JPS62140426A - 樹脂封止金型 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体装置等を熱硬化性樹脂等により樹脂封
止するための樹脂封止金型に関するものである。

（従来の技術） 従来、このような分野の技術としては、■特開昭５４−
１８２９ＥｉＳ号公報、及び■実公昭５８−３９８８８
号公報に記載されるものがあった。以下、その構成を図
を用いて説明する。

第２図は従来の樹脂封止金型の一構成例を示す斜視図で
ある。

この樹脂封止金型は、下型１及び上型２を備えている。

下型１には、ランナブロック３と複数個の下型チェイス
ブロック４とが配設され、その所定位置には、樹脂を収
容するポット５、前記樹脂を移送する複数本のメインラ
ンナ６とサブランナ７、樹脂封止すべき半導体装置を収
容する複数個のキャビティ８．および該キャビティ８と
前記サブランナ７をそれぞれ連接するゲート９が形成さ
れている。

上型２の下面には下型１のランナブロック３及び各下型
チェイスブロック４にそれぞれ対応してチャンバブロッ
ク１０と上型チェイスブロンク１１とが配設されている
。さらに、上型２の上面の略中夫には樹脂をポット５へ
投入するためのチャンバ１２が付設されている。上型２
のチャンバブロックｌＯ及び各上型チェイスブロック１
１における下型１との接合面はそれぞれ平滑に形成され
、各上型チェイスブロック１１における該接合面には、
下型チェイスブロック４に形成された各キャビティ８に
対応するキャビティが穿設されている。

以上のように構成される樹脂封止金型の使用方法を説明
する。

先ず、リードフレームに固着、接続された半導体素子を
空間部である各キャビティ８に装填し、下型１と上型２
とを型締めする。次いで、固体状の樹脂をチャンバ１２
内に投入すると、該樹脂がポット５内で溶解され、各ラ
ンナ６．７および各ゲート９を経て各キャビティ８へと
加圧移送されて各キャビティ８内に充填される。その後
、樹脂が軟化してから金型を開き、半導体装置を取り出
す。

前記樹脂封止金型は、容易かつ安価に樹脂封止形の半導
体装置等を製造することができ、量産に適するという利
点を有している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記構成の樹脂封止金型では、次のよう
な問題点があった。

この種の樹脂封止金型では、加熱溶融された樹脂が各メ
インランナ６、サブランナ７、およびゲート９を経て各
キャビティ８に移送されるため、該樹脂は各ランナ６．
７の壁面温度の影響を受けやすい。すなわち、各ランナ
６．７の壁面付近を流れる樹脂と中心付近を流れる樹脂
との間には、温度差が生じてその硬化状態に差が生じる
。

このために円滑な流れが妨げられて各キャビティ８に樹
脂が充填しきれない場合が生ずる。さらに、メインラン
ナ６の壁面と、該メインランナ６を覆うチャンバブロッ
ク１０の面は滑らかであるため、摩擦抵抗が小さく、樹
脂が壁面を滑るように急激に流れる。そのため、第３図
に示すように、移送樹脂の先端に波が発生して該樹脂中
に空気を巻込み、この空気が各キャビティ８へ移送され
て成形品にボイド（空気が樹脂中に入って樹脂が欠けた
状態）や、ブリスタ（気泡が樹脂中に混入し、これが冷
却収縮してくぼみとなった状Ｂ）等の成形不良が生じる
。このような問題は各サブランナ７の壁面とこれを覆う
上型チェイスブロック１１の面との間にも生じる。

そこで、前記文献■では、各ランナ６．７およびポット
５の壁面にフッソ樹脂、エポキシ樹脂あるいはシリコン
樹脂などの耐熱樹脂のコーテイング膜を形成してランナ
等の壁面からの熱的影響を受は難くしている。しかし、
この場合はコーテイング膜が滑ら゛かであるため、空気
の巻込みが起こりやすい上に、そのコーテイング膜の形
成が難しく、さらに構造も複数化するという問題が残る
。

また、前記文献■では各ランナ６．７の断面積をポット
５から遠ざかるにしたがって小さくして各キャビティ８
への樹脂の充填をほぼ同時に終了させている。これによ
り、樹脂に対する射出圧や硬化するまでに負荷される保
圧を均一化して樹脂内の空気を脱泡せしめ、ボイド等の
成形不良の軽減を計っている。しかし、この場合は、各
ランナ６．７等の壁面からの、熱的影響により、各ラン
ナ６．７内での樹脂の温度分布の均一化が計れず、各キ
ャビティ８への良好な移送充填ができない場合がある。

本発明は、前記従来技術が持っていた問題点として、樹
脂移送中にランナ内で空気を巻込むという点と、ランナ
内での溶融樹脂の温度分布に差が生じて円滑な移送状態
が確保できない点について解決した樹脂封止金型を提供
するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、前記問題点を解決するために、半導体素子等
の被樹脂封止装置を収容する複数個のキャビティと、該
キャビティに樹脂を導入するランナ及びポットとを有す
る半導体装置の樹脂封止金型において、前記ランナにお
ける前記樹脂に接する壁面を粗面状に形成したものであ
る。

（作　用） 本発明によれば、以上のように樹脂封止金型を構成した
ので、粗面状に形成されたランナの壁面は、該壁面付近
を流れる樹脂に摩擦抵抗を与えて渦流を発生せしめ、該
樹脂を攪拌するように働く。これにより移送樹脂の温度
分布が一様となり、キャビティへの樹脂の移送が円滑と
なる。また、該壁面による摩擦抵抗は樹脂の流れを抑制
するように１動く。これにより移送樹脂の先端付近での
波の発生が抑えられ、空気の巻込みが軽減される。さら
に、該壁面は既に樹脂中に混入している気泡を移送中こ
れに付着吸収させるように働く。

これによってキャビティへの気泡の流入が軽減される。

したがって、前記問題点を除去できるのである。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示す樹脂封止金型゛におけ
る下型の要部平面図、第４図は第１図のＡ−Ａ線断面拡
大斜視図である。

この樹脂封止金型は従来の第２図と同様の上型を有し、
その下方に配設される下型には、ランナブロック２０が
設けられている。このランナブロック２０における上型
との接合面の略中夫には、樹脂を収容溶融するポット２
１が穿設され、さらに、該ポット２１を中心にして放射
状に断面略凹字形の複数本のメインランナ２２が形成さ
れている。メインランナ２２における溶融樹脂が接する
壁面は粗面状、例えば梨地状に形成されている。すなわ
ち、該梨地状の壁面は第４図に示すように、放゛屯加工
あるいはショットピーニング加工等によって表面あらさ
が、例えば、８−３〜１２−８程度に形成されている。

下型上のランナブロック２０の両側面には複数個の下型
チェイスブロック２３が接合して配設されている。各下
型チェイスブロック２３における上型との接合面には、
前記各メインランナ２２と鈍角に連接する断面略凹字形
のサブランナ２４がそれぞれ形成され、各サブランナ２
４における樹脂が接する壁面は前記メインランナ２２の
壁面と同様に梨地状に形成されている。各サブランナ２
４の両側の所定位置には、半導体素子を搭載したリード
フレームを収容する複数個のキャビティ２５が穿設され
ている。各キャビティ２５と前記サンプランナ２４とは
断面略凹字形のゲート２６によってそれぞれ連接されて
いる。

なお、下型と対向する上型には、前記ランナブロック２
０及び下型チェイスブロック２３に接合するチャンバブ
ロック及び上型チェイスブロックが設けられ、それら各
ブロックにおける前記各ランナ２２．２４を覆う遮蔽面
も、前記各ランナ２２．２４の壁面と同様に梨地状に形
成されている。

次に、以上のように構成される樹脂封止金型を用いた半
導体装置の樹脂封止方法について説明する。

先ず、予め加熱された下型と上型を開いた状態で、リー
ドフレームに搭載された半導体素子をキャビティ２５に
装填し、下型と上型とを型締めする。次に、熱硬化性の
封止用樹脂タブレットをチャンバから投入すると、この
樹脂タブレットがポット２１内に収納され、それが溶融
してから図示しないプランジャによって該樹脂を加圧す
る。すると、該溶融樹脂はポット２１から各メインラン
ナ２２、及びサブランナ２４へと送られる。

第５図は、メインランナ２２内を流れる樹脂の移送状態
を示す断面図である０図に示すごとく溶融樹脂は、梨地
の壁面の摩擦抵抗によって樹脂中に渦流を生じながら移
送され、攪拌されながら進行する。さらに、この壁のＢ
擦抵抗によって樹脂の急激な進行が抑えられると共に、
移送樹脂の先端が球面を形成して進行する。同様にして
溶融樹脂はさらに各サブランナ２４内を流れ、ゲート２
６を経て各キャビティ２５内に充填される。

各キャビティ２５に充填された樹脂が硬化した後下型と
上型を開いてリードフレームを取り上げれば、樹脂封止
された半導体装置が得られる。

このような構成、作用を持つ樹脂封止金型によれば、次
のような利点を有する。

（１）各ランナ２２．２４の壁面を梨地状に形成したの
で、樹脂が各ランナ２２．２４を移送される過程で攪拌
されて該樹脂の温度分布が均一化する。これによって各
ランナ２２．２４内での良好な樹脂の移送状態が確保で
き、充填不足等による成形不良を軽減することができる
。

（２）各ランナ２２．２４の梨地状の壁面が、樹脂の急
激な進行を抑えると共に、各ランナ２２．．２４を進行
する樹脂の先端を球面状にして波を生じにくくするので
、移送中における樹脂内への空気の巻込みを軽減する。

さらに、該壁面は既に樹脂内に混入している気泡を付着
吸収する。これらによって成形品に発生するボイドやブ
リスタ等を減らすことができる。

（３）各ランナ２２．２４の壁面は、放電加工等による
荒加工の状態で形成でき、従来のような鏡面仕上げ加工
や樹脂のコーティング加工などを施す必要がないので、
該金型を容易かつ安価に製造することができる。

なお、本発明は図示の実施例に限定されず。

種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば
次のようなものがある。

■　前記実施例では、下型における各メインランナ２２
と各サブランナ２４の壁面、および上型チェイスブロッ
クにおける前記各ランナ２２．２４を覆う遮蔽面の双方
ともに、全面を梨地状に形成しているが、これは各メイ
ンランナ２２または各サブランナ２４のどちらか一方の
ランナの壁面だけに形成してもよく、上型だけ、あるい
は下型だけに形成してもよい。また、各壁面又は一部の
壁面に形成する梨地は縦縞模様等として形成してもよい
、これによって必要以上に摩擦抵抗が増加するのを防ぐ
ことができ、射出圧を低くすることができる。

■　前記実施例では各ランナ２２．２４の壁面を放電加
工等によって形成したが、該壁面はガラスや金属等の粉
状物を接着剤で付着して粗面を形成してもよい。これに
より前記実施例とほぼ同様の効果が得られる。

■　前記実施例では、表面あらさ８−３−１２−３程度
の梨地面を形成しているが、該表面あらさば溶融樹脂の
種類や溶融温度等の異いにより適宜選択することができ
る。

■　本発明が適用できる金型は前記実施例に限らない。

例えば、サブランナ２４の断面積がボット２１から遠ざ
かるに従って小さくなる金型に適用することもできる。

これによって前記実施例における効果に加えて、各キャ
ビティ２５への樹脂充填時間の均一化が計れ、さらに成
形品の品質の向上が期待できる。

■　前記実施例では被樹脂封止装置として樹脂封止形半
導体装置を例示しているが、これに限らず他の樹脂封止
成形品にも適用できることはもとよりである。

■　各メインランナ２２及び各サブランナ２４の断面形
状や本数は種々の変更が可能である。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、ランナの
壁面を粗面状に形成したので、溶融樹脂の移送中におけ
る空気の混入が軽減されると共に、その温度分布も均一
化され、良好かつばらつきの少ない樹脂封止成形が期待
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す樹脂封止金型における
下型の要部平面図、第２図は従来の樹脂封止金型の一構
成例を示す斜視図、第３図は従来の金型におけるランナ
内での樹脂の移送状態図、第４図は第１図のＡ−Ａ線断
面拡大図、第５図は本発明の金型におけるランナ内での
樹脂移送状態図である。 ２１・・・・・・ポット、２２．２４・旧・・ランナ、
２５・旧・・キャビティ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　被樹脂封止装置を収容する複数個のキャビティと、該
   キャビティに樹脂を導入するランナ及びポットとを有す
   る樹脂封止金型において、 前記ランナにおける前記樹脂に接する壁面を粗面状に形
   成したことを特徴とする樹脂封止金型。