JPH09181104A - Metal mold for sealing semiconductor resin and surface treatment thereof - Google Patents

Metal mold for sealing semiconductor resin and surface treatment thereof

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JPH09181104A
JPH09181104A JP33632295A JP33632295A JPH09181104A JP H09181104 A JPH09181104 A JP H09181104A JP 33632295 A JP33632295 A JP 33632295A JP 33632295 A JP33632295 A JP 33632295A JP H09181104 A JPH09181104 A JP H09181104A
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JP
Japan
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mold
resin
release agent
semiconductor
plating film
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Application number
JP33632295A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Takahashi
秀幸 高橋
Masashi Okunaga
正志 奥長
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH09181104A publication Critical patent/JPH09181104A/en
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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
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/37Mould cavity walls, i.e. the inner surface forming the mould cavity, e.g. linings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow maintain good mold release property ranging over a plurality of molding even with no blending of a mold release agent with a mold resin material as well as with no spraying a mold releasecagent on the metal mold cavity surface. SOLUTION: In a state in which semiconductor chips are arranged inside metal mold cavities 4, 5, molding resin is injected into the metal mold cavities 4, 5 so as to form hard-plated films 6 on the upper and lower metal-mold cavity surfaces 4a, 5a to a metal mold for semiconductor resin sealing which seals semiconductor chips with molding resin. This hard-plated film 6 consists of a hard-plating material 8 containing mold release grains 7 being moreover evenly dispersed with mold release grains 7.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金型キャビティ内
に半導体素子を配置して樹脂封止を行う半導体樹脂封止
用金型とその表面処理方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor resin encapsulating mold for arranging a semiconductor element in a mold cavity for resin encapsulation and a surface treatment method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、CCDイメージセンサ等のパ
ッケージ形態としては、中空構造をなすセラミック・パ
ッケージが採用されてきた。ところが、中空のセラミッ
ク・パッケージでは、コストが高い、リッドガラスの内
面に水滴が付着する、寸法精度のバラツキが大きい、小
型軽量化が難しいなどの問題があった。そこで近年にお
いては、セラミック・パッケージでの諸問題を一掃すべ
く、CCD等の光学素子を透明樹脂にて封止する、いわ
ゆるクリアーモールドパッケージが実用化されている。
このクリアモールドパッケージでは、既存の黒樹脂パッ
ケージと同様にトランスファーモールド成形によってC
CD等の半導体素子を樹脂封止している。ところが、ク
リアモールドパッケージの成形にあたっては、黒樹脂パ
ッケージと同様にモールド樹脂材料に離型剤を配合する
と、パッケージの透明性が損なわれてしまう。そのた
め、成形金型から成形品を取り出すときの離型性が大き
な問題となっている。特に、モールド樹脂材料について
は、耐湿性の改善やメタル(リードフレーム、チップ
等)との密着性を上げるための材料組成・配合を考えた
場合、成形時の離型性としてはますます悪化する傾向に
ある。そのため従来においては、透明樹脂の注入部分に
あたる金型キャビティ面にスプレーを用いて離型剤を吹
きつけて対処していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, a ceramic package having a hollow structure has been adopted as a package form of a CCD image sensor or the like. However, the hollow ceramic package has problems such as high cost, water droplets adhering to the inner surface of the lid glass, large variation in dimensional accuracy, and difficulty in downsizing and weight reduction. Therefore, in recent years, in order to eliminate various problems in the ceramic package, a so-called clear mold package in which an optical element such as a CCD is sealed with a transparent resin has been put into practical use.
In this clear mold package, as with the existing black resin package, C is obtained by transfer molding.
A semiconductor element such as a CD is resin-sealed. However, in molding a clear mold package, if a mold release material is mixed with a mold resin material as in the case of a black resin package, the transparency of the package will be impaired. Therefore, the releasability when taking out the molded product from the molding die has become a serious problem. In particular, regarding the mold resin material, when considering the material composition and formulation to improve the moisture resistance and improve the adhesion to the metal (lead frame, chip, etc.), the mold releasability during molding becomes worse. There is a tendency. Therefore, conventionally, the mold cavity surface corresponding to the injection portion of the transparent resin is sprayed with a release agent to cope with the problem.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金型キ
ャビティ面に離型剤を吹きつけて樹脂封止を行った場合
は、モールド樹脂(透明樹脂)表面に多量の離型剤が付
着して不透明になってしまう。そのため、離型剤を吹き
つけた後は、金型キャビティ内に半導体素子を配置せず
に樹脂を注入するなど、本来の生産とは別に試し成形
(以下、ダミーショットと称す)を何回が行い、これに
よってモールド樹脂表面への離型剤の付着量が許容レベ
ル以下になった時点で、金型キャビティ内に半導体素子
を配置した本来の成形(以下、本ショットと称す)を行
う必要があった。そのうえ、離型剤の吹きつけによる効
果は、ほんの数回程度の本ショットを行っただけで薄れ
てしまうため、きわめて短いサイクルで離型剤の吹きつ
けとダミーショットを繰り返さなければならず、これに
よって材料費の無駄や作業工数の大幅な増加を招いてい
た。
However, when a mold release agent is sprayed on the mold cavity surface for resin sealing, a large amount of the mold release agent adheres to the surface of the mold resin (transparent resin) and becomes opaque. Become. Therefore, after spraying the mold release agent, many times of trial molding (hereinafter referred to as dummy shot) is performed in addition to the original production, such as injecting resin without disposing the semiconductor element in the mold cavity. When the amount of release agent adhered to the surface of the mold resin falls below an allowable level, it is necessary to perform the original molding with the semiconductor element placed in the mold cavity (hereinafter referred to as this shot). there were. In addition, the effect of spraying the release agent fades after only a few shots, so spraying the release agent and dummy shots must be repeated in an extremely short cycle. This has led to waste of material costs and a large increase in man-hours.

【0004】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、モールド樹脂材
料に離型剤を配合したり、金型キャビティ面に離型剤を
吹きつけたりしなくても、多数回の成形にわたって良好
な離型性を維持できる半導体樹脂封止用金型とその表面
処理方法を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to mix a mold release agent with a mold resin material or to spray the mold release agent on the mold cavity surface. It is an object of the present invention to provide a semiconductor resin encapsulating mold and a surface treatment method thereof, which can maintain a good mold releasability over a number of times of moldings, even if it is omitted.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明においては、半導
体素子を金型キャビティ内に配置した状態で該金型キャ
ビティにモールド樹脂を注入することにより、半導体素
子をモールド樹脂によって封止する半導体樹脂封止用金
型において、離型剤粒子を含有した硬質めっき材料から
なり、その表層部に離型剤粒子を均一に分散させた硬質
めっき被膜が金型キャビティ面に形成されている点を課
題解決の手段としている。
SUMMARY OF THE INVENTION In the present invention, a semiconductor resin for sealing a semiconductor element with a mold resin by injecting a mold resin into the mold cavity in a state where the semiconductor element is arranged in the mold cavity. In the mold for sealing, a problem is that a hard plating film made of a hard plating material containing release agent particles and having the release agent particles uniformly dispersed on the surface layer portion is formed on the mold cavity surface. It is used as a solution.

【0006】また、そのための金型表面処理として、金
型キャビティ面に無電解ニッケルめっき処理によって離
型剤粒子を含有させた硬質めっき被膜を生成させる被膜
形成工程と、真空中で金型キャビティ面を離型剤粒子の
融点温度まで加熱することにより、硬質めっき被膜の表
層部に離型剤粒子を均一に分散させる真空アニール処理
とを有するものとしている。
As a mold surface treatment therefor, a film forming step of forming a hard plating film containing release agent particles on the mold cavity surface by electroless nickel plating, and a mold cavity surface in vacuum. Is heated to the melting point temperature of the release agent particles, so that the release agent particles are uniformly dispersed in the surface layer portion of the hard plating film.

【0007】したがって本発明によれば、金型キャビテ
ィ内に半導体素子を配置して樹脂封止を行った場合、硬
質めっき被膜の表層部に分散させた離型剤粒子とモール
ド樹脂とが接触した状態となる。これにより、金型キャ
ビティに対するモールド樹脂の密着強度が低下するた
め、その分だけ離型性が高まることになる。また、離型
剤粒子は硬質めっき材料に含有されたものであるから、
成形品の取り出し時にモールド樹脂の表面に付着するこ
とも皆無となる。
Therefore, according to the present invention, when the semiconductor element is placed in the mold cavity for resin sealing, the release agent particles dispersed in the surface layer of the hard plating film come into contact with the mold resin. It becomes a state. As a result, the adhesive strength of the mold resin to the mold cavity is reduced, and the releasability is correspondingly increased. Further, since the release agent particles are contained in the hard plating material,
When the molded product is taken out, it never adheres to the surface of the mold resin.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ詳細に説明する。図1は本発明に係わる半
導体樹脂封止用金型の一実施形態を示す要部断面図であ
り、これはトランスファー成形金型のキャビティ部分の
構造を示している。図1に示す成形金型(半導体樹脂封
止用金型)1は、主として、上型2と下型3とから構成
されている。これらの上型2と下型3には、成形品の形
状(パッケージ形状)に対応した凹状の金型キャビティ
4,5が互いに対向する状態で形成されている。この金
型キャビティ4,5は、成形時においてモールド樹脂の
注入部分となるもので、この中に、樹脂封止すべき半導
体素子(不図示)が配置される。ちなみに半導体素子
は、リードフレームに搭載された状態で金型キャビティ
4,5内に配置されるのが一般的である。また、この種
の成形金型1には、樹脂注入部分となる金型キャビティ
4,5の他にも、成形材料の供給口となるポット、成形
材料を加圧移動させるプランジャ、樹脂流路となるラン
ナ、金型キャビティ4,5への樹脂注入口となるゲー
ト、そして成形品を取り出すためのエジェクタなどが設
けられている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of an essential part showing an embodiment of a semiconductor resin sealing die according to the present invention, which shows a structure of a cavity portion of a transfer molding die. The molding die (semiconductor resin sealing die) 1 shown in FIG. 1 mainly includes an upper die 2 and a lower die 3. On the upper mold 2 and the lower mold 3, concave mold cavities 4 and 5 corresponding to the shape of the molded product (package shape) are formed so as to face each other. The mold cavities 4 and 5 serve as injection portions of mold resin during molding, and semiconductor elements (not shown) to be resin-sealed are arranged therein. Incidentally, the semiconductor element is generally placed in the mold cavities 4 and 5 while being mounted on the lead frame. In addition to the mold cavities 4 and 5 serving as resin injection parts, this type of molding die 1 also includes a pot serving as a molding material supply port, a plunger for moving the molding material under pressure, and a resin flow path. Are provided, a gate serving as a resin injection port to the mold cavities 4 and 5, and an ejector for taking out a molded product.

【0009】ここで本実施形態の成形金型1において
は、上型2,下型3のいずれに対しても、各々の金型キ
ャビティ面4a,5aに硬質めっき被膜6が形成されて
いる。この硬質めっき被膜6は、離型剤粒子7を含有し
た硬質めっき材料8からなるもので、具体的にはNi
(ニッケル)又はその合金からなるメタル材料に、フッ
素樹脂やシリコーン系樹脂などのいわゆる離型効果を奏
する粒子を含有したものを用いている。さらに、硬質め
っき被膜6の厚み方向に対しては、その表層部に離型剤
粒子7を均一に分散させている。これは成形時におい
て、金型キャビティ4,5内にモールド樹脂を充填した
場合、その樹脂表面に対してより高い比率で離型剤粒子
7を接触させるためである。また本実施形態では、成形
時の離型性をより高めるために、上下の金型キャビティ
4,5に通ずるゲートやランナの部分まで上記硬質めっ
き被膜6を形成するようにしている。
Here, in the molding die 1 of this embodiment, the hard plating film 6 is formed on each of the die cavities 4a and 5a for both the upper die 2 and the lower die 3. This hard plating film 6 is made of a hard plating material 8 containing release agent particles 7, and specifically, Ni
A metal material made of (nickel) or an alloy thereof containing a particle having a so-called releasing effect such as a fluororesin or a silicone resin is used. Further, in the thickness direction of the hard plating film 6, the release agent particles 7 are uniformly dispersed in the surface layer portion thereof. This is because when the mold cavities 4 and 5 are filled with the mold resin at the time of molding, the release agent particles 7 are brought into contact with the resin surface at a higher ratio. Further, in the present embodiment, in order to further enhance the releasability at the time of molding, the hard plating film 6 is formed up to the gate and runner portions communicating with the upper and lower mold cavities 4 and 5.

【0010】続いて、本実施形態における半導体樹脂封
止用金型の製造方法を、その表面処理方法も含めて図2
及び図3を参照しつつ説明する。ここで、図2は金型製
造に関する概略的な工程フロー図であり、図3は図2の
工程フローにおけるキャビティ表面の被膜状態の変化を
示す部分断面図である。
Next, the method for manufacturing the semiconductor resin encapsulating mold in this embodiment, including the surface treatment method, will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. Here, FIG. 2 is a schematic process flow diagram relating to mold manufacturing, and FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing changes in the coating state of the cavity surface in the process flow of FIG.

【0011】先ず、金型製造にあたっては、Fe(鉄)
系の金型ベース材料に種々の機械加工を施し、所定の箇
所にキャビティ,ゲート,ランナ,ポット等を形成する
(S1:金型加工工程)。次に、全体の形状加工を終え
た金型を、そのベース材料に応じた焼入れ温度に加熱し
た後、急冷して硬化させる(S2:熱処理工程)。次い
で、表面処理の前処理として、溶剤脱脂法,アルカリ脱
脂法,エマルジョン脱脂法等の手法を用いて金型表面の
油脂分を除去する(S3:脱脂処理工程)。このとき、
水洗い等によって他の汚れ成分についても取り除くとよ
い。ちなみに従来では、脱脂処理後に金型表面に硬質ク
ロムメッキ処理を施し、この時点で完成品としていた。
First, when manufacturing a die, Fe (iron) is used.
Various types of machining are applied to the die base material of the system to form cavities, gates, runners, pots, etc. at predetermined locations (S1: die working step). Next, the mold, which has undergone the entire shape processing, is heated to a quenching temperature corresponding to the base material and then rapidly cooled to be hardened (S2: heat treatment step). Next, as a pretreatment for the surface treatment, the oil and fat content on the mold surface is removed using a method such as a solvent degreasing method, an alkali degreasing method, an emulsion degreasing method (S3: degreasing treatment step). At this time,
It is recommended to remove other dirt components by washing with water. By the way, conventionally, after the degreasing treatment, the mold surface was subjected to hard chrome plating treatment, and at this point, it was a finished product.

【0012】一方、本実施形態では、脱脂処理を終えた
後、先述した硬質めっき被膜6(図1)の下地となるベ
ース被膜9を、無電解ニッケルめっき処理にて金型キャ
ビティ面に生成させる(S4:ベース被膜形成)。これ
により、金型キャビティ面には無電解ニッケルめっき被
膜からなるベース被膜9(図1参照)が形成される。な
お、ベース被膜9の膜厚としては、5〜20μm程度が
適当である。
On the other hand, in the present embodiment, after the degreasing treatment is finished, the base coating film 9 which is the base of the hard plating coating 6 (FIG. 1) described above is formed on the mold cavity surface by the electroless nickel plating treatment. (S4: Base film formation). As a result, the base coating film 9 (see FIG. 1) made of the electroless nickel plating film is formed on the mold cavity surface. The thickness of the base coating 9 is preferably about 5 to 20 μm.

【0013】次に、離型剤粒子として例えばポリテトラ
フルオロエチレン(以下、PTFE)粒子を含有した無
電解ニッケルめっき液に金型(上型,下型)を浸し、還
元剤の還元作用によって金型キャビティのベース被膜9
上に、上記離型剤粒子を含有させた硬質めっき被膜を生
成させる(S5:被膜形成工程)。このとき、硬質めっ
き被膜中における離型剤粒子の含有量としては、膜質硬
度や離型性を考慮すれば20重量パーセント程度が適当
である。また、硬質めっき被膜の膜厚としては、1〜1
0μm程度が適当である。これにより金型キャビティ面
には、図3(a)に示すように上記ベース被膜9を介し
て、離型剤粒子7を含有した硬質めっき被膜6が形成さ
れる。
Next, the mold (upper mold, lower mold) is immersed in an electroless nickel plating solution containing, for example, polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE) particles as release agent particles, and the reducing agent reduces the gold. Base coating for mold cavity 9
On top, a hard plating film containing the release agent particles is generated (S5: film forming step). At this time, the content of the release agent particles in the hard plating film is appropriately about 20% by weight in consideration of film quality hardness and releasability. The thickness of the hard plating film is 1 to 1
About 0 μm is appropriate. As a result, the hard plating film 6 containing the release agent particles 7 is formed on the mold cavity surface through the base film 9 as shown in FIG.

【0014】なお、この時点では、離型剤粒子7を含有
させた硬質めっき被膜6が金型キャビティ面に形成され
ているものの、硬質めっき被膜6の表層部に離型剤粒子
7が疎らに分散しているため、膜表層部分での離型剤粒
子7の分散密度としてはきわめて低いものとなってい
る。したがって、この状態の成形金型を半導体素子の樹
脂封止に使用しても、モールド樹脂と離型剤粒子7との
接触比率が低くなることから、所望の離型効果を得るこ
とはできない。また、硬質めっき被膜6の表面は、そこ
に点在する離型剤粒子7によってザラザラしたあらい面
となっているため、パッケージ表面に平滑さが要求され
る半導体製品の樹脂封止には使用することができない。
At this point, the hard plating film 6 containing the release agent particles 7 is formed on the mold cavity surface, but the release agent particles 7 are sparsely distributed on the surface layer of the hard plating film 6. Since they are dispersed, the dispersion density of the release agent particles 7 in the surface layer portion of the film is extremely low. Therefore, even if the molding die in this state is used for resin sealing of the semiconductor element, the desired release effect cannot be obtained because the contact ratio between the mold resin and the release agent particles 7 becomes low. Further, since the surface of the hard plating film 6 is a rough surface roughened by the release agent particles 7 scattered there, it is used for resin encapsulation of a semiconductor product which requires smoothness on the package surface. I can't.

【0015】そこで、金型キャビティ面に硬質めっき被
膜6を形成したら、硬質めっき被膜6の表面の凹凸をラ
ップ仕上げによって取り除き、これによって硬質めっき
被膜6の表面を鏡面レベルまで平滑化する(S6:表面
研磨工程)。図3(b)にラップ仕上げ後の被膜表面状
態を示す。なお、成形後の樹脂表面に平滑さが要求され
ない半導体製品を取り扱う場合は、この表面研磨工程
(S6)を削除しても差し支えない。
Therefore, after the hard plating film 6 is formed on the die cavity surface, the irregularities on the surface of the hard plating film 6 are removed by lapping, whereby the surface of the hard plating film 6 is smoothed to a mirror surface level (S6: Surface polishing process). FIG. 3B shows the state of the coating surface after lapping. When handling a semiconductor product in which the resin surface after molding is not required to have smoothness, this surface polishing step (S6) may be omitted.

【0016】続いて、真空中で金型キャビティ面(金型
全体でも可)を離型剤粒子の融点温度まで加熱し、これ
によって硬質めっき被膜6の表層部に離型剤粒子7を均
一に分散させる(S7:真空アニール工程)。真空アニ
ール条件の具体例として、加熱温度を350〜370℃
の範囲、真空度を10-4tor以下、処理時間を約2時
間に設定した。これらの諸条件のうち、加熱温度は、離
型剤粒子7の組成に依存するもので、ここではPTFE
粒子を採用していることから、その融点温度である35
0℃からプラス20℃の範囲内で設定することとした。
真空度については、加熱作用によるニッケルの酸化を防
止のために10-4tor以下に設定することとした。処
理時間については、離型剤粒子が熱処理によって溶けて
十分に分散するまでの所要時間や、硬質めっき被膜6の
膜質硬度が熱処理によって十分に高まるまでの所要時間
等を考慮して設定した。こうした真空アニール処理を行
うことにより、図3(c)に示すように、加熱作用によ
って溶け出した離型剤粒子7が硬質めっき被膜6の表層
部に均一に分散される。これにより、硬質めっき被膜6
の表層部における離型剤粒子7の分散密度を格段に高め
ることができる。
Subsequently, the mold cavity surface (entire mold is acceptable) is heated in vacuum to the melting point temperature of the mold release agent particles, whereby the mold release agent particles 7 are uniformly distributed on the surface layer of the hard plating film 6. Disperse (S7: vacuum annealing step). As a specific example of the vacuum annealing condition, the heating temperature is 350 to 370 ° C.
, The degree of vacuum was set to 10 -4 torr or less, and the processing time was set to about 2 hours. Among these conditions, the heating temperature depends on the composition of the release agent particles 7, and here, the heating temperature is PTFE.
Since particles are used, their melting point temperature is 35
It was set within the range of 0 ° C to plus 20 ° C.
The degree of vacuum is set to 10 -4 torr or less in order to prevent the oxidation of nickel due to the heating action. The treatment time was set in consideration of the time required for the release agent particles to be melted and sufficiently dispersed by the heat treatment, the time required for the film quality hardness of the hard plating film 6 to be sufficiently increased by the heat treatment, and the like. By performing such a vacuum annealing treatment, as shown in FIG. 3C, the release agent particles 7 melted by the heating action are uniformly dispersed in the surface layer portion of the hard plating film 6. Thereby, the hard plating film 6
The dispersion density of the release agent particles 7 in the surface layer can be remarkably increased.

【0017】このようにして製造された成形金型1を用
いて半導体素子の樹脂封止を行った場合は、硬質めっき
被膜6の表層部に分散させた離型剤粒子7にモールド樹
脂が接触した状態となる。これにより、金型キャビティ
4,5に対するモールド樹脂の密着強度が低下するた
め、その分だけ離型性を高めることができる。また、離
型剤粒子7は硬質めっき被膜6中に埋め込まれた状態と
なっているため、成形品の取り出し時にモールド樹脂の
表面に付着して剥離することもない。これにより、モー
ルド樹脂表面の汚れを防止できるとともに、樹脂封止を
何回繰り返しても、離型剤粒子7の介在によって良好な
離型性を維持することができる。
When resin molding of a semiconductor element is performed using the molding die 1 manufactured in this way, the mold resin contacts the release agent particles 7 dispersed in the surface layer of the hard plating film 6. It will be in the state of doing. As a result, the adhesion strength of the mold resin to the mold cavities 4 and 5 is lowered, so that the releasability can be improved accordingly. Further, since the release agent particles 7 are embedded in the hard plating film 6, they do not adhere to the surface of the mold resin and are not peeled off when the molded product is taken out. Thereby, the surface of the mold resin can be prevented from being contaminated, and good mold releasability can be maintained by the interposition of the release agent particles 7 no matter how many times the resin sealing is repeated.

【0018】ここで参考までに、本出願人による離型性
の評価結果を以下に述べる。先ず、評価対象として、金
型キャビティ面にクロムめっき被膜を形成した成形金型
と、離型剤粒子を含有させたニッケルめっき被膜を形成
した成形金型を用意した。また、被膜の表面状態とし
て、梨地面と鏡面の2パターンについて評価を行った。
さらに、モールド樹脂としては、クレゾールノボラック
タイプとビフェニルタイプのエポキシ樹脂を用いた。
For reference, the evaluation results of releasability by the present applicant will be described below. First, as evaluation targets, a molding die having a chromium plating film formed on the mold cavity surface and a molding die having a nickel plating film containing release agent particles were prepared. As the surface condition of the coating, two patterns, that is, a matte surface and a mirror surface, were evaluated.
Further, as the mold resin, cresol novolac type and biphenyl type epoxy resins were used.

【0019】そして、実際に引張試験機によって被膜の
違いによる離型性を調べたところ、クレゾールノボラッ
クタイプのエポキシ樹脂の場合は、クロムメッキ被膜で
8.0Kg/cm2 (梨地面),7.0Kg/cm
2 (鏡面)であったのに対し、ニッケルメッキ被膜では
2.0Kg/cm2 (梨地面),1.5Kg/cm
2 (鏡面)であった。一方、ビフェニルタイプのエポキ
シ樹脂の場合は、クロムメッキ被膜で16.0Kg/c
2 (梨地面),13.0Kg/cm2 (鏡面)であっ
たのに対し、ニッケルメッキ被膜では4.0Kg/cm
2 (梨地面),3.0Kg/cm2 (鏡面)であった。
この結果は、離型剤粒子を含有させた硬質めっき被膜6
を金型キャビティ面に形成することが、成形時の離型性
の高めるうえできわめて有効であることを立証してい
る。ちなみに、離型剤の吹きつけによる樹脂封止では、
本ショットでわずか数回程度しか良好な離型性を維持す
ることができなかったが、本実施形態で採用した硬質め
っき被膜6付の成形金型では本ショットを10000回
程度行っても良好な離型性を維持することができた。
Then, when the mold releasability due to the difference in the coating film was actually examined by a tensile tester, in the case of the cresol novolac type epoxy resin, the chromium plating film was 8.0 Kg / cm 2 (rough surface), 0 kg / cm
2 (mirror surface), whereas the nickel plating film was 2.0 kg / cm 2 (matte surface), 1.5 kg / cm
It was 2 (mirror surface). On the other hand, in the case of biphenyl type epoxy resin, the chromium plating film is 16.0 Kg / c
m 2 (matte surface) and 13.0 Kg / cm 2 (mirror surface), whereas nickel plated coating 4.0 Kg / cm
2 (pear ground) and 3.0 Kg / cm 2 (mirror surface).
This result shows that the hard plating film 6 containing release agent particles
It has been proved that forming the mold on the mold cavity surface is extremely effective in improving the releasability during molding. By the way, in resin sealing by spraying a release agent,
Although it was possible to maintain good mold releasability only a few times with this shot, the molding die with the hard plating film 6 adopted in this embodiment is good even if this shot is performed about 10,000 times. The releasability could be maintained.

【0020】なお、上記実施形態においては、離型剤粒
子の材料としてPTFEといったフッ素系樹脂を用いる
ようにしたが、これ以外にも例えば シリコーン系樹脂
などのように、樹脂封止時の成形温度に耐え得る程度の
耐熱性を有するもので、モールド樹脂(一般的にはエポ
キシ樹脂)との濡れ性が悪いものであればよい。
In the above embodiment, a fluorine resin such as PTFE is used as the material of the release agent particles, but other than this, for example, a silicone resin, a molding temperature at the time of resin sealing is used. It is sufficient that the resin has heat resistance to withstand, and has poor wettability with the mold resin (generally an epoxy resin).

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、離
型剤粒子を含有させた硬質めっき被膜を金型キャビティ
面に形成し、しかも硬質めっき被膜の表層部に離型剤粒
子を均一に分散させているため、半導体素子の樹脂封止
にあたっては、従来のごとく離型剤の付着によってモー
ルド樹脂表面を汚すことなく、多数回の成形にわたって
良好な離型性を維持することが可能となる。これによ
り、短いサイクルで金型キャビティ面に離型剤を吹きつ
けたり、吹きつけ後にダミーショットを繰り返したりす
る必要がなくなるため、それに伴う材料費の無駄や作業
工数の増加を一挙に解消し、生産性の向上を図ることが
できる。特に、CCD等のクリアモールドパッケージ
(半導体素子を透明樹脂で封止したパッケージ)では、
離型剤の付着によるモールド樹脂表面の汚れを防止でき
ることから、光学特性の向上が期待できる。また、モー
ルド樹脂材料に離型剤を配合する必要もないため、樹脂
と半導体素子(チップ)並びに樹脂とリードフレームの
密着性を同時に高めることができ、これによって耐湿性
や耐パッケージクラック性を向上させることも可能とな
る。
As described above, according to the present invention, a hard plating film containing release agent particles is formed on the mold cavity surface, and the release agent particles are evenly distributed on the surface layer of the hard plating film. Therefore, it is possible to maintain good mold releasability over a number of times of molding without sealing the mold resin surface due to the adhesion of a mold release agent in the conventional resin encapsulation of the semiconductor element. Become. This eliminates the need to spray the mold release agent onto the mold cavity surface in a short cycle and to repeat dummy shots after spraying, thus eliminating the waste of material costs and the increase in man-hours associated therewith. It is possible to improve the sex. In particular, in a clear mold package such as CCD (a package in which a semiconductor element is sealed with transparent resin),
Since it is possible to prevent stains on the surface of the mold resin due to the adhesion of the release agent, it is expected that the optical characteristics are improved. In addition, since it is not necessary to add a mold release agent to the mold resin material, the adhesion between the resin and the semiconductor element (chip) as well as the resin and the lead frame can be improved at the same time, which improves moisture resistance and package crack resistance. It is also possible to do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の半導体樹脂封止用金型の一実施形態を
示す要部断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of an essential part showing an embodiment of a semiconductor resin sealing die of the present invention.

【図2】本発明に係わる金型表面処理方法の一実施形態
を説明するための工程フロー図である。
FIG. 2 is a process flow chart for explaining an embodiment of a mold surface treatment method according to the present invention.

【図3】図2の工程フローにおける被膜状態の変化を示
す部分断面図である。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a change in film state in the process flow of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4,5 金型キャビティ 4a,5a 金型キャビティ面 6 硬質めっき被膜 7 離型剤粒子 8 硬質めっき材料 4, 5 Mold cavity 4a, 5a Mold cavity surface 6 Hard plating film 7 Release agent particles 8 Hard plating material

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29C 45/26 9268−4F B29C 45/26 Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location B29C 45/26 9268-4F B29C 45/26

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体素子を金型キャビティ内に配置し
た状態で該金型キャビティにモールド樹脂を注入するこ
とにより、前記半導体素子を前記モールド樹脂によって
封止する半導体樹脂封止用金型において、 離型剤粒子を含有した硬質めっき材料からなり、その表
層部に前記離型剤粒子を均一に分散させた硬質めっき被
膜が前記金型キャビティ面に形成されていることを特徴
とする半導体樹脂封止用金型。
1. A semiconductor-resin-sealing mold for sealing the semiconductor element with the molding resin by injecting a molding resin into the molding cavity in a state where the semiconductor element is placed in the molding cavity, A semiconductor resin encapsulation characterized by comprising a hard plating material containing release agent particles, wherein a hard plating film in which the release agent particles are uniformly dispersed is formed on the surface of the mold cavity surface. Stopping mold.
【請求項2】 半導体素子を金型キャビティ内に配置し
た状態で該金型キャビティにモールド樹脂を注入するこ
とにより、前記半導体素子を前記モールド樹脂によって
封止する半導体樹脂封止用金型の表面処理方法であっ
て、 前記金型キャビティ面に無電解ニッケルめっき処理によ
って離型剤粒子を含有させた硬質めっき被膜を生成させ
る被膜形成工程と、 真空中で前記金型キャビティ面を前記離型剤粒子の融点
温度まで加熱することにより、前記硬質めっき被膜の表
層部に前記離型剤粒子を均一に分散させる真空アニール
工程とを有することを特徴とする半導体樹脂封止用金型
の表面処理方法。
2. A surface of a semiconductor resin-sealing mold for sealing the semiconductor element with the mold resin by injecting a mold resin into the mold cavity with the semiconductor element arranged in the mold cavity. A treatment method, a film forming step of forming a hard plating film containing release agent particles on the die cavity surface by electroless nickel plating, A surface treatment method for a semiconductor resin encapsulating mold, which comprises a vacuum annealing step of uniformly dispersing the release agent particles in a surface layer portion of the hard plating film by heating to a melting point temperature of the particles. .
【請求項3】 前記被膜形成工程後に前記硬質めっき被
膜の表面を平滑に研磨してから前記真空アニール工程に
移行することを特徴とする請求項2記載の半導体樹脂封
止用金型の表面処理方法。
3. The surface treatment of a semiconductor resin encapsulating mold according to claim 2, wherein after the film forming step, the surface of the hard plating film is polished smoothly and then the vacuum annealing step is performed. Method.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5658402B1 (en) * 2014-07-10 2015-01-21 株式会社山岡製作所 Resin molded plate
JP2016016670A (en) * 2014-11-26 2016-02-01 株式会社山岡製作所 Molded base plate
KR20170051416A (en) * 2014-08-22 2017-05-11 코베스트로 엘엘씨 Processes for in-mold coating using a multi-cavity mold and substrates coated thereby

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