JP2004235530A - Sealing and molding apparatus and manufacturing method of sealed molding body using the same - Google Patents

Sealing and molding apparatus and manufacturing method of sealed molding body using the same Download PDF

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JP2004235530A
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Masaaki Sakai
正明 坂井
Yoshitaka Hirose
吉孝 廣瀬
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Tsukuba Seiko Ltd
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Tsukuba Seiko Ltd
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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sealing and molding apparatus in which a wire flow hardly occurs even when a wire is made thin, and is capable of coping with thickness-reduction. <P>SOLUTION: The sealing and molding apparatus 10 includes a metallic mold 3 consisting of a cope 2 having a clamping mechanism 15 and a drag 1, where the drag 1 is provided with a pot 4 receiving a sealing resin tablet 23 for sealing a semiconductor device, a sealing drag cavity 5 that a resin received into the pot 4 is supplied from a gate 9 through a runner 6, and a plunger 7 that is movably attached to the pot 4 and supplies a sealing resin received in the pot 4 to the drag cavity 5. In the drag cavity 5, a resin receiving unit 20 is formed which receives the sealing resin on the upper part of a top end face 18 at a backed state, and the sealing resin is compressed by the top end face 18a at an approached state, and a molding plunger 18 for compression molding is movably loaded which molds by forming the bottom face (a molding surface) of the drag cavity part 5. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トランジスターやICなどの半導体デバイスを樹脂で封止した半導体樹脂封止体を成形するための封止成形装置及びそれを用いた封止成形体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
トランジスターやICなどの半導体デバイス(半導体チップ)を樹脂で封止して半導体樹脂封止体(いわゆるパッケージ)を効率よく成形する方法としてトランスファ成形が応用され、このようなトランスファ成形にはトランスファモールド装置が使用されている(例えば、特許文献1など。)。
【0003】
トランスファモールド装置の成形部には、例えば図11に示すような下型1及び上型2から構成される一対の成形用の金型3を備えている。この金型3には型締めされた状態で中央に配列されるポット4を中心に樹脂封止体を成形するキャビティ部5がその周囲に形成されている。このポット4とキャビティ部5とは樹脂通路としてのランナー部6により連結されている。このポット4には上下に進退可能なプランジャ7が装着され、このポット4の周辺はカル部8と呼称されている。
【0004】
ポット4に封止用樹脂のタブレットが投入され、封止用樹脂が溶融された状態でプランジャ7を上昇させることによりポット4内の溶融樹脂はランナー部6を介してゲート部9からキャビティ部5へ供給される。封止用樹脂がキャビティ部5内に十分に充填された状態で硬化(キュア)が進行されて樹脂封止体が成形される。
【0005】
このようなトランスファモールド装置により成形された樹脂封止体(成形品)には、金型のランナー部やポット部に残留した樹脂(カル樹脂又はカル)が連結されており、これらの樹脂はその位置に応じてゲートランナー樹脂又はカル樹脂(カル)と呼称されている。これらのゲートランナー樹脂及びカル樹脂は金型からは成形品とともに取り出されている。例えば、型開きと同時に上型2のエジェクトピン(不図示)により成形品は上型2と離型される。また、下型1のエジェクトピン(不図示)及びプランジャ7を上昇させてキャビティ部5内に進出させることにより、成形品はゲートランナー樹脂、カル樹脂とともに取り出されている。
【0006】
このようなゲートランナー樹脂及びカル樹脂を連結した成形品はブレーク工程により成形品とこれらの不要部分とが分離され、製品としてのパッケージ(樹脂封止体;成形品)が得られる。
【0007】
封止用樹脂としてエポキシ樹脂及びフィラーなどを主体にしたエポキシ成形材料からなるタブレットを高温(160〜180℃)に保持された金型のポット内に投入し、加熱して溶融させ、70〜100kg/cm程度の型締め圧で成形して、エポキシ樹脂を硬化させた樹脂封止体は、エポキシ樹脂組成物が完全に半導体チップを覆うため、得られた樹脂封止体の信頼性が優れており、また、金型で成形するため、パッケージの外観も良好である。したがって、現在ではほとんどの樹脂封止体はこの方法で製造されている。
【0008】
【特許文献1】
特開2000−43099号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、半導体チップは、技術の進歩と、消費電力を抑えるという社会的要求により急速に集積度が増すと同時に薄型化されている。これにより、半導体チップから取り出されるワイヤーの線幅間の寸法(ピッチ)も、例えば、100μm程度のであったものが、近々では、50μm程度まで要求され、これによりワイヤーの細線化も要求されるようになった。このため、従来のトランスファ成形装置による半導体製造装置によれば、ワイヤーが流れ易くなり、不良品が発生し易いという課題が急速に進展しつつある。これは、従来の半導体製造装置では、成形部としてのキャビティ部5へは封止用樹脂がゲート6から瞬時に注入され、薄型化されたキャビティ部5を平面方向に封止樹脂が瞬時に流れなければならないためである。
【0010】
また、このような従来の封止成形装置では、ゲートランナー樹脂やカル樹脂などとして生成される不要樹脂は廃棄され、封止用樹脂の歩留まりが悪いという課題もあった。
【0011】
そこで、本発明は、これらの従来技術を解決することを課題とする。
【0012】
また、本発明は、トランスファ成形装置として多用されている従来の封止成形装置をできるだけ利用しつつ、ワイヤーが細線化された場合にもワイヤー流れが起こりにくい、すなわち、薄型化に対応することのできる封止成形装置を提供することを課題とする。
【0013】
また、本発明は、廃棄樹脂を少なくすることのできる封止成形装置を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明者等の研究によれば、ランナーからキャビティ部へ樹脂を供給する際に、このキャビティ部の下方に封止樹脂を受け入れる樹脂受入部を設け、この樹脂受入部に一端封止樹脂を受け入れた後、この受け入れた封止樹脂を薄型の半導体デバイスの下面から供給して封止を行えば、従来の封止成形装置を利用しつつ、集積化されたパッケージでもワイヤー流れを生じさせることなく、封止が行えることを見出し本発明に到達した。
【0015】
すなわち、本発明は、型締機構を備えた上型と下型とから構成される金型を備え、該下型には半導体デバイスを封止するための封止用の樹脂を受け入れるポットと、該ポットに受け入れた樹脂がランナー部を介してゲートから供給される封止用の下型キャビティ部と、前記ポットに進退可能に装着されて該ポットに受け入れた樹脂を前記下型キャビティ部に供給するプランジャとを備えた封止成形装置において、
該下型キャビティ部には、後退した状態で先端面の上部に封止樹脂を受け入れる樹脂受入部を形成するとともに、進入した状態で先端面が樹脂受入部に供給された封止樹脂を圧縮しつつ下型キャビティの底面(成形面)を形成して成形する圧縮成形用の成形プランジャが進退可能に装填されていることを特徴とする封止成形装置である。
【0016】
このような封止成形装置によれば、(a)金型が開かれた状態でポットに封止用樹脂のタブレットを投入する樹脂投入工程、(b)上型又は下型の少なくとも一方を昇降させて型締めを行う型締工程、(c)前記供給用のプランジャを上昇させてポットに投入された樹脂を樹脂受入部に溶融した状態で供給する樹脂供給工程、(d)成形プランジャの先端面を成形面まで上昇させて樹脂受入部に受け入れた溶融樹脂により半導体デバイスを封止して硬化させる圧縮成形工程、(e)金型を開放し、得られた樹脂封止体を取り出す脱型工程を順次行うことにより封止成形体を製造することができる。
【0017】
ここで、ゲートは前記成形面より下方に位置していることが好ましい。これにより、成形プランジャを所望の成形面を形成する位置まで進入させることにより成形プランジャの側面でゲートが遮断されるので、成形と当時にゲートブレークが行えることになり、ゲートブレーク工程を省略することができる。
【0018】
また、成形プランジャの先端面は、成形面よりさらに上方に突出してキャビティ部へ突出可能に構成されていることが好ましい。成形後の脱型工程で、先端面を成形面より突出させることにより得られた成形品はキャビティ部から脱型させることができる。
【0019】
このとき、先端面の面積が下型キャビティ部の底面と同一面積であれば、脱型工程で成形品の全面を押し出すことができるので、エジェクトピンを設けなくても成形品を損傷無く脱型させることができる。なお、先端面の面積は、下型キャビティ部の底面と同一面積又はそれ以下で有れば、自由に設計可能である。
【0020】
また、キャビティ部の周縁には余剰樹脂を受け入れるダミーキャビティを備えることが好ましい。これにより、樹脂受入部に供給された樹脂量が余剰であっても、余剰樹脂をダミーキャビティに受け入れることができる。
【0021】
なお、プランジャがサーボモータにより先端面の位置制御が可能であれば、樹脂受入部に供給される樹脂量を適切にコントロールすることができる。
【0022】
このように構成された封止成形装置によれば、キャビティ部を形成する下型として、該下型に進退可能に設けられ、進入した状態で先端面が下型キャビティの底面(成形面)を形成し、後退した状態で上部に封止樹脂を受け入れる樹脂受入部を形成する成形プランジャを装填するという改造を行うことにより、従来のポット部、カル部、上型を含む金型をそのまま利用して使用できる。
【0023】
また、このように構成すれば、樹脂は、封止すべき半導体デバイスなどの封止部材の下方から封止するので、封止部材が薄型である場合には、ワイヤーを含む封止部材中を移動する封止樹脂の距離が短くてよく、従って、ワイヤーを横切る樹脂の流速が遅いので、ワイヤーが細線化された場合にもワイヤー流れが生じ難い。
【0024】
また、この封止部材中での封止樹脂の流れ方向は、薄型の封止部材に略直交する方向であり、樹脂が均一に溶融されていること及び流れるべき樹脂量が少ないことなどに起因して、封止部材の周辺の封止樹脂の流速が遅くてよく、封止部材にワイヤーの極細線が装填されていてもワイヤー流れが生じない。
【0025】
また、このような封止成形装置によれば、封止用樹脂は、ランナーを通して供給されるので、均一に溶融した状態で樹脂受入部に供給される。この樹脂受入部への封止樹脂の供給には、特別の高圧力を必要としないので、カル部の容積及びランナー部の断面積は小さくてよく、従って、従来の半導体製造装置に代えて新しく半導体製造装置を設計する場合には、これらのカル部及びランナー部の容積を減らすことができ、これにより使用樹脂量を大幅に低減させることができ、また、装置の小型化(コンパクト化)とともに廃棄樹脂量が低減される。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、従来技術で説明した封止成形装置と同一乃至均等な部位部材については、同一符号を付して説明する。
【0027】
図1は、この発明の実施の形態に係る封止成形装置の一例を示す図であり、封止成形金型の装着された状態を示す装着図であり、図2は、成形用金型の要部を金型が開かれた状態の端面で示した端面図である。
【0028】
図1において、符号10は封止成形装置で、上端の固定板11と下端のベース板12とは、複数のガイドポスト13…の上下端において平行に固定され、この途中にガイドポスト13…を貫通して可動板14が装着されている。ベース板12と可動板14との間にこの可動板14を昇降させる型締機構15が設けられている。また、このベース板12には、不図示のプランジャ7を昇降させるトランスファ機構16が固定されている。また、この発明においては、圧縮成形用のプランジャ18(詳細は後述される。)を昇降させる昇降機構17がこのベース板14に固定されている。
【0029】
ここで、この発明の金型3は下型1と上型2とから構成され、下型1は可動板14に固定されて可動型とされ、上型2は固定板11に固定されて固定型とされている。なお、この封止成形装置10では、下型1が可動型となっているが、上型2が可動型となっていてもよく、また、上型及び下型の双方が可動型であってもよい。
【0030】
これらの下型1と上型2が合わさる分割線(合わせ面)PLには、図2に示すように、封止体の樹脂成形部となるキャビティ部(型キャビティ)5、このキャビティ部5へ溶融樹脂を供給する流路としてのランナー部6及びポット(ショットキャビティ)4が形成されている。ゲート部9はランナー部6の断面積が減少して溶融樹脂の流路が狭まった堰状になっている。上型2には上型キャビティ面5bが、下型1には下型キャビティ面5aが形成されている。
【0031】
ポット4にはタブレット成形用のプランジャ7が昇降自由に配置されている。このプランジャ7は、トランスファ機構16により昇降される。この昇降機構はは特には問わないが、例えば、サーボモータ、エンコーダなどにより、その昇降量が正確に制御できるものが用いられている。不図示のサーボモータの回転に制御されてタイミングベルトなどによりボールネジを回転させてサーボモータの回転を上下動に変換する。プランジャ7の上面(先端面)7aの位置は、サーボモータの回転数をエンコーダにより位置制御して所望の位置にプランジャ7を昇降させることができる。
【0032】
また、キャビティ部5の下面(すなわち、キャビティ部5に相当する下型1の上面)は貫通され、その貫通部には先端面18aが下型キャビティ面5a、上型キャビティ面5bと共に型キャビティとしてのキャビティ部5を形成する圧縮成形用のプランジャ18が装着されている。このプランジャ18は、圧縮成形用の昇降機構17により昇降可能とされている。
【0033】
この昇降機構17は、例えば、前述したトランスファ機構16と略同一乃至は均等なものが例示される。例えば、サーボモータ、エンコーダなどにより、その昇降量が正確に制御できるものが用いられている。不図示のサーボモータの回転に制御されてタイミングベルトなどによりボールネジを回転させてサーボモータの回転を上下動に変換する。プランジャ18の上面(先端面)18a位置は、サーボモータの回転数をエンコーダにより位置制御しつつ所望の位置にプランジャ18を昇降させることができる。
【0034】
ここで、圧縮成形用とは、圧縮成形に必要な圧力を保持できる昇降機構という意味であり、圧力を制御する必要がある場合には、任意の位置に圧力センサーなどの圧力検出器を介して成形圧を制御できる機構を備えているものとする。このような圧力制御機構は公知であり、例えば、プランジャ18と昇降機構17との間にロードセルなどの圧力検出器を介在させて圧力検出器により検出された圧力により必要な圧力を保持することができる。
【0035】
この昇降機構17は、プランジャ18の先端面18aの位置をキャビティ部5の下面の位置(以下、型合わせ位置という。)19とこの型合わせ位置19から後退して先端面18a上にランナー部6から供給された樹脂を受け入れる樹脂受入部20を形成する位置(以下、樹脂受入位置という。)21とに制御できることが必要である。ここで、この図2では、プランジャ18は後退されて先端面18aの位置がこの断面図では樹脂受入位置21と合致している。
【0036】
また、この昇降機構17は、成形後に型合わせ位置19よりもさらに進出させることができ、これにより、下型1にエジェクトピンの配置を省略してもキャビティ部5で成形された樹脂封止体をキャビティ部5から取り出すことができる。以下、この昇降機構17により型合わせ位置19よりも進出した位置を取出位置22という。
【0037】
この昇降機構17は、後退した位置では樹脂受入位置21に位置され、進出した位置で取出位置22に位置される。また、中間の位置として、型合わせ位置19に制御することもできる。これにより、下型1と上型2とが型締めされた状態で、この先端面18aが型合わせ位置19に位置された場合に、樹脂封止用のキャビティ部5が成形品の形状と一致する。
【0038】
ここで、この図2の金型では、この型合わせ位置19がゲート部9よりも上方に位置する様に設計されている。
【0039】
以上の構成の封止成形装置を半導体製造装置に用いた場合の工程について以下に説明する。
(a)樹脂投入工程(タブレットの投入)
型締機構15により可動板14を下降させ金型3を開く(図2)。ついで、プレヒートした樹脂のタブレット23をポット4に投入する。これに前後して不図示のローダーによりプレヒートしたリードフレーム28(不図示)をキャビティ部5に位置決めしてロードする(図3)。ここで、この実施例ではプラスチックフィルムの片面に半導体デバイスを保持したCSPが用いられ、封止すべき面は下面に向けてロードされている。
(b)型締工程
型締機構15により可動板14を上昇させて金型3を閉じる。
(c)樹脂供給工程(成形用プランジャの上昇)
サーボモータを駆動、制御してトランスファ機構16によりプランジャ7を上昇させる。金型3は所定温度に加熱されているので、これによりポット4内の樹脂はランナー部6及びゲート部9を通過することにより溶融され、CSPの下方に位置する樹脂受入部20に溶融樹脂を注入して供給する。ここで、この樹脂は、ポット4,ランナー部6,ゲート部9の熱で溶融した状態であり、樹脂の硬化が進行されていない状態では樹脂の粘性が低いので、図4に示すように、樹脂受入部20の注入された樹脂は先端面18aとほぼ平行な平面方向に素早く展開される。
【0040】
また、図5に拡大図で示すように、リードフレーム28の下面には半導体チップなどの半導体デバイス28aが固定され、細いワイヤー28bが多数ボンディングされている。
(d)圧縮成形工程
ここで、この図2の金型では、この型合わせ位置19がゲート部9よりも上方に位置する様に設計されている。
【0041】
直ちに、サーボモータを制御して昇降機構17により圧縮成形用のプランジャ18を上昇させる(図6)。溶融樹脂は、封止すべき半導体デバイス28aの下方から封止するので、CSPのような封止部材28では、ワイヤー28bを含む封止部材中を移動する溶融樹脂の距離が短くてよく、従って、ワイヤー28bを横切る溶融樹脂24の流速が遅いので、ワイヤー28bが細線化された場合にもワイヤー流れが生じることが少ない。
【0042】
また、この実施例では、型合わせ位置19はゲート部9よりも上方に位置しているので、プランジャ18を上昇させて先端面18aを型合わせ位置19に位置合わせした状態では、ゲート部9はプランジャ18の側面18bにより完全に遮断され、キャビティ部5内は密閉されて所要の成形圧力を保持させることができる。これにより、金型の熱(例えば、160〜180℃)及び所定の圧力(例えば、70〜100kg/cm程度)に所定時間(数秒から数十秒)保持することにより、樹脂の硬化反応が進行しては硬化樹脂で封止された成形品24が得られる。
【0043】
ここで、これらの金型温度、圧力及び保持時間は、用いる樹脂の性能、金型の大きさ、パッケージの大きさなどにより異なるので、最適の条件が実験などにより適宜決定され、温度、圧力、硬化保持時間などは上述の一例に限定されることはない。
(e)脱型工程
硬化が終了後に型締機構15により可動板14を下降させて図7に示すように金型3を開放する。CSPであれば、成形品24は上型2のキャビティ面5bから容易に剥離するので、上型2にもエジェクトピンは実質的に不要であるが、上型2にはエジェクトピンが設けられていてもよい。この場合には、この上型に設けられたエジェクトピンは、型開き後の成形品を取り出すタイミングで不図示のピンプレート等を作動させることによりエジェクトピンをキャビティ部5内に進出させて脱型する。
【0044】
ついで、昇降機構17を上昇させてプランジャ18を取出位置22まで上昇させることにより封止成形体(成形品)24を取り出すことができる。これにより、下型1には成形品取り出し用のエジェクトピンなどの取出装置が無くても成形品を取り出すことができる。
【0045】
ここで、本発明の封止成形装置によれば、圧縮成形工程で、ゲート部9は完全に遮断されているので、従来の封止成形体のように、ランナー部6等に残留したランナー樹脂などの不要樹脂25と成形品24とを分離する、いわゆるゲートブレーク工程を経ずにゲートブレークされた封止成形体24を得ることができる。
【0046】
また、このような発明の実施の形態では、先端面18aの面積が成形品の底面と等しいので、薄型の成形品24であっても、成形品24が展開する平面方向に対して側面から成形品を押し出すことになり、成形品を損傷することなくキャビティ部5(又はキャビティ面5a)から取り出すことができるという利点も有する。また、これにより、例えば、キャビティ部5の側面の型抜きを容易にする抜き勾配がなくても(又は抜き勾配が少なくても)取り出すことができる。
【0047】
これにより、自動化された半導体製造装置の封止成形装置としてこの発明の封止成形装置を用いれば、脱型された成形品24は吸着手段などを備えた取出手段により成形品を取り出してブレーク工程を無くして製品として次工程又は収納させることができる。
【0048】
カル樹脂などの不要樹脂25は、同様にプランジャ7を更に上昇させることにより取り出すことができる。これらのプランジャ7及び18の上昇のタイミングは同時でも異なっていてもよい。
【0049】
この型開きが行われ状態でプランジャ7、18を上昇させて、吸引装置、ブラシ装置などを備えた清掃手段により不要樹脂25の除去や下型1,上型2を清掃し、次の成形サイクルに備えることができる。
【0050】
また、以上のように構成された封止成形装置によれば、キャビティ部5を形成する下型1に圧縮成形用のプランジャ18及びプランジャ18を駆動制御する駆動制御機構(昇降機構)を組み込むという改造を行うことにより、従来の半導体製造装置をそのまま利用することができる。
【0051】
【発明の実施の形態2】
本発明の実施の形態2について、図8〜図10を参照しつつ説明する。なお、実施の形態と同一乃至均等な部分については同一符号を付して説明する。ここで、図8及び図9はそれぞれ本発明の実施の形態2に係る封止成形装置の下型1の要部を示す平面図及び断面図であり、下型の上に位置決めして配置されるリードフレームとの関係を便宜的に説明するためにこの下型1の上には輪郭線のみによりリードフレーム28が描かれている。
【0052】
この発明の実施の形態2では、図9に示すように、下型1には、分割線PLから略同一深さでキャビティ部5、ゲート部9、ランナー部6及びカル部8が形成されるように設計されている。また、キャビティ部5の周囲にダミーキャビティ部26を備えている。このダミーキャビティ部26は、キャビティ部5の周縁から余剰の樹脂を周囲に逃がすものである。
【0053】
このダミーキャビティ部26とキャビティ部5との連絡部27は、図10に示すように、厚み方向の隙間dが、例えば0.1〜0.3mm程度の間隔に狭められている。この隙間dは空気は容易に通過するが粘性を有する樹脂が簡単には通過しないが、圧力が掛かった状態では余剰の樹脂が逃げる程度の隙間である。この隙間dは使用する封止用樹脂の性能により実験などにより適度に選択される。リードフレーム28を下型1と上型2との間に介在させた場合に自然に隙間が生じる場合には、下型1に対してこの隙間dを積極的に設けなくてよい場合もある。
【0054】
これにより、圧縮成形工程では、この隙間dを介してキャビティ部5の空気が排出され、溶融樹脂がキャビティ部5の隅まで充填されてボイドなどを含む欠損品を少なくすることができる。
【0055】
このように設計された封止成形装置を半導体製造装置に用いた場合の工程について以下に説明する。
【0056】
トランスファ機構16により図9の位置からプランジャ7を下降させてプランジャ7の上方にポット4を形成する。また、昇降機構17を駆動させてプランジャ18を下降させてプランジャ18の上方に樹脂受入部20を形成する。
(a)樹脂投入工程(タブレットの投入)
型締機構15により可動板14を下降させ金型3を開き、ついで、プレヒートした樹脂のタブレットをポット4に投入する。これに前後して不図示のローダーによりプレヒートしたリードフレーム28をキャビティ部5の上方に位置決めしてロードする。
(b)型締工程
型締機構15により可動板14を上昇させて金型3を閉じる。
(c)樹脂供給工程(成形用プランジャの上昇)
サーボモータを駆動、制御してトランスファ機構16によりプランジャ7を図9に示す位置まで上昇させる。金型3は加熱されているので、これによりポット4内の樹脂はランナー部6及びゲート部9を通過することにより溶融され、リードフレーム28の下方に位置する樹脂受入部20に溶融樹脂を注入して供給する。ここで、この樹脂は、ポット4,ランナー部6,ゲート部9の熱で溶融した状態であり、樹脂の硬化が進行されていない状態では樹脂の粘性が低いので、ランナー部6の断面積が従来のランナー部の断面積よりも減少されていても、樹脂を樹脂受入部20へ送給させることができる。また、同様にカル部8として残留する樹脂の量を減少させることもできる。本発明においては、樹脂受入部20に所定量の溶融樹脂が送給されればよく、樹脂受入部20に注入された樹脂は平面方向に素早く展開される。
(d)圧縮成形工程
直ちに、サーボモータを制御して昇降機構17により圧縮成形用のプランジャ18を図9に示す位置まで上昇させる。溶融樹脂(不図示)は、封止すべき半導体デバイス28aの下方から封止するのでリードフレーム28はワイヤー28bを含む封止部材中を移動する溶融樹脂24の距離が短くてよく、従って、ワイヤー28bを横切る溶融樹脂24の流速が遅いので、ワイヤー28bが細線化された場合にもワイヤー流れが生じることが少ない。
【0057】
キャビティ部5内に所要の成形圧力を保持させることにより、金型の熱により樹脂の硬化反応が進行して溶融樹脂は硬化される。
(e)脱型工程
硬化が終了後に型締機構15により可動板14を下降させて金型3を開放する。上型に設けられたエジェクトピンは、型開き後の成形品を取り出すタイミングで不図示のピンプレート等を作動させることによりエジェクトピンをキャビティ部5内に進出させて脱型する。
【0058】
ついで、トランスファ機構16及び昇降機構17を上昇させてプランジャ7及びプランジャ18を上昇させることにより封止成形体(成形品)24を不要樹脂25とつながった状態で取り出す。下型1には成形品取り出し用のエジェクトピンなどの取出装置が無くても成形品を取り出すことができる。
【0059】
ここで、発明の実施の形態1との相違点は、ランナー樹脂などの不要樹脂25が接続された状態で成形品24が得られるので、不要樹脂25と成形品24とを分離する、いわゆるゲートブレーク工程を経て封止成形体24を得ることができる。このゲートブレーク工程では、ダミーキャビティ26に溶出した不要樹脂も併せて取り除かれる。
【0060】
この型開きが行われ状態でプランジャ7、18を上昇させて、吸引装置、ブラシ装置などを備えた清掃手段により下型1,上型2を清掃し、次の成形サイクルに備えることができる。
【0061】
また、以上のように構成された封止成形装置によれば、キャビティ部5の厚みとカル部及びランナー部の厚みを略等しくすることができ、これにより、ランナー部6及びカル部8に残留する余剰樹脂を極めて少なくすることができる。
【0062】
これにより、不要樹脂の量を少なく設計できるとともに、下型を含む金型をコンパクトに設計できるという利点を有する。
【0063】
すなわち、本発明に係る封止成形装置によれば、封止用樹脂はランナー部6を通して樹脂受入部20に供給されるので、均一に溶融した状態で樹脂受入部20に供給されるが、この樹脂受入部20への溶融樹脂の供給には、特別の高圧力を必要としないので、カル部8の容積及びランナー部6の断面積は小さくてよく、従って、従来の半導体製造装置に代えて新しく半導体製造装置を設計する場合には、この発明の実施の形態2のように、カル部8及びランナー部6の厚みを成形品の厚みと略等しくするなど、容積を減らすことができる。これにより使用樹脂量を大幅に低減させることができ、また、装置の小型化(コンパクト化)とともに廃棄樹脂量が低減される。
【0064】
その他の作用効果は実施の形態1と均等であるので詳細な説明は省略する。
【0065】
以上、この発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
【0066】
例えば、以上の実施の形態では、シングルプランジャ方式の封止成形装置について説明したが、マルチプランジャ方式の封止成形装置に応用しても実質的に同様な作用効果を得るとができる。
【0067】
また、キャビティ部5が形成される部分又はその周囲は、チェイスブロックなどにより交換可能に構成されていてもよい。
【0068】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明によれば、封止用樹脂は、ランナーを通して供給されるので、均一に溶融した状態で樹脂受け入れ部に供給される。この樹脂受け入れ部への供給には、特別の高圧力を必要としないので、カル部の容積及びランナー部の断面積は小さくてよく、従って使用樹脂量を大幅に低減させることができ、また、装置の小型化(コンパクト化)とともに廃棄樹脂量が低減される。
【0069】
また、この封止部材中での溶融樹脂の流れ方向は、薄型の封止部材に略直交する方向であり、樹脂が均一に溶融されていること及び流れるべき樹脂量が少ないことなどに起因して、封止部材の周辺の溶融樹脂の流速が遅くてよく、封止部材にワイヤーの極細線が装填されていてもワイヤー流れが生じない。
【0070】
このような成形装置は、既存の半導体装置の金型部のみの改造でも対応することができる、という実用上有益な効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る封止成形装置の一例を示す図であり、封止成形金型の装着された状態を示す装着図である。
【図2】成形用金型の要部を金型が開かれた状態の端面で示した端面図である。
【図3】発明の実施の形態に係る封止成形装置を半導体製造装置に用いた場合の工程について説明する図であり、樹脂投入工程を説明する図である。
【図4】発明の実施の形態に係る封止成形装置を半導体製造装置に用いた場合の工程について説明する図であり、樹脂供給工程を説明する図である。
【図5】図5の要部拡大図である。
【図6】発明の実施の形態に係る封止成形装置を半導体製造装置に用いた場合の工程について説明する図であり、圧縮成型工程を説明する図である。
【図7】発明の実施の形態に係る封止成形装置を半導体製造装置に用いた場合の工程について説明する図であり、脱型工程を説明する図である。
【図8】本発明の実施の形態2に係る封止成形装置の下型の要部を示す平面図である。
【図9】図8の断面図である。
【図10】図9のA部を拡大して説明する部分断面図である。
【図11】従来の成形用金型を説明する断面図である。
【符号の説明】
1:下型
2:上型
3:金型(成形用金型)
4:ポット(ショットキャビティ)
5:キャビティ部
5a:下型キャビティ面
5b:上型キャビティ面
6:ランナー部
7:プランジャ
7a:上面(先端面)
8:カル部
9:ゲート部
10:封止成形装置
11:固定板
12:ベース板
13:ガイドポスト
14:可動板
15:型締機構
16:トランスファ機構
17:昇降機構
18:プランジャ(圧縮成形用)
18a:上面(先端面)
18b:側面
19:型合わせ位置
20:樹脂受入部
21:樹脂受入位置
22:取出位置
23:タブレット
24:封止成形体(成形品;製品)
25:不要樹脂(ランナー樹脂、カル樹脂)
26:ダミーキャビティ
27:連絡部
28:フレーム
28a:半導体デバイス(チップ)
28b:ワイヤー
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a sealing molding apparatus for molding a semiconductor resin sealing body in which a semiconductor device such as a transistor or an IC is sealed with a resin, and a method for manufacturing a sealing molding using the same.
[0002]
[Prior art]
Transfer molding is applied as a method for efficiently molding a semiconductor resin sealed body (so-called package) by sealing a semiconductor device (semiconductor chip) such as a transistor or an IC with resin, and a transfer molding apparatus is used for such transfer molding. (For example, Patent Document 1).
[0003]
The molding section of the transfer molding apparatus includes a pair of molding dies 3 including, for example, a lower mold 1 and an upper mold 2 as shown in FIG. A cavity 5 for molding a resin sealing body is formed around the pot 4 arranged at the center of the mold 3 in a clamped state. The pot 4 and the cavity 5 are connected by a runner 6 as a resin passage. A plunger 7 that can move up and down is mounted on the pot 4, and the periphery of the pot 4 is called a cull portion 8.
[0004]
A tablet of the sealing resin is put into the pot 4, and the plunger 7 is raised in a state where the sealing resin is melted, so that the molten resin in the pot 4 is transferred from the gate 9 to the cavity 5 through the runner 6. Supplied to With the sealing resin sufficiently filled in the cavity 5, curing (curing) proceeds to form a resin sealing body.
[0005]
Resin (cal resin or cull) remaining in a mold runner portion or pot portion is connected to a resin sealing body (molded product) molded by such a transfer molding apparatus, and these resins are It is called gate runner resin or cull resin (cal) depending on the position. The gate runner resin and the cull resin are taken out of the mold together with the molded product. For example, the molded product is released from the upper mold 2 by an eject pin (not shown) of the upper mold 2 simultaneously with opening of the mold. Further, the molded product is taken out together with the gate runner resin and the cull resin by raising the eject pin (not shown) and the plunger 7 of the lower mold 1 to advance into the cavity portion 5.
[0006]
In the molded product obtained by connecting the gate runner resin and the cull resin, the molded product and unnecessary portions thereof are separated by a break process, and a package (resin sealed body; molded product) as a product is obtained.
[0007]
A tablet made of an epoxy molding material mainly composed of an epoxy resin and a filler as a sealing resin is put into a mold pot held at a high temperature (160 to 180 ° C.), heated and melted, and 70 to 100 kg. / Cm 2 Molded with a mold clamping pressure of about, the epoxy resin cured epoxy resin composition, since the epoxy resin composition completely covers the semiconductor chip, the resulting resin encapsulated body has excellent reliability, In addition, since the package is formed using a mold, the appearance of the package is good. Therefore, at present, most resin sealing bodies are manufactured by this method.
[0008]
[Patent Document 1]
JP 2000-43099 A
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, semiconductor chips are rapidly increasing in integration density and thinner due to technological advances and social demands to reduce power consumption. Accordingly, the dimension (pitch) between the line widths of the wires taken out of the semiconductor chip is, for example, about 100 μm, but is recently required to be about 50 μm. Became. For this reason, according to the semiconductor manufacturing apparatus using the conventional transfer molding apparatus, the problem that the wires easily flow and the defective products easily occur is rapidly developing. This is because, in the conventional semiconductor manufacturing apparatus, the sealing resin is instantaneously injected from the gate 6 into the cavity 5 as a molding portion, and the sealing resin flows instantaneously in the planar direction through the thinned cavity 5. Because it must be.
[0010]
Further, in such a conventional sealing molding apparatus, there is a problem that unnecessary resin generated as a gate runner resin or a cull resin is discarded, and the yield of the sealing resin is low.
[0011]
Then, this invention makes it a subject to solve these conventional technologies.
[0012]
Further, the present invention makes use of the conventional encapsulation molding apparatus, which is widely used as a transfer molding apparatus, as much as possible, and hardly causes wire flow even when the wire is thinned. It is an object of the present invention to provide a sealing molding apparatus that can perform the molding.
[0013]
Another object of the present invention is to provide a sealing molding device capable of reducing waste resin.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
According to the study of the present inventors, when supplying resin from the runner to the cavity, a resin receiving portion for receiving the sealing resin is provided below the cavity, and the resin receiving portion receives one end of the sealing resin. After that, if the received sealing resin is supplied from the lower surface of the thin semiconductor device to perform sealing, it is possible to use a conventional sealing molding device and to prevent wire flow even in an integrated package. The present inventors have found that sealing can be performed, and arrived at the present invention.
[0015]
That is, the present invention includes a mold including an upper mold and a lower mold having a mold clamping mechanism, and the lower mold has a pot for receiving a sealing resin for sealing a semiconductor device, A lower cavity for sealing, in which the resin received in the pot is supplied from the gate via a runner portion, and a resin which is mounted on the pot so as to be able to move forward and backward and is received in the pot is supplied to the lower cavity. And a plunger that performs
In the lower mold cavity portion, a resin receiving portion for receiving the sealing resin is formed at an upper portion of the front end surface in a retracted state, and the sealing resin supplied to the resin receiving portion is compressed by the front end surface in the entered state. A sealing molding apparatus characterized in that a molding plunger for compression molding, which forms and forms a bottom surface (molding surface) of a lower mold cavity, while being movable forward and backward, is provided.
[0016]
According to such a sealing molding apparatus, (a) a resin charging step of charging a sealing resin tablet into a pot with the mold opened, and (b) at least one of the upper and lower dies is raised and lowered. (C) a resin supply step in which the supply plunger is raised to supply the resin charged into the pot to the resin receiving portion in a molten state, and (d) a tip of the molding plunger. A compression molding step of elevating the surface to the molding surface and sealing and curing the semiconductor device with the molten resin received in the resin receiving portion, (e) opening the mold and removing the obtained resin sealing body A sealing molded body can be manufactured by sequentially performing the steps.
[0017]
Here, it is preferable that the gate is located below the molding surface. As a result, the gate is shut off at the side surface of the molding plunger by moving the molding plunger to a position where a desired molding surface is formed, so that a gate break can be performed at the time of molding and the gate breaking step can be omitted. Can be.
[0018]
Further, it is preferable that the distal end surface of the molding plunger is configured to project further upward than the molding surface so as to be able to project into the cavity portion. In the demolding step after molding, the molded product obtained by projecting the tip end surface from the molding surface can be demolded from the cavity.
[0019]
At this time, if the area of the front end surface is the same as the bottom surface of the lower mold cavity, the entire surface of the molded product can be extruded in the demolding step, so that the molded product can be demolded without providing an eject pin. Can be done. The area of the tip surface can be freely designed as long as it is equal to or less than the area of the bottom surface of the lower mold cavity.
[0020]
Further, it is preferable to provide a dummy cavity for receiving the surplus resin on the periphery of the cavity portion. Thus, even if the amount of resin supplied to the resin receiving section is excessive, the excess resin can be received in the dummy cavity.
[0021]
In addition, if the position of the tip surface of the plunger can be controlled by the servomotor, the amount of resin supplied to the resin receiving unit can be appropriately controlled.
[0022]
According to the sealing molding apparatus configured as described above, as a lower mold for forming the cavity portion, the lower mold is provided so as to be able to advance and retreat, and the tip end surface is in contact with the bottom surface (molding surface) of the lower mold cavity. By forming and remodeling, loading the molding plunger that forms the resin receiving part for receiving the sealing resin in the upper part in the retracted state, the conventional mold including the pot part, the cull part, and the upper mold is used as it is. Can be used.
[0023]
In addition, with this configuration, the resin is sealed from below the sealing member such as a semiconductor device to be sealed. Therefore, when the sealing member is thin, the inside of the sealing member including the wire is sealed. Since the distance of the moving sealing resin may be short and the flow velocity of the resin across the wire is low, even when the wire is thinned, the wire does not easily flow.
[0024]
The flow direction of the sealing resin in the sealing member is substantially perpendicular to the thin sealing member, and is caused by the fact that the resin is uniformly melted and the amount of resin to be flowed is small. Thus, the flow rate of the sealing resin around the sealing member may be low, and even if the sealing member is loaded with a very fine wire, no wire flow occurs.
[0025]
In addition, according to such a sealing molding apparatus, the sealing resin is supplied through the runner, so that it is supplied to the resin receiving section in a uniformly molten state. Since the supply of the sealing resin to the resin receiving portion does not require a special high pressure, the volume of the cull portion and the cross-sectional area of the runner portion may be small. In designing a semiconductor manufacturing apparatus, the volume of the cull portion and the runner portion can be reduced, thereby greatly reducing the amount of resin used. The amount of waste resin is reduced.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Parts that are the same as or equivalent to those of the sealing molding apparatus described in the related art will be described with the same reference numerals.
[0027]
FIG. 1 is a view showing an example of a sealing molding apparatus according to an embodiment of the present invention, and is a mounting view showing a state where a sealing molding die is mounted, and FIG. It is the end elevation which showed the principal part with the end surface in the state where the metallic mold was opened.
[0028]
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a sealing molding device, in which a fixed plate 11 at an upper end and a base plate 12 at a lower end are fixed in parallel at upper and lower ends of a plurality of guide posts 13. The movable plate 14 is mounted so as to penetrate therethrough. A mold clamping mechanism 15 is provided between the base plate 12 and the movable plate 14 to move the movable plate 14 up and down. Further, a transfer mechanism 16 for raising and lowering the plunger 7 (not shown) is fixed to the base plate 12. Further, in the present invention, an elevating mechanism 17 for elevating and lowering a plunger 18 for compression molding (details will be described later) is fixed to the base plate 14.
[0029]
Here, the mold 3 of the present invention comprises a lower mold 1 and an upper mold 2. The lower mold 1 is fixed to a movable plate 14 to be a movable mold, and the upper mold 2 is fixed to a fixed plate 11 and fixed. It is a type. Note that, in the sealing molding apparatus 10, the lower mold 1 is a movable mold, but the upper mold 2 may be a movable mold, and both the upper mold and the lower mold are movable molds. Is also good.
[0030]
As shown in FIG. 2, a dividing line (joining surface) PL where the lower mold 1 and the upper mold 2 are joined together has a cavity (mold cavity) 5 serving as a resin molded portion of the sealing body, and the cavity 5. A runner section 6 and a pot (shot cavity) 4 as a flow path for supplying the molten resin are formed. The gate portion 9 has a weir shape in which the cross-sectional area of the runner portion 6 is reduced and the flow path of the molten resin is narrowed. The upper mold 2 has an upper mold cavity surface 5b, and the lower mold 1 has a lower mold cavity surface 5a.
[0031]
A plunger 7 for tablet molding is arranged in the pot 4 so as to be vertically movable. The plunger 7 is moved up and down by a transfer mechanism 16. The elevating mechanism is not particularly limited. For example, a mechanism capable of accurately controlling the elevating amount by a servomotor, an encoder, or the like is used. The ball screw is rotated by a timing belt or the like under the control of the rotation of a servo motor (not shown) to convert the rotation of the servo motor into a vertical movement. The position of the upper surface (tip surface) 7a of the plunger 7 can be moved up and down to a desired position by controlling the rotational speed of the servomotor with an encoder.
[0032]
The lower surface of the cavity 5 (that is, the upper surface of the lower mold 1 corresponding to the cavity 5) is penetrated, and the penetrating portion has a tip surface 18a as a mold cavity together with the lower mold cavity surface 5a and the upper mold cavity surface 5b. The plunger 18 for compression molding which forms the cavity portion 5 is mounted. The plunger 18 can be moved up and down by an elevating mechanism 17 for compression molding.
[0033]
The lifting mechanism 17 is, for example, substantially the same as or equivalent to the transfer mechanism 16 described above. For example, a servo motor, an encoder, or the like that can accurately control the amount of elevation is used. The ball screw is rotated by a timing belt or the like under the control of the rotation of a servo motor (not shown) to convert the rotation of the servo motor into a vertical movement. The position of the upper surface (tip surface) 18a of the plunger 18 can move the plunger 18 up and down to a desired position while controlling the rotational speed of the servomotor by the encoder.
[0034]
Here, for compression molding means a lifting mechanism capable of holding the pressure required for compression molding, and when it is necessary to control the pressure, it can be placed at an arbitrary position via a pressure detector such as a pressure sensor. It is assumed that a mechanism capable of controlling the molding pressure is provided. Such a pressure control mechanism is known. For example, it is possible to interpose a pressure detector such as a load cell between the plunger 18 and the elevating mechanism 17 to maintain a required pressure by the pressure detected by the pressure detector. it can.
[0035]
The elevating mechanism 17 moves the position of the distal end face 18a of the plunger 18 to a position (hereinafter, referred to as a mold matching position) 19 on the lower surface of the cavity 5 and retreats from the mold matching position 19 to move the runner section 6 onto the distal end face 18a. It is necessary that the position can be controlled to a position (hereinafter, referred to as a resin receiving position) 21 in which a resin receiving portion 20 for receiving the resin supplied from the device is formed. Here, in FIG. 2, the plunger 18 is retracted, and the position of the distal end face 18a matches the resin receiving position 21 in this sectional view.
[0036]
Further, the elevating mechanism 17 can further advance beyond the mold matching position 19 after the molding, whereby the resin sealing body molded in the cavity 5 can be formed even if the ejection pins are not arranged on the lower mold 1. Can be taken out of the cavity 5. Hereinafter, the position advanced by the elevating mechanism 17 beyond the mold matching position 19 is referred to as an extraction position 22.
[0037]
The elevating mechanism 17 is located at the resin receiving position 21 at the retracted position, and at the extracting position 22 at the advanced position. In addition, it can be controlled to the mold matching position 19 as an intermediate position. Thus, when the tip surface 18a is located at the mold matching position 19 in a state where the lower mold 1 and the upper mold 2 are clamped, the resin sealing cavity 5 matches the shape of the molded product. I do.
[0038]
Here, the mold shown in FIG. 2 is designed such that the mold matching position 19 is located above the gate portion 9.
[0039]
The steps in the case where the sealing molding apparatus having the above configuration is used in a semiconductor manufacturing apparatus will be described below.
(A) Resin loading step (tablet loading)
The movable plate 14 is lowered by the mold clamping mechanism 15 to open the mold 3 (FIG. 2). Next, the preheated resin tablet 23 is put into the pot 4. Around this, a lead frame 28 (not shown) preheated by a loader (not shown) is positioned and loaded into the cavity 5 (FIG. 3). Here, in this embodiment, a CSP holding a semiconductor device on one side of a plastic film is used, and the surface to be sealed is loaded toward the lower surface.
(B) Clamping process
The movable plate 14 is raised by the mold clamping mechanism 15 to close the mold 3.
(C) Resin supply process (elevation of molding plunger)
The plunger 7 is raised by the transfer mechanism 16 by driving and controlling the servomotor. Since the mold 3 is heated to a predetermined temperature, the resin in the pot 4 is melted by passing through the runner section 6 and the gate section 9, and the molten resin is transferred to the resin receiving section 20 located below the CSP. Inject and supply. Here, this resin is in a state of being melted by the heat of the pot 4, the runner part 6, and the gate part 9, and the resin has a low viscosity when the curing of the resin is not progressed. The resin injected into the resin receiving portion 20 is quickly developed in a plane direction substantially parallel to the tip surface 18a.
[0040]
As shown in an enlarged view in FIG. 5, a semiconductor device 28a such as a semiconductor chip is fixed to the lower surface of the lead frame 28, and a large number of thin wires 28b are bonded.
(D) Compression molding process
Here, the mold shown in FIG. 2 is designed such that the mold matching position 19 is located above the gate portion 9.
[0041]
Immediately, the servomotor is controlled, and the plunger 18 for compression molding is raised by the lifting mechanism 17 (FIG. 6). Since the molten resin is sealed from below the semiconductor device 28a to be sealed, in the sealing member 28 such as a CSP, the distance of the molten resin traveling in the sealing member including the wire 28b may be short, and Since the flow rate of the molten resin 24 across the wire 28b is low, even when the wire 28b is thinned, wire flow is less likely to occur.
[0042]
Further, in this embodiment, the mold portion 19 is located above the gate portion 9, and therefore, when the plunger 18 is raised and the tip end surface 18 a is aligned with the mold portion 19, the gate portion 9 is not moved. It is completely shut off by the side surface 18b of the plunger 18, and the inside of the cavity 5 is sealed, so that a required molding pressure can be maintained. Thereby, the heat of the mold (for example, 160 to 180 ° C.) and the predetermined pressure (for example, 70 to 100 kg / cm) 2 ) For a predetermined time (several seconds to several tens of seconds), the curing reaction of the resin proceeds, and the molded product 24 sealed with the cured resin is obtained.
[0043]
Here, these mold temperature, pressure and holding time vary depending on the performance of the resin to be used, the size of the mold, the size of the package, and the like. The curing holding time and the like are not limited to the above example.
(E) Demolding process
After the curing is completed, the movable plate 14 is lowered by the mold clamping mechanism 15, and the mold 3 is opened as shown in FIG. In the case of the CSP, since the molded product 24 is easily peeled off from the cavity surface 5b of the upper mold 2, an eject pin is substantially unnecessary for the upper mold 2, but an eject pin is provided on the upper mold 2. You may. In this case, the eject pin provided on the upper mold is released from the mold by operating a pin plate or the like (not shown) at the timing of removing the molded product after the mold is opened to advance the eject pin into the cavity portion 5. I do.
[0044]
Then, the sealing molded body (molded product) 24 can be taken out by raising the elevating mechanism 17 to raise the plunger 18 to the take-out position 22. Thus, the molded product can be taken out even if the lower die 1 does not have an ejection device such as an eject pin for taking out the molded product.
[0045]
Here, according to the sealing molding apparatus of the present invention, the gate portion 9 is completely shut off in the compression molding step, so that the runner resin remaining in the runner portion 6 and the like as in the conventional sealing molded body. It is possible to obtain a sealed molded body 24 having a gate break without passing through a so-called gate break step of separating the unnecessary resin 25 such as the unnecessary resin 25 from the molded product 24.
[0046]
Further, in the embodiment of the present invention, since the area of the front end surface 18a is equal to the bottom surface of the molded product, even if the molded product 24 is thin, it is molded from the side in the plane direction in which the molded product 24 is developed. Since the product is extruded, there is also an advantage that the molded product can be taken out of the cavity 5 (or the cavity surface 5a) without being damaged. In addition, for example, even if there is no draft angle (or a small draft angle) for facilitating die-cutting of the side surface of the cavity portion 5, it can be taken out.
[0047]
Thus, if the sealing molding apparatus of the present invention is used as an automated molding apparatus for a semiconductor manufacturing apparatus, the demolded molded product 24 is taken out by a take-out means provided with suction means and the like, and a break process is performed. And can be stored as a product in the next step or stored.
[0048]
Unnecessary resin 25 such as cull resin can be removed by further raising plunger 7 in the same manner. The timing of raising the plungers 7 and 18 may be simultaneous or different.
[0049]
With the mold opened, the plungers 7 and 18 are lifted, and the unnecessary resin 25 is removed and the lower mold 1 and the upper mold 2 are cleaned by a cleaning unit having a suction device, a brush device, and the like, and the next molding cycle is performed. Can be prepared.
[0050]
Further, according to the sealing molding apparatus configured as described above, the lower die 1 forming the cavity portion 5 incorporates the plunger 18 for compression molding and the drive control mechanism (elevation mechanism) for driving and controlling the plunger 18. By performing the remodeling, the conventional semiconductor manufacturing apparatus can be used as it is.
[0051]
Embodiment 2 of the present invention
Second Embodiment A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same or equivalent parts as those of the embodiment will be described with the same reference numerals. Here, FIGS. 8 and 9 are a plan view and a sectional view, respectively, showing a main part of the lower mold 1 of the sealing molding apparatus according to the second embodiment of the present invention. In order to explain the relationship with the lead frame for convenience, the lead frame 28 is drawn on the lower mold 1 only by the outline.
[0052]
In the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 9, a cavity 5, a gate 9, a runner 6, and a cull 8 are formed in the lower die 1 at substantially the same depth from the dividing line PL. It is designed to be. A dummy cavity 26 is provided around the cavity 5. The dummy cavity 26 allows excess resin to escape from the periphery of the cavity 5 to the periphery.
[0053]
As shown in FIG. 10, in the communication portion 27 between the dummy cavity portion 26 and the cavity portion 5, the gap d in the thickness direction is narrowed to, for example, an interval of about 0.1 to 0.3 mm. The gap d is a gap which allows air to pass easily but viscous resin does not easily pass therethrough, but allows excess resin to escape under pressure. This gap d is appropriately selected by experiments or the like depending on the performance of the sealing resin used. When a gap naturally occurs when the lead frame 28 is interposed between the lower mold 1 and the upper mold 2, the gap d may not necessarily be provided in the lower mold 1.
[0054]
Thereby, in the compression molding step, the air in the cavity 5 is exhausted through the gap d, and the molten resin is filled up to the corners of the cavity 5 so that defective products including voids can be reduced.
[0055]
The steps in the case where the sealing molding apparatus thus designed is used in a semiconductor manufacturing apparatus will be described below.
[0056]
The pot 4 is formed above the plunger 7 by lowering the plunger 7 from the position shown in FIG. Further, the plunger 18 is lowered by driving the elevating mechanism 17 to form the resin receiving portion 20 above the plunger 18.
(A) Resin loading step (tablet loading)
The movable plate 14 is lowered by the mold clamping mechanism 15 to open the mold 3, and then a preheated resin tablet is put into the pot 4. Before or after this, the lead frame 28 preheated by a loader (not shown) is positioned above the cavity 5 and loaded.
(B) Clamping process
The movable plate 14 is raised by the mold clamping mechanism 15 to close the mold 3.
(C) Resin supply process (elevation of molding plunger)
The servomotor is driven and controlled, and the plunger 7 is raised by the transfer mechanism 16 to the position shown in FIG. Since the mold 3 is heated, the resin in the pot 4 is melted by passing through the runner section 6 and the gate section 9, and the molten resin is injected into the resin receiving section 20 located below the lead frame 28. Supply. Here, this resin is in a state of being melted by the heat of the pot 4, the runner portion 6, and the gate portion 9. Since the resin has low viscosity when the curing of the resin is not progressed, the cross-sectional area of the runner portion 6 is small. Even if the cross-sectional area of the conventional runner portion is reduced, the resin can be fed to the resin receiving portion 20. Similarly, the amount of resin remaining as the cull portion 8 can be reduced. In the present invention, a predetermined amount of molten resin may be fed to the resin receiving section 20, and the resin injected into the resin receiving section 20 is quickly developed in the plane direction.
(D) Compression molding process
Immediately, the servomotor is controlled, and the plunger 18 for compression molding is raised to the position shown in FIG. Since the molten resin (not shown) seals from below the semiconductor device 28a to be sealed, the lead frame 28 may have a short distance of the molten resin 24 moving in the sealing member including the wire 28b. Since the flow rate of the molten resin 24 crossing the wire 28b is low, even when the wire 28b is thinned, the wire flow rarely occurs.
[0057]
By holding the required molding pressure in the cavity 5, the curing reaction of the resin proceeds by the heat of the mold, and the molten resin is cured.
(E) Demolding process
After the curing is completed, the movable plate 14 is lowered by the mold clamping mechanism 15 to open the mold 3. The eject pin provided in the upper mold is released from the mold by operating a pin plate (not shown) or the like at the timing of taking out the molded product after the mold is opened, to advance the eject pin into the cavity 5.
[0058]
Next, by raising the transfer mechanism 16 and the elevating mechanism 17 to raise the plunger 7 and the plunger 18, the sealing molded body (molded product) 24 is taken out while being connected to the unnecessary resin 25. The molded product can be taken out even if the lower die 1 does not have an ejection device such as an eject pin for taking out the molded product.
[0059]
Here, the difference from the first embodiment of the invention is that a molded product 24 is obtained in a state where the unnecessary resin 25 such as a runner resin is connected, so that a so-called gate for separating the unnecessary resin 25 from the molded product 24 is provided. The sealing molded body 24 can be obtained through the breaking step. In this gate break step, unnecessary resin eluted into the dummy cavity 26 is also removed.
[0060]
With the mold opened, the plungers 7 and 18 are raised, and the lower mold 1 and the upper mold 2 are cleaned by the cleaning means including a suction device, a brush device, and the like, so that the next molding cycle can be prepared.
[0061]
Further, according to the sealing molding device configured as described above, the thickness of the cavity 5 can be made substantially equal to the thickness of the cull portion and the runner portion. Surplus resin can be extremely reduced.
[0062]
This has the advantage that the amount of unnecessary resin can be reduced and the mold including the lower mold can be designed to be compact.
[0063]
That is, according to the sealing molding apparatus according to the present invention, since the sealing resin is supplied to the resin receiving section 20 through the runner section 6, it is supplied to the resin receiving section 20 in a uniformly molten state. Since the supply of the molten resin to the resin receiving portion 20 does not require a special high pressure, the volume of the cull portion 8 and the cross-sectional area of the runner portion 6 may be small. When a new semiconductor manufacturing apparatus is designed, the volume can be reduced by making the thickness of the cull portion 8 and the runner portion 6 substantially equal to the thickness of the molded product as in the second embodiment of the present invention. As a result, the amount of resin used can be significantly reduced, and the amount of waste resin is reduced along with the miniaturization (compactness) of the apparatus.
[0064]
Other functions and effects are the same as those in the first embodiment, and thus detailed description is omitted.
[0065]
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and the present invention is not limited to this embodiment even if there is a design change within a scope not departing from the gist of the present invention. included.
[0066]
For example, in the above embodiment, a single plunger type sealing molding apparatus has been described, but substantially the same operation and effect can be obtained by applying to a multi-plunger type sealing molding apparatus.
[0067]
Further, the portion where the cavity portion 5 is formed or its periphery may be configured to be replaceable by a chase block or the like.
[0068]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the sealing resin is supplied through the runner, it is supplied to the resin receiving portion in a uniformly molten state. Since no special high pressure is required for the supply to the resin receiving portion, the volume of the cull portion and the cross-sectional area of the runner portion may be small, so that the amount of resin used can be greatly reduced. The amount of waste resin is reduced along with the miniaturization (compactness) of the apparatus.
[0069]
Also, the flow direction of the molten resin in the sealing member is a direction substantially perpendicular to the thin sealing member, and is caused by the fact that the resin is uniformly melted and the amount of resin to flow is small. Therefore, the flow rate of the molten resin around the sealing member may be low, and even if the sealing member is loaded with a very fine wire, no wire flow occurs.
[0070]
Such a molding apparatus has a practically useful effect of being able to cope with a modification of only a mold portion of an existing semiconductor device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a sealing molding apparatus according to an embodiment of the present invention, and is a mounting diagram illustrating a state where a sealing molding die is mounted.
FIG. 2 is an end view showing a main part of the molding die with an end surface in a state where the die is opened.
FIG. 3 is a diagram illustrating a process when the sealing molding device according to the embodiment of the present invention is used in a semiconductor manufacturing device, and is a diagram illustrating a resin charging process.
FIG. 4 is a diagram illustrating a process when the encapsulation molding apparatus according to the embodiment of the invention is used in a semiconductor manufacturing device, and is a diagram illustrating a resin supply process.
FIG. 5 is an enlarged view of a main part of FIG. 5;
FIG. 6 is a diagram illustrating a process when the sealing molding device according to the embodiment of the present invention is used in a semiconductor manufacturing device, and is a diagram illustrating a compression molding process.
FIG. 7 is a diagram illustrating a process when the encapsulation molding apparatus according to the embodiment of the invention is used in a semiconductor manufacturing device, and is a diagram illustrating a demolding process.
FIG. 8 is a plan view showing a main part of a lower mold of a sealing molding apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 9 is a sectional view of FIG. 8;
FIG. 10 is a partial cross-sectional view illustrating an enlarged portion A of FIG. 9;
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a conventional molding die.
[Explanation of symbols]
1: Lower mold
2: Upper mold
3: Mold (molding mold)
4: Pot (shot cavity)
5: cavity
5a: Lower mold cavity surface
5b: Upper mold cavity surface
6: Runner section
7: Plunger
7a: Top surface (tip surface)
8: Cull part
9: Gate section
10: Sealing molding device
11: fixed plate
12: Base plate
13: Guide post
14: movable plate
15: Mold clamping mechanism
16: Transfer mechanism
17: Elevating mechanism
18: Plunger (for compression molding)
18a: Top surface (tip surface)
18b: side surface
19: Matching position
20: Resin receiving section
21: Resin receiving position
22: Removal position
23: Tablet
24: Sealed molded product (molded product; product)
25: Unnecessary resin (runner resin, cal resin)
26: Dummy cavity
27: Liaison department
28: Frame
28a: Semiconductor device (chip)
28b: Wire

Claims (7)

型締機構を備えた上型と下型とから構成される金型を備え、
該下型には半導体デバイスを封止するための封止用の樹脂を受け入れるポットと、該ポットに受け入れた樹脂がランナー部を介してゲートから供給される封止用の下型キャビティ部と、前記ポットに進退可能に装着されて該ポットに受け入れた樹脂を前記下型キャビティ部に供給するプランジャとを備えた封止成形装置において、
該下型キャビティ部には、後退した状態で先端面の上部に封止樹脂を受け入れる樹脂受入部を形成するとともに、進入した状態で先端面が樹脂受入部に供給された封止樹脂を圧縮しつつ下型キャビティの底面(成形面)を形成して成形する圧縮成形用の成形プランジャが進退可能に装填されていることを特徴とする封止成形装置。
Equipped with a mold composed of an upper mold and a lower mold with a mold clamping mechanism,
A pot for receiving a sealing resin for sealing the semiconductor device in the lower mold, a sealing lower mold cavity in which the resin received in the pot is supplied from a gate via a runner portion, A plunger that is mounted on the pot so as to be able to move forward and backward and supplies the resin received in the pot to the lower mold cavity,
In the lower mold cavity portion, a resin receiving portion for receiving the sealing resin is formed at an upper portion of the front end surface in a retracted state, and the sealing resin supplied to the resin receiving portion is compressed by the front end surface in an intruded state. A sealing molding device, characterized in that a molding plunger for compression molding for forming and forming a bottom surface (molding surface) of a lower mold cavity while being movable is provided.
前記ゲートは前記成形面より下方に位置していることを特徴とする請求項1記載の封止成形装置。The sealing molding apparatus according to claim 1, wherein the gate is located below the molding surface. 前記成形プランジャの先端面は、前記成形面よりさらに上方に突出してキャビティ部へ突出可能に構成されていることを特徴とする請求項1記載の封止成形装置。The sealing molding apparatus according to claim 1, wherein a tip end surface of the molding plunger is configured to protrude further above the molding surface so as to project into the cavity. 前記先端面の面積は、前記下型キャビティ部の底面と同一面積であることを特徴とする請求項1記載の封止成形装置。The sealing molding apparatus according to claim 1, wherein the area of the tip surface is the same as the area of the bottom surface of the lower mold cavity. 前記下型キャビティ部の周縁には余剰樹脂を受け入れるダミーキャビティを備えることを特徴とする請求項1記載の封止成形装置。The sealing molding apparatus according to claim 1, wherein a dummy cavity for receiving surplus resin is provided at a periphery of the lower mold cavity. 前記プランジャはサーボモータにより先端面の位置制御が可能であることを特徴とする請求項1記載の封止成形装置。2. The sealing molding apparatus according to claim 1, wherein the plunger is capable of controlling the position of the distal end surface thereof by a servomotor. 請求項1〜6のいずれかに記載の装置を用い、
(a)金型が開かれた状態でポットに封止用樹脂のタブレットを投入する樹脂投入工程、
(b)上型又は下型の少なくとも一方を昇降させて型締めを行う型締工程、
(c)前記供給用のプランジャを上昇させてポットに投入された樹脂を樹脂受入部に溶融した状態で供給する樹脂供給工程、
(d)成形プランジャの先端面を成形面まで上昇させて樹脂受入部に受け入れた溶融樹脂により半導体デバイスを封止して硬化させる圧縮成形工程、
(e)金型を開放し、得られた樹脂封止体を取り出す脱型工程を順次行うことを特徴とする封止成形体の製造方法。
Using the device according to any one of claims 1 to 6,
(A) a resin charging step of charging a sealing resin tablet into a pot with the mold opened;
(B) a mold clamping step in which at least one of the upper mold and the lower mold is raised and lowered to perform mold clamping;
(C) a resin supply step of raising the supply plunger and supplying the resin charged into the pot in a molten state to the resin receiving portion;
(D) a compression molding step in which the tip surface of the molding plunger is raised to the molding surface, and the semiconductor device is sealed and cured with the molten resin received in the resin receiving portion;
(E) A method for producing a sealed molded article, comprising sequentially performing a demolding step of opening a mold and taking out the obtained resin sealed article.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006303503A (en) * 2005-04-19 2006-11-02 Asml Netherlands Bv Imprint lithography
JP2012192532A (en) * 2011-03-15 2012-10-11 Apic Yamada Corp Resin molding method and resin molding apparatus
US8859341B2 (en) 2008-09-05 2014-10-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Manufacturing method of semiconductor device
CN112912221A (en) * 2018-11-21 2021-06-04 东和株式会社 Transfer drive mechanism, resin molding apparatus, and method for manufacturing resin molded product
KR20220030163A (en) * 2020-08-28 2022-03-10 토와 가부시기가이샤 Resin molding apparatus and resin molded product manufacturing method
KR20220030160A (en) * 2020-08-28 2022-03-10 토와 가부시기가이샤 Resin molding apparatus and resin molded product manufacturing method
KR20220030159A (en) * 2020-08-28 2022-03-10 토와 가부시기가이샤 Resin molding apparatus and resin molded product manufacturing method
KR20220030162A (en) * 2020-08-28 2022-03-10 토와 가부시기가이샤 Molding die, resin molding apparatus and resin molded product manufacturing method

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006303503A (en) * 2005-04-19 2006-11-02 Asml Netherlands Bv Imprint lithography
US7762186B2 (en) 2005-04-19 2010-07-27 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
JP4695009B2 (en) * 2005-04-19 2011-06-08 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. Imprint lithography
US8349238B2 (en) 2005-04-19 2013-01-08 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
US8859341B2 (en) 2008-09-05 2014-10-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Manufacturing method of semiconductor device
JP2012192532A (en) * 2011-03-15 2012-10-11 Apic Yamada Corp Resin molding method and resin molding apparatus
CN112912221A (en) * 2018-11-21 2021-06-04 东和株式会社 Transfer drive mechanism, resin molding apparatus, and method for manufacturing resin molded product
CN112912221B (en) * 2018-11-21 2022-08-02 东和株式会社 Transfer drive mechanism, resin molding apparatus, and method for manufacturing resin molded product
KR20220030160A (en) * 2020-08-28 2022-03-10 토와 가부시기가이샤 Resin molding apparatus and resin molded product manufacturing method
KR20220030159A (en) * 2020-08-28 2022-03-10 토와 가부시기가이샤 Resin molding apparatus and resin molded product manufacturing method
KR20220030162A (en) * 2020-08-28 2022-03-10 토와 가부시기가이샤 Molding die, resin molding apparatus and resin molded product manufacturing method
KR20220030163A (en) * 2020-08-28 2022-03-10 토와 가부시기가이샤 Resin molding apparatus and resin molded product manufacturing method
KR102513129B1 (en) * 2020-08-28 2023-03-27 토와 가부시기가이샤 Molding die, resin molding apparatus and resin molded product manufacturing method
KR102571950B1 (en) * 2020-08-28 2023-08-30 토와 가부시기가이샤 Resin molding apparatus and resin molded product manufacturing method
KR102571952B1 (en) * 2020-08-28 2023-08-30 토와 가부시기가이샤 Resin molding apparatus and resin molded product manufacturing method
KR102614360B1 (en) * 2020-08-28 2023-12-20 토와 가부시기가이샤 Resin molding apparatus and resin molded product manufacturing method

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