JP2609894B2

JP2609894B2 - 被封止部品のトランスファ樹脂封止成形方法とこれに用いられる樹脂封止成形用金型装置及びフィルムキャリア

Info

Publication number: JP2609894B2
Application number: JP63043926A
Authority: JP
Inventors: 道男長田
Original assignee: トーワ株式会社
Priority date: 1988-02-25
Filing date: 1988-02-25
Publication date: 1997-05-14
Anticipated expiration: 2012-05-14
Also published as: JPH01216815A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、被封止部品を樹脂材料により封止成形す
る樹脂封止成形技術に係り、特に、フィルムキャリア
（若しくは、テープキャリア）上に装着した半導体装置
等の被封止部品をトランスファ樹脂封止成形するものに
関する。

〔従来の技術〕

金属製のリードフレーム上に装着した半導体装置等の
被封止部品を樹脂材料によって封止成形する技術として
は、従来より、トランスファ樹脂封止成形方法が採用さ
れている。

この方法を採用した樹脂封止成形用金型装置には、例
えば、第８図及び第９図に示すように、固定上型Ａと、
該上型Ａに対向して配置した可動下型Ｂと、該両型のP.
L（パーティングライン）面に対設した所要数の同形状
キャビティＣが設けられている。また、上記両型のいず
れか一方側は所要数の樹脂材料供給用ポット及びプラン
ジャが配設されており、このポットと上記キャビティＣ
との間には該ポット内にて加熱溶融化された樹脂材料の
加圧移送用通路Ｄが備えられている。

この金型装置により樹脂封止成形は、まず、両型Ａ・
Ｂを第８図に示すように型開きし、次に、その下型Ｂの
型面に設けた嵌合溝部ＥにリードフレームＦを嵌装し且
つ該リードフレーム上に装着した被封止部品Ｇをキャビ
ティＣ部の位置にセットする。次に、上記した状態で両
型Ａ・Ｂを第９図に示すように型締めし、次に、ポット
内に供給した樹脂材料を加熱溶融化すると共にこれをプ
ランジャにて加圧することにより、その溶融樹脂材料を
通路Ｄを通して両型の上下両キャビティＣ内に注入充填
して、該キャビティＣ内に嵌合セットした被封止部品Ｇ
を樹脂封止するものである。

また、フィルムキャリア（第１〜２図参照）に装着し
た半導体装置等の被封止部品を樹脂材料によって封止成
形する技術としては、従来より、ポッティング樹脂封止
成形方法が採用されている。

この方法は、フィルムキャリアにおける所要の樹脂封
止範囲に液状樹脂材料を滴下して該樹脂材料を加熱硬化
させるものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記ポッティング樹脂封止成形方法を採用
する場合は、一般的に、液状樹脂材料を使用する取扱上
の煩わしさや、長時間の成形時間が必要となることと、
更に、工程が複雑で生産能率が際めて低い等の問題が指
摘されている。

また、トランスファ樹脂封止成形方法を採用する場合
は、一般的に、上記したような弊害がないことも知られ
ている。

しかしながら、フィルムキャリアを用いる場合におい
てはトランスファ樹脂封止成形方法を採用することがで
きないのは、主として、次のような原因に基づく弊害が
あるからである。

即ち、フィルムキャリア自体の肉厚は、金属製のリー
ドフレームと較べて極めて薄く、また、そのアウターリ
ード及びインナーリードの肉厚はこれよりも更に薄いた
め、例えば、第８図及び第９図に示す従来のトランスフ
ァ樹脂封止成形用金型装置を利用してその被封止部品の
樹脂封止成形を行うと、樹脂成形キャビティＣ内へ加圧
注入された溶融樹脂材料が、その樹脂注入圧力及びスピ
ードにより該キャビティＣ内で流動することに起因して
該フィルムキャリア自体を揺動させ、このため、均一な
樹脂封止成形を行うことができないといった重大な弊害
がある。また、上記した溶融樹脂材料のキャビティ内流
動作用は、フィルムキャリアのインナーリードと半導体
チップ及びこの両者間に介在されるバンプ（接続電極）
との各相互間の電極接続状態を阻害して電気的な接続不
良が発生する等、この種製品について致命的な弊害を生
じることになる。

従って、フィルムキャリアにおける被封止部品を樹脂
封止成形する場合は、従来のトランスファ樹脂封止成形
方法及び装置を直ちに応用することができないのが実情
であった。

本発明は、上述したような従来のトランスファ樹脂封
止成形方法を改善することによって、フィルムキャリア
における被封止部品をトランスファ樹脂封止成形方法を
用いて樹脂封止成形することができる樹脂封止成形方法
を提供することを目的とするものである。

また、本発明は、従来のトランスファ樹脂封止成形用
金型装置を改善することによって、フィルムキャリアに
おける被封止部品をトランスファ樹脂封止成形方法を用
いて樹脂封止成形することできる樹脂封止成形用金型装
置を提供することを目的とするものである。

また、本発明は、上記したトランスファ樹脂封止成形
方法を用いて樹脂封止成形することができるトランスフ
ァ樹脂封止成形用フィルムキャリアを提供することを目
的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る被封止部品のトランスファ樹脂封止成形
方法は、フィルムキャリア（１）における所要樹脂封止
範囲（６）の略全表面を略均等な肉厚の樹脂材料によっ
て封止成形する断面形状の樹脂成形用キャビティ部を備
えた樹脂封止成形用金型を用いて、該金型のキャビティ
部内に加熱溶融化した樹脂材料をその加圧移送用通路を
通して加圧注入させることにより、該キャビティ部内に
嵌合セットしたフィルムキャリア上の被封止部品を樹脂
封止成形することを特徴とするものである。

また、本発明に係る被封止部品のトランスファ樹脂封
止成形用金型装置は、固定型（11）と、該固定型に対向
して配置した可動型（12）と、該両型（11・12）のいず
れか一方側に配設した所要数の樹脂材料供給用ポット及
びプランジャと、該両型（11・12）のP.L面に対設した
所要数の樹脂成形用キャビティ部と、上記ポットとキャ
ビティ部との間を連通させる溶融樹脂材料の移送用通路
（14）とを備えた被封止部品のトランスファ樹脂封止成
形用金型装置において、フィルムキャリア（１）上の被
封止部品を樹脂封止成形するキャビティ部の断面形状
を、該フィルムキャリア（１）における樹脂封止範囲
（６）の略全表面を略均等な肉厚の樹脂材料によって封
止成形する形状に形成して構成したことを特徴とするも
のである。

また、本発明に係る被封止部品のトランスファ樹脂封
止成形用フィルムキャリア（１）は、アウターリード
（２）とインナーリード（３）及び該インナーリード
（３）側に接続した半導体チップ（４）とを備えたフィ
ルムキャリアであって、該フィルムキャリアの樹脂封止
範囲（６）を包囲する形状の保形用サポート部（７）を
形成し、且つ、該保形用サポート部に、トランスファ樹
脂封止成形用金型装置における溶融樹脂材料の移送用通
路（14）位置と対応する溶融樹脂材料移送用通路面
（８）を配設して構成したことを特徴とするものであ
る。

〔作用〕

本発明の方法及び装置によれば、フィルムキャリア上
の被封止部品をキャビティ部内に嵌合セットした場合、
該フィルムキャリアにおける樹脂封止範囲（６）の略全
表面が略均等な肉厚の樹脂材料によって封止成形される
構成スペース（第４図に示される上下両型11・12のキャ
ビティ13から構成されるスペース）内に嵌装されること
になる。

従って、この状態で、上記キャビティ部内に溶融樹脂
材料を加圧注入すれば、該注入樹脂材料は、上記した特
定の構成スペース内を安定した状態で流動し且つ充填さ
れるから、該キャビティ部内における溶融樹脂材料の渦
流を効率良く且つ確実に防止できる。このため、上記溶
融樹脂材料のキャビティ部内流動作用に起因したフィル
ムキャリア自体の揺動を確実に防止することができる。

また、本発明のフィルムキャリアによれば、溶融樹脂
材料移送用通路面を、トランスファ樹脂封止成形用金型
装置における溶融樹脂材料の移送用通路位置と対応する
フィルムキャリアの保形用サポート部に配設して構成し
たものであるから、該フィルムキャリアの樹脂封止範囲
への溶融樹脂材料の移送作用が効率良く且つスムーズに
行われると共に、樹脂成形後において、フィルムキャリ
アの該通路面に付着した固化樹脂を容易に除去すること
ができるものである。

〔実施例〕

次に、本発明を、第１図〜第６図に示す実施例図に基
づいて説明する。

第１図及び第２図には、本発明方法の実施に用いられ
るフィルムキャリア１の要部が夫々示されている。

上記フィルムキャリアは、通常、ポリイミドフィルム
等から成る薄い肉厚（約120μｍ）として形成されてお
り、また、該フィルムキャリアに設けられたアウターリ
ード２及びインナーリード３の肉厚は、これよりも更に
薄い肉厚（約30μｍ）として形成されている。

また、上記フィルムキャリア１のインナーリード３と
半導体チップ４とは、バンプ５を介して電気的に夫々接
続されている。

また、上記フィルムキャリア１における所要の樹脂封
止範囲６、即ち、上記インナーリード３及び半導体チッ
プ４等の被封止部品を樹脂材料により封止成形する範囲
は、該フィルムキャリアのアウターリード２及びインナ
ーリード３の形状・姿勢を保持させるためにフィルムキ
ャリア自体に形成した保形用サポート部７によって包囲
された部分と略等しい範囲として配置構成されている。

また、上記保形用サポート部７には、後述するトラン
スファ樹脂封止成形金型装置における溶融樹脂材料の移
送用通路位置（14）と対応する溶融樹脂材料移送用通路
面８が配設されている。

なお、上記フィルムキャリア１における両サイド部分
には、該フィルムキャリアの自動給送用の係合孔９が穿
設されている。また、上記した保形用サポート部７によ
り包囲された部分は、ウインドと称される透孔10が形成
されている。

第３図及び第４図には、本発明方法の実施に用いられ
るトランスファ樹脂封止成形用金型装置の要部が夫々示
されてる。

該金型装置には、固定上型11と、該上型に対向して配
置した可動下型12と、該両型のP.L面に対設した所要数
のキャビティ13が設けられている。

また、上記両型（11・12）のいずれか一方側には所要
数の樹脂材料供給用ポット及びプランジャ（図示なし）
が配設されており、このポットと上記キャビティ13との
間には、ランナ及びゲート若しくはゲートのみから成る
溶融樹脂材料の加圧用移送用通路14（第１図参照）が設
けられている。

また、フィルムキャリア１上の被封止部品を樹脂封止
成形する上下の両キャビティ13と後述する上型コア部か
ら構成される樹脂成形用キャビティ部の断面形状は、該
フィルムキャリア１における樹脂封止範囲６の略全表面
を略均等な肉厚の樹脂材料によって封止成形することが
できるように形成されている。

即ち、第３図及び第４図に示すように、下型12の型面
には上記フィルムキャリア１を嵌装するための嵌合溝部
15が形成されており、該嵌合溝部15の所定位置にフィル
ムキャリア１を嵌装すると、該フィルムキャリアにおけ
る所要の樹脂封止範囲６は該下型12のキャビティ内に嵌
装されるように設けられている。

また、上型11のキャビティ13には、上下両型（11・1
2）の型締時において、下型12のキャビティ13に嵌合す
るような突出形状のコア部16が設けられている。

従って、上下両型（11・12）の型締時において、上下
両キャビティ13の形状と上記したコア部16の突出形状と
から構成されるスペースは、溶融樹脂材料を注入充填さ
せるためのキャビティ部を構成することになる。

このため、上記嵌合溝部15の所定位置にフィルムキャ
リア１を嵌装した状態で上下両型（11・12）を型締めし
たとき、上記キャビティ部の断面形状は、第４図に示す
ように、該フィルムキャリヤにおける樹脂封止範囲６の
略全表面を略均等な肉厚の樹脂材料によって封止成形す
ることができるスペースを構成するように形成されてい
る。

以下、上記フィルムキャリア１及び金型装置を用いて
該フィルムキャリアの樹脂封止範囲６内における前記被
封止部品の樹脂封止成形を行う場合について説明する。

まず、両型（11・12）を第３図に示すように型開きし
て、上記フィルムキャリア１を下型11の型面に設けた嵌
合溝部15の所定位置に嵌装すると、該フィルムキャリア
における被封止部品は該下型キャビティ13内に嵌合セッ
トされる。なお、このとき、フィルムキャリア１の樹脂
封止範囲６内にある半導体チップ４の底面は下型12のキ
ャビティ底面に直に接合されるように構成されており、
従って、該半導体チップ４を介して、該下型キャビティ
（13）部内に嵌装される被封止部品の全体を確実に支受
させることができるものである。

次に、この状態で両型（11・12）を第４図に示すよう
に型締めして、ポット内に供給した樹脂材料を加熱溶融
化すると共にプランジャにて加圧することにより、これ
をその移送用通路14を通して上下両キャビティ（13）部
内に注入充填させればよい。

ところで、上下両キャビティ（13）部内に嵌合セット
されたフィルムキャリア上の被封止部品は、前述したよ
うに、上記両型の型締時において、該フィルムキャリア
における樹脂封止範囲６の略全表面が略均等な肉厚の樹
脂材料によって封止成形される構成スペース内に嵌装さ
れていることになる。

従って、この状態で、上記キャビティ部内に溶融樹脂
材料を加圧注入すると、該注入樹脂材料は、上記した特
定の構成スペース（即ち、上下両キャビティ13部内）内
を安定した状態で流動し且つ充填されるから、該上下両
キャビティ（13）部内における溶融樹脂材料の渦流を効
率良く且つ確実に防止することができる。このため、上
記溶融樹脂材料のキャビティ部内流動作用に起因したフ
ィルムキャリア自体の揺動を確実に防止することができ
る。

また、上下両キャビティ（13）部内に充填された溶融
樹脂材料は所要時間の経過後に固化形成されるため、該
上下両キャビティ（13）部内に嵌合セットされた被封止
部品は第５図に示すような樹脂成形体17内に封止成形さ
れることになる。

なお、上記樹脂成形体17の上面には、上型キャビティ
におけるコア部16の形状に対応した凹所18が形成される
ことになるが、これは、上記フィルムキャリアにおける
被封止部品の樹脂封止機能を何等損なうものではない。
また、通常の第二次成形により、上記凹所18内に同じ或
は異なる樹脂材料を充填させて、上記樹脂成形体17の上
面を、第６図に示すような平滑面として形成してもよ
く、更に、該凹所18内に充填して形成した樹脂成形体19
の上面等に所要のマーキングを施すようにしてもよい。

また、上記樹脂成形体17の上下方向の厚みは、フィル
ムキャリア１の上面に上記凹所18が形成されている関係
で、稍肉厚に成形されているが、該凹所18部分は必ずし
も必要ではないから、少なくとも、該フィルムキャリア
の上面よりも上部に成形されている凹所（18）部分を省
略することによって該樹脂成形体17の上下厚みを薄型に
成形することができる。即ち、この場合は、第７図に示
すように、金型装置における上型11の型面（P.L面）よ
りも窪んでいるキャビティ（樹脂成形用の凹み）部分を
省いてこの省略部分をうP.L面と面一に構成することに
より、樹脂成形体（17）がフィルムキャリア１の上面よ
りも上部に成形されないように設定すればよい。

また、上記実施例図においては、前述したように、樹
脂封止範囲６内にある半導体チップ４の底面が下型12の
キャビティ底面に直に接合されているため、半導体チッ
プ４の底面は樹脂により封止されない状態として成形さ
れることになる。従って、該実施例の態様は、例えば、
半導体チップ４の底面部に放熱機能を構成する場合等に
適している。なお、成形品（製品）に、このような放熱
機能を備える必要がない場合は、例えば、半導体チップ
４を下型キャビティ内で所定の高さ位置に嵌装支受させ
た状態で樹脂封止成形することにより、該半導体チップ
４の底面部をも同時に樹脂封止成形することができる。

また、前記したフィルムキャリア１における樹脂封止
範囲６は、各種のフィルムキャリアにおいて夫々任意に
設定されるものであるから、実施例図に示したフィルム
キャリヤ１における溶融樹脂材料移送用通路面８の設定
位置、及び、金型装置における溶融樹脂材料移送用通路
14の設定位置はこれに対応して相対的に選定すればよ
い。

また、上型11のキャビティ13に設けられるコア部16の
形状は、図例においては、両型（11・12）の型締時にお
いて、被封止部品の上面（平面）側を樹脂封止成形する
上型キャビティ内から下方に突設され、且つ、前記フィ
ルムキャリア１における透孔10に嵌入された突出形状に
形成されている場合を示したが、この形状は、被封止部
品側の形状に対応して適宜に設定できるものである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、樹脂成形用キャビティ部内に加圧注
入した溶融樹脂材料の流動作用に起因するフィルムキャ
リア自体の揺動を確実に防止して、常に安定した樹脂成
形を行うことができる。

従って、フィルムキャリアにおける被封止部品をトラ
ンスファ樹脂封止成形方法及び装置を用いて樹脂封止成
形しても、均一な樹脂封止成形作用が得られるため、前
述したような従来の問題点を確実に解消し得て、高品質
性及び高信頼性を備えた樹脂封止成形品を得ることがで
きるといった優れた実用的な効果を奏するものである。

また、フィルムキャリアにおける被封止部品の樹脂封
止成形にトランスファ樹脂封止成形方法及び装置を採用
することが可能になると共に、エポキシレジン等の低圧
用成形樹脂材料を使用することができるので、例えば、成形品の品質向上が図れること。

樹脂タブレットの使用によって、樹脂材料の取扱が容
易となり、また、可使時間の制限を受けず更に硬化時間
が短縮化されるので、生産能率の向上が図れること。

生産コストの低減化が図れること。

等の優れた実用的な利点がある。

また、本発明は、上記したトランスファ樹脂封止成形
方法及び装置に用いることができるフィルムキャリアを
提供することができるため、これを併用することによっ
て、この種の樹脂封止成形技術の向上に貢献できる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るトランスファ樹脂封止成形用フ
ィルムキャリアの要部を示す一部切欠平面図である。第２図は、第１図のII−II線における拡大縦断正面図で
ある。第３図は、本発明に係るトランスファ樹脂封止成形用金
型装置の要部を示す縦断正面図で、両型の型開状態を示
している。第４図は、第３図に対応した縦断正面図で、両型の型締
状態を示している。第５図は、樹脂封止成形品の要部を示す一部切欠縦断正
面図である。第６図は、他の樹脂封止成形品例の要部を示す一部切欠
縦断正面図である。第７図は、他の金型装置例の要部を示す縦断正面図で、
その上型部分のみを示している。第８図は、リードフレームを用いた従来のトランスファ
樹脂封止成形用金型装置の要部を示す縦断正面図で、両
型の型開状態を示している。第９図は、第８図に対応した縦断正面図で、両型の型締
状態を示している。〔符号の説明〕１……フィルムキャリア２……アウターリード３……インナーリード４……半導体チップ５……バンプ６……樹脂封止範囲７……保形用サポート部８……移送用通路面 11……固定上型 12……可動下型 13……キャビティ 14……移送用通路 15……嵌合溝部 16……コア部 17……樹脂成形体

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】フィルムキャリアにおける所要樹脂封止範
囲の略全表面を略均等な肉厚の樹脂材料によって封止成
形する断面形状の樹脂成形用キャビティ部を備えた樹脂
封止成形用金型を用いて、該金型のキャビティ部内に加
熱溶融化した樹脂材料をその加圧移送用通路を通して加
圧注入させることにより、該キャビティ部内に嵌合セッ
トしたフィルムキャリア上の被封止部品を樹脂封止成形
することを特徴とする被封止部品のトランスファ樹脂封
止成形方法。
【請求項２】固定型と、該固定型に対向して配置した可
動型と、該両型のいずれか一方側に配設した所要数の樹
脂材料供給用ポット及びプランジャと、該両型のP.L面
に対設した所要数の樹脂成形用キャビティ部と、上記ポ
ットとキャビティ部との間を連通させる溶融樹脂材料の
移送用通路とを備えた被封止部品のトランスファ樹脂封
止成形用金型装置において、フィルムキャリア上の被封
止部品を樹脂封止成形するキャビティ部の断面形状を、
該フィルムキャリアにおける樹脂封止範囲の略全表面を
略均等な肉厚の樹脂材料によって封止成形する形状に形
成して構成したことを特徴とする被封止部品のトランス
ファ樹脂封止成形用金型装置。
【請求項３】アウターリードとインナーリード及び該イ
ンナーリード側に接続した半導体チップとを備えたフィ
ルムキャリアであって、該フィルムキャリアの樹脂封止
範囲を包囲する形状の保形用サポート部を形成し、且
つ、該保形用サポート部に、トランスファ樹脂封止成形
用金型装置における溶融樹脂材料の移送用通路位置と対
応する溶融樹脂材料移送用通路面を配設して構成したこ
とを特徴とする被封止部品のトランスファ樹脂封止成形
用フィルムキャリア。