JPH08330342A - 半導体樹脂封止装置 - Google Patents

半導体樹脂封止装置

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JPH08330342A
JPH08330342A JP12997695A JP12997695A JPH08330342A JP H08330342 A JPH08330342 A JP H08330342A JP 12997695 A JP12997695 A JP 12997695A JP 12997695 A JP12997695 A JP 12997695A JP H08330342 A JPH08330342 A JP H08330342A
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JP
Japan
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plunger
resin
molding
mold
semiconductor
Prior art date
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JP12997695A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasushi Omura
康 大村
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/02Transfer moulding, i.e. transferring the required volume of moulding material by a plunger from a "shot" cavity into a mould cavity

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 実装時に必要な外観寸法を狂わす事なく樹
脂量バラツキに対応することのできる装置を提供する。 【構成】 金型内に半導体素子を搭載したリードフレ
ーム或いはテープフレームを挿入し、成形後のキャビテ
ィとなる体積分のシート状樹脂を金型内或いはフレーム
付着或いは金型内とフレーム付着によって供給し、上下
キャビティの両底面が夫々プランジャ面となる装置にお
いて、どちらか一方のプランジャが二重プランジャであ
ることを特徴とする。その結果、確実な実装手段を設け
ることができる。又、シート状樹脂の取扱による欠け等
による大幅な樹脂量不足、或いは樹脂製造工程に於ける
計量ミスによる大幅な樹脂量増減が発生した場合は、初
期状態の中央側プランジャの位置と、成型終了直前の中
央側プランジャの位置の差により、所定位置での成形未
修了を判別装置が判別して装置を停止若しくは異常出力
をする。よって、極端な凹み深さを持つ半導体素子の露
出品,本来凹み深さを要するのに凸型になっているもの
を確実に判別できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子を樹脂封止成
形する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】シート状の樹脂1a,1bを直接キャビ
ティ2内で成形するにあたり、図13に示す様に、上型
3或いは下型4のどちらか一方にプランジャ2が配置さ
れ、単一プランジャで成形する方法がある。又、図14
に示す様に、上下型共にプランジャ5a、5bが配置さ
れ、半導体装置がユーザーによりプリント基板等へ実装
される際、下面となる側の面を成すプランジャを位置制
御し、反対側の面を成すプランジャを圧力制御によって
成形する方法がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によれ
ば、投入されたシート状樹脂の体積に見合った成型品が
成形されることになる。しかしながら、投入されるシー
ト状樹脂の体積が常に同一であれば問題ないが、シート
状樹脂にも樹脂量バラツキがある。この樹脂量バラツキ
は上記従来技術では成型品の外観寸法に直接影響を及ぼ
す。キャビティの厚さ寸法のバラツキは半導体装置がユ
ーザーの工程によって実装する際、実装不具合を来た
す。このため、シート状樹脂のバラツキをできるだけ少
なくする必要があり、材料費として高価になる。本発明
は上記事情に鑑みて成されたものであり、実装時に必要
な外観寸法を狂わす事なく樹脂量バラツキに対応するこ
とのできる装置を提供する。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体樹脂封止
装置は、金型内に半導体素子を搭載したリードフレーム
或いはテープフレームを挿入し、成形後のキャビティと
なる体積分のシート状樹脂を金型内或いはフレーム付着
或いは金型内とフレーム付着によって供給し、上下キャ
ビティの両底面が夫々プランジャ面となる装置におい
て、どちらか一方のプランジャが二重プランジャとなっ
ていることを特徴とし、二重プランジャの外周側プラン
ジャがアクチュエータによって駆動され、中央側プラン
ジャが弾性押動材によってプランジャ面側に付勢されて
いる特徴を有する。
【0005】又は、二重プランジャの中央側プランジャ
がアクチュエータによって駆動され、外周側プランジャ
が弾性押動材によってプランジャ面側に付勢されている
特徴を有する。
【0006】又は、二重プランジャの外周側プランジャ
と中央側プランジャのどちらもアクチュエータによって
独立して駆動される特徴を有する。さらに、二重プラン
ジャの中央側プランジャもしくは外周側プランジャの成
形中の位置を検出するプランジャ位置検出装置と成形終
了時のプランジャ位置が所定の位置であるか判別する判
別装置を設け、所定位置で成形終了したとき成型品を良
品とし、それ以外を不良品と判別する特徴を有する。
【0007】
【作用】キャビティ底面を形成させるプランジャの内、
どちらか一方のプランジャを外周側と中央側との二重の
プランジャとし、キャビティの一底面を形成させる単一
プランジャは、樹脂圧縮成形においては位置制御で樹脂
を所定位置まで圧縮させ、キャビティの他底面を形成さ
せる二重プランジャは、外周側プランジャ、中央側プラ
ンジャとに分割され、外周側或いは中央側プランジャの
いずれかを圧縮成形に際して位置制御で樹脂を所定位置
まで圧縮させ、他方のプランジャは圧縮成形に於ける樹
脂の圧力に抗して摺動し、所定の圧力を樹脂に付勢す
る。
【0008】これによって、樹脂量バラツキに関係なく
キャビティの両面に所定厚み寸法を持った面が形成され
る。よって樹脂量バラツキがあってもユーザーに於ける
実装時の必要寸法を確保できる。又、二重プランジャの
圧力制御側プランジャの成形後の位置を検出すること
で、異常な樹脂量の投入があっても確実に成型品の不良
品判別ができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1乃至図12を参
照して説明する。第1実施例として図1乃至図5を参照
する。図1に於いて、図は上型3及び下型4が型開きし
た状態で、下面に半導体素子Hがマウントされたリード
フレームFが上型3及び下型4内に搬送供給され、成形
後の半導体装置のキャビティ体積に見合った樹脂量を持
ったシート状樹脂1a,1bが夫々リードフレーム上面
と下型4のキャビティ成形部に、載置及び投入されてい
る様子を示している。
【0010】上型3のキャビティ成形部には、キャビテ
ィの上底面がプランジャ先端面となるような単一プラン
ジャ5aが摺動可能に設けられており、図示しないアク
チュエータによって位置制御駆動される。下型4のキャ
ビティ成形部には、キャビティ下底面がプランジャ先端
面となるようなプランジャ5bが摺動可能に設けられて
いる。プランジャ5bはキャビティ下底面の外周側と中
央側とに分割され、外周側プランジャ51は図示しない
アクチュエータによって位置制御駆動されている。
【0011】中央側プランジャ52は、外周側プランジ
ャ51内を摺動可能に埋設され、先端が外周側プランジ
ャ51の先端より突出している。中央側プランジャ52
は、成形時の圧力に見合った弾性押動材53によって、
樹脂当接側へ付勢されている。中央側プランジャ52の
末端には、プランジャの動き(動作位置)を検出するセ
ンサ54が埋設され、センサ54の出力信号は、位置検
出装置55を経て所定の位置に停止しているか判別する
判別装置56につながっている。
【0012】次に、上記構成の作用について説明する。
まず、半導体素子HがマウントされたリードフレームF
が、上型3及び下型4内に搬送供給される。次に、シー
ト状樹脂1aがリードフレームF状に載置されると同じ
くして上型3が下降して上型3とリードフレームFが当
接する。それと同時或いは一定時間前に下型4のキャビ
ティ内に供給される。
【0013】シート状樹脂1a、1bは、上型3及び下
型4に夫々当接するとすぐに溶融し始める。シート状樹
脂1bを下型4内に投入すると上型3は、リードフレー
ムFと共に下降し続け、下型4との間でリードフレーム
Fを挟む。その後、片締めを行う。片締め完了と同時
に、上型3内の単一プランジャ5aが所定の位置まで下
降し停止する。次に、下型4内の外周側プランジャ51
が上昇し、樹脂を圧縮成型し始める。外周側プランジャ
51は、所定位置まで上昇すると停止する。この時、投
入された樹脂は加えられた圧力を中央側プランジャ52
に対し反力として付加する。中央側プランジャ52は、
この反力と樹脂側へ付勢している弾性押動材53の付勢
力と釣り合った位置で停止する。よって弾性押動材53
の設定力は、中央側プランジャ52の樹脂当接投影面積
と樹脂圧縮成型力とで計算される力としておく必要あが
ある。
【0014】本構成で、圧縮成型された半導体装置は、
外周側及び中央側プランジャの二重プランジャ側が、半
導体装置の上面となるとすると、図3に示す形状とな
る。図4は、図3に示す半導体装置の断面図で、キャビ
ティ厚さ寸法Tは、上型3内の単一プランジャ5aと下
型4内外周側プランジャ51を位置制御で成型している
ため、樹脂量に関係なく常に一定である。下型4内の中
央側プランジャ52によって成形された面は、樹脂量バ
ラツキによって上下し、キャビティ上面の凹み深さ寸法
Kをバラつかせた成型品となる。
【0015】二重プランジャ51,52と単一プランジ
ャ5aの半導体装置に対する上下を逆にした場合の半導
体装置の断面図は図5となり、上記同様、キャビティ厚
み寸法Tが一定で、キャビティ下面の凹み深さ寸法Kを
バラつかせた成型品である。よって、キャビティ上面及
び下面に一定の厚みを持った面が存在する為、ユーザー
における半導体装置の実装において、確実な実装手段を
設けることができる。
【0016】シート状樹脂の取扱による欠け等による大
幅な樹脂量不足、或いは樹脂製造工程に於ける計量ミス
による大幅な樹脂量増減が発生した場合は、本発明の構
成によると、初期状態の中央側プランジャ52の位置S
1と、成型終了直前の中央側プランジャ52の位置S2
の差により、所定位置で成形終了していないことを判別
装置56が判別して、装置を停止もしくは異常出力をす
る。よって、極端な凹み深さを持ち半導体素子が露出し
ているものや、本来凹み深さがなくてはならないのに凸
型になっているものを確実に判別できる。
【0017】第2実施例として図6乃至図10に示す。
構成は第1実施例の外周側プランジャと中央側プランジ
ャの駆動構成を逆にしたもので、作用においても夫々の
プランジャの動作が逆になり、中央側プランジャ52を
位置制御し、外周側プランジャ51が圧力に対して動作
するようになっている。
【0018】本構成で、圧縮成型された半導体装置は、
外周側及び中央側プランジャの二重プランジャ側が、半
導体装置の上面となるとすると、図8に示す形状とな
る。図9は、図8に示す半導体装置の断面図で、キャビ
ティ厚さ寸法Tは、上型3内の単一プランジャ5aと下
型4内外周側プランジャ51を位置制御で成型している
ため、樹脂量に関係なく常に一定である。下型4内の中
央側プランジャ52によって成形された面は、樹脂量バ
ラツキによって上下し、キャビティ上面の凹み深さ寸法
Kをバラつかせた成型品となる。
【0019】二重プランジャ51,52と単一プランジ
ャ5aの半導体装置に対する上下を逆にした場合の半導
体装置の断面図は図10となり、上記同様キャビティ厚
み寸法Tが一定で、キャビティ下面の凹み深さ寸法Kを
バラつかせた成型品である。よって、第1実施例と同一
の効果がある。
【0020】第3実施例として、図11に示す構成は、
外周側プランジャ51と中央側プランジャ52が夫々独
立したアクチュエータによって駆動され、夫々のアクチ
ュエータには位置検出装置55及び判別装置56,荷重
検出装置57,制御装置58を備えており、外部の設定
によって位置制御プランジャを外周側或いは中央側で設
定変更できる。位置制御プランジャでないプランジャ
は、圧力制御プランジャとなり、作用は第1実施例或い
は第2実施例と同様にできる。よって成形された半導体
装置の形状は、図3乃至図5、図8乃至図10に示す形
状全てに対応できる。
【0021】その他の実施例として、二重プランジャの
形状は図12に示すように、中央側プランジャ52の先
端形状が、矩形,円,楕円でも良く、又、中央側プラン
ジャ52の個数が複数個に分割されていても同様の効果
を奏することができる。
【0022】
【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
の装置は、キャビティ上面及び下面に一定の厚みを持っ
た面が存在するため、ユーザーにおける半導体装置の実
装において、確実な実装手段を設けることができる。
【0023】シート状樹脂の取扱による欠け等による大
幅な樹脂量不足、或いは樹脂製造工程に於ける計量ミス
による大幅な樹脂量増減が発生した場合は、本発明の構
成によると、初期状態の中央側プランジャの位置と、成
型終了直前の中央側プランジャの位置の差により、所定
位置で成形修了していないことを判別装置が判別して、
装置を停止もしくは異常出力をする。よって、極端な凹
み深さを持ち半導体素子が露出しているものや、本来凹
み深さがなくてはならないのに凸型になっているものを
確実に判別できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す半導体樹脂封止装置
の断面図、
【図2】本発明の第1実施例を示す半導体樹脂封止装置
の作用断面図、
【図3】本発明の第1実施例の半導体樹脂封止装置によ
り成形の半導体装置図、
【図4】図3の断面図、
【図5】本発明の第1実施例で二重プランジャ位置を逆
状態の半導体装置断面図、
【図6】本発明の第2実施例の下型断面図、
【図7】本発明の第2実施例の作用断面図、
【図8】本発明の第2実施例の半導体樹脂封止装置によ
り成形の半導体装置図、
【図9】図8の断面図、
【図10】本発明の第2実施例で二重プランジャ位置を
逆状態の半導体装置断面図、
【図11】本発明の第3実施例の半導体樹脂封止装置の
断面図、
【図12】本発明の二重プランジャの形状におけるその
他の実施例を示す図、
【図13】半導体樹脂封止装置の従来技術説明図、
【図14】半導体樹脂封止装置の従来技術説明図。
【符号の説明】
1a,1b…シート状樹脂、 2…キャビテ
ィ、3…上型、 4…下
型、5a…単一プランジャ、 51…外
周側プランジャ、52…中央側プランジャ、
53…弾性押動材、54…センサ、
55…位置検出装置、56…判別装置、
57…荷重検出装置、58…制御装
置、 S1…初期寸法、 S2…加圧後寸法、
T…キャビティ厚み寸法、 K…凹み深さ
寸法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29C 45/77 7365−4F B29C 45/77 // B29L 31:34

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金型内に半導体素子を搭載したリード
    フレーム或いはテープフレームを挿入し、成形後のキャ
    ビティとなる体積分のシート状樹脂を金型内或いはフレ
    ーム付着或いは金型内とフレーム付着によって供給し、
    上下キャビティの両底面が夫々プランジャ面となる半導
    体樹脂封止装置において、どちらか一方のプランジャが
    二重プランジャとなっていることを特徴とする半導体樹
    脂封止装置。
  2. 【請求項2】 二重プランジャの外周側プランジャが
    アクチュエータによって駆動され、中央側プランジャが
    弾性押動材によってプランジャ面側に付勢されているこ
    とを特徴とする請求項1記載の半導体樹脂封止装置。
  3. 【請求項3】 二重プランジャの中央側プランジャが
    アクチュエータによって駆動され、外周側プランジャが
    弾性押動材によってプランジャ面側に付勢されているこ
    とを特徴とする請求項1記載の半導体樹脂封止装置。
  4. 【請求項4】 二重プランジャの外周側プランジャと
    中央側プランジャのどちらもアクチュエータによって独
    立して駆動され、一方を位置制御、他方を圧力制御で成
    形することを特徴とする請求項1記載の半導体樹脂封止
    装置。
  5. 【請求項5】 二重プランジャの中央側プランジャも
    しくは外周側プランジャの成形中の位置を検出するプラ
    ンジャ位置検出装置と、成形終了時のプランジャ位置が
    所定の位置であるか判別する判別装置を設け、所定位置
    で成形終了した時は成型品を良品とし、それ以外を不良
    品と判別することを特徴とした請求項1記載の半導体樹
    脂封止装置。
JP12997695A 1995-05-29 1995-05-29 半導体樹脂封止装置 Pending JPH08330342A (ja)

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