JP2001212848A

JP2001212848A - 樹脂成形用金型

Info

Publication number: JP2001212848A
Application number: JP2000027102A
Authority: JP
Inventors: Koichi Araki; 晃一荒木; Akiyuki Harada; 昭如原田; Keigo Nimata; 圭吾二俣
Original assignee: Towa Corp
Current assignee: Towa Corp
Priority date: 2000-02-04
Filing date: 2000-02-04
Publication date: 2001-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】樹脂通路で溶融樹脂を均一に流動させ、ボイ
ド等の発生を防止して、品質と信頼性とに優れた成形品
を成形する樹脂成形用金型を提供する。【解決手段】上型１と下型２とからなる樹脂成形用金
型に、上型１に設けられたピン穴７と、下型２に設けら
れた樹脂通路４と、上型１と下型２とに設けられた空間
であって溶融樹脂が注入されるキャビティ３と、樹脂通
路４の一部であってキャビティ３に向かって絞り込むよ
うにして設けられたゲート部５Ａと、開口６の面積にほ
ぼ等しい均一な断面積を有する新たなゲート部９Ａを形
成するためにピン穴７に嵌合され樹脂通路４に突出する
ピン８Ａとを備える。これにより、溶融樹脂は、小さい
断面積を有する新たなゲート部９Ａにおいて均一に加熱
され均一な粘度を維持して、開口６を経由してキャビテ
ィ３に安定して注入される。したがって、ボイド等の発
生が抑制されるので成形品の品質と信頼性とが向上す
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、樹脂成形用金型で
あって、特に、精密な成形品を成形する際に使用される
樹脂成形用金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の樹脂成形用金型を、図３を参照し
て説明する。図３は、従来の樹脂成形用金型が型締めし
た状態を示す断面図である。図３において、２０は上
型、２１は下型であって、上型２０と下型２１とは併せ
て樹脂成形用金型を構成する。２２は、上型２０と下型
２１とにそれぞれ設けられた凹部からなる空間であっ
て、型締めされた状態で溶融樹脂が注入され硬化するこ
とにより、成形品が形成されるためのキャビティであ
る。２３は、下型２１に設けられ、プランジャによって
押圧された溶融樹脂（いずれも図示なし）がキャビティ
２２に向かって流動する樹脂通路である。２４は、樹脂
通路２３の一部であって、キャビティ２２に向かって絞
り込むようにして設けられたゲート部である。２５は、
ゲート部２４からキャビティ２２に溶融樹脂を注入する
開口である。Ａ，Ｂ，Ｃは、それぞれ、樹脂通路２３に
おいて流動する溶融樹脂の一部を示したものである。溶
融樹脂Ａは上型２０に近い部分を、溶融樹脂Ｂは中央に
近い部分を、溶融樹脂Ｃは下型２１に近い部分を、それ
ぞれゲート部２４、更にはキャビティ２２に向かって流
動する。溶融樹脂は、それぞれヒータ（図示なし）を内
蔵する上型２０と下型２１とにより加熱されて溶融状態
を維持し、キャビティ２２に注入された後に硬化して、
キャビティ２２において成形品を形成する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の樹脂成形用金型によれば、流動時の溶融樹脂の温度
差に起因して成形品の品質が低下する場合がある。すな
わち、溶融樹脂Ａ，Ｂ，Ｃが樹脂通路２３を流動する際
に、流動樹脂Ａ，Ｃはそれぞれ上型２０，下型２１に近
い部分を流動するので加熱されやすく、樹脂粘度が低
い。一方、溶融樹脂Ｂは、樹脂通路２３の中央に近い部
分を流動するので加熱されにくく、樹脂粘度が高い。こ
のような樹脂粘度の差により、樹脂通路２３において溶
融樹脂の流動が不均一になって、溶融樹脂に気泡が発生
することがある。その結果、成形品において、ボイドや
ブリスター等の成形不良が発生するおそれがある。これ
らの成形不良は、外観不良の原因になる。また、精密な
成形品を必要とする場合、例えば、半導体チップとリー
ドフレームとの電極同士をワイヤでボンディングした後
に、半導体チップとリードフレームとを樹脂封止する場
合には、ワイヤ流れや断線の原因になり、製品の信頼性
を低下させる。

【０００４】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたものであり、樹脂通路において溶融樹脂を均一に
流動させることにより、成形不良の発生を抑制して、優
れた品質と信頼性とを有する成形品を成形できる樹脂成
形用金型を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の技術的課題を解決
するために、本発明に係る樹脂成形用金型は、金型に設
けられた空間であって金型によって加熱された溶融樹脂
が注入され硬化することにより成形品を形成するための
キャビティと、金型に設けられた空間であってキャビテ
ィに向かって溶融樹脂が流動する樹脂通路と、樹脂通路
の一部であってキャビティに向かって絞り込むようにし
て設けられるとともに、開口を経由してキャビティに溶
融樹脂を注入するゲート部と、少なくとも開口を含む樹
脂通路において、樹脂通路の断面積を狭めるようにして
設けられた絞り部とを備えたことを特徴とする。

【０００６】これによれば、絞り部によって、キャビテ
ィに溶融樹脂を注入する開口を含む樹脂通路の断面積が
小さくなる。したがって、断面積が小さくなった樹脂通
路を流動する溶融樹脂は、金型によって均一に加熱され
るので、キャビティに注入される溶融樹脂が均一な粘度
を有する。このことにより、成形品が成形される際のボ
イド等の発生が抑制される。

【０００７】また、本発明に係る樹脂成形用金型は、上
述の樹脂成形用金型において、ゲート部において絞り部
によって狭められた部分の断面積は、開口の面積にほぼ
等しいことを特徴とする。

【０００８】これによれば、絞り部によって、開口につ
ながる樹脂通路の断面積が、開口の面積とほぼ同等にま
で小さくなる。したがって、開口の面積とほぼ同等の断
面積を有する樹脂通路において、溶融樹脂は均一に加熱
されるとともに安定して流動して、均一な粘度を有する
状態でキャビティに注入される。このことにより、成形
品が成形される際のボイド等の発生が抑制される。

【０００９】また、本発明に係る樹脂成形用金型は、上
述の樹脂成形用金型において、絞り部は金型に一体的に
形成されていることを特徴とする。

【００１０】これによれば、絞り部と金型とが一体的に
形成されているので、断面積が小さくなった樹脂通路が
安定して形成される。

【００１１】また、本発明に係る樹脂成形用金型は、上
述の樹脂成形用金型において、絞り部は樹脂通路内に突
出するようにして金型に取り付けられていることを特徴
とする。

【００１２】これによれば、絞り部が金型とは別個に形
成されているので、溶融樹脂の仕様や加熱温度等に応じ
て、同一の金型に対して異なるピンを使用して樹脂成形
することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に係る樹脂成形用金型の実
施例を、半導体チップとリードフレームとを樹脂封止し
て、集積回路のパッケージを製造する場合を例にとっ
て、図１を参照しながら説明する。図１（１），（２）
は、本発明に係る樹脂成形用金型の実施例において、ピ
ンが嵌合される前で樹脂成形用金型が型締めされた状態
と、ピンが嵌合された後で樹脂成形用金型が型締めされ
た状態とをそれぞれ示す断面図である。

【００１４】図１（１）において、１は上型、２は下型
であって、上型１と下型２とは併せて樹脂成形用金型を
構成する。３は、上型１と下型２とにそれぞれ設けられ
た凹部からなる空間であって、型締めされた状態で溶融
樹脂が注入され硬化することにより、成形品が形成され
るためのキャビティである。このキャビティ３に、半導
体チップが装着されたリードフレーム（いずれも図示な
し）が載置される。ここで、半導体チップとリードフレ
ームとがそれぞれ有する電極同士が、ワイヤによってボ
ンディングされている。４は、下型２に設けられた空間
であって、プランジャによって押圧された溶融樹脂（い
ずれも図示なし）がキャビティ３に向かって流動する樹
脂通路である。５Ａは、樹脂通路４の一部であって、キ
ャビティ３に向かって絞り込むように、すなわちテーパ
状に設けられたゲート部である。６は、ゲート部５Ａか
らキャビティ３に溶融樹脂を注入する開口である。７
は、ゲート部５Ａを含む樹脂通路４において開口を形成
するようにして上型１に設けられたピン穴である。

【００１５】図１（２）において、８Ａは、キャビティ
３に向かうゲート部５Ａを含む樹脂通路４に突出し、か
つ樹脂通路４の断面積を小さくするようにして、ピン穴
７に嵌合されたピンであって、平坦面とその両側の斜面
からなる先端部を有する。このピン８Ａは、上型１によ
って予め加熱されている。９Ａは、下型２とピン８Ａと
の間の空間であって、ピン８Ａによって狭められ、開口
６の断面積とほぼ等しい均一な断面積を有する新たなゲ
ート部である。

【００１６】本実施例によれば、樹脂通路４を流動して
きた溶融樹脂（図示なし）は、ピン８Ａの先端面に沿っ
て新たなゲート部９Ａに導かれる。ここで、新たなゲー
ト部９Ａは、もとのゲート部５Ａよりも小さい均一な断
面積を有するので、溶融樹脂は、ゲート部９Ａを流動し
ている間にピン８Ａと下型２とによって均一に加熱され
る。これにより、溶融樹脂は均一な粘度を維持して、新
たなゲート部９Ａを流動し、開口６を経由してキャビテ
ィ３に安定して注入される。したがって、キャビティ３
内において、リードフレームと半導体チップとの電極同
士を接続するワイヤに、溶融樹脂によって印加される圧
力が抑制される。その結果、ワイヤ流れや断線を防止で
きるので、集積回路のパッケージの信頼性が向上する。
また、溶融樹脂がキャビティ３に安定して注入されるこ
とにより、キャビティ３において、ボイドやブリスター
等の成形不良の発生が抑制されるので、集積回路のパッ
ケージの品質が向上する。

【００１７】図２（１），（２）は、本発明に係る樹脂
成形用金型の他の実施例において、ピンが嵌合される前
で樹脂成形用金型が型締めされた状態と、ピンが嵌合さ
れた後で樹脂成形用金型が型締めされた状態とをそれぞ
れ示す断面図である。図２（１）においては、ゲート部
５Ｂは、図１（１）のゲート部５Ａに比較して、キャビ
ティ３に向かって緩やかに絞り込まれている。したがっ
て、このゲート部５Ｂのテーパ状の形状に対応して、ピ
ン８Ｂの断面形状が決定され、ピン８Ｂは２つの斜面か
らなる先端部を有する。その結果、下型２とピン８Ｂと
の間において、新たなゲート部９Ｂが、開口６の断面積
とほぼ等しい均一な断面積を有するようにして形成され
る。

【００１８】本実施例によっても、溶融樹脂は、ゲート
部９Ｂを流動している間にピン８Ｂと下型２とによって
均一に加熱され、均一な粘度を維持して、キャビティ３
に安定して注入される。したがって、キャビティ３内に
おいて、ワイヤ流れや断線を防止できるのでパッケージ
の信頼性が向上するとともに、ボイドやブリスター等の
成形不良の発生が抑制されるのでパッケージの品質が向
上する。

【００１９】なお、上述の各実施例においては、下型２
に樹脂通路４を設け、上型１に設けられたピン穴７にピ
ン８Ａ，８Ｂを嵌合させて、新たなゲート部９Ａ，９Ｂ
を形成した。これに代えて、上型に樹脂通路を設け、下
型に設けられたピン穴にピンを嵌合させてもよい。更
に、予め上型又は下型に、新たなゲート部を形成するた
めの凸状の形状を、一体的に設けておいてもよい。

【００２０】また、新たなゲート部９Ａ，９Ｂを、それ
ぞれ均一な断面積を有するように形成した。これに限ら
ず、溶融樹脂が供給される側から開口６に向かって徐々
に断面積が小さくなるように、新たなゲート部９Ａ，９
Ｂを形成してもよい。すなわち、新たなゲート部９Ａ，
９Ｂが有する正面から見た断面形状は、溶融樹脂の特性
や加熱温度等を考慮して、最適な形状に決定すればよ
い。

【００２１】また、上述の各実施例においては、集積回
路のパッケージを製造する場合を例にとって説明した。
これに限らず、他の精密な成形品、例えば光ファイバー
用コネクタのハウジング等を製造する場合にも、本発明
を適用することができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、キャビティに溶融樹脂
を注入する開口を含む樹脂通路の断面積が小さくなるの
で、この樹脂通路を流動する溶融樹脂は、金型によって
均一に加熱される。その結果、キャビティに注入される
溶融樹脂が均一な粘度を有するので、成形品が成形され
る際のボイド等の発生が抑制される。これにより、成形
品の品質と信頼性とを向上させることができる。したが
って、本発明は、優れた品質と信頼性とを有する成形品
を成形する樹脂成形用金型を提供できるという、優れた
実用的な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】（１），（２）は、本発明に係る樹脂成形用金
型の実施例において、ピンが嵌合される前で樹脂成形用
金型が型締めされた状態と、ピンが嵌合された後で樹脂
成形用金型が型締めされた状態とをそれぞれ示す断面図
である。

【図２】（１），（２）は、本発明に係る樹脂成形用金
型の他の実施例において、ピンが嵌合される前で樹脂成
形用金型が型締めされた状態と、ピンが嵌合された後で
樹脂成形用金型が型締めされた状態とをそれぞれ示す断
面図である。

【図３】従来の樹脂成形用金型が型締めした状態を示す
断面図である。

【符号の説明】

１上型２下型３キャビティ４樹脂通路５Ａ，５Ｂゲート部６開口７ピン穴８Ａ，８Ｂピン（絞り部）９Ａ，９Ｂ新たなゲート部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4F202 AH33 AM32 CA12 CB01 CB12 CK01 CK07 5F061 AA01 BA01 CA21 DA05 DA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金型に設けられた空間であって該金型に
よって加熱された溶融樹脂が注入され硬化することによ
り成形品を形成するためのキャビティと、前記金型に設けられた空間であって前記キャビティに向
かって前記溶融樹脂が流動する樹脂通路と、前記樹脂通路の一部であって前記キャビティに向かって
絞り込むようにして設けられるとともに、開口を経由し
て前記キャビティに前記溶融樹脂を注入するゲート部
と、少なくとも前記開口を含む前記樹脂通路において、該樹
脂通路の断面積を狭めるようにして設けられた絞り部と
を備えたことを特徴とする樹脂成形用金型。
【請求項２】請求項１記載の樹脂成形用金型におい
て、前記ゲート部において前記絞り部によって狭められた部
分の断面積は、前記開口の面積にほぼ等しいことを特徴
とする樹脂成形用金型。
【請求項３】請求項１又は２のいずれか１つに記載の
樹脂成形用金型において、前記絞り部は前記金型に一体的に形成されていることを
特徴とする樹脂成形用金型。
【請求項４】請求項１又は２のいずれか１つに記載の
樹脂成形用金型において、前記絞り部は前記樹脂通路内に突出するようにして前記
金型に取り付けられていることを特徴とする樹脂成形用
金型。