JPS6219418A - 成形装置 - 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、トランスファ成形技術に関
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、トランスファ成形装置によ
り非気密封止パッケージを成形する場合、成形材料とし
ての熔融樹脂の移送、およびその後における樹脂の硬化
を確保するため、金型の温度をヒータおよび温度感知器
と温度調節器によって一定に制御するように構成するこ
とがある。

しかし、このようなトランスファ成形装置においては、
チェイスブロックおよび型板を貫通しているエジェクタ
ビンを避けるためにヒータが型板の内部にチェイスブロ
ックと平行に配設されており、しかも、温度感知器が型
板に１器だけしか配設されていないため、チェイスブロ
ック同志の温度分布はある程度均一に制御することがで
きるが、チェイスブロック内の温度分布が不均一になる
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１９８３年１１月号
別冊」昭和５８年１１月１５日発行　Ｐ１５１〜Ｐ１５
７、がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、成形型の温度を局所毎に精密に制御す
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、複数のヒータを成形型の内部に少数のキャビ
ティーに近接するように配設するとともに、複数の温度
感知器を複数のヒータに近接するように配設することに
より、成形型の温度を局所毎に制御するようにしたもの
である。

〔実施例〕

第１．図は本発明の一実施例であるトランスファ成形装
置を示す正面図、第２ＦＩ！Ｊは第１図のｎ−ｙｎ線に
沿う部分平面図である。

本実施例において、この成形装置は半導体装置の非気密
封止パッケージを成形するものとして構成されており、
上型１と下型２とを備えている。

上型１および下型２は上型取付ユニット３および下型取
付ユニット４にそれぞれ取り付けられており、型開閉シ
リンダ装置（図示せず）により互いに型締めされるよう
に構成されている。取付ユニット３．４は型板３ａ％４
ａと、外枠３ｂ、４ｂと、スペーサブロック３ｃ、４ｃ
とにより構成されている。

上型１および下型２は中央部のセンタブロック１ａおよ
び２ａと、複数のチェイスブロック１ｂおよび２ｂとか
らそれぞれ構成されており、上型１のセンタブロック１
ａには、成形材料としての樹脂を圧送するためのプラン
ジャ５を挿入されるポット６が形成されており、下型２
のセンタブロック２ｂのボット６に対応する位置にはカ
ル７が形成されている。下型２のセンタブロック２ｂに
はカル７に連通するメインランナ８と、メインランナ８
と後記するキャビティーとを連絡するサブランナ９とが
形成されている。チェイスブロック１ｂと２ｂとの合わ
せ面には複数のキャビティー１０が形成されており、各
キャビティー１０はサブランナ１１およびゲート１２を
介してカル９にそれぞれ連通されている。

また、上・下型取付ユニット３．４にはエジェクタ機構
が取り付けられており、エジェクタ機構は樹脂成形後に
各キャビティー１０から成形品をエジェクタピン１３．
１４で突き出すように構成されている。エジェクタピン
１３．１４はその後端頭部を上・下取付ユニット３．４
内に配設されるエジェクタピンプレー）１５．１６およ
びリテーナプレート１７．１８によって挟持されている
。

エジェクタピン１３．１４は型板３ａ、４ａおよびセン
タブロックｌａ、２ａおよびチェイスブロックＩｂ、２
ｂを貫通してその先端をキャビティー１０およびメイン
ランナ８ならびにサブランナ９．１１の底に臨ませてい
る。上型のエジェクタピン１３は図示しないばねによっ
て型締め時はキャビティーｌＯの底面に位置しているが
、型開き後はばねの復元力によってキャビティー等の底
面からキャビティー１０内に突入して成形品を押し出す
ように作用する。下型のエジェクタピン１４は図示しな
いばねによって型締め時はキャビティー等の底面に位置
しているが、型開き後はリテーナプレート１８の他の機
構による押し上げてキャビティー等内に上端を突入させ
て成形品の押し出しを行う。

上下のセンタブロックｌａ、２ａの内部には長い棒状の
センタブロック用ヒータ１９が複数本、メインランナ８
の両脇において略平行に並設されており、下型２のセン
タブロック２ａにはメインランナ８の真下に温度感知器
としての熱電対２０が挿入されている。センタブロック
用熱電対２０はカル７およびメインランナ８の温度に対
応した熱起動を発生し、温度調節器はそれを検出してヒ
ータ１９を制御することにより、センタブロックｌａ、
２ａの温度を調節するように構成されている。

上下の各チェイスブロック１ｂ、２ｂの内部には細い棒
伏のヒータ２１が複数本、隣合うキャビティー１０．１
０の間において略平行にそれぞれ並設されており、これ
らチェイスブロック用ヒータ２１におけるキャビティー
１０寄りの位置には温度感知器としての熱電対２２がそ
れぞれ挿入されている。これらチェイスブロック用熱電
対２２は各キャビティー１０付近の温度に対応した熱起
動を発生し、温度調節器はそれらをそれぞれ検出してそ
れに対応するヒータ２１のそれぞれを制御することによ
り、各キャビティー１０の温度を精密に＃１１節するよ
うに構成されている。

次に作用を説明する。

半導体装置のリードフレームが下型２の合わせ面上に、
封止対象物であるペレットおよびボンディングワイヤが
キャビティー１０内に収容されるように位置決めされる
と、型開閉シリンダ装置により上型１と下型２とが合わ
せられてキャビティー１０が形成される。

所定の型締め力をもって上下型１と２とが合わせられる
と、成形材料としての樹脂を予備形成されてポット６内
に投入されたタブレットが移送シリンダ装置（図示せず
）により下降されるプランジャ５によってランナ８．９
に押し出される。タブレットはヒータ１９によって加熱
溶融され、樹脂は熔融した状態でランナ８．９．１１を
移送され、ゲート１２からキャビティー１０のそれぞれ
に注入充填される。キャビティー１０に充填された樹脂
はさらに加熱されると、硬化してパッケージを形成する
。

ところで、−移送初期の樹脂の温度は型温度（例えば、
１８０℃）に比較して低温（８０〜９０℃）であるため
、型は移送される樹脂により冷却されることになる。そ
のため、型の温度分布は樹脂の移送過程に沿って局部的
に異なって行く、そこで、この温度分布を全体にわたっ
て均一になるようにヒータを＃御することが要望される
。

ここで、複数本のヒータがメインランチに沿ってこれと
直角方向と平行に配されて並設されている場合、メイン
ランナにおける樹脂の流れ方向についての温度分布！１
１Ｊｆｌは可能であるが、チェイスブロック内における
各キャビティー相互の温度分布制御は不可能になる。ま
た、ヒータとキャビティーとが離れている場合には、熱
電対がキャビティーの近傍に配置されていたとしても、
熱電対が働いてヒータが加熱作動してからキャビティー
に熱伝達するまでに時間がかかるため、キャビティーが
制御温度に達するまでに遅れが生じ、温度分布制御が不
十分になる。

本実施例においては、ヒータがメインランナおよび各キ
ャビティーに近接して並設されているとともに、熱電対
が各ヒータに略対応して配設されているため、精密な温
度制御が実現される。

すなわち、カル７からの樹脂がメインランナ８およびサ
ブランナ９に流れ込むと、センタブロック１ａ、２ａは
相対的に低温の樹脂により冷却される。センタブロック
ｌａ、２ａの温度が低下すると、熱電対２０がこれを検
出して温度調節器がＯＮするため、ヒータ１９がセンタ
ブロック１ａｓ２ａを加熱する。このとき、ヒータ１９
はメインランチ８に沿って配設されているため、加熱は
迅速かつ有効に行われる。

続いて、樹脂がセンタブロックのサブランナ９からチェ
イスブロック２ｂのサブランナ１１に流れ、このサブラ
ンナ１１に沿ワて配置されている各キャビティー１０に
ゲート１２から順次注入されて行くと、チェイスブロッ
ク１ｂ、２ｂの温度は各キャビティー１０毎に冷却され
る。キャビティーｌＯ付近の温度が低下すると、これに
対応する位１置に配されている熱電対２２が順次温度を
検出し、温度調節器をＯＮＩ、、これに連携されている
ヒータ２１を順次ＯＮさせる。このとき、ヒータ２１は
隣合うキャビティー１０．１０間にそれぞれ配設されて
いるため、各キャビティー１０の温度低下に追従するよ
うに加熱を迅速かつ有効に開始することになる。このよ
うにして、各キャビティー１０は遅れることなく、所定
の温度にそれぞれ制御される。

その後、型開閉シリンダ装置により上下型ｌ、２が開か
れ、成形されたパッケージによってペレット等を封止さ
れている半導体装置がキャビティー１０からエジェクタ
ビン１３．１４によって取り外される。

〔効果〕

′（１）　　複数のし−タを成形型の内部に少数のキャ
ビティーに近接するように配設するとともに、複数の温
度感知器を複数のヒータに対応して近接するように配設
することにより、成形型の温度を局所毎に制御すること
ができるため、樹脂の移送に追従した温度制御を実現す
ることができる。

（２）　　成形型の温度制御を樹脂の移送に追従させる
ことにより、樹脂の溶融状態をランナの移送中および各
キャビティーへの注入全体にわたって一定に維持するこ
とができるため、成形時間を短縮化することができる。

（３）　　成形型の温度制御を樹脂の移送に追従させる
ことにより、移送時に一時的に低下した成形型の温度復
帰を早めることができるため、樹脂の硬化不足を防止す
ることができる。

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（、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、ヒータは隣合うキャビティー間に設けるに限ら
ず、キャビティーに対して１：１に設けたり、３個以上
のキャビティーについて１本のヒータを設けたりしても
よい。

温度感知器はヒータに対して１：１に設けるに限らず、
２本以上のヒータについて１器の温度感知器を設けたり
してもよい。

温度感知器は熱電対に限らずサーシスタ素子でも良い。

〔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半導体装置おけるパ
ッケージを成形する成形装置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、他の製品を
成形する成形装置等についても適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるトランスファ成形装置
を示す正面図、 第２ｖ！Ｊは第１図のＩＩ−ＩＩ線に沿う平面図である
。 ｌ・・・上型、２・・・下型、ｌａ、２ａ・・・センタ
ブロック、Ｉｂ、２ｂ・・・チェイスブロック、３．４
・・・取付ユニット、５・・・プランジャ、６・・・ポ
ット、７・・・カル、８・・・メインランナ、９・・・
サブランナ、１０・・・キャビティー、１１・・・サブ
ランナ、１２・・・ゲート、１３．１４・・・エジェク
タビン、１５．１６・・・エジェクタビンプレート、１
７．１８・・・リテーナプレート、１９・・・センタブ
ロック用ヒータ、２０・・・センタブロック用熱電対（
温度感知器）、２１・・・チェイスブロック用ヒータ、
２２・・・チェイスブロック用熱電対（温度感知器）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数のヒータが成形型の内部に少数のキャビティー
   に近接するように配設されているとともに、複数の温度
   感知器が複数のヒータに対応して近接するように配設さ
   れている成形装置。 ２、ヒータおよび温度感知器が、チェイスブロックに配
   設されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の成形装置。 ３、ヒータおよび温度感知器が、隣合うキャビティー間
   にこれらと平行方向にそれぞれ配設されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の成形装置。 ４、温度感知器が、熱電対であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の成形装置。