JP2001291731A - 樹脂封止用金型、半導体製造装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
樹脂封止用金型、半導体製造装置及び半導体装置の製造方法Info
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Abstract
ャビティ間での成形ばらつきを抑制し、又、金型の小型
化及び低コスト化を図る。 【解決手段】 金型10は、リードフレーム1上の複数
の半導体素子の内の一部の半導体素子を収容可能なキャ
ビティを有し、リードフレーム1を挟んだ状態でリード
フレーム1の搬送経路上を搬送可能である。また、金型
10は、上金型10Uと下金型10Lとの間に金型10
を閉める方向に働く力を与える予圧機構を有する。封止
工程エリアは樹脂注入工程エリアとキュア工程エリアと
を含み、樹脂注入工程エリアに加圧装置151及びプラ
ンジャ押し上げ装置152が設置されている。加圧装置
151は、樹脂注入工程エリアに搬送された1つの金型
10に対してのみ型締めを行う。
Description
ドを有し各ダイパッド上に半導体素子が搭載された状態
のリードフレームに対して、各半導体素子を樹脂で封止
する際に用いられる樹脂封止用金型に関するものであ
り、更にその金型を備えた半導体製造装置及びその金型
を用いた半導体装置の製造方法に関する。
動作を図22〜図24を参照しつつ説明する。なお、図
22及び図23はそれぞれ従来の樹脂封止装置100P
を説明するための模式的な側面図及び縦断面図であり、
図24は従来の金型10Pの下金型10LPを説明する
ための模式的な上面図である。
型10Pと、プレス部21Pと、プランジャ部14P
と、エジェクタ部15Pと、クリーナ部36Pとを備え
る。なお、図22等への図示化は省略するが、従来の樹
脂封止装置101Pは、金型10Pへリードフレーム1
を供給するローダ部と、樹脂封止された成形品を排出す
るアンローダ部とを備える。
を有する上金型10UPと複数のキャビティ11LPを
有する下金型10LPとから成り、両キャビティ11U
P,11LPが金型10Pの(複数の)キャビティ11
Pを成す。それぞれ複数の上金型10UP及び下金型1
0LPがプレス部21Pに固定されており、プレス部2
1Pの開動作により全金型10Pが開かれ、閉動作によ
り全金型10Pが閉じられる。
し各ダイパッド上に半導体素子(図示せず)が搭載され
ボンディングされている。かかるリードフレーム1は、
下金型10LPに載置され(図24参照;図24ではリ
ードフレーム1の外形のみを破線で示している)、プレ
ス部21Pによって上金型10UP及び下金型10LP
を介して型締めされる。このとき、リードフレーム1
は、当該リードフレーム1の全体が金型10P内に収め
られた状態で又各半導体素子が各キャビティ11P内に
収容された状態で型締めされる。
は、下金型10LPのポットないしは又はチャンバ12
Pに予め供給されたタブレット状の樹脂(図示せず)
を、ランナ13Pを介してキャビティ11P内へ射出す
る。なお、樹脂タブレットはポット12P内で加熱さ
れ、プランジャ部14Pは溶融した樹脂を射出する。こ
れにより、半導体素子が樹脂で封止される。このとき、
樹脂漏れを防ぐために、上金型10UPと下金型10L
Pとはある一定以上のシール面圧ないしは型締め力で以
て型締めされる。
間、樹脂は保圧され、又、リードフレームは型締めされ
た状態で保持される。なお、保圧時間と樹脂硬化に要す
る時間とは必ずしも同じではない。樹脂の硬化がある一
定レベルにまで達した後、金型10Pは開かれ、樹脂封
止された成形品がエジェクタ部15Pによって金型10
Pから離型される。このように、従来の樹脂封止装置1
00Pでは樹脂注入とキュアとを同じ場所で行う。その
後、クリーナ部26が、成形品が取り出された後の金型
10Pを清掃する。
樹脂封止装置100Pでは、リードフレーム1の全体を
金型10P内に収容して型締めを行う。また、複数の金
型10Pに対して同時にプレス動作を行う。このとき、
リードフレーム1に搭載される半導体素子の個数、換言
すればキャビティ11Pの数の増加並びに同時にプレス
する金型10Pの個数の増加に伴って、プレス荷重を増
大させる必要がある。このため、従来の樹脂封止装置1
00Pは、設備が大型に又高価格になってしまうという
問題点を有している。
は、プレス部21及び金型10Pの累積公差に起因し
て、各キャビティ11Pに対する各シール面圧を均一に
保つことが難しい。このため、樹脂漏れが生じやすいと
いう問題点がある。
素子を同時に封止するので、個々のキャビティ11Pに
対して樹脂の流動をコントロールすることは困難であ
る。このため、従来の樹脂封止装置100Pでは、樹脂
の流動のばらつきにより惹起される成形品のばらつき等
が発生しやすいという問題点がある。
上述の不具合を解決することもできるが、かかる場合に
は金型10Pの、従って樹脂封止装置100Pのコスト
アップを招いてしまう。
であり、樹脂封止用金型の小型化及び低コスト化を図る
ことを第1の目的とする。
低減可能な樹脂封止用金型を提供することを第2の目的
とする。
向上しうる樹脂封止用金型を提供することを第3の目的
とする。
を実現しうる半導体製造装置(樹脂封止装置)及び半導
体装置の製造方法を提供することを第4の目的とする。
発明に係る樹脂封止用金型は、複数のダイパッドを有し
各前記ダイパッド上に半導体素子が搭載された状態のリ
ードフレームに対して、各前記半導体素子を樹脂で封止
する際に用いられる樹脂封止用金型であって、前記複数
の半導体素子の内の一部の前記半導体素子を収容可能な
キャビティを有し、互いに開閉可能な第1部分及び第2
部分を備え、前記一部の半導体素子を前記キャビティ内
に収容し前記第1部分及び前記第2部分で以て前記リー
ドフレームを挟んだ状態で、前記リードフレームの搬送
経路上を搬送可能であることを特徴とする。
止用金型は、請求項1に記載の樹脂封止用金型であっ
て、前記樹脂封止用金型を閉じる力を前記第1部分と前
記第2部分との間に加える予圧機構を更に備えることを
特徴とする。
製造装置は、複数のダイパッドを有し各前記ダイパッド
上に半導体素子が搭載された状態のリードフレームに対
して、各前記半導体素子を樹脂で封止する半導体製造装
置であって、請求項1又は2に記載の前記樹脂封止用金
型と、前記樹脂封止用金型の開閉動作,前記搬送経路へ
前記樹脂封止用金型を投入する動作及び前記搬送経路か
ら前記樹脂封止用金型を脱出させる動作を行う金型制御
部と、前記搬送経路上の封止工程エリアに設けられて、
前記キャビティ内に収容された前記一部の半導体素子を
樹脂封止する封止動作を行う封止部と、前記リードフレ
ーム及び前記樹脂封止用金型で挟まれた状態の前記リー
ドフレームを前記搬送経路に沿って搬送する搬送部とを
備え、前記樹脂封止用金型を前記搬送経路上を搬送させ
ながら前記封止動作を行うことを特徴とする。
製造装置は、請求項3に記載の半導体製造装置であっ
て、前記金型制御部は、前記搬送経路から脱出した前記
樹脂封止用金型を再び前記搬送経路へ投入することを特
徴とする。
製造装置は、請求項3又は4に記載の半導体製造装置で
あって、前記樹脂封止用金型を複数備えることを特徴と
する。
製造装置は、請求項3乃至5のいずれかに記載の半導体
製造装置であって、前記封止工程エリアは、前記キャビ
ティ内へ前記樹脂を注入する工程を行う樹脂注入工程エ
リアと、前記樹脂注入工程エリアとは異なるエリアに設
けられた、樹脂注入工程後の前記樹脂を硬化させる工程
を行うキュア工程エリアとを含み、前記封止部は、前記
樹脂注入工程エリアに、前記樹脂封止用金型を型締めす
る加圧装置を備えることを特徴とする。
製造装置は、請求項3乃至6のいずれかに記載の半導体
製造装置であって、前記封止部は、樹脂封止された前記
半導体素子を前記キャビティから離型させるエジェクタ
装置を備えることを特徴とする。
装置の製造方法は、複数のダイパッドを有し各前記ダイ
パッド上に半導体素子が搭載された状態のリードフレー
ムに対して、各前記半導体素子を樹脂で封止する半導体
装置の製造方法であって、請求項1又は2に記載の前記
樹脂封止用金型を用い、(a)前記樹脂封止用金型を開
いて前記搬送経路へ投入し、前記一部の半導体素子を前
記キャビティ内に収容した状態で前記リードフレームを
前記樹脂封止用金型で挟むステップと、(b)前記搬送
経路上の封止工程エリアにおいて、前記キャビティ内に
収容された前記一部の半導体素子を樹脂封止する封止動
作を、前記樹脂封止用金型を前記搬送経路上を搬送しつ
つ行うステップと、(c)前記ステップ(b)の後に、
前記樹脂封止用金型を開いて、樹脂封止された前記半導
体素子を前記キャビティから離型し、前記樹脂封止用金
型を前記搬送経路から脱出させるステップとを備えるこ
とを特徴とする。
止装置(半導体製造装置)100を説明する。なお、樹
脂封止装置100を説明するための模式的な側面図を、
図1に示す関係で配置される図2〜図5に分割して図示
している。同様に、樹脂封止装置100を説明するため
の模式的な上面図を、図6に示す関係で配置される図7
〜図10に分割して図示している。図1等中の記号BL
23等は各図面における図示化の範囲の境界を示す。ま
た、図2及び図7に樹脂封止装置100中の同じ範囲を
図示しており、同様に図3と図8とが,図4と図9とが
及び図5と図10とがそれぞれ対応するが、図面の煩雑
化を避けるために側面図又は上面図において構成要素の
図示化を一部省略している。また、以下の説明では、水
平面内において互いに直交する方向に第1方向D1及び
第2方向D2を取り、鉛直方向ないしは垂直方向を第3
方向D3とする。
象のリードフレーム1を説明する。リードフレーム1は
複数のダイパッド(図示せず)を有しており、各ダイパ
ッド上に1個又は複数個の半導体チップないしは半導体
素子が搭載されてワイヤーボンディングが施されてい
る。なお、図7等ではこれらの詳細な図示化を省略し、
樹脂封止される領域(以下「封止領域」と呼ぶ)1Aを
破線で囲んで模式的に図示している。1つのダイパッド
上に複数の半導体素子が搭載される場合があるが、以下
の説明ではそのような場合には当該複数の半導体素子の
総称を「半導体素子」と呼ぶ。ここでは、リードフレー
ム1は、搬送経路上を載置された状態において第1方向
D1及び第2方向D2に沿ってそれぞれ8個及び2個
(計16個)の封止領域1Aを有する場合を一例に挙げ
て説明する。
100は、搬送部110(図示せず)と、リードフレー
ム供給部120(図2及び図7参照)と、樹脂タブレッ
ト供給部130(図7参照)と、樹脂成形部140(図
3及び図8参照)と、ゲートブレーク部160(図4及
び図9参照)と、成形品排出部170(図5及び図10
参照)とを備える。
は第1方向D1とする)に沿って敷設された搬送レール
111と、上記所定の搬送経路に沿ってリードフレーム
1を搬送する搬送機構(図示せず)とを備える。
10は、(i)収納マガジン121から搬送レール11
1へ移載されたリードフレーム1を樹脂成形部140へ
搬送し、(ii)樹脂成形部140において、金型10
に挟まれた状態のリードフレーム1を(換言すればリー
ドフレーム1を挟んだ状態の金型10を)搬送し、(i
ii)樹脂成形後に金型10から開放されたリードフレ
ーム1を、成形品排出部170の移載機171による移
載動作位置へ搬送する。このとき、上記(i)〜(ii
i)の各搬送動作をそれぞれに異なる搬送機構で行う場
合、それら複数の搬送機構の総称が「(搬送部110
の)搬送機構」にあたる。
示せず)を備え、当該移載機によって収納マガジン12
1(図2及び図7参照)からリードフレーム1を抜き出
し、搬送レール111上へ移載する。
130は移載機131を備え、当該移載機131によっ
て載置台132上の樹脂ないしは樹脂タブレット2を樹
脂封止用金型(以下単に「金型」とも呼ぶ)10のポッ
ト12(後述の図11参照)内のプランジャ(図示せ
ず)上へ移載する。
ードフレーム1上の半導体素子を樹脂封止する。樹脂成
形部140及び金型10については後に詳述する。
ク部160はパンチ161A及びダイ161Bを有する
ゲートブレーク装置161を備え、当該ゲートブレーク
装置161によって、樹脂封止後に樹脂パッケージ2A
からはみ出したカルやゲート残り等の不要な樹脂2Bを
取り除く。
部170は移載機171を備え、当該移載機171によ
って、半導体素子が樹脂封止された状態のリードフレー
ム1を搬送レール111から収納マガジン172へ移載
する。
ードフレーム供給部120の移載機及び移載機131,
171等として、公知の種々の機構が適用可能である。
で使用される金型10を説明する。図11及び図12に
それぞれ金型10を説明するための模式的な斜視図及び
側面図(背面図)を示す。なお、図11及び図12中の
第1方向D1〜第3方向D3は、樹脂封止装置100に
おける金型10の姿勢(図8等参照)に合わせている。
また、説明の便宜上の理由により、図11及び図12で
は金型10が開いた状態を図示している。
固定されてはおらず、リードフレーム1の搬送経路上を
搬送可能である。
上金型(第1部分)10U及び下金型(第2部分)10
Lを備えている。上金型10U及び下金型10Lの互い
に向き合う面にそれぞれキャビティ11U,11Lが対
面して形成されており、両キャビティ11U,11Lで
以て、半導体装置の樹脂パッケージ2A(図3参照)の
形状に対応したキャビティ11を成す。
のキャビティ11(総称して「キャビティ11A」とも
呼ぶ)を有し、各キャビティ11はリードフレーム1の
第2方向D2に沿って並ぶ2つの封止領域1Aに対応し
て形成されている。即ち、金型10は、リードフレーム
1に搭載された8個の半導体素子の内の第2方向D2に
沿って並ぶ2個をキャビティ11A(2つのキャビティ
11)内に収容して、これらを同時に樹脂封止する。こ
のため、金型10の第1方向D1に沿った寸法は、リー
ドフレーム1の同寸法よりも短い。
るポット12を有し、ポット12と2つのキャビティ1
1Lとの間に樹脂の注入経路であるランナ13が形成さ
れている。なお、ポット12内にプランジャ(図示せ
ず)が配置されている。
かって第3方向D3に伸びる2本の棒16Aを有してお
り、当該棒16Aは、上金型10Uを第3方向D3に貫
いて形成された貫通孔16Bに挿入されている。このと
き、上金型10Uが第3方向D3に沿って移動しうるよ
うに、棒16が貫通孔16Bに挿入されている。棒16
Aの、貫通孔16Bから突出した部分にバネ16Cが挿
入されており、貫通孔16Bから突出した側の、棒16
Aの端部16ATは庇形状に形成されている。
型10Uは下金型10Lの方へ押される。即ち、棒16
A及びバネ16Cを含む予圧機構は、上金型10Uと下
金型10Lとの間に金型10を閉じる力を加える。な
お、バネ16Cに変えて他の付勢手段等によって上述の
金型10を閉じる力を与えても構わない。
及び下金型10Lの第2方向D2における一方の側面に
それぞれ穴17が形成されている。穴17の開口部の一
部は庇部17Hによって狭められている。
上面図を図13に示す。図13は図8に対応し、特に樹
脂成形部140の各エリア(後述する)を中心に図示し
ている。図13,図3及び図8を参照しつつ、樹脂成形
部140を説明する。
は、搬送経路5中の金型投入エリアAR1,封止工程エ
リアAR2及び金型脱出エリアAR3と、搬送経路5に
対向して設けられた金型待機エリアAR0とに大別され
る。なお、金型待機エリアAR0は、搬送経路5上に載
置された金型10の穴17に対面する側に設けられる。
R1へ投入される金型10を待機しておくための投入待
機エリアAR01と、(b)金型脱出エリアAR3から
脱出した金型10を回収・収容するための回収エリアA
R02とを含む。
入エリアAR1とを結んで、金型10を搬送するための
搬送レール141が敷設されている。ここでは、搬送レ
ール141が第2方向D2に沿って敷設されている場合
を図示している。
は反対側の終点に、金型開閉装置1431及び金型前後
動装置1432(総称して「金型投入装置143」とも
呼ぶ)が配置されている。
及び金型前後動装置1432の動作を説明するための模
式的な斜視図を示す。図14に示すように、金型開閉装
置1431は、下金型用の連結部1431Lと、当該連
結部に対して第3方向D3に沿った移動(上下動)が可
能な上金型用の連結部1431Uとを備え、搬送レール
141上を第2方向D2に沿って搬送可能に配置されて
いる。
第2方向D2に沿って配置された連結棒1431Aと、
当該連結棒1431Aを第2方向D2に沿って移動(前
後動)させる機構及び軸回りに回転させる機構とを備え
る。図15の斜視図に示すように、連結棒1431Aの
端部1431ATは、金型10の穴17へ挿入可能な形
状であると共に当該穴17への挿入後に当該連結棒14
31Aを軸回りに所定量(例えば90゜)だけ回転させ
ると庇部17Hと係合可能な形状を有する。
は予圧機構によって閉ざされた状態の金型10を以下の
ようにして開く。まず、上金型10U及び下金型10L
の各穴17に各連結部1431U,1431Lの各連結
棒1431Aが対向するように、連結部1431Uが上
下動する。その後、各連結部1431U,1431Lが
各連結棒1431Aを各穴17へ挿入して回転させるこ
とにより、各連結部1431U,1431Lと上金型1
0U及び下金型10Lとを係合させる。かかる係合状態
から、上金型用の連結部1431Uが下金型用の連結部
1431Lから離れる方向へ(上方へ)移動することに
より、金型10が開かれる。逆の動作によって金型10
を閉じることも可能である。
から遠い側に金型前後動装置1432が配置されてい
る。金型前後動装置1432は、第2方向D2に沿って
配置された軸1432Aと、当該軸1432Aを第2方
向D2に沿って移動(前後動)させる機構とを備える。
軸1432Aの一端は金型開閉装置1431に結合して
いる。かかる構成により、金型前後動装置1432が軸
14を前後動させることによって、金型開閉装置143
1を前後動させることができ、又、金型開閉装置143
1が金型10と係合している場合には金型10を前後動
させることができる。
動装置1432における上述の前後動及び上下動は、例
えばボールねじ機構やシリンダ機構等の種々の機構によ
り実施可能である。
リアAR3とを結んで、金型10を搬送するための搬送
レール142が敷設されている。そして、搬送レール1
42の搬送経路5とは反対側の終点に、金型開閉装置1
441及び金型前後動装置1442(総称して「金型回
収装置144」とも呼ぶ)が配置されている。金型開閉
装置1441及び金型前後動装置1442はそれぞれ上
述の金型開閉装置1431及び金型前後動装置1432
と同様の構成を有して同様の動作が可能である。
リアAR02から投入待機エリアAR01へ(及びその
逆方向へ)金型10を移送する金型移送機145が設け
られている。
3,金型回収装置144及び金型移送機145を含む構
成を「金型制御部140A」とも呼ぶ。即ち、金型制御
部140Aは、(a)金型10の開閉動作,(b)金型
待機エリアAR0から金型投入エリアAR1へ金型10
を投入する動作,(c)金型脱出エリアAR03から金
型待機エリアAR0へ金型10を脱出・回収する動作及
び(d)金型待機エリアAR0内における金型の移動を
行う。
リアAR02に対向して金型クリーナ146が設けられ
ている。金型クリーナ146は、第1方向D1に沿って
移動可能であり、回収エリアAR02へ回収された金型
10の側へ移動する。また、金型クリーナ146は紫外
線照射装置,ブラシ等(図示せず)を有しており、金型
10に付着・残留している樹脂を紫外線照射によって分
解し、金型10をブラシによってブラシ洗浄する。かか
る洗浄により発生した樹脂残等のダストは吸引器146
Aによって吸引される。
と、当該エリアAR21よりも搬送経路5の下流に位置
したキュア工程エリアAR22とを含む。
置151(図3参照),プランジャ押し上げ装置152
(図3参照)及び真空排気装置153(図8参照)が設
けられている。なお、上述の加圧装置151及びプラン
ジャ押し上げ装置152等を含む「封止部」が、封止工
程エリアAR2において、キャビティ11A内に収容さ
れた、2つの封止領域1Aの半導体素子を樹脂封止す
る。
に配置されており、上金型10Uに荷重を加えることに
よって1つの金型10のみを型締めする。プランジャ押
し上げ装置152は搬送レール111の下方に配置され
ており、第3方向D3に沿って配置されたプランジャ押
し上げ棒152Aと、当該プランジャ押し上げ棒152
Aを第3方向D3に沿って移動(上下動)させる機構と
を備える。プランジャ押し上げ棒152Aは、樹脂注入
工程エリアAR21上の金型10のプランジャを下方か
ら突き上げ可能な位置に配置されている。
当該真空ポンプは樹脂注入工程エリアAR21上の金型
10に配管を介して接続される。真空排気装置153
は、当該真空ポンプによって金型10内の空間を排気し
て上金型10U及び下金型10Lとリードフレーム1と
を密着させる。
び下方にエジェクタ装置(ないしはノックアウト装置)
155が配置されている。エジェクタ装置155は、第
3方向D3に沿って配置されたエジェクタ棒155A
と、当該エジェクタ棒155Aを第3方向D3に沿って
移動(上下動)させる機構とを備える。エジェクタ装置
155は、成形品を金型10から取り出す際にエジェク
タ棒155Aをキャビティ11内へ突き出す。
ローチャートを参照しつつ、樹脂封止装置100の動作
を説明する。ここでは、動作の理解を助けるために、1
つの金型10の動きないしは流れに注目して説明するも
のとし、図16〜図20には1つの金型10の流れを説
明するためのフローチャートを示す。なお、図17〜図
20は、図16中の各ステップST10,ST20,S
T30,ST40のより詳細なフローチャートである。
また、搬送レール111上にはリードフレーム1が載置
されていない状態からの動作を説明する。
7参照) 移載機によって収納マガジン121からリードフレーム
1を取り出し、搬送レール111上へ移載する。搬送レ
ール111上に載置されたリードフレーム1を上述の搬
送機構によって樹脂成形部140まで搬送する(ステッ
プST11)。このとき、搬送機構は、搬送方向におけ
る最も下流側の、リードフレーム1の封止領域1A(第
2方向D2に並ぶ2つの封止領域1A)が金型投入エリ
アAR1の所定の位置に到達した時点で、リードフレー
ム1の搬送を停止する。
備された金型10を、金型開閉装置1431によって開
き、金型前後動装置1432によって当該開いた状態の
金型10を搬送経路5へ向けて前進させて金型投入エリ
アAR1へ投入する(ステップST12;図3中の最左
の金型を参照)。金型投入エリアAR1へ投入された金
型10のポット12へ、載置台132上の樹脂タブレッ
ト2を移載機131によって供給する(ステップST1
3)。
型10を閉じて(図21の最左の金型を参照)、上金型
10Uと下金型10Lとでリードフレーム1を挟む。こ
のとき、リードフレーム1に搭載された8個の半導体素
子内で金型投入エリアAR1にセッティングされた上述
の(2つの)封止領域1Aの半導体素子を、キャビティ
11A(2つのキャビティ11)内に収容する(ステッ
プST14)。その後、金型投入装置143を金型待機
エリアAR0へ後退させる(ステップST15)。具体
的には、金型開閉装置1431の連結棒1431Aと金
型10との係合を解除し、金型前後動装置1432によ
って金型開閉装置1431を金型待機エリアAR0へ後
退させる。
0から切り離された後であって、金型10の予圧機構の
作用によって具体的にはバネ16Cの復元力によって、
金型10はリードフレーム1を確実に挟持することがで
きる。
8参照) 次に、搬送機構によってリードフレーム1を、換言すれ
ばリードフレーム1を挟んだ状態の金型10を搬送し、
上述の2つの封止領域1Aないしは金型10を樹脂注入
工程エリアAR21へ移送する(ステップST21)。
51により1つの金型10を型締めする(ステップST
22)。このとき、樹脂の射出時に樹脂漏れが発生しな
い大きさのシール面圧を与える荷重で以て型締めを実施
する。その後、プランジャ押し上げ装置152がプラン
ジャ押し上げ棒152Aを上昇させて、ポット12(図
11参照)内のプランジャを突き上げる。これにより、
ポット12内の樹脂をキャビティ11(又は11A)内
に射出する(ステップST23)。
圧装置151による型締めを解除すると共に、プランジ
ャ押し上げ棒152Aを引き下げる(ステップST2
4)。この際、金型10の予圧機構によるリードフレー
ム1の挟持は保持されているので、成形不具合の発生を
抑制することができる。
1の上述の2つの封止領域1Aを、換言すればリードフ
レーム1を挟んだ状態の金型10をキュア工程エリアA
R22へ搬送する(ステップST25)。キュア工程エ
リアAR22では、所定の時間(キュア時間)だけ金型
10を放置して、射出後の樹脂を十分に硬化させる(ス
テップST26)。なお、「封止動作」とは上述の樹脂
の射出及びキュアを含み、このとき、樹脂封止装置10
0によれば金型10を搬送経路5上を搬送させつつ封止
動作を行う。
2が1カ所だけの場合、換言すればリードフレーム1の
第1方向D1に沿った1ピッチ分だけの場合を図示して
いるが、キュア時間や、樹脂注入工程エリアAR21で
の所要時間等の樹脂封止装置100の動作速度に基づい
てキュア工程エリアAR22を複数ピッチ分設けても構
わない。このとき、複数ピッチ分での合計時間がキュア
時間を越えるように、キュア工程エリアAR22の設置
数を規定する。
9参照) キュア時間が経過した後、搬送機構によって、金型10
ないしは上述の2つの封止エリア1Aを金型脱出エリア
AR3へ搬送する(ステップST31)。
は金型前後動装置1442によって金型開閉装置144
1を金型脱出エリアAR3へ向けて前進させる(ステッ
プST32)。そして、金型開閉装置1441の連結棒
1441Aを金型10に係合して、金型10を開く。こ
の際、少なくとも金型10の上方のエジェクタ装置15
5はエジェクタ棒155Aを突き出し、金型10の開動
作を確実化させる。金型10の開動作と同時に或いはそ
の後、エジェクタ装置155によりキャビティ11から
成形品を離型する(ステップST33)。
金型開閉装置1441及び金型10を後退させ、金型1
0を回収エリアAR02へ移送する(ステップST3
4)。なお、樹脂封止装置100は、離型された成形品
に対して後述の成形後ステップST50を実施する。
(図20参照) 回収エリアAR02へ回収された金型10は金型クリー
ナ146によってクリーニングされ(ステップST4
1)、その後、クリーニング後の金型10を移送機14
5によって投入待機エリアAR01へ移送する(ステッ
プST42)。
の動作ステップにより、1つの金型10の1サイクルの
動きないしは流れは完了する。なお、リードフレーム1
又は金型10に挟まれた状態のリードフレーム1が搬送
経路5上の各エリアAR1,AR21,AR22,AR
3間を移動する各ステップは、搬送部110の搬送機構
によって実施される。
1サイクルを繰り返し実行すると共に、複数の金型10
を備えてこれらの金型10を動作ステップをずらして同
時に使用する。これにより、リードフレーム1上の半導
体素子を次々に樹脂封止していく。
ク部160へ搬送し、ゲートブレーク装置161によっ
て樹脂パッケージ2Aからはみ出したカルやゲート残り
等の不要な樹脂2Bが取り除く(ステップST51)。
そして、1つのリードフレーム1上の全ての樹脂パッケ
ージ2Aに対して上記ステップST51が終了した後、
リードフレーム1は成形品排出部170に搬送され、移
載機171によって収納マガジン172へ移載される
(ステップST52)。
を得ることができる。まず、金型10は、リードフレー
ム1に搭載された複数の(8個の)半導体素子の内の一
部(2個)の半導体素子をキャビティ11A内に収容し
上金型10U及び下金型10Lで以てリードフレーム1
を挟む。このため、複数の半導体素子の全部を同時にキ
ャビティ11P内に収容する従来の金型10Pと比較し
て、金型10は小型で又安価である。
体素子の全部を一度に収容しないので、従来の金型10
Pと比較して、キャビティの個数が少ない。このため、
各キャビティ11間での樹脂の流動のばらつきを抑制す
ることができる。また、キャビティ数の低減に起因して
従来の金型10Pよりも型締め時の加圧面積が小さくて
すむので、上金型10Uと下金型10Lとの互いに対面
する表面全体の平滑性を確保しやすい。また、加圧面積
が小さいことに起因して、加圧面全体における型締め力
のばらつきを抑制することができる(均一に型締めする
ことができる)。従って、金型10及び樹脂封止装置1
00によれば、樹脂注入時の樹脂漏れ等の成形不具合を
低減することができる。
で、型締め力が小さくてすむ。このため、加圧装置15
1として小型の又安価なものを用いることができる。ま
た、従来の金型10Pよりもキャビティ数が少ないの
で、エジェクタ装置155として小型の又安価なものを
用いることができる。従って、樹脂封止装置100の小
型化・低コスト化を図ることができる。
リードフレームを確実に挟持することができる。このた
め、上述のように、加圧装置151による型締め力を解
除した後においても金型10はリードフレームを挟持し
続けることできるので、成形不具合を抑制することがで
きる。また、金型10はリードフレーム1を確実に挟ん
だ状態で搬送経路上を移動することができる。
10を繰り返し用いると共に、複数の金型10を備えて
これらを動作ステップをずらして同時に使用するので、
効率良く又高い稼動率で、樹脂封止を実施することがで
きる。
ように両工程を同じエリアで行う場合にはキュア工程が
終了するまで他の半導体素子を樹脂封止することができ
ない。これに対して、樹脂封止装置100では、樹脂注
入工程とキュア工程とを別々のエリアで行い、しかも金
型10を搬送経路上を搬送させながら換言すればリード
フレーム1を搬送経路上に滞留させることなく、封止領
域1Aに対して順次に封止動作(樹脂の射出及びキュア
を含む)を行う。従って、かかる点においても生産性良
く樹脂封止を行うことができる。
定されておらず、リードフレーム1の搬送経路上を搬送
可能であるので、従来の金型10Pと比較して金型のメ
ンテナンスや交換が容易である。しかも、全ての金型1
0の全部が樹脂封止装置100に固定されていないの
で、例えば1つの金型10に不具合が生じた場合であっ
てもその金型10だけを簡単に交換することができる。
このとき、金型10が金型待機エリアAR0にあるとき
に交換を行えば、樹脂封止装置100の稼働率を低下さ
せることがない。
1と樹脂注入工程エリアAR21とを同じエリアとして
設定しても構わないし、又、キュア工程エリアAR22
と金型脱出エリアAR3とを同じエリアとして設定して
も構わない。かかるエリア設定によれば、樹脂封止装置
100の大きさないしは設置スペースを小さくすること
ができる。また、リードフレーム1の各エリア間の移動
に要する時間を削減することができるので、樹脂封止装
置100の稼働率ないしは生産性を向上することができ
る。
体素子を型締めする金型が例えば特開昭59−1595
35号公報や特開昭63−184344号公報に開示さ
れている。しかしながら、これらの金型はリードフレー
ムを挟んだ状態でリードフレームの搬送経路上を搬送す
るものではなく、かかる点において金型10とは異な
る。
可能な金型が例えば特開平9−45714号公報に開示
されているが、当該金型はリードフレームの全体を挟む
構造である点において、金型10との大きな相違が認め
られる。しかも、当該公報に開示される樹脂封止装置で
は、次の金型を型締めするために、樹脂注入後の金型を
(従ってリードフレーム全体を)加圧装置から搬出し、
キュア時間に達するまで所定のエリアで待機させる。こ
れに対して、樹脂封止装置100ではリードフレーム1
を搬送経路上を搬送させつつ封止領域1Aに対して順次
に樹脂の注入及びキュア(即ち封止動作)を行う。かか
る点において、樹脂封止装置100と上記公報に開示さ
れる同装置とは異なると言える。
脂封止用金型は、リードフレームに搭載された複数の半
導体素子の内の一部の半導体素子をキャビティ内に収容
し第1部分及び第2部分で以てリードフレームを挟む。
このため、上記複数の半導体素子の全部を同時にキャビ
ティ内に収容する従来の樹脂封止用金型と比較して、小
型で又安価な樹脂封止用金型を提供することができる。
体素子の全部を一度に収容しないので、上述の従来の樹
脂封止用金型と比較して、キャビティの個数が少ない。
このため、各キャビティ間での樹脂の流動のばらつきを
抑制することができる。また、キャビティ数の低減に起
因して、従来の樹脂封止用金型よりも型締め時の加圧面
積が小さいので、樹脂封止用金型の第1部分及び第2部
分のリードフレームを挟む表面全体の平滑性を確保しや
すい。また、上述のように加圧面積が小さいので、加圧
面全体における型締め力のばらつきを抑制することがで
きる(均一に型締めすることができる)。従って、本樹
脂封止用金型を樹脂封止装置(半導体製造装置)に用い
ることによって、又、本樹脂封止用金型を用いた樹脂封
止方法(半導体装置の製造方法)によれば、樹脂注入時
の樹脂漏れ等の成形不具合を低減することができる。
で、換言すれば型締め力が小さくてすむので、樹脂封止
用金型を型締めする加圧装置として小型の又安価なもの
を用いることができ、これにより樹脂封止装置の小型化
・低コスト化を図ることができる。
の搬送経路上を搬送可能であるので、リードフレームを
搬送しつつ、換言すればリードフレームを搬送経路上に
滞留させることなく、封止動作(樹脂を射出するステッ
プ及びキュアするステップを含む)を行うことができ
る。従って、生産性良く半導体装置を製造することがで
きる。更に、本樹脂封止用金型はリードフレームの搬送
経路上を搬送可能であるので、換言すれば樹脂封止装置
に固定されていないので、樹脂封止用金型のメンテナン
スや交換が容易である。
部分及び第2部分で以てリードフレームを確実に挟持す
ることができる。このため、樹脂注入時の型締め力を解
除した後においても樹脂封止用金型はリードフレームを
挟持し続けることできるので、成形不具合を抑制するこ
とができる。また、樹脂封止用金型はリードフレームを
確実に挟んだ状態でリードフレームの搬送経路上を移動
することができる。
項1又は2に記載の樹脂封止用金型を用いるので、樹脂
封止用金型の第1部分及び第2部分のリードフレームを
挟む表面全体の平滑性が確保されて、又、加圧面全体に
おける型締め力のばらつきが抑制されて(均一に型締め
されて)、樹脂漏れ等の成形不具合を低減することがで
きる。
させながら封止動作(樹脂を射出するステップ及びキュ
アするステップを含む)を行うので、リードフレームを
搬送経路上に滞留させることがない。従って、生産性良
く半導体装置を製造することができる。
ドフレームの搬送経路上を搬送可能な樹脂封止用金型を
繰り返し用いて、効率良く半導体装置を製造することが
できる。
封止用金型を複数備える。しかも、本半導体製造装置で
は、樹脂封止用金型を搬送経路上を搬送させながら封止
動作を行うので、上記複数の樹脂封止用金型を順次に投
入することによって、半導体製造装置の稼動率を、従っ
て生産性を向上することができる。
ードフレームの搬送経路上を搬送可能であるので、換言
すれば半導体製造装置に固定されていないので、例えば
1つの樹脂封止用金型に不具合が生じた場合であっても
その樹脂封止用金型だけを簡単に交換することができ
る。しかも、樹脂封止用金型が上記搬送経路へ投入され
る前に交換を行えば、半導体製造装置の稼働率を低下さ
せることがない。
樹脂封止用金型を用いるので、小型の加圧装置を用いる
ことができ、半導体製造装置の小型化・低コスト化を図
ることができる。
のエリアで行う。このため、両工程を同じエリアで行う
場合にはキュア工程が終了するまで他の半導体素子を樹
脂封止する(従って樹脂封止用金型を型締めする)こと
ができないのに対して、本半導体製造装置によれば生産
性良く半導体装置を製造することができる。
封止用金型が有するキャビティの個数は従来よりも少な
いので、従来の半導体装置よりも小型の又安価なエジェ
クタ装置を用いることができる。その分、半導体製造装
置の小型化・低コスト化を図ることができる。
項1又は2に記載の樹脂封止用金型を用いるので、樹脂
封止用金型の第1部分及び第2部分のリードフレームを
挟む表面全体の平滑性が確保されて、又、加圧面全体に
おける型締め力のばらつきが抑制されて(均一に型締め
されて)、樹脂漏れ等の成形不具合を低減することがで
きる。
ための模式的な側面図である。
ための模式的な側面図である。
ための模式的な側面図である。
ための模式的な側面図である。
ための模式的な側面図である。
ための模式的な上面図である。
ための模式的な上面図である。
ための模式的な上面図である。
ための模式的な上面図である。
るための模式的な上面図である。
説明するための模式的な斜視図である。
説明するための模式的な側面図である。
るための模式的な上面図である。
説明するための模式的な斜視図である。
閉装置の連結棒を説明するための模式的な斜視図であ
る。
説明するためのフローチャートである。
説明するためのフローチャートである。
説明するためのフローチャートである。
説明するためのフローチャートである。
説明するためのフローチャートである。
説明するための模式的な側面図である。
的な側面図である。
的な縦断面図である。
めの模式的な上面図である。
ット、2A 樹脂パッケージ、5 搬送経路、10 金
型(樹脂封止用金型)、10U 上金型(第1部分)、
10L 下金型(第2部分)、11,11A,11U,
11L キャビティ、100 樹脂封止装置(半導体製
造装置)、110 搬送部、140 樹脂成形部、14
0A 金型制御部、151 加圧装置、152 プラン
ジャ押し上げ装置、155 エジェクタ装置、AR0
金型待機エリア、AR1 金型投入エリア、AR2 封
止工程エリア、AR21 樹脂注入エリア、AR22
キュア工程エリア、AR3 金型脱出エリア、ST10
金型投入ステップ、ST20 封止動作ステップ、S
T30 金型脱出ステップ、ST40 金型再投入準備
ステップ。
Claims (8)
- 【請求項1】 複数のダイパッドを有し各前記ダイパッ
ド上に半導体素子が搭載された状態のリードフレームに
対して、各前記半導体素子を樹脂で封止する際に用いら
れる樹脂封止用金型であって、 前記複数の半導体素子の内の一部の前記半導体素子を収
容可能なキャビティを有し、互いに開閉可能な第1部分
及び第2部分を備え、 前記一部の半導体素子を前記キャビティ内に収容し前記
第1部分及び前記第2部分で以て前記リードフレームを
挟んだ状態で、前記リードフレームの搬送経路上を搬送
可能であることを特徴とする、樹脂封止用金型。 - 【請求項2】 請求項1に記載の樹脂封止用金型であっ
て、 前記樹脂封止用金型を閉じる力を前記第1部分と前記第
2部分との間に加える予圧機構を更に備えることを特徴
とする、樹脂封止用金型。 - 【請求項3】 複数のダイパッドを有し各前記ダイパッ
ド上に半導体素子が搭載された状態のリードフレームに
対して、各前記半導体素子を樹脂で封止する半導体製造
装置であって、 請求項1又は2に記載の前記樹脂封止用金型と、 前記樹脂封止用金型の開閉動作,前記搬送経路へ前記樹
脂封止用金型を投入する動作及び前記搬送経路から前記
樹脂封止用金型を脱出させる動作を行う金型制御部と、 前記搬送経路上の封止工程エリアに設けられて、前記キ
ャビティ内に収容された前記一部の半導体素子を樹脂封
止する封止動作を行う封止部と、 前記リードフレーム及び前記樹脂封止用金型で挟まれた
状態の前記リードフレームを前記搬送経路に沿って搬送
する搬送部とを備え、 前記樹脂封止用金型を前記搬送経路上を搬送させながら
前記封止動作を行うことを特徴とする、半導体製造装
置。 - 【請求項4】 請求項3に記載の半導体製造装置であっ
て、 前記金型制御部は、前記搬送経路から脱出した前記樹脂
封止用金型を再び前記搬送経路へ投入することを特徴と
する、半導体製造装置。 - 【請求項5】 請求項3又は4に記載の半導体製造装置
であって、 前記樹脂封止用金型を複数備えることを特徴とする、半
導体製造装置。 - 【請求項6】 請求項3乃至5のいずれかに記載の半導
体製造装置であって、 前記封止工程エリアは、前記キャビティ内へ前記樹脂を
注入する工程を行う樹脂注入工程エリアと、前記樹脂注
入工程エリアとは異なるエリアに設けられた、樹脂注入
工程後の前記樹脂を硬化させる工程を行うキュア工程エ
リアとを含み、 前記封止部は、前記樹脂注入工程エリアに、前記樹脂封
止用金型を型締めする加圧装置を備えることを特徴とす
る、半導体製造装置。 - 【請求項7】 請求項3乃至6のいずれかに記載の半導
体製造装置であって、 前記封止部は、樹脂封止された前記半導体素子を前記キ
ャビティから離型させるエジェクタ装置を備えることを
特徴とする、半導体製造装置。 - 【請求項8】 複数のダイパッドを有し各前記ダイパッ
ド上に半導体素子が搭載された状態のリードフレームに
対して、各前記半導体素子を樹脂で封止する半導体装置
の製造方法であって、 請求項1又は2に記載の前記樹脂封止用金型を用い、 (a)前記樹脂封止用金型を開いて前記搬送経路へ投入
し、前記一部の半導体素子を前記キャビティ内に収容し
た状態で前記リードフレームを前記樹脂封止用金型で挟
むステップと、 (b)前記搬送経路上の封止工程エリアにおいて、前記
キャビティ内に収容された前記一部の半導体素子を樹脂
封止する封止動作を、前記樹脂封止用金型を前記搬送経
路上を搬送しつつ行うステップと、 (c)前記ステップ(b)の後に、前記樹脂封止用金型
を開いて、樹脂封止された前記半導体素子を前記キャビ
ティから離型し、前記樹脂封止用金型を前記搬送経路か
ら脱出させるステップとを備えることを特徴とする、半
導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000107860A JP2001291731A (ja) | 2000-04-10 | 2000-04-10 | 樹脂封止用金型、半導体製造装置及び半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000107860A JP2001291731A (ja) | 2000-04-10 | 2000-04-10 | 樹脂封止用金型、半導体製造装置及び半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001291731A true JP2001291731A (ja) | 2001-10-19 |
Family
ID=18620799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000107860A Pending JP2001291731A (ja) | 2000-04-10 | 2000-04-10 | 樹脂封止用金型、半導体製造装置及び半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001291731A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011018745A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Daiichi Seiko Kk | 樹脂封止装置および樹脂封止方法 |
| JP2011016276A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Daiichi Seiko Kk | 樹脂封止装置および樹脂封止方法 |
| CN103035537A (zh) * | 2011-10-07 | 2013-04-10 | 第一精工株式会社 | 树脂密封装置 |
-
2000
- 2000-04-10 JP JP2000107860A patent/JP2001291731A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011018745A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Daiichi Seiko Kk | 樹脂封止装置および樹脂封止方法 |
| JP2011016276A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Daiichi Seiko Kk | 樹脂封止装置および樹脂封止方法 |
| CN103035537A (zh) * | 2011-10-07 | 2013-04-10 | 第一精工株式会社 | 树脂密封装置 |
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