JP2833589B2 - 半導体装置の樹脂封止成形装置及び樹脂封止方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の樹脂
封止成形装置及び樹脂封止方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体装置の樹脂封止成形装置と
して円柱状のタブレット樹脂を用いたものが公知例とし
て挙げられる。この公知樹脂封止成形装置の構成の概略
を図２４に示す。

【０００３】各構成物について、役割と動作を以下に説
明する。まず、タブレットフィーダー３１とタブレット
ローダー３２を図２５と図２６に示す。

【０００４】タブレットフィーダー３１には、人手によ
って、樹脂封止成形装置の外部からタブレット樹脂が供
給される。タブレットフィーダー３１は、加振機３４を
有し、振動によってタブレット樹脂を移動させる。直進
フィーダー３３によって、タブレット樹脂は、タブレッ
トローダー３２近くまで搬送される。図示しない開閉機
能を有する爪などによって、直進フィーダー３３の先端
にあるタブレット樹脂は、タブレットローダー３２に供
給される。タブレットローダー３２については、図２７
と図２８を用いて説明する。

【０００５】タブレットローダー３２には、タブレット
樹脂の投入部であるタブレットローダーポット３５と、
タブレットローダーポット３５内のタブレット樹脂を下
方から、プッシャー３９で押し上げる際に必要なプッシ
ャー用穴３６が設けられている。タブレットローダーポ
ット３５は、樹脂封止金型に設けられたタブレット樹脂
の投入部である図３４に示すポット２２と等ピッチ間隔
で設けられている。

【０００６】タブレットローダー３２は、タブレットフ
ィーダー３１から供給されたタブレット樹脂を、供給ハ
ンド１９の待機する場所まで搬送する。図２９に供給ハ
ンド１９を示す。爪チャック２０とタブレット保持部３
７を供給ハンド１９は有する。図２９は、供給ハンド１
９の形状の特徴を示す正面図で、図３０は、側面図であ
る。供給ハンド１９は、図２４では図示されていない
が、リードフレーム配列部３の上方に待機しており、樹
脂封止金型にタブレット樹脂及びリードフレームの供給
を行う。

【０００７】供給ハンド１９は、リードフレームを保持
するための爪チャック２０と、タブレット樹脂を保持す
るタブレット保持部３７を有する。つづいて、図３１、
図３２、図３３を用いて、供給ハンド１９がリードフレ
ームとタブレット樹脂を保持する動作を説明する。

【０００８】図３１は、タブレット樹脂３８が投入され
たタブレットローダー３２が、供給ハンド１９の待機す
る場所まで移動してきた状態を示す。図３２は、供給ハ
ンド１９に、タブレット樹脂３８が供給される状態を示
す。タブレットローダー３２内のタブレット樹脂３８
は、プッシャー用穴３６を介して、下方からプッシャー
３９により突き上げられる。プッシャー３９によって突
き上げられたタブレット樹脂３８は、供給ハンド１９に
取り付けられたタブレット保持部３７内に挿入される。
タブレット保持部３７に取り付けられた図示しない爪等
によって、タブレット保持部３７内のタブレット樹脂３
８は保持される。

【０００９】供給ハンド１９は、タブレット樹脂３８を
保持後、リードフレーム配列部３上に移動し、リードフ
レーム保持動作を行う。供給ハンド１９に取り付けられ
たチャック爪２０の開閉動作によりリードフレーム配列
部３にて配列されたリードフレーム２５を供給ハンド１
９は保持する。供給ハンド１９が、タブレット樹脂３８
とリードフレーム２５を保持した状態を図３３に示す。

【００１０】供給ハンド１９は、タブレット樹脂３８と
リードフレーム２５を保持した後、樹脂封止金型下型７
ｂ上に移動し、樹脂封止金型下型７ｂに対して、タブレ
ット樹脂３８とリードフレーム２５の供給動作を行う。
樹脂封止金型下型７ｂを図３４に示す。樹脂封止金型下
型７ｂには、半導体素子を樹脂封止するキャビティが設
けられている。これは、下型にあるキャビティなので、
下キャビティ２６ｂと称する。また、溶融樹脂をキャビ
ティ内に流入させるランナー２８が設けられている。そ
して、タブレット樹脂３８の投入部である樹脂封止金型
ポット２２と、供給ハンド１９に取り付けられたチャッ
ク爪２０のニゲとなるチャック爪用ニゲ４０が樹脂封止
用金型下型７ｂには設けられている。

【００１１】図３４中のＡ−Ａ断面にて、リードフレー
ム２５を、樹脂封止金型下型７ｂ上に、供給ハンド１９
が供給する状態を図３５に示す。樹脂封止金型下型７ｂ
に設けられたチャック爪用ニゲ４０内で供給ハンド１９
に取り付けられたチャック爪２０は開動作を行い、リー
ドフレーム２５は、樹脂封止金型下型７ｂ上に搭載され
る。また、タブレット樹脂３８も、供給ハンド１９に取
り付けられたタブレット保持部３７から、樹脂封止金型
ポット２２に、図示しないタブレット樹脂保持爪の開動
作により投入される。

【００１２】図３６に、リードフレーム２５とタブレッ
ト樹脂３８が、樹脂封止金型下型７ｂ上に供給された時
の、樹脂封止金型上型７ａと同下型７ｂの状態を示す。

【００１３】図３７に、樹脂封止後の樹脂封止金型上型
７ａと同下型７ｂの状態を示す。リードフレーム２５と
タブレット樹脂３８が樹脂封止金型下型７ｂに供給され
た後、樹脂封止金型上型７ａと同７ｂは型締動作を行
う。樹脂封止金型ポット２２内に投入されたタブレット
樹脂３８は、溶融流動するのに充分な熱を与えられた
後、プランジャー２９が上昇動作を行う。プランジャー
２９の上昇動作により、タブレット樹脂３８は溶融流動
し、樹脂封止金型上型７ａに設けられたカル２７を通
り、樹脂封止金型下型７ｂに設けられたランナー２８を
介して上キャビティ２６ａと下キャビティ２６ｂ内に流
入する。上・下の各キャビティに樹脂充填が完了した
後、所定時間内に封止樹脂を硬化させる。

【００１４】封止樹脂が充分硬化した後、樹脂封止金型
上型７ａと同７ｂは型開き動作を行う。図示しない収納
用の取り出しハンドによって、樹脂封止後の製品は樹脂
封止金型下型７ｂ上から取り出され、分離部８まで搬送
される。

【００１５】分離部８にて、ランナー２８とカル２７内
で硬化した樹脂を除去された製品は、製品収納マガジン
９に、図示しない搬送手段によって収納される。

【００１６】なお、樹脂封止成形装置は、樹脂封止金型
上に付着した樹脂のうすバリ等を除去するクリーナー４
１と樹脂のうすバリ等を吸引収集する集塵機４２を有す
る。

【００１７】以上が、従来技術の樹脂封止成形装置の構
成及び、樹脂封止に関する一連の動作である。図３８
に、従来技術で使用しているタブレット樹脂３８の製造
フローの概略を示す。

【００１８】タブレット樹脂３８の原料は、樹脂、フィ
ラー、色素、硬化剤などである。混合は、前記原料を均
等に混ぜる工程である。混練は、混合された原料を加熱
し、スクリュー等の機構によって練りあげる工程であ
る。

【００１９】冷却は、混練後の原料をローラー等で延ば
しながら空気冷却を行う工程である。粉砕は、前記冷却
後の原料に対して、更にローラー等を用いた粉砕機によ
って粉粒状にする工程である。打錠は、粉砕後の原料を
型によって押し固め、タブレット状にする工程である。

【００２０】図３９に、タブレット樹脂の外観を示す。
径はφ９ｍｍからφ６０ｍｍ、長さは１０ｍｍ〜４０ｍ
ｍが一般的に使用されるタブレット樹脂のサイズであ
る。

【００２１】次に、従来実施例として、粉末状もしくは
顆粒状の樹脂を用いた特開平２−１９２７４２につい
て、図４０（ａ）（ｂ）と図４１（ａ）（ｂ）を用いて
説明する。

【００２２】図４０は、特開平２−１９２７４２の実施
例の１つである。半導体素子２４を搭載したリードフレ
ーム２５を樹脂封止金型上型７ａと樹脂封止金型下型７
ｂにて型締し、樹脂封止金型上型７ａに設けられた樹脂
投入口４３から粉末状もしくは顆粒状樹脂を投入した状
態を図４０（ａ）は示す。樹脂封止金型内に投入された
粉末状もしくは顆粒状の樹脂は、樹脂封止金型によって
充分加熱された後、図４０（ｂ）に示される状態になる
と、特開平２−１９２７４２には記載されている。

【００２３】また、その他の実施例として、図４０
（ａ）（ｂ）に示した樹脂封止金型に対して、樹脂投入
口４３を拡大し、さらに、粉末状もしくは顆粒状樹脂を
押圧可能にするプランジャー４４が付加されたものを図
４１（ａ）（ｂ）に示す。

【００２４】特開平２−１９２７４２の効果は、樹脂流
路であり、樹脂封止後は、不要物として廃棄されるカル
部を含むランナー部の残留樹脂を皆無にし、樹脂の使用
歩留を向上させることである。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】第１の問題点は、従来
のタブレット樹脂使用では、必要樹脂量に対して、ムダ
が生じる為、資材コストが高くなることである。

【００２６】その理由は、樹脂メーカーの供給できるタ
ブレット樹脂には、サイズ種類に限りがあり、常に必要
樹脂量に適応したタブレット樹脂が存在するとは限らな
いことである。言い換えると、必要樹脂量が仮に０．５
ｇとしても、樹脂メーカーの供給できる最低タブレット
樹脂量が１．５ｇであれば、１ｇはムダ使いになってし
まう。この１ｇ分は、ランナーやカルサイズを拡大する
ことによって、つまり廃棄部分のデザイン拡大によって
吸収せざる得ない。

【００２７】第２の問題点は、特開平２−１９２７４２
の樹脂封止方法によるもので、必要成形寸法を満足させ
ることが非常に困難で、パッケージ外観不良を引き起こ
す問題が挙げられる。

【００２８】その理由は、樹脂封止部であるキャビティ
に粉末状もしくは顆粒状樹脂を直接投入する為、投入樹
脂量の精度が、パッケージ寸法、特に厚みのバラツキに
対して大きく影響を与える。例えば、±０．１ｇ程度の
樹脂量精度では、□１０ｍｍ、厚さ２．７ｍｍのパッケ
ージに対しては、±０．５ｍｍの厚みのバラツキが発生
する。一般的にパッケージ厚みについては、±０．０５
ｍｍの精度が求められているので、逆算すると樹脂量精
度は±０．０１ｇとなる。±０．０１ｇの精度で、樹脂
量をコントロールすることは、非常に困難で、特に、１
粒の最大重量が０．２ｇ程度の顆粒状樹脂では不可能で
ある。

【００２９】第３の問題点も、特開平２−１９２７４２
に関するもので粉末状樹脂を使用した場合に発生する。
それは、樹脂封止成形装置の稼動率を低下させ故障を引
き起こすという問題である。

【００３０】その理由は、粉末樹脂で、２００μｍ以上
５００μｍ未満の粒径の粉末は、搬送手段の摺動機構部
に入りこみ動作不良をおこす可能性が高い為である。ま
た、２００μｍ未満の粒径の粉末は、確実に搬送手段の
摺動機構部に入りこみ動作不良をおこす為である。

【００３１】

【課題を解決するための手段】半導体装置の樹脂封止成
形装置において、樹脂封止に必要な顆粒樹脂の重量を測
定する機構（図１の１及び図２）を有する。

【００３２】また、前記顆粒樹脂を樹脂封止金型に設け
られた樹脂投入部であるポット内に搬送手段（図１の２
及び図３及び図１０）を用いて、搬送し投入する。

【００３３】なお、使用する顆粒樹脂は、従来タブレッ
ト樹脂の製造過程において、粉砕後に生成される微粉を
含有した粉砕樹脂をふるいにかけ、メッシュサイズで□
３ｍｍメッシュを通過し、□０．５ｍｍメッシュを通過
しない樹脂である。この時５００μｍ未満の微粉は除去
されている。もしくは、従来タブレット樹脂の製造過程
である樹脂混練後の樹脂を冷却しながら切断あるいは生
成した顆粒樹脂を用いる。（図２３） 必要な顆粒樹脂の重量を測定する機構を有する樹脂封止
成形装置によって、生産対応品種に対して過不足なく顆
粒樹脂を必要な重量分使用することが出来るので、前述
の第１の問題点として挙げたタブレット樹脂による必要
量以上の樹脂の使用を防ぐことができる。また、顆粒樹
脂を樹脂封止金型に設けられた樹脂投入部であるポット
内に搬送手段を用いて、搬送し、投入することによっ
て、樹脂封止を行うので、樹脂封止部であるキャビティ
には、樹脂流路であるカルやランナーを経て溶融樹脂が
流入することになる。

【００３４】つまり、樹脂封止金型のポットへの樹脂投
入量の精度のバラツキは、前記カルやランナーで吸収す
ることが出来る。よって、直接、樹脂封止部であるキャ
ビティに樹脂を投入して樹脂封止を行うことによって生
じる第２の問題点であるパッケージ外観不良を防止する
ことが出来る。

【００３５】また、使用顆粒樹脂は、樹脂封止成形装置
の搬送手段の摺動機構部に入りこむ可能性の高い２００
μｍ以上５００μｍ未満の粒径の粉末樹脂を含まず、さ
らに確実に摺動機構部に入りこむ２００μｍ未満の粒径
の粉末樹脂も含まないので第３の問題点である樹脂封止
成形装置の稼動率低下や故障を防ぐことが出来る。

【００３６】

【発明の実施の形態】次に、本発明における樹脂封止成
形装置の実施形態について説明する。図１は、本発明の
樹脂封止成形装置の構成を表す平面図である。

【００３７】本発明の樹脂封止成形装置は、顆粒樹脂の
重量を測定し、樹脂封止に必要な重量分を樹脂ケース２
に供給する機構を備えた顆粒樹脂計量・供給部１を有す
る。樹脂ケース２には、使用する樹脂封止金型の樹脂投
入部であるポットと対応した数、寸法、ピッチのポット
が設けられている。

【００３８】また、樹脂封止金型下型上面に、半導体素
子を搭載したリードフレームを設置できるように、リー
ドフレームの位置決め配列を行うリードフレーム配列部
３を有し、半導体素子を搭載したリードフレームを収納
しているリードフレーム供給トレー４から前記リードフ
レーム配列部３へリードフレームを送り出すリードフレ
ームプッシャー５を有し、半導体素子の樹脂封止を行う
樹脂封止金型を搭載したプレス部６を有し、樹脂封止後
に、不要物であるカル・ランナーを分離・除去する分離
部８を有し、樹脂封止後の製品を収納する製品収納マガ
ジン９を有し、樹脂封止後の樹脂封止金型表面に付着す
る樹脂のうすバリを除去するクリーナー４１を有し、前
記うすバリを収集する集塵機４２を有する。さらに、リ
ードフレームや顆粒樹脂の搬送を行う図示しない供給ハ
ンドを有し、樹脂封止後の製品を搬送する収納ハンドを
有する。以上が本発明の樹脂封止成形装置の構成の概略
である。

【００３９】更に、本発明の樹脂封止成形装置において
特徴となる顆粒樹脂計量・供給部１と樹脂ケース２と供
給ハンド１９について構成を説明する。

【００４０】まず、顆粒樹脂計量・供給部１の構成を図
２を用いて説明する。人手もしくは自動の搬送手段によ
って、顆粒樹脂が投入され、備蓄されるホッパ１１とホ
ッパ１１から落下した顆粒樹脂に振動を加え、顆粒樹脂
重量を測定する計量部１３に顆粒樹脂を供給するフィー
ダー１２と、計量部１３に供給された必要量の顆粒樹脂
を樹脂ケース２に供給するシュート１０内に落下するア
ーム１４から構成される。

【００４１】次に、樹脂ケース２の構成を図３〜図５を
用いて説明する。樹脂ケース２は、図３に示すように、
顆粒樹脂計量・供給部１のシュート１０から供給される
顆粒樹脂の投入部である樹脂ケースポット１５を有し、
図４に示す樹脂ケース２から、樹脂封止金型下型７ｂの
ポットへ顆粒樹脂を投入する機構であるスライドシャッ
ター１７とスライドシャッター１７を可動させる為のス
ライド爪１６を有する。図５は、樹脂ケース２の側面図
で、前記スライド爪１６の可動部であるスライド部１８
を有する。

【００４２】次に、供給ハンド１９の構成を図９と図１
１を用いて説明する。図９は、供給ハンド１９の正面図
である。半導体素子を搭載したリードフレームを把握・
保持するチャック爪２０を有する。図１１は、供給ハン
ド１９の平面図である。樹脂ケース２を把握・保持する
樹脂ケース挿入保持部２１を有する。

【００４３】次に、本発明の樹脂封止成形装置の実施形
態の動作について図２ａを用いて説明する。顆粒樹脂計
量・供給部１のホッパ１１には、前述のように、人手も
しくは自動の搬送手段によって顆粒樹脂が投入、備蓄さ
れる。ホッパ１１内の顆粒樹脂は自重にてフィーダー１
２上に落下する。

【００４４】フィーダー１２は振動することによって計
量部１３に顆粒樹脂を供給する。計量部１３には図示し
ないひずみゲージが備え付けられている。このひずみゲ
ージの顆粒樹脂重量による抵抗値の変化によって計量部
１３での顆粒樹脂の重量測定を行う。所定の必要樹脂量
を計量部１３にて測定した後、フィーダー１２は動作停
止する。次に、アーム１４が下降動作することによっ
て、計量部１３内の顆粒樹脂はシュート１０内に落下す
る。

【００４５】シュート１０内を落下通過した顆粒樹脂
は、シュート１０の出口下方に待機する樹脂ケース２の
樹脂ケースポット１５内に投入される。以上の顆粒樹脂
計量・供給部１の動作は、樹脂ケース２に設けられたす
べての樹脂ケースポット１５に樹脂投入が行えるよう
に、樹脂ケース２のステップ動作に呼応して順次繰りか
えされる。なお、樹脂ケース２のステップ動作は、樹脂
ケースポット１５のピッチ間隔に応じた距離を移動する
動作であり、サーボモータ等を駆動源として用いる。樹
脂ケース２の樹脂ケースポット１５すべてに必要重量の
顆粒樹脂が投入された後、樹脂ケース２は供給ハンド１
９の待機する位置の下方まで移動する。

【００４６】上述の顆粒樹脂計量・供給部１と樹脂ケー
ス２の動作とほぼ同時進行で、リードフレーム配列部３
へのリードフレームの供給動作が行われる。このリード
フレームの供給動作については、前述の従来実施例と同
一で、リードフレームはリードフレームプッシャー５に
よって、リードフレーム供給トレー４からリードフレー
ム配列部３に送り出される。

【００４７】図１に示すリードフレーム配列部３は、リ
ードフレーム２枚分を配列することができ、１枚目がリ
ードフレーム配列部３内に送り出され、位置が決まった
後は、リードフレーム配列部３が反転動作し、続いて、
２枚目の配列を行う。

【００４８】次に、樹脂封止金型下型７ｂへのリードフ
レームと顆粒樹脂の供給動作を説明する。図１では、図
示していない供給ハンド１９は、リードフレーム配列部
３の上方にて待機しており、上述のように樹脂ケース２
が供給ハンド１９の待機する位置の下方まで移動してき
た時、供給ハンド１９は樹脂ケース２の把握・保持動作
を行う。

【００４９】供給ハンド１９が、下降動作するか、もし
くは、図示しない樹脂ケース２の上昇機構によって、樹
脂ケース２は、供給ハンド１９の樹脂ケース挿入保持部
２１に取り付けられ、図１０ａ、図１２、図１４に示す
状態となる。図１０ａは正面図で、図１１は平面図で、
図１４は側面図である。樹脂ケース２は図示しないチャ
ッキング機構等により、供給ハンド１９に把握・保持さ
れる。

【００５０】供給ハンド１９が、樹脂ケース２を把握・
保持した後、リードフレーム配列部３に配列されたリー
ドフレームの把握保持動作を行う。図１５は、供給ハン
ド１９が、樹脂ケース２とリードフレーム２５を把握・
保持した状態である。供給ハンド１９のリードフレーム
２５に対する把握・保持は、供給ハンド１９に取り付け
られたチャック爪２０の開閉動作によって行われる。

【００５１】供給ハンド１９は、リードフレーム２５と
樹脂ケース２を把握・保持した後に、樹脂封止金型下型
７ｂ上に移動する。

【００５２】供給ハンド１９が樹脂封止金型下型７ｂに
対して行うリードフレーム２５の供給方法は、従来技術
と同一なので説明は省略する。

【００５３】顆粒樹脂の供給は、供給ハンド１９に備え
付けられた図示しないエアシリンダ等の機構によって、
樹脂ケース２に備え付けられているスライド爪１６を動
作させることによって行う。図５は、前述のように樹脂
ケース２の側面図である。樹脂ケース２の樹脂ケースポ
ット１５から、顆粒樹脂を投下させる場合には、スライ
ド爪１６を、図６の状態のように動作させる。図５に対
応した樹脂ケース２の断面図を図７に示す。同じく、図
６に対応した断面図は図８である。

【００５４】樹脂ケース２から顆粒樹脂が樹脂封止金型
ポット２２に投入される様子を図１６と図１７に示す。
樹脂封止金型下型７ｂに対して、リードフレーム２５と
顆粒樹脂の供給を終えた供給ハンド１９は、リードフレ
ーム配列部３の上方の位置にもどり、樹脂ケース２を元
の場所にもどす。樹脂ケース２は再び、シュート１０の
下方位置にもどり、繰りかえし、顆粒樹脂計量・供給部
１からの顆粒樹脂の供給を受ける。

【００５５】次に、樹脂封止動作について説明する。供
給ハンド１９によるリードフレーム２５と顆粒樹脂の樹
脂封止金型下型７ｂに対する供給動作が終了した状態を
図１８に示す。

【００５６】図１８に示す状態の後に、樹脂封止金型上
型７ａと下型７ｂの型締動作を行い、所定の時間を経過
した後、樹脂封止金型ポット２２内の顆粒樹脂２３は、
樹脂封止金型の熱によって溶融状態となる。その後、プ
ランジャー２９の上昇・加圧動作により、溶融樹脂は流
動し、カル２７とランナー２８を流れ、上キャビティ２
６ａと下キャビティ２６ｂ内に流入する。溶融樹脂が、
上キャビティ２６ａと下キャビティ２６ｂに対して流入
を完了した状態を図１９に示す。

【００５７】溶融樹脂が充分硬化するまで、図１９の状
態を保った後、樹脂封止金型上型７ａと下型７ｂは型開
きし、図示しない上型７ａと下型７ｂにそれぞれ設けら
れたエジェクターピンによって、樹脂封止後の製品であ
るパッケージは、上型７ａと下型７ｂから離型する。離
型後、図示しない製品取り出し用の収納ハンドにより、
分離部８に送られ、不要物であるカルとランナーを分離
・除去し、収納マガジン９内に収められる。クリーナー
４１と集じん機４２の動作については、従来技術と同一
なので説明は省略する。

【００５８】以上が、本発明の樹脂封止成形装置の動作
説明である。

【００５９】次に、本発明の樹脂封止成形装置の実施例
について説明する。まず顆粒樹脂計量・供給部１につい
て説明する。前述のように顆粒樹脂計量・供給部１の構
成は、図２に示すホッパ１１、フィーダー１２、計量部
１３、アーム１４、シュート１０から成る。

【００６０】ホッパ１１については、その内面は、顆粒
樹脂と接触する部分なので、なめらかな鏡面が望しい。
また材質については、耐摩耗性と加工の容易さを考慮し
た場合、ステンレス材が最も望しい。シュート１０につ
いても、内面の表面状態及び材質については、上述した
ホッパ１１と同一であることが望しい。またシュート１
０にて、傾斜面を成す部分については、水平方向に対す
る角度をθとすると、θは４０°以上が望しい。その根
拠について説明する。

【００６１】シュート１０と同一の材質と表面状態の板
を、水平に設置し、その板の上に、メッシュサイズで□
３ｍｍメッシュを通過し、□０．５ｍｍメッシュを通過
しない微粉除去した顆粒樹脂を１０ｇのせて、１秒間に
約２°づつ板を傾ける。板の角度による顆粒樹脂の落下
重量に関する実験を行った。

【００６２】試行回数は１０回で、その平均データを図
２ｂに示す。横軸に板の角度を、縦軸に落下樹脂重量の
合計を表す。板の角度３５°から落下が始まり、３８°
から４０°の間ですべての顆粒樹脂が落下する。４０°
以上では、常に、板上に顆粒樹脂が残らない状態にな
る。実験条件は室温２６℃、室内湿度６０％、板温度２
５℃である。

【００６３】計量部１３で必要量測定された顆粒樹脂
は、アーム１４の下降動作によって、シュート１０内に
投下されるので、シュート１０の傾斜面に対して、顆粒
樹脂は既に落下運動をした状態で接触することになる。
つまり、実験で得られた４０°よりも小さい角度で、充
分落下することは可能であるが、シュート１０での傾斜
角を４０°以上に設定すれば確実に顆粒樹脂を落下させ
ることが出来る。

【００６４】また、装置設計上の都合で、ホッパ１１や
シュート１０の形状が制約される場合や、顆粒樹脂の粒
形や吸水性、そして環境条件によっては、顆粒樹脂がホ
ッパ１１やシュート１０内で詰まることも懸念される。
そのような場合には、ホッパ１１やシュート１０に対し
て、振動を加える機構もしくは、ノッキングする機構等
を付加することが望しい。

【００６５】つづいて樹脂ケース２についての実施例を
説明する。図３に示すように樹脂ケース２には、樹脂ケ
ースポット１５が設けられている。

【００６６】この樹脂ケースポット１５の内面の表面状
態は鏡面が望しい。また、樹脂ケースポット１５の径が
φ１３ｍｍ以上の場合には、顆粒樹脂は、詰まりをおこ
さずに落下することができる。しかし、φ１１ｍｍ以上
φ１３ｍｍ未満では、詰まり発生頻度が高くなり、φ１
１ｍｍ未満では、詰まって落ちなくなる。

【００６７】よって樹脂ケースポット１５の径がφ１３
ｍｍ未満の場合には、樹脂ケースポット１５内の顆粒樹
脂を強制的に落下させる機構は必須となる。もちろん、
φ１３ｍｍ以上の径の場合にも補助的に、顆粒樹脂を押
し出す機構を付加してもよい。顆粒樹脂を押し出す機構
は、エアシリンダ等が良く、供給ハンド１９の上部に取
り付けることが望しい。

【００６８】エアシリンダ４６を付加し、樹脂ケース２
を保持した状態の供給ハンド１９の正面断面図を図１０
ｂに示す。

【００６９】以上が、本発明の樹脂封止成形装置の特徴
となる顆粒樹脂計量・供給部１と樹脂ケース２と供給ハ
ンド１９についての各構成の実施例である。

【００７０】次に、本発明における顆粒樹脂の実施例を
図２０と図２２を用いて説明する。図２０は、顆粒樹脂
の製造フローを示す。図２２は、顆粒樹脂の形状を示
す。

【００７１】図２０に示すように、顆粒樹脂は、図３８
に示すタブレット樹脂の製造フローの途中工程である粉
砕後の微粉を含有した樹脂をふるいにかけ、微粉を除去
したものである。形状は図２２に示されるように□３ｍ
ｍメッシュを通過し、□０．５ｍｍメッシュを通過しな
い大きさのもので、不均一である。

【００７２】次に、顆粒樹脂の第２の実施例を説明す
る。製造フローは、図２１に示すように、第１の実施形
態の顆粒樹脂の製造フローよりも更に短縮した粉砕工程
を削除したものである。

【００７３】シリンダ内にスクリューを有した混練機の
吐出口の径を設定することで、顆粒樹脂の径を設定する
ことが出来る。また、混練機の吐出口から出てくる混練
樹脂を設定長さに切断することによって、顆粒樹脂の長
さを設定することが出来る。つまり、第１の実施形態の
顆粒樹脂と異なり、均一な円柱形状にすることが出来
る。形状を図２３に示す。この顆粒樹脂の寸法は、径φ
２〜φ３ｍｍ、長さ２〜３ｍｍが望しい。第１の実施形
態の顆粒樹脂と比較して、形状が均一であることによっ
て、計量精度の安定化というメリットと、製造フロー短
縮によるコスト低減のメリットがある。また、粉砕工程
がないので微粉の発生がない。

【００７４】以上が本発明における顆粒樹脂の実施形態
と実施例である。

【００７５】

【発明の効果】第１の効果は、樹脂封止に必要な樹脂量
に対してムダが生じない為、資材コストを低減すること
ができる。

【００７６】その理由は、従来タブレット樹脂の製造過
程において粉砕後に生成される樹脂から５００μｍ未満
の微粉を除去した顆粒樹脂、もしくは、従来タブレット
樹脂の製造過程である混練後の樹脂を冷却しながら切断
あるいは生成した顆粒樹脂を必要重量測定する機構を有
する樹脂封止成形装置を用いるからである。

【００７７】第２の効果は、顆粒樹脂使用において、樹
脂封止後の製品パッケージの寸法精度について、規格不
良を防ぐことができる。

【００７８】その理由は、顆粒樹脂を樹脂封止金型の樹
脂投入部であるポットに搬送する手段を有した樹脂封止
成形装置を用いて、樹脂封止金型に設けられた樹脂流路
であるカル部とランナー部を介して樹脂封止を行いカル
部で顆粒樹脂供給量の精度を吸収できるからである。

【００７９】第３の効果は、第１の効果でも述べたよう
に、使用する顆粒樹脂は、５００μｍ未満の微粉を含ま
ないので、樹脂封止成形装置の搬送手段の摺動機構に微
粉が入りこむことがなく、樹脂封止成形装置を安定稼動
させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の樹脂封止成形装置の平面図

【図２】顆粒樹脂計量・供給部の構成図及び板の角度と
落下樹脂重量合計の関係を表すグラフ

【図３】樹脂ケースの平面図

【図４】樹脂ケースの正面図

【図５】樹脂ケースの側面図（スライドシャッタ閉）

【図６】樹脂ケースの側面図（スライドシャッタ開）

【図７】樹脂ケースの断面図（スライドシャッタ閉）

【図８】樹脂ケースの断面図（スライドシャッタ開）

【図９】供給ハンド正面図

【図１０】供給ハンド正面図（樹脂ケース保持状態）及
び供給ハンド正面断面図（樹脂ケース保持・エアシリン
ダ付加）

【図１１】供給ハンド平面図

【図１２】供給ハンド平面図（樹脂ケース保持状態）

【図１３】供給ハンド側面図

【図１４】供給ハンド側面図（樹脂ケース保持状態）

【図１５】リードフレームをチャッキングした供給ハン
ド正面図

【図１６】樹脂封止金型に顆粒樹脂を投入する前の樹脂
ケース内の顆粒樹脂の状態を示す断面図

【図１７】樹脂封止金型に顆粒樹脂を投入している状態
を示す断面図

【図１８】樹脂封止前の樹脂封止金型の状態を表す断面
図

【図１９】樹脂封止後の樹脂封止金型の状態を表す断面
図

【図２０】粉砕後ふるいにかけ微粉を除去する顆粒樹脂
の製造フロー図

【図２１】冷却時に切断して得られる顆粒樹脂の製造フ
ロー図

【図２２】図２０で得られる顆粒樹脂の形状を表す平面
図

【図２３】図２１で得られる顆粒樹脂の形状を表す平面
図

【図２４】従来技術の樹脂封止成形装置の平面図

【図２５】従来技術のタブレットフィーダー部とタブレ
ットローダーの平面図

【図２６】図２５の側面図

【図２７】従来技術のタブレットローダーの平面図

【図２８】図２７の正面断面図

【図２９】従来技術の供給ハンド正面図

【図３０】図２９の側面図

【図３１】従来技術の供給ハンドへタブレットローダー
からタブレット樹脂を供給する前の正面断面図

【図３２】従来技術の供給ハンドへタブレットローダー
からタブレット樹脂を供給中の正面断面図

【図３３】従来技術の供給ハンドがリードフレームとタ
ブレット樹脂を保持した状態の正面断面図

【図３４】樹脂封止金型下型の平面図

【図３５】図３４でのＡ−Ａ断面で、樹脂封止金型下型
にリードフレームを搭載する様子を表す断面図

【図３６】従来技術で、タブレット樹脂を用いた時の樹
脂封止前の樹脂封止金型の状態を表す断面図

【図３７】樹脂封止後の樹脂封止金型の状態を表す断面
図

【図３８】タブレット樹脂の製造過程を表すフロー図

【図３９】タブレット樹脂の形状を表す斜視図

【図４０】従来技術での粉末樹脂を樹脂封止金型のキャ
ビティ内に投入した状態を示す断面図及び（ａ）の状態
から粉末樹脂が成形された状態を表す断面図

【図４１】従来技術での粉末樹脂を樹脂封止金型のキャ
ビティに投入した後にプランジャーで加圧する前の状態
を表す断面図及び（ａ）の状態からプランジャーにて加
圧され成形された状態を表す断面図

【符号の説明】

１ 顆粒樹脂計量・供給部 ２ 樹脂ケース １０ シュート １１ ホッパ １２ フィーダ １３ 計量部 １４ アーム １６ スライド爪 １７ スライドシャッター １９ 供給ハンド ３１ タブレットフィーダー ３２ タブレットローダー ４６ エアシリンダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｂ２９Ｌ 31:34 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 21/56 H01L 23/28 - 23/30 B29C 45/02 B29C 45/14 B29C 45/76 B29C 45/26

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体素子を樹脂封止する装置として顆
   粒樹脂を溶融流動させて樹脂封止金型で封止する半導体
   装置の樹脂封止成形装置において、 樹脂封止のための顆粒樹脂を必要重量分を測定し供給す
   る機構を設けたことを特徴とする半導体装置の樹脂封止
   成形装置。
2. 【請求項２】 半導体素子を樹脂封止する装置として顆
   粒樹脂を溶融流動させて樹脂封止金型で封止する半導体
   装置の樹脂封止成形装置において、 必要重量分測定された顆粒樹脂を前期樹脂封止金型に設
   けられた樹脂の投入部である円筒形状のポット内に搬送
   手段を用いて搬送し投入することを特徴とする半導体装
   置の樹脂封止成形装置。
3. 【請求項３】 半導体素子の樹脂封止方法として顆粒樹
   脂を溶融流動させて樹脂封止金型で封止する半導体装置
   の樹脂封止方法において、 請求項１または請求項２の半導体装置の樹脂封止成形装
   置を用いることを特徴とする半導体装置の樹脂封止方
   法。
4. 【請求項４】 半導体素子の樹脂封止方法として顆粒樹
   脂を溶融流動させて樹脂封止金型で封止する半導体装置
   の樹脂封止方法において、 メッシュサイズで□３ｍｍメッシュを通過し□０．５ｍ
   ｍメッシュを通過しない大きさの顆粒樹脂であって、５
   ００μｍ未満の微粉を除去した顆粒樹脂を用いることを
   特徴とする請求項３に記載の半導体装置の樹脂封止方
   法。
5. 【請求項５】 半導体素子の樹脂封止方法として顆粒樹
   脂を溶融流動させて樹脂封止金型で封止する半導体装置
   の樹脂封止方法において、固形状の円柱状タブレット樹
   脂の製造過程である樹脂混練過程後の樹脂を冷却しなが
   ら切断あるいは生成顆粒樹脂であって請求項４に記載の
   顆粒樹脂を用いることを特徴とする請求項３に記載の半
   導体装置の樹脂封止方法。