CN1131605A - 模塑方法与模塑设备 - Google Patents
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Abstract
将一批半导体芯片配合到引线框上组成芯片—引线复合件,此复合件设于模塑设备可对合形成模腔的上、下模之间。模腔至少部分地由多孔材料构成以抑制模塑树脂下沉并可通过部分气体以防产生孔隙。当复合件于上下模间而合模时,树脂即注入模腔内;当模腔经多孔材料与大气通连或置于一低于模塑树脂注入压力的压力下时,将树脂注入模腔内。此模塑设备在上、下模中至少其一之上设有双级通风部,可用来导出树脂加压配合部内余留的空气。
Description
本发明涉及半导体集成电路器件的制造方法与设备,此种方法与设备包括一种用模塑树脂来密封半导体芯片的模塑工序,更确切地说,本发明涉及一项技术,它能有效地用于提供给制造半导体芯片的模塑设备的转移模塑技术中。
为了组装成一种树脂模塑设备,即树脂密封的半导体IC(集成电路)器件的一种模塑设备,而其中的半导体芯片则是由一种热硬化的模塑树脂密封,例如是一种QFP(四芯线扁平包装)时,在当前用到的模塑设备中例如有J-P-A(日本专利申请52-95765号中所公开的。
此外,还为制造一种具有DIP(双列式封装)或QFP结构的树脂密封的半导体器件提供了一种模塑工序。在此种模塑工序中,用转移模塑设备密封部分引线框,而后者的相关部分,例如半导体芯片、导线与此引线的内端则由例如树脂类的密封材料所覆盖。
上述转移模塑设备位于装料机与卸料机之间一引线框的输送路径上。在半导体芯片粘合到此引线框上后,装料机即把引线框放到转移模塑设备内,并于其中在引线框上形成包装。然后用树脂密封这样得到的半导体芯片。从此模塑设备中取出上面形成有包装的引线框1然后放到卸料机中。
此种模塑设备具有上部模与下部模,当它们相互配合时便构成模腔。在各模腔内设有上面固定着多个半导体芯片的引线框。在此种状态下,将熔融树脂注入模腔内。此熔融树脂是从模具中形成的罐内经流槽与树脂门而流入模腔内。
此模塑设备中设有气孔以防例如空气裹入与树脂不足之类缺点,而这类现象是有可能在树脂充填到模腔内时,出现于各个模腔部分中除树脂门外的各个角落内。显然,这种气孔是用来使模塑树脂能完全注入到模腔中的。在这种注入模腔内的树脂硬化后,即形成了模制件。为便于从模具中取出模制件,模具中设有起模杆。各个起模杆是突入到模腔中,用来从模具中分离开带有残料的引线框和对应于流槽和树脂门的已模塑部分。
这种转移模塑设备例如已在Nikkei的“VLSL包装技术(末卷)”(BP.版,1993,5,15),34-40页中描述到。文中描述到的上部模与下部模还提供了相应的加热器。上部模由一可动板件支承,此板可沿一导向件作垂直运动,并可与下部模配合来夹合模制件。此外,该文还给出了一个图表阐明模塑程序。在此图表中,引线框放置于下部模上而上部模则下压到下部模上来合模。然后将一已预加热的树脂片状料置入一罐中。此片状料在罐中通过加热器的作用而熔融。熔融的树脂在模冲所给的压力下注入模腔内。模腔中的余剩空气则经气孔排出。
此外,有关IC模制件结构及其主要部件已在论文“半导体模具CAD/CAM***—概要”《Electronic Materials》,1987,Oct.pp81-86(“工业研究协会”编辑,1987.10.1出版)中描述到。该文描述了一种起模杠装置,包括起模杠、保持板、压力板与凹槽块。
另一方面,在上述同一出版物的73-79页中则描述了位于树脂流道中的一种流槽或缓冲腔,作为减少模制件中空隙与缺陷线道流的装置。
为了防止出现空隙,已知有一种技术是把流料腔设于气孔之外。由于硬挤入模腔中的树脂的梢端裹有空气,此裹有空气的树脂便从气孔导引到用来存储树脂的流料腔中。这种流料腔技术已在日本专利申请平4-314506号中说明。
日本(公开)专利62-135330号中也公开了一种用来形成模制件的方法,它利用一种形成的模具,将一批多孔金属尖梢件***模腔中形成的连续式孔洞内。当模制件与模具分离,便通过这种金属尖梢件从外面供应气体。在日本(公开)专利平5-74827号中公开了一种金属模具,它所具有的一批起模杆都是由多孔金属制成。
在形成用来将半导体芯片密封于一引线框中的包装中,某些不利因素会使树脂在模腔中的流速于引线框的上下空间中发生波动。这些不利因素例如是树脂流速的差别出现于引线框的上下空间之间,引线框的上部空间与半导体芯片的上部空间之间,或是在引线框的下部空间与半导体芯片的下部空间之间。
要是发生上述现象,以较快速度流动的树脂就会到达气孔而将其堵塞。于是模腔中留剩的空气就无法排出模腔而约束在模腔中。对裹有空气的树脂注入压力可减少残余空气的体积,但却会在包装中造成气泡或沉陷。
另外,要是由于经气孔注入压力造成树脂漏泄,则漏泄的树脂便会以毛刺形式附着到引线框或气孔上。这种毛刺会在后续的工序中切割或弯曲引线框时从后者之上掉下而损害包装。
要是这种树脂毛刺附着于气孔上,就会堵塞气孔,而在模塑这种包装时导致有缺陷的树脂充填。
另一方面,为了从金属模具中分离下模制成的产品,也即从模具中取出产品,在模具中设置了许多起模杆而致模具复杂化。设计和制造这样的模具费时费钱。对于用来模制薄产品的模具,当从带有起模杆的模具中分离下带有残料的模制出的产品以及与溢流槽和树脂门相应的部分时,在此模制成的产品上便可能形成下凹部分。这些下凹部分便可能成为例如芯片开裂或包装缝隙等有缺陷部分。
此外,传统的转移模塑设备经设置成将模腔中余剩的空气经气孔外排,因而会有少量树脂随空气漏到气孔处。在气孔处硬化的树脂很薄而易于碎裂。在密封工序之后的切割工序中,要是这种树脂碎裂而落到切割模具之上,碎裂的树脂便会损害外部引线或使其变形。
在这种转移模塑设备连续工作时,粘性树脂便积聚于气孔内而可能堵塞气孔。这样就会导致模腔中的充填树脂不足,进而引起气孔(空隙)与沉陷,使模塑成的制品(半导体器件)质量降低。
在用来成形薄的产品(半导体器件)的模具中,当从带有起模杠的模具中分离出带有残料的模制成半导体器件以及和溢流槽与门相对应的部分时,这时的模制件(树脂包装)会为起模杠扎孔。扎孔的结果会在模制件的表面上形成凹部或有时造成芯片开裂或包装缝隙。
为了防止出现空隙,对模具设有溢流槽、缓冲腔、气孔、流料腔以及用来从膜腔中将模制件(半导体器件)推出的起模杆。因此,这种模具的结构复杂,在设计与制造中费时费钱。
本发明的目的之一在于提供一种,能制造具有不带气泡与沉凹的高质量树脂密封部的半导体集成电路器件的模塑方法与设备。
本发明的第二个目的在于提供一种模塑方法与设备,能用来制造具有高质量树脂密封部的半导体集成电路器件而防止产生树脂毛刺。
本发明的第三个目的在于提供一种模塑方法与设备,能从一个不必采用起模杆的模具中,分离出上面模塑有树脂密封部的引线框。
本发明的第四个目的在于提供一种模塑方法与设备,能防止外部引线发生有缺陷的变形和带来任何损伤。
本发明的第五个目的在于提供一种模塑方法与设备,能在模制件上尽可能地减少气泡与沉陷。
本发明的第六个目的在于提供一种模塑方法与设备,能防止起模杆扎刺模制件表面时导致芯片开裂和包装缝隙。
本发明的第七个目的在于提供一种具有结构简单的模具的模塑设备。
以上所述的和其它的目的与新颖特点,可以通过下面的说明与附图得以理解。
下面简述公开于本申请中的这项发明有代表性的一个例子的概要。
根据本发明一个方面的用来制造半导体集成电路的方法包括下述步骤:制备一种由引线框或薄的线路片构成的芯片—引线复合件,包括有一批半导体芯片和许多内部引线,后者直接或间接地电耦联到形成在这些芯片中每一个的第一主面的电极上;将此种芯片—引线复合件设置于模塑设备的第一模与第二模之间,此设备是由多孔材料制成,以其第一与第二模来形成许多模腔,用来与第一模一起来密封半导体芯片,其中,此第一与第二模中至少一个的模腔中的至少一部分内表面可用来限制模制件树脂沉注至一预定深度并通过至少是部分的用来防止空隙产生的气体组分;将上述两个模相互对压成将此晶片—引线复合件定位于此上下模之间;使上述对合起的模而形成的模腔通过多孔材料形成的部分与大气相通,或在一较模塑树脂注入压力远低的压力下将此种模塑树脂注入模腔内,并由模塑树脂来密封一预定部分的芯片—引线复合件;以及从上述第一与第二模中的至少一个上分离出已密封的芯片—引线复合件。
从所述模具上分离下芯片—引线复合件时,是通过多孔材料制的模塑设备部分将气体注入模腔内来进行的。
当模塑树脂注入模腔内时,可由模腔将气体抽出并排向外侧。
上述制造半导体集成电路器件的方法包括有这样的步骤:在将熔融树脂注入由第一与第二模相触合而形成的模腔中时,通过形成在此两个模具至少一个之上的由多孔材料构成的气孔,将模腔内余留的空气排出。
上述制造半导体集成电路器件的方法包括有这样的步骤:将芯片—引线复合件设置于模塑设备的第一模与第二模之间,此第一与第二模形成一批模腔,用来与第一模一齐来密封一批半导体芯片,在此模塑设备中,几乎各个模腔的表面都是由多孔材料制成,用来限制模塑树脂沉注至一预定深度,并允许将部分气体组分通过此种多孔材料来防止产生孔隙。
上述制造半导体集成电路器件的方法包括有这样的步骤:将芯片—引线复合件设置于模塑设备的第一与第二模之间,此第二模经设计成具有一批模腔,用来与第一模在一起来密封一批半导体芯片,在此设备中,对于各个这些模腔的内侧,至少有一与一个门相对的部分是由多孔材料形成,用来限制模塑树脂沉注至一预定深度,并可以让部分气体组分通过这种多孔材料用来防止产生孔隙。
上述制造半导体集成电路器件的方法包括有这样的步骤:将芯片—引线复合件设置于模塑设备的第一与第二模之间,此第二模经设计成具有一批模腔,用来与第一模在一起来密封一批半导体芯片,此设备还有一或多个用来装盛一或多片树脂材料的罐以及一或多个与这些罐相连的流槽,在此种设备中,至少是各个罐内侧的一部分、流槽以及至少是模冲内侧的一部是以可滑动的形式设置在各个罐上,用来限制模塑树脂向下沉注至一预定深度,同时可允许至少是部分气体组分通过所述多孔材料,用以防止产生孔隙。
上述制造半导体集成电路器件的方法包括有这样的步骤:通过模塑设备中的上部模与下部模间的空隙,将一树脂片***设在下部模中的树脂片***部中,此模塑设备的上下部模经设计成分别具有一批用来密封一批半导体芯片的模腔和一批用来盛纳用于预定个数模腔中树脂片的罐,以及一批与这批罐连接的流槽,在此设备中,至少是各个模腔的部分内侧、罐以及流槽是由多孔材料形成,用来限制模塑树脂向下沉注至一预定深度,用以防止产生孔隙。
上述制造半导体集成电路器件的方法包括有这样的步骤:在模塑树脂注入到模腔内后,通过多孔材料将气体注入到模腔内使第一模与第二模相分开,而从这两个模中的至少一个之上分离下已密封好的芯片—引线复合件,同时此方法被执行用来制造一种树脂密封的薄的半导体集成电路器件,而要是这种密封部分是由设在模塑设备内的起模杠所分离,就会因此导致密封部分发生实质性的变形而降低所述器件的质量。
上述制造半导体集成电路器件的方法包括有这样的步骤:将熔融的模塑树脂注入由第一与第二模形成的模腔中,并在此第一与第二模相互夹合的状态下只排出模腔中的气体,此第一模上具备带有由多孔材料形成的通风部的主体、形成在此主体表面上的气孔与过滤层以及与这些气孔通连的细孔,这些细孔抑制住模塑树脂分子流入其中而只允许流过气体,细孔的内径小于气孔的内径。
依据本发明的一个方面,此种模塑设备包括有第一模与第二模,第二模经设计成可接近或脱离开第一模,同时与第一模在一起形成与包装相对应的模腔,此第一与第二模中至少有一个具有一形成为包括由多孔材料制成的通风部的主体同时具有气孔,通风部的表面具有一过滤层,上面含有与气孔相通连的细孔,这些通连的细孔用来抑制模塑树脂流入气孔中并且只允许气体流入气孔中。
按照本发明,这种模塑设备包括有第一模与第二模,此第二模经设计成可运动到接近或脱离开此第一模,同时能适合与第一模一起形成与包装相对应的模腔,此第一与第二模中至少一个经形成为能提供由多孔材料制成的通风部的主体,同时此主体上有气孔以及一精细的多孔部,后者从各个模腔的内表面起埋藏至一预定深度且形成为具有内径较上述气孔内径小的通连细孔,这些通连细孔用来防止模塑树脂下沉并允许至少是部分气体组分通过。在上述精细多孔部的表面上可形成一涂层。
根据本发明,在模塑树脂注入到模腔内时,通过上述多孔部或降低模塑树脂的注入压力,使由闭合的两个模所形成的模腔处于与空气相通的状态,可使膜腔内余留的例如空气之类气体排出。因此,本发明的模塑设备能够制造出这样的半导体集成电路器件,它具有不带气泡且无沉陷的高质量树脂密封部。各模腔中余留的气体可以全部或部分地排出。
通过将至少是部分的罐、流槽或模冲由多孔材料制成,余留在罐或流槽中的气体例如空气可以在模塑树脂从罐导引到相应的模腔中时排出。
当把密封的芯片—引线复合件从所述模子中分离出时,气体会从外侧注入到模腔中。于是就可不必应用起模杆而将芯片—引线复合件取出。即使是为了制造具有薄树脂密封部的半导体集成电路器件,也可不必实际上去改变密封部的形状而制造出高质量的这样的器件。
在由多孔材料形成的模子主体的表面上,形成有一过滤层。此过滤层提供了与气孔通连的且直径较气孔直径小的细孔。因此,此过滤层有效地防止了模塑树脂流入到气孔内。
此外,由于这种精细的多孔部是埋藏到使各通连细孔达到一预定深度,故能可靠地防止模塑树脂流入气孔内。
下面说明本申请中所公开的更有代表性的发明内容的要点。
(1)在下部模与上部模相配合的状态下,通过将熔融树脂加压配合到由此形成的树脂加压配合部(例如模腔)内来制造一种模塑的制品的方法中,在模制这种制品时,余留在树脂加压配合部中的空气是通过一个两级通风部排出的,此两级通风部包括:一个底通风部,形成在上部模与下部模中至少一个之上;一个表面通风部,位于此底通风部之上,并在加压配合熔融树脂时与熔融树脂接触。此表面通风部由多孔材料制成,并在经过预定的模制次数后更换为新的。表面通风部是把一种可延伸的薄膜件经拉伸而粘贴到上部模或下部模的分离面上形成。这种多孔膜在形成表面通风部时通过此上下模对合和加压配合树脂而变形。此外,当上下模相互分开,通过回复力亦即上述多孔膜的平整化时的力的作用,模制得的产品即与上下模相分开。在对树脂加压配合时,留在树脂加压配合部中的空气即通过气孔强制排到外面。在上下模相互分开时,便通过气孔将压缩空气供给于树脂加压配合部件,使模制得的产品从上下模中松脱出。
(2)在通过将熔融树脂加压配合到由下部模与上部模相配合而形成的树脂加压配合部(例如模腔)中来制造模制产品的模塑设备中,在上、下模上设有一双级通风部。这种通风部用来将余留在树脂加压配合部中的空气引导到此上、下模之外。此双级通风部包括底通风部与位于底通风部上的表面通风部并与熔融金属接触。这两种通风部都是由多孔材料形成。表面通风部所具有的小孔较底通风部的孔小,并可用新的更换。表面通风部由可延伸的多孔薄膜件以拉伸的形式粘贴到上、下模的各个分离面上而形成。此外设有一多孔膜输送机构,用来将多孔膜依预定的次数(例如一次)供应到上下膜的分离面之间。这种模塑设备还设置有抽吸装置与此双级通风部相连,以用来强制地将空气从树脂加压配合部排送到上、下模之外,还设置有气体供应装置与此双级通风部相连,以用来将压缩空气供给于树脂加压配合部。此抽吸装置是在树脂加压配合时工作,而压缩气体供给装置是在两个模相互分开时工作。
在上述的模塑方法(1)与模塑设备(2)中。
(a)上部模与下部模各设有一双级通风部,用来将树脂加压配合部(例如一模腔)中余剩的空气导引到模具之外,于是在上部模与下部模的各分离面上不需要有槽形的气孔。此外还能防止由于硬化的树脂落入气孔内导致有缺陷的变形和发生树脂流到外部引线上。
(b)没有设置气孔。因此不会发生树脂堵塞于气孔内的现象,从而可以让充足数量的树脂充填到空腔之中。此外,在已模制的部分中不会发生孔隙与沉陷,这样就能防止降低模制产品(半导体器件)的质量。
(c)由于设有双级通风部来将树脂加压配合部中余剩的空气导引到模具之外,就不要设置用来防止孔隙发生的部件例如溢流槽、缓冲腔、气孔与流料腔等。
(d)所述通风部是由底通风部与表面通风部构成。此外,用来与熔融树脂接触的表面通风部与底通风部相比,具有较小的细孔。因而在底通风部中不会发生堵塞。
(e)由于表面通风部是可更换的,故可在一预定的模制次数时更换这一部分。这就能够防止因树脂堵塞造成的有缺陷的模制件。
(f)表面通风部是借助吸气与排气(以及树脂的注入压力),通过使一种可延伸的多孔膜作拉伸变形粘贴到上下模的各分离面上而形成。于是可以形成合适的模制件而不会损伤其外观。
(g)表面通风部是通过使一种可延伸的多孔膜作拉伸变形粘贴到上下模的各分离面上而形成。于是当将这对模相互分开时,可借助回复力也即这种多孔膜平整化时的力使模制得的产品从上下模间分离出。这样便取代了起模杆。
(h)在每次模塑过程中是通过多孔膜供应机构的作用将多孔模供应到上部模与下部模的各分离面之间。因此不会在表面通风部中发生堵塞。这就是说,可以形成合适的模制件而不会损伤其外观。
(i)由于与通风部通连的抽吸装置是在对树脂作加压配合时工作,故能迅速地将余留在树脂加压配合部中的空气排出。这样就能适当地保持模塑出的产品的外观,同样也能实现无孔隙地模压。这有助于提高产率。
(j)与通风部相通连的加压配合用气体供应装置是在两个模子相互分开时工作,然后由此加压配合用气体将模制成的产品从上下模中推出。于是能够可靠地分离已模制成的部分(模制产品)。
(k)当两模相互分开时,借助于多孔膜的回复力以及加压配合气体供应装置,将已模制得的部分从上下模间松脱出。因此不需用起模杆。这就是说,不会有起模杆在模制品的模塑部分扎孔的现象,从而能够防止发生芯片开裂与包装缝隙。
(l)由于不需用起模杆,故简化了模具。这就易于设计和制造模具,并能够缩短制造时间和降低制造费用。
图1是用来实施本发明的制造半导体集成电路器件的方法中密封工序的,转移模塑设备的透视图;
图2是图1所示转移模塑设备中主要部分的经局部切除展开的前视图;
图3是一展开剖面图,表明图2中所示上部装置与下部装置的对合模压状态;
图4是一展开剖面图,表明图2中所示上部装置与下部装置的开启状态;
图5是一展开剖面图,示明本发明另一实施例的转移模塑设备中所设的上部装置与下部装置;
图6是一前示图,示明用来实施本发明的制造半导体集成电路器件的方法中密封工序的另一种转移模塑设备;
图7是经部分切除的展开的前视图,表明图6中所示转移模塑设备的主要部分;
图8是前视图,表明图7中所示的下部模;
图9是一展开剖面图,表明图7中所示上部与下部模的各个部分;
图10是一展开剖面图,表明图9中所示模具主体的一部分;
图11是一展开前视图,表明引线框经包装完后从模塑设备中脱出时,此引线框的一部分。
图12是一剖面图,示明在外部引线弯曲后的半导体集成电路器件;
图13是一流程图,示明制造半导体集成电路器件的过程;
图14是一前视图,示明在另一种转移模塑设备中与图。8中所示模具相对应的下部模;
图15是一剖面图,表明图3与4中所示转移模塑设备的一种变更型式;
图16是一剖面图,表明图15中所示转移模塑设备的一种变更型式;
图17是一剖面图,表明图15中所示转移模塑设备的一种变更型式;
图18是一剖面图,表明另一种转移模塑设备中与图9所示部分相对应的部分;
图19是一剖面图,表明另一种转移模塑设备中与图10所示部分相对应的部分;
图20是一剖面图,表明又一种转移模塑设备中与图19所示部分相对应的部分;
图21是一模型图,示明依据本发明另一实施例(实施例11)的转移模塑设备的主要部分;
图22是一透视图,示明据实施例11的转移模塑设备的外观;
图23是一经部分切开的前视图,示明依据实施例11的转移模塑设备中模制部分经剖分切除的前视图;
图24是示明依据实施例11的转移模塑设备中模具的示意性剖面图;
图25示明位于据实施例11的转移模塑设备所进行的模制过程中模具的示意性剖面图;
图26是一示意性剖面图,示明设在依据实施例11的转移模塑设备中的打开的模具;
图27是一示意性剖面图,示明设在本发明另一实施例(实施例12)中的模具;
图28是一示意性剖面图,示明设在本发明又一实施例(实施例13)中的模具;
图29是一模型图,示明依据本发明又另一实施例(实施例14)的转移模塑设备的主要部分。
下面参看附图详述本发明的最佳实施例。
图1是一透视图,示明用于依据本发明的制造半导体集成电路器件的方法中总体转移模塑设备的外观。此设备是用来以树脂密封一种半导体芯片成为半导体片状器件,也即上面粘合有半导体芯片的引线框。
这种上面粘合有半导体芯片的引线框是从一装料机7输送给其中对半导体芯片密封的转移模塑设备8中。在此引线框已为树脂包装后,将此已包装的引线框输送出,然后由卸料机9接收。
转移模塑设备8的详细结构示明于图2中。标号10指一底座。标号11指下端固定于底座10上的立柱。立柱11上装配有一可动板13。此可动板13可为立柱11导引沿垂向运动。可动板13上设有一驱动块14。驱动块14连接着位于底座10上一个缸体15的活塞杆16。缸体15借油压或气压工作。可动板13通过缸体15所带动的驱动块14的作用沿垂直方向运动。
在上部装置21即一上部压制模装置上设有一固定板12,此上部装置21的模具匹配面朝下。另一方面,在可动板13上安装着一个下部装置22即一下部压制模装置。此下部装置22有一个朝上的模具匹配面22a。
上部装置21与下部装置22的细节示明于图3和图4中。上部装置21由例如钢一类金属制成,有一个下部敞开的箱形护框。标号24指一个用作第一模的模体,它装配到护框23上。标号25指固定在模体24内侧上的护板。有一批沿轴向穿过模体24与护板25的起模杆26。这些起模杆26在上述穿过过程中是可滑动的。每个起模杆26的底端压在固定于其上的第一起模板27a与第二起模板27b之间。
起模板27b与护板25之间形成一间隙28。在间隙28的范围中,起模板27a与27b可相对模体24作垂直运动。起模板27a与27b的垂向运动导致起模杆26的垂直运动。
与上部装置22相同,下部装置22也是由金属例如钢制成。下部装置22有一个顶部敞开的箱形护框33。护框33固定在用作第二模的模体34上。护板35固定到模体34的内侧上。有一批起模杆36穿过与其轴向相对的模体34和护板35。这些起模杆36可滑动地穿过模体34与护板35。各起模杆的底端压在固定于其上的第一起模板37a与第二起模板37b之间。
起模板37b与护板35之间形成有间隙38。在间隙38的范围内,起模板37a与37b可相对模体作垂直运动。起模板37a与37b的垂直运动导致起模杆36作垂直运动。起模板27a、27b、37a与37b为驱动装置带动作垂直运动。
在模体24或34的表面上形成有一个与树脂模制部相对应的凹部。在这些凹部中,如图3所示,模腔42便是一个与上面粘附有半导体芯片的引线框42的部分即树脂密封部相对应的部分。
下部装置22包括一装配在其上的空心圆柱罐44。罐44内配合有一模冲45。模中45可在罐44内沿轴向运动。如图2所示。模中45由装配有驱动块14的缸17驱动。模冲45的梢端置有一树脂片46。树脂片46由位于模体24、34与护板25、35中的加热器加热。经预热器加热过的树脂片46放到罐44内,在其中使树脂的粘度变得较低。
当模体24与34匹配上时,它们就形成了用来将熔融树脂从罐44导引到腔43的流槽47与门48。
此外,上部装置21与下部装置22可以由一批凹槽块和一中心块构成,这些凹槽块所具有的凹部与模腔对应,而中心块则包括上述罐44。或者,所述的上部或下部装置可有一批罐44。
每个模体24与34都是由多孔材料形成。于是,这种模体可具有这样的通风部,能把模体24与34内所形成的例如模腔43之类空隙中的余留气体导引到外面。至于这种多孔材料,可以采用金属粉末或陶瓷粉末的烧结材料。在模体24或34的整个表面上形成有众多的长几个μm的细孔。
下面着重说明制造半导体集成电路器件的过程。在芯片预焊接工序中,将图3所示的半导体芯片41固定到引线框42上。用导线将形成在引线框42上的内部引线与形成在半导体芯片41第一面上的电极作电连接。连接的结果形成一个芯片—引线复合件40。
然后把由预加热器加热过的固体树脂片46置于模冲45上,同时将引线框42置于模体24与34之间。图2至4只示明了两个为罐44所供给的树脂充填的模腔43,但在这两个图中的垂直方向内,在各个模体24与34上形成有其它的模腔。
在上述状态下,驱动图2所示的缸15,让下部装置22运动到靠近上部装置21,使得包含模腔43的空间为模体24与34的表面所限定。当由缸17驱动的模冲45用来压迫熔融树脂时,此熔融树脂即通过流槽47与门48流入模腔43。
在熔融树脂的流动过程中,流槽47与模腔43中所余留的气体便通过已从总体上形成具有通风功能的模体24与34排出。为了将流入模体24与34中的气体排出,在护框23中形成有一个贯穿的排气孔49。此排气孔49还可连接上抽吸装置,用来将流入模体24与34中的气体排出。
在充填到模腔43中的树脂经加热和固化后,即驱动图2所示的缸将下部装置22降低。将两个模体相互分开。然后降低上部装置21的起模板27a与27b同时升高下部装置22的起模板37a与37b。这样的运动使得起模杆26与36突出。这样,两个模的打开便行终止,如图4所示。然后将芯片—引线复合件40脱出。显然,此复合件40包含有用来密封半导体芯片41的模制包装件43a。
如图4所示,此密封好的芯片—引线复合件40包括着对应于模腔43a的包装件43a,对应于流槽47的部分47a以及未充填到流槽47中的残料部分44a。
实施例2
图5示明依据本发明另一实施例的转移模塑设备,此实施例在此图中的与前述实施例相同的部件具有相同的标号。在图5中,此转移模塑设备不包括起模杆与起模板。上部装置21由护框23与模体24形成。下部装置22由护框33与模体34所形成。此上部装置21配合到图2所示的固定板12上,而下部装置22配合到用来允许其作垂直运动的可动板13之上。
护框23上配合有通风管51。护框33上则配合有通风管52。此通风管51连接着设有一换向阀53的管55。同样,各个通风管52连接一设有换向阀54的管56。管55连至一真空泵57与压缩机61。管56连至一真空泵58与一压缩机62。
在图5所示的模塑设备中,当把树脂从罐44供应给流道47与门48然后充填到模腔43中时,即驱动真空泵57与58以使留剩于模腔43内的气体通过模体24与34排出。当模制工序结束打开模具从其中松脱出引线框42时,由压缩机61与62将压缩空气通过通风的模体24与34供给两个模具的各自匹配面。于是就可以不采用像上述实施例那种起模杠的方法将芯体—引线复合件取出。显然,这种芯片—引线复合件包含着用于密封半导体芯片41的包装43a。于此同时,将空气注射到模体25与34的表面上来清洗模体24与34本身及其表面。
在上述实施例中,模体24与34全部由多孔材料形成,使得这两个模体整个都是通风的。但也可用另一种方式,只把用于模腔43的部分或是模腔的部件由多孔材料制成。在图5中,虽然这两个模体24与34都是由多孔材料形成,但可以只将一个模体由多孔材料形成。
实施例3
图6是示明依据本发明另一实施例的转移模塑设备的前视图。图7是表明图6中所示设备主要部分的放大前视图。
如图6所示,此转移模塑设备包括固定在底座65上的一批立柱66。每个立柱66有一个装在其顶端上的固定板67。固定板67上安装着上部装置68。标号71指一可动板,它装配到一液压传动的缸的活塞杆70上。可动板71上装有下部装置72。在固定板67上装配有用来驱动一模中45的缸73。缸69与73由固定于底座65上的控制装置74控制。
图7示明上部装置68与下部装置72的细节。上部装置68有一个上部底座件75,它上面装配有用作第一模的上部模76。下部装置72有一个下部底座件77,它上面装配有用作第二模的下部模78。下部模78与通过缸69造成的可动板71的垂直运动相同步,作靠近或离开上部模76的运动。这两个模76与78相匹配而形成一个模腔43,用来在称作分离面或模制件分离面的模具匹配面上构成树脂制的包装43a。
每个底层件75与77内设有一加热器79,用来加热对应的模具76与78。标号44指一个通过上部底座件75的柱形罐44。模冲45装配在罐44内使它可以沿罐44的轴线自由滑动。模冲45由缸73驱动,如图6所示。罐44中装有树脂片46。此树脂片46经加压而进入形成在模体76与78的匹配面上的模腔43内。
为了将熔融树脂导引到此模腔内,在上述匹配面上形成有流槽47使罐44与模腔43通连。流槽47到模腔43的入口是门48。
图8是示明下部模78的平面图。如图所示,由八个凹槽块80和一个中央块81构成了下部模78。每个凹槽块中形成有用于包装43a的模腔43。中心块81中形成有一个与各个模腔43通连的流槽47。下部模78有一个选料空间82,从流槽47中溢流出的树脂即留于其中。此选料空间82与配合到上部模76上的罐44相匹配。
在所述的实施例中,如图8所示,下部模78取具有八个凹槽块的结构。必要时可以选择任意个数的凹槽块,例如四个或六个。在图7中,这种结构采用了具有一个罐的单罐形。但可以采用两或多个罐。
图9是部分地示明上部模76与下部模78的放大剖面图。上部模76包括一个配合到上部底层件75上的护块83,和一个用来形成用于模制包装43a的模腔43的模腔块即模体84,此模体84位于护块83中。模体84由多孔材料形成。如图10所示,模体84具有带气孔85的多孔结构。
下部模78包括一个配合到下部底层件77上的护块86以及一个模腔体87,后者用来形成一模制包装43a的模腔,也即此模腔体是一个位于护块86内的模腔块。与模体84相同,模体87由多孔材料制成。于是模体87用的是一种具有气孔的多孔结构。
在各个模体84或87的表面上形成有一过滤层88或89。每个过滤层88或89包括着连通孔90。这些连通孔90只允许形成于两个膜体83与84之间空腔43之类空隙中的气体通过前述气孔,而不会让熔融树脂通过气孔85。这就是说,这些通连孔90可用来独立地将气体从模体中排出。这意味着各个滤层88与89是一种薄膜件。
图10是部分放大的剖面图,示明了上部模76的模体84以及形成在此模体84表面上的过滤层88。如上所述,模体84是由多孔材料形成并有气孔85,每个气孔的平均开度是D。形成在过滤层88中用来分别排出气体的通连孔90的开度为d。假定Sg是余留在由上下模匹配形成的模腔43一类空间中的例如空气等气体的各个分子91的最大尺寸,Sr是熔融树脂中各个分子92的尺寸,于是各气孔85的开度D与形成在过滤层88中各通连孔90的开度d要设定成能满足关系D>Sr>d>Sg。
上述关系是理想的。但试验结果表明,除上述关系外,D>(Sr≤d)>Sg的尺寸关系也是可以允许的。通过将尺寸d的范围设定到一个适合树脂流动性质的数值,就能抑制树脂沉注入到过滤层88中所形成的通连孔90内,而获得所需要的效果。这对于下部模78的模体87以及过滤层89同样如此。
如图9所示,每个模体84与87包括一面对护块83或86的排气空间93或94。每个排气空间93与94通过一排气管道93a或94a与外部通连。为了促进这种排气,可将一真空泵连到各个排气管道93a与94a上用来抽吸空气。
如图9所示,模体84或87有一个位于模具76或78之外的排气凹部95。在排气凹部95的表面上同样形成有过滤层88与89。排气凹部95通过下部模78中形成的排气通沟95a与外部相通。于是,全留在模腔43中的气体通过过滤层88与89,然后通过多孔材料中形成的气孔85。这以后,气体即流入排气凹部95再经排气通沟95a排到外面。但在组装中,为了提高排气性能,可以省除排气凹部95。此外,排气通沟95a可以形成在上部模76中或上部模76与下部模78两者之中。
在制造具有过滤层88与89的模具时,例如可用烧结金属将模体84与87形成带有气孔85。其次,当对模体84与87的面向树脂材料的限制面作精加工时,是将一种较模塑树脂更易流体化的材料注向气孔85以遮掩其一部分孔口。在另一种情形下,当为了在较正常模制压力更高的压力下来模制产品时,则可把与模制材料相同的树脂用于较一般情况具有较大尺寸的气孔85孔口的堵塞部件,以使此种气孔的直径变得较小。这样就能在模体88与89的表面上形成过滤层88与89。通过选择例如遮掩材料的流动性与质量,模制材料的压力与温度,以及时间,就能够控制拟堵塞的孔口尺寸的下限。
此外,为了防止模具在使用中时有遮掩材料落下并粘附到模制材料上,同时为了改进模具表面的可分离性与公差以及控制未堵塞孔口的尺寸,是可以用各种涂层技术例如镀铬或锡等,给接触到遮掩材料与模制材料的整个表面上加以涂层。通过控制涂层的厚度与涂层技术,就能获得使其孔口均具有合适尺寸d的各个通连孔。
在模体与树脂材料接触的表面上,形成薄膜制的一种多孔微过滤区而具有许多的通连孔90,每个这样孔的直径均小于模体的也即基础材料的气孔85的。这种微过滤区提供了这样的过滤层88与89,它们能分离在模制产品时余留于模具中的空气或是在由树脂材料模制产品时在模具中产生的气体。
下面着重描述由此种模塑设备来制造半导体集成电路器件的过程。
首先将一半导体芯片41安装到引线框42上。引线框42有许多内引线由导线与形成在半导体芯片41的第一主面上的电极作电连接。这样得到的引线框即成为芯片—引线复合件40。
在上模76与下模78相互分开的状态时,此芯片—引线复合件40即位于模具76与78之间。然后借助用来使下模78能接近上模76的缸69使可动板71上升。这一上升运动便在两个模具的表面间形成了包含模腔的空间。将芯片—引线复合件40固定于这种空间内。然后将通过预热器降低了粘度的固体树脂片46放入罐44内,用模冲45对为加热器79熔化的树脂片46加压。结果,此种树脂材料便通过流槽47与门48流入模腔43中。
在模腔43中受压力移动的熔融的模塑树脂流入到模腔43中,同时余留在模腔43中的气体例如空气,即通过过滤层88与89中所形成的通连孔90而流入模体84与87中所形成的气孔85内。
图9示明了这样一种状态,在芯片—引线复合件40的边界上,在下部模78这一侧上的树脂流动得较快,碰触上在门48下游处模腔43的端部,通过芯片—引线复合件40的间隙而流向上部模76。像空气一类的气体便余留在上部模76中没有熔融树脂的空缺部分中而不再流动。但是,随着树脂的注入,气体便在空缺部96周围经由过滤层88中形成的通连孔90(参看图10),然后再通过图9所示的排气空间93与排气管93a自上部模76排出。树脂压填到模腔43中并在其中加热硬化。然后响应图6所示控制装置74发出的控制信号,可动板71下降,使上部模76与下部模78分开。在两个模分开后,如图11所示,其中已形成了树脂包装43a的芯片—引线复合件40即松脱出。这种松脱作用是靠起模杆完成的。在装放就位后,通过从排气管93a与94a提供压缩空气用作从通连孔90注入的空气,就能卸下模制好的芯片—引线复合件40。
切去从包装件43a突出的外部引线42a并将其模制成预定形式,这种其中形成为包装43a的芯片—引线复合件40便制成为图12所示的半导体集成电路器件。在图12中,标号97指一接头,上面通过一种粘合材料98例如银膏而粘合上半导体芯片41。此半导体芯片41有电极垫41a和内导线42b,它们都是通过金(Au)或铝(Al)制的导线99作电连接的。这样的电连接使之能够把一电源电压以及信号的输入/输出(I/O)通过外部导线42a从外侧输送给半导体芯片41。
图12所示的半导体集成电路(IC)器件具有约10mm的宽度A和约1mm的厚度B。在此IC器件内密封着约0.4mm厚度C的半导体芯片41。这是一种树脂密封型。即使是这样薄的一种类型也是可以在高产率下制造成而不会在实际上有所变形。
图13表明了用来制造前述半导体集成电路器件的过程。在一种小片结合过程中,将半导体晶体41配合到引线框42的接头97上。其次,在导线结合过程,此半导体芯片41的电极垫41a与内导线42b则通过导线99作电连接。然后结束用来形成芯片—引线复合件40的过程1,在此过程中制备好了芯片—引线复合件40。
将上述芯片—引线复合件40转运到转移模塑设备中。在此过程2中,将复合件40置于模塑设备的模具上。接着在过程3中,使两个模子匹配好将模制件夹定。在模制件夹定后,于过程4中将树脂片46插放到罐44内。经插放好后即启动模冲45来压迫树脂片46。然后在过程5中即注入此树脂。注入之后,使这两个模保持成合模状态下几分钟,然后树脂即硬化。另外,在过程4中插放入树脂片这道工序也可在将复合件40放置到模具上之前执行。
树脂硬化后便执行分离过程6,然后便自模具中取出其中已形成有包装43a的芯片—引线复合件40。
实施例4
图14示明了设在依据本发明另一实施例的转移模塑设备中的下部模78,其中所示明的部分与图8所示的相对应。在图14中,与图8所示部件共同的那些部件具有相同的标号。
此种转移模塑设备有许多个罐。下部模78设有4个凹槽板80,每个凹槽块有5个选料空间与上述的罐相对应。每个选料空间82通过流槽47与门48同两个模腔43的凹部相连。可以由任何个数的凹槽块来组成下部模78。每个凹槽块80中可以形成任意多个模腔43。在图14中,放置在下部模78上的芯片—引线复合件40是以双点划线示明的。
如上所述,在应用具有多个罐44的多罐型转移模塑设备来制造半导体集成电路器件时,如图13所示的将树脂片46***罐44中的过程是在将芯片—引线复合件40放置到模具上的过程2之前执行的。其它过程与前述的相同。
实施例5
图15示明了图3与4中所示转移模塑设备的一种变型。在图15中,与图3和图4中相同的部件采用相同的标号。
在图3与4所示的转移模塑设备中,上模体24与下模体34的同模腔43与流槽47内相对应的经形成为用来使此上下模相合的部分,都是由多孔材料构成。在图15所示的转移模塑设备中,模体24与34各包括有用来形成一个模腔43的腔块24a与34a,而每个腔块24a与34a都是用多孔材料形成以构成一通风部。模体24与34的与流槽47对应的部分由用于模具的钢制成。
实施例6
图16示明图15中所示转移模塑设备的一种变型。各个腔块24a与34a都是由用于模具的钢构成,因此这些腔块是不通风的;但是与流槽47对应的部分则是由多孔材料构成,因此是通风的。这种情形下的罐44与模冲45也可以由多孔材料形成。因此,当用模冲45压迫树脂片46使其经过料槽47而充注到模腔43内时,在树脂到达模腔43之前,余留在罐44与料槽47内的空气或气体通过通风的罐44,模体24与34,同时通过通风的模冲45经排气口49排出。
此外,依据此实施例,在模腔中设有气孔(未示明),使腔内余留的空气经这种气孔排出。
实施例7
图17表明了图16中所示转移模塑设备的一种变型。在这种变型中,用来形成模腔43与流槽47、罐44以及模冲45都是由多孔材料制成。因此,在树脂到达模腔43之前,余留在罐44与流槽47中的空气或气体便得以排出,同时也可排出留在模腔43中的空气。图16与17所示的模中45可只使它自身的梢端由多孔材料形成,使此梢端成为通风的。
在图17所示的设备中,所有的腔43、流槽47、罐44以及模冲45都是由多孔材料形成。但也可以只是使模冲45或只是罐44由多孔材料形成。
实施例8
图18示明了依据本发明另一实施例的转移模塑设备,其中给出了此设备的与图9中所示部分相对应的部分。在图18中,与图9所示部件相同的部件具有相同的标号。
在此变型中,门48是形成在下部模78的模体87中。因此,从门48注入到模腔43中的树脂是位于与此门48相对的位置处,而最终充填到与模腔43上部相对应的部分。在上部模76的模体84中,以与树脂最后所充填的部分相对应的方式形成了一个由多孔材料制得的通风部84a。在通风部84a的表面上,形成有过滤层88。这种转移模塑设备可取通过部分改进传统模具而得到的图中所示的结构形式。如果门48是通过在上部模的模体84中形成凹部来形成,则树脂最后所充填到的部分便位于与门48相对的位置处,并且使它成为与模腔43的下部相对应的部分。于是就能这样地在下部模78的模体87中来形成通风部84a,使它与上述对应部分相对应,或是在上部模与下部模的各个模体中来形成这种通风部84a。
实施例9
图19示明设在依据本发明另一实施例转移模塑设备中上部模76的模体84,特别是与图10所示模体相对应的模体部分。与图10相同,此模体84也是由金属或陶瓷粉末烧结的金属或陶瓷等多孔材料制成。于是模体84具有气孔85而呈多孔结构。
由粘合剂102连接起细粒料101所形成的精细的多孔部100,从模体84的表面起埋藏至一预定深度。这些细粒料101是金属的或陶瓷的,而粘合剂102例如可以是在约200至500℃下熔融的蜡料。这一精细多孔部100包括与气孔85相通的而直径较气孔的为小的通连孔90。这些通连孔用来抑制树脂沉注入模体84,并允许至少部分的气体组份通过通连孔90以防在包装43a中产生孔隙。
气孔85的平均内径约为3μm或更大。在众多的通连孔90中,某些个可能有较大的孔口内径,例如约数10μm或更大。要是有这样的情形,由于有精细的多孔部100埋设在各个气孔的孔口内并延伸到一预定深度,这种通连孔90的细孔口便会形成在模体84的表面上。通连孔90的平均内径约为2.5μm或更小,或是约0.5μm或更小。这种平均直径的选择取决于模制件所用树脂的种类。
通过将精细多孔部100埋入气孔85中至一预定深度,就能缩短细通连孔90的气体通过区。由于气孔85的内径大于通连孔90的内径,就能使气体流过模体84的通风阻力保持得较低。
上部模76的模体84示明于图19中。下部模78的模体87是用与上述模体84相同的方式构成。
为了制造具有上述精细多孔部100的模体76与78,首先进行一个由烧结材料来组成模件84与87的过程,使得这两个模体具有气孔85。其次,在对用来与树脂材料接触的各模体84或87的限制部的表面作精加工时,将能够与模具材料相适配的材料制成的细粒料101相互连接,并将用作接合料102的蜡料与细粒料101混合,以在各个通连孔85内表面上将细粒料101连接起。这种混合物是涂层到模体的表面上的。
对此涂层混合物加压,使其埋入到气孔85内,在从其表面上除去过量的混合物后,便执行预定的过程例如加热过程,使细粒料101相互连接同时与气孔85的内表面连接。按照这样的过程,精细的多孔部100便形成于气孔85的内侧。或者,也可在模体84或87的表面上形成这种精细的多孔部100。
通过选择拟充填到气孔85内的细粒料101的尺寸与形式,细粒料101对粘合材料102的分布比,以及这种细粒料充填到气孔85表面或内侧上的方式,就能控制此种精细多孔部100的各个通连孔90的大小。
如上所述,精细多孔部100可以是细粒料101与用作粘合料102的粒状蜡料的混合物。或者,也可把蜡料涂层涂布到细粒料101的表面上。
至于粘合料102,可以采用热稳定的粘合剂例如环氧或聚酰亚胺体系来代替蜡料,这时的粘合剂是涂层到细粒料101的表面上,然后将已涂层的细粒料101或上述粘合剂与细粒料的混合物埋入到气孔85内。
上述精细多孔部100也可以不用粘合料102而只由细粒料101形成。此时,在把细粒料101充填到气孔85内后,即把细粒料101加热到其熔点附近,以使细粒料101相互熔化和结合同时使细粒料101与气孔85的内表面粘合。熔化与结合的结果,形成了精细的多孔部100。
作为不使用粘合料102来形成精细多孔部100的另一种方法是,可以应用热膨胀系数较模体84或87的母料为大的细粒料101。此时,在低温下将细粒料101充填到气孔85内,然后让这些细粒料的温度回到常温,以使它们通过两种热膨胀系数差造成的热应力效应而结合到一起,由此来构成精细多孔部100。这种精细多孔部100通过模塑树脂的加热而膨胀,当模具在使用中时,这种细粒料101的结合力会更强。
作为形成这种精细多孔部100的另一种方法,可以采用含在一预定温度下升华或挥发的粒状挥发性料与遮掩料的混合物,也就是说,可以通过在较低的温度或基本上是相同的温度下来固化或硬化粒状挥发性料,由此去形成此精细的多孔部100。在此情形下,当将上述混合物充填到气孔85内时,加热此混合物至升华或挥发温度。于此同时,在粒状挥发性料挥发之际或之前,使遮掩材料硬化。最终的精细多孔部100即由遮掩材料形成并具有与挥发性材料体积相对应的孔隙。
也可以不用上述挥发性料而由一种发泡料与粘合料的混合物来形成精细的多孔部100。当加热此发泡料时,便会从其中产生细泡。这时,在把这种混合物以填到气孔内85后,加热此混合物便可产生许多泡沫。于是,所得到的这种精细多孔部100便只是由细粒状的粘合料组成,并且具有与发泡料中所产生的泡沫相对应的通连孔。
还有另一种精细多孔部100,它可以把橡胶之类高弹性材料用作粘合料102。此时,精细多孔部100通过模制包装时由于要树脂施加的压力而变形。也就是说,这种压力起到使通连孔90收缩的作用。这便自动地防止了有多于恒定量的模塑树脂进入气孔85内。当此模压过程进到一预定阶段或结束时,这种通连孔90的状态便会由于弹力而回复到厘米的状态,也就是通连孔90的尺寸变大。这样当由外侧供应气体以从模具中分离出芯片—引线复合件40时,便可减少对气体的通风阻力。
实施例10
图20示明了这种转移模塑设备的一种变型,特别是涉及到与图19所示相对应的这种设备的部分。于模体84的表面上形成一涂层103。此涂层103是由镀膜方法或真空蒸涂装置形成到图19所示的模体84表面上的。对于这样的涂层,可以采用例如镀Cr或镀Sn的种种表面涂层方法。通过控制涂层厚度与涂层方法,就能把通连孔90的孔口大小d确定到一个最接近值。此外,通过如上所述来形成涂层103,就能牢牢地将精细多孔部100固定于气孔85之内。
此外,由于涂层103的形成,就能只由细粒料101来形成精细多孔部100,而不需要把例如蜡料等粘合剂102用于形成此精细多孔部100。还可以不必将细粒料101熔化与相互结合就能防止这种精细多孔部100的粒料落到气孔85内。
可以在图3至5或图15至17所示的转移模塑设备中所含多孔材料的表面上,形成图10所示的过滤层88。或者如图19至20所示,能在这种表面上形成精细的多孔部100。
如上所述,本发明人所提出的这项发明业已按照最佳实施例作了具体的描述。但本发明并不局限于前述实施例。显然,在不脱离本发明的精神下,是能够作出本发明的种种变动与更改型式的。
例如,在所示的引线框42上设有接头97。但相反,也可形成另一种没有接头的引线框。在这样的引线框中,半导体芯片41是叠置到内引线42b上,使得第二面,也即此半导体芯片41的没有电路这一面对向内导线42b。形成在第一面上的电极垫41a则通过导线99连接到内导线42b上。这样得到的复合件被制成为一种COL(引线上的芯片)型的半导体集成电路器件。相反,可把半导体芯片41的这样地叠层到内引线42b上,使得第一面,即半导体芯片41上形成有电路的这一面与内引线42b相对。此内引线42b是直接通过一焊极而连到形成于半导体芯片上的电极之上。这样得到的复合件被制成为一种LOC型半导体集成电路器件。
所示的芯片—引线复合件40设有引线框42。代替这种引线框42,此芯片—引线复合件可以采用一种薄膜式的布线片。
所示的转移模塑设备经构造成使得下部模可通过垂直运动与上部模接近或离开。相反,也可固定住下部模而使上部模作垂直运动。此外,这两个模也可作水平运动来接近或离开。
在上面的描述中,本发明人等将这项发明主要设计成用来制造一种QFP型半导体集成电路器件的。但本发明并不局限于这种情况。本发明可以用来制造一种DIP(双列式封装)型半导体集成电路器件,PLCC(塑料的有引线的片状载流子)型或是SOJ(小回路J-引线包装)型的半导体集成电路器件,后两种是由树脂密封的。
在本申请中所公开的发明内容中,有代表性的发明内容能提供以下效果。
(1)可以制造所具密封部无气泡与沉陷的高质量半导体集成电路器件。
(2)在制造这种半导体集成电路器件时,能够防止在裁切引线框或弯曲外引线过程中,由于不希望有的溢料而发生树脂落到密封部上或使引线部变形。
(3)由于在模压成密封部后不使用起模杆而使模制件脱出,就能在释出模制件时防止密封部变形,此外,在制造薄的半导体集成电路器件时可以获得很高的产率。
实施例11
下面结合附图21至29着重说明依据本发明另一实施例的转移模塑设备。
图21是一模型图,示明依据本发明另一实施例(实施例11)的移动模塑设备的主要部分。图22是一透视图,示明此转移模塑设备的外观。图23是一部分切开的平面图,示明转移模塑设备中的模制段。图24是示明打开模具时的示意性剖面。图25是示明模具保持于模制状态下的示意性剖面。图26示意地表明打开了的模具。
根据实施例11,下面着重描述由转移模塑设备所进行的树脂模压以制造半导体器件的情形。如图21所示,此转移模塑设备经构造成,使得待模制的材料105位于用来模压树脂的模具的上部模123的分离面123a与下部模124的分离面124a之间。此待模制的材料105所取的结构可使一半导体芯片108固定于引线框106的支承板(接头)107上,同时将一引线109的内端通过导线104而连至半导体芯片108的电极(未示明)上。此半导体芯片108、导线104与引线109的内端则由树脂所密封。具体地说,如图22所示,待模制的材料105是从一卸料机101转移至模制段(树脂模制段)102,而于其中进行模制。然后将此C模制成的制品转移并保持于卸料机103上。在图21中,数号121指一上部装置。数量122指一下部装置。
如图23所示,树脂模制段102经构造成,让一批导向柱111垂直地固定于底座110上,而每个导柱111则在上端固定有一个不动板112。导柱111上还设有一个可垂直运动的可动板113。可动板113的下端上设有一驱动块114。此驱动块114为一个通过油压或气压工作的固定于底座110上的压力千斤顶115的杆116所支承。此驱动块114与杆116的垂直运动相同步而上下。于是压力千斤顶115的工作可使活动板113上升或下降。
上部装置固定于不动板112的下部表面上。下部装置122则固定在可动板113的上表面上。上部装置121配合到上部模123之上。下部装置122配合到下部模124之上。如图24所示,此上部模123与下部模124分别固定于上、下部装置121与122的护框125与126之上。
上部模123的分离面123a与下部模124的分离面124a相对。这些分离面123a与124a分别提供了树脂加压配合部130与131。此种树脂加压配合部呈凹形,包括选料部130a、流槽130b、门130c与模腔130d。这里的上部模123与下部模124则并未设置溢流槽、缓冲腔、气孔与流料腔以及起模杆。因此模具120的结构简单,较易设计并能缩短制造时间。
此外,如图23所示,驱动块114之上配合有一转移千斤顶117。此转移千斤顶117有一活塞杆118,它进到位于下部装置122的罐119内,用来对设放在罐119中的树脂片加压。如图25所示,树脂片受到加压后,熔融树脂128即通过选料部130a流槽130b与门130c而流入模腔130d中。
上部模123是由多孔材料形成,可使例如空气一类气体通过,也即上部模123包括有通风部123b(底通风部)。下部模124也是如此。于是下部模124包括一通风部124b(底通风部)。上述多孔材料是由烧结金属粉末或陶瓷粉末形成。通风部123b与124b包括有直径从1μm至n个μm的通连孔,空气可自由地流过它们。
在上部模121与下部模122的背侧,固定着流道块135与136。流道块135提供了水平延伸且相互通连的流道。流道块136也是如此。在流道块135与上部模123接触的表面上设有许许多多通连孔139。同样,在流道块136与下部模124接触的表面上设有许许多多通连孔140。这些通连孔139与140同流道137与138相连通。于是可让气体通过通风部123b与124b和流道137与138。
每个流道137与138连接一批通连管141。各个通连管141连接一用作抽吸装置的真空泵145或是用作一供应压缩气体的装置的压缩机146。对于下部装置122,通连管141分岔为支管,每个支管的末端连接着真空泵145或压缩机146。连通管141在一预定部分上设有一阀147,用来进行自动的闭与开。
阀147的开关与真空泵145的驱动,可用来将余留于上部模123与下部模124的树脂加压配合部130与131中的空气排出(吸出)。阀147的开关与压缩机146的驱动用来将压缩空气供给于树脂加压配合部130与131,通过此压缩空气的压力效率,用来将树脂加压配合部130与131中所配合的模制件推出。图21是示意性剖面图,示明实施例11,其中已将流通块135或136除去并把各个部件简化。
如图24所示,在上部模123的分离面123a与下部模124的分离面124a之间铺张着两块可延伸多孔膜150与151。多孔膜150与151具有通风部(表面通风部)150a与154a以让空气通过。通风部150a与151a的各气孔所具的直径大于上部与下部膜123与124的通风部123b与124b的。具体地说,上述气孔的直径约为0.1至1μm。本实施例11中选择的直径为0.5μm。用来模制半导体器件的熔融树脂的最小粒径约1μm。此外,选择了热稳定薄膜来作为多孔膜150与151,以使这些薄膜能抵抗在模制半导体器件过程中所出现的热。例如可以采用适合-120~260℃温度范围的四氟乙烯树脂。多孔膜150与150薄到300μm或更小,这是由于此种薄膜必须是可以变形的。
在下部模件124上延伸的多孔膜151具有与罐119对应的孔。这样,罐119中的熔融树脂便流入选料部130a、流槽130b与门130c而后注入模腔130d。
多孔膜150与151取长带形式,宽度与上部和下部模的基本相同。这些多孔膜在上部与下部模123与124的分离面123a与124a的整个区域上延伸。如图23与24所示,多孔膜150与151是通过多孔膜输送机构152与153的作用而相继地输送到分离面123a与124a之间。具体地说,多孔膜输送机构152与153经构造成具有:输送辊152b与153b,辊上面围绕着输送来的上述薄膜;以及一驱动段(未示明),用来分别地转动输送辊152a与152b。输送辊152a或153a以及卷取辊152b或153b位于上部模或下部模124的两侧。
这样,从上述输送辊152a与153a送来的多孔膜150与151,即在上部模123的分离面123a与下部模124的分离面124a之间延伸,然后分别卷绕到卷取辊152b与153b之上。
通风部123b、124b与150a、151a构成了一种双级通风部。
下面着重描述通过上述转移模塑设备来制造半导体器件的方法。
如图24所示,当上部模123离开下部模124,亦即这两个模保持成使模具成为打开状态时,将阀147控制成使得此上与下部模123与124变为抽吸排出状态,开动真空泵145,使多孔膜150与151和树脂加压配合部130与131作紧密接触。然后将半导体芯片108固定到引线框106上。接着将其中已将电极与半导体芯片108的引线通过导线作了电连接的待模制材料105,转移到下部模124的分离面124a上。图24表明此待模制的材料105处于浮游状态,但实际上此材料105是放置在多孔模151之上。多孔模150与151可保持用到发生有变形之前。
随后将已预热的树脂片放入罐119内,如图25所示,下部装置122即上升进行合模。此时启动转移千斤顶117使活塞杆118来对树脂片加压以使树脂片熔融。熔融的树脂片流过选料部130a、流槽130b与门130c而进入模腔130。
在此过程中,余留在树脂加压配合部130与131的空气即为真空泵145所抽吸。抽出的空气排放入多孔模150与151的通风部150a与151a以及上部与下部模123与124的通风部123b与124b中,然后进入通连孔139与140中。随后,空气即通过通连管道141排出。这样,余留在树脂加压配合部130与131中例如模腔130b中的空气便会顺利地由真空泵排出,而不会有任何阻碍。于是空气便不会夹裹于充填到模腔130b的树脂128中。这意味着模制件(包装)中不会生成孔隙。
要是存在有任何使多孔膜150和151不与模腔130d壁面相接触的部位,则树脂128注入时的压力可以用来使多孔膜150和151保持与模腔130d的壁面作紧密接触。于是最终的模制件可以完善化而无外观损伤。
当树脂注入结束后,真空泵145停止作业。阀147即自动为一适当装置(未示明)变换成使通风部处于供应压缩气体的状态。
在树脂128硬化后,即如图26所示,使模具打开。于此同时,压缩机146起动,使压缩空气进入树脂加压配合部130与131。此压缩孔气的压力与卷取辊152b和153b牵引而形成的多孔膜150和151的回复力,便将模制件160推出到树脂加压配合部130和131之外。这种推出效应只能在压缩空气或多孔膜150与151的回复力作用下实现。但是,当把上述压缩力与回复力两者相结合,也就是说形成一种均衡的力,则上述推出过程能更为可靠。
当已模制好的产品160被输送到多孔膜151上时,多孔膜输送机构152与153便开始使辊转动而使上述各膜的一个新的部分处于上部模123的分离面123a与下部模124的分离面124a之间。采用上述方式,就能无堵塞地实现所述模制过程。
依据实施例11的转移模塑方法与设备可得到下述效果。
(1)上述模123与下部模124包括有两级通风部123b,124b,150a,151a,用来将余留在树脂加压配合部(例如模腔)中的空气导引到模具120之外。于是不必在上部模123的分离面123a与下部模124的分离面124a上设置一槽形气孔。
(2)效果(1)能够防止由于不希望有的硬化在气孔中的树脂造成外引线上的各种裂纹与缺陷变形。
(3)效果(1)能够免除上部模23分离面23a与下部模24分离面24a上的气孔,由此可以省去为消除漏泄树脂而进行的切边工作。
(4)效果(1)免除了需要设置任何气孔,这等于说不会有树脂堵塞在气孔中。于是树脂便完全填注入模腔130d中,而不会在模制件(包装)159上产生气泡(孔隙)与沉陷。结果就能保持模制件(半导体器件)的质量稳定。
(5)上部与下部模包括有两级通风部123b,124b,150a,151a来将树脂加压部130与131中余剩的空气导引到模具120之外。于是就不必设置溢流槽、缓冲腔、气孔、流料槽等来防止产生孔隙。结果能简化模具的设计。
(6)通风部123b,124b,150a,151a具有底通风部(123b与124b)和表面通风部(150a,151a)。形成在与熔融金属128接触的表面通风部中的气孔小于形成在底通风部中的气孔。因此在底通风部中不会发生堵塞。
(7)表面通风部是可更换的,可相对各个模制件更换,因此能够防止因树脂堵塞而出现有缺陷的模制件。
(8)表面通风***形成的:即通过用于排出气体的抽吸(以及树脂压力)的抽吸效应,使可伸缩的多孔膜150与151沿着上部模123的分离面123a与下部模124的分离面124a铺张而变形所成。因此可使制得的模制件成为无外观损伤的合适产品。
(9)表面通风部是由在上部模123分离面123a与下部模124分离面124a上铺伸开的可延伸的多孔模150和151形成。当打开模具时,多孔模的回复力也即平整化力便可使模制得的产品从此上、下部模中脱出。这种薄膜件可由起模杆取代。
(10).(9)的效果是不必设置起模杆,因此可简化模具结构。于是可使模具的设计与制造变得容易并能减少制造时间与费用。
(11)对各个模制过程而言,多孔膜150和151是通过多孔膜输送机构152和153而输送到上部模123分离面123a与下部模124分离面124a之间。因此不会在表面通风部中发生堵塞。结果可以制得外观无损伤的合乎要求的模制件。
(12)由于同通风部通连的抽吸装置是在压制树脂时开始工作,故能快速地排出树脂加压部中余留的空气。结果可以制得无外观损伤和无孔隙的合适模制件。这样就能显著提高产率。
(13)在开模时启动与通风部通连的压缩空气供给装置,通过此压缩空气可使模具159从上部与下部模间推出。这样就能可靠地松释下模制件(包装)。
(14)完成开模后,通过多孔膜的回复力与压缩气体供给装置的作用,模制好的产品便自上部模123与下部模124之间取出。因此不需有起模杆,而不需用起模杆来取出模制件的结果就能防止产生芯片裂纹或包装缝隙。
(15)在设计模具时,不必要提供任何溢流槽、缓冲腔、气孔、流料槽等以及起模杆,因此可简化结构。于是模具的设计与制造变得容易,而得以减少制造时间与费用。此外,模具的尺寸也减小了。
实施例12
图27表明了设在另一实施例(实施例12)中的模具的示意性剖面图。在此实施例中,如图27所示,与前述实施例相同,上部模与下部模123与124中设有树脂加压配合部130与131,它们的上面则分别贴附着多孔膜165与166。在出现有任何堵塞现象时,也即达到一预定的模制次数时,便用新的多孔膜来取代这些旧的多孔膜。于是,此实施例可给出与实施例11相同的效果。
实施例13
图28是一示意性剖面图,示明设在另一实施例(实施例13)中的模具。在此实施例13中,如图28所示,上部模123与下部模124设有树脂加压配合部130与131,后者上面形成有多孔膜170与171。这些多孔膜170与171是由氮化钛(TiN)或铬(Cr)或其它类似物质的涂层形成。涂层厚约1-5μm,用电解方法涂镀。这种涂层为多孔性的,因而含有一批气孔,各气孔的直径约0.1-0.3μm。这种结构是抗堵塞的,因为它是涂层的薄模且含有不让树脂颗粒通过的气孔。因此这种结构可耐用一段长时间。
实施例14
图29是一模型图,示明依据本发明另一实施例(实施例14)的转移模塑设备的主要部分。在此实施例中,上部模123与下部模124不是由多孔材料而是由通常的硬金属形成。在此上下模123与124中,由上面加工出的许多细孔形成了底通风部123b与124b。这些细孔与一通连管141相连。如果这些通风部123b与124b位于至少是在模腔130d之内,在制得的模制件内就不会发生孔隙。此外,由细孔组成的这种底通风部123b与124b可以应用于前述实施例11与12中。
如上所述,本发明人等业已根据实施例具体说明了本发明。但本发明并不局限于前述实施例,而在不脱离本发明的精神范围内是可以作出种种变型的。
上面的描述涉及到相应于本发明背景的转移模塑技术,但本发明的应用领域则不局限于此。例如本发明可以用于通常的只模制树脂的注模压制法,或是用于例如模铸或以橡胶模来模制熔融材料的技术。
本发明至少可以应用于模制技术。
本申请人所公开的有代表性的发明内容具有下述效果。
(1)上部与下部模包括两级通风部,用来将余留于树脂加压配合部例如模腔中的空气引导到模具之外。于是不要求在模具分离面上设置槽形气孔。这意味着能够防止由于在此种气孔中硬结着不希望有的树脂而在外导线上出现裂纹。
(2)不设置气孔就能避免因气孔中经常发生树脂堵塞而致模腔中树脂充填不足。于是在模制产品中不会出现气泡(孔隙)与沉陷。这有助于保持或提高模制成的产品(半导体器件)的质量。
(3)此上、下模部提供了用来将余留于树脂加压配合部中的空气导引出去的双级通风部。因此不必要设置任何装置例如溢流槽、缓冲腔、气孔或流料腔等来防止产生孔隙。
(4)上述通风部具有底通风部与表面通风部。用来与熔融树脂接触的表面通风部所具有的气孔其直径小于底通风部气孔的直径。因此在底通风部中不会发生堵塞。
(5)上述表面通风部是可更换的。因此它可在达到一预定的模压次数后更换,从而能防止因树脂堵塞造成有缺陷的模制件。
(6)上述表面通风***地形成:即通过抽吸排出(以及树脂注入压力)的影响,使铺伸于上、下模各分离面上的可延伸的多孔膜变形而形成。所得的模制件是外观无损的合格模制件。
(7)上述表面通风部是由铺伸于上、下模各分离面上的可延伸的多孔模变形而形成。因此在打开模具时,这种多也模的回复力即平整化力便用来从模具中松释开模制品。这种力可以由起模杆的作用代替。
(8)在模制一产品时,在各个模制过程中是通过多孔模输送机构的作用将多孔模输送到上部模与下部模分离表面之间。于是在前述表面通风部中不会发生堵塞,而能使所得的模制件是外观无损的合格模制件。
(9)在树脂压入树脂加压配合部时,启动与通风部通连的抽吸装置。于是在此配合部件的空气能快速排出,得以恰当地进行模制工作而不会损伤外观和造成孔隙。结果提高了产率。
(10)打开模具时,启动与通风部通连的压缩气体供应装置,以通过压缩气体的作用将模制好的产品从上与下部模之间压出。于是能可靠地松释开模制好的产品。
(11)打开模具时,通过多孔膜回复力与压缩气体供给装置的作用,从上部与下部模中取出模制产品。因此不需用起模杆。这就是说不会有起模杆扎伤模制件的问题,由此可以防止产生芯片裂纹或包装缝隙。
(12)由于不需用起模杆,模具的结构得以简化。因此使模具的设计与制造变得较为容易,这样可以减少制造时间与用费。
Claims (40)
1.一种具有由热固化模塑树脂来密封半导体步骤的用来制造半导体集成电路器件的方法,特征在于此方法包括下述步骤:
(a)制备一芯片—引线复合件,它有一批半导体芯片,一个引线框或一种薄膜布线片,后者包括一批内引线,直接或间接地与形成在所述半导体芯片第一主面上的电极连接;
(b)在具有第一模和匹配到第一模上来形成一批用来密封上述这批半导体芯片的模腔的第二模这样一种模塑设备中,此第一与第二模中至少一个的上述各模腔内侧至少一部分是由多孔材料形成,以抑制所述模塑树脂沉注至一预定深度,并允许部分气体组份通过以防产生孔隙,将所述芯片—引线复合件置于第一与第二模之间;
(c)将所述两个模夹紧成使所述芯片—引线复合件位于此第一与第二模之间;
(d)通过所述多孔材料使上述配合的模形成的模腔与大气通连,或在一远低于所述模塑树脂注入压力的压力下将此模塑树脂注入所述模腔,以由此模塑树脂来密封所述芯片—引线复合件的预定部分;以及
(e)将气体通过上述模腔的多孔部分注入此模腔中以打开前述两个模,用来从所述第一与第二模中至少一个之上松释开此已密封的芯片—引线复合件。
2.如权利要求1所述的制造半导体集成电路器件的方法,特征在于:在前述模塑树脂注入上述模腔时,在此模腔内余留的气体即通过排气装置从上述多孔部排出。
3.如权利要求2所述的制造半导体集成电路器件的方法,特征在于:所述模塑设备包括有由多孔材料形成的通风部,此通风部具有与所述模腔通连的气孔以及过滤层,而过滤层则有形成在此通风部表面上的且与所述气孔相通的通连细孔,此种细孔用来抑制上述模塑树脂沉注入上述气孔并允许至少部分气体组份通过其中以防生成孔隙。
4.如权利要求3所述用于制造半导体集成电路器件的方法,特征在于:所述模塑设备包括有通风部,后者由多孔材料制成且具有气孔与上述模腔和精细多孔部相连,后者埋入此种气孔至一预定深度且与所述气孔相通,以形成许多直径较所说气孔为小的通连细孔。
5.一种具有由热固化模塑树脂来密封半导体芯片步骤的用来制造半导体集成电路器件的方法,特征在于此方法包括下述步骤:
(a)制备一芯片—引线复合件,它有一批半导体芯片,一个引线框或一种薄膜布线片;
(b)在具有第一模和匹配到和第一模上来形成一批用来密封上述这批半导体芯片的模腔的第二模这样一种模塑设备中,此第一与第二模中至少一个的上述各模腔内侧基本上其整个表面是由多孔材料形成,以抑制所述模塑树脂沉注至一预定深度,并允许部分气体组份通过以防产生孔隙,将所述芯片—引线复合件置于第一与第二模之间;
(c)将所述两个模夹紧成使所述芯片—引线复合件位于此第一与第二模之间;
(d)通过所述多孔材料使上述配合的模形成的模腔与大气通连或在一远低于所述模塑树脂注入压力的压力下将此模塑树脂注入所述模腔,以由此树脂来密封所述芯片—引线复合件的预定部分;以及
(e)将气体通过上述模腔的多孔部分注入此模腔中以打开前述两个模,用来从所述第一与第二模中至少一个之上松释开此已密封的芯片—引线复合件。
6.如权利要求5所述的制造半导体集成电路器件的方法,特征在于:当把所述第一与第二模相互打开时,气体即从外侧经过所述多孔材料注入到上述模腔内。
7.如权利要求6所述的制造半导体集成电路器件的方法,特征在于:在前述模塑树脂注入上述模腔时,在此模腔内余留的气体即经由排气装置通过上述多孔材料排出。
8.一种具有由热固化模塑树脂来密封半导体步骤的用来制造半导体集成电路器件的方法,特征在于此方法包括下述步骤:
(a)制备一芯片—引线复合件,它有一批半导体芯片,一个引线框或一种薄膜布线片,后者包括一批内引线,直接或间接地与形成在所述半导体芯片第一主面上的电极连接;
(b)在具有第一模和匹配到第一模上来形成一批用来密封上述这批半导体芯片的模腔的第二模这样一种模塑设备中,此第一与第二模中至少一个的上述各模腔内侧的至少一部分是由多孔材料形成,以抑制所述模塑树脂沉注至一预定深度,并允许部分气体组份通过以防产生孔隙,将所述芯片—引线复合件置于第一与第二模之间;
(c)将所述两个模夹紧成使所述芯片—引线复合件位于此第一与第二模之间;
(d)通过所述多孔材料使上述配合的模形成的模腔与大气通连,或在一远低于所述模塑树脂注入压力的压力下将此模塑树脂注入所述模腔,以由此树脂来密封所述芯片—引线复合件的预定部分;以及
(e)将气体通过上述模腔的多孔部分注入此模腔中以打开前述两个模,用来从所述第一与第二模中至少一个之上松释开此已密封的芯片—引线复合件。
9.如权利要求8所述的制造半导体集成电路器件的方法,特征在于:所述多孔部是形成在前述第一与第二模中的至少一个之上。
10.一种具有由热固化模塑树脂来密封半导体步骤的用来制造半导体集成电路器件的方法,特征在于此方法包括下述步骤:
(a)制备一芯片—引线复合件,它有一批半导体芯片,一个引线框或一种薄膜布线片,后者包括一批内引线,直接或间接地与形成在所述半导体芯片第一主面上的电极连接;
(b)在一种模塑设备中,此模塑设备具备带有一批模腔的第一模与第二模,一或多个用来保持树脂片的罐,以及一或多个用来使所述模腔与所述罐相连的流槽,此第二模匹配到第一模上以形成一批用来密封上述这批半导体芯片的模腔,而且设于各所述罐中一模冲内侧的至少一部分以及所述流槽与罐都是由多孔材料形成,以抑制所述模塑树脂沉注至一预定深度,并允许部分气体组份通过以防产生孔隙,将所述芯片—引线复合件置于第一与第二模之间;
(c)将所述两个模夹紧成使所述芯片—引线复合件位于此第一与第二模之间;
(d)将所述模塑树脂从所述罐通过所述流槽注入所述模腔内,以由此模塑树脂来密封所述芯片—引线复合件的预定部分;以及
(e)打开前述两个模,用来从所述第一与第二模中至少一个之上松释开此已密封的芯片—引线复合件。
11.如权利要求10所述用于制造半导体集成电路器件的方法,特征在于:所述各个模腔的内表面以及流槽都是由多孔材料形成,此种多孔材料用来抑制所述模塑树脂沉注至一预定深度,并允许至少是部分气体组份通过,以防产生孔隙。
12.如权利要求10所述用来制造半导体集成电路器件的方法,特征在于:各个所述模腔的内表面以及所述流槽与罐都是由多孔材料形成,此种多孔材料用来抑制所述模塑树脂沉注至一预定深度,并允许至少是部分气体组份通过,以防产生孔隙。
13.如权利要求10所述用来制造半导体集成电路器件的方法,特征在于:各个所述模腔的内表面、流槽、罐以及可滑动地设于罐内用来压迫前述模塑树脂的所述模件,都是由多孔材料制成,此种多孔材料用来抑制所述模塑树脂沉注至一预定深度,并允许至少部分气体组份通过,以防产生孔隙。
14.一种具有由热固化模塑树脂来密封半导体步骤的用来制造半导体集成电路器件的方法,特征在于此方法包括下述步骤:
(a)制备一芯片—引线复合件,它有一批半导体芯片,一个引线框或一种薄膜布线片,后者包括一批内引线,直接或间接地与形成在所述半导体芯片第一主面上的电极连接;
(b)在一种模塑设备中,此模塑设备具备带有一批模腔的第一模与第二模,形成在一预定个数所述模腔之上且各用来保持树脂片的一批罐,以及用来使所述模腔与所述罐相连的一批流槽,此第二模匹配到第一模上以形成一批用来密封上述这批半导体芯片的模腔,而且至少是各所述模腔内侧的一部分以及所述罐与流槽是由多孔材料形成,以抑制所述模塑树脂沉注至一预定深度,并允许部分气体组份通过以防产生孔隙,将所述树脂片从前述上部与下部模之间***到形成于所述下部模中的树脂片***部内;
(c)将所述芯片—引线复合件置入于所述的已打的上部与下部模之间;
(d)使所述的第一模与第二模夹紧成将前述芯片—引线复合件置入于这两个模之间的一种状态;
(e)从所述罐内将模塑树脂通过流槽注入于模腔内,以由此模塑树脂来密封芯片—引线复合的预定部分;以及
(f)打开这两个模,使已密封好的芯片—引线复合件从此上部模与下部模中至少一个之上松释出。
15.一种具有由热固化模塑树脂来密封半导体芯片步骤的用来制造半导体集成电路器件的方法,此集成电路器件如果是由设在一模塑设备内的起模杆来松释开一密封部时,则由于此密封部分在会发生物理变形,就会损害其特性,此方法的特征在于包括有下述步骤:
(c)制备一芯片—引线复合件,它有一批半导体芯片,一个引线框或一批薄膜布线片,后者包括一批内引线,直接或间接地与形成在所述半导体芯片第一主面上的电极连接;
(b)在具有第一模和匹配到第一模上来形成一批用来密封上述这批半导体芯片的模腔的第二模这样一种模塑设备中,至少是设在各所述罐中一模冲的内侧一部分以及流槽与罐是由多孔材料形成,以抑制所述模塑树脂沉注至一预定深度,并允许部分气体组份通过来防止产生孔隙,同时将所述芯片—引线复合件置于第一与第二模之间;
(c)将所述两个模夹紧成使所述芯片—引线复合件位于此第一与第二模之间;
(d)将所述模塑树脂注入由上述对合成的两个模所形成的模腔内,以由所述模塑树脂来密封此芯片—引线复合件的预定部分;以及
(e)将气体通过上述模腔的多孔部分注入此模腔中以打开前述两个模,用来从所述第一与第二模中至少一个之上松释开此已密封的芯片—引线复合件。
16.一种用树脂包装来密封半导体芯片的模塑设备,特征在于此设备包括:
一个第一模;
一个第二模,它设置成可相对第一模作接近或离开的运动,并可与第一模相匹配以形成适用于上述包装的模腔;同时
特征还在于:上述第一与第二模中至少有一个具有一由多孔材料制成的且包括有一通风部的模体,此通风部包括有气孔和从各所述模腔内表面起埋入各所述气孔内至一预定深度的精细导孔部,这种精细多孔则包含着一些通连细孔,每个细孔所具有的内径较所述气孔的小,以用来抑制所述模塑树脂发生沉注,并允许至少是部分气体组份通过其中,而余留于所述模腔中的气体组份则经由上述通连细孔排出。
17.如权利要求16所述的模塑设备,特征在于:所述精细多孔部的表面上有一层涂层。
18.一种用来制造半导体集成电路器件的方法,特征在于:在用来进行转移模塑的模具中所形成的各个模腔的内表面上,至少有一部分是由多孔物质形成,或是含有一批细孔用来抑制密封树脂下沉到所述内表面的一预定深度。
19.一种用来制造半导体集成电路器件的方法,它使得,形成于转移模塑用模具中各个模腔的内表面至少有一部分是由多孔物质形成,或是含有一批用来抑制密封树脂沉降的细孔。
20.一种用来制造半导体集成电路器件的方法,它使得各个用于转移模塑的模具中除膜腔外这部分的内表面至少有一部分是由多孔物质形成,或是含有一批用来抑制密封树脂沉降的细孔,有部分密封树脂是流动的。
21.在一上部模与一下部模匹配上时,通过将熔融树脂加压配合到由这时的两个模所形成的树脂加压配合部中,来制造一种模制件的模塑方法,特征在于:其中实行一个模塑过程,通过一双级通风部使余留在所述树脂加压配合部中的空气排出所述两个模之外,此双级通风部具有形成在前述上部模或下部模中的底通风部,还且有位于此底通风部的表面之上并与熔融树脂接触的表面通风部。
22.如权利要求21所述的模塑方法,特征在于:所述表面通风部是多孔式的并可以在进行过预定次数的模塑制造后予以更换。
23.如权利要求22所述的模塑方法,特征在于:所述表面通风部是由铺展到所述上部与下部模的各分离面上的可延伸多孔膜经变形而形成,通过使此上部与下部模合模对树脂作加压配合,所述多孔膜的回复力即平整化力使可使模制件从此上部与下部模上松脱出。
24.如权利要求21至23所述的模塑方法,特征在于:在对树脂作加压配合时,将压缩空气通过所述通风部送入到树脂加压配合部中,以在打开模具将模制件从上部与下部模上松释出时,使余留于树脂加压配合部中的空气能通过此通风部强制排出。
25.一种模塑设备,它通过将熔融树脂加压配合于在一上部模与一下部模相匹配而形成的树脂加压配合部内来制造一种模制件,此设备包括一个双级通风部,设在此上部与下部模中的至少一个之上,用来导引出此树脂加压配合部中余剩的空气。
26.如权利要求25所述的模塑设备,特征在于:所述双级通风部具有形成于前述上部与下部模中的底通风部,以及位于此底通风部的表面上且与熔融树脂接触的表面通风部。
27.如权利要求26所述的模塑设备,特征在于:所述表面通风部与底通风部都是由多孔材料形成,而形成在表面通风部中的气孔的直径则小于形成在底通风部中气孔的直径,这两个通风部都是可以更换的。
28.如权利要求27所述的模塑设备,特征在于:所述表面通风部是由铺伸于此上部与下部模上的可延伸多孔膜形成。
29.如权利要求28所述的模塑设备,特征在于:在进行过一预定次数的模塑压制后,可由多孔膜输送机构将上述多孔膜输送到上部模与下部模的分离面之间。
30.如权利要求29所述的模塑设备,特征在于:设有抽吸装置,与所述通风部相连,用来从所述树脂加压配合部强制地将空气抽吸到其外部;还设有压缩气体供给装置,与所述通风部相连,用来将压缩气体供给所述树脂加压配合部。
31.一种用来制造半导体集成电路器件的方法,特征在于,此方法包括有这样的步骤:将密封用树脂注入到一模具各个模腔的内表面和一个待由设于此模腔内的一对薄片所密封的芯片—引线复合件之间,这对薄片都是多孔性的或是包括着成批用来抑制此密封性树脂下沉的细孔。
32.用来通过将熔融树脂加压配合到由一上部模与一下部模相匹配而形成的树脂加压配合部中以制造一模制件的方法,特征在于此方法包括有这样的步骤:
将熔融树脂加压配合到上述这对模具间来制造的模制件产品,所述这对模子中至少有一个具有一双级通风部,此双级通风部具有底通风部和在此底通风部表面上的并与熔融树脂相接触的表面通风部。
33.如权利要求32所述的模塑方法,特征在于:上述表面通风部是由多孔材料形成,可在任何位置上相对于所述底通风部装载或卸下,并在进行过预定的模塑压制次数后予以更换。
34.如权利要求23所述的模塑方法,所述表面通风部是将一可延伸的多孔膜沿着所述上部与下部模的各分离面铺张而成。
35.如权利要求32至34中任一项所述的模塑方法,特征在于此方法包括下述步骤:在对熔融树脂加压配合时,采用排气装置将树脂加压配合部中余剩的空气强制排出;而在打开这对模具时,从外部的供气装置通过前述通风部来供应压缩空气,以从这对上、下模具中松释出模制件。
36.用来通过将熔融树脂加压配合到由一上部模与一下部模相匹配而形成的树脂加压配合部中以制造一模制件的方法,特征在于:在所述上部与下部模中的至少一个之上设有一双级通风部,后者具有一底通风部以及一在此底通风部表面上且与所述熔融树脂接触的表面通风部。
37.如权利要求36所述的模塑设备,特征在于:所述底通风部与表面通风部都是由多孔材料形成,表面通风部中所含气孔的直径小于底通风部中的气孔的,同时表面通风部相对于底通风部来说是可以更换的。
38.如权利要求36或37所述的模塑设备,特征在于:所述表面通风部是由一可延伸的多孔膜铺张到前述上部与下部模的各分离面上形成。
39.如权利要求38所述的模塑设备,特征在于:在进行过一预定次数的模塑压制后,可由多孔膜输送机构将上述多孔膜输送到上部模与下部模的分离面之间。
40.如权利要求35所述的模塑设备,特征在于:设有抽吸装置,与所述通风部相连,用来从所述树脂加压配合部强制地将空气抽吸到其外部;还设有压缩气体供给装置,与所述通风部相连,用来将压缩气体供给所述树脂加压配合部。
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