JP2021171920A - 樹脂成形品の製造方法、樹脂成形装置 - Google Patents

樹脂成形品の製造方法、樹脂成形装置 Download PDF

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Abstract

【課題】液状樹脂の吐出量が目標値を超えても成形対象物を廃棄せずに樹脂成形を行うことができる樹脂成形品の製造方法及び樹脂成形装置を提供する。【解決手段】液状樹脂を離型フィルム上に吐出する液状樹脂吐出ステップと、前記離型フィルム上に吐出された前記液状樹脂の重量を計量する計量ステップと、前記液状樹脂の重量が正常か異常かを判定する重量判定ステップとを含み、前記重量判定ステップで前記液状樹脂の重量が正常であった場合には、前記離型フィルムに吐出された前記液状樹脂を用いて樹脂成形を行い、前記重量判定ステップで前記液状樹脂の重量が異常であった場合には、前記液状樹脂が吐出された前記離型フィルムを廃棄する、樹脂成形品の製造方法。【選択図】図4

Description

本発明は、樹脂成形品の製造方法、樹脂成形装置に関する。
特許文献1には、樹脂モールドの前に、その図6に示されるように、ディスペンスユニット18のピストン18cをシリンダやモータなどの駆動源により下動させてシリンジ19内に圧入することで、チューブノズル19aより液状樹脂を吐出しワークWに供給する樹脂モールド装置が開示されている。
特開2012−114285号公報
特許文献1に記載の樹脂モールド装置は、ディスペンスユニットからワークに直接液状樹脂を吐出するため、液状樹脂の吐出量が許容範囲を超えた場合、ワークから液状樹脂だけ取り除くことが困難である。よって、液状樹脂の吐出量が許容範囲を超えると、ワークごと廃棄しなければならない。例えば、ウエハサイズがΦ300で半導体チップサイズが3×3mmの場合、ワークであるウエハには約3600個の半導体チップが搭載されており、ワークを廃棄すると半導体チップ3600個分の損失が発生する。
そこで、本発明は、液状樹脂の吐出量が目標値を超えても成形対象物を廃棄せずに樹脂成形を行うことをその主たる目的とするものである。
上記課題を解決するため、本発明の樹脂成形品の製造方法は、液状樹脂を離型フィルム上に吐出する液状樹脂吐出ステップと、前記離型フィルム上に吐出された前記液状樹脂の重量を計量する計量ステップと、前記液状樹脂の重量が正常か異常かを判定する重量判定ステップとを含み、前記重量判定ステップで前記液状樹脂の重量が正常であった場合には、前記離型フィルムに吐出された前記液状樹脂を用いて樹脂成形を行い、前記重量判定ステップで前記液状樹脂の重量が異常であった場合には、前記液状樹脂が吐出された前記離型フィルムを廃棄する。
上記課題を解決するため、本発明の樹脂成形装置は、上型と前記上型に対向する下型とを含む成形型と、前記成形型を型締めする型締め機構と、離型フィルム上に液状樹脂を吐出する液状樹脂吐出機構と、前記液状樹脂の重量を判定する制御部を備え、制御部は、記液状樹脂の重量が正常か異常かの判定を行い、前記液状樹脂の重量が正常であった場合には、前記離型フィルムに吐出された前記液状樹脂を用いて樹脂成形を行うように制御し、前記液状樹脂の重量が異常であった場合には、前記液状樹脂が吐出された前記離型フィルムを廃棄するように制御する。
本発明によれば、液状樹脂の吐出量が目標値を超えても成形対象物を廃棄せず樹脂成形を行うことができる。
本発明の一実施形態の樹脂成形装置の全体的な構成を示す平面模式図。 樹脂供給モジュールの一部の概略構成を示す要部断面図。 樹脂成形モジュールの概略構成を示す要部断面図。 本発明の一実施形態の樹脂成形動作を示すフローチャート。 本発明の一実施形態の樹脂成形動作を示すフローチャート。
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一の符号を付してその説明は繰り返さない。なお、本出願書類においては、液状樹脂の「液状」という用語は常温において液状であって、流動性を有することを意味している。
<樹脂成形装置1の全体構成>
本実施形態の樹脂成形装置1の構成について、図1〜3を参照して説明する。図1に示される樹脂成形装置1は、圧縮成形法により樹脂成形を行う樹脂成形装置1である。
図1に示すように、実施形態の樹脂成形装置1は、同図右側から、離型フィルム切断モジュール10、樹脂供給モジュール20、樹脂成形モジュール30及び搬送モジュール40を備えている。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て互いに着脱可能、かつ増減可能である。例えば、樹脂供給モジュール20と搬送モジュール40との間に、樹脂成形モジュール30を2つ又は3つ配置した構成とすることができる。
離型フィルム切断モジュール10は、図1に示すように、主に、ロール状離型フィルム11と、フィルム載置台13と、フィルムグリッパ14とを備えている。フィルムグリッパ14によりロール状離型フィルム11から長尺の離型フィルムを引き出し、その一部をフィルム載置台13を覆うようにして配置する。これをカッターにより円形に切断することによって円形状の離型フィルム12とすることができる。フィルム載置台13は、X、Y、Z方向に移動することができ、離型フィルム切断モジュール10と樹脂供給モジュール20の間を移動することができる。なお、離型フィルム12の形状は、円形状に特に限定されず、例えば、矩形状であってもよい。
樹脂供給モジュール20は、図1に示すように、主に、樹脂搬送機構21と、フィルム回収機構22と、液状樹脂吐出機構23と、フィルム吸着台24と、制御部CTRとを備えている。樹脂搬送機構21とフィルム回収機構22とは、一体化されて構成されており、離型フィルム切断モジュール10と後述する樹脂成形モジュール30との間を移動することができる。樹脂搬送機構21は、液状樹脂70が供給された離型フィルム12を後述する成形型31に搬送することができる。フィルム回収機構22は、使用済みの離型フィルム12を成形型31内から回収することができる。液状樹脂吐出機構23は、図2に示すように、ノズル(不図示)から離型フィルム12上に液状樹脂を供給することができる。フィルム吸着台24は、切断された離型フィルム12を吸着して保持することができる。フィルム吸着台24の下方には、計量器25が備えられており、計量器25は、離型フィルム12上に吐出された液状樹脂70の重量を計量することができる。制御部CTRは、液状樹脂70の重量を判定することができ、より具体的には、離型フィルム12に供給された液状樹脂70の重量が正常か異常かを判定することができる。制御部CTRは、液状樹脂70の重量が正常であった場合には、離型フィルム12に吐出された液状樹脂70を用いて樹脂成形を行うように制御し、液状樹脂70の重量が異常であった場合には、液状樹脂70が吐出された離型フィルム12を廃棄するように制御することができる。また、制御部CTRは、液状樹脂吐出機構23により複数回の吐出を行うように制御し、2回目以降の吐出では前の吐出量と目標値との差に基づいて算出された吐出量を吐出させることができる。
樹脂成形モジュール30は、図1及び図3に示すように、主に、成形型31と、型締め機構35とを備えている。成形型31は、上型34と上型34に対向する下型32とを備えている。下型32は、キャビティ33側面を構成する側面部材32aとキャビティ33底面を構成する底面部材32bとから構成されている。側面部材32aと底面部材32bとにより液状樹脂70が収容される凹部状のキャビティ33が形成される。また、側面部材32aと底面部材32bとは、離型フィルム12吸着するための吸着溝(不図示)を備えている。樹脂供給モジュール20から樹脂搬送機構21により液状樹脂70が供給された離型フィルム12が成形型31に搬送され、下型32のキャビティ33上に配置される。樹脂成形モジュール30では、型締め機構35により成形型31を型締めすることで、成形対象物であるチップが搭載された成形前基板5の樹脂成形を行い、チップが樹脂封止された成形済基板6を形成することができる。基板としては、シリコンウェーハ等の半導体基板、リードフレーム、プリント配線基板、金属製基板、樹脂製基板、ガラス製基板、セラミック製基板等を挙げることができる。また、基板は、FOWLP(Fan Out Wafer Level Packaging)、FOPLP(Fan Out Panel Level Packaging)に用いられるキャリアであってもよい。さらにいえば、配線がすでに施されているものでもよいし、未配線のものでも構わない。
搬送モジュール40は、図1に示すように、主に、基板ローダ41と、吸着ハンド42と、吸着ハンド移動機構43と、成形前基板収納部45と、成形済基板収納部46とを備えている。基板ローダ41は、基板を保持して、樹脂成形モジュール30と搬送モジュール40との間を移動することができる。吸着ハンド42は、吸着ハンド移動機構43に備えられており、吸着ハンド移動機構43は、吸着ハンド42をX、Y、Z方向に移動させること及びθ方向に回転させることができる。回転については、吸着ハンド42を水平方向に回転させることもできるし、鉛直方向に回転させて反転させることもできる。吸着ハンド42は、成形前基板収納部45に収納された成形前基板5を吸着保持することができ、吸着ハンド移動機構43により基板ローダ41へ搬送することができる。また、吸着ハンド42は、基板ローダ41に保持された成形済基板6を吸着保持することができ、吸着ハンド移動機構43により成形済基板収納部46に収納することができる。
<樹脂成形装置1を用いた樹脂成形品の製造方法>
次に、本実施形態の樹脂成形装置1を用いた本実施形態の樹脂成形品の製造方法の一例について図1〜4を参照して説明する。図4は、本実施形態の樹脂成形動作を示すフローチャートである。本実施形態では、チップを搭載する基板として円形状のウエハを用いて説明するが、特にウエハには限定されず、矩形状であってもよい。
まず、図1に示すように成形前基板収納部45に収容されているチップが搭載された成形前基板5の下側に吸着ハンド42を挿入し、成形前基板5を吸着した後、成形前基板収納部45から成形前基板5を取り出す。ここで、基板は、チップの搭載側を上側として成形前基板収納部45から取り出される。
次に、吸着ハンド42に吸着された基板を反転させて基板のチップの搭載側を下側とする。そして、吸着ハンド移動機構43によって吸着ハンド42を移動させ、吸着ハンド42に吸着された基板のチップの搭載面を下側として成形前基板5を基板ローダ41上に受け渡す。
このとき、離型フィルム切断モジュール10では、離型フィルム12の切断が行われている。フィルムグリッパ14によりロール状離型フィルム11をフィルム載置台13上に引き出し、カッター(不図示)により前記離型フィルム11を切断して円形状の離型フィルム12を形成する。
離型フィルム12を吸着保持したフィルム載置台13は、樹脂搬送機構21の前方まで移動する。樹脂搬送機構21は、フィルム載置台13の上方に移動し、離型フィルム12を受け取り樹脂供給モジュール20のフィルム吸着台21まで搬送する。樹脂搬送機構21は、フィルム吸着台24の上方に離型フィルム12が位置する状態となる。フィルム吸着台24は、樹脂搬送機構21から離型フィルム12を受け取った後、離型フィルム12を吸着保持する。
この後の液状樹脂吐出以降の動作について、図4のフローチャートに沿って説明する。離型フィルム12がフィルム吸着台24に吸着保持された後、液状樹脂吐出機構23から液状樹脂70を離型フィルム12上に吐出する(液状樹脂吐出ステップS100)。
離型フィルム12上に吐出された液状樹脂70の重量は、図2に示す計量器25により計量される(計量ステップS110)。
計量ステップS110の後、制御部CTRにより、液状樹脂70の重量が正常か異常かを判定する(重量判定ステップS120)。より具体的には、制御部CTRは、液状樹脂70の重量が目標値より大きいか否かを判定する。目標値としては、単一の吐出量の値だけでなく、許容可能な吐出量の範囲を予め設定することができる。目標値とは、最終的に吐出したい樹脂量を指す。
液状樹脂70の重量が正常であった場合、すなわち、液状樹脂70の重量が目標値よりも大きくない場合は、後述するように、離型フィルム12に吐出された液状樹脂70を用いて樹脂成形を行う。
液状樹脂70の重量が異常であった場合、すなわち、液状樹脂70の重量が目標値よりも大きかった場合は、液状樹脂70が吐出された離型フィルムを廃棄する(S150)。近年、パッケージ厚さが非常に薄い製品が増加しており、例えば、パッケージ厚さが0.38mmや0.43mmといった製品が求められている。このようにパッケージ厚さが薄い製品では、液状樹脂70の供給量によって成形品質が大きく変化してしまう。そのため、液状樹脂70の吐出量が目標値を超えた場合は、離型フィルム12ごと液状樹脂70を廃棄し、改めて液状樹脂70の吐出を行う。液状樹脂70は、離型フィルム12上に吐出されるため、チップを搭載した成形前基板5を廃棄することなく、液状樹脂70を廃棄することができる。また、これにより、狙いのパッケージ厚さの製品を製造することができ、成形品質を向上させることができる。
液状樹脂70の重量が正常であった場合、液状樹脂70が吐出された離型フィルム12を成形型31に搬送する(搬送ステップS130)。液状樹脂70が吐出された離型フィルム12は、樹脂搬送機構21により樹脂成形モジュール30の上型34と下型32との間に搬送される。なお、離型フィルム12を成形型31に配置する前に、成形前基板5を保持した基板ローダ41を上型34と下型32との間に移動させ、チップの搭載側が下側となるように成形前基板5を上型34に配置する。
樹脂搬送機構21により上型34と下型32との間に搬送された離型フィルム12は、図3に示すように、下型32の側面部材32aと底面部材32bとからなるキャビティ33内に配置される。キャビティ33に離型フィルム12を配置した後、側面部材32a及び底面部材32bの吸着溝(不図示)により離型フィルム12を吸着する。
図3に示すように、キャビティ33により離型フィルム12を吸着保持した後、離型フィルム12が搬送された成形型31を型締めして樹脂成形を行う(樹脂成形ステップS140)。具体的には、型締め機構35により、下型32を上昇させる。これにより、上型34と下型32とが互いに近づけられて型締めされ、成形前基板5下面に取付けられたチップがキャビティ33内の液状樹脂70に浸漬される。この状態で液状樹脂70が加熱され硬化することで、成形前基板5を樹脂成形することができ、チップが樹脂封止された成形済基板6を製造することができる。樹脂成形後は、型締め機構35により下型32を下降させる。これにより、上型34と下型32とが互いに離されて型開きされる。
成形済基板6は、基板ローダ41により上型34から取り出され、チップの搭載側を下側として保持される。その後、基板ローダ41は、樹脂成形モジュール30から搬送モジュール40に移動する。ここで、キャビティ33に残った離型フィルム12は、フィルム回収機構22により回収され、不要フィルムボックス(不図示)に廃棄される。
基板ローダ41に保持された成形済基板6は、搬送モジュール40に搬送された後、吸着ハンド42によりチップの搭載側を下側として、吸着ハンド42によって吸着保持される。その後、吸着ハンド42に吸着された成形済基板6を反転させて基板6のチップの搭載側を上側とし、吸着ハンド移動機構43によって吸着ハンドを移動させる。そして、吸着ハンド42は、チップの搭載側を上側とした状態で成形済基板6を成形済基板収納部46に収容する。
<その他の実施形態>
次に、その他の実施形態について図5の樹脂成形動作を示すフローチャートに沿って説明する。前記実施形態では、液状樹脂70の吐出及び離型フィルム12上に吐出された液状樹脂70の重量の計量を一回ずつ行ったが、図5に示すように、液状樹脂70の吐出量が目標値に近づくまで複数回繰り返して行ってもよい。
図5に示す計量ステップS210以前の動作は、前記実施形態と同様のため説明を省略する。
計量ステップS210の後、制御部CTRにより、液状樹脂70の重量が正常か異常かを判定する(重量判定ステップS220)。より具体的には、制御部CTRは、液状樹脂70の重量が目標値より小さいか否かを判定する。
液状樹脂70の重量が目標値よりも小さい場合、制御部CTRは、直前の吐出ステップの吐出量と目標値との差に基づいて吐出量を算出する(算出ステップS230)。
算出ステップS230の後、樹脂吐出ステップS200に戻り、算出された吐出量に基づいて液状樹脂70を吐出する。このように、樹脂吐出ステップS200は、複数の吐出ステップを含み、2回目以降の吐出ステップでは、直前の吐出ステップの吐出量と目標値との差に基づいて吐出量を算出する(算出ステップS230)。これにより、液状樹脂70の吐出量を目標値により近づけることが可能となり、成形品質を向上させることができる。また、図5に示すように、複数回に分けて液状樹脂70を吐出する場合、例えば、最初の吐出量を目標値よりも少なめに設定して吐出し、2回目以降は、直前の吐出ステップの吐出量と目標値との差に基づいて算出した吐出量を吐出してもよい。これにより、目標値を超えないよう液状樹脂70を吐出することができ、液状樹脂70の廃棄を抑制することができる。
液状樹脂70の重量が目標値よりも小さくなかった場合は、次の重量判定ステップ(S240)へと進む。重量判定ステップS240以降の動作は、前記実施形態と同様であるため省略する。
以上の通り、本実施形態の樹脂成形品の製造方法は、液状樹脂70を離型フィルム12上に吐出する液状樹脂吐出ステップと、前記離型フィルム12上に吐出された前記液状樹脂70の重量を計量する計量ステップと、前記液状樹脂70の重量が正常か異常かを判定する重量判定ステップとを含み、前記重量判定ステップで前記液状樹脂70の重量が正常であった場合には、前記離型フィルム12に吐出された前記液状樹脂70を用いて樹脂成形を行い、前記重量判定ステップで前記液状樹脂70の重量が異常であった場合には、前記液状樹脂70が吐出された前記離型フィルム12を廃棄する。
これにより、液状樹脂70の吐出量が目標値を超えても成形対象物を廃棄せず樹脂成形を行うことができる。液状樹脂70は離型フィルム12上に吐出されるため、成形対象物であるチップを搭載した成形前基板5を廃棄することなく液状樹脂70のみを廃棄することができる。また、目標値を超えた液状樹脂70では樹脂成形が行われないため、狙いのパッケージ厚さの製品を製造することができ、成形品質を向上させることができる。
また、液状樹脂吐出ステップは、複数の吐出ステップを含み、2回目以降の吐出ステップでは、直前の吐出ステップの吐出量と目標値との差に基づいて吐出量を算出する算出ステップを含む。
これにより、液状樹脂70の吐出量を目標値により近づけることが可能となり、成形品質を向上させることができ。また、目標値を超えないよう液状樹脂70を吐出することができ、液状樹脂70の廃棄を抑制することができる
また、重量判定ステップで前記液状樹脂の重量が正常であった場合に、前記液状樹脂70が吐出された前記離型フィルム12を成形型31に搬送する搬送ステップをさらに含む。
これにより、液状樹脂70の重量が正常なものだけを成形型31へ搬送することができる。
また、搬送ステップ後、成形型31を型締めして樹脂成形を行う樹脂成形ステップをさらに含む。
これにより、適切な液状樹脂70の量で樹脂成形品を製造することができる。
また、本実施形態の樹脂成形装置は、上型34と前記上型34に対向する下型32とを含む成形型31と、前記成形型31を型締めする型締め機構35と、離型フィルム12上に液状樹脂70を吐出する液状樹脂吐出機構23と、前記液状樹脂70の重量を判定する制御部CTRを備え、制御部CTRは、記液状樹脂70の重量が正常か異常かの判定を行い、前記液状樹脂70の重量が正常であった場合には、前記離型フィルム12に吐出された前記液状樹脂70を用いて樹脂成形を行うように制御し、前記液状樹脂70の重量が異常であった場合には、前記液状樹脂70が吐出された前記離型フィルム12を廃棄するように制御する。
これにより、液状樹脂の70吐出量が目標値を超えても成形対象物を廃棄せず樹脂成形を行うことができる。液状樹脂70は離型フィルム12上に吐出されるため、成形対象物であるチップを搭載した成形前基板5を廃棄することなく液状樹脂70のみを廃棄することができる。また、目標値を超えた液状樹脂70で樹脂成形を行われないため、狙いのパッケージ厚さの製品を製造することができ、成形品質を向上させることができる。
また、制御部CTRは、前記液状樹脂吐出機構23により複数回の吐出を行うように制御し、2回目以降の吐出では前の吐出量と目標値との差に基づいて算出された吐出量を吐出させる。
これにより、液状樹脂70の吐出量を目標値により近づけることが可能となり、成形品質を向上させることができる。また、目標値を超えないよう液状樹脂70を吐出することができ、液状樹脂70の廃棄を抑制することができる
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の技術的思想の範囲内で適宜の変更が可能である。
本実施形態では、フィルム載置台13及びフィルム吸着台24を備える構成としたが、
フィルム載置台13とフィルム吸着台24を共通化して、フィルム吸着台21のみとする構成としてもよい。この場合、フィルム吸着台24は、X、Y、Z方向に移動することができ、離型フィルム切断モジュール10と樹脂供給モジュール20の間を移動することができる。離型フィルム12が配置されたフィルム吸着台24を、樹脂供給モジュール20の樹脂吐出部下方まで移動させ、この状態で、離型フィルム11上に液状樹脂70を吐出する。
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 樹脂成形装置
5 成形前基板
6 成形済基板
10 離型フィルム切断モジュール
11 ロール状離型フィルム
12 離型フィルム
13 フィルム載置台
14 フィルムグリッパ
20 樹脂供給モジュール
21 樹脂搬送機構
22 フィルム回収機構
23 樹脂吐出部
24 フィルム吸着台
31 成形型
32 下型
32a 側面部材
32b 底面部材
33 キャビティ
34 上型
35 型締め機構
40 搬送モジュール
41 基板ローダ
42 吸着ハンド移動機構
43 吸着ハンド
45 成形前基板収納部
46 成形済基板収納部
70 液状樹脂

Claims (6)

  1. 液状樹脂を離型フィルム上に吐出する液状樹脂吐出ステップと、
    前記離型フィルム上に吐出された前記液状樹脂の重量を計量する計量ステップと、
    前記液状樹脂の重量が正常か異常かを判定する重量判定ステップとを含み、
    前記重量判定ステップで前記液状樹脂の重量が正常であった場合には、前記離型フィルムに吐出された前記液状樹脂を用いて樹脂成形を行い、
    前記重量判定ステップで前記液状樹脂の重量が異常であった場合には、前記液状樹脂が吐出された前記離型フィルムを廃棄する、樹脂成形品の製造方法。
  2. 前記液状樹脂吐出ステップは、複数の吐出ステップを含み、2回目以降の吐出ステップでは、直前の吐出ステップの吐出量と目標値との差に基づいて吐出量を算出する算出ステップを含む、請求項1に記載の樹脂成形品の製造方法。
  3. 前記重量判定ステップで前記液状樹脂の重量が正常であった場合に、前記液状樹脂が吐出された前記離型フィルムを成形型に搬送する搬送ステップをさらに含む、請求項1又は2に記載の樹脂成形品の製造方法。
  4. 前記搬送ステップ後、成形型を型締めして樹脂成形を行う樹脂成形ステップをさらに含む、請求項3に記載の樹脂成形品の製造方法。
  5. 上型と前記上型に対向する下型とを含む成形型と、
    前記成形型を型締めする型締め機構と、
    離型フィルム上に液状樹脂を吐出する液状樹脂吐出機構と、
    前記液状樹脂の重量を判定する制御部を備え、
    制御部は、記液状樹脂の重量が正常か異常かの判定を行い、
    前記液状樹脂の重量が正常であった場合には、前記離型フィルムに吐出された前記液状樹脂を用いて樹脂成形を行うように制御し、
    前記液状樹脂の重量が異常であった場合には、前記液状樹脂が吐出された前記離型フィルムを廃棄するように制御する、樹脂成形装置。
  6. 前記制御部は、前記液状樹脂吐出機構により複数回の吐出を行うように制御し、2回目以降の吐出では前の吐出量と目標値との差に基づいて算出された吐出量を吐出させる、請求項5に記載の樹脂成形装置。

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