JPS597008A - 高密度タブレツトおよびそれを使用した半導体樹脂封止方法 - Google Patents

高密度タブレツトおよびそれを使用した半導体樹脂封止方法

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JPS597008A
JPS597008A JP57114799A JP11479982A JPS597008A JP S597008 A JPS597008 A JP S597008A JP 57114799 A JP57114799 A JP 57114799A JP 11479982 A JP11479982 A JP 11479982A JP S597008 A JPS597008 A JP S597008A
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Michitoshi Sera
世良　通利
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Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、半導体封止用樹脂の高密度タブレットおよび
その高密度タブレットヲ使用１〜だ半導体装置の樹脂ｊ
１止方法に関する。
〔発明の技術的背景〕
半導体装置の樹脂封止Ｖ、は、量産的なことからトラン
スファ成形法が広く採用されている。このトランスファ
成形法に、一定温度に加熱した金型の多砧のキャビティ
内ニ、リードにボンティングワイヤなどで接続したペレ
ットｉそｉｔぞれ配置６１２、−刃金型のボット内に、
打錠機でタブレット状にし、た熱硬化性樹脂を投入し、
樹脂を可塑化させるとともにプランジャを作動させてキ
ャビティ内に加圧注入して成形する方法である。この方
法に用いるトランスファ金型１は、第１図に示すごとく
、中央に配置されたボット６からランナー４が延び、各
ランナーには複数個のキャビティ５が分岐し、ランナー
からキャビティへは樹脂注入のための狭い流路のゲート
６が設けられる。また、トランスファ成形法ではランナ
ー４とカル６がスクラップとなるのでこの材料歩留りを
改良した成形法と１゜てマルチタブレット成形法がある
。第２図にマルチタブレット方式金型２の平面略図を示
す。第２図において、複数個のボット２６が配置され、
それそばｔＫタブレットが投入される。各ボットには１
〜４個のキャビティ５が分岐し、ボット２６がら直接ゲ
ート２６を経てキャビティ５に樹脂注入がなさｆＬる。
ところで、トランスファ成形に用いられる熱硬化性樹脂
を打錠機でタブレｙ　ｌ’状に１．でいたのは、プレヒ
ートその他の取扱いを容易にするためになさｆしていた
のであって、そのタブレットの硬さは輸送中或は金型ボ
ット中に投入する際に割れや欠けが起こらない程度であ
ればＪ：＜、従って従来タブレットヲ打錠する圧力は０
５〜］、　Ｏｔｏｎ、４Ｊ程度であった。
〔背景技術の問題点〕
し力１しながら、従来のトランスファ成形により樹脂封
止した成形品の断面を調べてみると、直径Ｑ、　］　ｍ
Ｗ以」二の内部巣がみられ、多いものでは直径（］５〜
］、　Ｑ　７／ｍというものが数個もあることがある。
また表面には外部巣がみられ、特にゲート近傍にはスネ
ークアイと呼ばれる外部巣が発生することもある。この
ような成形品の巣は外観を損ねるだけでなく、樹脂封止
半導体装置の信頼性特に耐熱衝撃性、耐湿性を低下させ
る重大な欠陥となる。
さらにまた内部巣の発生はボンディングワイヤの断線に
も相関がある。
また最近は、生産性向−４４のため速硬性（☆］脂が開
発されているが、速硬性樹脂は一段とゲートのシール時
間が早くなり、内部巣が発生しやすく成形歩留りの低下
する問題点が顕著［ｉＪｌ、れる。そしてまた成形条件
の選択も巣の発生によって制約さｎるので、巣の発生の
防止方法が確立さｎていない現状でｒよ、特にマルチタ
ブレット方式の成形法における高速注入・高速成形の利
点を十分に発揮させることができなかった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、樹脂封止半導体装置の製造にあたり、
巣のない成形品を得る高密度タブレットおよび樹脂封止
方法を提供することにある。また別の目的は、金型内で
の均一な尚速注入・高速成形を可能とする樹脂封止方法
を提供することにある。さらに他の目的は、ボンディン
グワイヤの断線のない樹脂封止方法を提供することにも
ある。
〔発明の仲、太〕
本発明者は、この問題点について鋭意検８ζＪしていた
が、従来使用されていたタブレットは、タブレット打錠
圧力が半導体封止以外の一般成形品用と同じようにＯ０
５〜］、、　ＯｔｏｎＡ４であり、タブレット打錠によ
る圧縮率が７７〜８４％しかないことに着目した。ここ
で圧縮率とは、下記（１）式で定義する値で、圧縮され
ない２３〜１６％に相当する部分には空気を含むものと
考えることができる。
、　そこ丁成形品に巣を生じさせる気泡は、タブレット
内に含丑れている空気であると考え、拐錠圧力と圧縮率
との関係を調べて第６図の結果を得た。
第３図は横軸に樹脂（エポキシ樹脂〕粉末をタブレット
にしたときの打錠圧力をとり、縦軸に得られたタブレッ
トのタブレット密度と圧縮率をとっである。従来の打錠
圧力０５〜１．　Ｏｔｏｎ／２Ｊの範囲では１．６〜］
−，７Ｆ／／ｃ４というタブレット密度であった。この
樹脂を加圧成形して硬化させた成形品密度は２．０２１
１／ｃＡであったから、前記（１）式で求めた圧縮率は
ほぼ７７〜８４％である。換Ｈすれば従来打錠圧力のタ
ブレットには相当程度空隙に空気が閉じ込められている
。
この打錠圧力を次第に上げてゆくと、タブレット密度は
飛躍的に高まり、打錠圧力が５ｔｏｎＡ・Ｊになれば圧
縮率は約９７％になり、打錠圧力が７　ｔｏｎ／２Ｊに
なればタブレット密度はほぼ成形品密度まで近づいて圧
縮率は９９％以上にすることができることがわ力）った
。
そこで圧縮率の異なるタブレットを使用することによっ
て、成形品中の０．３ｍｍφ以上の内部巣の発生を調べ
たところ第１表に示す結果を得た。成形条件はマルチタ
ブレット金型について金型温度１８０〜１８５℃、成形
時間２０秒、成形圧力１１０　Ｋｌ；ｌ／ａｉｒ　、注
入時間１０秒であり、シングルタブレット金型について
はマルチタブレット金型のそれに相当する条件である。
第１表 ×：発生、○：発生なし また外部巣についても、本発明の高密度タブレットの使
用で、ゲート近傍に発生しゃすい外部巣（スネークアイ
と呼ばれるもの）も全くなくなった。
そしてまた、耐熱衝撃性（ＴＣＴ）試験〔−６５℃・３
０分間ち室温・５分間＃２００℃・３０分間〕のサイク
ルと不良率の関係を調べたところ第２表の結果を得た。
以下従来例というのは打錠圧力０．８　ｔｏｎｌｃＪ圧
縮率７９９％のもの、実施例というのは打錠圧カフ、　
ＯｔｏｎΔＪ圧縮率９８４％のものである。
第２表 さらに、耐湿性（ＰＣＴ、ｌ試験〔２５気圧〕の試験時
間と不良率の関係を調べたところ第６表の結果を得た。
第６表 次にボンディングワイヤの断線も実施例においては認め
られなかった。
１だ、成形条件の範囲については、成形圧力とφ０．１
騙以上の内部巣の発生率との関係を第４表に、注入速度
とφＱ、　ｌ　ｍｙ１以上の内部巣の発生率との関係を
第５表に試験結果として示す。これらの結果をみれば、
実施例では成形条件の大幅な変化も不良の発生に影響を
及ぼすことがない事がわかる。
第４表 第５表 したがって打錠圧力５　ｔｏｎＪ−Ｊ以上で打錠し、圧
縮率９７％以上のクブレッｌ−を使用すれば、成形圧力
が１／２程度の低圧成形、注入速度が２倍程度の高速成
形、１８０℃９０秒硬化に対して２０秒硬化という成形
時間が１１５程度の速硬性樹脂の採用、あるいはそれら
の組合せというように樹脂や成形条件の範囲が広がり、
生産性の向上を・実現することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、今まで半導体樹脂封止Ｖこおいて
も゛また樹脂−膜成形に丸・いても採用されたことのな
い高打錠圧力（５ｔｏｎΔｄ以」二）で杓錠され圧縮率
９７％以上のタブレットを使用することによって、タブ
レット中の空気がそのまま成形品に・入って巣となるこ
とがなくなり、半導体樹脂封止における最大の障害が乗
り越えられた結果、半導体装置の歩留りが向上し、また
超速硬化性樹脂の採用や連続高速サイクルの実現などに
よって従来の成形サイクルｋｌ／１０以下にすることが
できるという見通しも得られた。
【図面の簡単な説明】
第１図はシングル、タブレット力式のトランスフ了成形
のｉ況明図、第２図はマルチタブレット方式のトランス
フ・ｒ成形の説明図、第６図は樹脂タプレ、１・０４１
錠圧力とタブレット密度及び圧縮率との関係を示すグラ
フである。 １・・・シングルタブレット方式金型、２・・・マルチ
タブレット方式金型。 第２図　　　　　２ ２６　　　　　２３　　１ ２３　　　　５　　　２６ １：：１ 一打錠圧力（ｔｏ牲肖

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １　樹脂粉末ｆ　５　ｔｏｎΔｄ以」二の高圧力で打錠
    し、圧縮率全９７％以上とした半導体封止用樹脂の高密
    度タブレット。 ２　樹脂粉末＞　５ｔｏｎ、ｆＪ以上の高圧力で打錠し
    、圧縮率が９７％以上の高密度タブレットを得、該タブ
    レットを使用して加圧成形することを特徴とする半導体
    装置の樹脂封止方法。
JP57114799A 1982-07-03 1982-07-03 高密度タブレツトおよびそれを使用した半導体樹脂封止方法 Pending JPS597008A (ja)

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