JPH07290491A - モールド金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放電加工を施すことなくカル部を形成し、コ
ストを低く抑える。 【構成】 下型センターブロック１に樹脂溜り部１１を
設けると共に樹脂供給用ポット４をこの樹脂溜り部１１
の底部に開口させる。上型センターブロック２に、前記
樹脂溜り部１１内に臨みこれと共にカル部を構成する突
き出しカルコマ１２を設けた。この突き出しカルコマ１
２の形状を変えることによってカル部の容積や樹脂の流
動特性を変更することができる。したがって、放電加工
が一切不要になり、低コストになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体装置樹脂
封止用モールド成形装置等に使用するモールド金型に関
し、特にカル部の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のモールド金型としては図
５に示すように構成されたものがある。図５は従来のモ
ールド金型を示す断面図で、同図において符号１は下金
型としての下型センターブロック、２は不図示のプレス
機構によって前記下型センターブロック１に対して上下
動自在となるように構成された上金型としての上型セン
ターブロックである。なお、これらの下型センターブロ
ック１、上型センターブロック２は、キャビティ（図示
せず）が形成されたチェイスブロックにそれぞれ隣接し
て配置されている。

【０００３】前記下型センターブロック１には樹脂３を
金型内に供給するためのポット４が装着されると共に、
後述する上型センターブロック２のカル部から樹脂をキ
ャビティに流すためのランナー５が形成されている。ま
た、前記ポット４内に位置する符号６で示すものは樹脂
３を金型内に圧送するためのプランジャである。

【０００４】前記上型センターブロック２は、下型セン
ターブロック１の上面と共に型締め面を構成する下面に
おける前記ポット４の上端開口部と対向する位置に、樹
脂が溜められるカル部７が形成されている。このカル部
７は、上型センターブロック２の下面を部分的に凹ませ
ることによって形成され、側部が前記ランナー５の上流
側端部と平面視において重なるように構成されている。
また、このカル部７の内壁は硬化後の樹脂３が抜け易い
ようにテーパー仕上げされている。なお、このカル部７
は、この部分の容積によりランナー５に供給される樹脂
の流量を調整すると共に、この樹脂の流速や流れ方向と
いった樹脂の流動特性を安定させることを目的として設
けられている。

【０００５】このカル部７を上型センターブロック２に
凹設するに当たっては、内壁をテーパー仕上げする必要
があると共に、側部をランナー５の位置に合致させなけ
ればならないために複雑な形状になる関係から、切削工
具を用いては加工することができないので、放電加工に
よって行っていた。

【０００６】ところで、前記カル部７の外形寸法は、使
用する樹脂（タブレット）に応じた最適な樹脂量が得ら
れるように設計されている。このため、樹脂の種類が変
更されたり、キャビティの形状が変更になった場合に
は、上型センターブロック２の全体を作り直さなければ
ならない。なお、仮に上型センターブロック２の掘り込
みを無くし、水平な面のみで樹脂３の流れを受け止める
ように構成すると、樹脂３は初期流速のままキャビティ
まで流れるようになるので、キャビティ内に装填された
例えば半導体装置のワイヤボンディング用金属細線が切
断され易くなってしまう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のモールド金型ではカル部７を放電加工によって形成し
ていたため、多大な加工時間が必要になり製造コストが
高くなってしまうという問題があった。その上、成形品
の品種や樹脂タブレットの種類が変更された場合には上
型センターブロック２を作り直さなければならないの
で、さらに経費が嵩んでしまう。

【０００８】センターブロックの作り直しによる経費を
なるべく削減しようという考えから、例えば特開平３−
２４６０１７号公報または特開平２−６１１２号公報に
開示されたように、樹脂が溜まる部分の容積を変更する
ことができるようにすることが従来行われていた。

【０００９】特開平３−２４６０１７号公報に示された
モールド金型は、カル部に別の樹脂溜り部を連通させ、
この樹脂溜り部の壁面をねじによって可変に構成して内
部の容積を変更することができるように構成されてい
た。しかし、このような構成では、従来の放電加工に加
えて機構追加となるため、従来の金型より構造が複雑に
なってしまい、初期コストが高くなって実用的ではなか
った。しかも、構造が複雑になると故障の原因になり易
い。その上、カル部とは別の樹脂溜り部に硬化後の樹脂
が残り易くなると共に、ランナーに流入する樹脂の流れ
が不自然になってしまうという不具合もあった。

【００１０】特開平２−６１１２号公報に示されたモー
ルド金型は、大きさが大小異なるカル部が形成されたセ
ンターブロックを複数種類用意しておき、必要に応じて
交換する構成になっていた。このように金型を複数形成
したのでは前記同様に初期コストが高くなってしまう。
特に、金型をセンターブロックとチェイスブロックとに
分割形成する構成を採る場合には、センターブロックを
高精度に形成しなければならないので、コストを下げる
ことは不可能である。

【００１１】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、放電加工を施すことなくカル部を形
成し、コストを低く抑えることができるようにすること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係るモールド金
型は、下金型と上金型のうち何れか一方に、合わせ面に
開口する樹脂溜り部を設けると共に樹脂供給用ポットを
この樹脂溜り部の底部に開口させ、他方に、前記樹脂溜
り部内に臨みこれと共にカル部を構成する突起を設けた
ものである。

【００１３】

【作用】カル部は、一方の金型に機械加工によって形成
される樹脂溜り部と、他方の金型に設けられた突起とに
よって構成される。この突起の形状を変えることによっ
てカル部の容積や樹脂の流動特性が変更される。突起の
形状を変えるには機械加工によって行うことができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図３に
よって詳細に説明する。図１は本発明に係るモールド金
型の要部を拡大して示す断面図、図２は下型センターブ
ロックの型締め面を示す平面図で、同図はポットの中心
線に対して一側方のみを描いてある。図３は突き出しカ
ルコマの斜視図である。これらの図において前記図５で
説明したものと同一もしくは同等部材については、同一
符号を付し詳細な説明は省略する。

【００１５】これらの図に示す下型センターブロック１
は、型締め面となる上面を部分的にに下方に向けて凹ま
せた凹陥部からなる樹脂溜り部１１が形成され、この樹
脂溜り部１１の底部にポット４が開口されている。前記
樹脂溜り部１１は図２に示すように平面視円形状に形成
されており、底部から上部開口縁に向かうにしたがって
開口径が次第に大きくなるように形成されている。そし
て、この樹脂溜り部１１の傾斜した内周壁にランナー５
の上流側端部が開口されている。また、樹脂溜り部１１
は、例えばエンドミルによる切削等の機械加工を下型セ
ンターブロック１に施すことによって形成されている。

【００１６】上型センターブロック２は、本実施例では
型締め面となる下面が平坦に形成され、この下面に本発
明に係る突起としての突き出しカルコマ１２が設けられ
ている。この突き出しカルコマ１２は旋盤やフライス盤
を使用して形成されている。本実施例では、この突き出
しカルコマ１２は図３に示すように円錐台状に形成され
ており、上型センターブロック２の型締め面となる下面
に締結手段としての固定ボルト１３によって固定されて
いる。また、この突き出しカルコマ１２の外径寸法は、
前記樹脂溜り部１１の開口部の内径より小さく設定さ
れ、厚み寸法は樹脂溜り部１１の深さ寸法より小さく設
定されている。そして、この突き出しカルコマ１２の取
付位置は、前記樹脂溜り部１１の内方に上方から臨む位
置であって、その軸心がポット４の軸心と合致する位置
に設定されている。なお、前記固定ボルト１３は、上型
センターブロック２を上下に貫通し、下端部が突き出し
カルコマ１２に螺着されている。

【００１７】このように上型センターブロック２に突き
出しカルコマ１２を設けることによって、下型センター
ブロック１および上型センターブロック２を備えたモー
ルド金型に、前記樹脂溜り部１１および突き出しカルコ
マ１２を壁面とするカル部が構成されることになる。す
なわち、突き出しカルコマ１２の径寸法、厚み寸法等を
変更してその体積を変えることによって、カル部に溜め
られる樹脂３の量を変えることができ、もってランナー
５からキャビティ（図示せず）に流入する樹脂３の流量
を制御することができる。言い換えれば、突き出しカル
コマ１２の外形寸法は、これを樹脂溜り部１１内に臨ま
せた状態でのカル部の容積が、このカル部に供給される
樹脂の総量からランナー５およびキャビティを満たすに
足りる分を差し引いた量と相当するように設定されてい
る。しかも、樹脂３がランナー５に流入し易いようにカ
ル部内で流れ向きを変えることができると共に、ランナ
ー５に樹脂３が流入するときの流速を初期流速より遅く
することができるように構成されている。

【００１８】このように構成されたモールド金型によれ
ば、例えば半導体装置を樹脂封止する場合には先ず上下
両センターブロックどうしを上下に離間させた状態で不
図示のキャビティにリードフレーム等を装填する。そし
て、上型センターブロック２を下降させて型締めする。
このときには突き出しカルコマ１２が樹脂溜り部１１内
に臨むようになる。

【００１９】このように型締めした後、プランジャ６に
よって樹脂タブレット（図示せず）をカル部内に押し込
む。このようにすると、樹脂は突き出しカルコマ１２に
下方から押し付けられてカル部内でこねられながら加熱
溶融され、カル部内からランナー５を通ってキャビティ
に流入するようになる。このとき、樹脂３の余剰分がカ
ル部内に残るので、キャビティ内には樹脂３が過不足な
く流入する。また、突き出しカルコマ１２に当たった樹
脂３はランナー５に向くように流れ向きが変えられると
共に、流速が低下された状態でランナー５に流入するよ
うになる。

【００２０】そして、樹脂３が硬化した後、上型センタ
ーブロック２を上昇させてこのモールド金型から樹脂部
分を取出すことによって、モールド成形工程が終了する
ことになる。また、樹脂タブレットの種類が変更された
り、半導体装置のパッケージ寸法が変わった場合には、
突き出しカルコマ１２を最適な樹脂量が得られるものへ
交換する。この交換作業は、固定ボルト１３を緩めて外
すことによって行う。

【００２１】したがって、上述したように構成されたモ
ールド金型によれば、カル部は、下型センターブロック
１に機械加工によって形成される樹脂溜り部１１と、上
型センターブロック２に設けられた突き出しカルコマ１
２とによって構成されるから、この突き出しカルコマ１
２の形状を変えることによってカル部の容積や樹脂の流
動特性を変更することができる。突き出しカルコマ１２
は旋盤やフライス盤等を使用して機械加工によって形状
を変えることができるので、カル部の容積や樹脂の流動
特性を変更するに当たりきわめて容易に行うことができ
る。

【００２２】すなわち、放電加工を一切施さずにカル部
を構成することができるから、下型センターブロック１
や上型センターブロック２を低コストに製造することが
できる。その上、カル部の容積や樹脂の流動特性を変更
する場合には突き出しカルコマ１２の形状を機械加工に
よって変えるだけで済み、きわめて容易に実施できるの
で、この点からもコストを低く抑えることができる。

【００２３】また、本実施例で示したように突き出しカ
ルコマ１２を上型センターブロック２に固定ボルト１３
によって着脱自在に取付ける構成を採ると、カル部の容
積や樹脂の流動特性を変更するに当たっては突き出しカ
ルコマ１２を別のものへ交換することによって行うこと
ができる。このため、前記変更作業をきわめて容易かつ
低コストに行うことができる。固定ボルト１３によって
突き出しカルコマ１２を取付けれているので、取付け作
業も簡単に行うことができる。

【００２４】なお、前記実施例では突き出しカルコマを
円錐台状に形成した例を示したが、突き出しカルコマは
樹脂量を決定すると同時に樹脂の流動特性を制御するも
のであるため、その形状としては必要な特性が得易いよ
うに図４に示すように変更することができる。

【００２５】図４は突き出しカルコマの他の例を示す斜
視図で、同図（ａ）は螺旋状凹部を多数設けた例を示
し、同図（ｂ）は断面十字状に形成した例を示し、同図
（ｃ）は側面視略半円状に形成した例を示す。

【００２６】図４（ａ）に示す突き出しカルコマ１２
は、前記実施例のものよりは下面２１の面積が小さく形
成されると共に、円錐台の外周部に螺旋状に凹部２２が
多数並設されている。この凹部２２が樹脂の流動を制御
する凹凸部を構成している。このように構成すると、カ
ル部内の樹脂が凹部２１に沿って略渦巻状に流れるの
で、樹脂をこね易くすることができると共に、円滑に流
動させることができるようになって樹脂中に空気が噛込
まれるのを防ぐことができる。その上、樹脂はカル部の
外周側へ向けて流れるようになってランナーに入り易く
なるので、キャビティが未充填になるのを防ぐことがで
きる。なお、螺旋状の凹部２２の代わりに螺旋状の突部
を設けても同等の効果が得られる。

【００２７】図４（ｂ）に示す突き出しカルコマ１２は
断面十字状に形成されると共に、十字の各辺の厚みが上
方へ向かうにしたがって次第に厚くなるように形成され
ている。この十字の各辺を同図中に符号２３〜２６で示
す。図４（ｃ）に示す突き出しカルコマ１２は、主面２
７が略半円の厚板状に形成されている。なお周面２８は
同図において見える方の主面２７から裏側の主面へ向け
て丸みを帯びるように曲面とされている。このように構
成しても、樹脂をこね易くすることができると共に、円
滑に流動させることができるので、（ａ）図に示した例
と同等の効果が得られる。

【００２８】さらに、上述した実施例では上型センター
ブロック２を上下移動可能に構成した例を示したが、下
型センターブロック１を上型センターブロック２に対し
て上下移動自在に構成したり、両者が共に上下するよう
に構成することもできる。さらにまた、樹脂溜り部と突
き出しカルの上下の位置関係は、実施例とは上下逆に構
成することもできる。このようにする場合には上型セン
ターブロックにポットを装着させる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るモール
ド金型は、下金型と上金型のうち何れか一方に、合わせ
面に開口する樹脂溜り部を設けると共に樹脂供給用ポッ
トをこの樹脂溜り部の底部に開口させ、他方に、前記樹
脂溜り部内に臨みこれと共にカル部を構成する突起を設
けたため、カル部は、一方の金型に機械加工によって形
成される樹脂溜り部と、他方の金型に設けられた突起と
によって構成されることになり、この突起の形状を変え
ることによってカル部の容積や樹脂の流動特性を変更す
ることができる。

【００３０】したがって、突起の形状を変えるには機械
加工によって容易に行うことができるので、放電加工を
施す必要が一切なくなる。このため、加工費の低減およ
び納期の短縮を図ることができる。しかも、使用する樹
脂やキャビティの形状が変わって樹脂量を変えるときに
も、迅速かつ安価に対応することができる。

【００３１】また、突起形状を変更することによって製
品に最良な樹脂の流動特性を得ることができるので、製
品の品質が安定する。さらにはプレスの射出速度を向上
させても製品が悪影響を受けることのないように樹脂の
流動特性を制御することができるので、プレスのインデ
ックス向上が図れる。

【００３２】加えて、突起を金型に着脱自在に取付ける
構成を採ると、この突起は製造が容易であるから安価
で、その上、交換を容易に行うことができるので、ラン
ニングコストをも低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るモールド金型の要部を拡大して
示す断面図である。

【図２】、図２は下型センターブロックの型締め面を示
す平面図で、同図はポットの中心線に対して一側方のみ
を描いてある。

【図３】 突き出しカルコマの斜視図である。

【図４】 突き出しカルコマの他の例を示す斜視図で、
同図（ａ）は螺旋状凹部を多数設けた例を示し、同図
（ｂ）は断面十字状に形成した例を示し、同図（ｃ）は
側面視略半円状に形成した例を示す。

【図５】 従来のモールド金型を示す断面図である。

【符号の説明】 １…下型センターブロック、２…上型センターブロッ
ク、３…樹脂、４…ポット、５…ランナー、６…プラン
ジャ、１１…樹脂溜り部、１２…突き出しカルコマ、１
３…固定ボルト。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下金型と上金型のうち何れか一方に、合
   わせ面に開口する凹陥部からなる樹脂溜り部を設けると
   共に樹脂供給用ポットを前記樹脂溜り部の底部に開口さ
   せて設け、他方に、前記樹脂溜り部内に臨みこれと共に
   カル部を構成する突起を設けたことを特徴とするモール
   ド金型。
2. 【請求項２】 請求項１記載のモールド金型において、
   突起を、これが設けられる金型とは別体に形成してこの
   金型に締結手段によって着脱自在に取付けたことを特徴
   とするモールド金型。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載のモールド
   金型において、突起の外面に、樹脂の流動を制御する凹
   凸部を形成したことを特徴とするモールド金型。