(57)【要約】【課題】本発明は、バッキングプレート、枠、およびリテーナを組み立てる際、ボルトを強く締め過ぎることにより、リテーナが湾曲して、弾性ポストに偏荷重が加わることを防止できる半導体封止装置を実現することを目的とする。【解決手段】本発明の半導体封止装置において、上金型および下金型は、それぞれ、バッキングプレート、リテーナ、およびこれらの間に配置された枠と、リテーナに対して枠およびバッキングプレートを水平方向において位置決めするための複数のボルトと、リテーナに固定されたキャビティインサートと、キャビティインサートに隣接したキャビティ弾性ポストと、各ボルトの周りに配置されたスペーサスリーブとを備える。このスペーサスリーブの鉛直方向の長さは、上金型のバッキングプレートと枠の間、および下金型のリテーナと枠の間において、所定の隙間が確保されるように設定される。【選択図】　　　　図２
2004055749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上金型および下金型を有する半導体封止装置であって、
前記上金型および前記下金型は、それぞれ、
実質的に水平方向に配置されたバッキングプレートおよびリテーナと、
前記リテーナおよび前記バッキングプレートの間において、これらの周縁部に配置された枠と、
前記リテーナに対して前記枠および前記バッキングプレートを水平方向において位置決めするための複数のボルトと、
前記リテーナに固定され、キャビティを有するキャビティインサートと、
鉛直方向に延び、前記キャビティインサートと対向する前記リテーナの表面領域に隣接した一端部を有するキャビティ弾性ポストと、
前記各ボルトの周りに配置されたスペーサスリーブとを備え、
前記スペーサスリーブの鉛直方向の長さは、前記上金型の前記バッキングプレートと前記枠の間、および前記下金型の前記リテーナと前記枠の間において、所定の隙間が確保されるように設定されることを特徴とする半導体封止装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体封止装置であって、
前記上金型および前記下金型の型開状態において、前記リテーナおよび前記バッキングプレートの鉛直方向の間隔が前記キャビティ弾性ポストの長さよりも大きく設定され、これにより前記キャビティ弾性ポストの上端部が前記バッキングプレートまたは前記リテーナから離間し、
前記上金型および前記下金型の型締状態において、前記キャビティ弾性ポストが前記枠よりも長く設定され、これにより前記キャビティ弾性ポストの両端部が前記リテーナおよび前記バッキングプレートに当接する一方、前記枠の上端部が前記バッキングプレートまたは前記リテーナから離間することを特徴とする半導体封止装置。
【請求項３】
金型を有する半導体封止装置であって、
前記金型は、
バッキングプレートと、
カル部およびランナ部を有するリテーナと、
前記リテーナおよび前記バッキングプレートの間において、これらの周縁部に配置された枠と、
前記リテーナに固定されたキャビティインサートと、
前記リテーナおよび前記バッキングプレートの間に延び、前記キャビティインサート、前記カル部、および前記ランナ部と対向する前記リテーナの表面領域にそれぞれ隣接した一端部を有するキャビティ弾性ポスト、カル弾性ポスト、およびランナ弾性ポストとを備え、
前記ランナ弾性ポストは、前記キャビティ弾性ポストよりも長く、前記カル弾性ポストよりも短くなるように設定されたことを特徴とする半導体封止装置。
【請求項４】
請求項３に記載の半導体封止装置であって、
前記カル弾性ポストから最も離れた前記キャビティ弾性ポストが、他の前記キャビティ弾性ポストよりも長くなるように設定されたことを特徴とする半導体封止装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１に記載の半導体封止装置を用いて製造されたことを特徴とする半導体デバイス。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか１に記載の半導体封止装置を用いるステップを有することを特徴とする半導体封止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上金型および下金型を有する半導体封止装置およびこれを用いて製造された半導体デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の半導体デバイスは、ますます高機能化および小型軽量化しており、これに対応するため、半導体デバイスをより薄く形成することが要求されている。薄くパッケージ成型するためには、粘度の低い樹脂が広く用いられ、低粘度の樹脂を用いてパッケージ成型するとき、極めて薄い樹脂片（以下、単に「樹脂バリ」という。）が形成されやすくなる。樹脂バリは、リードフレームに付着した状態でアセンブリすると、半田付け不良（接触不良）を引き起こす。したがって、樹脂バリが発生しにくい半導体封止装置を構成する必要性が、これまで以上に強く求められている。
【０００３】
ここで図７および図８を参照しながら、従来式の半導体封止装置について以下詳細に説明する。この半導体封止装置１０１は、概略、上金型１１０と下金型１３０を備える。図７および図８に示すように、上金型１１０および下金型１３０は、それぞれ、実質的に水平方向に配置されたバッキングプレート（支持板）１１２と、バッキングプレート１１２，１３２の周縁部に配置された枠１１４，１３４と、同様に実質的に水平方向に配置されたリテーナ（保持部）１１６，１３６とを備える。枠１１４，１３４は、その上端および下端において、複数のボルト１１８，１３８を用いて、バッキングプレート１１２，１３２とリテーナ１１６，１３６にしっかりと固定されている。すなわち、枠１１４，１３４、バッキングプレート１１２，１３２、およびリテーナ１１６，１３６は、ボルト１１８，１３８により、水平方向および垂直方向において固定されている。また、これらバッキングプレート１１２，１３２、リテーナ１１６，１３６、および枠１１４，１３４は、鋼で形成されている。
【０００４】
上金型１１０および下金型１３０の各リテーナ１１６，１３６には、互いに対向する表面に凹部が形成され、この凹部に複数のキャビティ１２３，１４３を有するキャビティインサート１２２，１４２が嵌挿される。このとき、モールド成型すべきパッケージの寸法および形状に応じたキャビティ１２３，１４３を有するキャビティインサート１２２，１４２が選択され、各リテーナ１１６，１３６に固定される。そして上金型１１０および下金型１３０は、図７に示すように、各キャビティインサート１２２，１４２のキャビティ１２３，１４３が互いに対向するように配置され、後述のように、対をなすキャビティ１２３，１４３により形成される空間（以下、単に「キャビティ空間」という。）内に溶融した樹脂が射出される。
【０００５】
この半導体封止装置１０１の下金型１３０は、図７に示すように、所定の高い圧力（例えば、約１００気圧）で溶融した樹脂を貯蔵するチャンバ部１４４を有する。一方、上金型１１０は、チャンバ部１４４から射出された溶融した樹脂を溜めるカル部１２４、およびカル部１２４からキャビティ１２３，１４３へ溶融した樹脂を供給するランナ部を有する。
【０００６】
さらに上金型１１０および下金型１３０は、図７に示すように、バッキングプレート１１２，１３２とリテーナ１１６，１３６の間で鉛直方向に延びる複数のキャビティ弾性ポスト１５０ａないし１５０ｆを有する。上金型１１０および下金型１３０のキャビティ弾性ポスト１５０ａないし１５０ｆおよび１６０ａないし１６０ｆは、それぞれ、各キャビティ１２３，１４３の周縁部の上方および下方において、リテーナ１１６，１３６と接触するように配置される。さらに上金型１１０は、カル部およびランナ部の上方において、リテーナ１１６，１３６と接触するように配置されるカル弾性ポスト１５２およびランナ弾性ポスト１５４を有する。図示しないが、キャビティ弾性ポスト１５０、カル弾性ポスト１５２、およびランナ弾性ポスト１５４を配置すべき位置に、これらの弾性ポスト１５０，１５２，１５４と実質的に同じ断面形状の開口部を有する薄い配置プレートが、バッキングプレート１１２，１３２およびリテーナ１１６，１３６に固定されている。これにより、これらの弾性ポスト１５０，１５２，１５４を、バッキングプレート１１２，１３２とリテーナ１１６，１３６の間に安定して配置することができる。
【０００７】
このように構成された半導体封止装置１０１を用いて、半導体デバイスにパッケージ成型（樹脂封止）するプロセスにおいて、まず、図示しないフレームタイバ上に搭載された半導体チップを、一対のキャビティ１２３，１４３により形成されるキャビティ空間内に載置する。次に、図７に示すように上金型１１０および下金型１３０を型締した状態で、カル部１２４およびランナ部を介して、溶融した樹脂をキャビティ空間内に射出する。このとき、上金型１１０および下金型１３０のバッキングプレート１１２，１３２は、高い型締力（例えば、約１０ｔ重）で互いに押圧され、この型締力（圧力）は、枠１１４，１３４と各弾性ポスト１５０，１５２，１５４を介してリテーナ１１６，１３６に伝えられる。ところが、リテーナ１１６，１３６は、鋼で形成されているものの、完全剛体ではないので、局所的に強い型締力が加わると湾曲する。つまり、リテーナ１１６，１３６が受ける型締力は、それが加えられる位置に依存し、一様ではない。そしてリテーナ１１６，１３６が、例えば、枠１１４，１３４を介して大きい型締力を受け、キャビティインサート１２２，１４２に隣接した領域において、型締力（圧力）が十分に大きくなければ、キャビティインサート１２２，１４２の間の界面に微小な隙間が生じ、この隙間に溶融した樹脂が入り込んで、キャビティ１２３，１４３の周囲に樹脂バリが形成される。これに対処するため、型締力がキャビティインサート１２２，１４２付近に集中的に加わるように、キャビティ弾性ポスト１５０が鉛直方向において枠１１４，１３４よりも長くなるように設計されていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように構成された半導体封止装置１０１において、上述のように、枠１１４，１３４は、複数のボルト１１８，１３８を用いて、バッキングプレート１１２，１３２とリテーナ１１６，１３６にしっかりと固定されており、金型組立時において、ボルト１３８を強く締め過ぎると、図８において、破線で示すキャビティ弾性ポスト１６０が枠１３４よりも長いので、リテーナ１３６が上に凸となるように湾曲（ΔＲ）してしまう。（図８では、リテーナ１３６だけが湾曲するように図示したが、バッキングプレート１３２も同様に下に凸となるように湾曲し得る。）リテーナ１３６が湾曲すると、キャビティインサート１２２，１４２に加えられる型締力にばらつきが生じ、同様に、キャビティ１２３，１４３の周囲に多くの樹脂バリが生じてしまう。また、リテーナ１１６，１３６が湾曲しないように、ボルト１３８の締付けの程度を手作業で調整することは極めて困難である。
【０００９】
また、キャビティ弾性ポスト１５０，１６０を介して伝わる型締力に対して、枠１１４，１３４を介して伝わる型締力が大きくなるほど、樹脂バリが発生しやすくなるので、枠１１４，１３４を介して伝わる型締力をできるだけ小さくすることが好ましい。しかし、従来式の半導体封止装置１０１において、バッキングプレート１１２，１３２とリテーナ１１６，１３６は、ボルト１１８，１３８により枠１１４，１３４にしっかりと固定されているので、枠１１４，１３４を介して伝わる型締力を低減することは、ほとんど不可能である。
【００１０】
そこで本発明は、こうした問題を解消するためになされたもので、ボルトの周りにスペーサスリーブを配置することにより、金型組立時において、ボルトを強く締め過ぎないようにした金型を有する半導体封止装置を提供することを目的とする。これにより、リテーナが湾曲して、弾性ポストの位置により偏荷重が加わることを防止でき、樹脂バリの発生を低減することができる。
【００１１】
さらに本発明は、バッキングプレートから枠を介して伝わる型締力をできるだけ小さくして、弾性ポストを介して伝わる型締力を増大させ、樹脂バリの発生しにくい金型を有する半導体封止装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明によれば、上金型および下金型を有する半導体封止装置であって、上金型および下金型は、それぞれ、実質的に水平方向に配置されたバッキングプレートおよびリテーナと、リテーナおよびバッキングプレートの間において、これらの周縁部に配置された枠と、リテーナに対して枠およびバッキングプレートを水平方向において位置決めするための複数のボルトと、リテーナに固定され、キャビティを有するキャビティインサートと、鉛直方向に延び、キャビティインサートと対向するリテーナの表面領域に隣接した一端部を有するキャビティ弾性ポストと、各ボルトの周りに配置されたスペーサスリーブとを備え、スペーサスリーブの鉛直方向の長さは、上金型のバッキングプレートと枠の間、および下金型のリテーナと枠の間において、所定の隙間が確保されるように設定されることを特徴とする半導体封止装置を提供することができる。このように、ボルトの周りにスペーサスリーブを配置することにより、金型組立時において、ボルトを強く締め過ぎて、弾性ポストの位置により偏荷重が加わり、リテーナなどが湾曲することを防止することができる。こうして、樹脂バリが形成されにくい半導体封止装置を構成することができる。また、所定の寸法を有するスペーサスリーブとワッシャを用いて、ボルトを雌ねじ孔に固定するので、リテーナと枠、またはバッキングプレートと枠の間の隙間を、作業者によらず一定に制御することができる。
【００１３】
請求項２に記載の本発明によれば、上金型および下金型の型開状態において、リテーナおよびバッキングプレートの鉛直方向の間隔がキャビティ弾性ポストの長さよりも大きく設定され、これによりキャビティ弾性ポストの上端部がバッキングプレートまたはリテーナから離間し、上金型および下金型の型締状態において、キャビティ弾性ポストが枠よりも長く設定され、これによりキャビティ弾性ポストの両端部がリテーナおよびバッキングプレートに当接する一方、枠の上端部がバッキングプレートまたはリテーナから離間することを特徴とする半導体封止装置を提供することができる。これにより、バッキングプレートから枠を介して伝わる型締力をできるだけ小さくして、弾性ポストを介して伝わる型締力を増大させ、樹脂バリの発生しにくい金型を有する半導体封止装置を実現することができる。
【００１４】
請求項３に記載の本発明によれば、金型を有する半導体封止装置であって、金型は、バッキングプレートと、カル部およびランナ部を有するリテーナと、リテーナおよびバッキングプレートの間において、これらの周縁部に配置された枠と、リテーナに固定されたキャビティインサートと、リテーナおよびバッキングプレートの間に延び、キャビティインサート、カル部、およびランナ部と対向するリテーナの表面領域にそれぞれ隣接した一端部を有するキャビティ弾性ポスト、カル弾性ポスト、およびランナ弾性ポストとを備え、ランナ弾性ポストは、キャビティ弾性ポストよりも長く、カル弾性ポストよりも短くなるように設定されたことを特徴とする半導体封止装置を提供することができる。こうして、カル部において、上金型のバッキングプレートからリテーナに伝わる下方向の型締力を増大させて、上方向の樹脂の射出圧と対抗させることにより、カル部における樹脂バリの発生を抑制することができる。
【００１５】
請求項４に記載の本発明によれば、カル弾性ポストから最も離れたキャビティ弾性ポストが、他のキャビティ弾性ポストよりも長くなるように設定されたことを特徴とする半導体封止装置を提供することができる。これにより、カル弾性ポストから最も離れたキャビティにおいて、樹脂バリの発生を抑制するとともに、水平方向のフレーム変形を防止することができる。
【００１６】
請求項５に記載の本発明によれば、上記の半導体封止装置を用いて製造されたことを特徴とする半導体デバイスを製造することができる。したがって、樹脂バリが少なく、フレーム変形のない半導体デバイスを安定して量産することができる。
【００１７】
請求項６に記載の本発明によれば、半導体封止装置を用いるステップを有することを特徴とする半導体封止方法を提供することができる。これにより、同様に、樹脂バリが少なく、フレーム変形のない半導体デバイスを安定して量産することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明に係る半導体封止装置の実施の形態を説明する。各実施の形態の説明において、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば、「上方」、「下方」、「鉛直方向」、および「水平方向」など）を適宜用いるが、これは説明のためのものであって、これらの用語は本発明を限定するものでない。
【００１９】
実施の形態１．
図１ないし図５を参照しながら、本発明の第１の実施の形態による半導体封止装置について以下詳細に説明する。この半導体封止装置１は、概略、上金型１０と下金型３０を備える。上金型１０および下金型３０は、図１および図２に示すように、それぞれ、実質的に水平方向に配置されたバッキングプレート（支持板）１２，３２と、バッキングプレート１２，３２の周縁部に配置された枠１４，３４と、同様に実質的に水平方向に配置されたリテーナ（保持部）１６，３６とを有する。これらバッキングプレート１２，３２、枠１４，３４、およびリテーナ１６，３６は、鋼で形成されている。
【００２０】
組み立てる前の下金型３０を示す図３において、バッキングプレート３２はプレート貫通孔３２ａを周縁部に有し、枠３４はプレート貫通孔３２ａに対応する位置に枠貫通孔３４ａを有する。また、リテーナ３６には、プレート貫通孔３２ａおよび枠貫通孔３４ａに対応する位置に雌ねじ孔３６ａが形成されている。そしてボルト３８の周囲には、スペーサスリーブ４０とワッシャ（カラー）４１が設けてある。組み立てた後の下金型３０を示す図４において、ボルト３８がプレート貫通孔３２ａおよび枠貫通孔３４ａを貫通して、雌ねじ孔３６ａに固定されるとき、スペーサスリーブ４０およびワッシャ４１は、ボルト３８のねじ込み深度を規制するストッパ部材として機能する。そしてワッシャ４１は、例えば０．５ｍｍの厚みを有し、スペーサスリーブ４０の鉛直方向の長さは、リテーナ３６と枠３４の間に所定の隙間Δｄ（例えば、約５０μｍ）が形成されるように設定される。このように、ボルト３８は、リテーナ３６に対して枠３４およびバッキングプレート３２を水平方向において位置決めするが、鉛直方向においてこれらを固定しない。すなわち、図４に示す枠３４は、ボルト３８に沿って鉛直方向に移動でき、バッキングプレート３２は、枠３４からの重力がなければ、同様に、ボルト３８に沿って鉛直方向に自由に移動することができる。
【００２１】
なお、図４は組立て後の下金型３０を示すが、当業者ならば容易に理解されるように、上金型１０においても同様に、ボルト１８の周囲にスペーサスリーブ２０とワッシャ（カラー）２１が設けてあり、ボルト１８により、リテーナ１６に対して枠１４およびバッキングプレート１２が水平方向において位置決めされる。また枠１４は、重力によりリテーナ１６と接触して、バッキングプレート１２と枠１４の間に所定の隙間Δｄが形成される。従来技術と同様、図５で示すように、後述の弾性ポスト５０，６０が鉛直方向において枠１４，３４よりも長くなるように設計される。しかし、本発明のスペーサスリーブ２０が周囲に設けられたボルト１８，３８は、リテーナ１６，３６とバッキングプレート１２，３２が互いに押圧するように、これらを固定しないので、従来技術とは異なり、強く締め過ぎてリテーナ１６，３６を湾曲させることを防止することができる。こうして、樹脂バリの形成を低減することができる。また、規格化された寸法を有するスペーサスリーブ２０，４０とワッシャ２１，４１を用いて、ボルト１８，３８を雌ねじ孔１６ａ，３６ａに固定するので、下金型３０におけるリテーナ３６と枠３４、または上金型１０におけるバッキングプレート１２と枠１４の間の隙間を、作業者によらず一定（Δｄ）に制御することができる。すなわち、金型組立て時において、ボルト１８，３８を固定する作業者により、所定の隙間（Δｄ）が変動することを回避できる。
【００２２】
図２に示すように、上金型１０および下金型３０の各リテーナ１６，３６には、互いに対向する表面に凹部が形成され、この凹部に複数のキャビティ２３，４３を有するキャビティインサート２２，４２が嵌挿される。このとき、モールド成型すべきパッケージの寸法および形状に応じたキャビティ２３，４３を有するキャビティインサート２２，４２が選択され、各リテーナ１６，３６に固定される。そして上金型１０および下金型３０は、各キャビティインサート２２，４２のキャビティ２３，４３が互いに対向するように配置され、後述のように、一対のキャビティ２３，４３により形成される空間（以下、単に「キャビティ空間」という。）内に溶融した樹脂が射出される。
【００２３】
さらに、図２に示す下金型３０は、所定の高い圧力（例えば、約１００気圧）で溶融した樹脂を貯蔵するチャンバ部４４を有する。一方、上金型１０は、図１の破線で示すように、チャンバ部４４から射出された溶融した樹脂を溜めるカル部２４、およびカル部２４からキャビティ２３，４３へ溶融した樹脂を供給するランナ部２５を有する。
【００２４】
さらに上金型１０および下金型３０は、図２において、バッキングプレート１２，３２とリテーナ１６，３６の間で鉛直方向に延びる複数のキャビティ弾性ポスト５０ａないし５０ｆおよび６０ａないし６０ｆをそれぞれ有する。上金型１０のキャビティ弾性ポスト５０ａないし５０ｆは、図１の実線で示すように各キャビティ２３の周縁部の上方で、かつ図２に示すようにリテーナ１６と接触するように配置される。同様に、図示しないが、下金型３０のキャビティ弾性ポスト６０ａないし６０ｆは、各キャビティ４３の周縁部の下方で、かつバッキングプレート３２と接触するように配置される。すなわち、キャビティ弾性ポスト５０ａないし５０ｆおよび６０ａないし６０ｆは、キャビティインサート２２，４２と対向するリテーナ１６，３６の表面領域５１，６１に隣接した一端部を有する。
【００２５】
さらに上金型１０は、カル部２４およびランナ部２５の上方において、リテーナ１６と接触するように配置されるカル弾性ポスト５２およびランナ弾性ポスト５４を有する。なお、キャビティ弾性ポスト５０，６０、カル弾性ポスト５２、およびランナ弾性ポスト５４はすべて、鉛直方向において実質的に同じ長さを有する。（図１において、カル弾性ポスト５２およびランナ弾性ポスト５４は、キャビティ弾性ポスト５０と同一平面上にないが、この半導体封止装置の構成を分かりやすくするために、同一平面上にあるものと見なして図２に図示した。）
【００２６】
上述のように、弾性ポスト５０，５２，５４，６０は、鉛直方向において実質的に同じ長さを有し、図４の破線で示す弾性ポスト５０は、バッキングプレート３２とリテーナ３６の間の間隔よりもΔｄ１（例えば、約２５μｍ）だけ短く設定されている。また、弾性ポスト５０，５２，５４は、枠３４よりも短く設定されている（すなわち、Δｄ１＜Δｄ）。こうして、型締力が、とりわけキャビティ弾性ポスト５０を介してキャビティインサート２２，４２付近に集中的に伝わるようにして、キャビティ２３，４３の周囲に樹脂バリが形成されるのを防止できる半導体封止装置１を実現することができる。
【００２７】
図示しないが、キャビティ弾性ポスト５０，６０、カル弾性ポスト５２、およびランナ弾性ポスト５４を配置すべき位置に、これらの弾性ポストと実質的に同じ断面形状の開口部を有する薄い配置プレートが、バッキングプレート１２，３２およびリテーナ１６，３６に固定されている。これにより、これらの弾性ポスト５０，６０，５２，５４をバッキングプレート１２，３２とリテーナ１６，３６の間に安定して配置することができる。
【００２８】
このように構成された半導体封止装置１を用いて、半導体デバイスにパッケージ成型（樹脂封止）するプロセスにおいて、まず、図示しないフレームタイバ上に搭載された半導体チップを、一対のキャビティ２３，４３により形成されるキャビティ空間内に載置する。次に、図２に示すように上金型１０および下金型３０を型締した状態で、カル部２４およびランナ部２５を介して、溶融した樹脂をキャビティ空間内に射出する。このとき、上金型１０および下金型３０のバッキングプレート１２，３２は、高い型締力（例えば、約１０ｔ重）で互いに押圧される。図４に示す非型締時の下金型３０のバッキングプレート３２に、型締力が鉛直上方向に加わると、図５に示すようにバッキングプレート３２および枠３４が、ボルト３８に沿ってリテーナ３６に向かって移動し、上述のΔｄ１だけ押し上げられる。このとき、図５の破線で示すキャビティ弾性ポスト６０は、鉛直方向において枠３４より長いので、リテーナ３６と当接した後も、枠３４とリテーナ３６の間には所定の隙間（Δｄ２）が維持される（すなわち、Δｄ＝Δｄ１＋Δｄ２）。その結果、バッキングプレート３２から加わる型締力はすべて、枠３４を介することなく、弾性ポスト６０を介してリテーナ３６に伝わる。こうして、型締力を、枠１４，３４に分散させることなく、効率的にキャビティ２３，４３およびカル部２４付近に集中して加えることができ、樹脂バリが形成されにくい半導体封止装置１を実現することができる。
【００２９】
実施の形態２．
図６を参照しながら、本発明の第２の実施の形態による半導体封止装置について以下詳細に説明する。この半導体封止装置１は、キャビティ弾性ポスト５０、カル弾性ポスト５２、およびランナ弾性ポスト５４の長さを変更したこと以外、第１の実施の形態による半導体封止装置１と同様の構成を有するので、重複する説明を省略する。
【００３０】
第１の実施の形態による半導体封止装置１は、キャビティ弾性ポスト５０、カル弾性ポスト５２、およびランナ弾性ポスト５４は、すべて同じ長さを有するように構成される。したがって、バッキングプレート１２，３２からの型締力は、各弾性ポストを介して各リテーナ１６，３６に均一に伝わる。
【００３１】
一方、高圧の溶融した樹脂は、下金型３０のチャンバ部４４から上金型１０のカル部２４に向かって射出されるため、上金型１０は、キャビティインサート２２，４２よりもカル部２４において、より大きい鉛直上方向の力を受ける。すなわち上金型１０は、カル部２４において、下金型３０から離間させるような力を受けるため、上金型１０と下金型３０に隙間が生じて、樹脂バリが形成されやすくなる。
【００３２】
そこで、第２の実施の形態による半導体封止装置においては、ランナ弾性ポスト５４をキャビティ弾性ポスト５０よりも長くし、さらにカル弾性ポスト５２をランナ弾性ポスト５４よりも長く設定する。こうして、カル部２４において、上金型１０のバッキングプレート１２からリテーナ１６に伝わる下方向の型締力を増大させて、上方向の樹脂の射出圧と対抗させることにより、カル部２４における樹脂バリの発生を抑制する。
【００３３】
ところが、カル部２４での樹脂バリの発生を抑制する程度に、ランナ弾性ポスト５４およびカル弾性ポスト５２を長く設定すると、上金型１０のリテーナ１６は、これに伝わる型締力に不均衡が生じるため、下に凸となるように湾曲してしまう。その結果、上金型１０のリテーナ１６は、カル弾性ポスト５２から水平方向に遠ざかるほど、下金型３０のリテーナ３６と垂直方向において離間しようとする力が働く。この状態で樹脂モードすると、カル弾性ポスト５２から最も離れたキャビティ２３，４３において、上金型１０および下金型３０のリテーナ１６，３６の間の隙間に樹脂バリが多く発生するとともに、図６に示すように、フレームが射出圧により水平方向に押し出されて変形し、フレーム変形（形状不具合）７０が多発する。
【００３４】
こうした問題に対処するため、複数のキャビティ弾性ポスト５０のうち、カル弾性ポスト５２から最も離れたキャビティ弾性ポスト（以下、「反カル側キャビティ弾性ポスト」という。）５０ｆだけを他のキャビティ弾性ポスト５０ａないし５０ｅよりも長く設定することにより、上金型１０のリテーナ１６の湾曲を防止する。こうして、反カル側キャビティ弾性ポスト５０ｆ付近のキャビティ２３，４３において、樹脂バリの発生を抑制するとともに、水平方向のフレーム変形を防止することができる。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１に記載の本発明の半導体封止装置によれば、ボルトの周りにスペーサスリーブを配置することにより、金型組立時において、ボルトを強く締め過ぎて、弾性ポストの位置により偏荷重が加わり、リテーナなどが湾曲することを防止することができる。こうして、樹脂バリが形成されにくい半導体封止装置を構成することができる。また、所定の寸法を有するスペーサスリーブとワッシャを用いて、ボルトを雌ねじ孔に固定するので、リテーナと枠、またはバッキングプレートと枠の間の隙間を、作業者によらず一定に制御することができる。
【００３６】
請求項２に記載の本発明の半導体封止装置によれば、バッキングプレートから枠を介して伝わる型締力をできるだけ小さくして、弾性ポストを介して伝わる型締力を増大させ、樹脂バリの発生を低減することができる。
【００３７】
請求項３に記載の本発明の半導体封止装置によれば、カル部において、上金型のバッキングプレートからリテーナに伝わる下方向の型締力を増大させて、上方向の樹脂の射出圧と対抗させることにより、カル部における樹脂バリの発生を抑制することができる。
【００３８】
請求項４に記載の本発明の半導体封止装置によれば、カル弾性ポストから最も離れたキャビティにおいて、樹脂バリの発生を抑制するとともに、水平方向のフレーム変形を防止することができる。
【００３９】
請求項５に記載の本発明の半導体デバイスにおいて、上記の半導体封止装置を用いて製造されるので、樹脂バリが少なく、フレーム変形のない良品の半導体デバイスを安定して量産することができる。
【００４０】
請求項６に記載の本発明の半導体封止方法において、上記の半導体封止装置を用いるステップを有するので、同様に、樹脂バリが少なく、フレーム変形のない良品の半導体デバイスを安定して量産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１による半導体封止装置の上金型の平面透視図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線からみた実施の形態１による半導体封止装置の断面図である。
【図３】図３は、下金型を組み立てる前の拡大断面図である。
【図４】図４は、下金型を組み立てた後の拡大断面図である。
【図５】図５は、下金型の型締時の拡大断面図である。
【図６】図６は、フレーム変形を示す平面図である。
【図７】図７は、図１のＩＩ−ＩＩ線からみた従来式の半導体封止装置の断面図である。
【図８】図８は、下金型を組み立てた後の拡大断面図である。
【符号の説明】
１　半導体封止装置、１０　上金型、３０　下金型、１２，３２　バッキングプレート、１４，３４　枠、１６，３６　リテーナ、１８，３８　ボルト、２０，４０　スペーサスリーブ、２１，４１ワッシャ（カラー）、２２，４２　キャビティインサート、２３，４３　キャビティ、２４　カル部、２５　ランナ部、４４　チャンバ部、５０，６０　キャビティ弾性ポスト、５１，６１　表面領域、５２　カル弾性ポスト、５４　ランナ弾性ポスト。
【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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