JP2012231030A - ディゲート方法、ディゲート装置、トランスファモールド装置、および半導体パッケージの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体パッケージの製造歩留まりを向上する。
【解決手段】トランスファモールドによるレンズ８６を含むワークＷから、ワークＷで接続された成形品ランナ９１などの不要樹脂を分離するディゲート方法であって、（ａ）成形品ランナ９１などの不要樹脂が接続されている箇所を除いてワークＷを上下からクランプして、成形品ランナ９１などの不要樹脂を浮かせた状態とする工程と、（ｂ）上下方向の一方から他方へ浮いた状態の成形品ランナ９１などの不要樹脂を押し続けて、ワークＷから成形品ランナ９１などの不要樹脂を引き千切る工程と、を含む。
【選択図】図２２

Description

本発明は、半導体パッケージの製造技術に関し、特に、ディゲート方法（不要樹脂の分離方法）、ディゲート装置（不要樹脂の分離装置）およびトランスファモールド装置を用いる半導体パッケージの製造技術に適用して有効な技術に関する。

特開平３−２９０２１８号公報（特許文献１）には、トランスファモールドによって樹脂封止されたリードフレームから、成形品キャビティを除いた例えば成形品カル、成形品ランナなどの不要な樹脂（以下、不要樹脂という）を繋ぎ目のゲート部から除去する、いわゆるディゲート方法およびそれに関するディゲート装置について開示されている。

この特許文献１の技術では、左右のフレーム保持パレットの対向する内側位置に回転軸を設けた装置において、中央から成形品カル、成形品ランナでそれぞれ接続された左右のリードフレームを、フレーム保持パレット間に成形品カルが位置するように各フレーム保持パレットで保持する。次いで、各リードフレームの内側縁をフレーム押さえで保持すると共に、各フレーム保持パレットの外側を押動ロッドで押し上げてフレーム保持パレットを回動（ツイスト）させて、成形品ランナの先端部（ゲート部）で折って、リードフレームから不要樹脂をディゲートする。

特開平３−２９０２１８号公報

本発明者は、発光ダイオードパッケージ（半導体パッケージ）の製造技術について検討している。例えば、発光ダイオードパッケージは、リードフレーム上に実装されたＬＥＤチップ（半導体チップ）と、その周囲に形成されたＬＥＤチップの光を反射するリフレクタと、ＬＥＤチップおよびリフレクタを封止し、集光して外部に光を放出するレンズとを備えたものである。ここで、レンズを形成するにあたり、透過性の樹脂としてシリコーン樹脂を用いている。シリコーン樹脂を用いてレンズをトランスファモールドした場合、レンズはもちろん、トランスファモールドの際に形成される成形品カルおよび成形品ランナもシリコーン樹脂の性質から弾力性を有して柔らかい。

このような柔らかい樹脂を用いた半導体パッケージの場合、特許文献１で開示されたようなツイスト機構のディゲート装置では、成形品ランナの先端部（ゲート部）を折ってディゲートすることができず、半導体パッケージの製造歩留まりを低下させてしまう。

本発明の目的は、半導体パッケージの製造歩留まりを向上することのできる技術を提供することにある。本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。本発明の一実施形態におけるディゲート方法は、トランスファモールドによる成形品を含むワークから、前記ワークで接続された不要樹脂を分離するディゲート方法であって、（ａ）前記不要樹脂が接続されている箇所を除いて前記ワークを上下からクランプして、前記不要樹脂を浮かせた状態とする工程と、（ｂ）上下方向の一方から他方へ浮いた状態の前記不要樹脂を押し続けて、前記ワークから前記不要樹脂を引き千切る工程と、を含む。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次のとおりである。半導体パッケージの製造歩留まりを向上することができる。

本発明の一実施形態におけるトランスファモールド装置を構成する各部のレイアウト図である。 本発明の一実施形態における半導体パッケージの製造工程のフローチャートである。 本発明の一実施形態における製造工程中の半導体パッケージの説明図である。 図３に続く製造工程中の半導体パッケージの説明図である。 図４に続く製造工程中の半導体パッケージの説明図である。 図５に示す製造工程中の半導体パッケージの説明図である。 図５に続く製造工程中の半導体パッケージの説明図である。 図７に続く製造工程中の半導体パッケージの説明図である。 図８に示す製造工程中の半導体パッケージの説明図である。 図８に示す製造工程中の半導体パッケージの説明図である。 図８に続く製造工程中の半導体パッケージの説明図である。 図１１に示す製造工程中の半導体パッケージの説明図である。 図１１に続く製造工程中の半導体パッケージの説明図である。 図１３に続く製造工程中の半導体パッケージの説明図である。 図１４に示す製造工程中の半導体パッケージの説明図である。 図１４に続く製造工程中の半導体パッケージの説明図である。 図１６に示す製造工程中の半導体パッケージの説明図である。 図１６に示す製造工程中の半導体パッケージの説明図である。 本発明の一実施形態における動作中のディゲート装置の説明図である。 図１９に続く動作中のディゲート装置の説明図である。 図２０に続く動作中のディゲート装置の説明図である。 図２１に続く動作中のディゲート装置の説明図である。 図２２に続く動作中のディゲート装置の説明図である。 図２３に続く動作中のディゲート装置の説明図である。 図２４に続く動作中のディゲート装置の説明図である。 図１９に示すディゲート装置におけるプッシャの一例の説明図である。 図１９に示すディゲート装置におけるプッシャの他の例の説明図である。 図１９に示すディゲート装置におけるプッシャの他の例の説明図である。 図１６に続く製造工程中の半導体パッケージの説明図である。 本発明の他の実施形態における製造工程中の半導体パッケージの説明図である。 図３０に示す製造工程中の半導体パッケージの説明図である。 本発明の他の実施形態における動作中のディゲート装置の説明図である。 図３２に続く動作中のディゲート装置の説明図である。 図３３に続く動作中のディゲート装置の説明図である。 図３４に続く動作中のディゲート装置の説明図である。 図３５に続く動作中のディゲート装置の説明図である。 図３６に続く動作中のディゲート装置の説明図である。 図３７に続く動作中のディゲート装置の説明図である。 図３８に続く動作中のディゲート装置の説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

（実施形態１）
本実施形態では、半導体チップを封止してなる半導体パッケージとして、発光ダイオードチップ（以下、ＬＥＤチップという）を封止してなる発光ダイオードパッケージ（以下、ＬＥＤパッケージという）について説明する。このＬＥＤパッケージは、基板としてのリードフレーム上に実装されたＬＥＤチップと、その周囲に形成され、ＬＥＤチップが発光した光を反射するリフレクタと、ＬＥＤチップおよびリフレクタを封止し、集光して外部に光を放出するレンズとを備えてなるものである。

まず、ＬＥＤパッケージのリフレクタおよびレンズを形成（成形）するトランスファモールド装置について説明する。リードフレーム上において、第１次に成形されるリフレクタ（１次成形樹脂）、第２次に成形されるレンズ（２次成形樹脂）ともトランスファモールドで行われ、それぞれに用いられるトランスファモールド装置の概略構成は同様である。図１に本実施形態におけるトランスファモールド装置を構成する各部のレイアウトを示す。トランスファモールド装置では、供給ユニットＡと収納ユニットＢとの間に、所定の機能を備えた２つの増設レールユニットＣが設けられている。

フレーム供給部１において供給マガジン２に収納されたリードフレーム５３が、ターンテーブル３へ向きを揃えて整列して供給され、該ターンテーブル３から供給テーブル４まで送り出し機構（図示しない）により送り出される。また、タブレット供給部５においてリニアフィーダ（図示せず）から樹脂タブレットｔが、タブレットホルダ６へ装填される。リードフレーム５３および樹脂タブレットｔが、プレス部７、２４、３１、３１に供給される。

プレス部７、２４、３１、３１（モールド金型機構）は台座部９、２５、２９、２９に設けられており、それぞれモールド金型８およびそれを型締め型開きする公知の型開閉機構と、モールド金型８のキャビティに樹脂圧を印加（圧送）しながら樹脂を送り出す公知のトランスファ機構とを備えている。台座部９、２５、２９、２９は、台座部２９のように、例えば移動レール部２８を支持するレール台座部２９ａとプレス部３１を支持するベース台座部２９ｂとで構成されている。

また、プレス部７、２４、３１、３１には、モールド金型８のクランプ面にエア吸引によりリリースフィルム１０を張設するフィルム搬送ユニットＦを設けても良い（図１では、プレス部７にのみフィルム搬送ユニットＦを図示している）。リリースフィルム１０は、モールド金型８の加熱温度に耐えられる耐熱性を有するもので、クランプ面より容易に剥離するものであって、柔軟性、伸展性を有するフィルム材、例えばフッ素系樹脂フィルムである。このフィルムユニットＦは、フィルム供給部１１およびフィルム巻取り部１２を備えており、リリースフィルム１０が移動レール部１３、２６、２８、２８と直交する方向に張設される。

移動レール部１３、２６、２８、２８は、供給テーブル４でリードフレーム５３を受け取って保持し、タブレットホルダ６より樹脂タブレットｔを受け取って保持するローダ１４やプレス部７などからリードフレーム５３を取り出すアンローダ１５が共用して移動可能になっている。ローダ１４およびアンローダ１５は、移動レール部１３、２６、２８、２８を所要位置へ移動してプレス部７、２４、３１、３１に一方向から進退移動するようになっている。

また、移動レール部１３、２６、２８、２８は、他のユニットとのレール同士の接続性や拡張性を考慮して、一方側端に延出部１３ａ、２６ａ、２８ａ、２８ａが設けられ、他方側端にレールの長さを短くして生じた空隙部１３ｂ、２６ｂ、２８ｂ、２８ｂが設けられている。また、移動レール部１３、２６、２８、２８には、吸引ダクト１６、２７、３０、３０が併設されている。

吸引ダクト１６の一端には樹脂かすなどを集塵する集塵機１７が連結して設けられており、他端には連結部１６ａが設けられている。また、吸引ダクト３０の一端には吸引ダクト１６の連結部１６ａが連結して設けられており、他端には連結部３０ａが設けられている。また、吸引ダクト２７の一端には吸引ダクト３０の連結部３０ａが連結して設けられており、他端には連結部２７ａが設けられている。すなわち、吸引ダクト１６、２７、３０、３０から集塵機１７へ樹脂かすなどが集塵される。

プレス部７などからアンローダ１５により取り出されたリードフレーム５３は、取り出し部１８に待機している移動テーブル１９へ受け渡される。ここでのリードフレーム５３の状態は、例えば図１４に示すように、ペアをなして成形品ランナなどの不要樹脂で接続されている。アンローダ１５は、移送手段として設けた移動テーブル１９へリードフレーム５３を受け渡すと、次のリードフレーム５３の取り出し動作に移行する。移動テーブル１９は、アンローダ１５よりリードフレーム５３が受け渡されると、取り出し部１８からゲートブレイク（不要樹脂の分離）が行われるディゲート装置２０を経て、ワークＷが収納される収納部２１までの間を往復移動する。

収納部２１において、移動テーブル１９により移送されたリードフレーム５３は、ピックアップ２２により一旦保持される。そして、移動テーブル１９が取り出し部１８へ向かって移動すると、ピックアップ２２は必要に応じて旋回して、下方に設けられた収納マガジン２３へ下動して向きを揃えてリードフレーム５３を収納する。このようなトランスファモールド装置を用いて、ＬＥＤパッケージのリフレクタおよびレンズが形成される。

次に、ＬＥＤパッケージの製造方法について説明する。図２にＬＥＤパッケージの製造工程のフローチャートを示す。

ＬＥＤチップが実装される基板として、図３に示すように、下面５１およびその反対の上面５２を有するリードフレーム５３を複数準備する（ステップＳ１０）。この図３ではリードフレーム５３の平面が示されている。なお、図３は平面図であるが、説明を明解にするために、空隙領域５７および貫通孔５８にハッチングを付している。

このリードフレーム５３は、例えば、銅系合金または鉄系合金などで構成されている。このような銅系合金または鉄系合金に例えばプレス加工を施して、所望の形状のリードフレーム５３を得ることができる。また、リードフレーム５３の上面には、銀または銀合金のメッキ処理が施されており、リードフレーム５３の上面を白色とすることでＬＥＤパッケージの反射効率を向上することができる。

また、平面視矩形状に形成されたリードフレーム５３には、パッケージ領域５４（２５×６＝１５０領域）が長手方向と短手方向にマトリクス状に複数設けられている。後の切断を含むダイシング処理（ステップＳ７０）によって、１つのパッケージ領域５４から１つのＬＥＤパッケージが形成される。なお、この数に限定されるものではない。

図３に示すリードフレーム５３のパッケージ領域５４では、ＬＥＤチップが実装されると共にＬＥＤチップの外部電極（例えばカソード電極）とボンディングワイヤを介して電気的に接続されるパッドリード５５と、ＬＥＤチップの他の外部電極（例えばアノード電極）とボンディングワイヤを介して電気的に接続されるリード５６とが形成されている。これらパッドリード５５とリード５６は、リードフレーム５３の長手方向に延在するように形成されており、それぞれの先端が向かい合うように配置されている。また、パッケージ領域５４内のパッドリード５５およびリード５６の他の領域は、抜き加工（プレス加工）が施された空隙領域５７であり、パッドリード５５とリード５６とを電気的に分離するために形成されている。

また、リードフレーム５３の長手側の両縁部のそれぞれには、長手方向に沿って設けられているパッケージ領域５４の外側周辺に厚さ方向に貫通する貫通孔５８（通し孔）が形成されている。本実施形態では、リードフレーム５３の長手方向には、２５列のパッケージ領域５４が設けられており、その各列の両端側にそれぞれ貫通孔５８、５８が形成されている。なお、貫通孔５８は、抜き加工（プレス加工）が施されている。

続いて、図４に示すように、リードフレーム５３にＬＥＤパッケージのリフレクタ６６を形成する（ステップＳ２０）。この図４ではモールド金型８でクランプされたリードフレーム５３の断面が示されている。リフレクタ６６の形成では、前述したモールド金型８を備えたトランスファモールド装置を用いてトランスファモールドを行う。なお、以下では、リフレクタ６６を形成するモールド金型８をモールド金型８Ａとして説明する。

モールド金型８Ａは、互いに対向して配置される上型６７と下型６８とで構成され、それらが近接して型締めされ、また離間して型開きされる。上型６７を固定型とし、下型６８を可動型とした場合、上型６７に対して下型６８が近接してモールド金型８Ａが型締めされ、上型６７に対して下型６８が離間してモールド金型８Ａが型開きされる。

上型６７は、リフレクタ６６（成形品キャビティ）が形成される金型キャビティ７１と、成形品ランナ７２が形成される金型ランナ７３と、成形品カル７４が形成される金型カル７５と、成形品スルーゲート７９が形成される金型スルーゲート８０とを有している。また、下型６８は、リードフレーム５３を載置するための凹部７６を有している。この下型６８では、その中央部には円筒形状のポット７７およびその内部で上下動するプランジャ７８が設けられている。

リードフレーム５３にリフレクタ６６を形成するには、まず、図１を参照して説明したように、供給ユニットＡから型開きしたモールド金型８Ａ（モールド金型８）にリードフレーム５３および樹脂タブレットｔをローダ１４により供給する。例えば、図１のプレス部３１に示すように、左右方向に２つのリードフレーム５３が空間を隔てて同一平面内に下型６８の凹部７６に配置（載置）され、２つのリードフレーム５３間の５つのポット７７内にそれぞれ樹脂タブレットｔが装填される。なお、図４では、説明を明解にするために、ポット７７の右側に配置されるリードフレーム５３を省略している。

リフレクタ６６を構成する樹脂（樹脂タブレットｔ）としては、例えばエポキシ樹脂が用いられる。硬化したエポキシ樹脂は、後の工程で形成されるレンズを構成する透過性の樹脂として用いられるシリコーン樹脂が硬化したものより硬いものである。また、エポキシ樹脂には例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や酸化チタンからなるフィラーを含有させることで、リフレクタ６６全体として白色となる。これにより、リフレクタ６６は、フレームとしてＬＥＤチップを保護することができ、またＬＥＤチップの光の反射効率を向上することができる。

次いで、モールド金型８Ａを型締めして２つのリードフレーム５３をクランプする。ここで、金型カル７５と金型ランナ７３とは連通しており、金型ランナ７３の先端部（ゲート部７０）とこれと最も近い金型キャビティ７１とは連通している。また、金型キャビティ７１と空隙領域５７とは連通しており、一連の金型キャビティ７１間は金型スルーゲート８０を介して連通している。このように連通することで、溶融した樹脂８１の流路が形成される。なお、リードフレーム５３の貫通孔５８に対して金型ランナ７３（図４では破線で示している）などは連通しないように避けて設けられているため、この時点では貫通孔５８には樹脂は流れない。

次いで、ポット７７に装填された樹脂タブレットｔ（樹脂８１）を加熱溶融させるとともに、プランジャ７８を上動させて、金型キャビティ７１およびリードフレーム５３の空隙領域５７を充填するように、溶融した樹脂８１を金型カル７５、金型ランナ７３を介して圧送して加熱硬化させる。圧送された溶融した樹脂８１によりすべての金型キャビティ７１および空隙領域５７が充填される。

このようなトランスファモールドにより、金型キャビティ７１では、凹部形状のリフレクタ６６が形成される。また、空隙領域５７で充填された樹脂８１は、パッドリード５５とリード５６とを電気的に分離する。また、金型カル７５では、成形品カル７４が形成される。さらに、金型ランナ７３では、成形品カル７４を対称にそれぞれリードフレーム５３、５３側へ延在し、リードフレーム５３、５３をそれぞれの上面５２で接続する成形品ランナ７２が形成される。なお、成形品カル７４および成形品ランナ７２は不要樹脂である。

次いで、図１を参照して説明したように、収納ユニットＢでは、モールド金型８Ａ（モールド金型８）からアンローダ１５により成形品ランナ７２などで接続された２つのリードフレーム５３、５３を取り出し、ディゲート装置２０を用いてリードフレーム５３、５３から、成形品カル７４および成形品ランナ７２を分離するディゲート処理を行う（ステップＳ２１）。成形品カル７４などはエポキシ樹脂で形成されているため、特許文献１の技術のようなツイスト機構を備えたディゲート装置２０を用いて、成形品ランナ７２の先端部（ゲート部７０）で折って、各リードフレーム５３から不要樹脂（成形品ランナ７２、成形品カル７４）をディゲートすることができる。

図５および図６に示すように、成形品カル７４および成形品ランナ７２が取り除かれると２つのリードフレーム５３、５３が分離される。この図５ではリードフレーム５３の下面５１側の平面、図６では上面５２側の平面を示している。図５に示すように、リードフレーム５３の下面５１側のパッドリード５５およびリード５６は、溶融した樹脂８１で覆われずに露出している。また、図６に示すように、リードフレーム５３の複数のパッケージ領域５４のそれぞれにおいて、リードフレーム５３の上面５２側のパッドリード５５およびリード５６の一部を露出するように、環状の開口部を有する凹部形状のリフレクタ６６が形成される。

続いて、図７に示すように、各リードフレーム５３の上面５２に親水性のプラズマ処理を施す（ステップＳ３０）。この図７では動作中の大気圧プラズマ処理装置６１Ａが示されている。ここで親水性とは、基板であるリードフレーム５３およびリフレクタ６６（樹脂８１）に対して、その上に形成されるレンズを構成する樹脂が結びつきやすい（樹脂との密着度を上げる）ことをいう。このため、プラズマ処理の他にブラスト処理などの表面洗浄を行ってリードフレーム５３の上面５２に親水性の処理を施しても良い。

親水性のプラズマ処理では、大気圧プラズマ処理装置６１Ａを用いて、チャンバ６２に例えばアルゴンに酸素を混合したガス６３を供給し、高周波電源６４でプラズマを発生させて、リフレクタ６６が形成されている上面５２にプラズマ（ラジカル）を照射する。この大気圧プラズマ処理装置６１Ａに設けられた移動機構６５により、照射しながら移動することができる。

なお、この親水性のプラズマ処理は、リードフレーム５３の下面５１には施さない。なぜならば、後の工程（ステップＳ６０）において、下面５１を伝ったレンズ形成用の樹脂が貫通孔５８を介して上面５２まで圧送された後、加熱硬化されてレンズが形成されるため、下面５１に親水性のプラズマ処理が施されていると、リードフレーム５３とレンズ形成用の樹脂との密着性が上がり過ぎてしまい、ディゲートができない場合があるからである。

続いて、図８、図９および図１０に示すように、各リードフレーム５３のそれぞれに半導体チップを実装する（ステップＳ４０）。具体的には、各リードフレーム５３の複数のパッケージ領域５４のパッドリード５５上にそれぞれＬＥＤチップ８２を実装する。この図８では拡大されたリードフレーム５３の平面が示されており、図９および図１０ではそれぞれ図８のＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線におけるリードフレーム５３の断面が示されている。

ＬＥＤチップ８２は、パッドリード５５に実装された面とは反対面にアノード電極とカソード電極が形成されており、これらの電極間に所定の順バイアスが印加されることで、発光する半導体チップである。このＬＥＤチップ８２がパッドリード５５上に実装（ダイボンディング）された後、カソード電極とパッドリード５５間およびアノード電極とリード５６間がボンディングワイヤ８３（例えば金ワイヤ）で電気的に接続される。また、これらＬＥＤチップ８２およびボンディングワイヤ８３、８３は環状の開口部を有する凹部形状のリフレクタ６６の内側に配置される。なお、ＬＥＤチップ８２の実装には、公知のダイボンディング装置が用いられ、また、ボンディングワイヤ８３のワイヤボンディングには、公知のワイヤボンディング装置が用いられる。

続いて、図１１および図１２に示すように、各リードフレーム５３の下面５１に疎水性のプラズマ処理を施す（ステップＳ５０）。この図１１では動作中の大気圧プラズマ処理装置６１Ｂが示されている。また、図１２では貫通孔５８ａ（貫通孔５８）の周辺領域を除いたリードフレーム５３の下面５１を覆うマスク８５が示されている。マスク８５は、平面視矩形状のステンレス材やテープ材（粘着材）からなり、貫通孔５８ａの周辺領域に対応する箇所を切り欠いたものである。この貫通孔５８ａの周辺領域は、トランスファモールド装置を用いてレンズを形成する後の工程（ステップＳ６０）の際に、金型ランナが配置される領域である。

このようなマスク８５でリードフレーム５３の下面５１を覆って、各リードフレーム５３の貫通孔５８ａが形成された下面５１の周辺領域に疎水性のプラズマ処理が施される。ここで疎水性とは、基板であるリードフレーム５３に対して、その上に形成される例えば成形品ランナとして用いられる樹脂が結びつきにくい（樹脂との密着度を下げる）ことをいう。

疎水性のプラズマ処理では大気圧プラズマ処理装置６１Ｂを用いて、チャンバ６２に例えばＣＦ_４ガス８４を供給し、高周波電源６４でプラズマを発生させて、リードフレーム５３の下面５１にプラズマ（ラジカル）を照射する。この大気圧プラズマ処理装置６１Ｂに設けられた移動機構６５により、照射しながら移動することができる。

このような疎水性のプラズマ処理を施さないことも考えられる。しかしながら、疎水性のプラズマ処理を施すことで、リードフレーム５３と樹脂との密着度を下げることができるので、後のディゲート処理（ステップＳ６１）の際、リードフレーム５３から樹脂を容易に分離することができる。なお、ディゲート処理が容易に行えるのであれば、疎水性のプラズマ処理は省略することができる。

この大気圧プラズマ処理装置６１Ｂは、後のレンズ形成工程（ステップＳ６０）で用いられるトランスファモールド装置の構成部として設けられても良い。例えば、モールド金型８にリードフレーム５３を供給するフレーム供給部１に設けることで、疎水性のプラズマ処理を施してすぐに成形品ランナを形成することができるので、低密着度でリードフレーム５３に成形品ランナを形成することができる。なお、トランスファモールド装置とは別に疎水性のプラズマ処理の装置を設けても良い。

続いて、図１３に示すように、各リードフレーム５３にＬＥＤパッケージのレンズ８６を形成する（ステップＳ６０）。この図１３ではモールド金型８でクランプされたリードフレーム５３の断面が示されている。レンズ８６の形成では、前述したモールド金型８を備えたトランスファモールド装置を用いてトランスファモールドを行う。なお、以下では、レンズ８６を形成するモールド金型８をモールド金型８Ｂとして説明する。

モールド金型８Ｂは、互いに対向して配置される上型８７と下型８８とで構成され、それらが近接して型締めされ、また離間して型開きされる。上型８７を固定型とし、下型８８を可動型とした場合、上型８７に対して下型８８が近接してモールド金型８Ｂが型締めされ、上型８７に対して下型８８が離間してモールド金型８Ｂが型開きされる。なお、駆動については、上型を可動として、下型を固定としても良い。

上型８７は、成形品ランナ９１が形成される金型ランナ９２と、成形品カル９３が形成される金型カル９４とを有している。この金型ランナ９２には、成形品ランナ９１にＶ字状のノッチ９０を形成するための突起が設けられている。また、下型８８は、リードフレーム５３を載置するための凹部９５と、レンズ８６（成形品キャビティ）が形成される金型キャビティ９６と、成形品スルーゲート９７が形成される金型スルーゲート９８とが設けられている。また、下型８８では、ポット７７およびプランジャ７８に対して外側にオーバーフローキャビティ９９が設けられている。

リードフレーム５３にレンズ８６を形成するには、まず、図１を参照して説明したように、供給ユニットＡから型開きしたモールド金型８Ｂ（モールド金型８）にリードフレーム５３および樹脂タブレットｔをローダ１４により供給する。例えば、図１のプレス部３１に示すように、左右方向に２つのリードフレーム５３が空間を隔てて同一平面内に下型８８の搭載部９５に配置（載置）される。具体的には、モールド金型８Ｂに２つのリードフレーム５３を同一平面内で横たわらせる。また、２つのリードフレーム５３間の５つのポット７７内にそれぞれ樹脂タブレットｔが装填される。なお、図１３では、説明を明解にするために、ポット７７の右側に配置されるリードフレーム５３を省略している。

レンズ８６を構成する樹脂（樹脂タブレットｔ）としては、例えばシリコーン樹脂が用いられる。硬化したシリコーン樹脂は、前の工程（ステップＳ２０）で形成されたリフレクタ６６を構成するエポキシ樹脂が硬化したものより柔らかく、透過性のものである。これにより、レンズ８６は、封止材としてＬＥＤチップ８２を保護することができ、またＬＥＤチップ８２からの光を集光して外部に効率良く照射することができる。

次いで、モールド金型８Ｂを型締めして２つのリードフレーム５３をクランプする。リードフレーム５３の複数のパッケージ領域５４のそれぞれに複数の金型キャビティ９６が位置している。これにより各パッケージ領域５４に実装されているＬＥＤチップ８２が金型キャビティ９６で内包される。

ここで、金型カル９４と金型ランナ９２とは連通しており、金型ランナ９２の先端部（ゲート部８９）とこれと最も近い金型キャビティ９６とはリードフレーム５３の貫通孔５８ａを介して連通している。また、一連の金型キャビティ９６間は金型スルーゲート９８を介して連通している。また、金型ランナ９２と最も遠い金型キャビティ９６とオーバーフローキャビティ９９とは金型スルーゲート９８を介して連通している。また、オーバーフローキャビティ９９とリードフレーム５３の貫通孔５８ｂとは連通している。このように連通することで、溶融した樹脂１０１の流路が形成される。

次いで、ポット７７に装填された樹脂タブレットｔを溶融させるとともに、プランジャ７８を上動させて、金型ランナ９２を介して金型キャビティ９６へ溶融した樹脂１０１を圧送する。具体的には、金型ランナ９２と接する下面５１から貫通孔５８ａにより金型キャビティ９６と接する上面５２に溶融した樹脂１０１がまわされ、上面５２上を流れるように金型キャビティ９６および金型スルーゲート９８を通ってオーバーフローキャビティ９９および貫通孔５８ｂまで圧送される。

次いで、溶融した樹脂１０１を硬化させるために所定時間だけ待機する。これにより、すべての金型キャビティ９６、オーバーフローキャビティ９９で樹脂１０１が硬化される。また、流路となったリードフレーム５３の貫通孔５８ａ、５８ｂに存在する樹脂１０１も硬化される。また、ポット７７内にも樹脂１０１が残る場合、ポット内樹脂１０２として硬化される。

このようなトランスファモールドによって、金型キャビティ９６で内包されるＬＥＤチップ８２を封止するレンズ８６（成形品キャビティ）と、２つのリードフレーム５３、５３のそれぞれの下面に架かるようにして２つのリードフレーム５３、５３を接続する成形品ランナ９１とを含むワークＷを形成することができる。なお、本実施形態では、モールド金型８Ｂを用いたトランスファモールドによって、レンズ８６、成形品ランナ９２、成形品カル９４などの成形品を含んだリードフレーム５３をワークＷとして説明している。

次いで、図１を参照して説明したように、型開きしたモールド金型８Ｂ（モールド金型８）からアンローダ１５によりワークＷを取り出す。このワークＷは、図１４および図１５に示すように、２つのリードフレーム５３、５３と、成形品カル９３を対称にそれぞれリードフレーム５３、５３側へ延在し、リードフレーム５３、５３をそれぞれの下面５１で接続する成形品ランナ９１とで構成されたものとして形成される。図１４ではリードフレーム５３、５３の下面５１側の平面、図１５では上面５２側の平面を示している。

図１３〜図１５に示すように、このワークＷでは、２つのリードフレーム５３において、成形カル９３、成形品ランナ９１、レンズ８６および成形品スルーゲート９７を形成する樹脂１０１と、貫通孔５８ａ、５８ｂおよびオーバーフローキャビティ９９に存在する樹脂１０１とが一体成形されている。このため、樹脂１０１によって２つのリードフレーム５３、５３は、接続された状態となっている。

次いで、図１を参照して説明したように、収納ユニットＢでは、ディゲート装置２０を用いてワークＷから、ワークＷで接続された成形品ランナ９１などの不要樹脂を分離するディゲート処理を行う（ステップＳ６１）。成形品カル９３および成形品ランナ９１が取り除かれると、２つのリードフレーム５３、５３が分離され、図１６、図１７および図１８に示すように、複数のパッケージ領域５４のそれぞれにレンズ８６が形成されたリードフレーム５３のワークＷとなる。この図１６ではリードフレーム５３の下面５１側の平面、図１７では上面５２側の平面、図１８ではリードフレーム５３の短手側からみた側面を示している。

成形品ランナ９１などの不要樹脂の除去では、ツイスト機構ではなく、別の機構により、トランスファモールドによる成形品を含むワークＷから、ワークＷで接続された不要樹脂を分離するディゲート装置２０（以下、ディゲート装置２０Ａという）を用いる。ここで、図１９を参照してディゲート装置２０Ａの構成について説明する。

図１９に示すように、ディゲート装置２０Ａは、ワークＷが載置され、成形品ランナ９１などの不要樹脂が対応する位置に空間１１１が設けられたパレット１１２と、ワークＷを押さえつけ、成形品ランナ９１などの不要樹脂が対応する位置に空間１１１が設けられたハンド１１３と、パレット１１２およびハンド１１３の空間１１１内を可動するプッシャ１１４、１１５とを備えている。このディゲート装置２０Ａでは、パレット１１２およびハンド１１３が、成形品ランナ９１などの不要樹脂が接続されている箇所を除いてワークＷを上下からクランプし、プッシャ１１４、１１５が、上下方向の一方から他方へ動いて、浮いた状態の不要樹脂を押し続けて、ワークＷから不要樹脂を引き千切るものである。

パレット１１２は、空間１１１を隔てて配置され、２つのリードフレーム５３、５３がそれぞれ載置される２つのフレーム受け１０５、１０５と、フレーム受け１０５、１０５下に設けられているランナ受け１０６、１０６を有している。フレーム受け１０５では、レンズ８６が収められる凹部１０４が形成されている。凹部１０４は、リードフレーム５３が載置された際に、成形品ランナ９１が接続されている箇所を除いてリードフレーム５３の外周部に当接し、またレンズ８６が接しない深さとなっている。また、ランナ受け１０６は、成形品カル９３および成形品ランナ９１などの不要樹脂がリードフレーム５３から分離された後、パレット１１２から不要樹脂が落下するのを防止するために形成されている。

ハンド１１３は、空間１１１を隔てて配置され、２つのフレーム受け１０５、１０５に対向する２つの押さえ１０３、１０３を有している。押さえ１０３では、パッドリード５５、リード５６が接しないように凹部１０７が形成されている。凹部１０７は、リードフレーム５３をパレット１１２とハンド１１３とでクランプした際に、成形品ランナ９１が接続されている箇所を除いてリードフレーム５３の外周部に当接するものとなっている。

プッシャ１１４、１１５は、成形品ランナ９１などの不要樹脂をクランプする構成となっている。本実施形態では、プッシャ（上）１１４を不要樹脂受けとして補助的に補助プッシャとして用いている。また、プッシャ（上）１１４には、不要樹脂を吸引する吸引孔１１６が設けられている。この吸引孔１１６には、図示しない真空ポンプが接続されている。また、プッシャ（下）１１５には、不要樹脂をクランプする際に、ポット内樹脂１０２が収められる凹部１１７が形成されている。凹部１１７を設けることで、小さなポット内樹脂１０２ではなく、それよりも大きい成形品カル９３や成形品ランナ９１を押すことができる。

また、プッシャ（上）１１４では、図２６〜図２８に示すように、成形品ランナ９１などの不要樹脂に対して当接する当接面が、水平面に対して所定角度θで傾斜している。図２６ではテーパ状、図２７では凹状、図２８では凸状の当接面が示されている。角度θは例えば５〜１５°となるようにしている。このようにプッシャ（上）１１４の当接面を傾斜させることで、例えば成形品ランナ９１と成形品カル９３との段差がある場合であっても、全体として段差を吸収してプッシャ（上）１１４が不要樹脂と当接することができる。

このようなディゲート装置２０Ａを用いた、前述したトランスファモールドによるレンズ８６などの成形品を含むワークＷから、ワークＷで接続された成形品ランナ９１などの不要樹脂を分離するディゲート方法について説明する。

まず、図１９に示すように、パレット１１２にワークＷを載置（搬入）する。ここでは、リードフレーム５３に対して、成形品ランナ９１などの不要樹脂を上側、レンズ８６を下側となるように、パレット１１２にワークＷが載置される。また、成形品ランナ９１などの不要樹脂が空間１１１に位置するようにワークＷが載置される。

続いて、図２０に示すように、パレット１１２とハンド１１３でワークＷを上下からクランプする。ここでは、成形品ランナ９１などの不要樹脂が形成されている箇所を除いてクランプすることで、空間１１１で不要樹脂を浮かせた状態としている。

続いて、図２１に示すように、プッシャ１１４、１１５で成形品ランナ９１などの不要樹脂を上下からクランプした後、図２２に示すように、プッシャ１１４、１１５でクランプしたまま上下方向の下方から上方へ浮いた状態の成形品ランナ９１などの不要樹脂を押し続けて、ワークＷから成形品ランナ９１などの不要樹脂を平行移動させて引き千切る。

本実施形態では、リードフレーム５３に対して上側に成形品ランナ９１などの不要樹脂を配置しているので、下方から上方にプッシャ１１４、１１５を平行移動させている。これにより、シリコーン樹脂などのような柔らかい樹脂からなる不要樹脂であっても確実にディゲートすることができるので、ＬＥＤパッケージの製造歩留まりを向上することができる。また、成形品ランナ９１などの不要樹脂を上下からプッシャ１１４、１１５でクランプして押し続けることで、より確実にディゲートすることができる。

続いて、図２３に示すように、吸引孔１１６を介して成形品ランナ９１などの不要樹脂を吸引しながらプッシャ（上）１１４を上昇させる。また、ハンド１１３も合わせて上昇させる。また、プッシャ（下）１１５は下降させる。続いて、図２４に示すように、成形品ランナ９１などの不要樹脂を吸引しながら、所定の廃棄位置まで移動した後、吸引を停止させて、図２５に示すように、プッシャ（上）１１４の不要樹脂当接面からプッシャピン１１８をバネにより突出させて成形品ランナ９１などの不要樹脂を廃棄する。その後、パレット１１３から２つのリードフレーム５３が搬出される。

このようにしてディゲートされると、図１６〜図１８に示したようなリードフレーム５３が形成される。本実施形態では、成形品ランナ９１にＶ字状のノッチ９０（図１３参照）を形成しているので、ディゲート装置２０Ａでディゲートされることによって、Ｖ字状のノッチ９０でリードフレーム５３から成形品ランナ９１などの不要樹脂が分離される。このため、図１８に示すように、リードフレーム５３にはランナ残り９１ａが残存する。

このランナ残り９１ａは、後の工程でリードフレームの長手辺を支えながら搬送する場合に、邪魔にならないサイズであれば良い。また、ランナ残り９１ａは後の切断を含むダイシング処理（ステップＳ７０）で廃棄されてしまうので完成したＬＥＤパッケージには問題とならない。このようにノッチ９０を設けることで、ノッチ９０で確実に成形品ランナ９１を引き千切ることができる。なお、Ｖ字状のノッチ９０に限らず、凹状のノッチであっても、局所的に応力がかかる形状であれば良い。

続いて、リードフレーム５３の複数のパッケージ領域５４に沿ってダイシング処理を施す（ステップＳ７０）と、図２９に示すように、個片化されたＬＥＤパッケージが形成される。図２９（ａ）はＬＥＤパッケージの正面図、図２９（ｂ）は上面図、図２９（ｃ）は底面図、図２９（ｄ）は左側面図、図２９（ｅ）は右側面図、図２９（ｆ）は背面図である。

前述したように、シリコーン樹脂などのような柔らかい樹脂からなる不要樹脂（成形品ランナ９１、成形品カル９３）であっても、それが接続されている箇所を除いてワークＷを上下からクランプして、不要樹脂を浮かせた状態として、その不要樹脂を押し続けて、ワークＷから前記不要樹脂を引き千切ることで、確実にディゲートすることができる。これによりＬＥＤパッケージの製造歩留まりを向上することができる。

（実施形態２）
前記実施形態１では、レンズ８６の形成工程（ステップＳ６０）において、金型ランナ９２および金型カル９４が上型８７に設けられたモールド金型８Ｂを用いて形成された上ランナゲートのワークＷ（図１４、図１５参照）のディゲート方法について説明した。本実施形態では、レンズ８６の形成工程（ステップＳ６０）において、図３０および図３１に示すように、金型ランナおよび金型カルが下型に設けられたモールド金型を用いて形成された下ランナゲートのワークＷのディゲート方法について説明する。図３０ではリードフレーム５３、５３の下面５１側の平面、図３１では上面５２側の平面を示している。図３０および図３１に示す下ランナゲートのワークＷでは、リードフレーム５３の下面５１側にポット内樹脂１０２が存在する。

まず、図３２に示すように、パレット１１２にワークＷを載置（搬入）する。ここでは、リードフレーム５３に対して、成形品ランナ９１などの不要樹脂を下側、レンズ８６を上側となるように、パレット１１２にワークＷが載置される。また、成形品ランナ９１などの不要樹脂が空間１１１に位置するようにワークＷが載置される。

続いて、図３３に示すように、パレット１１２とハンド１１３でワークＷを上下からクランプする。ここでは、成形品ランナ９１などの不要樹脂が形成されている箇所を除いてクランプすることで、空間１１１で不要樹脂を浮かせた状態としている。

続いて、吸引孔１１６で吸引しながら、成形品ランナ９１などの不要樹脂にプッシャ（上）１１４を当接させ、図３４に示すように、プッシャ（上）１１４を上下方向の上方から下方へ浮いた状態の成形品ランナ９１などの不要樹脂を押し続けて、ワークＷから成形品ランナ９１などの不要樹脂を平行移動させて引き千切る。

本実施形態では、リードフレーム５３に対して下側に成形品ランナ９１などの不要樹脂を配置しているので、上方から下方にプッシャ（上）１１４を移動させている。これにより、シリコーン樹脂などのような柔らかい樹脂からなる不要樹脂であっても確実にディゲートすることができるので、ＬＥＤパッケージの製造歩留まりを向上することができる。

続いて、図３５に示すように、２つのフレーム受け１０５、１０５を、それぞれの回動軸１２１、１２１で回動させて逆ハの字状に回転配置して、プッシャ（上）１１４の上昇路を確保して、図３６に示すように、プッシャ（上）１１４を上昇させた後、図３７に示すように、フレーム受け１０５、１０５の回転を戻す。

続いて、図３８に示すように、成形品ランナ９１などの不要樹脂を吸引しながら、所定の廃棄位置まで移動した後、吸引を停止させて、図３９に示すように、プッシャ（上）１１４の不要樹脂当接面からプッシャピン１１８を突出させて成形品ランナ９１などの不要樹脂を廃棄する。その後、パレット１１３から２つのリードフレーム５３が搬出される。

前記実施形態１と同様に、本実施形態で示したような下ランナゲートのワークＷで、シリコーン樹脂などのような柔らかい樹脂からなる不要樹脂（成形品ランナ９１、成形品カル９３）がリードフレーム５３に接続されていたとしても、その接続されている箇所を除いてワークＷを上下からクランプして、不要樹脂を浮かせた状態として、その不要樹脂を押し続けて、ワークＷから前記不要樹脂を引き千切ることで、確実にディゲートすることができる。これによりＬＥＤパッケージの製造歩留まりを向上することができる。

以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

例えば、前記実施形態では、基板として、銅合金をプレス加工したリードフレームを用いた場合について説明したが、ガラスエポキシ基板などの配線基板や、半導体基板にも適用することができる。成形品ランナと接続されたこれらの基板に対して、本発明によれば成形品ランナを分離することができるからである。

また、例えば、前記実施形態では、半導体パッケージとしてＬＥＤパッケージについて説明した場合について説明したが、シリコーン樹脂のように柔らかく弾力性のある樹脂を用いた半導体パッケージにも適用することができる。本発明によればツイスト機構でディゲートできないような柔らかい樹脂を用いてトランスファモールドされたワークでもディゲートできるからである。

５３ リードフレーム
６６ リフレクタ
８６ レンズ
９１ 成形品ランナ
９３ 成形品カル
Ｗ ワーク

Claims (14)

1. トランスファモールドによる成形品を含むワークから、前記ワークで接続された不要樹脂を分離するディゲート方法であって、
   （ａ）前記不要樹脂が接続されている箇所を除いて前記ワークを上下からクランプして、前記不要樹脂を浮かせた状態とする工程と、
   （ｂ）上下方向の一方から他方へ浮いた状態の前記不要樹脂を押し続けて、前記ワークから前記不要樹脂を引き千切る工程と、
   を含むことを特徴とするディゲート方法。
2. 請求項１記載のディゲート方法において、
   前記（ｂ）工程では、前記不要樹脂をクランプして前記不要樹脂を押し続けることを特徴とするディゲート方法。
3. トランスファモールドによる成形品を含むワークから、前記ワークで接続された不要樹脂を分離するディゲート装置であって、
   前記ワークが載置され、前記不要樹脂が対応する位置に空間が設けられたパレットと、
   前記ワークを押さえつけ、前記不要樹脂が対応する位置に空間が設けられたハンドと、
   前記パレットおよびハンドの空間内を可動するプッシャと、を備え、
   前記パレットおよび前記ハンドは、前記不要樹脂が接続されている箇所を除いて前記ワークを上下からクランプし、
   前記プッシャは、上下方向の一方から他方へ動いて、浮いた状態の前記不要樹脂を押し続けて、前記ワークから前記不要樹脂を引き千切ることを特徴とするディゲート装置。
4. 請求項３記載のディゲート装置において、
   前記プッシャには、前記不要樹脂を吸引する吸引孔が設けられていることを特徴とするディゲート装置。
5. 請求項３記載のディゲート装置において、
   前記不要樹脂を前記プッシャとでクランプする補助プッシャを備えていることを特徴とするディゲート装置。
6. 請求項５記載のディゲート装置において、
   前記補助プッシャには、前記不要樹脂を吸引する吸引孔が設けられていることを特徴とするディゲート装置。
7. 請求項３〜６のいずれか一項に記載のディゲート装置において、
   前記不要樹脂に対して前記プッシャの当接する当接面が、傾斜していることを特徴とするディゲート装置。
8. 請求項３〜７のいずれか一項に記載のディゲート装置と、前記ワークが形成されるモールド金型とを備えたトランスファモールド装置において、
   前記モールド金型は、金型キャビティおよび金型ランナを有しており、型締めによりクランプされた基板に対して、前記金型ランナを介して前記金型キャビティへ溶融した樹脂を圧送して加熱硬化させて前記ワークを形成し、
   前記ディゲート装置は、前記金型ランナで硬化した樹脂を前記不要樹脂として、前記ワークから分離することを特徴とするトランスファモールド装置。
9. 請求項８記載のトランスファモールド装置において、
   クランプされて前記金型ランナと接する前記基板の面に、疎水性のプラズマ処理を施す大気圧プラズマ処理装置が、前記モールド金型にワークを供給するフレーム供給部に設けられていることを特徴とするトランスファモールド装置。
10. （ａ）基板を準備する工程と、
    （ｂ）前記基板に半導体チップを実装する工程と、
    （ｃ）金型キャビティおよび金型ランナを有するモールド金型で、前記半導体チップを前記金型キャビティで内包するように前記基板をクランプし、前記金型ランナを介して前記金型キャビティへ溶融した樹脂を圧送して加熱硬化させて、トランスファモールドによる成形品を含むワークを形成する工程と、
    （ｄ）前記金型ランナで硬化して前記ワーク上で接続された不要樹脂を、前記ワークから分離する工程と、
    を含む半導体パッケージの製造方法であって、
    前記（ｄ）工程は、
    （ｄ１）前記不要樹脂が接続されている箇所を除いて前記ワークを上下からクランプして、前記不要樹脂を浮かせた状態とする工程と、
    （ｄ２）上下方向の一方から他方へ浮いた状態の前記不要樹脂を押し続けて、前記ワークから前記不要樹脂を引き千切る工程と、
    を含むことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
11. 請求項１０記載の半導体パッケージの製造方法において、
    前記（ｄ２）工程では、前記不要成形品ランナをクランプして前記不要成形品ランナを押し続けることを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
12. 請求項１０または１１記載の半導体パッケージの製造方法において、
    前記（ｃ）工程では、前記基板の厚さ方向に貫通する貫通孔を介して前記金型ランナと前記金型キャビティを連通させて前記基板をクランプし、前記貫通孔により溶融した樹脂を前記金型ランナと接する面から前記金型キャビティと接する面にまわして前記金型キャビティへ圧送することを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
13. 請求項１０、１１または１２記載の半導体パッケージの製造方法において、
    前記（ｂ）工程前に、前記（ｃ）工程でクランプされて前記金型キャビティと接する前記基板の面に、親水性のプラズマ処理を施すことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
14. 請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の半導体パッケージの製造方法において、
    前記（ｃ）工程前に、前記（ｃ）工程でクランプされて前記金型ランナと接する前記基板の面に、疎水性のプラズマ処理を施すことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。

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