JPH0645379A - 半導体素子の樹脂封止成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶融樹脂材料中にキャビティ110・120 内部の
残溜エアーが巻き込まれて樹脂成形体にボイドが形成さ
れるのを防止すると共に、溶融樹脂材料が半導体素子と
外部リードとを結ぶ細いワイヤ152 を変形・断線するの
を防止する。 【構成】 ゲート口121aを通して注入される溶融樹脂材
料の注入スピードを、該溶融樹脂材料がゲート口121a付
近に完全に充填される範囲及び時間とワイヤ152 付近に
充填される範囲及び時間とにおいては比較的に遅くなる
ように注入し、逆に、これらの範囲以外となる範囲及び
時間においては通常の注入スピード（前者と較べて早い
スピード）で注入すると云った多段注入法を行う。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野）この発明は、半導体素子の樹脂封
止成形方法の改良に係り、特に、マルチポット・プラン
ジャー型式の樹脂封止用金型を用いて、リードフレーム
上に装着した半導体素子を樹脂封止成形するものに関す
る。 （従来の技術）半導体素子の樹脂封止装置の構成は、従
来、第１５図に示すように、固定上型部１と可動下型部
２及び樹脂加圧機構部３とに大別されている（例えば、
実開昭６１−９２０５５号公報等）。また、上記固定上
型部１には、固定盤４ａへの取付用プレート４と、該固
定盤の下部にスペーサブロック５を介して固着した上型
プレート６と、該プレートの下部に固着した上型７と、
上記スペーサブロック５により設けられるスペース８内
に嵌装した上部エジェクタープレート９等が備えられて
いる。また、上記可動下型部２は、油圧機構等によって
上下動される可動盤１０ａへの取付用プレート１０と、
該可動盤の上部にスペーサブロック１１を介して固着し
た下型取付プレート１２と、該プレート１２の上部にス
ペーサブロック１３を介して固着した下型プレート１４
と、該プレート１４の上部に固着した下型１５と、上記
スペーサブロック１３により設けられるスペース１６内
に嵌装した下部エジェクタープレート１７等が備えられ
ている。また、上記樹脂加圧機構部３には、上記取付用
プレート１０の下部に固着した油圧等のシリンダーピス
トン機構１８と、該機構１８のピストンロッドに固着す
ると共に、上記スペーサブロック１１により設けられる
スペース１９内に内装したプランジャーホルダー２０
と、下端部を該ホルダー２０にて支持すると共に、その
上端部を下型取付プレート１２・エジェクタープレート
１７・下型プレート１４を貫通して下型１５のポット２
１内に嵌合したプランジャー２２等が備えられている。
このような装置を用いて半導体素子を樹脂封止成形する
には、まず、上下両型（７・１５）の型開きを行い、次
に、両型のパーティングライン（Ｐ．Ｌ）面の所定位置
にリードフレームをセットし、次に、ポット２１内に樹
脂材料を供給して型締めを行い、次に、シリンダーピス
トン機構１８によって、プランジャー２２を上動させる
と、ポット２１内の樹脂材料はヒータの加熱及びプラン
ジャー２２の加圧力によって溶融化されながら、カル部
及びゲートから成る移送用通路２３を通してキャビティ
２４内に加圧注入される。従って、キャビティ２４内に
セットされたリードフレーム上の半導体素子は、該キャ
ビティ２４内に充填された樹脂によって封止されること
になる。また、第１４図に示すような、所謂、ワンポッ
ト・ワンプランジャー型式のものにおいては、大型ポッ
トＡと各キャビティＢとの間に長い主ランナＣ及び補助
ランナＤが存在するので、大型ポットＡ内の溶融樹脂材
料は上記長尺状のランナＣ・Ｄを通して各キャビティＢ
内に加圧注入されることになる。 （発明が解決しようとする問題点）ところで、上記ワン
ポット・ワンプランジャー型式のものにおいては、大型
ポットＡと各キャビティＢとの間に長い主ランナＣ及び
補助ランナＤが存在することに起因して、次のような重
大な樹脂成形上の問題がある。即ち、大型ポットＡ内の
溶融樹脂材料が長い主ランナＣ及び補助ランナＤを通し
て各キャビティＢ内に加圧注入されることになるので、
各キャビティＢ内への溶融樹脂材料の注入時間や、各キ
ャビティＢ内における樹脂の注入条件・状態が夫々相違
し、また、樹脂材料の硬化は時間の経過によって促進さ
れるので、ポットＡ位置から最も遠い位置にあるキャビ
ティＢ_１においては、樹脂材料に所要の流動性を得るこ
とができず該キャビティ内の未充填状態が発生する等の
問題がある。そこで、本発明は、型部に複数個のポット
を配設すると共に、該各ポットの周辺所定位置に所要数
のキャビティを配設し且つ該各ポットとその周辺所定位
置のキャビティとを均等長さの樹脂通路を介して連通さ
せ、更に、該各ポットに樹脂加圧用のプランジャーを夫
々嵌合させて構成した、所謂、マルチポット・プランジ
ャー型式の樹脂封止用金型を用いて、溶融樹脂材料をキ
ャビティ内に加圧注入する際の注入スピードを調整し、
該注入スピード（若しくは、樹脂圧）の調整を一定の条
件の下で行うようにして、キャビティ内に注入される樹
脂材料が該キャビティと上記樹脂通路との連通口である
ゲート口付近のエアーを巻き込んで樹脂成形体（パッケ
ージ）のゲート口対応部分に未充填部分（ゲート口ボイ
ドや欠損部）を形成するのを防止すると共に、キャビテ
ィ内において発生した溶融樹脂材料の渦流中に残溜エア
ーが巻き込まれてそのエアーが樹脂成形体の内部や表面
部にボイドを形成するのを防止し、更には、リードフレ
ーム上に取付けた半導体素子と外部リードとを結ぶ細い
ワイヤを変形・断線すると云った弊害を未然に防止する
ことによって、高品質性及び高信頼性を備えた均一な樹
脂封止成形品を成形することができる半導体素子の樹脂
封止成形方法を提供することを目的とする。 （問題点を解決するための手段）上記問題点を解決する
ための本発明に係る半導体素子の樹脂封止成形方法は、
固定側或は可動側のいずれか一方側の型部に複数個のポ
ットを配設すると共に、該各ポットの周辺所定位置に所
要数のキャビティを配設し且つ該各ポットとその周辺所
定位置のキャビティとを均等長さの樹脂通路を介して連
通させ、更に、該各ポットに樹脂加圧用のプランジャー
を夫々嵌合させて構成したマルチポット・プランジャー
型式の樹脂封止用金型を用いて、上記各ポット内に供給
した樹脂材料を加熱且つ加圧して溶融化し、該溶融樹脂
材料を上記樹脂通路を通して各ポットからその周辺所定
位置のキャビティ内に夫々注入充填させることにより、
該キャビティ内にセットした半導体素子を夫々樹脂封止
成形する半導体素子の樹脂封止成形方法であって、上記
各キャビティ内に加圧注入される溶融樹脂材料の注入ス
ピードを、上記キャビティと樹脂通路との連通口となる
ゲート口付近に注入充填される範囲及び時間において、
注入された溶融樹脂材料が該ゲート口付近の残溜エアー
を巻き込むエアー巻込作用を防止する遅い注入スピード
となるように設定すると共に、上記各キャビティ内の半
導体素子付近に注入充填される範囲及び時間において、
注入された溶融樹脂材料が該半導体素子に損傷を与えな
い遅い注入スピードとなるように設定し、更に、上記ゲ
ート口付近に注入充填される範囲及び時間と半導体素子
付近に注入充填される範囲及び時間以外となる範囲及び
時間においては、通常の注入スピードとなるように設定
することを特徴とするものである。 （作 用）本発明によれば、マルチポット・プランジャ
ー型式による半導体素子の樹脂封止成形において、ゲー
ト口を通して注入される溶融樹脂材料の注入スピード
を、その溶融樹脂材料がゲート口付近に完全に充填され
る範囲及び時間と、ワイヤ付近に充填される範囲及び時
間とにおいては比較的に遅くなるように注入し、これら
の範囲以外となる範囲及び時間とにおいては通常の注入
スピードとなるように（比較的に早くなるように）注入
すると云った多段注入法を行うことができる。即ち、マ
ルチポット・プランジャー型式は、各ポットの周辺所定
位置に所要数のキャビティを配置すると共に、該各ポッ
ト及びキャビティとの間を等しい長さの樹脂通路を介し
て連通させた構成を有しているため、溶融樹脂材料は各
キャビティ内の夫々に完全に同じ設定条件で加圧注入さ
れることになる。従って、各キャビティ内において該多
段注入法を同時に且つ同じ条件下で行うことができる。 （ 実 施 例 ）次に、本発明を実施例図に基づいて
説明する。第１図及び第２図は、半導体素子の樹脂封止
装置の第１構成例を示している。同各図に示されている
樹脂封止装置は、固定側の型部１０１と、該固定側型部
１０１の上部に対向配置した可動側の型部１０２と、該
固定側型部１０１の下部に設けた樹脂加圧機構部１０３
とから構成されている。また、上記固定上型部１０１に
は、固定フレーム１０４の固定盤１０５上に固着したス
ペーサブロック１０６と、該スペーサブロックの上部に
固着した下型プレート１０７と、該下型プレートの上部
に固着した下型１０８と、該下型に配設した所要複数個
の樹脂材料供給用ポット１０９と、該ポットの周辺部に
おけるパーティングライン面に形成した所要数のキャビ
ティ１１０と、上記スペーサブロック１０６により設け
られるスペース１１１内に嵌装した下部エジェクタープ
レート１１２等が備えられている。また、上記可動側型
部１０２には、固定フレーム１０４の上端固定盤１１３
上に固着した油圧機構１１４によって上下動するように
設けられた可動盤１１５と、該可動盤の下部に固着した
スペーサブロック１１６と、該スペーサブロックの下部
に固着した上型プレート１１７と、該上型プレートの下
部に固着した上型１１８と、該上型のパーティングライ
ン面において上記下型のポット１０９と対応する位置に
配設したカル部１１９と、下型のキャビティ１１０と対
応する位置に配設した上型キャビティ１２０と、該上型
キャビティとカル部とを連通させたゲート１２１と、上
記スペーサブロック１１６により設けられるスペース１
２２内に嵌装した上部エジェクタープレート１２３等が
備えられている。また、上記した樹脂加圧機構部１０３
には、固定フレーム１０４底部の取付プレート１２４に
固着したオイル或はエアーにより駆動されるシリンダー
ピストン機構１２５と、該機構１２５におけるピストン
ロッド１２６に装着したプランジャーホルダー１２７
と、基端部１２８ａを該プランジャーホルダー１２７に
支持させると共に、その先端部１２８ｂを下型ポット１
０９に対して嵌合させる樹脂加圧用プランジャー１２８
等が備えられている。更に、該ポット１０９及びプラン
ジャー１２８は、高品質性及び高信頼性を備えた樹脂封
止成形品の成形と樹脂材料の有効利用を目的として所要
複数個が配設されている。また、該各プランジャー基端
部１２８ａは、プランジャーホルダー１２７に夫々支持
されると共に、それらはスラスト方向（上下軸方向）へ
の摺動が各別に自在となるように嵌装されており、更
に、該プランジャーホルダー１２７に内装した圧縮スプ
リング１２９の弾性によって、外部へ、即ち、上方のポ
ット１０９内に圧入される方向への弾性押圧力が夫々各
別に加えられている。このような装置の型式は、マルチ
ポット・プランジャー型式と呼ばれると共に、各プラン
ジャー１２８は各ポット１０９内に供給される樹脂材料
に対して、夫々均等な圧力を加えることができるので均
等加圧方式或は等圧方式と呼ばれており、半導体素子を
エポキシレジン等の熱硬化性樹脂材料を用いて封止する
場合に適している。次に、上記した第１構成例の構成に
基づく作用効果について説明する。まず、油圧機構１１
４により可動盤１１５を上動させて上下両型（１１８・
１０８）の型開きを行う。次に、該下型１０８のパーテ
ィングライン面における所定位置にリードフレーム（図
示なし）を供給すると共に、ポット１０９内に樹脂材料
（図示なし）を供給して型締めを行う（第１図参照）。
このとき、上記リードフレーム上に装着された半導体素
子は上下両型キャビティ（１２０・１１０）部内に嵌合
セットされることになり、また、該ポット１０９内の樹
脂材料は上下両型に設けたヒータ（図示なし）により加
熱溶融化されることになる。次に、シリンダーピストン
機構１２５によって、プランジャー１２８を上動させる
と、ポット１０９内の樹脂材料は加熱且つ加圧されて溶
融化されると共に、上型１１８のカル部１１９及びゲー
ト１２１（溶融樹脂の移送用通路）を通して両キャビテ
ィ（１２０・１１０）内に直ちに加圧注入される。従っ
て、該上下両キャビティ内に嵌合セットされているリー
ドフレーム上の半導体素子は、該両キャビティ内に充填
された樹脂によって封止されることになる。樹脂封止成
形品（図示なし）は、所定時間の経過後において、再
び、両型（１１８・１０８）を型開きして、両エジェク
タープレート（１２３・１１２）を下動及び上動させる
ことにより、それらのエジェクターピン（１２３ａ・１
１２ａ）にて該両型間に取り出すことができる。ところ
で、樹脂材料にはエポキシレジン等の熱硬化性のものが
用いられているが、この樹脂材料は、その性質上、加熱
溶融化した後に早くキャビティ内に注入充填させること
が好ましい。即ち、キャビティ内にセットした半導体素
子やこれと外部リードとを電気的に結ぶワイヤの損傷を
防止するためには、溶融樹脂が低粘度状態であるときに
短時間で注入充填させる必要があるが、マルチポット・
プランジャー型式においては、各ポット１０９内の樹脂
材料は溶融後にカル部１１９及びゲート１２１と云う短
い樹脂通路を通して直ちにキャビティ（１２０・１１
０）内に加圧注入されるため、このような成形条件を満
たすことができる。また、熱硬化のために再生利用でき
ない樹脂材料の量は、上記した短い樹脂通路に相当する
少ない量であるため樹脂材料の有効利用が図れる。更
に、各プランジャー１２８は、スプリング１２９の弾性
に抗して後退（図例においては、下動）することができ
るから、各ポット１０９内ヘの樹脂材料供給量にバラツ
キがあっても、各樹脂材料に対する加圧（上動）時にそ
の供給量に対応した位置に摺動して、各ポット１０９内
の樹脂材料を同時にしかも均等に加圧することができ
る。従って、樹脂材料の加熱溶融化とキャビティ内への
加圧注入と云った各作用が夫々均一な条件下で行われる
こととなって、均等で高品質性及び高信頼性を備えた樹
脂封止成形品を成形することができる。第３図乃至第５
図は、半導体素子の樹脂封止装置の第２構成例を示して
いる。該第２構成例は、装置の小型化と組立・分解作業
の容易化を目的として、固定側及び可動側の両型部に対
して上型（可動型）と下型（固定型）を夫々着脱自在に
嵌装させると共に、上型と下型に対して上部及び下部の
エジェタープレートを夫々着脱自在に嵌装させた場合を
示している。即ち、固定盤１０５の上部に固定側ベース
１３０を固着すると共に、該固定側ベース１３０には嵌
合用凹所１３１を形成し、また、下部エジェクタープレ
ート１１２は下型１０８の底面にホルダー１３２を介し
て一体的に装着し、更に、下型１０８と下部エジェクタ
ープレート１１２の一体構造物を上記嵌合用凹所１３１
に対して着脱自在に嵌合装着して構成している。なお、
同図中の符号１３３は固着ボルトを、同符号１３４はリ
ターニングスプリングを、同符号１３５はエジェクター
バーを夫々示している。また、可動側の型部１０２の構
成も同様の配置構成である。即ち、可動盤１１５の下部
に可動側ベース１３６を固着すると共に、該可動側ベー
ス１３６には嵌合用凹所１３７を形成し、また、上部エ
ジェクタープレート１２３は上型１１８の上面にホルダ
ー１３８を介して一体的に装着し、更に、上型１１８と
上部エジェククタープレート１２３の一体構造物を上記
嵌合用凹所１３７に対して着脱自在に嵌合装着して構成
している。また、一体構造物として構成した上記両型１
０８・１１８及び両エジェクタープレート１１２・１２
３は、例えば、多品種少量の樹脂封止成形品の成形等の
ために頻繁に交換されるような場合に適している。な
お、このとき、交換後の各プランジャー１２８のピッチ
間隔が交換前のものと合致しないような不具合が生じる
ことも考えられるが、このような場合は、上記各プラン
ジャー１２８のピッチ間隔を、例えば、プランジャーホ
ルダー１２７の蓋体１２７ａに形成したピッチ間隔規制
用の孔部（図示なし）等を利用して変更調整すると共
に、固定盤１０５・固定側ベース１３０・ホルダー１３
２・下部エジェクタープレート１１２に、上記した各プ
ランジャー１２８のピッチ間隔調整を自在に行うことが
できる長孔１３９等を配設しておけばよい。その他の構
成については、前構成例の構成と実質的に同一であるた
め、その対応構成部材には前構成例のものと同じ符号を
付している。また、この構成例についての作用効果も前
構成例のものと同様であるが、型部１０１・１０２の交
換容易性と、全体形状（特に、上下方向の）を更に小型
化できる点において優れている。なお、上記プランジャ
ーホルダー１２７内に、例えば、オイル圧或はエアー圧
等の流体圧力を加えることができるように構成して、上
記スプリング１２９を省略してもよく、または、この流
体圧力とスプリング１２９とを同時に作用させる構成を
採用してもよい。また、第３図に示した上下のベース１
３０・１３６にヒータ或はオイル等の加熱手段（図示な
し）を装設してもよく、更に、上下両型１１８・１０８
にも専用の加熱手段（図示なし）を装設してもよい。ま
た、第３図に示した下型１０８と下部エジェクタープレ
ート１１２及びホルダー１３２から成る一体構造物は、
プランジャーホルダー１２７及び各プランジャー１２８
を下方へ退避させることによって、ベース１３０に対し
て着脱自在となる。その具体的手段としては、例えば、
プランジャー１２８の上下ストロークを長目に設定する
ことによって、該プランジャー１２８を所定位置にまで
降下させればよい。また、第６図に示すように、プラン
ジャー先端部１２８ｂを着脱自在に構成しておけば、該
先端部１２８ｂを取り外すことによってプランジャー１
２８の長さを短くすることができるので、この状態で、
上記一体構造物をベース１３０に対して着脱させるよう
にしてもよい。また、プランジャー１２８は、前記した
ように、下型１０８を交換したときに、該下型ポット１
０９のピッチ間隔が変わり、従って、変更前のプランジ
ャー１２８のピッチ間隔と合致しなくなることがある。
このため、プランジャー１２８のピッチ間隔を変更する
には、前述したように、交換後のポットにおけるピッチ
間隔と等しいプランジャー支持孔を形成した蓋体（図示
なし）を用いることによって、そのプランジャー１２８
及びプランジャーホルダー１２７を交換後の下型用のも
のとして適応させることができる。しかし、そのような
プランジャーピッチ間隔の変更・調整を行うよりも、交
換後のポットピッチ間隔に対応したプランジャー及びプ
ランジャーホルダーを同時に交換する方が全体的な作業
能率を向上できる場合がある。第６図及び第７図は、こ
のような意図で、プランジャー１２８及びプランジャー
ホルダー１２７自体を簡易に交換できるように構成した
ものを示している。即ち、上記したプランジャーホルダ
ー１２７の左右両側面部に水平方向の係合溝１２７ｂを
形成すると共に、シリンダーピストン機構１２５におけ
るピストンロッド１２６の上端に固着したプランジャー
ホルダー１２７の取付部材１４０には、上記した係合溝
１２７ｂと係合させる突条（突起体）１４０ａを形成し
てあり、従って、該プランジャーホルダー１２７をその
取付部材１４０に対して前後水平方向ヘ摺動させること
により、両者の係脱が自在となるように構成されてい
る。なお、この場合において、該取付部材１４０がピス
トンロッド１２６の周方向へ回動しないように、例え
ば、このピストンロッド１２６とシリンダー部との間に
適当な回り止め部材（図示なし）を取り付けておくこと
が好ましい。また、各プランジャー１２８は、ピストン
ロッド１２６を上下動させることによって上下往復動さ
れる。このとき、該各プランジャーの先端部１２８ｂは
各ポット１０９内に密に嵌合されており、更に、各プラ
ンジャー１２８は各スプリング１２９の弾性に抗して各
別に下動することができる構成となっている。従って、
例えば、ポット１０９とプランジャー先端部１２８ｂと
の間のガタ付きやその他の調整不備等に起因して、ポッ
ト１０９とプランジャー先端部１２８ｂとの間の摺動が
スムーズに行われないような場合は、プランジャー１２
８による樹脂材料の加圧力が不足すると云った重大な成
形上の弊害が生じることとなる。即ち、プランジャー１
２８とポット１０６との摺動作用、特に、スプリング１
２９の弾性が加えられているにもかかわらず該プランジ
ャー１２８の上動作用が完全に行われないときは、各ポ
ット１０９内に供給した樹脂材料を夫々均等に加圧する
目的で内装したスプリング１２９の弾性がプランジャー
１２８を相対的に下動させることになって、逆に、その
加圧力不足が発生する要因となる。このような弊害を解
消するには、例えば、第７図に鎖線にて示すように、プ
ランジャーホルダー１２７の側部に上下方向のガイドロ
ッド１４１を装設することが考えられる。しかしなが
ら、この場合は、プランジャー先端部１２８ｂとポット
１０９との嵌合と同じように、該ガイドロッド１４１と
ホルダー側に設けたガイド孔１４２との両者間のガタ付
き或はねじれ等が発生し易く、従って、プランジャー１
２８及びプランジャーホルダー１２７のガイド機構とし
ての作用効果を充分に得ることができないと云った弊害
がある。第６図及び第７図には、プランジャー１２８及
びプランジャーホルダー１２７の上下方向のガイド機能
を向上させることができる半導体素子の樹脂封止装置の
構成例を示している。即ち、該プランジャー１２８とポ
ット１０９とのガタ付きやねじれの原因は、プランジャ
ーホルダー１２７が上下方向へ平行に往復移動されない
ことから起こることが多いため、該ホルダー１２７を平
行往復動させるように設けたものである。この平行往復
動機構１４３は、上記したプランジャーホルダーの取付
部材１４０における左右両側面の前後位置に固着した上
下方向のラック１４４と、前後水平高さ位置において適
宜軸架させた回転軸１４５と、該回転軸１４５に固着す
ると共に、上記前後のラック１４４に係合させたピニオ
ン１４６とから構成されている。従って、このような平
行往復動機構１４３によれば、取付部材１４０（即ち、
プランジャーホルダー１２７）が上下動されると、その
左右両側面の前後位置に係合されたピニオン１４６が同
時に回転して取付部材１４０の前後及び左右両側面を支
持することとなるため、その上下平行往復動を確実に、
且つ、スムーズに行わせることができるものである。な
お、該平行往復動機構１４３のラック１４４及びピニオ
ン１４６を取付部材１４０における前後両側面にも配設
した構成（図示なし）としてもよく、また、左右両側面
及び前後両側面におけるいずれか一方側のラック及びピ
ニオンに換えて、それらの側面に摺動ロールを摺接させ
た構成（図示なし）を採用してもよい。また、下型１０
８に設けられるポット１０９には、プランジャーの先端
部１２８ｂを密に嵌合させる必要があるため、実際に
は、該下型１０８に設けた取付孔に別体に形成したスリ
ーブ状のポットブッシュ（第１図等参照）を嵌着させて
いる。ところが、該ブッシュは、ポット１０９位置とキ
ャビティ１１０位置とを可及的に近接配置する等の目的
から、肉薄状に形成される傾向にある。従って、型加工
においては、該ブッシュの製作が面倒で手数を要するこ
と、更に、全体的なコストアップの要因となっている。
このような弊害を解消するためには、下型１０８にポッ
ト１０９を直接的に加工することも考えられるが、その
ポット部の耐摩耗性に問題がある。第１０図及び第１１
図に示した下型ポット１５１は、このような問題点を解
決することができる下型の構成例を示している。即ち、
下型１０８の所定位置にプランジャー先端部１２８ｂの
挿通孔１４７を形成すると共に、該挿通孔１４７の上部
位置にポットブロック１４８の嵌合用凹所１４９を形成
する。該嵌合用凹所１４９は、第１１図に示すように、
左右一対のキャビティ１１０・１１０の間の中央部にお
いて前後方向に形成されている。また、該ポットブロッ
ク１４８と嵌合用凹所１４９との両者はアリ溝等の係合
手段によって係合されると共に、該ポットブロック１４
８は嵌合用凹所１４９に沿って前後方向へ摺動させるこ
とにより、着脱自在となるように構成されているる。更
に、上記ポットブロック１４８は嵌合用凹所１４９の前
後両端位置に止着させた固定プレート１５０・１５０に
よって所定嵌合位置に装着できるように設けられている
（なお、ポットブロック１４８は、嵌合用凹所１４９に
対してボルト等により着脱自在に装着するようにしても
よい）。また、上記ポットブロック１４８の所定位置に
は、プランジャー１２８の数に対応したポット１５１が
各形成されている。該ポットブロック１４８は、高硬度
及び耐摩耗性を有する超硬合金により形成されているた
めポット１５１自体に耐摩耗性がある。なお、該ポット
ブロック１４８その他の摩耗部分に表面硬化処理を施す
ようにしてもよい。例えば、通常の硬質クロムメッキや
無電解メッキ浴中に耐摩耗性或は自己潤滑性を有する不
溶性微粒子を懸濁分散させながらニッケル及びこの微粒
子を一定割合で複合共析させる無電解メッキ等を施すよ
うにしてもよい。また、前述したように、ポット１０９
内の樹脂材料は、加熱・加圧作用を受けて溶融化されな
がら両キャビティ１１０・１２０内に注入充填されて、
該両キャビティ内にセットされた半導体素子を封止する
ものである。ところで、マルチポット・プランジャー型
式においては、ポット１０９から両キャビティ１１０・
１２０内ヘの溶融樹脂材料の加圧移送は、カル部１１９
及びゲート１２１と云った短い通路のみを通して行われ
るので、前述したように、熱硬化性樹脂材料を用いる半
導体素子の樹脂封止に適している。この溶融樹脂材料を
両キャビティ１１０・１２０内に加圧注入する作用はプ
ランジャー１２８の上動作用によるものであるため、そ
の注入スピードはプランジャー１２８の上動による樹脂
加圧力（樹脂圧）の加減によって調整することができ
る。この注入スピード（樹脂圧）の調整を一定の条件の
下に、旦つ、マルチポット・プランジャー型式の下で行
うことによって、次のような、きわめて理想的な樹脂封
止の作用・効果が得られる。即ち、上記した注入スピー
ドが早いと、ゲート口１２１ａ（第１２図参照）から溶
融樹脂材料が噴出するように両キャビティ１１０・１２
０内に注入されるため、この注入樹脂が該ゲート口１２
１ａ付近のエアーを巻き込んで樹脂成形体（パッケー
ジ）のゲート口対応部分に未充填部分（ゲート口ボイド
や欠損部）を形成し、また、両キャビティ１１０・１２
０内で溶融樹脂材料の渦流が発生して残溜エアーを巻き
込み、そのエアーが樹脂成形体の内部や表面部にボイド
を形成することになり、更には、リードフレーム上に取
付けた半導体素子と外部リードとを結ぶ細いワイヤ１５
２を変形・断線すると云った弊害がある。このような弊
害は、注入スピードの調整により解消することができ
る。例えば、第１２図に示すように、ゲート口１２１ａ
を通して注入される溶融樹脂材料の注入スピードを、該
溶融樹脂材料がゲート口１２１ａ付近に完全に充填され
る範囲（及び時間Ｔ_１）とワイヤ１５２付近に充填され
る範囲（及び時間Ｔ_３）とにおいては比較的に遅くなる
ように注入し、逆に、これらの範囲（Ｔ_１・Ｔ_３）以外
となる範囲（及び時間Ｔ_２・Ｔ_４）においては通常の注
入スピードとなるように（即ち、このときの注入スピー
ドは、前者と較べて早いスピードとなる）注入すると云
った多段注入法を行えばよい。このような多段注入法
は、ポット１０９と両キャビティ１１０・１２０とがゲ
ート１２１のみ（即ち、前述したように、カル部１１９
及びゲート１２１と云った短い樹脂通路のみ）を介して
連通されたマルチポット・プランジャー型式の下におい
てきわめて有効な作用・効果が得られる。即ち、マルチ
ポット・プランジャー型式は、前述したように、各ポッ
ト１０９の周辺所定位置に所要数のキャビティ１１０・
１２０を配置すると共に、該各ポット１０９及びキャビ
ティとの間を等しい長さのゲート１２１（短い樹脂通
路）のみを介して連通させた構成を有している（第１３
図参照）ため、溶融樹脂材料は各キャビティ１１０・１
２０内の夫々に完全に同じ設定条件で加圧注入されるこ
とになるからである。従って、各キャビティ１１０・１
２０内において上記した多段注入法を同時に且つ同じ条
件下で行うことができるため、高品質性及び高信頼性を
備えた均一な樹脂封止成形品を成形することができる。
また、ワンポット・ワンプランジャー型式のものにおい
ては、前述したように、大型ポットＡと各キャビティＢ
との間に長い主ランナＣ及び補助ランナＤが存在するた
め、各キャビティＢ内に加圧注入される溶融樹脂材料の
注入時間が夫々異なり、また、この場合において上記し
た多段注入法を行ったとしても各キャビティＢ内におけ
る注入条件・状態が夫々異なることから、事実上、多段
注入法を採用する意味がない。また、樹脂材料の硬化は
時間の経過によって促進されるので、ポットＡ位置から
最も遠い位置のキャビティＢ_１ではキャビティ内の未充
填が発生することになる等の弊害の方が大きい。なお、
上記キャビティ１１０・１２０の形成面に、前記した無
電解メッキを行うと、そのキャビティ面には潤滑性が付
与されるから、樹脂封止成形品を該キャビティ１１０・
１２０内から取り出すための突出作用、即ち、樹脂封止
成形品の離型性を向上できると云う利点がある。 （発明の効果）本発明によれば、マルチポット・プラン
ジャー型式の樹脂封止用金型を用いると共に、溶融樹脂
材料をキャビティ内に加圧注入する際の注入スピードの
調整を一定の条件下で行うようにしたものであるから、
キャビティ内に注入される樹脂材料が該キャビティと上
記樹脂通路との連通口であるゲート口付近のエアーを巻
き込む作用を効率良く且つ確実に防止することができる
ので、樹脂成形体のゲート口対応部分に未充填部分を形
成することがない。また、キャビティ内において溶融樹
脂材料の渦流が発生しないので、溶融樹脂材料中に残溜
エアーが巻き込まれてそのエアーが樹脂成形体の内部や
表面部にボイドを形成することがない。更に、キャビテ
ィ内に注入充填される溶融樹脂材料がリードフレーム上
に取付けた半導体素子と外部リードとを結ぶ細いワイヤ
を変形・断線することがない。従って、このような本発
明によれば、前述したような従来の弊害を未然に防止し
て、高品質性及び高信頼性を備えた均一な樹脂封止成形
品を成形することができる半導体素子の樹脂封止成形方
法を提供できると云った優れた実用的な効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】 第１図及び第２図は半導体素子の樹脂封止装置の第１構
成例を示すものであり、第１図はその一部切欠概略全体
正面図、第２図はその要部の一部切欠概略側面図であ
る。第３図乃至第５図は半導体素子の樹脂封止装置の第
２構成例を示すものであり、第３図はその一部切欠概略
全体正面図、第４図はその固定側型部の一部切欠拡大側
面図、第５図は該固定側型部の一部切欠分解側面図であ
る。第６図及び第７図は樹脂加圧機構部の他の構成例を
拡大して示す一部切欠正面図及び一部切欠側面図であ
る。第８図及び第９図は上型の中央縦断拡大断面図及び
その底面図である。第１０図及び第１１図は下型の他の
構成例を示す中央縦断拡大断面図及びその平面図であ
る。第１２図はマルチポット・プランジャー型式の樹脂
封止用金型要部を示す縦断断面図であって、本発明の作
用説明図である。第１３図はマルチポット・プランジャ
ー型式の樹脂封止用金型要部を示す上型の底面図であ
る。第１４図はワンポット・ワンプランジャー型式の樹
脂封止用金型要部を示す上型の底面図である。第１５図
は従来装置における要部の構成例を示す一部切欠正面図
である。 （符号の説明） １０１ … 固定側型部 １０２ … 可動側型部 １０９ … ポット １１０・１２０… キャビティ １１９ … カル部 １２１ … ゲート １２１ａ … ゲート口 １２８ … プランジャー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）固定側或は可動側のいずれか一方側の型部に複数
   個のポットを配設すると共に、該各ポットの周辺所定位
   置に所要数のキャビティを配設し且つ該各ポットとその
   周辺所定位置のキャビティとを均等長さの樹脂通路を介
   して連通させ、更に、該各ポットに樹脂加圧用のプラン
   ジャーを夫々嵌合させて構成したマルチポット・プラン
   ジャー型式の樹脂封止用金型を用いて、上記各ポット内
   に供給した樹脂材料を加熱且つ加圧して溶融化し、該溶
   融樹脂材料を上記樹脂通路を通して各ポットからその周
   辺所定位置のキャビティ内に夫々注入充填させることに
   より、該キャビティ内にセットした半導体素子を夫々樹
   脂封止成形する半導体素子の樹脂封止成形方法であっ
   て、 上記各キャビティ内に加圧注入される溶融樹脂材料の注
   入スピードを、上記キャビティと樹脂通路との連通口と
   なるゲート口付近に注入充填される範囲及び時間におい
   て、注入された溶融樹脂材料が該ゲート口付近の残溜エ
   アーを巻き込むエアー巻込作用を防止する遅い注入スピ
   ードとなるように設定すると共に、 上記各キャビティ内の半導体素子付近に注入充填される
   範囲及び時間において、注入された溶融樹脂材料が該半
   導体素子に損傷を与えない遅い注入スピードとなるよう
   に設定し、 更に、上記ゲート口付近に注入充填される範囲及び時間
   と半導体素子付近に注入充填される範囲及び時間以外と
   なる範囲及び時間においては、通常の注入スピードとな
   るように設定することを特徴とする半導体素子の樹脂封
   止成形方法。