JPS6233317Y2

JPS6233317Y2 -

Info

Publication number: JPS6233317Y2
Application number: JP1982121233U
Authority: JP
Priority date: 1982-08-09
Filing date: 1982-08-09
Publication date: 1987-08-26
Also published as: GB2127736A; JPS5926244U; DE3328408A1; GB8321044D0; GB2127736B; DE3328408C2

Description

【考案の詳細な説明】この考案は、半導体素子を樹脂封入成形するた
めの成形装置の改良に関するものである。

従来、半導体素子を樹脂封入成形する装置とし
て、所謂、トランスフアーモールデイング装置が
用いられている。この装置は、例えば、第１図に
示すように、装置フレーム１の上端部に固着した
固定盤２の下方に、断熱板３・上型スペースブロ
ツク４及び上型プレート５を介して固設された固
定上型６と、装置フレーム１の下部に設けた油圧
等を利用した上下動機構７によつて上下動可能に
構成された可動盤８の上部に、断熱板９・下型取
付プレート１０・下型スペースブロツク１１及び
下型プレート１２を介して固設された可動下型１
３とから成り、また、上記上型６側の中央部に
は、シリコン樹脂或はエポキシ樹脂等の成形材料
を投入するための大型筒状ポツト１４が上下方向
に設けられると共に、固定盤２の上面側には、上
記ポツト１４内に嵌入させる成形材料加圧用のプ
ランジヤー１５を備えたトランスフアーシリンダ
ー１６が配置され、また、上型スペースブロツク
４によつて固定盤２と上型プレート５との間に構
成される所要間隔のスペースは、作業者が成形材
料をポツト１４内にその上端開口部から投入する
ために必要とされる材料投入用スペース１７とし
て設けられており、また、上型６の型面には樹脂
成形体の上半体を成形するための上型キヤビテイ
１８が所要複数個配設されている。更に、上記下
型１３側における型面には、上型側のポツト１４
の位置と対応する位置にカール１９が設けられ、
また、上型キヤビテイ１８と対応する位置には樹
脂成形体の下半体を成形するための下型キヤビテ
イ２０が夫々対向配設されると共に、上記カール
１９と下型キヤビテイ２０とは溶融樹脂材料の移
送経路となるランナー２１及び該ランナーと下型
キヤビテイ２０間を結ぶゲート２２とを介して連
通されている。また、上記した上型スペースブロ
ツク４によるスペース１７及び、下型スペースブ
ロツク１１により構成されたスペース２３内に
は、上型キヤビテイ１８及び下型キヤビテイ２０
にて成形された上半体及び下半体の樹脂成形体を
夫々外部に押し出すためのエジエクターピン２
４，２５を備えたエジエクタープレート２６，２
７が夫々配設されている。即ち、上部エジエクタ
ープレート２６側には、該プレートの押下用スプ
リング２８と該プレートの押上用リターンピン２
９とが設けられており、上記スプリング２８の弾
性は、型開き時において、上部エジエクターピン
２４を押し下げて上型キヤビテイ１８内の樹脂成
形上半体を下方へ押し出すように作用すると共
に、リターンピン２９は、型締め時において、後
述する下部エジエクタープレート２７側に設けた
リターンピンの押上力を受けて上部エジエクター
プレート２６を上動させることにより、そのエジ
エクターピン２４の下端面を上型キヤビテイ１８
の内底面の位置にまで押し上げるように構成され
ている。また、下部エジエクタープレート２７側
には、型開き後において、カール１９内に残溜硬
化した樹脂を上方へ押し出すための下部エジエク
ターピン３０と、上下両型６，１３間の所定位置
に多数本のリードフレームを着脱させるローデイ
ングフレーム（図示なし）を押し上げるための押
上ピン３１と、下部エジエクタープレート２７の
押下用スプリング３２とが設けられており、該ス
プリングの弾性によつて下部エジエクタープレー
ト２７が押し下げられているときは、該プレート
における下部エジエクターピン２５，３０の上端
面は下型キヤビテイ２０及びカール１９の内底面
の位置まで夫々押し下げられるように設けられて
いる。また、下部エジエクタープレート２７の下
方には、可動盤８・断熱板９及び下型取付プレー
ト１０に連通形成した上下方向の貫通孔３３を通
して上下動可能なエジエクターバー３４が配設さ
れており、従つて、型開き後において、上記エジ
エクターバー３４を上動させて下部エジエクター
プレート２７を押し上げることにより、そのエジ
エクターピン２５，３０は下型キヤビテイ２０内
の樹脂成形下半体とカール１９・ランナー２１及
びゲート２２内に残溜硬化した樹脂を同時に押し
出すと共に、その押上ピン３１は、前述したロー
デイングフレームを同時に押し上げるから、該ロ
ーデイングフレームを上下両型６，１３間から取
り外すことにより、樹脂成形後のリードフレーム
を取り出し得るのである。また、上部エジエクタ
ープレート２６における上部リターンピン２９と
の対応位置には下部リターンピン３５が設けられ
ており、該リターンピンは、型締め時において、
上部エジエクタープレート２６を上部リターンピ
ン２９を介して前述した位置にまで押し上げるよ
うに構成されている。また、上型プレート５と下
型プレート１２との両者間には上下両型６，１３
の型締め時における位置決めを行なうためのガイ
ドピン３６及びガイドブツシユ３７が設けられて
いる。

上述したような従来装置を用いて樹脂成形を行
なう場合は、上下両型６，１３を予め所定温度に
加熱すると共に、該両型間の所定位置に、ローデ
イングフレームを介して半導体素子を取り付けた
多数本のリードフレームを夫々セツトし、この状
態で型締めを行なう。次に、作業者が、通常の場
合、成形材料の所要量をその投入用スペース１７
からポツト１４内に直接人為的に投入する。次
に、プランジヤー１５をポツト１４内に嵌入させ
てその成形材料を加圧すると、該材料は両型６，
１３からの加熱とプランジヤー１５による加圧力
を受けて溶融されると共に、その溶融樹脂はカー
ル１９・ランナー２１及びゲート２２を経て上下
キヤビテイ１８，２０内に加圧注入されるため、
該キヤビテイ内におけるリードフレーム上の半導
体素子はこのキヤビテイ１８，２０によつて所要
形状に成形される樹脂成形体内に封入されること
になる。上述した樹脂成形後において、型開きを
行なうと、樹脂成形体は上下のエジエクターピン
２４，２５によつて上下キヤビテイ１８，２０内
から前述したように自動的に押し出されるのであ
るが、このとき、第５図，に示すように、押
し出された成形品のリードフレーム３８及び半導
体素子を封入した樹脂成形体３９は、カール１９
に残溜硬化した樹脂４０・ランナー２１に残溜硬
化した樹脂４１・ゲート２２に残溜硬化した樹脂
４２と一体に連結された状態で成形されている。
従つて、このような従来装置においては、不要部
分となる上記残溜硬化樹脂４０，４１，４２の発
生量がその構成上必然的に多くなり、しかもこの
種成形材料は熱硬化性樹脂であることから再生利
用が不能であつて材料の有効利用率の著しい低下
を招来するといつた弊害を有し、このことは省資
源と廃棄物の安全処理という近時の社会的要請に
反する重大な欠点とされている。また、例えば、
カール１９と上下キヤビテイ１８，２０との配設
位置関係において、カール１９側に最も近い位置
のキヤビテイと、これよりも離れた位置のキヤビ
テイとにおける樹脂成形状態を比較した場合、溶
融樹脂が長いランナー２１を移送される際に硬化
反応が促進されることに起因して、各キヤビテイ
内への樹脂注入時における樹脂の粘度が夫々相異
し、従つて、カール１９の位置から離れた側に位
置するキヤビテイにおいては、そのゲート２０を
通してキヤビテイ内に加圧注入される樹脂粘度が
高くなるため、樹脂の注入量が不足して充填不足
による成形不良品が発生し、或は、半導体素子と
リードとを電気的に接続させたワイヤを変形若し
くは切断するといつた重大な弊害がある。更に、
上記従来装置においては、その構成上、上型６側
にポツト１４が設けられていることから長尺型ト
ランスフアーシリンダー１６を上部固定盤２の上
面位置に上下方向へ配設しなければならず、この
ことは、装置の全体的高さが著しく長高となり、
従つて、装置の移動或は設置作業に際して、例え
ば、工場内への入口高さ、或は設置場所の天井高
さが低い等と言つた種々の高さ制約からトランス
フアーシリンダー１６部分を取り外す必要を生ず
ることが有り、このような場合は、装置の再組立
時に精度復元が極めて困難となる等の問題があ
る。また、成形材料の投入用スペース１７を確保
して作業者の作業上の危険性を未然に防止するた
めに、成形材料投入時にはプランジヤー１５を固
定盤２の上面位置附近にまで上動させる必要があ
るが、これを成形作業の面からみると、成形サイ
クル毎にプランジヤー１５をポツト１４内から抜
き出すこととなり、従つて、該プランジヤーの温
度が不均一となつて成形材料の加熱作用に悪影響
を及ぼして成形効率を低下させる弊害が有るた
め、従来のプランジヤー１５には、専用のヒータ
ー４３を内蔵してその温度一定化を図る必要があ
つた。

本考案は、固定上型に対向配置させた可動下型
の型締部側に樹脂成形材料の加圧注入用トランス
フアーシリンダーを設け、樹脂成形材料投入用の
ポツトを可動下型側に配設すると共に、該ポツト
内に成形材料の加圧用プランジヤーを常時嵌合状
態にあるように嵌挿してプランジヤーが下型側か
らの加熱を常に受けるように構成し、更に、上型
を固定させるための上部固定盤側に樹脂成形品の
エジエクター機構を配設したことを特徴とする半
導体樹脂封入成形用の成形装置に係り、その目的
とするところは、成形装置の全体的な高さを著し
く低く構成でき、また、プランジヤー専用のヒー
ターを設けなくとも成形材料の加熱作用が安定化
されて、品質が一定した優良な樹脂成形品が得ら
れ、更に、成形取り出し時期の調整ができて、取
り出し作業の危険防止が図れ、また作業能率も向
上することができる半導体樹脂封入成形用の成形
装置を提供することにある。

以下、本考案成形装置を、第２図乃至第４図及
び第６図に示す実施例図に基づいて説明する。

本考案装置は、装置フレーム１０１の上端部に
固着した固定盤１０２の下方に固定上型１０６を
配設し、また、装置フレーム１０１の下部に設け
た上下動機構１０７によつて上下動可能に構成し
た可動盤１０８の上方に可動下型１１３を配設し
た一種のトランスフアーモールデイング装置の構
成を有している。上記した固定上型１０６は固定
盤１０２の下方に断熱板（図示なし）・上型スペ
ースブロツク１０４及び上型プレート１０５を介
して固設されており、また、可動下型１１３は可
動盤１０８の上部に断熱板１０９・下型スペース
ブロツク１１１及び下型プレート１１２を介して
固設されている。また、上型スペースブロツク１
０４により構成されるスペース、及び、下型スペ
ースブロツク１１１により構成されるスペース１
２３内には、上型キヤビテイ１１８及び下型キヤ
ビテイ１２０にて成形された上半体及び下半体の
樹脂成形体を外部に押し出すためのエジエクター
ピン１２４，１２５を備えたエジエクタープレー
ト１２６，１２７が夫々配設されている。この上
部エジエクタープレート１２６側には，該プレー
トの押上用スプリング１４５と、型締め時におい
て、後述する下部エジエクタープレート１２７を
押し下げるための上部リターンピン１２９及びカ
ール１１９内に残溜硬化した樹脂を下方へ押し出
すためのエジエクターピン１３０とが設けられて
おり、上記スプリング１４５の弾性は、型締め時
において、上部エジエクターピン１２４・１３０
の下端面を上型キヤビテイ１１８及びカール１１
９の内底面の位置にまで押し上げるように作用す
る。また、後述する上部エジエクター機構１４６
におけるオイルピストンロツド１４７を所定時期
に下動させると、上部エジエクタープレート１２
６は上記スプリング１４５の押上力に抗して強制
的に押し下げられるように構成されている。更
に、下部エジエクタープレート１２７側には、上
部エジエクタープレート１２６におけるリターン
ピン１２９との対応位置に下部リターンピン１３
５が設けられており、また下部エジエクタープレ
ート１２７の下面には、該プレートを、型開き時
において押し上げるためのスプリング１４８が設
けられると共に、該スプリングは型閉め時におい
て、上部リターンピン１２９に接当する下部リタ
ーンピン１３５を介して下動される下部エジエク
タープレート１２７によつて下方へ圧縮され、こ
のとき、下部エジエクターピン１２５の上端面は
下型キヤビテイ１２０の内底面の位置にまで押し
下げられるように構成されている。また、上型プ
レート１０５と下型プレート１１２との両者間に
は上下両型１０６，１１３の型締め時における位
置決め用のガイドピン１３６及びガイドブツシユ
１３７が配設されている。なお、図中符号１４４
は、固定盤１０２と上部エジエクタープレート１
２６との間に構成されるスペースを示している。

次に、本考案実施例の構成が従来装置における
ものと較べて大きく相異している諸点について説
明する。

即ち、固定上型１０６に対向配置した可動下型
１１３の所定位置に、所要複数個の樹脂成形材料
投入用のポツト１１４を配設し、該ポツト内には
成形材料の加圧用プランジヤー１１５を夫々常時
嵌合状態に配設し、上記ポツト１１４と上下両型
１０６，１１３間に対向配設されるキヤビテイ１
１８，１２０とをカール１１９及びゲート１２２
のみにて連通形成した点である。

また、装置フレーム１０１の上端部に固着した
固定盤１０２側に、樹脂成形体に対する上部エジ
エクターピン１２４の押し下げ時期の調整・制御
が可能となるように構成された油圧等を利用する
上部エジエクター機構１４６を配設した点であ
る。

また、ポツト１１４内への成形材料の投入は、
型開き後において両型のパーテイングライン（P.
L）面から行なうことが可能であるため、従来装
置（第１図）における専用の投入用スペース１７
が不要となり、更に、ポツト１１４及びプランジ
ヤー１１５を可動下型１１３側に配設したことか
ら、本考案装置の全体的高さを、少なくとも、従
来装置における上記スペース１７及び上部トラン
スフアーシリンダー１６の長さ分だけ低くなるよ
うに構成した点である。

また、上記プランジヤー１１５は、従来装置に
おけるプランジヤー１５が、第１図に示すよう
に、作業者の作業上の危険性を防止するために上
動させる位置と、ポツト１４内の成形材料を加圧
するために下動させる位置との間の長い距離ｌ分
の上下動を行なうことになるのに反して、第２図
に示すように、ポツト１１４内の成形材料を単に
加圧するためにのみ上動する短い距離l₁分の上下
動を行なうものであるから、可動盤１０８の下方
にプランジヤー１１５を上下動させるために必要
な小型の下部トランスフアーシリンダー１１６を
配設した点である。

また、上記プランジヤー１１５はポツト１１４
内に常時嵌合されて下型１１３側からの加熱を常
に受けている状態にあるため、該プランジヤーを
一定温度に加熱する専用のヒーターを内蔵してい
ない点である。

また、第３図に示すように、上下両型１０６，
１１３間に成形品１４９の取出用パレツト１５０
を進退可能な状態に配設した点である。

また、上記ポツト１１４とプランジヤー１１５
とは、基本的にはキヤビテイの数と同じ数が配設
される（図例においては、一組のポツト１１４及
びプランジヤー１１５に対して二組のキヤビテイ
１１８，１２０を配設した場合を示している。）
ことになるため、個々のポツト１１４及びプラン
ジヤー１１５及び上型１０６側に設けられるカー
ル１１９の大きさが夫々大幅に小型化された構成
を有し得る点である。

上記した構成において、半導体素子の樹脂封入
成形を行なうには、予め所定温度に加熱した両型
１０６，１１３の型開きを行ない、次に、その両
型間の所定位置に半導体素子を取り付けたリード
フレームを夫々適宜にセツトすると共に、パーテ
イングライン（P.L）面からポツト１１４内に成
形材料を夫々投入して型締めを行なう。

次に、プランジヤー１１５を上動させてポツト
１１４内の成形材料を夫々加圧すると、該成形材
料の夫々は両型１０６，１１３からの加熱とプラ
ンジヤー１１５による加圧力を受けて溶融される
と共に、その溶融樹脂はカール１１９とゲート１
２２のみを通して連通された上下のキヤビテイ１
１８，１２０内に加圧注入されるため、該キヤビ
テイ内におけるリードフレーム上の半導体素子は
キヤビテイによつて所要形状に成形される樹脂成
形体内に封入されることになる。

次に、型開きを行なうと、下型１１３側の下動
に伴い下部エジエクターピン１２５は下方のスプ
リング１４８の弾性によつて上動し、樹脂成形体
を下型キヤビテイ１２０及びゲート１２２内から
上方へ押し出す。しかしながら、このとき、固定
上型１０６側に設けられた上部エジエクタープレ
ート１２６はスプリング１４５の弾性によつて押
し上げられた状態にあり、従つて、樹脂成形体は
上型キヤビテイ１１８及びカール１１９内に嵌合
止着されたままである。

次に、上記した状態で、第３図に示すように、
パレツト１５０を上型１０６の下方に差入れると
共に、上部エジエクター機構１４６を作動させて
そのオイルピストンロツド１４７を下動させる
と、上部エジエクタープレート１２６はスプリン
グ１４５の弾性に抗して押し下げられるから、そ
のエジエクターピン１２４，１３０が成形品１４
９を下方のパレツト１５０上に押し出すことにな
り、従つて、該パレツトを後退させて成形品１４
９の取り出しを行ない得るのである。

なお、取り出された成形品１４９は、第６図
，に示すように、リードフレーム１３８及び
半導体素子を封入した樹脂成形体１３９と、カー
ル１１９及びゲート１２２に残溜硬化した樹脂１
４０，１４２とは一体に連結されている。従つ
て、本考案実施例においては、上記した残溜硬化
樹脂１４０，１４２が不要部分として発生するこ
とになるが、その全発生量は、カール１１９及び
ゲート１２２の形状が最少必要限の大きさに構成
されているため極めて少量である。また、キヤビ
テイ１１８，１２０内に加圧注入される溶融樹脂
の夫々は、カール１１９及びゲート１２２を経て
直ちに移送されるものであるから、夫々のキヤビ
テイ１１８，１２０内への溶融樹脂の加圧注入条
件は総て等しくなるのである。

以上のように、本考案の実施例で示す装置は、
溶融樹脂の移送経路用のランナーを構成する必要
がないので成形材料の有効利用率を著しく向上し
て、省資源といつた近時の社会的要請に大きく寄
与し得ると共に、一定の品質を有する樹脂成形品
を同時的に多量生産し得て高能率生産に最適な成
形装置を提供することができる。

本考案装置は、従来装置に必要不可欠であつた
成形材料投入用のスペースを構成上省略すること
が可能であり、更に、プランジヤー用のトランス
フアーシリンダーを成形装置の上面側に設けるス
ペースをも省略し得るから、成形装置の全体的な
高さを従来装置のものと較べて著しく底く構成す
ることができ、従つて、該装置の取扱いの簡易化
が図れると共に、ポツト内への成形材料投入作業
をパーテイングライン面から行ない得るため、該
作業者の作業用スペースの減少化と作業能率の向
上を図ることができる。

また、樹脂成形材料投入用のポツトを可動下型
側に配設すると共に、該ポツト内に成形材料の加
圧用プランジヤーを常時嵌合状態にあるように嵌
挿してプランジヤーが下型側からの加熱を常に受
けるように構成したので、従来の欠点であつた、
成形サイクル毎にプランジヤーをポツト内から抜
き出すことによるプランジヤーの温度の不均一化
を防ぐことができ、従つて、プランジヤー専用の
ヒーターを設けなくとも成形材料の加熱作用が安
定化されて、一定の品質を有する樹脂成形品を得
られる。

更に、上型を固定させるための上部固定盤側に
樹脂成形品のエジエクター機構を配設したので、
樹脂成形体に対する上部エジエクターピンの押し
下げ時期の調整・制御が可能となるように構成さ
れた油圧等を利用することができ、従つて、型開
きを行なつたときには、上部エジエクターピンを
押し上げた状態のままに保つことにより樹脂成形
体を上型キヤビテイに嵌合止着することができ、
その結果、成形取り出し時期の調整が可能とな
り、該作業の危険をなくし、また作業能率も向上
し得る等の顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の成形装置を示す一部切欠正面
図、第５図の及びは該装置にて成形された成
形品の正面図及び平面図である。第２図乃至第４
図は本考案装置の実施例を示すもので、第２図は
その一部切欠正面図、第３図は該装置の型開き及
び成形品取出し状態を示す一部切欠正面図、第４
図は該装置の上下両型の要部を示す一部切欠斜視
図、第６図の及びは該装置にて成形された成
形品の正面図及び平面図である。１０１……装置フレーム、１０２……固定盤、
１０６……上型、１１３……下型、１１４……ポ
ツト、１１５……プランジヤー、１１８……上型
キヤビテイ、１１９……カール、１２０……下型
キヤビテイ、１２２……ゲート、１４６……エジ
エクター機構、１４９……成形品、１５０……パ
レツト。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 固定上型に対向配置させた可動下型の型締部
側に樹脂成形材料の加圧注入用トランスフアー
シリンダーを設け、樹脂成形材料投入用のポツ
トを可動下型側に配設すると共に、該ポツト内
に成形材料の加圧用プランジヤーを常時嵌合状
態にあるように嵌挿してプランジヤーが下型側
からの加熱を常に受けるように構成し、更に、
上型を固定させるための上部固定盤側に樹脂成
形品のエジエクター機構を配設したことを特徴
とする半導体樹脂封入成形用の成形装置。 (2) 樹脂成形品の取出用パレツトを上下両型間へ
進退可能に配設したことを特徴とする実用新案
登録請求の範囲第(1)項記載の半導体樹脂封入成
形用の成形装置。