JP2631990B2

JP2631990B2 - 電子部品の樹脂封止成形用金型

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Publication number: JP2631990B2
Application number: JP63012203A
Authority: JP
Inventors: 道男長田
Original assignee: TOOWA KK
Current assignee: TOOWA KK
Priority date: 1988-01-21
Filing date: 1988-01-21
Publication date: 1997-07-16
Anticipated expiration: 2012-07-16
Also published as: JPH01187830A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、半導体装置等の電子部品を樹脂材料にて
封止成形した樹脂封止成形品の品質検査に関し、特に、
該品質検査を簡易に且つ確実に行うことができる樹脂封
止成形品を成形するための電子部品の樹脂封止成形用金
型の改良に関するものである。

（従来の技術）半導体装置等の電子部品を樹脂材料によって封止成形
するための装置としては、トランスファ樹脂封止成形装
置が従来より用いられている。

この種の樹脂封止成形においては、成形用キャビティ
内に残溜するエア等に起因して、半導体装置の樹脂封止
成形体にボイド（気泡）や欠損部が形成されると言った
問題がある。このボイドや欠損部は、リードフレーム上
に装着した半導体装置の樹脂封止機能を損なうため、該
リードフレーム上の半導体装置を樹脂材料により封止し
てその気密性を保持すると共にその機械的安定性を向上
させるという所期の目的を完全に或いは充分に達成でき
ない等、この種製品の高品質性及び高信頼性を著しく低
下させるという重大な問題がある。

そこで、キャビティ内に加圧注入した溶融樹脂材料の
一部を該各キャビティ間に導入して成形される各樹脂封
止成型体間に品質検査用の樹脂片を夫々一体成形すると
共に、成形された該各樹脂片を介して、各キャビティ内
の樹脂充填状況を人為的手段或は光学等による機械的手
段により検査・確認してその良否を決定するという品質
検査方法が採用されている（例えば、特開昭53−68974
号公報、特開昭61−241951号公報等参照）。

以下、成形される各樹脂封止成形体間に品質検査用の
樹脂片を一体成形する従来の金型構造例とこれによる成
形品例について更に詳述する。

第１図及び第２図は上記金型の要部を、また、第３図
〜第５図は該金型により成形された樹脂封止成形品を夫
々示している。

上記金型には、上下に対向配置した固定上型１及び可
動下型２と、該両型のP.L面に対設した所要複数の樹脂
成形用キャビティ３・４と、樹脂材料供給用のポット５
と上記各キャビティ（３・４）とを連通させたカル6₁・
ゲート6₂から成る溶融樹脂材料の移送用通路６が設けら
れている。

また、上記可動下型２のP.L面にはリードフレーム嵌
合用の溝部７が形成されており、該溝部７の所定位置に
リードフレーム８を嵌合させることによって、該リード
フレーム上に装着した半導体装置（半導体素子９と、該
素子９とリードフレーム８とを電気的に接続するワイヤ
10等から構成される電子部品）、及び、該リードフレー
ムの所要範囲を上記キャビティ（３・４）内に嵌合セッ
トさせることができるように設けられている。

また、上記固定上型１側の各キャビティ３間には、後
述する品質検査用樹脂片成形用の溝部3₁が、例えば、第
３図に一点鎖線にて示すように、同一直線上に連続して
配設されるように夫々形成されている。

また、これらの樹脂片成形用溝部3₁は、各上型キャビ
ティ３部における両型（１・２）のP.L面に夫々形成さ
れている。

また、これらの樹脂片成形用溝部3₁は、該溝部3₁内に
流入した樹脂材料によって成形される各樹脂片が所要の
薄い肉厚として形成されるような深さに夫々形成されて
いる。

なお、図中の符号8₁・8₂・8₃・8₄は上記リードフレー
ム８におけるアウターリード、インナーリード、放熱
板、保形用のタイバー部分を夫々示している。また、同
符号11はポット５内に供給された樹脂材料を加圧するた
めのプランジャ、同符号12は上記通路６内にて成形され
る不要樹脂成形体を離型させるためのエジェクター機
構、同符号13は上型キャビティ３部に設けられたエジェ
クター機構である。

上記金型を用いて半導体装置（９・10）を樹脂封止成
形する場合は、まず、第１図に示すように、上下両型
（１・２）を型開きし、該下型２に設けられた嵌合用溝
部７の所定位置にリードフレーム８を嵌合セットする。
次に、ポット５内に樹脂材料を供給して該両型（１・
２）を、第２図に示すように、型締めする。次に、供給
されたポット５内の樹脂材料を両型（１・２）に備えた
ヒータにより加熱溶融化すると共に、該樹脂材料をプラ
ンジャ11に加圧する。加熱溶融化された上記樹脂材料
は、プランジャ11の加圧力によりその移送用通路６を通
して両キャビティ（３・４）内に加圧注入されるため、
該両キャビティ内に嵌合セットされたリードフレーム８
上の半導体装置（９・10）は両キャビティ（３・４）の
形状に対応して形成される樹脂封止成形体14内に封止成
形される。

更に、このとき、両キャビティ（３・４）内に加圧注
入された溶融樹脂材料の一部は、上型１の各キャビティ
３部におけるP.L面に形成した樹脂片成形用溝部3₁に夫
々流入して成形されるため、該各溝部3₁内にはその形状
に対応して第３〜５図に示すように品質検査用の樹脂片
14₁が夫々形成されることになる。

従って、上記両キャビティ（３・４）内にて成形され
た樹脂封止成形体14及びリードフレーム８を離型させる
と、該リードフレーム８には所要複数の樹脂封止成形体
14が夫々一体に固着されると共に、これらの樹脂封止成
形体14間には、所要の薄い肉厚として形成された品質検
査用樹脂片14₁が、第３図に一点鎖線にて示すように、
同一直線上に連続して配設され且つ一体に形成されるこ
とになる。

上記した品質検査用樹脂片14₁は、両キャビティ（３
・４）内に加圧注入された溶融樹脂材料の一部が、上型
キャビティ３部の樹脂片成形用溝部3₁に流入して成形さ
れるものであるから、該樹脂封止成形体14間に品質検査
用樹脂片14₁が夫々成形されている場合は、結局、半導
体装置が樹脂封止成形体14内において確実に封止成形さ
れていることになるため、該成形品が高品質であること
を検知することができる。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、上記したような従来の金型には、上記した
樹脂片性用溝部が各キャビティ部における両型のP.L面
に夫々形成されていることから、次のような問題があ
る。

即ち、各キャビティにて成形される各樹脂封止成形体
の各平面部（若しくは、底面部）と、該各樹脂封止成形
体間に成形される品質検査用の各樹脂片とは、それらの
外観が、平面から見ると前後方向に（第３図参照）、ま
た、正面から見ると上下方向に（第５図参照）位置がず
れた凹凸形状として一体成形されることになる。従っ
て、この場合、上記品質検査用の各樹脂片は各樹脂封止
成形体の各平面部よりも凹んだ個所に位置するので、該
各樹脂片を人為的手段によって検査・確認するのは困難
で且つ面倒であると共に、該各樹脂片を光学等の機械的
手段により検査・確認する場合であってもその条件設定
が煩わしく手数がかかる等の問題がある。

本発明は、電子部品の樹脂封止成形品の品質検査、特
に、半導体装置等が樹脂材料によりその気密性及び機械
的安定性を保持する状態で封止成形されているかどうか
の検知・検出を、その樹脂成形後において直ちに且つ確
実に行うことができる電子部品の樹脂封止成形品を成形
するための金型を提供することによって、上述したよう
に従来の問題点を確実に解消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に対処するための本発明に係る
樹脂封止成形用金型は、電子部品を樹脂封止成形する所
要複数のキャビティ間に、品質検査用の樹脂片成形用溝
部を形成した電子部品の樹脂封止成形用金型であって、
上記樹脂片成形用溝部を上記各キャビティ底面部間に連
続形成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、各品質検査用樹脂片が各樹脂封止成
形体の平面部（或は、底面部）に成形されるため、該樹
脂片の有無若しくはその成形状態を、人為的手段により
或は光学等による機械的手段を介して簡易に且つ確実に
検査・確認することができるため、これにより、各樹脂
封止成形品の品質を簡易に且つ確実に検知・検出するこ
とができるものである。

（実施例）次に、本発明を実施例図に基づいて説明する。

第６図及び第７図は電子部品の樹脂封止成形用金型の
要部を、また、第８図〜第10図は該金型により成形され
た樹脂封止成形品を夫々示している。

上記金型の基本的な構成は従来の金型構成と同じであ
って、上下に対向配置した固定上型101及び可動下型102
と、該上下両型のP.L面に対接した所要複数の樹脂成形
用キャビティ103・104と、樹脂材料供給用のポット105
と上記各キャビティ（103・104）とを連通させたカル10
6₁、ゲート106₂から成る溶融樹脂材料の移送用通路106
等が設けられている。

また、上記可動下型102のP.L面にはリードフレーム嵌
合用の溝部107が形成されており、該溝部107の所定位置
にリードフレーム108を嵌合させることによって、該リ
ードフレーム上に装着した半導体装置（半導体素子109
と、該素子とリードフレーム108とを電気的に接続する
ワイヤ110等から構成される電子部品）、及び、該リー
ドフレームの所要範囲を上記キャビティ（103・104）内
に嵌合セットさせることができるように設けられてい
る。

また、上記固定上型101の各キャビティ103間（第６図
及び第７図において、図の前後方向に配列されている各
キャビティ103間）には、複数に分割形成された型部材2
01が夫々嵌脱自在に嵌装されている。

そして、該型部材201は、隣接するキャビティ103間に
嵌合されると共に、その左右両側壁面210₁（図の後側は
図示せず）は隣接キャビティ103の側壁面を構成し、更
に、その上面先端部には品質検査用の樹脂片114₁を成形
するための溝部201₂が、例えば、第８図に一点鎖線にて
示すように、同一直線上に連続して配設されるように夫
々形成されている。

また、これらの樹脂片成形用溝部201₂は、該溝部201₂
内に流入した樹脂材料によって成形される各樹脂片114₁
が所要の薄い肉厚として形成されるような深さに夫々形
成されている。

なお、上記樹脂片成形用溝部201₂は、移送用通路106
におけるゲート106₂位置とは反対側となる位置、即ち、
両キャビテイ（103・104）内に加圧注入された溶融樹脂
材料が最後に到達することになる位置に配設されている
ことが好ましい。

図中の符号108₁はリードフレーム108におけるアウタ
ーリード、同108₂はインナーリード、同108₃は放熱板、
同108₄は保形用タイバー部分を夫々示している。

上記実施例の構成を備えた金型を用いて半導体装置
（109・110）を樹脂封止成形する場合は、上下両型（10
1・102）の型締前に、第７図に示すように、上記した各
型部材201を上型101の所定位置に嵌合させればよい。

即ち、上記した実施例の構成を備えた金型において
は、各樹脂片114₁を成形するための各溝部201₂が上記各
キャビティ103の底面部間に連続形成して夫々構成され
ることになる点において異なっている。

以下、上記実施例の構成を備えた金型を用いる成形作
用について説明する。

まず、上下両型（101・102）を型開き（第６図参照）
して下型102に設けられた嵌合用溝部107の所定位置にリ
ードフレーム108を嵌合セットする。

次に、ポット105内に樹脂材料（図示なし）を供給し
て該両型（101・102）を型締め（第７図参照）する。

次に、供給されたポット105内の樹脂材料を両型（101
・102）に備えたヒータにより加熱溶融化すると共に、
該溶融樹脂材料をプランジャ111にて加圧してこれをそ
の移送用通路106を通して両キャビティ（103・104）内
に加圧注入することによって、該両キャビティ（103・1
04）内に嵌合セットしたリードフレーム108上の半導体
装置（109・110）を該両キャビティ（103・104）の形状
に対応して形成される樹脂封止成形体114内に封止成形
することができる。

更に、このとき、両キャビティ（103・104）内に加圧
注入された溶融樹脂材料の一部は、各キャビティ103の
底面部間に連続形成して夫々構成されることになる樹脂
片成形用溝部201₂に夫々流入するため、樹脂成形後にお
いては、該各樹脂片成形用溝部201₂内にはその形状に対
応して、第８〜10図に示すように品質検査用の樹脂片11
4₁が夫々形成されることになる。

なお、上記した両キャビティ（103・104）内への溶融
樹脂材料の加圧注入作用時において、該キャビティ内の
エアは両型（101・102）のP.L面若しくは該P.L面に形成
した専用のエアベント（図示なし）を通して外部に排出
される。更に、このとき、上記両キャビティ（103・10
4）内に存在したエアの一部が、型部材201の上面先端部
に設けた樹脂片成形用溝部201₂内にも流入するため、こ
の意味で、該各樹脂片成形用溝部201₂は実質的なエアベ
ントの機能をも有している。

次に、エジェクター機構112・113を介して、上記両キ
ャビティ（103・104）内にて成形された樹脂封止成形体
114及びリードフレーム108を離型させればよい。

離型されたリードフレーム108には所要複数の樹脂封
止成形体114が夫々一体に固着されることになるが、こ
れらの樹脂封止成形体114間には、上述したように、所
要の薄い肉厚として形成された品質検査用樹脂片114
₁が、第８図に一点鎖線にて示すように、同一直線上に
連続して配設され且つ一体に形成されることになる。

上述したように、品質検査用樹脂片114₁は、両キャビ
ティ（103・104）内に加圧注入された溶融樹脂材料の一
部が、各キャビティ103の底面部間に連続形成して夫々
構成されることになる樹脂片成形用溝部201₂に夫々流入
して品質検査用の樹脂片114₁が夫々形成されるものであ
る。

そして、この溶融樹脂材料の該溝部201₂内への流入作
用は、両キャビティ（103・104）内に注入された溶融樹
脂材料が該両キャビティ内に充填された後、若しくは、
その最終の充填作用と略同時的に行われるが、いずれに
しても、所要複数の樹脂封止成形体114間には所要の薄
肉状樹脂片114₁が第８図に一点鎖線にて示すように、同
一直線上に連続して配設された状態に成形されるもので
ある。

言い換えると、上記溝部201₂内には、両キャビティ
（103・104）内に注入された溶融樹脂材料が最も遅く、
若しくは、最も充填され難いところに注入充填されるも
のである。従って、所要複数の樹脂封止成形体114間に
品質検査用樹脂片114₁が夫々成形されている場合は、結
局、半導体措置が樹脂封止成形体114内において確実に
封止成形されていることになるため、該成形品が高品質
であることを検知・検出できることになるのである。逆
に、上記樹脂片114₁が連続且つ一体に成形されていない
ときは、該成形品が、例えば、キャビティ（103・104）
内への樹脂材料未充填或はその加圧力不足等に起因した
成形不良品であることを、樹脂成形後において、直ち
に、しかも、簡易に且つ確実に検知・検出することがで
きる。

また、上記した樹脂片114₁が成形されているかどうか
の樹脂片有無の検知．検出、若しくは、成形されている
樹脂片の成形状態についての検知・検出は、通常の人為
的手段により行うことができるが、この種製品を連続自
動成形する場合等においては、該手段に換えて、その樹
脂封止成形後において、直ちに、例えば光学的手段やそ
の他の適当な機械的手段を介して行うことができる。

なお、離型後の樹脂封止成形体114及びリードフレー
ム108は、夫々の不要部分である通路106内の樹脂成形体
と品質検査用樹脂片114₁及び保形用のタイバー108₄等を
夫々切断分離して個々に製品となるものである。

上記実施例の構成によれば、各品質検査用樹脂片114₁
が各樹脂封止成形体114の平面部（或は、底面部）と面
一状に一体成形されるため、該各樹脂片114₁の有無若し
くはその成形状態を、人為的手段により或は光学等によ
る機械的手段を介して、より簡易に、且つ、より確実に
検査・確認することができるので、その品質検査・確認
の高精度化及び高能率化を図ることができる。特に、光
学等による機械的手段による検査を行う場合は、上記各
品質検査用樹脂片114₁が各樹脂封止成形体114の平面部
（或は、底面部）と面一状に一体成形されているため、
検査条件の設定や検査作業が簡易となる等の利点があ
る。

上記した実施例は、放熱板108₃を備えたトランジスタ
等の半導体装置を樹脂封止成形する場合について説明し
たが、本発明に係る金型は、ICその他の電子部品の樹脂
封止成形用金型に応用できることは明らかである。

また、上述した上下両型の配置については、実施例図
に示したように、これを上下方向に配設して用いる他、
例えば、これを上下逆の配置態様に、或は、左右水平方
向に配設して用いるようにしてもよく、その配設位置の
選定は任意に採用できるものである。

また、上記両型の組合せにおいて、それらのうち、ど
ちらを固定側或は可動側とするかの選定も任意に採用で
きるものである。

（発明の効果）本発明によれば、電子部品の樹脂封止成形品の品質検
査、特に、該電子部品が樹脂材料によりその気密性及び
機械的安定性を保持する状態で封止成形されているかど
うかの検知・検出を、その樹脂成形後において直ちに、
しかも、簡易に且つ確実に行うことができる電子部品の
樹脂封止成形品を成形するための金型を提供することが
できると言った優れた実用的な効果を奏するものであ
る。

更に、本発明によれば、上述した従来の問題点を解消
して、この種製品の高品質性及び高信頼性の向上を図る
ことができる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、各樹脂封止成形体間に品質検査用
の樹脂片を一体成形する従来の金型構造例を示してお
り、第１図はその金型要部の型開状態を示す一部切欠縦
断正面図、第２図はその金型の型締状態を示す一部切欠
縦断正面図である。第３図〜第５図は、第１図及び第２図に対応する従来の
金型により成形された樹脂封止成形品を夫々示してお
り、第３図は該成形品の一部切欠平面図、第４図は該成
形品の一部切欠側面図、第５図は第３図のＶ−Ｖ線にお
ける縦断正面図である。第６図及び第７図は、本発明に係る電子部品の樹脂封止
成形用金型を示しており、第６図はその金型要部の型開
状態を示す一部切欠縦断正面図、第７図はその金型の型
締状態を示す一部切欠縦断正面図である。第８図〜第10図は、第６図及び第７図に対応する本発明
金型により成形された樹脂封止成形品を夫々示してお
り、第８図は該成形品の一部切欠平面図、第９図は該成
形品の一部切欠側面図、第10図は第８図のIX−IX線にお
ける縦断正面図である。（符号の説明） 101……固定上型 102……可動下型 103……キャビティ 104……キャビティ 105……ポット 106……溶融樹脂材料の移送用通路 106₁……カル 106₂……ゲート 107……リードフレーム嵌合用の溝部 108……リードフレーム 108₁……アウターリード 108₂……インナーリード 108₃……放熱板 108₄……保形用タイバー部分 109……半導体素子 110……ワイヤ 111……プランジャ 112……エジェクター機構 113……エジェクター機構 114……樹脂封止成形体 114₁……品質検査用樹脂片 201……型部材 201₁……左右両側壁面 201₂……品質検査用樹脂片成形用溝部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電子部品を樹脂封止成形する所要複数のキ
ャビティ間に、品質検査用の樹脂片成形用溝部を形成し
た電子部品の樹脂封止成形用金型であって、上記樹脂片
成形用溝部を上記各キャビティ底面部間に連続形成して
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。