Brevet FR2657726A1 — publié le 19910802

DISPOSITIF DE MOULAGE POUR ENCAPSULER UN ELEMENT SEMICONDUCTEUR ET PROCEDE DE POSITIONNEMENT D'UN CADRE DE MONTAGE SUR UN MOULE La présente invention concerne un dispositif de moulage destiné à encapsuler un élément semiconducteur avec une résine, et un procédé de positionnement de cadres de montage sur un moule, et elle porte plus particulièrement sur un perfectionnement dans le réglage de position entre un moule et un cadre de montage sur lequel est placé un élément semiconducteur. La figure 10 est une représentation en élévation de principe d'un dispositif de moulage classique 200, prévu pour encapsuler un élément semiconducteur avec une résine. Le dispositif 200 comporte une plaque de support 1 destinée à supporter un cadre de montage 3 sur lequel est soudé un élément semiconducteur 30 Le cadre de montage 3 est con- necté électriquement à l'élément semiconducteur 30 par des interconnexions s'étendant entre eux La plaque de support 1 est équipée de pinces pour cadre de montage, 2, qui sont destinées à saisir le cadre de montage 3 se trouvant sur un dispositif d'alimentation 4. Le cadre de montage 3 est tout d'abord appliqué au dispositif 200 par le dispositif de chargement 4 Les pinces pour cadre de montage 2 saisissent le cadre de mon- tage 3, et ensuite la plaque de support 1 s'élève, dans une condition dans laquelle les pinces pour cadre de montage 2 à maintiennent le cadre de montage 3, comme l'indique une flèche A La plaque de support 1 est déplacée dans la di- rection horizontale B jusqu'à ce que le cadre de montage 3 atteigne un espace entre un moule supérieur 6 et un moule inférieur 8 Les moules supérieur et inférieur 6 et 8 sont respectivement montés sur des plateaux supérieur et infé- rieur 5 et 9 Des broches de réglages de position 7 sont fixées sur le moule inférieur 8. Lorsque le cadre de montage 3 atteint une posi- tion dans laquelle des trous de positionnement 3 a de ce dernier se trouvent juste au-dessus des broches de réglage de position 7, le mouvement de la plaque de support 1 dans la direction B est arrêté, et ensuite la plaque de support 1 descend comme l'indique une flèche C Il en résulte que les broches de réglage de position 7 sont introduites dans les trous 3 a, et l'alignement en position du cadre de mon- tage 3 par rapport aux moules 6 et 8 est obtenu Les pinces 2 sont ouvertes et ensuite la plaque de support 1 retourne à sa position d'origine Le moule supérieur 6 descend et une opération d'encapsulation de l'élément semiconducteur avec de la résine est ensuite effectuée. Cependant, dans l'opération qui consiste à placer le cadre de montage 3 sur le moule inférieur 8, il arrive souvent que le cadre de montage 3 descende sur le moule inférieur 8 sans que les broches 7 ne pénètrent dans les trous 3 a, à cause d'un choc mécanique au cours de l'arrêt du mouvement et de la dilatation thermique des matériaux qui constituent le cadre de montage 3 et le dispositif 200. Lorsqu'une telle erreur se produit, un boîtier d'élément semiconducteur, qui est constitué par de la résine, est écarté d'une position prédéterminée sur le cadre de montage 3, ce qui conduit à l'obtention d'un dispositif semiconduc- teur défectueux En outre, lorsque les moules 6 et 8 sont fermés avec l'élément semiconducteur 30 intercalé entre eux, l'élément semiconducteur 30 qui se trouve sur le cadre de montage 3 vient en contact avec une paroi dans la cavité du moule 6 ou 8, ce qui fait que le moule est endommagé par l'élément semiconducteur 30 Pour éviter ces inconvénients, on a souhaité développer un dispositif dans lequel le cadre de montage 3 soit positionné de façon précise sur le moule 8. En outre, la position d'arrêt de la plaque de support 1 doit être réglée à nouveau lorsque le type de dispositif semiconducteur est changé, et la reprise du réglage prend beaucoup de temps dans le dispositif 200 classique. La présente invention porte sur un dispositif destiné à encapsuler avec de la résine un cadre de montage sur lequel est soudé un élément semiconducteur. Conformément à l'invention, le dispositif com- prend: (a> un moule inférieur; (b) un moule supérieur qui se trouve audessus du moule inférieur et qui peut être déplacé vers le moule inférieur; (c) une broche fixée dans une position d'extrémité sur une surface supérieure du mou- le inférieur; (d) des moyens de maintien destinés à mainte- nir le cadre de montage; (e) une plaque qui est accouplée aux moyens de maintien et qui présente un trou traversant vertical dans une région d'extrémité de la plaque; (f) des moyens d'entraînement en X-Y, destinés à entraîner et à dé- placer la plaque et les moyens de maintien dans des direc- tions X-Y horizontales; (g) des moyens de déplacement des- tinés à déplacer la plaque et les moyens de maintien qui maintiennent le cadre de montage, pour les amener dans un espace situé entre le moule supérieur et le moule infé- rieur, et à placer le cadre de montage sur le moule infé- rieur de façon que l'élément semiconducteur soit aligné avec les moules supérieur et inférieur; (h) des moyens dé- tecteurs d'image, fixés à la plaque et capables de détecter des images respectives du trou et de la broche, et de géné- rer un signal d'image représentant les images lorsque la plaque est introduite dans l'espace entre les moules; (i) des moyens de commande destinés à recevoir le signal d'ima- ge et à générer un signal de commande pour les moyens d'en- traînement en X-Y, de façon à aligner le trou et la broche; et (j) des moyens destinés à introduire de la résine dans une cavité qui est formée entre les moules supérieur et inférieur, après que le moule supérieur a descendu jusqu'au moule inférieur et que l'élément semiconducteur a été logé dans la cavité. Le trou a de préférence un diamètre supérieur au diamètre de la broche Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le trou est un trou circulaire et la broche est une broche circulaire. La broche peut être une broche anisotrope Dans ce cas, le dispositif comporte en outre: (k) des moyens d'entraînement en rotation, intercalés entre la plaque et les moyens d'entraînement en X-Y, et capables de faire tourner la plaque dans un plan horizontal; et les moyens de commande comprennent: (i-1) des moyens destinés à recevoir le signal d'image pour détecter un angle qui représente l'angle de rotation de la broche dans une fenêtre d'image des moyens détecteurs d'image; et (i-2) des moyens destinés à générer un signal de commande pour permettre aux moyens d'entraînement en rotation de faire tourner la plaque et d'atteindre la condition d'alignement en rotation de la broche et du trou. La présente invention porte également sur un pro- cédé de positionnement d'un cadre de montage sur un moule, pour encapsuler le cadre de montage avec de la résine Un élément semiconducteur est soudé sur le cadre de montage. Conformément à l'invention, le procédé comprend les étapes suivantes: (a) on prépare un moule ayant une surface supérieure et une broche fixée dans une position d'extrémité de cette surface; (b) on prépare des moyens d'entraînement en X-Y, comportant une plaque horizontale sous laquelle sont fixés des moyens de maintien destinés à maintenir le cadre de montage, les moyens d'entraînement en X-Y étant capables d'entraîner et de déplacer la plaque dans des directions X-Y horizontales, et la plaque compor- tant une région d'extrémité dans laquelle est formé un trou traversant vertical; (c) on maintient le cadre de montage à l'aide des moyens de maintien; (d) on amène les moyens d'entraînement en X-Y dans un espace situé sur le moule, en compagnie de la plaque et des moyens de maintien qui maintiennent le cadre de montage; (e) on détecte des images respectives du trou et de la broche au m