JPS61185937A - Resin sealing apparatus for semiconductor element - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To assure resin sealing operation with stable quality constantly while regulating position, speed, molding pressure with extremely high precision by a method wherein multiple plungers are driven by plunger motors mounting torque limiters corresponding to each plunger to supply all plungers with even molding pressure. CONSTITUTION:When a motor 52 is driven to drive an input gear G0, gears G1a, G3 and G1b engaged with the gear G0 are simultaneously driven. At this time, the driving force of gear G1b is transmitted to the driving side of a powder clutch C2 through the intermediary of a pulley P1b, a belt V and another pulley P2b fixed on the same axis as that of gear G1b. This powder clutch C2 utilized both as a torque limiter may set up torque so that a plunger 42 may supply specified pressure not exceeding the limit. Therefore the driven side of powder clutch C2 may be supplied with the driving force not exceeding the set up torque to be transmitted to an output axle 52a through the intermediary of gears G2b, G4b and G5.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、リードフレーム上に半導体素子を樹脂封止
するための半導体素子用樹脂封止装置に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a resin sealing device for semiconductor elements for resin sealing semiconductor elements on lead frames.

〔従来の技術） 従来の半導体素子用樹脂封止装置として、第５図に示す
ものがあった。これは油圧によって上金型（以下上型と
記す）と下金型（以下下型と記す）とを型締めし、この
上型、下型間に載置されたリードフレーム及び半導体素
子を樹脂封止するものである。[Prior Art] As a conventional resin sealing device for semiconductor elements, there is one shown in FIG. This uses hydraulic pressure to clamp the upper mold (hereinafter referred to as the upper mold) and the lower mold (hereinafter referred to as the lower mold), and the lead frame and semiconductor element placed between the upper mold and the lower mold to be It is for sealing.

図において、１は上部プラテン、２は下部プラテン、３
は上記上部プラテン１と下部プラテン２間に設けられた
タイバー、４は移動自在に設けられた移動プラテン、５
．６はそれぞれこの移動プラテン４を上昇駆動するため
の主油圧ピストン、。In the figure, 1 is the upper platen, 2 is the lower platen, and 3 is the upper platen.
5 is a tie bar provided between the upper platen 1 and the lower platen 2; 4 is a movable platen provided movably;
．． 6 are main hydraulic pistons for driving the movable platen 4 upward;

補助油圧ピストン、８は上記上部プラテン１に固定され
た上型、９は上記移動プラテン４上に固定された下型で
ある。この下型９には、第６図に示すように、封止用の
樹脂３１　（タブレット）が挿入される複数のタブレッ
ト挿入孔３０が設けられている。さらにこのタブレット
挿入孔３０には、鎖孔３０をシリンダとしてプランジャ
３２が摺動自在に配置され、油圧により駆動されるよう
になっている。また、７はモータ及びコンプレッサー等
からなる動力盤であり、これは上記主油圧ピストン５及
び補助油圧ピストン６の収容された各シリンダ、プラン
ジャ駆動ユニット等に油圧を供給するためのものである
。An auxiliary hydraulic piston, 8 is an upper die fixed to the upper platen 1, and 9 is a lower die fixed to the movable platen 4. As shown in FIG. 6, the lower mold 9 is provided with a plurality of tablet insertion holes 30 into which sealing resin 31 (tablets) are inserted. Furthermore, a plunger 32 is slidably disposed in the tablet insertion hole 30, using the chain hole 30 as a cylinder, and is driven by hydraulic pressure. Further, 7 is a power panel consisting of a motor, a compressor, etc., and this is for supplying hydraulic pressure to each cylinder in which the main hydraulic piston 5 and auxiliary hydraulic piston 6 are housed, a plunger drive unit, etc.

このような構成になる従来装置の概略動作を説明すると
、まず下型９にリードフレーム及び半導体素子を載置し
、その後油圧により移動プラテン４を上昇駆動して、上
記下型９を上型８に押圧する。そしてその押圧力、即ち
プレス圧を所定の圧力に保持して型締めし、この状態で
上記プランジャ３２を油圧により駆動して金型内に樹脂
を注入し、上記リードフレーム及び半導体素子を樹脂封
止する。そして樹脂封止が完了すれば、移動プラテン４
を下降させ、上型８と下型９とを離して樹脂封止された
リードフレームを取り出す。To explain the general operation of the conventional apparatus having such a configuration, first, a lead frame and a semiconductor element are placed on the lower mold 9, and then the movable platen 4 is driven upward by hydraulic pressure, and the lower mold 9 is moved to the upper mold 8. to press. Then, the pressing force, that is, the press pressure, is maintained at a predetermined pressure to clamp the mold, and in this state, the plunger 32 is driven by hydraulic pressure to inject resin into the mold, and the lead frame and semiconductor element are sealed with resin. Stop. When the resin sealing is completed, the movable platen 4
is lowered, the upper die 8 and the lower die 9 are separated, and the resin-sealed lead frame is taken out.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかるにこのような従来装置においては、プランジ中３
２を油圧により駆動しているために、該プランジ中３２
の速度、加圧力の調整を精度良く行なうことができず、
安定した樹脂封止ができないという問題があった。また
、移動プラテン４も油圧により駆動しており、このため
油漏れの点検。However, in such a conventional device, during plunge
2 is hydraulically driven, during the plunge 32
It is not possible to accurately adjust the speed and pressure of the
There was a problem that stable resin sealing was not possible. The movable platen 4 is also driven by hydraulic pressure, so check for oil leaks.

防止、シール部材の交換等、そのメンテナンスは非常に
煩雑であり、またパワーユニット等が必要となるために
装置自体が大きくなり、コストが高くなるという問題が
あった。Maintenance such as prevention and replacement of sealing members is very complicated, and since a power unit and the like are required, the device itself becomes large and costs increase.

この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、プラン
ジャの加圧力だけでなく、その位置、速度を高精度に制
御することができるとともに、全てのプランジ中に均等
に加圧力を与えることができ、しかもメンテナンスが容
易で、装置全体を小型かつ安価にすることのできる半導
体素子用樹脂封止装置を提供することを目的としている
。This invention was made in view of the above points, and it is possible to control not only the pressing force of the plunger but also its position and speed with high precision, and also to apply the pressing force evenly to all plungers. It is an object of the present invention to provide a resin sealing device for a semiconductor element that can be easily maintained, and can be made smaller and cheaper as a whole.

（問題点を解決するための手段） この発明に係る半導体素子用樹脂封止装置は、複数のプ
ランジ中を駆動する単数の、又は複数のプランジャモー
タと、各プランジャと上記プランジャモータとの間に設
けられた複数のトルクリミッタとを設けたものである。(Means for Solving the Problems) A resin sealing device for a semiconductor element according to the present invention includes a single or plural plunger motor that drives a plurality of plungers, and a gap between each plunger and the plunger motor. A plurality of torque limiters are provided.

〔作用〕[Effect]

この発明においては、複数のプランジャを単数。 In this invention, plural plungers are referred to as singular.

又は複数のプランジャモータにより駆動するとするとと
もに、各プランジャ対応で設けられたトルクリミッタに
より全てのプランジャに均等に加圧力を与え、樹脂を注
入押圧する。Alternatively, it is assumed that the plunger is driven by a plurality of plunger motors, and a torque limiter provided for each plunger applies pressing force equally to all the plungers to inject and press the resin.

（実施例） 以下、本発明の実施例を図について説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第１図は本発明の一実施例による半導体素子用樹脂封止
装置の全体構成図であり、図において、１０は上部プラ
テン、１１は下部プラテン、１２は上記上部プラテン１
０と下部プラテン１１間に設けられたタイバー、１３は
このタイバー１２に移動自在に設けられた移動プラテン
、１６はこの移動プラテン１３を駆動するためのＡＣサ
ーボモータであり、このＡＣサーボモータ１６の回転力
が図示しない駆動力変換機構によって推力に変換され、
これにより上記移動プラテン１３が移動するようになっ
ている。１４は上記上部プラテン１０に固定された上型
、１５は上記移動プラテン１３に固定された下型である
。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a resin sealing device for semiconductor elements according to an embodiment of the present invention. In the figure, 10 is an upper platen, 11 is a lower platen, and 12 is the upper platen 1.
0 and the lower platen 11; 13 is a movable platen movably provided on the tie bar 12; 16 is an AC servo motor for driving the movable platen 13; The rotational force is converted into thrust by a driving force conversion mechanism (not shown),
This causes the movable platen 13 to move. 14 is an upper die fixed to the upper platen 10, and 15 is a lower die fixed to the movable platen 13.

第２図は下型１５に設けられたプランジャ及びその駆動
装置の一部を示す概略構成図である。図において、４０
は封止用の樹脂（タブレット）４１が挿入されるタブレ
フト挿入孔であり、これは複数個配設されている。４２
は複数のタブレフト挿入孔４０の各々に摺動自在に配置
されたプランジャ、４２ａはこのプランジ中４２に固定
されたナツト、４３はこのナツト４２ａに螺合するボー
ルねじてあり、該ボールねじ４３の下端にばかさ歯車４
３ａが設けられている。また、５０は上記プランジャ４
２を駆動するためのプランジャモータ５１と、トルクリ
ミッタを有し上記モータ５１の駆動力を全てのプランジ
ャ４２に均等に伝達するための動力伝達系５２とからな
るプランジャ駆動装置である。５２ａは動力伝達系５２
の出力軸であり、その出力端には上記かさ歯車４３ａと
噛合うかさ歯車５２ｂが設けられている。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a part of the plunger provided in the lower mold 15 and its driving device. In the figure, 40
A tablet left insertion hole is inserted into which a sealing resin (tablet) 41 is inserted, and a plurality of tablet left insertion holes are provided. 42
42 is a plunger slidably disposed in each of the plurality of tab left insertion holes 40; 42a is a nut fixed in the plunger 42; 43 is a ball screw screwed into the nut 42a; Bevel gear 4 at the bottom end
3a is provided. In addition, 50 is the plunger 4
This plunger drive device consists of a plunger motor 51 for driving the plunger 2, and a power transmission system 52 having a torque limiter and for equally transmitting the driving force of the motor 51 to all the plungers 42. 52a is a power transmission system 52
The output shaft is provided with a bevel gear 52b that meshes with the bevel gear 43a at its output end.

第４図は第１図の２方向から動力伝達系５２を見た場合
の模式図であり、第３図はその一部のギヤトレインを示
している。なお動力伝達系５２はＺ方向から見た場合左
右対称に構成されているので、第４図ではその右側部分
の構成のみを示している０図において、ＧＯはプランジ
ャモータ５１の出力軸に取り付けられた入力歯車、Ｇ５
はこの動力伝達系５２の出力軸５２ａに取り付けられた
出力歯車であり、該動力伝達系５２は、プランジャモー
タ５１の駆動力を、 入力歯車Ｇｏ−大山車Ｇｌａ−第１のプーリＰ１ａ−ベ
ルトＶ−第２のブー＋Ｊ　Ｐ　２　ａ−パウダクラッチ
（トルクリミッタ）Ｃ１−小歯車Ｇ２ａ−中間歯車Ｇ４
ａ−出力歯車Ｇ５ の糸路、及び 入力歯車Ｇｏ−大歯車Ｇｌａ−中間歯車Ｇ３−大歯車Ｇ
ｌｂ−第１のプーリＰｌｂ−ベルト■−第２のプーリＰ
２ｂ−パウダクラッチＣ２−小歯車Ｇ２ｂ−中間歯車Ｇ
４ｂ−出力歯車Ｇ５の糸路（第３図参照）でプランジャ
側に伝達するよう構成されている。なお、第４図におい
ては、便宜上パウダクラッチを全て図示していないが、
第２のプーリＰ２ａ、Ｐ２ｂの設けられている個所には
全てパウダクラッチが設けられている。FIG. 4 is a schematic diagram when the power transmission system 52 is viewed from two directions in FIG. 1, and FIG. 3 shows a part of the gear train. Note that the power transmission system 52 is configured symmetrically when viewed from the Z direction, so in FIG. input gear, G5
is an output gear attached to the output shaft 52a of this power transmission system 52, and this power transmission system 52 transfers the driving force of the plunger motor 51 to the following: input gear Go - big float Gla - first pulley P1a - belt V - Second boo + J P 2 a - Powder clutch (torque limiter) C1 - Small gear G2a - Intermediate gear G4
a - Yarn path of output gear G5, and input gear Go - Large gear Gla - Intermediate gear G3 - Large gear G
lb - First pulley Plb - Belt - Second pulley P
2b - Powder clutch C2 - Small gear G2b - Intermediate gear G
4b-It is configured to transmit to the plunger side through the thread path of the output gear G5 (see FIG. 3). In addition, in FIG. 4, all the powder clutches are not shown for convenience, but
Powder clutches are provided at all locations where the second pulleys P2a and P2b are provided.

次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.

運転開始スイッチがオンされると、ＡＣサーボモータ１
６が回転を始め、その回転力は駆動力変換機構（図示せ
ず）を介して推力に変換され、これにより移動プラテン
１３が上昇する。そして上型１４と下型１５とが接触し
、ある一定の締付は圧力になったところでＡＣサーボモ
ータ１６にサーボロックがかけられ、型締めが行なわれ
る。When the operation start switch is turned on, AC servo motor 1
6 begins to rotate, and its rotational force is converted into thrust through a driving force conversion mechanism (not shown), thereby causing the movable platen 13 to rise. Then, when the upper mold 14 and the lower mold 15 come into contact and a certain tightening pressure is reached, the AC servo motor 16 is servo-locked and the mold is clamped.

この型締めされた状態においてリードフレーム及び半導
体素子の樹脂封止が行なわれる。即ち、プランジャモー
タ５１が回転すると、この回転力は動力伝達系５２の各
歯車、パウダクラッチ等を介して、各プランジャ対応で
設けられた動力伝達系出力軸５２ａに伝達される。In this mold-clamped state, the lead frame and semiconductor element are sealed with resin. That is, when the plunger motor 51 rotates, this rotational force is transmitted to the power transmission system output shaft 52a provided corresponding to each plunger via each gear, powder clutch, etc. of the power transmission system 52.

ここで、第３図に従って動力伝達系５２の動作をより詳
細に説明する。モータ５１が回転すると入力歯車ＧＯが
回転し、これと噛合う歯車ｃ　１　ａ　＊Ｇ３．Ｇ１ｂ
が回転する。そしてこの歯車Ｇｌｂの回転力は、該歯車
Ｇｌｂと同一軸上に固定されたプーリＰｌｂ、ベルトＶ
、プーリＰ２ｂを介してパウダクラッチＣ２の駆動側に
伝達される。このパウダクラッチＣ２は、トルクリミッ
タとして作用するものであり、プランジャ４２で所望の
加圧力が得られるよう、また所望の加圧力を越えないよ
うにトルク設定が行なわれている。従ってこのパウダク
ラッチＣ２の被駆動側には、常に設定トルク以下の回転
力が得られ、この回転力は歯車Ｇ２ｂ、Ｇ４ｂ、Ｇ５を
介して出力軸５２ａに伝達される。Here, the operation of the power transmission system 52 will be explained in more detail with reference to FIG. When the motor 51 rotates, the input gear GO rotates, and the gear c 1 a *G3. G1b
rotates. The rotational force of this gear Glb is applied to a pulley Plb fixed on the same axis as the gear Glb, and a belt V.
, is transmitted to the drive side of powder clutch C2 via pulley P2b. This powder clutch C2 acts as a torque limiter, and the torque is set so that a desired pressing force can be obtained with the plunger 42 and so that the desired pressing force is not exceeded. Therefore, on the driven side of this powder clutch C2, a rotational force less than the set torque is always obtained, and this rotational force is transmitted to the output shaft 52a via gears G2b, G4b, and G5.

このようにして得られた回転力は、かさ歯車対５２ｂ、
４３ａを介してボールねじ４３に伝達され、該ボールね
じ４３及びナツト４２ａにより推力に変換され、これに
よりプランジャ４２が上昇する。従ってその上部に載置
された樹脂４１は下型１５の所定位置に置かれたリード
フレーム上に注入押圧される。そして樹脂が型内に充満
するとプランジャ４２の加圧力は大きくなるが、この時
、各プランジャ４２の駆動力は前述したトルクリミッタ
としてのパウダクラッチＣＩ、Ｃ２で制限される。従っ
て各プランジャ４２の加圧力は一定値以上にはならず、
早い時期に一定の加圧力に達したプランジ中４２に対応
するパウダクラ、ソチはその後空転することとなる。そ
して各プランジャ４２が所定の加圧力になった時点から
一定時間その加圧力が保持され、樹脂封止が行なわれる
。The rotational force obtained in this way is transmitted to the bevel gear pair 52b,
The force is transmitted to the ball screw 43 via the ball screw 43a, and converted into thrust by the ball screw 43 and the nut 42a, thereby causing the plunger 42 to rise. Therefore, the resin 41 placed on the upper part is injected and pressed onto the lead frame placed at a predetermined position of the lower mold 15. When the mold is filled with resin, the pressing force of the plungers 42 increases, but at this time, the driving force of each plunger 42 is limited by the powder clutches CI and C2 as the torque limiters described above. Therefore, the pressing force of each plunger 42 does not exceed a certain value,
Powdakura and Sochi, which correspond to Plunge Medium 42, which reached a certain pressure at an early stage, will then idle. After each plunger 42 reaches a predetermined pressure, the pressure is maintained for a certain period of time, and resin sealing is performed.

このような本実施例装置では、プランジャ４２の駆動方
式を令電動化したので、従来の油圧駆動方式では非常に
困難であった、プランジャ４２の位置及び速度の制御を
容易に、しかも高精度に行なうことができる。さらに本
実施例装置では、プランジャ駆動を電動方式にするに際
し、各プランジ中４２に対応してプランジャモータを設
けるのではなく、１つのプランジャモータで、全てのプ
ランジ中４２を駆動するようにしたので、プランジャ駆
動系を非常に簡単に、かつ小型にすることができる。ま
たこの時、各プランジャ対応で設けられたパウダクラッ
チの作用により、各樹脂４１の大きさにバラツキ等があ
っても、全てのプランジャ４２に均等に加圧力を与える
ことができ、各部の樹脂封止を均一に行なうことができ
る。In the device of this embodiment, the driving method of the plunger 42 is electrically driven, so that the position and speed of the plunger 42 can be easily controlled with high precision, which was extremely difficult with the conventional hydraulic drive method. can be done. Furthermore, in this embodiment, when driving the plunger using an electric method, instead of providing a plunger motor for each plunger 42, one plunger motor drives all the plungers 42. , the plunger drive system can be made very simple and compact. Also, at this time, due to the action of the powder clutch provided for each plunger, even if there are variations in the size of each resin 41, pressure can be applied equally to all the plungers 42, and the resin seal of each part can be applied evenly. Stopping can be done uniformly.

また、プレス圧を得るための手段として従来のように油
圧ではなく電動方式としたので、パワーユニット等が不
要となり、装置全体は非常に小型に、かつ安価にでき、
またそのメンテナンスも非常に容易となる。In addition, as the means for obtaining press pressure is electric rather than hydraulic as in the past, there is no need for a power unit, etc., and the entire device can be made very small and inexpensive.
Also, its maintenance becomes very easy.

なお、上記実施例では１つのモータで全てのプランジャ
を駆動するようにしたが、これは２つ以上のモータを使
用して駆動するようにしてもよく、この場合上記実施例
はど構造を簡単化することはできないものの、各プラン
ジャモータの容量を小さくすることができる。In the above embodiment, all the plungers are driven by one motor, but two or more motors may be used to drive them. In this case, the structure of the above embodiment is simplified. However, the capacity of each plunger motor can be reduced.

また、上記実施例ではトルクリミッタとしてパウダクラ
ッチを使用したが、本発明はこれに限られるものではな
い。Furthermore, although a powder clutch is used as the torque limiter in the above embodiment, the present invention is not limited to this.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、本発明に係る半導体素子用樹脂封止装置
によれば、単数又は複数のプランジャモータで複数のプ
ランジャを駆動するとともに、各プランジャ対応でトル
クリミッタを設け、全てのプランジャに均等に加圧力が
得られるようにしたので、プランジャの位置、速度、加
圧力を非常に精度よく調整することができるとともに、
常に品質の安定した樹脂封止を行なうことができ、さら
に装置を小型にかつ安価にできる効果がある。As described above, according to the resin sealing device for semiconductor elements according to the present invention, a plurality of plungers are driven by one or more plunger motors, and a torque limiter is provided for each plunger, so that the torque limiter is applied equally to all the plungers. Since the pressurizing force can be obtained, the position, speed, and pressurizing force of the plunger can be adjusted with great precision, and
Resin sealing can always be performed with stable quality, and the device can also be made smaller and cheaper.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の一実施例による半導体素子装置のプラ
ンジャ駆動系のギヤトレインの一部を示す図、第４図は
該装置のプランジャ駆動系の一部の模式図、第５図は従
来の半導体素子用樹脂封止装置の構成図、第６図はその
プランジャ部分を示す拡大図である。 １４・・・上型、１５・・・下型、４１・・・樹脂、４
２・・・プランジャ、５１・・・プランジャモータ、５
２・・・動力伝達系、Ｃ１，Ｃ２・・・パウダクラッチ
。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。FIG. 1 is a diagram showing a part of the gear train of the plunger drive system of a semiconductor device device according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a schematic diagram of a part of the plunger drive system of the device, and FIG. 5 is a diagram showing a conventional gear train. FIG. 6 is an enlarged view showing a plunger portion thereof. 14... Upper mold, 15... Lower mold, 41... Resin, 4
2...Plunger, 51...Plunger motor, 5
2...Power transmission system, C1, C2...Powder clutch. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）リードフレーム上に半導体素子を樹脂封止するた
めの半導体素子用樹脂封止装置において、上金型又は下
金型に設けられ樹脂を注入押圧するための複数のプラン
ジャと、この複数のプランジャを駆動するよう設けられ
た単数の、又はその各々が複数のプランジャを駆動する
よう設けられた複数のプランジャモータと、該各プラン
ジャモータとこれにより駆動される複数のプランジャの
各々との間に設けられた複数のトルクリミッタとを備え
たことを特徴とする半導体素子用樹脂封止装置。(1) A resin sealing device for semiconductor elements for resin-sealing semiconductor elements onto a lead frame includes a plurality of plungers provided in an upper mold or a lower mold for injecting and pressing resin, and a plurality of plungers for injecting and pressing resin. a single plunger motor provided to drive a plunger, or a plurality of plunger motors each provided to drive a plurality of plungers, and between each plunger motor and each of the plurality of plungers driven thereby; 1. A resin sealing device for a semiconductor element, comprising a plurality of torque limiters.