(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の金型と、この第１の金型に対向して配置され、貫通孔を有する枠状金型とこの貫通孔に嵌合して昇降可能な圧縮金型からなる第２の金型と、前記第１または第２の金型を昇降させる昇降機構とから構成され、これら第１の金型と第２の金型の間に被成形品を配置し、前記第１の金型と枠状金型により被成形品の配線基板の周縁部をクランプし、前記昇降機構により前記圧縮金型が前記第１の金型側へ相対的に移動することで、加熱溶融した封止用樹脂を被成形品に圧縮成形により樹脂封止する半導体樹脂封止装置において、
前記第２の金型には、樹脂封止後に前記圧縮金型を成形品から分離するときにこの成形品の封止樹脂周縁部分を保持する保持部を備え、
前記保持部は、前記成形品の封止樹脂周縁部分のうち、前記成形品と前記第２の金型との樹脂界面に当接して保持することを特徴とする半導体樹脂封止装置。
【請求項２】
前記圧縮金型を成形品から分離するときにこの成形品の封止樹脂周縁部分全部もしくは一部を保持する保持部としての段部を前記枠状金型または前記圧縮金型に設けた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】
前記圧縮金型は、前記枠状金型の貫通孔に昇降自在に嵌合させた凸字状からなり、
この圧縮金型の下腕部と前記枠状金型との間に第１の弾性体を設け、
前記枠状金型はこの第１の弾性体を介して前記圧縮金型の下腕部に支持されて圧縮金型に連動して昇降するとともに、前記貫通孔の内側面には樹脂封止後に前記圧縮金型を成形品から分離するときにこの成形品の封止樹脂周縁部分全部もしくは一部を保持する保持部としての段部を設けた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４】
前記第１の金型には、樹脂封止時に受ける反力より大きい力で圧縮可能な弾性力を有する第２の弾性体と、この第２の弾性体を介して第１の金型本体に昇降可能に保持された可動金属板を備えたことを特徴とする請求項１または請求項３記載の半導体樹脂封止装置。
【請求項５】
第１の金型と、この第１の金型に対向して配置され、貫通孔を有する枠状金型とこの貫通孔に嵌合して昇降可能な圧縮金型からなる第２の金型と、前記第１または第２の金型を昇降させる昇降機構とから構成され、これら第１の金型と第２の金型の間に被成形品を配置し、前記第１の金型と枠状金型により被成形品の配線基板の周縁部をクランプし、前記昇降機構により前記圧縮金型が前記第１の金型側へ相対的に移動することで、加熱溶融した封止用樹脂を被成形品に圧縮成形により樹脂封止する半導体樹脂封止装置において、
圧縮金型の外側面または枠状金型の内側面に切り込み部を設け、
この切り込み部に昇降自在に嵌合して昇降する可動ブロックを備え、
この可動ブロックが樹脂封止後に前記圧縮金型を成形品から分離するときにこの成形品の封止樹脂周縁部分全部もしくは一部を保持する保持部であることを特徴とする半導体樹脂封止装置。
【請求項６】
第１の金型と、この第１の金型に対向して配置され、貫通孔を有する枠状金型とこの貫通孔に嵌合して昇降可能な圧縮金型からなる第２の金型と、前記第１または第２の金型を昇降させる昇降機構とから構成され、これら第１の金型と第２の金型の間に被成形品を配置し、前記第１の金型と枠状金型により被成形品の配線基板の周縁部をクランプし、前記昇降機構により前記圧縮金型が前記第１の金型側へ相対的に移動することで、加熱溶融した封止用樹脂を被成形品に圧縮成形により樹脂封止する半導体樹脂封止装置において、
圧縮金型または枠状金型内に可動ブロック挿入孔を設け、
この可動ブロック挿入孔に昇降自在に嵌合して昇降する可動ブロックを備え、
この可動ブロックが、樹脂封止後に前記圧縮金型を成形品から分離するときにこの成形品の封止樹脂部周縁部分の一部を保持する保持部であることを特徴とする半導体樹脂封止装置。
【請求項７】
前記可動ブロックは前記圧縮金型または前記枠状金型に設けられた切り込み部または可動ブロック挿入孔に樹脂封止圧力で圧縮可能な支持弾性体を介して圧縮金型または枠状金型に支持され、この圧縮金型または枠状金型に連動して昇降することを特徴とする請求項５ないし６記載の半導体樹脂封止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップを搭載した配線板（基板、リードフレーム）等を樹脂で封止する半導体樹脂封止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
一般に半導体樹脂封止装置１０は、図２４ないし図２８に示すように、対向して配置された２つの金型、すなわち、第1の金型１１と昇降可能な第２の金型１２とから構成され、これら２つ金型の間に、配線基板１４に搭載された半導体チップ１３が電気的に接続されてなる被成形品１５を配置するようになっている。
【０００３】
上記第２の金型１２は枠状金型１９と圧縮金型２１から構成され、これらと第１の金型１１等の内部には図示しないがヒータを備え、このヒータでタブレット状に成形した熱硬化性エポキシ樹脂のような封止用樹脂１７を加熱溶融する。また、枠状金型１９の下部には昇降機構１６を備えており、この枠状金型１９を昇降させるようになっている。枠状金型１９の枠内には上下に貫通する矩形の貫通孔１９ａが開けられ、その中に圧縮金型２１が嵌め込まれている。この圧縮金型２１の下部には昇降機構２０を備えており、この圧縮金型２１を昇降させるようになっている。これらの両昇降機構１６，２０は図示しない制御器により駆動制御されるようなっている。
【０００４】
次に、この半導体樹脂封止装置１０の作用を説明する。まず、第1の金型１１と第２の金型１２とを図２４に示すように対向して配置する。封止用樹脂１７を圧縮金型２１の上面に載置し、被成形品１５を枠状金型１９の上面に載置して、図示しないヒータにより封止用樹脂１７を加熱し溶融状態にする。
【０００５】
しかる後、圧縮金型２１とともに枠状金型１９を昇降機構２０、１６により図２５に示すように上昇させ、枠状金型１９の上面と第1の金型１１の下面とで被成形品１５の配線基板１４の周縁部をクランプする。
【０００６】
このクランプ後、昇降機構２０により圧縮金型２１をさらに図２５に示すように上昇させ、溶融した封止用樹脂１７を押しつぶすことによって、配線基板１４と枠状金型１９と圧縮金型２１で形成されるキャビティＣ内に溶融した封止用樹脂１７を充満させることで樹脂封止がなされ、樹脂封止された成形品１８が完成する。
【０００７】
樹脂封止後、まず、昇降機構２０にて圧縮金型２１を図２６に示すように下降させる。この下降により圧縮金型２１の上面を成形品１８の封止樹脂部１８ａの封止樹脂部表面１８ｂａから分離する。
【０００８】
次に、枠状金型１９と圧縮金型２１とを図２７に示すように昇降機構１６、２０にて第1の金型１１から下降させることによって成形品１８の配線基板１４の上面が第１の金型１１の下面から分離する。この後、再度圧縮金型２１を図２８に示すように上昇させ、成型品１８を第２の金型１２からエジェクトし成形品を取り出す。この後、この樹脂封止した成形品１８を図２９に示すように２点鎖線部で切断し個々のパッケージに分離し最終の完成品にする。
【０００９】
なお樹脂封止時、溶融した封止用樹脂１７は圧縮金型２１で圧縮されることで被成形品１５に密着するが、同時に圧縮金型２１にも密着する。封止後、圧縮金型２１を成形品１８から分離するときの離型荷重は圧縮金型２１の上面と図２５に示す封止樹脂部表面１８ｂａとの間に掛かると同時に、配線基板１４と封止樹脂部１８ａとの樹脂界面１８ｂｂにも掛かる。ここで通常は、圧縮金型２１の上面と封止樹脂部表面１８ｂａとの密着力より上記樹脂界面１８ｂｂでの密着力が強いため、圧縮金型２１と封止樹脂部１８ａとは封止樹脂部表面１８ｂａで離型するが、このときの応力は当然、半導体チップ１３や配線基板１４に掛かるので、場合によっては樹脂界面１８ｂｂで剥離が生ずる。特に、成形品１８内の半導体チップ１３周縁部において配線基板１４と封止樹脂部１８ａが剥離すると、図２９のように分離切断した後、この剥離部から水分が浸透し製品不良を起こすことがある。
【００１０】
本発明では離型時、圧縮金型２１の上面と封止樹脂部１８aとの離型荷重が樹脂界面１８ｂｂに掛からないようにすることで、被成形品１５と封止樹脂部１８ａとの樹脂界面１８ｂｂに剥離を起こさせないようにすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、第１の金型と、この第１の金型に対向して配置され、貫通孔を有する枠状金型とこの貫通孔に嵌合して昇降可能な圧縮金型からなる第２の金型と、前記第１または第２の金型を昇降させる昇降機構とから構成され、これら第１の金型と第２の金型の間に被成形品を配置し、前記第１の金型と枠状金型により被成形品の配線基板の周縁部をクランプし、前記昇降機構により前記圧縮金型が前記第１の金型側へ相対的に移動することで、加熱溶融した封止用樹脂を被成形品に圧縮成形により樹脂封止する半導体樹脂封止装置において、前記第２の金型には、樹脂封止後に前記圧縮金型を成形品から分離するときにこの成形品の封止樹脂周縁部分を保持する保持部を備え、前記保持部は、前記成形品の封止樹脂周縁部分のうち、前記成形品と前記第２の金型との樹脂界面に当接して保持するものであり、圧縮金型を成形品から分離するときに被成形品と圧縮成形した封止樹脂部が剥離しないようにしたものである。
【００１２】
請求項２の発明は、前記圧縮金型を成形品から分離するときにこの成形品の封止樹脂周縁部分全部もしくは一部を保持する保持部としての段部を前記枠状金型または前記圧縮金型に設け、圧縮金型を成形品から分離するときに被成形品と圧縮成形した封止樹脂部が剥離しないようにしたものである。
【００１３】
請求項３の発明は、前記圧縮金型は、前記枠状金型の貫通孔に昇降自在に嵌合させた凸字状からなり、この圧縮金型の下腕部と前記枠状金型との間に第１の弾性体を設け、前記枠状金型はこの第１の弾性体を介して前記圧縮金型の下腕部に支持されて圧縮金型に連動して昇降するとともに、前記貫通孔の内側面には樹脂封止後に前記圧縮金型を成形品から分離するときにこの成形品の封止樹脂周縁部分全部もしくは一部を保持する保持部としての段部を設けたものであり、圧縮金型を成形品から分離するときに被成形品と圧縮成形した封止樹脂部が剥離しないようにするとともに、枠状金型と圧縮金型の相対移動を１つの昇降機構により昇降できるようにしたものである。
【００１４】
請求項４の発明は、前記第1の金型には、樹脂封止時に受ける反力より大きい力で圧縮可能な弾性力を有する第２の弾性体と、この第２の弾性体を介して第1の金型本体に昇降可能に保持された可動金属板を備え、成形品のエジェクトを的確に行うようにしたものである。
【００１５】
請求項５の発明は、第1の金型と、この第1の金型に対向して配置され、貫通孔を有する枠状金型とこの貫通孔に嵌合して昇降可能な圧縮金型からなる第２の金型と、前記第１または第２の金型を昇降させる昇降機構とから構成され、これら第１の金型と第２の金型の間に被成形品を配置し、前記第１の金型と枠状金型により被成型品の配線基板の周縁部をクランプし、前記昇降機構により前記圧縮金型が前記第１の金型側へ相対的に移動することで、加熱溶融した封止用樹脂を被成形品に圧縮成形により樹脂封止する半導体樹脂封止装置において、圧縮金型の外側面または枠状金型の内側面に切り込み部を設け、この切り込み部に前記貫通孔と前記切り込み部に昇降自在に嵌合して昇降する可動ブロックを備え、この可動ブロックが樹脂封止後に前記圧縮金型を成形品から分離するときにこの成形品の封止樹脂周縁部分全部もしくは一部を保持するようにし、圧縮金型を成形品から分離するときに被成形品と圧縮成形した封止樹脂部が剥離しないようにするとともに、供給する封止用樹脂量の計量精度を緩和するようにしたものである。
【００１６】
請求項６の発明は、第1の金型と、この第1の金型に対向して配置され、貫通孔を有する枠状金型とこの貫通孔に嵌合して昇降可能な圧縮金型からなる第２の金型と、前記第１または第２の金型を昇降させる昇降機構とから構成され、これら第１の金型と第２の金型の間に被成形品を配置し、前記第１の金型と枠状金型により被成型品の配線基板の周縁部をクランプし、前記昇降機構により前記圧縮金型が前記第１の金型側へ相対的に移動することで、加熱溶融した封止用樹脂を被成形品に圧縮成形により樹脂封止する半導体樹脂封止装置において、圧縮金型または枠状金型内に可動ブロック挿入孔を設け、この可動ブロック挿入孔に昇降自在に嵌合して昇降する可動ブロックを備え、この可動ブロックが、樹脂封止後に前記圧縮金型を成形品から分離するときにこの成形品の封止樹脂部周縁部の一部を保持するようにし、圧縮金型を成形品から分離するときに被成形品と圧縮成形した封止樹脂部が剥離しないようにするとともに、供給する封止用樹脂量の計量精度を緩和し、また、可動ブロックを圧縮金型もしくは枠状金型内に入れることで圧縮金型と枠状金型が相対移動する時の影響を可動ブロックが受けないようにしたものである。
【００１７】
請求項７の発明は、前記可動ブロックは前記圧縮金型または前記枠状金型に設けられた切り込み部または可動ブロック挿入孔に樹脂封止圧力で圧縮可能な支持弾性体を介して圧縮金型または枠状金型に支持され、この圧縮金型または枠状金型に連動して昇降するようにし、可動ブロックを昇降するための昇降機構を省略して半導体樹脂封止装置の機構を簡略化したものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面を参照して本発明の種々の好ましい実施の形態について説明する。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１ないし図５を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。なお、従来の半導体樹脂封止装置１０と同一部分には同一符号付して説明する。
【００２０】
この実施の形態の半導体樹脂封止装置３０は、対向して配置された２つの金型、すなわち、第1の金型１１と昇降可能な第２の金型３１とから構成され、これら２つ金型の間に被成形品１５を配置するようになっている。
【００２１】
上記第２の金型３１は枠状金型３４と圧縮金型３３から構成され、これらと第１の金型１１等の内部には図示しないがヒータを備え、このヒータで封止用樹脂１７を加熱溶融するようになっている。これら枠状金型３４と圧縮金型３３は図示しない昇降機構により昇降するようになっている。また、枠状金型３４の枠内には上下に貫通する矩形の貫通孔３２が開けられ、その中に圧縮金型３３が嵌め込まれている。
【００２２】
枠状金型３４の上部の内側面には、その外周部の寸法がキャビティＣの外周部の寸法（L01×L02）（図２９参照）に相当する段部３５を設けている。この段部３５の底面３５ａは、圧縮金型３３の上面を封止樹脂部１８ａの表面から分離するときに成形品を保持する保持部となっている。次に、この半導体樹脂封止装置３０による樹脂封止方法を説明する。まず、第1の金型１１と第２の金型３１とを図１に示すように対向して配置する。封止用樹脂１７を圧縮金型３３の上面に載置し、被成形品１５を枠状金型３４の上面に載置して、図示しないヒータにより封止用樹脂１７を加熱し溶融状態にする。
【００２３】
しかる後、圧縮金型３３とともに枠状金型３４を図示しない昇降機構により図２に示すように上昇させ、枠状金型３４の上面と第1の金型１１の下面とで被成形品１５の配線基板１４の周縁部をクランプする。
【００２４】
このクランプ後、昇降機構により圧縮金型３３をさらに図２に示すように上昇させ、この圧縮金型３３で溶融した封止用樹脂１７を押しつぶすことによって、配線基板１４と枠状金型３４と圧縮金型３３で形成されるキャビティＣ内に溶融した封止用樹脂１７を充満させることで樹脂封止された成形品１８が完成する。
【００２５】
樹脂封止後、まず、昇降機構にて圧縮金型３３を図３に示すように下降させる。この下降により圧縮金型３３の上面を成形品１８の封止樹脂部表面１８ｂａから分離し離型する。
【００２６】
次に、枠状金型３４と圧縮金型３３とを図４に示すように昇降機構にて第1の金型１１から下降させることによって成形品１８の配線基板１４の上面が第１の金型１１の下面から分離する。この後、再度圧縮金型３３を図５に示すように上昇させ、成型品１８を第２の金型３１からエジェクトし成形品を取り出す。
【００２７】
離型のとき、圧縮金型３３と封止樹脂部１８ａの図２に示す封止樹脂部表面１８ｂａの密着力により、被成形品１５と封止樹脂部１８ａとの樹脂界面１８ｂｂにも離型荷重が掛かるが、枠状金型３４の貫通孔３２に設けた段部３５の底面３５ａが保持部となって封止樹脂部１８ａの周縁部を下から保持するためこの離型荷重を緩和する。
【００２８】
このように、成形品１８を保持した状態で離型することで、圧縮金型３３の上面と封止樹脂部１８ａの下面との離型荷重が配線基板１４や半導体チップ１３にかかるのを最小限に押さえることができるので、離型の際に樹脂界面１８ｂｂにおける封止樹脂部１８ａと配線基板１４との剥離を防ぐことができ、良質な成形品を供給することができる。
【００２９】
（第２の実施の形態）
次に、図６ないし図９を参照して本発明の第２の実施の形態を説明する。ここでは第1の実施の形態の半導体樹脂封止装置３０と同一部分は同一符号をもって説明する。
【００３０】
この実施の形態の半導体樹脂封止装置４０は第1の金型１１と第２の金型４１が対向して配置され、この第２の金型４１は枠状金型４３と圧縮金型４２から構成されている。これら枠状金型４３、圧縮金型４２、第１の金型１１等の内部には、封止用樹脂１７を加熱溶融するための図示しないヒータを備えている。また、圧縮金型４２は昇降機構４５により昇降するようになっている。
【００３１】
枠状金型４３は枠内に上下に貫通する矩形の貫通孔３２が開けられており、この貫通孔３２によって圧縮金型４２の外側に嵌め込まれている。圧縮金型４２はその垂直断面が凸字の形状で下部は突起状もしくは鍔状の下腕部４２ａとなっている。この下腕部４２ａと枠状金型４３との間には、枠状金型４３を上げる方向へ反力を発生させる第1の弾性体４４が設けられている。枠状金型４３はこの第１の弾性体４４を介して圧縮金型４２の下腕部４２ａに上方に支持されている。したがって、枠状金型４３は昇降機構４５により圧縮金型４２と連動して昇降するようになっている。
【００３２】
枠状金型４３の上部の内側面にはその外周部の寸法がキャビティＣの外周部の寸法（L01×L02）に相当する段部３５を設けている。この段部３５の底面３５ａは圧縮金型４２の上面を封止樹脂部１８ａの表面から分離するときに成形品を保持する保持部となっている。
次に、この半導体樹脂封止装置４０による樹脂封止方法を説明する。まず、封止用樹脂１７、被成形品１５を図６に示すように圧縮金型４２、枠状金型４３に載置し、封止用樹脂１７を図示しないヒータにより加熱溶融する。
【００３３】
次に、図７に示すように昇降機構４５により圧縮金型４２を上昇する。この上昇により枠状金型４３が第１の弾性体４４を介して圧縮金型４２の下腕部４２ａに押し上げられて上昇し、被成形品１５の配線基板１４の上面が第1の金型１１の下面に当接する。当接後、さらに、第１の弾性体４４の弾性力に抗して図８に示すように昇降機構４５により圧縮金型４２を上昇すると、第１の弾性体４４が圧縮し配線基板１４に所定のクランプ力を与える。それと同時に圧縮金型４２が溶融した封止用樹脂１７を押しつぶして被成形品１５の表面に均一に圧縮成形し、被成形品１５に封止用樹脂１７を樹脂封止して成形品１８を完成する。
【００３４】
樹脂封止後、昇降機構４５により圧縮金型４２を図９に示すように下降させて圧縮金型４２の上面を成形品１８の封止樹脂部１８ａの下面から分離して離型する。このとき、第１の弾性体４４は前記離型荷重以上の弾性力で第1の金型１１と枠状金型４３の段部３５の底面３５ａとの間に成形品１８を保持している。
【００３５】
この後さらに、昇降機構４５にて圧縮金型４２を下降させ成形品１８、枠状金型４３を第1の金型１１から分離する。分離が終了したら、たとえば、図示しない真空吸着装置などで成形品１８を吸着し第２の金型４１から半導体樹脂封止装置４０外へ搬出する。
【００３６】
このようにすると、圧縮金型４２の上面が封止樹脂部表面１８ｂａから離型するとき、第１の実施の形態と同様に段部３５の底面３５ａが保持部となって封止樹脂部１８ａの周縁部を保持するため、離型荷重を緩和するので、樹脂界面１８ｂｂでの剥離を防止することができ、良質な成形品を供給できる。さらに、この圧縮成形時等の圧縮金型４２、枠状金型４３の昇降を、第１の弾性体４４を介して１つの昇降機構４５により操作できるから昇降機構を簡略化することができる。
【００３７】
（第３の実施の形態）
次に、図１０ないし図１４を参照して本発明の第３の実施の形態を説明する。この第３の実施の形態の半導体樹脂封止装置５０は第２の実施の形態の半導体樹脂封止装置４０の第1の金型に可動金型板５３を設けて改良し成形品のエジェクトを確実にするようにしたものである。
【００３８】
この半導体樹脂封止装置５０の第1の金型５１はホルダ部５２ａを有する第1の金型本体５２と、このホルダ部５２ａに昇降自在に取り付けられた可動金型板５３と、両者の間にあって可動金型板５３を下方向に押し付けている第２の弾性体５４とで構成されている。この第２の弾性体５４は樹脂封止時の下型からの反力より強い初圧でセットされている。
【００３９】
次に、この半導体樹脂封止装置５０による樹脂封止方法を説明する。図１０から図１３における一連の動作は第２の実施の形態と同じなのでここでは省略する。図１３で圧縮金型４２の上面と成形品１８の封止樹脂部１８ａの下面を分離した後、再び昇降機構４５にて圧縮金型４２を封止樹脂部１８ａの下面に当接するまで上昇させる。さらに圧縮金型４２を上昇させると、昇降機構４５の押し上げ力が成形品１８を介して可動金型板５３に伝わり、第２の弾性体５４を撓ませながら第２の金型４１の枠状金型４３の上面と第1の金型本体５２のホルダ部５２ａの下面が当接する。ここから圧縮金型４２を図１４の位置まで上昇させ封止樹脂部１８ａの側面と枠状金型４３の内面を離型する。これら一連の動作において成形品１８はキャビティ面から完全に離型する。
その後、昇降機構４５にて圧縮金型４２、枠状金型４３、成形品１８を下げ、図示しない真空吸着装置などで成形品１８を取り出す。
【００４０】
この第３の実施の形態によれば、圧縮金型４２が封止樹脂部１８ａの下面から離型するときに発生する樹脂界面１８ｂｂでの剥離を第１の実施の形態と同様に防止することができるとともに、この圧縮成形時等の圧縮金型４２と枠状金型４３の昇降を、第１の弾性体４４を介して１つの昇降機構４５により昇降できることから昇降機構を簡略化することができる。また、成形品１８の側面を枠状金型４３の内側面から離型しておくため、成形品１８を図示しない真空吸着装置などで取り出すときの離型荷重が殆どなく、真空吸着装置を簡素化できる他、取り出し時の成形品１８へのダメージを防止することができる。
【００４１】
また、一連の動作において、先に図１４の動作を行った後、図１３のごとく圧縮金型４２の上面と封止樹脂部１８ａの下面の分離を行っても同様の効果が得られる。
【００４２】
（第４の実施の形態）
次に、図１５を参照して本発明の第４の実施の形態を説明する。これは第３の実施の形態の変形例で、以下に示す第1の金型６１の構成以外は第３の実施の形態と同様である。この実施の形態の半導体樹脂封止装置６０の第1の金型６１は第1の金型本体６２と第1の金型本体６２から下方に伸びたストッパピン６３、このストッパピン６３に挿入され昇降自在に保持された可動金型板６４、および両者の間にあって可動金型板６４を下方向に押し付けている第２の弾性体６５とで構成されている。この第２の弾性体６５は樹脂封止時の下型からの反力より強い初圧でセットされている。ここで、第３の実施の形態との違いは、第1の金型本体５２のホルダ部５２ａの代わりに、ストッパピン６３に設けられた鍔部６３ａで可動金型板６４の下方向への移動を抑制している点と、成形品１８の側面と第２の金型４１の枠状金型４３の内面との離型時に枠状金型４３が上昇するのをストッパピン６３の下面で抑制している点である。従って、作用、効果は第３の実施の形態と略同様であるが、本発明では第1の金型をより簡易に構成することができる。
【００４３】
（第５の実施の形態）
次に、図１６ないし図２２を参照して本発明の第５の実施の形態を説明する。なお、従来の半導体樹脂封止装置１０と同一部分には同一符号付して説明する。この実施の形態の半導体樹脂封止装置７０の第２の金型７１は圧縮金型７３と枠状金型７７と可動ブロック７６で構成され、これら圧縮金型７３と枠状金型７７は図示しない昇降機構により昇降するようになっている。また、枠状金型７７の枠内には上下に貫通する矩形の貫通孔７２が開けられ、その中に圧縮金型７３が嵌め込まれている。
【００４４】
圧縮金型７３の上部外周には切り込み部７４を設け、その上部の上部切り込み部７４ａは浅く切り込まれ、下部の下部切り込み部７４ｂは上部切り込み部７４ａより深く切り込まれている。圧縮金型７３と枠状金型７７の間には、可動ブロック７６が上部切り込み部７４ａと枠状金型７７の貫通孔７２に嵌合して昇降自在に配置されている。可動ブロック７６は切り込み部７４内に設けられたばね等の弾性体の支持弾性体７５を介して圧縮金型７３の下腕部７３ａの上面に上方に支持され、圧縮金型７３の昇降に連動して昇降できるようになっている。このときの支持弾性体７５の弾性力は所定の封止圧力付近にセットされている。圧縮金型７３、枠状金型７７、第１の金型１１の内部には図示しないがヒータが備えられ、封止用樹脂１７を加熱して溶融するようになっている。
【００４５】
次に、この半導体樹脂封止装置７０による樹脂封止方法を説明する。まず、図１６に示すように圧縮金型７３の上面に封止用樹脂１７を載置し、枠状金型７７の上面には被成形品１５を載置して、図示しないヒータにより封止用樹脂１７を加熱溶融する。しかる後、圧縮金型７３とともに枠状金型７７を図示しない昇降機構により図１７に示すように上昇させ、枠状金型７７の上面と第1の金型１１の下面とで被成形品１５の配線基板１４の周縁部をクランプする。
【００４６】
このクランプ後、昇降機構にて圧縮金型７３を所定の位置まで上昇させ、キャビティＣ内に溶融した封止用樹脂１７を充満させることで樹脂封止がなされ、樹脂封止された成形品１８が完成する。
【００４７】
このとき、可動ブロック７６は支持弾性体７５を介して下腕部７３ａに押し上げられて上昇するが、封止用樹脂１７の投入量の増減により、図１７から図１９の範囲内で支持弾性体７５により所定の樹脂封止圧力を加えられる位置で停止する。例えば、可動ブロック７６に支持弾性体７５のセット圧以上の樹脂封止圧力が加わることで、図１８に示すように支持弾性体７５を撓ませながら可動ブロック７６が圧縮金型７３に対して相対的に下方向に移動し、キャビティ内を所定の封止圧力に維持する。つまり、封止用樹脂１７の量が所定量より多い場合には、枠状金型７７の上部内側面と圧縮金型７３の上部外周面と可動ブロック７６の上面７６ａが形成する凹部７８がキャビティの容積を増加させて、この凹部７８が多すぎた余分の樹脂を吸収して樹脂封止が完了する。
【００４８】
また、樹脂１７が所定量より少ない場合は、所定の封止圧力では図１９に示すように可動ブロック７６の上部７６ｂが圧縮金型７３の上面より上に突出した状態になり、キャビティの容積を減少させた状態で樹脂封止が完了する。
【００４９】
図１７ないし図１９の状態で樹脂封止が完了した後、支持弾性体７５の反力により可動ブロック７６を介して成形品１８を第1の金型１１に当接しつつ圧縮金型７３を図２０に示すように昇降機構により下降させ、圧縮金型７３の上面を封止樹脂部１８ａの下面から分離し離型する。
【００５０】
この離型のとき、圧縮金型７３の上面と封止樹脂部１８ａの下面との密着力により、被成形品１５と封止樹脂部１８ａとの樹脂界面１８ｂｂにも離型荷重が掛かるが、可動ブロック７６の上面７６ａが保持部となって封止樹脂部１８ａの周縁部を保持するため、樹脂界面１８ｂｂに掛かる離型荷重を緩和する。特に封止樹脂部１８ａの周縁部では、この剥離荷重荷重を極小にすることができる。
【００５１】
しかる後、図２１に示すように昇降装置にて枠状金型７７、圧縮金型７３、可動ブロック７６、成形品１８を第1の金型１１から下降させる。その後、図２２に示すように圧縮金型７３を再度上昇させ、成形品１８を第２の金型７１からエジェクトする。
【００５２】
本実施の形態では、圧縮金型７３の上面と封止樹脂部１８ａの下面との離型荷重が配線基板１４や半導体チップ１３に掛かるのを最小限に押さえることができるので、離型の際の樹脂界面１８ｂｂでの剥離を防ぐことができ、良質な成形品を供給することができる。
【００５３】
また、供給する封止用樹脂量が所定量より増減した場合でも、可動ブロック７６の可動範囲内（図１７から図１９の様な位置）であれば所定の封止圧力を保ちつつ成形することが可能である。言い換えれば、供給する樹脂量は可動ブロック７６の可動範囲でカバーできる体積分変動してもよいことになり、供給する封止用樹脂量の計量精度を緩和することが可能である。
【００５４】
また、可動ブロック７６は支持弾性体７５を介して圧縮金型７３とともに昇降するので特別な昇降機構を必要とせず、装置を簡単にすることができる。
【００５５】
なお、この可動ブロック７６は環状の一体ものでもよいし、縦に分割された複数のものでもよい。また、本実施の形態では可動ブロック７６は支持弾性体７５を介して圧縮金型７３の下腕部７３ａに支持されて移動させるようにしたが、圧縮金型とは別の独立した昇降機構に取り付けて移動させるようにしてもよい。
【００５６】
また、可動ブロック７６、支持弾性体７５は圧縮金型７３側の切り込み部７４内で昇降するが、枠状金型内に同様の切り込みを設けて、枠状金型と連動して昇降するようにしても同様の効果を得ることができる。
【００５７】
（第６の実施の形態）
次に、図２３を参照して本発明の第６の実施の形態を説明する。これは、以下に示す第２の金型８１の構成以外は第５の実施の形態と同様である。この実施の形態の半導体樹脂封止装置８０の第２の金型８１は、圧縮金型８３と枠状金型８７と可動ブロック８６で構成され、これら圧縮金型８３と枠状金型８７は図示しない昇降機構により昇降するようになっている。また、枠状金型８７の枠内には上下に貫通する貫通孔８２が開けられ、その中に圧縮金型８３が嵌め込まれている。枠状金型８７の上部の内側面には、その外周部の寸法がキャビティＣの外周の寸法に相当する段部８５を設けている。段部８５の底面には上下に貫通する１つもしくは複数の可動ブロック挿入孔８８が開けられている。この可動ブロック挿入孔８８の下部にはねじ溝が切られ、蓋部８７ａが下から螺合されている。
【００５８】
この可動ブロック挿入孔８８に嵌合してピン状の可動ブロック８６が昇降自在に配置されている。可動ブロック８６は、支持弾性体７５を介して枠状金型８７の蓋部８７ａの上面に上方に支持され、枠状金型８７の昇降に連動して昇降できるようになっている。このときの支持弾性体７５の弾性力は所定の封止圧力付近にセットされている。
【００５９】
ここで、第５の実施の形態との違いは、枠状金型８７に可動ブロック挿入孔８８を設け、可動ブロック８６がこの可動ブロック挿入孔８８に嵌合して昇降するようになっている点である。従って、作用、効果は第５の実施の形態と略同様である。例えば、図２３は封止用樹脂が所定量より多い場合に樹脂封止がなされた状態を示しているが、可動ブロック挿入孔８８の上部の凹部８９が余分の樹脂の体積を吸収するようになっている。圧縮金型８３を封止樹脂部１８ａから分離するときには、可動ブロック８６の上面８６ａと段部８５の底面が封止樹脂部１８ａに対する保持部となっている。
【００６０】
この実施の形態では、枠状金型に可動ブロック挿入孔８８を設けたが、圧縮金型に可動ブロック挿入孔を設け、これに可動ブロックと支持弾性体を配置するようにしてもよい。
【００６１】
上記各実施の形態では第２の金型を可動にし第１の金型を固定としたが、第１の金型が可動側、第２の金型が固定側でもよいし、第１の金型を下、第２の金型を上にし、被成形品を第１の金型の上に載置して、その上に封止用樹脂を載置してもよい。また、被成形品の樹脂による封止を片方の表面にしたが、これを上下両面に封止してもほぼ同様に実施することはできる。さらに、金型の貫通孔は矩形にしたがこれを丸形、楕円形等にしても同様に実施することができる。
【００６２】
さらにまた、第１、第２の弾性体、支持弾性体は、ばねやゴム等の弾性材料のほか被成形品１５に応じて空圧装置、油圧装置、小形電動機等を用いた伸縮自在の部材に適宜変更してもほぼ同様に実施することができる。その他被成形品も複数の半導体チップを一体に封止するばかりか１個あるいは２、３個等の少量の単位で封止するものであってもよい。保持部を形成する段部の底面と可動ブロックの上面は水平な面であってもよいし、水平に対して角度を付けた平面や曲面であってもよい。
【００６３】
【発明の効果】
本発明は、第1の金型と、この第1の金型に対向して配置され、貫通孔を有する枠状金型とこの貫通孔に嵌合して昇降可能な圧縮金型からなる第２の金型と、前記第１または第２の金型を昇降させる昇降機構とから構成され、これら第１の金型と第２の金型の間に被成形品を配置し、前記第１の金型と枠状金型により被成型品の配線基板の周縁部をクランプし、前記昇降機構により前記圧縮金型が前記第１の金型側へ相対的に移動することで、加熱溶融した封止用樹脂を被成形品に圧縮成形により樹脂封止する半導体樹脂封止装置において、前記第２の金型には、樹脂封止後に前記圧縮金型を成形品から分離するときにこの成形品の封止樹脂周縁部分全部もしくは一部を保持する保持部を設け、圧縮金型を成形品から分離するときに被成形品と圧縮成形した封止樹脂部が剥離しないようにすることができる。
【００６４】
また、本発明は、前記圧縮金型を成形品から分離するときにこの成形品の封止樹脂周縁部分全部もしくは一部を保持する保持部としての段部を前記枠状金型または前記圧縮金型に設け、圧縮金型を成形品から分離するときに被成形品と圧縮成形した封止樹脂部が剥離しないようにすることができる。
【００６５】
さらに、本発明は、第1の金型と、この第1の金型に対向して配置され、貫通孔を有する枠状金型とこの貫通孔に嵌合して昇降可能な圧縮金型からなる第２の金型と、前記第１または第２の金型を昇降させる昇降機構とから構成され、これら第１の金型と第２の金型の間に被成形品を配置し、前記第１の金型と枠状金型により被成型品の配線基板の周縁部をクランプし、前記昇降機構により前記圧縮金型が前記第１の金型側へ相対的に移動することで、加熱溶融した封止用樹脂を被成形品に圧縮成形により樹脂封止する半導体樹脂封止装置において、前記枠状金型の貫通孔に昇降自在に嵌合させて凸字状の圧縮金型を備え、この圧縮金型の下腕部と前記枠状金型との間に第１の弾性体を設け、前記枠状金型はこの第１の弾性体を介して前記圧縮金型の下腕部に支持されて圧縮金型に連動して１つの昇降機構により昇降するとともに、前記貫通孔の内側面には樹脂封止後に前記圧縮金型を成形品から分離するときにこの成形品の封止樹脂周縁部分全部もしくは一部を保持する保持部としての段部を設け、圧縮金型を成形品から分離するときに被成形品と圧縮成形した封止樹脂部が剥離しないようにするとともに、枠状金型と圧縮金型の相対移動を１つの昇降機構により昇降できるようにすることができる。
【００６６】
さらに、本発明は、前記第1の金型には、樹脂封止時に受ける反力より大きい力で圧縮可能な弾性力を有する第２の弾性体と、この第２の弾性体を介して第1の金型本体に昇降可能に保持された可動金属板を備え、成形品のエジェクトを的確に行うようにすることができる。
【００６７】
さらに、本発明は、第1の金型と、この第1の金型に対向して配置され、貫通孔を有する枠状金型とこの貫通孔に嵌合して昇降可能な圧縮金型からなる第２の金型と、前記第１または第２の金型を昇降させる昇降機構とから構成され、これら第１の金型と第２の金型の間に被成形品を配置し、前記第１の金型と枠状金型により被成型品の配線基板の周縁部をクランプし、前記昇降機構により前記圧縮金型が前記第１の金型側へ相対的に移動することで、加熱溶融した封止用樹脂を被成形品に圧縮成形により樹脂封止する半導体樹脂封止装置において、圧縮金型の外側面または枠状金型の内側面に切り込み部を設け、この切り込み部に前記貫通孔と前記切り込み部に昇降自在に嵌合して昇降する可動ブロックを備え、この可動ブロックが樹脂封止後に前記圧縮金型を成形品から分離するときにこの成形品の封止樹脂周縁部分全部もしくは一部を保持するようにし、圧縮金型を成形品から分離するときに被成形品と圧縮成形した封止樹脂部が剥離しないようにするとともに、供給する封止用樹脂量の計量精度を緩和するようにすることができる。
【００６８】
さらに、本発明は、第1の金型と、この第1の金型に対向して配置され、貫通孔を有する枠状金型とこの貫通孔に嵌合して昇降可能な圧縮金型からなる第２の金型と、前記第１または第２の金型を昇降させる昇降機構とから構成され、これら第１の金型と第２の金型の間に被成形品を配置し、前記第１の金型と枠状金型により被成型品の配線基板の周縁部をクランプし、前記昇降機構により前記圧縮金型が前記第１の金型側へ相対的に移動することで、加熱溶融した封止用樹脂を被成形品に圧縮成形により樹脂封止する半導体樹脂封止装置において、圧縮金型または枠状金型内に可動ブロック挿入孔を設け、この可動ブロック挿入孔に昇降自在に嵌合して昇降する可動ブロックを備え、この可動ブロックが、樹脂封止後に前記圧縮金型を成形品から分離するときにこの成形品の封止樹脂部の周縁部の一部を保持するようにし、圧縮金型を成形品から分離するときに被成形品と圧縮成形した封止樹脂部が剥離しないようにするとともに、供給する封止用樹脂量の計量精度を緩和し、また、可動ブロックを圧縮金型もしくは枠状金型内に入れることで圧縮金型と枠状金型が相対移動する時の影響を可動ブロックが受けないようにすることができる。
【００６９】
さらに、本発明は、前記可動ブロックは前記圧縮金型または前記枠状金型に設けられた切り込み部または可動ブロック挿入孔に樹脂封止圧力で圧縮可能な支持弾性体を介して圧縮金型または枠状金型に支持され、この圧縮金型または枠状金型に連動して昇降するようにし、可動ブロックを昇降するための昇降機構を省略して半導体樹脂封止装置の機構を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明半導体樹脂封止装置の第１の実施の形態の第１工程を示す説明図。
【図２】本発明半導体樹脂封止装置の第１の実施の形態の第２工程を示す説明図。
【図３】本発明半導体樹脂封止装置の第１の実施の形態の第３工程を示す説明図。
【図４】本発明半導体樹脂封止装置の第１の実施の形態の第４工程を示す説明図。
【図５】本発明半導体樹脂封止装置の第１の実施の形態の第５工程を示す説明図。
【図６】本発明半導体樹脂封止装置の第２の実施の形態の第１工程を示す説明図。
【図７】本発明半導体樹脂封止装置の第２の実施の形態の第２工程を示す説明図。
【図８】本発明半導体樹脂封止装置の第２の実施の形態の第３工程を示す説明図。
【図９】本発明半導体樹脂封止装置の第２の実施の形態の第４工程を示す説明図。
【図１０】本発明半導体樹脂封止装置の第３の実施の形態の第１工程を示す説明図。
【図１１】本発明半導体樹脂封止装置の第３の実施の形態の第２工程を示す説明図。
【図１２】本発明半導体樹脂封止装置の第３の実施の形態の第３工程を示す説明図。
【図１３】本発明半導体樹脂封止装置の第３の実施の形態の第４工程を示す説明図。
【図１４】本発明半導体樹脂封止装置の第３の実施の形態の第５工程を示す説明図。
【図１５】本発明半導体樹脂封止装置の第４の実施の形態を示す説明図。
【図１６】本発明半導体樹脂封止装置の第５の実施の形態の第１工程を示す説明図。
【図１７】本発明半導体樹脂封止装置の第５の実施の形態の第２工程を示す説明図。
【図１８】本発明半導体樹脂封止装置の第５の実施の形態の第２工程の変形例を示す説明図。
【図１９】本発明半導体樹脂封止装置の第５の実施の形態の第２工程の他の変形例を示す説明図。
【図２０】本発明半導体樹脂封止装置の第５の実施の形態の第３工程を示す説明図。
【図２１】本発明半導体樹脂封止装置の第５の実施の形態の第４工程を示す説明図。
【図２２】本発明半導体樹脂封止装置の第５の実施の形態の第５工程を示す説明図。
【図２３】本発明半導体樹脂封止装置の第６の実施の形態を示す説明図。
【図２４】従来の半導体樹脂封止装置の第１工程を示す説明図。
【図２５】従来の半導体樹脂封止装置の第２工程を示す説明図。
【図２６】従来の半導体樹脂封止装置の第３工程を示す説明図。
【図２７】従来の半導体樹脂封止装置の第４工程を示す説明図。
【図２８】従来の半導体樹脂封止装置の第５工程を示す説明図。
【図２９】一般的な成形品の平面図。
【符号の説明】
１０、３０、４０、５０、６０、７０、８０  半導体樹脂封止装置
１１、５１、６１  第1の金型
１２、３１、４１、７１、８１  第２の金型
１３  半導体チップ
１４  配線基板
１５  被成形品
１６、２０、４５  昇降機構
１７  封止用樹脂
１８  成形品
１８ａ  封止樹脂部
１９、３４，４３、７７、８７  枠状金型
１９ａ、３２、７２、８２  貫通孔
２１、３３、４２、７３、８３  圧縮金型
３５  段部
４４  第１の弾性体
５２、６２  第1の金型本体
５２ａ  ホルダ部
５３、６４  可動金型板
５４、６５  第２の弾性体
６３  ストッパピン
７４  切り込み部
７５  支持弾性体
７６、８６  可動ブロック
８８  可動ブロック挿入孔
【図１】
0003896274.tif 000002
【図２】
0003896274.tif 000003
【図３】
0003896274.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003896274.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
0003896274.tif 000011
【図１１】
0003896274.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0003896274.tif 000014
【図１４】
0003896274.tif 000015
【図１５】
0003896274.tif 000016
【図１６】
0003896274.tif 000017
【図１７】
0003896274.tif 000018
【図１８】
0003896274.tif 000019
【図１９】
0003896274.tif 000020
【図２０】
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【図２１】
0003896274.tif 000022
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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