CN103302794A

CN103302794A - 树脂密封装置及树脂密封方法

Info

Publication number: CN103302794A
Application number: CN2013100698574A
Authority: CN
Inventors: 深山寿秀
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2012-03-08
Filing date: 2013-03-05
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2033-03-05
Also published as: TWI521652B; TW201344855A; KR20130103348A; JP2013184413A; KR101419643B1; CN103302794B

Abstract

本发明提供一种树脂密封装置及树脂密封方法，其无需考虑每个基板的凹凸，而且还能够避免成形品中产生空隙或未填充。本发明的树脂密封装置（100），其具有：上模（120）；及下模（130），该下模能够与上模相对靠近或分离，且构成为具有下框模（134）及下压缩模具（132），所述下框模具备贯穿孔（134B），所述下压缩模具嵌合于该贯穿孔而配置，所述树脂密封装置对在上模与下模之间形成的型腔中配置的基板（102）进行树脂密封，其中，该树脂密封装置具备控制下框模在能够靠近或分离的方向即Z方向上的位置的移动控制机构（138），在下压缩模具与上模靠近期间通过移动控制机构来锁定下框模相对于上模的位置且在下框模与基板之间设置间隙（Gp）来进行树脂密封。

Description

树脂密封装置及树脂密封方法

技术领域

本发明涉及一种树脂密封装置及树脂密封方法的技术领域。

背景技术

以往，如专利文献1所示，提出有如下树脂密封装置，该树脂密封装置具有上模及能够与该上模相对靠近或分离的下模，该下膜设为具有具备贯穿孔的框状模具及嵌合于该贯穿孔而配置的成形模具的结构，所述树脂密封装置对在该上模与该下模之间形成的型腔中配置的基板进行树脂密封。

专利文献1：日本特开2011-230423号公报

如专利文献1所示的树脂密封装置中，在与基板接触的下模的部分（夹紧面）设置有用于在进行合模并夹紧基板时排出型腔内的气体的槽（排气槽）。通过该排气槽，在树脂密封时伴随树脂的熔融而产生的空气或挥发成分等气体与型腔内的空气一同排出，并防止被树脂密封的基板（成形品）中产生空隙或树脂的未填充等。

但是，在夹紧于下模的基板的表面上，先导销用（基板定位用）的孔等凹凸按每个基板不同地存在。若这种凹凸与设置于下模的排气槽干涉，则有可能产生树脂从在排气槽产生的间隙漏出的不良情况。因此，以往需对模具进行在确认基板的凹凸的基础上定位排气槽这种设计，模具的设计或制作上需要相应的时间。

发明内容

因此，本发明是为了解决所述问题点而完成的，本发明的目的在于提供一种无需考虑每个被成形品的凹凸，而且还能够避免成形品中产生空隙或未填充的树脂密封装置及树脂密封方法。

本发明为通过如下解决上述课题，一种树脂密封装置，其具有：第1模具及第2模具，该第2模具能够与所述第1模具相对靠近或分离，且该第2模具构成为具有具备贯穿孔的框状模具和嵌合于该贯穿孔而配置的成形模具；并且所述树脂密封装置对在该第1模具与该第2模具之间形成的型腔中配置的被成形品进行树脂密封，其中，该树脂密封装置具备移动控制机构，其控制所述框状模具在所述能够靠近或分离的方向上的位置，在所述成形模具与所述第1模具靠近期间，通过该移动控制机构来锁定该框状模具相对于该第1模具的位置，且在该框状模具与所述被成形品之间设置间隙来进行所述树脂密封。

以往，采用了也如即使合模型腔内外仍连通的排气槽，但是本发明不限于所谓以往合模这种概念，在成形模具与第1模具靠近期间，通过锁定框状模具相对于第1模具的位置，在框状模具与被成形品之间设置间隙。

另外，本发明还能够理解为如下树脂密封方法，该方法使用：第1模具及第2模具，该第2模具能够与该第1模具相对靠近或分离，且该第2模具构成为具有具备贯穿孔的框状模具和嵌合于该贯穿孔而配置的成形模具，并且所述树脂密封方法对在该第1模具与该第2模具之间形成的型腔中配置的被成形品进行树脂密封，其特征在于，包括：在所述成形模具与所述第1模具靠近期间，通过移动控制机构来锁定该框状模具相对于该第1模具的位置，且在该框状模具与所述被成形品之间设置间隙的工序，其中所述移动控制机构控制所述框状模具在所述能够靠近或分离的方向上的位置；及设置该间隙来进行所述树脂密封的工序。

发明效果

根据本发明，无需考虑每个基板的凹凸，而且还能够避免成形品中产生空隙或未填充。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的树脂密封装置的一例的示意图。

图2是表示基于相同的树脂密封装置进行的树脂密封的前半部分步骤的一例的图。

图3是表示上接图2的树脂密封的后半部分步骤的一例的图。

图4中（A）、（B）是表示第1实施方式中的基板与下框模之间的状态的示意图，及（C）是表示第2实施方式中的基板与下框模之间的状态的示意图。

图5是表示本发明的第3实施方式所涉及的树脂密封装置的一例的示意图。

图6是表示本发明的第4实施方式所涉及的树脂密封装置的一例的示意图。

图7是表示本发明的第5实施方式所涉及的树脂密封装置的一例的示意图。

图中：100、300、400、500-树脂密封装置，102、202、302、402、502-基板，104、304、404、504-半导体芯片，106、406、506-树脂，107、207-成形品，108、208、308、408、508-脱模膜，110、310-固定压板，112、312-可动压板，114、314-模具，116-减压流路，118-基板吸附流路，120、320-上模，122、222、422、522-上压缩模具，124、224、424、524-上框模，126、136-弹簧，128-销，130、330-下模，132、232、332、432、532-下压缩模具，134、234、334、434、534-下框模，135-薄膜吸附流路，138、338、438、538-移动控制机构。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的第1实施方式的一例进行详细说明。

最初利用图1对本发明的实施方式所涉及的树脂密封装置的概略结构进行说明。

树脂密封装置100为树脂106直接配置于型腔的压缩成形成形模，如图1所示，其具有上模120（第1模具）和能够与上模120相对靠近或分离的下模130（第2模具）（另外，由上模120和下模130构成模具114）。该下模130构成为具有下框模134（框状模具）和下压缩模具132（成形模具），所述下框模具备贯穿孔134B，所述下压缩模具嵌合于贯穿孔134B而配置。并且，树脂密封装置100对在上模120与下模130之间形成的型腔中配置的基板102（被成形品）进行树脂密封。在此，树脂密封装置100具备控制下框模134在Z方向（能够靠近或分离的方向）上的位置的移动控制机构138。并且，在下压缩模具132和上模120靠近期间，通过移动控制机构138来锁定下框模134相对于上模120的位置且在下框模134与基板102之间设置间隙Gp并进行树脂密封。另外，严密来讲，间隙Gp能够在脱模膜108的上表面和基板102的下表面之间形成，但是本实施方式中将脱模膜108的厚度视作零。

另外，基板102作为支承PCB基板或引线框架这种半导体芯片的代表例来表示。本实施方式中，作为被成形品示出基板102，但是半导体芯片104或连接基板102与半导体芯片104的接合线等也包含在被成形品中。并且，树脂106表示热固化性树脂，本实施方式中设为预先成形的平板形状（固体），但也可为粉状、粒状、或液状。并且，脱模膜108伸缩自如，即使被加热从下模130及树脂密封后的基板102（成形品107）的剥离性也良好。另外，脱模膜为连续供给的形态，但是也可设为长条状，也可无脱模膜。

以下，对构成要件进行具体说明。

如图1所示，模具114中的上模120具备上压缩模具122和上框模124。上压缩模具122安装固定在固定压板110。减压流路116设置在上压缩模具122的内部，并与设置在上压缩模具122的下模侧表面上的减压口116A连通。在减压流路116上连接有未图示的减压机构。因此，能够对型腔内部进行减压而成为真空状态。并且，在上压缩模具122的内部设置基板吸附流路118，并且与设置在上压缩模具122的下模侧表面上的基板吸附口118A连通。在基板吸附流路118上连接有未图示的吸引机构。因此，能够将基板102吸附并保持在上压缩模具122的下模侧表面。

如图1所示，上框模124具备贯穿孔124B，上压缩模具122嵌合于该贯穿孔124B而配置。即，上框模124为围绕上压缩模具122的外周的框形状，经弹簧126安装于上压缩模具122。另外，弹簧126使上框模124向Z方向下侧施力。因此，上框模124能够相对于上压缩模具122向Z方向相对移动。在上框模124的与下模130对置的面上设置有密封部件124A（Ｏ形环等）。另外，在上压缩模具122与上框模124之间的滑动面上也设置有未图示的密封部件。并且，在基板吸附口118A与减压口116A之间、且在保持基板102的区域的外侧位置设置有多个能够向Z方向下侧移动的销128。销128通过未图示的弹簧朝向Z方向下侧施力。

另外，本实施方式中，上模120具备上压缩模具122和上框模124，但是这些并非必须结构，可设为一体。并且也可无销128。另外，也可无密封部件124A或减压流路116等。

如图1所示，下模130具备下压缩模具132和下框模134。下压缩模具132安装于通过未图示的驱动机构上下移动的可动压板112。因此，下模130能够在Z方向上相对于上模120相对靠近或分离（另外，也可以下模安装于固定压板，上模安装于可动压板）。在下框模134的内部设置薄膜吸附流路135，与设置在下压缩模具132与下框模134之间的间隙连通。在薄膜吸附流路135上连接有未图示的薄膜吸引机构。因此，能够将脱模膜108吸附并保持在下模130的表面（另外，可无脱模膜，也可为基板吸附于下模且脱模膜吸附于上模的形态）。

如图1所示，在下框模134的上模侧表面与销128的位置对应地设置有凹部134A。销128根据下框模134的位置插入于下框模134的凹部134A来固定脱模膜108，将脱模膜108的伸缩变形量设为最小。下框模134具备贯穿孔134B，下压缩模具132嵌合于该贯穿孔134B而配置。即，下框模134为围绕下压缩模具132的外周的框形状，经弹簧136安装于下压缩模具132。另外，弹簧136使下框模134向Z方向上侧施力（弹簧136设成比弹簧126或用于销128的弹簧更强力）。因此，下框模134能够相对于下压缩模具132向Z方向相对移动。当上模120与下模130靠近时，下框模134能够经脱模膜108与上框模124抵接。

如图1所示，移动控制机构138抵接配置于一体地设置在下模130的外周的端部134B。移动控制机构138具备钩部138A和支承部138B，其中所述钩部用于从上方抑制欲通过弹簧136的力向Z方向上侧移动的下框模134，所述支承部连接于钩部138A，且能够相对于可动压板112自如地控制钩部138A在Z方向的位置。即，移动控制机构138与可动压板112一同上下移动，但能够通过钩部138A自如地控制下框模134的位置。

另外，图1中虽无图示，但是在上模120和下模130上埋入有多个加热器。通过该加热器，模具114加热至用于树脂密封的预定温度（例如175度）。

树脂密封装置100的一连串动作在未图示的处理装置（控制机构）中规定，对模具114或移动控制机构138等的动作进行自动控制。

接着，利用图2～图3对树脂密封装置100的动作进行说明。另外，以单点划线表示的位置WP表示成为所移动的下模130的基准的初始位置（待机位置）。

首先，在上模120和下模130分离的状态下，基板102通过未图示的输送机构输送至上压缩模具122的附近。此时，未图示的吸引机构动作（空心箭头），基板102通过经基板吸附流路118产生于基板吸附口118A的负压吸附并固定于上压缩模具122。并且，脱模膜108配置于下模130上。并且，未图示的薄膜吸引机构动作（空心箭头），脱模膜108通过经薄膜吸附流路135所产生的负压吸附并固定于下模130（图2（A））。此时，下框模134的上表面与下压缩模具132的上表面的位置通过移动控制机构138成为相同。另外，模具114加热至树脂密封时的恒定温度（例如175度）。

接着，树脂106通过未图示的树脂输送机构配置于脱模膜108上的预定位置（图2（B））。

接着，使可动压板112向上方移动而使下模130靠近上模120。如此，从上压缩模具122突出的销128与脱模膜108一同插入于设置在下框模134的凹部134A，夹紧脱模膜108。接着，上框模124的密封部件124A抵接于下框模134上的脱模膜108，通过上模120和下模130构成密封状态。在该阶段中暂时停止可动压板112的上升，使未图示的减压机构相对于模具114动作（黑色箭头），经减压流路116从减压口116A开始减压动作（图2（C））。另外，在该时刻下模130上树脂106不与吸附于上模120的基板102接触。

接着，使可动压板112再次向上方移动，使树脂106与接合线或者使树脂106与半导体芯片104接触（图2（D））。在该阶段中再次停止可动压板112的上升。直到该时刻为止，下框模134的上表面与下压缩模具132的上表面的位置通过移动控制机构138成为相同。

接着，通过移动控制机构138开始下框模134相对于下压缩模具132的上升。并且，使下框模134移动直到下框模134与基板102之间成为间隙Gp的位置为止，通过移动控制机构138停止下框模134的位置（图3（A））、图4（A））。本实施方式中，间隙Gp设为气体可泄漏的程度的厚度，同时为不会产生树脂的泄漏的厚度（宽度），具体而言，通过型腔的形状或体积或施加于树脂的压力等完成间隙Gp的最佳化。

接着，使可动压板112再次向上方移动。并且，下压缩模具132上升来压缩树脂106。此时，通过下框模134的移动来保持相对于吸附并保持于上模120的基板102的恒定间隙Gp。即，移动控制机构138使下框模134向与可动压板112的移动相反的方向移动，相对于下压缩模具132压低下框模134。即，在下压缩模具132与上模120靠近期间，通过移动控制机构138来（结果上）锁定下框模134相对于上模120的位置，在下框模134与基板102之间设置（恒定）间隙Gp。并且，即使压缩压力（由树脂形成的压力）上升之后，该间隙Gp也通过移动控制机构138的动作来保持。在压缩压力成为预定压力（用于成形优良品的成形品107的压力）的阶段中，停止可动压板112的移动，保持该压缩压力（图1、图3（B）、图4（B）的保压状态）。保压状态的压缩压力以在在熟化（固化）时，在成形品107不产生“缩痕（由于树脂的固化收缩而产生的成形异常）或空隙、未填充”的方式来确定。并且，直到保压状态结束为止，保持恒定间隙Gp。即，在持续由移动控制机构138形成的下框模134的位置锁定而设置有间隙Gp的状态下，完成树脂密封。

接着，经过用于熟化的时间之后，使可动压板112向下方移动而使上模120和下模130分离（图3（C））。此时，为了使减压流路116泄漏，并且使基板102从上模120顺利剥下，将基板吸附流路118的负压变更为正压、即鼓风（空心箭头）。并且，使成形品107残留于下模侧。

接着，使可动压板112进一步向下方移动，并使上模120和下模130完全分离，使下框模134的上表面的位置返回到待机位置WP（图3（D））。之后，使可动压板112与移动控制机构138动作，以使下框模134的表面与下压缩模具132的表面成为与待机位置WP相同，通过未图示的输送装置从脱模膜108拆下成形品107。

如此，本实施方式中，并不理解为所谓以往合模这种概念，通过在下压缩模具132与上模120靠近期间，锁定下框模134相对于上模120的位置，在下框模134与基板102之间设置间隙Gp。因此，能够在锁定下框模134相对于上模120的位置期间的一定期间内不改变其厚度（宽度）就能够确保用于排出型腔内的气体的间隙Gp，能够无需设置以往的排气槽（当然，也可设置排气槽）。并且，在该一定期间内厚度（宽度）不变的间隙Gp遍及基板102的外周而设置，所以不会如排气槽那样局部地对空气进行排气，能够从整周排出型腔内的气体。因此，与利用以往排气槽相比能够进一步降低成形品107中的空隙或未填充。同时，能够使该间隙Gp的厚度比以往的排气槽的厚度更薄，所以与以往排气槽相比能够更降低树脂泄漏的可能性。

并且，本实施方式中，在持续由移动控制机构138形成的下框模134位置的锁定而设置有间隙GP的状态下，完成树脂密封。因此，能够进一步降低成形品107的空隙或未填充。

即，根据本实施方式，无需考虑每个基板102的凹凸，而且还能够避免成形品107中产生空隙或未填充。

另外，可以如图4（C）所示的第2实施方式那样，而不是如第1实施方式那样设置间隙Gp的状态完成树脂密封。第2实施方式中，在解除基于移动控制机构的下框模234位置的锁定而消除间隙Gp的状态下，完成树脂密封。此时，例如在压缩压力上升的时刻，使下框模234移动而消除间隙Gp。该时刻即可监控压缩压力并将其作为触发器，也可监控可动压板的位置并将其作为触发器。因此，相比第1实施方式，能够进一步降低树脂泄漏的可能性。另外，第2实施方式的树脂密封装置的结构或功能与第1实施方式相同，所以将符号的后两位数设为相同，省略上述以外的说明。

另外，第2实施方式中一下消除间隙Gp，但是也可阶段性（包含连续地或非连续地）缩小而消除间隙Gp，也可仅缩小间隙Gp。并且，也可将间隙Gp设为最开始可产生树脂的泄漏的程度的厚度，而当压缩压力上升时成为不产生树脂的泄漏的程度的厚度。

并且，可如图5所示的第3实施方式那样，而不是如上述实施方式那样移动控制机构直接自如地控制下框模。第3实施方式中，移动控制机构338具有制动部338A和支承部338B。制动部338A为能够向X方向移动的部件，能够插入到上模320与下模330的下框模334之间。制动部338A设为当插入到上模320和下框模334之间时能够在吸附于上模320的基板302与下框模334之间构成间隙Gp的厚度（制动部的厚度设为与间隙Gp的厚度相同，也可设为制动部能够插入到基板与下框模之间）。支承部338B能够安装于固定压板310，使制动部338A向X方向驱动。并且，支承部338B能够调整制动部338A在Z方向的位置。另外，上模320设为一体结构，但是也设为与第1、第2实施方式相同的结构。并且，简略表示下模330，但是设为与第1、第2实施方式相同的结构。

当进行树脂密封时，制动部338A抵接配置于上模320的下表面。并且，正当下压缩模具332伴随可动压板312的上升而靠近上模320时，通过制动部338A限制下框模334的上升，锁定下框模334相对于上模320的位置且在下框模334与基板302之间设置间隙Gp。在压缩压力上升的时刻将制动部338A从上模320与下框模334之间拔出，消除间隙Gp而由下框模334夹紧基板302（也可在设置间隙Gp的状态下完成树脂密封）。另外，为了获取压缩压力上升的时刻，能够与第2实施方式相同地将压力或位置作为触发器。并且，树脂密封基板302。另外，移动控制机构构成为不具有制动部，支承部位于与下框模对置的位置，并直接控制下框模的位置。即，支承部也可带有制动部的功能。此时，也可构成为从设置间隙Gp时起固定间隙，也可以通过支承部向Z方向移动而变更间隙Gp（图6的第4实施方式的移动控制机构438相当于该支承部）。或者，也可以如图7的第5实施方式，在上压缩模具522与下框模534之间配置移动控制机构538，固定地设置间隙Gp。

关于本发明举出上述实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于上述实施方式。即，在不脱离本发明的宗旨的范围内能够改良以及改变设计是理所当然的。

产业上的可利用性

本发明的树脂密封装置尤其能够广泛应用于直接将树脂配置于型腔的压缩成形模中。

本申请主张基于2012年3月8日申请的日本专利申请第2012-052362号的优先权。其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

Claims

1.一种树脂密封装置，其具有第1模具及第2模具，该第2模具能够与所述第1模具相对靠近或分离，且该第2模具构成为具有框状模具和成形模具，所述框状模具具备贯穿孔，所述成形模具嵌合于该贯穿孔而进行配置，所述树脂密封装置对在该第1模具与该第2模具之间形成的型腔中配置的被成形品进行树脂密封，所述树脂密封装置的特征在于，

所述树脂密封装置具备移动控制机构，该移动控制机构控制所述框状模具在所述能够靠近或分离的方向上的位置，

在所述成形模具与所述第1模具靠近期间，通过该移动控制机构来锁定该框状模具相对于该第1模具的位置，且在该框状模具与所述被成形品之间设置间隙来进行所述树脂密封。

2.如权利要求1所述的树脂密封装置，其特征在于，

在持续由所述移动控制机构形成的所述框状模具的位置的锁定而设置所述间隙的状态下，完成所述树脂密封。

3.如权利要求1所述的树脂密封装置，其特征在于，

在解除由所述移动控制机构形成的所述框状模具的位置的锁定而消除所述间隙的状态下，完成所述树脂密封。

4.一种树脂密封方法，其使用第1模具及第2模具，该第2模具能够与所述第1模具相对靠近或分离，且该第2模具构成为具有框状模具和成形模具，所述框状模具具备贯穿孔，所述成形模具嵌合于该贯穿孔而进行配置，并且所述树脂密封方法对在所述第1模具与所述第2模具之间形成的型腔中配置的被成形品进行树脂密封，所述树脂密封方法的特征在于，包括：

在所述成形模具与所述第1模具靠近期间，通过移动控制机构来锁定所述框状模具相对于所述第1模具的位置，且在所述框状模具与所述被成形品之间设置间隙的工序，其中所述移动控制机构控制所述框状模具在所述能够靠近或分离的方向上的位置；及

设置所述间隙来进行所述树脂密封的工序。