JPH11150140A - 樹脂封止方法及びこれに使用する樹脂封止金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単一の駆動モータと安価なシリンダの組み合
わせによって、確実に型締め作業を行なうことができる
と共に安価に製作できる樹脂封止方法及びこれに用いる
樹脂封止金型装置を提供する。 【解決手段】 仮固定した筒状ナット２３に螺合する雄
ねじ２１を駆動モータ４１によって回転し、雄ねじ２１
の一端部に連結されている可動金型２２を対となる固定
金型１８に向けて移動して当接させた後、雄ねじ２１を
固定した状態で、筒状ナット２３に設けられたレバー３
５をシリンダ４６によって駆動することによって、筒状
ナット２３を回動駆動して型締めを行い、次に、可動金
型２２と固定金型１８によって形成される成形空間内に
樹脂を充填して、成形空間内に予め配置された対象物２
７を樹脂封止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種製品を樹脂封
止する樹脂封止方法、特に、半導体素子を搭載したリー
ドフレームを樹脂封止する樹脂封止方法及び同方法に使
用する樹脂封止金型装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記した半導体素子樹脂封止装置
として、以下の要領で型締め作業を行なうものがある。
まず、先部に可動型を取付けたボールねじを固定状態の
筒状ナットに対してサーボモータからなる型送りモータ
を用いて回転し、この回転に連動してボールねじと可動
型を一体的に固定型に向けて移動して固定型に可動型を
当接する。その後、別途設けたサーボモータからなる型
締め用モータを用いてボールねじを回転して可動型を固
定型に対して押圧し、型締めを行なうことができる。ま
た、上記した型締め作業において、型締め用モータとボ
ールねじとの間にはクラッチが設けられており、可動型
を固定型に向けて移動する際はクラッチは解除されてお
り、可動型を固定型に向けて押圧する際は、クラッチが
入ることになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した半導
体素子樹脂封止装置における型締装置は、未だ、以下の
解決すべき課題を有していた。即ち、このような半導体
素子樹脂封止装置は、可動型を固定型に型締めするため
に、型送りモータと型締め用モータの２つのモータを必
要とし、しかも、これらのモータは位置制御性に優れる
が極めて高価なサーボモータを用いているので、いきお
い、半導体素子樹脂封止装置の製作費を高いものとして
いた。また、２つのモータを制御する必要があるため、
制御回路設計も複雑となり、その面からも半導体素子樹
脂封止装置の製作費をさらに高いものとしていた。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、単一のモータと安価なシリンダの組み合わ
せによって、確実に型締め作業を行なうことができると
共に安価に製作できる樹脂封止方法及びこれに使用する
樹脂封止金型装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の樹脂封止方法は、仮固定した筒状ナットに螺合す
る雄ねじを駆動モータによって回転し、該雄ねじの一端
部に連結されている可動金型を対となる固定金型に向け
て移動して当接させた後、該雄ねじを固定した状態で、
前記筒状ナットに設けられたレバーをシリンダによって
駆動することによって、該筒状ナットを回動駆動して型
締めを行い、次に、前記可動金型と前記固定金型によっ
て形成される成形空間内に樹脂を充填して、該成形空間
内に予め配置された対象物を樹脂封止する。請求項２記
載の樹脂封止方法は、請求項１記載の樹脂封止方法にお
いて、前記対象物は半導体素子が搭載されたリードフレ
ームであって、前記シリンダは空圧シリンダからなる。

【０００６】請求項３記載の樹脂封止金型装置は、立設
された複数のガイドポストの両端部にそれぞれ固定され
る第１、第２の固定フレームと、前記第１、第２の固定
フレームの中間位置に配置され、前記ガイドポストに沿
って昇降可能な可動フレームと、前記第１の固定フレー
ムに設けられた固定金型と、前記可動フレームに設けら
れ、前記固定金型に向かい合って配置される可動金型
と、前記可動フレームにその基端部が回転可能に取付け
られ、中間位置にはロック部材及び回転動力伝達要素が
設けられ、更にその軸芯が前記ガイドポストの軸芯と平
行な雄ねじと、前記第２の固定フレームに回転可能に取
付けられて、前記雄ねじに螺合する筒状ナットと、前記
筒状ナットにその一端が固定されるレバーと、前記レバ
ーに取付けられて、前記筒状ナットを型締め回動駆動す
るシリンダと、前記雄ねじの回転動力伝達要素に連結さ
れて、該雄ねじを回転して前記可動金型の早送りを行う
駆動モータとを有する。請求項４記載の樹脂封止金型装
置は、請求項３記載の樹脂封止金型装置において、前記
第１の固定フレームは下部固定フレームから、前記第２
の固定フレームは上部固定フレームからなる。請求項５
記載の樹脂封止金型装置は、請求項３記載の樹脂封止金
型装置において、前記第１の固定フレームは上部固定フ
レームから、前記第２の固定フレームは下部固定フレー
ムからなる。請求項６記載の樹脂封止金型装置において
は、請求項３〜５のいずれか１項に記載の樹脂封止金型
装置において、前記ロック部材は前記雄ねじに固着され
た歯車からなって、前記可動フレームに設けられた進退
するロックピンが前記歯車の歯間に嵌入することによっ
て、前記雄ねじのロックが行われる。請求項７記載の樹
脂封止金型装置は、請求項３〜６のいずれか１項に記載
の樹脂封止金型装置において、前記回転動力伝達要素は
歯付きプーリであって、前記駆動モータからの回転動力
は歯付きベルトによって伝達される。請求項８記載の樹
脂封止金型装置は、請求項３〜７のいずれか１項に記載
の樹脂封止金型装置において、前記シリンダは空圧シリ
ンダからなる。

【０００７】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。まず、図１〜図９を参照して、本発
明の一実施の形態に係る樹脂封止金型装置Ａの全体構成
を説明する。

【０００８】図１及び図２に示すように、床面１０に固
定設置されている矩形箱状の機枠１１の上面には、前後
及び左右に配列した４つのガイドポスト１２〜１５が立
設されており、各ガイドポスト１２〜１５の基部は矩形
環状枠からなる第１の固定フレームの一例である下部固
定フレーム１６を介して機枠１１に固着連結されてい
る。一方、ガイドポスト１２〜１５の上部同士は矩形環
状枠からなる第２の固定フレームの一例である上部固定
フレーム１７によって相互に連結されている。

【０００９】図１に示すように、下部固定フレーム１６
の上面には固定金型の一例である下金型１８が固着され
ており、下金型１８の上面には、図６に示すように、前
後列にわたって、リードフレーム載置凹部１９、２０が
形成されている。図１〜図３に示すように、上部固定フ
レーム１７の中央部分には、雄ねじの一例であるボール
ねじ２１が垂直状態に取付けられており、ボールねじ２
１の下端には下金型１８と協働して成形空間を形成する
可動金型の一例である上金型２２が取付けられている。

【００１０】図１〜図３に示すように、ガイドポスト１
２〜１５の上部には、筒状ナット２３と協働してボール
ねじ２１を昇降させるボールねじ昇降機構２４が取付け
られている。このボールねじ昇降機構２４を駆動するこ
とによって、ボールねじ２１と一体的に上金型２２を下
金型１８に向けて進退することができ、進出時に上金型
２２を下金型１８に当接させて両金型１８、２２間に成
形空間を形成することができる。

【００１１】図１〜図３に示すように、下部固定フレー
ム１６と上部固定フレーム１７との間には、ガイドポス
ト１２〜１５によって昇降自在に案内される可動フレー
ム３６が配置されており、この可動フレーム３６には、
上金型２２が下金型１８に当接した状態でボールねじ２
１を固定するボールねじ固定機構２５が設けられてい
る。また、図３に示すように、ガイドポスト１２〜１５
の上部には、ボールねじ２１と螺合する筒状ナット２３
の一端が連結され、筒状ナット２３を回転することによ
ってボールねじ２１に軸方向の推力を発生し、上金型２
２を下金型１８に対して型締めする型締機構２６が取付
けられている。

【００１２】さらに、図２に示すように、機枠１１と下
部固定フレーム１６には、樹脂封止される対象物の一例
であるリードフレーム２７の樹脂封止用材料（樹脂）と
して用いる熱硬化性のタブレット２８（図１１参照）を
装着すると共に上、下金型２２、１８間に形成される成
形空間内に溶融状態で押し出すことができ、しかも、成
形品、即ち、樹脂封止完了後のリードフレーム２７を成
形カスと共に取り出すことができるエジェクタ機構２９
が配設されている。

【００１３】次に、図１〜図９を参照して、上記した全
体構成を有する樹脂封止金型装置Ａの各部の構成につい
て詳細に説明する。

【００１４】（下金型１８）図１、図５及び図６に示す
ように、下金型１８は第１〜第３の金型支持板１８ａ〜
１８ｃを介して下部固定フレーム１６の上面に固着され
ている。下金型１８の上面の前後列には、幅方向に間隔
を開けてリードフレーム載置凹部１９、２０が形成され
ており、中央列には、幅方向に間隔を開けて複数のタブ
レット装着孔３０が形成されている。各タブレット装着
孔３０は、リードフレーム載置凹部１９、２０に、同様
に下金型１８の上面に設けた樹脂注入溝３１、３２を介
して連通されている。そして、各タブレット装着孔３０
には、図１１に示すようにして、熱硬化性のタブレット
２８が装着されることになる。

【００１５】図４に示すように、第３の金型支持板１８
ｃ内にはヒーター７７が埋設されており、タブレット装
着孔３０内のタブレット２８を例えば１８０℃に予熱す
ることができる。一方、第３の金型支持板１８ｃ内であ
ってタブレット装着孔３０の近傍をなす個所には温度調
節用センサ７８が取付けられている。

【００１６】（ボールねじ２１、筒状ナット２３及びボ
ールねじ昇降機構２４）図１〜図３に示すように、上部
固定フレーム１７の中央部には、大径の筒状ナット２３
が取付けられており、この筒状ナット２３は、後述する
ように、上金型２２を下降して下金型１８に当接させる
型合わせ作業においては型締機構２６によって仮固定さ
れる仮固定ナットとして働き、その後に行なわれる型締
機構２６による型締め作業においては、回転ナットして
働くように構成されている。即ち、図１〜図３に示すよ
うに、筒状ナット２３は上部固定フレーム１７に上、下
軸受３３、３４を介して回転自在に取付けられている。
一方、その上端部には後述する型締機構２６の一部を構
成する型締レバー３５の基端が固着されている。

【００１７】図１に示すように、筒状ナット２３に、ガ
イドポスト１２〜１５の軸芯と平行な軸芯を有するボー
ルねじ２１の上部が螺合されており、ボールねじ２１の
下端には、可動フレーム３６及び軸受３７を介して上金
型２２が連結されている。即ち、図１及び図２に示すよ
うに、ガイドポスト１２〜１５には矩形枠体からなる可
動フレーム３６が昇降自在に取付けられており、可動フ
レーム３６の中央部は軸受３７を介してボールねじ２１
の下端に設けた小径部３８に取付けられている。

【００１８】図１に示すように、可動フレーム３６の直
上方位置において、ボールねじ２１には被駆動側プーリ
３９が固着されており、また、被駆動側プーリ３９の下
面には、被駆動側プーリ３９と一体をなすロック部材の
一例である歯車４０が取付けられている。可動フレーム
３６の上面であって、ガイドポスト１２の近傍をなす個
所には、駆動モータの一例であるサーボモータからなる
第１の回転モータ４１が取付けられており、その出力軸
には駆動側プーリ４２が固着されている。そして、この
駆動側プーリ４２と被駆動側プーリ３９との間には歯付
きベルト４３が巻回されている。ここで、被駆動側プー
リ３９と歯付きベルト４３によって回転動力伝達要素が
構成される。

【００１９】かかる構成によって、第１の回転モータ４
１を駆動すると、その回転力は駆動側プーリ４２→歯付
きベルト４３→被駆動側プーリ３９を介してボールねじ
２１に伝達され、ボールねじ２１を筒状ナット２３に対
して相対回転させることになる。この時点では、筒状ナ
ット２３は型締機構２６によって仮固定されているの
で、ボールねじ２１は回転しながら下方に移動すること
になる。従って、ボールねじ２１の下端に連結された可
動フレーム３６及び可動フレーム３６の下面に取付けら
れた上金型２２も一体的に、しかも早送りで下降するこ
とになる。なお、可動フレーム３６はガイドポスト１２
〜１５によって、その回転が規制されているので、可動
フレーム３６及び上金型２２は、回転することなく下降
し、下金型１８に当接され、上金型２２との間に成形空
間を形成することができる。

【００２０】（ボールねじ固定機構２５）図１〜図３及
び図７に示すように、可動フレーム３６の上面であっ
て、ガイドポスト１３、１５の中間をなす位置には固定
爪進退シリンダ４４が取付けられ、ボールねじ２１の軸
線に向けて伸延する固定爪進退シリンダ４４の伸縮ロッ
ドの先部にはロックピンの一例である固定爪４５が固着
されている。そして、固定爪進退シリンダ４４を駆動し
て固定爪４５を進出し歯車４０の歯溝に係合させること
によって、ボールねじ２１を確実に固定することができ
る。

【００２１】（型締機構２６）図２及び図３に示すよう
に、筒状ナット２３の上端部にはレバーの一例である所
定の長さを有する型締レバー３５の基端が取付けられて
いる。一方、型締レバー３５の先端は上部固定フレーム
１７の側部に取付けられたシリンダの一例である空圧シ
リンダからなる型締シリンダ４６の伸縮ロッド４６ａの
先部に枢軸４７によって枢支連結されている。なお、型
締シリンダ４６は、コストの観点から安価な空圧シリン
ダとするのが好ましいが、油圧シリンダを用いることも
できる。かかる構成によって、型締シリンダ４６を駆動
して伸縮ロッド４６ａを進出することによって、型締レ
バー３５をその基端回りに回転することによって筒状ナ
ット２３を一体的に回転することができ、この回転によ
ってボールねじ２１に強大な推力を付与し、上金型２２
を下金型１８に対して型締めすることができる。即ち、
筒状ナット２３には、型締シリンダ４６の進出力に型締
レバー３５の長さを掛けた強大な回転トルクが発生し、
この回転トルクは筒状ナット２３を介してボールねじ２
１に伝達され、ボールねじ２１に強大な推力を付与する
ことになる。

【００２２】（エジェクタ機構２９）図１、図５及び図
６に示すように、下金型１８に設けられた各タブレット
装着孔３０はピンガイド孔４９が同軸的に設けられてお
り、ピンガイド孔４９内には、タブレット２８を溶融状
態で成形空間に流出すると共に、成形後カスを取り出す
ことができるエジェクタ兼用のプランジャ４８が昇降自
在に嵌入されている。プランジャ４８の下端は、図５に
示すように、それぞれ、下部固定フレーム１６の上面に
形成された凹部５０に昇降自在に嵌入されたエジェクタ
ピン取付ブロック５１に衝撃吸収用スプリング５２を介
して取付けられている。エジェクタピン取付ブロック５
１の昇降はリニアガイド５３によって案内されている。

【００２３】また、図４及び図６に示すように、下金型
１８の前後部に設けられたリードフレーム載置凹部１
９、２０には、幅方向に間隔を開けて複数のピンガイド
孔５４、５４ａが設けられており、各ピンガイド孔５
４、５４ａ内には、成形後のリードフレーム５５（図１
１参照）を打ち抜くためのエジェクタピン５６が昇降自
在に嵌入されている。エジェクタピン５６の下端は、第
３の金型支持板１８ｃを貫通して第２の金型支持板１８
ｂ内に昇降自在に配設されかつスプリング７９によって
下方向に付勢されている昇降プレート５７の上面に固着
されており、昇降プレート５７の下面の周縁部には、第
１の金型支持板１８ａの周縁部に設けられた貫通孔５８
を挿通して昇降可能な複数の短尺の昇降連絡軸５９が連
結されている。

【００２４】次に、上記した構成を有するプランジャ４
８及びエジェクタピン５６を昇降させる構造について説
明する。まず、プランジャ４８を昇降させる構造につい
て説明すると、図１〜図３、図８及び図９に示すよう
に、下固定フレーム１６の下方には、正面視で矩形枠か
らなる昇降案内フレーム６０が吊支状態に取付けられて
いる。昇降案内フレーム６０は左、右垂直ガイド枠６
１、６２と、両ガイド枠６１、６２の下部を連結する下
部枠６２ａとから構成されている。

【００２５】そして、左、右垂直ガイド枠６１、６２に
は、昇降フレーム６３が昇降自在に取付けられている。
昇降フレーム６３は、左、右垂直ガイド枠６１、６２を
囲繞すると共に左、右垂直ガイド枠６１、６２の外側面
によって摺動自在に案内される外側矩形枠６４と、左、
右垂直ガイド枠６１、６２間に介設されると共に左、右
垂直ガイド枠６１、６２の内側面によって摺動自在に案
内される内側矩形ブロック６５とから形成されている。
内側矩形ブロック６５の上面には昇降ロッド６６の下端
が連結されており、昇降ロッド６６の上端はエジェクタ
ピン取付ブロック５１の下面に連結されている。

【００２６】また、図示しないが、内側矩形ブロック６
５内には筒状ナットが固着状態に配設されており、この
筒状ナットには、フレーム昇降用ボールねじ６７の上部
が螺着されている。一方、フレーム昇降用ボールねじ６
７の下端には被駆動側プーリ６９が固着されており、こ
の被駆動側プーリ６９は、機枠１１の下部に固定設置さ
れている第２の回転モータ７０の出力軸に固着されてい
る駆動側プーリ７１に歯付きベルト７２を介して連動連
結されている。第２の回転モータ７０としては、好まし
くは、安価に入手できる汎用三相かご形誘導電動機を用
い、この電動機を、創思社出版発行の「ＱＭＣＬ言語で
モータ革命を」に記載されている「マイティサーボ（マ
イクロコンピュータでインバータ制御し、かつシステム
制御・パソコン交信を可能にした汎用三相かご形誘導電
動機制御装置）」によって制御することによって、位置
制御、トルク制御、及び、回転数制御を容易かつ精密に
行うことができる。なお、第２の回転モータ７０として
サーボモータを用いることもできる。

【００２７】かかる構成によって、第２の回転モータ７
０を駆動してフレーム昇降用ボールねじ６７を一方向に
回転すると、外側矩形枠６４と内側矩形ブロック６５と
からなる昇降フレーム６３が上昇し、この昇降フレーム
６３の上昇に連動して、昇降ロッド６６、エジェクタピ
ン取付ブロック５１及びプランジャ４８が上昇して、溶
融状態のタブレット２８を成形空間内に流出したり、或
いは、成形作業後の成形カスを打ち出すことができる。

【００２８】次に、エジェクタピン５６を昇降させる構
造について説明すると、図１〜図３、図８及び図９に示
すように 昇降フレーム６３の外側矩形枠６４の上面で
あって、第１の金型支持板１８ａ内に配設された昇降連
絡軸５９と整合する個所には、複数の垂直状態の昇降ロ
ッド７３の下端がロッド取付ブロック７４、衝撃緩衝用
スプリング７５、及び、ブロック取付軸７６を介して取
付けられている。また、図４に示すように、待機位置に
おいては、昇降ロッド７３の上端は、昇降連絡軸５９の
下面に対して、タブレット２８を装着するタブレット装
着孔３０の長さに等しい間隔をあけて配置されている。

【００２９】かかる構成によって、第２の回転モータ７
０を駆動してフレーム昇降用ボールねじ６７を一方向に
回転すると昇降フレーム６３が上昇し、この昇降フレー
ム６３の上昇に連動してプランジャ４８を上昇するのみ
ならず、エジェクタピン５６を上昇する昇降ロッド７３
も上昇させられることになる。この上昇動作において、
上述したように、昇降ロッド７３の上端と昇降連絡軸５
９の下面間にはタブレット装着孔３０の長さに等しい間
隔が設けられているので、昇降ロッド７３が昇降連絡軸
５９に当接するまでは、昇降連絡軸５９は上昇しない。
即ち、プランジャ４８によってタブレット２８の抽出及
びその後の成形作業が完了するまでは、昇降連絡軸５９
の上昇するのを防止することができる。その後、注出及
び成形作業が完了した後、再度、第２の回転モータ７０
を駆動してフレーム昇降用ボールねじ６７を一方向に回
転すると昇降フレーム６３が上昇し、この昇降フレーム
６３の上昇に連動してプランジャ４８が上昇されるのみ
ならず、昇降ロッド７３が昇降連絡軸５９を押し上げる
ので、エジェクタピン５６も上昇し、成形後のリードフ
レーム５５（図１１参照）を打ち出すことができる。

【００３０】次に、上記した構成を有する樹脂封止金型
装置Ａを用いた半導体素子樹脂封止作業について、図１
０〜図１３、特に、図１０に示すフローチャートを参照
して具体的に説明する。 （１）樹脂封止金型装置Ａは原点位置にあり、図１〜図
３に示すように、上金型２２は下金型１８の上方に位置
しており、かつ、上金型２２の下面及び下金型１８の上
面は清掃されている。また、全ての運転準備が完了して
おり（ステップ１００）、筒状ナット２３は仮固定状態
にある。 （２）操作盤上の自動運転スイッチを押すと、以下の一
連の自動運転が開始される。まず、図１１（ａ）に示す
ように、図示しないローディング装置よりリードフレー
ム２７が自動的に下金型１８の上面に移送され載置され
る（ステップ１０１）。

【００３１】（３）図１１（ｂ）に示すように、図示し
ない別のローディング装置よりタブレット２８がタブレ
ット装着孔３０に装着される（ステップ１０２）。 （４）第１の回転モータ４１が駆動され、上金型２２の
下面が下金型１８の上面に当接するまで上金型２２を下
金型１８に向けて下降する（ステップ１０３）。 （５）第１の回転モータ４１による定格トルクでの位置
を検出し、検出された位置が異常な場合は異物が噛み込
んでいると判断し（ステップ１０４Ｎ）、第１の回転モ
ータ４１を緊急停止して上金型２２の下降を停止すると
共に（ステップ１０５）、樹脂封止金型装置Ａの全体の
作動を停止する（ステップ１０６）。

【００３２】（６）第１の回転モータ４１による定格ト
ルクでの位置を検出し、所定の検出トルクが検出された
場合は正常に当接されたと判断し（ステップ１０４
Ｙ）、定格トルクを保持しながら、固定爪進退シリンダ
４４を進出駆動して固定爪４５を歯車４０に向けて進出
し、その歯溝に係合させて、ボールねじ２１を固定する
（ステップ１０７）。 （７）型締シリンダ４６を進出駆動して、仮固定状態の
筒状ナット２３を回転（正転）し、ボールねじ２１を介
して上金型２２を下金型１８にさらに押圧して型締めを
行なう（ステップ１０８）。

【００３３】（８）型締め完了後（ステップ１０９）、
ヒーター７７によって下金型１８を所定時間予備加熱す
る（ステップ１１０）。 （９）予備加熱終了後（ステップ１１１）、第２の回転
モータ７０を駆動（正転）してプランジャ４８とエジェ
クタピン５６を上昇し、タブレット装着孔３０内のタブ
レット２８を溶融状態の樹脂として成形空間内に注出し
て一定圧力で保持し、半導体素子を搭載したリードフレ
ーム２７を樹脂封止する（ステップ１１２）。

【００３４】（１０）キュア時間の経過によって樹脂が
硬化した後（ステップ１１３）、第２の回転モータ７０
を駆動（逆転）して成形空間内の圧力を解除する（ステ
ップ１１４）。 （１１）型締シリンダ４６を後退駆動して筒状ナット２
３を回転（逆転）し、型締めを解除する（ステップ１１
５）。 （１２）固定爪進退シリンダ４４を後退駆動して固定爪
４５を歯車４０から抜き取り、ボールねじ２１の固定を
解除する（ステップ１１６）。

【００３５】（１３）第１の回転モータ４１を駆動（逆
転）して、上金型２２を上昇する（ステップ１１７）。 （１４）第２の回転モータ７０を駆動（正転）して、プ
ランジャ４８及びエジェクタピン５６によって半導体素
子が樹脂封止されたリードフレーム２７を下金型１８か
らエジェクトとすると共に（ステップ１１８）、図１１
（ｃ）に示す状態で、下金型１８からこのリードフレー
ム５５をアンローディング装置によってアンロードする
（ステップ１１９）。なお、アンロードされたリードフ
レーム５５は、図１１（ｄ）に示すように分離される。 （１５）上金型２２の成形面を清掃し（ステップ１２
０）、原点復帰動作（ステップ１２１）を行なった後、
原点復帰する（１００）。

【００３６】上記したように、本実施の形態では、半導
体素子樹脂封止作業において、従来、２つのサーボモー
タを用いてそれぞれ行なわれていた上金型２２を下金型
１８に当接させる動作と、当接後に上金型２２を下金型
１８に押圧して型締めを行なう動作を、それぞれ、サー
ボモータからなる第１の回転モータ４１と、安価な空圧
シリンダからなる型締シリンダ４６とによって行なうよ
うにしている。このように、高価なサーボモータを型当
接作業のみに使用し、型締めは安価な空圧シリンダから
なる型締シリンダ４６によって行なうようにしたので、
樹脂封止金型装置Ａを安価に製作することができる。ま
た、サーボモータを２台使用する場合に必要となる複雑
な制御も不要となるので、この面からも、樹脂封止金型
装置Ａの製作費の低減化を図ることができる。さらに、
型締めは強大な力を必要とし、サーボモータによって型
締めを行なう場合は大出力のものを用いなければなら
ず、そのため、サーボモータが大型化し、樹脂封止金型
装置Ａも大型化し、搬送作業や設置個所の設定作業が煩
雑となる。しかし、本実施の形態では、型締シリンダ４
６として小型の空圧シリンダを用いる場合でも、型締シ
リンダ４６の進出力に型締レバー３５の長さを掛けた強
大な回転トルクを発生することができ、この回転トルク
によって筒状ナット２３を回転することができるので、
ボールねじ２１に強大な推力を付与することができ、確
実に型締めを行なうことができる。

【００３７】また、固定爪進退シリンダ４４を駆動して
ボールねじ２１に固着された歯車４０の歯溝に固定爪４
５を係合させることによってボールねじ２１を確実に固
定した後、型締シリンダ４６によって筒状ナット２３を
回転して型締めを行なうようにしているので、型締シリ
ンダ４６によって発生した力を無駄なく上、下金型２
２、１８間に強大な圧着力として伝達することができ、
円滑かつ確実に型締め作業を行なうことができる。ま
た、ボールねじ固定機構２５と型締機構２６は共に簡単
な構造を有するので、安価に製作できると共に、制御も
簡単なので、故障が少なく、また、故障が生じた場合で
もメンテナンスを容易に行なうことができる。

【００３８】以上、本発明を、一実施の形態を参照して
説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記
載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に
記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施
の形態や変形例も含むものである。例えば、上記した実
施の形態では、下金型を固定金型とすると共に上金型を
可動金型としたが、上金型を固定金型とすると共に下金
型を可動金型とすることもできる。また、ボールねじ固
定機構として強大な摺動抵抗を発生するブレーキシュー
機構等を用いることもできる。

【００３９】また、上記した実施の形態では、第１の固
定フレームは下部固定フレームから、第２の固定フレー
ムは上部固定フレームから構成したが、第１の固定フレ
ームは上部固定フレームから、第２の固定フレームは下
部固定フレームから構成することもできる。

【００４０】さらに、本実施の形態では、駆動モータを
形成する第１の回転モータから雄ねじを形成するボール
ねじへの回転動力を伝達する回転動力伝達要素を歯付き
プーリと歯付きベルトによって形成し、一方、ロック部
材を雄ねじに固着された歯車から形成し、可動フレーム
に設けられた進退するロックピンを歯車の歯間に嵌入す
ることによって、雄ねじのロックを行うようにしてい
る。即ち、回転動力伝達要素とロック部材を独立して構
成しているが、回転動力伝達要素とロック部材を一つの
機械要素から構成することもできる。即ち、雄ねじの中
間部に歯車を固着し、この歯車を駆動モータの出力軸に
固着した歯車に噛合させることによって、駆動モータの
回転によって回転動力を雄ねじに伝達することができる
と共に、駆動モータ内蔵のブレーキによってボールねじ
を固定することができる。

【００４１】

【発明の効果】請求項１〜８記載の樹脂封止方法及びこ
れに用いる樹脂封止金型装置においては、仮固定した筒
状ナットに螺合する雄ねじを駆動モータによって回転
し、雄ねじの一端部に連結されている可動金型を対とな
る固定金型に向けて移動して当接させた後、雄ねじを固
定した状態で、筒状ナットに設けられたレバーをシリン
ダによって駆動することによって、筒状ナットを回動駆
動して型締めを行い、次に、可動金型と固定金型によっ
て形成される成形空間内に樹脂を充填して、成形空間内
に予め配置された対象物を樹脂封止するようにしてい
る。

【００４２】このように、固定金型への可動金型の移動
及び当接動作は高価なサーボモータ等からなる駆動モー
タで行なうが、型締めは安価なシリンダによって行なう
ことができるので、樹脂封止作業を安価に行なうことが
できる。また、型当接動作のみならず型締動作にもサー
ボモータを使用する場合に必要となる複雑な制御を不要
とすることができるので、この面からも、樹脂封止作業
の低廉化を図ることができる。また、シリンダによって
発生する回転トルクをレバーを介して行なうことによっ
て、シリンダを可及的にコンパクトに保持しながら、強
大な回転トルクを筒状ナットを介して雄ねじに伝達する
ことができ、強大な推力を発生して、上、下金型の型締
めを確実に行なうことができる。

【００４３】請求項２記載の樹脂封止方法においては、
対象物は半導体素子が搭載されたリードフレームであっ
て、シリンダは空圧シリンダからなる。従って、このよ
うなリードフレームを容易かつ安価に樹脂封止すること
ができる。

【００４４】請求項３記載の樹脂封止金型装置において
は、駆動モータによって雄ねじを回転して可動金型を固
定金型に向けて早送りして当接した後、ロック部材によ
って雄ねじを強固に固定し、その後、シリンダを回動駆
動してレバー及び筒状ナットを介して強大な推力を雄ね
じに付与して型締めを行なうことができるので、型締め
を迅速かつ確実に行なうことができる。

【００４５】請求項４及び５記載の樹脂封止金型装置に
おいては、対象物や、樹脂封止金型装置の設置空間に合
わせて、第１の固定フレームを下部固定フレームから形
成すると共に第２の固定フレームを上部固定フレームか
ら形成したり、又、第１の固定フレームを上部固定フレ
ームから形成すると共に第２の固定フレームを下部固定
フレームから形成することができる。

【００４６】請求項６記載の樹脂封止金型装置において
は、ロック部材は雄ねじに固着された歯車から形成され
ており、固定フレームに設けられた進退するロックピン
が歯車の歯間に嵌入されるようにしているので、雄ねじ
を強固に固定することができ、その後の型締めを容易か
つ確実に行なうことができる。

【００４７】請求項７記載の樹脂封止金型装置において
は、回転動力伝達要素として歯付きプーリを用い、駆動
モータからの回転動力は歯付きベルトによって伝達する
ようにしたので、可動金型の昇降動作を精密かつ確実に
行なうことができる。請求項８記載の樹脂封止金型装置
においてはシリンダとして空圧シリンダを用いるように
したので、樹脂封止金型装置を安価に製作することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る樹脂封止金型装置
の正面図である。

【図２】同側面図である。

【図３】同平面図である。

【図４】下金型の側断面図である。

【図５】下金型の正断面図である。

【図６】下金型の平面図である。

【図７】歯車と固定爪との係合状態を示す説明図であ
る。

【図８】エジェクタ機構の正面図である。

【図９】エジェクタ機構の平断面図である。

【図１０】本発明の一実施の形態に係る樹脂封止金型装
置による半導体素子樹脂封止作業のフローチャートであ
る。

【図１１】本発明の一実施の形態に係る樹脂封止金型装
置による半導体素子樹脂封止作業におけるリードフレー
ムへの樹脂封止工程を示す説明図である。

【図１２】本発明の一実施の形態に係る樹脂封止金型装
置による半導体素子樹脂封止作業におけるリードフレー
ムへの樹脂封止工程を示す説明図である。

【図１３】本発明の一実施の形態に係る樹脂封止金型装
置による半導体素子樹脂封止作業におけるリードフレー
ムへの樹脂封止工程を示す説明図である。

【符号の説明】

Ａ 樹脂封止金型装置 １０ 床面 １１ 機枠 １２ ガイドポ
スト １３ ガイドポスト １４ ガイドポ
スト １５ ガイドポスト １６ 下部固定
フレーム １７ 上部固定フレーム １８ 下金型 １８ａ 第１の金型支持板 １８ｂ 第２の
金型支持板 １８ｃ 第３の金型支持板 １９ リードフ
レーム載置凹部 ２０ リードフレーム載置凹部 ２１ ボールね
じ ２２ 上金型 ２３ 筒状ナッ
ト ２４ ボールねじ昇降機構 ２５ ボールね
じ固定機構 ２６ 型締機構 ２７ リードフ
レーム ２８ タブレット ２９ エジェク
タ機構 ３０ タブレット装着孔 ３１ 樹脂注入
溝 ３２ 樹脂注入溝 ３３ 上軸受 ３４ 下軸受 ３５ 型締レバ
ー ３６ 可動フレーム ３７ 軸受 ３８ 小径部 ３９ 被駆動側
プーリ ４０ 歯車 ４１ 回転モー
タ ４２ 駆動側プーリ ４３ 歯付きベ
ルト ４４ 固定爪進退シリンダ ４５ 固定爪 ４６ 型締シリンダ ４６ａ 伸縮ロ
ッド ４７ 枢軸 ４８ プランジ
ャ ４９ ピンガイド孔 ５０ 凹部 ５１ エジェクタピン取付ブロック ５２ 衝撃吸収
用スプリング ５３ リニアガイド ５４ ピンガイ
ド孔 ５４ａ ピンガイド孔 ５５ リードフ
レーム ５６ エジェクタピン ５７ 昇降プレ
ート ５８ 貫通孔 ５９ 昇降連絡
軸 ６０ 昇降案内フレーム ６１ 左垂直ガ
イド枠 ６２ 右垂直ガイド枠 ６２ａ 下部枠 ６３ 昇降フレーム ６４ 外側矩形
枠 ６５ 内側矩形ブロック ６６ 昇降ロッ
ド ６７ フレーム昇降用ボールねじ ６９ 被駆動側
プーリ ７０ 回転モータ ７１ 駆動側プ
ーリ ７２ 歯付きベルト ７３ 昇降ロッ
ド ７４ ロッド取付ブロック ７５ 衝撃緩衝
用スプリング ７６ ブロック取付軸 ７７ ヒーター ７８ 温度調節用センサ ７９ スプリン
グ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 仮固定した筒状ナットに螺合する雄ねじ
   を駆動モータによって回転し、該雄ねじの一端部に連結
   されている可動金型を対となる固定金型に向けて移動し
   て当接させた後、該雄ねじを固定した状態で、前記筒状
   ナットに設けられたレバーをシリンダによって駆動する
   ことによって、該筒状ナットを回動駆動して型締めを行
   い、次に、前記可動金型と前記固定金型によって形成さ
   れる成形空間内に樹脂を充填して、該成形空間内に予め
   配置された対象物を樹脂封止することを特徴とする樹脂
   封止方法。
2. 【請求項２】 前記対象物は半導体素子が搭載されたリ
   ードフレームであって、前記シリンダは空圧シリンダか
   らなる請求項１記載の樹脂封止方法。
3. 【請求項３】 立設された複数のガイドポストの両端部
   にそれぞれ固定される第１、第２の固定フレームと、 前記第１、第２の固定フレームの中間位置に配置され、
   前記ガイドポストに沿って昇降可能な可動フレームと、 前記第１の固定フレームに設けられた固定金型と、 前記可動フレームに設けられ、前記固定金型に向かい合
   って配置される可動金型と、 前記可動フレームにその基端部が回転可能に取付けら
   れ、中間位置にはロック部材及び回転動力伝達要素が設
   けられ、更にその軸芯が前記ガイドポストの軸芯と平行
   な雄ねじと、 前記第２の固定フレームに回転可能に取付けられて、前
   記雄ねじに螺合する筒状ナットと、 前記筒状ナットにその一端が固定されるレバーと、 前記レバーに取付けられて、前記筒状ナットを型締め回
   動駆動するシリンダと、 前記雄ねじの回転動力伝達要素に連結されて、該雄ねじ
   を回転して前記可動金型の早送りを行う駆動モータとを
   有することを特徴とする樹脂封止金型装置。
4. 【請求項４】 前記第１の固定フレームは下部固定フレ
   ームから、前記第２の固定フレームは上部固定フレーム
   からなる請求項３記載の樹脂封止金型装置。
5. 【請求項５】 前記第１の固定フレームは上部固定フレ
   ームから、前記第２の固定フレームは下部固定フレーム
   からなる請求項３記載の樹脂封止金型装置。
6. 【請求項６】 前記ロック部材は、前記雄ねじに固着さ
   れた歯車からなって、前記可動フレームに設けられた進
   退するロックピンが前記歯車の歯間に嵌入することによ
   って、前記雄ねじのロックが行われる請求項３〜５のい
   ずれか１項に記載の樹脂封止金型装置。
7. 【請求項７】 前記回転動力伝達要素は歯付きプーリで
   あって、前記駆動モータからの回転動力は歯付きベルト
   によって伝達される請求項３〜６のいずれか１項に記載
   の樹脂封止金型装置。
8. 【請求項８】 前記シリンダは空圧シリンダからなる請
   求項３〜７のいずれか１項に記載の樹脂封止金型装置。