JPS5839889Y2 - 半導体封入成形用金型装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、半導体封入成形用金型装置の改良に関し、さ
らに詳しくは、半導体装置をシリコン樹脂、エポキシ樹
脂等の熱硬化性樹脂で封入成形する際に、樹脂の流動距
離を短縮することにより、樹脂のロスを著しく低減して
歩溜りを向上すると共に、ばらつきのない品質良好な成
形品を高能率に量産可能となし、且つ所定の大きさの金
型におけるキャビティの取り数を増加させ得て、経済的
且つ能率的に半導体装置の封入成形を達成できる金型装
置を提供することを目的として開発完成されたものであ
る。

従来、半導体装置を樹脂で封入成形する場合は、第６図
及び第７図に示すように、上型イと下型口との衝接面に
左右の１ブロツクごとに複数対のキャビテイハを対向配
設し、その対向中間部にゲート二を介してキャビテイハ
に連通ずる補助ランナーホを形成し、一方、センターブ
ロックへの中央部に形成したカル部トから分岐形成した
主ランナーチを補助ランナーホに連通した移送成形金型
を用いて、上型イと下型口との衝接面りに半導体チップ
を取付けたリードフレームをセットして型締めを行なっ
た後、上型側の中央部に設けたポットヌ内に予備加熱し
たエポキシ樹脂等の熱硬化性合成樹脂を供給し、この成
形材料をプランジャールで加圧しており、加圧によりポ
ットヌ内で可塑化された成形材料は主ランナーチ、補助
ランナーホ、ゲート二を経てキャビティ内に加圧注入さ
れて半導体チップを封入した状態で成形している。

しかしながら、上記の移送成形金型を用いて成形した場
合、ポットヌから各キャビテイハまでの熱硬化性樹脂の
流動距離が長いため、その流動過程において時間の経過
と共に樹脂の硬化が促進されてキャビティの位置の相違
により成形品の品質にバラツキを生じ易い欠点があり、
この欠点を除去するために樹脂の射出圧力を高めて流動
速度を上げると、キャビティ内への流入圧が強くなり過
ぎて半導体装置の付属品（例えば細い金属導線等を損傷
し易いという問題があり、さらに重大な欠点として、使
用した樹脂はカル部、主ランナ−、補助ランナー、ゲー
トの各部分にも充填されるため、製品に利用されない樹
脂の損失が大きい問題があす、シたがって使用樹脂の歩
溜りは著しく低く、現状においては最良の場合で約６５
％程度、最悪の場合では２０％以下であり、しかもこの
樹脂は熱硬化性であるがために再生利用は不可能である
ことも加わって、そのロスから生じる経済的損失は著し
く大きい等の諸欠点がある。

本考案は、上型と下型とを対向配置させた半導体封入成
形用金型に所要複数個の成形材料供給ポットを配設する
と共に、該各ポットに対応して成形材料加圧用プランジ
ャーを夫々配設し、且つ、該各プランジャーを各別に往
復動させるシリンダー機構から成るプランジャー往復動
機構を配設し、更に、上記各ポットの夫々と、それらの
近接側方位置に夫々配置形成したキャビティとをゲート
のみを介して各連通させて構成したことを特徴とする半
導体封入成形用金型装置に係るものであり、前述したよ
うな従来の問題点を確実に解消させると共に、高品質性
を有する半導体封入成形品を能率的に成形し得る金型装
置を提供することを目的とするものである。

以下に、本考案の詳細を実施例として図示する半導体封
入底形用の金型装置に基いて説明する。

第１図乃至第５図に示す半導体封入成形用金型は固定上
型１と可動下型２とから構成されており、両者の衝接面
３に半導体チップを取付けたリードフレーム４を装填セ
ットして、該チップを熱硬化性合成樹脂により封入成形
するように構成したものである。

具体的には、第１図において、５は上型側の断熱板であ
って、その下面に上型取付は板６が取付けてあり、該取
付は板６の下側に圧縮スプリング７を介在させて上部エ
ジェクタープレート８が接離可能に配置しである。

９はエジェクタープレート８の下側に所要の突下げ間隔
Ｈ１を保って配置した上型受板、１０は該上型受板９の
下面に固設した上型本体であって、この上型本体１０の
型面には、その１ブロツクごとに中心線を境にして、後
述する下型本体と共に形威される複数対のキャビティ１
１が対向配設してあり、その対数に対応して中心線に沿
って設けられた各カル部１２と各１対のキャビティ１１
．１１は各１対のゲー） １３．１３を介して連通され
ている。

１４は上記上型受板９、上型本体１０を貫通して基端部
を上部エジェクタープレート８に固設した上部エジェク
ターピンであって、その１群は先端を各キャビティ１１
に対して出没可能に臨ませてあり、その他群は先端を各
カル部１２に対して出没可能に臨ませである。

１５は上記上型受板９を貫通して基端部を上部エジェク
タープレート８に固設した上部リターンピンであって、
その先端を受板９の下側に突出させてあり、１６は受板
９の下側に突設した上型と下型との位置規整用ガイドピ
ンである。

次に、１７は下型側の断熱板であって、その上方に向っ
て下型取付板１８、下部エジェクタープレート１９、突
上げ間隔Ｈ２、圧縮スプリング２０、下型受板２１．下
型本体２２が前述した上型側と同様の配置態様で順次に
設けられている。

また、下型本体２２の型面には、第２図に明示するよう
に、既述の上型本体１０の型面に形成したキャビティ１
１と同様の配置態様で、その１ブロツクごとに中心線を
境にして複数対のキャビティ１１が対向配設してあり、
その対数に対応して中心線に沿って設けられた後述する
ポットと各１対のキャビティ１１．１１を各ｌ対のゲー
） １３．１３を介して連通しである。

２３は上記下型受板２１．下型本体２２を貫通して基端
部を下部エジェクタープレート１９に固設した下部エジ
ェクターピンであって、その先端を各キャビティ１１に
対して出没可能に臨ませてあり、２４はリードフレーム
４の位置決め用ピン、２５は下部リターンピン、２６は
ガイドピン１６のガイドブツシュをそれぞれ示す。

２７は成形材料をキャビティ側に加圧注入するために下
型側の適所に装備したオイルシリンダー機構から成るプ
ランジャー往復動機構であって、前記上型本体１０の型
面に形威したカル部１２の位置と数に対応させて、その
真下に複数個のシリンダー２８を上向けに配置して構成
されており、且つ下型本体２２、下型受板２１．下部エ
ジェクタープレート１９、下型取付板１８及び断熱板１
７にわたって複数の通孔２９を貫設し、各通孔に各シリ
ンダー２８のプランジャー３０の突出部を挿通すること
により、非成形時に各プランジャーの先端部の上方に通
孔２９によって形成されるスペースにより成形材料の供
給ポット３１を形威し、この各供給ポット３１の開口部
を前記上型本体の各カル部１２に臨ませてあり、図にお
いて、３２はプランジャー往動用のオイル導入路、３３
はプランジャー復動用のオイル導入路、３４は下型側に
設けたエジェクター機構（図示せず）のエジェクターバ
ー、３５はストッパーをそれぞれ示すものである。

なお、この実施例では、プランジャー３０の先端に半球
形状の弧面３６を突成して、目的とする成形材料の歩溜
りの一層の向上を計っである。

上記のように構成した金型装置を用いて半導体を熱硬化
性合成樹脂により封入するには、先づ、型開きを行なっ
て第４図に示す状態となし、各キャビティブロックごと
に下型本体２２の型面に、半導体チップを取付けたリー
ドフレーム４を載置すると共に、各ポット３１内に予備
加熱したエポキシ樹脂等の熱硬化性合成樹脂より戒る成
形材料を供給する。

次に、型締めを行なって第１図に示す状態となし、上下
の型１，２の衝接面３にリードフレーム４を正確に位置
決めしてセットすると共に、プランジャー往復動機構２
７の各シリンダー２８内にオイルを圧入して各プランジ
ャー３０を上昇せしめ、ポット内の成形材料を加圧して
カル部１２で可塑化する。

可塑化された成形材料はカル部１２から直ちにゲート１
３を経て各キャビティ１１内に良好な流動性を保った状
態で容易確実に加圧注入され、各半導体チップを封入成
形する。

キュアータイム後、型開きを行なうと、上型側のキャビ
ティ１１内の成形物は、圧縮スプリング７の弾撥作用で
各エジェクタービン１４が突き出されることにより離型
されると同時にエジェクター機構のエジェクターバー３
４により下部エジェクタープレート１つと共に下部エジ
ェクタービン２３は突き上げられ、したがって第５図に
示すように封入成形物３７はリードフレーム４と共にキ
ャビティ１１から突き出し離型されて所期の封入成形物
を得るものであり、上記の操作が終了すると、エジェク
ターバー３４の下降により下部エジェクタープレート１
９、エジェクタービン２３は元位置に下降復帰し、プラ
ンジャー３０も復動用オイル導入路３３からの導入オイ
ルにより元位置に下降復帰して成形工程のワンサイクル
を終了し、次の成形体勢を整えるものである。

上記本考案の金型装置による半導体封入成形上の主要な
特徴は、各ポット内における成形材料が各プランジャー
によって各別に、且つ、均等に加圧されて、主ランナ−
、補助ランナーを経ることなく、カル部からゲートのみ
を経て直ちにキャビティに加圧注入される点であって、
その構成により本願考案は、従来のこの種の半導体封入
成形用金型装置と較べて、下記の格段に優れた効果を奏
するものである。

（１）主ランナー及び補助ランナーに充填される分だけ
成形材料のロスを大巾に減少し得て歩溜りを著しく向上
でき、経済的に封入成形を行い得るもので、この利点は
再生使用が不可能な熱硬化性樹脂を封入成形材料に用い
る場合に特に顕著である。

（２）成形材料の流動距離が短いので迅速能率的に封入
成形を達成できることは勿論、時間の経過に必ず伴う熱
硬化性樹脂の硬化促進がなく、シたがって樹脂の流動の
流動速度を上げる必要がないためキャビティ内への樹脂
の流入圧を常態に保ち得て、過度の流入圧に起因する例
えば細い金属導線等の半導体装置の付属品を損傷するこ
とがなく、品質にバラツキのない良好な封入成形品を得
られる。

（３）従来、容量の大きい単一ポット、主ランナーを設
けていたセンターブロック部にもキャビティを形成でき
るので、その分だけキャビティの取り数を増加できる。

（４）各ポット内の成形材料を各別に、しかも、均等に
加圧することが可能となるので、均一な半導体封入成形
品を能率的に成形し得て、高品質性が要求されるこの種
成形品の信頼性を著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図は金型装
置の概略縦断面図、第２図は下型の型面の１部を示す平
面図、第３図は上、下型の衝接部分の１部拡大縦断面図
、第４図は型開きした状態における概略縦断面図、第５
図は成形特を突出し離型した状態における概略縦断面図
、第６図は従来の金型装置の一例を示す概略縦断面図、
第７図はその下型の型面の一部を示す平面図である。 １・・・・・・上型、２・・・・・・下型、１１・・・
・・・キャビティ、１３・・・・・・ゲート、２７・・
・・・・プランジャー往復動機構、３０・・・・・・プ
ランジャー、３１・・・・・・ポット。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上型と下型とを対向配置させた半導体封入成形用金型に
   所要複数個の成形材料供給ポットを配設すると共に、該
   各ポットに対応して成形材料加圧用プランジャーを夫々
   配設し、且つ、該各プランジャーを各別に往復動させる
   シリンダー機構から威るプランジャー往復動機構を配設
   し、更に、上記各ポットの夫々と、それらの近接側方位
   置に夫々配置形成したキャビティとをゲートのみを介し
   て各連通させて構成したことを特徴とする半導体封入成
   形用金型装置。