JPH04246516A - 電子部品の樹脂モールド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、電子部品の樹脂モー
ルド装置に関し、詳しくは、フープ状フレームや、リー
ドフレームを用いて製造されるトランジスタやＩＣなど
の電子部品の製造において、モールド用樹脂の歩留まり
を向上させるとともに、モールドされたパッケージの製
品品位をより向上させることができる樹脂モールド装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術およびその問題点】ダイオードやトランジ
スタあるいはＩＣなどの半導体電子部品は、リードフレ
ームや、フープ状フレームなどの電子部品製造用フレー
ムを用い、このフレームに対してチップボンディング工
程、ワイヤボンディング工程、樹脂モールド工程、標印
工程、測定工程などの工程を経て製造される。上記の各
製造工程のうち、樹脂モールド工程に使用される樹脂モ
ールド装置は、従来、図６に示すような金型１を用いる
ことによって行われるのが通常であった。

【０００３】上記金型１には、使用されるフレームＦと
対応して、所定形状のキャビティ２…が複数箇所列状に
配置されている。図７に示すように、各キャビティ２…
は、ゲート部３…およびランナ部４を介して、樹脂タブ
レットが投入されるプランジャポット５につなげられて
いる。図７はいわゆる下金型１ａであるが、この下金型
１ａの上に重ねられる上金型１ｂにも少なくとも上記キ
ャビティ２…と対応したキャビティが形成されるのが通
常である。

【０００４】図７に示される金型の例では、樹脂モール
ド工程処理の効率を高めるために、同一の金型に、２列
のキャビティ列が形成されており、これらのキャビティ
列をフレームＦの送り方向を向いて左右対称に形成する
とともに、各ランナ部４，４とをつなぐように、その中
間部に上記プランジャポット５が形成されている。

【０００５】樹脂モールド装置は、上記のような金型１
を備えるプレス装置に加え、その上金型１ｂと下金型１
ａとの間をフレームＦを間欠送りする図示しない送り機
構を備えている。この送り機構の送りピッチは、ほぼ上
記キャビティ列の長さと対応している。下金型１ａに対
して上金型１ｂが開けられた状態において上記の送り機
構がフレームＦを１ピッチ送り、この送りの停止状態に
おいて両金型１ａ，１ｂを、それらの間に上記フレーム
Ｆを挟圧するようにして型締めし、そして型締め前にプ
ランジャポット５に投入されかつ溶融させられている熱
硬化性樹脂を、図示しないプランジャを圧力動させるこ
とにより、上記ランナ部４およびゲート部３を介して各
キャビティ２…に注入する。金型１は、すでに、上記の
ごとく注入された熱硬化樹脂が固まるに適当な温度に昇
温されており、樹脂注入後しばらくの間型締め状態を保
持するいわゆるキュア工程時間を設定することにより、
各キャビティ内に注入された樹脂は、フレーム上にボン
ディングされたチップないしはボンディングワイヤを内
部に封じ込めるべく硬化する。こうしたキュア工程時間
を経たのち、上金型１ｂと下金型１ａの型開きが行われ
、そしてフレームＦがさらに１ピッチ先方に送られる。

【０００６】ところで、図８からわかるように、金型１
ａ，１ｂの型開き直後のフレームＦ上には、上記ゲート
部３およびランナ部４の内部で硬化したゲート３′およ
びランナ４′が付属するとともに、プランジャポット５
内に残存するカル５′と称される部位も付属しており、
これらの部分は、後工程において不要部分として除去さ
れる。したがって、従来の樹脂モールド工程の手法では
、樹脂モールド工程時にプランジャポット５内に投入さ
れる樹脂タブレットの体積のうち、上記のごとくランナ
あるいはカルなどとして除去される部分を除いた製品パ
ッケージとして利用される割合、すなわちモールド用樹
脂の歩留まりが比較的低いという欠点を有する。

【０００７】さらには、上記のごとく、上記ランナ４′
、ゲート３′、およびカル５′は、最終的に、キャビテ
ィ２…によって成形された製品パッケージから除去され
るのであるが、この際製品パッケージ側に、欠けが生じ
る場合があるなど、製品品位保持上好ましくない状況が
生じる可能性もある。さらにその上、上記の従来一般的
な樹脂モールド装置による樹脂モールド工程処理におい
ては、樹脂成形後冷却時に、ランナとフレームＦとの収
縮率が異なることから、フレームを変形させ、これが後
工程処理に支障を及ぼすこともある。

【０００８】本願発明は、上述の事情のもとで考えださ
れたものであって、上記の従来の樹脂モールド工程処理
において問題となっていた点を解決し、モールド樹脂の
歩留まりの向上と、製品品位の向上、ならびに、製造過
程中のフレームの変形等の不都合の解消を達成すること
ができる、新たな電子部品の樹脂モールド装置を提供す
ることをその課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願発明では、次の技術的手段を講じている。すな
わち、本願の請求項１に記載した電子部品の樹脂モール
ド装置は、上面に複数のキャビティが列状配置された下
金型と、下面に上記キャビティの平面方向の位置と対応
したキャビティを有しあるいは有さず、かつ、上記下金
型の各キャビティの平面方向の位置と対応して上下貫通
状に複数配置された樹脂タブレット保持孔を備える上金
型と、上記各樹脂タブレット保持孔に樹脂タブレットを
投入する樹脂投入手段と、上記各樹脂タブレット保持孔
に上方から挿入可能な複数本の樹脂注入ピンを備える樹
脂注入治具とを有し、上下金型間に電子部品製造用フレ
ームを挟持した状態において、上金型の各樹脂タブレッ
ト保持孔内に導入され、かつ溶融した樹脂を、上記樹脂
注入治具の上記上金型に対する相対的な下動による各樹
脂注入ピンの各樹脂タブレット保持孔内への挿入によっ
て各キャビティ内に注入するようにしたことを特徴とす
る。

【００１０】そして、本願の請求項２に記載した電子部
品の樹脂モールド装置は、上記請求項１に記載した装置
において、上金型に構成するべき構成と下金型に構成す
るべき構成とを逆にしたことを特徴としている。すなわ
ち、この請求項２に記載した電子部品の樹脂モールド装
置は、下面に複数のキャビティが列状配置された上金型
と、上面に上記キャビティの平面方向の位置と対応した
キャビティを有しあるいは有さず、かつ、上記上金型の
各キャビティの平面方向の位置と対応して上下貫通状に
複数配置された樹脂タブレット保持孔を備える下金型と
、上記各樹脂タブレット保持孔に樹脂タブレットを投入
する樹脂投入手段と、上記各樹脂タブレット保持孔に下
方から挿入可能な複数本の樹脂注入ピンを備える樹脂注
入治具とを有し、上下金型間に電子部品製造用フレーム
を挟持した状態において、下金型の各樹脂タブレット保
持孔内に投入され、かつ溶融した樹脂を、上記樹脂注入
治具の上記下金型に対する相対的な上動による各樹脂注
入ピンの各樹脂タブレット保持孔内への挿入によって各
キャビティ内に注入するようにしたことを特徴とする。

【００１１】

【発明の作用および効果】本願発明の電子部品の樹脂モ
ールド装置は、要するに、従来のように金型上に少数箇
所形成したプランジャポット内に投入ないし溶融させた
樹脂を、ランナ部あるいはゲート部を介して各キャビテ
ィ内に注入するのではなく、そのキャビティと直接連通
する樹脂タブレット保持孔を上金型あるいは下金型に各
キャビティに対応してそれぞれ設け、これら樹脂タブレ
ット保持孔内に投入ないし溶融させた樹脂を、各樹脂タ
ブレット保持孔内にそれぞれ樹脂注入ピンを挿入するこ
とにより、各キャビティ内に直接的に注入しようとする
ものである。

【００１２】したがって、本願発明によれば、樹脂は従
来のようにランナ部あるいはゲート部を介してキャビテ
ィに注入されるのではなく、各キャビティ内に直接注入
されることになるから、従来の場合のようにランナある
いはゲートなど樹脂モールド工程処理後除去するべき部
材は発生ぜず、投入した樹脂タブレットのほぼ全てをパ
ッケージ形成用樹脂として有効利用することができ、モ
ールド用樹脂の歩留まりを従来に比較して格段に向上さ
せることができる。そして、上記のことから当然に、各
製品パッケージからゲートを切り取るという操作がまっ
たく不要となることから、ゲート切断時に発生するパッ
ケージの欠けは発生しえず、したがって、製品品位が著
しく向上させられる。

【００１３】加えて、モールド処理工程後、従来のよう
に、フレームに長尺状のランナが付属するということも
ないので、ランナとフレームとの熱収縮率の相違によっ
てフレームがたわみ変形するといった問題も発生しえず
、したがって、後工程処理においてフレームの変形に起
因する不都合の発生もありえない。加えて、ゲートを製
品パッケージから切断するための機構等も省略すること
ができるので、樹脂モールド装置の構成を、それだけ簡
略化することができるという効果もある。

【００１４】

【実施例の説明】以下、本願発明の好ましい実施例を、
図面を参照しつつ具体的に説明する。図１は、本願発明
の第一の実施例の概略構成を示す斜視図である。下金型
１１ａに対して上金型１１ｂが、型締めおよび型開き可
能に構成されており、上金型１１ｂの上部には、さらに
後に詳述する注入治具１２が、上金型１１ｂに対して相
対的に上下動可能に配置されている。

【００１５】下金型１１ａに対して上金型１１ｂが上方
に型開き移動されているとき、これら下金型１１ａおよ
び上金型１１ｂの間をフレームＦが所定ピッチによって
間欠送りされ、この送りが停止している状態において、
フレームＦを挟持するように下金型１１ａに対して上金
型１１ｂが型締めされる。また、上金型１１ｂに対して
上記注入治具１２が上動している状態において、後に詳
述する樹脂投入手段１３がこれら上金型１１ｂおよび樹
脂注入治具１２との間に側方から進出し、上金型１１ｂ
に形成した各タブレット保持孔１４…（図３参照）内に
それぞれ樹脂タブレットＴを投入し、このタブレットの
投入操作後、側方に退避する。下金型１１ａの上面には
、所定形状のキャビティ１５ａ…が、所定間隔で複数列
形成されている。しかしながら、この下金型１１ａの上
面には、従来のように、ランナ部あるいはゲート部はま
ったく形成しなくてよい。

【００１６】一方、この下金型１１ａに重ねられる上金
型１１ｂの下面にも、上記下金型１１ａのキャビティ１
５ａ…と対応した平面方向の位置において、上記下金型
のキャビティ１５ａ…と協働して、樹脂パッケージの形
態を規定するキャビティ空間を構成するためのキャビテ
ィ１５ｂ…が形成されている（図３参照）。さらに、こ
の上金型１１ｂには、各キャビティ１５ｂ…の上底面と
、金型上面との間を上下方向に貫通するように形成され
た丸穴状の樹脂タブレット保持孔１４…が設けられる。

【００１７】なお、この樹脂タブレット保持孔１４を形
成するべき平面方向の位置は、図４に示すように、キャ
ビティ１５ｂの平面形状において、できるだけその周部
に近い位置に形成しておくことが、キャビティ空間内に
保持されるフレームＦ上のボンディングチップあるいは
ボンディングワイヤをキャビティ空間に注入される樹脂
流れによる損壊から保護するうえで好ましい。

【００１８】上記注入治具１２は、プレス機械の押圧部
材に連結された板状のベース１２ａと、このベース１２
ａの下面から上金型１１ｂに形成された上記各タブレッ
ト保持孔１４…と対応させて下方に突出させた複数本の
樹脂注入ピン１２ｂ…とを備えて構成される。注入ピン
１２ｂは、上記各タブレット保持孔１４…に密に嵌合し
つつその内部に挿入可能に形成されている。

【００１９】また、上記樹脂投入手段は、図１に示すよ
うに、板状の部材に、各タブレット保持孔１４…と対応
したタブレット収容穴１３…を備えるとともに、側部に
設けた軸１３ｂを中心として反転可能であるとともに、
この軸１３ｂの軸方向に進退可能となっており、かつ、
図２の断面図に示すように、各タブレット収容穴１３ａ
の底部は、吸引通路１３ｃを介して、図示しない負圧発
生源に連通させられている。この樹脂投入手段１３は、
上記上金型１１ｂと注入治具１２との間から側方に退避
した状態において、タブレット収容穴１３ａが上を向く
ように位置付けられた上で、各タブレット収容穴３ａ…
内に所定のタブレットＴを図示しないタブレット整列装
置から受け取る。そして、各タブレット収容穴１３ａに
負圧を導入することによって各タブレットＴを吸引した
状態において、上記軸１３ｂを中心として１８０°反転
させられ、この状態において上金型１１ｂと注入治具１
２との間に進出させられる。次いで、上記の負圧を解除
することにより、タブレット収容穴１３ａ…に吸引保持
されていた各タブレットＴが、上金型１１ｂの上面に臨
む各タブレット保持孔１４に投下する。次に、この樹脂
投入手段１３は、再び上金型１１ｂの上方に位置する状
態から、金型装置の側方に退避し、さらに次の樹脂投入
に備えるべく上述のようにして図示しないタブレット整
列装置からなるタブレットの受け取り操作を行う。

【００２０】本実施例の樹脂モールド装置の全体的な作
動を説明すると次のとおりうである。下金型１１ａに対
して上金型１１ｂを型開した状態において、これら金型
の間に、フレームＦが搬送される。このフレームＦの位
置決めののち、下金型１１ａに対して上金型１１ｂを上
記フレームＦを挟圧するようにして重ねる。次いで、上
述のように、樹脂投入手段１３の作動により、図３に示
すように、上金型１１ｂの各タブレット保持孔１４…に
樹脂タブレットＴがそれぞれ投入される。

【００２１】次いで、注入治具１２が下動し、その各注
入ピン１２ｂが、各タブレット保持孔１４…内を、上方
から下方に向けて進入し、タブレット保持孔１４…内に
上記のようにして投入され、かつ、周囲温度によって溶
融されあるいは溶融されつつある樹脂を、図５に示すよ
うにキャビティ空間内に注入する。なお、この時、上金
型１１ｂは、下金型１１ａに対して所定圧で圧着させら
れる型締め状態であることが必要である。

【００２２】上記において、タブレットＴの体積は、キ
ャビティ空間の実質容積に対してわずかに小さいように
設定しておく。そうすると、図５に示すように、樹脂注
入ピン１２ｂが、最大限各タブレット保持孔１４…内に
進入した場合において、注入ピン１２ｂの先端部がわず
かにキャビティ空間内突出した状態となり、これによっ
て、製品パッケージから見れば、上記注入ピン１２ｂの
先端部による凹部が表面に形成されるごとくなり、製品
パッケージの表面に不要な突起や、バリが発生すること
を回避することができるのである。

【００２３】上金型と下金型の型締め状態および上記注
入ピン１２ｂの各タブレット保持孔１４…内への挿入状
態を所定時間保持してキャビティ内の樹脂の充分な硬化
をまったのちは、下金型１１ａに対して上金型１１ｂお
よび注入治具１２ｂが上動することによる型開きが行わ
れる。なお図示は省略しているが、下金型１１ａの各キ
ャビティ１５ａの底部には、製品パッケージを下金型１
１ａから型離れさせるための突き出しピンが設けられる
ことが好ましい。型開きされた状態においては、この樹
脂モールド工程を終えたフレームが、上金型と下金型の
間から外部へ搬送され、新たなフレームが位置決めされ
つつ、上述と同様に下金型１１ａの上面に導入され、以
後上述操作を繰り返すことにより、各フレームＦに対し
て樹脂モールド工程処理がなされる。

【００２４】以上説明したように、本願発明の電子部品
の樹脂モールド装置は、下金型と上金型との協働によっ
て形成されるキャビティ空間内に、直接的に所定の樹脂
を注入するように構成しているから、使用した樹脂タブ
レットのほぼ全てを、樹脂パッケージを形成することに
使用することができ、従来のように、プランジャポット
内に投入したタブレットをランナないしはゲートを介し
て複数のキャビティ空間内に注入する場合に比較して、
使用する熱硬化樹脂の歩留まりを飛躍的に向上させるこ
とができ、製造コストを著しく低減することができる。

【００２５】さらに、従来のように、ゲート部を製品パ
ッケージから分離するといった操作を不要とするため、
ゲート部削除時に製品パッケージ側に欠けが生じるとい
った製品品位保持上の問題を解決することもでき、樹脂
パッケージの外観品位をより向上させることができる。 くわえて、従来のように、型開きした直後においてフレ
ームにランナが付属することがないので、フレームとラ
ンナの熱収縮の違いによってフレームにそりが生じ、こ
れが後工程装置での不具合を誘発するといった問題も解
決される。

【００２６】もちろん本願発明は上述の実施例に限定さ
れるということはない。すなわち、上記の実施例におい
ては、上金型に対してタブレット保持孔１４…を設け、
この上金型のさらに上方に配置した注入治具１２によっ
て上記タブレット保持孔内に導入した樹脂タブレットな
いしはその溶融物をキャビティ空間内に注入するように
構成しているが、上記とは逆に、下金型側にタブレット
保持孔を設け、下金型よりもさらに下方に配置した注入
治具によって、タブレット保持孔内の樹脂をキャビティ
空間内に注入することもできる。

【００２７】さらに、図に示す実施例においては、上金
型に設けた樹脂タブレット保持孔内の樹脂を上から下へ
と注入するようにしている関係上、キャビティ空間内あ
るフレーム上のボンディングチップないしはボンディン
グワイヤを保護するために、上記タブレット保持孔の位
置を、キャビティ空間の平面方向のできるだけ周部に近
い部位に形成することが好ましいとの説明をしたが、こ
のようにボンディングチップないしはボンディングワイ
ヤを保護するための他の手段としては、フレームを上金
型と下金型の間に導入する際に、表裏を反転させておき
、フレームの下面にボンディングチップおよびボンディ
ングワイヤが位置するようにすることもできる。

【００２８】また、フレームとしては、短冊状のリード
フレームを用いることのほか、このような短冊状リード
フレームを長尺連続状につなげて帯状とした、いわゆる
フープ状フレームを使用して製造を行う場合にも、同様
に本願発明を適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の一実施例の略示斜視図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線拡大断面図である。

【図３】樹脂投入手段によって金型上の各樹脂タブレッ
ト保持孔内に樹脂タブレットを投入している状態を説明
する断面図である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図５】樹脂タブレット保持孔内の樹脂を樹脂注入治具
によってキャビティ空間内に注入している状態を説明す
る断面図である。

【図６】従来の樹脂モールド装置の略示側面図である。

【図７】従来の樹脂モールド装置に使用される金型例を
示す平面図である。

【図８】従来の樹脂モールド装置でのモールド処理直後
のフレーム上の状態を示す平面図である。

【符号の説明】

１１ａ　　下金型 １１ｂ　　上金型 １２　　樹脂注入治具 １３　　樹脂投入手段 １４　　タブレット保持孔 １５ａ　　キャビティ １５ｂ　　キャビティ Ｆ　　フレーム Ｔ　　樹脂タブレット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　上面に複数のキャビティが列状配置さ
   れた下金型と、下面に上記キャビティの平面方向の位置
   と対応したキャビティを有しあるいは有さず、かつ、上
   記下金型の各キャビティの平面方向の位置と対応して上
   下貫通状に複数配置された樹脂タブレット保持孔を備え
   る上金型と、上記各樹脂タブレット保持孔に樹脂タブレ
   ットを投入する樹脂投入手段と、上記各樹脂タブレット
   保持孔に上方から挿入可能な複数本の樹脂注入ピンを備
   える樹脂注入治具とを有し、上下金型間に電子部品製造
   用フレームを挟持した状態において、上金型の各樹脂タ
   ブレット保持孔内に導入され、かつ溶融した樹脂を、上
   記樹脂注入治具の上記上金型に対する相対的な下動によ
   る各樹脂注入ピンの各樹脂タブレット保持孔内への挿入
   によって各キャビティ内に注入するようにしたことを特
   徴とする、電子部品の樹脂モールド装置。
2. 【請求項２】　　下面に複数のキャビティが列状配置さ
   れた上金型と、上面に上記キャビティの平面方向の位置
   と対応したキャビティを有しあるいは有さず、かつ、上
   記上金型の各キャビティの平面方向の位置と対応して上
   下貫通状に複数配置された樹脂タブレット保持孔を備え
   る下金型と、上記各樹脂タブレット保持孔に樹脂タブレ
   ットを投入する樹脂投入手段と、上記各樹脂タブレット
   保持孔に下方から挿入可能な複数本の樹脂注入ピンを備
   える樹脂注入治具とを有し、上下金型間に電子部品製造
   用フレームを挟持した状態において、下金型の各樹脂タ
   ブレット保持孔内に投入され、かつ溶融した樹脂を、上
   記樹脂注入治具の上記下金型に対する相対的な上動によ
   る各樹脂注入ピンの各樹脂タブレット保持孔内への挿入
   によって各キャビティ内に注入するようにしたことを特
   徴とする、電子部品の樹脂モールド装置。