JP2012023147A - 樹脂モールド装置及びワーク板厚測定装置 - Google Patents

樹脂モールド装置及びワーク板厚測定装置 Download PDF

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Abstract

【課題】樹脂モールドに先立って被成形品の厚さを精度良く測定することで、キャビティ容積を変更することにより成形品質を向上できる樹脂モールド装置を提供する。
【解決手段】厚さ計測部Bは、ローダー25から半導体チップが基板実装された被成形品1を移載されて保持したまま搬送する搬送プレート9と、当該搬送プレートをX−Y方向に走査可能なX−Y走査機構10と、搬送プレート9の搬送路下に被成形品1に対応して配置され、半導体チップを含む基板の総厚を測定する第1レーザー変位計44と基板のみの厚さを測定する第2レーザー変位計44を備えている。
【選択図】図1

Description

本発明は、半導体チップが基板実装された被形成品を樹脂モールドする樹脂モールド装置及び該樹脂モールド装置に好適に用いられるワーク板厚測定装置に関する。
被成形品と共に液状樹脂、粉末・顆粒状樹脂、或いはペースト状樹脂をプレス部に備えたモールド金型に搬入してクランプする樹脂モールド装置においては、被成形品である基板や半導体チップの厚さにばらつきがあると、成形品の品質のばらつきが生ずる。かかる不具合を解消するため、予め被成形品の供給部とプレス部との間に、被成形品を厚さ方向に挟み込むように配置された一対のセンサよりレーザー光を各々照射して基板の厚さを計測する樹脂モールド装置を提案した(特許文献1参照)。
特開2006−315184号公報
しかしながら、基板の厚さや基板実装された半導体チップの個体差により成形品の品質がばらつくおそれがある。この基板の厚みのばらつきや基板実装された半導体チップの厚さによって成形品の厚さを調整する樹脂モールド装置は提案されていない。
また、パッケージ部の厚さが薄くなると、キャビティの容積に占める半導体チップの高さや、基板の厚さによるクランプ位置によって樹脂量が変動して成形品質がばらつくおそれがあった。
本発明は上記従来技術の課題を解決し、樹脂モールドに先立って被成形品の半導体チップエリアの総厚と基板エリアの板厚を精度良く測定することで、キャビティ容積を調整することにより成形品質を向上できる樹脂モールド装置該樹脂モールド装置に好適に用いられるワーク板厚測定装置を提供することにある。
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
半導体素子が基板実装された被成形品を供給ステージへ対向させて供給する供給部と、前記供給ステージに供給された被成形品がローダーによって搬入されて樹脂モールドされるプレス部と、前記供給部からプレス部へ搬送される間に被成形品の厚さを計測する厚さ計測部と、装置各部の動作を制御する制御部と、を具備し、前記厚さ計測部は、前記ローダーから被成形品を移載されて保持したまま搬送する搬送プレートと、当該搬送プレートをX−Y方向に走査可能なX−Y走査機構と、前記搬送プレートの搬送路に前記被成形品に対応して配置され、前記半導体チップエリアの総厚と基板エリアの板厚を測定する第1,第2の測定装置を備えたことを特徴とする。
前記搬送プレートには被成形品の保持位置に貫通孔が各々穿孔され貫通孔周縁部に基板が吸着保持されており、前記搬送プレートの搬送方向にシフト配置された第1,第2レーザー変位計を用いて前記被成形品のチップ搭載面及び基板面の双方に各々レーザー光を照射して反射光を計測して厚さ計測が行なわれることを特徴とする。
前記搬送プレートを往動させる際に、前記第1,第2レーザー変位計は前記X−Y走査機構によって搬送プレートをX−Y方向に走査しながら複数の被成形品の半導体チップエリアにおいてつづら折れ状に連続する軌跡に沿って被成形品ごとに各半導体チップエリアにおいてX−Y方向に対応する共通の測定点において総厚の測定が同時に行なわれることを特徴とする。
前記搬送プレートを復動及び再往動させる際に、前記X−Y走査機構によって搬送プレートをX−Y方向に走査しながら複数の被成形品の半導体チップエリアの周囲に形成された基板エリアにおいてつづら折れ状に連続する軌跡に沿って前記第1レーザー変位計と2レーザー変位計とで交互に板厚の測定が行なわれることを特徴とする。
前記被成形品の厚さ計測に先立ってZ軸方向ブロックゲージ及びX軸−Y軸方向ブロックゲージが順次搬送プレートに装着されて第1,第2レーザー変位計の光軸の位置合わせが行われていることを特徴とする。
前記厚さ計測部は、被成形品を予備加熱されるプレヒート前に計測が行なわれることを特徴とする。
前記制御部は、前記第1,第2の測定装置による測定結果から、前記プレス部における樹脂モールドに必要なキャビティ深さを規定するキャビティインサートの移動量を調整するか又は前記プレス部に供給する液状樹脂の樹脂量を調整することを特徴とする。
また、ワークの板厚測定装置においては、ワークを保持したまま搬送する搬送プレートと、前記搬送プレートをX−Y方向に走査可能なX−Y走査機構と、前記搬送プレートの搬送路に前記ワークに対応して配置され、前記ワークの異なる被測定エリアの板厚を各々測定する複数の測定装置を備えたことを特徴とする。
前記ワークは基板に半導体チップが搭載されたワークの半導体チップエリアと基板エリアの板厚を各々測定する第1,第2測定装置を備えたことを特徴とする。
上記樹脂モールド装置を用いれば、ローダーから移載された半導体チップが基板実装された被成形品を保持したまま搬送プレートにより搬送し、厚さ計測部は搬送プレートの搬送路に被成形品に対応して配置された第1,第2測定装置によって半導体チップを含む基板の総厚が測定され、基板のみの厚さが測定される。これにより、基板の厚さのみならず、半導体チップの厚さを精度よく計測することができる。
また、搬送プレートには被成形品の保持位置に貫通孔が各々穿孔され貫通孔周縁部に基板が吸着保持されていると、搬送プレートをX−Y方向に走査しても基板が吸着保持されているため振動による影響を受けにくく測定精度を高めることができる。また、搬送プレートの搬送方向にシフト配置された第1,第2レーザー変位計を用いて貫通孔を通じて複数の被成形品の半導体チップエリアの両面にレーザー光を照射して総厚の測定が同時に行なえるので、搬送プレートによる複数の被成形品の1回の搬送動作で各半導体チップエリアの総厚を効率よく計測することができる。
また、第1,第2レーザー変位計を用いて貫通孔を通じて基板エリアの両面にレーザー光を照射して反射光を計測して基板エリアの板厚を精度よく計測することができる。この基板板厚情報より、プレス部におけるモールド金型の基板クランプ位置制御を精度よく行うことも可能である。
また、搬送プレートを往動させる際に、第1,第2レーザー変位計はX−Y走査機構によって搬送プレートをX−Y方向に走査しながら複数の被成形品の半導体チップエリアにおいてつづら折れ状に連続する軌跡に沿って被成形品ごとに各半導体チップエリアにおいてX−Y方向に対応する共通の測定点において総厚の測定が同時に行なわれるので、単数若しくは複数の被成形品に対して、搬送プレートの1回の搬送動作で複数の被成形品に設けられた各半導体チップエリアにおいて総厚の測定が効率よくしかも高精度に行なえる。
また、搬送プレートを復動及び再往動させる際に、X−Y走査機構によって搬送プレートをX−Y方向に走査しながら複数の被成形品の半導体チップエリアの周囲に形成された基板エリアにおいてつづら折れ状に連続する軌跡に沿って第1レーザー変位計と2レーザー変位計とで交互に板厚の測定が行なわれるので、搬送プレートの搬送方向(Y軸方向)にシフト配置された第1レーザー変位計と第2レーザー変位計を用いても、複数の被成形品に対して基板エリアにおける板厚を高精度に計測することが可能になる。
また、被成形品の厚さ計測に先立ってZ軸方向ブロックゲージ及びX軸−Y軸方向ブロックゲージが順次搬送プレートに装着されて第1,第2レーザー変位計の光軸の位置合わせが行われているので、第1,第2レーザー変位計による上下一対のレーザー光の光軸を精度よく位置合わせすることができ、測定の精度を高めることができる。
また、厚さ計測部は、被成形品を予備加熱されるプレヒート前に計測が行なわれるので、熱による膨張の影響が少ない段階で被成形品の総厚及び基板板厚を正確に計測することができる。
また、制御部は測定結果からプレス部における樹脂モールドに必要なキャビティインサートの移動量を調整することにより、キャビティ容積を調整して成形品質を高品質に維持することができる。また、プレス部に液状樹脂を供給する場合には、制御部は測定結果から液状樹脂の樹脂量を調整することにより、オーバーフローする樹脂量を減らすことができる。よって、成形品の品種を切り替えてもプレス部の調整を容易に行なえる。
また、ワーク板厚調整装置においては、樹脂モールド工程に限らず、ワークを搬送しながらワークエリアの厚さを高精細に測定してその後の加工工程の加工データに反映させることで、加工精度が向上する。
樹脂モールド装置の全体構成例を示す平面レイアウト図である。 厚さ計測部の構成例を示す平面図である。 搬送テーブルに搬送プレートを載せた状態と外した状態の平面図である。 厚さ計測部による被成形品の厚さ測定順路と測定点を示す説明図である。 レーザー変位計によりZ方向、X−Y方向の原点合わせを示す構成例の説明図である。 厚さ計測部の配置を示す側面図である。 厚さ計測部の上側レーザー変位計及び下側レーザー変位計の配置構成を示す平面図である。 厚さ計測部の測定動作を示す状態図である。 半島体素子エリアと基板エリアの測定ラインを示す説明図である。 レーザー変位計によりZ方向、X−Y方向の原点合わせを示す状態図である。 一のレーザー変位計により測定する場合の測定順路と測定点を示す説明図である。 樹脂モールド金型を下型インサートブロックの幅方向(装置手前側)から見た断面図である。 被成形品をクランプした状態及びキャビティに封止樹脂を充填した状態の樹脂モールド金型の断面図である。
以下、本発明に係る樹脂モールド装置の好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。以下の実施形態では、上型側にキャビティ凹部が形成され下型側にポットが形成されるモールド金型を用いたトランスファ成形装置を用いて説明する。また、トランスファ成形装置では、下型を可動型とし上型を固定型として説明する。
(樹脂モールド装置の全体構成)
図1は、本発明に係る樹脂モールド装置の一実施形態の各部の平面配置を示す。本実施形態の樹脂モールド装置は、被成形品の供給部A、被成形品の厚さ計測部B、被成形品のプレス部C、樹脂モールド後の成形品の収納部D及び搬送機構Eを備える。また、厚さ計測部Bとプレス部Cとの間にプリヒート部Fが設けられている。また、プレス部Cとプリヒート部Fとの間、及び、プレス部Cと収納部Dとの間には後述する金型駆動機構16aのメンテナンスエリアとして用いられるダミーモジュール部Gが設けられている。以下各部の構成について具体的に説明する。
(被成形品の供給部A)
被成形品の供給部Aは、短冊状に形成された被成形品1を収納した供給マガジン2を複数備えた供給ストッカ3と、供給マガジン2から被成形品1を突き出すプッシャ4と、プッシャ4によって突き出された被成形品1を向かい合わせに並べ替えるターンテーブル5とを備える。ターンテーブル5の奥側には、対向配置された一対の被成形品1を、相互の配置位置を保持した状態でセットする供給ステージ(セット台)6が配置されている。供給ステージ6の側方には後述するモールド金型のポットの平面配置に合わせて樹脂タブレット7を供給するための樹脂タブレットの供給部8が設けられている。
本実施形態の樹脂モールド装置において樹脂モールドの対象とする被成形品1としては、例えば短冊状に形成された樹脂基板1b上に複数の半導体チップ1aが基板実装されている(図4(a)参照)。半導体チップ1aは基板1bに1段あるいは複数段に実装されていても良い。半導体チップはブロック単位で形成されたキャビティごとに樹脂モールドされるようになっている。或いは複数半導体チップを一つのキャビティに収容して樹脂モールドする場合や半導体チップに応じて個別に形成されたキャビティに収容して樹脂モールドされる製品などであっても良い。
(厚さ計測部B)
被成形品1の厚さ計測部Bは、供給部Aからプレス部Cへ搬送される間に被成形品1の厚さを計測する。具体的には図2に示すようにローダー25から被成形品1を移載されて保持したまま搬送する搬送プレート9と、当該搬送プレート9をX−Y方向に走査可能なX−Y走査機構10と、搬送プレート9の搬送路下に被成形品1に対応して配置され、半導体チップを含む基板の総厚及び基板のみの厚さを測定する測定装置11を備えている。
(プリヒート部F)
厚さ計測部Bにおいて被成形品1の厚さが計測された被成形品1は、移載部12において、後述するピックアンドプレース12aによって被成形品1が搬送プレート9から移送機構に支持されたヒータブロック13に移載される。ヒータブロック13は、被成形品1を載置したまま後述する移送機構により受取位置からローダー25への引渡し位置まで移送される。そして、ヒータブロック13は移送路の途中に設けられたトンネルカバー14にて所定時間停止することで集中的にプリヒートされて、ローダー25が待機する引渡し位置まで搬送される。
(プレス部C)
プレス部Cは、被成形品1をクランプして樹脂モールドするモールド金型が装着されたプレス装置15が設けられている。プレス装置15は、例えば下型を型開閉方向に押動するプレス機構、モールド金型のポット内で溶融した樹脂をポットからキャビティに充填するトランスファ機構を備える。プレス装置15におけるプレス機構及びトランスファ機構は、公知の樹脂モールド装置に用いられているプレス部の機構と同様である。本実施形態の樹脂モールド装置において特徴とする構成は、被成形品1を樹脂モールドする際に、前述した被成形品の厚さ計測部Fにおける計測結果に基づいて、上型のキャビティインサート(キャビティ深さを規定するインサートブロック)の移動量を制御するようになっている。プレス装置15には例えば上型のインサート部材を型開閉方向に押動する金型駆動機構16aと、下型のインサート部材を型開閉方向に押動する金型駆動機構16bと、キャビティインサートのクランプ面を覆う長尺状のリリースフィルムをリール間で繰り出し及び巻き取りを繰り返すフィルム供給機構17が設けられている。尚、モールド金型は下型にキャビティが形成されていても良い。
リリースフィルムは上型面にインサートブロック間の隙間を利用した公知の吸引機構により吸着保持されるようになっている。リリースフィルムとしては、モールド金型の加熱温度に耐えられる耐熱性を有するもので、金型面より容易に剥離するものであって、柔軟性、伸展性を有するフィルム材、例えば、PTFE、ETFE、PET、FEP、フッ素含浸ガラスクロス、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリジン等が好適に用いられる。リリースフィルムは、例えば長尺状のフィルム材が用いられ、ロール状に巻き取られた繰出しリールから引き出されて上型クランプ面を通過して巻取りリールへ巻き取られるように設けられる。
(成形品の収納部D)
成形品の収納部Dは、アンローダー26によって樹脂モールド後の成形品18を移載する取り出し部19、成形品18からゲート等の不要樹脂を除去するゲートブレイク部20、不要樹脂が除去された製品21を収納する収納マガジン22を備える。製品21は収納マガジン22に収納され、該収納マガジン22は収納ストッカ23に順次収容される。
(搬送機構E)
搬送機構Eはプレス部Cへ被成形品1を搬送するローダー25とプレス部Cから成形品を搬送するアンローダー26を備えている。ローダー25及びアンローダー26は、直列に配置された供給部A、厚さ計測部B、プリヒート部F、ダミーモジュール部G、プレス部C、ダミーモジュール部G、収納部D間に連結されたガイドレール27を共用して装置奥側を移動し、プレス部Cに対して各々進退移動可能に設けられている。ローダー25は、供給部Aから被成形品1である基板を受け取って被成形品1を搬送テーブル9へ受け渡し、樹脂タブレット7を受け取ってからヒータブロック13でプリヒートされた被成形品1を受け取って、これらをプレス部Cの型開きしたモールド金型へ搬入する動作を繰り返す。また、アンローダー26は、樹脂モールド後に離型した成形品18をモールド金型より受け取って、収納部Dの取り出し部19へ移載する動作を繰り返す。
したがって、樹脂モールド装置を構成するユニットを変えてもガイドレール27を連結することで搬送機構Eを変更することなく装置構成を変更することができる。たとえば、図1に示す例は、プレス装置15を1台設置した例であるが、プレス装置15、厚さ計測部Bやプリヒート部Fを複数台連結した樹脂モールド装置を構成することも可能である。
(厚さ計測部Bの具体的な構成例)
ここで、厚さ計測部Bの具体的な構成例について、図2乃至図11を参照して説明する。図2において、X−Y走査機構10の構成例について説明する。ベース部10aの長手方向にはY軸レール29が敷設されている。このY軸レール29には走査台28が直動ガイドを介して往復動可能に連繋している。また、走査台28には、X軸レール30がY軸レール29と直交するように敷設されている。このX軸レール30には、搬送テーブル31が直動ガイドを介して往復動可能に連繋している。搬送テーブル31には、後述するように搬送プレート9が図示しないボルトなどの連結具で固定されている。
Y軸レール29と平行にY軸ボールねじ32が設けられておりY軸モータ33によって回転駆動される。Y軸ボールねじ32に移動可能にねじ嵌合しているナット34が走査台28と連結している。よってY軸モータ33を回転駆動するとY軸ナット34を介して走査台28がY軸レール29に沿って移動するようになっている。
また、X軸レール30と平行にX軸ボールねじ35が設けられておりX軸モータ36によって回転駆動される。X軸ボールねじ35に移動可能にねじ嵌合しているX軸ナット37が搬送テーブル31と連結している。よってX軸モータ36を回転駆動するとX軸ナット37を介して搬送テーブル31がX軸レール30に沿って移動するようになっている。
よって、Y軸モータ33及びX軸モータ36を所定方向に駆動すると、搬送テーブル31に吸着保持された搬送プレート9をX−Y方向に走査しながら搬送することができる。
また、搬送テーブル31はY軸レール29の一端である受取位置Uと他端に設けられた引渡し位置Wとの間を往復移動するようになっている。受取位置Uと引渡し位置Wとの間には、後述する第1,第2の測定装置による測定位置Vが設けられている。この測定位置Vに設けられた測定装置11には、被成形品1に対応して後述する第1レーザー変位計43,第2レーザー変位計44が設けられ、半導体チップを含む基板の総厚及び基板の板厚各々を測定する。
図3(b)に示す搬送プレート9を外した状態において、走査台28に載置された搬送テーブル31には、被成形品1の搭載位置に対応して、部分的に基板外形より小さい矩形状の貫通孔31dが複数箇所(例えば2か所)に設けられている。また、貫通孔31dの周縁部には吸引溝31aが周回して形成され、かつ後述する搬送プレート9が載置されるエリアの外形に沿って周回するように形成されている。上記吸引溝31aは、搬送プレート9により閉止されて、コンプレッサに接続された吸引孔39により吸引されるようになっている。また、搬送テーブル31のY軸方向一端側には貫通孔31dに対応する位置に孔31bが各々穿孔されている。更には、貫通孔31dには各辺から孔内へ向かって複数の突部31cが突設されており、各突部31cには吸引溝31aが各々形成されている。尚、これらの突部31は、後述する被成形品1の縁部の測定点の間においてできるだけ離れた位置に設けられている。
図3(a)において、搬送テーブル31には、搬送プレート9が載置されている。搬送プレート9には被成形品1の搭載位置に対応して貫通孔9dが複数箇所(例えば2か所)に設けられている。この貫通孔9dは貫通孔31dと同等な大きさに形成されている。搬送プレート9のY軸方向一端側には孔31bに対応する位置に切欠き9aが各々形成されている。また、切欠き9aは孔31bと重なり合うように配置される。また、搬送プレート9の貫通孔9dには孔内に向かってワーク支持部9bが突部31cと重なり合うように形成されている。各ワーク支持部9bの先端部には、吸引溝31aに連通する吸着孔9cが形成されている。搬送プレート9の貫通孔9dを覆うように載置された被成形品1(基板)は、吸引溝31aを通じて図示しないコンプレッサで吸引されることにより、ワーク支持部9bの先端部に各々設けられた吸着孔9cを通じて吸着保持され、被成形品1は搬送プレート9に沿うように平らに矯正される。この場合、貫通孔9dの各辺に設けられた複数の突部31cにおいて被成形品1の外周縁部を均一に吸着して固定することができるため、後述するように搬送プレート9をX−Y方向に高速に走査しても被成形品1が位置ずれしたりがたついたりすることなく確実に保持することができる。
上記孔31bと切欠き9aとが重なり合う位置には、図5(a)に示すZ軸方向ブロックゲージ40や図5(b)に示すX軸−Y軸方向ブロックゲージ41が着脱可能に設けられる。Z軸方向ブロックゲージ40及びX軸−Y軸方向ブロックゲージ41は、後述するセンサのZ軸方向、X−Y軸方向の原点位置を調整するため設けられる。X軸−Y軸方向ブロックゲージ41には突起41aが突設されている。
次に第1,第2の測定装置の構成について図2,図6乃至図8を参照して説明する。
図2,図6,図7に示すように、ベース部47とこれに立設された支持部材42に対して第1レーザー変位計43(第1の測定装置)と第2レーザー変位計44(第2の測定装置)がX軸方向及びY軸方向に各々シフトして位置決め固定されている。具体的には、第1レーザー変位計43と第2レーザー変位計44とは、X軸方向において搬送プレート9に対する被成形品1の保持間隔に相当する所定間隔だけ隔てて配置されると共に、Y軸方向において搬送プレート9に保持された被成形品1どうしの測定点のずれ分に相当する距離だけシフトして配置されている。第1,第2レーザー変位計43,44は、被形成品1の上下面に上下で光軸を一致させるように対向配置された一対の第1レーザー変位センサ43a,43bと第2レーザー変位センサ44a,44bを各々備えている。レーザー変位センサは、発光素子より照射されたレーザー光が被成形品1より反射して得られた反射光の結像位置を受光素子(PSD)により検出することで変位量を検出する変位センサである。上下の変位センサの結像位置が変化すると出力バランスが変化し、各出力値を用いた演算処理により変位量が算出されるようになっている。
また、第1レーザー変位センサ43a,43bと第2レーザー変位センサ44a,44bのレーザー照射位置は、上下一対で設けられた第1撮像カメラ45a,45bと第2撮像カメラ46a,46bによって撮像されるようになっている。第1撮像カメラ45a,45bと第2撮像カメラ46a,46bは、ベース部47とこれに立設された支持部材42に対して位置決め固定されている。
図7(a)は支持部材42にセンサ固定部48を介して上側第1レーザー変位センサ43aと上側第2レーザー変位センサ44aが各々固定されている状態、並びにカメラ固定部49を介して上側第1撮像カメラ45aと上側第2撮像カメラ46aが各々固定されている状態を示す。上側第1レーザー変位センサ43aと上側第2レーザー変位センサ44aは、支持部材42の支柱部42aからX軸方向に張り出す梁部42bの側面において固定位置によって厚みの異なる位置決めプレート48a(図6(a)(b)参照)を介して互いにY軸方向にシフト配置されており、X−Y方向における検出位置が異なるように支持部材42に固定されている。
図7(b)において、下側第1レーザー変位センサ43bと下側第2レーザー変位センサ44bとは、上側第1レーザー変位センサ43aと上側第2レーザー変位センサ44aに各々対向するように支持プレート47cを介してベース部47に設けられた支持部47aに支持固定されている。支持プレート47cは、ベース部47における所定位置に固定可能であり、一対の支持部47aをY軸方向にシフトさせた位置に固定される。これにより、下側第1レーザー変位センサ43bと下側第2レーザー変位センサ44bとは、Y軸方向にシフト配置される。このように、第1レーザー変位計43と第2レーザー変位計44とは、位置決めプレート48a及び支持プレート47cを介して固定支持されるため、これらを交換することによりX−Y方向における検出位置を簡易かつ高精度に変更することができる。また、第1レーザー変位計43と第2レーザー変位計44を厚さ計測部Bの外で位置決めプレート48a及び支持プレート47cに取り付けると共にこれらを梁部42b及びベース部47に取り付けることでレーザー変位計43,44を簡易に取り付けることができる。
また、図7(a)において、上側第1撮像カメラ45aと上側第2撮像カメラ46aとは固定位置によって厚みの異なる位置決めプレート49aによって梁部42bの側面においてY軸方向にシフト配置されており、X−Y方向の撮像位置が異なるように支持部材42に固定されている。図7(b)において、下側第1撮像カメラ45bと下側第2撮像カメラ46bとは、上側第1撮像カメラ45aと上側第2撮像カメラ46aに各々対向するように支持プレート47dを介してベース部47に設けられた支持部47bに支持固定されている。これにより、第1撮像カメラ45a,45bと第2撮像カメラ46a,46bは、第1レーザー変位計43と第2レーザー変位計44の検出位置の変更に合わせて撮像位置を簡易かつ高精度に変更することができる。すなわち、位置決めプレート48a,49a及び支持プレート47c,47dを交換することにより、被成形品1の変更に伴う検出位置及び撮像位置の変更に簡易に対応することができる。このため、例えば本実施例のようにポットを挟むように被成形品1を対向配置するときには半導体チップ1bのY軸方向の位置が異なってしまうため、撮像位置もY軸方向に異ならせる必要があるが、半導体チップ1bの配置によってこの間隔は異なるため、被成形品1の変更に伴う検出位置及び撮像位置の変更に簡易に対応できることは品種交換の観点では特に効果が高い。
なお、固定位置によって厚みの異なる位置決めプレート48a,49aと支持部47aの固定位置をY軸方向にシフトさせた支持プレート47c,47dを用いる構成について説明したが、検出位置及び撮像位置をY軸方向にシフトさせる必要がないときには、厚みの均一な位置決めプレート48a,49aとY軸方向の固定位置が同じにした支持プレート47c,47dを用いることができる。
図8は、搬送テーブル31に搬送プレート9が、搬送プレート9に被成形品1(基板)が吸着保持された状態で第1,第2レーザー変位計43,44を通過している状態を示している。一例として第1レーザー変位計43を通過している部分について説明する。尚、第2レーザー変位計44を通過している部分でも同様の測定が行われる。上側第1レーザー変位センサ43aは被成形品1(基板若しくは半導体チップ)にレーザー光を照射して反射光を受光し、下側第1レーザー変位センサ43bは、貫通孔31d及び貫通孔9dを通じて被成形品1(基板)へレーザー光を照射して反射光を受光することで厚さ計測が行なわれる。また、レーザー光の結像位置は、上側第1撮像カメラ45aと下側第1撮像カメラ45bによって撮像されている。
次に、被成形品1の測定順路と測定点について図4及び図9乃至図11を参照して説明する。以下では、図2に示すように、搬送プレート9により搬送される被成形品1が2個であり、図4(a)に示すように各被成形品1には基板1aに形成された半導体チップエリアPに搬送方向に沿って半導体チップ1bが3箇所に実装されている場合の測定方法について例示する。X−Y走査機構10(図2参照)によって搬送プレート9をX−Y方向に走査しながらY軸方向にシフト配置された第1,第2レーザー変位計43,44(図6(a)(b)参照)は、半導体チップエリアP及び基板エリアQにおいて総厚及び板厚が各々測定される。
具体的には、被成形品1を受取位置Uにおいてローダー25から受取った後、Y方向に移動させて測定位置Vを通過させることで1回目の往路において1回目の測定を行なう。図4(a)(b)に示すように搬送プレート9をY軸方向に往動させる際に、第1,第2レーザー変位計43,44はX−Y走査機構10によって搬送プレート9をX−Y方向に走査させることでつづら折れ状に連続する軌跡Jに沿って2個の被成形品1の半導体チップエリアPにおいて同時に測定を行なう。即ち、被成形品1ごとに各半導体チップエリアPでは、X−Y方向に対応する共通の測定点S1とS1´、S2とS2´…のように各測定点S1〜S18、S1´〜S18´における反射光の結像位置を第1撮像カメラ45a,45b及び第2撮像カメラ46a,46bにより各々撮像しながら総厚の測定が同時に行なわれる。これにより、単数若しくは複数の被成形品1に対して、搬送プレート9の1回の搬送動作で複数の被成形品1に設けられた各半導体チップエリアPにおいて総厚の測定が効率よく行なえる。
なお、半導体チップエリアPにおいて端側の測定点(例えば、S5,S6)とその反対側の測定点(例えばS1,S4)、これらの内側に位置する測定点(例えばS2,S3)を測定する。このため、半導体チップエリアPを横切る複数の測定点の測定を行うことで半導体チップエリアPにおける総厚の傾きや凹凸を確認することができ総厚の測定が高精度に行なえる。また、本実施例のように、供給部Aにおいて向かい合わせに被成形品1が並べ替えられていても、第1,第2レーザー変位計43,44がY軸方向にシフトして配置されていることにより、被成形品1における同じ位置の半導体チップエリアPにおいて同様の測定点を測定することが可能となっている。例えば、図4(a)に示す被成形品1の四隅の測定点S1,S4,S5,S6と図4(b)に示す被成形品1の四隅の測定点S17´,S18´,S13´,S16´といったように同じ位置を測定することができ、総厚の測定を高精度に行なえる。
次いで、総厚測定後に、搬送プレート9をY軸方向に復動させる際に、X−Y走査機構10によって搬送プレート9をX−Y方向に走査しながら一方の被成形品1の半導体チップエリアPの周囲に形成された基板エリアQにおいて図4(c)に示すようにつづら折れ状に連続する軌跡Kに沿った測定点T1〜T12において第1レーザー変位計43によって基板1b板厚の測定が行なわれる。基板エリアQの板厚測定の際の反射光の結像位置を第1撮像カメラ45a,45bにより撮像しながら測定が行なわれる。
更に再度搬送プレート9をY軸方向に往動させる際に、X−Y走査機構10によって搬送プレート9をX−Y方向に走査しながら他方の被成形品1の半導体チップエリアPの周囲に形成された基板エリアQにおいて図4(d)に示すようにつづら折れ状に連続する軌跡Kに沿った測定点T1´〜T12´において第2レーザー変位計44によって基板1b板厚の測定が行なわれる。基板エリアQの板厚測定の際の反射光の結像位置を第2撮像カメラ46a,46bにより撮像しながら測定が行なわれる。
このように、搬送プレート9の搬送方向(Y軸方向)にシフト配置された第1レーザー変位計43と第2レーザー変位計44を用いて、複数の被成形品1に対して基板エリアQにおける板厚を高精度に計測することが可能になる。
尚、第1レーザー変位計43と第2レーザー変位計44を搬送プレート9の搬送方向(X軸方向)にシフト配置することも可能であるが、測定点の数の多さを考慮すると、半導体チップエリアPを1回の搬送動作で測定する方が測定時間を短縮化するうえで有効である。
図9(a)は、半導体チップエリアPの測定点Sを被成形品1の搬送方向に沿って垂直断面で見た説明図である。また、図9(b)は、基板エリアQの測定点Tを被成形品1の搬送方向に沿って垂直断面で見た説明図である。
図9(a)において、搬送プレート9に吸着保持された被成形品1はY軸方向往路において半導体チップエリアPに存在する各半導体チップ1aの同じラインL1,L2,L3上にある測定点Sを測定していることが分かる。
図9(b)において、搬送プレート9に吸着保持された被成形品1は、Y軸方向往復路において、半導体チップエリアPの周縁部における基板エリアQ内において、基板1b上の共通のラインL4,L5,L6,L7上に存在する測定点Tを双方で測定していることが分かる。これにより、半島体チップ1a及び基板1bの厚さを精度よく計測して基準値と比較することで、プレス部Cにおける樹脂モールドに必要なキャビティインサートの移動量(キャビティの深さを規定するインサートブロックの移動量)を制御する。即ち、図1に示す金型駆動装置16aを作動させて各半導体チップ1aに対応するキャビティ容積を調整してから樹脂モールドを行なうことで成形品の成形品質を維持することができる。また、金型駆動装置16bを作動させて各基板1bの厚みに対応する高さに下型インサートブロックを移動させてからクランプすることにより、樹脂ばりや基板の破損が発生しない適切なクランプ圧でクランプすることができる。なお、基板エリアQ内において、基板1b上の共通のラインL4,L5,L6,L7上に存在する測定点Tを測定するときに、貫通孔Aから突設されたワーク支持部9bに被成形品1が支持されているため、下側第1レーザー変位センサ43bと下側第2レーザー変位センサ44bの反射光が貫通孔Aの壁面に遮られることがなく確実に測定可能となっている。
図10(a)は、Z軸ブロックゲージ40(図5(a)参照)による第1レーザー変位計43及び第2レーザー変位計44によるZ軸方向の原点合わせの断面説明図である。この場合、まず切欠き9aを跨ぐと共に搬送プレート9と搬送テーブル31の上下に突出するようにZ軸ブロックゲージ40を固定する。次いで、上側第1レーザー変位センサ43aと上側第2レーザー変位センサ44aを上方からZ軸ブロックゲージ40に直接接触させ、下方から下側第1レーザー変位センサ43bと下側第2レーザー変位センサ44bをZ軸ブロックゲージ40に直接接触させることによりZ軸方向の原点合わせが行なわれる。
また、図10(b)は、X軸−Y軸方向ブロックゲージ41(図5(b)参照)による第1撮像カメラ45a,45b及び第2撮像カメラ46a,46bによるX軸−Y軸方向の原点合わせの断面説明図である。被成形品1を撮像する前に、第1撮像カメラ45a及び第2撮像カメラ46aで上方から撮像しながら上側第1レーザー変位センサ43aと上側第2レーザー変位センサ44aの光軸をX軸−Y軸ブロックゲージ41の突起41aに合わせるように固定位置を微調整する。
次に、X軸−Y軸方向ブロックゲージ41を外して透明シート41bを搬送プレート9の切欠き9aに重ね合わせ、第1撮像カメラ45a及び第2撮像カメラ46aで撮像しながら、上側第1レーザー変位センサ43aと上側第2レーザー変位センサ44aの光軸に下側第1レーザー変位センサ43bと下側第2レーザー変位センサ44bの光軸を合わせるように支持部材42における固定位置を微調整する。これにより、第1,第2レーザー変位計43,44による上下一対のレーザー光の光軸を精度よく位置合わせすることができ、測定の精度を高めることができる。
図11は、一のレーザー変位計による測定経路と測定点の例示を示す。図11のようにX−Y走査機構10により搬送プレート9をX−Y方向にジグザグ状に折れ曲がった軌跡Mを描くように走査して、該軌跡Mに沿って等間隔に設けられた測定点Nにおいて測定することも可能である。
なお、被成形品1についての計測ポイント数や計測方法、樹脂モールドに要するサイクルタイムによっては、測定装置を単体として構成することも可能であり、必ずしも、一対のレーザー変位計を対向して設けなくてもよい。
また、被成形品1の厚さ計測にレーザー変位計を用いるかわりに、接触式などの計測方法を利用することもできる。また、レーザー変位計を固定として搬送テーブル31をX−Y方向に走査するようにしたが、搬送テーブルを定位置にしてレーザー変位計を走査する構成としても良い。
次に、樹脂モールド動作の一例について図1を参照して説明する。
供給ステージ6に対向して載置された被成形品1は、ローダー25によって保持され、搬送プレート9に搬送されて、被成形品1は搬送プレート9に移載される。
搬送プレート9は、X−Y走査機構10によりY軸レール29に沿って第1レーザー変位計43,第2レーザー変位計44を通過する際に往路で2個の被成形品1の半導体チップエリアPの総厚が計測され、復路と再度往路において個々の被成形品の基板エリアQの板厚計測が行なわれる。厚さ計測の結果は制御部50に転送され、制御部50は計測結果に応じて金型駆動機構16を作動させてキャビティインサートの移動量(キャビティ深さ)を調整する。
厚さ計測された後被成形品1は、移載部12に設けられたピックアンドプレースによって保持されてヒータブロック13に移載される。ヒータブロック13に載置された被成形品1はトンネルカバー14内で停止することにより集中的に予備加熱され、ローダー25が待機する引渡し位置へヒータブロック13により搬送される。
そして、予め樹脂タブレット供給部8より供給された樹脂タブレット7を保持したローダー25はヒータブロック13からプリヒートされた被成形品1を受け取ってプレス部Cまでガイドレール27に沿って移動すると、公知の進退機構によってモールド金型へ被成形品1と樹脂タブレット7が搬入される。
被成形品1及び樹脂タブレット7がモールド金型に搬入されるとヒータ(図示せず)によって加熱される。プレス装置15からインローダ−25が退出した後、モールド金型により被成形品1がクランプされ、キャビティに樹脂が充填されて樹脂モールドされる。この樹脂モールド操作においては、先に計測した当該被成形品1の厚さ計測結果に基づいて、予め制御部50により金型駆動機構16aを駆動してキャビティ容量が調整された状態で樹脂モールドされる。
樹脂モールド後、アンローダー26がプレス装置15内に進入し、成形品18を取り上げてプレス装置15から搬出し成形品18を取り出し部19へ移載する。成形品18は取り出し部19からディゲート部20に搬送され、成形品18からゲート等の不要樹脂を除去され、不要樹脂が除去された製品21は収納マガジン22に順次収納される。
ここで、制御部50によるプレス装置15の制御動作について図12及び図13を参照して説明する。
制御部50は、第1レーザー変位計43,第2レーザー変位計44による測定結果から、プレス部Cにおける樹脂モールドに必要なキャビティ深さを規定するキャビティインサート、及び、基板1bをクランプする際の上型70と下型80とのクランプ領域の隙間の大きさを規定する下型インサートブロックの移動量を調整するようになっている。
例えば、図12において、上型70では、センターブロック71を挟んでチェイスブロック72が配置され、チェイスブロック72に設けられた装着孔に型開閉方向に摺動するように上型キャビティインサート73が装着されている。
上型キャビティインサート73と可動テーパプレート75との間に、テーパ面を可動テーパプレート75に対向させて固定テーパプレート77が配置される。可動テーパプレート75と固定テーパプレート77とが、協働して上型キャビティインサート73を型開閉方向に押動する押動部材として作用する。駆動部76は、先端が可動テーパプレート75の側面に係合する伝動軸76aと伝動軸76aに進退動を与える動力部76bとを主体に構成され、可動テーパプレート75を進退動させることにより上型キャビティインサート73を型開閉方向に押動する。本実施形態においては、金型駆動機構16aは、図12,13に示すように、キャビティの配置に対応する複数(例えば3つ)の駆動部76で構成され、各被成形品1の配置に対応してプレス装置15の両側に配置されている。
可動テーパプレート75の上側にはベースブロック79が配される。ベースブロック79の可動テーパプレート75の上面が当接する下面は平坦面に加工され、このベースブロック79の平坦面が上型キャビティインサート73の型開閉方向の位置を規定する基準面となる。図12は、可動テーパプレート75とベースブロック79との間に厚さ調整用プレート78を介装した状態を示す。
この厚さ調整用のプレートは、品種切り換えによって異種製品を樹脂モールドするような場合に、被成形品1の厚さ(高さ)が大きく異なり、上型キャビティインサート73を型開閉方向に移動させて調節する方法では厚さの相違を吸収できない場合に装着して用いられる。
ベースブロック79の下面が上型キャビティインサート73の基準面に設定されているから、ベースブロック79と可動テーパプレート75との間に厚さ調整用のプレート78を共通に配置することによって、上型70における上型キャビティインサート73の位置を一括して正確に調整することができる。
下型80においては、センターブロック81を挟む配置に、型開閉方向に摺動する下型インサートブロック83が装着されている。図12は、下型インサートブロック83上に対向して被成形品1がセットされ、センターブロック81に設けられたポット81aに樹脂タブレット7が供給された状態を示す。ポット81a内には、型開閉方向に摺動するプランジャ92が装着されている。
下型インサートブロック83の下側には、厚さ調整用プレート88を介して固定テーパプレート87が配置され、固定テーパプレート87とテーパ面を対向させて可動テーパプレート85が配置されている。駆動部86は、先端が可動テーパプレート85の側面に係合する伝動軸86aと伝動軸86aに進退動を与える動力部86bとを主体に構成され、可動テーパプレート85を進退動させることにより下型インサートブロック83を型開閉方向に押動する。本実施形態においては、金型駆動機構16bは、プレス装置15に供給される被成形品1の配置に対応する複数(例えば2つ)の駆動部86で構成されている(図12参照)。
下型80に装着する厚さ調整用のプレート88も、異種製品を樹脂モールドするような場合で、半導体チップ1aや基板1bの厚さが異なる場合に、厚さ調整用として使用される。
図13(a)は、上型70と下型80とにより被成形品1をクランプした状態を示す。上型キャビティインサート73は、押圧面が半導体チップ1aの上面に接する位置よりも半導体チップ1aを若干、下型80に向けて押し込む(押し潰す)位置に設定されていることにより、上型キャビティインサート73によって被成形品1が確実にクランプされ、樹脂モールド時に半導体チップ1aの外面に樹脂ばりが生じることを防止する。
上型キャビティインサート73によって半導体チップ1aを若干、押し込むようにする場合は、半導体チップ1aや半導体チップ1aと基板1bとの接合部が損傷しないようにする必要がある。本実施形態においては、第1レーザー変位計43,第2レーザー変位計44による基板1bの厚さと半導体チップ1aを含む基板1bの総厚があらかじめ計測され、その計測結果に基づいて上型キャビティインサート73と下型インサートブロック83による型開閉方向の位置を設定することにより、被成形品を損傷させることなく、樹脂ばりを生じさせない最適なクランプ状態に設定することができる。
製品によっては、半導体チップ1aの外面に接続用のパッドが形成されているような場合があり、このような製品においては半導体チップ1aの外面に樹脂ばりが生じることは不良に直結する。本実施形態の樹脂モールド方法は、このような製品の製造に有効に適用できる。
また、金型駆動装置16bを作動させて各基板1bの厚みに対応する高さに下型インサートブロックを移動させてからクランプすることにより、基板1bにおける樹脂ばりや基板の破損が発生しない最適なクランプ圧でクランプすることができる。
例えば、図12における左側の被成形品1は、厚さ計測部Bにより測定点S1〜S18における総厚と測定点T1〜T12における基板1b板厚とが測定される。この場合、制御部50は、測定点S1〜S18における総厚と測定点T1〜T12における基板1bの板厚との差から各半導体チップ1aの厚みを算出する。具体的には、各半導体チップ1a位置における総厚から周囲における基板1bの板厚から各半導体チップ1aの厚みを算出する。例えば、図4(a),(c)における下側(手前側)の半導体チップ1aでは複数の測定点S1〜S6における総厚の平均値から周囲の複数の測定点T7〜T12における基板1bの板厚の平均値を差し引くことにより、この半導体チップ1aの厚みを算出することができる。この場合、半導体チップ1aの周囲の測定点T7〜T12における板厚を用いることにより正確に半導体チップ1aの厚みを算出することができる。なお、総厚から測定点T1〜T12の平均値を差し引くことで全ての半導体チップ1aの厚みを算出するように処理を簡素化してもよい。
このように、制御部50は、厚さ計測部Bにおいて測定された2つの被成形品1における測定点S1〜S18、S1´〜S18´の総厚、及び、測定点T1〜T12、T1´〜T12´の基板1bの板厚に基づいて、6つの半導体チップ1aの厚みを全て算出する。次いで、制御部50は、各半導体チップ1aの厚みに基づいて金型駆動機構16aを制御して各上型キャビティインサート73を型開閉方向位置に位置合わせしてキャビティを適切な深さとする。
一方、制御部50は、厚さ計測部Bにおいて測定された2つの被成形品1における測定点T1〜T12、T1´〜T12´における基板1b板厚に基づき、2つの被成形品1の板厚を例えば平均値としてそれぞれ算出する。次いで、制御部50は、各被成形品1の基板1bの板厚に基づいて金型駆動機構16bを制御して下型インサートブロック83を型開閉方向位置に位置合わせする。これにより全ての半導体チップ1aの厚みに対してそれぞれに最適なキャビティの深さとすると共に、全ての被成形品1における基板1bの板厚に対して最適な位置に下型インサートブロック83を位置合わせした状態でクランプし樹脂モールドする。これにより、対向配置された被成形品1に対して樹脂モールドすることが可能となっている。
図13(b)は、キャビティに封止樹脂90aを充填した状態である。封止樹脂90aは各々の半導体チップ1aの側面を封止するようにキャビティに充填される。上型70と下型80とにより被成形品1を確実にクランプした状態でキャビティに封止樹脂90aを充填することによって、基板1b上や半導体チップ1aの外面に樹脂ばりを生じさせずに樹脂モールドすることができる。
本実施形態においては、上型70の金型面をリリースフィルム91によって被覆して樹脂モールドしている。リリースフィルム91を介して被成形品1をクランプすることにより、基板1b上と半導体チップ1aの外面に樹脂ばりが生じることをより効果的に抑えることができる。リリースフィルム91は上型キャビティインサート73と装着孔との摺接部分に封止樹脂90aが侵入することを防止し、上型キャビティインサート73の摺動性を確保する作用も有する。
なお、上記実施形態においては、型開きした状態で下型80に被成形品1を供給した後に、駆動部76,86(伝動軸76a,86a、動力部76b,86b)を駆動して上型キャビティインサート73と下型インサートブロック83を所定の型開閉方向位置に位置合わせした。制御部50による制御としては、下型80に被成形品1を供給する前に、厚さ計測部Bによる計測結果に基づいて駆動部76,86を制御し、上型キャビティインサート73と下型インサートブロック83とを所定位置に位置合わせした状態で下型80に被成形品1を供給してもよい。
また、通常は、上型キャビティインサート73と下型インサートブロック83を所定位置に位置合わせした後に被成形品1をクランプするが、上型70と下型80とを型合わせした後に、駆動部76,86を駆動して上型キャビティインサート73と下型インサートブロック83を所定の型開閉方向の位置に移動させて樹脂モールドすることも可能である。
また、上記プレス装置15は、固形の樹脂タブレット7が供給されて金型駆動機構16aによってキャビティ容積を変更する場合について説明したが、液状樹脂が供給される場合には、第1レーザー変位計43,第2レーザー変位計44による基板1bの厚さと半導体チップ1aを含む基板1bの総厚があらかじめ計測され、制御部50はその計測結果に基づいて被成形品1に供給される液状樹脂の樹脂量を調整するようにしても良い。
以上説明したように、上述した樹脂モールド装置を用いれば基板1bの厚さのみならず、半導体チップ1aの厚さを精度良く計測することができる。また、制御部50は測定結果からプレス部Cにおける樹脂モールドに必要なキャビティインサートの移動量(キャビティ深さ)を制御することにより、キャビティ容積を調整して成形品質を高品質に維持することができる。よって、成形品の品種を切り替えてもプレス部Cの調整が容易に行なえる。
また、厚さ計測部Bは、被成形品1を予備加熱されるプレヒート前に計測が行なわれるので、熱による膨張の影響が少ない段階で被成形品1の総厚及び基板板厚を正確に計測することができる。
尚、上述した樹脂モールド装置は、搬送機構Eを共用した供給部A、厚さ計測部B、プレス部C、収納部Dを組み換え可能な装置について例示したが、これらが一体に組み付けられた公知の樹脂モールド装置に適用することも可能である。
また、樹脂モールド装置はトランスファモールド装置に限らず圧縮成形装置であっても良い。
また、上述した樹脂モールド装置では、図13に示すように、上型キャビティインサート73で被成形品1(半導体チップ1a)をクランプして樹脂モールドする構成例について説明したが本発明はこれに限定されない。例えば、半導体チップ1a上に所定の隙間を開けた状態で樹脂モールドする構成としてもよい。この場合には、制御部50は、算出した半導体チップ1aの厚みと、半導体チップ1a上に形成する樹脂層の厚みの設定値とを足した値となるように金型駆動機構16aを制御してキャビティの深さを設定する。これにより、半導体チップ1a上に形成する樹脂層の厚みを正確に制御することができ、成形品質を高品質に維持することができる。
また、半導体チップ1a上に樹脂層を形成する形態において、キャビティに樹脂を注入する際には、全てのキャビティにおいて半導体チップ1a上から上型キャビティインサート73までの隙間を半導体チップ1a上に形成する樹脂層の厚みの設定値よりも所定値だけ大きくすることで樹脂を注入し易くしてもよい。樹脂注入後に制御部50は金型駆動機構16aを制御して半導体チップ1a上における樹脂層の厚みの目標値となるようにキャビティの深さを浅くして樹脂をプランジャ92側に戻す。この場合、樹脂注入時における半導体チップ1a上の隙間を全てのキャビティで均一にすることができるため、キャビティ内における樹脂の充填状態(流れ)を均一にでき成形品質の均一化を図ることができる。
A 供給部
B 厚さ計測部
C プレス部
D 収納部
E 搬送機構
F プリヒート部
G ダミーモジュール部
1 被成形品
1a 半導体チップ
1b 基板
2 供給マガジン
3 供給ストッカ
4 プッシャ
5 ターンテーブル
6 供給ステージ
7 樹脂タブレット
8 樹脂タブレット供給部
9 搬送プレート
9a 切欠き
9b ワーク支持部
9c 吸着孔
9d,31d 貫通孔
10 X−Y走査機構
11 測定装置
12 移載部
13 ヒータブロック
14 トンネルカバー
15 プレス装置
16a,16b 金型駆動機構
17 フィルム供給機構
18 成形品
19 取り出し部
20 ディゲート部
21 製品
22 収納マガジン
23 収納ストッカ
25 ローダー
26 アンローダー
27 ガイドレール
28 走査台
29 Y軸レール
30 X軸レール
31 搬送テーブル
31a 吸引溝
31b 孔
31c 突部
32 Y軸ボールねじ
33 Y軸モータ
34 Y軸ナット
35 X軸ボールねじ
36 X軸モータ
37 X軸ナット
39 コンプレッサ
40 Z軸方向ブロックゲージ
41 X軸−Y軸方向ブロックゲージ
41a 突起
41b 透明シート
42 支持部材
43 第1レーザー変位計
43a,43b 第1レーザー変位センサ
44 第2レーザー変位計
44a,44b 第2レーザー変位センサ
45a,45b 第1撮像カメラ
46a,46b 第2撮像カメラ
47 ベース部
47a,47b 支持部
48 センサ固定部
49 カメラ固定部
48a,49a 位置決めプレート
50 制御部
70 上型
80 下型
83 下型インサートブロック
91 リリースフィルム
92 プランジャ

Claims (9)

  1. 半導体素子が基板実装された被成形品を供給ステージへ対向させて供給する供給部と、
    前記供給ステージに供給された被成形品がローダーによって搬入されて樹脂モールドされるプレス部と、
    前記供給部からプレス部へ搬送される間に被成形品の厚さを計測する厚さ計測部と、
    装置各部の動作を制御する制御部と、を具備し、
    前記厚さ計測部は、前記ローダーから被成形品を移載されて保持したまま搬送する搬送プレートと、当該搬送プレートをX−Y方向に走査可能なX−Y走査機構と、前記搬送プレートの搬送路に前記被成形品に対応して配置され、前記半導体チップエリアの総厚と基板エリアの板厚を測定する第1,第2の測定装置を備えたことを特徴とする樹脂モールド装置。
  2. 前記搬送プレートには被成形品の保持位置に貫通孔が各々穿孔され貫通孔周縁部に基板が吸着保持されており、前記搬送プレートの搬送方向にシフト配置された第1,第2レーザー変位計を用いて前記被成形品のチップ搭載面及び基板面の双方に各々レーザー光を照射して反射光を計測して厚さ計測が行なわれる請求項1記載の樹脂モールド装置。
  3. 前記搬送プレートを往動させる際に、前記第1,第2レーザー変位計は前記X−Y走査機構によって搬送プレートをX−Y方向に走査しながら複数の被成形品の半導体チップエリアにおいてつづら折れ状に連続する軌跡に沿って被成形品ごとに各半導体チップエリアにおいてX−Y方向に対応する共通の測定点において総厚の測定が同時に行なわれる請求項1又は2項記載の樹脂モールド装置。
  4. 前記搬送プレートを復動及び再往動させる際に、前記X−Y走査機構によって搬送プレートをX−Y方向に走査しながら複数の被成形品の半導体チップエリアの周囲に形成された基板エリアにおいてつづら折れ状に連続する軌跡に沿って前記第1レーザー変位計と2レーザー変位計とで交互に板厚の測定が行なわれる請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の樹脂モールド装置。
  5. 前記被成形品の厚さ計測に先立ってZ軸方向ブロックゲージ及びX軸−Y軸方向ブロックゲージが順次搬送プレートに装着されて第1,第2レーザー変位計の光軸の位置合わせが行われている請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の樹脂モールド装置。
  6. 前記厚さ計測部は、被成形品を予備加熱されるプレヒート前に計測が行なわれる請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載の樹脂モールド装置。
  7. 前記制御部は、前記第1,第2の測定装置による測定結果から、前記プレス部における樹脂モールドに必要なキャビティ深さを規定するキャビティインサートの移動量を調整するか又は前記プレス部に供給する液状樹脂の樹脂量を調整する請求項1乃至請求項6のいずれか1項記載の樹脂モールド装置。
  8. ワークを保持したまま搬送する搬送プレートと、
    前記搬送プレートをX−Y方向に走査可能なX−Y走査機構と、
    前記搬送プレートの搬送路に前記ワークに対応して配置され、前記ワークの異なる被測定エリアの板厚を各々測定する複数の測定装置を備えたことを特徴とするワーク板厚測定装置。
  9. 前記ワークは基板に半導体チップが搭載されたワークの半導体チップエリアと基板エリアの板厚を各々測定する第1,第2測定装置を備えた請求項8記載のワーク板厚測定装置。
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