JPS6224632A - モ−ルド金型 - Google Patents
モ−ルド金型Info
- Publication number
- JPS6224632A JPS6224632A JP16348085A JP16348085A JPS6224632A JP S6224632 A JPS6224632 A JP S6224632A JP 16348085 A JP16348085 A JP 16348085A JP 16348085 A JP16348085 A JP 16348085A JP S6224632 A JPS6224632 A JP S6224632A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- resin
- gate
- metal mold
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
- Moulds For Moulding 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
半導体素子用モールド金型のゲート部を金型本体よりも
熱電導率が少なくなるよう形成したモールド金型。
熱電導率が少なくなるよう形成したモールド金型。
本発明はモールド成形体のボイド、ピンホールなどの発
生を抑制する半導体素子成形用モールド金型の構成に関
する。
生を抑制する半導体素子成形用モールド金型の構成に関
する。
半導体集積回路は高密度化が進んでおり、ＩＣよりＬＳ
Ｉへ、またＬＳＩよりＶＬＳＩへと大容量化が進んでい
るが同時に外装方法も改良されている。
Ｉへ、またＬＳＩよりＶＬＳＩへと大容量化が進んでい
るが同時に外装方法も改良されている。
すなわち高い信顛性が要求される用途には金属ケースや
磁器ケースを用いたハーメチックシール外装が用いられ
ていたが、半導体チップに対するパフシイ−ジョン技術
の進歩や封止樹脂の改良によって耐湿性、密着性、応力
緩和などの特性が向上し、かかる用途に対しても樹脂モ
ールド品が使用されるようになっている。
磁器ケースを用いたハーメチックシール外装が用いられ
ていたが、半導体チップに対するパフシイ−ジョン技術
の進歩や封止樹脂の改良によって耐湿性、密着性、応力
緩和などの特性が向上し、かかる用途に対しても樹脂モ
ールド品が使用されるようになっている。
ここで樹脂モールドにはトランスファ成形法が使用され
ているが、半導体チップに対する耐湿性の保持および外
観不良を無くするためにも樹脂モールドにはボイドやピ
ンホールが含まれていないことが必要である。
ているが、半導体チップに対する耐湿性の保持および外
観不良を無くするためにも樹脂モールドにはボイドやピ
ンホールが含まれていないことが必要である。
トランスファモールドは第４図に平面図を示すような金
型を用いて行われている。
型を用いて行われている。
すなわち金型は上金型と下金型とから構成されており、
上金型にはこの中央部に樹脂の注入口が設けてあり、注
入口に対応する下金型１の凹部はカル２と呼ばれており
、この部分から複数個のランナー３と呼ばれる樹脂の注
入溝が表面に沿って形成されており、このランナー３の
先端位置には細いゲート４を通って多数のキャビティ５
が切削加工により形成されている。
上金型にはこの中央部に樹脂の注入口が設けてあり、注
入口に対応する下金型１の凹部はカル２と呼ばれており
、この部分から複数個のランナー３と呼ばれる樹脂の注
入溝が表面に沿って形成されており、このランナー３の
先端位置には細いゲート４を通って多数のキャビティ５
が切削加工により形成されている。
そして樹脂モールド作業は多数あるキャビティ５の中央
にリードフレーム上のステージに搭載された半導体素子
例えばＩＣを正確に位置決めし、上金型を下金型１に密
着させた状態で金型を樹脂の融点以上にまで加熱すると
共に注入口より予熱しである樹脂を加圧注入すると樹脂
はランナ３よりゲート４を通ってキャビティ５にまで注
入され、樹脂モールドが行われている。
にリードフレーム上のステージに搭載された半導体素子
例えばＩＣを正確に位置決めし、上金型を下金型１に密
着させた状態で金型を樹脂の融点以上にまで加熱すると
共に注入口より予熱しである樹脂を加圧注入すると樹脂
はランナ３よりゲート４を通ってキャビティ５にまで注
入され、樹脂モールドが行われている。
ここでＩＣなど半導体素子に対するモールド材料にはエ
ポキシ樹脂などの熱硬化樹脂が使用されることが多いが
、エポキシ樹脂モールド工程について具体的に説明する
と次のようになる。
ポキシ樹脂などの熱硬化樹脂が使用されることが多いが
、エポキシ樹脂モールド工程について具体的に説明する
と次のようになる。
半硬化状態のエポキシ樹脂は１５０〜１８０℃で溶融す
ると直ちに硬化が始まるので、金型を加熱して約１５０
〜１８０°Ｃに保持すると共に８０〜１００°Ｃに予熱
した半硬化状態のエポキシ樹脂（ペレット）を注入口に
挿入し、ペレットに上部から５０〜１００Ｋｇ／ｃｍ
２の圧力を加えて短時間でモールド成形を行う。
ると直ちに硬化が始まるので、金型を加熱して約１５０
〜１８０°Ｃに保持すると共に８０〜１００°Ｃに予熱
した半硬化状態のエポキシ樹脂（ペレット）を注入口に
挿入し、ペレットに上部から５０〜１００Ｋｇ／ｃｍ
２の圧力を加えて短時間でモールド成形を行う。
すなわち、ペレットを形成しているエポキシ樹脂は加熱
により溶融し、径が約４〜５鶴のランナー３と径が約２
〜３鶴のゲート４を経てキャビティ５へ圧入されてゆく
が、ゲート４は細いために樹脂の圧入に対して抵抗が大
きく、この際に摩擦熱を発生すること、またこの部分を
通る樹脂は急速に金型の加熱温度に達することなどから
樹脂の硬化はゲート部分から発生する。
により溶融し、径が約４〜５鶴のランナー３と径が約２
〜３鶴のゲート４を経てキャビティ５へ圧入されてゆく
が、ゲート４は細いために樹脂の圧入に対して抵抗が大
きく、この際に摩擦熱を発生すること、またこの部分を
通る樹脂は急速に金型の加熱温度に達することなどから
樹脂の硬化はゲート部分から発生する。
ここで樹脂はゲート４を経てキャビティ５に達し、既存
の空気を排除しながらキャビティ５を満たし、全部のキ
ャビティ５が樹脂により充填された状態で注入圧（５０
〜１００Ｋｇ／ｃｍ２）が均等に掛り、この圧力でキャ
ビティ５の中の隙間の部分に樹脂が注入され、そのまま
２〜３分保持することにより樹脂のキュアが行われ、ボ
イドやピンホールのない樹脂モールドが形成されている
。
の空気を排除しながらキャビティ５を満たし、全部のキ
ャビティ５が樹脂により充填された状態で注入圧（５０
〜１００Ｋｇ／ｃｍ２）が均等に掛り、この圧力でキャ
ビティ５の中の隙間の部分に樹脂が注入され、そのまま
２〜３分保持することにより樹脂のキュアが行われ、ボ
イドやピンホールのない樹脂モールドが形成されている
。
然し、下型１のカルに近いキャビティ５′に着目すると
中央に近いために加熱温度が高い以外にこの部分への樹
脂の注入は速く終わり、樹脂の硬化が始まっている状態
でも末端位置のキャビティ５では未だ樹脂の注入が進行
中であり、従って充分な注入圧が掛からない状態でキュ
アが進行してしまう結果、ボイドやピンホールをもつモ
ールド成形品が生じ易い。
中央に近いために加熱温度が高い以外にこの部分への樹
脂の注入は速く終わり、樹脂の硬化が始まっている状態
でも末端位置のキャビティ５では未だ樹脂の注入が進行
中であり、従って充分な注入圧が掛からない状態でキュ
アが進行してしまう結果、ボイドやピンホールをもつモ
ールド成形品が生じ易い。
以上記したように樹脂のトランスファ成形に当たってカ
ルより延びたランナの入り口に近いキャビティはそのゲ
ート部が金型の周辺部よりも温度が高いことと、注入樹
脂に充分な圧力が掛からぬ内に硬化が始まってしまうこ
とから特にボイドやピンホールが発生し易く良品率を低
下させていることが問題である。
ルより延びたランナの入り口に近いキャビティはそのゲ
ート部が金型の周辺部よりも温度が高いことと、注入樹
脂に充分な圧力が掛からぬ内に硬化が始まってしまうこ
とから特にボイドやピンホールが発生し易く良品率を低
下させていることが問題である。
上記の問題は素子形成の終わったＩＣ素子を樹脂モール
ドするのに使用する金型のゲート部を該金型を構成する
金属材料よりも熱電導率を低くして形成したことを特徴
とするＩＣ用モールド金型を使用することにより解決す
ることができる。
ドするのに使用する金型のゲート部を該金型を構成する
金属材料よりも熱電導率を低くして形成したことを特徴
とするＩＣ用モールド金型を使用することにより解決す
ることができる。
本発明は中央に近いキャビティ５′での成形品が特にボ
イドやピンホールの発生が多いが、この原因と対策を研
究した結果なされたものである。
イドやピンホールの発生が多いが、この原因と対策を研
究した結果なされたものである。
先に記したように中央部は周辺部よりも温度が高く、ま
た樹脂の注入がランナー３の先端部にある他の多くのキ
ャビティ５よりも速く終わり、注入圧が充分に掛からぬ
内に硬化が終わってしまうからである。
た樹脂の注入がランナー３の先端部にある他の多くのキ
ャビティ５よりも速く終わり、注入圧が充分に掛からぬ
内に硬化が終わってしまうからである。
ここで硬化の開始はゲート部からである。
すなわちゲート部は直径が２〜３ ｍと狭（、そこを通
る樹脂が充分に加熱されることと、注入に際しての摩擦
熱とにより高温になり、その結果硬化が開始される。
る樹脂が充分に加熱されることと、注入に際しての摩擦
熱とにより高温になり、その結果硬化が開始される。
そのためこのキャビティ５′での硬化を遅らせるにはゲ
ート部での温度上昇を妨げればよい。
ート部での温度上昇を妨げればよい。
本発明はこの方法としてゲートの周辺を金型に較べて熱
伝導の低い材料で構成することにより樹脂のゲート部通
過中に生ずる硬化を抑制するものである。
伝導の低い材料で構成することにより樹脂のゲート部通
過中に生ずる硬化を抑制するものである。
第３図は本発明を実施するゲート部６を示す部分拡大図
であり、第１図と第２図はゲート部６の断面図である。
であり、第１図と第２図はゲート部６の断面図である。
すなわち第１図の場合はゲート４を金型を構成する鉄合
金よりも熱伝導率の少ない膏料７・・を用いてゲート部
６を形成する。
金よりも熱伝導率の少ない膏料７・・を用いてゲート部
６を形成する。
ここで硬度は金型と同程度であることが必要である。
また第２図はゲート４は従来と同じ材料を用いて形成さ
れているが、この外側に熱伝導率の少ない材料７からな
る溝状の枠体があり、これによりゲート４の温度上昇を
抑制している。
れているが、この外側に熱伝導率の少ない材料７からな
る溝状の枠体があり、これによりゲート４の温度上昇を
抑制している。
ここで熱伝導率が少なく、耐熱性に優れ且つ硬度の高い
材料としては窒化硅素（Ｓｉ３Ｎ ａ ）からなるセラ
ミ７りがあり、この材料の熱伝導度は０゜０２〜０．０
４ ｃａｌ ・ｃｍノｃｍ２・ｓｅｃ −”Ｃであり
、従来一般に使用されている超鋼合金の熱伝導度が０．
１〜０．２ｃａｌ・ｃｍ／ ｃ…２ ・ｓｅｃ ・℃
であるのに較べて血かに少ない。
材料としては窒化硅素（Ｓｉ３Ｎ ａ ）からなるセラ
ミ７りがあり、この材料の熱伝導度は０゜０２〜０．０
４ ｃａｌ ・ｃｍノｃｍ２・ｓｅｃ −”Ｃであり
、従来一般に使用されている超鋼合金の熱伝導度が０．
１〜０．２ｃａｌ・ｃｍ／ ｃ…２ ・ｓｅｃ ・℃
であるのに較べて血かに少ない。
ここで本発明を実施するには第１図および第２図に示す
ように下型のみならず上型に対してもゲート部は熱伝導
率の少ない材料７で形成することが必要である。
ように下型のみならず上型に対してもゲート部は熱伝導
率の少ない材料７で形成することが必要である。
なお、第２図の構造をとる場合は熱伝導率の少ない材料
７は樹脂には接しないので高い硬度は必要条件ではなく
、そのためポリイミドやテフロンのような耐熱材料を用
いてゲート部６を形成してよい。
７は樹脂には接しないので高い硬度は必要条件ではなく
、そのためポリイミドやテフロンのような耐熱材料を用
いてゲート部６を形成してよい。
また本発明は金型に設けられている総てのゲート部に対
して適用するのではなく、ボイドやピンホールが発生し
易い位置であるカルに近いキャビティ５に適用するもの
である。
して適用するのではなく、ボイドやピンホールが発生し
易い位置であるカルに近いキャビティ５に適用するもの
である。
発明者等は本発明を金型の中央部に近い二段までのブロ
ック内の総てのゲートに対し適用し、第１図の構造に対
してはＳｉ２ Ｎ ４セラミツクを熱伝導率の少ない材
料７として使用し、第２図の構造に対してはテフロンを
使用してボイド発生のないモールド成形体を得ることが
できた。
ック内の総てのゲートに対し適用し、第１図の構造に対
してはＳｉ２ Ｎ ４セラミツクを熱伝導率の少ない材
料７として使用し、第２図の構造に対してはテフロンを
使用してボイド発生のないモールド成形体を得ることが
できた。
本発明の実施により半導体素子のトランスファ樹脂モー
ルド工程における収率の向上が可能となる。
ルド工程における収率の向上が可能となる。
第１図と第２図は金型ゲート部の断面図で、（Ａ）は上
型、 （Ｂ）は下型、 第３図は金型ゲート部の拡大平面図、 第４図は金型の平面図、 である。 図において、 １は下金型、 ３はランナー、４はゲート、
５，５′はキャビティ、６はゲート部、 ７は熱伝導度の少ない材料、 である。 ”Ｆ会嘔 子４呵
型、 （Ｂ）は下型、 第３図は金型ゲート部の拡大平面図、 第４図は金型の平面図、 である。 図において、 １は下金型、 ３はランナー、４はゲート、
５，５′はキャビティ、６はゲート部、 ７は熱伝導度の少ない材料、 である。 ”Ｆ会嘔 子４呵
Claims (3)
- （１）素子形成の終わった半導体素子を樹脂モールドす
るのに使用する金型のゲート部（６）を該金型を構成す
る金属材料よりも熱電導率を低くして形成したことを特
徴とするモールド金型。 - （２）モールド金型のゲート部（６）のみを本体よりも
熱電導率の少ない材料（７）を埋め込み成形して構成し
てなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のモ
ールド金型。 - （３）モールド金型のゲート部（６）が本体よりも熱電
導率の少ない材料（７）からなる溝状の枠体を介して構
成してなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のモールド金型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16348085A JPS6224632A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | モ−ルド金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16348085A JPS6224632A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | モ−ルド金型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6224632A true JPS6224632A (ja) | 1987-02-02 |
Family
ID=15774676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16348085A Pending JPS6224632A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | モ−ルド金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6224632A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0330343A (ja) * | 1989-06-07 | 1991-02-08 | Motorola Inc | 半導体装置を封入するための方法 |
| JP2015112762A (ja) * | 2013-12-10 | 2015-06-22 | アピックヤマダ株式会社 | モールド金型及び樹脂モールド装置 |
-
1985
- 1985-07-24 JP JP16348085A patent/JPS6224632A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0330343A (ja) * | 1989-06-07 | 1991-02-08 | Motorola Inc | 半導体装置を封入するための方法 |
| JP2015112762A (ja) * | 2013-12-10 | 2015-06-22 | アピックヤマダ株式会社 | モールド金型及び樹脂モールド装置 |
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