JP2001129833A - 成形金型及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

成形金型及び半導体装置の製造方法

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JP2001129833A
JP2001129833A JP31531199A JP31531199A JP2001129833A JP 2001129833 A JP2001129833 A JP 2001129833A JP 31531199 A JP31531199 A JP 31531199A JP 31531199 A JP31531199 A JP 31531199A JP 2001129833 A JP2001129833 A JP 2001129833A
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ring
die
cavity
mold
decompression
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Shin Kurosawa
伸 黒澤
Akira Sukai
晃 須貝
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Oki Electric Industry Co Ltd
Miyagi Oki Electric Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Miyagi Oki Electric Co Ltd
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S425/00—Plastic article or earthenware shaping or treating: apparatus
    • Y10S425/047—Seal ring

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形金型のキャビティ内の減圧構造が十分で
ないという問題があった。 【解決手段】 上金型と下金型の内、一方の金型にその
金型パーティング面３４より低い位置にＯリング３２を
取り付け、他方の金型にその金型パーティング面３４よ
り高い位置にＯリング３２に対応してＯリング接触用凸
部３８を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造に
使用する成形金型及びそれを使用した半導体装置の製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体素子を合成樹脂例えば熱硬
化性樹脂で封止する場合、表面ボイド、内部ボイドによ
る製品不良が発生することがある。その対策として、モ
ールド金型のモールドチェイスユニットを減圧（真空を
含む、以下同じ）可能な構造にすることが実施されてい
る。
【０００３】図８は従来の成形金型を示す図で、右半分
のみを断面にして示している。
【０００４】成形金型は上金型１と下金型２とで構成さ
れ、上金型１は、中央部にカルブロック１１、その両外
側にキャビティブロック１２を配置し、それらをキャビ
ティホルダ１３に組込んだいわゆるモールドチェイスユ
ニット等で構成されている。
【０００５】チェイスユニットはエジェクタプレート１
４とサポートピン１５によって支持され、更に成形した
後の製品を取り出すためのエジェクタピン１６が各キャ
ビティ毎に設けられている。
【０００６】カルブロック１１にはカル１７が形成さ
れ、キャビティブロック１２にはキャビティ１８が複数
個形成され、その外側に減圧構造にするためのＯリング
１９が取り付けられている。
【０００７】下金型２は、中央部にポットブロック２
１、その両外側にキャビティブロック２２を配置し、そ
れらをキャビティホルダ２３に組込んだモールドチェイ
スユニット等で構成されている。
【０００８】チェイスユニットはエジェクタプレート２
４とサポートピン２５によって支持され、更にエジェク
タピン２６が設けられている。
【０００９】ポットブロック２１にはポット２７が形成
され、キャビティブロック２２にはキャビティ２８が複
数個形成されている。
【００１０】上金型１と下金型２をクランプすると、Ｏ
リング１９が下金型２のパーティング面と接触してモー
ルドチェイスを減圧構造にしている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造では、モールドチェイス特にキャビティ内の減
圧構造が十分でないという問題があり、その原因として
次のようなことが想定される。
【００１２】１．成形後、クリーナが金型の表面をブラ
シでこすって樹脂かすを除去する際、Ｏリングにも当た
ってしまうため、Ｏリングが摩耗、破損してしまい、エ
アリークにより不十分な減圧成形になってしまう。
【００１３】２．エジェクタピン周りからのエアリーク
によりキャビティ内の負圧を目的の値に維持できない。
【００１４】３．上金型又は下金型に１個の減圧用ポー
トをあけ、そこから真空引きを行い、クランプしたとき
の面圧逃げ部からキャビティ内を負圧にするが、減圧ポ
ートの位置及び面圧逃げ部におけるエアの経路の断面積
の影響で、複数のキャビティの内部をバランス良く目的
の値の負圧にすることができない。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するためになされたものであるが、原因の一つを解決
しただけでも成形金型を実用に耐える減圧構造にするこ
とができる。
【００１６】そこで、第１の手段として、一方の金型
に、その金型パーティング面より低い位置にＯリングを
取り付け、他方の金型に、その金型パーティング面より
高い位置にＯリングに対応してＯリング接触用凸部を設
けたものである。
【００１７】第２の手段としては、エジェクタピンをシ
ールするようにＯリングを取り付け、又はエジェクタピ
ンに円盤状の突起を設けて突起とキャビティホルダの間
にＯリングを取り付けたものである。
【００１８】第３の手段としては、一方の金型に、いず
れかの減圧用ポートから最も遠いキャビティまでの距離
を最小にするように複数の減圧用ポートを配置し、更に
減圧用ポートに連なる減圧経路用溝を設けたものであ
る。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施形態を
示す断面図であり、金型のＯリング取り付け部分だけを
図示したもので、（ａ）はクリーナのブラシがＯリング
に接触しないことを示しており、（ｂ）は金型をクラン
プした時の状態を示している。
【００２０】上金型の上キャビティブロック３１には、
シール材であるＯリング３２を取り付けるための溝３３
が従来より深く形成されており、Ｏリング３２は溝３３
にはめ込まれた時に、金型パーティング面３４より低い
位置に取り付けられる。
【００２１】そのため、Ｏリング３２はパーティング面
３４から外側に露出しないので、（ａ）に示すようにク
リーナ３５のブラシ３６が接触してこすることがない。
【００２２】下キャビティブロック３７には、Ｏリング
３２に対応して金型パーティング面３４より高い位置に
Ｏリング接触用凸部３８が設けられている。
【００２３】従って、（ｂ）のように金型をクランプし
た時にＯリング接触用凸部３８が溝３３内に入り、Ｏリ
ング３２と接触するので、Ｏリング３２のシール能力に
も問題はない。
【００２４】なお、Ｏリング３２を上キャビティブロッ
ク３１に、Ｏリング接触用凸部３８を下キャビティブロ
ック３７に設けたが、上下を逆にしても全く同様の作用
をする。
【００２５】以上のように、第１の実施形態によれば、
クリーナの動作時にブラシ３６がＯリング３２に接触し
ないので、Ｏリング３２の摩耗、破損が発生せず、減圧
構造を実現できる。
【００２６】図２は本発明の第２の実施形態を示す断面
図で、簡略にキャビティブロックの部分を示している。
【００２７】上金型の上キャビティブロック４１には、
金型パーティング面４２より低い位置にＯリング４３が
取り付けられ、下金型の下キャビティブロック４４に
は、金型パーティング面４２より高い位置にＯリング４
３に対応してＯリング接触用凸部４５が設けられてい
る。
【００２８】従って、クリーナの動作時にブラシがＯリ
ング４３に接触することはなく、また金型をクランプし
た時にはＯリング４３とＯリング接触用凸部４５が接触
するので、シール能力にも問題はない。
【００２９】以上のように、第２の実施形態によれば、
第１の実施形態と同等の効果を奏する。なお、Ｏリング
４３及びＯリング接触用凸部４５を上下逆の金型に設け
ても同様な効果がある。
【００３０】図３は本発明の第３の実施形態を示す断面
図で、第２の実施形態とは、Ｏリングの取り付け位置が
異なっている。
【００３１】上金型の上キャビティブロック５１には、
金型パーティング面５２より低い位置でかつ側面にＯリ
ング５３が取り付けられ、下金型の下キャビティブロッ
ク５４には、金型パーティング面５２より高い位置にＯ
リング５３に対応してＯリング接触用凸部５５が設けら
れている。
【００３２】従って、クリーナ動作時にブラシがＯリン
グ５３に接触することはなく、また金型をクランプした
時にはＯリング５３とＯリング接触用凸部５５が接触す
るので、シール能力にも問題はない。
【００３３】以上のように、第３の実施形態によれば、
第２の実施形態と同等の効果を奏する。なお、Ｏリング
５３及びＯリング接触用凸部５５を上下逆の金型に設け
ても同様である。
【００３４】図４は本発明の第４の実施形態を示す断面
図で、エジェクタピン周りを示している。
【００３５】上金型、下金型共に同様であるが、図は下
金型の例で、キャビティ６１を形成したキャビティブロ
ック６２はキャビティホルダ６３に組込まれている。
【００３６】エジェクタ６４はエジェクタプレート６５
部分に設置され、エジェクタ６４に駆動されるエジェク
タピン６６はキャビティブロック６２及びキャビティホ
ルダ６３を貫通してキャビティ６１に達しており、成形
時には下方向に移動していて、成形終了後、上方向に移
動し、図の位置になって成形製品を取り出すように構成
されている。
【００３７】キャビティブロック６２とキャビティホル
ダ６３の間にはエジェクタピン６６をシールするＯリン
グ６７が設けられている。Ｏリング６７はキャビティホ
ルダ６３に形成した凹部６８に収容されているが、キャ
ビティブロック６２に凹部６８を形成しても同じであ
る。
【００３８】以上のように、第４の実施形態によれば、
エジェクタピン６６をＯリング６７でシールしたので、
キャビティ６１と外部との隙間になっていたエジェクタ
ピン６６の周りを遮断してエアリークを防止することが
でき、キャビティ６１内の負圧を目的の値に維持するこ
とができる。
【００３９】図５は本発明の第５の実施形態を示す断面
図で、第４の実施形態とはシール方式が異なっている
が、同等の構成要素には同じ符号を付すことによって説
明を省略する。
【００４０】エジェクタ７１のエジェクタピン７２には
円盤状の突起７３が設けられ、キャビティホルダ６３に
形成された凹部７４内に突起７３とキャビティホルダ６
３の間でシールするようにＯリング７５が設けられてい
る。
【００４１】第４の実施形態では、エジェクタピン６６
をＯリング６７がシールしていたが、第５の実施形態
は、エジェクタピン７２の周囲にＯリング７５が設けら
れるが、突起７３とキャビティホルダ６３間をＯリング
７５でシールしており、いわゆる縦方向でのシール方式
である。
【００４２】エジェクタピン７２は、成形中は下降して
図の位置にあってシール状態になり、成形が終了して製
品を取り出す時に突起７３が凹部７４の中でキャビティ
ブロック６２の位置まで上昇する。
【００４３】以上のように、第５の実施形態によれば第
４の実施形態と同等の効果を奏する。
【００４４】図６は本発明の第６の実施形態を示す平面
図、図７は断面図で、上金型の例を示している。
【００４５】カル８１を形成したカルブロック８２を中
央部にして、複数のキャビティ８３を形成したキャビテ
ィブロック８４を両側に配置し、それらをキャビティホ
ルダ８５に組込んでいる。
【００４６】キャビティブロック８４にはシールのため
のＯリング８６が取り付けられ、その内側には上下の金
型をクランプした時に圧力を逃がすための面圧逃げ部８
７があり、更にその内側にキャビティ８３の周辺でかつ
減圧用ポート８８に連なる減圧経路用溝８９が設けられ
ている。
【００４７】減圧用ポート８８は従来と同様にキャビテ
ィブロック８４等に外部に貫通する穴をあけ、ポンプへ
接続して空気の真空引きを行うが、この実施形態の場合
は複数のキャビティ８３の配置を考慮してバランス良く
複数個設置する。
【００４８】図では減圧用ポート８８の位置を金型の中
央部、その数を２個で示しているが、減圧用ポート８８
の位置、個数はその限りではなく、金型中央部以外のバ
ランスのとれる位置ならどこでも構わない。
【００４９】バランス良く配置するということは、複数
の減圧用ポート８８の内いずれかの減圧用ポート８８か
ら最も遠いキャビティ８３までの距離を最小にするよう
に配置することを意味する。
【００５０】減圧経路用溝８９は減圧用ポート８８を通
して真空引きを行う際のエアの経路となるもので、深さ
は０．１〜１０ｍｍ程度が適当である。
【００５１】減圧経路用溝８９の位置、幅等は金型製品
により異なり、図では両側２本の溝を示しているが、キ
ャビティ８３を囲むように４辺に設置しても良い。
【００５２】キャビティ８３内を負圧にするには、外部
のポンプで減圧用ポート８８から真空引きを行って減圧
するが、減圧経路用溝８９が複数のキャビティ８３の周
辺に形成されているのでエアの経路の断面積が大きくな
っており、また複数の減圧用ポート８８がバランス良く
配置されているので、遠い位置のキャビティ８３への減
圧が不十分という課題も解決される。
【００５３】なお、上金型の例で説明したが、下金型で
あっても同様に構成することができる。
【００５４】以上のように、第６の実施形態によれば、
複数の減圧用ポート８８をバランス良く配置して減圧経
路用溝８９を設けたので、複数のキャビティ８３の内部
をバランス良く目的の値の負圧にすることができる。
【００５５】上記した実施形態は適当に組合せることが
可能で、またそうすることによって相乗効果で成形金型
をより優れた減圧構造にすることができる。
【００５６】また、本発明の成形金型を使用して、半導
体素子を樹脂で封止して半導体装置を製造すれば表面ボ
イド、内部ボイドによる製品不良をなくすことができ
る。
【００５７】
【発明の効果】上記したように、本発明によれば成形金
型のキャビティ内を目的の負圧にした減圧構造にするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す断面図。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す断面図。
【図３】本発明の第３の実施形態を示す断面図。
【図４】本発明の第４の実施形態を示す断面図。
【図５】本発明の第５の実施形態を示す断面図。
【図６】本発明の第６の実施形態を示す平面図。
【図７】第６の実施形態を示す断面図。
【図８】従来の成形金型を示す図。
【符号の説明】
３１，４１，５１ 上キャビティブロック ３２，４３，５３，６７，７５，８６ Ｏリング ３３ 溝 ３４，４２，５２ 金型パーティング面 ３７，４４，５４ 下キャビティブロック ３８，４５，５５ Ｏリング接触用凸部 ６２，８４ キャビティブロック ６３，８５ キャビティホルダ ６５，７２ エジェクタピン ６８，７４ 凹部 ７３ 突起 ８３ キャビティ ８８ 減圧用ポート ８９ 減圧経路用溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｃ 45/64 Ｂ２９Ｃ 45/64 Ｈ０１Ｌ 21/56 Ｈ０１Ｌ 21/56 Ｔ // Ｂ２９Ｌ 31:26 Ｂ２９Ｌ 31:26 (72)発明者 須貝 晃 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4F202 AA36 AH37 AM03 AM28 CA12 CB01 CB17 CK87 CM02 CP06 4F206 AA36 AH37 AM03 AM28 JA02 JB17 JQ81 5F061 AA01 BA01 CA21 DA01 DA08 DA15

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 上金型と下金型とから成る成形金型にお
    いて、 一方の金型に、その金型パーティング面より低い位置に
    Ｏリングを取り付け、 他方の金型に、その金型パーティング面より高い位置に
    前記Ｏリングに対応してＯリング接触用凸部を設けたこ
    とを特徴とする成形金型。
  2. 【請求項２】 前記Ｏリングを、前記金型パーティング
    面より低い位置でかつ側面に取り付けたことを特徴とす
    る請求項１記載の成形金型。
  3. 【請求項３】 上金型と下金型とから成る成形金型にお
    いて、 エジェクタピンをシールするように、キャビティホルダ
    とキャビティブロックの間にＯリングを設けたことを特
    徴とする成形金型。
  4. 【請求項４】 上金型と下金型とから成る成形金型にお
    いて、 エジェクタピンに円盤状の突起を設け、前記エジェクタ
    ピンの周囲でかつ前記突起とキャビティホルダの間にＯ
    リングを設けたことを特徴とする成形金型。
  5. 【請求項５】 上金型と下金型とから成る成形金型にお
    いて、 一方の金型に、いずれかの減圧用ポートから最も遠いキ
    ャビティまでの距離を最小にするように配置した複数の
    減圧用ポートと、キャビティの周辺でかつ前記減圧用ポ
    ートに連なる減圧経路用溝とを設けたことを特徴とする
    成形金型。
  6. 【請求項６】 上金型と下金型とから成る成形金型にお
    いて、 一方の金型に、その金型パーティング面より低い位置に
    Ｏリングを取り付け、 他方の金型に、その金型パーティング面より高い位置に
    前記Ｏリングに対応してＯリング接触用凸部を設け、 エジェクタピンをシールするように、キャビティホルダ
    とキャビティブロックの間にＯリングを設けたことを特
    徴とする成形金型。
  7. 【請求項７】 上金型と下金型とから成る成形金型にお
    いて、 一方の金型に、その金型パーティング面より低い位置に
    Ｏリングを取り付け、 他方の金型に、その金型パーティング面より高い位置に
    前記Ｏリングに対応してＯリング接触用凸部を設け、 エジェクタピンに円盤状の突起を設け、前記エジェクタ
    ピンの周囲でかつ前記突起とキャビティホルダの間にＯ
    リングを設けたことを特徴とする成形金型。
  8. 【請求項８】 上金型と下金型とから成る成形金型にお
    いて、 一方の金型に、その金型パーティング面より低い位置に
    Ｏリングを取り付け、 他方の金型に、その金型パーティング面より高い位置に
    前記Ｏリングに対応してＯリング接触用凸部を設け、 一方の金型に、いずれかの減圧用ポートから最も遠いキ
    ャビティまでの距離を最小にするように配置した複数の
    減圧用ポートと、キャビティの周辺でかつ前記減圧用ポ
    ートに連なる減圧経路用溝とを設けたことを特徴とする
    成形金型。
  9. 【請求項９】 上金型と下金型とから成る成形金型にお
    いて、 一方の金型に、その金型パーティング面より低い位置で
    かつ側面にＯリングを取り付け、 他方の金型に、その金型パーティング面より高い位置に
    前記Ｏリングに対応してＯリング接触用凸部を設け、 エジェクタピンをシールするように、キャビティホルダ
    とキャビティブロックの間にＯリングを設けたことを特
    徴とする成形金型。
  10. 【請求項１０】 上金型と下金型とから成る成形金型に
    おいて、 一方の金型に、その金型パーティング面より低い位置で
    かつ側面にＯリングを取り付け、 他方の金型に、その金型パーティング面より高い位置に
    前記Ｏリングに対応してＯリング接触用凸部を設け、 エジェクタピンに円盤状の突起を設け、前記エジェクタ
    ピンの周囲でかつ前記突起とキャビティホルダの間にＯ
    リングを設けたことを特徴とする成形金型。
  11. 【請求項１１】 上金型と下金型とから成る成形金型に
    おいて、 一方の金型に、その金型パーティング面より低い位置で
    かつ側面にＯリングを取り付け、 他方の金型に、その金型パーティング面より高い位置に
    前記Ｏリングに対応してＯリング接触用凸部を設け、 一方の金型に、いずれかの減圧用ポートから最も遠いキ
    ャビティまでの距離を最小にするように配置した複数の
    減圧用ポートと、キャビティの周辺でかつ前記減圧用ポ
    ートに連なる減圧経路用溝とを設けたことを特徴とする
    成形金型。
  12. 【請求項１２】 上金型と下金型とから成る成形金型に
    おいて、 エジェクタピンをシールするように、キャビティホルダ
    とキャビティブロックの間にＯリングを取り付け、 一方の金型に、いずれかの減圧用ポートから最も遠いキ
    ャビティまでの距離を最小にするように配置した複数の
    減圧用ポートと、キャビティの周辺でかつ前記減圧用ポ
    ートに連なる減圧経路用溝とを設けたことを特徴とする
    成形金型。
  13. 【請求項１３】 上金型と下金型とから成る成形金型に
    おいて、 エジェクタピンに円盤状の突起を設け、前記エジェクタ
    ピンの周辺でかつ前記突起とキャビティホルダの間にＯ
    リングを取り付け、 一方の金型に、いずれかの減圧用ポートから最も遠いキ
    ャビティまでの距離を最小にするように配置した複数の
    減圧用ポートと、キャビティの周辺でかつ前記減圧用ポ
    ートに連なる減圧経路用溝とを設けたことを特徴とする
    成形金型。
  14. 【請求項１４】 上金型と下金型とから成る成形金型に
    おいて、 一方の金型に、その金型パーティング面より低い位置に
    Ｏリングを取り付け、 他方の金型に、その金型パーティング面より高い位置に
    前記Ｏリングに対応してＯリング接触用凸部を設け、 エジェクタピンをシールするように、キャビティホルダ
    とキャビティブロックの間にＯリングを取り付け、 一方の金型に、いずれかの減圧用ポートから最も遠いキ
    ャビティまでの距離を最小にするように配置した複数の
    減圧用ポートと、キャビティの周辺でかつ前記減圧用ポ
    ートに連なる減圧経路用溝とを設けたことを特徴とする
    成形金型。
  15. 【請求項１５】 上金型と下金型とから成る成形金型に
    おいて、 一方の金型に、その金型パーティング面より低い位置に
    Ｏリングを取り付け、 他方の金型に、その金型パーティング面より高い位置に
    前記Ｏリングに対応してＯリング接触用凸部を設け、 エジェクタピンに円盤状の突起を設け、前記エジェクタ
    ピンの周囲でかつ前記突起とキャビティホルダの間にＯ
    リングを取り付け、 一方の金型に、いずれかの減圧用ポートから最も遠いキ
    ャビティまでの距離を最小にするように配置した複数の
    減圧用ポートと、キャビティの周辺でかつ前記減圧用ポ
    ートに連なる減圧経路用溝とを設けたことを特徴とする
    成形金型。
  16. 【請求項１６】 上金型と下金型とから成る成形金型に
    おいて、 一方の金型に、その金型パーティング面より低い位置で
    かつ側面にＯリングを取り付け、 他方の金型に、その金型パーティング面より高い位置に
    前記Ｏリングに対応してＯリング接触用凸部を設け、 エジェクタピンをシールするように、キャビティホルダ
    とキャビティブロックの間にＯリングを取り付け、 一方の金型に、いずれかの減圧用ポートから最も遠いキ
    ャビティまでの距離を最小にするように配置した複数の
    減圧用ポートと、キャビティの周辺でかつ前記減圧用ポ
    ートに連なる減圧経路用溝とを設けたことを特徴とする
    成形金型。
  17. 【請求項１７】 上金型と下金型とから成る成形金型に
    おいて、 一方の金型に、その金型パーティング面より低い位置で
    かつ側面にＯリングを取り付け、 他方の金型に、その金型パーティング面より高い位置に
    前記Ｏリングに対応してＯリング接触用凸部を設け、 エジェクタピンに円盤状の突起を設け、前記エジェクタ
    ピンの周囲でかつ前記突起とキャビティホルダの間にＯ
    リングを取り付け、 一方の金型に、いずれかの減圧用ポートから最も遠いキ
    ャビティまでの距離を最小にするように配置した複数の
    減圧用ポートと、キャビティの周辺でかつ前記減圧用ポ
    ートに連なる減圧経路用溝とを設けたことを特徴とする
    成形金型。
  18. 【請求項１８】 請求項１〜１７のいずれかに記載の成
    形金型を使用して、半導体素子を樹脂で封止したことを
    特徴とする半導体装置の製造方法。
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