JP2006027098A - Resin molding method and resin molding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は樹脂モールド方法および樹脂モールド装置に関し、より詳細には薄型の樹脂モールド部を備えた樹脂モールド製品の製造に好適に使用することができる樹脂モールド方法および樹脂モールド装置に関する。 The present invention relates to a resin molding method and a resin molding apparatus, and more particularly to a resin molding method and a resin molding apparatus that can be suitably used for manufacturing a resin molded product having a thin resin mold portion.
樹脂モールド装置は半導体チップを樹脂モールドして形成される半導体装置等の製造に従来、多用されている。この樹脂モールド装置は、半導体チップを搭載した基板あるいはリードフレームを、プレス装置に取り付けた樹脂モールド金型でクランプし、キャビティに溶融樹脂を充填して樹脂モールドする。樹脂モールド方法にはトランスファモールド方法あるいは圧縮成形方法等の種々の方法があるが、半導体装置等の樹脂モールド製品においては、キャビティに熱硬化性樹脂を充填し、樹脂モールド金型の熱により熱硬化性樹脂を硬化させて樹脂モールドされる。
上記のように、樹脂モールド金型のキャビティに熱硬化性樹脂を充填して樹脂モールドする場合は、あらかじめ樹脂モールド金型を熱硬化性樹脂の硬化温度よりも高温に加熱しておき、キャビティに樹脂を充填した際に樹脂モールド金型の熱によって樹脂が熱硬化するようにしている。
ところで、最近の樹脂モールド製品では、半導体チップが薄型化するとともに樹脂パッケージの厚さがきわめて薄くなってきていることから、キャビティに注入される樹脂量が減少し、樹脂モールド時に樹脂が短時間のうちに硬化温度まで加熱され、樹脂が短時間のうちにゲル化してしまい、樹脂の流動性が阻害されるようになってきた。このため、キャビティに樹脂が完全に充填されないうちに樹脂が硬化してしまい、樹脂モールド部に樹脂の未充填が生じるという問題が生じている。
As described above, when a resin mold is filled with a thermosetting resin and the resin mold is molded, the resin mold is heated in advance to a temperature higher than the curing temperature of the thermosetting resin. When the resin is filled, the resin is thermally cured by the heat of the resin mold.
By the way, in recent resin mold products, since the semiconductor chip has become thinner and the thickness of the resin package has become extremely thin, the amount of resin injected into the cavity has decreased, and the resin has a short time during resin molding. In the meantime, the resin is heated to the curing temperature, and the resin gels in a short time, and the fluidity of the resin has been inhibited. For this reason, the resin is cured before the cavity is completely filled with the resin, and there is a problem that the resin mold portion is not filled with the resin.
このような樹脂の未充填を防止する方法として、たとえば樹脂を充填する際の樹脂の流速を上げる方法も考えられるが、この場合には、半導体チップに接続されているボンディングワイヤが変形したり、樹脂モールド部の内部にボイドが生じたりするという問題につながり、必ずしも有効ではない。
キャビティへの樹脂充填時における樹脂の流動性が阻害されるという問題は、複数個の半導体チップが搭載された基板で、複数個の半導体チップを一括して樹脂モールドするといった製品で発生しやすく、比較的広い範囲を一括して樹脂モールドするような製品では重要な課題となる。
As a method for preventing such unfilling of the resin, for example, a method of increasing the flow rate of the resin when filling the resin can be considered, but in this case, the bonding wire connected to the semiconductor chip is deformed, This leads to a problem that voids are generated inside the resin mold portion, and is not always effective.
The problem that the fluidity of the resin is hindered when filling the cavity with the resin is likely to occur in products in which a plurality of semiconductor chips are collectively molded with a substrate on which a plurality of semiconductor chips are mounted, This is an important issue for products that are resin-molded over a relatively wide range.
そこで、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、樹脂モールド部の厚さが薄く、被成形品の比較的広い範囲にわたって樹脂モールドするような製品であっても、樹脂の未充填やボイドといった問題を生じさせずに確実に樹脂モールドすることができ、製品の品質を向上させることができるとともに、製品の不良率を低減させることができる樹脂モールド方法および樹脂モールド装置を提供するにある。 Therefore, the present invention has been made to solve these problems, and the object of the present invention is a product in which the thickness of the resin mold portion is thin and the resin mold is performed over a relatively wide range of the molded product. Resin molding method that can reliably mold resin without causing problems such as unfilled resin and voids, improve product quality, and reduce product defect rate And providing a resin molding apparatus.
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、樹脂モールド金型を用いて封止用の樹脂とともに被成形品をクランプし、被成形品を圧縮成形する樹脂モールド方法において、キャビティに樹脂を充填する充填工程においては、被成形品と前記樹脂を支持する上治具および下治具と、前記上治具に対向して配置された上型または前記下治具に対向した配置された下型とを離間させ、前記充填工程の後、前記キャビティに充填された樹脂を圧縮して成形する圧縮成形工程においては、前記上治具と上型とを当接させ、前記下治具と下型とを当接させて前記樹脂を熱硬化させることにより樹脂モールドすることを特徴とする。
The present invention has the following configuration in order to achieve the above object.
That is, in a resin molding method in which a molded product is clamped together with a sealing resin using a resin mold, and the molded product is compression-molded, in the filling step of filling the cavity with resin, The upper jig and the lower jig for supporting the resin are separated from the upper mold arranged to face the upper jig or the lower mold arranged to face the lower jig, and after the filling step, In the compression molding process of compressing and molding the resin filled in the cavity, the upper jig and the upper mold are brought into contact with each other, and the lower jig and the lower mold are brought into contact with each other to thermally cure the resin. It is characterized by carrying out resin molding.
また、前記上治具と下治具とが、樹脂モールド金型に着脱自在に設けられ、樹脂モールド操作後に前記上治具と下治具とを樹脂モールド金型の外部に搬出し、冷却装置を用いて前記上治具と下治具とを前記樹脂の熱硬化温度以下にまで冷却した後、上治具と下治具とを樹脂モールド金型に装着して樹脂モールドすることを特徴とする。樹脂モールド操作時に樹脂の熱硬化温度以上に熱せられた上治具と下治具が、冷却装置により強制的に冷却されることにより、次回の成形工程の樹脂の充填工程で樹脂が熱硬化することを確実に防止することが可能になる。 The upper jig and the lower jig are detachably provided on the resin mold, and after the resin molding operation, the upper jig and the lower jig are carried out of the resin mold and cooled. The upper jig and the lower jig are cooled to below the thermosetting temperature of the resin using a resin, and then the upper jig and the lower jig are mounted on a resin mold and resin molded. To do. When the upper and lower jigs heated above the resin thermosetting temperature during the resin mold operation are forcibly cooled by the cooling device, the resin is thermoset in the resin filling process of the next molding process. This can be reliably prevented.
また、樹脂モールド金型を用いて封止用の樹脂とともに被成形品をクランプし、被成形品を圧縮成形する樹脂モールド方法において、被成形品と前記樹脂を支持する上治具および下治具が、前記樹脂モールド金型に着脱自在に設けられ、前記上治具および下治具を樹脂モールド金型に装着して樹脂モールドした後、前記上治具と下治具とを樹脂モールド金型の外部に搬出し、冷却装置を用いて前記上治具と下治具とを前記樹脂の熱硬化温度以下にまで冷却した後、上治具と下治具とを樹脂モールド金型に装着して樹脂モールドすることを特徴とする。
また、前記樹脂モールド金型に被成形品と樹脂とを供給した後、真空装置を用いて樹脂モールド領域を真空排気して樹脂モールドすること、また、樹脂モールド時に樹脂が接触する樹脂モールド金型の部位を、リリースフィルムにより被覆して樹脂モールドすることを特徴とする。
Further, in a resin molding method in which a molded product is clamped together with a sealing resin using a resin mold, and the molded product is compression-molded, an upper jig and a lower jig that support the molded product and the resin. Is provided detachably on the resin mold, and after the upper jig and the lower jig are mounted on the resin mold and resin molded, the upper jig and the lower jig are connected to the resin mold. The upper jig and the lower jig are cooled to below the thermosetting temperature of the resin using a cooling device, and then the upper jig and the lower jig are mounted on a resin mold. And resin molding.
In addition, after supplying the molded product and the resin to the resin mold, the resin mold region is evacuated and resin-molded by using a vacuum device, and the resin mold is in contact with the resin during resin molding. These parts are covered with a release film and resin molded.
また、樹脂モールド金型を用いて封止用の樹脂とともに被成形品をクランプし、被成形品を圧縮成形する樹脂モールド装置において、被成形品と樹脂とを支持する上治具および下治具の少なくとも一方を備えたワークセット部を樹脂モールド金型に着脱自在に設け、前記ワークセット部を樹脂モールド金型に装着し、キャビティに樹脂を充填する充填工程においては、前記上治具と該上治具に対向して配置される上型とを離間させ、かつ前記下治具と該下治具に対向して配置される下型とを離間して支持し、前記充填工程の後、キャビティに充填された樹脂を圧縮して成形する圧縮成形工程においては、前記上治具と上型とを当接させるとともに前記下治具と下型とを当接させるフローティング支持手段を樹脂モールド金型に設けたことを特徴とする。 Also, an upper jig and a lower jig for supporting the molded product and the resin in a resin molding apparatus that clamps the molded product together with the sealing resin using a resin mold and compresses the molded product. In a filling process in which a work set part provided with at least one of the above is detachably provided on a resin mold, the work set part is mounted on a resin mold, and a cavity is filled with resin, the upper jig and the The upper mold disposed opposite to the upper jig is spaced apart, and the lower jig and the lower mold disposed opposed to the lower jig are spaced apart and supported, after the filling step, In the compression molding process of compressing and molding the resin filled in the cavity, the floating support means for bringing the upper jig and the upper mold into contact with each other and bringing the lower jig and the lower mold into contact with each other is made of resin mold metal. Specially provided in the mold To.
また、前記フローティング支持手段として、前記上治具を型開閉方向に可動にかつ下型に向けて付勢して支持する上リフターと、前記下治具を型開閉方向に可動にかつ上型に向けて付勢して支持する下リフターとが設けられていることを特徴とする。
また、前記樹脂モールド金型から外部に搬出されたワークセット部を樹脂の熱硬化温度以下に冷却する冷却装置が付設されていることを特徴とする。
Further, as the floating support means, an upper lifter that movably supports the upper jig in the mold opening / closing direction and biases it toward the lower mold, and the lower jig is movable in the mold opening / closing direction and to the upper mold. A lower lifter that is biased toward and supported is provided.
Further, the present invention is characterized in that a cooling device is provided for cooling the work set part carried out from the resin mold to the heat curing temperature of the resin or lower.
また、樹脂モールド金型を用いて封止用の樹脂とともに被成形品をクランプし、被成形品を圧縮成形する樹脂モールド装置において、樹脂モールド金型内に、被成形品と樹脂とを支持する上治具および下治具を各々上型および下型に対向して配置し、キャビティに樹脂を充填する充填工程においては、前記上治具と上型とを離間させるとともに、前記下治具と下型とを離間させて支持し、前記充填工程の後、キャビティに充填された樹脂を圧縮して成形する圧縮成形工程においては、前記上治具と上型とを当接させるとともに前記下治具と下型とを当接させるフローティング支持手段を樹脂モールド金型に設けたことを特徴とする。
また、前記上治具および下治具を樹脂の熱硬化温度以下に冷却する冷却手段が内蔵されていることを特徴とする。
また、前記樹脂モールド領域を樹脂モールド金型の外部からエアシールして遮断する遮断手段が設けられ、前記樹脂モールド領域を真空排気する真空装置が設けられていることを特徴とする。
Further, in a resin mold apparatus that clamps a molded product together with a sealing resin using a resin mold and compresses the molded product, the molded product and the resin are supported in the resin mold. In the filling step in which the upper jig and the lower jig are arranged to face the upper mold and the lower mold, respectively, and the resin is filled in the cavity, the upper jig and the upper mold are separated from each other, In the compression molding step of compressing and molding the resin filled in the cavity after the filling step and supporting the lower die apart from each other, the upper jig and the upper die are brought into contact with each other and the lower cure The resin mold is provided with floating support means for bringing the tool and the lower mold into contact with each other.
In addition, a cooling means for cooling the upper jig and the lower jig to be equal to or lower than the thermosetting temperature of the resin is incorporated.
The resin mold region may be provided with a shut-off means for air-sealing the resin mold region from the outside of the resin mold, and a vacuum device for evacuating the resin mold region may be provided.
本発明に係る樹脂モールド方法および樹脂モールド装置によれば、キャビティに樹脂を充填する充填工程では、上治具と下治具が上型と下型とから各々離間した状態にあるから、上型および下型から樹脂に直接的に熱が伝導せず、樹脂が熱硬化温度にまで加熱されることが防止され、樹脂の流動性が確保されることにより、キャビティ内への樹脂の充填性が良好になる。また、圧縮成形工程では上治具と下治具とが上型と下型に各々接した状態で型締めされるから、上型と下型とから樹脂に熱が伝導し、効率的な熱硬化がなされる。これによって、薄型のパッケージを樹脂モールドするような場合であっても、樹脂を確実にキャビティに充填することができ樹脂の未充填がなく、ボイド等の不良のない高品質の樹脂モールドが可能になる。 According to the resin molding method and the resin molding apparatus according to the present invention, the upper mold and the lower jig are separated from the upper mold and the lower mold in the filling process of filling the cavity with the resin. In addition, heat is not directly conducted from the lower mold to the resin, the resin is prevented from being heated to the thermosetting temperature, and the fluidity of the resin is ensured, so that the resin can be filled into the cavity. Become good. In the compression molding process, the upper jig and the lower jig are clamped in a state where they are in contact with the upper mold and the lower mold, respectively. Curing is done. As a result, even when a thin package is resin-molded, the resin can be reliably filled in the cavity, and there is no unfilled resin, enabling a high-quality resin mold without defects such as voids. Become.
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明に係る樹脂モールド装置の第1の実施の形態の構成を示す。なお、図1では、本発明に係る樹脂モールド装置において特徴的な構成部分である樹脂モールド金型を樹脂モールド装置のプレス装置に設けられた可動プラテン10と固定プラテン12に取り付けた状態を示す。可動プラテン10はタイバー14によりガイドされ、プレス機構により、固定プラテン12に対し型開閉方向に昇降駆動される。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 shows a configuration of a first embodiment of a resin molding apparatus according to the present invention. FIG. 1 shows a state in which a resin mold die, which is a characteristic component in the resin mold apparatus according to the present invention, is attached to a movable platen 10 and a fixed platen 12 provided in a press apparatus of the resin mold apparatus. The movable platen 10 is guided by a tie bar 14 and is moved up and down in the mold opening / closing direction with respect to the fixed platen 12 by a press mechanism.
本実施形態の樹脂モールド金型20は、可動プラテン10に上型ベース22を固定し、固定プラテン12に下型ベース23を固定してプレス装置に装着される。上型ベース22には、平面形状が矩形の筒状をなす上型シールブロック26が上型ベース22の周縁部に沿って下型ベース23に向けて延設されている。一方、下型ベース23には、平面形状が矩形の筒状をなす下型シールブロック28が下型ベース23の周縁部に沿って上型ベース22に向けて延設されている。
図2に、上型シールブロック26と下型シールブロック28の平面配置を示す。上型シールブロック26と下型シールブロック28が、ともに平面形状で矩形の筒状に設けられ、上型シールブロック26の内周面と下型シールブロック28の外周面との間に、シールリング30が一周するように設けられている。
The
FIG. 2 shows a planar arrangement of the upper
この上型シールブロック26と下型シールブロック28とは、樹脂モールド操作の際に、これらの端縁部が互いに摺接し、上型シールブロック26と下型シールブロック28の摺接面に介装されたシールリング30により樹脂モールド金型20の内部空間が外部からエアシールされた状態で遮断する遮断手段として設けられている。本実施形態では、下型シールブロック28の端縁部が上型シールブロック26の端縁部の内側に摺入する配置に設けられ、シールリング30は下型シールブロック28の外周面と上型シールブロック26の内周面との間に介装されている。上型シールブロック26には排気孔27が設けられ、排気孔27を介して樹脂モールド金型20の内部空間が真空排気可能となっている。
なお、上型シールブロック26と下型シールブロック28とは、樹脂モールド金型20を型開閉方向に可動とし、かつ樹脂モールド金型20の内部空間を外部からエアシールした状態で遮断できるものであればその構成が実施形態の構成に限定されるものではない。
The upper
The upper
図1に示すように、上型ベース22にはヒータ31を内設した上型32が固設され、下型ベース23にはヒータ33を内設した下型34が固設されている。
本実施形態の樹脂モールド金型20は、上型32と下型34との間に、被成形品60を支持する上治具36と、上治具36との間で被成形品60をクランプして樹脂70を圧縮成形する下治具38とを備えたワークセット部40を、樹脂モールド金型20に対して脱着可能に装着したことを特徴とする。以下では、図3、4にしたがって、これらの上治具36および下治具38等を備えたワークセット部40および樹脂モールド金型20の構成について説明する。
As shown in FIG. 1, an
The
図3は、樹脂モールド金型20からワークセット部40を取り出した状態を示す。ワークセット部40は前述した上治具36および下治具38からなるものであり、下治具38は、外周形状が上治具36と略対向する大きさに形成されたキャビティブロック39と、キャビティブロック39の外側面に摺接してキャビティブロック39を囲む配置に設けられた第1のクランパ42と、第1のクランパ42の外側面に摺接して第1のクランパ42を囲む配置に設けられた第2のクランパ44とを備える。第1のクランパ42と第2のクランパ44との摺接面には、樹脂モールド空間Aに連通する通気孔46aが任意の個所に設けられている。
FIG. 3 shows a state where the work set
図2に、キャビティブロック39と、第1のクランパ42と、第2のクランパ44の平面配置を示す。キャビティブロック39は、樹脂70が充填されて被成形品60を樹脂モールドするキャビティの底面(樹脂モールド領域)を構成するものであり、本実施形態では平面形状で正方形に形成されている。
第1のクランパ42はキャビティブロック39を囲む平面形状が矩形の枠体状に形成され、同様に、第2のクランパ44は第1のクランパ42を囲む平面形状が矩形の枠体状に形成されている。第1のクランパ42は下治具38との間にスプリング42aが介装されることにより型開閉方向に可動に支持され、第2のクランパ44は下治具38との間にスプリング44aが介装されて型開閉方向に可動に支持されている。スプリング42a、44aは、図2に示すように、第1のクランパ42および第2のクランパ44の周方向に均等間隔で配置されている。
FIG. 2 shows a planar arrangement of the
The
図3は、下治具38に樹脂70を供給し、第2のクランパ44に被成形品60をセットした状態を示す。このように、第2のクランパ44に被成形品60をセットした状態で、第2のクランパ44の押接端面(上端面)が第1のクランパ42の押接端面よりも上位置(上治具36により近接した位置)になるようにスプリング42a、44aを調節する。第2のクランパ44には第2のクランパ44に被成形品60をセットした状態で樹脂モールド空間Aに連通する位置に通気孔46が設けられている。
FIG. 3 shows a state in which the
図4は、樹脂モールド金型20の本体にワークセット部40を装着した状態である。上型32には、ワークセット部40の上治具36を弾性的に押接する上リフター50がスプリング50aを介して取り付けられ、下型34には、ワークセット部40の下治具38を支持する下リフター52がスプリング52aを介して取り付けられている。スプリング50a、52aは、樹脂モールド金型20の本体にワークセット部40を装着した際に、上型32とワークセット部40の上治具36との間が若干離間するとともに、下型34とワークセット部40の下治具38との間が若干離間した状態となる。すなわちワークセット部40が樹脂モールド金型20内でフローティングした状態となるように、その弾性力が設定されている。上リフター50および下リフター52はともに平面形状が枠体状に形成された部材であり、スプリング50a、52aとともにフローティング支持手段を構成する。
FIG. 4 shows a state where the work set
続いて、上記構成に係る樹脂モールド金型20を用いて樹脂モールドする方法について説明する。
まず、図3に示す状態、すなわち樹脂モールド金型20からワークセット部40を外部に搬出した状態で、下治具38のキャビティブロック39上にペースト状の樹脂70を供給し、第2のクランパ44の上に被成形品60をセットする。キャビティブロック39の外周側面から第1のクランパ42が若干突出し、樹脂70を供給する領域が凹部状となっているので、この凹部内に樹脂70を供給すればよい。
Next, a method for resin molding using the
First, in the state shown in FIG. 3, that is, in a state where the work set
なお、キャビティブロック39の上面や第1のクランパ42、第2のクランパ44が樹脂70に直接的に接触しないように、キャビティブロック39および第1のクランパ42、第2のクランパ44の樹脂70と接触する領域をリリースフィルム100により被覆して樹脂70を供給することが有効である。リリースフィルム100により樹脂70と金型との接触部を被覆しておくことにより、キャビティブロック39と第1のクランパ42との摺接部分(隙間部分)に樹脂70が入り込むことが防止でき、第1のクランパ42や第2のクランパ44を円滑に動かすことができる。もちろん、リリースフィルム100を使用せずに樹脂モールドすることも可能である。
It should be noted that the
被成形品60は平面形状が矩形の回路基板62の片面に半導体チップ64がワイヤボンディングされて搭載されているものである。被成形品60は半導体チップ64が搭載された面を下治具38に向けて第2のクランパ44上にセットする。第2のクランパ44の押接端面の内周縁側には、被成形品60を位置決めしてセットできるセット凹部が設けられており、被成形品60はこのセット凹部に回路基板62の周縁部を位置合わせしてセットする。第2のクランパ44は第1のクランパ42よりも高位にあるから、被成形品60と樹脂70とは離間した状態になる。
The molded
ワークセット部40に樹脂70と被成形品60をセットした後、プレス装置に設置されている樹脂モールド金型20にワークセット部40を装着する。樹脂モールド金型20の上型ベース22を上方に持ち上げ、下型ベース23の上方を開放した状態でワークセット部40を下リフター52の上にのせるようにしてセットする。
ワークセット部40を下リフター52にのせた後、上型ベース22を下降させ、上型シールブロック26と下型シールブロック28とがシールリング30を介して摺接する図4の状態とする。
After the
After the work set
上型シールブロック26と下型シールブロック28とがシールリング30を介して摺接することにより、樹脂モールド金型20の内部が外部からエアシールされて遮断された状態になる。この状態で、真空装置29を用いて排気孔27から樹脂モールド金型20の内部を真空に排気する。この真空排気操作の際には、通気孔46と第1のクランパ42に設けた通気孔46aを介して、樹脂70が供給されている樹脂モールド空間Aからも真空排気され、これによって樹脂70を圧縮成形する際に樹脂中にエアが混入することを防止すること、および樹脂中に含まれているエアの排出(脱泡)をすることができる。
When the upper
図5は、真空装置29により樹脂モールド金型20内を真空排気しながらキャビティに樹脂を充填した状態を示す。樹脂モールド金型20の上型ベース22を下降させていくと、最初に第2のクランパ44を支持しているスプリング44aが撓みはじめ、第1のクランパ42の押接端面が被成形品60の回路基板62に当接する。これによって、樹脂70が充填されるキャビティ領域が画定され、さらに上型ベース22が下降することと連動してスプリング42aが撓みはじめる。
図5は、下治具38のキャビティブロック39が被成形品60に対し徐々に接近し、第1のクランパ42の背面がキャビティブロック39に当接し、樹脂70がほぼキャビティ内に充填された状態を示す(充填工程)。ただし、この状態においても上治具36と上型32の端面とは依然として離間した状態にあり、下治具38のキャビティブロック39と下型34の端面も離間した状態にある。
FIG. 5 shows a state in which the cavity is filled with resin while the inside of the
FIG. 5 shows a state in which the
図6は、上型ベース22が最終的に型締め位置まで下降して圧縮成形された状態を示す。すなわち、型締め位置まで上型ベース22が下降すると、上リフター50に装着されているスプリング50aおよび下リフター52に装着されているスプリング52aが型締力によって圧縮され、上治具36の背面が上型32に当接して互いに接触した状態になり、下治具38のキャビティブロック39の背面が下型34に当接して互いに接触した状態になる。こうして、被成形品60および樹脂70には、上型32から上治具36を介して直接的に熱が伝わるとともに、下型34からキャビティブロック39を介して直接的に熱が伝わって、樹脂70が加熱されて熱硬化して圧縮成形される(圧縮成形工程)。
FIG. 6 shows a state where the
図3〜6に示す樹脂モールド工程において特徴的な作用は、樹脂モールド金型20にワークセット部40を最初に装着した状態では、ワークセット部40は上リフター50および下リフター52を介して上型32および下型34とは直接接触しない状態で支持され、充填工程においてもワークセット部40は上型32と下型34とは接触せず、キャビティに樹脂70が充填された後、最終的に型締めされ圧縮成形される工程(圧縮成形工程)でワークセット部40と上型32および下型34とが接触するということである。
3 to 6 is characterized in that the work set
本実施形態において、このような樹脂モールド方法を採用しているのは、キャビティ内に樹脂を充填させる工程においては、上型32と下型34からの熱が樹脂70に伝導することを抑制して樹脂がゲル化することを遅らせ、これによってキャビティ内に確実に樹脂70を充填させることを可能にし、キャビティに樹脂が充填された後においては、上型32と下型34からの熱を効率的に樹脂70に伝導させて樹脂の硬化を促進させるようにするためである。
In the present embodiment, such a resin molding method is used because the heat from the
実際の樹脂モールド金型では、上型32と下型34を180℃程度に加熱して樹脂モールドするが、図4、5に示すようにワークセット部40が上型32と下型34に接触しないように支持した状態では、ワークセット部40は100℃程度に保持することができ、樹脂70のゲル化を効果的に遅らせることができ、キャビティ内(樹脂モールド領域内)における樹脂70の充填性を向上させることが可能となる。
In an actual resin mold, the
図7、8は樹脂モールド後に、ワークセット部40を樹脂モールド金型20から外部に搬出した後の工程を示す。
図7は、上治具36を下治具38から上方に持ち上げてワークセット部40から成形品66を取り出す状態を示す。成形品66は回路基板62の半導体チップ64が搭載されている一方の面が樹脂モールド部70aによって樹脂封止されたものである。
ワークセット部40から成形品66を取り出した後、ワークセット部40は冷却装置80によって強制的に冷却される。この冷却操作は、樹脂モールド金型20内で上型32と下型34とに接触して180℃近くまで昇温しているワークセット部40の温度を100℃程度にまで冷却するための操作である。
7 and 8 show a process after the work set
FIG. 7 shows a state in which the
After the molded product 66 is taken out from the work set
冷却装置80は、上治具36と下治具38とを上下面から挟むようにして支持する冷却板82a、82bを備えたものである。ワークセット部40を冷却板82a、82bによって挟み、熱伝導によってワークセット部40を冷却する。ワークセット部40を冷却する方法としては、冷却板82a、82bの内部に冷却水等の冷媒を通流させる方法、冷却素子を利用する方法、冷風を併用する方法等が利用できる。
冷却板82a、82bには銅等の熱伝導が良好で速やかに熱を伝導させることができ、熱容量の大きな素材を用いると有効である。一方、ワークセット部40を構成する上治具36および下治具38は、熱容量が小さく比熱、比重が小さい素材、たとえばアルミニウム等を用いると、短時間で冷却することができ、上型32あるいは下型34と接触した際には短時間のうちに昇温できて有効である。
The cooling device 80 includes cooling plates 82a and 82b that support the
It is effective to use a material having a large heat capacity for the cooling plates 82a and 82b, such as copper, which has good heat conduction and can conduct heat quickly. On the other hand, the
ワークセット部40を樹脂の熱硬化温度よりも低い温度にまで冷却した後、ワークセット部40に樹脂70を供給し、被成形品60をセットした後、樹脂モールド金型20にワークセット部40をセットする。ワークセット部40の上治具36および下治具38は樹脂70が硬化する温度以下にまで冷却されているから、上型32および下型34とワークセット部40とが直接的に接触しないようにすることで、樹脂70が短時間のうちにゲル化することを防止して樹脂モールドすることが可能となる。
After the work set
本実施形態の樹脂モールド方法によれば、上述したように、キャビティに樹脂が充填されるまでの工程においては、樹脂の硬化温度にまで加熱されている上型および下型から樹脂に直接的に熱が伝導することが抑制され、樹脂の温度を熱硬化温度よりも低い温度に保持することによってキャビティ内での樹脂の流動性を確保することができ、キャビティ(樹脂モールド領域)内での樹脂のゲル化を防止して樹脂モールド部における樹脂の未充填といった成形不良を防止することができる。また、樹脂の流動性が確保できることから、樹脂の流速を過度に高める必要がなく、したがってワイヤ流れといった成形不良を生じさせることがなく、モールド樹脂中におけるボイドの発生を防止して高品質の樹脂モールドが可能になる。また、キャビティ内を真空排気することにより、ボイドの発生を抑制することができる。 According to the resin molding method of this embodiment, as described above, in the process until the cavity is filled with the resin, the resin is directly applied to the resin from the upper mold and the lower mold that are heated to the curing temperature of the resin. Heat conduction is suppressed, and by maintaining the temperature of the resin at a temperature lower than the thermosetting temperature, the fluidity of the resin in the cavity can be secured, and the resin in the cavity (resin mold region) This prevents gelation of the resin and prevents molding defects such as unfilling of the resin in the resin mold portion. In addition, since the fluidity of the resin can be ensured, it is not necessary to excessively increase the flow rate of the resin, so that no molding defects such as wire flow occur, and the generation of voids in the mold resin is prevented, thereby preventing high-quality resin. Molding is possible. Moreover, generation of voids can be suppressed by evacuating the cavity.
(第2の実施の形態)
図9、10は、本発明に係る樹脂モールド装置の第2の実施の形態の構成を示す。上述した第1の実施の形態においては、下型(下治具38)側にキャビティ(樹脂モールド領域)を設けたのに対して、本実施形態においては、上型(上治具36)側にキャビティを設ける構成としたことを特徴とする。
(Second Embodiment)
9 and 10 show the configuration of the second embodiment of the resin molding apparatus according to the present invention. In the first embodiment described above, a cavity (resin mold region) is provided on the lower mold (lower jig 38) side, whereas in this embodiment, the upper mold (upper jig 36) side is provided. The cavity is provided with a structure.
図9は、本実施形態の樹脂モールド装置で使用するワークセット部401の構成を示す。ワークセット部401の上治具36には、キャビティブロック39とキャビティの領域を画定する第1のクランパ42と被成形品60を付勢する第2のクランパ44とが設けられ、下治具38には被成形品60を平坦状に支持する支持凹部38bが設けられる。第1のクランパ42はスプリング42aにより型開閉方向に可動に支持される。第2のクランパ44はスプリング44aによって型開閉方向に可動に、かつフリー状態においては第2のクランパ44の押接端面が第1のクランパ42の押接端面よりも下治具38に近接する側に位置するように支持される。図9は下治具38に被成形品60をセットし、被成形品60の上に樹脂70を供給した状態を示す。
FIG. 9 shows a configuration of a work set unit 401 used in the resin molding apparatus of this embodiment. The
図10は、上記ワークセット部401を樹脂モールド金型20に装着した状態を示す。樹脂モールド金型20には第1の実施形態と同様に上リフター50と下リフター52とが設けられている。下リフター52にワークセット部401を装着し、上型シールブロック26と下型シールブロック28とを摺接させて樹脂モールド金型20の内部空間を外部からエアシールして遮断した状態で、上型32と上治具36のキャビティブロック39の背面39cとの間が離間し、下治具38の背面38cと下型34との間が離間した状態になる。
FIG. 10 shows a state where the work set unit 401 is mounted on the
本実施形態の樹脂モールド装置では、図10に示す状態で、真空装置29により樹脂モールド金型20内を真空排気しながら、被成形品60を圧縮成形する。上型ベース22を下降させることにより、第1のクランパ42が被成形品60に当接して樹脂モールド領域が画定され、さらに上型ベース22を下降させることによって、キャビティ内に樹脂70が充填される。
この場合も、キャビティ内に樹脂70が充填されるまでは、上型32とキャビティブロック39とが接触せず、下型34と下治具38とが接触しないよう上リフター50と下リフター52のスプリング50a、52aの弾性力を調節し、キャビティに樹脂70が充填された時点ではじめて上治具36と上型32とが当接し、下治具38と下型34とが当接させるようにすることにより、上記実施形態1と同様な樹脂モールドが可能となる。
In the resin mold apparatus of this embodiment, the molded
Also in this case, until the
本実施形態の樹脂モールド装置は、上治具36にキャビティを形成する配置とした以外は第1の実施形態における樹脂モールド装置の構成と同一である。すなわち、被成形品60の片面側を樹脂モールドする場合に、下キャビティ方式とすることもできるし、本実施形態のように、上キャビティ方式とすることも可能である。
ワークセット部401を樹脂モールド金型20に対して搬出入し、樹脂モールド後に、ワークセット部401を樹脂モールド金型20から外部に取り出し、冷却装置を使用して樹脂70が熱硬化する温度以下にまでワークセット部401を冷却した後、再度樹脂モールド金型にワークセット部401を装着して樹脂モールドするようにすることも上記実施形態と同様に行うことができる。
The resin mold apparatus of the present embodiment is the same as the resin mold apparatus in the first embodiment except that the cavity is formed in the
The work set unit 401 is carried into and out of the
(第3の実施の形態)
図11、12は、本発明に係る樹脂モールド装置の第3の実施の形態の構成を示す。上記実施形態1、2では被成形品60の片面のみを樹脂モールドした例を示したが、被成形品60の両面をモールドする場合についても同様に行うことができる。
図11は、本実施形態の樹脂モールド装置で使用するワークセット部402の構成を示す。ワークセット部402は、実施形態1で使用したワークセット部40の構成と比較すると、上治具36にキャビティ凹部37を設けた構成のみが異なっている。なお、回路基板62には、回路基板62の両面に配置されるキャビティに樹脂を充填させるための連通孔(不図示)が設けられている。
(Third embodiment)
11 and 12 show the configuration of the third embodiment of the resin molding apparatus according to the present invention. In the first and second embodiments, an example in which only one surface of the molded
FIG. 11 shows the configuration of the work set unit 402 used in the resin molding apparatus of this embodiment. The work set unit 402 is different from the configuration of the work set
図12は、キャビティ凹部37が形成された上治具36を備えたワークセット部402を樹脂モールド金型20に装着した状態を示す。ワークセット部402の上治具36にキャビティ凹部37が形成されていることにより、上型ベース22を型締め位置まで下降させていくと、回路基板62を挟んで配置されたキャビティに樹脂70が充填されていき、回路基板62の両面側が樹脂モールドされる。
この実施形態の場合も、キャビティに樹脂が充填されていく際には、上型32と上治具36との間、下型34とキャビティブロック39との間は離間しているから、樹脂充填時に樹脂70が硬化することが抑制され、キャビティ内への樹脂の充填性が良好となり、樹脂70の未充填やボイドのない樹脂モールドが可能になる。
なお、本実施形態の樹脂モールド装置においても、第2の実施形態の場合と同様に、上治具36と下治具38の構成を上下逆転した配置とすることも可能である。また、真空排気によってボイドの発生を抑制すること、冷却装置を用いて上治具と下治具とを冷却することも同様に可能である。
FIG. 12 shows a state where the work set unit 402 including the
Also in this embodiment, when the resin is filled in the cavity, the resin filling is performed because the
In the resin mold apparatus of the present embodiment, as in the case of the second embodiment, the configurations of the
(第4の実施の形態)
図13〜16は、本発明に係る樹脂モールド装置の第4の実施の形態の構成を示す。上記各実施形態の樹脂モールド装置は、回路基板62に搭載されている複数個の半導体チップ64を一つのキャビティで一括して樹脂モールドするのに対して、本実施形態の樹脂モールド装置は、回路基板62に搭載されている一つ一つの半導体チップ64ごとに個別に樹脂モールドすることを特徴とする。
(Fourth embodiment)
FIGS. 13-16 shows the structure of 4th Embodiment of the resin mold apparatus which concerns on this invention. In the resin molding apparatus of each of the above embodiments, a plurality of
図13は本実施形態の樹脂モールド装置で使用するワークセット部403の構成を示す。本実施形態におけるワークセット部403は、第1のクランパ42に、被成形品60に搭載されている半導体チップ64の平面配置に合わせて樹脂モールド領域を個別に区画する仕切り部45が設けられ、各区画部分に型開閉方向に可動にキャビティ板45aが配置され、キャビティ板45aの背面とキャビティブロック39との間に弾発スプリング45bが介装されたものである。弾発スプリング45bは型締め時に樹脂70を所定圧力で押圧するためのものであり、所要の弾性力を備えたスプリングが用いられる。
FIG. 13 shows a configuration of a work setting unit 403 used in the resin molding apparatus of this embodiment. In the work set unit 403 in the present embodiment, the
図13は、第1のクランパ42の仕切り部45によって区画された各区画空間Bに、所要量の樹脂70を供給し、第2のクランパ44に被成形品60をセットした状態を示す。
図14は樹脂モールド金型20にワークセット部403を装着した状態である。ワークセット部403が上リフター50と下リフター52によって支持されることにより、ワークセット部403の上治具36と上型32との間が離間し、下治具38のキャビティブロック39と下型34との間が離間する。この状態で樹脂モールド金型20の内部を真空排気する。
FIG. 13 shows a state in which a required amount of
FIG. 14 shows a state where the work setting unit 403 is mounted on the
図15は、上型ベース22を下降させ、上治具36により被成形品60を押し下げて、第1のクランパ42を支持しているスプリング42aを撓ませ、第1のクランパ42の押接端面と仕切り部45の端面を被成形品60に当接させ、さらに第1のクランパ42の背面をキャビティブロック39に当接させた状態を示す。
第1のクランパ42が押し下げられることに連動し、弾発スプリング45bが作用してキャビティ板45aが押し上げられ、仕切り部45により半導体チップ64ごとに個別に分割された各区画に樹脂70が充填される。図15に示す状態、すなわち各区画のキャビティに樹脂70を充填する状態では、上型32と上治具36とが離間し、下型34とキャビティブロック39とが離間しているから、樹脂70に直接的に熱が伝導することがなく、樹脂70の流動性が確保されてキャビティ内に確実に樹脂70が充填される。
In FIG. 15, the
In conjunction with the
図16は上型ベース22を型締め位置まで降下させた状態を示す。上型32の端面と上治具36とが当接して互いに接触し、下型34とキャビティブロック39とが当接して接触した状態でキャビティ板45aおよび弾発スプリング45bを介して被成形品60が押圧されている。上型32および下型34が上治具36および下治具38と接触することにより、上型32および下型34からの熱が樹脂70に効果的に伝達され、樹脂70が熱硬化して樹脂モールドされる。
FIG. 16 shows a state in which the
本実施形態の樹脂モールド装置においても、樹脂モールド後、樹脂モールド金型20からワークセット部403を樹脂モールド金型20の外部に搬出し、冷却装置を用いて上治具36と下治具38とを樹脂70の硬化温度以下の温度にまで強制的に冷却することにより、樹脂モールド時の樹脂70の流動性を確保して、半導体チップ64ごとに個別に樹脂モールドすることができる。
本実施形態の樹脂モールド方法は、単一の半導体チップ64ごとに個別に樹脂モールドする場合の他に、複数個の半導体チップ64ごとに分割した区画として樹脂モールドする場合に適用することができる。
Also in the resin mold apparatus of the present embodiment, after resin molding, the work set unit 403 is carried out of the
The resin molding method of the present embodiment can be applied to the case where resin molding is performed as a section divided for each of a plurality of
(第5の実施の形態)
図17〜19は、本発明に係る樹脂モールド装置の第5の実施の形態の構成を示す。本実施形態の樹脂モールド装置は、第1の実施の形態におけるワークセット部40を樹脂モールド金型20に装着した際に、ワークセット部40を上型32と下型34とから離間して支持するためのリフターを樹脂モールド金型20から省略した構成としたことを特徴とする。
図17は、樹脂モールド金型20の外部で、ワークセット部40に樹脂70を供給し、被成形品60をセットした状態を示す。ワークセット部40に設ける上治具36および下治具38の構成は、図3に示す第1の実施の形態におけるワークセット部40の構成と同一である。
(Fifth embodiment)
FIGS. 17-19 shows the structure of 5th Embodiment of the resin mold apparatus which concerns on this invention. The resin mold apparatus of the present embodiment supports the work set
FIG. 17 shows a state in which the
図18は、樹脂モールド金型201にワークセット部40を装着した状態を示す。本実施形態で使用している樹脂モールド金型201ではリフターを省略しているから、樹脂モールド金型20にワークセット部40を装着し、上型シールブロック26と下型シールブロック28とで型閉じした状態で上型32と上治具36とが接触し、下型34と下治具38のキャビティブロック39とが接触した状態になる。図18は、第2のクランパ44と上治具36とで、被成形品60を第1のクランパ42から離間した位置に支持した状態を示す。この状態で、樹脂モールド金型201の内部を真空装置29を用いて排気孔27より真空排気する。
FIG. 18 shows a state where the
図19は、上型ベース22を下降させて第1のクランパ42により樹脂モールド部(キャビティ)の平面領域を画定し、キャビティに樹脂70を充填した後、上型ベース22をさらに型締め位置まで下降させ、樹脂70を熱硬化させて樹脂モールドしている状態を示す。
樹脂モールド金型201内で樹脂モールドした後、ワークセット部40を樹脂モールド金型201から外部に取り出し、ワークセット部40から成形品を取り出した後、図8に示すように、冷却装置を用いてワークセット部40の上治具36と下治具38とを、樹脂70の熱硬化温度以下にまで冷却する。そして、ワークセット部40を冷却した後、ワークセット部40に樹脂70を供給し、被成形品60をセットしてワークセット部40を樹脂モールド金型201に装着して次回の樹脂モールド操作を行う。
In FIG. 19, the
After resin molding in the
本実施形態の樹脂モールド装置では、ワークセット部40を樹脂モールド金型201に装着した際に、上型32が上治具36に接触し、下型34が下治具38のキャビティブロック39に接触するから、上型32および下型34から樹脂70に熱が直接的に伝達される状態にはなるが、上治具36および下治具38はあらかじめ樹脂70の硬化温度以下に冷却されて樹脂モールド金型201に装着されるから、ワークセット部40を樹脂モールド金型201に装着した後、樹脂70が短時間のうちに硬化することが抑制され、キャビティ内での樹脂70の充填性を向上させて樹脂モールドすることができる。
なお、本実施形態においては、樹脂モールド金型の下型側にキャビティを設ける構成としているが、第2の実施の形態および第3の実施の形態に示すように、樹脂モールド金型の上型側および下型側にキャビティを設ける構成とすることも可能である。
In the resin mold apparatus of this embodiment, when the work set
In this embodiment, the cavity is provided on the lower mold side of the resin mold. However, as shown in the second embodiment and the third embodiment, the upper mold of the resin mold is used. A configuration in which cavities are provided on the side and the lower mold side is also possible.
(第6の実施の形態)
図20〜23は、本発明に係る樹脂モールド装置の第6の実施の形態の構成を示す。本実施形態の樹脂モールド装置は、上型32に被成形品60を支持し、キャビティブロック49と下型クランパ48とにより下型側にキャビティを構成して、圧縮成形により被成形品60を樹脂モールドする。
上型側には、上型32の側周面との間でエアシールした状態で型開閉方向に移動する上型クランパ47が支持されている。また、キャビティブロック49の外周にはキャビティブロック49の側面との間でエアシールした状態で型開閉方向に移動する下型クランパ48が設けられている。下型クランパ48の内周側面には、キャビティブロック49を支持するフランジ部48aが設けられ、フランジ部48aにキャビティブロック49の下面が当接した状態で、キャビティブロック49の上面と下型クランパ48とによってキャビティ凹部が形成される。本実施形態においてはキャビティブロック49および下型クランパ48が、前述した実施形態におけるワークセット部の下治具に相当する。
(Sixth embodiment)
FIGS. 20-23 shows the structure of 6th Embodiment of the resin mold apparatus which concerns on this invention. In the resin mold apparatus of this embodiment, the molded
On the upper mold side, an
下型34を支持する下型ベース23には、下型クランパ48を型開閉方向に可動に支持するクランプピン24が下型クランパ48を上型側へ押動する向きに付勢するスプリング24aを介して取り付けられている。なお、本実施形態においては、クランプピン24およびスプリング24aがフローティング支持手段を構成する。下型クランパ48のクランプピン24の上端面に対向する下面には、クランプピン24の突端部が嵌入する嵌入穴48bが設けられている。図20では、クランプピン24から下型クランパ48が離脱した状態を示すが、クランプピン24の突端部を下型クランパ48の嵌入穴48bに嵌入することにより下型クランパ48がクランプピン24によって支持される。
The
図20は、キャビティブロック49の上面と下型クランパ48の上端面との間にリリースフィルム100を配置し、真空装置29bによりエア経路29cを用いてリリースフィルム100をエア吸引して、キャビティブロック49と下型クランパ48とによって形成された凹部の内面にならってリリースフィルム100をエア吸着した状態を示す。
In FIG. 20, the
本実施形態の樹脂モールド装置では、クランプピン24に下型クランパ48が着脱可能に設けられているから、下型クランパ48とキャビティブロック49とを組み合わせたユニットを樹脂モールド金型202に搬出入する操作をなすことが可能である。したがって、搬送装置を用いて下型クランパ48とキャビティブロック49とのユニット体を樹脂モールド金型202の外部に搬出した状態で、ユニット体にリリースフィルム100をセットし、樹脂70を供給するといった操作を行うことが容易にできる。また、下型クランパ48とキャビティブロック49とを樹脂モールド金型202の外部に搬出した際に、冷却装置を用いてキャビティブロック49と下型クランパ48とを冷却することもできる。
In the resin mold apparatus of the present embodiment, the
図21は、上型ベース22を降下させ、上型クランパ47の端面が下型クランパ48の端面に当接した状態で、真空装置29aを作動させ、上型32と上型クランパ47と下型クランパ48とキャビティブロック49とにより外部からエアシールして遮蔽された領域内(樹脂モールド領域内)を真空排気している状態を示す。30a〜30cはエアシール部材である。
この状態では、クランプピン24とスプリング24aの作用によりキャビティブロック49が下型34から離間して支持されており、したがって樹脂70に下型34からの熱が直接的に伝導しない状態になっている。
In FIG. 21, the
In this state, the
図22は上型ベース22をさらに降下させ、被成形品60に下型クランパ48の端面を押接させて樹脂モールド領域を画定し、さらにスプリング24aを撓ませてキャビティブロック49の背面を下型34に当接させた状態を示す。被成形品60に下型クランパ48の端面が当接し、下型クランパ48に対してキャビティブロック49が上動することによってキャビティ内に樹脂70が充填される。キャビティブロック49が下型34に接触しないで下型クランパ48に対して上動する際には、下型34によって樹脂70が加熱されることが防止できるから、樹脂70の流動性が確保でき、キャビティ内における樹脂70の充填性が良好になる。
In FIG. 22, the
図23は、キャビティブロック49の背面が下型34に当接した状態で、さらに上型ベース22が型締め位置まで下降した状態を示す。上型ベース22が型締め位置まで下降する際にスプリング24aがさらに圧縮され、下型クランパ48が押し下げられ、キャビティブロック49が相対的に押し上げられて、最終の樹脂モールド位置まで樹脂70が圧縮される。下型34から樹脂70に直接的に熱が伝達されるのは、キャビティにほぼ樹脂70が充填され、最後に圧縮成形されるときであり、このときに樹脂70が熱硬化温度まで加熱されて樹脂モールドされる。
FIG. 23 shows a state where the upper surface of the
本実施形態の樹脂モールド方法によれば、樹脂モールドの開始時から樹脂70が金型の熱を受ける従来の樹脂モールド方法とくらべて、樹脂モールド開始時において樹脂70に作用する熱は抑制されるから、樹脂70の硬化促進が抑えられキャビティ内における樹脂の流動性、充填性が確保されて樹脂の未充填が防止でき、樹脂中にボイドが発生するといった不良発生を防止することが可能になる。
According to the resin molding method of the present embodiment, the heat acting on the
(第7の実施の形態)
図24〜27は、本発明に係る樹脂モールド装置の第7の実施の形態の構成を示す。本実施形態の樹脂モールド装置は、第6の実施の形態において下型クランパ48にクランプピン24が嵌合可能に設けられた構成に加えて、キャビティブロック49の下面に第2のクランプピン25が嵌合可能に設けられたことを特徴とする。
図24では、キャビティブロック49の下面に第2のクランプピン25の先端部が嵌入する嵌入穴49aが設けられ、下型ベース23にスプリング25aを介して第2のクランプピン25が装着されている状態を示す。スプリング25aは第2のクランプピン25をその先端部が下型34から突出する向きに付勢するものである。また、第6の実施の形態と同様に、リリースフィルム100をエア吸着した状態を示している。
(Seventh embodiment)
24 to 27 show the configuration of the seventh embodiment of the resin mold apparatus according to the present invention. In the resin mold device of this embodiment, in addition to the configuration in which the
In FIG. 24, a fitting hole 49a into which the tip of the
図25は、上型ベース22を下降させ、上型クランパ47が下型クランパ48に当接した状態で真空装置29aを作動させ、外部からエアシールして遮断された樹脂モールド領域内を真空排気している状態を示す。キャビティブロック49と下型34とは離間した状態に保持されるから、第2のクランプピン25による熱伝導を除いて、下型34からキャビティブロック49を介して樹脂70に熱が伝達されることが防止されている。
図26は、上型ベース22をさらに下動させて下型クランパ48の押接端面を被成形品60に当接させた状態である。樹脂モールド領域は下型クランパ48とキャビティブロック49とによって包囲され、キャビティ内に樹脂70が充填される。キャビティブロック49は第6の実施の形態とは異なり、第2のクランプピン25とスプリング25aの作用により、下型34に対しては離間している。
25, the
FIG. 26 shows a state in which the
図27は上型ベース22を型締め位置まで降下させた状態である。上型ベース22を型締め位置まで降下させることにより、スプリング24aの弾発力に抗して下型クランパ48が押し下げられ、キャビティブロック49は下型34に当接して、下型クランパ48に対して押し上げられ、キャビティ内で樹脂70が圧縮成形される。このとき、キャビティブロック49が下型34に接することにより、下型34からキャビティブロック49を介して樹脂70に熱が伝達され、熱硬化温度にまで樹脂70が加熱されて硬化する。
FIG. 27 shows a state where the
本実施形態においても、キャビティブロック49と下型クランパ48とは樹脂モールド金型203から分離して取り外すことが可能であるから、樹脂モールド後、搬送装置を用いてキャビティブロック49を下型クランパ48とともに樹脂モールド金型203の外部に搬出し、冷却装置を用いてキャビティブロック49と下型クランパ48とを樹脂70の熱硬化温度よりも低温となるように冷却した後、新たに樹脂70を供給し、被成形品60をセットして次回の樹脂モールドを行うようにすることもできる。
Also in this embodiment, since the
(第8の実施の形態)
図28〜30は、本発明に係る樹脂モールド装置の第8の実施の形態の構成を示す。
上述した各実施形態で説明した樹脂モールド装置は、いずれも被成形品60と樹脂70とをセットしたワークセット部40、あるいはキャビティブロックと下型クランパとからなるユニットを、樹脂モールド金型に対して搬出入して樹脂モールドするものであった。本実施形態の樹脂モールド装置は、樹脂モールド金型から上治具36や下治具38を搬出入させることなく樹脂モールドすることを特徴とする。
(Eighth embodiment)
28-30 shows the structure of 8th Embodiment of the resin mold apparatus based on this invention.
The resin molding apparatus described in each of the above-described embodiments has a work set
すなわち、本実施形態の樹脂モールド装置は、図28に示すように、上型ベース22と下型ベース23に、各々上型シールブロック26と下型シールブロック28とが設けられ、上型シールブロック26と下型シールブロック28とによりエアシールして外部から遮断された樹脂モールド金型204の内部に、上型ベース22に固定された上型32と、下型ベース23に固定された下型34とが設けられ、上型32に上治具36が、下型34に下治具38が設けられたものである。
上治具36はスプリング36aにより、常時は、上型32と上治具36とが離間するように設けられる。下治具38はキャビティブロック39と第1のクランパ42と第2のクランパ44とからなり、スプリング38aによりキャビティブロック39と下型34とが、常時は離間するように設けられている。本実施形態においては、スプリング36a、38aがフローティング支持手段を構成する。
That is, in the resin mold apparatus of this embodiment, as shown in FIG. 28, an upper
The
図28は、下治具38のキャビティブロック39の上に樹脂70を供給し、第2のクランパ44に被成形品60をセットした後、上型ベース22を下降させて被成形品60の上面に上治具36を当接させた状態である。なお、樹脂70の供給および被成形品60をセットする操作は、上型ベース22を型開きして、上型シールブロック26と下型シールブロック28とが離間した状態で行う。
このように型閉じした状態で上治具36と上型32とが離間し、下治具38のキャビティブロック39と下型34とが離間した状態になるから、キャビティブロック39に供給された樹脂70が過度に加熱されることがない。この状態で、真空装置29を用いて排気孔27および通気孔46aから樹脂モールド金型204の内部を真空に排気する。
In FIG. 28, the
In this state, the
図29は、上型ベース22を下動させ、第2のクランパ44のスプリング44aを撓ませて第2のクランパ42の押接端面を被成形品60に当接させた後、さらに上型ベース22を下動させ、第1のクランパ42のスプリング42aを撓ませるようにして、第1のクランパ42の背面がキャビティブロック39に当接するまで第1のクランパ42を押し下げた状態を示す。この状態でキャビティ内に樹脂70が充填される。
なお、キャビティ内に樹脂70を充填して圧縮したこの状態で、上治具36と上型32とは離間した状態にあり、キャビティブロック39と下型34も離間した状態にある。すなわち、上治具36と上型32とが接触せず、キャビティブロック39と下型34とが接触しない状態にあることから、上型32と下型34から樹脂70に直接的に熱が伝導することが抑制され、樹脂70の熱硬化が抑えられることによってキャビティ内における樹脂70の充填性が良好となる。
29, the
In this state in which the
図30は、上型ベース22を型締め位置まで下動させ、樹脂70を硬化させて圧縮成形している状態を示す。上型ベース22を型締め位置まで下動させることにより、上型32と上治具36とが当接して接触状態となり、下型34とキャビティブロック39とが当接して接触状態となることにより、上型32と下型34から樹脂70に直接的に熱が伝導して樹脂70が熱硬化する。樹脂70は最終的に圧縮成形される際にもっとも熱が加えられるから、キャビティ内における樹脂の充填性が阻害されず、樹脂70の熱硬化が促進されて好適な樹脂モールド操作がなされる。
FIG. 30 shows a state where the
本実施形態の樹脂モールド装置によれば、たとえば樹脂70の熱硬化温度が180℃程度で上型32と下型34がヒータ31、33によって180℃以上に加熱されている場合であっても、上型32と下型34を離間させることにより、180℃以下に上治具36と下治具38を保持することが可能であり、これによって樹脂70がキャビティに充填される際の流動性を確保することが可能となる。
According to the resin mold apparatus of this embodiment, for example, even when the thermosetting temperature of the
なお、上治具36と下治具38が過度に加熱されないよう、上治具36と下治具38を強制的に冷却する冷却手段を樹脂モールド装置に内蔵することも可能である。上治具36と下治具38とによる圧縮成形後、下治具38から成形品を取り出し、内蔵した冷却手段を用いて上治具36および下治具38を、樹脂70の熱硬化温度以下まで冷却する。そして次回の樹脂モールド操作を行う。この冷却手段としては、たとえば上治具36と下治具38の内部に冷却用の冷媒あるいはエアを通流させるといった方法が利用できる。
本実施形態の樹脂モールド装置によれば、前述した実施形態のようにワークセット部40を樹脂モールド金型の外部に取り出すといった操作をすることなく、キャビティ内における樹脂の充填性を良好にして樹脂モールドすることが可能となる。
Note that a cooling means for forcibly cooling the
According to the resin mold apparatus of this embodiment, the resin filling property in the cavity is improved without performing the operation of taking the work set
以上、本発明に係る樹脂モールド装置の構成例について種々説明してきたが、本発明に係る樹脂モールド装置は上記実施形態に限るものではなく、装置構成としては種々の構成を採用し得る。たとえば、上記実施形態では上型を可動側として説明したが、下型側を可動側として構成することも可能である。
また、前述したように、ワークセット部に樹脂を供給して樹脂モールドする際に、キャビティの内面をリリースフィルムによって被覆して樹脂モールドすることもでき、リリースフィルムを使用せずに樹脂モールドすることもできる。
また、上述した各実施形態においては、樹脂モールド領域を真空排気して樹脂モールドしている(減圧モールド)が、樹脂モールド領域を真空排気せずに樹脂モールドする場合にも本発明を適用することができる。
As described above, various examples of the configuration of the resin mold device according to the present invention have been described. However, the resin mold device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various configurations can be adopted as the device configuration. For example, in the above embodiment, the upper mold is described as the movable side, but the lower mold side may be configured as the movable side.
In addition, as described above, when resin is supplied to the work set part and resin molding is performed, the inner surface of the cavity can be covered with a release film, and resin molding can be performed without using the release film. You can also.
Moreover, in each embodiment mentioned above, although the resin mold area | region is evacuated and resin-molded (reduced pressure mold), this invention is applied also when resin-molding without evacuating the resin mold area | region. Can do.
なお、樹脂モールド領域を真空排気して樹脂モールドする方法によれば、樹脂モールド金型内に残留するエアや水分が排出された状態で樹脂が充填されるから、樹脂中にエアが巻き込まれたりせず、樹脂中にボイドを生じさせずに高品質の樹脂モールドが可能になる。ただし、樹脂モールド領域から真空排気する際に、樹脂モールド領域に供給されている樹脂から有効成分が排出されることは樹脂の特性を変える可能性があり、好ましくない。減圧モールドの際に、樹脂から有効成分が排出される現象は、従来も樹脂モールド領域を減圧した際に樹脂が発泡する現象として見られている。樹脂が発泡し樹脂中に気泡が発生すると、ボンディングワイヤを変形させる等の不良を発生させる原因となる。 In addition, according to the method of evacuating the resin mold area and resin molding, the resin is filled in the state where the air and moisture remaining in the resin mold are discharged, so that air is caught in the resin. Therefore, a high-quality resin mold is possible without causing voids in the resin. However, when the vacuum is exhausted from the resin mold region, it is not preferable that the effective component is discharged from the resin supplied to the resin mold region because the characteristics of the resin may be changed. The phenomenon in which the active ingredient is discharged from the resin during the decompression molding has been conventionally seen as a phenomenon in which the resin foams when the resin mold region is decompressed. If the resin is foamed and bubbles are generated in the resin, it causes a defect such as deformation of the bonding wire.
樹脂からの発泡は、樹脂がより高温に加熱されることによって発生しやすく、また、樹脂モールド領域の真空度が高くなる(樹脂モールド空間の圧力が低くなる)ほど発生しやすくなる。
実際に樹脂モールドで使用する樹脂を用いて、減圧下で樹脂を加熱し、発泡の開始から発泡が終息するまでの時間を測定してみた。試験結果によると、40℃に加温して15Paの圧力下では発泡開始から発泡が終息するまでに8分程度かかるのに対して、120℃に加熱した15Paの圧力下では1分程度で発泡が終息した。この試験結果は、樹脂中の成分は、樹脂が高温に加熱されるほど、また樹脂モールド領域の真空度が高くなるほど排出されやすくなることを意味している。
Foaming from the resin is likely to occur when the resin is heated to a higher temperature, and is more likely to occur as the degree of vacuum in the resin mold region increases (the pressure in the resin mold space decreases).
Using the resin actually used in the resin mold, the resin was heated under reduced pressure, and the time from the start of foaming to the end of foaming was measured. According to the test results, it takes about 8 minutes from the start of foaming to the end of foaming at a pressure of 15 Pa when heated to 40 ° C, whereas foaming takes about 1 minute under a pressure of 15 Pa heated to 120 ° C. Ended. This test result means that the components in the resin are more easily discharged as the resin is heated to a higher temperature and the degree of vacuum in the resin mold region is higher.
本実施形態の樹脂モールド方法は、上述したように、樹脂をキャビティに充填する際には、樹脂を硬化温度まで加熱させないように樹脂を低温に保持するようにするから、樹脂モールド金型の内部空間を真空に排気する場合でも、樹脂中から有効成分が排出されることを抑制することが可能となる。すなわち、樹脂モールドの際に樹脂の特性を変化させずに樹脂モールドすることが可能となり、この点においても高品質の樹脂モールドが可能になるという利点がある。 In the resin molding method of the present embodiment, as described above, when the resin is filled in the cavity, the resin is held at a low temperature so that the resin is not heated to the curing temperature. Even when the space is evacuated to a vacuum, it is possible to prevent the active ingredient from being discharged from the resin. That is, it is possible to perform resin molding without changing the characteristics of the resin at the time of resin molding, and there is an advantage that a high-quality resin mold can be obtained also in this respect.
10 可動プラテン
12 固定プラテン
20、201、202、203、204 樹脂モールド金型
22 上型ベース
23 下型ベース
24 クランプピン
25 第2のクランプピン
26 上型シールブロック
28 下型シールブロック
29、29a、29b 真空装置
32 上型
36 上治具
38 下治具
39、49 キャビティブロック
40、401、402、403 ワークセット部
42 第1のクランパ
44 第2のクランパ
45 仕切り部
46、46a 通気孔
47 上型クランパ
48 下型クランパ
50 上リフター
52 下リフター
60 被成形品
70 樹脂
80 冷却装置
82a、82b 冷却板
100 リリースフィルム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Movable platen 12 Fixed
Claims (11)
キャビティに樹脂を充填する充填工程においては、被成形品と前記樹脂を支持する上治具および下治具と、前記上治具に対向して配置された上型または前記下治具に対向して配置された下型とを離間させ、
前記充填工程の後、前記キャビティに充填された樹脂を圧縮して成形する圧縮成形工程においては、前記上治具と上型とを当接させ、前記下治具と下型とを当接させて前記樹脂を熱硬化させることにより樹脂モールドすることを特徴とする樹脂モールド方法。 In a resin mold method of clamping a molded product together with a sealing resin using a resin mold, and compression molding the molded product,
In the filling step of filling the cavity with the resin, the molded product, the upper jig and the lower jig for supporting the resin, and the upper mold or the lower jig arranged to face the upper jig are opposed. And the lower mold placed
In the compression molding step of compressing and molding the resin filled in the cavity after the filling step, the upper jig and the upper die are brought into contact with each other, and the lower jig and the lower die are brought into contact with each other. A resin molding method, wherein the resin is molded by thermosetting the resin.
樹脂モールド操作後に前記上治具と下治具とを樹脂モールド金型の外部に搬出し、
冷却装置を用いて前記上治具と下治具とを前記樹脂の熱硬化温度以下にまで冷却した後、上治具と下治具とを樹脂モールド金型に装着して樹脂モールドすることを特徴とする請求項1記載の樹脂モールド方法。 The upper jig and the lower jig are detachably provided on the resin mold,
After the resin mold operation, the upper jig and the lower jig are taken out of the resin mold,
After cooling the upper jig and the lower jig to below the thermosetting temperature of the resin using a cooling device, mounting the upper jig and the lower jig on a resin mold and performing resin molding The resin molding method according to claim 1, characterized in that:
被成形品と前記樹脂を支持する上治具および下治具が、前記樹脂モールド金型に着脱自在に設けられ、
前記上治具および下治具を樹脂モールド金型に装着して樹脂モールドした後、前記上治具と下治具とを樹脂モールド金型の外部に搬出し、
冷却装置を用いて前記上治具と下治具とを前記樹脂の熱硬化温度以下にまで冷却した後、上治具と下治具とを樹脂モールド金型に装着して樹脂モールドすることを特徴とする樹脂モールド方法。 In a resin mold method of clamping a molded product together with a sealing resin using a resin mold, and compression molding the molded product,
An upper jig and a lower jig for supporting the molded product and the resin are detachably provided on the resin mold,
After the upper jig and the lower jig are mounted on a resin mold and resin molded, the upper jig and the lower jig are taken out of the resin mold,
After cooling the upper jig and the lower jig to below the thermosetting temperature of the resin using a cooling device, mounting the upper jig and the lower jig on a resin mold and performing resin molding A resin molding method.
被成形品と樹脂とを支持する上治具および下治具の少なくとも一方を備えたワークセット部を樹脂モールド金型に着脱自在に設け、
前記ワークセット部を樹脂モールド金型に装着し、キャビティに樹脂を充填する充填工程においては、前記上治具と該上治具に対向して配置される上型とを離間させ、かつ前記下治具と該下治具に対向して配置される下型とを離間して支持し、
前記充填工程の後、キャビティに充填された樹脂を圧縮して成形する圧縮成形工程においては、前記上治具と上型とを当接させるとともに前記下治具と下型とを当接させるフローティング支持手段を樹脂モールド金型に設けたことを特徴とする樹脂モールド装置。 In a resin mold apparatus that clamps a molded product together with a sealing resin using a resin mold and compresses the molded product.
A work set part provided with at least one of an upper jig and a lower jig for supporting the molded product and the resin is detachably provided on the resin mold,
In the filling step in which the work set part is mounted on a resin mold and the cavity is filled with resin, the upper jig and the upper mold arranged to face the upper jig are separated from each other, and the lower A jig and a lower mold arranged opposite to the lower jig are separated and supported,
After the filling step, in the compression molding step of compressing and molding the resin filled in the cavity, the floating is performed such that the upper jig and the upper mold are brought into contact with each other and the lower jig and the lower mold are brought into contact with each other. A resin molding apparatus characterized in that a supporting means is provided in a resin mold.
樹脂モールド金型内に、被成形品と樹脂とを支持する上治具および下治具を各々上型および下型に対向して配置し、
キャビティに樹脂を充填する充填工程においては、前記上治具と上型とを離間させるとともに、前記下治具と下型とを離間させて支持し、前記充填工程の後、キャビティに充填された樹脂を圧縮して成形する圧縮成形工程においては、前記上治具と上型とを当接させるとともに前記下治具と下型とを当接させるフローティング支持手段を樹脂モールド金型に設けたことを特徴とする樹脂モールド金型。 In a resin mold apparatus that clamps a molded product together with a sealing resin using a resin mold and compresses the molded product.
In the resin mold, an upper jig and a lower jig for supporting the product to be molded and the resin are respectively arranged facing the upper mold and the lower mold,
In the filling process of filling the cavity with the resin, the upper jig and the upper mold are separated from each other, and the lower jig and the lower mold are separated and supported. After the filling process, the cavity is filled. In the compression molding process of compressing and molding the resin, a floating support means for bringing the upper jig and the upper mold into contact with each other and bringing the lower jig and the lower mold into contact is provided in the resin mold. Resin mold mold.
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