JPH0339217Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、半導体素子を樹脂封止する場合に
用いられるモールドダイの改良に関するものであ
り、特に、マルチプランジヤー型モールドダイに
おけるゲート部の構造に改善を加えたものであ
り、この種装置類の製造技術産業の分野において
利用されるものである。

（従来の技術） 半導体素子を樹脂封止する方法として、マルチ
プランジヤー型モールドダイを用いたトランスフ
ア樹脂モールド法を採用することが知られている
（例えば、実公昭58−39889号公報）。

このトランスフア樹脂モールド法は、ポツト内
の樹脂材料を溶融化させながらこれを移送用通路
を通してキヤビテイ内に加圧注入させることによ
り、該キヤビテイ内の所定位置にセツトしたリー
ドフレーム上の半導体素子を樹脂封止させるもの
である。

ところで、上記樹脂材料には熱硬化性樹脂が使
用されることからその有効利用を図る目的で、ポ
ツトとキヤビテイとの間、即ち、溶融樹脂材料の
移送用通路はできるだけ短かく設定されており、
従つて、上記通路は実質上ゲートのみから形成さ
れている。また、このゲート形状は、ポツト側か
らキヤビテイの側壁部に連通開口されるゲート口
側に向つてその断面積が順次に小さくなるように
設定されており、従つて、溶融樹脂材料は、通路
（ゲート）内を加圧移送されると共にそのゲート
口からキヤビテイ内へ注入される際に、その流速
が増加されることとも相俟つて、該キヤビテイ内
に射出状に加圧注入されることになる。また、上
記樹脂材料中には、シリカ等の硬質充填材が多量
に（通常、材料中に約70〜75％）含有されてい
る。

（考案が解決しようとする問題点） このような従来の樹脂モールドにおいては、次
のような問題がある。

即ち、溶融樹脂材料を通路（ゲート）を通して
キヤビテイ内に注入する場合において、該通路は
樹脂材料中の硬質充填材によつて著しく摩耗され
るといつた問題がある。この摩耗度合は、断面積
が最も小さいゲート口の周辺部において最も大と
なる。

このような通路の摩耗は、例えばキヤビテイ形
状に対応した半導体素子の樹脂封止成形品と該通
路内における樹脂成形体とが所定の断面積よりも
著しく大きな断面積で一体に連続成形されること
となり、従つて、上記成形品から不要部分である
通路内の樹脂成形体を除去する際に、該成形品の
表面の一部を同時に欠損して、これが上記成形品
の耐湿性を低下させると共にその信頼性を著しく
低下させることになり、また、該成形品の外観を
損う等の弊害として現われる。

本考案は、上記したような問題点を解決するた
めに、溶融樹脂材料の移送用通路における少なく
ともキヤビテイ側の通路の部分を、別体に形成し
て嵌合装置した超耐摩耗性材料により構成するこ
とによつて、ゲートの耐摩耗性を向上させること
ができるモールドダイ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） 本考案に係るモールドダイのゲート部の構造
は、第１図に示すように、固定（上型）側のキヤ
ビテイブロツク１と、該固定側キヤビテイブロツ
ク１に対向配置した可動（下型）側のキヤビテイ
ブロツク２と、該両キヤビテイブロツクのいずれ
か一方側に配置した所要複数個の樹脂材料供給用
のポツト３と、該各ポツト３位置の付近となる両
キヤビテイブロツク１，２の対向面に夫々配設し
た所要数の樹脂成形用キヤビテイ４，５と、該キ
ヤビテイと上記ポツト３との間を夫々連通させる
溶融樹脂材料の移送用通路６とを備えたマルチプ
ランジヤー型モールドダイにおいて、上記溶融樹
脂材料の移送用通路６における少なくともキヤビ
テイ４，５側の通路の部分を、別体に成形した嵌
合装着した超硬合金等の超耐摩耗性材料により構
成したことを特徴とするものである。

（作用） 本考案の構成においては、溶融樹脂材料の移送
用通路６におけるキヤビテイ４，５側の通路部分
は超耐摩耗性材料により形成されているため、こ
の部分における耐摩耗性が著しく向上する。この
キヤビテイ４，５側の通路の部分は、キヤビテイ
４の側壁面に連通開口されるゲート口の付近とな
るため、該部分周辺の断面積は最も小さくなるよ
うに設定されており、従つて、上記溶融樹脂材料
は該部分の内面で流速が増加されて、該材料中の
硬質充填材は該部分の流通時にその内面を研摩す
ることになる。しかしながら、その研摩作用は、
上記通路の部分が超耐摩耗性材料を有することか
ら、該部分の内面を摩耗させる程度の研摩作用と
しては有効に働かない。従つて、樹脂成形後にお
いて、移送用通路６内の樹脂成形体は、その断面
積が最も小さく設定されたゲート口の断面積に相
当する範囲で半導体素子の樹脂封止成形品の表面
に連結されるため、不要部分となる該通路内の樹
脂成形体の除去作業を、上記成形品の表面を欠損
することなく簡易に行なうことができるものであ
る。

（実施例） 次に、本考案を実施例図に基づいて詳述する。

第１図は、マルチプランジヤー型モールドダイ
を備えた半導体素子の樹脂封止用成形機を示して
いる。該成形機におけるモールドダイは、固定
（上型）側のキヤビテイブロツク１と、該ブロツ
ク１の下方に可動（下型）側のキヤビテイブロツ
ク２を対向配置して構成される。また、可動キヤ
ビテイブロツク２には所要複数個の樹脂材料供給
用のポツト３が上下方向へ夫々配置されている。
また、該各ポツト３位置の付近となる両キヤビテ
イブロツク１，２の対向面（パーテイングライン
Ｐ・Ｌ面）には所要数の固定キヤビテイ４及び可
動キヤビテイ５が対向配設（図例においては、１
個のポツトに対して２個のキヤビテイが配設）さ
れている。また、固定キヤビテイブロツク１にお
けるパーテイングラインＰ・Ｌ面には、可動キヤ
ビテイブロツク２におけるポツト３の位置に対設
したカル部７と、該カル部７と固定キヤビテイ４
とを連通させる通路６とが形成されている。上記
カル部７は、ポツト３内に供給した樹脂材料８を
プランジヤー９によつて加圧する場合において該
材料８の上端部を受け止めるための凹所として設
けられると共に、該材料８が上記したプランジヤ
ー９による加圧力と、両キヤビテイブロツク１，
２及びそれらの取付用ベース１０，１１に配置し
た所要熱源１２，１３による加熱によつて溶融化
された場合において、その溶融樹脂材料を通路
６，６を通してキヤビテイ４，５内に移送させる
ための分岐点として作用させるものであり、従つ
て、溶融樹脂材料の移送用通路６としては、実質
上、上記ゲート部のみから構成されている。（な
お、各ポツト３及びプランジヤー９を固定キヤビ
テイブロツク１側に設ける上下逆の配置構成態様
のモールドダイを採用してもよい）。

従つて、第１図に示すように、リードフレーム
１４上の半導体素子１５を両キヤビテイ４，５部
の所定位置にセツトし、次に、ポツト３内に樹脂
材料８を供給した状態で型締めを行ない、次に、
該材料８を熱源１２，１３及びプランジヤー９に
よつて加熱且つ加圧した溶融化すると共に、該溶
融樹脂材料をその移送用通路（ゲート部）６を通
して両キヤビテイ４，５部内に加圧注入させるこ
とによつて、該キヤビテイ４，５内の半導体素子
１５を樹脂封止することとができる。次に、可動
キヤビテイブロツク２側を下動させると共に、エ
ジエクターバー１６によつて下部エジエクタープ
レート１７を押し上げてそのエジエクターピン１
７ａを上動させることによつて、可動キヤビテイ
５内の樹脂成形下半体を上方へ突き出す。また、
可動キヤビテイ２側の下動と同時的に、上記型締
時において上動されていた上部エジエクタープレ
ート１８を下動させてそのエジエクターピン１８
ａにより固定キヤビテイ４内の樹脂成形上半体及
びカル部７と通路６内の樹脂成形体を夫々下方へ
突き出すことによつて、半導体素子１５の樹脂封
止成形品とリードフレーム１５及び該成形品間に
連結された上記カル部７及び通路６内の樹脂成形
体の全体（図示なし）を外部に取り出すことがで
きる。

ところで、上記移送用通路６を構成するゲート
部は、上記カル部７から固定キヤビテイ４の側壁
面に連通開口されるゲート口６ｂに向つてその断
面積が順次に小さくなるように設けられているた
め、該通路６におけるキヤビテイ４側の通路の部
分となる上記ゲート口６ｂの周辺内面部において
は、上記トランスフア樹脂モールドに際して、溶
融樹脂材料中に多量に含有される硬質充填材によ
つて研摩作用を特に強く受けることとなる。

しかしながら、第１図乃至第１０図に示したよ
うに、固定キヤビテイブロツク１と該ブロツク１
のセンターブロツク１９との間の所要個所に通路
６側を開放した間隙６ａを設け、該間隙６ａ内
に、例えば、超硬合金等の超耐摩耗性材料により
別体として形成された通路部材６ｃを嵌合装着さ
せてあるので、上述したような通路の部分に対す
る溶融樹脂材料の研摩作用は該通路の部分の内面
を摩耗させる力としては有効に働かず、従つて、
移送用通路６の耐摩耗性が著しく向上されるもの
である。

第２図は、上記固定キヤビテイブロツク１を表
裏反対向きに示しており、また、５個のポツト３
に対応させた５個のカル部７…７と、該各カル部
７の左右２個所に通路６，６を介してキヤビテイ
４，４を夫々配設したものを図示している。ま
た、第１図及び第２図においては、上記カル部７
と通路６とを分割型のセンターブロツク１９に形
成すると共に、該センターブロツク１９はキヤビ
テイブロツク１に形成した取付用嵌合部１ａに対
して着脱自在となるように嵌合装着され、また、
上記嵌合部１ａに嵌合されたセンターブロツク１
９はキヤビテイブロツク１の前後に止着される固
定用ブレート２０，２０を介して該キヤビテイブ
ロツク１の所定位置に確実に装着することができ
るように設けられている。また、上記間隙６ａに
は上記通路部材６ｃが嵌合装着されるが、該部材
６ｃの横幅は、第２図に示すように、少なくとも
上記ゲート口６ｂの外方周囲を構成する範囲内で
形成されておればよい。しかしながら、該部材６
ｃのゲート口６ｂはキヤビテイ４の側壁面に連通
開口されると共に、該部材６ｃの該キヤビテイ４
側の側面は、第１図に示すように、上記キヤビテ
イ４における側壁面の一部を構成している。従つ
て、該部材６ｃの一端或は両端がキヤビテイ４の
側壁面の範囲内に配置されると、例えば、該キヤ
ビテイ４による樹脂成形品の表面に上記部材６ｃ
の一端或は両端位置に対応した条痕が形成されて
その外観を害する虜がある。このような弊害を防
止するためには、例えば、第３図に示すように、
上記通路部材６ｃの横幅Ｗをキヤビテイ４の側壁
面の幅W₁よりも長く形成し且つその一端がキヤ
ビテイ４の側壁面の範囲内に配置されないように
構成すればよい。

第４図は、固定キヤビテイ４を分割型キヤビテ
イブロツク２１に形成すると共に、該ブロツク２
１は、上記センターブロツク１９と同様に、固定
キヤビテイブロツク１に形成した取付用嵌合部１
ｂ（第９図参照）に対して着脱自在となるように
嵌合装着されると共に、前記した前後のプレート
２０，２０を介して固定キヤビテイブロツク１の
所定位置に確実に装着できるように設けられてい
る。また、前記通路部材６ｃは上記分割型キヤビ
テイブロツク２１における各キヤビテイ４の側壁
面に嵌合装着されて該側壁面の一部を構成してい
るが、この場合においても、第２図に示した図例
のものと同じように樹脂成形品の表面の外観を害
する虜があるため、第５図に示すように、該通路
部材６ｃの横幅Ｗをキヤビテイ４の側壁面の幅
W₁よりも長く形成し且つその一端が該キヤビテ
イ４の側壁面の範囲内に配置されないように構成
すればよい。

また、第６図においては、前記通路部材６ｃを
分割型センターブロツク１９に嵌合装着させると
共に、該部材６ｃの端部を該センターブロツク１
９の端面に係合させて両者を確実に止着させるよ
うにした構成を示している。また、第７図は該構
成に加えて、該センターブロツク１９の左右に分
割型キヤビテイブロツク２２，２２を嵌合装着さ
せたものを示しており、第８図は上記分割型キヤ
ビテイブロツク２２，２２に形成すべきキヤビテ
イ４の側壁面の一部を、固定キヤビテイブロツク
１側に形成した場合を示しているが、このよう
に、分割型キヤビテイブロツク２２及びセンター
ブロツク１９を用いるときはそれらの交換が容易
となる利点で有利である。

また、第９図においては、前記通路部材６ｃを
分割型キヤビテイブロツク２１に嵌合装着させる
と共に、該部材６ｃの端部を該ブロツク２１の端
面に係合させて両者を確実に止着させた構成を示
している。また、第１０図は該構成に加えて、該
両ブロツク２１，２１間に分割型センターブロツ
ク２３を嵌合装着させた場合を示しており、従つ
て、該各ブロツク２１，２３の交換が容易となる
利点がある。

また、第１１図においては、ポツト（カル部位
置）とキヤビテイ２４との間に、主ランナ（図示
なし）と該主ランナに連通させる補助ランナ２５
及び該補助ランナ２５と上記キヤビテイ２４とを
連通させるゲート部２６から成る溶融樹脂材料の
移送用通路２７が設けられているものを示してい
るが、この場合は、上記通路２７における補助ラ
ンナ２５とゲート部２６との全体を前記した超耐
摩耗性材料によつて別体に形成すると共に、該ゲ
ート部２６におけるゲート口２６ａを上記キヤビ
テイ２４における稜角（隅）部に連通開口させる
ように嵌合装着すればよい。

なお、前記通路部材６ｃは、通路６における小
なくともキヤビテイ４側の所要範囲内において設
けられておればよいが、通路６の全面を被覆する
状態で嵌合装着させてもよい。

また、前記通路部材６ｃは、固定キヤビテイブ
ロツク１の所定位置に直に嵌合装着し、或は、こ
れに着脱自在に嵌装させるようにしてもよい。

（考案の効果） 本考案の構成によれば、モールドダイにおける
溶融樹脂材料の移送用通路の耐摩耗性が著しく向
上されるため、該通路の摩耗に基づく前述したよ
うな従来の問題点を確実に解消することができる
効果を奏するものである。

特に、本考案の構成を備えたモールドダイを用
いるときは、半導体素子を樹脂封止した場合に、
そのキヤビテイ形状に対応する樹脂封止成形品と
通路形状に対応する樹脂成形体とは、該通路の最
も小さな断面積となるゲート口の断面積の範囲で
連結させるといつたゲート部構造の所期の目的を
確実に達成することができ、従つて、半導体素子
の樹脂封止成形品の高品質化及び信頼性の向上を
図ることができる等の優れた効果を奏するもので
ある。

また、通路部材とその嵌合装着部材等はその材
質の線膨張係数の相違に基づく寸法差の発生とい
う問題があるが、該通路部材をキヤビテイ側の通
路部分といつた狭幅の肉厚として形成するときは
上記寸法差を実質上無視することができる点で有
利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るゲート部の構造を有する
モールドダイを装備した半導体素子の樹脂封止成
形機の要部を示す概略縦断面図である。第２図は
固定キヤビテイブロツクを表裏逆向きにして示し
た斜視図であり、同図において実線で示すものは
分割型のセンターブロツクで、第３図は該センタ
ーブロツクに嵌合装着させた通路部材の他の実施
例を示すものである。第４図は分割型キヤビテイ
ブロツクを表裏逆向きにして示した斜視図であ
り、第５図は該ブロツクに嵌合装着させた通路部
材の他の実施例を示すものである。第６図乃至第
８図は分割型センターブロツクと固定キヤビテイ
ブロツク側との配置構成関係を示す概略縦断面
図、第９図及び第１０図は分割型キヤビテイブロ
ツクと固定キヤビテイブロツク側との配置構成関
係を示す概略縦断面図である。第１１図は他のモ
ールドダイにおけるゲート部の構造を示す一部切
欠斜視図である。 符号の説明、１……固定キヤビテイブロツク、
１ａ……取付用嵌合部、１ｂ……取付用嵌合部、
２……可動キヤビテイブロツク、３……ポツト、
４……固定キヤビテイ、５……可動キヤビテイ、
６……通路（ゲート）、６ａ……間隙、６ｂ……
ゲート口、６ｃ……通路部材、７……カル部、８
……樹脂材料、９……プランジヤー、１０……固
定側ベース、１１……可動側ベース、１２……固
定側熱源、１３……可動側熱源、１４……リード
フレーム、１５……半導体素子、１６……エジエ
クターバー、１７……下部エジエクタープレー
ト、１７ａ……エジエクターピン、１８……上部
エジエクタープレート、１８ａ……エジエクター
ピン、１９……分割型センターブロツク、２０…
…固着用プレート、２１……分割型キヤビテイブ
ロツク、２２…分割型キヤビテイブロツク、２３
……分割型センターブロツク、２４……キヤビテ
イ、２５……補助ランナ、２６……ゲート部、２
６ａ……ゲート口、２７……通路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 固定側のキヤビテイブロツクと、該固定側キ
   ヤビテイブロツクに対向配置した可動側のキヤ
   ビテイブロツクと、該両キヤビテイブロツクの
   いずれか一方側に配置した所要複数個の樹脂材
   料供給用のポツトと、該各ポツト位置の付近と
   なる両キヤビテイブロツクの対向面に夫々配設
   した所要数の樹脂成形用キヤビテイと、該キヤ
   ビテイと上記ポツトとの間を夫々連通させる溶
   融樹脂材料の移送用通路とを備えたマルチプラ
   ンジヤー型モールドダイにおいて、上記溶融樹
   脂材料の移送用通路における少なくともキヤビ
   テイ側の通路の部分を、別体に形成して嵌合装
   着した超耐摩耗性材料により構成したことを特
   徴とするマルチプランジヤー型モールドダイに
   おけるゲート部の構造。 (2) 超耐摩耗性材料が超硬合金であることを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第(1)項に記載の
   マルチプランジヤー型モールドダイにおけるゲ
   ート部の構造。