JPS62154649A - 半導体デバイス等のパツケ−ジング装置 - Google Patents

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】 〔卒業上の利用分野〕 本発明は、半導体デバイス類のパッケージング装置、よ
り詳細には、従来のような大型のモールディングプレス
を用いないで半導体デバイス類のパンケージングを行う
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ッケージングには、ポ・ノ
ド内で可塑化させた樹脂を高温、高圧にてランナーを通
し、金型のキャビティ内に圧入するトランスファーモー
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〕

この方法によった場合は、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。従って、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
ァ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ッ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ッケージング作業を行う
ことができる半導体デバイス等のパッケージング装置を
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ッド３．
４から成る。ホールド部２には、シリンダー４８によっ
て離接開閉する横長の合着板３９．４０が存する。合着
Ｆｆｊ、３９．４０には、モールドヘッド３．４の回転
へラド５．６における嵌入部７．８が遊嵌する嵌入孔４
１．４２が並設される。その数は、リードフレームｌ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ッジ
４５上に固定される（第３図参照）。合着板３つの四隅
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、ブラケット４７
を介して開閉シリンダー４８が取り付けられ、そのロン
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の上面及び
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
れらによって挟持されるリードフレーム１に向け、ホッ
トエアを噴出するホットジェットバイブ５１．５２が各
嵌入孔４１．４２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って前進する。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に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、カムフォロワーとして機能する一対のローラー５
７を備えた回転板５８が取り付けられる。そして、この
ローラー５７に徐動するカムプレート５９が、移動ベー
ス４３の端部に設置すれる。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）。

モールドヘッド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って対向している（第
１図参照）。モールドヘッド３．４には、ベース６０端
邪に設置したモーター６２によっ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、モールドヘッド３とモールドヘッド４とで、
モーター６２の側から見て左右逆にする。モールドヘッ
ド３．４の側板６４．６５間には、回転ヘッド５．６が
回動可能に軸支される（第２図参照）。回転ヘッド５．
６は、２組のマイタギア６７．６８を介し、側板６４に
取り付けられたモーター６９により９０度宛正反回転駆
動される（図面ではモールドヘソド３側にのみ記載され
ているが、モールドヘッド４の方も同様の構成である。

）。次に、第４図及び第５図によって回転ヘッド５．６
の内部構造につき説明する（同図では、回転へノド５．
６が９０度回動して水平状態となっている。

第１図におけるモールドヘッド４の状態）。回転ヘッド
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本のエジェクタパイプ７０．７１が摺動可能に
埋入されている。

各エジェクタパイプ７０．７１内には、上面を閉塞した
バキュームパイプ７２．７３が摺動可能に挿通される。

ニジエフパイプ７０．７１は、エジェクタプレート７４
によってその下部を連結されている。

エジェクタプレート７４は、スプリング７５によって常
時押下されており、エア供給ロアロ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。バキュームパイプ７２．７３の下方はエジェクタ
パイプ７０．７１よりはみ出させ、その下端にスプリン
グ７７が４装され、且つ、エジェクタプレート７８で連
結される。このエジェクタプレート７８は上記スプリン
グ７７によって常時押下されていて、エア供給ロア９よ
りエアが供給されることによって上昇する。エジェクタ
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
ュームパイプ７２．７３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、
バキュームパイプ７２．７３の上端が上記開溝８０の位
置まで下がることにより外部と連通ずる（第５図では連
通している）。

そして、バキュームパイプ７２．７３下方のエジェクタ
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。回転ヘッド
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
させである。

なお、上述した本発明の構成は、半導体デバイス等を一
つ完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
ーグ一部１２、タブレット収納部１３、タブレット搬送
部１４、プリヒート部１５、モールドヘッド３．４、ホ
ールド部２、アンローダ一部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
イス類のパッ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図によって先ずライン全
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
一部１２の作用で本発明に係る装置へと送られる。その
間にタブレフ１−１１送部１４が作動し、タブレフト収
納部１３からタブレッ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
ットは加熱され、半硬化状態でボート形状に成形される
。その後、タブレット搬送部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へノド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
ッド３．４は、ボートを吸着した状態で９０度回動じ、
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、各モールドヘッ
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ピッチ前進し、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はアンローダ一部１９
によって１股送され、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。ローダ一部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、そのロンド先端がガイド
バー４６間の横板４９に固定されているために、開閉シ
リンダ−４８自体が横板４９方向く第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、ブラケッ
ト４７を介して開閉シリンダー４８が固定しである合着
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
ーム側縁のビン孔内に進入し、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が定位置にセットされ
ると、タブレットの成形温度に近い約１８０°Ｃのホッ
トエアが、上下のホットジェットパイプ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。

モールドヘッド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ッド３
の状態）で、必要に応じてディ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、エア供給ロアロ
からのエア供給は無く、エジェクタプレート７４はスプ
リング７５に押下されている。その結果、エジェクタパ
イプ７０．７１の上端は、凹陥部６６の底面と一致して
いる。一方エア供給ロア９からのエア供給も無く、エジ
ェクタプレート７８がスプリング７７によって押下され
る。その結果、バキュームパイプ７２．７３の上端が周
溝８０内にまで下がり、エジェクタパイプ７０．７１の
上部、周溝８０、エア流入口８１、バキュームパイプ７
２．７３内部、エア流出口８２及びエア抜き通路８３が
連通ずる。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組のマイクギア６７．６８を介し、回転
ヘッド５．６が９０度回動じ、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６６から脱落すること
はない。

１’Ｅイてモーター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ッド３．
４が互いに近接方向に移動し、回転へラド５．６の嵌入
部７．８がそれぞれ合着板３９．４０の嵌入孔４１．４
２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
によりパッ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４
１．４２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８４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、パッケージン
グに当り気泡が発生することを防止できる。合着終了後
エア供給ロア９からエアが供給されると、エジェクタプ
レート７８がスプリング７７に抗して上昇し、バキュー
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
ア供給ロアロからもエアが供給され、エジェクタプレー
ト７４がスプリング７５に抗して押し上げられると、そ
れに伴ってエジェクタパイプ７０．７１上端が凹陥部６
６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？Ｊ５９ａ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５
９ａの間隔分前進させられる。この深′ａ５９ａ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も一体となって、レール５４に
跨ったスライドガイド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
ドヘッド３．４によるパッ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
ールドヘッド３．４の作用でパッ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ッケージングが終
了すると、リードフレーム１は、ホールド部２に隣接す
るアンローダ一部１９によっ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ッケージン
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図は回転ヘッドの内部構造
を示す縦断面図、第５図は回転ヘッドのエジェクタパイ
プとバキュ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

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）リードフレームを保持移動させるホールド部と、
   その両側に配置されたモールドヘッドとから構成され、 ホールド部は、リードフレームを挟持する一対の合着板
   を離接可能にして配置し、各合着板には嵌入孔を透設し
   、静止側の合着板は、合着板に対し横方向に敷設したレ
   ールを跨ぐブリッジ上に固定し、該ブリッジは、上記レ
   ールに対し垂直方向に移動可能にして成り、 また、各モールドヘッドは、嵌入部を突設した回転ヘッ
   ドを備え、該回転ヘッドはパッケージング用ボートを吸
   着する機構を内蔵すると共に、９０度宛正反回転可能に
   なし、且つ、両モールドヘッドが上記レールに沿って離
   接移動可能にすると共に、近接時に上記嵌入部が上記合
   着板の嵌入孔内に進入可能にして成る半導体デバイス等
   のパッケージング装置。
2. （２）合着板の嵌入孔内に、リードフレームを加熱する
   ホットジェットパイプ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ッケージング装置。
3. （３）回転ヘッドに、嵌入部合接部のエア抜き機構を設
   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
   ッケージング装置。
4. （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ッケージン
   グ装置。