JPH07319B2 - トランスフアモ−ルドプレス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はトランスファモールドプレスに関する。

〔背景技術〕

レジンモールド型半導体装置の製造における封止（パッ
ケージ）にあっては、一般にトランスファモールドプレ
スが用いられている。この装置では、チップ搭載，ワイ
ヤ張りが終了したリードフレームをモールド型（成形
型）の上型と下型との間に挟んだ（型締め）後、上型中
央のポット内に投入されかつ下型中央のカル上に載るレ
ジンタブレットを、プランジャで加圧加熱して溶融さ
せ、溶けたレジンを上・下型によって形成されたレジン
流路（メインランナ，サブランナ，ゲート）を通してキ
ャビティ内に送り込み、キャビティ内に位置するリード
フレーム部分をレジンで被うようになっている。また、
キャビティおよびレジン流路内のレジンはキュア処理さ
れて硬化するので、硬化した成形品は上型と下型とが引
き離された（型開き）後取り出される。

ところで、前記トランスファモールドプレスは、たとえ
ば、工業調査会発行「電子材料」1981年別冊号、昭和56
年11月10日発行、P171にも記載されているように、型締
め圧力が100ton〜200ton程度となる大型のものが一般的
で、何れも油圧により作動する構造となっている。

しかし、油圧を用いるトランスファモールドプレスは、
以下に述べるような点において好ましくないことが本発
明者によってあきらかとされた。

（１）油圧駆動系は油圧ポンプ，モータ，油タンクのよ
うな大型の部品を必要とするので、装置全体が大型で高
価になり、重量も増大し、据付等のレイアウトが制限さ
れる。たとえば、型締め圧力が200ton程度のものは、総
重量が約6tonにも達し、上記のような欠点が顕著に現れ
ている。

（２）半導体装置の製造におけるレジンモールドは、上
・下型の型締め圧力は30ton程度で充分である。そこ
で、半導体装置製造用のトランスファモールドプレスと
して小型化を図ろうとした場合、従来構造では期待でき
る程の小型化および小型化に伴う製造コストの低減が達
成出来ない。すなわち、型締め圧力を低くするようにし
ても、油圧駆動系は前述のように大型部品である油圧ポ
ンプ，モータ，油タンク等の部品を必要とするため、油
圧系ユニットの小型化に限界があり、トランスファモー
ルドプレス全体の小型化は難しい。また、これは、装置
製造コストの面においても、型締め圧力の減少に比例し
て装置製造コストが低くなるということがないことを意
味する。

（３）上記（２）のように、トランスファモールドプレ
スの小型化が難しいことから、従来のトランスファモー
ルドプレスは工場内での据付面積が大きくなり、製造の
ライン化に適しない。

（４）従来のトランスファモールドプレスは油圧を用い
ているため、油の洩れ等によって周辺環境を汚染するこ
とが多い。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、小型かつ軽量で安価なトランスファモ
ールドプレスを提供することにある。

本発明の他の目的は、周辺環境を清潔に保つことができ
るトランスファモールドプレスを提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔発明の概要〕

本願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。

すなわち、本発明のトランスファモールドプレスにあっ
ては、一対の上・下型の開閉はエアーを入力とし、かつ
油圧を出力とする出力増倍型のエアーハイドロ・ユニッ
トによって行う構造となっているため、大型部品である
油圧ポンプ，油圧モータ，油タンクが不要となり、全体
を小型軽量とすることができるとともに、高価な前述の
ような部品の廃止および構造の簡素化によって装置コス
トの低減が達成でき、かつ油による環境汚染を防ぐこと
ができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例によるトランスファモールド
プレスの概要を示す一部を断面とする正面図、第２図は
同じくエアーハイドロ・ユニットを示す油圧回路図、第
３図は同じく型締め時の予圧状態を示すトランスファモ
ールドプレスの正面図、第４図は同じく予圧動作時の油
圧回路図、第５図は同じく型締め時の増圧状態を示すト
ランスファモールドプレスの正面図、第６図は同じく増
圧動作時の油圧回路図である。

このトランスファモールドプレスは、第１図に示される
ように、箱型の架台１を有していて、この架台１の中央
に固定台２を有している。この固定台２の四隅にはそれ
ぞれ支柱からなるタイロッド３が垂設され、各タイロッ
ド３はその上端を固定板４を支持している。この固定板
４の中央には、トランスファシリンダー５が支持枠６を
介して倒立状態で取り付けられている。そして、このト
ランスファシリンダー５のシリンダーロッド７は、前記
固定板４を貫通して固定板４の下方に突出している。ま
た、固定板４の下面には上型８が取り付けられている。
前記シリンダーロッド７はその先端（下端）をこの上型
８内に侵入させ、上型８内に投入されるレジンタブレッ
トを加圧してレジンモールドを行うようになっている。

一方、前記タイロッド３には摺動自在となる可動板９が
取り付けられている。この可動板９の上面には下型10が
取り付けられている。また、この可動板９は、前記固定
台２の下面側に配設されたエアーハイドロ・ユニット11
における増圧機構付エアーシリンダー12の固定台２から
上方に突出するシリンダーロッド13の先端に支持されて
いる。したがって、前記可動板９は前記シリンダーロッ
ド13の上昇によって上昇し、下降によって下降するよう
になっていて、上昇によって上型８と下型10との間で型
締めを行い、下降によって型開きを行うようになってい
る。

エアーハイドロ・ユニット11は、第２図に示されるよう
な構造となっている。すなわち、増圧機構付エアーシリ
ンダー12内には、前記可動板９に直接作用するシリンダ
ーロッド13と、増圧ロッド14とが同軸上に連続して配設
されている。前記シリンダーロッド13のピストン15が摺
動するシリンダー16の外側には、シリンダー16と同心円
的に設けられたリング状空間17からなる空油圧切換コン
バータ部18が設けられている。また、この空油圧切換コ
ンバータ部18内には、油19（図中油は点々で示されてい
る。）が充填されている。この油19は連通孔20を介して
ロッドガイド孔21にまで及んでいる。ロッドガイド孔21
は前記増圧ロッド14を案内する孔であるとともに、前記
ピストン15が摺動するシリンダー16の一端（下端）に連
通状態にある。したがって、前記連通孔20の位置から増
圧ロッド14が外れた状態（第２図および第４図参照）に
なると、空油圧切換コンバータ部18内の油19は、ロッド
ガイド孔21内に流入して前記シリンダー16内に入り、ピ
ストン15を押し上げて可動板９を上昇させるようになっ
ている。このピストン15の上昇および下降は、それぞれ
前記増圧機構付エアーシリンダー12に設けられ、かつ前
記空油圧切換コンバータ部18の油19の上部に存在するエ
アー領域に臨むシリンダーロッド前進側ポート22と、前
記シリンダー16に連通するシリンダーロッド後退側ポー
ト23への方向切換電磁弁24を介するエアー25供給によっ
て行われる。なお、このエアー25の方向切換電磁弁24へ
の供給は、方向切換電磁弁24を工場内を流れるように配
設された工場配管26に接続することによって行われる。

他方、前記増圧ロッド14のピストン27が往復動するシリ
ンダー28の両端側には、増圧ロッド前進側ポート29およ
び増圧ロッド後退側ポート30がそれぞれ設けられている
とともに、この部位には方向切換電磁弁31からエアー25
が送り込まれるようになっていて、増圧ロッド14の前進
および後退を行うようになっている。前記方向切換電磁
弁31へのエアー25の供給は、前記方向切換電磁弁24と同
様に方向切換電磁弁31を工場配管26に接続することによ
って行われる。なお、図中の32は配管である。

このようなエアーハイドロ・ユニット11にあっては、可
動板９を上昇させて、型締め時に増圧を行う場合は、第
３図および第４図に示されるように、最初に前記方向切
換電磁弁24の切り換えによって、シリンダーロッド13が
上昇させられる。この場合は、空油圧切換コンバータ部
18内の油19がシリンダー16内に流入することから、短時
間でシリンダーロッド13は上昇し、型締めが行われる。
その後、第５図および第６図に示されるように、前記方
向切換電磁弁31の切り換えによって、シリンダー28内に
エアー25が送り込まれ、増圧ロッド14は上昇する。この
際、増圧ロッド14は上昇に伴って前記連通孔20を塞ぎ、
かつ油19が充満しているシリンダー16内に進むため、こ
のシリンダー16内の非圧縮流体である油19が加圧され
る。増圧ロッド14の直径はピストン27の外径に比較して
遥かに小さい。このため、ピストン27が受ける全圧力が
このピストン27面よりもその断面積が小さな空間（増圧
ロッド14が臨むシリンダー16空間）に閉じ込められた油
19に加わるため、パスカルの原理によって油19の単位面
積あたりに加わる圧力は断面積に反比例して増加し、シ
リンダーロッド13は強い力で上方に押し上げられ、強力
な力で型締めが行われることになる。

なお、前記トランスファシリンダー５は、前記エアーハ
イドロ・ユニット11と同様な駆動系あるいは空圧系によ
って駆動するようになっていて、トランスファモールド
プレス全体の駆動は、工場配管26内を流れるエアー（５
〜６気圧）を利用して行われる。

〔効果〕 （１）本発明のトランスファモールドプレスは、その駆
動系は空圧を利用して行われるため、油圧駆動のよう
に、油圧ポンプ，モータ，油タンク等の大型となる部品
は不要となり、装置全体の小型軽量が達成できるという
効果が得られる。

（２）本発明のトランスファモールドプレスは、増圧の
ために、エアーハイドロ・ユニット構造となっている
が、このエアーハイドロ・ユニット構造は、増圧のため
に使用する油は、シリンダーの外側に同心円的に設けら
れたリング状空間の空油圧切換コンバータ部に充填され
ていて、増圧時に前記空油圧切換コンバータ部とシリン
ダー内を移動するだけであるため、増圧機構付エアーシ
リンダー12の外形もそれほど大型とはならないという効
果が得られる。

（３）上記（１）および（２）により、本発明のトラン
スファモールドプレスはその構造が簡素にできるため、
装置の製造コストの軽減が達成できるという効果が得ら
れる。

（４）上記（１）〜（３）により、本発明のトランスフ
ァモールドプレスは小型軽量となるため、自動化ライン
に組み込み易いという効果が得られる。

（５）上記（４）により、本発明のトランスファモール
ドプレスは、小型となるため、据付面積の縮小化が達成
できるという効果が得られる。

（６）本発明のトランスファモールドプレスは、工場配
管内を流れるエアーを使用できるため、配管のために特
別な設備や工事を必要としないという効果が得られる。

（７）上記（１）および（２）により、本発明のトラン
スファモールドプレスは、エアーを駆動源とし、必要最
小限の油は閉ループ内を移動する構造となっていること
から、油洩れの心配もなく、周辺環境を油で汚染するお
それもないという効果が得られる。

（８）上記（１）〜（７）により、本発明のトランスフ
ァモールドプレスによれば、レジンモールドのコストの
低減が達成できるという相乗効果が得られる。

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、本発明は上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で種々変更可能
であることはいうまでもない。

〔利用分野〕

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体装置の製造に
おけるレジンモールド技術に適用した場合について説明
したが、それに限定されるものではない。

本発明は少なくとも物品の一部あるいは全部をレジンで
モールドする技術には適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるトランスファモールド
プレスの概要を示す一部を断面とする正面図、 第２図は同じくエアーハイドロ・ユニットを示す油圧回
路図、 第３図は同じく型締め時の予圧状態を示すトランスファ
モールドプレスの正面図、 第４図は同じく予圧動作時の油圧回路図、 第５図は同じく型締め時の増圧状態を示すトランスファ
モールドプレスの正面図、 第６図は同じく増圧動作時の油圧回路図である。 １……架台、２……固定台、３……タイロッド、４……
固定板、５……トランスファシリンダー、６……支持
枠、７……シリンダーロッド、８……上型、９……可動
板、10……下型、11……エアーハイドロ・ユニット、12
……増圧機構付エアーシリンダー、13……シリンダーロ
ッド、14……増圧ロッド、15……ピストン、16……シリ
ンダー、17……リング状空間、18……空油圧切換コンバ
ータ部、19……油、20……連通孔、21……ロッドガイド
孔、22……シリンダーロッド前進側ポート、23……シリ
ンダーロッド後退側ポート、24……方向切換電磁弁、25
……エアー、26……工場配管、27……ピストン、28……
シリンダー、29……増圧ロッド前進側ポート、30……増
圧ロッド後退側ポート、31……方向切換電磁弁、32……
配管。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 31:34 (72)発明者 津久井 哲男 群馬県高崎市西横手町111番地 株式会社 日立製作所高崎工場内 (72)発明者 中村 順一 群馬県高崎市西横手町111番地 株式会社 日立製作所高崎工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の上型および下型と、前記下型のカル
   上に載るレジンタブレットを加圧溶融させ前記上・下型
   によって形成されたレジン流路を通してキャビティ内に
   前記レジンを送り込むプランジャとを備えるトランスフ
   ァモールドプレスであって、少なくとも前記上・下型の
   開閉はエアーを制御源とするエアーハイドロ・ユニット
   により行われていることを特徴とするトランスファモー
   ルドプレス。
2. 【請求項２】前記エアーハイドロ・ユニットは増圧装置
   を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   トランスファモールドプレス。