JPH0159085B2 - - Google Patents

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JPH0159085B2
JPH0159085B2 JP1507681A JP1507681A JPH0159085B2 JP H0159085 B2 JPH0159085 B2 JP H0159085B2 JP 1507681 A JP1507681 A JP 1507681A JP 1507681 A JP1507681 A JP 1507681A JP H0159085 B2 JPH0159085 B2 JP H0159085B2
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JP
Japan
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mold
cavity
insert
resin
roughness
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JP1507681A
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JPS57129710A (en
Inventor
Shigeharu Tsunoda
Junichi Saeki
Aizo Kaneda
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/42Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the shape of the moulding surface, e.g. ribs or grooves
    • B29C33/424Moulding surfaces provided with means for marking or patterning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/37Mould cavity walls, i.e. the inner surface forming the mould cavity, e.g. linings
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    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
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    • B29C70/72Encapsulating inserts having non-encapsulated projections, e.g. extremities or terminal portions of electrical components

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、キヤビテイ内に予めインサート、た
とえば半導体を配設し、そのキヤビテイ内に溶融
レジンを充填して前記インサートを樹脂封止する
インサート樹脂封止用成形金型に係り、特に、成
形品の離型性の向上を志向したインサート樹脂封
止用成形金型に関するものである。 まず、インサート樹脂封止用成形の例として、
半導体の樹脂封止について説明する。 第1図は、インサート樹脂封止用金型(以下、
金型という)の部分断面図、第2図は、第1図に
係る金型によつて成形された樹脂封止半導体(以
下、成形品という)の拡大断面図である。 第1図において、4は上型、5は下型、8は、
上型4と下型5とで形成されるキヤビテイ、2は
ポツト、3はプランジヤ、6はランナ、7は、キ
ヤビテイ8の入口に設けられたゲートである。 このように構成した金型において、まず、予め
インサート、すなわち半導体ペレツト10を、そ
の上に溶着し、金線9で相互に結線されたリード
フレーム11(第2図参照)を、上型4と下型5
の間に挾持する。 次に、予めタブレツト状に予備成形された樹脂
を高周波加熱器(図示せず)で予備加熱したの
ち、金型のポット2内へ投入する。この樹脂は、
上型4と下型5から熱を受けて溶融したレジン1
となり、このレジン1はプランジヤ3によつて移
送され、ランナ6、ゲート7を通つてキヤビテイ
8内を充填する。その後、レジン1が硬化するま
でそのままの状態に保持され、硬化したのち、下
型5が下方に移動し(上型4は静止したまま)、
キヤビテイ8の形状に相当する成形品12が上型
4から離型され、ついで下型5から離型される。 上記したインサート樹脂封止用成形において
は、次のような問題があつた。すなわち、 (1) レジン1がキヤビテイ8内で硬化する過程
で、レジン1が上型4または下型5と接着する
力が強いと、レジン1が硬化するときの収縮に
よつて内部応力が発生し、インサートに係る半
導体ペレツト10もしくはリードフレーム11
とレジン1との間の接着が剥離するおそれがあ
つた。 (2) レジン1の硬化後、金型を開くとき、すなわ
ち離型時に、レジン1と型との接着力(以下、
この力を離型力という)が過大であると、成形
品12内の半導体ペレツト10、リードフレー
ム11に過大な引張力が加わり、半導体ペレツ
ト10にクラツクが発生したり、リードフレー
ム11の接着が剥離したりするおそれがあつ
た。 上記した欠点(1)、(2)を除去する手段として、キ
ヤビテイの表面を、なめらかな凹凸形状を有し、
その最大面粗さHmaxが5〜15μmの範囲の梨地
面仕上げにすることが有効であることが知られて
いる(特願昭54−29379号)。 すなわち、キヤビテイの表面を上記のような梨
地面仕上げにすることにより、成形品の金型から
の離型性が向上し、インサートとレジンとの接着
性が改善され、成形品の耐湿信頼性が向上し、製
品(すなわち成形品)の成形不良率が減少すると
いう効果がみとめられる。 ところで、本発明者らの最近の研究によると、
最大面粗さHmaxを指定して、キヤビテイの表面
を梨地面仕上げしても、成形品の耐湿信頼性にば
らつきが生ずる。 この原因は、キヤビテイの上型面と下型面と
で、表面粗さ分布の違いがあることによるもので
あることがわかつた。 第3図は、上型と下型とで表面粗さ分布に差が
ある場合の、離型時における成形品の変形を模型
的に拡大して示す断面図であり、第3図aは、下
型の離型力が大きい場合、第3図bは、上型の離
型力が大きい場合を、それぞれ示す。 第3図において、第2図と同一番号を付したも
のは同一部分である。 たとえば、最大面粗さを15μmとしても、放電
加工面(第3図aの上型4A、第3図bの下型5
Bの表面)と研削面(第3図aの下型5A、第3
図bの上型4Bの表面)とでは表面粗さ分布に差
があり、放電加工面の方が離型性が良い。 したがつて、第3図aにおいては、成形品12
は、離型時に、離型性の悪い下型5A(研削面)
に付着し、エジエクタピン13による突き出し時
に上方に曲げられる。これとは反対に、第3図b
においては、成形品12は、離型時に、離型性の
悪い上型4B(研削面)に付着し、エジエクタピ
ン13によつて下方に曲げられる。 成形品12が曲げられると、その成形品12に
加えられる曲げモーメントにより、インサートと
レジンの界面が接着剥離を起こし、成形品の耐湿
信頼性が低下することになる。 本発明は、上記した欠点を除去して、上型、下
型で離型力の差が小さく、インサートとレジンと
の界面における接着剥離を防止し、成形の歩留り
が高く、耐湿信頼性の高い成形品を成形すること
ができるインサート樹脂封止用金型の提供を、そ
の目的とするものである。 本発明の特徴は、上型と下型とで形成されるキ
ヤビテイ内に予めインサートを挾持し、前記キヤ
ビテイ内に溶融したレジンを充填して前記インサ
ートを樹脂封止するインサート樹脂封止用成形金
型において、キヤビテイの表面を、その最大面粗
さHmaxが5〜15μmの、なめらかな凹凸を有す
る梨地面形状とし、且つ前記キヤビテイの上型面
と下型面とで、粗さの中央値、上限値の差を、い
ずれも2μm以内にしたインサート樹脂封止用成
形金型にある。 さらに詳しくは次の通りである。 キヤビテイの表面を、その最大面粗さHmaxが
5〜15μmの範囲で、なめらかな凹凸を有する梨
地面形状にし、キヤビテイの上型面と下型面とで
粗さの中央値、上限値(それぞれの定義は後述す
る)の差が、いずれも2μm以内に収まるように、
均質な金型材質を選ぶとともに、砂粒径、吹き付
け角度、速度を所定値に調節したサンドブラスト
加工、もしくはパルス電圧、放電時間を所定値に
調節した放電加工により加工することにより、前
記上型面と下型面とが互いに近似した表面粗さを
もつようにしたインサート樹脂封止用成形金型に
ある。 以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。 第4図は、最大面粗さ、粗さの中央値、上限値
を説明するための表面粗さ形状図、第5図a,
b,c,dは、いずれも第1図に係る金型と同一
形状の、焼入鋼(SKD−11)の上型、下型の
キヤビテイ面を放電加工によつて形成した場合
の、4種類の表面粗さ分布図、第6図は、第5図
a,b,c,dに係る金型によつて成形した成形
品の成形不良率を示す成形不良率線図である。 まず、最大面粗さ、粗さの中央値、上限値を定
義する。 第4図において、hxは個々の粗さ山の高さを表
わす。粗さの中央値は、所定長さ(ここでは1
mm)内で同じ高さのhxを数えて、その数の最も多
いhxをいう。粗さの上限値huは、前記所定長さ内
で、最も高い粗さ山をいい、また最大面粗さ
Hmaxは、前記所定長さ内で、最も深い谷と最も
高い山との差をいう。 粗さの中央値は、前述したように、最も山数の
多い粗さ山のことであり、所定長さ内で占める割
合が大きいということである。したがつて、キヤ
ビテイの表面粗さ分布と離型性との関係を考える
場合、最も山数の多い山、すなわち粗さの中央値
が離型性におよぼす影響がきわめて大きいものと
考えられる。 また、個々の粗さ山が、ある程度離型力に影響
をおよぼすことも考えられ、たとえ上型面と下型
面で粗さの中央値が揃つていても、粗さの上限値
に大きな差があると、やはり離型力に差が生じて
くるものと推定される。 このことにもとづいて、本発明者らは、最大面
粗さのみならず、上型面と下型面で粗さの中央
値、上限値を限定するようにした。 以下、第5,6図を用いて詳細に説明する。 表は、第5図a,b,c,dに係るそれぞれの
金型の、上型、下型の最大面粗さHmax、粗さの
中央値の差、粗さの上限値の差をまとめて表わし
たものである。
【表】 第6図の横軸a,b,c,dは、それぞれ第5
図a,b,c,dに係る金型によつて成形した成
形品に対応するものである。 前記表と、第6図の成形不良率とを比較する
と、第5図bの金型、すなわち最大面粗さHmax
が15μmであり、しかも粗さの中央値の差、上限
値の差が、いずれも2μm以下の金型の成形不良
率が最も小さく、合格領域に収まつている。 このことから、キヤビテイ8の表面の最大面粗
さHmaxを15μm以下にするとともに、キヤビテ
イ8の上型面と下型面で粗さの中央値の差、上限
値の差を、いずれも2μm以下にすることにより、
離型力の差は小さくなり、耐湿信頼性の優れた成
形品を成形することができることがわかる。 なお上記説明においては、キヤビテイの表面を
放電加工によつて形成したものについて述べた
が、放電加工に限らず、サンドブラスト加工、そ
の他などによつて形成しても全く同様である。 以上詳細に説明したように本発明によれば、上
型と下型とで形成されるキヤビテイ内に予めイン
サートを挾持し、前記キヤビテイ内に溶融したレ
ジンを充填して前記インサートを樹脂封止するイ
ンサート樹脂封止用成形金型において、キヤビテ
イの表面を、その最大面粗さHmaxが5〜15μm
の、なめらかな凹凸を有する梨地面形状とし、且
つ前記キヤビテイの上型面と下型面とで、粗さの
中央値、上限値の差を、いずれも2μm以内にす
るようにしたので、上型、下型で離型力の差が小
さく、インサートとレジンとの界面における接着
剥離を防止し、成形の歩留りが高く、耐湿信頼性
の高い成形品を成形することができる、インサー
ト樹脂封止用成形金型を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、金型の部分断面図、第2図は、第1
図に係る金型によつて成形された成形品の拡大断
面図、第3図は、上型と下型とで表面粗さ分布に
差がある場合の離型時における成形品の変形を模
型的に拡大して示す断面図であり、第3図aは、
下型の離型力が大きい場合、第3図bは、上型の
離型力が大きい場合を、それぞれ示す。第4図
は、最大面粗さ、粗さの中央値、上限値を説明す
るための表面粗さ形状図、第5図a,b,c,d
は、いずれも第1図に係る金型と同一形状の、焼
入鋼(SKD−11)の上型、下型のキヤビテイ
面を放電加工によつて形成した場合の、4種類の
表面粗さ分布図、第6図は、第5図a,b,c,
dに係る金型によつて成形した成形品の成形不良
率を示す成形不良率線図である。 1……レジン、4……上型、5……下型、8…
…キヤビテイ、9……金線、10……半導体ペレ
ツト、11……リードフレーム。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 上型と下型とで形成されるキヤビテイ内に予
    めインサートを挾持し、前記キヤビテイ内に溶融
    したレジンを充填して前記インサートを樹脂封止
    するインサート樹脂封止用成形金型において、キ
    ヤビテイの表面を、その最大面粗さHmaxが5〜
    15μmの、なめらかな凹凸を有する梨地面形状と
    し、且つ前記キヤビテイの上型面と下型面とで、
    粗さの中央値、上限値の差を、いずれも2μm以
    内にしたことを特徴とするインサート樹脂封止用
    成形金型。 2 キヤビテイの表面を、放電加工、もしくはサ
    ンドブラスト加工によつて形成したものである特
    許請求の範囲第1項記載のインサート樹脂封止用
    成形金型。
JP1507681A 1981-02-05 1981-02-05 Molds for forming resin seal for insert Granted JPS57129710A (en)

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JP2599473B2 (ja) * 1990-01-23 1997-04-09 松下電子工業株式会社 樹脂封止型半導体用パッケージ
JP2838614B2 (ja) * 1991-12-02 1998-12-16 株式会社エンプラス 導光体成形金型の作成方法

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