(57)【要約】【課題】モールド成型済みリードフレームの製品部分からランナー部分を適切に切り離すこと。【解決手段】支持機構１、２は、封止材料により集積回路が封止された製品部分２２がゲート部分２４を介してランナー部分２３に接合されているモールド成型済みリードフレーム２０を、移動方向１２に平行である直線１７に製品部分２２のうちの第１製品部分２６が正射影された点２８が製品部分２２のうちの第１製品部分２６よりゲート部分２４から遠い第２製品部分２７が直線１７に正射影された点２９より移動方向１２の側に配置されるように、支持する。パンチ３は、支持機構１、２に対して移動方向１２に移動することにより、ランナー部分２３を押す。モールド成型済みリードフレーム２０は、ランナー部分２３がパンチ３に押されることにより、製品部分２２がランナー部分２３から切り離される。【選択図】図１０
2012244112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
封止材料により集積回路が封止された製品部分がゲート部分を介してランナー部分に接合されているモールド成型済みリードフレームを、移動方向に平行である直線に前記製品部分のうちの第１製品部分が正射影された点が前記製品部分のうちの前記第１製品部分より前記ゲート部分から遠い第２製品部分が前記直線に正射影された点より前記移動方向の側に配置されるように、支持する支持機構と、
前記支持機構に対して前記移動方向に移動することにより、前記ランナー部分を押すパンチとを具備し、
前記モールド成型済みリードフレームは、前記ランナー部分が前記パンチに押されることにより、前記製品部分が前記ランナー部分から切り離される
ゲート切断装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記支持機構は、
製品受け面が形成されているダイと、
前記製品受け面に対向する製品押さえ面が形成されているパットとを備え、
前記製品押さえ面は、前記直線に前記製品押さえ面のうちの第１製品押さえ面部分が正射影された点が前記製品押さえ面のうちの前記第１製品押さえ面部分より前記パンチから遠い第２製品押さえ面部分が前記直線に正射影された点より前記移動方向の側に配置されるように、形成され、
前記モールド成型済みリードフレームは、前記モールド成型済みリードフレームが前記製品押さえ面に接触しているときに、前記製品部分が前記ランナー部分から切り離される
ゲート切断装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記製品受け面は、前記モールド成型済みリードフレームが前記支持機構に移動可能に支持されるように、形成されている
ゲート切断装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記モールド成型済みリードフレームは、前記製品部分の周辺に配置されるリードフレーム部分をさらに備え、
前記ダイは、
前記支持機構に前記モールド成型済みリードフレームが支持されているときに、前記リードフレーム部分に接触するリードフレーム受けと、
前記製品部分が前記製品押さえ面に接触するときに、前記リードフレーム部分が退避するリードフレーム退避用窪みとがさらに形成される
ゲート切断装置。
【請求項５】
請求項２において、
前記製品受け面は、前記製品押さえ面に平行に形成される
ゲート切断装置。
【請求項６】
封止材料により集積回路が封止された製品部分がゲート部分を介してランナー部分に接合されているモールド成型済みリードフレームを、移動方向に平行である直線に前記製品部分のうちの第１製品部分が正射影された点が前記製品部分のうちの前記第１製品部分より前記ゲート部分から遠い第２製品部分が前記直線に正射影された点より前記移動方向の側に配置されるように、支持機構を用いて支持するステップと、
前記支持機構に対して前記移動方向にパンチを移動させることにより、前記ランナー部分を押すステップとを具備し、
前記モールド成型済みリードフレームは、前記ランナー部分が前記パンチに押されることにより、前記製品部分が前記ランナー部分から切り離される
ゲート切断方法。
【請求項７】
請求項６において、
前記支持機構は、
製品受け面が形成されているダイと、
前記製品受け面に対向する製品押さえ面が形成されているパットとを備え、
前記製品押さえ面は、前記直線に前記製品押さえ面のうちの第１製品押さえ面部分が正射影された点が前記製品押さえ面のうちの前記第１製品押さえ面部分より前記パンチから遠い第２製品押さえ面部分が前記直線に正射影された点より前記移動方向の側に配置されるように、形成され、
前記モールド成型済みリードフレームは、前記モールド成型済みリードフレームが前記製品押さえ面に接触しているときに、前記製品部分が前記ランナー部分から切り離される
ゲート切断方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記製品受け面は、前記モールド成型済みリードフレームが前記支持機構に移動可能に支持されるように、形成されている
ゲート切断方法。
【請求項９】
請求項８において、
前記モールド成型済みリードフレームは、前記製品部分の周辺に配置されるリードフレーム部分をさらに備え、
前記ダイは、
前記支持機構に前記モールド成型済みリードフレームが支持されているときに、前記リードフレーム部分に接触するリードフレーム受けと、
前記製品部分が前記製品押さえ面に接触するときに、前記リードフレーム部分が退避するリードフレーム退避用窪みとがさらに形成される
ゲート切断方法。
【請求項１０】
請求項７において、
前記製品受け面は、前記製品押さえ面に平行に形成される
ゲート切断方法。
【請求項１１】
封止材料により集積回路が封止された製品部分がゲート部分を介してランナー部分に接合されているモールド成型済みリードフレームを作製するステップと、
移動方向に平行である直線に前記製品部分のうちの第１製品部分が正射影された点が前記製品部分のうちの前記第１製品部分より前記ゲート部分から遠い第２製品部分が前記直線に正射影された点より前記移動方向の側に配置されるように、支持機構を用いて前記モールド成型済みリードフレームを支持するステップと、
前記支持機構に対して前記移動方向にパンチを移動させることにより、前記ランナー部分を押すステップとを具備し、
前記モールド成型済みリードフレームは、前記ランナー部分が前記パンチに押されることにより、前記製品部分が前記ランナー部分から切り離される
半導体装置製造方法。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記支持機構は、
製品受け面が形成されているダイと、
前記製品受け面に対向する製品押さえ面が形成されているパットとを備え、
前記製品押さえ面は、前記直線に前記製品押さえ面のうちの第１製品押さえ面部分が正射影された点が前記製品押さえ面のうちの前記第１製品押さえ面部分より前記パンチから遠い第２製品押さえ面部分が前記直線に正射影された点より前記移動方向の側に配置されるように、形成され、
前記モールド成型済みリードフレームは、前記モールド成型済みリードフレームが前記製品押さえ面に接触しているときに、前記製品部分が前記ランナー部分から切り離される
半導体装置製造方法。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記製品受け面は、前記モールド成型済みリードフレームが前記支持機構に移動可能に支持されるように、形成されている
半導体装置製造方法。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記モールド成型済みリードフレームは、前記製品部分の周辺に配置されるリードフレーム部分をさらに備え、
前記ダイは、
前記支持機構に前記モールド成型済みリードフレームが支持されているときに、前記リードフレーム部分に接触するリードフレーム受けと、
前記製品部分が前記製品押さえ面に接触するときに、前記リードフレーム部分が退避するリードフレーム退避用窪みとがさらに形成される
半導体装置製造方法。
【請求項１５】
請求項１２において、
前記製品受け面は、前記製品押さえ面に平行に形成される
半導体装置製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲート切断装置およびゲート切断方法に関し、特に、半導体チップを樹脂により封止するときに形成されるランナー部分を製品部分から切り離すゲート切断装置およびゲート切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップを樹脂により封止するときに作製されるモールド成型済みリードフレームが知られている。そのモールド成型済みリードフレーム１２０は、図１に示されているように、リードフレーム１２１と樹脂とを備えている。リードフレーム１２１は、一枚の金属板から形成され、フレームと複数のダイパッド部と複数の吊りピンと複数のリードとが形成されている。そのフレームは、リードフレーム１２１の周縁を形成している。その複数のダイパッド部は、板状に形成され、そのフレームに囲まれるように、配置されている。その複数のダイパッド部は、それぞれ、集積回路がマウントされている。その集積回路は、複数の回路素子が集積されている。その複数の回路素子としては、トランジスタ、抵抗、コンデンサ、コイルが例示される。その複数の吊りピンは、それぞれ、棒状に形成され、一端がそのフレームに接合され、他端がその複数のダイパッド部のいずれかに接合されている。すなわち、その複数のダイパッド部は、それぞれ、その複数の吊りピンを介してそのフレームに支持されている。その複数のリードは、それぞれ、棒状に形成され、一端がその複数のダイパッド部のいずれかに向けられ、他端がそのフレームに接合されている。その複数のリードの各々は、その一端がその複数の回路素子のうちのいずれかの回路素子の端子に電気的に接続されている。
【０００３】
その樹脂は、複数の製品部分１２２とカル１２３とランナー部分１２４と複数のゲート部分１２５とを形成している。複数の製品部分１２２は、その集積回路をその複数のダイパッド部とその複数の吊りピンとともに封止している。カル１２３は、塊状に形成されている。ランナー部分１２３は、樹形に形成され、すなわち、幹部分と複数の枝部分とから形成されている。その幹部分は、一端がカル１２３に接合されている。その複数の枝部分は、一端がその幹部分に接合されている。複数のゲート部分１２５は、ランナー部分１２４の複数の枝部分より細く形成され、その複数の枝部分の先端と複数の製品部分１２２とに接合されている。
【０００４】
図２は、その樹脂を形成することにより、モールド成型済みリードフレーム１２０を作製する射出成型装置を示している。その射出成型装置１４０は、上金型１４１と下金型１４２とプランジャー１４３とを備えている。上金型１４１と下金型１４２とは、それぞれ、金属から形成されている。上金型１４１は、上金型１４１と下金型１４２とが噛み合わさることができるように、下金型１４２に対して移動可能に支持されている。上金型１４１と下金型１４２とは、噛み合わせることにより、上金型１４１と下金型１４２との間に樹脂ポット１４５とランナー１４６と複数のゲート１４７と複数のキャビティ１４８とが形成されるように、形成されている。樹脂ポット１４５は、外部から樹脂を充填することができるように、形成されている。ランナー１４６は、樹脂ポット１４５から複数のキャビティ１４８に溶融樹脂を導く通路に形成されている。複数のゲート１４７は、ランナー１４６から複数のキャビティ１４８に溶融樹脂を注入する入口に形成されている。プランジャー１４３は、上金型１４１と下金型１４２とが噛み合わされているときに、樹脂ポット１４５に配置されている樹脂を加圧することができるように、上金型１４１と下金型１４２とに対して移動可能に支持されている。
【０００５】
ユーザは、リードフレーム１２１の複数のダイパッド部に複数の集積回路１２８をそれぞれマウントし、複数の金線１２９を介して集積回路１２８の複数の回路素子の端子とその複数のリードとを電気的に接続する。射出成型装置１４０は、リードフレーム１２１に集積回路１２８がマウントされた後に、複数の集積回路１２８が複数のキャビティ１４８の中に配置されるように、上金型１４１と下金型１４２とが噛み合わせる。射出成型装置１４０は、上金型１４１と下金型１４２とが噛み合わされているときに、プランジャー１４３を用いて樹脂ポット１４５に配置されている樹脂１４９を加圧することにより、ランナー１４６と複数のゲート１４７とを介して複数のキャビティ１４８に樹脂１４９を注入する。射出成型装置１４０は、複数のキャビティ１４８が樹脂１４９で充填された後に、樹脂１４９を固化することにより、モールド成型済みリードフレーム１２０を作製する。このとき、複数の製品部分１２２は、複数のキャビティ１４８で固化した樹脂により形成される。カル１２３は、樹脂ポット１４５で固化した樹脂により形成される。ランナー部分１２４は、ランナー１４６で固化した樹脂により形成される。複数のゲート部分１２５は、複数のゲート１４７で固化した樹脂により形成される。
【０００６】
モールド成型済みリードフレーム１２０は、カル１２３とランナー部分１２４とは不要であるために、カル１２３とランナー部分１２４とが打ち抜き除去される必要がある。
【０００７】
図３は、モールド成型済みリードフレーム１２０の複数のゲート部分１２５を切断することにより、複数の製品部分１２２とランナー部分１２４とを切り離すゲート切断装置を示している。そのゲート切断装置１００は、ダイ１０１とパット１０２とパンチ１０３とを備えている。ダイ１０１は、金属から形成され、図示されていないボルスタに固定されている。ダイ１０１は、製品受け面１０５と側面１０７とが形成されている。側面１０７は、平坦に形成され、移動方向１１２に平行である１つの平面に沿って形成されている。移動方向１１２は、鉛直方向に平行である。製品受け面１０５は、窪みの底であり、平坦に形成され、移動方向１１２に垂直である平面に沿って形成されている。その窪みは、モールド成型済みリードフレーム１２０の複数の製品部分１２２のうちの１つの製品部分に嵌まるように、形成されている。
【０００８】
パット１０２は、ダイ１０１が形成される金属と同じ金属から形成され、ダイ１０１の移動方向１１２の反対側に配置されている。パット１０２は、移動方向１１２に平行に平行移動可能にそのボルスタに支持されている。パット１０２は、製品押さえ面１０８が形成されている。製品押さえ面１０８は、平坦に形成され、製品受け面１０５に対向し、製品受け面１０５に平行になるように形成されている。パット１０２は、さらに、側面１１１が形成されている。側面１１１は、平坦に形成され、側面１０７が沿う平面に沿って形成されている。パット１０２は、製品受け面１０５に複数の製品部分１２２のうちの１つの製品部分が配置されているときに、移動方向１１２に移動することにより、モールド成型済みリードフレーム１２０をダイ１０１に固定する。
【０００９】
パンチ１０３は、金属から形成されている。パンチ１０３は、移動方向１１２に平行に平行移動可能にそのボルスタに支持されている。パンチ１０３は、パンチ下面１１４が形成されている。パンチ下面１１４は、移動方向１１２を向くように形成されている。パンチ１０３は、さらに、モールド成型済みリードフレーム１２０がダイ１０１とパット１０２とに保持されているときに、移動方向１１２に平行にパンチ１０３が下降することにより、モールド成型済みリードフレーム１２０のランナー部分２３を移動方向１１２に押すように、配置されている。
【００１０】
ゲート切断装置１００は、さらに、図示されていないパットアクチュエータとパンチアクチュエータと制御装置とを備えている。その制御装置は、ユーザに操作されることにより、そのパットアクチュエータとそのパンチアクチュエータとを制御する。そのパットアクチュエータは、その制御装置に制御されることにより、パット１０２を移動方向１１２に平行に移動させる。そのパンチアクチュエータは、その制御装置に制御されることにより、パンチ１０３を移動方向１１２に平行に移動させる。
【００１１】
図４は、ダイ１０１を示している。ダイ１０１は、さらに、リードフレーム受け面１３１が形成されている。リードフレーム受け面１３１は、平坦に形成され、製品受け面１０５を底とする窪みの周辺に形成されている。リードフレーム受け面１３１は、図５に示されているように、製品受け面１０５より移動方向１１２の反対側に突出するように、形成されている。リードフレーム受け面１３１は、パット１０２によりモールド成型済みリードフレーム１２０がダイ１０１に固定されているときに、リードフレーム１２１がリードフレーム受け面１３１に接触するように、形成されている。
【００１２】
ゲート切断装置１００の制御装置は、まず、そのパットアクチュエータを制御することにより、パット１０２を移動方向１１２の反対方向に移動させ、そのパンチアクチュエータを制御することにより、パンチ１０３を移動方向１１２の反対方向に移動させる。ユーザは、パット１０２とパンチとがダイ１０１から十分に離れているときに、モールド成型済みリードフレーム１２０の製品部分１２２がダイ１０１の製品受け面１０５に接触するように、かつ、モールド成型済みリードフレーム１２０のリードフレーム１２１がリードフレーム受け面１３１に接触するように、ダイ１０１にモールド成型済みリードフレーム１２０を配置する。その制御装置は、モールド成型済みリードフレーム１２０がダイ１０１に配置された後に、そのパットアクチュエータを制御することにより、図６に示されているように、パット１０２を移動方向１１２に移動させる。モールド成型済みリードフレーム１２０は、パット１０２の製品押さえ面８が製品部分１２２に接触することにより、ダイ１０１に固定される。
【００１３】
その制御装置は、モールド成型済みリードフレーム１２０がダイ１０１に固定されているときに、そのパンチアクチュエータを制御することにより、図７に示されているように、パンチ１０３を移動方向１１２に移動させる。モールド成型済みリードフレーム１２０は、パンチ１０３が移動方向１１２に移動することにより、ランナー部分１２４が移動方向に押され、ゲート部分１２５が切断され、製品部分１２２がランナー部分１２４から切り離される。
【００１４】
その制御装置は、製品部分１２２がランナー部分１２４から切り離された後に、そのパットアクチュエータを制御することにより、パット１０２を移動方向１１２の反対方向に移動させ、そのパンチアクチュエータを制御することにより、パンチ１０３を移動方向１１２の反対方向に移動させる。ユーザは、図８に示されているように、パット１０２とパンチとがダイ１０１から十分に離れた後に、製品部分１２２をゲート切断装置１００から取り出す。
【００１５】
モールド成型済みリードフレーム１２０のランナー部分１２４から製品部分１２２を適切に切り離すことが望まれている。
【００１６】
特開平０６−２５２１８４号公報には、モールドゲート部を切断するときに、当該モールドゲート部の切断部に荷重を集中させて切断することが可能な樹脂封止型半導体素子のモールドゲート部の切断方法が開示されている。その樹脂封止型半導体素子のモールドゲート部の切断方法は、樹脂封止型半導体素子のモールドゲート部を切断するカットパンチの刃の先端をモールドゲート部の幅方向の水平面に対して傾斜を設け接触押圧し、当該モールドゲート部の切断部に荷重を集中させて切断することを特徴としている。
【００１７】
特開平１０−１３５３９４号公報には、ゲート切断作業時のパッケージに加わるストレスを低減させ、パッケージのクラックなどの不良を大幅に削減することのできるリード加工装置が開示されている。そのリード加工装置は、パッケージが形成されたリードフレームの切断を行うリード加工装置であって、そのリードフレームの切断が行われるそのパッケージを載置する載置手段と、そのリードフレームに形成されたゲート樹脂を切断する切断部が鋭角である切断手段とよりなる切断金型を設けたことを特徴としている。
【００１８】
特表２０００−５１３１５０号公報には、ＩＣパッケージの入力／出力コラムを切断する改良された方法が開示されている。その方法は、クレーター状のボイドが無く、かくてプリント回路基板の各Ｉ／０パッドへの半田付けに適した、電子部品本体から延びている入力／出力コラムの端部を形成する方法であって、そのコラムを受入れるそれぞれの穴を有し、その本体からそのコラムに沿ってそのクレーターの無い端部が形成されるべき位置までの距離を等しくする厚さを有するせん断プレートを用意し、そのコラムをその穴に、その電子部品のその本体がそのせん断プレートに接して停止するまで挿入し、刃先を備えたテーパ付き端部を有する刃を、その刃のそのせん断プレートと接する唯一の部分がその刃先であり、そのテーパ付き端部がそのせん断プレートと鋭角をなすように、そのせん断プレートに対して位置させ、そのテーパ付き端部をその鋭角に保ちつつ、その刃のその刃先を、そのせん断プレートに突き当て且つそのコラムを通してスライドさせ、そのスライドステップ中、そのテーパ付き端部上にそのコラムからの残留物が蓄積すなわち汚さない角度にその鋭角を制限するステップを含むことを特徴としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開平０６−２５２１８４号公報
【特許文献２】特開平１０−１３５３９４号公報
【特許文献３】特表２０００−５１３１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
既述のゲート切断装置１００は、モールド成型済みリードフレーム１２０がダイ１０１に固定されているときに、パンチ１０３が移動方向１１２に移動することにより、図９に示されているように、製品部分１２２の樹脂が破壊される樹脂欠けが発生することがある。このような樹脂欠けは、製品部分１２２にパンチ１０３が当たっていなくても発生する。このような樹脂欠けは、さらに、切断部分のサイズが大きくなれば大きくなるほど発生しやすい。モールド成型済みリードフレーム２２の製品部分２２が破壊されないように、ランナー部分１２４から製品部分１２２を適切に切り離すことが望まれている。
【００２１】
本発明の課題は、モールド成型済みリードフレームのランナー部分から製品部分を適切に切り離すゲート切断装置およびゲート切断方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
以下に、発明を実施するための形態・実施例で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態・実施例の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００２３】
本発明によるゲート切断装置（１０）（４０）は、支持機構（１、２）（４１、２）とパンチ（３）とを備えている。支持機構（１、２）（４１、２）は、封止材料により集積回路が封止された製品部分（２２）がゲート部分（２４）を介してランナー部分（２３）に接合されているモールド成型済みリードフレーム（２０）を、移動方向（１２）に平行である直線（１７）に製品部分（２２）のうちの第１製品部分（２６）が正射影された点（２８）が製品部分（２２）のうちの第１製品部分（２６）よりゲート部分（２４）から遠い第２製品部分（２７）が直線（１７）に正射影された点（２９）より移動方向（１２）の側に配置されるように、支持する。パンチ（３）は、支持機構（１、２）（４１、２）に対して移動方向（１２）に移動することにより、ランナー部分（２３）を押す。モールド成型済みリードフレーム（２０）は、ランナー部分（２３）がパンチ（３）に押されることにより、製品部分（２２）がランナー部分（２３）から切り離される。
【００２４】
本発明によるゲート切断方法は、封止材料により集積回路が封止された製品部分（２２）がゲート部分（２４）を介してランナー部分（２３）に接合されているモールド成型済みリードフレーム（２０）を、移動方向（１２）に平行である直線（１７）に製品部分（２２）のうちの第１製品部分（２６）が正射影された点（２８）が製品部分（２２）のうちの第１製品部分（２６）よりゲート部分（２４）から遠い第２製品部分（２７）が直線（１７）に正射影された点（２９）より移動方向（１２）の側に配置されるように、支持機構（１、２）（４１、２）を用いて支持するステップと、支持機構（１、２）（４１、２）に対して移動方向（１２）にパンチ（３）を移動させることにより、ランナー部分（２３）を押すステップとを備えている。このとき、モールド成型済みリードフレーム（２０）は、ランナー部分（２３）がパンチ（３）に押されることにより、製品部分（２２）がランナー部分（２３）から切り離される。
【００２５】
本発明による半導体装置製造方法は、封止材料により集積回路が封止された製品部分（２２）がゲート部分（２４）を介してランナー部分（２３）に接合されているモールド成型済みリードフレーム（２０）を作製するステップと、移動方向（１２）に平行である直線（１７）に製品部分（２２）のうちの第１製品部分（２６）が正射影された点（２８）が製品部分（２２）のうちの第１製品部分（２６）よりゲート部分（２４）から遠い第２製品部分（２７）が直線（１７）に正射影された点（２９）より移動方向（１２）の側に配置されるように、支持機構（１、２）（４１、２）を用いてモールド成型済みリードフレーム（２０）を支持するステップと、支持機構（１、２）（４１、２）に対して移動方向（１２）にパンチ（３）を移動させることにより、ランナー部分（２３）を押すステップとを備えている。モールド成型済みリードフレーム（２０）は、ランナー部分（２３）がパンチ（３）に押されることにより、製品部分（２２）がランナー部分（２３）から切り離される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によるゲート切断装置およびゲート切断方法は、モールド成型済みリードフレームに対して適切な角度でパンチを移動させることにより、製品部分が破損しないように、ランナー部分からその製品部分を適切に切り離すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、モールド成型済みリードフレームを示す平面図である。
【図２】図２は、射出成型装置を示す断面図である。
【図３】図３は、公知のゲート切断装置を示す断面図である。
【図４】図４は、公知のダイを示す平面図である。
【図５】図５は、図４のＣ−Ｃ’断面を示す断面図である。
【図６】図６は、モールド成型済みリードフレームを保持しているときの公知のゲート切断装置を示す断面図である。
【図７】図７は、モールド成型済みリードフレームのゲート部分を切断しているときの公知のゲート切断装置を示す断面図である。
【図８】図８は、モールド成型済みリードフレームの製品部分を取り出すときの公知のゲート切断装置を示す断面図である。
【図９】図９は、モールド成型済みリードフレームのゲート部分を切断しているときの他の公知のゲート切断装置を示す断面図である。
【図１０】図１０は、本発明によるゲート切断装置を示す断面図である。
【図１１】図１１は、モールド成型済みリードフレームのゲート部分を切断しているときのゲート切断装置を示す断面図である。
【図１２】図１２は、本発明による他のゲート切断装置を示す断面図である。
【図１３】図１３は、ダイを示す平面図である。
【図１４】図１４は、図１３のＣ−Ｃ’断面を示す断面図である。
【図１５】図１５は、モールド成型済みリードフレームのゲート部分を切断しているときの他のゲート切断装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図面を参照して、本発明によるゲート切断装置の実施の形態を記載する。そのゲート切断装置１０は、図１０に示されているように、ダイ１とパット２とパンチ３とを備えている。ダイ１は、金属から形成され、図示されていないボルスタに固定されている。ダイ１は、製品受け面５と側面７とが形成されている。側面７は、平坦に形成され、移動方向１２に平行である１つの平面に沿って形成されている。移動方向１２は、鉛直方向に平行である。製品受け面５は、窪みの底であり、平坦に形成されている。製品受け面５は、さらに、製品受け面５と側面７とがなす角ηが所定の鈍角を示すように、形成されている。
【００２９】
パット２は、ダイ１が形成される金属と同じ金属から形成され、ダイ１の移動方向１２の反対側に配置されている。パット２は、移動方向１２に平行に平行移動可能にそのボルスタに支持されている。パット２は、製品押さえ面８が形成されている。製品押さえ面８は、平坦に形成され、製品受け面５に対向し、製品受け面５に平行になるように形成されている。パット２は、さらに、側面１１が形成されている。側面１１は、平坦に形成され、側面７が沿う平面に沿って形成されている。すなわち、パット２は、製品押さえ面８と側面１１とがなす角θが所定の鋭角を示すように、形成されている。
【００３０】
パンチ３は、金属から形成され、側面７と側面１１とに対向するように、配置されている。パンチ３は、移動方向１２に平行に平行移動可能にそのボルスタに支持されている。パンチ３は、パンチ下面１４が形成されている。パンチ下面１４は、移動方向１２を向くように形成されている。
【００３１】
パット２は、製品受け面５にモールド成型済みリードフレーム２０が配置されているときに、移動方向１２に移動することにより、モールド成型済みリードフレーム２０をダイ１に固定する。モールド成型済みリードフレーム２０は、図１に示されるモールド成型済みリードフレーム１２０と同様に形成されている。すなわち、モールド成型済みリードフレーム２０は、リードフレームと樹脂とを備えている。そのリードフレームは、一枚の金属板から形成され、フレームと複数のダイパッド部と複数の吊りピンと複数のリードとが形成されている。そのフレームは、そのリードフレームの周縁を形成している。その複数のダイパッド部は、板状に形成され、そのフレームに囲まれるように、配置されている。その複数のダイパッド部は、それぞれ、集積回路がマウントされている。その集積回路は、複数の回路素子が集積されている。その複数の回路素子としては、トランジスタ、抵抗、コンデンサ、コイルが例示される。その複数の吊りピンは、それぞれ、棒状に形成され、一端がそのフレームに接合され、他端がその複数のダイパッド部のいずれかに接合されている。すなわち、その複数のダイパッド部は、それぞれ、その複数の吊りピンを介してそのフレームに支持されている。その複数のリードは、それぞれ、棒状に形成され、一端がその複数のダイパッド部のいずれかに向けられ、他端がそのフレームに接合されている。その複数のリードの各々は、その一端がその複数の回路素子のうちのいずれかの回路素子の端子に電気的に接続されている。
【００３２】
その樹脂は、複数の製品部分２２とランナー部分２３と複数のゲート部分２４とを形成し、図示されていないカル部分を形成している。複数の製品部分２２は、その集積回路をその複数のダイパッド部とその複数の吊りピンとともに封止している。そのカル部分は、塊状に形成されている。ランナー部分２３は、樹形に形成され、幹部分と複数の枝部分とから形成されている。その幹部分は、一端がそのカル部分に接合されている。その複数の枝部分は、一端がその幹部分に接合されている。複数のゲート部分２４は、ランナー部分２３の複数の枝部分より細く形成され、その複数の枝部分の先端と複数の製品部分２２とに接合されている。複数の製品部分２２は、それぞれ、さらに、ダイ１に対向する側にテーパ面２５が形成されている。テーパ面２５は、概ね平坦に形成され、複数の製品部分２２の複数のゲート部分２４に接合されている部分の近傍が徐々に薄くなるように形成される。
【００３３】
このとき、ダイ１は、製品受け面５を底とする窪みがモールド成型済みリードフレーム２０の製品部分２２に嵌まるように、形成されている。パンチ３は、モールド成型済みリードフレーム２０がダイ１とパット２とに保持されているときに、移動方向１２に平行にパンチ３が下降することにより、モールド成型済みリードフレーム２０のランナー部分２３を移動方向１２に押すように、形成されている。さらに、ダイ１は、モールド成型済みリードフレーム２０の製品部分２２が製品受け面５に接触するときに、テーパ面２５が移動方向１２に垂直になるように、製品受け面５と側面７とがなす角ηが設定される。パット２は、モールド成型済みリードフレーム２０の製品部分２２がダイ１の製品押さえ面８に接触するときに、テーパ面２５が移動方向１２に垂直になるように、製品押さえ面８と側面１１とがなす角θが設定される。
【００３４】
ゲート切断装置１０は、さらに、図示されていないパットアクチュエータとパンチアクチュエータと制御装置とを備えている。その制御装置は、ユーザに操作されることにより、そのパットアクチュエータとそのパンチアクチュエータとを制御する。そのパットアクチュエータは、その制御装置に制御されることにより、パット２を移動方向１２に平行に移動させる。そのパンチアクチュエータは、その制御装置に制御されることにより、パンチ３を移動方向１２に平行に移動させる。
【００３５】
このようなゲート切断装置１０は、図３に示される既述のゲート切断装置１００と基本構造が同じであり、ゲート切断装置１００のダイ１０１とパット１０２とがダイ１とパット２とにそれぞれ置換されることにより、容易に作製されることができる。
【００３６】
本発明による半導体装置製造方法の実施の形態は、モールド成型済みリードフレームを作製する動作とゲート切断方法を実行する動作と分離前半導体装置パッケージを分離する動作とを備えている。
【００３７】
モールド成型済みリードフレームを作製する動作では、モールド成型済みリードフレーム２０が作製される。すなわち、複数の回路素子が集積された複数の集積回路が作製され、一枚の金属板からリードフレームが作製される。その集積回路は、そのリードフレームのダイパッド部にマウントされる。その集積回路は、そのダイパッド部にマウントされた後に、複数のリードの各々がその複数の回路素子のうちのいずれかの回路素子の端子に電気的に接続されるように、ワイヤボンディングされる。
【００３８】
そのワイヤボンディングされたボンディング済みリードフレームは、図２の射出成型装置１４０と同様の射出成型装置を用いて、その集積回路が樹脂に封止される。すなわち、その射出成型装置は、上金型とその下金型とプランジャーとを備えている。その上金型とその下金型とは、噛み合わせることにより、その上金型とその下金型との間にカルとランナーと複数のゲートと複数のキャビティとが形成されるように、形成されている。そのカルは、外部から樹脂を充填することができるように、形成されている。そのランナーは、そのカルからその複数のキャビティに溶融樹脂を導く通路に形成されている。その複数のゲートは、そのランナーからその複数のキャビティに溶融樹脂を注入する入口に形成されている。そのプランジャーは、その上金型とその下金型とが噛み合わされているときに、そのカルに配置されている樹脂を加圧することができるように、その上金型とその下金型とに対して移動可能に支持されている。
【００３９】
その射出成型装置は、その複数の集積回路がその複数のキャビティの中に配置されるように、その上金型とその下金型とが噛み合わせる。その射出成型装置は、その上金型とその下金型とが噛み合わされているときに、そのカルに配置されている樹脂を加圧することにより、そのランナーとその複数のゲートとを介してその複数のキャビティにその樹脂を注入する。その射出成型装置は、その複数のキャビティがその樹脂で充填された後に、その樹脂を固化することにより、モールド成型済みリードフレーム２０を作製する。このとき、複数の製品部分２２は、その複数のキャビティで固化した樹脂により形成される。ランナー部分２３は、そのランナーで固化した樹脂により形成される。複数のゲート部分２４は、その複数のゲートで固化した樹脂により形成される。
【００４０】
そのゲート切断方法は、ゲート切断装置１０を用いて実行される。ゲート切断装置１０の制御装置は、まず、そのパットアクチュエータを制御することにより、パット２を移動方向１２の反対方向に移動させる。そのパンチアクチュエータを制御することにより、パンチ３を移動方向１２の反対方向に移動させる。ユーザは、パット２とパンチとがダイ１から十分に離れているときに、モールド成型済みリードフレーム２０の製品部分２２がダイ１の製品受け面５に接触するように、ダイ１にモールド成型済みリードフレーム２０を配置する。その制御装置は、モールド成型済みリードフレーム２０がダイ１に配置された後に、そのパットアクチュエータを制御することにより、パット２を移動方向１２に移動させる。モールド成型済みリードフレーム２０は、パット２の製品押さえ面８が製品部分２２に接触することにより、ダイ１に固定される。
【００４１】
その制御装置は、モールド成型済みリードフレーム２０がダイ１に固定されているときに、そのパンチアクチュエータを制御することにより、パンチ３を移動方向１２に移動させる。モールド成型済みリードフレーム２０は、パンチ３が移動方向１２に移動することにより、ランナー部分２３がパンチ３により打ち抜かれ、図１１に示されているように、ゲート部分２４が切断され、製品部分２２がランナー部分２３から切り離される。
【００４２】
その制御装置は、製品部分２２がランナー部分２３から切り離された後に、そのパットアクチュエータを制御することにより、パット２を移動方向１２の反対方向に移動させる。そのパンチアクチュエータを制御することにより、パンチ３を移動方向１２の反対方向に移動させる。ユーザは、パット２とパンチとがダイ１から十分に離れた後に、製品部分２２をゲート切断装置１０から取り出す。
【００４３】
このようなゲート切断方法によれば、モールド成型済みリードフレーム２０は、ランナー部分２３がパンチ３により打ち抜かれるときに、パンチ３が製品部分２２に対して所定の方向に移動することにより、製品部分２２のうちのダイ１の側の部分に打抜き力が伝わりにくい。このため、ゲート切断装置１０は、ランナー部分２３がパンチ３により打ち抜かれるときに、製品部分２２が破壊されることが防止され、製品部分２２からランナー部分２２を適切に切り離すことができる。
【００４４】
なお、製品押さえ面８と側面１１とがなす角θとしては、モールド成型済みリードフレーム２０の製品部分２２がダイ１の製品押さえ面８に接触するときにテーパ面２５が移動方向１２に垂直にならない角が適用されることもできる。たとえば、設計者は、ゲート切断装置１０を設計するときに、互いに異なる複数の鋭角に対応する複数のゲート切断装置を仮想的に作製する。その複数のゲート切断装置のうちのある鋭角に対応するゲート切断装置は、パットの製品押さえ面と側面とがなす角θがその鋭角に等しく、ダイの製品受け面と側面とがなす角ηが次式：
θ＋η＝１８０°
を満足する。その設計者は、さらに、コンピュータシミュレーションにより、その複数のゲート切断装置に基づいてその複数の鋭角に対応する複数の力を算出する。その複数の力のうちのある鋭角に対応する力は、その複数のゲート切断装置のうちのその鋭角に対応するゲート切断装置を用いてその仮想的なモールド成型済みリードフレームのランナー部分を製品部分から打ち抜くときに、その仮想的なモールド成型済みリードフレームの製品部分に印加される力の大きさを示している。
【００４５】
その設計者は、モールド成型済みリードフレーム２０を構成する樹脂を破壊することができる力より小さい力をその複数の力から選択し、その複数の鋭角からその選択された力に対応する鋭角をゲート切断装置１０の角θに適用する。このような設計によれば、あるモールド成型済みリードフレームに関して、角θとして７０°が算出される。
【００４６】
このような角θが適用されたゲート切断装置は、既述の実施の形態におけるゲート切断装置１０と同様にして、製品部分２２が破壊されることが防止され、製品部分２２からランナー部分２２を適切に切り離すことができる。なお、角θは、そのコンピュータシミュレーションと異なる力学的検証を用いて算出されることもできる。その力学的検証としては、実機による実験が例示される。
【００４７】
なす角θとしては、任意の鋭角が適用されることもできる。パット２の製品押さえ面８は、図１に示されているように、第１製品押さえ面部分１５と第２製品押さえ面部分１６とを含んでいる。第２製品押さえ面部分１６は、第１製品押さえ面部分１５に比較して、パンチ３からより遠い位置に配置されている。このとき、製品押さえ面８は、移動方向に平行である直線１７に第１製品押さえ面部分１５が正射影した点１８に比較して直線１７に第２製品押さえ面部分１６が正射影した点１９が移動方向１２の反対側に配置されるように、形成されている。その任意の鋭角が適用されたゲート切断装置は、パット２の製品押さえ面８が移動方向１２に垂直である比較例のゲート切断装置に比較して、モールド成型済みリードフレーム２０のランナー部分２４が製品部分２２から切り離されるときにモールド成型済みリードフレーム２０の製品部分２２に印加される力がより小さい。このため、そのゲート切断装置は、その比較例のゲート切断装置に比較して、製品部分２２が破壊されることがより確実に防止され、製品部分２２からランナー部分２２をより適切に切り離すことができる。
【００４８】
本発明によるゲート切断装置の実施の他の形態を示している。そのゲート切断装置４０は、図１２に示されているように、ダイ４１とパット２とパンチ３とを備えている。すなわち、ゲート切断装置４０は、既述の実施の形態におけるゲート切断装置１０のダイ１が他のダイ４１に置換され、パット２がゲート切断装置１０のパット２と同様に形成され、パンチ３がゲート切断装置１０のパンチ３と同様に形成されている。ダイ４１は、パット２が形成される金属と同じ金属から形成され、ボルスタに固定されている。ダイ４１は、製品受け面４５と側面４７とが形成されている。側面４７は、平坦に形成され、パット２の側面１１が沿う平面に沿って形成されている。製品受け面４５は、窪みの底であり、平坦に形成されている。その窪みは、モールド成型済みリードフレーム２０の複数の製品部分２２のうちの１つの製品部分に嵌まるように、形成されている。製品受け面４５は、移動方向１２に垂直になるように、形成されている。
【００４９】
図１３は、ダイ４１を示している。ダイ４１は、さらに、リードフレーム受け面３１とリードフレーム退避用窪み３２とが形成されている。リードフレーム受け面３１は、平坦に形成され、製品受け面４５の周辺に形成されている。リードフレーム退避用窪み３２は、リードフレーム受け面３１のさらに外側に形成されている。
【００５０】
リードフレーム受け面３１は、図１４に示されているように、製品受け面４５より移動方向１２の反対側に突出するように、形成されている。リードフレーム受け面３１は、モールド成型済みリードフレーム２０の製品部分２２が製品受け面４５に接触しているときに、モールド成型済みリードフレーム２０のリードフレームがリードフレーム受け面３１に接触する。リードフレーム退避用窪み３２は、リードフレーム受け面３１より移動方向１２の側に凹むように、形成されている。リードフレーム退避用窪み３２は、モールド成型済みリードフレーム２０のリードフレームがリードフレーム受け面３１に接触したまま、モールド成型済みリードフレーム２０の製品部分２２が製品受け面４５から離れたときに、そのリードフレームがリードフレーム退避用窪み３２に退避するように、形成されている。
【００５１】
このようなゲート切断装置４０は、既述の実施の形態におけるゲート切断装置１０と同様にして、図３に示されるゲート切断装置１００のダイ１０１とパット１０２とがダイ４１とパット２とにそれぞれ置換されることにより、容易に作製されることができる。
【００５２】
本発明によるゲート切断方法の実施の他の形態は、ゲート切断装置４０を用いて実行される。ゲート切断装置４０の制御装置は、まず、そのパットアクチュエータを制御することにより、パット２を移動方向１２の反対方向に移動させる。そのパンチアクチュエータを制御することにより、パンチ３を移動方向１２の反対方向に移動させる。ユーザは、パット２とパンチとがダイ４１から十分に離れているときに、モールド成型済みリードフレーム２０の製品部分２２がダイ４１の製品受け面３５に接触するように、かつ、モールド成型済みリードフレーム２０のリードフレームがリードフレーム受け面３１に接触するように、ダイ４１にモールド成型済みリードフレーム２０を配置する。その制御装置は、モールド成型済みリードフレーム２０がダイ４１に配置された後に、そのパットアクチュエータを制御することにより、パット２を移動方向１２に移動させる。このとき、モールド成型済みリードフレーム２０は、そのリードフレームがリードフレーム受け面３１に接触したまま、製品部分２２が製品受け面４５から離れることができるように、ダイ４１に移動可能に支持される。
【００５３】
その制御装置は、モールド成型済みリードフレーム２０がダイ４１に移動可能に支持されているときに、そのパンチアクチュエータを制御することにより、パンチ３を移動方向１２に移動させる。モールド成型済みリードフレーム２０は、パンチ３が移動方向１２に移動することにより、ランナー部分２３が移動方向に押され、図１５に示されているように、製品部分２２がパットの製品押さえ面８に接触するように、移動する。このとき、モールド成型済みリードフレーム２０のリードフレームは、リードフレーム退避用窪み３２に退避する。モールド成型済みリードフレーム２０は、製品部分２２がパットの製品押さえ面８に接触しているときに、パンチ３が移動方向１２に移動することにより、ランナー部分２３がパンチ３により打ち抜かれ、ゲート部分２４が切断され、製品部分２２がランナー部分２３から切り離される。
【００５４】
その制御装置は、製品部分２２がランナー部分２３から切り離された後に、そのパットアクチュエータを制御することにより、パット２を移動方向１２の反対方向に移動させ、そのパンチアクチュエータを制御することにより、パンチ３を移動方向１２の反対方向に移動させる。ユーザは、パット２とパンチとがダイ４１から十分に離れた後に、製品部分２２をゲート切断装置４０から取り出す。
【００５５】
製品部分２２のダイ４１に対向する面は、第１製品部分２６と第２製品部分２７とを含んでいる。第２製品部分２７は、第１製品部分２６に比較して、パンチ３からより遠い位置に配置されている。モールド成型済みリードフレーム２０は、ランナー部分２３がパンチ３により打ち抜かれるときに、ランナー部分２３がパンチ３に押されることにより、移動方向に平行である直線１７に第１製品部分２６が正射影した点２８に比較して直線１７に第２製品部分２７が正射影した点２９が移動方向１２の反対側に配置されるように、配置される。すなわち、ゲート切断装置４０は、モールド成型済みリードフレーム２０が移動方向１２に対して所定の向きに向くように固定しないで、ランナー部分２３がパンチ３により打ち抜かれるときに、モールド成型済みリードフレーム２０が移動方向１２に対して所定の向きに向くように配置させることができる。このため、ゲート切断装置４０は、既述の実施の形態におけるゲート切断装置１０と同様にして、ランナー部分２３をパンチ３により打ち抜くときに、製品部分２２が破壊されることを防止することができ、製品部分２２からランナー部分２２を適切に切り離すことができる。
【符号の説明】
【００５６】
１  ：ダイ
２  ：パット
３  ：パンチ
５  ：製品受け面
７  ：側面
８  ：製品押さえ面
１０：ゲート切断装置
１１：側面
１２：移動方向
１４：パンチ下面
１５：第１製品押さえ面部分
１６：第２製品押さえ面部分
１７：直線
１８：点
１９：点
２０：モールド成型済みリードフレーム
２２：製品部分
２３：ランナー部分
２４：ゲート部分
２５：テーパ面
３１：リードフレーム受け面
３２：リードフレーム退避用窪み
４０：ゲート切断装置
４１：ダイ
４５：製品受け面
４７：側面
２６：第１製品部分
２７：第２製品部分
２８：点
２９：点
【図１】
2012244112.tif 000003
【図２】
2012244112.tif 000004
【図３】
2012244112.tif 000005
【図４】
2012244112.tif 000006
【図５】
2012244112.tif 000007
【図６】
2012244112.tif 000008
【図７】
2012244112.tif 000009
【図８】
2012244112.tif 000010
【図９】
2012244112.tif 000011
【図１０】
2012244112.tif 000012
【図１１】
2012244112.tif 000013
【図１２】
2012244112.tif 000014
【図１３】
2012244112.tif 000015
【図１４】
2012244112.tif 000016
【図１５】
2012244112.tif 000017