JP2630429B2 - 樹脂封止成形用金型装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば、半導体素子やその他の電子部品
を樹脂材料にて封止成形するための金型装置の改良に関
するものである。

〔従来の技術〕

半導体素子等を樹脂材料にて封止成形するための金型
装置には、例えば、第５図及び第６図に示すように、上
部の取付盤（固定盤）１に取付用ベース２を介して固着
した固定型３と、下部の取付盤（可動盤）４に取付用ベ
ース５を介して固着した可動型６とが夫々備えられてい
る。

また、上記両型（３・６）のP.L面（パーティングラ
イン面）には成形用キャビティが対向配置されており、
該両キャビティは、両型（３・６）の型締時において樹
脂成形用のキャビティ部を構成する。

従って、該両キャビティ内にリードフレーム上の半導
体素子等を嵌合セットさせた状態で該両型を型締すると
共に、該両キャビティ内に溶融樹脂材料を注入充填させ
ることにより、該半導体素子等を両キャビティ形状に対
応した樹脂成形体内に封止成形することができるもので
ある。

ところで、半導体素子等を樹脂封止成形する目的は、
気密性を保持し、且つ、機械的安定性を向上させること
にあるが、両型の取付位置がその型締後において、例え
ば、水平方向にズレているような場合は、樹脂成形体の
上半体及び下半体も上記位置ズレに対応した形状・態様
で成形されて、その外部リード端子の折り曲げ等の後処
理工程時に該樹脂成形体の縁辺部を欠落させたり、ま
た、樹脂材料による半導体素子やワイヤー等の封止が不
充分となって製品の耐湿性を損なう等、成形不良の要因
となる。

従って、上記目的を達成すると共に、上記弊害に対処
するためには、その樹脂封止成形体の成形用キャビティ
部が、上記した両型（３・６）の型締時において、所定
の位置に及び適正な接合状態に確実に整合されている必
要がある。

このため、上記両型（３・６）間には、該両型の位置
決用ガイド手段が備えられている。このガイド手段とし
ては、通常、上記両型（３・６）のP.L面間に対向配置
した可動型６側のガイドピン7₁と固定型３側のガイドピ
ンブッシュ7₂とから成るガイド手段７、又は、可動型６
側の凸型テーパーブロック8₁と固定型３側の凹型テーパ
ーブロック8₂とから成るガイド手段８を備えており、上
記両型（３・６）の型締時において、該ガイド手段（７
・８）の嵌合若しくは係合によるガイド作用により、両
型（３・６）の所要の位置決めを行うようにしている。

なお、固定型或は可動型のいずれか一方側の型をその
取付盤側に対して固着すると共に、その他方側の型をそ
の取付盤側に対して摺動自在に装着し、上記両型の型締
時に該両型の位置修正ガイドを行うようにした金型構成
が提案されている（例えば、特開昭61−135719号公報
等）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記したガイド手段（７・８）の嵌合若しくは係合作
用に基づいた両型（３・６）の位置決めによるときは、
例えば、該両型（３・６）間に多少の位置ズレが発生し
ているときでも、該ガイド手段による上記ガイド作用に
よって両者を強制的に型締することができる効果があ
る。

しかしながら、上記ガイド手段（７・８）は、連続的
に繰り返し行われるその型開・型締作用により短期間で
摩耗するため、上記両型（３・６）間の位置ズレを有効
に修正できる型締作用は比較的短期間で得られなくな
り、結局、型締不良が直ぐに発生し易いといった問題が
ある。

また、上記したガイド手段（７・８）の嵌合若しくは
係合作用に基づいた両型（３・６）の位置決めによると
きは、両型（３・６）がボルト９・９を介して取付盤
（固定盤１及び可動盤４）に夫々固着されている関係
で、次のような重大な弊害がある。

即ち、上記固定盤１及び可動盤４に対する両型（３・
６）の固着は、該両型（３・６）を型締させた状態で夫
々固着させるから、このときは、該両型は所定の位置に
及び適正な接合状態に確実に整合される。しかしなが
ら、樹脂成形時においては、上記両型（３・６）が樹脂
成形温度に加熱された状態におかれること、また、上記
固定盤１及び可動盤４とは温度差が生じていること、ま
た、可動盤４とそのガイド用タイバー10との間には所要
の嵌合クリアランスが設けられていること等から、該樹
脂成形時においては、上記した両型（３・６）の型締時
における整合状態を長時間にわたって維持することは極
めて困難となる。このため、連続して行われる上記両型
（３・６）の型開作用時及び型締作用時において、固定
型３或は可動型６のいずれか一方側が、ガイド手段（７
・８）を介して、その他方側を強制的に移動させようと
するから、該ガイド手段相互間の摩耗を早め、或は、こ
れを損傷する等の問題がある。

また、上記した一方側の型をその取付盤側に対して固
着すると共に、他方側の型をその取付盤側に対して摺動
自在に装着して上記両型の型締時に該両型の位置決修正
ガイドを行うようにした従来の金型構成においても、そ
のガイド手段の構成は上記した従来の構成と同様である
ため、該ガイド手段も、短期間で摩耗して上記両型間の
位置ズレを有効に修正できる型締作用が比較的短期間で
得られなくなって型締不良が直ぐに発生し易いという上
記したと同様の問題がある。

本発明は、上記したような従来の問題点に対処して、
樹脂封止成形時における固定型と可動型との型開作用及
び型締作用を効率良くスムーズに、且つ、確実に行うこ
とができる樹脂封止成形用金型装置を提供することを目
的とするものである。

また、本発明は、両型の型締作用を予備的な中間型締
と本来的な完全型締の二つの作用により行うと共に、そ
の中間型締時において該両型の位置決修正ガイド作用を
行うことによって、上述した両型の位置決修正ガイド作
用をより効率良くスムーズに、且つ、より確実に行うこ
とができる樹脂封止成形用金型装置を提供することを目
的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上述した従来の問題点を解決するための本発明に係る
金型装置は、製品突出用のエジェクタープレートを備え
た固定型及び可動型と、該各エジェクタープレートを上
記固定及び可動両型の型締時に所定位置にまで押し戻す
リターン機構、及び、該両型の型締時に上記両型の位置
決修正ガイド作用を行う該両型の位置決用ガイド手段と
を備えると共に、上記固定型或は可動型のいずれか一方
側の型をその取付盤側に対して固着し、且つ、その他方
側の型をその取付盤側に対して摺動自在に装着した樹脂
封止成形用金型装置であって、上記位置決用ガイド手段
を、上記両型に対向配設した凸型テーパーブロックと凹
型テーパーブロックとから構成すると共に、上記いずれ
か一方側のテーパーブロックを上記固定型或は可動型の
いずれか一方側の型に対して該両型の型開閉方向へ摺動
自在に装着し、且つ、該一方側のテーパーブロックを他
方側のテーパーブロック側に向かって弾性突出させ、更
に、上記他方側のテーパーブロックを上記他方側の型に
対して固設して構成したことを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明によれば、上記した位置決用ガイド手段を、上
記両型に対向配設した凸型テーパーブロックと凹型テー
パーブロックとから構成すると共に、上記いずれか一方
側のテーパーブロックを上記固定型或は可動型のいずれ
か一方側の型に対して該両型の型開閉方向へ摺動自在に
装着し、且つ、該一方側のテーパーブロックを他方側の
テーパーブロック側に向かって弾性突出させ、更に、上
記他方側のテーパーブロックを上記他方側の型に対して
固設して構成したことにより、両型の型締作用が予備的
な中間型締時と本来的な完全型締時との二つの作用から
行われることになる。従って、上記両型の位置決修正ガ
イド作用は、該両型の中間型締時において効率良くスム
ーズに、且つ、確実に行うことができる。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例図に基づいて説明する。

第１図には、本発明に係る半導体素子等の樹脂封止成
形用金型装置の要部が示されている。

この金型装置には、上部の取付盤（固定盤）11に取付
用ベース12を介して着脱自在に装着した固定上型（固定
型）13と、下部の取付盤（可動盤）に取付用ベースを介
して着脱自在に装着した可動下型（可動型）14とが対向
配設されている。

上記上型13とその取付用ベース12とはスペースブロッ
ク15を介して一体に固着されているが、該取付用ベース
12は、上記固定盤11に対して所要の自由性が付与されて
おり、その上下・水平方向にフリーの状態で装着されて
いる。

即ち、取付用ベース12がＬ型取付手段16を介して固定
盤11に装着されていること、該取付用ベース12と固定盤
11との間に上下方向の所要のクリアランス17が構成され
ていること、該取付用ベース12とＬ型取付手段16との間
に水平方向の所要のクリアランス18が構成されているこ
とによって、該上型13が固定盤11側に対してフリーの状
態で装着されている。

また、上記両型（13・14）には、該両型に対向配設し
た下型側の凸型テーパーブロック19₁及び上型側の凹型
テーパーブロック19₂とから成る該両型の位置決用ガイ
ド手段19が備えられている。

このガイド手段19は、上記両型（13・14）の型締時
に、その両テーパーブロック（19₁・19₂）の係合による
ガイド作用によって該両型の所定位置決めを行うもので
あり、摺動自在側の型（上型13）を、固着側の型（下型
14）の固着方向へ積極的に移動させることができるよう
に設けられている。

即ち、上記凹型テーパーブロック19₂は、上型13側に
上下方向（両型の型開閉方向）へ摺動自在に装着される
と共に、第１図に示す型開時には、所要の弾性部材19₃
の弾性によって押し下げられている（凸型テーパーブロ
ック19₁側に向かって弾性突出されている）が、第２図
に示す完全型締時においては、下型14側の凸型テーパー
ブロック19₁と係合し、且つ、その状態で所定位置にま
で押し上げられるように設けられている。

このとき、上記両テーパーブロック（19₁・19₂）の係
合作用は、下型14が上型13とのP.L面にまで上動しない
間、即ち、凹型テーパーブロック19₂に対する凸型テー
パーブロック19₁の押上作用が開始されるまでの間にお
いて行われるように設けられている。

従って、該両テーパーブロック（19₁・19₂）の係合に
よる両型（13・14）の位置決修正ガイド作用は、該両型
の完全型締作用よりも前に行われる上記した予備的な中
間型締時において行われるものである。

また、上記両型（13・14）には、上下両キャビティ20
・21内にて成形される製品突出用のエジェクター機構22
が夫々配設されている。

このエジェクター機構22は、上型13とその取付用ベー
ス12との間の構成スペース内に嵌装したエジェクタープ
レート22₁と、該エジェクタープレートに設けたエジェ
クターピン22₂と、第１図に示す型開時において、上記
エジェクタープレート22₁を押し下げるための弾性部材2
2₃と、第２図に示す型締時において、下型14の上動に伴
い、該弾性部材23₃の弾性に抗してエジェクタープレー
ト22₁を押し上げてそのエジェクターピン22₂の下端面を
上型キャビティ20の内底面位置にまで上動させるための
リターンピン22₄等から構成されている。

なお、下型14側のエジェクター機構23も、上記した上
型13側のエジェクター機構22と基本的には同じ構成及び
作用を有するものであり、第１図に示す型開時には、エ
ジェクタープレートを押し上げてそのエジェクターピン
により下型キャビティ21内にて成形される製品部分を突
き出し、また、第２図に示す型締時においては、該エジ
ェクタープレートを押し下げてそのエジェクターピンの
上端面を下型キャビティ21の内底面位置にまで下動させ
ることができるように構成されている。

また、上記固定盤11と取付用ベース12との間には、該
取付用ベース12の摺動効率を高めるための摺動補助手段
24が配設されている。この摺動補助手段24は、固定盤11
側に設けたホルダー24₁と該ホルダーに回転自在に嵌装
されると共に、下方へ弾性突出するように設けられたボ
ール24₂とから構成されている。

なお、該摺動補助手段24は、必要に応じて、取付手段
16の上面と取付用ベース12の底面との間に介在させるよ
うに構成しても差し支えない。

また、上述した摺動補助手段24は、必ずしも必要では
なく、取付用ベース12の摺動をスムーズに行わせる目的
等で補助手に夫々配設されるものであるが、この摺動補
助手段を備えるときは、例えば、該取付用ベース12が通
常の矩形状に形成されている場合、その前後左右位置に
おける縁辺中央部の四個所等に夫々配置することが好ま
しい。また、該摺動補助手段の配設位置や配設数等は、
該取付用ベース12の形状・その摺動効率の向上・その他
の必要性に応じて、任意に且つ適宜に選定できるもので
ある。

また、上記両型（13・14）の位置決用ガイド手段19
と、従来公知のガイドピン及びガイドピンブッシュから
成る両型の位置決用ガイド手段を併用した構成を採用し
ても差し支えないものである。

更に、上記両テーパーブロック（19₁・19₂）、或は、
ガイドピン及びガイドピンブッシュを、可動型（14）或
は固定型（13）のいずれの側に配設するかは、必要に応
じて、任意に且つ適宜に選定できるものである。

上記実施例の構成における上下両型（13・14）の型締
作用は、次のようにして行われる。

即ち、上型13と下型14とが所定の適正位置に夫々装着
されているときは、可動盤の上動に伴って下型14が上動
することにより、該両型（13・14）はその適正位置にお
いてスムーズに、且つ、確実に型締されることになる。

しかしながら、下型14の固着位置に対して上型13が適
正位置に装着されていないとき、即ち、上型13側に水平
方向への位置ズレ等が発生しているようなときは、フリ
ーの状態にある上型13側が、下型14側の凸型テーパーブ
ロック19₁と上型13側の凹型テーパーブロック19₂との両
者の係合に基づく位置決修正ガイド作用によって、固着
された状態にある下型14の固着位置方向へ積極的に摺動
されることになる。しかも、この両型（13・14）の位置
決修正ガイド作用は、前述したように、該両型の予備的
な中間型締時において行われる。

即ち、下型14が上動して該下型側に固設した凸型テー
パーブロック19₁が上型13側の凹型テーパーブロック19₂
に係合すると、上記凹型テーパーブロック19₂は上記弾
性部材19₃の弾性に抗して押し上げられることになる
が、該両テーパーブロック（19₁・19₂）の係合作用は、
下型14が上型13とのP.L面にまで上動しない間（凹間テ
ーパーブロック19₂に対する凸型テーパーブロック19₁の
押上作用が開始されるまでの間）において行われるよう
に設けられているため、結局、該両テーパーブロック
（19₁・19₂）の係合による両型（13・14）の位置決修正
ガイド作用は、該両型の完全型締作用よりも前に行われ
る予備的な中間型締時において効率良くスムーズに、且
つ、確実に行うことができる。

上記した中間型締時における両型（13・14）の位置決
修正が行われた後に、下型14が更に上動すると、該下型
14がリターンピン22₄を介して、エジェクタープレート2
2₁を押し上げ、且つ、そのエジェクターピン22₂の下端
面を上型キャビティ20の内底面位置にまで上動させるこ
とになる。

従って、このとき、上記両型（13・14）は、第２図に
示すように、適正な位置決修正がなされた状態で完全型
締されることになるのである。

以上のように、上記実施例の構成によれば、両型（13
・14）の予備的な中間型締時において、位置決用ガイド
手段19を介して、摺動自在側の上型13を固着側の下型
（14）固着位置方向へ移動させる両型の位置決修正ガイ
ド作用を行い、その後に、該両型の完全型締時におい
て、エジェクター機構22の前記したリターン作用を行う
ことができる。即ち、両型（13・14）の型締作用を予備
的な中間型締、及び、完全型締の二つの作用により行う
と共に、その中間型締時においては、主として該両型の
位置決修正ガイド作用を行い、その完全型締時において
は、両型に夫々配設される各エジェクタープレート22₁
のリターン作用を略同時的に行うものであるから、両型
（13・14）の位置決修正ガイド作用をより効率良くスム
ーズに、且つ、より確実に行うことができるものであ
る。

従って、上記両型（13・14）間に位置ズレ等が発生し
ていても、該両型を効率良くスムーズに且つ確実に位置
決修正ガイドすることができる。このため、位置決用ガ
イド手段19、即ち、両テーパーブロック（19₁・19₂）相
互間の摩耗・損傷を効率良く防止することができると共
に、高品質性・高信頼性を備えた半導体素子等の樹脂封
止成形品を成形することができる。

また、上記実施例の構成によれば、両型の型締作用が
予備的な中間型締及び完全型締の二つの作用により行わ
れると共に、その中間型締時に両型の位置決修正ガイド
作用が行われ、その完全型締時には両型に夫々配設され
る各エジェクタープレートのリターン作用が略同時的に
行われることになる。

従って、上記両型の完全型締時においては、リターニ
ングスプリング（即ち、弾性部材22₃）の弾性を強める
ことになるが、上記両型の位置決修正ガイド作用は、該
両型の予備的な中間型締時において既に終了しているか
ら問題はない。

即ち、上記リターニングスプリングの弾性は両型の型
締時に強められることによって、次の型開時における確
実な製品突出機能を確保できるものであるが、両型の型
締作用が一作用により行われると、上型取付用ベース12
と固定盤11との間に上下方向の所要のクリアランス17が
構成されている関係で、両型の型締時に強められたリタ
ーニングスプリングの弾性が、上記した両型の位置決修
正ガイド作用が行われるよりも前に、上型取付用ベース
12を固定盤11側へ押し上げてこれを該取付盤11に押圧す
ることにより、該上型側の摺動作用が不能となると云っ
た弊害を未然に防止することができるものである。

また、上記両型（13・14）とその取付盤との間に温度
差が生じていても、これとは無関係に該両型（13・14）
の交換作業等を簡易に行うことができるから、この種樹
脂封止成形品の高能率生産を図ることができるものであ
る。

第３図は、本発明の第二実施例を示している。

前第一実施例のものと比較して相違するこの実施例の
構成は、上型取付用ベース12に穿設した嵌合孔25内に、
リターニングスプリング（弾性部材22₃）の上部をフリ
ーな状態に嵌装させている点であり、その他の構成及び
作用効果は、前第一実施例のものと実質的に同一であ
る。

この第二実施例の構成によれば、両型の中間型締から
その完全型締に至る過程において、下型14が上動しエジ
ェクタープレート22₁に対する押上作用が開始されて
も、第一実施例のものと比較して、上記弾性部材22₃の
弾性を強める作用を時間的に更に遅らせることができる
から、前記した中間型締時における両型の位置決修正ガ
イド作用をより確実に行わせることができるものであ
る。

また、このとき、上記リターニングスプリング（2
3₃）の上端部は、両型の完全型締時に取付盤11の底面に
圧接されることになり、従って、その弾性を所要の強さ
に高めることができるから、次の型開時における確実な
製品突出機能を確保することができるものである。

第４図は、本発明の第三実施例を示しており、固定盤
11と取付用ベース12との間に配設した該取付用ベース12
の摺動効率を高めるための他の摺動補助手段を示してい
る。

即ち、同図においては、固定盤11の底面に突設した凸
型テーパーブロック26₁と取付用ベース12の上面に形成
した該凸型テーパーブロック26₁との係合用凹所26₂とか
ら構成された摺動補助手段26を示している。

その他の構成及び作用効果は、前記第一実施例のもの
と実質的に同一である。

なお、上記各実施例において、両型の予備的な中間型
締作用とその完全型締作用とは、時間的には連続して行
われるものである。

しかしながら、例えば、上記中間型締時における両型
の位置決修正ガイド作用をより確実に行う等の目的で、
該中間型締作用と完全型締作用との両者間に、所要の作
用中断時間を介在させる二段階的な作用としてもよい。

また、位置決用ガイド手段19は、実施例図に示したも
のの他、例えば、角型形状・円弧型形状或は半球型形状
等の任意形状から成る凹凸ブロック部材を採用すること
ができるが、要するに、その両部材の嵌合や係合作用に
よって、前述した位置決ガイド作用を行い得るものであ
ればよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、固定型と可動型との予備的な中間型
締時において、摺動自在側の型を位置決用ガイド手段を
介して固着側の型の固着位置方向へ移動させる両型の位
置決修正ガイド作用を行い、その後に、該固定型と可動
型との本来的な完全型締を行うことができる。

従って、本発明によるときは、固定及び可動両型の型
締・型開作用を効率良くスムーズに、且つ、確実に行う
ことができると共に、該両型の位置決用ガイド手段の摩
耗・損傷を効率良く防止することができるから、寸法上
の高精度や樹脂封止機能の確実化等が特に強く要請され
ているこの種製品の成形において、高品質性・高信頼性
を備えた半導体素子等の樹脂封止成形品を成形すること
ができ、また、耐久性を備えた半導体素子等の樹脂封止
成形用金型装置を提供することができると云った優れた
実用的な効果を奏するものである。

更に、例えば、取付盤（固定盤と可動盤）に、或は、
両型とその取付盤との間に温度差が生じていても、これ
とは無関係に該両型の交換作業等を簡易に行うことがで
きるから、この種の樹脂封止成形品の高能率生産を図る
ことができる等の優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明に係る樹脂封止成形用金型
装置の第一実施例を示すもので、第１図は該装置の要部
を示す一部切欠概略正面図、第２図は該装置の型締状態
を示す一部切欠概略正面図である。 第３図は本発明に係る金型装置の第二実施例を示すもの
で、該装置の要部を示す一部切欠概略正面図である。 第４図は本発明に係る金型装置の第三実施例を示すもの
で、該装置の要部を示す一部切欠概略正面図である。 第５図及び第６図は、従来の金型装置を示す概略正面図
及びその要部を拡大して示す一部切欠正面図である。 〔符号の説明〕 11……取付盤（固定盤） 12……取付用ベース 13……上型 14……下型 15……スペースブロック 16……取付手段 17……クリアランス 18……クリアランス 19……ガイド手段 19₁……凸型テーパーブロック 19₂……凹型テーパーブロック 19₃……弾性部材 22……エジェクター機構 22₁……エジェクタープレート 22₂……エジェクターピン 22₃……弾性部材 22₄……リターンピン 23……エジェクター機構 24……摺動補助手段 25……嵌合孔 26……摺動補助手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】製品突出用のエジェクタープレートを備え
   た固定型及び可動型と、該各エジェクタープレートを上
   記固定及び可動両型の型締時に所定位置にまで押し戻す
   リターン機構、及び、該両型の型締時に上記両型の位置
   決修正ガイド作用を行う該両型の位置決用ガイド手段と
   を備えると共に、上記固定型或は可動型のいずれか一方
   側の型をその取付盤側に対して固着し、且つ、その他方
   側の型をその取付盤側に対して摺動自在に装着した樹脂
   封止成形用金型装置であって、上記位置決用ガイド手段
   を、上記両型に対向配設した凸型テーパーブロックと凹
   型テーパーブロックとから構成すると共に、上記いずれ
   か一方側のテーパーブロックを上記固定型或は可動型の
   いずれか一方側の型に対して該両型の型開閉方向へ摺動
   自在に装着し、且つ、該一方側のテーパーブロックを他
   方側のテーパーブロック側に向かって弾性突出させ、更
   に、上記他方側のテーパーブロックを上記他方側の型に
   対して固設して構成したことを特徴とする樹脂封止成形
   用金型装置。