JPS61270121A - 成形方法および装置 - Google Patents

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】 〔技術分野〕 本発明は、成形技術、特に、タブレットを使用して成形
を行う成形技術に関し、例えば、半導体装置の製造にお
いて、非気密封止パッケージを成形するのに利用して有
効な技術に関する。

〔背景技術〕

半導体装置の製造において、非気密封止パッケージを成
形する方法として、成形材料としてのレジン粉末を突き
固めてタブレットを成形し、このタブレットを予熱した
後、成形型のポットに投入し、タブレットが加熱溶融し
てなるレジンをプランジャで各キャビティーに圧送する
ようにしたトランスファ成形方法が、考えられる。

しかし、このようなトランスフ１成形方法においては、
成形後のパフケージにおけるレジンの密度を１．８ｇ／
−とすると、約１．６ｇ／−の低い密度のタブレットし
か成形することができないため、タブレットの内部に空
気が残り、パンケージの内部に気泡が発生するという問
題点があることが、本発明者によって明らかにされた。

なお、トランスファ成形技術を述べである例としては、
株式会社工業調査会発行「電子材料１９８４年１１月号
別冊」昭和５９年１１月２０日発行　Ｐ１２５〜Ｐ１２
９、がある。

（発明の目的〕 本発明の目的は、成形製品内における気泡の発生を防止
することができる成形技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔発明の概要〕 本願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、次の通りである。

すなわち、タブレットを加熱しながら加圧して高密度の
タブレットを成形することにより、タブレット内部の空
気を排出させたり縮小させたりして、タブレット内の空
気が成形製品の内部において気泡を発生することを未然
に防止するようにしたものである。

〔実施例１〕 第１図（ａｌ、山）、Ｔｅｌ、ｆｄ＋は本発明の一実施
例である各工程を示す各模式図である。

本実施例においては、第１図ｉａ＋に示されているよう
に、まず、タブレットがタブレット成形装置１により機
械的に突き固め成形される。

タブレット成形装置ｌは一端が開口したシリンダ２を備
えており、シリンダ２の開口端には閉塞板３が開閉自在
に度り付けられている。シリンダ２の中空部にはピスト
ン４が摺動自在に嵌挿されており、ピストン４はプレス
装置等のような駆動装置（図示せず）によって往復動さ
れるように構成されている。

そして、閉塞板３が開かれた状態において、シリンダ２
の内部に成形材料としてのレジンが粉末状態で所定量投
入された後、閉塞板３によってシリンダ２の投入口が閉
塞され、続いて、ピストン４が駆動装置によって押し上
げられ、閉塞板３とピストン４との間でタブレット５が
所定の大きさの円柱形状に突き固められる。

このようにして成形されたタブレット５の密度は、ｔｃ
形ｔ＆のパッケージにおけるレジンの密度を１．８ｇ／
ｄとすると、約１．６ｇ／−であり、ピストン４による
押圧力は最大約２０トンに達する。

第１図山）に示されているように、機械的に突き固めら
れたタブレット５はプリヒート装置によって予熱される
。

プリヒート装置６は互いに同一方向に回転する一対のロ
ーラからなる下部型ｆｉ７ａと、略アングル形状に形成
されて下部電極７ａの上方を覆うように配された上部電
極７ｂとを備えており、両電極間には適当な手段（図示
せず）により高周波電圧が印加されるようになっている
。

そして、タブレット５は下部電極７ａ、７ａ間に載置さ
れて回転されつつ、両電極７ａ、７ｂ間に高周波電圧を
印加されることにより、高周波加熱される。このとき、
タブレット５はローラ電極７ａによって回転されている
ため、全体的に均一に加熱されることになる。

このようにして予熱されたタブレットは、第１図（Ｃ１
に示されているように、高密度化装置によって高密度に
圧縮成形される。

高密度化装置８は一端が開口したシリンダ９を備えてお
りシリンダ９の開口端には閉Ｍ板１０が開閉自在に取り
付けられている。シリンダ９の中空部にはピストン１１
が摺動自在に嵌挿されており、ピストン１１はプレス装
置等のような駆動装置（図示せず）によって往復動され
るように構成されている。シリンダ９にはヒータ１２が
シリンダ内部を加熱し得るように外装されている。

そして、シリンダ９はヒータ１２によってタブレットの
プリヒート温度に略一致するように予熱されている。こ
のようにプリヒート温度に加熱されたシリンダ９の内部
に、前記プリヒートされたタブレット力（直ちに投入さ
れると、ピストン１１が駆動装置によって押し上げられ
、閉塞板１０とピストン１１との間で高密度のタブレッ
ト１３が圧縮成形される。

このとき、シリンダ９がプリヒート温度に加熱されてい
るため、タブレットの圧縮成形は効果的に行われ、ピス
トン１１の押圧力は約７０〜８０トンに抑制することが
できる。この時の加熱温度は約７０〜８０℃が望ましく
、低温過ぎると、高密度化が効果的に行われず、高温過
ぎると、圧縮成形されたタブレフ）１３が太鼓形状や小
鼓形状に変形するため、後述する成形型における成形に
おいて気泡発生の原因になる。

この高密度タブレットＩ３の密度は、成形後のパンケー
ジにおけるレジンの密度の約９０％以上、望ましくは、
９５％以上が良い０例えば、成形後の密度を１．８ｇ／
ｃ１１とすると、約１．７５ｇ／−以上に達する。

このようにして高密度化されたタブレット１３は、第１
図（ｄｌに示されているように、トランスファ成形装置
によって使用され、非気密封止パッケージ（図示せず）
を成形することになる。

トランスファ成形装置１４は互いに最中合わせになる上
型１５および下型１６を備えており、上型１５と下型１
６との合わせ面には複数のキャビティー１７が形成され
ている。下型１６の合わせ面の略中央部にはカル１８が
形成されており、カル１８は各キャビティー１７にラン
ナ１９およびゲート２０を介して連通されている。上型
１５の合わせ面におけるカル１８に対向する位置にはボ
ット２１が開設されており、ボット２１にはプランジャ
２２がプレス装Ｗ！！のような駆動装置（ｒ！！Ｊ示せ
ず）によって相対的に押し下げられるように嵌挿されて
いる。

そして、非気密封止パフケージの成形時、被封止物２３
がキャビティー１７内にセットされて、上下型１５．１
６が強力に接合される。ここで、被封止物２３はリード
フレーム２４上にペレット２５をボンディングされ、ペ
レット２５とリードフレーム２４のインナリードとをボ
ンディングワイヤ２６によって電気的に接続されてなる
。

この状態において、前述したように、高密度に圧縮成形
されたタブレット１３はトランスファ成形装置１４にお
けるボット２１に投入され、続いて、プランジャ２２が
押し下げられる。このとき、上下型１５．１６はヒータ
（す示せず）により加熱されるため、タブレット１３は
熔融レジンとなる。この熔融レジンはプランジャ２２に
よりランナ１９およびゲート２０を通じて各キャビティ
ーＩ７に圧送される。キャビティー１７内に注入された
レジンは熱硬化して非気密パッケージを成形することに
なる。

ところで、ボット内に投入されたタブレットの成形状態
が低密度であると、タブレットに内包される空気量が多
く、かつ、当該気泡が大きいため、プランジャによって
圧送される溶融レジンの内部に肥大化した気泡が多く発
生し、成形後のパンケージの内部に問題となるような気
泡が発生することになる。

しかし、本実施例においては、ボット２１に投入される
タブレフ）１３は充分高密度に成形されることにより、
空気量が少なく、かつ、圧縮されることによって当該気
泡が縮小化されているため、プランジャ２２によって圧
送される溶融レジンの内部に残る空気量は少なく、かつ
、気泡は極微細であり、成形後のパッケージの内部には
問題となるような気泡が発生することはない。

〔実施例２〕 第２図（ａｌ、山）は本発明の他の実施例を示す各縦断
面図である。

本実施例２が前記実施例１と異なる点は、トランスファ
成形装置が第１図（Ｃ１に示されているような高密度化
装置部２７を備えている点にある。

第２図において、第１図（ｄｌに示された符合と同一の
ものは同様の構成要素が示されている。そして、このト
ランスファ成形装置１４Ａにおける下型１６のカルに対
応する位置にはシリンダ室２８が開設されており、シリ
ンダ室２８は上型１５のボット２１に一連となるように
形成されている。

シリンダ室２８およびボット２１には上面にカル１８Ａ
を形成されているピストン２９が摺動自在に嵌挿されて
おり、ピストン２９はプレス装置等のような駆動装置（
図示せず）により往復動されるようになっている。ポッ
ト２１の上部の周囲にはヒータ３０がボン）２１内上部
を加熱し得るように設けられている。

次に、このトランスファ成形装置１４Ａを用いた場合の
本発明にかかる成形方法の実施例２を説明する。

この実施例２においても、タブレット５は実施例１と同
様、タブレット成形装置１によって突き固め成形され、
予熱装置６によってプリヒートされる。

プリヒートされたタブレット５は、前記構成にかかるト
ランスファ成形装置１４Ａの高密度化装置部２７におけ
るボット２１内に投入される。このとき、第２図！１ｍ
ｌに示されているように、ピストン２９はポット２１の
上部に位置されているため、タブレット５はピストン２
９のカル１８Ａ上に受けられる。

次いで、プランジャ２２がポット２１内に挿入されるこ
とにより、タブレット５が上から押さえられる。続いて
、ピストン２９が上昇されることにより、タブレット５
がプランジャ２２とピストン２９との間で加圧される。

このとき、タブレット５はヒータ３０によりプリヒート
温度と同一温度に加熱される。したがって、タブレット
はピストン２９の押圧力とヒータ３０の加熱とにより高
密度に圧縮成形されることになる。

タブレットが高密度化されると、第２図（ｂｌに示され
ているように、ピストン２９はそのカル１８Ａが所定位
置に来るように下降される。続いて、高密度化されたタ
ブレフ）１３はヒータ（図示せず）により加熱溶融され
るとともに、プランジャ２２の下降により、当該レジン
は各キャビティー１７に圧送され、前記実施例１と同様
にして被封止物を封止する非気密封止パッケージが成形
されることになる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
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で種々変更可能
であることはいうまでもない。

例えば、プリヒート装置と高密度化装置とを個別に設備
するに限らず、一体的に組み立ててもよい。

〔効果〕

（１）　　タブレットを加熱しながら加圧して圧縮成形
してタブレットを高密度化することにより、タブレット
内部の空気を排出させたり、縮小させたりすることがで
きるため、成形後の製品内部における気泡の発生を防止
することができる。

（２）　　タブレットを圧縮成形することにより、タブ
レットの形状を均一化することができるため、空気の巻
き込みによる気泡の発生等も防止することができる。

（３）　　成形後の非気密封止パッケージ内における気
泡の発生を抑止することにより、パッケージの外観不良
や耐湿性等を向上することができるため、半導体装置の
歩留りや性能を向上させることができる。

（３）　　成形型のポットの内部にタブレット高密度化
装置を組み込むことにより、タブレフ）の高密度化およ
びこれを用いた製品の成形を連続的に実施することがで
きるため、作業性の低下を抑制することができる。

〔利用分野〕

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である非気密封止パッケー
ジを成形するトランスファ成形技術に通用した場合につ
いて説明したが、それに限定されるものではなく、タブ
レットを使用してその他の製品を成形する成形技術等に
も適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ｔａ）、山）、＋Ｃ１、＋ｄ＋は本発明の一実施
例である各工程を示す各模式図である。 第２図（ａｌ、（ｂｌは本発明の他の実施例を示す各縦
断面図である。 １・・・タブレット成形装置、２・・・シリンダ、３・
・・閉塞板、４・・・ピストン、５・・・タブレット、
６・・・プリヒート装置、７ａ・・・下部電極、７ｂ・
・・上部電極、８・・・高密度化装置、９・・・シリン
ダ、ｌｏ・・・閉塞板、１１・・・ピストン、１２・・
・ヒータ、工３・・・高密度タブレット、１４．１４Ａ
・・・トランスファ成形装置、１５・・・上型、１６・
・・下型、１７・・・キャビティー、１８．１８Ａ・・
・カル、Ｉ９・・・ランナ、２ｏ・・・ゲート、２１・
・・ポット、２２・・・プランジャ、２３・・・被ｉ４
　止ｍ、２４・・・リードフレーム、２５・・・ベレッ
ト、２６・・・ボンディングワイヤ、２７・・・タブレ
ット高密度化装置部、２８・・・シリンダ室、２９・・
・ピストン、３゜・・・ヒータ。 第　　１　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、タブレットを加熱しながら加圧して高密度のタブレ
   ットを成形し、この高密度タブレットを用いて成形を行
   うことを特徴とする成形方法。 ２、タブレットの加熱温度が、プリヒート温度に略対応
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の成形
   方法。 ３、高密度タブレットが、その密度を成形製品の密度の
   約９０％以上に圧縮成形されることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の成形方法。 ４、高密度タブレットが、専用の高密度化装置を用いて
   成形前に成形されることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の成形方法。 ５、成形型におけるポットに、タブレットを加熱しなが
   ら加圧して高密度タブレットを成形する高密度化装置部
   が設けられていることを特徴とする成形装置。 ６、高密度化装置部が、ポットの内部にプランジャに対
   向するように摺動自在に嵌挿されているピストンと、ポ
   ットの内部を加熱するヒータとを備えていることを特徴
   とする特許請求の範囲第５項記載の成形装置。