JPH06124971A - 樹脂封止金型 - Google Patents

樹脂封止金型

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JPH06124971A
JPH06124971A JP4275761A JP27576192A JPH06124971A JP H06124971 A JPH06124971 A JP H06124971A JP 4275761 A JP4275761 A JP 4275761A JP 27576192 A JP27576192 A JP 27576192A JP H06124971 A JPH06124971 A JP H06124971A
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JP
Japan
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shutter
gate
resin
mold
pin
Prior art date
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Pending
Application number
JP4275761A
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English (en)
Inventor
Makoto Hamada
誠 濱田
Hiroshi Ise
洋 伊勢
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/02Transfer moulding, i.e. transferring the required volume of moulding material by a plunger from a "shot" cavity into a mould cavity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/27Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
    • B29C45/28Closure devices therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S425/00Plastic article or earthenware shaping or treating: apparatus
    • Y10S425/051Sprue removal
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】シャッターゲート機構を有する樹脂封止金型に
おいて、シャッターゲートの駆動機構を簡素化し、コス
ト面でもより安価なものとする。 【構成】ゲート1とキャビティ2の一部を形成するシャ
ッターゲートピン3を固定支持しかつ上下動させるシャ
ッタープレート4を付加し、封止用プレスのサブプレー
ト19にシャッタープレート4を突き上げるためのノッ
クアウトロッド18を設置することでシャッターゲート
の駆動機構を簡素化している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造設備に関
し、特に、半導体の樹脂封止金型に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の樹脂封止金型を図3に示
す。
【0003】樹脂封止金型は、ダイボンディング,ワイ
ヤーボンディングされたリードフレーム10を加圧締め
する上型8と下型9により構成され、金型加熱機構を有
する樹脂封止装置21に主型20を介して搭載固定され
る。金型構造は、リードフレーム10を位置決めセット
するゲージピン11,製品となるパッケージを形成する
キャビティ2,樹脂の流路及び注入口を形成するゲート
1,樹脂12の投入口であるポット13,樹脂の流路及
びポット13の位置決めを行うセンターブロック22,
成形品を突き上げるエジェクターピン23,その他、エ
ジェクタープレート24等により構成される。
【0004】封止工程の動作は次のようになる。
【0005】金型の上型8と下型9が開いた状態で前述
のリードフレーム10がゲージピン11にてセットさ
れ、樹脂12がポット13内に投入される。次にムービ
ングプラテン25,連結シャフト26,スライドフレー
ム27を介した型締めシリンダー14の上昇により、上
型8と下型9の型締めを行う。型締め完了後、射出シリ
ンダー15と射出サブシリンダー16によりプランジャ
ー17を上昇させ、樹脂12のキャビティ2への圧入を
開始する。
【0006】プランジャー17は、樹脂圧と均衡を保
ち、キャビティ2に圧入された樹脂12が硬化するまで
一定時間放置され、樹脂12の硬化後に金型を開く。そ
の後、再度、射出シリンダー15が上昇してサブプレー
ト19に配設したノックアウトロッド28でエジェクタ
ープレート24を突き上げることにより、エジェクター
ピン23を突出させて成形品を離型させる。最後に金型
のクリーニングで1サイクルの動作を完了する。
【0007】図4は、リードフレーム10がセットされ
た下型9の平面図を示す。QFPのリードフレーム10
は、パッケージの4方向にリード29が形成されている
事から、パッケージのコーナー部からの樹脂注入が有効
とされていた。しかし、近年のリード29の多ピンファ
インピッチ化により、パッケッジのコーナー部の面取り
の大きさは制約をうけるようになってきている。
【0008】図5の(A),(B)に従来の金型のゲー
トの平面図,断面図を示す。つまり、キャビティ2に設
けられたゲートの幅xは、狭くなる。しかし、ゲート開
口部の面積を従来と同等とする為にゲート深さyを深く
すると、ゲートフレイク時にゲート残り、パッケージク
ラック等が発生するという問題点がある。
【0009】図6の(A)にパッケージ内部を示す。リ
ードフレームのインナーリード31とチップ32とはワ
イヤー33により接続されている。多ピンファインピッ
チ化が進むに伴い、インナーリード31の間隙kが狭く
なり、フレームの加工技術の制約から、先端リードをチ
ップ32に近づけることが出来ない為にワイヤー33は
長くなる。しかしながら、長いワイヤーは、パッケージ
成形時に流動する樹脂に流されやすく、ワイヤーの変形
量すなわち「ワイヤー流れ」が良品限度を超えることも
問題となってきた。この「ワイヤー流れ」の状態を図6
の(B)に示す。
【0010】上記問題点を解決する為に、特公平3−4
1980号公報に開示されたような、ゲート部にシャッ
ター機構を有するものがある。これを図7(A),
(B)に示す。
【0011】ゲート43はキャビティ44の全幅にわた
って同じ幅にかつキャビティ44と同じ深さに形成さ
れ、ゲート43のキャビティ44に接する部分にはシャ
ッター45が設けられている。エジェクタープレート4
8に取り付けられたシャッター45は樹脂注入前には開
かれており、樹脂注入後エジェクタープレート48の上
昇に伴ないリードフレーム40との間に空隙を残して閉
じられる構成となっていた。
【0012】この場合シャッター45でキャビティ44
の一部を形成する為、シャッター45を斜め方向に動作
させているので駆動機構が複雑になり、又、シャッター
45のガイドの方法も高度な技術を必要とされる等の問
題がある。
【0013】この為、シャッターを垂直方向に駆動させ
る特開昭62−13037号公報記載の例がある。これ
を図8に示す。
【0014】この金型(下型51,上型52)はリード
フレーム57を型締めし、トランスファポット穴55に
樹脂を投入後、プランジャー56により、樹脂は加圧さ
れてポット部53aよりキャビティ53b内に充填され
る。次いで駆動装置59がシャッター58を駆動して、
このシャッター58を突出させ、ゲート部53dに存在
する樹脂をゲート部53dから除去する。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】この、特開昭62−1
3037号公報記載の従来技術は、プランジャー56の
駆動源を上型52内に、シャッター58の駆動源を下型
51内に各々設置する必要がある。この為、上型と下型
の両方の機構が複雑となるとともに駆動源を2つ持つ必
要があることから、コスト面でも高価になるという問題
点があった。
【0016】又、シャッターの駆動は、封止装置内のシ
リンダーへの連結により初めて可能となる為に製品の品
種切替え時における金型交換に従来金型に比べ時間を要
する問題点があった。
【0017】
【課題を解決するための手段】それ故、本発明の樹脂封
止金型は、パッケージが形成されるキャビティの一部及
び樹脂の注入口であるゲートの一部を形成しているシャ
ッターゲートピンと、このシャッターゲートピンを固定
支持するためのシャッタープレートと、シャッタープレ
ートを上下動させるとともに、シャッターゲートピンに
よりゲートの開閉を行なうためのノックアウトロッドと
前記シャッタープレートの一部を形成しかつ樹脂注入口
の大きさであるゲート深さを調整するための支持ボルト
とを備え、シャッターゲートピンを封止用プレスの射出
ストロークを利用して駆動させることを特徴とする。
【0018】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例の断面図であり、図2は本
発明のシャッターゲートピンと樹脂圧入の動作を示す図
である。なお、図1において図3と同様の機能を果たす
部分については同一の符号を付しその説明は省略する。
【0019】本発明の樹脂封止金型は、樹脂注入口であ
るゲート1の一部とパッケージを形成するためのキャビ
ティ2の一部を形成しているシャッターゲートピン3
と、このシャッターゲートピン3を固定支持するための
シャッタープレート4と、このシャッタープレート4を
上下動させる共にシャッターゲートピン3によりゲート
1の開閉を行なうシャッタープレート用ノックアウトロ
ッド18と、シャッタープレートの一部を形成しかつ樹
脂注入口の大きさであるゲート深さyを調整する支持ボ
ルト6とを具備している。
【0020】この支持ボルト6はシャッタープレート4
を上下動させてシャッターゲートピン3を任意の位置に
移動させることによりゲート深さyを変化させ、ゲート
1を通過する樹脂の流速を調整するものである。
【0021】以下、動作について説明する。シャッター
ゲートピン3はシャッタープレート戻しスプリング7に
より下降限即ちゲート1が開いた状態にある。金型の上
型8と下型9が開いた状態で、リードフレーム10がゲ
ージピン11にて金型内にセットされ、樹脂12がポッ
ト13内に投入される。次に型締めシリンダー14によ
り、上型8と下型9の型締めを行う。型締め完了後、射
出シリンダー15と、射出サブシリンダー16によりプ
ランジャー17を上昇させ、樹脂12のキャビティ2へ
の圧入を開始する。キャビティ2に樹脂12が充填完了
し、プランジャー17が設定した樹脂圧と均衡を保って
停止状態となる。この時、更に射出シリンダー15を継
続上昇させることによりシャッタープレート用ノックア
ウトロッド18がシャッタープレート4を押し上げ、こ
れによりシャッターゲートピン3が上昇してゲート1を
遮断する。遮断した状態で一定時間放置し樹脂12を硬
化させた後に金型を開き、以下、従来技術と同じ動作と
なる。
【0022】本金型の構造では既存の封止用プレスのサ
ブプレート19にシャッターゲートピン3を突き上げる
ためのシャッタープレート用ノックアウトロッド18付
加したので、主型20の形状変更のみで容易にシャッタ
ーゲート金型への対応が可能となる。
【0023】ここでシャッターゲートピン3と樹脂圧入
の動作を図2にしたがって説明する。まず樹脂12がポ
ット13に投入され型締めが完了した状態ではゲート1
は開いている(図2(A))。次に射出シリンダー15
によりプランジャー17が上昇し、樹脂12がキャビテ
ィ2に流入する。この時、ゲートは開いている(図2
(B))。プランジャー17が更に上昇し、キャビティ
2内に充填完了した樹脂と均衡を保って停止状態となる
(図2(C))。この時更に射出シリンダーを継続上昇
する事でシャッターゲートピン3が上昇をはじめる。シ
ャッターゲートピン3が更に上昇し、ゲート1は完全に
遮断される(図2(D))。この場合シャッターゲート
ピン3は樹脂12がキャビティ2内に完全に充填された
後に上昇する為、樹脂圧が完全な遮断状態になっても問
題はない。尚、本実施例はQFP金型で説明を行った
が、QFPに限らず他の全ての品種の樹脂封止技術に適
用できる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、シャッタ
ーゲートピンを既存の封止用プレスの射出ストロークを
利用して駆動させるので、他に駆動源を設ける必要もな
く、現有設備の小改造で対応が可能となり、コスト面で
も従来技術に比べ安価となる。
【0025】又、ゲート深さを調整する為の支持ボルト
を付加することで樹脂注入時のゲート面積を広くし、樹
脂流速を遅くする事で長ワイヤーの「ワイヤ流れ」を低
減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の樹脂封止金型の一実施例の断面図であ
る。
【図2】本発明のシャッターゲートピンと樹脂圧入の動
作を示す図である。
【図3】従来の樹脂封止金型の断面図である。
【図4】リードフレームセット時の下型平面図である。
【図5】従来金型のゲートを示す図である。
【図6】パッケージ内部のワイヤー流れ状態を示す図で
ある。
【図7】シャッター機構を有する従来技術を示す図であ
る。
【図8】シャッター機構を有する他の従来技術を示す図
である。
【符号の説明】
1 ゲート 2 キャビティ 3 シャッターゲートピン 4 シャッタープレート 6 支持ボルト 7 シャッタープレート戻しスプリング 8 上型 9 下型 10 リードフレーム 11 ゲージピン 12 樹脂 13 ポット 14 型締めシリンダー 15 射出シリンダー 16 射出サブシリンダー 17 プランジャー 18 シャッタープレート用ノックアウトロッド 19 サブプレート 20 主型 y ゲート深さ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体素子を搭載し、ワイヤーボンディ
    ングしてあるリードフレームを樹脂封止する樹脂封止金
    型において、バッケージが形成されるキャビティの一部
    と樹脂の注入口であるゲートの一部を形成しているシャ
    ッターゲートピンと、このシャッターゲートピンを固定
    支持する為のシャッタープレートと、このシャッタープ
    レートを上下動させるとともに前記シャッターゲートピ
    ンによりゲートの開閉を行なうためのノックアウトロッ
    ドと、前記シャッタープレートの一部を形成しかつ樹脂
    注入口の大きさであるゲート深さを調整する支持ボルト
    とを備え、シャッターゲートピンを封止用プレスの射出
    ストロークを利用して駆動させる事を特徴とする樹脂封
    止金型。
JP4275761A 1992-10-14 1992-10-14 樹脂封止金型 Pending JPH06124971A (ja)

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JP4275761A JPH06124971A (ja) 1992-10-14 1992-10-14 樹脂封止金型
US08/136,081 US5356283A (en) 1992-10-14 1993-10-14 Metal mold for sealing semiconductor devices with a resin

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19980210