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JP2547894B2 - 半導体樹脂封止用金型機構 - Google Patents

半導体樹脂封止用金型機構

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Publication number
JP2547894B2
JP2547894B2 JP2200454A JP20045490A JP2547894B2 JP 2547894 B2 JP2547894 B2 JP 2547894B2 JP 2200454 A JP2200454 A JP 2200454A JP 20045490 A JP20045490 A JP 20045490A JP 2547894 B2 JP2547894 B2 JP 2547894B2
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plate
mold
ejector
shaped
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大 福岡
実 富樫
文雄 高橋
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
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Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C45/14639Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles for obtaining an insulating effect, e.g. for electrical components
    • B29C45/14655Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles for obtaining an insulating effect, e.g. for electrical components connected to or mounted on a carrier, e.g. lead frame
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29C45/4005Ejector constructions; Ejector operating mechanisms

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Power Engineering (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は半導体素子の樹脂封止用金型機構に関し、特
に自動モールド(Mold)金型に好適するものである。
(従来の技術) 半導体素子を外界雰囲気などから保護するのにはいわ
ゆるトランスファー(Transfer)モールド法により樹脂
封止工程が施されているのは良く知られている所であ
り、この樹脂封止工程には専用の装置が利用されてい
る。この装置ではタブレット(Tablet)状の封止樹脂が
使用されており、これらを収容するポット(Pot)も複
数個設置した型即ちマルチポットタイプ(Multi Pot Ty
pe)が一般的であり、ポット数で単一ポット圧力を割っ
た位のものを印加する方式が使用されている。
このような専用装置にあっても少量品種から多品種生
産に移行した最近の半導体素子の生産状況に合せ、最小
必要限度の機能を備えたいわゆるチェイス金型を備えて
いる。本発明ではこのチェイス金型を金型と記載する。
このような専用装置では後述する熱板ダイセットによ
りポットを加熱して充填されたタブレット状の封止樹脂
を溶融してからカル(Cule)−ゲート(Gate)−キャビ
ティ(Cavity)部を通って流入して、配置された被成型
半導体素子を被覆後、所定の熱処理工程を経て樹脂封止
処理が完了してから、金型から樹脂封止型半導体装置を
取出して終りとなる。この金型を第1図により説明する
と、aにその上面図が、bに要部断面図が示されてい
る。即ち、第1図a、bに明らかな樹脂封止半導体装置
1(第1図b参照)即ち成型品を収容する一対の金型
2、3は同じく一対のチェイス本体4、5により覆われ
更に下型エジェクタープレート(Ejecter Plate)6、
7が重ねて配置される。しかも、このエジェクタープレ
ート6、7とチェイス金型2、3間にはエジェクターピ
ン8…とサポートピン(Support Pin)9…が設置され
て、前者が成型品を取出す役割、後者が被封止半導体素
子に均等な封止樹脂が被覆されるような機能を発揮す
る。更に、金型本体4、5とエジェクタープレート6、
7の間には弾性体10、10に加えて、金型本体4、5とエ
ジェクタープレート6、7を固定するねじ機構11…が設
置される。このような構造の樹脂封止専用装置の動作は
これらに付属して設置する部品に言及しなければならな
いが、先に第2図に示した第1図a,bと多少異なった構
造の専用装置について説明する。なお第1図と同じ部品
には同じ番号を付ける。
即ち、金型は示されていないもののこれを支える金型
本体5とエジェクタープレート6間(図面ではこの通り
であるが実際には一対の金型本体5内に配置する金型と
板状の下型エジェクタープレート6間)にエジェクター
ピン8…を設置し、更にこれらの機構の周りには熱板ダ
イセット(Die Set)12を配置する。
熱板ダイセット12の両端には断熱材13を挟んだサポー
トブロック(14)を設けると共にベース板15と熱板ダイ
セット12間に空隙部16を形成し、ここにエジェクタープ
レート17を設置する。これと板状の下型エジェクタープ
レート6の側面には連結棒18を取付け、熱板ダイセット
12とエジェクタープレート17間にはスプリング19、19を
設け、エジェクタープレート17は突出しロッド(Lod)
により押上げられる構造が採られている。
(発明が解決しようとする課題) このような金型にあっては剛性を保つためにサポート
ピンが設置されているがエジェクターピン押し下げ用弾
性体10が設置されていると、サポートピンが自由にバラ
ンス(Balance)良く配備できにくく金型の剛性アップ
(Up)を目指すことができないし、樹脂バリが発生す
る。また金型とエジェクターピンが接触して動作し難く
なった場合、スプリングの力では押し下げることができ
なくなり、確実性に乏しくなる。その上金型の小型化に
際して十分な剛性が得られない。このために成型時の型
締め圧力に対して熱板ダイセットのベースが変形してバ
リが発生して良好な成型品が得られない。更に熱板ダイ
セットの構造が複雑になり低価格化や小型化が達成でき
ない。
本発明はこのような事情により成されたもので、特
に、小型化しても高剛性が維持できると共にエジェクタ
ーピンの動作不良を無くしかつ低価格のチェイス金型を
提供することを目的とするものである。
[発明の目的] (課題を解決するための手段) 被成型半導体素子を収容しかつ相対向して配置する金
型及び金型本体と,前記金型本体に対応して配置する板
状のエジェクタープレートと,前記被成型半導体素子と
板状のエジェクタープレート間に設置するエジェクター
ピン及びサポートピンと、前記金型本体に対応して配置
する板状のエジェクタープレートを囲んで配置する一対
の環状熱板ダイセットと,前記板状のエジェクタープレ
ートの底部に配置する板状の第2の熱板ダイセットと,
前記板状の第2の熱板ダイセットの底部に配置するプレ
ートと,前記プレートと板状の第2の熱板ダイセット間
に形成する空隙部及び弾性体と,前記空隙部を通って配
置され板状のエジェクタープレートの側面に垂直方向に
移動可能となるように機械的に取付ける連結棒と,前記
連結棒に機械的に係合する段付ボルトと,前記段付ボル
トを押しあげる突上げロッドに本発明に係わる半導体樹
脂封止用金型機構の特徴がある。
更に、被成型半導体素子を収容しかつ相対向して配置
する金型及び金型本体と,前記金型本体に対応して配置
する板状のエジェクタープレートと,前記被成型半導体
素子と板状のエジェクタープレート間に設置するエジェ
クターピン及びサポートピンと,前記金型本体に対応し
て配置する板状のエジェクタープレートを囲んで配置す
る一対の環状熱板ダイセットと,前記板状のエジェクタ
ープレートの底部に配置する板状の第2の熱板ダイセッ
トと,前記第2の熱板ダイセットを貫通しかつ板状のエ
ジェクタープレートを押しあげる突上げロッドと,前記
板状のエジェクタープレートの側面に機械的に取付けら
れ垂直方向に移動可能な連結棒と,前記連結棒に機械的
に係合する段付ボルトにも本発明の半導体樹脂封止用金
型機構の特徴がある。
(作用) 本発明では板状の下型エジェクタープレートに切欠き
溝を設置して熱板ダイセット用ホルダープレート間に連
結棒を設置して強制駆動を行う方式を採用した。これに
より金型内に設置するエジェクターピンの戻し用スプリ
グを省略すると共に、サポートピンの配置を自由にバラ
ンス良くでき、金型及び金型本体に剛性をもたせること
ができる。更に、エジェクタープレート、金型、金型本
体、エジェクターピン更にサポートピンから成るエジェ
クター機構を独立させると共に、ここに直接突上げロッ
ドを接触させ更に板状の下型エジェクタープレートの側
面に機械的に取付けた連結棒により垂直方向への移動を
行う。これにより金型の高剛性を得ることができる外に
装置をコンパクト(Compact)にして低価格にすること
ができる。
(実施例) 本発明に係わる実施例を第3図乃至第6図を参照して
説明するが、理解を助けるために従来技術欄と同じ部品
にも新番号を付けて、第3図及び第4図a、bに一実施
例を、第5図と第6図に他の実施例を示した。
第3図及び第4図a、bに明らかにした実施例では板
状の下型エジェクタープレート21の側面に環状に切欠き
溝22を形成し、更に板状の下型エジェクタープレート21
に隣接して配置する熱板ダイセット23との間に連結棒24
を設置して垂直方向の移動を行わせている点に特徴があ
る。なお連結棒24の先端に形成する凸部24′を環状の切
欠き溝22に嵌合して一体にする。この特徴を発揮する半
導体樹脂封止用金型機構の詳細は第3図にあるように、
一対の金型本体25、25の中に図示していない金型が配置
され、これに対応して上下の板状のエジェクタープレー
ト26、21が設置される。両部品の中間には上下のエジェ
クターホルダー27、27が配置され、上下の板状のエジェ
クタープレート26、21と図示していない金型の間にはエ
ジェクターピン28とサポートピン29とを設ける。
このような板状のエジェクタープレート26、21,両エ
ジェクターホルダー27、27,エジェクターピン28とサポ
ートピン29及び上下一対の金型本体25、25は、板状の熱
板ダイセット23により囲まれ、かつ金型本体25、25内に
配置される図示しない被成型半導体素子には溶融した封
止用樹脂を被覆する。その詳細は第4図a、bにより後
から説明する。ところで、板状の第2の熱板ダイセット
23′は板状のエジェクタープレート21に隣接して配置す
る。板状の第2の熱板ダイセット23は、一体に形成され
た部品であり、この他第6図に明らかにしたように分離
された部品も適用可能である。
ところで環状の熱板ダイセット23及び板状の第2の熱
板ダイセット23′の底部にサポートブロック(Support
Block)30とプレート30′が配置され、その下側にはベ
ース板31及びプラテン(platen)32を夫々互いに隣接し
て設置する。連結棒24を垂直方向に移動させるには空隙
部がどうしても必要になるが、図示すように互いに連続
している熱板ダイセット23とサポートブロック30と板状
の第2の熱板ダイセット23間、更にサポートブロック30
とプレート30′間更にプレート30′と板状の第2の熱板
ダイセット23間には空隙部34を形成して連結棒24の垂直
方向の移動に備えている。更にまた、連結棒24の先端に
設置する凸部36と雄雌の関係になる段付ボルト(Bolt)
35を設置して移動量を規制する。また、連結棒24を垂直
方向に移動させるのには段付ボルト35に接触する突上げ
ロッド33(駆動源は図示していない)を設置する。
第4図a、bにはこのようなエジェクター機構に金型
本体25を挿入する際の斜視図が示されている。第4図a
には一対の金型本体25の上型を専用装置即ち熱板ダイセ
ット23に挿入する状態が示されておりサポートピン29の
外の板状のエジェクタープレート26を一体とするねじ37
更に金型本体25を固定する固定ブロック38が設置されて
いる。これに対して第4図bでは下型の金型本体25を挿
入する状態が明らかにされており、被成型半導体素子39
をキャビティに配置した金型40と板状のエジェクタープ
レート21を下型熱板ダイセットに挿入状態が斜視図によ
り明らかにれている。ここちは連結棒24と共にポット41
更に一対の部品を正確に設置するのに必要はガイドポス
ト(Guid Post)42が示されている。
このような構造を備えた半導体樹脂封止用金型機構で
は樹脂封止工程では熱板ダイセット23が固定状態である
のに対してエジェクター機構が稼動して所定の封止樹脂
層を被成型半導体素子39に被覆する。次にエジェクター
機構の動きについて説明すると、相対向して配置する一
組の熱板ダイセット23の一方の上型熱板ダイセット23の
上方には、他のサポートブロック43及び上型熱板ダイセ
ット23を貫通かつ移動可能に押し下げロッド44を配置
し、これを囲む他のサポートブロック43の上端には上型
用上板bを固定する。更に又他のサポートブロック43、
上型用上板b及び上型熱板ダイセット23により形成され
る空間に配置する他のエジェクタープレート45には、上
型用上板bを固定し、両者間には弾性体aを設置する。
弾性体aの設置に伴い、押し下げロッド44は、エジェク
タプレート26とエジェクタピン28を常時押し下げるよう
に働く。
一方の下型熱板ダイセット23では、弾性体10が板上エ
ジェクタプレート21とエジェクタピン28を下に下げるよ
うにな働きをする。この時、樹脂封止成型の下型熱板ダ
イセット23の下降により半導体樹脂封止用射出成型機
(プラテン32の下方に設置され図示されていない)に装
備されている突上げロッド33は、連結棒24を介して、板
上エジェクタプレート21を押上げる。上型用上板bに対
向して半導体樹脂封止用金型機構の下部には、下型用底
板31がサポートブロック30の下方に配置される。
樹脂封止工程を終えた成型品である樹脂封止型半導体
素子をエジェクターピン28により取出すことになるが、
この時には突上げロッド33−連結棒24が下がりエジェク
ターピン28も下がることになる。
第5図の上面図及び第6図の断面図を参照して他の実
施例を説明するが、第3図及び第4図に示した実施例と
同一の部品には同じ番号を付ける。第6図の断面図には
下型金型本体25付近だけを記載しており、第1実施例の
ように板上の第2の熱板ダイセット23′の下(紙面の下
方向)側に空隙部を設置していない点が異なる点であ
る。即ち、板状のエジェクタープレート21には第2の熱
板ダイセット23′を隣接して配置し、ここに孔部33′及
び46′、46′を設置して連結棒24と突上げロッド33を形
成する。
エジェクター機構を構成する板状のエジェクタープレ
ート21は第1実施例と同様に側面に設けた環状の切り欠
き溝22の連結棒24の先端に形成した凸部24′を嵌合して
一体に動作できるようにする。更に連結棒24、24専用の
突上げ棒46、46を孔部46′と46′と共に配置するが、こ
こには弾性体10、10を設置して第1実施例と同じ機能を
発揮させる。話が前後するが、第2の熱板ダイセット2
3′には連結して断熱材47とベース31を取付けており、
更に第1実施例と同じくプラテン32が隣接して配置され
る。また図にはエジェクター機構の構成要素を省略して
記載しているが第3図と同じように上下に設置されてい
るのは勿論であり、樹脂封止工程に必要な部品は当然設
置されており、その一部が第5図の上面図に示されてい
る。即ち、ポット41及びポットブロック47、更にプラテ
ン32取付け用ねじ48ならびにサポートピン29が記載され
ている。
以上のような金型本体の大きさは266(長)×190
(幅)×65(上下型合せて130)mmであり、収容するリ
ードフレーム(Lead Frame)の長さ150〜230mm、幅26〜
70mmである。
[発明の効果] 本発明では金型に設置するサポートピンが増設される
ために剛性アップするので、封止樹脂によるバリの発生
が防止できると共に、エジェクターピンの動作不良が防
止できる。従って、生産性の向上と稼働率の増大が得ら
れる。更に第2実施例ではこのような効果に加えて、装
置のコンパクト化−小型化−低価格化が図られる。
【図面の簡単な説明】
第1図aは従来の樹脂封止用金型構造の上面図、第1図
b及び第2図は従来の樹脂封止用金型構造の断面図、第
3図は本発明の一実施例に係わる樹脂封止用金型構造の
断面図、第4図a、bは第3図の要部を示す斜視図、第
5図は本発明の他の実施例に係わる樹脂封止用金型構造
の上面図、第6図は本発明の他の実施例に係わる樹脂封
止用金型構造の断面図である。 1、39:被成型半導体素子、 2、40:金型、4、5、25:金型本体、 6、7、27:エジェクターホルダー、 17、21、26:板状のエジェクタープレート、 8、28:エジェクターピン、 9、29:サポートピン、 10、19:スプリング、11:固定用ねじ、 12、23:熱板ダイセット、 13,47:断熱材、 14:サポートブロック、 15、31:ベース、16、34:空隙部、 18、24:連結棒、 20、33:突上げロッド 23′:板状の第2の熱板ダイセット、 30、30′:サポートブロック、 32:プラテン、37:固定ブロック、 41:ポット、42:ガイドポスト。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富樫 実 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式 会社東芝多摩川工場内 (72)発明者 高橋 文雄 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式 会社東芝多摩川工場内

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被成型半導体素子を収容しかつ相対向して
    配置する金型及び金型本体と,前記金型本体に対応して
    配置する板状のエジェクタープレートと,前記被成型半
    導体素子と板状のエジェクタープレート間に設置するエ
    ジェクターピン及びサポートピンと,前記金型本体に対
    応して配置する板状のエジェクタープレートを囲んで配
    置する一対の環状熱板ダイセットと,前記板状のエジェ
    クタープレートの底部を配置する板状の第2の熱板ダイ
    セットと,前記第2と熱板ダイセットの底部に配置する
    プレートと,前記プレートと第2の熱板ダイセット間に
    形成する空隙部及び弾性体と,前記空隙部を通って配置
    され板状のエジェクタープレートの側面に機械的に取付
    けられ垂直方向に移動可能な連結棒と,前記連結棒に機
    械的に係合する段付ボルトと,前記段付ボルトを押しあ
    げる突上げロッドを具備することを特徴とする半導体樹
    脂封止用金型機構
  2. 【請求項2】被成型半導体素子を収容しかつ相対向して
    配置する金型及び金型本体と,前記金型本体に対応して
    配置する板状のエジェクタープレートと,前記被成型半
    導体素子と板状のエジェクタープレート間に設置するエ
    ジェクターピン及びサポートピンと,前記金型本体に対
    応して配置する板状のエジェクタープレートを囲んで配
    置する一対の環状熱板ダイセットと,前記熱板ダイセッ
    トの一方の底部に設置する板状の第2の熱板ダイセット
    と,前記第2の熱板ダイセットを貫通してかつ板状のエ
    ジェクタープレートを押し上げる突上げロッドと,前記
    板状のエジェクタープレートの側面に機械的に取付けら
    れ板状の第2の熱板ダイセットを貫通して垂直方向に移
    動可能な連結棒と,前記連結棒に機械的に係合する段付
    ボルトを具備することを特徴とする半導体樹脂封止用金
    型機構
JP2200454A 1990-07-27 1990-07-27 半導体樹脂封止用金型機構 Expired - Lifetime JP2547894B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2200454A JP2547894B2 (ja) 1990-07-27 1990-07-27 半導体樹脂封止用金型機構
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KR1019910012871A KR950000513B1 (ko) 1990-07-27 1991-07-26 반도체수지밀봉용 금형기구

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JPH0484446A JPH0484446A (ja) 1992-03-17
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