(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子が固着された複数の支持板と、該支持板の各一方の側に配置された複数の外部リードと、前記支持板の各他方の側に接続された位置決めリードと、前記支持板に対し並列配置された複数の前記位置決めリードを接続する連結条と、前記半導体素子の電極と前記外部リードとを接続するリード細線とを備えたリードフレーム組立体の前記支持板、半導体素子、リード細線及び外部リードの内端を被覆する樹脂封止体を前記リードフレーム組立体に形成する樹脂モールド用成形型において、
前記樹脂封止体と相補的形状を有する複数のキャビティと、該複数のキャビティから離間して且つ該複数のキャビティに並行に形成されて流動化した樹脂の流れを案内するランナと、該ランナと前記キャビティの各々とを連結するゲートとを成形型の第１の型及び第２の型に設け、
前記連結条よりも幅の広い溝部を前記第１の型に前記ランナに並行に形成し、
前記溝部内に配置した前記連結条に沿い且つ前記ランナに連絡する間隙部を前記溝部内に形成し、
前記成形型の型締め後、前記ランナ及びゲートを介して前記キャビティ内に流動化した樹脂を注入して、前記リードフレーム組立体の支持板、半導体素子、リード細線及び外部リードの内端を被覆する樹脂封止体を形成するとき、前記連結条に付着した溝樹脂が前記間隙部内に形成され、該溝樹脂は、前記ランナ内のランナ樹脂と一体に硬化することを特徴とするリードフレーム組立体の樹脂モールド用成形型。
【請求項２】
前記間隙部の幅は、１.０〜５.０mmである請求項１に記載のリードフレーム組立体の樹脂モールド用成形型。
【請求項３】
前記間隙部の底部は、前記溝部の底部と同一平面で形成され、前記間隙部は、前記連結条を挟んで前記支持板と反対側に形成され且つ前記連結条に沿って配列された前記キャビティの外側まで延伸する請求項１又は２に記載のリードフレーム組立体の樹脂モールド用成形型。
【請求項４】
半導体素子が固着された複数の支持板と、該支持板の各一方の側に配置された複数の外部リードと、前記支持板の各他方の側に接続された位置決めリードと、前記支持板に対し並列配置された複数の前記位置決めリードを接続する連結条と、前記半導体素子の電極と前記外部リードとを接続するリード細線とを備えたリードフレーム組立体を準備する工程と、
複数のキャビティと、該複数のキャビティから離間して該複数のキャビティに並行に形成されて流動化した樹脂の流れを案内するランナと、該ランナと前記キャビティの各々とを連結するゲートとを形成する第１の型及び第２の型から成る成形型を準備する工程と、
前記キャビティ内に前記支持板を配置すると共に、前記第１の型に形成され且つ前記連結条よりも幅の広い溝部内に前記連結条を配置して、前記連結条に沿い且つ前記ランナに連絡する間隙部を前記溝部内に形成する工程と、
前記成形型を型締めして前記ランナ及びゲートを通じて前記キャビティ内に流動化した樹脂を注入する工程と、
前記リードフレーム組立体の前記支持板、半導体素子、リード細線及び外部リードの内端を被覆する樹脂封止体を前記リードフレーム組立体に形成すると共に、前記溝部の間隙部内で前記連結条に付着した溝樹脂を前記ランナ内のランナ樹脂と一体に硬化させる工程と、
ランナ樹脂及び溝樹脂と共に、前記リードフレーム組立体を前記成形型から取り出す工程と、
前記ランナ樹脂、溝樹脂、連結条及び位置決めリードを前記リードフレーム組立体から除去する工程とを含むことを特徴とするリードフレーム組立体の樹脂モールド成形法。
【請求項５】
前記ランナ及びゲート内で硬化したランナ樹脂及びゲート樹脂と共に前記溝樹脂を除去する工程と、
前記溝樹脂を除去後、前記連結条及び位置決めリードを除去する工程とを含む請求項４に記載のリードフレーム組立体の樹脂モールド成形法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂モールド技術、特に樹脂封止型半導体装置に形成される樹脂バリを容易且つ確実に除去できるリードフレーム組立体の樹脂モールド用成形型及び樹脂モールド成形法に属する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂封止型半導体装置は、支持板及び半導体素子（半導体チップ）を備え、支持板及び半導体素子は、周知のトランスファモールド法により形成される樹脂封止体により封止される。樹脂封止型半導体装置を形成するトランスファモールド金型（２２）を図１０に示す。トランスファモールド金型（２２）は、キャビティ（成形空所）（５）を形成する下型（２３）及び上型（２４）と、複数配置されたキャビティ（５）に沿って上型（２４）の主面に形成され且つ流動化した樹脂を搬送するランナ（１３）と、ランナ（１３）及びキャビティ（５）を接続して樹脂をキャビティ（５）内に注入するゲート（１４）と、上型（２４）を可動させる駆動装置（２０）とを備える。
【０００３】
トランスファモールド法で樹脂封止型半導体装置を形成する際、最初に、図３に示すリードフレーム組立体（半導体装置組立体）（１）を形成する。リードフレーム組立体（１）は、半導体素子（７）が固着された複数の支持板（６）と、支持板（６）の各一方の側に配置された複数の外部リード（１０）と、支持板（６）の各他方の側に接続された位置決めリード（９）と、前記支持板（６）に対し並列配置された複数の位置決めリード（９）を接続する連結条（１６）と、半導体素子（７）の電極と外部リード（１０）とを接続するリード細線（８）とを備える。リードフレーム組立体（１）は図９に示すように、トランスファモールド金型（２２）の下型（２３）に配置される。このとき、支持板（６）の底面（６ａ）に薄く樹脂を形成するため、下型（２３）に形成されたリード溝部（１５）及び溝部（１８）に位置決めリード（９）及び連結条（１６）を配置する。駆動装置（２０）で上型（２４）を可動させてトランスファモールド金型（２２）を閉じると、下型（２３）と上型（２４）との間には、形成すべき樹脂封止体（５ａ）の外形に合致するキャビティ（５）が形成され、支持板（６）はキャビティ（５）内で位置決めされる。次に、キャビティ（５）内にランナ（１３）及びゲート（１４）を介して樹脂を注入する。熱硬化性樹脂を使用し、キャビティ（５）内に注入された流動化した樹脂は、所定時間、所定温度の熱処理が施されて硬化し、図１０に示すように、支持板（６）、半導体素子（７）、リード細線（８）及び外部リード（１０）の内端を被覆する樹脂封止体（５ａ）をキャビティ（５）内で形成する。その後、上型（２４）を下型（２３）から離型して、樹脂封止体（５ａ）が形成されたリードフレーム組立体（１）をトランスファモールド金型（２２）から取り外し、リードフレーム組立体（１）は半田ディップ等の後工程に搬送される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように、支持板（６）に接続された位置決めリード（９）を相互に連結する連結条（１６）が下型（２３）の溝部（１８）に配置されると、支持板（６）はキャビティ（５）内で位置決めされ、支持板（６）の底面（６ａ）に所定の厚さで樹脂封止体（５ａ）が形成される。ところが、流動化した樹脂をキャビティ（５）内に注入するとき、キャビティ（５）から位置決めリード（９）のリード溝部（１５）を介して連結条（１６）の溝部（１８）へ樹脂が漏出し、樹脂が硬化した後、図１１に示すように連結条（１６）に沿って長い樹脂バリ（１８ａ）が形成される。樹脂バリ（１８ａ）は、除去に手間がかかるばかりでなく、樹脂成形工程後の搬送工程、半田ディップ工程等の後工程で落下して、作業工程及び製造設備に悪影響を与える。
【０００５】
そこで、本発明は、樹脂封止型半導体装置の樹脂バリの落下を防止すると共に、樹脂バリを容易且つ確実に除去できるリードフレーム組立体の樹脂モールド用成形型及び樹脂モールド成形法を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明によるリードフレーム組立体の樹脂モールド用成形型は、半導体素子(7)が固着された複数の支持板(6)と、支持板(6)の各一方の側に配置された複数の外部リード(10)と、支持板(6)の各他方の側に接続された位置決めリード(9)と、支持板(6)に対し並列配置された複数の位置決めリード(9)を接続する連結条(16)と、半導体素子(7)の電極と外部リード(10)とを接続するリード細線(8)とを備えたリードフレーム組立体(1)の支持板(6)、半導体素子(7)、リード細線(8)及び外部リード(10)の内端を被覆する樹脂封止体(5a)をリードフレーム組立体(1)に形成する。この樹脂モールド用成形型は、樹脂封止体(5a)と相補的形状を有する複数のキャビティ(5)と、複数のキャビティ(5)から離間して且つ複数のキャビティ(5)に並行に形成されて流動化した樹脂の流れを案内するランナ(13)と、ランナ(13)とキャビティ(5)の各々とを連結するゲート(14)とが成形型(2)の第１の型(3)及び第２の型(4)に設けられる。連結条(16)よりも幅の広い溝部(18)が第１の型(3)にランナ(13)に並行に形成される。溝部(18)内に配置した連結条(16)に沿い且つランナ(13)に連絡する間隙部(19)が溝部(18)内に形成される。成形型(2)の型締め後、ランナ(13)及びゲート(14)を介してキャビティ(5)内に流動化した樹脂を注入して、リードフレーム組立体(1)の支持板(6)、半導体素子(7)、リード細線(8)及び外部リード(10)の内端を被覆する樹脂封止体(5a)を形成するとき、連結条(16)に付着した溝樹脂(19a)が間隙部(19)内に形成され、溝樹脂(19a)は、ランナ(13)内のランナ樹脂(13a)と一体に硬化するため、連結条(16)を含むリードフレーム組立体(1)と一体に溝樹脂(19a)を成形型(2)から取り出すことができる。溝樹脂(19a)は連結条(16)に強固に固着され、強制的に除去しない限り連結条(16)から落下しない。
【０００７】
本発明のリードフレーム組立体の樹脂モールド成形法は、半導体素子(7)が固着された複数の支持板(6)と、支持板(6)の各一方の側に配置された複数の外部リード(10)と、支持板(6)の各他方の側に接続された位置決めリード(9)と、支持板(6)に対し並列配置された複数の位置決めリード(9)を接続する連結条(16)と、半導体素子(7)の電極と外部リード(10)とを接続するリード細線(8)とを備えたリードフレーム組立体(1)を準備する工程と、複数のキャビティ(5)と、複数のキャビティ(5)から離間して複数のキャビティ(5)に並行に形成されて流動化した樹脂の流れを案内するランナ(13)と、ランナ(13)とキャビティ(5)の各々とを連結するゲート(14)とを形成する第１の型(3)及び第２の型(4)から成る成形型(2)を準備する工程と、キャビティ(5)内に支持板(6)を配置すると共に、第１の型(3)に形成され且つ連結条(16)よりも幅の広い溝部(18)内に連結条(16)を配置して、連結条(16)に沿い且つランナ(13)に連絡する間隙部(19)を溝部(18)内に形成する工程と、成形型(2)を型締めしてランナ(13)及びゲート(14)を通じてキャビティ(5)内に流動化した樹脂を注入する工程と、リードフレーム組立体(1)の支持板(6)、半導体素子(7)、リード細線(8)及び外部リード(10)の内端を被覆する樹脂封止体(5a)をリードフレーム組立体(1)に形成すると共に、溝部(18)の間隙部(19)内で連結条(16)に付着した溝樹脂(19a)をランナ(13)内のランナ樹脂(13a)と一体に硬化させる工程と、ランナ樹脂(13a)及び溝樹脂(19a)と共に、リードフレーム組立体(1)を成形型(2)から取り出す工程と、ランナ樹脂(13a)、溝樹脂(19a)、連結条(16)及び位置決めリード(9)をリードフレーム組立体(1)から除去する工程とを含む。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるリードフレーム組立体の樹脂モールド用成形型及び樹脂モールド成形法の実施の形態を図１〜図８により説明する。
【０００９】
図１に示す本発明による成形型であるトランスファモールド金型(2)は、複数のキャビティ（成形空所）(5)と、流動化した樹脂の流れを案内するランナ(13)と、ランナ(13)及びキャビティ(5)の各々とを連結するゲート(14)とが形成された下型(3)及び上型(4)を備える。ランナ(13)は、複数のキャビテイ(5)に沿って並行に形成され、図２に示すように上型(4)の主面に形成される。ランナ(13)の端部には、図示しないポット（成形用樹脂投入孔）が接続される。ゲート(14)は流動化した樹脂をランナ(13)からキャビティ(5)内に注入し、注入された樹脂により、キャビティ(5)と相補的形状を有する樹脂封止体(5a)がリードフレーム組立体(1)に形成される。
【００１０】
図３に示すように、リードフレーム組立体（１）は、半導体素子（７）が固着された複数の支持板（６）と、支持板（６）の各一方の側に配置された複数の外部リード（１０）と、支持板（６）の各他方の側に接続された位置決めリード（９）と、前記支持板（６）に対し並列配置された複数の位置決めリード（９）を接続する連結条（１６）と、半導体素子（７）の電極と外部リード（１０）とを接続するリード細線（８）とを備える。リードフレーム組立体（１）の支持板（６）、半導体素子（７）、リード細線（８）及び外部リード（１０）の内端は、被覆されて樹脂封止体（５ａ）が形成される。
【００１１】
下型(3)には、位置決めリード(9)を配置するリード溝部(15)と、連結条(16)を配置する溝部(18)とが形成される。連結条(16)よりも幅の広い溝部(18)は、下型(3)にランナ(13)に並行に形成される。本発明では、図４及び図５に示すように、連結条(16)を溝部(18)内に配置したとき、連結条(16)に沿って間隙部(19)が形成され、図１に示すように、間隙部(19)はランナ(13)に連絡される。これにより、連結条(16)に沿って付着される樹脂バリ(18a)を意識的に大きくした溝樹脂(19a)が間隙部(19)に形成され、溝樹脂(19a)がランナ樹脂(13a)と一体に形成される。ランナ樹脂(13a)と一体に形成された溝樹脂(19a)は、連結条(16)を含むリードフレーム組立体(1)と一体にトランスファモールド金型(2)から取り出され、ランナ樹脂(13a)と共に容易に除去することができる。間隙部(19)の底部は溝部(18)の底部と同一平面で形成され、連結条(16)を挟んで支持板(6)と反対側に形成される。図４に示すように、間隙部(19)は、連結条(16)に沿ってリードフレーム組立体(1)が配置された複数のキャビティ(5)の外側まで延伸する。
【００１２】
本発明の実施の形態では、間隙部（１９）の幅（Ｌ）は、１．０〜５．０ｍｍである。１．０ｍｍ未満であると、連結条（１６）に付着した溝樹脂（１９ａ）とランナ樹脂（１３ａ）及びゲート樹脂（１４ａ）との接触部分が小さいため、半田ディップ工程等の後工程に送られる際に、溝樹脂（１９ａ）が落下することがある。５．０ｍｍを超えると、樹脂の消費量が増えると共に、溝樹脂（１９ａ）と間隙部（１９）との接触部分が大きくなり、樹脂封止体（５ａ）が形成されたリードフレーム組立体（１）をトランスファモールド金型（２）から取り出すとき、溝樹脂（１９ａ）の一部が下型（３）の間隙部（１９）内に固着して、ランナ樹脂（１３ａ）又はゲート樹脂（１４ａ）から分離する難点がある。好ましくは２．０〜２．５ｍｍである。
【００１３】
トランスファモールド金型（２）を用いて樹脂封止型半導体装置を製造する際、最初に図３に示すリードフレーム組立体（１）を準備し、複数のキャビティ（５）、溝部（１８）、ランナ（１３）及びゲート（１４）が形成されたトランスファモールド金型（２）のキャビティ（５）内に、リードフレーム組立体（１）の支持板（６）を配置する。これと同時に、位置決めリード（９）及び連結条（１６）を下型（３）のリード溝部（１５）及び溝部（１８）内に配置して、支持板（６）の底面（６ａ）に所定厚さの樹脂を形成できるように、キャビティ（５）内で支持板（６）の位置を決める。連結条（１６）を配置したとき溝部（１８）内には、連結条（１６）に沿って間隙部（１９）が形成される。
【００１４】
次に、上型（４）を駆動装置（２０）により下方に移動して、図１に示すように、下型（３）と上型（４）とを型締めした後、ランナ（１３）及びゲート（１４）を介してキャビティ（５）内に流動化した樹脂を注入する。ランナ（１３）に連結された図示しないポットに熱硬化性樹脂を投入し、図示しないプランジャで押圧して樹脂を流動化させる。流動化した樹脂は、図６に示すように、キャビティ（５）内に充填されて、リードフレーム組立体（１）の支持板（６）、半導体素子（７）、リード細線（８）及び外部リード（１０）の内端を被覆する樹脂封止体（５ａ）をリードフレーム組立体（１）に形成すると共に、間隙部（１９）内に充填されて連結条（１６）に付着した溝樹脂（１９ａ）を形成する。溝樹脂（１９ａ）は、ランナ樹脂（１３ａ）と一体に硬化すると共に、支持板（６）等を被覆した樹脂封止体（５ａ）とゲート樹脂（１４ａ）を介して一体に硬化する。
【００１５】
樹脂が硬化した後、駆動装置（２０）により上型（４）を上方に移動させて下型（３）と上型（４）とを離型し、図７に示すように、リードフレーム組立体（１）に形成された樹脂封止体（５ａ）と共に溝樹脂（１９ａ）をトランスファモールド金型（２）から取り出して樹脂封止工程を終了する。溝樹脂（１９ａ）は、図８に示すように、ランナ樹脂（１３ａ）と一体に形成された状態を維持するので、樹脂封止工程後の搬送工程等で落下しない。その後、樹脂除去工程でランナ樹脂（１３ａ）及びゲート樹脂（１４ａ）と共に溝樹脂（１９ａ）が除去される。樹脂除去工程では、溝樹脂（１９ａ）を複数連結されたリードフレーム組立体（１）の連結条（１６）の長さ方向に一体に除去できる。更に、連結条（１６）及び位置決めリード（９）をリードフレーム組立体（１）から除去して樹脂封止型半導体装置が形成される。
【００１６】
本発明の前記実施の形態は変更が可能である。前記実施の形態では、溝樹脂（１９ａ）を除去した後に、連結条（１６）及び位置決めリード（９）を除去することを示したが、連結条（１６）及び位置決めリード（９）をリードフレーム組立体（１）から除去すると同時に、ランナ樹脂（１３ａ）、ゲート樹脂（１４ａ）及び溝樹脂（１９ａ）を除去してもよい。
【００１７】
本実施の形態では、下記の作用効果が得られる。
［１］  溝樹脂（１９ａ）を下型（３）に残留させずにランナ樹脂（１３ａ）と一体に取り出せるので、残留樹脂の除去工程が必要ない。
［２］  樹脂封止の後工程で溝樹脂（１９ａ）の落下を確実に防止できるので、落下防止及び落下樹脂除去手段を設ける必要がない。
［３］  溝樹脂（１９ａ）をランナ樹脂（１３ａ）と一体に形成するので、溝樹脂（１９ａ）等の樹脂除去を短時間で容易にできる。
［４］  溝部（１８）に所定の幅（Ｌ）を有する間隙部（１９）を形成すれば、従来の成形型（２２）を本発明の実施に直接使用することができる。
【００１８】
【発明の効果】
前記のように本発明では、樹脂バリを容易且つ確実に除去でき且つ生産設備の縮小及び生産時間の短縮を図り、樹脂封止型半導体装置の生産性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるリードフレーム組立体の樹脂モールド用成形型の断面図
【図２】第２の型を示す平面図
【図３】リードフレーム組立体を示す平面図
【図４】第１の型にリードフレーム組立体を配置した状態を示す平面図
【図５】図４の拡大図
【図６】成形型に樹脂を充填した状態を示す断面図
【図７】樹脂封止体が形成されたリードフレーム組立体を示す断面図
【図８】図７の平面図
【図９】従来の第１の型にリードフレーム組立体を配置した状態を示す平面図
【図１０】従来のリードフレーム組立体の樹脂モールド用成形型の断面図
【図１１】従来の樹脂封止体が形成されたリードフレーム組立体を示す平面図
【符号の説明】
（１）・・リードフレーム組立体、  （２）・・成形型（トランスファモールド金型）、  （３）・・第１の型（下型）、  （４）・・第２の型（上型）、  （５）・・キャビティ、  （５ａ）・・樹脂封止体、  （６）・・支持板、  （６ａ）・・底面、  （７）・・半導体素子、  （８）・・リード細線、  （９）・・位置決めリード、  （１０）・・リード端子、  （１３）・・ランナ、  （１３ａ）・・ランナ樹脂、  （１４）・・ゲート、  （１４ａ）・・ゲート樹脂、  （１５）・・リード溝部、  （１６）・・連結条、  （１８）・・溝部、  （１８ａ）・・樹脂バリ、  （１９）・・間隙部、  （１９ａ）・・溝樹脂、  （２０）・・駆動装置、
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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