JP2009148933A - Resin sealing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、相対向する金型内で被成形品を樹脂にて封止する樹脂封止装置の技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of a resin sealing device that seals a molded product with a resin in opposite molds.
従来、図5に示す樹脂封止装置1が公知である。樹脂封止装置1は、タイバー8に固定された固定プラテン2と、当該固定プラテン2から垂設された上型12と、タイバー8に沿って上下に進退動可能な可動プラテン4と、当該可動プラテン4上に載置された下型22と、を有している。また、可動プラテン4の下側には、トグルリンク式のプレス機構6が連結されており、当該プレス機構6の動作によって、可動プラテン4および下型22を上型12に対して進退動可能に構成されている。また、この樹脂封止装置1では、上型12と下型22とで図示せぬリードフレーム(被成形品)をクランプした状態で、プランジャ40によって溶融樹脂が充填され、樹脂封止が行なわれる。
Conventionally, a
上記のような構成の樹脂封止装置1においては、上下の金型12、22の「型当り」に偏りが生じる場合が多い。ここでいう「型当り」とは、相対向する金型の型締め時(型締め圧力が加わった時点)における金型全体の圧力分布状態のことである。図5にて示したように、プレス機構としてトグルリンク式プレス6を採用している場合には、型締め時においてはその構造上、下型22を平面視した場合における当該下型22の中央部よりも、周辺部分においてプレス圧力が相対的に大きく掛かる(図6参照)。即ち、金型を平面視した場合の中央部分において本来あるべき圧力よりも低く、一方、金型周辺部分において本来あるべき圧力よりも高くなってしまう。これは、下型22の中心部(平面視した際の中心部)付近に、プランジャ40等の樹脂を充填するための機構が備わっており、下型22全体の剛性を確保することが困難であることも起因しているものと考えられる。当然、この「型当り」状態が悪い場合(即ち、均等に圧力が分布していない状態)は、封止品質も低下してしまう。即ち、相対的に圧力の低い部分では樹脂漏れが誘発されたり、一方、相対的に圧力の高い部分では、クランプするリードフレーム等に圧力痕を残してしまう等、精度のよい樹脂封止を行うことが不可能である。
In the
この「型当り」状態を改善するには、例えば、プラテンと金型の間、金型とチェイスの間にシムを入れて調整する等により対処することが可能である。 In order to improve the “per die” state, for example, it is possible to adjust by inserting a shim between the platen and the mold, or between the mold and the chase.
しかしながら、シムを利用しての調整作業はトライアンドエラーの繰り返しであり、調整作業に非常に時間が掛かってしまう。また、全てをシムによる調整に委ねると、金型全体が歪んだ状態のままで「型当り」が調整されてしまう可能性がある。例えば、上金型の中央部付近にシムを介在させ、上金型の平面視における中央部付近を下金型側へと盛り上がらせるように調整すれば金型全体としての「型当り」自体はある程度調整可能である。しかしながらこのような調整方法では断面が所謂「V字」状に歪んだ状態で樹脂封止がされることに繋がり、成形品に悪影響(例えばクラック、反りなど)を与えてしまう。また、金型全体の歪みによって、リードフレーム等を金型表面上に位置決めする際の基準位置(オフセンタ)が不明確となり、かかる観点からも精度のよい樹脂封止を望むことができない。 However, the adjustment work using the shim is a repeated trial and error, and the adjustment work takes a very long time. Further, if all the adjustments are made by the shim, there is a possibility that the “per die” may be adjusted while the entire mold is distorted. For example, if a shim is interposed in the vicinity of the center of the upper mold, and the vicinity of the center in the plan view of the upper mold is adjusted to rise to the lower mold side, the "per die" as a whole mold will be Some adjustment is possible. However, such an adjustment method leads to resin sealing in a state where the cross section is distorted in a so-called “V-shape”, and adversely affects the molded product (for example, cracks, warpage, etc.). In addition, due to distortion of the entire mold, the reference position (off-center) when positioning the lead frame or the like on the mold surface becomes unclear, and from this point of view, accurate resin sealing cannot be desired.
本発明は、このような従来の問題を解消するためになされたものであって、トグルリンク式のプレス機構を採用した場合でも、金型を歪ませることなく型締めでき、型当りの調整作業が容易または不要な樹脂封止装置を提供することをその課題としている。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and even when a toggle link type press mechanism is adopted, the mold can be clamped without distorting the mold, and adjustment work per mold is possible. It is an object of the present invention to provide a resin sealing device that is easy or unnecessary.
本発明は、それぞれプラテンに支持される第1、第2の金型が前記プラテンを介してトグルリンク式のプレス機構によってZ方向に開閉可能とされ、前記第1、第2の金型で被成形品をクランプした状態で充填される樹脂によって当該被成形品を封止する樹脂封止装置であって、前記Z方向と直交する方向をX方向とした場合に、前記第1、第2の金型のうち、少なくとも前記トグルリンク式のプレス機構と連動する側の金型が前記プラテンから支持される前記X方向の支持領域が、当該第1、第2の金型によってクランプ可能な最大の被成形品を載置した場合における当該被成形品の前記X方向の幅(両端部間距離)以下とすることによって、上記課題を解決するものである。 In the present invention, the first and second molds supported by the platen can be opened and closed in the Z direction by the toggle link type press mechanism via the platen, and the first and second molds are covered. A resin sealing device that seals the molded product with a resin filled in a state in which the molded product is clamped, and when the direction orthogonal to the Z direction is the X direction, the first and second Among the molds, at least the support region in the X direction in which the mold on the side interlocked with the toggle link type press mechanism is supported from the platen is the largest that can be clamped by the first and second molds. The said subject is solved by setting it as the width | variety (distance between both ends) of the said X direction of the said to-be-molded product at the time of mounting a to-be-molded product.
即ち、プラテンから金型に対して入力されるプレス圧力を、当該金型にてクランプしている被成形品(リードフレーム等)が位置している部分に対応する部分で受けることによって、金型全体が大きく歪むことを防止している。その結果として、より均一な「型当り」を実現している。具体的には、当該金型内に配置される被成形品をプレス方向(Z方向)に投影した場合に、金型がプラテンから支持されているX方向の支持領域(即ち、プラテンから入力されるプレス圧力の入力領域)が、当該被成形品のX方向の両端部に相当する幅以下とされている。これにより、本来的にプレス圧力を集中するべき部分に対してより直接的に力を伝達することが可能となっている。 That is, by receiving the pressing pressure input from the platen to the mold at the portion corresponding to the portion where the molding product (lead frame or the like) clamped by the mold is located, the mold The whole is prevented from being greatly distorted. As a result, more uniform “per die” is realized. Specifically, when a product to be placed in the mold is projected in the press direction (Z direction), a support region in the X direction in which the mold is supported from the platen (that is, input from the platen). The press pressure input area) is set to be equal to or smaller than the width corresponding to both end portions in the X direction of the molded product. This makes it possible to transmit the force more directly to the portion where the press pressure should be concentrated.
このとき被成形品が複数配置されている場合には、前記支持領域を、当該被成形品全体における前記X方向の幅(両端部間距離)以下としたり、また、前記支持領域を、当該被成形品毎における前記X方向の幅(両端部間距離)以下とすることが可能である。これにより、本来的にプレス圧力を集中するべき部分に対してより直接的に力を伝達することが可能となっている。 At this time, when a plurality of molded articles are arranged, the support area is set to be equal to or less than the width in the X direction (distance between both ends) of the entire molded article, or the support area is It is possible to set the width in the X direction (distance between both end portions) to be equal to or less than each molded product. This makes it possible to transmit the force more directly to the portion where the press pressure should be concentrated.
より望ましくは、それぞれプラテンに支持される第1、第2の金型が前記プラテンを介してトグルリンク式のプレス機構によってZ方向に開閉可能とされ、前記第1、第2の金型で被成形品をクランプした状態で充填される樹脂によって当該被成形品を封止する樹脂封止装置であって、前記Z方向と直交する面をX−Y平面とした場合に、前記第1、第2の金型のうち、少なくとも前記トグルリンク式のプレス機構と連動する側の金型が前記プラテンから支持される前記X−Y平面の支持領域が、当該第1、第2の金型によってクランプ可能な最大の被成形品を載置した場合における当該被成形品の前記X−Y平面での最外周の内側に収まっているように構成すると良い。 More preferably, the first and second molds supported by the platen can be opened and closed in the Z direction by a toggle link type press mechanism via the platen, and the first and second molds are covered. A resin sealing device that seals a molded product with a resin that is filled in a state in which the molded product is clamped, and when the surface orthogonal to the Z direction is an XY plane, the first and first Among the two molds, at least the mold on the side interlocked with the toggle link type press mechanism is supported by the first and second molds in the support area on the XY plane where the mold is supported by the platen. It is good to comprise so that it may be settled inside the outermost periphery in the said XY plane at the time of mounting the largest possible molded article.
即ち、支持領域を、Z方向に直交する平面において被成形品の最外周の内側とすることで、いずれの方向から見てもプレス圧力を集中するべき部分に対してより直接的に力を伝達することが可能となっている。 In other words, the support area is inside the outermost periphery of the molded product in a plane perpendicular to the Z direction, so that the force can be transmitted more directly to the part where the press pressure should be concentrated from any direction. It is possible to do.
また、前記支持領域は、前記金型と前記プラテンとの間に支持部材を介在させたり、前記金型または前記プラテンの少なくとも一方の一部を切削することによって形成できるため、本発明を適用するために大幅なコスト増は不要である。 Further, since the support region can be formed by interposing a support member between the mold and the platen, or by cutting a part of at least one of the mold or the platen, the present invention is applied. Therefore, no significant cost increase is necessary.
また、前記支持部材のZ方向寸法、および、前記切削された部分の前記Z方向寸法が、前記トグルリンク式プレス機構作動時における前記プラテンの湾曲変形量以上とすることによって、プラテンが湾曲した場合においても支持領域を適切に維持することが可能となっている。 In addition, when the Z-direction dimension of the support member and the Z-direction dimension of the cut portion are equal to or larger than the bending deformation amount of the platen when the toggle link press mechanism is operated, the platen is curved In this case, the support area can be appropriately maintained.
本発明を適用することにより、金型全体の「型当り」を改善できる。その結果、調整作業が容易または不要となる。 By applying the present invention, the “per die” of the entire mold can be improved. As a result, adjustment work becomes easy or unnecessary.
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施形態の一例である樹脂封止装置100の側断面図である。図2は、図1における金型とプラテンとの関係を模式的に示した図である。 FIG. 1 is a side sectional view of a resin sealing device 100 as an example of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram schematically showing the relationship between the mold and the platen in FIG.
<樹脂封止装置の構成>
樹脂封止装置100は、4本(図面上は2本しか現れていない)のタイバー108と、当該タイバー108の最上部に、固定部材110によって固定された固定プラテン102と、タイバー108に沿って上下に進退動可能な可動プラテン104を有している。この可動プラテン104には貫通孔104Aが形成され、当該貫通孔104A内をタイバー108が貫通する態様とされている。また可動プラテン104の下側にはトグルリンク式プレス機構106が接続され、当該トグルリンク式プレス機構106の動作によって可動プラテン104が上下に進退動可能とされている。なお、可動プラテン104の下側中央付近には、図示はしていないが、プランジャ140を駆動する等の樹脂を供給するための樹脂供給機構が備わっている。
<Configuration of resin sealing device>
The resin sealing device 100 includes four tie bars 108 (only two appear in the drawing), a
固定プラテン102には上型112が垂設されている。一方、可動プラテン104上には下型122が載置されている。その結果、可動プラテン104が上下に移動することによって、これら上型112および下型122が互いに当接・離間する構成とされている。
An
また上型112の表面(下型122側表面)には、取り外し可能な上チェイス114が備わっている。一方、下型122の表面(上型112側表面)には取り外し可能な下チェイス124が備わっている。これらの上チェイス114および下チェイス124は、例えば、封止しようとする基板やリードフレーム等の被成形品の種類に応じて、この部分のみを適宜取り替えることが可能とされている。なお符合116および符号126はバッキングプレートである。
A removable
また、下型122の平面視における略中央部分には、プランジャ140が備わっており、当該プランジャ140によって溶融された樹脂(封止材料)が押し出され、当該押し出された樹脂が、ランナやゲートを介してキャビティ142に充填される。
In addition, a plunger 140 is provided at a substantially central portion of the
なお符号144はエジェクトピンであり、樹脂封止後の成形品を金型から離型するための機構である。また、符号150は半導体チップが搭載されたリードフレームである。なお、本実施形態においては、一対の金型112、122に対して2枚のリードフレーム150が配置され、一度の2枚のリードフレームを樹脂封止可能な構成とされている。勿論、配置されるリードフレームの数は、1枚であってもよいし3枚以上であってもよい。
Reference numeral 144 denotes an eject pin, which is a mechanism for releasing the molded product after resin sealing from the mold.
また、本実施形態においては、上型112は固定プラテン102から直接垂設されているのではなく、上部支持プレート130を介して垂設されている。更に、下型122においても、可動プラテン104に直接載置されているのではなく、下部支持プレート132を介した状態で載置されている。またこれらの支持プレート130、132は各金型112、122の大きさ(図1において水平方向の大きさ、幅)よりも小さくなるように構成されている。即ち、トグルリンク式のプレス機構106が作動し、各プラテン102、104から各金型112、122に対してプレス圧力が加わる場合には、各金型112、122の全面にプレス圧力が入力されるのではなく、当該支持プレート130、132に相当する部分にのみ入力される構成とされている。
In the present embodiment, the
次に、図2を参照しつつ、各プラテン102、104、と各金型112、122との関係を詳細に説明する。なお、図2は説明容易のためより簡略化した図として示しているため、図1との対比において各部の構成比率等が異なっている部分がある。また、上型112と下型122との当接・離間方向、即ち開閉方向をZ方向とした場合に、当該Z方向と直交する方向をX方向として説明する。
Next, the relationship between the
図2に示すように、本実施形態においては、下型122が可動プラテン104から下部支持プレート(支持部材)132を介して支持される態様とされている。また、この支持プレート132のX方向の幅(支持領域)W1は、上金型112および下金型122でクランプされるリードフレーム150の位置をZ方向に投影した場合に、当該リードフレーム150全体(ここでは2枚のリードフレーム150が配置されているため、この2枚のリードフレーム全体を1つの纏まりとして考える)のX方向の幅(両端部間距離)と同じとされている。上部支持プレート130のX方向の幅においても同様である。なお、ここでは、当該上下の金型112、122にてクランプされる最大のリードフレーム(被成形品)150を基準として考えている。即ち、各チェイス114、124を適宜交換することで、異なる種類のリードフレームを樹脂封止することが可能であるが、このような場合にはクランプされる可能性のある最大の(X方向に最大の)リードフレームが基準となる。なお、本実施形態では、リードフレームのX方向の幅(両端部間距離)「以下」としているが、例えば、この両端部の幅を僅かでも上回ると本発明所定の効果が全く得られなくなるというわけではなく、両端部の幅の1.2倍程度までは相応の効果を期待することが可能である。
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the
また、図示していないが、X方向およびZ方向のいずれにも直交する方向をY方向とした場合に、X−Y平面において、支持プレート132がリードフレーム150の最外周の内側(同位置含む)に位置している。
Although not shown, when the direction perpendicular to both the X direction and the Z direction is the Y direction, the
このような構成とすることによって、トグルリンク式のプレス機構106から可動プラテン104に対して伝達されたプレス圧力が、当該下部支持プレート132の部分に集約された状態で下型122側へと伝達される。また、固定プラテン102に対して伝達されたプレス圧力が、上部支持プレート130の部分に集約された状態で上型112側へと伝達される。即ち、最も均一な状態でプレスする必要のある部分である「リードフレーム150が配置されている部分」に対してより直接的に(垂直的に)プレス圧力を加えることが可能となっている。また、プレス圧力を金型の中心部(平面視における中心部)付近に集中させているため、型締め時においても金型全体が大きく歪むことを防止することが可能となっている。その結果、上下の金型112、122の「型当り」に偏りが生じ難くなり、型当りの調整作業が容易または不要となる。
With such a configuration, the press pressure transmitted from the toggle link type press mechanism 106 to the
なお、本実施形態においては、下部支持プレート132および上部支持プレート130は、各プラテン102、104および、各金型112、122と別部材として構成されているが、必ずしもこのような態様に限定されるものではなく、例えば各プラテン102、104の形状を一部突起させることによって(例えばプラテンの一部を切削することにより)、当該支持プレート130、132と同様の機能を果たすことも可能であり、また、各金型112、122の一部を突起させることによって(例えば金型の一部を切削することにより)、同様の機能を果たすことも可能である。
In the present embodiment, the
また、当該下部支持プレート132の高さ(Z方向寸法)H1は、トグルリンク式のプレス機構によって可動プラテン104にプレス圧力が加わった状態における、当該可動プラテン104の湾曲変形量H2よりも大となるように構成されている。即ち、このような構成とすることで、可動プラテン104が湾曲した場合においても指示領域W1を適切に維持することが可能となっている。
Further, the height (Z-direction dimension) H1 of the
<本発明の他の実施形態>
次に、図3を用いて本発明の第2の実施形態について説明する。なお、以下においては前述した樹脂封止装置100と同一または類似する部分については数字下2桁が同一の符号を付するに止め、重複した構成および作用の説明は省略する。
<Other Embodiments of the Present Invention>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the following description, the same or similar parts as those of the resin sealing device 100 described above are denoted by the same reference numerals in the last two digits, and the description of the overlapping configuration and operation is omitted.
第2の実施形態においては、上下の支持プレートが、クランプされるリードフレームのそれぞれに対応する構成とされている。即ち、図3にて示しているように、一対の金型212、222にて2枚のリードフレーム250をクランプする場合であれば、各支持プレートもそれぞれのリードフレーム250に対応するように2枚ずつ設けられている。具体的には、2つの上部支持プレート230A、230B、および2つの下部支持プレート232A、232Bが、それぞれリードフレーム250に対応している点にある。
In the second embodiment, the upper and lower support plates are configured to correspond to the lead frames to be clamped. That is, as shown in FIG. 3, when two
ここでは、それぞれのリードフレーム250をプレス方向(Z方向)に投影した場合に、下型222が可動プラテン204から支持されているX方向の支持領域W2(即ち、可動プラテン204から入力されるプレス圧力の入力領域:各支持プレートの幅)が、それぞれのリードフレーム250(個々のリードフレームを意味する)のX方向の両端部に相当する幅以下とされている。これにより、本来的にプレス圧力を集中するべき部分に対してより直接的に力を伝達することが可能となっている。上部支持プレート230A、230Bについても同様である。
Here, when each
なお、このように個々のリードフレームに対応して支持プレートを配置構成する場合においても、これら支持プレートを必ずしも独立した部材によって構成する必要はない。例えば、図4に示すように、各金型312、322の一部として金型と一体的に構成してもよい。また図示はしていないが、プラテンと一体的に構成してもよい。
Even when the support plates are arranged and configured corresponding to the individual lead frames as described above, these support plates are not necessarily configured by independent members. For example, as shown in FIG. 4, the
このような構成を採用したことによって、上下の金型の「型当たり」状態を当初から良好に維持することが可能となった。その結果、トライアンドエラーによるシム等による金型の型当たり調整態様が簡略化若しくは不要となる。 By adopting such a configuration, the “per die” state of the upper and lower molds can be maintained well from the beginning. As a result, the die-to-die adjustment mode by a shim or the like due to trial and error is simplified or unnecessary.
本発明は、半導体チップが搭載された基板やリードフレーム等を樹脂にて封止する樹脂封止装置として好適である。 The present invention is suitable as a resin sealing device that seals a substrate on which a semiconductor chip is mounted, a lead frame, and the like with a resin.
100…樹脂封止装置
102…固定プラテン
104…可動プラテン
104A…貫通孔
106…トグルリンク式プレス機構
108…タイバー
112…上型
114…上チェイス
116、126…バッキングプレート
122…下型
124…下チェイス
130…上部支持プレート
132…下部支持プレート
140…プランジャ
142…キャビティ
144…エジェクトピン
150…リードフレーム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ...
Claims (8)
前記Z方向と直交する方向をX方向とした場合に、
前記第1、第2の金型のうち、少なくとも前記トグルリンク式のプレス機構と連動する側の金型が前記プラテンから支持される前記X方向の支持領域が、当該第1、第2の金型によってクランプ可能な最大の被成形品を載置した場合における当該被成形品の前記X方向の幅以下である
ことを特徴とする樹脂封止装置。 The first and second molds supported by the platen can be opened and closed in the Z direction by a toggle link type press mechanism via the platen, and the molded product is clamped by the first and second molds. It is a resin sealing device that seals the molded article with a resin filled in the state,
When the direction perpendicular to the Z direction is the X direction,
Of the first and second molds, at least the mold on the side interlocked with the toggle link type press mechanism is supported from the platen in the X-direction support region. A resin sealing device, wherein the width of the molded product is equal to or less than the width in the X direction when a maximum molded product that can be clamped by a mold is placed.
前記被成形品が複数配置されており、
前記支持領域が、当該被成形品全体における前記X方向の幅以下である
ことを特徴とする樹脂封止装置。 In claim 1,
A plurality of the molded articles are arranged,
The support region is equal to or less than the width in the X direction in the entire molded product.
前記被成形品が複数配置されており、
前記支持領域が、当該被成形品毎における前記X方向の幅以下である
ことを特徴とする樹脂封止装置。 In claim 1,
A plurality of the molded articles are arranged,
The resin sealing device, wherein the support region is equal to or less than the width in the X direction for each article to be molded.
前記Z方向と直交する面をX−Y平面とした場合に、
前記第1、第2の金型のうち、少なくとも前記トグルリンク式のプレス機構と連動する側の金型が前記プラテンから支持される前記X−Y平面の支持領域が、当該第1、第2の金型によってクランプ可能な最大の被成形品を載置した場合における当該被成形品の前記X−Y平面での最外周の内側に収まっている
ことを特徴とする樹脂封止装置。 The first and second molds supported by the platen can be opened and closed in the Z direction by a toggle link type press mechanism via the platen, and the molded product is clamped by the first and second molds. It is a resin sealing device that seals the molded article with a resin filled in the state,
When the plane orthogonal to the Z direction is an XY plane,
Of the first and second molds, at least the molds on the side interlocked with the toggle link type press mechanism are supported by the platen in the XY plane support area. A resin-sealing device, wherein the largest molded product that can be clamped by the mold is placed inside the outermost periphery of the molded product on the XY plane.
前記支持領域が、前記金型と前記プラテンとの間に支持部材を介在させることによって形成されている
ことを特徴とする樹脂封止装置。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The resin sealing device, wherein the support region is formed by interposing a support member between the mold and the platen.
前記支持部材の前記Z方向寸法が、前記トグルリンク式プレス機構作動時における前記プラテンの湾曲変形量以上である
ことを特徴とする樹脂封止装置。 In claim 5,
The resin sealing device, wherein the Z-direction dimension of the support member is equal to or greater than the bending deformation amount of the platen when the toggle link press mechanism is operated.
前記支持領域が、前記金型または前記プラテンの少なくとも一方の一部が切削されることによって形成されている
ことを特徴とする樹脂封止装置。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The resin sealing device, wherein the support region is formed by cutting a part of at least one of the mold or the platen.
前記切削された部分の前記Z方向寸法が、前記トグルリンク式プレス機構作動時における前記プラテンの湾曲変形量以上である
ことを特徴とする樹脂封止装置。 In claim 7,
The resin-sealing device, wherein the dimension of the cut portion in the Z direction is equal to or greater than the amount of bending deformation of the platen when the toggle link press mechanism is operated.
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