JPH10326799A - 半導体素子の樹脂封止装置 - Google Patents

半導体素子の樹脂封止装置

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JPH10326799A
JPH10326799A JP13388597A JP13388597A JPH10326799A JP H10326799 A JPH10326799 A JP H10326799A JP 13388597 A JP13388597 A JP 13388597A JP 13388597 A JP13388597 A JP 13388597A JP H10326799 A JPH10326799 A JP H10326799A
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JP
Japan
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slide plate
runner
resin
substrate
mold
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JP13388597A
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English (en)
Inventor
Yuichi Kishi
勇一 岸
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/02Transfer moulding, i.e. transferring the required volume of moulding material by a plunger from a "shot" cavity into a mould cavity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C45/14Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14639Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles for obtaining an insulating effect, e.g. for electrical components
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    • B29C45/33Moulds having transversely, e.g. radially, movable mould parts
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金型から製品及びカルをロボットで容易に取
り出せるようにする。 【解決手段】 基板116とランナ124の間にスライ
ドプレート114を設け、樹脂をスライドプレート11
4越しに封止キャビティ内に封入すると共に、前記スラ
イドプレート114に切欠部114aを設け、スライド
プレート114を水平方向に移動させることにより、前
記切欠部114aよりランナ124及びカル122を取
出し可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばボールグリ
ッドアレイ用の集積回路、ボンディングワイヤ、あるい
は銅パターン等をトランスファ成形により樹脂封止する
際に用いるのに好適な、半導体素子の樹脂封止装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】一般に、基板上に配設された半導体素子
の集積回路等を樹脂封止する場合、トランスファ成形に
よる樹脂封止方法がよく用いられる。このトランスファ
成形の場合、集積回路等が配設された基板を金型内にセ
ットし、鉛直に形成した円筒状のポットに収められた可
塑化した樹脂を、プランジャによって上方に押し上げる
ことにより水平方向に配置したランナを介して封止キャ
ビティ内に充填することにより樹脂封止が行われてい
る。
【0003】図3に、一例として半完成品状態のボール
グリッドアレイの部分断面を示す。
【0004】プリント基板2上には集積回路4が固定さ
れ、この集積回路4と基板2の表面の銅パターン6がボ
ンディングワイヤ8によって結合されている。基板2の
表面の銅パターン6は、ヴィアホール10を介して基板
2の裏面の銅パターン12と接続され、この基板裏面の
銅パターン12の各回路の末端がアレイ状に配列した半
球形の半田14に接続されている。外部の回路との接続
は、この半球状の半田14を介して行われる。この種の
ボールグリッドアレイBGAは、外部回路との接続が圧
接のみで実現できるため、近年その需要が急進してい
る。
【0005】図3に示されるように、基板2上の集積回
路4やボンディングワイヤ8あるいは銅パターン6等
は、これを保護するために、熱硬化性の樹脂20で封止
するようにしている。この封止が前述のトランスファ成
形によって実現される。
【0006】トランスファ成形では、通常多数個取りの
金型が用いられるため、金型から取り出される成形品は
多数個のカル(樹脂の残存部分:このうち通路のように
延びた部分をランナと言う)16、を介してゲート18
の先に多数個の樹脂封止済みの半完成品がついている状
態が形成されることになる。
【0007】図3に示されるような樹脂封止方法は、ゲ
ート18が樹脂20の側面部にあり横方向から樹脂の封
入が行われるため、サイドゲート方式と言われる。
【0008】この他、例えば特開平7−205214号
公報においては、3枚のプレート構造を採用し、いわゆ
るトップゲート方式(あるいはピンポイント方式)と言
われる方法によって樹脂を封入する金型装置が提案され
ている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上に述
べたようなトランスファ成形においては、必然的に樹脂
で封止された(樹脂封止済みの)半完成品を金型から取
り出す作業が必須となる。
【0010】例えば、図3に示すようなサイドゲート方
式では、ゲート18の部分で樹脂封止済みの半完成品を
ランナ16から切り離す作業を行わなければならない。
この作業は、煩雑であるばかりでなく、切り離しが適正
に行われないと、例えば図4の(A)に示されるよう
に、ゲート18の部分にランナ16の一部16Aが残存
したり、あるいは図4の(B)に示されるように、封止
された樹脂20の本体が損傷を受ける等の問題がある。
【0011】これは、サイドゲート方式では、図3に示
すように、ランナ16が基板2上を通過するため、ラン
ナ16と基板2が接触し、切り離しが適正に行われ難く
なるからである。
【0012】又、前記特開平7−205214号公報に
開示されたピンポイント方式の金型装置においては、上
に述べたように金型が3つのプレート構造となっている
ため、以下のような問題がある。
【0013】まず、製品とランナの取出し位置が2箇所
となるため、製品の取出し及び材料の供給を行うロボッ
ト(自動機)の構造が複雑になってしまう。
【0014】又、その結果ロボットが入り込む分、型開
き量も大きく取る必要があるが、プレートが3つに分か
れた構造となっているため、縦方向のスペースに余裕が
持てず、ロボットによる製品の取出しが非常に不便であ
った。
【0015】更に、3つのプレート構造となっているた
め、樹脂が回る部分が多く複雑な構造をしているため、
これらの部分の清掃が極めて困難であった。
【0016】本発明は、このような従来の問題に鑑みて
なされたものであり、製品の取出しが容易にでき、自動
運転の簡素化を図ることのできる半導体素子の樹脂封止
装置を提供することを課題とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板上の半導
体素子の集積回路等を金型を介して熱硬化性樹脂で封止
する際に、鉛直に形成した円筒状のポットに収められた
可塑化した樹脂を、プランジャによって上方に押し上げ
ることにより、水平方向に配置したランナを介して封止
キャビティ内に封入し、前記集積回路等を封止する半導
体素子の樹脂封止装置において、前記基板とランナの間
に該基板端部を被うスライドプレートを設け、前記基板
に前記ランナを接触させることなく、樹脂を該スライド
プレート越しに前記封止キャビティ内に封入すると共
に、前記スライドプレートに切欠部を設け、且つ、該ス
ライドプレートを水平方向に移動可能とし、前記切欠部
より前記ランナを上下方向に取出し可能に構成したこと
により、前記課題を解決したものである。
【0018】本発明によれば、スライドプレートにより
基板とランナを離間させるようにしたため、ランナが基
板上を通過することなく、従ってランナが基板に接触し
ないため、ゲートの容易且つ確実な切断が可能となっ
た。更に、前記スライドプレートに切欠部を設け、該切
欠部がちょうどランナに連なるカルの位置と一致するよ
うな位置に来るまで前記スライドプレートを横へずら
し、該切欠部から前記カルを取り出せるようにしたた
め、金型の開き量を大きくとることなく容易に製品を取
出すことができ、自動運転の簡素化が可能となった。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
【0020】図1は、本発明が適用されたボールグリッ
ドアレイ用の封止装置の要部を示す略断面図である。
【0021】図1に示すように、金型100は、上型1
10と下型112とからなっている。下型112上に
は、樹脂封止のため、スライドプレート114にセット
された基板116が置かれる。このとき基板端部116
aは、スライドプレート114によって被われている。
【0022】下型112に鉛直に形成された円筒状のポ
ット118の中には可塑化した熱硬化性樹脂が収めら
れ、この樹脂を上へ押し上げるためプランジャ120が
設けられている。プランジャ120によって上に押し上
げられた樹脂はスライドプレート114の下側に水平に
配置されたランナ124を介してゲート125よりボー
ルグリッドアレイBGAの封止キャビティ126内に封
入される。
【0023】図1は、樹脂封止後の様子を表わしてお
り、樹脂封止によって製品128が形成される。樹脂封
止後は基板116上に付着された(封止)樹脂のほか、
ランナ124を含む不要な樹脂(カル)122が残存す
るため、これを製品128やスライドプレート114等
から分離・除去する作業を行わなければならない。
【0024】このため、下型112には、(ランナ12
4を含む)カル122を取り出すためのエジェクタピン
130が設けられている。エジェクタピン130は、下
型112の下方にある図示せぬプレートに固定されて、
上方に伸び、エジェクタピン孔130a内に摺動自在に
嵌入されている。
【0025】なお、図の符号129は製品128を取出
すためのピンである。
【0026】図2は、図1のスライドプレート114及
びカル122等の平面図である。
【0027】図2に示すように、スライドプレート11
4は、スライドプレート114の下を走るランナ124
より一回り大きな切欠部(図2の斜面部分)114aを
有しており、図2に矢印で示す水平方向に移動可能とな
っている。
【0028】以下、本実施形態の作用を説明する。
【0029】まず、金型100が開いた状態で、下型1
12に基板116がセットされたスライドプレート11
4を置き、ポット118に可塑化された樹脂を収める。
【0030】次に、上型110を下げ、プランジャ12
0を円筒状のポット118内の最上部にまで押し上げ、
可塑化した樹脂を封止キャビティ126内に充填させる
(図1)。
【0031】その後、上型110を上に移動して、金型
100を開き、製品128をピン129で突き上げて上
方に持ち上げる。このとき、ランナ124はスライドプ
レート114の下にあり、製品128を持ち上げること
により、ランナ124と製品128はゲート125の部
分で切り離される。本実施形態では、樹脂を基板116
に接触させることなく、封止キャビティ126内に封入
するようにしたため、ゲート切断が容易に行われる。
【0032】又、製品128はスライドプレート114
が水平方向にスライドしても干渉しない位置まで上に持
ち上げられ、回収される。
【0033】一方、図2に2点鎖線で示すようにスライ
ドプレート114はプレート切欠部114aがランナ1
24の真上に来るまで水平方向にスライドされる。そし
て、エジェクタピン130で下から突き上げることによ
りランナ124を含むカル122を上に持ち上げ、吸着
あるいは爪等により取り出す。
【0034】次に、スライドプレート114をスライド
させて元の位置に戻し、金型内のスライドプレート11
4に樹脂封止前の基板を吸着あるいは爪等によって設置
し、ポット118内に可塑化した樹脂を供給し、次の成
形を行う。
【0035】このように本実施形態では、金型の開き量
を大きくすることなく一般に行われているサイドゲート
方式の金型用のロボットと同じような簡単なロボットを
用いることによって、容易に製品の取出し及び樹脂封止
前の基板及び封止樹脂等の材料の供給を行うことができ
るようになった。
【0036】なお、上記実施形態ではボールグリットア
レイBGAの例が示されていたが、本発明はこれに限定
されず他の半導体素子の樹脂封止装置にも適用できる。
【0037】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
金型のキャビティを構成するスライドプレートに切欠部
を設け、水平方向にスライドさせることにより、金型の
開き量を大きくすることなくロボットで簡単にカルを取
り出せることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るボールグリッドアレイ用の封止装
置の要部を示す略断面図
【図2】同じく本発明に係るボールグリッドアレイ用の
封止金型の要部を示す平面図
【図3】半完成品状態のボールグリッドアレイの一例を
示す断面図
【図4】従来の樹脂封においてカル(含むランナ)を取
り除くときの不具合を示す断面図
【符号の説明】
100…金型 110…上型 112…下型 114…スライドプレート 116…基板 118…ポット 120…プランジャ 122…カル 124…ランナ 126…キャビティ 128…製品 130…エジェクタピン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上の半導体素子の集積回路等を金型を
    介して熱硬化性樹脂で封止する際に、鉛直に形成した円
    筒状のポットに収められた可塑化した樹脂を、プランジ
    ャによって上方に押し上げることにより、水平方向に配
    置したランナを介して封止キャビティ内に封入し、前記
    集積回路等を封止する半導体素子の樹脂封止装置におい
    て、 前記基板とランナの間に該基板端部を被うスライドプレ
    ートを設け、前記基板に前記ランナを接触させることな
    く、樹脂を該スライドプレート越しに前記封止キャビテ
    ィ内に封入すると共に、 前記スライドプレートに切欠部を設け、且つ、該スライ
    ドプレートを水平方向に移動可能とし、前記切欠部より
    前記ランナを上下方向に取出し可能に構成したことを特
    徴とする半導体素子の樹脂封止装置。
JP13388597A 1997-05-23 1997-05-23 半導体素子の樹脂封止装置 Pending JPH10326799A (ja)

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