JPH04304644A - 電子部品の樹脂封止成形方法及び装置 - 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】この発明は、例えば、ＩＣ、ＬＳ
Ｉ、ダイオード、コンデンサー等の電子部品を樹脂によ
り封止成形する方法とその装置の改良に関するものであ
り、特に、溶融樹脂材料中に混入したボイド（気泡）が
樹脂通路を経て成形用キャビティ内に注入されるのを防
止するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子部品を樹脂封止成形する方法として
は、トランスファモールド方法が従来より採用されてお
り、また、この方法は樹脂成形用金型（図１及び図２参
照）を用いて、通常、次のようにして行われる。予め、
固定上型１及び可動下型２をヒータ等の加熱手段１２に
て樹脂成形温度にまで加熱する。次に、電子部品１１を
装着したリードフレーム１０を下型面に設けたセット用
凹所９の所定位置に嵌合セットすると共に、樹脂材料Ｒ
（樹脂タブレット）をポット３内に供給する。次に、下
型２を上動して上下両型を型締めする。このとき、上記
電子部品１１及びその周辺のリードフレーム１０は、該
両型面に対設した上下の両キャビティ５・６内に嵌装さ
れることになり、また、ポット３内の樹脂材料Ｒは加熱
されて順次に溶融化されることになる。次に、上記ポッ
ト３内の樹脂材料Ｒをプランジャ等の加圧手段４にて加
圧して溶融樹脂材料を該ポット３と両キャビティ５・６
との間に設けられた樹脂通路７を通して該両キャビティ
内に注入する。なお、上記キャビティ５と外部とを適宜
なエアベント８を介して連通し、両キャビティ５・６内
への溶融樹脂材料注入・充填作用を利用して、該キャビ
ティ内部の空気を外部へ押し出すように設けられている
。従って、電子部品１１及びその周辺のリードフレーム
１０は、両キャビティ５・６の形状に対応して成形され
る樹脂成形体内に封止成形されることになるので、樹脂
の硬化後に下型２を下動して上下両型を型開きすると共
に、これと略同時的に、両キャビティ５・６内の樹脂封
止成形体とリードフレーム１０及び樹脂通路７内の硬化
樹脂を離型機構１３（エジェクターピン）により夫々離
型させればよい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ポット
３と樹脂通路７及び両キャビティ５・６内には大気中の
空気が存在している。従って、これらの空気は、溶融樹
脂材料がポット３から両キャビティ５・６側へ移送され
且つ該両キャビティ内に注入・充填される作用を利用す
ることにより、上記エアベント８から外部に自然に排出
されるように考慮されている。しかしながら、特に、樹
脂封止成形体における内部ボイド（気泡）の形成等を有
効に阻止することができず、従って、製品の耐湿性を損
なうと云う弊害を確実に解消することができていないの
が現状である。

【０００４】樹脂封止成形体の内部にボイドが形成され
ないようにするためには、次のような改善策が考えられ
る。例えば、両キャビティ５・６内に注入充填された溶
融樹脂材料に対して所定の樹脂圧を加えることにより、
該溶融樹脂材料中に混入したボイドを無視できる程度に
までに圧縮し、実質的に内部ボイドが形成されていない
状態とする。しかしながら、この方法においては、ある
程度の効果が得られると云う利点が認められるが、高い
樹脂圧を加えるため耐久性のある装置・機構類が必要と
なり、更に、作業上の危険性を有している等の問題があ
る。また、ポット３と樹脂通路７及び両キャビティ５・
６内に存在する空気を外部に強制的に排気して、該空気
が溶融樹脂材料中に混入するのを防止する。この方法は
、該ポットと樹脂通路及び両キャビティ内に存在する空
気が溶融樹脂材料中に混入されないと云う点で優れてお
り、これらの空気を外部へ自然に排出する従前の方法と
比較すると、樹脂封止成形体における内部ボイドの形成
をより効果的に阻止できるものである。しかしながら、
このように内部ボイドの形成をより効果的に阻止できる
ものであるにも拘らず、この強制排気方法が電子部品の
樹脂封止成形方法として実際には活用若しくは実施化さ
れていない現状にあり、また、これを活用・実施化して
も実際には上記したような作用効果を得ることができな
いと云うのが実情である。また、このような改善策を有
効に利用できないのは、或は、上記したような従来の問
題点を確実に解消することができないのは、上述したよ
うな問題点の他に、樹脂材料Ｒ（樹脂タブレット）を加
熱溶融化するときに、その内部に存在する微細な多数の
空隙中に含まれている空気が溶融樹脂材料中に混入する
ことと、混入した空気が該溶融樹脂材料中でボイドとな
りその状態でキャビティ内に注入されること、及び、該
ボイドを溶融樹脂材料中から排除することができないこ
と等の問題点があるからである。

【０００５】本発明は、溶融樹脂材料中に混入している
ボイドがキャビティ内に注入されるのを効率良く且つ確
実に防止することによって、成形される樹脂封止成形体
の内部や表面部にボイドや欠損部が形成されるのを防止
することができる電子部品の樹脂封止成形方法とその装
置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電子部品の
樹脂封止成形方法は、樹脂成形用金型におけるポット内
に樹脂材料を供給して該樹脂材料を加熱手段及び加圧手
段により溶融化すると共に、該溶融樹脂材料を樹脂通路
を通して樹脂成形用のキャビティ内に移送して該キャビ
ティ部にセットした電子部品を樹脂封止成形する方法で
あって、上記樹脂通路部にボイドの捕捉手段を配設して
、該捕捉手段により樹脂通路内を流動する溶融樹脂材料
中のボイドを捕捉することにより、該溶融樹脂材料中の
ボイドが樹脂通路を経てキャビティ内に注入されるのを
防止することを特徴とする。

【０００７】また、本発明に係る電子部品の樹脂封止成
形方法は、上記方法において、樹脂成形用金型面に構成
される樹脂充填用空間部内の排気を行うことを特徴とす
る。

【０００８】また、本発明に係る電子部品の樹脂封止成
形装置は、開閉自在に配置した金型を有し、且つ、該金
型には樹脂材料供給用のポットと、樹脂成形用のキャビ
ティと、上記ポットとキャビティとの間に設けた樹脂通
路と、上記ポット内に供給した樹脂材料の加熱手段及び
該樹脂材料の加圧手段とを備えた電子部品の樹脂封止成
形装置であって、上記樹脂通路部に、溶融樹脂材料中に
混入したボイドの捕捉手段を配設して構成したことを特
徴とする。

【０００９】また、本発明に係る電子部品の樹脂封止成
形装置は、上記したボイド捕捉手段が、樹脂通路内に設
けたボイド捕捉部を有する突起体から構成されているこ
とを特徴とする。

【００１０】また、本発明に係る電子部品の樹脂封止成
形装置は、上記したボイド捕捉手段が、一方側の金型面
に設けたボイド捕捉部を有する突起体を、金型の型締時
において、他方側の金型面に設けた樹脂通路内に嵌入さ
せることにより構成されることを特徴とする。

【００１１】また、本発明に係る電子部品の樹脂封止成
形装置は、上記したボイド捕捉手段におけるボイド捕捉
部が、突起体の中央部を溶融樹脂材料の流動方向に折れ
曲がるように形成して略Ｕ字型形状に設けられているこ
とを特徴とする。

【００１２】また、本発明に係る電子部品の樹脂封止成
形装置は、上記した樹脂通路部に、所要複数のボイド捕
捉手段が構成されていることを特徴とする。

【００１３】また、本発明に係る電子部品の樹脂封止成
形装置は、上記したボイド捕捉手段におけるボイド捕捉
部に、該捕捉部に滞留し且つ固化形成される硬化樹脂の
離型機構を配設して構成したことを特徴とする。

【００１４】

【作用】樹脂材料（樹脂タブレット）はポット内におい
て加熱手段により溶融化されると共に、加圧手段による
加圧力により樹脂通路を通してキャビティ側へ流動・移
送される。このとき、上記樹脂材料の内部には微細な多
数の空隙が存在しているので、該空隙中に含まれている
空気の大部分若しくはその一部が溶融樹脂材料中に混入
されることになる。この混入空気は該溶融樹脂材料中に
おいてボイドとなり、その状態で樹脂通路を経てキャビ
ティ内に注入・充填されることになる。しかしながら、
本発明によれば、樹脂通路部にボイドの捕捉手段が配設
されているため、該捕捉手段により樹脂通路内を流動す
る溶融樹脂材料中のボイドを捕捉することができ、従っ
て、該ボイドが樹脂通路を経てキャビティ内に注入され
るのを防止することができる。また、ボイドの捕捉手段
におけるボイド捕捉部を、突起体の中央部を溶融樹脂材
料の流動方向に折れ曲がるように形成して略Ｕ字型形状
に設けることにより、溶融樹脂材料中のボイド捕捉効率
をより高めることができる。即ち、樹脂通路内を流動す
る溶融樹脂材料中のボイドは、該樹脂通路の中央線に沿
ってキャビティ側へ移送されることとも相俟て、略Ｕ字
型形状のボイド捕捉部に効率良く且つ確実に流入し且つ
該捕捉部内に滞留するので、これがキャビティ側へ移送
されるのを防止することができる。また、上記した樹脂
通路部に所要複数のボイド捕捉手段を設ける場合は、該
樹脂通路内を流動するボイドの捕捉効率を更に高めるこ
とができる。また、上記したボイドの捕捉作用と、樹脂
成形用金型面に構成される樹脂充填用空間部内の排気作
用とを略同時的に行う場合は、該樹脂充填用空間部内の
空気が溶融樹脂材料中に混入すること、及び、樹脂材料
が加熱溶融化される過程において該樹脂材料内部に含ま
れていた空気の一部を排気することができるので、溶融
樹脂材料中のボイド発生量を低減することができる。

【００１５】

【実施例】図１及び図２には、本発明に係る電子部品の
樹脂封止成形装置における金型の要部が夫々概略的に示
されている。この金型は、固定側の上型１と、該上型１
に対向配置した可動側の下型２と、該下型２側に配置し
た所要複数個のポット３と、該各ポットに夫々嵌合させ
た樹脂材料加圧用のプランジャ４（加圧手段）と、該上
下両型の型面に対設した所要複数個の上型キャビティ５
及び下型キャビティ６と、各ポット３とその周辺所定位
置に配設した一個若しくは複数個の上型キャビティ５と
を所要長さの樹脂通路７を介して夫々連通させたマルチ
プランジャ方式の構造を備えている。

【００１６】また、上記した下型２は、電動或は油圧等
の流体圧力を駆動源とする適宜な型開閉機構（図示なし
）によって上下方向へ往復動自在に設けられている。

【００１７】また、上記した各プランジャ４の上端部は
各ポット３内に常時嵌合されると共に、それらの各下端
部はプランジャホルダー（図示なし）に自在に嵌装支持
されている。また、該プランジャホルダーは、電動或は
油圧等の流体圧力を駆動源とする上下往復駆動機構（図
示なし）により、上下往復動自在に設けられている。更
に、該各プランジャ４には、スプリング等の弾性手段や
流体圧力等による適宜な等圧機構（図示なし）によって
、夫々上方向への弾性圧力が加えられるように設けられ
ている。

【００１８】また、上記した上型面には各上型キャビテ
ィ５と連通するエアベント８が形成されており、且つ、
これらのエアベント８は外部と連通されている。なお、
上記エアベント８を、例えば、共通の空気通路に連通す
ると共に、該空気通路と真空源とを連通させることによ
り、樹脂成形用金型面に構成される樹脂充填用空間部、
即ち、ポット３と樹脂通路７及び両キャビティ５・６内
の空気を強制的に外部へ排気して、該空間部を真空状態
に設定することができる強制排気手段（図示なし）を採
用してもよい。

【００１９】図中の符号９は下型面に設けられたリード
フレーム１０の嵌合セット用の凹所、同符号１１はリー
ドフレーム１０上に装着された電子部品、同符号１２は
上下両型を加熱するためのヒータ等の加熱手段を夫々示
している。

【００２０】また、図中の符号１３は離型機構における
各エジェクターピンを示している。該各エジェクターピ
ン１３は、図２に示す型締時には、該各エジェクターピ
ン１３の先端面を両キャビティ５・６及び樹脂通路７の
内底面にまで夫々後退させると共に、図１に示す型開時
には、逆に、それらの先端面を前進させて両キャビティ
内の樹脂封止成形体（及びリードフレーム）と樹脂通路
内の硬化樹脂を夫々突き出すことができるように設けら
れている。

【００２１】また、上記樹脂通路７部には、溶融樹脂材
料中に混入したボイドＶの捕捉部１４を有する突起体１
５から成るボイドＶの捕捉手段１６が配設されている。 このボイド捕捉手段１６は、樹脂通路７部に溶融樹脂材
料の流動作用を抑制するような突起状物から成るボイド
捕捉部を構成すればよいが、図４に示すように、突起体
１５の中央部を溶融樹脂材料の流動方向（キャビティ側
）に折れ曲がるように形成して略Ｕ字型形状に設けるこ
とにより、溶融樹脂材料中のボイド捕捉効率を更に高め
ることができる。また、上記突起体１５の略Ｕ字型形状
部（ボイド捕捉部１４）には、該部分に滞留し且つ固化
形成される硬化樹脂の突出用離型機構（エジェクターピ
ン１３）が設けられている。なお、上記樹脂通路７部に
、所要複数のボイド捕捉手段１６を、例えば、適当な間
隔をもたせて各配設する構成を採用してもよい。また、
上記ボイド捕捉手段１６を、例えば、図５に示すように
、上型１面に設けたボイド捕捉部１４を有する突起体１
５から成るボイドの捕捉手段１６を、両型の型締時にお
いて、下型２面に設けた樹脂通路７内に嵌入させること
により構成するようにしてもよい。

【００２２】以下、上記実施例の構成に基づく作用につ
いて説明する。まず、従来装置の場合と同様に、予め、
加熱手段１２により上型１及び下型２を所定の樹脂成形
温度（例えば、約　１７５℃）にまで加熱する。次に、
図１に示すように、型開閉機構にて下型２を下動させて
両型１・２の型開きを行う。次に、下型面の凹所９にお
ける所定位置に電子部品１１を装着したリードフレーム
１０を供給セットすると共に、各ポット３内に樹脂タブ
レットＲを供給する。次に、図２に示すように、型開閉
機構にて下型２を上動させて両型１・２の型締めを行う
。このとき、上記電子部品１１及びその周辺のリードフ
レーム１０は該両型面に対設された上下の両キャビティ
５・６内に嵌装されることになる。また、各ポット３内
の樹脂タブレットＲは加熱されて順次に溶融化されるこ
とになる。なお、この型締め状態で真空源を作動して、
樹脂成形用金型面に構成される樹脂充填用空間部（ポッ
ト３と樹脂通路７及び両キャビティ５・６）内の空気を
強制的に外部へ排気することにより、該空間部を真空状
態に設定してもよい。次に、上記各ポット３内の樹脂タ
ブレットＲを各プランジャ４にて加圧して溶融樹脂材料
を樹脂通路７を通して該両キャビティ５・６内に注入す
る。従って、電子部品１１及びその周辺のリードフレー
ム１０は、該上下両キャビティの形状に対応して成形さ
れる樹脂成形体内に封止成形されることになる。なお、
樹脂硬化に必要な所要時間の経過後において、両型１・
２を型開きすると共に、これと略同時的に、硬化した該
樹脂封止成形体とリードフレーム１０及び樹脂通路７内
の硬化樹脂をエジェクターピン１３により夫々離型させ
ればよい。

【００２３】上記したように、樹脂材料Ｒはポット３内
において加熱手段１２により溶融化されると共に、加圧
手段（プランジャ４）による加圧力により樹脂通路７を
通してキャビティ５・６側へ流動・移送される。このと
き、上記樹脂材料Ｒの内部には微細な多数の空隙が存在
しているので、該空隙中に含まれている空気の大部分若
しくはその一部が溶融樹脂材料中に混入されることにな
る。混入空気は該溶融樹脂材料中においてボイドＶとな
り、その状態で樹脂通路７を経て該キャビティ内に注入
されることになる。しかしながら、上記した樹脂通路７
部にはボイドＶの捕捉手段１６が配設されているため、
該捕捉手段により樹脂通路７内を流動する溶融樹脂材料
中のボイドＶを捕捉することができる。従って、該溶融
樹脂材料中のボイドＶが樹脂通路７を経て上下両キャビ
ティ５・６内に注入されるのを防止することができる。 また、ボイドＶの捕捉手段１６におけるボイド捕捉部１
４を、突起体１５の中央部を溶融樹脂材料の流動方向に
折れ曲がるように形成して略Ｕ字型形状に設けることに
より、溶融樹脂材料中のボイド捕捉効率をより高めるこ
とができる。即ち、上記樹脂通路７内を流動する溶融樹
脂材料中のボイドＶは、図４に示すように、該樹脂通路
の中央線に沿ってキャビティ５・６側へ流動することと
も相俟て、略Ｕ字型形状のボイド捕捉部１４に効率良く
流入し且つ該捕捉部１４内に滞留するので、このボイド
Ｖが該キャビティ側へ移送されるのを確実に防止するこ
とができる。また、上記した樹脂通路７部に所要複数の
ボイド捕捉手段１６を設ける場合は、該樹脂通路７内を
流動するボイドＶの捕捉効率を更に高めることができる
。なお、上記した樹脂成形用金型面に構成される樹脂充
填用空間部内の排気作用を併用する場合は、該空間部内
の空気が溶融樹脂材料中に混入するのを防止できると共
に、樹脂材料Ｒが加熱溶融化される過程において該樹脂
材料内部に含まれていた空気の一部を排気することがで
きるので、溶融樹脂材料中におけるボイド発生量を低減
できると云った利点がある。

【００２４】本発明は、上述した実施例のものに限定さ
れるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で
、必要に応じて、任意に且つ適宜に変更・選択して採用
できるものである。例えば、上記したボイドの捕捉手段
１６は、金型の設計・製作の便宜上やその他の必要に応
じて、樹脂通路７部の適当な個所に配設することができ
、図６に示すようなＱＦＰ型リードフレーム１０を用い
る場合においても、その樹脂封止成形用金型における樹
脂通路７部に配設すればよい。この場合も、上述したと
同様の作用効果を得ることができるものである。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、溶融樹脂材料中に混入
しているボイドがキャビティ内に注入されるのを効率良
く且つ確実に防止することができるので、成形される電
子部品の樹脂封止成形体の内部や表面部にボイドや欠損
部が形成されるのを確実に防止することができる電子部
品の樹脂封止成形方法とその装置を提供することができ
る効果がある。また、これによって、高品質性及び高信
頼性を備えたこの種製品を成形することができると云っ
た優れた実用的な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子部品の樹脂封止成形装置にお
ける金型の要部を示す一部切欠縦断面図であり、その上
下両型の型開き状態を示している。

【図２】図１に対応する上下両型の型締め状態を示す一
部切欠縦断面図である。

【図３】図２に対応する金型の要部を拡大して示す一部
切欠縦断面図である。

【図４】図２に対応する下型の要部を拡大して示す平面
図である。

【図５】他の実施例を示す金型要部の一部切欠縦断面図
である。

【図６】他の実施例を示す下型要部の平面図である。

【符号の説明】

１　　上　　型 ２　　下　　型 ３　　ポット ４　　プランジャ ５　　キャビティ ６　　キャビティ ７　　樹脂通路 ８　　エアベント ９　　凹　　所 １０　　リードフレーム １１　　電子部品 １２　　加熱手段 １３　　エジェクターピン １４　　ボイド捕捉部 １５　　突起体 １６　　ボイド捕捉手段 Ｒ　　樹脂材料 Ｖ　　ボイド

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　樹脂成形用金型におけるポット内に樹
   脂材料を供給して該樹脂材料を加熱手段及び加圧手段に
   より溶融化すると共に、該溶融樹脂材料を樹脂通路を通
   して樹脂成形用のキャビティ内に移送して該キャビティ
   部にセットした電子部品を樹脂封止成形する方法であっ
   て、上記樹脂通路部にボイドの捕捉手段を配設して、該
   捕捉手段により樹脂通路内を流動する溶融樹脂材料中の
   ボイドを捕捉することにより、該溶融樹脂材料中のボイ
   ドが樹脂通路を経てキャビティ内に注入されるのを防止
   することを特徴とする電子部品の樹脂封止成形方法。
2. 【請求項２】　　樹脂成形用金型におけるポット内に樹
   脂材料を供給して該樹脂材料を加熱手段及び加圧手段に
   より溶融化すると共に、該溶融樹脂材料を樹脂通路を通
   して樹脂成形用のキャビティ内に移送して該キャビティ
   部にセットした電子部品を樹脂封止成形する方法であっ
   て、上記樹脂成形用金型面に構成される樹脂充填用空間
   部内の排気を行うと共に、上記樹脂通路部にボイドの捕
   捉手段を配設して、該捕捉手段により樹脂通路内を流動
   する溶融樹脂材料中のボイドを捕捉することにより、該
   溶融樹脂材料中のボイドが樹脂通路を経てキャビティ内
   に注入されるのを防止することを特徴とする電子部品の
   樹脂封止成形方法。
3. 【請求項３】　　開閉自在に配置した金型を有し、且つ
   、該金型には樹脂材料供給用のポットと、樹脂成形用の
   キャビティと、上記ポットとキャビティとの間に設けた
   樹脂通路と、上記ポット内に供給した樹脂材料の加熱手
   段及び該樹脂材料の加圧手段とを備えた電子部品の樹脂
   封止成形装置であって、上記樹脂通路部に、溶融樹脂材
   料中に混入したボイドの捕捉手段を配設して構成したこ
   とを特徴とする電子部品の樹脂封止成形装置。
4. 【請求項４】　　ボイドの捕捉手段が、樹脂通路内に設
   けたボイド捕捉部を有する突起体から構成されているこ
   とを特徴とする請求項３に記載の電子部品の樹脂封止成
   形装置。
5. 【請求項５】　　ボイドの捕捉手段が、一方側の金型面
   に設けたボイド捕捉部を有する突起体を、金型の型締時
   において、他方側の金型面に設けた樹脂通路内に嵌入さ
   せることにより構成されることを特徴とする請求項３に
   記載の電子部品の樹脂封止成形装置。
6. 【請求項６】　　ボイドの捕捉手段におけるボイド捕捉
   部が、突起体の中央部を溶融樹脂材料の流動方向に折れ
   曲がるように形成して略Ｕ字型形状に設けられているこ
   とを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の電子部品
   の樹脂封止成形装置。
7. 【請求項７】　　樹脂通路部に、所要複数のボイド捕捉
   手段が構成されていることを特徴とする請求項３乃至請
   求項６に記載の電子部品の樹脂封止成形装置。
8. 【請求項８】　　ボイドの捕捉手段におけるボイド捕捉
   部に、該捕捉部に滞留し且つ固化形成される硬化樹脂の
   離型機構を配設して構成したことを特徴とする請求項３
   乃至請求項７に記載の電子部品の樹脂封止成形装置。