樹脂モールド金型
【課題】従来使用している樹脂にくらべて金型との密着性が高い樹脂を使用した場合でも、エアベント溝に樹脂が付着して残留することを抑え、エアベント機能が損なわれることを防止し、金型のクリーニングを容易にする。
【解決手段】一端がキャビティ２０ａに接続し、他端が大気に連通するエアベント溝２１を備える樹脂モールド金型２０において、前記エアベント溝２１に、キャビティ２０ａに接続する一端側から大気に連通する他端側へ向けて徐々に細く絞られた形状に形成され、エアベント溝に進入した樹脂に樹脂モールド時の樹脂圧による圧縮圧力を作用させるテーパ溝部２１ａが設けられていることを特徴とする。
【解決手段】一端がキャビティ２０ａに接続し、他端が大気に連通するエアベント溝２１を備える樹脂モールド金型２０において、前記エアベント溝２１に、キャビティ２０ａに接続する一端側から大気に連通する他端側へ向けて徐々に細く絞られた形状に形成され、エアベント溝に進入した樹脂に樹脂モールド時の樹脂圧による圧縮圧力を作用させるテーパ溝部２１ａが設けられていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂モールド金型に関し、より詳細には樹脂モールド金型に設けるエアベントの構成を特徴とする樹脂モールド金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂封止型の半導体装置の製造に用いられる樹脂モールド金型では、被成形品をクランプしてキャビティに樹脂を充填する際に、キャビティに残留するエアをキャビティ外に排出するエアベントを設けることが常法としてなされている（たとえば、特許文献１、２参照）。図７は、基板５に半導体チップ６を搭載した被成形品７を、上型１０と下型１２とでクランプした状態を示したもので、下型１２にエアベント溝１３が形成された状態を示す。図のように、エアベント溝１３はキャビティ１２ａと金型外（大気）とを連通するように設けられる。
【０００３】
樹脂モールド時には、所定の樹脂圧によりキャビティ１２ａに樹脂を充填するから、その際にエアベント溝１３から樹脂が漏出しないようにする必要があり、従来は、樹脂モールド金型を製作する際に、金型のクランプ面を１５〜３５μｍ程度の深さに研削してエアベント溝１３を形成している。
【特許文献１】特開平７−１３０７８０号公報
【特許文献２】特開平６−２５４９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エアベント溝１３はエアを排出して樹脂が漏出しないように形成するのであるが、キャビティ１２ａに樹脂を充填する際には大きな樹脂圧が作用するし、被成形品の厚さのばらつき等により、実際にはエアベント溝１３にわずかに樹脂が侵入し、エアベント溝１３内で樹脂が硬化して残留する。このため、樹脂モールド工程では、型開きして成形品を金型から搬出した後、金型の樹脂成形面をクリーニングして、キャビティ面やエアベント溝に付着している樹脂を除去している。
このような樹脂モールド金型の樹脂成形面やエアベント溝に付着する樹脂をクリーニングする作業は、使用する樹脂の種類や、樹脂モールド金型の材質、表面処理によっては、金型に樹脂が付着して、かなり厄介な問題となることがある。
【０００５】
ところで、最近の樹脂モールド装置では、環境に悪影響を与えないように、いわゆるグリーン樹脂が使用されるようになってきた。このグリーン樹脂は、環境対策として、樹脂に加える難燃剤にハロゲン物質を使用しないようにしたものである。現在使用されているグリーン樹脂は、有機リン系難燃剤を使用したもの、水酸化化合物系の難燃剤を使用したもの、難燃剤を使用しないものの３種類に大別される。グリーン樹脂はハロゲン物質を使用しない他に、グリーン化を達成するために樹脂に添加するフィラー量を従来よりも多くし、樹脂量を少なくしている。
【０００６】
一般に、樹脂に成形圧力を加えずに硬化させると、樹脂パッケージが軽石状の結合力が弱い状態で硬化するので、型開き時の離型力によって樹脂パッケージ自体が破砕分解してしまう。このとき、樹脂が触れていた金型面の全面に樹脂がポーラス状に付着し、これらの樹脂は金型面に固着するため、除去することがきわめて困難である。エアベント溝においても、樹脂に圧縮圧力が作用しないため、まったく同様の作用が生じる。従来は、樹脂の密着力がグリーン樹脂ほど強くなかったことと、一定の樹脂の結合力を保つことができる量の樹脂が混入されていたことから、エアベント溝内で硬化した樹脂は成形品とともに取り除かれるのに対して、グリーン樹脂は従来にくらべて樹脂成分が少なく、硬化した樹脂の結合力が弱いためにエアベント溝に付着して残留しやすくなるという傾向が強くあらわれる。
【０００７】
また、グリーン樹脂では、熱硬化性樹脂を構成する樹脂成分の混合が不完全で、成分が偏在しているために、樹脂モールド後も、未硬化状態の樹脂が点在し、これが金型に付着し、加熱されて酸化し、樹脂による型汚れを生じさせるアンカーになる。このため、樹脂モールド金型の樹脂成形面に樹脂が付着することによる汚れが従来の５倍程度も速く進行し、これにともなってクリーニング作業も煩雑になり生産性を低減させるという問題が生じる。
【０００８】
本発明は、これらの課題を解決すべくなされたものであり、いわゆるグリーン樹脂のような、従来使用している樹脂にくらべて金型に密着しやすい樹脂を使用した場合であっても、エアベント溝に樹脂が付着して残留することを抑えることができ、エアベント溝に樹脂が残留することによってエアベント機能が損なわれるといった問題や、金型をクリーニングする作業が煩雑になるという問題を解消し、信頼性の高い樹脂モールドを可能にする樹脂モールド金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、一端がキャビティに接続し、他端が大気に連通するエアベント溝を備える樹脂モールド金型において、前記エアベント溝に、キャビティに接続する一端側から大気に連通する他端側へ向けて徐々に細く絞られた形状に形成され、エアベント溝に進入した樹脂に樹脂モールド時の樹脂圧による圧縮圧力を作用させるテーパ溝部が設けられていることを特徴とする。
なお、テーパ溝部は、エアベント溝の深さ方向にテーパ状に形成する場合と、エアベント溝の平面形状をテーパ状とする場合とを含む概念である。
【００１０】
また、前記テーパ溝部の他端に接続して、該テーパ溝部に進入したフィラーと前記封止用の樹脂に含まれている樹脂成分の通過を抑制するエア抜き部が設けられていることにより、エアベント溝から樹脂が漏出することを防止し、確実なエアベントが可能になる。
また、前記エアベント溝の一端側の断面形状が、封止用の樹脂に含まれているフィラーの平均径の７０〜８０％を超える大きさのフィラー成分の進入を阻止する形状に形成されていることにより、封止用の樹脂に含まれているフィラーのうち大径側のフィラーがエアベント溝に進入することが阻止され、キャビティに充填される樹脂の樹脂圧の低下を防ぐことができる。
【００１１】
また、一端がキャビティに接続し、他端が大気に連通するエアベント溝を備える樹脂モールド金型において、前記エアベント溝に、前記キャビティに接続する一端側から大気に連通する他端側へ向けて平坦溝部が形成され、該平坦溝部の他端に接続して、前記平坦溝部に進入したフィラーと前記封止用の樹脂に含まれている樹脂成分の通過を抑制するエア抜き部が設けられていることにより、平坦溝部に進入したフィラーを含む樹脂にキャビティに樹脂を充填する際の樹脂圧が作用し、平坦溝部内で樹脂が圧縮圧力を受け、平坦溝部内で樹脂が緻密に硬化する。
前記平坦溝部の一端側の断面形状が、封止用の樹脂に含まれているフィラーの平均径の７０〜８０％を超える大きさのフィラー成分の進入を阻止する形状に形成した場合には、封止用の樹脂に含まれているフィラーのうち大径側のフィラーがエアベント溝に進入することが阻止され、キャビティに充填される樹脂の樹脂圧の低下を防ぐことができる。
【００１２】
また、一端がキャビティに接続し、他端が大気に連通するエアベント溝を備える樹脂モールド金型において、前記エアベント溝の底面に、前記封止用の樹脂に含まれているフィラーおよび樹脂成分のエアベント溝内での移動を妨げる凹凸を設けたことにより、エアベント溝に進入した樹脂にキャビティに充填される樹脂の圧力が作用し、エアベント溝内で緻密に樹脂を硬化させることができる。なお、エアベント溝の底面に形成する凹凸とは、凹凸状の突起、凸条、凹条、粗面等をいうものとする。
また、前記凹凸が、前記エアベント溝を機械加工する際に形成される加工痕によって設けられていることにより、樹脂の移動やフィラーの移動を効果的に妨げることができ、エアベント溝内での樹脂の圧縮度を向上させる方法として有効となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る樹脂モールド金型によれば、エアベント溝にテーパ溝部を設けたことにより、エアベント溝に進入した樹脂に、キャビティに樹脂を充填する際の樹脂圧が作用し、エアベント溝内の樹脂に圧縮圧力が作用し、エアベント溝内で緻密に樹脂が硬化される。これによって、型開きした際に成形品と一体にエアベント溝内で硬化した樹脂が容易に離型され、グリーン樹脂を使用した場合であっても、エアベント溝内に樹脂が付着することを防止し、樹脂モールド金型のクリーニングを容易にし、エアベント溝によるエアベント作用を確実に維持することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
本発明に係る樹脂モールド金型は、金型のクランプ面に設けるエアベント溝の構成を特徴とする。図１は、被成形品７を上型２０と下型２２とでクランプした状態で、上型２０のクランプ面に設けられたエアベント溝２１の構成を拡大して示している。
なお、図１に示す樹脂モールド金型は、基板５の片面に半導体チップ６を搭載した被成形品７について、半導体チップ６の搭載領域ごとにキャビティ２０ａが形成されたものである。
【００１５】
前述したように、エアベント溝２１はキャビティ２０ａと金型の外部の大気とを連通する形態に形成される。本実施形態の樹脂モールド金型では、図１に示すように、エアベント溝２１を長手方向に切断した切断面から見た場合に、エアベント溝２１はキャビティ２０ａに接続する一端側で溝の深さが深く、大気に連通する他端側に向けて徐々に溝の深さが浅くなる断面形状がテーパ状に形成されたテーパ溝部２１ａと、テーパ溝部２１ａの他端から金型外に連通するように設けられたエア抜き部２１ｂとからなる。
【００１６】
テーパ溝部２１ａは、キャビティ２０ａに接続する一端側については、従来のエアベント溝よりも深くし、エア抜き部２１ｂは、フィラーおよび樹脂成分の通過を抑制してエアのみを通過させる深さとする。エア抜き部２１ｂは、テーパ溝部２１ａに進入したフィラーおよび樹脂成分が外部に漏出しないように防止する作用を有する。エア抜き部２１ｂにはわずかに樹脂が進入し得るが、エア抜き部２１ｂの長さＬを適当に設定することによって、グリーン樹脂を使用した場合でも、樹脂が漏出しないようにすることができる。エア抜き部２１ｂの溝の深さは、従来のエアベント溝と同程度（１５〜３５μｍ）としても良いが、テーパ溝部２１ａを形成した場合は、キャビティ側の流入抵抗が小さくなって全体のエアベント抵抗が減少するから、従来よりも浅くする（１０〜２０μｍ）のがよい。
なお、使用する樹脂によっては、テーパ溝部２１ａにエア抜き部２１ｂを接続せず、テーパ溝部２１ａのみからエアベント溝２１を構成することも可能である。
【００１７】
図２に、上型２０の平面図を示す。上型２０には被成形品７における樹脂モールド領域に合わせてキャビティ２０ａが形成されている、キャビティ２０ａの一つのコーナー部には、キャビティ２０ａに樹脂を注入するための金型ゲート２３が設けられ、キャビティ２０ａの残りの３つのコーナー部に各々エアベント溝２１が設けられる。エアベント溝２１はテーパ溝部２１ａとエア抜き部２１ｂとからなり、図示例のテーパ溝部２１ａは、キャビティ２０ａに接続する一端側がやや幅広で他端側が幅狭に形成されている。テーパ溝部２１ａは深さ方向にテーパ状に形成する他、図２に示すように平面形状で他端側が細幅になるテーパ状とすることもできる。
【００１８】
前述したように、いわゆるグリーン樹脂では、従来の樹脂にくらべて樹脂に添加するフィラーの充填率を高めている。フィラーの充填率を高めるためにはフィラー径を小さくすることが有利であり、グリーン樹脂では従来のフィラーにくらべて微細なフィラーが混入されている。すなわち、従来の封止用の樹脂ではフィラー平均粒径２５〜３０μｍ、最小粒径３〜５μｍ程度であるのに対して、グリーン樹脂の場合には平均粒径２０μｍ、最小粒径０．３〜０．５μｍ程度である。
また、封止用の樹脂では、キャビティに樹脂を注入した際に被成形品のボンディングワイヤとフィラーが干渉してワイヤ流れといった問題が生じないように、添加するフィラーの粒径を１００μｍ以下あるいは７０μｍ以下にするといったように、樹脂によって粒径に上限を設けている。グリーン樹脂の場合は、フィラーの粒径の上限が５０μｍ程度である。
【００１９】
本実施形態においては、テーパ溝部２１ａの一端側の断面形状を、封止用の樹脂に含まれているフィラーの平均径の７０〜８０％を超える大きさのフィラー成分についてはテーパ溝部２１ａへの進入を阻止する形状に形成することを特徴とする。封止用の樹脂に添加されているフィラーの平均径は使用する樹脂によって異なるから、エアベント溝（テーパ溝部２１ａ）を設計する場合は、使用樹脂のフィラーの粒径（粒径分布）をもとに設計すればよい。
【００２０】
本実施形態において、エアベント溝２１に形成したテーパ溝部２１ａは、エアベント溝２１に進入したフィラーと樹脂成分に対して、キャビティ２０ａに充填される樹脂の樹脂成形圧力が圧縮力として作用する圧縮部となる。テーパ溝部２１ａの一端側では封止用の樹脂に添加されているフィラーのうち、粒径が大きなフィラーについては進入が阻止されるが、これらのフィラーよりも小径のフィラーと樹脂成分はテーパ溝部２１ａに進入する。テーパ溝部２１ａには、はじめに樹脂成分が進入し、遅れてフィラーが進入する。テーパ溝部２１ａは奥側（他端側）が狭く形成されているから、テーパ溝部２１ａに進入したフィラーは奥側から互いに組み合うようになりながら圧縮されてロックされ、樹脂成分とともに充填され、テーパ溝部２１ａ内で樹脂が緻密化して硬化する。
【００２１】
グリーン樹脂はフィラー成分が多く、樹脂成分が少ないために樹脂の結合力が従来の樹脂と比較して弱いという性質があるが、本実施形態のように、テーパ溝部２１ａに進入したフィラーおよび樹脂成分に対して圧縮圧力を作用させるようにすれば、グリーン樹脂であっても、エアベント溝２１内で樹脂を緻密化して硬化させることができ、成形品とともにエアベント溝２１内で硬化した樹脂を離型させることができる。これによって、エアベント溝２１内で樹脂が付着して残ることを防止することができ、エアベント作用を確実に維持することができ、樹脂モールド金型を容易にクリーニングすることができる。
なお、エアベント溝２１のエア抜き部２１ｂに進入した樹脂については、エア抜き部２１ｂに付着して残留することになるが、エア抜き部２１ｂはエアベント溝２１の一部に限られるから、樹脂モールド金型のクリーニングは容易である。
【００２２】
なお、図２では、キャビティ２０ａのコーナー部に一つずつエアベント溝２１を設けたが、エアベント溝２１を設ける位置はキャビティ２０ａのコーナー部に限定されるものではなく、キャビティ２０ａの辺上にエアベント溝２１を接続する配置とすることも可能である。また、キャビティ２０ａのコーナー部のいくつかを選択してエアベント溝２１を設けてもよい。
【００２３】
また、図１に示すように、エアベント溝２１の一端部に、曲率半径Ｒ＝０．０５ｍｍ程度の曲面状の面取り部２１ｆを設けることにより、キャビティ２０ａ内の残留エアが溝２１に流れ込みやすくなり、また、エアベント溝２１に充填された樹脂に樹脂圧力が作用しやすくなって、エアベント溝２１に充填された樹脂をより緻密に硬化させ、樹脂モールド金型のクリーニングが容易になる。
【００２４】
（第２の実施の形態）
図３に樹脂モールド金型の第２の実施の形態を示す。本実施の形態の樹脂モールド金型は、エアベント溝２１を平坦溝部２１ｃとエア抜き部２１ｄとによって形成したことを特徴とする。エア抜き部２１ｄは平坦溝部２１ｃのエアの排出側に接続される。平坦溝部２１ｃは、第１の実施の形態におけるテーパ溝部２１ａと同様に、キャビティ２０ａに充填される樹脂の樹脂圧が作用する圧縮部として形成される。テーパ溝部２１ａは断面形状がテーパ状に形成されるのに対して、平坦溝部２１ｃは、一端側から他端側へかけて溝の深さが一定に形成される。これにより、平坦溝部２１ｃとエア抜き部２１ｄの境界部分は段差となる。
【００２５】
平坦溝部２１ｃはテーパ溝部２１ａと同様に、封止用の樹脂に含まれているフィラーの平均径の７０〜８０％を超える大きさのフィラー成分については平坦溝部２１ｃへの進入を阻止する断面形状に形成する。これによって、平坦溝部２１ｃには封止用の樹脂に含まれているフィラーのうち小径側のフィラーと封止用の樹脂の樹脂成分が進入する。
エア抜き部２１ｄの作用は、第１の実施の形態におけるエア抜き部２１ｂの作用と同様であり、封止用の樹脂の樹脂成分と平坦溝部２１ｃに進入したフィラーの進入を阻止するように形成する。
【００２６】
図４に、平坦溝部２１ｃとエア抜き部２１ｄの平面図を示す。図４（ａ）は、平坦溝部２１ｃの幅（平面視）をエア抜き部２１ｄの幅よりも広く設定した実施形態を示す。図４（ｂ）は、平坦溝部２１ｃとエア抜き部２１ｄを同幅（平面視）とした実施形態を示す。
図４に示すいずれのエアベント溝２１の場合も、平坦溝部２１ｃの一端側では封止用の樹脂に含まれている大径のフィラーの進入が阻止されることにより、キャビティ２０ａの樹脂充填圧力が低下することが防止でき、被成形品を確実に樹脂モールドすることができる。
【００２７】
また、平坦溝部２１ｃでは、平坦溝部２１ｃに進入した樹脂成分と小径のフィラーにキャビティからの樹脂成形圧力が作用することによって、フィラーが相互にロックし、緻密に硬化することによって、樹脂モールド後に型開きして成形品を離型する際に、エアベント溝２１内で硬化した樹脂が成形品とともに離型される。また、エア抜き部２１ｄにより樹脂および小径のフィラーが漏出することが防止され、樹脂モールド金型に樹脂が付着して残留することを防止することができる。
【００２８】
本実施形態においても、エアベント溝２１のキャビティ２０ａに接続する端部に、曲率半径Ｒ＝０．０５ｍｍ程度の曲面状の面取り部２１ｆを設けることにより、エアベント溝２１へのキャビティ２０ａ内のエアの流れ込みを容易にすることができ、エアベント溝２１に充填された樹脂に圧縮圧力を作用させやすくすることができ、エアベント溝２１内で硬化する樹脂の緻密度をさらに上げることができる。
【００２９】
（第３の実施の形態）
図５に樹脂モールド金型の第３の実施の形態を示す。本実施の形態の樹脂モールド金型は、エアベント溝２１を機械加工によって形成する際に、エンドミル等の加工装置による加工痕２１ｅをエアベント溝２１の溝底面に積極的に残すように加工することを特徴とする。
加工装置によるエンドミルの加工痕２１ｅをエアベント溝２１の底面に残すように加工する理由は、エアベント溝２１に樹脂が進入しようとする際に樹脂の進入を妨げ、エアベント溝２１内における樹脂あるいはフィラーの流動抵抗を高めることによって、エアベント溝２１に進入した樹脂およびフィラーに樹脂圧による圧縮圧力が効果的に作用するようにするためである。
【００３０】
図６は、上型２０に設けたエアベント溝２１の平面図を示す。本実施形態では、エアベント溝２１の底面に設ける加工痕２１ｅを半円弧形とし、各々の加工痕２１ｅの開き側をキャビティ２０ａ側に向けるとともに、エアベント溝２１内に幾重にも形成し、樹脂成分やフィラーがエアベント溝２１のエアの排出方向に移動することを妨げるようにしている。エンドミル加工によれば円弧状の加工痕が何重にも生じるから、これらの加工痕が残るようにすることは容易である。
【００３１】
エアベント溝２１の底面に設ける加工痕２１ｅは、エアの排出方向に樹脂およびフィラーが移動することを妨げる抵抗として作用するものであり、半円弧状の加工痕２１ｅを設けるかわりに、適宜形状の凹マーク（加工痕）や凸マーク（加工痕）が残るようにしてもよい。また、凹マークや凸マークが混在していてもよい。
また、エアベント溝２１を加工する機械加工の際に生じる加工痕を利用する他に、エアベント溝２１の底面に凸部や凹部、凸条や凹条を積極的に形成する加工を施すことも可能である。また、エアベント溝２１の底面にブラスト加工等を施して粗面に形成することも可能である。エアベント溝２１を粗面に加工する場合には、エアベント溝２１の底面の粗度がＲａ＝０．０５以上程度にするのがよい。
【００３２】
また、本実施形態においても、エアベント溝２１のキャビティ２０ａに接続する一端部に、曲率半径Ｒ＝０．０５ｍｍ程度の曲面状の面取り部を設けることにより、キャビティ２０ａ内の残留エアの流れ込みを容易にすることができる。
【００３３】
従来のエアベントは研削加工されていたので、加工の筋目は樹脂の流れ出し方向に揃っており、樹脂の流動抵抗としてもフィラーの流動抵抗としても作用せず、とくにフィラーの流動抵抗を下げてしまっていたのに対して、本実施形態においては、エアベント溝２１の底面に加工痕２１ｅを積極的に残すことによって、エアベント溝２１に進入した樹脂およびフィラーに樹脂成形圧力による圧縮圧力を効果的に作用させることができ、これによってエアベント溝２１に進入した樹脂およびフィラーを緻密化に有効に作用させることができる。
【００３４】
図５、６は、樹脂モールド金型に設けたエアベント溝２１の底面に凹凸を設けた例であるが、前述した第１の実施の形態のテーパ溝部２１ａ、第２の実施の形態の平坦溝部２１ｃの底面に本実施形態と同様に凹凸を設けることによって、テーパ溝部２１ａ、平坦溝部２１ｃ内における樹脂およびフィラーの流動抵抗を高め、内圧を高めることによって、樹脂およびフィラーをさらに緻密に硬化させることができる。もちろん、エア抜き部２１ｂ、２１ｄについても同様に凹凸を設けることによって樹脂およびフィラーの漏出をさらに効果的に防止することができる。
【００３５】
なお、エアベント溝２１の底面に加工痕２１ｅによる凹凸を設けたり、テーパ溝部２１ａ、平坦溝部２１ｃを設けたりすることによって、エアベント溝２１内の樹脂に圧縮作用を作用させ、エアベント溝２１内で緻密に樹脂を硬化させ、金型からの剥離性を良好にする一方、エアベント溝２１内で硬化した樹脂とエアベント溝２１の金型表面との密着度を低下させ、エアベント溝２１内で硬化した樹脂を剥離しやすくすることは型汚れをなくし、エアベント機能を確保する上で重要である。エアベント溝２１内で緻密に樹脂を硬化させたとしても、金型表面と硬化樹脂との密着性が高いと、硬化樹脂が容易に剥離しないからである。
【００３６】
前述したように、機械加工によってエアベント溝２１を形成して加工痕を残した場合には、加工痕の部位が鋭利な凹凸となり、凹凸の表面にさらに微細な凹凸が形成される。したがって、樹脂モールド時にエアベント溝２１に進入した樹脂は、毛細管現象により微細な凹凸部分に進入し、凹凸部分に強固に接着してエアベント溝２１の表面に残留し、型汚れを生長させるアンカーとして作用する。
このような型汚れを生長させる凹凸を解消する方法としては、機械加工によって生じたエアベント溝内の粗い加工痕や微細な傷をレーザビームを用いて溶融し、その表面張力により鏡面的な平坦面に均すようにすることが有効である。
なお、レーザビームを用いて金型表面を鏡面状に加工する方法は、エアベント溝以外にキャビティの内壁面についても適用可能であり、これによって金型汚れをなくし、離型時の側面摩擦をほとんどゼロにすることが可能になる。
【００３７】
エアベント溝２１の底面をレーザビームにより溶融する際に、レーザの出力、レーザビーム径、焦点合わせ位置、レーザビームの移動速度、照射時間、レーザビームの移動経路の順番、連続移動、間欠移動等を調節することによって、平坦化面、連続的な波打ち面、一方方向の波打ち面、ｘ−ｙ方向の波打ち面、カルデラ面、はすの葉面等の多様な面形状とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】エアベント溝を備えた樹脂モールド金型の第１の実施の形態の構成を示す断面図である。
【図２】エアベント溝を備えた樹脂モールド金型の平面図である。
【図３】エアベント溝を備えた樹脂モールド金型の第２の実施の形態の構成を示す断面図である。
【図４】エアベント溝の平面図である。
【図５】エアベント溝を備えた樹脂モールド金型の第３の実施の形態の構成を示す断面図である。
【図６】エアベント溝の平面図である。
【図７】エアベント溝を備えた樹脂モールド金型の従来の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１３ エアベント溝
２０ 上型
２０ａ キャビティ
２１ エアベント溝
２１ａ テーパ溝部
２１ｂ、２１ｄ エア抜き部
２１ｃ 平坦溝部
２１ｅ 加工痕
２１ｆ 面取り部
２２ 下型
２３ 金型ゲート
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂モールド金型に関し、より詳細には樹脂モールド金型に設けるエアベントの構成を特徴とする樹脂モールド金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂封止型の半導体装置の製造に用いられる樹脂モールド金型では、被成形品をクランプしてキャビティに樹脂を充填する際に、キャビティに残留するエアをキャビティ外に排出するエアベントを設けることが常法としてなされている（たとえば、特許文献１、２参照）。図７は、基板５に半導体チップ６を搭載した被成形品７を、上型１０と下型１２とでクランプした状態を示したもので、下型１２にエアベント溝１３が形成された状態を示す。図のように、エアベント溝１３はキャビティ１２ａと金型外（大気）とを連通するように設けられる。
【０００３】
樹脂モールド時には、所定の樹脂圧によりキャビティ１２ａに樹脂を充填するから、その際にエアベント溝１３から樹脂が漏出しないようにする必要があり、従来は、樹脂モールド金型を製作する際に、金型のクランプ面を１５〜３５μｍ程度の深さに研削してエアベント溝１３を形成している。
【特許文献１】特開平７−１３０７８０号公報
【特許文献２】特開平６−２５４９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エアベント溝１３はエアを排出して樹脂が漏出しないように形成するのであるが、キャビティ１２ａに樹脂を充填する際には大きな樹脂圧が作用するし、被成形品の厚さのばらつき等により、実際にはエアベント溝１３にわずかに樹脂が侵入し、エアベント溝１３内で樹脂が硬化して残留する。このため、樹脂モールド工程では、型開きして成形品を金型から搬出した後、金型の樹脂成形面をクリーニングして、キャビティ面やエアベント溝に付着している樹脂を除去している。
このような樹脂モールド金型の樹脂成形面やエアベント溝に付着する樹脂をクリーニングする作業は、使用する樹脂の種類や、樹脂モールド金型の材質、表面処理によっては、金型に樹脂が付着して、かなり厄介な問題となることがある。
【０００５】
ところで、最近の樹脂モールド装置では、環境に悪影響を与えないように、いわゆるグリーン樹脂が使用されるようになってきた。このグリーン樹脂は、環境対策として、樹脂に加える難燃剤にハロゲン物質を使用しないようにしたものである。現在使用されているグリーン樹脂は、有機リン系難燃剤を使用したもの、水酸化化合物系の難燃剤を使用したもの、難燃剤を使用しないものの３種類に大別される。グリーン樹脂はハロゲン物質を使用しない他に、グリーン化を達成するために樹脂に添加するフィラー量を従来よりも多くし、樹脂量を少なくしている。
【０００６】
一般に、樹脂に成形圧力を加えずに硬化させると、樹脂パッケージが軽石状の結合力が弱い状態で硬化するので、型開き時の離型力によって樹脂パッケージ自体が破砕分解してしまう。このとき、樹脂が触れていた金型面の全面に樹脂がポーラス状に付着し、これらの樹脂は金型面に固着するため、除去することがきわめて困難である。エアベント溝においても、樹脂に圧縮圧力が作用しないため、まったく同様の作用が生じる。従来は、樹脂の密着力がグリーン樹脂ほど強くなかったことと、一定の樹脂の結合力を保つことができる量の樹脂が混入されていたことから、エアベント溝内で硬化した樹脂は成形品とともに取り除かれるのに対して、グリーン樹脂は従来にくらべて樹脂成分が少なく、硬化した樹脂の結合力が弱いためにエアベント溝に付着して残留しやすくなるという傾向が強くあらわれる。
【０００７】
また、グリーン樹脂では、熱硬化性樹脂を構成する樹脂成分の混合が不完全で、成分が偏在しているために、樹脂モールド後も、未硬化状態の樹脂が点在し、これが金型に付着し、加熱されて酸化し、樹脂による型汚れを生じさせるアンカーになる。このため、樹脂モールド金型の樹脂成形面に樹脂が付着することによる汚れが従来の５倍程度も速く進行し、これにともなってクリーニング作業も煩雑になり生産性を低減させるという問題が生じる。
【０００８】
本発明は、これらの課題を解決すべくなされたものであり、いわゆるグリーン樹脂のような、従来使用している樹脂にくらべて金型に密着しやすい樹脂を使用した場合であっても、エアベント溝に樹脂が付着して残留することを抑えることができ、エアベント溝に樹脂が残留することによってエアベント機能が損なわれるといった問題や、金型をクリーニングする作業が煩雑になるという問題を解消し、信頼性の高い樹脂モールドを可能にする樹脂モールド金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、一端がキャビティに接続し、他端が大気に連通するエアベント溝を備える樹脂モールド金型において、前記エアベント溝に、キャビティに接続する一端側から大気に連通する他端側へ向けて徐々に細く絞られた形状に形成され、エアベント溝に進入した樹脂に樹脂モールド時の樹脂圧による圧縮圧力を作用させるテーパ溝部が設けられていることを特徴とする。
なお、テーパ溝部は、エアベント溝の深さ方向にテーパ状に形成する場合と、エアベント溝の平面形状をテーパ状とする場合とを含む概念である。
【００１０】
また、前記テーパ溝部の他端に接続して、該テーパ溝部に進入したフィラーと前記封止用の樹脂に含まれている樹脂成分の通過を抑制するエア抜き部が設けられていることにより、エアベント溝から樹脂が漏出することを防止し、確実なエアベントが可能になる。
また、前記エアベント溝の一端側の断面形状が、封止用の樹脂に含まれているフィラーの平均径の７０〜８０％を超える大きさのフィラー成分の進入を阻止する形状に形成されていることにより、封止用の樹脂に含まれているフィラーのうち大径側のフィラーがエアベント溝に進入することが阻止され、キャビティに充填される樹脂の樹脂圧の低下を防ぐことができる。
【００１１】
また、一端がキャビティに接続し、他端が大気に連通するエアベント溝を備える樹脂モールド金型において、前記エアベント溝に、前記キャビティに接続する一端側から大気に連通する他端側へ向けて平坦溝部が形成され、該平坦溝部の他端に接続して、前記平坦溝部に進入したフィラーと前記封止用の樹脂に含まれている樹脂成分の通過を抑制するエア抜き部が設けられていることにより、平坦溝部に進入したフィラーを含む樹脂にキャビティに樹脂を充填する際の樹脂圧が作用し、平坦溝部内で樹脂が圧縮圧力を受け、平坦溝部内で樹脂が緻密に硬化する。
前記平坦溝部の一端側の断面形状が、封止用の樹脂に含まれているフィラーの平均径の７０〜８０％を超える大きさのフィラー成分の進入を阻止する形状に形成した場合には、封止用の樹脂に含まれているフィラーのうち大径側のフィラーがエアベント溝に進入することが阻止され、キャビティに充填される樹脂の樹脂圧の低下を防ぐことができる。
【００１２】
また、一端がキャビティに接続し、他端が大気に連通するエアベント溝を備える樹脂モールド金型において、前記エアベント溝の底面に、前記封止用の樹脂に含まれているフィラーおよび樹脂成分のエアベント溝内での移動を妨げる凹凸を設けたことにより、エアベント溝に進入した樹脂にキャビティに充填される樹脂の圧力が作用し、エアベント溝内で緻密に樹脂を硬化させることができる。なお、エアベント溝の底面に形成する凹凸とは、凹凸状の突起、凸条、凹条、粗面等をいうものとする。
また、前記凹凸が、前記エアベント溝を機械加工する際に形成される加工痕によって設けられていることにより、樹脂の移動やフィラーの移動を効果的に妨げることができ、エアベント溝内での樹脂の圧縮度を向上させる方法として有効となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る樹脂モールド金型によれば、エアベント溝にテーパ溝部を設けたことにより、エアベント溝に進入した樹脂に、キャビティに樹脂を充填する際の樹脂圧が作用し、エアベント溝内の樹脂に圧縮圧力が作用し、エアベント溝内で緻密に樹脂が硬化される。これによって、型開きした際に成形品と一体にエアベント溝内で硬化した樹脂が容易に離型され、グリーン樹脂を使用した場合であっても、エアベント溝内に樹脂が付着することを防止し、樹脂モールド金型のクリーニングを容易にし、エアベント溝によるエアベント作用を確実に維持することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
本発明に係る樹脂モールド金型は、金型のクランプ面に設けるエアベント溝の構成を特徴とする。図１は、被成形品７を上型２０と下型２２とでクランプした状態で、上型２０のクランプ面に設けられたエアベント溝２１の構成を拡大して示している。
なお、図１に示す樹脂モールド金型は、基板５の片面に半導体チップ６を搭載した被成形品７について、半導体チップ６の搭載領域ごとにキャビティ２０ａが形成されたものである。
【００１５】
前述したように、エアベント溝２１はキャビティ２０ａと金型の外部の大気とを連通する形態に形成される。本実施形態の樹脂モールド金型では、図１に示すように、エアベント溝２１を長手方向に切断した切断面から見た場合に、エアベント溝２１はキャビティ２０ａに接続する一端側で溝の深さが深く、大気に連通する他端側に向けて徐々に溝の深さが浅くなる断面形状がテーパ状に形成されたテーパ溝部２１ａと、テーパ溝部２１ａの他端から金型外に連通するように設けられたエア抜き部２１ｂとからなる。
【００１６】
テーパ溝部２１ａは、キャビティ２０ａに接続する一端側については、従来のエアベント溝よりも深くし、エア抜き部２１ｂは、フィラーおよび樹脂成分の通過を抑制してエアのみを通過させる深さとする。エア抜き部２１ｂは、テーパ溝部２１ａに進入したフィラーおよび樹脂成分が外部に漏出しないように防止する作用を有する。エア抜き部２１ｂにはわずかに樹脂が進入し得るが、エア抜き部２１ｂの長さＬを適当に設定することによって、グリーン樹脂を使用した場合でも、樹脂が漏出しないようにすることができる。エア抜き部２１ｂの溝の深さは、従来のエアベント溝と同程度（１５〜３５μｍ）としても良いが、テーパ溝部２１ａを形成した場合は、キャビティ側の流入抵抗が小さくなって全体のエアベント抵抗が減少するから、従来よりも浅くする（１０〜２０μｍ）のがよい。
なお、使用する樹脂によっては、テーパ溝部２１ａにエア抜き部２１ｂを接続せず、テーパ溝部２１ａのみからエアベント溝２１を構成することも可能である。
【００１７】
図２に、上型２０の平面図を示す。上型２０には被成形品７における樹脂モールド領域に合わせてキャビティ２０ａが形成されている、キャビティ２０ａの一つのコーナー部には、キャビティ２０ａに樹脂を注入するための金型ゲート２３が設けられ、キャビティ２０ａの残りの３つのコーナー部に各々エアベント溝２１が設けられる。エアベント溝２１はテーパ溝部２１ａとエア抜き部２１ｂとからなり、図示例のテーパ溝部２１ａは、キャビティ２０ａに接続する一端側がやや幅広で他端側が幅狭に形成されている。テーパ溝部２１ａは深さ方向にテーパ状に形成する他、図２に示すように平面形状で他端側が細幅になるテーパ状とすることもできる。
【００１８】
前述したように、いわゆるグリーン樹脂では、従来の樹脂にくらべて樹脂に添加するフィラーの充填率を高めている。フィラーの充填率を高めるためにはフィラー径を小さくすることが有利であり、グリーン樹脂では従来のフィラーにくらべて微細なフィラーが混入されている。すなわち、従来の封止用の樹脂ではフィラー平均粒径２５〜３０μｍ、最小粒径３〜５μｍ程度であるのに対して、グリーン樹脂の場合には平均粒径２０μｍ、最小粒径０．３〜０．５μｍ程度である。
また、封止用の樹脂では、キャビティに樹脂を注入した際に被成形品のボンディングワイヤとフィラーが干渉してワイヤ流れといった問題が生じないように、添加するフィラーの粒径を１００μｍ以下あるいは７０μｍ以下にするといったように、樹脂によって粒径に上限を設けている。グリーン樹脂の場合は、フィラーの粒径の上限が５０μｍ程度である。
【００１９】
本実施形態においては、テーパ溝部２１ａの一端側の断面形状を、封止用の樹脂に含まれているフィラーの平均径の７０〜８０％を超える大きさのフィラー成分についてはテーパ溝部２１ａへの進入を阻止する形状に形成することを特徴とする。封止用の樹脂に添加されているフィラーの平均径は使用する樹脂によって異なるから、エアベント溝（テーパ溝部２１ａ）を設計する場合は、使用樹脂のフィラーの粒径（粒径分布）をもとに設計すればよい。
【００２０】
本実施形態において、エアベント溝２１に形成したテーパ溝部２１ａは、エアベント溝２１に進入したフィラーと樹脂成分に対して、キャビティ２０ａに充填される樹脂の樹脂成形圧力が圧縮力として作用する圧縮部となる。テーパ溝部２１ａの一端側では封止用の樹脂に添加されているフィラーのうち、粒径が大きなフィラーについては進入が阻止されるが、これらのフィラーよりも小径のフィラーと樹脂成分はテーパ溝部２１ａに進入する。テーパ溝部２１ａには、はじめに樹脂成分が進入し、遅れてフィラーが進入する。テーパ溝部２１ａは奥側（他端側）が狭く形成されているから、テーパ溝部２１ａに進入したフィラーは奥側から互いに組み合うようになりながら圧縮されてロックされ、樹脂成分とともに充填され、テーパ溝部２１ａ内で樹脂が緻密化して硬化する。
【００２１】
グリーン樹脂はフィラー成分が多く、樹脂成分が少ないために樹脂の結合力が従来の樹脂と比較して弱いという性質があるが、本実施形態のように、テーパ溝部２１ａに進入したフィラーおよび樹脂成分に対して圧縮圧力を作用させるようにすれば、グリーン樹脂であっても、エアベント溝２１内で樹脂を緻密化して硬化させることができ、成形品とともにエアベント溝２１内で硬化した樹脂を離型させることができる。これによって、エアベント溝２１内で樹脂が付着して残ることを防止することができ、エアベント作用を確実に維持することができ、樹脂モールド金型を容易にクリーニングすることができる。
なお、エアベント溝２１のエア抜き部２１ｂに進入した樹脂については、エア抜き部２１ｂに付着して残留することになるが、エア抜き部２１ｂはエアベント溝２１の一部に限られるから、樹脂モールド金型のクリーニングは容易である。
【００２２】
なお、図２では、キャビティ２０ａのコーナー部に一つずつエアベント溝２１を設けたが、エアベント溝２１を設ける位置はキャビティ２０ａのコーナー部に限定されるものではなく、キャビティ２０ａの辺上にエアベント溝２１を接続する配置とすることも可能である。また、キャビティ２０ａのコーナー部のいくつかを選択してエアベント溝２１を設けてもよい。
【００２３】
また、図１に示すように、エアベント溝２１の一端部に、曲率半径Ｒ＝０．０５ｍｍ程度の曲面状の面取り部２１ｆを設けることにより、キャビティ２０ａ内の残留エアが溝２１に流れ込みやすくなり、また、エアベント溝２１に充填された樹脂に樹脂圧力が作用しやすくなって、エアベント溝２１に充填された樹脂をより緻密に硬化させ、樹脂モールド金型のクリーニングが容易になる。
【００２４】
（第２の実施の形態）
図３に樹脂モールド金型の第２の実施の形態を示す。本実施の形態の樹脂モールド金型は、エアベント溝２１を平坦溝部２１ｃとエア抜き部２１ｄとによって形成したことを特徴とする。エア抜き部２１ｄは平坦溝部２１ｃのエアの排出側に接続される。平坦溝部２１ｃは、第１の実施の形態におけるテーパ溝部２１ａと同様に、キャビティ２０ａに充填される樹脂の樹脂圧が作用する圧縮部として形成される。テーパ溝部２１ａは断面形状がテーパ状に形成されるのに対して、平坦溝部２１ｃは、一端側から他端側へかけて溝の深さが一定に形成される。これにより、平坦溝部２１ｃとエア抜き部２１ｄの境界部分は段差となる。
【００２５】
平坦溝部２１ｃはテーパ溝部２１ａと同様に、封止用の樹脂に含まれているフィラーの平均径の７０〜８０％を超える大きさのフィラー成分については平坦溝部２１ｃへの進入を阻止する断面形状に形成する。これによって、平坦溝部２１ｃには封止用の樹脂に含まれているフィラーのうち小径側のフィラーと封止用の樹脂の樹脂成分が進入する。
エア抜き部２１ｄの作用は、第１の実施の形態におけるエア抜き部２１ｂの作用と同様であり、封止用の樹脂の樹脂成分と平坦溝部２１ｃに進入したフィラーの進入を阻止するように形成する。
【００２６】
図４に、平坦溝部２１ｃとエア抜き部２１ｄの平面図を示す。図４（ａ）は、平坦溝部２１ｃの幅（平面視）をエア抜き部２１ｄの幅よりも広く設定した実施形態を示す。図４（ｂ）は、平坦溝部２１ｃとエア抜き部２１ｄを同幅（平面視）とした実施形態を示す。
図４に示すいずれのエアベント溝２１の場合も、平坦溝部２１ｃの一端側では封止用の樹脂に含まれている大径のフィラーの進入が阻止されることにより、キャビティ２０ａの樹脂充填圧力が低下することが防止でき、被成形品を確実に樹脂モールドすることができる。
【００２７】
また、平坦溝部２１ｃでは、平坦溝部２１ｃに進入した樹脂成分と小径のフィラーにキャビティからの樹脂成形圧力が作用することによって、フィラーが相互にロックし、緻密に硬化することによって、樹脂モールド後に型開きして成形品を離型する際に、エアベント溝２１内で硬化した樹脂が成形品とともに離型される。また、エア抜き部２１ｄにより樹脂および小径のフィラーが漏出することが防止され、樹脂モールド金型に樹脂が付着して残留することを防止することができる。
【００２８】
本実施形態においても、エアベント溝２１のキャビティ２０ａに接続する端部に、曲率半径Ｒ＝０．０５ｍｍ程度の曲面状の面取り部２１ｆを設けることにより、エアベント溝２１へのキャビティ２０ａ内のエアの流れ込みを容易にすることができ、エアベント溝２１に充填された樹脂に圧縮圧力を作用させやすくすることができ、エアベント溝２１内で硬化する樹脂の緻密度をさらに上げることができる。
【００２９】
（第３の実施の形態）
図５に樹脂モールド金型の第３の実施の形態を示す。本実施の形態の樹脂モールド金型は、エアベント溝２１を機械加工によって形成する際に、エンドミル等の加工装置による加工痕２１ｅをエアベント溝２１の溝底面に積極的に残すように加工することを特徴とする。
加工装置によるエンドミルの加工痕２１ｅをエアベント溝２１の底面に残すように加工する理由は、エアベント溝２１に樹脂が進入しようとする際に樹脂の進入を妨げ、エアベント溝２１内における樹脂あるいはフィラーの流動抵抗を高めることによって、エアベント溝２１に進入した樹脂およびフィラーに樹脂圧による圧縮圧力が効果的に作用するようにするためである。
【００３０】
図６は、上型２０に設けたエアベント溝２１の平面図を示す。本実施形態では、エアベント溝２１の底面に設ける加工痕２１ｅを半円弧形とし、各々の加工痕２１ｅの開き側をキャビティ２０ａ側に向けるとともに、エアベント溝２１内に幾重にも形成し、樹脂成分やフィラーがエアベント溝２１のエアの排出方向に移動することを妨げるようにしている。エンドミル加工によれば円弧状の加工痕が何重にも生じるから、これらの加工痕が残るようにすることは容易である。
【００３１】
エアベント溝２１の底面に設ける加工痕２１ｅは、エアの排出方向に樹脂およびフィラーが移動することを妨げる抵抗として作用するものであり、半円弧状の加工痕２１ｅを設けるかわりに、適宜形状の凹マーク（加工痕）や凸マーク（加工痕）が残るようにしてもよい。また、凹マークや凸マークが混在していてもよい。
また、エアベント溝２１を加工する機械加工の際に生じる加工痕を利用する他に、エアベント溝２１の底面に凸部や凹部、凸条や凹条を積極的に形成する加工を施すことも可能である。また、エアベント溝２１の底面にブラスト加工等を施して粗面に形成することも可能である。エアベント溝２１を粗面に加工する場合には、エアベント溝２１の底面の粗度がＲａ＝０．０５以上程度にするのがよい。
【００３２】
また、本実施形態においても、エアベント溝２１のキャビティ２０ａに接続する一端部に、曲率半径Ｒ＝０．０５ｍｍ程度の曲面状の面取り部を設けることにより、キャビティ２０ａ内の残留エアの流れ込みを容易にすることができる。
【００３３】
従来のエアベントは研削加工されていたので、加工の筋目は樹脂の流れ出し方向に揃っており、樹脂の流動抵抗としてもフィラーの流動抵抗としても作用せず、とくにフィラーの流動抵抗を下げてしまっていたのに対して、本実施形態においては、エアベント溝２１の底面に加工痕２１ｅを積極的に残すことによって、エアベント溝２１に進入した樹脂およびフィラーに樹脂成形圧力による圧縮圧力を効果的に作用させることができ、これによってエアベント溝２１に進入した樹脂およびフィラーを緻密化に有効に作用させることができる。
【００３４】
図５、６は、樹脂モールド金型に設けたエアベント溝２１の底面に凹凸を設けた例であるが、前述した第１の実施の形態のテーパ溝部２１ａ、第２の実施の形態の平坦溝部２１ｃの底面に本実施形態と同様に凹凸を設けることによって、テーパ溝部２１ａ、平坦溝部２１ｃ内における樹脂およびフィラーの流動抵抗を高め、内圧を高めることによって、樹脂およびフィラーをさらに緻密に硬化させることができる。もちろん、エア抜き部２１ｂ、２１ｄについても同様に凹凸を設けることによって樹脂およびフィラーの漏出をさらに効果的に防止することができる。
【００３５】
なお、エアベント溝２１の底面に加工痕２１ｅによる凹凸を設けたり、テーパ溝部２１ａ、平坦溝部２１ｃを設けたりすることによって、エアベント溝２１内の樹脂に圧縮作用を作用させ、エアベント溝２１内で緻密に樹脂を硬化させ、金型からの剥離性を良好にする一方、エアベント溝２１内で硬化した樹脂とエアベント溝２１の金型表面との密着度を低下させ、エアベント溝２１内で硬化した樹脂を剥離しやすくすることは型汚れをなくし、エアベント機能を確保する上で重要である。エアベント溝２１内で緻密に樹脂を硬化させたとしても、金型表面と硬化樹脂との密着性が高いと、硬化樹脂が容易に剥離しないからである。
【００３６】
前述したように、機械加工によってエアベント溝２１を形成して加工痕を残した場合には、加工痕の部位が鋭利な凹凸となり、凹凸の表面にさらに微細な凹凸が形成される。したがって、樹脂モールド時にエアベント溝２１に進入した樹脂は、毛細管現象により微細な凹凸部分に進入し、凹凸部分に強固に接着してエアベント溝２１の表面に残留し、型汚れを生長させるアンカーとして作用する。
このような型汚れを生長させる凹凸を解消する方法としては、機械加工によって生じたエアベント溝内の粗い加工痕や微細な傷をレーザビームを用いて溶融し、その表面張力により鏡面的な平坦面に均すようにすることが有効である。
なお、レーザビームを用いて金型表面を鏡面状に加工する方法は、エアベント溝以外にキャビティの内壁面についても適用可能であり、これによって金型汚れをなくし、離型時の側面摩擦をほとんどゼロにすることが可能になる。
【００３７】
エアベント溝２１の底面をレーザビームにより溶融する際に、レーザの出力、レーザビーム径、焦点合わせ位置、レーザビームの移動速度、照射時間、レーザビームの移動経路の順番、連続移動、間欠移動等を調節することによって、平坦化面、連続的な波打ち面、一方方向の波打ち面、ｘ−ｙ方向の波打ち面、カルデラ面、はすの葉面等の多様な面形状とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】エアベント溝を備えた樹脂モールド金型の第１の実施の形態の構成を示す断面図である。
【図２】エアベント溝を備えた樹脂モールド金型の平面図である。
【図３】エアベント溝を備えた樹脂モールド金型の第２の実施の形態の構成を示す断面図である。
【図４】エアベント溝の平面図である。
【図５】エアベント溝を備えた樹脂モールド金型の第３の実施の形態の構成を示す断面図である。
【図６】エアベント溝の平面図である。
【図７】エアベント溝を備えた樹脂モールド金型の従来の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１３ エアベント溝
２０ 上型
２０ａ キャビティ
２１ エアベント溝
２１ａ テーパ溝部
２１ｂ、２１ｄ エア抜き部
２１ｃ 平坦溝部
２１ｅ 加工痕
２１ｆ 面取り部
２２ 下型
２３ 金型ゲート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端がキャビティに接続し、他端が大気に連通するエアベント溝を備える樹脂モールド金型において、
前記エアベント溝に、キャビティに接続する一端側から大気に連通する他端側へ向けて徐々に細く絞られた形状に形成され、エアベント溝に進入した樹脂に樹脂モールド時の樹脂圧による圧縮圧力を作用させるテーパ溝部が設けられていることを特徴とする樹脂モールド金型。
【請求項２】
前記テーパ溝部の他端に接続して、該テーパ溝部に進入したフィラーと前記封止用の樹脂に含まれている樹脂成分の通過を抑制するエア抜き部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の樹脂モールド金型。
【請求項３】
前記エアベント溝の一端側の断面形状が、封止用の樹脂に含まれているフィラーの平均径の７０〜８０％を超える大きさのフィラー成分の進入を阻止する形状に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の樹脂モールド金型。
【請求項４】
一端がキャビティに接続し、他端が大気に連通するエアベント溝を備える樹脂モールド金型において、
前記エアベント溝に、前記キャビティに接続する一端側から大気に連通する他端側へ向けて平坦溝部が形成され、
該平坦溝部の他端に接続して、前記平坦溝部に進入したフィラーと前記封止用の樹脂に含まれている樹脂成分の通過を抑制するエア抜き部が設けられていることを特徴とする樹脂モールド金型。
【請求項５】
前記平坦溝部の一端側の断面形状が、封止用の樹脂に含まれているフィラーの平均径の７０〜８０％を超える大きさのフィラー成分の進入を阻止する形状に形成されていることを特徴とする請求項４記載の樹脂モールド金型。
【請求項６】
一端がキャビティに接続し、他端が大気に連通するエアベント溝を備える樹脂モールド金型において、
前記エアベント溝の底面に、前記封止用の樹脂に含まれているフィラーおよび樹脂成分のエアベント溝内での移動を妨げる凹凸を設けたことを特徴とする樹脂モールド金型。
【請求項７】
前記エアベント溝の底面に、前記封止用の樹脂に含まれているフィラーおよび樹脂成分のエアベント溝内での移動を妨げる凹凸を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の樹脂モールド金型。
【請求項８】
前記凹凸が、前記エアベント溝を機械加工する際に形成される加工痕によって設けられていることを特徴とする請求項６または７記載の樹脂モールド金型。
【請求項９】
前記エアベント溝のキャビティに接続する一端部に、曲面状の面取り部が設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項記載の樹脂モールド金型。
【請求項１】
一端がキャビティに接続し、他端が大気に連通するエアベント溝を備える樹脂モールド金型において、
前記エアベント溝に、キャビティに接続する一端側から大気に連通する他端側へ向けて徐々に細く絞られた形状に形成され、エアベント溝に進入した樹脂に樹脂モールド時の樹脂圧による圧縮圧力を作用させるテーパ溝部が設けられていることを特徴とする樹脂モールド金型。
【請求項２】
前記テーパ溝部の他端に接続して、該テーパ溝部に進入したフィラーと前記封止用の樹脂に含まれている樹脂成分の通過を抑制するエア抜き部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の樹脂モールド金型。
【請求項３】
前記エアベント溝の一端側の断面形状が、封止用の樹脂に含まれているフィラーの平均径の７０〜８０％を超える大きさのフィラー成分の進入を阻止する形状に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の樹脂モールド金型。
【請求項４】
一端がキャビティに接続し、他端が大気に連通するエアベント溝を備える樹脂モールド金型において、
前記エアベント溝に、前記キャビティに接続する一端側から大気に連通する他端側へ向けて平坦溝部が形成され、
該平坦溝部の他端に接続して、前記平坦溝部に進入したフィラーと前記封止用の樹脂に含まれている樹脂成分の通過を抑制するエア抜き部が設けられていることを特徴とする樹脂モールド金型。
【請求項５】
前記平坦溝部の一端側の断面形状が、封止用の樹脂に含まれているフィラーの平均径の７０〜８０％を超える大きさのフィラー成分の進入を阻止する形状に形成されていることを特徴とする請求項４記載の樹脂モールド金型。
【請求項６】
一端がキャビティに接続し、他端が大気に連通するエアベント溝を備える樹脂モールド金型において、
前記エアベント溝の底面に、前記封止用の樹脂に含まれているフィラーおよび樹脂成分のエアベント溝内での移動を妨げる凹凸を設けたことを特徴とする樹脂モールド金型。
【請求項７】
前記エアベント溝の底面に、前記封止用の樹脂に含まれているフィラーおよび樹脂成分のエアベント溝内での移動を妨げる凹凸を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の樹脂モールド金型。
【請求項８】
前記凹凸が、前記エアベント溝を機械加工する際に形成される加工痕によって設けられていることを特徴とする請求項６または７記載の樹脂モールド金型。
【請求項９】
前記エアベント溝のキャビティに接続する一端部に、曲面状の面取り部が設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項記載の樹脂モールド金型。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−６８４４８（Ｐ２００８−６８４４８Ａ）
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２４７０２１（Ｐ２００６−２４７０２１）
【出願日】平成１８年９月１２日（２００６．９．１２）
【出願人】（０００１４４８２１）アピックヤマダ株式会社 (194)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月１２日（２００６．９．１２）
【出願人】（０００１４４８２１）アピックヤマダ株式会社 (194)
【Ｆターム（参考）】
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