JP4579275B2 - 樹脂モールド金型 - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置を樹脂封止する樹脂モールド金型の構成に関する。特に、薄型の半導体装置を樹脂封止するための樹脂モールド金型の構成に関する。

近年の技術の発展に伴い、半導体装置の薄型小型化が進み、基板の片面のみを樹脂封止された半導体装置が実用化されている。特に薄型化においては、より薄い基板の適用、半導体素子の薄化技術、低いボンディングワイヤ技術とあわせて、半導体素子を保護する樹脂も薄肉化の傾向にある。この様な薄い被成形物を樹脂封止する場合、樹脂封止する際の被成形物である基板の反りが成形時に障害となり、樹脂漏れ等の不具合を生じさせる。

このような不具合に対して、特許文献１には、被成形物をセットする部分を多孔質材で構成し、多孔質材を通じて被成形物をエア吸着しその反りを矯正させる技術が開示されている。特許文献１の多孔質材を使用した樹脂モールド金型（図１、図３の一部）に示された図を、樹脂モールド金型の下型の平面図（図８）、そのキャビティインサートの平面図（図９Ａ）および側面図（図９Ｂ）としてそれぞれ示す。また特許文献２には、モールド成形時の気泡、ヒケおよびレジンのバリ発生防止のため多孔質材を使用したモールド装置が開示されている。

特開２００１−２７７３０６号公報（図１、図３） 特開平８−１９２４３８号公報

しかしながら、特許文献１に開示された樹脂モールド金型では、被成形物である基板がより薄くなるとその反りを充分矯正し切れない場合が生じることが、本願発明者の実験から明らかになった。薄い基板の場合にはその反りを充分矯正し切れないため、樹脂漏れが発生し、多孔質材の孔に樹脂が充填してしまい、エア吸着に問題が生じた。この第１の原因は、被成形物をクランプする部分まで剛性の落ちる多孔質材にしたため、クランプ力が落ちて被成形物を充分クランプできず、樹脂が漏れることによる。第２の原因は、エア吸着のみでは被成形物である基板の反りを矯正しきれない場合が生じることによる。

これは、近年リードフレームを使用して薄型の半導体装置を製造する場合、このリードフレームの下に封止樹脂の漏れ止めとして樹脂基板を貼り付ける事が一般的となってきている。このように被成形物が金属であるリードフレームと樹脂基板の複合体で基板を構成する場合、エア吸着により樹脂基板を吸着できる。しかし、その上に貼り付けられたリードフレームが熱による反りのため前述の樹脂基板と剥がれてしまい、リードフレームと樹脂基板の間に封止樹脂が漏れてしまう現象が発生する。特にリードフレームの厚みが１００マイクロメートル以下の薄いリードフレームでは、その剛性が極端に落ちるため、このような熱による不具合が顕著になり、大きな問題となる。また、特許文献２は、本発明と課題が異なり、またその具体的構成が示されておらず、本発明における課題の解決手段を示唆するものではない。

本発明の目的は、多孔質材を使用して被成形物である基板の熱による反りを矯正しながら、被成形物のクランプ力を高め、多孔質材部分への封止樹脂の樹脂漏れを防止できる樹脂モールド金型を提供することにある。

本発明の樹脂モールド金型は、基板と前記基板の一方の面に搭載された半導体素子とを含む被形成物を樹脂封止する上型と下型とを備え、その上型ないし下型の一方には第一のクランプ部を備え、上型ないし下型のもう一方には基板の他方の面を支持する平面のセット部を備え、前記第一のクランプ部は、樹脂が圧送される樹脂流動部の周縁部に凸状の潰しを備え、前記セット部は前記平面と前記平面と反対の面とを貫通する孔を持つ多孔質材で構成された吸着部と、非多孔質の金属体で構成された第二のクランプ部とを備え、前記第一のクランプ部と前記第二のクランプ部とで、前記基板をクランプするよう構成されていることを特徴とする。

このように樹脂モールド金型のクランプ部分を金属体で構成することで樹脂モールド金型の剛性を上げ、被成形物である基板を僅かに押しつぶす位のクランプ力を印加できる。また、クランプ力を向上させたことで被成形物の樹脂成形部分に対して樹脂漏れを完全に防ぐことができ、多孔質材を保護できてエア吸着を確実にでき被成形物の反りの完全な矯正が可能となる。また、セット部分は多孔質材で構成するために、被成形物の樹脂成形部を概全面に渡り樹脂モールド金型の支持面に吸着できる。

次に本発明の実施の形態例について、実施例として図面を参照して詳細に説明する。

第１の実施例として、図１〜３を参照して詳細に説明する。図１には実施例１における樹脂モールド金型の下型１００の構成を示す平面図を示す。図２および図３には、図１のＡ−Ａ’線およびＢ−Ｂ’線に沿ったそれぞれの金型断面図を示す。本実施例の樹脂モールド金型は、薄い基板１４の一方の面にマトリックス状に多数個の半導体素子を搭載した被成形物を樹脂モールドするものである。

図１に示す下型１００は、ポット１６からの樹脂が通る樹脂流動ブロック２、樹脂成形エリア４を包括したキャビティブロック５、キャビティブロック５の両端に配置したサイドブロック３、基板位置決めピン８を設置したガイドブロック６から構成されている。基板は、基板位置決めピン８により基板搭載エリア７（二点鎖線で示す）にセットされる。その基板の半導体素子を含む樹脂成形エリア４（破線で示す）において、ポット１６からの樹脂は樹脂流動エリア１（一点鎖線で示す）を通って、被成形物を樹脂モールドする。

樹脂流動ブロック２は、ポット１６から樹脂成形エリア４との間に設けられている。被成形物を支持する平面領域である基板搭載エリア７の被成形物の端面に沿った位置に、幅２ｍｍ程度の剛性のある金属体で構成され、樹脂モールドする際には被成形物をクランプする。樹脂流動ブロック２は必ずしも幅２ｍｍに限定する必要はないが、被成形物を確実にクランプするための領域を確保する幅が必要である。

キャビティブロック５は、樹脂成形エリア４の位置に設けるものであり、被成形物を平坦状に支持するため上面を平坦面に形成している。樹脂流動ブロック２およびガイドブロック６の基板搭載エリア７の上面も、キャビティブロック５の上面と同一高さの平坦面に形成されている。サイドブロック３およびガイドブロック６は、下型１００の剛性を持たせるために金属体で構成されている。ガイドブロック６には、被成形物である基板１４の搭載位置のズレを防止するために基板位置決めピン８を設けている。

キャビティブロック５は、その表面全体で被成形物をエア吸引して支持するため、エア吸引用の空孔が多数形成された多孔質材（キャビティブロック５ａ）によって構成する。なお、多孔質材は被成形物をエア吸引できる空孔が形成されたものであれば材質を特に限定するものではない。空孔の大きさ（直径）としては、数マイクロメートルから数十マイクロメートル程度のものが適しており、耐熱温度が２００℃程度必要である。以下の説明においては、平面図においてはキャビティブロックを総称して単にキャビティブロック５と表記し、断面図においては例えばキャビティブロック５ａとして添え字付きで表記するものとする。

図２に図１のＡ−Ａ’線に沿った金型の断面図を示す。本図には樹脂モールド金型の下型１００、上型１０１を図示している。下型１００は、被成形物である基板１４を位置決めピン８を介し、前述したようにキャビティブロック５ａと樹脂流動ブロック２およびガイドブロック６の上面の平坦面に平坦状に支持するように構成されている。基板１４は、基板搭載エリア７をセット部として、セット部に平坦にセットされる。このセット部を構成する樹脂流動ブロック２、キャビティブロック５ａおよびガイドブロック６の上面は、同一高さの平坦面として形成され、基板を平坦に支持することができる。

キャビティブロック５ａは、被成形物を搭載する上面の反対面である下面より、図示していないエア吸引機構により多孔質材の多数の空孔を通気して吸引する。このようにキャビティブロック５ａが吸着部となり、エア吸引により被成形物である基板１４を支持することができる。また、ポット１６の下方にはプランジャ１８を有し、プランジャ１８によりポット１６内の封止樹脂を射出する。

上型１０１は、樹脂を樹脂成形エリア４に流し込むためのカル部１７、樹脂流動部１１および樹脂成形部１２と、基板をクランプするための潰し１３を有している。これらのカル部１７、樹脂流動部１１、樹脂成形部１２、潰し１３は金属体により構成されている。ランナーと呼ばれる樹脂流動部１１が基板１４を介して樹脂流動エリア１と対向し、樹脂成形部１２が樹脂成形エリア４と対向するように設けられている。さらにカル部１７がポット１６と対向するように設けられている。

樹脂流動部１１の周縁部には、下型側へ突き出した凸状の潰し１３が設けられている。潰し１３の幅は前記樹脂流動ブロック２と同一とし、突き出し量は１から１０マイクロメートル程度の金属体で構成されている。潰し１３は、樹脂モールドする際には被成形物である基板１４を僅かに潰すことで確実にクランプする。基板１４をクランプする場合には、潰し１３を第１のクランプ部とし、樹脂流動ブロック２を第２のクランプ部として、基板１４を上下からクランプする。このとき第１のクランプ部と第２のクランプ部の離間距離は、基板の膜厚より潰し１３の突き出し量だけ短くなる。従って、この突き出し量の分だけ、基板を潰し、基板をクランプすることになる。潰し１３の突き出し量は必ずしも１から１０マイクロメートルにする必要はないが、被成形物を異常変形させずに確実にクランプするための突き出し量を確保する必要がある。

図３に図１のＢ−Ｂ’断面図を示す。下型１００は、樹脂流動ブロック２のみ図示され、被成形物である基板１４が樹脂流動ブロック２の上面の平坦面に平坦状に支持するように構成されている。上型１０１は、樹脂流動部１１と、その周縁部に下型側へ突き出した凸状の潰し１３が図示され、樹脂流動部１１の側面と潰し１３の凸部側面は同一平面に形成され、金属体で構成されている。

ここでの金属体とは、金型用途として一般的に使用される剛性のある金属を意味しており、前述の通気可能な多孔質材ではない。また被成形物である基板１４は、特に限定されるものではない。例えば、薄い樹脂フィルム状基板や、薄いリジット基板および薄い金属性のリードフレームにバックテープを貼り付けた基板などに適用することができる。また前記記載の基板以外でも、基板のクランプを確実に行う必要のある基板への適用は可能である。このように基板は特に限定されないが、特に本発明は、樹脂モールド金型にセットした時に反りや位置ズレが発生しやすい場合に、有効である。

例えば１００マイクロメートル以下の薄い基板の場合には、基板は熱の影響で変形しやすく、反りや位置ズレが発生しやすい。そのため本発明の樹脂モールド金型により基板クランプを確実に行うことで、大きな効果が得られる。さらに基板に形成されたリードフレームの厚さが薄く、１００マイクロメートル以下の場合には、リードフレームの剛性が低下し、反りや位置ズレがより発生しやすい。そのため本発明の基板のクランプを適用した場合には、さらに大きな効果が得られることになる。

次に、上述した構造の樹脂モールド金型を用い、樹脂成形工程フローを説明する。まず、一方の面にマトリックス状に多数個の半導体素子を搭載した被成形物である基板１４を下型１００に半導体素子が上向きになるように配置する。基板１４を基板位置決めピン８により所定の位置に配置する。多孔質材のキャビティブロック５ａの下面からエア吸引機構により基板１４を基板搭載エリア７の平坦面にエア吸引することで平坦に支持する。従来の金属体で構成されたキャビティブロックの場合と比較すると、多孔質材で構成されエア吸引する本構造は、基板１４とキャビティブロック５の隙間には空気の溜りをなくすことができる。そのため基板１４とキャビティブロック５の隙間における空気の熱膨張による基板の浮きをなくすことが可能となる。また、エア吸引により基板１４の反りを矯正することができる。

次に、下型のポット１６にタブレット状の封止樹脂を投入し型締めを行う。型締めは、はじめに潰し１３が基板１４に当りクランプを行う。上型の潰し１３と下型の樹脂流動ブロック２は金属体で構成され剛性が強く、基板１４の樹脂流動部１１にあたる周縁部を僅かに潰すことにより確実にクランプすることができる。潰し１３の突き出し量の型締めが終わると樹脂成形部を含む樹脂流動部１１以外の他の樹脂充填部周囲にあたる部位の基板をクランプする。このクランプは、潰し１３にあたる部位ほど強いクランプ力ではないが、上型と基板の隙間はほとんどなく、樹脂モールドの成形中に封止樹脂が流れ出すことはない。また、型締めを行っている時もキャビティブロック５ａのエア吸引は行っている。

型締め完了後、下型のポット１６の下方よりプランジャ１８が動作しポット内の封止樹脂を射出する。封止樹脂は、上型のカル部１７より樹脂流動部１１を通って樹脂成形部１２に充填される。樹脂流動部１１の周縁部の基板１４は、潰し１３により僅かに潰され確実にクランプされており、基板１４の樹脂流動部１１の周縁部にあたる端面からの封止樹脂の漏れは防止できる。このようにすることで、基板１４の支持面である下型平坦領域の樹脂流動ブロック２およびキャビティブロック５ａへの樹脂流れ出しの発生はない。また、封止樹脂の成形が完了するまではキャビティブロック５ａのエア吸引は行っている。封止樹脂の成形を終え、金型内での樹脂硬化時間を経て金型を開き、封止樹脂を形成された基板１４を取り出して樹脂成形工程フローが完了する。

本実施例においては、エア吸引することにより被成形物を下型に支持させている。しかし、必ずしもエア吸引を行う必要はない。例えば基板とキャビティブロックの隙間の空気が多孔質材から外部へ逃げることにより基板の浮きがなく、かつ基板の反りがほとんどない被成形物である場合には、エア吸引を行う必要はない。また、前記エア吸引の開始と停止時期は最良な例であり、不具合の発生がない場合は前述以外の時期とすることもできる。

上述したように、被成形物をセットする時は下型の位置決めピンにより位置ズレなく搭載され、かつキャビティブロック部のエア吸引により平坦面に平坦状に支持することが可能である。さらに、下型には剛性のある金属体で形成した樹脂流動ブロック、対向した上型には樹脂流動部の周縁部に下型側に突き出した剛性のある金属体で形成した凸状の潰しを設けている。この下型の樹脂流動ブロックと上型の凸状の潰しにより、樹脂流動部にあたる被成形物を僅かな潰しにより確実にクランプすることが可能となる。樹脂流動ブロック以外の樹脂が充填される周辺部においても、潰しによる影響はなくクランプすることが可能である。また、潰しによる被成形物の変形や反りの発生はなく後工程への悪影響を与えることもない。

このように、基板１４がセットされるセット部の金型は、樹脂流動ブロック２、キャビティブロック５ａ、ガイドブロック６から構成される。このセット部の上面は、同じ高さの平坦面として形成され、基板を平坦状に支持する。セット部に平坦にセットされた基板は、吸着部であるキャビティブロック５ａによりエア吸引され、セット部に吸着される。さらに金属体で形成した潰し１３を第１のクランプ部として、金属体で形成した樹脂流動ブロック２を第２のクランプ部として、基板をクランプする。このように基板をクランプすることで、樹脂漏れを防止可能とする。

本発明においては、多孔質材に比べ剛性の高い金属体で構成された樹脂流動ブロックと、対向した樹脂流動部の周縁部に設けた凸状の潰しを設ける。この樹脂流動ブロックと、対向した凸状の潰しにより、樹脂流動部にあたる被成形物を僅かに潰し、確実なクランプを可能とする。被成形物を確実にクランプすることで、樹脂漏れを完全に防止することが可能である。しかも、樹脂流動ブロックエリアを金属体にすることにより、高価な多孔質材の使用面積を減らすことができ、樹脂モールド金型の価格低減という効果も得られる。

本発明の第２の実施例を、図４、５を参照して説明する。図４には、実施例２における樹脂モールド金型の下型２００の構成を示す平面図を示す。図５には、図４のＡ−Ａ’線に沿った金型断面図を示す。本実施例の樹脂モールド金型は、薄い基板１４の一方の面にマトリックス状に多数個の半導体素子を搭載した被成形物を樹脂モールドするものである。実施例１は基板の周辺部である樹脂流動エリアをクランプした実施例である。本実施例は、さらに半導体素子を樹脂封止する樹脂成形エリアである樹脂成形部の周辺においてもクランプする実施例である。また、実施例１と同じ構成要素は、同じ符号を付している。

図４を参照すると、下型２００は実施例１と同様に、ポット１６からの樹脂が通る樹脂流動ブロック２、樹脂成形エリア４を包括したキャビティブロック５、キャビティブロック５の両端に配置したサイドブロック３、基板位置決めピン８を設置したガイドブロック６から構成されている。実施例１との違いは、キャビティブロック５が、樹脂成形エリア４の領域のみを多孔質材とし、その周囲は剛性のある金属体（インサートブロック）で構成されていることである。

樹脂流動ブロック２は、ポット１６から樹脂成形エリア４との間に設けられている。被成形物を支持する平面領域である基板搭載エリア７の被成形物の端面に沿った位置に金属体で構成され、樹脂モールドする際には被成形物をクランプする。キャビティブロック５は、樹脂成形エリア４の位置に設けるものであり、被成形物を平坦状に支持するため上面を平坦面に形成している。

樹脂流動ブロック２およびガイドブロック６の基板搭載エリア７の上面も、キャビティブロック５の上面と同一高さの平坦面に形成されている。サイドブロック３およびガイドブロック６は、下型２００の剛性を持たせるために金属体で構成されている。ガイドブロック６には、被成形物である基板１４の搭載位置のズレを防止するために基板位置決めピン８を設けている。また、樹脂流動ブロック２は、サイドブロック３またはキャビティブロック５の金属体部と同一ブロックとして構成することもできる。

キャビティブロック５の樹脂成形エリア４に対応した領域は、その表面全体で被成形物をエア吸引して支持するため、エア吸引用の空孔が多数形成された多孔質材（キャビティブロック５ｂ）によって構成する。その周囲は剛性のある金属体（インサートブロック５ｃ）で構成されている。なお、多孔質材は被成形物をエア吸引できる空孔が形成されたものであれば材質を特に限定するものではない。空孔の大きさとしては、数マイクロメートルから数十マイクロメートル程度のものが適しており、耐熱温度が２００℃程度必要である。

図５に図４のＡ−Ａ’断面図を示す。本図には樹脂モールド金型の下型２００、上型２０１を図示している。下型２００は、被成形物である基板１４を位置決めピン８を介し、前述したようにキャビティブロック５と樹脂流動ブロック２およびガイドブロック６の上面の平坦面に平坦状に支持するように構成されている。また、キャビティブロック５は、樹脂成形エリア４に対応した多孔質材のキャビティブロック５ｂと、樹脂成形エリア４以外の領域に対応した金属体のインサートブロック５ｃで構成されている。

基板１４は、基板搭載エリア７をセット部として、セット部に平坦にセットされる。このセット部を構成する樹脂流動ブロック２、キャビティブロック５ｂ、インサートブロック５ｃおよびガイドブロック６の上面は、同一高さの平坦面として形成され、基板１４を平坦に支持することができる。キャビティブロック５ｂは、被成形物を搭載する上面の反対面である下面より、図示していないエア吸引機構により多孔質材の多数の空孔を通気して吸引する。このようにキャビティブロック５ｂが吸着部となり、エア吸引により被成形物である基板１４を支持することができる。

上型２０１は、樹脂を樹脂成形エリア４に流し込むためのカル部１７、樹脂流動部１１および樹脂成形部１２と、基板をクランプするための潰し１３を有している。これらのカル部１７、樹脂流動部１１、樹脂成形部１２、潰し１３は金属体により構成されている。ランナーと呼ばれる樹脂流動部１１が基板１４を介して樹脂流動エリア１と対向し、樹脂成形部１２が樹脂成形エリア４と対向するように設けられている。さらにカル部１７がポット１６と対向するように設けられている。

樹脂流動部１１と樹脂成形部１２を含む封止樹脂が流動充填される部位の周縁部には、下型側へ突き出した凸状の潰し１３が設けられている。潰し１３の突き出し量は１から１０マイクロメートル程度の金属体で構成され、樹脂モールドする際には被成形物である基板１４を僅かに潰すことで確実にクランプする。基板１４をクランプする場合には、潰し１３を第１のクランプ部とし、樹脂流動ブロック２とインサートブロック５ｃとを第２のクランプ部として、基板を上下からクランプする。潰し１３の突き出し量は必ずしも１から１０マイクロメートルにする必要はないが、被成形物を異常変形させずに確実にクランプするための突き出し量を確保する必要がある。また、樹脂の流動充填部の側面と潰し１３の凸部側面は同一平面に形成され、金属体で構成されている。

このように、基板１４がセットされるセット部の金型は、樹脂流動ブロック２、キャビティブロック５ｂ、インサートブロック５ｃ、ガイドブロック６から構成される。キャビティブロック５ｂは多孔質材により形成され、インサートブロック５ｃは金属体により形成されている。このセット部の上面は、同じ高さの同一平坦面として形成され、基板を平坦状に支持する。セット部に平坦にセットされた基板は、吸着部であるキャビティブロック５ｂによりエア吸引され、セット部に吸着される。さらに金属体で形成した潰し１３を第１のクランプ部として、金属体で形成した樹脂流動ブロック２とインサートブロック５ｃとを第２のクランプ部として、基板を広い領域においてクランプする。このように基板をクランプすることで、樹脂漏れを防止可能とする。

本実施例は、実施例１に比べ、広範囲に潰し１３を設け、より確実にクランプする構成の樹脂モールド金型となっている。この構成により基板の封止樹脂を形成する表面側の樹脂成形エリアを含んだ樹脂流動部と樹脂充填部の周縁部を僅かに潰すことで、確実にクランプすることができる。従って実施例１と同様に、樹脂流動部からの樹脂漏れを完全に防止することが可能である。更に、樹脂成形エリアからの樹脂漏れも完全に防止することが可能となる。しかも、樹脂成形エリア以外の領域を金属体にすることにより、実施例１の金型よりも高価な多孔質材の使用面積を減らすことができる。従って樹脂モールド金型の価格低減という効果も得られ、さらに金型全体の剛性もあがる効果が得られる。

本発明の第３の実施例を、図６、７を参照して説明する。図６には、実施例３における樹脂モールド金型の下型３００の構成を示す平面図を示す。図７には、図６のＡ−Ａ’線に沿った金型断面図を示す。本実施例の樹脂モールド金型は、薄い基板１４の一方の面にマトリックス状に多数個の半導体素子を搭載した被成形物を樹脂モールドするものである。また、実施例１と同じ構成要素は、同じ符号を付している。

図６に示す下型３００には、ポット１６からの樹脂が通る樹脂流動エリア１に金属体で構成された金属ブロックの入子１０が挿入され、基板搭載エリア７を包括したキャビティブロック５、キャビティブロック５を囲うように配置した囲いブロック９、基板位置決めピン８から構成されている。キャビティブロック５は、基板搭載エリア７以上の領域があり多孔質材（キャビティブロック５ｄ）で構成されている。入子１０の幅は、下型３００の樹脂流動ブロック２の幅より片側０．５ミリメートル以上広い形状を有したものである。また入子１０は、ブロック構成ではなく実施例１と同じように、サイドブロック３の端面までの長さや基板と同等の長さの樹脂流動ブロックとして構成したものでもよい。

入子１０は、ポット１６から樹脂成形エリア４との間に設けるものであり、被成形物を支持する平面領域である基板搭載エリア７の被成形物の端面に沿った位置に金属体で構成される。樹脂モールドする際には被成形物をクランプするものである。キャビティブロック５は、基板搭載エリア７以上の領域に設けられてあり、被成形物を平坦状に支持するため上面を平坦面に形成している。また、キャビティブロック５には被成形物である基板１４の搭載位置のズレを防止するために、基板位置決めピン８を設けている。入子１０の上面もキャビティブロック５の上面と同一高さの平坦面に形成されている。囲いブロック９は、下型３００の剛性を持たせるために金属体で構成されている。

キャビティブロック５は、その表面全体で被成形物をエア吸引して支持するため、エア吸引用の空孔が多数形成された多孔質材（キャビティブロック５ｄ）によって構成されている。なお、多孔質材は被成形物をエア吸引できる空孔が形成されたものであれば材質を特に限定するものではない。空孔の大きさとしては、数マイクロメートルから数十マイクロメートル程度のものが適しており、耐熱温度が２００℃程度必要である。

図７に図６のＡ−Ａ’断面図を示す。本図には樹脂モールド金型の下型３００、上型３０１を示している。下型３００は、被成形物である基板１４を位置決めピン８を介し、前述したようにキャビティブロック５ｄの上面と入子１０の上面の平坦面に平坦状に支持するように構成されている。入子１０は下方の樹脂流動ブロック２に固定ネジ１５で固定されている。基板１４は、基板搭載エリア７をセット部として、セット部に平坦にセットされる。このセット部を構成する入子１０およびキャビティブロック５ｄの上面は、同一高さの平坦面として形成され、基板を平坦に支持することができる。キャビティブロック５ｄは、被成形物を搭載する上面の反対面である下面より、図示していないエア吸引機構により多孔質材の多数の空孔を通気して基板１４をエア吸引する。このようにキャビティブロック５ｄが吸着部となり、エア吸引により被成形物である基板１４を支持することができる。

上型３０１は、樹脂を樹脂成形エリア４に流し込むためのカル部１７、樹脂流動部１１および樹脂成形部１２と、基板をクランプするための潰し１３を有している。これらのカル部１７、樹脂流動部１１、樹脂成形部１２、潰し１３は金属体により構成されている。ランナーと呼ばれる樹脂流動部１１が基板１４を介して樹脂流動エリア１と対向し、樹脂成形部１２が樹脂成形エリア４と対向するように設けられている。さらにカル部１７がポット１６と対向するように設けられている。

樹脂流動部１１の周縁部には、下型側へ突き出した凸状の潰し１３が設けられている。その潰し１３の幅は入子１０と対向した形状とし、突き出し量は１から１０マイクロメートル程度の金属体で構成されている。樹脂モールドする際には被成形物である基板１４の樹脂流動エリア１の周縁部を、潰し１３により僅かに潰すことにより確実にクランプする。基板１４をクランプする場合には、潰し１３を第１のクランプ部とし、入子１０を第２のクランプ部として、基板を上下からクランプする。潰し１３の突き出し量は必ずしも１から１０マイクロメートルにする必要はないが、被成形物を異常変形させずに確実にクランプするための突き出し量を確保する必要がある。また、樹脂の流動充填部の側面と潰し１３の凸部側面は同一平面に形成され、金属体で構成されている。

このように、基板１４がセットされるセット部の金型は、入子１０、キャビティブロック５ｄから構成されている。キャビティブロック５ｄは多孔質材により形成され、入子１０は金属体により形成されている。このセット部の上面は、同じ高さの同一平坦面として形成され、基板を平坦状に支持する。セット部に平坦にセットされた基板は、吸着部であるキャビティブロック５ｄによりエア吸引され、セット部に吸着される。さらに金属体で形成した潰し１３を第１のクランプ部として、金属体で形成した入子１０を第２のクランプ部として、基板をクランプする。このように基板をクランプすることで、樹脂漏れを防止可能とする。

本実施例は、多孔質材に比べ剛性の高い金属体で構成された入子と、対向した樹脂流動部の周縁部に設けた凸状の潰しを設ける。この入子と対向した凸状の潰しにより、被成形物を僅かに潰し、確実なクランプを可能とする。被成形物を確実にクランプすることで、実施例１と同様に、樹脂流動部からの樹脂漏れを完全に防止することが可能である。また、従来の樹脂モールド金型の大部分をそのまま使用できるため、新たに金型を製作する必要がなく投資金額を削減できる。

本発明の樹脂モールド金型は、被成形物を支持する平面領域を含むセット部の少なくとも被成形物の樹脂成形部を、被成形物のセット面から反対の面に多数の貫通孔で形成された多孔質材で構成する。かつ被成形物を支持する平面領域のうちの被成形物を上型と下型でクランプする部分を金属体とした構造とする。

こうすることで、クランプ部分の樹脂モールド金型の剛性を上げ、確実に被成形物をクランプできる。また、この多孔質材部分は被成形物の樹脂成形部をエアで確実に吸着させるため、金型外に設けたエア吸引機構と連通させた構造を有することが好ましい。更に、上型と下型で被成形物をクランプする部分である被成形物の周縁部の樹脂モールド金型構造は、被成形物を僅かに押しつぶすようにして多孔質材部分への樹脂漏れを防ぐことが好ましい。このため、この部分の樹脂充填時の上型と下型との離間距離は、前記被成形物の厚みに対して１から１０マイクロメートル短い様に構成すると良い。

このように樹脂モールド金型のクランプ部分を金属体で構成することで樹脂モールド金型の剛性を上げ、被成形物である基板を僅かに押しつぶす位のクランプ力を印加できる。また、クランプ力を向上させたことで被成形物の樹脂成形部分に対して樹脂漏れを完全に防ぐことができ、多孔質材を保護できてエア吸着を確実にでき被成形物の反りの完全な矯正が可能となる。また、この部分を多孔質材で構成するために、被成形物の樹脂成形部を概全面に渡り樹脂モールド金型の支持面に吸着できる。

本発明の樹脂モールド金型は、被成形物の樹脂成形部を多孔質材で構成し、クランプする部分を金属体により構成する。この構成により、多孔質材を使用して被成型物の浮きや反りを矯正しながら、樹脂流動部を剛性のある金属体で潰して被成形物を確実にクランプすることができる。被成形物を確実にクランプすることで、封止樹脂の漏れを確実に防止することができる。本発明によれば、封止樹脂の漏れを確実に防止することができる樹脂モールド金型が得られる。

以上、実施例に基づき本発明を具体的に説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。本願の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことができ、これらの変更例も本願に含まれることはいうまでもない。例えば、本実施例においては第１のクランプである潰しを樹脂モールド金型の上型に、第２のクランプを樹脂モールド金型の下型に設けた。しかし逆に第１、第２のクランプを下型、上型に設けることもできる。このように各種の応用例に適用することができるものである。

本発明の活用例として、片方の面に樹脂を用いて封止する半導体装置を含む電子装置の樹脂封止用金型が挙げられる。

本発明の実施例１における樹脂モールド金型の下型の平面図である。 図１におけるＡ−Ａ’線における樹脂モールド金型の断面図である。 図１におけるＢ−Ｂ’線における樹脂モールド金型の断面図である。 本発明の実施例２における樹脂モールド金型の下型の平面図である。 図４におけるＡ−Ａ’線における樹脂モールド金型の断面図である。 本発明の実施例３における樹脂モールド金型の下型の平面図である。 図６におけるＡ−Ａ’線における樹脂モールド金型の断面図である。 従来例における樹脂モールド金型の下型の平面図である。 従来例における樹脂モールド金型のキャビティインサートの平面図（Ａ）、側面図（Ｂ）である。

符号の説明

１ 樹脂流動エリア
２ 樹脂流動ブロック
３ サイドブロック
４ 樹脂成形エリア
５ キャビティブロック
５ａ キャビティブロック
５ｂ キャビティブロック
５ｃ インサートブロック
５ｄ キャビティブロック
６ ガイドブロック
７ 基板搭載エリア
８ 基板位置決めピン
９ 囲みブロック
１０ 入子
１１ 樹脂流動部
１２ 樹脂成形部
１３ 潰し
１４ 基板
１５ 固定ネジ
１６ ポット
１７ カル部
１８ プランジャ
１００ 実施例１における樹脂モールド金型の下型
１０１ 実施例１における樹脂モールド金型の上型
２００ 実施例２における樹脂モールド金型の下型
２０１ 実施例２における樹脂モールド金型の上型
３００ 実施例３における樹脂モールド金型の下型
３０１ 実施例３における樹脂モールド金型の上型

Claims (9)

1. 基板と前記基板の一方の面に搭載された半導体素子とを含む被形成物を樹脂封止する上型と下型とを備えた樹脂モールド金型であって、
   前記上型ないし前記下型の一方には第一のクランプ部を備え、前記上型ないし前記下型のもう一方には前記基板の他方の面を支持する平面のセット部を備え、
   前記第一のクランプ部は、樹脂が圧送される樹脂流動部の周縁部に凸状の潰しを備え、
   前記セット部は、前記平面と前記平面と反対の面とを貫通する孔を持つ多孔質材で構成された吸着部と、非多孔質の金属体で構成された第二のクランプ部とを備え、
   前記第一のクランプ部と前記第二のクランプ部とで、前記基板をクランプするよう構成されていることを特徴とする樹脂モールド金型。
2. 前記潰しは、前記セット面を設けた型の他方の型にのみ備えることを特徴とする請求項１に記載の樹脂モールド金型。
3. 前記第一のクランプ部は、非多孔質の金属体で構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂モールド金型。
4. 前記孔の直径は、数マイクロメートルから数十マイクロメートルであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の樹脂モールド金型。
5. 前記吸着部は、金型外に設けたエア吸引機構と連通される構成であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の樹脂モールド金型。
6. 前記被形成物を樹脂封止する時に、前記第一のクランプ部の凸状の潰しと前記第二のクランプ部との離間距離が前記基板の厚さに対して１から１０マイクロメートル短くなるよう、構成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の樹脂モールド金型。
7. 前記基板の厚さが、１００マイクロメートル以下であることを特徴とする請求項６に記載の樹脂モールド金型。
8. 前記第一のクランプ部は、前記基板の周辺部をクランプするよう構成されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の樹脂モールド金型。
9. 前記上型は前記半導体素子を樹脂封止するための樹脂形成部を備え、前記第一のクランプ部は前記樹脂形成部の周辺に備えられたことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の樹脂モールド金型。

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