JPH0238447Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、半導体素子を樹脂封止成形する金
型装置の改良に関するものであり、この種装置の
製造技術産業の分野において利用されるものであ
る。

（従来の技術） 金型に所要複数個の樹脂材料供給用ポツトを配
設すると共に、該各ポツト内に樹脂材料加圧用プ
ランジヤーを夫々嵌合し、更に、上記各ポツトの
周辺部に所要数のキヤビテイを配設し、且つ、該
ポツトとキヤビテイとの間をカル部及びゲート部
から成る溶融樹脂材料の移送通路を介して連通さ
せた金型装置（実願昭56−182748号など）におい
ては、ポツト内に供給した樹脂材料を加熱・加圧
して溶融化すると共に、該溶融樹脂材料を移送通
路を通してキヤビテイ内に加圧注入させることに
より、該キヤビテイ部の所定位置にセツトしたリ
ードフレーム上の半導体素子を樹脂封止成形する
ことができるものである。

ところで、上記金型装置においては、各プラン
ジヤーを油圧等によつて進退可能に配置したホル
ダーに夫々取付けるプランジヤーホルダーユニツ
ト型式が採用されているが、各プランジヤーがホ
ルダーに夫々固定されているときは、例えば、各
ポツト内への樹脂材料供給量に差異が生じた場合
に、各樹脂材料に均等な加圧力を同時に加えるこ
とができないことから、キヤビテイ内にて成形さ
れる半導体素子の樹脂封止成形体の内部・表面
に、樹脂材料の充填不足等に起因したボイド（気
泡）を形成してこの種成形品の耐湿性及び信頼性
を低下させるといつた問題がある。また、該装置
においては、上記した問題点を解消する目的で、
各プランジヤーの夫々を、その軸方向へ進退摺動
可能に構成して、上記した樹脂材料供給量に対応
して各プランジヤーを各別に進退摺動させること
により、各キヤビテイ内に加圧注入される溶融樹
脂材料の注入圧力一定化を図るようにしている。

ところが、この金型装置を用いて半導体素子を
樹脂封止成形した場合においても、成形された樹
脂封止成形体の内部・表面に上述したボイドの発
生や、リードフレーム上の半導体素子と外部リー
ドとを電気的に接続するリードワイヤの流れ（変
形や断線等）、或は、キヤビテイ内での樹脂材料
未充填による外観不良品の発生が見受けられるこ
とがあるが、これは次のような原因に基づくもの
と考えられる。

即ち、各ポツト内に供給された樹脂材料を溶融
化して、これをキヤビテイ内へ加圧注入する場合
において、各ポツト内への樹脂材料供給量の差異
或は各プランジヤーの進退摺動位置の相違によつ
て、各ポツト内の樹脂材料加圧時期や溶融樹脂材
料の加圧移送スピード及びキヤビテイ内への加圧
注入時期や加圧注入スピードに夫々バラ付きが生
じ、従つて、各プランジヤーによる溶融樹脂材料
の注入スピードを夫々均等に維持することができ
ない場合があるため、このような場合には、上述
したような成形不良品の発生を防止することがで
きず所期の目的を充分に達成できないといつた問
題がある。また、上述したような成形不良品の発
生は、ポツトとプランジヤーとの間隙に溶融樹脂
材料の一部が浸入してプランジヤーの摺動をスム
ーズに行なうことができないような場合に多くな
る傾向があるため、特に、各プランジヤーの夫々
を進退摺動可能に構成した金型装置においては、
該プランジヤーに加えられる油圧或はバネ弾性等
による樹脂材料の加圧力にも拘らず、ポツトとプ
ランジヤーとの間に溶融樹脂材料が浸入して該プ
ランジヤーの摺動作用を困難にするため、結局、
該ポツト内の樹脂材料に対する所要の加圧力を得
ることができず、或は、各プランジヤーの樹脂材
料に対する加圧力に夫々バラ付きが生ずる等の問
題がある。

更に、ポツトが加熱されて高温状態になつて
も、ホルダー側は低温（室温）状態にあつて、プ
ランジヤーの上端加圧部と下端部（ホルダーへの
取着け部）には必ず高低の温度差を生じるため、
プランジヤーの下端部がホルダーに不動に状態で
固定されていると、上記温度差に起因してプラン
ジヤーが歪形してポツト内での円滑な昇降作用に
支障を来たすと言つた問題がある。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案は、上記の諸問題を解決するために開発
されたもので、各プランジヤーによる溶融樹脂材
料の注入スピードを夫々均等に維持することによ
つて、半導体素子の樹脂封止成形品の高品質化を
図ることを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本考案に係る半導体素子の樹脂封止成形用金型
装置は、固定側金型と、該固定側金型に対向配置
した可動側金型と、該両金型のいずれかに配置し
た所要複数個の樹脂材料供給用のポツトと、該各
ポツト付近において両金型間に夫々配設した所要
数のキヤビテイと、該キヤビテイとポツト間を連
通させる溶融樹脂材料の移送通路と、上記各ポツ
トの配設位置及び数に対応して配設した所要複数
本の樹脂材料加圧用のプランジヤーを備えた金型
装置において、上記各プランジヤーの基部を可動
ホルダーに夫々取着けると共に、上記各溶融樹脂
材料の移送通路付近に、該移送通路内と連通する
連通孔を夫々形成し、且つ、該連通孔の夫々には
上記移送通路内の溶融樹脂材料に対応する加圧移
送力調整用の摺動部材を進退摺動可能に密に嵌合
し、更に、該摺動部材を上記移送通路側に向つて
夫々均等に加圧押動する加圧押動体を配置すると
共に、上記各プランジヤーの取着け部の周面と可
動ホルダーとの間に所要の間隙を設け、該間隙に
より各プランジヤーの取着け部を所要の範囲内で
側方に動き得るように構成したことを特徴とする
ものである。

（作用） 従つて、本考案の構成によれば、各ポツト内に
おいて加熱・加圧により溶融化された樹脂材料
は、各プランジヤーの加圧力にて各キヤビテイ側
に加圧移送される過程において、夫々に受ける加
圧力が摺動部材の進退摺動作用により均一化され
るため、移送通路を通してキヤビテイ内に加圧注
入される溶融樹脂の加圧注入スピードも夫々均等
に維持されるから、各キヤビテイ内における半導
体素子の樹脂封止成形作用を同一条件下で行なう
ことができるものである。

また、本考案では、各プランジヤーの取着け部
の周面と可動ホルダーとの間に所要の間隙を設
け、該間隙により各プランジヤーの取着け部を所
要の範囲内で側方に動き得るように構成したの
で、ポツトが加熱されて高温状態になり、プラン
ジヤーの上端加圧部とホルダーに取着けたプラン
ジヤーの下端部に温度差が生じて、その温度差に
よりプランジヤーが歪形しても、上記の間隙の範
囲内でアジヤストしてプランジヤーの昇降作動に
支障を来たさない作用がある。

（実施例） 次に、本考案を実施例図に基づいて説明する。

第１図及び第２図は半導体素子の樹脂封止成形
用金型装置の要部を示すものであり、該装置は装
置フレームの上端部に取付けられる固定盤１の下
方に固着した固定上型（固定側金型）２と、該上
型の下方に対向配置した可動下型（可動側金型）
３と、該下型３に配置した所要複数個の樹脂材料
供給用のポツト４…４と、該各ポツト付近となる
両型２，３間に夫々配設した所要数のキヤビテイ
５…５と、該キヤビテイ５とポツト４との間を連
通させるカル部６及びゲート部７とから成る溶融
樹脂材料の移送通路８…８と、上記各移送通路中
のカル部６に形成した該通路８内との連通孔９…
９と、該各連通孔９…９の夫々に進退摺動可能に
且つ密に嵌合した、後述する上記移送通路８…８
内の溶融樹脂材料に対する加圧移送力調整用の摺
動部材１０…１０と、該各摺動部材１０…１０の
夫々を上記各移送通路８…８側に向つて夫々均等
に加圧押動する加圧押動体１１…１１とから構成
されている。

また、上記上型２は上型プレート１２及びスペ
ーサブロツク１３を介して固定盤１に固着されて
おり、上記スペーサブロツク１３により構成され
るスペースには上部エジエクタープレート１４が
上下動可能に配設されると共に、該エジエクター
プレート１４には上型側キヤビテイ５₁内にて成
形される樹脂成形体の押出用エジエクターピン１
５が設けられており、更に、図に示した型締時に
おいて、該エジエクタープレート１４を押上げる
上部リターンピン（図示なし）と、その型開時に
おいて、該エジエクタープレート１４を押下げる
コイルスプリング１６とが夫々配設されている。

また、上記下型３は下型プレート１７及びスペ
ーサブロツク１８を介して油圧機構等により上下
動される可動盤１９に固着されており、上記スペ
ーサブロツク１８により構成されるスペースには
下部エジエクタープレート２０が上下動可能に配
設されると共に、該エジエクタープレート２０に
は下型側キヤビテイ５₂内にて成形される樹脂成
形体の押出用エジエクターピン２１が設けられて
おり、更に、型締時には該エジエクタープレート
２０を押下げるコイルスプリング２２と、その型
開時には該エジエクタープレート２０を押上げる
エジエクターバー２３とが夫々配設されている。

また、上記可動盤１９の上部にはスペーサブロ
ツク２４によつて所要のスペース２５が構成され
ると共に、該スペース２５の左右位置に設けた上
下方向のガイドサポート２６，２６には樹脂材料
加圧用プランジヤー２７…２７のホルダー２８が
上下摺動可能に嵌合されており、更に、該ホルダ
ー２８に下端部を取着け支持させた上記各プラン
ジヤー２７…２７の上端加圧部２７₁…２７₁は、
可動盤上部の挿通孔１９₁と下部エジエクタープ
レート２０の挿通孔２０₁及び下型プレートの挿
通孔１７₁を通して各ポツト４…４内に夫々嵌合
されており、従つて、各プランジヤー２７…２７
とそのホルダー２８は油圧等の上下動機構２９の
上下動操作によつて同時に上動或は下動するよう
に設けられている。

また、上記各プランジヤー２７…２７とそのホ
ルダー２８との取着け支持態様は、下型３（ポツ
ト４）側とホルダー２８側との温度差による各プ
ランジヤーの歪形を考慮して、各プランジヤーの
取着け部２７₂の周面とホルダー２８との間に所
要の間隙２８₁を設け、該間隙の範囲内で該取着
け部２７₂が第１図において左右横方向へ所要の
範囲で動き得るように構成してあるので、プラン
ジヤーの歪形に拘らず各ポツト４…４内における
各プランジヤー加圧部２７₁…２７₁の上下摺動作
用をスムーズに、且つ、確実に行なうことができ
る。

また、上記した各摺動部材１０…１０の加圧押
動体１１…１１には夫々同一のバネ弾性を有する
コイルスプリングが用いられている場合を図示し
たが、このコイルスプリングに換えて、例えば、
油圧・空圧或は高圧ガス等の流体を利用した構成
を採用してもよく、更に、上記コイルスプリング
や流体の摺動部材１０に対する加圧押動作用力を
夫々調整可能な調整ボルトや調圧バルブ等の調整
部材を同時に採用するようにしてもよい。

第３図は、上記摺動部材の上部側を上部エジエ
クタープレート１４ａの上方位置にまで延長して
構成した実施例を示すものであり、この場合は、
該摺動部材１０ａの上部支持プレート３０と上部
エジエクタープレート１４ａとの間に該プレート
１４ａの押下用コイルスプリング１６ａを配設
し、また、上型プレート１２ａと上部エジエクタ
ープレート１４ａに該摺動部材１０ａを挿通させ
る専用の挿通孔３１，３２を設けると共に、該摺
動部材１０ａを溶融樹脂材料の移送通路８ａ，６
ａ側に向つて加圧押動する加圧押動体１１ａを配
設すればよく、その他の構成は前実施例（第１図
及び第２図）のものと基本的に同じである。

第４図は上記第２実施例（第３図）の構成に、
加圧押動体１１ａの摺動部材１０ａに対する加圧
押動作用力を調整する調整ボルトから成る調整部
材３３を取付けた実施例を示すものであり、この
場合は、加圧押動体１１ａの上部位置となる固定
盤１ａに上部調整部材（ボルト）３３を螺装させ
るネジ孔３４を形成すればよく、その他の構成は
第２実施例のものと基本的に同じである。なお、
該第３実施例の構成においては摺動部材１０ａの
組付け或は交換作業等が容易となる点で有利であ
る。また、上記各実施例図に示した構成とは上下
逆となる配置態様の構成を採用しても差支えな
い。

次に、上記実施例の構成に基づく樹脂封止成形
作用について説明する。

まず、可動盤１９を下動させて各ポツト４…４
内に樹脂材料を夫々供給すると共に、半導体リー
ドフレームをキヤビテイ５…５部に設けたセツト
用溝部５₃内に嵌装し、且つ、該リードフレーム
上の半導体素子を上下キヤビテイ５₁，５₂内の所
定位置にセツトし、この状態で可動盤１９を上動
して上下両型２，３を、第１図乃至第３図に示す
ように、そのパーテイングライン（Ｐ・Ｌ）面に
て型締めする。

次に、上記各ポツト内の樹脂材料を所要温度に
加熱すると共に、各プランジヤー２７…２７を上
動させて加圧溶融化し、この溶融樹脂材料を移送
通路８を通して各キヤビテイ５…５内に加圧注入
して該キヤビテイ５…５内の半導体素子を樹脂封
止成形する。

上記した溶融樹脂材料の加圧移送時において、
各ポツト４…４内への樹脂材料供給量が均一であ
る場合は、溶融樹脂材料の加圧移送過程及びキヤ
ビテイ５…５内への加圧注入過程における時期や
スピードが夫々均等であるため、半導体素子の樹
脂封止成形を同一条件下において行なうことがで
きるが、前述したように、上記時期やスピードが
夫々異なる場合は、該樹脂封止成形は夫々異なる
条件の下に行なわれることになる。

しかしながら、上記した実施例の構成において
は、移送通路８，８ａ内との連通孔９…９に上記
移送通路８，８ａ内の溶融樹脂材料に対する加圧
移送力調整用の摺動部材１０，１０ａが、加圧押
動体１１…１１の均等加圧押動力を受けた状態
で、摺動可能に且つ密に嵌合されているため、上
記摺動部材１０，１０ａの夫々は、プランジヤー
２７…２７の加圧力に対応して反通路８，８ａ側
へ退動することとなるから、これによつて、各通
路８，８ａ内での溶融樹脂材料に対する加圧移送
力が均等化されて、その加圧移送スピードが安定
すると共に、各キヤビテイ５…５内への加圧注入
時期及びスピードが均等となり、従つて、半導体
素子の樹脂封止成形を夫々同一の条件下で行なう
ことができるものである。

なお、第３図及び第４図の実施例の構成におい
ても、上述したように、略同一の樹脂封止成形作
用が得られるものであり、また、第４図（第３実
施例）の構成においては、各摺動部材１０ａ…１
０ａに対する加圧押動作用力の調整を行なうこと
ができる。

上記実施例の構成においては、溶融樹脂材料の
キヤビテイ側への加圧移送及びキヤビテイ内への
加圧注入を、所要の時期及びスピードに調整する
ことができるので、このような樹脂封止成形条件
の均等化によつて、樹脂封止成形体の内部或は外
表面におけるボイドの形成やキヤビテイ内の樹脂
材料未充填に基づく成形不良品の発生、及び、キ
ヤビテイ内への溶融樹脂材料の過度の注入圧力に
基づくリードワイヤの流れ等の弊害を防止できる
といつた効果を有するものである。

また、各プランジヤーは夫々ホルダーに前記の
態様で取着けられているので、プランジヤーの温
度分布の相違に基づく歪形に拘らず、各ポツト内
における各プランジヤー加圧部の上下摺動作用を
スムーズに、且つ、確実に行なうことができるも
のであり、また、仮りに、ポツトとプランジヤー
との間隙に溶融樹脂材料の一部が浸入したとして
も、該プランジヤーの摺動（上動）作用は、その
ホルダーの上下動機構によつて確実に行なわれる
から、結局、該各プランジヤーによる各樹脂材料
の加圧・溶融作用は同時に行なわれると共に、該
作用と溶融樹脂材料の加圧移送作用とは連続して
スムーズに行なわれることとなり、従つて、溶融
樹脂材料の移送及び注入時における加圧力とスピ
ードの調整が簡易となる等の効果を有するもので
ある。

（考案の効果） 本考案の構成によれば、半導体素子の樹脂封止
成形体の内部或は外表面にボイドを形成すること
がなく、また、該成形体の内部或は外部に樹脂材
料未充填による欠損部を生ずることがなく、更
に、半導体素子やリードワイヤを損傷することが
ないので、前述したような従来金型装置と較べ
て、耐湿性及び信頼性に優れた半導体素子の樹脂
封止成形品を成形することができるといつた実用
的な効果を奏するものである。

また、ホルダーに固定したプランジヤーによ
り、溶融樹脂材料の加圧移送及びキヤビテイ内へ
の加圧注入時におけるその加圧力とスピードの調
整・管理が容易となるため、半導体素子の樹脂封
止成形品の成形に適した金型装置を提供すること
ができると共に、該成形品の成形作業能率の向上
を図ることができる等の優れた効果を奏するもの
である。

さらに、各プランジヤーの取着け部の周面と可
動ホルダーとの間に所要の間隙を設け、該間隙に
より各プランジヤーの取着け部を所要の範囲内で
側方に動き得るように構成してあるので、ポツト
の加熱に基づくプランジヤーの上下の温度分布の
相違によりプランジヤーが弯曲歪形しても、該プ
ランジヤーの歪形は上記間隙に吸収され、取着け
部を破損したり、プランジヤーの昇降作動に全く
支障を来たすことがない効果を奏し得るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案金型装置の第１実施
例を示すものであり、第１図はその要部の一部切
欠正面図、第２図はその要部拡大縦断面図であ
る。第３図及び第４図はいずれも本考案金型装置
の第２及び第３実施例を示す要部の縦断面図であ
る。 ２……固定側金型（上型）、３……可動側金型
（下型）、４……ポツト、５……キヤビテイ、６…
…カル部、８……移送通路、９……連通孔、１
０，１０ａ……摺動部材、１１，１１ａ……加圧
押動体、２７……プランジヤー、２７₂……プラ
ンジヤーの取着け部、２８……可動ホルダー、２
８₁……間隙、３３……調整部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 固定側金型と、該固定側金型に対向配置した可
   動側金型と、該両金型のいずれかに配置した所要
   複数個の樹脂材料供給用のポツトと、該各ポツト
   付近において両金型間に夫々配設した所要数のキ
   ヤビテイと、該キヤビテイとポツト間を連通させ
   る溶融樹脂材料の移送通路と、上記各ポツトの配
   設位置及び数に対応して配設した所要複数本の樹
   脂材料加圧用のプランジヤーを備えた金型装置に
   おいて、上記各プランジヤーの基部を可動ホルダ
   ーに夫々取着けると共に、上記各溶融樹脂材料の
   移送通路付近に、該移送通路内と連通する連通孔
   を夫々形成し、且つ、該連通孔の夫々には上記移
   送通路内の溶融樹脂材料に対する加圧移送力調整
   用の摺動部材を進退摺動可能に密に嵌合し、更
   に、該摺動部材を上記移送通路側に向つて夫々均
   等に加圧押動する加圧押動体を配置すると共に、
   上記各プランジヤーの取着け部の周面と可動ホル
   ダーとの間に所要の間隙を設け、該間隙により各
   プランジヤーの取着け部を所要の範囲内で側方に
   動き得るように構成したことを特徴とする半導体
   素子の樹脂封止成形用金型装置。