JPS6146051B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は樹脂封止形電子部品例えば半導体装置
の樹脂封止装置に関するものであり、特に、樹脂
材料の封止金型への供給に関するものである。

従来、樹脂封止形電子部品、たとえば樹脂封止
形半導体装置の樹脂封止装置としては、一般に移
送型方式がとられていた。まずこの方式につい
て、第１図、第２図にもとづき説明する。１は樹
脂の供給部に残つた樹脂部分、２は樹脂の移送経
路（ランナ）に残つた樹脂部分であり、これらは
いずれも製品とならない部分である。樹脂はゲー
ト３を通つて半導体素子が収納されているキヤビ
テイ４を充填する。

なお５はリードフレームである。更に第２図で
移送成型のしくみを簡略的に説明する。エポキシ
樹脂を例にとると150゜〜190℃に加熱された上金
型６の樹脂材料投入孔７へ予熱された樹脂タブレ
ツト（加圧成形体）を投入し、プランジヤー８で
加圧注入すると、エポキシ樹脂は柔くなり流体と
なつて金型に加正されたランナを通り流れてゆ
く。

ランナ２の側面にはゲート３と呼ばれる細く狭
い隙間が形成されており、このゲート３はキヤビ
テイ４へ通じている。キヤビテイ４は上下の金型
に切削された空間から成り、この内部には半導体
素子を載置したリードフレーム５が上下金型で挾
持された状態で固定されている。金型には複数の
キヤビテイ４が設けられており、樹脂はこれらの
キヤビテイ４を充填すべく圧入される。圧入後、
樹脂が熱硬化するまで、数分程度金型は締められ
ている。その後金型を開いて第１図のような状態
の製品を取り出す。以上が移送成型方式のしくみ
である。

この方式における問題点は、 １ ランナ部が多く、製品に対する樹脂の利用率
が低いこと。

２ 量産性をよくするため、一度に多数個を封止
するため、金型全面に対して精度の維持、管理
に高度な能力を必要とし、自動化、無人化が困
難であること。

３ ２において、量産性をよくしようと金型を大
きくすればするほど、封止時間が長くなるこ
と。

４ 第３図で示す半導体素子基板９と外部導出線
１０の先端部１０′との間を接続する金属細線
１１が、樹脂をキヤビテイ内へ充填して成形樹
脂外穀１２を形成する際、変形または断線し
て、シヨートなど品質上の問題が生じること。

に要約される。以上から、金型の精度維持、管理
のため人の技能を要し自動化が困難であつたとと
もに、半導体素子組立工程における連続生産化の
ネツクの工程となつていた。

本発明は、上記の問題点を除くことができる樹
脂封止装置に関するものであり、特に、樹脂ペレ
ツト材料の供給の安定化という問題点を解決する
装置を提供するものである。

以下、本発明の一実施例を説明する。

第４〜５図において、先ず、半導体装置の組み
込まれたコム材料５の予熱手段と封止金型への供
給手段について説明する。１９は前記コム材料５
を一定ピツチに段積み収納したマガジンストツカ
ー、２０はモーター、２１は上下左右に移動可能
なコム材料移載ローダー、２２はコム材料移載ロ
ーダー２１に装着されたコム材料引出しピン、２
３はヒーター２４を組み込んだプリヒートレー
ル、２５はコム材料移載ローダー２１に装着され
たコム材料チヤツキング装置である。

上記構成において、コム材料移載ローダー２１
の上下、左右の移動に伴い、マガジンストツカー
１９の最上段のコム材料５ａは引出しピン２２に
よつて、プリヒートレール２３上に引き出され
る。同時にすでにプリヒートレール２３上にあ
り、ヒーター２４によつて熱せられたコム材料５
ｂは、コム材料チヤツキング装置２５により下金
型１７に供給される。マガジンストツカー１９
は、以上の動作が完了後、モーター２０により所
定ピツチ上昇し、プリヒートレール２３上に引き
出されたコム材料５ｂは、ヒーター２４によりた
だちに加熱され、次サイクルに備えられる。従つ
て、コム材料移載ローダー２１の動作で、マガジ
ンケース１９からのコム材料５ａの引き出しと、
プリヒートされたコム材料５ｂの下金型１７への
供給の２動作が同時に行なえる。また、封止成形
中にコム材料５ｂの加熱準備もできる等の効果も
ある。なお、本実施例では、コム材料５の供給に
際し、マガジンストツカー１９からコム引き出し
ピン２２でプリヒートレール２５上に引き出して
いるが直接にコンベアー等でプリヒートレール２
３上に供給しても良い。

次に、成形手段について説明する。６は上金
型、１７は下金型で加熱ヒーター２４′を内蔵し
ている。２６は下金型１７を固定する下ダイプレ
ート、２７は下ダイプレート２６に推力を与える
型締めシリンダー、２８はタイバーシヤフトで、
一端が上ダイプレート２９に固定されており、下
ダイプレート２６の摺動ガイドを行なう。

上金型６にはコム材料５ｃに組み込まれた半導
体素子の数に対応した樹脂投入孔１６と加熱ヒー
ター２４″を有し、上ダイプレート２９に固着さ
れる。また、３０はプランジヤー９に推力を与え
る成形シリンダーである。

上記構成において、下金型１７にプリヒートさ
れたコム材料５ｃが供給されると下金型１７はコ
ム材料５ｃをヒーター２４′により、さらに加熱
しながら上昇し下金型１７と上金型６がドツキン
グして型締めされる。次に、上金型６の樹脂材料
投入孔１６に、樹脂材料ペレツト１８を投入し、
プランジヤー９が下降し加熱ヒーター２４″で熱
せられて溶けた樹脂材料をキヤビテイ内に加圧注
入して、封止成形が行なわれる。

次に、封止成形されたコム材料５ｃ（以下コム
成形品と呼ぶ。）を金型より取出す取出し手段、
および、ゲート残渣除去されたコム成形品５ｄの
取出し手段について説明する。

３１は下金型１７からコム成形品５ｃを取り出
すためのチヤツキング装置、同様に３２はゲート
残渣除去されたコム成形品５ｄを取り出すための
チヤツキング装置、３３は下金型１７から取出さ
れた成形コム材料５ｄを受けるレール、３４は前
記チヤツキング装置３１，３２を上下左右に移動
させる取出しローダーである。上記構成において
封止成形完了し、下金型１７の下降後、取出しロ
ーダー３４は金型内に移動し、一方のチヤツキン
グ装置３１でコム成形品５ｃを把持し、他方のチ
ヤツキング装置３２でレール３３上においてゲー
ト残渣除去されたコム成形品５ｄを把持しそれぞ
れの取出しを行なう。

従つて取出しローダー３４の一動作で、コム成
形品５ｃの取出しとゲート残渣除去されたコム成
形品５ｄの取出しの同時動作が行なえる。

次に本発明の樹脂ペレツト供給装置について、
第４〜５図にもとづき詳しく説明する。第４図に
おいて、３５は樹脂ペレツト１８を多数個収納す
るホツパー、３６は両端が開口し固定されたパイ
プシユート、４０は駆動シリンダーであり、ホツ
パー３５は駆動シリンダー４０により上下に動作
され、ホツパー３５の中の樹脂ペレツト１８はパ
イプシユート３６に整列挿入される。パイプシユ
ート３６の中で整列された樹脂ペレツト１８を上
金型６の樹脂材料投入孔１６へ供給するまでを第
５図にもとづき説明する。図において、３７は所
定角度間歇回転運動が可能な穴付円板、３８は穴
付円板３７に設けられた樹脂ペレツト１８を案内
する貫通穴、３９は複数個の樹脂ペレツト１８を
案内する供給ブロツクである。４１は穴付円板３
７に案内された樹脂ペレツト１８の落下防止のた
めの固定板で、供給ブロツク３９の案内穴３９ａ
と合致する部分で貫通穴がもうけられている。４
２は穴付円板３７を所定間歇回転運動させる間歇
回転アクチユエータである。上記構成において、
パイプシユート３６で整列された樹脂ペレツト１
８は、パイプシユート３６から穴付円板３７の貫
通穴３８へ受け渡しされ貫通穴３８で姿勢を保つ
て案内される。穴付円板３７が間歇回転アクチユ
エータ４２の駆動により所定角度回転させられる
と、その間樹脂ペレツト１８は１個のみ分離され
るとともに、パイプシユート３６の中の樹脂ペレ
ツト１８は穴付円板３７により供給が停止され
る。穴付円板３７の次の貫通穴３８で再び樹脂ペ
レツト１８は１個落下し、順次１個づつ樹脂ペレ
ツト１８は分離される。樹脂ペレツト１８は固定
板４１の開口部において、供給ブロツク３９の案
内穴３９ａへ受け渡しされる。供給ブロツク３９
は穴付円板３７の間歇回転運動に連動して、駆動
モータ４３の回転運動をポールネジ４４を介し
て、各穴のピツチＰに相当したストロークづつ間
歇直進運動をするため、順次供給ブロツク３９の
案内穴３９ａの各々にすべて樹脂ペレツト１８が
投入される。樹脂ペレツト１８の所定個数の案内
が完了すると、供給ブロツク３９は上金型６に対
向する位置まで早送りされ、次にシリンダー４５
により前進させられ、上金型６の樹脂材料投入孔
１６と案内穴３９ａが合致する位置で止る。その
後シヤツタープレート４６はシリンダー４７の推
力により、２個の長穴４８とガイドピン４９で案
内されて摺動し、樹脂ペレツト１８の保持を解除
して、樹脂ペレツト１８を全体数同時に樹脂材料
投入孔１６へ落下投入する。

なお、本実施例では、樹脂材料の供給に上下動
するホツパー３５を使用しているが、振動式パー
ツフイーダー等他の供給装置を使用しても良い。
また、樹脂材料の分離に際しても、間歇回転する
穴付円板３７を使用しているが、直動往復スライ
ダ等他の装置を使用してもよい。

なお、第６図は、第４図で示した上下金型部分
の構成をより詳しく示す部分断面図である。

この図において、リードフレーム５は上金型６
と下金型１７との間に位置し、キヤビテイ４につ
ながつている。上金型６に設けられた樹脂材料投
入孔１６の中には、樹脂材料ペレツト１８が挿入
されており、樹脂材料投入孔１６の上方にはプラ
ンジヤ９が上下動可能なように配置されている。
樹脂材料ペレツト１８は熱硬化性樹脂であり、１
個のキヤビテイ４を充填するに足る分量である。
樹脂材料投入孔１６の中に投入された樹脂材料ペ
レツト１８は、加熱された金型６，１７の熱で溶
け、プランジヤ９の加圧力によりキヤビテイ４へ
圧入される。

第７図は、第６図の樹脂封止金型を用いて樹脂
封止が完了したのちのリードフレーム５の一部を
拡大して示した図、また、第８図は全体を示した
図であり、成形樹脂外穀１５にはゲート部樹脂残
渣１４および供給部内樹脂残渣１３がつながつて
いる。

このように本発明によれば、樹脂ペレツトを複
数個同時に、しかも確実に樹脂封止金型へ供給す
ることが可能となり樹脂封止装置において、コム
材料および樹脂ペレツトの供給から封止成形、コ
ム成形品の取出しまでを自動的、連続的に行なう
ための大きな問題点の解決がはかれた。さらには
半導体素子組立工程の連続一貫生産を可能にする
などその工業的効果はきわめて大きい。

なお、実施例においては、シングルインライン
型の半導体装置を成形したが、デユアルインライ
ン型半導体装置の樹脂封止にも実施可能であり、
その他の種々の樹脂封止形電子部品の樹脂封止に
も実施可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の移送成型方法で樹脂封止を行な
つた直後の半導体装置の状態を示す平面図、第２
図は従来の方式における移送成型のしくみを説明
するための図、第３図は樹脂封止された半導体装
置の内部状態を説明するための図、第４図は本発
明に関係する樹脂封止装置の一実施例を示す全体
斜視図、第５図は本発明の樹脂ペレツト供給装置
の一実施例を示す斜視図、第６図は第４図で示す
樹脂封止装置で使用する樹脂封止金型の一実施例
を示す部分断面図、第７図は樹脂封止されたリー
ドフレームの一部を示す拡大斜視図、第８図は樹
脂封止されたリードフレームの全体形状を示す平
面図である。 ６……上型、１６……樹脂材料投入孔、１７…
…下型、３５……貯蔵手段、３７……分離供給手
段、３９……供給ブロツク、３９ａ……案内穴、
４６……移し替える手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 多数の樹脂ペレツトを貯蔵する貯蔵手段と、
   この貯蔵手段から送られる樹脂ペレツトを一個づ
   つ分離して順次定位置に供給する分離供給手段
   と、上記樹脂ペレツトを受容する案内穴を複数個
   備え、上記分離供給手段により供給される樹脂ペ
   レツトを順次上記複数個の案内穴に受容する供給
   ブロツクと、この供給ブロツクの各案内穴に対応
   し、かつプランジヤを通す樹脂材料投入孔を備え
   た上金型ならびにこの上金型とでキヤピテイを形
   成する下金型からなり、電子部品構成体を樹脂封
   止する樹脂封止金型と、上記分離供給手段に受容
   した各ペレツトを保持し、同分離供給手段の案内
   穴と樹脂封止金型の上金型の樹脂材料投入孔が合
   致した位置で分離供給手段内の各ペレツトの保持
   を解除して同ペレツトを上記上金型に同時に移し
   替える手段とを有する樹脂ペレツト供給装置。