JPS5850582B2 - 半導体封入成形方法とその金型装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体封入成形方法とその金型装置の改良に
関し、さらに詳しくは、半導体装置をシリコン樹脂、エ
ポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂で封入成形する際に、樹脂
の流動距離を短縮することにより、樹脂のロスを殆んど
皆無にして歩溜りを向上すると共に、ばらつきのない品
質良好な成形品を高能率に量産軒能となし、且つ所定の
大きさの金型におけるキャビティの取り数を増加させ得
て、経済的且つ能率的に半導体装置の封入成形を達成で
きる方法とその金型装置を提供することを目的として開
発完成されたものである。

従来、半導体装置を樹脂で封入成形する場合は、第８図
及び第９図に示すように、上型イと下型口との衝接面に
左右の１ブロツクごとに複数対のキャビティ内を対向配
設し、その対向中間部にゲートニラ介してキャビティ内
に連通ずる補助ランナーホを形成し一方、センターブロ
ックへの中央部に形成したカール部トから分岐形成した
主ランナーチを補助ランナーホに連通した金型を用いて
、上型イと下型口との衝接面りに半導体チップを取付け
たリードフレームをセットして型締めを行った後、上型
側の中央部に設けたポットヌ内に予備加熱したエポキシ
樹脂等の熱硬化性合成樹脂を供給し、この成形材料をプ
ランジャールで加圧しており、加圧によりポットヌ内で
可塑化された成形材料は主ランナーチ、補助ランナーホ
、ゲート二を経てキャビティ内に加圧注入されて半導体
チップを封入した状態で成形している。

しかしながら、上記の金型を用いて成形した場合、その
成形材料は目的とする成形品と共にカール部、主ランナ
−、補助ランナー、ゲートの各部分でもそれぞれ成形さ
れるため、成形材料の歩測りは著しく低く、現状におい
ては最良の場合で約６５俤程度、最悪の場合では２０φ
以下であり、しかもこの成形材料は熱硬化性であるがた
めに再生利用は不可能であることも加わって、そのロス
から生じる経済的損失は著しく大きい。

この発明は、上記の問題を解決し、経済的且つ能率的に
半導体の封入成形を行なうことを目的とするものであっ
て多数のキャビティを配設形成した金型を用いて同時に
多数のプラスチック成形物を成形する際に、各キャビテ
ィに直接に開口せしめた各プランジャーの挿通孔をポッ
トに用いて、該各ポット内にプラスチック成形材料を各
別に供給すると共に、該成形材料の夫々を上記挿通孔内
に夫々嵌合配置させ、且つ共通のオイル源からのオイル
圧により各別に往復動する各プランジャーにより各別に
加圧して、該成形材料を上記ポットから各キャビティ内
に夫々直接に注入して成形することを特徴とする半導体
封入成形方法と、この成形方法を実施するために、上下
に配置した金型に多数のキャビティを配設すると共に、
これらの各キャビティにプラスチック成形材料の加圧用
プランジャーの挿通孔端部を夫々連通開口させ、且つ、
該挿通孔内に上記プランジャーを夫々嵌合配置して、該
プランジャーの先端部とその挿通孔端部位置となる上記
キャビティとの間に成形材料投入用のポットを形成し、
更に、共通のオイル源からのオイル圧により上記各プラ
ンジャーを各別に往復動させるプランジャー往復動機構
を配置して構成したことを特徴とする半導体封入成形用
金型装置に係るものである。

以下に、この発明の実施例を添付図面に基いて説明する
。

第１図及至第５図に示す半導体封入成形用金型は固定上
型１と可動下型２とから構成されており、両者の衝接面
３に半導体チップを取付けたリードフレーム４を装填セ
ットして、該チップを熱硬化性合成樹脂により封入成形
するように構成したものである。

具体的には、第１図において、５は上型側の断熱板であ
って、その下面に上型取付は板６が取付けてあり、該取
付は板６の下側に圧縮スプリングＴを介在させて上部エ
ジェクタープレート８が接離可能に配置しである。

９はエジェクタープレート８の下側に所要の突下げ間隔
Ｈ１を保って配置した上型受板、１０は該上型受板９の
下面に固設した上型本体であって、この上型本体１０の
型面には、その１ブロツクごとに中心線を境にして後述
する下型本体と共に形成される複数対のキャビティ１１
が対向配設しである。

１２は上記上型受板９、上型本体１０を貫通して基端部
を上部エジェクタープレート８に固設した上部エジェク
タービンであって、その各先端を各キャビティ１１に対
して出没可能に臨１せである。

１３は上記上型受板９を貫通して基端部を上部エジェク
タープレート８に固設した上部リターンピンであって、
その先端を受板９の下側に突出させてあり、１４は受板
９の下側に突設した上型と下型との位置規整用ガイドピ
ンである。

次に、１５は下型例の断熱板であって、その上方に向っ
て下型取付板１６、下部エジェクタープレート１７、突
上げ間隔Ｈ２、圧縮スプリング１８、下型受板１９、下
型本体２０が前述した上型側と同様の配置態様で順次に
設けられている。

また、下型本体２０の型面には、第２図に明示するよう
に、既述の上型本体１０の型面に形成したキャビティ１
１と同様の配置態様で、その１ブロツクごとに中心線を
境にして複数対のキャビティ１１が対向配設してあり、
各キャビティには供給された成形材料の余剰分の溜り部
２１が連通部２２を介して連設しである。

２３は上記下型受板１９、下型本体２０を貫通して基端
部を下部エジェクタープレート１７に固設した下部エジ
ェクタービンであって、その先端を各側り部２１に対し
て出没可能に臨１せてあり、２４はリードフレーム４の
位置決め用ピン２５は下部リターンビン２６はガイドピ
ン１４のガイドブツンユをそれぞれ示す。

２７は成形材料をキャビティ側に加圧注入するために下
型例の適所に装備したオイルシリンダー機構から成るプ
ランジャー往復動機構であって、キャビティ１１の位置
と数に対応させて、その真下に複数個のシリンダー２８
を上向けに配置して構成されてふ・す、且つ下型本体２
０、下型受板１９、下部エジェクタープレート１７、下
型取付板１６及び断熱板１５にわたって複数の挿通孔２
９を貫設し、各挿通孔に各シリンダー２８のプランジャ
ー３０の突出部を挿通することにより、非成形時に各プ
ランジャーの先端部の上方に挿通孔２９によって形成さ
れるスペースにより成形材料の供給ポット３１を形成し
、この各供給ポット３１の開口部を各キャビティ１１に
直接に臨１せである。

即ち、上記ポット３１は、プランジャー３０の先端部と
その挿通孔２９の端部位置となるキャビティ１１との間
において形成されている。

なお、図において、３２はプランジャー往動用のオイル
導入路、３３はプランジャー復動用のオイル導入路、３
４はＴ型側に設けたエジェクター機構（図示せず）のエ
ジェクターバー、３５はストッパーをそれぞれ示すもの
である。

第６図及び第７図は、この発明に係る金型の他の実施例
を示すもので、円柱形のプランジャー３０の上部にこれ
より大径の四角柱形の異形プランジャー先端部分を取付
け、したがって該部のプランジャー挿通孔２９をキャビ
ティ１１の形状と大きさに略合致せしめた点において上
記実施例と相違している。

上記のように構成した金型装置を用いて半導体を熱硬化
性合成樹脂により封入するには、先づ、型開きを行なっ
て第４図に示す状態となし、各キャビティブロックごと
に丁形本体２０の型面に、半導体チップを取付けたリー
ドフレーム４を載置すると共に、各ポット３１内に予備
加熱したエポキシ樹脂等の熱硬化性合成樹脂より成る成
形材料を供給する。

次に、型締めを行なって第１図に示す状態となし、上下
の型１，２の衝接面３にリードフレーム４を正確に位置
決めしてセットすると共に、オイルシリンダー機構２７
の各シリンダー２８内に、プランジャー往動用オイル導
入路３２を通して、各プランジャー３０を夫々往動させ
ることにより各ポット内の成形材料を各別に加圧して直
ちに各キャビティ１１内に注入し、各半導体チップを封
入成形する。

キュアータイム後、型開きを行なうと、上型側のキャビ
ティ１１内の成形物は、圧縮スジ９フフフ０弾撥作用で
各エジェクタービン１２が突き出されることにより離型
されると同時にエジェクター機構のエジェクターバー３
４により下部エジェクタープレート１７と共に下部エジ
ェクタービン２３は突き上げらワ、シたがって第５図に
示すように、封入成形物はリードフレーム４と共にキャ
ビティ１１から突き出し離型されて所期の封入成形物を
得るものであり、上記の操作が終了すると、エジェクタ
ーバー３４の下降により下部エジェクタープレート１７
、エジェクタービン２３は元位置に下降復帰し、プラン
ジャー３０も復動用オイル導入路３３からの導入オイル
により元位置に下降復帰して成形工程のワンサイクルを
終了し、次の成形体勢を整えるものである。

上記の金型装置を用いたことによる成形上の主要な特徴
は、各ポット内の成形材料が、従来の金型装置と異なっ
て、主ランナ−、補助ランナー、カール部及びゲートを
経ることなく、ポットから直ちにキャビティに加圧注入
される点であって、その結果、主ランナ−、補助ランナ
ー、カール部及びゲートに充填される分だけ成形材料の
ロスを大巾に減少でき、且つ従来、容量の大きい単一ポ
ット、主ランナーを設けていたセンターブロック部にも
キャビティを形成できるので、その分だけキャビティの
取り数を増加できる点に存するものであり、更に、上記
各プランジャーば、共通のオイル源からのオイル圧によ
り各ポット内の成形材料を夫々各別に加圧して、該成形
材料に対し夫々均等な加圧力を加えると言う点である。

以上、詳述したように、この発明によれば、半導体の封
入成形に際して、成形材料の妻側りを著しく向上し得て
経済的に半導体の封入成形物を得られ、この利点は再生
使用が不可能な熱硬化性樹脂を成形材料に用いる半導体
の封入成形の場合に特に顕著であり、更にまた、キャビ
ティの取り数を著しく増加できるので、高能率的に半導
体の封入成形を達成できるものである。

更に、この発明によれば、共通のオイル源からのオイル
圧により各プランジャーを各別に往復動させるものであ
って、各ポット内の成形材料を各別に、しかも伺等特別
の調節手段を用いることなしに確実に均等に加圧するこ
とが可能であるから、例えば、各ポット内に同一量の成
形材料が供給されなかったような場合においても、均一
な成形物を成形し得て、製品の高品質性を確保すること
ができると言った優れた効果を奏するものである。

ｉお、この発明は実施例に限定されるものでばなく、例
えば、金型に設けたプランジャーの挿通孔により形成さ
れるポットは、実施例で述べたように下型に設けること
に限定されるものではなく、上型に設けてもよく、さら
には、上型及び下型の双方に設けてもよいものである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は金型
装置の概略縦断面図、第２図は下型の型面の１部を示す
平面図、第３図は上、下型の衝接部分の１部拡大縦断面
図、第４図は型開きした状態における概略縦断面図、第
５図は成形物を突出し離型した状態における概略縦断面
図、第６図はこの発明の金型装置の他の実施例を示す概
略縦断面図、第７図はその下型の型面の１部を示す平面
図、第８図は従来の金型装置の一例を示す概略縦断面図
、第９図はその下型の型面の一部を示す平面図である。 １・・・上型、２・・・下型、１１・・・キャビティ、
２７・・・プランジャー往復動機構、２９・・・挿通孔
、３０・・・プランジャー、３１・・・ポット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多数のキャビティを配設形成した金型を用いて同時
   に多数のプラスチック成形物を成形する際に、各キャピ
   テイに直接に開口せしめた各プランジャーの挿通孔をポ
   ットに用いて、該各ポット内にプラスチック成形材料を
   各別に供給すると共に、該成形材料の夫々を上記挿通孔
   内に夫々嵌合配置させ、且つ共通のオイル源からのオイ
   ル圧により各別に往復動する各プランジャーにより各別
   に加圧して、該成形材料を上記ポットから各キャビティ
   内に夫々直接に注入して成形することを特徴とする半導
   体封入成形方法。 ２ 上下に配置した金型に多数のキャビティを配設する
   と共に、これらの各キャビティに、プラスチック成形材
   料の加圧用プランジャーの挿通孔端部を夫々連通開口さ
   せ、且つ、該挿通孔内に上記プランジャーを夫々嵌合配
   置して、該プランジャーの先端部とその挿通孔端部位置
   となる上記キャビティとの間に成形材料投入用のポット
   を形成し、更に、共通のオイル源からのオイル圧により
   上記各プランジャーを各別に往復動させるプランジャー
   往復動機構を配置して構成したことを特徴とする半導体
   封入成形用金型装置。