(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティ、およびポットとキャビティとを接続するゲートが設けられた中間プレートを介して被成形品をクランプし、前記ゲートを介してポットから前記キャビティに樹脂を充填することにより樹脂封止するプレス装置と、
前記中間プレートに被成形品を移載するとともに、該被成形品が移載された中間プレートを移載位置から予熱位置に移送する搬送コンベアを備えた供給モジュール部と、
該供給モジュール部と、前記プレス装置の奥側の側方位置との間で進退動可能に設けられ、前記被成形品がセットされた中間プレートをプレス装置にセットするローダーと、
前記プレス装置の奥側の側方位置と成形品の取り出し位置との間で進退動可能に設けられ、前記プレス装置により前記被成形品と中間プレートとを型締めして樹脂封止された成形品とともに中間プレートをプレス装置から取り出すアンローダーと、
前記供給モジュール部に対して前記プレス装置を挟む配置に設けられ、前記取り出し位置から成形品の移載位置に成形品とともに中間プレートを移送する移送コンベアを備え、移載位置にて前記中間プレートから成形品を収納部へ移載する収納モジュール部と、
装置の前面側において、前記収納モジュール部の移送コンベアの終端と、前記供給モジュール部の搬送コンベアの始端との間に配置され、前記収納モジュール部により成形品を収納部へ移載した後の中間プレートを、前記移送コンベアの終端側から前記搬送コンベアの始端側へ戻し移動させるリターンコンベアを備えた戻し操作部と、
を具備することを特徴とする半導体封止装置。
【請求項２】
前記リターンコンベアは、装置の前面で床面に近い位置に配置され、
前記移送コンベアの終端にまで移送されてきた中間プレートを、該移送コンベアの移送高さ位置から前記リターンコンベアの搬送高さ位置まで下降させるエレベータと、
前記リターンコンベアにより前記搬送コンベアの始端の下方まで搬送されてきた中間プレートを、リターンコンベアの搬送高さ位置から前記搬送コンベアの搬送高さ位置まで上昇させるエレベータと、
を備えていることを特徴とする請求項１記載の半導体封止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体封止装置に関し、より詳細には中間プレートを設けて被成形品を樹脂封止する半導体封止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体封止装置には、図３に示すように、上型１０と下型２０との中間に中間プレート３０を設け、上型１０と中間プレート３０との間に被成形品４０をクランプして樹脂封止するものがある。同図で２２が下型２０に設けたポット、２４がプランジャ、２６が封止用の樹脂、３２が中間プレート３０に設けたキャビティ、３４がポット２２とキャビティ３２とを連通するゲートである。
【０００３】
このように中間プレート３０を使用して樹脂封止する方法は、たとえばＢＧＡ基板に半導体素子を搭載した半導体装置のように、樹脂封止面に配線パターンやはんだボール等の外部接続端子を接合するランド部が形成されていて、キャビティとポットとを連絡する樹脂路を樹脂封止面を通過するように配置できないといった場合に使用される。図３に示すように、中間プレート３０に設けたキャビティ３２にポット２２に連通するゲート３４を垂直に設けることにより、被成形品の樹脂封止面上を通過させずにゲート３４を配置して樹脂封止することができる。
【０００４】
図４は、中間プレート３０を使用して樹脂封止する際の成形操作を示す説明図である。この場合は、まず上型１０と下型２０とを型開きし、プレス位置から中間プレート３０を引き出し、中間プレート３０から成形品５０を取り出すとともにスプルランナ５２を中間プレート３０から分離する。次に、中間プレート３０の上下面をクリーニングし、中間プレート３０に次の被成形品４０をセットする。次いで、下型２０のポット２２に樹脂タブレット２８を供給した後、中間プレート３０をプレス位置まで移動し、上型１０と下型２０とで型締めし、ポット２２内で溶融した樹脂をプランジャ２４によりキャビティ３２に充填して樹脂封止する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、中間プレート３０を使用した樹脂封止装置では上型１０と下型２０とによって被成形品をクランプするプレス位置に中間プレート３０を搬送する操作が必要であり、中間プレート３０についてはその上面と下面とをクリーニングし、下型２０の金型面についてもクリーニングする必要がある。また、被成形品４０をセットする際には中間プレート３０を予熱した後にセットする必要がある。
【０００６】
このように、中間プレート３０を使用して被成形品を樹脂封止する場合は、中間プレート３０を搬送する操作や、中間プレート３０および金型をクリーニングする操作が煩雑であるため、従来は中間プレート３０を手動により出し入れする操作によって行っている。このため、中間プレートを用いて樹脂封止する従来方法はきわめて生産性が低いという問題があり、中間プレートを使用して樹脂封止する方法を自動化して、より効率的に半導体装置を製造できる装置が望まれている。
【０００７】
本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、中間プレートを用いた半導体封止装置において、中間プレートの搬送操作やクリーニング操作を自動化して、半導体封止作業を効率的に行うことができる半導体封止装置を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、キャビティ、およびポットとキャビティとを接続するゲートが設けられた中間プレートを介して被成形品をクランプし、前記ゲートを介してポットから前記キャビティに樹脂を充填することにより樹脂封止するプレス装置と、前記中間プレートに被成形品を移載するとともに、該被成形品が移載された中間プレートを移載位置から予熱位置に移送する搬送コンベアを備えた供給モジュール部と、該供給モジュール部と、前記プレス装置の奥側の側方位置との間で進退動可能に設けられ、前記被成形品がセットされた中間プレートをプレス装置にセットするローダーと、前記プレス装置の奥側の側方位置と成形品の取り出し位置との間で進退動可能に設けられ、前記プレス装置により前記被成形品と中間プレートとを型締めして樹脂封止された成形品とともに中間プレートをプレス装置から取り出すアンローダーと、前記供給モジュール部に対して前記プレス装置を挟む配置に設けられ、前記取り出し位置から成形品の移載位置に成形品とともに中間プレートを移送する移送コンベアを備え、移載位置にて前記中間プレートから成形品を収納部へ移載する収納モジュール部と、装置の前面側において、前記収納モジュール部の移送コンベアの終端と、前記供給モジュール部の搬送コンベアの始端との間に配置され、前記収納モジュール部により成形品を収納部へ移載した後の中間プレートを、前記移送コンベアの終端側から前記搬送コンベアの始端側へ戻し移動させるリターンコンベアを備えた戻し操作部と、を具備することを特徴とする。
【０００９】
また、前記リターンコンベアは、装置の前面で床面に近い位置に配置され、前記移送コンベアの終端にまで移送されてきた中間プレートを、該移送コンベアの移送高さ位置から前記リターンコンベアの搬送高さ位置まで下降させるエレベータと、前記リターンコンベアにより前記搬送コンベアの始端の下方まで搬送されてきた中間プレートを、リターンコンベアの搬送高さ位置から前記搬送コンベアの搬送高さ位置まで上昇させるエレベータと、を備えていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面とともに詳細に説明する。
図１は、本発明に係る半導体封止装置の実施形態についてその全体構成を示す説明図である。本実施の形態の半導体封止装置は装置内で中間プレート３０を循環移動させながら自動的に樹脂封止することを特徴とする。図１に示す半導体封止装置はプレス装置を２台設置して被成形品を樹脂封止するように構成されている。６０ａ、６０ｂがプレス装置である。
【００１１】
図１でＡ部分は被成形品４０を中間プレート３０に供給する供給モジュール部である。リードフレームあるいは樹脂基板等の被成形品４０はマガジン等に収納されてセットされ、プッシャ等によってターンテーブル６２上に搬出されて整列される。
【００１２】
Ｂ部分は中間プレート３０に被成形品４０を整列した状態で移載し、被成形品４０がセットされた中間プレート３０を搬送コンベア６４によって予熱位置まで移送させる移送部である。被成形品４０はターンテーブル６２上における向きを９０度変えて搬送コンベア６４に移載される。中間プレート３０と被成形品４０は搬送コンベア６４によって先送りされ、予熱位置で停止し、一定時間加熱される。中間プレート３０と被成形品４０とを予熱することにより、樹脂封止時の樹脂硬化時間を短縮して効率的に樹脂封止することができる。
【００１３】
中間プレート３０と被成形品４０をプレス装置６０ａ、６０ｂに移送する操作はローダー６６によってなされる。Ｃ部分がローダー６６によって中間プレート３０と被成形品４０をプレス装置６０ａ、６０ｂに移載するローダー操作部である。
ローダー６６には被成形品４０がセットされている中間プレート３０をチャックして支持する中間プレート供給ハンド６６ａと、樹脂タブレット２８をチャックして支持する樹脂タブレット供給ハンド６６ｂとが設けられる。中間プレート供給ハンド６６ａと樹脂タブレット供給ハンド６６ｂはチャックおよび移載操作が干渉しないよう前後位置に配置されている。
【００１４】
６８は樹脂タブレット２８を収納するタブレットボックスである。樹脂タブレット２８はタブレットの整列機構（不図示）によりプレス装置６０ａ、６０ｂにおけるポット２２の配置と同一配置にあらかじめ整列され、樹脂タブレット供給ハンド６６ｂによってチャックされてポット２２に供給される。７０は樹脂タブレット２８の整列部であり、この整列部７０において樹脂タブレット２８がローダー６６の樹脂タブレット供給ハンド６６ｂにチャックされる。
【００１５】
ローダー６６は中間プレート３０が予熱されている位置とプレス装置６０ａ、６０ｂの側方位置との間で進退移動可能に設けられている。中間プレート３０は被成形品４０がセットされた状態で、ローダー６６が予熱位置まで移動してローダー６６の中間プレート供給ハンド６６ａにチャックされる。樹脂タブレット２８はローダー６６がプレス装置６０ａ、６０ｂに向けて移動する中途の整列部７０で樹脂タブレット供給ハンド６６ｂにチャックされる。
【００１６】
プレス装置６０ａ、６０ｂに中間プレート３０と樹脂タブレット２８を移載する操作は、まず、プレス装置６０ａまたはプレス装置６０ｂの側方にローダー６６を位置合わせし、その状態で、ローダー６６をプレス装置６０ａまたはプレス装置６０ｂに向けて進入させて移載する。樹脂タブレット２８と中間プレート３０との移載操作は、樹脂タブレット２８を先に下型２０に供給するから、本実施形態では、ローダー６６をプレス装置６０ａ、６０ｂの前方まで移動させて樹脂タブレット２８をポット２２に供給した後、ローダー６６を中間プレート３０の移載位置まで後退させて中間プレート３０をセットする。３０ａはローダー６６が前方に移動した際の中間プレート３０の位置を示す。
【００１７】
中間プレート３０を下型２０にセットすることにより、中間プレート３０と被成形品４０が上型１０と下型２０の所定位置にセットされ、この状態で型締めして樹脂封止する。図３に示すように、ゲート３４を介してキャビティ３２に樹脂が充填され、被成形品４０が樹脂封止される。プレス装置６０ａ、６０ｂに設置されている金型は同形のものであり、プレス装置６０ａ、６０ｂにおける樹脂封止操作はまったく同様に行われる。
【００１８】
樹脂封止された成形品５０をプレス装置６０ａ、６０ｂから取り出しする操作は、プレス装置６０ａ、６０ｂの側方位置と成形品５０の取り出し位置との間で進退移動に設けられているアンローダ７２によってなされる。Ｄ部分が成形品５０をプレス装置６０ａ、６０ｂから取り出しするアンローダ操作部である。アンローダ操作部では、プレス装置６０ａ、６０ｂから成形品５０を取り出しする操作と、成型品５０からスプルランナ５２を除去する操作と、下型２０の金型面をクリーニングする操作を行う。
７４が成形品５０と中間プレート３０をプレス装置６０ａ、６０ｂから取り出しする取り出しハンド、７６がクリーナーである。
【００１９】
プレス装置６０ａ、６０ｂから成形品５０を取り出しする際は、アンローダ７２をプレス装置６０ａまたはプレス装置６０ｂの側方に位置合わせし、型開きした状態でアンローダ７２をプレス装置６０ａ、６０ｂに進入させ、取り出しハンド７４により成形品５０ととも中間プレート３０を取り出すことによって行う。取り出しハンド７４により中間プレート３０を支持してアンローダ７２をプレス装置６０ａ、６０ｂから引き出す際にクリーナー７６によって下型２０の金型面をクリーニングする。クリーナー７６にはクリーニング用のブラシが設けられ、ダクトを介してエア吸引することによりクリーニング時の塵埃が装置の外部へ排出される。
【００２０】
７８は成形品５０を支持した中間プレート３０をアンローダ７２の取り出し位置から成形品５０の収納側へ移送する移送コンベアである。８０は移送コンベア７８によって成形品５０と中間プレート３０が移送される中途位置でスプルランナ５２を除去するディゲート部である。本実施形態では中間プレート３０の下面から突出するゲート樹脂をピンチして回転させることにより、パッケージの樹脂部の表面からスプルランナ５２を分離してディゲートしている。
【００２１】
８２は移送コンベア７８によって中間プレート３０が成形品５０の移載位置へ移動した位置を示す。
Ｅ部分は、中間プレート３０から成形品５０を収納部８６へ移載する収納モジュール部である。８４は成形品５０を所定の向きに整列するためのターンテーブルである。収納位置まで移送されてきた成形品５０は中間プレート３０からチャックされターンテーブル８４に移載された後、収納部８６に順次収納される。
成形品５０が収納部側へ移載された後の中間プレート３０は、装置の前面側に配置されたリターンコンベア８８により搬送コンベア６４の基端側位置に戻される。Ｆ部分は中間プレート３０を搬送コンベア６４の位置まで戻す戻し操作部である。
【００２２】
図２に、中間プレート３０を移送コンベア７８の終端側から搬送コンベア６４の始端側へ移送する戻し操作部の構成を正面方向から見た状態を示す。リターンコンベア８８は作業者が装置を操作する際の妨げにならないよう、装置の前面で床面に近い位置に配置される。９０は移送コンベア７８の終端にまで移送されてきた中間プレート３０をリターンコンベア８８の搬送面まで下降させるエレベータである。Ｐ１が移送コンベア７８による移送高さ位置、Ｐ２がリターンコンベア８８による搬送高さ位置を示す。エレベータ９０によってリターンコンベア８８の搬送面まで下降した中間プレート３０はリターンコンベア８８によって搬送されて、搬送コンベア６４の下方位置まで移動する。
【００２３】
９２はリターンコンベア８８の終端まで搬送されてきた中間プレート３０をリターンコンベア８８の搬送高さ位置Ｐ３から搬送コンベア６４の搬送高さ位置Ｐ４まで上昇させるエレベータである。
こうしてエレベータ９０、９２を介して、中間プレート３０は移送コンベア７８の終端側から搬送コンベア６４の始端側まで移送されて戻される。なお、９４はリターンコンベア８８の中間位置に設けたクリーナーである。このクリーナー９４は中間プレート３０の両側のプレート面をブラッシングして中間プレート３０をクリーニングする。
【００２４】
搬送コンベア６４の始端側に戻された中間プレート３０には、供給モジュール部から供給される被成形品４０がセットされ、上述した方法によって、次回の樹脂封止操作がなされる。
こうして、中間プレート３０が次々と装置内を循環し、プレス装置６０ａ、６０ｂにより被成形品４０樹脂封止される操作が自動的になされる。
【００２５】
本実施形態の半導体封止装置は中間プレート３０とともに被成形品４０と成型品５０を移動させるように構成したことが特徴である。型開閉操作時に中間プレートに対して別個に被成形品を移載する操作をする場合は、型開きしている時間が必然的に長くなり、樹脂封止操作のサイクルタイムが長くなる。これに対して、本実施形態のように、中間プレート３０とともに被成形品４０と成形品５０を移動させると、操作時間を効果的に短縮することが可能となる。実際の装置ではプレス装置の配置数や樹脂の硬化時間等を考慮して所要枚数の中間プレート３０を用意しておき、順次、中間プレート３０を循環させて樹脂封止するように制御する。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係る半導体封止装置によれば、上述したように、中間プレートを用いて樹脂封止する操作を完全自動化することができ、中間プレートを用いて樹脂封止する作業をきわめて効率的に行うことが可能となる。これによって、ＢＧＡ等の半導体装置の樹脂封止に好適に使用することが可能になる等の著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る半導体封止装置の全体構成を示す説明図である。
【図２】半導体封止装置のリターンコンベアの構成を示す説明図である。
【図３】中間プレートを用いて被成形品を樹脂封止している状態の断面図である。
【図４】中間プレートを用いて樹脂封止する方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  上型
２０  下型
２２  ポット
２４  プランジャ
２８  樹脂タブレット
３０  中間プレート
３２  キャビティ
３４  ゲート
４０  被成形品
５０  成形品
５２  スプルランナ
６０ａ、６０ｂ  プレス装置
６４  搬送コンベア
６６  ローダー
６６ａ  中間プレート供給ハンド
６６ｂ  樹脂タブレット供給ハンド
７２  アンローダ
７４  取り出しハンド
７６  クリーナー
７８  移送コンベア
８６  収納部
８８  リターンコンベア
９０、９２  エレベータ
９４  クリーナー
【図１】
0003911402.tif 000002
【図２】
0003911402.tif 000003
【図３】
0003911402.tif 000004
【図４】
0003911402.tif 000005