JPH058253A - 電子部品の樹脂封止成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リードフレーム(3) におけるアウターリード
(9) の外方周囲の位置にモールドリング(20)を成形一体
化させるためのリング状樹脂通路(10・11) 部を備えた金
型において、キャビティ(5・6) 内に残留する空気・水分
等を該キャビティのエアベント(15)を通して外部に確実
に排出する。 【構成】 上下両型(1・2) におけるキャビティ(5・6) 部
と、モールドリング(20)成形用のリング状樹脂通路(10・
11) 部との間に、該リング状樹脂通路(10・11) 部とは連
通しないエジェクターピン孔(16)を穿設し、且つ、この
エジェクターピン孔(16)に、上記キャビティ(5・6) 内に
て成形される樹脂封止成形体(7) の離型用エジェクター
ピン(8) と同時に作動する離型用エジェクターピン(17)
を嵌装すると共に、該エジェクターピン孔(16)と上記キ
ャビティ(5・6) のエアベント(15)とを連通させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子部品を樹脂にて
封止成形する装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子部品の樹脂封止成形体（モールドパ
ッケージ）の四辺から多数のアウターリード群を突設す
ると共に、それらの各アウターリード群を所定の形状に
折り曲げて形成する、所謂、ＱＦＰ(Quad Flat Packag
e) 型の製品が知られている。上記ＱＦＰ製品における
アウターリードのピッチ間隔はきわめて縮小化されてい
るので、例えば、製品の取扱時や搬送時等に、アウター
リード自体の折曲形状を変形させたり、隣接するアウタ
ーリードが接触することが多く、この場合は、該製品の
通電テストや実装作業が不能になると云う問題がある。
このため、電子部品を樹脂封止成形する際に、リードフ
レームにおけるアウターリードの外方周囲にリング状の
樹脂成形体（モールドリング）を一体化させて、該リー
ドフレーム全体の弯曲変形を防止すると共に、この状態
のまま製品の通電テストや搬送を行うことによって、上
記したアウターリードの変形や接触事故を防止するよう
にしている。

【０００３】上記したモールドリングをリードフレーム
におけるアウターリードの外方周囲に一体化させるに
は、次の構成を備えた樹脂封止成形装置が用いられる。
即ち、該成形装置（図４及び図７参照）は、金型におけ
るキャビティ(5・6) の外方周囲の位置で、且つ、リード
フレーム(3) におけるアウターリード(9) の外方周囲と
なる位置にリング状の樹脂通路(10・11) が配設されると
共に、該リング状樹脂通路と金型ポットとはランナーや
第一ゲート等から成る所要の第一樹脂通路(12)を介して
連通されており、更に、該リング状樹脂通路と金型キャ
ビティとは第二ゲート等の第二樹脂通路(13)を介して連
通された構成を有している。

【０００４】従って、上記した金型ポット内で加熱溶融
化された樹脂材料を加圧すると、その溶融樹脂材料は、
まず、第一樹脂通路(12)を通してリング状樹脂通路内に
注入され、その後、第二樹脂通路(13)を通してキャビテ
ィ内に注入・充填される。このため、成形後の封止済リ
ードフレーム（図１参照）には、金型のキャビティ部で
硬化した電子部品の樹脂封止成形体(7) と、リング状樹
脂通路部で硬化したモールドリング(20)と、第一及び第
二樹脂通路部で硬化した樹脂成形体が夫々一体化されて
いる。

【０００５】なお、金型より離型させた封止済リードフ
レームはそのままの状態で搬送することができる。ま
た、該封止済リードフレームから、上記したモールドリ
ングの外周位置にあるサイドフレーム部分と、そのアウ
ターリード間のダムバー部分を夫々切断除去することに
よって、モールドリング等が一体化された状態のまま製
品の通電テストを行うことができる。

【０００６】ところで、金型を型締めした場合におい
て、その型面間における第一及び第二樹脂通路やリング
状樹脂通路及びキャビティ内等には大気中の空気・水分
が残留している。リング状樹脂通路内の空気等は、上記
した溶融樹脂材料の加圧移送時において、該リング状樹
脂通路の角部等に設けた適宜なエアベント(14)を通して
外部へ自然に押し出すように設けられている。また、同
様に、キャビティ内の残留空気等は、該キャビティ内に
充填される溶融樹脂材料によって該キャビティの角部等
に設けた適宜なエアベント(15)を通して外部へ自然に押
し出すように設けられている（図４参照）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記したモールドリン
グ成形用金型構造を有する成形装置にあっては、その特
殊な構造に起因した次のような成形上の問題がある。

【０００８】即ち、金型構造において重要な要素である
エアベントとは、通常、型面に形成した浅くて狭い溝部
（エアベント溝）と、型締時に両型面間に挟持されるリ
ードフレーム表面とによって構成される空間部（空気等
の通路）を云い、型締時において、キャビティ内部と金
型外部とを連通状態に構成するものである。そして、キ
ャビティ内における樹脂充填作用を利用して、該キャビ
ティ内の残留空気等を該空間部を通して外部へ自然に押
し出す機能を有するものである。

【０００９】ところが、モールドリング成形用金型の型
面には、アウターリードの外方周囲となる位置に対応し
てリング状の樹脂通路が配設されているので、キャビテ
ィ内部と金型外部とを型面に形成したエアベントを通し
て連通させると云う従来の構成をそのまま採用するとき
は、型面のリング状樹脂通路とエアベントとが交叉状に
連通するので溶融樹脂材料が該エアベントを通してキャ
ビティ内に注入されると云う不都合が生ずる。従って、
このような構成を採用することができない。

【００１０】また、キャビティ部とリング状樹脂通路部
との間に広幅のエアベント（若しくは、エアベント溝）
を構成して、キャビティ内から押し出された空気等をそ
の広い空間部内に収容することが考えられる。しかしな
がら、この種の製品においては、その樹脂封止成形体の
各辺から多数のアウターリードが突設されていることと
も相俟て、そのような広幅のエアベントを配設するため
の面積を確保することができない。更に、そのような広
幅のエアベントを配設できたとしても、そのエアベント
内にはキャビティ内の空気や水分と共に溶融樹脂材料の
一部が流入することになるので、該エアベント内に流入
した溶融樹脂材料が、該樹脂材料に対する加圧力によっ
て、型面からアウターリード側に浸入し該アウターリー
ドの表面に付着して樹脂バリを形成すると云った成形上
の別の問題が発生するおそれがある。従って、このよう
な構成を採用することもできない。

【００１１】このため、上記した従来の金型におけるエ
アベントは、キャビティ部とリング状樹脂通路部との間
における小面積の範囲内に配設しなければならないと云
う制約のため、型面に形成した浅くて狭くしかも上記リ
ング状樹脂通路部と連通しない短い長さの空間部（エア
ベント溝）から構成されている。従って、キャビティ内
に残留する空気等の排出作用が不充分となって、樹脂封
止成形体の内外部に該残留空気等に起因したボイドが形
成されて製品の耐湿性や外観を損ない品質性及び信頼性
を著しく低下させると云った重大な問題がある。

【００１２】また、上記したように、浅くて狭くしかも
短い長さの空間部として構成されているこの種の金型に
おけるエアベントの構造においては、成形後の製品離型
工程において、そのエアベント内に流入して固化した樹
脂成形体が製品離型力を受けて欠落し該エアベント内に
残り易いと云う弊害がある。従って、この場合は、樹脂
成形サイクル毎に、該エアベント内の樹脂成形体を完全
に取り除くための型面クリーニング工程が必要不可欠と
なって、全体的な生産性を著しく低下させると云った重
大な問題がある。

【００１３】そこで、本発明は、上記したモールドリン
グ成形用金型構造を有する成形装置に特有の問題点を解
消して、キャビティ内の空気及び水分等を効率良く且つ
確実に外部に排出することにより、樹脂封止成形体の内
外部にボイド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装置を提供することを目的
とするものである。

【００１４】また、本発明は、上記したキャビティ部と
リング状樹脂通路部との間に容量の多いエアベント部を
配設してキャビティ内から押し出した空気等を該エアベ
ント内に容易に流入させることができるように構成する
と共に、該キャビティ部内と金型外部とを実質的に連通
させた状態に構成して、該エアベント部内の樹脂成形体
が欠落して残存するのを防止することにより、型面クリ
ーニング工程の省力化若しくは省略化を図ることができ
る電子部品の樹脂封止成形装置を提供することを目的と
するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ための手段は、金型キャビティ(5・6) の外方周囲の位置
で、且つ、該金型に挟持したリードフレーム３における
アウターリード９の外方周囲となる位置にリング状の樹
脂通路(10・11) を配設すると共に、該リング状樹脂通路
と金型ポットとを第一樹脂通路12を介して連通させ、ま
た、該リング状樹脂通路と金型キャビティとを第二樹脂
通路13を介して連通させ、更に、上記金型キャビティ(5
・6) 部と上記リング状樹脂通路(10・11) 部との間に該キ
ャビティ(5・6) 内と連通するエアベント15を配設したモ
ールドリング(20)成形用金型を備え、上記金型キャビテ
ィ(5・6) 部とリング状樹脂通路(10・11) 部との間にエジ
ェクターピン孔16を穿設し且つ該エジェクターピン孔に
エジェクターピン17を嵌装すると共に、上記エジェクタ
ーピン孔16と上記キャビティのエアベント15とを連通さ
せて構成したものである。

【００１６】また、上記課題を解決するための手段は、
上記キャビティ(5・6) のエアベント15に連通するエジェ
クターピン孔16を上下両型(1・2) に対設し、且つ、該両
エジェクターピン孔16にエジェクターピン17を嵌装させ
て構成したものである。

【００１７】

【作用】本発明によれば、キャビティ(5・6) 内に残留す
る空気等は、該キャビティ内に注入・充填される溶融樹
脂材料によって、該キャビティと連通するエアベント15
に押し出される。更に、上記エアベント15内に押し出さ
れた空気等は、該エアベント15と連通するエジェクター
ピン孔16内にも流入することが可能である。なお、該エ
ジェクターピン孔16とこれに嵌装したエジェクターピン
17との間に存在する間隙（クリアランス）は金型の外部
と連通する状態にある。従って、上記エジェクターピン
孔16内に流入した空気等は、この間隙を通して金型外部
へ順次に排出されることになる。

【００１８】また、キャビティ(5・6) 内の残留空気等が
エアベント15内に押し出されると、その後、溶融樹脂材
料の一部が該エアベント15内に押し出される。なお、エ
アベント15内に押し出された溶融樹脂材料は、該エアベ
ントに連通するエジェクターピン孔16側に流動して該ピ
ン孔内に流入しようとする。しかしながら、該ピン孔内
に流入する樹脂量はきわめて少ないので、仮に該ピン孔
内に流入しても、その微量の樹脂は該エアベント15とピ
ン孔16との連通部分ですぐに硬化する。このため、該ピ
ン孔16とエジェクターピン17との間に存在する間隙は常
に確保されることになる。また、何らかの理由によっ
て、溶融樹脂材料がエジェクターピン孔16内に流入した
としても、該ピン孔16にはエジェクターピン17が嵌装さ
れているので該ピン孔16からの樹脂漏れが防止される。
更に、上記ピン孔16内にて硬化した樹脂成形体は、上記
エジェクターピン17により容易に離型させることができ
るので、常に上記間隙を構成することができる。

【００１９】従って、キャビティ(5・6) 内に注入された
溶融樹脂材料が、型面のリング状樹脂通路(10・11) 側や
アウターリード９側へ浸入するのを防止できる。また、
上記エアベント15内において硬化した樹脂成形体21は、
キャビティ(5・6)内の樹脂封止成形体７に対する離型作
用時において、同時に且つ確実に離型されることにな
る。

【００２０】

【実施例】図１乃至図３には本発明成形装置を用いて成
形された封止済リードフレームの概略が示されており、
また、図４乃至図８には本発明装置に係るモールドリン
グ成形用金型の要部が示されている。

【００２１】この成形装置には、上部固定盤に装設され
る上型１（固定型）と、下部可動盤に装設される下型２
（可動型）とが対設されている。また、上下両型(1・2)
のいずれか一方側には樹脂材料供給用のポットと該ポッ
トに嵌装させる樹脂材料加圧用のプランジャー（図示な
し）が配設されている。また、該ポットの周辺位置にお
ける上下両型(1・2) の型面には、リードフレーム３に装
着した電子部品４を樹脂封止成形するためのキャビティ
５・６が対設されている。また、上下両型(1・2) には、
該両型の型開時において、上下両キャビティ(5・6)内に
て成形される樹脂封止成形体７を外部へ突き出すための
離型用エジェクターピン８を備えたエジェクター機構が
設けられている。

【００２２】また、上下両型(1・2) の型面には、上記両
キャビティ(5・6) の外方周囲の位置で、且つ、リードフ
レームにおけるアウターリード９の外方周囲の位置と対
応する位置に、リング状の樹脂通路10・11が対設されて
いる。また、上記したリング状樹脂通路(10・11) 部と前
記ポット部とは、型面に形成されたカル部やランナー部
及び第一ゲート部等から成る第一樹脂通路12（溶融樹脂
材料の移送用通路）を介して連通されている。更に、上
記したリング状樹脂通路(10・11) 部と上記両キャビティ
(5・6) 部とは、該リング状樹脂通路(10・11) 部に連通さ
れた第一樹脂通路12の連通位置とは反対側となる位置に
おいて、第二ゲート部等の第二樹脂通路13を介して連通
されている（図４参照）。

【００２３】また、上記した第一樹脂通路12との連通部
を除くリング状樹脂通路(10・11) の角部等の位置には、
適宜なエアベント14が設けられている。また、同様に、
上記した第二樹脂通路13との連通部を除く両キャビティ
(5・6) の角部等の位置にも、適宜なエアベント15が設け
られている。また、上記リング状樹脂通路(10・11) 部と
両キャビティ(5・6) 部との間におけるエアベント15の延
長線上の位置には、該エアベント15とは連通状態にある
が上記リング状樹脂通路(10・11) とは連通しない状態に
設けられたエジェクターピン孔16が穿設されている。更
に、該エジェクターピン孔16には、樹脂封止成形体７の
離型用エジェクターピン８と同時に作動するように設け
られたエジェクターピン17が嵌装されている。

【００２４】従って、実施例図に示したエアベント部
は、上下両型(1・2)の型面に形成したエアベント15と、
該両型の型締時にその型面間に挟持されるリードフレー
ム３の表面との間に構成される空間部と、該空間部に連
通する上記エジェクターピン孔16の空間部とから構成さ
れており（図８参照）、このため、該エアベント部は、
従来のものと較べて、その容量が増加されている。

【００２５】なお、図中における符号18は、下型２の型
面に設けられたリードフレーム３のセット用凹所であ
る。また、同符号19は、リング状樹脂通路(10・11) 内に
て成形されるモールドリング20の離型用エジェクターピ
ンであり、前記した各離型用エジェクターピン(8・17)と
同時に作動するように設けられている。

【００２６】以下、上記実施例の装置を用いてリードフ
レーム３に装着した電子部品４を樹脂封止成形する場合
について説明する。先ず、リードフレーム３を、適宜な
供給取出機構を介して、下型の型面に設けたセット用凹
所18に供給セットすると共に、樹脂材料をポット内に供
給する。次に、可動盤により下型２を上昇させて、上下
両型(1・2) の型面を接合させる型締めを行う（図６及び
図８参照）。なお、このとき、上記ポット内の樹脂材料
はヒータ等の加熱手段によって順次に加熱溶融化される
ことになる。次に、上記ポット内の樹脂材料をプランジ
ャーにて加圧すると、該溶融樹脂材料は第一樹脂通路12
を通してリング状樹脂通路(10・11) 内に注入される。注
入されたリング状樹脂通路(10・11) 内の溶融樹脂材料は
該樹脂通路内を両側に分かれて流動し第二樹脂通路13部
において合流すると共に、その後、該第二樹脂通路13を
通して両キャビティ(5・6) 内に注入・充填される。従っ
て、これにより、該両キャビティ(5・6) 内に嵌装セット
された電子部品４を樹脂封止成形体７内に封止すること
ができる。なお、両キャビティ(5・6) 内にて成形される
樹脂封止成形体７とリードフレーム３、及び、リング状
樹脂通路(10・11) 内にて成形されるモールドリング20
は、そのエジェクターピン(8・19)によって、上下両型(1
・2)間に同時に離型させることができる。

【００２７】ところで、上記両キャビティ(5・6) 内の残
留空気等は、該両キャビティ内に注入される溶融樹脂材
料の充填作用によって、該キャビティと連通するエアベ
ント15内に自然に押し出される。更に、上記エアベント
15内に押し出された空気等は、該エアベント15と連通す
るエジェクターピン孔16内にも順次に流入することにな
る。なお、上記エジェクターピン孔16とこれに嵌装した
エジェクターピン17との間に存在する間隙は金型の外部
と連通する状態にあるので、該ピン孔16内に流入した空
気等は、この間隙を通して金型の外部へ順次に排出され
ることになる。

【００２８】また、上記両キャビティ(5・6) 内の残留空
気等がエアベント15内に押し出された後は、両キャビテ
ィ(5・6) 内に注入された溶融樹脂材料の一部が該エアベ
ント15内に押し出されると共に、その溶融樹脂材料の一
部は、該エアベントに連通するエジェクターピン孔16側
に流動して該ピン孔内に流入しようとする。しかしなが
ら、該エジェクターピン孔16内に流入する樹脂量はきわ
めて少ないので、仮に該ピン孔16内に流入しても、その
微量の樹脂は該エアベント15とピン孔16との連通部分で
すぐに硬化するため、該ピン孔16とエジェクターピン17
との間に存在する間隙は常に確保されることになる。ま
た、成形ミスその他の異常時において、溶融樹脂材料が
エジェクターピン孔16内に流入したとしても、該ピン孔
16にはエジェクターピン17が嵌装されているので該ピン
孔16からの樹脂漏れが防止されると共に、該ピン17内に
て硬化した樹脂成形体は該エジェクターピン17によって
容易に離型することができるため、常に上記間隙を構成
することができる。従って、両キャビティ(5・6) 内に注
入された溶融樹脂材料が、型面に設けられたリング状樹
脂通路(10・11) 側やリードフレームにおけるアウターリ
ード９側へ浸入するのを確実に防止することができる。

【００２９】また、上記エアベント15内に流入し固化形
成された樹脂成形体21（図３参照）は、両キャビティ(5
・6) 内の樹脂封止成形体７に対する離型作用時におい
て、同時に且つ確実に離型されることになる。即ち、上
記エアベント部の容量は従来のものより増加された構成
となっているので、キャビティ内の残留空気等はこの大
容量のエアベント部内に容易に且つ確実に押し出される
ことになる。従って、上記エアベント15内の樹脂成形体
21にはボイドが形成されないので、該樹脂成形体21と樹
脂封止成形体７とは確実に且つ強く一体成形された状態
にあるため、樹脂封止成形体７に加えられる離型力にて
該樹脂成形体21が破断欠落して該エアベント15内に残る
と云った弊害を防止できる。

【００３０】なお、エジェクターピン孔16に嵌装させた
エジェクターピン17を、型面に設けたエアベント溝（エ
アベント15）よりも上方へ若しくは下方へ後退させるこ
とによって、エアベント部の容量を調整することができ
る。

【００３１】本発明は、上述した実施例図のものに限定
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。

【００３２】例えば、上記した第一樹脂通路12部及び第
二樹脂通路13部にエジェクターピンを対設して、該両樹
脂通路(12・13) 部内にて硬化した樹脂成形体を確実に離
型させる構成を採用してもよい。

【００３３】また、モールドリング20の形状は、リード
フレーム３の保形性が保てる形状のものであればその他
の形状を採用してもよい。

【００３４】また、上記したエアベント部は、上下両型
におけるいずれか一方側の型面にのみ設ける構成であっ
てもよく、更に、該エアベント部の配設位置や配設数等
は適宜に選択することができる。

【００３５】また、上記した実施例においては、両キャ
ビティ(5・6) 内の残留空気等を、該両キャビティ内に注
入・充填させる溶融樹脂材料によって、該キャビティと
連通するエアベント15内に自然に押し出す場合について
説明したが、例えば、該エアベント15に連通するエジェ
クターピン孔16と真空ポンプ等の真空源側とを適宜な真
空経路を介して連通させる構成を採用して、両キャビテ
ィ(5・6) 内の残留空気等を強制的に排気するようにして
もよい。この場合は、両キャビティ(5・6) 内の残留空気
等をより確実に排気することができると云った、より顕
著な作用効果が得られる。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、モールドリング成形用
金型構造を有する成形装置に特有の前記した従来の問題
点を効率良く且つ確実に解消できる電子部品の樹脂封止
成形装置を提供することができる。

【００３７】即ち、本発明によれば、キャビティ部とリ
ング状樹脂通路部との間に容量の多いエアベント部を配
設してキャビティ内から押し出した空気等を該エアベン
ト内に容易に流入させることができると共に、該キャビ
ティ部内と金型の外部とを実質的に連通させた状態に構
成してキャビティ内の空気及び水分等を効率良く且つ確
実に外部に排出して樹脂封止成形体の内外部にボイドが
形成されるのを確実に防止することができるため、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
できる電子部品の樹脂封止成形装置を提供することがで
きる効果を奏するものである。

【００３８】また、本発明によれば、エアベント部内の
樹脂成形体が欠落して残存しないので、型面クリーニン
グ工程を省力化若しくは省略化し得て高能率生産を図る
ことができる電子部品の樹脂封止成形装置を提供するこ
とができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置を用いて成形された封止済リードフ
レームの概略平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線における縦断面図である。

【図３】図１に対応する封止済リードフレームにおける
要部の拡大平面図である。

【図４】本発明装置における成形用金型の下型面を示す
概略平面図である。

【図５】本発明装置における成形用金型要部の縦断面図
であり、該金型の型開き状態を示している。

【図６】図５に対応する金型要部の縦断面図であり、そ
の型締め状態を示している。

【図７】図４のＢ−Ｂ線における拡大縦断面図であり、
上下両型の型開き状態を示している。

【図８】図７に対応する金型要部の縦断面図であり、そ
の型締め状態を示している。

【符号の説明】

１ 上 型 ２ 下 型 ３ リードフレーム ４ 電子部品 ５ キャビティ ６ キャビティ ７ 樹脂封止成形体 ８ エジェクターピン ９ アウターリード 10 リング状樹脂通路 11 リング状樹脂通路 12 第一樹脂通路 13 第二樹脂通路 14 エアベント 15 エアベント 16 エジェクターピン孔 17 エジェクターピン 18 セット用凹所 19 エジェクターピン 20 モールドリング 21 樹脂成形体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 31:34 4Ｆ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型キャビティの外方周囲の位置で、且
   つ、該金型に挟持したリードフレームにおけるアウター
   リードの外方周囲となる位置にリング状の樹脂通路を配
   設すると共に、該リング状樹脂通路と金型ポットとを第
   一樹脂通路を介して連通させ、また、該リング状樹脂通
   路と金型キャビティとを第二樹脂通路を介して連通さ
   せ、更に、上記金型キャビティ部と上記リング状樹脂通
   路部との間に該キャビティ内と連通するエアベントを配
   設したモールドリング成形用金型を備えた電子部品の樹
   脂封止成形装置であって、上記金型キャビティ部とリン
   グ状樹脂通路部との間にエジェクターピン孔を穿設し且
   つ該エジェクターピン孔にエジェクターピンを嵌装する
   と共に、上記エジェクターピン孔と上記キャビティのエ
   アベントとを連通させ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。
2. 【請求項２】 キャビティのエアベントに連通するエジ
   ェクターピン孔を上下両型に対設し、且つ、該両エジェ
   クターピン孔にエジェクターピンを嵌装させて構成した
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子部品の樹脂封止
   成形装置。