JP2001062839A - 成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の破損やバリの発生のおそれなく、基板
の片面に成形を行なうことができる成形装置を提供す
る。 【解決手段】 キャビティ型２と基板保持型３の間に、
基板４の片面をキャビティ用凹所１に対向させた状態で
セットし、キャビティ用凹所１に成形材料を注入成形す
る成形装置に関する。キャビティ型２に近接離間するよ
う基板保持型３に取り付けられ、スプリング９で付勢さ
れたクランプ型８と、押さえ板１０にスライド体１１を
突設して形成され、スライド体１１をクランプ型８に貫
通して挿通すると共に押さえ板１０を凹部６内に収容し
た状態で、キャビティ型２に近接離間するようクランプ
型８に取り付けられた押さえ型１２を具備する。そして
キャビティ用凹所１の周縁部とクランプ型８との間に基
板４をクランプし、押さえ型１２のスライド体１１の先
端を基板保持型３に形成した当接面１４に当接させると
共に押さえ板１０を基板４に当接させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板の片面に半導
体を封止する際に用いられる、片面成形用の成形装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】基板４の片面にＩＣチップなどの半導体
チップ２１を実装し、図５のように、基板４の片面に成
形材料５を成形して半導体チップ２１を封止することに
よって、半導体装置を製造することができる。このよう
に基板４の片面に封止成形などの成形を行なうにあたっ
て、従来から図６のような成形装置が用いられている。

【０００３】図６において２は下面にキャビティ用凹所
１を設けたキャビティ型、３はキャビティ型２の下側に
対向配置された基板保持型３であり、基板保持型３には
上面に開口する格納用凹部２２が形成してある。この格
納用凹部２２内にはクランプ型８が上下動自在に配置し
てあり、クランプ型８はスプリング９によって上方へ弾
撥付勢してある。また基板保持型３及びクランプ型８を
通して突き出しピン１５が設けてある。

【０００４】上記の図６の成形装置を用いて基板４の片
面に成形を行なうにあたっては、図６（ａ）のように基
板４をクランプ型８の上に載置した後、キャビティ型２
と基板保持型３を型締めする。このように型締めする
と、図６（ｂ）のように、基板４の周部はスプリング９
のばね力でキャビティ用凹所１の周縁部においてキャビ
ティ型２とクランプ型８の間にクランプされる。そして
キャビティ用凹所１内に封止用成形材料などの成形材料
５を注入することによって、基板４の片面に成形材料５
を成形することができるのである。このように成形が完
了すると、キャビティ型２と基板保持型３を型開きし、
突き出しピン１５を上動させて基板４をこの突き出しピ
ン１５の先端で突き上げることによって、成形材料５を
片面に成形した基板４を脱型することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そして上記のように成
形を行なうにあたって、キャビティ用凹所１に成形材料
５を注入する際の注入圧力が基板４を介してクランプ型
８に作用することになり、図７に示すように、基板４を
キャビティ型２とクランプ型８の間にクランプする圧力
は、成形材料５の注入圧力によって低下することなる。

【０００６】従って、ばね力が弱いスプリング９を用い
ると、成形材料５の注入圧力でスプリング９が圧縮変形
してクランプ型８が下動し、基板４とキャビティ型２と
の間に隙間が生じて、この隙間からキャビティ用凹所１
内の成形材料５が漏れてバリが発生するおそれがある。

【０００７】そこで、この成形材料５の注入圧力を見込
んでばね力の強いスプリング９を用いることが行なわれ
ている。しかし、このようにばね力の強いスプリング９
を用いると、キャビティ型２と基板保持型３を型締めを
した後、キャビティ用凹所１に成形材料５を注入するま
での間は、図７にみられるように、スプリング９の強い
ばね力がそのまま基板４をキャビティ型２とクランプ型
８の間にクランプする力として作用し、この高いクラン
プ力で基板４に破損が生じるおそれがあった。特に基板
４としてセラミック基板のような脆いものを用いる場合
には、このような破損が発生し易くなるものであった。

【０００８】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、基板の破損やバリの発生のおそれなく、基板の片
面に成形を行なうことができる成形装置を提供すること
を目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る成形装置
は、キャビティ用凹所１を設けたキャビティ型２と、こ
のキャビティ型２に対向配置された基板保持型３とを具
備し、型締めしたキャビティ型２と基板保持型３との間
に基板４を、基板４の片面をキャビティ用凹所１に対向
させると共に基板４の周部をキャビティ用凹所１の周縁
部に密着させた状態でセットし、キャビティ型２のキャ
ビティ用凹所１に成形材料５を注入することによって、
基板４の片面に成形材料５を成形するようにした成形装
置において、キャビティ型２側の面に凹部６を設けると
共に凹部６の底面からキャビティ型２と反対側の面に貫
通する貫通孔７を設けて形成され、キャビティ型２に対
して近接離間する方向で移動自在に基板保持型３に取り
付けられたクランプ型８と、クランプ型８をキャビティ
型２に近接する方向に付勢するスプリング９と、押さえ
板１０の背面にスライド体１１を突設して形成され、ス
ライド体１１を貫通孔７にスライド自在に貫通して挿通
すると共に押さえ板１０を凹部６内に収容した状態で、
キャビティ型２に対して近接離間する方向で移動自在に
クランプ型８に取り付けられた押さえ型１２と、押さえ
型１２をキャビティ型２から離間する方向に付勢するス
プリング１３とを具備し、キャビティ型２と基板保持型
３とを型締めすることによって、キャビティ用凹所１の
周縁部とクランプ型８との間に基板４の周部をクランプ
し、且つ、押さえ型１２のスライド体１１の先端を基板
保持型３に形成した当接面１４に当接させると共に押さ
え板１０を基板４に当接させるようにして成ることを特
徴とするものである。

【００１０】また請求項２の発明は、スライド体１１の
先端を押圧して押さえ型１２をキャビティ型２の側へ移
動させることによって、押さえ板１０で基板４を突き出
すための突き出しピン１５を具備して成ることを特徴と
するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。

【００１２】図１は本発明の実施の形態の一例を示すも
のであり、２は下面のパーティング面に開口させてキャ
ビティ用凹所１を設けたキャビティ型、３はキャビティ
型２の下側に対向配置された基板保持型３である。基板
保持型３にはキャビティ型２のキャビティ用凹所１に対
向する位置において、上面のパーティング面に開口する
格納用凹部２２が形成してある。

【００１３】この格納用凹部２２内にはクランプ型８が
上下動自在、すなわちキャビティ型２に対して近接離間
する方向に格納して配置してある。格納用凹部２２の開
口内周面には受け用突部２４が突設してあり、またクラ
ンプ型８の下部の外周面には係止用突部２５が突設して
ある。クランプ型８その下面と格納用凹部２２の底面の
間に設けたスプリング９によって上方へ弾撥付勢してあ
るが、受け用突部２４に係止用突部２５が係止されるこ
とによって、クランプ型８はこれ以上は上動しないよう
にしてある。クランプ型８はその上限の上動位置におい
ても、その上面が基板保持型３の上面からやや引っ込む
ようにして、基板保持用凹所２６が形成されるようにし
てある。この基板保持用凹所２６の深さ寸法は基板４の
厚みより小さくなるように設定してある。クランプ型８
はその上面の外形の大きさを、キャビティ用凹所１の開
口の大きさよりも大きく形成してあり、クランプ型８の
上面の中央部にはキャビティ用凹所１の開口の大きさよ
りも小さく開口する凹部６が凹設してある。またクラン
プ型８には、凹部６の底面の中央部とクランプ型８の下
面で開口する貫通孔７が設けてある。

【００１４】押さえ型１２は押さえ板１０の下面にロッ
ド状のスライド体１１を突設して形成されるものであ
り、押さえ板１０の外形寸法はクランプ型８の凹部６の
開口の大きさとほぼ等しく形成してある。また押さえ板
１０の厚み寸法は凹部６の深さよりもやや小さく形成し
てある。そしてスライド体１１を貫通孔７にスライド自
在に挿通すると共に押さえ板１０を凹部６内に収容し
て、押さえ型１２をクランプ型８に上下方向、すなわち
キャビティ型２に対して近接離間する方向に移動自在に
取り付けてある。スライド体１１は先部がクランプ型８
の下面から下方へ突出させてあり、スライド体１１の先
部の外周に張り出して設けた鍔片２７とクランプ型８の
下面の間に設けたスプリング１３によって、押さえ型１
２を下方へ弾撥付勢してある。スプリング１３による弾
撥付勢で押さえ板１０が凹部６の底面に当接している状
態で、クランプ型８に対して押さえ型１２は下限の下動
位置にあるが、この状態では押さえ板１０の上面、すな
わちキャビティ型２の側の面は、クランプ型８の上面よ
りも若干引っ込んでいる。

【００１５】また、図１のように、クランプ型８が上限
位置に上動していると共にクランプ型８に対して押さえ
型１２が下限位置に下動している状態では、押さえ型１
２のスライド体１１の下端の先端は、基板保持型３の格
納用凹部２２の底面の中央部に対して、若干の隙間を介
して対向している。このスライド体１１の先端が対向す
る格納用凹部２２の底面が当接面１４となるものであ
り、この当接面１４に開口するように、スライド体１１
の先端の外径より内径が小さい突き出し用貫通孔２８が
基板保持型３に形成してあり、この突き出し用貫通孔２
８に突き出しピン１５が上下方向に移動自在に挿着して
ある。

【００１６】上記のように形成される成形装置を用いて
基板４の片面に成形を行なうにあたっては、まず、キャ
ビティ型２と基板保持型３とを開いた状態で、図１のよ
うに、基板保持型３のクランプ型８の上面の基板保持用
凹所２６に基板４を載置する。基板４としては、セラミ
ック基板やその他、金属製リードフレームなどを用いる
ことができる。このとき、基板４の上面は基板保持型３
の上面（パーティング面）より突出している。

【００１７】次に、キャビティ型２と基板保持型３を型
締めしてパーティング面同士を密接させると、図２
（ａ）に示すように、基板４の周部の上面にキャビティ
型２のキャビティ用凹所１の周縁部下面が当接し、クラ
ンプ型８は基板４を介してキャビティ型２によって押圧
され、基板４が基板保持型３の上面から突出する寸法
分、スプリング９を圧縮させて下方へ移動する。このよ
うにして、基板４の表面にキャビティ用凹所１を対向さ
せた状態で、基板４の周部をキャビティ型２とクランプ
型８の間にクランプし、基板４をキャビティ型２と基板
保持型３との間にセットすることができる。このとき、
押さえ型１２はクランプ型８と一体化しているので、ク
ランプ型８が下動するのに従って押さえ型１２も下動す
るが、押さえ型１２のスライド体１１の先端が基板保持
型３の当接面１４に当接することによって、押さえ型１
２の下動は規制され、これ以上は下動しない。従って、
クランプ型８がさらに下動すると、押さえ型１２はスプ
リング１３を圧縮させて、クランプ型８に対して相対的
に上動することになる。そしてキャビティ型２と基板保
持型３の型締めが完了して基板４の周部をキャビティ型
２とクランプ型８の間にクランプさせた時点では、図２
（ａ）に示すように、押さえ型１２の押さえ板１０の表
面が、基板４の背面に当接するようにしてある。すなわ
ち、押さえ型１２は、押さえ板１０のキャビティ型２側
の面からスライド体１１の先端面までの長さが、基板保
持型３のパーティング面から当接面１４までの垂直距離
から基板４の厚みを引いた数値になるように、その寸法
が設定されているものである。

【００１８】このようにしてキャビティ型２と基板保持
型３を型締めした後、キャビティ用凹所１内に封止用樹
脂の成形材料５を図２（ｂ）のように注入する。このよ
うに成形材料５をキャビティ用凹所１に注入することに
よって、注入圧力が基板４に作用するが、基板４の背面
には押さえ型１２の押さえ板１０が当接していると共に
押さえ型１２のスライド体１１の先端は基板保持型３の
当接面１４に当接しており、基板４に作用するこの注入
圧力は押さえ型１２を介して基板保持型３の当接面１４
で受けられることになる。従って注入圧力はクランプ型
８に押圧力として作用することがなく、図４に示すよう
に、注入圧力によってクランプ型８による基板４のクラ
ンプ力は影響を受けず、変化しない。このために、クラ
ンプ型８を弾撥付勢するスプリング９として、成形材料
５の注入圧力を見込んでばね力の強いスプリング９を用
いる必要がなくなり、ばね力が弱いスプリング９を用い
ても、成形材料５を注入する際にもスプリング９のばね
力がそのまま基板４をキャビティ型２とクランプ型８の
間にクランプする力として作用し、基板４とキャビティ
型２との間の隙間からキャビティ用凹所１内の成形材料
５が漏れることを防ぐことができ、バリが発生するよう
なことを防止できるものである。そしてこのようにクラ
ンプ型８を弾撥付勢するスプリング９としてばね力が弱
いスプリング９を用いることができるので、基板４に高
いクランプ力が作用することがなくなり、基板４に破損
が生じることがなくなるものである。特に基板４として
セラミック基板のような脆いものを用いる場合にも、破
損が発生することを防ぐことができるものである。

【００１９】上記のようにキャビティ用凹所１に成形材
料５を注入して基板４の片面に封止成形を行なった後、
キャビティ型２と基板保持型３を型開きし、成形材料５
を成形した基板４を基板保持型３から突き出して脱型す
る。このように基板４を突き出すにあたっては、図３に
示すように、突き出しピン１５を上動駆動させることに
よって、突き出しピン１５の先部を格納用凹部２２内に
突出させ、突き出しピン１５の先端でスライド体１１を
押さえてスプリング１３を圧縮させながら押さえ型１２
を上動させる。このように押さえ型１２を上動させるこ
とによって、押さえ板１０で基板４の背面を押上げ、成
形材料５を成形した基板４を突き出すことができるので
ある。

【００２０】ここで、従来の図６の場合には、突き出し
ピン１５の先端が直接、基板４の背面に当接しており、
基板４を突き出しピン１５で押圧する際の応力が、突き
出しピン１５の先端の狭い面積に集中し、基板４を突き
出す際に基板４に割れが発生し易いが、本発明では、突
き出しピン１５は基板４には当接せず、突き出しピン１
５の先端より広い面積に形成される押さえ板１０で基板
４を突き出すことができ、基板４を押圧する際の応力は
広い面積に分散して集中せず、基板４を突き出す際に基
板４に割れが発生するようなことがなくなるものであ
る。

【００２１】

【発明の効果】上記のように本発明は、キャビティ用凹
所を設けたキャビティ型と、このキャビティ型に対向配
置された基板保持型とを具備し、型締めしたキャビティ
型と基板保持型との間に基板を、基板の片面をキャビテ
ィ用凹所に対向させると共に基板の周部をキャビティ用
凹所の周縁部に密着させた状態でセットし、キャビティ
型のキャビティ用凹所に成形材料を注入することによっ
て、基板の片面に成形材料を成形するようにした成形装
置において、キャビティ型側の面に凹部を設けると共に
凹部の底面からキャビティ型と反対側の面に貫通する貫
通孔を設けて形成され、キャビティ型に対して近接離間
する方向で移動自在に基板保持型に取り付けられたクラ
ンプ型と、クランプ型をキャビティ型に近接する方向に
付勢するスプリングと、押さえ板の背面にスライド体を
突設して形成され、スライド体を貫通孔にスライド自在
に貫通して挿通すると共に押さえ板を凹部内に収容した
状態で、キャビティ型に対して近接離間する方向で移動
自在にクランプ型に取り付けられた押さえ型と、押さえ
型をキャビティ型から離間する方向に付勢するスプリン
グとを具備し、キャビティ型と基板保持型とを型締めす
ることによって、キャビティ用凹所の周縁部とクランプ
型との間に基板の周部をクランプし、且つ、押さえ型の
スライド体の先端を基板保持型に形成した当接面に当接
させると共に押さえ板を基板に当接させるようにしたの
で、成形材料をキャビティ用凹所に注入する際の注入圧
力は、押さえ型を介して基板保持型の当接面で受けら
れ、注入圧力はクランプ型に押圧力として作用すること
がないものであり、クランプ型を弾撥付勢するスプリン
グとして、成形材料の注入圧力を見込んでばね力の強い
スプリングを用いる必要がなくなり、基板の破損やバリ
の発生のおそれなく、基板の片面に成形を行なうことが
できるものである。

【００２２】また請求項２の発明は、スライド体の先端
を押圧して押さえ型をキャビティ型の側へ移動させるこ
とによって、押さえ板で基板を突き出すための突き出し
ピンを具備するので、突き出しピンの先端より広い面積
に形成される押さえ板で基板を突き出すことができ、基
板を突き出す際に基板に応力が集中して割れが発生する
ことを防ぐことができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示す断面図であ
る。

【図２】（ａ）は同上の型締めの状態の断面図、（ｂ）
は同上の成形の状態の断面図である。

【図３】同上の型開きの状態の断面図である。

【図４】同上の基板のクランプ圧力及び成形材料の注入
圧力と時間との関係を示すグラフである。

【図５】基板の片面に半導体チップを封止した半導体装
置の断面図である。

【図６】従来を示すものであり、（ａ），（ｂ）はそれ
ぞれ断面図である。

【図７】同上の基板のクランプ圧力及び成形材料の注入
圧力と時間との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ キャビティ凹所 ２ キャビティ型 ３ 基板保持型 ４ 基板 ５ 成形材料 ６ 凹部 ７ 貫通孔 ８ クランプ型 ９ スプリング １０ 押さえ板 １１ スライド体 １２ 押さえ型 １３ スプリング １４ 当接面 １５ 突き出しピン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャビティ用凹所を設けたキャビティ型
   と、このキャビティ型に対向配置された基板保持型とを
   具備し、型締めしたキャビティ型と基板保持型との間に
   基板を、基板の片面をキャビティ用凹所に対向させると
   共に基板の周部をキャビティ凹所の周縁部に密着させた
   状態でセットし、キャビティ型のキャビティ用凹所に成
   形材料を注入することによって、基板の片面に成形材料
   を成形するようにした成形装置において、キャビティ型
   側の面に凹部を設けると共に凹部の底面からキャビティ
   型と反対側の面に貫通する貫通孔を設けて形成され、キ
   ャビティ型に対して近接離間する方向で移動自在に基板
   保持型に取り付けられたクランプ型と、クランプ型をキ
   ャビティ型に近接する方向に付勢するスプリングと、押
   さえ板の背面にスライド体を突設して形成され、スライ
   ド体を貫通孔にスライド自在に貫通して挿通すると共に
   押さえ板を凹部内に収容した状態で、キャビティ型に対
   して近接離間する方向で移動自在にクランプ型に取り付
   けられた押さえ型と、押さえ型をキャビティ型から離間
   する方向に付勢するスプリングとを具備し、キャビティ
   型と基板保持型とを型締めすることによって、キャビテ
   ィ用凹所の周縁部とクランプ型との間に基板の周部をク
   ランプし、且つ、押さえ型のスライド体の先端を基板保
   持型に形成した当接面に当接させると共に押さえ板を基
   板に当接させるようにして成ることを特徴とする成形装
   置。
2. 【請求項２】 スライド体の先端を押圧して押さえ型を
   キャビティ型の側へ移動させることによって、押さえ板
   で基板を突き出すための突き出しピンを具備して成るこ
   とを特徴とする請求項１に記載の成形装置。