JPH09213726A - 半導体モールド装置とその装置の成形方法及び成形位置補正方法 - Google Patents

半導体モールド装置とその装置の成形方法及び成形位置補正方法

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JPH09213726A
JPH09213726A JP1635496A JP1635496A JPH09213726A JP H09213726 A JPH09213726 A JP H09213726A JP 1635496 A JP1635496 A JP 1635496A JP 1635496 A JP1635496 A JP 1635496A JP H09213726 A JPH09213726 A JP H09213726A
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plate
mold
center
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Osamu Yoda
修 依田
Yasuhiro Toyoda
康裕 豊田
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Toshiba Mechatronics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プランジャ部にこじれがあっても、所定の注
入圧力を樹脂に加えることにより、注入不良のない良好
な成形ができる半導体モールド装置を提供。 【解決手段】 上下に対向状態に配置の上プレート及び
下プレート間に、上下移動可能に設けた移動プレートが
ある。この移動プレートの下面中央に上型を設け、この
上型中央を貫通して上下に移動可能な上プランジャを設
けて上プランジャに連結され、上プランジャを加圧力検
出手段を介して駆動する上プランジャ駆動装置が前記移
動プレート上面に設けている。前記上型と対向位置に下
プレート上面中央に下型を設けている。この下型中央を
貫通して上下に移動可能な下プランジャを設け、下プラ
ンジャを加圧力検出手段を介して駆動する下プランジャ
駆動装置が下プランジャに連結して下プレート下面に設
けている。また、移動プレートを上下動させて上型と下
型を型合わせし、型締め及び型開きさせる移動プレート
駆動装置を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体の樹
脂封止に用いられる半導体モールド装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より例えば半導体の樹脂封止に用い
られるモールドプレス装置として図3に示すように、下
プレート1と上プレート2とが上下に対向状態に配置固
定され、その間に上下移動可能に移動プレート3が設け
られている。移動プレート3の下面中央には上型4が配
置され、下プレート1の上面中央には上型4と対向して
下型5が配置されている。上型4にはその中央部を貫通
して上下に移動可能なように上プランジャ6が、下型5
には同様に下プランジャ7が仕込まれている。移動プレ
ート3の上面には上プランジャスライド機構8が配設さ
れ、サーボモータ9の回転運動をタイミングベルト10
によってボールネジ11に伝達し、上プランジャスライ
ド機構8が上下に直線運動するようになっている。
【0003】一方、下プレート1の下面には下プランジ
ャスライド機構12が配設され、サーボモータ13の回
転運動をタイミングベルト14によってボールねじ15
に伝達し、下プランジャスライド機構12が上下に直線
運動するようになっている。下プランジャスライド機構
12はロードセル16を介して下プランジャ7に連結さ
れており、下プランジャ7を上下に駆動すると共にロー
ドセル16によって下プランジャ7にかかる圧力を検出
できるようになっている。
【0004】上記構成のものに於いて、樹脂封止を行う
場合は、サーボモータ9にて上プランジャスライド機構
8を上下に駆動し、上プランジャ6を上型の型合わせ面
から凹んだ状態になるようにする。そしてサーボモータ
13にて下プランジャスライド機構12を上下に駆動
し、下プランジャ7を下型の型合わせ面から凹んだ状態
になるようにする。次に上下各々できた凹部に樹脂材料
を投入し、サーボモータ17を作動させてタイミングベ
ルト18,ボールねじ19を介して移動プレート3を下
降させ、上型4を下型5に押しつけて型締めを行う。そ
して上プランジャ6は成型品の厚み寸法に応じた位置に
位置決めされ、下プランジャ7を上方向に駆動する事に
より樹脂を圧縮する。この時、下プランジャ7にかかる
圧力はロードセル16によって検出され、これが所定の
圧力となるようにサーボモータ13は下プランジャ7を
駆動して成形を行う。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述の様な装置では、
下プランジャに連結されたロードセルにかかる圧力のみ
を検出し樹脂を注入することから、下型と下プランジャ
間にこじれることがあった場合、実際に樹脂に加わる圧
力はロードセルにて検出した圧力よりも低い場合があ
る。
【0006】従って、本発明の目的は、前述の様な封止
方法に於いてプランジャ部にこじれがあっても、所定の
注入圧力を樹脂に加えることにより、注入不良のない良
好な成形ができる半導体モールド装置を提供するにあ
る。(請求項1、請求項2) また、下プランジャにて加圧時、上プランジャは成型品
の厚み寸法に応じた凹み位置に位置決めされているが、
圧力によるプランジャなどの構造材の機械的な変形のた
め上プランジャが撓んで押し上げられ、凹んだ深さ寸法
が所定の寸法にならない場合がある。このような場合、
成型品の厚み寸法が所定の値にならず、近年の薄型パッ
ケージにおいてはこの厚み寸法の誤差が大きな問題とな
る。
【0007】従って、本発明の目的は、プランジャ等構
造材の撓みが発生しても、注入圧力に応じるプランジャ
位置の補正を行うことで、正確な成型品の厚み寸法を得
られる半導体モールド装置を提供するにある。(請求項
3、請求項4)
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1は、上下に対向
状態に配置された上プレート及び下プレートとの間に、
上下移動可能に設けられた移動プレートがある。この移
動プレートの下面中央に上型を設け、この上型中央を貫
通して上下に移動可能な上プランジャが設けられて上プ
ランジャに連結され、上プランジャを加圧力検出手段を
介して駆動する上プランジャ駆動装置が前記移動プレー
ト上面に設けられている。前記上型と対向するように下
プレート上面中央に下型が設けられている。この下型中
央を貫通して上下に移動可能な下プランジャが設けら
れ、下プランジャを加圧力検出手段を介して駆動する下
プランジャ駆動装置が下プランジャに連結して下プレー
ト下面に設けられている。また、移動プレートを上下動
させて上型と下型を型合わせし、型締め及び型開きさせ
る移動プレート駆動装置を設けている。
【0009】このように構成すると、樹脂圧縮行程時に
上プランジャと下プランジャに加わる圧力の両方を検出
することが可能となる。請求項2は、上記装置を用いて
型締め後に樹脂を加圧する時、下プランジャの加圧力検
出手段と上プランジャの加圧力検出手段の両方をモニタ
し、成形する制御手段を有する。この樹脂圧縮行程にお
ける圧力制御を、上プランジャと下プランジャの両圧力
を検出して行う事により、所定圧力を樹脂に加えること
ができるため、樹脂の注入不良等のない半導体モールド
装置を提供することができる。
【0010】請求項3は、上下に対向状態に配置された
上プレート及びプレートとの間に、上下移動可能に移動
プレートが設けられている。この移動プレートの下面中
央に上型が設けられている。この上型中央を貫通して、
上下に移動可能な上プランジャが設けられ、上プランジ
ャに連結されて上プランジャを駆動する上プランジャ駆
動装置が前記移動プレート上面せ設けられている。前記
上型と対向するように下プレート上面中央に下型が設け
られている。この下型中央を貫通して上下に移動可能な
下プランジャが設けられ、下プランジャに連結されて下
プランジャを駆動する下プランジャ駆動装置が下プレー
ト下面に設けられている。また、移動プレートを上下動
させて上型と下型を型合わせし、型締め及び型開きさせ
る移動プレート駆動装置を設けている。
【0011】また、上もしくは下プランジャによる樹脂
加圧時の、加圧側のプランジャ位置の変位を検出する位
置検出手段が設けられている。そして検出した、その変
位量を補正したプランジャの位置で半導体を成形する制
御手段を有する。
【0012】すると、樹脂圧縮行程時に、圧縮圧力によ
る固定側プランジャの変形量を補正した位置で、固定側
プランジャを位置決め制御することが可能となるため、
成型品の厚み寸法の誤差をなくす半導体モールド装置を
提供することができる。
【0013】請求項4は、上記装置に於いて上もしくは
下プランジャによる樹脂加圧時の、固定側のプランジャ
位置の変位を装置の構成より計算により求め、変位量を
補正したプランジャの位置で半導体を成形する制御手段
を有する。
【0014】すると、樹脂圧縮行程時に、圧縮圧力によ
る固定側プランジャの変形量を補正した位置で、固定側
プランジャを位置決め制御することが可能となるため、
成型品の厚み寸法の誤差をなくす半導体モールド装置を
提供することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
(第1実施例)以下本発明の請求項1及び2に対応する
第1実施例を図1を参照して説明する。
【0016】図1は半導体モールド装置の構造を示して
いる。図に示すように、下プレート1と上プレート2と
が上下に対向状態に配置固定され、その間に上下移動可
能に移動プレート3が設けられている。移動プレート3
の下面中央には上型4が配置され、下プレート1の上面
中央には上型4と対向して下型5が配置されている。上
型4にはその中央部を貫通して上下に移動可能なように
上プランジャ6が、下型5には同様に下プランジャ7が
仕込まれている。
【0017】移動プレート3の上面には上プランジャス
ライド機構8が配設され、サーボモータ9の回転運動を
タイミングベルト10によってボールネジ11に伝達
し、上プランジャスライド機構8が上下に直線運動する
ようになっている。上プランジャスライド機構8はロー
ドセル20を介して上プランジャ6に連結されており、
上プランジャ6を上下に駆動するとともにロードセル2
0によって上プランジャ6にかかる圧力を検出できるよ
うになっている。
【0018】一方、下プレートの下面には下プランジャ
スライド機構12が配設され、サーボモータ13の回転
運動をタイミングベルト14によってボールねじ15に
伝達し、下プランジャスライド機構12が上下に直線運
動するようになっている。下プランジャスライド機構1
2はロードセル16を介して下プランジャ7に連結され
ており、下プランジャ7を上下駆動すると共にロードセ
ル16によって下プランジャ7にかかる圧力を検出でき
るようになっている。
【0019】次に作用について説明する。サーボモータ
9にて上プランジャスライド機構8を上下に駆動し、上
プランジャ6を上型4の型合わせ面から凹んだ状態にな
るようにする。そしてサーボモータ13にて下プランジ
ャスライド機構12を上下に駆動し、下プランジャ7を
下型5の形合わせ面から凹んだ状態になるようにする。
次に、上下各々できた凹部に樹脂材料を、形合わせ面に
リードフレームを投入し、サーボモータ17を作動させ
てタイミングベルト18,ボールねじ19を介して移動
プレート3を下降させ、上型4を下型5に押しつけて型
締めを行う。そして上プランジャ6は成型品の厚み寸法
に応じた位置に位置決めされ、下プランジャ7を上方向
に駆動する事により樹脂を圧縮する。
【0020】この時、下プランジャ7にかかる圧力はロ
ードセル16によって検出され、これが所定圧力となる
ようにサーボモータ13は下プランジャ7を駆動して成
形を行う。下プランジャ7に所定の圧力が加わった時、
上プランジャ6には機械的なこじれのため、下プランジ
ャ7よりも小さな圧力がかかっている。そこで下プラン
ジャ7に所定の圧力が加わったのを確認した後、今度は
上プランジャ6の圧力をロードセル20によりモニタ
し、上プランジャ6に連結されたロードセル20に所定
の圧力が加わるよう下プランジャ7をさらに上昇させ
る。上プランジャ6に連結されたロードセル20に所定
の圧力が加わったのを確認した後、そのときの下プラン
ジャ7に連結されたロードセル16の圧力を保持するよ
う下プランジャ7を駆動する。そして、所定圧力を所定
の時間加えた後、型を開いて成型品を取り出す。
【0021】この実施例では、樹脂圧縮行程における圧
力制御を、上プランジャと下プランジャの両圧力を検出
して行う事ができるので、所定の圧力を樹脂に加えるこ
とができ、樹脂の注入不良等のない半導体モールド装置
を提供することができる。
【0022】(第2実施例)ついで、下プランジャ7を
駆動して樹脂圧縮を行う場合の本発明の請求項3に対応
する第2実施例を図1を参照して説明する。
【0023】まず、サーボモータ9にて上プランジャス
ライド機構8を上下に駆動し、上プランジャ6を上型4
の型合わせ面から凹んだ状態になるようにする。そして
サーボモータ13にて下プランジャスライド機構12を
上下に駆動し、下プランジャ7を下型5の型合わせ面か
ら凹んだ状態になるようにする。次に樹脂材料,リード
フレームを投入せずにサーボモータ17を作動させて、
タイミングベルト18,ボールねじ19を介して移動プ
レート3を下降させ、上型4を下型5に押しつけて型締
めを行う。そして樹脂加圧時に固定側となる上プランジ
ャスライド機構8を上下に駆動し、上プランジャ6を型
合わせ面まで移動させる。
【0024】次に下プランジャ7を上方向に駆動する事
により樹脂圧縮工程時と同様の動作をさせる。下プラン
ジャ7が予め既知である型合わせ面より上に移動した量
を圧縮圧力による上プランジャ6及び下プランジャ7の
変形量とし、その量を下プランジャ7の位置検出手段2
1によって検出する。上プランジャ6と下プランジャ7
の機構は同じであるので、上プランジャ6のみの変形量
は位置検出手段21にて検出した値の1/2である。そ
の後は成型品の厚み寸法から検出値の1/2だけ上プラ
ンジャ6を下げた位置に位置決めし、半導体樹脂がモー
ルドされる。
【0025】上プランジャ6を駆動して樹脂圧縮を行う
装置の場合、上記と逆になって固定側が下プランジャ7
となり、上プランジャ6と下プランジャ7の変形量を上
プランジャの位置検出手段22にて検出を行い、検出値
の1/2だけで下プランジャ7の位置の補正を行う。
【0026】この方法では、樹脂圧縮行程時に、圧縮圧
力による固定側プランジャの変形量を補正位置で固定側
プランジャを位置決め制御することが可能となるため、
成型品の厚み寸法の誤差をなくす半導体モールド装置を
提供することができる。
【0027】(第3実施例)ついで、本発明の請求項4
に対応する第3実施例を説明する。装置は、樹脂圧縮行
程時の固定側プランジャの変形量を装置の管理している
プランジャ直径,プランジャ数,ロードセル,ボールネ
ジ,成形圧力等のデータから装置のマイコンにより計算
を行う。その後は、成型品の厚み寸法から計算により求
めた変形量分だけプランジャを移動させた位置に位置決
めし、半導体樹脂がモールドされる。
【0028】この方法では、樹脂圧縮行程時に、圧縮圧
力による固定側プランジャの変形量を補正位置で固定側
プランジャを位置決め制御することが可能となるため、
成型品の厚み寸法の誤差をなくす半導体モールド装置を
提供することができる。
【0029】(他の実施例1)次に、請求項3に対応す
る他の実施例1を図1,図2を参照して説明する。ま
ず、サーボモータ9にて上プランジャスライド機構8を
上下に駆動し、上プランジャ6を上型4の型合わせ面か
ら凹んだ状態になるようにする。そしてサーボモータ1
3にて下プランジャスライド機構12を上下に駆動し、
下プランジャ7を下型5の型合わせ面から凹んだ状態に
なるようにする。次に樹脂材料,リードフレームを投入
せずに剛性の高いプレート23を挟んでサーボモータ1
7を作動させて、タイミングベルト18,ボールねじ1
9を介して移動プレート3を外降させ、上型4の間にプ
レートを挟んで下型5に押しつけて型締めを行う。そし
て上プランジャスライド機構8を下向きに、下プランジ
ャスライド機構12を上向きに夫々駆動し所定圧力を加
える。その時の圧力を夫々ロードセル16,20にてモ
ニタし、ロードセル20に圧力が加わり始めてから所定
圧力となるまでに上プランジャ6が進んだ量を位置検出
手段22で、ロードセル16に圧力が加わり始めてから
所定の圧力となるまでに下プランジャ7が進んだ量を位
置検出手段21で検出し、夫々圧縮圧力による上プラン
ジャ6及び下プランジャ7の変形量とし、固定側となる
プランジャの位置の補正を行う。
【0030】この実施例では、樹脂圧縮行程時の上プラ
ンジャ6及び下プランジャ7の個々の変形量を正確に測
定でき、また、測定値を用いて樹脂圧縮行程時に固定側
プランジャの変形量を補正した位置で、固定側プランジ
ャを位置決め制御することが可能となるため、成型品の
厚み寸法の誤差をなくす半導体モールド装置を提供する
ことができる。
【0031】(他の実施例2)更に、下プランジャ7を
駆動して樹脂圧縮を行う場合の本発明の請求項3に対応
する他の実験例2を説明する。
【0032】まず上プランジャ6を上型4の型合わせ面
から凹んだ状態になるようにする。また、下プランジャ
7を下型5の型合わせ面から凹んだ状態になるようにす
る。次に樹脂材料,リードフレームを投入せずに、上型
4を下型5に押しつけて型締めを行う。そして樹脂加圧
時に固定側となる上プランジャ6を型合わせ面まで移動
させる。次に下プランジャ7を上方向に駆動する事によ
り樹脂圧縮工程時と同様の動作をさせる。その間の下プ
ランジャ7の圧力をロードセル16によりモニタし、ロ
ードセル16に圧力がかかり始めてから所定の圧力がか
かるまで下プランジャ7が移動した量を圧縮圧力による
上プランジャ6及び下プランジャ7の変形量とし、その
量を下プランジャ7の位置検出手段21によって検出す
る。上プランジャ6と下プランジャ7の機構は同じであ
るので、上プランジャ6のみの変形量は位置検出手段2
1にて検出した値の1/2である。その後は、成型品の
厚み寸法から検出値の1/2だけ上プランジャを下げた
位置に位置決めし、半導体樹脂がモールドされる。
【0033】上プランジャ6を駆動して樹脂圧縮を行う
装置の場合、上記と逆になり、固定側が下プランジャ7
となり、上プランジャ6と下プランジャ7の変形量を上
プランジャの位置検出手段22にて検出を行い、検出し
た1/2の値だけ下プランジャ7の位置の補正を行う。
【0034】この実施例では、固定側プランジャを正確
に型上面位置に位置決めする必要がなく、また、測定値
を用いて樹脂圧縮行程時に固定側プランジャの変形量を
補正した位置で、固定側プランジャを位置決め制御する
ことが可能となるため、成型品の厚み寸法の誤差をなく
す半導体モールド装置を提供することができる。
【0035】
【発明の効果】本発明の請求項1,2によれば、樹脂圧
縮行程における圧力制御を、上プランジャと下プランジ
ャの両方の圧力を検出して行う事により、所定圧力を樹
脂に加えることができるため、樹脂の注入不良等のない
半導体モールド装置を提供することができる。
【0036】請求項3,4によれば、樹脂圧縮行程時
に、圧縮圧力による固定側プランジャの変形量を補正し
た位置で、固定側プランジャを位置決め制御することが
可能となるため、成型品の厚み寸法の誤差をなくす半導
体モールド装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施半導体モールド装置を表わす図、
【図2】他の実施例1を表わす図、
【図3】従来の半導体モールド装置を表わす図。
【符号の説明】
1…下プレート、 2…上プレート、 3…移
動プレート、4…上型、 5…下型、
6…上プランジャ、7…下プランジャ、
8…上プランジャスライド機構、12…下プラ
ンジャスライド機構、16…下プランジャ用ロードセ
ル、20…上プランジャ用ロードセル、21…下プラン
ジャ位置検出手段、22…上プランジャ位置検出手段、
23…プレート。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上下に対向状態に配置された上プレート
    及び下プレートと、この上プレート及び下プレートとの
    間に上下移動可能に設けられた移動プレートと、この移
    動プレートの下面中央に設けられた上型と、この上型中
    央を貫通し上下に移動可能に設けられた上プランジャ
    と、前記移動プレート上面に設けて上プランジャに連結
    され、この上プランジャを加圧力検出手段を介して駆動
    する上プランジャ駆動装置と、前記上型と対向するよう
    に下プレート上面中央に設けられた下型と、この下型中
    央を貫通し上下に移動可能に設けられた下プランジャ
    と、下プレート下面に設けて下プランジャに連結され、
    この下プランジャを加圧力検出手段を介して駆動する下
    プランジャ駆動装置と、移動プレートを上下動させて上
    型と下型を型合わせし型締め及び型開きさせる移動プレ
    ート駆動装置とを具備してなることを特徴とする半導体
    モールド装置。
  2. 【請求項2】 上下に対向状態に配置された上プレート
    及び下プレートと、この上プレート及び下プレートとの
    間に上下移動可能に設けられた移動プレートと、この移
    動プレートの下面中央に設けられた上型と、この上型中
    央を貫通し上下に移動可能に設けられた上プランジャ
    と、前記移動プレート上面に設けて上プランジャに連結
    され、この上プランジャを加圧力検出手段を介して駆動
    する上プランジャ駆動装置と、前記上型と対向するよう
    に下プレート上面中央に設けられた下型と、この下型中
    央を貫通し上下に移動可能に設けられた下プランジャ
    と、下プレート下面に設けて下プランジャに連結され、
    この下プランジャを加圧力検出手段を介して駆動する下
    プランジャ駆動装置と、移動ブレートを上下動させて上
    型と下型を型合わせし型締め及び型開きさせる移動プレ
    ート駆動装置とを備え、型締め後に樹脂を加圧する時、
    下プランジャと上プランジャの圧力の両方をモニタし、
    成形することを特徴とする半導体モールド装置の成形方
    法。
  3. 【請求項3】 上下に対向状態に配置させた上プレート
    及び下プレートと、この上プレート及び下プレート間に
    上下移動可能に設けられた移動プレートと、この移動プ
    レートの下面中央に設けられた上型と、この上型中央を
    貫通し上下に移動可能に設けられた上プランジャと、前
    記移動プレート上面に設けて上プランジャに連結され、
    この上プランジャを駆動する上プランジャ駆動装置と、
    前記上型と対向するように下プレート上面中央に設けら
    れた下型と、この下型中央を貫通し上下に移動可能に設
    けられた下プランジャと、下プレート下面に設けて下プ
    ランジャに連結され、この下プランジャを駆動する下プ
    ランジャ駆動装置と、移動プレートを上下動させて上型
    と下型を型合わせし、型締め及び型開きさせる移動プレ
    ート駆動装置とを具備してなることを特徴とする半導体
    モールド装置に於いて、上もしくは下プランジャによる
    樹脂加圧時の、固定側のプランジャ位置の変位を位置検
    出手段によって検出し、その変位量を補正することを特
    徴とする半導体モールド装置の成形位置補正方法。
  4. 【請求項4】 上下に対向状態に配置された上プレート
    及び下プレートと、この上プレート及び下プレート間に
    上下移動可能に設けられた移動プレートと、この移動プ
    レートの下面中央に設けられた上型と、この上型中央を
    貫通し上下に移動可能に設けられた上プランジャと、前
    記移動プレート上面に設けて上プランジャに連結され、
    この上プランジャを駆動する上プランジャ駆動装置と、
    前記上型と対向するように下プレート上面中央に設けら
    れた下型と、この下型中央を貫通し上下に移動可能に設
    けられた下プランジャと、下プレート下面に設けて下プ
    ランジャに連結され、この下プランジャを駆動する下プ
    ランジャ駆動装置と、移動プレートを上下動させて上型
    と下型を型合わせし、型締め及び型開きさせる移動プレ
    ート駆動装置とを備え、上もしくは下プランジャによる
    樹脂加圧時の、固定側のプランジャ位置の変位を予め装
    置の構成から計算により求め、この変位量を補正するこ
    とを特徴とする半導体モールド装置の成形位置補正方
    法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006040630A3 (en) * 2004-10-12 2006-08-03 Sacmi Compression moulding apparatus and method for forming plastics objects
WO2006032503A3 (en) * 2004-09-24 2006-08-17 Tiva Sacmi Cooperativa Meccani Operating machine provided with a plurality of actuators, apparatuses and control system
KR101940524B1 (ko) * 2017-11-13 2019-01-21 주식회사 엠케이씨 원통형 전지캔의 벤트 성형장치
US12355056B2 (en) 2019-05-14 2025-07-08 Lg Energy Solution, Ltd. Apparatus for manufacturing electrode assembly, electrode assembly manufactured therethrough, and secondary battery

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