JPH0456729B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の技術分野］ この発明は、マルチプランジヤ型モールド装置
に好適なプランジヤに関するものである。 ［発明の技術的背景］ 半導体装置など電子部品の樹脂封止に使用され
るトランスフアモールド装置では、シングルポツ
トシングルプランジヤ型が普通であるが、最近ポ
ツトとキヤビテイとの間のランナー部分をなくし
たマルチポツトマルチプランジヤ型が採用される
ようになつてきた。 第２図乃至第４図を参照して本発明に関連する
公知のマルチプランジヤ型モールド装置の概略構
造及び作動について説明する。第２図乃至第４図
において、第２図は上金型の斜視図、第３図は下
金型の平面図、第４図は成形時の状態の上金型及
び下金型の横断面図である。 同図において、１は上金型、２は下金型であ
り、両者の相対向する面には複数のカル３、カル
３に連通するゲート４、及びキヤビテイ５が形成
されている。また、上金型には各カル３に連通す
るシリンダ形の複数のポツト６が設けられ、この
各ポツト６内にはその中を昇降動するプランジヤ
７が挿入されるようになつている。前記金型は樹
脂封止型半導体装置の樹脂製外囲器部分を成形す
るためのものであり、キヤビテイ５の形状は樹脂
封止型半導体装置の外囲器部分の形状となつてい
る。 成形時には、成形用樹脂の硬化温度（たとえば
180℃程度）に上下の金型を加熱しておく一方、
予め半導体チツプを搭載したリードフレームＦを
第４図の如く下金型２の上に置いた後、下金型２
を上昇させて型締めを行う。次に、第２図に示す
ように、各ポツト６の上方の口から各ポツト６内
に短円柱状の樹脂タブレツトＴを挿入して該樹脂
タブレツトＴを溶融させつつ各ポツト６内でプラ
ンジヤ７を降下させ、これにより溶融樹脂を該プ
ランジヤ７の圧力でカル３、ゲート４を通つてキ
ヤビテイ５内に圧入する。キヤビテイ５内への溶
融樹脂の充填後、一定時間、加圧保持して樹脂を
硬化させた後、プランジヤ７を上昇させて圧力を
除き、しかる後、型開きを行つて、リードフレー
ムＦと一体になつた成形品を型内から取り出す。 前記のごときマルチプランジヤ型モールド装置
では、そのプランジヤとして、焼入れ処理したダ
イス鋼、高速度鋼、あるいは粉末高速度鋼などの
素材で構成されるとともにその表面に１〜10μm
程度の硬質クロムめつきを施したプランジヤが使
用されていた。 ［背景技術の問題点］ 前記のごときマルチプランジヤ型モールド装置
においては従来のシングルポツトシングルプラン
ジヤ型モールド装置にくらべて４〜５倍の高速サ
イクル（約60秒／サイクル）で成形が行われるた
め、前記のごとき従来のプランジヤでは極めて摩
耗が早く、寿命が短かつた（たとえば７〜14日程
度）。このため、次のような問題が生じていた。 （ｉ） 摩耗が早いのでポツトの内周面とプラン
ジヤの外周面との間のクリアランスが大きくな
り、該クリアランスに樹脂が入り込んでプラン
ジヤの摩擦抵抗が急増し、その結果、キヤビテ
イ内への樹脂充填圧力が低下して、充填不足に
よる成形不良や巣の発生による成形不良が発生
し、半導体装置の製品歩留り悪化させていた。 （） ポツトとプランジヤとの間に生じたクリ
アランスに入り込んだ樹脂が剥がれて大量の
「樹脂かす」となり、この「樹脂かす」が金型
内や装置内に設置したセンサ等に付着したりし
て該センサ等の正常な作動を妨害し、その結
果、該装置の故障を誘発して該装置の稼働率を
低下させていた。 （） プランジヤの交換頻度が高いため、予備
プランジヤを大量に作成しておかなければなら
ないので装置のランニングコストが高いものと
なつていた。また、プランジヤの交換の度毎に
装置の運転を停止するので該装置の稼働率が低
く、これも装置のランニングコストを高くする
原因となつていた。 （） 従来のプランジヤを装備したマルチプラ
ンジヤ型モールド装置では、前記のように稼働
率が低いうえ、製品歩留りが悪いので生産性が
低く、このため半導体装置製造における生産性
の向上を阻害する一要因となつていた。 ［発明の目的］ この発明の目的は、前記のごとき問題を解消し
うる、従来のプランジヤよりもはるかに耐久性の
高い、改良されたプランジヤを提供することであ
る。 ［発明の概要］ プランジヤ表面の耐摩耗性を向上させるにはプ
ランジヤの材質そのものを変更するという方法も
考えられるが、この方法ではプランジヤの製造コ
ストが高騰するので、プランジヤ表面の硬度を高
くする方法の方が経済的にも有利である。本発明
者は種々の実験の結果、イオンプレーテイング法
を利用して従来の材質のプランジヤの表面に硬質
膜を形成させると従来のプランジヤよりも極めて
耐久性の高いプランジヤを製造できることを確認
し、本発明に至つたものである。 一般に、イオンプレーテイング法には次のよう
な特徴があり、このような特徴は本発明のプラン
ジヤを形成するのに極めて好都合である。 すなわち、イオンプレーテイング法では、 （ｉ） イオンボンバードクリーニングの効果に
より、物品表面への被膜の密着性が極めて高
く、被膜の剥離が生じない。 （） 処理温度が比較的低温（180℃〜550℃）
であるため、物品の寸法変化や変形が生じな
い。 （） 焼き戻し温度以下で処理できるため、被
膜形成後に焼戻しや焼入れなどの再熱処理を行
う必要がない。 等の利点があり、従つて、プランジヤ表面に硬質
膜を形成する方法として極めて適している。 本発明のマルチプランジヤ型モールド装置にお
けるプランジヤは、窒化チタンや炭化チタンなど
のようにマイクロビツカース硬度（Hv）が1500
以上の被膜を、0.5〜10μmの厚さにイオンプレー
テイング法でプランジヤ表面に形成したことを特
徴とするものである。 ［発明の実施例］ 第１図は本発明のプランジヤの一実施例の断面
図である。この実施例のプランジヤは、粉末高速
度鋼からなる本体８を有し、該本体８の表面にイ
オンプレーテイング方法でたとえばTiNの膜９
を3μmの厚さに被着させたものである。 膜９の形成は次のようにして行つた。まず、粉
末高速度鋼からなる本体８に錆落しと脱脂洗浄を
行つた後、該本体８をイオンプレーテイング装置
内にセツトし、該装置内を、180℃〜550℃に昇温
しアルゴンガスを導入して該本体８の表面をイオ
ンボンバードクリーニングした。 続いて、反応ガスを導入してTiNの膜９を該
本体８の表面に成長させ、厚さが3μmになつたと
ころで膜形成をやめ、装置外へ冷却して取り出し
た。取出後、膜９の硬度を測定し、マイクロビツ
カース硬度（Hv）で2000以上あることを確認し
た。 なお、種々の実験の結果、膜９の厚さと硬度は
膜厚が0.5μm〜10μm、硬度がマイクロビツカー
スで1500以上であれば、後に説明するようにマル
チプランジヤ型レジンモールド装置では従来のプ
ランジヤにくらべて著しく該装置の性能及び稼働
率等を改善することがわかつた。また、膜９の材
質はTiNはがりでなくTiCでもよく、更にこれら
を積層したものや、他の硬質化合物膜でもよい。 硬質膜のプランジヤに対する被膜個所は、少な
くとも樹脂を押圧する面と押圧面につらなる先端
部外周面であればよいことは当然である。 ［発明の効果］ 前記のごとき本実施例のプランジヤを多数製作
し、これをマルチプランジヤ型モールド装置に装
着して使用する一方、従来のプランジヤを該装置
に装着して同じ条件で使用した。なお、従来のプ
ランジヤとして、ダイス鋼で構成された本体の表
面に硬質クロムめつきしたものを使用した。 第１表に本実施例のプランジヤと従来のプラン
ジヤとの使用結果を示す。

【表】 前記の結果から、本発明のプランジヤによれ
ば、プランジヤの必要交換頻度が大幅に低下して
成形装置の稼働率が向上するとともに製品の成形
歩留りも向上し、その結果、成形装置のランニン
グコストも大幅に低下することがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプランジヤの一実施例の断面
図、第２図は本発明のプランジヤを装備すること
のできるマルチプランジヤ型モールド装置の上金
型部分の概略斜視図、第３図はマルチプランジヤ
型モールド装置の下金型の概略平面図、第４図は
マルチプランジヤ型モールド装置の上下の金型を
第３図の−線で切断した状態の拡大断面図で
ある。 １……上金型、２……下金型、３……カル、４
……ゲート、５……キヤビテイ、６……ポツト、
７……プランジヤ、Ｔ……樹脂タブレツト、Ｆ…
…リードフレーム、８……（プランジヤ）本体、
９……膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ マルチプランジヤ型モールド装置のプランジ
   ヤにおいて、少なくとも樹脂を押圧する押圧面及
   び該押圧面に連らなる先端部外周面に、マイクロ
   ビツカース硬度が1500以上で厚さが0.5乃至10μm
   の被膜をイオンプレーテイング法で形成したこと
   を特徴とするプランジヤ。 ２ 前記被膜が、窒化チタン、炭化チタン、乃至
   はこれらの積層構造で構成されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のプランジヤ。