(57)【要約】【課題】樹脂バリによる発塵を低減させる。【解決手段】半導体チップ及びリードを封止体により封止するための半導体パッケージ製造装置において、封止体を形成する上金型１０、下金型１１と、封止体をこれらの金型から離型させるためのイジェクタピン１３と、イジェクタピン１３の外周に間隙を隔てて、下金型１１に設置した円筒状のパイプ１４とを有した半導体パッケージ製造装置を提供する。このイジェクタピン１３及びパイプ１４の上端面は封止体外形面に当接する金型内面に突出して固定されている。また、それらは一組になって下金型１１から交換できる。これにより、形成した封止体に生成した樹脂バリによる発塵を低減させ、半導体パッケージの歩留まり、生産性を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップ及びリードを封止体により封止するための半導体パッケージ製造装置において、
前記封止体を形成する金型と、
前記封止体を前記金型から離型させるためのイジェクタピンと、
前記イジェクタピンの外周に間隙を隔てて、前記金型に設置された円筒状のパイプと、を有し、
前記イジェクタピン及び前記パイプの上端面が前記封止体外形面に当接する前記金型内面に突出して固定され、それらが一組になって前記金型から交換可能であることを特徴とする半導体パッケージ製造装置。
【請求項２】
前記封止体を前記金型から離型させるために前記イジェクタピンを移動させる際には、前記パイプが前記金型に固定されていることを特徴とする請求項１記載の半導体パッケージ製造装置。
【請求項３】
前記金型に設置した前記パイプの上端面と前記金型内面との段差が前記封止体に生成する樹脂バリの高さ以上に固定されていることを特徴とする請求項１記載の半導体パッケージ製造装置。
【請求項４】
半導体チップ及びリードを封止体により封止するための半導体パッケージ製造方法において、
前記封止体に生成する樹脂バリの頂点が前記封止体の外形面と同じ高さまたはこれよりも低い位置に生成するように、一組の交換可能なイジェクタピン及び前記イジェクタピンの外周を包囲するパイプを金型に設置する工程と、
前記イジェクタピン及び前記パイプが設置された半導体パッケージ製造装置に溶解した樹脂を流入する工程と、
前記樹脂が硬化した後に前記半導体パッケージ製造装置内部に形成した前記封止体を前記イジェクタピンの移動により離型する工程と、
を有することを特徴とする半導体パッケージ製造方法。
【請求項５】
前記イジェクタピン及び前記イジェクタピンの外周を包囲する前記パイプとの間には、間隙が設けられていることを特徴とする請求項４記載の半導体パッケージ製造方法。
【請求項６】
半導体パッケージの封止体を形成する際に生成した樹脂バリの頂点が前記封止体の外形面と同じ高さまたはこれよりも低い位置に生成されていることを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項７】
前記樹脂バリが半導体パッケージ製造装置に設置されたイジェクタピンと前記イジェクタピンの外周を包囲するパイプとの間に設けた間隙に生成するバリであることを特徴とする請求項６記載の半導体パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体パッケージ製造装置、半導体パッケージ製造方法及び半導体パッケージ
に関し、特に樹脂バリによる発塵を低減させる半導体パッケージ製造装置、半導体パッケージ製造方法及びそのような方法により製造された半導体パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体用パッケージを製造する際の封止体（モールド）形成は、ボンディングが完了した半導体チップ及びリードを成形用金型内部に設置し、溶解した樹脂を流入後、成形加工により行うのが一般的である。
【０００３】
成形完了後に樹脂で構成される封止体を成形用金型から取り出すためには、成形用金型の型開きと共にイジェクタピンの押圧によって封止体を成形用金型から離型させる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図９〜図１１は半導体用パッケージの封止体がイジェクタピンによって押圧され、成形用金型から離型されるプロセスを示したものである。
図９は封止体形成を説明する要部断面模式図である。
【０００５】
成形用金型１００は上金型１１０と下金型１１１により構成され、上金型１１０と下金型１１１の型締後、この間に封止体１２０が形成している。
下金型１１１の中央部には、封止体１２０を成形用金型１００から離型させるイジェクタピン１１２が備えられている。
【０００６】
図１０は成形用金型の型開き状態を説明する要部断面模式図である。
成形用金型１００の型開きによって、上金型１１０が下方から上方に向かって移動する。この状態では、封止体１２０は下金型１１１上に暫定的に付着している。
【０００７】
図１１はイジェクタピンが封止体を押圧する状態を説明する要部断面模式図である。
イジェクタピン１１２が下方から上方に向かって下金型１１１内を移動し、封止体１２０を押圧し、下金型１１１に付着している封止体１２０を下金型１１１から離型させる。これにより、封止体１２０を成形用金型１００から取り出すことができる。
【０００８】
ところで、図９〜１１に示すイジェクタピン１１２は、下金型１１１内部で上下に円滑に駆動させるため、イジェクタピン１１２の側面と下金型１１１の間には間隙（クリアランス）が設けられている。
【０００９】
図１２は間隙を説明する要部断面模式図である。
イジェクタピン１１２と下金型１１１の間には、例えば、５〜５０μｍの間隙１１３があり、この間隙１１３を設けることにより、成形加工中のイジェクタピン１１２は、下金型１１１内部で円滑に移動できる。
【特許文献１】特開２００１−１７０９６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図１２に示す間隙１１３を設けると、その反面、封止体１２０形成中に溶解した樹脂が間隙１１３に流入し、その内部にフレーク状の薄い樹脂バリ１２０ａが生成する。
【００１１】
このような樹脂バリ１２０ａが生成された半導体パッケージを成形用金型１００から取り出し、後工程処理を行うために、例えば、作業台上に載置すると、樹脂バリ１２０ａが作業台床表面と直接接触する。樹脂バリ１２０ａが作業台床表面と直接接触すると、フレーク状の薄い樹脂バリ１２０ａの剛性が低いことから容易に変形し、封止体１２０から剥離する。そして、剥離した樹脂バリ１２０ａが半導体パッケージの端子に付着すると、例えば、プリント基板上での端子と配線パターン接合時に、付着した部分で接触不良が生じ、歩留まりが悪くなるという問題があった。
【００１２】
また、半導体パッケージを量産すると、上述したように封止体１２０形成毎に、間隙１１３には、樹脂バリ１２０ａが逐次発生する。この際に、イジェクタピン１１２の側面１１２ａと下金型１１１の側面１１１ａは、樹脂バリ１２０ａの生成により逐次磨耗される。イジェクタピン１１２の側面１１２ａと下金型１１１の側面１１１ａが磨耗すると、イジェクタピン１１２の側面１１２ａと下金型１１１の側面１１１ａの間の間隙１１３はさらに拡大し、その間に流入して生成する樹脂バリ１２０ａの形状が徐々に拡大する。
【００１３】
この磨耗した部分を復元するためには、例えばイジェクタピン１１２の側面１１２ａと下金型１１１の側面１１１ａを鍍金加工等により補修する必要がある。その結果、半導体パッケージ製造装置としてのメンテナンス性が悪くなり、半導体パッケージの生産性が向上しないという問題があった。
【００１４】
本発明は、このような点について鑑みてなされたものであり、半導体パッケージの歩留まり、生産性を向上させるために、樹脂バリによる発塵を低減させる半導体パッケージ製造装置、半導体パッケージ製造方法及びそのような方法により製造された半導体パッケージを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明では上記課題を解決するために、半導体チップ及びリードを封止体により封止するための半導体パッケージ製造装置において、前記封止体を形成する金型と、前記封止体を前記金型から離型させるためのイジェクタピンと、前記イジェクタピンの外周に間隙を隔てて、前記金型に設置された円筒状のパイプと、を有し、前記イジェクタピン及び前記パイプの上端面が前記封止体外形面に当接する前記金型内面に突出して固定され、それらが一組になって前記金型から交換可能であることを特徴とする半導体パッケージ製造装置が提供される。
【００１６】
これにより、半導体パッケージ製造装置において、封止体を形成する金型に、封止体を金型から離型させるためのイジェクタピンと、イジェクタピンの外周に間隙を隔てて、円筒状のパイプが設置され、イジェクタピン及びパイプの上端面は封止体外形面に当接する金型内面に突出して固定され、それらが一組になって金型から交換される。
【００１７】
また、本発明では、半導体チップ及びリードを封止体により封止するための半導体パッケージ製造方法において、前記封止体に生成する樹脂バリの頂点が前記封止体の外形面と同じ高さまたはこれよりも低い位置に生成するように、一組の交換可能なイジェクタピン及び前記イジェクタピンの外周を包囲するパイプを金型に設置する工程と、前記イジェクタピン及び前記パイプが設置された半導体パッケージ製造装置に溶解した樹脂を流入する工程と、前記樹脂が硬化した後に前記半導体パッケージ製造装置内部に形成した前記封止体を前記イジェクタピンの移動により離型する工程と、を有することを特徴とする半導体パッケージ製造方法が提供される。
【００１８】
これにより、半導体パッケージ製造方法において、封止体に生成する樹脂バリの頂点が封止体の外形面と同じ高さまたはこれよりも低い位置に生成されるように、一組の交換可能なイジェクタピン及びイジェクタピンの外周を包囲するパイプが金型に設置され、イジェクタピン及びパイプが設置された半導体パッケージ製造装置に溶解した樹脂が流入され、樹脂が硬化した後に半導体パッケージ製造装置内部に形成した封止体がイジェクタピンの移動により離型される。
【００１９】
さらに、本発明では、半導体パッケージの封止体を形成する際に生成した樹脂バリの頂点が前記封止体の外形面と同じ高さまたはこれよりも低い位置に生成されていることを特徴とする半導体パッケージが提供される。
【００２０】
これにより、半導体パッケージの封止体を形成する際に生成した樹脂バリの頂点は、封止体の外形面と同じ高さまたはこれよりも低い位置に生成される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、半導体パッケージ製造装置において、封止体を形成する金型に、封止体を金型から離型させるためのイジェクタピンと、イジェクタピンの外周に間隙を隔てて、円筒状のパイプを設置し、イジェクタピン及びパイプの上端面は封止体外形面に当接する金型内面に突出して固定し、それらが一組になって金型から交換できるようにした。
【００２２】
これにより、樹脂バリによる発塵を低減させ、半導体パッケージの歩留まり、生産性を向上させることができる半導体パッケージ製造装置の提供が実現可能になる。
また、本発明では、半導体パッケージ製造方法において、封止体に生成する樹脂バリの頂点が封止体の外形面と同じ高さまたはこれよりも低い位置に生成されるように、一組の交換可能なイジェクタピン及びイジェクタピンの外周を包囲するパイプが金型に設置し、イジェクタピン及びパイプが設置された半導体パッケージ製造装置に溶解した樹脂が流入し、樹脂が硬化した後に半導体パッケージ製造装置内部に形成した封止体がイジェクタピンの移動により離型するようにした。
【００２３】
これにより、樹脂バリによる発塵を低減させ、半導体パッケージの歩留まり、生産性を向上させることができる半導体パッケージ製造方法が実現可能になる。
さらに、本発明では、半導体パッケージの封止体を形成する際に生成した樹脂バリの頂点を封止体の外形面と同じ高さまたはこれよりも低い位置に生成するようにした。
【００２４】
これにより、樹脂バリによる発塵を低減させ、半導体パッケージの歩留まりを向上させることができる半導体パッケージの提供が実現可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
最初に、半導体パッケージの封止体を形成するための成形用金型の概要を説明する。また、この詳細の説明では、半導体パッケージとは、半導体チップ及びリードを樹脂による封止体によって封止されたものをいう。
【００２６】
図１は成形用金型の要部断面模式図である。
成形用金型１は、半導体チップ、リードを挟持するために、上金型１０並びに下金型１１に分離されている。上下に分離した上金型１０、下金型１１を接触させると、成形用金型１内部には、封止体を形成するためのキャビティ２０が発生する。そして、上金型１０には、溶解した樹脂を流入するための樹脂注入口１２が設けられている。
【００２７】
下金型１１には、形成した封止体を成形用金型１から離型させるためのイジェクタピン１３が設置されている。そして、イジェクタピン１３の外周には、イジェクタピン１３を包囲するように円筒状のパイプ１４が設置されている。
【００２８】
次に、上述したイジェクタピン１３、パイプ１４及び下金型１１の配置関係について説明する。
図２はイジェクタピン、パイプ及び下金型部分の要部拡大模式図であり、図２（Ａ）はその断面模式図を示し、図２（Ｂ）はその立体模式図を示す。
【００２９】
このイジェクタピン１３とパイプ１４の間には、間隙１５（５〜５０μｍ）が設けられ、イジェクタピン１３がパイプ１４内部で上下方向に円滑に移動することができる。
パイプ１４と下金型１１の間には、間隙は設けず、パイプ１４と下金型１１を接触させた状態でパイプ１４が下金型１１にボルト止め等により固定されている。即ち、イジェクタピン１３を昇降させたときには、パイプ１４は下金型１１に固定したまま、移動しない。
【００３０】
ここで、イジェクタピン１３の上端面１３ａ及びパイプ１４の上端面１４ａが共に下金型内面１１ａより高くなるように、イジェクタピン１３及びパイプ１４が下金型１１に固定されている。即ち、イジェクタピン１３及びパイプ１４を半導体パッケージ製造装置に設置させた場合、イジェクタピン１３の上端面１３ａ及びパイプ１４の上端面１４ａと、下金型内面１１ａとの間に段差Ｄ１が設けられている。尚、下金型内面１１ａについては、成形用金型１の内面であり、後述する封止体外形面に当接する。
【００３１】
この段差Ｄ１については、後述する樹脂バリの高さより大きくなるように、イジェクタピン１３及びパイプ１４の位置を調整し、下金型１１に固定する。
このイジェクタピン１３及びパイプ１４は、それらが一組になり一体となって、下金型１１から脱着できる。
【００３２】
このような半導体パッケージ製造装置によれば、イジェクタピン１３及びパイプ１４を一組にして下金型１１から簡便に脱着できるので、イジェクタピン１３及びパイプ１４の側面が繰り返し行われる封止体形成により磨耗した場合には、イジェクタピン１３及びパイプ１４のみを新規の部品に簡便に交換することができる。その結果、従来行われていたイジェクタピン１３及び下金型１１の補修を要せず、半導体パッケージの生産性が向上する。
【００３３】
次に、上記成形用金型を用いて半導体パッケージの封止体を製造する工程の概要について説明する。
図３から図６は半導体チップ及びリードを挟持した成形用金型内部のキャビティに、溶解した樹脂を流入させ、硬化した封止体を成形用金型から離型させる工程を示す要部断面模式図である。
【００３４】
図３は半導体チップ及びリードを成形用金型が挟持する工程の要部断面模式図である。
半導体チップ２１及びリード２２を上金型１０、下金型１１の間に挟持する。そして、溶解した樹脂、例えば熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を上金型１０の樹脂注入口１２から流入する。
【００３５】
図４は封止体形成工程の要部断面模式図である。
樹脂注入口１２から流入させた樹脂を硬化させ、成形用金型１内部に封止体３０を形成させる。この工程で、図３に示す半導体チップ２１及びリード２２が封止体３０によって封止される。
【００３６】
図５は樹脂バリ生成状態を説明する要部断面模式図である。
上述したようにイジェクタピン１３とパイプ１４の間には、間隙１５（５〜５０μｍ）が設けられている。従って封止体３０を形成させる際に、この間に樹脂が流入し、高さＤ２の樹脂バリ３０ａが生成する。また、イジェクタピン１３及びパイプ１４は共に、下金型１１に高さＤ１の段差を設けて固定されているので、その部分に対応して封止体３０の下面には高さＤ１の段差が形成する。
【００３７】
この高さＤ１の段差については、生成する樹脂バリの高さＤ２以上になるように、予め実験等を行うことにより、Ｄ１とＤ２の対応関係を調査しておく。
そして、その調査結果に基づき、封止体３０の形成前に高さＤ１の段差が高さＤ２以上になるようにイジェクタピン１３、パイプ１４、下金型１１の位置調整を行った後、イジェクタピン１３及びパイプ１４を下金型１１に固定させておく。
【００３８】
また、封止体３０の量産により、イジェクタピン１３及びパイプ１４の側面が磨耗する。この場合には、Ｄ１の段差が生成する樹脂バリ３０ａの高さＤ２より小さくなる前に新規のイジェクタピン及びパイプに交換し、常時Ｄ１の段差が高さＤ２以上になるように制御する。
【００３９】
図６は成形用金型の型開き工程の要部断面模式図である。
成形用金型１の上金型１０と下金型１１の型開きをするために、上金型１０を下方から上方に向かって移動させる。型開き後は、封止体３０は下金型１１上に暫定的に付着している。
【００４０】
図７は封止体離型工程の要部断面模式図である。
イジェクタピン１３を下方から上方に向かってパイプ１４内で移動させる。そして、下金型１１上に付着している封止体３０を押圧し、イジェクタピン１３の昇降により、下金型１１から離型させる。
【００４１】
このような半導体パッケージの製造方法によれば、イジェクタピン１３及びパイプ１４の側面が磨耗した際には、イジェクタピン１３及びパイプ１４を定期的に新規の部品に交換することで、樹脂バリの高さＤ２を常時、段差Ｄ１以下に制御することができる。また、イジェクタピン１３及びパイプ１４を一組にして下金型１１から簡便に交換できるので、従来行われていたイジェクタピン１３及び下金型１１の磨耗した部分を補修するという無駄な手間を省略することができる。その結果、半導体パッケージの生産性が向上する。
【００４２】
図８は封止体を作業台に載置させた状態を説明する要部断面模式図である。
上述したように、封止体３０の下面１３ｂには、樹脂バリ３０ａが生成されている。下面１３ｂは、図２（Ａ）に示すイジェクタピン１３の上端面１３ａに対応する当接面である。また、封止体外形面１１ｂは、下金型内面１１ａに対応する当接面である。
【００４３】
この図８では、樹脂バリ３０ａの高さＤ２は、封止体外形面１１ｂと下面１３ｂで構成される段差Ｄ１よりも小さい状態にある。
この封止体３０を作業台４０に載置させた場合、作業台４０の床表面４０ａは、封止体外形面１１ｂと直接接触する。即ち、樹脂バリ３０ａの頂点が封止体外形面１１ｂと同じ高さまたはこれよりも低い位置に生成すれば、樹脂バリ３０ａは、床表面４０ａとの接触によって変形せず、封止体３０から剥離を生じることはない。その結果、樹脂バリ３０ａの剥離による発塵が低減し、例えば半導体パッケージの端子に樹脂バリが付着することはなく、例えば、プリント基板上で、端子と配線パターンを接合させても接触不良が生じることはない。即ち、上記実施の形態によれば、半導体パッケージを量産する際の歩留まりが向上する。
【００４４】
尚、上記の説明では、例えば図４に示すイジェクタピン１３及びパイプ１４が封止体３０中心部下に配置されているが、イジェクタピン１３及びパイプ１４を配置する位置については、特にこの場所に限らない。
【００４５】
即ち、半導体パッケージ装置内に、少なくとも一組のイジェクタピン及びパイプが設置されていればよい。例えば、イジェクタピン及びパイプの配置する位置として、複数のイジェクタピン及びパイプを例えば封止体の四方にそれぞれ配置させてもよい。
【００４６】
また、上記の説明では、図１に示す成形用金型の要部断面模式図において、上下に分離された成形用金型を示しているが、特に成形用金型の分離の方向については、この上下方向に限らない。即ち、半導体チップ、リードを挟持するために、横方向に開閉する成形用金型であってもよく、これに応じて一組のイジェクタピン及びそれを包囲するパイプを、少なくとも成形用金型の側面に配置させてもよい。
【００４７】
この場合、イジェクタピンは封止体を離型させるために横方向に移動し、イジェクタピンが移動する際に、それを包囲するパイプは成形用金型に固定される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】成形用金型の要部断面模式図である。
【図２】イジェクタピン、パイプ及び下金型部分の要部拡大模式図であり、（Ａ）はその断面模式図を示し、（Ｂ）はその立体模式図を示す。
【図３】半導体チップ及びリードを成形用金型が挟持する工程の要部断面模式図である。
【図４】封止体形成工程の要部断面模式図である。
【図５】樹脂バリ生成状態を説明する要部断面模式図である。
【図６】成形用金型の型開き工程の要部断面模式図である。
【図７】封止体離型工程の要部断面模式図である。
【図８】封止体を作業台に載置させた状態を説明する要部断面模式図である。
【図９】封止体形成を説明する要部断面模式図である。
【図１０】成形用金型の型開き状態を説明する要部断面模式図である。
【図１１】イジェクタピンが封止体を押圧する状態を説明する要部断面模式図である。
【図１２】間隙を説明する要部断面模式図である。
【符号の説明】
【００４９】
１、１００  成形用金型
１０、１１０  上金型
１１、１１１  下金型
１１ａ  下金型内面
１１ｂ  封止体外形面
１２  樹脂注入口
１３、１１２  イジェクタピン
１３ａ、１４ａ  上端面
１３ｂ  下面
１４  パイプ
１５、１１３  間隙
２０  キャビティ
２１  半導体チップ
２２  リード
３０、１２０  封止体
３０ａ、１２０ａ  樹脂バリ
４０  作業台
４０ａ  床表面
１１１ａ、１１２ａ  側面
【図１】
2007307805.tif 000003
【図２】
2007307805.tif 000004
【図３】
2007307805.tif 000005
【図４】
2007307805.tif 000006
【図５】
2007307805.tif 000007
【図６】
2007307805.tif 000008
【図７】
2007307805.tif 000009
【図８】
2007307805.tif 000010
【図９】
2007307805.tif 000011
【図１０】
2007307805.tif 000012
【図１１】
2007307805.tif 000013
【図１２】
2007307805.tif 000014