JP3094627B2 - 樹脂モールド装置 - Google Patents

樹脂モールド装置

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JP3094627B2
JP3094627B2 JP04040843A JP4084392A JP3094627B2 JP 3094627 B2 JP3094627 B2 JP 3094627B2 JP 04040843 A JP04040843 A JP 04040843A JP 4084392 A JP4084392 A JP 4084392A JP 3094627 B2 JP3094627 B2 JP 3094627B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は樹脂モールド装置に関
し、詳しくは、半導体装置の製造において、ペレットマ
ウント及びワイヤボンディングを完了したリードフレー
ムの放熱板をキャビティ内に収納して樹脂注入により上
記放熱板を樹脂被覆する樹脂モールド装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、半導体装置は金属製のリードフ
レームを使用することにより一括して製造される。具体
的には、リードフレームの放熱板に半導体ペレットを搭
載するペレットマウント工程、半導体ペレットとリード
とを金属細線で電気的に接続するワイヤボンディング工
程、放熱板上の半導体ペレットを含む主要部分をエポキ
シ樹脂等の外装樹脂で被覆する樹脂モールド工程を経
て、最終的にリードフレームから個々の半導体装置を切
断分離して製造されることになる。この製造工程中、上
記樹脂モールド工程では、以下のような樹脂モールド装
置を使用するのが一般的であった。
【0003】その樹脂モールド装置を図8及び図9に示
して説明する。
【0004】樹脂モールド装置は、同図に示すように上
下金型(11a)(11b)でその主要部が構成され、その衝
合状態でもってリードフレーム(1)が型締めされてキ
ャビティ(15)が形成される。ここで、リードフレーム
(1)は、半導体ペレット(2)が搭載された放熱板
(3)を有し、その放熱板(3)の基端部に半導体ペレッ
ト(2)と金属細線(4)でワイヤボンディングされたリ
ード(5)が配置され、その先端部に取り付け用穴(6)
が穿設されている。この取り付け用穴(6)にはその穴
径よりも小径の貫通ピン(12)が挿通配置されている。
【0005】上記放熱板(3)の取り付け用穴(6)の前
方位置で上下に固定ピン(13)及び可動ピン(14)が配
置され、固定ピン(13)は上金型(11a)に装着されて
バネ〔図示せず〕による弾性力でもって下方に付勢され
放熱板(3)の上面に当接し、可動ピン(14)は下金型
(11b)に装着されて駆動機構〔図示せず〕により上下
動自在に配置され放熱板(3)の下面に当接する。
【0006】放熱板(3)の先端部の前方位置には樹脂
注入用としてゲート(16)が配置され、そのゲート(1
6)がランナ(17)を介してカル及びポット〔図示せ
ず〕に連通する。
【0007】上記構成からなる樹脂モールド装置では、
ワイヤボンディングを完了したリードフレーム(1)を
セッティングした上で、上下金型(11a)(11b)を衝合
することによりリードフレーム(1)を型締めする。こ
の時、放熱板(3)はその先端に位置する固定ピン(1
3)及び可動ピン(14)により位置決めされ、特に、放
熱板(3)の下面とキャビティ(15)の上面との間が微
小寸法となるように設定される。この微小寸法は、半導
体装置の実装状態において良好な放熱性及び絶縁性を確
保する上で高精度に規制する必要があり、この位置規制
を固定ピン(13)及び可動ピン(14)でもって行なって
いる。
【0008】この状態で、ポット及びカルに供給された
樹脂タブレットを溶融させてその溶融樹脂をランナ(1
7)を介してゲート(16)からキャビティ(15)内に注
入して充填し、半導体ペレット(2)を搭載した放熱板
(3)を含む主要部分を樹脂被覆するようにしている。
尚、可動ピン(14)は、樹脂注入時、ある程度時間が経
った時点で微小寸法だけ下降させるようにしている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに絶縁型半導体装置の製造では、放熱板(3)の下面
とキャビティ(15)の上面との間を高精度な微小寸法に
設定するため、固定ピン(13)と可動ピン(14)とで放
熱板(3)を上下から挟み込むことで位置決めするよう
にしている。しかしながら、固定ピン(13)及び可動ピ
ン(14)での放熱板(3)の位置決めはあくまでも上下
方向についてのものであるため、放熱板(3)の水平方
向の位置規制については何らの手段もない。一方、近年
では半導体装置の小型化及び軽量化の傾向にあり、ま
た、ユーザ等からの要望により、半導体装置の外装樹脂
部の幅寸法についても可及的に小さくする必要がある。
即ち、樹脂モールド装置については、放熱板(3)の側
面とキャビティ(15)の側面との間を微小寸法に設定す
ることになる。
【0010】このように放熱板(3)の側面とキャビテ
ィ(15)の側面との間が微小寸法になってくると、放熱
板(3)が水平方向に位置ずれしたり、放熱板(3)の幅
寸法にばらつきがあった場合、上記微小寸法を高精度に
設定することが困難となる。その結果、半導体装置のプ
リント基板に実装した場合、例えば、その側方に充電部
が隣接配置されていると、放熱板(3)の側方で薄くな
った箇所との間で放電が発生しやすくなり、装置を破壊
する虞があり、十分な耐圧が確保できないという問題が
あった。
【0011】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、放熱板をキャ
ビティ内でその上下方向だけでなく水平方向にも高精度
に位置規制し得る樹脂モールド装置を提供することにあ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明における上記目的
を達成するための技術的手段は、リードフレームの放熱
板をキャビティ内に収納した状態でその上下から型締め
する金型を有し、上記キャビティ内に樹脂を注入するこ
とにより放熱板を樹脂被覆する樹脂モールド装置におい
て、上記金型のキャビティ側壁に、放熱板を水平方向で
の正規位置へガイドするテーパ面とそのテーパ面に隣接
して放熱板を水平方向及び上下方向での正規位置に規制
する平坦面とを具備した上下動自在の可動ピンを配設し
たことである。
【0013】また、上記可動ピンのテーパ面が、可動ピ
ンの幅寸法に対して小さな幅寸法を有すること、又は、
可動ピンの他方の金型と衝合する端面に凹部を形成する
ことが望ましい。
【0014】
【作用】本発明に係る樹脂モールド装置では、上下金型
の衝合によるリードフレームの型締め時、キャビティ内
に収納された放熱板は、可動ピンのテーパ面で水平方向
での正規位置へガイドされ、最終的に、上記テーパ面と
隣接する平坦面で水平方向での正規位置に規制された状
態でその平坦面上に載置される。この可動ピンのテーパ
面及び平坦面により、放熱板はその上下方向に加えて水
平方向にも位置規制されることになり、放熱板の下面と
キャビティの上面との間だけでなく、放熱板の側面とキ
ャビティの側面との間についても高精度な微小寸法に設
定することが容易となる。
【0015】
【実施例】本発明に係る樹脂モールド装置の実施例を図
1乃至図7に示して説明する。尚、図8及び図9と同一
又は相当部分には同一参照符号を付して重複説明は省略
する。
【0016】本発明の特徴は図1乃至図3に示すように
可動ピン(22)にある。即ち、可動ピン(22)は下金型
(11b)のキャビティ(15)の両側面で放熱板(3)の先
端部側方部位と対応する位置に上下動自在に配設されて
駆動機構〔図示せず〕と連結される。各可動ピン(22)
はほぼ円柱形状を有し、相互に対向する内側にその上端
から垂直面(23a)を形成し、その垂直面(23a)と隣接
して本発明の特徴であるテーパ面(23b)及び平坦面(2
3c)を形成する。
【0017】後述するようにテーパ面(23b)は、上下
金型(11a)(11b)の衝合によるリードフレーム(1)
の型締め時、放熱板(3)をその側面エッジを当接させ
ながら水平方向での正規位置へガイドし、そのテーパ面
(23b)と隣接する平坦面(23c)は、テーパ面(23b)
によりガイドされてきた放熱板(3)をその側面エッジ
を当接させながら水平方向及び上下方向での正規位置に
規制する。
【0018】対向する二つの可動ピン(22)では、平坦
面(23c)の最大間隔寸法(d1)が、放熱板(3)の幅寸
法(d2)の規格値に対してその両側での位置ずれの許容
誤差分、例えば100μm程度余裕をもった寸法に設定さ
れる。また、可動ピン(22)の平坦面(23c)は、放熱
板(3)の下面とキャビティ(15)の上面との間の微小
寸法が、例えば300μm程度となるように初期位置が設
定され、樹脂モールド後、可動ピン(22)の下降端位置
では、平坦面(23c)とキャビティ(15)の上面とに、
例えば50μm程度の段差が生じるように設定する。
【0019】尚、この可動ピン(22)に対して、上金型
(11a)に設けられた固定ピン(21)は、放熱板(3)の
上面と当接する下端部の形状をR曲面とする。これによ
り、可動ピン(22)でもって放熱板(3)が水平方向に
位置修正される場合、固定ピン(21)の先端面と放熱板
(3)の上面との間が抵抗なくスムーズに相対移動す
る。
【0020】上記構成からなる樹脂モールド装置の動作
を以下に説明する。
【0021】ワイヤボンディングを完了したリードフレ
ーム(1)をセッティングした上で上下金型(11a)(11
b)を衝合することによりリードフレーム(1)を型締め
する。この時、上金型(11a)の固定ピン(21)により
上方から下方に向けて押圧される放熱板(3)は、その
水平方向に位置ずれしていた場合、位置ずれした側の一
方の可動ピン(22)のテーパ面(23b)に側面エッジを
当接させながらガイドされ、最終的に、両方の可動ピン
(22)の平坦面(23c)に達する。初期位置にある可動
ピン(22)の平坦面(23c)上に放熱板(3)の下面が載
置された時点で、その放熱板(3)が水平方向に位置修
正されて正規位置に規制されると共に、上下方向での正
規位置にも規制されることになる。即ち、放熱板(3)
の側面とキャビティ(15)の側面との間を規定の微小寸
法に高精度に設定すると共に、放熱板(3)の下面とキ
ャビティ(15)の上面との間も規定の微小寸法に高精度
に設定できる。
【0022】この状態で、ポット及びカルに供給された
樹脂タブレットを溶融させてその溶融樹脂をランナ(1
7)を介してゲート(16)からキャビティ(15)内に注
入して充填し、半導体ペレット(2)を搭載した放熱板
(3)を含む主要部分を樹脂被覆する。この時、可動ピ
ン(22)は、ある程度時間が経った時点で上述した初期
位置から微小寸法だけ下降し、その下降端位置に達す
る。
【0023】上述のようにして樹脂モールドされた半導
体装置は、リードフレームごと上下金型(11a)(11b)
から離型された上で個々に切断分離される。離型された
リードフレーム(1)の各半導体装置は、図4及び図5
に示すような形状の外装樹脂部(7)を有する。個々に
切断分離された半導体装置の外装樹脂部(7)は、その
側面の一部、即ち、可動ピン(22)と対応する部位に凹
部(8)が形成され、この凹部(8)には可動ピン(22)
のテーパ面(23b)と対応するテーパ面(9a)が底面に
向けて形成され、且つ、そのテーパ面(9a)と隣接する
段部(9b)が形成される。
【0024】この凹部(8)内の段部(9b)は、樹脂モ
ールド時、可動ピン(22)をその平坦面(23c)とキャ
ビティ(15)の上面との間に微小寸法だけ段差を設けた
下降端位置で停止させたことにより形成されたもので、
このようにすると、半導体装置のプリント基板への実装
時に不具合が発生することがない。即ち、可動ピン(2
2)の平坦面(23c)とキャビティ(15)の上面とを面一
とした場合、その可動ピン(22)の停止位置決め精度に
より誤差が生じて、その平坦面(23c)がキャビティ(1
5)の上面よりも低くなると、半導体装置の外装樹脂部
(7)の対応部位に突起が形成されることになり、プリ
ント基板への実装時、上記突起によって外装樹脂部
(7)に局部的に不所望な応力が発生し、外装樹脂部
(7)にクラックが生じる虞がある。これを未然に防止
するため、上述したようにしておけば、可動ピン(22)
の停止位置決め精度に左右されることなく、常に、プリ
ント基板への良好な実装状態が得られる。
【0025】尚、本発明における可動ピン(22)は上記
実施例のものに限定されることなく、その他にも、例え
ば、図6(a)に示すようにテーパ面が可動ピン(22)
の全幅に亘って形成されたものではなく、その中央部の
みの幅狭なテーパ面(23b')であったり、図6(b)に
示すように可動ピン(22)の上面に凹部(24)を形成し
たものであってもよい。このように可動ピン(22)の上
面に凹部(24)を設ければ、図7に示すように半導体装
置の外装樹脂部(7)の側面に上記凹部(24)による凸
部(9c)が形成されることになる。この凸部(9c)は、
その形成部分が他の部分よりも放熱板(3)に対する樹
脂厚みが小さい箇所を表示する目印とすることができ、
プリント基板への実装時、その箇所近傍に充電部を誤っ
て配置することを未然に防止することができる。また、
上記可動ピン(22)は、その垂直面(23a)が上記実施
例のようにキャビティ(15)の側面から内側に突出する
位置に配置する以外にも、上記垂直面(23a)がキャビ
ティ(15)の側面と面一の位置或いは退入する位置に配
置することも可能である。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、可動ピンのテーパ面及
び平坦面でもって、キャビティ内に収納された放熱板を
上下方向と共に水平方向にも高精度に位置規制すること
ができるので、キャビティ内で放熱板が水平方向で位置
ずれすることが未然に防止でき、この放熱板の水平方向
での高精度な位置決めによって、放熱板に対するキャビ
ティの幅寸法を可及的に小さくすることが容易となっ
て、半導体装置の小型化及び軽量化に迅速に対応するこ
とが実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る樹脂モールド装置の実施例を示す
一部省略部分を含む斜視図
【図2】図1のI−I線に沿う断面図
【図3】図1のII−II線に沿う断面図
【図4】樹脂モールドされた半導体装置を示す斜視図
【図5】図4のIII−III線に沿う断面図
【図6】(a)(b)は可動ピンの他の変形例を示す部
分斜視図
【図7】図7(b)の可動ピンを使用した場合の半導体
装置を示す断面図
【図8】樹脂モールド装置の従来例を示す断面図
【図9】図8のIV−IV線に沿う断面図
【符号の説明】
1 リードフレーム 3 放熱板 11a 上金型 11b 下金型 15 キャビティ 22 可動ピン 23b テーパ面 23c 平坦面

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リードフレームの放熱板をキャビティ内
    に収納した状態でその上下から型締めする金型を有し、
    上記キャビティ内に樹脂を注入することにより放熱板を
    樹脂被覆する樹脂モールド装置において、 上記金型のキャビティ側壁に、放熱板を水平方向での正
    規位置へガイドするテーパ面とそのテーパ面に隣接して
    放熱板を水平方向及び上下方向での正規位置に規制する
    平坦面とを具備した上下動自在の可動ピンを配設したこ
    とを特徴とする樹脂モールド装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の可動ピンのテーパ面が、
    可動ピンの幅寸法に対して小さな幅寸法を有することを
    特徴とする樹脂モールド装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の可動ピンの他方の金型と
    衝合する端面に凹部を形成したことを特徴とする樹脂モ
    ールド装置。
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EP0817261B1 (en) * 1996-06-28 2003-04-23 STMicroelectronics S.r.l. Method for manufacturing plastic package for electronic device having a fully insulated dissipator

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