JP3779082B2 - 多列フレームの樹脂成形装置及び半導体パッケージの形成方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置の製造において使用される多列フレームの樹脂成形装置及び半導体パッケージの形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
多列フレームは半導体パッケージを複数列形成するように多列に構成したリードフレームのことで、樹脂充填を説明するための図9では3列に形成した多列フレーム1を示している。
【0003】
半導体パッケージは成形金型のキャビティ2にモールド樹脂を充填して成形される。
【0004】
従来の樹脂充填は、プランジャー3(図10)からカル4を経て4本のランナー5を通り、それぞれ1列目のキャビティ2を充填し、スルーゲート6を通ってそれぞれ2列目のキャビティ2を充填し、更にスルーゲート6を通ってそれぞれ3列目のキャビティ2を充填するように行なわれる。
【0005】
図10は従来の樹脂充填を行なう樹脂成形装置の断面図で、図9の側面から見た断面を示している。
【0006】
キャビティ2、カル4、ランナー5及びスルーゲート6は上型7及び下型8から成る金型に凹みや溝を彫ることによって形成されている。
【0007】
プランジャ3はカル4に設置され、図では上昇してモールド樹脂を加圧し、キャビティ2に注入する。黒く塗りつぶした部分がモールド樹脂の充填経路を示している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の構成では、1列目のキャビティへの樹脂充填は良いが、2列目以降の樹脂充填は、キャビティへの樹脂の注入口であるスルーゲートのゲート口により発生する圧力損失等により、1列目のキャビティと同様の樹脂充填ができず、2列目以降のキャビティで形成されるパッケージに成形不良が発生するという問題があった。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、第1の手段として、金型の複数列のキャビティにスルーゲートを通してプランジャーによりモールド樹脂を充填して成形する多列フレームの樹脂成形装置において、スルーゲートのそれぞれに補助プランジャーを設け、その補助プランジャー毎に補助プランジャー制御ユニットを設けたものである。
【0010】
また、第2の手段として最終列のキャビティの端部に可動式の樹脂溜り用プランジャーを設けて樹脂溜りとしたものである。
更に、第3の手段として、カルからランナーを介して第1のキャビティにモールド樹脂を注入し、第1のキャビティから第1のスルーゲートを介して第2のキャビティにモールド樹脂を注入する半導体パッケージの形成方法において、第1のキャビティにモールド樹脂が充填された後、第1のスルーゲートにモールド樹脂が流れ込むのに伴い、第1のスルーゲートに圧力を加えることによって第2のキャビティ内にモールド樹脂を注入するようにしたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の第1の実施形態を示す断面図で従来と同じ構成要素には同じ符号を付してある。
【0012】
複数のキャビティ2、カル4、複数のランナー5及び複数のスルーゲート10は上型7及び下型8から成る金型に凹みや溝を彫ることによって形成されている。
【0013】
多列フレーム1は下型8上に搭載され、カル4に設置されたプランジャー3により加圧注入されたモールド樹脂により成形される。黒く塗りつぶした部分がモールド樹脂の充填経路である。
【0014】
スルーゲート10のそれぞれにプランジャー3と同様な構成の補助プランジャー11を設けている。これにより2列目以降のキャビティ2にモールド樹脂を充填する際、スルーゲート10にモールド樹脂が流れ込んだら補助プランジャー11を動作させてモールド樹脂を充填するようにしている。
【0015】
図2は第1の実施形態の要部を拡大した断面図で、図1の左半分の要部を示している。
【0016】
補助プランジャー11の設置について詳細に説明すると、1列目のキャビティ2と2列目のキャビティ2の間の第1スルーゲート101の中央部分に円形の凹みである補助カル12を形成し、この補助カル12に第1補助プランジャー111を設置する。
【0017】
同様に第2補助プランジャー112を第2スルーゲート102に設けた補助カル12に設置する。
【0018】
図3及び図4は第1の実施形態におけるモールド樹脂の充填動作を説明するための図である。
【0019】
図3においては、プランジャー3の動作によりモールド樹脂はカル4、ランナー5を通り、1列目のキャビティ2に注入される。キャビティ2が充填されてモールド樹脂が第1スルゲート101に流れ込んだら、第1補助プランジャー111を上昇させ、2列目のキャビティ2にモールド樹脂を注入する。
【0020】
図4では、2列目のキャビティ2が充填されてモールド樹脂が第2スルーゲート102に流れ込んだら、第2補助プランジャー112を上昇させ、3列目のキャビティ2にモールド樹脂を注入し、充填させる。4列目以降がある場合も同様である。
【0021】
図5は第1の実施形態における補助プランジャー制御を説明するための図である。
【0022】
プランジャー3に対してはプランジャー制御ユニット13、第1補助プランジャー111に対しては第1補助プランジャー制御ユニット14、第2補助プランジャー112に対しては第2補助プランジャー制御ユニット15を設けている。
【0023】
プランジャー3はプランジャー制御ユニット13の制御により上昇してモールド樹脂を1列目のキャビティ2から順に最終列のキャビティ2までモールド樹脂を充填するが、プランジャー3の上昇位置とキャビティ2の充填度合を事前に確認すれば、第1、第2補助プランジャー111,112の動作はそれぞれの補助プランジャー制御ユニット14,15によりプランジャー3の上昇位置にて制御可能である。
【0024】
例えば、プランジャー3が位置Aまで上昇した時に、第1スルーゲート101の位置aまで充填することを事前に確認しておけば、第1補助プランジャー111はプランジャー3が位置Aまで上昇した時に上昇を始めるように制御される。
【0025】
同様にプランジャー3が位置Bまで上昇した時に、第2スルーゲート102の位置bまで充填することを確認しておけば、第2補助プランジャー112はプランジャー3が位置Bまで上昇した時に上昇を始めるように制御される。
【0026】
図6は第1の実施形態における補助プランジャー制御を説明する図である。
【0027】
図6の例はプランジャー3、第1補助プランジャー111及び第2補助プランジャー112に共通に1個のプランジャー制御ユニット16を設けたもので、油漏れ防止のためにシールリング17を装着し、油圧18によって制御されるように構成されている。
【0028】
プランジャー3の長さLに対して第1補助プランジャー111の長さL1は短かく、第2補助プランジャー112の長さL2は更に短かく、L>L1>L2になるように形成される。
【0029】
各プランジャーには同等の圧力がかかるようになっているが、各プランジャーの長さを変えることにより個別に制御ユニットを設けて制御するのと同様に制御することができる。
【0030】
即ち、各プランジャーの上昇ストロークは同じであるが、プランジャー3が第1、第2補助プランジャー111,112に比べ長いため、モールド樹脂はランナー5を通して1列目のキャビティ2に充填される。
【0031】
第1スルーゲート101に流れ込む時に第1補助プランジャー111が所定位置まで上昇するように第1補助プランジャー111の長さL1を設定しておけば、個別に制御するのと同様の制御が可能である。第2補助プランジャー112についても同様である。
【0032】
上記したように、第1の実施形態によれば、2列目以降のキャビティ2に対しても、個々の第1、第2補助プランジャー111,112によりモールド樹脂が充填されるため、圧力損失等の不具合もなく、1列目のキャビティ2と同様に樹脂充填ができ、2列目以降のパッケージの成形不良をなくすことができる。
【0033】
図7は本発明の第2の実施形態を示す簡略断面図、図8は第2の実施形態の要部を拡大した断面図である。
【0034】
この実施形態は各スルーゲート10に補助プランジャーを設けずに、樹脂溜り20として、最終列(この例では3列)のキャビティ2の端部に可動式の樹脂溜り用プランジャー21を設けたものである。
【0035】
モールド樹脂の充填においては、金型のキャビティに樹脂を注入する際、上型と下型で上下の注入差が生じ、速い方の樹脂が遅い方へ回り込むと、上下の樹脂の合流地点に成形不良が生じ易い。
【0036】
そこで、回り込む樹脂を樹脂溜りに押出すことにより成形不良を低減することが行なわれる。
【0037】
従来は金型に溝のように彫って樹脂溜りを形成するが、深さが固定で、樹脂溜りの容積を十分に確保することができず、樹脂溜り量は決ったものとなっていた。
【0038】
第2の実施形態は、樹脂溜り20として可動式の樹脂溜り用プランジャー21を設けることにより、その深さを任意に変えて、樹脂溜り量を任意に変えることができるようにしたものである。
【0039】
樹脂溜り用プランジャー21は図8に示したように樹脂溜り用プランジャー制御ユニット22により制御されるが、樹脂溜り20の深さは、樹脂溜りプランジャー21の先端の位置cを、プランジャーの長さを変更したり、樹脂溜り用プランジャー制御ユニット22の制御によって任意に設定する位置固定方式で制御される。
【0040】
また、樹脂溜り用プランジャー21に、所定以上の圧力により下降するような機構を採用すれば、位置cを自動的に変更できる位置変動方式でも制御することは可能である。
【0041】
上記したように、第2の実施形態によれば、樹脂溜り用プランジャー21を設けたので、樹脂溜り20の深さを任意に変えることができ、パッケージの成形不良を防止することができる。
【0042】
また、樹脂溜り量を任意に変えられるので、従来のように例えば5gのモールド樹脂を使う金型、5.3g用の金型というように金型によって樹脂の重量が決まってしまうのに対し、重い樹脂重量のタブレットを準備すれば余分な樹脂は樹脂溜り20にて吸収でき、樹脂タブレットの重量を統一することができる。
【0043】
更に、樹脂溜り20の深さを深くすることにより、従来、成形不良防止のために最終列のキャビティをダミーとして使用する場合もあったが、このダミーキャビティを無くすこともできる。
【0044】
【発明の効果】
上記したように、本発明はスルーゲートのそれぞれに補助プランジャーを設けることにより、また最終列のキャビティの端部に可動式の樹脂溜り用プランジャーを設けることにより、2列目以降のパッケージに成形不良が発生することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示す断面図。
【図2】第1の実施形態の要部を拡大した断面図。
【図3】モールド樹脂の充填動作説明図。
【図4】モールド樹脂の充填動作説明図。
【図5】プランジャー制御の説明図。
【図6】補助プランジャー制御の説明図。
【図7】本発明の第2の実施形態を示す簡略断面図。
【図8】第2の実施形態の要部を拡大した断面図。
【図9】従来の樹脂充填の説明図。
【図10】従来の樹脂成形装置を示す断面図。
【符号の説明】
1 多列フレーム
2 キャビティ
3 プランジャー
4 カル
5 ランナー
7 上型
8 下型
10 スルーゲート
101 第1スルーゲート
102 第2スルーゲート
11 補助プランジャー
111 第1補助プランジャー
112 第2補助プランジャー
12 補助カル
13,16 プランジャー制御ユニット
14 第1補助プランジャー制御ユニット
15 第2補助プランジャー制御ユニット
20 樹脂溜り
21 樹脂溜り用プランジャー
22 樹脂溜り用プランジャー制御ユニット
Claims (7)
- 金型の複数列のキャビティにスルーゲートを通してプランジャーによりモールド樹脂を充填して成形する多列フレームの樹脂成形装置において、
前記スルーゲートのそれぞれに補助プランジャーを設け、前記補助プランジャー毎に補助プランジャー制御ユニットを設けたことを特徴とする多列フレームの樹脂成形装置。 - 金型の複数列のキャビティにスルーゲートを通してプランジャーによりモールド樹脂を充填して成形する多列フレームの樹脂成形装置において、
前記スルーゲートのそれぞれに補助プランジャーを設け、前記プランジャーと補助プランジャーに共通に1個のプランジャー制御ユニットを設け、前記プランジャーから離れるにつれて前記補助プランジャーの長さを短く設定したことを特徴とする多列フレームの樹脂成形装置。 - 金型の複数列のキャビティにスルーゲートを通してプランジャーによりモールド樹脂を充填して成形する多列フレームの樹脂成形装置において、
樹脂溜りとして、最終列のキャビティの端部に可動式の樹脂溜り用プランジャーを設けたことを特徴とする多列フレームの樹脂成形装置。 - 前記樹脂溜り用プランジャーの先端の位置を任意に設定して固定したことを特徴とする請求項3記載の多列フレームの樹脂成形装置。
- 前記樹脂溜り用プランジャーは、該樹脂溜り用プランジャーにかかる圧力により下降するように構成したことを特徴とする請求項3記載の多列フレームの樹脂成形装置。
- カルからランナーを介して第1のキャビティにモールド樹脂を注入し、前記第1のキャビティから第1のスルーゲートを介して第2のキャビティに前記モールド樹脂を注入する半導体パッケージの形成方法において、
前記第1のキャビティに前記モールド樹脂が充填された後、前記第1のスルーゲートに前記モールド樹脂が流れ込むのに伴い、前記第1のスルーゲートに圧力を加えることによって前記第2のキャビティ内に前記モールド樹脂を注入することを特徴とする半導体パッケージの形成方法。 - 請求項6記載の半導体パッケージの形成方法において、
前記第2のキャビティに第2のスルーゲートを介して第3のキャビティが連結されており、前記第2のキャビティに前記モールド樹脂が充填された後、前記第2のスルーゲートに前記モールド樹脂が流れ込むのに伴い、前記第2のスルーゲートに圧力を加えることによって前記第3のキャビティ内に前記モールド樹脂を注入することを特徴とする半導体パッケージの形成方法。
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