JPH0449255B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、リードフレーム上に半導体素子を
樹脂封止するための半導体素子用樹脂封止装置に
関し、特にそのプランジヤ駆動部の改良に関する
ものである。

〔従来の技術〕 一般に半導体素子用樹脂封止装置は、第６図に
示すように、上部プラテン１，下部プラテン２，
これらの両プラテン間に設けられたタイバー３，
このタイバー３に沿つて移動自在に設けられた移
動プラテン４，及びその駆動部からなり、上部プ
ラテン１に上金型５を、移動プラテン４に下金型
６を設置し、上記移動プラテン４を油圧によつて
移動させて上記上金型５と下金型６を型締めし、
この両金型間に載置されたリードフレーム及び半
導体素子を樹脂封止するものである。

このような装置における従来のプランジヤ部の
構造を第７図に示す。図において、７は封止用の
樹脂８が挿入されるタブレツト挿入孔、９は該挿
入孔７をシリンダとして摺動自在に配置されたプ
ランジヤであり、これは図示しない油圧方式のプ
ランジヤ駆動ユニツトで駆動され、上記樹脂８を
金型内に注入するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかるにこのような従来装置においては、プラ
ンジヤ９を油圧により駆動しているために、該プ
ランジヤの速度、圧力等をフレキシブルに調整す
ることはできず、安定した樹脂封止ができないと
いう問題があつた。例えばプランジヤの速度が速
すぎる場合は、基板と半導体素子とを接続するワ
イヤが切断されたり、また倒されて隣接するワイ
ヤと接触したりする場合があり、さらには樹脂の
中にエアを巻込んでボイドが生じたりする恐れが
ある。また逆に遅い場合には注入に時間がかか
り、製造効率が低下してしまうという問題があ
る。

さらに従来装置のような油圧駆動方式では、油
漏れの点検及びその防止、シール部材の交換等、
メンテナンスが非常に煩雑であるという問題があ
つた。

この発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
で、プランジヤの速度をその位置に応じて容易か
つ高精度に制御できるとともに、メンテナンスの
容易な半導体素子用樹脂封止装置を得ることを目
的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る半導体素子用樹脂封止装置は、
樹脂を注入押圧するプランジヤをプランジヤに推
力を与えるボールねじを介してプランジヤモータ
で駆動するとともに、該プランジヤの位置を検出
するプランジヤ位置検出手段と、該検出結果に応
じて上記プランジヤの速度制御を行なうプランジ
ヤ速度制御手段とを設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、プランジヤをこれに推力
を与えるボールねじを介してACサーボモータ等
のプランジヤモータで駆動し、さらにプランジヤ
の位置を検出してその検出結果に応じて、該プラ
ンジヤの速度、即ち樹脂注入速度を制御する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。
ここで、以下の説明ではシングルプランジヤの場
合を例にとつて説明する。第１図は本発明の一実
施例による半導体素子用樹脂封止装置におけるプ
ランジヤ駆動部の機能ブロツクを示す図である。
この実施例は、プランジヤ９を駆動するための駆
動力を与えるプランジヤモータ１０と、上記プラ
ンジヤ９の位置検出を行なうプランジヤ位置検出
手段１１とを設け、このプランジヤ位置検出手段
１１の検出信号を入力とするプランジヤ速度制御
手段１２によつて、プランジヤ９の位置に応じて
その移動速度、即ちプランジヤモータ１０の速度
を制御するようにしたものである。

第２図は上記プランジヤ駆動部が適用される半
導体素子用樹脂封止装置の全体構成図を示す。本
実施例においては、移動プラテン４についてもプ
ラテン駆動用のモータ５１によつて駆動されるよ
うになつており、完全に電動化されている。即ち
上記移動プラテン４は、上記モータ５１の回転が
図示しない駆動力変換機構によつて推力に変換さ
れ、これによつて移動するようになつている。ま
たプランジヤは下金型６内に設けられ、移動プラ
テン４に取付けられたプランジヤモータ１０及び
ギヤトレイン５２等を介して駆動されるようにな
つている。

第３図は第１図に示したプランジヤ駆動部の機
能ブロツクを実現するための具体的構成例を示
し、この実施例では、プランジヤモータ１０とし
てACサーボモータを、プランジヤ位置検出手段
１１としてポテンシヨメータを用いている。ま
た、１３はマイクロコンピユータであり、これは
上記ポテンシヨメータ１１の出力信号を入力とし
て、上記移動プラテン駆動力のACサーボモータ
５１等の外部装置１５との間での信号のやりと
り，ACサーボモータ１０の回転速度の制御，及
び電流（トルク）の制限を行なうためのものであ
る。１４はこのマイクロコンピユータ１３からの
指令を受けて上記ACサーボモータ１０の駆動制
御を行なうサーボアンプであり、上記マイクロコ
ンピユータ１３及びサーボアンプ１４によつて、
上記第１図に示したプランジヤ速度制御手段１２
が構成されている。

また１６は上記ACサーボモータ１０の回転力
を、プランジヤ９を移動させるための推力に変換
するためのプランジヤ駆動機構であり、これは、
上記ACサーボモータ１０の出力軸に第２図に示
したギヤトレイン５２等を介して連結されたプラ
ンジヤ駆動軸１６ａ，プランジヤ９に固定された
ナツト１６ｂ，このナツト１６ｂに螺合するボー
ルねじ１６ｃ、及びそれぞれ上記プランジヤ駆動
軸１６ａ，ボールねじ１６ｃの一端に設けられた
かさ歯車対１６ｄ，１６ｅにより構成されてい
る。

次に動作について説明する。

まず、プランジヤの動作する前、即ち型締めさ
れるまでの動作を説明する。運転開始スイツチが
オンされると、プラテン駆動用モータ５１が回転
を始め、その回転は図示しない駆動力変換機構を
介して推力に変換され、これにより移動プラテン
４が上昇する。そして上金型５と下金型６とが接
触し、ある一定の締付け圧力になつたところで上
記モータ５１にサーボロツクがかけられ、型締め
が行なわれる。

この型締めされた状態において樹脂封止が行な
われる訳であるが、この場合のプランジヤの動作
を第４図及び第５図を参照しながら説明する。第
４図はマイクロコンピユータ１３のメモリに記憶
されたプランジヤの動作制御プログラムを示すフ
ローチヤート、第５図はその駆動パターンを示す
図である。

まず、上記型締めが完了すると、プランジヤ９
駆動用のACサーボモータ１０が回転を始め、こ
の回転力はかさ歯車対１６ｄ，１６ｅを介してボ
ールねじ１６ｃに伝達される。そしてこのボール
ねじ１６ｃの回転により、これに螺合するナツト
１６ｂ、即ちプランジヤ９が上昇する。すると、
マイクロコンピユータ１３はプランジヤ９が上昇
を開始したことをステツプ20にて検知し、その後
ステツプ21〜26にて、樹脂の注入が完了するまで
モータ１０の速度を制御してプランジヤ９の移動
速度を３段階で制御する。即ち、位置P0までは
モータ速度V0でゆつくりとプランジヤ９を移動
させ、該位置P0まで上昇したことが検出される
と、次に位置P1までより速いモータ速度V1でプ
ランジヤ９を移動させ、そして位置P1まで上昇
したことが検出されると、樹脂注入圧を所望の圧
力にするために、モータ１０への電流制限（トル
ク制限）を行なう。またこれと同時にモータ速度
をV2に減速し、ゆつくりと樹脂の注入を行なう。

このようにして樹脂の注入を行ない、ステツプ
27にてプランジヤ９の位置変動が規定値以下にな
つたこと、即ち樹脂の注入が完了したことを検知
すると、この時点から加圧タイムのカウントの開
始を行なう（ステツプ28）。また同時に、注入圧
を保持するためにモータ速度を超低速V3に減速
し、この状態で加圧タイムアツプを検知するとモ
ータの電流制限をオフする（ステツプ29〜31）。
なお、上記モータ速度V3の時点では、プランジ
ヤ９は実際には停止している。

次にステツプ32〜35にてプランジヤ９と樹脂と
の剥離が行なわれ、またステツプ36〜41にて樹脂
封止の完了したリードフレーム及び半導体素子の
取出し、即ちエジエクトが行なわれる。このステ
ツプ32〜41の間においては、プランジヤ９はP2
だけモータ速度V4で下降，V5で上昇し、さらに
P3だけモータ速度V6で上昇するよう制御される。
そして次にステツプ42〜48にて金型表面のクリー
ニングが行なわれ、ステツプ49，50にてプランジ
ヤ９を本駆動パターンの原点へ復帰させる。この
間、プランジヤ９はモータ速度V7でP4だけ一旦
上昇した後、位置P5まで下降し、クリーニング
完了後さらにモータ速度V9で原点まで下降する
よう制御される。

このような本実施例装置では、プランジヤ９を
ACサーボモータ１０およびマイコン１３により
駆動制御するようにしたので、油漏れ等がなくな
り、クリーンでしかも保守点検が容易な装置を実
現できる。さらにプランジヤに推力を与えるボー
ルねじを介してプランジヤを駆動制御するように
したので、従来の油圧駆動方式では非常に困難で
あつた、プランジヤの位置及び速度の制御を容易
に、しかも高精度に行なうことができ、常に高品
質かつ効率のよい樹脂封止を行なうことができ
る。即ち、本実施例ではプランジヤ９の速度（モ
ータ速度）とその位置に応じて低速V0→高速V1
→低速V2の３段階に制御しており、このため樹
脂注入の初期におけるワイヤの切断，ワイヤの倒
れによる隣接ワイヤとの接触、またボイドの発生
を防止でき、さらに樹脂注入のための全体的な時
間を短縮することができる。

なお、上記実施例では樹脂注入時におけるモー
タの速度V0→V1→V2と制御するようにしたが、
モータの速度制御の仕方はこれに限られるもので
はなく、樹脂，金型等種々の条件に応じて適宜設
定すればよい。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明に係る半導体素子用樹脂
封止装置によれば、プランジヤをこれに推力を与
えるボールねじを介してモータで駆動するととも
に、該プランジヤの位置に応じてその速度を制御
するようにしたので、メンテナンスが容易になる
とともに、プランジヤの速度を任意にかつ非常に
高精度に調整して効率の良い高品質の樹脂封止が
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による半導体素子用
樹脂封止装置のプランジヤ駆動部の機能ブロツク
図、第２図は該装置の全体構成図、第３図は上記
第１図に示した機能ブロツクを実現するための具
体的な構成を示す図、第４図は該装置のプランジ
ヤの動作を説明するためのフローチヤート図、第
５図は該装置のプランジヤの駆動パターンを示す
図、第６図は従来の半導体素子用樹脂封止装置の
構成図、第７図はそのプランジヤ部分を示す拡大
図である。 ５…上金型、６…下金型、９…プランジヤ、１
０…ACサーボモータ、１１…ポテンシヨメータ
（プランジヤ位置検出手段）、１２…プランジヤ速
度制御手段、１３…マイクロコンピユータ、１４
…サーボアンプ。なお図中同一符号は同一又は相
当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上金型又は下金型に設けられたプランジヤに
   て樹脂を注入押圧してリードフレーム上に半導体
   素子を樹脂封止する半導体素子用樹脂封止装置に
   おいて、 上記上金型又は下金型に配置されて上記プラン
   ジヤに推力を与えるボールねじと、 上記上金型又は下金型の外側に位置して上記ボ
   ールねじのねじ軸を回転駆動するプランジヤモー
   タと、 上記プランジヤの位置を検出するプランジヤ位
   置検出手段と、 該位置検出結果に応じて上記プランジヤの移動
   速度を制御するプランジヤ速度制御手段とを備え
   たことを特徴とする半導体素子用樹脂封止装置。