JP3652146B2 - 半導体装置の樹脂封止金型 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置を樹脂封止する金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体装置を樹脂封止するパッケージが薄型化されるのに伴い、封入後にパッケージを金型から離型する際にパッケージに荷重されるストレスが問題となっている。
【０００３】
前記ストレスの主たるものは、パッケージを金型のキャビティから離型させる際に生じるストレスであると考えられている。
【０００４】
そこで、従来技術では、エジェクターピンでパッケージをキャビティから離型させており、エジェクトされたパッケージをアンローダハンドにてピックアップし、次工程に搬送するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本発明者は、エジェクターピンでパッケージをキャビティから離型し、アンローダハンドにてピックアップして次工程に搬送する過程について、技術的な解析を行った結果、従来のものでは、キャビティからパッケージが完全に離型されているが、パッケージとエジェクターピンとは密着したままとなっているという現象を解明した。
【０００６】
パッケージとエジェクターピンとは密着したままとなっている場合、パッケージをアンローダハンドにてピックアップする際に、パッケージに過負荷が加わり、クラック等の品質問題を発生させる原因となる。さらには、リードフレームのピックアップミスにより、樹脂封止装置のエラーになる等の不具合を発生させる原因となる。
【０００７】
以上の結果、本発明者は、封入後にパッケージを金型から離型する際にパッケージに荷重されるストレスには、パッケージを金型のキャビティから離型させる際に生じるストレスと、パッケージからエジェクターピンを引き剥がす工程でのストレスとを考慮して対処する必要があるとの結論を得た。
【０００８】
本発明の目的は、上述した２種類のストレスを排除して、パッケージを金型から離型する半導体装置の樹脂封止金型を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る半導体装置の樹脂封止金型は、半導体装置を樹脂にて封止する半導体装置の樹脂封止金型であって、
半導体装置を金型のキャビティから離型するエジェクターピンを有し、
前記エジェクターピンを回転させて前記キャビティ内に進退させるものであり、 前記エジェクターピンの軸方向に押圧力を付加して、前記エジェクターピンを回転させることにより前記キャビティ内に進退させるものであり、
前記エジェクターピンは、下方に鍔部を有し、前記鍔部は、ねじが付され、前記エジェクタピン鍔部に付されたねじに対応するねじ溝がエジェクタープレートの対応する支持部に設けられたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図により説明する。
【００１５】
（実施形態１）図１は、本発明の実施形態１に係る半導体装置の樹脂封止金型を示す図である。
【００１６】
図において、本発明に係る半導体装置の樹脂封止金型は、半導体装置を樹脂にて封止する半導体装置の樹脂封止金型を対象とするものであり、基本的構成として、半導体装置を金型のキャビティ１から離型するエジェクターピン２を有しており、エジェクターピン２を回転させてキャビティ１内に進退させたものである。
【００１７】
また、エジェクターピン１の軸方向に押圧力を付加して、エジェクターピン２を回転させるものであり、エジェクターピン２を回転させる機構は、ねじの自立条件（摩擦角＞リード角）が成立しない荒いリードのねじ３ａと、ねじ３ａが螺入し、かつ、ねじの自立条件（摩擦角＞リード角）が成立しない荒いリードをもつ回転用ねじ溝３ｂとの組み合わせからなり、エジェクターピン２の軸方向に押圧力を付加して、エジェクターピン２を回転させるようになっている。
【００１８】
ねじ３ａは、エジェクターピン２に付し、回転用ねじ溝３ｂは、エジェクターピン２を摺動可能に支持する部材に設ける、或いは、ねじ３ａは、エジェクターピン２を摺動可能に支持する部材に設け、回転用ねじ溝３ｂは、エジェクターピン２に付するようにしてもよい。
【００１９】
次に、本発明に係る半導体装置の樹脂封止金型の具体例を実施形態１として図１に基づいて説明する。
【００２０】
図１（ａ）に示すように、半導体装置の樹脂封止金型は、下型の部分を示すものであり、ダイブロック４と、ダイブロック４に支持されたキャビティブロック１’と、上下２段のエジェクタープレート５，６と、エジェクターピン２を図中上方向に押し上げるエジェクターロッド７とを有している。９はゲートである。
【００２１】
また、ダイブロック４とキャビティブロック１’とは、定位置に固定されている。また、上下２段のエジェクタープレート５，６は、エジェクターピン２の鍔２ａを挟持して、昇降可能に設置されており、上下２段のエジェクタープレート５，６の昇降動作により、エジェクターピン２がキャビティ１内に進退するようになっている。また、ダイブロック４と上段のエジェクタープレート５との間には、スプリング８が設置され、スプリング８のばね力によりエジェクタープレート５，６を降下させて、エジェクターピン２をキャビティ１から引き抜くようになっている。
【００２２】
また、図示しない樹脂封止金型の上型は、下型のキャビティ１に対応するキャビティを有し、下型と型組され、上下型のキャビティ内にセットされた半導体装置を樹脂で封止するのに用いられるようになっている。
【００２３】
エジェクターピン２は、キャビティブロック１’，ダイブロック４と、上下２段のエジェクタープレート５，６とに摺動可能に支持されている。ここに、キャビティブロック１’，ダイブロック４と，上下２段のエジェクタープレート５，６等により、エジェクターピン２を摺動可能に支持する部材が構成されている。
【００２４】
エジェクターピン２を回転させてキャビティ１内に進退させる機構は、エジェクターピン２の軸方向（図１では上下方向）にエジェクターロッド７で押圧力を付加して、エジェクターピン２を回転させるものであり、そのエジェクターピン２を回転させる機構は、ねじの自立条件（摩擦角＞リード角）が成立しない荒いリードのねじ３ａと、ねじ３ａが螺入し、かつ、ねじの自立条件（摩擦角＞リード角）が成立しない荒いリードをもつ回転用ねじ溝３ｂとの組み合わせからなり、エジェクターピン２の軸方向に押圧力を付加して、エジェクターピン２を回転させるようになっている。
【００２５】
図１に示す実施形態１において、ねじ３ａは図１（ｂ）に示すように、エジェクターピン２に付し、回転用ねじ溝３ｂは、ダイブロック４に設けているが、回転用ねじ溝３ｂは図１（ｃ）に示すように、キャビティブロック１’に設けてもよい。また、ねじ３ａは、ダイブロック４，キャビティブロック１’に設け、回転用ねじ溝３ｂは、エジェクターピン２に設けてもよい。
【００２６】
次に、実施形態１において、樹脂封入後にパッケージを金型から離型する際の動作について説明する。
【００２７】
半導体装置を樹脂封止した後、上下の型を型開きする際に、図示しないモーターによる駆動力若しくは油圧力によってエジェクターロッド７が上昇し、それに伴ってエジェクターピン２及び上下２段のエジェクタープレート５，６が上昇する。
【００２８】
エジェクターピン２を回転させてキャビティ１内に進退させる機構は、ねじの自立条件（摩擦角＞リード角）が成立しない荒いリードのねじ３ａと、ねじ３ａが螺入し、かつ、ねじの自立条件（摩擦角＞リード角）が成立しない荒いリードをもつ回転用ねじ溝３ｂとの組み合わせからなっているため、エジェクターピン２の軸方向に押圧力を付加した場合、エジェクターピン２の軸方向への押圧力により、エジェクターピン２は、回転用ねじ溝３ｂに誘導されて回転してキャビティ１内に進入し、半導体装置の樹脂成形済製品をキャビティ１から離型する。
【００２９】
エジェクト後、エジェクターピン２は、ダイブロック４とエジェクタープレート５との間に設置されたスプリング８により強制的に元の位置にまで戻る。離型された製品は、アンローダハンドによって次工程まで搬送される。
【００３０】
ここで、上述したように、封入後にパッケージを金型から離型する際にパッケージに荷重されるストレスには、パッケージを金型のキャビティから離型させる際に生じる第１のストレスと、樹脂成形済製品（パッケージ）からエジェクターピンを引き剥がす工程での第２のストレスとが加わることとなる。
【００３１】
本発明の実施形態１では、キャビティ１内のパッケージをエジェクターピン２で押し上げて離型させるため、第１のストレスを排除することができる。さらに、エジェクターピン２を回転用ねじ溝３ｂに誘導して回転させ、樹脂成形済製品をキャビティ１から離型するため、第２のストレスを排除することができ、パッケージが薄型化されても離型時のストレスから保護することができる。
【００３２】
（実施形態２）図２は、本発明の実施形態２に係る半導体装置の樹脂封止金型を示す図である。
【００３３】
図２に示す実施形態２においては、ねじ３ａは図２（ａ）に示すように、エジェクターピン２に付し、回転用ねじ溝３ｂは、上段のエジェクタープレート５に設けている。また、ねじ３ａは、エジェクタープレート５に設け、回転用ねじ溝３ｂは、エジェクターピン２に付するようにしてもよいものである。
【００３４】
また、図２（ｂ）に示すように、ねじ３ａは図２（ｂ）に示すように、エジェクターピン２の鍔２ａに付し、回転用ねじ溝３ｂは、上段のエジェクタープレート５に設けてよく、この場合、ねじ３ａは、エジェクタープレート５に設け、回転用ねじ溝３ｂは、エジェクターピン２の鍔２ａに付するようにしてもよいものである。
【００３５】
また、上段のエジェクタープレート５を定位置に設置し、上段のエジェクタープレート５とエジェクターピン２の鍔２ａとの間にスプリング８が設置され、スプリング８のばね力によりエジェクタープレート６を降下させて、エジェクターピン２をキャビティ１から引き抜くようになっている。
【００３６】
実施形態２において、エジェクターピン２を用いて離形を行う動作は、実施形態１と同様である。また、金型の構成は、図１（ａ）と同様になっている。
【００３７】
（実施形態３）図３は、本発明の実施形態３に係る半導体装置の樹脂封止金型を示す図である。
【００３８】
図３に示す実施形態３では、ねじ３ａは、エジェクターピン２に付し、回転用ねじ溝３ｂは、キャビティブロック１’に設けている。また、ねじ３ａは、キャビティブロック１’に設け、回転用ねじ溝３ｂは、エジェクターピン２に付するようにしてもよいものである。
【００３９】
実施形態３において、エジェクターピン２を用いて離形を行う動作は、実施形態１と同様である。また、金型の構成は、図１（ａ）と同様になっている。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、エジェクターピンを回転用ねじ溝に誘導して回転させて、キャビティ内に進入させ、半導体装置の樹脂成形済製品をキャビティから離型するため、半導体装置の樹脂成形済製品をキャビティから離型した後にエジェクーピンが樹脂成形済製品に密着することはなく、キャビティから樹脂成形済製品を無理なく剥離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態１に係る半導体装置の樹脂封止金型を示す断面図、（ｂ），（ｃ）は、本発明の実施形態１においてエジェクターピンを回転させる機構を示す断面図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は、本発明の実施形態２においてエジェクターピンを回転させる機構を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態３においてエジェクターピンを回転させる機構を示す断面図である。
【符号の説明】
１ キャビティ
１’ キャビティブロック
２ エジェクターピン
３ａ ねじ
３ｂ 回転用ねじ溝
４ ダイブロック
５，６ エジェクタープレート
７ エジェクターロッド

Claims (1)

1. 半導体装置を樹脂にて封止する半導体装置の樹脂封止金型であって、
   キャビティを有する上下金型と、
   下方に鍔を有し、半導体装置を前記下金型のキャビティから離型するエジェクターピンと、
   定位置に設置され、エジェクタピンを摺動可能に支持する上段エジェクタープレートと、
   エジェクターピンの軸方向に押圧力を付加する下段エジェクタープレートと、
   を有し、
   ねじが前記鍔または前記上段エジェクタープレートの一方に付され、前記ねじに対応する回転用ねじ溝が前記鍔または前記上段エジェクタープレートの他方に設けられ、
   前記エジェクターピンは、その軸方向に押圧力を付加されることにより、回転し、前記キャビティ内に進入させられるものであることを特徴とする半導体装置の樹脂封止金型。

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