CN112976475B - 树脂密封装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种树脂密封装置，该树脂密封装置能够将多块FCBGA等独立型基板夹持于模具来进行树脂密封成型，在各基板的厚度存在偏差的情况下也能够准确地夹持来统一进行树脂密封成型。该树脂密封装置具有：下模(3)，该下模具有：供多个基板单独地载置的多个基板载置部(31)；及沿上下方向贯穿该下模且与多个基板载置部(31)中的各基板载置部相抵接的杆(32)；厚度测算部件，其测算多个基板各自的厚度；模架(2)，其将下模(3)支承为能够拆装；及调整机构(23)，其与厚度测算部件所测得的多个基板各自的厚度相应地，利用贯穿模架(2)的推压构件(22)对杆(32)进行推压，对多个基板载置部(31)的高度单独地进行调整。
Description
技术领域
本发明涉及一种对FCBGA(Flip Chip Ball Grid Array：倒装芯片球栅格阵列)等独立型基板进行树脂密封的树脂密封装置。
背景技术
半导体的树脂密封成型中，对FCBGA等独立型(一个基板对应一个产品(芯片数量为一个～多个))基板的树脂密封成型的需求日益增长。由于该FCBGA基板是多层构造的基板，因此厚度比现有BGA(Ball Grid Array：球栅阵列)产品厚，而且由于是多层构造，因此基板厚度的尺寸偏差较大。而且，由于搭载于基板的芯片较大，发热量也较多，因此还存有下述这样的期望：想使芯片表面以暴露的状态成型，在后面的工序中进行散热器的安装。
例如，专利文献1公开了一种树脂模制模具，该树脂模制模具具有第1模具和第2模具，由该第1模具和第2模具夹持成型对象来进行树脂模制，以能够与搭载于成型对象的搭载零部件的厚度相应地准确地夹持搭载零部件来进行树脂模制，在第1模具装配有：第1嵌插构件，使该第1嵌插构件的端面与搭载于成型对象的搭载零部件相对，该第1嵌插构件沿模具开闭方向滑动；及推动构件，其沿模具开闭方向推动第1嵌插构件以调节该第1嵌插构件的在模具开闭方向上的位置，装配于第1模具的多个推动构件具有：可动斜面板，其被驱动沿与成型对象的长度方向正交的方向进退；及固定斜面板，其以其斜面部与可动斜面板相对的方式配置，装配于第2模具的推动构件具有：可动斜面板，其被驱动沿与成型对象的长度方向平行的方向进退；及固定斜面板，其以其斜面部与可动斜面板相对的方式配置。
该树脂模制模具中，在对成型对象的基板的厚度和成型对象的搭载零部件的厚度进行测算之后，基于搭载零部件的厚度的测算结果，控制装配于第1模具的推动构件，设定第1嵌插构件的在模具开闭方向上的位置，并基于基板的厚度的测算结果，控制装配于第2模具的推动构件，设定第2嵌插构件的在模具开闭方向上的位置，进行树脂模制。由此，也能够存在成型对象的厚度存在偏差的情况或以暴露状态成型。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011－11426号公报
发明内容
发明要解决的问题
上述现有的树脂模制模具中，进行基板载置高度的调整的嵌插构件、推动构件等调整机构装配在模具内，若是将现有的细条状引线框或1块对应多个半导体产品的两块基板载置于模具来统一进行成型的情况还好，但在对4块～6块等许多块FCBGA等独立型基板统一进行生产的情况下，要将与许多块基板相对应的个数的调整机构内置于模具，该做法在空间上较难实现。
因此，本发明的目的在于，提供一种树脂密封装置，该树脂密封装置能够将多块FCBGA等独立型基板夹持于模具来进行树脂密封成型，在各基板的厚度存在偏差的情况下，该树脂密封装置也能够准确地夹持来统一进行树脂密封成型。
用于解决问题的方案
本发明的树脂密封装置具有：下模，该下模用于将多个基板夹持在该下模与上模之间，并通过向形成在该下模与上模之间的模腔内注入树脂来进行树脂密封成型，该下模具有供多个基板单独地载置的多个基板载置部、及沿上下方向贯穿该下模且与多个基板载置部中的各基板载置部相抵接的杆；厚度测算部件，其测算多个基板各自的厚度；模架，其将下模支承为能够拆装；及调整机构，其与厚度测算部件所测得的多个基板各自的厚度相应地，利用贯穿模架的推压构件对杆进行推压，对多个基板载置部的高度单独地进行调整。
采用本发明的树脂密封装置，在将单独载置于下模的多个基板载置部上的多个基板夹持在该下模与上模之间时，能够与厚度测算部件所测得的多个基板各自的厚度相应地，利用贯穿模架的推压构件对杆进行推压，对下模的多个基板载置部的高度单独地进行调整，准确地夹持被载置于各基板载置部上的基板。
在此，优选的是，调整机构具有：升降构件，其使推压构件升降，该升降构件在下部具有第1斜面；弹性构件，其向下方推压升降构件；移动构件，其在上部具有与升降构件的第1斜面相对的第2斜面；滑动构件，其夹装在第1斜面与第2斜面之间；及驱动部，其通过使移动构件前进、后退，借助第1斜面、滑动构件和第2斜面使升降构件升降。由此，由于在升降构件的第1斜面与移动构件的第2斜面之间夹装有滑动构件，因此，在使移动构件前进、后退时滑动构件滑动，从而能够使升降构件顺利地升降。
优选的是，本发明的树脂密封装置中，在推压构件的上端具有能够拆装的间隔构件。由此，能够通过对间隔构件的更换或加工进行间隔构件的厚度调整，能够进行推压构件对基板载置部的均匀的推压力的调整及倾斜度调整。
优选的是，本发明的树脂密封装置中，在多个基板载置部中的各基板载置部都设有多个杆，该树脂密封装置具有座板，该座板与多个所述杆的下表面相抵接以传递推压构件的推压力。由此，推压构件的推压力能够经由座板均匀地传递给多个杆，能够提高基板载置部的驱动精度。
优选的是，本发明的树脂密封装置具有控制部，该控制部利用厚度测算部件测算多个基板各自的厚度，并与厚度测算部件所测得的多个基板各自的厚度相应地，利用调整机构对多个基板载置部的高度单独地进行调整，之后，暂时使上模和下模闭合，以夹持在分别载置于多个基板载置部上的多个基板上配设的脱模膜，在注入树脂之后，进一步使上模和下模闭合，利用调整机构使多个基板载置部上升。由此，利用厚度测算部件测算多个基板各自的厚度，并与厚度测算部件所测得的多个基板各自的厚度相应地，利用调整机构对多个基板载置部的高度单独地进行调整，之后，暂时使上模和下模闭合，以夹持在分别载置于多个基板载置部上的多个基板上配设的脱模膜，并注入树脂，此时，因树脂的注入压力使得基板载置部稍微下沉，或使模具稍微打开，但通过进一步使上模和下模闭合，并利用调整机构使多个基板载置部上升，也能够避免过度夹持脱模膜导致其损坏，能够控制因夹持导致的损坏量。
发明的效果
(1)具有：下模，该下模用于将多个基板夹持在该下模与上模之间，并通过向形成在该下模与上模之间的模腔内注入树脂来进行树脂密封成型，该下模具有：供多个基板单独地载置的多个基板载置部、及沿上下方向贯穿该下模且与多个基板载置部中的各基板载置部相抵接的杆；厚度测算部件，其测算多个基板各自的厚度；模架，其将下模支承为能够拆装；及调整机构，其与厚度测算部件所测得的多个基板各自的厚度相应地，利用贯穿模架的推压构件对杆进行推压，对多个基板载置部的高度单独地进行调整，采用上述结构，在将单独载置于下模的多个基板载置部上的多个基板夹持在该下模与上模之间时，通过与厚度测算部件所测得的多个基板各自的厚度相应地，利用贯穿模架的推压构件对杆进行推压，对下模的多个基板载置部的高度单独地进行调整，能够吸收载置于各基板载置部上的基板的厚度的偏差，能够准确地进行夹持，统一进行树脂密封成型。
(2)调整机构具有：升降构件，其使推压构件升降，该升降构件在下部具有第1斜面；弹性构件，其向下方推压升降构件；移动构件，其在上部具有与升降构件的第1斜面相对的第2斜面；滑动构件，其夹装在第1斜面与第2斜面之间；及驱动部，其通过使移动构件前进、后退，借助第1斜面、滑动构件和第2斜面使升降构件升降，采用上述结构，在使移动构件前进、后退时滑动构件滑动，从而能够使升降构件顺利地升降，能够高精度地调整基板载置部的高度。
(3)在推压构件的上端具有能够拆装的间隔构件，采用上述结构，能够通过对间隔构件的更换或加工来容易地进行间隔构件的厚度调整，能够容易地进行推压构件对基板载置部的均匀的推压力的调整及倾斜度调整。
(4)在多个基板载置部中的各基板载置部都设有多个杆，且具有座板，该座板与多个所述杆的下表面相抵接以传递推压构件的推压力，采用上述结构，能够提高基板载置部的驱动精度。
(5)具有控制部，该控制部利用厚度测算部件测算多个基板各自的厚度，并与厚度测算部件所测得的多个基板各自的厚度相应地，利用调整机构对多个基板载置部的高度单独地进行调整，之后，暂时使上模和下模闭合，以夹持在分别载置于多个基板载置部上的多个基板上配设的脱模膜，在注入树脂之后，进一步使上模和下模闭合，利用调整机构使多个基板载置部上升，采用上述结构，利用厚度测算部件测算多个基板各自的厚度，并与厚度测算部件所测得的多个基板各自的厚度相应地，利用调整机构对多个基板载置部的高度单独地进行调整，之后，暂时使上模和下模闭合，以夹持在分别载置于多个基板载置部上的多个基板上配设的脱模膜，并注入树脂，此时，因树脂的注入压力使得基板载置部稍微下沉，或使模具稍微打开，但通过进一步使上模和下模闭合，利用调整机构使多个基板载置部上升，也能够避免过度夹持脱模膜导致其损坏，能够控制因夹持导致的损坏量，能够防止通气孔的走形，防止树脂泄漏，以及防止脱模膜的起皱。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的树脂密封装置的下模部分的概略结构的纵剖视图。
图2是表示图1的将下模拆卸下来的状态的图。
图3是图1的俯视图。
图4是表示厚度测算部件的配置的说明图。
图5是表示针对厚度不同的基板调整基板载置部的高度的状态的说明图。
图6是表示将模具打开的状态的说明图。
图7是表示使模具闭合的状态的说明图。
图8是表示在夹持有脱模膜的状态下的通气孔的情形的说明图。
图9是表示在推压构件的上端部还设有推压板的形态的说明图。
图10是表示上模的模腔的底面构件处于后退位置时的状态的说明图。
图11是表示上模的模腔的底面构件处于成型位置时的状态的说明图。
图12是表示上模的模腔的底面构件处于推压半导体芯片的表面的状态时的情形的说明图。
附图标记说明
1、模压部；2、模架；3、下模；4、厚度测算部件；4A、激光位移传感器；5、上模；6、6A、6B、基板；7、半导体芯片；10、控制部；11、脱模膜；21、模具保持部；22、推压构件；22A、间隔构件；22B、推压板；23、调整机构；24、升降构件；25、弹性构件；26、移动构件；27、驱动部；28、29、辊；30、底座；31、基板载置部；32、杆；33、座板；34、弹性构件；35、容器；36、树脂；37、推杆；51、模腔；52、底面构件；53、杆；54、座板；55、弹性构件；56、推压构件；56A、间隔构件；57、冷料井；58、流道；59、浇口；60、通气孔。
具体实施方式
图1是表示本发明的实施方式的树脂密封装置的下模部分的概略结构的纵剖视图，图2是表示图1的将下模拆卸下来的状态的图，图3是图1的俯视图，图4是表示厚度测算部件的配置的说明图。
如图1和图2所示，本发明的实施方式的树脂密封装置在模压部1上具有模架2。模架2将下模3支承为能够拆装。下模3用于将多个基板6夹持在该下模3与上模5(参照图6)之间，并向形成在该下模3与上模5之间的模腔51(参照图3)注入树脂来进行树脂密封成型。
另外，图3中，用单点划线图示形成在上模5与下模3之间的模腔51的位置以及形成在上模5的冷料井57、流道58、浇口59和通气孔60的位置。在模腔51收容已安装于基板6的半导体芯片7(参照图6和图7)。冷料井57、流道58和浇口59是与模腔51相连通的树脂路径。通气孔60是形成在隔着模腔51与浇口59所在侧相反的那侧的排气路径。
而且，本实施方式的树脂密封装置具有用于测算多个基板6各自的厚度的厚度测算部件4(参照图4)。厚度测算部件4能够由例如一对激光位移传感器4A、4B构成，该一对激光位移传感器4A、4B以将基板6夹在它们之间的方式上下地配置。厚度测算部件4通过分别利用激光位移传感器4A、4B检测基板6的上表面和下表面的位置来测算基板6的厚度。厚度测算部件4由控制部10控制。
下模3具有：多个基板载置部31，多个基板6单独地载置于该多个基板载置部31；及杆32，其沿上下方向贯穿下模3，且分别与多个基板载置部31相抵接。针对多个基板载置部31中的各基板载置部31配备多个杆32。而且，在与各基板载置部31相抵接的多个杆32的下表面设有多个座板33。
座板33始终被弹性构件34向下方推压，座板33抗衡弹性构件34，按照因推压构件22上升而被抬起的量来上升。另一方面，在推压构件22下降时，座板33被弹性构件34推压而下降。针对多个基板载置部31中的每个基板载置部31都设有座板33，座板33与多个基板载置部31各自的杆32的下表面相抵接，将后述的推压构件22的推压力经由杆32传递给各基板载置部31。
模架2具有：模具保持部21，其保持下模3；推压构件22，其贯穿模架2，对杆32进行推压；及调整机构23，其与由厚度测算部件4测得的多个基板6各自的厚度相应地，利用推压构件22对杆32进行推压，对多个基板载置部31的高度单独地进行调整。推压构件22借助模具保持部21中的下模3的多个座板33对杆32进行推压。而且，在推压构件22的上端具有能够拆装的间隔构件22A。
调整机构23针对每个基板载置部31都具有：升降构件24，其使推压构件22升降；弹性构件25，其向下方推压升降构件24；移动构件26，其通过前进、后退使升降构件24升降；及驱动部27，其使移动构件26前进、后退。升降构件24在下表面具有第1斜面24A。移动构件26在底座30上沿水平方向移动。而且，移动构件26在上部具有与升降构件24的第1斜面24A相对的第2斜面26A。在第1斜面24A与第2斜面26A之间夹装有作为滑动构件的辊28。在移动构件26与底座30之间夹装有作为滑动构件的辊29。
调整机构23通过利用驱动部27使移动构件26前进、后退，从而借助第1斜面24A、辊28和第2斜面26A使升降构件24升降。此时，升降构件24始终被弹性构件25向下方推压，升降构件24抗衡弹性构件25，按照因移动构件26前进而被抬起的量来上升。另一方面，在移动构件26后退时，升降构件24被弹性构件25推压而下降。调整机构23由控制部10控制。
上述结构的树脂密封装置中，控制部10利用厚度测算部件4测算分别载置于各基板载置部31的基板6的厚度，并与由厚度测算部件4测得的多个基板6各自的厚度相应地，利用调整机构23单独调整各基板载置部31的高度。由此，例如在像图5所示那样地将厚度不同的较厚的基板6A和较薄的基板6B搭载于一个下模3的基板载置部31上的情况下，也能够与各基板6A、6B的厚度相应地利用推压构件22对杆32进行推压，能够单独调整基板载置部31的高度。
之后，像图6所示的那样，将各基板6载置于各基板载置部31上，向下模3的容器35中倒入树脂36，之后，在分别载置于多个基板载置部31上的多个基板6上配设脱模膜11，并像图7所示的那样，暂时使上模5和下模3闭合以进行夹持。然后，使推杆37上升，将树脂36从容器35经由冷料井57、流道58和浇口59注入到模腔51内。
在该树脂注入时，因树脂36的注入压力使得基板载置部31稍微下沉，或使上模5和下模3之间稍微打开(0.02mm～0.03mm左右)，因此，控制部10进一步使上模5和下模3闭合，利用调整机构23使各基板载置部31上升。由此，如图8所示，能够避免过度夹持脱模膜11导致其损坏，能够控制因夹持导致的损坏量，能够防止通气孔60的走形，防止树脂泄漏，以及防止脱模膜11的起皱。
如上，本实施方式的树脂密封装置中，在将单独载置于下模3的多个基板载置部31上的多个基板6夹持在该下模3与上模5之间时，通过与由厚度测算部件4测得的多个基板6各自的厚度相应地，利用贯穿模架2的推压构件22对杆32进行推压，对下模3的多个基板载置部31的高度单独地进行调整，能够吸收载置于各基板载置部31上的基板6的厚度的偏差，能够准确地进行夹持，对多个基板6统一进行树脂密封成型。
因而，在基板6为FCBGA等大型独立型的多层构造基板，厚度比现有BGA产品厚，且基板厚度的偏差较大的情况下，也能够提高树脂密封成型的生产效率。而且，该树脂密封装置中，能够像图2所示那样地将下模3从模架2拆卸下来进行更换，因此，通过仅更换模具就能够实现对其他种类的产品的生产，针对多种类生产也能够实现降低成本。
而且，本实施方式的树脂密封装置中，在升降构件24的第1斜面24A与移动构件26的第2斜面26A之间夹装有作为滑动构件的辊28，在使移动构件26前进、后退时该辊28滑动，从而能够使升降构件24顺利地升降，能够高精度地调整基板载置部31的高度。
而且，在本实施方式的推压构件22的上端具有能够拆装的间隔构件22A，因此，能够通过对该间隔构件22A的更换或加工来容易地进行间隔构件22A的厚度调整，能够容易地进行推压构件22对基板载置部31的均匀的推压力的调整及倾斜度调整。
而且，本实施方式的树脂密封装置中，为这样的构造：在多个基板载置部31中的各基板载置部31都设有多个杆32，且具有座板33，该座板33与该多个杆32的下表面相抵接以传递推压构件22的推压力，因此，推压构件22的推压力能够经由座板33均匀地传递给多个杆32，能够提高基板载置部31的驱动精度。
另外，还能够做成这样的结构：如图9所示，在推压构件22的上端部还设有推压板22B，借助该推压板22B对座板33进行推压。由此，推压板22B的上表面与基板载置部31的下表面平行，推压构件22的推压力能够均匀地传递给基板载置部31。
而且，本实施方式的树脂密封装置中，如图6所示，能够使上模5的各模腔51的底面构件52升降。该底面构件52的升降机构具有：多个杆53，它们沿上下方向贯穿上模5，且与各模腔51的底面构件52相抵接；座板54，其与杆53的上表面相抵接；弹性构件55，其向上方推压座板54；及推压构件56，其借助座板54对杆53进行推压。在推压构件56的下端具有能够拆装的间隔构件56A。
座板54始终被弹性构件55向上方推压，座板54抗衡弹性构件55，按照因推压构件56下降而被按下的量下降。另一方面，在推压构件56上升时，座板54被弹性构件55推压而上升。针对每个模腔51都设有座板54，座板54将推压构件56的推压力经由杆53传递给底面构件52。
图10表示上模5的模腔51的底面构件52处于后退位置时的状态。通过单独使各模腔51的推压构件56从该后退位置下降，能够使底面构件52下降至各模腔51的、在图11中示出的成型位置，进行树脂密封成型。而且，通过像图12所示那样地使推压构件56下降，将底面构件52向安装于基板6的半导体芯片7的表面推压，还能够以芯片表面暴露的状态进行成型。
产业上的可利用性
本发明的树脂密封装置作为对FCBGA(Flip Chip Ball Grid Array)等独立型基板进行树脂密封的树脂密封装置较为有用，特别是优选作为在各基板的厚度存在偏差的情况下也能够准确地夹持来统一进行树脂密封成型的树脂密封装置。
Claims (5)
1.一种树脂密封装置，其中，
该树脂密封装置具有：
下模，该下模用于将多个独立型基板夹持在该下模与上模之间，并通过向形成在该下模与所述上模之间的模腔内注入树脂来进行树脂密封成型，该下模具有供所述多个基板单独地载置的多个基板载置部、沿上下方向贯穿该下模且与所述多个基板载置部中的各基板载置部相抵接的杆、及针对多个所述基板载置部中的每个基板载置部以与所述杆的下表面相抵接的方式设置且始终被弹性构件向下方推压的多个座板，在所述多个座板被所述弹性构件推压而下降了的状态下，所述多个基板载置部与所述杆一起下降，从而形成用于在所述多个基板载置部的上表面载置所述多个基板的空间，该空间相对于所述下模的上表面凹陷；
厚度测算部件，其测算所述多个基板各自的厚度；
模架，其将所述下模支承为能够拆装；及
调整机构，其与所述厚度测算部件所测得的所述多个基板各自的厚度相应地，利用贯穿所述模架的推压构件并借助所述多个座板抗衡所述弹性构件地分别对所述杆进行推压，对所述多个基板载置部的高度单独地进行调整，使所述多个基板的上表面与所述下模的上表面平齐，
在对4块～6块所述独立型基板统一进行生产的情况下，在利用所述调整机构进行调整之前，利用所述厚度测算部件测算所述多个基板各自的厚度。
2.根据权利要求1所述的树脂密封装置，其中，
所述调整机构具有：升降构件，其使所述推压构件升降，该升降构件在下部具有第1斜面；弹性构件，其向下方推压所述升降构件；移动构件，其在上部具有与所述升降构件的第1斜面相对的第2斜面；滑动构件，其夹装在所述第1斜面与所述第2斜面之间；及驱动部，其通过使所述移动构件前进、后退，借助所述第1斜面、所述滑动构件和所述第2斜面使所述升降构件升降。
3.根据权利要求1或2所述的树脂密封装置，其中，
在所述推压构件的上端具有能够拆装的间隔构件。
4.根据权利要求1或2所述的树脂密封装置，其中，
在所述多个基板载置部中的各基板载置部都设有多个所述杆，
该树脂密封装置具有座板，该座板与多个所述杆的下表面相抵接以传递所述推压构件的推压力。
5.根据权利要求1或2所述的树脂密封装置，其中，
该树脂密封装置具有控制部，该控制部利用所述厚度测算部件测算所述多个基板各自的厚度，并与所述厚度测算部件所测得的所述多个基板各自的厚度相应地，利用所述调整机构对所述多个基板载置部的高度单独地进行调整，之后，暂时使所述上模和所述下模闭合，以夹持在分别载置于所述多个基板载置部上的所述多个基板上配设的脱模膜，在注入树脂之后，进一步使所述上模和所述下模闭合，利用所述调整机构使所述多个基板载置部上升。
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