JPH07314492A - 樹脂成形方法 - Google Patents
樹脂成形方法Info
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- JPH07314492A JPH07314492A JP11131494A JP11131494A JPH07314492A JP H07314492 A JPH07314492 A JP H07314492A JP 11131494 A JP11131494 A JP 11131494A JP 11131494 A JP11131494 A JP 11131494A JP H07314492 A JPH07314492 A JP H07314492A
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Abstract
を提供。 【構成】 上面側1と下金型2とでキャビティ11を形
成し、前記金型にランナー部18と、樹脂タブレット1
9を投入するポット21と、前記樹脂タブレット19を
押圧するプランジャー20とを備え、軟化した樹脂が、
前記ランナー部18を略満たす第1の区間とキャビティ
11内に流入する第2の区間とを有し、前記第1の区間
においてキャビティ11側のパーティングライン25を
開き(隙間e2)、圧縮された空気を型外へ逃がし、前
記第2の区間において前記パーティングライン25は常
時閉じる。前記プランジャー20の押圧速度を前記第1
の区間は速く、第2の区間は緩やかに異ならしめる。 【効果】 封止部の気泡、バリ及びワイヤー流れ不良が
なく、外観品質・信頼性が優れている。
Description
ピンゲート方式においてトランスファーモールドに適し
た樹脂成形方法に関するものである。
多数の電極を有する樹脂封止型半導体装置が開発されて
いる。その代表的なものとしては、PGA(ピングリッ
ドアレイ)がある。PGAは回路基板の一方の面にIC
チップを搭載して樹脂で封止し、他方の面にはICチッ
プと接続した複数のピンを配置した構造をしている。P
GAはマザーボードに対して着脱可能であるという利点
があるものの、ピンがあるので大型となり小型化が難し
いという問題があった。
止半導体装置として、ピンの代わりにパッドを配列した
パッド・アレイ・キャリア(以下PACと略す)が開発
されている。一般的に樹脂成形用金型のゲート方式とし
ては、サイドゲート方式とピンゲート方式とがあり、熱
可塑性樹脂成形ではピンゲート方式、熱硬化性樹脂成形
ではサイドゲート方式が比較的広く採用されている。
性樹脂成形におけるトランスファーモールドによるIC
の樹脂封止方法では、封止部に連通するゲート残りが形
成されてしまい、ゲート残りを取り除く際に配線パター
ンを破壊したり、封止部を形成する樹脂にひび割れを生
じたり、またゲート部の樹脂が回路基板に沿って流れる
構造のため、回路基板上が樹脂で汚れたりする問題があ
った。
の問題を排除するピンゲート方式に着目し、これをPA
Cのトランスファーモールドに採用し、先に特願平6−
3365号で提案したピンゲート方式において、下金型
側にプランジャーを配置する下プランジャー方式で、ト
ランスファーモールドに適し、樹脂封止精度が良く、信
頼生の高い樹脂成形方法と成形金型の構造を提供した。
した回路基板の樹脂成形方法及びその成形金型の構造を
示す要部断面図で、図4において、1は上金型であり、
7の固定側取付板、該固定側取付板7への熱の拡散を防
ぐ8の断熱部材及び5の固定側型板とで構成される。2
は下金型で、10の可動側型板、14の可動側型板
、並びに該可動側型板14の下部に順に組み合わさ
れる図示しない可動側受板、スペーサ及び可動側取付板
とで構成される。15はIC、9は該IC15を実装し
た回路基板であり、図示しない位置決め用ガイド穴を有
する。3は、9の回路基板の背面を押圧する平面を有す
る付勢押圧部で、該付勢押圧部3は十分大きなクリアラ
ンスを有する4の摺動部で摺動するように固定側型板5
に保持されている。6は前記付勢押圧部3を押圧する付
勢手段である圧縮コイルバネであり、前記断熱部材8に
格納されている。なお、付勢手段は圧縮コイルバネの代
わりに板バネ等のバネ部材や合成ゴム等の弾性部材であ
ってもよい。
キャビティブロックであり、前記可動側型板10に着
脱自在に挿嵌され、回路基板9の厚みより浅い凹部と、
該凹部の中には11のIC封止部のキャビティと、回路
基板9のガイド穴に挿通して前記回路基板9を位置決め
する位置決め部である一対のガイドピン12とが、一つ
のキャビティブロック13に複数箇所(例えば3ケ所)
づつ形成されている。18dは、キャビティ11と該キ
ャビティ11の下方にあるランナー部とを接続する樹脂
移送経路の、後述する18cの縦ランナー部の上端にあ
って、前記キャビティ11への樹脂注入口となるゲート
部である。
側型板14とで形成される樹脂移送経路であるランナ
ー部であり、該ランナー部18は樹脂タブレット19が
投入されるカル部18a、該カル部18aから延在する
横ランナー部18b及び該横ランナー部18bからキャ
ビティ11へ向かって立ち上がる縦ランナー部18cか
らなる。21は可動側型板14の中央に設けられ、前
記樹脂タブレット19を押圧するプランジャー20をガ
イドするポットである。また22は前記可動側型板1
4に固定されたランナーロックピンであり、該ランナー
ロックピン22の外周の一部に開口した切欠部がランナ
ー部18と交差しており、該切欠部がランナー部18の
側壁の一部を構成して、ランナー部18で硬化したラン
ナー樹脂の係止部となっている。前記ランナーロックピ
ン22の該係止部である前記切欠部は、カル部18aを
中心にした同一回転方向に向いている。
て、下方の前記スペーサ内から駆動されるように設けら
れたランナーロック解除ピンであり、ピンの先端の傾斜
部がランナー部18のランナーロックピン22が係止す
る側の側壁の一部を構成するように各ランナーロックピ
ン22に対応して配設されている。24は前記上金型1
及び下金型2をそれぞれ案内するガイドポストで、25
はキャビティ11側のパーティングライン、26はラン
ナー部18側のパーティングラインである。2ケのキャ
ビティブロック13をカル部18aに対して互いに点対
称の位置になるように、即ちカル部18aから対応する
キャビティ11までの距離が等しくなるように、前記可
動側型板10の図示しない壁面またはピンであるスト
ッパーに当接するように断面に垂直に押し込んでおい
て、両キャビティブロック13の間を27の押さえ部材
をボルトで締結することにより、2ケのキャビティブロ
ック13を同時に装着することができる。この時、可動
側型板10の縦ランナー部18cからキャビティブロ
ック13のゲート部18dまで隙間なく、継ぎ目を含め
てアッダーカットが生じない形状の樹脂移送経路が形成
される。
モールドにおけるピンゲート方式の成形動作を説明す
る。まず所定の温度、例えば165°C程度に加熱して
おいた金型のキャビティ11側のパーティングライン2
5を開き、下金型2のキャビティブロック13の位置決
め部であるガイドピン12に、実装されたIC15が下
向きになるように回路基板9を装着した後、上金型1の
付勢押圧部3で前記回路基板9の背面を押圧するように
型を閉じる。次に熱硬化性樹脂である予熱された樹脂タ
ブレット19をランナー部18側のパーティングライン
26を開き、ポット21に投入し、前記パーティングラ
イン26を閉じた後、プランジャー20を押し込んで圧
力を加えることにより、溶融した熱硬化性樹脂をカル部
18aを経て横ランナー部18b、縦ランナー部18
c、ゲート部18dを経てキャビティ11内に押し上げ
るように注入する。
間、例えば90秒程度保持した後、可動側型板10と
可動側型板14との型開き、即ちランナー部18側の
パーティングライン26を開き、ランナー樹脂を成形樹
脂から切り離し、次にランナーロック解除ピン23を操
作してランナーロックピン22の係止部からランナー樹
脂を押し外してランナーロックの解除を行った後、固定
側型板5と可動側型板10の型開き、即ちキャビティ
11側のパーティングライン25を開いて成形樹脂で封
止された製品であるPACを取り出す。前記PACの取
り出しは、回路基板9のフラットな背面側が上を向いて
いるため、汎用の吸着パッド等の吸着手段により容易に
取り出すことができる、あるいは軽いエアーの吹き出し
と吸着によっても簡単に取り出すことが可能である。な
お、前述したように回路基板2をキャビティブロック1
3の位置決め部であるガイドピン12に装着する際も、
回路基板の背面側が上方に位置しフラットなため作業は
容易である。
た樹脂成形方法において、前記プランジャー20を矢印
A方向に押し込み圧力を加えて行くと、溶融した樹脂は
前記ランナー部18内を満たしていた空気を圧縮しつ
つ、矢印B方向、即ちカル部18aから横ランナー部1
8b、縦ランナー部18c、ゲート部18dを経てキャ
ビティ11内に押し上げられて行く。図5は成形後のI
Cモジュールの斜視図で、前記プランジャー20の押圧
により圧縮された空気は成形金型から抜けることがな
く、気泡31が残ったままモールドされ、封止部30内
に前記気泡31が介在するという問題が発生した。前記
気泡31はIC15の環境保護(例えば湿気等)に対し
て悪い影響を与える。
により圧縮された空気を成形金型から逃がすために、付
勢押圧部3と回路基板9とが隙間e1、例えば10μm
m程度離れるようにキャビティ11側のパーティングラ
イン25を開いて、プランジャー20の押圧時に回路基
板9とキャビティブロック13との隙間から型外へ空気
を逃がし、前記封止部30内の気泡31の介在を極力回
避しようとしたが、図5に示すように、溶融した樹脂が
前記封止部30から回路基板9の表面に洩れてはみ出
し、所謂バリ32が発生した。前記バリ32はパターン
33の導通不良、半田の乗り不良及び樹脂の剥離の要因
となる。
ようとして前記隙間e1を狭くするか又は無くすると、
圧縮された空気を逃がすことが出来ず、気泡31が封止
部30内に多く介在し、前記気泡31を少なくしようと
して前記隙間e1を広くすると、前記バリ32は大きく
なり、また前記気泡31を少なくするために前記プラン
ジャー20の押圧速度を速めると、ボンディングワイヤ
ーのワイヤー流れが発生するなど、気泡31、バリ32
及びワイヤー流れが発生して適切な成形条件の設定が困
難であった。
のであり、その目的は、ピンゲート方式においてトラン
スファーモールドに適し、樹脂封止品質の優れた、信頼
性の高い樹脂成形方法を提供するものである。
に、上金型と下金型とでキャビティを形成し、前記上下
金型のいずれかの側にランナー部と、樹脂タブレットを
投入するポットと、前記投入された樹脂タブレットを押
圧するプランジャーとを具備し、前記キャビティとラン
ナー部とを構成するパーティングラインがそれぞれ独立
して開閉できるピンゲート方式の樹脂成形金型を用いて
トランスファーモールドする樹脂成形方法において、前
記ポット内に樹脂タブレットを投入し、軟化した樹脂が
前記プランジャーの押圧により、前記ランナー部内を略
満たすまでの第1の区間と、前記キャビティ内に樹脂を
流入させる第2の区間とを有し、前記第1の区間におい
ては前記キャビティを構成するパーティングラインが開
放される期間を有し、前記第2の区間においては前記キ
ャビティを構成するパーティングラインが常時閉鎖され
ていることを特徴とするものである。
が、前記ランナー部内を略満たす第1の区間と、前記キ
ャビティ内に流入する第2の区間とで、前記プランジャ
ーの押圧速度を異ならせたことを特徴とするものであ
る。
1の区間を第2の区間より速く設定したことを特徴とす
るものである。
1の区間と第2の区間の間で一旦停止することを特徴と
するものである。
1の区間と第2の区間の間で一旦停止した状態から後退
した後、前記第2の区間へ移行することを特徴とするも
のである。
が、前記ランナー部内を略満たす第1の区間の間、前記
キャビティを構成するパーティングラインは開放されて
いることを特徴とするものである。
が、前記ランナー部内を略満たす第1の区間の間に、前
記キャビティを構成するパーティングラインが短期間開
放される時間を有することを特徴とするものである。
プランジャー停止区間に、前記キャビティを構成するパ
ーティングラインが短期間開放される時間を有すること
を特徴とするものである。
て、前述したように、プランジャーの押圧により軟化し
た樹脂がランナー部内を略満たす第1の区間は、プラン
ジャーを速やかに押圧、一旦停止又は一旦停止後若干後
退させて、前記第1の区間において、その区間の一部又
は全部の期間中はキャビティ側のパーティングラインを
開くことにより、圧縮された空気を型外へ逃がした後、
前記パーティングラインを閉じる。その後プランジャー
の押圧を再開し樹脂がゲート部を越えてキャビティ内に
流入される第2の区間は、プランジャーを緩やかに押圧
することにより、樹脂が確実にキャビティ内に充填され
る。
る。図1は本発明の第1の実施例で、ピンゲート方式の
ICを実装した回路基板の樹脂成形方法を示す要部断面
図である。なお図において、従来技術と同一部材は同一
符号と名称で示す。
同様であるので詳細な説明は省略する。図1において樹
脂成形方法を説明すると、まずキャビティ11側を構成
するパーティングライン25が開らかれた下金型2のキ
ャビティブロック13の位置決め部であるガイドピン1
2に、IC15が実装された回路基板9をIC15が下
向きになるように装着した後、前記パーティングライン
25を閉じる。その後、所定の温度、例えば165°C
程度に加熱された前記成形金型に、ランナー部18側を
構成するパーティングライン26を開き、即ち、可動側
型板10と可動側型板14とが開いている時に、樹
脂タブレット19をポット21に投入し、前記パーティ
ングライン26を閉じる。その際プランジャー20の位
置は下死点P1にある。
一に軟化された状態で、前記プランジャー20を押し込
むが、軟化、溶融した樹脂がカル部18a、横ランナー
部18b、縦ランナー部18cよりなるランナー部18
内を略満たすまでの第1の区間は、前記プランジャー2
0の位置が下死点P1よりP2までを、速やかに押し込
むことにより、溶融した樹脂はゲート部18dの手前近
傍まで到達する。その際、前記ランナー部18内の空気
は圧縮されてキャビティ11内に閉じ込められる。その
状態で前記プランジャー20の押し込みを一旦停止させ
る。
停止した時に、前記キャビティ11側のパーティングラ
イン25を隙間e2を生じるように、例えば、e2=
0.5mm程度、0.2sec間程度瞬間的に開き、前
記キャビティ11内の圧縮された空気を型外へ逃がす。
グライン25を閉じた後、前記プランジャー20の押し
込みを再開して、プランジャー20の位置がP2より上
死点P3まで押し込むが、前記ゲート部18dを通過し
た樹脂が前記キャビティ11内に流入する第2の区間
は、緩やかに押し込むことにより、溶融した樹脂がボン
ディングワイヤーのワイヤー流れを起こすことなく、封
止部に気泡の介在もなく、また回路基板9の表面に樹脂
の流れによるバリの発生もなく、樹脂が確実にキャビテ
ィ11内に充填される。
方法を説明する成形金型の要部断面図である。図2にお
いて、型閉じ後、前記プランジャー20を押し込み、樹
脂がランナー部18内を略満たすまでの第1の区間は、
前記プランジャー20の位置が下死点P1よりP2まで
を速やかに押し込み、プランジャー20をP2の位置で
一旦停止させることにより、溶融した樹脂はゲート部1
8dの手前近傍に到達するまでは、第1の実施例と同様
であるが、前記プランジャー20をP2の位置で一旦停
止させたとしても、溶融した樹脂は加圧されているの
で、その惰性でゲート部18dを越えてキャビティ11
内に流れ込む恐れがあるので、プランジャー20をP2
の位置で一旦停止させた後、直ちにP2aの位置まで後
退させる。次に、前記キャビティ11側のパーティング
ライン25を隙間e2だけ瞬間的に開き、前記キャビテ
ィ11内の圧縮された空気を型外へ逃がす。
グライン25を閉じた後、前記プランジャー20の押し
込みを再開して、樹脂がキャビティ11内に流入させる
第2の区間は、プランジャー20の位置がP2aより上
死点P3まで緩やかに押し込むことにより、第1の実施
例と同様に、加圧された樹脂によりワイヤー流れを起こ
すことなく、封止部に気泡の介在もなく、また回路基板
9の表面に樹脂の流れによるバリの発生もなく、樹脂が
確実にキャビティ11内に充填される。
方法を説明する成形金型の要部断面図である。図3にお
いて、前記プランジャー20を下死点P1からP2まで
速やかに押し込み、樹脂がランナー部18内を略満たす
までの第1の区間中の全部又は一部の期間、前記キャビ
ティ11側のパーティングライン25の隙間e2を開い
ておき、圧縮されようとする空気を型外に逃がす。前記
プランジャー20はP2の位置で一旦停止、又は一旦停
止した位置P2よりP2aの位置に若干後退させる。第
1及び第2の実施例と同様にキャビティ11側のパーテ
ィングライン25を閉じた後、前記プランジャー20の
押し込みを再開して、樹脂がキャビティ11内に流入す
る第2の区間は、プランジャー20は上死点P3まで緩
やかに押し込むことにより、前述の第1及び第2の実施
例と同様な効果、即ち気泡、バリ及びワイヤー流れ等の
ない信頼性の高い製品が得られる。
金型側にランナー部と、樹脂タブレットを投入するポッ
トと、前記投入された樹脂タブレットを押圧するプラン
ジャーとを具備した下プランジャー方式の樹脂成形方法
について説明したが、上金型側に前記ランナー部、ポッ
ト及びプランジャーを具備した上プランジャー方式によ
るトランスファーモールドに関しても、全く同様な構成
により、同様な作用、効果を奏することはいうまでもな
い。
溶融した樹脂がランナー部を略満たす第1の区間、即ち
キャビティ内に流入する手前でプランジャーの押圧を一
旦停止、又は一旦停止後に後退し、その第1の区間にお
いてキャビティ側のパーティングラインが開放される期
間を有し、その期間に圧縮された空気を型外へ逃がした
後、前記パーティングラインを閉鎖してプランジャーの
押圧を再開する。プランジャー押圧は、溶融した樹脂の
先端がランナー部を流れる第1の区間は速やかに、キャ
ビティ内に流入する第2の区間は緩やかに流れるように
押圧速度を異ならせたので、樹脂成形された製品の封止
部の気泡、バリ等の発生がなく、外観品質及び信頼性の
高い製品を製造する樹脂成形方法を提供することができ
る。
のICを実装した回路基板の樹脂成形方法を説明する成
形金型の要部断面図である。
のICを実装した回路基板の樹脂成形方法を説明する成
形金型の部分断面図である。
のICを実装した回路基板の樹脂成形方法を説明する成
形金型の部分断面図である。
路基板の樹脂成形方法を説明する成形金型の要部断面図
である。
視図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 上金型と下金型とでキャビティを形成
し、前記上下金型のいずれかの側にランナー部と、樹脂
タブレットを投入するポットと、前記投入された樹脂タ
ブレットを押圧するプランジャーとを具備し、前記キャ
ビティとランナー部とを構成するパーティングラインが
それぞれ独立して開閉できるピンゲート方式の樹脂成形
金型を用いてトランスファーモールドする樹脂成形方法
において、前記ポット内に樹脂タブレットを投入し、軟
化した樹脂が前記プランジャーの押圧により、前記ラン
ナー部内を略満たすまでの第1の区間と、前記キャビテ
ィ内に樹脂を流入させる第2の区間とを有し、前記第1
の区間においては前記キャビティを構成するパーティン
グラインが開放される期間を有し、前記第2の区間にお
いては前記キャビティを構成するパーティングラインが
常時閉鎖されていることを特徴とする樹脂成形方法。 - 【請求項2】 前記樹脂タブレットの軟化した樹脂が、
前記ランナー部内を略満たす第1の区間と、前記キャビ
ティ内に流入する第2の区間とで、前記プランジャーの
押圧速度を異ならせたことを特徴とする請求項1記載の
樹脂成形方法。 - 【請求項3】 前記プランジャーの押圧速度は、第1の
区間を第2の区間より速く設定したことを特徴とする請
求項2記載の樹脂成形方法。 - 【請求項4】 前記プランジャーの押圧は、前記第1の
区間と第2の区間の間で一旦停止することを特徴とする
請求項2記載の樹脂成形方法。 - 【請求項5】 前記プランジャーの押圧は、前記第1の
区間と第2の区間の間で一旦停止した状態から後退した
後、前記第2の区間へ移行することを特徴とする請求項
4記載の樹脂成形方法。 - 【請求項6】 前記樹脂タブレットの軟化した樹脂が、
前記ランナー部内を略満たす第1の区間の間、前記キャ
ビティを構成するパーティングラインは開放されている
ことを特徴とする請求項1記載の樹脂成形方法。 - 【請求項7】 前記樹脂タブレットの軟化した樹脂が、
前記ランナー部内を略満たす第1の区間の間に、前記キ
ャビティを構成するパーティングラインが短期間開放さ
れる時間を有することを特徴とする請求項1記載の樹脂
成形方法。 - 【請求項8】 前記第1の区間と第2の区間の間のプラ
ンジャー停止区間に、前記キャビティを構成するパーテ
ィングラインが短期間開放される時間を有することを特
徴とする請求項4記載の樹脂成形方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11131494A JP3545042B2 (ja) | 1994-05-25 | 1994-05-25 | 樹脂成形方法 |
| PCT/JP1995/000007 WO1995019251A1 (en) | 1994-01-13 | 1995-01-06 | Method of resin-sealing semiconductor devices |
| DE69519259T DE69519259T2 (de) | 1994-01-13 | 1995-01-06 | Verfahren zum harzversiegeln von halbleiterbauteilen |
| US08/522,244 US5783134A (en) | 1994-01-13 | 1995-01-06 | Method of resin-sealing semiconductor device |
| KR1019950703877A KR960700875A (ko) | 1994-01-13 | 1995-01-06 | 반도체 장치의 수지봉지 방법 |
| EP95905230A EP0688650B1 (en) | 1994-01-13 | 1995-01-06 | Method of resin-sealing semiconductor devices |
| TW084100145A TW268144B (ja) | 1994-01-13 | 1995-01-10 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11131494A JP3545042B2 (ja) | 1994-05-25 | 1994-05-25 | 樹脂成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07314492A true JPH07314492A (ja) | 1995-12-05 |
| JP3545042B2 JP3545042B2 (ja) | 2004-07-21 |
Family
ID=14558088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11131494A Expired - Fee Related JP3545042B2 (ja) | 1994-01-13 | 1994-05-25 | 樹脂成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3545042B2 (ja) |
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPH07211739A (ja) * | 1994-01-18 | 1995-08-11 | Citizen Watch Co Ltd | Icを実装した回路基板の樹脂封止方法及びその成形金型 |
| KR100793274B1 (ko) * | 2006-12-29 | 2008-01-10 | 세크론 주식회사 | 반도체소자 몰딩 장치 및 반도체소자 몰딩 방법 |
-
1994
- 1994-05-25 JP JP11131494A patent/JP3545042B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH07211739A (ja) * | 1994-01-18 | 1995-08-11 | Citizen Watch Co Ltd | Icを実装した回路基板の樹脂封止方法及びその成形金型 |
| KR100793274B1 (ko) * | 2006-12-29 | 2008-01-10 | 세크론 주식회사 | 반도체소자 몰딩 장치 및 반도체소자 몰딩 방법 |
Also Published As
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|---|---|
| JP3545042B2 (ja) | 2004-07-21 |
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