JPS6278837A - 半導体素子用樹脂封止装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、リードフレーム上に半導体素子を樹脂封止
するための半導体素子用樹脂封止装置に関し、特にその
プランジャ駆動部の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に半導体素子用樹脂封止装置は、第６図に示すよう
に、上部プラテン１．下部プラテン２゜これらの両プラ
テン間に設けられたタイバー３゜このタイバー３に沿っ
て移動自在に設けられた移動プラテン４．及びその駆動
部からなり、上部プラテン１に上金型５を、移動プラテ
ン４に下金型６を設置し、上記移動プラテン４を油圧に
よって移動させて上記上金型５と下金型６を型締めし、
この両金型間に載置されたリードフレーム及び半導体素
子を樹脂封止するものである。

このような装置における従来のプランジャ部の構造を第
７図に示す。図において、７は封止用の樹脂（タブレッ
ト）８が挿入されるタブレット挿入孔、９は該挿入孔７
をシリンダとして摺動自在に配置されたプランジャであ
り、これは図示しない油圧方式のプランジャ駆動ユニッ
トで駆動され、上記樹脂８を金型内に注入するものであ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかるにこのような従来装置においては、プランジャ９
を油圧により駆動しているため、該プランジャ９の微小
な位置制御は不可能であり、精度の良い樹脂封止を行を
ことができないばがりでなく、製造効率も悪いという問
題があった。例えば、このような装置では樹脂封止完了
後にプランジャ９と樹脂８との剥離を行ない、その後エ
ジェクトのために型開きを行なう訳であるが、まず剥離
工程でプランジャ９を一端下降させて該プランジャ９と
硬化した樹脂（以下カルと記す）とを剥離させた後、次
工程のためにプランジャ９を再度上昇させ、該プランジ
ャ９をカルに当接させるようにしている。このとき従来
装置ではプランジャ９の位置を制御できないため、上記
当接を確実にするためにプランジャ９に十分な油圧をか
ける必要がある。しかしこのプランジャ９に十分油圧を
かけたまま型開きを行なうと、該プランジャ９が上方に
突出してカルの一部をつき上げてしまい、他の部分はピ
ン等により下金型６に押圧されているので、咳カルを割
ってしまう恐れがある。そこで上記型開き時にはプラン
ジャ駆動油圧を抜く工程を設ける必要があった。

この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、プラン
ジャの位置を高精度にかつ容易に制御することのできる
半導体素子用樹脂封止装置を提供することを目的として
いる。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る半導体素子用樹脂封止装置は、プランジ
ャを駆動するためのプランジャモータと、プランジャの
位置に応じて上記プランジャモータの通電時間を制御し
上記プランジャの位置を制御するプランジャ位置制御手
段とを設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、プランジャをモータで駆動し、さ
らに該プランジャの位置を検出してその検出位置と目的
位置との差を求め、これを上記モータの通電時間に変換
して上記モータに供給し、これによりプランジャの位置
を制御する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

ここで、以下の説明ではシングルプランジャの場合を例
にとって説明する。第１図は本発明の一実施例による半
導体素子用樹脂封止装置におけるプランジャ駆動部の機
能ブロックを示す図である。

この実施例は、プランジャ９を駆動するための駆動力を
与えるプランジャモータ１０と、上記プランジャ９の位
置検出を行なうプランジャ位置検出器１１とを設け、こ
のプランジャ位置検出器１１の検出信号を入力とするプ
ランジャ位置制御手段１２によって、プランジャモータ
１０への通電時間を制御し、もってプランジャ９の位置
を制御するようにしたものである。

第２図は上記プランジャ駆動部が適用される半導体素子
用樹脂封止装置の全体構成図を示す。本実施例において
は、移動プラテン４についてもプラテン駆動用のモータ
５１によって駆動されるようになっており、完全に電動
化されている。即ち上記移動プラテン４は、上記モータ
５１の回転が図示しない駆動力変換機構によって推力に
変換され、これによって移動するようになっている。ま
たプランジャは下金型６内に設けられ、移動プラテン４
に取付けられたプランジャモータ１０及びギヤトレイン
５２等を介して駆動されるようになっている。

第３図は第１図に示したプランジャ駆動部の機能ブロッ
クを実現するための具体的構成例を示し、この実施例で
は、プランジャモータ１０としてＡＣサーボモータを、
プランジャ位置検出器１１としてポテンショメータを用
いている。また、１３はマイクロコンピュータ−であり
、これは上記ポテンションメータ１１の出力信号を入力
として、上記移動プラテン駆動用モータ５１等の外部装
置１５との間での信号のやりとり、ＡＣサーボモータ１
０の通電時間の制御１回転速度の制御、及び電流（トル
ク）の制限等を行なうためのものである。１４はこのマ
イクロコンピュータ１３からの指令を受けて上記ＡＣサ
ーボモータ１０の駆動制御を行なうサーボアンプであり
、上記マイクロコンピュータ１３によって、上記第１図
に示したプランジャ位置制御手段１２が構成されている
。

また１６は上記ＡＣサーボモータ１０の回転力を、プラ
ンジャ９を移動させるための推力に変換するためのプラ
ンジャ駆動機構であり、これは、上記ＡＣサーボモータ
１０の出力軸に第２図に示したギヤトレイン５２等を介
して連結されたプランジャ駆動軸１６ａ、プランジャ９
に固定されたナツト１６ｂ、このナツト１６ｂに螺合す
るボールねじ１６Ｃ１及びそれぞれ上記プランジャ駆動
軸１６ａ、ボールねじ１６Ｃの一端に設けられたかさ歯
車対１６ｄ、ｔ６ｅにより構成されている。

次に動作について説明する。

まず、プランジャの動作する前、即ち金型が型締めされ
るまでの動作を説明する。運転開始スイッチがオンされ
ると、プラテン駆動用モータ５１が回転を始め、その回
転は図示しない駆動力変換機構を介して推力に変換され
、これにより移動プランジャ４が上昇する。そして上金
型５と下金型６とが接触し、ある一定の締付は圧力にな
ったところで上記モータ５１にサーボロックがかけられ
、型締めが行なわれる。

この型締めされた状態において樹脂封止が行なわれる訳
であるが、この場合のプランジャの動作を第４図及び第
５図を参照しながら説明する。第４図はマイクロコンピ
ュータ１３のメモリに記憶されたプランジャの動作制御
プログラムを示すフローチャート、第５図はその駆動パ
ターンを示す図である。

まず、上記型締めが完了すると、プランジャ９駆動用の
ＡＣサーボモータ１０が回転を始め、この回転力はかさ
歯車対１６ｄ、１６ｅを介してボールねじ１６ｃに伝達
される。そしてこのボールねじ１６ｃの回転により、こ
れに螺合するナツト１６ｂ１即ちプランジャ９が上昇す
る。すると、マイクロコンピュータ１３はプランジャ９
が上昇を開始したことをステップ２０にて検知し、その
後ステップ２１〜２６にて、樹脂の注入が完了するまで
モータ１０の速度を制御してプランジャ９の移動速度を
３段階で制御する。叩ち、位置ＰＯまではモータ速度Ｖ
Ｏ（低速）で、位置Ｐ１まではモータ速度Ｖｌ（高速）
でプランジャ９を移動させ、そして位置Ｐ１まで上昇し
たことが検出されると、樹脂注入圧を所望の圧力にする
ために、モータｌＯへの電流制限（トルク制限）を行な
う。

またこれと同時にモータ速度をｖ２に減速し、ゆっくり
と樹脂の注入を行なう。

このようにして樹脂の注入を行ない、ステップ２７にて
プランジャ９の位置変動が規定値以下になったこと、即
ち樹脂の注入が完了したことを検知すると、この時点か
ら加圧タイムのカウントの開始を行なう（ステップ２８
）。また同時に、注入圧を保持するためにモータ速度を
超低速■３に減速し、この状態で加圧タイムアツプを検
知するとモータの電流制限をオフする（ステップ２９〜
３１）。なお、上記モータ速度■３の時点では、プラン
ジャ９は実際には停止している。

次にステップ３２〜３５にてプランジャ９と樹脂との剥
離が行なわれ、またステップ′３６〜４１にて樹脂封止
の完了したリードフレーム及び半導体素子のエジェクト
が行なわれる。

ここで、この剥離及びエジェクト工程におけるプランジ
ャ９の位置制御をより詳細に説明する。

まず現プランジャ位置Ｐ６をマイコン１３に記憶してお
き、その位置から第５図で示すようにＰ２だけモータ速
度ｖ４でプランジャ９を下降させてプランジャ９とカル
の剥離を行なう。そして次に上記下降後の実際の位置Ｐ
７をポテンショメータ１１で検出し、該位置Ｐ７と上記
下降前の位置Ｐ６との差をモータ１０の通電時間に変換
してこれをモータ１０に与え、これによりプランジャ９
をＰ６−Ｐ７　（＝Ｐ２）だけ上昇させて再度プランジ
ャ９をカルに当接させる。またこのときのモータ速度ｖ
５も同時にマイコン１３から指示する。

このようにして剥離工程が完了すると、外部装置である
移動プラテン駆動用モータ５１に型開き信号を出力し、
移動プラテン４を下降させる。そして移動プラテン４が
所定位置まで下降し、カルが下部プラテン２に設けられ
たエジェクトピン（図示せず）に当接すると、その時点
から上記プランジャ９を上記移動プラテン４の下降速度
と同じ速度（モータ速度Ｖ６）でＰ３だけ上昇させ、次
に外部装置であるアウトローダにエジェクト位置信号を
出力してエジェクトを行なう。

そして次にステップ４２〜４８にて金型表面のクリーニ
ングが行なわれ、ステップ４９．５０にてプランジャ９
を本駆動パターンの原点へ復帰させる。この間、プラン
ジャ９は第５図で示すように、モータ速度■７でＰ４だ
け一端上昇した後、位置Ｐ５まで下降し、クリーニング
完了後さらにモータ速度■９で原点まで下降するよう制
御される。

このような本実施例装置では、プランジャ９をＡＣサー
ボモータ１０およびマイコン１３により駆動制御するよ
うにしたので、従来の油圧駆動方式では不可能であった
プランジャの位置の制御を容易に、しかも高精度に行な
うことができ、常に高品質の樹脂封止を行なうことがで
きる。また本実施例では、特に従来の剥離工程後の型開
き時に油圧を抜く工程に相当する工程が不要となり、効
率良く樹脂封止を行なうことができる。また従来の油圧
駆動方式で問題であった油漏れ等がなくなり、クリーン
でしかも保守点検が容易な装置を実現できる。

なお、上記実施例ではプランジャ位置検出器としてポテ
ンショメータを使用したが、これは例えばアブソリュー
トタイプのロークリエンコーダ等を用いてもよいのは勿
論である。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明に係る半導体素子用樹脂封止装置
によれば、プランジャをモータで駆動するとともに、該
プランジャの位置をマイコンを用いて制御するようにし
たので、メンテナンスが容易になるとともに、プランジ
ャの位置を高精度にかつ容易に制御して、効率の良い高
品質の樹脂封止ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による半導体素子用樹脂封止
装置のプランジャ駆動部の機能ブロック図、第２図は該
装置の全体構成図、第３図は上記第１図に示した機能ブ
ロックを実現するための具体的な構成を示す図、第４図
は該装置のプランジャの動作を説明するためのフローチ
ャート図、第５図は該装置のプランジャの駆動パターン
を示す図、第６図は従来の半導体素子用樹脂封止装置の
構成図、第７図はそのプランジャ部分を示す拡大図であ
る。 ５・・・上金型、６・・・下金型、９・・・プランジャ
、１０・・・ＡＣサーボモータ、ＩＩ・・・ポテンショ
メータ、（プランジャ位置検出器）、１２・・・プラン
ジャ位置制御手段、１３・・・マイクロコンピュータ、
１４・・・サーボアンプ。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）リードフレーム上に半導体素子を樹脂封止するた
   めの半導体素子用樹脂封止装置において、上金型又は下
   金型に設けられ樹脂を注入押圧するためのプランジャと
   、 このプランジャを駆動するための駆動力を与えるプラン
   ジャモータと、 上記プランジャの位置を検出するプランジャ位置検出器
   と、 該位置検出結果と目的位置との差を上記プランジャモー
   タの通電時間に変換しこれを上記プランジャモータに供
   給するプランジャ位置制御手段とを備えたことを特徴と
   する半導体素子用樹脂封止装置。