JPH09300366A - モールド金型および樹脂モールド装置 - Google Patents

モールド金型および樹脂モールド装置

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JPH09300366A
JPH09300366A JP11983596A JP11983596A JPH09300366A JP H09300366 A JPH09300366 A JP H09300366A JP 11983596 A JP11983596 A JP 11983596A JP 11983596 A JP11983596 A JP 11983596A JP H09300366 A JPH09300366 A JP H09300366A
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JP
Japan
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mold
film
cavity
gold
die
Prior art date
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Pending
Application number
JP11983596A
Other languages
English (en)
Inventor
Miyuki Ishida
美雪 石田
Masashi Okunaga
正志 奥長
Kazuto Akagi
和人 赤城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 離型性を永続的に改善したモールド金型の提
供が望まれている。 【解決手段】 下型20aと上型20bとからなり、こ
れら下型20aと上型20bとの間にキャビティー21
を有したモールド金型20である。キャビティー21を
形成する下型、上型の各キャビティー形成面21a、2
1bの最表層部に、それぞれ金からなる離型膜24が設
けられている。各キャビティー形成面21a、21bと
離型膜24との間に、金の下地への拡散を防止するため
の金拡散防止膜23を設けてもよく、さらに、各キャビ
ティー形成面21a、21bと金拡散防止膜23との間
に、防錆膜22を設けてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置のパッ
ケージングに用いられるモールド金型と、このモールド
金型を備えた樹脂モールド装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体チップのパッケージングに用いら
れるパッケージとしては、経済性、量産性等に優れてい
ることから、プラスチックパッケージが多く用いられて
いる。プラスチックパッケージを用いた半導体装置とし
ては、例えば図2に示すものがある。図2に示す半導体
装置1は、リードフレームのダイパッド2に半導体チッ
プ3を接着し、ワイヤー4によって半導体チップ3とリ
ード5とを接続し、これらを一体のものとして熱硬化性
樹脂6で封止したものである。
【0003】プラスチックパッケージとなる熱硬化性樹
脂6による封止は、トランスファ・モールドによってな
されるのが一般的である。このトランスファ・モールド
は、例えば図3に示すような樹脂モールド装置10によ
って行われる。ここで、樹脂モールド装置10は、基台
11上にガイド12…を立て、該ガイド12…に昇降可
能な可動盤13と固定された固定盤14とを取り付け、
さらに固定盤14に油圧プランジャ15を設けたもの
で、基台11上にモールド金型16を備えるものであ
る。
【0004】モールド金型16は、図4に示すように下
型16aと上型16bとからなり、これらの間にキャビ
ティー17を形成するものである。ところで、モールド
金型16には、キャビティー17を形成する各キャビテ
ィー形成面17a、17bに防錆を目的とし、かつ耐摩
耗性を向上して耐久性を高めるため、各キャビティー形
成面17a、17bにメッキ18が形成されている。こ
のようなメッキ18としては、硬質クロムメッキが一般
的である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記硬
質クロムメッキを施したモールド金型16では、キャビ
ティー形成面17a、17bの防錆、および耐摩耗性の
向上は達成されるものの、キャビティー17からの樹脂
の離型性が悪く、したがってモールド成形に先立ってキ
ャビティー形成面17a、17bに離型剤を吹きつける
などの処理が必要となり、生産性に劣るといった不都合
がある。離型性を良くするメッキとしては、ニッケルメ
ッキ中にポリテトラフルオロエチレン(商品名;テフロ
ン)粒子を分散させてなるニムフロンメッキ(商品名)
が知られている。しかし、このニムフロンメッキにあっ
ても、分散されたポリテトラフルオロエチレンが離型性
に有効であるものの、ニッケルメッキの酸化によってニ
ッケル表面に形成される酸化膜と、キャッビティー17
内にて成形硬化されるモールド樹脂(熱硬化性樹脂)と
の密着性がよいことから、離型性を永続的に改善するま
でには至っていない。
【0006】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、離型性を永続的に改善し
たモールド金型と、このモールド金型を備えた樹脂モー
ルド装置とを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のモールド金型で
は、キャビティーを形成する下型、上型の各キャビティ
ー形成面の最表層部に、それぞれ金(Au)からなる離
型膜を設けたことを前記課題の解決手段とした。ここ
で、前記離型膜については、キャビティー形成面に直接
設けてもよいが、離型膜を形成する金が下地に拡散する
のを防止するため、キャビティー形成面と前記離型膜と
の間に、パラジウム(Pd)等からなる金拡散防止膜を
設けるのが好ましい。さらに、キャビティー形成面が錆
びるのを防止して金型の耐久性を高めるため、キャビテ
ィー形成面と前記離型膜との間に、あるいはキャビティ
ー形成面と前記金拡散防止膜との間に、クロム(Cr)
やニッケル(Ni)からなる防錆膜を設けるのが好まし
い。
【0008】このモールド金型によれば、化学的に極め
て安定であり、したがって酸化が起こりにくい金(A
u)からなる離型膜を、キャビティー形成面の最表層部
に設けたことから、モールド樹脂の離型性が良好にな
る。また、キャビティー形成面と前記離型膜との間に、
パラジウム(Pd)等からなる金拡散防止膜を設けれ
ば、離型膜を形成する金が下地に拡散するのが防止され
るため、金拡散に起因する離型膜の膜減りが抑えられ
る。さらに、キャビティー形成面と前記離型膜との間
に、あるいはキャビティー形成面と前記金拡散防止膜と
の間に、クロム(Cr)やニッケル(Ni)からなる防
錆膜を設ければ、キャビティー形成面が錆びるのが防止
され、金型の耐久性が高まる。
【0009】また、本発明の樹脂モールド装置では、前
記モールド金型を備えたことを前記課題の解決手段とし
た。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施形態例によっ
て詳しく説明する。図1は本発明のモールド金型の一実
施形態例を示す図であり、図1において符号20は、半
導体装置をトランスファ・モールドによってパッケージ
ングする際に用いられるモールド金型である。このモー
ルド金型20は、図4に示したモールド金型10と同様
に下型20aと上型20bとからなり、これらの間に樹
脂封止を行うためのキャビティー21を形成したもので
ある。下型20aのキャビティー形成面21a、上型2
0bのキャビティー形成面21bには、それぞれ、下地
側から順に防錆膜22、金拡散防止膜23、離型膜24
が積層されて形成されている。
【0011】防錆膜22は、ビッカース硬度(Hv)が
800〜1200程度の硬質Cr(クロム)メッキやN
i−P合金メッキ(Hv;600〜800)、さらには
Niメッキ等からなるもので、公知のメッキ法によって
形成されたものである。なお、本実施形態例では、防錆
効果だけでなく、耐久性の向上を図るべく、硬質Crメ
ッキによって防錆膜22を形成している。この防錆膜2
2の膜厚については、0.5〜20μm程度とされる。
すなわち、0.5μm未満では防錆効果が十分に発揮さ
れず、また20μmを越えても前記効果がそれ以上には
期待できず、コスト的に不利になるからである。
【0012】なお、この防錆膜22は、キャビティー形
成面21a、21bだけでなく、下型20a、上型20
bの各内面、すなわちキャビティー21を形成した側の
面全体に形成されたものとなっており、これによって金
型20は、キャビティー21を形成した側の面全体に防
錆処理がなされたものとなっている。
【0013】金拡散防止膜23は、これの上に形成され
る離型膜24の金が下地側(前記防錆膜22側)に拡散
するのを防止するためのもので、金拡散防止効果の高い
Pd(パラジウム)やCrのメッキからなるものであ
る。なお、本実施形態例では、より金拡散防止効果が高
いものとして、公知のメッキ法で形成されるPdメッキ
によって金拡散防止膜23を形成している。この金拡散
防止膜23の膜厚については、0.02μm〜2.0μ
m程度とされる。すなわち、0.02μm未満では金拡
散防止の効果が十分に発揮されず、また2.0μmを越
えても前記効果がそれ以上には期待できず、コスト的に
不利になるからである。なお、Pdメッキ等の金拡散防
止膜については、電解メッキ法に限らず、無電解メッキ
法、イオンスパッタリング等の表面処理法によって形成
しても同様の効果が得られる。
【0014】離型膜24は、電解メッキによって形成さ
れる金メッキ膜、あるいは無電解メッキ法、蒸着法、ス
パッタ法等によって形成される金の膜からなるものであ
る。なお、本実施形態例では、製造が容易であることか
ら、電解メッキによって離型膜24を形成している。こ
の離型膜24の膜厚については、0.003μm〜2.
0μm程度とされる。0.003μm未満では離型性向
上の効果が十分に発揮されず、また2.0μmを越えて
も前記効果がそれ以上には期待できず、コスト的に不利
になるからである。
【0015】このような構成のモールド金型20は、図
3に示した樹脂モールド装置10のモールド金型16に
代えて用いられる。すなわち、図1に示したモールド金
型20を備えた樹脂モールド装置10によってパッケー
ジングを行うには、まず、モールド金型20を内蔵した
ヒータによって加熱し、続いて下型20aのキャビティ
ー形成面21a上に半導体チップ3を搭載したリードフ
レームをセットする。次に、上型20aを下型20bに
合わせて固定する。
【0016】次いで、予めプリヒーターで加熱した樹脂
タブレットをモールド金型20内に投入し、さらに油圧
プランジャ15を下げて樹脂をキャビティー21内に注
入する。次いで、キャビティー21内を所定圧力に上
げ、かつモールド金型20を100〜200℃(通常は
150〜175℃程度)に加熱してこの状態を数分間保
持し、樹脂を硬化せしめる。その後、モールド金型20
を開いてキャビティー21内から樹脂封止された半導体
装置を取り出す。
【0017】このとき、モールド金型20にはそのキャ
ビティー形成面21a、21bの最表層に金からなる離
型膜24が形成されていることから、樹脂封止後の半導
体装置の取り出しが容易になる。すなわち、金は化学的
に極めて安定であり、モールド成形温度(100〜20
0℃)でも酸化が起こらないことから、樹脂に対する良
好な離型性を永続的に確保することができるのである。
また、この離型膜24の下にパラジウム(Pd)からな
る金拡散防止膜23が形成されていることから、離型膜
24を形成する金が下地側に拡散するのが防止され、こ
れにより金拡散に起因する離型膜24の膜減りが抑えら
れる。さらに、キャビティー形成面21a、21bと金
拡散防止膜23との間に、硬質クロムからなる防錆膜2
2が形成されていることから、キャビティー形成面21
a、21bが錆びるのが防止され、モールド金型20の
耐久性が高まる。
【0018】また、このモールド金型20を備えた樹脂
モールド装置にあっては、モールド金型20の離型性が
良好であることから、成形時キャビティー形成面21
a、21bに離型剤を吹きつけるといった処理を行う必
要がなくなり、生産性を高めることができる。
【0019】なお、前記例では、キャビティー形成面2
1a、21bにそれぞれ、下地側から順に硬質クロムメ
ッキからなる防錆膜22、パラジウムメッキからなる金
拡散防止膜23、金メッキからなる離型膜24を積層し
たが、離型膜24のみを形成しても良好な離型性を永続
的に確保することができる。また、特に離型膜24の膜
厚を十分厚くした場合などでは、金拡散防止膜23を設
けることなく防錆膜22の上に直接離型膜24を設けて
もよい。さらに、モールド金型を鉄でなくステンレス等
で形成した場合などでは、防錆膜22を設けることな
く、金拡散防止膜23、離型膜24の二層のみを設ける
ようにしてもよい。
【0020】また、前記例では、樹脂モールド装置とし
て上から樹脂を注入するタイプのものを示したが、下か
ら樹脂を注入するタイプのものにも本発明が適用される
のはもちろんであり、その場合には、モールド金型にも
その下型に注入孔(図示略)が設けられる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明のモールド金
型は、通常では酸化が起こらない金からなる離型膜を、
キャビティー形成面の最表層部に設けたものであるか
ら、モールド樹脂に対する良好な離型性を永続的に確保
することができる。したがって、特に離型性の悪いビフ
ェニール系エポキシ樹脂を混合したモールド樹脂や、離
型剤が添加されず、あるいは少量しか添加できないこと
からやはり離型性の悪い透明モールド樹脂に対し、その
効果がより一層高いものとなる。また、本発明の樹脂モ
ールド装置は、離型性の良好な前記モールド金型を備え
たものであるから、成形時キャビティー形成面に離型剤
を吹きつけるといった処理を行う必要がなくなり、これ
により生産性を格段に向上することができるものとな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のモールド金型の要部側断面図である。
【図2】半導体装置の一例を示す斜視図である。
【図3】樹脂モールド装置の一例を示す正面図である。
【図4】従来のモールド金型の要部側断面図である。
【符号の説明】
20 モールド金型 20a 下型 20b 上型 21 キャビティー 21a、21b キャビティー
形成面 22 防錆膜 23 金拡散防止膜 24 離型膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29C 45/26 B29C 45/26 B29L 31:34

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下型と上型とからなり、これら下型と上
    型との間にキャビティを有したモールド金型において、 前記キャビティーを形成する下型、上型の各キャビティ
    ー形成面の最表層部に、それぞれ金からなる離型膜が設
    けられたことを特徴とするモールド金型。
  2. 【請求項2】 前記キャビティーを形成する下型、上型
    の各キャビティー形成面と前記離型膜との間に、金の下
    地への拡散を防止するための金拡散防止膜が設けられた
    ことを特徴とする請求項1記載のモールド金型。
  3. 【請求項3】 前記キャビティーを形成する下型、上型
    の各キャビティー形成面と前記金拡散防止膜との間に、
    防錆膜が設けられたことを特徴とする請求項2記載のモ
    ールド金型。
  4. 【請求項4】 下型と上型とからなり、これら下型と上
    型との間にキャビティを有し、該キャビティーを形成す
    る下型、上型の各キャビティー形成面の最表層部に、そ
    れぞれ金からなる離型膜を設けたモールド金型を備えた
    ことを特徴とする樹脂モールド装置。
JP11983596A 1996-05-15 1996-05-15 モールド金型および樹脂モールド装置 Pending JPH09300366A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006129343A1 (ja) * 2005-05-30 2006-12-07 Spansion Llc 半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法

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