JP2502387B2 - 半導体素子の樹脂封止方法及び樹脂封止金型 - Google Patents

半導体素子の樹脂封止方法及び樹脂封止金型

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JP2502387B2
JP2502387B2 JP1247588A JP24758889A JP2502387B2 JP 2502387 B2 JP2502387 B2 JP 2502387B2 JP 1247588 A JP1247588 A JP 1247588A JP 24758889 A JP24758889 A JP 24758889A JP 2502387 B2 JP2502387 B2 JP 2502387B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体素子部分とゲート部分の切断を樹
脂封止金型内でおこなえるようにした、トランスファー
成形金型に関する。
〔従来の技術〕
第2図は樹脂封止直後の被樹脂封止物を示す一般的な
平面図、第3図は従来例の金型の断面図である。第2図
に対し第3図は比例尺でなく、半導体素子23を縮小して
いる。
第2図は、半導体チップ23aをリードフレーム(フレ
ームともいう)26及びリード線26の電極に接続した樹脂
封止型電子部分の封止直後の一般的な構造を示す。
23は半導体チップ23aを封止した半導体素子、26はリ
ードフレーム、24aはランナ24から半導体素子へ樹脂を
充填するゲートである。
従来、この種の半導体素子を樹脂封止する金型として
は、第3図に示すようなものがある。
図において、1及び2はキャビティブロックであり、
このキャビティブロック1及び2にはキャビティ10が、
一方のキャビティブロック1にはランナ24及びゲート24
aのための溝9が設けてある。キャビティ10への樹脂注
入には、ポット28からランナ24、ゲート24a、キャビテ
ィ10の順に樹脂が順次注入されて行く。充填が完了して
もキャビティブロックが加熱されているため、この熱に
より溶融状態であった樹脂が硬化してはじめて半導体素
子が成形される。
成形終了後、図示しないモールドプレスの動作によ
り、金型は上型と下型が開かれる。この時ばね41の力に
より、リフタピン43で拘束されていたエジェクタ板37が
下方に押し出され、エジェクタ板37に固定された本体エ
ジェクタピン33及び溝エジェクタピン34で半導体素子23
及びランナ24を同時にキャビティ10から突き出し、下型
のキャビティブロック2の上に残す。さらに下型が降下
すると、ばね42で付勢されストッパボルト44で位置決め
されていたエジェクタ板38は固定ロッド25にあたり、エ
ジェクタ板38に固定された本体エジェクタピン35及び溝
エジェクタピン36がキャビティより突き出て、ランナ24
を付けた半導体素子23が金型より離型する。
その後、離型したゲート24付の半導体素子23を、金型
から取り出してゲート24を切り離している。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしこのような従来の半導体素子を樹脂封止する金
型にあっては、リードフレーム26にゲート24aが密着し
ているので、金型より取り出して放置しておくと、樹脂
の収縮によりリードフレームに曲りが発生し、後工程に
多大な影響が出て来る。さらに、フレームとゲートが密
着している事により分離の方法が悪いと、フレーム上に
ゲートが残ってしまい、後工程で取り除く工程が追加と
なってしまう。従って作業性が悪く作業時間が長くて、
不経済である。
この発明の目的は、金型内で刃物等を使用しないで、
樹脂封止された半導体素子からゲートを切離すことにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕
発明1の樹脂封止方法は 上型と下型との分離面に、電極材に接続した半導体素
子のためのキャビティと、このキャビティに連続し前記
上型又は下型の一方の型に設けたゲート及びランナから
なる溝とを形成した金型を使用する半導体素子の樹脂封
止方法において、 前記金型は半導体素子部分を突き出す上下一対の本体
エジェクタピンと、前記電極材の存在しない領域で前記
溝部分を突き出す上下一対の溝エジェクタピンとを備
え、 樹脂を注入して成形終了後に、前記一対の本体エジェ
クタピンで前記半導体部分を他方の型に押え、かつ前記
一対の溝エジェクタピンで前記溝部分を前記一方の型に
押えたままの状態で前記金型を微小距離だけ分離して、
前記半導体部分と前記溝部分とをそれぞれの型に残した
まま切離し、その後に前記金型を完全に分離しながら、
前記他方の本体エジェクタピンと前記一方の溝エジェク
タピンとを突き出して離型するものである。
発明2の樹脂封止金型は 上型と下型との分離面に、電極材に接続した半導体素
子のためのキャビティと、このキャビティに連続し前記
上型又は下型の一方の型に設けたゲート及びランナから
なる溝とを形成して金型を構成し、 前記金型は半導体素子部分を突き出す上下一対の本体
エジェクタピンと、前記電極材の存在しない領域で前記
溝部分を突き出す上下一対の溝エジェクタピンとを備
え、 前記一方の型に設ける、第1のばねで分離面方向に付
勢される第1のエジェクタ板に前記本体エジェクタピン
の一方と一方のリフタピンとを固定し、この一方のリフ
タピンの先端が前記分離面に一致する時に前記一方の本
体エジェクタピンの先端は樹脂成形可能な位置にあり、 前記第1のエジェクタ板に隙間を介して前記分離面側
に配置されて反分離面方向に第2のばねで付勢される第
2のエジェクタ板に前記溝エジェクタピンの一方を固定
するとともに、一方のストッパボルトを設け、前記第2
のエジェクタピン板が前記第2のばねで付勢されて前記
一方のストッパボルトで止る時には前記一方の溝エジェ
クタピンの先端は樹脂成形可能な位置にあり、 前記第2のばねは前記第1のばねより弱く、 前記他方の型に設けられ、第3のばねで分離面方向に
付勢される第3のエジェクタ板に前記溝エジェクタピン
の他方と他方のリフタピンとを固定し、この他方のリフ
タピンの先端が前記分離面に一致する時に前記他方の溝
エジェクタピンの先端は樹脂成形可能な位置にあり、 前記第3のエジェクタ板に隙間を介して前記反分離面
側に配置されて反分離面方向に第4のばねで付勢される
第4のエジェクタ板に前記本体エジェクタピンの他方を
固定するとともに、他方のストッパボルトを設け、前記
第4のエジェクタ板が前記第4のばねで付勢されて前記
他方のストッパボルトで止る時には前記他方の本体エジ
ェクタピンの先端は樹脂成形可能な位置にあり、 前記第4のばねに抗して前記第4のエジェクタ板を押
し出すエジェクタロッドを前記他方の金型に設けるもの
である。
〔作用〕
発明1において、 成形終了後に、金型を微小距離だけ分離すると、一対
の本体エジェクタピンは半導体部分を他方の型の押えた
まま、一対の溝エジェクタピンは溝部分を一方の型に押
えたままなので半導体部分と溝部分は切離されることと
なり、その後に溝エジェクタピンと本体エジェクタピン
とでそれぞれを離型するという2重動作により、成形と
溝切離しと、離型の順で金型は工程を進める。
発明2は発明1の工程に係わる方法を実施する金型で
あって、 成形された半導体素子23部分は、本体エジェクタピン
3及び5により突き出し可能な構造となっており、ゲー
ト24a及びランナ24は溝エジェクタピン4及び6により
突き出し可能な構造となっている(状態P1)。
金型がわずかに開くと、(状態P2)、前記4種類のエ
ジェクタピンの型に対する相対的動きは、一方の本体エ
ジェクタピン3及び他方の溝エジェクタピン6が動きゲ
ート24a及びランナ24は、一方の溝エジェクタピン4及
び他方の本体エジェクタピン5が動かないでそれぞれの
型に固定されたままとなる。各エジェクタピンのそのよ
うな動きは、例えば一方の本体エジェクタピン3では、
第1のばね11、一方のリフタピン13、第1のエジェクタ
板15によって生じる一方の本体エジェクタピン3で突き
出された半導体素子23はキャビティ10より突き出されて
他方の型に残り、他方の溝エジェクタピン6で突き出さ
れたランナ24は一方の型に残ることになる。
このように半導体素子23は他方の型に、ランナ24は他
方の型に残るのでゲート24a部分と半導体素子23部分と
のつなぎ部分(例えば高さ0.4mm、幅4mm)が切離される
事になり金型内部での切離しが実行される。
金型を更に開くと(状態P3)、一方の型では第1のば
ね11が第1のエジェクタ板15を介して第2のエジェクタ
板7を押し、一方の溝エジェクタピン4を突き出してゲ
ート24aを付けたランナ24を離型し、他方の型ではエジ
ェクタロッド25が第4のエジェクタ板16を介して他方の
本体エジェクタピン5を突き出して半導体素子23を離型
する。
〔実施例〕
第1図は実施例の金型を断面図で示した工程図であ
る。ここで状態P1は、成形が終了した状態、状態P2は金
型を微小距離開いた状態、状態P3は完全に開いた状態を
示す。状態P1で金型を透視して被封止物のみを見た平面
図は第2図に示すが比例尺ではない。
1及び2は成形するキャビティ10及びゲート24a、ラ
ンナ24のための溝9を有したキャビティブロック、7及
び8はゲート24a、ランナ24を突き出す一方の溝エジェ
クタピン4及び他方の溝エジェクタピン6を有する第2
のエジェクタ板及び第3のエジェクタ板、15及び16は半
導体素子を23部分を突き出す一方の本体エジェクタピン
3及び他方の本体エジェクタピン5を有する第1のエジ
ェクタ板及び第4のエジェクタ板、13は一方の本体エジ
ェクタピン3を成形時に成形可能な位置に動作させる一
方のリフタピンである。
11は一方の本体エジェクタピン3を突き出す第1のば
ね、18は一方の溝エジェクタピン4を成形時に成形可能
な定位置に停止させるストッパボルトあり、第2のばね
17により定位置に動作している。ここで第1のばね11に
比べ第2のばね17の力を弱くしておく。
また19は他方の溝エジェクタピン6を成形時に成形可
能な定位置に動作させる他方のリフタピンであり、20は
他方の溝エジェクタピン6を突き出す第3のばね、14は
他方の本体エジェクタピン5を成形時に定位置に動作さ
せる他方のストッパボルトであり、第4のばね12により
定位置に動作している。
エジェクタロッド24は最終工程で(状態P3)で、半導
体素子23部分をキャビティより突き出すためにもちい、
第4のエジェクタピン板16を押し上げる役割をもってい
る。状態P2は成形後に微小距離だけ金型が分離面で分離
した状態であり、第1のばね11により第1のエジェクタ
板15が降下し、一方の本体エジェクタピン3により、半
導体素子23部分が突き出されることになる。しかしこの
動作でゲート24a部分が半導体素子23部分とともに降下
したのでは、ゲートの切り離しができないので、第3の
ばね20の力により第3のエジェクタ板8が上昇すること
を利用して、一方の溝エジェクタピン6が上昇し、ゲー
ト24a、ランな24部分が降下するのを防ぎ、半導体素子2
3部分と、ゲート24a部分とが切り離される。
状態P3は状態P2がさらに進んだ状態であり、ゲート24
a付のランナ24は第1のばね11の力を介して一方の溝エ
ジェクタピン4により突き出される。同時にエジェクタ
ロッド25によりキャビティブロック2に埋設されている
半導体素子23部分は、他方の本体エジェクタピン5によ
り突き出され、離型する。なお実施例のリードフレーム
26に代り、他の電極材も使用できる。
〔発明の効果〕
この発明群による半導体素子の樹脂封止方法及び樹脂
封止金型は、以上に説明したように構成されているの
で、次の効果を有する。
金型内部での半導体素子とゲートとが自動的に切離さ
れるので、従来方法ではフレーム曲り、ゲート残りが発
生していた状態がなくなり、フレームに成形された半導
体素子の品質が向上し、後工程のトラブルが改善される
ことになる。また従来は、金型より半導体素子を取り出
し、手作業又は、機械によりゲート切断を行っていた
が、この工程がなくなり、生産工程の簡素化が図れ、多
数台のモールドプレスを一人で運転することが容易とな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例の金型を断面図で示した工程図、第2図
は樹脂封止直後の被封止物の一般的な平面図であって第
1図及び第3図に係わり、第3図は従来例の金型の断面
図である。 1,2……キャビティブロック、3,33……一方の本体エジ
ェクタピン、4,34……他方の溝エジェクタピン、5,35…
…他方の本体エジェクタピン、6,36……他方の溝エジェ
クタピン、11……第1のばね、12……第4のばね、13,1
9,43……リフタピン、14,18,44……ストッパボルト、17
……第2のばね、20……第3のばね、23……半導体素
子、24……ランナ、25……エジェクタロッド、28……ポ
ット。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上型と下型との分離面に、電極材に接続し
    た半導体素子のためのキャビティと、このキャビティに
    連続し前記上型又は下型の一方の型に設けたゲート及び
    ランナからなる溝とを形成した金型を使用する半導体素
    子の樹脂封止方法において、 前記金型は半導体素子部分を突き出す上下一対の本体エ
    ジェクタピンと、前記電極材の存在しない領域で前記溝
    部分を突き出す上下一対の溝エジェクタピンとを備え、 樹脂を注入して成形終了後に、前記一対の本体エジェク
    タピンで前記半導体部分を他方の型に押え、かつ前記一
    対の溝エジェクタピンで前記溝部分を前記一方の型に押
    えたままの状態で前記金型を微小距離だけ分離して、前
    記半導体部分と前記溝部分とをそれぞれの型に残したま
    ま切離し、その後に前記金型を完全に分離しながら、前
    記他方の本体エジェクタピンと前記一方の溝エジェクタ
    ピンとを突き出して離型することを特徴とする半導体素
    子の樹脂封止方法。
  2. 【請求項2】上型と下型との分離面に、電極材に接続し
    た半導体素子のためのキャビティと、このキャビティに
    連続し前記上型又は下型の一方の型に設けたゲート及び
    ランナからなる溝とを形成して金型を構成し、 前記金型は半導体素子部分を突き出す上下一対の本体エ
    ジェクタピンと、前記電極材の存在しない領域で前記溝
    部分を突き出す上下一対の溝エジェクタピンとを備え、 前記一方の型に設ける、第1のばねで分離面方向に付勢
    される第1のエジェクタ板に前記本体エジェクタピンの
    一方と一方のリフタピンとを固定し、この一方のリフタ
    ピンの先端が前記分離面に一致する時に前記一方の本体
    エジェクタピンの先端は樹脂成形可能な位置にあり、 前記第1のエジェクタ板に隙間を介して前記分離面側に
    配置されて反分離面方向に第2のばねで付勢される第2
    のエジェクタ板に前記溝エジェクタピンの一方を固定す
    るとともに、一方のストッパボルトを設け、前記第2の
    エジェクタ板が前記第2のばねで付勢されて前記一方の
    ストッパボルトで止る時には前記一方の溝エジェクタピ
    ンの先端は樹脂成形可能な位置にあり、 前記第2のばねは前記第1のばねより弱く、 前記他方の型に設けられ、第3のばねで分離面方向に付
    勢される第3のエジェクタ板に前記溝エジェクタピンの
    他方と他方のリフタピンとを固定し、この他方のリフタ
    ピンの先端が前記分離面に一致する時に前記他方の溝エ
    ジェクタピンの先端は樹脂成形可能な位置にあり、 前記第3のエジェクタ板に隙間を介して前記反分離面側
    に配置されて反分離面方向に第4のばねで付勢される第
    4のエジェクタ板に前記本体エジェクタピンの他方を固
    定するとともに、他方のストッパボルトを設け、前記第
    4のエジェクタ板が前記第4のばねで付勢されて前記他
    方のストッパボルトで止る時には前記他方の本体エジェ
    クタピンの先端は樹脂成形可能な位置にあり、 前記第4のばねに抗して前記第4のエジェクタ板を押し
    出すエジェクタロッドを前記他方の金型に設けることを
    特徴とする半導体素子の樹脂封止金型。
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