JPH0714866A - 半導体樹脂封止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 樹脂封止型半導体装置の品種変更に伴う金型
の交換を容易に行うことを可能とし、多品種少量生産に
対する適応性を向上させる。 【構成】 本発明の樹脂封止装置の金型では樹脂封止用
のキャビティが１つだけ設けてある。これによって、本
発明の樹脂封止装置では、金型の交換部分が飛躍的に小
型軽量となり、品種変更時の金型交換が容易かつ迅速に
行うことが可能である。また、金型交換後の昇温も迅速
に行うことが可能となる。 【効果】 品種変更に要する時間を短縮することがで
き、品種変更頻度の多い多品種少量生産品に対しても効
率的な生産を行うことが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の樹脂封止
に関し、特に、多品種少量生産を行う半導体装置の樹脂
封止に適用して有効な技術に関するものである

【０００２】

【従来の技術】樹脂封止型の半導体装置の組立プロセス
には樹脂封止工程が組み込まれる。この樹脂封止工程は
リードフレームにボンディングした半導体ペレット及び
リードフレームの内部リード等を樹脂封止体で封止する
工程である。

【０００３】前記樹脂封止工程にはトランスファーモー
ルド装置が使用される。トランスファーモールド装置は
ローダ部とアンローダ部との間のリードフレームの搬送
経路に樹脂封止装置（モールド装置）が配置される。ロ
ーダ部は半導体ペレットがボンディングされたリードフ
レームを樹脂封止装置に供給する。前記ローダ部から成
形用金型のキャビティへのリードフレームの搬送はフレ
ーム搬送体で行われる。このフレーム搬送体にはタブレ
ット供給部が装着される。タブレット供給部は、リード
フレームの搬送に合わせて、タブレットチャージャー部
から成形用金型のポットにタブレットを搬送し投入す
る。

【０００４】また、前記成形用金型のポットには直径と
重量（体積）が規格化された円筒形状のタブレットが投
入される。タブレットは、キャビティ内に充填される樹
脂の原材料であり、例えばエポキシ系樹脂が使用され
る。

【０００５】樹脂封止装置は供給されたリードフレーム
及び半導体ペレットを樹脂封止する。

【０００６】樹脂封止装置には成形用金型が装着され、
この成形用金型は下型と上型とからなり、この下型及び
上型が構成するキャビティ内に半導体ペレットを固着し
たリードフレームを配置し、このキャビティ内に封止樹
脂を充填する。キャビティ内への樹脂の充填は成形用金
型のポット（カル）からライナー、レジンゲートの夫々
を通して行われる。

【０００７】前記成形用金型は、リードフレームの搬送
方向に対して垂直方向に複数個のポットが配設され、こ
の複数個のポットの配列に沿ってその両側に夫々複数個
のキャビティが配設されて構成される。

【０００８】このような構成から、従来の半導体素子封
止装置は１ショット（一回の充填作業）当たり同時に複
数の半導体素子を樹脂封止している。

【０００９】なお、アンローダ部は樹脂封止されたリー
ドフレームを収納する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】近年、半導体装置の用
途が拡大し多種多様な製品に用いられている。それに連
れて各々の用途に適した半導体装置が開発され、半導体
装置の種類が増加することとなっている。また、同一機
能の半導体装置であっても、使用者の要求によってパッ
ケージの種類を変えて生産する必要がある。例えば、４
ＭビットのＤＲＡＭでは８種類の製品が生産されてい
る。このように、半導体装置は生産する品種が増加して
おり、そのため同一の生産ラインで何種類もの半導体装
置を製造する必要が生じている。

【００１１】しかしながら、生産ラインにおいて、生産
する半導体装置の種類が変わる場合には、樹脂封止体の
サイズやリードフレームの配置個数（キャビティ数）が
変化するので、この樹脂封止型半導体装置の品種の変更
に応じて、樹脂封止装置の金型を変更する必要がある。

【００１２】交換される成形用金型は、前述の樹脂封止
体のサイズやリードフレームの配置個数を変更した設計
をするだけではなく、ポットサイズ、ポット数、ポット
間ピッチの夫々の変更、ライナーの流路の変更等、種々
の変更が行われる。また、この成形用金型の交換に併せ
て、直径や重量が異なるタブレットの変更、このタブレ
ットの供給経路になるサブポットの交換など、樹脂封止
装置において、交換の個所が多くなる。このため、現状
では交換時間が非常に長く、１回の金型交換に１３時間
から１５時間の交換時間が費やされている。

【００１３】加えて、交換するモールド金型チェイス部
はその質量が３０ｋｇ以上と重く、それ故、安全上の注
意を払う必要があるので、作業に時間がかかることとな
り、スループット向上を追求する点において限界があ
る。

【００１４】また、金型を交換した後も、交換した金型
を作業時の設定温度まで昇温するために多くの時間を要
する。通常は、この昇温のために２時間程度の時間が費
やされている。

【００１５】このように、金型交換作業は時間が長く、
加えて交換コストが増大するので、多品種を少量生産す
る場合には生産効率が著しく低下する。従って、多品種
少量生産を効率よく行うためには、金型交換作業を容易
に行い得る技術が要求されている。

【００１６】本発明の目的は、樹脂封止技術において、
樹脂封止型半導体装置の品種変更に伴う金型の交換を容
易に行うことが可能な技術を提供することにある。

【００１７】本発明の他の目的は、樹脂封止技術におい
て、多品種少量生産に対する適応性を向上させることが
可能な技術を提供することにある。

【００１８】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本題において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば下
記のとおりである。

【００２０】本発明の樹脂封止装置の金型では、樹脂封
止するためのキャビティが１つだけ設けてある。

【００２１】これによって、本発明の樹脂封止装置で
は、金型の交換部分が飛躍的に小型軽量となり、品種変
更時の金型交換が容易かつ迅速に行うことが可能であ
る。また、金型交換後の昇温も迅速に行うことが可能と
なる。

【００２２】

【作用】上述した手段によれば、半導体用モールド金型
及びチェイス部を飛躍的に軽量、小型化することができ
るので、チェイス部を安全かつ容易に交換することがで
きる。また、モールド用の金型を短時間で設定温度に昇
温することができる。このため、品種交換時間を短縮す
ることができ、品種交換頻度の多い多品種少量生産にお
いても効率的な生産を行うことが可能となる。

【００２３】以下、本発明の構成について、実施例とと
もに説明する。

【００２４】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。

【００２５】

【実施例】（実施例１）図１は本発明の一実施例である
樹脂封止装置によって構成されるトランスファーモール
ド装置の全体構成の概要を示す斜視図である。

【００２６】トランスファーモールド装置はローダ部
１、アンローダ部２の夫々の間のリードフレームの搬送
経路に樹脂封止装置３が配置される。ローダ部１は半導
体ペレットがボンディングされたリードフレーム（図示
せず）を順次樹脂封止装置３に供給する。このリードフ
レームの供給はローダ側フレーム搬送体４で行われる。
樹脂封止装置３には成形用金型として上金型５及び下金
型６が装着され、この成形用金型５，６はローダ部１か
ら搬送されるリードフレーム及び半導体ペレットを樹脂
封止する（レジンモールドする）。アンローダ部２は樹
脂封止装置３で樹脂封止体が成形されたリードフレーム
をアンローダ側フレーム搬送体７によって搬送し、この
リードフレームを収納する。図１中、樹脂封止装置３の
操作面側下部には制御パネル８を配置する。

【００２７】図２は樹脂封止装置１の成形部を示す正面
図である。

【００２８】樹脂封止装置１の成形部は、上プラテン
９、下プラテン１０の４隅を複数のガイドポスト１１に
より固定する。１２はガイドポスト１１に沿って上下方
向にのみ移動可能な移動プラテンであり、プレスジャッ
キ１３によって移動プラテン１２を上下に駆動する構成
となっている。上プラテン９と移動プラテン１２とに
は、以下に説明する本実施例による半導体モールド用の
金型５，６を装着する。

【００２９】成形用金型は、上金型５及び下金型６によ
って構成する。上金型５は上プラテン９に固定し、移動
プラテン１２に取り付けた下金型６が上下方向に移動
し、樹脂封止体の成形時に上金型５と下金型６とが重な
りあう。各々の金型５，６に設けられた凹部によってキ
ャビティが形成される。キャビテイには半導体チップを
固着したリードフレームを収容し、封止樹脂の注入によ
って、半導体チップを封止する。

【００３０】各々の金型は、ベース１４，１５とベース
１４，１５に嵌合し一体となるチェイス１６，１７とに
よって構成され、各々に金型加熱用のヒータ１８が組み
込まれている。金型５，６をベース１４，１５とチェイ
ス１６，１７とで構成することによって、成形する封止
樹脂体に対応したキャビティを形成したチェイス１６，
１７のみを交換すればベース１４，１５は交換の必要が
なくなり、品種の変更への対応をより容易にすることが
可能になっている。

【００３１】１９は封止用の樹脂であるタブレット（図
示せず）を投入するポットである。投入されたタブレッ
トは、加熱されて融解し、トランスファージャッキ２０
によって駆動されるプランジャ（図示せず）によってキ
ャビティに注入される。

【００３２】図３は本実施例の下金型６のチェイス１７
とポット１９とを示す平面図である。

【００３３】前記成形用金型の下金型６には、単数のキ
ャビティ２１が設けられキャビティ２１へ封止樹脂を供
給するポット１９、封止樹脂の流路となるランナー２
２、キャビティ２１への流入口であるレジンゲート２３
を設けて構成する。図３に示す金型では、１ポット（１
タブレット）から１キャビティ（１半導体素子）へ、１
対１でモールドレジンを充填させ樹脂封止するモールド
方式となっている。

【００３４】このように、本発明の金型ではキャビティ
２１が１つだけ設けてあるのに対して、従来の金型では
複数のキャビティを設けている。例えば、図５に例示す
る従来の金型では６つのポット２４を設け各ポット２４
から４つのキャビティ２５に封止樹脂を注入し、１ショ
ットで２４個の半導体装置を樹脂封止する構成となって
いる。

【００３５】従って、本発明の樹脂封止装置では、金型
の交換部分が飛躍的に小型軽量となり、品種変更時の金
型交換が容易かつ迅速に行うことが可能である。また、
金型交換後の昇温も迅速に行うことが可能となる。

【００３６】図４は本実施例に適用する他の金型を示す
平面図である。この金型では、パッケージが大型のため
に、３つのポット２６（複数のタブレット）から１つの
キャビティ２７（１半導体素子）へ、モールドレジンを
充填させ樹脂封止するモールド方式である。ポット２６
の数を変えることによって規格化された同一のタブレッ
トを用いて様々なサイズのパッケージを形成することが
できる。

【００３７】（実施例２）図６は、本発明の他の実施例
である樹脂封止装置の金型部分を示す平面図である。

【００３８】本実施例では、金型のモールド用のキャビ
ティ３０に隣接して両側に、リードフレーム（図示せ
ず）の半導体チップの固着位置の間隔に合わせて、ベー
ク用のキャビティ３１，３２を形成する。図６中、左側
のキャビティ３１は半導体チップを固着したリードフレ
ームをプリベークするためのベーク用キャビティ３１で
あり、右側のキャビティ３２は形成した封止樹脂体をベ
ークするモールドベーク用のキャビティ３２である。

【００３９】樹脂封止する半導体チップを固着したリー
ドフレームは、搬送体（図示せず）によって作業の進行
に連れて図６中左から右に搬送される。従って、半導体
チップを固着したリードフレームは、先ず樹脂封止前に
図中左側のキャビティ３１に収容されてプリベークさ
れ、次に中央のキャビティ３０に収容されて注入された
封止樹脂によって樹脂封止され、次に樹脂封止後右側の
キャビティ３２に収容されてモールドベークを受ける。
モールドベーク用のキャビティ３２は、封止樹脂体がキ
ャビティ３２の壁面に接触して変形するのを防止するた
めに、モールド用のキャビティ３０よりも大きめに形成
する。

【００４０】このプリベークによって、封止樹脂の付着
性が改善され、モールド不良の低減及び耐湿性が向上
し、モールドベークによって封止樹脂の固化を促進す
る。

【００４１】本実施例では、このようなベークを同一の
金型でごくわずかの時間差によって行うので、効率のよ
いベークを行うことができる。

【００４２】図７は本実施例に適用する他の金型を示す
平面図である。この金型では、パッケージが大型のため
に、３つのポット３３（複数のタブレット）から１つの
樹脂封止用キャビティ３４（１半導体素子）へ、モール
ドレジンを充填させ樹脂封止するモールド方式である。
ポットの数を変えることによって規格化された同一のタ
ブレットを用いて様々なサイズのパッケージを形成する
ことができる。

【００４３】図５の金型と同様にモールド用のキャビテ
ィに隣接してその両側にベーク用のキャビティ３５，３
６を形成する。

【００４４】また、本実施例ではベーク用３１，３２，
３５，３６のキャビティとして、モールド前のプリベー
ク用のキャビティ３１，３５とモールド後のモールドベ
ーク用のキャビティ３２，３６とを設けたが、何れか一
方のベーク用キャビティのみを設けて本発明を実施する
ことも可能である。

【００４５】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。

【００４６】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。

【００４７】（１）本発明による半導体モールド用の金
型及びチェイス部は１ショット当たりの半導体素子樹脂
封止数を単数にすることにより、モールド金型チェイス
部を５〜１０ｋｇと軽量及び小型化することが実現でき
るという効果がある。

【００４８】（２）本発明による半導体用モールド金型
及びチェイス部は前記効果（１）により、チェイス交換
を安全かつ容易に交換することが可能となるという効果
がある。

【００４９】（３）本発明による半導体用モールド金型
及びチェイス部は前記効果（１）により、品種交換時間
を短縮することができ品種交換頻度の多い多品種少量生
産品に対しても有効であるという効果がある。

【００５０】（４）本発明による半導体用モールド金型
及びチェイス部は前記効果（１）により、モールド金型
を短時間で設定温度に昇温することができるという効果
がある。

【００５１】（５）本発明によるモールド用のキャビテ
ィに隣接してベーク用のキャビティを設けたものでは、
ベークとモールドとの間のタイムラグが少ないので、効
果的に作業を進めることが可能となるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である樹脂封止装置によって
構成されるトランスファーモールド装置の全体構成の概
要を示す斜視図、

【図２】樹脂封止装置の成形部を示す正面図、

【図３】本実施例の下金型のチェイスとポットとを示す
平面図、

【図４】本実施例に適用する他の金型を示す平面図、

【図５】従来の金型を示す平面図、

【図６】本実施例の下金型のチェイスとポットとを示す
平面図、

【図７】本実施例に適用する他の金型を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１…ローダ部、２…アンローダ部、３…樹脂封止装置、
４，７…フレーム搬送体、５…半導体用モールド上金
型、６…半導体用モールド下金型、８…制御パネル、９
…上プラテン、１０…下プラテン、１１…ガイドポス
ト、１２…移動プラテン、１３…プレスジャッキ、１４
…半導体用モールド上金型ベース部、１５…半導体用モ
ールド下金型ベース部、１６…半導体用モールド上金型
チェイス部、１７…半導体用モールド下金型チェイス
部、１８…モールド金型加熱用ヒータ、１９，２４，２
６，３３…ポット、２０…トランスファジャッキ、２
１，２５，２７，３０，３４…モールド用キャビティ、
２２…ランナ、２３…レジン…ゲート、３１，３５…リ
ードフレームプリベーク用キャビティ、３２，３６…モ
ールドベーク用キャビティ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リードフレームに固着した半導体チップ
   を金型のキャビティに収容して、該キャビティ内に樹脂
   を注入することにより半導体チップを樹脂封止する樹脂
   封止装置において、１つの金型に樹脂封止用のキャビテ
   ィを１つ設けたことを特徴とする半導体樹脂封止装置。
2. 【請求項２】 リードフレームに固着した半導体チップ
   を金型のキャビティに収容して、該キャビティ内に樹脂
   を注入することにより半導体チップを樹脂封止するモー
   ルド装置において、モールド用のキャビティに隣接して
   ベーク用のキャビティを設けたことを特徴とする樹脂封
   止装置。
3. 【請求項３】 金型のモールド用のキャビティに隣接し
   てリードフレームプリベーク用のキャビティとモールド
   ベーク用のキャビティとを設けたことを特徴とする請求
   項２に記載の樹脂封止装置。