(57)【要約】【課題】樹脂封止の工程で発生する樹脂バリの除去を容易に行うことができるバリ除去の方法および半導体装置の製造方法を提供することにある。【解決手段】本発明では、樹脂封止体１２と樹脂バリ２４とを分離する際に、両者の接合箇所にレーザーを照射する等して部分的に溶融させた後に、機械的外力を樹脂バリに与えることにより、樹脂バリ２４を樹脂封止体１２から分離させている。従って、樹脂バリ２４が比較的厚いものであっても、樹脂バリ２４を除去する際に、製品である樹脂封止体１２に与えるダメージを軽減でき、歩溜まりを向上させることができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路素子と導電部材とを一体的に被覆する樹脂封止体から外部に突出する樹脂バリを除去するバリ取り方法であり、
前記樹脂バリと前記樹脂封止体とが連続する連続部を部分的に溶融させる第１工程と、
前記樹脂バリに外力を与えることにより、前記樹脂バリを前記連続部にて前記樹脂封止体から分離する第２工程と、を具備することを特徴とするバリ取り方法。
【請求項２】
前記第２工程では、
前記外力は、押圧力または噴射力であることを特徴とする請求項１記載のバリ取り方法。
【請求項３】
前記第１工程では、
前記連続部にレーザーを照射することにより、前記連続部を部分的に溶融することを特徴とする請求項１記載のバリ取り方法。
【請求項４】
回路素子および導電部材が配置されたモールド金型のキャビティに、封止樹脂を注入することで、前記回路素子および前記導電部材を、樹脂封止体により一体に被覆する第１工程と、
外部に部分的に突出する前記封止樹脂から成る樹脂バリと前記樹脂封止体とが連続する連続部を部分的に溶融させる第２工程と、
前記樹脂バリに外力を与えることにより、前記樹脂バリを前記連続部にて前記樹脂封止体から分離する第３工程と、を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記第３工程では、
前記外力は、押圧力または噴射力であることを特徴とする請求項４記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第２工程では、
前記連続部にレーザーを照射することにより、前記連続部を部分的に溶融することを特徴とする請求項４記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂封止体から外部に突出する樹脂バリを除去するバリ取り方法および半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な樹脂封止型の半導体装置の製造方法は、拡散工程により所定の素子を半導体基板の内部に設けて半導体素子を形成する工程と、リードフレーム等の導電部材に半導体素子を電気的に接続する工程と、半導体素子および導電部材が封止されるように封止樹脂により樹脂封止する工程とを主要に具備する。
【０００３】
そして、封止樹脂を形成する方法としては、半導体素子が被覆されるように封止樹脂を滴下させるポッティングと、モールド金型で形成したキャビティの内部に熱可塑性樹脂を注入するインジェクションモールドと、キャビティの内部に熱硬化性樹脂を注入するトランスファーモールド等がある。そして、近年では大量生産に向いているトランスファーモールドが主流になってきている。
【０００４】
図６（Ａ）に上記したトランスファーモールドにより射出成形が行われた後の半導体装置１００の構成を示す。この図に示す半導体装置１００は、内蔵される半導体素子（不図示）と、半導体素子と電気的に接続された複数のリード１０２と、半導体素子およびリード１０２を被覆する樹脂封止体１０４とを主要に具備する。
【０００５】
同図を参照して、樹脂封止体１０４からリード１０２が導出する部分の近傍には、樹脂バリ１０６が形成されている。ここでは、紙面上にて樹脂封止体１０４から導出する６本のリード１０６が設けられている。そして、各々のリード１０６と樹脂封止体１０４との付け根（接続箇所）にて、リード１０２を囲むように三角形状の樹脂バリ１０６が形成されている。この樹脂バリ１０６は、樹脂封止体１０４の封入に使用されるモールド金型の上金型と下金型に間隙が存在するために発生する。
【０００６】
上記した樹脂バリ１０６を除去せずにそのままにしておくと、外観が損なわれる。更には、溶融された半田をリード１０２に溶着させて、半導体装置１００を実装基板等に実装させる際に、樹脂バリ１０６を半田が伝導して半田ブリッジが発生し、ショートが起きる虞もある。
【０００７】
以上の理由により、樹脂バリ１０６は除去する必要がある。
【０００８】
図６（Ｂ）および図６（Ｃ）は、図６（Ａ）に示す半導体装置１００を、ハッチングが施された矢印の角度から見た図である。これらの図を参照して、上記した構成の樹脂バリ１０６を除去する方法を説明する。
【０００９】
図６（Ｂ）を参照して、樹脂バリ１０６は、噴射材１１０を樹脂バリ１０６に噴射させて衝撃を与えることにより、除去することができる。具体的には、ここでは、樹脂封止の工程が終了した半導体装置１００を、リード１０２が形成される面を上面にして載置してある。そして、ノズル１０８を使用して、上方から下方に向かって噴射材１１０を樹脂バリ１０６に吹き付けている。樹脂バリ１０６に噴射材１１０が衝突することにより発生する外力により、樹脂バリ１０６は樹脂封止体１０４から分離される。ここで、噴射材１１０としては、気体、液体、液体と樹脂ビーズ（樹脂塊）との混合体、空気と樹脂ビーズとの混合体、等が考えられる。
【００１０】
図６（Ｃ）を参照して、レーザー照射により樹脂バリ１０６を除去することもできる。この場合は、発振器１１２から、樹脂バリ１０６と樹脂封止体１０４との接合箇所にレーザー１１４を照射する。このことにより、各々の樹脂バリ１０６は樹脂封止体１０４から分離される。
【００１１】
不要な樹脂バリを樹脂封止体から除去する方法は、例えば、下記特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開平８−７００１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、例えば、樹脂バリ１０６の厚みが、リード１０２と同等に厚い（例えば、０．５ｍｍ程度）の場合、樹脂バリ１０６と樹脂封止体１０４との接合箇所の機械的強度が強くなり、上記した方法では厚い樹脂バリ１０６を分離することが容易でない問題があった。
【００１３】
更に、樹脂バリ１０６に吹き付けられる液体等の吹きつけを強くすると、厚い樹脂バリを除去する際に、樹脂バリと樹脂封止体との破断面が不規則になり、結果的に外観が劣化する虞がある。
【００１４】
更に、レーザー照射により厚い樹脂バリを除去しようとすると、出力の大きいレーザー照射器が必要になるが、出力が大きいレーザー照射器は高価であるので、製造コストが高くなってしまう虞があった。
【００１５】
本発明は、上述した問題を鑑みて成されたものである。本発明の主な目的は、樹脂封止の工程で発生する樹脂バリの除去を容易且つ確実に行うことができるバリ取り方法および半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のバリ取り方法は、回路素子と導電部材とを一体的に被覆する樹脂封止体から外部に突出する樹脂バリを除去するバリ取り方法であり、前記樹脂バリと前記樹脂封止体とが連続する連続部を部分的に溶融させる第１工程と、前記樹脂バリに外力を与えることにより、前記樹脂バリを前記連続部にて前記樹脂封止体から分離する第２工程と、を具備することを特徴とする。
【００１７】
本発明の半導体装置の製造方法は、回路素子および導電部材が配置されたモールド金型のキャビティに、封止樹脂を注入することで、前記回路素子および前記導電部材を、樹脂封止体により一体に被覆する第１工程と、外部に部分的に突出する前記封止樹脂から成る樹脂バリと前記樹脂封止体とが連続する連続部を部分的に溶融させる第２工程と、前記樹脂バリに外力を与えることにより、前記樹脂バリを前記連続部にて前記樹脂封止体から分離する第３工程と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のバリ取り方法および半導体装置の製造方法によれば、樹脂封止体と樹脂バリとを分離する際に、両者の連続部にレーザーを照射して部分的に溶融させた後に、機械的外力を樹脂バリに与えることにより、樹脂バリを樹脂封止体から分離させている。従って、樹脂バリが比較的厚いものであっても、樹脂バリを除去する際に、製品である樹脂封止体に与えるダメージを軽減でき、歩溜まりを向上させることができる。
【００１９】
更に、樹脂バリを除去する工程が簡素化されるので、半導体装置の製造にかかる時間を短縮して、コストを安くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１を参照して、先ず、本実施の形態により製造される半導体装置１０の構造を説明する。図１（Ａ）は半導体装置１０の斜視図であり、図１（Ｂ）は半導体装置１０の断面図である。
【００２１】
図１（Ａ）および図１（Ｂ）を参照して、半導体装置１０は、半導体素子２０（回路素子）と、金属細線２２を経由して半導体素子２０と電気的に接続されたリード１４（導電部材）と、樹脂封止体１２とから成る。更に、樹脂封止体１２は、半導体素子２０、金属細線２２、リード１４およびアイランド１８を被覆している。
【００２２】
半導体素子２０は、ＬＳＩまたはディスクリートのトランジスタ等であり、シリコンから成る半導体基板の内部に拡散技術により所定の素子が形成されている。更に、半導体素子２０の上面には、これらの素子と配線を介して接続された不図示のパッドが設けられており、このパッドに金属細線２２の一端が接続されている。また、半導体素子２０の下面は、導電性接着材または絶縁性接着剤を介して、アイランド１８の上面に載置される。
【００２３】
ここでは、樹脂封止体１２により封止される回路素子として、１つの半導体素子２０が採用されているが、内蔵される回路素子としてはチップ抵抗やチップコンデンサ等の受動素子でも良い。更には、これら複数の回路素子が樹脂封止体１２に内蔵されても良い。
【００２４】
リード１４およびアイランド１８は、厚みが例えば０．５ｍｍ程度の導電箔を加工（エッチング加工やプレス加工）することにより成形されている。リード１４は、半導体素子２０と金属細線２２を経由して接続される部分が樹脂封止体１２により被覆され、他の部分が樹脂封止体１２から外部に導出している。更に、図１（Ａ）を参照すると、複数のリード１４は、樹脂封止体１２の対向する２つの側辺から外部に導出している。ここで、リード１４は、樹脂封止体１２の１つの側辺から外部に導出されても良いし、４つの側辺から外部に導出されても良い。更にここでは、リード１４およびアイランド１８の下面は、樹脂封止体１２から外部に露出している。
【００２５】
樹脂封止体１２は、インジェクションモールドにより形成された熱可塑性樹脂またはトランスファーモールドにより形成された熱硬化性樹脂から成る。本実施の形態では、樹脂封止体１２は、略直方体形状であり、４つの側面は上部が下部よりも内側に傾斜する傾斜面と成っている。これは、樹脂封止時に於ける、樹脂封止体１２の金型からの抜けを容易にするためである。
【００２６】
更に、リード１４が導出する樹脂封止体１２の側面には、切除部１６が設けられている。この切除部１６は、樹脂封止体１２から外部に突出する樹脂バリを除去する際に設けられる除去痕である。具体的には、切除部１６は、樹脂封止体１２の側面に於いて、リード１４の近傍に設けられる。本実施の形態では、溶断および外力付与の２つの方法の組合せにより樹脂バリを除去するので、切除部１６の下部は溶融された溶断面であり、残りの上部は機械的に剥離された破断面である。一般的に、溶断面の方が、破断面よりも凹凸の高低差が低く、外観的に優れている。従って、切除部１６の全てを破断面とすることなく、部分的に溶断面とすることにより、切除部１６の外観を向上させることができる。
【００２７】
上記した構成の半導体装置１０は、所謂リードフレーム型パッケージであるが、他のタイプの樹脂封止型パッケージに、本実施の形態を適用されることもできる。例えば、半導体素子と同等のサイズのＣＳＰ、回路基板の上面に組み込まれた混成集積回路が封止樹脂により被覆される混成集積回路装置等にも本実施の形態が適用可能である。即ち、樹脂封止から外部に突出する樹脂バリを除去する必要がある樹脂封止型パッケージの全てに、本実施の形態は適用させることができる。
【００２８】
次に、図２から図５を参照して、バリの除去方法を含む半導体装置の製造方法を説明する。
【００２９】
図２を参照して、先ず、半導体素子２０およびリード１４等を一体的に封止樹脂により封止する。図２は本工程を示す断面図である。
【００３０】
本工程では、モールド金型を使用したトランスファーモールドにより、半導体素子２０等の樹脂封止を行っている。本工程で使用するモールド用の金型３０は、上金型３２および下金型３４から成り、両者を当接させることによりキャビティ３６が形成されている。キャビティ３６の内部に、半導体素子２０、アイランド１８、金属細線２２および封止される部分のリード１４が収納される。
【００３１】
キャビティ３６に半導体素子２０等を収納した後に、不図示のゲートから封止樹脂をキャビティ３６に注入する。注入される樹脂としては、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂が採用される。また、製造される装置全体の放熱性を向上させるために、注入される樹脂は、シリカ等のフィラーが充填された樹脂から構成されても良い。また、ゲートから封止樹脂が注入されるに伴い、キャビティ３６の内部の空気はエアベント（不図示）を経由して外部に放出される。
【００３２】
ここで、エアベントおよびゲートが設けられる箇所にも、樹脂バリが発生するので、この樹脂バリに対して、下記する樹脂バリの除去方法が適用されても良い。
【００３３】
上記した封止樹脂の注入が終了した後は、必要に応じて樹脂の加熱硬化を行い、上金型３２と下金型３４とを分離させて樹脂封止体（不図示）を取り出す。
【００３４】
また、本工程では、１つの半導体装置を構成する所定の数のリード１４およびアイランド１８を１つのユニット（要素単位）にして、多数のユニットが形成されたリードフレームが用意されても良い。そして、リードフレームの個々のユニットに対して、同時に上記した樹脂封止の工程が行われても良い。この場合は、後の工程にて、リードフレームから個々のユニットを分離する。
【００３５】
図３を参照して、上記工程により形成された半導体装置１０の構成を説明する。ここでは、半導体素子および金属細線が樹脂封止体１２により覆われている。そして、リード１４も部分的に樹脂封止体１２により被覆されている。
【００３６】
上記したモールド工程により、樹脂封止体１２の側面からは外部に樹脂バリ２４が突出している。具体的には、リード１４に隣接して平面的には三角形状の樹脂バリ２４が形成されている。樹脂バリ２４の厚みは、リード１４と略同等であり、例えば０．５ｍｍ程度である。上記したが、外観性向上の為にも、樹脂バリ２４は除去する必要がある。しかしながら、厚い樹脂バリ２４と樹脂封止体１２との接合強度は非常に強いので、両者の分離は容易では無い。そこで、本実施の形態では、レーザーによる溶断と、外力とを組み合わせて使用して、樹脂バリ２４の樹脂封止体１２からの分離を容易にしている。
【００３７】
図４および図５を参照して、樹脂バリ２４を除去する工程（バリの除去方法）を説明する。ここでは、レーザーを用いた溶断と、噴射材４４を使用した外力の付与による組合せによって、樹脂バリ２４を樹脂封止体１２から分離している。結果的に、厚い樹脂バリ２４であっても容易に分離でき、樹脂封止体１２に残るバリの痕を外観上に良好なものとすることができる。
【００３８】
図４を参照して、先ず、樹脂バリ２４と樹脂封止体１２とが連続する連続部を、厚み方向に部分的に除去する。図４（Ａ）は本工程を示す斜視図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＹ-Ｙ’線に於ける断面図である。
【００３９】
本工程では、樹脂バリ２４と樹脂封止体１２とが連続する連続部に、レーザー４０を照射して、連続部を部分的に溶融させている。具体的には、発振器３８からレーザー４０を照射して、樹脂バリ２４と樹脂封止体１２とが連続する部分を、レーザー４０で直線的に走査している。各々の樹脂バリ２４と樹脂封止体１２との連続部は、樹脂封止体１２の側辺部に沿って一直線上に並んでいるので、発振器３８は直線的に走査するのみでよい。
【００４０】
本工程で使用される発振器３８は、例えばレーザー捺印に使用されるような低出力のものであり、高出力のレーザー照射器と比較して安価である。このような安価なレーザー発振器３８を使用することにより、半導体装置の製造コストを低減させることができる。
【００４１】
図４（Ｂ）を参照して、本工程では、樹脂バリ２４と樹脂封止体１２との連続部を部分的に溶断して、切除部２６を設けている。この切除部２６の深さは樹脂バリ２４の厚みよりも浅く、例えば樹脂バリ２４の厚みが０．５ｍｍ程度であれば、切除部２６の厚みは０．２ｍｍ程度である。また、除去部２６の深さを樹脂バリ２４の厚みの半分以上に設定しても良い。この場合は、次工程の分離が容易になる利点がある。
【００４２】
本工程により、樹脂バリ２４と樹脂封止体１２とが連続する部分の強度が低下して、次工程の分離が容易と成っている。更に、本工程では、樹脂バリ２４が連続する部位を、部分的に溶断したら良いので、レーザー以外の方法（例えば加熱された金属体を樹脂バリ２４の連続部に接触させる方法等）も採用可能である。
【００４３】
図５を参照して、次に、樹脂バリ２４の厚み方向に外力を与えることにより、樹脂バリ２４を樹脂封止体１２から分離する。図５（Ａ）は本工程を示す斜視図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＹ-Ｙ’線に於ける断面図である。
【００４４】
図５（Ａ）を参照して、ここでは、ノズル４２を用いて上方から樹脂バリ２４の上面に噴射材４４を吹き付けることにより、樹脂バリ２４を樹脂封止体１２から分離している。ここで、噴射材４４としては、気体、液体、樹脂ビーズ（固体）、液体と樹脂ビーズ（樹脂塊）との混合体、空気と樹脂ビーズとの混合体、等が考えられる。同図では、樹脂封止体１２から分離した樹脂バリ２８を図示している。
【００４５】
図５（Ｂ）を参照して、上記した外力により、切除部２６が設けられた領域にて、樹脂バリ２４は樹脂封止体１２から分離している。上述したレーザーを照査する工程により、切除部２６が設けられているので、樹脂バリ２４と樹脂封止体１２とが連続する部分の機械的強度は弱くなっており、樹脂バリ２４の分離は容易と成っている。
【００４６】
ここで、樹脂バリ２４の除去方法としては、上記した物体の噴射以外の外力の付与方法も採用可能であり、例えばプレス加工等の押圧力を加える方法でも良い。
【００４７】
上記工程が終了した後は、リード１４の表面にメッキ膜を形成する工程、リード１４を所定の長さにカットする工程、内蔵された半導体素子２０をテストする工程等を経て、図１に構造を示すような半導体装置１０が製造される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の半導体装置の製造方法により製造される半導体装置を示す図であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は断面図である。
【図２】本発明の半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図３】本発明の半導体装置の製造方法を示す斜視図である。
【図４】本発明の半導体装置の製造方法を示す図であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は断面図である。
【図５】本発明の半導体装置の製造方法を示す図であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は断面図である。
【図６】背景技術の半導体装置を示す図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は断面図であり、（Ｃ）は断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０            半導体装置
１２            樹脂封止体
１４            リード
１６            切除部
１８            アイランド
２０            半導体素子
２２            金属細線
２４            樹脂バリ
２６            切除部
２８            樹脂バリ
３０            金型
３２            上金型
３４            下金型
３６            キャビティ
３８            発振器
４０            レーザー
４２            ノズル
４４            噴射材
【図１】
2008252005.tif 000003
【図２】
2008252005.tif 000004
【図３】
2008252005.tif 000005
【図４】
2008252005.tif 000006
【図５】
2008252005.tif 000007
【図６】
2008252005.tif 000008