JPS5993315A

JPS5993315A - モ−ルド型

Info

Publication number: JPS5993315A
Application number: JP20197282A
Authority: JP
Inventors: Tomoo Sakamoto; 友男坂本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-11-19
Filing date: 1982-11-19
Publication date: 1984-05-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明はトランスファモールド、インジェクションモー
ルド等に用いるモールド型に関する。

トランジスタ、工０（集積回路）等の半導体装置用パッ
ケージとして、大量生産が行なえかつ安価にできるトラ
ンスファモールドによって形成シ几レジンパッケージが
ある。

一般に上述したトランスファモールドにおいては、第１
図に示すようなモールド型ｌが用いられ、下型２と上型
３との間にワイヤポンディングが完了しタリードフレー
ム４ｔそれぞれ挾んだ後、上型３の中央に設けられた円
筒状のボット５の中に予備加熱したレジンタブレッ）ｆ
ｌ入れ、そしてそのレジンタブレット６を溶かしてプラ
ンジャ７で加圧し、溶けたレジン８をランナ１０および
ゲ−）１２’＆通してキャビティ１１内に注入する。

％に第１図に示されたモールド型１において、ボット５
に対応する下型２の上面にはレジンタブレット６を受け
る円形部みからなるカル９が設けられている。このカル
９からは敵方向にランナ１０と呼ぶ溝が延在している。

ランナ１０はゲート１２を介してキャビティ１１に連通
している。また、上型３にも下型２のキャビティ１１と
対面してキャビティ１３が設けられ、上・下型の型締め
によりて被モールド空間（これもキャビティと呼ぶ）１
４を形成する。したがって、前記プランジャ７によるレ
ジンの圧縮によってレジン８はカル９からランナ１０内
を流れてゲート１２からキャビティ１４に流れ込み、キ
ャビティ１４内をレジン８で充満させる。また、キャビ
ティ１４内の空気はゲート１２とは反対の位置にあるエ
アーペント１５から抜ける。キャビティ１４内に入った
レジン８は一定時間キュアされて硬化する。そこで、型
開き金行った彼、レジンパッケージが完了したリードフ
レーム４を下型から′＠シ出してトランスファーモール
ド作業を完了する。

ところで、レジンが勢い良く流れる部分では摩耗が激し
く力ることから、プランジャー７、ボット５．ランナ１
０．ゲート１２は摩耗する。特に、レジンパッケージに
用いる樹脂、たとえばエポキシレジンには硬質のシリカ
（日１０１）が存在しており、このシリカが上記プラン
ジャー７等を摩耗させる大きな要因となっていることが
わかった。

そこで、モールド型として、合金工具鋼を熱処理シてロ
ックウェルコード０スケール５５〜６０程度の硬度にし
、そして硬質クロムメッキを施して耐摩耗性の向上を図
った材質あるいは耐摩耗性の優れた高クロム鋼等が採用
された。実際的には、モールド型の上・下型３，２はボ
ット５あるいけカル９を有するセンターブロック、この
センターブロックの両端に配設されキャビティ１１．１
３を有する複数のチェイスブロックと、それぞれ分割型
となり、かつこれらは炭素鋼等からなるダイセットにボ
ルト締めで固定される構造を採用している。

しかし、このような耐摩耗性の優れた金属でモールド型
全形成していても、レジンモールドｄ！返して行なう間
に徐々に摩耗が進む。この結果、摩耗が進むと、正確な
樹脂の充填ができなくなう、未充填、ピンホール、ボイ
ド等の発生原因となる。

このため、モールド型の寿命が短かぐなる。

マタ、モールド型およびこれを支持するダイセットはい
ずれも熱伝導性の良好な金属で形作られているため、モ
ールド型の温度を所定湯度に維持するためにはヒータ容
量が大きくなり、経済的でない。

したがって、本発明の目的はレジン充填時の耐摩耗性が
優れ、かっヒータ容量が小さくできるモールドＷ’に提
供することによシ、モールドコストの低減化を図ること
にある。

このような目的？Ｉ−達成するために本発明は、溶融し
たレジンをランナー内に圧入してゲートからキャビティ
内にレジンを充填する構造のモールド型において、モー
ルド型の少なくともレジンと接する部分は耐摩性の優れ
たセラミックあるいは超硬材料で形成されているもので
ある。以下、実施例にニジ本発明全具体的に説明する。

第２図は本発明の一実施例によるトランスファモールド
に用いるモールド型を示す断面図、第３図は同じくモー
ルド型の下型平面図、第４図は上型底面図である。

第２図に示すように、モールド型１はダイセット１６に
取ル付けられている。ダイセット１６はモールド型１の
下型２１に取り付ける下ダイセット１７と、上型３會取
シ付ける上ダイセット１８とからなっている。下ダイセ
ット１７は固定プレート１９と、この固定プレート１９
上に配設される複数のスペーサブロック２０、これらス
ペーサブロック２０上に断熱材２１全介し、て固定する
型板２２と、から々っている。そして、上記下型２はこ
の型板２２上にねじ止めされている。

１＊、上ダイセット１８は固定プレート２３と、この固
定プレート２３の下面にｉｂ付けられる複数のスペーサ
ブロック２４と、これらスペーサブロック２４の下端に
断熱材２５奮介して固定される型板２６と、からなって
いる。そして、上記上型３はこの型板２６の下面にねじ
止めされている。

上・下ダイセラ）１８．１７の型板２６．２２には上型
３および下型２を加熱するためにそれぞれヒータ（図示
せず）が内蔵されている。上・下ダイセラ）１８．１７
の熱変形を生じさせず、しかも熱全無駄に放散し危いよ
うにするため、それぞれスペーサブロック２４．２０と
型板２６．２２との間には断熱材２５．２１が介在され
ている。

本発明の実施例によれば、上・下型３．２はいずれも耐
摩耗性の優れた例えばアルミナを主成分とするセラミッ
クで形成されている。また、型板２６．２２もセラミッ
クで形成されている。これは、モールド型ｔがセラミッ
クで形成されることから両者間に大きな熱応力が働かな
いようにするためである。さらに、プランジャ７もセラ
ミックで形成されている。

下型２は第３図に示すように、センターブロック２７と
、そのセンターブロック２７の両端にそれぞれ４箇ずつ
配置されたチェイスブロック２８とからなっている。セ
ンターブロック２７には、その中央に位置する円形溝よ
すなるカル９と、そのカル９から左右に延在するレジン
の通路となる主ランナ１０と、そして、これら主ランナ
１０よ多分岐した複数の副ランナ１０１とが設けられて
いる。チェイスブロック２８のそれぞれには、副ランチ
１０１につながるランナ１０２とそのランナ１０２をは
さんで複数のキャビティ１１とが設けられている。なお
、下型２のチェイスブロックｚ８のキャビティ１１には
、それぞれ第２図に示すよう彦しジン通路？狭くしたゲ
ート１２お工び空気ぬけ用のエアベント１５が設けられ
て因る。

上型３は第４図に示すように、ポット５が嵌合式れてい
るセンターブロック２９と、このセンターブロック２９
の両端にそれぞれ４箇ずつ配設したチェイスブロック３
０とよシ成っている。上型３のセンターブロック２９お
よびチェイスブロック３０はそれぞれ下型のセンターブ
ロック２７おヨヒチェイスブロック２８に対面する。上
型３のセンターブロックｚ９およびチェイスブロック３
０にはに設けられているレジン通路のためのランナは存
在しないが、チェイスブロック３０には、下型２のチェ
イスブロック２８のキャビティ１１に対応するキャビテ
ィ１３′に有している。

次に、上述したモールド型１を用いた半導体装ｔｏパッ
ケージング′に説明する。

第２図において、まず上型３會下型２から離間させて両
型２．３を開放状態とし、その下型２の所定部に、ワイ
ヤボンディングが終了し几ＩＪ−ドフレーム４を載［（
この実施例ではリードフレーム４は１６枚となる。）す
る。しかる後、両型２゜３の締めつけ、いわゆる型締め
を行なう。つぎに、あらかじめ予備加熱しておいたレジ
ンタブレット６をポット５内に入れ、プランジャ７全降
下させてレジンタブレット６を押し潰す。レジンタブレ
ット６は予備加熱と、型板２２．２６に内蔵されている
ヒータによって加熱されることがら、ポット５内に入れ
られ友時点で溶は出す。このため、プランジャ７の加圧
に工っで溶融したレジン８はカル９から２方向に延在す
るランナ１０内に流れ込み、さらにゲート１２からキャ
ビティ１４内に充填される。レジン８が充分キャビティ
１４内に流れ込むことから、キャビティ１４内の空気は
エアーベント１５から抜は員る。このため、キャビティ
１４内はレジン８で満たされる。その後、一定時間キュ
アが行なわれ、レジン８が硬化すると、両型は開かれ、
下型２から所定部分をモルードしたリードフレーム４が
取り出される。このようにして半導体装置のパッケージ
ングが達成される。

この実施例では、モールド型１．プランジャ７゜型板２
２．２６がセラミックより成るため、以下の効果上奏す
る。

（１）セラミックは軽量で硬く、シかも耐摩耗性が従来
のモールド型を成す金属に比較して遥かに大きい。この
ため、硬質のシリカを含むエポキシレジンによってモー
ルドを行っても、プランジャ７、ポット５．カル９．ラ
ンナ１０．ゲート１２等の溶融しｆｃＩ／ジン８が勢い
艮く流れる部分でもその摩耗は起き難い。このため、摩
耗に起因するレジンの未充填、パンケージ部でのピンホ
ール。

ボイドの発生は起き難くな９１品質の向上１歩留の向上
が図れるとともに、プランジャ７、ポット５等のモール
ド型１の寿命も従来に比較して３０倍も長くなる。

（２）、モールド型１および型板２２．２６は熱伝導高
の低いセラミックより成シ、シかもモールド型１全支え
る型板２２．２６は断熱材２１．２５を介してスペーサ
ブロック２０．２４に支えられていることから、スペー
サブロック２０．２４に介しての熱の逃げは少なｔ／１
ｏこの結果、型板２２゜２６に内蔵するヒータの出力を
低くできて経済的である。また、セラミックは熱容量が
大きいことから、外気の影＃に受は難く、モールド型１
の全体が均一な濁度を維持できることになり、レジン８
の各キャビティ１４に対する充填条件、あるいはキュア
条件が一定となる。そのため、品質の安定したモールド
を行うことができる。

（３）、セラミックよシ成るキャビティｔｉ、ｔａの内
壁面の表面加工全コントルールすることによりレジンパ
ッケージの表面の鏡面化あるいは梨地化も行なえる。梨
地のレジンパッケージを得るためのモールド型はモール
ド品の離型性もよシ良好となる。一方、所定の表面加工
を施したモールド型を用いてレジンパッケージの表面ヲ
銹面化した場合、そのレジンパッケージにレーザー光で
マーク會表示しても、そのマークは充分認識できる。

なお、本発明は前記実施例に限定されない。すなわち、
セラミックはアルミナ系以外のものでも耐摩耗性　低伝
熱性のものであればよい。また、セラミックに替えて、
チタンカーバイト（ＴｉＣ）、タンタルカーバイト（’
ｒａ□）、タングステンカーバイ）（Ｗｅ）等の超硬材
料を用いてもよい。

また、耐摩耗性のみ全追求するならば、金属製のモール
ド型にレジン材が通過する表面部分のみをこれらセラミ
ックあるいは超硬材料で形成する構造としても前記実施
例と同様の効果を得ることができゐ。

さらに、本発明のモールド型はインジェクションモール
ドのモールド型に適用しても同様の効果を得ることがで
きる。

そしてさらに、本発明のモールド型は半導体装置のモー
ルド以外にもプラスチック成形品を得るためにも適用で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のモールド型の要部を示す断面図、第２図
は本発明の一実施例によるモールド型を示す櫃念的断Ｍ
図、第３図は同じくモールド下型の平面図、第４図は同じく
モールド上型の底面図である。１・・・モールド型、２・・・下型、３・・・上型、４
・・・リードフレーム、５・・・ポット、６・・・レジ
ンタブレット、７・・・プランジャ、８・・・レジン、
９・・・カル、１０・・・ランナ、１１．１３．１４・
・・キャビティ、１６・・・ダイセット、２１．２５・
・・断熱材、２２゜２６・・・型板、２７．２９・・・
センターブロック、２８．３０・・・チェイスブロック
。第　　１　　図第　　２　図

Claims

【特許請求の範囲】１、溶融したレジンをランナー内に圧入してゲートから
キャビティ内にレジンを充填する構造のモールド型にお
いて、前記モールド型の少々くともレジンと接する部分
はセラミックあるいは超硬材料で形成されていることを
特徴とするモールド型。２、前記ランナー内にレジンを圧入するシリンダー機構
の円筒状ボットおよびプランジャー全セラミックあるい
は超硬材料で形成することを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のモールド型。