(57)【要約】【課題】樹脂封止に先立ってワークに特殊な加工処理が不要であり、金型構造や金型メンテナンスを簡素化し、しかも成形品質を向上できる樹脂封止装置を提供する。【解決手段】ワーク２とパッケージ部３６の外形及び厚さを規定するキャビティ孔１３が穿孔され繰り返し搬入／搬出可能なキャビティプレート１１とがプレス部５に搬入され、モールド金型６と位置合わせしてクランプすることにより樹脂封止される。【選択図】図１
2004193582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークがプレス部に搬入されモールド金型にクランプされて樹脂封止が行なわれる樹脂封止装置において、
前記ワークと、樹脂封止部の外形及び厚さを規定するキャビティ孔が穿孔され繰り返し搬入／搬出可能なキャビティプレートとがプレス部に搬入され、モールド金型と位置合わせしてクランプすることにより樹脂封止されることを特徴とする樹脂封止装置。
【請求項２】
前記キャビティプレートは、前記モールド金型のクランプ面に循環若しくは往復動する金属製のベルト状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止装置。
【請求項３】
前記キャビティプレートは、送りローラ間に巻き回されてピッチ送りされ、樹脂封止後に型開きされた金型クランプ面よりキャビティプレートを離間させて送ることにより成形後のワークがモールド金型より取り出されることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止装置。
【請求項４】
前記キャビティプレートは、プレス部への搬送方向上流側で搬送動作に伴ってクリーニングされることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止装置。
【請求項５】
前記キャビティプレートは、プレス部に対してモールド金型のクランプ面と略平行なトラック面上を周回移動する金属製のプレートであることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止装置。
【請求項６】
前記キャビティプレートは、プレス部への搬送方向上流側でプレヒートされることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止装置。
【請求項７】
前記キャビティプレートは、プレヒート部、プレス部、ディゲート部及びクリーナー部間を各工程間の同期を取って周回させて樹脂封止が行われることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止装置。
【請求項８】
成形後のワークは、プレス部から搬送方向下流側のディゲート部へ搬送されて、樹脂封止部と不要樹脂部とがキャビティプレートの両側へ分離されて回収されることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止装置。
【請求項９】
前記プレス部は、一方の金型にポット、プランジャ及びワーク載置部が形成され、他方の金型に金型カル及び金型ランナゲートが形成され、樹脂路を含む金型クランプ面がリリースフィルムにより覆われるトランスファー成形用のモールド金型を備えたことを特徴とする請求項１記載の樹脂封止装置。
【請求項１０】
前記プレス部は、樹脂路を含む金型クランプ面がリリースフィルムにより覆われるトランスファー成形用のモールド金型を備え、金型ランナゲートは、リリースフィルムに覆われた金型クランプ面とキャビティプレートとの間に形成されることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止装置。
【請求項１１】
前記プレス部は、樹脂路を含む金型クランプ面がリリースフィルムにより覆われるトランスファー成形用のモールド金型を備え、前記キャビティプレートに設けられたキャビティ孔の端面には凹溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止装置。
【請求項１２】
前記プレス部は、一方の金型にワーク載置部が形成され、他方の金型にキャビティプレートのキャビティ孔に連通可能なオーバーフローキャビティが形成されリリースフィルムに覆われる圧縮成形用のモールド金型を備えたことを特徴とする請求項１記載の樹脂封止装置。
【請求項１３】
前記プレス部は、一方の金型にワーク載置部が形成され、他方の金型にキャビティプレートのキャビティ孔に連通可能なオーバーフローキャビティが形成されリリースフィルムに覆われる圧縮成形用のモールド金型を備え、キャビティプレートのキャビティ孔に供給された封止樹脂が、リリースフィルムに覆われたオーバーフローキャビティへ吸収されて圧縮成形されることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止装置。
【請求項１４】
前記プレス部は、一方の金型にワーク載置部が形成され、他方の金型にキャビティプレートのキャビティ孔に連通可能なオーバーフローキャビティが形成されリリースフィルムに覆われる圧縮成形用のモールド金型を備え、前記キャビティプレートにはキャビティ孔からオーバーフローキャビティに連通する凹溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止装置。
【請求項１５】
前記モールド金型のうちワークをクランプする際に基板を受けるワーク載置部には、該基板の板厚の変動を調整する板厚調整機構が設けられていることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止装置。
【請求項１６】
前記プレス部には、キャビティ孔が穿設されたキャビティプレートに替えて、樹脂封止部の外形及び厚さを規定するキャビティ凹部が形成され、該キャビティ凹部に連通するバーチカルゲートが穿孔されたキャビティプレートが搬入されることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止装置。   
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークがモールド金型に搬入されクランプされて樹脂封止が行なわれる樹脂封止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置製造用の樹脂封止装置の一例として、トランスファー成形により樹脂封止部（パッケージ部）が形成される樹脂封止装置が用いられている。この樹脂封止装置は、半導体チップが樹脂基板、リードフレームなどの基板上に搭載されたワーク或いは半導体用基板などのワークが、キャビティ凹部が形成されたモールド金型に搬入されてクランプされ、ポットに装填された樹脂材をプランジャによりランナゲートを通じてキャビティ凹部へ移送して樹脂封止されるようになっている。
【０００３】
また、近年ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ・Ｓｉｚｅ・Ｐａｃｋａｇｅ又はＣｈｉｐ・Ｓｃａｌｅ・Ｐａｃｋａｇｅ）タイプの半導体装置に代表されるように、半導体チップが基板の一方の面にマトリクス状に搭載されたワークが一括して樹脂封止され、樹脂封止後、ダイシング装置により、半導体チップ毎に個片になるようにダイシングされて半導体装置が製造されている。
【０００４】
モールド金型は、上型及び下型を有し、半導体チップが収容されたキャビティ凹部へ封止樹脂を充填するためには基板上を封止樹脂が通過するランナゲートを設ける必要がある。また、基板面に特殊処理（例えばディゲート用金めっきの形成）が必要になり、製造コストも増大する。
また、ワークに片面モールドを行う場合、基板側面の樹脂バリが発生するおそれがあり、金型メンテナンスも必要になる。
【０００５】
これに対して回路基板の樹脂封止範囲以外には封止樹脂を接触させないようにするため、キャビティが形成されたキャビティプレートをプリント基板に重ね合わせて樹脂封止する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特公昭６１−４６０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の樹脂封止方法は、プリント基板と略同じ大きさのキャビティプレートとプリント基板とを別々にモールド金型のゲージピンに通して重ねているだけである。どのようにキャビティプレートとプリント基板とをモールド金型に搬入し、成形後にモールド金型からプリント基板を取り出すのか、更には成形品から不要樹脂のゲートブレイクやキャビティプレートとプリント基板との分離などをどのように具現化するかは明らかにされていない。また、金型クランプ面にランナゲートが形成されているため、金型のクリーニングやメンテナンスを随時行う必要があり、装置の稼動効率が低下し生産効率が低下する。
【０００８】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、樹脂封止に先立ってワークに特殊な加工処理が不要であり、金型構造や金型メンテナンスを簡素化し、しかも、成形品質や生産効率を向上できる樹脂封止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
即ち、ワークがプレス部に搬入されモールド金型にクランプされて樹脂封止が行なわれる樹脂封止装置において、前記ワークと、樹脂封止部の外形及び厚さを規定するキャビティ孔が穿孔され繰り返し搬入／搬出可能なキャビティプレートとがプレス部に搬入され、モールド金型と位置合わせしてクランプすることにより樹脂封止されることを特徴とする。
【００１０】
具体的には、キャビティプレートは、モールド金型のクランプ面に循環若しくは往復動する金属製のベルト状に形成されており、複数箇所にキャビティ孔が所定ピッチで穿孔されていることを特徴とする。
また、キャビティプレートは、送りローラ間に巻き回されてピッチ送りされ、樹脂封止後に型開きされた金型クランプ面よりキャビティプレートを離間させて送ることにより成形後のワークがモールド金型より取り出されることを特徴とする。
また、キャビティプレートは、プレス部への搬送方向上流側で搬送動作に伴ってクリーニングされることを特徴とする。
【００１１】
或いは、キャビティプレートは、プレス部に対してモールド金型のクランプ面と略平行なトラック面上を周回移動する金属製のプレートであり、複数箇所にキャビティ孔が所定ピッチで穿孔されていることを特徴とする。
このキャビティプレートは、プレス部への搬送方向上流側でプレヒートされることを特徴とする。
また、キャビティプレートは、プレヒート部、プレス部、ディゲート部及びクリーニング部間を各工程間の同期を取って周回させて樹脂封止が行われることを特徴とする。
また、成形後のワークは、プレス部から搬送方向下流側のディゲート部へ搬送されて、樹脂封止部と不要樹脂部とがキャビティプレートの両側へ分離されて回収されることを特徴とする。
また、プレス部は、樹脂路を含む金型クランプ面がリリースフィルムにより覆われるトランスファー成形用のモールド金型を備え、或いは一方の金型にワーク載置部が形成され、他方の金型にキャビティプレートのキャビティ孔に連通可能なオーバーフローキャビティが形成されリリースフィルムに覆われる圧縮成形用のモールド金型を備えたことを特徴とする。
更にはモールド金型のうちワークをクランプする際に基板を受けるワーク載置部には、該基板の板厚の変動を調整する板厚調整機構が設けられていることを特徴とする。
加えて、プレス部には、キャビティ孔が穿設されたキャビティプレートに替えて、樹脂封止部の外形及び厚さを規定するキャビティ凹部が形成され、該キャビティ凹部に連通するバーチカルゲートが穿孔されたキャビティプレートが搬入されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る樹脂封止装置を用いれば、ワークとキャビティプレートとがプレス部に搬入され、モールド金型と位置合わせしてクランプすることにより樹脂封止されるので、樹脂封止に先立ってワークに金めっきなどの特殊な加工処理が不要であり、生産工程を簡略化でき、金型構造や金型メンテナンスを簡素化できる。
また、キャビティプレートとして矩形状の金属プレートを使用し、枠体状の搬送アームに載置してプレス部に対してモールド金型のクランプ面と略平行なトラック面上を所定量ずつ周回移動させながら樹脂封止できるので、繰り返し使用によりプレート面のゆがみや変形などによる影響は受け難く平坦度を維持できるので、パッケージ部が薄型の製品についても高度の成形品質を維持できる。
また、比較的熱容量の少ないキャビティプレートを、プレス部への搬送方向上流側でプレヒートすることで成形時間を短縮化でき、キャビティプレートを、プレヒート部、プレス部、ディゲート部及びクリーナー部を各工程間の同期を取って周回させることにより、工程間の待ち時間が少なく生産性を向上させることができる。また、板厚やキャビティ孔のサイズが異なるキャビティプレートに変更することで成形品の品種交換にも対応することができ、大幅な装置改変を伴わずに生産できる。
また、成形後のワークの離型は、モールド金型の型開きやキャビティプレートのリフトアップ若しくはリフトダウンにより行え、成形後のワークがキャビティプレートと共にプレス部外へ取り出されるので、エジェクタピンを省略或いは減らすことにより金型構造を簡略化することができる。
また、キャビティプレートは、パッケージ部の厚みや外形寸法精度を均一に成形でき、成形後のワークに樹脂バリや基板外への封止樹脂の回り込みがなく、成形品質を向上させることができる。
また、樹脂路を含む金型クランプ面にリリースフィルムが張設されている場合には、樹脂路がリリースフィルムとキャビティプレートとの間に形成されるため、金型クランプ面を可能な限り汚さずに封止樹脂が行えるので、金型メンテナンスを簡素化することができる。
また、モールド金型のうちワークをクランプする際に基板を受けるワーク載置部に、基板の板厚の変動を調整する板厚調整機構が設けられている場合には、ワークの厚みの変動を吸収してワークが傷付いたり成形品質を損なうことがなく、樹脂封止動作の信頼性や汎用性を向上できる。
更に、キャビティ凹部に連通するバーチカルゲートが穿孔されたキャビティプレートを用いると、ワークにマトリクス状に配置された半導体チップを個別に樹脂封止することができ成形品に無駄になる樹脂部分を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る樹脂封止装置の好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。
[第１実施例]
図１〜図７は樹脂封止工程の説明図、図８は樹脂封止装置の一例を示す正面図、図９は図８の樹脂封止装置の下型側の平面図、図１０（ａ）（ｂ）はキャビティプレートの平面図及び部分断面図、図１１（ａ）（ｂ）はキャビティプレートの平面図及び斜視図である。
【００１４】
先ず、樹脂封止装置の概略構成について図８〜図１１を参照して説明する。本実施例はトランスファー成形方式を採用した樹脂封止装置について例示する。
図８及び図９において、ワーク供給部１は、半導体チップが樹脂基板上に搭載されたワーク２或いは半導体用基板などのワーク２が供給マガジン３よりローダー４側に送り出される。ローダー４に保持されたワーク２は、プレス部５へ搬入される。ローダー４は、後述するキャビティプレート１１が下型面より離間した状態でキャビティプレート１１と下型８の間に移動するようになっている。尚、ローダー４は、ワーク２を移送すると共に樹脂材（樹脂タブレットなど）を保持させて下型８に移送するようにしても良く、樹脂材のみをワーク２とは別途下型８へ供給するようにしても良い。
【００１５】
プレス部５は、モールド金型６を構成する固定型である上型７と可動型である下型８とを備えている。下型８は例えば電動モータ等を用いた型締め機構により上下動するようになっており、上型ベース７ａには、上型クランプ面に長尺状のリリースフィルム９を供給するフィルム搬送機構１０が設けられている。フィルム搬送機構１０は供給リールから巻取りリールへ同期をとってリリースフィルム９を所定ピッチで送るようになっている。
【００１６】
リリースフィルム９は、封止樹脂に接触する部位を覆うものであり、本実施例では上型７のクランプ面に吸引されて張設される。リリースフィルム９は、モールド金型の加熱温度に耐えられる耐熱性を有するもので、上型面より容易に剥離するものであって、柔軟性、伸展性を有するフィルム材、例えば、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、ＰＥＴ、ＦＥＰ、フッ素含浸ガラスクロス、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリジン等が好適に用いられる。上記リリースフィルム９を用いることでモールド金型の樹脂封止部のエジェクタピン及び樹脂封止後に金型面をクリーニングするクリーナー部を設ける必要がない。尚、リリースフィルム９を使用しない場合には、エジェクタピン及びクリーナー部を適宜設ければ良い。
【００１７】
プレス部５の両側には、上型７及び下型８の間にキャビティプレート１１を搬送するプレート搬送機構１２が設けられている。キャビティプレート１１は、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、樹脂封止部の外形及び厚さを規定するキャビティ孔１３及びポット孔１４（何れも貫通孔）が穿孔されている。キャビティ孔１３は、樹脂封止部（パッケージ部）の外形を規定しており、基板側に向かって外径が拡大するような傾きを持つ孔壁面に形成されている。ポット孔１４は、上型クランプ面に向かって外径が拡大するような傾きを持つ孔壁面に形成されている。ワーク２は、半導体チップをキャビティ孔１３に収容されるよう位置合わせしてプレス部５の下型８に搬入され、封止樹脂に接触する上型クランプ面がリリースフィルム９で覆われた上型７とでワーク２及びキャビティプレート１１がクランプされて樹脂封止される。
キャビティ孔１３は、図１０（ａ）に示す短冊状（複数箇所で封止するタイプ）や図１１（ａ）に示す長孔状（一括して封止するタイプ）の何れでも良い。図１０（ａ）及び図１１（ａ）は、１回のモールドエリアのキャビティ孔１３のレイアウトを例示するものである。図中２点鎖線はワーク外形（基板外形）を示すものである。尚、金型カル２９を省略して、ポット孔１４からキャビティ孔１３に連通する凹溝が形成されていても良い。
【００１８】
キャビティプレート１１は、例えばステンレススチール、チタン、ニッケル合金などの金属製の長尺ベルト状が用いられ、樹脂封止部（パッケージ部）の厚さに応じて、板厚０．０５〜１．５ｍｍ程度のものが用いられる。尚、キャビティプレート１１は金属製に限らず、耐熱性、耐摩耗性、搬送に耐え得る柔軟性があれば他の部材でも良く、ポリイミド樹脂のような樹脂製のベルトであっても良い。
また、キャビティプレート１１のプレート面（両面又は片面）やキャビティ孔１３やポット孔１４の孔壁面には、成形品との離型性を考慮して必要に応じてテフロン（登録商標）樹脂やフッソ樹脂等がコーティングされていても良い。
【００１９】
本実施例では図１１（ｂ）に示すように、キャビティプレート１１は、モールド金型のクランプ面を循環するよう無端ベルト状に形成されている。プレス部５に対してプレート搬送方向上流側及び下流側には送りローラであるスプロケットホイール１５ａ、１５ｂが支持ベース１６ａ、１６ｂに回転可能に各々支持されている。キャビティプレート１１の両側縁部には送り孔（ピッチ孔）１７が穿孔されており、この送り孔１７にスプロケットホイール１５ａ、１５ｂの外周に突設された送り歯を嵌合させて、キャビティプレート１１がピッチ送りされるようになっている。尚、無端ベルト状のキャビティプレート１１に替えてプレス部５に対して往復動する帯状のキャビティプレート１１を用いても良い。
【００２０】
図８及び図９において、プレス部５のプレート搬送方向上流側及び下流側に設けられた支持ベース１６ａ、１６ｂは、図示しない上下動機構（例えばシリンダ駆動機構やサーボモータによる駆動機構など）により上下動するようになっている。この上下動機構により樹脂封止後に型開きされた下型クランプ面よりキャビティプレート１１を離間させて送ることにより成形後のワーク２がキャビティプレート１１と共にモールド金型６より取り出される。また、プレート搬送機構１２は、可動型である下型８の下型ベース８ａと共に上下動するようになっている。
【００２１】
プレス部５の搬送方向上流側には、キャビティプレート１１のクリーニングを行うクリーナー部１８が設けられている。クリーナー部１８は、例えばプレート面に当接して回転するクリーニングブラシ１９や粘着ゴムローラ２０ａ、クリーニングベルト２０ｂなどを備え、更に下流側にはキャビティプレート１１の上下にエアー吸引部２１が設けられている。クリーニングブラシ１９、粘着ゴムローラ２０ａ及びクリーニングベルト２０ｂを設けるのは任意であり、エアー吸引部２１だけであっても良い。
【００２２】
また、プレス部５の下流側には、キャビティプレート１１と共に取り出された成形後のワーク２を不要樹脂（スクラップ）と分離するディゲート部２２が設けられている。即ち、ディゲート部２２では、成形後のワーク２より樹脂封止部（パッケージ部）と不要樹脂部とがキャビティプレート１１の上下両側へ分離されて回収される。
【００２３】
ディゲート部２２の一例を示すと、キャビティプレート１１の上方には成形品保持装置２３が設けられており、キャビティプレート１１の下方にはディゲートパレット２４が設けられている。成形品保持装置２３は、例えば突き下げロッドを突き出して成形後のワーク２のみをキャビティ孔１３の下方に待機するディゲートパレット２４へ回収させる。また、ポット孔１４の周辺に残存するスクラップをキャビティプレート１１の下方から突き上げ機構により突き上げられて離型したスクラップを成形品保持機構２３により吸着して回収ボックス２５へ落下させて回収する。
ディゲートパレット２４に回収されたワーク２は、該ディゲートパレット２４がキャビティプレート１１の下方位置から該キャビティプレート１１と交差しない受渡し位置まで移送されて、例えば成形品保持機構２３に吸着保持されて成形品収納部２６へ収納されるようになっている。尚、キャビティプレート１１より離型された成形品をディゲートパレット２４から成形品収納部２６へ収納する機構と、キャビティプレート１１より離型されたスクラップを回収ボックス２５へ回収する機構は、各々専用のハンドを設けて行うことも可能である。
【００２４】
次に、上述した樹脂封止装置を用いた樹脂封止工程について図１〜図７を参照して具体的に説明する。
動作説明に先立って、プレス部５に設けられたトランスファー成形用のモールド金型６の構成について具体的に説明する。下型８には公知のトランスファー機構を構成するポット２７、プランジャ２８及び図示しない均等圧ユニットが設けられており、下型クランプ面にはワーク２がセットされるワーク載置部８ｂが形成されている。
また、上型７には金型カル２９及び金型ランナゲート３０が形成されている。樹脂路を含む上型クランプ面にはリリースフィルム９が張設されるようになっている。金型ランナゲート３０は、リリースフィルム９に覆われた上型クランプ面とキャビティプレート１１との間に形成されるようになっている。
【００２５】
図１は型開きしたモールド金型６の下型８にワーク２が搬入された状態を示す。上型７のクランプ面にはリリースフィルム９が吸着保持される。リリースフィルム９は、上型７に設けられた吸引孔３１より図示しないエアー吸引機構に吸引されて上型クランプ面に張設されている。また、下型８のワーク載置部８ｂには、吸引孔３２が形成されている。この吸引孔３２より図示しないエアー吸引機構に吸引されてワーク２の基板面がワーク載置部８ｂに吸着保持されている。また、ポット２７には、樹脂材３３（樹脂タブレット、粉末樹脂、顆粒樹脂、液状樹脂、板状樹脂など）が装填されている。尚。キャビティプレート１１は、予めクリーナ部１８によりクリーニングされており、図示しない上下動機構により下型８より離間した状態（リフトアップした状態）で待機している。
【００２６】
図２において、ワーク２が下型８にセットされると、キャビティプレート１１がリフトダウンし（下型クランプ面側へ移動し）、ワーク２の半導体チップがキャビティ孔１３に収容され、ポット孔１４がポット２７の開口部に臨むように位置合わせして重ね合わせる。キャビティプレート１１の移動は、前述したように上下動機構（シリンダ駆動機構、サーボモータ駆動機構など）により支持ベース１６ａ、１６ｂを移動させることにより行なわれる（図８参照）。
【００２７】
次に、図３において、モールド金型６を型閉じする。図示しない型締め機構を起動させることにより下型８を上動させ、ワーク２及びキャビティプレート１１が上型７との間でクランプされる。
図４において、トランスファ機構を作動させて封止樹脂３４をキャビティ孔１３へ注入する。即ち、加熱されたモールド金型６により溶融した封止樹脂３４は、プランジャ２８を上方へ移動させて金型カル２９及び金型ランナゲート３０を通じてキャビティ孔１３へ充填される。封止樹脂３４はキャビティプレート１１とリリースフィルム９との間に形成される樹脂路を圧送りされるため、上型７及び下型８のクランプ面に接触することなくキャビティ孔１３に注入される。そして、モールド金型６がクランプ状態で封止樹脂３４の加熱硬化（キュア）が行われる。
【００２８】
図５において、型締め機構を再度起動してモールド金型６を型開きする。下型８をプレート搬送機構１２と共に下方へ移動させると、成形品と上型７とが離型する。即ち、上型７にはリリースフィルム９が吸着保持されたまま、下型８を下動させるので、成形品カルを含む不要樹脂部（スクラップ）３５や樹脂封止部（パッケージ部）３６を含む成形部分より容易に離型させることができる。尚、ワーク２はワーク載置部８ｂに吸着されており、キャビティプレート１１は下型クランプ面にリフトダウンしたまま下型８が移動する。
【００２９】
図６において、型開きが終了すると、ワーク２の吸引を停止し、キャビティプレート１１を下型クランプ面よりリフトアップして、ワーク２や成形部分を一体に保持したまま下型８より離型する。そして、プレート搬送機構１２のスプロケットホイール１５ａ、１５ｂを回転駆動させてキャビティプレート１１を矢印方向へ所定ピッチだけ送ることにより、成形後のワーク２がモールド金型６よりディゲート部２２へ取り出される。このとき、次のワーク２の樹脂封止に用いられるキャビティ孔１３やポット孔１４が穿孔された新たなキャビティプレート１１が連続してプレス部５に搬送される。
【００３０】
図７において、ディゲート部２２には、キャビティプレート１１の上方に成形品保持装置２３が待機しており、キャビティプレート１１の下方にはディゲートパレット２４が移動して配置される。成形品保持装置２３は、突き下げロッド３７をキャビティ孔１３に露出するパッケージ部３６の上面に突き当ててスクラップ３５からのゲートブレークとキャビティプレート１１からの離型とが同時に行われてワーク２のみがディゲートパレット２４に回収される。また、ポット孔１４とキャビティプレート１１上に残存するスクラップ３５は、ディゲートパレット２４の逃げ孔を挿通して突き上げロッド３８により突き当てられてキャビティプレート１１から離型されて、成形品保持装置２３の吸着パッド３９に吸着保持される。
【００３１】
ディゲートパレット２４は、成形後のワーク２を載置したまま、キャビティプレート１１と交差しない受渡し位置へ移動する。また、成形品保持装置２３は、吸着パッド３９に吸着保持したスクラップ３５を回収ボックス２５へ回収した後、受渡し位置でディゲートパレット２４よりワーク２を受け渡され、ワーク２を吸着保持したまま成形品収納部２６へ移送して収納する。
【００３２】
また、成形後のワーク２及びスクラップ３５が離型された、キャビティプレート１１は、プレート搬送機構１２によりクリーナー部１８へ搬送されて、クリーニングブラシ１９、粘着ゴムローラ２０ａ、エアー吸引部２１により塵や樹脂かすなどが除去されて次の樹脂封止に備える。具体的には、クリーニングブラシ１９でキャビティプレート１１の表面を擦った後、粘着ゴムローラ２０ａで薄バリ等を粘着させて取り除く。そして、最後にエアー吸引部２１により両面からエアー吸引されてクリーニングが完了する。
【００３３】
粘着ゴムローラ２０ａはクリーニングベルト２０ｂに接触しているため、薄バリ等がクリーニングベルト２０ｂに移されてクリーニングされる。即ち、クリーニングベルト２０ｂは長尺状の粘着ベルトが用いられ、供給リールから送られて粘着面がゴムローラ２０ａに押圧されて薄バリ等が移されたまま巻取りリールへ巻き取られるようになっている。クリーニングベルト２０ｂは、残量が少なくなると交換を要する。このクリーニングベルト２０ｂにより、粘着ゴムローラ２０ａの表面は、常に清浄状態が維持されるようになっている。上記クリーニング部１８は、キャビティプレート１１の上面側（外面側）をクリーニングする場合について説明したが、下面側（内面側）にもクリーニング部１８を設けて両面をクリーニングするようにしても良い。
【００３４】
尚、キャビティプレート１１をクリーナー部１８へ搬送すると、次に樹脂封止されたワーク２がディゲート部２２へ取り出され、同時に新たなキャビティプレート１１が連続してプレス部５に搬送され、同様の動作が繰り返し行なわれる。ワーク２は、半導体チップがマトリクス配置され、一括して封止された製品においては、ダイシング装置によりダイシングされて個片に分離される。
【００３５】
上述した樹脂封止装置を用いれば、ワーク２上を封止樹脂３４が通過しないため、樹脂封止に先立ってワーク２に金めっきなどの特殊な加工処理が不要であり、生産工程を簡略化できる。
また、リリースフィルム９とキャビティプレート１１とを介在させた金型ランナゲート３０を通じて封止樹脂３４がキャビティ孔１３へ充填されるので金型メンテナンスを簡素化することができる。また、成形後のワーク２の離型は、モールド金型６の型開きやキャビティプレート１１のリフトアップにより行え、成形後のワーク２がキャビティプレート１１と共にプレス部５外へ取り出せるので、エジェクタピンを省略して金型構造を簡略化することができる。
また、キャビティプレート１１は、パッケージ部３６の厚みや外形寸法精度を均一に成形でき、成形後のワーク２に樹脂バリや基板外への封止樹脂３４の回り込みがなく、成形品質を向上させることができる。
【００３６】
［第２実施例］
次に樹脂封止装置の他例について図１２〜図１６を参照して説明する。図１２は、樹脂封止装置全体のレイアウトを示す平面図、図１３は図１２の矢印Ｆ方向から見た樹脂封止装置の正面図、図１４は図１２の樹脂封止装置を矢印Ａ方向から見た断面説明図、図１５は図１３の矢印Ｂ方向から見た断面説明図、図１６（ａ）（ｂ）はキャビティプレート及び支持枠体の説明図である。尚、第１実施例と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとし、異なる機構を中心に説明する。
図１２において、キャビティプレート１１は、プレス部５に対してモールド金型のクランプ面と略平行なトラック面８３上を周回移動するようになっている。具体的には、トラック面８３に沿って、プレヒート部８４、プレス部５、ディゲート部２２及びクリーナー部８５が設けられており、各部の工程に対応するキャビティプレート１１が４箇所に設けられている。キャビティプレート１１は、プレヒート部８４、プレス部５、ディゲート部２２及びクリーナー部８５の各部間で同期を取って周回させて樹脂封止が行われる。尚、キャビティプレート１１の枚数は増減してもよく１枚のみで稼動することも可能である。
【００３７】
図１６（ａ）において、キャビティプレート１１は一例として矩形状の金属プレートが用いられる。キャビティプレート１１には複数箇所にポット孔１４やキャビティ孔１３が所定ピッチで穿孔されている。キャビティプレート１１の周縁部には、モールド金型にクランプされる際の上型７と下型８とを位置合わせするための位置決め孔１０１が例えば４箇所に穿孔されている。位置決め孔１０１は、キャビティプレート１１の中心に向かって形成された長孔に形成されている。キャビティプレート１１には、金型と同様の鋼材、例えばステンレススチール、チタン、ニッケル合金などが用いられ、樹脂封止部（パッケージ部）の厚さに応じて、板厚０．３〜１．０ｍｍ程度のものが用いられる。尚、キャビティプレート１１は金属製に限らず、耐熱性、耐摩耗性、搬送に耐え得る剛性があれば他の部材でも良く、ポリイミド樹脂のような樹脂製板材であっても良い。また、キャビティプレート１１のプレート面（両面又は片面）やポット孔１４やキャビティ孔１３の孔壁面には、成形品との離型性を考慮して必要に応じてテフロン（登録商標）樹脂やフッソ樹脂等がコーティングされていても良い。
【００３８】
キャビティプレート１１は、図１６（ｂ）に示す支持枠体８６の周縁部に設けられたピンなどに嵌合させて位置決めされて支持されている。図１６（ｃ）において、キャビティプレート１１及び支持枠体８６は、搬送アーム８８に設けられたピン、突起などに嵌合させ、位置決めして重ね合わせたまま搬送される。支持枠体８６及び搬送アーム８８には、キャビティプレート１１の金型クランプ面に相当するステージエリアＲを包含するように中空孔８７が形成されている。中空孔８７は、後述するようにキャビティプレート１１をモールド金型がクランプする際に干渉しないように設けられている。搬送アーム８８は、プレヒート部８４、プレス部５、ディゲート部２２及びクリーナー部８５に位置したまま、トラック面８３の内外へ退避することなく、中空孔８７内に形成される各ステージエリアＲで作業が行われるようになっている。図１６（ｂ）において、搬送アーム８８は、周回するガイドブロック９３に連結部１０２で連結して一体となって移動する。尚、搬送アーム８８に重ね合わされた支持枠体８６及びキャビティプレート１１は、後述するリフター装置９５、１００によりリフトアップ可能に載置されている。
【００３９】
搬送アーム８８の周回機構について説明する。図１２において、トラック面８３の中心部には、プーリ（スプロケットホイール）８９、９０間に無端状のベルト（チェーン）９１が巻き回されている。ベルト９１は、図１３において周回用モータ９２によりモータ側プーリ８９を介して回転駆動される。ベルト９１には、ガイドブロック９３が４箇所で連繋している。各ガイドブロック９３に搬送アーム８８が各々片持ち状に支持されている。ガイドブロック９３は、ベルト９１に沿って配設されたガイドレール９４に連繋して周回移動するようになっている。ガイドブロック９３には搬送アーム８８が連結部１０２を介して連結されている。
【００４０】
次に、トラック面８３上に配設された各部の構成について動作と共に説明する。プレヒート部８４は、プレス部５の搬送方向上流側に設けられ、キャビティプレート１１をプレヒートする。キャビティプレート１１は、板厚が薄く熱容量が少ないことから、成形サイクルを短縮し、成形品質を維持するためにはプレス部５へ搬入される前に予め１２０°〜１３０°程度に余熱しておくことが望ましい。
【００４１】
図１３において、キャビティプレート１１は、支持枠体８６と共に搬送アーム８８に載置されたままプレーヒート部８４に搬送されると、リフター装置９５のリフトアーム１０４に支持枠体８６の両側が保持されたままリフトアップされてキャビティプレート１１がプレヒート金型板８４ａに押し当てられる。
【００４２】
図１５において、リフター装置９５は、例えばシリンダ駆動（エアシリンダー１０３）によりリフトアーム１０４が上下動するようになっている。リフトアーム１０４は、搬送アーム８８の搬送方向と直交する両側位置に設けられている。リフトアーム１０４は、プレヒート金型８４ａを挿通した連結シャフト１０５で連結されている。リフトアーム１０４は例えばシャフトを通じて両側に設けられたピニオンギヤとラックとの噛み合いを通じて両側で同期を取って上下動するようになっている。これにより、キャビティプレート１１が金型面と平行度を保って上下動するようになっている。プレヒート部８４に搬入されたキャビティプレート１１はリフトアーム１０４の先端に設けられたハンド１０６により支持枠体８６の両側が保持されたままリフトアップされてキャビティプレート１１がプレヒート金型８４ａに押し当てられる。
【００４３】
図１３において、プレヒート部８４の下方には、樹脂供給部９６が設けられている。樹脂供給部９６は、例えば、パーツフィーダーから整列して送り出された樹脂材３３（樹脂タブレットなど）をカセットなどに収容し、該カセットがタブレット補給位置とローダーへの受渡し位置との間を上下に往復移動するようになっている。
【００４４】
また、図１２において、樹脂供給部９６よりワーク搬送方向上流側には、基板プレヒート部９７が設けられている。半導体チップが基板上に搭載されたワーク２が供給マガジン３に収容されており、プッシャー９８により本実施例では２枚同時に基板プレヒート部９７へ送り出される。基板プレヒート部９７は、基板温度と金型温度との温度差を縮小して成形時間を短縮するために行われる。
【００４５】
図１３において、ローダー９９は基板プレヒート部９７とプレス部５との間を往復移動する。ローダー９９は、基板プレヒート部９７に移動してプレヒートされたワーク２を保持し、樹脂供給部９６へ移動して樹脂材３３を保持し、これらをプレス部５の下型へ搬入する。また、ローダー９９によるプレス部５へのワーク搬入動作とタイミングを合わせて若しくは個別に搬送アーム８８によりプレヒートされたキャビティプレート１１がプレス部５の上型側へ搬入される。
【００４６】
次にプレス部５の構成は、第１実施例と同様に固定型である上型７と稼動型である下型８とを備えている。また、上型７には上型クランプ面にリリースフィルム９を供給するフィルム搬送機構１０が設けられている。リリースフィルム９は上型クランプ面に吸引されて張設される。また、上型７にはリフター装置１００が設けられている。リフター装置１００の構成は図１５に示すリフタ−装置９５と同様である。即ち、搬送アーム８８によりプレス部５に搬入されたキャビティプレート１１は、リフトアーム１０４の下端に設けられたハンド１０６に支持枠体８６の両側が保持されたままリフトアップされ、キャビティプレート１１がリリースフィルム９が張設された上型クランプ面に押し当てられる。
【００４７】
また、図１３において、下型８は公知の型締め機構により上下動する。型閉じする場合は、下型８が上動し、搬送アーム８８及び支持枠体８６の中空孔８７へ進入して上型クランプ面へリフトアップされたキャビティプレート１１をクランプする。このとき、ワーク２は半導体チップがキャビティ孔１３に進入し、基板２ａがキャビティプレート面へ押し当てられる。また、下型８のポットはキャビティプレート１１のポット孔１４と位置合わせしてクランプされる。
【００４８】
また、下型８にはポット内に装填された樹脂材３３を押動するプランジャを備えた公知のトランスファ機構１０１が設けられている。ワーク２をクランプした状態でトランスファ機構１０１を作動させると、プランジャが溶融した封止樹脂３４をキャビティプレート１１とリリースフィルム９との間に形成された樹脂路を通じてキャビティ孔１３内へ圧送りして樹脂封止される。
【００４９】
樹脂封止が終了すると、下型８が下動してキャビティプレート１１より下方へ離間させた後、リフター装置１００を作動させてリフトアームをリフトダウンさせると、パッケージ部（樹脂封止部）とリリースフィルム９とが分離してキャビティプレート１１が搬送アーム８８上に載置される。成形後のキャビティプレート１１は、周回用モータ９２を起動してディゲート部２２へ搬送される。また、リリースフィルム９は、次の成形動作に備えて所定ピッチだけ先に送られる。尚、上型７にリリースフィルム９を使用しない場合には、公知のエジェクタピン機構が設け、型開きと同時にエジェクタピンをパッケージ部に突き当てて離型するようにしても良い。
【００５０】
図１４において、搬送アーム８８を周回させてディゲート部２２にキャビティプレート１１が搬入されると支持枠体８６及び搬送アーム８８の中空孔８７を通じて下方からディゲートパレット２４が進入して待機する。キャビティ孔１３に露出するパッケージ部に突き下げロッドを突き当て、スクラップ３５に突き上げロッドを突き当ててキャビティプレート１１からワーク２とスクラップ３５のゲートブレークが行われる。離型後のワーク２は、ディゲートパレット２４に載置されたまま、一旦搬送アーム８８より下方へ移動して、図１２に示す成形品収納部２６へ移送される。また、スクラップ３５は、吸着搬送部８１により吸着保持されて図示しない回収ボックスへ回収される。
【００５１】
図１４において、ディゲート後のキャビティプレート１１は、搬送アーム８８に載置されたままクリーナー部８５へ搬送される。クリーナー部８５には、キャビティプレート１１の上下面に接離動可能なクリーニングブラシ８５ａ、８５ｂが設けられている。クリーニングブラシ８５ａ、８５ｂはフードカバー８５ｄに覆われており、フードカバー８５ｄには図示しない吸引装置に接続する吸引ダクト８５ｃが各々接続されている。このクリーナー部８５を、クリーニングブラシ８５ａ、８５ｂにより上下プレート面をブラッシングしながら図１４の矢印方向へ往復動させることで、キャビティプレート１１のクリーニングが行われる。このクリーニング工程は、キャビティプレート１１の成形動作を通して繰り返し行えるので、十分なクリーニングが行える。
【００５２】
以上のように、キャビティプレート１１として金属プレートを用い、該キャビティプレート１１を枠体状の搬送アーム８８に載置してプレス部５に対してモールド金型のクランプ面と略平行なトラック面８３上を所定量ずつ周回移動させながら樹脂封止できる。このため、繰り返し使用によりプレート面のゆがみや変形などによる影響は受け難く平坦度を維持できるので、パッケージ部が０．５ｍｍ程度の薄型の製品についても高度の成形品質を維持できる。
また、比較的熱容量の少ないキャビティプレートを、プレス部５への搬送方向上流側でプレヒートすることで成形時間を短縮化でき、キャビティプレート１１を、プレヒート部８４、プレス部５、ディゲート部２２及びクリーナー部８５を各工程間の同期を取って周回させることにより、工程間の待ち時間が少なく生産性を向上させることができる。また、板厚やキャビティ孔のサイズが異なるキャビティプレート１１に変更することで成形品の品種交換にも対応することができ、大幅な装置改変を伴わずに生産できる。
また、キャビティプレート１１を用いることで、金型の構造を簡素化でき、しかも金型クランプ面を封止樹脂により可能な限り汚さずに樹脂封止できるので、金型メンテナンスを簡素化できる。また、キャビティプレート１１は、パッケージ部の厚みや外形寸法精度を均一に成形でき、成形後のワーク２に樹脂バリや基板外への封止樹脂の回り込みがなく、成形品質を向上させることができる。
【００５３】
［第３実施例］
次に樹脂封止装置の他例について図１７乃至図１９を参照して説明する。樹脂封止装置の概略構成は第１、第２実施例と同様であるので、以下異なる点を中心に説明する。本実施例は、プレス部５に圧縮成形用のモールド金型４０を用いたことを特徴としている。尚、樹脂材として液状樹脂４７が用いられ、上型４１を可動型（若しくは固定型）とし、下型４２を固定型（若しくは可動型）として説明する。また、前記実施例と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとする。
図１７において、上型４１のクランプ面には、金型カルや金型ランナゲートは省略されており、キャビティプレート１１のキャビティ孔１３に連通可能なオーバーフローキャビティ４３が形成されている。また、上型４１には図示しないエアー吸引機構に連通する吸引孔４４が形成されている。吸引孔４４は、オーバーフローキャビティ４３の底部にも形成されている。この吸引孔４４よりエアー吸引機構に吸引されてリリースフィルム９が上型クランプ面に張設されるようになっている。
【００５４】
また、下型４２にはトランスファー機構が省略されており、下型クランプ面にはワーク２がセットされるワーク載置部４２ｂが形成されている。また、下型４２のワーク載置部４２ｂには、吸引孔４５が形成されている。この吸引孔４５より図示しないエアー吸引機構に吸引されてワーク２の基板面がワーク載置部８ｂに吸着保持される。
【００５５】
また、キャビティプレート１１には、キャビティ孔１３とオーバーフローキャビティ４３とを連通するオーバーフローゲート（凹溝）４６が形成されている。また、ポット孔１４は不要であるため省略されている。尚、オーバーフローゲート４６は省略することが可能である。この場合にはキャビティ孔１３とオーバーフローキャビティ４３とが連通するようにキャビティプレート１１が上型４１と下型４２とでクランプされる必要がある。また、オーバーフローゲート４６は、上型４１のクランプ面にオーバーフローキャビティ４３とを連通して設けられていても良く、更にはキャビティ孔１３の周縁部のうち例えば対向する２辺若しくは４辺に設けられていても良い。
【００５６】
以下、樹脂封止動作について、第１、第２実施例と異なる工程を中心に図１７〜図１９を参照して説明する。
図１７は型開きしたモールド金型４０の下型４２にワーク２が搬入された状態を示す。上型４１のクランプ面にはリリースフィルム９が吸着保持される。リリースフィルム９は、上型４１に設けられた吸引孔４４より図示しないエアー吸引機構に吸引されて上型クランプ面に張設されている。また、下型４２のワーク載置部４２ｂに載置されたワーク２は、吸引孔４５より図示しないエアー吸引機構に吸引されて吸着保持されている。キャビティプレート１１は、予めクリーナー部１８（若しくはクリーナー部８５）によりクリーニングされており、図示しない上下動機構により下型４２より離間した状態（リフトアップした状態）で待機している（若しくは搬送アーム８８に載置されたままプレス部５へ周回移動して待機している）。
【００５７】
図１８において、ワーク２が下型４２にセットされると、キャビティプレート１１がリフトダウンして下型クランプ面側へ移動し（若しくは下型４２がキャビティプレート１１を支持する位置まで上動し）、ワーク２の半導体チップをキャビティ孔１３に収容し、オーバーフローゲート４６がリリースフィルム９に覆われたオーバーフローキャビティ４３に臨むように位置合わせして重ね合わせる。尚、キャビティプレート１１の移動は、前述したように上下動機構（シリンダ駆動機構、サーボモータ駆動機構など）により支持ベース１６ａ、１６ｂを移動させることにより行なわれる（図８参照）。或いは、周回用モータ９２を起動して、搬送アーム８８をトラック面８３に沿って移動させることにより行われる（図１２参照）。
【００５８】
次に、図示しない樹脂供給機構（ディスペンサなど）により液状樹脂４７をキャビティ孔１３に供給する。液状樹脂４７は、キャビティ孔１３の容積に応じて予め供給量が定められていても良く、或いは半導体チップがマトリクス状に配置されたワーク２においては、欠損部分や樹脂量のばらつきを考慮して液状樹脂４７を樹脂封止前に予め計量してからキャビティ孔１３へ供給しても良い。また、液状樹脂４７は、半導体チップ上（キャビティ孔１３の中心部）を周辺部より高く塗布することにより、液状樹脂４７の移動量を少なくして均一な封止が行える。
【００５９】
次に、図１９において、モールド金型４０を型閉じする。図示しない型締め機構を起動させることにより上型４１を下動させ（若しくは下型４２を上動させ）、ワーク２及びキャビティプレート１１が下型４２（若しくは上型４１）との間でクランプされる。
このとき、液状樹脂４７はキャビティ孔１３内で均一に加熱加圧されて充填され、キャビティ孔１３より溢れた液状樹脂４７やエアーは、オーバーフローゲート４６を通じてオーバーフローキャビティ４３に吸収される。この場合も、封止樹脂は上型４１及び下型４２のクランプ面に接触することなくキャビティ孔１３に注入される。そして、モールド金型４０がクランプ状態で液状封止４７の加熱硬化（キュア）が行われる。
【００６０】
尚、成形後のワーク２の離型動作や、プレス部５からディゲート部２２への搬出動作は、第１、第２実施例と同様である。本実施例の場合、オーバーフローする液状樹脂４７は、オーバーフローしたとしても僅かであると思料される。よって、ディゲート動作は、例えば、成形品保持装置２３の突き下げロッド３７をキャビティ孔１３に露出するパッケージ部３６の上面に突き当てるだけでゲートブレークが行なわれ、成形後のワーク２のみをディゲートパレット２４に回収される。また、キャビティプレート１１上に残存するスクラップ３５は、成形品保持装置２３のハンド（若しくは吸着搬送部８１）などに保持されて回収ボックス２５へ回収される。ワーク２の成形品収納部２６への収納動作や、キャビティプレート１１のクリーニング動作は第１、第２実施例と同様に行われる。
また、図１９の２点鎖線で示すように、下型４２はトランスファー成形用の金型（ポット、プランジャ付き金型）であっても良い。また、液状樹脂４７に替えて顆粒状樹脂などであっても良い。リリースフィルム９を用いない場合には、エジェクタピンを設ければ良い。
【００６１】
上述した樹脂封止装置を用いても、樹脂封止に先立ってワーク２に金めっきなどの特殊な加工処理が不要であり、生産工程を簡略化でき、金型メンテナンスの簡略化やエジェクタピンを省略して金型構造を簡素化することができ、パッケージ部３６の厚みや外形寸法精度を均一に成形でき、成形品質を向上させることができる。特に、樹脂材３３の供給量が予め設定され或いは計量されて定量的に直接キャビティ孔１３へ供給できるので、封止樹脂の無駄がなくなり、歩留まりが向上しスクラップ３５の発生量を減らすことができる。
【００６２】
［第４実施例］
次に樹脂封止装置の他例について図２０及び図２１を参照して説明する。樹脂封止装置の概略構成は第１、第２実施例と同様であるので、以下異なる点を中心に説明する。尚、前述した実施例と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとする。本実施例は、プレス部５にトランスファ成形用のモールド金型４８が用いられている。以下、上型４９が固定型、下型５０が可動型として説明する。
図２０において、下型５０にはキャビティ凹部５１が形成され、ポット２７やプランジャ２８を備えている。また、ワーク２としては半導体チップが搭載されたリードフレームが用いられる。尚、樹脂材３３としては、樹脂タブレットのほかに顆粒状樹脂や液状樹脂等が用いられる。
【００６３】
また、キャビティプレート１１の配置構成との関係上、下型５０のクランプ面にはリリースフィルム９が供給し難いため、キャビティ凹部５１の底部にはエジェクタピン５２及び公知のエジェクタピン駆動機構（図示せず）が設けられている。エジェクタピン５２は、樹脂封止後、下型５０が型開きした際に、キャビティ凹部５１の底部よりパッケージ部３６を突き上げて、ワーク２を下型５０より離型させるようになっている。
尚、上型４９には、図示しないエアー吸引機構に連通する吸引孔５７が形成されている。この吸引孔５７よりエアー吸引機構に吸引されてリリースフィルム９が上型クランプ面に張設されるようになっている。また、図２１において、キャビティプレート１１にはポット孔１４からキャビティ孔１３に連通する側面ゲート（凹溝）５３が形成されていても良い。
【００６４】
樹脂封止動作において、加熱されたモールド金型４８により溶融した封止樹脂３４は、プランジャ２８を上方へ移動させて金型カル２９及び金型ランナゲート３０を通じてキャビティ孔１３へ充填される。封止樹脂３４はキャビティプレート１１とリリースフィルム９との間に形成される樹脂路を圧送りされるため、上型７及び下型８のクランプ面に接触することなくキャビティ孔１３に注入される。そして、キャビティ孔１３から、リードフレームのリード間の隙間を通じてキャビティ凹部５１へ充填される。モールド金型４８がクランプしたまま、封止樹脂３４の加熱硬化（キュア）が行われ、リードフレームの両面にパッケージ部３６が形成される。尚、下型５０は、次の樹脂封止が開始されるまでにクリーニングする必要がある。クリーニングは専用機やワーク搬入に先立ってローダー４などにより行っても良い。
【００６５】
上述した樹脂封止装置を用いても、樹脂封止に先立ってワーク２に金めっきなどの特殊な加工処理が不要であり、生産工程を簡略化できる。下型５０側のエジェクタピン５２は省略できないが、上型４９はリリースフィルム９を用いて省略できるので、金型メンテナンスの簡素化や、エジェクタピン５２を減らして金型構造を簡略化することができる。
尚、上型４９にリリースフィルム９を用いない場合には、下型５０と同様にエジェクタピンを設ければ良い。また、モールド金型４８は、両面モールドタイプのワーク２のみならず片面モールドタイプのワーク２も共用できるなどの汎用性を持たせることができる。
【００６６】
［第５実施例］
次に樹脂封止装置の他例について図２２を参照して説明する。樹脂封止装置の概略構成は第１、第２実施例と同様であるので、以下異なる点を中心に説明する。尚、前述した実施例と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとする。
本実施例は、プレス部５にトランスファ成形用のモールド金型５９が用いられ、上型５４が固定型、下型５５が可動型である。本実施例は、下型５５上にキャビティプレート１１とワーク２とが上下逆にセットされる場合について説明する。
【００６７】
上型５４のクランプ面には、ワーク受け部（凹部）５４ａが形成されている。また、上型５４には図示しないエアー吸引機構に連通する吸引孔５６が形成されている。この吸引孔５６よりエアー吸引機構に吸引されてリリースフィルム９がワーク受け部５４ａを含む上型クランプ面に張設されるようになっている。
【００６８】
また、下型５５にはポット２７、プランジャ２８を含むトランスファー機構が設けられている。下型５５には金型カル２９及び金型ランナゲート３０が形成されている。また、キャビティプレート１１の配置構成との関係上、下型５５のクランプ面にリリースフィルム９を張設しない場合には、キャビティプレート１１のキャビティ孔１３位置や、金型カル２９及び金型ランナゲート３０の位置にはエジェクタピン５２及び公知のエジェクタピン駆動機構（図示せず）が設けられている。エジェクタピン５２は、樹脂封止後、下型５５が型開きした際に、キャビティ凹部５１の底部よりパッケージ部３６やスクラップ３５を突き上げて、下型５５より離型させるようになっている。
また、図２２の破線のように下型５５のクランプ面にもリリースフィルム９を張設する場合には、エジェクタピン５２及び公知のエジェクタピン駆動機構（図示せず）は省略することができる。
【００６９】
また、キャビティプレート１１には、キャビティ孔１３とカル孔５８（何れも貫通孔）が穿孔されている。キャビティ孔１３は、樹脂封止部（パッケージ部）３６の外形を規定しており、基板側に向かって外径が拡大するような傾きを持つ孔壁面に形成されている。カル孔５８は、上型クランプ面に向かって外径が縮小するような傾きを持つテーパー孔に形成されている。カル孔５８は、スクラップ３５が搬送途中にキャビティプレート１１より脱落しないようにテーパー角度が調整されている。
【００７０】
本実施例は、下型５５のクランプ面にキャビティプレート１１をリフトダウンさせた上に、ワーク２が半導体チップ搭載面を下向きになるように搬入される。このとき、ワーク２の半導体チップがキャビティ孔１３に収容されるよう位置合わせして重ね合わせ、リリースフィルム９が張設された上型５４とでキャビティプレート１１及びワーク２がクランプされて樹脂封止される。尚、樹脂材３３として樹脂タブレットを用いる場合には、キャビティプレート１１を下型５５のクランプ面にリフトダウンする前にポット２７に樹脂材３３を装填する必要がある。
【００７１】
また、樹脂封止後、ディゲート部２２へ搬送されたワーク２は、例えば、第１、第２実施例と逆の構成でゲートブレイクが行なわれる。即ち、キャビティプレート１１の上方に成形品保持装置が待機し、キャビティプレート１１の下方にはスクラップ回収用の回収ボックスが配置される。回収ボックス側より突き上げロッドをキャビティ孔１３に露出するパッケージ部３６の下面に突き当てられてキャビティプレート１１から離型される。一方、成形品保持装置より突き下げロッドをカル孔５８に露出するスクラップ３５の上面に突き当てられてキャビティプレート１１から離型される。スクラップ３５はそのまま下方に落下して回収ボックスへ回収される。ワーク２は成形品保持装置の吸着パッドに吸着保持され、成形品収納部へ収納される。
【００７２】
上述した樹脂封止装置を用いても、樹脂封止に先立ってワーク２に金めっきなどの特殊な加工処理が不要であり、生産工程を簡略化できる。下型５５側のエジェクタピン５２は省略できないが、上型５４はリリースフィルム９を用いて省略できるので、金型メンテナンスの簡素化や、エジェクタピン５２を減らして金型構造を簡略化することができる。
尚、上型５４にリリースフィルム９を用いない場合には、下型５５と同様にエジェクタピンを設ければ良い。
【００７３】
［第６実施例］
次に樹脂封止装置の他例について図２３を参照して説明する。樹脂封止装置の概略構成は第１、第２実施例と同様であるので、以下異なる点を中心に説明する。尚、前述した実施例と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとする。
本実施例は、プレス部５にトランスファ成形用のモールド金型６０が用いられ、上型６１が固定型、下型６２が可動型である。
【００７４】
本実施例は、モールド金型６０のうちワーク２をクランプする際に基板２ａを受けるワーク載置部６５に、ワーク２の板厚の変動を調整する板厚調整機構が設けられていることを特徴とする。ワーク２をモールド金型６０でクランプすると、基板２ａの板厚のばらつきにより、板厚が厚い場合には基板２ａに過度のクランプ力が加わり、傷や変形等が生じ、キャビティプレート１１が金型クランプ面と接触できないため、封止樹脂が漏れるおそれがある。基板２ａの板厚が薄い場合には、基板２ａとキャビティプレート１１との間に隙間が生じて基板２ａ上に封止樹脂が漏れるおそれがあった。そこで、板厚調整機構により基板２ａの板厚のばらつきを吸収できるようにしたものである。
【００７５】
下型６２には公知のトランスファー機構を構成するポット２７、プランジャ２８及び図示しない均等圧ユニットが設けられており、下型チェイスブロック６３には板厚調整ブロック６４が支持されている。板厚調整ブロック６４の上面が、ワーク２がセットされるワーク載置部６５の底部を形成している。また、板厚調整ブロック６４には、吸引孔３２が形成されている。吸引孔３２は、板厚調整ブロック６４と下型チェイスブロック６３との隙間を通じて図示しないエアー吸引機構に吸引されてワーク２の基板２ａがワーク載置部６５に吸着保持されている。
【００７６】
また、上型６１には金型カル２９及び金型ランナゲート３０が形成されている。樹脂路を含む上型クランプ面にはリリースフィルム９が張設されるようになっている。金型ランナゲート３０は、リリースフィルム９に覆われた上型クランプ面とキャビティプレート１１との間に形成されるようになっている。上記モールド金型６０による樹脂封止動作は、第１、第２実施例と同様である。
【００７７】
ここで、ワーク載置部６５に設けられた板厚調整機構の板厚調整方式について例示列挙して説明する。第１は樹脂封止するワーク２の厚みに応じて板厚調整ブロック６４を交換することが考えられる。板厚調整ブロック６４を交換することでワーク２に厚みの変動を吸収することができる。第２は板厚調整ブロック６４と下型チェイスブロック６３との間にコイルスプリングなどの弾性体を弾装させておき、ワーク２の厚みの変動分を弾性体により吸収することが考えられる。第３は板厚調整ブロック６４をサーボモータ等で上下動させてワーク２の厚みの変動を吸収することが考えられる。第４は板厚調整ブロック６４自体を弾性体としてワーク２の厚みの変動を吸収することが考えられる。尚、板厚調整ブロック６４を弾性体としなくても、板厚調整ブロック６４をリリースフィルム９で覆うことによりワーク２の厚みの変動を吸収することが可能な場合もある。
【００７８】
本実施例によれば、前述した第１、第２実施例と同様の効果のほかに、モールド金型６０のうちワーク２をクランプする際に基板を受けるワーク載置部６５に、基板２ａの板厚の変動を調整する板厚調整機構が設けられているので、ワーク２の厚みの変動を吸収して、基板２ａが傷付いたり成形品質を損なうことがなく樹脂封止動作の信頼性や汎用性を向上できる。
尚、本実施例では板厚調整機構を下型６２側に設けた場合について説明したが、基板受け部が上型６１となる場合には、板厚調整機構を上型６１側に設けても良い。また、モールド金型６０はトランスファー成形用の金型について説明したが、圧縮成形用の金型であっても同様に適用可能である。
【００７９】
［第７実施例］
次に樹脂封止装置の他例について図２４を参照して説明する。樹脂封止装置の概略構成は第１、第２実施例と同様であるので、以下異なる点を中心に説明する。尚、前述した実施例と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとする。
本実施例は、プレス部５にトランスファ成形用のモールド金型７０が用いられ、上型７１が固定型、下型７２が可動型である。
【００８０】
本実施例は、ワーク２として、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ・Ｇｒｉｄ・Ａｒｒｅｙ）タイプの回路基板が用いられ、該ワーク２を樹脂封止するモールド金型７０及びキャビティプレート１１の構成について説明する。ＢＧＡタイプの基板２ａは、半導体チップが開口凹部２ｃに搭載されて、基板２ａ側の配線パターンと電気的に接続され、該開口凹部２ｃの周囲に保護膜層より露出したパッド部に外部接続端子（はんだボール、金属バンプなど）２ｂが接合されている。この開口凹部２ｃにキャビティプレート１１のキャビティ孔１３を位置合わせして重ね合わせ、モールド金型７０によりクランプして樹脂封止する。また、キャビティプレート１１がワーク２と重ね合わされる下面部には、外部接続端子２ｂとの干渉を回避するための端子収容凹部７３が形成されている。外部接続端子２ｂは、端子収容凹部７３内でクランプされずに凹面部との隙間に収容されるようになっている。
【００８１】
下型７２には公知のトランスファー機構を構成するポット２７、プランジャ２８及び図示しない均等圧ユニットが設けられており、下型クランプ面にはワーク２がセットされるワーク載置部７２ｂが形成されている。
【００８２】
また、上型７１には金型カル２９及び金型ランナゲート３０が形成されている。上型７１のキャビティ孔１３に対向するクランプ面は突面部７１ａに形成されている。樹脂路を含む上型クランプ面にはリリースフィルム９が張設されるようになっている。金型ランナゲート３０は、リリースフィルム９に覆われた上型クランプ面とキャビティプレート１１及びキャビティ孔１３の内壁面との間に形成されるようになっている。上記モールド金型７０による樹脂封止動作は、第１、第２実施例と同様である。尚、開口凹部２ｃに形成されるパッケージ部３６の上面は、上型７１のクランプ面に形成された突面部７１ａの突出高さを調整することで、基板２ａより若干突出した高さに形成されていても、或いは基板２ａと同一高さに形成されていても何れでも良い。また、モールド金型７０はトランスファー成形用の金型について説明したが、圧縮成形用の金型であっても同様に適用可能である。
【００８３】
本実施例によれば、前述した第１、第２実施例と同様の効果のほかに、半導体チップが基板２ａの開口凹部２ｃに搭載され、開口凹部２ｃの周囲に外部接続端子２ｂが形成されたＢＧＡタイプのワーク２、即ちチップ搭載部と外部接続端子形成部が基板２ａの同一面側に有するワーク２に対しても、外部接続端子２ｂを破損することなく樹脂封止が行える。
【００８４】
［第８実施例］
次に樹脂封止装置の他例について図２５を参照して説明する。樹脂封止装置の概略構成は第１、第２実施例と同様であるので、以下異なる点を中心に説明する。尚、前述した実施例と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとする。
本実施例は、ワーク２の一例として、半導体チップ１０７が基板２ａにマップ状にワイヤボンディング実装されている場合（図２５左半図）と、半導体チップ１０７が基板２ａにマップ状にフリップチップ実装されている場合（図２５右半図）を例示している。モールド金型６はトランスファ成形用のモールド金型が用いられ、上型７が固定型、下型８が可動型である。尚、半導体チップ１０７の配置形態であるマップ状にはマトリクス状配置も含まれるものとする。
【００８５】
キャビティプレート１１は、ワーク２の樹脂封止エリアにつき１箇所にキャビティ孔１３が穿孔されており、マップ状に配置された半導体チップ１０７が一括して封止される。尚、フリップチップ実装されている半導体チップ１０７は、オーバーモールドするのに先だってアンダーフィルモールドする必要がある。この場合には、例えば固定型である上型７に可動型１０８を上下動可能に設け、金型クランプ状態で、可動型１０８を下動させてキャビティ孔１３を通じて基板２ａに当接させ、半導体チップ１０７の両側面を覆った状態でアンダーフィルモールドを行う。即ち、キャビティ内に送り込まれた樹脂は、半導体チップ１０７の空いている側面から端子間（例えばはんだボール間）の隙間へ進入して方向性を持って充填される。そして、アンダーフィルモールドが終了する直前若しくは終了後に可動型１０８を上動させて上型７へ退避させて、オーバーモールドが行われる。
このように、基板２ａにマップ状に配置された半導体チップ１０７を一括して樹脂封止する場合、基板２ａにランナ樹脂が触れずにマップ状に成形することができる。
【００８６】
［第９実施例］
次に樹脂封止装置の他例について図２６を参照して説明する。樹脂封止装置の概略構成は第１、第２実施例と同様であるので、以下異なる点を中心に説明する。尚、前述した実施例と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとする。
本実施例は、ワーク２の一例として、半導体チップ１０７が基板２ａにマトリクス状にワイヤボンディング実装されている場合を例示している。モールド金型６はトランスファ成形用のモールド金型が用いられ、上型７が固定型、下型８が可動型である点は同様である。
【００８７】
本実施例は、基板２ａにマトリクス状に配置された半導体チップ１０７を一括して樹脂封止せずに個別に樹脂封止する場合を例示している。キャビティプレート１１には、半導体チップ１０７に対応する部位にキャビティ孔１３が穿孔されている。また、上型７には、金型ランナ１０９に連通して各キャビティ孔１３に接続可能なサイドゲート１１０が形成されている（図２６左半図）。ポット２７に装填された樹脂材３３は、プランジャ２８を上動させると、ポット孔１４及び金型ランナ１０９を通じてサイドゲート１１０より各キャビティ孔１３に個別に充填されるようになっている。
【００８８】
また、キャビティプレート１１には、各半導体チップ１０７に対向する部位にキャビティ凹部１１２及び該キャビティ凹部１１２に連通するバーチカルゲート１１３が各々形成されている。各バーチカルゲート１１３は上型７に形成された金型ランナ１０９に連通している（図２６右半図）。ポット２７に装填された樹脂材３３は、プランジャ２８を上動させると、ポット孔１４及び金型ランナ１０９を通じてバーチカルゲート１１３より各キャビティ凹部１１２に充填されるようになっている。
このように、基板２ａにマトリクス状に配置された半導体チップ１０７を個別に樹脂封止することができ、基板２ａにランナ樹脂が触れずにマトリクス状に成形することができ、成形品に無駄になる樹脂部分を少なくすることができる。
【００８９】
尚、図２７において、キャビティプレート１１を用いて樹脂封止を行う場合、１回のモールドエリアには、同一製品を樹脂封止する場合に限らず、異なる製品を樹脂封止するようにしても良い。すなわち、ワーク２としては、マップ状に配置された半導体チップ一括成形する製品と個別に成形する製品とが混在していても樹脂封止できる。この場合、キャビティ孔のパターンを変更したり、金型ランナゲートの形状を変更するだけで樹脂封止することができる。
【００９０】
以上、本発明の好適な実施例について種々述べてきたが、樹脂封止装置は上述した各実施例に限定されるのではなく、キャビティプレート１１は、金属プレートが好適であるがこれに限定されるものではなく、耐熱性、耐摩耗性、柔軟性を有し樹脂付着し難いものであれば、材質は任意である。また、リリースフィルム９は、モールド金型の一方の金型面を覆うようにしたが、可能であれば上下のクランプ面を覆うようにしても良い。
また、ワークＷは半導体チップが搭載された基板２ａにパッケージ部３６が形成される場合について説明したが、図２８に示すように、ワークＷとして半導体用基板１１４のみを用いて、チップ搭載エリア１１５の周囲を囲むようにリング状の樹脂封止部１１６が形成されるようにしても良い等、発明の本旨を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】第１実施例に係る樹脂封止工程の説明図である。
【図２】第１実施例に係る樹脂封止工程の説明図である。
【図３】第１実施例に係る樹脂封止工程の説明図である。
【図４】第１実施例に係る樹脂封止工程の説明図である。
【図５】第１実施例に係る樹脂封止工程の説明図である。
【図６】第１実施例に係る樹脂封止工程の説明図である。
【図７】第１実施例に係る樹脂封止工程の説明図である。
【図８】第１実施例に係る樹脂封止装置の正面図である。
【図９】図８の樹脂封止装置の下型側の平面図である。
【図１０】キャビティプレートの平面図及び部分断面図である。
【図１１】キャビティプレートの平面図及び斜視図である。
【図１２】第２実施例に係る樹脂封止装置全体のレイアウトを示す平面図である。
【図１３】図１２の樹脂封止装置を矢印Ｆ方向から見た正面図である。
【図１４】図１２の樹脂封止装置を矢印Ａ方向から見た説明図である。
【図１５】図１３の樹脂封止装置を矢印Ｂ方向から見た説明図である。
【図１６】キャビティプレート、支持枠体及び搬送アームの説明図である。
【図１７】第３実施例に係る樹脂封止工程の説明図である。
【図１８】第３実施例に係る樹脂封止工程の説明図である。
【図１９】第３実施例に係る樹脂封止工程の説明図である。
【図２０】第４実施例に係る樹脂封止装置のモールド金型の説明図である。
【図２１】第４実施例に係る樹脂封止装置のモールド金型の説明図である。
【図２２】第５実施例に係る樹脂封止装置のモールド金型の説明図である。
【図２３】第６実施例に係る樹脂封止装置のモールド金型の説明図である。
【図２４】第７実施例に係る樹脂封止装置のモールド金型の説明図である。
【図２５】第８実施例に係る樹脂封止装置のモールド金型の説明図である。
【図２６】第９実施例に係る樹脂封止装置のモールド金型の説明図である。
【図２７】キャビティプレートの他例を示す説明図である。
【図２８】ワークの他例を示す断面説明図である。
【符号の説明】
【００９２】
１  ワーク供給部
２  ワーク
２ａ  基板
２ｂ  外部接続端子
２ｃ  開口凹部
３  供給マガジン
４、９９  ローダー
５  プレス部
６、４０、４８、５９、６０、７０  モールド金型
７、４１、４９、５４、６１、７１  上型
８、４２、５０、５５、６２、７２  下型
８ｂ、４２ｂ、６５、７２ｂ  ワーク載置部
９  リリースフィルム
１０  フィルム搬送機構
１１  キャビティプレート
１２  プレート搬送機構
１３  キャビティ孔
１４  ポット孔
１５ａ、１５ｂ  スプロケットホイール
１６ａ、１６ｂ  支持ベース
１７  送り孔
１８、８５  クリーナー部
１９、８５ａ、８５ｂ  クリーニングブラシ
２０ａ  粘着ゴムローラ
２０ｂ  クリーニングベルト
２１  エアー吸引部
２２  ディゲート部
２３  成形品保持装置
２４  ディゲートパレット
２５  回収ボックス
２６  成形品収納部
２７  ポット
２８  プランジャ
２９  金型カル
３０  金型ランナゲート
３１、３２、４４、４５、５６、５７  吸引孔
３３  樹脂材
３４  封止樹脂
３５  スクラップ
３６  パッケージ部
３７  突き下げロッド
３８  突き上げロッド
３９  吸着パッド
４３  オーバーフローキャビティ
４６  オーバーフローゲート
４７  液状樹脂
５１、１１２  キャビティ凹部
５２  エジェクタピン
５３  側面ゲート
５８  カル孔
６３  下型チェイスブロック
６４  板厚調整ブロック
７３  端子収容凹部
８１  吸着搬送部
８３  トラック面
８４  プレヒート部
８４ａ  熱板
８５ｃ  吸引ダクト
８５ｄ  フードカバー
８６  支持枠体
８７  中空孔
８８  搬送アーム
８９、９０  プーリ
９１  ベルト
９２  周回用モータ
９３  ガイドブロック
９４  ガイドレール
９５、１００  リフター装置
９６  樹脂供給部
９７  基板プレヒート部
９８  プッシャー
１０１  位置決め孔
１０２  連結部
１０３  エアシリンダー
１０４  リフトアーム
１０５  連結シャフト
１０６  ハンド
１０７  半導体チップ
１０８  可動型
１０９  金型ランナ
１１０  サイドゲート
１１３  バーチカルゲート
１１４  半導体用基板
１１５  チップ搭載エリア
１１６  樹脂封止部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2004193582.tif 000018
【図１７】
2004193582.tif 000019
【図１８】
2004193582.tif 000020
【図１９】
2004193582.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2004193582.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2004193582.tif 000026
【図２５】
2004193582.tif 000027
【図２６】
2004193582.tif 000028
【図２７】
2004193582.tif 000029
【図２８】
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