JPH06314717A - 離型荷重測定用金型とこれを用いた離型荷重測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 樹脂封止工程におけるパッケージ成形金型と
モールド樹脂との離型荷重を正確に推定できるようにす
る。 【構成】 上型１と下型３の間に配置される中型２に、
半導体装置のパッケージ形状に対応したキャビティ９
と、キャビティ９から下型３の上面に通ずる加圧部成形
用の貫通孔１２とを形成した。そして、中型２のキャビ
ティ９と貫通孔１２とにモールド樹脂を充填してこれを
硬化させ、次いで貫通孔１２により成形した加圧部に所
定方向から荷重を加えて中型２からモールド樹脂が離脱
する際の荷重を測定するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂封止工程における
パッケージ成形金型とモールド樹脂との離型荷重を推定
する際に用いて好適な離型荷重測定用金型と離型荷重測
定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程の中には、ウエハ
から切り出された半導体チップを外部環境（温度、湿度
等）から保護したり機械的強度を確保する目的で、モー
ルド樹脂により半導体チップを樹脂封止する工程があ
る。一般に、こうした樹脂封止工程では、パッケージ成
形金型に設けられた突き出しピン（エジェクタピン又は
ノックアウトピンとも呼ばれる）により、所定形状に成
形されたモールド樹脂（薄型パッケージの場合はリード
フレーム）を押圧することで、キャビティ面に密着した
モールド樹脂をパッケージ成形金型から離脱させてい
る。

【０００３】その際、パッケージ成形金型からモールド
樹脂を離脱させるのに必要な荷重（以下、離型荷重）が
大きな場合、パッケージの破損やリードフレームの変形
等のトラブルが発生して問題となる。本発明のポイント
は、このようなトラブルを未然に防ぐため、金型からモ
ールド樹脂を離脱させる際の離型荷重を予め測定するた
めの金型を供給する点にある。ここで従来の離型荷重測
定用の金型は、図３に示すように上型３１と中型３２と
下型３３とから構成されており、このうち、上型３１に
は樹脂注入孔３４が形成され、中型３２にはライナ３
５、ゲート３６とともにキャビティ３７が形成されてい
る。

【０００４】そして、上記従来の離型荷重測定用金型を
用いて離型荷重を測定する場合は、まず図３（ａ）に示
すように中型３２の上下面に上型３１と下型３３とを積
層させた状態で型締めし、この状態からトランスファ成
形機３８の樹脂投入孔３９にモールド樹脂４０を投入す
る。さらに、この投入したモールド樹脂４０を加熱溶融
しながら樹脂注入孔３４→ライナ３５→ゲート３６を通
してキャビティ３７内に注入し、この樹脂注入によりキ
ャビティ３７に充填させたモールド樹脂４０を加熱又は
冷却などの熱的変化により硬化させる。

【０００５】次いで、上型３１と下型３３とを型開きし
て図３（ｂ）に示すように中型３２を取り出すととも
に、図中Ａ矢視方向からモールド樹脂４０に荷重を加え
てモールド樹脂４０が中型３２から離脱した際の荷重を
測定する。従来は、こうした方法によって離型荷重の測
定が行われていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例では、中型３２に設けられたキャビティ３７の形状が
実際の半導体装置のパッケージ形状に対応していない。
つまりキャビティ３７が所定勾配の側面４１だけで形成
されているため、離型荷重の測定値には、キャビティ３
７の側面４１とモールド樹脂４０との密着強度だけしか
加味されないことになる。したがって、測定により得ら
れた離型荷重と樹脂封止工程での離型荷重との間には当
然のことながら相対的な誤差が生じる結果となり、特に
これが薄型パッケージになるとキャビティ側面とモール
ド樹脂との密着強度に加えてキャビティ平面とモールド
樹脂との密着強度が離型荷重を大きく左右するようにな
るため、上記離型荷重の相対的な誤差は今後半導体パッ
ケージの薄型化が進むにつれて益々無視できないものと
なる。

【０００７】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、樹脂封止工程におけるパッケージ成形金型とモール
ド樹脂との離型荷重を正確に推定することができる離型
荷重測定用金型とこれを用いた離型荷重測定方法を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、キャビティ内に注入した
モールド樹脂を硬化させ且つその硬化させたモールド樹
脂を所定方向から押圧して離型荷重を測定するための離
型荷重測定用金型であり、これは上型と下型とこれらの
間に配置される中型とから構成され、このうち中型に
は、半導体装置のパッケージ形状に対応したキャビティ
と、このキャビティから下型の上面に通ずる加圧部成形
用の貫通孔とが形成されている。

【０００９】また本発明は、上記離型荷重測定用金型を
用いて離型荷重を測定する方法であり、中型の上下面に
上型と下型とを積層させた状態で型締めするとともに、
中型に形成したキャビティと加圧部成形用の貫通孔とに
モールド樹脂を充填し且つその充填したモールド樹脂を
硬化させる工程と、上型と下型とを型開きして中型を取
り出すとともに、上記貫通孔により成形した加圧部に所
定方向から荷重を加えて、モールド樹脂が中型から離脱
した際の荷重を測定する工程とから成る。

【００１０】

【作用】本発明においては、離型荷重の測定に際して、
キャビティの側面とモールド樹脂との密着強度だけでな
く、キャビティの平面とモールド樹脂との密着強度も測
定値に加味されることから、測定によって得られた離型
荷重と樹脂封止工程での離型荷重との誤差が解消され、
これによって樹脂封止工程におけるパッケージ成形金型
とモールド樹脂との離型荷重を正確に推定することが可
能となる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明に係わる離型荷重
測定用金型の一実施例を説明する図であり、このうち
（ａ）はその全体斜視図、（ｂ）は側断面図である。図
示のように本実施例の離型荷重測定用金型は、上型１と
中型２と下型３とから構成されている。まず上型１に
は、例えば台形円錐状の樹脂注入孔４が設けられてお
り、これはトランスファ成形機５の樹脂投入孔６に連通
している。また中型２には、ランナ７、ゲート８ととも
にキャビティ９が設けられており、ランナ７とキャビテ
ィ９とはゲート８を介して連通している。

【００１２】ここで本実施例では、中型２に設けられた
キャビティ９の形状が実際の半導体装置のパッケージ形
状に対応したかたちで形成されている。すなわち、従来
（図３）はキャビティ３７が所定勾配の側面４１だけで
形成されていたが、本実施例では側面１０と平面１１と
によってキャビティ９が形成されている。さらに中型２
には、キャビティ９から下型３の上面に通ずる加圧部成
形用の貫通孔１２が形成されており、この貫通孔１２は
上述した平面１１のほぼ中央に配置されている。

【００１３】一方、下型３には位置決めピン１３が設け
られており、この位置決めピン１３が上型１に明けられ
た位置決め孔１４と中型２に明けられた位置決め孔１５
とに挿し込まれることで、金型全体の位置合わせが行わ
れるようになっている。

【００１４】続いて、上記構成からなる離型荷重測定用
金型を用いた離型荷重測定方法について図２を参照しな
がら説明する。まず第１の工程では、図２（ａ）に示す
ように、中型２の上下面に上型１と下型３とを積層させ
た状態で例えばシリンダ等の加圧力により型締めし、こ
の状態からトランスファ成形機５の樹脂投入孔６に例え
ば熱硬化性樹脂からなるモールド樹脂を投入する。さら
に、この投入したモールド樹脂を加熱溶融しながらプラ
ンジャ（不図示）の押圧で移動させ、樹脂注入孔４→ラ
ンナ７→ゲート８を通してキャビティ９内に注入する。
そして、ゲート８からの樹脂注入によりキャビティ９と
貫通孔１２とにモールド樹脂１６を充填し、これを加熱
又は冷却などの熱的変化によって硬化させる。このと
き、中型２の内部では、加圧部成形用の貫通孔１２に充
填されたモールド樹脂１６でもって加圧部１７が成形さ
れる。

【００１５】次いで第２の工程では、上型１と下型３と
を型開きして図２（ｂ）に示すように中型２をだけ取り
出し、上記貫通孔１２により成形した加圧部１７に対し
て所定方向、すなわち図中Ｂ矢印で示すように加圧部１
７の露出表面からキャビティ９側に向けて、例えばばね
秤等の測定器により荷重を加える。そして、加圧部１７
に加えた荷重によりキャビティ９の側面１０と平面１１
の双方に密着したモールド樹脂１６を中型２から離脱さ
せ、このときの上記測定器の目盛りを読み取ることで、
モールド樹脂１６が中型２から離脱する際の荷重を測定
する。

【００１６】このように本実施例における離型荷重測定
方法においては、中型２に設けられたキャビティ９が半
導体装置のパッケージ形状に対応したかたちで形成され
ているため、これを用いて得られる離型荷重の測定値に
は、キャビティ９の側面１０とモールド樹脂１６との密
着強度だけでなく、キャビティ９の平面１１とモールド
樹脂１６との密着強度も加味されることから、測定によ
って得られる離型荷重と樹脂封止工程での離型荷重との
誤差が解消され、これによって樹脂封止工程におけるパ
ッケージ成形金型とモールド樹脂との離型荷重を正確に
推定することが可能となる。

【００１７】なお、中型２に設けられるキャビティ９の
形状としては、離型荷重の推定対象となる半導体パッケ
ージ、つまり実際に樹脂封止工程で成形される半導体パ
ッケージ（厳密にはパッケージ半体）と同一形状とした
方が好適である。しかし、本発明がこれに限定されるも
のでないことは言うまでもなく、例えばキャビティ９の
側面１０と平面１１の大きさを任意に設定し、この設定
した寸法条件と推定対象となる半導体パッケージの大き
さとを比較考慮することにより、様々な形や大きさの半
導体パッケージの離型荷重を一式の離型荷重測定用金型
を用いて推定することも可能である。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、離
型荷重の測定に際して、キャビティの側面とモールド樹
脂との密着強度だけでなく、キャビティの平面とモール
ド樹脂との密着強度も測定値に加味されるようになるた
め、測定によって得られた離型荷重と樹脂封止工程での
離型荷重との誤差が解消され、これによって樹脂封止工
程におけるパッケージ成形金型とモールド樹脂との離型
荷重を正確に推定することが可能となり、これは特に、
モールド樹脂の材質の違いやパッケージ寸法の違いによ
る離型性の良否を判断したり、モールド樹脂部分を突き
出しピンで押圧できない薄型パッケージの離型荷重を推
定する場合などにきわめて有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる離型荷重測定用金型の一実施例
を説明する図である。

【図２】本発明に係わる離型荷重測定方法を説明する図
である。

【図３】従来例を説明する図である。

【符号の説明】

１ 上型 ２ 中型 ３ 下型 ９ キャビティ １２ 貫通孔 １６ モールド樹脂 １７ 加圧部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャビティ内に注入したモールド樹脂を
   硬化させ且つその硬化させたモールド樹脂を所定方向か
   ら押圧して離型荷重を測定するための離型荷重測定用金
   型において、 前記離型荷重測定用金型は、上型と下型とこれらの間に
   配置される中型とから構成されるものであって、 前記中型には、半導体装置のパッケージ形状に対応した
   キャビティと、前記キャビティから前記下型の上面に通
   ずる加圧部成形用の貫通孔とが形成されていることを特
   徴とする離型荷重測定用金型。
2. 【請求項２】 請求項１記載の離型荷重測定用金型を用
   いて離型荷重を測定する方法であって、 前記中型の上下面に前記上型と前記下型とを積層させた
   状態で型締めするとともに、前記中型に形成したキャビ
   ティと加圧部成形用の貫通孔とにモールド樹脂を充填し
   且つその充填したモールド樹脂を硬化させる工程と、 前記上型と前記下型とを型開きして前記中型を取り出す
   とともに、前記貫通孔により成形した加圧部に所定方向
   から荷重を加えて、前記モールド樹脂が前記中型から離
   脱した際の荷重を測定する工程とからなることを特徴と
   する離型荷重測定方法。