JPH06126771A

JPH06126771A - 樹脂成形用金型

Info

Publication number: JPH06126771A
Application number: JP30758792A
Authority: JP
Inventors: Naoki Matsushita; 直樹松下
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-10-20
Filing date: 1992-10-20
Publication date: 1994-05-10

Abstract

(57)【要約】【目的】バリの発生を抑制できる樹脂成形用金型を提
供すること。【構成】溶融したモールド樹脂を上型キャビティ２１
と下型キャビティ３１とにより構成されるキャビティ内
に充填してキャビティの形状に対応した製品を製造する
ための樹脂成形用金型１で、上型２または下型３の一方
の型にモールド樹脂を投入するためのポット４を設け、
他方の型にポット４およびキャビティ内へモールド樹脂
を充填するためのゲート６と連通するカル部５を設け、
カル部５に、カル部５側からポット４側に向けて突子５
１を設ける。また、この突子５１を円錐状に設けたり、
角錐状に設けてその側面をゲート６側に向けて配置す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、キャビティ内に溶融し
たモールド樹脂を充填することで、キャビティ形状に対
応した製品を製造するための樹脂成形用金型に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】大量生産に適し、製品の安定性の高いト
ランスファーモールド方法は、樹脂成形用金型に設けら
れたキャビティ内にモールド樹脂を充填し、キャビティ
形状に対応した製品を製造する方法である。例えば、半
導体装置の製造工程において、リードフレーム上に搭載
した半導体素子を樹脂封止する場合にこのトランスファ
ーモールド方法が用いられており、キャビティ内に配置
された半導体素子をモールド樹脂にて一体封止してい
る。

【０００３】このトランスファーモールド方法で使用す
る樹脂成形用金型を図７の断面図に基づいて説明する。
すなわち、この樹脂成形用金型１は、上型２と下型３と
から成るもので、上型２に上型キャビティ２１が設けら
れ、この上型キャビティ２１と対応する下型３に下型キ
ャビティ３１が設けられている。この上型２と下型３と
を重ね合わせることで、上型キャビティ２１と下型キャ
ビティ３１との間に所定形状のキャビティが構成され、
この形状に応じた樹脂成形を行うことになる。

【０００４】また、下型３には、タブレット状のモール
ド樹脂１０を投入するためのポット４が設けられてお
り、このポット４の上方の上型２にはカル部５が設けら
れている。なお、ポット４が上型２側に設けられ、カル
部５が下型３側に設けられた樹脂成形用金型１もある
が、説明を簡単にするために、下型３側にポット４が設
けられている場合について説明する。このカル部５は、
上型キャビティ２１と下型キャビティ３１とから構成さ
れるキャビティに溶融したモールド樹脂１０を充填する
ためのゲート６と連通する状態となっている。このた
め、上型２と下型３とを重ね合わせた状態で、ポット４
からカル部５、ゲート６を介してキャビティまでが連通
状態となる。

【０００５】例えば、このような樹脂成形用金型１を用
いて半導体装置を製造するには、先ず、上型キャビティ
２１と下型キャビティ３１との間にリードフレームに搭
載した半導体素子（図示せず）を配置し、上型２と下型
３との間にこのリードフレームを所定圧力（クランプ
力）にて挟持する。次に、ポット４内にタブレット状の
モールド樹脂１０を投入し、所定温度に加熱して溶融さ
せる。

【０００６】モールド樹脂１０が所定の粘度に達した
後、プランジャーを用いてポット４の下方からモールド
樹脂１０を所定圧力（射出力）にて押し上げる。これに
より、モールド樹脂１０がカル部５に所定圧力（押圧
力）にて押し当てられるとともに、横方向に移動してゲ
ート６に到達する。そして、さらにプランジャーを押し
上げることで、モールド樹脂１０をゲート６から上型キ
ャビティ２１と下型キャビティ３１との間のキャビティ
内に充填し、このキャビティ内に配置された半導体素子
をモールド樹脂１０にて一体封止する。このモールド樹
脂１０が硬化した後、上型２と下型３とを分離すること
で、キャビティの形状に対応した樹脂製のパッケージか
ら成る半導体装置が製造できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、半導体装置
等の製品を製造する場合において、このような樹脂成形
用金型を用いると、プランジャーの射出圧にともなうモ
ールド樹脂の押圧力により、カル部がわずかに押し上げ
られることになる。すなわち、モールド樹脂の押圧力が
カル部に作用して上型と下型とを引き離そうとするた
め、クランプ力の低下を招くことになる。これにより、
上型キャビティと下型キャビティとの間にわずかな隙間
が発生し、ここにモールド樹脂が流れ込むことで、完成
した樹脂製のパッケージにバリが残留することになる。

【０００８】半導体装置を製造する場合においては、こ
のバリがリードフレームに付着することになり、この後
工程で種々の不都合を生じさせている。つまり、プレス
金型によるアウターリードおよびタイバーの切断とアウ
ターリードの成形、いわゆるトリミング−アンド−フォ
ーミング工程（以下、Ｔ／Ｆ工程とする）においては、
このバリがアウターリードとプレス金型との間に挟まる
ことで、アウターリードに打痕を付ける原因となる。

【０００９】さらに、アウターリードのメッキ処理工程
においては、このバリの付着によりメッキが十分に施せ
なくなるという不都合が生じる。狭ピッチのリードフレ
ームを用いた半導体装置の場合には、アウターリードの
幅きさに対するバリの割合が多くなるため、特にこの問
題が顕著に現れることになる。よって、本発明は、上型
キャビティと下型キャビティとの隙間に基づくバリの発
生を抑制できる樹脂成形用金型を提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題を解決するために成された樹脂成形用金型である。す
なわち、この樹脂成形用金型は、溶融したモールド樹脂
を上型と下型との間に構成されるキャビティ内に充填す
ることで、キャビティの形状に対応した製品を製造する
ためのもので、上型または下型のどちらか一方の型にモ
ールド樹脂を投入するためのポットを設け、このポット
が設けられていない他方の型にポットと連通する状態
で、かつキャビティ内へモールド樹脂を充填するための
ゲートと連通するカル部を設け、カル部に、このカル部
側からポット側に向けて突子を設けたものである。ま
た、この突子を円錐状に設けたり、または角錐状に設け
てその突子の側面をゲート側に向けて配置する。

【００１１】

【作用】カル部側からポット側に向けて突子が設けられ
ているため、モールド樹脂が当接するカル部の表面積が
増加することになり、モールド樹脂による単位面積当た
りの押圧力が低下することになる。しかも、突子を円錐
状に設けたり、角錐状に設けることで、カル部を押し上
げようとするモールド樹脂の押圧力の方向が、上型と下
型とを広げる方向ではなく、突子の側面に沿って斜め方
向に向かうことになり、上型と下型とを広げようとする
力が低下することになる。このため、上型と下型とを十
分なクランプ力で型締めすることができ、上型キャビテ
ィと下型キャビティとの間にモールド樹脂が流れ込むこ
とがない。また、角錐状の突子の側面をゲート側に向け
ることで、モールド樹脂がゲート方向に移動しやすくな
り、キャビティ内にモールド樹脂を均一に充填できるよ
うになる。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明の樹脂成形用金型の実施例を
図に基づいて説明する。図１は、本発明の樹脂成形用金
型を説明する斜視図、図２は、カル部を説明する拡大透
視図である。すなわち、この樹脂成形用金型１は、上型
２と下型３とから構成されており、上型２の上型キャビ
ティ２１と下型３の下型キャビティ３１との間に構成さ
れるキャビティ内に溶融したモールド樹脂を充填するも
のである。

【００１３】例えば下型３には、タブレット状のモール
ド樹脂を投入するポット４が設けられており、このポッ
ト４の位置と対応する上型２にカル部５が設けられてい
る。なお、ポット４が上型２に設けられ、カル部５が下
型３に設けられている樹脂成形用金型１もあるが、説明
を簡単にするために、ポット４が下型３に設けられてい
る場合について説明する。

【００１４】上型２と下型３とを当接した状態で、ポッ
ト４とカル部５とが連通状態となり、さらにカル部５と
ゲート６とが連通状態となっている。ゲート６は、上型
キャビティ２１と下型キャビティ３１とにより構成され
るキャビティ内に溶融したモールド樹脂を充填するため
のものである。これにより、溶融したモールド樹脂はポ
ット４からカル部５を介してゲート６に到達し、このゲ
ート６からキャビティ内に充填されることになる。な
お、一つのポット４に対して一つのカル部５が設けられ
ており、一つのカル部５と例えば四つのゲート６とが連
通するようになっている。樹脂成形用金型１において
は、このようなポット４やカル部５およびゲート６が必
要な組数設けられている。

【００１５】また、ポット４の上方に配置されるカル部
５には、カル部５側からポット４側に向けてそれぞれ突
子５１が設けられている。図２の拡大透視図に示すよう
に、カル部５の略中央部に例えば円錐状の突子５１が設
けられている。このため、溶融したモールド樹脂をポッ
ト４（図１参照）からカル部５に押し上げられる際に、
モールド樹脂がこの突子５１に当たって方向が変えら
れ、連通する各ゲート６に流れ込むことになる。

【００１６】次に、この樹脂成形用金型１を用いた製品
の製造方法について図３に基づき説明する。先ず、上型
２と下型３とを所定のクランプ力にて型締めし、ポット
４にタブレット状のモールド樹脂１０を投入する。次
に、樹脂成形用金型１を所定の温度に加熱してポット４
内のモールド樹脂１０が充填可能な粘度になるまで溶融
する。この状態でモールド樹脂１０の下方に配置された
プランジャーに所定の射出圧を加えモールド樹脂１０を
押し上げる。

【００１７】これにより、モールド樹脂１０が所定の押
圧力にてカル部５の突子５１に当接し、突子５１の側面
に沿って流れる。このようにモールド樹脂１０が流れる
ことで、モールド樹脂１０の押圧力の方向が略垂直に上
型２にかかることなく、突子５１の側面に沿った斜め方
向にかかることになる。

【００１８】例えば、円錐状の突子５１の底面に対する
側面５１の角度をθ、底面の半径をｒとし、プランジャ
ーの射出圧をｐとした場合、モールド樹脂１０が突子５
１を介して上型２を垂直方向に押し上げる力はπｒ²ｐ
・ｃｏｓθとなる。もし、突子５１が無い場合には、底
面を介してπｒ²ｐの力で上型２を垂直方向に押し上げ
ることになるため、この突子５１によりｃｏｓθ倍だけ
その力が減少することになる。さらに、突子５１による
カル部５の表面積増加から、単位面積当たりのモールド
樹脂１０の押圧力が低下することになる。つまり、プラ
ンジャーの射出圧ｐを低下させることなく上型２と下型
３とが広がろうとする力を低下させることができる。

【００１９】また、図２に示すような円錐状の突子５１
が設けられている場合には、モールド樹脂１０が突子５
１を中心として周囲に広がることになり、各ゲート６側
へ容易に流れるようになる。そして、このゲート６を介
してモールド樹脂１０を上型キャビティ２１と下型キャ
ビティ３１とにより構成されるキャビティ内に充填す
る。キャビティ内へモールド樹脂１０を完全に充填した
後、硬化させて上型２と下型３とを引き離す。これによ
り、キャビティの形状に対応した樹脂製品を製造する。

【００２０】例えば、樹脂製のパッケージから成る半導
体装置を製造する場合には、先ず、リードフレームに半
導体素子を搭載した後、この樹脂成形用金型１の上型２
と下型３との間でリードフレームを挟持し、半導体素子
を上型キャビティ２１と下型キャビティ３１との間に配
置する。この状態で、溶融したモールド樹脂１０をポッ
ト４からカル部５を介し、さらにゲート６を介して上型
キャビティ２１と下型キャビティ３１とにより構成され
るキャビティ内に充填する。そして、半導体素子をモー
ルド樹脂１０にて封止して、モールド樹脂１０を硬化さ
せた後、上型２と下型３とを引き離して樹脂製のパッケ
ージから成る半導体装置を製造する。

【００２１】このように、半導体装置を製造する場合で
あっても、カル部５に突子５１を設けることで、モール
ド樹脂１０の押圧力による上型２と下型３との間の広が
りを抑えることができるため、半導体装置のパッケージ
に付着するバリやリードフレームに付着するバリの量も
少なくすることができる。

【００２２】次に、本発明の他のカル部５の実施例を図
４〜図６の拡大透視図に基づいて説明する。図４に示す
ようなカル部５は、その略中央部に三角柱型の突子５１
が設けられたもので、三角柱型の突子５１の一側面５１
ａがカル部５に接続された状態となっている。このよう
な突子５１に図３に示すモールド樹脂１０が押し当てら
れると、モールド樹脂１０が突子５１の側面５１ａに当
たって２方向に分かれて流れることになる。カル部５の
各隅部とゲート６とが連通する場合において、このよう
な突子５１によりゲート６へモールド樹脂１０が容易に
流れるようになる。

【００２３】また、図５に示すようなカル部５には、四
角錐状の突子５１が設けられており、しかも各側面５１
ａが各ゲート６の方向に向けられている。このため、モ
ールド樹脂１０が各ゲート６の方向に向けてそれぞれ流
れることになり、キャビティ内にモールド樹脂１０が均
一に充填されるようになる。特に、一つのカル部５と多
くのゲート６およびキャビティとが連通する場合には、
このような突子５１を設けることで、カル部５から各ゲ
ート６へ積極的にモールド樹脂１０を移動させることが
できる。

【００２４】また、図６に示すカル部５には、カル部５
の対向する２つの隅部とゲート６とが連通しており、こ
の各ゲート６の方向に突子５１の側面５１ａがそれぞれ
向けられた状態となっている。このような位置にゲート
６が配置されていても、前述の同様モールド樹脂１０が
積極的にゲート６の方向に流れることになり、各キャビ
ティ内に均一にモールド樹脂１０を充填できることにな
る。

【００２５】いずれの実施例においても、キャビティ内
にモールド樹脂１０を均一に充填できるようになるた
め、樹脂成形の際に発生するボイド等の欠陥を軽減する
ことができる。特に、半導体装置の製造においては、キ
ャビティ内に配置される半導体素子とリードフレームと
がボンディングワイヤーにより電気的に接続されている
ため、このようなボイド等の欠陥が軽減することによ
り、パッケージからボンディングワイヤーが露出するよ
うな不都合が無くなる。

【００２６】なお、本実施例では、下型３にポット４が
設けられ、上型２にカル部５が設けられた樹脂成形用金
型１について説明したが、本発明はこれに限定されず、
上型２にポット４が設けられ、下型３にカル部５が設け
られた樹脂成形用金型１でも同様である。また、本発明
の樹脂成形用金型１は、半導体装置の製造に用いる場合
以外にも他の樹脂製品の製造に用いる場合にも適応可能
である。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の樹脂成形
用金型によれば次のような効果がある。すなわち、カル
部に設けられた突子により、単位面積当たりのモールド
樹脂の押圧力が低下するとともに、溶融したモールド樹
脂が突子の側面に沿って移動するため、上型と下型とが
広がろうとする力を抑制することが可能となる。これに
より、上型キャビティと下型キャビティとの隙間に発生
するバリを少なくすることができる。特に、樹脂製のパ
ッケージから成る半導体装置を製造する場合には、パッ
ケージに残留するバリを少なくすることができるととも
に、リードフレームに付着するバリも少なくなるため、
Ｔ／Ｆ工程でアウターリードに付く打痕を減少できた
り、アウターリードに十分なメッキ処理を施すことが可
能となる。

【００２８】また、上型と下型とが広がろうとする力が
低下することから、上型と下型とのクランプ力を必要以
上に高めることがなくなり、樹脂成形用金型の耐久性を
向上させることが可能となる。しかも、突子の側面をゲ
ートの方向に向けて配置することで、モールド樹脂が積
極的にゲート方向に流れ、キャビティ内に均一にモール
ド樹脂を充填することができるため、均一な製品を製造
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の樹脂成形用金型を説明する斜視図であ
る。

【図２】カル部の拡大透視図である。

【図３】モールド樹脂の流れを説明する断面図である。

【図４】他の実施例を説明する拡大透視図（その１）で
ある。

【図５】他の実施例を説明する拡大透視図（その２）で
ある。

【図６】他の実施例を説明する拡大透視図（その３）で
ある。

【図７】従来例を説明する断面図である。

【符号の説明】

１樹脂成形用金型２上型３下型４ポット５カル部６ゲート１０モールド樹脂２１上型キ
ャビティ３１下型キャビティ５１突子５１ａ側面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融したモールド樹脂を上型と下型との
間に構成されるキャビティ内に充填し、該キャビティの
形状に対応した製品を製造するための樹脂成形用金型に
おいて、前記上型または前記下型のどちらか一方の型に設けられ
たモールド樹脂を投入するためのポットと、前記ポットが設けられていない他方の型に前記ポットと
連通する状態で設けられ、かつ前記キャビティ内へ前記
モールド樹脂を充填するためのゲートと連通するカル部
とが備えられており、前記カル部には、該カル部側から前記ポット側に向けて
突子が設けられていることを特徴とする樹脂成形用金
型。
【請求項２】前記突子が円錐状に設けられていること
を特徴とする請求項１記載の樹脂成形用金型。
【請求項３】前記突子が角錐状に設けられているとと
もに、該角錐状の突子の側面が前記ゲート側に向けて配
置されていることを特徴とする請求項１記載の樹脂成形
用金型。