JPH07106360A - 半導体装置製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マシンタイムを短縮して半導体装置の生産効
率を向上させることを目的とする。 【構成】 下型１１に供給されたリ−ドフレ−ム２の樹
脂封止を行う樹脂封止装置１と、上記下型１１から樹脂
封止を終えたリ−ドフレ−ム２を取り出すアウトロ−ダ
２８と、上記リ−ドフレ−ム２が取り出された下型１１
をクリ−ニングするクリ−ニング装置３１と、クリ−ニ
ングの行われた下型１１に樹脂封止の行われていないリ
−ドフレ−ム２を供給するインロ−ダ３と、２個の下型
１１を保持し、間欠的に１８０°づつ回動することで、
各下型１１を樹脂封止装置のある樹脂封止位置Ａおよび
上記アウトロ−ダ２８、クリ−ニング装置３１、インロ
−ダ３に対向する段取り位置Ｂとに交互に位置させる回
転テ−ブル１０とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置製造装置
に関し、特に、半導体装置の樹脂封止を行うことができ
る半導体装置製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置として、リ−ドフレ−ムに半
導体素子を搭載し、これに樹脂封止を施してなる半導体
パッケ−ジがある。このような半導体パッケ−ジの製造
に用いられる半導体装置製造装置としては、例えば、す
でに半導体素子が搭載されたリ−ドフレ−ムおよび樹脂
材料であるタブレットを順次供給し、このタブレットを
溶融させて上記半導体素子の封止を連続的に行う装置が
ある。

【０００３】この装置は、溶融したタブレットを充填す
るためのキャビティを構成する上型および下型（金型）
を具備する。上記リ−ドフレ−ムは、この下型と上型の
間に投入され、型閉めされる。

【０００４】そして、この上型および下型に設けられた
プランジャ装置を作動させることで、溶融したタブレッ
ト（封止用樹脂）を上記下型に設けられたゲ−トを通じ
て上記キャビティ内に充填する。

【０００５】ついで、上記封止用樹脂を冷却固化させた
後、型開きを行い、樹脂封止されたリ−ドフレ−ムを取
り出す。取り出されたリ−ドフレ−ムは、カル・ゲ−ト
ブレ−カに移送される。このカル・ゲ−トブレ−カは、
上記リ−ドフレ−ムに付着したカルおよびゲ−トに対応
する樹脂材料を除去する。ついで、上記リ−ドフレ−ム
は個々の半導体素子毎に切り離され、半導体パッケ−ジ
が完成する。

【０００６】一方、樹脂封止されたリ−ドフレ−ムが取
り出された後の上型および下型間には、次のリ−ドフレ
−ムが投入され樹脂封止が連続的に行われるのである
が、直ぐに次のリ−ドフレ−ムを投入するのではなく、
その前に上記下型および上型に付着した樹脂材料を除去
（クリ−ニング）する必要がある。

【０００７】このような作業は、上記上型および下型の
近傍に設けられたクリ−ニング装置により行われる。す
なわち、このクリ−ニング装置は、上記リ−ドフレ−ム
が取り出され再び供給されるまでの間の上記上型と下型
とが開いている間に上記下型および上型間に侵入して上
記樹脂材料の除去を行う。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記半導体
装置製造装置では、例えば、上型および下型の型閉めお
よび型開きに要する時間として１５秒、上記上型および
下型間に上記リ−ドフレ−ムを供給するために要する時
間として１５秒、樹脂封止したリ−ドフレ−ムを取り出
すために要する時間として１５秒、および上記上型およ
び下型のクリ−ニングに要する時間として１０秒必要で
ある。

【０００９】この５５秒程度の時間はマシンタイムと呼
ばれ、少なくともこのマシンタイムの間は樹脂封止を行
うことができず、このマシンタイムを短縮することがで
きれば、製品製造のサイクルタイムが短縮でき生産性を
向上させることができるということがある。

【００１０】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたもので、マシンタイムを短縮して半導体装置の生産
性を向上させる半導体装置製造装置を提供することを目
的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の手段
は、半導体素子が搭載され、金型に供給されたリ−ドフ
レ−ムの樹脂封止を行う樹脂封止部と、上記金型から樹
脂封止を終えたリ−ドフレ−ムを取り出す取り出し部
と、上記リ−ドフレ−ムが取り出された金型をクリ−ニ
ングするクリ−ニング部と、クリ−ニングの行われた金
型に樹脂封止の行われていないリ−ドフレ−ムを供給す
る供給部と、上記金型を複数個保持し、各金型を上記樹
脂封止部、取り出し部、クリ−ニング部、供給部に順次
対向させる対向駆動手段とを具備することを特徴とする
半導体装置製造装置である。

【００１２】第２の手段は、第１の手段の半導体装置製
造装置において、上記対向駆動手段は、上記金型を複数
個保持し、間欠的に回動することで、各金型を上記樹脂
封止部に対向する樹脂封止位置および上記取り出し部、
クリ−ニング部、供給部に対向する段取り位置とに交互
に位置させる回転テ−ブルであることを特徴とするもの
である。

【００１３】第３の手段は、第１の手段の半導体装置製
造装置において、上記金型は下型であり、上記樹脂封止
部にはこの下型とで上記リ−ドフレ−ムの樹脂封止を行
うキャビティを構成する上型が設けられていることを特
徴とするものである。

【００１４】第４の手段は、金型に半導体素子が搭載さ
れてなるリ−ドフレ−ムを供給し、上記金型内で上記リ
−ドフレ−ムの樹脂封止を行った後、この金型からリ−
ドフレ−ムを取り出すと共に、リ−ドフレ−ムを取り出
した後この金型をクリ−ニングする半導体装置の製造方
法において、所定の樹脂封止位置において上記樹脂封止
の作業を行い、所定の段取り位置において上記樹脂封止
の作業と平行して上記リ−ドフレ−ムの金型からの取り
出し、金型のクリ−ニング、上記リ−ドフレ−ムの金型
への供給の各作業を行うことを特徴とするものである。

【００１５】

【作用】このような構成によれば、樹脂封止の作業と段
取りのための作業とを別け、これらを平行して行うこと
ができる。

【００１６】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。図１中１は、リ−ドフレ−ムを収納するマガ
ジンである。このマガジン１内には、図に２で示すリ−
ドフレ−ムが上下方向に積層保持されている。このリ−
ドフレ−ム２は、例えば、同図に示すように４つの半導
体素子が搭載されるよう構成されたものである。このリ
−ドフレ−ム２は、マガジン１内から図に３で示すイン
ロ−ダ（供給部）上に２枚ずつ取り出され整列される。

【００１７】また、図中４は、タブレット（ペレット状
の封止用樹脂）５を多数個収納するストッカである。こ
のストッカ４から取り出されたタブレット５は、図に７
で示すタブレット余熱装置に移送される。

【００１８】このタブレット余熱装置７は、上記タブレ
ット５を所定の温度に余熱するようになっている。そし
て、この余熱装置で余熱されたタブレット５は、上記イ
ンロ−ダ３上の所定の位置に供給される。

【００１９】次に、上記インロ−ダ３は、上記２枚のリ
−ドフレ−ム２および１個のタブレット５を樹脂封止機
構部８に移送する。以下、この樹脂封止機構部８につい
て説明する。

【００２０】この樹脂封止機構部８は回転テ−ブル１０
を具備する。この回転テ−ブル１０上には、周方向に互
いに１８０°ずれた位置に、同じ構成の２つ下型１１、
１１（金型）がそれぞれ固定されている。そして、これ
らの下型１１は、上記回転テ−ブル１０が１８０°ずつ
間欠的に回動することで、位置Ａ（樹脂封止位置）と位
置Ｂ（段取り位置）とに交互に位置決めされるようにな
っている。

【００２１】上記下型１１には、上記リ−ドフレ−ム２
に搭載された４つの半導体素子を樹脂封止するためのキ
ャビティを構成する図示しない凹陥部が形成されている
と共に、上記タブレット５が挿入される挿入孔１２およ
びこの挿入孔１２から導出され溶融したタブレット５
（モ−ルド用樹脂）が流通するランナ溝１３が設けられ
ている。

【００２２】そして、この下型１１上には、上記モ−ル
ド用樹脂を上記ランナ溝１３から各リ−ドフレ−ム２に
搭載された半導体素子に対応する凹陥部に導くためのゲ
−ト１４が設けられている。

【００２３】したがって、上記インロ−ダ３は、上記位
置Ｂに停止された下型１１上に上記リ−ドフレ−ム２を
移載し、上記タブレット５をこの下型１１に設けられた
挿入孔１２内に挿入する。なお、このとき、上記リ−ド
フレ−ム２の各半導体素子が搭載された部位は、この下
型１１に設けられた各凹陥部内に位置するようになって
いる。

【００２４】このようにして、上記下型１１に上記リ−
ドフレ−ム２およびタブレット５がセットされたなら
ば、上記回転テ−ブル１０が作動し、この下型１１を上
記位置Ａに移動させる。

【００２５】この位置Ａには、この下型１１上に移載さ
れたリ−ドフレ−ム２の樹脂封止を行う樹脂封止装置１
６（樹脂封止部）が設けられている。この樹脂封止装置
１６は、図１および図２に示すように、上記回転テ−ブ
ル１０の回転中心部に立設された第１のガイドポスト１
７および上記回転テ−ブル１０の外側に立設された一対
の第２のポスト１８、１８を具備する。

【００２６】図２に示すように、この第１、第２のガイ
ドポスト１７、１８には、図に１９で示す移動体が上下
スライド自在に保持されている。そして、この移動体１
９は、上記第１、第２のガイドポスト１７、１８の上端
に固定された固定板２０上に設けられた上下駆動シリン
ダ２１の駆動軸２１ａに接続され、上下駆動されるよう
になっている。

【００２７】そして、この移動体１９の下面には、上記
下型１１とで樹脂封止用のキャビティ（図示しない）を
構成する上型２２が固定されている。したがって、上記
上下駆動シリンダ２１が作動することで、上記上型２２
は下降駆動されて上記下型１１と接合し、キャビティ内
に上記リ−ドフレ−ム２の各半導体素子が搭載された部
位を位置させるようになっている。

【００２８】また、この位置Ｂには、上記下型１１の挿
入孔１２内に挿入されたタブレット５を加熱し溶融させ
る図示しないヒ−タと、溶融したタブレット５（封止用
樹脂５´）を上記ランナ溝１３を通して上記キャビティ
内に押し出すプランジャ装置２３が設けられている。

【００２９】このプランジャ装置２３は、図に２４で示
すシリンダ装置と、このシリンダ装置２４から軸線を略
垂直にして上方へと延出され、このシリンダ装置２４に
よって上下駆動されるロッド２５を具備する。

【００３０】上記下型１１および回転テ−ブル１０に
は、上記挿入孔１２に連通する貫通孔２６が設けられ、
上記ロッド２５は、この貫通孔２６を通して上記溶融し
たタブレット５（封止用樹脂５´）を押圧するようにな
っている。

【００３１】したがって、上記ヒ−タ装置およびプラン
ジャ装置２４が作動することで上記挿入孔１２内で溶融
した封止用樹脂５´が上記キャビティ内に充填させら
れ、上記リ−ドフレ−ム２（半導体素子）の封止作業が
行われるようになっている。

【００３２】封止作業が終了したならば、上記上型２２
は上昇駆動され、型開きがなされる。そして、上記回転
テ−ブル１０は１８０°回動し、この下型１１を位置Ｂ
に移送する。

【００３３】図１に示すように、この位置Ｂの側方に
は、アウトロ−ダ２８（取り出し部）が設けられてい
て、上記下型１１からの樹脂封止済みリ−ドフレ−ム２
の取り出しはこのアウトロ−ダ２８によってなされる。

【００３４】そして、このアウトロ−ダ２８は、このリ
−ドフレ−ム２を図に２９で示すカル・ゲ−トブレ−カ
に移送する。このカル・ゲ−トブレ−カ２９は、上記リ
−ドフレ−ム２に付着したカルおよびゲ−トに対応する
樹脂材料を除去する。

【００３５】このことで、各リ−ドフレ−ム２から４つ
の半導体パッケ−ジ３０…を得ることができる。一方、
上記樹脂封止済みリ−ドフレ−ム２が取り出された後の
下型１１は、この位置Ｂにおいて、図に３１で示すクリ
−ニング装置（クリ−ニング部）によりクリ−ニングさ
れる。このクリ−ニング装置３１は、図２に３１ａで示
すクリ−ニング部を上記下型１１の上方に移動させ、上
記下型１１のクリ−ニングを行う。

【００３６】このクリ−ニング部３０ａ内には、図示し
ないが、上記下型１１上に溶剤等の洗浄液を噴射する洗
浄液噴射装置およびブラシなどが設けられていて、上記
下型１１上に付着した樹脂材料を洗浄除去するようにな
っている。

【００３７】クリ−ニングを終えた下型１１上には、上
記インロ−ダ３によって新たなリ−ドフレ−ム２および
タブレット５が移載されるようになっている。なお、こ
の位置Ｂにおいて、上記下型１１上にリ−ドフレ−ム２
およびタブレット５を移載あるいは取り出し、または下
型１１のクリ−ニングを行っている間、上記位置Ａでは
上記リ−ドフレ−ム２の樹脂封止作業が行われている。

【００３８】このような構成によれば、以下に説明する
効果がある。この装置は、位置Ａで樹脂封止作業を行
い、位置Ｂでリ−ドフレ−ム２、タブレット５の供給お
よび下型１１のクリ−ニングを行うと共に、位置Ａの作
業と位置Ｂの作業を略同時かつ平行に行った。

【００３９】このことで、製品製造に要する時間は以下
のようになる。位置Ａでは、型閉じに５秒、封止用樹脂
注入に１０秒、封止用樹脂の硬化に６０〜１００秒、型
開きに５秒、合計８０〜１２０秒を要する。

【００４０】位置Ｂでは、リ−ドフレ−ム２およびタブ
レット５のセットに１５秒、樹脂封止済みリ−ドフレ−
ム２の取り出しに１５秒、クリ−ニングに１０秒の合計
４０秒を要する。

【００４１】したがって、この装置の部品製造のタクト
タイムは、位置Ａと位置Ｂで要する時間の長い方、すな
わち位置Ａでの８０秒〜１２０秒となる。すなわち、こ
の装置のマシンタイムの大部分である位置Ｂで要する時
間４０秒はこの装置のタクトタイムとは無関係になり、
タクトタイムに関係するマシンタイムは型開きおよび型
閉じに要する１０秒だけとなり、実質上マシンタイムが
１０秒に短縮されたこととなって、その分装置の高速化
を図ることができる。

【００４２】また、従来例では、上記上型２２と下型１
１との間にインロ−ダ３、アウトロ−ダ２８およびクリ
−ニング装置３１が挿入されるために、上記上型２２と
下型１１を大きく開く必要があり、このため型閉じと型
開きに要する合計時間が１５秒と長かった。

【００４３】しかし、この発明では、上記インロ−ダ
３、アウトロ−ダ２８およびクリ−ニング装置３１は位
置Ｂに設けられているので、上記型開きの量は小さくて
済む。したがって、位置Ａで行う型開きおよび型閉じの
合計時間を１０秒（各５秒）と短縮することができる。

【００４４】したがって、この装置のタクトタイムに関
係する唯一のマシンタイムである型閉じおよび型開きに
要する時間も短縮することができるから、製品の製造速
度をより高速化することができる効果がある。

【００４５】また、この装置によれば、将来封止用樹脂
の研究が進み、硬化時間を短縮することができたとき
に、より大きな工業的効果を発揮する。例えば、上述し
た場合において、樹脂の硬化時間を６０秒としたとする
と、本発明のタクトタイムは上述したように８０秒とな
る。

【００４６】一方、従来例においても樹脂の硬化時間を
６０秒とすると、従来例におけるマシンタイムは従来例
の項で述べたように５５秒であるから、これに樹脂注入
時間１０秒を加算してタクトタイム１２５秒となる。

【００４７】ここで、樹脂の硬化時間が現在の６０秒か
ら半分の３０秒に短縮されたとすると、従来例では、タ
クトタイムは１２５秒から９５秒に短縮されることとな
る。一方、本発明では、タクトタイムは８０秒から５０
秒に短縮されることとなる。

【００４８】そして、その短縮率は従来例が２３％（１
００−（９５÷１２５）×１００）であるのに対して本
発明は３８％（１００−（５０÷８０）×１００）とな
り明らかに従来例よりも大きい。

【００４９】したがって、樹脂の硬化時間が短縮された
ときにより大きな効果を発揮することがわかる。なお、
この発明は、上記一実施例に限定されるものではなく、
発明の要旨を変更しない範囲で種々変形可能である。

【００５０】例えば、上記一実施例では、上記回転テ−
ブル１０に保持される下型１１は２個であったが、これ
に限定されるものではなく、上記樹脂封止装置１６にお
ける樹脂硬化のための時間が短縮された場合には、さら
に、製品製造のタクトタイムを短縮するために、上記回
転テ−ブル１０に保持される下型１１を３個以上とし
て、下型１１にリ−ドフレ−ム２を供給する位置と、取
り出す位置、下型１１をクリ−ニングする位置とをわけ
るようにしても良い。

【００５１】また、上記下型１１上に形成されたランナ
１３およびゲ−ト１４の位置および形状は上記一実施例
に限定されるものではなく、他の異なる位置および形状
であっても良く、要は上記リ−ドフレ−ム２の樹脂封止
を行うことができる構成であれば良い。

【００５２】

【発明の効果】以上述べたように、この発明の第１の構
成は、半導体素子が搭載され、金型に供給されたリ−ド
フレ−ムの樹脂封止を行う樹脂封止部と、上記金型から
樹脂封止を終えたリ−ドフレ−ムを取り出す取り出し部
と、上記リ−ドフレ−ムが取り出された金型をクリ−ニ
ングするクリ−ニング部と、クリ−ニングの行われた金
型に樹脂封止の行われていないリ−ドフレ−ムを供給す
る供給部と、上記金型を複数個保持し、各金型を上記樹
脂封止部、取り出し部、クリ−ニング部、供給部に順次
対向させる対向駆動手段とを具備することを特徴とする
半導体装置製造装置である。

【００５３】第２の構成は、第１の構成の半導体装置製
造装置において、上記対向駆動手段は、上記金型を複数
個保持し、間欠的に回動することで、各金型を上記樹脂
封止部に対向する樹脂封止位置および上記取り出し部、
クリ−ニング部、供給部に対向する段取り位置とに交互
に位置させる回転テ−ブルであることを特徴とするもの
である。

【００５４】第３の構成は、第１の構成の半導体装置製
造装置において、上記金型は下型であり、上記樹脂封止
部にはこの下型とで上記リ−ドフレ−ムの樹脂封止を行
うキャビティを構成する上型が設けられていることを特
徴とするものである。

【００５５】第４の構成は、金型に半導体素子が搭載さ
れてなるリ−ドフレ−ムを供給し、上記金型内で上記リ
−ドフレ−ムの樹脂封止を行った後、この金型からリ−
ドフレ−ムを取り出すと共に、リ−ドフレ−ムを取り出
した後この金型をクリ−ニングする半導体装置の製造方
法において、所定の樹脂封止位置において上記樹脂封止
の作業を行い、所定の段取り位置において上記樹脂封止
の作業と平行して上記リ−ドフレ−ムの金型からの取り
出し、金型のクリ−ニング、上記リ−ドフレ−ムの金型
への供給の各作業を行うことを特徴とするものである。

【００５６】このような構成によれば、樹脂封止のため
の作業と、段取りのための作業を別けて、これらを平行
に行うようにした。このことにより、実質上マシンタイ
ムを短縮して半導体装置の生産性を向上させることがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す概略平面図。

【図２】同じく、一部を示す縦断面図。

【符号の説明】

２…リ−ドフレ−ム、３…インロ−ダ（供給部）、１０
…回転テ−ブル、１１…下型（金型）、１６…樹脂封止
装置（樹脂封止部）、２２…上型、２８…アウトロ−ダ
（取り出し部）、３１…クリ−ニング装置（クリ−ニン
グ部）、Ａ…位置Ａ（樹脂封止位置）、Ｂ…位置Ｂ（段
取り位置）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体素子が搭載され、金型に供給され
   たリ−ドフレ−ムの樹脂封止を行う樹脂封止部と、 上記金型から樹脂封止を終えたリ−ドフレ−ムを取り出
   す取り出し部と、 上記リ−ドフレ−ムが取り出された金型をクリ−ニング
   するクリ−ニング部と、 クリ−ニングの行われた金型に樹脂封止の行われていな
   いリ−ドフレ−ムを供給する供給部と、 上記金型を複数個保持し、各金型を上記樹脂封止部、取
   り出し部、クリ−ニング部、供給部に順次対向させる対
   向駆動手段とを具備することを特徴とする半導体装置製
   造装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置製造装置にお
   いて、上記対向駆動手段は、上記金型を複数個保持し、
   間欠的に回動することで、各金型を上記樹脂封止部に対
   向する樹脂封止位置および上記取り出し部、クリ−ニン
   グ部、供給部に対向する段取り位置とに交互に位置させ
   る回転テ−ブルであることを特徴とする半導体装置製造
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の半導体装置製造装置にお
   いて、上記金型は下型であり、上記樹脂封止部にはこの
   下型とで上記リ−ドフレ−ムの樹脂封止を行うキャビテ
   ィを構成する上型が設けられていることを特徴とする半
   導体装置製造装置。
4. 【請求項４】 金型に半導体素子が搭載されてなるリ−
   ドフレ−ムを供給し、上記金型内で上記リ−ドフレ−ム
   の樹脂封止を行った後、この金型からリ−ドフレ−ムを
   取り出すと共に、リ−ドフレ−ムを取り出した後この金
   型をクリ−ニングする半導体装置の製造方法において、 所定の樹脂封止位置において上記樹脂封止の作業を行
   い、所定の段取り位置において上記樹脂封止の作業と平
   行して上記リ−ドフレ−ムの金型からの取り出し、金型
   のクリ−ニング、上記リ−ドフレ−ムの金型への供給の
   各作業を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。