JPS6354218B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は樹脂封止形電子部品例えばIC，LSIな
どの半導体装置等の樹脂封止方法に関するもの
で、材料の供給，封止，取出の一連自動動作およ
び封止時間短縮を可能にするとともに、封止され
る電子部品の電極リード（金属細線）の変形を少
なくし、さらには樹脂材料の利用率を高めること
を目的とするものである。

樹脂封止形電子部品、たとえば樹脂封止形半導
体装置の樹脂封止方法としては、一般に、移送成
型方式がとられていた。まずこの方式について、
第１図，第２図にもとづき説明する。

１は樹脂の供給部に残つた樹脂部分、２は樹脂
の移送経路（ランナ）に残つた樹脂部分であり、
これらはいずれも製品とならない部分である。樹
脂はゲート３を通つて半導体素子が収納されてい
るキヤビテイ４を充填する。

なお５はリードフレームである。更に第２図で
移送成型のしくみを簡略的に説明する。エポキシ
樹脂を例にとると150゜〜190℃に加熱された上金
型６の樹脂材料投入孔７へ予熱された樹脂タブレ
ツト（加圧成形体）を投入し、プランジヤー８で
加圧注入すると、エポキシ樹脂は柔くなり、流体
となつて金型に加工されたランナを通り流れてゆ
く。

ランナ２の側面にはゲート３と呼ばれる細く狭
い隙間が形成されており、このゲート３はキヤビ
テイ４へ通じている。キヤビテイ４は上下の金型
に切削された空間からなり、この内部には半導体
素子を載置したリードフレーム５が上下金型で加
圧された状態で固定されている。金型には複数の
キヤビテイ４が設けられており、樹脂はこれらの
キヤビテイ４を充填すべく圧入される。圧入後、
樹脂が熱硬化するまで、数分程度金型は締められ
ている。その後金型を開いて第１図のような状態
の製品を取り出す。以上が移送成型方式のしくみ
である。

この方式における問題点は、 １ ランナ部が多く、製品に対する樹脂の利用率
が低いこと。

２ 量産性をよくするため、一度に多数個を封止
するため、金型全面に対して精度の維持，管理
に高度な能力を必要とし、自動化，無人化が困
難であること。

３ ２において、量産性をよくしようと、金型を
大きくすればするほど、封止時間が長くなるこ
と。

４ 第３図で示す半導体素子基板９と外部導出線
１０の先端部１０′との間を接続する金属細線
１１が、樹脂をキヤビテイ内へ充填して成形樹
脂外殻１２を形成する際、変形または断線し
て、シヨートなど品質上の問題が生じること。

に要約される。以上から、金型の精度維持，管理
のため人の技能を要し、自動化が困難であつたと
ともに、半導体素子組立工程における連続生産化
のネツクの工程となつていた。

本発明は、上記の問題点を除くことができる樹
脂封止方法を提供するものである。

以下、本発明の一実施例を図面をもとに詳しく
説明する。

第４図において、先ず、半導体装置の組み込ま
れたコム材料５の予熱手段と封止金型への供給手
段について説明する。１９は前記コム材料５を一
定ピツチに段積み収納したマガジンストツカー、
２０はモーター、２１は上下左右に移動可能なコ
ム材料移載ローダー、２２はコム材料移載ローダ
ー２１に装着されたコム材料引出しピン、２３は
ヒーター２４を組み込んだプリヒートレール、２
５はコム材料移載ローダー２１に装着されたコム
材料チヤツキング装置である。

上記構成において、コム材料移載ローダー２１
の上下，左右の移動に伴い、マガジンストツカー
１９の最上段のコム材料５ａは引出しピン２２に
よつて、プリヒートレール２３上に引き出され
る。同時に、すでにプリヒートレール２３上にあ
り、ヒーター２４によつて熱せられたコム材料５
ｂは、コム材料チヤツキング装置２５により下金
型１７に供給される。マガジンストツカー１９
は、以上の動作が完了後、モーター２０により所
定ピツチ上昇し、プリヒートレール２３上に引き
出されたコム材料５ｂは、ヒーター２４によりた
だちに加熱され、次サイクルに備えられる。従つ
て、コム材料移載ローダー２１の動作で、マガジ
ンケース１９からのコム材料５ａの引き出しと、
プリヒートされたコム材料５ｂの下金型１７への
供給の２動作が同時に行なえる。また、封止成形
中にコム材料５ｂの加熱準備もできる等の効果も
ある。なお、本実施例では、コム材料５の供給に
際し、マガジンストツカー１９からコム引き出し
ピン２２でプリヒートレール２５上に引き出して
いるが、直接にコンベアー等でプリヒートレール
２３上に供給しても良い。

次に、成形手段について説明する。

６は上金型，１７は下金型で加熱ヒーター２
４′を内蔵している。２６は下金型１７を固定す
る下ダイプレート、２７は下ダイプレート２６に
推力を与える型締めシリンダー、２８はタイバー
シヤフトで、一端が上ダイプレート２９に固定さ
れており、下ダイプレート２６の摺動ガイドを行
なう。

上金型６はコム材料５ｃに組み込まれた半導体
素子の数に対応した樹脂投入孔１６と加熱ヒータ
ー２４′を有し、上ダイプレート２９に固着され
る。また、３０はプランジヤー９に推力を与える
成形シリンダーである。

上記構成において、下金型１７にプリヒートさ
れたコム材料５ｃが供給されると、下金型１７は
コム材料５ｃをヒーター２４′により、さらに加
熱しながら上昇し、下金型１７と上金型６がドツ
キングして型締めされる。

次に、上金型６の樹脂材料投入孔１６に、樹脂
材料ペレツト１８に投入し、プランジヤー９が下
降し、加熱ヒーター２４″で熱せられて熔けた樹
脂材料をキヤビテイ内に加圧注入して、封止成形
が行なわれる。

次に、封止成形されたコム材料５ｃ（以降コム
成形品と呼ぶ。）を金型より取出す取出し手段、
および、ゲート残渣除去されたコム成形品５ｄの
取出し手段について説明する。３１は下金型１７
からコム成形品５ｃを取り出すためのチヤツキン
グ装置、同様に、３２はゲート残渣除去されたコ
ム成形品５ｄを取り出すためのチヤツキング装
置、３３は下金型１７から取出された成形コム材
料５ｄを受けるレール、３４は前記チヤツキング
装置３１，３２を上下左右に移動させる取出しロ
ーダーである。上記構成において、封止成形完了
し、下金型１７の下降後、取出しローダー３４は
金型内に移動し、一方のチヤツキング装置３１で
コム成形品５ｃを把持し、他方のチヤツキング装
置３２でレール３３上においてゲート残渣除去さ
れたコム成形品５ｄを把持し、それぞれの取出し
を行なう。従つて、取出しローダー３４の一動作
で、コム成形品５ｃの取出しと、ゲート残渣除去
されたコム成形品５ｄの取出しの同時動作が行な
える。

次に、樹脂ペレツト１８の供給手段について説
明する。３５は樹脂ペレツト１８を多数個収納す
るホツパー、３６は両端が開口し固定されたパイ
プシユート、３７は間歇回転運動が可能な穴付円
板で、穴３８は前記パイプシユート３６の下部開
口部と合致するようになつている。３９は外部動
力で移動可能で複数個の樹脂材料ペレツト１８を
案内する供給ブロツク、４０は駆動シリンダーで
ある。上記構成において、ホツパー３５は駆動シ
リンダー４０により上下に動作され、ホツパー３
５の中の樹脂ペレツト１８はパイプシユート３６
に整列挿入される。樹脂ペレツト１８は穴付円板
３７で１個づつ分離され、供給ブロツク３９へ送
られる。供給ブロツク３９に所定個数の樹脂ペレ
ツト１８が案内されると、この供給ブロツク３９
は移動させられて、上金型６の樹脂材料投入孔１
６に合致するように位置決めされ、所定時に、一
斉に樹脂ペレツト１８は樹脂材料投入孔１６へ投
入される。本装置では以上に説明した個々の動作
を、連続的にしかもサイクリツクに行なうことに
より、コム材料５および樹脂ペレツト１８の供給
から、封止成形，コム成形品５ｃの取出しまでを
自動的、連続的に可能ならしめるものである。

なお、第５図は第４図で示した上下金型部分の
構成をより詳しく示す部分断面図である。この図
において、リードフレーム５は上金型６と下金型
１７との間に位置し、キヤビテイ４につながつて
いる。上下型６に設けられた樹脂材料投入孔１６
の中には、樹脂材料ペレツト１８が挿入されてお
り、樹脂材料投入孔１６の上方にはプランジヤ９
が上下動可能なように配置されている。樹脂材料
ペレツト１８は熱硬化性樹脂であり、１個のキヤ
ビテイ４を充填するに足る分量である。樹脂材料
投入孔１６の中に投入された樹脂材料ペレツト１
８は、加熱された金型６，１７の熱で熔け、プラ
ンジヤ９の加圧力によりキヤビテイ４へ圧入され
る。

第６図は、第５図の樹脂封止金型を用いて樹脂
封止が完了したのちのリードフレーム５の一部を
拡大して示した図、また、第７図は全体を示した
図であり、成形樹脂外殻１５にはゲート部樹脂残
渣１４および供給部内樹脂残渣１３がつながつて
いる。

このように、本発明によれば、型締め状態で樹
脂ペレツトを投入配布することにより、自動化の
ための効率が向上し、各プランジヤを単一の駆動
シリンダによつて同時に挿入することにより、加
圧力のばらつきの解消および低コスト化を図るこ
とができ、さらに、全工程により半導体素子組立
工程の連続一貫生産化に大きな貢献をするもので
ある。

なお、実施例においては、シングルインライン
型の半導体装置を成形したが、デユアルインライ
ン型半導体装置の樹脂封止は勿論のこと、同様の
リード配置とされる他の樹脂封止型電子部品の樹
脂封止にも実施可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の移送成型方法で樹脂封止を行な
つた直後の半導体装置の状態を示す平面図、第２
図は従来の方式における移送成型のしくみを説明
するための図、第３図は樹脂封止された半導体装
置の内部状態を説明するための図、第４図は本発
明の樹脂封止装置の一実施例を示す全体斜視図、
第５図は本発明の樹脂封止装置における樹脂封止
金型の一実施例の部分断面図、第６図は本発明の
樹脂封止装置で樹脂封止されたリードフレームの
一部を示した拡大斜視図、第７図は本発明の樹脂
封止装置で樹脂封止されたリードフレームの全体
形状を示す平面図である。 ４……キヤビテイ、６，１７……樹脂封止金
型、１６……樹脂ペレツト投入孔、２３……搬送
手段、２４′，２４″……加熱する装置、３１……
取出手段、３９……供給手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数個の電子部品の構成要素を予備加熱する
   工程と、前記構成要素を封止金型の各キヤビテイ
   に配置する工程と、多数の樹脂ペレツトを一個ず
   つ分離して順次定位置に供給する工程と、前記定
   位置に供給された樹脂ペレツトを一個ずつ受容
   し、前記封止金型の各キヤビテイに対応して整列
   した複数のペレツトを保持するとともに、前記封
   止金型外で待機する工程と、前記封止金型を型締
   めする工程と、前記封止金型が型締めされた状態
   で、整列して待機する前記樹脂ペレツトの一群を
   一体に移動させて、前記封止金型の各プランジヤ
   を通す各樹脂材料投入孔に配布する工程と、前記
   各樹脂材料投入孔に前記各プランジヤを単一の駆
   動シリンダによつて同時に挿入し、前記各キヤビ
   テイに独立して溶融樹脂を充満させ、熱硬化する
   工程と、樹脂封止された前記構成要素を前記封止
   金型から取り出す工程と、前記構成要素の樹脂残
   渣を除去する工程とからなる電子部品の樹脂封止
   方法。