(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定型と可動型との両型に対設したキャビティ内に電子部品を供給セットして該両型を型締めすると共に、上記固定型または可動型に設けたポット内に樹脂材料を供給して加熱溶融化し、更に、該溶融樹脂材料を移送用樹脂通路を通して上記キャビティ内に注入充填させることにより、該キャビティ内の電子部品を樹脂封止成形する電子部品の樹脂封止成形方法であって、
上記した移送用樹脂通路に配設した溶融樹脂材料の分流部に該溶融樹脂材料を通過させて該溶融樹脂材料を複数の流れに分流することによって、上記キャビティ内に注入する溶融樹脂材料に混入する大きな気泡を当該大きな気泡より小さい気泡に分散する気泡分散工程と、
上記した気泡分散工程で当該小さい気泡に分散して上記キャビティ内に注入した溶融樹脂材料に所定の樹脂圧を加える樹脂加圧工程とを含むことを特徴とする電子部品の樹脂封止成形方法。
【請求項２】
気泡分散工程において、キャビティと連通接続する移送用樹脂通路の開口部付近に配設した溶融樹脂材料の分流部によって、溶融樹脂材料中に混入する大きな気泡を当該大きな気泡より小さな気泡に分散させることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の樹脂封止成形方法。
【請求項３】
固定型と、該固定型に対向配置した可動型と、上記固定型及び可動型に対設した樹脂成形用キャビティと、上記固定型または可動型に配置した樹脂材料供給用ポットと、該ポットと上記キャビティとを連通接続させた溶融樹脂材料の移送用樹脂通路等を備えた電子部品の樹脂封止成形装置であって、上記移送用樹脂通路に、該溶融樹脂材料を通過させて該溶融樹脂材料を複数の流れに分流することによって該溶融樹脂材料に混入する大きな気泡を当該大きな気泡より小さい気泡に分散する溶融樹脂材料の分流部を配設して構成したことを特徴とする電子部品の樹脂封止成形装置。
【請求項４】
キャビティと連通接続する移送用樹脂通路の開口部付近に溶融樹脂材料の分流部を配設して構成したことを特徴とする請求項３に記載の電子部品の樹脂封止成形装置。
【請求項５】
移送用樹脂通路に対して、分流部が設けられたゲート部材を着脱自在に装設して構成したことを特徴とする請求項３に記載の電子部品の樹脂封止成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、例えば、リードフレームに装着したＩＣ、ＬＳＩ、ダイオード、コンデンサー等の電子部品を樹脂材料にて封止成形するための方法及びその装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、トランスファモールド法によって電子部品を樹脂封止成形することが行われているが、この方法は、通常、樹脂封止成形装置を用いて次のようにして行われている。
【０００３】
即ち、予め、上記した成形装置における固定上型及び可動下型を加熱手段にて樹脂成形温度にまで加熱すると共に、上記した上下両型を型開きする。
次に、電子部品を装着したリードフレームを下型の型面における所定位置に供給セットすると共に、樹脂材料を下型ポット内に供給する。
次に、上記下型を上動して、該上下両型を型締めする。このとき、電子部品とその周辺のリードフレームは、該上下両型の型面に対設した上下両キャビティ内に嵌装セットされることになり、また、上記ポット内の樹脂材料は加熱されて順次に溶融化されることになる。
次に、上記ポット内の樹脂材料をプランジャにより加圧して溶融化された樹脂材料を移送用樹脂通路を通して上記上下両キャビティ内に注入充填させると、該両キャビティ内の電子部品とその周辺のリードフレームは、該両キャビティの形状に対応して成形される樹脂封止成形体（モールドパッケージ）内に封止されることになる。
従って、上記した溶融樹脂材料の硬化に必要な所要時間の経過後に、上記した上下両型を型開きすると共に、上記上下両キャビティ内の樹脂封止成形体とリードフレーム及び移送用樹脂通路内の硬化樹脂を該両型に設けられたエジェクターピンにより突き出して夫々離型するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば、図４(1)及び(2)に示すような樹脂封止成形装置において、固定上型（固定型）50及び可動下型（可動型）51の型締後、ポット内の溶融樹脂材料をプランジャにて加圧すると共に、移送用樹脂通路52を通して上下両キャビティ53・54内に注入したとき、少なくとも上記したポットと移送用樹脂通路52内には空気が存在しているため、この残溜空気が溶融樹脂材料55中に巻き込まれると共に、該溶融樹脂材料55中に大きな気泡（ボイド）56となって混入することになる。
また、溶融樹脂材料55中に混入した状態の気泡は、図４(2) に示すように、該溶融樹脂材料55を上記移送用樹脂通路52から上下両キャビティ53・54内に注入するとき、該溶融樹脂材料料55に伴って、例えば、図中の符号56(56a) の位置から符号56(56b) の位置を経て符号56(56c) の位置にまで移送されることになる。そして、これらの大きな気泡56に所定の樹脂圧を加えてもこれを微細な形状にまで圧縮することは不可能であるため、図４(1) に示すように、上下両キャビティ53・54内で成形される樹脂封止成形体57に内部ボイド58や欠損部（外部ボイド）が形成される要因となっている。
更に、上記樹脂封止成形体57の内部ボイド58及び欠損部の形成に起因して、製品（樹脂封止成形体57）の耐湿性や外観を損なうと云った弊害がある。
なお、上記した気泡の発生原因としては、上下両型(50・51)間の構成空間部に存在する大気中の空気や水分が考えられるが、この他にも、タブレット状に成形された樹脂材料（樹脂タブレット）自体に含まれている空気や水分、及び、該樹脂材料を加熱溶融化する際に発生するガス類等が考えられる。そして、これらのものが溶融樹脂材料55中で集合する結果、該溶融樹脂材料55中に上記した大きな気泡56が発生するものと考えられる。
【０００５】
そこで、本発明は、金型キャビティ内に移送される溶融樹脂材料中の気泡の大きさが可及的に小さくなるようにすると共に、この小さな気泡を無視できる程度にまで圧縮して所定の微細形状とすることにより、該キャビティ内で成形される樹脂封止成形体に内部ボイド及び欠損部が形成されるのを確実に防止することができる電子部品の樹脂封止成形方法及びその装置を提供することを目的とするものである。
また、本発明は、樹脂封止成形体に内部ボイド及び欠損部が形成されるのを確実に防止することによって、耐湿性や外観を損なうことがない高品質性・高信頼性を備えた製品を成形することができる電子部品の樹脂封止成形方法及びその装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した技術的課題を解決するための本発明に係る電子部品の樹脂封止成形方法は、固定型と可動型との両型に対設したキャビティ内に電子部品を供給セットして該両型を型締めすると共に、上記固定型または可動型に設けたポット内に樹脂材料を供給して加熱溶融化し、更に、該溶融樹脂材料を移送用樹脂通路を通して上記キャビティ内に注入充填させることにより、該キャビティ内の電子部品を樹脂封止成形する電子部品の樹脂封止成形方法であって、
上記した移送用樹脂通路に配設した溶融樹脂材料の分流部に該溶融樹脂材料を通過させて該溶融樹脂材料を複数の流れに分流することによって、上記キャビティ内に注入する溶融樹脂材料に混入する大きな気泡を当該大きな気泡より小さい気泡に分散する気泡分散工程と、
上記した気泡分散工程で当該小さい気泡に分散して上記キャビティ内に注入した溶融樹脂材料に所定の樹脂圧を加える樹脂加圧工程とを含むことを特徴とする。
【０００７】
また、上記した技術的課題を解決するための本発明に係る電子部品の樹脂封止成形方法は、上記した気泡分散工程において、キャビティと連通接続する移送用樹脂通路の開口部付近に配設した溶融樹脂材料の分流部によって、溶融樹脂材料中に混入する大きな気泡を当該大きな気泡より小さな気泡に分散させることを特徴とする。
【０００８】
また、上記した技術的課題を解決するための本発明に係る電子部品の樹脂封止成形装置は、固定型と、該固定型に対向配置した可動型と、上記固定型及び可動型に対設した樹脂成形用キャビティと、上記固定型または可動型に配置した樹脂材料供給用ポットと、該ポットと上記キャビティとを連通接続させた溶融樹脂材料の移送用樹脂通路等を備えた電子部品の樹脂封止成形装置であって、上記移送用樹脂通路に、該溶融樹脂材料を通過させて該溶融樹脂材料を複数の流れに分流することによって該溶融樹脂材料に混入する大きな気泡を当該大きな気泡より小さい気泡に分散する溶融樹脂材料の分流部を配設して構成したことを特徴とする。
【０００９】
また、上記した技術的課題を解決するための本発明に係る電子部品の樹脂封止成形装置は、上記したキャビティと連通接続する移送用樹脂通路の開口部付近に溶融樹脂材料の分流部を配設して構成したことを特徴とする。
【００１０】
また、上記した技術的課題を解決するための本発明に係る電子部品の樹脂封止成形装置は、上記した移送用樹脂通路に対して、分流部が設けられたゲート部材を着脱自在に装設して構成したことを特徴とする。
【００１１】
【作用】
電子部品の樹脂封止成形装置における金型の移送用樹脂通路にキャビティ内に注入する溶融樹脂材料の分流部を設けたので、上記した分流部にて該溶融樹脂材料を分流する際に該溶融樹脂材料中に混入した大きな気泡を小さな気泡に分散することができると共に、キャビティ内には小さな気泡を移送することができる。そして、該キャビティ内に充填された該溶融樹脂材料に所定の樹脂圧を加えることにより、上記小さな気泡を無視できる微細な形状に圧縮することができる。
従って、上記キャビティ内で成形される樹脂封止成形体に内部ボイド及び欠損部が形成されるのを実質的に且つ確実に防止することができる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明を実施例図に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る樹脂封止成形装置における金型の要部を示している。
図２〜３は、図１に対応する金型の下型面の要部を示している。
【００１３】
即ち、図１(1)及び(2)には、樹脂封止成形装置に備えられる金型の要部を示しており、該金型は、固定上型（固定型）１と該固定上型１に対向配置した可動下型（可動型）２とから構成されている。
また、上記した上下両型(1・2)には樹脂成形用の上下両キャビティ(3・4)が夫々対設されると共に、該両型を所定の温度にまで加熱する加熱手段（図示なし）が設けられている。
また、上記下型２側には樹脂材料供給用のポット５が所要複数個配設されると共に、該各ポット５内には樹脂加圧用プランジャ６が夫々嵌装されている。
また、上記下型２側には電子部品７を装着したリードフレーム８を供給セットするセット用凹所２ａが設けられると共に、該下型２のキャビティ４には下型移送用樹脂通路９が連通接続されている。
また、上記した上型１側には、上記プランジャ６にて該ポット５から加圧移送される溶融樹脂材料を受けて上型移送用樹脂通路10に分配するカル部11が設けられている。
また、上記上下両型(1・2)の型締時において、下型移送用樹脂通路９と上型移送用樹脂通路10とは連通接続されるように設けられている。更に、上記ポット５と上下両キャビティ(3・4)は上記カル部11と上記上型移送用樹脂通路10及び下型移送用樹脂通路９を介して連通するように設けられている。
従って、上記したポット５内で加熱溶融化された樹脂材料は該プランジャ６にて加圧されることにより、上記したカル部11及び移送用樹脂通路(9・10) を通して上記上下両キャビティ(3・4)内に注入充填されると共に、該上下両キャビティ内に嵌装セットされた電子部品７は、該上下両キャビティの形状に対応する樹脂封止成形体内に封止成形されることになる。
また、上記したプランジャ６にて上記キャビティ(3・4)内に注入充填された溶融樹脂材料に所定の樹脂圧を加えることができる。
【００１４】
また、図１(1) 及び(2) に示すように、上記上下両キャビティ(3・4)の周辺部には所要の樹脂溜(12・13)が対設されており、更に、下型キャビティ４と樹脂溜13とは所要の樹脂通路14を介して連通接続されている。
また、図１(2) に示すように、上記樹脂溜13には、該樹脂溜13の全幅と略同じ幅となるような広幅のエアベント15が連通接続されている。
従って、樹脂封止成形時において、上記キャビティ(3・4)内に注入充填された溶融樹脂材料は上記樹脂通路14を通して該樹脂溜(12・13)内に流入することになると共に、上記樹脂溜13には広幅のエアベント15が設けられているので、上記したキャビティ(3・4)内及び樹脂溜(12・13)内に残溜する空気を、上記溶融樹脂材料の注入・充填作用を利用して、該エアベント15から効率良く排出することができる。
【００１５】
また、図１(1)及び(2)に示すように、上記移送用樹脂通路９には、溶融樹脂材料を複数の小さな流れに分流させるための適宜な分流部16が設けられている。（図例においては、上記キャビティ４と連通接続する移送用樹脂通路９の開口部付近となるゲート９ａと称されている部位に分流部16が設けられている）
従って、図２(1)〜(3)に示すように、移送用樹脂通路９から下型キャビティ４内に注入される溶融樹脂材料は上記した分流部16を流通するときに複数の小さな流れに分流されることになる。そして、このとき、該溶融樹脂材料中に混入されていた大きな気泡17は小さな気泡18に分散されることになり、従って、上下両キャビティ(3・4)内には小さな気泡18が流入することになる。
即ち、まず、図２(1) に示すように、上記移送用樹脂通路９内を該キャビティ４(3) の方向へ流れてきた溶融樹脂材料中の大きな気泡17(17a) は、溶融樹脂材料が上記分流部16に到達・接触して該分流部16を通過する際に、複数の小さな流れに分流されるのに伴って、変形された形状の気泡17(17b) となる。
次に、図２(2) に示すように、上記変形気泡17(17b) は複数個の小さな気泡18に分散される。
次に、図２(3) に示すように、分散された気泡18は、その状態で、若しくは、該分流部16の通過時における気泡分散作用を受けて更に小さな形状の気泡となって、上下両キャビティ(3・4)内に移送・注入されることになる。
なお、上記した実施例では上記ゲート９ａの部位に分流部16を配設した場合を示したが、上記移送用樹脂通路９内における分流部の配設位置や配設数及びその形状等の設定条件は、使用される樹脂材料の種類や溶融粘度等に対応して適宜に設定・選択することができるものである。
【００１６】
従って、まず、上記上下両型(1・2)の型開状態において、該下型２のセット用凹所２ａに電子部品７を装着したリードフレーム８を供給セットすると共に、上記下型ポット５内に樹脂材料を供給し、該上下両型(1・2)を型締めする。
次に、上記ポット５内で加熱溶融化された樹脂材料をプランジャ６にて加圧して、これを上記移送用樹脂通路(9・10) を通して上下両キャビティ(3・4)内に注入充填する。このとき、上記溶融樹脂材料中の大きな気泡17は、上記したように、上記分流部16にて小さな気泡18に分散されることになる。
次に、上記上下両キャビティ(3・4)内に充填された溶融樹脂材料にプランジャ６による所定樹脂圧を加えることにより、該キャビティ(3・4)内に流入させた小さな気泡18を無視できる程度にまで圧縮して所定の微細な形状とする。即ち、上記した小さな気泡18は、通常の樹脂圧によって、微細な形状の気泡にまで容易に圧縮することができるので樹脂封止成形体に内部ボイド及び欠損部が形成されるのを実質的に且つ確実に防止することができる。
【００１７】
ところで、上記移送用樹脂通路９(10)内を移送される溶融樹脂材料の先頭部分には、該移送用樹脂通路９(10)内の残溜空気を巻き込んだ気泡が多く形成されており、前記したような大きな気泡17は特にこの先頭部分に存在している。
従って、この先頭部分の大きな気泡17を排除することによって、本発明の目的をより確実に達成することができる。この点に着目して、上記実施例図においては、キャビティ４に樹脂通路14を介して樹脂溜12及びエアベント15を直列的に配設した金型構成を示している。
即ち、このような構成によれば、図３(1) に示すように、まず、上記溶融樹脂材料をその先頭部分に混入している大きな気泡をゲート９ａに設けられた分流部16にて分散しながらキャビティ(3・4)内に流入させる。
次に、図３(2) に示すように、上記分散された気泡19を含む溶融樹脂材料の先頭部分を上記樹脂通路14を通して上記樹脂溜(12・13)内に流入充填する。
このとき、上記両キャビティ(3・4)内及び両樹脂溜(12・13)内の残溜空気は、広幅のエアベント15を通してスムーズに排出されるので、これが樹脂溜(12・13)内への樹脂先頭部の流入作用を阻害する等の弊害はない。
また、図３(2) に示すように、上記気泡19を含む溶融樹脂材料の先頭部分は上記樹脂溜(12・13)に流入充填されるため、該気泡19は、上下両キャビティ(3・4)内に充填される溶融樹脂材料中には含まれないことになる。
従って、この場合は、前記した分流部16による気泡分散作用と、この樹脂先頭部の樹脂溜(12・13)への流入による残溜空気排出作用、及び、上記気泡19の樹脂溜(12・13)内への排出作用と云った各作用を得ることができるので、これらの各作用の相乗効果によって、樹脂封成形体に内部ボイド等が形成されるのを、より確実に防止することができる。
【００１８】
本発明は、上述した実施例のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意に且つ適宜に変更・選択して採用できるものである。
【００１９】
例えば、上記した移送用樹脂通路９に配設される分流部16は上記溶融樹脂材料中に含まれるシリカ等によって大きな摩耗作用を受ける部位であるため、この部位に、該分流部16を備えたゲート部材（ゲートピース）を着脱自在に装着するようにして、該分流部16を適宜に、且つ、簡易に交換することができる構成を採用してもよい。
【００２０】
また、上記した樹脂溜(12・13)内及び上記樹脂通路14内で硬化した樹脂を上記キャビティ(3・4)内で成形された樹脂封止成形体と同時に上記両型(1・2)から取り出すことを目的として、例えば、図３(1)及び(2)に示すように、上記樹脂通路14の位置と対応する上記リードフレーム８に所要数個の適宜な樹脂係着用の孔８ａを形成するようにしてもよい。
この場合は、樹脂封止成形時において、上記樹脂通路14から溶融樹脂材料を該孔８ａに浸入させることができるので、該樹脂通路14内で硬化する薄い樹脂を補強すると共に、上記樹脂封止成形体と同時に、樹脂通路14内及び樹脂溜(12・13)内の硬化樹脂を上記両型(1・2)から確実に取り出すことができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、溶融樹脂材料をキャビティ内に注入させるときに分流することによって、該溶融樹脂材料中に含まれる大きな気泡を小さな気泡に分散することができるので、金型キャビティ内には小さな気泡が移送されることになる。
そして、該キャビティ内に充填された溶融樹脂材料には所定の樹脂圧を加えることができるので、上記した小さな気泡を無視できる微細な形状にまで圧縮することができる。
従って、このような本発明によれば、樹脂封止成形体に内部ボイド及び欠損部が形成されるのを実質的に且つ確実に防止することができると云った優れた効果を奏するものである。
【００２２】
また、本発明によれば、樹脂封止成形体に内部ボイド及び欠損部が形成されないので、耐湿性や外観に優れた高品質性・高信頼性を備えた製品を得ることができる電子部品の樹脂封止成形方法及びその装置を提供することができると云った優れた実用的な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子部品の樹脂封止成形装置における金型要部を示しており、図１(1) は該金型の型締状態を示す縦断面図、図１(2) は金型における下型の型面を示す概略平面図である。
【図２】図２(1) 、図２(2) 、及び、図２(3) は、いずれも図１(2) に対応した下型面の要部を拡大して示す平面図であって、溶融樹脂材料をキャビティ内に注入するときの気泡の分散作用説明図である。
【図３】図３(1) 、及び、図３(2) は、いずれも図１(1) に対応した金型要部の縦断面図であって、キャビティ内に注入した溶融樹脂材料の先頭部分を樹脂溜内に流入させるときの作用説明図である。
【図４】従来の樹脂封止成形装置における金型要部を示しており、図４(1) は該金型の型締状態を示す縦断面図、図４(2) は該金型における下型の型面要部を示す拡大平面図である。
【符号の説明】
１    上型（固定型）
２    下型（可動型）
２ａ  セット用凹所
３    キャビティ
４    キャビティ
５    ポット
６    プランジャ
７    電子部品
８    リードフレーム
８ａ  孔
９    移送用樹脂通路
９ａ  ゲート
10    移送用樹脂通路
11    カル部
12    樹脂溜
13    樹脂溜
14    樹脂通路
15    エアベント
16    分流部
17    大きな気泡
18    小さな気泡
【図１】
0003581743.tif 000002
【図２】
0003581743.tif 000003
【図３】
0003581743.tif 000004
【図４】
0003581743.tif 000005