JP2003133348A - 半導体封止方法および半導体封止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中間プレートを用いて樹脂封止する操作を自
動化して効率的な樹脂封止を可能にする。 【解決手段】 キャビティおよびポットとキャビティと
を接続するゲートが設けられた中間プレート３０を介し
て被成形品４０をクランプし、ゲートを介してポットか
らキャビティに樹脂を充填することにより樹脂封止する
半導体封止方法において、中間プレート３０に被成形品
を移載し、ローダー６６により、被成形品がセットされ
た中間プレートをプレス装置６０ａ、６０ｂにセット
し、プレス装置により、被成形品をクランプして樹脂封
止した後、アンローダー７２により、成形品５０がセッ
トされた中間プレート３０をプレス装置６０ａ、６０ｂ
から取り出し、中間プレートから成形品５０を収納部８
６に移載し、成形品を移載した後の中間プレート３０
を、被成形品を中間プレートに移載する被成形品の供給
部Ｂに移動させ、新たに被成形品４０を中間プレート３
０に移載して次回の樹脂封止操作を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体封止装置に関
し、より詳細には中間プレートを設けて被成形品を樹脂
封止する半導体封止方法および半導体封止装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体封止装置には、図３に示すよう
に、上型１０と下型２０との中間に中間プレート３０を
設け、上型１０と中間プレート３０との間に被成形品４
０をクランプして樹脂封止するものがある。同図で２２
が下型２０に設けたポット、２４がプランジャ、２６が
封止用の樹脂、３２が中間プレート３０に設けたキャビ
ティ、３４がポット２２とキャビティ３２とを連通する
ゲートである。

【０００３】このように中間プレート３０を使用して樹
脂封止する方法は、たとえばＢＧＡ基板に半導体素子を
搭載した半導体装置のように、樹脂封止面に配線パター
ンやはんだボール等の外部接続端子を接合するランド部
が形成されていて、キャビティとポットとを連絡する樹
脂路を樹脂封止面を通過するように配置できないといっ
た場合に使用される。図３に示すように、中間プレート
３０に設けたキャビティ３２にポット２２に連通するゲ
ート３４を垂直に設けることにより、被成形品の樹脂封
止面上を通過させずにゲート３４を配置して樹脂封止す
ることができる。

【０００４】図４は、中間プレート３０を使用して樹脂
封止する際の成形操作を示す説明図である。この場合
は、まず上型１０と下型２０とを型開きし、プレス位置
から中間プレート３０を引き出し、中間プレート３０か
ら成形品５０を取り出すとともにスプルランナ５２を中
間プレート３０から分離する。次に、中間プレート３０
の上下面をクリーニングし、中間プレート３０に次の被
成形品４０をセットする。次いで、下型２０のポット２
２に樹脂タブレット２８を供給した後、中間プレート３
０をプレス位置まで移動し、上型１０と下型２０とで型
締めし、ポット２２内で溶融した樹脂をプランジャ２４
によりキャビティ３２に充填して樹脂封止する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、中間プ
レート３０を使用した樹脂封止装置では上型１０と下型
２０とによって被成形品をクランプするプレス位置に中
間プレート３０を搬送する操作が必要であり、中間プレ
ート３０についてはその上面と下面とをクリーニング
し、下型２０の金型面についてもクリーニングする必要
がある。また、被成形品４０をセットする際には中間プ
レート３０を予熱した後にセットする必要がある。

【０００６】このように、中間プレート３０を使用して
被成形品を樹脂封止する場合は、中間プレート３０を搬
送する操作や、中間プレート３０および金型をクリーニ
ングする操作が煩雑であるため、従来は中間プレート３
０を手動により出し入れする操作によって行っている。
このため、中間プレートを用いて樹脂封止する従来方法
はきわめて生産性が低いという問題があり、中間プレー
トを使用して樹脂封止する方法を自動化して、より効率
的に半導体装置を製造できる装置が望まれている。

【０００７】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、その目的とするところは、中間プレート
を用いた半導体装置において、中間プレートの搬送操作
やクリーニング操作を自動化して、半導体封止作業を効
率的に行うことができる半導体封止方法および半導体封
止装置を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】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、キャビティお
よびポットとキャビティとを接続するゲートが設けられ
た中間プレートを介して被成形品をクランプし、前記ゲ
ートを介してポットから前記キャビティに樹脂を充填す
ることにより樹脂封止する半導体封止方法において、前
記中間プレートに被成形品を移載し、ローダーにより、
前記被成形品がセットされた中間プレートをプレス装置
にセットし、プレス装置により、被成形品をクランプし
て樹脂封止した後、アンローダーにより、成形品がセッ
トされた中間プレートをプレス装置から取り出し、中間
プレートから成形品を収納部に移載し、成形品を移載し
た後の中間プレートを、被成形品を中間プレートに移載
する被成形品の供給部に移動させ、新たに被成形品を中
間プレートに移載して次回の樹脂封止操作を行うことを
特徴とする。

【０００９】また、半導体封止装置において、キャビテ
ィおよびポットとキャビティとを接続するゲートが設け
られた中間プレートを介して被成形品をクランプし、前
記ゲートを介してポットから前記キャビティに樹脂を充
填することにより樹脂封止するプレス装置と、前記中間
プレートに被成形品を移載する供給モジュール部と、前
記被成形品がセットされた中間プレートをプレス装置に
セットするローダーと、樹脂封止後に、成形品がセット
された中間プレートをプレス装置から取り出すアンロー
ダーと、中間プレートから成形品を収納部へ移載する収
納モジュール部と、成形品を収納部へ移載した後の中間
プレートを、前記供給モジュール部まで戻し移動させる
リターンコンベアとを備えることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について図面とともに詳細に説明する。図１は、本発明
に係る半導体封止装置の実施形態についてその全体構成
を示す説明図である。本実施の形態の半導体封止装置は
装置内で中間プレート３０を循環移動させながら自動的
に樹脂封止することを特徴とする。図１に示す半導体封
止装置はプレス装置を２台設置して被成形品を樹脂封止
するように構成されている。６０ａ、６０ｂがプレス装
置である。

【００１１】図１でＡ部分は被成形品４０を中間プレー
ト３０に供給する供給モジュール部である。リードフレ
ームあるいは樹脂基板等の被成形品４０はマガジン等に
収納されてセットされ、プッシャ等によってターンテー
ブル６２上に搬出されて整列される。

【００１２】Ｂ部分は中間プレート３０に被成形品４０
を整列した状態で移載し、被成形品４０がセットされた
中間プレート３０を搬送コンベア６４によって予熱位置
まで移送させる移送部である。被成形品４０はターンテ
ーブル６２上における向きを９０度変えて搬送コンベア
６４に移載される。中間プレート３０と被成形品４０は
搬送コンベア６４によって先送りされ、予熱位置で停止
し、一定時間加熱される。中間プレート３０と被成形品
４０とを予熱することにより、樹脂封止時の樹脂硬化時
間を短縮して効率的に樹脂封止することができる。

【００１３】中間プレート３０と被成形品４０をプレス
装置６０ａ、６０ｂに移送する操作はローダー６６によ
ってなされる。Ｃ部分がローダー６６によって中間プレ
ート３０と被成形品４０をプレス装置６０ａ、６０ｂに
移載するローダー操作部である。ローダー６６には被成
形品４０がセットされている中間プレート３０をチャッ
クして支持する中間プレート供給ハンド６６ａと、樹脂
タブレット２８をチャックして支持する樹脂タブレット
供給ハンド６６ｂとが設けられる。中間プレート供給ハ
ンド６６ａと樹脂タブレット供給ハンド６６ｂはチャッ
クおよび移載操作が干渉しないよう前後位置に配置され
ている。

【００１４】６８は樹脂タブレット２８を収納するタブ
レットボックスである。樹脂タブレット２８はタブレッ
トの整列機構（不図示）によりプレス装置６０ａ、６０
ｂにおけるポット２２の配置と同一配置にあらかじめ整
列され、樹脂タブレット供給ハンド６６ｂによってチャ
ックされてポット２２に供給される。７０は樹脂タブレ
ット２８の整列部であり、この整列部７０において樹脂
タブレット２８がローダー６６の樹脂タブレット供給ハ
ンド６６ｂにチャックされる。

【００１５】ローダー６６は中間プレート３０が予熱さ
れている位置とプレス装置６０ａ、６０ｂの側方位置と
の間で進退移動可能に設けられている。中間プレート３
０は被成形品４０がセットされた状態で、ローダー６６
が予熱位置まで移動してローダー６６の中間プレート供
給ハンド６６ａにチャックされる。樹脂タブレット２８
はローダー６６がプレス装置６０ａ、６０ｂに向けて移
動する中途の整列部７０で樹脂タブレット供給ハンド６
６ｂにチャックされる。

【００１６】プレス装置６０ａ、６０ｂに中間プレート
３０と樹脂タブレット２８を移載する操作は、まず、プ
レス装置６０ａまたはプレス装置６０ｂの側方にローダ
ー６６を位置合わせし、その状態で、ローダー６６をプ
レス装置６０ａまたはプレス装置６０ｂに向けて進入さ
せて移載する。樹脂タブレット２８と中間プレート３０
との移載操作は、樹脂タブレット２８を先に下型２０に
供給するから、本実施形態では、ローダー６６をプレス
装置６０ａ、６０ｂの前方まで移動させて樹脂タブレッ
ト２８をポット２２に供給した後、ローダー６６を中間
プレート３０の移載位置まで後退させて中間プレート３
０をセットする。３０ａはローダー６６が前方に移動し
た際の中間プレート３０の位置を示す。

【００１７】中間プレート３０を下型２０にセットする
ことにより、中間プレート３０と被成形品４０が上型１
０と下型２０の所定位置にセットされ、この状態で型締
めして樹脂封止する。図３に示すように、ゲート３４を
介してキャビティ３２に樹脂が充填され、被成形品４０
が樹脂封止される。プレス装置６０ａ、６０ｂに設置さ
れている金型は同形のものであり、プレス装置６０ａ、
６０ｂにおける樹脂封止操作はまったく同様に行われ
る。

【００１８】樹脂封止された成形品５０をプレス装置６
０ａ、６０ｂから取り出しする操作は、プレス装置６０
ａ、６０ｂの側方位置と成形品５０の取り出し位置との
間で進退移動に設けられているアンローダ７２によって
なされる。Ｄ部分が成形品５０をプレス装置６０ａ、６
０ｂから取り出しするアンローダ操作部である。アンロ
ーダ操作部では、プレス装置６０ａ、６０ｂから成形品
５０を取り出しする操作と、成型品５０からスプルラン
ナ５２を除去する操作と、下型２０の金型面をクリーニ
ングする操作を行う。７４が成形品５０と中間プレート
３０をプレス装置６０ａ、６０ｂから取り出しする取り
出しハンド、７６がクリーナーである。

【００１９】プレス装置６０ａ、６０ｂから成形品５０
を取り出しする際は、アンローダ７２をプレス装置６０
ａまたはプレス装置６０ｂの側方に位置合わせし、型開
きした状態でアンローダ７２をプレス装置６０ａ、６０
ｂに進入させ、取り出しハンド７４により成形品５０と
とも中間プレート３０を取り出すことによって行う。取
り出しハンド７４により中間プレート３０を支持してア
ンローダ７２をプレス装置６０ａ、６０ｂから引き出す
際にクリーナー７６によって下型２０の金型面をクリー
ニングする。クリーナー７６にはクリーニング用のブラ
シが設けられ、ダクトを介してエア吸引することにより
クリーニング時の塵埃が装置の外部へ排出される。

【００２０】７８は成形品５０を支持した中間プレート
３０をアンローダ７２の取り出し位置から成形品５０の
収納側へ移送する移送コンベアである。８０は移送コン
ベア７８によって成形品５０と中間プレート３０が移送
される中途位置でスプルランナ５２を除去するディゲー
ト部である。本実施形態では中間プレート３０の下面か
ら突出するゲート樹脂をピンチして回転させることによ
り、パッケージの樹脂部の表面からスプルランナ５２を
分離してディゲートしている。

【００２１】８２は移送コンベア７８によって中間プレ
ート３０が成形品５０の移載位置へ移動した位置を示
す。Ｅ部分は、中間プレート３０から成形品５０を収納
部８６へ移載する収納モジュール部である。８４は成形
品５０を所定の向きに整列するためのターンテーブルで
ある。収納位置まで移送されてきた成形品５０は中間プ
レート３０からチャックされターンテーブル８４に移載
された後、収納部８６に順次収納される。成形品５０が
収納部側へ移載された後の中間プレート３０は、装置の
前面側に配置されたリターンコンベア８８により搬送コ
ンベア６４の基端側位置に戻される。Ｆ部分は中間プレ
ート３０を搬送コンベア６４の位置まで戻す戻し操作部
である。

【００２２】図２に、中間プレート３０を移送コンベア
７８の終端側から搬送コンベア６４の始端側へ移送する
戻し操作部の構成を正面方向から見た状態を示す。搬送
コンベア６４は作業者が装置を操作する際の妨げになら
ないよう、装置の前面で床面に近い位置に配置される。
９０は移送コンベア７８の終端にまで移送されてきた中
間プレート３０をリターンコンベア８８の搬送面まで下
降させるエレベータである。Ｐ１が移送コンベア７８に
よる移送高さ位置、Ｐ２がリターンコンベア８８による
搬送高さ位置を示す。エレベータ９０によってリターン
コンベア８８の搬送面まで降下した中間プレート３０は
リターンコンベア８８によって搬送されて、搬送コンベ
ア６４の下方位置まで移動する。

【００２３】９２はリターンコンベア８８の終端まで搬
送されてきた中間プレート３０をリターンコンベア８８
の搬送高さ位置Ｐ３から搬送コンベア６４の搬送高さ位
置Ｐ４まで上昇させるエレベータである。こうしてエレ
ベータ９０、９２を介して、中間プレート３０は移送コ
ンベア７８の終端側から搬送コンベア６４の始端側まで
移送されて戻される。なお、９４はリターンコンベア８
８の中間位置に設けたクリーナーである。このクリーナ
ー９４は中間プレート３０の両側のプレート面をブラッ
シングして中間プレート３０をクリーニングする。

【００２４】搬送コンベア６４の始端側に戻された中間
プレート３０には、供給モジュール部から供給される被
成形品４０がセットされ、上述した方法によって、次回
の樹脂封止操作がなされる。こうして、中間プレート３
０が次々と装置内を循環し、プレス装置６０ａ、６０ｂ
により被成形品４０樹脂封止される操作が自動的になさ
れる。

【００２５】本実施形態の半導体封止装置は中間プレー
ト３０とともに被成形品４０と成型品５０を移動させる
ように構成したことが特徴である。型開閉操作時に中間
プレートに対して別個に被成形品を移載する操作をする
場合は、型開きしている時間が必然的に長くなり、樹脂
封止操作のサイクルタイムが長くなる。これに対して、
本実施形態のように、中間プレート３０とともに被成形
品４０と成形品５０を移動させると、操作時間を効果的
に短縮することが可能となる。実際の装置ではプレス装
置の配置数や樹脂の硬化時間等を考慮して所要枚数の中
間プレート３０を用意しておき、順次、中間プレート３
０を循環させて樹脂封止するように制御する。

【００２６】

【発明の効果】本発明に係る半導体封止方法および半導
体封止装置によれば、上述したように、中間プレートを
用いて樹脂封止する操作を完全自動化することができ、
中間プレートを用いて樹脂封止する作業をきわめて効率
的に行うことが可能となる。これによって、ＢＧＡ等の
半導体装置の樹脂封止に好適に使用することが可能にな
る等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る半導体封止装置の全体構成を示す
説明図である。

【図２】半導体封止装置のリターンコンベアの構成を示
す説明図である。

【図３】中間プレートを用いて被成形品を樹脂封止して
いる状態の断面図である。

【図４】中間プレートを用いて樹脂封止する方法を示す
説明図である。

【符号の説明】

１０ 上型 ２０ 下型 ２２ ポット ２４ プランジャ ２８ 樹脂タブレット ３０ 中間プレート ３２ キャビティ ３４ ゲート ４０ 被成形品 ５０ 成形品 ５２ スプルランナ ６０ａ、６０ｂ プレス装置 ６４ 搬送コンベア ６６ ローダー ６６ａ 中間プレート供給ハンド ６６ｂ 樹脂タブレット供給ハンド ７２ アンローダ ７４ 取り出しハンド ７６ クリーナー ７８ 移送コンベア ８６ 収納部 ８８ リターンコンベア ９０、９２ エレベータ ９４ クリーナー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャビティおよびポットとキャビティと
   を接続するゲートが設けられた中間プレートを介して被
   成形品をクランプし、前記ゲートを介してポットから前
   記キャビティに樹脂を充填することにより樹脂封止する
   半導体封止方法において、 前記中間プレートに被成形品を移載し、 ローダーにより、前記被成形品がセットされた中間プレ
   ートをプレス装置にセットし、 プレス装置により、被成形品をクランプして樹脂封止し
   た後、 アンローダーにより、成形品がセットされた中間プレー
   トをプレス装置から取り出し、 中間プレートから成形品を収納部に移載し、 成形品を移載した後の中間プレートを、被成形品を中間
   プレートに移載する被成形品の供給部に移動させ、新た
   に被成形品を中間プレートに移載して次回の樹脂封止操
   作を行うことを特徴とする半導体封止方法。
2. 【請求項２】 キャビティおよびポットとキャビティと
   を接続するゲートが設けられた中間プレートを介して被
   成形品をクランプし、前記ゲートを介してポットから前
   記キャビティに樹脂を充填することにより樹脂封止する
   プレス装置と、 前記中間プレートに被成形品を移載する供給モジュール
   部と、 前記被成形品がセットされた中間プレートをプレス装置
   にセットするローダーと、 樹脂封止後に、成形品がセットされた中間プレートをプ
   レス装置から取り出すアンローダーと、 中間プレートから成形品を収納部へ移載する収納モジュ
   ール部と、 成形品を収納部へ移載した後の中間プレートを、前記供
   給モジュール部まで戻し移動させるリターンコンベアと
   を備えることを特徴とする半導体封止装置。