JPS58145409A

JPS58145409A - レジンタブレツド成形機

Info

Publication number: JPS58145409A
Application number: JP2746782A
Authority: JP
Inventors: Junichi Saeki; 準一佐伯; Shigeharu Tsunoda; 重晴角田; Aizo Kaneda; 金田　愛三
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-02-24
Filing date: 1982-02-24
Publication date: 1983-08-30

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】本発明は、レジン粉をタブレットに成形するレジンタブ
レット成形機に係り、特に密度の高いタブレットの成形
を志向したレジンタブレット成形機に関するものである
。

まず、従来のタブレット成形機と、これを使用したタブ
レット成形の工程を、第１図を使用して説明する。

第１図は、従来のタブレット成形機と、これを使用した
タブレット成形の工程を示す略示断面図である。

まず、第１図（ａ）は、ホッパ１に貯蔵されているレシ
ン粉（ｆｃ、とえば、１０〜１００メツシユのエポキシ
樹脂粉）が、可動ダイ３に設けられたレジン粉供給部４
に入ったところを示す。次に、第１図（ｂ）は、可動゛
ダイ３が前進し、レジン粉供給部４から固定ダイ５とパ
ンチ６で囲まれた部分であるボット７の中にレジン粉２
が入っていく状態を示す。そして第１図（Ｃ）は、可動
ダイ３が後退し、そのレジン粉供給部４がボット７とホ
ッパ出口部１ａとの中間部に来たところで停止したとこ
ろを示す。このとき、パンチ６が上方へ移動し、ボット
７内のレジン粉２に、予め設定した成形圧力を所定時間
だけ加えて保持するとくたとえば、１０１００Ｏ／ｍ”
　、２秒）、タブレット８ができる。

第１図（ｄ）は、可動ダイ３がさらに”後退し、可動ダ
イ３のレジン供給部４がホッパ出ｐ部ｌａの下に来て停
止したところを示す。このとき、ホッパ１からレジン供
給部４にレジン粉２が入るとともに、パンチ６はさらに
上方に移動し、さきに成形したタブレット８をポット７
の外に押し出す。次に、第１図（ｅ）は、可動ダイ３が
前進し、可動ダイ３の先端部がタブレット８をレジンタ
ブレット成形機の外に押し出している状態を示す。この
とき、パンチ６は下方へ移動し、レジン粉供給部４から
ポット７の中にレジン粉２が入り始める。そして、前述
した第１図の）に係る状態に戻り、サイクルを〈シ返す
。なお、この工程は約２０Ｃ程度に温度管理された部屋
で行われるのが通常である。

このように成形されたタブレット８は、半導体パンケー
ジの樹脂封止用に使用されている。

樹脂封止した半導体パンケージの外観不良を少なくシ、
耐湿信頼性を向上させるためには、その内部に残存する
ボイドの発生を低く抑えなくてはならない。このボイド
は、タブレット８内に含まれていた空気が、樹脂封止用
金型（図示せず）のキャビティ内へ運ばれて潰れずに残
存するものであり、そのボイドの発生を低減するために
は、タブレット８の密度を増加させるのが有効であるこ
とが知られている。

第２図は、第１図に係る工程で成形したタブレットの密
度と、それを用いて封止した半導体パッケージのボイド
発生率との関係を示すタブレット密度−ボイド発生率線
図である。

この第２図において、破線Ａは、管理すべきボイドレベ
ルアあシ、これよりもボイド発生率が高いと外観不良や
耐湿信頼性の低下につながる。

第１図（Ｃ）に係る工程で、パンチ６に加わる成形圧力
、この圧力を保持する時間を増加することによシタブレ
ット密度を増加させると、そのタブレットを用いて封止
し九半導体パッケージのボイド発生率は低下してくる。

しかし、前述した従来のレジンタブレット成形機で成形
したタブレットのタブレット密度は、後述する理由によ
シ、第２図中の破線Ｂで示し次値が量産可能な上限値と
なっておシ、管理すべきボイド発生率Ａをクリヤしてな
いのが現状でおる。

ボイド発生率Ａｔクリヤできない理由を、４３図を使用
して説明する。

第３図は、第１図に係る従来のレジンタブレット成形機
の問題点を説明するための、固定ダイ近傍の略示断面図
で娶る。

ｔ７ｓ３図（ａ）は、第２図における破線Ｂの密度のタ
ブレットを成形した条件よりも、さらにパンチ６に加わ
る成形圧力、この圧力を保持する時間を増やし次場合に
、タブレット８がポット７の外に押出される状態を示し
たものである。この場合には、タブレット８は固定ダイ
５の壁に押しつけられ、パンチ６を押上げても容易に動
かず、最終的にはタブレット８にクラック８ａが入った
状態で徐々、に動き出す。このクラック８ａは、タブレ
ット８を半分に割ってしまうほど大きいため、半導体パ
ッケージの樹脂封止用には使えないものである。

第３図（ｂ）は、第３図（ａ）に係る条件よりも、さら
にパンチ６に加わる成形圧力、この圧力を保持する時間
を増やして成形をした場合を示したものである。この場
合には、タブレット８は、いくらパンチ６を押しても動
かず、その後のタブレット成形が不可能になってしまう
。

以上述べた理由にょシ、従来のレジンタブレット成形機
で成形されるタブレットの密度には限界がちシ、このこ
とがタブレットを使用して樹脂封止した半導体パッケー
ジの信頼性向上の阻害要因になっていた。

本発明は上記した従来技術の欠点を除去して、密度Ｇ高
いタブレットを成形することができるレジンタブレット
成形機の提供を、その目的とするものである。

本発明の特徴は、ホッパに静置したレジン粉を、可動ダ
イによって、固定ダイとパンチとで囲まれたポット内へ
供給し、このポット内のレジン粉を加圧してタブレット
を成形するようにし次レジンタブレット成形機において
、レジン粉を加熱するための加熱装置を、少なくとも、
ホッパ、可動ダイ、固定グイ、パンチの何れかに配設し
たレジンタブレフト成形機にある。

さらに詳しくは、レジンタブレット成形機のホッパ、パ
ンチ、可動ダイ、固定ダイなどの、レジン粉に接する部
分を加熱する方法を採用するようにし次ものである。さ
らに、前記レジン粉を均一に加熱するために、このレジ
ン粉を攪拌するための攪拌装置を設け、安定して高密度
のタブレットを成形するようにしたものである。

実施例の説明に入るまえに、本発明に係る基本的事項を
、第４〜５図を使用して説明する。

第４図は、タブレット成形時のレジン粉温度とタブレッ
ト密度との関係を示す、レジン粉温度−タブレット密度
着図、第５図は、タブレット成形時のレジン粉温度とス
パイラルフロー金型での流動長との関係を示す流動性評
価線図である。

□ 本発明者等は、レジンタブレット成形機のパンチに加え
る成形圧力と、この圧力を保持する時間を従来のままの
条件にしておいて、タブレット成形時のレジン粉温度（
レジン粉は、１０〜１００メツシユのエポキシ樹脂）を
いろいろに変えて成形されるタブレットの密度を調べた
ところ、第４図に示す関係が得られた。この第４図にお
いて、横軸はタブレット成形時のレジン粉温度を、縦軸
はタブレット密度を、それぞれ目盛ったものである。レ
ジン粉温度２０Ｃは加熱しない場合、すなわち従来と全
く同一条件のものを示す。

この第４図から、レジン粉温度が上昇するに従って為タ
ブレット密度が増加することがわかる。

そして図中の破線Ｃより上のタブレット密度のタブレッ
トを使用して樹脂封止した半導体パッケージは、外観不
良がほとんどなく、耐湿信頼性にも問題が起こらないこ
とがわかシ、このタブレット密朦を得るためにはレジン
粉温Ｒを３０ｃ以上に加熱すればよいことがわかった。

この温度は、エポキシ樹脂のレジン粉に限らず、半導体
パッケージの封止に一般に使用されている樹脂、たとえ
ばフェノール樹脂、その他などの樹脂についても、はと
んど変らないものである。

一方、半導体パッケージの樹脂封土用のレジン粉は熱硬
化性樹脂であるので、対土工程の前に熱履歴を受けると
硬化反応が進み、流動性が低下するのではないかと考え
られたので、樹脂封止用金型内でのレジンの流動性のチ
ェックも並行して行った。

流動性のチェックの方法は、第４図に係るいろいろの温
度で成形したタブレットヲ、流動性評価型であるスパイ
ラルフロー金型（図示せず）内へ流したときの、流動長
を測定して行なった。この流動長は、量産用の樹脂封止
用金型内でのレジンの充填のしやすさの指針となる値で
あるが、その流動長が、第５図における破線りよυも上
の領域では成形品（すなわち半導体パンケージ）の特性
（たとえば、レジンの充填性）に影響しないことが知ら
れておシ、レジン粉温度を５００に上げても、流動性に
何ら問題がないことがわかった。

以上の解明に基づいて、本発明がなされたものであり、
以下実施例によって本発明を説明するー。

第６図は、本発明の一実施例に係るレジンタブレット成
形機の断面図である。

この第６図において、第１図と同一番号を付したものは
同一部分である。そして、１１は、ボッパＩＡ内−に設
けられた、レジン粉２を攪拌するための攪拌装置であシ
、この攪拌装置１１の先端部に攪拌部１２が取付けられ
ている。９は、加熱装置に係る加熱ヒータ、１０は温度
センサであり、これら加熱ヒータ９．温度センサ１ｏは
、ホッパＩＡのホッパ出口部１ａ、可動ダイ３Ａのレジ
ン粉供給部４近傍、固定ダイ５Ａ、パンチ６Ａ、および
前記攪拌装置１１の攪拌部１２にそれぞれ埋込まれてい
る。前記各温度センサ１ｏは、温調器（図示せず）に接
続されており、当該各部の温度は所定温度に制御され、
タブレット成形時のレジン粉温度が所定温度にコントロ
ールされるようになっている。

このように構成したレジ／タブレット成形機において、
タブレット成形の工程は、前述した第１図に係るものと
同じであシ、パンチ６Ａの成形圧力、この圧力を保持す
る時間は、従来と同一である。ただし、レジン粉２の温
度は、蚤加熱ヒータ９と温調器（図示せず）によって所
定温度にコントロールされた状態で、タブレット成形が
行なわれる。この場合、ホッパＩＡのホッパ出口部１ａ
にあるレジン粉２は、攪拌装置１１の攪拌部１２が回転
することによって、均一な温度に保持されている。

このようにして、高密度のタブレットを連続成形するこ
とができるものである。

本実施例は、ホッパＩＡのホッパ出口部１ａに加熱ヒー
タ９を埋込んで、ホッパ出口ｆＩＩｓｌａのレジン２、
すなわち次のサイクルで使用されるレジン粉から加熱″
ｆ：開始するようにしたので、レジン粉が受ける熱履歴
が短くてすむという利点がある。

なお、本実施例においては、加熱ヒータ９を、ホッパＩ
Ａ、可動ダイ３Ａ、固定ダイ５Ａ、パンチ６ＡＫ埋込む
ようにしたが、これらのうちの何れかのみに埋込むよう
にしてもよい。

さらに、本実施例においては、ホッパＩＡ内に攪拌装置
１１を設けるようにしたが、この攪拌装置１１社設けな
くてもよいものの、設けた方が、ホッパ出口部１ａのレ
ジン粉が攪拌されて均一な温度に保たれるという効果が
ある。

また、本実施例においては、１．１加熱装置として加熱
ヒータ９を設けたが、加熱ヒータ９の代シに、油を燃焼
する加熱装置、その他などを使用するようにしてもよい
。

以上説明した実施例によれば、従来得ることができなか
った高密度タブレットが容易に連続成形でき、半導体パ
ッケージ中のボイドを殆、どなくすことができるため、
成形品の信頼柱管大幅に向上させる効果がある。

以上詳細に説明したように本発明によれば、ホッパに貯
蔵したレジン粉を、可動ダイによって、固定グイとパン
チとで囲まれたポット内へ供給し、このポット内のレジ
ン粉を加圧してタブレットを成形するようにしたレジン
タプレツ、ト成形機において、レジン粉を加熱するため
の加熱装置を、少なくとも、ホッパ、可動ダイ、固定グ
イ、パンチの何れかに配設するようにし次ので、密度の
高いタブレットを成形することができるレジンタブレッ
ト成形機を提供することがで自る。

【図面の簡単な説明】

ｔｓ１図は、従来のレジンタプレツ）　成８１１と、こ
れを使用したタブレット成形０Ｔ：、＊１示す略示断面
図、第２図は、第１＠ｌに係る１拳で成形したタブレッ
トの密度と、それを用いて封止し九半導体パフケージの
ボイド郭生率との関係を示すタブレット密度−ボイド発
生率線図、＃＄３図は、第１図に係る従来のレジンタブ
レット成形機の問題点を説明するための、ｔｉｌｌダイ
近傍の啼示断面図、第４図は、タブレット成形時のレジ
ン検温度とタブレット密度とのｌＩ′％を示す、レジン
粉温度−タ７’ｌ／ット密度線図、＃１５図は、タブレ
ット成形時のレジン粉温度とスパイラルフロー金型での
流動長との関係を示す流動性評価線図、第６図は、本発
明の一実施例に係るレジンタブレット成形機ｐ断面図で
ある。ＩＡ・・・ホッパ、２・・・レジン粉、３Ａ・・・可動
ダイ、５Ａ・・・固定グイ、６人・・・パンチ、７・・
・ポット、９・・・加熱ヒータ、１ｏ・・・温度センサ
、１１・・・攪拌装第１図（Ｉｔン第２図第３図第４目＄５　目Ｉ−ジ′ン粕１【展（゛す

Claims

【特許請求の範囲】１６ホツパに貯蔵し念しジン粉を、可動ダイによって、
固定ダイとパンチとで囲まれたボット内へ供給し、この
ボット内のレジン粉を加圧してタブレットｔ−成形する
ようにしたレジンタブレット成形機において、レジン粉
を加熱するための加熱装置を、少なくとも、ホッパ、可
動ダイ、固定ダイ。パンチの何れかに配設したことを特徴とするレジンタブ
レット成形機。２、ホッパ内に、レジン粉を攪拌するための攪拌装置を
設けたものである特許請求の範囲第１項記載のレジンタ
ブレット成形機。３、攪拌機の攪拌部に、レジン粉を加熱する次めの加熱
装置を設けたものである特許請求の範囲第２項記載のレ
ジンタブレット成形機。