模塑方法与模塑设备技术

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。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术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，本专利技术涉及一项技术，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系统—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插入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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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专利技术有代表性的一个例子的概要。根据本专利技术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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 1995-4-26 101833/95;JP 1995-8-31 224245/95;JP 11.一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插入到形成于所述下部模中的树脂片插入部内；(c)将所述芯片—引线复合件置...

【专利技术属性】
技术研发人员：清水猛，高津健司，田克弘，中西正树，木胜重，松永昌，中宽，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，日立东京电子株式会社，日立东京电子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]