JPS60113437A - 樹脂封止用金型 - Google Patents

樹脂封止用金型

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JPS60113437A
JPS60113437A JP21947183A JP21947183A JPS60113437A JP S60113437 A JPS60113437 A JP S60113437A JP 21947183 A JP21947183 A JP 21947183A JP 21947183 A JP21947183 A JP 21947183A JP S60113437 A JPS60113437 A JP S60113437A
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Japan
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resin
gate
cavity
mold
filling
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Junichi Saeki
準一 佐伯
Junichi Kumano
熊野 順一
Aizo Kaneda
金田 愛三
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Hitachi Ltd
Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
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Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
Hitachi Ome Electronic Co Ltd
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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
    • B29C45/27Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
    • B29C45/2701Details not specific to hot or cold runner channels
    • B29C45/2703Means for controlling the runner flow, e.g. runner switches, adjustable runners or gates
    • B29C45/2704Controlling the filling rates or the filling times of two or more mould cavities by controlling the cross section or the length of the runners or the gates
    • 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
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/0061Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the configuration of the material feeding channel
    • B29C33/0066Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the configuration of the material feeding channel with a subdivided channel for feeding the material to a plurality of locations

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

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は半導体を樹脂封止(以下レジンモールドという
)する場合等に好適な金型の構造に関し、更に詳しくは
均一な品質で信頼性の高いレジンモールド半導体を歩留
りよく成形するための金型内部の樹脂流路構造に関する
ものであるO 〔発明の背景〕 従来1ショット当り多数個のレジンモールド半導体(以
下製品という)等を成形するために使用されている熱硬
化性樹脂封止用金型について、その具体的公昶例として
特許i 1028866(特公昭55−17+597 
)がある。これを第1〜2図によって説明する。
第1図(りは第1図(b)(金型を水平方間に切った断
面平面図)の1−1断面図で、上型3と下型4により構
成されるランナ2の縦断面図である。ボット1(または
スプル)で加圧された溶融樹脂はランナ2′ゲー)5’
&経て、インサート(例えば半導体封止のようなリード
フレーム)がセットされているキャビティ6内に充填さ
れ、樹脂が硬化した後、離型してゲート5部を折れば目
的の製品が得られる。
図から明らかなようにランナ2のゲート5が接続されて
込ない底壁と土壁とで形成される高さhはテーバ状にな
っており、溶融樹脂7の進行方向に沿ってランナ2の断
面積が直線的に小さくなっている。また、紀1図(りは
ランナ2から分岐する各ゲート5の縦断面図をポット1
から近い順にA−A 、 B−B 、 C−C、D−D
E−Eまで示したものである。図から明らかなようにゲ
ート5の絞り角θ(ゲート上下面のなす角度)はポット
1から遠くにあるキャビティ6程逐次大きくしである。
すなわち。
θAくθBくθCくθDくθ1 ・・・(1)このよう
な構成になっ℃いるので、ランチ2内の溶融樹脂7の流
動速度はポット1から遠ざかるにつれて、樹脂の流動方
向にランナ2断面積が変化しない場合のそれよりも速く
なる。一方ゲート5の絞り角θが大きくなると、そこを
通過する溶融樹脂の圧力損失が減少するので。
ポット1から遠ざかるにつれてゲート5の絞り角θを大
きくすること九より、ポット1から各キャビティ6に到
る溶融樹脂7の圧力損失の合計(=ランチ通過時の圧力
損失子ゲート通過時の圧力損失)?:等しくすることが
できる。圧力損失が等しければ各キャビティ内での溶融
樹脂7の流速も等しくなる。
上記従来の金型での各キャビティ内の樹脂充填状況を第
2図に示す。図において横軸はキャビティ内樹脂充填開
始からの無次元時間T/To(Tはキャビティに樹脂充
填ビ開始してからの時間T。はキャビティに樹脂が充填
し終わるまでの時1m)fI:、縦軸は各命ヤビティ内
の樹脂の充填率す帆(Wは時間Tにおける樹カ旨充塙蓋
乞は時間九における樹脂光*量)をそれぞれ目盛っであ
る。谷キャビティ内へ樹脂が充填中は図中に示されてい
る勾配、すなわち、4#脂流速が揃っているが、ポット
1に近いキャビディの方が樹脂充填開始時刻が早いため
、その分だけ充填完了時刻も早くなる。したがって、上
流側の中ヤビテイが充填完了後には、そこを流れていた
樹脂流量が順次下流側のキャビティにシフトしていくた
め、ポット1から遠くのキャビティ程充填完了前に樹脂
流速が大きくなる。このため。
下流側のキャビティ程インサートが大きな力を受け、変
形しやすいという問題があった。棟だ。
上流側のキャビティでは先に充填が完了するため、ゲー
ト部の樹脂の流れが止まり金型による伝熱効果によって
樹脂が硬化するゲートシールが進み、樹脂の最終圧が十
分にキャビティ内圧加わらない状態、ずなわち、ボイド
(空孔)を潰しきれなhまま成形品ができ上る場合があ
った。したがって、これらの問題を起さないようにする
ためには各キャビティでの樹脂充填完了時刻を揃えるこ
とが必要であるが、上記従来の金型構造の1までは第1
図(d)に示すごとく、上流側のゲート絞り角θ(r)
 ’t’極端に小さくするか、あるいは、下流側のゲー
ト絞り角θ(j)を、第1図(−)のごとく、極端に大
きくすることが必要となり、前者は製品成形後のゲート
ブレーク(ゲート部樹脂の折損除去)の際に成形品の根
本から折れてくれない欠点があり、後者はランナ2底よ
りさらにゲート5底が深くなり、金型加工が困難である
という問題があった。したがって、従来の金型構造では
、各キャビティでの樹脂充填完了時刻を揃えることがで
きず、製品の品質の信頼性および歩留りの向上は望めな
い状態にあった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記した従来の半導体をレジンモール
ドする金型の欠点をなくシ、金型の各キャビティでの樹
脂の充填完了時刻の不揃いKよる障害をなくし、均一な
品質で信頼性の高い製品を歩留りよく成形でき、かつ樹
脂使用効率を大幅に向上し生産コストの低減をはかるこ
とができる。レジンモールド用金型を提供するにある。
〔発明の概要〕 本発明は、半導体等のレジンモールド用金型において、
製品を得る各キャビティに通ずる各ゲートの諸元(幅、
深さ、絞り角)をすべて変えて、各ゲート部で所望の溶
融樹脂の流動抵抗値が得られるように設計して、各キャ
ビティでの樹脂充填完了時刻を容易に揃えられる構造に
したことを特徴とするものである。したがって。
樹脂充填完了時刻の不揃によって起るゲートシールによ
るボイドの発生と、インサートに対する樹脂接着の不良
および下流側キャビティでの樹脂流速増大(圧力損失の
増加)にともなうインサートの変形を防止することがで
きる。また。
本発明のもう一つの特徴は、従来の金型に比べ樹脂の流
動抵抗(圧力損失)埴を大幅に小さくすることができる
から樹脂の使用効率の向上が計られる。
以下1本発明を完成するに至った経過を説明する。第5
図(blは、従来の金型による場合、すなわち、各キャ
ピテイにおいて樹脂流速を揃えて充填させるために各ゲ
ートが持つべき形状抵抗値(βG)と本発明の場合の各
キャビティでの充填完了時刻を揃えるために各ゲートが
持つべき形状抵抗値(βG)との比較を示したものであ
る。なお、第3図(α)は従来の金型のゲート部の形状
を示す図である。図からも明らかなごとく。
樹脂充填完了時刻を揃えるためには従来の樹脂流速を揃
える場合に比較して、ポットに近い上流側ではかなり樹
脂が流れにくいゲート形状とし、下流側ではかなり樹脂
が流れ易いゲート形状にする必要のあることがわかる。
第3図中のゲート部形状抵抗値βGの範囲りは、ゲート
幅W。
深さAg1の諸元を標準値のままにして、生産工程で問
題のない範囲内で絞り角θのみを変えて得られるゲート
部形状抵抗値βGの変化範囲で、これから絞り角θのみ
では本発明の目的とする樹脂充填完了時刻な揃える場合
のゲート部形状抵抗値βGの全範囲をカバーできないこ
とがわかる。
また、範囲Mはゲート幅W、絞り角θを標準値のままに
して、生産工程で問題のない範囲内で深さAgのみを変
えた場合のゲート部形状抵抗値βGの範囲であり、これ
からも深さA、のみを変えるだけでは1本発明の目的と
するゲート部形状抵抗値βGをカバーできないことにな
る。1だ。
・ 7 ・ 範囲Nはゲート深さhls絞り角θを標準値のままにし
て、生産工程で問題のない範囲内でゲート幅Wのみを変
えた場合のゲート部形状抵抗値βGの範囲を示し、これ
からもゲート幅Wの変化だけでは1本発明の目的とする
ゲート部形状抵抗値βGをカバーすることができないこ
とがわかる。以上の結果から本発明者等は、各キャビテ
ィにおいて樹脂充填完了時刻を揃えるためにはゲートの
諸元である幅W、深さす、絞り 角θのいずれも変える
必要があることを知見し本発明る完成するに至った。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例について第4図〜第6図によっ
て説明する。図において第1図と同一番号を付したもの
は同一部分である。第4図(α)は本発明による金型の
ランナ2の縦断面図であり、第4図1bIは第4図(a
lのA−A断面図でありゲート5部の形状を示す。ラン
ナ2は各キャピテイ6への樹脂充填開始時刻の差を縮め
るためにランナ2の高さhはテーパ状になっ又おり・ 
8 ・ その断面積はポット1から遠ざかるにしたがって逐次減
少させた先細り形状とし、ゲート50幅W、深さAg、
絞り角θをボット1から遠ざかる程大きくする構造にし
た。第1衣に、第1キヤビテイでの幅W、深さhy、絞
り角θの値を1としたときの各キャビティ(キャビティ
NO,2゜3.4.5)でのそれぞれの幅W、深さhl
、絞り角θの値な比率で示す。なお、これらのゲート部
の諸元は実際の生産工程で問題の起きない範囲内に収め
である。
第1表 本実施例は、流動状態でのシミーレーションを行った結
果から各ゲート部の諸元を決めたものであり、ボット1
から遠ざかる程ゲート部の諸元を大きくして、樹脂の流
動抵抗を小さくしているので、ボット1からの流動開始
点の違いによる時差を吸収して、各キャビティ6での樹
脂充填完了時刻を容易に揃えることができる。
第5図に、従来の金型と本発明による金型での充填状況
の比較を示す。なお、実線(−)は本発明による金型で
の樹脂充填状況を示し、破i(・・・)は従来型での樹
脂充填状況を示す。図から明らかなように1本発明では
樹脂の充填完了時刻がすべてのキャビティで一致してい
ることがわかる。
第6図に1本発明による金型と従来の金型による樹脂使
用量と最終圧力損失との関係を示す。
これから1本発明による金型は従来の金型に比べて同じ
樹脂使用量でも圧力損失は大幅に小さくできることがわ
かる。これは従来の金型では上流側のキャビティ、すな
わち、ボット1に近いキャビティから樹脂の充填が完了
し、その度に樹脂の流動抵抗が増加するのに対し1本発
明による金型では最後まですべてのキャビティへ樹脂の
充填が続くため、上記の流動抵抗の増加は起らないこと
になる。したがって同じ圧力損失ならば本発明による金
型では樹脂使用量は従来の金型に比べて少なくて済むこ
とになる。したがって1本発明による金型で製品を成形
する場合には各キャビティでの樹脂の充填完了時刻が揃
うため、ボイドの発生やインサートに対する樹脂接着不
良およびインサートの変形が防止でき信頼性の高い製品
を高歩留りで生産することができ、そのうえ樹脂使用効
率が向上し製品の原価低減をはかることができる。
上記の実施例では熱硬化性樹脂封止用金型について説明
したが1本発明は熱可塑性樹脂等の封止用金型にも同様
に適用できる。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように本発明による金型では、製品
を得る各キャピテイに通ずる各ゲートの諸元(幅、深さ
、絞り角)のすべてを変えて、各ゲート部で所望の溶融
樹脂の流動抵抗値が得られるようにして各午ヤビテイで
の樹脂充填完了時刻を揃える構造とし、かつ従来の金型
・ 11 ・ に比べ樹脂の流動抵抗(圧力損失)値を大幅に小さくし
ているので、ボイドの発生やインサートに対する樹脂接
着不良およびインサートの変形を防止して、均一な品質
で信頼性の高い製品を高歩留りで生産することができ、
そのうえ樹脂使用率が低減できるので安価なレジンモー
ルド半導体が得られ実用上の効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の金型を示し、(α)はCb)の夏−■断
面図、(b)は金型な水平方向に切った断面の平面図、
(C)は(A)のA−A、B−B、C−C、D−D 、
 E−E断面図、 (d) 、 (#)はいずれも各キ
ャビティでの樹脂充填完了時刻を揃えるために必要な従
来の金製構造を示す図、藁2図は従来の金型での各キャ
ビティ内の樹脂充填状況を示すグラフ、第3図(a)は
従来の金型のゲート部形状を示す図、第5図Cb)は充
填完了時刻を揃える場合と流速を揃える場合とのゲート
部形状抵抗値の比較グラフ、第4図(α)は本発明によ
る金型のランチ邪の縦断面図、第4・12・ 因(りは第4図(りのA’−A’断面図、第5図は本発
明による金型と従来の金型による各キャビティ内での樹
脂の充填状況の比較グラフ、第6図は本発明による金型
と従来の金星による樹脂使用量と最終圧力損失の比較グ
ラフである。 1・・・ボット 2・・・ランナ 5・・・ゲート W・・・ゲート幅 り・・・ゲート深さ θ・・・ゲート絞り角@2図 (θ) 第3 図 2345 キャビ゛示4NO1 第5図 第6 図 撞り月@4史月qt (’B)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 t ボットまたはスプルに接続されたランナにゲートを
    介して分岐接続されたキャビティを多数上記ランナKf
    i3って配設した樹脂封止用金型におい1.上記ゲート
    部の幅、深さ、絞り角のそれぞれの値を変えて、各ゲー
    ト部で所望の樹脂流動抵抗値が得られるように、各キャ
    ビテイ毎に、または複数のキャビテイ毎にゲート形状を
    設定し、各キャビティでの樹脂充填完了時刻を揃える構
    造にしたことを特徴とする樹脂封止用金型。 2 ランナの断面積をボットから遠ざかるにしたがって
    逐次減少させることを特徴とする特許請求範囲第1項の
    樹脂封止用金型。
JP21947183A 1983-11-24 1983-11-24 樹脂封止用金型 Granted JPS60113437A (ja)

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JP21947183A JPS60113437A (ja) 1983-11-24 1983-11-24 樹脂封止用金型

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JP21947183A JPS60113437A (ja) 1983-11-24 1983-11-24 樹脂封止用金型

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JPS60113437A true JPS60113437A (ja) 1985-06-19
JPH057864B2 JPH057864B2 (ja) 1993-01-29

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04123849U (ja) * 1991-04-26 1992-11-10 株式会社東海理化電機製作所 部品の取付装置
JP2011136483A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Hitachi Ltd 多孔質体の流動抵抗値算出方法及びその装置

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JPS5747028U (ja) * 1980-08-29 1982-03-16

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