JPH06151490A - Metallic mold for manufacturing semiconductor device - Google Patents
Metallic mold for manufacturing semiconductor deviceInfo
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- JPH06151490A JPH06151490A JP29576192A JP29576192A JPH06151490A JP H06151490 A JPH06151490 A JP H06151490A JP 29576192 A JP29576192 A JP 29576192A JP 29576192 A JP29576192 A JP 29576192A JP H06151490 A JPH06151490 A JP H06151490A
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- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
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- B29C45/37—Mould cavity walls, i.e. the inner surface forming the mould cavity, e.g. linings
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の製造に
用いられる金型に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mold used for manufacturing semiconductor devices.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体装置では半導体チップを外界より
隔離するためにチップを封止する。チップを封止する材
料としてはエポキシ樹脂が良く知られている。チップを
樹脂により封止する際には金型が使用され、この金型に
チップが載置されているリ−ドフレ−ムをセットした
後、金型に設けられているモ−ルド・キャビティに樹脂
を充填する。封止用樹脂には、封止樹脂の信頼性を向上
させるためにシリカ（ＳｉＯ2 ）が含まれている。現
在、シリカの含有量は、封止用樹脂のより一層の信頼性
を向上させる目的で増加傾向にある。2. Description of the Related Art In a semiconductor device, a semiconductor chip is sealed in order to isolate it from the outside. Epoxy resin is well known as a material for sealing chips. A mold is used to seal the chip with resin, and after setting the lead frame on which the chip is placed, the mold cavity is set in the mold. Fill with resin. The sealing resin contains silica (SiO 2 ) in order to improve the reliability of the sealing resin. At present, the content of silica tends to increase for the purpose of further improving the reliability of the sealing resin.
【０００３】しかし、シリカの含有量が増えると樹脂自
体が硬くなり、このため、金型の樹脂流入部が磨耗し易
くなってくる。樹脂流入部が磨耗してくると、製品の離
形性や成型性が悪くなる。従って、現状の金型である
と、その交換期間を短くせざるを得ず、製造コストの増
加を招く。However, as the silica content increases, the resin itself becomes harder, and the resin inflow portion of the mold is likely to wear. When the resin inflow part is worn out, the mold releasability and moldability of the product deteriorate. Therefore, with the current mold, the replacement period has to be shortened, resulting in an increase in manufacturing cost.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】以上のように、封止用
樹脂が硬くなることに伴い、金型の耐久性が劣化する、
という問題が生じている。この発明は上記のような点に
鑑みて為されたもので、その目的は、耐久性に優れた半
導体装置製造用金型を提供することにある。As described above, as the sealing resin becomes harder, the durability of the mold deteriorates.
The problem has arisen. The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a die for manufacturing a semiconductor device having excellent durability.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体装
置製造用金型は、封止材の流入部を具備し、この流入部
の表面上に少なくともクラスタ・ダイヤモンドを含む膜
が形成されていることを特徴としている。A mold for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes an inflow portion of a sealing material, and a film containing at least cluster diamond is formed on the surface of the inflow portion. It is characterized by that.
【０００６】[0006]
【作用】上記半導体装置製造用金型にあっては、流入部
の表面上が少なくともクラスタ・ダイヤモンドを含む膜
により被覆されるので、流入部の耐磨耗性が向上し、金
型が変形しなくなり、成型がスム−ズにできるようにな
る。このため、樹脂封止時の製品の不良がなくなり、半
導体装置の製造コストの減少に寄与できる。In the semiconductor device manufacturing die described above, since the surface of the inflow portion is covered with the film containing at least cluster diamond, the wear resistance of the inflow portion is improved and the die is deformed. It will disappear and molding will be smooth. Therefore, the defects of the product at the time of resin sealing are eliminated, which can contribute to the reduction of the manufacturing cost of the semiconductor device.
【０００７】[0007]
【実施例】以下、図面を参照して、この発明を実施例に
より説明する。この説明において、全図にわたり共通の
部分には共通の参照符号を付し、重複する説明は避ける
ことにする。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In this description, common parts are denoted by common reference symbols throughout the drawings, and redundant description will be avoided.
【０００８】図１は、この発明の第１の実施例に係わる
半導体装置製造用金型を示す図で、（ａ）は下型の平面
図、（ｂ）は（ａ）図中のｂ−ｂ線に沿う断面図、
（ｃ）は（ａ）図中のｂ−ｂ線に沿う断面図で、特に半
導体装置が金型にセットされた時点の断面を示してい
る。1A and 1B are views showing a mold for manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a plan view of a lower mold, and FIG. 1B is a plan view of b- in FIG. 1A. sectional view along line b,
(C) is a cross-sectional view taken along the line bb in (a), and particularly shows a cross section at the time when the semiconductor device is set in the mold.
【０００９】図１（ａ）〜（ｂ）に示すように、半導体
装置製造用金型は、下型Ａと上型Ｂとに分割されてい
る。金型に設けられている樹脂型を形成するための空間
部（モ−ルド・キャビティ）５は、下型Ａのパ−ティン
グライン２-1と上型Ｂのパ−ティングライン２-2との間
に（ｃ）図に示すようにリ−ドフレ−ム２３を挟み、下
型Ａと上型Ｂとを合致させることにより形成される。金
型にはモ−ルド・キャビティ５の他、例えば封止用樹脂
を金型へ導入するための導入孔（以下ポットと称す）
１、ポット１より流体化された樹脂を流すための通路
（以下ランナ−と称す）３、およびランナ−３とモ−ル
ド・キャビティ５…５とを互いに連通させるための連通
部（以下ゲ−トと称す）７…７等が設けられている。モ
−ルド・キャビティ５の表面上には、クラスタ・ダイヤ
モンドを含む膜９が形成されている。この膜９は（ｂ）
図に示すようにゲ−ト７の表面上に形成されても良い。
さらに（ｂ）図には図示されないが、膜９はポット１の
表面上、およびランナ−３の表面上に形成されても良
い。As shown in FIGS. 1A and 1B, the semiconductor device manufacturing die is divided into a lower die A and an upper die B. The space (mold cavity) 5 for forming the resin mold provided in the mold includes a parting line 2-1 for the lower mold A and a parting line 2-2 for the upper mold B. It is formed by sandwiching a lead frame 23 between the upper and lower molds A and B as shown in FIG. In addition to the mold cavity 5, the mold has an introduction hole for introducing a sealing resin into the mold (hereinafter referred to as a pot).
1, a passage (hereinafter, referred to as a runner) 3 for flowing a fluidized resin from the pot 1, and a communication portion (hereinafter, a gate) for communicating the runner-3 and the mold cavities 5 ... 7) and the like are provided. A film 9 containing cluster diamond is formed on the surface of the mold cavity 5. This film 9 is (b)
It may be formed on the surface of the gate 7 as shown in the figure.
Further, although not shown in the figure (b), the film 9 may be formed on the surface of the pot 1 and the surface of the runner-3.
【００１０】尚、（ｃ）図において、参照符号２０は半
導体チップ、参照符号２１はチップ２０を載置するベッ
ト、参照符号２２はチップ２０とベット２１を互いに固
着させるマウント材、参照符号２４はチップ２０とリ−
ドフレ−ム２３とを電気的に接続させるワイヤである。
図２は、この発明の第２の実施例に係わる半導体装置製
造用金型の断面図である。In FIG. 1C, reference numeral 20 is a semiconductor chip, reference numeral 21 is a bed on which the chip 20 is placed, reference numeral 22 is a mounting material for fixing the chips 20 and the bed 21 to each other, and reference numeral 24 is. Chip 20 and Lee
It is a wire for electrically connecting to the dframe 23.
FIG. 2 is a sectional view of a semiconductor device manufacturing die according to the second embodiment of the present invention.
【００１１】図２に示すように、金型には、金型より製
品を離形させるため、製品を突き上げるイジェクタ・ピ
ン１０-1〜１０-4が設けられている。また、下型Ａおよ
び上型Ｂにはそれぞれ、イジェクタ・ピン１０-1〜１０
-4を装通させるための装通孔１１-1〜１１-4が形成され
ている。これらイジェクタ・ピン１０-1〜１０-4および
装通孔１１-1〜１１-4の表面上にはそれぞれ、クラスタ
・ダイヤモンドを含む膜９-1、９-2が形成されている。As shown in FIG. 2, the mold is provided with ejector pins 10-1 to 10-4 for pushing up the product in order to separate the product from the mold. Further, the lower die A and the upper die B respectively have ejector pins 10-1 to 10-10.
-4 through holes 11-1 to 11-4 are formed. Films 9-1 and 9-2 containing cluster diamond are formed on the surfaces of the ejector pins 10-1 to 10-4 and the through holes 11-1 to 11-4, respectively.
【００１２】このようにイジェクタ・ピンの摺動に関係
する部分の表面にクラスタ・ダイヤモンドを含む膜を形
成することにより、イジェクタ・ピンの耐磨耗性を向上
させることができる。By thus forming the film containing cluster diamond on the surface of the portion related to the sliding of the ejector pin, the abrasion resistance of the ejector pin can be improved.
【００１３】尚、金型において摺動に関係する部分は、
イジェクタ・ピン１０-1〜１０-4、装通孔１１-1〜１１
-4以外に、例えばリ−ドフレ−ムの位置を決めるために
設けられているパイロット・ピン、ポットへタブレット
を押し込むプランジャ−等がある。これらの部分におい
ても、パイロット・ピンの摺動に関係する部分の表面
上、プランジャ−の摺動に関係する部分の表面上等にも
クラスタ・ダイヤモンドを含む膜を形成することによ
り、上記同様の効果を得ることができる。The portion of the die related to sliding is
Ejector pins 10-1 to 10-4, through holes 11-1 to 11
In addition to -4, there are, for example, a pilot pin provided to determine the position of the lead frame, a plunger for pushing the tablet into the pot, and the like. Also in these parts, by forming a film containing cluster diamond on the surface of the part related to the sliding of the pilot pin, on the surface of the part related to the sliding of the plunger, etc. The effect can be obtained.
【００１４】クラスタ・ダイヤモンドを含む膜９として
は、ニッケルとクラスタ・ダイヤモンドとの混合体、ク
ロムとクラスタ・ダイヤモンドとの混合体等がある。上
記効果を充分に得るためには、膜９におけるクラスタ・
ダイヤモンドの含有量を大体数％〜７０％程度とするこ
とが望ましい。これらの膜９の製造方法としては、例え
ば電解液にクラスタ・ダイヤモンドを含め、これを表面
にメッキする方法がある。また、その膜厚としてはクラ
スタ・ダイヤモンドの球径を考え、また、同時に膜厚の
均一化を考えると０．１μｍ程度以上あることが望まし
く、作り易さの面を考えると最大５０μｍ程度が好まし
い。この実施例においては、３μｍ程度に設定した。The film 9 containing cluster diamond includes a mixture of nickel and cluster diamond, a mixture of chromium and cluster diamond, and the like. In order to obtain the above effect sufficiently, the cluster
It is desirable that the content of diamond is approximately several percent to 70 percent. As a method of manufacturing these films 9, for example, there is a method of including cluster diamond in an electrolytic solution and plating this on the surface. The film thickness is preferably about 0.1 μm or more in consideration of the spherical diameter of cluster diamond, and at the same time, the film thickness is made uniform, and in view of easiness of production, about 50 μm at maximum is preferable. . In this embodiment, it is set to about 3 μm.
【００１５】上記以外の膜としては、金型を構成する金
属とクラスタ・ダイヤモンドとの焼結体がある。この膜
の製造方法としては、例えばクラスタ・ダイヤモンドを
含む膜を形成したい箇所にクラスタ・ダイヤモンドを撒
き、熱および圧力をかけて、金型表面をいわば変質させ
ることにより形成できる。さらにクラスタ・ダイヤモン
ドと金型との接合強度を高めるために、バインダ（固着
剤）を含ませてから焼結させても良い。図３は、上記実
施例の金型と従来の金型との耐久性の比較図である。As a film other than the above, there is a sintered body of a metal forming a mold and cluster diamond. As a method for producing this film, for example, it is possible to form a film containing cluster diamond by sprinkling the cluster diamond on a portion where the film is to be formed, and applying heat and pressure, so to speak to change the surface of the mold. Further, in order to increase the bonding strength between the cluster diamond and the mold, a binder (adhesive) may be added and then sintered. FIG. 3 is a comparison diagram of the durability of the mold of the above embodiment and the conventional mold.
【００１６】図３において、Ｉ線は実施例に係わる金型
を示しており、II線は従来の金型を示している。実施例
に係わる金型では、３０〜５０万ショットで不良数が従
来の金型の約半分程度となった。ここでの不良数とは、
半導体装置がワイヤ流れ、内部巣および外部巣等が大き
く現れて不良となったもの、並びに離形性の悪化により
不良となったものの率を示している。尚、図３では不良
数が任意スケ−ルで表されているが、その不良数の傾向
より、実施例に係わる金型は耐久性が良好である結果が
得られている。また、上記実施例の金型は、製品を離形
させる際の荷重（離形荷重）を小さくすることもでき
る。In FIG. 3, line I shows the mold according to the embodiment, and line II shows the conventional mold. In the mold according to the example, the number of defects was about half that of the conventional mold in 300,000 to 500,000 shots. The number of defects here is
The figure shows the percentage of semiconductor devices that failed due to wire flow, large internal voids and external voids, and defects due to deterioration of releasability. In FIG. 3, the number of defects is represented by an arbitrary scale, but the tendency of the number of defects shows that the molds according to the examples have good durability. Further, the mold of the above embodiment can reduce the load (mold release load) when the product is released.
【００１７】例えばモ−ルド・キャビティの表面上に通
常のクロムメッキの膜が形成された金型では離形荷重が
３．０×１０-3Ｋｇ・ｆ／ｍｍ2 である。しかし、同一
の封止用樹脂を使用しても、モ−ルド・キャビティの表
面上にクラスタ・ダイヤモンドを含むクロム膜が形成さ
れた金型では離形荷重が１．５×１０-3Ｋｇ・ｆ／ｍｍ
2 で済むようになる。尚、この発明は上記実施例に限ら
れるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲で種々の
変形が可能である。For example, in a mold in which a normal chrome-plated film is formed on the surface of a mold cavity, the mold release load is 3.0 × 10 −3 Kg · f / mm 2. Is. However, even if the same sealing resin is used, the mold releasing load of 1.5 × 10 −3 Kg · in the mold in which the chromium film containing cluster diamond is formed on the surface of the mold cavity. f / mm
2 Will be enough. The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
【００１８】[0018]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、耐久性に優れた半導体装置製造用金型を提供でき
る。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a die for manufacturing a semiconductor device having excellent durability.
【図１】図１は、この発明の第１の実施例に係わる半導
体装置製造用金型を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）
は（ａ）図中のｂ−ｂ線に沿う断面図、（ｃ）は製品が
セットされた時点の断面図。1A and 1B are views showing a mold for manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a plan view.
(A) is a cross-sectional view taken along the line bb in (a), and (c) is a cross-sectional view when a product is set.
【図２】図２は、この発明の第２の実施例に係わる半導
体装置製造用金型の断面図。FIG. 2 is a sectional view of a semiconductor device manufacturing die according to a second embodiment of the present invention.
【図３】図３は、この発明に係わる金型と従来の金型と
の耐久性の比較図。FIG. 3 is a comparison diagram of durability of a mold according to the present invention and a conventional mold.
１…ポット、３…ランナ−、５…モ−ルド・キャビテ
ィ、７…ゲ−ト、９，９-1，９-2…クラスタ・ダイヤモ
ンドを含む膜、１０-1〜１０-4…イジェクタ・ピン、１
１-1〜１１-4…装通孔。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pot, 3 ... Runner-, 5 ... Mold cavity, 7 ... Gate, 9, 9-1, 9-2 ... Cluster diamond containing film, 10-1-10-4 ... Ejector ... Pin, 1
1-1 to 11-4 ... through holes.
Claims (3)
ドを含む膜が形成されていることを特徴とする半導体装
置製造用金型。1. A mold for manufacturing a semiconductor device, comprising a sealing material inflow portion, and a film containing at least cluster diamond is formed on a surface of the inflow portion.
ゲ−ト、ランナ−およびポットのいずれか一つを少なく
とも含んでいることを特徴とする請求項１に記載の半導
体装置製造用金型。2. The inflow portion is a mold cavity,
The mold for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, comprising at least one of a gate, a runner, and a pot.
ジェクタ・ピン、パイロット・ピンおよびプランジャを
さらに具備し、 前記装通孔、イジェクタ・ピン、パイロット・ピンおよ
びプランジャの少なくとも一つの表面上に少なくともク
ラスタ・ダイヤモンドを含む膜が形成されていることを
特徴とする請求項１もしくは請求項２いずれかに記載の
半導体装置製造用金型。3. The mold further comprises an ejector pin through hole, an ejector pin, a pilot pin and a plunger, on the surface of at least one of the through hole, the ejector pin, the pilot pin and the plunger. The mold for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein a film containing at least cluster diamond is formed on the mold.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29576192A JPH06151490A (en) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | Metallic mold for manufacturing semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29576192A JPH06151490A (en) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | Metallic mold for manufacturing semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06151490A true JPH06151490A (en) | 1994-05-31 |
Family
ID=17824830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29576192A Pending JPH06151490A (en) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | Metallic mold for manufacturing semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06151490A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1992
- 1992-11-05 JP JP29576192A patent/JPH06151490A/en active Pending
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