JP3200670B2 - 樹脂モールドパッケージ型電子部品の本体部の形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、樹脂モールドパッケ
ージ型電子部品の本体部の形成方法に関し、詳しくは、
成形された本体部の周囲に金型パーティングラインに沿
った薄状のバリが残存することのないようにしたものに
関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】多く
の樹脂モールドパッケージ型電子部品は、リードフレー
ムと呼ばれる短冊状の製造用フレーム、あるいは、かか
る短冊状のフレームを長手方向に連続させたような形態
をもつフープ状の製造用フレームを用いて製造される。
このように製造用フレームを用いて製造しうる電子部品
は、ＩＣ、ＬＳＩ、トランジスタ、ダイオード、発光ダ
イオード（ＬＥＤ）、フォトダイオード等のほか、タン
タル固体コンデンサ等にも及ぶ。

【０００３】上記製造用フレームＦは、たとえば図１１
に示すように、ステップ送り用の送り孔１を等間隔にあ
けたサイドフレーム部２と、このサイドフレーム部２か
らフレーム幅方向に延びるリード部３，４と、一方のリ
ード部３の先端部に設けられたチップボンディング部５
と、他方のリード部の先端において、上記チップボンデ
ィング部５にボンディングされたチップ（図示略）との
間の結線が行われるワイヤボンディング部６とを備えて
大略構成され、上記サイドフレーム部２から一体延出す
る複数対のリード部３，４は、サイドフレーム部２と平
行するタイバー７によってつながれて支持剛性を保って
いる。このタイプの製造用フレームＦは、電子部品本体
部８から２本のリードが延びる形態をもつ、いわゆるシ
ングルインライン型の電子部品を製造するために用いる
フレームとして共通する形態をもっている。このような
シングルインライン型電子部品の例としては、発光ダイ
オードやフォトダイオード等がある。シングルインライ
ン型のトランジスタを製造するためには、各本体部に対
応するリード部が３本必要となる。

【０００４】この種の製造用フレームＦを用いて電子部
品の製造には、次のような工程処理が順次行われてい
る。まず、チップボンディング工程において、製造する
べき電子部品の機能上の中心をなす電子部品チップが、
上記製造用フレームＦをステップ送りしつつ、各チップ
ボンディング部５に対してボンディングされる。

【０００５】次に、ワイヤボンディング工程において、
上記のようにボンディングされたチップとフレーム上の
ワイヤボンディング部６との間が、金線ワイヤ等で結線
される。次に、以上の工程処理を終えたフレームＦは、
樹脂モールド装置に送られ、上記ボンディングされたチ
ップないしこれとワイヤボンディング部とをつなぐ金線
ワイヤとからなる電子部品の心臓部をモールド樹脂によ
って包み込んで本体部８の成形が行われる。

【０００６】かかる樹脂モールド処理を行うための装置
は、上記製造用フレームＦを挟む上下の金型を有してい
る。各金型には、成形するべき電子部品本体部８をフレ
ームＦの厚み方向の中心面で二つ割りにした形状のキャ
ビティがそれぞれ形成されており、導入された製造用フ
レームＦを所定の位置決めを行いつつ上記した上下の金
型で挟み込んで型締めをした状態において、上記各金型
の閉じられたキャビティによって規定されるキャビティ
空間内に金型上に形成されたランナ溝ないしゲート溝を
介して、熱硬化樹脂が注入される。こうしてキャビティ
空間に注入された熱硬化樹脂は、金型に付与された熱に
よって所定時間経過後に硬化する。こうして樹脂がキャ
ビティ空間内で硬化すると、上下の金型を開く型開きが
行われる。そして、ゲートブレイクおよび成形された本
体部の金型パーティングラインに沿って延びるように残
存する薄状バリを除去する工程が行われる。

【０００７】上記した樹脂モールド工程処理において、
型開きした直後の状態を図１２および図１３に示す。こ
の図から明らかなように、成形された本体部８の頂部に
は、金型のランナ溝につながるゲート溝内で硬化した樹
脂が一体的につながっており、かつ、本体部８の金型パ
ーティングラインに沿う周部には、上下の金型の合わせ
面がなす微小な隙間に入り込んだ樹脂が硬化することに
よって形成される、薄バリ９が残存している。

【０００８】上記の薄バリ９は、金型キャビティ空間内
のすみずみまで溶融樹脂を送り込んで完全な本体部８の
外形を形成するために、金型キャビティ空間内容積より
もやや多めの樹脂を送り込むために、必然的に形成され
るものである。そして、上記のゲート樹脂１０および薄
バリ９は、当然ながら除去されねばならない。

【０００９】上記ゲート樹脂１０の除去は、ゲートブレ
イクと呼ばれる工程において切断除去される。しかしな
がら、このゲート樹脂１０の成形部本体８に対する接続
部の厚みは、０．１ないし０．２mmと比較的厚く、成形
部本体８に沿って切断するにしても、わずかにその切断
基根が突起として残ったり、切断面にクラックが入る場
合があり、これが本体部の外観品位に悪影響を及ぼす。

【００１０】次に、上記薄バリ９は、成形本体部８の周
囲から片持ち状に延出していてしかも薄状であるがゆえ
に柔軟であり、したがって、たとえば抜きパンチを用い
た剪断作用による除去は不可能である。そのため、かか
る薄バリ９の除去は、従来、薬品処理によって溶かせて
消失させる、ウォータ・ジェットによって吹き飛ばす、
あるいは液体ホーニングによって削除する、等の手法に
よらざるをえなかった。

【００１１】上記の薬品処理、ウォータ・ジェットある
いは液体ホーニングによる薄バリ除去の手法は、いずれ
も、大掛かりな設備を必要とするし、特に薬品処理によ
って除去する場合には、洗浄処理工程がさらに必要とな
る。その結果、製造設備が複雑化するとともに、それに
よる製造コストが高騰するという問題がある。

【００１２】本願発明は、上記の事情のもとで考えださ
れたものであって、樹脂モールド工程によって成形され
た本体部に対するゲートブレイク処理、および薄バリ除
去処理を全く不要として製造設備の簡略化、ならびにこ
れによる製造コストの低減、および、電子部品の樹脂パ
ッケージ本体部の外観品位の向上を達成できる新たな樹
脂モールドパッケージ型電子部品の本体部の形成方法を
提供することをその課題としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願発明では、次の技術的手段を講じている。すな
わち、本願発明は、製造用フレームの所定部位に、この
製造用フレームを挟む上下の金型を用いて樹脂モールド
処理を行うことにより、樹脂モールドパッケージ型電子
部品の本体部を形成する方法であって、上記製造用フレ
ームとしては、上記本体部を形成すべき箇所を囲む副フ
レーム部を備えたものを使用し、上記副フレーム部によ
って囲まれた領域に、上記本体部と、上記本体部の周囲
の全周または一部に対して連続的な薄肉部を介してつな
がる剛性除去部とを、上記剛性除去部に設けたゲートを
介して樹脂を注入することによって一体形成するステッ
プ、および、上記剛性除去部を上記本体部から打ち抜き
によって除去するステップ、を含むことを特徴としてい
る。

【００１４】

【発明の作用および効果】本願発明方法においては、製
造するべき樹脂モールドパッケージ型電子部品の本体部
のみならず、この本体部の周囲に薄肉部を介してつなが
る剛性除去部をも樹脂モールド処理によって一体成形す
る。したがって、使用するべき上下の金型には、電子部
品の本体部と対応する本体部用キャビティと、その周囲
の一部または全部を取り囲むように配置された剛性除去
部用キャビティとが形成されることになる。いずれか一
方または双方の金型における上記本体部用キャビティと
剛性除去部用キャビティとの間には、上下金型が型締め
されたときに頂部が微小隙間を介して対向するように形
成されたリブが配置されることになる。そうして、型締
め状態における上記剛性除去部用キャビティ空間と本体
部用キャビティ空間には、剛性除去部用キャビティにつ
ながるように形成されたゲートから樹脂が注入される。

【００１５】上記剛性除去部用キャビティ空間と上記本
体部用キャビティ空間とは、薄状の隙間を介して連通し
ているので、上記のごとくゲートを剛性除去部用キャビ
ティ空間に接続しても、これより剛性除去部用キャビテ
ィ空間に導入された樹脂は、上記の隙間を介して、本体
部用キャビティ空間内にも供給されるのである。

【００１６】上記の樹脂モールド処理工程を終えて金型
を開くと、所定形状の電子部品本体部の周囲に、薄肉部
を介して剛性除去部が一体形成された恰好となる。この
剛性除去部は、文字どおり剛性をもっているので、たと
えば金型パンチによってこの剛性除去部にフレーム厚み
方向の力を作用させると、上記薄肉部において、剪断力
によって容易に切断されることになる。

【００１７】上記の薄肉部は、たとえば、０．０３mmの
きわめて小さな厚みとすることができるので、この薄肉
部が上記のように剪断されたとしても、樹脂パッケージ
本体部の外観としては、その品位を悪化させるような問
題にはならない。

【００１８】このように、本願発明方法によれば、最終
的に形成された樹脂モールドパッケージ型電子部品の本
体部には、従来のようなゲート部を切除することによっ
て生じる外観上の不具合は全く生じないし、型開き直後
において片持ち状の薄バリが形成されることもないため
に、従来非常に面倒であったかかる薄バリ除去のための
工程処理も全く不要となり、したがって、製造工程がき
わめて簡略化される結果となるである。

【００１９】また、剛性除去部の除去は、製造用フレー
ムのリード間をつなぐタイバーを切除するために行う打
ち抜きパンチ態様のタイバーカット工程と組み合わせる
ことにより、容易に行うことが可能であり、したがっ
て、本願発明方法を実施するにあたって製造工程上の煩
雑化はそれほど生じない。

【００２０】

【実施例の説明】以下、本願発明方法の実施例を、図面
を参照しつつ具体的に説明する。図１は、すでに従来の
技術の説明において述べたのと同様の電子部品を製造す
るにあたり、本願発明方法を実施するための付加的構成
を備えた製造用フレームＦの例を示している。この製造
用フレームＦは、等間隔に送り孔１１を設けたサイドフ
レーム部１２と、このサイドフレーム部１２からフレー
ム幅方向に延びる複数対のリード部１３，１４と、各一
方のリード部１３の先端部に形成されたチップボンディ
ング部１５と、各他方のリード部１４の先端に形成され
たワイヤボンディング部１６と、上記リード部１３，１
４を連結しつつ上記サイドフレーム部１２と平行に延び
るタイバー１７とを備えている点で、図１１に示した従
来の製造方法用のフレームＦと近似している。

【００２１】しかしながら、本例の製造用フレームＦに
は、図１に表れているように、上記タイバー１７と協働
して、上記チップボンディング部１５およびワイヤボン
ディング１６からなる電子部品心臓部を形成するべき領
域を矩形に囲む副フレーム部１８を備えている点で、図
１１の従来のフレームＦとは異なっている。なお、この
製造用フレームＦは、たとえば、０．２mm程度の厚みを
もつ金属薄板から打ち抜くことによって作製される。

【００２２】上記製造用フレームＦは、チップボンディ
ング工程およびワイヤボンディング工程において、それ
ぞれ、上記チップボンディング部１５に対して順次所定
の電子部品チップ（図示略）をボンディングする工程処
理、および、上記のようにボンディングされたチップと
フレーム上のワイヤボンディング部１６との間を金線ワ
イヤ等で結線するワイヤボンディング工程処理が行わ
れ、次に、樹脂モールド工程において、上述のチップボ
ンディング部１５、ワイヤボンディング部１６、ないし
上記のようにボンディングされたチップならびにボンデ
ィングワイヤからなる電子部品心臓部を樹脂で覆って本
体部１９を形成する樹脂モールド工程処理が施される。
上記樹脂モールド工程は、上記フレームＦを挟むように
対向配置される第一の金型および第二の金型によって行
われる。

【００２３】本願発明は、上記のような第一および第二
の金型を用いた樹脂モールド工程によって、図２に表れ
ているように、上記電子部品心臓部を包み込む樹脂パッ
ケージ本体部１９と、この本体部１９の周囲の一部また
は全周に対して連続的な薄肉部２０を介してつながる剛
性除去部２１を一体形成することによって特徴づけられ
ている。

【００２４】本実施例においては、図２ないし図５に表
れているように、本体部１９の側部ないし上部の金型パ
ーティングラインに沿って、上記の薄肉部２０が形成さ
れ、そして、この薄肉部２０を介して上記本体部１９と
一体につながる上記剛性除去部２１は、フレームＦの厚
みと同等の厚みをもって、上記副フレーム部１８によっ
て規定される平面的領域内に形成されるようにしてい
る。

【００２５】また、上記本体部１９の下面に沿う線と上
記タイバー１７および上記副フレーム部１８とによって
囲まれる閉じた平面領域については、上記本体部１９の
下面から延びる薄肉部２２と、これと一体に連続しかつ
フレーム部材（タイバー１７、リード部１３，１４、お
よび副フレーム部１８）の近傍においてフレーム厚みと
同等な厚肉部２３が形成されるようにしている。

【００２６】図２に示すような成形品を得るための金型
構成は、たとえば、次のようになる。図３ないし図５に
表れているように、第一の金型（下金型）２４には、本
体用キャビティ２６が、平面状の金型基準面２７から陥
没するようにして形成されている。

【００２７】一方、第二の金型（上金型）２５には、本
体用キャビティ２８が陥没状に形成されるだけでなく、
その周囲に、リブ２９を介して、平面状の段落ち部３０
が形成されている。両金型２４，２５が型締めされたと
き、第一の金型２４の金型基準面２７と、第二の金型２
５の上記平面状段落ち部３０は、フレームＦの副フレー
ム部１８を挟圧する恰好となる。したがって、この副フ
レーム部１８の内周と、上記両金型２４，２５の各平面
状対向面とが協働して、フレームＦの厚みと同等厚みの
剛性除去部２１を形成するべき空間を形成することにな
る。そうして、上記第二の金型２５には、上記剛性除去
部２１成形用空間に連通するゲート溝３１が形成されて
いる。

【００２８】また、上記第二の金型２５においてその本
体用キャビティ２８を取り囲むように形成される上記の
リブ２９は、図４に良く表れているように、両金型２
４，２５が型締めされた状態において、第一の金型２４
の金型基準面２７に対して、たとえば０．０３mmのわず
かな隙間を介して対向するように形成される。

【００２９】以上のフレームＦおよび金型構成を用い、
図３ないし図５に示されるように型締めを行った状態に
おいて、ゲート溝３１から溶融樹脂を注入すると、この
溶融樹脂は、まず、剛性除去部成形用空間を満たした
後、上記リブ２９と第一金型２４の金型基準面２７との
間のわずかな隙間を介して、本体用キャビティ空間内２
６，２８に流入し、やがてこの本体用キャビティ空間の
すべてを満たすことになる。そうして、こうして全ての
金型間空間を満たした溶融樹脂は、金型に付与された熱
によって硬化させられる。

【００３０】樹脂の硬化後、型開きを行うと、図２に示
されるような成形物が得られる。すなわち、この成形物
は、すでに説明したように、本体部１９と、副フレーム
部１８の内側の領域においてフレームと同等の厚みに形
成された剛性除去部２１とが、連続的に延びる薄肉部２
０によって一体になっており、かつ、この剛性除去部２
１に対してゲート溝３１によって形成されたゲート樹脂
が付属したものとなるのである。なお、上記本体部１９
の下面より下については、前述したように、薄肉部２２
と、厚肉部２３とがフレーム部材によって囲まれる閉じ
た平面的領域内に付属していることになる。

【００３１】上記の成形物は、次に、タイバー１７およ
び副フレーム部１８を除去するタイバーカット工程およ
び副フレーム部カット工程に付され、これらの工程処理
と同時に、本体部１９を取り囲む剛性除去部２１等の不
用部分が除去される。まず、タイバーカット工程におい
ては、図６に示すように、一対のリード部１３，１４間
を掛け渡すタイバー部分１７ａを切除しうる内側抜きパ
ンチ３２の先端を上記本体部１９の近傍まで延出させて
おき、フレームＦを図示しないダイに支持させた上で、
上記内側抜きパンチ３２をフレーム厚み方向に作動させ
る。そうすると、図７に示すように、上記タイバー１７
ａとともに、このタイバー１７ａないし一対のリード部
１３，１４に付属していた不用樹脂が除去される。

【００３２】次に、副フレーム部カット工程では、図８
に表れているように、リード部１３，１４の外側に連な
るタイバー部分１７ｂを切断しうる外側抜きパンチ３３
を、上記副フレーム部１８およびその内側に形成された
剛性除去部２１とオーバラップするように門型に延長形
成し、フレーム全体Ｆを図示しないダイに支持させた上
で、この外側抜きパンチ３３をフレーム厚み方向に作動
させる。そうすると、図９に表れているように、各タイ
バー部１７ｂ，１７ｂが各リード部１３，１４から切断
されると同時に、剛性除去部２１が本体部１９から分離
されて電子部品の最終的な形態が得られる。

【００３３】この場合、上記本体部１９と剛性除去部２
１とは、わずかな厚みをもつ薄肉部２０によって連結さ
れていただけであるから、剛性除去部２１に対してフレ
ーム厚み方向の力を加えると、上記の薄肉部２０は容易
に切断されるのであり、この薄肉部２０は、上述したよ
うに、たとえば、０．０３mmときわめて薄状とすること
ができるとともに、その幅も同程度のきわめて細い幅と
することができるから、この薄肉部２０が切断された状
態において、薄バリ状のものが本体部１９の周囲に視認
しうる程度に残存することはほとんどない。

【００３４】しかも、金型内キャビティ空間に樹脂を供
給するべきゲート溝３１は、本体部のためのキャビティ
空間に直接連通させているのではなく、最終的に除去さ
れるべき剛性除去部２１に連通させているだけであるの
で、従前のようなゲートブレイク工程は不要となり、ま
た、本体部１９の外表面にゲートブレイク後の凸状基根
が残存してこれが本体部の見栄えを悪化させるというこ
ともない。

【００３５】図１０は、本願発明に使用するべきフレー
ムＦの形状を改良した例を示している。この例において
は、第二の金型２５のゲート溝３１を平面視において両
側から挟むようにして、左右一対の突片３４，３４を、
上記副フレーム部１８から一体に延出させている。この
突片３４，３４は、当然のことながら、本体部１９と剛
性除去部２１用の形成空間をそれぞれを互いに区画する
リブ２９の手前で終わることになる。このような突片３
４，３４を設けると、ゲート溝３１から供給された樹脂
は、上記の突片３４，３４によって規制されつつ、図１
０に仮想線で示すように、まず、本体部用キャビティ空
間内に導入され、この本体部用キャビティ空間を満たし
た後、薄肉部２０を介して剛性除去部２１形成用空間を
満たすことになる。そうすると、樹脂の供給量の設定が
ラフであったとしても、成形された本体部１９内に、た
とえばボイドやピンホールなどの空間が形成されること
が効果的に回避され、製品の歩留まりの向上に寄与す
る。

【００３６】もちろん、本願発明の範囲は、上述した実
施例に限定されない。

【００３７】さらに、図１０に示した実施例では、副フ
レーム部１８に突片３４，３４を設けてゲート溝３１か
ら導入される樹脂の流れを規制したが、このような樹脂
の流れの規制は、副フレーム部１８に突片３４，３４を
設けること以外に、いずれか一方の金型に突起（図示
略）を設けることによっても行うことができる。さら
に、実施例では、二つのリード脚をもつシングルインラ
イン型の電子部品の本体部の形成を前提として説明した
が、本願発明方法を用いて製造するべき電子部品の種類
は、もちろん、問われない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明方法を実施するために用いる製造用フ
レームの例を示す平面図である。

【図２】図１の製造用フレームを用いて本願発明方法に
より樹脂モールド工程を行った直後に得られる成形物の
拡大平面図である。

【図３】本願発明方法における型締め状態を示す断面図
であり、図２のIII −III 線断面図である。

【図４】図３の要部拡大図である。

【図５】本願発明方法における型締め状態を示す断面図
であり、図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図に相当する。

【図６】内側抜きパンチによる不要部除去工程を説明す
る平面図である。

【図７】図６の工程処理後の状態を示す平面図である。

【図８】外側抜きパンチによる不要部除去工程を説明す
る平面図である。

【図９】図８の工程処理後の状態（電子部品の最終形
態）を示す平面図である。

【図１０】本願発明方法の変形例の説明図である。

【図１１】従来方法に用いる製造用フレームの例を示す
平面図である。

【図１２】従来の方法においてモールド成形処理後の状
態を示す平面図である。

【図１３】図１２のXIII方向の矢視図である。

【符号の説明】

Ｆ 製造用フレーム １９ 本体部 ２０ 薄肉部 ２１ 剛性除去部 ２４ 第一の金型 ２５ 第二の金型 ３１ ゲート溝

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製造用フレームの所定部位に、この製造
   用フレームを挟む上下の金型を用いて樹脂モールド処理
   を行うことにより、樹脂モールドパッケージ型電子部品
   の本体部を形成する方法であって、上記製造用フレームとしては、上記本体部を形成すべき
   箇所を囲む副フレーム部を備えたものを使用し、 上記副フレーム部によって囲まれた領域に、 上記本体部
   と、上記本体部の周囲の全周または一部に対して連続的
   な薄肉部を介してつながる剛性除去部とを、上記剛性除
   去部に設けたゲートを介して樹脂を注入することによっ
   て一体形成するステップ、および、 上記剛性除去部を上記本体部から打ち抜きによって除去
   するステップ、 を含むことを特徴とする、樹脂モールドパッケージ型電
   子部品の本体部の形成方法。