JPH10225953A - 樹脂モールド金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポットから押し出されてキャビティに充填さ
れる樹脂の溶融度を高め、高品質の樹脂モールドを可能
とする。 【解決手段】 ポット１４内で溶融された樹脂をポット
１４からランナー１６を経由してキャビティ１８内に充
填して樹脂モールドする樹脂モールド金型において、前
記ポット１４の周縁部にポット突起１４ａを設け、ポッ
ト１４に対向する金型２０の前記ポット１４に対向する
面に突部２０ａを設けて、ポット１４から押し出される
樹脂の通過路を絞り形状に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はリードフレーム等の
樹脂モールドに使用する樹脂モールド金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８、９はトランスファモールド法によ
ってリードフレームを樹脂モールドする従来の樹脂モー
ルド金型の構成を示す断面図であり、ポットの近傍部分
の金型の構成を示す。図８は上型１０ａに金型カル１２
を設けた金型の例、図９は下型１０ｂに金型カル１２を
設けた金型の例である。１４はポット、１６はランナ
ー、１８はキャビティである。図８に示す金型ではポッ
ト１４から押し出された樹脂は、上型１０ａに設けた金
型カル１２を通過し下型１０ｂに屈曲して下型１０ｂに
設けたランナー１６からキャビティ１８に注入される。
図９に示す金型は上型と下型の樹脂路が重複する部分を
なくすことで金型カル１２とランナー１６部分の内容積
を減少させ、樹脂の利用率を向上させるようにしたもの
である。これらの樹脂モールド金型はいずれも下型１０
ｂにランナー１６を設けた下ランナー方式の金型である
が、上型１０ａにランナー１６を設ける場合も基本的な
構成は同じである。

【０００３】ところで、樹脂モールド金型で樹脂モール
ドする際にはポット１４に樹脂タブレットを投入し、樹
脂タブレットを加熱して溶融した後にプランジャでポッ
ト１４から樹脂を押し出して樹脂モールドする。したが
って、樹脂モールドのサイクルを短縮するにはできるだ
け速くポット１４内で樹脂タブレットを溶融させること
が必要である。また、高品質の樹脂モールドを行うには
樹脂を十分に溶融し、粘度が低い状態でキャビティに樹
脂を充填しなければならない。十分に樹脂が溶融されて
いない状態でキャビティに樹脂を注入すると、ワイヤ流
れが発生しやすくなり、金型のゲート部分が摩耗しやす
くなる。特に、薄型のパッケージの場合はゲートの断面
積が小さくなるため樹脂の粘度を低くしてゲートを通過
させないとゲートに過大なストレスがかかる。また、ボ
イドが発生しやすくなるという問題がある。

【０００４】このように樹脂を十分にかつ効率的に溶融
することは半導体装置の良品を製造する上で重要であ
る。従来は、樹脂の溶融性を向上させる方法として、金
型カル、ランナーあるいはプランジャといった樹脂と金
型とが接触する部位での接触面積を大きくすることによ
り、熱供給を効率的にする方法が考えられている。たと
えば、金型カルの底面を凹凸面に形成する方法あるいは
ランナーの中途に突起を設けて樹脂との接触面積を大き
くする方法等（特開平2-8022号公報、特開平4-147814号
公報、特開平6-132331号公報) である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、樹脂モ
ールド金型で金型カル部分に凹凸面を形成すること、あ
るいはプランジャの頂部を凹凸面に形成することは製作
コストがかかるし、樹脂路の形状が複雑になると放電加
工に時間がかかって金型の製作コストが嵩むことから、
低コストでの金型製作が可能で、かつ十分に樹脂が溶融
でき、完全に溶融された状態で樹脂をキャビティに圧送
することができる樹脂モールド金型が求められていた。
本発明は、これらの樹脂モールド金型での問題点を解消
すべくなされたものであり、その目的とするとことは、
ポットに供給された樹脂の溶融を効率的に行うことがで
き、キャビティに十分に樹脂を溶融した状態で供給する
ことができる樹脂モールド金型を提供することを目的と
している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、ポット内で溶融
された樹脂をポットからランナーを経由してキャビティ
内に充填して樹脂モールドする樹脂モールド金型におい
て、前記ポットと該ポットに対向する金型との間に形成
される金型カルでの、前記ポットから押し出される樹脂
の通過路を絞り形状に形成したことを特徴とする。樹脂
の通過路を絞ることにより、樹脂がキャビティに圧送さ
れる際に抵抗を受け、樹脂が好適に加熱されて溶融度が
向上し、樹脂中のエアが排出されやすくなって良好な樹
脂モールドが可能になる。また、前記ポットに対向して
配置される金型の端面を膨出させ、前記ポットの開口面
に向けて突出し、かつ前記ポットの内径よりも外周径が
小径の突部を設けることにより前記通過路を絞り形状と
したことを特徴とする。また、前記ポットに対向して配
置されるカルインサートの端面を前記ポットの開口面に
向けて突出させることにより前記通過路を絞り形状とし
たことを特徴とする。また、前記ポットに対向して配置
されるカルインサートの端面に前記ポットの開口面に向
けて突出し、かつ前記ポットの内径よりも外周径が小径
の突部を設けることにより前記通過路を絞り形状とした
ことを特徴とする。また、前記突部が平面形状でリング
状に形成されたものであることを特徴とする。また、前
記ポットの周縁部に前記ランナーの底面よりも突出する
ポット突起を周設したことを特徴とする。また、前記ポ
ット突起は、断面形状が上方が幅狭となる台形状等の離
型可能な形状に形成されたことを特徴とする。また、前
記ポットに連通して、前記樹脂中に含まれるエアを排出
する排出路および排出機構を設けたことを特徴とする。
これにより、樹脂モールド時に樹脂中のエアを排出して
ボイドのない高品質の樹脂モールドが可能になる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて説明する。図１は本発明に係る樹脂モールド金型
の一実施形態を示す断面図である。この金型は下型１０
ｂに金型カル１２とランナー１６を設けたものである。
従来の樹脂モールド金型では、図９に示すようにポット
１４の上端面の高さ位置をランナー１６の底面と一致さ
せているのに対して、本実施形態の樹脂モールド金型は
ポット１４の周壁部の上端部をランナー１６の底面より
も上方に山形に突出させたポット突起１４ａとし、ポッ
ト１４から押し出された樹脂の流れを絞るように設定し
ている。

【０００８】図２はポット１４とランナー１６の平面図
である。ランナー１６はポット１４の中心に対し対向方
向に２本延出して設けられる。ポット１４は円筒状の部
材であり、前述したように、ポット１４の周壁の上端部
をポット突起１４ａとしている。ポット突起１４ａは断
面形状で上方が幅狭となる台形状に形成される。ポット
突起１４ａを断面形状で台形状に形成しているのは、樹
脂の離型を考慮したためで、台形状でなくアーチ状等の
離型可能な曲線形状であってもよい。下型１０ｂについ
て見た場合、ポット突起１４ａは金型カル１２の底面か
らリング状に突出して形成される。１７はキャビティ１
８に接続するゲートである。

【０００９】図１で２０はポット１４に対向して上型１
０ａに設けたカルインサートである。図９に示す従来例
では、カルインサート２０の端面はポット１４の上端面
から離間し、金型のパーティングラインと一致する平坦
面に形成されているが、本実施形態では、カルインサー
ト２０の端面にポット１４のポット突起１４ａの内側に
進入する突部２０ａを設け、型締め時に突部２０の表面
とポット突起１４ａとの間に形成される隙間部分が、図
１に示すように断面形状で屈曲するように突部２０ａを
形成する。実施形態では突部２０ａの突端面を平坦面に
形成し、突部２０ａの周側面をポット突起１４ａの内周
側面の傾斜にならった傾斜面に形成している。

【００１０】２２はカルインサート２０の突出量を調節
する調整駒である。金型カル１２の内部空間はポット１
４の上端部とカルインサート２０の端面によって挟まれ
た空間によって形成される。このポット１４のポット突
起１４ａとカルインサート２０の端面との間隔部分はキ
ャビティに樹脂を圧送する際の樹脂路となる部位であ
り、樹脂の流れ性や樹脂の溶融度を規定するものとなる
から、対象とする製品や樹脂の種類に応じてカルインサ
ート２０の突出量を調節できるようにしておくことは重
要である。

【００１１】図３はポット１４の周縁部にポット突起１
４ａを設けた他の実施形態を示す。ポット突起１４ａの
形状、およびカルインサート２０の端面に設ける突部２
０ａの形状は上記実施形態と同じである。本実施形態で
特徴とする点は、ポット突起１４ａの頂部が対向するカ
ルインサート１２に突部２０ａの側面から滑らかに接続
する凹部２４を形成し、ポット突起１４ａの内側と外側
にかけてポット突起１４ａの内側面と外側面の形状にな
らって屈曲した樹脂路を形成するようにした点にある。
本実施形態ではセンターインサート２６とカルインサー
ト２０との境界部分にポット突起１４ａが配置されてい
るから、凹部２４はカルインサート２０とセンターイン
サート２６の境界部分に形成している。凹部２４はラン
ナー１６との接続部のみに設けてもよいし、ポット１４
の開口部の全周にわたって設けてもよい。

【００１２】凹部２４はポット突起１４ａをのりこえて
ポット１４から樹脂が押し出される際に、ポット突起１
４ａの外側の基部にエア溜まりが生じることを防止し、
ポット突起１４ａをのりこえて樹脂がスムーズに流れる
ようにするためのものである。また、突部２０ａの周側
面を傾斜面とすることにより、ポット１４内で溶融され
た樹脂がポット１４の外部に送出されやすくすることが
できる。

【００１３】上述したように、ポット突起１４ａと突部
２０ａを設けたことにより、樹脂と金型との接触面積を
増大させることができ、また、樹脂が圧送される流路を
ポット突起１４ａ、突部２０ａ、凹部２４により屈曲路
として形成することによって樹脂路が長くなり、樹脂と
の接触面積を増大させることができる。こうして、ポッ
ト１４から押し出される樹脂は、カルインサート２０お
よびポット１４から熱供給が効率的になされ、ポット突
起１４ａを通過する部位でも溶融が促進されてキャビテ
ィ１８に送られる。

【００１４】ところで、本実施形態の樹脂モールド金型
でポット１４に供給する樹脂としては粉末圧縮成形樹脂
タブレット、顆粒状（粒状）樹脂、粉末状樹脂のいずれ
も使用可能である。ここで顆粒状樹脂あるいは粉末状樹
脂のようにタブレット状に成形されていない樹脂を使用
した場合は、ポット１４で十分に溶融されずキャビティ
に押し出される場合がある。樹脂が十分に溶融されない
場合は、粒と粒の間のエアがキャビティ内に持ち込まれ
ボイド発生の原因になる。

【００１５】本実施形態の樹脂モールド金型ではポット
突起１４ａにより樹脂の通過路を狭く絞っているから、
この通過路がプランジャによって樹脂を押し出す際に抵
抗として作用し、ポット１４内で顆粒状あるいは粉末状
の樹脂が圧縮されるようになる。これによって、粒と粒
の間に存在したエアが樹脂が溶融されてポット１４から
流れ出すよりも先にポット１４から押し出される。これ
により、樹脂をキャビティに押し出した際に、エアが樹
脂中に巻き込まれることを防止し、ボイドの発生を効果
的に防止することができる。

【００１６】顆粒状あるいは粉末状の樹脂を使用する際
には、図３に示すようにキャビティ１８に連絡して設け
たエアベント３０に排気路３２を連通させ、排気路３２
に排気機構を連絡して、粒と粒の間から排出されたエア
を強制的に排出することも可能である。図３で３４はエ
アシール用のシールリングである。なお、エアはこのよ
うにエアベント３０から排出してもよいし、ポット１４
の近傍にエアの排出路を設けて排気するようにしてもよ
い。

【００１７】なお、顆粒状の樹脂とは、１〜３ｍｍ径程
度の粒状にある程度プリフォームされた樹脂であり、個
々の粒自体からはある程度エアが排出されているもので
ある。したがって、粉体状の樹脂にくらべてボイドの防
止には有効である。本実施形態の樹脂モールド金型は、
ポット１４の周縁部にポット突起１４ａを設けている
が、このようにポット突起１４ａを設けたことは、ポッ
ト１４内に顆粒状あるいは粉末状樹脂を投入する際に、
ポット突起１４ａがガイドとして作用し、ポット１４の
外に樹脂を飛散させずに投入しやすくなるという利点も
ある。

【００１８】このようにポット１４にポット突起１４ａ
を設けて、ポット１４から樹脂を押し出して樹脂モール
ドする方法は、樹脂の溶融性を向上させ、これによって
樹脂の粘度を低めてキャビティ１８に樹脂を充填するこ
とができるから、キャビティ１８内に気泡が持ち込まれ
たり、ボイドが発生したりすることを有効に防止するこ
とができ、ワイヤ流れを防止して、きわめて信頼性の高
い樹脂モールドを可能にする。また、ゲート部分での過
大な抵抗をなくすことにより、金型ゲートの摩耗を有効
に防止することができる。

【００１９】図４は樹脂モールド金型のさらに他の実施
形態を示す。この樹脂モールド金型はカルインサート２
０の端面にリング状に突部２０ａを形成したことを特徴
とする。すなわち、ポット１４から押し出される樹脂の
樹脂路としてカルインサート２０の端面形状との関係で
ポット突起１４ａを越えて進む屈曲路を形成することは
上記実施形態と同様であり、カルインサート２０の端面
に形成した突部２０ａの形状を変更したものである。突
部２０ａをリング状に形成して突部２０ａの内側に凹部
２０ｂを形成したのは、金型カル１２内で樹脂とカルイ
ンサート２０の表面との接触面積をより増大させるよう
にするためである。

【００２０】すなわち、本実施形態の樹脂モールド金型
では、ポット１４のポット突起１４ａを越えて樹脂を押
し出す際に樹脂を加熱しやすくして溶融度を高めるとと
もに、カルインサート２０に設ける突部２０ａをリング
状とすることにより、金型カル１２内での樹脂への熱供
給を効率的にし、これによって樹脂の溶融性を高めてさ
らに高品質の樹脂モールドを可能にする。なお、本実施
形態でカルインサート２０と樹脂との接触面積を増大さ
せるため、凹部２０ｂを凹凸面とすることも有効であ
る。

【００２１】図５は上型１０ａに金型カル１２を設けた
場合の実施形態を示す。この実施形態ではポット１４の
ポット突起１４ａに対向する上型１０ａのセンターイン
サート２６にポット突起１４ａをのり越える樹脂路を形
成するための凹部２４を設ける。ポット１４から押し出
される樹脂はこの凹部２４とポット突起１４ａとの間を
通過してキャビティ１８側に押し出される。カルインサ
ート２０は上記実施形態でカルインサート２０に設けた
突部２０ａと同様に、ポット１４内に若干突出して配置
される。

【００２２】上型１０ａに金型カル１２を設ける場合
も、前述したように下型１０ｂに金型カル１２を設けた
場合とまったく同様に、金型カル１２の内部での樹脂の
溶融度を向上させることができ、ポット突起１４ａによ
ってさらに樹脂の溶融性を高めて高品質の樹脂モールド
を可能にする。

【００２３】上記各実施形態でポット１４の上端部にポ
ット突起１４ａを設けることは、ポット１４を長くする
ことで製作できるから、図８、９に示すような従来の金
型の製作にくらべてとくに放電加工に時間がかかること
はなく、これによって金型の製作コストがかさむことは
ない。また、カルインサート２０に突部２０ａを形成す
る方法も、上記実施形態のような単純な形状の突部２０
ａを形成するのであればとくに製作コストがかかること
はないという利点がある。

【００２４】なお、この実施形態ではランナー１６の中
途に、ランナー１６の底面から端部を突出させるように
してピン２８を配置した。このピン２８はランナー１６
部分での樹脂の流れを抑制して滞留させるようにするこ
とにより樹脂の加熱性を高めるとともに、部分的に樹脂
路を狭めることでピン２８を通過する際に樹脂に熱供給
をしやすくし、かつ十分に溶融されていない樹脂粒がキ
ャビティ１８側に押し出されないようにする作用を有す
る。ランナー１６にピン２８を設置する方法は、下型１
０ｂに金型カル１２を設ける場合についても同様に適用
することができる。

【００２５】なお、上記各実施形態はいずれも、ランナ
ー１６を下型１０ｂに設けたものであるが、ランナー１
６を上型１０ａに設けた配置の場合もまったく同様にポ
ット１４にポット突起１４ａを設けて、上記実施形態と
同様な方法により樹脂モールドすることができる。

【００２６】上記各実施形態の樹脂モールド金型はポッ
ト１４の周縁部にポット突起１４ａを設けて樹脂モール
ド性を改善している。これらの樹脂モールド金型は、ポ
ット突起１４ａおよびカルインサート２０に設けた突部
２０ａにより、ポット１４から押し出される樹脂の通過
路を狭く絞り、ポット１４および金型カル１２部分での
樹脂と金型との接触面積を増大させて樹脂を溶融しやす
くし、顆粒状あるいは粉末状の樹脂であってもエアの排
出を効果的に行い得るようにしてボイドのない良好な樹
脂モールドを可能にするものである。

【００２７】図６、７はポット１４の周縁にポット突起
１４ａを設けずにポット１４から押し出される樹脂の通
過路を絞る構成とした実施形態である。図６は下型１０
ｂにランナー１６を配置した例、図７は上型１０ａにラ
ンナー１６を配置した例である。前述した実施形態と同
様にポット１４の開口部に対向するカルインサート２０
の面に、型締めした際にポット１４の開口面の内側に若
干入り込んで樹脂の通過路を絞る突部２０ａを設ける。
本実施形態の樹脂モールド金型の場合も前述したポット
突起１４ａを設けた樹脂モールド金型と同様に、突部２
０ａによりポット１４から流出する樹脂の通過路が絞ら
れたことにより、ポット１４から押し出される樹脂が抵
抗を受け、顆粒状あるいは粉末状の樹脂を使用した場合
でも好適な樹脂モールドが可能になる。

【００２８】また、カルインサート２０に突部２０ａを
設け、樹脂の通過路を屈曲路に形成したことにより、樹
脂と金型との接触面積が増大し、金型から樹脂に効率的
に熱伝導され、樹脂の溶融性を向上させ、良好な樹脂モ
ールドを可能にする。なお、図６、７に示す実施形態で
はポット１４の内面上部を上に開いたテーパ面として、
ポット１４から押し出される樹脂の流れ性を良好にして
いる。

【００２９】図６、７に示す実施形態は上述したように
カルインサート２０に突部２０ａを設けて、型締めした
際にポット１４の開口面の内側に若干突部２０ａを進入
させるようにしたが、ポット１４から押し出される樹脂
の通過路を絞る方法としては、端面を平坦面に形成した
カルインサート２０を用いて、カルインサート２０の端
面を上型１０ａのパーティング面から金型カル１２の内
部に突出させるように配置することによっても可能であ
る。すなわち、図６、７に示すようにポット１４の開口
面に近接する位置まで突部２０ａのないカルインサート
２０（図の破線位置が端面）を前進させることによって
ポット１４から押し出される樹脂の通過路を絞ることが
できる。

【００３０】このようにポット突起１４ａを設けない場
合でもカルインサート２０ａの端面をポット１４に近接
させることによってポット１４から押し出される樹脂の
通過路を絞ることができ、ポット１４から押し出される
樹脂が抵抗を受けるように設定することができる。この
方法によっても、従来方法にくらべて樹脂モールド性を
向上させることが可能である。

【００３１】また、カルインサート２０の端面を平坦面
とし端面位置をパーティング面に設定してポット１４か
ら押し出される樹脂の通過路を絞る方法として、前述し
たポット突起１４ａを設ける方法のみによることもでき
る。すなわち、図１に示すようにカルインサート２０に
突部２０ａを設けて樹脂の通過路を積極的に屈曲路とす
ることなく、単に金型カル１２内にポット突起１４ａを
突出させるだけでもポット１４から押し出される樹脂が
抵抗を受けるようにすることが可能である。このような
方法でも、樹脂モールド性を向上させることができる。
なお、ポット１４に対向して設置するカルインサート２
０は必ずしも常に設置しなければならないものではな
く、センターインサート２６とカルインサート２０を一
体に形成した形式のものであってもよい。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係る樹脂モールド金型は、上述
したように、金型構造としてポットから押し出される樹
脂の通過路を絞る構成を採用したことにより、樹脂と金
型との接触面積を増大させて樹脂を好適に溶融すること
を可能とし、樹脂の溶融度を高めることによって、高品
質の樹脂モールドを可能とし、確実に良品を製造するこ
とを可能にする。また、通過路を絞ることによって、顆
粒状あるいは粉末状の樹脂からエアを排出しやすくし、
樹脂モールド性を改善することを可能にする。また、金
型に突部を設けあるいはポット突起を設けることで樹脂
モールド性を向上させることができるとともに、金型の
製作コストをかけずに簡易な構成により品質のよい樹脂
モールド製品を製造することを可能にする等の著効を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ポット突起を有する樹脂モールド金型の主要部
の構成を示す断面図である。

【図２】ポット突起を有する樹脂モールド金型のポット
部近傍の平面図である。

【図３】ポット突起を有する樹脂モールド金型の他の実
施形態を示す断面図である。

【図４】ポット突起を有する樹脂モールド金型のさらに
他の実施形態を示す断面図である。

【図５】ポット突起を有する樹脂モールド金型で上型に
金型カルを設けた実施形態を示す断面図である。

【図６】樹脂モールド金型の他の実施形態（下ランナ
ー）を示す断面図である。

【図７】樹脂モールド金型の他の実施形態（上ランナ
ー）を示す断面図である。

【図８】上型に金型カルを設けた樹脂モールド金型の従
来例の構成を示す断面図である。

【図９】下型に金型カルを設けた樹脂モールド金型の従
来例の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ａ 上型 １０ｂ 下型 １２ 金型カル １４ ポット １４ａ ポット突起 １６ ランナー １８ キャビティ ２０ カルインサート ２０ａ 突部 ２０ｂ 凹部 ２２ 調整駒 ２４ 凹部 ２６ センターインサート ２８ ピン ３０ エアベント ３２ 排気路

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポット内で溶融された樹脂をポットから
   ランナーを経由してキャビティ内に充填して樹脂モール
   ドする樹脂モールド金型において、 前記ポットと該ポットに対向する金型との間に形成され
   る金型カルでの、前記ポットから押し出される樹脂の通
   過路を絞り形状に形成したことを特徴とする樹脂モール
   ド金型。
2. 【請求項２】 前記ポットに対向して配置される金型の
   端面を膨出させ、前記ポットの開口面に向けて突出し、
   かつ前記ポットの内径よりも外周径が小径の突部を設け
   ることにより前記通過路を絞り形状としたことを特徴と
   する請求項１記載の樹脂モールド金型。
3. 【請求項３】 前記ポットに対向して配置されるカルイ
   ンサートの端面を前記ポットの開口面に向けて突出させ
   ることにより前記通過路を絞り形状としたことを特徴と
   する請求項１記載の樹脂モールド金型。
4. 【請求項４】 前記ポットに対向して配置されるカルイ
   ンサートの端面に前記ポットの開口面に向けて突出し、
   かつ前記ポットの内径よりも外周径が小径の突部を設け
   ることにより前記通過路を絞り形状としたことを特徴と
   する請求項１記載の樹脂モールド金型。
5. 【請求項５】 前記突部が平面形状でリング状に形成さ
   れたものであることを特徴とする請求項２または４記載
   の樹脂モールド金型。
6. 【請求項６】 前記ポットの周縁部に前記ランナーの底
   面よりも突出するポット突起を周設したことを特徴とす
   る請求項１、２、３、４または５記載の樹脂モールド金
   型。
7. 【請求項７】 前記ポット突起は、断面形状が上方が幅
   狭となる台形状等の離型可能な形状に形成されたことを
   特徴とする請求項６記載の樹脂モールド金型。
8. 【請求項８】 前記ポットに連通して、前記樹脂中に含
   まれるエアを排出する排出路および排出機構を設けたこ
   とを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７
   記載の樹脂モールド金型。