(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体リードフレームをローダへ供給するローダ室と、前記ローダにより供給された半導体リードフレームを樹脂封止するプレス室と、アンローダにより取り出された樹脂封止後の成形品に対するゲートブレイク及び成形品を収納するアンローダ室とが、仕切り板によって分割された半導体樹脂封止装置において、
前記アンローダにはダイクリーナが一体固定されるとともに、
アンローダ側仕切り板には、前記ダイクリーナの投影形状と略同一形状をした開口部を備え、
ローダ及びアンローダが同一直線上で移動可能に配設され、各々別々の電動機によって駆動され、アンローダが成形品を把持後ダイクリーナが金型を清掃しながらアンローダ室へ退避するのと同期してローダが金型内へ進入してくることを特徴とする半導体樹脂封止装置。
【請求項２】
ローダ進入速度がアンローダ退避速度より同一或いは遅いことを特徴とする請求項１記載の半導体樹脂封止装置。
【請求項３】
半導体リードフレームをローダへ供給するローダ室と、前記ローダにより供給された半導体リードフレームを樹脂封止するプレス室と、アンローーダにより取り出された樹脂封止後の成形品を収納するアンローダ室とを有する半導体樹脂封止装置において、
前記アンローダにはダイクリーナが一体固定されるともに、前記ローダ及びアンローダが同一直線上で移動可能に配設され、各々別々の電動機によって駆動され、前記アンローダが成形品を把持後ダイクリーナが金型を清掃しながらアンローダ室へ退避するのと同期して前記ローダが金型内へ進入してくることを特徴とする半導体樹脂封止装置。
【請求項４】
半導体リードフレームをローダにて樹脂封止の成形プレスに供給する工程と、
前記ローダにて供給された半導体リードフレームを前記成形プレスにて成形する工程と、
樹脂成形後の成形品を前記成形プレスより取り出す工程と、
前記成形プレスの金型面を清掃するクリーニング工程と、を有する半導体樹脂封止方法において、
前記成形品の取り出し工程において前記クリーニング工程を行ない、
さらに、前記成形品の取り出し工程において、前記ローダによる半導体リードフレームの供給工程を行なうことを特徴とする半導体樹脂封止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、半導体リードフレームの樹脂封止成形を行う樹脂封止装置及び樹脂封止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体樹脂封止装置は、取扱う品物の状態に於ける品質条件に合う様に、半導体リードフレーム上に積載された半導体素子が露出しているリードフレーム供給室いわゆるローダ室に於いては粉塵の少ないクリーンな空気環境が必要で、樹脂封止を行うプレス室では半導体リードフレームがセットされてから金型が型締めを完了するまでが粉塵発生を抑えた環境に置き、樹脂封止成形が完了した成形品は、半導体素子が樹脂内に封止されていることからクリーンな空気環境は必要でなくなる。
【０００３】
よって特開昭６３−３１４８４０号公報及び持開平１−１４４６３９号公報で知られているように、ローダ室及びプレス室間とプレス室及びアンローダ室間には仕切り板を設け、その仕切り板にはローダ及びアンローダが進退時に開閉するシャッタが設けられている。成形後の金型を清掃するダイクリーナはローダ及びアンローダの進退方向に対し直交した方向に進退しプレス室内に設けられている。
【０００４】
上記装置の動作は、半導体素子が積載された半導体リードフレームを把持したローダは、型開きした金型内ヘローダ及びプレス間シャッタが開いて進入し、金型内へ半導体リードフレームをセットしローダ室へ退避後シャッタが締まる。シャッタが締まる動作とほぼ同時に型締めを行い成形が始まる。成形終了後型開きし成形品は金型内よりエジェクトされる。型開き動作とほぼ同時にプレス及びアンローダ間シャッタが開き、エジェクト終了と同時にアンローダが金型内へ進入し成形品を把持後、アンローダ室へ退避する。
【０００５】
アンローダがアンローダ室へ退避したと同時にシャッタは閉まりダイクリーナが金型内へ進退しブラシを振動または回転させて金型面を清掃する。ダイクリーナのブラシは進退方向に対し同一方向に振動または回転させ、振動ブラシ方式の場合、上下ブラシ共、同一方向に振動を繰り返し、回転ブラシ方式の場合、進退方向に対し、順回転或いは逆回転させている。またダイクリーナ前面にはブラシにて擦り出した樹脂粉を吸引する吸塵口が設けてあり、吸引動作はダイクリーナ進退動作中吸引している。ダイクリーナのブラシは所定の突出し量を持ち、成形金型形状に合わせて、工具を用いてその都度調整をする構造である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の半導体樹脂封止装置では、第１にダイクリーナがローダ及びアンローダと直交した位置に配設されていることから、各々の動作が直列的に行われるため生産性向上を目的としたハイサイクル化を狙うためには各々の動作の高速化により実現するしかなく、高速化すると駆動部の寿命の減少及び半導体素子とリードフレーム間のボンディングワイヤへのダメージにつながる。よって生産性向上を図ることができない。
【０００７】
第２にダイクリーナがプレス室に配設されることから、プレス室はダイクリーナの退避空間を確保するため前面或いは後面を広くする必要があり、ローダ側シャッタが開いた際にローダ側クリーンエアの流入がローダ進行方向に発生せず、半導体リードフレームがクリーンエアに包まれた状態でなくなり、品質劣化の要因ともなる。
【０００８】
第３にダイクリーナのブラシが進行方向に対し同一方向に振動または回転しているので、ダイクリーナの進行方向と直交方向にリードを持つ品種に対して金型の溝部ヘブラシ先端を当接させることは困難となり、金型面に付着した樹脂バリを完全に除去することができない。
【０００９】
また回転ブラシ方式では、ブラシの接触形状から進退方向と直交方向に回転させることは不可能で、振動ブラシ方式では、上下ブラシ共、同一方向に振動を繰り返していた為、進退駆動系への負荷変動が発生し駆動系の寿命低下を招く。
【００１０】
第４にダイクリーナのブラシは予め所定の突出し量を持っており、上下型とも固定或いは１つのアクチュエータによって金型面に当接されているため品種切替に於ける金型交換に於いて金型形状に合わせた調整が必要となってくる。そのため投取り時間が必要で生産性を損なう。この調整をしない場合、各金型に於けるブラシの接触圧が異なり安定した樹脂バリ除去ができなくなる。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、生産性の向上を図ることのできる半導体樹脂封止装置及び半導体樹脂封止方法を提供することを目的とする。
【００１２】
また本発明は、装置を小型化すること、成形前の半導体リードフレームの品質を確保すること、確実な樹脂バリ除去ができること、ブラシの駆動系への負荷変動を軽減し寿命低下を防ぐことをそれぞれ目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明による半導体樹脂封止装置は、半導体リードフレームをローダヘ供給するローダ室と、前記ローダにより供給された半導体リードフレームを樹脂封止するプレス室と、アンローダにより取り出された樹脂封止後の成形品に対するゲートブレイク及び成形品を収納するアンローダ室とが、仕切り板によって分割された半導体樹脂封止装置において、前記アンローダにはダイクリーナが一体固定されるともに、アンローダ側仕切り板には、前記前記ダイクリーナの投影形状と略同一形状をした開口部を持つことを特徴とする。
【００１４】
なお、ローダ及びアンローダが同一直線上で移動可能に配設され、各々別々の電動機によって駆動され、アンローダが成形品を把持後ダイクリーナが金型を清掃しながらアンローダ室へ退避するのと同期してローダが金型内へ進入してくるようにすると好ましい。
【００１５】
また、ローダ進入速度がアンローダ退避速度より同一或いは遅いと好ましい。
【００１６】
また、ダイクリーナの上型及び下型の夫々に当接するブラシが、夫々独立したアクチュエータによって当該金型面に設定した一定の押付け力で押圧当接されるようにすると好ましい。
【００１７】
また、ダイクリーナの上型及び下型の夫々に当接するブラシが、進退方向に対し直交方向に振動し上下のブラシ夫々が同一振幅かつ逆方向に振動するようにすると好ましい。
【００１８】
また本発明による半導体樹脂封止装置は、半導体リードフレームをローダヘ供給するローダ室と、前記ローダにより供給された半導体リードフレームを樹脂封止するプレス室と、アンローダにより取り出された樹脂封止後の成形品を収納するアンローダ室とを有する半導体樹脂封止装置において、前記アンローダにはダイクリーナが一体固定されるともに、前記ローダ及びアンローダが同一直線上で移動可能に配設され、各々別々の電動機によって駆動され、前記アンローダが成形品を把持後ダイクリーナが金型を清掃しながらアンローダ室へ退避するのと同期して前記ローダが金型内へ進入してくることを特徴とする。
【００１９】
また本発明による半導体樹脂封止方法は、半導体リードフレームをローダにて樹脂封止の成形プレスに供給する工程と、前記ローダにて供給された半導体リードフレームを前記成形プレスにて成形する工程と、樹脂成形後の成形品を前記成形プレスより取り出す工程と、前記成形プレスの金型面を清掃するクリーニング工程と、を有する半導体樹脂封止方法において、前記成形品の取り出し工程において前記クリーニング工程を行ない、さらに、前記成形品の取り出し工程において、前記ローダによる半導体リードフレームの供給工程を行なうことを特徴とする。
【００２０】
【実施例】
以下本発明の一実施例を図１乃至図６を参照して説明する。
【００２１】
図１及び図２に於いて、半導体樹脂封止装置１は、カバー２によって全体が覆われ、半導体リードフレームをローダ３へ供給するローダ室４と、樹脂封止成形するプレス室５と、成形されたリードフレームをアンローダ６によって金型内より取出した後余分な樹脂をゲートブレイクし収納カセットに収納するアンローダ室７とに夫々仕切り板８、９によって仕切られている。ローダ側仕切り板８にはローダ３がプレス室５に対し進退可能な開口部を持ち、さらに該開口部を塞ぐシャッタ１０が設けられ、シャッタ１０は上下に開閉可能に配設されている。
【００２２】
プレス室５にはローダ３によって供給された半導体リードフレームを樹脂封止する成形プレス１１が配設され、上型１２および下型１３によって成形される。ローダ３及びアンローダ６は成形プレス１１に対し同一直線上で相対する位置に配設され、夫々独立した駆動源（電動機）によりプレス室５に対し進退動作する。アンローダ６のプレス室側にはダイクリーナ１４が一体固定されアンローダ６の進退動作と共にプレス室を進退する。
【００２３】
図３に於いて、前述のアンローダ室側仕切り板９にはアンローダ６及びダイクリーナ１４がプレス室に対し進退可能な開口部を持ち、該開口部は、プレス室側より見たダイクリーナ１４の投影形状に略同一な開口形状をしている。
【００２４】
次に図４乃至図６に於いてダイクリーナ１４の構成を説明する。ベースプレート２０を基礎とする箱形構造の本体内にはアンローダ進退方向と平行に電動機２１が固定され、電動機２１の軸端に偏心シャフト２２が連結されている。偏心シャフト２２は支点ピン２４によって揺動可能に配設されたリンク２５と連結され、支点ピン２４から等距離にリンク２５に配設されたカムフォロア２６によりブラシ固定プレート２７と連結されている。
【００２５】
ブラシ固定プレート２７はスライド機構２８を介してエアシリンダ２９と連結されている。エアシリンダ２９は上下ブラシ夫々に独立して配設されている。ブラシ２３はエアシリンダ２９によって夫々上下動し金型面に押圧、当接される。ブラシ２３の周囲には金型面を振動清掃中に擦り出した樹脂カスを撒き散らさないためのスカート３０が夫々配設され、該スカート３０のダイクリーナ及びアンローダの進退方向の幅と同一な幅の吸塵口３１がダイクリーナ先端部に設けられている。上記ダイクリーナ１４はベースプレート２０によってアンローダ６と連結固定されている。
【００２６】
次に、上記構成の作用について説明する。
【００２７】
まず、成形されたリードフレームが金型上にエジェクトされると、アンローダ６及びダイクリーナ１４が金型内に高速で進入しアンローダ６が成形されたリードフレームを把持する。この時、ダイクリーナ１４のブラシ２３はダイクリーナ本体内に収納された状態となっている。次にダイクリーナ１４のエアシリンダ２９によってブラシ２３が金型面に押圧、当接されると同時に電動機２１が駆動し、ブラシ２３はアンローダ６及びダイクリーナ１４の進退方向に対し直交方向に振動を始め、吸塵口３１より吸引をしながらアンローダ６及びダイクリーナ１４は退避動作を始める。同時にローダ側シャッタ１０が開き、ローダ３が半導体リードフレームを把持して金型内へ進入してくる。
【００２８】
この時ローダ３はアンローダ６及びダイクリーナ１４の退避速度より同一或いは遅い速度で進入してくることにより、アンローダ６及びダイクリーナ１４がピストンの役目となりローダ室側からのクリーンエアの流入を積極的に促すことになる。ダイクリーナ１４の投影形状と略同一形状の仕切り板９の開口部により一層効果を増す。アンローダ６及びダイクリーナ１４はダイクリーナの吸塵口３１がプレス室５に残った状態で退避動作を停止させ、ローダ３が金型上に半導体リードフレームをセットして高速退避、及びシャッタ１０が閉まり金型が型締め完了するまで吸塵動作を続ける。これによりアンローダ６及びダイクリーナ１４の退避動作によるピストン効果が無くなっても積極的にクリーンエアを引込むことができる。
【００２９】
アンローダ室内の粉塵は、アンローダ側仕切り板９の開口部がダイクリーナ１４の投影形状に略同一に形成されていることから、あたかもシャッタを閉じている様な状態となりプレス室内に進入してこない。型締め成形動作中は、アンローダ６はゲートブレイク工程等の関係で上記退避停止位置から動いても何ら成形中の半導体素子に影響を与えることはない。樹脂成形中にローダ３は半導体リードフレームを把持し、アンローダ６はゲートブレイク及び成形フレームの収納を行い、成形終了後上記動作を繰り返す。
【００３０】
ダイクリーナ１４の作用について説明すると、ブラシ２３はエアシリンダ２９によって金型面に押圧、当接されると同時に電動機２１が駆動し偏心シャフト２２が回転する。偏心シャフト２２の回転によりリンク２５が支点ピン２４を中心にして揺動し、それに伴いカムフォロア２６も揺動する。これによってブラシ２３はアンローダ６及びダイクリーナ１４の進退方向に対し直交方向に振動を始める。カムフォロア２６は支点ピン２４に対して等距離に配設されていることから上下のブラシ２３ａ、２３ｂは同一振幅でかつ逆方向に振動し、金型面に付着した樹脂バリを擦り剥がし吸塵口３１にて吸引除去する。
【００３１】
このように、本実施例によれば、アンローダ側仕切り板９の開口部形状をダイクリーナ１４の投影形状と略同一にし、アンローダ６にダイクリーナ１４を一体固定させた事でアンローダ側仕切り板にシャッタ機構が不要となり、またプレス室に於ける余分なスペース確保も不要となった。
【００３２】
また、ローダ３及びダイクリーナ１４及びアンローダ６を同一直線上に配設させ、アンローダ６及びダイクリーナ１４の退避速度よりもローダ３の進入速度を同一或いは遅くし、ダイクリーナ１４の吸塵期間を金型清掃開始から金型型締め完了まで行うことで、ローダ３の進入に於けるクリーンエアの流入が直線的に発生し、半導体素子をできるだけ長く包み込んでいるため、ローダ３及びダイクリーナ１４及びアンローダ６を並列動作させる事が可能となり、品質劣化なしで生産性向上が図れる。
【００３３】
さらに、ダイクリーナ１４のブラシ２３が進退方向に対し直交方向に振動することで、あらゆる角度の溝を持った金型形状にも確実にブラシ先端を当接させることができ、樹脂バリを完全に除去できる。
【００３４】
また、上下の各ブラシが同一振幅でかつ逆方向に振動することで夫々のブラシが金型面に押圧当接され振動することで、発生する反力を互いに打消し合いダイクリーナ１４に一体固定されているアンローダ６のガイド機構及び駆動機構に負荷変動を加えることがないため、駆動系の寿命低下を防ぐことができる。
【００３５】
さらには、上下夫々のブラシは独立したエアシリンダによって金型面に押圧当接されるため、品種切り替えに於ける金型形状の変化においても調整の必要がなく、またブラシが摩耗しても常に一定した押付力で金型面にブラシが押圧当接され、安定した樹脂バリ除去が実現できると共に、調整レス化による生産性向上が図れる。ブラシ上下動用エアシリンダに減圧弁を付加すると簡単に押付力を変えることができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明にて明らかなように、本発明によれば、ローダ及びダイクリーナ及びアンローダを並列動作させることにより、生産性の向上が図れる。
【００３７】
また、アンローダ側仕切り板の開口部形状をダイクリーナの投影形状と略同一にし、アンローダにダイクリーナを一体固定させた事で、アンローダ側仕切り板のシャッタ機構及びプレス室に於ける余分なスペースが不要となる。
【００３８】
また、ローダ及びダイクリーナ及びアンローダを同一直線上に配設させ、アンローダ及びダイクリーナの退避速度よりもローダの進入速度を同一或いは遅くすることで、ローダの進入に於けるクリーンエアの流入を直線的に発生させ、半導体素子をできるだけ長く包み込んでいるため、品質劣化なしで生産性向上が図れる。
【００３９】
また、上下夫々のブラシは独立したアクチュエータによって金型面に押圧当接されるため、品種切り替えに於ける金型形状の変化においても調整の必要がなく、またブラシが摩耗しても常に一定した押付力で金型面にブラシが押圧当接され、安定した樹脂バリ除去が実現できると共に、調整レス化による生産性向上が図れる。
【００４０】
また、ダイクリーナのブラシが進退方向に対し直交方向に振動することで、あらゆる角度の溝を持った金型形状にも確実にブラシ先端を当接させることができ、樹脂バリを完全に除去できる。
【００４１】
また、上下の各ブラシが同一振幅でかつ逆方向に振動することで夫々のブラシが金型面に押圧当接され振動することで発生する反力を互いに打消し合いダイクリーナに一体固定されているアンローダのガイド機横及び駆動機構に負荷変動を加えることがないため、駆動系の寿命低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す半導体樹脂封止装置の正面図である。
【図２】横断平面図である。
【図３】縦断面図（ダイクリーナ正面図）である。
【図４】ダイクリーナの平面図（一部断面図）である。
【図５】ダイクリーナの正面図（一部断面図）である。
【図６】ダイクリーナの縦断面図である。
【符号の説明】
１    半導体封止装置
２    カバー
３    ローダ
６    アンローダ
８    仕切り板
９    仕切り板
１０  シャツタ
１１  成形プレス、
１２  上型
１３  下型
１４  ダイクリーナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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