JPH08229984A - 樹脂モールド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 上下一対の金型１６、１７の一方の金型１６
にポット１８を貫通し他の金型１７のポット１８と対向
する部分にカル部１９を形成して、各金型１６、１７の
衝合面にカル部１９と連通するランナ２０と、ランナ２
０に沿って配列されかつランナ２０に連通した多数のキ
ャビティ２１とをそれぞれ形成し、ポット１８に供給し
た樹脂タブレット２４をプランジャ２５にて加圧し流動
化させ流動化した樹脂をランナ２０を介してキャビティ
２１に圧送する樹脂モールド装置において、上記ポット
１８の開口端１８ａが対向する金型１７に付勢されて当
接可能であることを特徴とする樹脂モールド装置。 【効果】 カル部１９周縁での樹脂漏れを確実に防止で
き、金型１６、１７のクリーニングも容易で作業のイン
デックスを向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂モールド型半導体
装置などの樹脂成型品の製造に用いられる樹脂モールド
装置に関し、特にポット近傍の樹脂漏れを確実に防止す
ることのできる樹脂モールド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】樹脂モールド型半導体装置は一般的に半
導体ペレットをマウントするアイランドと複数本のリー
ドとを一体化したリードフレームを用いて製造される。
即ち、リードフレームのアイランドに半導体ペレットを
マウントし、半導体ペレットの電極とリードとを金属細
線で電気的に接続した後、リードフレーム上の半導体ペ
レットを含む主要部分を樹脂にて被覆し、さらに外装樹
脂から露出したリードフレームの不要部分を切断除去し
て個々の半導体装置が製造される。

【０００３】図２は半導体ペレットをマウントし、半導
体ペレットとリードとを電気的に接続したリードフレー
ム上の主要部分を樹脂にて被覆する樹脂モールド装置の
一例を示す。図において、１、２は上下一対の金型で、
図示しない固定盤または可動盤の対向面に支持され、互
いに近接して対向面を衝合する。この金型の内、一方の
金型（上金型）１には円筒状のポット３が貫通し、他の
金型（下金型）２の前記ポット３と対向する部分にはカ
ル部４が形成されている。５は下金型２にカル部４と連
通して形成されたランナ、６はランナ５に沿って形成さ
れたキャビティ（下キャビティ）で、図示例ではＡ−Ａ
面より左側はランナ５に沿う断面を、Ａ−Ａ面より右側
ではランナ５を横切る断面を示すのでキヤビティ６は一
つだけ図示されているが、実際にはランナ５に沿って複
数形成されている。７はランナ５とキャビティ６とを連
通するゲートを示す。

【０００４】また８は下金型２の下キャビティ６と対向
する上金型１の衝合面に形成された上キャビティを示
す。上下金型１、２は図示しない加熱手段により加熱さ
れる。９は型締めされた金型１、２のポット３内に投入
された樹脂タブレット、１０はポット３に挿入されて樹
脂タブレット９を加圧するプランジャを示す。この装置
の動作を以下に説明する。先ず、前工程でアイランド１
１とリード１２とを一体化したリードフレーム１３のア
イランド１１上に半導体ペレット１４をマウントし、半
導体ペレット１４とリード１２とを金属細線１５にて電
気的に接続する。そしてこれらの作業が完了したリード
フレーム１３を、開いた金型１、２の下キャビティ６上
に配列し、アイランド１１をキャビティ６内に収容して
金型を閉じる。

【０００５】このようにして型締めするとリード１２が
金型１、２によって挟持され、ポット３から、カル部
４、ランナ５、ゲート７、キャビティ６、８の連通した
空間が形成される。その後、ポット３に樹脂タブレット
９を投入しさらにポット３にプランジャ１０を挿入し
て、金型１、２によって加熱された樹脂タブレット１０
を加圧する。樹脂タブレット９は加熱、加圧により流動
化し、流動化した樹脂はランナ５に流入し、ゲート７を
介して各キャビティ６、８に注入されキャビティ６、８
によって囲まれたリードフレーム１３上の主要部分が樹
脂にて被覆される。このようにしてキャビティ６、８に
樹脂が充填された後、樹脂が半硬化状態となるまで金型
１、２の状態を保持し、樹脂が取扱に支障のない程度に
硬化した時点で金型１、２を開き主要部が樹脂被覆され
たリードフレーム１３を金型から取り出し、金型のクリ
ーニングをした後、次ぎのリードフレームを装着し上記
動作を繰り返して樹脂モールド作業を継続する。

【０００６】金型から取り出された樹脂成型品は、カル
部４、ランナ５、ゲート７部分の不要な樹脂をリードフ
レーム１３から除去し、リードフレーム１３の半導体ペ
レット１４を被覆した外装樹脂から露呈した不要部分を
切断除去して、リードを独立させ個々の半導体装置を得
る。ところで、この樹脂モールド装置はリードフレーム
１３のリード１２部分を上下金型１、２にて挟持するこ
とによってキャビティ６、８の閉じた空間を形成してい
るが、金型衝合面の全面を衝合させると、リード１２の
厚みがばらつき、所定厚さより厚いリードの場合には、
リード挟持部分を除くキャビティ６、８の周縁で金型衝
合面間に隙間が形成されて樹脂が漏れる。このキャビテ
ィ６、８部分での樹脂漏れと同時に、ランナ５、カル部
４の周縁にも隙間が形成され樹脂漏れして、薄い樹脂の
膜（樹脂ばり）となり金型に付着する。

【０００７】樹脂タブレット９を加熱、加圧して流動化
させた樹脂は、流動化直後から粘度が低下し時間経過と
ともに粘度が最低粘度に達すると逆に粘度が上昇して硬
化が進行するという性質があり、カル部４から流れ出て
ランナ５内に流入する樹脂は粘度が充分低く、ランナ５
内を移動しキャビティ６、８に流入する樹脂は硬化が進
行して流動性が低下し樹脂成型できる。樹脂にはこのよ
うな性質があるため、金型衝合面に隙間があるとカル部
４やランナ５部分では流動性が良好な樹脂が狭い隙間に
容易に侵入し硬化後、金型に強固に接着するため除去し
にくく、クリーニング作業で完全に樹脂ばりを除去する
ことが出来ないとリードフレームの厚さが所定厚さであ
っても、残留した樹脂ばりが金型の衝合を不完全にし、
樹脂漏れがひどくなるという問題があった。

【０００８】このような問題を生じないように、通常は
キャビティ６、８の開口周縁を含む樹脂流路周縁のみを
衝合させ、金型の挟持力を樹脂の流路周縁に集中させて
樹脂漏れ防止している。また、キャビティ６、８の開口
部周縁に局部的な凸部を設けて、金型の一部をリードフ
レームに食い込ませリードフレームの厚さがばらついて
も金型衝合面に隙間を形成しないようにしている。（例
えば特開昭６１−２８９６３７号公報、特開昭６２−１
５８２７号公報、特開昭６２−３２６２２号公報など） この他に、金型衝合面に隙間が形成されても、金型衝合
面を梨地状の粗面とし漏れ出た樹脂が広い範囲に拡がら
ないようにし、金型に対しても付着しにくいようにした
ものもある。（例えば特開昭５５−１３８２３９号公
報）

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】一方、ポット３内でプ
ランジャ１０によって押圧され流動化した樹脂はカル部
４の底面に沿って放射方向に拡がり、カル部４周縁と圧
接し、さらにカル部４の円周方向に移動して、ランナ５
に流入する。カル部４内の樹脂はその中央から周縁に向
かう進行方向の断面積が漸減するため、進行とともに金
型に対する圧力が上昇し金型１、２を押し開く作用をす
る。このようにして、樹脂の圧力によって金型衝合面に
僅かな隙間が形成されると流動性の良好な樹脂がこの隙
間に圧入され広範囲にきわめて薄い樹脂ばりが形成され
金型に強固に接着し、その除去が困難であるという問題
があった。また、金型の全面に亙って密着性を確実にす
るためには、大きな駆動力を必要とし設備が大型化し用
力費も増大するという問題もあった。またカル部４近傍
に樹脂ばりが残留しこれが蓄積するとキャビティ６部分
の金型の衝合面の密着性を低下させ、リードフレームの
厚みのばらつきとは関係無く樹脂漏れするようになる。
このような問題は、リードフレームの厚みのばらつきに
起因する樹脂ばりの発生を防止するようにした従来技術
では解決できずその改善が望まれていた。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
を目的として提案されたもので、上下一対の金型の一方
の金型にポットを貫通し他の金型の前記ポットと対向す
る部分にカル部を形成して、各金型の衝合面にカル部と
連通するランナと、ランナに沿って配列されかつランナ
に連通した多数のキャビティとをそれぞれ形成し、ポッ
トに供給した樹脂タブレットをプランジャにて加圧し流
動化させ流動化した樹脂をランナを介してキャビティに
圧送する樹脂モールド装置において、上記ポットの開口
端が対向する金型に付勢されて当接可能であることを特
徴とする樹脂モールド装置を提供する。この装置ではポ
ットとして円筒部の外周に突部を形成したものを用い、
金型として円筒部を軸方向に可動に挿通する挿通孔と、
円筒部の外周に突出した突部を収容する凹部とを形成し
たものを用いることができる。また、ポットの金型内に
位置する端面を押圧する加圧手段により、上記ポットの
開口端を対向する金型に付勢して当接させる。さらに
は、ポット端面とこの端面が当接する金型衝合面とを互
いに整合するテーパ面に形成することにより、カル部近
傍での樹脂漏れを確実に防止できる。

【００１１】

【作用】上記課題解決手段により、上下金型の衝合時に
カル部近傍にポットの端面が付勢されて当接するため、
カル部近傍での樹脂漏れを確実に防止できる。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の実施例を図１から説明する。
図において、１６、１７は上下一対の金型で、図示しな
い固定盤または可動盤の対向面に支持され、互いに近接
して対向面を衝合する。また、この上下金型１６、１７
は図示しない加熱手段により加熱される。１８は一方の
金型（上金型）１６を貫通した円筒状のポット、１９は
他の金型（下金型）１７の前記ポット１８と対向する部
分に形成されたカル部を示す。

【００１３】ポット１８は円筒部１８ａの外周に図示例
では連続した突部（フランジ）１８ｂを形成し、このポ
ット１８を貫通する上金型１６には、円筒部１８ａを挿
通する挿通穴１６ａと、挿通穴１６ａより径大でフラン
ジ１８ｂを収容する収容穴１６ｂとが穿設され、円筒部
１８ａの下端が上金型１６の衝合面より突出した状態で
フランジ１８ｂが挿通穴１６ａと収容穴１６ｂの段部に
係止される。またポット１８の下端面１８ｃは半径方向
に傾斜したテーパ面に形成され、カル部１９近傍には衝
合するポット１８の下端面と面一のテーパ面に形成され
た環状の凹部１７ａが形成されている。２０は下金型２
にカル部４と連通して形成されたランナ、２１はランナ
５に沿って形成されたキャビティ（下キャビティ）で、
図示例ではＢ−Ｂ面より左側はランナ２０に沿う断面
を、Ｂ−Ｂ面より右側ではランナ２０を横切る断面を示
すのでキヤビティ２１は一つだけ図示されているが、実
際にはランナ２０に沿って複数形成されている。

【００１４】２２はランナ２０とキャビティ２１とを連
通するゲートを示す。また２３は下金型１７の下キャビ
ティ２１と対向する上金型１６の衝合面に形成された上
キャビティを示す。２４は型締めされた金型１６、１７
のポット１８内に投入された樹脂タブレットで、上下金
型１６、１７によって加熱される。２５はポット１８に
挿入されて加熱された樹脂タブレット２４を加圧するプ
ランジャで、ロッド２６を介して図示しない駆動用のシ
リンダに連結されている。２６ａはロッド２６の中間に
形成したフランジを示す。２７は、上金型１６の収容穴
１６ｂに挿入されて下端がポット１８のフランジ１８ｂ
に当接する筒状部２７ａの上端側に径大のフランジ２７
ｂを一体化した加圧力伝達部、２８ａは下端がフランジ
２７ｂに固定されたガイドロッドで、コイルバネ２８ｂ
を挿通し、このコイルバネ２８ｂは降下するロッド２６
のフランジ２６ａと係合して加圧力伝達部２７を介して
ポット１８を弾性的に押圧する。

【００１５】このように駆動用シリンダに連結されたロ
ッド２６、加圧力伝達部２７、コイルバネ２８ｂにて、
ポット１８の金型１６内に位置する端面（フランジ１８
ｂ）を押圧する加圧手段２９を構成する。この装置の動
作を以下に説明する。先ず、予熱され開いた下金型１７
の下キャビティ２１上に被樹脂成型品、例えば図２に示
すリードフレーム１３を配列して金型１６、１７を閉じ
る。この時、上金型１６の下面からポット１８の下端１
８ｃが突出した状態で、ポット下端１８ｃは下金型１７
の凹部１７ａに当接し、各面は面一にして衝合し、続い
て上下金型１６、１７の他の衝合面が衝合して被樹脂成
型品１１を挟持し、ポット１８から、カル部１９、ラン
ナ２０、ゲート２２、キャビティ２１、２３の連通した
空間が形成される。

【００１６】このようにして型締めした後、ポット１８
に樹脂タブレット２４を投入しさらにポット１８にプラ
ンジャ２５を挿入して、金型１６、１７によって加熱し
た樹脂タブレット２４を加圧する。ロッド２６の降下に
よってプランジャ２５の下端が樹脂タブレット２４に当
接する前に、ロッド２６のフランジ２６ａがコイルバネ
２８ｂに当接しコイルバネ２８ｂを押し下げ、シリンダ
２８内のエアを圧縮し、弾性力を生じさせ、この弾性力
が加圧力伝達部２７を介してポット１８の突部（フラン
ジ）１８ｂに与えられ、金型１６、１７から独立してポ
ット１８を凹部１７ａに密着させる。コイルバネ２８ｂ
はロッド２６の降下により前記弾性力が増大し、プラン
ジャ２５が降下するにつれ、ポット１８と下金型１７の
密着性を強固にする。樹脂タブレット２４は加熱、加圧
により流動化し、流動化した樹脂はランナ２０に流入
し、ゲート２２を介して各キャビティ２１、２３に注入
されキャビティによって囲まれた被樹脂成型品１１上の
主要部分が樹脂にて被覆される。

【００１７】流動化した樹脂はカル部１９内で放射状に
拡がりカル部１９周縁の一部に開口したランナ２０に流
入するため、カル部１９周縁には流動樹脂の圧力がかか
り、しかもカル部１９は中央から周縁に向かって開口断
面積が縮小するため樹脂からの圧力は増大して金型１
６、１７を押し開こうとするが、カル部１９の周縁でポ
ット１８が下金型１７に密着しているためカル部１９近
傍での樹脂漏れは生じない。キャビティ２１、２３に樹
脂が充填された後、樹脂が半硬化状態となるまで金型１
６、１７の状態を保持し、樹脂が取扱に支障のない程度
に硬化した時点で金型１６、１７を開き主要部が樹脂被
覆された被樹脂成型品１１を金型から取り出し、金型の
クリーニングをした後、次ぎの被樹脂成型品を装着し上
記動作を繰り返して樹脂モールド作業を継続する。金型
から取り出された被樹脂成型品からカル部１９、ランナ
２０、ゲート２２部分の不要な樹脂や被樹脂成型品の不
要部分を除去して、個々の樹脂成型品が得られる。

【００１８】このように、ポット１８を可動にして下金
型１７に密着させることにより、金型自体の衝合性が良
好であっても流動樹脂の圧力によって金型衝合面に狭小
な隙間が形成され樹脂ばりを生じるという問題を完全に
解決でき、ポット１８を局部的に押圧するだけで十分な
効果が得られるから、金型全体を型締めさせる駆動力も
小さくて済み、型締め力をキャビティ２１、２３部分に
集中させることができるから被樹脂成型品部分での樹脂
漏れ防止にも対応し易くなる。また、樹脂成型後のクリ
ーニングが容易となるから、樹脂モールド作業のインデ
ックスを向上できる。尚、本発明は上記実施例にのみ限
定されるものではなく、例えばコイルバネ２８ｂはロッ
ド２６の変位を吸収するもので、エアシリンダなど変位
を吸収し、弾性力に変換する部材に置換することができ
る。また加圧手段２９は、ロッド２６、加圧力伝達部２
７、コイルバネ２８ｂにて構成するだけでなく、ロッド
２６から独立した駆動装置を用いることもでき、その場
合、加圧力伝達部２７、コイルバネ２８ｂを省略し直接
ポット１８を駆動することもできる。

【００１９】また、加圧手段２９を十分な重量を有する
ブロックと加圧伝達部２７とで構成し、ブロックの自重
をポット１８に伝達するようにしてもよい。さらにはポ
ット１８の突部（フランジ）１８ｂは円筒部１８ａの全
周に連続して形成したが、周方向に離隔して形成しても
よい。また、ポット１８下端１８ｃはテーパ面に形成す
るだけでなく、下金型１７と面一であればよく、平坦
面、凸湾曲、凹湾曲など種々の変形が可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、本発明により、カル部周
縁での樹脂漏れを確実に防止でき、金型のクリーニング
も容易で作業のインデックスを向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を示す樹脂モールド装置の側
断面図

【図２】 従来の樹脂モールド装置を示す側断面図

【符号の説明】

１６ 上金型 １６ａ 挿通穴 １６ｂ 収容穴 １７ 下金型 １７ａ 凹部 １８ ポット １８ａ 円筒部 １８ｂ 突部（フランジ） １８ｃ 下端面 １９ カル部 ２０ ランナ ２１ 下キャビティ ２２ ゲート ２３ 上キャビティ ２４ 樹脂タブレット ２５ プランジャ ２９ 加圧手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上下一対の金型の一方の金型にポットを貫
   通し他の金型の前記ポットと対向する部分にカル部を形
   成して、各金型の衝合面にカル部と連通するランナと、
   ランナに沿って配列されかつランナに連通した多数のキ
   ャビティとをそれぞれ形成し、ポットに供給した樹脂タ
   ブレットをプランジャにて加圧し流動化させ流動化した
   樹脂をランナを介してキャビティに圧送する樹脂モール
   ド装置において、 上記ポットの開口端が対向する金型に付勢されて当接可
   能であることを特徴とする樹脂モールド装置。
2. 【請求項２】円筒部の外周に突部を形成したポットを、
   円筒部を軸方向に可動に挿通する挿通穴と、円筒部の外
   周に突出した突部を収容する収容穴とを形成した金型に
   貫通させたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂モー
   ルド装置。
3. 【請求項３】ポットの金型内に位置する端面を押圧する
   加圧手段を配置したことを特徴とする請求項１に記載の
   樹脂モールド装置。
4. 【請求項４】ポット端面とこの端面が当接する金型衝合
   面とが互いに整合するテーパ面に形成されたことを特徴
   とする請求項１に記載の樹脂モールド装置。