JPH05104562A - Production device for semiconductor device - Google Patents

Production device for semiconductor device

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Publication number
JPH05104562A
JPH05104562A JP29510191A JP29510191A JPH05104562A JP H05104562 A JPH05104562 A JP H05104562A JP 29510191 A JP29510191 A JP 29510191A JP 29510191 A JP29510191 A JP 29510191A JP H05104562 A JPH05104562 A JP H05104562A
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JP
Japan
Prior art keywords
resin
plunger
cavity
speed
temperature
Prior art date
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Pending
Application number
JP29510191A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Daisuke Akaike
大丞 赤池
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH05104562A publication Critical patent/JPH05104562A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To adjust the set value of speed automatically even when resin injection conditions are varied by detecting the temperature drop of a sensing section generated by flowing a resin while being brought into contact with the sensing section or a metal plate, determining the position of the front of the flow of the resin by a detecting signal and providing a means, in which the speed of a plunger is controlled. CONSTITUTION:A plunger 8 is pressed and moved, and a thermo-setting resin is injected from the pot 6 of a molding die 1 to a cavity 2, thus sealing a semiconductor element 5. The sensing section 24 of a temperature sensor brought into contact directly or through a metal plate is mounted to a path 3 from the outlet of the pot 6 up to the inlet of the cavity 3 at the time. The temperature drop of the sensing section 24 generated by bringing the resin into contact with the sensing section 24 or the metal plate and flowing the resin is detected, and the speed of travel of the plunger 8 is controlled by a control means 23 by a detecting signal.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂封止された半導体
装置の製造装置に関するもので、特に樹脂注入速度を正
確に制御できるトランスファモールド方式の樹脂成形装
置に係るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for manufacturing a resin-sealed semiconductor device, and more particularly to a transfer molding type resin molding apparatus capable of accurately controlling a resin injection rate.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から熱硬化性樹脂を素材とした樹脂
封止型半導体装置の生産は、広く行なわれている。この
ための装置として、トランスフアモールド(transfer m
old )方式の成形装置が使用される。なおトランフアモ
ールド方式は、熱硬化性樹脂の成形法であり、トランス
フアポット(transfer pot,加熱室)内で材料を可塑化
させ、加熱した金型キャビティ(cavity,成形金型にお
いて、成形品に該当する上型下型の樹脂注入部分)内に
樹脂を圧入して成形する方法である。
2. Description of the Related Art Conventionally, resin-encapsulated semiconductor devices made of thermosetting resin have been widely produced. As a device for this, a transfer m
old) type molding equipment is used. The transfer molding method is a thermosetting resin molding method, in which the material is plasticized in the transfer pot (heating chamber), and the heated mold cavity (molding die) is molded. This is a method in which a resin is press-fitted into the resin injection portion of the upper mold and the lower mold corresponding to (1) and is molded.

【0003】このような従来のトランスフアモールド方
式の樹脂封止装置の構成の概要について、図11を参照
して以下説明する。成形金型1は、上モールド金型1a
及び下モールド金型1bから成り、組み合わせられ、キ
ャビティ2及びランナ3が形成される。なおランナ(ru
nner)3は、キャビティに溶融材料を流し込む経路のう
ち、ポットの出口からキャビティ入口(ゲート)4まで
の部分、またはそこで固化した材料部分をいう。半導体
素子(ペレット)5はリードフレームにマウントされ、
上モールド金型1a及び下モールド金型1bに挟持さ
れ、キャビティ内部に置かれる。ポット6は、成形樹脂
材料7を供給する成形金型の供給口である。プランジャ
ー8は、可塑化した樹脂7を加圧して金型内に注入す
る。すなわちポット6とプランジャー8とで 1対とな
り、ポットがシリンダ、プランジャーがピストンに対応
する役割をする。サーボモータ(servo motor )9は、
サーボ機構等に使用され、指令に従って回転数を正確に
変化させることのできる制御用モータで、歯車10a,
ベルト11、歯車10b及びボールねじ12を介してコ
ントローラ13からの制御指令により、プランジャー8
を上、下に加圧移動する。キャビティ2の底部には圧力
センサ14が設けられ、これに注入樹脂が接触し、圧力
モニタリング装置15を介して、樹脂圧力は検知され
る。
An outline of the configuration of such a conventional transfer mold type resin sealing device will be described below with reference to FIG. The molding die 1 is an upper molding die 1a.
And the lower mold 1b, which are combined to form a cavity 2 and a runner 3. Runner (ru
nner) 3 refers to a portion from the outlet of the pot to the inlet (gate) 4 of the pot in the path for pouring the molten material into the cavity, or the material portion solidified therein. The semiconductor element (pellet) 5 is mounted on the lead frame,
It is sandwiched between the upper mold die 1a and the lower mold die 1b and placed inside the cavity. The pot 6 is a supply port of a molding die that supplies the molding resin material 7. The plunger 8 pressurizes the plasticized resin 7 and injects it into the mold. That is, the pot 6 and the plunger 8 form a pair, and the pot and the plunger correspond to the cylinder and the piston, respectively. The servo motor 9 is
A control motor that is used in a servo mechanism or the like and can accurately change the number of revolutions according to a command.
The plunger 8 is driven by a control command from the controller 13 via the belt 11, the gear 10b, and the ball screw 12.
Is moved up and down under pressure. A pressure sensor 14 is provided at the bottom of the cavity 2, the injected resin comes into contact with the pressure sensor 14, and the resin pressure is detected via the pressure monitoring device 15.

【0004】上記装置の動作の概要は次の通りである。
成形金型1は、図示しないヒータブロック等の加熱手段
により160 ℃ないし190 ℃に加熱されている。熱硬化性
樹脂7は、通常取り扱いやすいように一定量円筒状に圧
縮し固めたタブレット(tablet)と呼ばれる材料が用い
られる。予熱されたタブレットは、ポット6に投入さ
れ、ポット6内で金型によりさらに加熱され、溶融し、
プランジャー8により加圧され、ランナ3、ゲート4を
経てキャビティ2に流入、充填する。樹脂は、金型1よ
り熱を与えられ、加圧状態のまま硬化していく。この状
態で所定時間保持され、樹脂がすべて硬化した後、上モ
ールド金型1a及び下モールド金型1bは互いに分離さ
れ、樹脂封止された半導体素子は、金型より取り出され
る。
The outline of the operation of the above apparatus is as follows.
The molding die 1 is heated to 160 ° C. to 190 ° C. by heating means such as a heater block (not shown). The thermosetting resin 7 is usually made of a material called a tablet, which is formed by compressing and hardening a certain amount in a cylindrical shape for easy handling. The preheated tablet is put into the pot 6 and further heated by the mold in the pot 6 to melt,
It is pressurized by the plunger 8 and flows into and fills the cavity 2 through the runner 3 and the gate 4. The resin is heated by the mold 1 and is cured while being pressed. In this state, the resin is cured for a predetermined time, and after the resin is completely cured, the upper mold die 1a and the lower mold die 1b are separated from each other, and the resin-sealed semiconductor element is taken out of the die.

【0005】半導体装置の樹脂封止に使用される樹脂
は、熱硬化性であり、短時間で注入を完了させなけれ
ば、硬化が始まり、未充填やボイド(void、気泡欠陥)
が発生する原因となる。しかし余り急速に注入すると、
キャビティ内に置かれたボンディング済みの半導体チッ
プのボンディングワイヤを変形させたり、リードフレー
ムの枠等を変形させたりする。すなわちキャビティへの
樹脂注入速度には、上記不良が発生しない適当な注入速
度範囲が存在する。
The resin used for resin encapsulation of semiconductor devices is thermosetting, and if injection is not completed in a short time, the resin will begin to cure and will not be filled or void (void defect).
Will be caused. But if injected too quickly,
The bonding wire of the bonded semiconductor chip placed in the cavity is deformed, or the frame of the lead frame or the like is deformed. That is, the resin injection speed into the cavity has an appropriate injection speed range in which the above defects do not occur.

【0006】一般にトランスファモールド法では、樹脂
のランナ中を流れる速度はできるだけ速く、ゲートに到
達後、キャビティに注入される樹脂速度は前記適当な注
入速度に低減することが望ましい。また複数個のキャビ
ティを有する金型に、樹脂注入する場合を考える。ポッ
トに投入された樹脂が、プランジャーにより金型に圧入
され、複数のランナに分岐して流れ、それぞれのキャビ
ティに注入される。この際、ポットに近いキャビティか
ら充填が完了していく。仮にプランジャーの移動速度が
一定と仮定すると、 1つのキャビティが充填完了する都
度、他の未充填のキャビティの樹脂注入速度は、段階的
に加速される。すべてのキャビティの樹脂注入速度を、
前記適当値に常に維持するためには、樹脂充填の進度に
対応して、プランジャーの速度を多段で低減して行くこ
とが必要である。
Generally, in the transfer molding method, it is desirable that the speed of the resin flowing in the runner is as high as possible, and the speed of the resin injected into the cavity after reaching the gate is reduced to the appropriate injection speed. Consider a case where resin is injected into a mold having a plurality of cavities. The resin charged into the pot is pressed into the mold by the plunger, branched into a plurality of runners, flows, and injected into each cavity. At this time, the filling is completed from the cavity close to the pot. Assuming that the moving speed of the plunger is constant, the resin injection speed of the other unfilled cavities is gradually increased every time the filling of one cavity is completed. The resin injection rate of all cavities,
In order to always maintain the appropriate value, it is necessary to reduce the speed of the plunger in multiple stages according to the progress of resin filling.

【0007】従来、トランスファモールド装置の樹脂注
入速度のコントロールは、油圧コントロールと、サーボ
モータによる多段注入速度コントロールがあり、またセ
ンサによるクローズドループコントロールは行なわれて
いないで、オープンループコントロールが普通である。
またセンサとしては圧力センサが使用され、樹脂圧力の
モニタが行なわれているが、樹脂注入速度のコントロー
ルには使用されていない。
Conventionally, the resin injection speed of the transfer mold apparatus is controlled by hydraulic pressure control and multi-stage injection speed control by a servo motor, and closed loop control by a sensor is not performed, and open loop control is common. ..
A pressure sensor is used as the sensor, and the resin pressure is monitored, but it is not used for controlling the resin injection rate.

【0008】図11に示す従来の装置例では、センサと
しては、圧力センサ14をキャビティ底部に設け、圧力
モニタリング装置15により、圧力モニタを行なってい
るが、オープンループコントロールであり、モニタ結果
はコントローラー13に帰還されないので、樹脂注入速
度の自動制御は行なわれていない。またこの樹脂圧力
は、樹脂注入完了時に急上昇するので、樹脂注入速度を
コントロールするには適しない。
In the conventional device example shown in FIG. 11, as a sensor, a pressure sensor 14 is provided at the bottom of the cavity, and pressure monitoring is performed by a pressure monitoring device 15, but this is an open loop control and the monitoring result is a controller. Since it is not returned to 13, automatic control of the resin injection speed is not performed. Further, this resin pressure rises sharply when the resin injection is completed, and is not suitable for controlling the resin injection rate.

【0009】したがって図11に示す従来例の装置で
は、例えばショット(soht、一連の成形工程)ごとに、
ポットに投入する樹脂量が変動する場合には、プランジ
ャーの移動速度を変える位置を、変動量に応じて調節し
てやらなければならない。しかしながら、従来技術では
その変速位置を決定する有効な手段がなく、投入樹脂量
が変化すると、キャビティへの樹脂注入速度が適当値か
らはずれて、ボンディングワイヤの流れや、リードフレ
ームの変形が生じてしまう。
Therefore, in the conventional apparatus shown in FIG. 11, for example, for each shot (soht, a series of molding steps),
When the amount of resin put into the pot fluctuates, the position at which the moving speed of the plunger is changed must be adjusted according to the amount of fluctuation. However, in the prior art, there is no effective means for determining the shift position, and when the amount of injected resin changes, the resin injection speed into the cavity deviates from an appropriate value, and the flow of bonding wires and the deformation of the lead frame occur. I will end up.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】これまで述べたよう
に、トランスファモールド方式の封止装置では、成形材
料に熱硬化性樹脂を使用するので、キャビティに注入さ
れる樹脂の注入速度が遅すぎてもまた速すぎても不良が
発生する。すなわちキャビティへの樹脂注入速度には、
不良が発生しない適当な注入速度範囲が存在する。キャ
ビティへの樹脂注入速度は、ポット内の樹脂を金型に圧
入するプランジャーの移動速度と、ランナを介しポット
に接続される充填される負荷(キャビティ)の状態とに
より変化する。このためキャビティへの樹脂注入速度を
常に適当注入速度範囲に維持するためには、プランジャ
ーの移動位置とその位置におけるプランジャーの移動速
度とを制御する必要がある。従来技術においては、この
ようなプランジャーの移動速度の変速位置の設定を試行
により求めるため、長い時間と労力が必要で、課題とな
っている。
As described above, in the transfer molding type sealing device, since the thermosetting resin is used as the molding material, the injection speed of the resin injected into the cavity is too slow. Even if it is too fast, defects will occur. That is, the resin injection speed into the cavity is
There is an appropriate injection rate range where defects do not occur. The resin injection speed into the cavity changes depending on the moving speed of the plunger for press-fitting the resin in the pot into the mold and the state of the load (cavity) connected to the pot via the runner. Therefore, in order to always maintain the resin injection speed into the cavity within the appropriate injection speed range, it is necessary to control the moving position of the plunger and the moving speed of the plunger at that position. In the prior art, since the setting of the shift position of the moving speed of the plunger is obtained by trial, it takes a long time and labor, which is a problem.

【0011】またショットごとにポットに投入される樹
脂量が変動したり、あるいは樹脂の粘度等の特性や金型
温度等の樹脂注入条件が変動する場合には、前記プラン
ジャーの移動速度の変速位置の設定値を調節する必要が
あるが、従来技術では、このための有効な手段がなく、
例えば樹脂量が変化して、キャビティへの樹脂注入速度
を減少する時期が遅れると、ボンディングワイヤの位置
ずれや、リードフレームの変形等の不良が発生し課題と
なっている。
When the amount of resin charged into the pot changes from shot to shot, or when characteristics such as resin viscosity and resin injection conditions such as mold temperature change, the speed of movement of the plunger is changed. It is necessary to adjust the position setting value, but in the prior art there is no effective means for this,
For example, if the amount of resin changes and the timing of reducing the resin injection speed into the cavity is delayed, defects such as displacement of the bonding wire and deformation of the lead frame occur, which is a problem.

【0012】本発明は、上記課題に鑑みなされたもの
で、トランスファモールド方式の成形装置において、プ
ランジャーの移動速度の変速位置の設定が容易であり、
かつショットごとにポットに供給する樹脂量が変動する
等の樹脂注入条件が変化した場合、前記プランジャーの
移動速度の変速位置の設定値を調整し、キャビティへの
樹脂注入速度を適当値に維持することにより、成形品の
ボンディングワイヤやリードフレームの変形等の不良発
生を防止できる樹脂封止用の製造装置を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and in a transfer molding type molding apparatus, it is easy to set the shift position of the moving speed of the plunger,
In addition, if the resin injection conditions such as the amount of resin supplied to the pot change from shot to shot, the set value of the shift position of the moving speed of the plunger is adjusted to maintain the resin injection speed into the cavity at an appropriate value. By doing so, it is an object of the present invention to provide a resin-sealing manufacturing apparatus capable of preventing defects such as deformation of a bonding wire or a lead frame of a molded product.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、プランジャー
を加圧移動し熱硬化性樹脂を成形金型のポットからキャ
ビティに注入することにより半導体素子を封止するトラ
ンスファモールド方式の製造装置において、ポットの出
口からキャビティ入口までの経路に、直接または金属板
を介し、接して設けられる温度センサのセンシング部
と、前記樹脂がセンシング部または前記金属板に接触し
て流れることにより生じるセンシング部の温度低下を検
出し、該検出信号により前記プランジャーの移動速度を
制御する手段とを、具備することを特徴とする半導体装
置の製造装置である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a transfer mold type manufacturing apparatus for sealing a semiconductor element by moving a plunger under pressure to inject a thermosetting resin from a pot of a molding die into a cavity. In the path from the outlet of the pot to the cavity inlet, directly or through a metal plate, the sensing part of the temperature sensor provided in contact with the sensing part or the sensing part generated by the resin flowing in contact with the sensing part or the metal plate. An apparatus for manufacturing a semiconductor device, comprising: means for detecting a temperature decrease and controlling the moving speed of the plunger according to the detection signal.

【0014】[0014]

【作用】本発明者は、金型中を移動する樹脂の温度をモ
ニタする実験中に、次のことを発見した。すなわち温度
センサのセンシング面がランナの内表面の一部となるよ
うに温度センサを取り付け、該表面を通過する樹脂の温
度を調べた。樹脂通過前のセンサの温度は、金型温度と
等しい。金型温度よりも低い温度の樹脂がセンサ上を通
過すると同時にセンサの温度は低下し、その後徐々に回
復することが分かった。すなわちセンサの温度が低下し
た時刻に、樹脂の流れの先端位置は、センシング部を設
けた位置に達したことを知ることができる。そこで、例
えばプランジャーを移動し、ポットに投入された樹脂を
ランナを経てキャビティに注入する場合、キャビティの
手前に前記温度センサを取り付け、樹脂の流れの先端が
キャビティ手前に到達したことを検出し、そこからプラ
ンジャーの移動速度を遅くして、キャビティへの樹脂注
入速度を適当値にすることにより、成形品の不良発生を
防止できる。プランジャーの速度を遅くするのは、ポッ
トに投入される樹脂量が変動しても、常にキャビティへ
の樹脂注入の直前に行なわれる。
The present inventor discovered the following during the experiment for monitoring the temperature of the resin moving in the mold. That is, the temperature sensor was attached so that the sensing surface of the temperature sensor was a part of the inner surface of the runner, and the temperature of the resin passing through the surface was examined. The temperature of the sensor before passing through the resin is equal to the mold temperature. It was found that at the same time that the resin having a temperature lower than the mold temperature passed over the sensor, the temperature of the sensor dropped and then recovered gradually. That is, it is possible to know that the front end position of the resin flow reaches the position where the sensing unit is provided at the time when the temperature of the sensor decreases. Therefore, for example, when moving the plunger and injecting the resin put in the pot into the cavity via the runner, the temperature sensor is attached in front of the cavity and it is detected that the tip of the resin flow reaches the front of the cavity. Then, by slowing down the moving speed of the plunger and setting the resin injection speed into the cavity to an appropriate value, it is possible to prevent the occurrence of defects in the molded product. The slowing down of the plunger is always performed immediately before the resin is injected into the cavity, even if the amount of resin injected into the pot varies.

【0015】また樹脂の流れる経路に、所定距離を隔て
て 2つの温度センサを配設し、樹脂の流れの先端が、そ
れぞれのセンサ上を通過する時刻をモニタすることによ
り、そのときの樹脂の移動速度を検知することもでき
る。
Further, two temperature sensors are arranged at a predetermined distance in the resin flow path, and by monitoring the time when the tip of the resin flow passes over each sensor, the temperature of the resin at that time is monitored. It is also possible to detect the moving speed.

【0016】本発明の製造装置においては、温度センサ
は、金型中の樹脂注入経路の所望位置に所望数配設さ
れ、樹脂が温度センサのセンシング部またはセンシング
部に当接する金属薄板に接して流れることにより生ずる
センシング部の温度低下の検出信号を出力する。プラン
ジャーの移動速度を制御する手段は、マイクロプロセッ
サを内蔵するコントローラを有し、前記検出記号を取り
込み、金型中の樹脂の流れの先端位置や樹脂の移動速度
が求められる。これらのデータからプランジャーの移動
速度のリヤルタイムの調節が行なわれる。
In the manufacturing apparatus of the present invention, the temperature sensor is arranged in a desired number at a desired position of the resin injection path in the mold, and the resin is in contact with the sensing portion of the temperature sensor or a thin metal plate abutting the sensing portion. The detection signal of the temperature drop of the sensing part caused by the flow is output. The means for controlling the moving speed of the plunger has a controller with a built-in microprocessor, takes in the detection symbol, and is required to determine the tip position of the resin flow in the mold and the moving speed of the resin. Based on these data, the real time of the moving speed of the plunger is adjusted.

【0017】[0017]

【実施例】本発明の製造装置の第1の実施例について図
1を参照して説明する。図1は該装置の構成の概要を示
す図で、図11と同符号は同じ部分を表わす。図11に
示す従来の装置と異なる点は、圧力センサの代わりに温
度センサ24をポット6の出口からキャビティ入口(ゲ
ート)4までの経路(ランナ)3に、センシング部の表
面(金属)が露出するように設けたことと、温度センサ
の検知信号をコントローラ23に取り込み、クローズド
ループコントロールにより、プランジャーの移動速度を
制御する手段とを、具備せしめたことである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the manufacturing apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing an outline of the configuration of the device, and the same reference numerals as those in FIG. 11 represent the same parts. 11 is different from the conventional device shown in FIG. 11 in that instead of the pressure sensor, the temperature sensor 24 is exposed on the surface (metal) of the sensing portion in the path (runner) 3 from the outlet of the pot 6 to the cavity inlet (gate) 4. And a means for fetching the detection signal of the temperature sensor into the controller 23 and controlling the moving speed of the plunger by the closed loop control.

【0018】まず本発明をなすにいたった、温度センサ
による樹脂温度のモニタ実験について述べる。図2はそ
の実験に用いた装置で、符号24は温度センサのセンシ
ング部で、ランナ3に露出している。符号25は温度セ
ンサ本体で、センシング部24の温度を表示できるよう
になっている。金型1の温度を 160℃〜 190℃とし、70
℃〜90℃に予熱した成形樹脂材料7をポット6に投入す
る。プランジャー8を作動し、樹脂7をランナ3に注入
する。金型の温度に対して、それよりも低い温度の樹脂
がセンシング部24上を通過すると同時に、センシング
部の温度が低下することがわかった。図3は、温度セン
サの温度変化を示すもので、横軸は経過時間で、時刻t
0 はプランジャー8が始動するとき、t1 はセンシング
部24を樹脂が通過する時刻である。センサの温度は、
樹脂通過時、低下するが、その後次第に回復し金型の温
度に漸近する。すなわちセンサの温度低下を検出するこ
とにより、樹脂の流れの先端位置を知ることができる。
First, an experiment for monitoring the resin temperature by the temperature sensor, which has led to the present invention, will be described. FIG. 2 shows an apparatus used for the experiment, and reference numeral 24 is a sensing portion of the temperature sensor, which is exposed to the runner 3. Reference numeral 25 denotes a temperature sensor main body, which can display the temperature of the sensing unit 24. Set the mold 1 temperature to 160 ℃ ~ 190 ℃, 70
The molding resin material 7 preheated to 90 ° C. to 90 ° C. is put into the pot 6. The plunger 8 is operated to inject the resin 7 into the runner 3. It was found that the temperature of the sensing part was lowered at the same time when the resin having a temperature lower than that of the mold passed over the sensing part 24. FIG. 3 shows the temperature change of the temperature sensor, the horizontal axis is the elapsed time, and the time t
0 is the time when the plunger 8 starts, and t 1 is the time when the resin passes through the sensing portion 24. The sensor temperature is
Although it decreases when passing through the resin, it gradually recovers and then approaches the mold temperature. That is, the tip position of the resin flow can be known by detecting the temperature decrease of the sensor.

【0019】温度センサは、熱可塑性樹脂の成形に用い
られていたが、熱硬化性樹脂の場合、センシング部表面
に樹脂が硬化付着してしまうため、該樹脂の温度測定に
は不適当で、現在使用されていないが、本発明における
温度センサの作用は、温度低下により樹脂の流れの先端
位置を検出すれば足り、温度測定値の絶対値の精度は必
要としないので、上記のことは問題にならない。なおセ
ンシング部表面に硬化付着した樹脂は、離型時にランナ
と共に除去され、ショットごとに浄化する必要はない。
The temperature sensor has been used for molding a thermoplastic resin. However, in the case of a thermosetting resin, the resin is hardened and adhered to the surface of the sensing portion, which is not suitable for measuring the temperature of the resin. Although not currently used, the function of the temperature sensor in the present invention is to detect the tip position of the resin flow due to the temperature decrease, and the accuracy of the absolute value of the temperature measurement value is not required. do not become. The resin that hardens and adheres to the surface of the sensing unit is removed together with the runner at the time of mold release, and it is not necessary to clean it for each shot.

【0020】温度センサのセンシング部の取り付け位置
に付いて、図4及び図5を参照して説明する。センシン
グ部24は、通常ランナ(ポットの出口からキャビティ
入口までの樹脂の流れる経路)3に開口する孔に嵌合し
て取り付けられる。センシング部24の頂面が、ランナ
3内に突出すると、樹脂の流れを乱し、また取り付け孔
内に引っ込みすぎると樹脂が孔に流入硬化して、ランナ
の離型に支障をきたす。ランナ3の内面とセンシング部
頂面との間に段差のないことが最も望ましいが、経験に
よれば図4に示すhの値は、2 mmより小さいことが望ま
しい。
The mounting position of the sensing portion of the temperature sensor will be described with reference to FIGS. 4 and 5. The sensing unit 24 is fitted and attached to a hole opened in a normal runner (a resin flow path from the outlet of the pot to the inlet of the cavity) 3. If the top surface of the sensing portion 24 projects into the runner 3, it disturbs the flow of resin, and if it retracts too much into the mounting hole, the resin flows into the hole and hardens, which hinders the release of the runner. It is most desirable that there is no step between the inner surface of the runner 3 and the top surface of the sensing portion, but experience has shown that the value of h shown in FIG. 4 is preferably less than 2 mm.

【0021】ランナとセンシング部との段差を無くする
ための一例を図5に示す。これは、温度センシング部
が、ポットの出口からキャビティ入口までの経路に、金
属板を介して、接して設けられる実施例である。同図
(a)は、センシング部24を配設する孔が貫通しない
で、金型と同体の例えば0.5 mm厚の金属板26を残した
例であり、同図(b)は、センシング部24の頂面にス
トッパーとなる金属板27を付加した例で、いずれの場
合も、センシング部24を配設するランナ部分に段差は
形成されず、ランナの離型は容易となる。
An example of eliminating the step between the runner and the sensing portion is shown in FIG. This is an embodiment in which the temperature sensing portion is provided in contact with the path from the outlet of the pot to the inlet of the cavity via the metal plate. The same figure (a) is an example which the hole which arrange | positions the sensing part 24 does not penetrate, but leaves the metal plate 26 of the same body as a metal mold, for example, 0.5 mm thick, and the same figure (b) shows the sensing part 24. In any of the examples, a metal plate 27 serving as a stopper is added to the top surface of the runner. In either case, no step is formed in the runner portion where the sensing unit 24 is arranged, and the runner is easily released.

【0022】温度センサとしては、本実施例では、光学
式樹脂温度計(株式会社ニレコ製)を使用したが、これ
に限定されない。適当な応答速度を持つものであればそ
の他の形式の温度計でも差し支えない。またセンシング
部の温度低下の検出は、温度低下の相対値を検出しても
よく、また温度低下の傾斜(△θ/△t) 等測定データ
を処理して得られた量により検出しても差し支えない。
As the temperature sensor, an optical resin thermometer (manufactured by Nireco Co., Ltd.) was used in this embodiment, but the temperature sensor is not limited to this. Other types of thermometers may be used as long as they have an appropriate response speed. Further, the temperature decrease of the sensing unit may be detected by detecting the relative value of the temperature decrease, or by the amount obtained by processing the measurement data such as the slope (Δθ / Δt) of the temperature decrease. It doesn't matter.

【0023】次に図1の装置を使用して、半導体ペレッ
ト5を樹脂封止する工程について図6を参照して説明す
る。成形金型1を加熱し、温度θ0 (例えば160 ℃〜19
0 ℃)とする。70℃〜90℃に予熱された成形樹脂材料7
をポット6に投入する。時刻t0 のときサーボモータ9
を始動し、プランジャー8を、あらかじめ設定された速
度v0 で移動する。ポット6内の樹脂7は、プランジャ
ー8の移動により加圧され、キャビティ2に向かってラ
ンナ3内を流れる。樹脂の流れの先端が、センシング部
24に接するとセンシング部の温度が低下する。温度低
下の信号が、コントローラ23に取り込まれると同時
(時刻t1 )に、サーボモータ9の回転数を遅くして、
プランジャー8の移動速度を、あらかじめ設定されてい
る速度v1 に落とす。プランジャー8の速度がv1 のと
き、対応するキャビティへの樹脂注入速度は適当値とな
り、ボンディングワイヤ等の変形は防止される。時刻t
2 でキャビティへの樹脂充填がほぼ完了すると樹脂の圧
力は急上昇し、図示してないがプランジャーに付設する
ロードセルの働きにより、プランジャーは圧力コントロ
ールの領域に入り、時刻t3 において停止する。
Next, the process of resin-sealing the semiconductor pellets 5 using the apparatus of FIG. 1 will be described with reference to FIG. The molding die 1 is heated to a temperature θ 0 (for example, 160 ° C to 19 ° C).
0 ℃). Molding resin material preheated to 70 ℃ -90 ℃ 7
Is added to pot 6. Servo motor 9 at time t 0
Is started, and the plunger 8 is moved at a preset speed v 0 . The resin 7 in the pot 6 is pressurized by the movement of the plunger 8 and flows in the runner 3 toward the cavity 2. When the tip of the resin flow contacts the sensing unit 24, the temperature of the sensing unit decreases. At the same time when the signal of temperature decrease is taken into the controller 23 (time t 1 ), the rotation speed of the servo motor 9 is slowed down,
The moving speed of the plunger 8 is reduced to a preset speed v 1 . When the speed of the plunger 8 is v 1 , the resin injection speed into the corresponding cavity has an appropriate value and deformation of the bonding wire and the like is prevented. Time t
When the filling of the resin in the cavity is almost completed in 2 , the pressure of the resin rapidly rises, and the load cell attached to the plunger (not shown) causes the plunger to enter the pressure control area and stops at time t 3 .

【0024】本発明の製造装置の第2の実施例について
図7を参照して説明する。同図は、8個のICを一度に
樹脂封止する多数個取り装置の構成図で、下モールド金
型1bの断面図の上に、該金型1bの平面図を示してい
る。同図に示すように、ポット6からランナ43が接続
され、ランナ43にキャビティ45,45′と46,4
6′と47,47′と48,48′との 4対の互いに対
称のキャビティが、それぞれ接続される。温度センサ3
5,36,37及び38は、それぞれキャビティ45,
46,47及び48のゲートの手前に設けられ、それぞ
れの温度検出信号はコントローラ33に取り込まれる。
図8は、この製造装置の動作時の各温度センサの温度値
(℃)と経過時間の関係を、また図9は、プランジャー
8の移動速度と経過時間の関係をそれぞれ示す。すなわ
ち本封止装置では、温度センサを4 か所に設けることに
より、8 個のICを一度に樹脂封止する。この場合は、
ポットに近い側のキャビティ45,45′から注入が完
了してゆくが、同一速度でプランジャーを移動した場合
には、末端のキャビティ48,48′は、キャビティ4
5,45′の樹脂注入速度の何倍もの注入速度になって
しまう。そこで温度センサにより注入の状態をセンシン
グしてやることにより、プランジャーの速度を段階的に
遅くしてやり、8 ICをほぼ同じ注入速度で注入してや
ることができる。
A second embodiment of the manufacturing apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. The figure is a block diagram of a multi-cavity picking device for resin-sealing eight ICs at a time, and shows a plan view of the lower die 1b above a cross-sectional view of the die 1b. As shown in the figure, the runner 43 is connected from the pot 6 and the cavities 45, 45 ′ and 46, 4 are connected to the runner 43.
Four pairs of symmetrical cavities 6'and 47, 47 'and 48,48' are connected respectively. Temperature sensor 3
5, 36, 37 and 38 are cavities 45,
The temperature detection signals are provided in front of the gates of 46, 47, and 48, and the respective temperature detection signals are taken in by the controller 33.
FIG. 8 shows the relationship between the temperature value (° C.) of each temperature sensor and the elapsed time during the operation of this manufacturing apparatus, and FIG. 9 shows the relationship between the moving speed of the plunger 8 and the elapsed time. That is, in this encapsulation device, eight ICs are resin-encapsulated at one time by providing temperature sensors at four locations. in this case,
Although the injection is completed from the cavities 45, 45 'on the side closer to the pot, when the plungers are moved at the same speed, the cavities 48, 48' at the end are not
The injection speed is many times higher than the resin injection speed of 5,45 '. Therefore, by sensing the injection state with a temperature sensor, the speed of the plunger can be gradually decreased, and 8 ICs can be injected at almost the same injection speed.

【0025】すなわち図8及び図9において、プランジ
ャーは、時刻t0 、速度v0 で始動し、樹脂の流れの先
端が、キャビティ45,46,47,48のそれぞれの
入口に、時刻t1 ,t2 ,t3 ,t4 と順次達すると、
プランジャーの速度はv1,v2 ,v3 ,v4 と段階的
に遅くなり、時刻t5 で8 個のキャビティの樹脂充填が
ほぼ完了し、プランジャーの速度は、圧力コントロール
領域に入り、時刻t6 にて停止する。
That is, in FIGS. 8 and 9, the plunger is started at time t 0 at speed v 0 , and the tip of the resin flow is introduced into each of the cavities 45, 46, 47 and 48 at time t 1. , T 2 , t 3 , t 4 in sequence,
The speed of the plunger gradually decreased to v 1 , v 2 , v 3 , and v 4, and at time t 5 , the resin filling of the eight cavities was almost completed, and the speed of the plunger entered the pressure control area. , Stop at time t 6 .

【0026】次に本発明の第3の実施例を図10を参照
して説明する。同図において、 2つの温度センサのセン
シング部54a及び54bは所定距離dを隔てて、ラン
ナ52に露出して設けられ、検出信号はコントローラ5
3に取り込まれる。それぞれのセンシング部上を通過す
る樹脂の流れの先端時刻を検出すれば、この位置におけ
る樹脂流入速度を知ることができる。樹脂流入速度の検
出により、成形樹脂材料の粘度等の特性変化や成形金型
の温度等の異常の有無を知ることができる。またプラン
ジャーの速度を変化させる位置とその速度変化との設定
や、その設定値の調整が容易になる。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, the sensing parts 54a and 54b of the two temperature sensors are provided at a predetermined distance d so as to be exposed to the runner 52, and the detection signal is the controller 5
Taken in 3. The resin inflow velocity at this position can be known by detecting the front end time of the resin flow passing over each sensing portion. By detecting the resin inflow rate, it is possible to know whether there is a characteristic change such as the viscosity of the molding resin material or an abnormality such as the temperature of the molding die. Further, it becomes easy to set the position where the speed of the plunger is changed and the speed change, and to adjust the set value.

【0027】上記実施例において、プランジャーの移動
速度を制御する手段は、温度センサからの検出信号を取
り込み、処理して、必要な制御指令を出力するコントロ
ーラと、該指令に従って回転数を正確に変化させること
のできるサーボモータ(ACモータ)と、サーボモータ
の回転を回転数に比例したプランジャーの上下動に変換
する機構とから構成されるが、これに限定されない。サ
ーボモータに代えて、プランジャーの加圧移動を油圧コ
ントロールで行なう場合でも本発明は適用できるが、サ
ーボモータによる制御のほうがより望ましい。
In the above embodiment, the means for controlling the moving speed of the plunger includes a controller that takes in the detection signal from the temperature sensor, processes it, and outputs a necessary control command, and the rotation speed accurately according to the command. The servo motor (AC motor) that can be changed and a mechanism that converts the rotation of the servo motor into the vertical movement of the plunger in proportion to the number of revolutions are included, but the present invention is not limited thereto. The present invention can be applied even when the pressure movement of the plunger is performed by hydraulic control instead of the servo motor, but the control by the servo motor is more preferable.

【0028】[0028]

【発明の効果】これまで述べたように、本発明は、トラ
ンスファモールド方式の樹脂成形装置において、ランナ
に温度センサのセンシング部を設け、樹脂がセンシング
部上を流れるときの温度センサの温度低下を検出し、該
検出信号によりプランジャーの移動速度を制御する手段
を設けたので、プランジャーの移動速度の変速位置の設
定が容易となり、かつ例えばショットごとに供給する樹
脂量が変動する等の樹脂注入条件が変化した場合、プラ
ンジャーの移動速度の変速位置の設定値を調整し、キャ
ビティへの樹脂注入速度を常に適当値に維持することが
容易にできるようになった。すなわち本発明により、成
形品のボンディングワイヤやリードフレームの変形等の
不良発生を防止できる樹脂封止用の製造装置を提供する
ことができた。
As described above, according to the present invention, in the resin molding apparatus of the transfer molding system, the runner is provided with the sensing portion of the temperature sensor to reduce the temperature drop of the temperature sensor when the resin flows over the sensing portion. Since the means for detecting and controlling the moving speed of the plunger based on the detection signal is provided, it becomes easy to set the shift position of the moving speed of the plunger, and, for example, the amount of resin supplied for each shot varies. When the injection conditions change, it becomes possible to easily maintain the resin injection speed into the cavity at an appropriate value by adjusting the set value of the shift position of the moving speed of the plunger. That is, according to the present invention, it is possible to provide a manufacturing apparatus for resin encapsulation that can prevent the occurrence of defects such as deformation of a bonding wire of a molded product or a lead frame.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の製造装置の第1実施例の構成の概要を
示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a configuration of a first embodiment of a manufacturing apparatus of the present invention.

【図2】温度センサによる樹脂温度のモニタ実験に使用
した装置の構成の概要を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an outline of a configuration of an apparatus used for a resin temperature monitoring experiment using a temperature sensor.

【図3】図2に示す装置による実験データの一例を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of experimental data obtained by the apparatus shown in FIG.

【図4】温度センサのセンシング部をランナに直接、接
して設けた実施例を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an embodiment in which the sensing part of the temperature sensor is provided in direct contact with the runner.

【図5】温度センサのセンシング部をランナに、金属板
を介し、接して取り付けた実施例を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an embodiment in which the sensing part of the temperature sensor is attached to the runner so as to be in contact with the runner via a metal plate.

【図6】図1の装置を作動したときのセンシング部の温
度及びプランジャーの速度のそれぞれの経時変化を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing changes over time in the temperature of the sensing unit and the speed of the plunger when the apparatus of FIG. 1 is operated.

【図7】本発明の製造装置の第2実施例の構成の概要を
示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an outline of a configuration of a second embodiment of the manufacturing apparatus of the present invention.

【図8】図7の装置を作動したときのセンシング部の温
度の経時変化を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a change with time in the temperature of the sensing unit when the device of FIG. 7 is operated.

【図9】図7の装置を作動したときのプランジャーの速
度の経時変化を示す図である。
9 is a diagram showing a change with time of the speed of the plunger when the device of FIG. 7 is operated.

【図10】本発明の製造装置の第3実施例の構成の概要
を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an outline of the configuration of a third embodiment of the manufacturing apparatus of the present invention.

【図11】従来の製造装置の構成の概要を示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing an outline of a configuration of a conventional manufacturing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 成形金型 1a 上モールド金型 1b 下モールド金型 2 キャビティ 3 ランナ 4 ゲート 5 半導体素子(ペレット) 6 ポット 7 成形樹脂材料 8 プランジャー 9 サーボモータ 13 コントローラ 14 圧力センサ 23 コントローラ 24 温度センサのセンシング部 33 コントローラ 35〜38 温度センサのセンシング部 45〜48 キャビティ 45′〜48′ キャビティ 52 ランナ 54a 温度センサのセンシング部 54b 温度センサのセンシング部 1 Molding Mold 1a Upper Molding Mold 1b Lower Molding Mold 2 Cavity 3 Runner 4 Gate 5 Semiconductor Element (Pellet) 6 Pot 7 Molding Resin Material 8 Plunger 9 Servo Motor 13 Controller 14 Pressure Sensor 23 Controller 24 Temperature Sensor Sensing Part 33 Controller 35-38 Temperature sensor sensing part 45-48 Cavity 45'-48 'Cavity 52 Runner 54a Temperature sensor sensing part 54b Temperature sensor sensing part

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】プランジャーを加圧移動し熱硬化性樹脂を
成形金型のポットからキャビティに注入することにより
半導体素子を封止するトランスファモールド方式の製造
装置において、ポットの出口からキャビティ入口までの
経路に、直接または金属板を介し、接して設けられる温
度センサのセンシング部と、前記樹脂がセンシング部ま
たは前記金属板に接触して流れることにより生じるセン
シング部の温度低下を検出し、該検出信号により前記プ
ランジャーの移動速度を制御する手段とを、具備するこ
とを特徴とする半導体装置の製造装置。
1. A transfer molding method manufacturing apparatus for sealing a semiconductor element by moving a plunger under pressure and injecting a thermosetting resin into a cavity from a pot of a molding die, from a pot outlet to a cavity inlet. In the path of, directly or through a metal plate, the sensing part of the temperature sensor, which is provided in contact with the sensing part, detects the temperature drop of the sensing part caused by the resin flowing in contact with the sensing part or the metal plate, Means for controlling the moving speed of the plunger by a signal, and a semiconductor device manufacturing apparatus.
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