JPH0964079A - 樹脂製品の成形方法およびそれに用いるリードフレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 樹脂バリが金型に付着しないようにして樹脂
パッケージの成形作業能率を向上する。 【構成】 リードフレーム２は半導体チップが固定され
た状態で金型に配置され、樹脂パッケージ２０が成形さ
れる。リードフレーム２には漏出樹脂引っ掛け部として
の孔２８が形成されており、金型を型合わせした状態で
樹脂はキャビティ内に注入され、かつ金型に形成された
エアーベント部から漏出した樹脂２９は孔２８に捕捉さ
れる。これにより、型開きを行うと樹脂２９は金型に付
着することが回避される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はリードフレームに固定さ
れた半導体チップを樹脂により封止して半導体装置を製
造する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】樹脂封止形の半導体装置を組み立てる半
導体装置の製造プロセスには、樹脂封止のための樹脂成
形装置つまりモールド装置として、たとえば、特開昭52
-95765号公報に記載されるようなトランスファーモール
ド装置が用いられる。この装置によってリードフレーム
に固定つまりボンディングされた半導体チップおよびリ
ードフレームのうちインナーリード部が樹脂パッケージ
の部分により封止される。

【０００３】樹脂成形装置は上金型と下金型とを有し、
これら両方の金型によってこれらを型合わせした状態の
もとで樹脂パッケージの形状に対応したキャビティが形
成される。このキャビティ内に溶融状態の樹脂を注入す
ることにより、キャビティの形状に対応した形状の樹脂
パッケージが成形されることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】樹脂の注入時に溶融状
態の樹脂がキャビティ内全体に充填されるように、キャ
ビティ内の空気を樹脂の注入時に外部に排出するために
金型にはエアーベント部が形成されている。したがっ
て、樹脂を注入するとこのエアーベン部から樹脂の一部
が漏出することになり、それが樹脂バリとなる。

【０００５】エアーベント部からの漏出樹脂により発生
する樹脂バリは、樹脂パッケージが成形された後に型開
きすると、金型に付着して残る場合がある。このため、
樹脂バリが金型に付着したままの状態で、次の樹脂パッ
ケージを成形すると、注入樹脂の未充填が発生して、所
定の形状の樹脂パッケージを成形することができなくな
り、不良品が発生し、特に自動成形機においては継続着
工となり、成形歩留りが低下することになる。

【０００６】そこで、従来、金型を定期的に清掃して樹
脂バリを金型から除去する作業を行っているが、これを
完全に除去しないと不良品が発生することになるので、
突発的に除去作業を慎重に行う必要があり、樹脂パッケ
ージの成形作業能率を向上させる上でネックとなってい
る。

【０００７】本発明の目的は、エアーベント樹脂バリが
金型に付着しないようにして継続的に発生する未充填不
良を未然に防止し、樹脂パッケージの成形作業能率を向
上することにある。

【０００８】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１０】すなわち、本発明の樹脂製品の成形方法
は、金型を型合わせした状態で金型により樹脂製品の形
状に対応して形成されるキャビティ内に樹脂を注入する
とともに、金型に形成されたエアーベント部から前記キ
ャビティ内の空気を排出し、エアーベント部から漏出し
た樹脂をフレーム部材に形成された漏出樹脂引っ掛け部
に案内し、金型を型開きしたときに漏出樹脂をフレーム
部材に付着させて金型に付着しないようにしたことを特
徴とする。

【００１１】また、本発明のリードフレームは、金型を
型合わせした状態で金型により樹脂パッケージの形状に
対応して形成されるキャビティ内に注入され、かつ金型
に形成されたエアーベント部から漏出した樹脂を捕捉す
る漏出樹脂引っ掛け部を有している。漏出樹脂引っ掛け
部は、リードフレームを貫通する孔またはリードフレー
ムの表面に形成された溝により形成される。

【００１２】

【作用】本発明にあっては、フレーム部材に樹脂製品を
取り付けた状態で成形する場合には、樹脂製品の成形に
際してエアーベント部からの漏出樹脂の発生が不可避と
なるが、その漏出樹脂をフレーム部材に積極的に付着さ
せることにより、型開きした後に金型には漏出樹脂がバ
リとなって付着することが回避される。これにより、金
型を繰り返し使用して樹脂成形を行っても、樹脂バリの
存在に起因した樹脂製品の不良品の発生が防止されて成
形歩留りが向上する。また、金型を頻繁に清掃すること
が不要となり、樹脂成形の作業能率が向上する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１４】図１は半導体装置を製造するための樹脂成
形装置の基本構造を示す断面図であり、図２は図１に示
された樹脂成形装置の下金型の一例を示す平面図であ
る。

【００１５】図示する樹脂成形装置は、予め半導体チッ
プつまり半導体ペレット１が固定されたリードフレーム
２に半導体チップ１を樹脂封止するために樹脂製品とし
ての樹脂パッケージを形成して、半導体装置を製造する
ために使用される。

【００１６】この樹脂成形装置は、支柱３により図示し
ない固定プラテンに取り付けられた上型ベース部材４
と、可動プラテン５に取り付けられた下型ベース部材６
とを有し、可動プラテン５は油圧により作動する図示し
ないシリンダによって上下動自在となっている。

【００１７】下型ベース部材６には第１金型としての下
金型７が固定され、上型ベース部材４には第２金型とし
ての上金型８が固定されており、下金型７は可動プラテ
ン５を上下動することによって上金型８に向けて接近離
反移動する。両方の金型７，８にはそれぞれ凹部９ａ，
９ｂが形成されており、金型を型合わせすると、パーテ
ィング面ないし成形分割平面とも言われる型合わせ面に
は、凹部９ａ，９ｂによって樹脂製品を成形するための
キャビティ９が形成される。

【００１８】上型ベース部材４と下型ベース部材６に
は、それぞれ図示省略したヒータが内蔵されており、ヒ
ータによって上金型８と下金型７とがそれぞれ加熱され
るようになっている。

【００１９】上金型８には上型ベース部材４を貫通して
円筒形状のポット１１が取り付けられており、このポッ
ト１１内には軸方向に摺動自在にプランジャ１２が装着
されている。ポット１１内には樹脂製のタブレット１３
が配置されるようになっており、このタブレット１３は
ヒータにより下金型７および上金型８がそれぞれ加熱さ
れることによって溶融状態となる。図１は溶融された後
のタブレット１３がキャビティ９内に充填された状態を
示す。

【００２０】溶融状態となった樹脂をキャビティ９内に
案内するために、ポット１１とキャビティ９とを連通さ
せるランナー１４が型合わせ面に形成され、このランナ
ー１４のキャビティ９への入口部がゲート１５となって
いる。

【００２１】図２は図１に示された下金型７の一例を示
す平面図であり、図示する場合には５つの半導体チップ
１を有するリードフレーム２が合計１２枚装填されるよ
うになっており、図示する場合には合計６０個のキャビ
ティ９を構成する凹部９ａが下金型７に形成されてお
り、一度の成形工程によって全ての半導体チップ１を樹
脂封止することができる。１枚のリードフレーム２に予
め固定される半導体チップ１の数や、一度の成形工程に
よって成形される樹脂パッケージの数は任意の数に設定
することができることは言うまでもない。

【００２２】図３は図２に示された下金型７のうち１つ
の樹脂パッケージを成形する部分を示す拡大斜視図であ
り、図４は下金型７の上に載置されるリードフレーム２
のうち図３に対応する部分を示す平面図であり、図４に
あっては半導体チップ１を封止する樹脂パッケージ２０
が成形された状態を示す。

【００２３】図４に示すリードフレーム２は、ＱＦＰ(Q
uad Flat Package) タイプの半導体装置を形成するため
のものであり、リードフレーム２は外枠部２１，２２
と、四辺形となったダム部２３と、半導体チップ１の四
辺に対応させて多数のリード２４を有している。それぞ
れのリード２４のうち樹脂パッケージ２０により覆われ
る部分はインナーリード部２４ａとなり、外部に突出し
た部分はアウターリード部２４ｂとなる。図４にあって
は、作図の便宜上、１つのインナーリード部２４ａのみ
が示されている。

【００２４】半導体チップ１が固定されるタブ２５は、
タブ吊りリード２６によってダム部２３に連なってお
り、図示するリードフレーム２にあっては、樹脂パッケ
ージ２０の４つの角部つまり四隅に対応して４本のタブ
吊りリード２６が設けられている。

【００２５】図３に示すように、下金型７に形成されて
キャビティ９を構成する凹部９ａに連通するゲート１５
は、樹脂パッケージ２０の４つの角部のうちの１つに対
応する位置で凹部９ａに連通している。したがって、図
示する樹脂成形装置にあっては、樹脂パッケージ２０の
角部からキャビティ９内に溶融状態の樹脂が注入される
ことになる。樹脂を注入することによって、キャビティ
９内に占位していた空気が加圧されることになり、その
空気を外部に排出するために、樹脂パッケージ２０の他
の３つの角部に対応させて下金型７にはエアーベント部
２７が形成されている。それぞれのエアーベント部２７
は両方の金型７，８の間に形成される隙間を介して外部
に連通されている。

【００２６】上金型８も図３に示す下金型７と同様にゲ
ート１５およびエアーベント部２７が形成されており、
下金型７とほぼ同様の構造となっているが、図１に示す
ように、下金型７にのみゲート１５を形成するようにし
ても良い。同様に、エアーベント部２７についても、下
金型７のみに設けるようにしても良い。また、上金型８
のみにゲート１５やエアーベント部２７を設けるように
しても良い。

【００２７】リードフレーム２には、図４に示すよう
に、樹脂パッケージ２０の４つの角部のうちゲート１５
に対応する角部を除き、他の３つの角部に対応するタブ
吊りリードのアウター部の部分に、孔２８が形成されて
おり、３つの孔２８はそれぞれ樹脂引っ掛け部を構成し
ている。リードフレーム２を下金型７の上に載置する
と、それぞれの樹脂引っ掛け部としての孔２８は、図３
に示すエアーベント部２７に対応した位置となる。

【００２８】このような構造の樹脂成形装置を用いて、
リードフレーム２に予めタブ２５の部分に固定された半
導体チップ１を樹脂で封止する際には、リードフレーム
２を下金型７と上金型８との間に配置する。この状態で
はリードフレーム２に形成された孔２８は金型のエアー
ベント部２７に位置することになる。

【００２９】ポット１１内に投入されたタブレット１３
つまりパッケージ樹脂材料がヒータによって加熱溶融状
態となり、プランジャ１２による加圧力でランナー１４
およびゲート１５を通じてキャビティ９内に樹脂が注入
される。樹脂の注入に伴ってキャビティ９などの空間内
の気体は、エアーベント部２７から金型の外部に排出さ
れる。

【００３０】そして、キャビティ９内に注入される樹脂
の量が増加するに従って、注入された樹脂の一部はエア
ーベント部２７から漏出することになり、図５および図
６に示すように、エアーベント部２７から漏出した樹脂
２９は漏出樹脂引っ掛け部としての孔２８に案内されて
そこに食い付くことになる。図５にあっては、漏出した
樹脂２９は点を付して示されている。

【００３１】注入された樹脂が冷却固化すると、キャビ
ティ９の形状に対応した樹脂製品つまり樹脂パッケージ
２０が形成され、漏出樹脂２９は孔２８に固定される。
冷却固化した後に下金型７を下降移動させることにより
両方の金型７，８を離反させ、樹脂パッケージ２０が成
形されたリードフレーム２を取り出すと、エアーベント
部２７から漏出した後に孔２８に食い付いた状態の樹脂
バリつまり漏出樹脂２９は、リードフレーム２に捕捉さ
れることになり、金型７，８には付着することがない。

【００３２】樹脂パッケージ２０の成形が完了した後に
は、後の工程でダム部２３の部分が切除されて、樹脂パ
ッケージ２０の外方にアウターリード部２４ｂが突出し
た半導体装置が得られる。

【００３３】樹脂成形装置を用いて所定の数の樹脂パッ
ケージ２０による樹脂封止がなされた後には、さらに新
たなリードフレーム２が両金型の間に配置されて、樹脂
成形が繰り返される。このように、繰り返して樹脂の成
形を行っても、両方の金型７，８には漏出樹脂（樹脂バ
リ）２９が付着することがないので、樹脂バリ２９の除
去作業を行うことなく、次の成形作業を行うことができ
る。これにより、不良品の発生が低減されて成形歩留り
が向上するとともに、成形作業能率が大幅に向上する。

【００３４】図７は漏出樹脂引っ掛け部の変形例を示す
図であり、この場合にはリードフレーム２のうち下金型
７に対向する表面に形成された溝３０により漏出樹脂引
っ掛け部を形成している。同様の溝３０をリードフレー
ム２の反対側の表面に形成するようにしても良い。

【００３５】図８は漏出樹脂引っ掛け部のさらに他の変
形例を示す図であり、この場合にはひょうたん形の孔２
８ａにより漏出樹脂引っ掛け部を形成しており、図５に
示すような円形の孔以外に種々の形状にすることができ
る。また、図８に二点鎖線で示すように、リードフレー
ム２にスリット３１を形成して孔２８ａをダム部２３の
内側に連通させるようにしても良い。

【００３６】なお、漏出樹脂引っ掛け部を形成する位置
は、図示するようなタブ吊りリード２６のアウター部に
限られず、他の位置に設けるようにしても良い。

【００３７】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００３８】たとえば、図示する場合にはリードフレー
ム２には４つのタブ吊りリード２６が設けられている
が、２本あるいは１本のタブ吊りリードを有するリード
フレームとしても良い。さらには、図示するリードフレ
ーム２はＱＦＰタイプの半導体装置のためのものを示す
が、ＳＯＰ(Small Outline Package) タイプなどどのよ
うなタイプの半導体装置の製造のためのリードフレーム
にも適用することができる。また、図示実施例では、下
金型６を上下動させるようにしているが、上金型８を上
下動させるようにしても良く、その場合には、ポット１
１を下金型６に取り付けるようにし、プランジャ１２を
下側からポット内に進入させるようにする。

【００３９】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその利用分野である半導体装置の製造に
適用した場合について説明したが、これに限定されるも
のではなく、たとえば、板状の部材つまりフレーム材を
金型に挟み込んだ状態でこれに一体に成形される樹脂製
品であれば、どのような樹脂製品であっても成形するこ
とができる。

【００４０】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００４１】(1).樹脂製品を成形する場合に、これと一
体となるフレーム部材に樹脂バリが付着して金型には樹
脂バリが付着することがなくなる。

【００４２】(2).これにより、樹脂バリの存在に起因し
た樹脂製品の不良品の発生が防止されて成形歩留りが向
上する。

【００４３】(3).金型を頻繁に清掃することが不要とな
り、樹脂成形の作業能率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】リードフレームに樹脂パッケージを成形する樹
脂成形装置の基本構造を示す断面図である。

【図２】樹脂成形装置の下金型の一例を示す平面図であ
る。

【図３】図２に示された下金型に形成されてキャビティ
を構成する凹部の１つを示す斜視図である。

【図４】樹脂パッケージが成形されたリードフレームの
一例を示す平面図である。

【図５】図４の一部拡大平面図である。

【図６】図５におけるVI−VI線に沿う断面図である。

【図７】漏出樹脂引っ掛け部の変形例を示す断面図であ
る。

【図８】漏出樹脂引っ掛け部の変形例を示す平面図であ
る。

【符号の説明】 １ 半導体チップ ２ リードフレーム ３ 支柱 ４ 上型ベース部材 ５ 可動プラテン ６ 下型ベース部材 ７ 下金型 ８ 上金型 ９ キャビティ ９ａ，９ｂ 凹部 １１ ポット １２ プランジャ １３ タブレット １４ ランナー １５ ゲート ２０ 樹脂パッケージ ２１，２２ 外枠部 ２３ ダム部 ２４ リード ２４ａ インナーリード部 ２４ｂ アウターリード部 ２５ タブ ２６ タブ吊りリード ２７ エアーベント部 ２８ 孔（漏出樹脂引っ掛け部） ２９ 漏出樹脂（樹脂バリ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１金型と第２金型との間にフレーム部
   材を介在させた状態で前記フレーム部材に樹脂製品を一
   体に成形する樹脂製品の成形方法であって、 前記第１金型と第２金型とを型合わせした状態でこれら
   両方の金型により前記樹脂製品の形状に対応して形成さ
   れるキャビティ内に樹脂を注入するとともに、前記金型
   に形成されたエアーベント部から前記キャビティ内の空
   気を排出し、 前記エアーベント部から漏出した樹脂を前記フレーム部
   材に形成された漏出樹脂引っ掛け部に案内し、 前記金型を型開きしたときに漏出樹脂を前記フレーム部
   材に付着させて前記金型に付着しないようにしたことを
   特徴とする樹脂製品の成形方法。
2. 【請求項２】 半導体チップが固定された状態で第１金
   型と第２金型との間に配置され、前記半導体チップを封
   止する樹脂パッケージが成形されるリードフレームであ
   って、 前記第１金型と第２金型とを型合わせした状態でこれら
   両方の金型により前記樹脂パッケージの形状に対応して
   形成されるキャビティ内に注入され、かつ前記金型に形
   成されたエアーベント部から漏出した樹脂を捕捉する漏
   出樹脂引っ掛け部を前記リードフレームに形成したこと
   を特徴とするリードフレーム。
3. 【請求項３】 請求項２記載のリードフレームであっ
   て、前記漏出樹脂引っ掛け部を前記リードフレームを貫
   通する孔または前記リードフレームの表面に形成された
   溝としたことを特徴とするリードフレーム。
4. 【請求項４】 請求項２または３記載のリードフレーム
   であって、前記漏出樹脂引っ掛け部を前記樹脂パッケー
   ジの４つの角部のうち少なくともいずれか１つの角部に
   形成したことを特徴とするリードフレーム。
5. 【請求項５】 請求項２、３または４記載のリードフレ
   ームであって、前記漏出樹脂引っ掛け部をタブ吊りリー
   ドのアウター部に形成したことを特徴とするリードフレ
   ーム。