JP3280624B2 - Transfer molding apparatus and semiconductor encapsulation molding method - Google Patents

Transfer molding apparatus and semiconductor encapsulation molding method

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JP3280624B2
JP3280624B2 JP24058998A JP24058998A JP3280624B2 JP 3280624 B2 JP3280624 B2 JP 3280624B2 JP 24058998 A JP24058998 A JP 24058998A JP 24058998 A JP24058998 A JP 24058998A JP 3280624 B2 JP3280624 B2 JP 3280624B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、トランスファー成
形装置及びこのトランスファー成形装置を用いた半導体
封止成形方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transfer molding apparatus and a semiconductor encapsulation method using the transfer molding apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂を用いて半導体素
子の封止成形を行なうにあたって、従来からトランスフ
ァー成形が一般に行われている。このトランスファー成
形において成形材料として粉粒状のものをそのまま用い
ると、成形材料の粒子間の空気が封止成形品に混ざり込
むボイド不良が発生し易いので、粉粒状の成形材料を圧
縮してタブレット状に成形したものを用いるのが一般的
である。しかしこの方法では成形品をタブレット状に圧
縮する工程が必要であるために、生産コストの上で不利
になる。
2. Description of the Related Art When encapsulating a semiconductor element using a thermosetting resin such as an epoxy resin, a phenol resin or an unsaturated polyester resin, transfer molding has been generally performed. If powdery granules are used as they are in this transfer molding, voids are likely to occur where air between the particles of the molding materials mix into the sealed molded product. It is common to use a molded article. However, this method requires a step of compressing the molded product into a tablet, which is disadvantageous in terms of production cost.

【0003】そこで本出願人において、タブレット状に
成形したものを用いる必要なく、粉粒状の成形材料を用
いてトランスファー成形をおこなうことができるように
したトランスファー成形装置が特開平10−86173
号公報等で本出願人によって提供されている。
The applicant of the present invention has disclosed a transfer molding apparatus in which transfer molding can be performed using a powdery or granular molding material without using a tablet-shaped molding material.
And provided by the present applicant.

【0004】図6はその一例を示すものであり、下ポッ
ト1を設けた下型2の上方に上ポット3を設けた上型4
が配置してあり、上下型2,4を型締めしたときに上ポ
ット3の下面の開口と下ポット1の上面の開口が合致す
るようにしてある。この上下型2,4間には上ポット3
に一端が開口するランナー5が設けてあり、さらに上下
型2,4間にはランナー5に連通するキャビティ6が設
けてある。上ポット3内には上プランジャー7が上下駆
動自在に配置してあり、上プランジャー7を下動させた
位置でランナー5の上ポット3への開口を閉じ、上動さ
せた位置でランナー5の開口を開くようにしてある。ま
た下ポット1内には下プランジャー8が上下駆動自在に
配置してあり、下プランジャー8を上動させることによ
って下ポット1内の成形材料10を上プランジャー7と
の間で加圧することができるようにしてある。
FIG. 6 shows an example of such a case, in which an upper mold 4 provided with an upper pot 3 above a lower mold 2 provided with a lower pot 1.
Are arranged so that the opening on the lower surface of the upper pot 3 and the opening on the upper surface of the lower pot 1 coincide when the upper and lower dies 2 and 4 are clamped. Upper pot 3 between the upper and lower dies 2 and 4
Is provided with a runner 5 having an open end, and a cavity 6 communicating with the runner 5 is provided between the upper and lower dies 2 and 4. An upper plunger 7 is disposed in the upper pot 3 so as to be vertically movable. When the upper plunger 7 is moved downward, the opening of the runner 5 to the upper pot 3 is closed, and when the upper plunger 7 is moved upward, the runner 5 is moved. 5 is opened. Further, a lower plunger 8 is disposed in the lower pot 1 so as to be vertically movable, and the molding material 10 in the lower pot 1 is pressed between the lower plunger 8 and the upper plunger 7 by moving the lower plunger 8 upward. I can do it.

【0005】上記のように形成されるトランスファー成
形装置で封止成形を行なうにあたっては、まず上下型
2,4を開いた状態でキャビティ6に半導体素子をセッ
トし、さらに下ポット1に熱硬化性樹脂などの粉粒状の
成形材料10を供給した後、図6(a)のように上下型
2,4を型締めする。各型2,4には加熱手段が設けら
れており、下ポット1内に供給された成形材料10は加
熱されるようになっている。このとき、上プランジャー
7は下動しており、上プランジャー7の側面でランナー
5の上ポット3内への開口が閉じられている。次にこの
状態で下プランジャー8を上動させると、図6(b)の
ように下ポット1内の粉粒状の成形材料10は下プラン
ジャー8と上プランジャー7の間で加圧圧縮される。成
形材料10をこのように圧縮することによって、粉粒体
の成形材料10の粒子間の空気は追い出されることにな
る。成形材料10の粒子間から追い出された空気は、上
下型2,4のパーティング面のクリアランスなどを通し
て排出される。このとき、ランナー5は上プランジャー
7の側面で閉じられているので、成形材料10は下プラ
ンジャー8の加圧力でランナー5へと押し出されること
はない。
[0005] In performing the encapsulation molding by the transfer molding apparatus formed as described above, first, the semiconductor element is set in the cavity 6 with the upper and lower dies 2 and 4 opened, and further, the thermosetting resin is set in the lower pot 1. After the powdery molding material 10 such as resin is supplied, the upper and lower dies 2 and 4 are clamped as shown in FIG. Each of the dies 2 and 4 is provided with a heating means, and the molding material 10 supplied into the lower pot 1 is heated. At this time, the upper plunger 7 is moving downward, and the opening of the runner 5 into the upper pot 3 is closed on the side surface of the upper plunger 7. Next, when the lower plunger 8 is moved upward in this state, the powdery molding material 10 in the lower pot 1 is pressed and compressed between the lower plunger 8 and the upper plunger 7 as shown in FIG. Is done. By compressing the molding material 10 in this manner, air between particles of the granular molding material 10 is expelled. The air expelled from between the particles of the molding material 10 is discharged through the clearance between the parting surfaces of the upper and lower dies 2 and 4. At this time, since the runner 5 is closed on the side surface of the upper plunger 7, the molding material 10 is not pushed out to the runner 5 by the pressing force of the lower plunger 8.

【0006】上記のように成形材料10を圧縮した後、
下プランジャー8を上動させると共に上プランジャー7
を後退させることによって、図6(c)のようにランナ
ー5を開口させる。このときには下ポット1内の成形材
料10は加熱と加圧によって溶融状態になっており、こ
のようにランナー5が開口されると、下プランジャー8
による加圧で下ポット1内の成形材料10はランナー5
を通ってキャビティ6に注入される。そして図6(d)
のように下プランジャー8をさらに上動させることによ
って、キャビティ6内に成形材料10を完全に充填して
成形を行なうことができるものである。
After compressing the molding material 10 as described above,
Move the lower plunger 8 upward and the upper plunger 7
Is retracted to open the runner 5 as shown in FIG. At this time, the molding material 10 in the lower pot 1 is in a molten state by heating and pressing, and when the runner 5 is opened in this way, the lower plunger 8
The molding material 10 in the lower pot 1 is pressurized by the runner 5
And injected into the cavity 6. And FIG. 6 (d)
By further moving the lower plunger 8 upward as in the above, the molding material 10 can be completely filled in the cavity 6 and molding can be performed.

【0007】ここで、上プランジャー7には調圧バネ
(図示省略)が設けてあり、図6(d)のようにキャビ
ティ6内に成形材料10を充填する際に調圧バネが上プ
ランジャー7に作用して、キャビティ6内への成形材料
10の過充填を防ぐようにしてある。すなわち、成形材
料10の充填不足を防ぐために下ポット1内には多目の
成形材料10が供給されるが、過剰分は上プランジャー
7が調圧バネに抗して後退することによって吸収され、
成形材料10がキャビティ6内に過充填されて半導体素
子が破損することを防止するようにしてある。また、下
ポット1に供給される成形材料10の量には多少のバラ
ツキがあるが、この成形材料10の量の変動に応じて、
上プランジャー7が調圧バネに抗して後退する距離が調
整され、成形材料10の量の変動によって成形材料10
がキャビティ6内に過充填されることも防止することが
できるものである。
Here, a pressure regulating spring (not shown) is provided in the upper plunger 7, and when the cavity 6 is filled with the molding material 10 as shown in FIG. It acts on the jar 7 to prevent the cavity 6 from being overfilled with the molding material 10. That is, a large amount of the molding material 10 is supplied into the lower pot 1 in order to prevent insufficient filling of the molding material 10, but the excess amount is absorbed by the upper plunger 7 retreating against the pressure adjusting spring. ,
The semiconductor device is prevented from being damaged by overfilling the cavity 6 with the molding material 10. Although the amount of the molding material 10 supplied to the lower pot 1 varies slightly, depending on the variation in the amount of the molding material 10,
The distance that the upper plunger 7 retreats against the pressure adjusting spring is adjusted, and the molding material 10
Overfilling the cavity 6 can also be prevented.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように下
ポット1に供給される成形材料10の量に変動があって
も、調圧バネのバネ圧は一定であるので、図6(d)の
ようにキャビティ6内に充填した成形材料10の成形圧
力は成形材料10の量の変動に伴って変化することにな
る。そしてこのように成形圧力が変化すると、場合によ
っては充填不足や過充填などの成形不良が発生するおそ
れがあるものであった。
However, even if the amount of the molding material 10 supplied to the lower pot 1 fluctuates as described above, the spring pressure of the pressure adjusting spring is constant. As described above, the molding pressure of the molding material 10 filled in the cavity 6 changes with the fluctuation of the amount of the molding material 10. If the molding pressure changes in this way, there is a possibility that molding failure such as insufficient filling or overfilling may occur in some cases.

【0009】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、成形材料の量が変動してもキャビティに充填され
た成形材料の成形圧力を一定に保つことができるトラン
スファー成形装置を提供することを目的とするものであ
る。
The present invention has been made in view of the above points, and provides a transfer molding apparatus capable of maintaining a constant molding pressure of a molding material filled in a cavity even when the amount of the molding material varies. The purpose is to do so.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係るトランスフ
ァー成形装置は、下ポット1を設けた下型2と、下ポッ
ト1の上面の開口と下面の開口が合致する上ポット3を
設けた上型4と、上下型2,4間に形成され上ポット3
内に一端が開口するランナー5と、上下型2,4間に形
成されランナー5に連通するキャビティ6と、上ポット
3内に上下駆動自在に設けられ下動位置でランナー5の
上ポット3への開口を閉じると共に上動位置でランナー
5の開口を開く上プランジャー7と、下ポット1内に上
下駆動自在に設けられ上動して下ポット1内の成形材料
10を上プランジャー7との間で加圧する下プランジャ
ー8と、上プランジャー7を弾発付勢する調圧バネ9と
を具備して形成され、上プランジャー7を下動させてラ
ンナー5の上ポット3への開口を閉じた状態で下プラン
ジャー8を上動させて下ポット1内の粉粒状の成形材料
10を加圧して圧縮した後、上プランジャー7を上動さ
せてランナー5の上ポット3への開口を開くと共に下プ
ランジャー8を上動させて下ポット1内の圧縮された成
形材料10をランナー5を通じてキャビティ6に注入す
るようにしたトランスファー成形装置において、上記の
下ポット1内の粉粒状の成形材料10を加圧して圧縮す
る際の下プランジャー8の上動ストロークに応じて、成
形材料10のキャビティ6への注入完了直前に、調圧バ
ネ9のバネ圧を調整する調圧ユニット11を設けて成る
ことを特徴とするものである。
A transfer molding apparatus according to the present invention comprises a lower mold 2 provided with a lower pot 1 and an upper pot 3 provided with an opening on the upper surface of the lower pot 1 and an opening on the lower surface thereof. Upper pot 3 formed between mold 4 and upper and lower molds 2 and 4
A runner 5 having one end opened therein, a cavity 6 formed between the upper and lower dies 2 and 4 and communicating with the runner 5, and a vertically movable drive provided in the upper pot 3 to the upper pot 3 at the lower movement position. An upper plunger 7 that closes the opening of the runner 5 and opens the opening of the runner 5 at the upper movement position, and is formed so as to be vertically movable in the lower pot 1 and moves upward to move the molding material 10 in the lower pot 1 to the upper plunger 7. The lower plunger 8 is pressurized between the upper plunger 7 and the pressure adjusting spring 9 that resiliently urges the upper plunger 7. With the opening closed, the lower plunger 8 is moved upward to press and compress the granular material 10 in the lower pot 1, and then the upper plunger 7 is moved upward to the upper pot 3 of the runner 5. And lower plunger 8 up In a transfer molding apparatus in which the compressed molding material 10 in the lower pot 1 is injected into the cavity 6 through the runner 5, the powdery molding material 10 in the lower pot 1 is compressed by pressing. A pressure adjusting unit 11 for adjusting the spring pressure of the pressure adjusting spring 9 immediately before the injection of the molding material 10 into the cavity 6 according to the upward movement stroke of the lower plunger 8. It is.

【0011】また本発明の半導体封止成形方法は、上記
のトランスファー成形装置を用いて、キャビティ6内に
セットされた半導体素子を成形材料10で封止すること
を特徴とするものである。
Further, the semiconductor encapsulation molding method of the present invention is characterized in that the semiconductor element set in the cavity 6 is encapsulated with the molding material 10 using the above-mentioned transfer molding apparatus.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0013】図1において20はトランスファー成形装
置の成形型を示すものであり、この成形型20は上型4
と下型2とで形成してある。下型2にはスリーブ21を
設けて下型2の上面で開口する下ポット1が形成してあ
り、上型4にはスリーブ22を設けて上型4の下面で開
口する上ポット3が形成してある。上下型2,4を型締
めしたときに、上ポット3の下面の開口と下ポット1の
上面の開口が合致するように各ポット1,4を形成して
あり、上ポット3の内径は下ポット1の内径よりやや大
きめに形成してある。
In FIG. 1, reference numeral 20 denotes a molding die of a transfer molding apparatus.
And the lower mold 2. The lower pot 2 is provided with a sleeve 21 to form a lower pot 1 opening at the upper surface of the lower mold 2, and the upper mold 4 is provided with a sleeve 22 to form an upper pot 3 opening at the lower face of the upper die 4. I have. When the upper and lower dies 2 and 4 are clamped, the pots 1 and 4 are formed so that the opening on the lower surface of the upper pot 3 and the opening on the upper surface of the lower pot 1 coincide with each other. It is formed slightly larger than the inner diameter of the pot 1.

【0014】また上型4の下面を凹刻することによっ
て、上下型2,4間にランナー5が形成されるようにし
てあり、さらに上型4の下面と下型2の上面を凹設して
上下型2,4間にキャビティ6が形成されるようにして
ある。ランナー5は、その一端が上ポット3内に開口
し、その他端がキャビティ6に連通するように形成して
ある。ランナー5やキャビティ6は一つのポット1,3
に対して複数設けられるものであり、多数個取りの成形
が行なえるようにしてある。
A runner 5 is formed between the upper and lower dies 2 and 4 by indenting the lower surface of the upper die 4, and the lower surface of the upper die 4 and the upper surface of the lower die 2 are recessed. A cavity 6 is formed between the upper and lower dies 2 and 4. The runner 5 is formed such that one end is opened in the upper pot 3 and the other end is communicated with the cavity 6. Runner 5 and cavity 6 are in one pot 1,3
, And a plurality of pieces can be formed.

【0015】下型2の下ポット1内には先端部(上端
部)の外径が下ポット1の内径とほぼ等しい下プランジ
ャー8を差し込んで配置してあり、この下プランジャー
8は油圧装置などの駆動装置(図示省略)によって、下
ポット1内を軸方向に上下駆動されるようにしてある。
成形型20においてポット1,3は複数箇所に設けられ
ており、各下ポット1内に設けられた下プランジャー8
は同じ駆動装置で同時に上下駆動されて、成形を同時に
行なうことができるようにしてある。
In the lower pot 1 of the lower mold 2, a lower plunger 8 whose outer diameter at the tip (upper end) is substantially equal to the inner diameter of the lower pot 1 is inserted and arranged. The inside of the lower pot 1 is driven up and down in the axial direction by a driving device (not shown) such as a device.
The pots 1 and 3 are provided at a plurality of positions in the molding die 20, and the lower plungers 8 provided in each lower pot 1 are provided.
Are simultaneously driven up and down by the same driving device so that molding can be performed simultaneously.

【0016】上型4の上ポット3には上プランジャー7
を差し込んで配置してあり、上プランジャー7は上ポッ
ト3内を軸方向に上下動自在になっている。この上プラ
ンジャー7の先端部(下端部)の外径は上ポット3の内
径とほぼ等しく形成してあり、従って上プランジャー7
の先端部の外径は下ポット1の内径よりやや大きめに形
成されている。また上プランジャー7の上端には係止鍔
23が張り出して設けてあり、コイルプスリングなどで
形成される復帰バネ24を上型4から上方へ突出する上
プランジャー7の上部の外周において係止鍔23と上型
4の上面との間に配置してある。従って、上プランジャ
ー7に下方へ押さえる力が作用しないときには、復帰バ
ネ24のバネ力で上プランジャー7は上ポット3内を図
1のように上動した状態にある。
An upper plunger 7 is provided in the upper pot 3 of the upper mold 4.
The upper plunger 7 is vertically movable in the upper pot 3 in the axial direction. The outer diameter of the tip (lower end) of the upper plunger 7 is formed substantially equal to the inner diameter of the upper pot 3, so that
Is formed slightly larger than the inner diameter of the lower pot 1. At the upper end of the upper plunger 7, a locking flange 23 is provided so as to protrude therefrom. It is arranged between the stop collar 23 and the upper surface of the upper die 4. Therefore, when no downward pressing force acts on the upper plunger 7, the upper plunger 7 is moved upward in the upper pot 3 by the spring force of the return spring 24 as shown in FIG. 1.

【0017】上プランジャー7の上方には上プランジャ
ー作動装置26が設けてある。上プランジャー作動装置
26は油圧装置などの駆動装置(図示省略)によって上
下に駆動される駆動ロッド27の下端に調圧ユニット1
1を設け、調圧ユニット11に押さえロッド28を設け
ることによって形成してある。調圧ユニット11は駆動
ロッド27の下端に固定されるベース板29と、ベース
板29の下面の中央部に設けた当て板30と、ベース板
29の下面の周部にボルト31で固定される上下が開口
する筒状のスリーブ32と、スリーブ32の下端に固定
される中央に通孔33を設けた係止板34とで形成され
るものである。また押さえロッド28は上下の中段部の
外周に係止鍔35を設けて形成されるものであり、係止
鍔35をスリーブ32内に納めた状態で通孔33に挿通
して調圧ユニット11に取付けてある。押さえロッド2
8は上端が当て板30の下面に当接する位置と、係止鍔
35の下面が係止板34の上面に当接する位置の間で上
下動自在になっている。上記の駆動ロッド27は成形型
20の上方に固定的に配置される上ベース体36を貫い
て配置されているものであり、駆動ロッド27を最も上
動させた状態では調圧ユニット11のベース板29の上
面は上ベース体36の下面に近接し、その隙間距離L1
は例えば1mmに設定してある。
An upper plunger operating device 26 is provided above the upper plunger 7. The upper plunger operating device 26 is provided at the lower end of a driving rod 27 driven up and down by a driving device (not shown) such as a hydraulic device.
1 and the pressure adjusting unit 11 is provided with a holding rod 28. The pressure adjusting unit 11 is fixed to a base plate 29 fixed to the lower end of the drive rod 27, a backing plate 30 provided at the center of the lower surface of the base plate 29, and a peripheral portion of the lower surface of the base plate 29 with bolts 31. It is formed by a cylindrical sleeve 32 that is open at the top and bottom, and a locking plate 34 that is fixed to the lower end of the sleeve 32 and that has a through hole 33 at the center. The holding rod 28 is formed by providing a locking flange 35 on the outer periphery of the upper and lower middle steps, and is inserted through the through hole 33 while the locking flange 35 is housed in the sleeve 32, and It is attached to. Holding rod 2
Numeral 8 is vertically movable between a position where the upper end contacts the lower surface of the contact plate 30 and a position where the lower surface of the locking flange 35 contacts the upper surface of the locking plate 34. The drive rod 27 is arranged so as to penetrate an upper base body 36 fixedly disposed above the molding die 20. When the drive rod 27 is moved to the uppermost position, the base of the pressure regulating unit 11 is moved. The upper surface of the plate 29 is close to the lower surface of the upper base body 36, and the gap distance L 1 therebetween.
Is set to 1 mm, for example.

【0018】またコイルスプリングなどで形成される調
圧バネ9が調圧ユニット11のスリーブ32内に配設し
てあり、この調圧バネ9はスリーブ32内の押さえロッ
ド28の外周において当て板30と係止鍔35の間に配
置してある。従って押さえロッド28に荷重がかからな
いときには、押さえロッド28は図1のように調圧バネ
9のバネ力で係止鍔35が係止板34に当接した下動状
態にある。この調圧バネ9としては、そのバネ力が上記
の復帰バネ24のバネ力よりも大きいものを用いるもの
である。ここで、上記の上プランジャー作動装置26
は、成形型20に複数設けられる各上プランジャー7に
対応して個々独立して駆動されるように設けられている
ものである。
A pressure adjusting spring 9 formed of a coil spring or the like is disposed in a sleeve 32 of the pressure adjusting unit 11, and the pressure adjusting spring 9 is provided on the outer periphery of the pressing rod 28 in the sleeve 32. And between the locking flange 35. Therefore, when no load is applied to the holding rod 28, the holding rod 28 is in a downward moving state in which the locking flange 35 abuts the locking plate 34 by the spring force of the pressure adjusting spring 9 as shown in FIG. As the pressure adjusting spring 9, a spring whose spring force is larger than the spring force of the return spring 24 is used. Here, the upper plunger operating device 26
Are provided so as to be independently driven corresponding to each of the plurality of upper plungers 7 provided in the molding die 20.

【0019】上記のように形成されるトランスファー成
形装置にあって、まず上下型2,4を開いてキャビティ
6内にIC等の半導体素子をセットすると共に、下ポッ
ト1内に熱硬化性樹脂の粉粒状の成形材料10を投入し
て供給し、上下型2,4を型締めする。図1は下ポット
1内にこのように成形材料10を供給して型締めした初
期の状態を示すものであり、この状態では駆動ロッド2
7は上動した位置にあって、押さえロッド28の下端は
上プランジャー7の上端に当接していない。従って、上
プランジャー7は復帰バネ24のバネ力で上動した位置
にあり、また押さえロッド28は調圧バネ9のバネ力で
係止鍔35が係止板34に当接した下動位置にある。
In the transfer molding apparatus formed as described above, first, the upper and lower dies 2 and 4 are opened to set a semiconductor element such as an IC in the cavity 6 and to set the thermosetting resin in the lower pot 1. The powdery and granular molding material 10 is supplied and supplied, and the upper and lower dies 2 and 4 are clamped. FIG. 1 shows an initial state in which the molding material 10 is supplied into the lower pot 1 and the mold is clamped.
7 is located at the upper position, and the lower end of the holding rod 28 is not in contact with the upper end of the upper plunger 7. Accordingly, the upper plunger 7 is at a position moved upward by the spring force of the return spring 24, and the holding rod 28 is moved downward by the spring force of the pressure adjusting spring 9 so that the locking flange 35 abuts the locking plate 34. It is in.

【0020】次に図2のように、駆動ロッド27を下動
させて調圧ユニット11を下動させ、調圧ユニット11
の下動に伴って押さえロッド28を下動させることによ
って、押さえロッド28の下端で上プランジャー7を押
圧し、上プランジャー7をその下端が下型2の上面に当
接するまで下動させる。このとき押さえロッド28は調
圧バネ9を圧縮させて調圧ユニット11に対して相対的
に上動し、その上端が当て板30に当接しており、駆動
ロッド27の駆動力が押さえロッド28を介してそのま
ま上プランジャー7に作用するようになっている。この
ように上プランジャー7を下動させることによって、上
プランジャー7の下端部の側面でランナー5の上ポット
3内への開口が閉じられる。このとき、駆動ロッド27
は最も下動させた状態にあり、調圧ユニット11のベー
ス板29の上面と上ベース体36の下面の隙間距離L2
は例えば9.1mmになっており、駆動ロッド27は
8.1mm下動している。
Next, as shown in FIG. 2, the drive rod 27 is moved down to move the pressure adjustment unit 11 down, and the pressure adjustment unit 11 is moved down.
By lowering the holding rod 28 with the downward movement, the upper plunger 7 is pressed by the lower end of the holding rod 28, and the upper plunger 7 is moved down until the lower end thereof contacts the upper surface of the lower die 2. . At this time, the pressing rod 28 compresses the pressure adjusting spring 9 and moves upward relative to the pressure adjusting unit 11, and the upper end thereof is in contact with the contact plate 30, and the driving force of the driving rod 27 is reduced by the pressing rod 28. And acts on the upper plunger 7 as it is. By moving the upper plunger 7 downward in this manner, the opening of the runner 5 into the upper pot 3 is closed on the side surface of the lower end of the upper plunger 7. At this time, the drive rod 27
Is the most lowered state, and the gap distance L 2 between the upper surface of the base plate 29 of the pressure adjustment unit 11 and the lower surface of the upper base body 36
Is, for example, 9.1 mm, and the drive rod 27 is moved down by 8.1 mm.

【0021】そしてこの状態で駆動装置によって下プラ
ンジャー8を上動させると、下ポット1内の粉粒状の成
形材料10は下プランジャー8と上プランジャー7の間
で加圧圧縮される。成形材料10をこのように圧縮する
ことによって、粉粒体の成形材料10の粒子間の空気は
追い出されることになる。成形材料10の粒子間から追
い出された空気は、上下型2,4のパーティング面のク
リアランスなどを通して排出される。このとき、ランナ
ー5は上プランジャー7の側面で閉じられており、さら
に下ポット1の上面の開口は上プランジャー7によって
塞がれているいるので、下ポット1の成形材料10は下
プランジャー8の加圧力でランナー5へと押し出される
ことはない。
When the lower plunger 8 is moved upward by the driving device in this state, the granular molding material 10 in the lower pot 1 is pressed and compressed between the lower plunger 8 and the upper plunger 7. By compressing the molding material 10 in this manner, air between particles of the granular molding material 10 is expelled. The air expelled from between the particles of the molding material 10 is discharged through the clearance between the parting surfaces of the upper and lower dies 2 and 4. At this time, since the runner 5 is closed on the side of the upper plunger 7 and the opening on the upper surface of the lower pot 1 is closed by the upper plunger 7, the molding material 10 of the lower pot 1 is It is not pushed out to the runner 5 by the pressing force of the jar 8.

【0022】ここで、上プランジャー7を下動させる駆
動ロッド27の駆動圧力は下プランジャー8を上動させ
る駆動圧力よりも大きい圧力に設定してある。また下プ
ランジャー8を上動させる駆動圧力は所定の一定値であ
る。従って下ポット1内に供給された成形材料10は一
定の圧力で圧縮されることになり、下ポット1内に供給
される成形材料10の量が適正値から変動すると、この
変動に正比例して圧縮されたときの成形材料10の体積
が変動し、成形材料10を圧縮した際の上プランジャー
7の下端と下プランジャー8の上端との間の距離も正比
例して変動するので、このときの上プランジャー7の下
端と下プランジャー8の上端との間の距離を知ることに
よって、下ポット1内に供給された成形材料10の量が
適正値からどれだけ変動しているかを知ることができ
る。そこで、図1の初期状態の下プランジャー8の位置
から図2の成形材料10を圧縮する位置までの下プラン
ジャー8の上動のストロークを変位センサーで検知する
ようにしてある。このように圧縮の際の下プランジャー
8の上動ストロークを検知することによって、上プラン
ジャー7の下端と下プランジャー8の上端との間の距離
を検出することができるものであり、下ポット1内に供
給された成形材料10の量が適正値からどれだけ変動し
ているかを検出することができるものである。変位セン
サーとしては任意のものを用いることができるが、例え
ば差動トランスなどを例示することができる。また変位
センサーで検知された下プランジャー8の上動ストロー
クのデータはCPU等を内蔵して形成される制御装置に
入力され、適正値と比較される。
Here, the driving pressure of the driving rod 27 for moving the upper plunger 7 downward is set to a pressure higher than the driving pressure for moving the lower plunger 8 upward. The driving pressure for moving the lower plunger 8 upward is a predetermined constant value. Therefore, the molding material 10 supplied into the lower pot 1 is compressed at a constant pressure, and when the amount of the molding material 10 supplied into the lower pot 1 fluctuates from an appropriate value, the molding material 10 is directly proportional to this fluctuation. The volume of the molding material 10 when compressed changes, and the distance between the lower end of the upper plunger 7 and the upper end of the lower plunger 8 when the molding material 10 is compressed also changes in direct proportion. By knowing the distance between the lower end of the upper plunger 7 and the upper end of the lower plunger 8, it is possible to know how much the amount of the molding material 10 supplied in the lower pot 1 fluctuates from an appropriate value. Can be. Therefore, the upward movement stroke of the lower plunger 8 from the position of the lower plunger 8 in the initial state of FIG. 1 to the position of compressing the molding material 10 of FIG. 2 is detected by the displacement sensor. Thus, by detecting the upward stroke of the lower plunger 8 during compression, the distance between the lower end of the upper plunger 7 and the upper end of the lower plunger 8 can be detected. It is possible to detect how much the amount of the molding material 10 supplied into the pot 1 fluctuates from an appropriate value. As the displacement sensor, any one can be used, and for example, a differential transformer can be exemplified. The data of the upward stroke of the lower plunger 8 detected by the displacement sensor is input to a control device having a built-in CPU and the like, and is compared with an appropriate value.

【0023】上記のように下ポット1内の成形材料10
を圧縮した後、図3のように下プランジャー8を下動さ
せて圧抜きを行なう。
As described above, the molding material 10 in the lower pot 1
After compression, the lower plunger 8 is moved downward as shown in FIG. 3 to release the pressure.

【0024】この後、駆動ロッド27を上動させること
によって上プランジャー8をランナー5の上ポット3へ
の開口を開く位置まで上動させる。駆動ロッド27は調
圧ユニット11のベース板29の上面と上ベース体36
の下面の隙間距離L3が例えば4.1mmになるよう
に、図2や図3の状態より5mm上動させるようにして
ある。このように駆動ロッド27を上動させると、押さ
えロッド28は調圧バネ9のバネ力で係止鍔35が係止
板34に当接する位置まで調圧ユニット11に対して相
対的に下動するが、上プランジャー7に対しては相対的
に押さえロッド28は上動するので、上プランジャー7
は復帰バネ24のバネ力で上動するものである。そして
このように上プランジャー8を上動させてランナー5の
上ポット3への開口を開いた後に、下プランジャー8を
上動させることによって、図4のように下ポット1内の
成形材料10をランナー5を通してキャビティ6へと注
入する。このときには下ポット1内の成形材料10は成
形型20による加熱と加圧によって溶融状態になってお
り、下プランジャー8による加圧でランナー5を通って
キャビティ6に注入されるものである。
Thereafter, the upper plunger 8 is moved up to a position where the opening of the runner 5 to the upper pot 3 is opened by moving the drive rod 27 upward. The drive rod 27 is connected to the upper surface of the base plate 29 of the pressure regulating unit 11 and the upper base
Of so that the lower surface of the gap distance L 3 becomes for example 4.1 mm, it is constituted such that it is 5mm upward from the state of FIG. 2 and FIG. 3. When the driving rod 27 is moved upward in this manner, the pressing rod 28 is moved downward relative to the pressure adjusting unit 11 by the spring force of the pressure adjusting spring 9 until the locking flange 35 contacts the locking plate 34. However, since the holding rod 28 moves upward relative to the upper plunger 7, the upper plunger 7
Is moved upward by the spring force of the return spring 24. After the upper plunger 8 is moved upward to open the opening of the runner 5 to the upper pot 3, the lower plunger 8 is moved upward as shown in FIG. 10 is injected into the cavity 6 through the runner 5. At this time, the molding material 10 in the lower pot 1 is in a molten state by heating and pressing by the molding die 20, and is injected into the cavity 6 through the runner 5 by pressing by the lower plunger 8.

【0025】上記のように下プランジャー8を上動させ
て成形材料10をキャビティ6に注入している間は、上
プランジャー7に対して圧力は大きく作用しないので、
上プランジャー7を後退(上動)させる力は作用しない
が、キャビティ6内が成形材料10で充填された状態に
なると、下プランジャー8の上動に伴って上プランジャ
ー7に対して圧力が作用し、上プランジャー7に対する
圧力は調圧ユニット11内の調圧バネ9で受けられる。
このように上プランジャー7に対する圧力を調圧バネ9
で受けると、その圧力に応じて調圧バネ9が圧縮される
ので、キャビティ6への成形材料10の充填圧力が過大
にならないように調圧され、キャビティ6内への成形材
料10の過充填を防いでキャビティ6内にセットした半
導体素子が破損されることを防止することができるもの
である。
As described above, while the lower plunger 8 is moved upward to inject the molding material 10 into the cavity 6, the pressure does not greatly act on the upper plunger 7, so that
No force is exerted to move the upper plunger 7 backward (upward movement), but when the cavity 6 is filled with the molding material 10, a pressure is applied to the upper plunger 7 with the upward movement of the lower plunger 8. The pressure on the upper plunger 7 is received by the pressure adjusting spring 9 in the pressure adjusting unit 11.
Thus, the pressure on the upper plunger 7 is adjusted by the pressure adjusting spring 9.
Pressure, the pressure adjusting spring 9 is compressed in accordance with the pressure, so that the filling pressure of the molding material 10 into the cavity 6 is adjusted so as not to be excessive, and the cavity 6 is overfilled with the molding material 10. This prevents the semiconductor element set in the cavity 6 from being damaged.

【0026】このとき本発明では、キャビティ6内が成
形材料10で完全に充填される直前に、図2の圧縮工程
で検知された下プランジャー8の上動ストロークに応じ
て駆動ロッド27の下動位置を制御して、図5のように
キャビティ6内に充填された成形材料10の成形圧力を
一定に保つようにしている。すなわち、圧縮工程での下
プランジャー8の上動ストロークに応じて既述のように
下ポット1に供給された成形材料10の量を検出するこ
とができるので、この成形材料10の量に応じて制御装
置で駆動ロッド27の下動位置を決定し、調圧ユニット
11のベース板29の上面と上ベース体36の下面の隙
間距離Lxが所定数値になるように制御装置で制御して
駆動ロッド27を作動させるものである。このLxが大
きいと調圧バネ9は大きく圧縮されてバネ圧が大きくな
り、このLxが小さいと調圧バネ9の圧縮は小さくなっ
てバネ圧も小さくなるので、成形材料10の量が多いと
きにはLxが小さくなるように、また成形材料10の量
が少ないときにはLxが大きくなるように、駆動ロッド
27の下動位置を制御するものである。成形材料10の
量が多いときには成形圧力が大きくなる方向に変動する
ことになるが、このようにLxを小さくして調圧バネ9
のバネ圧を小さくすると、上プランジャー7は後退し易
くなり、成形圧力が大きくなる方向に変動することを防
ぐことができるものであり、従って成形材料10の量が
少ないときには成形圧力が小さくなる方向に変動するこ
とになるが、このようにLxを大きくして調圧バネ9の
バネ圧を大きくすると、上プランジャー7は後退し難く
なり、成形圧力が小さくなる方向に変動することを防ぐ
ことができ、下ポット1に供給される成形材料10の量
が変動しても、キャビティ6に充填された成形材料10
に一定の成形圧力をかけて保圧することができるもので
ある。ここで、キャビティ6内が成形材料10で完全に
充填される直前の状態は、注入時間の検知、下プランジ
ャー8の上動位置の検知、注入時に下プランジャー8に
加わる圧力抵抗値の検知などで知ることができ、この検
知に基づいて制御装置が働くようにしてある。
At this time, in the present invention, immediately before the cavity 6 is completely filled with the molding material 10, the lower portion of the drive rod 27 is moved in accordance with the upward movement stroke of the lower plunger 8 detected in the compression step of FIG. The moving position is controlled to keep the molding pressure of the molding material 10 filled in the cavity 6 constant as shown in FIG. That is, as described above, the amount of the molding material 10 supplied to the lower pot 1 can be detected according to the upward movement stroke of the lower plunger 8 in the compression step. determining the downward position of the drive rod 27 by the controller Te, the lower surface of the gap distance L x of the upper surface and the upper base member 36 of the base plate 29 of the pressure regulating unit 11 is controlled by the control device to a predetermined numerical value The drive rod 27 is operated. The L x is large, the pressure regulating spring 9 is larger compression increases the spring pressure, since the L x is small, the compression of the pressure regulating spring 9 spring pressure is also reduced smaller, the amount of the molding material 10 as L x decreases when large, also when the amount of the molding material 10 is small so that L x increases, and controls the downward movement position of the drive rod 27. Although will vary in the direction in which the molding pressure is increased when the amount of the molding material 10 is large, thus L x Decrease to pressure control spring 9
When the spring pressure of the molding material 10 is small, the upper plunger 7 is easily retracted, so that it is possible to prevent the molding pressure from fluctuating in the increasing direction. However, if the spring pressure of the pressure adjusting spring 9 is increased by increasing Lx in this manner, the upper plunger 7 is less likely to retreat, and it is fluctuated in a direction in which the molding pressure decreases. The molding material 10 filled in the cavity 6 can be prevented even if the amount of the molding material 10 supplied to the lower pot 1 fluctuates.
Can be maintained at a constant molding pressure. Here, the state immediately before the inside of the cavity 6 is completely filled with the molding material 10 is detection of the injection time, detection of the upward movement position of the lower plunger 8, and detection of the pressure resistance value applied to the lower plunger 8 during injection. And the like, and the control device operates based on this detection.

【0027】このようにして一定の成形圧力で成形を行
なった後、上下型2,4を開いて、半導体素子を成形材
料10の樹脂で封止された半導体封止成形品を得ること
ができるものである。
After molding at a constant molding pressure in this way, the upper and lower molds 2 and 4 are opened to obtain a semiconductor-sealed molded product in which the semiconductor element is sealed with the resin of the molding material 10. Things.

【0028】[0028]

【発明の効果】上記のように本発明は、下ポットを設け
た下型と、下ポットの上面の開口と下面の開口が合致す
る上ポットを設けた上型と、上下型間に形成され上ポッ
ト内に一端が開口するランナーと、上下型間に形成され
ランナーに連通するキャビティと、上ポット内に上下駆
動自在に設けられ下動位置でランナーの上ポットへの開
口を閉じると共に上動位置でランナーの開口を開く上プ
ランジャーと、下ポット内に上下駆動自在に設けられ上
動して下ポット内の成形材料を上プランジャーとの間で
加圧する下プランジャーと、上プランジャーを弾発付勢
する調圧バネとを具備して形成され、上プランジャーを
下動させてランナーの上ポットへの開口を閉じた状態で
下プランジャーを上動させて下ポット内の粉粒状の成形
材料を加圧して圧縮した後、上プランジャーを上動させ
てランナーの上ポットへの開口を開くと共に下プランジ
ャーを上動させて下ポット内の圧縮された成形材料をラ
ンナーを通じてキャビティに注入するようにしたトラン
スファー成形装置において、上記の下ポット内の粉粒状
の成形材料を加圧して圧縮する際の下プランジャーの上
動ストロークに応じて、成形材料のキャビティへの注入
完了直前に、調圧バネのバネ圧を調整する調圧ユニット
を設けたので、下プランジャーの上動ストロークによっ
て下ポットに供給される成形材料の量の変動を検出する
ことができると共に、この成形材料の量の変動に応じて
調圧バネのバネ圧を調整することができるものであり、
成形材料の量が変動してもキャビティに充填された成形
材料の成形圧力を一定に保つことができるものである。
As described above, the present invention is formed between a lower mold provided with a lower pot, an upper mold provided with an upper pot in which the upper opening of the lower pot coincides with the opening of the lower surface, and the upper and lower dies. A runner having one end open in the upper pot, a cavity formed between the upper and lower molds and communicating with the runner, and a vertically movable drive provided in the upper pot to close and open the runner opening to the upper pot at the lower movement position. An upper plunger that opens the opening of the runner at a position, a lower plunger that is provided in the lower pot so as to be vertically movable and moves upward to press the molding material in the lower pot between the upper plunger and the upper plunger And a pressure adjusting spring that resiliently biases the powder in the lower pot by moving the upper plunger downward to close the opening of the runner to the upper pot and moving the lower plunger upward. Pressing the granular molding material After transfer, the upper plunger is moved upward to open the opening to the upper pot of the runner and the lower plunger is moved upward to inject the compressed molding material in the lower pot into the cavity through the runner. In the apparatus, according to the upward stroke of the lower plunger when pressurizing and compressing the granular molding material in the lower pot, immediately before the injection of the molding material into the cavity is completed, the spring pressure of the pressure regulating spring is adjusted. Is provided, a fluctuation in the amount of molding material supplied to the lower pot due to the upward stroke of the lower plunger can be detected, and the pressure can be adjusted according to the fluctuation in the amount of molding material. The spring pressure of the pressure spring can be adjusted,
Even if the amount of the molding material varies, the molding pressure of the molding material filled in the cavity can be kept constant.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の一例における、成形材料
投入工程での断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of an embodiment of the present invention in a molding material charging step.

【図2】同上の実施の形態の一例における、成形材料圧
縮工程での断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view in a molding material compression step in an example of the embodiment.

【図3】同上の実施の形態の一例における、圧抜き工程
での断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a pressure relief step in the example of the embodiment.

【図4】同上の実施の形態の一例における、成形材料注
入工程での断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of an example of the embodiment in a molding material injection step.

【図5】同上の実施の形態の一例における、保圧工程で
の断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the example of the embodiment in a pressure holding step.

【図6】従来の一例を示すものであり、(a),
(b),(c),(d)はそれぞれ断面図である。
FIG. 6 shows an example of the related art, in which (a),
(B), (c), and (d) are sectional views, respectively.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 下ポット 2 下型 3 上ポット 4 上型 5 ランナー 6 キャビティ 7 上プランジャー 8 下プランジャー 9 調圧バネ 10 成形材料 11 調圧ユニット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lower pot 2 Lower mold 3 Upper pot 4 Upper mold 5 Runner 6 Cavity 7 Upper plunger 8 Lower plunger 9 Pressure adjustment spring 10 Molding material 11 Pressure adjustment unit

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 下ポットを設けた下型と、下ポットの上
面の開口と下面の開口が合致する上ポットを設けた上型
と、上下型間に形成され上ポット内に一端が開口するラ
ンナーと、上下型間に形成されランナーに連通するキャ
ビティと、上ポット内に上下駆動自在に設けられ下動位
置でランナーの上ポットへの開口を閉じると共に上動位
置でランナーの開口を開く上プランジャーと、下ポット
内に上下駆動自在に設けられ上動して下ポット内の成形
材料を上プランジャーとの間で加圧する下プランジャー
と、上プランジャーを弾発付勢する調圧バネとを具備し
て形成され、上プランジャーを下動させてランナーの上
ポットへの開口を閉じた状態で下プランジャーを上動さ
せて下ポット内の粉粒状の成形材料を加圧して圧縮した
後、上プランジャーを上動させてランナーの上ポットへ
の開口を開くと共に下プランジャーを上動させて下ポッ
ト内の圧縮された成形材料をランナーを通じてキャビテ
ィに注入するようにしたトランスファー成形装置におい
て、上記の下ポット内の粉粒状の成形材料を加圧して圧
縮する際の下プランジャーの上動ストロークに応じて、
成形材料のキャビティへの注入完了直前に、調圧バネの
バネ圧を調整する調圧ユニットを設けて成ることを特徴
とするトランスファー成形装置。
1. A lower mold provided with a lower pot, an upper mold provided with an upper pot in which an opening on the upper surface of the lower pot coincides with an opening on the lower surface, and one end opened in the upper pot formed between the upper and lower molds. A cavity formed between the upper and lower molds and communicating with the runner; a cavity provided in the upper pot so as to be vertically movable so as to close the opening of the runner to the upper pot at the lower movement position and open the runner opening at the upper movement position. A plunger, a lower plunger that is provided in the lower pot so as to be vertically movable and moves upward to press the molding material in the lower pot between the upper plunger, and a pressure adjustment that resiliently urges the upper plunger. The upper plunger is moved downward by moving the upper plunger downward to close the opening to the upper pot of the runner and pressurize the powdery molding material in the lower pot by moving the lower plunger upward. After compression, plunger on In the transfer molding apparatus, the upper mold is moved upward to open the opening to the upper pot and the lower plunger is moved upward to inject the compressed molding material in the lower pot into the cavity through the runner. According to the upward stroke of the lower plunger when pressing and compressing the granular molding material in the pot,
A transfer molding apparatus comprising a pressure adjusting unit for adjusting a spring pressure of a pressure adjusting spring immediately before injection of a molding material into a cavity is completed.
【請求項2】 請求項1に記載のトランスファー成形装
置を用いて、キャビティ内にセットされた半導体素子を
成形材料で封止することを特徴とする半導体封止成形方
法。
2. A semiconductor encapsulation method using the transfer molding apparatus according to claim 1 to seal a semiconductor element set in a cavity with a molding material.
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