(57)【要約】【課題】型締めした際の金型の位置ずれを長期にわたり生じず、低コストの位置決め部を有する半導体装置用モールド金型を提供する。【解決手段】型締めして所定形状のモールド部材の成形を行う対をなす上チェイス金型３４、下チェイス金型３５と、これらチェイス金型３４，３５のそれぞれに設けられた位置決め部３７ａ，３７ｂとを備えたモールド用の金型で、位置決め部３７ａ，３７ｂは、前記チェイス金型３４，３５のそれぞれに対応するよう取着された上ガイドブロック３８ａ，３８ｂ及び下ガイドブロック３９ａ，３９ｂと、前記ガイドブロック３８ａ，３８ｂ，３９ａ，３９ｂに対応するよう形成された係合凹部４５ａ，４５ｂ及び係合凸部４６ａ，４６ｂと、これら係合凹部４５ａ，４５ｂ、係合凸部４６ａ，４６ｂに係合接触面を形成するよう固着された超硬材料片でなる表面部材４３ａ，４３ｂとを具備する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
型締めしてそれぞれに形成された対応するキャビティによって所定形状のモールド部材の成形を行う対をなす金型と、これら金型のそれぞれに設けられた位置決め部とを備えた半導体装置用モールド金型において、前記位置決め部は、前記金型のそれぞれに対応するよう取着されたガイドブロックと、該ガイドブロックのそれぞれに形成された係合部位と、この係合部位に係合接触面を形成するよう固着された超硬材料片でなる表面部材とを具備していることを特徴とする半導体装置用モールド金型。
【請求項２】
前記表面部材が、鉄鋼材でなるガイドブロックに削設された溝に嵌め合わされると共に、接着によって固着されていることを特徴とする請求項1記載の半導体装置用モールド金型。
【請求項３】
前記表面部材のガイドブロックへの接着が、銀ろう付けによって行われていることを特徴とする請求項２記載の半導体装置用モールド金型。
【請求項４】
前記表面部材の厚さ寸法が、３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項1記載の半導体装置用モールド金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば合成樹脂製のパッケージを成形するための半導体装置用モールド金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術を図７乃至図１４を参照して説明する。図７は斜視図であり、図８は位置決め部の断面図で、図８（ａ）は型開き状態を示す断面図、図８（ｂ）は型締め状態を示す断面図であり、図９は摩耗した位置決め部を示す断面図で、図９（ａ）は型開き状態を示す断面図、図９（ｂ）は型締め状態を示す断面図であり、図１０は他の従来技術による位置決め部の断面図であり、図１１は他の従来技術による位置決め部での位置ずれ状態を示す断面図であり、図１２は位置ずれしたままでパッケージが成形された状態を示す図であり、図１３は位置ずれ成形されたパッケージにおける外部リードの切断加工状態を示す図であり、図１４は位置ずれ成形されたパッケージにおける外部リードの曲げ加工状態を示す図である。
【０００３】
図７乃至図１４において、１は図示しない樹脂成形装置に取り付けられて、例えば半導体装置のパッケージ等を成形するモールド金型で、対をなす上型２と下型３によって構成され、上型２は樹脂成形装置の可動側に取り付けられ、下型３は静止側に取り付けられる。４は上型２に固着された上チェイス金型であり、５は下型３に固着された下チェイス金型であって、型締めした状態で両チェイス金型４，５により、例えば成形する半導体装置のパッケージに対応したキャビティを形成する凹所６ａ，６ｂが、それぞれに削設されている。
【０００４】
また、上チェイス金型４と下チェイス金型５には、方形の型合わせ面の各辺中央部に、型締め時に上型２と下型３が位置ずれを起こさないよう位置決めするための位置決め部７ａ，７ｂとして、上ガイドブロック８ａ，８ｂと下ガイドブロック９ａ，９ｂが取着されている。上ガイドブロック８ａ，８ｂと下ガイドブロック９ａ，９ｂは、上チェイス金型４や下チェイス金型５と同様の鉄鋼材料で形成されている。
【０００５】
また上チェイス金型４に取着された上ガイドブロック８ａ，８ｂには、開口部分を下方にした係合凹部１０が形成されており、一方、下ガイドブロック９ａ，９ｂには、先端を上ガイドブロック８ａ，８ｂの係合凹部１０に対応させるようにして係合凸部１１が形成されている。そして、上型２と下型３の型締め時には、上ガイドブロック８ａ，８ｂの係合凹部１０と下ガイドブロック９ａ，９ｂの係合凸部１１が係合し、上チェイス金型４と下チェイス金型５に削設された凹所６ａ，６ｂが位置ずれを起こすことなく組み合わされ、所定形状のキャビティが形成される。
【０００６】
そして、半導体装置のパッケージを成形する際には、樹脂成形装置に取り付けた上型２と下型３を型締めした後、図示しないゲートを介してキャビティ内にモールド樹脂が射出され、所定時間経過後に型開きし、パッケージが成形された半導体装置をモールド金型１から取り出し、成形を終了する。
【０００７】
しかしながら上記の従来技術においては、成形を繰り返しているうちに、上型２と下型３の型締め時の位置合わせを行う上ガイドブロック８ａ，８ｂの係合凹部１０の開口縁部分１２と下ガイドブロック９ａ，９ｂの係合凸部１１の先端角部分１３が、例えば図９に示すように型締めする度に互いに接触、摺接することで徐々に摩耗し、長期の使用で上型２と下型３を型締めした時のずれ量が大きくなる。
【０００８】
このため、上ガイドブロック８ａ，８ｂと下ガイドブロック９ａ，９ｂの全てを超鋼材料によって形成することが考えられる。この場合、金型コストの上昇を考慮して、材料コスト、加工コストが高い超硬材料は上ガイドブロック８ａ，８ｂと下ガイドブロック９ａ，９ｂのみを形成するのに用い、上ガイドブロック８ａ，８ｂと下ガイドブロック９ａ，９ｂを除く金型本体については、材料コスト、加工コストが超硬材料よりも安価な鉄鋼材料を用いる。
【０００９】
しかし、このような構成の場合、両材料の熱膨張率は、鉄鋼材料が約１２×１０−６／℃であり、超硬材料が約６×１０−６／℃であって、さらに、半導体装置のパッケージに用いる熱硬化性樹脂の成形温度は約２００℃であるため、成形時の熱で上ガイドブロック８ａ，８ｂ、下ガイドブロック９ａ，９ｂとこれらガイドブロックを除く金型本体の間には、熱膨張率差による隙間ができてしまうと言った事態が生じる。その結果、型締めした際に上チェイス金型４と下チェイス金型５がずれて、適正形状のキャビティが形成されなかったり、場合によっては、上ガイドブロック８ａ，８ｂと下ガイドブロック９ａ，９ｂとが干渉して型締めできず金型を破損させてしまったり等する。
【００１０】
例えば、図１０に示す他の従来技術のように、上チェイス金型１４と下チェイス金型１５にそれぞれ削設された凹み１６ａ，１６ｂに、３つのガイドブロック１７を、凹み１６ａに１つ、これを挟むよう凹み１６ｂに他の２つをねじ止めによって取り付け位置決め部１８を構成したものでは、ガイドブロック１７はねじ止めするために、部品幅が最低でも１０ｍｍ程度は必要になる。そして、成形時には、成形熱で片側約５μｍ、両側で約１０μｍの隙間が、ガイドブロック１７と凹み１６ａ，１６ｂとの間に生じる。
【００１１】
また、この時、図１１に示すように、ガイドブロック１７の凹み１６ａ，１６ｂへの取り付けが、適正位置からずれてしまい下側のガイドブロック１７の間隔が狭い場合には、上下のガイドブロック１７が干渉してしまい型締めが行えず、また広い場合には、型締めした時に生じた隙間分だけ上チェイス金型１４と下チェイス金型１５の間にずれが出てしまう可能性がある。そして、上チェイス金型１４と下チェイス金型１５とがずれたまま成形を行った場合には、図１２に示すように、上側部分と下側部分の位置がずれた不適正形状のパッケージ１９を有する半導体装置２０が形成される。
【００１２】
さらに、そのまま成形工程の後工程である外部リード２１の切断工程を行った場合には、図１３に示すように外部リード２１をストリッパ２２とダイ２３で保持して図示しないダムバーを切断する際に、切断ポンチ２４と位置ずれ成形されたパッケージ１９とが干渉し、切断ポンチ２４が破損してしまう。また、続く外部リード２１の曲げ工程では、図１４に示すようにパッケージ１９を基準とした場合、曲げダイ２５と押駒２６で半導体装置２０を保持し、曲げポンチ２７によって外部リード２１の曲げを行ったとしても、適正形状のものを得ることができない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような状況に鑑みて本発明はなされたもので、その目的とするところは上型と下型を型締めした際の両型の位置ずれが、長期にわたり生じることのない低コストの位置決め部を有する半導体装置用モールド金型を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体装置用モールド金型は、型締めしてそれぞれに形成された対応するキャビティによって所定形状のモールド部材の成形を行う対をなす金型と、これら金型のそれぞれに設けられた位置決め部とを備えた半導体装置用モールド金型において、前記位置決め部は、前記金型のそれぞれに対応するよう取着されたガイドブロックと、該ガイドブロックのそれぞれに形成された係合部位と、この係合部位に係合接触面を形成するよう固着された超硬材料片でなる表面部材とを具備していることを特徴とするものであり、
さらに、前記表面部材が、鉄鋼材でなるガイドブロックに削設された溝に嵌め合わされると共に、接着によって固着されていることを特徴とするものであり、
さらに、前記表面部材のガイドブロックへの接着が、銀ろう付けによって行われていることを特徴とするものであり、
さらに、前記表面部材の厚さ寸法が、３ｍｍ以下であることを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施形態を、図１乃至図６を参照して説明する。図１は斜視図であり、図２は上型の下方側からの斜視図であり、図３は下型の上方側からの斜視図であり、図４はガイドブロック本体を示す図で、図４（ａ）は上ガイドブロック本体の斜視図、図４（ｂ）は上ガイドブロック本体の斜視図であり、図５はガイドブロックを示す図で、図５（ａ）は上ガイドブロックの斜視図、図５（ｂ）は下ガイドブロックの斜視図であり、図６は上ガイドブロックと下ガイドブロックとを係合させた状態を示す斜視図である。
【００１６】
図１乃至図６において、３１は図示しない樹脂成形装置に取り付けられて、例えば半導体装置のパッケージ等を成形するモールド金型であり、これは対をなす上型３２と下型３３によって構成される。上型３２は樹脂成形装置の可動側の下端に、また下型３３は静止側の上端にそれぞれ対向するように取り付けられる。さらに、上型３２と下型３３には、それぞれ上チェイス金型３４と下チェイス金型３５とが、型締めした状態で両チェイス金型３４，３５によって、例えば成形する半導体装置のパッケージに対応したキャビティが、それぞれに削設された凹所３６ａ，３６ｂによって形成されるように固着されている。
【００１７】
また、上チェイス金型３４と下チェイス金型３５には、対向する長方形の型合わせ面の各辺中央部に、型締め時に上型３２と下型３３が位置ずれを起こさないよう位置決めするための位置決め部３７ａ，３７ｂが設けられている。位置決め部３７ａ，３７ｂは、上ガイドブロック３８ａ，３８ｂと下ガイドブロック３９ａ，３９ｂを、上チェイス金型３４と下チェイス金型３５の長辺部分、短辺部分に削設された凹部位４０ａ，４０ｂに固着することによって構成され、上ガイドブロック３８ａ，３８ｂと下ガイドブロック３９ａ，３９ｂは、上チェイス金型３４や下チェイス金型３５と同様の鉄鋼材料で形成された上ブロック本体４１ａ，４１ｂ、下ブロック本体４２ａ，４２ｂと、方形の薄板状の超硬材料片でなる表面部材４３ａ，４３ｂとを設けて構成されている。超硬材料として、例えばＷＣのみ、あるいはＷＣ−Ｃｏ系合金、ＷＣ−Ｔｉ（Ｔａ，Ｎｂ）Ｃ−Ｃｏ系合金等を用いる。
【００１８】
またさらに、上ブロック本体４１ａ，４１ｂには、開口部分を下方にし底部の辺方向両隅部に表面部材４３ａ，４３ｂを装着するための溝４４ａ，４４ｂを有する係合凹部４５ａ，４５ｂが削設されており、また下ブロック本体４２ａ，４２ｂには、上ブロック本体４１ａ，４１ｂの係合凹部４５ａ，４５ｂに対応する係合凸部４６ａ，４６ｂが、その辺方向両根元部に、同じく表面部材４３ａ，４３ｂを装着するための溝４４ａ，４４ｂを削設するようにして設けられている。また表面部材４３ａ，４３ｂは、厚さ３ｍｍ以下のものであって、溝４４ａ，４４ｂに一端側を挿入するようにして、係合凹部４５ａ，４５ｂ及び係合凸部４６ａ，４６ｂの側壁面に、成形時の温度が約２００℃となることを考慮して、例えば銀ろうを接着材料に用いて固着されている。
【００１９】
これにより、表面部材４３ａ，４３ｂが、上ガイドブロック３８ａ，３８ｂと下ガイドブロック３９ａ，３９ｂの位置決め部３７ａ，３７ｂの係合接触面となり、上型３２と下型３３の型締め時に対応する係合接触面同士が接触して係合し、両型３２，３３の位置決めがなされる。なお、表面部材４３ａ，４３ｂの厚さについては、熱膨張による隙間の発生を最小限にすると共に、加工性、組立性を考慮して１ｍｍ〜３ｍｍ程度であることが実用的には好ましい。
【００２０】
このように構成することで、上型３２と下型３３の型締め時には、両型３２，３３が、位置決め部３７ａ，３７ｂの係合凹部４５ａ，４５ｂと、これに対応する係合凸部４６ａ，４６ｂとが、表面部材４３ａ，４３ｂの係合接触面同士を接触させて係合し、位置ずれを起こすことなく適正に組み合わされ、凹所３６ａ，３６ｂによって半導体装置のパッケージに対応する所定形状のキャビティが形成される。
【００２１】
そして、半導体装置のパッケージを成形する際には、樹脂成形装置に取り付けた上型３２と下型３３を型締めした後、図示しないゲートを介して凹所３６ａ，３６ｂにより形成されたキャビティ内にモールド樹脂が射出され、所定時間経過後に型開きし、パッケージが成形された半導体装置をモールド金型３１から取り出し、成形を終了する。
【００２２】
また、上記のように超硬材料でなる表面部材４３ａ，４３ｂを固着して上型３２と下型３３の位置決め部３７ａ，３７ｂを構成する上ガイドブロック３８ａ，３８ｂと下ガイドブロック３９ａ，３９ｂの係合接触面としているので、型締めする度に互いに接触、摺接しても摩耗量が少なく、長期にわたり成形を繰り返しても、上型３２と下型３３を型締めした時のずれ量が少ない。
【００２３】
さらに、超硬材料でなる表面部材４３ａ，４３ｂの厚さが薄いため、熱膨張による寸法変化が少なく、位置決め部３７ａ，３７ｂでの隙間の発生が最小限のものとなり、型締め時の上型３２と下型３３の位置ずれを非常に少ないものとすることができる。また表面部材４３ａ，４３ｂの形状が単純形状の薄片であるため、材料コスト、加工コストが低廉であり、表面部材４３ａ，４３ｂの上ブロック本体４１ａ，４１ｂ、下ブロック本体４２ａ，４２ｂへの取り付けも、銀ろう等の接着材料による固着であるため、取り付けの際に適正位置に、位置ずれを起こすことなく確実に固着することができ、この点からも、型締め時の上型３２と下型３３の位置ずれを少ないものとすることができる。。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、上型と下型を型締めした際の両型の位置ずれを、長期にわたり少ないものとすることができる位置決め部が得られ、また位置決め部を低コストで実現できる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態における上型の下方側からの斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態における下型の上方側からの斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるガイドブロック本体を示す図で、図４（ａ）は上ガイドブロック本体の斜視図、図４（ｂ）は上ガイドブロック本体の斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるガイドブロックを示す図で、図５（ａ）は上ガイドブロックの斜視図、図５（ｂ）は下ガイドブロックの斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態における上ガイドブロックと下ガイドブロックとを係合させた状態を示す斜視図である。
【図７】従来技術の斜視図である。
【図８】従来技術における位置決め部の断面図で、図８（ａ）は型開き状態を示す断面図、図８（ｂ）は型締め状態を示す断面図である。
【図９】従来技術における摩耗した位置決め部を示す断面図で、図９（ａ）は型開き状態を示す断面図、図９（ｂ）は型締め状態を示す断面図である。
【図１０】他の従来技術における位置決め部の断面図である。
【図１１】他の従来技術における位置決め部での位置ずれ状態を示す断面図である。
【図１２】他の従来技術に係る位置ずれしたままでパッケージが成形された状態を示す図である。
【図１３】他の従来技術に係る位置ずれ成形されたパッケージにおける外部リードの切断加工状態を示す図である。
【図１４】他の従来技術に係る位置ずれ成形されたパッケージにおける外部リードの曲げ加工状態を示す図である。
【符号の説明】
３２…上型
３３…下型
３４…上チェイス金型
３５…下チェイス金型
３６ａ，３６ｂ…凹所
３７ａ，３７ｂ…位置決め部
３８ａ，３８ｂ…上ガイドブロック
３９ａ，３９ｂ…下ガイドブロック
４３ａ，４３ｂ…表面部材
４４ａ，４４ｂ…溝
４５ａ，４５ｂ…係合凹部
４６ａ，４６ｂ…係合凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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