(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティ（２１、２２）に対して複数個の注入ゲート（３１、３２）が設けられた型装置（１０）を用い、
前記キャビティ内に半導体装置（４０）を設置し、前記複数個の注入ゲートから樹脂を注入することにより前記樹脂にて前記半導体装置を封止するようにした樹脂封止型半導体装置の製造方法において、
前記型装置として、前記キャビティの内壁面のうち前記複数個の注入ゲートが設けられた内壁面と同一の内壁面であって個々の前記注入ゲートの間に位置する内壁面に、前記樹脂の流れを案内する形状をなす凸部（６０）が形成されたものを用いることを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法。
【請求項２】
キャビティ（２１、２２）に対して複数個の注入ゲート（３１、３２）が設けられた型装置（１０）を用い、
前記キャビティ内に半導体装置（４０）を設置し、前記複数個の注入ゲートから樹脂を注入することにより前記樹脂にて前記半導体装置を封止するようにした樹脂封止型半導体装置の製造方法において、
前記型装置として、前記キャビティに対して前記樹脂を導出するための複数個の導出ゲート（３３、３４）が設けられるとともに、個々の前記注入ゲートの間に位置する前記キャビティの内壁面に、前記樹脂の流れを案内する形状をなす凸部（６０）が形成され、個々の前記導出ゲートの間に位置する前記キャビティの内壁面にも前記凸部（６０）が形成されたものを用いることを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記型装置（１０）として、前記キャビティ（２１、２２）を複数個有するとともに、これら複数個の前記キャビティが前記複数個の注入ゲート（３２）および前記複数個の導出ゲート（３３）により直列に接続されたものを用いることを特徴とする請求項２に記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記複数個のキャビティ（２１、２２）の全てにおいて、前記凸部（６０）が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
【請求項５】
樹脂封止型半導体装置における樹脂封止工程に適用され、半導体装置が設置されるキャビティ（２１、２２）と、このキャビティへ樹脂を注入するための複数個の注入ゲート（３１、３２）とを備える型装置において、
前記キャビティの内壁面のうち前記複数個の注入ゲートが設けられた内壁面と同一の内壁面であって個々の前記注入ゲートの間に位置する内壁面には、前記樹脂の流れを案内する形状をなす凸部（６０）が形成されていることを特徴とする型装置。
【請求項６】
樹脂封止型半導体装置における樹脂封止工程に適用され、半導体装置が設置されるキャビティ（２１、２２）と、このキャビティへ樹脂を注入するための複数個の注入ゲート（３１、３２）とを備える型装置において、
前記キャビティには、前記樹脂を導出するための複数個の導出ゲート（３３、３４）が備えられており、
前記個々の前記注入ゲートの間に位置する前記キャビティの内壁面には、前記樹脂の流れを案内する形状をなす凸部（６０）が形成され、個々の前記導出ゲートの間に位置する前記キャビティの内壁面にも前記凸部（６０）が形成されていることを特徴とする型装置。
【請求項７】
前記キャビティ（２１、２２）が複数個備えられており、これら複数個の前記キャビティが前記複数個の注入ゲート（３２）および前記複数個の導出ゲート（３３）により直列に接続されていることを特徴とする請求項６に記載の型装置。
【請求項８】
前記複数個のキャビティ（２１、２２）の全てにおいて、前記凸部（６０）が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の型装置。
【請求項９】
前記凸部（６０）は、突出先端部に行くに連れて先細形状となっていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記凸部（６０）は、突出先端部に行くに連れて先細形状となっていることを特徴とする請求項５に記載の型装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置を樹脂で封止してなる樹脂封止型半導体装置の製造方法および当該製造方法において樹脂封止工程に適用される型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、樹脂封止型半導体装置は、リードフレームのアイランド部にＩＣチップを搭載し、ＩＣチップとリードフレームのリードとをワイヤボンディングにより結線し一体化した半導体装置を、樹脂にて包み込むように封止してなる。
【０００３】
具体的には、上記半導体装置を金型のキャビティ内に設置した後、注入ゲートから該キャビティ内に溶融樹脂を注入充填し、硬化させるという樹脂封止工程（トランスファモールド）を行うことにより、樹脂封止型半導体装置を製造することができる。
【０００４】
この樹脂封止工程の一般的な例を図３（ａ）、（ｂ）に示す。図３において、（ａ）は下型に半導体装置を設置した状態での概略上面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ概略断面図である。
【０００５】
この図３に示す例は、生産性の向上と溶融して流動する樹脂の圧力損失を小さくするために、金型（型装置）１００として、カル（樹脂溜まり）１４から延びたランナー１５の先端に直列に複数個のキャビティ２１、２２を接続した構造のものを用いている。このような金型を用いた方法としては、例えば特開昭６２−１２２１３６号公報に記載のものがある。
【０００６】
金型１００は、上型１０２と下型１０１とを合致させたものであり、各キャビティ２１、２２内には、アイランド部４２に搭載されたＩＣチップ４１とリード４３とがワイヤボンディングにより形成された金線４４を介してを結線されてなる半導体装置４０が配置される。
【０００７】
そして、図３（ｂ）に示すように、樹脂ポット１３内の溶融状態の樹脂５０がプランジャー１３ａによりカル１４押し出され、ランナー１５から第１注入ゲート３１、導出ゲート３３、第２注入ゲート３２を流れることにより、各キャビティ２１、２２が樹脂５０にて充填される。
【０００８】
しかしながら、この図３に示すような構造の金型では、充填中に樹脂５０が硬化し、粘度の大きくなった樹脂５０が金線（ボンディングワイヤ）４４を変形させる。特に、溶融粘度の高い樹脂や、ゲル化時間の短い樹脂では、ワイヤ４４同士が接触しショート不良になる問題がしばしばある。
【０００９】
このような問題を抑制するとともに、充填効率を向上するために、例えば、特開平２−２９７９４６号公報や特開２０００−５８５７３号公報には、注入ゲートを複数にした型装置を用いた複数注入ゲート方法が提案されている。
【００１０】
上記図３に示す金型１００は、一つのキャビティ２１、２２に対して一つの注入ゲート３１しか設けていない単一ゲートタイプであるが、複数注入ゲート方法では、一つのキャビティに対して複数個の注入ゲートが設けられた複数ゲートタイプの金型を用いる。
【００１１】
例えば、図４に示すように、一つのキャビティ２１に対して２個の注入ゲート３１を設けた金型を用いれば、上記単一ゲートタイプの金型に対して、充填量を変えずに樹脂５０の流速を１／２程度にすることが可能である。そのため、ワイヤ流れを小さくでき、結果、ワイヤの変形やワイヤ間のショート不良を低減することができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記複数ゲートタイプの金型では、図４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順に、破線パターンにて示すように樹脂５０は充填されていくが、これからわかるように、樹脂５０の合流点にて巻き込みのボイドが発生しやすい。とりわけ、本発明者等の検討によれば、図４（ｂ）、（ｃ）に示す注入ゲート３１間の中央部２５０は、樹脂５０の流れが淀むので空気泡が抜けにくく、ボイドが発生しやすいことがわかった。
【００１３】
できあがった樹脂封止型半導体装置において、このようなボイドが樹脂中に存在すると、ボイド部分から亀裂等が発生しやすく、装置の信頼性等に悪影響を与えることになる。
【００１４】
そこで、本発明は上記問題に鑑み、複数ゲートタイプの型装置を用いて樹脂封止型半導体装置における樹脂封止を行うにあたって、樹脂中におけるボイドの発生を極力抑制できるようにすることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、キャビティ（２１、２２）に対して複数個の注入ゲート（３１、３２）が設けられた型装置（１０）を用い、キャビティ内に半導体装置（４０）を設置し、複数個の注入ゲートから樹脂を注入することにより樹脂にて半導体装置を封止するようにした樹脂封止型半導体装置の製造方法において、型装置として、キャビティの内壁面のうち複数個の注入ゲートが設けられた内壁面と同一の内壁面であって個々の注入ゲートの間に位置する内壁面に、樹脂の流れを案内する形状をなす凸部（６０）が形成されたものを用いることを特徴とする。
【００１６】
それによれば、個々の注入ゲートの間に位置するキャビティの内壁面に、樹脂の流れを案内する形状をなす凸部が形成されているため、樹脂の流れが淀んでボイドが発生しやすい注入ゲートの間において樹脂の流れをスムーズにできることから、樹脂中におけるボイドの発生を極力抑制することができる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明では、型装置（１０）として、キャビティに対して樹脂を導出するための複数個の導出ゲート（３３、３４）が設けられるとともに、個々の注入ゲートの間に位置するキャビティの内壁面に、樹脂の流れを案内する形状をなす凸部（６０）が形成され、個々の導出ゲートの間に位置するキャビティの内壁面にも凸部（６０）が形成されたものを用いることを特徴とする。
【００１８】
キャビティにおいては、注入ゲートとともに導出ゲートも複数設けられる場合、樹脂の入口側すなわち注入ゲート側に比べればボイド発生の可能性は少ないが、出口側である導出ゲートの間においても、同様にボイドが発生する恐れがある。
【００１９】
その点、本発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、出口側である導出ゲートの間においてもボイドの発生を極力抑制できる。
【００２０】
また、請求項３に記載の発明では、請求項２の製造方法において、型装置（１０）として、キャビティ（２１、２２）を複数個有するとともに、これら複数個のキャビティが複数個の注入ゲート（３２）および複数個の導出ゲート（３３）により直列に接続されたものを用いることを特徴とする。
【００２１】
それによれば、上記請求項２の発明の効果を奏しつつ、複数個のキャビティが直列接続された型装置を用いることとなり、生産性の向上および流動する樹脂の圧力損失の低減が図れる。
【００２２】
また、請求項４に記載の発明では、請求項３の製造方法において、複数個のキャビティ（２１、２２）の全てにおいて、凸部（６０）が形成されていることを特徴とする。
【００２３】
型装置において、キャビティが複数個設けられている場合には、問題となるボイドが比較的発生しやすいキャビティのみに上記凸部を設けるようにしても良い。しかし、全てのキャビティに上記凸部を設ければ、各キャビティにて製造される樹脂封止型半導体装置の全てにおいて、樹脂中におけるボイドの発生を極力抑制することができ、好ましい。
【００２４】
また、請求項５に記載の発明では、樹脂封止型半導体装置における樹脂封止工程に適用され、半導体装置が設置されるキャビティ（２１、２２）と、このキャビティへ樹脂を注入するための複数個の注入ゲート（３１、３２）とを備える型装置において、キャビティの内壁面のうち複数個の注入ゲートが設けられた内壁面と同一の内壁面であって個々の注入ゲートの間に位置する内壁面には、樹脂の流れを案内する形状をなす凸部（６０）が形成されていることを特徴とする。
【００２５】
本発明の型装置は、請求項１に記載の製造方法に用いて適切なものであり、その効果は請求項１と同様である。
【００２６】
また、請求項６に記載の発明では、キャビティ（２１、２２）には、樹脂を導出するための複数個の導出ゲート（３３、３４）が備えられており、個々の注入ゲートの間に位置するキャビティの内壁面には、樹脂の流れを案内する形状をなす凸部（６０）が形成され、個々の導出ゲートの間に位置するキャビティの内壁面にも凸部（６０）が形成されていることを特徴とする。
【００２７】
本発明の型装置は、請求項２に記載の製造方法に用いて適切なものであり、その効果は請求項２と同様である。
【００２８】
また、請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の型装置において、キャビティ（２１、２２）が複数個備えられており、これら複数個のキャビティの間が複数個の注入ゲート（３２）および複数個の導出ゲート（３３）により接続されていることを特徴とする。
【００２９】
本発明の型装置は、請求項３に記載の製造方法に用いて適切なものであり、その効果は請求項３と同様である。
【００３０】
また、請求項８に記載の発明では、請求項７に記載の型装置において、複数個のキャビティ（２１、２２）の全てにおいて、凸部（６０）が形成されていることを特徴とする。
【００３１】
本発明の型装置は、請求項４に記載の製造方法に用いて適切なものであり、その効果は請求項４と同様である。
【００３２】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の製造方法における樹脂封止工程を説明する説明図である。
【００３４】
図１において、（ａ）は型装置としての金型１０の下型１１に半導体装置４０を設置した状態を示す平面図、（ｂ）は金型１０の上型１２と下型１１を閉じた状態を（ａ）中のＡ−Ａ概略断面にて示す図、（ｃ）は（ｂ）において樹脂５０を第１キャビティ２１まで充填した状態を示す図である。
【００３５】
［金型の構成］
まず、図１を参照して、金型１０の構成について述べる。この金型１０は、上下の型１１、１２を切削加工等により形成し、上下の型１１、１２を合致可能としたものである。
【００３６】
この金型１０は、一般のトランスファモールドと同様、樹脂ポット１３から注入されて軟化した樹脂５０が加圧されてカル１４に溜まり、ランナー１５、第１注入ゲート３１を通って第１キャビティ２１に入り、第１導出ゲート３３から導出され第２注入ゲート３２を通って第２キャビティ２２に入り、さらに、第２導出ゲート３４から導出されるようになっている。
【００３７】
このように、本実施形態の金型１０においては、２個のキャビティすなわち第１キャビティ２１と第２キャビティ２２とが、第１導出ゲート３３および第２注入ゲート３２を介して直列に接続されている。それにより、生産性の向上および流動する樹脂５０の圧力損失の低減が図れる。なお、３個以上のキャビティを同様に直列に接続しても良いことは勿論である。
【００３８】
また本実施形態の金型１０においては、、一つのキャビティ２１、２２に対して複数個の注入ゲート３１、３２が設けられている。矩形状の第１キャビティ２１に対しては、樹脂流れ上流側の両コーナーに各１箇所ずつ計２個の第１注入ゲート３１が設けられ、矩形状の第２キャビティ２２に対しては、樹脂流れ上流側の両コーナーに各１箇所ずつ計２個の第２注入ゲート３２が設けられている。
【００３９】
また、本実施形態の金型１０においては、一つのキャビティ２１、２２に対して複数個の導出ゲート３３、３４が設けられている。矩形状の第１キャビティ２１に対しては、樹脂流れ下流側の両コーナーに各１箇所ずつ計２個の第１導出ゲート３３が設けられ、矩形状の第２キャビティ２２に対しては、樹脂流れ下流側の両コーナーに各１箇所ずつ計２個の第２導出ゲート３４が設けられている。
【００４０】
このような金型１０によれば、複数ゲートタイプの金型のメリットとして上述したように、ワイヤ流れを小さくでき、結果、ワイヤの変形やワイヤ間のショート不良を低減することができるようになっている。
【００４１】
また、図１（ａ）に示す例では、第１注入ゲート３１、第１導出ゲート３３、第２注入ゲート３２、第２導出ゲート３４はほぼ同一直線上に位置し、互いにオフセットされていない。これにより、第１キャビティ２１と第２キャビティ２２との間で樹脂５０の充填状態を均一化できるようになっている。
【００４２】
さらに、本実施形態の金型１０においては、個々のキャビティ２１、２２の全てにおいて、２個の注入ゲート３１、３２の間に位置するキャビティ２１、２２の内壁面に、樹脂５０の流れを案内する形状をなす凸部６０が形成されている。この凸部６０は、図１（ｂ）に示すように、上型１２、下型１１の各々に形成されている。
【００４３】
また、この凸部６０は、個々のキャビティ２１、２２の全てにおいて、２個の導出ゲート３３、３４の間に位置するキャビティ２１、２２の内壁面にも形成されている。
【００４４】
これら凸部６０の形状は、図１（ａ）に示す例では、突出先端部に行くに連れて先細形状となっており、それによって、２個の注入ゲート間または２個の導出ゲート間における樹脂５０の流れが案内され、スムーズな流れを実現するようになっている。なお、凸部６０の形状は、樹脂５０の流れをスムーズに案内する形状であれば良く、図示例に限定されるものではない。
【００４５】
また、この凸部６０の大きさは、封止する半導体装置４０のサイズ、流動する樹脂５０の粘度、ゲート間の距離（ピッチ）等の要因に応じて決める。これら要因により、ゲート間に発生するボイドの大きさも決まってくるが、凸部６０の大きさは、ボイドの大きさよりも大きくする。
【００４６】
［樹脂封止型半導体装置の製造方法］
次に、本実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法について述べる。まず、リードフレームのアイランド部４２にＩＣチップ４１を搭載し、ワイヤボンディングを行うことでＩＣチップ４１とリードフレームのリード４３とを金線４４により結線することにより、半導体装置４０を形成する。
【００４７】
次に、図１（ａ）に示すように、下型１１の各キャビティ３１、３２に半導体装置４０を設置する。なお、各半導体装置４０のアイランド部４２およびリード４３は、図示しないが、リードフレームの枠部やタイバー等により一体に連結されている。次に、図１（ｂ）に示すように、下型１１と上型１２とを合致させて閉じる。
【００４８】
そして、図１（ｃ）に示すように、樹脂封止工程を行う。金型１０の外周にヒータ等を設けることにより、金型１０を樹脂５０の溶融温度以上に加熱する。用いられる樹脂５０としては、例えば、クレゾール−ノボラック骨格を有するエポキシ系樹脂やビフェニル骨格を有するエポキシ系樹脂等が挙げられる。
【００４９】
次に、図１（ｃ）に示すように、プランジャー１３ａを用いて樹脂ポット１３から溶融状態にある樹脂５０を加圧することで、当該樹脂５０をカル１４に溜め、ここからランナー１５、第１注入ゲート３１を通って第１キャビティ２１に充填する。
【００５０】
さらに、加圧を続けると、溶融状態の樹脂５０は、第１キャビティ２１から第１導出ゲート３３を介して導出され、第２注入ゲート３２を通って第２キャビティ２２に充填され、さらに、第２導出ゲート３４から導出される。そして、樹脂５０の硬化を行った後、半導体装置４０を金型１０から取り出し、リードフレームの枠部やタイバーの分断等を行うことで樹脂封止型半導体装置が製造される。
【００５１】
ところで、本実施形態では、凸部６０の作用により、２個の注入ゲート間または２個の導出ゲート間における樹脂５０の流れは、スムーズな流れを実現する。図２は、凸部６０に沿った樹脂５０の流れを模式的に示す図であり、樹脂５０の流れは破線にて示している。
【００５２】
樹脂５０は、図２の（ａ）→（ｂ）→（ｃ）の順に示すように流れる。そのため、従来では、樹脂５０の流れが淀んでボイドが発生しやすい部分であった注入ゲート３１、３２の間において、凸部６０により樹脂５０の流れをスムーズにできることから、樹脂５０中におけるボイドの発生を極力抑制することができる。
【００５３】
また、注入ゲート３１、３２側に比べればボイド発生の可能性が比較的少ない導出ゲート３３、３４の間においても、凸部６０により樹脂５０の流れをスムーズにできることから、樹脂５０中におけるボイドの発生を極力抑制することができる。
【００５４】
また、本実施形態では、複数個のキャビティ２１、２２の全てにおいて、上記凸部６０を設けているため、各キャビティ２１、２２にて製造される樹脂封止型半導体装置の全てにおいて、樹脂５０中におけるボイドの発生を極力抑制することができ、好ましい。
【００５５】
（他の実施形態）
なお、上記実施形態では、金型は直列接続された複数個のキャビティを備えていたが、金型としては、一つのキャビティに対して複数個の注入ゲートが設けられたものであれば良く、キャビティは１個でも良い。また、一つのキャビティに対して３個以上の注入ゲート、３個以上の導出ゲートが設けられていても良い。
【００５６】
また、上記実施形態のように、全てのキャビティにおいて注入ゲート間および導出ゲート間に凸部６０を設けなくとも良く、ボイドの発生確率の比較的高い部分にのみ凸部６０を設けても良い。つまり、最低限１個のキャビティにて、２個の注入ゲート間に凸部６０が形成されたものであっても良い。また、２個の導出ゲート間には凸部６０が無いものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の製造方法における樹脂封止工程を説明する説明図である。
【図２】凸部に沿った樹脂の流れを模式的に示す図である。
【図３】従来の一般的な樹脂封止工程を説明する説明図である。
【図４】従来の複数ゲートタイプの金型における樹脂の流れを模式的に示す図である。
【符号の説明】
１０…金型、２１…第１キャビティ、２２…第２キャビティ、
３１…第１注入ゲート、３２…第２注入ゲート、３３…第１導出ゲート、
３４…第２導出ゲート、４０…半導体装置、６０…凸部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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