(57)【要約】【課題】簡潔な構造で、離型性を向上させた金型、金型の制御方法、金型により製造される半導体装置を提供する。【解決手段】金型１０は、第１封止部５を形成する第１キャビティ２１を有する第１金型２０と、第２封止部６を形成する第２キャビティ４１を有する第２金型４０と、を備える。第１金型２０は、第１封止部５を第１金型２０から離すときに適用される第１ピン２２、またはランナー部１３に形成されたランナー成形体４ｒを第１金型２０から離すときに適用される第１ランナーピン３２の少なくとも一方と、第１ピン２２に併せて配置される第１ピン通路２４、または第１ランナーピン３２に併せて配置される第１ランナーピン通路３４の少なくとも一方と、第１ピン通路２４、または第１ランナーピン通路３４の少なくとも一方へ圧縮気体ＧＳを導く気体導入部２９と、を備える。【選択図】図６
2016185701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップが装着されたリードフレームの第１面に第１封止部を樹脂封止し、前記第１面の反対側の第２面に前記第１封止部に向き合わせて第２封止部を樹脂封止して半導体装置を形成する金型であって、
前記第１封止部を形成する第１キャビティを有する第１金型と、前記第２封止部を形成する第２キャビティを有する第２金型と、前記第１金型および前記第２金型を型締めして前記第１キャビティおよび前記第２キャビティに封止樹脂を供給するときの経路となるランナー部と、を備え、
前記第１金型は、前記第１封止部を前記第１金型から離すときに適用される第１ピン、または前記ランナー部に形成されたランナー成形体を前記第１金型から離すときに適用される第１ランナーピンの少なくとも一方と、前記第１ピンに併せて配置される第１ピン通路、または前記第１ランナーピンに併せて配置される第１ランナーピン通路の少なくとも一方と、前記第１ピン通路、または前記第１ランナーピン通路の少なくとも一方へ圧縮気体を導く気体導入路と、を備え、
前記第２金型は、前記第２封止部を前記第２金型から離すときに適用される第２ピン、または前記ランナー成形体を前記第２金型から離すときに適用される第２ランナーピンの少なくとも一方と、前記第２ピンに併せて配置される第２ピン通路、または前記第２ランナーピンに併せて配置される第２ランナーピン通路の少なくとも一方と、を備え、
前記第１ピンは、柱状の第１軸部と、前記第１軸部の先端に設けられ、前記第２金型の側ほど断面が大きい傾斜部と、を備え、
前記第１ピン通路は、前記傾斜部に当接する当接部と、前記圧縮気体を前記傾斜部に向けて導く気体路と、を備え、
前記第１ランナーピンは、柱状の第１ランナー軸部と、前記第１ランナー軸部の先端に設けられ、前記第２金型の側ほど断面が大きいランナー傾斜部と、を備え、
前記第１ランナーピン通路は、前記ランナー傾斜部に当接するランナー当接部と、前記圧縮気体を前記ランナー傾斜部に向けて導くランナー気体路と、を備える
ことを特徴とする金型。
【請求項２】
請求項１に記載の金型であって、
前記第１ピンおよび前記第１ピン通路は、前記第２金型に向かう方向で前記第１キャビティに面して配置され、
前記傾斜部は、前記第２金型に向き合う先端面を有し、前記先端面は、前記第１キャビティに沿っていることを特徴とする。
【請求項３】
請求項２に記載の金型であって、
前記当接部は、前記傾斜部に沿う傾斜を有し、前記傾斜部の傾斜の中間で前記傾斜部から離れて前記第１ピン通路の壁面に向かうくびれ部を有することを特徴とする。
【請求項４】
請求項１に記載の金型であって、
前記第１ランナーピンおよび前記第１ランナーピン通路は、前記第２金型に向かう方向で前記ランナー部に面して配置され、
前記ランナー傾斜部は、前記第２金型に向き合うランナー先端面を有し、前記ランナー先端面は、前記ランナー部に沿っていることを特徴とする。
【請求項５】
請求項４に記載の金型であって、
前記ランナー当接部は、前記ランナー傾斜部に沿う傾斜を有し、前記ランナー傾斜部の傾斜の中間で前記ランナー傾斜部から離れて前記第１ランナーピン通路の壁面に向かうランナーくびれ部を有することを特徴とする。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか一つに記載の金型であって、
前記封止樹脂は、透光性樹脂であることを特徴とする。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか一つに記載の金型の制御方法であって、
前記金型は、前記第１ピンおよび前記第１ランナーピンの内で少なくとも第１ピンを備えてあり、
前記第１封止部、前記第２封止部、および前記ランナー成形体を含む樹脂成形体が形成される樹脂封止工程と、
前記樹脂封止工程の後、前記第１金型および前記第２金型を分離して前記第１封止部および前記第２封止部を前記第１金型および前記第２金型から離す離型工程と、を備え、
前記離型工程は、前記第１金型を停止した状態で、前記第１ピン、前記第２金型、および前記第２ピンを前記第１金型に対して型開き方向へ移動させ、前記第２金型を前記第１金型から離す型開き工程を含み、
前記型開き工程において、前記気体路へ供給された前記圧縮気体は、前記第１ピンの移動によって生じた前記傾斜部と前記当接部との間から吹き出される
ことを特徴とする金型の制御方法。
【請求項８】
請求項７に記載の金型の制御方法であって、
前記型開き工程において、前記第１ピン、前記第２金型、および前記第２ピンは、予め設定された型開き移動位置まで同期して移動することを特徴とする。
【請求項９】
請求項７に記載の金型の制御方法であって、
前記型開き工程において、前記第２金型および前記第２ピンは、予め設定された型開き移動位置まで同期して移動し、前記第１ピンは、前記第２金型に同期して移動する中間において、前記型開き移動位置より小さい移動量として予め設定された中間停止位置で移動を停止することを特徴とする。
【請求項１０】
請求項７に記載の金型の制御方法であって、
前記離型工程は、前記型開き工程の前に、前記第１金型、前記第２金型、および前記第２ピンを停止した状態で、前記第１ピンを前記第１金型から予め設定された先行移動位置まで突き出す第１ピン先行移動工程を備え、
前記型開き工程において、前記第２金型および第２ピンは、予め設定された型開き移動位置まで同期して移動することを特徴とする。
【請求項１１】
請求項１から請求項６までのいずれか一つに記載の金型の制御方法であって、
前記金型は、前記第１ピンおよび前記第１ランナーピンの内で少なくとも第１ランナーピンが配置されてあり、
前記第１封止部、前記第２封止部、および前記ランナー成形体を含む樹脂成形体が形成される樹脂封止工程と、
前記樹脂封止工程の後、前記第１金型および前記第２金型を分離して前記第１封止部および前記第２封止部を前記第１金型および前記第２金型から離す離型工程と、を備え、
前記離型工程は、前記第１金型を停止した状態で、前記第１ランナーピン、前記第２金型、および前記第２ランナーピンを前記第１金型に対して型開き方向へ移動させ、前記第２金型を前記第１金型から離す型開き工程を含み、
前記型開き工程において、前記ランナー気体路へ供給された前記圧縮気体は、前記第１ランナーピンの移動によって生じた前記ランナー傾斜部と前記ランナー当接部との間から吹き出される
ことを特徴とする金型の制御方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の金型の制御方法であって、
前記型開き工程において、前記第１ランナーピン、前記第２金型、および前記第２ランナーピンは、予め設定された型開き移動位置まで同期して移動することを特徴とする。
【請求項１３】
請求項１１に記載の金型の制御方法であって、
前記型開き工程において、前記第２金型および前記第２ランナーピンは、予め設定された型開き移動位置まで同期して移動し、前記第１ランナーピンは、前記第２金型に同期して移動する中間において、前記型開き移動位置より小さい移動量として予め設定された中間停止位置で移動を停止することを特徴とする。
【請求項１４】
請求項１１に記載の金型の制御方法であって、
前記離型工程は、前記型開き工程の前に、前記第１金型、前記第２金型、および前記第２ランナーピンを停止した状態で、前記第１ランナーピンを前記第１金型から予め設定された先行移動位置まで突き出す第１ランナーピン先行移動工程を備え、
前記型開き工程において、前記第２金型および第２ランナーピンは、予め設定された型開き移動位置まで同期して移動することを特徴とする。
【請求項１５】
請求項７から請求項１４までのいずれか一つに記載の金型の制御方法によって形成される半導体装置であって、
前記半導体チップは、発光機能または受光機能を有し、
前記第１封止部および前記第２封止部を樹脂封止する封止樹脂は、透光性樹脂であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の樹脂封止に適用される金型、金型の制御方法、および金型の制御方法によって製造される半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置を樹脂封止によって製造することが行われている。樹脂封止には、一般的に金型が利用される。金型を利用した樹脂封止において離型時の応力の発生があり、半導体装置へ影響を及ぼすことがある。離型時の応力を抑制する方法として、突出しピンに加えて圧縮気体を適用した技術が知られている（特許文献１、特許文献２参照）。
特許文献１に係るワークの樹脂封止方法は、キャビティ内にイジェクターピンを突出させて封止樹脂の一部をキャビティ内面から離型させ、ついで、封止樹脂とキャビティとの界面に圧縮空気を供給して離型する技術である。
特許文献２に係るエジェクタ機構及びエジェクタ方法は、圧縮空気を上下２つの金型に供給して離型する技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１２７２０９号公報
【特許文献２】特開２００３−１４５５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１においては、イジェクターピンの操作と圧縮空気の導入との間に時間差があり、金型の制御および構造が複雑であるなどの課題があった。また、特許文献２においては、圧縮空気を下型、上型それぞれに供給することから、金型の構造が複雑で、金型の制御工程も複雑化するなどの課題があった。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、簡潔な構造で、離型性を向上させた金型、金型の制御方法、金型により製造される半導体装置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】
【０００５】
本発明に係る金型は、半導体チップが装着されたリードフレームの第１面に第１封止部を樹脂封止し、前記第１面の反対側の第２面に前記第１封止部に向き合わせて第２封止部を樹脂封止して半導体装置を形成する金型であって、前記第１封止部を形成する第１キャビティを有する第１金型と、前記第２封止部を形成する第２キャビティを有する第２金型と、前記第１金型および前記第２金型を型締めして前記第１キャビティおよび前記第２キャビティに封止樹脂を供給するときの経路となるランナー部と、を備え、前記第１金型は、前記第１封止部を前記第１金型から離すときに適用される第１ピン、または前記ランナー部に形成されたランナー成形体を前記第１金型から離すときに適用される第１ランナーピンの少なくとも一方と、前記第１ピンに併せて配置される第１ピン通路、または前記第１ランナーピンに併せて配置される第１ランナーピン通路の少なくとも一方と、前記第１ピン通路、または前記第１ランナーピン通路の少なくとも一方へ圧縮気体を導く気体導入路と、を備え、前記第２金型は、前記第２封止部を前記第２金型から離すときに適用される第２ピン、または前記ランナー成形体を前記第２金型から離すときに適用される第２ランナーピンの少なくとも一方と、前記第２ピンに併せて配置される第２ピン通路、または前記第２ランナーピンに併せて配置される第２ランナーピン通路の少なくとも一方と、を備え、前記第１ピンは、柱状の第１軸部と、前記第１軸部の先端に設けられ、前記第２金型の側ほど断面が大きい傾斜部と、を備え、前記第１ピン通路は、前記傾斜部に当接する当接部と、前記圧縮気体を前記傾斜部に向けて導く気体路と、を備え、前記第１ランナーピンは、柱状の第１ランナー軸部と、前記第１ランナー軸部の先端に設けられ、前記第２金型の側ほど断面が大きいランナー傾斜部と、を備え、前記第１ランナーピン通路は、前記ランナー傾斜部に当接するランナー当接部と、前記圧縮気体を前記ランナー傾斜部に向けて導くランナー気体路と、を備えることを特徴とする。
したがって、本発明に係る金型は、機械的圧力だけでは第１金型から離されにくい範囲の第１封止部に対して気体圧力を及ぼし、第１金型から第１封止部を直接的に離しやすくする。また、本発明に係る金型は、機械的圧力だけでは第１金型から離されにくい範囲のランナー部に対して気体圧力を及ぼし、ひいては第１金型から第１封止部を間接的に離しやすくする。
【０００６】
本発明に係る金型の一態様において、前記第１ピンおよび前記第１ピン通路は、前記第２金型に向かう方向で前記第１キャビティに面して配置され、前記傾斜部は、前記第２金型に向き合う先端面を有し、前記先端面は、前記第１キャビティに沿っている。
本発明に係る金型の一態様において、前記当接部は、前記傾斜部に沿う傾斜を有し、前記傾斜部の傾斜の中間で前記傾斜部から離れて前記第１ピン通路の壁面に向かうくびれ部を有する。
本発明に係る金型の一態様において、前記第１ランナーピンおよび前記第１ランナーピン通路は、前記第２金型に向かう方向で前記ランナー部に面して配置され、前記ランナー傾斜部は、前記第２金型に向き合うランナー先端面を有し、前記ランナー先端面は、前記ランナー部に沿っている。
本発明に係る金型の一態様において、前記ランナー当接部は、前記ランナー傾斜部に沿う傾斜を有し、前記ランナー傾斜部の傾斜の中間で前記ランナー傾斜部から離れて前記第１ランナーピン通路の壁面に向かうランナーくびれ部を有する。
本発明に係る金型の一態様において、前記封止樹脂は、透光性樹脂である。
【０００７】
本発明に係る金型の制御方法であって、前記金型は、前記第１ピンおよび前記第１ランナーピンの内で少なくとも第１ピンを備えてあり、前記第１封止部、前記第２封止部、および前記ランナー成形体を含む樹脂成形体が形成される樹脂封止工程と、前記樹脂封止工程の後、前記第１金型および前記第２金型を分離して前記第１封止部および前記第２封止部を前記第１金型および前記第２金型から離す離型工程と、を備え、前記離型工程は、前記第１金型を停止した状態で、前記第１ピン、前記第２金型、および前記第２ピンを前記第１金型に対して型開き方向へ移動させ、前記第２金型を前記第１金型から離す型開き工程を含み、前記型開き工程において、前記気体路へ供給された前記圧縮気体は、前記第１ピンの移動によって生じた前記傾斜部と前記当接部との間から吹き出されることを特徴とする。
本発明に係る金型の制御方法は、第１金型に対する第１封止部の離型性を向上して、第１金型から第１封止部を離しやすくする。
本発明に係る金型の制御方法の一態様である前記型開き工程において、前記第１ピン、前記第２金型、および前記第２ピンは、予め設定された型開き移動位置まで同期して移動する。
本発明に係る金型の制御方法の一態様である前記型開き工程において、前記第２金型および前記第２ピンは、予め設定された型開き移動位置まで同期して移動し、前記第１ピンは、前記第２金型に同期して移動する中間において、前記型開き移動位置より小さい移動量として予め設定された中間停止位置で移動を停止する。
本発明に係る金型の制御方法の一態様において、前記離型工程は、前記型開き工程の前に、前記第１金型、前記第２金型、および前記第２ピンを停止した状態で、前記第１ピンを前記第１金型から予め設定された先行移動位置まで突き出す第１ピン先行移動工程を備え、前記型開き工程において、前記第２金型および第２ピンは、予め設定された型開き移動位置まで同期して移動する。
【０００８】
本発明に係る金型の制御方法であって、前記金型は、前記第１ピンおよび前記第１ランナーピンの内で少なくとも第１ランナーピンが配置されてあり、前記第１封止部、前記第２封止部、および前記ランナー成形体を含む樹脂成形体が形成される樹脂封止工程と、前記樹脂封止工程の後、前記第１金型および前記第２金型を分離して前記第１封止部および前記第２封止部を前記第１金型および前記第２金型から離す離型工程と、を備え、前記離型工程は、前記第１金型を停止した状態で、前記第１ランナーピン、前記第２金型、および前記第２ランナーピンを前記第１金型に対して型開き方向へ移動させ、前記第２金型を前記第１金型から離す型開き工程を含み、前記型開き工程において、前記ランナー気体路へ供給された前記圧縮気体は、前記第１ランナーピンの移動によって生じた前記ランナー傾斜部と前記ランナー当接部との間から吹き出されることを特徴とする。
本発明に係る金型の制御方法は、第１金型に対するランナー成形体の離型性を向上し、ひいては第１金型から第１封止部を離しやすくする。
本発明に係る金型の制御方法の一態様における前記型開き工程において、前記第１ランナーピン、前記第２金型、および前記第２ランナーピンは、予め設定された型開き移動位置まで同期して移動する。
本発明に係る金型の制御方法の一態様における前記型開き工程において、前記第２金型および前記第２ランナーピンは、予め設定された型開き移動位置まで同期して移動し、前記第１ランナーピンは、前記第２金型に同期して移動する中間において、前記型開き移動位置より小さい移動量として予め設定された中間停止位置で移動を停止する。
本発明に係る金型の制御方法の一態様において、前記離型工程は、前記型開き工程の前に、前記第１金型、前記第２金型、および前記第２ランナーピンを停止した状態で、前記第１ランナーピンを前記第１金型から予め設定された先行移動位置まで突き出す第１ランナーピン先行移動工程を備え、前記型開き工程において、前記第２金型および第２ランナーピンは、予め設定された型開き移動位置まで同期して移動する。
【０００９】
本発明に係る金型の制御方法によって形成される半導体装置であって、前記半導体チップは、発光機能または受光機能を有し、前記第１封止部および前記第２封止部を樹脂封止する封止樹脂は、透光性樹脂である。
本発明に係る半導体装置は、発光機能あるいは受光機能を有する半導体チップが、離型性の良い本発明の金型の制御方法を用いて、透光性樹脂により樹脂封止されるので、発光特性または受光特性が良く、高い信頼性と高い歩留りが得られる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る金型は、簡潔な構造で半導体装置（樹脂成形体）に対する離型性を向上するという効果を奏する。また、本発明に係る金型の制御方法は、封止部の離型性を向上するという効果を奏する。また、本発明に係る金型の制御方法は、ランナー成形体ひいては封止部の離型性を向上するという効果を奏する。また、本発明に係る半導体装置は、特性、信頼性が良く、また、高い歩留りが得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る金型との相違を示すための比較例１に係る金型における樹脂封止状態の概略を示す概略断面図である。
【図２】図１に示した金型が形成した半導体装置の上側の離型状態を示す概略断面図である。
【図３】図２に示した半導体装置の下側の離型状態を示す概略断面図である。
【図４】本発明に係る金型との相違を示すための比較例２に係る金型が形成した半導体装置の離型開始状態の概略を示す概略断面図である。
【図５】図４に示した半導体装置の離型における課題を概念的に示す概略断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る金型の概略構造、および封止形態の概略を示す概略断面図である。
【図７】図６に示した金型が半導体装置を樹脂封止した状態の概略を示す概略断面図である。
【図８】図７に示した半導体装置の上側を離型した状態を示す概略断面図である。
【図９】図８に示した工程の後、第１金型を離して半導体装置の離型状態を示す概略断面図である。
【図１０】図９に示した工程の後、半導体装置の他方を離型した状態を示す概略断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２の変形例に係る金型の半導体装置に対する離型の開始状態を示す概略断面図である。
【図１２】図１１に示した工程の後における離型の進行状態を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。初めに本発明を説明するための比較例１（図１〜図３）、比較例２（図４、図５）について説明する。その後、実施の形態１（図６〜図８）、実施の形態２（図６〜図１２）、実施の形態３（不図示）について説明する。
【００１３】
［比較例１］
図１は、本発明に係る金型との相違を示すための比較例１に係る金型１１０における樹脂封止状態の概略を示す概略断面図である。
比較例１において、金型１１０は、第１金型１２０および第２金型１４０を備える。第１金型１２０は、第１キャビティ１２１と、第１キャビティ１２１に面する第１ピン１２２とを備え、第２金型１４０は、第２キャビティ１４１と、第２キャビティ１４１に面する第２ピン１４２とを備える。半導体装置１０１が有する半導体チップ１０２は、リードフレーム１０３に搭載され、第１封止部１０５および第２封止部１０６によって樹脂封止される。第１封止部１０５は、第１キャビティ１２１において形成され、第２封止部１０６は、第２キャビティ１４１によって形成される。
図２は、図１に示した金型が形成した半導体装置の上側の離型状態を示す概略断面図である。
樹脂封止が終了した金型１１０は、型開きされる。型開きにおいて、第１ピン１２２、第２金型１４０、および第２ピン１４２は、固定された第１金型１２０から離れる方向に移動する。その結果、第１封止部１０５は、第１ピン１２２に突かれて第１キャビティ１２１（第１金型１２０）から突き出され離される。
図３は、図２に示した半導体装置の下側の離型状態を示す概略断面図である
第１封止部１０５が第１金型１２０から離型された後、第２封止部１０６は、第２ピン１４２によって第２キャビティ１４１から突き出され、第２金型１４０から離型される。
比較例１に係る金型１１０における一般的な離型は、第１キャビティ１２１、第２キャビティ１４１の表面に離型剤が塗布され、また、離型性の良い黒色樹脂などが第１封止部１０５および第２封止部１０６に適用された場合に実現される。
【００１４】
［比較例２］
図４は、本発明に係る金型との相違を示すための比較例２に係る金型２１０が形成した半導体装置２０１の離型開始状態の概略を示す概略断面図である。
比較例２において、金型２１０は、第１金型２２０および第２金型２４０を備える。第１金型２２０は、第１キャビティ２２１と、第１キャビティ２２１に面する第１ピン２２２とを備え、第２金型２４０は、第２キャビティ２４１と、第２キャビティ２４１に面する第２ピン２４２とを備える。半導体装置２０１が有する半導体チップ２０２は、リードフレーム２０３に搭載され、第１封止部２０５および第２封止部２０６によって樹脂封止される。第１封止部２０５は、第１キャビティ２２１において形成され、第２封止部２０６は、第２キャビティ２４１によって形成される。
比較例２において、発光機能あるいは受光機能を有する半導体チップ２０２は、透光性樹脂で封止される。つまり、第１封止部２０５および第２封止部２０６は、透光性樹脂である。透光性樹脂は、一般のＩＣ（半導体集積回路）に用いられる黒色の遮光性樹脂に比べて、成形時の硬さが低いため、第１ピン２２２が有効に作用せず、金型２１０を適用したときの離型性に課題がある。また、金型２１０の成形温度は、十分に硬化させたときの透光性樹脂の熱変形温度より高くなる。このため、型開きを開始した時、第１キャビティ２２１および第２キャビティ２４１に対応する第１封止部２０５および第２封止部２０６の封止樹脂は、固体状ではあっても柔らかくグミ状（柔らかいゴム状）が保持される。
樹脂封止が終了した後、金型２１０は型開きされる。型開きにおいては、第１金型２２０が固定された状態で、第１ピン２２２、第２金型２４０、および第２ピン２４２が第１金型２２０から離れる方向に移動される。
封止樹脂が透光性樹脂であることから、型開きのとき、第１封止部２０５は十分な硬化状態を確保できずに柔らかい状態が保持され、第１封止部２０５と第１キャビティ２２１との間で、真空吸着現象が発生する。したがって、第１ピン２２２による突出しによっては、第１封止部２０５は、十分な離型ができないで、第１キャビティ２２１との間で密着することがある。
図５は、図４に示した半導体装置２０１の離型における課題を概念的に示す概略断面図である。
第１封止部２０５と第１キャビティ２２１との間に真空吸着現象が生じて密着しているときに、更に離型動作を進めると第１封止部２０５の内部に応力が発生する。このため、比較例２における金型２１０では、内部での不良の発生、あるいは外部での不良などを生じる。
【００１５】
［実施の形態１］
図６〜図８を参照して、本実施の形態に係る金型１０、金型１０の制御方法、および半導体装置１について説明する。
図６は、本発明の実施の形態１に係る金型１０の概略構造、および封止形態の概略を示す概略断面図である。
図７は、図６に示した金型１０が半導体装置１を樹脂封止した状態の概略を示す概略断面図である。
図８は、図７に示した半導体装置１の上側を離型した状態を示す概略断面図である。
【００１６】
金型１０は、具体的にはトランスファーモールド成形に適用される。金型１０は、第１金型２０および第２金型４０を備える。第１金型２０は、例えば上部に配置され、第２金型４０は、第１金型２０に向き合う下部に配置される。金型１０は、第１金型２０および第２金型４０に封止樹脂ＲＳを供給するために、ポット部１１、プランジャー１２、ランナー部１３、ゲート部１４を備える。
溶融された封止樹脂ＲＳは、ポット部１１に供給され、プランジャー１２による加圧力によって、ランナー部１３およびゲート部１４を介して第１キャビティ２１、第２キャビティ４１に供給される。第１キャビティ２１および第２キャビティ４１に供給された封止樹脂ＲＳは、第１金型２０および第２金型４０の熱によって硬化し、第１封止部５および第２封止部６を形成する。
この際、ランナー部１３、ゲート部１４に残された封止樹脂ＲＳも同様に硬化し、樹脂成形体４（ランナー成形体４ｒ）を形成する。本願では、第１封止部５、第２封止部６、およびランナー成形体４ｒを含めて樹脂成形体４ということがある。
図６は、ポット部１１の溶融された封止樹脂ＲＳが、プランジャー１２に加圧されてランナー部１３、ゲート部１４、第１キャビティ２１、および第２キャビティ４１に送られる前の状態を示す。
【００１７】
金型１０は、半導体チップ２が装着されたリードフレーム３の第１面に第１封止部５を樹脂封止し、第１面の反対側の第２面に第１封止部５に向き合わせて第２封止部６を樹脂封止して半導体装置１を形成する。金型１０は、第１封止部５を形成する第１キャビティ２１を有する第１金型２０と、第２封止部６を形成する第２キャビティ４１を有する第２金型４０と、第１金型２０および第２金型４０を型締めして第１キャビティ２１および第２キャビティ４１に封止樹脂ＲＳを供給するときの経路となるランナー部１３と、を備える。
【００１８】
第１金型２０は、第１封止部５を第１金型２０から離すときに適用される第１ピン２２、またはランナー部１３に形成されたランナー成形体４ｒを第１金型２０から離すときに適用される第１ランナーピン３２の少なくとも一方と、第１ピン２２に併せて配置される第１ピン通路２４、または第１ランナーピン３２に併せて配置される第１ランナーピン通路３４の少なくとも一方と、第１ピン通路２４、または第１ランナーピン通路３４の少なくとも一方へ圧縮気体ＧＳを導く気体導入部２９と、を備える。
第２金型４０は、第２封止部６を第２金型４０から離すときに適用される第２ピン４２、またはランナー成形体４ｒを第２金型４０から離すときに適用される第２ランナーピン５２の少なくとも一方と、第２ピン４２に併せて配置される第２ピン通路４４、または第２ランナーピン５２に併せて配置される第２ランナーピン通路５４の少なくとも一方と、を備える。
なお、気体導入部２９から導入される圧縮気体ＧＳは、例えば圧縮された空気、あるいは圧縮された不活性ガス（例えば窒素ガス）が好ましい。圧縮されているから、金型１０に供給されたとき適宜の圧力を有する。また、気体導入部２９は、第１ピン通路２４、気体導入部２９に連結され、圧縮気体ＧＳは、第１ピン通路２４および第１ランナーピン通路３４へ送られる。
【００１９】
上記のとおり、第１ピン２２および第１ランナーピン３２は、第１ピン２２が適用される場合、第１ランナーピン３２が適用される場合、第１ピン２２および第１ランナーピン３２が適用される場合がある。第１ピン２２を適用したときの金型１０の制御方法については、実施の形態２として、第１ランナーピン３２を適用したときの金型１０の制御方法については、実施の形態３として説明する。
【００２０】
第１ピン２２は、柱状の第１軸部２３と、第１軸部２３の先端に設けられ、第２金型４０の側ほど断面が大きい傾斜部２３ｓと、を備え、第１ピン通路２４は、傾斜部２３ｓに当接する当接部２４ｃと、圧縮気体ＧＳを傾斜部２３ｓに向けて導く気体路２５と、を備える。
第１ランナーピン３２は、柱状の第１ランナー軸部３３と、第１ランナー軸部３３の先端に設けられ、第２金型４０の側ほど断面が大きいランナー傾斜部３３ｓと、を備え、第１ランナーピン通路３４は、ランナー傾斜部３３ｓに当接するランナー当接部３４ｃと、圧縮気体ＧＳをランナー傾斜部３３ｓに向けて導くランナー気体路３５と、を備える。
第１ピン通路２４は、第１軸部２３との間に環状シール２６を備え、第１ランナーピン通路３４は、第１ランナー軸部３３との間に環状シール３６を備える。このため、第１ピン通路２４、第１ランナーピン通路３４に供給された圧縮気体ＧＳは、外部への漏れを抑制される。なお、環状シール２６および環状シール３６は、Ｏリング等で構成される。
第１ピン２２および第２ピン４２は、相互に対向して配置され、第１ランナーピン３２および第２ランナーピン５２は、相互に対向して配置されるのが一般的である。
第２ピン４２が有する第２軸部４３は、第２ピン通路４４に接して配置され、
第２ランナーピン５２が有する第２ランナー軸部５３は、第２ランナーピン通路５４に接して配置される。
【００２１】
第１封止部５、第２封止部６、および、ランナー成形体４ｒを含む樹脂成形体４が形成される樹脂封止工程が終了した後、離型工程において、樹脂成形体４の第１金型２０に向き合う面は第１金型２０から離され、樹脂成形体４の第２金型４０に向き合う面は第２金型４０から離される。その後、樹脂成形体４は、金型１０から取り出され、バリ取り、リードフレーム３の整形などを施されて個別の半導体装置１が製造される。
【００２２】
第１ピン２２が配置され、機能する場合、圧縮気体ＧＳは、次のように作用する（図８参照）。
第１封止部５が第１金型２０から離されるとき、第１ピン通路２４から突き出された第１ピン２２は、第１封止部５を含む樹脂成形体４を第１金型２０から離すように機械的圧力を加える。また、第１ピン２２の移動によって第１ピン通路２４から吹き出された圧縮気体ＧＳは、第１ピン２２の周囲の広い範囲で樹脂成形体４（第１封止部５）を第１金型２０から離すように気体圧力を加える。
すなわち、第１ピン２２が第１封止部５を押して第１金型２０から離すとき、第１ピン２２による機械的圧力に加えて圧縮気体ＧＳによる気体圧力が第１封止部５に及ぶ。このため、第１金型２０（第１キャビティ２１）と第１封止部５との間で生じる真空吸着現象は解消される。第１ピン２２による機械的圧力は、第１ピン２２が当てられる範囲の周辺に限られる。これに対して、第１ピン通路２４から吹き出された圧縮気体ＧＳは、流体であるから、第１ピン２２による機械的圧力の及ぶ範囲を越えて、広い範囲に気体圧力を及ぼして真空吸着現象を解消する。
したがって、金型１０は、機械的圧力だけでは第１金型２０から離されにくい範囲の第１封止部５に対して気体圧力を及ぼし、第１金型２０から第１封止部５を直接的に離しやすくする。
なお、真空吸着現象は、樹脂封止工程が終了した直後で、半導体装置１（第１封止部５、第２封止部６）の熱変形温度が金型温度より低いためグミ状（柔らかいゴム状）で、金型１０（第１金型２０、第２金型４０）に接触することに起因している。真空吸着現象であるから外部からの圧縮気体ＧＳを供給することによる作用は有効である。熱変形温度の高い遮光性樹脂などにおいても、成形物が薄板に近い形状では同様の現象が現れる。
【００２３】
第１ランナーピン３２が配置され、機能する場合、圧縮気体ＧＳは、次のように作用する。第１ランナーピン３２の作用は、第１ピン２２と同様であるので図示は省略されるが、図８を参照して同様に理解される。
ランナー成形体４ｒが第１金型２０から離されてランナー成形体４ｒが第１金型２０から離されるとき、第１ランナーピン通路３４から突き出された第１ランナーピン３２は、ランナー成形体４ｒを含む樹脂成形体４を第１金型２０から離すように機械的圧力を加える。また、第１ランナーピン３２の移動によって第１ランナーピン通路３４から吹き出された圧縮気体ＧＳは、第１ランナーピン３２の周囲の広い範囲で樹脂成形体４（ランナー成形体４ｒ）を第１金型２０から離すように気体圧力を加える。
すなわち、第１ランナーピン３２がランナー成形体４ｒを押して第１金型２０から離すとき、第１ランナーピン３２による機械的圧力に加えて圧縮気体ＧＳによる気体圧力がランナー成形体４ｒに及ぶ。このため、第１金型２０（ランナー部１３）とランナー成形体４ｒとの間で生じる真空吸着現象は解消されやすくなる。第１ランナーピン３２による機械的圧力は、第１ランナーピン３２が当てられる範囲の周辺に限られる。これに対して、第１ランナーピン通路３４から吹き出された圧縮気体ＧＳは、流体であるから、第１ランナーピン３２による機械的圧力の及ぶ範囲を越えて、広い範囲に気体圧力を及ぼして真空吸着現象を解消しやすくする。
【００２４】
したがって、金型１０は、機械的圧力だけでは第１金型２０から離されにくい範囲のランナー成形体４ｒに対して気体圧力を及ぼし、ひいては第１金型２０から第１封止部５を間接的に離しやすくする。
金型１０は、樹脂成形体４（第１封止部５、第２封止部６、ランナー成形体４ｒ）としての半導体装置１に対する離型性を確保できる。なお、封止樹脂ＲＳは、透光性樹脂である。金型１０は、透光性樹脂に対しても離型性を向上して、樹脂封止しやすくなるので、発光機能あるいは受光機能を有する半導体装置１を信頼性良く高い歩留りで製造できる。
なお、金型１０は、含有した離型剤を成形時に樹脂成形体４（第１封止部５、第２封止部６、ランナー成形体４ｒ）の外部へ析出させる態様の透光性樹脂に対しても有効に適用でき、重畳的な効果が得られる。
【００２５】
第１ピン２２および第１ランナーピン３２の両方が配置されて機能する場合、圧縮気体ＧＳは、第１ピン通路２４および第１ランナーピン通路３４の両方において作用するので、樹脂成形体４（第１封止部５、ランナー成形体４ｒ）の広い範囲において真空吸着現象を抑制しやすくなり、第１金型２０から第１封止部５を更に容易に離しやすくなる。
金型１０は、第１金型２０に対する樹脂成形体４（第１封止部５、ランナー成形体４ｒ）の離型性を向上させて内部応力の発生を抑制するので、第１封止部５（さらには第２封止部６）に加わるストレスを抑制しやすくなる。
つまり、金型１０は、リードフレーム３に装着された発光機能あるいは受光機能を有する半導体チップ２および内部配線を透光性樹脂によって樹脂封止しやすくなる。このため、発光用あるいは受光用に樹脂封止される半導体装置１の樹脂封止における歩留まりを向上し、電気的特性および光学的特性の低下を抑制しやすくなる。
金型１０は、真空吸着現象を解消できることから、第１ピン２２および第１ランナーピン３２のピンストロークを抑制しても十分な離型性を確保できた。
【００２６】
第１ピン通路２４は、第１軸部２３の周囲に圧縮気体ＧＳを流す気体路２５を有する。気体路２５は、第１軸部２３の周囲に均等に配置されるので、吹き出された圧縮気体ＧＳから周囲に加わる気体圧力を均等化できる。
第１ピン２２が第２金型４０へ向けて第１金型２０から突き出されたとき、圧縮気体ＧＳは、傾斜部２３ｓと当接部２４ｃとの間から吹き出される。第１ランナーピン３２が第２金型４０へ向けて第１金型２０から突き出されたとき、圧縮気体ＧＳは、ランナー傾斜部３３ｓとランナー当接部３４ｃとの間から吹き出される。
【００２７】
第１ピン２２および第１ピン通路２４は、第１金型２０から第２金型４０に向かう方向で第１キャビティ２１に面して配置され、傾斜部２３ｓは、第２金型４０に向き合う先端面２３ｐを有し、先端面２３ｐは、第１キャビティ２１に沿っている。先端面２３ｐは、第１キャビティ２１に沿っているから、型締めされたときの具体的な状態は、第１キャビティ２１に対して例えば面一、あるいは微小（例えば５０μｍ）な長さで飛び出した凸状とされる。
第１ピン２２および第１ピン通路２４は、第２金型４０に向かう方向で第１キャビティ２１に面して配置されているので、先端面２３ｐは、第２金型４０に向き合う。したがって、型開きに際し、第１ピン２２が第１ピン通路２４から突き出されると、先端面２３ｐは、先端面２３ｐの大きさに応じた広い範囲で第１封止部５を第１金型２０から離しやすい。
第１ピン２２は、金型１０が開閉される方向に沿って第１キャビティ２１が有する面に配置される。第１金型２０と第２金型４０とが型締めされて樹脂封止するとき、第１ピン２２は第１金型２０に収納される。
【００２８】
当接部２４ｃは、傾斜部２３ｓに沿う傾斜を有し、傾斜部２３ｓの傾斜の中間で傾斜部２３ｓから離れて第１ピン通路２４の壁面に向かうくびれ部２４ｎを有する。
当接部２４ｃと傾斜部２３ｓとが接触する範囲とは別に気体路２５の大きさが設定されるので、供給される圧縮気体ＧＳの流量を精度よく制御しやすい。また、気体路２５の大きさとは別に当接部２４ｃと傾斜部２３ｓとの位置関係を設定できるので、当接部２４ｃと傾斜部２３ｓとの間を流れる圧縮気体ＧＳの流量（気体圧力）を適切に設定しやすい。したがって、金型１０は、気体圧力による第１封止部５の離型性の度合いを適切に調整しやすい。
【００２９】
第１ランナーピン３２、第１ランナー軸部３３、ランナー傾斜部３３ｓ、ランナー先端面３３ｐ、第１ランナーピン通路３４、ランナー当接部３４ｃ、ランナーくびれ部３４ｎ（不図示）、ランナー気体路３５は、第１ピン２２、第１軸部２３、傾斜部２３ｓ、先端面２３ｐ、第１ピン通路２４、当接部２４ｃ、くびれ部２４ｎ、気体路２５と同様である。
したがって、第１ランナーピン３２、第１ランナー軸部３３、ランナー傾斜部３３ｓ、ランナー先端面３３ｐ、第１ランナーピン通路３４、ランナー当接部３４ｃ、ランナーくびれ部３４ｎ、ランナー気体路３５については、図７、図８に相当する図は省略する。また、ランナーくびれ部３４ｎは、図７、図８に示すくびれ部２４ｎと同様である。図６では、くびれ部２４ｎ、ランナーくびれ部３４ｎは、図面上の明瞭さを考慮して省略されている。
【００３０】
第１ランナーピン３２および第１ランナーピン通路３４は、第２金型４０に向かう方向でランナー部１３に面して配置され、ランナー傾斜部３３ｓは、第２金型４０に向き合うランナー先端面３３ｐを有し、ランナー先端面３３ｐは、ランナー部１３（第２金型４０に向き合う面）に沿っている。ランナー先端面３３ｐは、ランナー部１３（第２金型４０に向き合う面）に沿っているから、型締めされたときの具体的な状態は、ランナー部１３（第２金型４０に向き合う面）に対して例えば面一、あるいは微小（例えば５０μｍ）な深さで引っ込んだ凹状とされる。
第１ランナーピン３２および第１ランナーピン通路３４は、第２金型４０に向かう方向でランナー部１３に面して配置されているので、ランナー先端面３３ｐは、第２金型４０に向き合う。したがって、型開きに際し、第１ランナーピン３２が第１ランナーピン通路３４から突き出されると、ランナー先端面３３ｐは、ランナー先端面３３ｐの大きさに応じた広い範囲でランナー成形体４ｒを第１金型２０から離しやすい。
第１ランナーピン３２は、金型１０が開閉される方向に沿ってランナー部１３が有する面に配置される。第１金型２０と第２金型４０とが型締めされて樹脂封止するとき、第１ランナーピン３２は第１金型２０に収納される。
ランナー当接部３４ｃは、ランナー傾斜部３３ｓに沿う傾斜を有し、ランナー傾斜部３３ｓの傾斜の中間でランナー傾斜部３３ｓから離れて第１ランナーピン通路３４の壁面に向かうランナーくびれ部３４ｎを有する。
ランナー当接部３４ｃとランナー傾斜部３３ｓとが接触する範囲とは別にランナー気体路３５の大きさが設定されるので、供給される圧縮気体ＧＳの流量を精度よく制御しやすい。また、ランナー気体路３５の大きさとは別にランナー当接部３４ｃとランナー傾斜部３３ｓとの位置関係を設定できるので、ランナー当接部３４ｃとランナー傾斜部３３ｓとの間を流れる圧縮気体ＧＳの流量（気体圧力）を適切に設定しやすい。したがって、金型１０は、気体圧力によるランナー成形体４ｒの離型性の度合いを適切に調整しやすい。
【００３１】
傾斜部２３ｓの「断面」について、更に説明する。なお、ランナー傾斜部３３ｓの「断面」は、実質的に傾斜部２３ｓと同様に構成されるので、重複する説明は省略する。
傾斜部２３ｓの「断面」は、第１軸部２３の長さ方向に垂直な面で切断したときにあらわれる面（面積）を意味する。
傾斜部２３ｓの形状は、第１軸部２３が円柱状の場合は、円錐体を高さ方向の中央で切断した下半分の形状（円錐台）となる。第１ピン通路２４は、第１軸部２３に対して中心が一致する同心状に配置される。第１軸部２３と第１ピン通路２４は、同心状に配置される。
【００３２】
金型１０は、上側（上型）が第１金型２０および第１ピン２２、下側（下型）が第２金型４０および第２ピン４２として説明したが、上下関係は逆でも良い。つまり、上側が第２金型４０および第２ピン４２、下側が第１金型２０および第１ピン２２とされても良い。また、プランジャー１２は、上下反転した形状でも良い。
半導体装置１の封止高さは、例えば数ｍｍ〜５ｍｍ程度である。リードフレーム３に交差する方向から見た平面視形状は、一般的には矩形状とされる。矩形の平面的な大きさは、リードフレーム３に搭載される半導体チップ２の大きさ（半導体チップ２の種類）によって異なる。
【００３３】
上記したとおり、本実施の形態に係る金型１０は、第１ピン２２の移動がそのまま圧縮気体ＧＳの吹き出しを伴い、第１ランナーピン３２の移動がそのまま圧縮気体ＧＳの吹き出しを伴う構成となっている。したがって、金型１０は、極めて簡潔な構成で離型性を確保しやすい効果を実現している。
なお、第１金型２０、第１ピン２２、第１ランナーピン３２、第２金型４０、第２ピン４２、および第２ランナーピン５２の移動は金型１０が備える制御系（不図示）によって実行される。また、気体導入部２９に導かれる圧縮気体ＧＳは、気体制御弁（不図示）によって供給の開閉制御がなされ、離型工程における第１ピン２２または第１ランナーピン３２の動作に応じて制御される。これらの制御（制御装置）は、一般的な金型に通常適用される技術によって行われる。したがって、詳細な説明は省略する。
【００３４】
［実施の形態２］
本実施の形態に係る金型１０（実施の形態１参照）の制御方法および半導体装置１について図６〜図８（実施の形態１参照）、および図９〜図１２を参照して説明する。実施の形態１と同一の部分については同一の符号を付して適宜説明を省略する。
本実施の形態における金型１０は、第１ピン２２および第１ランナーピン３２の内で少なくとも第１ピン２２を備えてある。したがって、本実施の形態では、第１ピン２２および第１ランナーピン３２の内、第１ピン２２が適用される場合について説明する。第１ランナーピン３２が適用される場合は、実施の形態３で説明する。
【００３５】
図６、図７、図８は、実施の形態１で説明したとおりである。
図９は、図８に示した工程の後、第１金型を離して半導体装置の離型状態を示す概略断面図である。
図１０は、図９に示した工程の後、半導体装置の他方を離型した状態を示す概略断面図である。
図９において、第１金型２０は、半導体装置１から離型され、遠くに配置されるので、省略されている。半導体装置１は、第２金型４０に載置された状態となる。なお、この段階では、第１封止部５および第２封止部６は、樹脂封止工程および型開き工程における温度が低下し、外部からの機械的圧力による影響がほとんど及ばない状態となっている。
図１０において、半導体装置１は、第２金型４０から離型された状態となる。半導体装置１は、第１金型２０および第２金型４０から離されているので、金型１０から容易に取り出される。取り出された半導体装置１は、リードフレーム３の加工を経て個別部品とされる。
【００３６】
本実施の形態に係る金型１０の制御方法は、第１封止部５、第２封止部６、およびランナー成形体４ｒを含む樹脂成形体４が形成される樹脂封止工程（図７参照）と、樹脂封止工程の後、第１金型２０および第２金型４０を分離して第１封止部５および第２封止部６を第１金型２０および第２金型４０から離す離型工程（図８〜図１０参照）と、を備える。
離型工程は、第１金型２０を停止した状態で、第１ピン２２、第２金型４０、および第２ピン４２を第１金型２０に対して型開き方向へ移動させ、第２金型４０を第１金型２０から離す型開き工程（図８、図１１、図１２参照）を含み、型開き工程において、気体路２５へ供給された圧縮気体ＧＳは、第１ピン２２の移動によって生じた傾斜部２３ｓと当接部２４ｃとの間から吹き出される。
【００３７】
金型１０の制御方法は、型開き工程で、第１ピン２２、第２金型４０、および第２ピン４２を第１金型２０に対して型開き方向（第２金型４０が第１金型２０から離れる方向）へ移動させ、併せて傾斜部２３ｓと当接部２４ｃとの間から圧縮気体ＧＳを吹き出す（図８参照）。つまり、第１ピン２２、第２金型４０、および第２ピン４２は、第１金型２０から離れるように移動し、また、圧縮気体ＧＳは、第１ピン２２の第１金型２０からの突出しに併せて吹き出される。
このため、第１封止部５（第１金型２０に向き合う側）は、第１ピン２２に突かれて第１金型２０から離される。また、第１ピン２２の突出しに併せて吹き出された圧縮気体ＧＳは、第１ピン２２の周囲の広い範囲に気体圧力を及ぼして第１金型２０と第１封止部５との間で生じる真空吸着現象を解消しやすくする。
このため、金型１０の制御方法は、第１金型２０に対する第１封止部５の離型性を向上して、第１金型２０から第１封止部５を離しやすくする。
【００３８】
金型１０の制御方法は、第１金型２０に対する樹脂成形体４の離型性を向上させて内部応力の発生を抑制するので、第１封止部５（さらには第２封止部６）に加わるストレスを抑制しやすくする。
また、金型１０の制御方法は、リードフレーム３に装着された発光機能あるいは受光機能を有する半導体チップ２および内部配線を透光性樹脂によって樹脂封止しやすくなる。このため、金型１０の制御方法は、発光用あるいは受光用に樹脂封止される半導体装置１の樹脂封止における歩留まりを向上し、電気的特性および光学的特性の低下を抑制しやすくなる。
金型１０（金型１０の制御方法）は、円滑な離型を施すことから、半導体装置１におけるリードフレーム３と樹脂成形体４との間での剥離現象、第１封止部５および第２封止部６の表面における荒れを抑制しやすい。
【００３９】
型開き工程において、第１ピン２２、第２金型４０、および第２ピン４２は、予め設定された型開き移動位置Ｐｗ（図８参照）まで同期して移動する。
したがって、金型１０の制御方法は、半導体装置１の外形への影響を抑制した状態で、円滑な離型を施しやすい。
型開き移動位置Ｐｗは、第１金型２０および第２金型４０が型閉めされた状態から、第２金型４０が第１金型２０から離れて型開きしたときの第１金型２０から第２金型４０までの移動量（当初位置ＬＶから型開き移動位置Ｐｗまでの距離）で規定される。
つまり、型開き移動位置Ｐｗは、第２金型４０および第２ピン４２については、型締め状態からの移動量で定まり、第１ピン２２については、第１ピン２２が第１金型２０から突き出された長さで定まる。第１ピン２２、第２金型４０、および第２ピン４２の型開き移動位置Ｐｗは、半導体装置１（第１封止部５および第２封止部６）の形状への影響を抑制するため等しいことが好ましい。
なお、第１ピン２２、第２金型４０、および第２ピン４２は、同期して移動するので、等速で移動し、移動開始タイミング、移動停止タイミングは同一とされる。
【００４０】
型開き移動位置Ｐｗは、第１封止部５を第１金型２０から確実に離せる距離であれば良い。あまり離しすぎると、圧縮気体ＧＳによる気体圧力が効果的に作用しなくなる恐れがある。
型開き移動位置Ｐｗは、半導体装置１の厚み（リードフレーム３と交差する方向での寸法。第１封止部５および第２封止部６の厚さ）とのバランス、また、第１金型２０に対する第２金型４０の移動に対する制御性の精度などを考慮して規定される。半導体装置１の厚みが例えば５ｍｍ程度の場合、型開き移動位置Ｐｗは、当初位置ＬＶから略０．５ｍｍ〜数ｍｍ程度、好ましくは、１ｍｍ程度と設定することが好ましい。
図８に示す型開き移動位置Ｐｗは、第１金型２０に対する第２金型４０の場合について当初位置ＬＶ（第１金型２０の停止位置）からの移動後の位置として例示される。第１ピン２２および第２ピン４２のそれぞれについての型開き移動位置Ｐｗは、同期しているので、第２金型４０の移動と同様に規定される。第１ピン２２および第２ピン４２についての型開き移動位置Ｐｗは、図の見やすさを考慮して図８では省略される。
【００４１】
［実施の形態２の変形例１］
本実施の形態に係る変形例１（不図示）として、第１ピン２２を途中で停止することもできる。変形例１に係る金型１０の制御方法は、次のようにされる。なお、他の技術事項については、実施の形態２の基本構成と同様であるので説明は省略する。
変形例１の型開き工程において、第２金型４０および第２ピン４２は、予め設定された型開き移動位置Ｐｗまで同期して移動し、第１ピン２２は、第２金型４０に同期して移動する中間において、型開き移動位置Ｐｗより小さい移動量として予め設定された中間停止位置Ｐｓ（不図示）で移動を停止する。
変形例１に係る金型１０の制御方法は、型開き工程において、第２金型４０および第２ピン４２は、型開き移動位置Ｐｗまで同期して移動する。また、第１ピン２２は、第２金型４０と同期して移動を開始した後、第２金型４０および第２ピン４２の型開き移動位置Ｐｗより小さい移動量となる中間停止位置Ｐｓで移動を停止する。なお、中間停止位置Ｐｓは、型開き移動位置Ｐｗより小さいが、傾斜部２３ｓと当接部２４ｃとの間から圧縮気体ＧＳを吹き出す位置とされる。
第１ピン２２は、中間停止位置Ｐｓで停止した後も、第１金型２０から突き出された状態が維持される。このため、傾斜部２３ｓと当接部２４ｃとの間から吹き出された圧縮気体ＧＳは、第１金型２０と第１封止部５との間で生じる真空吸着現象を解消しやすくなる。また、第１ピン２２の形状による影響を抑制しやすくなる。
したがって、金型１０の制御方法は、半導体装置１の外形への影響を抑制した状態で、第１封止部５を第１金型２０から離して円滑な離型を施しやすい。
【００４２】
［実施の形態２の変形例２］
本実施の形態に係る変形例２として、第１ピン２２を単独で他の部材（第２金型４０、第２ピン４２）に先行して移動させることもできる。変形例２に係る金型１０の制御方法について図１１および図１２を参照して説明する。なお、他の技術事項については、実施の形態２の基本構成と同様であるので説明は省略する。
図１１は、本発明の実施の形態２の変形例２に係る金型の半導体装置に対する離型の開始状態を示す概略断面図である。
図１２は、図１１に示した工程の後における離型の進行状態を示す概略断面図である。
変形例２に係る金型１０の制御方法は、次のようにされる。
変形例２の離型工程は、型開き工程の前に、第１金型２０、第２金型４０、および第２ピン４２を停止した状態で、第１ピン２２を第１金型２０から予め設定された先行移動位置Ｐｐ（図１１参照）まで突き出す第１ピン先行移動工程を備える。
変形例２の型開き工程において、第２金型４０および第２ピン４２は、予め設定された型開き移動位置Ｐｗ（図１２参照）まで同期して移動する。
【００４３】
変形例２の金型１０の制御方法は、第１ピン先行移動工程において、第１ピン２２を第１金型２０から先行移動位置Ｐｐまで突き出し、移動した第１ピン２２は、傾斜部２３ｓと当接部２４ｃとの間から圧縮気体ＧＳを吹き出す。このため、第１ピン２２に突かれた第１封止部５は、第１キャビティ２１から離れる。吹き出された圧縮気体ＧＳは、第１金型２０（第１キャビティ２１）と第１封止部５との間における真空吸着現象を解消しやすくする。
第１ピン先行移動工程の後の型開き工程において、第２金型４０および第２ピン４２は、型開き移動位置Ｐｗまで同期して移動する。したがって、金型１０の制御方法は、半導体装置１の外形への影響を抑制した状態で、円滑な離型を施しやすくなる。
型開き移動位置Ｐｗは、第１金型２０および第２金型４０が型閉めされた状態から、第２金型４０が第１金型２０から離れて型開きされたときの第１金型２０から第２金型４０までの移動量（当初位置ＬＶから型開き移動位置Ｐｗまでの距離）で規定される。つまり、図８に記載した事項と同様である。
【００４４】
金型１０の制御方法は、第１ピン先行移動工程で、第１ピン２２を先行して第１金型２０から予め設定された先行移動位置Ｐｐまで突き出し、併せて傾斜部２３ｓと当接部２４ｃとの間から圧縮気体ＧＳを吹き出す。したがって、第１ピン２２に突かれた第１封止部５は、第１金型２０から突き出された第１ピン２２によって第１金型２０から離され、第１ピン２２の突出しに併せて吹き出された圧縮気体ＧＳが加える気体圧力によって第１ピン２２の周囲の広い範囲で第１金型２０から更に離されやすくなる。
先行移動位置Ｐｐは、樹脂成形体４の内部に大きな応力が生じないように設定される。絶対値としては、半導体装置１の厚みが数ｍｍ〜５ｍｍ程度であれば、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度以内が好ましい。
また、相対値としては、半導体装置１の第１封止部５および第２封止部６を加えた厚さに対して、１０分の１程度以下であれば、影響を抑制しやすい。例えば、半導体装置１の厚さが５ｍｍ程度のときは、略０．５ｍｍ、半導体装置１の厚さが３ｍｍ程度のときは、略０．３ｍｍとすることができる。
【００４５】
また、第１ピン２２は、第２金型４０および第２ピン４２の型開き移動位置Ｐｗより小さい移動量となる先行移動位置Ｐｐで移動を停止する。第１ピン２２は、移動を停止した後も、第１金型２０から突き出された状態が維持される。つまり、傾斜部２３ｓと当接部２４ｃとの間から圧縮気体ＧＳが継続して吹き出る。このため、第１封止部５の第１キャビティ２１に対向する面の全体へ圧縮気体ＧＳの気体圧力が及ぶので、第１封止部５は、真空吸着現象を解消しやすくなり、第１ピン２２の形状の影響を受けずに第１金型２０から離型されやすくなる。
なお、第１ピン２２は、先行移動工程の後の型開き工程において、停止状態を維持しても良く、また、第２金型４０および第２ピン４２が同期して移動するのに併せて先行移動位置Ｐｐから型開き移動位置Ｐｗまで移動しても良い（図１２参照）。この場合、第２金型４０および第２ピン４２の移動量に対し、第１ピン２２の移動量は、先行移動位置Ｐｐへ予め移動した状態であるから先行移動位置Ｐｐに対応した移動量だけ小さい移動となる。
また、第１ピン先行移動工程の第１ピン２２において、先行移動位置Ｐｐまでの移動量は、中間停止位置Ｐｓまでの移動量と同程度とされる。
金型１０の制御方法によって形成される半導体装置１において、半導体チップ２は、発光機能または受光機能を有し、第１封止部５および第２封止部６を樹脂封止する封止樹脂ＲＳは、透光性樹脂である。
半導体装置１は、発光機能あるいは受光機能を有する半導体チップ２が、離型性の良い金型１０の制御方法において、透光性樹脂を適用して樹脂封止されるので、発光特性または受光特性が良く、高い信頼性と高い歩留りが得られる。
【００４６】
［実施の形態３］
本実施の形態に係る金型１０（実施の形態１参照）の制御方法および半導体装置１について説明する。実施の形態１、実施の形態２と同一の部分については同一の符号を付して適宜説明を省略する。
本実施の形態における金型１０は、第１ピン２２および第１ランナーピン３２の内で少なくとも第１ランナーピン３２を備えてある。したがって、本実施の形態では、第１ピン２２および第１ランナーピン３２の内、第１ランナーピン３２が適用される場合について説明する。第１ピン２２が適用される場合は、実施の形態２で説明したとおりである。
なお、第１ランナーピン３２は、配置される場所がランナー部１３であり、実質的には、第１キャビティ２１に配置される第１ピン２２と同様であり、図７〜図１２を参照して把握できるので対応する図の記載は省略する。また、金型１０の基本的な構成は、図６に記載したとおりである。
【００４７】
本実施の形態に係る金型１０の制御方法は、第１封止部５、第２封止部６、およびランナー成形体４ｒを含む樹脂成形体４が形成される樹脂封止工程と、樹脂封止工程の後、第１金型２０および第２金型４０を分離して第１封止部５および第２封止部６を第１金型２０および第２金型４０から離す離型工程と、を備える。
離型工程は、第１金型２０を停止した状態で、第１ランナーピン３２、第２金型４０、および第２ランナーピン５２を第１金型２０に対して型開き方向へ移動させ、第２金型４０を第１金型２０から離す型開き工程を含み、型開き工程において、ランナー気体路３５へ供給された圧縮気体ＧＳは、第１ランナーピン３２の移動によって生じたランナー傾斜部３３ｓとランナー当接部３４ｃとの間から吹き出される。
【００４８】
金型１０の制御方法は、型開き工程で、第１ランナーピン３２、第２金型４０、および第２ランナーピン５２を第１金型２０に対して型開き方向（第２金型４０が第１金型２０から離れる方向）へ移動させ、併せてランナー傾斜部３３ｓとランナー当接部３４ｃとの間から圧縮気体ＧＳを吹き出す。つまり、第１ランナーピン３２、第２金型４０、および第２ランナーピン５２は、第１金型２０から離れるように移動し、また、圧縮気体ＧＳは、第１ランナーピン３２の第１金型２０からの突出しに併せて吹き出される。
このため、ランナー成形体４ｒ（第１金型２０に向き合う側）は、第１ランナーピン３２に突かれて第１金型２０から離される。また、第１ランナーピン３２の突出しに併せて吹き出された圧縮気体ＧＳは、第１ランナーピン３２の周囲の広い範囲に気体圧力を及ぼして第１金型２０とランナー成形体４ｒとの間で生じる真空吸着現象を解消しやすくする。
したがって、金型１０の制御方法は、第１金型２０に対するランナー成形体４ｒの離型性を向上し、ひいては第１金型２０から第１封止部５を離しやすくする。
【００４９】
金型１０の制御方法は、第１金型２０に対する樹脂成形体４の離型性を向上させて内部応力の発生を抑制するので、第１封止部５（さらには第２封止部６）に加わるストレスを抑制しやすくする。
つまり、金型１０の制御方法は、リードフレーム３に装着された発光機能あるいは受光機能を有する半導体チップ２および内部配線を透光性樹脂によって樹脂封止しやすくなる。このため、金型１０の制御方法は、発光用あるいは受光用に樹脂封止される半導体装置１の樹脂封止における歩留まりを向上し、電気的特性および光学的特性の低下を抑制しやすくなる。
金型１０（金型１０の制御方法）は、円滑な離型を施すことから、半導体装置１におけるリードフレーム３と樹脂成形体４との間での剥離現象、第１封止部５および第２封止部６の表面における荒れを抑制しやすい。
【００５０】
型開き工程において、第１ランナーピン３２、第２金型４０、および第２ランナーピン５２は、予め設定された型開き移動位置Ｐｗ（図８参照）まで同期して移動する。
したがって、金型１０の制御方法は、第１金型２０に対するランナー成形体４ｒの離型性を向上し、ひいては第１金型２０から第１封止部５を離しやすくし、併せて半導体装置１の外形への影響を抑制した状態で、円滑な離型を施しやすい。
型開き移動位置Ｐｗは、第１金型２０および第２金型４０が型閉めされた状態から、第２金型４０が第１金型２０から離れて型開きしたときの第１金型２０から第２金型４０までの移動量（当初位置ＬＶから型開き移動位置Ｐｗまでの距離）で規定される。
つまり、型開き移動位置Ｐｗは、第２金型４０および第２ランナーピン５２については、型締め状態からの移動量で定まり、第１ランナーピン３２については、第１ランナーピン３２が第１金型２０から突き出された長さで定まる。第１ランナーピン３２、第２金型４０、および第２ランナーピン５２の型開き移動位置Ｐｗは、半導体装置１（第１封止部５および第２封止部６）の形状への影響を抑制するため等しいことが好ましい。
なお、第１ランナーピン３２、第２金型４０、および第２ランナーピン５２は、同期して移動するので、等速で移動し、移動開始タイミング、移動停止タイミングは同一とされる。
【００５１】
型開き移動位置Ｐｗは、ランナー成形体４ｒひいては第１封止部５を第１金型２０から確実に離せる距離であれば良い。あまり離しすぎると、圧縮気体ＧＳによる気体圧力が効果的に作用しなくなる恐れがある。
型開き移動位置Ｐｗは、半導体装置１の厚み（リードフレーム３と交差する方向での寸法。第１封止部５および第２封止部６の厚さ）とのバランス、また、第１金型２０に対する第２金型４０の移動に対する制御性の精度などを考慮して規定される。半導体装置１の厚みが例えば５ｍｍ程度の場合、型開き移動位置Ｐｗは、略０．５ｍｍ〜数ｍｍ程度、好ましくは、１ｍｍ程度と設定することが好ましい。
型開き移動位置Ｐｗ（図８参照）は、第１金型２０に対する第２金型４０の場合について当初位置ＬＶ（第１金型２０の停止位置）からの移動後の位置として例示される。第１ランナーピン３２および第２ランナーピン５２のそれぞれについての型開き移動位置Ｐｗは、同期しているので、第２金型４０の移動と同様に規定される。第１ランナーピン３２および第２ランナーピン５２についての型開き移動位置Ｐｗは、図８に示す第１ピン２２の場合と同様であるので対応する図は省略される。
【００５２】
［実施の形態３の変形例１］
本実施の形態に係る変形例１（不図示）として、第１ランナーピン３２を途中で停止することもできる。変形例１に係る金型１０の制御方法は、次のようにされる。なお、他の技術事項については、実施の形態３の基本構成と同様であるので説明は省略する。
変形例１の型開き工程において、第２金型４０および第２ランナーピン５２は、予め設定された型開き移動位置Ｐｗまで同期して移動し、第１ランナーピン３２は、第２金型４０に同期して移動する中間において、型開き移動位置Ｐｗより小さい移動量として予め設定された中間停止位置Ｐｓ（不図示）で移動を停止する。
変形例１に係る金型１０の制御方法は、型開き工程において、第２金型４０および第２ランナーピン５２を型開き移動位置Ｐｗまで同期して移動する。また、第１ランナーピン３２は、第２金型４０と同期して移動を開始した後、第２金型４０および第２ランナーピン５２の型開き移動位置Ｐｗより小さい移動量となる中間停止位置Ｐｓで移動を停止する。なお、中間停止位置Ｐｓは、型開き移動位置Ｐｗより小さいが、ランナー傾斜部３３ｓとランナー当接部３４ｃとの間から圧縮気体ＧＳを吹き出す位置とされる。
第１ランナーピン３２は、中間停止位置Ｐｓで停止した後も、第１金型２０から突き出された状態が維持される。このため、ランナー傾斜部３３ｓとランナー当接部３４ｃとの間から吹き出された圧縮気体ＧＳは、第１金型２０とランナー成形体４ｒとの間で生じる真空吸着現象を解消しやすくなる。また、第１ランナーピン３２の形状による影響を抑制しやすくなる。ランナー成形体４ｒが第１金型２０から離れると、第１封止部５は影響を受けて第１金型２０から離れやすくなる。
したがって、金型１０の制御方法は、半導体装置１の外形への影響を抑制した状態で、第１封止部５を第１金型２０から離して円滑な離型を施しやすい。
【００５３】
［実施の形態３の変形例２］
本実施の形態に係る変形例２（不図示）として、第１ランナーピン３２を単独で他の部材（第２金型４０、第２ピン４２）に先行して移動させることもできる。変形例２に係る金型１０の制御方法について説明する（図１１および図１２参照）。なお、他の技術事項については、実施の形態３の基本構成と同様であるので説明は省略する。
変形例２に係る金型１０の制御方法は、次のようにされる。
変形例２の離型工程は、型開き工程の前に、第１金型２０、第２金型４０、および第２ランナーピン５２を停止した状態で、第１ランナーピン３２を第１金型２０から予め設定された先行移動位置Ｐｐ（図１１参照）まで突き出す第１ランナーピン先行移動工程を備える。
変形例２の型開き工程において、第２金型４０および第２ランナーピン５２は、予め設定された型開き移動位置Ｐｗまで同期して移動する。
【００５４】
変形例２の金型１０の制御方法は、第１ランナーピン先行移動工程において、第１ランナーピン３２を第１金型２０から先行移動位置Ｐｐまで突き出し、移動した第１ランナーピン３２は、ランナー傾斜部３３ｓとランナー当接部３４ｃとの間から圧縮気体ＧＳを吹き出す。このため、第１ランナーピン３２に突かれたランナー成形体４ｒは、ランナー部１３（向き合う第１金型２０の表面）から離れる。吹き出された圧縮気体ＧＳは、第１金型２０（ランナー部１３）とランナー成形体４ｒとの間で生じる真空吸着現象を解消しやすくする。
第１ランナーピン先行移動工程の後の型開き工程において、第２金型４０および第２ランナーピン５２は、型開き移動位置Ｐｗまで同期して移動する。したがって、金型１０の制御方法は、半導体装置１の外形への影響を抑制した状態で、円滑な離型を施しやすくなる。
型開き移動位置Ｐｗは、第１金型２０および第２金型４０が型閉めされた状態から、第２金型４０が第１金型２０から離れて型開きされたときの第１金型２０から第２金型４０までの移動量（当初位置ＬＶから型開き移動位置Ｐｗまでの距離）で規定される。第１ピン２２の場合（図１２参照）と同様である。
【００５５】
金型１０の制御方法は、第１ランナーピン先行移動工程で、第１ランナーピン３２を先行して第１金型２０から予め設定された先行移動位置Ｐｐまで突き出し、併せてランナー傾斜部３３ｓとランナー当接部３４ｃとの間から圧縮気体ＧＳを吹き出す。したがって、第１ランナーピン３２に突かれたランナー成形体４ｒは、第１金型２０から突き出された第１ランナーピン３２によって第１金型２０から離され、第１ランナーピン３２の突出しに併せて吹き出された圧縮気体ＧＳが加える気体圧力によって第１ランナーピン３２の周囲の広い範囲で第１金型２０から更に離されやすくなる。
先行移動位置Ｐｐは、樹脂成形体４の内部に大きな応力が生じないように設定される。絶対値としては、半導体装置１の厚みが数ｍｍ〜５ｍｍ程度であれば、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度以内が好ましい。
また、相対値としては、半導体装置１の第１封止部５および第２封止部６を加えた厚さに対して、１０分の１程度以下であれば、影響を抑制しやすい。例えば、半導体装置１の厚さが５ｍｍ程度のときは、略０．５ｍｍ、半導体装置１の厚さが３ｍｍ程度のときは、略０．３ｍｍとすることができる。
【００５６】
また、第１ランナーピン３２は、第２金型４０および第２ランナーピン５２の型開き移動位置Ｐｗより小さい移動量となる先行移動位置Ｐｐで移動を停止する。第１ランナーピン３２は、移動を停止した後も、第１金型２０から突き出された状態が維持される。つまり、ランナー傾斜部３３ｓとランナー当接部３４ｃとの間から圧縮気体ＧＳが継続して吹き出る。このため、ランナー成形体４ｒのランナー部１３（第１金型２０のランナー成形体４ｒに対する面）に対向する面の全体へ圧縮気体ＧＳの気体圧力が及ぶので、ランナー成形体４ｒ（樹脂成形体４、ひいては第１封止部５）は、真空吸着現象を解消しやすくなり、第１ランナーピン３２の形状の影響を受けずに第１金型２０から離型されやすくなる。
なお、第１ランナーピン３２は、先行移動工程の後の型開き工程において、停止状態を維持しても良く、また、第２金型４０および第２ランナーピン５２が同期して移動するのに併せて先行移動位置Ｐｐから型開き移動位置Ｐｗまで移動しても良い（図１２参照）。この場合、第２金型４０および第２ランナーピン５２の移動量に対し、第１ランナーピン３２の移動量は、先行移動位置Ｐｐへ予め移動した状態であるから先行移動位置Ｐｐに対応した移動量だけ小さい移動となる。
また、第１ランナーピン先行移動工程の第１ランナーピン３２において、先行移動位置Ｐｐまでの移動量は、中間停止位置Ｐｓまでの移動量と同程度とされる。
本実施の形態に係る金型１０の制御方法によって形成された半導体装置１は、実施の形態２に係る金型１０の制御方法によって形成された半導体装置１と同様の作用効果を得る。
【００５７】
なお、実施の形態２および実施の形態３は、併せて同時に実行することができる。同時に採用された場合はそれぞれの作用効果が重畳的に実現するので、更に効果的な金型１０の制御方法となる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、半導体装置の製造に有効に利用できる。
【符号の説明】
【００５９】
１  半導体装置
２  半導体チップ
３  リードフレーム
４  樹脂成形体
４ｒ  ランナー成形体（樹脂成形体）
５  第１封止部（樹脂成形体）
６  第２封止部（樹脂成形体）
１０  金型
１１  ポット部
１２  プランジャー
１３  ランナー部
１４  ゲート部
２０  第１金型
２１  第１キャビティ
２２  第１ピン
２３  第１軸部
２３ｓ  傾斜部
２３ｐ  先端面
２４  第１ピン通路
２４ｃ  当接部
２４ｎ  くびれ部
２５  気体路
２６  環状シール
２９  気体導入部
３２  第１ランナーピン
３３  第１ランナー軸部
３３ｓ  ランナー傾斜部
３３ｐ  ランナー先端面
３４  第１ランナーピン通路
３４ｃ  ランナー当接部
３４ｎ  ランナーくびれ部（不図示）
３５  ランナー気体路
３６  環状シール
４０  第２金型
４１  第２キャビティ
４２  第２ピン
４３  第２軸部
４４  第２ピン通路
５２  第２ランナーピン
５３  第２ランナー軸部
５４  第２ランナーピン通路
ＧＳ  圧縮気体
ＬＶ  当初位置
Ｐｐ  先行移動位置
Ｐｓ  中間停止位置（不図示）
Ｐｗ  型開き移動位置
ＲＳ  封止樹脂
【図１】
2016185701.tif 000003
【図２】
2016185701.tif 000004
【図３】
2016185701.tif 000005
【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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【図１２】
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