JP2020017595A - 樹脂封止用基材の安定化方法、樹脂封止用基材の安定化装置、及び樹脂封止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】封止樹脂にボイドや未充填の部分が発生することを抑制することができる樹脂封止用基材の安定化装置を提供する。【解決手段】樹脂封止用基材の安定化装置２は、成形金型１に対して定位置にあるガイド部２０と、ガイド部２０に、成形金型１のキャビティ１５０内からキャビティ１５０外へ出る動きができるように通されてガイドされ、成形金型１の型締め後のキャビティ１５０内で、リードフレームＦを所定位置で支持可能な複数の支持ピン２５と、支持ピン２５が通され、支持ピン２５の方向に沿って駆動されると共に、キャビティ１５０外へ出る位置に先行移動させる支持ピン２５を動かす先行駆動体２６１、及び先行移動させる支持ピン２５と異なるタイミングでキャビティ１５０外へ出る位置に後続移動させる支持ピン２５を動かす後続駆動体２６３を有する駆動部２６とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂封止用基材の安定化方法、樹脂封止用基材の安定化装置、及び樹脂封止装置に関するものである。

樹脂封止型半導体装置の製造においては、樹脂封止用基材の熱による歪みや変形を抑えるために、キャビティ内に注入する樹脂の量を監視して、適宜のタイミングで支持ピンを引き抜き、その後、樹脂を硬化させて樹脂封止を行っている。

このような支持ピンを使用した半導体装置の樹脂封止に関連する技術としては、例えば特許文献１に記載された「樹脂封止形半導体装置の製法」がある。

この製法では、樹脂封止体内のボイド（空洞、気孔等）の発生を抑制し、且つ支持板の裏面に均一厚さの薄い封止樹脂層を良好に形成するために、まず、進退自在な押圧型片を支持板の他方の主面から離れた離間位置に配置し、一方の型片、及び他方の型片を型締めし、ゲートからキャビティ内に流動状態の樹脂を部分的に注入する。

続いて、支持型片を支持板の一方の主面に当接させた状態で、離間位置から支持板の他方の主面に接近する近接位置に押圧型片を移動した後、支持板の一方の主面から支持型片を離間させ、ゲートから更に樹脂を注入してキャビティ内を満たし、キャビティ内の樹脂の硬化後に支持板を被覆する樹脂封止体が形成されたリードフレーム組立体を成形型から取り出すというものである。

特開２００４−１５３１５３号公報

しかしながら、上記従来の製法、及びこの製法に適用される樹脂封止装置の概念的構造を表した樹脂封止装置ＰＯ（図７参照）では、一つのキャビティ内で複数の支持型片を使用する場合、複数の支持型片が同時に引き抜かれるため、注入されている封止樹脂において、一度に引き抜かれる支持型片の抜き跡の領域（容量）の合計が比較的大きくなる。

これにより、支持型片の抜き跡の領域に流入する封止樹脂の量も多くなるので、封止樹脂にボイド（空洞や気孔等）や未充填の部分が発生しやすいという問題があった。

即ち、樹脂封止装置ＰＯは、リードフレームＦを支持する複数の支持ピン７０（支持型片に相当）がキャビティ７１内からキャビティ７１外へ同時に移動する構造である。

そして、樹脂封止装置ＰＯでは、図８（ａ）に示すようにキャビティ７１に封止樹脂７２が注入され、（ｂ）に示すように封止樹脂７２の注入が完了し、（ｃ）に示すように支持ピン７０がリードフレームＦの支持を解除してキャビティ７１外へ移動し、（ｄ）に示すように支持ピン７０の抜き跡７３が、流入する封止樹脂７２によって埋められる。

つまり、上記（ｄ）の工程においては、全部の支持ピンの抜き跡７３を、最後にまとめて封止樹脂７２で埋めることになる。また、この時点では、熱硬化樹脂である封止樹脂７２の硬化がある程度進んでいる。

このため、封止樹脂７２が、注入開始当初より流動しにくくなっており、抜き跡７３を埋める速度も遅くなるので、結果的に封止樹脂７２にボイドや未充填の部分が発生しやすかった。

本発明は、以上の点を鑑みて創案されたものであり、封止樹脂にボイドや未充填の部分が発生することを抑制することができる、樹脂封止用基材の安定化方法、樹脂封止用基材の安定化装置、及び樹脂封止装置を提供することを目的とするものである。

（１）上記の目的を達成するために本発明の樹脂封止用基材の安定化方法は、成形金型の型締め後のキャビティ内で、樹脂封止用基材を複数の支持ピンにより所定位置で支持し、キャビティ内に熱硬化性の封止樹脂を注入した後、支持ピンによる樹脂封止基材の支持を解除して、支持ピンが移動する前に位置していた領域に封止樹脂を満たす樹脂封止用基材の安定化方法において、支持ピンによる樹脂封止基材の支持の解除を、異なるタイミングで行うステップを備える。

本発明の樹脂封止用基材の安定化方法によれば、支持ピンによる樹脂封止基材の支持の解除を、異なるタイミングで行うことにより、樹脂封止基材の支持を解除する支持ピンが移動する前に支持していた箇所は、支持ピンが移動する前に位置していた領域（以降、本欄で引用する際は、「上記領域」という場合がある）に流入する封止樹脂によって、先に移動した支持ピンに対応する箇所から順次支持される。

なお、支持ピンによる樹脂封止用基材の支持の解除、及び支持ピンのキャビティ外への移動は、キャビティ内が封止樹脂で満たされた後で行うようにしてもよいし、キャビティ内が封止樹脂で満たされる前に行うようにしてもよい。

（２）本発明の樹脂封止用基材の安定化方法は、キャビティの樹脂注入口に近い所に位置する支持ピンによる樹脂封止基材の支持の解除を先に行う構成とすることもできる。

この場合は、樹脂注入口から封止樹脂が注入されることによりキャビティ内を流れる封止樹脂の上流に位置する支持ピンから順に、下流に位置する支持ピンへ向けて、樹脂封止基材の支持の解除が行われる。

封止樹脂の流れの上流に位置する封止樹脂は、下流に位置する封止樹脂と比較して、キャビティ内に注入開始当初に近い流動しやすい状態で上記領域に流入するので、ごく短い時間でスムーズに支持ピンが移動する前に位置していた領域を埋めることができる。

（３）上記の目的を達成するために本発明の樹脂封止用基材の安定化装置は、成形金型に対して定位置にあるガイド部と、ガイド部に、成形金型のキャビティ内からキャビティ外へ出る動きができるように通されてガイドされ、成形金型の型締め後のキャビティ内で、樹脂封止用基材を所定位置で支持可能な複数の支持ピンと、支持ピンが通され、支持ピンの軸方向に沿って駆動されると共に、キャビティ外へ出る位置に先行移動させる支持ピンを動かす先行駆動体、及び先行移動させる支持ピンと異なるタイミングでキャビティ外へ出る位置に後続移動させる支持ピンを動かす後続駆動体を有する駆動部とを備える。

本発明の樹脂封止用基材の安定化装置は、成形金型に対して定位置にあるガイド部によって、複数の支持ピンを成形金型のキャビティ内からキャビティ外へ出る動きができるように通してガイドすることができる。また、支持ピンを通してガイドすることで、支持ピンに樹脂封止用基材を所定位置で支持するという重要な働きをさせることが可能になる。

本発明の樹脂封止用基材の安定化装置によれば、支持ピンによる樹脂封止基材の支持の解除を、異なるタイミングで行うことにより、先行して樹脂封止基材の支持を解除する支持ピンが支持していた箇所は、支持ピンが移動する前に位置していた領域に流入する封止樹脂によって、先に移動した支持ピンに対応する箇所から順次支持される。

（４）本発明の樹脂封止用基材の安定化装置は、先行移動させる支持ピンが、後続移動させる支持ピンと比較して、キャビティの樹脂注入口に近い所に配置されている構成としてもよい。

この場合は、樹脂注入口から封止樹脂が注入されることにより、キャビティ内を流れる封止樹脂の上流に位置する支持ピンから下流に位置する支持ピンへ、順次樹脂封止基材の支持の解除が行われる。

即ち、樹脂注入口から注入される流動性を有する封止樹脂は、通常、キャビティ内の樹脂注入口に近い方から遠い方へ向けて順に充填されていくので、キャビティ内には、樹脂注入口に近い方が上流で、遠い方が下流となる封止樹脂の流れが生じる。

そして、封止樹脂の上流に位置する支持ピンから下流に位置する支持ピンへ、順次樹脂封止基材の支持の解除を行うことにより、上流に位置する支持ピンに対応する上記領域から順に、上記領域を封止樹脂で埋める動きをする。封止樹脂の流れの上流に位置する封止樹脂は、下流に位置する封止樹脂と比較して、キャビティ内に注入開始当初に近い流動しやすい状態で支持ピンが移動する前に位置していた領域に流入するので、ごく短い時間でスムーズに上記領域を埋めることができる。

（５）本発明の樹脂封止用基材の安定化装置は、ガイド部が、先行移動させる支持ピンを止める第１のストッパーと、後続移動させる支持ピンを止める第２のストッパーを有し、第１のストッパーと先行駆動体の間には、先行移動させる支持ピンがキャビティ外へ出る位置で、先行駆動体を停止させる長さの第１の間隔設定具が配され、第２のストッパーと後続駆動体の間には、後続移動させる支持ピンがキャビティ外へ出る位置で、後続駆動体を停止させる長さの第２の間隔設定具が配されており、駆動部には、先行駆動体と後続駆動体の間隔を拡げる方向に付勢する付勢手段が設けられている構成とすることもできる。

この場合は、ガイド部が、先行移動させる支持ピンを止める第１のストッパーと、後続移動させる支持ピンを止める第２のストッパーを有しているので、先行駆動体が先行移動させる支持ピンを動かしたときに、第１のストッパーにより予め決められた位置で支持ピンを止めることができる。また、後続駆動体が後続移動させる支持ピンを動かしたときに、第２のストッパーにより予め決められた位置で支持ピンを止めることができる。

また、駆動部には、先行駆動体と後続駆動体の間隔を拡げる方向に付勢する付勢手段が設けられているので、先行駆動体が第１の間隔設定具に当たって止まった後も、後続移動体は第２の間隔設定具に当たるまで、先行駆動体に対して反発した状態を維持したまま近付くことができる。これにより、後続移動体は、後続移動させる支持ピンが第２のストッパーにより止められるまで、支持ピンを支障なく動かすことができる。

（６）本発明の樹脂封止用基材の安定化装置は、第１の間隔設定具、及び第２の間隔設定具が、それぞれ取り替えが可能である構成とすることもできる。

この場合は、第１の間隔設定具、及び第２の間隔設定具が、それぞれ取り替えが可能であるので、各間隔設定具に起因する不具合が生じた際にも、容易に対応することができる。また、第２の間隔設定具を長さの異なる間隔設定具に取り替えることにより、先行移動させる支持ピンが移動した後に後続移動させる支持ピンの動き出すタイミングを調節することが可能になる。

（７）上記の目的を達成するために本発明の樹脂封止用基材の安定化装置は、成形金型の型締め後のキャビティ内で、樹脂封止用基材を所定位置で支持可能であると共に、キャビティ内とキャビティ外の間で移動可能な複数の支持ピンと、支持ピンに対して、異なるタイミングでキャビティ内からキャビティ外へ出る動きをさせる駆動部とを備える。

本発明の樹脂封止用基材の安定化装置によれば、支持ピンは、成形金型のキャビティ内からキャビティ外へ出る動きができるようにしてあるので、キャビティ内で樹脂封止用基材を所定位置で支持する機能と、樹脂封止用基材の支持を解除してキャビティ外へ移動する機能の両方を果たすことが可能である。

更には、樹脂封止用基材の支持を最後に解除した支持ピンに対応する上記領域を、封止樹脂が埋める動きをする際に、封止樹脂の加熱時間が長くなって硬化が進み、ある程度流動しにくくなっているとしても、先行して樹脂封止用基材の支持を解除して移動した支持ピンに対応する上記領域は、既に流動性のよい状態の封止樹脂を流入させることによりボイドや未充填の部分をほとんど生じることなく埋まっているので、総体的に見ればボイドや未充填の部分を減らすことができる。

（８）上記の目的を達成するために本発明の樹脂封止装置は、樹脂封止用基材の樹脂封止を行う成形金型と、成形金型に対して定位置にあるガイド部、ガイド部に、成形金型のキャビティ内からキャビティ外へ出る動きができるように通されてガイドされ、成形金型の型締め後のキャビティ内で、樹脂封止用基材を所定位置で支持可能な複数の支持ピン、及び支持ピンが通され、支持ピンの軸方向に沿って駆動されると共に、キャビティ外へ出る位置に先行移動させる支持ピンを動かす先行駆動体、及び先行移動させる支持ピンと異なるタイミングでキャビティ外へ出る位置に後続移動させる支持ピンを動かす後続駆動体を含む駆動部とを有する樹脂封止用基材の安定化装置とを備える。

本発明の樹脂封止装置は、上記（３）に係る樹脂封止用基材の安定化装置の作用で説明したように、支持ピンが移動する前に位置していた領域を封止樹脂で埋める動きが、従来よりも早いタイミングで行われ、封止樹脂は流動しやすい状態で上記領域に流入するので、ボイドや未充填の部分をほとんど生じることなく充填され、総体的に見ればボイドや未充填の部分を減らすことができる、等の機能性を備える樹脂封止装置として、樹脂封止型半導体装置等の製造に使用することができる。

（９）上記の目的を達成するために本発明の樹脂封止装置は、樹脂封止用基材の樹脂封止を行う成形金型と、成形金型の型締め後のキャビティ内で、樹脂封止用基材を所定位置で支持可能であると共に、キャビティ内とキャビティ外の間で移動可能な複数の支持ピン、及び支持ピンに対して、異なるタイミングでキャビティ内からキャビティ外へ出る動きをさせる駆動部とを備える樹脂封止用基材の安定化装置とを備える。

本発明の樹脂封止装置は、上記（７）に係る樹脂封止用基材の安定化装置の作用で説明したように、支持ピンが移動する前に位置していた領域を封止樹脂で埋める動きが、従来よりも早いタイミングで行われ、封止樹脂は流動しやすい状態で上記領域に流入するので、ボイドや未充填の部分をほとんど生じることなく充填され、総体的に見ればボイドや未充填の部分を減らすことができる、等の機能性を備える樹脂封止装置として、樹脂封止型半導体装置等の製造に使用することができる。

本発明は、封止樹脂にボイドや未充填の部分が発生することを抑制することができる、樹脂封止用基材の安定化方法、樹脂封止用基材の安定化装置、及び樹脂封止装置を提供することができる。

本発明の樹脂封止装置の一実施の形態を示す断面説明図である。 図１に示す樹脂封止装置を構成する成形金型の構造の概略を示し、（ａ）は平面視説明図、（ｂ）はＡ−Ａ断面説明図、（ｃ）はＢ−Ｂ断面説明図である。 図１に示す状態から、先行移動する支持ピンがキャビティ外へ移動した状態を示す断面説明図である。 図３に示す状態から、後続移動する支持ピンがキャビティ外へ移動した状態を示す断面説明図である。 本発明の樹脂封止装置の作用を説明する図で、（ａ）はキャビティに封止樹脂を注入している状態、（ｂ）は先行移動する支持ピンがキャビティ外へ移動した状態、（ｃ）は先行移動した支持ピンの抜き跡が封止樹脂で埋められた状態、（ｄ）は後続移動する支持ピンがキャビティ外へ移動した状態、（ｅ）は後続移動した支持ピンの抜き跡が封止樹脂で埋められた状態の断面説明図である。 樹脂封止装置を構成する成形金型の他の例の構造を示し、（ａ）は平面視説明図、（ｂ）はＣ−Ｃ断面説明図、（ｃ）はＤ−Ｄ断面説明図である。 従来の製法に適用される樹脂封止装置の概念的構造を表した断面説明図である。 図７に示す樹脂封止装置の作用を説明する図で、（ａ）はキャビティに封止樹脂を注入している状態、（ｂ）は封止樹脂の注入が完了した状態、（ｃ）は支持ピンがキャビティ外へ移動した状態、（ｄ）は支持ピンの抜き跡が封止樹脂で埋められた状態の断面説明図である。

図１乃至図５を参照して、本発明の樹脂封止装置の一実施の形態を更に詳細に説明する。なお、以下の説明において、位置や方向を表すために「上下・左右」の用語を使用する場合がある。「上下」については、図１において後述する下型１１がある方を下、駆動部２６がある方を上とし、これを基準とする。また、「左右」については、図１において後述する昇降駆動体２８がある方を右とし、昇降駆動体２８ａがある方を左とし、これを基準とする。

樹脂封止装置Ｐは、成形金型１と、成形金型１のキャビティ内からキャビティ外へ出る動きが可能な支持ピンにより、樹脂封止用基材をキャビティ内の所定位置で支持可能な樹脂封止用基材の安定化装置２により構成されている（図１、図３及び図４参照）。

支持ピンは、支持部材とも換言でき、キャビティ内でリードフレームを所定位置で支持する機能と、後述するように、リードフレームの支持を解除してキャビティ外へ移動する機能の両方を果たすことができる。

（成形金型１）
成形金型１の説明では、図１、図２を参照する。なお、図２（ａ）乃至（ｃ）では、図示の便宜上、装置の要部を表しており、特に図２（ａ）は、（ｂ）、（ｃ）と対応させるために、模式的に表している。

成形金型１は、モールド金型であり、下型１１と上型１２を有している。下型１１には、樹脂タブレット（図示省略）が入るポット１３が形成されている。ポット１３には、図示しないプランジャーを備えている。プランジャーは、樹脂タブレットを溶融させたポット１３内の封止樹脂を加圧し、後述するキャビティ１５０へ送る。

また、上型１２には、下型１１のポット１３に対応する位置から所定の方向へ向けて、カル・ランナー凹部１４（図２、図５参照）が延設されている。更に、上型１２には、カル・ランナー凹部１４の先端部につながる平面視で四角形のキャビティ凹部１５が形成されている。カル・ランナー凹部１４とキャビティ凹部１５の境界部には、樹脂注入口であるゲート１６が形成されている。

キャビティ凹部１５の四つの角部近傍には、後述する支持ピン２５を、封止樹脂の漏れを防止しつつ、スライド可能に通すためのガイド孔１７が形成されている。各ガイド孔１７は、円孔であり、図１に示すように上型１２のキャビティ凹部１５と上面１８の間を貫通して設けられている。なお、図２（ａ）、（ｂ）においては、右側のキャビティ凹部１５の図示を省略している。

上記成形金型１は、下型１１と上型１２の型合わせを行うことで、下型１１の上面１１０と上型１２のカル・ランナー凹部１４により、封止樹脂が流れるランナー１４０（図２、図５参照）が形成される。また、下型１１の上面１１０と上型１２のキャビティ凹部１５により、封止樹脂の成形部となるキャビティ１５０が形成される。

なお、本実施の形態の樹脂封止装置Ｐは、半導体素子（図示省略）を搭載した樹脂封止用基材であるリードフレームＦを、下型１１の上面１１０に当てて後述する支持ピン２５のピン本体２５１の下端で挟んで支持する、リードフレームＦのインモールドタイプの樹脂封止を行うものである（図１、図２参照）。

（樹脂封止用基材の安定化装置２）
図１を参照する。
樹脂封止用基材の安定化装置２は、成形金型１に対して定位置にあるガイド部２０を有している。即ち、ガイド部２０は、図示しない付帯部材を介して、成形金型１の固定型である上型１２に対し相互の位置関係が変わらないようにして固定されている。ガイド部２０が成形金型１に対して定位置にあることにより、ガイド部２０を成形金型１に対する可動部である、後述する支持ピン２５の取付位置とすることができる。

ガイド部２０は、二枚のブロック２１、２２で構成されている。このうち、下のブロック２１において、上型１２の各ガイド孔１７に対向する箇所には、カラーガイド孔２３がガイド孔１７と同軸方向（上下方向）に上下面（符号省略）の間を貫通して、合計八箇所に設けられている。各カラーガイド孔２３は、上面に接続する径大孔２３１と、下面に接続する径小孔２３２により構成されている。

径大孔２３１の内径は、後述する支持ピン２５の係止部２５２がスライドできるように、係止部２５２よりやや径大に形成されている。また、径小部２３２の内径は、後述する支持ピン２５に嵌め込まれている円管状のカラー２５３、２５３ａがスライドできるように、カラー２５３、２５３ａの外径よりやや径大に形成されている。

ブロック２１の上に合わせて固定されている上のブロック２２には、ブロック２１の各カラーガイド孔２３に対向する箇所に、ガイド孔２４、２４ａがカラーガイド孔２３と同軸方向に、上下面（符号省略）の間を貫通して、合計八箇所に設けられている。

図１において上記キャビティ凹部１５のゲート１６から近い方の支持ピン２５が通されるガイド孔２４は、支持ピン２５の後述するピン本体２５１が通されてスライドできるように、ピン本体２５１の外径よりやや径大に形成されている。なお、ゲート１６から近い方の支持ピン２５が、先行移動させる支持ピンとなる。

また、図１においてゲート１６から遠い方の支持ピン２５が通されるガイド孔２４ａは、ブロック２２の下面に接続する径大孔２４１と、上面に接続する径小孔２４２により構成されている。径小孔２４２は、ガイド孔２４と同径であり、支持ピン２５のピン本体２５１が通される。なお、ゲート１６から遠い方の支持ピン２５が、後続移動させる支持ピンとなる。

そして、ガイド部２０のブロック２１、２２において、カラーガイド孔２３とガイド孔２４を組とする四組のガイド孔部（符号省略）と、カラーガイド孔２３とガイド孔２４ａを組とする同じく四組のガイド孔部（符号省略）には、支持ピン２５がスライド可能に通されている。

支持ピン２５は、丸棒状で径小な所定の長さを有するピン本体２５１と、ピン本体２５１の上端寄りに設けられた、円板状でやや径大な係止部２５２により構成されている。また、ピン本体２５１の係止部２５２より下には、間隔設定具である長さが比較的短いカラー２５３、又はそれより長さが長いカラー２５３ａがスライド可能に嵌め込まれている。

カラーガイド孔２３とガイド孔２４を組とするガイド孔は、図１においてゲート１６から近い方に設けられ、カラーガイド孔２３とガイド孔２４ａを組とするガイド孔は、ゲート１６から遠い方に設けられている。

ゲート１６から近い方のガイド孔部には、ピン本体２５１の係止部２５２より下に、第１の間隔設定具である短い方のカラー２５３が嵌め込まれた支持ピン２５が通されている。支持ピン２５は、係止部２５２が径大孔２３１の内部にスライド可能に位置させてあり、係止部２５２より上のピン本体２５１は、ガイド孔２４に通され、係止部２５より下のピン本体２５１は、カラー２５３を介在させて径小孔２３２に通されている。

支持ピン２５は、係止部２５２の上面が径大孔２３１に対向するブロック２２の下面に当接することにより、上昇が停止する。このブロック２２の下面（符号省略）の部分が、第１のストッパーを構成する。

このように、第１のストッパーと先行駆動体２６１の間に、先行移動させる支持ピン２５がキャビティ１５０外へ出る位置で、先行駆動体２６１を停止させる長さのカラー２５３が配されているので、先行駆動体２６１との間にカラー２５３が介在した状態で動かすことにより、先行移動させる支持ピン２５を所定位置に止めることができる。

また、ゲート１６から遠い方のガイド孔部には、ピン本体２５１の係止部２５２より下に、第２の間隔設定具である長い方のカラー２５３ａが嵌め込まれた支持ピン２５が通されている。支持ピン２５は、係止部２５２が径大孔２３１の内部にスライド可能に位置させてあり、係止部２５２より上のピン本体２５１は、ガイド孔２４ａの径小孔２４２に通され、係止部２５より下のピン本体２５１は、カラー２５３ａを介在させて径小孔２３２に通されている。

ゲート１６から遠い方のガイド孔部において、径大孔２３１の内部には、係止部２５２の上面と、ブロック２２のガイド孔２４ａの径大孔２４１の天面（符号省略）との間に、コイルバネ２３３が所定の付勢力を以てピン本体２５１に嵌め入れてある。

これにより、ゲート１６から遠い方の支持ピン２５は、初期状態（図１参照）において、係止部２５２の下面がカラーガイド孔２３の径大孔２３１の内底面に当たって停止するようにしてある。

また、後述する先行駆動体２６１が下降すると、ゲート１６から近い方のガイド孔部において、支持ピン２５は、自身の重さによって下方へ落ちて、係止部２５２の下面がカラーガイド孔２３の径大孔２３１の内底面に当たって停止するようになっている。

なお、支持ピン２５のピン本体２５１の下端は、後述する初期状態において、キャビティ１５０内でリードフレームＦを下型１１の上面１１０に当てて支持するときに、リードフレームＦを押さえることができる。

成形金型１の上方には、ガイド部２０を囲むように形成された駆動部２６が、上下方向へ所定の範囲で移動可能に配されている。なお、本実施の形態においては、駆動部２６は、後述するように、ガイド２０に通されている支持ピン２５をガイドとして上下動が可能であるが、別にガイドを設けることもできる。

駆動部２６は、門型の上枠２６０と、上枠２６０の下部に設けられている後続駆動体２６３と先行駆動体２６１を有している。上枠２６０は、左右方向に所定の間隔で上下方向と平行に配された脚部材２６５、２６６を有し、脚部材２６５、２６６の上端間に梁部材２６７を架け渡して固定した構造である。

脚部材２６５、２６６の下端間には、後続駆動体２６３が梁部材２６７と平行に固定されている。後続駆動体２６３の上記各ガイド孔１７に対向する箇所には、支持ピン２５のピン本体２５１をスライド可能に通すガイド孔２６４が、上下面（符号省略）の間を貫通して、合計八箇所に設けられている。

また、後続駆動体２６３の上には、後続駆動体２６３の長手方向の三箇所に等間隔で設けた付勢手段であるコイルバネ２６８を介して、先行駆動体２６１が後続駆動体２６３と平行に取り付けられている。これにより、先行駆動体２６１と後続駆動体２６３は、間隔が狭くなってコイルバネ２６８が縮むと、間隔を拡げる方向に付勢される。

先行駆動体２６１の上記各ガイド孔１７に対向する箇所のうち、ゲート１６から近い方の支持ピン２５に対応する箇所には、ピン本体２５１をスライド可能に通すガイド孔２６２が、上下面（符号省略）の間を貫通して、合計四箇所に設けられている。

また、先行駆動体２６１の上記各ガイド孔１７に対向する箇所のうち、ゲート１６から遠い方の支持ピン２５に対応する箇所には、ピン本体２５１に嵌め込まれている長い方のカラー２５３ａをスライド可能に通すガイド孔２６２ａが、上下面（符号省略）の間を貫通して、合計四箇所に設けられている。

駆動部２６の右方には昇降駆動体２８が配され、左方には昇降駆動体２８ａが配されている。昇降駆動体２８、２８ａは、下端に設けてあるフック２８０を後続駆動体２６３の左右両端の下面に掛けて駆動部２６を支えており、図示しないアクチュエータ等の駆動手段によって、駆動部２６を昇降駆動する。

そして、駆動部２６は、図１に示すように、成形金型１の上型１２に設けてある各ガイド孔１７に、上記支持ピン２５のピン本体２５１を通して、後続駆動体２６３の底部を成形金型１の上型１２の上面１８に載置した状態を、作動における初期状態とする。

即ち、初期状態において、駆動部２６を上下方向に貫通している支持ピン２５は、それぞれピン本体２５１の下端がキャビティ１５内の下型１１の上面１１０に当接するリードフレームＦの上面を押圧して固定できる位置にある。

また、ピン本体２５１の上端は、それぞれ駆動部２６の上枠２６０を構成する梁部材２６７の天面（符号省略）に当接しており、支持ピン２５の係止部２５２の下面は、カラーガイド孔２３の径大孔２３１の内底面に当たって停止する。

なお、先行駆動体２６１は、各ガイド孔２６２に支持ピン２５のピン本体２５１を通し、コイルバネ２６８が軽く付勢された状態で、ガイド部２０のブロック２１の下面とは、所定の間隔をおいて、後続駆動体２６３の上方に位置している。

ゲート１６から近い方の支持ピン２５に嵌め込まれている上記短い方のカラー２５３の下端が先行駆動体２６１の上面に当接し、上端が支持ピン２５の係止部２５２の下面に当接している。

また、ゲート１６から遠い方の支持ピン２５に嵌め込まれている上記長い方のカラー２５３ａが先行駆動体２６１のガイド孔２６２ａを貫通し、その下端が後続駆動体２６３の上面に当接し、上端は支持ピン２５の係止部２５２の下面と所定の間隔を設けて位置している（図１参照）。

なお、先行駆動体２６１は、通された支持ピン２５の軸方向に沿って駆動されるので、支持ピン２５の軸方向に沿う動きの制御を、比較的簡易な構造で容易に行うことができる。また、先行駆動体２６１は、キャビティ１５０外へ出る位置に先行移動させる支持ピン２５を動かすので、支持ピン２５の軸方向へ駆動されることにより、所定の支持ピン２５を、後続の他の支持ピン２５に先行してキャビティ外へ移動させることができる。

更に、後続駆動体２６３は、先行駆動体２６１と同様に、通された支持ピン２５の軸方向に沿って駆動されるので、支持ピンの軸方向に沿う動きの制御を、比較的簡易な構造で容易に行うことができる。

また、後続駆動体２６３は、キャビティ１５０外へ出る位置に、先行移動させる支持ピン２５と異なるタイミングで後続移動させる支持ピン２５を動かすので、支持ピン２５の軸方向へ駆動されることにより、所定の支持ピン２５を、先行する支持ピン２５に続いて、キャビティ１５０外へ移動させることができる。

（作用）
図１乃至図５を参照し、樹脂封止装置Ｐの作用、及びリードフレームＦの安定化方法について説明する。なお、図１、図３、図４においては、ポットからキャビティ内に注入される封止樹脂の図示は省略している。樹脂封止装置Ｐは、例えば樹脂封止型半導体装置の製造装置として好適に使用することができる。

樹脂封止装置Ｐにおいては、加熱保持された成形金型１の下型１１のポット１３に樹脂タブレットが入り、半導体素子を搭載したリードフレームＦがインローダー（図示省略）により下型１１の所定位置に搬入され、下型１１と上型１２の型締めが行われる。次に、駆動部２６が下降し、支持ピン２５が上枠２６０で押し下げられ、キャビティ１５０内のリードフレームＦが下型１１の上面１１０に押し付けられて支持されて初期状態となる（図１参照）。

そして、ポット１３内部の樹脂タブレットが過熱溶融され、プランジャーで加圧された流動性を有する封止樹脂９は、ランナー１４０を通り、ゲート１６からキャビティ１５０内部に注入される（図５参照）。

ゲート１６から注入される流動性を有する封止樹脂９は、通常、キャビティ１５０内のゲート１６から近い方から遠い方へ向けて順に充填されていくので、キャビティ１５０内には、ゲート１６から近い方が上流で、遠い方が下流となる封止樹脂９の流れが生じる（図５参照）。

封止樹脂９の注入に伴い、キャビティ１５０内の空気はキャビティ１５０に通じるエアベント（図示省略）から排出され、キャビティ１５０内への封止樹脂９の注入が円滑に行われる（図５（ａ）、（ｂ）参照）。なお、封止樹脂９の注入は、支持ピン２５の抜き跡（封止樹脂９において支持ピン２５が移動する前に位置していた領域Ｓ）が封止樹脂９で充填されるまで、所定の流量で継続的に行われる。

このようにして、封止樹脂９はキャビティ１５０内に充填され、注入開始から所定の時間が経ったところで、ゲート１６から近い方の支持ピン２５から、ゲート１６から遠い方の支持ピン２５へ、順次キャビティ１５０外への移動が始まる。

この移動では、支持ピン２５はリードフレームＦの支持を解除し、続いてやや硬化が進んでいる封止樹脂９から抜き取られて、下端がガイド孔１７のキャビティ凹部１５に開口した孔口（符号省略）に位置する。つまり、成形金型１のキャビティ１５０内でのリードフレームＦの支持は、支持する支持ピン２５の数が段階的に少なくなる状況下で行われる。

そして、封止樹脂９の上流に位置する支持ピン２５から下流に位置する支持ピン２５へ、順次リードフレームＦの支持の解除を行うことにより、上流に位置する支持ピン２５に対応する領域Ｓから順に封止樹脂９が流入し、領域Ｓを埋める。

なお、支持ピン２５がキャビティ１５０外へ移動する際の封止樹脂９の流動性の程度（硬化の程度）については、支持ピン２５の移動（封止樹脂９からの抜き取り）が可能であり、かつ支持ピン２５の抜き跡である領域Ｓを、封止樹脂９を充填して埋めることが可能であれば、特に限定するものではない。

また、樹脂封止用基材の安定化装置において、支持ピン２５を異なるタイミングでキャビティ１５０内からキャビティ１５０外へ出る動きをさせるために、支持ピン２５を各種アクチュエータ等の駆動手段で直接駆動できるようにした構成とすることもできる。

本実施の形態では、支持ピン２５をキャビティ１５０内からキャビティ１５０外へ出す動きのタイミングを違える段階を二段階としているが、これに限定するものではなく、更に後続する支持ピン、及び間隔設定具等を設けて、支持ピン２５を三段階以上の異なるタイミングで動かすこともできる。

ここで、図１、図３を参照して、樹脂封止装置Ｐにおいて先行移動する支持ピン２５を作動させるメカニズムを詳細に説明する。

（１）図１において、上記のようにキャビティ１５０内に封止樹脂９（図１、図３、図４では図示省略）の注入が行われると、昇降駆動体２８、２８ａが図示しない駆動手段によって上昇し、昇降駆動体２８、２８ａのフック２８０で支持されている駆動部２６が所定のストロークＬで上昇する（図３参照）。なお、ストロークＬは、この工程でゲート１６から近い方の支持ピン２５が上昇するストロークと同じである。

（２）駆動部２６の全体が上昇することにより、先行駆動体２６１でゲート１６から近い方の支持ピン２５に嵌め込まれている短い方のカラー２５３が押し上げられ、各ゲート１６から近い方の支持ピン２５は係止部２５２の上面が径大孔２３１に対向するブロック２２の下面に当接する。

（３）また、ゲート１６から近い方の支持ピン２５のピン本体２５１の下端は、ガイド孔１７のキャビティ凹部１５に開口した孔口に位置する（図５（ｂ）を併せて参照）。ゲート１６から近い方の支持ピン２５が、リードフレームＦを支持する位置から移動して、支持を解除することにより、封止樹脂９の抜き跡である領域Ｓには、ゲート１６から近い方の支持ピン２５の移動と共に、或いは移動するのと同時に、流動性を有する封止樹脂９が、その領域Ｓを埋めるように流入する。

なお、この時点では、封止樹脂９は充分な流動性を有しており、支持ピン２５の移動に伴う封止樹脂９においてゲート１６から近い方の支持ピン２５が移動する前に位置していた領域Ｓの縮小に追随する動き（換言すれば封止樹脂９の領域Ｓへの流入）は円滑に行われるので、封止樹脂９の中にボイドや未充填の部分は生じにくい。

このようにして、先行移動してリードフレームＦの支持を解除するゲート１６から近い方の支持ピン２５が支持していた箇所は、既にキャビティ１５０内に注入されており、封止樹脂９においてゲート１６から近い方の支持ピン２５が移動する前に位置していた領域Ｓに流入する封止樹脂９によって、先に移動した支持ピン２５に対応する箇所から順次支持される（図５（ｃ）参照）。

（４）更に、ゲート１６から近い方の支持ピン２５が押し上げられると同時に、ゲート１６から遠い方の支持ピン２５に嵌め込まれている長い方のカラー２５３ａが、後続駆動体２６３で押し上げられる。カラー２５３ａは、ピン本体２５１に対してスライドしながら、ゲート１６から遠い方の支持ピン２５を動かすことなく押し上げられ、その上端がゲート１６から遠い方の支持ピン２５の係止部２５１の下面に当接する（図３参照）。

先行するゲート１６から近い方の支持ピン２５の移動が終わった後、所定の時間をおいて、異なるタイミングで、ゲート１６から遠い方の支持ピン２５のキャビティ１５０外への移動が始まり、ゲート１６から遠い方の支持ピン２５はリードフレームＦの支持を解除し、続いてやや硬化が進んでいる封止樹脂９から抜き取られて、下端がガイド孔１７のキャビティ凹部１５に開口した孔口に位置する（図４参照）。

ここで、図３、図４を参照して、樹脂封止装置Ｐにおいて後続移動するゲート１６から遠い方の支持ピン２５を作動させるメカニズムを、上記（４）に続いて詳細に説明する。

（５）図３に示す状態から、更に昇降駆動体２８、２８ａが上昇し、昇降駆動体２８、２８ａのフック２８０で支持されている駆動部２６が、上記ストロークＬと同じストロークで上昇する（図４参照）。

（６）駆動部２６は上昇するが、先行駆動体２６１は、これ以上は上昇しないゲート１６から近い方の支持ピン２５に嵌め込まれているカラー２５３で止められており、上昇しない。一方、後続駆動体２６３は、各コイルバネ２６８の付勢力に抗して上昇する。

後続駆動体２６３により、カラー２５３ａは、ピン本体２５１に対してスライドしながら、係止部２５２の下面との間隔の分だけ、ゲート１６から遠い方の支持ピン２５を動かすことなく押し上げられ、その上端がゲート１６から遠い方の支持ピン２５の係止部２５２の下面に当接すると、カラー２５３ａと共に、ゲート１６から遠い方の支持ピン２５を押し上げる。

この、ゲート１６から遠い方の支持ピン２５を動かすことなくカラー２５３ａが押し上げられる時間が、先行移動するゲート１６から近い方の支持ピン２５の停止から後続移動するゲート１６から遠い方の支持ピン２５の移動開始までの時間差となる。すなわち、カラー２５３、２５３ａの長さを適宜設定することにより、先行移動するゲート１６から近い方の支持ピン２５と後続移動するゲート１６から遠い方の支持ピン２５を異なるタイミングで作動させるための時間差を適宜調節することが可能になる。

（７）ゲート１６から遠い方の支持ピン２５は、コイルバネ２３３の付勢力に抗して上昇し、係止部２５２でコイルバネ２３３を圧縮して、先行移動しているゲート１６から近い方の支持ピン２５と略同じ高さで停止する。この圧縮したコイルバネ２３３の下端が第２のストッパーを構成する。後続移動したゲート１６から遠い方の支持ピン２５は、ピン本体２５１の下端がガイド孔１７のキャビティ凹部１５に開口した孔口に位置する（図４、図５（ｄ）参照）。

なお、第２のストッパーと後続駆動体２６３の間に、後続移動させる支持ピン２５がキャビティ１５０外へ出る位置で、後続駆動体２６３を停止させる長さのカラー２５３ａが配されているので、後続駆動体２６３との間にカラー２５３ａが介在した状態で動かすことにより、後続移動させる支持ピン２５を所定位置に止めることができる。また、後続移動させる支持ピン２５が動き出すタイミングは、カラー２５３ａの長さに依存する。

（８）ゲート１６から遠い方の支持ピン２５が、リードフレームＦを支持する位置から移動して、支持を解除することにより、封止樹脂９の領域Ｓには、ゲート１６から遠い方の支持ピン２５の移動と共に、或いは移動するのと同時に、流動性を有する封止樹脂９が、その領域Ｓを埋めるように流入する（図５（ｅ）参照）。この流入は、円滑に行われるので、封止樹脂９の中にボイドや未充填の部分は生じにくい。

なお、リードフレームＦの支持を後続移動して解除したゲート１６から遠い方の支持ピン２５の領域Ｓを、封止樹脂９が埋める動きをする際に、タイミング的に封止樹脂９の加熱時間が長くなって硬化が進み、ある程度流動しにくくなっているとしても、先行移動してリードフレームＦの支持を解除したゲート１６から近い方の支持ピン２５の領域Ｓは、既に流動性のよい状態の封止樹脂９が流入することにより、ボイドや未充填の部分をほとんど生じることなく充填されているので、総体的に見ればボイドや未充填の部分を減らすことができる。

また、封止樹脂９の領域Ｓを埋める動きは、支持ピン２５がリードフレームＦの支持を解除した順で行われることになる。つまり、リードフレームＦの支持を先行して解除するゲート１６から近い方の支持ピン２５の領域Ｓに封止樹脂９を埋める動きには、リードフレームＦの支持の解除を後続して行うゲート１６から遠い方の支持ピン２５の領域Ｓを封止樹脂９で埋める動きに対して、段階的な時間差が生じることになる。

つまり、リードフレームＦの支持の解除を後続して行うゲート１６から遠い方の支持ピン２５の領域Ｓを封止樹脂９で埋める動きが、上記従来の製法に適用される樹脂封止装置における、全部の支持ピンの抜き跡を、最後にまとめて封止樹脂で埋める動きをするのと同じタイミングだとすれば、従来よりも早いタイミングで領域Ｓを封止樹脂９で埋める動きをする。

従って、封止樹脂９は、キャビティ１５０内で加熱される時間が比較的短く流動しやすい状態で領域Ｓに流入するので、ごく短い時間でスムーズに領域Ｓを埋めることができ、この点からも、封止樹脂９にボイドや未充填の部分が生じにくくなる。

これにより、成形金型１のキャビティ１５０内でリードフレームＦを支持ピン２５で支持し、封止樹脂９を注入した後で、支持ピン２５による支持を解除する樹脂封止において、封止樹脂９にボイドや未充填の部分が発生することを抑制することが可能になる。

リードフレームＦの樹脂封止が終了し、型抜きをした後には、昇降駆動体２８、２８ａにより駆動部２６を下降させることにより、支持ピン２５を含む各部を図１に示す初期状態に戻すことができる。

なお、支持ピン２５の移動速度、又は封止樹脂９からの抜き取りの速度は、特に限定するものではなく、適宜設定が可能である。先行移動する支持ピン２５と後続移動する支持ピン２５の作動のタイミングのずれは、封止樹脂９の好適な流動性が維持できる範囲で適宜設定される。樹脂封止装置Ｐによる型入れから型抜きまでの一連の作業は、例えば１０〜２０秒で行われるが、これに限定されるものではなく、適宜設定が可能である。

次に、図６を参照して、樹脂封止装置を構成する成形金型の他の例を説明する。図６において、上記成形金型１と同等箇所には、同じ符号を付して示し、その部分の構造の説明は省略する。また、図６（ａ）、（ｂ）においては、右側のキャビティ等の図示を省略している。

成形金型１ａは、下型１１ａにキャビティ凹部１５ｂを有し、上型１２ａにキャビティ凹部１５ａを有している。そして、キャビティ凹部１５ａ、１５ｂを合わせることで形成されるキャビティ１５１、１５２の内部には、半導体素子（図示省略）を搭載したリードフレームＦが、支持ピン２５ａ、２５ｂにより支持されている。

支持ピン２５ａ、２５ｂは、下型１１ａと上型１２ａを貫通しており、下型１１ａと上型１２ａの境界部に位置するリードフレームＦの片方寄りを上下から挟んで保持することができる。

なお、支持ピン２５ａ、２５ｂは、それぞれ上記樹脂封止用基材の安定化装置２と略同様の構造の樹脂封止用基材の安定化装置（図示省略）によって、上記支持ピン２５と同様に作動する。そして、成形金型１ａと樹脂封止用基材の安定化装置を組み合わせて樹脂封止装置とすることにより、封止樹脂９にボイドや未充填の部分が発生することを抑制して、リードフレームＦの樹脂封止を行うことができる。

本明細書、及び特許請求の範囲で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書、及び特許請求の範囲に記述された特徴およびその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形態様が可能であるということは言うまでもない。

Ｐ 樹脂封止装置
１ 成形金型
１１ 下型
１１０ 上面
１２ 上型
１３ ポット
１４ カル・ランナー凹部
１４０ ランナー
１５ キャビティ凹部
１５０ キャビティ
１６ ゲート
１７ ガイド孔
１８ 上面
２ 樹脂封止用基材の安定化装置
２０ ガイド部
２１ ブロック
２２ ブロック
２３ カラーガイド孔
２３１ 径大孔
２３２ 径小孔
２４、２４ａ ガイド孔
２４１ 径大孔
２４２ 径小孔
２５ 支持ピン
２５１ ピン本体
２５２ 係止部
２５３ カラー
２５３ａ カラー
２３３ コイルバネ
２６ 駆動部
２６０ 上枠
２６１ 先行駆動体
２６２ ガイド孔
２６２ａ ガイド孔
２６３ 後続駆動体
２６４ ガイド孔
２６５、２６６ 脚部材
２６７ 梁部材
２６８ コイルバネ
２８、２８ａ 昇降駆動体
２８０ フック
Ｆ リードフレーム
Ｓ 領域（抜き跡）
１ａ 成形金型
１１ａ 下型
１２ａ 上型
１５ａ、１５ｂ キャビティ凹部
１５１、１５２ キャビティ
２５ａ、２５ｂ 支持ピン

Claims (9)

1. 成形金型の型締め後のキャビティ内で、樹脂封止用基材を複数の支持ピンにより所定位置で支持し、前記キャビティ内に熱硬化性の封止樹脂を注入した後、前記支持ピンによる前記樹脂封止基材の支持を解除して、前記支持ピンが移動する前に位置していた領域に封止樹脂を満たす樹脂封止用基材の安定化方法において、
   前記支持ピンによる前記樹脂封止基材の支持の解除を、異なるタイミングで行うステップを備える
   樹脂封止用基材の安定化方法。
2. 前記キャビティの樹脂注入口に近い所に位置する前記支持ピンによる前記樹脂封止基材の支持の解除を先に行う
   請求項１記載の樹脂封止用基材の安定化方法。
3. 成形金型に対して定位置にあるガイド部と、
   該ガイド部に、前記成形金型のキャビティ内からキャビティ外へ出る動きができるように通されてガイドされ、前記成形金型の型締め後の前記キャビティ内で、樹脂封止用基材を所定位置で支持可能な複数の支持ピンと、
   該支持ピンが通され、前記支持ピンの軸方向に沿って駆動されると共に、前記キャビティ外へ出る位置に先行移動させる前記支持ピンを動かす先行駆動体、及び先行移動させる前記支持ピンと異なるタイミングで前記キャビティ外へ出る位置に後続移動させる前記支持ピンを動かす後続駆動体を有する駆動部とを備える
   樹脂封止用基材の安定化装置。
4. 先行移動させる前記支持ピンが、前記後続移動させる前記支持ピンと比較して、前記キャビティの樹脂注入口に近い所に配置されている
   請求項３記載の樹脂封止用基材の安定化装置。
5. 前記ガイド部が、先行移動させる前記支持ピンを止める第１のストッパーと、後続移動させる前記支持ピンを止める第２のストッパーを有し、
   前記第１のストッパーと前記先行駆動体の間には、先行移動させる前記支持ピンが前記キャビティ外へ出る位置で、前記先行駆動体を停止させる長さの第１の間隔設定具が配され、
   前記第２のストッパーと前記後続駆動体の間には、後続移動させる前記支持ピンが前記キャビティ外へ出る位置で、前記後続駆動体を停止させる長さの第２の間隔設定具が配されており、
   前記駆動部には、前記先行駆動体と前記後続駆動体の間隔を拡げる方向に付勢する付勢手段が設けられている
   請求項３又は４記載の樹脂封止用基材の安定化装置。
6. 前記第１の間隔設定具、及び前記第２の間隔設定具が、それぞれ取り替えが可能である
   請求項５記載の樹脂封止用基材の安定化装置。
7. 成形金型の型締め後のキャビティ内で、樹脂封止用基材を所定位置で支持可能であると共に、前記キャビティ内と前記キャビティ外の間で移動可能な複数の支持ピンと、
   該支持ピンに対して、異なるタイミングで前記キャビティ内から前記キャビティ外へ出る動きをさせる駆動部とを備える
   樹脂封止用基材の安定化装置。
8. 樹脂封止用基材の樹脂封止を行う成形金型と、
   該成形金型に対して定位置にあるガイド部、該ガイド部に、前記成形金型のキャビティ内から該キャビティ外へ出る動きができるように通されてガイドされ、前記成形金型の型締め後の前記キャビティ内で、前記樹脂封止用基材を所定位置で支持可能な複数の支持ピン、及び該支持ピンが通され、前記支持ピンの軸方向に沿って駆動されると共に、前記キャビティ外へ出る位置に先行移動させる前記支持ピンを動かす先行駆動体、及び先行移動させる前記支持ピンと異なるタイミングで前記キャビティ外へ出る位置に後続移動させる前記支持ピンを動かす後続駆動体を含む駆動部とを有する樹脂封止用基材の安定化装置とを備える
   樹脂封止装置。
9. 樹脂封止用基材の樹脂封止を行う成形金型と、
   該成形金型の型締め後のキャビティ内で、前記樹脂封止用基材を所定位置で支持可能であると共に、前記キャビティ内と前記キャビティ外の間で移動可能な複数の支持ピン、及び該支持ピンに対して、異なるタイミングで前記キャビティ内から前記キャビティ外へ出る動きをさせる駆動部とを有する樹脂封止用基材の安定化装置とを備える
   樹脂封止装置。

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