树脂密封模具及制造电子部件的树脂成形部的方法与流程

本发明涉及一种树脂密封模具、以及使用该树脂密封模具来制造电子部件的树脂成形部的方法。

背景技术：

通常，已知有如下的树脂密封装置：使用多工位成形，使安装在引线框上的电子部件(例如，单一功能元件的分立半导体元件)进行树脂密封，从而制造电子部件的树脂成形部。使用树脂密封装置制造电子部件的树脂成形部时，首先通过构成树脂密封模具的上模具和下模具，夹紧引线框。接着，向形成于上模具和下模具之间的内腔内填充熔融树脂，然后进行保压并使其固化，由此制作出在引线框中且被定位在内腔内的电子部件的周围具有树脂成形部的中间产品。于是，树脂密封工序之后，使用去毛刺机去除形成于中间产品的表面的树脂毛刺，经过引线框的加工等得到产品(例如半导体装置)。

图14示出使安装在引线框301上的电子部件进行树脂密封的工序之后、而且加工引线框301工序之前的中间产品300。中间产品300中，多根引线框301的外引线303从电子部件的树脂成形部302中突出。多根外引线303为防止其变形，彼此通过设置在框架304、304之间的连接杆305连结。连接杆305在加工引线框301的工序中被切割。在树脂密封工序中，熔融树脂还流入到由内腔(树脂成形部302的部分)、外引线303以及连接杆305形成的区域306，在区域306形成树脂毛刺。

如前文所述，利用除毛刺机去除树脂毛刺。但是，如果在图14的区域306中形成较厚的树脂毛刺，则难以利用去毛刺机去除。因此，目前是通过在树脂密封模具的上模具或者下模具的表面设置突出的坝块以填满区域306的方式，来抑制熔融树脂流入到区域306。由此，形成于区域306的树脂毛刺能够薄到可以利用去毛刺机去除的程度。

因此，目前存在的问题是，当向树脂密封模具的内腔内注入熔融树脂时，内腔内的空气被压缩从而阻止熔融树脂的注入，或者在熔融树脂内空气被捕捉从而在产品的树脂成形部产生空隙。为解决上述问题，在树脂密封模具中设置从内腔连通到模具外部的槽(称为“排气口”(如专利文献1的图9)，以使注入熔融树脂时内腔内的空气容易向外部排出。此外，专利文献1的图1等中还记载了在引线框本身中设置排气口。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-100646号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

但是，在树脂密封模具中设置排气口的情况下，当向树脂密封模具的内腔内注入熔融树脂时，伴随着空气从内腔的排出，熔融树脂流入排气口，从而在排气口形成树脂毛刺。当在与内腔连通的排气口中形成较厚的树脂毛刺时，使用去毛刺机难以去毛刺。为解决上述问题，可以考虑将排气口变窄。但是，此情况下，注入熔融树脂时空气难以从内腔排出，进而当反复使用树脂密封模具时，排气口内附着的树脂积累会堵塞排气口。

排气口内附着的树脂积累这个问题如专利文件1所述，在引线框本身设置排气口，通过将排气口内附着的树脂与产品一起去除而得以解决。但是，该构成中，会产生引线框的形状的自由度受限制这一新的问题。

本发明的第一课题为，提供一种能够同时兼顾从注入熔融树脂的内腔向外部有效排出空气、以及使用去毛刺机容易从中间产品去除毛刺这两项的树脂密封模具。

本发明的第二课题为，提供一种如下的制造树脂成形部的方法：使用能够同时兼顾从注入熔融树脂的内腔有效排出空气、以及使用去毛刺机容易从中间产品去除毛刺这两项的树脂密封模具，从而准确地制造安装于引线框上电子部件的树脂成型部。

用于解决问题的方案

在本发明的第一方式中提供一种树脂密封模具，

具备第一模具和第二模具，

在所述第一模具的第一主面和与所述第一主面对置的所述第二模具的第二主面之间夹紧引线框，并且对配置在内腔的所述引线框的一部分进行树脂密封，所述内腔由在设置在所述第一主面的第一内腔部和设置在第二主面的第二内腔部形成，

在所述第一模具的第一主面，沿所述第一内腔部的开口边缘部设置坝块，所述坝块以当夹紧所述引线框时，不与所述引线框的所述第二模具侧的主面抵接的方式配置，

在所述第二模具的第二主面，设置与所述第二内腔部分离且与所述第二模具的外部连通的排气口，

所述坝块的距所述第一主面的高度尺寸小于所述引线框的厚度尺寸，

当所述第一模具与所述第二模具重合时，所述排气口与所述坝块局部重合。

在本发明的第二方式中提供一种方法，

使用如权利要求1所述的树脂密封模具制造电子部件的树脂成形部，

所述方法包含如下工序：

准备具有安装了所述电子部件的安装部和除此之外的非安装部的引线框；

在所述内腔内配置所述引线框的安装部；

在所述第一模具的第一主面和所述第二模具的第二主面之间夹紧所述引线框的非安装部；

向所述内腔内注入树脂。

在本发明的第二方式中涉及的一个实施方式中，所述方法还包括：

在对所述引线框的安装部进行树脂密封的工序之后，利用去毛刺机去除所述第一模具的坝块与所述第二模具的间隙中形成的树脂毛刺的工序。

发明效果

本发明的第一方式中，所述第一模具的坝块，以当夹紧所述引线框时不与所述引线框的所述第二模具侧的主面抵接的方式，进行配置，而且所述坝块的距所述第一主面的高度尺寸小于所述引线框的厚度尺寸，所以当所述第一模具的第一主面和所述第二模具的第二主面之间夹紧所述引线框时，所述第一模具的坝块和所述第二模具之间形成间隙。

并且，所述坝块和所述排气口的局部重合。因此，根据本发明的第一实施方式，由于存在所述间隙，在夹紧所述引线框的状态下所述内腔与所述排气口连通，因此向所述内腔内注入熔融树脂时，所述内腔内的空气经由所述间隙从所述排气口有效地排出至模具外部。而且，所述坝块的距所述第一主面的高度尺寸小于所述引线框的厚度尺寸，所以与设置了与所述内腔连通的排气口的情况相比，形成于所述间隙的一部分的树脂毛刺变薄，由此能够利用去毛刺机从中间产品准确去除毛刺。

而且，根据第一方式，以与设置在所述第二模具的排气口对置的方式，在所述第一模具配置引线框的其他部分(与所述引线框的一部分不同的部分)的构成中，所述排气口的一部分与所述坝块重合，因此所述坝块与所述第二模具之间形成的间隙与排气口连通。其结果是，从所述内腔连通至模具外部的排气路径不会阻碍所述引线框的其他部分，经由所述排气口能够准确地排出所述内腔内的空气。

根据本发明的第二方式，与第一方式相同地，所述内腔内的空气经由所述间隙从所述排气口有效排出至模具外部，而且能够利用去毛刺机从中间产品中去除毛刺。据此，能够正确地制造出在所述引线框的安装部上安装的所述电子部件的树脂成形部。

并且，根据第二方式涉及的一个实施方式，相比于设置了与所述内腔体连通的排气口的情况，利用去毛刺机容易且准确地去除形成于所述第一模具的坝块和所述第二模具的间隙的较薄的树脂毛刺。

附图说明

图1是示出具备本发明的实施方式涉及的树脂密封模具的树脂密封装置的图。

图2是示出本发明的实施方式涉及的树脂密封模具的一部分的立体图。

图3是示出下侧内腔块的一部分的立体图。

图4是示出下侧内腔块的一部分的俯视图。

图5是示出配置了引线框的状态的下侧内腔块的一部分的立体图。

图6是示出配置了引线框的状态的下侧内腔块的一部分的俯视图。

图7是示出沿图6的a-a线的立体剖视图。

图8是示出沿图6的a-a线的剖视图。

图9是示出使用了本发明的实施方式涉及的树脂密封模具的树脂成形部的制造方法的流程图。

图10是示出在树脂密封工序之后且毛刺去除工序之前的中间产品的俯视图。

图11是示出在毛刺去除工序之后且引线框加工工序之前的中间产品的俯视图。

图12是示出沿图11的b-b线的立体剖视图。

图13是示出比较例的树脂密封模具且为与图8对应的剖视图。

图14是示出用于说明现有技术的俯视图。

附图标记说明

1树脂密封模具

2下模具

20下侧套架

22筒块

23下侧内腔块

23a下侧内腔块的上表面

24筒

25下侧内腔

26横浇道

27坝块

27a坝块的上表面

28浇口

3上模具

30上侧套架

32剔除块

33上侧内腔块

33a上侧内腔块的下表面

34剔除部

35上侧内腔

36排气口

36a重叠部

40引线框

41、42安装部

43非安装部

50树脂成形部

60内腔

70间隙

100树脂密封装置

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施方式涉及的树脂密封模具进行说明。以下的说明中，根据需要使用了表示特定的方向的用语(如“上”、“下”等)，这些是为了容易理解本发明而使用的，没有限制本发明的范围的目的。

(树脂密封装置100)

如图1所示，树脂密封装置100以多工位成形对安装在引线框40(参考图5至图8)上的电子部件进行树脂密封，由此制造电子部件的树脂成形部50(封装部，参考图10至图12)。电子部件为，例如单功能元件的分立半导体元件。

树脂密封装置100具备基座10、固定在基座10上的下固定台板11、固定在下固定台板11的角落部的4根连接杆12、固定在连接杆12的上端部的上固定台板13、设置在下固定台板11和上固定台板13之间且通过连接杆12可以上下移动的可移动台板14、以及安装在基座10的一侧的伺服马达15。

可移动台板14通过设置在所述可移动台板14以及下固定台板11之间的肘杆机构16的动作而进行上下移动。肘杆机构16具有滚珠丝杠17和曲柄18。滚珠丝杠17的下端侧以能够旋转的方式被支撑在下固定台板11，其下端部安装有滑轮17a。在滚珠丝杠17的滑轮17a和安装在伺服马达15的转轴中的滑轮15a之间，架设同步带19。因此，经由同步带19将伺服马达15的旋转传递到滚珠丝杠17。滚珠丝杠17中设置螺母17b，随着滚珠丝杠17的旋转，螺母17b上下移动。因此，与螺母17b的上下移动联动，进而曲柄18伸缩，由此可实现可移动台板14上下移动。

(树脂密封模具1)

树脂密封模具1设置在上固定台板13和可移动台板14之间。树脂密封模具1具备用于夹紧引线框40的下模具2和上模具3。下模具2具有固定在可移动台板14之上的下侧模坯4、和设置在下侧模坯4内的下侧套架(chase)20。上模具3具有固定在上固定台板13之下的上侧模坯5、和设置在上侧模坯5内的上侧套架30。

树脂密封模具1的下侧套架20和上侧套架30如图2所示。图2示出下侧套架20和上侧套架30的大概的构造。但是，省略了用于从模具中挤出并取出产品的顶出销(挤出销)的顶出板等。以下，本说明书中，以图2所示的x方向为纵向，y方向为横向，z方向为高度方向。而且，本说明书中表示方向的“上”、“下”的表示，分别是指图中的+z方向、-z方向。

(下侧套架20)

如图2所示，下侧套架20具有筐体21、筒块22和下侧内腔块23。筒块22和下侧内腔块23分别具有长方体形状，均设置在筐体21内。设置2个下侧内腔块23以在横向(y方向)夹持筒块22。筒块22的上表面位置比下侧内腔块23的上表面更靠上侧一些，因此在筒块22的上表面和下侧内腔块23的上表面之间形成台阶。

筒块22具有作为投入片状树脂等的固体树脂的贯通孔的筒24。在俯视下筒24为圆形。在筒24内中，对固体树脂进行加压，同时设置用于注入后文所述的内腔60内的柱塞(没有图示)。柱塞使固体树脂推压到上侧套架30的剔除部34进行加压，同时使其融化。另外，筒块22内可以设置用于加热固体树脂且使其融化的加热器。

如图3所示，下侧内腔块23具有在纵向(x方向)并列设置的一对下侧内腔25、25。下侧内腔25具有从下侧内腔块23的上表面23a向下方逐渐变细的形状(参照图8等)。当下侧套架20和上侧套架30重合时，下侧内腔25与在后文所述的上侧内腔块33中设置的上侧内腔35协作形成(划定)内腔60。在一对下侧内腔25之间设置有横浇道26，所述横浇道26为从下侧内腔块23到筒块22且横向(y方向)延伸的槽。但是，横浇道26未连通于筒24。

此外，图2中，为方便看图，在筒块22中仅设置了1个筒24，但是也可以设置多个筒24。当设置了多个筒24时，在下侧内腔块23中也设置与筒24的数量对应的数量的下侧内腔25。

下侧内腔块23的上表面23a为，与上侧内腔块33的下表面33a协作来夹紧引线框40的主面。如图3、图4所示，在下侧内腔块23的上表面23a中，沿着下侧内腔25的开口边缘部设置有坝块27。坝块27从下侧内腔块23的上表面23a向上方向(+z方向)突出。

距下侧内腔块23的上表面的坝块27的高度尺寸，比引线框40的厚度小一些。详细而言，如图8所示，坝块27的大小为，当利用下侧套架20和上侧套架30夹紧引线框40时，即使引线框40受夹紧力被压缩变薄，坝块27a的上表面27c和上侧内腔块33的下表面33a不会接触的程度的大小。

坝块27的形状根据引线框40的形状发生变化。本实施方式中，坝块27具有互相分离的第一块体27a和第二块体27b。第一块体27a设置在相对于下侧内腔25的横浇道26的相反侧，俯视下大致为“コ”字状(或者大致为“u”字状)。横向(y方向)上分离的一对“l”字状的第二块体27b，27b设置在下侧内腔25和横浇道26之间。由此，坝块27被配置为，当夹紧引线框40时，以不抵接引线框40的上表面40a(上模具2侧的主面)。

在一对l字状的第二块体27b、27b之间，设置有连接下侧内腔25和横浇道26的浇口28。浇口28是在一对l字状部27b、27b之间切除下侧内腔25而形成的，具有对置的2个侧壁、以及倾斜的底面。

(上侧套架30)

如图2所示，上侧套架30具有筐体31、剔除块32以及上侧内腔块33。剔除块32和上侧内腔块33分别具有长方体形状，均设置在筐体31内。在横向(y方向)上设置2个上侧内腔块33，以在中间夹持剔除块32。

剔除块32中设置有剔除部34，所述剔除部34为用于暂时保存由下侧套架20的筒24供给的熔融树脂的凹部。剔除部34具有在俯视下为圆形的主部34a、以及将主部34a设置在中间并在横向(y方向)扩展的突出部34b、34b。当下侧套架20和上侧套架30重合时，剔除部34的主部34a与筒24重合时，剔除部34的突出部34b与横浇道26重合。由此，从下侧套架20的筒24通过剔除部34与横浇道26、浇口28以及内腔60连通，形成熔融树脂的流路。

上侧内腔块33具有在纵向(x方向)上并列设置的一对上侧内腔35。上侧内腔35具有从上侧内腔块33的下表面33a向上方逐渐变细的形状(参考图8等)。如前文所述，当下侧套架20与上侧套架30重合时，上侧内腔35与下侧内腔块23中设置的下侧内腔25协作形成内腔60。

图8为沿图6的a-a线的剖视图。图8示出当利用下侧套架20和上侧套架30夹紧引线框40的状态下的下侧内腔块23的剖面以及上侧内腔块33的剖面。上侧内腔块33的下表面33a为，与下侧内腔块23的上表面23a对置，是与所述上表面23a协作夹紧引线框40的主面。

上侧内腔块33的下表面33a中，设置有作为与上侧套架30的外部进行联系的槽的排气口36。排气口36从上侧内腔35分离，沿纵向(x方向)延伸。而且，在纵向(x方向)的端部，排气口36具有与下侧套架20的坝块27a局部重合的重叠部36a。

并且，本实施方式中，如前文所述，距下侧内腔块23的上表面23a的坝块的27的高度尺寸为，当利用下侧套架20和上侧套架30夹紧引线框40的情况下，即使引线框40受到夹紧力被压缩变薄，坝块27和上侧内腔块33也不会接触的程度的大小。因此，当夹紧引线框40时，在坝块27a的上表面27c和上侧内腔块33的下表面33a之间形成间隙70。当然，即使在夹紧引线框40之前使下模具2和上模具3合模的状态下，也能形成间隙70。经由间隙70，使彼此分离的上侧内腔35和排气口36连通。间隙70的高度尺寸比排气口36的深度尺寸小很多。但是，如后文所述，间隙70通过连接内腔60和排气口36，能够确保排气口36的部分排气功能。因此，间隙70的宽度优选具有不妨碍从内腔60排气的程度的宽度(流路面积)。

另外，当在下侧套架20设置多个筒24时，也在上侧套架30中设置与筒24的数量对应的数量的剔除部34和上侧内腔35。

(引线框40)

本实施方式涉及的树脂密封模具1能够与具有任意形状的引线框对应，此处对附图记载的示例引线框40的形状进行说明。如图5至图7所示，引线框40具有安装了电子部件(未图示)的安装部41、42、以及除此之外的非安装部34。安装部41、42在宽度方向(y方向)空出间隔而构成。电子部件跨越2个安装部41、42而被安装。非安装部43是指引线框40中除了安装部41、42的部分。如图7、8所示，引线框40的上表面40a位于比坝块27a的上表面27c还高的位置。

(电子部件的树脂成形部50的制造方法)

图9示出采用了本发明实施方式涉及的树脂密封模具1的电子部件的树脂成形部50的制造方法。树脂成形部50的制造方法包括：准备在安装部41、42中安装了电子部件的引线框40的工序(s1)；以及将工序s1中准备的引线框40配置到下侧内腔块23之上的工序(s2)(参考图5-图8)。引线框40由定位销(未图示)、坝块27、以及筒块22与下侧内腔块23之间的台阶来进行定位。由此，当利用下侧套架20和上侧套架30夹紧引线框40时，安装部41、42被配置在内腔60内。

树脂成形部50的制造方法还包括：利用下侧套架20和上侧套架30对引线框40的非安装部43进行夹紧的工序(s3)(参考图8)。通过使如图1所示的可移动台板14向上方移动来进行夹紧工序s3。据此，在下侧内腔块23的上表面23a和上侧内腔块33的下表面33a之间夹紧引线框40。此时，在夹紧状态下，在下侧内腔块23的坝块27a的上表面27c和上侧内腔块33的下表面33a之间形成间隙70，即下侧套架20和上侧套架30不接触。由此，施加在引线框40的夹紧力不会直接施加到树脂密封模具1本身，防止损伤模具1。

树脂成形部50的制造方法还包括：向内腔60内注入熔融树脂使其固化从而对引线框40的安装部41、42进行树脂密封的工序(s4)(参考图10)。使设置在筒24内的柱塞上升，从而向内腔60内注入熔融树脂。熔融树脂从下侧套架20的筒24经过剔除部34，流动至横浇道26、浇口28以及内腔60。

此时，经由在坝块27a的上表面27c和上侧内腔块33的下表面33a之间形成的间隙70，内腔60和排气口36进行连接。因此，通过间隙能够从排气口36向模具外部有效排出内腔60内的空气。特别是，通过在排气口36中设置与坝块27a局部重合的重叠部36a，间隙70在引线框40的非安装部43的前面侧与排气口连通。其结果为，从内腔60连通至模具外部的排气路径不会受非安装部43阻碍，能够将内腔60内的空气准确地排出出去。

填充在内腔60内的熔融树脂固化并形成树脂成形部50。并且，熔融树脂随着从内腔60排出的空气流入至间隙70、所述熔融树脂的流路、以及排气口36内，进行固化从而分别形成树脂毛刺51、52、53。

树脂成形部50的制造方法还包括：使用例如空气压式、水压式的去毛刺机从中间产品去除树脂毛刺的工序(s5)(参考图11、12)。由此，能够去除形成于坝块27a、27b的上表面27c和上侧内腔块33的下表面33a之间的间隙70中的较薄的树脂毛刺。另外，因横浇道26等形成的熔融树脂的流路以及形成于排气口36的较厚树脂毛刺52、53为保留状态。

树脂成形部50的制造方法还包括：加工引线框40的工序(s6)(参考图11)。使用如刀片或冲床等切割机沿图11所示的双点划线切割引线框40。其结果为，制造出了具备树脂成形部50和引线框41、42的电子部件。

在，图13示出比较例的树脂密封模具。比较例的树脂密封模具仅有在上侧内腔块33中设置排气口的构造这一点与本实施方式涉及的树脂密封模具1不同，其他构造均相同。因此，图13中，除了排气口236之外其余均和图8的附图标记相同。

就比较例的树脂密封模具而言，在上侧内腔块33的下表面33a中，设置与上侧内腔35连通的排气口236。当使用该比较例的树脂密封模具实施树脂成形部50的制造方法时，在对引线框40的安装部41、42进行树脂密封的工序(s4)中，在排气口236出形成较厚的树脂毛刺。

此种情况下，在从中间产品中去除树脂毛刺的工序(s5)中，采用如空气压式、水压式的去毛刺机难以去除形成于排气口236中的树脂毛刺。在去毛刺工序s5中，只是去除能够利用去毛刺机去除的较薄的树脂毛刺，对于残留在排气口236的较厚的树脂毛刺，还可以在对后段的引线框40进行加工的工序(s6)中切割并去除。但是，在加工工序s6中，对形成在排气口236内且树脂成形部50的周围的部分的较厚的树脂毛刺，难以准确地去除至细微部位。而且，在加工工序s6中，如果对形成于树脂成形部50周围的又厚又硬的树脂毛刺进行切割，则有可能会损伤切割机的刀刃。

另外，当采用本实施方式涉及的树脂密封模具1时，形成在间隙70中的树脂毛刺51较薄，所述间隙70在下侧内腔块23的坝块27a的上表面27c和上侧内腔块33的下表面33a之间。因此，采用如空气压式、水压式的去毛刺机能够准确去除树脂毛刺51。因横浇道26等形成的、形成于熔融树脂的流路内以及排气口36内的较厚树脂毛刺52、53，无法利用去毛刺机去除，但能够在后段的加工引线框40的工序(s6)中与引线框40的非安装部43一同去除。

据此，本实施方式为以在下侧内腔块23的坝块27a的上表面27c和上侧内腔块33的下表面33a之间的间隙70确保排气口36的一部分功能这个新颖性的想法为基础的。因此，将注入熔融树脂的内腔60的空气从间隙70有效地排出至模具外部。由此，能够抑制树脂成形部50内发生空隙，同时使用去毛刺机能够准确去除树脂成形部50的周边的树脂毛刺。

而且，本实施方式中，在去除毛刺工序s5中，去除树脂成形部50的周边的树脂毛刺(树脂毛刺51)。因此，在加工工序s6中，当沿图11所示的切割线切割引线框40时，除了形成于熔融树脂的流路中的树脂毛刺52的一部分以外，切割机的刀刃无法切割硬的树脂。由此，可抑制切割机刀刃的损伤。

(变形例)

以上根据实施方式对本发明做了说明，但是本发明并不受所述实施方式限制，在不脱离本发明的主旨范围内，能够进行各种改良以及涉及上的变更。

例如，在实施方式中，以在下侧套架20中设置坝块27、上侧套架30中设置排气口36的例子进行了说明，但本发明不受此限制，相反地也可以在上侧套架30中设置坝块，在下侧套架20中设置排气口。

并且，在实施方式中，图8示出如下例子：下侧内腔块23的坝块27的上表面27c与上侧内腔块33的下表面33a的间隙70的高度尺寸(z方向尺寸)，从内腔60一侧向排气口36一侧在纵向(x方向)上是固定的。但是，本发明并不受此限制，例如可以以间隙70的高度尺寸从内腔60一侧向排气口36一侧在纵向(x方向)上逐渐扩大的方式倾斜。

而且，在实施方式中，以一个排气口36与间隙70连通并在纵向(x方向)上笔直延长的示例进行了说明，但是本发明不受此限制，与间隙70连通时能够设置在任何位置。此外，排气口36不需要笔直延长，根据成形的容易度在俯视下可以弯曲，也可以进行分支。进而，也可以设置多条排气口36。