JPH11309768A - 樹脂流動評価装置 - Google Patents
樹脂流動評価装置Info
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- JPH11309768A JPH11309768A JP10119811A JP11981198A JPH11309768A JP H11309768 A JPH11309768 A JP H11309768A JP 10119811 A JP10119811 A JP 10119811A JP 11981198 A JP11981198 A JP 11981198A JP H11309768 A JPH11309768 A JP H11309768A
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- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
って変形するフレームを評価し、またキャビティ内の樹
脂圧等のデータを同時に収集し記録することができる樹
脂流動評価装置を提供する。 【解決手段】キャビティ2内での樹脂9の流動過程を評
価する樹脂流動評価装置であって、金型10は、キャビ
ティ2内に光が通過する物質で作られた光通過部11を
有し、その光通過部11を介してリードフレーム7に光
を照射して、リードフレーム7の変形を検出するフレー
ム変形検出部12と、光通過部11を介して、樹脂の流
動過程を撮像する撮像部13と、キャビティ内樹脂圧検
出部14と、ポット内樹脂圧検出部15と、プランジャ
位置検出部16と、各検出部によって検出された検出結
果及び撮像部の撮像結果を同時に収集し、記録する記録
部30と、を有する
Description
キャビティ内に部品を搭載したフレームを配置し、その
部品をキャビティ内に注入される樹脂によって封止する
際に、キャビティ内での樹脂の流動過程を評価する樹脂
流動評価装置に関し、特に、キャビティ内の樹脂流動に
よって変形するフレームを評価し、またキャビティ内の
樹脂圧などを記録することができるようにした樹脂流動
評価装置に関する。
樹脂モールド装置としてトランスファモールド装置が広
く用いられている。このトランスファモールド装置は図
5に示すように、上下に分離する金型1、その金型1の
接合面に形成されるキャビティ2、キャビティ2にゲー
ト3を介して連通するポット4、ポット4内で昇降動す
るプランジャ5などから構成される。キャビティ2内に
はリードフレーム7のアイランド7aに搭載された半導
体素子8や、リードフレーム7のリードの内端部と半導
体素子8とを接続するボンディングワイヤ(図示せず)
などが配置される。
ず)が投入され、金型1が加熱されることにより、樹脂
タブレットが溶融する。そして、プランジャ5が下降す
ることにより、溶融した樹脂9がポット4からゲート3
を通過してキャビティ2内に注入される。すると、キャ
ビティ2内に配置されたアイランド7a上の半導体素子
8やボンディングワイヤなどが樹脂9によって封止され
る。
いては、半導体装置のボンディングワイヤの変形、断
線、ボイドの発生など、金型1内での樹脂流動過程に関
連した製品不良の発生が課題となっており、近年の半導
体装置の薄型化、多ピン化に伴い、金型1内の樹脂9の
流動を評価することが重要になっている。そこで、金型
1内の樹脂9の流動を評価する装置について、従来から
種々の技術が提案されている。
ンナ中に配置した一対の圧力センサによってランナ内を
通過する溶融樹脂の圧力を検出し、プランジャの下降速
度から溶融樹脂の粘度を連続的に算出するようにした流
動抵抗評価方法及びその装置が開示されている。
出シリンダの作動油が圧力検出器によって測定され、射
出シリンダ圧の圧力やスクリュの位置が制御装置に入力
され、その制御装置から圧力指令や速度指令を出力する
ことにより、射出充填工程におけるチェック弁の締まり
特性のばらつきによる悪影響を最小限に抑制するように
した射出成形機の速度制御方法が開示されている。
キャビティ内に光を入出射することのできるプリズムが
金型内に埋め込まれ、プリズムを望む方向に配置された
CCDカメラにより、樹脂モールドを行う際の樹脂流動
を明確に見ながら解析することができるようにした樹脂
流動解析用タブレット及びこのタブレットを用いた樹脂
流動解析方法が開示されている。
ート3は、上側金型1a又は下側金型1bの接合面に溝
が掘られることにより形成されている。従って、例えば
下側金型1bにゲート3が形成されると、キャビティ2
内に注入された樹脂は、リードフレーム7が障害となっ
て上側へ流動しにくく、樹脂流動はキャビティ2の下側
が速く、上側が遅くなる。また、キャビティ2内に注入
された樹脂9は、アイランド7aとリードの内端部との
間の開口部から下側へ流れ込むため、樹脂流動は下側が
上側よりも速くなる傾向がある。
と下側とで異なると、圧力差が生じ、リードフレーム7
が変形する。リードフレーム7が変形するとリードフレ
ーム7にストレスが加えられた状態で樹脂封止されるこ
とになり、半導体装置の故障の原因ともなる。従って、
リードフレーム7が変形しているかどうかを評価するこ
とが重要であるが、従来の技術ではリードフレーム7の
変形を評価することができなかった。
変形、樹脂流動の映像、プランジャ位置、ポット内樹脂
圧、キャビティ内樹脂圧を同じタイミングで同時に収集
し記録することができないので、樹脂流動の評価が不十
分であった。
置されるフレームやフレームに搭載された製品は、リー
ドフレームのアイランドや半導体素子に限定するもので
はなく、一般的なフレームや部品についても同様に樹脂
によって封止される。
ティ内の樹脂流動によって変形するフレームを評価し、
またキャビティ内の樹脂圧等のデータを同時に収集し記
録することができる樹脂流動評価装置を提供することを
目的とする。
評価装置は、フレーム上に搭載した部品を金型のキャビ
ティ内に配置し、部品の上側及び下側を樹脂で封止する
際に、キャビティ内での樹脂の流動過程を評価する樹脂
流動評価装置であって、金型は、キャビティ内に光が通
過する物質で作られた光通過部を有し、その光通過部を
介してフレームに光を照射して、フレームの変形を検出
するフレーム変形検出手段を有する、ことを特徴とする
ものである。
する物質で作られた光通過部を有する金型と、その光通
過部を介してフレームに光を照射するフレーム変形検出
手段とを有し、フレーム変形検出手段から出される光が
金型の光通過部を通過して、フレームを照射することに
より、フレームの変形を検出することができる。
ドフレーム上に搭載した半導体素子を金型のキャビティ
内に配置し、半導体素子の上側及び下側を樹脂で封止す
る際に、キャビティ内での樹脂の流動過程を評価する樹
脂流動評価装置であって、金型は、キャビティ内に光が
通過する物質で作られた光通過部を有し、その光通過部
を介してリードフレームに光を照射して、リードフレー
ムの変形を検出するフレーム変形検出手段を有する、こ
とを特徴とするものである。
ら出される光が金型の光通過部を通過して、フレームを
照射することにより、リードフレーム上に搭載された半
導体素子をキャビティ内で樹脂によって封止する半導体
装置を製造するときのリードフレームの変形を検出する
ことができる。
脂の流動過程を撮像する撮像手段を有してもよい。
ドフレーム上に搭載した半導体素子を金型のキャビティ
内に配置し、半導体素子の上側及び下側を樹脂で封止す
る際に、キャビティ内での樹脂の流動過程を評価する樹
脂流動評価装置であって、金型は、キャビティ内に光が
通過する物質で作られた光通過部を有し、その光通過部
を介してリードフレームに光を照射して、リードフレー
ムの変形を検出するフレーム変形検出手段と、光通過部
を介して、樹脂の流動過程を撮像する撮像手段と、キャ
ビティ内を流動している樹脂の樹脂圧を検出するキャビ
ティ内樹脂圧検出手段と、キャビティ内に注入する樹脂
を入れておくポット内の樹脂圧を検出するポット内樹脂
圧検出手段と、ポット内の樹脂をキャビティ内へ注入す
るため、ポット内で昇降動するプランジャの位置を検出
するプランジャ位置検出手段と、フレーム変形検出手
段、キャビティ内樹脂圧検出手段、ポット内樹脂圧検出
手段及びプランジャ位置検出手段によって検出された検
出結果及び撮像手段の撮像結果を同時に収集し、記録す
る記録手段と、を有することを特徴とするものである。
された検出結果を同時に収集し、記録する記録手段を有
することにより、同じタイミングで各データが時刻暦と
して記録される。
れ、上側の樹脂流動を撮像するための第1の撮像手段
と、下側金型の下部に配置され、下側の樹脂流動を撮像
するための第2の撮像手段と、を有するのが好ましい。
樹脂圧検出手段、ポット内樹脂圧検出手段、及びプラン
ジャ位置検出手段の検出結果に基づいて、樹脂封止する
ための各種条件を制御する制御手段を有してもよい。
樹脂圧検出手段、ポット内樹脂圧検出手段、プランジャ
位置検出手段の検出結果と、所定の許容基準値とを比較
し、検出結果が許容基準値の範囲外の場合に警告する警
告手段を有してもよい。
装置を、図1から図3を参照しながら説明する。ただ
し、従来と同一部材は同一符号を付す。
ティ2を形成する部分の金型10に光R(図2参照)が
通過する物質で作られた光通過部11を設け、その光通
過部11を介してキャビティ2内に配置されたフレーム
であるリードフレーム7に光Rを照射して、そのリード
フレーム7の変形を検出するフレーム変形検出部12を
有する。
とを構成する部分の上側金型10aと下側金型10bと
に設けられる。また、光Rがレーザ光であれば、光通過
部11はガラスのような透明板とし、フレーム変形検出
部12はレーザ変位計とすることができる。フレーム変
形検出部12は、リードフレーム7に照射された光Rが
反射し、その反射した光を受光することにより、リード
フレーム7の変形を検出する。
光通過部11を介して、キャビティ2内での樹脂9の流
動過程を撮像する撮像部13を有する。撮像部13は、
マイクロスコープやCCDカメラ等が用いられ、上側金
型10aの上部に配置され、キャビティ2内の上側の樹
脂流動を撮像する第1の撮像部13bと、下側金型10
bの下部に配置され、キャビティ2内の下側の樹脂流動
を撮像するための第2の撮像部13cとからなる。
は、キャビティ2内を流動している樹脂9の樹脂圧を検
出するキャビティ内樹脂圧検出部14と、キャビティ2
内に注入する樹脂9を入れておくポット4内の樹脂圧を
検出するポット内樹脂圧検出部15と、ポット4内の樹
脂9をキャビティ2内へ注入するため、ポット4内で昇
降動するプランジャ5の位置を検出するプランジャ位置
検出部16とを有する。プランジャ5の位置や下降速度
は、サーボモータ21やサーボモータ21の回転軸に取
付けられたボールネジ22によって制御される。
も示すように、キャビティ2の内壁に表面が露出する複
数(この実施の形態では3個)の圧力センサであり、キ
ャビティ2内を流動している樹脂9の樹脂圧を検出す
る。
うに、プランジャ5の上端に設けられたロードセルであ
り、キャビティ2内へ溶融した樹脂9を注入している過
程で発生するポット4内の溶融した樹脂9の樹脂圧を検
出する。なお、ポット内樹脂圧検出部15はこのロード
セルに代えてポット4内に直接、圧力センサを配置し、
圧力センサによってポット4内の溶融した樹脂9の樹脂
圧を検出するようにすることもできる。
うに、プランジャ5の上端に取付けられた頂板16bに
よってプランジャ5と連動するリニアゲージであり、サ
ーボモータプレスによって押し下げられるポット4内で
のプランジャ5の位置を検出する。
び撮像部13は、データ処理部17に接続される。デー
タ処理部17には、各検出部12,14,15,16の
検出結果及び撮像部13の撮像結果(画像)を記録する
半導体メモリやハードディスク等の記録部30と、検出
結果及び撮像結果を表示するモニタ18とが接続され
る。なお、データ処理部17に検出結果及び撮像結果を
印刷するプリンタを接続してもよい。
検出結果を記録するフレーム変形記録部12aと、撮像
部12の撮像結果を記録する樹脂流動記録部13aと、
キャビティ内樹脂圧検出部14の検出結果を記録するキ
ャビティ内樹脂圧記録部14aと、ポット内樹脂圧検出
部15の検出結果を記録するポット内樹脂圧記録部15
aと、プランジャ位置検出部16の検出結果を記録する
プランジャ位置記録部16aと、を有する。
る樹脂流動の評価方法について説明する。
4内に投入された樹脂タブレットが溶融する。溶融した
樹脂9は、ボールネジ22によってプランジャ5が押し
下げられることにより、ゲート3を通過してキャビティ
2内に注入される。
が開始されると同時に、各検出部12,14,15,1
6の検出結果及び撮像部13の撮像結果のデータがデー
タ処理部17に入力され、記録部30に記録されるとと
もに、モニタ18に表示される。すなわち、リードフレ
ーム7の変形はフレーム変形検出部12によって検出さ
れ、そのデータがフレーム変形記録部12aに記録され
る。キャビティ2内での樹脂流動は撮像部13に撮像さ
れ、そのデータが樹脂流動記録部13aに記録される。
キャビティ2内の樹脂圧はキャビティ内樹脂圧検出部1
4によって検出され、そのデータがキャビティ内樹脂圧
記録部14aに記録される。ポット4内の樹脂圧はポッ
ト内樹脂圧検出部15によって検出され、そのデータが
ポット内樹脂圧記録部15aに記録される。プランジャ
5の位置はプランジャ位置検出部16によって検出さ
れ、そのデータがプランジャ位置記録部16aに記録さ
れる。各データは、例えば、図4に示すように、相関関
係がわかるような同じタイミングで記録が開始され、時
刻暦のデータとなる。
ると、ポット4内の樹脂圧が急激に上昇する。このポッ
ト4内の樹脂圧が予め設定された圧力を越えたとき、プ
ランジャ5の下降を停止し、樹脂9のキャビティ2内へ
の注入を中止し、全てのデータの記録を終了する。
によれば、キャビティ2内の流動樹脂は、プランジャ5
が下降するに従って増大している。ポット内樹脂圧記録
部15aに記録されたデータによれば、ポット4内の樹
脂圧は、プランジャ5が押し下げられたことにより上昇
した後、樹脂9の溶融状態の影響により、変動し続けて
いる。
ータによれば、リードフレーム7は、樹脂9がキャビテ
ィ2内に注入され、リードフレーム7の下側と上側とに
分れて別々に流動することにより生じる圧力差などによ
り変形し、アイランド7aが完全に封止されると、変形
しなくなっている。また、キャビティ内樹脂圧記録部1
4aに記録されたデータによれば、キャビティ2内に注
入された樹脂9は、キャビティ2内に設けられた3個の
キャビティ内樹脂圧検出部14に到達するごとに、その
圧力が検出されている。
れた樹脂9によってリードフレーム7がどのように変形
するかを評価することができる。従って、樹脂封止され
た製品についての品質管理が向上し、歩留まりの向上や
製品の故障の発生を防止することができる。
出結果と撮像結果のデータを同じタイミングで収集し、
記録することができるので、記録した各データ間の相関
関係についての解析が可能となる。これにより、金型デ
ザイン、リードフレームデザイン、成形条件、製品形
状、樹脂材料を最適化し、理想的な樹脂流動が得られ
る。また、樹脂封入時に発生する不良の詳細な解析も可
能となる。
動評価装置の一部断面概略構成図である。図3に示すよ
うに、変形例では、データ処理部17に代え、各検出部
12,14,15,16の検出結果及び撮像部13の撮
像結果のデータに基づいて樹脂封止するための各種条件
(例えば、サーボモータの駆動速度や金型温度等)をフ
ィードバック制御する制御部19と、良品と不良品とを
判別する閾値(許容基準値)を設定し、得られたデータ
と閾値とを比較し樹脂モールド中の製品が不良と判断し
た場合に、警告する警告部20を有する。
を出力する。警告部20は例えば、アラームを鳴らした
り、ランプを点滅させたり、モニタ18等に警告表示さ
せたりして作業者に警告する。
製品の品質の記録として、データを保存することができ
る。
るように、フィードバックしたデータを基に樹脂モール
ドの条件を精密にコントロールすることができる。その
結果、製品の歩留りが向上する。
良品を容易に選別することができる。
れることはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事
項の範囲内において、種々の変更が可能である。例え
ば、本発明の装置は、リードフレームのアイランドに搭
載された半導体素子を樹脂モールドする用途に限定する
ものではなく、他の用途に用いてもよい。また、フレー
ム変形検出部12、撮像部13、キャビティ内樹脂圧検
出部14、ポット内樹脂圧検出部15、プランジャ位置
検出部16は、必要に応じた選択して備えることもでき
る。
3、キャビティ内樹脂圧検出部14、ポット内樹脂圧検
出部15、プランジャ位置検出部16ごとに、データ処
理部17、制御部19、モニタ18、記録部30を設け
てもよい。
キャビティ内に光が通過する物質で作られた光通過部を
有する金型と、その光通過部を介して、キャビティ内に
配置されたリードフレームのようなフレームに光を照射
して、フレームの変形を検出するフレーム変形検出部を
有することにより、キャビティ内に注入された樹脂によ
ってフレームがどのように変形するかを評価することが
できる。従って、樹脂封止された製品についての品質管
理が向上し、歩留まりの向上や製品の故障の発生を防止
することができる。
ば、検出結果と撮像結果のデータを同じタイミングで収
集し、記録することができるので、記録した各データ間
の相関関係についての解析が可能となる。これにより、
金型デザイン、リードフレームデザイン、成形条件、製
品形状、樹脂材料を最適化し、理想的な樹脂流動が得ら
れる。また、樹脂封入時に発生する不良の詳細な解析も
可能となる。
止するための各種条件をフィードバック制御すれば、樹
脂封止の条件を精密にコントロールすることが可能にな
り、品質の向上を図ることができる。
構成図である。
ある。
一部断面概略構成図である。
たデータのグラフである。
過する物質で作られた光通過部を有する金型と、その光
通過部を介して、キャビティ内に配置されたリードフレ
ームのようなフレームに光を照射して、フレームの変形
を検出するフレーム変形検出部を有することにより、キ
ャビティ内に注入された樹脂によってフレームがどのよ
うに変形するかを評価することができる。従って、樹脂
封止された製品についての品質管理が向上し、歩留まり
の向上や製品の故障の発生を防止することができる。
タイミングで収集し、記録することができるので、記録
した各データ間の相関関係についての解析が可能とな
る。これにより、金型デザイン、リードフレームデザイ
ン、成形条件、製品形状、樹脂材料を最適化し、理想的
な樹脂流動が得られる。また、樹脂封入時に発生する不
良の詳細な解析も可能となる。
Claims (7)
- 【請求項1】フレーム上に搭載した部品を金型のキャビ
ティ内に配置し、前記部品の上側及び下側を樹脂で封止
する際に、キャビティ内での樹脂の流動過程を評価する
樹脂流動評価装置であって、 前記金型は、キャビティ内に光が通過する物質で作られ
た光通過部を有し、 その光通過部を介して前記フレームに光を照射して、前
記フレームの変形を検出するフレーム変形検出手段を有
する、 ことを特徴とする樹脂流動評価装置。 - 【請求項2】リードフレーム上に搭載した半導体素子を
金型のキャビティ内に配置し、前記半導体素子の上側及
び下側を樹脂で封止する際に、キャビティ内での樹脂の
流動過程を評価する樹脂流動評価装置であって、 前記金型は、キャビティ内に光が通過する物質で作られ
た光通過部を有し、 その光通過部を介して前記リードフレームに光を照射し
て、前記リードフレームの変形を検出するフレーム変形
検出手段を有する、 ことを特徴とする樹脂流動評価装置。 - 【請求項3】前記光通過部を介して、キャビティ内の樹
脂の流動過程を撮像する撮像手段を有することを特徴と
する請求項1又は2に記載の樹脂流動評価装置。 - 【請求項4】リードフレーム上に搭載した半導体素子を
金型のキャビティ内に配置し、前記半導体素子の上側及
び下側を樹脂で封止する際に、キャビティ内での樹脂の
流動過程を評価する樹脂流動評価装置であって、 前記金型は、キャビティ内に光が通過する物質で作られ
た光通過部を有し、 その光通過部を介して前記リードフレームに光を照射し
て、前記リードフレームの変形を検出するフレーム変形
検出手段と、 前記光通過部を介して、樹脂の流動過程を撮像する撮像
手段と、 キャビティ内を流動している樹脂の樹脂圧を検出するキ
ャビティ内樹脂圧検出手段と、 キャビティ内に注入する樹脂を入れておくポット内の樹
脂圧を検出するポット内樹脂圧検出手段と、 ポット内の樹脂をキャビティ内へ注入するため、ポット
内で昇降動するプランジャの位置を検出するプランジャ
位置検出手段と、 前記フレーム変形検出手段、キャビティ内樹脂圧検出手
段、ポット内樹脂圧検出手段及びプランジャ位置検出手
段によって検出された検出結果及び撮像手段の撮像結果
を同時に収集し、記録する記録手段と、 を有することを特徴とする樹脂流動評価装置。 - 【請求項5】前記撮像手段は、上側金型の上部に配置さ
れ、上側の樹脂流動を撮像するための第1の撮像手段
と、下側金型の下部に配置され、下側の樹脂流動を撮像
するための第2の撮像手段と、を有することを特徴とす
る請求項3又は4に記載の樹脂流動評価装置。 - 【請求項6】前記フレーム変形検出手段、キャビティ内
樹脂圧検出手段、ポット内樹脂圧検出手段、及びプラン
ジャ位置検出手段の検出結果に基づいて、樹脂封止する
ための各種条件を制御する制御手段を有することを特徴
とする請求項4又は5に記載の樹脂流動評価装置。 - 【請求項7】前記フレーム変形検出手段、キャビティ内
樹脂圧検出手段、ポット内樹脂圧検出手段、プランジャ
位置検出手段の検出結果と、所定の許容基準値とを比較
し、前記検出結果が許容基準値の範囲外の場合に警告す
る警告手段を有することを特徴とする請求項4乃至6の
いずれか1つの項に記載の樹脂流動評価装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10119811A JP2937191B1 (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 樹脂流動評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10119811A JP2937191B1 (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 樹脂流動評価装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2937191B1 JP2937191B1 (ja) | 1999-08-23 |
JPH11309768A true JPH11309768A (ja) | 1999-11-09 |
Family
ID=14770829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10119811A Expired - Fee Related JP2937191B1 (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 樹脂流動評価装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2937191B1 (ja) |
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