[发明专利]树脂压模及用其制造半导体器件的方法

说明书

本发明涉及半导体器件模压树脂封装中用的树脂压模，和用这种树脂压模制造半导体器件的方法。本发明特别涉及用高流动性液体热固性树脂作封装树脂的半导体器件的制造方法和该制造方法用的树脂压模。

通常用以下几种方法对半导体器件进行树脂封装，(1)铸塑，(2)传递模塑，(3)注射模塑。

(1)铸塑，该方法包括：把液体热固性树脂浇注成PPS(聚苯硫)，TPX(光学透明塑料)等的固化铸件；安装半导体器件和插入连线焊接(Wire-bonded)的引线架；在炉子中对该复合体加热。

(2)传递模塑，在该方法中，在热固性树脂反应中途中止后使用称作“B级树脂”的树脂，在模塑时对该树脂加热加压使其变成液体，将该液体浇注成热压件，之后，使其热固化。

(3)注射模塑，该方法主要是用热塑性树脂作封装材料。把在高压下的液体封装材料浇注成热压件，之后将它冷却。

通常，注射模塑法只用于热塑性树脂。但是，已开发出的反应速率更快的液体热固性树脂，也可以用液体热固性树脂进行注射模塑法。

但是，所述的常规方法有以下缺点。

(1)铸塑法用于对目前用作封装树脂的主要材料的环氧树脂模塑时，要使环氧树脂进行加成聚合(polyaddition)反应需要很长的固化时间，这一步骤就降低了生产效率。近来，已研究出固化时间较短的原子团反应(radical reaction)型树脂。但是，这类树脂固化收缩会造成很重要的塌陷，因此，这种树脂无实用性。

(2)由于传递模塑法用“B级树脂”，即热固性树脂的反应中途中止后的树脂，这种树脂要储存在冷冻状态中，因此，运输和储存的费用增大。这种树脂还要长的固化时间来进行加成聚合反应。

(3)注射模塑法由于用热塑性树脂封装半导体器件时，所用的高树脂注射压力会使半导体器件与引线架进行了连线焊接的连线断裂。为了防止出现该缺陷，日本专利申请公开4-40870提出一种方法，该方法中，首先进行低压注射制成保护连线的树脂，之后进行真正的外形模压。但是，所提出的方法要考虑到模压的时间周期。而且要用大量的压模，因此，该方法不能用于生产线的批量生产中。而且，半导体器件封装树脂要求有高的耐热性和高的耐潮性，由于透明热塑性树脂的特性决定它不能用作半导体器件的封装树脂。

另一方面，当注射模塑法用于用液体热固性树脂封装半导体器件时，通过使树脂粘到连线上并进行所称的“预浸固化法”固化树脂，可保护连线。但是，按该方法，由于在高注射压力下注射树脂，由于压模的热量，因此树脂粘度降低。结果，可从压模的分模面泄漏树脂而形成毛边。

按本发明的树脂压模包括：模腔；树脂注入口，要固化的液体树脂经注入口注入模腔；排气孔，树脂注射过程中空气经它释放到树脂压模的外部空间中，排气孔设在相对于模腔的与树脂注入口相对的一边上。

本发明的一个实施例中，树脂是热固性树脂，排气孔的间隔大小是，当树脂压模加热到热固性树脂的固化温度或该温度以上时，空气能释放到树脂压模的外部空间去，但是，树脂固化并留在树脂压模中。

本发明的另一实施例中，排气孔的间隔大小是，树脂在其重量所加的压力附近的压力下可使树脂流动。

本发明的又一实施例中，排气孔的间隔大小是，填入模腔中的树脂把空气挤出排气孔，在排气孔中树脂固化，树脂不会从排气孔泄漏到树脂压模的外面去。

本发明的又一实施例中，树脂是热固性树脂；在注射树脂的过程中树脂压模加热到热固性树脂的固化温度或该温度以上时，树脂注入口的至少一部分呈打开状态。

按本发明的半导体器件的制造方法包括以下步骤：半导体器件放入树脂压模的模腔中，在等于或大于热固性树脂的重量产生的压力和等于或小于2kg/cm²的压力下，经树脂压模的树脂注入口和浇口，从树脂注射喷嘴把热固性树脂注入模腔中，并固化热固性树脂，把半导体器件封装在热固性树脂中。

本发明的又一个实施例中，热固性树脂的注射步骤包括把热固性树脂的粘度降低到3000cps或以下，在等于或高于热固性树脂的重量产生的压力和等于或小于2kg/cm²的压力下，热固性树脂能通过浇口。

本发明的另一实施例中，热固性树脂的注射步骤包括注射热固性树脂同时把树脂压模加热到热固性树脂的固化温度或该温度以上。

本发明的另一实施例中，热固性树脂的注射步骤包括注射热固性树脂同时使树脂压模温度保持在热固性树脂的固化温度以下；热固性树脂的固化步骤包括把树脂压模加热到热固性树脂的固化温度或该温度以上。