JP2000058570A - 半導体樹脂封止用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、半導体樹脂封止用金型の熱応力に起
因する反り変形を抑制することにより、樹脂バリ発生等
の問題を解決し、多大な時間を要する金型調整が不要と
なる半導体樹脂封止用金型を提供することにある。 【解決手段】本発明の半導体樹脂封止用金型は、キャビ
ティブロック１１とベースとは複数個のボルト１４ａ、
１４ｂ、１４ｃで機械的に固定され、ベースを各ボルト
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ毎に独立した複数個のベース１
３ａ、１３ｂ、１３ｃに分割することにより、キャビテ
ィブロック１１とベース１３との間に生じる熱応力に起
因する反り変形を抑制していることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体樹脂封止用
金型の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体樹脂封止は、図３に示すように、
樹脂封止用のキャビティ３３を有する上型３２と下型３
１とよりなる金型３０が使用されている。まず、図３
（ａ）に示すように、下型３１のキャビティ３３上に封
止しようとする半導体素子のリードフレーム３４を配置
し、この後、下型３１は上型３２をかぶせて図３（ｂ）
に示すような状態とする。次に、樹脂タブレット３５を
ポット内に置き、加熱溶融してプランジャ３６で加圧し
て図３（ｃ）に示すように、溶融した樹脂が通路（ラン
ナー）３７を通ってキャビティ３３に注入しモールドを
行う。

【０００３】このような樹脂封止のために金型の下型と
して使用される部分は、ベース上に設置される必要があ
る。しかしながら、金型は高温に加熱されるため、その
熱がベースに逃げると熱効率が悪くなる。

【０００４】そのため、従来の半導体樹脂封止用金型
は、図２に示すように、下側の金型部分（以下キャビテ
ィブロックと称す）２１は、断熱板２２を介してベース
２３に取り付けられている。このキャビティブロック２
１の上部には樹脂を注入する成形部である複数のキャビ
ティ２１ａが設けられ、またキャビティブロック２１内
にはこのキャビティブロック２１を昇温するためのヒー
タ２１ｂが設けられている。キャビティブロック２１の
底面は断熱板２２を介してベース２３に固定されてい
る。断熱板２２はキャビティブロック２１からベース２
３へ伝導される熱を減少させて、キャビティ２１ａを短
時間で効率よく昇温させる作用を有している。このベー
ス２３とキャビティブロック２１とはボルト２４ａ、２
４ｂ、２４ｃで締結され、一体構造に組み立てられてい
る。また、ベース２３は図示しない成形機へ取り付けら
れている。

【０００５】このような半導体樹脂封止用金型は、一般
にキャビティブロック２１のヒータ２１ｂによってキャ
ビティ２１ａを１８０℃程度に昇温して使用する。この
とき、ベース２３の温度はキャビティブロック２１とベ
ース２３との間に設けた断熱板２２の効果により、キャ
ビティブロック２１より数十℃低くなる。そのため、キ
ャビティブロック２１とベース２３との間に温度差が生
じ、キャビティブロック２１とベース２３の水平方向の
熱膨張による長さの変化に相違が生じる。しかしなが
ら、このキャビティブロック２１とベース２３とは一体
に結合するために、前述のようにボルト２４ａ、２４
ｂ、２４ｃで強固に締結されている。そのため、温度差
による熱膨張量の差が生じると、ボルト２４ａとボルト
２４ｂ、ボルト２４ｂとボルト２４ｃとの間等で自由膨
張が拘束され熱応力が発生する。この熱応力によって、
半導体樹脂封止用金型はキャビティブロック２１のパー
ティング面側では、図示破線で示すように凸型の反り変
形が生じ、キャビティ２１ａの平面度が悪化する。キャ
ビティ２１ａの平面度が悪化すると、パーティング面に
おいて上型との型当たりに不均一が生じ、上型と下型と
の間に隙間が生じる。この隙間に樹脂が流入すると成形
品に樹脂バリが発生する等の問題が起こる。また、樹脂
バリ等の問題を金型の調整で解決しようとすると、構成
部品に再加工や組み立ての繰り返しに多大な時間を要す
るという問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上説明してきたよう
に、従来の半導体樹脂封止用金型は、昇温時に熱応力に
起因する反り変形が生じるため、成形品に樹脂バリが発
生する等の問題がある。本発明は上記課題を解決するた
めになされたものであり、その目的とするところは、半
導体樹脂封止用金型の熱応力に起因する反り変形を抑制
することにより、樹脂バリ発生等の問題を解決し、多大
な時間を要する金型調整を不要とし得る半導体樹脂封止
用金型を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
前記目的を達成するために、樹脂封止すべき半導体素子
を配置する複数のキャビティを加熱する熱源を有したブ
ロックと、このブロックを断熱材を介して支持している
支持部材とを備えた半導体樹脂封止用金型であって、前
記ブロックと前記支持部材とは複数個の結合点で機械的
に固定され、前記ブロックもしくは前記支持部材の何れ
か一方はこれら機械的固定点を少なくとも１つを含むよ
うに分割されていることを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に図面
を参照して説明する。図１は、本発明の半導体樹脂封止
用金型を示している。キャビティブロック１１の上面に
は、樹脂を注入する成形部としての複数のキャビティ１
１ａが設けられ、キャビティブロック１１の内部には、
キャビティブロック１１を昇温するためのヒータ１１ｂ
が設けられている。キャビティブロック１１の底面には
キャビティ１１ａを短時間で効率よく昇温するための断
熱板１２が設けられ、この断熱板１２には図示しない成
形機へ取り付けるための支持部材としてのベース１３
ａ、１３ｂ、１３ｃが設けられている。各ベース１３
ａ、１３ｂ、１３ｃとキャビティブロック１１とは、例
えばボルト１４ａ、１４ｂ、１４ｃで締結され、組み立
てられている。

【０００９】このように、本発明の半導体樹脂封止用金
型では、ベースを各ボルト１４ａ、１４ｂ、１４ｃ毎に
独立した複数個のベース１３ａ、１３ｂ、１３ｃに分割
している。このため、昇温時にキャビティブロック１１
とベース１３ａ、１３ｂ、１３ｃとに温度差による熱膨
張量の差が生じても、キャビティブロック１１と各ベー
ス１３ａ、１３ｂ、１３ｃとは独立して自由に熱膨張を
行うことが可能である。したがって、ボルト１４ａとボ
ルト１４ｂとの間での自由膨張が拘束されないため、こ
れに起因する熱応力が発生せず金型の反り変形を防止で
きる。

【００１０】なお、本発明は、前記実施形態に限定され
るものではない。例えば、ベースの分割は、必ず各ボル
ト毎に１つのベース部分にする必要はなく、熱膨張差に
より生じた反りを吸収可能な部分毎に分割すればよい。
したがって、例えばボルト間の距離が短い場合、１つの
分割部分が複数のボルトを含むこともある。さらに、分
割が困難な場合には、ボルト１４ａとボルト１４ｂの間
にスリットを入れたり、部分的に肉厚を薄くする等の形
状にしても、熱応力は緩和され、反り変形の抑制に同様
な効果が得られる。

【００１１】また、上記実施形態と反対にベースを一体
のままとして金型を分割することも考えられる。しかし
ながら、この場合には各キャビティに樹脂を導くランナ
ーの構造等について考慮する必要がある。

【００１２】また、上記実施形態ではキャビティとヒー
タとを同一のキャビティブロック内に配置し、このヒー
タでキャビティを加熱したが、これに限らず、キャビテ
ィの加熱は熱源を具備した別部品で間接的に行ってもよ
い。その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、
種々変形して実施することが可能である。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、金
型のブロックもしくは支持部材の一方を機械的固定点の
少なくとも１部の間で分割することにより反り変形を抑
制でき、樹脂バリ等の成形品質問題や金型調整の時間的
な問題を解決することが可能な半導体樹脂封止用金型を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる半導体樹脂封止用金型の断面
図。

【図２】従来技術による半導体樹脂封止用金型の断面
図。

【図３】半導体樹脂封止用金型のモールド工程を示す断
面図。

【符号の説明】

１１…キャビティブロック、 １１ａ…キャビティ、 １１ｂ…ヒータ、 １２…断熱板、 １３ａ、１３ｂ、１３ｃ…ベース、 １４ａ、１４ｂ、１４ｃ…ボルト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂封止すべき半導体素子を配置する複
   数のキャビティを加熱する熱源を有したブロックと、こ
   のブロックを断熱材を介して支持している支持部材とを
   備えた半導体樹脂封止用金型であって、 前記ブロックと前記支持部材とは複数個の結合点で機械
   的に固定され、 前記ブロックもしくは前記支持部材の何れか一方はこれ
   ら機械的固定点を少なくとも１つを含むように分割され
   ていることを特徴とする半導体樹脂封止用金型。