JP3156573B2 - モールドプレス方法及び電子部品製造方法 - Google Patents
モールドプレス方法及び電子部品製造方法Info
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- epoxy resin
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モールドプレス方
法及び電子部品製造方法に関するものである。
法及び電子部品製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子部品を製造する分野において、リー
ドフレームなどの基板上に搭載された半導体チップ（対
象物）を保護すべく、金型内において溶融したエポキシ
樹脂を注入し、エポキシ樹脂を硬化させ、樹脂封止する
モールドプレス方法が行われている。
ドフレームなどの基板上に搭載された半導体チップ（対
象物）を保護すべく、金型内において溶融したエポキシ
樹脂を注入し、エポキシ樹脂を硬化させ、樹脂封止する
モールドプレス方法が行われている。
【０００３】このモールドプレス方法に先立って、射出
速度、金型温度などの射出条件を決定しておく必要があ
る。ところが、この決定を行う際には、エポキシ樹脂の
粘度、スパイラルフロー、比重等のように、エポキシ樹
脂自体の物性値しか知り得ないのが現状である。
速度、金型温度などの射出条件を決定しておく必要があ
る。ところが、この決定を行う際には、エポキシ樹脂の
粘度、スパイラルフロー、比重等のように、エポキシ樹
脂自体の物性値しか知り得ないのが現状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の物性値のみから直ちに最適な射出条件を決定すること
はできない。したがって、従来経験的に概ね妥当と思わ
れる射出条件を仮に設定してみて、この条件下で射出を
行い、結果が良好でなければ、別の射出条件を採用して
みるというような、試行錯誤を行っていた。ところが、
このようにすると、射出条件を決定するまでに多大の時
間・費用を要するし、最終的に決定された射出条件が必
ずしも最適のものであるとは限らないという問題点があ
った。
の物性値のみから直ちに最適な射出条件を決定すること
はできない。したがって、従来経験的に概ね妥当と思わ
れる射出条件を仮に設定してみて、この条件下で射出を
行い、結果が良好でなければ、別の射出条件を採用して
みるというような、試行錯誤を行っていた。ところが、
このようにすると、射出条件を決定するまでに多大の時
間・費用を要するし、最終的に決定された射出条件が必
ずしも最適のものであるとは限らないという問題点があ
った。
【０００５】そこで本発明は、短時間で最適な射出条件
を決定し、この射出条件下で射出を行うモールドプレス
方法を提供することを目的とする。
を決定し、この射出条件下で射出を行うモールドプレス
方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のモールドプレス
方法は、対象物の樹脂封止を行う実機に、封止用のエポ
キシ樹脂をセットし、射出抵抗特性を計測するステップ
と、計測された射出抵抗特性から射出条件を設定するス
テップと、実機の下型上に対象物を載置して型締めを行
うステップと、設定された射出条件下でエポキシ樹脂の
射出を行うステップと、エポキシ樹脂を硬化させた後離
型を行うステップとを含み、且つ前記射出抵抗特性を計
測するステップが、エポキシ樹脂が硬化を開始したか否
かを判断するしきい値を設定しておき、プランジャを上
昇させてエポキシ樹脂を射出しながら、経過時間におけ
るエポキシ樹脂の射出抵抗を計測し、計測された射出抵
抗が前記しきい値に達した時間（成形可能時間）を求め
るステップと、求められた成形可能時間から射出時間を
求めるステップとを含む。
方法は、対象物の樹脂封止を行う実機に、封止用のエポ
キシ樹脂をセットし、射出抵抗特性を計測するステップ
と、計測された射出抵抗特性から射出条件を設定するス
テップと、実機の下型上に対象物を載置して型締めを行
うステップと、設定された射出条件下でエポキシ樹脂の
射出を行うステップと、エポキシ樹脂を硬化させた後離
型を行うステップとを含み、且つ前記射出抵抗特性を計
測するステップが、エポキシ樹脂が硬化を開始したか否
かを判断するしきい値を設定しておき、プランジャを上
昇させてエポキシ樹脂を射出しながら、経過時間におけ
るエポキシ樹脂の射出抵抗を計測し、計測された射出抵
抗が前記しきい値に達した時間（成形可能時間）を求め
るステップと、求められた成形可能時間から射出時間を
求めるステップとを含む。
【０００７】
【発明の実施の形態】上記構成により、実際にモールド
封止を行う実機の射出抵抗特性が求められ、この射出抵
抗特性から射出条件が決定される。したがって、従来の
モールドプレス方法のように、エポキシ樹脂の物性値か
ら推定した射出条件に比べ格段に信頼性が高い射出条件
が設定される。しかも射出抵抗特性を求めさえすれば良
く、何度も何度も試行錯誤的に樹脂封止を行う必要がな
いので、時間・費用を節約できる。
封止を行う実機の射出抵抗特性が求められ、この射出抵
抗特性から射出条件が決定される。したがって、従来の
モールドプレス方法のように、エポキシ樹脂の物性値か
ら推定した射出条件に比べ格段に信頼性が高い射出条件
が設定される。しかも射出抵抗特性を求めさえすれば良
く、何度も何度も試行錯誤的に樹脂封止を行う必要がな
いので、時間・費用を節約できる。
【０００８】次に、図面を参照しながら本発明の実施の
形態を説明する。図１は、本発明の一実施の形態におけ
るモールドプレス装置のブロック図である。図１におい
て、１は図示しない型締機構により昇降する上型、２は
上型１と対面し昇降不動に設置される下型であり、上型
１及び下型２により金型３が構成される。４は下型２の
中央部に垂直に開けられたポットであり、ポット４内に
はエポキシ樹脂５が投入される。６、７は対象物として
の半導体チップＰの周囲に溶融したエポキシ樹脂５を注
入するために、上型１、下型２に形成されたキャビテ
ィ、８、９はポット５からキャビティ６、７へ溶融した
エポキシ樹脂５を導くためのランナーである。Ｓは、半
導体チップＰが搭載されたリードフレーム等の基板であ
る。
形態を説明する。図１は、本発明の一実施の形態におけ
るモールドプレス装置のブロック図である。図１におい
て、１は図示しない型締機構により昇降する上型、２は
上型１と対面し昇降不動に設置される下型であり、上型
１及び下型２により金型３が構成される。４は下型２の
中央部に垂直に開けられたポットであり、ポット４内に
はエポキシ樹脂５が投入される。６、７は対象物として
の半導体チップＰの周囲に溶融したエポキシ樹脂５を注
入するために、上型１、下型２に形成されたキャビテ
ィ、８、９はポット５からキャビティ６、７へ溶融した
エポキシ樹脂５を導くためのランナーである。Ｓは、半
導体チップＰが搭載されたリードフレーム等の基板であ
る。
【０００９】１０はポット４内に昇降自在に嵌込まれた
プランジャであり、プランジャ１０の下部には、昇降ブ
ロック１２に下端部が連結されたロッド１１の上端部が
固定されている。また昇降ブロック１２には、ナット部
１３が回転自在に装着され、ナット部１３には、モータ
１５により回転する垂直な送りネジ１４が螺合してい
る。また１６は、モータ１５の回転状況を計測すること
により、プランジャ１０の位置や移動速度を求めるため
の計測信号を出力するエンコーダである。
プランジャであり、プランジャ１０の下部には、昇降ブ
ロック１２に下端部が連結されたロッド１１の上端部が
固定されている。また昇降ブロック１２には、ナット部
１３が回転自在に装着され、ナット部１３には、モータ
１５により回転する垂直な送りネジ１４が螺合してい
る。また１６は、モータ１５の回転状況を計測すること
により、プランジャ１０の位置や移動速度を求めるため
の計測信号を出力するエンコーダである。
【００１０】また１７は、制御部１８が出力する指令パ
ルスに応じた駆動電流をモータ１５に印加することによ
り、モータ１５をドライブするドライバであり、エンコ
ーダ１６の計測信号はドライバ１７に出力される。ドラ
イバ１７は、エンコーダ１６から入力した計測信号に基
いてプランジャ１０の速度情報と、モータ１５の現在の
負荷であるところの射出抵抗とを、制御部１８に返す。
また、１９は現在の時間を計測するために、制御部１８
から参照されるタイマである。
ルスに応じた駆動電流をモータ１５に印加することによ
り、モータ１５をドライブするドライバであり、エンコ
ーダ１６の計測信号はドライバ１７に出力される。ドラ
イバ１７は、エンコーダ１６から入力した計測信号に基
いてプランジャ１０の速度情報と、モータ１５の現在の
負荷であるところの射出抵抗とを、制御部１８に返す。
また、１９は現在の時間を計測するために、制御部１８
から参照されるタイマである。
【００１１】次に、図２を参照しながら、電子部品製造
方法の全体の流れを説明する。まず半導体チップＰの樹
脂封止を行うに先立ち、実機にエポキシ樹脂５をセット
し射出抵抗特性を計測する（ステップ１）。ここで、射
出抵抗特性の計測については、後に詳述する。
方法の全体の流れを説明する。まず半導体チップＰの樹
脂封止を行うに先立ち、実機にエポキシ樹脂５をセット
し射出抵抗特性を計測する（ステップ１）。ここで、射
出抵抗特性の計測については、後に詳述する。
【００１２】次に計測した射出抵抗特性から射出条件を
設定する（ステップ２）。この点も、後に例を挙げて説
明する。
設定する（ステップ２）。この点も、後に例を挙げて説
明する。
【００１３】次に、実際の樹脂封止工程を行う。即ち、
ポット４に溶融する前のタブレット状をなすエポキシ樹
脂５を投入し、金型３が所定の金型温度となった時点
で、基板Ｓを下型２上に載置し、上型１と下型２とを型
締めする（ステップ３）。そして、設定された射出条件
を満たすように、制御部１８がドライバ１７に指令パル
スを送り、この条件でプランジャ１０がポット４内を上
昇し、溶融したエポキシ樹脂５がランナー８、９を介し
てキャビティ６、７へ注入される。
ポット４に溶融する前のタブレット状をなすエポキシ樹
脂５を投入し、金型３が所定の金型温度となった時点
で、基板Ｓを下型２上に載置し、上型１と下型２とを型
締めする（ステップ３）。そして、設定された射出条件
を満たすように、制御部１８がドライバ１７に指令パル
スを送り、この条件でプランジャ１０がポット４内を上
昇し、溶融したエポキシ樹脂５がランナー８、９を介し
てキャビティ６、７へ注入される。
【００１４】そして、キャビティ６、７中のエポキシ樹
脂５が硬化したら（ステップ５）、上型１を下型２から
離脱し（ステップ６）、樹脂封止された半導体チップＰ
を基板Ｓごと下型２から取出す。そして、必要な回数ス
テップ３〜ステップ６の工程をくり返す（ステップ
７）。
脂５が硬化したら（ステップ５）、上型１を下型２から
離脱し（ステップ６）、樹脂封止された半導体チップＰ
を基板Ｓごと下型２から取出す。そして、必要な回数ス
テップ３〜ステップ６の工程をくり返す（ステップ
７）。
【００１５】次に、図３、図４を参照しながら、射出抵
抗特性の計測について説明する。図４は、本発明の一実
施の形態における射出抵抗特性の計測例を示すグラフで
ある。本実施の形態では、１６５°Ｃ、１７５°Ｃ、１
８５°Ｃの３つの金型温度の候補を定め、各候補におけ
る最適な射出速度を求め、これらの射出速度を比較検討
することで、最適な射出条件を設定することとしてい
る。
抗特性の計測について説明する。図４は、本発明の一実
施の形態における射出抵抗特性の計測例を示すグラフで
ある。本実施の形態では、１６５°Ｃ、１７５°Ｃ、１
８５°Ｃの３つの金型温度の候補を定め、各候補におけ
る最適な射出速度を求め、これらの射出速度を比較検討
することで、最適な射出条件を設定することとしてい
る。
【００１６】図４において、横軸はポット４にタブレッ
ト状のエポキシ樹脂５が投入されてからの経過時間、縦
軸は射出抵抗である。本実施の形態では、ドライバ１７
が電圧の次元で射出抵抗（モータ１５の負荷であり荷重
に相当）を出力するようになっており、経過時間ごとに
射出抵抗をプロットして図４のような曲線を得ることと
している。
ト状のエポキシ樹脂５が投入されてからの経過時間、縦
軸は射出抵抗である。本実施の形態では、ドライバ１７
が電圧の次元で射出抵抗（モータ１５の負荷であり荷重
に相当）を出力するようになっており、経過時間ごとに
射出抵抗をプロットして図４のような曲線を得ることと
している。
【００１７】さて次に、この曲線について若干説明を加
える。まず経過時間が０の時（即ちエポキシ樹脂５がポ
ット４に投入された直後）、エポキシ樹脂５は全く溶融
しておらず、プランジャ１０が上昇する際の抵抗は非常
に大きい。したがって、本実施の形態では、７秒の待機
時間を設定し、この待機時間が経過し、エポキシ樹脂５
の周面が溶融し始めたころからモータ１５を作動させプ
ランジャ１０を通常の速度よりもかなり遅い定速度で上
昇させることとしている。エポキシ樹脂５が溶融してゆ
くと、エポキシ樹脂５の少なくとも一部は流動している
から、その後しばらくの間射出抵抗は小さい値を維持す
る。しかし、ある時間が経過すると、溶融したエポキシ
樹脂５が硬化し始め、急激に射出抵抗が増大する。
える。まず経過時間が０の時（即ちエポキシ樹脂５がポ
ット４に投入された直後）、エポキシ樹脂５は全く溶融
しておらず、プランジャ１０が上昇する際の抵抗は非常
に大きい。したがって、本実施の形態では、７秒の待機
時間を設定し、この待機時間が経過し、エポキシ樹脂５
の周面が溶融し始めたころからモータ１５を作動させプ
ランジャ１０を通常の速度よりもかなり遅い定速度で上
昇させることとしている。エポキシ樹脂５が溶融してゆ
くと、エポキシ樹脂５の少なくとも一部は流動している
から、その後しばらくの間射出抵抗は小さい値を維持す
る。しかし、ある時間が経過すると、溶融したエポキシ
樹脂５が硬化し始め、急激に射出抵抗が増大する。
【００１８】ここで本実施の形態では、経験値としてエ
ポキシ樹脂５が硬化を開始したか否かのしきい値として
０．３［Ｖ］という値を設定し、このしきい値に射出抵
抗が一致した時間を成形可能時間と呼ぶこととしてい
る。
ポキシ樹脂５が硬化を開始したか否かのしきい値として
０．３［Ｖ］という値を設定し、このしきい値に射出抵
抗が一致した時間を成形可能時間と呼ぶこととしてい
る。
【００１９】以上をふまえて、図３に沿って射出抵抗特
性計測の流れを説明する。まず、ステップ１１にて金型
温度を候補の一つに設定する。ここでは、１６５°Ｃと
したものとする。
性計測の流れを説明する。まず、ステップ１１にて金型
温度を候補の一つに設定する。ここでは、１６５°Ｃと
したものとする。
【００２０】次にポット４にエポキシ樹脂５をセットし
（ステップ１２）、待機時間（７秒）だけ待つ（ステッ
プ１３）。そして、プランジャ１０を定速度で上昇させ
各経過時間における射出抵抗を求め、図４のようなデー
タを得る（ステップ１４）。
（ステップ１２）、待機時間（７秒）だけ待つ（ステッ
プ１３）。そして、プランジャ１０を定速度で上昇させ
各経過時間における射出抵抗を求め、図４のようなデー
タを得る（ステップ１４）。
【００２１】そして予め設定されたしきい値に達した時
間（成形可能時間）を求める。ここでは、成形可能時間
は６０秒となる。この成形可能時間から最適な射出速度
を求める（ステップ１６）。ここで、経験的に成形可能
時間の３０％程度の時間でプランジャ１０の上昇を完了
させると良好な成形品質が得られることが知られている
から、ここでは、６０×０．３−７＝１１秒となり、プ
ランジャ１０の移動距離が１５mmであるなら、射出速度
ｖ＝１５／１１＝１．４mm／s となる。
間（成形可能時間）を求める。ここでは、成形可能時間
は６０秒となる。この成形可能時間から最適な射出速度
を求める（ステップ１６）。ここで、経験的に成形可能
時間の３０％程度の時間でプランジャ１０の上昇を完了
させると良好な成形品質が得られることが知られている
から、ここでは、６０×０．３−７＝１１秒となり、プ
ランジャ１０の移動距離が１５mmであるなら、射出速度
ｖ＝１５／１１＝１．４mm／s となる。
【００２２】そして、ステップ１７にて金型温度の他の
候補が残っていれば、ステップ１１〜ステップ１６をく
り返す。ここで、上述と同様にして、金型温度が１７５
°Ｃのとき、成形可能時間は４５秒、射出速度２．３mm
／s 、金型温度が１８５°Ｃのとき、成形可能時間は３
５秒、射出速度４．３mm／s となる。
候補が残っていれば、ステップ１１〜ステップ１６をく
り返す。ここで、上述と同様にして、金型温度が１７５
°Ｃのとき、成形可能時間は４５秒、射出速度２．３mm
／s 、金型温度が１８５°Ｃのとき、成形可能時間は３
５秒、射出速度４．３mm／s となる。
【００２３】そしてステップ１８にて、射出速度を比較
して最適の射出条件を定める。ここでは、生産性を向上
させるべく、最大の射出速度となるものを選択するとし
て、求める射出条件は、金型温度が１８５°Ｃ、射出速
度は４．３mm／s となる。
して最適の射出条件を定める。ここでは、生産性を向上
させるべく、最大の射出速度となるものを選択するとし
て、求める射出条件は、金型温度が１８５°Ｃ、射出速
度は４．３mm／s となる。
【００２４】尚、プランジャ１０の射出速度を多段に変
化させながら行なう場合があるが、この場合、求めた成
形可能時間内にプランジャ１０の動作が完了するように
プランジャ１０の動作パターンを決定するとよい。
化させながら行なう場合があるが、この場合、求めた成
形可能時間内にプランジャ１０の動作が完了するように
プランジャ１０の動作パターンを決定するとよい。
【００２５】
【発明の効果】本発明のモールドプレス方法は、対象物
の樹脂封止を行う実機に、封止用のエポキシ樹脂をセッ
トし、射出抵抗特性を計測するステップと、計測された
射出抵抗特性から射出条件を設定するステップと、実機
の下型上に対象物を載置して型締めを行うステップと、
設定された射出条件下でエポキシ樹脂の射出を行うステ
ップと、エポキシ樹脂を硬化させた後離型を行うステッ
プとを含むので、試行錯誤によらず短時間で最適な射出
条件を設定でき、合理的に樹脂封止を行うことができ
る。
の樹脂封止を行う実機に、封止用のエポキシ樹脂をセッ
トし、射出抵抗特性を計測するステップと、計測された
射出抵抗特性から射出条件を設定するステップと、実機
の下型上に対象物を載置して型締めを行うステップと、
設定された射出条件下でエポキシ樹脂の射出を行うステ
ップと、エポキシ樹脂を硬化させた後離型を行うステッ
プとを含むので、試行錯誤によらず短時間で最適な射出
条件を設定でき、合理的に樹脂封止を行うことができ
る。
【図１】本発明の一実施の形態におけるモールドプレス
装置のブロック図
装置のブロック図
【図２】本発明の一実施の形態におけるモールドプレス
方法のフローチャート
方法のフローチャート
【図３】本発明の一実施の形態におけるモールドプレス
方法のフローチャート
方法のフローチャート
【図４】本発明の一実施の形態における射出抵抗特性の
計測例を示すグラフ
計測例を示すグラフ
１ 上型 ２ 下型 ５ エポキシ樹脂 Ｐ 半導体チップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/56 B29C 45/00 - 45/84
Claims (4)
- 【請求項１】対象物の樹脂封止を行う実機に、封止用の
エポキシ樹脂をセットし、射出抵抗特性を計測するステ
ップと、 計測された射出抵抗特性から射出条件を設定するステッ
プと、 実機の下型上に対象物を載置して型締めを行うステップ
と、 設定された射出条件下でエポキシ樹脂の射出を行うステ
ップと、 エポキシ樹脂を硬化させた後離型を行うステップとを含
み、且つ前記射出抵抗特性を計測するステップが、 エポキシ樹脂が硬化を開始したか否かを判断するしきい
値を設定しておき、プランジャを上昇させてエポキシ樹
脂を射出しながら、経過時間におけるエポキシ樹脂の射
出抵抗を計測し、計測された射出抵抗が前記しきい値に
達した時間（成形可能時間）を求めるステップと、 求められた成形可能時間から射出時間を求めるステップ
とを含 むことを特徴とするモールドプレス方法。 - 【請求項２】前記射出抵抗特性は、実機の金型温度の各
候補ごとに計測されることを特徴とする請求項１記載の
モールドプレス方法。 - 【請求項３】前記射出条件には、射出速度が含まれるこ
とを特徴とする請求項１記載のモールドプレス方法。 - 【請求項４】基板に搭載された半導体チップの樹脂封止
を行うに先立ち、実機にエポキシ樹脂をセットし射出抵
抗特性を計測するステップと、 計測された射出抵抗特性から射出条件を設定するステッ
プと、 半導体チップが搭載された基板を実機の下型上に載置
し、この基板を型締めするステップと、 設定された射出条件にしたがってエポキシ樹脂を射出
し、前記半導体チップの周囲に溶融したエポキシ樹脂を
注入するステップと、 エポキシ樹脂を硬化させた後離型を行い樹脂封止された
半導体チップを基板ごと取出すステップとを含み、且つ
前記射出抵抗特性を計測するステップが、 エポキシ樹脂が硬化を開始したか否かを判断するしきい
値を設定しておき、プランジャを上昇させてエポキシ樹
脂を射出しながら、経過時間におけるエポキシ 樹脂の射
出抵抗を計測し、計測された射出抵抗が前記しきい値に
達した時間（成形可能時間）を求めるステップと、 求められた成形可能時間から射出時間を求めるステップ
とを含 むことを特徴とする電子部品製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31505695A JP3156573B2 (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | モールドプレス方法及び電子部品製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31505695A JP3156573B2 (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | モールドプレス方法及び電子部品製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09162212A JPH09162212A (ja) | 1997-06-20 |
| JP3156573B2 true JP3156573B2 (ja) | 2001-04-16 |
Family
ID=18060914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31505695A Expired - Fee Related JP3156573B2 (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | モールドプレス方法及び電子部品製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3156573B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112582280B (zh) * | 2020-12-10 | 2021-07-30 | 深圳市冠禹半导体有限公司 | 一种半导体器件的制备装置 |
-
1995
- 1995-12-04 JP JP31505695A patent/JP3156573B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09162212A (ja) | 1997-06-20 |
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