JP3499266B2 - キャリアフレームと樹脂封止方法 - Google Patents

キャリアフレームと樹脂封止方法

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JP3499266B2 JP28092793A JP28092793A JP3499266B2 JP 3499266 B2 JP3499266 B2 JP 3499266B2 JP 28092793 A JP28092793 A JP 28092793A JP 28092793 A JP28092793 A JP 28092793A JP 3499266 B2 JP3499266 B2 JP 3499266B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はキャリアフレームと樹脂
封止方法に関し、一層詳細には半導体装置の樹脂封止に
際して半導体装置を保持すると共に、金型内へ嵌着され
るキャリアフレームと、それを用いた半導体装置の樹脂
封止方法に関する。
【0002】
【従来の技術】基体(リードフレーム、プラスチック基
板、ガラスエポキシ基板、TABテープ等)上に配設さ
れた半導体素子から成る半導体装置を樹脂封止する場
合、トランスファモールド装置を用いた樹脂封止方法が
多用されている。トランスファモールド装置の場合、半
導体装置を金型内にセットし、溶融樹脂をポットおよび
樹脂路を経由して、半導体素子が配置されている金型キ
ャビティ内へ充填することにより樹脂封止が行われてい
る。金型を型閉した場合、樹脂路はポットから基体上を
経てキャビティへ達するよう形成される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の半導体装置の樹脂封止方法には次のような課題が
ある。樹脂路が基体上に形成されるため、樹脂路内の樹
脂は固化する際に基体へ付着してしまう。樹脂封止後の
工程において樹脂路内で固化した樹脂はスクラップとし
て除去するが、基体上に付着したスクラップ樹脂は除去
しにくい。除去のために大きな力を作用させると、基体
等を損傷するおそれがある。そこで、基体上に樹脂が付
着しにくくするため、基体上の樹脂路に相当する部分に
メッキ処理を施し、固化したスクラップ樹脂を容易に剥
離させる技術が開発されたが、前処理および後処理を含
むメッキ処理工程が必要となり生産性低下および生産コ
ストの上昇の原因になるという課題がある。従って、本
発明は基体上への樹脂の付着を防止するためのキャリア
フレームと、それを用いた樹脂封止方法を提供すること
を目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、キャリアフ
レームは基体上に半導体素子が搭載された複数の半導体
装置を個々に分離して位置決めして保持するための第1
の位置決手段を備え、前記半導体装置の半導体素子を樹
脂封止するための金型の下型へ前記第1の位置決手段に
より半導体装置を位置決めして嵌着され、前記第1の位
置決手段により保持される前記半導体装置の各々の保持
位置に、半導体装置を樹脂封止した際に形成される樹脂
封止部が通過可能な透孔が形成され、前記半導体装置を
保持した状態で前記金型内へ嵌着された際に、金型に形
成された樹脂路と半導体装置の前記基体との間に在っ
て、樹脂と基体との接触を防止することを特徴とする。
また、樹脂封止方法は、上記キャリアフレームへ、基体
上に半導体素子が搭載された半導体装置を第1の位置決
手段により位置決めして保持させ、該半導体装置を保持
した前記キャリアフレームを、前記半導体装置の半導体
素子を樹脂封止するための金型の下型へ嵌着し、前記キ
ャリアフレームが金型ゲートと基体との間に介挿された
状態でポットからキャビティに溶融樹脂を充填すること
を特徴とする。
【0005】
【作用】半導体装置はキャリアフレームに設けた第1の
位置決手段により、キャリアフレームに位置決めして保
持される。キャリアフレーム半導体装置を保持して金
型内に嵌着した際には、金型に半導体装置を位置決めし
て嵌着することができ、キャリアフレームは金型に形成
された樹脂路と半導体装置の前記基体との間に在って、
樹脂と基体との接触を防止するので、樹脂充填を行って
も樹脂の基体上への付着を防止可能となる。
【0006】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について添付図
面と共に詳述する。図1(平面図)および図2(断面
図)に樹脂封止される半導体装置(例えばボールグリッ
ドアレイ型半導体装置)10a、10bを保持したキャ
リアフレーム12a、12bを上型14と下型16から
成るトランスファモールド装置の金型内へ嵌着セットし
た状態を示す。なお、キャリアフレーム12aには複数
の半導体装置10aが、個々に分離した状態で保持さ
れ、キャリアフレーム12bには1枚の帯状の基体18
b上に複数個の半導体素子20bを並設して形成された
複数の半導体装置10bが保持された例を示すが、実際
には通常1組の金型内にキャリアフレーム12aまたは
キャリアフレーム12bのいずれか一方がセットされ
る。
【0007】まず、キャリアフレーム12a側について
説明する。キャリアフレーム12aは、金属等の耐熱性
を有すると共に半導体封止用の樹脂の付着性が低い材料
で長方形の板状に形成されている。キャリアフレーム1
2aには長さ方向へ等間隔に透孔の一例である矩形孔2
2aが透設され、各半導体装置10aの半導体素子20
aが各矩形孔22aに対応している。各半導体装置10
aの基体18aは、矩形孔22aより一回り大きい矩形
状に形成されており、半導体装置10aはキャリアフレ
ーム12aに保持され、落下が防止されている。なお、
矩形孔22aは、半導体装置10aに形成される樹脂封
止部が通過可能、かつ下型16に形成されているダム3
2(図3参照)が通過可能ななサイズに形成されてい
る。各半導体装置10aの、キャリアフレーム12a上
での位置は、キャリアフレーム12a上に突設された第
1の位置決手段の一例である位置決ボス24aによって
所定位置に決められる。位置決ボス24aは、各基体1
8aの4辺と当接可能な位置に突設されている。キャリ
アフレーム12aは、下型16上にセットされるが、そ
の位置決めを行うために、第2の位置決手段の一例であ
る位置決孔26aが複数(図1では1個のみ図示)透設
されている。下型16上に立設された複数(図1では1
個のみ図示)のガイドピン28aが各位置決孔26aへ
嵌入してキャリアフレーム12aの位置を決める。
【0008】図3に半導体装置10aを保持したキャリ
アフレーム12aを下型16へ嵌着した後、上型14を
下動させて型閉した状態を示した部分断面図を示す。半
導体素子20aは下型16パーティング面に凹設された
キャビティ30内に在り、キャビティ30の周囲はキャ
リアフレーム12aの厚さと等しい高さに形成されたダ
ム32に囲繞されている。キャリアフレーム12aの厚
さが厚くなるとダム32の高さも高くなるのでキャリア
フレーム12aは薄い方が好適である。なお、本実施例
ではキャビティ30内で固化した樹脂の離型性を良くす
るためにキャビティ30内底面と内側壁面との接続部分
を曲面状に形成している。
【0009】図4には型閉状態における樹脂路近傍の断
面図を示す。半導体装置10aを保持した状態でキャリ
アフレーム12aを下型16へ嵌着した状態では、キャ
リアフレーム12aが下型16に形成された樹脂路の一
部である金型ゲート34と基体18a下面との間に介挿
された状態となる。従って、金型ゲート34を通ってキ
ャビティ30内へ送られる樹脂は、基体18a下面との
接触が防止される。すなわち、樹脂充填を行っても金型
ゲート34内の樹脂の基体18a上への付着を防止可能
となっている。
【0010】次に、キャリアフレーム12b側について
説明する。キャリアフレーム12bも、金属等の耐熱性
を有すると共に半導体封止用の樹脂の付着性が低い材料
で長方形の板状に形成されている。キャリアフレーム1
2bにも長さ方向へ等間隔に矩形孔22bが透設され、
各半導体素子20bが各矩形孔22bに対応している。
基体18bの幅は、矩形孔22bの幅より一回り大きい
矩形状に形成されており、基体18bが1枚の帯状に形
成されていることと相まって半導体装置10bはキャリ
アフレーム12bに保持され、落下が防止されている。
なお、矩形孔22bは、半導体装置10bに形成される
樹脂封止部が通過可能、かつ下型16に形成されている
ダム32が通過可能なサイズに形成されている。各半導
体装置10bが形成された基体18bの、キャリアフレ
ーム12b上での位置は、キャリアフレーム12b上に
突設された第1の位置決手段の一例である位置決ボス2
4bによって所定位置に決められる。位置決ボス24b
は、基体18bに透設された透孔36へ嵌入可能な位置
に突設されている。
【0011】キャリアフレーム12bも、下型16上に
セットされるが、その位置決めを行うために、第2の位
置決手段の一例である位置決孔26bが複数(図1では
1個のみ図示)透設されている。下型16上に立設され
た複数(図1では1個のみ図示)のガイドピン28bが
各位置決孔26bへ嵌入してキャリアフレーム12bの
位置を決める。なお、キャリアフレーム12bについて
も半導体装置10bを保持したキャリアフレーム12b
を下型16へ嵌着した後、上型14を下動させて型閉し
た状態は、図3および図4に示す状態と同一であるので
説明は省略する。
【0012】続いて上記の構成を有するキャリアフレー
ム12a、12bを用いて半導体装置10a、10bを
樹脂封止する方法について説明する。まず、半導体装置
10a、10bを保持させたキャリアフレーム12a、
12bを下型16の所定位置へ嵌着し、上型14を下動
させて型閉する(図2参照)。次に、半導体素子20
a、20bの樹脂封止を行う。樹脂封止は、下型16内
のポット38から溶融樹脂をキャビティ30内へ圧送す
ることにより行われる。圧送された溶融樹脂はポット3
8から上型14のパーティング面に凹設されている金型
カル40内に入り、各樹脂路42に分かれ、樹脂路の一
部である金型ゲート34を経て各キャビティ30内へ充
填される。樹脂が金型ゲート34からキャビティ30内
へ充填される際に、上述のように、キャリアフレーム1
2a、12bが金型ゲート34と基体18a、18b下
面との間に介挿された状態となるので、金型ゲート34
内の溶融樹脂は、基体18a、18b下面との接触が防
止され、基体18a、18bへの付着が防止される。
【0013】充填された樹脂が固化したら、成形品を離
型させる。離型後の成形品はキャリアフレーム12a、
12bと共にスクラップ除去工程へ送られる。スクラッ
プ除去工程では、例えば成形品を保持した状態でキャリ
アフレーム12a、12bを回動させたり、押動するこ
とによりゲートブレイクを行う。スクラップ除去が終了
すると、半導体装置10aは完成する。一方、半導体装
置10bは、基体18bを切断することにより個々の半
導体装置10bに分離され完成する。なお、スクラップ
除去により不要となったキャリアフレーム12a、12
bは付着している成形品ゲート等のスクラップを除去し
て再使用することができる。
【0014】図5に完成した半導体装置10a(半導体
装置10bについても同じ)において、成形品ゲート等
のスクラップを除去した状態において、樹脂路方向から
見た部分図を示す。樹脂封止部50のコーナー部には除
去した成形品ゲートのゲート痕52、キャリアフレーム
12aの痕跡54が残っているが、特に問題はない。以
上、本発明の好適な実施例について種々述べてきたが、
本発明は上述の実施例に限定されるのではなく、例えば
半導体装置は基体の一方側に樹脂封止部が成形されるの
ではなく、両側に形成されていてもよい等、発明の精神
を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはもちろん
である。
【0015】
【発明の効果】本発明に係るキャリアフレームを用いて
半導体装置を樹脂封止すると、キャリアフレームに設け
た第1の位置決手段により半導体装置を位置決めして
持した状態でキャリアフレームが金型へ嵌着され、その
際に、キャリアフレームが金型に形成された樹脂路と基
体下面との間に介挿された状態になる。従って、樹脂路
を通ってキャビティ内へ送られる樹脂は、基体との接触
が防止される。すなわち、樹脂充填を行っても樹脂路内
の樹脂の基体上への付着を防止可能となるので、従来の
ように基体へ予め樹脂剥離用のメッキ処理を施す必要が
なくなり、半導体装置の生産性を格段に向上させると共
に、製造コストを大幅に減ずることが可能となる等の著
効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施例のキャリアフレームを用い
て半導体装置を樹脂封止する状態を示した平面図。
【図2】キャリアフレーム等を金型内にセットした状態
を示した断面図。
【図3】半導体装置を保持したキャリアフレームを金型
へ嵌着した後、型閉した状態を示した部分断面図。
【図4】型閉状態における樹脂路近傍の部分断面図。
【図5】完成した半導体装置の除去した樹脂路方向から
見た部分図。
【符号の説明】
10a、10b 半導体装置 12a、12b キャリアフレーム 14 上型 16 下型 18a、18b 基体 20a、20b 半導体素子 22a、22b 矩形孔 24a、24b 位置決ボス 26a、26b 位置決孔 34 金型ゲート 50 樹脂封止部
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/56 B29C 45/02 B29C 45/26 H01L 23/50

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基体上に半導体素子が搭載された複数の
    半導体装置を個々に分離して位置決めして保持するため
    の第1の位置決手段を備え、前記半導体装置の半導体素
    子を樹脂封止するための金型の下型へ前記第1の位置決
    手段により半導体装置を位置決めして嵌着され、 前記第1の位置決手段により保持される前記半導体装置
    の各々の保持位置に、半導体装置を樹脂封止した際に形
    成される樹脂封止部が通過可能な透孔が形成され、 前記半導体装置を保持した状態で前記金型内へ嵌着され
    た際に、金型に形成された樹脂路と半導体装置の前記基
    体との間に在って、樹脂と基体との接触を防止すること
    を特徴とするキャリアフレーム。
  2. 【請求項2】 前記透孔が、下型のパーティング面に凹
    設されたキャビティの周囲にキャリアフレームの厚さと
    等しい高さに形成されたダムを収納可能に形成されてい
    ことを特徴とする請求項1記載のキャリアフレーム。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載のキャリアフレー
    ムへ、基体上に半導体素子が搭載された半導体装置を第
    1の位置決手段により位置決めして保持させ、 該半導体装置を保持した前記キャリアフレームを、前記
    半導体装置の半導体素子を樹脂封止するための金型の下
    型へ嵌着し、 前記キャリアフレームが金型ゲートと基体との間に介挿
    された状態でポットからキャビティに溶融樹脂を充填す
    ることを特徴とする半導体装置の樹脂封止方法。
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