JP2014043058A - モールド金型及びこれを用いた樹脂モールド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リリースフィルムを使用せずに可動部を有する金型間の隙間に樹脂漏れが発生しないモールド金型及びこれを備えて装置構成を簡略化しランニングコストを低減させかつ信頼性を向上させた樹脂モールド装置を提供する。
【解決手段】キャビティ駒４とクランパ５とが摺動するいずれか一方の対向面に、キャビティ凹部６に連なる周溝７が形成されており、当該周溝７にシール部材が埋め込まれたシール構造が形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワークをクランプして樹脂モールドするモールド金型及びこれを用いた樹脂モールド装置に関する。

例えば、圧縮成形装置やトランスファコンプレッションモールド（以下「ＴＣＭ」という）装置に用いられるモールド金型は、ワークをクランプする際に封止樹脂を押動するようにキャビティ凹部を形成する一部が可動になっている。このため、可動部から封止樹脂が漏れてキャビティ凹部と成形品との隙間に封止樹脂が進入しないようにして成形品質を保つため、また硬化した樹脂との離型性を高め、金型クランプ面のクリーニングを不要とするため、モールド金型のキャビティ凹部を含むクランプ面をリリースフィルムにより覆って封止樹脂が直接金型のクランプ面に接触しないようにしている。しかしながら、リリースフィルムを用いるとすれば、樹脂封止装置にその供給機構や回収機構などのハンドリング機構を付加するため、製造コストがかかる上に、樹脂封止するたびに新たなフィルムと交換しながら樹脂封止を行うため、ランニングコストが嵩む。

そこで、本件出願人は、モールド金型の離型性及び耐久性を向上させ、製造コストやランニングコストを低減した圧縮成形装置をすでに提案した。この装置は、モールド金型のキャビティ凹部を含む金型クランプ面に複合めっき皮膜が形成されており、端面がキャビティ凹部の一部をなすキャビティブロックが、非クランプ状態でキャビティ凹部より退避して支持され、クランプ状態で端面がキャビティ凹部と面一となるよう押動可能に支持されている（特許文献１）。

特開２００１−１６０５６４号公報

しかしながら、ワークとして例えばレンズ部（凸部）を含む発光装置（ＬＥＤ）を透明樹脂（シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂等）を用いて樹脂モールドする場合、通常の半導体チップ封止用のモールド樹脂より流動性が高いため、リリースフィルム使用せずに樹脂モールドを行うとすればキャビティ凹部を形成するキャビティ駒とこれを囲む可動部との隙間から樹脂漏れが発生するおそれがあった。

本発明は上記従来技術の課題を解決し、リリースフィルムを使用せずに可動部を有する金型間の隙間に樹脂漏れが発生しないモールド金型及びこれを備えて装置構成を簡略化しランニングコストを低減させかつ信頼性を向上させた樹脂モールド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。
即ち、ワークを封止するモールド樹脂が充填されるキャビティのキャビティ底部を形成するキャビティ駒と、該キャビティ駒を囲んで配置されるクランパとを備え、前記キャビティ駒と前記クランパとが相対的に昇降移動可能に設けられた一方の金型と、前記ワークを前記キャビティに対向して支持する他方の金型と、を具備し、前記キャビティ駒とクランパとが摺動するいずれか一方の対向面に、前記キャビティ凹部に連なる周溝が形成されており、当該周溝にシール部材が埋め込まれたシール構造が形成されることを特徴とする。

上記構成によれば、キャビティ駒とクランパとが摺動するいずれか一方の対向面にキャビティ凹部に連なる周溝が形成され当該周溝にシール部材が埋め込まれたシール構造が形成されるので、キャビティ駒とクランパが相対的に昇降移動したとしても、或いは流動性の高いモールド樹脂を用いたとしてもシール構造により樹脂漏れが発生することがない。よって、装置構成を簡略化しても樹脂モールド動作の信頼性を向上させることができ、しかもリリースフィルムのようなシール構造を設けるための格別な工程や金型設備が不要となり消耗部品が省略できるので、ランニングコストを低減することができる。

前記シール部材は、前記キャビティの凹部に満たされたモールド樹脂が前記周溝に充填されて加熱硬化することで形成される樹脂リングを含んでいてもよい。
この場合、成形品を量産する前のプレモールドによりキャビティ凹部に満たされたモールド樹脂が周溝に充填されて加熱硬化することで樹脂リングを含むシール構造が形成される。よって、シール用の専用部品やリリースフィルムを用いなくても成形品を量産する前にモールド樹脂を用いてプレモールドを行うだけでシール構造を容易に形成することができる。この樹脂リングを含むシール構造によっても、成形品を量産する際にキャビティ駒とクランパが相対的に昇降移動したとしても樹脂漏れが発生することがない。

前記キャビティ駒と前記クランパとの摺動面に形成される隙間を通じて前記キャビティ凹部に連なる周溝が形成されており、前記隙間は前記キャビティ凹部に連なる開口面積より前記周溝に連なる開口面積が小さくなるように形成されていることが望ましい。
これにより、キャビティ凹部にモールド樹脂を充填するだけで隙間を通じて周溝にモールド樹脂を充填して樹脂リングを含むシール構造を形成することができるうえに、樹脂リングと成形品の接続部分に応力集中させて成形品を樹脂リングから一定の部位で容易に分離することができる。

前記周溝に充填された樹脂リングに対向して金型凹部が形成され、当該金型凹部に前記モールド樹脂より線膨張係数の高いシール部材が埋設されていてもよい。
これにより、樹脂リングに加えてシール部材がモールド金型の加熱により線膨張するためキャビティ駒と可動クランパとの隙間を可及的になくして樹脂漏れを防ぐことができる。

前記キャビティ駒と前記クランパのいずれかに前記キャビティ凹部に成形された成形品を前記樹脂リングとの接続部分より分離する分離手段が設けられていると、金型間の狭い隙間に入り込んで硬化した成形品を樹脂リングとの接続部分より分離しやすくなる。

また樹脂モールド装置においては、上述したいずれかのモールド金型を備えたことを特徴とする。これにより、例えばＬＥＤなどの流動性の高いモールド樹脂を用いてリリースフィルムを用いずに圧縮成形或いはトランスファコンプレッションモールドを行っても金型間の隙間から樹脂漏れを生ずることがなくなる。よって、装置構成を簡略化することができかつ信頼性を向上させることができる。

上記モールド金型を用いれば、リリースフィルムを用いることなく流動性の高いモールド樹脂を用いても可動部を有する金型間の隙間に樹脂漏れが発生しないモールド金型を提供することができる。
また、上記モールド金型を用いた樹脂モールド装置においては、リリースフィルムを用いずに圧縮成形或いはトランスファコンプレッションモールドを行っても金型間の隙間から樹脂漏れを生ずることがなくなる。よって、装置構成を簡略化することができランニングコストを低減させかつ信頼性を向上させることができる。

圧縮成形用のモールド金型にシールリングを形成するダミーモールド動作を示す金型断面図である。 図１に続くシールリングを形成後の圧縮成形動作を説明する金型断面図である。 他例に係る圧縮成形用のモールド金型にシールリングを形成するダミーモールド動作を示す金型断面図である。 図３に続くシールリングを形成後の圧縮成形動作を説明する金型断面図である。 ＴＣＭ用モールド金型にシールリングを形成するダミーモールド動作を示す金型断面図である。 図６に続くシールリングを形成後の圧縮成形動作を説明する金型断面図である。 シール構造の変形例を示すモールド金型の部分断面図である。 他例に係るシール構造を示すモールド金型の部分断面図である。

以下、本発明に係るモールド金型及びこれを用いた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。
モールド金型は、圧縮成形用とＴＣＭ（Transfer Compression Mold）用について各々説明するものとし、樹脂モールド装置としては、一例として下型が可動型、上型が固定型として説明する。

[実施例１]
先ず、図１（Ａ）に圧縮成形用のモールド金型１を示す。モールド金型１は上型２と下型３を備えている。上型２（一方の金型）の構成について説明する。上型２は図示しない上型チェイスブロックにキャビティ底部を形成する上型キャビティ駒４が固定されている。また、上型キャビティ駒４の周囲には、上型可動クランパ５が図示しないコイルばねにより吊り下げ支持されている。上記上型キャビティ駒４と上型可動クランパ５により上型キャビティ凹部６が形成される。

この場合、上型キャビティ凹部６の平面視形状は例えば円形や矩形などの形状とすることができ、これに合わせて、上型キャビティ駒４と上型可動クランパ５の形状が適宜決定される。例えば、WLP(Wafer Level Package)成形に用いるウェハやeWLP(embedded Wafer Level Package)に用いる円形キャリア等の円形のワークを用いるときには、上型キャビティ駒４は円柱状となり上型可動クランパ５は円形の貫通孔が形成される。また、平面視形状矩形の上型キャビティ凹部６は、例えば、基板、リードフレーム、eWLPに用いる矩形キャリアといった矩形のワークを用いるときには、上型キャビティ駒４は直方体状となり上型可動クランパ５は矩形の貫通孔が形成される。

また、上型キャビティ駒４の上型可動クランパ５と対向する外周面（摺動面）には、周溝７が形成されている。この周溝７には、後述するように予めモールド樹脂を充填して加熱硬化させて成形されるシール材としての樹脂リング１２を含むシール構造が設けられる。

次に下型３（他方の金型）の構成について説明する。下型３は、図示しない下型チェイスに支持された下型ブロック８を備えている。この下型ブロック８の上面はワークＷが吸着支持されるワーク支持部８ａとなっている。下型ブロック８には、ワーク支持部８ａに連通してワークＷを吸着支持する下型吸引孔９が設けられている。下型吸引孔９は図示しない吸引装置に接続されている。ワークＷはワーク支持部８ａに載置されると下型吸引孔９に吸引されて吸着保持されるようになっている。下型３は、図示しない駆動源（電動モータ）により駆動する駆動伝達機構（トグルリンク等のリンク機構若しくはねじ軸等）を介して下型ブロック８を載置する下型可動プラテンを昇降させる公知の型締め機構によって型開閉が行われるようになっている。

次に、シール構造について図７（Ａ）を参照して説明する。
上型キャビティ駒４の外周面には、対向する上型可動クランパ５の内周面（摺動面）との間に形成される隙間（樹脂路７ａ）を通じてキャビティ凹部６に連なる周溝７が形成されている。この樹脂路７ａはキャビティ凹部６に連なる開口面積より周溝７に連なる開口面積が小さくなるように断面がくさび状（テーパー状）に形成されている。これにより、後述するように成形品を量産する前にモールド樹脂を用いてプレモールド（ダミーモールド）を行うだけで周溝７にモールド樹脂を充填してシール用の樹脂リングを形成することができるうえに（図１（Ｃ）参照）、成形品を量産する際に樹脂リング１２と成形品１３の接続部分に応力集中させて成形品を金型から一定の部位で容易に分離することができる（図２（Ｃ）参照）。

次に、上述したモールド金型１を用いて圧縮成形するプロセスについて説明する。
図１（Ａ）において、型開きしたモールド金型１の下型３にダミー基板１０（有機基板、金属基板等）をワーク支持部８ａに載置して下型吸引孔９より吸引することで吸着保持させる。このダミー基板１０上に図示しないディスペンサ等によりモールド樹脂１１（液状樹脂）を供給する。尚、ダミー基板１０にはダミーチップが搭載されていても半導体チップに相当する凹凸のみが形成されていてもいずれでもよい。また、モールド樹脂１１は予めダミー基板１０に供給されたままワーク支持部８ａに吸着保持させてもよい。

次に、図１（Ｂ）に示すように、図示しない型開閉機構を作動させて下型３を上昇させて上型２とで型閉じする。上型可動クランパ５がダミー基板１０をクランプしてスプリングを押し縮めるようにクランプされる。このとき、ダミー基板１０上に供給されたモールド樹脂１１がキャビティ凹部６内に押し広げられて充填され、樹脂路７ａを通じて周溝７に充填されて加熱硬化される（キュア）。これにより、周溝７内に樹脂リング１２が形成される。この場合、モールド樹脂１１を低圧で周溝７に充填し、粘度がある程度上がってから高圧として成形することでモールド樹脂１１を上型キャビティ駒４と上型可動クランパ５との隙間に侵入させずに樹脂リング１２を成形することができる。これによれば、樹脂リング１２の成形時における樹脂漏れを防止しながらワークＷの成形時における高い樹脂圧に耐えるシール構造を成形することが可能となる。

図１（Ｃ）に示すように、図示しない型開閉機構を作動させて下型３を下降させて上型２と型開きを行う。このとき、ダミー成形されたダミー基板１０は下型３のワーク支持部８ａに吸着保持されたまま型開きするので、樹脂リング１２と先細り状に接続する樹脂路７ａに満たされた成形品１３とが一定の部位から分離する。これにより、上型キャビティ駒４の周溝７に樹脂リング１２を成形して上型キャビティ駒４と上型可動クランパ５との隙間を埋めることができる。この場合、ダミー基板１０の半導体チップに相当する凹凸の壁面のアンカー効果によってモールド樹脂１１をダミー基板１０側に残して、樹脂リング１２以外の部分が金型側に残ってしまうのを防止することが可能となる。

次に、上述した樹脂リング１２が形成されたモールド金型１を用いて量産品であるワークＷを樹脂モールドする。即ち、図２（Ａ）において、基板１４上に半導体チップ１５が実装されたワークＷを、型開きしたモールド金型１の下型３のワーク支持部８ａに載置して吸引孔９より吸引することで吸着保持させる。このワークＷ上に図示しないディスペンサ等によりモールド樹脂１１（液状樹脂）を供給する。尚、モールド樹脂１１は予めワークＷに供給されたままワーク支持部８ａに吸着保持させてもよい。

次に、図２（Ｂ）に示すように、図示しない型開閉機構を作動させて下型３を上昇させて上型２とで型閉じする。上型可動クランパ５がワークＷ（基板１４）をクランプしてスプリングを押し縮めるようにクランプされる。このとき、ワークＷ上に供給されたモールド樹脂１１がキャビティ容積の減少によりキャビティ凹部６内に押し広げられて充填され、樹脂リング１２が形成された樹脂路７ａにまで充填されて加熱硬化される。このとき、樹脂リング１２が上型キャビティ駒４と上型可動クランパ５との隙間をシールしているので、モールド樹脂１１が漏れ出すことはない。例えばモールド樹脂１１として発光装置（ＬＥＤ）を封止する際に用いられる流動性の高い透明樹脂を用いた場合でも樹脂漏れを防ぐことができる。

図２（Ｃ）に示すように、図示しない型開閉機構を作動させて下型３を下降させて上型２と型開きを行う。このとき、成形されたワークＷ（基板１４）は下型３のワーク支持部８ａに吸着保持されたまま型開きするので、樹脂リング１２と先細り状に接続する樹脂路７ａに満たされた成形品１３とが当該先細り部分に応力集中して分離する。これにより、成形品１３と上型２とを一定の位置で分離することができる。尚、成形品１３には周縁部に突条からなる突出部１３ａが形成されるが、後にダイシングされて切除される部分であるため、製品の成形品質に影響することはない。

上述したモールド金型１を用いれば、リリースフィルムを用いることなく流動性の高いモールド樹脂を用いても可動部を有する金型間の隙間に樹脂漏れが発生しないモールド金型１を提供することができる。
また、上記モールド金型１を用いた樹脂モールド装置においては、リリースフィルムを用いずに圧縮成形を行っても金型間の隙間から樹脂漏れを生ずることがなくなる。よって、装置構成を簡略化することができると共にランニングコストを低減しながら、かつ信頼性を向上させることができる。

[実施例２]
次に、他例に係る圧縮成形用のモールド金型の構成について図３及び図４を参照して説明する。図３において、図１のモールド金型と下型と上型の構造を入れ替えた構造を採用している。なお、本実施例以降の実施例において、前述の実施例と同様の構成については、図示のみとして重複する説明を省く場合がある。上型１６（一方の金型）の構成について説明する。上型１６は図示しない上型チェイスに支持された上型ブロック１７を備えている。上型ブロック１７には、ワークＷを吸着支持する上型吸引孔１８が設けられている。上型吸引孔１８は図示しない吸引装置に接続されている。ワークＷは上型ブロック１７のパーティング面に押し当てられると上型吸引孔１８に吸引されて吸着保持されるようになっている。なお、吸着に替えて爪状の固定部を設け、ワークＷを掛けて保持してもよい。

次に下型１９（他方の金型）の構成について説明する。下型１９は、図示しない下型チェイスブロックにキャビティ底部を形成する下型キャビティ駒２０が固定されている。また、下型キャビティ駒２０の周囲には、下型可動クランパ２１が図示しないコイルばねにより上方へ付勢支持されている。上記下型キャビティ駒２０と下型可動クランパ２１により下型キャビティ凹部２２が形成される。
また、下型キャビティ駒２０の下型可動クランパ２１と対向する外周面（摺動面）には、周溝２３が形成されている。この周溝２３には、後述するように予めモールド樹脂を充填して加熱硬化させて成形される樹脂リング１２を含むシール構造が設けられる。

下型１９は、図示しない駆動源により駆動する駆動伝達機構を介して下型チェイスを載置する下型可動プラテンを昇降させることで型開閉が行われる。

次に、シール構造について図３（Ａ）を参照して説明する。
下型キャビティ駒２０の外周面には、対向する下型可動クランパ２１の内周面（摺動面）との隙間（樹脂路２０ａ）を通じて下型キャビティ凹部２２に連なる周溝２３が形成されている。この樹脂路２０ａは下型キャビティ凹部２２に連なる開口面積より周溝２３に連なる開口面積が小さくなるように断面がくさび状（テーパー状）に形成されている。これにより、上述の実施例と同様に樹脂リング１２と成形品１３の接続部分に応力集中させて成形品１３を樹脂リング１２から一定の部位で容易に分離することができる（図４（Ｃ）参照）。

次に、上述したモールド金型１を用いて圧縮成形するプロセスについて説明する。
図３（Ａ）において、型開きしたモールド金型１の上型１６のパーティング面にダミー基板１０を押し当てて上型吸引孔１８より吸引することで吸着保持させる。また、下型キャビティ凹部２２には図示しない樹脂供給機構（ディスペンサ等）によりモールド樹脂１１（液状樹脂・粒体樹脂等）を供給する。また、ダミー基板１０とモールド樹脂１１は同一の搬送装置によりモールド金型１へ搬入しても良いし、モールド樹脂１１を先行して投入し受熱を促進するようにしてもよい。

次に、図３（Ｂ）に示すように、下型１９を上昇させて上型１６とで型閉じする。下型可動クランパ２１がダミー基板１０をクランプしてスプリングを押し縮めるようにクランプされる。このとき、下型キャビティ凹部２２に供給されたモールド樹脂１１が加熱溶融して当該下型キャビティ凹部２２内に押し広げられて充填され、樹脂路２０ａを通じて周溝２３にまで充填されて加熱硬化される。これにより、周溝２３内に樹脂リング１２が成形される。

図３（Ｃ）に示すように、下型１９を下降させて上型１６と型開きを行う。このとき、ダミー成形されたダミー基板１０は上型１６のパーティング面に吸着保持されたまま型開きするので、樹脂リング１２と先細り状に接続する樹脂路２０ａに満たされた成形品１３とが当該先細り部分に応力集中して分離する。これにより、下型キャビティ駒２０の周溝２３に樹脂リング１２を成形して下型キャビティ駒２０と下型可動クランパ２１との隙間を埋めることができる。

次に、上述した樹脂リング１２が形成されたモールド金型１を用いてワークＷを樹脂モールドする。即ち、図４（Ａ）において、型開きしたモールド金型１の上型１６のパーティング面にワークＷを押し当てて上型吸引孔１８より吸引することで吸着保持させる。また、下型キャビティ凹部２２に図示しないディスペンサ等によりモールド樹脂１１を供給する。ワークＷとモールド樹脂１１は同じ搬送装置によりモールド金型１へ搬入しても良いし、個別に搬入してもよい。

次に、図４（Ｂ）に示すように、下型１９を上昇させて上型１６とで型閉じする。下型可動クランパ２１がワークＷ（基板１４）をクランプしてスプリングを押し縮めるようにクランプされる。このとき、下型キャビティ凹部２２に供給されたモールド樹脂１１がキャビティ容積の減少により押し広げられて充填され、樹脂リング１２が形成された樹脂路２０ａにまで充填され、加熱硬化される。このとき、樹脂リング１２が下型キャビティ駒２０と下型可動クランパ２１との隙間をシールしているので、モールド樹脂１１が漏れ出すことが確実に防止される。

図４（Ｃ）に示すように、下型１９を下降させて上型１６と型開きを行う。このとき、成形されたワークＷ（基板１４）は上型１６のパーティング面に吸着保持されたまま型開きするので、樹脂リング１２と先細り状に接続する樹脂路２０ａに満たされた成形品１３とが当該先細り部分に応力集中して分離する。これにより、成形品１３と下型１９とを一定の位置で分離することができる。

[実施例３]
次に、他例に係るＴＣＭ用のモールド金型の構成について図５及び図６を参照して説明する。ＴＣＭは、モールド樹脂の圧送りを伴うトランスファ成形と圧縮成形の特徴を併有した樹脂モールド方式である。

上型２４（一方の金型）の構成について説明する。上型２４は、図示しない上型チェイスブロックにキャビティ底部を形成する上型キャビティ駒２５が固定されている。また、上型キャビティ駒２５の周囲には、上型可動クランパ２６が図示しないコイルばねにより吊り下げ支持されている。上記上型キャビティ駒２５と上型可動クランパ２６により上型キャビティ凹部２７が形成される。上型可動クランパ２６のパーティング面には、上型カル２６ａ、上型ランナゲート２６ｂが上型キャビティ凹部２７に連通可能に彫り込まれている。

また、上型キャビティ駒２５の上型可動クランパ２６と対向する外周面（摺動面）には、周溝２８が形成されている。この周溝２８には、後述するように予めモールド樹脂１１を充填して加熱硬化させて成形される樹脂リング１２を含むシール構造が設けられる。

次に下型２９（他方の金型）の構成について説明する。下型２９は、図示しない下型チェイスに支持された下型ブロック３０を備えている。下型ブロック３０には、ワークＷを吸着支持する下型吸引孔３１が設けられている。下型吸引孔３１は図示しない吸引装置に接続されている。ワークＷは下型ブロック３０のワーク支持部３０ａに載置されると下型吸引孔３１に吸引されて吸着保持されるようになっている。

また、下型ブロック３０には、上型カル２６ａに対向する位置に筒状のポット３２が組み付けられている。ポット孔３２ａ内には、図示しないローダーによってモールド樹脂１１（樹脂タブレット、液状樹脂、粒体樹脂等）が供給される。ポット３２内には公知のトランスファ機構により昇降するプランジャ３３が挿入されている。下型２９は、図示しない駆動源（電動モータ）により駆動する駆動伝達機構（トグルリンク等のリンク機構若しくはねじ軸等）を介して下型チェイスを載置する下型可動プラテンを昇降させる公知の型締め機構によって型開閉が行われるようになっている。

次に、シール構造について図５（Ａ）を参照して説明する。
上型キャビティ駒２５の外周面には、対向する上型可動クランパ２６の内周面（摺動面）との隙間（樹脂路２５ａ）を通じて上型キャビティ凹部２７に連なる周溝２８が形成されている。この樹脂路２５ａは上型キャビティ凹部２７に連なる開口面積より周溝２８に連なる開口面積が小さくなるように断面がくさび状（テーパー状）に形成されている。これにより、上述の実施例と同様に樹脂リング１２と成形品１３の接続部分に応力集中させて成形品１３を樹脂リング１２から一定の部位で容易に分離することができる。（図６（Ｇ）参照）。

次に、上述したモールド金型１を用いてＴＣＭ成形するプロセスについて説明する。図５（Ａ）において、型開きしたモールド金型１の下型２９にダミー基板１０（有機基板、金属基板等）をワーク支持部３０ａに載置して下型吸引孔３１より吸引することで吸着保持させる。また、下型２９のポット３２のポット孔３２ａ内にモールド樹脂１１（例えば樹脂タブレット）を供給する。

次に、図５（Ｂ）に示すように、下型２９を上昇させて上型２４とで型閉じする。上型可動クランパ２６がダミー基板１０をクランプしてスプリングを押し縮めるようにクランプされる。上型可動クランパ２６がダミー基板１０をクランプした段階で、トランスファ機構を作動させ、プランジャ３３により溶融したモールド樹脂１１を圧送りし、上型カル２６ａ，上型ランナゲート２６ｂを通じて上型キャビティ凹部２７に充填される。このときモールド樹脂１１は、樹脂路２５ａを通じて周溝２８にまで充填され、加熱硬化される。これにより、周溝２８内に樹脂リング１２が形成される。

図５（Ｃ）に示すように、下型２９を下降させて上型２４と型開きを行う。このとき、ダミー成形されたダミー基板１０は下型ブロック３０のワーク支持部３０ａに吸着保持されたまま型開きするので、樹脂リング１２と先細り状に接続する樹脂路２５ａに満たされた成形品１３とが当該先細り部分に応力集中して分離する。これにより、上型キャビティ駒２５の周溝２８に樹脂リング１２を成形して上型キャビティ駒２５と上型可動クランパ２６との隙間を埋めることができる。

次に、上述した樹脂リング１２が形成されたモールド金型１を用いてワークＷを樹脂モールドする。即ち、図６（Ｄ）において、型開きしたモールド金型１の下型ブロック３０のワーク支持部３０ａにワークＷを載置して下型吸引孔３１より吸引することで吸着保持させる。また下型２９のポット３２のポット孔３２ａ内にモールド樹脂１１（例えば樹脂タブレット）を供給する。

次に、図６（Ｅ）に示すように、下型２９を上昇させて上型２４とで型閉じする。上型可動クランパ５がワークＷ（基板１４）をクランプしてスプリングを押し縮めるようにクランプされる。上型可動クランパ２６がワークＷ（基板１４）をクランプした段階でトランスファ機構を作動させ、プランジャ３３により溶融したモールド樹脂１１を圧送りし、上型カル２６ａ，上型ランナゲート２６ｂを通じて上型キャビティ凹部２７に充填される（第一保圧）。このとき、樹脂リング１２が上型キャビティ駒２５と上型可動クランパ２６との隙間をシールしているので、モールド樹脂１１が樹脂路２５ａに進入して金型間の隙間から漏れ出すことが確実に防止される。

図６（Ｆ）に示すように、下型２９と上型２４が型閉じしたまま下型２９を更に上昇させてモールド樹脂１１が充填されたキャビティ容積を減少させることで、余剰樹脂を上型ランナゲート２６ｂ，上型カル２６ａを通じてポット３に向って逆流させる。このとき、ポット３２内のプランジャ３３が若干押し下げられて余剰樹脂を吸収する。最後に再度トランスファ機構を作動させてプランジャ３３を第一保圧より高い最終樹脂圧（第二保圧）まで押し上げたままモールド樹脂１１が加熱硬化される。

図６（Ｇ）において、下型２９を下降させて上型２４と型開きを行う。このとき、成形されたワークＷ（基板１４）は下型２９のワーク支持部３０ａに吸着保持されたまま型開きするので、樹脂リング１２と先細り状に接続する樹脂路２５ａに満たされた成形品１３とが当該先細り部分に応力集中して分離する。これにより、成形品１３と上型２４とを一定の位置で分離することができる。

上述したモールド金型１を用いれば、リリースフィルムを用いることなく流動性の高いモールド樹脂を用いても可動部を有する金型間の隙間に樹脂漏れが発生しないモールド金型１を提供することができる。
また、上記モールド金型１を用いた樹脂モールド装置においては、リリースフィルムを用いずにＴＣＭ成形を行っても金型間の隙間から樹脂漏れを生ずることがなくなる。よって、装置構成を簡略化することができランニングコストを低減させかつ信頼性を向上させることができる。

なお、本実施例では固定した上型キャビティ駒２５とコイルばねにより吊り下げ支持した上型可動クランパ２６とを用いることで、下型２９の昇降により上型キャビティ駒２５の端面を上型可動クランパ２６の端面に対して相対的に昇降移動させる構成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、上型可動クランパ２６を金型チェイスに固定し、型締め動作とは別の駆動機構により上型キャビティ駒２５を昇降させてもよい。この駆動機構として、例えば、斜面を向き合わせて組み付けた一対のテーパブロックのうち一方を前後させることでその厚みを増減させるくさび機構を用いたり、サーボモータ等の駆動源によって直接駆動したりしてもよい。

さらに、上述の実施例ではＴＣＭ成形を行う構成例について説明したが、それ以外の上型キャビティ駒２５を昇降させる成形においても用いることもできる。例えば、ワークＷとして基板１４上に実装された半導体チップ１５の端面を上型キャビティ駒２５でクランプし、半導体チップ１５の端面を露出させたり、フリップチップ型の半導体チップ１５であればアンダーフィルのみを行ったりする場合にも用いることもできる。

次にモールド金型１のシール構造の他例について図７及び図８を参照して説明する。上述した各実施例ではキャビティ駒の周溝に樹脂リング１２を形成することで対向する可動クランパとの隙間をシールしていたが、他の部材と併用したシール部材３４によるシール構造を採用してもよい。

例えば、図７（Ａ）に示すように、樹脂リング１２とは別に上型キャビティ駒４の周溝７にシール部材としてリング部材３４ａを予め埋め込んで使用してもよい。このリング部材３４ａには、フッ素系樹脂の樹脂や金型の材質よりも硬度の低い金属などを用いることができる。なお、周溝７全体を埋めてしまわない程度の厚みのリング部材３４ａを周溝７に端部側（上端側）に設けてモールド樹脂１１をせき止め、これにより樹脂リング１２を成形してもよい。これによれば、リング部材３４ａにより樹脂リング１２を支えることで樹脂リング１２の長寿命化を図ることができる。

また、例えば、図７（Ｂ）に示すように、上型キャビティ駒４の周溝７に充填されたリング部材３４ａに対向して上型可動クランパ５の内壁にリング部材３４ａの摺動領域に相当する高さ分の凹部５ａが形成され、当該凹部５ａに金型の材質より線膨張係数の高いリング部材３４ｂが埋設されていてもよい。また、シール部材３４ｂには、リング部材３４ａと同様の材質を用いることもできる。
これにより、リング部材３４ａに加えてリング部材３４ｂもモールド金型１の加熱により線膨張するため上型キャビティ駒４と上型可動クランパ５との隙間を可及的になくして樹脂漏れを防ぐことができる。なお、同図に示すような、シール部材３４は、樹脂リング１２を成形して用いる場合にも利用可能である。

また、図７（Ｃ）（Ｄ）において、上型キャビティ駒４と上型可動クランパ５のいずれかに上型キャビティ凹部６で成形される成形品１３を樹脂リング１２（シールリング）との接続部分から分離する分離手段（例えばエジェクタピン３５）が設けられていてもよい。図７（Ｃ）は上型キャビティ駒４側にエジェクタピン３５が突出し可能に設けられる構造を例示しており、図７（Ｄ）は上型可動クランパ５側にエジェクタピン３５が突出し可能に設けられる構造を例示している。このエジェクタピン３５がキャビティの外周付近において型開きと同時に突出し成形品の主面をキャビティ底部から加圧して剥離させることで、周溝７の直近で確実に分離される。

これにより、ダミーモールドにより樹脂リング１２を成形する際のみならず量産品をモールドする際に、樹脂路７ａのように金型間の狭い隙間に入り込んで硬化した成形品１３を樹脂リング１２との接続部分から分離しやすくなる。また、量産品を成形する際にキャビティ側の樹脂に対する影響を極力減らすことができ、ワークＷからのモールド樹脂１１の剥離が確実に防止される。なお、エジェクタピン３５は上型キャビティ駒４及び上型可動クランパ５の両方に設けてもよい。この場合、シリコーンゴム等のようにキュア後にも可撓性を有する樹脂であっても周溝７の両側から加圧して剥離させることで確実に離型することができる。

また、例えば平面視形状円形のキャビティ駒４のときには、図８に示すように、上型キャビティ駒４の外周には、樹脂製の内リング部材３４ｃとその外周に複数の金属製の外リング部材３４ｄが組み付けられていてもよい。外リング部材３４ｄは、上型可動クランパ５の孔径よりも大きい外径に成形されると共に一部が切りかかれた形状に形成されている。具体的には、外リング部材３４ｄは、切り欠きの隙間を狭めるように押し縮めることで上型可動クランパ５の孔に収まる大きさに形成されている。また、外リング部材３４ｄは、周溝７内に組み付けられた状態でこの切り欠きが繋がらないように配置されることで切り欠きを介したモールド樹脂１１の漏出が防止される。また、内リング部材３４ｃがモールド成形する温度において可撓性を有する樹脂で成形されることで押し縮められた外リング部材３４ｄの内径が小さくなっても破損することはない。この場合、内リング部材３４ｃ及び外リング部材３４ｄによって周溝７が埋められることでモールド樹脂１１の侵入も防止される。尚、これらは環状のリング固定部材３６により脱落しないように支持されている。
なお、樹脂リング１２を成形可能な溝部をキャビティ側に更に設けることで、樹脂リング１２による樹脂漏れ防止と外リング３４ｄによる金型摺動性（耐摩耗性）を両立したシール構造を実現することができる。

また、上述したＴＣＭ成形装置は、上型キャビティ、下型ポット配置タイプのモールド金型を用いて説明したが、下型キャビティであってもよいし、上型ポット、下型キャビティ配置のモールド金型であってもよい。

また、上述した各実施例は、キャビティ駒の外周面に樹脂リングが形成される周溝を設けたが、可動クランパの内周面に樹脂リングが形成される周溝を設けてもよい。また、上型を固定型、下型を可動型として説明したが、これに限定されるものではなく、下型を固定型、上型を可動型、或いは双方を可動型としても良い。
また、ワークＷは基板に半導体チップがワイヤボンディングされたものや基板に半導体チップがフリップチップ接続されたもののほかに、白色ＬＥＤなどの発光素子で、モールド樹脂に蛍光体が混入されるものなどについても適用することができる。

１ モールド金型 ２，１６，２４ 上型 ３，１９，２９ 下型 ４，２５ 上型キャビティ駒 ５，２６ 上型可動クランパ ５ａ 凹部 ６，２７ 上型キャビティ凹部 ７，２３，２８ 周溝 ７ａ，２５ａ 樹脂路 ８ 下型ブロック ８ａ，３０ａ ワーク支持部 ９ 下型吸引孔 １０ ダミー基板 １１ モールド樹脂 １２ 樹脂リング １３ 成形品 １３ａ 突出部 １４ 基板 １５ 半導体チップ １７ 上型ブロック １８ 上型吸引孔 ２０ 下型キャビティ駒 ２１ 下型可動クランパ ２２ 下型キャビティ凹部 ２６ａ 上型カル ２６ｂ 上型ランナゲート ３０ 下型ブロック ３１ 下型吸引孔 ３２ ポット ３２ａ ポット孔 ３３ プランジャ ３４ シール部材 ３４ａ，３４ｂ リング部材 ３４ｃ 内リング部材 ３４ｄ 外リング部材３５ エジェクタピン ３６ リング固定部材

Claims (6)

1. ワークを封止するモールド樹脂が充填されるキャビティのキャビティ底部を形成するキャビティ駒と、該キャビティ駒を囲んで配置されるクランパとを備え、前記キャビティ駒と前記クランパとが相対的に昇降移動可能に設けられた一方の金型と、
   前記ワークを前記キャビティに対向して支持する他方の金型と、を具備し、
   前記キャビティ駒とクランパとが摺動するいずれか一方の対向面に、前記キャビティ凹部に連なる周溝が形成されており、当該周溝にシール部材が埋め込まれたシール構造が形成されることを特徴とするモールド金型。
2. 前記シール部材は、前記キャビティの凹部に満たされたモールド樹脂が前記周溝に充填されて加熱硬化することで形成される樹脂リングを含む請求項１記載のモールド金型。
3. 前記キャビティ駒と前記クランパとの摺動面に形成される隙間を通じて前記キャビティ凹部に連なる周溝が形成されており、前記隙間は前記キャビティ凹部に連なる開口面積より前記周溝に連なる開口面積が小さくなるように形成されている請求項１又は請求項２記載のモールド金型。
4. 前記周溝に充填された樹脂リングに対向して金型凹部が形成され、当該金型凹部に前記モールド樹脂より線膨張係数の高いシール部材が埋設されている請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のモールド金型。
5. 前記キャビティ駒と前記クランパのいずれかに前記キャビティ凹部に成形された成形品を前記樹脂リングとの接続部分より分離する分離手段が設けられている請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項記載のモールド金型。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかのモールド金型を備えたことを特徴とする樹脂モールド装置。

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