【発明の詳細な説明】この発明は樹脂モールド品位を高めた樹脂モールド型半
導体装置を得させる超硬モールド型に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a cemented carbide mold that allows a resin molded semiconductor device with improved resin mold quality to be obtained.
樹脂モールド型半導体装置を形成する際に使用するトラ
ンスファーモールド型のキャピティブロックを第１図平
面図及び第２図簡略断面図に示す。A transfer mold type cavity block used in forming a resin mold type semiconductor device is shown in a plan view in FIG. 1 and a simplified sectional view in FIG.
両図でキャビティブロック川ま例えば不銭鋼で構成され
、上型モールドベース、下型モールドベースに挟まれる
上型キャビテイブロック又は下型キヤビテイブロツクの
何れとみなされてもさし支えない。この例では図示され
ていないモールドベースとの位置決めのためのダウェル
ピン用穴１１，１２を対角線上に隔てられた位置に、モ
−ルドベースへの締め付け用穴２１，２２，２３，２４
を四隅位置に備えている。このキャビテイブロックの中
高領域には半導体装置を載暦するための案内ピソ３１，
３２：３３，３４がキャビティブロック長手方向端緑領
域に、又下型キャビティ４１，４２，４３，４４，４５
，４６，４７，４８・・・・・・・・・４ｎが、ランナ
ー５０から両側に分岐しているゲート６１，６２：６３
，６４：６５，６６：６７，６８：・・・・・・・・・
６ｎの先端に続いて設けられている。これ等の各下型キ
ャビティは、第２図に示すようにェジェクタピン穴７１
，７２，…・・・・・・をそれぞれ下方に介してェジェ
クタピン逃げ穴８１，８２．・・・・・・・・を接続し
ている。又ランナー５川まェジェクタピン穴＼１７０を
介してェジェクタピン逃げ穴１８０を紙面手前に接続し
ている。ェジェクタピン穴に図示されていないェジェク
タピンを装填し例えば下型であるこのキヤビティフロッ
クと図示していない合型となる上型キャビテイプロック
とをリードフレームを挟んで合わせ、上型モールドベー
ス、下型モールドベースにより一体に組み立て、樹脂の
成型温度、例えばェポキシ樹脂であるかシリコン樹脂で
ある場合に１５０００〜１８０ｏｏに加熱する。この状
態で例えばタブレット状の樹脂をランナー５０、各ゲー
トを経て各キャビティに注入する。使用される樹脂は、
熱硬化性樹脂であるため、１５０〜１８０ｑ０２〜３分
経過すれば硬化する。この後モールド型を解体して、こ
の例では第３図斜視図に示される樋脂モ−ルド型半導体
装置群９０を二列とり出すことが出来る。第３図でリー
ドフレーム１００は、一般に鉄、鉄合金、銅、銅合金、
ニッケル、ニッケル合金等から成っていて銀めつき又は
金めつきが施され、この例では樹脂モールド型半導体装
置９１，９２・・・・・・・・・のそれぞれに対応して
治具穴１１１，１１２・．・・・・・・・が関孔されて
いる。このようにして形成された樹脂モールド型半導体
装置が所望形状にきちんと形成されず所謂樹脂バリ１２
０を生成することは良く知られている。第３図樹脂モー
ルド半導体装置群から第４図斜視図に示すように例えば
個体樹脂モールド型半導体装置９１を分離すると、この
装置の外部リード９１１，９１２，９１３，９１４は、
第５図一部欠裁断面図に示すように樹脂バリ１２０をと
ゞめられ、このリードの半田１３０被覆をこの部分で妨
げる。規格により半田被覆欠除部分が０．５肋をこえる
時には、この個体装置は製品個数から不良品として取り
除かれる。このようなバリの生成は、第６図に示すよう
なトランスフアモールド型のキャビティブロックに施さ
れている硬質クロムめつき層と、ソードフレームのめつ
き層に由来する。In both figures, the cavity block is made of steel, for example, and may be regarded as either an upper cavity block or a lower cavity block sandwiched between an upper mold base and a lower mold base. In this example, dowel pin holes 11 and 12 for positioning with the mold base (not shown) are diagonally separated, and holes 21, 22, 23, and 24 for tightening the mold base are diagonally separated from each other.
are provided at the four corners. In the middle and high areas of this cavity block, a guide pin 31 for mounting a semiconductor device,
32: 33, 34 are in the green area at the longitudinal end of the cavity block, and the lower mold cavities 41, 42, 43, 44, 45
, 46, 47, 48...4n are branched from the runner 50 on both sides of the gates 61, 62: 63
,64:65,66:67,68:・・・・・・・・・
It is provided following the tip of 6n. Each of these lower mold cavities has an ejector pin hole 71 as shown in FIG.
, 72, .・・・・・・・・・ is connected. Further, the ejector pin escape hole 180 is connected to the front side of the paper via the runner 5 river and the ejector pin hole \170. An ejector pin (not shown) is loaded into the ejector pin hole, and the cavity flock, which is the lower mold, and the upper mold cavity block (not shown, which is the mating mold) are put together with the lead frame in between, and the upper mold base and the lower mold are assembled. It is assembled integrally with a base and heated to a molding temperature of the resin, for example, 15,000 to 180 oo in case of epoxy resin or silicone resin. In this state, for example, tablet-shaped resin is injected into each cavity via the runner 50 and each gate. The resin used is
Since it is a thermosetting resin, it hardens after 2 to 3 minutes of 150 to 180 minutes. Thereafter, the mold is disassembled, and in this example, two rows of gutter mold type semiconductor device groups 90 shown in the perspective view of FIG. 3 can be taken out. In FIG. 3, the lead frame 100 is generally made of iron, iron alloy, copper, copper alloy,
It is made of nickel, nickel alloy, etc. and is plated with silver or gold, and in this example, jig holes 111 are provided corresponding to each of the resin molded semiconductor devices 91, 92, . . . ,112・.・・・・・・・・・ has been sanctioned. The resin-molded semiconductor device thus formed is not properly formed into the desired shape, resulting in so-called resin burrs 12.
It is well known that 0 is generated. When, for example, a solid resin molded semiconductor device 91 is separated from the group of resin molded semiconductor devices in FIG. 3 as shown in the perspective view of FIG. 4, the external leads 911, 912, 913, 914 of this device are
As shown in the partially cutaway sectional view of FIG. 5, the resin burr 120 is stopped and prevents the solder 130 from covering the lead at this portion. According to the standard, when the solder coating missing portion exceeds 0.5 ribs, the individual device is removed from the product count as a defective product. The formation of such burrs originates from the hard chrome plating layer applied to the transfer mold type cavity block as shown in FIG. 6 and the plating layer of the sword frame.
硬質クロムめつき層１４０は「モールド樹脂と型との離
型性の向上及び加熱による酸化防止をはかって施される
ものであるが、平坦面に例えば５〆のめつき層１４０′
を形成するときコーナーでは７〜１０ｒの厚いめつき層
１４０″が形成される。この傾向はリードフレームにも
あって、仮りに四角な品物をめつきする場合を考えると
電流密度の関係で中央平坦部より角部に厚くめつきされ
る。研磨加工その他の加工誤差と、型の磨耗による精度
低下及びリードフレーム自体の板厚の、例えば０．２５
肋に対する±０．０２肌のバラッキが、めつき層の不均
一な厚さに加わって、このキャビティブロックと合型キ
ャビティブロックとの一致を不完全にし隙間を生じさせ
、樹脂バリを生成させるのである。この発明は樹脂バリ
を生成させることなく樹脂モ−ルド型半導体装置を形成
させる超硬モールド型を提供するものである。The hard chrome plating layer 140 is applied in order to improve the releasability between the mold resin and the mold and to prevent oxidation caused by heating.
When plating a square item, a thick plating layer of 7 to 10 r thick (140") is formed at the corners. This tendency also applies to lead frames. Corners are plated thicker than flat parts.Due to polishing and other machining errors, reduced precision due to mold wear, and the thickness of the lead frame itself, e.g. 0.25
The ±0.02 skin variation with respect to the ribs adds to the non-uniform thickness of the plated layer, causing incomplete alignment between the cavity block and the mating cavity block, creating a gap and generating resin burrs. be. The present invention provides a cemented carbide mold with which a resin molded semiconductor device can be formed without producing resin burrs.
以下図面に就いて更に詳細に説明する。A more detailed explanation will be given below with reference to the drawings.
第７図にこの発明の実施例超硬モールド型の一部につい
て簡略断面図を示す。FIG. 7 shows a simplified sectional view of a part of a cemented carbide mold according to an embodiment of the present invention.
この図は第２図トランスファーモールド型キャビティブ
ロックに対応して描かれている。従って引き出し線に付
された番号中等しい番号は同じ意味で用いられているも
のである。即ち第７図でトランスファーモールド型キャ
ビティブロック川ま、こ）で下型キャビテイブロツクで
、下型キャビテイ４１、ェジェクタピン穴７１及びェジ
ェクタピン逃げ穴８１が超硬合金製キャビティィンサー
ト１６１に、又下型キヤビテイ４２、ヱジェクタピン穴
７２及びェジェクタピン逃げ穴８２が同様のキャビティ
ィンサート１６２に形成されて超硬合金製キャビティブ
ロツク０１こ接合している。このようにキャビティ毎に
設けられているキャビティィンサートの下方フランジが
、例えば第８図１６２に示すように廻り上め基準面を備
えて、キャビティブロック内の空洞１９１，１９２・・
・・・・…にそれぞれ配置された第９図圧力スリーブ１
５１，１５２・・・・・・・・・上に戦層される。常態
ではキャビティは圧力スリーブの弾性によりキャビティ
ブロックから浮き上っていてキヤビテイインサートはキ
ヤビテイブロツクにしっかり鉄合している。上型が合わ
せられて圧力が加えられると、それぞれのキヤビテイイ
ンサ−トは圧力スリーブを縮めてキャビティブロック内
の鼓合面に沿い下方に降下する。このようなキャビティ
ブロックに案内ピンによって半導体装置をとりつけたり
ードフレームを敦瞳し、合型を合わせて両モールドベー
ス間に組み立て、モールド型についているポットとプラ
ンジャーによりランナーに樹脂を押し出し、加圧すると
、リードフレーム自体の板厚のバラッキによる誤差、キ
ャビティの研磨加工その他による加工誤差に関わりなく
、圧力スリーブの弾性力によって半導体装置とキャビテ
ィィンサートが良く密着する。従って樹脂成型後に樹脂
バリを生成することがない。密着させるための加圧力は
、強すぎて半導体装置を変形させないよう、弱すぎて樹
脂バリを生成させないように設定出来る。圧力スリーフ
は例えば筒体で、ステンレス鋼又は合金工具鋼製とし、
内径、外登高さ寸法を設計することにより、加圧力を調
整することが出来る。キャビティインサート及びキヤビ
テイブロツクは、例えばＳＫＳ３、ＳＫＤ１、ＳＫＤＩ
Ｉ等合金工具鋼の焼入れ研磨製品とせず、特に例えば東
芝タィガロィＭＳ合金、ＣＲ合金、タイガロイＤ種等超
硬合金によって形成する。これ等超硬合金によって形成
されるために、高硬度、高圧縞強さ、耐磨耗性によりモ
ールド型寿命を著しく延長し、又１５０ｏ０〜１８００
０のモールド温度で酸化しないから、従来キャビティフ
ロックに施した硬質クロムめつきを施す要がない。従っ
て樹脂バリ生成の原因を招くこともなく型寸法精度を著
しく良好にする。又雛型性も良好で、得られる樹脂モー
ルド型半導体装置でリードの半田付不良個所を招くこと
もない。This figure is drawn corresponding to the transfer mold type cavity block of FIG. 2. Therefore, the same numbers among the numbers attached to the lead lines are used with the same meaning. That is, in FIG. 7, in the lower mold cavity block of the transfer mold type cavity block, the lower mold cavity 41, the ejector pin hole 71, and the ejector pin escape hole 81 are connected to the cemented carbide cavity insert 161, and the lower mold cavity 42, an ejector pin hole 72 and an ejector pin escape hole 82 are formed in a similar cavity insert 162 and are connected to the cemented carbide cavity block 01. In this way, the lower flange of the cavity insert provided for each cavity is provided with a rotating reference surface as shown in FIG. 8 162, and the cavities 191, 192, etc.
Fig. 9 Pressure sleeves 1 arranged respectively in...
51,152......The battle layer is placed above. Under normal conditions, the cavity is lifted off the cavity block by the elasticity of the pressure sleeve, and the cavity insert is tightly fitted to the cavity block. When the upper molds are brought together and pressure is applied, each cavity insert retracts the pressure sleeve and descends down along the drum surface within the cavity block. A semiconductor device is attached to such a cavity block using guide pins, and the molded frame is fixed, the mating molds are aligned and assembled between both mold bases, and the pot and plunger attached to the mold mold are used to push out resin into the runner and pressurize it. Regardless of errors due to variations in the thickness of the lead frame itself, processing errors due to polishing of the cavity, etc., the elastic force of the pressure sleeve allows the semiconductor device and the cavity insert to come into close contact with each other. Therefore, resin burrs are not generated after resin molding. The pressurizing force for adhesion can be set so as not to be too strong to deform the semiconductor device, or to be too weak to prevent resin burrs from forming. The pressure sleeve is, for example, cylindrical and made of stainless steel or alloy tool steel;
The pressing force can be adjusted by designing the inner diameter and external height dimensions. Cavity inserts and cavity blocks are, for example, SKS3, SKD1, SKDI.
It is not a hardened and polished product of alloy tool steel such as I, but is particularly formed of cemented carbide such as Toshiba Tigeroy MS alloy, CR alloy, Tigeroy D type, etc. Since these are made of cemented carbide, they have high hardness, high pressure stripe strength, and abrasion resistance, which significantly extends the life of the mold.
Since it does not oxidize at a mold temperature of 0, there is no need to apply hard chrome plating, which is conventionally applied to cavity flocks. Therefore, mold dimensional accuracy is significantly improved without causing resin burr formation. In addition, the moldability is good, and the resulting resin-molded semiconductor device does not suffer from poor soldering of the leads.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]第１図は従来のトランスファーモールド型のキャビティ
ブロック平面図、第２図は同じく簡略断面図、第３図は
前記両図例キャビティブロックを用いたモールド型によ
り形成された樹脂モールド型半導体装置群斜視図、第４
図は第３図樹脂モールド型半導体装置群から分離された
樹脂モ−ルド型半導体装置の斜視図、第５図は第４図樹
脂モールド型半導体装置の一部について示す断面図、第
６図は第２図キャビティブロックの一部について示す拡
大図、第７図はこの発明の超硬モールド型に用いるキャ
ビティブロック断面図、第８図は第７図キヤビテイブロ
ツクに用いるキヤビテイインサート斜視図、第９図は同
じく圧力スリーブ斜視図である。第７図〜９図で、０……キャピティブロック、１５１，
１５２…・・・圧力スリーブ、１６１，１６２……キャ
ビテイインサート、４１，４２……下部キャビティ、７
１，７２・・…・ェジェクタピン穴、８１，８２・・・
・・・ェジェクタピン逃げ穴。第１図第２図第３図第４図第５図第６図第７図第８図第９図Fig. 1 is a plan view of a conventional transfer mold type cavity block, Fig. 2 is a simplified sectional view of the same, and Fig. 3 is a perspective view of a resin mold type semiconductor device group formed by a mold using the cavity blocks shown in both figures. Figure, 4th
The figures are a perspective view of a resin molded semiconductor device separated from the resin molded semiconductor device group shown in FIG. 3, FIG. 5 is a sectional view showing a part of the resin molded semiconductor device of FIG. Fig. 2 is an enlarged view showing a part of the cavity block, Fig. 7 is a sectional view of the cavity block used in the carbide mold of the present invention, Fig. 8 is a perspective view of the cavity insert used in the cavity block of Fig. 7, FIG. 9 is also a perspective view of the pressure sleeve. In FIGS. 7 to 9, 0...capacity block, 151,
152... Pressure sleeve, 161, 162... Cavity insert, 41, 42... Lower cavity, 7
1, 72... Ejector pin hole, 81, 82...
...Ejector pin escape hole. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 8 Figure 9