JPH06318612A - 半導体樹脂封止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 まず、ローダ及びアンローダ、ダイクリー
ナの動作を並列に動作させ生産性向上を図る。ついで、
プレス室の前面及び後面の空間を均等にし、さらにロー
ダ側クリーンエアをローダ進入方向へ積極的に引き込む
様にし、成形前の半導体リードフレームの品質を確保す
る。 【効果】 アンローダ側仕切り板のシャッタ機構及び
プレス室に於ける余分なスペースが不要となる。又、ロ
ーダ及びダイクリーナ及びアンローダを並列動作させる
事が可能となり、品質劣化なしで生産性向上が図れる。
更に、あらゆる角度の溝を持った金型形状にも確実にブ
ラシ先端を当接させることができ、樹脂バリを完全に除
去できる。また、駆動系の寿命低下を防ぐことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体リードフレーム
の樹脂封止成形を行う樹脂封止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体樹脂封止装置は、取扱う品物の状
態に於ける品質条件に合う様に、半導体リードフレーム
上に積載された半導体素子が露出しているリードフレー
ム供給室いわゆるローダ室に於いては粉塵の少ないクリ
ーンな空気環境が必要で、樹脂封止を行うプレス室では
半導体リードフレームがセットされてから金型が型締め
を完了するまでが粉塵発生を抑えた環境に置き、樹脂封
止成形が完了した成形品は、半導体素子が樹脂内に封止
されていることからクリーンな空気環境は必要でなくな
る。

【０００３】よって特開昭６３−３１４８４０及び特開
平１−１４４６３９で知られているように、ローダ室及
びプレス室間とプレス室及びアンローダ室間には仕切り
板を設け、その仕切り板にはローダ及びアンローダが進
退時に開閉するシャッタが設けられている。成形後の金
型を清掃するダイクリーナはローダ及びアンローダの進
退方向に対し直交した方向に進退しプレス室内に設けら
れている。

【０００４】上記装置の動作は、半導体素子が積載され
た半導体リードフレームを把持したローダは、型開きし
た金型内へローダ及びプレス間シャッタが開いて進入
し、金型内へ半導体リードフレームをセットしローダ室
へ退避後シャッタが締まる。シャッタが締まる動作とほ
ぼ同時に型締めを行い成形が始まる。成形終了後型開き
し成形品は金型内よりエジェクトされる。型開き動作と
ほぼ同時にプレス及びアンローダ間シャッタが開き、エ
ジェクト終了と同時にアンローダが金型内へ進入し成形
品を把持後、アンローダ室へ退避する。

【０００５】アンローダがアンローダ室へ退避したと同
時にシャッタは閉まりダイクリーナが金型内へ進退しブ
ラシを振動または回転させて金型面を清掃する。ダイク
リーナのブラシは進退方向に対し同一方向に振動または
回転させ、振動ブラシ方式の場合、上下ブラシ共同一方
向に振動を繰り返し、回転ブラシ方式の場合、進退方向
に対し、順回転或いは逆回転させている。またダイクリ
ーナ前面にはブラシにて擦り出した樹脂粉を吸引する吸
塵口が設けてあり、吸引動作はダイクリーナ進退動作中
吸引している。ダイクリーナのブラシは所定の突出し量
を持ち、成形金型形状に合わせて、工具を用いてその都
度調整をする構造である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の半導体樹脂封止装置では、第１にダイクリーナ
がローダ及びアンローダと直交した位置に配設されてい
ることから、各々の動作が直列的に行われるため生産性
向上を目的としたハイサイクル化を狙うためには各々の
動作の高速化により実現するしかなく、高速化すると駆
動部の寿命の減少及び半導体素子とリードフレーム間の
ボンディングワイヤへのダメージにつながる。よって生
産性向上を図ることができない。

【０００７】第２にダイクリーナがプレス室に配設され
ることから、プレス室はダイクリーナの退避空間を確保
するため前面或いは後面を広くする必要があり、ローダ
側シャッタが開いた際にローダ側クリーンエアの流入が
ローダ進行方向に発生せず、半導体リードフレームがク
リーンエアに包まれた状態でなくなり、品質劣化の要因
ともなる。

【０００８】第３にダイクリーナのブラシが進行方向に
対し同一方向に振動または回転しているので、ダイクリ
ーナの進行方向と直交方向にリードを持つ品種に対して
金型の溝部へブラシ先端を当接させることは困難とな
り、金型面に付着した樹脂バリを完全に除去することが
できない。

【０００９】また回転ブラシ方式では、ブラシの接触形
状から進退方向と直交方向に回転させることは不可能
で、振動ブラシ方式では、上下ブラシ共同一方向に振動
を繰り返していた為、進退駆動系への負荷変動が発生し
駆動系の寿命低下を招く。

【００１０】第４にダイクリーナの吸引動作がダイクリ
ーナ進退動作中にのみ行われているためローダ進入時の
クリーンエアの流入が上記第２の問題発生につながる。
例え吸引動作をローダ進退動作中に延長してもダイクリ
ーナの配設がローダ進退方向と直交しているため半導体
リードフレームを包み込むようにクリーンエアの流れが
発生しない。よって上記第２の問題発生につながる。

【００１１】第５にダイクリーナのブラシは予め所定の
突出し量を持っており、上下型とも固定或いは１つのア
クチュエータによって金型面に当接されているため品種
切替に於ける金型交換に於いて金型形状に合わせた調整
が必要となってくる。そのため段取り時間が必要で生産
性を損なう。この調整をしない場合各金型に於けるブラ
シの接触圧が異なり安定した樹脂バリ除去ができなくな
る。

【００１２】本発明は上記事情に鑑みて成されたもので
あり、その第１の目的はローダ及びアンローダ、ダイク
リーナの動作を並列に動作させ生産性向上を図る。第２
の目的はダイクリーナをアンローダに一体化させること
でプレス室の前面及び後面の空間を均等にし、さらに、
アンローダの退避速度をローダの進入速度よりも速くす
ることでローダ側クリーンエアをローダ進入方向へ積極
的に引き込む様にし、ローダ室内のクリーンエアの流入
を安定化させることで成形前の半導体リードフレームの
品質を確保する。

【００１３】第３の目的はダイクリーナブラシの振動方
向をダイクリーナ進退方向に対し直交方向に振動させ、
あらゆる角度の溝を備えた金型形状にも確実にブラシ先
端を当接させることができ、確実な樹脂バリ除去ができ
る。また上下各ブラシが夫々同一振幅でかつ逆方向に振
動させることで、駆動系への負荷変動を軽減し寿命低下
を防ぐ。第４の目的は上下各ブラシを独立したアクチュ
エータによって駆動させ金型面に所定の押付力にて押圧
させることで品種切替えによる金型形状の変化にも同一
押付力が得られ安定した樹脂バリ除去ができる（アクチ
ュエータがエアシリンダの場合、押付力は空気圧力を変
えるだけで簡単に変化させられる）。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体樹脂封止
装置は、アンローダ側仕切り板開口部がアンローダに一
体固定されているダイクリーナの投影形状と略同一形状
をし、ローダ及びアンローダが同一直線上に移動可能に
配設され、各々別々の電動機によって駆動され、アンロ
ーダが成形品を把持後ダイクリーナが金型を清掃しなが
らアンローダ室へ退避するのと同期してローダが金型内
へ進入し、アンローダ及びダイクリーナ及びローダの動
作が並列的に行われることを特徴とする。

【００１５】また、ローダ進入速度がアンローダ退避速
度より同一或いは遅いこと。ローダが金型内へ進入しリ
ードフレームを投入、退避及び金型が締まり終わるまで
ダイクリーナに設けられた吸塵口からの吸引を続けるこ
と。ダイクリーナの上型及び下型の夫々に当接するブラ
シが、夫々独立したアクチュエータによって当該金型面
に設定した一定の押付力で押圧されること。ダイクリー
ナの上型及び下型の夫々に当接するブラシが、進退方向
に対し直交方向に振動し、上下のブラシ夫々が同一振幅
かつ逆方向に振動することを特徴とする。

【００１６】

【作用】成形されたリードフレームをアンローダが把持
し退避する際、アンローダに一体固定されたダイクリー
ナは金型面を清掃する。この時、ダイクリーナブラシ
は、アンローダが金型内へ進入する際はダイクリーナ本
体内へ収納されており、アンローダが成形されたリード
フレームを把持すると同時に上下別々のアクチュエータ
によって上下型夫々に押圧当接され、アンローダ進退方
向に対し直交した方向で上下各ブラシ共同一振幅かつ逆
方向に振動する事で駆動系への負荷変動を無くし、あら
ゆる角度の溝にも確実にブラシ先端を当接させることが
できる。

【００１７】アンローダ及びダイクリーナが金型内より
退避するのに同期して、ローダ側シャッタが開きローダ
が金型内へ進入してくるが、ローダの進入速度はアンロ
ーダの退避速度よりも遅く動作させることで、ローダ室
内のクリーンエアはアンローダ退避方向に引き込まれる
ためローダが把持している半導体リードフレームをクリ
ーンエアが包み込む。

【００１８】さらにダイクリーナに配設された吸塵口よ
り吸引していることでクリーンエアの流れは上記傾向を
強める。アンローダの退避はダイクリーナがアンローダ
側仕切り板の開口部より抜けきらない位置で停止し、ダ
イクリーナ吸塵口からの吸引は、ローダが半導体リード
フレームを金型にセットしローダ室への退避、および型
締め完了まで続ける。

【００１９】以上のように、アンローダ及びダイクリー
ナ及びローダの動作が並列的に行われ、ダイクリーナブ
ラシは確実に金型面を清掃し、夫々の動作が半導体リー
ドフレーム上に載置されている半導体素子の品質劣化を
防ぐようにクリーンエアの流入を助ける。

【００２０】

【実施例】以下本発明の一実施例を図１乃至図６を参照
して説明する。図１及び図２に於いて、半導体樹脂封止
装置１は、カバー２によって全体が覆われ、半導体リー
ドフレームをローダ３へ供給するローダ室４と、樹脂封
止成形するプレス室５と、成形されたリードフレームを
アンローダ６によって金型内より取出した後余分な樹脂
をゲートブレイクし収納カセットに収納するアンローダ
室７とに夫々仕切り板８，９によって仕切られている。
ローダ側仕切り板８にはローダ３がプレス室５に対し進
退可能な開口部を持ち、さらに該開口部を塞ぐシャッタ
１０が設けられ、シャッタ１０は上下に開閉可能に配設
されている。

【００２１】プレス室５にはローダ３によって供給され
た半導体リードフレームを樹脂封止する成形プレス１１
が配設され、上型１２および下型１３によって成形され
る。ローダ３及びアンローダ６は成形プレス１１に対し
同一直線上で相対する位置に配設され、夫々独立した駆
動源（電動機）によりプレス室５に対し進退動作する。
アンローダ６のプレス室側にはダイクリーナ１４が一体
固定されアンローダ６の進退動作と共にプレス室を進退
する。

【００２２】図３に於いて、前述のアンローダ室側仕切
り板９にはアンローダ６及びダイクリーナ１４がプレス
室に対し進退可能な開口部を持ち、該開口部は、プレス
室側より見たダイクリーナ１４の投影形状に略同一な開
口形状をしている。

【００２３】次に図４乃至図６に於いてダイクリーナ１
４の構成を説明する。ベースプレート２０を基礎とする
箱形構造の本体内にはアンローダ進退方向と平行に電動
機２１が固定され、電動機２１の軸端に偏心シャフト２
２が連結されている。偏心シャフト２２は支点ピン２４
によって揺動可能に配設されたリンク２５と連結され、
支点ピン２４から等距離にリンク２５に配設されたカム
フォロア２６によりブラシ固定プレート２７と連結され
ている。

【００２４】ブラシ固定プレート２７はスライド機構２
８を介してエアシリンダ２９と連結されている。エアシ
リンダ２９は上下ブラシ夫々に独立して配設されてい
る。ブラシ２３はエアシリンダ２９によって夫々上下動
し金型面に押圧、当接される。ブラシ２３の周囲には金
型面を振動清掃中に擦り出した樹脂カスを撒き散らさな
いためのスカート３０が夫々配設され、該スカート３０
のダイクリーナ及びアンローダの進退方向の幅と同一な
幅の吸塵口３１がダイクリーナ先端部に設けられてい
る。上記ダイクリーナ１４はベースプレート２０によっ
てアンローダ６と連結固定されている。

【００２５】次に、上記構成の作用について説明する。
まず、成形されたリードフレームが金型上にエジェクト
されると、アンローダ６及びダイクリーナ１４が金型内
に高速で進入しアンローダが成形されたリードフレーム
を把持する。この時、ダイクリーナ１４のブラシ２３は
ダイクリーナ本体内に収納された状態となっている。次
にダイクリーナ１４のエアシリンダ２９によってブラシ
２３が金型面に押圧、当接されると同時に電動機２１が
駆動し、ブラシ２３はアンローダ６及びダイクリーナ１
４の進退方向に対し直交方向に振動を始め、吸塵口３１
より吸引をしながらアンローダ６及びダイクリーナ１４
は退避動作を始める。同時にローダ側シャッタ１０が開
き、ローダ３が半導体リードフレームを把持して金型内
へ進入してくる。

【００２６】この時ローダ３はアンローダ６及びダイク
リーナ１４の退避速度より同一或いは遅い速度で進入し
てくることにより、アンローダ６及びダイクリーナ１４
がピストンの役目となりローダ室側からのクリーンエア
の流入を積極的に促すことになる。ダイクリーナ１４の
投影形状と略同一形状の仕切り板９の開口部により一層
効果を増す。アンローダ６及びダイクリーナ１４はダイ
クリーナの吸塵口３１がプレス室５に残った状態で退避
動作を停止させ、ローダ３が金型上に半導体リードフレ
ームをセットして高速退避、及びシャッタ１０が閉まり
金型が型締め完了するまで吸塵動作を続ける。これによ
りアンローダ６及びダイクリーナ１４の退避動作による
ピストン効果が無くなっても積極的にクリーンエアを引
込むことができる。

【００２７】アンローダ室内の粉塵は、アンローダ側仕
切り板９の開口部がダイクリーナ１４の投影形状に略同
一に形成されていることから、あたかもシャッタを閉じ
ている様な状態となりプレス室内に進入してこない。型
締め成形動作中は、アンローダ６はゲートブレイク工程
等の関係で上記退避停止位置から動いても何ら成形中の
半導体素子に影響を与えることはない。樹脂成形中にロ
ーダ３は半導体リードフレームを把持し、アンローダ６
はゲートブレイク及び成形フレームの収納を行い、成形
終了後上記動作を繰り返す。

【００２８】ダイクリーナ１４の作用について説明する
と、ブラシ２３はエアシリンダ２９によって金型面に押
圧、当接されると同時に電動機２１が駆動し偏心シャフ
ト２２が回転する。偏心シャフト２２の回転によりリン
ク２５が支点ピン２４を中心にして揺動し、それに伴い
カムフォロア２６も揺動する。これによってブラシ２３
はアンローダ６及びダイクリーナ１４の進退方向に対し
直交方向に振動を始める。カムフォロア２６は支点ピン
２４に対して等距離に配設されていることから上下のブ
ラシ２３ａ，２３ｂは同一振幅でかつ逆方向に振動し、
金型面に付着した樹脂バリを擦り剥がし吸塵口にて吸引
除去する。

【００２９】この様に、本実施例によれば、アンローダ
側仕切り板９の開口部形状をダイクリーナ１４の投影形
状と略同一にし、アンローダ６にダイクリーナ１４を一
体固定させた事でアンローダ側仕切り板にシャッタ機構
が不要となり、またブレス室に於ける余分なスペース確
保も不要となった。ローダ３及びダイクリーナ１４及び
アンローダ６を同一直線上に配設させ、アンローダ６及
びダイクリーナ１４の退避速度よりもローダ３の進入速
度を同一或いは遅くし、ダイクリーナ１４の吸塵期間を
金型清掃開始から金型型締め完了まで行うことで、ロー
ダ３の進入に於けるクリーンエアの流入が直線的に発生
し、半導体素子をできるだけ長く包み込んでいるため、
ローダ３及びダイクリーナ１４及びアンローダ６を並列
動作させる事が可能となり、品質劣化なしで生産性向上
が図れる。

【００３０】さらに、ダイクリーナ１４のブラシ２３が
進退方向に対し直交方向に振動することで、あらゆる角
度の溝を持った金型形状にも確実にブラシ先端を当接さ
せることができ、樹脂バリを完全に除去できる。

【００３１】また、上下の各ブラシが同一振幅でかつ逆
方向に振動することで夫々のブラシが金型面に押圧当接
され振動することで、発生する反力を互いに打消し合い
ダイクリーナ１４に一体固定されているアンローダ６の
ガイド機構及び駆動機構に負荷変動を加えることがない
ため、駆動系の寿命低下を防ぐことができる。上下夫々
のブラシは独立したエアシリンダによって金型面に押圧
当接されるため、品種切り替えに於ける金型形状の変化
においても調整の必要がなく、またブラシが摩耗しても
常に一定した押付力で金型面にブラシが押圧当接され、
安定した樹脂バリ除去が実現できると共に、調整レス化
による生産性向上が図れる。ブラシ上下動用エアシリン
ダに減圧弁を付加すると簡単に押付力を変えることがで
きる。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
の半導体樹脂装置によれば、アンローダ側仕切り板の開
口部形状をダイクリーナの投影形状と略同一にし、アン
ローダにダイクリーナを一体固定させた事で、アンロー
ダ側仕切り板のシャッタ機構及びプレス室に於ける余分
なスペースが不要となる。

【００３３】ローダ及びダイクリーナ及びアンローダを
同一直線上に配設させ、アンローダ及びダイクリーナの
退避速度よりもローダの進入速度を同一或いは遅くし、
ダイクリーナの吸塵期間を金型清掃開始から金型型締め
完了まで行うことで、ローダの進入に於けるクリーンエ
アの流入を直線的に発生させ、半導体素子をできるだけ
長く包み込んでいるため、ローダ及びダイクリーナ及び
アンローダを並列動作させる事が可能となり、品質劣化
なしで生産性向上が図れる。

【００３４】さらに、ダイクリーナのブラシが進退方向
に対し直交方向に振動することで、あらゆる角度の溝を
持った金型形状にも確実にブラシ先端を当接させること
ができ、樹脂バリを完全に除去できる。また、上下の各
ブラシが同一振幅でかつ逆方向に振動することで夫々の
ブラシが金型面に押圧当接され振動することで発生する
反力を互いに打消し合いダイクリーナに一体固定されて
いるアンローダのガイド機構及び駆動機構に負荷変動を
加えることがないため、駆動系の寿命低下を防ぐことが
できる。

【００３５】上下夫々のブラシは独立したアクチュエー
タによって金型面に押圧当接されるため、品種切り替え
に於ける金型形状の変化においても調整の必要がなく、
またブラシが摩耗しても常に一定した押付力で金型面に
ブラシが押圧当接され、安定した樹脂バリ除去が実現で
きると共に、調整レス化による生産性向上が図れるとい
う優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す半導体樹脂封止装置の
正面図、

【図２】横断平面図、

【図３】縦断面図（ダイクリーナ正面図）、

【図４】ダイクリーナの平面図（一部断面図）、

【図５】ダイクリーナの正面図（一部断面図）、

【図６】ダイクリーナの縦断面図。

【符号の説明】

１は半導体封止装置、 ２はカバー、３はロー
ダ、 ６はアンローダ、８，９は仕切り
板、 １０はシャッタ、１１は成形プレス、
１２は上型、１３は下型、 １
４はダイクリーナ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体リードフレームをローダへ供給す
   るローダ室と、樹脂封止するプレス室と、成形品を取出
   しゲートブレイク及び成形品を収納するアンローダ室と
   が、仕切り板によって分割された半導体樹脂封止装置に
   おいて、アンローダに一体固定されているダイクリーナ
   の投影形状と略同一形状をした開口部を持つアンローダ
   側仕切り板を有したことを特徴とする半導体樹脂封止装
   置。
2. 【請求項２】 ローダ及びアンローダが同一直線上で移
   動可能に配設され、各々別々の電動機によって駆動さ
   れ、アンローダが成形品を把持後ダイクリーナが金型を
   清掃しながらアンローダ室へ退避するのと同期してロー
   ダが金型内へ進入してくる請求項１記載の半導体樹脂封
   止装置。
3. 【請求項３】 ローダ進入速度がアンローダ退避速度よ
   り同一或いは遅い請求項２記載の半導体樹脂封止装置。
4. 【請求項４】 ローダが金型内へ進入しリードフレーム
   を投入，退避及び金型が締まり終わるまでダイクリーナ
   に設けられた吸塵口からの吸引を続ける請求項２記載の
   半導体樹脂封止装置。
5. 【請求項５】 ダイクリーナの上型及び下型の夫々に当
   接するブラシが、夫々独立したアクチュエータによって
   当該金型面に設定した一定の押付け力で押圧当接される
   請求項１記載の半導体樹脂封止装置。
6. 【請求項６】 ダイクリーナの上型及び下型の夫々に当
   接するブラシが、進退方向に対し直交方向に振動し上下
   のブラシ夫々が同一振幅かつ逆方向に振動する請求項２
   記載の半導体樹脂封止装置。