JP2007194558A - 電子部品の樹脂封止成形方法と金型及びリードフレーム - Google Patents

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Abstract

【課題】 ノンリード型パッケージ２１（製品）を成形するマトリクス形配置のノンリード型リードフレーム２における金型キャビティ対応部３（パッケージ２１）の間隔を効率良く狭めることにより、当該リードフレーム２で成形される製品２１の数を効率良く増加させて製品の生産性を効率良く向上させる。
【解決手段】 ノンリード型リードフレーム２における金型キャビティ対応部３の側方位置に樹脂注入用の切欠部６を設けて構成すると共に、前記した金型キャビティ３４の側方位置に設けた樹脂通路３５・３６から前記した樹脂注入用の切欠部６を通して溶融樹脂を前記した金型キャビティ３４内に注入する。
【選択図】図３

Description

本発明は、リードフレームに装着した電子部品（ＩＣ等）を樹脂材料にて封止成形する電子部品の樹脂封止成形方法とその金型及びその成形方法に用いられるリードフレームに係り、特に、ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded Package）型等のノンリード型タイプに関するものである。
従来から、例えば、マトリクス形に配置したＱＦＮ型等のノンリード型リードフレーム（以下、ノンリード型リードフレームと云う）に装着した電子部品を樹脂材料にて封止成形することが行われているが、この方法は、次のようにして行われている。
なお、図４には、従来の成形済リードフレームが示されている。
即ち、まず、電子部品の樹脂封止成形用金型（上下両型）における下型面の所定位置に電子部品を装着したリードフレームを供給セットして前記した金型を型締めすることにより、前記した下型の金型キャビティ内に前記した電子部品を嵌装セットし、次に、前記した下キャビティ内に当該下キャビティの角部に設けた金型ゲート（コーナーゲート）を通して加熱溶融化した樹脂材料（溶融樹脂）を注入することが行われている（片面モールド）。
従って、硬化に必要な所要時間の経過後、前記した両型を型開きして前記した電子部品を前記した下キャビティの形状に対応したパッケージ（樹脂成形体）内に封止成形することにより、例えば、図４に示す封止済リードフレーム７１（成形品）を形成することができる。
また、図４に示す成形済リードフレーム７１において、７２はリードフレーム部を、７３はパッケージを、７４はランナ樹脂を、７５はコーナーゲート樹脂を示すと共に、前記したパッケージ７３は前記したリードフレーム部７２にマトリクス形に配置されて構成されている。
また、前記した成形済リードフレーム７１において、前記したリードフレーム部７２の幅方向（図４に示す図例では上下方向）に配置した二列のパッケージ７３間には、前記したランナ樹脂７４が各別に配置されて構成されていると共に、前記したランナ樹脂７４とその両側に配置された各パッケージ７３の夫々とは前記したコーナーゲート樹脂７５を介して各別に接続されて構成されている。
従って、前記した封止済リードフレーム７１を前記したパッケージ７３の外周辺に沿って切断することにより、当該パッケージ７３部分にリードが付着した状態で形成されたノンリード型のパッケージ７３（製品）を得ることができるように構成されている。
なお、図４に示すようなマトリクス形配置を採用したノンリード型のリードフレームにおいては、前記したリード部が存在しない金型キャビティのコーナーから金型ゲートを通して注入しているのが通例である（コーナーゲート方式）。
特開平０５−３１５５１４号公報
しかしながら、図４に示すように、前記したランナ樹脂７４と前記した各パッケージ７３の夫々とは前記したコーナーゲート樹脂７５を介して接続されているため、前記した各パッケージ７３の間に前記したコーナーゲート樹脂７５を配置する必要があるので、リードフレームの配置構造上（レイアウト上）、前記したパッケージ７３の間隔を、前記リードフレーム部７２（前記した成形済リードフレーム７１）において、その幅方向或いはその長手方向に狭くする（短くする）ことが非常に難しい。
即ち、前記したノンリード型パッケージ７３（製品）の生産において、１枚のマトリクス形リードフレーム（７２）で成形されるパッケージ７３の数を効率良く向上させることができないため、前記したパッケージ７３の歩留まりが悪くなるので、前記したパッケージ７３の生産性を効率良く向上させることができないと云う弊害がある。
従って、本発明は、ノンリード型パッケージ（製品）を成形するマトリクス形リードフレームにおけるパッケージの間隔を効率良く狭めることにより、当該リードフレームで成形される製品の数を効率良く増加させて、製品の生産性を効率良く向上させることを目的とするものである。
前記技術的課題を解決するための本発明に係る電子部品の樹脂封止成形方法は、ノンリード型リードフレームに装着した電子部品を嵌装した金型キャビティ内に樹脂通路から溶融樹脂を注入して前記した金型キャビティの形状に対応したパッケージ内に前記した電子部品を封止成形する電子部品の樹脂封止成形方法であって、前記した金型キャビティの側方位置に離間した状態で設けた樹脂通路から前記したリードフレームに設けた樹脂注入用の切欠部を通して前記した金型キャビティ内に溶融樹脂を注入することを特徴とする。
また、前記した技術的課題を解決するための本発明に係る電子部品の樹脂封止成形方法は、ノンリード型リードフレームに装着した電子部品を嵌装した金型キャビティ内に樹脂通路から溶融樹脂を注入して前記した金型キャビティの形状に対応したパッケージ内に前記した電子部品を封止成形して封止済リードフレームを形成し、前記した封止済リードフレームからノンリード型パッケージを形成する電子部品の樹脂封止成形方法であって、まず、前記した金型キャビティの側方位置に離間した状態で設けた樹脂通路から前記したリードフレームに設けた樹脂注入用の切欠部を通して前記した金型キャビティ内に溶融樹脂を注入し、次に、前記した樹脂通路で硬化した樹脂を突き出すことにより、前記した樹脂注入用切欠部で硬化した樹脂と前記したパッケージとを切断することを特徴とする。
また、前記した技術的課題を解決するための本発明に係る電子部品の樹脂封止成形用金型は、ノンリード型リードフレームに装着した電子部品を嵌装する金型キャビティと、前記した金型キャビティ内に溶融樹脂を注入する樹脂通路とを備えた電子部品の樹脂封止成形用金型であって、前記した金型キャビティと樹脂通路とを離間した状態で設けて構成すると共に、前記した金型の型締時に、前記したリードフレームに設けた樹脂注入用の切欠部を通して前記した金型キャビティと樹脂通路とを連通するように構成したことを特徴とする。
また、前記した技術的課題を解決するための本発明に係るノンリード型リードフレームは、ノンリード型リードフレームにおける金型キャビティ対応部内に装着した電子部品を樹脂封止成形するノンリード型リードフレームであって、
前記した金型キャビティ対応部の側方位置に樹脂注入用の切欠部を設けたことを特徴とする。
本発明によれば、ノンリード型パッケージ（製品）を成形するマトリクス形リードフレームにおけるパッケージの間隔を効率良く狭めることにより、当該リードフレームで成形される製品の数を効率良く増加させて、製品の生産性を効率良く向上させることができると云う優れた効果を奏するものである。
図１、図２は、本発明に係るマトリクス形に配置したノンリード型リードフレームを樹脂封止成形した成形済リードフレームであって、前記した成形済リードフレームの表面側を示している。
図３は、図１に示す成形済リードフレームを樹脂封止成形する電子部品の樹脂封止成形用金型である。
（リードフレームの構造）
まず、図１、図２に示す成形済リードフレーム１を用いて、本発明に係る成形前ノンリード型リードフレーム２（リードフレーム部２）の配置構造を説明する。
なお、図１、図２に示す成形済リードフレーム１において、図３に示す電子部品の樹脂封止成形用金型３１に関連する構成には二点鎖線で示した。
即ち、本発明に係る成形前ノンリード型リードフレーム２には、図３に示す金型３１に設けた金型キャビティ３４の開口部に対応する金型キャビティ対応部３（二点鎖線で示す）が設けられると共に、前記した金型キャビティ対応部３内のダイパッド部１０に装着したＩＣ等の電子部品４を前記した金型キャビティ３４内で前記した金型キャビティ３４の形状に対応したパッケージ２１（樹脂成形体）内に樹脂封止成形することができるように構成されている（図１・図２を参照）。
また、前記したノンリード型リードフレーム２には前記した金型キャビティ対応部３（パッケージ２１）が当該リードフレームの幅方向と長手方向とにマトリクス形に配置されて構成されている。
なお、図１（図２）に示す封止済リードフレーム１（リードフレーム部２）において、その幅方向は図例の上下方向であり、その長手方向は図例の左右方向である。
また、図１に示すように、前記したマトリクス形リードフレーム２における幅方向に配置した金型キャビティ対応部３（パッケージ２１）の列において、その幅方向に配置した金型キャビティ対応部３における二つの列の間に、図３に示す金型ランナ３５（図１、図２に示すランナ樹脂２２に対応している）を各別に配置することができるように構成されている。
なお、後述するように、図３に示す金型３１において、前記した金型ランナ３５の両側に設けられた金型キャビティ３４（金型キャビティ対応部３）に対して、図３に示す短い金型ゲート３６（図１、図２に示すゲート樹脂２３に対応している）が離間した状態で各別に設定されて構成されている。
また、図２に示すように、前記したマトリクス形リードフレーム２において、前記した金型キャビティ対応部３の側方位置（金型キャビティ対応部３の四辺）には所要数のリード部５が各別に設けられて構成されている。
また、前記した金型キャビティ対応部３の側方位置におけるランナ樹脂２２配置側（四辺のうちの一辺側）においては、前記した所要数個のリード部５ａが他辺よりも長く伸張して設けられて構成されると共に、前記した伸張リード５ａ間に所要数の樹脂注入用の切欠部６（孔部）が設けられて構成されている。
即ち、後述するように、図３に示す金型３１の型締時に、前記した金型キャビティ３４（金型キャビティ対応部３）と前記した金型ゲート３６とは前記した切欠部６を通して連通するように構成されている。
従って、後述するように、前記した金型ランナ３５と金型ゲート３６とを通過した溶融樹脂は、前記したリードフレーム２の切欠部６（板厚ゲート）を通して前記した金型キャビティ３４内に注入することができるように構成されている。
なお、図２において、７はランナ樹脂２２の突き落し孔、８はリードフレーム２の切断孔、９は前記したダイパッド部１０を吊る吊ピンを示している。
また、前記したリードフレーム２における丸形或いは角形等の位置決め孔、リードフレーム２の昇温時のばたつき防止用スリット等は省略してある。
また、図１に示す封止済リードフレーム１において、２４は前記したランナ樹脂２２に接続したダミー樹脂であり、３７は前記したダミー樹脂２４を成形する金型ランナ３５に連通接続した金型ダーミーキャビティである。
また、前記した封止済リードフレーム１の構成において、前記したランナ樹脂２２とその両側に配置された各パッケージ２１とは、前記したゲート樹脂２３と前記した切欠部６で硬化した薄板状の板厚ゲート樹脂２５とを介して各別に接続されて構成されている。
また、前記した封止済リードフレーム１の構成において、当該リードフレーム部２の幅方向に配置した二つのパッケージ２１の列と当該二つのパッケージ２１列間の一本のランナ樹脂２２とこれらに関連する構成とは一つの組を構成するものである。
（金型の構造）
次に、図３を用いて、本発明に係る電子部品の樹脂封止成形用金型３１を説明する。
即ち、図３に示す金型３１は、固定上型３２と、該上型３２に対向配置した可動下型３３とから構成されると共に、前記下型３３の所定位置には成形前リードフレーム２を供給セットするリードフレームのセット用凹所３８が設けられて構成されている。
また、前記した下型３３の所定位置には所要数の樹脂成形用の金型キャビティ３４（下キャビティ３４）が前記した成形前リードフレーム２における金型キャビティ対応部３（前記した封止済リードフレーム１におけるパッケージ２１）のマトリクス形配置に対応して設けられて構成されている。
また、前記したリードフレーム２の幅方向に対応する金型キャビティ３４列の二つの列の間には、溶融樹脂を移送する金型ランナ３５が当該リードフレーム２の幅方向に溶融樹脂が流れるように設けられて構成されている。
また、前記した下型３３の型面において、前記した金型キャビティ３４の金型ランナ３５側の側方位置には、前記した金型ランナ３５に連通接続した短い金型ゲート３６が前記した金型キャビティ３４と離間した状態で各別に設けられて構成されている。
即ち、前記した金型３１の型締時に、前記した金型ゲート３６と前記した金型ランナ３５の両側に設けられた金型キャビティ３４とは、前記したセット用凹所３８に供給セットされたリードフレーム２における樹脂注入用の切欠孔８を通して連通することができるように構成されている。
従って、前記した金型３１において、溶融樹脂を、前記した金型ランナ３５から前記した金型ゲート３６と切欠部６とに順次に移送して前記した金型キャビティ３４内に当該金型キャビティ３４の側方位置から注入充填することができるように構成されている（サイドゲート方式）。
なお、図３において、３９は溶融樹脂の流れの順路を示すものである。
即ち、本発明において、リードフレーム２に樹脂注入用の切欠部６を設けた構成にて前記した金型キャビティ３４の側方位置から溶融樹脂を注入することができるように構成したので、従来のコーナーゲートの構成に較べて、リードフレーム２の幅方向或いは長手方向におけるパッケージ２１の間隔を縮小する（狭く）ことができる。
従って、従来例に較べて、マトリクス形に配置されたノンリード型リードフレーム２に配置（レイアウト）されるパッケージ２１（製品）の数を効率良く増加させることができるので、製品の生産性を効率良く向上させることができる。
また、図示はしていないが、前記した金型３１には、樹脂材料供給用の下型ポット、樹脂加圧用のプランジャ、樹脂分配用の上型カルが設けられると共に、前記したポット（カル）と金型ランナ３５とは主金型ランナ４０を通して連通接続して構成されている。
（電子部品の樹脂封止成形方法）
次に、前記した成形前リードフレーム２に装着した電子部品を樹脂封止成形する方法について説明する。
即ち、まず、図３に示すように、前記した下型３３のセット用凹所３８に前記したマトリクス形に配置した成形前ノンリード型リードフレーム２を前記した電子部品４を下方向に向けた状態で供給セットして前記した両型３２・３３を型締めする。
このとき、前記した金型キャビティ３４と前記した金型ゲート３６とは前記したリードフレーム２の樹脂注入用の切欠部６を通して連通接続するように構成されている。
従って、次に、前記ポット内で加熱溶融化された樹脂材料を前記プランジャで加圧して、前記したカルと主金型ランナ４０とを移送し、更に、前記した金型ランナ３５と金型ゲート３６とを移送して前記した切欠部６から前記した金型キャビティ３４内に溶融樹脂を注入することにより、前記した金型キャビティ３４内で前記した金型キャビティ３４の形状に対応したパッケージ２１内に前記したリードフレーム２に装着した電子部品４を封止することができ、前記した金型３１で前記した封止済リードフレーム１（成形品）を得ることができる。
このとき、前記した金型ランナ３５内と金型ゲート３６内と切欠部６内では製品としては不要な硬化樹脂が形成されることになり、前記した切欠部６内では薄板状の板厚ゲート樹脂２５が形成されることになる。
硬化に必要な所要時間の経過後、前記した両型３２・３３を型開きすることにより、前記した金型キャビティ３４内から前記したパッケージ２１を離型することになる。
即ち、前述したように、マトリクス形に配置されたノンリード型リードフレーム２に樹脂注入用の切欠部６を設けた構成にて、前記した金型キャビティ３４の側方位置から溶融樹脂を注入することができるように構成したので、従来のコーナーゲート（７５）の構成に較べて、ノンリード型リードフレーム２の幅方向或いは長手方向におけるパッケージ２１の間隔を縮小する（狭く）ことができる。
従って、従来例に較べて、マトリクス形に配置されたノンリード型リードフレーム２に配置（レイアウト）されるパッケージ２１（製品）の数を効率良く増加させることができるので、製品の生産性を効率良く向上させることができる。
（ゲート切断）
次に、前記した封止済リードフレーム１から製品としては不要な硬化樹脂及び製品としては不要なリードフレーム部分を切断除去する方法を説明する。
なお、予め、前記した成形品において、前記した主ランナ樹脂とランナ樹脂２２とをその接続部分から切断して封止済リードフレーム１が形成されている。
即ち、まず、前記した封止済リードフレーム１の裏面側から前記した突き出し孔７に突き出しピンを挿入して突き出すことにより、前記したランナ樹脂２２（前記したダミー樹脂２４を含む）を突き落として除去する。
このとき、前記した切欠部６内で硬化した薄板状の板厚ゲート樹脂２５を前記したゲート樹脂２３を含むランナ樹脂２２と一体にして突き落すことができるので、前記したパッケージ２１と板厚ゲート樹脂２５とをその接続部分（強度の弱い薄板状の部分）から切断し得て、前記したパッケージ２１から前記した板厚ゲート樹脂２５を含むランナ樹脂２２・２３を切断除去することができる。
従って、従来から行われていたゲート切断刃によるゲート切断を省略することができるので、製品の生産性を効率良く向上させることができる。
また、次に、前記した封止済リードフレーム１におけるパッケージの周囲を切断して前記したパッケージ２１（ノンリード型の製品）を得ることができる。
例えば、まず、前記したパッケージ２１の四つの角部を切断し、次に、前記したパッケージ２１の四つの辺部を切断することが行われている。
従って、前述したように、前記した封止済リードフレーム１から前記したパッケージ２１（ノンリード型の製品）を得ることができる。
なお、前記したノンリード型製品２１はそのパッケージ部分にリードが付着した状態で構成されている。
また、総じて、前述したように、マトリクス形配置のノンリード型リードフレーム２において、当該リードフレーム２に樹脂注入用の切欠部６を設けた構成を採用したことにより、当該リードフレーム２における金型キャビティ対応部３（パッケージ２１）の間隔を効率良く縮小する（狭める）ことができるので、当該リードフレームに配置することができるパッケージ２１の数を効率良く増加することができる。
即ち、前記したマトリクス形配置のノンリード型リードフレーム２において、前記した金型キャビティ対応部３（パッケージ２１）を本発明に係るレイアウト法にて効率良くマトリクス形配置することができる。
従って、前述したように、前記したマトリクス形配置のノンリード型リードフレーム２を樹脂封止成形することにより、前記したリードフレーム２から生産されるノンリード型パッケージ２１（製品）の生産性を効率良く向上させることができる。
本発明は、前述した実施例のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意に且つ適宜に変更・選択して採用することができるものである。
また、前記した実施例において、前記した金型ゲート２６を用いる構成を例示したが、前記した金型ランナ３５のみの構成を採用して前記した金型キャビティ３４と前記した金型ランナ３５とが前記したリードフレームの切欠部６を通して直接的に連通接続する構成を採用しても良い。
なお、前記した金型ゲート３６、金型ランナ３５とも前記した金型３１に設けられた樹脂移送用の樹脂通路である。
即ち、前記した実施例において、前記した金型キャビティ３４の側方位置に設けた樹脂通路内で硬化した通路樹脂を突き出して前記したパッケージ２１と前記した切欠部６で硬化した板厚ゲート樹脂２５とを切断することにより、前記した板厚ゲート樹脂２５を含む通路樹脂を除去することができる。
従って、前述したように、本発明にて、マトリクス形配置のノンリード型リードフレーム２において、当該リードフレームにおけるパッケージ２１の間隔を効率良く縮小する（狭める）ことができるので、当該リードフレーム２に配置することができるパッケージ２１の数を効率良く増加することができると共に、前記したマトリクス形配置のノンリード型リードフレーム２を樹脂封止成形することにより、前記したリードフレーム２から生産されるノンリード型パッケージ２１（製品）の生産性を効率良く向上させることができる。
また、前記した実施例において、前記したリードフレーム２の幅方向に金型ランナ３５を配置する構成を例示したが、前記したリードフレーム２の長手方向に金型ランナを配置する構成を採用してもよい。
また、前記した実施例においては、短冊状リードフレームを例示したが、本発明は、長冊状リードフレームに対しても採用することができる。
図１は、本発明に係る封止済リードフレームを概略的に示す概略平面図である。 図２は、図１に示す封止済リードフレームを拡大して概略的に示す拡大概略平面図である。 図３は、本発明に係る電子部品の樹脂封止成形用金型を概略的に示す概略縦断面図である。 図４は、従来の封止済リードフレームを概略的に示す概略平面図である。
符号の説明
１ 成形済リードフレーム
２ 成形前リードフレーム（リードフレーム部）
３ 金型キャビティ対応部
４ 電子部品
５ リード部
５ａ リード部
６ 切欠部
７ 突き落し孔
８ 切断孔
９ 吊ピン
１０ ダイパッド部
２１ パッケージ
２２ ランナ樹脂
２３ ゲート樹脂
２４ ダミー樹脂
２５ 板厚ゲート樹脂
３１ 電子部品の樹脂封止成形用金型
３２ 上型
３３ 下型
３４ 金型キャビティ
３５ 金型ランナ
３６ 金型ゲート
３７ ダミーキャビティ
３８ セット用凹所
３９ 溶融樹脂の流れの順路
４０ 主金型ランナ


Claims (4)

  1. ノンリード型リードフレームに装着した電子部品を嵌装した金型キャビティ内に樹脂通路から溶融樹脂を注入して前記した金型キャビティの形状に対応したパッケージ内に前記した電子部品を封止成形する電子部品の樹脂封止成形方法であって、
    前記した金型キャビティの側方位置に離間した状態で設けた樹脂通路から前記したリードフレームに設けた樹脂注入用の切欠部を通して前記した金型キャビティ内に溶融樹脂を注入することを特徴とする電子部品の樹脂封止成形方法。
  2. ノンリード型リードフレームに装着した電子部品を嵌装した金型キャビティ内に樹脂通路から溶融樹脂を注入して前記した金型キャビティの形状に対応したパッケージ内に前記した電子部品を封止成形して封止済リードフレームを形成し、前記した封止済リードフレームからノンリード型パッケージを形成する電子部品の樹脂封止成形方法であって、
    まず、前記した金型キャビティの側方位置に離間した状態で設けた樹脂通路から前記したリードフレームに設けた樹脂注入用の切欠部を通して前記した金型キャビティ内に溶融樹脂を注入し、
    次に、前記した樹脂通路で硬化した樹脂を突き出すことにより、前記した樹脂注入用切欠部で硬化した樹脂と前記したパッケージとを切断することを特徴とする電子部品の樹脂封止成形方法。
  3. ノンリード型リードフレームに装着した電子部品を嵌装する金型キャビティと、前記した金型キャビティ内に溶融樹脂を注入する樹脂通路とを備えた電子部品の樹脂封止成形用金型であって、前記した金型キャビティと樹脂通路とを離間した状態で設けて構成すると共に、前記した金型の型締時に、前記したリードフレームに設けた樹脂注入用の切欠部を通して前記した金型キャビティと樹脂通路とを連通するように構成したことを特徴とする電子部品の樹脂封止成形用金型。
  4. ノンリード型リードフレームにおける金型キャビティ対応部内に装着した電子部品を樹脂封止成形するノンリード型リードフレームであって、
    前記した金型キャビティ対応部の側方位置に樹脂注入用の切欠部を設けたことを特徴とするノンリード型リードフレーム。

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