JPH0361341B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体デバイス類のパツケージング
装置、より詳細には、従来のような大型のモール
デイングプレスを用いないで半導体デバイス類の
パツケージングを行う簡便な装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

一般に半導体デバイス等のパツケージングに
は、ポツト内で可塑化させた樹脂を高温、高圧に
てランナーを通し、金型のキヤビテイ内に圧入す
るトランスフアーモールドと呼ばれる成形方法が
用いられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この方法によつた場合は、外側に出る半導体デ
バイス等の端子を金型で確りと押さえて樹脂が外
へ洩れないようにしなければならず、また、何十
トンもの高圧で樹脂を押し込むため、非常に精度
の高い金型が要求される。しかも、採算をとるた
めに、多数の半導体デバイス等を同時成形するの
で、金型は大きなものとなり、且つ、高価なもの
とならざるを得ない。従つて、この方法は、少品
種多量生産以外には不向きである。しかるに最近
は、一定の限られた用途に使用する半導体デバイ
ス等も増加し、また、試作のためには少量製造す
れば足りるが、このような目的のために上記トラ
ンスフアーモールド法を採用することは不適当で
あり、これに代わる多品種少量生産用の簡易な半
導体デバイス等のモールド装置の出現が切望され
ていた。

そこで、本発明の目的は、多品種少量生産に適
した簡易な半導体デバイス等のパツケージング装
置を提供することにある。

本発明の他の目的は、大型で高価な金型を用い
ず、低コストにて半導体デバイス等のパツケージ
ング作業行うことができる半導体デバイス等のパ
ツケージング装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る装置は、リードフレーム１を保持
するホールド部２と、その両側に配置されたモー
ルドヘツド３，４から成る。ホールド部２には、
シリンダー４８によつて離接開閉する横長の合着
板３９，４０が存する。合着板３９，４０には、
モールドヘツド３，４の回転ヘツド５，６におけ
る嵌入部７，８が遊嵌する嵌入孔４１，４２が並
設される。その数は、リードフレーム１における
デバイス設置数と同じにする。合着板３９は、移
動ベース４３上に断熱板４４を介して設置したブ
リツジ４５上に固定される（第３図参照）。合着
板３９の四隅には、ガイドバー４６が取り付けら
れる。他方の合着板４０は、これら４本のガイド
バー４６に対し、摺動自在にされている。合着板
４０の下側には、ブラケツト４７を介して開閉シ
リンダー４８が取り付けられ、そのロツド先端
は、下側の２本のガイドバー４６間に渡された横
板４９に固定される。側板４０の嵌入孔４２上面
及び下面には、リードフレームの側部に穿設され
ているピン孔に嵌入し、リードフレームの位置決
めをするためのピン５０が設置される。また、合
着板３９，４０には、それらによつて挾持される
リードフレーム１に向け、ホツトエアを噴出する
ホツトジエツトパイプ５１，５２が各嵌入孔４
１，４２の上下に配設される。以上のホールド部
２の機構が移動ベース４３上に載り、移動ベース
４３は、次に述べるカム機構によつて前進する。
移動ベース４３の裏側には、静止ベース５３上に
敷設されたレール５４を跨座するスライドガイド
５５が定着される。静止ベース５３にはカムモー
ター５６が設置され、その回転軸に、カムフオロ
ワーとして機能する一対のローラー５７を備えた
回転板５８に取り付けられる。そして、このロー
ラー５７に係動するカムプレート５９が、移動ベ
ース４３の端部に設置される。カムプレート５９
には、ローラー５７が係合する多数の深溝５９ａ
が形成されている（第２図参照）。

モールドヘツド３，４は、ベース６０上に敷設
したレール６１上に、滑動可能な状態で跨つて対
向している（第１図参照）。モールドヘツド３，
４には、ベース６０端部に設置したモーター６２
によつて循環駆動されるシンクロベルト６３が固
定される。シンクロベルト６３の固定位置は、モ
ールドヘツド３とモールドヘツド４とで、モータ
ー６２の側から見て左右逆にする。モールドヘツ
ド３，４の側板６４，６５間には、回転ヘツド
５，６が回動可能に軸支される（第２図参照）。
回転ヘツド５，６は、２組のマイタギア６７，６
８を介し、側板６４に取り付けられたモーター６
９により90度宛正反回転駆動される（図面ではモ
ールドヘツド３側にのみ記載されているが、モー
ルドヘツド４の方も同様の構成である。）。次に、
第４図及び第５図によつて回転ヘツド５，６の内
部構造につき説明する（同図では、回転ヘツド
５，６が90度回動して水平状態となつている。第
１図におけるモールドヘツド４の状態）。回転ヘ
ツド５，６の上面には、ボート形状とした半成形
物（半硬化物）を収納するための凹陥部６６が設
けられ、その底面から、２本のエジエクタパイプ
７０，７１が摺動可能に埋入されている。各エジ
エクタパイプ７０，７１内には、上面を閉塞した
バキユームパイプ７２，７３が摺動可能に挿通さ
れる。エジエクパイプ７０，７１は、エジエクタ
プレート７４によつてその下部を連結されてい
る。エジエクタプレート７４は、スプリング７５
によつて常時押下されており、エア供給口７６よ
りエアが供給されることにより、スプリング７５
に抗して僅かに上昇移動する。バキユームパイプ
７２，７３の下方はエジエクタパイプ７０，７１
よりはみ出させ、その下端にスプリング７７が纒
装され、且つ、エジエクタプレート７８で連結さ
れる。このエジエクタプレート７８は上記スプリ
ング７７によつて常時押下されていて、エア供給
口７９よりエアが供給されることによつて上昇す
る。エジエクタパイプ７０，７１の上方（第４図
では左方）内面には、周溝８０が形成されている
（第５図参照）。また、バキユームパイプ７２，７
３の上方には、その管壁を貫いてエア流入口８１
が設けられている。エア流入口８１は、バキユー
ムパイプ７２，７３の上端が上記周溝８０の位置
まで下がることにより外部と連通する（第５図で
は連通している）。そして、バキユームパイプ７
２，７３下方のエジエクタパイプ７０，７１から
はみ出た部分に、エア流出口８２が形成される。
このエア流出口８２は、真空ポンプに接続された
エア抜き通路８３に連通している。回転ヘツド
５，６の嵌入部７，８にはエア流入路８４が設け
られ、これも真空ポンプに接続されたエア抜き通
路８５に連通させてある。

なお、上述した本発明の構成は、半導体デバイ
ス等を一つ宛成形していくものであるが、凹陥部
６６を複数並設することにより、複数のデバイス
を同時に成形可能に構成してもよい。

なお、第６図は、本装置を組み入れたライン全
体の構成例を示す平面図であり、リードフレーム
供給部１１、ローダー部１２、タブレツト収納部
１３、タブレツト搬送部１４、プリヒート部１
５、モールドヘツド３，４、ホールド部２、アン
ローダー部１９及びリードフレーム収納部２０が
示されている。なお、本ライン全体が架台Ａ上に
設置され、架台Ａ上を覆うカバーＢにて密閉され
た窒素雰囲気中に置かれることが好ましい。

〔作用〕

本発明に係る装置は、自動的且つ連続的に、半
導体デバイス類のパツケージングを行うためのラ
インに組み込まれるものである。そこで、第６図
によつて先ずライン全体の流れから説明すると、
リードフレーム供給部１１からリードフレーム１
が一枚宛、幅方向に立てた状態で送り出される。
送り出されたリードフレーム１は、ローダー部１
２の作用で本発明に係る装置へと送られる。その
間にタブレツト搬送部１４が作動し、タブレツト
収納部１３からタブレツトを吸着して持ち上げ、
90度旋回してプリヒート部１５上へ運ぶ。そこに
おいてタブレツトは加熱され、半硬化状態でボー
ト形状に成形される。その後、タブレツト搬送部
１４が再びボートを吸着して持ち上げ、更に90度
旋回してモールドヘツド３，４へと搬送する。そ
して必要に応じ、ボートの合着面に熱硬化性樹脂
等の融着剤を塗布した後、一対のモールドヘツド
３，４は、ボートを吸着した状態で90度回動し、
ホールド部２を挟んで対向した後相互に近接移動
する。そして、リードフレーム１を両側から挾圧
し、ボートを融着接合して半導体デバイス等を封
止する。封止終了後、モーター６２が反転するこ
とにより、各モールドヘツド３，４は離れて反対
方向へ後退する。それと同時にリードフレーム１
が１ピツチ前進し、以後上記工程が反復されて前
から２番目の半導体デバイス等の封止が行われ
る。その後も同様にして全部の半導体デバイス等
の封止が完了すると、リードフレーム１はアンロ
ーダー部１９によつて搬送され、空のマガジン内
に収納される。

続いて本発明の作用につき述べる。ローダー部
１２よりホールド部２にリードフレーム１が送り
込まれる際、合着板４０は合着板３９から離れて
いる。即ち、開閉シリンダー４８が縮小動作する
と、そのロツド先端がガイドバー４６間の横板４
９に固定されているために、開閉シリンダー４８
自体が横板４９方向（第１図において右方向）に
移動することになる。その動きに伴い、ブラケツ
ト４７を介して開閉シリンダー４８が固定してあ
る合着板４０も共に移動し、合着板３９から離れ
る。その状態でリードフレーム１が定位置まで押
送供給されると、開閉シリンダー４８が伸長動作
し、合着板４０を合着板３９に当接させる。その
時ピン５０がリードフレーム側縁のピン孔内に進
入し、以てリードフレーム１の位置決めがなされ
る。このようにしてリードフレーム１が定位置に
セツトされると、タブレツトの成形温度に近い約
180℃のホツトエアが、上下のホツトジエツトパ
イプ５１，５２からリードフレーム１に向けて噴
出し、リードフレーム１を加熱する。

モールドヘツド３，４の凹陥部６６に収められ
たボートには、上向きの状態（第１図におけるモ
ールドヘツド３の状態）で、必要に応じてデイス
ペンサーにより融着剤が塗布される。

ボートが凹陥部６６内に収められる際、エア供
給口７６からのエア供給は無く、エジエクタプレ
ート７４はスプリング７５に押下されている。そ
の結果、エジエクタパイプ７０，７１の上端は、
凹陥部６６の底面と一致している。一方多エア供
給口７９からのエア供給も無く、エジエクタプレ
ート７８がスプリング７７によつて押下される。
その結果、バキユームパイプ７２，７３の上端が
周溝８０内にまで下がり、エジエクタパイプ７
０，７１の上部、周溝８０、エア流入口８１、バ
キユームパイプ７２，７３内部、エア流出口８２
及びエア抜き通路８３が連通する。かくして真空
ポンプによりエア抜き通路８３からエア抜きが行
われると、ボートが吸引されて凹陥部６６内に確
固と吸着される。その状態でモーター６９が始動
すると、２組のマイタギア６７，６８を介し、回
転ヘツド５，６が90度回動し、ホールド部２を挾
んで向かい合う。その際ボートは垂直状態になる
が、上記のように吸着されているため、凹陥部６
６から脱落することはない。続いてモーター６２
が始動し、シンクロベルト６３を循環させると、
それに固定されたモールドヘツド３，４が互いに
近接方向に移動し、回転ヘツド５，６の嵌入部
７，８がそれぞれ合着板３９，４０の嵌入孔４
１，４２内に嵌入する。そして、リードフレーム
１のデバイスを両側からボートで挾み、２つのボ
ートを合着することによりパツケージングが完了
する。ボートの合着は、融着及び／又は溶着によ
る。嵌入部７，８が嵌入孔４１，４２内に進入す
る際、内部の空気は押圧されるが、嵌入孔４１，
４２の側壁と嵌入部７，８の周面との間に僅かな
隙間があるので、圧縮された空気はエア流入路８
４からエア抜き通路８５へと抜ける。かくしてデ
バイス周囲は真空状態になり、パツケージングに
当り気泡が発生することを防止できる。合着終了
後エア供給口７９からエアが供給されると、エジ
エクタプレート７８がスプリング７７に抗して上
昇し、バキユームパイプ７２，７３を上昇させ
る。その結果周溝８０が閉塞され、ボートに対す
る吸引が解除される。また、エア供給口７６から
もエアが供給され、エジエクタプレート７４がス
プリング７５に抗して押し上げられると、それに
伴つてエジエクタパイプ７０，７１上端が凹陥部
６６に突出し、ボートを離型させる。そこでモー
ター６２が逆回転すると、嵌入部７，８が嵌入孔
４１，４２より脱し、上述したところと逆の作用
で当初の位置まで後退すると共に、90度反転して
上向きとなり、次のボートが供給されるのを待
つ。その間にホールド部２においては、カムモー
ター５６が始動して回転板５８を回転させると、
回転板５８に取り付けられた一対のローラー５７
が180度円運動する。各ローラー５７はカムプレ
ートの深溝５９ａに係合しているので、その円運
動に際し、深溝５９ａ内を自転しつつ摺動する。
その結果、カムプレート５９は１ピツチ、即ち、
深溝５９ａの間隔分前進させられる。この深溝５
９ａの間隔は、リードフレーム１におけるデバイ
スの間隔に等しい。このようにカムプレート５９
が移動すると、その上に固定されたホールド部２
も一体となつて、レール５４に跨つたスライドガ
イド５５に支えられて移動する。かくして、リー
ドフレーム１の２番目のデバイスが、モールドヘ
ツド３，４によるパツケージングラインに位置す
る。以後回転板５８が180度回転する度に、ホー
ルド部２が１ピツチ宛前進する。そしてその都
度、上述したモールドヘツド３，４の作用でパツ
ケージングが行われる。このようにして全部のデ
バイスのパツケージングが終了すると、リードフ
レーム１は、ホールド部２に隣接するアンローダ
ー部１９によつて引き出されて搬送され、リード
フレーム収納部２０においてマガジン内に収納さ
れる。

本発明においては、上述した動作が一連に、且
つ、連続的に行われる。

〔発明の効果〕

本発明は上述した通りであるから、製造ライン
に容易に組み込むことができ、半導体デバイス等
のパツケージング作業を自動的に効率よく行うこ
とができ、大型の金型を必要としないので製造コ
ストを抑えることができ、殊に多品種少量生産に
好適なる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の正面図、第２図はそ
の平面図、第３図はその側面図、第４図は回転ヘ
ツドの内部構造を示す縦断面図、第５図は回転ヘ
ツドのエジエクタパイプとバキユームパイプの構
成を示す図、第６図は本装置を組込んだライン全
体のレイアウトを示す図である。 符号の説明、２……ホールド部、３，４……モ
ールドヘツド、５，６……回転ヘツド、７，８…
…嵌入部、３９，４０……合着板、４１，４２…
…嵌入孔、４５……ブリツジ、５１……ホツトジ
エツトパイプ、６１……レール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ リードフレームを保持移動させるホールド部
   ２と、その両側に配置されたモールドヘツド３，
   ４とから構成され、 前記ホールド部２は、一方が静止していて他方
   がこれに対して当接及び離隔動作をしてリードフ
   レームを挾持する一対の合着板３９，４０を備
   え、前記静止側の合着板３９は、前記各合着板３
   ９，４０の下側にあつてそれらの長さ方向に敷設
   されたレール５４上に移動可能に設置されたブリ
   ツジ４５上に固定され、前記合着板３９，４０に
   は、前記モールドヘツド３，４の回転ヘツド５，
   ６に突設された嵌入部７，８が嵌入する嵌入孔４
   １，４２が透設され、前記回転ヘツド５，６はパ
   ツケージング用ボート吸着機構を内蔵し、また、
   垂直方向に90度宛正反回転可能にされ、更に前記
   両モールドヘツド３，４は前記レール５４と直交
   方向に配設されたレール６１に沿つて近接及び離
   隔移動可能にされ、その近接時に前記嵌入部７，
   ８がそれぞれ前記合着板３９，４０の嵌入孔４
   １，４２内に進入するようにして成る半導体デバ
   イス等のパツケージング装置。 ２ 合着板３９，４０の嵌入孔４１，４２内に、
   リードフレームを加熱するホツトジエツトパイプ
   ５１，５２を配設した特許請求の範囲第１項記載
   の半導体デバイス等のパツケージング装置。 ３ 嵌入部７，８から回転ヘツド５，６に抜ける
   エア抜き通路を設けた特許請求の範囲第１項記載
   の半導体デバイス等のパツケージング装置。 ４ 密閉された窒素ガス雰囲気中に設置された特
   許請求の範囲第１項記載の半導体デバイス等のパ
   ツケージング装置。