JP5039443B2 - トランスファ成型装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents
トランスファ成型装置および半導体装置の製造方法 Download PDFInfo
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Description
また、各プランジャの樹脂量差を吸収するスプリングを備える構成のトランスファ成型装置に対しても、各プランジャ毎に圧力センサを各々取り付けることが可能となる。そのため、摩耗したプランジャを新品に交換しても、検出機能を維持することが可能となる。
特に、プランジャ7毎に圧力センサ17を備える構成により、今までは、各プランジャの合算でしか知ることが出来なかった樹脂を押圧する圧力(図3の曲線A)を、プランジャ7毎に検知することが可能となる。その結果、プランジャ7毎に圧力の最大値・最小値を管理すると共に、平均値(図3の曲線B)を求めて、トランスファユニット16の上昇速度をフィードバック制御することが可能となる。すなわち、プランジャ毎の圧力センサ17により圧力を検知して、その合計値(トランスファユニット全体の出力値)に基づいて制御行う。それにより、例えば、タブレット状の樹脂9の押し潰し力を検知できるので、適切な余熱時間と潰し速度等を得るといった制御も可能である。その他にも、複数のスプリングマルチボディ33を備える構造に対応したトランスファユニット上昇速度制御が容易に行える。また、樹脂9の種類や特性の違いに対応させて圧力センサ17の出力に対する上限値を変えて、トランスファユニット上昇速度を制御することもできる。このように非常に高い数値管理が実現可能である。
加えて、スプリングマルチボディ33に封入されているスプリング32の、過度の圧縮およびその後の飛び出しが圧力変動グラフを得ることで監視でき、それにより、トランスファユニット16が傾く等して、トランスファユニット16への駆動力が高くなっても、カル部11内の樹脂圧力が高くならない場合(図4(b)の曲線D)や、圧縮工程の途中でゲートが詰まる等によって、トランスファユニット16への駆動力が高くなると共に、カル部11内の樹脂圧力も高くなる場合(図4(c)の曲線E)を検出することができる等、多様な問題を検知することが可能となる。
さらに、スプリング32により各プランジャ7の速度変動を吸収する機構を備える本装置の場合、実際の成型樹脂圧力とプランジャ7の摺動抵抗を合算した力を検出することになるので、定期的に樹脂9無しで無負荷の場合のプランジャ7の位置座標とその座標での摺動抵抗値のデータを取り、そのデータを用いて実成型時の圧力検出値を補正することで、非常に正確な実成型樹脂圧力を検出することが可能となる。
なお、プランジャ7は交換式であるため、交換作業の結果を評価することもできる。
一方、摩耗したプランジャを新品に交換しても、検出機能は変わらないという効果も奏する。なお、ポット数が同じならば、ポット位置にプランジャ位置を合わせることで共用が可能である。
一方、異常な圧力上昇が生じた場合、そのショット後に、プランジャ7の無負荷摺動工程を自動で行うプログラムを実行して、異常が生じた原因が、ポット汚れ、ゲート詰まり、エアベント詰まり等の何れにあるのかを自己診断することが可能となる。また、異常時における圧力センサ17の出力値が予め設定された管理値の限界(最大値)以上の場合は、成型作業を停止して、プランジャ7の位置座標によって、プレス4を即座に開くか、もしくは樹脂硬化後に開くかを判断することができる。
特に、無負荷摺動工程を備える構成により、各プランジャ7において、樹脂9をポット6内に収納しない無負荷状態でプランジャ7をポット6内で摺動させる場合の位置座標とその座標での摺動抵抗値のデータとを取り、そのデータにより、樹脂9を用いる実際の成型時の圧力センサ17の検出値を補正することで、非常に正確な実成型樹脂圧力の検出が可能となる。これにより、ポット6内の汚れなどの経時変化に対応して樹脂成型データ出力値を自動補正することができる。
一方、ポット6内の汚れ等で、管理限界以上の圧力を検出した場合、メンテナンス指令を出力することも可能である。一例として、プランジャ7の摺動抵抗と、成型樹脂圧力を、トランスファユニット16のセンターラインに対するモーメントで計算して監視し、アンバランス量がトランスファ成型装置1のガイド剛性の管理限界を超えた場合に、メンテナンス命令を出力して、機械の損傷を防止することも可能である。
逆に、不具合が生じたときの条件を読み出して、それまでの生産で蓄積された成型データを基準にして比較を行うことにより、製品の品質も含めた不良品発生防止のための対策が容易となる。
また、樹脂9を変更した場合の成型条件の差異を知ることができ、成型技術の向上に非常に有効である。逆に、成型条件を様々に変化させて成型した場合のデータを、製品に対応させて比較できるので、最適な成型条件を得ることができ、数値的に再現もできる。さらには、全カル部11の樹脂圧力データとグラフを得ることによって、トランスファ成型装置1の構造変更を行った場合であっても、最適な成型条件を再現することができる。
2 上金型
3 下金型
4 プレス
5 トッププラテン
6 ポット
7 プランジャ
9 樹脂
11 カル部
12 連通路
13 キャビティ
16 トランスファユニット
17 圧力センサ
21 駆動機構
22 ボールねじ
23 モータ
25 位置検知機構
26 記憶部
27 比較演算部
28 警報部
31 プランジャホルダ
32 スプリング
33 スプリングマルチボディ
34 マルチ基板
35 スプリング受
40 半導体装置
Claims (6)
- キャビティに連通するポットおよび該ポット内を摺動するプランジャを複数備えるとともに、
前記プランジャを支持するトランスファユニットと、
前記トランスファユニットを上下動させる駆動機構とを備え、
前記ポット内に収納される樹脂を前記プランジャで押圧して、キャビティ内に樹脂を充填するトランスファ成型装置において、
前記複数のプランジャの各プランジャ毎に、該プランジャに作用する圧力を検知する圧力センサを各々備え、
前記圧力センサは、前記トランスファユニットに設けられており、
さらに、前記プランジャの前記ポット内における位置座標を検知する位置検知機構と、
前記位置座標および該位置座標における前記圧力センサの出力値を記憶させる記憶部と、
所定の位置座標における圧力センサの出力値と、あらかじめ記憶部に記憶されている該位置座標における圧力基準値との比較演算を行う比較演算部と、
前記所定の位置座標における圧力センサの出力値が、該位置座標における圧力基準値の上限もしくは下限を超えた場合に警報を発する警報部とを備え、
前記駆動機構にはモータが用いられ、
前記記憶部は、封止用の樹脂を前記ポット内に収納せずに前記プランジャを前記ポット内で摺動させる無負荷摺動工程において、前記複数のプランジャの各プランジャ毎に、定期的に樹脂無しで無負荷の場合の該プランジャの所定の位置座標における摺動抵抗値のデータを記憶し、
前記比較演算部は、前記データを用いて、封止用の樹脂を前記ポット内に収納して行う実際の成型時の前記圧力センサの検出値を補正すること
を特徴とするトランスファ成型装置。 - 前記位置検知機構には、リニアスケール、もしくは前記駆動機構としてのモータを兼ねるサーボモータが用いられること
を特徴とする請求項1記載のトランスファ成型装置。 - 前記比較演算部は、前記検出値の補正が行われた前記圧力センサの出力値に基づいて、前記トランスファユニットの上昇速度をフィードバック制御すること
を特徴とする請求項1または請求項2記載のトランスファ成型装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項記載のトランスファ成型装置を用いて、前記キャビティ内に収納された半導体装置を樹脂封止する半導体装置の製造方法において、
封止用の樹脂を前記ポット内に収納せずに前記プランジャを前記ポット内で摺動させる無負荷摺動工程を実施して、前記複数のプランジャの各プランジャ毎に、該プランジャの所定の位置座標における前記各圧力センサの出力値を前記記憶部に記憶させ、
前記記憶部に記憶された前記各圧力センサの出力値を用いて、封止用の樹脂を前記ポット内に収納して行う実際の成型時の前記圧力センサの検出値を補正し、
さらに、
前記半導体装置の樹脂封止を所定のショット数実施した後、もしくは前記圧力センサの出力値が予め設定された管理値の限界を超えたとき、
封止用の樹脂を前記ポット内に収納せずに、前記プランジャを前記ポット内で摺動させる無負荷摺動工程を実施して、前記圧力センサによりその際の摺動抵抗値を測定し、
前記摺動抵抗値が、あらかじめ前記記憶部に記憶されている無負荷摺動工程における抵抗基準値の上限以内に収まるまで所定の回数の無負荷摺動工程を実施する自己修復工程を実行するとともに、実施後の前記摺動抵抗値が抵抗基準値の上限もしくは下限を超えた場合に警報を発すること
を特徴とする半導体装置の製造方法。 - 全ての前記ショットにおいて、前記プランジャの作動直前に、前記圧力センサのキャリングを実施すること
を特徴とする請求項4記載の半導体装置の製造方法。 - 前記複数のプランジャの各プランジャ毎に、該プランジャの所定の位置座標における前記各圧力センサの出力値を、経時的に前記記憶部に記憶させること
を特徴とする請求項4または請求項5記載の半導体装置の製造方法。
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