(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップを搭載したリードフレームの該搭載部を収容するキャビティを具備し、該半導体チップの樹脂封止に使用される樹脂封止用金型において、
前記キャビティは、
前記リードフレームの外部リードを密着させて載置する平坦面から成る外部リード載置領域と、
前記外部リード載置領域の周囲を取り囲んで形成された鏡面領域と、
前記外部リード載置領域および前記鏡面領域以外の少なくとも一部に形成された梨地領域と、
を具備することを特徴とする樹脂封止用金型。
【請求項２】
前記鏡面領域は、前記外部リード載置領域の周囲を０．１ｍｍ以上取り囲んで形成されていることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂封止用金型に関し、特に、パッケージの離型の円滑化を図り、かつ、樹脂の残留防止に有効な樹脂封止用金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の外観を構成するパッケージは、従来、次のように形成されていた。まず、キャビティを有する樹脂封止用金型をリードフレーム上の樹脂封止領域に配置する。その後、該キャビティ内に樹脂を充填し、続いて、該充填した樹脂を加熱硬化させてパッケージを形成する。
【０００３】
ここで、上記樹脂封止用金型のキャビティの表面は、パッケージの円滑な離型を実現するために、梨地状に形成される。このような梨地表面は、キャビティ表面への放電加工やサンドブラストによって形成することができる。梨地表面を有するキャビティについては、特開平６−１４３３６０号公報に詳細な説明がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のようなキャビティの表面が梨地状の金型を用いて、ＳＯＮ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ）やＱＦＮ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ）等の外部リードが底面から露呈したパッケージを形成すると、該露呈した外部リードの表面に樹脂が残留し、実装時に接続不良を起こすおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、パッケージの離型の円滑化を図り、かつ、樹脂の残留防止に有効な樹脂封止用金型を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を達成するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、半導体チップ(１０)を搭載したリードフレーム(１２)の該搭載部を収容するキャビティ(１４)を具備し、該半導体チップ(１０)の樹脂封止に使用される樹脂封止用金型において、前記キャビティ(１４)は、前記リードフレーム(１２)の外部リード(１８)を密着させて載置する平坦面から成る外部リード載置領域(２０)と、前記外部リード載置領域(２０)の周囲を取り囲んで形成された鏡面領域(２２)と、前記外部リード載置領域(２０)および前記鏡面領域(２２)以外の少なくとも一部に形成された梨地領域(２４)とを具備することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記鏡面領域(２２)は、前記外部リード載置領域(２０)の周囲を０．１ｍｍ以上取り囲んで形成されていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（発明の概要）
本発明の特徴は、外部リードを載置する領域に鏡面を形成して、該外部リードへの樹脂の付着を防止するとともに、パッケージの壁面を象る部分の少なくとも一部に梨地を形成して、離型の円滑化を防止することにある。
【０００９】
（発明プロセス）
本発明者らは、以下に示すプロセスを通して、上記従来の課題を解決し得る本発明を完成させるに至った。
【００１０】
まず、本発明者らは、従来の金型構造を詳細に検討し、外部リードに樹脂が残留する原因を明らかにした。この樹脂が残留する原因を図面を用いて説明すると、次のようになる。尚、ここでは、発明のプロセスに直接関連する部分のみを説明し、当該図面に示す構成の詳細は後述する。
【００１１】
図１は、従来の金型構造と外部リードへの樹脂付着との関係を示す断面図である。同図に示すように、従来の金型を用いた場合には、外部リード１８が梨地領域２４の上に載置されるため、該外部リード１８と金型との間に微細な空間が発生する。このような状態で樹脂封止を行うと、キャビティ１４内に注入した封止樹脂が前記微細な空間、即ち、同図中矢印で示した部分に侵入して外部リード１８の表面に付着する。その後、金型１００を加熱して樹脂を硬化させると、外部リード１８に付着した樹脂がそのまま硬化して、金型１００を外した後も外部リード１８に残留する。そして、この残留樹脂が実装時の接触不良を引き起こす原因となる。
【００１２】
ここで、キャビティ１４の表面に形成された梨地領域２４は、パッケージの離型を円滑に行うための重要な構成要素であり、可能な限り多く形成することが望まれる。従って、このような梨地領域２４を残したまま、外部リードに対する樹脂の付着を防止する必要がある。
【００１３】
本発明者らは、このような観点に基づいて創作行為を繰り返し、パッケージの離型の円滑化を図り、かつ、樹脂の残留防止に有効な構成を見出した。以下、この特徴ある新規な構成を詳細に説明する。
【００１４】
（第１の形態）
図２は、本発明に係る樹脂封止用金型の構成を示す断面図である。以下、同図に基づいて、本発明に係る樹脂封止用金型の構成を説明する。
【００１５】
金型１００は、リードフレーム１２上に搭載された半導体チップ１０の樹脂封止に使用する樹脂封止用金型であり、その内部には、リードフレーム１２の半導体チップ搭載部を収容するキャビティ１４が設けられる。半導体チップ１０のリードフレーム１２への接続は、同図に示すように、例えば、ワイヤー２６を用いて行う。樹脂封止を行う際には、このキャビティ１４内に、封止用の樹脂が充填される。この金型１００は、同図に示すように、上型１０２と下型１０４のペアで構成することが望ましく、このように構成した場合には、リードフレーム１２が上型１０２と下型１０４の間で挟持される。
【００１６】
外部リード載置領域２０は、キャビティ１４の表面のうち、リードフレーム１２の外部リード１８を載置する部分であり、この部分は、外部リード１８との密着性を高めるために、表面を平坦にする。好ましくは、鏡面加工を施して、その平坦性を向上させ、外部リード１８との密着性をより高める。このような構造により、外部リード１８の底面への樹脂の侵入が防止される。
【００１７】
鏡面領域２２は、外部リード載置領域２０の周囲を取り囲んで形成され、その表面には、鏡面加工が施される。このように、外部リード載置領域２０の周囲に鏡面加工を施しておくと、外部リード１８の載置位置が多少ずれた場合でも、外部リード１８は、鏡面領域２２上に載置されるため、外部リード１８の密着性が保たれる。このような観点からすると、鏡面領域２２は、金型の位置決め誤差を考慮して設定することが好ましい。通常は、外部リード載置領域２０の周囲を０．１ｍｍ以上覆う形状が好適である。より好ましくは、この鏡面領域２２と前記外部リード載置領域２０とを連続した鏡面で一体形成する。
【００１８】
梨地領域２４は、外部リード載置領域２０および鏡面領域２２以外の少なくとも一部に形成され、パッケージの離型に寄与する。離型力の向上という観点からすれば、梨地領域２４を可能な限り多く形成することが好ましく、より好ましくは、同図に示すように、外部リード載置領域２０および鏡面領域２２以外のすべての部分に形成する。梨地は、キャビティ１４表面への放電加工やサンドブラストによって形成できる。
【００１９】
図３は、ＳＯＮ型パッケージの形成に適した下型１０４の表面形状を示す上面図である。同図に示すように、ＳＯＮ型パッケージを形成する場合には、該パッケージの外部リード形状に対応した外部リード載置領域２０を下型１０４の外周部表面上に設定し、その周囲に鏡面領域２２を好ましくは０．１ｍｍ以上形成する。そして、梨地領域２４を鏡面領域２２の外側全体に形成し、離型力を向上させる。
【００２０】
図４は、ＱＦＮ型パッケージの形成に適した下型１０４の表面形状を示す上面図である。同図に示すように、ＱＦＮ型パッケージを形成する場合には、該パッケージの外部リード形状に対応した外部リード載置領域２０を下型１０４の外周部表面上に設定し、該外部リード載置領域２０のすべてを含む範囲にドーナツ状の鏡面領域２２を形成する。そして、該鏡面領域２２の内側、即ち、下型１０４の中央部表面上に梨地領域２４を形成する。
【００２１】
以上説明したように構成される本発明によれば、リードフレーム１２の外部リード１８は、金型の平坦な領域に載置され、かつ、キャビティ１４の表面には、梨地領域２４が形成されているため、離型力の向上と外部リード１８の底面への樹脂の侵入防止を図ることができる。その結果、パッケージ形成後の樹脂の残留が低減し、外部リード１８の接続不良が発生しにくい半導体装置を得ることができる。
【００２２】
【実施例】
（要約）
樹脂封止用金型を構成する下型１０４の表面のうち、リードフレーム１２の外部リード１８が載置される領域とその周囲０．１ｍｍに鏡面加工を施して鏡面領域２２を形成し、該鏡面領域２２以外の部分に放電加工を施して梨地領域２４を形成する（図５参照）。
【００２３】
（好適な実施例）
以上の説明を参照すれば、本発明に係る樹脂封止用金型の構造は十分理解できると考える。従って、ここでは、当該金型を用いて半導体装置のパッケージを形成する方法の具体例を述べる。
【００２４】
図５は、本発明の好適な実施例に係るパッケージ形成方法の第１工程を示す断面図である。同図に示すように、半導体装置のパッケージを形成する場合には、まず、リードフレーム１２の外部リード１８が載置される領域とその周囲０．１ｍｍに鏡面加工を施して鏡面領域２２を形成するとともに、この鏡面領域以外の部分に放電加工を施して梨地領域２４を形成した下型１０４を用意する。そして、半導体チップ１０を搭載したリードフレーム１２をこの下型１０４の上方に位置決めし、該リードフレーム１２の外部リード１８を下型１０４の表面に形成した鏡面領域２２上に載置する。このとき、外部リード１８が梨地領域２４上に載置されないように注意する。
【００２５】
図６は、本発明の好適な実施例に係るパッケージ形成方法の第２工程を示す断面図である。次に、上型１０２を下型１０４上に載置したリードフレーム１２の上方に位置決めし、その後、該上型１０２の周壁部分を外部リード１８の上面に載置する。
【００２６】
図７は、本発明の好適な実施例に係るパッケージ形成方法の第３工程を示す断面図である。続いて、樹脂注入用のポット３０を下型１０４の樹脂注入口２８の下方に配設し、上型１０２と下型１０４の間に形成されたキャビティ１４内に樹脂を充填する。その後、上型１０２を加熱して、キャビティ１４内に充填した樹脂を硬化し、樹脂が硬化したら上型１０２および下型１０４をリードフレーム１２から取り外す。
【００２７】
上記一連の工程を経て、リードフレーム１２上に半導体装置のパッケージが形成される。その後、該パッケージから突出した余分な外部リードを切断して、外部リードがパッケージの底面から露呈した底面露呈型の半導体装置を得る。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パッケージの離型の円滑化を図り、かつ、樹脂の残留防止に有効な樹脂封止用金型を提供することができる。
【００２９】
また、本発明によれば、リードフレーム１２の外部リード１８は、金型の平坦な領域に載置され、かつ、キャビティ１４の表面には、梨地領域２４が形成されているため、離型力の向上と外部リード１８の底面への樹脂の侵入防止を図ることができる。その結果、パッケージ形成後の樹脂の残留が低減し、外部リード１８の接続不良が発生しにくい半導体装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の金型構造と外部リードへの樹脂付着との関係を示す断面図である。
【図２】本発明に係る樹脂封止用金型の構成を示す断面図である。
【図３】ＳＯＮ型パッケージの形成に適した下型１０４の表面形状を示す上面図である。
【図４】ＱＦＮ型パッケージの形成に適した下型１０４の表面形状を示す上面図である。
【図５】本発明の好適な実施例に係るパッケージ形成方法の第１工程を示す断面図である。
【図６】本発明の好適な実施例に係るパッケージ形成方法の第２工程を示す断面図である。
【図７】本発明の好適な実施例に係るパッケージ形成方法の第３工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…半導体チップ、１２…リードフレーム、１４…キャビティ、１８…外部リード、２０…外部リード載置領域、２２…鏡面領域、２４…梨地領域、２６…ワイヤー、２８…樹脂注入口、３０…ポット、３２…封止樹脂、１００…金型、１０２…上型、１０４…下型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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