JPH11121487A - 半導体素子の樹脂封止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】装置構成を複雑化せずに製品の歩留まり及び信
頼性が向上する樹脂封止装置を提供する。 【解決手段】上流側のダミーキャビティ２６に設けられ
たチャンバ２８内を気密に摺動するプランジャ３０を設
置した複数のスルーゲート方式の金型１０と金型１０内
部下流側に形成されるエアーベント１８を閉鎖するため
の補助シリンダ部４０とメインランナ３３とを備えたモ
ールド装置１において，半導体素子３４のモールド成形
時に，型締めとともにその余剰圧力で作動する補助シリ
ンダ部４０により密閉された金型１０内部を，プランジ
ャ３０による相対的な容積拡大で減圧し，メインランナ
３３から供給される樹脂が高気密に充填される状態にす
ることで，ボイド及び未充填の発生を抑えて歩留まり及
び信頼性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，半導体素子の樹脂
封止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，半導体素子の樹脂封止工程におい
ては，所定形状の金型に溶融樹脂を注入し，熱硬化させ
る方法が一般に採用されている。しかしながら，実際の
プロセスにおいて，樹脂封止された製品には，例えば，
型合わせ精度の限界や型締め時の構造的限界などに起因
してフレーム表面にフラッシュ（樹脂バリ）などが生じ
ることがあり，あるいは，半導体素子に形成されるゲー
ト形状などに起因するボイドや未充填部分などの不良が
生じることがあった。したがって，樹脂封止工程の設計
の際には，上記のような不良が生じないように金型の構
造や樹脂の流動部の形状などを慎重に検討する必要があ
った。

【０００３】しかしながら，実際のプロセスでは，金型
や樹脂流動部の形状をいくら改良しても樹脂封止された
製品に生じる上記不良を十分に抑制することは難しかっ
た。したがって，樹脂封止工程後に別工程，例えばバリ
取り工程などが必要であり，工程数増加によるコスト増
は避けられなかった。

【０００４】そこで，かかる問題点を解決するために，
各種方法及び装置が提案されている。例えば特開平５−
３２６５９６号公報においては，金型のエアベント近傍
にダミーキャビティを設け，そのダミーキャビティにボ
イドなどの不良を集中させることにより，不良製品の発
生を防止する方法が開示されている。しかしながら，い
くらダミーキャビティを設けても，実際のプロセスで
は，全ての不良をそのダミーキャビティに集中させるこ
とは困難であり，不良製品の発生を十分に抑制すること
ができなかった。

【０００５】また，特開平７−１６４４７３号公報や特
開平８−６４６２３号公報には，型締め状態の金型内を
排気機構，例えば真空ポンプを用いて排気減圧すること
により，樹脂を効果的に金型内部に引き込む手段が開示
されている。これらの方法では，いずれも別途に構成さ
れた真空ポンプなどの排気機構を設置せねば成らず，装
置構造が複雑化及び大型化し，装置のイニシャルコスト
の増加を回避できなかった。また，金型の動作と排気機
構とを同期させて制御することも難しく，制御系も複雑
とならざるを得ないという問題点もあった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は，従来の半導
体素子の樹脂封止方法が有する上記問題点に鑑みて成さ
れたものであり，別途排気機構を設けなくても，金型内
部を高気密状態で所望の減圧雰囲気に維持することによ
り，効果的に樹脂注入を行うことが可能であり，従っ
て，ボイドなどの不良の発生を効果的に防止することに
より，製品の歩留まりを上昇させることが可能であると
ともに，製品の信頼性をも向上させることが可能な，新
規かつ改良された半導体素子の樹脂封止装置を提供する
ことを目的としている。

【０００７】さらに本発明の別の目的は，大型パッケー
ジ工程やスルーゲート方式の工程にも対応可能であり，
従来の工程にも僅かの設計変更により適用することが可
能であり，しかもイニシャルコストも非常に廉価に抑え
ることが可能な，新規かつ改良された半導体素子の樹脂
封止装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，請求項１に記載の発明は，一対の金型を型締めする
ことにより形成される少なくとも１つのキャビティと，
キャビティに連通する樹脂供給系及びエアベントとを備
えた樹脂封止装置において，樹脂供給系及びエアベント
を密閉することにより形成されるキャビティを含む密閉
空間の容積を相対的に拡大する容積拡大装置を設けたこ
とを特徴としている。

【０００９】かかる構成によれば，容積拡大装置によ
り，キャビティを含む密閉空間の容積を拡大することに
より，キャビティ内を減圧雰囲気に保持できるので，気
泡や未充填などの不良の少ない製品を製造でき，歩留ま
りを向上させることができる。また，キャビティ内の減
圧を行う際に，エアベントなどに真空引き機構などを接
続する必要がないので，装置構成が簡略化される。

【００１０】容積拡大装置は，例えば，請求項２に記載
のように，密閉空間に連通するチャンバと，チャンバ内
を気密に摺動するプランジャとから構成することが可能
であり，かかる構成によれば，従来の装置のように別途
真空引き機構などを設けずとも，プランジャの摺動によ
り簡単にキャビティ内を減圧することが可能である。

【００１１】さらに，容積拡大装置を，請求項３に記載
のように，ダミーキャビティに設ければ，ボイドなどの
不良をダミーキャビティに追い込むことが可能であり，
製品の歩留まりを向上させることができる。

【００１２】また，請求項４に記載のように，樹脂供給
系がメインランナとメインランナから分岐する複数のス
ルーゲートとを備えているような場合には，容積拡大装
置をメインランナ近傍のスルーゲートに設ければ，樹脂
のスルーゲートの流れ込みが促進され，特に，各スルー
ゲートごとに多くのキャビティが形成されている場合
に，歩留まりを顕著に向上させることができる。

【００１３】あるいは，請求項５に記載のように，容積
拡大装置をエアベント近傍に設ければ，メインランナか
ら最も遠い位置で減圧動作が行われるので，樹脂の流れ
性をさらに一層向上させ，樹脂を末端にあるキャビティ
にまで均一に行き渡らせることが可能である。

【００１４】さらに，請求項６に記載のように，樹脂供
給系がメインランナとメインランナから分岐する複数の
スルーゲートとを備えている場合には，容積拡大装置を
二以上のスルーゲートを連通するように形成された空間
に設けることも可能である。かかる構成によれば，大型
のパッケージにも対応可能であり，また各スルーゲート
の樹脂の流れを平均化することが可能となり，より安定
した処理が可能となる。

【００１５】また，請求項７に記載のように，樹脂供給
系がメインランナとメインランナから分岐する複数のス
ルーゲートとを備えている場合には，容積拡大装置を隣
接するスルーゲート間に設けることが可能である。かか
る構成によれば，個々の製品ごとに型内部を減圧する構
成を簡単に構成でき，また，大量の製品をバッチ処理す
る場合であっても，各スルーゲートの樹脂流れを平均化
することができ，より安定した処理が可能となる。

【００１６】さらにまた，請求項８に記載のように，容
積拡大装置をキャビティと連通路を介して連通する容積
拡大用チャンバと，チャンバ内の容積を相対的に拡大可
能な減圧プレートとから構成し，その連通路をキャビテ
ィ内を昇降動作可能なエジェクタにより密閉可能なよう
に構成すれば，エジェクタピンと金型の一部改良だけで
より高い減圧効果を期待でき，さらに一層不良の発生を
抑えることができる。

【００１７】あるいは，請求項９に記載のように，容積
拡大装置をキャビティ内に突出可能な減圧プレートから
構成し，その減圧プレートをキャビティ内を昇降動作可
能なエジェクタに対して気密に相対移動可能にし，さら
にその減圧プレートが所定位置に移動されてキャビティ
の一部をなすように構成すれば，減圧プレートを備える
一方の金型，例えば下型の移動により型内部をより効果
的に減圧することが可能となるため，大型のパッケージ
を樹脂封止する場合でも，特段の排気機構を設けずと
も，金型及びエジェクタの一部改良だけで，効果的に不
良の発生を抑えることができる。

【００１８】なお，請求項１０に記載のように，樹脂供
給系に樹脂タブレットを収納するタブレット収容部とタ
ブレット収容部を密閉するプランジャとタブレット収容
部内を加熱可能な加熱装置，例えば高周波発振器とから
構成すれば，減圧作業中に樹脂タブレットの予備加熱が
可能となり，スループットを向上させることが可能とな
る。

【００１９】また，請求項１１に記載のように，樹脂供
給系に樹脂タブレットを収納可能なタブレット収容部と
タブレット収容部を密閉するプランジャを設け，さらに
容積拡大装置にタブレット収容部が内設されてキャビテ
ィ内に突出可能な減圧プランジャを設け，その減圧プラ
ンジャは所定位置に移動されてキャビティの一部を成す
ように構成すれば，樹脂供給系と容積拡大装置を一体的
に構成できるので，一製品一タブレットのマルチモール
ド製品のような場合であっても，別途真空引き機構を設
けずとも，金型に減圧プランジャを追加するようなマイ
ナーチェンジで十分な減圧を効果を期待でき，製品の品
質を向上させることができる。

【００２０】本発明によれば，容積拡大装置により減圧
処理を施す前に，密閉空間を形成する必要があるが，請
求項１２に記載のように，金型の型締め圧力が所定圧力
を超えるとエアベントを密閉するように動作する補助シ
リンダを設ければ，型締めと同時にエアベントを密閉し
て密閉空間を短時間に効果的に形成することが可能であ
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に，添付図面を参照しなが
ら，本発明にかかる半導体素子の樹脂封止装置（以下，
「モールド装置」という。）の好適な実施の形態につい
て詳細に説明する。なお，以下の説明において，略同一
の機能及び構成を有する構成要素については，同一符号
を付することにより，重複説明を省略する。なお，第１
〜４の実施の形態では，多数取りのモールド装置を例に
挙げて説明する。また，第５以降の実施の形態では，少
数取りのモールド装置を例に挙げて説明する。

【００２２】（第１の実施の形態）まず，本発明の第１
の実施の形態にかかるトランスファモールド型のモール
ド装置１の構成について，図１〜４を参照して詳細に説
明する。なお，図１は第１の実施の形態にかかるモール
ド装置１の概略構成を示す断面図であり，図２は第１の
実施の形態にかかるモールド装置１の減圧工程の動作説
明図であり，図３は第１の実施形態にかかるモールド装
置１により製造された成形品８の外形を示す断面図であ
り，図４は第１の実施形態にかかるモールド装置１の概
略構成を示す平面図である。

【００２３】モールド装置１は，各製品の内部を貫通し
て樹脂を流す方式（以下，「スルーゲート方式」とい
う。）を採用した金型１０を備えている。金型１０は，
図１に示すように，上型１０ａと下型１０ｂとから構成
される。また，金型１０においては，上型１０ａと下型
１０ｂとを型締めすることにより，ランナ１４を介して
列を成すように順次接続された複数のキャビティ（以
下，「モールドキャビティ」と称する。）１６を含む密
閉空間が形成される。なお，一連のモールドキャビティ
１６の最下流側には空気逃し用のエアベント１８が設け
られている。エアベント１８は，金型１０の型締めもで
きる後述するエアーベント閉鎖機構２０（図４）によっ
て，閉鎖することが可能である。

【００２４】また，上型１０ａには，不図示のポットか
らメインランナ２２（図４）を介して供給された樹脂の
注入口であるゲート２４が設けられており，本実施の形
態においては，上記モールドキャビティ１６の上流側の
ゲート２４近傍にダミーキャビティ２６が形成されてい
る。このダミーキャビティ２６は，後述するように上型
１０ａと下型１０ｂとを型締めした際に形成される密閉
空間（以下，「金型１０内部」という。）の容積を相対
的に拡大する容積拡大装置として機能するものである。
そのために，ダミーキャビティ２６の一部にはシリンダ
状のチャンバ２８が形成されており，そのチャンバ２８
内には減圧プランジャ３０が気密に嵌挿されている。従
って，図２に示すように，減圧プランジャ３０を引き出
すことにより，金型１０内部の容積を相対的に拡大し，
金型１０内部の圧力を減圧することが可能である。

【００２５】次に，図２を参照しながら，上記のように
構成されたモールド装置１の動作について説明すると，
まず，金型１０のダミーキャビティ２６部分にはダミー
製品３６（図３）用のリードフレーム３２ａを設置し，
各モールドキャビティ１６には半導体素子３４の載置さ
れたリードフレーム３２をそれぞれ配置する。さらに，
エアーベント閉鎖機構２０（図４）によって，型締めを
行うとともにエアーベント１８を閉鎖すれば，金型１０
内部が密閉される。

【００２６】かかる状態で減圧プランジャ３０を減圧方
向（矢印Ａの方向）に作動させると，密閉した状態で金
型１０内部全体の容積が拡大するため，金型１０内部の
圧力を外気の圧力よりも低下させることができる。次
に，メインランナ２２からゲート２４を介して樹脂を金
型１０内部に導入すると，減圧雰囲気の金型１０内部に
流動性の向上した樹脂が図４の矢印方向に流れて各モー
ルドキャビティ１６内に充填される。さらに，金型１０
に充填された樹脂を，熱源（図示せず。）によって熱処
理すると，図３に示すように，減圧プランジャ３０が摺
動するダミーキャビティ２６に相当する部分に突起を有
するダミー製品３６を付属した一連の成形品８が得られ
る。

【００２７】以上説明したように，本実施の形態にかか
るモールド装置１においては，減圧プランジャ３０によ
り密閉空間を形成する金型１０内部の容積を相対的に拡
大することにより，金型１０外部の圧力よりも金型１０
内部の圧力の方を相対的に低くすることが可能なので，
金型１０内部における気泡の発生及び未充填を抑制する
ことができる。また，外気圧により金型１０外部への樹
脂流出が起き難くなり，フラッシュを低下させることが
できるので，バリ取り工程をしなくても外観不良の少な
い製品を形成することが可能である。

【００２８】さらに，本実施の形態においては，減圧プ
ランジャ３０が設置されるダミーキャビティ２６を各ゲ
ート２４に最も近い位置に配置するので，連続充填する
製品が多い場合であっても，メインランナ２２からの樹
脂の分岐が確実に行われ，樹脂の高気密充填を安定して
行うことが可能である。すなわち，本実施の形態にかか
るモールド装置１では，排気機構を内設又は外設せずに
減圧プランジャ３０を配しただけの簡単な装置によっ
て，総合的な歩留まりの向上を実現することができる。

【００２９】次に，図５〜図１０を参照しながら，上記
モールド装置１に適用可能なエアーベント閉鎖機構２０
の構成及び動作について説明する。このエアーベント閉
鎖機構２０は，図５に示すように，型締めシリンダ４
０，エアーベント１８との密閉動作を行う補助シリンダ
部４２，型締め用油圧系４４，補助シリンダ部駆動用油
圧系４６，逃し弁４８，開閉弁５０，５２，５４から構
成されている。

【００３０】上記エアーベント閉鎖機構２０において，
金型１０の型締めを行う型締めシリンダ４０には，型締
め圧力を供給する型締め用油圧系４４が，開閉弁５０を
介して接続されている。さらに，型締めシリンダ４０に
は，逃し弁４８を介して，型締め用の油圧系４４とは独
立に作動できる補助シリンダ部駆動用油圧系４６が接続
されており，設定値以上の圧力が供給された場合には，
その余剰圧力を補助シリンダ部駆動用油圧系４６へ逃せ
る構成になっている。また，補助シリンダ部４２には，
開閉弁５２を介して，補助シリンダ部駆動用油圧系４６
が接続されている。さらに，後述するようにエアーベン
ト１８の密閉を行う補助シリンダ部４２は，開閉弁５４
を介して，型締めシリンダ４０に接続されている。

【００３１】なお，補助シリンダ部４２は，図６及び図
７に示すように，上型１０ａと下型１０ｂとの間に形成
されるエアーベント１８を完全に密閉することが可能な
大きさの補助シリンダ５６と，補助シリンダ５６をエア
ベント１８の開放方向に付勢するバネ５８と，補助シリ
ンダ５６が摺動するシリンダ容器６０によって形成され
ている。さらに，補助シリンダ部４２は，上型１０ａの
エアーベント１８を形成する部分に気密に付設されてい
る。

【００３２】次に，上記構成によって成る補助シリンダ
部４２の動作について，図７〜図９を参照しながら説明
すると，補助シリンダ部４２に圧力が供給されていない
状態では，図７に示すように，補助シリンダ５６はバネ
５８の収縮力によりシリンダ容器６０内に引き込まれて
おり，上型１０ａと下型１０ｂとの間に形成されるエア
ーベント１８は開放状態に維持される。次いで，補助シ
リンダ部４２に圧力が供給されると，図８に示すよう
に，シリンダ容器６０内を補助シリンダ５６が下型１０
ｂ方向に摺動し，エアーベント１８を徐々に閉止してい
く。そして，最終的には，図９に示すように，補助シリ
ンダ５６はシリンダ容器６０内を下型１０ｂ方向に摺動
して，下型１０ｂに密着し，エアーベント１８を密閉す
ることになる。そして，補助シリンダ部４２への供給圧
力を減圧すると，上記説明の逆順により，補助シリンダ
５６がバネ５８によってシリンダ容器６０内に引き込ま
れ，従って，エアーベント１８が開放される。

【００３３】本実施の形態に適用可能な補助シリンダ部
４２は，単体として上記のように動作することが可能で
あるが，かかる補助シリンダ部４２は型締めシリンダ４
０と連動して動作することが可能である。そこで，以下
に，補助シリンダ部４２と型締めシリンダ４０との連動
動作について，図５及び図１０を参照しながら説明する
ことにする。

【００３４】まず，金型１０の型締めを行う際には，開
閉弁５０を開放し，型締め用油圧系４４から型締めシリ
ンダ４０に圧力を供給可能にする。このとき，開閉弁５
２も開放しているので，補助シリンダ部駆動用油圧系４
６から補助シリンダ部４２に対しても圧力を供給するこ
とが可能である。ところで，本実施の形態においては，
金型１０の型締めに必要な型締め圧力をＰ１とすると，
型締め圧力Ｐ１を超過する圧力が供給された場合には，
その余剰圧力は，型締めシリンダ４０から逃し弁４８を
介して補助シリンダ部駆動用油圧系４６に逃され，補助
シリンダ部４２の駆動圧力として使用できるように構成
されている。

【００３５】従って，図１０に示すように，型締め開始
時からｔ１後に供給圧力が型締め圧力Ｐ１に到達する
と，余剰圧力が逃し弁４８を介して補助シリンダ駆動用
油圧系４６に供給されることになる。この時，開閉弁５
２は開放状態にあるので，余剰圧力はさらに補助シリン
ダ部４２に供給され，補助シリンダ５６をバネ５８の収
縮力に抗して駆動され，エアーベント１８が補助シリン
ダ５６により密閉される。このように，本実施の形態に
よれば，型締め動作を行う過程において自動的にエアー
ベント１８の密閉動作（図７〜図９）も行うことが可能
である。

【００３６】このようにして，時刻ｔ１〜ｔ２間におい
て，エアーベント１８の密閉が行われた後，時刻ｔ２〜
ｔ３間において，ダミーキャビティ２６に設けられた減
圧プランジャ３０を駆動して，モールドキャビティ１６
内の減圧を行う（図２）。その後，時刻ｔ３〜ｔ４間に
おいて，規定の型締め圧力Ｐ１にまで供給圧力を減圧し
た後，時刻ｔ４〜ｔ５間において，樹脂注入及び加熱を
行い，所定の樹脂封止工程を完了する。

【００３７】ところで，時刻ｔ３〜ｔ４間において規定
の型締め圧力Ｐ１にまで減圧するのに際して，従来，型
締め圧力は完全にクランプ開放しないと低下しないこと
が知られている。しかし，本実施の形態においては，図
５に示すように，型締め用油圧系４４とは独立制御可能
な補助シリンダ部駆動用油圧系４６が設けられているの
で，開閉弁５２を閉止して補助シリンダ部４２への油圧
供給を停止するとともに開閉弁５４を開放してやれば，
補助シリンダ部４２により閉鎖されていたエアーベント
１８が自然開放し，容易に規定の型締め圧力Ｐ１までの
減圧を行うことができる。

【００３８】このようにして。一連のモールド処理が終
了した時刻ｔ５以降，型締め圧力をさらに減圧すること
により，補助シリンダ部４２に供給されていた圧力も減
圧され，エアーベント１８も開放し，型締め圧力も開放
されて，成形品８（図３）を取り出すことが可能とな
り，一連の処理が終了する。

【００３９】以上説明したように，本実施の形態では，
主に油圧系と補助シリンダから成るエアーベント密閉機
構２０を追加するだけの比較的簡単な装置変更で，金型
１０の型締め動作と連動してエアーベント１８を密閉す
ることができる。従って，従来のモールド装置のよう
に，金型１０をさらに密閉する二重構造を要する真空成
形装置などを設けなくとも，気密性を高めてより効果的
な減圧雰囲気を形成することができる。さらにまた，型
締めシリンダ４０を完全にクランプ開放しなくても，型
締め圧力を低下させられるので，急激な圧力変化による
装置の故障を防止できる。すなわち，本実施の形態によ
れば，安全かつ簡素な構成の装置を用いた低費用なモー
ルド処理で，品質の高い製品の製作が実現できる。

【００４０】（第２の実施の形態）次に，本発明の第２
の実施の形態にかかるトランスファモールド型のモール
ド装置１０１，及びモールド装置１０１を構成するスル
ーゲート方式の金型１１０の構成について，図１１〜図
１４を参照しながら説明する。なお，図１１は第２の実
施の形態にかかるモールド装置１０１の概略構成を示す
断面図であり，図１２は第２の実施の形態にかかるモー
ルド装置１０１の減圧工程の動作説明図であり，図１３
は第２の実施の形態にかかるモールド装置１０１により
製造された成形品１１８の外形を示す断面図であり，図
１４は第２の実施の形態にかかるモールド装置１０１の
概略構成を示す平面図である。

【００４１】この第２の実施の形態にかかるモールド装
置１０１及び金型１１０の基本構成は，上記第１の実施
の形態にかかるモールド装置１及び金型１０と実質的に
同一なので，略同一の構成要素については同一の符号を
付することにより，その詳細な説明は省略する。

【００４２】第２の実施の形態にかかる金型１１０は，
図１１及び図１２に示すように，ゲート２４が設けられ
た上型１１０ａ，及び下型１１０ｂにより構成されてい
る。なお，上型１１０ａには，第１の実施の形態とは異
なり，エアーベント１８に最も近い位置（すなわち，ゲ
ート２４から最も遠い最下流の位置）にダミーキャビテ
ィ１１２が形成される形状をしており，従って，減圧プ
ランジャ３０もかかるダミーキャビティ１１２部に形成
されるシリンダ状のチャンバ１１４内に気密に嵌挿され
ている。従って，図１２に示すように，減圧プランジャ
３０を矢印Ｂ方向に引き出すことにより，金型１１０内
部の容積を相対的に拡大し，減圧することが可能であ
る。また，エアーベント１８には閉鎖機構（図示せ
ず。）が設けられており，金型１１０内部を減圧する前
に，エアーベント１８を閉止して金型１１０内部に密閉
空間を作ることが可能である。以上のように，本実施の
形態においては，主に，ダミーキャビティ１１２と，チ
ャンバ１１４と，減圧プランジャ３０とにより容積拡大
装置が構成されている。

【００４３】次に，図１２を参照しながら，上記のよう
に構成されたモールド装置１０１の動作について説明す
ると，まず，金型１１０のダミーキャビティ１１２部分
にはダミー製品１１６用のリードフレーム３２ａを設置
し，各モールドキャビティ１６には半導体素子３４の載
置されたリードフレーム３２をそれぞれ配置して，型締
め機構（図示せず。）によって型締めが行われる。さら
に，エアーベント１８を閉鎖機構（図示せず。）を用い
て閉鎖すれば，金型１１０内部が密閉される。

【００４４】かかる状態で減圧プランジャ３０を減圧方
向（矢印Ｂの方向）に作動させると，密閉した状態で金
型１１０内部全体の容積が拡大するため，金型１１０内
部の圧力を外気の圧力よりも低下させることができる。
次に，メインランナ２２からゲート２４を介して樹脂を
金型１１０内部に導入すると，減圧雰囲気の金型１１０
内部に，図１４の矢印方向に流動性の向上した樹脂が流
れて，各モールドキャビティ１６内に充填される。さら
に，金型１１０に充填された樹脂を，熱源（図示せ
ず。）によって熱処理すると，図１３に示すように，減
圧プランジャ３０が摺動するダミーキャビティ１１２に
相当する部分に突起を有するダミー製品１１６を付属し
た一連の成形品１１８が得られる。

【００４５】以上説明したように，第２の実施の形態に
かかるモールド装置１０１を用いた場合にも，先に説明
した第１の実施形態と同様に，減圧プランジャ３０によ
り密閉空間を形成する金型１１０内部の容積を相対的に
拡大することにより，金型１１０外部の圧力よりも金型
１１０内部の圧力の方を相対的に低くすることが可能な
ので，金型１１０内部における気泡の発生及び未充填を
抑制することができる。また，外気圧により金型１１０
外部への樹脂流出が起き難くなり，フラッシュを低下さ
せることができるので，バリ取り工程をしなくても外観
不良の少ない製品を形成することが可能である。

【００４６】さらにまた，本実施の形態の場合には，各
金型１１０において，樹脂が供給されるメインランナ２
２より最下流側のエアベント１８の近傍で吸引を行うた
め，樹脂がエアーベント１８付近まで確実に充填され
る。したがって，樹脂の特性ばらつきによるスパイラル
フロー（樹脂流れ性）が通常より低い場合であっても，
金型１１０内部全体に安定した樹脂供給が可能となる。
その結果，成形条件の大きなマージンが確保できるた
め，安定した工程が可能となる。

【００４７】（第３の実施の形態）次に，本発明の第３
の実施の形態にかかるモールド装置２０１について，図
１５を参照しながら説明する。この第３の実施の形態に
かかるモールド装置２０１の基本構成は，上記第１の実
施の形態にかかるモールド装置１と実質的に同一なの
で，略同一の構成要素については同一の符号を付するこ
とにより，その詳細な説明は省略する。

【００４８】この第３の実施の形態にかかるモールド装
置２０１は，モールド金型２１０とメインランナ２２よ
り構成されている。さらに，モールド金型２１０は，各
々が並列に配置されたスルーゲート部２１０ａと，各ス
ルーゲート部２１０ａを相互に連通するように形成され
た共通減圧室２１０ｂから形成されている。なお，スル
ーゲート部２１０ａは，ゲート２４より供給された樹脂
が，各ランナ１４を介して，複数のモールドキャビティ
１６が連続的に充填されるスルーゲート方式を採用した
構造（以下，「スルーゲート構造」という。）になって
いる。また，共通減圧室２１０ｂには，複数のプランジ
ャ摺動室２１１が形成されており，各プランジャ摺動室
２１１内に減圧プランジャ２１２が挿入されている。従
って，各プランジャ摺動室２１１において減圧プランジ
ャ２１２を引き出す方向に駆動することにより金型２１
０内部を減圧することができる。このように，金型２１
０は，第２の実施の形態にかかる金型１１０において隣
接するスルーゲートに並列に配されたダミーキャビティ
１１２を相互に連通し，共通減圧室２１０ｂとして一体
化させた構造を有している。以上のように，本実施の形
態にかかるモールド装置２０１においては，主に，共通
減圧室２１０ｂと，プランジャ摺動室２１１と，減圧プ
ランジャ２１２とにより容積拡大装置が構成されてい
る。なお，共通減圧室２１０ｂの容積や，プランジャ摺
動室２１１及び減圧プランジャ２１２の設置数や容積
は，モールド装置２０１のスルーゲート部２１０ａの数
やモールドキャビティ１６の数や大きさにより任意に設
定することができる。

【００４９】次に，第３の実施形態にかかるモールド装
置２０１の動作について説明すると，モールド成形時に
は，まず，半導体素子の載置されたリードフレーム（図
示せず。）を，金型２１０の各スルーゲート部２１０ａ
に配置する。さらに，金型２１０の型締め機構（図示せ
ず。）によって型締めを行い，金型２１０内部を密閉す
る。ここで，減圧プランジャ２１２をプランジャ摺動室
２１１から引き出す方向に駆動すると，金型２１０内部
において密閉した状態での容積拡大が起こるので，金型
２１０内部の圧力は，金型２１０外部の圧力と比較し
て，相対的に減少する。したがって，流動性の高まった
樹脂が，メインランナ２２から金型２１０内部に供給さ
れて，気密性の高い樹脂の充填が行われる。

【００５０】さらに，熱源（図示せず。）によって金型
２１０が加熱されると，樹脂が硬化してモールド成形が
終了し，共通減圧室２１０ｂ内で成形されたダミー製品
により各々が一体化された成形品が完成する。

【００５１】以上説明したように，第３の実施の形態に
かかるモールド装置２０１を用いれば，排気機構を使用
せずに，金型２１０内部の気圧低下が実現でき，気泡や
未充填の発生が抑制される。これによって，大型パッケ
ージなどのモールド成形であっても，気密性の高い樹脂
充填が可能となる。さらに，共通減圧室２１０ｂ，プラ
ンジャ摺動室２１１，及び減圧プランジャ２１２の容積
及び設置個数及び設置箇所については，実際の製品の大
きさや配置によって任意に選択することができる。した
がって，金型２１０のプランジャ部２１０ｂの設計を工
夫するだけで，製品の設置位置の違いによる充填性の差
を平均化することができ，低価格かつ構成の簡単な装置
で，歩留まりの高い安定した成形が可能となる。

【００５２】（第４の実施の形態）次に，本発明の第４
の実施の形態にかかるモールド装置３０１について，図
１６を参照しながら説明する。この第４の実施の形態に
かかるモールド装置３０１の基本構成は，上記第１の実
施の形態にかかるモールド装置１と実質的に同一なの
で，略同一の構成要素については同一の符号を付するこ
とにより，その詳細な説明は省略する。

【００５３】まず，第４の実施の形態にかかるモールド
装置３０１の構成について説明すると，このモールド装
置３０１は，相互に並列に配置された複数のスルーゲー
ト部３１０ａと隣接するスルーゲート部３１０ａ間にお
いて各スルーゲート部３１０ａに沿うように配置された
複数のエアーベント通路３１０ｂとから構成される金型
３１０を備え，各金型３１０はゲート２４を介して樹脂
供給用のメインランナ２２に連通している。

【００５４】なお，金型３１０を形成する各々のスルー
ゲート部３１０ａは，メインランナ２２から各ゲート２
４を介して供給された樹脂が各ランナ１４を介して複数
のキャビティ１６に連続的に充填されるスルーゲート構
造になっている。そして，各キャビティ１６とエアーベ
ント通路３１０ｂとは減圧ランナ３１４によって連通し
ている。また，エアーベント通路３１０ｂの適宜箇所に
は，複数のプランジャ摺動室３１３が形成されており，
各プランジャ摺動室３１３には減圧プランジャ３１４が
摺動自在に挿入されている。従って，各プランジャ摺動
室３１３内において減圧プランジャ３１４を引き込み方
向に駆動することにより，エアーベント通路３１０ｂ内
の容積を拡大し，結果的に，そのエアーベント通路３１
０ｂに連通する各キャビティ１６内を減圧することがで
きる。なお，エアーベント通路３１０ｂの容積や，プラ
ンジャ摺動室３１３及び減圧プランジャ３１４の設置数
や容積については，製品の大きさや装置の規模に応じて
任意に選択することができることは言うまでもない。以
上のように，本実施の形態においては，主にエアーベン
ト通路３１０ｂ，減圧ランナ３１４，プランジャ摺動室
３１３及び減圧プランジャ３１４により容積拡大装置が
構成されている。

【００５５】次に，第４の実施形態にかかるモールド装
置３０１の動作について説明すると，モールド成形時に
は，まず，半導体素子の載置されたリードフレーム（図
示せず。）を，金型３１０の各スルーゲート部３１０ａ
に配置する。さらに，金型３１０の型締め機構（図示せ
ず。）によって型締めを行い，金型３１０内部を密閉す
る。ここで，エアーベント通路３１２ｂの各プランジャ
摺動室３１３に挿入された減圧プランジャ３１２を引き
込み方向に作動させると，まず，エアーベント部３１２
ｂ内の減圧が起こり，続いて，減圧ランナ３１４を介し
て，各キャビティ１６内の減圧が個別に達成される。金
型３１０全体でみれば，密閉した状態で全体的な容積拡
大により，外気圧と比較して相対的な圧力減少が起こっ
ている。したがって，流動性の促進させられた樹脂が，
メインランナ２２より金型３１０内部に供給されて，気
密性の高い樹脂の充填が行われる。さらに，熱源（図示
せず。）によってスルーゲート部３１０ａが加熱される
と，樹脂が硬化してモールド成形が終了する。

【００５６】以上説明したように，第４の実施の形態に
かかるモールド装置３０１を用いれば，金型３１０内部
の気圧の低下により，気泡や未充填の発生が抑制され
る。さらに，スルーゲート部３１０ａ内に形成された各
キャビティ１６付近に一様に配置されたエアーベント部
３１０ｂによって，各キャビティ１６毎に減圧が行われ
る。したがって，スルーゲート構造をした金型内部の特
定箇所だけで減圧を行った場合に起こる，位置の違いに
よる気密性のばらつきが発生しない。すなわち，ワンシ
ョットで大量の製品を処理するトランスファモールドの
ような場合でも，成型時の位置に関係なく，気密性の高
い製品の成形が可能である。これによって，モールド成
形の安定性及び歩留まりの向上を実現できる。

【００５７】さらに，減圧ランナ３１４の溝幅を小さく
することで，容易に突起部又は拡大部を持つ外観不良
品，例えば上記ダミー製品３６（図３）や１１６（図１
３）を作らずとも，気密性の高い製品を作成できる。さ
らにまた，樹脂を金型内部の製品に完全に充填する必要
があるときは，減圧ランナ３１４の溝幅を拡大し，エア
ーベント部３１０ｂを樹脂溜まりとして使用することも
可能である。以上のように本実施の形態によれば，低価
格かつ構成の簡単な装置構成により歩留まりの高い安定
した製品を供給することが可能である。

【００５８】（第５の実施の形態）次に，本発明の第５
の実施の形態にかかるモールド装置４０１について，図
１７〜図２１を参照しながら説明する。なお，図１７は
第５の実施の形態にかかるモールド装置４０１の概略的
構成を示す断面図であり，図１８〜図２０は図１７で示
す第５の実施の形態にかかるモールド装置４０１の減圧
工程を示す動作説明図であり，図２１は図１７で示す第
５の実施の形態にかかるモールド装置４０１の離型工程
を示す動作説明図である。

【００５９】モールド装置４０１は，図１７に示すよう
に，ゲート４１０を設けた上型４１２ａ，減圧室４１４
が設けられた下型４１２ｂ，成形製品の離型及びキャビ
ティ４１６の封止を行うエジェクタピン４１８，エジェ
クタピン４１８の嵌入孔が設けられた減圧プレート４２
０とから構成されている。なお，図中符号４２２は半導
体素子であり，符号４２４は半導体素子４２２を載置し
たリードフレーム４２４である。

【００６０】図示のように，下型４１２ｂの減圧室４１
４とキャビティ４１６とを連通する通路は，後述するよ
うに，エジェクタピン４１８のピンヘッド４１８ａによ
って封止可能な封止口４２６として構成されている。さ
らに，下型４１２ｂの減圧室４１４には減圧プレート４
２０が気密に摺動自在に挿入されている。この減圧プレ
ート４２０は不図示の駆動機構により上下動可能であ
り，減圧室４１４内の容積を拡大縮小し，さらには減圧
室４１４に封止口４２６を介して連通するキャビティ４
１６内を減圧することが可能である。またこの減圧プレ
ート４２０にはエジェクタピン４１８が摺動自在に貫装
されている。このエジェクタピン４１８のピンヘッド４
１８ａは，不図示の駆動機構により，キャビティ４１６
内に突出する第１位置と封止口４２６を封止する第２位
置との間を自在に移動可能である。従って，ピンヘッド
４１８ａの外径寸法は，封止口４２６の内径寸法とほぼ
同一に構成されている。また，ゲート４１０には，キャ
ビティ４１６内に樹脂を注入できるように，樹脂注入口
４２８を介して，樹脂ポット（図示せず。）が気密に接
続されている。以上のように，本実施の形態において
は，主に，減圧室４１４と，エジェクタピン４１８と，
ピンヘッド４１８ａと，封止口４２６と，減圧プレート
４２０とによりキャビティ４１６を含む密閉空間の容積
を拡大し，キャビティ４１６内を減圧する容積拡大装置
が構成されている。

【００６１】次に，図１７〜図２１を参照しながら，本
実施の形態にかかるモールド装置４０１の動作について
説明する。まず，モールド成形前には，図１７に示すよ
うに，キャビティ４１６に，半導体素子４２２の載置さ
れたリードフレーム４２４が配置され，型締め機構（図
示せず。）によって型締めが行われる。ここで，図１８
に示すように，減圧プレート４２０を矢印Ｃ方向に下降
させると，減圧室４１４の容積が拡大するため，封止口
４２６を介して，キャビティ４１６内部の減圧が達成さ
れる。このキャビティ４１６内部の減圧によって，樹脂
をキャビティ４１６内に引き込み易くなる。

【００６２】さらに，図１９に示すように，エジェクタ
ピン４１８のピンヘッド４１８ａを矢印Ｄ方向に下型４
１２ｂのキャビティ４１６の底面と同一平面になる位置
まで下降させる。この結果，ピンヘッド４１８ａによっ
て封止口４２６を封止し，減圧された状態でキャビティ
４１６部分を独立させることができる。さらにまた，図
２０に示すように，下型４１２ｂと一体化する位置まで
減圧プレート４２０を矢印Ｅ方向に引き上げる。そし
て，ゲート４１０を介して，樹脂注入口４２８から樹脂
を供給し，キャビティ４１６内への樹脂充填を行う。

【００６３】さらにまた，キャビティ４１６内に充填さ
れた樹脂を熱処理することにより，モールド成形が行わ
れる。モールド成形後は，図２１に示すように，型締め
を緩めて，キャビティ４１６内でモールドされた成形品
４２８を，エジェクタピン４１８によって離型する。

【００６４】以上説明したように，第５の実施の形態に
かかるモールド装置４０１を用いると，エジェクタピン
４１８及び減圧プレート４２０によるキャビティ４１６
内部の相対的な圧力減少のみで，気密性の高い樹脂充填
が可能になる。これによって，ボイド及び未充填若しく
はフラッシュの減少による製品内部の気密性上昇が実現
でき，成形製品の歩留まり向上が期待される。またキャ
ビティ４１６単位で減圧することが可能なので，大型の
パッケージの樹脂封止にも容易に対応することが可能で
ある。

【００６５】また，本実施の形態にかかるモールド装置
４０１では，従来のモールド装置に使用されているエジ
ェクタピンの部分変形，下型及び減圧プレートの追加加
工のみの小幅な装置改修によって，真空成形と同等若し
くはそれに近いキャビティ４１６内の減圧を達成でき
る。すなわち，小規模の設備投資のみによって製品の品
質向上が図れる。

【００６６】（第６の実施の形態）次に，本発明の第６
の実施の形態にかかるモールド装置５０１について，図
２２〜２５を参照しながら説明する。なお，図２２は第
６の実施の形態にかかるモールド装置５０１の概略的構
成を示す断面図であり，図２３は図２２で示す第６の実
施の形態にかかるモールド装置４０１の型締工程を示す
動作説明図であり，図２４は図２２で示す第６の実施の
形態にかかるモールド装置４０１の減圧工程を示す動作
説明図であり，図２５は図２２で示す第６の実施の形態
にかかるモールド装置４０１の離型工程を示す動作説明
図である。

【００６７】まず，第６の実施形態にかかるモールド装
置５０１の構成について説明すると，このモールド装置
５０１は，図２２に示すように，ゲート５１０を設けた
上型５１２ａ，下型５１２ｂ，下型５１２ｂに形成され
た減圧室５１３内に嵌挿されてキャビティ５２４の底部
を構成する下型水平部５１４とから構成されている。ま
た，上型５１２ａのゲート５１０には，樹脂供給口５２
０を介して，樹脂ポット（図示せず。）が気密に接続さ
れている。図中符号５１６はダイスであり，符号５１８
はダイス５１６の載置されたリードフレーム５１８であ
る。なお，本実施の形態においては，リードフレーム５
１８をヒートシンクとして外部に露出させる構成を示し
ている。

【００６８】下型水平部５１４は，不図示の昇降機構に
より，減圧室５１３内を摺動して，キャビティ５２４内
に突出する第１位置と減圧室５１３内に引っ込む第２位
置との間を移動可能である。また，下型水平部５１４の
略中央には，成形された製品の離型を行うエジェクタピ
ン５１９が貫装されている。さらに，キャビティ５２４
の上部にはリードフレーム５１８を吸着固定するための
電磁石５２２ａと位置決めピン５２２ｂとを備えてい
る。なお，後述するように，下型水平部５１４とエジェ
クタピン５１９とは相対的に上下動することが可能であ
る。

【００６９】次に，図２３〜図２５を参照しながら，本
実施の形態にかかるモールド装置５０１の動作について
説明する。まず，モールド成形前には，図２３に示すよ
うに，リードフレーム部５１６がセットされた下型水平
部５１４を，エジェクタピン５１９と一体化した状態
で，矢印Ｆ方向に移動させ，ダイス５１６の上面が上型
５１２ａと接触する寸前（第１位置）まで上昇させてお
く。さらに，型締め機構（図示せず。）によって型締め
をしてから，エアーベント（図示せず。）を閉め，キャ
ビティ５２４を密閉状態にする。

【００７０】次に，図２４に示すように，下型水平部５
１４及びエジェクタピン５１９を矢印Ｇ方向に下降させ
て，電磁石５２２ａ及び位置決めピン５２２ｂにより支
持されるリードフレーム５１８をヒートシンクとしてキ
ャビティ５２４の下面から露出させる（第２位置）。こ
のように，下型水平部５１４を，第１位置から第２位置
にまで移動させることにより，キャビティ５２４内部の
容積は拡大され，キャビティ５２４内を，外部と比較し
て相対的に減圧することができる。次いで，キャビティ
５２４内の減圧状態を保持したまま，ゲート５１０を介
して，樹脂供給口５２０から樹脂を供給すると，キャビ
ティ５２４内に気密性の高い樹脂充填が行われる。さら
に，熱源（図示せず。）によってキャビティ５２４内の
樹脂を加熱処理すると，モールド成形が行われる。モー
ルド成形後は，図２５に示すように，型締めを緩めて，
キャビティ５２４内でモールドされた成形品５２６を，
エジェクタピン５１９を下型水平部５１４に対して相対
的に上昇させることにより，離型する。

【００７１】以上説明したように，第６の実施の形態に
かかるモールド装置５０１では，下型水平部５１４によ
って減圧されたキャビティ５２４への樹脂の導入によっ
て，気密性の高い充填が可能である。したがって，上記
他の実施の形態にかかるモールド装置と同様に，特別に
排気機構を設置せずに，気密性の高いモールド成形が可
能である。したがって，半導体の製造において，総合的
な歩留まりの向上が実現できる。

【００７２】特に，本実施の形態の場合には，大型パッ
ケージの製品のモールド加工などのように，エジェクタ
ピンを製品に対して圧倒的に小さくしか設定できない場
合でも，下型水平部５１４による減圧作業を行うことが
できるので，未充填及びボイドの減少が可能となり，製
品の歩留まりが向上する。さらにまた，リードフレーム
５１８がヒートシンクの目的などにより下型から露出さ
せる形状のモールド加工のような場合でも，下型水平部
５１４の移動量を大きく取れるので，減圧の効果を顕著
にすることができる。すなわち，より効果的なキャビテ
ィ５２４内への樹脂の高気密充填が可能となり，ボイド
及び未充填若しくはフラッシュの低減によ歩留りの向上
が期待できる。なお，上記においては，本実施形態にか
かるモールド装置５０１を，ヒートシンクとしても機能
するリードフレーム５１８が外部に露出する成型品５２
６を樹脂封止する工程に適用した場合について説明した
が本発明はかかる例に限定されず，各種成型品の樹脂封
止に適用することが可能であることは言うまでもない。

【００７３】（第７の実施の形態）次に，本発明の第７
の実施の形態にかかるモールド装置６０１について，図
２６及び図２７を参照しながら説明する。なお，図２６
は第７の実施の形態にかかるモールド装置６０１の概略
的構成を示す断面図であり，図２７は第７の実施の形態
にかかるモールド装置６０１の樹脂プリヒート機構であ
る高周波発振器６１８の概略的構成を示す斜視図であ
る。

【００７４】まず，第７の実施形態にかかるモールド装
置６０１の構成について説明すると，このモールド装置
６０１は，図２６に示すように，上型６１０ａと，下型
６１０ｂとを備えており，上型６１０ａと下型６１０ｂ
で囲まれた空間に，キャビティ６２４が形成される。そ
して，上型６１０ａには，樹脂タブレット６２０を収納
するポット６２２が設けられており，ポット６２２とキ
ャビティ６２４とはゲート６２３により連通している。
さらに，ポット６２２の上部には，プランジャ摺動室６
２２ａが形成されている。そして，そのプランジャ摺動
室６２２ａ内に減圧プランジャ６１２が嵌挿されてい
る。従って，本実施の形態においては，主に，ポット６
２２と，プランジャ摺動室６２２ａと，減圧プランジャ
６１２と，ゲート６２３とにより，容積拡大装置が構成
されており，後述するように，減圧プランジャ６１２を
引き込み方向に駆動することにより，ゲート６２３を介
してキャビティ６２４内を減圧することが可能である。

【００７５】さらに，ポット６２２の周辺部には，ポッ
ト６２２内に投入される樹脂タブレット６２０のプリヒ
ート（予備加熱）が行えるように加熱装置６１８が設置
されている。なお，加熱装置６１８としては，抵抗加熱
装置な各種装置を適用することができるが，本実施の形
態においては，図２７に示す高周波発振器６１８が配置
されている。なお，図中，符号６１４は樹脂封止される
半導体素子であり，符号６１６は，半導体素子６１４を
載置したリードフレームである。

【００７６】次に，本実施の形態にかかるモールド装置
６０１の動作について説明すると，モールド成形時に
は，図２６に示すように，キャビティ６２４に半導体素
子６１４が搭載されたリードフレーム６１６がセットさ
れ，型締め機構（図示せず。）によって型締めが行われ
る。この後に，上型６１０ａのポット６２２内に，プリ
ヒートを行っていない樹脂タブレット６２０を導入す
る。

【００７７】次に，キャビティ６２４が完全に密閉され
た状態になるように，減圧プランジャ６１２をポット６
２２の樹脂タブレット６２０を圧縮しない程度の位置ま
で下降させて止める。さらに，高周波発振器６１８によ
って，モールド装置６０１内部に配置されたポット６２
２内で，樹脂タブレット６２０をプリヒートして，樹脂
の粘度を低下させる。

【００７８】さらにまた，キャビティ６２４内を減圧さ
せる方向（矢印Ｈ方向）に減圧プランジャ６１２を起動
すると，キャビティ６２４内部は密閉状態での容積拡大
により減圧される。以上の工程によって，粘度が低下し
た樹脂のキャビティ６２４内への充填が行われる。さら
に，熱源（図示せず。）によって，キャビティ６２４内
に充填した樹脂を熱処理してモールド成形が行われる。

【００７９】以上説明したように，第７の実施の形態に
かかるモールド装置６０１では，減圧されたキャビティ
６２４への樹脂の導入によって，気密性の高い充填が可
能である。したがって，排気機構を設置せずに，気密性
の高いモールド成形が可能であり，キャビティ６２４内
での気泡及び未充填の発生を抑え，さらに，フラッシュ
の低減ができ，製品の歩留まりの向上に効果がある。

【００８０】また，モールド装置６０１では，減圧機構
と独立したプリヒート機構である高周波発振器６１８に
よって，ポット６２２での樹脂のプリヒートが可能とな
る。通常のモールド装置を用いたモールド成形では，樹
脂のプリヒートを外部のプリヒータで行っていたので，
プリヒータからモールド装置へ樹脂を移動するための時
間的ロス時間が存在していた。しかしながら，第７の実
施の形態にかかるモールド装置６０１を用いれば，この
時間的ロスがなく，樹脂が最低粘度になった時点で樹脂
充填を行える。これによって，ゲルタイムが短い樹脂を
用いる場合であっても，成形条件の設定が容易であり，
工程導入時のマージンが広く取れる。すなわち，低価格
かつ構造の簡素な装置によって，工程削減による作業時
間の減少が期待でき，信頼性及び作業性の良い工程設定
が可能となる。

【００８１】（第８の実施の形態）次に，本発明の第８
の実施の形態にかかるモールド装置７０１について，図
２８〜図３０を参照しながら説明する。なお，図２８は
第８の実施の形態にかかるモールド装置７０１の概略的
構成を示す断面図であり，図２９は図２８で示す第８の
実施の形態にかかるモールド装置７０１の減圧工程を示
す動作説明図であり，図３０は図２８で示す第８の実施
の形態にかかるモールド装置７０１の樹脂充填工程を示
す動作説明図である。

【００８２】まず，第８の実施の形態にかかるモールド
装置７０１の構成について説明すると，このモールド装
置７０１は，図２８に示すように，上型７１０ａと，下
型７１０ｂとを備えている。そして，上型７１０ａと下
型７１０ｂとの間に囲まれた空間には，キャビティ７２
４が形成されており，このキャビティ７２４内に，ダイ
ス７１２の載置されたリードフレーム７１４が設置され
る。

【００８３】また，上型７１０ａの上部には，プランジ
ャ摺動室７１５が形成され，そのプランジャ摺動室７１
５内に減圧プランジャ７１６が挿入される。この減圧プ
ランジャ７１６は，キャビティ７２４に入り込む第１位
置と，プランジャ摺動室７１５に引き込んで，キャビテ
ィ７２４の上面を構成する第２位置との間を摺動可能で
ある。さらに，本実施の形態においては，減圧プランジ
ャ７１６内に，樹脂タブレット７２２を収納可能なポッ
ト７１８が形成されており，このポット７１８とキャビ
ティ７２４とはゲート７１９により連通している。さら
に，減圧プランジャ７１６のポット７１８上部には，樹
脂圧入用プランジャ７２０が摺動可能な樹脂圧入用プラ
ンジャ摺動室７２１が形成されている。なお，図示はし
ていないが，第７の実施形態と同様に，ポット７１８の
周囲に予備加熱装置を配置することも可能であることは
言うまでもない。

【００８４】次に，図２８〜図３０を参照しながら，本
実施の形態にかかるモールド装置７０１の動作について
説明する。まず，モールド成形前には，図２８に示すよ
うに，減圧プランジャ７１６は，ダイス７１２に接触し
ない範囲で下型７１０ｂの方向に下げられている（第１
位置）。さらに，樹脂圧入用プランジャ７２０は，樹脂
タブレット７２２よりも上方に上げられている。

【００８５】モールド成形時には，キャビティ７２４に
リードフレーム７１４がセットされ，型締め機構（図示
せず。）によって型締めが行われる。さらに，エアーベ
ン（図示せず。）を閉めて，キャビティ７２４内を密閉
する。ここで，図２９に示すように，減圧プランジャ７
１６を上型方向（矢印Ｉ方向）に持ち上げ，第２位置に
まで移動させることにより，キャビティ７２４の容積を
相対的に拡大し，キャビティ７２４内の減圧雰囲気を達
成する。

【００８６】さらに，図３０に示すように，樹脂圧入用
プランジャ７２０を矢印Ｊ方向に下降させると，樹脂タ
ブレット７２２が圧縮されて，キャビティ７２４内に樹
脂が充填される。そして，熱源（図示せず。）によって
キャビティ７２４内の樹脂を加熱処理すると，モールド
成形が行われる。

【００８７】以上説明したように，第８の実施の形態に
かかるモールド装置７０１では，真空形成のような大幅
な装置の追加をしなくても，キャビティ７２４内部の相
対的な圧力減少により，気密性の高い樹脂充填が可能に
なり，製品内部の気密性向上が実現できる。したがっ
て，品質向上に必要なコストを削減できる。

【００８８】また，特にリードフレーム７１４の一部が
下型７１０ｂより露出した成型品に適用すれば，減圧プ
ランジャ７１６の移動距離を長く取れるので，減圧効果
が大きい。さらにまた，ポット７１８を内蔵した減圧プ
ランジャ７１６を設置すれば，樹脂タブレット７２２の
溶融部を個々の製品に設けなくても良い。したがって，
１タブレットで大量の製品を成形するトランスファーモ
ールド形式のモールド装置にも効果的に適用できる。

【００８９】（第９の実施の形態）次に，本発明の第９
の実施の形態にかかるモールド装置８０１について，図
３１〜３３を参照しながら説明する。なお，図３１は第
９の実施の形態にかかるモールド装置８０１の概略的構
成を示す断面図であり，図３２は図３１で示す第９の実
施の形態にかかるモールド装置８０１の減圧工程を示す
動作説明図であり，図３３は図３１で示す第９の実施の
形態にかかるモールド装置８０１の樹脂充填工程を示す
動作説明図である。

【００９０】まず，第９の実施形態にかかるモールド装
置８０１の構成について説明すると，このモールド装置
８０１では，図３１に示すように，上型部８１０ａと下
型部８１０ｂに囲まれた空間である金型８１０内部にお
いて，後述するゲート８２５を介して供給された樹脂を
分岐させるランナ部８１４によって連通された対のキャ
ビティ８１６が形成されている。

【００９１】そして，上型８１０ａには，ランナ部８１
４の略中央部分上部に，樹脂タブレット８２４を収納可
能なポット８２０が形成されている。そして，ポット８
２０には，樹脂圧入用プランジャ８２２が挿入されてお
り，ポット８２０を摺動することが可能である。また，
下型８１０ｂのランナ部８１４を形成する部分には，ラ
ンナ部８１４を完全に塞ぐことができる大きさのランナ
減圧プレート８２６が設置されている。このランナ減圧
プレート８２６は，不図示の駆動機構により，ランナ部
８１４の上部に突出する第１位置と，ランナ部８１４を
開放する第２位置との間を移動可能であり，第１位置か
ら第２位置にランナ減圧プレート８２６を駆動すること
により，ランナ部８１４の容積を拡大し，ランナ部８１
４に連通するキャビティ８１６内を減圧することができ
る。

【００９２】次に，図３１〜図３３を参照しながら，本
実施の形態にかかるモールド装置８０１の動作について
説明すると，まず，モールド成形時には，図３１に示す
ように，キャビティ８１６に半導体素子８２８を載置し
たリードフレーム８３０をセットし，型締め機構（図示
せず。）によって型締めを行う。

【００９３】次に，図３２に示すように，ランナ減圧プ
レート８２６を矢印Ｋ方向に上型８１０ａに接触する領
域まで上昇させ，ランナ部８１４を塞いで容積をゼロま
たはそれに近い状態にまでする。ここで，エアーベント
（図示せず。）を閉じて，金型８１０内部を完全に密閉
状態にする。

【００９４】さらに，図３３に示すように，ランナ減圧
プレート８２６を矢印Ｌ方向に下降させて，モールド処
理開始時の位置に戻すと，ランナ部８１４内の容積が拡
大し，このランナ部８１４内に連通するキャビティ８１
６を含む金型８１０内部が減圧状態となる。さらにま
た，圧入プランジャ８２２で金型８１０内部に樹脂タブ
レット８２４を圧縮する。これによって，金型８１０内
部では，高気密な樹脂充填が行われる。さらに，熱源
（図示せず。）によって金型８１０内部の樹脂を加熱処
理すると，モールド成形が行われる。

【００９５】以上説明したように，第９の実施の形態に
かかるモールド装置８０１は，例えばトランスファーモ
ールド形式のように，ランナ部分が大きな金型を用いる
場合であっても，金型８１０内部の圧力を確実に減少さ
せることができる。したがって，真空形成モールド装置
のような大規模な装置構成にしなくても，ボイドや未充
填の十分少ない製品の成形が可能である。

【００９６】また，本実施の形態にかかるモールド装置
８０１では，ランナ部８１４の容積減少によって，間接
的にキャビティ８１６内の減圧をするので，個々の製品
が小さくキャビティ内減圧だと十分な減圧領域を作成で
きない場合でも，十分な減圧作業が可能である。

【００９７】以上，本発明の好適な実施の形態につい
て，添付図面を参照しながら説明したが，本発明はかか
る構成に限定されない。特許請求の範囲に記載された技
術的思想の範疇において，当業者であれば，各種の変更
例及び修正例に想到し得るものであり，それら変更例及
び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと
了解される。

【００９８】特に，上記においては，各実施形態に関し
て最適と思われる樹脂封止工程に即して本発明を説明し
たが，本発明はかかる例に限定されず，上記実施形態に
かかるモールド装置を任意に組み合わせて実施すること
も可能であり，それらについても本発明の技術的範囲に
属することは言うまでもない。

【００９９】

【発明の効果】本発明によれば，装置に排気機構を設け
たり金型を二重構造にしたりする必要がない。したがっ
て，構造が簡素で廉価かつ小規模な樹脂封止装置によっ
て，確実かつ効率の良い半導体素子の実装が可能とな
る。また，従来の樹脂封止装置に対して小規模の設計変
更を加えるのみで，外観不良品の発生を抑えて，半導体
の製造における工程数の減少及び総作業時間の短縮を実
現できる。さらに，大型製品の実装や大量生産の場合で
あっても，低額の設備投資のみで歩留まり及び製品品質
の向上を図れる。すなわち，総合的な半導体の生産効率
を向上させることができるので，高集積と低価格とを両
立した製品の生産が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用できるモールド装置の概略構成を
示す断面図である。

【図２】図１に示したモールド装置の減圧工程の動作説
明図である。

【図３】図１に示したモールド装置により成形される成
形品の概観を示す断面図である。

【図４】図１に示したモールド装置の概略構成を示す平
面図である。

【図５】図１に示したモールド装置に適用できる閉鎖機
構を示す概略的な構成説明図である。

【図６】図５に示した閉鎖機構に適用できる補助シリン
ダ部の概略構成を示す平面図である。

【図７】図６に示した補助シリンダ部の概略構成を示す
断面図である。

【図８】図６に示した補助シリンダ部の閉鎖工程を示す
動作説明図である。

【図９】図６に示した補助シリンダ部の閉鎖工程を示す
他の動作説明図である。

【図１０】図５に示した閉鎖機構に適用できる型締めシ
リンダの付加圧力変化の概略図である。

【図１１】本発明を適用できる他のモールド装置の概略
構成を示す断面図である。

【図１２】図１１に示したモールド装置の減圧工程の動
作説明図である。

【図１３】図１１に示したモールド装置により成形され
る成形品の概観を示す断面図である。

【図１４】図１１に示したモールド装置の概略構成を示
す平面図である。

【図１５】本発明を適用できる他のモールド装置の概略
構成を示す平面図である。

【図１６】本発明を適用できる他のモールド装置の概略
構成を示す平面図である。

【図１７】本発明を適用できる他のモールド装置の概略
構成を示す断面図である。

【図１８】図１７に示したモールド装置の減圧工程の動
作説明図である。

【図１９】図１７に示したモールド装置の減圧工程の他
の動作説明図である。

【図２０】図１７に示したモールド装置の減圧工程の他
の動作説明図である。

【図２１】図１７に示したモールド装置の離型工程の動
作説明図である。

【図２２】本発明を適用できる他のモールド装置の概略
構成を示す断面図である。

【図２３】図２２に示したモールド装置の型締工程の動
作説明図である。

【図２４】図２２に示したモールド装置の減圧工程の動
作説明図である。

【図２５】図２２に示したモールド装置の離型工程の動
作説明図である。

【図２６】本発明を適用できる他のモールド装置の概略
構成を示す断面図である。

【図２７】図２６に示したモールド装置に適用できる高
周波発振器の構成を示す概略説明図である。

【図２８】本発明を適用できる他のモールド装置の概略
構成を示す断面図である。

【図２９】図２８に示したモールド装置の減圧工程の動
作説明図である。

【図３０】図２８に示したモールド装置の樹脂充填工程
の動作説明図である。

【図３１】本発明を適用できる他のモールド装置の概略
構成を示す断面図である。

【図３２】図３１に示したモールド装置の減圧工程の動
作説明図である。

【図３３】図３１に示したモールド装置の樹脂充填工程
の動作説明図である。

【符号の説明】

１ モールド装置 １０ 金型 １６ モールドキャビティ １８ エアーベント ２２ メインランナ ２６ ダミーキャビティ ２８ チャンバ ３０ プランジャ ３４ 半導体素子 ５６ 補助シリンダ ２１０ａスルーゲート部 ４２６ 封止口 ４１８ エジェクタピン ５２２ 減圧プレート ６１８ 高周波発振器 ６２０ タブレット ６２２ ポット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｂ２９Ｌ 31:34

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の金型を型締めすることにより形成
   される少なくとも１つのキャビティと，前記キャビティ
   に連通する樹脂供給系及びエアベントとを備えた樹脂封
   止装置において，前記樹脂供給系及びエアベントを密閉
   することにより形成される前記キャビティを含む密閉空
   間の容積を相対的に拡大する容積拡大装置を設けたこと
   を特徴とする，半導体素子の樹脂封止装置。
2. 【請求項２】 前記容積拡大装置は，前記密閉空間に連
   通するチャンバと，前記チャンバ内を気密に摺動するプ
   ランジャであることを特徴とする，請求項１に記載の半
   導体素子の樹脂封止装置。
3. 【請求項３】 前記容積拡大装置は，ダミーキャビティ
   に設けられることを特徴とする，請求項１または２に記
   載の半導体素子の樹脂封止装置。
4. 【請求項４】 前記樹脂供給系は，メインランナと前記
   メインランナから分岐する複数のスルーゲートとを備
   え，前記容積拡大装置は，前記メインランナ近傍の前記
   スルーゲートに設けられることを特徴とする，請求項
   １，２または３に記載の半導体素子の樹脂封止装置。
5. 【請求項５】 前記容積拡大装置は，前記エアベント近
   傍に設けられることを特徴とする，請求項１，２または
   ３に記載の半導体素子の樹脂封止装置。
6. 【請求項６】 前記樹脂供給系は，メインランナと前記
   メインランナから分岐する複数のスルーゲートとを備
   え，前記容積拡大装置は，二以上の前記スルーゲートを
   連通するように形成された空間に設けられることを特徴
   とする，請求項１または２に記載の半導体素子の樹脂封
   止装置。
7. 【請求項７】 前記樹脂供給系は，メインランナと前記
   メインランナから分岐する複数のスルーゲートとを備
   え，前記容積拡大装置は，隣接する前記スルーゲート間
   に設けられることを特徴とする，請求項１または２に記
   載の半導体素子の樹脂封止装置。
8. 【請求項８】 前記容積拡大装置は，前記キャビティと
   連通路を介して連通する容積拡大用チャンバと，前記チ
   ャンバ内の容積を相対的に拡大可能な減圧プレートとを
   備え，前記連通路は，前記キャビティ内を昇降動作可能
   なエジェクタにより密閉可能であることを特徴とする，
   請求項１に記載の半導体素子の樹脂封止装置。
9. 【請求項９】 前記容積拡大装置は，前記キャビティ内
   に突出可能な減圧プレートを備え，前記減圧プレート
   は，前記キャビティ内を昇降動作可能なエジェクタに対
   して気密に相対移動可能であるとともに，所定位置に移
   動されて前記キャビティの一部をなすことを特徴とす
   る，請求項１に記載の半導体素子の樹脂封止装置。
10. 【請求項１０】 前記樹脂供給系は，樹脂タブレットを
    収納するタブレット収容部と，前記タブレット収容部を
    密閉するプランジャと，前記タブレット収容部内を加熱
    可能な加熱装置とを備えていることを特徴とする，請求
    項１，２，３，４，５，６，７，８または９のいずれか
    に記載の半導体素子の樹脂封止装置。
11. 【請求項１１】 前記樹脂供給系は，樹脂タブレットを
    収納可能なタブレット収容部と，前記タブレット収容部
    を密閉するプランジャを備え，前記容積拡大装置は，前
    記タブレット収容部が内設されて前記キャビティ内に突
    出可能な減圧プランジャを備え，前記減圧プランジャは
    所定位置に移動されて前記キャビティの一部を成すこと
    を特徴とする，請求項１に記載の半導体素子の樹脂封止
    装置。
12. 【請求項１２】 前記金型の型締め圧力が所定圧力を超
    えると前記エアベントを密閉するように動作する補助シ
    リンダを含むことを特徴とする，請求項１，２，３，
    ４，５，６，７，８，９，１０または１１のいずれかに
    記載の半導体素子の樹脂封止装置。