米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 電気素子 -> ローム株式会社

発明の名称 半導体組立装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平8−78449
公開日 平成8年(1996)3月22日
出願番号 特願平6−207635
出願日 平成6年(1994)8月31日
代理人
発明者 藤田 一彦
要約 目的
半導体装置を樹脂封止するための半導体組立装置において、上金型1aと熱源ブロック2との接触状態を樹脂封止を開始する前に検出し再調整することができるようにすることにより、上金型1aと熱源ブロック2とを密着させて短時間で上金型1aの加熱することができ、封止樹脂の流動性を確実に高めてキャビティ部1c内に導入して封止樹脂を硬化させることができる半導体組立装置を提供することを目的とする。

構成
半導体装置のパッケージ形状を複数個分型どったキャビティ部1cを有する上金型1a及び下金型1bと、上金型1aを加熱するための金属性の熱源ブロック2と、上金型1aを移動するための可動部3とからなり、熱源ブロック2の内部には絶縁材部2bを介して複数の電極2cが挿通され、熱源ブロック2と上金型1aが当接すると、上金型1aを介して電極2c間に通電経路を形成される。
特許請求の範囲
【請求項1】 リードフレームに取り付けられた半導体素子を樹脂封止するための金型と前記金型を加熱するための熱源ブロックとからなり、前記金型を前記熱源ブロックにより加熱したのち、前記金型を前記熱源ブロックと離すように移動してから使用する半導体装置の組立装置において、前記熱源ブロックに複数の電極を設け、前記熱源ブロックと前記金型とが接触するとともに前記複数の電極と前記金型とが接触し、前記金型を介して前記複数の電極間が通電することにより前記熱源ブロックと前記金型との接触状態を検知することを特徴とする半導体組立装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体の組立装置に関し、詳しくは半導体装置を樹脂封止(パッケージング)するための半導体組立装置の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体装置を樹脂封止する場合には図3に示すような半導体組立装置を用いてエポキシ樹脂等の封止樹脂により樹脂封止していた。図3は半導体組立装置の主要部の側面図を示し、半導体装置のパッケージ形状を複数個分型どった上金型1a及び下金型1bと、上金型1aを加熱するための金属性の熱源ブロック2と、上金型1aを移動するための可動部3と、上金型1aの位置を検出するための位置検出器4とから構成されている。
【0003】次にこの装置の操作法について説明する。まづ、上金型1aを熱源ブロック2に当接させて上金型1aを所定の温度に加熱するとともに、上金型1aと同様な温度に加熱装置(図示なし)により加熱されている下金型1bに、半導体装置8をダイボンディング及びワイヤボンディングしたリードフレーム9を所定の位置に設置した後、可動部3により上金型1aを下方に移動し、下金型1bに重ね合わせて封止樹脂を上金型1aに設けられたポッド部(図示なし)より注入する。上金型1a及び下金型1bの余熱により流動性の増した封止樹脂が上金型1a及び下金型1bにより複数個形成された半導体装置のパッケージ形状を型どった穴(キャビティ部)1c内に注入され、その後封止樹脂が硬化するのを待って、可動部3により上金型1aを上方に移動して半導体装置を離型する。これらの工程を繰り返すことにより樹脂封止型の半導体装置が形成される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図3に示す半導体組立装置では上金型1aと熱源ブロック2との接触状態を、可動部3及び熱源ブロック2や上下の金型を支持するための支持台7に固定して取り付けた光センサやスイッチからなる位置検出器4により検出しているので、可動部3や熱源ブロック2の取り付けねじのゆるみや上金型1aと熱源ブロック2との間への異物の混入、更には位置検出器4の作動位置の変化やあそび等により、上金型1aと熱源ブロック2との接触面が傾いていたり僅かな隙間を有していたりして完全には密着していないにも係わらず、密着していると判定してしまう場合がある。
【0005】上金型1aは熱源ブロック2と完全に密着することにより熱伝導によって加熱されるので、正常に密着していない場合には、所定の時間内に所定の温度に加熱できなくなったり、上金型1aの場所により温度むらが生じたりする。従って、上金型1aの温度が所定の温度まで上がっていない場合には、封止樹脂の流動性が不足することになるので、キャビティ部1c内に封止樹脂が充填するのに時間がかかったり、封止樹脂がキャビティ部1c内に十分に充填しない間に封止樹脂が硬化し始めてしまったり、封止樹脂の流れる経路がつまることにより、上金型1aと下金型1bの圧接面から封止樹脂が漏れだして金型の表面を汚してしまったり、半導体装置の端子間に生じる樹脂バリが多くなったりする等の問題があった。また、完全な樹脂封止ができないことから、半導体装置の外観不良が多くなったり、信頼性が低下するという問題もある。これらの問題を防ぐために上金型1a自体の余熱温度を管理している場合も有るが、この場合でも、所定の温度に加熱するまでの加熱時間が長くなるという問題もある。
【0006】更に、これらの問題は、半導体装置を金型から離型した後でないと判らないので、多数の不良を作り込んでしまうという問題もある。これらの問題を防止する方法として、上金型1a及び下金型1bの内部に加熱装置を組み込む場合もあるが、この場合には、半導体装置のパッケージの種類により種々異なる金型に対して個々に加熱装置を組込まなければならない上に、加熱装置に不良が発生して、加熱装置を取り替える場合に、精密で非常に高価な金型の取扱いが難しく、メンテナンス作業がしづらいという問題等がある。
【0007】そこで本発明は半導体組立装置において、安価で作業性の良い熱源ブロック2を使用しながら、これらの問題を解決し、上金型1aと熱源ブロック2との接触状態を樹脂封止を開始する前に検出し再調整することにより、上金型1aと熱源ブロック2とを密着させて短時間で上金型1aの余熱することができると共に、封止樹脂の流動性を確実に高めてキャビティ部1c内に導入して封止樹脂を硬化させることができる半導体組立装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するために本発明の半導体組立装置は、請求項1に記載の半導体組立装置においては、リードフレームに取り付けられた半導体素子を樹脂封止するための金型と金型を加熱するための熱源ブロックとからなり、金型を熱源ブロックにより加熱したのち、金型を熱源ブロックと離すように移動してから使用する半導体装置の組立装置において、熱源ブロックに複数の電極を設け、熱源ブロックと金型とが接触するとともに複数の電極と金型とが接触し、金型を介して複数の電極間が通電することにより熱源ブロックと金型との接触状態を検知することを特徴とするものである。
【0009】
【作用】本発明の半導体組立装置を使用すれば、上金型1aと熱源ブロック2とが密着しなければ各電極間の電流経路が形成されなくなるので、上金型1aと熱源ブロック2との接触状態を容易に検知できる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例である半導体組立装置を図面を参照しながら詳細に説明する。尚、本明細書では、全図面を通して、同一または同様の部位には同一の符号を付して説明する。図1は本発明による半導体組立装置の一実施例の主要部の側面説明図を示す。図1の半導体組立装置は、半導体装置のパッケージ形状を上金型1a及び下金型1bにより複数個分型どった穴(キャビティ部)1cを有する合金工具鋼等からなる上金型1a及び下金型1bと、上金型1aを予め加熱するための機械構造用炭素鋼等からなる熱源ブロック2と、上金型1aを上下に移動するための可動部3と、これらの装置を一体的に取り付ける支持台7とから構成され、熱源ブロック2の内部には上金型1aとの接触状態を検出するための電極部2cが挿通され、各電極間には配線5cにより電源部5aと通電計5bからなる接触検出器5が接続されている。
【0011】また、実施例の場合の各部の大きさは、上金型1a及び下金型1bがそれぞれ長さ約190mm、幅約120mm、高さ約41.5mm、熱源ブロック2が長さ約230mm、幅約130mm、高さ約60mmになっている。次にこの組立装置の操作手順について説明する。まづ、上金型1aと約220℃〜230℃の温度の熱源ブロック2とを所定の時間密着させて、上金型1aを約180℃の温度に予め加熱すると共に、半導体素子8がダイボンディング及びワイヤボンディングされたリードフレーム9を図示しない他の熱源ブロックにより上金型1aと同様な温度に加熱されている下金型1bの所定位置に設置する。上金型1aの加熱が完了すれば、可動部3により上金型1aを下方に移動して下金型1bに重ね合わせて図示しないポッド部にエポキシ樹脂等の封止樹脂を注入され、余熱により流動性の増した封止樹脂はキャビティ部1c内に注入される。その後封止樹脂が硬化するのを待って、上金型1aを可動部3により上方に引き上げて移動することにより複数個が一体的に形成された半導体装置が離型され、最後に不要な樹脂バリの除去やリードフレームの切断及び検査等が行われて個々の半導体装置になる。以上の工程を繰り返すことにより樹脂封止型の半導体装置が形成される。
【0012】尚、可動部3によって金型1aを移動させるための駆動手段としては、レバー等を人為的に操作(マニュアル駆動)したり、圧搾空気や油圧やモータ等によって駆動したりすることができる。図2(a)は本発明の半導体組立装置に使用する熱源ブロック2の斜視説明図を示す。図2(a)の熱源ブロック2は金属部2aと、金属部2aの複数箇所に挿通された絶縁材部2bと、各絶縁材部2b内に挿通されて金属部2aとは絶縁された電極部2cと、上金型1aとの当接面に平行に貫通されたヒータ穴2dとからなり、ヒータ穴2dの中にはヒータ2eが挿入されている。
【0013】この各電極部2cには、配線5cにより電源部5a及び通電計5bが接続されて通電経路が複数組形成されている。通電経路を複数組設けることにより、上金型1aや熱源ブロック2が傾いていることも検出でき、事前に接触状態を再調整することができるので、確実に上金型1aと熱源ブロック2を密着させることができるようになる。
【0014】尚、通電計6は電流計または電球やブザーやモータ等の装置であっても良く、ヒータ2eは電熱コイルや高周波ヒータ等でも良い。ただし、上金型1aの抵抗値は温度により変化するので、抵抗値が多少変化しても通電していると判断できるようにする必要がある。また、図2(a)では複数の電極部2cを熱源ブロック2の四隅に配置しているが、熱源ブロック2の中央や熱源ブロック2の外周に配置しても構わない。
【0015】図2(b)は図2(a)の熱源ブロック2をY1−Y2で切断した断面形状と上金型1aでの対応する場所の断面を示す。熱源ブロック2の複数箇所に挿通された絶縁材部2bと、各絶縁材部2b内に挿通されて金属部2aとは絶縁された電極部2cとの断面を示すとともに、点線により接触検出器5の後方にある上金型1aとの接触面に平行に貫通されたヒータ穴2dと、ヒータ穴2dの中に挿通されたヒータ2eを示している。尚、本図では熱源ブロック2を貫通する穴に挿入される電極部2cは上金型1aに対して垂直に挿入されているが、上金型1aとの接触面が平行であれば、熱源ブロック2内を斜めに挿入したり、ヒータ穴2dを利用して側面へ電極部2cが出るようにしても良い。
【0016】上金型1aが上方に移動して熱源ブロック2に接触すると、上金型1aを介して電源部5aと通電計5bと配線5cとからなる接触検出器5の通電経路(二点鎖線)7aが形成されるので、通電計5bにより上金型1aと熱源ブロック2との接触状態を直接的に検出できるようになっている。図2(c)は図2(b)に示すX部(点線円内)の拡大断面図を示す。絶縁材部2bを熱源ブロック2a及び電極部2cの端面よりもわずかに内部にすることにより、絶縁材部2bにより接触が妨げられないようになっている。尚、電極部2bは使用しているうちに、傷がついたりガタついたりして、上金型1aとの接触位置がずれてくる場合に備えて電極部2bの端面位置の微調整ができるようにしておくと良い。また、電極部2cの一部に圧電素子やバネ部材等の緩衝装置を設けると共に、電極部2cを熱源ブロック2より僅かに突出させて、これらの緩衝装置の変位により熱源ブロック2と上金型1aとの接触を確実にとれるようにしても良い。
【0017】以上の実施例では、上金型1aと熱源ブロック2との接触を検出するようになっているが、下金型1bを移動可能にして下金型1bと熱源ブロック2の接触を検出しても良い。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体組立装置を使用すれば、上金型1aと熱源ブロック2との接触状態を容易に検出することができ、封止樹脂を金型に注入する前に密着が不完全な場合を検出して再調整することができる。従って、上金型1aを効率よく加熱できるので、所定の時間内に所定の温度に上金型1aを加熱することができ、封止樹脂の流動性を十分に高められるので、短時間で封止樹脂がキャビティ1c内に行き渡るようになり、半導体装置の樹脂封止を確実に行えるようになると言う効果がある。従って、樹脂封止による外観不良や信頼性不良等の不良を大幅に削減できるという効果がある。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013