(57)【要約】  本発明は、半導体装置の樹脂封止を行う際に、インサート電極とナットの間に樹脂が侵入することを抑制した簡易な構造の金型装置の提供を目的とする。本発明に係る金型装置は、インサート電極１０２を備えた半導体装置を樹脂封止するための金型装置であって、半導体装置において、インサート電極１０２にはインサート孔１０２ａが設けられ、インサート孔１０２ａとネジ穴１０３ａが連通するようにインサート電極１０２にはネジ穴１０３ａを有するナット１０３が配置されており、金型装置は、樹脂が注入されインサート電極１０２のナット１０３が配置される側を含んで半導体装置を樹脂封止する金型本体１０４と、インサート孔１０２ａに挿入される棒状部材と、を備え、棒状部材が、インサート電極１０２のインサート孔１０２ａを通じてナット１０３のネジ穴１０３ａに挿入され、ナット１０３をインサート電極１０２の側に引き寄せる。
2017017837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インサート電極を備えた半導体装置を樹脂封止するための金型装置であって、
前記半導体装置において、前記インサート電極にはインサート孔が設けられ、前記インサート孔とネジ穴が連通するように前記インサート電極には前記ネジ穴を有するナットが配置されており、
前記金型装置は、
樹脂が注入され前記インサート電極の前記ナットが配置される側を含んで前記半導体装置を樹脂封止する金型本体と、
前記インサート孔に挿入される棒状部材と、
を備え、
前記棒状部材が、前記インサート電極の前記インサート孔を通じて前記ナットの前記ネジ穴に挿入され、当該ナットを前記インサート電極の側に引き寄せる、
金型装置。
【請求項２】
前記棒状部材はボルトであり、
前記ボルトが前記インサート孔を通じて前記ナットの前記ネジ穴と螺合することにより、前記ナットが前記インサート電極の側に引き寄せられる、
請求項１に記載の金型装置。
【請求項３】
前記棒状部材はパイロットピンであり、
前記パイロットピンの先端にはネジ山が設けられ、
前記パイロットピンの先端の前記ネジ山が、前記インサート孔を通じて前記ナットの前記ネジ穴と螺合することにより、前記ナットが前記インサート電極の側に引き寄せられる、
請求項１に記載の金型装置。
【請求項４】
前記棒状部材は複数のパイロットピンであり、
前記複数のパイロットピンのそれぞれの先端には爪が設けられ、
パイロットピン拡張棒をさらに備え、
前記複数のパイロットピンが前記インサート孔を通じて前記ナットの前記ネジ穴に挿入された状態において、前記複数のパイロットピンの間に前記パイロットピン拡張棒が挿入されることにより、前記複数のパイロットピンの前記爪が前記ナットに係止し、
前記複数のパイロットピンの前記爪が前記ナットに係止した状態において、前記複数のパイロットピンが前記ナットを前記インサート電極の側に引き寄せる、
請求項１に記載の金型装置。
【請求項５】
前記ナットは、前記ネジ穴の両端が貫通したナットであり、
前記パイロットピンの前記爪が、前記ナットの、前記パイロットピンが挿入される入口側とは反対側の面を係止する、
請求項４に記載の金型装置。
【請求項６】
前記ナットは袋ナットであり、
前記パイロットピンの前記爪が、前記ナットの前記ネジ穴の内壁面を係止する、
請求項４に記載の金型装置。
【請求項７】
インサート電極を備えた半導体装置を樹脂封止するための金型装置であって、
前記半導体装置において、前記インサート電極にはインサート孔が設けられ、前記インサート孔とネジ穴が連通するように前記インサート電極には前記ネジ穴を有するナットが配置されており、
前記金型装置は、
樹脂が注入され前記インサート電極の前記ナットが配置される側を含んで前記半導体装置を樹脂封止する金型本体と、
前記インサート電極の内側に配置されるスライド金型と、
を備え、
前記金型本体は突起を備え
前記突起が、前記インサート電極の前記インサート孔を通じて前記ナットの前記ネジ穴に挿入され、
前記スライド金型は、第１、第２の金型を備え、
前記第１、第２の金型のそれぞれには一対の切り欠きが設けられ、
前記一対の前記切り欠きが前記ナットの座面の外周を挟み込む、
金型装置。
【請求項８】
前記第１、第２の金型は同一の回転軸を有し、
前記第１、第２の金型が前記回転軸に対して回転して、前記一対の切り欠きが前記ナットの座面の外周を挟み込んだ状態と、前記一対の切り欠きが前記ナットの座面の外周の挟み込みを解除した状態とが切り替わる、
請求項７に記載の金型装置。
【請求項９】
前記一対の切り欠きで挟み込まれる前記ナットの座面の外周には座面に向かって広がる傾斜が設けられ、
前記一対の切り欠きには前記ナットの座面の外周の傾斜と嵌合する傾斜が設けられている、
請求項７に記載の金型装置。
【請求項１０】
インサート電極を備えた半導体装置を樹脂封止するための金型装置であって、
前記半導体装置において、前記インサート電極にはインサート孔が設けられ、前記インサート孔とネジ穴が連通するように前記インサート電極には前記ネジ穴を有するナットが配置されており、
前記金型装置は、
樹脂が注入され前記インサート電極の前記ナットが配置される側を含んで前記半導体装置を樹脂封止する金型本体と、
前記金型本体に設けられる突起と、
を備え、
前記突起が、前記インサート電極の前記インサート孔を介して前記ナットの前記ネジ穴に挿入され、
前記突起には、前記ナットを負圧により吸着し前記ナットを前記インサート電極の側に引き寄せる吸着路が設けられる、
金型装置。
【請求項１１】
前記金型装置は、前記突起を囲むＯリングをさらに備える、
請求項１０に記載の金型装置。
【請求項１２】
インサート電極を備えた半導体装置を樹脂封止するための金型装置であって、
前記半導体装置において、前記インサート電極にはインサート孔が設けられ、前記インサート孔とネジ穴が連通するように前記インサート電極には前記ネジ穴を有するナットが配置されており、
前記金型装置は、
樹脂が注入され前記インサート電極の前記ナットが配置される側を含んで前記半導体装置を樹脂封止する金型本体を備え、
前記金型本体には、前記インサート孔を通じて前記ナットの前記ネジ穴に螺合するボルトの頭部を収納する窪みが設けられる、
金型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金型装置に関し、特にインサート電極を備える半導体装置を樹脂封止する際に使用する金型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインサートナットを含む半導体装置用のハウジングの一つに、金型にインサート用ナット、インサート用電極を組み込んだハウジングがある。この手法を用いた成形方法では、成形時に電極とナット間に僅かでも隙間があると樹脂が侵入し成形後の樹脂の回り込みが発生する。電極、ナット間への樹脂の回り込みは、ボルト締結時に樹脂クリープを引き起こし、使用中、または締結直後の軸力の低下を引き起こすことが懸念される。軸力の低下は、想定している品質を大きく損なう恐れがあり、樹脂回り込み防止は成形する上で非常に重要なファクターとなっている。【０００３】
そのため、成形時の金型、ナットおよびハウジングの設計時に、電極、ナット間の隙間をなくす寸法、公差を設定する必要がある。各部材のできばえ、成形条件のばらつき等を考慮する必要があるため、寸法設計のみで回り込みを制御するのは、非常に難易度が高く経験と技術が求められる。【０００４】
また、インサートナットが鉄製等の磁性体製である場合には、可動型側に磁石を設け、その磁石にインサートナットを吸着させることによって、ピン部材の頭部とインサートナットとの対向端面を密着させ、両者間への溶融樹脂の流入を防止する方法（特許文献１）が知られている。また、この磁石を電磁石にして同様の効果を得ようとする方法（特許文献２）が知られている。また、金型ではなくガイド用のピンなどに磁力を持たせる方法（特許文献３）が知られている。しかしながら、永久磁石を金型又はガイド用ピンに接触させてインサートナットを引き付ける場合、成形時の高温によって磁力が損なわれ、一定の品質を維持できないことが懸念される。また、電磁石化においても、新たに電源を確保することによるスペース確保の必要性、電力費の悪化が考えられ、容易に利用、導入することができないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２３２４３０号公報
【特許文献２】特開平６−９１６５７号公報
【特許文献３】特開２０１２−１４８４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
成形時の金型、ナットおよびハウジングの設計時に、電極、ナット間の隙間をなくす寸法、公差を設定する必要がある。各部材の寸法のばらつき、成形条件等を考慮する必要があるため、寸法設計のみで樹脂の回り込みを制御するのは非常に難易度が高く経験と技術が求められる。従来技術に磁石を利用した方法があるが、コスト、設備、品質管理の観点からハードルの高い技術であると伺える。【０００７】
従って、高度な設計を行うことなく、コスト、設備、品質管理の難易度を考慮し、かつ各部材の公差を吸収して品質管理を簡便化できるようなハウジング成形方法の確立が必要である。【０００８】
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、半導体装置の樹脂封止を行う際に、インサート電極とナットの間に樹脂が侵入することを抑制した簡易な構造の金型装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る金型装置は、インサート電極を備えた半導体装置を樹脂封止するための金型装置であって、半導体装置において、インサート電極にはインサート孔が設けられ、インサート孔とネジ穴が連通するようにインサート電極にはネジ穴を有するナットが配置されており、金型装置は、樹脂が注入されインサート電極のナットが配置される側を含んで半導体装置を樹脂封止する金型本体と、インサート孔に挿入される棒状部材と、を備え、棒状部材が、インサート電極のインサート孔を通じてナットのネジ穴に挿入され、ナットをインサート電極の側に引き寄せる。【００１０】
また、本発明に係る金型装置は、インサート電極を備えた半導体装置を樹脂封止するための金型装置であって、半導体装置において、インサート電極にはインサート孔が設けられ、インサート孔とネジ穴が連通するようにインサート電極にはネジ穴を有するナットが配置されており、金型装置は、樹脂が注入されインサート電極のナットが配置される側を含んで半導体装置を樹脂封止する金型本体と、インサート電極の内側に配置されるスライド金型と、を備え、金型本体は突起を備え突起が、インサート電極のインサート孔を通じてナットのネジ穴に挿入され、スライド金型は、第１、第２の金型を備え、第１、第２の金型のそれぞれには一対の切り欠きが設けられ、一対の前記切り欠きがナットの座面の外周を挟み込む。【００１１】
また、本発明に係る金型装置は、インサート電極を備えた半導体装置を樹脂封止するための金型装置であって、半導体装置において、インサート電極にはインサート孔が設けられ、インサート孔とネジ穴が連通するようにインサート電極にはネジ穴を有するナットが配置されており、金型装置は、樹脂が注入されインサート電極のナットが配置される側を含んで半導体装置を樹脂封止する金型本体と、金型本体に設けられる突起と、を備え、突起が、インサート電極のインサート孔を介してナットのネジ穴に挿入され、突起には、ナットを負圧により吸着しナットをインサート電極の側に引き寄せる吸着路が設けられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る金型装置においては、金型本体に樹脂を注入する前に、棒状部材により、インサート孔を通じてナットをインサート電極の側に引き寄せる。これにより、インサート電極とナットが隙間なく密着する。つまり、ナットとインサート電極の内側との間に、樹脂が侵入する隙間が生じることを簡易な構造で抑制することができる。【００１３】
また、本発明に係る金型装置においては、金型本体に樹脂を注入する際に、第１、第２の金型に設けられた切り欠きで、ナットの座面の外周を挟み込む。これにより、樹脂封止を行う際に、第１、第２の金型により樹脂がせき止められ、インサート電極とナットの座面との間に樹脂が侵入することを簡易な構造で抑制することが可能である。【００１４】
また、本発明に係る金型装置においては、金型本体に樹脂を注入する際に、インサート電極を介してナットを吸着路により吸着する。ナットを吸着することにより、ナットがインサート電極の側に引き寄せられ、インサート電極とナットが隙間なく密着する。つまり、ナットとインサート電極の内側との間に、樹脂が侵入する隙間が生じることを簡易な構造で抑制することができる。【００１５】
この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによってより明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態１に係る金型装置の組み立て途中の断面図である。
【図２】実施の形態１に係る金型装置の断面図である。
【図３】実施の形態２に係る金型装置の断面図である。
【図４】実施の形態３に係る金型装置の組み立て途中の断面図である。
【図５】実施の形態３に係る金型装置の組み立て途中の断面図である。
【図６】実施の形態３に係る金型装置の断面図である。
【図７】実施の形態４に係る金型装置の断面図である。
【図８】実施の形態５に係る金型装置の断面図である。
【図９】実施の形態５に係る金型装置の断面図である。
【図１０】実施の形態５に係る金型装置のスライド金型の平面図である。
【図１１】実施の形態５に係る金型装置のスライド金型の平面図である。
【図１２】実施の形態５の変形例に係る金型装置のスライド金型の平面図である。
【図１３】実施の形態５の変形例に係る金型装置のスライド金型の平面図である。
【図１４】実施の形態６に係る金型装置の断面図である。
【図１５】実施の形態６に係る金型装置の断面図である。
【図１６】実施の形態７に係る金型装置の断面図である。
【図１７】実施の形態８に係る金型装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜実施の形態１＞
図１は本実施の形態１における金型装置の組み立て途中の断面図である。図２は本実施の形態１における金型装置の断面図である。
【００１８】
本実施の形態１における金型装置は、インサート電極１０２を備えた半導体装置を樹脂封止するための金型装置である。図１に示すように、インサート電極１０２にはインサート孔１０２ａが設けられている。インサート電極１０２には、ネジ穴１０３ａを有するナット１０３が配置されている。ナット１０３は、インサート孔１０２ａとネジ穴１０３ａが連通するように配置されている。
【００１９】
本実施の形態１における金型装置は、樹脂が注入されインサート電極１０２のナット１０３が配置される側を含んで半導体装置を樹脂封止する金型本体１０４と、インサート孔１０２ａに挿入される棒状部材（即ちボルト１０１）とを備える。
【００２０】
金型本体１０４には、ボルト１０１の頭部を収納する窪み１０４ａが設けられている。また、窪み１０４ａの底には貫通孔１０４ｂが設けられている。ボルト１０１の頭部には例えば六角穴が設けられている。ボルト１０１の頭部を金型本体１０４の窪み１０４ａに嵌合させた状態において、金型本体１０４の外型から、貫通孔１０４ｂを介して六角棒スパナ等でボルト１０１を回転させることが可能である。
【００２１】
以下、本実施の形態１における金型装置の使用方法について説明する。まず、金型本体１０４の窪み１０４ａにボルト１０１の頭部を嵌合して収納する。そして、金型本体１０４にインサート電極１０２を配置する。このとき、ボルト１０１の軸部がインサート電極１０２のインサート孔１０２ａを貫通するように、インサート電極１０２を配置する。
【００２２】
次に、ボルト１０１を回転させながら、ナット１０３のネジ穴１０３ａにボルト１０１の軸部を螺合させる。このとき、ナット１０３がボルト１０１で締め付けられることにより、ナット１０３がインサート電極１０２の側に引き寄せられる。つまり、ナット１０３が図２中の矢印の方向に引き寄せられる。この結果として、ナット１０３の当接面１０３ｂがインサート電極１０２の内側に隙間なく密着する。なお、ナット１０３とボルト１０１を螺合させる際に、ナット１０３ではなく、ボルト１０１を回転させてもよい。
【００２３】
そして、金型本体１０４の空洞１０５に樹脂が注入されて、半導体装置が樹脂封止される。樹脂が硬化した後、ボルト１０１を回転させて、金型本体１０４から樹脂封止されたインサート電極１０２およびナット１０３を離間させる。以上の工程により、樹脂封止された半導体装置を得る。
【００２４】
なお、本実施の形態１では、ボルト１０１の頭部を金型本体１０４の窪み１０４ａに収納した後で、ボルト１０１とナット１０３をインサート電極１０２を介して締結したが、ボルト１０１とナット１０３をインサート電極１０２を介して締結した後で、ボルト１０１の頭部を金型本体１０４の窪み１０４ｅに収納してもよい。この場合、樹脂封止を行った後は、ナット１０３にボルト１０１を締結させたまま金型本体１０１から半導体装置を取り外した後で、ナット１０３からボルト１０１を取り外す。なお、この場合、窪み１０４ａの底には、貫通孔１０４ｂを必ずしも設ける必要はない。
【００２５】
＜効果＞
本実施の形態１における金型装置は、インサート電極１０２を備えた半導体装置を樹脂封止するための金型装置であって、半導体装置において、インサート電極１０２にはインサート孔１０２ａが設けられ、インサート孔１０２ａとネジ穴１０３ａが連通するようにインサート電極１０２にはネジ穴１０３ａを有するナット１０３が配置されており、金型装置は、樹脂が注入されインサート電極１０２のナット１０３が配置される側を含んで半導体装置を樹脂封止する金型本体１０４と、インサート孔１０２ａに挿入される棒状部材（即ちボルト１０１）と、を備え、棒状部材が、インサート電極１０２のインサート孔１０２ａを通じてナット１０３のネジ穴１０３ａに挿入され、ナット１０３をインサート電極１０２の側に引き寄せる。
【００２６】
本実施の形態１においては、金型本体１０４に樹脂を注入する前に、棒状部材により、インサート孔１０２ａを通じてナット１０３をインサート電極１０２の側に引き寄せる。これにより、インサート電極１０２とナット１０３が隙間なく密着する。つまり、ナット１０３とインサート電極１０２の内側との間に、樹脂が侵入する隙間が生じることを抑制することができる。
【００２７】
また、本実施の形態１における金型装置において、棒状部材はボルト１０１であり、ボルト１０１がインサート孔１０２ａを通じてナット１０３のネジ穴１０３ａと螺合することにより、ナット１０３がインサート電極１０２の側に引き寄せられる。
【００２８】
本実施の形態１においては、金型本体１０４に樹脂を注入する前に、インサート電極１０２を介してナット１０３をボルト１０１で締め付ける。これにより、インサート電極１０２とナット１０３が隙間なく密着する。つまり、ナット１０３とインサート電極１０２の内側との間に、樹脂が侵入する隙間が生じることを抑制することができる。
【００２９】
また、本実施の形態１における金型装置は、インサート電極１０２を備えた半導体装置を樹脂封止するための金型装置であって、半導体装置において、インサート電極１０２にはインサート孔１０２ａが設けられ、インサート孔１０２ａとネジ穴１０３ａが連通するようにインサート電極１０２にはネジ穴１０３ａを有するナット１０３が配置されており、金型装置は、樹脂が注入されインサート電極１０２のナット１０３が配置される側を含んで半導体装置を樹脂封止する金型本体１０４を備え、金型本体１０４には、インサート孔１０２ａを通じてナット１０３のネジ穴１０３ａに螺合するボルト１０１の頭部を収納する窪み１０４ａが設けられる。
【００３０】
本実施の形態１では、金型本体１０４にボルト１０１の頭部を収納する窪み１０４ａを設ける。これにより、インサート孔１０２ａを通じてナット１０３をボルト１０１で締結した状態で、インサート電極１０２およびナット１０３を金型本体１０４に配置することが可能となる。よって、インサート電極１０２とナット１０３が隙間なく密着するため、ナット１０３とインサート電極１０２の内側との間に、樹脂が侵入する隙間が生じることを抑制することができる。
【００３１】
＜実施の形態２＞
図３は、本実施の形態２における金型装置の断面図である。実施の形態１においては棒状部材としてボルト１０１を採用したが、本実施の形態２では、棒状部材としてパイロットピン２０１を採用する。パイロットピン２０１の先端部分にはネジ山２０１ａが形成されている。また、パイロットピン２０１の後端部分にはドライバーが嵌合する凹みが設けられており、ドライバーによってパイロットピン２０１を回転させることが可能である。金型本体１０４にはパイロットピン２０１を通すための貫通孔１０４ｃが設けられている。
【００３２】
以下、本実施の形態２における金型装置の使用方法について説明する。まず、金型本体１０４の貫通孔１０４ｃにパイロットピン２０１を挿入する。そして、パイロットピン２０１がインサート孔１０２ａに挿入されるように、金型本体１０４にインサート電極１０２を配置する。なお、金型本体１０４にインサート電極１０２を配置した後に、金型本体１０４の貫通孔１０４ｃにパイロットピン２０１を挿入してもよい。
【００３３】
次に、パイロットピン２０１の先端のネジ山２０１ａに対して、ナット１０３のネジ穴１０３ａを螺合させる。このとき、ナット１０３がパイロットピン２０１で締め付けられることにより、ナット１０３がインサート電極１０２の側に引き寄せられる。つまり、ナット１０３が図３中の矢印の方向に引き寄せられる。この結果として、ナット１０３の当接面１０３ｂがインサート電極１０２の内側に隙間なく密着する。なお、ナット１０３とパイロットピン２０１を螺合させる際に、ナット１０３ではなく、パイロットピン２０１を回転させてもよい。
【００３４】
そして、金型本体１０４の空洞１０５に樹脂が注入されて、半導体装置が樹脂封止される。樹脂が硬化した後、パイロットピン２０１を回転させて、パイロットピン２０１を金型本体１０４から抜き取る。そして、金型本体１０４から樹脂封止されたインサート電極１０２およびナット１０３を離間させる。以上の工程により、樹脂封止された半導体装置を得る。
【００３５】
＜効果＞
本実施の形態２における金型装置において、棒状部材はパイロットピン２０１であり、パイロットピン２０１の先端にはネジ山２０１ａが設けられ、パイロットピン２０１の先端のネジ山２０１ａが、インサート孔１０２ａを通じてナット１０３のネジ穴１０３ａと螺合することにより、ナット１０３がインサート電極１０２の側に引き寄せられる。
【００３６】
本実施の形態２においては、金型本体１０４に樹脂を注入する前に、インサート電極１０２を介してナット１０３を、ネジ山２０１ａ付きのパイロットピン２０１で締め付ける。これにより、インサート電極１０２とナット１０３が隙間なく密着する。つまり、ナット１０３とインサート電極１０２の内側との間に、樹脂が侵入する隙間が生じることを抑制することができる。また、パイロットピン２０１を用いることにより、インサート電極１０２およびナット１０３の位置決めを行うことが可能である。さらに、パイロットピン２０１を用いることにより、インサート電極１０２のパイロットピン２０１側の表面に傷等を付けることなく、ナット１０３をインサート電極１０２に密着させることが可能である。
【００３７】
＜実施の形態３＞
図４と図５は、本実施の形態３における金型装置の組み立て途中の断面図である。図６は、本実施の形態３における金型装置の断面図である。
【００３８】
実施の形態２においては棒状部材としてパイロットピン２０１を採用したが、本実施の形態３では、棒状部材として複数のパイロットピン５０２，５０３を採用する。図４〜６に示すように、パイロットピン５０２，５０３のそれぞれの先端部分には爪５０２ａ，５０３ａが形成されている。金型本体１０４にはパイロットピン５０２，５０３を通すための貫通孔１０４ｄが設けられている。また、本実施の形態３における金型装置は、パイロットピン拡張棒５０１を備える。パイロットピン拡張棒５０１の先端は丸くなっている。本実施の形態３において、ナット１０３は貫通型のナット（即ち、ネジ穴１０３ａの両端が貫通しているナット）であるとする。
【００３９】
以下、本実施の形態３における金型装置の使用方法について説明する。まず、図４に示すように、金型本体１０４の貫通孔１０４ｄにパイロットピン５０２，５０３を挿入する。そして、パイロットピン５０２，５０３それぞれの爪５０２ａ，５０３ａで、ナット１０３の当接面１０３ｂと反対側の面（即ち、ナット１０３の、パイロットピン５０２，５０３が挿入される入口側とは反対側の面）を係止する。
【００４０】
そして、図５に示すように、パイロットピン５０２，５０３の間に、パイロットピン拡張棒５０１を押し込む。これにより、パイロットピン５０２，５０３が、ナット１０３のネジ穴１０３ａの内壁に押し付けられる。
【００４１】
さらに、パイロットピン５０２，５０３を図６の矢印の方向（ナット１０３と反対側の方向）に引く。これにより、パイロットピン５０２，５０３の爪５０２ａ，５０３ａで係止されたナット１０３がインサート電極１０２の側に引き寄せられる。この結果として、ナット１０３の当接面１０３ｂがインサート電極１０２の内側に隙間なく密着する。
【００４２】
そして、金型本体１０４の空洞１０５に樹脂が注入されて、半導体装置が樹脂封止される。樹脂が硬化した後、パイロットピン５０２，５０３の間からパイロットピン拡張棒５０１を引き抜く。さらに、パイロットピン５０２，５０３をナット１０３のネジ穴１０３ａおよび金型本体１０４の貫通孔１０４ｄから引き抜く。そして、金型本体１０４から樹脂封止されたインサート電極１０２およびナット１０３を離間させる。以上の工程により、樹脂封止された半導体装置を得る。
【００４３】
なお、本実施の形態３において、パイロットピン５０２，５０３を２本としたが、パイロットピンの本数は複数であればこれに限定されない。
【００４４】
＜効果＞
本実施の形態３における金型装置において、棒状部材は複数のパイロットピン５０２，５０３であり、複数のパイロットピン５０２，５０３のそれぞれの先端には爪５０２ａ，５０３ａが設けられ、パイロットピン拡張棒５０１をさらに備え、複数のパイロットピン５０２，５０３がインサート孔１０２ａを通じてナット１０３のネジ穴１０３ａに挿入された状態において、複数のパイロットピン５０２，５０３の間にパイロットピン拡張棒５０１が挿入されることにより、複数のパイロットピン５０２，５０３の爪５０２ａ，５０３ａがナット１０３に係止し、複数のパイロットピン５０２，５０３の爪５０２ａ，５０３ａがナット１０３に係止した状態において、複数のパイロットピン５０２，５０３がナット１０３をインサート電極１０２の側に引き寄せる。
【００４５】
本実施の形態３においては、金型本体１０４に樹脂を注入する際に、複数のパイロットピン５０２，５０３の先端に設けられた爪５０２ａ，５０３ａでナット１０３を係止して、ナット１０３をインサート電極１０２に押し付ける方向に引っ張る。これにより、インサート電極１０２とナット１０３が隙間なく密着する。つまり、ナット１０３とインサート電極１０２の内側との間に、樹脂が侵入する隙間が生じることを抑制することができる。また、パイロットピン５０２，５０３を用いることにより、インサート電極１０２およびナット１０３の位置決めを行うことが可能である。さらに、パイロットピン５０２，５０３を用いることにより、インサート電極１０２のパイロットピン２０１側の表面に傷等を付けることなく、ナット１０３をインサート電極１０２に密着させることが可能である。
【００４６】
また、本実施の形態３における金型装置において、ナット１０３は、ネジ穴１０３ａの両端が貫通したナット１０３であり、パイロットピン５０２，５０３の爪５０２ａ，５０３ａが、ナット１０３の、パイロットピン５０２，５０３が挿入される入口側とは反対側の面を係止する。
【００４７】
本実施の形態３においては、複数のパイロットピン５０２，５０３の先端に設けられた爪５０２ａ，５０３ａで、ナット１０３のパイロットピン５０２，５０３が挿入される入口側とは反対側の面を係止する。これにより、ナット１０３をインサート電極１０２に押し付ける方向に引っ張ることが可能となる。
【００４８】
＜実施の形態４＞
図７は、本実施の形態４における金型装置の断面図である。実施の形態３においてはナット１０３として、貫通型ナットを採用したが、本実施の形態４では、袋ナット（非貫通型のナット）を採用する。実施の形態３と同様、本実施の形態４でも、棒状部材として複数のパイロットピン６０２，６０３を採用する。図７に示すように、パイロットピン６０２，６０３のそれぞれの先端部分には爪６０２ａ，６０３ａが形成されている。金型本体１０４にはパイロットピン６０２，６０３を通すための貫通孔１０４ｄが設けられている。また、本実施の形態４における金型装置は、パイロットピン拡張棒６０１を備える。パイロットピン拡張棒６０１の先端は丸くなっている。
【００４９】
以下、本実施の形態４における金型装置の使用方法について説明する。まず、図７に示すように、金型本体１０４の貫通孔１０４ｄにパイロットピン６０２，６０３を挿入する。そして、パイロットピン６０２，６０３それぞれの爪６０２ａ，６０３ａをナット１０３のネジ穴１０３ａの内壁に当接させる。
【００５０】
そして、図７に示すように、パイロットピン６０２，６０３の間に、パイロットピン拡張棒６０１を押し込む。これにより、パイロットピン６０２，６０３の爪６０２ａ，６０３ａが、ナット１０３のネジ穴１０３ａの内壁に押し付けられる。この状態において、パイロットピン６０２，６０３の爪６０２ａ，６０３ａは、ナット１０３のネジ穴１０３ａのネジ山に係止している。
【００５１】
さらに、パイロットピン６０２，６０３を、ナット１０３と反対側の方向に引く。これにより、パイロットピン６０２，６０３の爪６０２ａ，６０３ａで係止されたナット１０３がインサート電極１０２の側に引き寄せられる。この結果として、ナット１０３の当接面１０３ｂがインサート電極１０２の内側に隙間なく密着する。
【００５２】
そして、金型本体１０４の空洞１０５に樹脂が注入されて、半導体装置が樹脂封止される。樹脂が硬化した後、パイロットピン６０２，６０３の間からパイロットピン拡張棒６０１を引き抜く。さらに、パイロットピン６０２，６０３をナット１０３のネジ穴１０３ａおよび金型本体１０４の貫通孔１０４ｄから引き抜く。そして、金型本体１０４から樹脂封止されたインサート電極１０２およびナット１０３を離間させる。以上の工程により、樹脂封止された半導体装置を得る。
【００５３】
なお、本実施の形態４において、パイロットピン６０２，６０３を２本としたが、パイロットピンの本数は複数であればこれに限定されない。
【００５４】
なお、パイロットピン６０２，６０３の先端に設けられる爪６０２ａ，６０３ａの形状は、ネジ山を係止する（掴む）ものであればどんな形状でもよい。例えば、ネジ山に引っ掛かり易くするために爪６０２ａ，６０３ａの先端を細くしてもよい。また、パイロットピンの先端に爪を複数備えた構成としてもよい。また、爪を例えば樹脂で形成して、爪に弾性を持たせてもよい。これにより、爪がネジ山の形状に沿うため、ネジ山に食い込み易くなる。
【００５５】
＜効果＞
本実施の形態４における金型装置において、ナット１０３は袋ナットであり、パイロットピン６０２，６０３の爪６０２ａ，６０３ａが、ナット１０３のネジ穴１０３ａの内壁面を係止する。
【００５６】
本実施の形態４においては、複数のパイロットピン６０２，６０３の先端に設けられた爪６０２ａ，６０３ａで、ナット１０３のネジ穴１０３ａの内壁を係止する。これにより、ナット１０３をインサート電極１０２に押し付ける方向に引っ張ることが可能となる。
【００５７】
＜実施の形態５＞
図８および図９は、本実施の形態５における金型装置の断面図である。また、図１０および図１１は、本実施の形態５におけるスライド金型３０１の平面図である。
【００５８】
本実施の形態５における金型装置は、インサート電極１０２を備えた半導体装置を樹脂封止するための金型装置である。図８および図９に示すように、インサート電極１０２にはインサート孔１０２ａが設けられている。インサート電極１０２には、ネジ穴１０３ａを有するナット１０３が配置されている。ナット１０３は、インサート孔１０２ａとネジ穴１０３ａが連通するように配置されている。
【００５９】
本実施の形態１における金型装置は、樹脂が注入されインサート電極１０２のナット１０３が配置される側を含んで半導体装置を樹脂封止する金型本体１０４と、インサート電極１０２の内側に配置されるスライド金型３０１と、を備える。金型本体１０４には突起１０４ｅが設けられている。
【００６０】
スライド金型３０１は、第１、第２の金型３０１ａ，３０１ｂを備える。図１０に示すように、第１、第２の金型３０１ａ，３０１ｂのそれぞれには一対の切り欠き３０が設けられている。第１、第２の金型３０１ａ，３０１ｂは、同一の回転軸３０１ｃを有する。第１、第２の金型３０１ａ，３０１ｂは回転軸３０１ｃに対して回転する。
【００６１】
図９および図１１は、一対の切り欠き３０がナット１０３の座面（当接面１０３ｂ）の外周を挟み込んだ状態である。この状態において、一対の切り欠き３０の内側が、ナット１０３の座面の外周に当接している。図８および図１０は、一対の切り欠き３０がナット１０３の座面の外周の挟み込みを解除した状態である。
【００６２】
以下、本実施の形態５における金型装置の使用方法について説明する。まず、金型本体１０４にインサート電極１０２を配置する。このとき、突起１０４ｅがインサート電極１０２のインサート孔１０２ａを貫通するように、インサート電極１０２を配置する。次に、インサート電極１０２を介して、突起１０４ｅにナット１０３のネジ穴１０３ａを嵌合させる。
【００６３】
次に、スライド金型３０１の第１、第２の金型３０１ａ，３０１ｂを図８および図１０の矢印の方向に回転させて、一対の切り欠き３０でナット１０３の座面（当接面１０３ｂ）の外周を挟み込む。そして、金型本体１０４の空洞１０５に樹脂が注入されて、半導体装置が樹脂封止される。樹脂が硬化した後、金型本体１０４から樹脂封止されたインサート電極１０２およびナット１０３を離間させる。以上の工程により、樹脂封止された半導体装置を得る。
【００６４】
＜効果＞
本実施の形態５における金型装置は、インサート電極１０２を備えた半導体装置を樹脂封止するための金型装置であって、半導体装置において、インサート電極１０２にはインサート孔１０２ａが設けられ、インサート孔１０２ａとネジ穴１０３ａが連通するようにインサート電極１０２にはネジ穴１０３ａを有するナット１０３が配置されており、金型装置は、樹脂が注入されインサート電極１０２のナット１０３が配置される側を含んで半導体装置を樹脂封止する金型本体１０４と、インサート電極１０２の内側に配置されるスライド金型３０１と、を備え、金型本体１０４は突起１０４ｅを備え、突起１０４ｅが、インサート電極１０２のインサート孔１０２ａを通じてナット１０３のネジ穴１０３ａに挿入され、スライド金型３０１は、第１、第２の金型３０１ａ，３０１ｂを備え、第１、第２の金型３０１ａ，３０１ｂのそれぞれには一対の切り欠き３０が設けられ、一対の切り欠き３０がナット１０３の座面の外周を挟み込む。
【００６５】
本実施の形態５においては、金型本体１０４に樹脂を注入する際に、第１、第２の金型３０１ａ，３０１ｂに設けられた切り欠き３０で、ナット１０３の座面の外周を挟み込む。これにより、樹脂封止を行う際に、第１、第２の金型３０１ａ，３０１ｂにより樹脂がせき止められ、インサート電極とナット１０３の座面との間に樹脂が侵入することを抑制することが可能である。
【００６６】
また、本実施の形態５における金型装置において、第１、第２の金型３０１ａ，３０１ｂは同一の回転軸３０１ｃを有し、第１、第２の金型３０１ａ，３０１ｂが回転軸３０１ｃに対して回転して、一対の切り欠き３０がナット１０３の座面の外周を挟み込んだ状態と、一対の切り欠き３０がナット１０３の座面の外周の挟み込みを解除した状態とが切り替わる。
【００６７】
従って、第１、第２の金型３０１ａ，３０１ｂを同一の回転軸３０１ｃにより連結することにより、第１、第２の金型３０１ａ，３０１ｂを回転させることで、容易にナット１０３の座面の外周を挟み込むことが可能となる。
【００６８】
＜実施の形態５の変形例＞
図１２および図１３は、実施の形態５の変形例におけるスライド金型４０１の平面図である。本変形例において、スライド金型４０１は第１、第２の金型４０１ａ，４０１ｂから構成される。図１２に示すように、第１、第２の金型４０１ａ，４０１ｂには一対の切り欠き４０が設けられている。
【００６９】
図１３に示すように、分離された第１、第２の金型４０１ａ，４０１ｂで、ナット１０３の座面の外周を挟み込む。本変形例においても、樹脂封止を行う際に、第１、第２の金型４０１ａ，４０１ｂにより樹脂がせき止められ、インサート電極とナット１０３の座面との間に樹脂が侵入することを抑制する効果を得ることが可能である。
【００７０】
＜実施の形態６＞
図１４は、本実施の形態６における金型装置の断面図である。本実施の形態６は、実施の形態５におけるスライド金型３０１およびナット１０３の形状を変化させたものである。
【００７１】
図１４に示すように、本実施の形態６においてナット１０３の座面（当接面１０３ｂ）の外周（ナット１０３のフリンジの外周）には傾斜１０３ｃが設けられている。また、一対の切り欠き３０（図１０および図１４を参照）にはナット１０３の座面の外周の傾斜１０３ｃと嵌合する傾斜３１が設けられている。
【００７２】
なお、図１４においては、フリンジを有するナット１０３について説明したが、フリンジを有さないナット１０３でもよい。この場合、図１５に示すように、ナット１０３の本体の外周に傾斜１０３ｃを備える溝が設けられる。
【００７３】
＜効果＞
本実施の形態６における金型装置において、一対の切り欠き３０で挟み込まれるナット１０３の座面の外周には座面（当接面１０３ｂ）に向かって広がる傾斜１０３ｃが設けられ、一対の切り欠き３０にはナット１０３の座面の外周の傾斜１０３ｃと嵌合する傾斜３１が設けられている。
【００７４】
本実施の形態６では、スライド金型３０１でナット１０３の外周を挟み込んだ際に、一対の切り欠き３０に設けた傾斜３１が、ナット１０３の座面の外周に設けた傾斜１０３ｃをインサート電極１０２の側に押し付ける。よって、実施の形態５で述べた効果に加えて、スライド金型３０１に、ナット１０３を所定の位置に調整する機能を持たせることが可能となる。さらに、ナット１０３をインサート電極１０２の側に押し付ける方向の力が働くため、ナット１０３とインサート電極１０２の内側との間に樹脂が侵入する隙間が生じることを抑制することができる。
【００７５】
＜実施の形態７＞
図１６は、実施の形態７に係る金型装置の断面図である。本実施の形態７における金型装置は、インサート電極１０２を備えた半導体装置を樹脂封止するための金型装置である。図１６に示すように、インサート電極１０２にはインサート孔１０２ａが設けられている。インサート電極１０２には、ネジ穴１０３ａを有するナット１０３が配置されている。ナット１０３は、インサート孔１０２ａとネジ穴１０３ａが連通するように配置されている。
【００７６】
本実施の形態７における金型装置は、樹脂が注入されインサート電極１０２のナット１０３が配置される側を含んで半導体装置を樹脂封止する金型本体１０４と、金型本体１０４に設けられる突起１０４ｆとを備える。
【００７７】
ここで、突起１０４ｆとはパイロットピンである。突起１０４ｆには吸着路１０４ｇが設けられる。吸着路１０４ｇの一端は、金型本体１０４の外側において図示しない負圧源に繋がっている。吸着路１０４ｇの他端は突起１０４ｆの先端に貫通している。
【００７８】
なお、本実施の形態７において、ナット１０３は、袋ナット（非貫通型のナット）であるとする。
【００７９】
以下、本実施の形態７における金型装置の使用方法について説明する。まず、金型本体１０４にインサート電極１０２を配置する。このとき、突起１０４ｆがインサート電極１０２のインサート孔１０２ａを貫通するように、インサート電極１０２を配置する。次に、インサート電極１０２を介して、突起１０４ｆにナット１０３のネジ穴１０３ａを嵌合させる。
【００８０】
この状態において、吸着路１０４ｇの一端に繋がった図示しない負圧源を稼働させる。これにより、突起１０４ｆの先端に嵌合しているナット１０３が、負圧により吸着される。負圧により吸着されたナット１０３は、インサート電極１０２の側に引き寄せられる。つまり、ナット１０３が図１５中の矢印の方向に引き寄せられる。この結果として、ナット１０３の当接面１０３ｂがインサート電極１０２の内側に隙間なく密着する。
【００８１】
ナット１０３が吸着されると、ナット１０３のネジ穴１０３ａ内部およびナット１０３の当接面１０３ｂとインサート電極１０２の間の異物（埃など）が外部に吸い出される。
【００８２】
そして、吸着路１０４ｇによりナット１０３が吸着された状態において、金型本体１０４の空洞１０５に樹脂が注入される。樹脂が硬化した後、金型本体１０４から樹脂封止されたインサート電極１０２およびナット１０３を離間させる。以上の工程により、樹脂封止された半導体装置を得る。
【００８３】
＜効果＞
本実施の形態７における金型装置は、インサート電極１０２を備えた半導体装置を樹脂封止するための金型装置であって、半導体装置において、インサート電極１０２にはインサート孔１０２ａが設けられ、インサート孔１０２ａとネジ穴１０３ａが連通するようにインサート電極１０２にはネジ穴１０３ａを有するナット１０３が配置されており、金型装置は、樹脂が注入されインサート電極１０２のナット１０３が配置される側を含んで半導体装置を樹脂封止する金型本体１０４と、金型本体１０４に設けられる突起１０４ｆと、を備え、突起１０４ｆが、インサート電極１０２のインサート孔１０２ａを介してナット１０３のネジ穴１０３ａに挿入され、突起１０４ｆには、ナット１０３を負圧により吸着しナット１０３をインサート電極１０２の側に引き寄せる吸着路１０４ｇが設けられる。
【００８４】
本実施の形態７においては、金型本体１０４に樹脂を注入する際に、インサート電極１０２を介してナット１０３を吸着路１０４ｇにより吸着する。ナット１０３を吸着することにより、ナット１０３がインサート電極１０２の側に引き寄せられ、インサート電極１０２とナット１０３が隙間なく密着する。つまり、ナット１０３とインサート電極１０２の内側との間に、樹脂が侵入する隙間が生じることを抑制することができる。
【００８５】
＜実施の形態８＞
図１７は、実施の形態８に係る金型装置の断面図である。本実施の形態８では、実施の形態７の構成に加えて、金型本体１０４とインサート電極１０２との間にＯリング７０２を設ける。つまり、金型本体１０４の突起１０４ｅの周囲を囲むように、金型本体１０４に溝が設けられ、その溝にＯリング７０２が埋め込まれている。Ｏリング７０２は例えば、耐熱性を有するシリコン樹脂である。
【００８６】
＜効果＞
本実施の形態８における金型装置は、突起１０４ｅを囲むＯリング７０２をさらに備える。従って、吸着路１０４ｇでナット１０３を吸着する際に、吸着漏れの発生を抑制することが可能となる。よって、より確実にナット１０３を吸着して、より強力にナット１０３がインサート電極１０２の側に引き寄せることが可能となる。
【００８７】
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【００８８】
１０１  ボルト、１０２  インサート電極、１０２ａ  インサート孔、１０３  ナット、１０３ａ  ネジ穴、１０３ｂ  当接面、１０３ｃ  傾斜、１０４  金型本体、１０４ａ  窪み、１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ  貫通孔、１０４ｅ，１０４ｆ  突起、１０４ｇ  吸着路、１０５  空洞、２０１  パイロットピン、２０１ａ  ネジ山、３０１，４０１  スライド金型、３０１ａ，４０１ａ  第１の金型、３０１ｂ，４０１ｂ  第２の金型、３０１ｃ  回転軸、５０２，５０３，６０２，６０３  パイロットピン、５０１，６０１  パイロットピン拡張棒、５０２ａ，５０３ａ，６０２ａ，６０３ａ  爪、７０２  Ｏリング、３０，４０  切り欠き、３１  傾斜。
【図１】
2017017837.tif 000003
【図２】
2017017837.tif 000004
【図３】
2017017837.tif 000005
【図４】
2017017837.tif 000006
【図５】
2017017837.tif 000007
【図６】
2017017837.tif 000008
【図７】
2017017837.tif 000009
【図８】
2017017837.tif 000010
【図９】
2017017837.tif 000011
【図１０】
2017017837.tif 000012
【図１１】
2017017837.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2017017837.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2017017837.tif 000017
【図１６】
2017017837.tif 000018
【図１７】
2017017837.tif 000019
【国際調査報告】
2017017837.tif 000020
2017017837.tif 000021
2017017837.tif 000022
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