JPH07108567A - トランスファモールド型半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チェイス交換方式のトランスファモールド型
半導体製造装置を用いてリード既着半導体チップを樹脂
封止する技術において、封止される半導体製品の品種変
更に伴うチェイスの交換に際し、作業者の負担を軽減
し、作業の安全性を向上させる。また、チェイスの交換
にかかる時間を短縮し、スループットを向上させる。 【構成】 上型３と下型４とからなる成形金型を備えた
トランスファモールド型半導体製造装置であって、上型
３及び下型４はともに、ダイセット７，８と、ダイセッ
ト７，８に設けられた交換用溝への挿入及び交換用溝か
らの抜出が可能であってキャビティ部５ｃ，６ｃを備え
たチェイスとからなり、チェイスをチェイスベース５，
６とスペーサ１６，１７とに夫れ夫れ分割し、成形金型
を閉じたときに、上型キャビティ部５ｃと下型キャビテ
ィ部６ｃとが１対１で対応して上下に重なってキャビテ
ィを形成するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トランスファモールド
型半導体製造装置に関し、特に、多品種生産を行う場合
のチェイス交換方式のトランスファモールド型半導体製
造装置に適用して有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】樹脂封止型半導体装置の組立てプロセス
には樹脂封止工程が組み込まれる。この樹脂封止工程に
おいては、リードフレームと半導体チップとが電気的に
接続されたもの（以下、リード既着半導体チップと称す
る）を樹脂で封止するトランファモールド型半導体製造
装置が用いられている。

【０００３】このトランファモールド型半導体製造装置
には、上型と下型とからなる成形金型が備えられてお
り、上型，下型のどちらにもキャビティ部が多数個設け
られている。そして、上型のキャビティと下型のキャビ
ティ部は互いに１対１の対を成すように配置されてお
り、キャビティ部１対に対し１個の割合でリード既着半
導体チップを１個のキャビティに収容するものとなって
いる。また、下型にはポットと称する溝が設けられてお
り、このポットにはタブレット状の樹脂（樹脂の原材料
としては、例えば、エポキシ系樹脂が用いられる）が投
入され、そこでヒーター等によりタブレット状樹脂を加
熱して溶融するものとなっている。また、上型にはポッ
トと１対１の対をなすカルブロックと称される凹みが、
上・下型両方にはライナーと称される溝路が、夫れ夫れ
多数設けられており、カルブロック及びライナーは、リ
ード既着半導体チップを収容したキャビティーに、ポッ
ト内の溶融した樹脂を注入する際の注入経路となってい
る。

【０００４】ところで、近年、半導体装置の用途の拡大
にともない、各々の用途に適した半導体装置が開発さ
れ、半導体装置の種類が増加してきている。また、同一
機能の半導体装置であっても、使用者の要求によってパ
ッケージの種類を変えて生産する必要がある。例えば、
４メガビットのＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memo
ry）では８種類の製品が生産されている。したがって、
１つの生産ラインに対し１品種の割合で半導体装置を生
産するならば、多数の品種を生産するには多数の生産ラ
インが必要となるため、設備投資が嵩むという問題が生
じてくる。そこで、同一の生産ラインで何種類もの半導
体装置を製造することが可能な技術が強く要求されてき
ている。

【０００５】このような要求に応えるため、１生産ライ
ンで多品種の樹脂封止型半導体装置の封止を行うことが
可能なチェイス交換方式のトランスファモールド型半導
体製造装置が使用されるに至っている。このチェイス交
換方式のトランスファモールド型半導体製造装置は、成
形金型が上型・下型ともに、共用金型（以下、ダイセッ
トと称する）と、該ダイセットに設けられた交換用溝へ
の挿入及び交換用溝からの抜出が可能な交換用金型（以
下、チェイスと称する）とからなり、下型のダイセット
にはポットが、上型のチェイスにはキャビティとカルブ
ロックとライナーが、下型のチェイスにはキャビティと
ライナーが夫れ夫れ設けられた構成となっている。ま
た、このチェイス交換方式のトランスファモールド型半
導体製造装置には、１種類のダイセットに対し、封止対
象の半導体製品の種類に応じてキャビティ，カルブロッ
ク，ライナーの位置・数・サイズ等が設計されたチェイ
スが複数種類用意されており、製造する半導体製品の品
種変更の度ごとに、交換用溝に挿入して使用するチェイ
スを適宜交換し、１生産ラインでの多品種生産を行って
いる。

【０００６】このようなチェイス交換方式のトランスフ
ァモールド型半導体製造装置は、交換用溝にチェイスを
丁度嵌めこむ必要があるので、キャビティ，カルブロッ
ク，ライナーを除いたチェイスの外形は、同一のダイセ
ットに対して用意されるチェイスは全て、その外形を同
じにしなければならない。したがって、チェイスの材質
を変更しない限りにおいては、チェイスの重量を軽減化
することは不可能であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者は前記従来の技術を検討した結果、次の問題点がある
ことを見出した。

【０００８】前記した金型交換方式のトランスファモー
ルド型半導体製造装置のチェイスは、その重量が３０ｋ
ｇ程度と重く、しかも、温度が約１７５℃と高いので、
作業者が、器具等を使用することなくチェイスを抱える
という方法でチェイスを交換した場合、作業者の負担が
大きく、しかも、作業者が危険にさらされるという問題
があった。

【０００９】また、リフター等の器具を用いてチェイス
の交換を行った場合には、器具の設置及び除去、チェイ
スの器具への設置及び器具からの除去等の作業が加わる
ため、チェイスの交換に時間がかかることとなり、スル
ープット向上を追及する点において、限界があるという
問題があった。

【００１０】本発明の目的は、チェイス交換方式のトラ
ンスファモールド型半導体製造装置を用いてリード既着
半導体チップを樹脂封止する技術において、封止される
半導体製品の品種変更に伴うチェイスの交換に際し、作
業者の負担を軽減し、作業の安全性を向上させることが
可能な技術を提供することにある。

【００１１】本発明の他の目的は、チェイス交換方式の
トランスファモールド型半導体製造装置を用いてリード
既着半導体チップを樹脂封止する技術において、封止さ
れる半導体製品の品種変更に伴うチェイスの交換に際
し、チェイスの交換にかかる時間を短縮し、スループッ
トを向上させることが可能な技術を提供することにあ
る。

【００１２】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本題において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば下
記のとおりである。

【００１４】すなわち、上型と下型とからなる成形金型
を備えたトランスファモールド型半導体製造装置であっ
て、前記上型及び前記下型はともに、共用金型（ダイセ
ット）と、該共用金型に設けられた交換用溝への挿入及
び該交換用溝からの抜出が可能であってキャビティ部を
備えた交換用金型（チェイス）とからなり、該交換用金
型を本体（以下、チェイスベースと称する）と間隙充填
体（以下、スペーサと称する）とに分割し、前記成形金
型を閉じたときに、前記上型の前記交換用金型に設けら
れた前記キャビティ部と前記下型の前記交換用金型に設
けられた前記キャビティ部とが１対１で対応して上下に
重なってキャビティを形成するものである。

【００１５】

【作用】前記した手段によれば、チェイスをチェイスベ
ースとスペーサとに分割することにより、チェイスの重
量がチェイスベースとスペーサとに分割され、チェイス
の前記交換用溝への着脱を夫れ夫れチェイスベースとス
ペーサとの２回に分けて行うことができるので、チェイ
スの交換時において、作業者の負担を軽減させ、作業者
の安全性を向上させることができる。

【００１６】また、チェイスがチェイスベースとスペー
サとに分割されることにより、チェイスの重量がチェイ
スベースとスペーサとに分割され、器具を使用すること
なく作業者がチェイスを抱えるという方法でチェイスの
交換を安全に行うことができるので、チェイスの交換時
間を短縮し、スループットを向上させることができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳
細に説明する。なお、実施例を説明するための全図にお
いて、同一機能を有するものは同一名称及び同一符号を
付与し、その繰り返しの説明は省略する。

【００１８】図１は、本発明による一実施例のトランス
ファモールド型半導体製造装置の概略構成を示す斜視図
であり、１はローダ、２はアンローダ、３は上型、４は
下型であり、上型３と下型４とから成形金型が構成され
る。

【００１９】図２は、図１に示したトランスファモール
ド型半導体製造装置の成形金型が収納されている成形部
の構成を示す側面図であり、５はチェイスベース（本
体）、６はチェイスベース（本体）、７はダイセット
（共用金型）、８はダイセット（共用金型）、９はダイ
セットに設けられたヒータ、１０は上プラテン、１１は
下プラテン、１２は移動プラテン、１３はトランスファ
ジャッキ、１４はプレスジャッキ、１５はガイドポス
ト、１６はスペーサ（間隙充填体）、１７はスペーサ
（間隙充填体）、８ａはダイセット８に設けられたポッ
トである。この成形部は、上プラテン１０，下プラテン
１１の４隅がガイドポスト１５により固定されており、
プレスジャッキ１４によって移動プラテン１２をガイド
ポスト１５に沿って上下方向に移動させる構成となって
いる。また、上型３はダイセット７とチェイスベース５
とスペーサ１６とから構成され、下型４はダイセット８
とチェイスベース６とスペーサ１７とから構成されてい
る。また、ダイセット７は上プラテン１０に、ダイセッ
ト８は移動プラテン１２に夫れ夫れ固定されており、移
動プラテン１２を上方向へ移動させることによって、上
型３を下型４の上に積み重ねることができるようになっ
ている（以下では、このように積み重なった状態にする
ことを金型を閉じると称し、逆に、積み重なった状態か
らもとの状態にすることを金型を開くと称する）。な
お、ダイセット７，８及びスペーサ１６，１７の材質は
Ｓ５５Ｃであり、チェイスベース５，６の材質はＳＫＤ
１１である。

【００２０】図３は、図２に示した成形金型を構成する
上型３及び下型４の構成を示す斜視図であり、（ａ）図
は上型３を、（ｂ）図は下型４を夫れ夫れ示している。
図３において、５ａはカルブロック、５ｂは上型ライナ
ー、５ｃは上型キャビティ部（キャビティ部）、５ｄは
上型フローキャビティ、６ａはゲート、６ｂは下型ライ
ナー、６ｃは下型キャビティ部（キャビティ部）、６ｄ
は下型フローキャビティ、７ａは上型リアワンタッチコ
ネクタ、８ｂは下型リアワンタッチコネクタ、８ｃはチ
ェイス強制固定棒、１７ａはチェイス強制固定溝であ
る。本実施例の成形金型は、上型３については互いに分
割されたチェイスベース５とスペーサ１６とから、下型
４については互いに分割されたチェイスベース６とスペ
ーサ１７とから夫れ夫れチェイスが構成されている。上
型３のチェイスは、上型３のダイセット７に設けられた
交換用溝への挿入及びこの交換用溝からの抜出が可能で
あり、下型４のチェイスは、下型４のダイセット８に設
けられた交換用溝への挿入及びこの交換用溝からの抜出
が可能な構成となっており、図３では、（ａ）図，
（ｂ）図ともにチェイスを交換用溝に途中まで挿入した
状態を示している。また、上型ワンタッチリアコネクタ
７ａは成形金型の外部に設けられた電源（図示は省略す
る）とチェイスベース５に設けられているチェイス加熱
用ヒータ（図示は省略する）とを接続し、下型ワンタッ
チリアコネクタ８ａは前記電源とチェイスベース６に設
けられているチェイス加熱用ヒータ（図示は省略する）
とを接続するものである。また、チェイス強制固定溝１
７ａは下型４のチェイスをダイセット８に固定するため
のものであって、チェイスをダイセット８に挿入した
後、このチェイス強制固定溝１７ａに下型用ダイセット
８の交換用溝の内側に設けられた突起物（図示は省略す
る）が挿入されて固定を得る構成となっている。なお、
上型３のチェイスをダイセット７へ固定する場合も同様
の方法で行っている。また、チェイス強制固定棒８ｃ
は、前記突起物のチェイス強制固定溝への挿入を行うと
ともに、チェイスを側面から強制的に押しつけて、チェ
イスベース６とダイセット８，スペーサ１７との間に隙
間が生じないようにしている。

【００２１】図４は、閉じた状態にある成形金型を図３
にＡ−Ａで示した方向で切断したときの断面図を示した
ものである。図４からわかるように、閉じた状態におい
ては、カルブロック５ａとポット８ｂ、上型キャビティ
部５ｃと下型キャビティ部６ｃ、上型フローキャビティ
５ｄと下型フローキャビティ６ｄは夫れ夫れ互いに上下
に重なるように配置されており、上型キャビティ部５ｃ
と下型キャビティ部６ｃとからキャビティが構成され
る。また、上型ライナー５ｂと下型ライナー６ｂは、そ
の一部が互いに上下に重なるように配置されている。

【００２２】以下、図１乃至図４をもとに本実施例のト
ランスファーモールド型半導体製造装置の動作を説明す
る。

【００２３】リード既着半導体チップ（図示は省略す
る）をローダ１からローダ側搬送体（図示は省略する）
に移載して成形部に向かって搬送し、成形部のヒーター
９等で予め加熱しておいた下型４のキャビティ部６ｃへ
リード既着半導体チップを一つずつ配置する。一方、下
型４のダイセット８に設けられたポット８ａには、キャ
ビティの大きさ及び個数に応じてサイズと重量が規格化
された円筒形状のタブレット状樹脂（図示は省略する）
が投入される。このタブレット状樹脂は、キャビティ内
に充填される樹脂の原材料であり、原材料には例えばエ
ポキシ系樹脂が使用される。全ての下型キャビティ部６
ｃにリード既着半導体チップが供給され、ポット８ｂに
タブレット状樹脂が供給されたら、成形金型を閉じてリ
ード既着半導体チップをキャビティ内に収納する。次
に、ヒータ９からの加熱によりポット８ｂ内のタブレッ
ト状樹脂を溶融させる。樹脂が溶融したら、トランスフ
ァジャッキ１３によって駆動されるプランジャ（図示は
省略する）によって、溶融した樹脂をポット８ａから流
出させ、カルブロック５ａ，ライナー５ｂ，ライナー６
ｂ，レジンゲート６ａを順次通過させてキャビティ内に
注入する。キャビティー内が樹脂で充填されたら、この
状態を数分間保持し、充填樹脂を適度に硬化させる。次
に、金型を開いて、樹脂封止されたリード既着半導体チ
ップ（以下、樹脂封止体と称する）を下型４のチェイス
ベース６から取り出す。このときには、この樹脂封止体
には、不要なカル（カルブロック５ａに対応する部分）
やランナ（ライナ及びフローキャビティに対応する部
分）が生じている。最後に、この不要なカル及びランナ
を削除して、リード既着半導体チップの樹脂封止が完了
する。

【００２４】また、上型３のチェイスの重量は、２０kg
のチェイスベース５と９kgのスペーサ１６とに分割され
ており、下型４のチェイスの重量は、１８kgのチェイス
ベース６と６kgのスペーサ１７とに分割されている。

【００２５】本実施例のトランスファモールド装置はチ
ェイス交換方式を採用しており、前記したチェイスの他
に、封止対象の半導体製品の品種に応じてキャビティ，
フローキャビティ，カルブロック，ライナーの位置・個
数・サイズ等の異なるチェイスを用意して、製造する半
導体製品の品種を変更したいときは、使用するチェイス
を適宜交換することにより、１生産ラインでの多品種生
産を行うことが可能な構成となっている。ここで、用意
されるチェイスには、図２乃至図４に示したチェイスと
同様にチェイスベースとスペーサの二つに分割されてい
るものもあるが、例えば、キャビティが大きいものやキ
ャビティの個数が多いもの等は、キャビティが場所を採
るため、チェイスが分割されず一体となっているものも
ある。

【００２６】以上の説明からわかるように、本実施例の
トランスファモールド型半導体製造装置によれば、次の
ような効果を得ることができる。

【００２７】従来のチェイス交換方式のトランスファモ
ールド型半導体製造装置はキャビティの大小及びその個
数に関わらずチェイスが一体であったため、本実施例で
説明したトランスファモールド装置と同じ条件のもとで
比較すると、上型のチェイスの重量はチェイスベース５
とスペーサ１６とを合わせた分に相当し２９kgと重く、
また、下型のチェイスの重量はチェイスベース６とスペ
ーサ１７とを合わせた分に相当し２４kgと重く、作業者
がチェイスを抱えるという方法でチェイスの前記交換用
溝への着脱を行うことは、作業者への安全性の点から難
しかった。これに対し、本実施例のチェイス交換方式の
トランスファーモールド型半導体製造装置は、図２乃至
図４に示したようにキャビティの小さいものやキャビテ
ィの個数の少ないものについては、上型３のチェイスを
チェイスベース５とスペーサ１６に分割し、下型４のチ
ェイスをチェイスベース６とスペーサ１７に分割したこ
とにより、チェイスの重量がチェイスベースとスペーサ
に分割され、チェイスの前記交換用溝への着脱を夫れ夫
れチェイスベースとスペーサとの２回に分けて行うこと
ができるので、チェイスの交換時において、作業者の負
担が軽減し、作業者の安全性が向上する。

【００２８】また、上型３のチェイスをチェイスベース
５とスペーサ１６に分割し、下型４のチェイスをチェイ
スベース６とスペーサ１７に分割したことにより、チェ
イスの重量がチェイスベースとスペーサに分割され、器
具を使用することなく作業者がチェイスを抱えるという
方法で２回に分けてチェイスの交換を安全に行うことが
できるので、チェイスの交換時間を短縮し、スループッ
トを向上させることができる。

【００２９】以上、本発明者によってなされた発明を、
実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実
施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲において種々変更可能であることは言うまでもな
い。

【００３０】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。

【００３１】（１）チェイス交換方式のトランスファモ
ールド型半導体製造装置を用いてリード既着半導体チッ
プを樹脂封止する技術において、封止される半導体製品
の品種変更に伴うチェイスの交換に際し、作業者の負担
を軽減し、作業の安全性を向上させることができる。

【００３２】（２）チェイス交換方式のトランスファモ
ールド型半導体製造装置を用いてリード既着半導体チッ
プを樹脂封止する技術において、封止される半導体製品
の品種変更に伴うチェイスの交換に際し、チェイスの交
換にかかる時間を短縮し、スループットを向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施例であるトランスファーモ
ールド型半導体製造装置の全体の概略構成を示す斜視図
である。

【図２】本発明による一実施例であるトランスファーモ
ールド型半導体製造装置の成形部の構成を示す側面図で
ある。

【図３】本発明による一実施例であるトランスファーモ
ールド型半導体製造装置の成形部の成形金型の構成を示
す斜視図であり、（ａ）図は上型を示す図、（ｂ）図は
下型を示す図である。

【図４】図３に示した成形金型が閉じた状態を図３にＡ
−Ａで示した方向で切断したときの断面図である。

【符号の説明】

１…ローダ、 ２…アンローダ、 ３…上型、 ４…下
型、 ５，６…チェイスベース、 ５ａ…カルブロッ
ク、 ５ｂ…上型ライナ、 ５ｃ…上型キャビティ部、
５ｄ…上型フローキャビティ、 ６ａ…ゲート、 ６
ｂ…下型ライナ、６ｃ…下型キャビティ部、 ６ｄ…下
型フローキャビティ、 ７，８…ダイセット、 ７ａ…
上型リアワンタッチコネクタ、 ８ａ…ポット、 ８ｂ
…下型リアワンタッチコネクタ、 ８ｃ…チェイス強制
固定棒、 ９…ヒータ、 １０…上プラテン、 １１…
下プラテン、 １２…移動プラテン、 １３…トランス
ファジャッキ、 １４…プレスジャッキ、 １５…ガイ
ドポスト、 １６，１７…スペーサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上型と下型とからなる成形金型を備えた
   トランスファモールド型半導体製造装置であって、前記
   上型及び前記下型はともに、共用金型と、該共用金型に
   設けられた交換用溝への挿入及び該交換用溝からの抜出
   が可能であってキャビティ部を備えた交換用金型とから
   なり、該交換用金型を本体と間隙充填体とに分割し、前
   記成形金型を閉じたときに、前記上型の前記交換用金型
   に設けられた前記キャビティ部と前記下型の前記交換用
   金型に設けられた前記キャビティ部とが１対１で対応し
   て上下に重なってキャビティを形成することを特徴とす
   るトランスファモールド型半導体製造装置。