JP3352923B2

JP3352923B2 - 樹脂封止用モールド金型

Info

Publication number: JP3352923B2
Application number: JP27620097A
Authority: JP
Inventors: 満細木
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-10-08
Filing date: 1997-10-08
Publication date: 2002-12-03
Anticipated expiration: 2017-10-08
Also published as: JPH11121485A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップ等を
搭載したリードフレームを樹脂封止するために使用され
るモールド金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置を製造する際には、通常、リ
ードフレームのリード端子に半導体チップを実装した後
に、半導体チップを熱硬化性樹脂によって樹脂封止する
ようになっている。半導体チップが実装されるリードフ
レームは、クレードルに設けられた各リード端子同士
が、タイバーによって連結されている。最近では、５ｍ
ｍ角程度以下の小さなサイズの半導体チップも採用され
ており、このような小さなサイズの半導体チップでは、
樹脂封止によって形成されるパッケージが小さくなり、
また、リード端子の長さ、リード端子のピッチ等も小さ
くすることができるために、各リード端子をタイバーに
よって連結しなくても、各リード端子を所定の強度にす
ることができることから、各リード端子がタイバーによ
って連結されていないタイバーレスのリードフレームが
使用されるようになっている。このようなタイバーレス
のリードフレームでは、タイバーカットする必要がな
く、製造作業の効率を向上させることができる。

【０００３】タイバーレスのリードフレームにおけるリ
ード端子に面実装された半導体チップは、樹脂封止用の
モールド金型によって樹脂封止される。樹脂封止用モー
ルド金型では、半導体チップを樹脂封止するためのキャ
ビティが設けられており、また、このキャビティに連続
して、各リード端子が一括して収容される凹部が形成さ
れている。半導体チップは、各リード端子が凹部内に収
容された状態で、各リード端子の先端部がキャビティ内
に配置されて、樹脂封止される。このとき、キャビティ
に連続する凹部内には、キャビティから溶融樹脂が流入
するために、各リード端子の間には、リード端子と同様
の厚さの樹脂のバリが形成されることになる。従って、
熱硬化性樹脂が硬化して、リードフレームがモールド金
型から取り出されると、各リード端子間に形成されたバ
リを取り除く必要がある。

【０００４】各リード端子間に形成されたバリは、金型
に配置されたリードフレームをパンチによって打ち抜く
ことにより取り除く方法と、水圧を加えて取り除く方法
とがある。金型とパンチとによってバリを取り除く場合
には、リード端子がパンチによって打ち抜かれないよう
に、リード端子の側部から０．０５ｍｍ以上の間隔をあ
けた位置をパンチによって打ち抜く必要がある。その結
果、リード端子の側面に付着したバリを完全に取り除く
ことができないおそれがある。

【０００５】また、タイバーレスのリードフレームのよ
うに、リード端子のピッチが小さい場合には、バリを打
ち抜くためのパンチも小さくしなければならず、そのた
めに、パンチの強度が不足して容易に破損するおそれも
ある。

【０００６】これに対して、各リード端子間に、リード
端子と同様の厚さに形成されたバリに水流を当てて水圧
によってバリを除去する場合には、高い水圧が必要にな
る。リード端子の厚さが０．１５ｍｍの場合には、同様
の厚さのバリが形成されており、そのバリを取り除くた
めには、通常、８００ｋｇ／ｃｍ²程度の水圧が必要に
なる。その結果、パッケージ、リード端子等が高い水圧
によるストレスによって破損するおそれがある。

【０００７】このような問題を解決するために、図５に
示すように、下型３２に、各リード端子２２がそれぞれ
個別に収容される凹溝３２ａが形成されるように、各凹
溝３２ａ間にダムブロック３２ｂが設けられている。こ
の場合には、各ダムブロック３２ｂ間の各凹溝３２ａ内
に、各リード端子２２が収容されて、上型３１によって
凹溝３２ａの開口部が閉塞されるようになっている。こ
の場合、リード端子２２の各側面とダムブロック３２ｂ
の側面との間に、通常、０．０５ｍｍ以上の間隙がそれ
ぞれ形成されるように、各凹溝３２ａの幅が設定されて
おり、凹溝３２ａ内に収容されるリード端子２２が、隣
接する一対のダムブロック３２ｂにて挟み込まれないよ
うにされている。

【０００８】このように、下型３２の凹溝３２ａ内にリ
ード端子２２が収容された状態で、半導体チップを樹脂
封止すると、ダムブロック３２ｂ間の凹溝３２ａ内に溶
融樹脂が流入することにより、リード端子２２の各側面
に樹脂がそれぞれ付着してバリが形成される。従って、
リード端子の各側面には、０．０５ｍｍ以上に突出した
バリが、リード端子２２の厚さ方向の全体にわたって形
成されている。このように、ダムブロック３２ｂを設け
ない場合のように、隣接するリード端子２２間にわたっ
てバリが形成されず、従って、比較的小さな水圧によっ
てバリを除去することができる。

【０００９】リード端子２２の各側面の全面に、０．０
５ｍｍの突出量でバリが形成されている場合には、３０
０ｋｇ／ｃｍ²程度の水圧によってバリを除去すること
ができる。また、バリの突出量が０．１０ｍｍの場合に
は、４００ｋｇ／ｃｍ²程度の水圧で除去することがで
きる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように、下型３２
に、各リード端子２２がそれぞれ収容される凹溝３２ａ
を設けると、リード端子２２の各側面に形成されるバリ
の突出量が小さくなり、低い水圧にてバリを取り除くこ
とができることになる。しかしながら、リード端子の各
側面からのバリの突出量が小さく、しかも、リードの各
側面の全面にわたってバリが等しい突出量で付着してい
るために、バリに対して確実に水流を当ててバリを完全
に除去することが容易でないという問題がある。

【００１１】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、リード端子に実装された半導体チ
ップを樹脂封止する際に、リード端子の側面に形成され
る樹脂のバリを、容易に除去し得る形状とすることがで
きる樹脂封止用モールド金型を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の樹脂封止用モー
ルド金型は、リードフレームに実装された半導体チップ
を樹脂封止するために樹脂が充填されるキャビティが設
けられたモールド用金型であって、リードフレームにお
ける各リード端子が嵌合されるように長手方向に沿って
延びる凹溝が、前記キャビティにそれぞれ連続して設け
られており、各凹溝は、各リード端子のそれぞれの側面
に対向した各側面が相互に反対方向に傾斜した断面台形
状になっていることを特徴とする。

【００１３】前記凹溝の各側面は、凹溝内に嵌合される
リード端子の各側面とは適当な間隙があけられるように
構成されている。

【００１４】前記凹溝内に嵌合されるリード端子は、凹
溝の底面に対向する表面の各側縁部が円弧状に湾曲して
おり、凹溝の各側面は、円弧状に湾曲したリード端子の
各側縁部に接するように構成されている。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて詳細に説明する。

【００１６】図１は、本発明の樹脂封止用モールド金型
の実施の形態の一例を示す下型の平面図、図２は、図１
のＡ−Ａ線における断面図である。この樹脂封止用モー
ルド金型は、５ｍｍ角以下の小さな半導体チップをタイ
バーレスのリードフレーム２０に面実装した後に樹脂封
止するために使用される。

【００１７】タイバーレスのリードフレーム２０は、図
１に二点鎖線で示すように、一対の平行なクレードル２
１と、各クレードル２１における相互に対向した位置か
らそれぞれ相互に接近するように、各クレードル２１と
はそれぞれ直交状態で延出した複数のリード端子２２と
を有している。各クレードル２１に設けられたリード端
子２２は、それぞれ３本ずつを１組として、１つの半導
体チップ（図示せず）が面実装されて樹脂封止される。
従って、１つの半導体チップは、熱硬化性樹脂のパッケ
ージによって樹脂封止されて、そのパッケージから６本
のリード端子２２が延出した状態になる。

【００１８】このようなリードフレーム２０は、パンチ
にて銅板を打ち抜くことによって製造されており、各リ
ード端子２２における一方の表面の各側縁部２２ａは、
図２に示すように、打ち抜かれる際にパンチの側縁が当
接することによって円弧状に湾曲した状態にそれぞれな
っている。

【００１９】樹脂封止用モールド金型１０は、上型１１
（図２参照）と下型１２とによって構成されており、上
型１１および下型１２には、半導体チップを樹脂封止す
るパッケージの形状に対応した直方体形状の空間を形成
するキャビティがそれぞれ設けられている。図１に示す
ように、下型１２に設けられたキャビティ１２ｃには、
タイバーレスのリードフレーム２０における各リード端
子２２がそれぞれ嵌入する複数の凹溝１２ａがそれぞれ
連続して設けられている。各凹溝１２ａは、各リード端
子２２が嵌入するように、直線状に延びており、各凹溝
１２ａ間にダムブロック１２ｂが形成されている。各凹
溝１２ａは、図２に示すように、上型１１に対向して開
口しており、各凹溝１２ａの開口部は、型締めされる上
型１１によって閉塞されるようになっている。各ダムブ
ロック１２ｂの上面は、上型１１とは若干の間隙が形成
されるようになっている。各凹溝１２ａの相互に対向す
る各側面は、底面側になるにつれて、順次、相互に接近
するように反対方向に傾斜した状態になっており、従っ
て、各凹溝１２ａの断面は、底面になるにつれて順次幅
方向寸法が小さくなった台形状になっている。

【００２０】各凹溝１２ａの底面における幅方向寸法
は、リード端子２２の幅方向寸法よりも０．１０ｍｍ程
度広くなっており、凹溝１２ａの底面における各側縁
と、リード端子２２の各側面との間に０．０５ｍｍ程度
の間隔が形成されるように、各凹溝１２ａの中央部にリ
ード端子２２がそれぞれ配置される。各リード端子２２
は、パンチによって打ち抜かれる際に形成された一方の
表面における湾曲した各側縁部２２ａが、底面に近接し
た状態で配置されるようになっている。各リード端子２
２の湾曲した各側縁部２２ａは、それぞれの曲率半径が
０．０５ｍｍ程度になっている。

【００２１】このような構成の樹脂封止用モールド金型
１０では、下型１２に設けられたキャビティ１２ｃ内
に、半導体チップが面実装された６本のリード端子２２
の先端部が配置されるように、各凹溝１２ａ内に各リー
ド端子２２がそれぞれ嵌合されて、上型１１が型締めさ
れる。そして、上型１１および下型１２の各キャビティ
内に溶融樹脂が充填される。このとき、下側のキャビテ
ィ１２ｃから各凹溝１２ａ内に溶融樹脂が流入し、各リ
ード端子２２が嵌合された凹溝１２ａ内にも溶融樹脂が
充填される。

【００２２】このような状態で溶融樹脂が硬化され、そ
の後に、上型１１および下型１２が型開きされて、リー
ドフレーム２０が金型１０から取り出される。金型１０
から取り出されたリードフレーム２０は、６本のリード
端子２２の先端部がパッケージによって樹脂封止された
状態になる。このとき、図３に示すように、各リード端
子２２のそれぞれの側面には、下型１２の各凹溝１２ａ
と各リード端子２２との間に充填された樹脂によって、
下側になるにつれてリード端子２２の各側面からの突出
量が順次小さくなった断面三角形状のバリ４１が、それ
ぞれ、各リード端子２２の長手方向に沿って形成されて
いる。相互に隣接する各リード端子２２の各側面に沿っ
て形成された各バリ４１同士は、各ダムブロック１２ｂ
上面と上型１１との間に流入した樹脂によって形成され
た薄バリ４２によって、それぞれ連結されている。

【００２３】金型１０から取り出されたリードフレーム
２０は、バリ取り工程に供される。バリ取り工程におい
ては、リードフレーム２０は、各クレードル２１がそれ
ぞれ各レール上に載置された状態で、各クレードル２１
間に形成されたパッケージを、それぞれフレーム押さえ
にて押さえて、リードフレーム２０が各レール上に固定
される。このような状態で、各リード端子２２のそれぞ
れの側面に付着したバリ４１に水流が当てられる。水流
は、まず、図３に矢印Ｗで示すように、各リード端子２
２のそれぞれの側面に付着した断面三角形状のバリにお
ける各リード端子２２からの突出量の大きな面に直交状
態で当てられる。これにより、リード端子２２の側面に
付着したバリ４１に対して大きな水圧が加わる。リード
端子２２の各側面に付着したバリは、水流が当てられる
面から離れるにつれて、順次、リード端子２２の側面か
らの突出量が小さくなっており、従って、リード端子２
２の各側面に対する付着強度も順次小さくなっているた
めに、付着強度が大きな面に大きな水圧にて水流を吹き
付けることによって、リード端子２２の各側面に付着し
たバリは、リード端子２２の各側面からそれぞれ容易に
剥離されることになる。

【００２４】その後、リード端子２２の各側面に付着し
たバリ４１に対して、反対方向から水流が当てられる。
これにより、リード端子２２の各側面から完全に剥離し
ていないバリ４１も、完全に剥離されることになる。

【００２５】なお、下型１２に形成された各凹溝１２ａ
の各側面は、図４に示すように、リード端子２２におけ
る湾曲した各側縁部２２ａが接触するように構成して、
凹溝１２ａの幅寸法を小さくするようにしてもよい。こ
れにより、リード端子２２の各側面に付着するバリ４１
におけるリード端子２２の各側面からの突出量を小さく
することができ、バリ取り工程において、さらに容易に
バリ４１を除去することができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明の樹脂封止用モールド金型は、こ
のように、リード端子が嵌合される凹溝の各側面が相互
に反対方向に傾斜して、凹溝の断面が台形状になってい
ることにより、リード端子の各側面に形成されるバリ
は、各側面からの突出量が、リード端子の厚さ方向に順
次小さくなる。その結果、バリに対して水圧を加えるこ
とによって、容易に、かつ、確実にバリをリード端子の
各側面から取り除くことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の樹脂封止用モールド金型の実施の形態
の一例を示す下型の平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に於ける断面図である。

【図３】その金型によってリード端子に形成される樹脂
のバリを説明するための断面図である。

【図４】本発明の樹脂封止用モールド金型の実施の形態
の他の例を示す下型の要部の横断面図である。

【図５】従来の樹脂封止用モールド金型の一例を示す要
部の断面図である。

【符号の説明】

１０モールド金型１１上型１２下型１２ａ凹溝１２ｂダムブロック１２ｃキャビティ２０リードフレーム２１クレードル２２リード端子４１バリ４２薄バリ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】リードフレームに実装された半導体チッ
プを樹脂封止するために樹脂が充填されるキャビティが
設けられたモールド用金型であって、リードフレームにおける各リード端子が嵌合されるよう
に長手方向に沿って延びる凹溝が、前記キャビティに設
けられてなり、前記凹溝は、リード端子のそれぞれの側面に対向した各
側面が相互に反対方向に傾斜した断面形状になってお
り、かつ、前記凹溝の各側面は、円弧状に湾曲したリー
ド端子の各側縁部に接するように構成されていることを
特徴とする樹脂封止用モールド金型。