JPS5852831A - 半導体の樹脂封止方法 - Google Patents
半導体の樹脂封止方法Info
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- JPS5852831A JPS5852831A JP15087181A JP15087181A JPS5852831A JP S5852831 A JPS5852831 A JP S5852831A JP 15087181 A JP15087181 A JP 15087181A JP 15087181 A JP15087181 A JP 15087181A JP S5852831 A JPS5852831 A JP S5852831A
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- Japan
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- resin
- hot runner
- cavity
- temperature
- injection molding
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- Pending
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
- B29C45/14639—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles for obtaining an insulating effect, e.g. for electrical components
- B29C45/14655—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles for obtaining an insulating effect, e.g. for electrical components connected to or mounted on a carrier, e.g. lead frame
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ポリフェニレンスルフィドなどの熱可塑性樹
脂をもって、ボンディングされ九微細な金属線の切断あ
るいは変形を伴うことなく半導体の樹脂対土をなさんと
する半導体の樹脂封止方法に関するものである。
脂をもって、ボンディングされ九微細な金属線の切断あ
るいは変形を伴うことなく半導体の樹脂対土をなさんと
する半導体の樹脂封止方法に関するものである。
従来、半導体の樹脂封止は、主としてトランスファ成形
により、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂やシリコン樹
脂を用いてこれを行っていた。
により、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂やシリコン樹
脂を用いてこれを行っていた。
しかし熱硬化性樹脂を用いた場合は、金型内で硬化反応
に長時間を要するばかりでなく、樹脂材料の保管、取扱
い１品質管理などが面倒である。
に長時間を要するばかりでなく、樹脂材料の保管、取扱
い１品質管理などが面倒である。
これを熱可塑性樹脂であるポリフェニレンスルフィドに
転換した場合は、熱硬化性樹脂の有する上記欠点を解消
することができる。
転換した場合は、熱硬化性樹脂の有する上記欠点を解消
することができる。
例えば、エポキシ樹脂の場合は、トランスファ成形時間
が３〜５分、その後の二次硬化時間として数１０時間を
必要とする。
が３〜５分、その後の二次硬化時間として数１０時間を
必要とする。
これに対し、ポリフェニレンスルフィドの場合は、射出
成形では数１０秒で成形が終り、二次的な熱処理も不要
である。
成形では数１０秒で成形が終り、二次的な熱処理も不要
である。
このように、熱可塑性樹脂を用いた場合は、非常に有利
となるが、これを用いた場合に問題となるのは、樹脂封
止中に、リードフレームとＩＯチップとの間にボンディ
ングされた微細な金属線が、溶融樹脂の流れで切断され
たシ変形されたシすることでめる。
となるが、これを用いた場合に問題となるのは、樹脂封
止中に、リードフレームとＩＯチップとの間にボンディ
ングされた微細な金属線が、溶融樹脂の流れで切断され
たシ変形されたシすることでめる。
これは射出成形機から射出された溶融樹脂が、ポリフェ
ニレンスルフィドの融点より５０〜１００ ０低く設定
された金型内を流動している間に冷却されて、その溶融
粘度が著るしく高くなり、この状態で金属線を通過して
金属線に強い応力が作用する結果である。
ニレンスルフィドの融点より５０〜１００ ０低く設定
された金型内を流動している間に冷却されて、その溶融
粘度が著るしく高くなり、この状態で金属線を通過して
金属線に強い応力が作用する結果である。
このだめ、溶融樹脂の温度を上げて粘度を下げるには、
射出速度を上げればよいが、射出速度が大きいと、やは
り、金属線に強い変形力が作用して切断変形を引起すこ
とになる。
射出速度を上げればよいが、射出速度が大きいと、やは
り、金属線に強い変形力が作用して切断変形を引起すこ
とになる。
一方、熱硬化性樹脂の場合には、高い温度に金型を設定
しておね、金属線を通過する際の粘度は低く、かつ流速
の制御は容易であるので金属線の変形を引起すことなく
成形することができ、またキャピテイ充填後硬化反応を
行わせているので硬化反応による粘度の上昇は金属線１
ｃは殆んど影響はない、したがってこの点は熱可塑性樹
脂と較べると有利ではあるが、これには前記のような大
きな欠点があるということである。
しておね、金属線を通過する際の粘度は低く、かつ流速
の制御は容易であるので金属線の変形を引起すことなく
成形することができ、またキャピテイ充填後硬化反応を
行わせているので硬化反応による粘度の上昇は金属線１
ｃは殆んど影響はない、したがってこの点は熱可塑性樹
脂と較べると有利ではあるが、これには前記のような大
きな欠点があるということである。
本発明は、このような点に鑑みて開発したものであって
、ポリフェニレンスルフィドなどの熱可塑性樹脂を使用
し、射出成形機で、その溶融樹脂をキャビティ内に射出
して樹脂封止をなすに当り、ホットランナ−を用いて溶
融樹脂の温度を２９０°Ｏ〜３１０°０の間に保ち、か
樹脂の場合と同程度に金属線の変形切断を防止し、そし
て熱可塑性樹脂を用いることによる前記の有利な特徴を
生かさんとするものである。
、ポリフェニレンスルフィドなどの熱可塑性樹脂を使用
し、射出成形機で、その溶融樹脂をキャビティ内に射出
して樹脂封止をなすに当り、ホットランナ−を用いて溶
融樹脂の温度を２９０°Ｏ〜３１０°０の間に保ち、か
樹脂の場合と同程度に金属線の変形切断を防止し、そし
て熱可塑性樹脂を用いることによる前記の有利な特徴を
生かさんとするものである。
これを図示のものに基いて訝、明する。
図面において、（３）は溶融樹脂だめであって、（１）
はその内部に設けられたホットランナ一本体、（２）は
ホットランナ−チップである。（４）は半導体封止のた
めのキャビティであって固定側金型（８）と可動側、金
型（９）との間に形成される。
はその内部に設けられたホットランナ一本体、（２）は
ホットランナ−チップである。（４）は半導体封止のた
めのキャビティであって固定側金型（８）と可動側、金
型（９）との間に形成される。
（））はリードフレーム、（５）はその面上に設けたＩ
Ｃチップ、（６）はリードフレーム（１）とＩＣチップ
（５）との間にボンディングされた金属線である。
Ｃチップ、（６）はリードフレーム（１）とＩＣチップ
（５）との間にボンディングされた金属線である。
溶融したポリフェニレンスルフィドは射出成形機により
。
。
ホットランナ一本体（１）を設けた溶融樹脂だめ（３）
内に充填し、溶融温度２９００〜３１００に調整される
。
内に充填し、溶融温度２９００〜３１００に調整される
。
射出成形機から新しい溶融樹脂が射出されると、溶融樹
脂だめ（３）内の前記溶融樹脂は、ポットランナーチッ
プ（２）を通してキャビティ（４）に充填され、リード
フレーム（７）ＩＣチップ（５）金属線（６）を封止す
る。
脂だめ（３）内の前記溶融樹脂は、ポットランナーチッ
プ（２）を通してキャビティ（４）に充填され、リード
フレーム（７）ＩＣチップ（５）金属線（６）を封止す
る。
新しい樹脂の射出に鳴ってはホットランナ−チップ（２
）を加熱して固化した樹脂を溶融しておく。
）を加熱して固化した樹脂を溶融しておく。
固定側および可動側金型（８）（９）は１５００〜２２
００の範囲に温度設定する。
００の範囲に温度設定する。
これは次のような見地から実験を基にして最適なもので
あることが確認されたものである。すなわちこの金型温
度は低い方が成形サイクルは短くなるが、溶融樹脂の充
填速度を金属線（６）の変形をさせない範囲に保つこと
が困難となる。
あることが確認されたものである。すなわちこの金型温
度は低い方が成形サイクルは短くなるが、溶融樹脂の充
填速度を金属線（６）の変形をさせない範囲に保つこと
が困難となる。
また反対に金型温度が高いと、溶融樹脂を低速でキャビ
ティ（４）に充填することは容易となるが、成形直後に
得られた成形品の強度が弱く、リードフレーム（７）を
切断する次の工程で強度的な問題が出てくるし、また射
出成形サイクルが著るしく長くなる。
ティ（４）に充填することは容易となるが、成形直後に
得られた成形品の強度が弱く、リードフレーム（７）を
切断する次の工程で強度的な問題が出てくるし、また射
出成形サイクルが著るしく長くなる。
次に、キャピテイ（４）を充填する速度について、これ
は遅い方がボンディングされた金属線（６）を変形さぜ
な込が、反面、溶融樹脂の温度が低下してショートショ
ットとなったシ、温度低下のために溶融粘度が増大して
逆に金属線（６）を変形させ易くする。
は遅い方がボンディングされた金属線（６）を変形さぜ
な込が、反面、溶融樹脂の温度が低下してショートショ
ットとなったシ、温度低下のために溶融粘度が増大して
逆に金属線（６）を変形させ易くする。
（５）
そして溶融樹脂温度を前記のように２９００−３１００
に保った場合の、金属線（６）を！形を起さずまたショ
ートショットなどにもならないキャビティ（４）内の最
適の流れ速度は０．３／。。〜３Ｚ０゜の範囲である。
に保った場合の、金属線（６）を！形を起さずまたショ
ートショットなどにもならないキャビティ（４）内の最
適の流れ速度は０．３／。。〜３Ｚ０゜の範囲である。
この流れ速度が３７ 以上になると、金属線（６）０Ｇ
の変形が大きくなり、隣りの金属線（６）と接触したり
して実用上の問題がでてくるし、流れ速度が” ”ａ
ｅ ｃ以下ではショートシミツトになったり、逆に、粘
性上昇による変形力の増加を招くことになる。
して実用上の問題がでてくるし、流れ速度が” ”ａ
ｅ ｃ以下ではショートシミツトになったり、逆に、粘
性上昇による変形力の増加を招くことになる。
この流れ速度の制御は射出速度あるいは射出圧力を調整
することによってこれを行う。
することによってこれを行う。
ここで、使用するホットランナ−システムはキャビティ
（４）内での溶融樹脂の流れ速度を制御できる方式のも
のでなければならない。
（４）内での溶融樹脂の流れ速度を制御できる方式のも
のでなければならない。
したがって、溶融樹脂のシールをスプリングなどで機械
的に行う方式のものでは、キャビティ（４）内を充填す
るに、スプリングを押し上げるに要する圧力以上の圧力
が必要となね、流れ速度の制御が困難であって、これは
不適である。
的に行う方式のものでは、キャビティ（４）内を充填す
るに、スプリングを押し上げるに要する圧力以上の圧力
が必要となね、流れ速度の制御が困難であって、これは
不適である。
使用するポリフェニレンスルフィドは通常無機充填剤を
含有（６） した溶融粘度３００〜２０００ポアズ（３００°０）の
もの力；望ましい。
含有（６） した溶融粘度３００〜２０００ポアズ（３００°０）の
もの力；望ましい。
オたゲートの位置は図示のように、キャビティ（４）の
上面でなくても、側面において１個ある１ハ（佳２個取
付けるようにしてもよい。
上面でなくても、側面において１個ある１ハ（佳２個取
付けるようにしてもよい。
次に実験例を示す。
無機充填剤４０チを含有したポリフェニレンスルフィド
（粘度は３００°Ｃにおいて１０００ポアズ）を用い、
ホットランナ−チップ（２）で溶融同化できるホットラ
ンナ−システムを取付けた、型締力１００ ｔｏｎｌ
スクリュ径４５ｍ、ｍの射出成形機でＩＯチップ（５
）を有する半導体の樹脂封止を行った。
（粘度は３００°Ｃにおいて１０００ポアズ）を用い、
ホットランナ−チップ（２）で溶融同化できるホットラ
ンナ−システムを取付けた、型締力１００ ｔｏｎｌ
スクリュ径４５ｍ、ｍの射出成形機でＩＯチップ（５
）を有する半導体の樹脂封止を行った。
ｍ８ｍ
６４゜。とじてキャビティ（４）の側面１個所にゲート
を有する金型（８）（９）を用いた。この場合、キャビ
ティ（４）内の樹脂の流れ速度は、この射出速度の約１
０倍（７） である。
を有する金型（８）（９）を用いた。この場合、キャビ
ティ（４）内の樹脂の流れ速度は、この射出速度の約１
０倍（７） である。
その結果、軟Ｘ線で金属線（６）すなわち金線の変形具
合を検査したところ、倒れの場合も実用上問題のない程
度しかその変形が認められなかった。
合を検査したところ、倒れの場合も実用上問題のない程
度しかその変形が認められなかった。
しかし、射出速度ｏ、ａ／Ｐ、。。では金型（８）（９
）が少し大きく実用上問題となることが考えられる。
）が少し大きく実用上問題となることが考えられる。
唯回れの場合でも金属線（６）の切断は全く考えられな
い。
い。
本発明方法によればポリフェニレンスルフィドなどの熱
可塑性樹脂を吊込て射出成形機を適用して、従来の熱硬
化性樹脂を用いて数１０時間にも及ぶ成形時間を必要と
していたものを、僅か数１０秒で成形でき、しかもボン
ディングされた金属線を切断するようなことなくまだこ
れに実用上問題となる変形をも与えず容易にその封止を
行うことができ、生産性の向上に大いに役立つものであ
る。
可塑性樹脂を吊込て射出成形機を適用して、従来の熱硬
化性樹脂を用いて数１０時間にも及ぶ成形時間を必要と
していたものを、僅か数１０秒で成形でき、しかもボン
ディングされた金属線を切断するようなことなくまだこ
れに実用上問題となる変形をも与えず容易にその封止を
行うことができ、生産性の向上に大いに役立つものであ
る。
図面は金型内にセットした半導体を樹脂封止せんとする
状態を示すその縦断側面図である。 １・・・・ホットランナ−４＠１１ ＃ １１キヤビテ
イ ５・・・―工０チップ ６１１１１・９金属線
〒・・・・リードフレーム特許出願人 株式会社日本製
鋼所
状態を示すその縦断側面図である。 １・・・・ホットランナ−４＠１１ ＃ １１キヤビテ
イ ５・・・―工０チップ ６１１１１・９金属線
〒・・・・リードフレーム特許出願人 株式会社日本製
鋼所
Claims (1)
- 工０チップとリードフレームとを金属線でボンディング
してこれをキャビティ内にセットし、そして射出成形機
でポリフェニレンスジフィトなどの熱可塑性の溶融樹脂
をキャビティ内に射出してその樹脂封止をなすに当り、
ホットランナ−を用いて溶融樹脂の温度を２９０Ｃ〜３
１０’Ｏの間に保ち、かつキャビティを充填する同う制
御した半導体の樹脂封止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15087181A JPS5852831A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | 半導体の樹脂封止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15087181A JPS5852831A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | 半導体の樹脂封止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5852831A true JPS5852831A (ja) | 1983-03-29 |
Family
ID=15506194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15087181A Pending JPS5852831A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | 半導体の樹脂封止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5852831A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0435091A2 (en) * | 1989-12-26 | 1991-07-03 | Motorola, Inc. | Isothermal injection molding process |
| JPH05226396A (ja) * | 1992-02-10 | 1993-09-03 | Nec Corp | 樹脂モールド型半導体装置の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5366565A (en) * | 1976-11-26 | 1978-06-14 | Asahi Glass Co Ltd | Method of sealing electronic parts |
-
1981
- 1981-09-24 JP JP15087181A patent/JPS5852831A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5366565A (en) * | 1976-11-26 | 1978-06-14 | Asahi Glass Co Ltd | Method of sealing electronic parts |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0435091A2 (en) * | 1989-12-26 | 1991-07-03 | Motorola, Inc. | Isothermal injection molding process |
| JPH05226396A (ja) * | 1992-02-10 | 1993-09-03 | Nec Corp | 樹脂モールド型半導体装置の製造方法 |
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