JPH0744193B2 - 樹脂封止型電子部品の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は支持板の両主面に樹脂層を有する樹脂封止型電
子部品の製造方法に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕

支持板の半導体チツプが固着された主面と反対側の主面
側にも樹脂封止体の一部が形成された樹脂封止型半導体
装置は外付けの放熱体に対して絶縁板を介さずに直接取
付けることができ、取付け作業を簡単化できるという利
点を有する。しかしながら、放熱性の点では支持板の下
面が露出したタイプの半導体装置に比べて不利である。
そこで、支持板の下面側の樹脂封止体の肉厚を極力薄く
形成して放熱性を向上させる必要がある。樹脂封止体は
周知のトランスフアモールド法によつて形成されること
が多い。この場合、上記のように支持板の下面側に薄い
樹脂層を形成するためには支持板を成形空所の底面から
狭い間隔で離間させて配置し、この狭い間隔に封止用樹
脂を注入しなければならない。このため、封止用樹脂が
良好に注入できず成形不良が生じることがあつた。

この種の問題を解決するために、成形空所の上面に凸部
を設け、この凸部によつて支持板の上面側への封止用樹
脂の流れを抑制することが特開昭60−257529号公報に開
示されている。ここに開示されている製造方法によれ
ば、支持板の下面側への樹脂の流れを相対的に強めるこ
とができるため支持板の下面側の樹脂層を比較的良好に
形成することができる。しかし、十分とは言えない。ま
た、これら樹脂封止型半導体装置の製造では製造条件が
変わることがある。例えば、樹脂封止体との密着性を増
加するために支持板の下面側に溝加工を施したリードフ
レームを使用したり、放熱性を向上するために添加剤の
少ない封止用樹脂を使用したりする。この様な場合、上
記の製造方法では支持板の上下に流れる封止用樹脂のス
ピードやバランスが微妙に変つてしまい、同じ金型を用
いたのでは良好な樹脂成形ができないことがあつた。さ
らに、上記の製造方法で得られた樹脂封止体には金型の
凸部に対応した箇所に部分的に肉薄部分が形成される。
これは樹脂封止体の強度を低下する原因になることがあ
る。

また、支持板が外部リードによって片持ち支持されてい
る状態で樹脂封止を行う場合には、成形空所の所定高さ
位置に支持板を保持することが困難であり、支持板の上
面側と下面側とに所望厚さの樹脂層を均一に形成するこ
とが困難であった。

そこで、本発明の目的は支持板の一方及び他方の主面側
に所望厚さに且つ良好に樹脂層を形成することができる
樹脂封止型電子部品の製造方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本発明は、リードフレームの
支持板の一方の主面に電子素子及び／又は回路基板が固
着されており、前記支持板の一方の端部側に外部リード
が配置されているリードフレーム組立体を用意する工程
と、前記支持板の一方の主面側と他方の主面側との両方
を樹脂封止するための成形空所を得るように形成された
第１及び第２の本体型と、前記第１の本体型に相対的に
移動して前記支持板の一方の主面に当接し、前記支持板
の一方の主面側への封止用樹脂の流入を制限するように
形成された第１のスライド型と、前記第２の本体型に相
対的に移動して前記支持板の他方の主面に当接して前記
他方の主面の位置を制限するが前記支持板の他方の主面
側への封止用樹脂の流入は許すように形成された第２の
スライド型とを備えた成形型を用意する工程と、前記外
部リードを前記第１及び第２の本体型で挟持し、前記支
持板の他方の端部側を前記第１及び第２のスライド型で
挟持して前記支持板の他方の主面とこれに対向する前記
成形空所の壁面との間隔が前記支持板の一方の主面とこ
れに対向する前記成形空所の壁面との間隔よりも小さく
なるように前記リードフレーム組立体を前記成形用型に
配置する工程と、前記第１のスライド型によって前記成
形空所に通じる樹脂注入口から前記支持板の一方の主面
側に注入される封止用樹脂を制限し、前記支持板の他方
の主面側への封止用樹脂の流れを前記支持板の一方の主
面側への封止用樹脂の流れよりも相対的に強めた状態で
前記成形空所に封止用樹脂を注入する工程と、前記第１
及び第２のスライド型を前記支持板の一方及び他方の主
面から離間する方向に所定量移動し、前記第１及び第２
のスライド型の移動後に生じた空所に封止用樹脂を注入
する工程とを有することを特徴とする樹脂封止型電子部
品の製造方法に係わるものである。

なお、上記発明と後述する実施例との対応関係を説明す
ると、本発明の第１及び第２の本体型は実施例の上型14
及び下型15に対応し、本発明の第１のスライド型は実施
例の第１及び第２のスライド型16、17のいずれか一方又
は両方に対応し、本発明の第２のスライド型は実施例の
第３のスライド型18に対応している。

［作 用］ 本発明の第１のスライド型は支持板の一方の主面側に流
れる封止用樹脂を制限する。これにより、支持板の他方
の主面側に流れる封止用樹脂の流れを相対的に高めるこ
とができる。したがって、支持板の一方の主面側と他方
の主面側とに流れる封止用樹脂のバランスが良くなり、
良好な樹脂成形を行える。また、支持板の一方の端部側
は外部リードで支持され、この他方の端部側が第１及び
第２のスライド型で挟持されるので、支持板が成形空所
内に安定的に保持され、支持板の一方及び他方の主面側
に所望厚さの樹脂層を形成することができる。また、第
１及び第２のスライド型は成形空所内に進退可能となっ
ているため、第１及び第２のスライド型の移動時期や移
動速度を任意に設定することで種々の製造条件において
も良好な樹脂成形が行える。さらに、第１及び第２のス
ライド型が移動した後に生じる空所には封止用樹脂が注
入されるので、支持板の絶縁が完全に達成される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例に係わる樹脂封止型半導体装置
の製造方法を第１図〜第９図を参照して説明する。

まず、第９図に示すリードフレーム１を用意する。この
リードフレーム１は支持板２と、支持板２の一端に配置
された外部リード３と、外部リード３を並列に連結する
タイパー４及び連結細条５と、支持板２の他端に連結さ
れた支持リード６と、支持リード６を並列に連結する連
結体７とを有する。なお、８は外部放熱体への取付けに
使用されるネジの挿入用孔である。リードフレーム１に
は周知のダイボンデイング法によつて半導体チツプ９が
半田（図示せず）を介して固着されている。又、周知の
ワイヤボンデイング法によつてリード細線10が半導体チ
ツプ９と外部リード３とに電気的に接続されている。第
９図に示すリードフレーム１と半導体チツプ９とから成
る組立体をリードフレーム組立体11と呼ぶことにする。
なお、リードフレーム組立体11は支持板２が外部リード
３と支持リード６とで両持ち支持されているため、ダイ
ボンデイング工程やワイヤボンデイング工程のときに支
持板２が大きく傾斜することはない。リードフレーム組
立体11には第９図の点線で示す部分に樹脂封止体12が形
成される。

次に、本実施例では第９図のリードフレーム１の支持リ
ード６及び連結体７を切断除去し、支持板２を片持ち支
持したリードフレーム組立体11とする。

次に、樹脂封止体12をトランスフアモールド法によつて
形成するために、リードフレーム組立体11を第１図に示
すように金型（成形用型）13に配置する。金型13は上型
14と下型15の他に第１、第２、第３のスライド型16、1
7、18を有している。第１及び第２のスライド型16、17
は上型14に対して相対的に上下動可能となつている。第
３のスライド型18は下型15に対して相対的に上下動可能
となつている。上型14には凹部19と円柱状の凸部20が形
成されており、凸部20は支持板２の孔８に挿入されてい
る。但し、凸部20は孔８の内周面とは離間しているた
め、孔８の内周面には樹脂封止体12の一部が形成され
る。下型15には凹部21、外部リード３の挿入用の溝22、
ランナ（樹脂注入路）23、ゲート（樹脂注入用口）24が
設けられている。上型14と下型15を閉じることで、凹部
19と21より金型13内に樹脂封止体12に対応した成形空所
25が形成される。

リードフレーム組立体11の配置の際、外部リード３は溝
22に嵌合されて上型14と下型15で挾持される。このた
め、支持板２の下面が成形空所25の底面から0.5mm程度
の狭い間隔L₁で浮いた状態に位置決めされる。次に、第
１及び第２のスライド型16、17を下降させてその下面を
支持板２の他端側（ゲート24側）の上面に当接させる。
また、第３のスライド型18を上昇させてその上面を支持
板２の他端側の下面に当接させる。なお、第１及び第２
のスライド型16、17はその下面が成形空所25の底面から
上記の間隔L₁と支持板２の肉厚部の厚さを加えた間隔だ
け離れて位置するように配置されている。従つて、支持
板２はその下面が全面にわたつて成形空所25の底面から
上記の間隔L₁だけ離間して配置される。

次に、第１図に示すように熱硬化性樹脂から成る封止用
樹脂26をポツト（樹脂投入口）27に投入する。なお、封
止用樹脂26は通常、超音波加熱等によつて軟化させてか
らポツト27に投入される。ポツト27及び金型13を160℃
程度に予め加熱しておくことにより、ポツト27に投入さ
れた封止用樹脂26は溶融し、流動化する。

次に、ポツト27に移動自在に配置されているプランジヤ
（流し型）28によつて封止用樹脂26を押圧し、封止用樹
脂26をランナ23に送り込み、ゲート24から成形空所25内
に注入する。この実施例ではポツト27がこれを中心に対
称に配置された２つの成形空所25（１つは図示せず）に
つながつているので、封止用樹脂26も２つの樹脂封止型
半導体装置の樹脂封止体12を得ることができる大きさと
なつている。

封止用樹脂26が注入されるとき、第１、第２及び第３の
スライド型16、17、18は第１図に示すように配置されて
いる。第１のスライド型16は第１図及び第２図に示すよ
うに板状であり、一方の主面は成形空所25のゲート24の
設けられた壁面に略当接している。また、第１のスライ
ド型16の両側面は対向する成形空所25の壁面に略当接し
ている。第２のスライド型17は第３図に示すように切欠
部17a及び一対の脚部17b、17cを有し、第１のスライド
型16と同様に両側面が対向する成形空所25の壁面に当接
している。第２のスライド型17の切欠部17aには、第１
図から明らかなように上型14に設けられた突出部14aが
挿入されている。この突出部14aの下面は支持板２の上
面に対して樹脂封止体12の支持板上面側の厚さ相当の間
隔を有する。従つて、突出部14aは第２のスライド型17
の切欠部17aの一部のみを埋める。第３のスライド型18
は第２のスライド型17と同様に切欠部18aと一対の脚部1
8b、18cを有しており、一方の主面は成形空所25のゲー
ト24の設けられた壁面に当接して配置される。第３のス
ライド型18の切欠部18aには、第２図から明らかなよう
に下型15に設けられた突出部15aが挿入されている。こ
の突出部15aの上面は支持板２の肉厚部分の下面の延長
線上と上述の狭い間隔L₁で対向している。従つて、突出
部15aは第３のスライド型18の切欠部18aの一部のみを埋
める。

この実施例ではゲート24が支持板２の上面よりも下方に
配置されている。また、第３のスライド型18も脚部18
b、18cがゲート24の両側に配置されている。従つて、第
１及び第２のスライド型16、17の下面が支持板２に接し
ている第１図の状態において、ゲート24は支持板26の下
側には直接通じているが上側には直接には通じていな
い。第１図の状態でプランジヤ28を降下して封止用樹脂
26を成形空所25内に注入すると、支持板２の上面側に流
れようとする封止用樹脂26は第１のスライド型16及び支
持板２の下面によつてその流動が制限される。従つて、
封止用樹脂26は支持板２の下面側に主として注入され
る。なお、封止用樹脂26の一部は支持板２の側面と成形
空所25の壁面との間を通つて支持板２の上面側にも注入
される。また、第１図に示されていないが、ポツト27の
右側のランナ23、ゲート24、成形空所25と同一形状のも
のがポツト27を中心にして左側にも設けられている。２
つの成形空所25に至るランナ23の長さ（容量）はほぼ同
一であるので封止用樹脂26はほぼ同一の割合で２つの成
形空所25に注入される。

プランジヤ28の高さ位置等から支持板２の下側の約６割
が封止用樹脂26によつて充填されたことが判つたら、第
１のスライド型16を第４図及び第５図に示すように上方
に移動させる。第２のスライド型17及び第３のスライド
型18は移動させないので、支持板２の上下への移動は阻
止されている。ゲート24から注入された封止用樹脂26は
第２のスライド型17の切欠部17aを通つて支持板２の上
側に注入される。又、封止用樹脂26の一部はすでに支持
板２の下側に注入された封止用樹脂26を押して支持板２
の下側にも注入される。

支持板２の上面の８割以上が封止用樹脂26によつて充填
されたら、第６図及び第７図に示すように第２のスライ
ド型17及び第３のスライド型18を支持板２から離間する
ように移動させる。これにより、第２のスライド型17と
第３のスライド型18の脚部17b、17c、18b、18cの位置し
た部分が空所となり、ここにも封止用樹脂26が注入され
る。第２のスライド型17と第３のスライド型18を支持板
２から離間すると、支持板２は他端側が固定されなくな
るが、支持板２の下面の大部分には封止用樹脂26が充填
され、支持板２の上面の８割以上にも封止用樹脂26が充
填されている。従つて、支持板２の上下動はほとんど生
じない。

注入された封止用樹脂26が固化したら、リードフレーム
組立体11を金型13から取出して、タイバー４及び連結条
５を除去する。これによつて、第８図に示すように外部
リード３以外の全部を樹脂封止体12で被覆した樹脂封止
型半導体装置が得られる。なお、12aは取り付けネジの
挿入用孔である。

本実施例は次の効果を有する。

（１） 第１のスライド型16が支持板２の上側への封止
用樹脂26の流れを制限するので、封止用樹脂26の注入さ
れる初期の期間において、封止用樹脂26を支持板２の下
側に重点的に注入できる。従つて、支持板２の下面側の
樹脂層に未充填等を発生することがない。

（２） 第１のスライド型16を移動した後も、支持板２
が注入された封止用樹脂26によつて固定されるまで、支
持板２は第２のスライド型17と第３のスライド型18とで
挾持されて固定されている。従つて、支持板２の傾斜を
確実に防止でき、支持板２の下側に厚さのほぼ均一な肉
薄の樹脂層を形成できる。

（３） 封止用樹脂26の種類を変えたり、支持板２の表
面に加工を施したりしたことによつて封止用樹脂26の注
入スピードや支持板２の上下への注入バランスが変化し
た場合でも本実施例では第１のスライド型16の移動時期
や移動速度を変えることでそれに容易に対処できる。

（４） スライド型16、17、18は移動可能であり、移動
後の空所には封止用樹脂26を充填することができる。従
つて、樹脂封止体12に部分的に肉薄部が形成されること
がないので、強度の大きい樹脂封止体12を形成できる。

（５） 第１のスライド型16を移動した後は第２のスラ
イド型17が支持板２の上側への封止用樹脂26の注入を制
限する。従つて、支持板２の上下への封止用樹脂26の流
入バランスが良く、良好な樹脂成形を行える。

（６） スライド型16、17、18が支持板２の他方の端部
側（ゲート側）に配置され、ゲート24の横幅よりもスラ
イド型16、17、18の横幅が大きく形成され、スライド型
16の一部がゲート24の延長線上に位置するように構成さ
れているので、樹脂の流動の制限を良好に達成すること
ができる。

〔変形例〕

本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば
次の変形が可能なものである。

（１） ポリブチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂
を使用した場合にも有効である。

（２） 実施例では支持板の上側への封止用樹脂26の流
れの制限に主として作用するスライド型に切欠部を有さ
ない第１のスライド型16としたが、切欠部を有する第２
のスライド型17をゲート24側に配置して、第２のスライ
ド型17を主なる制限用スライド型としてもよい。この場
合、切欠部分を有さないスライド型を併用しなければ、
第２のスライド型17を支持板２から離間しなくても封止
用樹脂12が切欠部17aを通つて支持板２の上側へと注入
される。

（３） 支持板２の下面側の領域の略全体が封止用樹脂
26によつて充填されてから支持板２の上側に封止用樹脂
26が注入されるように第１のスライド型16を支持板２か
ら離間してもよい。

（４） スライド型16、17、18は成形空所25のゲート24
が設けられた壁面から一定距離だけ離間した位置に配置
してもよい。但し、封止用樹脂の流れ調整効果が十分に
得られること及びスライド型16、17、18の移動後の空所
に封止用樹脂26を良好に注入できることから実施例のよ
うに支持板２の他端側望ましくは成形空所25の壁面に略
当接させて配置するのがよい。

（５） 支持板２の上面への封止用樹脂26の注入を主と
して制限するスライド型（第１のスライド型16）はその
側面が対向する成形空所25の壁面に当接する程横幅Ｗが
長くなくてもよい。このとき、支持板２に第９図のよう
に凸部2aを設け、２つの凸部2aの間に跨がるように第１
のスライド型16を配置すれば、第１のスライド型16と凸
部2aによつて封止用樹脂26の流れを抑制できる。但し、
注入を主として制限するスライド型の横幅はゲート24の
横幅以上であり、スライド型の一部はゲート24の延長上
にあることが望ましい。

（６） ゲート24の一部を第３のスライド型18の脚部18
b、18cで閉塞してもよい。この場合、第３のスライド型
18の移動後に形成される空所がゲート24に直接通じるの
で、スライド型の移動時期を遅らせることができる。も
ちろん、ゲート24の一部を第１もしくは第２のスライド
型16、17で閉塞してもよい。

（７） 実施例では上型14と下型15を閉じてからスライ
ド型16、17、18を移動したが、スライド型16、17、18を
予め成形空所25内に突出させておいてもよい。

（８） 上型に凸部を設けてもよい。但し、この凸部の
突出長さは樹脂封止体に支障を来たす肉薄部を形成しな
い程度に決定する必要がある。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば支持板の両主面側に樹脂
層が良好に形成された樹脂封止型電子部品を容易に得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる樹脂封止型半導体装
置を製造するための金型及びリードフレーム組立体を樹
脂注入前の状態で示す縦断面図、 第２図は第１図のII−II線断面図、 第３図は第１図のIII−III線断面図、 第４図は樹脂注入中期の状態の金型及びリードフレーム
組立体を示す縦断面図、 第５図は第４図Ｖ−Ｖ線断面図、 第６図は樹脂注入後期の状態の金型及びリードフレーム
組立体を示す縦断面図、 第７図は第６図のVII−VII線断面図、 第８図は完成した樹脂封止型半導体装置を示す斜視図、 第９図はリードフレーム組立体を示す平面図である。 ２……支持板、３……外部リード、11……リードフレー
ム組立体、12……樹脂封止体、13……金型、14……上
型、15……下型、16,17,18……スライド型、25……成形
空所。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リードフレームの支持板の一方の主面に電
   子素子及び／又は回路基板が固着されており、前記支持
   板の一方の端部側に外部リードが配置されているリード
   フレーム組立体を用意する工程と、 前記支持板の一方の主面側と他方の主面側との両方を樹
   脂封止するための成形空所を得るように形成された第１
   及び第２の本体型と、前記第１の本体型に相対的に移動
   して前記支持板の一方の主面に当接し、前記支持板の一
   方の主面側への封止用樹脂の流入を制限するように形成
   された第１のスライド型と、前記第２の本体型に相対的
   に移動して前記支持板の他方の主面に当接して前記他方
   の主面の位置を制限するが前記支持板の他方の主面側へ
   の封止用樹脂の流入は許すように形成された第２のスラ
   イド型とを備えた成形型を用意する工程と、 前記外部リードを前記第１及び第２の本体型で挟持し、
   前記支持板の他方の端部側を前記第１及び第２のスライ
   ド型で挟持して前記支持板の他方の主面とこれに対向す
   る前記成形空所の壁面との間隔が前記支持板の一方の主
   面とこれに対向する前記成形空所の壁面との間隔よりも
   小さくなるように前記リードフレーム組立体を前記成形
   用型に配置する工程と、 前記第１のスライド型によって前記成形空所に通じる樹
   脂注入口から前記支持板の一方の主面側に注入される封
   止用樹脂を制限し、前記支持板の他方の主面側への封止
   用樹脂の流れを前記支持板の一方の主面側への封止用樹
   脂の流れよりも相対的に強めた状態で前記成形空所に封
   止用樹脂を注入する工程と、 前記第１及び第２のスライド型を前記支持板の一方及び
   他方の主面から離間する方向に所定量移動し、前記第１
   及び第２のスライド型の移動後に生じた空所に封止用樹
   脂を注入する工程と を有することを特徴とする樹脂封止型電子部品の製造方
   法。