JPS63107532A - 成形金型 - 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】 〔童業上の利用分野〕 本発明は、成形技術、特に、半導体装置の組立における
樹脂封止工程で用いられる成形金型に適用して有効な技
術に関する。

〔従来の技術〕

半導体装置の組立における樹脂封止工程で用し）られる
成形金型については、特公昭５８−３　！　２９３号公
報に開示されるものが既に提案されている。

その概要は、リードフレームに搭載された半導体ペレ７
）を囲繞するキャビテイ面のみを梨地仕上げとすること
により、Ｍ　＋ヤビテイに加圧充填されるエボキ／１を
脂などによって形成されるバＩケージの、金型の分１錐
時における離型性を向上させるとともに、表面の微小な
°ひけ”やピンホールの発生を防止してパッケージの外
観品質−；どを向上させようとするものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが上記の提案においては、キマビテイｉご充填さ
れるエポキシ樹脂などの成形オ科の圧送路を構成するカ
ル、ランナ、サブランナ、ゲート、さらにはプランジャ
など、キャビティ以外において成形材料に接する部分の
離型性については配慮されておらず、これらのキャビテ
ィ以外の部分を、成形材料の流動抵抗を低減させるなど
の目的で、たとえば鏡面仕上げにした場合には、キャビ
ティに対する充填後に圧送路内に存在する成形材料の離
型性が比較的劣るという問題がある。

このため、キャビティに対する充填操作後に圧送路の内
部に存在する成形材料の一部が金型の分離時に圧送路の
表面に付着して残存することがあり、以降の充填操作に
お：する成形材料の円滑な圧送を阻害する原因となるな
どして、キャビティに対する成形材料の充填に過不足を
生じ、成形結果が不安定になるなどの欠点があることを
本発明者は見い出した。

本発明の目的は、成形材料に接する部位の離型性を向上
させることにより、圧送路などにおける成形材料の残存
を防止して安定かつ良好な成形結果を得ることが可能な
成形技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔問題点を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、内部に形成された所定の形状の空隙部に加圧
部から圧送路を通じて成形材料を充填することにより成
形を行う成形金型で、成形材料に接するお位を滑るかな
凹凸を有する梨地仕上げとしたものである。

〔作用〕

上記した手段によれば、所定の形状の空隙部のみならず
、この空隙部に成形材料を圧送する圧送路や加圧部など
における離型性も向上されるので、たとえば圧送路の途
中などに成形材料の一部が付着して残存し、以降の充填
操作における成形材料の圧送の障害となることなどが防
止される結果、所定の形状の空隙部に対する成形材料の
充填に過不足を生じることがなく、所定の形状の空隙部
における成形材料の安定かつ良好な成形結果を得ること
ができる。

〔実施例〕

第１図（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の一実施
例である成形金型を構成する下型および上型の一部を示
す斜視図であり、第２図はその作動状態を説明する部分
断面図である。

下型１および上型２の合わせ面には、対応する部位にそ
れぞれ複数の凹部３ａおよび凹部３ｂが所定の間隔で形
成されており、上型１と下型２とを重ね合わせた状態で
所定の形状の複数のキャビティ３　（空隙部）が構成さ
れるものである。

上型２の中央部には、ポット４　（加圧部）が貫通して
形成され、このポット４には図示しないシリンダ装置な
どに駆動されるプランジャ５　（加圧部）が進退自在に
嵌入されている。

下型１の中央部において、前記ポット４に対応する部位
にはカル６　（加圧部）が凹設されている。

このカル６から複数の凹部３ａの方向には溝状のランナ
７　（圧送路）が延在され、さらにランチ７と複数の凹
部３ａとの間はサブランナ８　（圧送路）によって接続
されている。

サブランナ８の凹部３ａに対する接続部は断面積が徐々
に縮小されてゲート９をなしている。

そして、下型ｌに刻設された前記ランナ７、サブランナ
８．ゲート９は、下型１に上型２が重ね合わせられる際
に、上型２の対応する部位によって上部を閉止されるこ
とにより、所定の形状の流路をなすものである。

複数の凹部３ａのサブランナ８の接続部と対向する部位
には、外部に開口される空気抜き１０がそれぞれ設けら
れている。

そして、所定の温度に加熱された下型１と上型２との間
に、導体からなるボンディングワイヤ１２ａによって電
気的に接続される複数の半導体ペレット１１を搭載した
リードフレーム１２を、複数の半導体ペレット１１が複
数のキャビティ３の中央部にそれぞれ位置されるように
挟持するとともに、外部からポット４に装填される塊状
のエポキン樹脂などからなる図示しないタブレットをプ
ランジャ５によって加圧し、タブレットが流動状態とな
って構成されるエポキシ樹脂などからなる成形材料１３
が、カル６からランナ７およびサブランナ８、さらには
ゲート９を経てキャビティ３の内部に加圧充填すること
により、該キャビティ３の中央部に位置される半導体ペ
レット１１が成形材料１３によって囲繞されて封止され
るものである。

この場合、第１図（ａ）および（′ｂ）に示されるよう
に、キャビティ３を構成する凹部３ａおよび凹１３ｂは
もとより、カル６およびランナ７、さらにはサブランナ
８．ゲート９などを構成する下型１および上型２の面、
およびプランジャ５の先端部５ａなど、キャビティ３の
内部に圧送される成形材料１３に接する部位は滑らかな
凹凸を有する梨地仕上げとされている。

この梨地仕上げの滑らかな凹凸の粗さＲｍａｘ　は、た
とえば放電加工などにより１０〜２０μｍの範囲に設定
されており、成形材料１３に含存される離型剤が凹部に
保持されるとともに、通常の粗い凹凸面とは異なり、密
着される成形材料１３に対する固着力を増加させるいわ
ゆるアンカー効果を生じないものであり、鏡面仕上げな
どの場合に比較して成形材料１３が容易に剥離され、離
型性が良好なものである。

以下、本実施例の作用について説明する。

まず、下型１および上型２は所定の温度に加熱されると
ともに、所定の部位に搭載した複数の半導体ベレット１
１が複数のキャビティ３の中央部にそれぞれ位置されろ
ように、リードフレーム１２が下型１と上型２との合わ
せ面にセットされ、その後、下型１と上型２は密着され
る。

次に、プランジャ５をポット４から抜去した状態で、塊
状のエポキシ用膜などかみなる図示しないタブレットが
ポット４の内部に装填される。

その後、プランジャ５はポット４の内部に圧入され、ポ
ット４の内部において加圧されるとともに所定の温度に
加熱されたタブレットが流動状態となって形成される成
形材料１３は、空気抜き１０を通じて金型内の空気など
を排除しつつ、ランナ７およびサブランナ８．ゲート９
を通じてキャビティ３の内部に圧送されて充填され、キ
ャビティ３に充填されて所定の形状に成形された成形材
料１３によって周囲を取り囲まれることにより、リード
フレーム１２に搭載された半導体ペレツト１１が封止さ
れる。

所定の時間が経過し、キャビティ３に充填された成形オ
科１３が硬化した後、下型１と上型２は分離される。

そして、複数のキャビティ３に充填され半導体ペレッ）
１１を封止して所定の形状にｌ形された成形材Ｈ１３は
、カル６、ランナ７、サブランナ８、ゲート９に充填さ
れた成形材料１３と連結された状態で、下型ｌおよび上
型２の合わせ面から分離されて外部に取り出される。

この時、本実施例では、下型１および上型２などにおい
て、キャビティ３や、カル６、ランナ７゜サブランナ８
．ゲート９などを構成する面や、プランジャ５の先端部
５ａなど、圧送される成形材料１３に接する部分が離型
性の良好な滑らかな凹凸を有する梨地仕上げとされてい
るため、キャビティ３や、カル６、ランナ７、サブラン
ナ８．ゲート９などの内部に充填された成形材料１３が
下型１や上型２さらにはプランジャ５の先端部５ａなど
に固着することなく速やかに分離される。

このため、たとえばカル６、ランナ７、サブランナ３．
ゲート９などを構成する下型１および上型２の合わせ面
に、成形材料の一部が固着して残存することなどが防止
され、カル６、ランナ７゜サブランナ８．ゲート９など
の圧送路の一部に残存する成形七オ科１３が障害となっ
て、千ヤビティ３に対して圧送される成形材料１３の充
填に過不足を生じることが回避され、キャビティ３にお
ける成形材料１３の安定かつ良好な成形結果を得ること
ができる。

また、キャビティ３が滑らかな凹凸を有する梨地仕上げ
とされていることにより、該キャビティ３における離型
性が向上され、成形後、下型１と上型２が分離する際に
、キャビティ３の内部において成形材料１３に取り囲ま
れて封止された半導体ベレット１１などに対してリード
フレーム１２を境界として上下方向に分割しようとする
ような有害な応力が作用することが回避され、半導体ペ
レット１１および該半導体ペレット１１を囲繞する成形
材料１３によって構成されるパッケージなどの不良の発
生を低減することができる。

さらに、半導体ペレッ）１１を所定の形状で囲繞する成
形材料１３によって構成されるノ＜ツケージの表面が、
キャビティ３の梨地の滑らかな凹凸が転写されて梨地を
呈するため、ノｆソケージ表面におけるマーキング用イ
ンクなどの塗着性が向上される。

このように、本実施例においては以下の効果を得ること
ができる。

（１）、下型１および上型２などにおいて、キャビティ
３や、カル６、ランナ７、サブランナ８．ゲート９など
を構成する面、さらにはプランジャ５の先端部５ａなど
、圧送される成形材料１３に接する部分が離型性の良好
な滑らかな凹凸を有する梨地仕上げとされているため、
キャビティ３や、カル６、ランナ７、サブランナ８．ゲ
ート９などの内部に充填された成形材料１３が下型１や
上型２さらにはプランジャ５の先端Ｒ５ａなどに固着す
ることなく速やかに分離されるので、たとえばカル６、
ランナ７、サブランナ８．ゲート９などを構成する下型
１および上型２の合わせ面に、成形材料の一部が固着し
て残存することなどが防止され、カル６、ランナ７、サ
ブランナ８．ゲート９などの圧送路の一部に残存する成
形材料１３が障害となって、キャビティ３に対して圧送
される成形材料１３の充填に過不足を生じることが回避
され、キャビティ３における成形材料１３の安定かつ良
好な成形結果を得ることができる。

（２）、前記（１）の結果、キャビティ３や、カル６、
ランナ７、サブランナ８．ゲート９などを構成する面、
さらにはプランジャ５の先端部５ａなどに固着した成形
材料１３などを取り除（煩雑な作業が低減され、成形作
業の自動化が容易となる。

（３）５　前記（１）の結果、キャビティ３が滑らかな
凹凸を有する梨地仕上げとされていることにより、該キ
ャビティ３における離型性が向上され、成形後、下型１
と上型２の分離する際に、キャビティ３の内部において
成形材料１３に取り囲まれて封止された半導体ペレッ）
１１などに対して、リードフレーム１２を境界として上
下方向に分割しようとするような大きな応力が作用する
ことが回避され、半導体ベレント１１および該半導体ペ
レット１１を囲繞する成形材料１３によって構成される
パッケージなどの製品不良の発生を低減することができ
る。

（４）、前記（１）の結果、半導体ペレット１１を囲繞
する成形材料１３によって構成されるパッケージの表面
が、キャビティ３の梨地の滑らかな凹凸が転写されて梨
地を呈するため、パッケージ表面にお）するマーキング
用インクなどの塗着性が向上される。

（５）、前記（１）〜（４）の結果、半導体装置の組立
における樹脂封止工程での生産性が向上される。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、ポット４およびこのポット４に嵌入されるプ
ランシア５を複数設けてもよい。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体装置の組立に
おける樹脂封止工程に適用した場合について説明したが
、これに限定されるものではなく、流動性の成形材料を
金型の内部の所定の形状の空隙部に充填して成形する技
術などに広く適用できる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。

すなわち、内部に形成された所定の形状の空隙部に加圧
部から圧送路を通じて成形材料を充填することにより成
形を行う成形金型であって、前記成形材料に接する面が
滑らかな凹凸を有する梨地仕上げとされているため、所
定の形状の空隙部のみならず、この空隙部に成形材料を
圧送する圧送路や加圧部などにおける離型性も向上され
るので、たとえば圧送路の途中などに成形材料の一部が
付着して残存し、以降の充填操作における成形材料の圧
送の障害となることなどが防止される結果、所定の形状
の空隙部に対する成形材料の充填に過不足を生じること
がなく、所定の形状の空隙部にお′する成形材料の安定
かつ良好な成形結果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ本発明の一実施例
である成形金型を構成する下型および上型の一部を示す
斜視図、 第２図はその作動状態を説明する部分断面図である。 １・・・下型、２・・・上型、３・・・キャビティ　（
空隙部）、３ａ・・・下型の凹部、３ｂ・・・上型の凹
部、４・・・ボット（加圧部）、５・・・プランジャ（
加圧部）、５ａ・・・先端部、６・・・カル（圧送路）
、７・・・ランナ（圧送路）、８・・・サブランナ（圧
送路）、９・・・ゲート（圧送路）、１０・・・空気抜
き、１１・・・半導体ベレット、１２・・・リードフレ
ーム、１２ａ・・・ボンディングワイヤ、１３・・・成
形材料。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内部に形成された所定の形状の空隙部に加圧部から
   圧送路を通じて成形材料を充填することにより成形を行
   う成形金型であって、前記成形材料に接する部位が滑ら
   かな凹凸を有する梨地仕上げとされていることを特徴と
   する成形金型。 ２、前記梨地仕上げの滑らかな凹凸の粗さＲｍａｘが、
   １０〜２０μｍの範囲であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の成形金型。 ３、前記梨地仕上げが放電加工またはサンドブラストに
   よって行われることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の成形金型。 ４、半導体装置の組立における樹脂封止工程に用いられ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の成形金
   型。