JP3304520B2 - モールド金型及びその製造方法 - Google Patents

モールド金型及びその製造方法

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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は樹脂モールドタイプの半
導体装置の製造に使用するモールド金型及びその製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】樹脂モールドタイプの半導体装置の製造
に際してリードフレームを樹脂モールドする際は、モー
ルド金型でリードフレームをクランプし、キャビティに
溶融樹脂を充填して樹脂成形する。この樹脂モールドに
際してはリード間から溶融樹脂が漏出しないようにする
ため、ダムバーでアウターリード間を連結したリードフ
レームを使用し、ダムバーよりも若干内側にキャビティ
の境界面位置を設定して樹脂モールドする。このように
して樹脂モールドすると、ダムバーの内側にリードフレ
ームの厚み分の樹脂バリが残留するから後工程でレジン
を除去する必要があり、またアウターリードを独立させ
るためダムバーを削除する工程が必要になる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近は半導
体チップの高集積化とともにきわめて多ピンでかつ高密
度にリードを形成したリードフレーム製品があらわれて
きたことから、従来のようなダムバーを設けたリードフ
レームによる製造方法に関していくつかの問題点が生じ
てきた。すなわち、樹脂モールド後のレジン落としは従
来はレジンカットパンチで不要レジンを落とす方法、あ
るいはブラストによって除去する方法で行っており、ダ
ムバーカットはアウターリード間隔でくし刃状に形成し
たダムバーカットパンチで切除するようにしている。
【0004】最近のリードフレームではアウターリード
のリードピッチが0.3mm 程度の製品があり、このように
リード間隔がきわめて狭くなってくると、ダムバーカッ
トパンチに形成するくし刃がきわめて細幅になるから、
パンチとして必要な強度を得ることができず、耐久性も
低くなり、加工精度上でも限界に近くなる。また、レジ
ン落とし工程においても加工上の精度等の点で問題とな
る。
【0005】本発明はこれら問題点を解消すべくなされ
たものであり、その目的とするところは、きわめて多ピ
ンでリードが高密度に形成されたリードフレーム製品に
対しても好適な樹脂モールドが可能であり、ダムバーカ
ットパンチ等を使用する加工工程を不要にして製造工程
を簡素化することができるモールド金型およびその製造
方法を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、ダムバーを有し
ないリードフレームを樹脂モールドすべく、リードフレ
ームのリード間位置にリードパターンに合わせて形成し
たダムブロックを有するモールド金型であって、前記ダ
ムブロックが、前記リードパターンに合わせてエッチン
グ加工して形成した電極を用いて放電加工によって形成
されて成ることを特徴とする。また、キャビティ凹部が
形成されたキャビティブロック上に、リードフレームの
リードパターンに合わせてエッチング加工により形成さ
れた電極を用いて放電加工されたダムブロックが設けら
れるとともに、キャビティ内空間を形成すべく厚み方向
に貫通して設けられる矩形穴を有するダムプレートが、
前記キャビティと前記矩形穴の位置を一致させて固定さ
れて成ることを特徴とする。また、上面が平坦面に形成
されたキャビティブロック上に、リードフレームのリー
ドパターンに合わせてエッチング加工により形成された
電極を用いて放電加工されたダムブロックが設けられる
とともに、キャビティ内空間を形成すべく厚み方向に貫
通して設けられる矩形穴を有するダムプレートが固定さ
れて成ることを特徴とする。また、ダムプレートとキャ
ビティブロックとは接着剤によって脱着可能に接合する
ことが効果的である。また、リードフレームのリード間
位置にリードパターンに合わせて形成したダムブロック
を配することによってダムバーを有しないリードフレー
ムを樹脂モールドするモールド金型の製造方法であっ
て、前記ダムブロックを形成する放電加工用の電極を前
記リードパターンに合わせてエッチング加工により形成
し、該電極で金型材を放電加工することにより所定パタ
ーンのダムブロックを有するモールド金型を製造するこ
とを特徴とする。
【0007】
【作用】多ピンのリードフレームをダムブロックを設け
たモールド金型で樹脂モールドする場合、ダムブロック
を微細パターンで高密度に形成しなければならないが、
放電加工で使用する電極をエッチング加工方法によって
形成することによって、高精度に微細パターンで形成す
ることが可能になる。これによって、リードフレームに
ダムバーを形成することなく樹脂モールドすることが可
能になる。なお、キャビティブロックと別体でダムプレ
ートを設けてダムプレートにダムブロック等の所要の加
工を施すようにすることで加工操作が容易になるととも
に、キャビティブロックを共通にしてダムプレートのみ
の交換で品種交換することが可能になり、モールド金型
の製作が容易になる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。図1は本発明に係るモールド金
型を用いてリードフレーム10を樹脂モールドする様子
を示す。図はモールド金型にリードフレーム10をセッ
トした状態を示す。図で12は金型カル、14はキャビ
ティの位置を示す。本発明に係るモールド金型はいわゆ
る型ダム構造としたことを特徴とし、リードパターンた
とえばアウターリード16のパターンに合わせてダムブ
ロック18を形成して樹脂モールドすることを特徴とす
る。図1にようにダムブロック18を設ける場合はリー
ドフレーム10ではダムバーは不要である。
【0009】樹脂モールドに際し、リードフレームのリ
ードパターンに合わせてダムブロックを形成して樹脂モ
ールドする方法はリード数の少ないトランジスタ等の製
品では一般的に行われている方法であるが、実施例のよ
うな多ピンでかつリードが微細なパターンで形成される
リードフレーム製品については使用されていない。この
ようなリードフレーム製品の場合はアウターリードの微
細な間隔に合わせてダムブロック18を形成しなければ
ならず、モールド金型の製作が非常に困難になるからで
ある。なお、ダムブロックを設ける部位はアウターリー
ド間に限らずもちろんインナーリード間等の適宜部位に
設定できる。
【0010】ダムブロックを有するモールド金型を製作
する場合、モールド金型の加工は放電加工と研削加工に
よるのがふつうである。ここで、放電加工によってパー
ティング面に所要の加工を施す場合は、パーティング面
に加工しようとする形状と逆のパターンの形状を有する
電極を形成する必要がある。したがって、放電加工にあ
たっては電極の加工がまず必要であり、従来は研削等の
機械加工によって電極を形成している。パーティング面
に凹部を形成する場合は電極側は凸部となるから、電極
側での加工の方がいくらかは容易であるという理由もあ
る。
【0011】しかしながら、電極を加工する場合でも従
来は機械加工によっているため、曲線的な形状や複雑な
形状に加工することが困難であり、また、モールド型チ
ェイスは通常1フレーム分を1枚のプレートにしている
ため、被加工物が大きくなりプロファイル研削ができず
円筒研削加工になる。円筒研削盤で用いる砥石先端幅は
0.4mm程度が限度であり、リードフレームのモールド
型を形成する電極のようなきわめて微細な加工ができな
いという問題がある。
【0012】図2および図3は本発明方法によって前述
したリードフレームの樹脂モールドに使用するモールド
金型を製作する方法を示す説明図である。本実施例のモ
ールド金型も従来と同様に放電加工を利用して所定形状
に形成する。図2は放電加工用の電極を形成する様子、
図3は放電加工用の電極を用いてモールド金型を製作す
る様子を示す。
【0013】図2に示す電極の形成方法はエッチングに
よって電極を形成するもので、まず、銅−タングステン
等の電極材20にマスク22をセットし(図2(a) )、
電極材20を所定の深さまでエッチングし(図2(b)
)、マスク22を除去して所定パターンの電極24を
得る。マスク22はリードフレームのリードパターンに
したがって所定のダムブロックを形成するためのマスク
パターンを形成したものである。リードフレームをエッ
チングによって製造する場合には、マスクパターンとし
てリードフレームのエッチングパターンを利用すること
も可能である。
【0014】図2(c) の電極24で凹部24a部分がダ
ムブロックを形成する部分である。電極材20をエッチ
ングして電極24を形成する場合は、図のように凹部2
4aの内壁が底部分で内側に若干侵食される。図3(a)
は上記のようにして製作した電極24を使用して金型材
30を放電加工している様子を示す。図3(b) は放電加
工によって得られたモールド金型32である。モールド
金型32には電極24による放電加工によってダムブロ
ック32aが形成される。
【0015】モールド金型32の製作にあたっては電極
24の凸部24bのパターン幅がそのパターン精度に影
響を与える。凸部24bの側面部分は上記のように若干
侵食されるが、凸部24bの端面部が精度よく形成され
ていれば側面部分が若干侵食されても問題はない。凸部
24bのパターンはマスク22によって精度よくエッチ
ング形成されるから電極24は所要のパターン精度に形
成される。
【0016】本実施例のモールド金型の製造方法は、放
電加工用の電極24をエッチングによって形成するか
ら、マスク22を適宜のパターンに形成することによっ
てモールド金型32を所要の精度で形成することができ
る。これにより、リードフレームなどのように微細パタ
ーンが必要となるモールド金型の場合でも容易に、かつ
精度よく製造することが可能になり、ダムブロック28
のパターンが直線的でない場合や、かなり複雑なパター
ンの場合であっても容易に製作することが可能になる。
【0017】図4、5、6は上記のようにして製作した
モールド金型をモールド装置に組み込んだ実施例を示
す。図4に示す実施例は下型のキャビティブロック40
にキャビティ凹部42と上記加工によるダムブロック4
2を設け、キャビティブロック40を下型のモールドベ
ースに取り付けたものである。46は上型、48はポッ
ト、50はリードフレームである。
【0018】図5、6に示す実施例はキャビティブロッ
ク40とは別にダムブロック42を設けたダムプレート
52、54を設けてキャビティブロック40上にダムプ
レート52、54を固定してモールド型としたものであ
る。図5の実施例では下型に形成するキャビティ凹部を
キャビティブロック40によって形成する部分とダムプ
レート52の厚み部分で形成する部分とで構成したも
の、図6の実施例はキャビティブロック40の上端面を
平坦面とし、キャビティ凹部をダムプレート54の全体
厚によって構成したものである。図5の例ではキャビテ
ィ凹部42に合わせて厚み方向に矩形穴を貫通して設
け、図6の例ではキャビティ部の形状に合わせてダムプ
レート54を厚み方向に貫通する矩形穴を設ける。
【0019】図5に示す実施例の場合にはキャビティブ
ロック40にキャビティ凹部42の底部分を形成するこ
とによってキャビティのコーナー部に丸みを持たせるこ
とができるのに対し、図6に示す実施例の場合はキャビ
ティのコーナー部が鋭角的になる。キャビティのコーナ
ー部が鋭角的になる場合はモールド樹脂がコーナー部分
で割れやすくクラックが生じやすくなるが、モールド金
型を製作する点からみればダムプレート54のみの製作
で済ますことができるという利点がある。また、ダムプ
レート54を交換するだけで品種交換することが可能に
なるという利点がある。
【0020】なお、図5、6に示すようにダムプレート
52、54をキャビティブロック40に取り付けて使用
する場合には、接着剤56でダムプレート52、54を
キャビティブロック40に接着固定して使用する。ダム
プレート52、54とキャビティブロック40との接合
部に接着剤56を充填するための連通した隙間部分を設
けておき、ダムプレート52、54をキャビティブロッ
ク40にのせて、金型の側方から隙間部分に接着剤を充
填するようにして接着することができる。
【0021】上記のようにダムプレート52、54を用
いてモールド金型を構成する場合は、ダムブロック44
を形成する場合もダムプレート52、54に対して放電
加工等を施せばよいから、キャビティブロック40全体
を扱う場合にくらべて金型製作が容易になるという利点
もある。なお、上記各実施例ではクワドタイプの製品を
例に示したが、デュアルタイプの製品の場合も同様に適
用することが可能である。
【0022】
【発明の効果】本発明に係るモールド金型及びその製造
方法によれば、ダムバーを有しない多ピンのリードフレ
ームを樹脂モールドする場合であっても、確実に樹脂モ
ールドできるモールド金型を容易に得ることができ、レ
ジン落とし、ダムバーカット等の処理工程を不要にする
ことによって従来方法では製造が困難な半導体装置の製
造を可能にすることができる。また、モールド金型の製
作においても微細なパターンを高精度で形成することが
可能になる。また、ダムプレートを有するモールド金型
の場合にはモールド金型の製作が容易になる等の著効を
奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】モールド金型にリードフレームをセットした様
子を示す説明図である。
【図2】放電用の電極の形成方法を示す説明図である。
【図3】放電電極を用いてモールド金型を製作する様子
を示す説明図である。
【図4】モールド装置にモールド金型をセットした状態
の断面図である。
【図5】モールド装置にモールド金型をセットした状態
の断面図である。
【図6】モールド装置にモールド金型をセットした状態
の断面図である。
【符号の説明】
10 リードフレーム 12 金型カル 14 キャビティ 16 アウターリード 18 ダムブロック 20 電極材 22 マスク 24 電極 30 金型材 32 モールド金型 32a ダムブロック 40 キャビティブロック 42 キャビティ凹部 44 ダムブロック 50 リードフレーム 52、54 ダムプレート 56 接着剤
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B29K 105:20 B29K 105:20 B29L 31:34 B29L 31:34

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ダムバーを有しないリードフレームを樹
    脂モールドすべく、リードフレームのリード間位置にリ
    ードパターンに合わせて形成したダムブロックを有する
    モールド金型であって、 前記ダムブロックが、前記リードパターンに合わせてエ
    ッチング加工して形成した電極を用いて放電加工によっ
    て形成されて成ることを特徴とするモールド金型。
  2. 【請求項2】 キャビティ凹部が形成されたキャビティ
    ブロック上に、 リードフレームのリードパターンに合わせてエッチング
    加工により形成された電極を用いて放電加工されたダム
    ブロックが設けられるとともに、キャビティ内空間を形
    成すべく厚み方向に貫通して設けられる矩形穴を有する
    ダムプレートが、前記キャビティと前記矩形穴の位置を
    一致させて固定されて成ることを特徴とするモールド金
    型。
  3. 【請求項3】 上面が平坦面に形成されたキャビティブ
    ロック上に、 リードフレームのリードパターンに合わせてエッチング
    加工により形成された電極を用いて放電加工されたダム
    ブロックが設けられるとともに、キャビティ内空間を形
    成すべく厚み方向に貫通して設けられる矩形穴を有する
    ダムプレートが固定されて成ることを特徴とするモール
    ド金型。
  4. 【請求項4】 ダムプレートとキャビティブロックとが
    接着剤を用いて脱着可能に接合されたことを特徴とする
    請求項2または3記載のモールド金型。
  5. 【請求項5】 リードフレームのリード間位置にリード
    パターンに合わせて形成したダムブロックを配すること
    によってダムバーを有しないリードフレームを樹脂モー
    ルドするモールド金型の製造方法であって、 前記ダムブロックを形成する放電加工用の電極を前記リ
    ードパターンに合わせてエッチング加工により形成し、 該電極で金型材を放電加工することにより所定パターン
    のダムブロックを有するモールド金型を製造することを
    特徴とするモールド金型の製造方法。
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