JP2008188881A - 樹脂封止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】封止異常（樹脂漏れ、被成形品の損傷など）を未然に防止し、封止精度を高く維持する。
【解決手段】上型１０２と、上型１０２に対向して配置され上型１０２に対して接近・離反可能な下型１０４とを有し、下型１０４の対向面１１０の一部に形成されるキャビティ１４０において被成形品１６０を樹脂にて圧縮封止する樹脂封止装置を、対向面１１０上に供給され、所定のタイミングで対向面１１０に吸着保持されるリリースフィルム１５０と、リリースフィルム１５０が対向面１１０に吸着保持されていないときに対向面１１０をエアにて清掃するエア清掃機構１２６が備えて構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂封止装置、更に詳しくは、金型表面の清掃機能を備える圧縮型の樹脂封止装置の技術分野に関する。

近年、半導体チップ等の製品を樹脂にて封止する装置として、上型と、この上型に対向して配置され上型に対して接近・離反可能な下型とを有し、下型の対向面の一部に形成されるキャビティにおいて被成形品を樹脂にて圧縮封止するいわゆる圧縮型の樹脂封止装置に対する需要が高まっている。この需要の高まりは、溶融した樹脂をキャビティの外部から圧力によって流し込む所謂「トランスファ方式」に比べて、樹脂流れによるボンディングワイヤの断線、短絡が発生する可能性が低いこと等が要因となっている。特に近年の半導体チップ等の薄肉化、小型化により、係る問題点がより顕著となってきていることも要因の一つと考えられる。

このような圧縮型の樹脂封止装置として、図６及び図７にて示した圧縮型の樹脂封止装置１が公知である。図６は、特許文献１に記載されている樹脂封止装置１の概略構成図であって、型締め状態の図である。図７は、同樹脂封止装置１の概略構成図であって、リリースフィルム（離型フィルム）交換時の状態の図である。

樹脂封止装置１は、上型２と下型４とから構成されている。又、この下型４にはプレス８０が連結されており、所定のタイミングで下型４を上型２に対して接近、離反することが可能とされている。又、下型４の対向面（上型２側表面）には、リリースフィルム５０が供給されている。このリリースフィルム５０はローラ７０によって案内され、所定のタイミングで順次送られて使用される。被成形品６０は、上型２に備わる吸着機構（図示しない）によって吸着保持され、下型４の対向面に形成されたキャビティ４０において樹脂８０にて圧縮封止される。

圧縮封止作業が終了すると、上型２と下型４とはプレス８０によって離反（型開き）される。封止された被成形品６０は、リリースフィルム５０の存在によって下型４から容易に取り外すことが可能なため、上型２に吸着保持された態様で取り出される。又、このタイミングで、リリースフィルム５０が図示せぬ送り機構によって順次送り出される。その後、次回の封止サイクルが行なわれる。

特開２００５−２１９２９７号公報

しかしながら、封止された被成形品６０の周辺部には、樹脂バリが存在する場合もあり、かかる樹脂バリが型開き時の振動等によってリリーフィルム５０上に落下する可能性がある。又、封止後の被成形品６０を下型４から離型（リリースフィルム５０から剥離）する際に、樹脂がリリースフィルム５０側に残ったまま剥離され、樹脂カス６２として残存する場合がある。

リリースフィルム５０上の残存樹脂は、通常ならば該リリースフィルム上に留まっていて下型４上に落下することはない。しかしながら、一方で、封止によってリリースフィルム５０に破れが生じる場合もある。このような状態において、上述したようにリリースフィルム５０を送り出す等の作業を行えば、送り時の振動等によってリリースフィルム５０上に存在する樹脂カス６２等の異物が、勢い下型４の対向面（上型２側表面）上に落下する可能性がある。かかる落下した樹脂カス６２等が次回の封止過程においてキャビティ４０内に取り込まれれば、封止異常（封止不良）等の原因となる。更には、上型２及び下型４が被成形品６０を把持するクランプ面に落下すれば被成形品６０自体を破損することにもなり兼ねない。

本発明は、係る問題点を解消するべくなされたものであって、万一リリースフィルム上から下型の対向面（表面）上に樹脂カス等の異物が落下した場合でも、係る異物を事前に清掃した上で次回の封止作業に入ることを可能とするものである。

本発明は、第１の金型と、該第１の金型に対向して配置され該第１の金型に対して接近・離反可能な第２の金型とを有し、該第２の金型の対向面の一部に形成されるキャビティにおいて被成形品を樹脂にて圧縮封止する樹脂封止装置であって、前記対向面上に供給され、所定のタイミングで該対向面に吸着保持される離型フィルムと、該離型フィルムが前記対向面に吸着保持されていないときに前記対向面をエアにて清掃するエア清掃機構を備えて構成することにより上記課題を解決するものである。

このような構成を採用することによって、リリースフィルム上に存在する樹脂カス等の異物が、離型フィルムの送り動作等に起因して、第２の金型の対向面（表面）上に落下した場合でも、当該異物を事前に清掃することができ、次回の封止の際に当該異物が封止異常を引き起こすことを防止することができる。

又、前記エア清掃機構を、エアを前記対向面に吹き付けることにより清掃を行うエアブロー機構を備える構成とすれば、所定のタイミングでエアを噴出するのみで清掃作業を完了することができ、清掃機構を簡易に構成することが可能となる。

又、前記エア清掃機構を、エアを吸引することにより清掃を行うバキューム機構を備える構成とすれば、樹脂カス等の異物を周囲に撒き散らすことなく、清掃作業を完了することが可能となる。更に、前述したエアブロー機構と合わせて設置すれば、より効率のよい清掃作業が実現できる。

又、前記バキューム機構を、前記離型フィルムと前記対向面との間に侵入可能な構成とすれば、吸引能力をそれほど高く設定せずとも十分に効率よく樹脂カス等の異物を吸引できるため、強力な真空ポンプ等を用いる必要がない。

本発明を適用することにより、封止異常（樹脂漏れ、被成形品の損傷など）を未然に防止することができ、封止精度を高く維持することが可能となる。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態の一例（第１の実施形態）である樹脂封止装置１００の断面図であり、図２は、樹脂封止装置１００における下型１０４の上面図である。

<金型の構成>
樹脂封止装置１００は、上型１０２と下型１０４とで構成されている。これら上型１０２及び下型１０４には、プレス機構（図示しない）が連結されており、所定のタイミングで当該上型１０２と下型１０４とを接近、離反することが可能な構成とされている。上型１０２には、図示せぬ吸着機構が備わっており搬送機構（図示しない）によって搬送される被成形品１６０を上型１０２の対向面（下型１０４側表面）に吸着保持することが可能とされている。

一方下型１０４は、貫通孔１０６Ａを有する枠状金型１０６と、当該貫通孔１０６Ａ内に嵌合して、当該貫通孔１０６Ａ内を上下（図１において上下）に摺動可能な圧縮金型１０８とを備えた構成とされている。又、枠状金型１０６と圧縮金型１０８との間には、バネ１１２が設けられている。このバネ１１２の作用により、本実施形態では、圧縮金型対向面１１０Ｂは枠状金型対向面１１０Ａよりも低くなる（凹部）ように維持されている。この凹部がキャビティ１４０である。又、枠状金型１０６の一方側面（図１では左側側面）には取付プレート１３０及び支持プレート１３２を介してエアブローノズル（エアブロー機構）１２０が枠状金型１０６に沿って設置固定されている。このエアブローノズル１２０には、ジョイント１２４を介してエアが供給されるホース１２２が連結されている。このホース１２２は図示せぬコンプレッサーに接続されている。更に、当該エアブローノズル１２０には、エアを噴出する噴出孔１２０Ａが複数設けられている。この噴出孔１２０Ａは、下型１０４の対向面１１０に向くように若干傾斜が付けられた態様で設けられている。又、これらの複数の噴出孔１２０Ａは、エアブローノズル１２０の内部において、連結孔１２０Ｂによって連結され、ホース１２２から供給されるエアを各噴出孔１２０Ａから噴出することが可能なように構成されている。

又、下型１０４の対向面（枠状金型対向面１１０Ａ＋圧縮金型対向面１１０Ｂ）上には、図示せぬ供給機構によってリリースフィルム（離型フィルム）１５０が供給されている。このリリースフィルム１５０は、樹脂封止後の被成形品１６０を容易に取り出す（離型する：剥離する）ことができるように設けられるものであり、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）製のフィルム等が使用される。このリリースフィルム１５０は、所定のタイミングで、下型１０４に備わる図示せぬ吸着機構によって下型１０４の対向面１１０上に吸着保持されることが可能な構成とされている。

なお、図示はしていないが、上型１０２や下型１０４にはヒータが内蔵されている。

続いて、当該樹脂封止装置１００の作用について説明する。

<樹脂封止工程>
当初は、プレス機構によって上型１０２と下型１０４とが開かれた状態とされている。この状態で、上型１０２の対向面に被成形品１６０が供給される（被成形品供給工程）。

次に、プレス機構によって下型１０４が上型１０２側へと駆動されると、下型１０４の対向面１１０がリリースフィルム１５０に接触する。この段階で、下型１０４に備わる吸着機構の働きによってリリースフィルム１５０が下型１０４の対向面１１０に吸着保持される（リリースフィルム吸着工程）。

続いて、下型１０４のキャビティ１４０内に必要量の樹脂が投入される。この投入される樹脂は、例えば粉状体、粒状体、更にはこれらをプレ成形した板状体でもよく、更には液状の樹脂であってもよい。キャビティ１４０内に投入された樹脂は、金型に備わるヒータによって流動可能な状態にまで過熱される（樹脂投入工程）。

その後、プレス機構の駆動によって下型１０４が上型１０２側に更に移動する。枠状金型１０６の対向面１１０Ａが被成形品１６０をクランプすると、当該枠状金型１０６自体の移動は止まり、圧縮金型１０８のみが上型１０２側へ移動する。この圧縮金型１０８の移動により被成形品１６０が樹脂により圧縮封止される（圧縮工程）。

その後、樹脂が硬化する程度にヒータにより熱を加えた後、ある程度樹脂が硬化した段階を見計らって、プレス機構により上型１０２と下型１０４とが開かれる（型開き工程）。このとき、被成形品１６０はリリースフィルム１５０を解して下型１０４に接しているため、容易に離型（剥離）することが可能とされている。必要により、この段階で何らかの離型のための手段を講じてもよい。その結果、樹脂にて封止された被成形品１６０は、上型１０２の対向面に吸着保持された状態のまま型開きされることとなる。

その後、搬送機構によって、当該封止後の被成形品１６０は、次の工程へと搬送される。又、下型１０４の対向面１１０に吸着保持されていたリリースフィルム１５０の吸着が解かれ、必要な場合は送り機構によって、新たなリリーフルム１５０が供給される（次回封止のための準備工程）。なおリリースフィルム１５０は、使用するフィルムの種類や被成形品の形状等に応じて、一回の封止に対して一度のみ使用される場合もあれば、数回の封止に渡って繰り返し使用される場合もある。

以降はこれらの工程が繰り返されることで、被成形品１６０が次々に樹脂封止されていく。

<清掃工程>
上記、型開き工程の際に、封止された被成形品１６０の周辺部には、樹脂バリが存在する場合があり、かかる樹脂バリが型開き工程の振動等によってリリーフィルム１５０上に落下する可能性がある。又、封止後の被成形品１６０を下型１０４から離型（リリースフィルム１５０から剥離）する際に、樹脂がリリースフィルム１５０側に残ったまま剥離され、樹脂カスとして残存する場合もある。一方で、封止によってリリースフィルム１５０に破れが生じる場合もある。

このような状態のままで、上述したような「次回封止のための準備工程」に入り、リリースフィルム１５０を送り出す等の作業が行われると、送り時の振動等によってリリースフィルム１５０上に存在する樹脂カス等の異物が、勢い下型１０４の対向面１１０（枠状金型対向面１１０Ａ＋圧縮金型対向面１１０Ｂ）上に落下する可能性がある。かかる落下した樹脂カス等が次回の封止過程においてキャビティ１４０内に取り込まれれば、封止異常（封止不良）等の原因となる。更には、上型１０２及び下型１０４が被成形品１６０を把持するするクランプ面に落下すれば被成形品１６０自体を破損することにもなり兼ねない。

そこで、本実施形態における樹脂封止装置１００では、この「次回封止のための準備工程」にて、下型１０４の対向面１１０をエアにて清掃する工程が追加されている（清掃工程）。

具体的には、リリースフィルム１５０の吸着（下型１０４の対向面１１０への吸着）が解除された後、プレス機構を作用させて下型１０４を移動させることで、若しくはリリースフィルム１５０自体をシリンダ等の駆動機構を利用して持ち上げることで、リリースフルム１５０と下型１０４の対向面１１０との間に所定の間隔Ｄ（図１参照）が生じるような動作が行われる。

その後、エアブローノズル１２０に設けられた噴出孔１２０Ａから所定量のエアが噴出される。このエアは、下型１０４の対向面１１０に沿って、リリースフィルム１５０と下型１０４の間を通り抜けるように噴出される。更に、噴出孔１２０Ａは、僅かに傾斜が設けられ、下型１０４の対向面１１０に噴出したエアが当たるように設計されているため、対向面１１０上の樹脂カス等の異物を効率よく吹き飛ばす（清掃する）ことが可能とされている。このとき、例えば、枠状金型対向面１１０Ｂと圧縮金型対向面１１０Ａとが水平となるように制御しておくことにより、エアの流れを阻害することなく効率よく清掃するような構成を採用してもよい（以下の他の実施形態においても同様）。なお、図示はしていないが、噴出されたエアの行き先側に例えばダストボックスを設け、吹き飛ばされた樹脂カス等の異物を受け止めるような構成を採用してもよい。
このような清掃工程を設けることによって、樹脂カス等の異物を事前に清掃することができ、次回の封止の際に樹脂カス等の異物が封止異常を引き起こすことを防止することができる。又、清掃のためにエアを対向面１１０に吹き付けることにより清掃を行うエアブロー機構として構成しているため、所定のタイミングでエアを噴出するのみで清掃作業を完了することができ、エア清掃機構を簡易に構成することが可能となっている。

次に図３乃至図５を参照しつつ、本発明の他の実施形態について説明する。なお、ここでは、上述した樹脂封止装置１００と同一又は類似する部分について、数字下２桁が同一の符号を付するに留め、重複した構成及び作用の説明は省略する。

<第２の実施形態>
図３に示す第２の実施形態では、エア清掃機構２２６がエアを噴出するのではなく、エアを吸引することにより清掃が行われる点が特徴である。ここでは、外部の真空ポンプＶに接続された吸引口（バキューム機構）２２８によりエアが吸引されることで、下型２０４の対向面が清掃される。このような構成により、樹脂カス等の異物を周囲に撒き散らすことなく、清掃作業を完了することが可能となる。

<第３の実施形態>
図４に示す第３の実施形態では、上述の第１、第２の実施形態の組み合わせにより、エア清掃機構３２６を構成している。即ち、エアブローノズル（エアブロー機構）３２０によるエアの噴出と吸引口（バキューム機構）３２８によるエアの吸引を組み合わせることで、より効率のよい清掃作業を実現している。

<第４の実施形態>
図５に示す第４の実施形態は、移動機構４２９によって、吸引口（バキューム機構）４２８をリリースフィルム４５０と下型４０４の対向面との間に侵入可能なように構成している点が特徴である。このような構成を採用することで、吸引口４２８の吸引能力をそれほど高く設定せずとも十分に効率よく樹脂カス等の異物を吸引できる。又、強力な真空ポンプＶ等を用いる必要がない。なお、この第４の実施形態は、図面上現れていないが、エアブローノズル（エアブロー機構）と併用して設置してもよい。

本発明は、離型フィルムを介して半導体チップ等を樹脂にて圧縮封止する装置として好適である。

本発明の実施形態の一例である樹脂封止装置１００の断面図 樹脂封止装置１００における下型１０４の上面図 本発明の第２の実施形態である樹脂封止装置２００の概略構成図 本発明の第３の実施形態である樹脂封止装置３００の概略構成図 本発明の第４の実施形態である樹脂封止装置４００の概略構成図 特許文献１に記載されている樹脂封止装置１の概略構成図であって、型締め状態の図 特許文献１に記載されている樹脂封止装置１の概略構成図であって、リリースフィルム交換時の状態の図

符号の説明

１００…樹脂封止装置
１０２…上型
１０４…下型
１０６…枠状金型
１０６Ａ…貫通孔
１０８…圧縮金型
１１０…対向面
１１０Ａ…枠状金型対向面
１１０Ｂ…圧縮金型対向面
１１２…バネ
１２０…エアブローノズル
１２０Ａ…噴出孔
１２０Ｂ…連通孔
１２２…ホース
１２４…ジョイント
１２６…エア清掃機構
１３０…取付プレート
１３２…支持プレート
１４０…キャビティ
１５０…リリースフィルム
１６０…被成形品

Claims (4)

1. 第１の金型と、該第１の金型に対向して配置され該第１の金型に対して接近・離反可能な第２の金型とを有し、該第２の金型の対向面の一部に形成されるキャビティにおいて被成形品を樹脂にて圧縮封止する樹脂封止装置であって、
   前記対向面上に供給され、所定のタイミングで該対向面に吸着保持される離型フィルムと、
   該離型フィルムが前記対向面に吸着保持されていないときに前記対向面をエアにて清掃するエア清掃機構が備わっている
   ことを特徴とする樹脂封止装置。
2. 請求項１において、
   前記エア清掃機構が、エアを前記対向面に吹き付けることにより清掃を行うエアブロー機構を備えている
   ことを特徴とする樹脂封止装置。
3. 請求項１又は２において、
   前記エア清掃機構が、エアを吸引することにより清掃を行うバキューム機構を備えている
   ことを特徴とする樹脂封止装置。
4. 請求項３において、
   前記バキューム機構が、前記離型フィルムと前記対向面との間に侵入可能とされている
   ことを特徴とする樹脂封止装置。

Images