JP2002076041A - 樹脂封入性評価方法並びに評価装置 - Google Patents
樹脂封入性評価方法並びに評価装置Info
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- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】封入過程での樹脂の密度変化が関連するパラメ
ータを定量的に評価できる評価方法並びに評価装置。 【解決手段】樹脂流動映像９から得られる封止樹脂のキ
ャビティ内への見かけ上の充填完了時間と圧力センサ１
が指し示す真の充填完了時間との間の時間差が、流動状
態の樹脂の密度を仲立ちとして、成形不良発生の目安を
与える。
ータを定量的に評価できる評価方法並びに評価装置。 【解決手段】樹脂流動映像９から得られる封止樹脂のキ
ャビティ内への見かけ上の充填完了時間と圧力センサ１
が指し示す真の充填完了時間との間の時間差が、流動状
態の樹脂の密度を仲立ちとして、成形不良発生の目安を
与える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂を金型に加圧
封入する工程における樹脂封入性評価方法並びに評価装
置に関する。
封入する工程における樹脂封入性評価方法並びに評価装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子を含む電子素子を樹脂封止す
る樹脂モールド装置は、一般に、液体エポキシレジンを
用いたポッティング装置やキャスティング装置から、大
量生産や高信頼性の要求に適った、タブレット状のエポ
キシ樹脂を用いたトランスファモールド装置が広く用い
られてきている。このトランスファモールド装置は図５
に示すように、５１ａ、５１ｂの上下に分離する金型５
１、その金型５１の接合面に形成されるキャビティ５
２、キャビティ５２にゲート５３を介して連通するポッ
ト５４、ポット５４内で昇降動するプランジャ５５など
によって構成される。キャビティ５２内にはリードフレ
ーム５７のアイランド５７ａに搭載された半導体素子５
８や、リードフレーム５７のリードの内端部と半導体素
子５８とを接続する金線のボンディングワイヤなどが配
置される。封止の過程は以下のようである。ポット４内
には樹脂タブレットが投入され、金型５１が加熱される
ことによって、樹脂タブレットが溶融する。そして、プ
ランジャ５５が下降することにより、溶融した樹脂５９
がポット５４からゲート５３を通過してキャビティ５２
内に注入され、キャビティ５２内に配置されたアイラン
ド５７ａ上の半導体素子５８やボンディングワイヤなど
が樹脂５９によって封止される。
る樹脂モールド装置は、一般に、液体エポキシレジンを
用いたポッティング装置やキャスティング装置から、大
量生産や高信頼性の要求に適った、タブレット状のエポ
キシ樹脂を用いたトランスファモールド装置が広く用い
られてきている。このトランスファモールド装置は図５
に示すように、５１ａ、５１ｂの上下に分離する金型５
１、その金型５１の接合面に形成されるキャビティ５
２、キャビティ５２にゲート５３を介して連通するポッ
ト５４、ポット５４内で昇降動するプランジャ５５など
によって構成される。キャビティ５２内にはリードフレ
ーム５７のアイランド５７ａに搭載された半導体素子５
８や、リードフレーム５７のリードの内端部と半導体素
子５８とを接続する金線のボンディングワイヤなどが配
置される。封止の過程は以下のようである。ポット４内
には樹脂タブレットが投入され、金型５１が加熱される
ことによって、樹脂タブレットが溶融する。そして、プ
ランジャ５５が下降することにより、溶融した樹脂５９
がポット５４からゲート５３を通過してキャビティ５２
内に注入され、キャビティ５２内に配置されたアイラン
ド５７ａ上の半導体素子５８やボンディングワイヤなど
が樹脂５９によって封止される。
【０００３】このようなトランスファモールド装置にお
いては、半導体素子とリードフレームを繋ぐボンディン
グワイヤの変形、断線、さらには樹脂中のボイドなど、
金型１内での樹脂流動過程に関連した製品不良の発生が
課題となっている。近年の半導体素子の薄型化、多ピン
化に伴い、とくに金型５１内の樹脂５９の流動を評価す
ることが重要になってきており、評価方法並びに装置に
ついて従来から種々の技術が提案されている。例えば、
特開平６−１８３９８号公報には、溶融樹脂の流動抵抗
の不適切さが封入不良の発生の主因であるという観点か
ら、溶融樹脂をポットからゲートに導くランナ中に配置
した一対の圧力センサによって、ランナ内を通過する溶
融樹脂の圧力を検出し、プランジャの下降速度から溶融
樹脂の粘度を連続的に算出するようにした流動抵抗評価
方法及びその装置が開示されている。また、特開平９−
２１３７２４号公報には、溶融樹脂の流動過程を解析す
ることを目的として、キャビティ内に光を入出射するこ
とのできるプリズムを金型内に埋め込み、プリズムを望
む方向に配置されたＣＣＤカメラにより、樹脂モールド
を行う際の樹脂流動を見ながら解析することができるよ
うにした樹脂流動解析用タブレット及びこのタブレット
を用いた樹脂流動解析方法が開示されている。さらに、
特開平１１−３０９７６８号公報には、リードフレーム
の変形と流動過程並びに各所の樹脂圧との関連を把握す
るために、金型をキャビティ内を透視可能にする光透過
窓を持った構造とし、この光透過窓を介してキャビティ
内に導入したレーザビームの反射を使ってフレーム変形
を検出する手段と同じく光透過窓を介して樹脂の流動過
程を撮像する撮像手段とキャビティ内及びポット内の樹
脂圧を検出する圧力検出手段とプランジャの位置を検出
する手段とを備え、これらすべての検出結果を同時に収
集し記録する手段をさらに備えた樹脂流動評価装置が開
示されている。
いては、半導体素子とリードフレームを繋ぐボンディン
グワイヤの変形、断線、さらには樹脂中のボイドなど、
金型１内での樹脂流動過程に関連した製品不良の発生が
課題となっている。近年の半導体素子の薄型化、多ピン
化に伴い、とくに金型５１内の樹脂５９の流動を評価す
ることが重要になってきており、評価方法並びに装置に
ついて従来から種々の技術が提案されている。例えば、
特開平６−１８３９８号公報には、溶融樹脂の流動抵抗
の不適切さが封入不良の発生の主因であるという観点か
ら、溶融樹脂をポットからゲートに導くランナ中に配置
した一対の圧力センサによって、ランナ内を通過する溶
融樹脂の圧力を検出し、プランジャの下降速度から溶融
樹脂の粘度を連続的に算出するようにした流動抵抗評価
方法及びその装置が開示されている。また、特開平９−
２１３７２４号公報には、溶融樹脂の流動過程を解析す
ることを目的として、キャビティ内に光を入出射するこ
とのできるプリズムを金型内に埋め込み、プリズムを望
む方向に配置されたＣＣＤカメラにより、樹脂モールド
を行う際の樹脂流動を見ながら解析することができるよ
うにした樹脂流動解析用タブレット及びこのタブレット
を用いた樹脂流動解析方法が開示されている。さらに、
特開平１１−３０９７６８号公報には、リードフレーム
の変形と流動過程並びに各所の樹脂圧との関連を把握す
るために、金型をキャビティ内を透視可能にする光透過
窓を持った構造とし、この光透過窓を介してキャビティ
内に導入したレーザビームの反射を使ってフレーム変形
を検出する手段と同じく光透過窓を介して樹脂の流動過
程を撮像する撮像手段とキャビティ内及びポット内の樹
脂圧を検出する圧力検出手段とプランジャの位置を検出
する手段とを備え、これらすべての検出結果を同時に収
集し記録する手段をさらに備えた樹脂流動評価装置が開
示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年代表的な
封入不良であるボイドや金線流れの発生と流動中の樹脂
の密度とが密接な関係にあることが判り、この樹脂密度
に関連するパラメータを定量的に評価する評価方法の確
立並びに評価装置の開発が望まれてきている。例えば、
ボイドは、流動中の樹脂に含まれる空気や樹脂の揮発ガ
スによる気泡が、金型に樹脂が充填され圧縮された後も
消滅せずに硬化樹脂中に残留している状態をいうが、溶
融した樹脂も気泡を含むため、ボイドの発生を評価する
には封止の過程における樹脂中の気泡の体積含有率の変
化すなわち樹脂の密度の変化を把握することが必要にな
る。上に上げた、従来の樹脂流動を評価する方法並びに
装置は、いずれも粘性抵抗或いは流動抵抗等樹脂の粘性
に重点を置いた評価方法並びに装置であって、密度を検
出するものではなく、しかも定量的な計測を行うことが
できない。そこで、本発明はこの流動中の樹脂の密度変
化を定量的に評価する評価方法並びに評価装置を提供す
ることを目的とする。
封入不良であるボイドや金線流れの発生と流動中の樹脂
の密度とが密接な関係にあることが判り、この樹脂密度
に関連するパラメータを定量的に評価する評価方法の確
立並びに評価装置の開発が望まれてきている。例えば、
ボイドは、流動中の樹脂に含まれる空気や樹脂の揮発ガ
スによる気泡が、金型に樹脂が充填され圧縮された後も
消滅せずに硬化樹脂中に残留している状態をいうが、溶
融した樹脂も気泡を含むため、ボイドの発生を評価する
には封止の過程における樹脂中の気泡の体積含有率の変
化すなわち樹脂の密度の変化を把握することが必要にな
る。上に上げた、従来の樹脂流動を評価する方法並びに
装置は、いずれも粘性抵抗或いは流動抵抗等樹脂の粘性
に重点を置いた評価方法並びに装置であって、密度を検
出するものではなく、しかも定量的な計測を行うことが
できない。そこで、本発明はこの流動中の樹脂の密度変
化を定量的に評価する評価方法並びに評価装置を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係わ
る発明の樹脂封入性評価方法は、樹脂を金型に加圧封入
する工程において、前記樹脂が前記金型のキャビティ内
に充満した時点の第１の時間を検出する工程と、前記樹
脂の圧力が飽和した時点の第２の時間を検出する工程
と、前記第２の時間と第１の時間との時間差を検出する
工程を含むことを特徴とする。また、本発明の請求項２
に係わる発明の樹脂封入性評価方法は、樹脂を金型に加
圧封入して電子素子を封止する工程において、前記樹脂
が前記金型のキャビティ内に充満した時点の第１の時間
を検出する工程と、前記樹脂の圧力が飽和した時点の第
２の時間を検出する工程と、前記第２の時間と第１の時
間との時間差を検出する工程を含んで電子素子を封止す
ることを特徴とする。また、本発明の請求項３に係わる
発明の樹脂封入性評価装置は、樹脂を金型に加圧封入す
る際の樹脂の封入性を評価する装置であって、前記樹脂
が前記金型のキャビティ内に充満した時点の第１の時間
を検出する手段と、前記樹脂の圧力が飽和した時点の第
２の時間を検出する手段を備えることを特徴とする。ま
た、本発明の請求項４に係わる発明の樹脂封入性評価装
置は、樹脂を金型に加圧封入する際の樹脂の封入性を評
価する装置であって、前記樹脂が前記金型のキャビティ
内に充満した時点の第１の時間を検出する手段と、前記
樹脂の圧力が飽和した時点の第２の時間を検出する手段
と、前記第２の時間と第１の時間との時間差を検出する
手段を備えることを特徴とする。また、本発明の請求項
５に係わる発明の樹脂封入性評価装置は、樹脂を金型に
加圧封入して電子素子を封止する際の樹脂の封入性を評
価する装置であって、前記樹脂が前記金型のキャビティ
内に充満した時点の第１の時間を検出する手段を備える
ことを特徴とする。また、本発明の請求項６に係わる発
明の樹脂封入性評価装置は、樹脂を金型に加圧封入して
電子素子を封止する際の樹脂の封入性を評価する装置で
あって、前記樹脂が前記金型のキャビティ内に充満した
時点の第１の時間を検出する手段と、前記樹脂の圧力が
飽和した時点の第２の時間を検出する手段と、前記第２
の時間と第１の時間との時間差を検出する手段を備える
ことを特徴とする。また、本発明の請求項７に係わる発
明の樹脂封入性評価装置は、前記請求項３乃至６に係わ
る発明記載の前記金型が、光透過性の窓部を有し、前記
第１の時間を検出する手段が、前記窓部を通して前記金
型のキャビティ内を電子的に撮像する手段を備えること
を特徴とする。また、本発明の請求項８に係わる発明の
樹脂封入性評価装置は、前記請求項７に係わる発明記載
の前記第１の時間を検出する手段が、さらに前記電子的
に撮像する手段の有する撮像面の予め設定された領域か
らの信号出力を前記領域内で積分した信号を出力する手
段を備えることを特徴とする。また、本発明の請求項９
に係わる発明の樹脂封入性評価装置は、前記請求項３乃
至６に係わる発明記載の前記第１の時間を検出する手段
が、前記加圧封入された樹脂が前記金型のキャビティ内
で最も遅く到達する位置に配設された、前記樹脂の有無
を検知する手段を備えることを特徴とする。
る発明の樹脂封入性評価方法は、樹脂を金型に加圧封入
する工程において、前記樹脂が前記金型のキャビティ内
に充満した時点の第１の時間を検出する工程と、前記樹
脂の圧力が飽和した時点の第２の時間を検出する工程
と、前記第２の時間と第１の時間との時間差を検出する
工程を含むことを特徴とする。また、本発明の請求項２
に係わる発明の樹脂封入性評価方法は、樹脂を金型に加
圧封入して電子素子を封止する工程において、前記樹脂
が前記金型のキャビティ内に充満した時点の第１の時間
を検出する工程と、前記樹脂の圧力が飽和した時点の第
２の時間を検出する工程と、前記第２の時間と第１の時
間との時間差を検出する工程を含んで電子素子を封止す
ることを特徴とする。また、本発明の請求項３に係わる
発明の樹脂封入性評価装置は、樹脂を金型に加圧封入す
る際の樹脂の封入性を評価する装置であって、前記樹脂
が前記金型のキャビティ内に充満した時点の第１の時間
を検出する手段と、前記樹脂の圧力が飽和した時点の第
２の時間を検出する手段を備えることを特徴とする。ま
た、本発明の請求項４に係わる発明の樹脂封入性評価装
置は、樹脂を金型に加圧封入する際の樹脂の封入性を評
価する装置であって、前記樹脂が前記金型のキャビティ
内に充満した時点の第１の時間を検出する手段と、前記
樹脂の圧力が飽和した時点の第２の時間を検出する手段
と、前記第２の時間と第１の時間との時間差を検出する
手段を備えることを特徴とする。また、本発明の請求項
５に係わる発明の樹脂封入性評価装置は、樹脂を金型に
加圧封入して電子素子を封止する際の樹脂の封入性を評
価する装置であって、前記樹脂が前記金型のキャビティ
内に充満した時点の第１の時間を検出する手段を備える
ことを特徴とする。また、本発明の請求項６に係わる発
明の樹脂封入性評価装置は、樹脂を金型に加圧封入して
電子素子を封止する際の樹脂の封入性を評価する装置で
あって、前記樹脂が前記金型のキャビティ内に充満した
時点の第１の時間を検出する手段と、前記樹脂の圧力が
飽和した時点の第２の時間を検出する手段と、前記第２
の時間と第１の時間との時間差を検出する手段を備える
ことを特徴とする。また、本発明の請求項７に係わる発
明の樹脂封入性評価装置は、前記請求項３乃至６に係わ
る発明記載の前記金型が、光透過性の窓部を有し、前記
第１の時間を検出する手段が、前記窓部を通して前記金
型のキャビティ内を電子的に撮像する手段を備えること
を特徴とする。また、本発明の請求項８に係わる発明の
樹脂封入性評価装置は、前記請求項７に係わる発明記載
の前記第１の時間を検出する手段が、さらに前記電子的
に撮像する手段の有する撮像面の予め設定された領域か
らの信号出力を前記領域内で積分した信号を出力する手
段を備えることを特徴とする。また、本発明の請求項９
に係わる発明の樹脂封入性評価装置は、前記請求項３乃
至６に係わる発明記載の前記第１の時間を検出する手段
が、前記加圧封入された樹脂が前記金型のキャビティ内
で最も遅く到達する位置に配設された、前記樹脂の有無
を検知する手段を備えることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。図１は本発明の樹脂封入性評価装
置の第１の実施形態の構成を示す図である。本樹脂封入
性評価装置は、上下に分離しその接合面にキャビティ７
を形成する金型と、キャビティ７にゲートを介して注入
する樹脂４を溜めるポット６、ポット６内で昇降動して
溶融樹脂に圧力を加えるためのプランジャ１１から構成
される樹脂封入部に加え、ここではさらに、金型をキャ
ビティ７内を可視観察できるように一部にガラス８を設
けた可視化金型３の構造とし、ガラス８を通してキャビ
ティ７内を撮像するための結像光学系及び撮像素子を具
備したマイクロスコープ５と、ポット６内の樹脂圧を検
出する圧力センサ１とを備え、マイクロスコープ５によ
って捉えた樹脂流動映像９を記録・表示する手段と、圧
力センサの検出した樹脂圧の変動１０を記録・表示する
手段を備える。樹脂流動映像９上には、キャビティ７内
へ樹脂４が注入され始めてからの経過時間であるストッ
プウォッチ表示２も表示される。キャビティ７内にはリ
ードフレーム１３に搭載された半導体素子１４が配置さ
れる。図１において、プランジャ１１が押し下げられキ
ャビティ７の中へ樹脂４の注入が始まると、マイクロス
コープ５による樹脂流動映像９の時々刻々の映像と圧力
センサ１による樹脂圧の変動１０の時間変化のグラフが
同時に記録・表示される。このマイクロスコープによる
樹脂流動映像９には、樹脂４の注入が開始された時点を
０秒としたストップウォッチ表示２も表示される。本装
置の操作者はこれらの表示画像を見ながら結果を比較し
判断することができる。図２にポット内樹脂圧の時間変
動の連続曲線（Ａ）と複数のサンプル時間における樹脂
流動映像９の静止画像（Ｂ）を同時に表記した例を示
す。
を参照して説明する。図１は本発明の樹脂封入性評価装
置の第１の実施形態の構成を示す図である。本樹脂封入
性評価装置は、上下に分離しその接合面にキャビティ７
を形成する金型と、キャビティ７にゲートを介して注入
する樹脂４を溜めるポット６、ポット６内で昇降動して
溶融樹脂に圧力を加えるためのプランジャ１１から構成
される樹脂封入部に加え、ここではさらに、金型をキャ
ビティ７内を可視観察できるように一部にガラス８を設
けた可視化金型３の構造とし、ガラス８を通してキャビ
ティ７内を撮像するための結像光学系及び撮像素子を具
備したマイクロスコープ５と、ポット６内の樹脂圧を検
出する圧力センサ１とを備え、マイクロスコープ５によ
って捉えた樹脂流動映像９を記録・表示する手段と、圧
力センサの検出した樹脂圧の変動１０を記録・表示する
手段を備える。樹脂流動映像９上には、キャビティ７内
へ樹脂４が注入され始めてからの経過時間であるストッ
プウォッチ表示２も表示される。キャビティ７内にはリ
ードフレーム１３に搭載された半導体素子１４が配置さ
れる。図１において、プランジャ１１が押し下げられキ
ャビティ７の中へ樹脂４の注入が始まると、マイクロス
コープ５による樹脂流動映像９の時々刻々の映像と圧力
センサ１による樹脂圧の変動１０の時間変化のグラフが
同時に記録・表示される。このマイクロスコープによる
樹脂流動映像９には、樹脂４の注入が開始された時点を
０秒としたストップウォッチ表示２も表示される。本装
置の操作者はこれらの表示画像を見ながら結果を比較し
判断することができる。図２にポット内樹脂圧の時間変
動の連続曲線（Ａ）と複数のサンプル時間における樹脂
流動映像９の静止画像（Ｂ）を同時に表記した例を示
す。
【０００７】次に、図２と３を参照して、本実施形態の
樹脂封入性評価装置による表示画像と樹脂封入の過程と
の関係を説明する。図２（Ａ）のポット内樹脂の変動曲
線に示すように、プランジャ１１が押し下げられると樹
脂の流動が開始するが、樹脂圧はまだ上がらない。開始
から２秒後にキャビティ７の中へ樹脂４の注入が始ま
る。さらに注入が進むと、１１秒経過後樹脂流動映像９
の画面（図２（Ｂ））上にはキャビティ７内に樹脂４が
充満した状態が現れる。この時点で一見樹脂のキャビテ
ィ内への充填が完了したように見えるが、この状態では
図３（Ａ）に示すように、樹脂４の表面より中に入った
内部には気泡１２が内包されている。このため、キャビ
ティ内の樹脂密度は低く、樹脂圧（図２（Ａ））は上昇
しない。この状態を図２、及び図３に示す「見かけ上の
充填完了」とする。そしてさらに樹脂４の注入が進む
と、樹脂４が内包している気泡１２が潰れて樹脂４の密
度が上昇する。密度の上昇にともなって、図２に示す
「樹脂圧の上昇」が圧力センサによって検知され始め、
圧力は一定の圧力値に到達して飽和する。
樹脂封入性評価装置による表示画像と樹脂封入の過程と
の関係を説明する。図２（Ａ）のポット内樹脂の変動曲
線に示すように、プランジャ１１が押し下げられると樹
脂の流動が開始するが、樹脂圧はまだ上がらない。開始
から２秒後にキャビティ７の中へ樹脂４の注入が始ま
る。さらに注入が進むと、１１秒経過後樹脂流動映像９
の画面（図２（Ｂ））上にはキャビティ７内に樹脂４が
充満した状態が現れる。この時点で一見樹脂のキャビテ
ィ内への充填が完了したように見えるが、この状態では
図３（Ａ）に示すように、樹脂４の表面より中に入った
内部には気泡１２が内包されている。このため、キャビ
ティ内の樹脂密度は低く、樹脂圧（図２（Ａ））は上昇
しない。この状態を図２、及び図３に示す「見かけ上の
充填完了」とする。そしてさらに樹脂４の注入が進む
と、樹脂４が内包している気泡１２が潰れて樹脂４の密
度が上昇する。密度の上昇にともなって、図２に示す
「樹脂圧の上昇」が圧力センサによって検知され始め、
圧力は一定の圧力値に到達して飽和する。
【０００８】このように、樹脂流動映像９により得られ
る見かけ上の充填完了と圧力センサにより得られる樹脂
圧の上昇する真の充填完了との間には時間差がある。こ
の間の時間は気泡の破潰が進んで流動中の樹脂４の密度
が上昇する過程である。この時間差と流動体状の樹脂の
密度との間には相関があり、さらには、成形不良の発生
との間にも相関がある。時間差が小さい材料の樹脂４
は、流動体の状態において樹脂中の気泡の含まれる割合
が低く密度が高いため、金線流れが起こりにくい。ま
た、熱硬化後においても樹脂中に残留する気泡であるボ
イドの発生が少ないため、成形不良の発生率が少ない。
このように、見かけ上の充填完了と圧力センサが指し示
す真の充填完了との間の時間差が、流動状態の樹脂の密
度を仲立ちとして、成形不良発生の目安を与える。従っ
て、この時間差を定量的に測定し、予め設定された時間
差と比較することによって、金型温度等の封入条件の設
定や、封入樹脂の材料の設計に指針を与えることができ
る。
る見かけ上の充填完了と圧力センサにより得られる樹脂
圧の上昇する真の充填完了との間には時間差がある。こ
の間の時間は気泡の破潰が進んで流動中の樹脂４の密度
が上昇する過程である。この時間差と流動体状の樹脂の
密度との間には相関があり、さらには、成形不良の発生
との間にも相関がある。時間差が小さい材料の樹脂４
は、流動体の状態において樹脂中の気泡の含まれる割合
が低く密度が高いため、金線流れが起こりにくい。ま
た、熱硬化後においても樹脂中に残留する気泡であるボ
イドの発生が少ないため、成形不良の発生率が少ない。
このように、見かけ上の充填完了と圧力センサが指し示
す真の充填完了との間の時間差が、流動状態の樹脂の密
度を仲立ちとして、成形不良発生の目安を与える。従っ
て、この時間差を定量的に測定し、予め設定された時間
差と比較することによって、金型温度等の封入条件の設
定や、封入樹脂の材料の設計に指針を与えることができ
る。
【０００９】上記の実施例の説明では、「見かけ上の充
填完了」の時間や「真の充填完了」の時間は、装置の操
作者が樹脂流動映像９や樹脂圧の変動１０の表示画像を
見ながら判断する場合を述べた。勿論、パソコン等の演
算処理手段を用いることによって、マイクロスコープ５
による樹脂流動映像９と圧力センサ１による樹脂圧の変
動１０を演算処理し、それぞれの完了時間の判定や時間
差の演算処理結果を表示することを自動的に行うことが
できる。例えば、見かけ上の充填完了時間は、マイクロ
スコープ５の備える受光素子出力を受光面内のキャビテ
ィ面全体に相当する領域で積分し、積分した値のサンプ
リング時間毎の逐次差分値が、予め定めた値より小さく
なった時間、すなわちキャビティ面内全面に樹脂が行き
渡った時間、を見かけ上の充填完了時間とすることがで
きる。また、真の充填完了時間もポット内の圧力が飽和
する時間、すなわち、圧力センサ出力のサンプリング時
間毎の逐次差分値が０となる時間を真の充填完了時間と
定めることができる。
填完了」の時間や「真の充填完了」の時間は、装置の操
作者が樹脂流動映像９や樹脂圧の変動１０の表示画像を
見ながら判断する場合を述べた。勿論、パソコン等の演
算処理手段を用いることによって、マイクロスコープ５
による樹脂流動映像９と圧力センサ１による樹脂圧の変
動１０を演算処理し、それぞれの完了時間の判定や時間
差の演算処理結果を表示することを自動的に行うことが
できる。例えば、見かけ上の充填完了時間は、マイクロ
スコープ５の備える受光素子出力を受光面内のキャビテ
ィ面全体に相当する領域で積分し、積分した値のサンプ
リング時間毎の逐次差分値が、予め定めた値より小さく
なった時間、すなわちキャビティ面内全面に樹脂が行き
渡った時間、を見かけ上の充填完了時間とすることがで
きる。また、真の充填完了時間もポット内の圧力が飽和
する時間、すなわち、圧力センサ出力のサンプリング時
間毎の逐次差分値が０となる時間を真の充填完了時間と
定めることができる。
【００１０】次に、本発明の本発明の樹脂封入性評価装
置の第２の実施形態について、図４の構成図を参照して
説明する。この第２の実施形態の構成では、図１に示し
た第１実施形態の構成におけるマイクロスコープ５の替
わりにキャビティ７内に樹脂の有無を検知する樹脂検知
センサ１６を設け、その出力から見かけ上の充填完了時
間を検知するようにしている。樹脂検知センサのキャビ
ティ内の設置位置は、上金型、下金型のどちらでも流動
状の樹脂がキャビティ側壁に一番遅く到達する部分に設
ける。樹脂検知センサの出力は、センサ位置に流動する
樹脂が到達したときに初めてハイレベルを示す。樹脂検
知センサ出力を樹脂圧の変動１０を示すグラフ上に同時
に表示させることによって、操作者の視認による見かけ
上の充填完了時間、真の充填完了時間及びこれらの時間
差を判断することもできるし、また、パソコンによって
自動的に判定することもできる。この実施形態では、キ
ャビティ内を可視観察する必要がないため、第１の実施
形態のように窓の役割を成すガラス部を設ける必要がな
く、通常の金型１５部材中に樹脂検知センサ１６を埋め
込む構成でよい。樹脂検知センサは、発光素子と受光素
子とを組み合わせ、物体から跳ね返って来る反射光を受
光して物体の有無を検知するタイプのセンサ等、物体の
有無を検出するために通常よく用いられるセンサを使用
することができる。なお、実施例では半導体素子の封止
の場合について述べたが、ボイドや気泡の発生は、素子
の封止に限らず、樹脂成形一般において起こる問題であ
り、ここにおいても、本発明は有効である。
置の第２の実施形態について、図４の構成図を参照して
説明する。この第２の実施形態の構成では、図１に示し
た第１実施形態の構成におけるマイクロスコープ５の替
わりにキャビティ７内に樹脂の有無を検知する樹脂検知
センサ１６を設け、その出力から見かけ上の充填完了時
間を検知するようにしている。樹脂検知センサのキャビ
ティ内の設置位置は、上金型、下金型のどちらでも流動
状の樹脂がキャビティ側壁に一番遅く到達する部分に設
ける。樹脂検知センサの出力は、センサ位置に流動する
樹脂が到達したときに初めてハイレベルを示す。樹脂検
知センサ出力を樹脂圧の変動１０を示すグラフ上に同時
に表示させることによって、操作者の視認による見かけ
上の充填完了時間、真の充填完了時間及びこれらの時間
差を判断することもできるし、また、パソコンによって
自動的に判定することもできる。この実施形態では、キ
ャビティ内を可視観察する必要がないため、第１の実施
形態のように窓の役割を成すガラス部を設ける必要がな
く、通常の金型１５部材中に樹脂検知センサ１６を埋め
込む構成でよい。樹脂検知センサは、発光素子と受光素
子とを組み合わせ、物体から跳ね返って来る反射光を受
光して物体の有無を検知するタイプのセンサ等、物体の
有無を検出するために通常よく用いられるセンサを使用
することができる。なお、実施例では半導体素子の封止
の場合について述べたが、ボイドや気泡の発生は、素子
の封止に限らず、樹脂成形一般において起こる問題であ
り、ここにおいても、本発明は有効である。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の樹脂封入
性評価方法並びに評価装置は、封止樹脂のキャビティ内
への見かけ上の充填完了と圧力センサが指し示す真の充
填完了との間の時間差が、流動状態の樹脂の密度を仲立
ちとして、成形不良発生の目安を与えるという知見に基
づいている。本発明の評価装置を用いてこの時間差を定
量的に測定し、予め設定された時間差と比較することに
よって、金型温度等の封入条件の設定や、封入樹脂の材
料の設計に指針を与えることができる。
性評価方法並びに評価装置は、封止樹脂のキャビティ内
への見かけ上の充填完了と圧力センサが指し示す真の充
填完了との間の時間差が、流動状態の樹脂の密度を仲立
ちとして、成形不良発生の目安を与えるという知見に基
づいている。本発明の評価装置を用いてこの時間差を定
量的に測定し、予め設定された時間差と比較することに
よって、金型温度等の封入条件の設定や、封入樹脂の材
料の設計に指針を与えることができる。
【図１】本発明の樹脂封入性評価装置の第１の実施形態
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図２】本発明の樹脂封入性評価装置の第１の実施形態
の動作を説明する図である。
の動作を説明する図である。
【図３】半導体素子の封入過程を説明する図である。
【図４】本発明の樹脂封入性評価装置の第２の実施形態
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図５】一般的なトランスファモールド装置の封入部の
断面を示す図である。
断面を示す図である。
１ 圧力センサ ２ ストップウォッチ表示 ３ 可視化金型 ４ 樹脂 ５ マイクロスコープ ６ ポット ７ キャビティ ８ ガラス ９ 樹脂流動映像 １０ 樹脂圧の変動 １２ 気泡 １３ リードフレーム １４ 半導体素子 １５ 金型 １６ 樹脂検知センサ
Claims (9)
- 【請求項１】 樹脂を金型に加圧封入する工程におい
て、前記樹脂が前記金型のキャビティ内に充満した時点
の第１の時間を検出する工程と、前記樹脂の圧力が飽和
した時点の第２の時間を検出する工程と、前記第２の時
間と第１の時間との時間差を検出する工程を含むことを
特徴とする樹脂封入性評価方法。 - 【請求項２】 樹脂を金型に加圧封入して電子素子を封
止する工程において、前記樹脂が前記金型のキャビティ
内に充満した時点の第１の時間を検出する工程と、前記
樹脂の圧力が飽和した時点の第２の時間を検出する工程
と、前記第２の時間と第１の時間との時間差を検出する
工程を含んで電子素子を封止することを特徴とする樹脂
封入性評価方法。 - 【請求項３】 樹脂を金型に加圧封入する際の樹脂の封
入性を評価する装置であって、前記樹脂が前記金型のキ
ャビティ内に充満した時点の第１の時間を検出する手段
と、前記樹脂の圧力が飽和した時点の第２の時間を検出
する手段を備えることを特徴とする樹脂封入性評価装
置。 - 【請求項４】 樹脂を金型に加圧封入する際の樹脂の封
入性を評価する装置であって、前記樹脂が前記金型のキ
ャビティ内に充満した時点の第１の時間を検出する手段
と、前記樹脂の圧力が飽和した時点の第２の時間を検出
する手段と、前記第２の時間と第１の時間との時間差を
検出する手段を備えることを特徴とする樹脂封入性評価
装置。 - 【請求項５】 樹脂を金型に加圧封入して電子素子を封
止する際の樹脂の封入性を評価する装置であって、前記
樹脂が前記金型のキャビティ内に充満した時点の第１の
時間を検出する手段を備えることを特徴とする樹脂封入
性評価装置。 - 【請求項６】 樹脂を金型に加圧封入して電子素子を封
止する際の樹脂の封入性を評価する装置であって、前記
樹脂が前記金型のキャビティ内に充満した時点の第１の
時間を検出する手段と、前記樹脂の圧力が飽和した時点
の第２の時間を検出する手段と、前記第２の時間と第１
の時間との時間差を検出する手段を備えることを特徴と
する樹脂封入性評価装置。 - 【請求項７】 前記金型が、光透過性の窓部を有し、前
記第１の時間を検出する手段が、前記窓部を通して前記
金型のキャビティ内を電子的に撮像する手段を備えるこ
とを特徴とする前記請求項３乃至６記載の樹脂封入性評
価装置。 - 【請求項８】 前記第１の時間を検出する手段が、さら
に前記電子的に撮像する手段の有する撮像面の予め設定
された領域からの信号出力を前記領域内で積分した信号
を出力する手段を備えることを特徴とする前記請求項７
記載の樹脂封入性評価装置。 - 【請求項９】 前記第１の時間を検出する手段が、前記
加圧封入された樹脂が前記金型のキャビティ内で最も遅
く到達する位置に配設された、前記樹脂の有無を検知す
る手段を備えることを特徴とする前記請求項３乃至６記
載の樹脂封入性評価装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000265937A JP2002076041A (ja) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | 樹脂封入性評価方法並びに評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000265937A JP2002076041A (ja) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | 樹脂封入性評価方法並びに評価装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002076041A true JP2002076041A (ja) | 2002-03-15 |
Family
ID=18753120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000265937A Pending JP2002076041A (ja) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | 樹脂封入性評価方法並びに評価装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002076041A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7144239B2 (en) * | 2003-10-24 | 2006-12-05 | Advanced Semiconductor Engineering, Inc. | Molding apparatus with a molding flowability sensor for packaging semiconductor device |
| JP2010110999A (ja) * | 2008-11-06 | 2010-05-20 | Michio Komatsu | 金型内可視化装置 |
| JP2011001090A (ja) * | 2009-06-18 | 2011-01-06 | Michio Komatsu | 肉薄容器及びその射出成形方法 |
| JP2018501987A (ja) * | 2014-12-15 | 2018-01-25 | ゲオマール ヘルムホルツ−ツェントルム フュア オツェアンフォアシュング キールＧＥＯＭＡＲ Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ−Ｚｅｎｔｒｕｍ ｆｕｅｒ Ｏｚｅａｎｆｏｒｓｃｈｕｎｇ Ｋｉｅｌ | ポッティング材料中にポッティングされるｌｅｄ照明装置をポッティングするための方法および装置、ならびにｌｅｄ照明装置 |
-
2000
- 2000-09-01 JP JP2000265937A patent/JP2002076041A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7144239B2 (en) * | 2003-10-24 | 2006-12-05 | Advanced Semiconductor Engineering, Inc. | Molding apparatus with a molding flowability sensor for packaging semiconductor device |
| JP2010110999A (ja) * | 2008-11-06 | 2010-05-20 | Michio Komatsu | 金型内可視化装置 |
| JP2011001090A (ja) * | 2009-06-18 | 2011-01-06 | Michio Komatsu | 肉薄容器及びその射出成形方法 |
| JP2018501987A (ja) * | 2014-12-15 | 2018-01-25 | ゲオマール ヘルムホルツ−ツェントルム フュア オツェアンフォアシュング キールＧＥＯＭＡＲ Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ−Ｚｅｎｔｒｕｍ ｆｕｅｒ Ｏｚｅａｎｆｏｒｓｃｈｕｎｇ Ｋｉｅｌ | ポッティング材料中にポッティングされるｌｅｄ照明装置をポッティングするための方法および装置、ならびにｌｅｄ照明装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030513 |