JPH07111305A

JPH07111305A - 半導体装置の製造方法及びこれに使用する金属支持枠及びモールド金型

Info

Publication number: JPH07111305A
Application number: JP25451193A
Authority: JP
Inventors: Daiichi Saito; 大一齋藤
Original assignee: Fujitsu Miyagi Electronics Ltd
Current assignee: Fujitsu Miyagi Electronics Ltd
Priority date: 1993-10-12
Filing date: 1993-10-12
Publication date: 1995-04-25

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は樹脂モールドによる半導体装置の製
造方法に関し、製造工程の削減、歩留り向上によるコス
ト低減を図ることを目的とする。【構成】リードフレーム２１のステージ２３を支持す
るサポートバー２２ｂ〜２２ｄの所定部分にモールド樹
脂注入時のエア抜きのための穴部２４ａ〜２４ｃを形成
する。そして、モールド後に形成された樹脂片２９ａ〜
２９ｃを、切断整形工程においてリード切断と同時に切
断除去する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂モールドによる半
導体装置の製造方法に関する。

【０００２】近年、ＩＣは大容量、高機能が進められて
おり、リードの本数が増大し、パッケージの形状も大き
くなってきている。また、リード間ピッチの狭ピッチ化
等が進み、反面、密着性の良い新タイプ樹脂の開発によ
り、樹脂封止金型においてインナーリード変形、ボイ
ド、ピンホール、ワイヤー変形等の条件出し等のモール
ド成形条件が難しくなってきており、樹脂充填圧力アッ
プ等を行っている。その為、パッケージのコーナー部分
のエアベントが厚く成形されリードフレーム上の樹脂薄
バリ除去工程（ホーニング）の条件を向上させても樹脂
薄バリ除去が難しくなってきている。

【０００３】従って、良品の製作及び、設備の安定稼
働、稼働率アップ、作業安全の為には、樹脂封止金型、
樹脂封止方式、樹脂封止成形金型、樹脂封止成形方法、
部材等を改善する事が要求されている。

【０００４】

【従来の技術】図６に、従来の樹脂モールドの説明図を
示す。図６（Ａ）〜（Ｄ）はクワッド型の半導体装置の
製造を示したもので、まず図６（Ａ）において、リード
フレーム１１のダイステージ（図に表われず）上に半導
体チップ（図に表われず）が搭載され、インナリード
（図に表われず）とワイヤボンディングされる。そし
て、モールド金型により樹脂モールドしてパッケージ１
２を形成する。

【０００５】この場合、モールド金型では、モールド樹
脂を充填するキャビティには、その一隅に樹脂注入ゲー
トのためのゲート用溝が形成されており、他の三隅に樹
脂注入時のエア抜きのためのエアベント（溝）が形成さ
れる。

【０００６】従って、図６（Ａ）に示すように、リード
フレーム１１上のパッケージ１２のエアベント部分に樹
脂バリ１２ａ〜１２ｃとして残ることになる。そして、
この樹脂バリ１２ａ〜１２ｃをホーニング工程において
除去し、次工程の切断整形工程に移る。

【０００７】すなわち、図６（Ｂ），（Ｃ）に示すよう
に、切断整形金型のダイ及びパンチによりリードフレー
ム１１の樹脂バリ１２ａ〜１２ｃ部分を切断し、図６
（Ｄ）に示すようにリード（アウタリード）１３が例え
ば表面実装用としてガルウィング形状に折曲される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、モールドに
使用される樹脂は、クラック等を防止するために密着性
の良いものが使用されてきており、これに伴い樹脂の充
填圧が高くなり、エアベント部分の樹脂バリ１２ａ〜１
２ｃが厚くなる傾向にある。これにより、ホーニング工
程で樹脂バリ１２ａ〜１２ｃが充分に除去できず、次工
程の切断整形において、装置内搬送中に落下し、金型の
ダイ、パンチに付着し成形品に樹脂塵付着、樹脂打痕等
の製品障害を発生させている。

【０００９】また、図６（Ｃ），（Ｄ）に示すようにモ
ールド金型のエアベント部へ樹脂が付着し、ボイド、ピ
ンホール、未充填等の製品不良の発生の原因となってお
り、通常、３〜４時間費やして手作業により削って除去
する。この場合、モールド金型は高温である為、危険な
作業となる。

【００１０】このため、樹脂塵付着、樹脂打痕等の目視
検査や手作業による樹脂塵の除去等の手直し作業、及び
切断整形金型内の清掃作業等を行わなければならず、工
数の増加、設備の稼働率低下を招き、コスト高になると
いう問題がある。

【００１１】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、製造工程の削減、歩留り向上によるコスト低減
を図る半導体装置の製造方法を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】図１に、本発明の原理説
明図を示す。図１において、金属支持枠上に半導体チッ
プを搭載し、モールド金型内で樹脂モールドしてパッケ
ージングし、該パッケージより延出するリードを該金属
支持枠より切断して折曲する半導体装置の製造方法であ
って、第１の工程では、前記モールド金型内に、前記樹
脂モールド時のエア抜きのための所定厚さのエアベント
部が形成された前記金属支持枠を位置させて該樹脂モー
ルドを行う。第２の工程では、該樹脂モールド後、前記
パッケージより延出するリードを該金属支持枠より切断
すると同時に、該エアベント部に形成された樹脂片を切
断除去する。そして、第３の工程では、該パッケージよ
り延出するリードを所定形状に折曲する。

【００１３】

【作用】上述のように、エアベント部が形成された金属
支持枠を使用することにより、樹脂モールドにおいて、
当該エアベント部にもモールド樹脂が注入されて樹脂片
が形成される。従来のモールド金型に形成されたエアベ
ント部においても樹脂片が形成されるが、金属支持枠に
形成するエアベント部を穴部等で形成する場合に、形成
される樹脂片の厚さが厚くなって金属支持枠とモールド
樹脂の密着が強くなり振動時による剥れが防止され樹脂
付着や樹脂打痕という障害を減少させることが可能とな
る。

【００１４】また、この樹脂片をホーニング工程ではな
くリードの切断整形工程で同時に除去することから、製
造工程が削減されると共に、製品の樹脂付着等を防止す
ることが可能となり、歩留り向上によるコストの低減を
図ることが可能となる。

【００１５】

【実施例】図２に、本発明の第２実施例のリードフレー
ムの構成図を示す。図２（Ａ）はリードフレームの部分
平面図、図２（Ｂ），（Ｃ）はモールド後の部分平面図
及び側部断面図である。

【００１６】図２（Ａ）における金属支持枠であるリー
ドフレーム２１は、クワッド型のものを示したもので、
中央部分に四隅でサポートバー２２ａ〜２２ｄにより支
持された四角形状のステージ２３が配設される。このう
ち、サポートバー２２ａ〜２２ｄであって、後に形成す
るパッケージの四隅部分より外側に掛けてエアベント部
である穴部２４ａ〜２４ｃが形成される。なお、サポー
トバー２２ａの外側先端はモールド樹脂注入時の入口
（モールド金型のゲートに位置）となる。

【００１７】また、ステージ２３の周囲には複数のリー
ド２５が配設される。このリード２５は後に切断される
タイバー２６により連結されており、形成されるパッケ
ージ内に位置される部分がインナリード２５ａとなり、
パッケージの外部に延出する部分がアウタリード２５ｂ
となる。

【００１８】なお、リードフレーム２１には位置決め用
孔などが形成される。

【００１９】このようなリードフレーム２１のステージ
２３上に半導体チップ２７が載置され、インナリード２
５ａとの間でワイヤボンディングされて該半導体チップ
２７が搭載状態となる。

【００２０】そこで、図２（Ａ）に示す半導体チップ２
７が搭載されたリードフレーム２１のパッケージングす
る部分を、モールド金型（図示せず）内のキャビティ内
に位置させ、モールド樹脂を上記サポートバー２４ａ部
分より注入してパッケージングを行う。このモールド樹
脂注入時にキャビティ内のエアは、リードフレーム２１
に形成された穴部２４ａ〜２４ｃによりエア抜きされ
る。この場合のモールド金型は穴部２４ａ〜２４ｃから
のエアを通す溝や孔が形成されているもので従来のもの
と同じである。

【００２１】そして、図２（Ｂ）に示すように、リード
フレーム２１にはパッケージ２８が形成され、穴部２４
ａ〜２４ｃに対応する部分に樹脂片２９ａ〜２９ｃが一
体に形成される。この樹脂片２９ａ〜２９ｃは、図２
（Ｃ）に示すようにパッケージ２８に、リードフレーム
２１の厚さｔで形成された状態である。このリードフレ
ーム２１が切断整形金型に搬送されて切断整形工程に移
行する。この場合、上述のように樹脂片２９ａ〜２９ｃ
はリードフレーム２１と同一の厚さで形成されることか
ら、リードフレーム２１との密着力が強くなるために、
搬送中に振動や衝撃で剥がれることがなく、従来のよう
な製品への樹脂付着や樹脂打痕という障害を防止するこ
とができる。

【００２２】続いて、図３に、図２における切断整形金
型の構成図を示す。図３（Ａ）は上金型の下方向からみ
た平面図であり、図３（Ｂ）は切断整形金型３１の正面
概略図である。図３（Ａ），（Ｂ）において切断整形金
型３１は、基台３２に対して可動部３３がシリンダ等に
より上下動自在であり、可動部３３に上金型としてのパ
ンチ３４が設けられ、基台３２に図２（Ｂ），（Ｃ）に
示すようなパッケージ２８が形成されたリードフレーム
２１を載置する下金型としてのダイ３５が設けられる。
この場合、パンチ３４は、切断ブレード３４ａを折曲部
材３４ｂとにより構成される。

【００２３】このような切断整形金型３１は、ダイ３５
上にパッケージ２８が形成されたリードフレーム２１
（図２（Ｂ））が載置され、図３（Ｃ）に示すようにパ
ンチ３４の切断ブレード３４ａによりリードフレーム２
１のタイバー２６及びアウタリード２５ｂを所定の長さ
で切断すると共に、これと同時に樹脂片２９ａ〜２９ｃ
を切断除去する。また、このとき折曲部材３４ａにより
アウタリード２５ｂを例えばガルウィング形状（図６
（Ｄ）参照）に折曲する。

【００２４】なお、切断ブレード３４ａによる切断と折
曲部材３４ｂによる折曲を同時ではなく別々の動作で行
わせても良いものである。

【００２５】このように、リード２５の切断と同時に樹
脂片２９ａ〜２９ｃの切断除去を行うことから、従来の
ように樹脂片２９ａ〜２９ｃを除去するために行われる
ホーニング工程を行う必要がなく、製造工程が削減され
てコスト低減を図ることができるものである。

【００２６】次に、図４に本発明の第２実施例のリード
フレームの構成図を示す。図中、図２と同一構成部分に
は同一符号を付して説明を省略する。図４（Ａ）におけ
るリードフレーム２１は、サポートバー２２ｂ〜２２ｄ
の延長上より孔４１ａ〜４１ｃまで、その両面（片面の
みでもよい）に樹脂モールド時のエア抜きのためのエア
ベント部として溝４２ａ，４２ｂ（図４（Ｃ））がそれ
ぞれ形成される。この溝４２ａ，４２ｂは、例えばハー
フエッチングにより深３０〜５５μm で形成される。な
お、リードフレーム２１の他の構成は図２（Ａ）と同様
である。

【００２７】そして、前述と同様にステージ２３上に半
導体チップ２７を載置してインナリード２５ａとの間で
ワイヤボンディングが行われる。

【００２８】そこで、モールド金型内に位置させ、モー
ルド樹脂を注入することにより、図４（Ｂ）に示すよう
にパッケージ２８が形成され、図４（Ｂ），（Ｃ）に示
すように溝４２ａ，４２ｂ部分に樹脂片４３ａ₁〜４３
ｃ₁，４３ａ₂〜４３ｃ₂がそれぞれ形成される。

【００２９】ここで、図５に、第２実施例におけるモー
ルド金型（下金型）の斜視図を示す。図５における下金
型５１は、台盤５２上に樹脂供給部５３を挟んで所定数
（図４では６個）のポット金型５４₁〜５４₆が配置さ
れ、樹脂供給部５３のポット５３ａよりランナ５３ｂ₁
〜５３ｂ₆を介して各ポット金型５４₁〜５４₆のラン
ナと連通される。

【００３０】各ポット金型５４₁〜５４₆ではランナよ
りゲートを介して各キャビティ５５に連通する。この場
合、各キャビティ５５近傍は、従来のようなエアベント
部は形成されず、平坦形状で形成される。

【００３１】なお、上金型においても同様の樹脂供給部
及びポット金型が配置されるが、上金型の樹脂供給部に
はポットにタブレット状のモールド樹脂を供給して加圧
する加熱手段が設けられる。また、上金型及び下金型５
１を加熱する加熱手段が設けられる。

【００３２】すなわち、各ポット金型５４₁〜５４₆の
各キャビティ５５に図４（Ａ）に示すリードフレーム２
１を位置させ、上金型よりタブレット状のモールド樹脂
を供給して加熱し、溶解状態で加圧することによりラン
ナ５３ｂ₁〜５３ｂ₆，ゲートを介してキャビティ５５
内にモールド樹脂を注入する。この場合、キャビテイ５
５内のエアはリードフレーム２１に形成された溝４２
ａ，４２ｂ及び孔４１ａ〜４１ｃを介してエア抜きされ
る。そして、図４（Ｂ），（Ｃ）に示すように、パッケ
ージ２８及び樹脂片４３ａ₁〜４３ｃ₁，４３ａ₂〜４
３ｃ₂が形成されるものである。

【００３３】このように、モールド樹脂注入時のキャビ
ティ５５内のエアを金型ではなくリードフレーム２１に
形成した溝４２ａ，４２ｂでエア抜きすることから、金
型にはエアベント部を設ける必要がない。このことは、
従来のようなモールド金型への樹脂のエアベント付着や
詰まりがなく、ボイド、ぴンホール、未充填等の製品不
良の発生を防止することができ、歩留りの向上、コスト
低減を図ることができる。

【００３４】また、従来のように３〜４時間費やしたモ
ールド金型のエアベント削りが無くなることから稼働率
が向上し、能力向上が図られ、障害による追加工数（目
視検査、手作業による手直し等の工数）の削減、ひいて
はコスト低減を図ることができる。また、高温による危
険な作業を廃止することができ、作業安全がより図るこ
とができる。

【００３５】そこで、図４に戻って説明するに、図４
（Ｂ），（Ｃ）に示すように、樹脂片４３ａ₁〜４３ｃ
₁，４３ａ₂〜４３ｃ₂がリードフレーム２１の両面
（又は片面でもよい）で形成されることから密着力が強
くなることから、切断整形工程への搬送中に振動や衝撃
で剥がれることがなく、従来のような部品への樹脂付着
や樹脂打痕という障害を防止することができるものであ
る。

【００３６】そして、図３に示すような切断整形金型３
１により、不要なリードフレームを切断すると同時に樹
脂片４３ａ₁〜４３ｃ₁，４３ａ₂〜４３ｃ₂を切断除
去すると共に、アウタリード２５ｂを図６（Ｄ）に示す
ようなガルウィング形状に折曲する。すなわち、第１実
施例と同様に、従来のホーニン工程を行う必要がなく、
製造工程が削減されてコスト低減を図ることができるも
のである。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、穴部や溝
のエアベント部が形成された金属支持枠を使用し、イベ
ント部で形成された樹脂片をリード切断と同時に切断除
去することにより、ホーニング工程が削減されると共
に、モールド樹脂の密着力が強くなって剥がれが防止さ
れ、製造工程の削減、歩留り向上によるコスト低減を図
ることができる。

【００３８】また、樹脂モールドで使用されるモールド
金型において、キャビティ近傍にエアベント部を形成せ
ずに平坦形状とすることにより、製造工程の削減による
コスト低減、及び従来の安全性を図ることができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の第１の第１実施例のリードフレームの
構成図である。

【図３】図２における切断整形金型の構成図である。

【図４】本発明の第２実施例のリードフレームの構成図
である。

【図５】第２実施例におけるモールド金型（下金型）の
斜視図である。

【図６】従来の樹脂モードの説明図である。

【符号の説明】

２１リードフレーム２２ａ〜２２ｄサポートバー２３ステージ２４ａ〜２４ｃ穴部２５リード２７半導体チップ２８パッケージ２９ａ〜２９ｃ，４３ａ₁〜４３ｃ₁，４３ａ₂〜４３
ｃ₂ 樹脂層３１切断整形金型３４パンチ３５ダイ４１ａ〜４１ｃ孔４２ａ，４２ｂ溝５１下金型５３樹脂供給部５３ａポット５３ｂ₁〜５３ｂ₆ ランナ５４₁〜５４₆ ポット金型５５キャビティ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/60 ３０１Ｂ 6918−4Ｍ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属支持枠（２１）上に半導体チップ
（２７）を搭載し、モールド金型内で樹脂モールドして
パッケージングし、該パッケージ（２８）より延出する
リード（２５ｂ）を該金属支持枠（２１）より切断して
折曲する半導体装置の製造方法において、前記モールド金型内に、前記樹脂モールド時のエア抜き
のための所定厚さのエアベント部（２４ａ〜２４ｃ）が
形成された前記金属支持枠（２１）を位置させて該樹脂
モールドを行う工程と、該樹脂モールド後、前記パッケージ（２８）より延出す
るリード（２５ｂ）を該金属支持枠（２１）より切断す
ると同時に、該エアベント部（２４ａ〜２４ｃ）に形成
された樹脂片（２９ａ〜２９ｃ）を切断除去する工程
と、該パッケージ（２７）より延出するリード（２５ｂ）を
所定形状に折曲する工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】半導体チップ（２７）が搭載され、モー
ルド金型内でモールド樹脂が注入されてパッケージ（２
８）が形成される半導体装置に使用される金属持枠にお
いて、前記モールド金型内における前記モールド樹脂注入時
に、形成されるパッケージ（２８）内のエアを抜くため
のエアベント部（２４ａ〜２４ｃ，４２ａ，４２ｂ）が
所定数形成されることを特徴とする金属支持枠。
【請求項３】前記エアベント部は、前記半導体チップ
（２７）を載置するステージ（２３）を支持する部分で
あって、形成されるパッケージ（２８）より外側部分に
形成される穴部（２４ａ，２４ｃ）により構成されるこ
とを特徴とする請求項２記載の金属支持枠。
【請求項４】前記エアベント部は、前記半導体チップ
（２７）を載置するステージ（２３）を支持する部分で
あって、形成されるパッケージ（２８）より外側部分の
少なくとも片面に形成される溝（４２ａ，４２ｂ）によ
り構成されることを特徴とする請求項２記載の金属支持
枠。
【請求項５】半導体チップ（２７）を搭載した金属支
持枠（２１）のパッケージ（２８）形成部分をキャビテ
ィ（５５）内に位置させ、樹脂モールドを行うモールド
金型において、モールド樹脂注入時の前記キャビティ（５５）内のエア
を抜くためのエアベント部（４２ａ，４２ｂ）が形成さ
れた前記金属支持枠（２１）を該キャビティ（５５）に
位置させたときの、該エアベント部（４２ａ，４２ｂ）
に対応する部分を平坦形状に形成することを特徴とする
モールド金型。