JPH02309650A - 半導体装置の製造装置 - 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 本発明は、半導体装置の製造装置に係り、特に樹脂封止
成形機に関する。

従来の技術 低コスト、量産性の面から、現在、半導体装置は樹脂封
止型が主流となっている。この樹脂封止型半導体装置は
、第４図に示したように、リードフレーム１に半導体チ
ップ２をグイボンディングし、金ワイヤ−３によってワ
イヤボンディングした後、所定の金型４のキャビティ内
にセットして、熱硬化性エポキシ樹脂５を加熱、プラン
ジャー６で加圧して金型４のキャビティ内に注入し成形
して得られる。従来は成形用樹脂を投入する部分（ポッ
ト７）が１つで複数の成形体部（キャビティ）を有する
トランスファーモールド型成形機が主流であったが、樹
脂流路長が短くでき、流動時の圧損の成形体部（キャビ
ティ）位置依存性が少なく、しかも、ランナー８．ポッ
ト７の不要樹脂が抑えられ、樹脂使用効率の向上がはか
れる複数のポットとそれに応じた成形体部を有するマル
チポット型成形機が活発に利用されつつある。

発明が解決しようとする課題 ところが、マルチポット型は単位成形サイクル当りの加
工数が４０キャビティ程度でトランスファーモールド用
樹脂を用いた場合、トランスファーモールド型の５分の
１程度の生産性にとどまる−０従って、樹脂中の硬化促
進剤の添加量を増加し、硬化速度を高めた速硬型樹脂を
用いて、トランスファーモールド型と同等以上の生産性
を罹保している。ところが、硬化速度を高めることは、
樹脂の溶融時間（近似的にゲルタイム）を短縮し、その
ため、注入中に樹脂粘度変化が起こって、結果としてプ
ランジャー下止点（あるいは上止点）からの加圧期間に
キャビティ内圧の不均一が発生する。この現象を図を用
いて、さらに詳しく説明する。第５図のグラフで示した
ように樹脂の粘度特性は等温加熱時に時間とともに粘度
低下し、所定時間経過後、最低溶融粘度となり、さらに
時間が経過すると増粘して固化する。実際の成形期間は
時刻ｔｏ−ｔ、までの間で、キャビティ内充填は時刻ｔ
２〜ｔ４で完了する。従って、充填直後のキャビティ内
樹脂粘度分布は第５図の下図で示したようになり、その
後の加圧期間中にゲート側は粘度低下、センター付近、
ベント側は増粘傾向を示す。このため、プランジャーの
加圧は粘度の低いゲート側はど強く働き、キャビティ内
の樹脂に均一に加わらないため、樹脂の充填密度に差が
でて、硬化物特性の均一性がそこなわれることになる。

これは、成形体の強度が場所により異なったり、ボイド
の残存を誘発したり、半導体チップ、リードフレームと
樹脂との密着性を低下させたりして、半導体装置として
の信頼性を低下させる要因となっていた。

課題を解決するための手段 このような問題点は、先に述べた速硬化樹脂の粘度特性
に起因しており、材料側での解決策は、ゲルタイムを長
くすることであるが、この方法では、トランスファーモ
ールド用樹脂と等価になり、結局マルチポット型の生産
性を低下させてしまう。したがって本発明では、速硬化
型樹脂の粘度特性を従来のまま維持しつつ、均一な成形
体を実現すべくプランジャー動作において、少なくとも
樹脂注入方向移動時の動作に対して加速度を連続的に変
化できる機構とした。

作用 かかる機構を用いて、プランジャーの樹脂注入動部を連
続的に加速させ、あとで注入される樹脂はど高速で移送
されるようにする。この結果、充填完了後から加圧期間
におけるある時点でのキャビティ内粘度分布は、従来の
近似的線形分布に対し、指数関数的分布になって、キャ
ビティ内広範囲にわたって最低溶融粘度領域付近での加
圧が実現できるようになる。

実施例 本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第１図は本
発明の金型部とプランジャ一部の断面構造であり、粉末
成形樹脂ペレットを加熱するポット７、樹脂を注入する
プランジャー６、プランジャー上部にとりつけられた加
圧用バネ９、注入される樹脂の粘度を圧力の形で読みと
るための圧力センサー１０、成形体の形状を決定するた
めのキャビティ１１、キャビティ１１への樹脂導入口と
なるゲート１２、キャビティ１１内のエア抜き口として
のベント１３から構成されている。樹脂は、ポット７で
１秒程度１７０℃付近で予備加熱される。プランジャー
６が下止点に到達すると加圧用バネ９のバネ定数に応じ
た加圧を３０秒〜６０秒プランジャー６を介してキャビ
ティｌｌ内樹脂に働かせ、成形を完了する。プランジャ
ー６の動作の制御は、第２図に示したシステム図のよう
に、樹脂の粘度変加を圧力変化として圧力センサーが読
みとり、その値をスピードコントローラに送信し、適性
値を演算後ＡＣサーボモータをインバーターを通じてＡ
Ｃサーボモータを駆動し、プランジャーを動作させる。

ＡＣサーボモータの回転監視はサーボアンプによって行
い、スピードコントローラーにフィードバックをかける
ようにして、プランジャー動作の最適下降（あるいは上
昇）の加速度制御を行う。これにより、樹脂は第３図で
示されるグラフのような速度プロファイルで、指数関数
的分布にしたがってプランジャー６にて移送される。な
お、従来は近似的線形分布であった。

発明の効果 以上述べたように、本発明により、従来マルチポット型
成形機で速硬化樹脂を用いた場合の成形体の硬化不均一
性を回避でき、成形体強度の均一化、ボイドの低減、半
導体チップやリードフレームと樹脂との密着性の向上が
実現され、半導体装置の信頼性向上をはかることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例製造装置の金型部及びプラン
ジャ一部の断面図、第２図は本発明のシステム構成図、
第３図は樹脂充填後の加圧期間のある時点でのキャビテ
ィ内の樹脂粘度分布図、第４図は従来のトランスファー
モールド型成形機の金型部の断面図、第５図は、上図が
成形過程での樹脂の粘度特性図、下図が樹脂充填直後の
キャビティ内樹脂の粘度分布対応の位置関係を示す断面
図である。 ９・・・・・・加圧用バネ、１０・・・・・・圧力セン
サー、１１・・・・・・キャビティ、１２・・・・・・
ゲート、１３・・・・・・ベント。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 樹脂封止成型機のプランジャーを、少なくとも樹脂注入
   方向移動時の動作に対して加速度を可変できる様に、イ
   ンバータ回路をともなったＡＣサーボモーターで駆動す
   るような機構を有することを特徴とする半導体装置の製
   造装置。