JP2017226202A - 樹脂成形装置、樹脂成形品の製造方法及び製品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、本発明の樹脂成形装置について、例を挙げて説明する。
図1の側面図に、本発明の樹脂成形装置における吐出機構の一例を模式的に示す。図示のとおり、この吐出機構は、テーブル(固定台)12と、ディスペンサ13とを有する。テーブル(固定台)12の上面には、離型フィルム11が載置されて固定されている。離型フィルム11は、例えば、樹脂製フィルムであってもよい。離型フィルム11は、その上面の塗布領域に樹脂封止用の流動性樹脂を塗布する「塗布対象物」に該当する。離型フィルム11は、樹脂封止成形後に、流動性樹脂が硬化した硬化樹脂(封止樹脂)が成形型に付着するのを防ぎ、樹脂成形品の取り出しを容易にする。テーブル12は、例えば、X−Yの二軸方向(略水平方向)に移動又は回転可能であってもよいし、X−Y−Zの三軸方向に(すなわち、水平方向及び垂直方向の少なくとも一方の成分を含む任意の方向に)移動可能であってもよい。離型フィルム11は、例えば、テーブル12上面の吸引穴(図示せず)から、吸引機構(図示せず、例えば減圧ポンプ等)により吸引することで、テーブル12上面に吸着して固定してもよい。ディスペンサ13は、流動性樹脂を離型フィルム11上に吐出する機構であり、「吐出機構」に該当する。ディスペンサ13には、ノズル14が取り付けられ、ノズル14の先端音出口から流動性樹脂を離型フィルム11上に吐出することができる。ディスペンサ13は、ノズル14とともに、X−Yの二軸方向(略水平方向)に移動可能であり、これにより、流動性樹脂の吐出位置を移動させることが可能である。これに加え、又は、これに代えて、テーブル12を、X−Yの二軸方向(略水平方向)に移動させることで、流動性樹脂の吐出位置を移動させてもよい。また、図1の吐出機構は、さらに、離型フィルム11上に吐出された流動性樹脂を広げる樹脂拡大機構を有してもよい。前記樹脂拡大機構は、例えば、前記流動性樹脂に力を作用させて広げることができる。前記樹脂拡大機構は、後述するように、テーブル12をフィルム11(塗布対象物)とともに動かすことで、前記流動性樹脂に力を作用させて拡大させる機構でもよいし、前記流動性樹脂に気体を吹き付け、前記気体により前記流動性樹脂に力を作用させて前記流動性樹脂を広げる機構でもよい。なお、テーブル12が動くことにより、前記流動性樹脂に力を作用させて、前記流動性樹脂を広げる場合には、テーブル12が樹脂拡大機構の一部として機能することになる。
図2の側面図に、本発明の樹脂成形装置における体積測定機構の一例を模式的に示す。この体積測定機構は、図2に示すレーザ変位計15と、演算部及び記憶部(図示せず)とを有する。図2は、図1のディスペンサ13及びノズル14に代えて、レーザ変位計15を、テーブル12及びフィルム11の上方に配置した状態を表す。レーザ変位計15は、例えば、後述するように、少なくとも、ディスペンサ13及びノズル14によってフィルム11上に吐出された流動性樹脂(図示せず)の厚みを測定することができる。演算部は、レーザ変位計15の測定結果を用いて、前記流動性樹脂の体積を演算することができる。記憶部は、レーザ変位計15による測定結果と、演算部による演算結果との少なくとも一方を記憶することができる。また、レーザ変位計15は、例えば、後述の実施例3のように、流動性樹脂の3次元データを測定可能なレーザ変位計でもよい。なお、前記演算部の少なくとも一部と、前記記憶部の少なくとも一部との一方又は両方が、レーザ変位計15に内蔵されていてもよい。
図4の断面図に、本発明の樹脂成形装置における圧縮成形機構の一例を模式的に示す。図示のとおり、この圧縮成形機構は、成形型531と、型締め機構115とを有する。成形型531は、上型101と、下型102とからなる。上型101は、その上端が、固定プラテン111に固定され、固定プラテン111の下面から下垂している。下型102は、可動プラテン112上に載置されている。可動プラテン112は、後述するように、垂直方向に昇降可能である。
つぎに、図5の平面図に、本発明の樹脂成形装置の構成の一例を、模式的に示す。同図の樹脂成形装置は、電子部品(樹脂成形品)を製造するための装置である。図示のとおり、この装置は、離型フィルム切断モジュール(離型フィルム切断機構)510、吐出機構(塗布モジュール)520、圧縮成形機構(圧縮成形モジュール)530、搬送機構(搬送モジュール)540及び制御部550が、同図右側から、前記順序で並んで配置されている。前記各モジュールは、それぞれ別に分かれているが、隣接するモジュールに対し、互いに着脱可能である。塗布モジュール520は、後述するように、離型フィルム(塗布対象物)上における塗布領域に樹脂成形用の流動性樹脂を吐出する吐出機構を含む。また、塗布モジュール520は、後述するように、流動性樹脂を吐出する吐出機構(吐出モジュール)、及び流動性樹脂を拡大する樹脂拡大機構(樹脂拡大モジュール)を含む。また、図5の装置は、さらに、吐出された前記流動性樹脂の体積を測定する体積測定機構を含む。前記体積測定機構は、後述するように、さらに、レーザ変位計(図示せず)と、制御部550に含まれる演算部及び記憶部(図示せず)とを含む。前記演算部は、例えば、レーザ変位計15の測定データに基づき、吐出された流動性樹脂の体積を演算する。また、カメラ16を用いる場合は、例えば、後述する実施例2のように、カメラ16の撮像データを画像処理して吐出された流動性樹脂の面積を演算しても良い。前記記憶部は、例えば、レーザ変位計の測定結果に関するデータを記憶する。具体的には、例えば、後述するように、レーザ変位計の測定結果の測定データを記憶してもよいし、前記演算部でレーザ変位計の測定結果に基づき演算されたデータを記憶してもよい。また、カメラ16を設けた構成では、例えば、前記記憶部が、カメラ16の撮像データを記憶してもよいし、その撮像データに基づき前記演算部で演算された面積を記憶してもよい。なお、前述のとおり、前記演算部及び前記記憶部は、それぞれ、少なくとも一部が、レーザ変位計15に内蔵されていてもよい。また、前述のとおり、前記演算部の一部がカメラ16に内蔵され、前記演算部の他の一部がレーザ変位計15に内蔵されていてもよい。
つぎに、本発明の樹脂成形品の製造方法、及び製品の製造方法の例について説明する。より具体的には、図1〜6で説明した樹脂成形装置を用いた樹脂成形品の製造方法の例について説明し、さらに、それを用いた製品の製造方法の例について説明する。
まず、図1〜3を用いて、塗布対象物の塗布領域上に樹脂成形用の流動性樹脂を塗布する工程の例について説明する。以下に説明するとおり、本実施例では、前記流動性樹脂を塗布する工程は、塗布対象物の塗布領域に、樹脂成形用の流動性樹脂を吐出する吐出工程と、前記塗布領域に吐出された前記流動性樹脂の体積を測定する体積測定工程と、前記塗布領域に吐出された前記流動性樹脂を広げる樹脂拡大工程と、を含む。ただし、本発明において、流動性樹脂を塗布する工程は、これに限定されない。
まず、塗布対象物の塗布領域に、樹脂成形用の流動性樹脂を吐出する吐出工程を行なう。すなわち、図1のノズル14の先端の出口から、流動性樹脂を、離型フィルム11上の塗布領域内の少なくとも一部に吐出する。なお、離型フィルム11上の塗布領域については、後述する。この吐出工程において、例えば、ディスペンサ13をノズル14とともに、X−Yの二軸方向(略水平方向)に移動させることにより、流動性樹脂の吐出位置を移動させてもよい。これに加え、又は、これに代えて、テーブル12を、X−Yの二軸方向(略水平方向)に移動させることで、流動性樹脂の吐出位置を移動させてもよい。また、例えば、ノズル14から流動性樹脂を吐出しながら、離型フィルム11(塗布対象物)を、テーブル12とともに振動させても良く、これに加え、又はこれに代えて、ノズル14を振動させてもよい。
つぎに、吐出された前記流動性樹脂の体積を測定する体積測定工程を行う。まず、図2に示すように、レーザ変位計15を、テーブル12及びフィルム11の上方に配置し、フィルム11上に吐出された流動性樹脂(図示せず)の厚みを測定する。具体的には、例えば、図19に示すように、吐出された流動性樹脂21に、レーザ変位計15からレーザ光L1を照射する。そして、流動性樹脂21により反射されたレーザ光L2を、レーザ変位計15により検出する。これにより、流動性樹脂21における、レーザ光L1が照射された部分の厚みを測定する。さらに、図の矢印M1に示すように、流動性樹脂21の螺旋形状に沿って内側から外側にレーザ変位計15を動かしながら、同様にして流動性樹脂21の各部の厚みを測定する。このとき、同時に、流動性樹脂21の長さを測定してもよいが、測定しなくてもよい。流動性樹脂21の長さの測定には、例えば、レーザ変位計15の流動性樹脂21検出時の移動距離を用いてもよい。流動性樹脂21の幅は、流動性樹脂吐出時のノズル14の吐出口の形状によって、ほぼ一定となり、流動性樹脂21の長さは、例えば、あらかじめ決定された吐出のプログラムによって、ほぼ決まる。したがって、流動性樹脂21の厚みのみを測定すれば、流動性樹脂21の体積を、ほぼ正確に演算することができる。ただし、これは一例であって、本発明は、これに限定されない。例えば、前述のとおり、流動性樹脂21の幅と同時に長さを測定してもよい。また、例えば、後述する図34又は36(実施例2又は3)のように、流動性樹脂21の厚みに加え、さらに、流動性樹脂21の幅及び長さの一方又は両方を測定してもよい。また、流動性樹脂21の体積を、ほぼ正確に演算することができるのであれば、必ずしも流動性樹脂21の厚みを測定しなくてもよい。
つぎに、図21及び22に、樹脂拡大工程の例を、それぞれ示す。なお、ここでは、樹脂拡大工程を行う場合を想定して説明するが、本発明において、樹脂拡大工程は任意であるため、必要でない場合は省略できる工程である。
つぎに、図30〜33を用いて、本発明の樹脂成形品の製造方法における圧縮成形工程の例について説明する。図30〜33に示す圧縮成形工程では、図4に示した圧縮成形機構を用いる。ただし、図30〜33では、簡略化のため、成形型531以外の部分は、図示を省略している。
つぎに、図5又は6の圧縮成形装置を用いた樹脂成形品の製造方法の全工程の一例について説明する。
本発明は、例えば、WLP(Wafer Level Package)に適用することができる。本発明を適用するWLPは、例えば、FO−WLP(Fan−Out Wafer Level Package)でもよい。本発明をWLPに用いる場合は、前記吐出工程及び前記圧縮成形工程以外は特に限定されず、一般的なWLPに準じて行なってもよい。具体的には、例えば、前述のとおり、まず、前記本発明の第1の電子部品の製造方法により、前記電子部品を中間製品として製造する(中間製品製造工程)。そして、前記中間製品から、完成品である別の電子部品を製造する(完成品製造工程、本発明の第2の電子部品の製造方法)。本発明の第2の電子部品の製造方法においては、前述のとおり、例えば、完成品製造工程において、中間製品のチップ及び封止樹脂から塗布対象物を除去してもよい。本発明の第2の電子部品の製造方法をWLPに適用した場合には、例えば、完成品である電子部品において、チップは、封止対象物となる基板(キャリア)に単に貼り付けられているのみで、電気的接続(ワイヤボンディング、フリップチップボンディング等)されていなくてもよい。また、例えば、前述のとおり、中間製品のチップ及び封止樹脂から塗布対象物を除去した後に、チップに配線部材を接続してもよい。配線部材としては、特に限定されないが、例えば、ワイヤ、ボール(バンプ)、フリップチップ等が挙げられる。
本発明によれば、例えば、前記体積測定機構において、非接触式変位計を用いることで、非接触で高精度に、吐出された流動性樹脂の樹脂量(体積)を把握することができる。前記非接触式変位計は、特に限定されないが、例えば、前述の電磁波式変位計、超音波式変位計、静電気容量式変位計、及び過電流式変位計の少なくとも一つであってもよい。前記電磁波式変位計は、例えば、光学式変位計でもよく、例えば、前記各実施例で説明したレーザ変位計でもよい。
(ア)フローマーク
(イ)樹脂中のフィラー(充填材)の偏析
(ウ)樹脂中のボイド(気泡)
(エ)パッケージ(樹脂成形品)の厚みばらつき
(オ)パッケージ(樹脂成形品)の傾斜
11 離型フィルム(塗布対象物)
11a 塗布領域
12 テーブル(固定台)
13 ディスペンサ(吐出機構)
14 ノズル
15 変位計(寸法測定機構)
16 カメラ
17 ヒータ
18 カメラ(センサ)
19 ガスブローノズル(気体吹き付け機構)
21 流動性樹脂
21b 封止樹脂
101 上型
102 下型
103 下型ベース部材
104 下型キャビティ側面部材
105 弾性部材
106 下型キャビティ底面部材
111 固定プラテン
112 可動プラテン
113 基盤
114 タイバー(保持部材)
115 型締め機構
116 駆動源
117 伝達部材
510 離型フィルム切断モジュール(離型フィルム切断機構)
511 フィルム固定台載置機構
512 ロール状離型フィルム
513 フィルムグリッパ
520 塗布モジュール(吐出機構及び樹脂拡大機構)
521 樹脂ローダ
522 後処理機構
523 フィルム固定台移動機構
530 圧縮成形機構(圧縮成形モジュール)
531 成形型
532 下型キャビティ
540 搬送機構(搬送モジュール)
541 基板ローダ
542 レール
543 ロボットアーム
544a 樹脂封止前基板(成形前基板)
544b 樹脂封止済基板(成形済基板)
550 制御部
701 枠部材
L1、L2 レーザ光
M1 レーザ変位計の移動方向
Claims (19)
- 塗布対象物の塗布領域に、樹脂成形用の流動性樹脂を吐出する吐出機構と、
前記塗布領域に吐出された前記流動性樹脂の体積を測定する体積測定機構と、
前記流動性樹脂が塗布された前記塗布対象物を用いて圧縮成形する圧縮成形機構とを含むことを特徴とする、樹脂成形装置。 - 前記体積測定機構が、前記塗布領域に吐出された前記流動性樹脂の寸法を測定する寸法測定機構と、前記寸法測定機構の測定結果から前記流動性樹脂の体積を演算する演算部と、を含む請求項1記載の樹脂成形装置。
- 前記寸法測定機構が、厚み測定用の寸法測定機構であり、
前記演算部が、前記塗布領域に吐出された前記流動性樹脂の長さと前記寸法測定機構により測定した前記流動性樹脂の厚みとに基づいて、前記流動性樹脂の体積を演算する、請求項2記載の樹脂形成装置。 - 前記寸法測定機構が、厚み測定用の寸法測定機構であり、
前記体積測定機構が、さらに、前記塗布領域に吐出された前記流動性樹脂の像を撮像するカメラを含み、
前記演算部が、前記カメラによる撮像データに基づく前記流動性樹脂の面積と前記寸法測定機構により測定した前記流動性樹脂の厚みとに基づいて、前記流動性樹脂の体積を演算する、請求項2記載の樹脂成形装置。 - 前記寸法測定機構が、3次元データ測定用の寸法測定機構であり、
前記演算部が、前記寸法測定機構の測定により得られた前記流動性樹脂の3次元データに基づいて、前記流動性樹脂の体積を演算する、請求項2記載の樹脂成形装置 - さらに、データを記憶する記憶部を含み、
前記データが、前記寸法測定機構による測定結果と、前記演算部による演算結果との少なくとも一方である、請求項2から5のいずれか一項に記載の樹脂成形装置。 - 前記吐出機構が、さらに、前記塗布対象物に対する前記流動性樹脂の吐出位置を移動させる移動機構を含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の樹脂成形装置。
- さらに、前記塗布領域に吐出された前記流動性樹脂を広げる樹脂拡大機構を含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の樹脂成形装置。
- さらに、前記塗布対象物を、前記圧縮成形機構に搬送する搬送機構を含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の樹脂成形装置。
- 前記塗布対象物が、離型フィルムであり、
さらに、前記離型フィルムを切断する切断機構を含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の樹脂成形装置。 - 前記吐出機構と前記圧縮成形機構とは、別のモジュールであり、且つ、互いに着脱可能である請求項1から10のいずれか一項に記載の樹脂成形装置。
- 前記圧縮成形機構が、複数であり、
前記複数の圧縮成形機構は、それぞれ別のモジュールであり、
前記吐出機構と前記複数の圧縮成形機構とは、別のモジュールであり、
前記吐出機構及び前記複数の圧縮成形機構の少なくとも一つが、他の少なくとも一つの前記機構に対し、互いに着脱可能である請求項1から10のいずれか一項に記載の樹脂成形装置。 - 塗布対象物の塗布領域に、樹脂成形用の流動性樹脂を吐出する吐出工程と、
前記塗布領域に吐出された前記流動性樹脂の体積を測定する体積測定工程と、
前記流動性樹脂が塗布された前記塗布対象物を用いて圧縮成形する圧縮成形工程とを含むことを特徴とする、樹脂成形品の製造方法。 - 前記体積測定工程が、前記塗布領域に吐出された前記流動性樹脂の寸法を測定する寸法測定工程と、前記寸法の測定結果から前記流動性樹脂の体積を演算する演算工程と、を含む請求項13記載の製造方法。
- 前記寸法測定工程において、少なくとも、吐出された前記流動性樹脂の厚みを測定する、請求項14記載の製造方法。
- 前記体積測定工程において、吐出された前記流動性樹脂の厚みと面積とに基づいて、前記流動性樹脂の体積を演算する、請求項15記載の製造方法。
- 前記寸法測定工程において、吐出された前記流動性樹脂の3次元データを測定し、
前記体積測定工程において、吐出された前記流動性樹脂の3次元データに基づいて、前記流動性樹脂の体積を演算する、請求項13記載の製造方法。 - さらに、データを記憶する記憶工程を含み、
前記記憶工程において、前記寸法の測定結果と、前記流動性樹脂の体積の演算結果との少なくとも一方を記憶する請求項13から17のいずれか一項に記載の製造方法。 - 請求項13から18のいずれか一項に記載の製造方法により製造された樹脂成形品を用いて製品を製造することを特徴とする、製品の製造方法。
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