JP2014212246A - 樹脂封止装置及び樹脂封止方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂封止装置において、下型に被覆された離型フィルムの浮き上がりを防止して、成形不良やバリの発生を防止する。【解決手段】下型９内に形成された凹部２９において、進退可能なポットブロック３０を設ける。凹部２９が配置された領域を除いて下型９の型面に離型フィルム１９ａ、１９ｂを被覆する。ポットブロック３０を下降させることによって、ポットブロック３０の張り出し部３２の下面によって離型フィルム１９ａ、１９ｂの端部を下型９の型面に密着させて固定する。型締めした状態において、ポット２５から注入される流動性樹脂３４が離型フィルム１９ａ、１９ｂと下型９の型面との間に入り込むことを防止する。【選択図】図４

Description

本発明は集積回路（Integrated Circuit：ＩＣ）のチップ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）のチップ、パワーデバイスのチップ等からなるチップ状の電子部品（以下「チップ」という。）を樹脂封止する樹脂封止装置及び樹脂封止方法に関するものである。

電子機器の高機能化、高速化、小型化に伴い、半導体はますます高性能化、多機能化、小型化が進んでいる。特に省エネルギー化の流れのなかで、電力を制御するパワーデバイスが注目されている。パワーデバイスは電力を使用するさまざまな機器に搭載され、家電分野、自動車、発電機器など、特に大電力を扱う機器でその役割はますます重要となっている。

パワーデバイスの進展に伴い、半導体パッケージに対する要求も多様化し、高度な技術が求められている。特に、高温環境下でも使用できる高耐熱性で、かつ低熱抵抗のパッケージとその樹脂封止技術が強く要求されている。

パワーデバイスの樹脂封止には、量産性と信頼性に優れるトランスファモールド法による樹脂封止が広く適用されている。大電力を扱う半導体製品においては、熱対策として放熱板を内蔵するパッケージやワックスレスの樹脂封止などが要求される。それらの要求を満たすには、樹脂封止した成形品を離型する際に損傷を与えないことが重要である。成形品に損傷を与えない樹脂封止方法としては成形型の両面に離型フィルムを用いる樹脂封止方法が有用である。

例えば、トランスファモールド法において、両面に離型フィルムを用いる場合、上型においては、キャビティ（上型キャビティ）と樹脂タブレットが溶融して生成された流動性樹脂が流動する樹脂通路（カル、ランナ、ゲート）とが形成される領域、すなわち上型の全領域に離型フィルムが被覆される。一方、下型には、樹脂タブレットが収容されるポット領域を除いて、キャビティ（下型キャビティ）を形成する領域に離型フィルムが被覆される。

しかしながら、このように成形型の両面に離型フィルムを用いる場合は、下型に被覆された離型フィルムの端部と上型に形成されたランナとが平面視して重なる部位において、プランジャによって押圧されポットから圧送された流動性樹脂が、下型に被覆された離型フィルムと下型の型面との間に入り込むことがある。流動性樹脂が離型フィルムと下型の型面との間に入り込むと離型フィルムが浮き上がり、樹脂通路を塞いでしまうおそれがある。樹脂通路が塞がれると、流動性樹脂がキャビティに十分注入されなくなり成形不良を起こすおそれがある。

また、離型フィルムと下型の型面との間に入り込んだ流動性樹脂は、下型側の型面にバリとして残る。このバリは樹脂成形する毎に清掃して除去しなければならない。したがって、下型側の型面に付着したバリの量が多くなると、バリの除去に時間がかかり、生産性が大幅に低下する。このように成形型の両面に離型フィルムを用いる樹脂封止では、下型に被覆した離型フィルムと下型の型面との間に流動性樹脂が入り込むことを防止することが非常に重要となる。

下型に被覆した離型フィルムの浮き上がりを防止する技術として、「モールド金型の加熱温度に耐えられる耐熱性とモールド金型および樹脂との剥離性と可撓性とを有するフィルム材によって形成され、前記モールド金型のポットの配置位置に合わせてポットへ樹脂を投入するための投入孔が設けられ、（略）前記投入孔の周縁部にポットとキャビティとを連絡する樹脂路の基部部分を幅方向に跨ぐ補強材が設けられたことを特徴とする」リリースフィルム（離型フィルム）を使用する技術が提案されている（例えば、特許文献１の段落［０００６］、図２参照）。

特開平９−１９３１７７号公報

しかしながら、上記の方法では、次のような問題点が発生する。下型に被着したリリースフィルムにはポットの配置に合わせて樹脂タブレットを投入するための投入孔が設けられている。この投入孔の周縁部には補強材としてポリイミドフィルム等の補強フィルムを被着して、ポットから樹脂（流動性樹脂）が圧送される際に樹脂圧で投入孔の周縁部がめくれることを防止している。ところが、現状においてはリリースフィルムの投入孔の周縁部に補強材を設けただけではめくれを十分防止することができなくなってきている。

近年の樹脂封止技術は、パッケージの薄型化、チップの積層化、低ストレス化、放熱板搭載などの要求がさらに高まっている。それに伴い狭路への樹脂の充填性改善、特に高流動化する樹脂封止技術が重要になってきている。そのため、ポリイミドなどの補強フィルムを投入孔の周縁部に被着しても、樹脂圧によって高流動化した流動性樹脂が離型フィルムと下型の型面との間に入りやすくなる。したがって、下型に被着された離型フィルムのめくれを防止することが難しくなる。離型フィルムがめくれると樹脂通路が塞がれ、流動性樹脂がキャビティに十分注入されなくなり成形不良を起こす。このことは製品の品質や歩留まりを低下させる。

また、離型フィルムがめくれると流動性樹脂が離型フィルムと下型の型面との間に入り込んで下型側の型面にバリを発生させる。バリは完全な型締めを困難にする。さらに、樹脂成形する毎に下型側の型面に形成されたバリを除去しなければならないので、バリの発生は樹脂封止装置の生産性を著しく低下させる。

本発明は上記の課題を解決するもので、成形型の両面に離型フィルムを被覆する樹脂封止装置において、樹脂封止を行う際に、下型に被覆された離型フィルムがポットから圧送された流動性樹脂によって下型の型面から浮き上がることを防止する樹脂封止装置及び樹脂封止方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る樹脂封止装置は、第１の成形型と、第１の成形型に相対向して設けられた第２の成形型と、第１の成形型に設けられた第１のキャビティと、樹脂材料が収容されるポットと、ポットにおいて進退自在に設けられ樹脂材料が溶融して生成された流動性樹脂を圧送するプランジャと、第２の成形型に設けられ流動性樹脂が第１のキャビティに向かって流動する樹脂通路として機能し得る溝部と、第１の成形型と第２の成形型とを少なくとも有する成形型群を型締めし型開きする駆動機構と、第１の成形型の型面を被覆する第１の離型フィルムを供給する第１のフィルム供給機構とを備え、第１のキャビティに注入された流動性樹脂を硬化させて硬化樹脂を形成し、基板に装着されたチップを硬化樹脂によって樹脂封止する樹脂封止装置であって、溝部と第１の離型フィルムとが平面視して重なる範囲において第１の離型フィルムにおける溝部を横切る部分を包含する一部分を第１の成形型の型面に対して押圧することによって密着させるフィルム押え部材を備え、成形型群が型締めした状態において、溝部が樹脂通路として機能し、かつ、樹脂通路と第１のキャビティとが連通し、第１の離型フィルムは重なる範囲における第１の成形型の型面と第１のキャビティが有する型面とを包含するようにして配置され、第１の離型フィルムが第１の成形型の型面に密着することによって、流動性樹脂が第１の離型フィルムの端部から第１の離型フィルムと第１の成形型の型面との間に入り込むことが抑制されることを特徴とする。

また、本発明に係る樹脂封止装置は、上述した樹脂封止装置において、第２の成形型において溝部に連通して設けられた第２のキャビティと、溝部が有する型面と第２のキャビティが有する型面とを包含するようにして被覆するために配置される第２の離型フィルムを供給する第２のフィルム供給機構とを備えることを特徴とする。

また、本発明に係る樹脂封止装置は、上述した樹脂封止装置において、第１の成形型に設けられた凹部と、凹部において第２の成形型に対して進退可能に設けられポットが形成されたポットブロックと、ポットブロックにおける第１の成形型の型面から突出する部分に設けられた張り出し部とを備え、張り出し部はフィルム押え部材として機能し、張り出し部における第１の成形型の型面に相対向する面によって第１の離型フィルムの一部分が第１の成形型の型面に対して押圧されることを特徴とする。

また、本発明に係る樹脂封止装置は、上述した樹脂封止装置において、第１の成形型と第２の成形型との間に設けられ成形型群に含まれる第３の成形型と、第３の成形型に設けられ、成形型群が型締めした状態において樹脂通路に連通して第２のキャビティとして機能する貫通空間とを備え、第３の成形型はフィルム押え部材として機能し、第３の成形型における第１の成形型に相対向する型面のうち貫通空間を取り囲む型面によって第１の離型フィルムの一部分が第１の成形型の型面に対して押圧されることを特徴とする。

また、本発明に係る樹脂封止装置は、上述した樹脂封止装置において、フィルム押え部材は第１の離型フィルムの一部分を直接押圧することを特徴とする。

また、本発明に係る樹脂封止装置は、上述した樹脂封止装置において、フィルム押え部材は第１の離型フィルムの一部分を基板を介して押圧することを特徴とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る樹脂封止方法は、第１のキャビティを有する第１の成形型と第１の成形型に相対向して設けられた第２の成形型との間にチップが装着された基板を配置する工程と、ポットに樹脂材料を供給する工程と、第１の成形型と第２の成形型とを少なくとも有する成形型群を型締めする工程と、樹脂材料を溶融させて流動性樹脂を生成する工程と、第２の成形型に設けられ樹脂通路として機能し得る溝部を経由してポットから第１のキャビティに流動性樹脂を圧送して注入する工程と、第１のキャビティに注入された流動性樹脂を硬化させて硬化樹脂を形成することにより硬化樹脂によってチップを樹脂封止する工程とを備える樹脂封止方法であって、第１の成形型の型面を被覆する第１の離型フィルムを供給する工程と、溝部と第１の離型フィルムとが平面視して重なる範囲において第１の離型フィルムにおける溝部を横切る部分を包含する一部分を第１の成形型の型面に対して押圧することによって密着させる工程とを備え、第１の離型フィルムを供給する工程では、重なる範囲における第１の成形型の型面と第１のキャビティが有する型面とを包含するようにして第１の離型フィルムを配置し、密着させる工程では、流動性樹脂が第１の離型フィルムの端部から第１の離型フィルムと第１の成形型の型面との間に入り込むことを抑制することを特徴とする。

また、本発明に係る樹脂封止方法は、上述した樹脂封止方法において、第２の成形型における溝部の型面と溝部に連通する第２のキャビティの型面とを包含するようにして被覆するために第２の離型フィルムを供給する工程を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る樹脂封止方法は、上述した樹脂封止方法において、第１の成形型に設けられた凹部において第２の成形型に対して進退可能に設けられポットが形成されたポットブロックを第２の成形型に向かって前進させることによって、ポットブロックにおける第１の成形型の型面から突出する部分に設けられフィルム押え部材として機能する張り出し部を第１の成形型の型面から離す工程を備え、第１の離型フィルムを供給する工程では、張り出し部を第１の成形型の型面から離した状態において第１の離型フィルムを第１の成形型の型面に被覆させ、密着させる工程では、ポットブロックを後退させることによって、張り出し部が第１の成形型の型面に対して第１の離型フィルムの一部分を押圧することによって密着させることを特徴とする。

また、本発明に係る樹脂封止方法は、上述した樹脂封止方法において、第１の成形型と第２の成形型との間に設けられフィルム押え部材として機能する第３の成形型を第２の成形型に向かって前進させることによって第３の成形型を第１の成形型の型面から離す工程と、第３の成形型を含む成形型群を型締めした状態において、ポットから溝部を経由して、第３の成形型に形成された貫通空間の少なくとも一部を含む第２のキャビティに流動性樹脂を圧送して注入する工程とを備え、第１の離型フィルムを供給する工程では、第３の成形型を第１の成形型の型面から離した状態において第１の離型フィルムを第１の成形型の型面に被覆させ、密着させる工程では、第３の成形型を後退させることによって、第３の成形型が第１の成形型の型面に対して第１の離型フィルムの一部分を押圧することを特徴とする。

また、本発明に係る樹脂封止方法は、上述した樹脂封止方法において、密着させる工程では、フィルム押え部材によって第１の離型フィルムの一部分を直接押圧することを特徴とする。

また、本発明に係る樹脂封止方法は、上述した樹脂封止方法において、密着させる工程では、フィルム押え部材によって第１の離型フィルムの一部分を基板を介して押圧することを特徴とする。

本発明によれば、離型フィルムを用いて樹脂封止を行う樹脂封止装置において、溝部と第１の離型フィルムとが平面視して重なる範囲において第１の離型フィルムの一部分をフィルム押え部材によって第１の成形型の型面に密着させる。したがって、樹脂封止する際に、第１の成形型に被覆された第１の離型フィルムが第１の成形型の型面から浮き上がることを防止する。このことにより、ポットから圧送された流動性樹脂が第１の離型フィルムと第１の成形型の型面との間に入り込むことを防止する。

本発明に係る樹脂封止装置の実施例１において、装置の概要を示す正面図である。 本発明に係る樹脂封止装置の実施例１において、成形型と離型フィルム供給機構との構成を示す概略断面図である。 図２に示された樹脂封止装置において、ポットブロックの図示を省略して、図３（ａ）はＡ−Ａ線から見た下型に被覆された離型フィルムの状態を示す平面図、図３（ｂ）はＡ−Ａ線から見た上型に被覆された離型フィルムの状態を示す下面図である。 本発明に係る樹脂封止装置の実施例１において、図４（ａ）は型開きした状態、図４（ｂ）は型締めした状態を示す部分断面図である。 図４に示された実施例１のポットブロックの張り出し部の形状を示す平面図であり、図５（ａ）はポットブロックを一体化した形状、図５（ｂ）はポットブロックを分割した形状を示す。 本発明に係る樹脂封止装置の実施例２において、装置の概要を示す正面図である。 本発明に係る樹脂封止装置の実施例２において、図７（ａ）は型開きした状態、図７（ｂ）は型締めした状態を示す部分断面図である。

樹脂封止装置において、ポットが設けられる下型に凹部を設け、凹部において昇降可能なポットブロックを弾性的に支持して設ける。凹部が配置された領域を除いて下型の型面に離型フィルムを被覆する。ランナ周辺部における上型の下面によってポットブロックを押圧して下降（後退）させて、ポットブロックの張り出し部の下面と下型の型面とによって離型フィルムの端部をクランプして固定する。

樹脂封止装置において、上型と下型との間に中間型を設ける。下型に設けられたポット領域を除いて下型の型面に離型フィルムを被覆する。上型と下型と中間型とを型締めした状態で、中間型に設けられた貫通空間の周辺部の下面と下型の型面とによって離型フィルムの端部をクランプして固定する。

本発明に係る樹脂封止装置の実施例１について、図１〜図５を参照して説明する。本出願書類におけるいずれの図についても、わかりやすくするために、適宜省略し又は誇張して模式的に描かれている。同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。

図１は、本発明に係る樹脂封止装置の実施例１において、装置の概要を示す正面図である。樹脂封止装置１には、基盤２と、基盤２上の四隅部に設けられたタイバー３と、タイバー３の上端部に固定された固定盤４とが設けられている。固定盤４の下面には、上型プレート５が設けられ、上型プレート５内に樹脂成形用の上型６が設けられている。固定盤４の下方には、固定盤４に相対向して可動盤７が設けられている。可動盤７は、固定盤４に対して昇降できるようにタイバー３に取り付けられている。可動盤７の上面には、上型プレート５に相対向して下型プレート８が設けられ、下型プレート８内に樹脂成形用の下型９が設けられている。上型６と下型９とは相対向して設けられ、併せて成形型を構成する。上型プレート５及び下型プレート８には、上型６及び下型９を加熱するためのヒータ(図示なし)が内蔵されている。上型プレート５と上型６及び下型プレート８と下型９は１７５℃程度に加熱されている。上型６及び下型９は、樹脂封止する対象に応じて上型プレート５及び下型プレート８内で簡単に取り替えができるように構成されている。型締め機構１０は、型締めと型開きとを行うために可動盤７を昇降させる機構である。例えば、トグル機構や油圧シリンダからなる型締め機構１０を用いて可動盤７を昇降させることによって、上型６と下型９とで型締めと型開きとを行う。

なお、実際の樹脂封止装置においては、上型６及び下型９は、チェイスホルダと呼ばれる外側の部分と、チェイスと呼ばれる内側の部分と、キャビティブロックと呼ばれるキャビティが設けられた部分とによって構成される場合が多い。図１においては、これらの構成要素については図示を省略した。

図２は、本発明に係る樹脂封止装置において、成形型と離型フィルム供給機構との構成を示す概略断面図である。樹脂封止装置１において、上型６には樹脂成形用の上型キャビティ１１が設けられ、下型９には上型キャビティ１１に相対向して樹脂成形用の下型キャビティ１２が設けられている。上型キャビティ１１と下型キャビティ１２との間に、チップ１３が装着された基板１４が搬送機構（図示せず）によって搬送され、所定位置にセットされる。

離型フィルム１５が上型６の型面（図では下面）に被覆される。離型フィルム１５は、フィルム供給ロール１６から供給され、複数のローラ１７によって方向と高さとを調整して、上型６の所定位置にセットされ、樹脂成形後はフィルム巻取りロール１８によって回収される。同様に、離型フィルム１９が下型９の型面（図では上面）に被覆される。離型フィルム１９は、フィルム供給ロール２０から供給され、複数のローラ２１によって方向と高さとを調整して、下型９の所定位置にセットされ、樹脂成形後はフィルム巻取りロール２２によって回収される。

上型キャビティ１１には、離型フィルム１５を吸着するための吸着口２３が設けられ、下型キャビティ１２には、離型フィルム１９を吸着するための吸着口２４が設けられている。吸着口２３及び吸着口２４は、上型キャビティ１１及び下型キャビティ１２の大きさや形状に合わせて、キャビティの中央や端部など複数の箇所に設けられる。図２ではキャビティの中央部に形成された吸着口のみを図示しており、他の吸着口は図示を省略している。

離型フィルム１５、１９としては、樹脂成形の加熱温度に耐えられる耐熱性、成形型の型面より容易に剥離する離型性、柔軟性、伸展性等を有するフィルム材を用いる。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、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン等が用いられる。

図２に示された樹脂封止装置１において、ポットブロックの図示を省略して、図３（ａ）は、Ａ−Ａ線から見た下型９に被覆された離型フィルム１９の状態を示す平面図、図３（ｂ）は、Ａ−Ａ線から見た上型６に被覆された離型フィルム１５の状態を示す下面図である。図３（ａ）において、下型９には、樹脂タブレット（図４（ａ）の樹脂タブレット３３参照）が収容されるポット２５と、チップ１３を装着した基板１４（図２参照）が配置される基板セット部２６とが設けられている。下型９の型面に被覆される離型フィルム１９は、ポット２５が配置された領域を除いて、ポット２５の両側に設けられた下型キャビティ１２と基板セット部２６とをそれぞれ覆うように、離型フィルム１９ａと１９ｂとに分割されている。

図３（ｂ）と図４とに示されるように、上型６には、下型９のポット２５に収容された樹脂タブレット３３を加熱して溶融した流動性樹脂３４を上型キャビティ１１に注入するための樹脂通路として、カル２７とランナ２８とが設けられている。上型６の型面に被覆される離型フィルム１５は、カル２７とランナ２８と上型キャビティ１１とをすべて覆うように１枚のフィルムで形成されている。

離型フィルム１９ａ、１９ｂを、下型キャビティ１２に設けられた吸着口２４（図２参照）を使用して吸引することによって、下型キャビティ１２の内面に沿うように密着させる。同様に、離型フィルム１５を、上型キャビティ１１に設けられた吸着口２３（図２参照）を使用して吸引することによって、上型６に設けられた上型キャビティ１１の内面に沿うように密着させる。

本発明に係る樹脂封止装置１の実施例１において、図４（ａ）は型開きした状態、図４（ｂ）は型締めした状態を示す部分断面図である。上型６のカル２７に相対向するようにして下型９内には凹部２９が設けられている。凹部２９内において昇降可能なポットブロック３０が設けられている。ポットブロック３０は、凹部２９において昇降できるように下型９に対してスプリング３１を介して弾性支持されている。ポットブロック３０の先端に形成された張り出し部３２は、凹部２９の径より大きく、下型９に被覆される離型フィルム１９ａ、１９ｂにおいてポット２５に近い側の端部に平面視して重なる大きさに形成されている。ポットブロック３０の内部には、樹脂タブレット３３を収容するポット２５が設けられている。ポット２５内において、樹脂タブレット３３は加熱されて溶融して流動性樹脂３４が生成される。基板１４には、流動性樹脂３４が通過する穴（図示なし）が形成されている。流動性樹脂３４は、プランジャ３５によって圧送されて、カル２７、ランナ２８を順次経由して上型キャビティ１１、下型キャビティ１２に注入される。なお、カル２７及びランナ２８は、上型６の型面（下面）と下型９の型面（上面）とが型締めされた状態において、ポットブロック３０の張り出し部３２が収容される空間につながるようにして形成されている。

以下、本発明の実施例１に係る樹脂封止装置１の動作について説明する。図４（ａ）に示されるように、下型９に設けられた凹部２９において、ポットブロック３０は、張り出し部３２の下面が下型９の型面から所定の初期位置になるようにして、スプリング３１によって支持されている。まず、離型フィルム１５を上型６の所定位置に配置する。次に、ポットブロック３０の張り出し部３２の下面と下型９の型面との間において、離型フィルム１９ａ、１９ｂを下型９の所定位置に配置する。次に、チップ１３を装着した基板１４（２枚）を上型キャビティ１１と下型キャビティ１２との間の所定位置に配置する。２枚の基板１４は、離型フィルム１５と離型フィルム１９ａとの間及び離型フィルム１５と離型フィルム１９ｂとの間にそれぞれ位置する。樹脂タブレット３３をポットブロック３０に設けられたポット２５内に供給する。

次に、離型フィルム１５をカル２７とランナ２８と上型キャビティ１１との内面及び上型６の型面に沿うように吸着する(吸着口は図示せず)。同様に、離型フィルム１９ａ、１９ｂを各下型キャビティ１２と各基板セット部２６との内面及び下型９の型面にそれぞれ沿うように吸着する（吸着口は図示せず）。次に、チップ１３が装着された基板１４を下型９に設けられた基板セット部２６にセットする。

次に、図４（ｂ）に示すように、樹脂封止装置１の型締め機構１０（図１参照）を用いて可動盤７（図１参照）を上昇させ、型締めを行う。可動盤７の上昇に伴い、ポットブロック３０も上昇する。可動盤７を上昇させることによって、ポットブロック３０の張り出し部３２の上面と上型６に形成されたランナ２８の周辺部（ランナ２８の伸びる方向に対して両側の部分）の下面とを接触させる。さらに可動盤７を上昇させることにより、ランナ２８の周辺部の下面によってポットブロック３０を凹部２９内において押し下げて下降させる。ランナ２８の周辺部の下面によってポットブロック３０を下降させる押圧力（上型６と下型９とを型締めするプレス圧）がスプリング３１の押圧力より高いので、スプリング３１を圧縮させてポットブロック３０を下降させる。さらに可動盤７を上昇させることによって、上型６と下型９とを型締めする。この状態で、ポットブロック３０の張り出し部３２の下面によって、離型フィルム１９ａ、１９ｂの端部を下型９の型面に密着させて固定することができる。

次に、ポット２５内に供給された樹脂タブレット３３を加熱して溶融し流動性樹脂３４を生成する。引き続きプランジャ３５によって流動性樹脂３４を押圧し、樹脂通路（カル２７、ランナ２８）を経由して上型キャビティ１１及び下型キャビティ１２に流動性樹脂３４を注入する。引き続き、硬化に必要な時間だけ流動性樹脂３４を加熱することによって、流動性樹脂３４を硬化させて硬化樹脂を成形する。このことにより、基板１４に装着されたチップ１３は、上型キャビティ１１と下型キャビティ１２との形状に対応して成形された硬化樹脂内に封止される。次に、硬化に必要な時間を経過後、可動盤７（図１参照）を下降させて上型６と下型９とを型開きしする。型開きすることにより、ポットブロック３０はスプリング３１によって所定の位置まで上昇して停止する。樹脂封止済みの基板を離型して取り出す。

本実施例においては、ポットブロック３０を昇降（進退）させる手段として、弾性部材のスプリング３１を使用した。これに代えて、他の形式の弾性部材を用いてもよい。また、所定の弾性、耐久性、及び耐熱性を有する材料であれば、弾性部材として、金属材料、金属を含む複合材料、高分子材料等を使用することができる。さらに、ポットブロック３０を昇降させる手段としては、弾性部材に限らずサーボモータなどを用いてポットブロック３０を昇降するようにしてもよい。

図５（ａ）、（ｂ）は、図４に示されたボットブロック３０の張り出し部３２の形状を示す平面図である。図５（ａ）は、ボットブロック３０が各ポット２５（ここでは３個のポット）に対して一体化されて形成されている場合を示す。ボットブロック３０の一体化された張り出し部３２ａの下面によって、離型フィルム１９ａ、１９ｂの端部を下型９の型面に固定する。図５（ｂ）は、ボットブロック３０が各ポット２５に対してそれぞれ分割されて形成されている場合を示す。ボットブロック３０のそれぞれの張り出し部３２ｂの下面によって、離型フィルム１９ａ、１９ｂの端部を下型９の型面に固定する。どちらも、ポットブロック３０の張り出し部３２ａ、３２ｂと離型フィルム１９ａ、１９ｂとが平面視して重なる範囲において、張り出し部３２ａ、３２ｂの下面によって、離型フィルム１９ａ、１９ｂの端部を下型９の型面に密着させて固定する。ボットブロック３０の張り出し部３２の形状は、上記図５（ａ）、（ｂ）の形状に限らず、離型フィルム１９ａ、１９ｂの端部を下型９の型面に密着させて固定することが可能な形状であればよい。加えて、張り出し部３２と離型フィルム１９ａ、１９ｂとが平面視して重なる範囲は、離型フィルム１９ａ、１９ｂの縁を含んでいなくてもよい。

図１〜図５で示したように、本実施例ではポットブロック３０の張り出し部３２の下面によって、下型９に被覆された離型フィルム１９ａ、１９ｂの端部を下型９の型面に密着させて固定することができる。このことにより、樹脂封止する際に、下型９の型面に被覆された離型フィルム１９ａ、１９ｂが下型９の型面から浮き上がることを防止する。したがって、溶融した流動性樹脂３４が離型フィルム１９ａ、１９ｂと下型９の型面との間に入り込むことを防止する。

図６は、本発明に係る樹脂封止装置の実施例２における、装置の概要を示す正面図である。図６において、実施例１の場合と異なり、実施例２では、上型６と下型９との間に新たに中間型３６を設けている。駆動機構３７は、上型６と下型９との間で中間型３６を昇降させる機構である。例えば、ラック＆ピニオン機構からなる駆動機構３７によって中間型３６を昇降させる。駆動機構３７を用いて中間型３６を昇降させることによって、上型５と中間型３６との間及び中間型３６と下型９との間において型締めと型開きとを行う。

以下、本発明の実施例２に係る樹脂封止装置１の型締め動作について説明する。図６は、上型６と下型９と中間型３６とが型開きした状態を示している。まず、駆動機構３７によって中間型３６を下降させて、中間型３６と下型９とを型締めする。次に、型締め機構１０を用いて可動盤７を上昇させて、上型６と中間型３６及び下型９とを型締めする。樹脂封止完了後、型締め機構１０を用いて可動盤７を下降させて、上型６と中間型３６及び下型９とを型開きする。次に、駆動機構３７によって中間型３６を上昇させて、中間型３６と下型９とを型開きして完全に型開きを行う。

図７は、本発明に係る樹脂封止装置１の実施例２において、図７（ａ）は型開きした状態、図７（ｂ）は型締めした状態を示す部分断面図である。実施例２においては、上型６と下型９と中間型３６とを型締めする構成について説明する。図７（ａ）において、下型９には、下型キャビティ３８と基板セット部３９とが設けられている。加熱手段として下型プレート８（図６参照）にヒータ（図示なし）が内蔵されている。下型９には、樹脂タブレット４０が収容されるポット４１と樹脂タブレット４０を加熱して溶融した流動性樹脂４２を押圧するプランジャ４３とが設けられている。上型６には溝部４４が設けられ、溝部４４の中心部は下型９のポット４１に相対向している。加熱手段として上型プレート５（図６参照）にヒータ（図示なし）が内蔵されている。溝部４４は、流動性樹脂４２を下型キャビティ３８に注入するための樹脂通路となる。上型６と下型９とは、それぞれヒータによって通常は１７５℃程度に加熱されている。中間型３６には、下型キャビティ３８に相対向して樹脂成形部の一部となる貫通空間（実質的には上型キャビティとして機能する）４５が設けられている。さらに、中間型３６には、ポット４１から溶融した流動性樹脂４２を上型６の溝部４４へ圧送する樹脂通路となる貫通口４６が設けられている。

以下、本発明の実施例２に係る樹脂封止装置１の動作について説明する。まず、離型フィルム１５を上型６と中間型３６との間の所定位置に配置する。次に、離型フィルム１９ａ、１９ｂを中間型３６と下型９との間に送り、ポット４１が形成された領域を除いて下型キャビティ３８と基板セット部３９とを覆うように下型９の所定位置に配置する。次に、チップ１３を装着した基板１４を中間型３６の貫通空間４５と下型キャビティ３８との間の所定位置に配置する。基板１４は、中間型３６の貫通空間４５を介して、上型６の型面を被覆する離型フィルム１５と下型９の型面を被覆する離型フィルム１９ａ、１９ｂとの間に挟まれる。

次に、離型フィルム１５を上型６の溝部４４の内面及び上型６の型面に沿うように吸着する（吸着口は図示せず）。離型フィルム１９ａ、１９ｂを各下型キャビティ３８と各基板セット部３９との内面及び下型９の型面に沿うように吸着する（吸着口は図示せず）。次に、チップ１３を装着した基板１４を基板セット部３９にセットする。次に、駆動以降３７（図６参照）を用いて中間型３６を下降させて、中間型３６と下型９とを型締めする。このことにより、中間型３６の貫通空間４５の周辺部における下面は、離型フィルム１９ａ、１９ｂの両端部（図においては、離型フィルム１９ａ、１９ｂのそれぞれにおける左右の端部）を下型９の型面に押しつける。したがって、離型フィルム１９ａ、１９ｂの両端部は、貫通空間４５の周辺部の下面によって、下型９の型面に密着して固定される。

次に、図７（ｂ）に示すように、樹脂封止装置１の型締め機構１０（図６参照）を用いて可動盤７を上昇させて、上型６と中間型３６及び下型９とを型締めする。この状態で、ポット４１と貫通口４６と溝部４４と貫通空間４５とが順次連通し、溝部４４は樹脂通路として機能する。次に、ポット４１内において、樹脂タブレット４０を加熱して溶融させて流動性樹脂４２を生成する。引き続きプランジャ４３によって流動性樹脂４２を押圧し、ポット４１、貫通口４６、溝部４４を順次経由して、中間型３６の貫通空間４５及び下型キャビティ３８に流動性樹脂４２を注入する。引き続き、硬化に必要な時間だけ流動性樹脂４２を加熱することによって、流動性樹脂４２を硬化させて硬化樹脂を形成する。このことにより、基板１４に装着されたチップ１３は、中間型３６に形成された貫通空間４５と下型キャビティ３８との形状に対応して成形された硬化樹脂内に封止される。次に、硬化に必要な時間の経過後、型締め機構１０を用いて可動盤７を下降させて、上型６と中間型３６及び下型９とを型開きする。次に、駆動機構３７（図６参照）によって中間型３６を上昇させて、中間型３６と下型９とを型開きして完全に型開きを行う。

実施例２では、中間型３６の貫通空間４５の周辺部の下面によって、離型フィルム１９ａ、１９ｂの両端部を下型９の型面に密着させて固定する。このことにより、樹脂封止する際に、下型９に被覆された離型フィルム１９ａ、１９ｂが浮き上がることを防止する。したがって、溶融した流動性樹脂４２が離型フィルム１９ａ、１９ｂと下型９の型面との間に入り込むことを防止する。

ここまで説明したように、各実施例とも、下型９に被覆された離型フィルム１９ａ、１９ｂの端部は、ポットブロック３０の張り出し部３２の下面、又は中間型３６の貫通空間４５の周辺部の下面によって、下型９の型面に密着して固定される。したがって、樹脂封止する際に、下型９に被覆された離型フィルム１９ａ、１９ｂが下型９の型面から浮き上がることを防止する。ポット２５、４１から圧送された流動性樹脂３４、４２が、離型フィルム１９ａ、１９ｂと下型９の型面との間に入り込むことを防止する。したがって、樹脂封止において充填不足による成形不良を防ぎ、製品の品質や歩留まりを大幅に向上することが可能となる。

また、流動性樹脂３４、４２が離型フィルム１９ａ、１９ｂと下型９の型面との間に入り込むことを防止するので、下型９側の型面にバリが発生することがない。したがって、バリ取りを不要とし、加えて、下型９側の型面を清掃する回数や時間を最小限にすることができるので、生産性を大幅に向上することが可能となる。

また、下型９に被覆される離型フィルム１９ａ、１９ｂは、ポット２５、４１が配置される領域を除いて、下型キャビティ１２、３８と基板セット部２６、３９とを覆うように被覆される。下型９に形成されるポット２５、４１の数や配置に合わせて複雑な離型フィルムを製作する必要がない。したがって、簡単な離型フィルム供給機構を用いて樹脂封止装置を構成することができる。簡単な離型フィルム供給機構を用いて樹脂封止装置を構成することができるので、装置の費用を低減することができる。

実施例１の変形例として、図４において上型キャビティ１１がない構成を採用することができる。この場合には、基板１４はチップ１３が下向きになるようにして配置される。加えて、流動性樹脂３４は、ランナ２８から基板１４に形成された穴（図示なし）を経由して下型キャビティ１２に注入される。

また、実施例１（上述した変形例を含む）及び実施例２において、図４と図７とに記載された内容の上型側と下型側とを入れ換えた構成を採用することもできる。

本発明によれば、樹脂封止する際に、溶融した流動性樹脂が下型に被覆された離型フィルムと下型の型面との間に入り込むことを防止することができる樹脂封止装置を提供する。したがって、本発明は、製品の品質向上、歩留まり向上、生産性向上、及び、装置の費用低減にも大きく寄与し、工業的にも非常に価値の高いものである。

また、本発明は、上述した各実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に組み合わせ、変更し、又は選択して採用できるものである。

１ 樹脂封止装置
２ 基盤
３ タイバー
４ 固定盤
５ 上型プレート
６ 上型（第２の成形型）
７ 可動盤
８ 下型プレート
９ 下型（第１の成形型）
１０ 型締め機構（駆動機構）
１１ 上型キャビティ（第２のキャビティ）
１２ 下型キャビティ（第１のキャビティ）
１３ チップ
１４ 基板
１５ 離型フィルム（第２の離型フィルム）
１６ フィルム供給ロール（第２のフィルム供給機構）
１７ ローラ
１８ フィルム巻取りロール
１９、１９ａ、１９ｂ 離型フィルム（第１の離型フィルム）
２０ フィルム供給ロール（第１のフィルム供給機構）
２１ ローラ
２２ フィルム巻取りロール
２３ 吸着口
２４ 吸着口
２５ ポット
２６ 基板セット部
２７ カル（溝部、樹脂通路）
２８ ランナ（溝部、樹脂通路）
２９ 凹部
３０ ポットブロック（フィルム押え部材）
３１ スプリング
３２、３２ａ、３２ｂ 張り出し部
３３ 樹脂タブレット（樹脂材料）
３４ 流動性樹脂
３５ プランジャ
３６ 中間型（第３の成形型、フィルム押え部材）
３７ 駆動機構
３８ 下型キャビティ（第１のキャビティ）
３９ 基板セット部
４０ 樹脂タブレット（樹脂材料）
４１ ポット
４２ 流動性樹脂
４３ プランジャ
４４ 溝部（樹脂通路）
４５ 貫通空間（第２のキャビティ）
４６ 貫通口

Claims (12)

1. 第１の成形型と、該第１の成形型に相対向して設けられた第２の成形型と、前記第１の成形型に設けられた第１のキャビティと、樹脂材料が収容されるポットと、該ポットにおいて進退自在に設けられ前記樹脂材料が溶融して生成された流動性樹脂を圧送するプランジャと、前記第２の成形型に設けられ前記流動性樹脂が前記第１のキャビティに向かって流動する樹脂通路として機能し得る溝部と、前記第１の成形型と前記第２の成形型とを少なくとも有する成形型群を型締めし型開きする駆動機構と、前記第１の成形型の型面を被覆する第１の離型フィルムを供給する第１のフィルム供給機構とを備え、前記第１のキャビティに注入された前記流動性樹脂を硬化させて硬化樹脂を形成し、基板に装着されたチップを前記硬化樹脂によって樹脂封止する樹脂封止装置であって、
   前記溝部と前記第１の離型フィルムとが平面視して重なる範囲において前記第１の離型フィルムにおける前記溝部を横切る部分を包含する一部分を前記第１の成形型の型面に対して押圧することによって密着させるフィルム押え部材を備え、
   前記成形型群が型締めした状態において、前記溝部が前記樹脂通路として機能し、かつ、前記樹脂通路と前記第１のキャビティとが連通し、
   前記第１の離型フィルムは前記重なる範囲における前記第１の成形型の型面と前記第１のキャビティが有する型面とを包含するようにして配置され、
   前記第１の離型フィルムが前記第１の成形型の型面に密着することによって、前記流動性樹脂が前記第１の離型フィルムの端部から前記第１の離型フィルムと前記第１の成形型の型面との間に入り込むことが抑制されることを特徴とする樹脂封止装置。
2. 請求項１に記載された樹脂封止装置において、
   前記第２の成形型において前記溝部に連通して設けられた第２のキャビティと、
   前記溝部が有する型面と前記第２のキャビティが有する型面とを包含するようにして被覆するために配置される第２の離型フィルムを供給する第２のフィルム供給機構とを備えることを特徴とする樹脂封止装置。
3. 請求項２に記載された樹脂封止装置において、
   前記第１の成形型に設けられた凹部と、
   前記凹部において前記第２の成形型に対して進退可能に設けられ前記ポットが形成されたポットブロックと、
   前記ポットブロックにおける前記第１の成形型の型面から突出する部分に設けられた張り出し部とを備え、
   前記張り出し部は前記フィルム押え部材として機能し、
   前記張り出し部における前記第１の成形型の型面に相対向する面によって前記第１の離型フィルムの前記一部分が前記第１の成形型の型面に対して押圧されることを特徴とする樹脂封止装置。
4. 請求項１に記載された樹脂封止装置において、
   前記第１の成形型と前記第２の成形型との間に設けられ前記成形型群に含まれる第３の成形型と、
   前記第３の成形型に設けられ、前記成形型群が型締めした状態において前記樹脂通路に連通して第２のキャビティとして機能する貫通空間とを備え、
   前記第３の成形型は前記フィルム押え部材として機能し、
   前記第３の成形型における前記第１の成形型に相対向する型面のうち前記貫通空間を取り囲む型面によって前記第１の離型フィルムの前記一部分が前記第１の成形型の型面に対して押圧されることを特徴とする樹脂封止装置。
5. 請求項３又は４に記載された樹脂封止装置において、
   前記フィルム押え部材は前記第１の離型フィルムの前記一部分を直接押圧することを特徴とする樹脂封止装置。
6. 請求項３又は４に記載された樹脂封止装置において、
   前記フィルム押え部材は前記第１の離型フィルムの前記一部分を前記基板を介して押圧することを特徴とする樹脂封止装置。
7. 第１のキャビティを有する第１の成形型と該第１の成形型に相対向して設けられた第２の成形型との間にチップが装着された基板を配置する工程と、ポットに樹脂材料を供給する工程と、前記第１の成形型と前記第２の成形型とを少なくとも有する成形型群を型締めする工程と、前記樹脂材料を溶融させて流動性樹脂を生成する工程と、前記第２の成形型に設けられ樹脂通路として機能し得る溝部を経由して前記ポットから前記第１のキャビティに前記流動性樹脂を圧送して注入する工程と、前記第１のキャビティに注入された前記流動性樹脂を硬化させて硬化樹脂を形成することにより前記硬化樹脂によって前記チップを樹脂封止する工程とを備える樹脂封止方法であって、
   前記第１の成形型の型面を被覆する第１の離型フィルムを供給する工程と、
   前記溝部と前記第１の離型フィルムとが平面視して重なる範囲において前記第１の離型フィルムにおける前記溝部を横切る部分を包含する一部分を前記第１の成形型の型面に対して押圧することによって密着させる工程とを備え、
   前記第１の離型フィルムを供給する工程では、前記重なる範囲における前記第１の成形型の型面と前記第１のキャビティが有する型面とを包含するようにして前記第１の離型フィルムを配置し、
   前記密着させる工程では、前記流動性樹脂が前記第１の離型フィルムの端部から前記第１の離型フィルムと前記第１の成形型の型面との間に入り込むことを抑制することを特徴とする樹脂封止方法。
8. 請求項７に記載された樹脂封止方法において、
   前記第２の成形型における前記溝部の型面と該溝部に連通する第２のキャビティの型面とを包含するようにして被覆するために第２の離型フィルムを供給する工程を備えることを特徴とする樹脂封止方法。
9. 請求項８に記載された樹脂封止方法において、
   前記第１の成形型に設けられた凹部において前記第２の成形型に対して進退可能に設けられ前記ポットが形成されたポットブロックを前記第２の成形型に向かって前進させることによって、前記ポットブロックにおける前記第１の成形型の型面から突出する部分に設けられフィルム押え部材として機能する張り出し部を前記第１の成形型の型面から離す工程を備え、
   前記第１の離型フィルムを供給する工程では、前記張り出し部を前記第１の成形型の型面から離した状態において前記第１の離型フィルムを前記第１の成形型の型面に被覆させ、
   前記密着させる工程では、前記ポットブロックを後退させることによって、前記張り出し部が前記第１の成形型の型面に対して前記第１の離型フィルムの前記一部分を押圧することによって密着させることを特徴とする樹脂封止方法。
10. 請求項７に記載された樹脂封止方法において、
    前記第１の成形型と前記第２の成形型との間に設けられフィルム押え部材として機能する第３の成形型を前記第２の成形型に向かって前進させることによって前記第３の成形型を前記第１の成形型の型面から離す工程と、
    前記第３の成形型を含む前記成形型群を型締めした状態において、前記ポットから前記溝部を経由して、前記第３の成形型に形成された貫通空間の少なくとも一部を含む第２のキャビティに前記流動性樹脂を圧送して注入する工程とを備え、
    前記第１の離型フィルムを供給する工程では、前記第３の成形型を前記第１の成形型の型面から離した状態において前記第１の離型フィルムを前記第１の成形型の型面に被覆させ、
    前記密着させる工程では、前記第３の成形型を後退させることによって、前記第３の成形型が前記第１の成形型の型面に対して前記第１の離型フィルムの前記一部分を押圧することを特徴とする樹脂封止方法。
11. 請求項９又は１０に記載された樹脂封止方法において、
    前記密着させる工程では、前記フィルム押え部材によって前記第１の離型フィルムの前記一部分を直接押圧することを特徴とする樹脂封止方法。
12. 請求項９又は１０に記載された樹脂封止方法において、
    前記密着させる工程では、前記フィルム押え部材によって前記第１の離型フィルムの前記一部分を前記基板を介して押圧することを特徴とする樹脂封止方法。

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