JPH09181104A - 半導体樹脂封止用金型およびその表面処理方法 - Google Patents
半導体樹脂封止用金型およびその表面処理方法Info
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- JPH09181104A JPH09181104A JP33632295A JP33632295A JPH09181104A JP H09181104 A JPH09181104 A JP H09181104A JP 33632295 A JP33632295 A JP 33632295A JP 33632295 A JP33632295 A JP 33632295A JP H09181104 A JPH09181104 A JP H09181104A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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- B29C45/26—Moulds
- B29C45/37—Mould cavity walls, i.e. the inner surface forming the mould cavity, e.g. linings
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 モールド樹脂材料に離型剤を配合したり、金
型キャビティ面に離型剤を吹きつけたりしなくても、多
数回の成形にわたって良好な離型性を維持できる半導体
樹脂封止用金型を提供する。 【解決手段】 半導体素子を金型キャビティ４，５内に
配置した状態で金型キャビティ４，５にモールド樹脂を
注入することにより、半導体素子をモールド樹脂によっ
て封止する半導体樹脂封止用金型に対し、上下の金型キ
ャビティ面４ａ，５ａに硬質めっき被膜６を形成した。
この硬質めっき被膜６は、離型剤粒子７を含有した硬質
めっき材料８からなり、しかもその表層部に離型剤粒子
７を均一に分散させたものである。
型キャビティ面に離型剤を吹きつけたりしなくても、多
数回の成形にわたって良好な離型性を維持できる半導体
樹脂封止用金型を提供する。 【解決手段】 半導体素子を金型キャビティ４，５内に
配置した状態で金型キャビティ４，５にモールド樹脂を
注入することにより、半導体素子をモールド樹脂によっ
て封止する半導体樹脂封止用金型に対し、上下の金型キ
ャビティ面４ａ，５ａに硬質めっき被膜６を形成した。
この硬質めっき被膜６は、離型剤粒子７を含有した硬質
めっき材料８からなり、しかもその表層部に離型剤粒子
７を均一に分散させたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金型キャビティ内
に半導体素子を配置して樹脂封止を行う半導体樹脂封止
用金型とその表面処理方法に関するものである。
に半導体素子を配置して樹脂封止を行う半導体樹脂封止
用金型とその表面処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ＣＣＤイメージセンサ等のパ
ッケージ形態としては、中空構造をなすセラミック・パ
ッケージが採用されてきた。ところが、中空のセラミッ
ク・パッケージでは、コストが高い、リッドガラスの内
面に水滴が付着する、寸法精度のバラツキが大きい、小
型軽量化が難しいなどの問題があった。そこで近年にお
いては、セラミック・パッケージでの諸問題を一掃すべ
く、ＣＣＤ等の光学素子を透明樹脂にて封止する、いわ
ゆるクリアーモールドパッケージが実用化されている。
このクリアモールドパッケージでは、既存の黒樹脂パッ
ケージと同様にトランスファーモールド成形によってＣ
ＣＤ等の半導体素子を樹脂封止している。ところが、ク
リアモールドパッケージの成形にあたっては、黒樹脂パ
ッケージと同様にモールド樹脂材料に離型剤を配合する
と、パッケージの透明性が損なわれてしまう。そのた
め、成形金型から成形品を取り出すときの離型性が大き
な問題となっている。特に、モールド樹脂材料について
は、耐湿性の改善やメタル（リードフレーム、チップ
等）との密着性を上げるための材料組成・配合を考えた
場合、成形時の離型性としてはますます悪化する傾向に
ある。そのため従来においては、透明樹脂の注入部分に
あたる金型キャビティ面にスプレーを用いて離型剤を吹
きつけて対処していた。
ッケージ形態としては、中空構造をなすセラミック・パ
ッケージが採用されてきた。ところが、中空のセラミッ
ク・パッケージでは、コストが高い、リッドガラスの内
面に水滴が付着する、寸法精度のバラツキが大きい、小
型軽量化が難しいなどの問題があった。そこで近年にお
いては、セラミック・パッケージでの諸問題を一掃すべ
く、ＣＣＤ等の光学素子を透明樹脂にて封止する、いわ
ゆるクリアーモールドパッケージが実用化されている。
このクリアモールドパッケージでは、既存の黒樹脂パッ
ケージと同様にトランスファーモールド成形によってＣ
ＣＤ等の半導体素子を樹脂封止している。ところが、ク
リアモールドパッケージの成形にあたっては、黒樹脂パ
ッケージと同様にモールド樹脂材料に離型剤を配合する
と、パッケージの透明性が損なわれてしまう。そのた
め、成形金型から成形品を取り出すときの離型性が大き
な問題となっている。特に、モールド樹脂材料について
は、耐湿性の改善やメタル（リードフレーム、チップ
等）との密着性を上げるための材料組成・配合を考えた
場合、成形時の離型性としてはますます悪化する傾向に
ある。そのため従来においては、透明樹脂の注入部分に
あたる金型キャビティ面にスプレーを用いて離型剤を吹
きつけて対処していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金型キ
ャビティ面に離型剤を吹きつけて樹脂封止を行った場合
は、モールド樹脂（透明樹脂）表面に多量の離型剤が付
着して不透明になってしまう。そのため、離型剤を吹き
つけた後は、金型キャビティ内に半導体素子を配置せず
に樹脂を注入するなど、本来の生産とは別に試し成形
（以下、ダミーショットと称す）を何回が行い、これに
よってモールド樹脂表面への離型剤の付着量が許容レベ
ル以下になった時点で、金型キャビティ内に半導体素子
を配置した本来の成形（以下、本ショットと称す）を行
う必要があった。そのうえ、離型剤の吹きつけによる効
果は、ほんの数回程度の本ショットを行っただけで薄れ
てしまうため、きわめて短いサイクルで離型剤の吹きつ
けとダミーショットを繰り返さなければならず、これに
よって材料費の無駄や作業工数の大幅な増加を招いてい
た。
ャビティ面に離型剤を吹きつけて樹脂封止を行った場合
は、モールド樹脂（透明樹脂）表面に多量の離型剤が付
着して不透明になってしまう。そのため、離型剤を吹き
つけた後は、金型キャビティ内に半導体素子を配置せず
に樹脂を注入するなど、本来の生産とは別に試し成形
（以下、ダミーショットと称す）を何回が行い、これに
よってモールド樹脂表面への離型剤の付着量が許容レベ
ル以下になった時点で、金型キャビティ内に半導体素子
を配置した本来の成形（以下、本ショットと称す）を行
う必要があった。そのうえ、離型剤の吹きつけによる効
果は、ほんの数回程度の本ショットを行っただけで薄れ
てしまうため、きわめて短いサイクルで離型剤の吹きつ
けとダミーショットを繰り返さなければならず、これに
よって材料費の無駄や作業工数の大幅な増加を招いてい
た。
【０００４】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、モールド樹脂材
料に離型剤を配合したり、金型キャビティ面に離型剤を
吹きつけたりしなくても、多数回の成形にわたって良好
な離型性を維持できる半導体樹脂封止用金型とその表面
処理方法を提供することにある。
れたもので、その目的とするところは、モールド樹脂材
料に離型剤を配合したり、金型キャビティ面に離型剤を
吹きつけたりしなくても、多数回の成形にわたって良好
な離型性を維持できる半導体樹脂封止用金型とその表面
処理方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明においては、半導
体素子を金型キャビティ内に配置した状態で該金型キャ
ビティにモールド樹脂を注入することにより、半導体素
子をモールド樹脂によって封止する半導体樹脂封止用金
型において、離型剤粒子を含有した硬質めっき材料から
なり、その表層部に離型剤粒子を均一に分散させた硬質
めっき被膜が金型キャビティ面に形成されている点を課
題解決の手段としている。
体素子を金型キャビティ内に配置した状態で該金型キャ
ビティにモールド樹脂を注入することにより、半導体素
子をモールド樹脂によって封止する半導体樹脂封止用金
型において、離型剤粒子を含有した硬質めっき材料から
なり、その表層部に離型剤粒子を均一に分散させた硬質
めっき被膜が金型キャビティ面に形成されている点を課
題解決の手段としている。
【０００６】また、そのための金型表面処理として、金
型キャビティ面に無電解ニッケルめっき処理によって離
型剤粒子を含有させた硬質めっき被膜を生成させる被膜
形成工程と、真空中で金型キャビティ面を離型剤粒子の
融点温度まで加熱することにより、硬質めっき被膜の表
層部に離型剤粒子を均一に分散させる真空アニール処理
とを有するものとしている。
型キャビティ面に無電解ニッケルめっき処理によって離
型剤粒子を含有させた硬質めっき被膜を生成させる被膜
形成工程と、真空中で金型キャビティ面を離型剤粒子の
融点温度まで加熱することにより、硬質めっき被膜の表
層部に離型剤粒子を均一に分散させる真空アニール処理
とを有するものとしている。
【０００７】したがって本発明によれば、金型キャビテ
ィ内に半導体素子を配置して樹脂封止を行った場合、硬
質めっき被膜の表層部に分散させた離型剤粒子とモール
ド樹脂とが接触した状態となる。これにより、金型キャ
ビティに対するモールド樹脂の密着強度が低下するた
め、その分だけ離型性が高まることになる。また、離型
剤粒子は硬質めっき材料に含有されたものであるから、
成形品の取り出し時にモールド樹脂の表面に付着するこ
とも皆無となる。
ィ内に半導体素子を配置して樹脂封止を行った場合、硬
質めっき被膜の表層部に分散させた離型剤粒子とモール
ド樹脂とが接触した状態となる。これにより、金型キャ
ビティに対するモールド樹脂の密着強度が低下するた
め、その分だけ離型性が高まることになる。また、離型
剤粒子は硬質めっき材料に含有されたものであるから、
成形品の取り出し時にモールド樹脂の表面に付着するこ
とも皆無となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明に係わる半
導体樹脂封止用金型の一実施形態を示す要部断面図であ
り、これはトランスファー成形金型のキャビティ部分の
構造を示している。図１に示す成形金型（半導体樹脂封
止用金型）１は、主として、上型２と下型３とから構成
されている。これらの上型２と下型３には、成形品の形
状（パッケージ形状）に対応した凹状の金型キャビティ
４，５が互いに対向する状態で形成されている。この金
型キャビティ４，５は、成形時においてモールド樹脂の
注入部分となるもので、この中に、樹脂封止すべき半導
体素子（不図示）が配置される。ちなみに半導体素子
は、リードフレームに搭載された状態で金型キャビティ
４，５内に配置されるのが一般的である。また、この種
の成形金型１には、樹脂注入部分となる金型キャビティ
４，５の他にも、成形材料の供給口となるポット、成形
材料を加圧移動させるプランジャ、樹脂流路となるラン
ナ、金型キャビティ４，５への樹脂注入口となるゲー
ト、そして成形品を取り出すためのエジェクタなどが設
けられている。
を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明に係わる半
導体樹脂封止用金型の一実施形態を示す要部断面図であ
り、これはトランスファー成形金型のキャビティ部分の
構造を示している。図１に示す成形金型（半導体樹脂封
止用金型）１は、主として、上型２と下型３とから構成
されている。これらの上型２と下型３には、成形品の形
状（パッケージ形状）に対応した凹状の金型キャビティ
４，５が互いに対向する状態で形成されている。この金
型キャビティ４，５は、成形時においてモールド樹脂の
注入部分となるもので、この中に、樹脂封止すべき半導
体素子（不図示）が配置される。ちなみに半導体素子
は、リードフレームに搭載された状態で金型キャビティ
４，５内に配置されるのが一般的である。また、この種
の成形金型１には、樹脂注入部分となる金型キャビティ
４，５の他にも、成形材料の供給口となるポット、成形
材料を加圧移動させるプランジャ、樹脂流路となるラン
ナ、金型キャビティ４，５への樹脂注入口となるゲー
ト、そして成形品を取り出すためのエジェクタなどが設
けられている。
【０００９】ここで本実施形態の成形金型１において
は、上型２，下型３のいずれに対しても、各々の金型キ
ャビティ面４ａ，５ａに硬質めっき被膜６が形成されて
いる。この硬質めっき被膜６は、離型剤粒子７を含有し
た硬質めっき材料８からなるもので、具体的にはＮｉ
（ニッケル）又はその合金からなるメタル材料に、フッ
素樹脂やシリコーン系樹脂などのいわゆる離型効果を奏
する粒子を含有したものを用いている。さらに、硬質め
っき被膜６の厚み方向に対しては、その表層部に離型剤
粒子７を均一に分散させている。これは成形時におい
て、金型キャビティ４，５内にモールド樹脂を充填した
場合、その樹脂表面に対してより高い比率で離型剤粒子
７を接触させるためである。また本実施形態では、成形
時の離型性をより高めるために、上下の金型キャビティ
４，５に通ずるゲートやランナの部分まで上記硬質めっ
き被膜６を形成するようにしている。
は、上型２，下型３のいずれに対しても、各々の金型キ
ャビティ面４ａ，５ａに硬質めっき被膜６が形成されて
いる。この硬質めっき被膜６は、離型剤粒子７を含有し
た硬質めっき材料８からなるもので、具体的にはＮｉ
（ニッケル）又はその合金からなるメタル材料に、フッ
素樹脂やシリコーン系樹脂などのいわゆる離型効果を奏
する粒子を含有したものを用いている。さらに、硬質め
っき被膜６の厚み方向に対しては、その表層部に離型剤
粒子７を均一に分散させている。これは成形時におい
て、金型キャビティ４，５内にモールド樹脂を充填した
場合、その樹脂表面に対してより高い比率で離型剤粒子
７を接触させるためである。また本実施形態では、成形
時の離型性をより高めるために、上下の金型キャビティ
４，５に通ずるゲートやランナの部分まで上記硬質めっ
き被膜６を形成するようにしている。
【００１０】続いて、本実施形態における半導体樹脂封
止用金型の製造方法を、その表面処理方法も含めて図２
及び図３を参照しつつ説明する。ここで、図２は金型製
造に関する概略的な工程フロー図であり、図３は図２の
工程フローにおけるキャビティ表面の被膜状態の変化を
示す部分断面図である。
止用金型の製造方法を、その表面処理方法も含めて図２
及び図３を参照しつつ説明する。ここで、図２は金型製
造に関する概略的な工程フロー図であり、図３は図２の
工程フローにおけるキャビティ表面の被膜状態の変化を
示す部分断面図である。
【００１１】先ず、金型製造にあたっては、Ｆｅ（鉄）
系の金型ベース材料に種々の機械加工を施し、所定の箇
所にキャビティ，ゲート，ランナ，ポット等を形成する
（Ｓ１：金型加工工程）。次に、全体の形状加工を終え
た金型を、そのベース材料に応じた焼入れ温度に加熱し
た後、急冷して硬化させる（Ｓ２：熱処理工程）。次い
で、表面処理の前処理として、溶剤脱脂法，アルカリ脱
脂法，エマルジョン脱脂法等の手法を用いて金型表面の
油脂分を除去する（Ｓ３：脱脂処理工程）。このとき、
水洗い等によって他の汚れ成分についても取り除くとよ
い。ちなみに従来では、脱脂処理後に金型表面に硬質ク
ロムメッキ処理を施し、この時点で完成品としていた。
系の金型ベース材料に種々の機械加工を施し、所定の箇
所にキャビティ，ゲート，ランナ，ポット等を形成する
（Ｓ１：金型加工工程）。次に、全体の形状加工を終え
た金型を、そのベース材料に応じた焼入れ温度に加熱し
た後、急冷して硬化させる（Ｓ２：熱処理工程）。次い
で、表面処理の前処理として、溶剤脱脂法，アルカリ脱
脂法，エマルジョン脱脂法等の手法を用いて金型表面の
油脂分を除去する（Ｓ３：脱脂処理工程）。このとき、
水洗い等によって他の汚れ成分についても取り除くとよ
い。ちなみに従来では、脱脂処理後に金型表面に硬質ク
ロムメッキ処理を施し、この時点で完成品としていた。
【００１２】一方、本実施形態では、脱脂処理を終えた
後、先述した硬質めっき被膜６（図１）の下地となるベ
ース被膜９を、無電解ニッケルめっき処理にて金型キャ
ビティ面に生成させる（Ｓ４：ベース被膜形成）。これ
により、金型キャビティ面には無電解ニッケルめっき被
膜からなるベース被膜９（図１参照）が形成される。な
お、ベース被膜９の膜厚としては、５〜２０μｍ程度が
適当である。
後、先述した硬質めっき被膜６（図１）の下地となるベ
ース被膜９を、無電解ニッケルめっき処理にて金型キャ
ビティ面に生成させる（Ｓ４：ベース被膜形成）。これ
により、金型キャビティ面には無電解ニッケルめっき被
膜からなるベース被膜９（図１参照）が形成される。な
お、ベース被膜９の膜厚としては、５〜２０μｍ程度が
適当である。
【００１３】次に、離型剤粒子として例えばポリテトラ
フルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥ）粒子を含有した無
電解ニッケルめっき液に金型（上型，下型）を浸し、還
元剤の還元作用によって金型キャビティのベース被膜９
上に、上記離型剤粒子を含有させた硬質めっき被膜を生
成させる（Ｓ５：被膜形成工程）。このとき、硬質めっ
き被膜中における離型剤粒子の含有量としては、膜質硬
度や離型性を考慮すれば２０重量パーセント程度が適当
である。また、硬質めっき被膜の膜厚としては、１〜１
０μｍ程度が適当である。これにより金型キャビティ面
には、図３（ａ）に示すように上記ベース被膜９を介し
て、離型剤粒子７を含有した硬質めっき被膜６が形成さ
れる。
フルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥ）粒子を含有した無
電解ニッケルめっき液に金型（上型，下型）を浸し、還
元剤の還元作用によって金型キャビティのベース被膜９
上に、上記離型剤粒子を含有させた硬質めっき被膜を生
成させる（Ｓ５：被膜形成工程）。このとき、硬質めっ
き被膜中における離型剤粒子の含有量としては、膜質硬
度や離型性を考慮すれば２０重量パーセント程度が適当
である。また、硬質めっき被膜の膜厚としては、１〜１
０μｍ程度が適当である。これにより金型キャビティ面
には、図３（ａ）に示すように上記ベース被膜９を介し
て、離型剤粒子７を含有した硬質めっき被膜６が形成さ
れる。
【００１４】なお、この時点では、離型剤粒子７を含有
させた硬質めっき被膜６が金型キャビティ面に形成され
ているものの、硬質めっき被膜６の表層部に離型剤粒子
７が疎らに分散しているため、膜表層部分での離型剤粒
子７の分散密度としてはきわめて低いものとなってい
る。したがって、この状態の成形金型を半導体素子の樹
脂封止に使用しても、モールド樹脂と離型剤粒子７との
接触比率が低くなることから、所望の離型効果を得るこ
とはできない。また、硬質めっき被膜６の表面は、そこ
に点在する離型剤粒子７によってザラザラしたあらい面
となっているため、パッケージ表面に平滑さが要求され
る半導体製品の樹脂封止には使用することができない。
させた硬質めっき被膜６が金型キャビティ面に形成され
ているものの、硬質めっき被膜６の表層部に離型剤粒子
７が疎らに分散しているため、膜表層部分での離型剤粒
子７の分散密度としてはきわめて低いものとなってい
る。したがって、この状態の成形金型を半導体素子の樹
脂封止に使用しても、モールド樹脂と離型剤粒子７との
接触比率が低くなることから、所望の離型効果を得るこ
とはできない。また、硬質めっき被膜６の表面は、そこ
に点在する離型剤粒子７によってザラザラしたあらい面
となっているため、パッケージ表面に平滑さが要求され
る半導体製品の樹脂封止には使用することができない。
【００１５】そこで、金型キャビティ面に硬質めっき被
膜６を形成したら、硬質めっき被膜６の表面の凹凸をラ
ップ仕上げによって取り除き、これによって硬質めっき
被膜６の表面を鏡面レベルまで平滑化する（Ｓ６：表面
研磨工程）。図３（ｂ）にラップ仕上げ後の被膜表面状
態を示す。なお、成形後の樹脂表面に平滑さが要求され
ない半導体製品を取り扱う場合は、この表面研磨工程
（Ｓ６）を削除しても差し支えない。
膜６を形成したら、硬質めっき被膜６の表面の凹凸をラ
ップ仕上げによって取り除き、これによって硬質めっき
被膜６の表面を鏡面レベルまで平滑化する（Ｓ６：表面
研磨工程）。図３（ｂ）にラップ仕上げ後の被膜表面状
態を示す。なお、成形後の樹脂表面に平滑さが要求され
ない半導体製品を取り扱う場合は、この表面研磨工程
（Ｓ６）を削除しても差し支えない。
【００１６】続いて、真空中で金型キャビティ面（金型
全体でも可）を離型剤粒子の融点温度まで加熱し、これ
によって硬質めっき被膜６の表層部に離型剤粒子７を均
一に分散させる（Ｓ７：真空アニール工程）。真空アニ
ール条件の具体例として、加熱温度を３５０〜３７０℃
の範囲、真空度を１０-4ｔｏｒ以下、処理時間を約２時
間に設定した。これらの諸条件のうち、加熱温度は、離
型剤粒子７の組成に依存するもので、ここではＰＴＦＥ
粒子を採用していることから、その融点温度である３５
０℃からプラス２０℃の範囲内で設定することとした。
真空度については、加熱作用によるニッケルの酸化を防
止のために１０-4ｔｏｒ以下に設定することとした。処
理時間については、離型剤粒子が熱処理によって溶けて
十分に分散するまでの所要時間や、硬質めっき被膜６の
膜質硬度が熱処理によって十分に高まるまでの所要時間
等を考慮して設定した。こうした真空アニール処理を行
うことにより、図３（ｃ）に示すように、加熱作用によ
って溶け出した離型剤粒子７が硬質めっき被膜６の表層
部に均一に分散される。これにより、硬質めっき被膜６
の表層部における離型剤粒子７の分散密度を格段に高め
ることができる。
全体でも可）を離型剤粒子の融点温度まで加熱し、これ
によって硬質めっき被膜６の表層部に離型剤粒子７を均
一に分散させる（Ｓ７：真空アニール工程）。真空アニ
ール条件の具体例として、加熱温度を３５０〜３７０℃
の範囲、真空度を１０-4ｔｏｒ以下、処理時間を約２時
間に設定した。これらの諸条件のうち、加熱温度は、離
型剤粒子７の組成に依存するもので、ここではＰＴＦＥ
粒子を採用していることから、その融点温度である３５
０℃からプラス２０℃の範囲内で設定することとした。
真空度については、加熱作用によるニッケルの酸化を防
止のために１０-4ｔｏｒ以下に設定することとした。処
理時間については、離型剤粒子が熱処理によって溶けて
十分に分散するまでの所要時間や、硬質めっき被膜６の
膜質硬度が熱処理によって十分に高まるまでの所要時間
等を考慮して設定した。こうした真空アニール処理を行
うことにより、図３（ｃ）に示すように、加熱作用によ
って溶け出した離型剤粒子７が硬質めっき被膜６の表層
部に均一に分散される。これにより、硬質めっき被膜６
の表層部における離型剤粒子７の分散密度を格段に高め
ることができる。
【００１７】このようにして製造された成形金型１を用
いて半導体素子の樹脂封止を行った場合は、硬質めっき
被膜６の表層部に分散させた離型剤粒子７にモールド樹
脂が接触した状態となる。これにより、金型キャビティ
４，５に対するモールド樹脂の密着強度が低下するた
め、その分だけ離型性を高めることができる。また、離
型剤粒子７は硬質めっき被膜６中に埋め込まれた状態と
なっているため、成形品の取り出し時にモールド樹脂の
表面に付着して剥離することもない。これにより、モー
ルド樹脂表面の汚れを防止できるとともに、樹脂封止を
何回繰り返しても、離型剤粒子７の介在によって良好な
離型性を維持することができる。
いて半導体素子の樹脂封止を行った場合は、硬質めっき
被膜６の表層部に分散させた離型剤粒子７にモールド樹
脂が接触した状態となる。これにより、金型キャビティ
４，５に対するモールド樹脂の密着強度が低下するた
め、その分だけ離型性を高めることができる。また、離
型剤粒子７は硬質めっき被膜６中に埋め込まれた状態と
なっているため、成形品の取り出し時にモールド樹脂の
表面に付着して剥離することもない。これにより、モー
ルド樹脂表面の汚れを防止できるとともに、樹脂封止を
何回繰り返しても、離型剤粒子７の介在によって良好な
離型性を維持することができる。
【００１８】ここで参考までに、本出願人による離型性
の評価結果を以下に述べる。先ず、評価対象として、金
型キャビティ面にクロムめっき被膜を形成した成形金型
と、離型剤粒子を含有させたニッケルめっき被膜を形成
した成形金型を用意した。また、被膜の表面状態とし
て、梨地面と鏡面の２パターンについて評価を行った。
さらに、モールド樹脂としては、クレゾールノボラック
タイプとビフェニルタイプのエポキシ樹脂を用いた。
の評価結果を以下に述べる。先ず、評価対象として、金
型キャビティ面にクロムめっき被膜を形成した成形金型
と、離型剤粒子を含有させたニッケルめっき被膜を形成
した成形金型を用意した。また、被膜の表面状態とし
て、梨地面と鏡面の２パターンについて評価を行った。
さらに、モールド樹脂としては、クレゾールノボラック
タイプとビフェニルタイプのエポキシ樹脂を用いた。
【００１９】そして、実際に引張試験機によって被膜の
違いによる離型性を調べたところ、クレゾールノボラッ
クタイプのエポキシ樹脂の場合は、クロムメッキ被膜で
８．０Ｋｇ／ｃｍ2 （梨地面），７．０Ｋｇ／ｃｍ
2 （鏡面）であったのに対し、ニッケルメッキ被膜では
２．０Ｋｇ／ｃｍ2 （梨地面），１．５Ｋｇ／ｃｍ
2 （鏡面）であった。一方、ビフェニルタイプのエポキ
シ樹脂の場合は、クロムメッキ被膜で１６．０Ｋｇ／ｃ
ｍ2 （梨地面），１３．０Ｋｇ／ｃｍ2 （鏡面）であっ
たのに対し、ニッケルメッキ被膜では４．０Ｋｇ／ｃｍ
2 （梨地面），３．０Ｋｇ／ｃｍ2 （鏡面）であった。
この結果は、離型剤粒子を含有させた硬質めっき被膜６
を金型キャビティ面に形成することが、成形時の離型性
の高めるうえできわめて有効であることを立証してい
る。ちなみに、離型剤の吹きつけによる樹脂封止では、
本ショットでわずか数回程度しか良好な離型性を維持す
ることができなかったが、本実施形態で採用した硬質め
っき被膜６付の成形金型では本ショットを１００００回
程度行っても良好な離型性を維持することができた。
違いによる離型性を調べたところ、クレゾールノボラッ
クタイプのエポキシ樹脂の場合は、クロムメッキ被膜で
８．０Ｋｇ／ｃｍ2 （梨地面），７．０Ｋｇ／ｃｍ
2 （鏡面）であったのに対し、ニッケルメッキ被膜では
２．０Ｋｇ／ｃｍ2 （梨地面），１．５Ｋｇ／ｃｍ
2 （鏡面）であった。一方、ビフェニルタイプのエポキ
シ樹脂の場合は、クロムメッキ被膜で１６．０Ｋｇ／ｃ
ｍ2 （梨地面），１３．０Ｋｇ／ｃｍ2 （鏡面）であっ
たのに対し、ニッケルメッキ被膜では４．０Ｋｇ／ｃｍ
2 （梨地面），３．０Ｋｇ／ｃｍ2 （鏡面）であった。
この結果は、離型剤粒子を含有させた硬質めっき被膜６
を金型キャビティ面に形成することが、成形時の離型性
の高めるうえできわめて有効であることを立証してい
る。ちなみに、離型剤の吹きつけによる樹脂封止では、
本ショットでわずか数回程度しか良好な離型性を維持す
ることができなかったが、本実施形態で採用した硬質め
っき被膜６付の成形金型では本ショットを１００００回
程度行っても良好な離型性を維持することができた。
【００２０】なお、上記実施形態においては、離型剤粒
子の材料としてＰＴＦＥといったフッ素系樹脂を用いる
ようにしたが、これ以外にも例えば シリコーン系樹脂
などのように、樹脂封止時の成形温度に耐え得る程度の
耐熱性を有するもので、モールド樹脂（一般的にはエポ
キシ樹脂）との濡れ性が悪いものであればよい。
子の材料としてＰＴＦＥといったフッ素系樹脂を用いる
ようにしたが、これ以外にも例えば シリコーン系樹脂
などのように、樹脂封止時の成形温度に耐え得る程度の
耐熱性を有するもので、モールド樹脂（一般的にはエポ
キシ樹脂）との濡れ性が悪いものであればよい。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、離
型剤粒子を含有させた硬質めっき被膜を金型キャビティ
面に形成し、しかも硬質めっき被膜の表層部に離型剤粒
子を均一に分散させているため、半導体素子の樹脂封止
にあたっては、従来のごとく離型剤の付着によってモー
ルド樹脂表面を汚すことなく、多数回の成形にわたって
良好な離型性を維持することが可能となる。これによ
り、短いサイクルで金型キャビティ面に離型剤を吹きつ
けたり、吹きつけ後にダミーショットを繰り返したりす
る必要がなくなるため、それに伴う材料費の無駄や作業
工数の増加を一挙に解消し、生産性の向上を図ることが
できる。特に、ＣＣＤ等のクリアモールドパッケージ
（半導体素子を透明樹脂で封止したパッケージ）では、
離型剤の付着によるモールド樹脂表面の汚れを防止でき
ることから、光学特性の向上が期待できる。また、モー
ルド樹脂材料に離型剤を配合する必要もないため、樹脂
と半導体素子（チップ）並びに樹脂とリードフレームの
密着性を同時に高めることができ、これによって耐湿性
や耐パッケージクラック性を向上させることも可能とな
る。
型剤粒子を含有させた硬質めっき被膜を金型キャビティ
面に形成し、しかも硬質めっき被膜の表層部に離型剤粒
子を均一に分散させているため、半導体素子の樹脂封止
にあたっては、従来のごとく離型剤の付着によってモー
ルド樹脂表面を汚すことなく、多数回の成形にわたって
良好な離型性を維持することが可能となる。これによ
り、短いサイクルで金型キャビティ面に離型剤を吹きつ
けたり、吹きつけ後にダミーショットを繰り返したりす
る必要がなくなるため、それに伴う材料費の無駄や作業
工数の増加を一挙に解消し、生産性の向上を図ることが
できる。特に、ＣＣＤ等のクリアモールドパッケージ
（半導体素子を透明樹脂で封止したパッケージ）では、
離型剤の付着によるモールド樹脂表面の汚れを防止でき
ることから、光学特性の向上が期待できる。また、モー
ルド樹脂材料に離型剤を配合する必要もないため、樹脂
と半導体素子（チップ）並びに樹脂とリードフレームの
密着性を同時に高めることができ、これによって耐湿性
や耐パッケージクラック性を向上させることも可能とな
る。
【図１】本発明の半導体樹脂封止用金型の一実施形態を
示す要部断面図である。
示す要部断面図である。
【図２】本発明に係わる金型表面処理方法の一実施形態
を説明するための工程フロー図である。
を説明するための工程フロー図である。
【図３】図２の工程フローにおける被膜状態の変化を示
す部分断面図である。
す部分断面図である。
４，５ 金型キャビティ ４ａ，５ａ 金型キャビティ面 ６ 硬質めっき被膜 ７ 離型剤粒子 ８ 硬質めっき材料
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｃ 45/26 9268−4Ｆ Ｂ２９Ｃ 45/26
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体素子を金型キャビティ内に配置し
た状態で該金型キャビティにモールド樹脂を注入するこ
とにより、前記半導体素子を前記モールド樹脂によって
封止する半導体樹脂封止用金型において、 離型剤粒子を含有した硬質めっき材料からなり、その表
層部に前記離型剤粒子を均一に分散させた硬質めっき被
膜が前記金型キャビティ面に形成されていることを特徴
とする半導体樹脂封止用金型。 - 【請求項２】 半導体素子を金型キャビティ内に配置し
た状態で該金型キャビティにモールド樹脂を注入するこ
とにより、前記半導体素子を前記モールド樹脂によって
封止する半導体樹脂封止用金型の表面処理方法であっ
て、 前記金型キャビティ面に無電解ニッケルめっき処理によ
って離型剤粒子を含有させた硬質めっき被膜を生成させ
る被膜形成工程と、 真空中で前記金型キャビティ面を前記離型剤粒子の融点
温度まで加熱することにより、前記硬質めっき被膜の表
層部に前記離型剤粒子を均一に分散させる真空アニール
工程とを有することを特徴とする半導体樹脂封止用金型
の表面処理方法。 - 【請求項３】 前記被膜形成工程後に前記硬質めっき被
膜の表面を平滑に研磨してから前記真空アニール工程に
移行することを特徴とする請求項２記載の半導体樹脂封
止用金型の表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33632295A JPH09181104A (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 半導体樹脂封止用金型およびその表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33632295A JPH09181104A (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 半導体樹脂封止用金型およびその表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09181104A true JPH09181104A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=18297927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33632295A Pending JPH09181104A (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 半導体樹脂封止用金型およびその表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09181104A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016016627A (ja) * | 2014-07-10 | 2016-02-01 | 株式会社山岡製作所 | 樹脂成形板 |
| JP2016016670A (ja) * | 2014-11-26 | 2016-02-01 | 株式会社山岡製作所 | 被成形基板 |
| KR20170051416A (ko) * | 2014-08-22 | 2017-05-11 | 코베스트로 엘엘씨 | 다-공동 금형을 사용한 금형내 코팅 방법 및 그에 의해 코팅된 기판 |
-
1995
- 1995-12-25 JP JP33632295A patent/JPH09181104A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016016627A (ja) * | 2014-07-10 | 2016-02-01 | 株式会社山岡製作所 | 樹脂成形板 |
| KR20170051416A (ko) * | 2014-08-22 | 2017-05-11 | 코베스트로 엘엘씨 | 다-공동 금형을 사용한 금형내 코팅 방법 및 그에 의해 코팅된 기판 |
| JP2016016670A (ja) * | 2014-11-26 | 2016-02-01 | 株式会社山岡製作所 | 被成形基板 |
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