JPS61214440A - 樹脂封止型半導体装置の製造方法 - Google Patents

樹脂封止型半導体装置の製造方法

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JPS61214440A
JPS61214440A JP5519585A JP5519585A JPS61214440A JP S61214440 A JPS61214440 A JP S61214440A JP 5519585 A JP5519585 A JP 5519585A JP 5519585 A JP5519585 A JP 5519585A JP S61214440 A JPS61214440 A JP S61214440A
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resin
tablet
tablets
resin tablet
shutter
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仲野 利雄
Masahiro Tamura
田村 匡弘
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Oki Electric Industry Co Ltd
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    • 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
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • 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
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、トランスファモールディング法を用いてIC
チップ等の半導体素子を樹脂モールドする半導体製造装
置、特にタブレット化された粉末樹脂(以下、樹脂タブ
レットという)を金型に投入するための供給機構に関す
るものである。
(従来の技術) 従来、このような分野の技術としては、rLsI工場自
動化プロセス技術集成」 (昭59−3−31)株式会
社エディポックP、341−348に記載されるものが
あった。
この文献に記載されているように、数多くの集積回路パ
ッケージング法の中で最も生産性が高くローコストなの
がトランスファモールディングである。トランスファモ
ールディングは、150〜190℃程度に加熱された金
型に、リードフレームに搭載された半導体素子をセット
したのち、樹脂タブレットを高周波加熱によりプリヒー
トし、これを金型に投入し、プランジャによって20〜
100kg/am2程度加圧し、キャビティに充填成型
する方法である。トランスファモールディングは。
高価な精密金型と大型の成型装置を必要とするため、小
量生産には何かないが、IC本来の大量生産にとって最
も優れたパッケージング法である。さ  。
らに、最近、無人化指向、樹脂タブレットの削減、およ
びキャアタイムの短縮等でマルチブランジャン方式の金
型を用いた成型法が注目されてl、%る。
第2図は従来のマルチプランジャ方式の金型を示す上面
図である。第2図において、1は上金型、および2は下
金型であり、金型lまたは2はプランジャにより上下動
して加圧される。下金型2には、複数個配列された凹部
のキャビティ3と、このキャビティ3に溝状のゲート4
を介して連結された複数個の樹脂注入穴(これをスモー
ルポートという)5とを具えている。
この金型1,2を用いたマルチプランジャ成型法では、
先ず、モールドすべきリードフレームを図示しないロー
ティングフレームにセy トし、このローティングフレ
ームを下金型2にセットするゆすると、リードフレーム
に搭載された各半導体素子が各キャビティ3内に収納さ
れる0次いで、各スモールポート5に円柱状の樹脂タブ
レットを投入し、加熱した上下金型1.2を複数のプラ
ンジャにより加圧すると、樹脂タブレットが溶けてこれ
がゲート4を通してキャビティ3内に注入され、半導体
素子が樹脂モールドされる。
この方法では、スモールポート5とキャビティ3の距離
が短いため、キャビティ3間の成型バラツキを小さくす
ることができることができ、しかも樹脂の材料効率を向
上させることができる。
さらに、マルチプランジャ方式に使用する樹脂タブレッ
トは小さいので、金型1.2からの熱の伝達に優れ、樹
脂のキヤ7時間を短縮できる等の利点を有する。
そして、生産効率を上げるために、(1)ローティング
フレームへのリードフレームのセット、(2)ロー千)
ンーグフレームのモールド金型へのセット、(3)樹脂
タブレットの金型への投入、(4)金型への加圧、(5
)パッケージソゲされたリードフレームとローティング
フレームの取出し、(8)金型のクリーニング、(7)
カル、ゲートなどの分離工程を自動化して、人手による
作業を省略して無人化の方向へ進みつつある。
ここで、前記(3)における樹脂タブレットの金型への
投入に関し、従来、樹脂タブレット自動供給装置が提案
されている。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上記の樹脂タブレット自動供給装置にお
いて、樹脂タブレットの移送時等に生じる振動、衝撃等
の原因で、該樹脂タブレットの外縁に欠けを生ずること
がある。そのため、欠損した樹脂タブレットがスモール
ポート5に投入され、金型1.2により加圧されると、
樹脂量の不足により、キャビティ3に十分充填されず、
モールド成型の不良を生ずるという問題点があった。
本発明は、前記従来技術が持っていた問題点として、樹
脂タブレットの欠損によるモールド成型の不良発生の点
について解決した半導体製造装置を提供するものである
(問題点を解決するための手段) 本発明は、前記問題点を解決するために、トランスファ
モールディング法により半導体素子を樹脂モールドする
半導体製造装置において、多数の樹脂タブレットを順次
排出するタブレット供給装置と、このタブレット供給装
置から排出される樹脂タブレットを順次挾持して間欠的
に水平回転する回転体と、この回転体の停止位置に設置
され該回転体の停止時間内に前記樹脂タブレットの欠損
状態を検出して検出信号を出力する検出装置と、前記回
転体の停止位置に設置され前記検出信号に基づき前記回
転体の停止時間内に該回転体に挾持された樹脂タブレッ
トを良品と不良品とに振分ける振分は装置と、良品の樹
脂タブレットのみを金型の樹脂注入穴へ投入する搬送装
置とを設けるようにしたものである。
(作 用) 本発明によれば1以上のように半導体製造装置を構成し
たので、タブレット供給装置から排出される樹脂タブレ
ットを回転体により順次、検出装置へ移動し、該検出装
置により樹脂タブレットの欠損状態を検出し、この検出
信号を振分は装置に与える。振分は装置は、樹脂タブレ
ットの良品と不良品とを振分け、良品のみを搬送装置に
与える。そのため、搬送装置により、良品の樹脂タブレ
ットのみが金型の樹脂注入穴へ投入される。したがって
、前記問題点を除去できるのである。 ゛(″j!施例
) 第1図は本発明の実施例を示す半導体製造装置の斜視図
である。第1図において、10はタブレット供給装置で
、このタブレット供給装置10は多数の円柱状樹脂タブ
レットを順次排出するもので、例えば断面円形の筒体の
内壁面に螺線状の溝を有するパーツフィーダ10aと、
直線状の排出用筒体10bとで構成される。多数の樹脂
タブレット11がパーツフィーダlOaに投入されると
、このパーツフィーダ10aが回転して樹脂タブレット
11を筒体Job内へ供給する。樹脂タブレット11は
筒体10bで一列に整列され、該筒体】0の先端開口部
から順次排出されて保持部材12に与えられる。保持部
材12は、筒体iobと対峙する箇所にU字状の切欠き
を有する断面り字状の部材よりなり、落下孔13a、を
有するベース13に移動可能に載置されている。保持部
材12には移動用案内部材14を介してシリンダ15が
珈付けられ、このシリンダ15によって該保持部材12
が落下孔13a方向へと摺動する。そのため、保持部材
12の切欠き内に挿入された樹脂タブレッMlは、落下
孔13a方向へ移動し、該落下孔13aから落下して回
転体である円板状インデックステーブル1B上に落ちる
インデックステーブル1Bは、円板の外縁付近に例えば
ほぼ90°間隔に設けられた樹脂タブレット挾持用のチ
ャック部17を有しており、図示しないモータにより右
方向に90°づつ間欠的に回転する。チャック部17は
常時閉じており、落下孔13aの真下にくると、揺動可
能なカムレバー18の一端18aにより内方へ押圧され
て開状態となり、落下孔13aから落下する樹脂タブレ
ット11を挿入させた後、閉状態となって該樹脂タブレ
ット11を縦方向に挾持する。
カムレバー18の多端18bにはローラ18が取付けら
れ、このローラ18が、回転可能な側面カム20と接触
している。側面カム20は、カムシャツ)21に取付け
られ、このカムシャフト21がカップリング22を介し
てモータ23の軸と連結している。モータ23によって
カムシャフト21及び側面カム20が回転すると、側面
カム20の変位により、ローラ19を介してカムレバー
18の他端18bが左右に揺動し、これに伴ないカムレ
バー18の一端1’8aが前後に揺動してチャック部1
7と離、接する。また、カムシャフト21には、後述す
る他の用途に用いられる側面カム24 、25が取付け
られている。  ″前記落下孔13aから右方向に、イ
ンデックステーブル1Bの外周縁に沿ったほぼ90°の
位置には、樹脂タブレット11の欠損状態を検出する検
出装置3Gが設けられている。この検出装置30は、例
えばチャック部17に挾持された樹脂タブレット11を
上下から挾み含む一対のゴムパラ)31,32.おヨヒ
側面カム24により揺動されて各ゴムバット31.32
を上下に移動させるカムレバー33等を具え、インデッ
クステーブル1Bの停止時間内に円柱状樹脂タブレット
11の上下外縁の欠けの有無を検出し、良品または不良
品という検出信号を出力する。
検出装置30から右方向に、インデックステーブル1B
の外周縁に沿ってほぼ80°と180 ’の位置に、第
1と第2の振分は装fi34.35がそれぞれ設けられ
ている。第1の振分は装置34は、欠けのない良品樹脂
タブレット11をチャック部17から落下させるもので
、例えば検出装置30から出力される良品検出信号に基
づいて作動するシリンダ34aと、このシリンダ34a
の突出力によりチャック部17を内方へ押圧して該チャ
ック部17を開状態にする抑圧部材34bとで構成され
る。
一方、第2の振分は装置35は、欠損のある不良品樹脂
タブレッNlをチャック部17から落下させるもので、
例えば揺動可能なカムレバー35aを具えている。カム
レバー35aの一端は図示しないローラを介して側面カ
ム25に接触し、他端チャック部17と対峙している。
側面カム25が回転すると、カムレバー35aの他端左
右に揺動してチャック部17と離、接し、該チャック部
17を開状態にする。
第1の振分は装置i34の下方位置には、前後、左右に
移動可能な長手形状の整列台40が設けられている。整
列台40は、第2図に示された複数個のスモールボート
5と同一の配列状態で配列された複数個の樹脂タブレッ
ト収納用整列孔40aを有している。整列台40は、そ
の下方位置に設置されたテーブル41に固定されている
。テーブル41は、図示しない摺動機構により前後に移
動すると共に、モータ42の軸にカップリング43を介
して連結されたねじ軸44の回転により、左右に移動す
る。そのため、整列台40も前後、左右に移動し、チャ
ック部17から落下する良品樹脂タブレッH1を、複数
個の整列孔40a内に順次収納する。
整列台40の底面には移動可能な板状のシャッター45
が設けられ、このシャッター45により整列孔4Oa内
の樹脂タブレッ)11の落下を阻止している。シャッタ
ー45は、シリンダ4Bにより整列台40の底面下を移
動し、開状態で整列孔40a内の樹脂タプレッH1を搬
送装置47上へ落下させる。
搬送装置i47は、整列台40と第2図に示す金型1.
2との間を第1図の矢印方向に移動する搬送装置本体4
7aと、装置本体47aに取付けられ整列孔40aと同
一の配列状態に配列された樹脂タブレット収納用孔を有
する受取りブロック47bとで構成される。整列孔4Q
aから落下する複数個の良品樹脂タブレッ)11は、受
取りブロック47bの孔内に収納され、搬送装置本体4
7aによって金型l。
2へ運ばれて各スモールポート5内に同時に投入される
第2の振分は装置135の下方位置には、収納箱50が
装置され、チャック部17から落下する不良品樹脂タブ
レッ)11が収納される。
第3図は第1図中のベース落下孔13a付近の拡大側面
図である。ベース13に設けられた落下孔13aの下方
位置には、落下孔13aから落下する樹脂タブレットl
lを載置するためのストッパー60が設置されている。
このストッパー80とベース13との間を、インデック
ステーブル18の外縁付近に設けられたチャック部17
が通過する。チャック部17は、インデックステーブル
IBの外縁部81を残して穿設された開口部62と、一
端83aが外縁部41の外側に位置し他端83bが開口
部B2内に挿入され、かつ両端83a、83bの中間に
貫通孔133cを有する移動部材83と、移動部材63
の他端83bと開口部82の間に張設されたスプリング
84とで構成される。
チャック部17は、スプリング64の付勢力により移動
部材e3が第3図の左方向に移動していると、閉じた状
態となる。一方、第1図におけるカムレバー18の一端
18aにより、移動部材63の一端B3が、スプリング
64の付勢力に抗して第3図の右方向へ押圧されると、
チャック部17が開いた状態となり、樹脂タブレッNl
の挾持が可能となる。
チャック部17が開くと、落下孔13aから落下した樹
脂タブレッ)11が開口部84及び貫通孔83cを通っ
てストッパー80上に載置され、−次いでチャック部1
7が閉じると、外縁部81と移動部材他端133bとで
樹脂タブレッ)11を挾持する。
第4図は第1図の検出装置30付近を左方向から見た拡
大斜視図、第5図は第4図のゴムバット31.32付近
の部分断面図である。第4図における樹脂タブレッ)1
1は、第5図に示されているように、チャック部17に
挾持された状態で、検出装置30により欠損の有無が検
出される。検出装2!30は、上下動する一対の取付板
70.71と、各取付板70.71に固定された逆円錐
筒体のゴムバット31.32と、各ゴムバット31.3
2に連結されたエアーチューブ72.73と、エアーチ
ューブ72.73に連結された検出装置本体74とを備
えている。
検出装置本体74は、エアーセンサを具えており、第4
図の矢印A方向からエアーを吸込み、エアーチューブ7
2.73を介してゴムバット31.32内にエアーを送
り込む。樹脂タブレット11の上下縁に欠けが生じてい
ると、ゴムバット31.32と樹脂タブレット11の欠
損部との間よりエアーが漏れ、エアー背圧が下がる。一
方、欠けが生じていないと、エアー漏れが起らず、背圧
が上がる。このように欠けの有無により、エアー背圧に
差が生じるため、このエアー背圧の差を検出装置本体7
4内のエアーセンサによって検出し、欠けの有無を検知
する。
各取付板70.71は、相互にスプリング75を介して
連結されると共に、上下可能な一対の移動板7B、7?
にそれぞれ固着されている。各移動板78.77は、そ
れぞれローラ78.79を有しており、摺動自在に固定
板80に取付けられている。ローラ78.79間には板
カム81が挿入され、この板カム81が、左右に移動可
能な移動板82に固着されている。移動板82は2 ロ
ーラ83を有しており、摺動自在に固定板84に取付け
られている。
ローラ83には、カムレバー33の一端33aが回転自
在に取付けられ、このカムレバー33の他端33bがそ
れに取付けられたローラ85を介して側面カム24に接
触している。そのため、側面カム24が回転すると、ロ
ーラ85を介してカムレバー33の他端33bが左右に
摺動し、これによってカムレバー33の一端33aも左
右に摺動する。カムレバー33の一端33aに摺動によ
り、ローラ83を介して板カム82が左右に移動するた
め、この板カム82の変位により、スプリング75の付
勢力に抗して取付板T0.71が上下動する。取付板7
0.71の上下動により、ゴムパラ)31.32が樹脂
タブレッH1の上下端部と離、接し、樹脂タブレット1
1に生じた欠けの有無の検出が可能とな。
なお、半導体製造装置各部の機構は、所定のシーケンス
に従って順次、自動的に動作していく。
次に、以上に構成される半導体製造装置の動作について
説明する。
先ず、第1図において、多数の樹脂タブレット11がパ
ーツフィーダLOaに投入されると、この樹脂タブレッ
)11が筒体10bの先端開口部から1個づつ排出され
、保持部材12のU字状切欠き内に投入される。すると
、シリンダ15により保持部材12がベース13の落下
孔13a方向へ移動し、U字状切欠き内の樹脂タブレッ
ト11を落下孔13aから落下させる。
落下孔13aの下方位置には、第3図のように、インデ
ックステーブル18のチャック部17が移動してきてお
り、しかもこのチャック部17が、第1図に示すカムレ
バー18の一端18aにより、内方に押されて開いてい
るため、落下孔13aから落下した樹脂タブレッ)11
がストッパー60上に載置される。次いで、カムレバー
18の一端18aによる押圧力が解除され、チャック部
17が閉じると、このチャック部17により樹脂タブレ
ット11が挾持される。そしてインデックステーブル1
Bが第1図の右方向へほぼ90°回転し、樹脂タブレッ
H1が検出装置30側へ移送される。
検出袋M30では、第4図および第5図に示すように、
インデックステーブル1Bの停留時間内に、側面力、ム
24、カムレバー33、板カム81及び取付板70.7
1を介してゴムバラ)31.32が樹脂タブレット11
の上下端部を挾み込み、検出装置本体74により樹脂タ
ブレット11の欠けの有無を検出して、前記ゴムパラ)
31.32を樹−タブレッ目1から引き離す。
インデックステーブル18の停留時間が終了すると、第
1図に示すように、インデックステーブル1Bが右方向
にほぼ9G”回転し、樹脂タブレット11、が第1の振
分は装!134側へ移送される。
ここで、前記検出装置本体74から欠は無し検出信号が
出力されていると、樹脂タブレッ)11が第1の振分は
装置34へ来た時に、シリンダ34aが作動し、抑圧部
材34bによりチャック部17が内方へ押圧されて該チ
ャック部17が開く、チャック部17が開くと、それに
挟持されていた良品樹脂タブレット11が落下して整列
台40の整列孔40a内へ収納される。
一方、前記検出装置本体74から欠は有り検出信号が出
力されていると、第1の振分は装置34が作動せずに、
そのまま不良品樹脂タブレット11を通通させる。イン
デックステーブル18は、さらに右方向にほぼ90’回
転し、不良品樹脂タブレット1!を第2の振分は装置3
5側へ移送する。第2の振分は装置35のカムレバー3
5aは、側面カム25により一定の間隔に摺動しており
、不良品樹脂タブレット1!が第2の振分は装置35へ
来た時に、該カムレバー35aによりチャック部17が
押圧され、このチャック部17が開いて不良品樹脂タブ
レッ1−11を収納箱50内へ落下させる。
以上のようにして、パーツフィーダ10a内の樹脂タブ
レッ)11が、順次検出装置i3G側へ運ばれ、該検出
装置30により欠けの有無が検出され、良品樹脂タブレ
ット11のみが第1の振分は装置34により整列台40
へと1個づつ落下していく。この落下に合せて整列台4
0が左右、前後に移動し、チャック部17から落下する
良品樹脂タブレッ)11を整列孔40a内へ順次収納し
ていく。
収納が完了すると、搬送装置本体47aがシャッター4
5方向へ移動し、受取りブロック47bがシャッター4
5の下方位置にくる。すると、シリンダ48が作動して
シャッター45が開き、整列孔4Oa内の樹脂タブレッ
ト11が落下して受取りブロック47bの孔内に収納さ
れる。次いで、搬送装置本体47aがシャッター45か
ら離れ、第2図の上下金型1.2方向へと移動し、受取
りブロック4?b内の樹脂タブレットllを下金型2の
各スモールポート5内へ同時に投入する。
なお、樹脂タブレット11の投入前に、すでに下金型2
にはモールドすべきリードフレームがセットされ、上下
金型1,2が加熱されているので。
樹脂タブレット11の投入後に、上下金型1.2がプラ
ンジャーにより加圧されて半導体素子の樹脂モールドが
行なわれる。
而して本実施例によれば、樹脂タブレッ)11の欠けの
有無を検出し、良品のみを振分けてスモールポート5内
に投入するようにしたので、樹脂投入量の不足に伴なう
モールド成型の不良発生を防止でき、これによってモー
ルド装置の歩留の向上が期待できる。さらに円柱状樹脂
タブレット11を可1戯なかぎり転勤させずに、スモー
ルポート5へ投入するようにしたので、転勤に伴なう樹
脂タブレット11の目減や欠損を防止できる。
なお、上記実施例において、タブレット供給装置110
をパーツフィーダ10aと筒体10bとで構成したが、
これを、樹脂タブレッNlが転動せずに順次排出可能な
構造の装置に置き換えれば、転勤に伴なう樹脂タブレッ
ト11の目減りや欠損をより少なくすることができる。
また、第1と第2の振分は装置34.35の配置位置や
構造自体を変えてもよい。さらにまた、上記実施例では
、マルチプランジャ方式の金型1.2を用いた樹脂モー
ルドについて説明したが、これ以外の金型を用いたトラ
ンスファモールディングについても本発明を適用できる
ことはいうまでもない。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明によれば、樹脂タブ
レットの欠けの有無を検出し、良品のみを振分けて金型
に投入するようにしたので、樹脂量不足に伴なう成型不
良の発生を的確に防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す半導体製造装置の斜視図
、第2図は従来のマルチプランジャ方式の金型を示す上
面図、第3図は第1図中のベース落下孔付近の拡大側面
図、第4図は第1図中の検出装置付近の拡大斜視図、第
5図は第4図中のゴムバット付近の部分断面図である。 ■・・・・・・上金型、2・・・・・・、3・・・・・
・キャビティ、5・・・・・・樹脂注入穴(スモールポ
ート)、XO・・・・・・タブレット供給装置、11・
・・・・・樹脂タブレット、16・・・・・・回転体(
インデックステーブル)、17・・・・・・チャック部
、3Q・・・・・・検出装置、34・・・・・・第1の
振分は装置、35・・・・・・第2の振分は装置、47
・・・・・・搬送装置。 出願人代理人   柿  本  恭  成第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 互いに連結された凹状のキャビティと樹脂注入穴とを有
    する上下金型の該キャビティ内に、リードフレームに搭
    載された半導体素子を挿入すると共に、前記樹脂注入穴
    に樹脂タブレットを投入し、前記上下金型を加熱しつつ
    上下に加圧して前記樹脂タブレットを前記キャビティへ
    充填し、前記半導体素子を樹脂モールドする半導体製造
    装置において、 多数の樹脂タブレットを順次排出するタブレット供給装
    置と、このタブレット供給装置から排出される樹脂タブ
    レットを順次挾持して間欠的に水平回転する回転体と、
    この回転体の停止位置に設置され該回転体の停止時間内
    に前記樹脂タブレットの欠損状態と検出して検出信号を
    出力する検出装置と、前記回転体の停止位置に設置され
    前記検出信号に基づき前記回転体の停止時間内に前記樹
    脂タブレットを良品と不良品に振分けて前記回転体から
    解放する振分け装置と、前記良品の樹脂タブレットを前
    記樹脂注入穴に投入する搬送装置とを設けたことを特徴
    とする半導体製造装置。
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