JPH0432756Y2

JPH0432756Y2 -

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Publication number: JPH0432756Y2
Application number: JP1985191153U
Authority: JP
Priority date: 1985-12-12
Filing date: 1985-12-12
Publication date: 1992-08-06
Also published as: JPS6298230U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は、半導体素子を樹脂材料により封止
成形する樹脂封止成形機の改良に関し、特に、該
成形機における金型の型締装置の構成に改善を加
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成形する場合において、
トランスフアモールド法を採用した成形機を用い
ることが今日広く知られている。

この成形機の基本的な構成は、例えば、第４図
に示すように、上型（固定側金型）Ａと、該上型
Ａに対向配置した下型（可動側金型）Ｂと、該下
型Ｂを上型Ａに対して上下往復動させるマルチ型
或は図に示すような大径状のシングル型のシリン
ダ・ピストン機構から成る型締装置Ｃとから構成
されている。また、上型Ａ側にはキヤビテイD₁
と樹脂材料供給用ポツトＥ等が配置されると共
に、これらのキヤビテイD₁及びポツトＥと対向
する下型Ｂ側には同形状のキヤビテイD₂及びカ
ル部Ｆが夫々配置されている。更に、下型Ｂのカ
ル部ＦとキヤビテイD₂との間には溶融樹脂材料
の移送用通路Ｇが連通して形成されている。従つ
て、この成形機を用いて半導体素子の樹脂封止を
行なう場合は、まず、型締装置Ｃにより下型Ｂを
下降させて上下両型Ａ・Ｂの型開きを行ない、次
に、リードフレームＨ上の半導体素子（図示な
し）をローデイングフレームＩを介して上下キヤ
ビテイD₁，D₂部の所定位置にセツトし、次に、
型締装置Ｃにより下型Ｂを上昇させて両型Ａ・Ｂ
の型締めを行ない、次に、ポツトＥ内に樹脂材料
Ｊを供給して加熱すると共に、該材料Ｊをトラン
スフア用プランジヤーＫにて加圧することによ
り、該材料Ｊを溶融化しながらこれをカル部Ｆ及
び通路Ｇを通してキヤビテイD₁，D₂内に加圧注
入し、これによつて、キヤビテイD₁，D₂内の半
導体素子を樹脂材料により封止成形することがで
きるものである。

ところで、上記両型Ａ・Ｂの型締めは、下型Ｂ
を固着させた可動プラテンＬを油圧により上昇さ
せることによつて行なわれており、この型締め
は、キヤビテイD₁，D₂内の充填樹脂材料が硬化
される一定時間の経過後まで継続される。即ち、
上記した型締めは、可動プラテンＬを全１回の工
程（ストロークｌ）で上昇させてその下型Ｂと上
型Ａとをパーテイングライン（Ｐ・Ｌ）面で圧着
させることにより行なうものであるため、次のよ
うな問題を生じている。

即ち、可動プラテンＬを上下動させるためのオ
イル全体量が非常に多く必要となる（特に、型締
装置Ｃに大径状のシングルシリンダを用いる場
合）と共に、その内容タンクの形状及び油圧系統
が大型となり、成形機の全体的形状が大型化及び
重量化されるといつた問題があり、更には、型開
き及び型締めスピードが遅く、高能率生産に適合
しないといつた問題がある。また、型締装置Ｃに
複数個のマルチシリンダを用いる場合は、該装置
はコスト高となる等の問題がある。

（考案が解決しようとする問題点）本考案は、油圧による型締工程に必要とされる
オイルの全体量を大幅に減少させることによつ
て、樹脂封止成形機の全体的形状の小型化及び軽
量化を図ると共に、効率の良い型締作用と機体の
耐久性を向上することができる型締装置を提供す
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）本考案に係る金型型締装置は、固定側の金型に
対向配置させた可動側金型の固着用可動プラテン
と、該可動プラテンの支受部材と、上記両金型の
型締機構とから成り、上記型締機構は、上記可動
プラテンの支受部材を支持すると共に、該支受部
材を上記固定金型に対して往復動させ、且つ往動
時に可動金型の上面を両金型のパーテイングライ
ン面に接近させる該支受部材の支持往復動機構部
と、上記可動プラテンに固着した可動金型を上記
固定金型に対して型締めさせる該可動金型の往復
動機構部との全２段の往復動機構部から構成した
ことを特徴とするものである。

また、可動金型の往復動機構部にシリンダ・ピ
ストン機構を採用すると共に、その型締時に必要
なオイルの全体量を減少し、且つ、これと同時
に、型締作用の均等化を図るために、可動プラテ
ンの支受部材の中央部に大径状のオイルシリンダ
を設け、また、該オイルシリンダには大径状のピ
ストンロツドを嵌装し、また、上記ピストンロツ
ドを往復動させる油圧源を設け、更に、上記ピス
トンロツドと上記可動プラテンとを固着して構成
したものである。

（作用）本考案の構成によれば、可動側金型を固定側金
型に対して型締めさせる型締工程が、可動プラテ
ン（及び、これに固着した可動金型）を固定金型
側へ往動する第１段目の工程と、上記可動金型を
固定金型に完全型締する第２段目の工程とに分離
されることになる。また、上記第１段目の工程に
おいては可動プラテンの支持及びその往動作用を
目的とするため、そのオイル圧力はこれに充分な
低圧出力でよく、また、上記第２段目の工程にお
いては型締めに必要な高圧出力が要求されるが、
その完全型締ストロークは短くなるためこれに要
するオイル量は極めて少量でよい。従つて、少な
いオイル量で確実な型締めを行なうことができる
ものである。

また、上記第２段目の工程を行なうシリンダ及
びピストンロツドに大径状のものを用いることに
より、型締作用がスムーズに且つ均等化されるも
のである。

（実施例）次に、本考案を実施例図に基づいて説明する。

第１図はトランスフアモールド法を採用した半
導体素子の樹脂封止成形機の要部を示しており、
該成形機は次のように構成されている。

即ち、機体フレーム１は、基盤１′の四隅部に
立設した４本の軸体から構成されており、また、
固定・可動の両型から成る金型装置は、該フレー
ム１の上端部に固着した固定盤２の下方に、断熱
板３・上型スペースブロツク４及び上型プレート
５を介して固着された上型（固定側金型）６と、
フレーム１の下部に設けた油圧を利用した型締装
置７によつて上下動可能に構成された可動プラテ
ン８の上部に、断熱板９・下型取付プレート１
０・下型スペースブロツク１１及び下型プレート
１２を介して固着された下型（可動側金型）１３
とから構成されている。また、上記上型６側の中
央部には、シリコン樹脂或はエポキシ樹脂等の樹
脂材料を供給するための筒状ポツト１４が上下方
向に設けられると共に、固定盤２の上面側には、
上記ポツト１４内に嵌入させるトランスフア用の
プランジヤー１５を備えたトランスフアシリンダ
１６が配置され、また、上型スペースブロツク４
によつて固定盤２と上型プレート５との間に構成
される所要間隔のスペースは、樹脂材料１７をポ
ツト１４内に投入供給するために必要とされる材
料投入用スペースとして設けられており、また、
上型６の型面には樹脂成形体の上半体を成形する
ための上型キヤビテイ１８が所要複数個配設され
ている。更に、上記下型１３側における型面に
は、上型側のポツト１４の位置と対応する位置に
カル部１９が設けられ、また、上型キヤビテイ１
８と対応する位置には樹脂成形体の下半体を成形
するための下型キヤビテイ２０が夫々対向配設さ
れると共に、上記カル部１９と下型キヤビテイ２
０とは溶融樹脂材料の移送用通路（ランナ及びゲ
ート）２１を介して連通されている。また、上記
した上型スペースブロツク４によるスペース２
２、及び、下型スペースブロツク１１により構成
されたスペース２３内には、上型キヤビテイ１８
及び下型キヤビテイ２０にて成形された上半体及
び下半体の樹脂成形体を夫々外部に押し出すため
のエジエクターピン２４，２５を備えたエジエク
タープレート２６，２７が夫々配設されている。
即ち、上部エジエクタープレート２６側には、該
プレートの押下用スプリング２８と該プレートの
押上用リターンピン２９とが設けられており、上
記スプリング２８の弾性は、型開時において、上
部エジエクターピン２４を押し下げて上型キヤビ
テイ１８内の樹脂成形上半体を下方へ押し出すよ
うに作用すると共に、リターンピン２９は、型締
時において、後述する下部エジエクタープレート
２７側に設けたリターンピン３５の押上力を受け
て上部エジエクタープレート２６を上動させるこ
とにより、そのエジエクターピン２４の下端面を
上型キヤビテイ１８の内底面の位置にまで押し上
げるように構成されている。また、下部エジエク
タープレート２７側には、型開時において、カル
部１９内のコールドスラグを上方へ押し出すため
の下部エジエクターピン３０と、上下両型６，１
３間の所定位置に多数本のリードフレーム３１を
着脱させるローデイングフレーム３２を押し上げ
るための押上ピン３３と、下部エジエクタープレ
ート２７の押下用スプリング３４とが設けられて
おり、該スプリングの弾性によつて下部エジエク
タープレート２７が押し下げられているときは、
該プレートにおける下部エジエクターピン２５，
３０の上端面は下型キヤビテイ２０及びカル部１
９の内底面の位置まで夫々押し下げられるように
設けられている。また、上部エジエクタープレー
ト２６における上部リターンピン２９との対応位
置には下部リターンピン３５が設けられており、
該リターンピンは、型締時において、上部エジエ
クタープレート２６を上部リターンピン２９を介
して前述した位置にまで押し上げるように構成さ
れている。また、上型プレート５と下型プレート
１２との両者間には上下両型６，１３の型締時に
おける位置決めを行なうためのガイドピン３６及
びガイドブツシユ３７が設けられている。

また、上記した型締装置７は、可動プラテン８
の下部に設けられる該プラテンの支受部材３８を
支持すると共に、該支受部材３８を上型６に対し
て上下往復動させる支受部材３８の支持往復動機
構部７₁と、上記可動プラテン８に固着した下型
１３を上記上型６に対して型締めさせる該下型の
往復動機構部７₂とから構成されている。

上記支持往復動機構部７₁は、基盤１′の中央部
に固着したオイルシリンダ３９と該シリンダに嵌
装させたピストンロツド４０及び該ロツドを上下
往復動させる油圧源（図示なし）とから構成され
ると共に、上記ピストンロツド４０の上端部と支
受部材３８の中央底部とは固着されており、油圧
によつてピストンロツド４０を上動させると支受
部材３８も上型６側へ同時に上昇する。

また、下型１３の往復動機構部７₂は、上記支
受部材３８の中央部上面に設けた大径状のオイル
シリンダ４１と該シリンダに嵌装させた大径状の
ピストンロツド４２及び該ロツドを上下往復動さ
せる油圧源（図示なし）とから構成されると共
に、上記大径状ピストンロツド４２の上端部と可
動プラテン８の中央底部とは固着されており、油
圧によつてピストンロツド４２を上動させると可
動プラテン及びこれに固着された下型１３も上型
６側へ同時に上昇する。

即ち、上記可動プラテン８は、下型１３の往復
動機構部７₂におけるピストンロツド４２及びオ
イルシリンダ４１を介して支受部材３８に支受さ
れている。

従つて、上記両ピストンロツド４０，４２を
夫々下動させると、可動プラテン８も下降して両
型６，１３の型開きが行なわれるが、このとき、
可動プラテン８は両ピストンロツド４０，４２の
両ストロークl₂，l₁分だけ下降することになり、
逆に、該両ピストンロツド４０，４２を上動させ
ると、可動プラテン８も両ストロークl₂，l₁分だ
け上昇することになる。

ところで、上記支持往復動機構部７₁における
ピストンロツド４０のストロークl₂は、下型の往
復動機構部７₂におけるピストンロツド４２のス
トロークl₁よりも長くなるように設定されてい
る。

即ち、上記ストロークl₂の設定は、上記機構部
７₁におけるピストンロツド４０のみを上動させ
る第１段目の工程（即ち、このとき、上記機構部
７₂におけるピストンロツド４２は上動されてい
ない）の終了時において、可動プラテン８に固着
した下型１３の上面を、両型のパーテイングライ
ン（Ｐ・Ｌ）面に近接する位置にまで上昇させる
ことができることを条件として、また、上記スト
ロークl₁の設定は、上記近接位置にまで上昇され
た下型１３の上面をパーテイングライン面にまで
上昇させ、且つ、該下型１３を固定上型６に対し
て所要の圧力により型締めさせることができるこ
とを条件として夫々定められている。なお、下型
１３の上面がパーテイングライン（Ｐ・Ｌ）面に
近接する上記位置とは、両者間の間隔が可及的に
小さくなるような下型１３の上昇位置をいい、例
えば、上記ストロークl₁を約10mm程度に設定する
ことで充分である。従つて、両型６，１３の型締
めは、まず、上述した第１段目の工程を行なつた
後に、これに連続して、上記機構部７₂における
ピストンロツド４２を上動させる第２段目の工程
を行なう全２段の工程により終了することにな
る。

また、上記支受部材３８の上面にはエジエクタ
ーバー４３，４３が立設されると共に、該エジエ
クターバーの上端部は可動プラテン８を貫挿して
前記した下部エジエクタープレート２７の底面に
係合するように設けられている。しかしながら、
該エジエクターバー４３は、上記機構部７₂にお
けるピストンロツド４２（即ち、可動プラテン８
及び下型１３）がストロークl₁だけ下動したとき
に下部エジエクタープレート２７を相対的に上昇
させることになるため、該プレート２７の各ピン
２５，３０，３３が下型のカル部１９・キヤビテ
イ２０・通路２１内のコールドスラグと樹脂成形
体及びロデイングフレーム３２（及び、リードフ
レーム３１）を両型６，１３間に夫々押し出すこ
とになり、従つて上記ピストンロツド４２のスト
ロークl₁分の下動のみによつて、製品の突出工程
を終了させることができるため、全体的な成形サ
イクルの短縮化を図ることができる点で有利であ
る。

また、上記可動プラテン８は、前述した４本の
軸体から成るフレーム１に嵌合支持されて上下摺
動できるように設けられており、上記両ピストン
ロツド４０，４２の上下動時に下型１３を昇降さ
せるガイド機能を有している。従つて、油圧によ
り、上記プラテン８（及び下型１３）を上昇させ
て両型６，１３の型締めを行なう場合において、
上記ピストンロツド４２の型締反発力により上記
ピストンロツド４０が下降されることがないよう
に、例えば、第１図に鎖線にて示すように、上記
支受部材３８に、上記フレーム１に対して係脱自
在に構成された該支受部材３８の位置決め若しく
は降下防止用のクランプ機構部材４４，４４を装
設することが好ましい。

なお、第１図には、本考案金型型締装置の第１
実施例を示したが、第２図及び第３図に示すよう
な構成を採用してもよい。

即ち、第２図（第２実施例）は、上述した第１
実施例における支受部材３８の支持往復動機構部
７₁を改善して、そのシリンダ３９とピストンロ
ツド４０及び油圧源を夫々小型化させたシリンダ
３９ａとピストンロツド４０ａ及びその油圧源
（図示なし）、並びに、上記ピストンロツド４０ａ
の上端部と支受部材３８ａとの間に所要のトグル
ジヨイント機構部材４５を装着して構成した支持
往復動機構部７₃を採用したものである。従つて、
この場合は、低い油圧によつて支受部材３８ａの
昇降を行なうことができると共に、そのシリンダ
３９ａ、ピストン４０ａ機構及び油圧源等の大幅
な小型化を図ることができる点で有利である。

また、第３図（第３実施例）は、上述した第１
及び第２実施例における支受部材の支持往復動機
構部７₁，７₃に替えて、該機構部を電気的に作動
させる構成としたものである。即ち、上記支受部
材３８ｂの中央底部に固着した上下方向のスクリ
ユーシヤフト４６と、該シヤフト４６に螺合させ
た回転ナツト部材４７と、該ナツト部材４７の外
周に形成したギヤ溝４７₁に係合させた駆動ギヤ
４８及び該駆動ギヤ４８の正逆両回転用のモータ
４９とから構成した支持往復動機構部７₄を採用
したものである。従つて、この場合は、電気的な
構成部材が必要となるが、成形機全体の形状を更
に小型化することができる点で有利である。

なお、上記第１乃至第３実施例に示すものはシ
ングルプランジヤー１５タイプの成形機における
金型型締装置を図示説明したが、所要複数個のポ
ツト及びプランジヤーを備えたマルチプランジヤ
ータイプの成形機における金型型締装置としても
同様にして応用することができるものである。

上記第１実施例の構成においては、その両型
６，１３の型締工程は、前述したように、支受部
材の支持往復動機構部７₁におけるピストンロツ
ド４０を油圧により上動して該支受部材をストロ
ークl₂分だけ上昇させる第１段目の工程と、該工
程の終了後に、下型の往復動機構部７₂における
ピストンロツド４２を油圧により上動して下型１
３をストロークl₁分だけ上昇させる第２段目の工
程とから行なわれる。

また、上記第２実施例及び第３実施例の構成に
おいても、支受部材の支持往復動機構部７₃，７₄
による第１段目の工程と、下型の往復動機構部７
_２における第２段目の工程とから行なわれるもの
である。

即ち、上記各実施例の第１段目の工程は、下型
１３の上面をパーテイングライン（Ｐ・Ｌ）面に
近接する位置にまで上昇させることを目的とし、
その次の第２段目の工程は、上記下型１３をパー
テイングライン面にまで上昇させ、且つ、該下型
１３を固定上型６に対して所要の圧力により型締
めさせることを目的として行なわれるものであ
る。

従つて、上記した各実施例における支受部材３
８，３８ａ，３８ｂの支持往復動機構部７₁，７
_３，７₄は、該支受部材・可動プラテン８及び下型
１３等を支持すると共に、これを昇降させるに必
要な機構から構成されておればよい。

また、上記各実施例における下型１３の往復動
機構部７₂は、該下型１３を極めて短いストロー
クl₁分、例えば、約10mm程度だけ昇降させること
ができるシリンダ４１・ピストン４２機構及び油
圧源から構成されておればよい。

（実験例）例えば、第４図に示すような従来の型締装置で
あつて、 (1) プレス型締トン数 200T (2) プレス型締ストローク 25cm (3) 単位圧力 140Kg／cm² の標準型においては、次の数値が得られる。

◎シリンダ必要面積Ｓ＝200T／140Kg ≒1428.6cm² ◎シリンダ径Ｄは、Ｓ＝π・D²／４から、Ｄ≒42.66cm ◎ストローク体積Ｖ＝Ｓ×25cm ＝35715cm³ これに対して、上記各実施例において、ストロ
ークl₁が10mmとすれば、 ◎シリンダ必要面積Ｓ≒1428.6cm² ◎シリンダ径Ｄ≒42.66cm であるとき、 ◎ストローク体積Ｖ＝1428.6cm²×1.0cm ＝1428.6cm³ 従つて、上記従来装置におけるシリンダ内への
供給オイル量35715cm³と較べて、シリンダ内への
オイル供給量は1/25でよいことになる。

また、上記各実施例においてはそのシリンダ４
１の必要面積を広く設定できるので、例えば、こ
のシリンダ必要面積を上記標準型の２倍とした場
合、即ち、 ◎シリンダ必要面積 S₁＝2857.2cm² ◎シリンダ径 D₁≒60.33cm であるとき、 ◎ストローク体積 V₁＝2857.2cm²×1.0cm ＝2857.2cm³ 従つて、この場合は、上記従来装置におけるシ
リンダ内への供給オイル量35715cm³と較べて、シ
リンダ内へのオイル供給量は約１／12.5でよいこ
とになるが、このとき、プレス型締トン数が
200Tであれば、 ◎単位圧力 P₁＝200T／S₁ ≒70Kg／cm² 従つて、単位圧力は、従来装置の単位圧力140
Kg／cm²と較べて約1/2でよいといつた利点がある。

以上のことから、上記各実施例の構成によれ
ば、油圧による型締工程に必要なオイルの全体量
を大幅に減少させることができるので、樹脂封止
成形機の全体的形状の小型化及び軽量化を図るこ
とができ、従つて、その小型化による工場内の機
台設置スペースの減少化、或は、軽量化による取
扱いの容易化等を図ることができるものである。

また、型締用のシリンダ４１・ピストン４２機
構に大径状のものを使用してもオイル全体量の減
少化を図ることができるので、下型１３の上昇及
び両型６，１３の型締作用をスムーズに、且つ、
均等化することができると同時に、型締時に要す
る単位圧力の減少化を図ることができるので、成
形機全体の耐久性及び安全性を向上できる等の効
果がある。

（考案の効果）本考案は、固定側の金型に対向配置させた可動
側金型の固着用可動プラテンと、該可動プラテン
の支受部材と、上記両金型の型締機構とから成
り、上記型締機構は、上記可動プラテンの支受部
材を支持すると共に、該支受部材を上記固定金型
に対して往復動させ、且つ往復時に可動金型の上
面を両金型のパーテイングライン面に接近させる
該支受部材の支持往復動機構部と、上記可動プラ
テンに固着した可動金型を上記固定金型に対して
型締めさせる該可動金型の往復動機構部との全２
段の往復動機構部から構成されていることを特徴
とする半導体素子の樹脂封止成形機における金型
型締装置に係り、型締機構を全２段の往復動機構
部で構成したことにより、油圧による型締工程に
必要なオイルの全体量を大幅に減少させることが
できるので、樹脂封止成形機の全体的形状の小型
化及び軽量化を図ることができ、従つて、その小
型化による工場内の機台設置スペースの減少化、
或は、軽量化による取扱いの容易化等を図ること
ができるといつた優れた実用的効果を奏するもの
である。

また、型締用のシリンダ・ピストン機構に大径
状のものを使用できるので、両型の型締作用をス
ムーズに、且つ、均等化することができると共
に、この場合は、型締時の単位圧力が減少化され
るため、成形機全体の耐久性及び安全性を向上す
ることができる等の優れた実用的効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は、いずれも本考案型締装置
を備えた半導体素子の樹脂封止成形機の要部を示
すものであり、第１図は本考案装置の第１実施例
を示す一部切欠正面図、第２図はその第２実施例
を示す一部切欠正面図、第３図はその第３実施例
を示す一部切欠正面図である。第４図は従来の型
締装置例を示す一部切欠正面図である。６……上型（固定側金型）、７……型締装置、
７₁，７₃，７₄……支持往復動機構部、７₂……往
復動機構部、８……可動プラテン、１３……下型
（可動側金型）、３８，３８ａ，３８ｂ……支受部
材、４１……オイルシリンダ、４２……ピストン
ロツド。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 固定側の金型に対向配置させた可動側金型の
固着用可動プラテンと、該可動プラテンの支受
部材と、上記両金型の型締機構とから成り、上
記型締機構は、上記可動プラテンの支受部材を
支持すると共に、該支受部材を上記固定金型に
対して往復動させ、且つ往動時に可動金型の上
面を両金型のパーテイングライン面に接近させ
る該支受部材の支持往復動機構部と、上記可動
プラテンに固着した可動金型を上記固定金型に
対して型締めさせる該可動金型の往復動機構部
との全２段の往復動機構部から構成されている
ことを特徴とする半導体素子の樹脂封止成形機
における金型型締装置。 (2) 可動金型の往復動機構部が、可動プラテンの
支受部材の中央部に設けた大径状のオイルシリ
ンダと、該オイルシリンダに嵌装させた大径状
のピストンロツド、及び、該ピストンロツドを
往復動させる油圧源とから成り、且つ、上記ピ
ストンロツドと上記可動プラテンとを固着して
構成したことを特徴とする実用新案登録請求の
範囲第(1)項に記載の半導体素子の樹脂封止成形
機における金型型締装置。