JP3487834B2 - Wafer resin sealing device and resin sealing method - Google Patents
Wafer resin sealing device and resin sealing methodInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、各素子がそれぞれ
複数のポストを備えたウエハの上面側を樹脂封止するウ
エハの樹脂封止装置及び樹脂封止方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer resin encapsulation apparatus and a resin encapsulation method for encapsulating an upper surface of a wafer in which each element is provided with a plurality of posts with resin.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、多数の素子を有した半導体装置の
組立をウエハの段階で一括して行ない、その後個別の半
導体装置に分離することによって、生産性の向上、パッ
ケージの小型化、コスト削減等が可能となるウエハレベ
ルチップサイズパッケージによる半導体装置の製造方法
が行なわれている。ウエハレベルチップサイズパッケー
ジによる半導体装置の製造工程においては、ウエハに形
成された複数のポストを上側に露出させてウエハを下型
内に載置し、キャビティ部が設けられた上型を下型に当
接させて各ポストをキャビティ部で全て覆って、例え
ば、上型のほぼ中央部に設けられた樹脂注入プランジャ
ーからキャビティ部に樹脂を注入して、注入した樹脂を
キャビティ部内で硬化させることによりウエハの樹脂封
止を行なっていた。この際、ウエハの厚みの変動、各ポ
スト体積の変動、注入樹脂量の変動等が原因となって、
キャビティ部では樹脂の未充填領域が発生し易く、未充
填領域の発生を防止するため注入する樹脂量を多めに設
定していた。2. Description of the Related Art Conventionally, semiconductor devices having a large number of elements are collectively assembled at the wafer stage, and then separated into individual semiconductor devices to improve productivity, reduce package size, and reduce cost. A method of manufacturing a semiconductor device using a wafer-level chip size package that enables the above is performed. In the process of manufacturing a semiconductor device using a wafer level chip size package, a plurality of posts formed on the wafer are exposed to the upper side, the wafer is placed in the lower mold, and the upper mold provided with the cavity is used as the lower mold. Abutting and covering each post entirely with the cavity part, for example, injecting resin into the cavity part from the resin injection plunger provided in the substantially central part of the upper mold, and curing the injected resin in the cavity part The resin of the wafer is sealed by. At this time, due to fluctuations in the thickness of the wafer, fluctuations in the volume of each post, fluctuations in the amount of injected resin, etc.,
A resin unfilled region is likely to occur in the cavity portion, and a large amount of resin is set to be injected in order to prevent the unfilled region from occurring.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、注入す
る樹脂量を多めに設定すると、注入完了時には樹脂注入
プランジャーの先端側では余剰樹脂がキャビティ部に注
入されないで残留しているので、この状態で樹脂の硬化
を行なうと、樹脂注入プランジャーの先端側に残留して
いる樹脂がそのまま硬化することによりウエハの樹脂封
止部分の中央部に凸部が形成されていた。このため、封
止樹脂を研磨して封止されたポストを再び露出させるに
は、形成された凸部を余分に研磨除去しなければなら
ず、このため研磨時間が長くなって生産性が低下すると
いう問題が発生していた。また、ウエハの面積の拡大に
伴って上型、下型の寸法も大きくなり、空気抜きを設け
ても樹脂の注入に伴いながらキャビティ部の空気を除去
することが困難となって、ウエハを樹脂で封止する際に
未充填領域が発生したり、封止樹脂部分にボイドが形成
されたりする問題が発生し、半導体装置の品質低下を起
こす要因になっていた。樹脂封止を行なう際に下型と上
型を加熱するので、下型に載置したウエハは下型と接触
している側の温度が高くなって、ウエハに反りや変形が
発生して、半導体装置の品質低下を起こす要因になって
いた。また、ウエハに反りや変形が生じるため、ウエハ
が確実に下型に載置されていることが判断しにくいとい
う問題も存在した。更に、注入した樹脂の硬化が完了し
た後にウエハを冷却する場合にも、冷却中に封止樹脂に
熱収縮が発生するため、封止樹脂の熱収縮に伴ってウエ
ハに反りや変形が発生するという問題もあった。本発明
はかかる事情に鑑みてなされたもので、ウエハの反りや
変形を防止して充填不良やボイドの発生のない樹脂封止
が可能なウエハの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。However, when the amount of resin to be injected is set to a large amount, excess resin remains on the tip side of the resin injection plunger without being injected into the cavity when the injection is completed. When the resin is cured, the resin remaining on the tip end side of the resin injection plunger is cured as it is, so that a convex portion is formed in the central portion of the resin-sealed portion of the wafer. Therefore, in order to polish the sealing resin to expose the sealed posts again, the formed convex portions must be additionally polished and removed, which increases the polishing time and reduces the productivity. There was a problem of doing. In addition, as the area of the wafer increases, the sizes of the upper mold and the lower mold also increase, making it difficult to remove the air in the cavity while injecting the resin even if an air vent is provided. There has been a problem that an unfilled region is generated at the time of sealing and a void is formed in a sealing resin portion, which has been a factor of deteriorating the quality of the semiconductor device. Since the lower mold and the upper mold are heated when the resin is sealed, the temperature of the wafer placed on the lower mold is high on the side in contact with the lower mold, and the wafer is warped or deformed. It has been a factor causing deterioration of the quality of the semiconductor device. Further, since the wafer is warped or deformed, it is difficult to determine that the wafer is reliably placed on the lower mold. Furthermore, even when the wafer is cooled after the injection resin is completely cured, the sealing resin undergoes thermal contraction during cooling, so that the wafer warps or deforms due to the thermal contraction of the sealing resin. There was also a problem. The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a resin encapsulation apparatus and a resin encapsulation method for a wafer, which are capable of resin encapsulation without warpage or deformation of the wafer and without defective filling or generation of voids. The purpose is to
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係るウエハの樹脂封止装置は、各素子がそれぞれ複数の
ポストを備えたウエハの上面側を樹脂封止するウエハの
樹脂封止装置において、前記ウエハの下面を支持し、前
記各ポストを上側に露出させて前記ウエハを保持するウ
エハセット部を備える下型と、前記ウエハセット部に保
持された前記ウエハの前記各ポストを全て覆うキャビテ
ィ部、及び該キャビティ部の外側に、それぞれ連通部を
介して前記キャビティ部に接続された複数のダミーキャ
ビティ部が前記ウエハセット部に保持されている前記ウ
エハの面積内に存在するように設けられた上型とを有
し、複数の前記ダミーキャビティ部にはそれぞれバネを
用いた予圧発生機構を備えたダミープランジャーが設け
られ、前記キャビティ部の樹脂圧力が前記予圧発生機構
によって前記ダミープランジャーに加えられている圧力
より大きくなると、流入した樹脂が前記ダミープランジ
ャーを押し上げて前記ダミーキャビティ部に流入する。According to another aspect of the present invention, there is provided a resin encapsulating apparatus for a wafer according to the present invention, wherein each element is provided with a plurality of posts and the upper surface of the wafer is encapsulated with a resin. In, a lower die supporting a lower surface of the wafer and exposing each of the posts to an upper side to hold the wafer, and a lower die for covering all of the posts of the wafer held by the wafer setting section A cavity portion and a plurality of dummy cavity portions, which are connected to the cavity portion via communication portions, respectively, are held on the wafer set portion outside the cavity portion.
The upper die is provided so as to exist within the area of the stack, and springs are respectively provided in the plurality of dummy cavity portions.
A dummy plunger having a preload generation mechanism used is provided, and the resin pressure in the cavity is adjusted to the preload generation mechanism.
Pressure exerted on the dummy plunger by
If it becomes larger, the inflowing resin will be
And pushes it up to flow into the dummy cavity .
【０００５】上型に設けられた樹脂注入プランジャーか
ら樹脂をキャビティ部の中央に注入すると、樹脂はキャ
ビティ部の中央から外側に向かって充填を始め、樹脂の
注入で排除されたキャビティ部内の空気は、連通部を通
ってダミーキャビティ部に流入して行く。このとき、注
入する樹脂量は、キャビティ部内に未充填領域が発生す
ることを防止するため、理論必要量よりも多めに設定し
ている。また、各連通部の隙間の大きさを、例えば０．
１ｍｍ程度となるように予め調整しておくと、キャビテ
ィ部内に注入された樹脂は各連通部内に容易に流入でき
ないので、始めにキャビティ部内の樹脂充填を優先させ
ることができる。キャビティ部内の充填が完了した後、
更に樹脂が注入されると、キャビティ部に注入された樹
脂の圧力は上昇する。キャビティ部内の樹脂圧力の上昇
に伴い、キャビティ部内の樹脂は連通部内への流入を開
始し、更に連通部を通過してダミーキャビティ部に達す
る。ダミーキャビティ部には予圧発生機構を備えたダミ
ープランジャーが設けられているため、ダミープランジ
ャーの先端位置は設定された位置に保持されてダミーキ
ャビティ部の容積は一定に保たれている。しかし、キャ
ビティ部の充填が完了した後更に樹脂の注入を続ける
と、キャビティ部内の樹脂圧力は更に上昇する。このた
め、樹脂圧力が予圧発生機構によりダミープランジャー
に加えられている圧力よりも大きくなると、流入した樹
脂はダミープランジャーを上方向に押し上げて、ダミー
プランジャーの上昇と共にダミーキャビティ部には圧力
上昇の原因となった余剰の樹脂が流入する。このため、
キャビティ部の充填が完了した後に更に樹脂を注入して
も、余剰樹脂が樹脂注入プランジャーの先端側に残留す
ることはない。また、ダミーキャビティ部に設けられた
ダミープランジャーの移動距離は、キャビティ部の深さ
に相当する長さよりも小さくしておくことが好ましい。
このように構成しておくと、ダミーキャビティ部に進入
して硬化した樹脂の高さは、各ポストを封止している樹
脂封止部分の高さよりも低くすることができ、封止樹脂
を研磨して封止されたポストを再び露出させる際にダミ
ーキャビティ部で硬化した樹脂を研磨除去する必要がな
く、研磨除去時間が長くならない。更に、ダミーキャビ
ティ部をウエハの面積内に存在するように上型に形成す
ると、ダミーキャビティ部で硬化した樹脂はウエハの面
積内に存在することになり、ウエハの搬送の障害となら
ず除去する必要もない。なお、ここでいう上型、下型と
は、必ずしも上側にセットして使用する金型を上型、下
側にセットして使用する金型を下型と限定するものでは
なく、ウエハの下面を支持する側の金型を下型、下型に
当接させて使用する金型を上型と称している。When the resin is injected into the center of the cavity from the resin injection plunger provided in the upper mold, the resin starts to fill from the center of the cavity to the outside, and the air in the cavity removed by the injection of the resin. Flows into the dummy cavity through the communication part. At this time, the amount of resin to be injected is set to be larger than the theoretical required amount in order to prevent the unfilled region from being generated in the cavity. In addition, the size of the gap between the communication portions is set to, for example, 0.
If the resin is preliminarily adjusted to about 1 mm, the resin injected into the cavity portion cannot easily flow into each communication portion, so that the resin filling in the cavity portion can be prioritized first. After the filling of the cavity is completed,
When the resin is further injected, the pressure of the resin injected into the cavity portion rises. As the resin pressure in the cavity portion rises, the resin in the cavity portion starts to flow into the communication portion, further passes through the communication portion and reaches the dummy cavity portion. Since the dummy cavity part is provided with the dummy plunger having the preload generation mechanism, the tip position of the dummy plunger is held at the set position and the volume of the dummy cavity part is kept constant. However, if the resin is further injected after the cavity is completely filled, the resin pressure in the cavity further rises. For this reason, when the resin pressure becomes higher than the pressure applied to the dummy plunger by the preload generation mechanism, the inflowing resin pushes the dummy plunger upward, and as the dummy plunger rises, pressure is applied to the dummy cavity. The surplus resin that caused the rise flows in. For this reason,
Even if the resin is further injected after the filling of the cavity portion is completed, the surplus resin does not remain on the tip side of the resin injection plunger. Further, it is preferable that the moving distance of the dummy plunger provided in the dummy cavity portion is smaller than the length corresponding to the depth of the cavity portion.
With this configuration, the height of the resin that has entered and cured in the dummy cavity can be made lower than the height of the resin-sealed portion that seals each post, and When the post sealed by polishing is exposed again, it is not necessary to polish and remove the resin cured in the dummy cavity portion, and the polishing removal time does not become long. Further, when the dummy cavity is formed in the upper mold so as to be present within the area of the wafer, the resin cured in the dummy cavity is present within the area of the wafer, and is removed without hindering the transfer of the wafer. There is no need. The upper mold and the lower mold here do not necessarily mean that the mold set on the upper side is used as the upper mold and the mold set on the lower side is used as the lower mold. The mold on the side that supports is called the lower mold, and the mold used by contacting the lower mold is called the upper mold.
【０００６】本発明に係るウエハの樹脂封止装置におい
て、前記ウエハセット部で前記ウエハの下面が接触する
底面には該ウエハを吸着する複数の吸着孔が設けられて
いることが好ましく、更に、前記吸着孔は圧力センサを
備えた吸着手段に接続されていることが好ましい。ウエ
ハの下面をウエハセット部の底面に接触させて吸着手段
の一例である真空ポンプを運転すると、吸着孔がウエハ
により閉じられることになり、吸着孔内の圧力が低下す
る。従って、真空ポンプの吸引側に圧力センサを取付け
ておくと、ウエハが吸着孔に吸着されたことが圧力セン
サの検知信号の変化から読み取れ、ウエハセット部にお
けるウエハの適正吸着、不良吸着の違いを確実に判定す
ることができる。また、ウエハセット部にウエハが存在
しないと圧力センサの検知信号に変化が見られないの
で、圧力センサの検知信号の変化挙動からウエハセット
部におけるウエハの有無を容易に確認することも可能と
なる。更に、ウエハをウエハセット部に吸着することに
より、樹脂封止時にウエハに反りや変形が発生すること
を防止して、樹脂封止を行なうことができる。In the wafer resin sealing apparatus according to the present invention, it is preferable that a plurality of suction holes for sucking the wafer are provided on a bottom surface of the wafer setting portion which is in contact with the lower surface of the wafer. It is preferable that the suction hole is connected to a suction means having a pressure sensor. When the lower surface of the wafer is brought into contact with the bottom surface of the wafer setting unit and a vacuum pump, which is an example of the suction means, is operated, the suction hole is closed by the wafer, and the pressure in the suction hole is reduced. Therefore, if a pressure sensor is attached to the suction side of the vacuum pump, the fact that the wafer is adsorbed in the adsorption hole can be read from the change in the detection signal of the pressure sensor, and the difference between proper adsorption and defective adsorption of the wafer in the wafer setting section can be detected. It is possible to make a reliable determination. Further, since there is no change in the detection signal of the pressure sensor when there is no wafer in the wafer setting section, it is possible to easily confirm the presence or absence of the wafer in the wafer setting section from the change behavior of the detection signal of the pressure sensor. . Further, by adsorbing the wafer to the wafer setting portion, it is possible to prevent the wafer from warping or deforming during resin sealing, and to perform resin sealing.
【０００７】本発明に係るウエハの樹脂封止装置におい
て、前記キャビティ部は複数のエアベント部と連通し、
しかも、各該エアベント部は吸引手段に接続されている
ことが好ましい。エアベント部からキャビティ部内の空
気を排気することにより、キャビティ部内の空気を除去
することができる。従って、キャビティ部内に樹脂を注
入する際に樹脂中に空気が巻き込まれることがなく、樹
脂のキャビティ部内への均一充填が可能となる。その結
果、キャビティ部内に充填された樹脂中にはボイドの発
生がなく、樹脂の充填率を向上させることが可能とな
る。In the resin sealing device for a wafer according to the present invention, the cavity portion communicates with a plurality of air vent portions,
Moreover, it is preferable that each of the air vents is connected to a suction means. The air in the cavity can be removed by exhausting the air in the cavity from the air vent. Therefore, when the resin is injected into the cavity, air is not entrained in the resin, and the resin can be uniformly filled into the cavity. As a result, voids do not occur in the resin filled in the cavity, and the resin filling rate can be improved.
【０００８】前記目的に沿う本発明に係るウエハの樹脂
封止方法は、各素子がそれぞれ複数のポストを備えたウ
エハの上面側を樹脂封止するウエハの樹脂封止方法にお
いて、前記ウエハを下型に備えられたウエハセット部の
底面に該ウエハの下面を接触させ前記各ポストを上側に
露出させて載置し、前記ウエハセット部の底面に設けら
れ圧力センサを備えた吸着手段に接続された複数の吸着
孔により前記ウエハの下面を吸着し、該吸着手段に備え
られた圧力センサの検知信号の変化から前記ウエハの下
面が吸着していることを確認する第１工程と、それぞれ
バネを用いた予圧発生機構を備えるダミープランジャー
を有する複数のダミーキャビティ部が連通部を介して接
続されているキャビティ部が設けられた上型を前記下型
の上に被せて、前記各ポストを前記キャビティ部で全て
覆う第２工程と、前記キャビティ部と連通した複数のエ
アベント部を介して吸引手段により前記キャビティ部内
の空気を排気する第３工程と、前記キャビティ部内に前
記ウエハの上面側を封止する樹脂を注入し、前記キャビ
ティ部の樹脂圧力が前記予圧発生機構によって前記ダミ
ープランジャーに加えられている圧力より大きくなると
押し上げられる前記ダミープランジャーを移動させて余
剰樹脂を前記ダミーキャビティ部に流入させて、前記樹
脂を硬化させる第４工程と、前記樹脂の硬化後、前記ウ
エハを前記下型より取り出し、徐冷台に設けられた他の
吸着手段により該ウエハの下面を該徐冷台に吸着させて
該ウエハの自然冷却を行なう第５工程とを有する。According to another aspect of the present invention, there is provided a resin sealing method for a wafer, wherein each element has a plurality of posts, and the upper surface of the wafer is sealed with a resin. The lower surface of the wafer is brought into contact with the bottom surface of the wafer set portion provided in the mold, and each of the posts is exposed and mounted on the upper side, and is connected to suction means provided on the bottom surface of the wafer set portion and provided with a pressure sensor. a plurality of adsorbing lower surface of the wafer by suction holes, the first step of the lower surface of the wafer from the change in the detection signal of the pressure sensor provided in the adsorption means to verify that the adsorbed, respectively
Dummy plunger with spring preload mechanism
A second step of covering the lower mold with an upper mold provided with a cavity part in which a plurality of dummy cavity parts each having a plurality of dummy cavity parts are connected, and covering all the posts with the cavity part; injecting a third step of exhausting the air in the cavity by a suction means through a plurality of air vent portion communicating with the cavity portion, the resin for sealing the upper surface of the wafer into the cavity portion, said cavity
The resin pressure of the tee portion is not damaged by the preload generation mechanism.
-When the pressure applied to the plunger exceeds
Moving the dummy plunger pushed up by introducing the excess resin into the dummy cavity, and a fourth step of curing the resin, after curing of the resin, the wafer was taken out from the lower die, Johiyadai Other provided in
A fifth step of adsorbing the lower surface of the wafer to the slow cooling table by an adsorbing means to naturally cool the wafer.
【０００９】第１工程はウエハを下型に設けられたウエ
ハセット部に密着させる工程で、これによって、ウエハ
が樹脂封止中に反ったり変形したりすることを防止でき
る。第２工程は各ポストを上型に設けられたキャビティ
部で全て覆う工程で、各ポストの周囲に封止樹脂が充填
される空間部を形成するものである。第３工程はエアベ
ント部からキャビティ部内の空気を排気する工程で、こ
れによって、第４工程の前段階で行なう樹脂のキャビテ
ィ部内への注入時に、樹脂中に空気が巻き込まれること
がなく、樹脂のキャビティ部内への均一充填を可能とす
る。第４工程の後段階はキャビティ部内に充填させた樹
脂を硬化させる工程で、これによって樹脂とウエハとが
一体化してウエハを樹脂で封止することができる。第５
工程は樹脂封止されたウエハを自然冷却する工程で、ウ
エハの急冷を避けることにより封止樹脂に大きな熱収縮
が発生することを防止して、ウエハに反りや変形が生じ
ることを防止する。The first step is a step of bringing the wafer into close contact with a wafer set portion provided on the lower die, which can prevent the wafer from being warped or deformed during resin sealing. The second step is a step in which each post is entirely covered with a cavity portion provided in the upper mold, and a space portion filled with the sealing resin is formed around each post. The third step is a step of exhausting the air in the cavity portion from the air vent portion, so that at the time of injecting the resin into the cavity portion in the previous step of the fourth step, air is not entrained in the resin and the resin It enables uniform filling in the cavity. The step after the fourth step is a step of hardening the resin filled in the cavity, whereby the resin and the wafer are integrated and the wafer can be sealed with the resin. Fifth
The step is a step of naturally cooling the resin-sealed wafer. By avoiding rapid cooling of the wafer, a large heat shrinkage of the sealing resin is prevented, and the wafer is prevented from warping or deforming.
【００１０】ここで、ウエハを徐冷台に密着させて自然
冷却を行なうことで、封止樹脂の熱収縮に伴うウエハの
反りや変形を確実に防止することができる。 Here, by bringing the wafer into close contact with the slow cooling table and performing natural cooling, it is possible to reliably prevent the wafer from warping or deforming due to thermal contraction of the sealing resin.
【００１１】本発明に係るウエハの樹脂封止方法におい
て、前記ウエハの自然冷却は、押さえブロックを前記ウ
エハの上面側に設けて、前記ウエハの下面を前記徐冷台
に密着させて行なうことが好ましい。これによって、自
然冷却時に封止樹脂の熱収縮に伴うウエハの反りや変形
を簡便に防止することができる。なお、ウエハが急冷さ
れると、樹脂封止部分に変形が生じ、更にウエハにも変
形が生じるため、徐冷台、及び押さえブロックの材質と
しては、ウエハの熱を急激に奪わない熱伝導率の小さい
材質が好ましい。例えば、金属材料としては、ステンレ
ス鋼が使用できる。In the resin sealing method for a wafer according to the present invention, the natural cooling of the wafer is performed by providing a pressing block on the upper surface side of the wafer and bringing the lower surface of the wafer into close contact with the slow cooling table. preferable. As a result, it is possible to easily prevent the wafer from warping or deforming due to heat shrinkage of the sealing resin during natural cooling. When the wafer is rapidly cooled, the resin-sealed portion is deformed, and the wafer is also deformed. Therefore, the material for the slow cooling table and the pressing block is a thermal conductivity that does not drastically remove the heat of the wafer. Is preferred. For example, stainless steel can be used as the metal material.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１（ａ）、（ｂ）はそれ
ぞれ本発明の一実施の形態に係るウエハの樹脂封止装置
の下型及び上型の概念構造を示す平面図、及び断面図、
図２は同ウエハの樹脂封止装置の下型及び上型の部分拡
大断面図、図３は同ウエハの樹脂封止装置の下型及び上
型を型締め用のプレス機に取付けた状態を示す概念図、
図４は同ウエハの樹脂封止装置のダミープランジャー内
に余剰樹脂が流入した状態を示す説明図、図５（ａ）、
（ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係るウエハの
樹脂封止方法に適用されるウエハの自然冷却を行なう徐
冷台の概念図である。図１〜図３に示すように、本発明
の一実施の形態に係るウエハの樹脂封止装置１０は、ウ
エハ１１の下面を支持しウエハ１１の上面に形成された
複数のポスト１２を上側に露出させてウエハ１１を保持
するウエハセット部１３を備える下型１４と、ウエハセ
ット部１３に保持されたウエハ１１の各素子に備えられ
た複数のポスト１２を全て覆うキャビティ部１５を備え
た上型１６とを有している。以下、これらについて詳細
に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, referring to the attached drawings, an embodiment in which the present invention is embodied will be described to provide an understanding of the present invention. 1A and 1B are a plan view and a cross-sectional view, respectively, showing conceptual structures of a lower mold and an upper mold of a resin molding apparatus for a wafer according to an embodiment of the present invention.
2 is a partially enlarged cross-sectional view of a lower mold and an upper mold of the resin sealing device for the wafer, and FIG. 3 shows a state in which the lower mold and the upper mold of the resin sealing device for the wafer are attached to a mold clamping press machine. Conceptual diagram showing
FIG. 4 is an explanatory view showing a state in which excess resin has flowed into the dummy plunger of the resin sealing device for the wafer, FIG.
FIG. 3B is a conceptual diagram of a slow cooling table that naturally cools a wafer applied to the resin sealing method for a wafer according to the embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 1 to 3, a wafer resin sealing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention has a plurality of posts 12 formed on the upper surface of the wafer 11 and supporting the lower surface of the wafer 11 on the upper side. A lower mold 14 having a wafer setting section 13 for exposing and holding the wafer 11 and a cavity section 15 for covering all of the plurality of posts 12 provided for each element of the wafer 11 held by the wafer setting section 13 are provided. And a mold 16. Hereinafter, these will be described in detail.
【００１３】下型１４は、例えば、熱間金型鋼を用いて
作製され円板形状であり、円板の一面側にウエハ１１の
下面を保持するウエハセット部１３が設けられている。
また、円板の他面側には下型１４を型締め用のプレス機
１７の移動プレート４２に取付けるための図示しない取
付け手段が設けられている。ウエハセット部１３は、例
えば、下型１４の一面側の中央部に設けられ側壁１８と
底面１９から構成された凹状部である。ウエハセット部
１３の面積はウエハ１１の面積より大きく、深さはウエ
ハ１１の厚さと実質的に同一となるように構成されてい
る。従って、ウエハセット部１３内にウエハ１１を載置
すると、ウエハ１１はウエハセット部１３に実質的に埋
設状態となって載置されることになり、下型１４の一面
側には、ウエハ１１の上面側に備えられた複数のポスト
１２が突出した状態となる。ウエハ１１の下面が支持さ
れる底面１９には、複数の吸着孔２０が設けられてお
り、各吸着孔２０は下型１４内で連通して下型１４内に
設けられた吸引管２１の一端側に接続し、吸引管２１の
他端側は、例えば、下型１４の他面側の中央部に設けら
れた吸引口２２に接続している。更に、吸引口２２には
移動プレート４２内に設けられた排気配管４１の一端側
が接続され、排気配管４１の他端側は図示しない圧力セ
ンサを備えた吸着手段の一例である真空ポンプに接続さ
れている。The lower die 14 is made of, for example, hot die steel and has a disk shape, and the wafer setting section 13 for holding the lower surface of the wafer 11 is provided on one surface side of the disk.
On the other surface side of the disc, a mounting means (not shown) for mounting the lower mold 14 to the moving plate 42 of the press machine 17 for clamping the mold is provided. The wafer setting portion 13 is, for example, a concave portion that is provided in the central portion on the one surface side of the lower mold 14 and that is composed of a sidewall 18 and a bottom surface 19. The area of the wafer setting unit 13 is larger than the area of the wafer 11, and the depth thereof is substantially the same as the thickness of the wafer 11. Therefore, when the wafer 11 is placed in the wafer setting unit 13, the wafer 11 is placed in the wafer setting unit 13 in a substantially embedded state, and the wafer 11 is placed on one surface side of the lower mold 14. The plurality of posts 12 provided on the upper surface side of the are in a protruding state. A plurality of suction holes 20 are provided on the bottom surface 19 that supports the lower surface of the wafer 11, and each suction hole 20 communicates with each other inside the lower mold 14 and one end of a suction pipe 21 provided inside the lower mold 14. Side, and the other end side of the suction pipe 21 is connected to, for example, a suction port 22 provided in the central portion on the other surface side of the lower mold 14. Further, one end side of an exhaust pipe 41 provided in the moving plate 42 is connected to the suction port 22, and the other end side of the exhaust pipe 41 is connected to a vacuum pump which is an example of an adsorption means including a pressure sensor (not shown). ing.
【００１４】このような構成とすることにより、底面１
９にウエハ１１の下面を載せて真空ポンプを運転する
と、各吸着孔２０、吸引管２１、及び排気配管４１内の
空気が排気されて負圧状態となり、ウエハ１１は大気圧
に押されて底面１９に設けられた吸着孔２０に吸着す
る。ウエハの吸着状態が適正であれば、吸着孔２０がウ
エハ１１で閉じられることになって、各吸着孔２０、吸
引管２１、及び排気配管４１内の圧力が低下することを
真空ポンプの吸引側に設けられた圧力センサにより確認
できる。また、ウエハ１１の吸着が不良であると、圧力
低下が小さくなるため、圧力センサの検知信号の値から
ウエハ１１の吸着状態の判定ができる。更に、ウエハ１
１が存在しないと、吸着孔２０、吸引管２１、及び排気
配管４１内の圧力低下は全く生じないので、圧力センサ
の検知信号に変化が認められない場合は、ウエハセット
部１３にウエハ１１が存在しないことが確認できる。With this structure, the bottom surface 1
When the lower surface of the wafer 11 is placed on 9 and the vacuum pump is operated, the air in each suction hole 20, the suction pipe 21, and the exhaust pipe 41 is exhausted to a negative pressure state, and the wafer 11 is pushed by the atmospheric pressure to the bottom surface. It adsorbs to the adsorption hole 20 provided in 19. If the suction state of the wafer is proper, the suction holes 20 are closed by the wafer 11, and the pressure inside each suction hole 20, the suction pipe 21, and the exhaust pipe 41 decreases. It can be confirmed by the pressure sensor provided in. Further, if the suction of the wafer 11 is not good, the pressure drop is small, so that the suction state of the wafer 11 can be determined from the value of the detection signal of the pressure sensor. Furthermore, the wafer 1
If 1 does not exist, the pressure drop in the suction hole 20, the suction pipe 21, and the exhaust pipe 41 does not occur at all. Therefore, when no change is detected in the detection signal of the pressure sensor, the wafer 11 is placed in the wafer setting unit 13. It can be confirmed that it does not exist.
【００１５】上型１６は、例えば、熱間金型鋼を用いて
作製され円板状であり、円板の一面側の中央部にはキャ
ビティ部１５が設けられている。キャビティ部１５は、
例えば、側壁２５と底面２６から構成された凹状部であ
る。キャビティ部１５の面積はウエハ１１上面側に形成
されたポスト１２が存在する領域より大きく構成され、
キャビティ部１５の深さはポスト１２の高さに相当する
長さよりも大きく構成されている。従って、ウエハセッ
ト部１３内にウエハ１１を載置した下型１４に対して上
型１６を被せると、下型１４の一面側に突出した複数の
ポスト１２を全てキャビティ部１５で覆うことが可能と
なる。また、上型１６の他面側の中央部にはキャビティ
部１５内に封止樹脂を注入する樹脂注入用のプランジャ
ー２７が設けられ、上型１６内にはプランジャー２７と
対になるシリンダー部２８が構成されてシリンダー部２
８の先端側はキャビティ部１５の中央部に設けられた樹
脂の注入口２９に接続されている。更に、円板の他面側
には上型１６を型締め用のプレス機１７の固定プレート
４３に取付けるための図示しない取付け手段が設けられ
ている。The upper die 16 is made of, for example, hot die steel and has a disk shape, and the cavity 15 is provided at the center of one side of the disk. The cavity 15 is
For example, it is a concave portion composed of the side wall 25 and the bottom surface 26. The area of the cavity 15 is larger than the area where the posts 12 formed on the upper surface of the wafer 11 are present,
The depth of the cavity 15 is larger than the length corresponding to the height of the post 12. Therefore, when the upper mold 16 is placed on the lower mold 14 on which the wafer 11 is placed in the wafer setting unit 13, it is possible to cover all of the plurality of posts 12 projecting on one side of the lower mold 14 with the cavity 15. Becomes A resin injection plunger 27 for injecting a sealing resin into the cavity 15 is provided at the center of the other surface of the upper mold 16, and a cylinder that is paired with the plunger 27 is provided in the upper mold 16. Cylinder part 2 is composed of part 28
The tip end side of 8 is connected to a resin injection port 29 provided in the central portion of the cavity 15. Further, on the other surface side of the disc, a mounting means (not shown) for mounting the upper mold 16 to the fixed plate 43 of the press machine 17 for clamping the mold is provided.
【００１６】キャビティ部１５の外側には、それぞれ連
通部２３を介してキャビティ部１５に接続された複数の
ダミーキャビティ部２４が設けられている。連通部２３
は、例えば、キャビティ部１５とダミーキャビティ部２
４とを接続するように上型１６の一面側に設けられた帯
状の凹状部（溝）であり、連通部２３の深さは、例えば
０．１ｍｍ程度に形成されている。ダミーキャビティ部
２４は、上型１６の一面側に設けられたキャビティ部１
５の更に外側に、例えば、キャビティ部１５の外周に沿
って複数設けられている凹状部で、その深さは、例えば
連通部２３と同一深さになるように構成されている。ま
た、各ダミーキャビティ部２４の外側には、樹脂の流入
は不可能であるが空気の流入は可能となるエアベント部
３０が設けられ、各エアベント部３０はそれぞれ吸引路
３０ａを介して連通している。更に、ダミーキャビティ
部２４の底面にはダミープランジャー３２用のシリンダ
ー部３１が設けられている。ダミープランジャー３２は
シリンダー部３１に嵌め込まれて、ダミープランジャー
３２の先端３３は、ダミーキャビティ部２４の底面と実
質的に同一面（同一高さ）を構成するように調整されて
いる。ダミープランジャー３２の基端側３４には予圧発
生機構の一例であるバネ３５が設けられている。このた
め、ダミープランジャー３２が常時バネにより押圧され
て、ダミープランジャー３２の先端３３の停止位置はダ
ミーキャビティ部２４の底面と実質的に同一高さを保持
している。なお、余剰樹脂の流入で上昇するダミープラ
ンジャー３２の移動距離は、キャビティ部１５の深さに
相当する長さよりも小さくなるように設定することが好
ましい。このため、余剰に注入する樹脂量に対してダミ
ープランジャー３２の移動距離を予め設定して、ダミー
プランジャー３２の個数と、ダミープランジャー３２の
断面積を決定する。A plurality of dummy cavity portions 24 are provided outside the cavity portion 15 and are connected to the cavity portion 15 via the communicating portions 23. Communication part 23
Is, for example, the cavity portion 15 and the dummy cavity portion 2
4 is a band-shaped concave portion (groove) provided on one surface side of the upper mold 16 so as to connect with the upper die 16, and the communication portion 23 has a depth of, for example, about 0.1 mm. The dummy cavity portion 24 is the cavity portion 1 provided on one surface side of the upper die 16.
A plurality of recessed portions are provided further outside of 5, for example, along the outer periphery of the cavity portion 15, and the depth thereof is configured to be the same depth as the communication portion 23, for example. Further, on the outside of each dummy cavity portion 24, an air vent portion 30 which is incapable of resin inflow but air inflow is provided, and each air vent portion 30 communicates with each other via a suction passage 30a. There is. Further, a cylinder portion 31 for the dummy plunger 32 is provided on the bottom surface of the dummy cavity portion 24. The dummy plunger 32 is fitted into the cylinder portion 31, and the tip 33 of the dummy plunger 32 is adjusted so as to form substantially the same surface (same height) as the bottom surface of the dummy cavity portion 24. A spring 35, which is an example of a preload generating mechanism, is provided on the base end side 34 of the dummy plunger 32. For this reason, the dummy plunger 32 is constantly pressed by the spring, and the stop position of the tip 33 of the dummy plunger 32 maintains substantially the same height as the bottom surface of the dummy cavity portion 24. It should be noted that it is preferable that the moving distance of the dummy plunger 32 that rises due to the inflow of the surplus resin is set to be smaller than the length corresponding to the depth of the cavity portion 15. Therefore, the moving distance of the dummy plunger 32 is set in advance for the amount of resin to be injected in excess, and the number of dummy plungers 32 and the sectional area of the dummy plunger 32 are determined.
【００１７】下型１４と上型１６を組み合わせた際に、
各ダミーキャビティ部２４に設けられた各エアベント部
３０に対向する下型１４の部位には、空気を吸引する吸
気口３６がそれぞれ設けられている。各吸気口３６は、
それぞれ下型１４内に設けられた吸引管３７の一端側と
接続し、吸引管３７の他端側は、例えば下型１４の側面
側に設けられた排気口３８に接続されている。更に、各
排気口３８には図示しない排気配管の一端側が接続さ
れ、排気配管の他端側は図示しない吸引手段に接続され
ている。吸引手段としては、例えば真空ポンプ、排気ブ
ロアーが使用できる。なお、下型１４には、各ダミーキ
ャビティ部２４の更に外側にＯリング溝３９が形成され
て、耐熱性のＯリング４０がセットされている。これに
よって、下型１４と上型１６を組み合わせた際に、下型
１４と上型１６の当接面でシールを行なうことができ
る。When the lower mold 14 and the upper mold 16 are combined,
An intake port 36 for sucking air is provided in a portion of the lower mold 14 that faces each air vent portion 30 provided in each dummy cavity portion 24. Each intake port 36
Each is connected to one end side of a suction pipe 37 provided in the lower mold 14, and the other end side of the suction pipe 37 is connected to, for example, an exhaust port 38 provided on the side surface side of the lower mold 14. Further, one end of an exhaust pipe (not shown) is connected to each exhaust port 38, and the other end of the exhaust pipe is connected to a suction means (not shown). As the suction means, for example, a vacuum pump or an exhaust blower can be used. In the lower mold 14, an O-ring groove 39 is formed further outside each dummy cavity portion 24, and a heat-resistant O-ring 40 is set. Accordingly, when the lower mold 14 and the upper mold 16 are combined, it is possible to perform sealing at the contact surfaces of the lower mold 14 and the upper mold 16.
【００１８】このような構成とすることにより、下型１
４と上型１６を組み合わせて吸引手段を運転すると、各
ダミーキャビティ部２４内の空気を吸引管３７を介して
下型１４の外部に排気することができる。また、各ダミ
ーキャビティ部２４はそれぞれ連通部２３を介してキャ
ビティ部１５と接続しているため、ダミーキャビティ部
２４の排気に伴いキャビティ部１５内の空気がダミーキ
ャビティ部２４内に流入する。このため、キャビティ部
１５内の空気は、ダミーキャビティ部２４を経由して吸
引管３７を通過して下型１４の外部に排気されることに
なり、キャビティ部１５内の空気を排気することが可能
となる。With this structure, the lower mold 1
When the suction means is operated by combining 4 and the upper mold 16, the air in each dummy cavity portion 24 can be exhausted to the outside of the lower mold 14 via the suction pipe 37. Further, since each dummy cavity portion 24 is connected to the cavity portion 15 via the communication portion 23, the air in the cavity portion 15 flows into the dummy cavity portion 24 as the dummy cavity portion 24 is exhausted. Therefore, the air in the cavity portion 15 passes through the suction cavity 37 via the dummy cavity portion 24 and is exhausted to the outside of the lower mold 14, so that the air in the cavity portion 15 can be exhausted. It will be possible.
【００１９】次に、本発明の一実施の形態に係るウエハ
の樹脂封止方法について詳細に説明する。ウエハの樹脂
封止方法は、以下の第１〜第５の工程を有している。第
１工程は、下型１４に形成したウエハセット部１３の底
面１９にウエハ１１の下面を接触させ各ポスト１２を上
側に露出させてウエハ１１を載置する第１段階と、底面
１９に設けられた複数の吸着孔２０に接続した圧力セン
サを備えた吸着手段の一例である真空ポンプを運転して
各吸着孔２０内の空気を排気し、各吸着孔２０内の圧力
と大気圧との差圧を利用してウエハ１１の下面を各吸着
孔２０に吸着させる第２段階とを有する。圧力センサの
測定値（検知信号の変化）から、ウエハセット部１３に
おけるウエハ１１の適正吸着、不良吸着の違いを判定す
ることができ、圧力の測定値が所定の値に達しない場合
は、ウエハ１１の吸着状態が不良であるので、ウエハ１
１及びウエハセット部１３の状態等を調査して対策を講
じる。また、圧力センサの圧力変化の挙動から、ウエハ
セット部１３におけるウエハ１１の有無を確認できる。
真空ポンプを運転しても圧力変化が生じない場合は、ウ
エハセット部１３にウエハ１１が供給されていないの
で、ウエハ１１の供給を確認する。Next, a method for sealing a wafer with resin according to one embodiment of the present invention will be described in detail. The resin sealing method for a wafer has the following first to fifth steps. The first step is to provide the bottom surface 19 of the wafer setting unit 13 formed on the lower mold 14 with the bottom surface of the wafer 11 so that each post 12 is exposed to the upper side and to mount the wafer 11 thereon. The vacuum pump, which is an example of an adsorbing means including a pressure sensor connected to the plurality of adsorbing holes 20, is operated to evacuate the air in each adsorbing hole 20 to generate the pressure in each adsorbing hole 20 and the atmospheric pressure. A second stage in which the lower surface of the wafer 11 is adsorbed to the adsorption holes 20 by utilizing the differential pressure. From the measured value of the pressure sensor (change in the detection signal), it is possible to determine the difference between proper suction and defective suction of the wafer 11 in the wafer setting section 13. If the measured pressure value does not reach the predetermined value, the wafer Since the suction state of 11 is defective, the wafer 1
1 and the state of the wafer setting unit 13 are investigated and countermeasures are taken. Further, the presence or absence of the wafer 11 in the wafer setting unit 13 can be confirmed from the behavior of the pressure change of the pressure sensor.
If the pressure change does not occur even if the vacuum pump is operated, the wafer 11 is not supplied to the wafer setting unit 13, so the supply of the wafer 11 is confirmed.
【００２０】第２工程では、移動プレート４２に設けら
れた下型１４を上昇させて、複数のダミーキャビティ部
２４が連通部２３を介して接続されているキャビティ部
１５が設けられた上型１６に当接させる。このとき、キ
ャビティ部１５の面積はウエハ１１の上面側に形成され
たポスト１２の存在する領域より大きく形成され、キャ
ビティ部１５の深さはポスト１２の長さよりも大きく構
成されているので、下型１４を上型１６に当接すること
によって、下型１４から突出した複数のポスト１２を全
てキャビティ部１５内に収納することが可能となる。In the second step, the lower mold 14 provided on the moving plate 42 is lifted up, and the upper mold 16 provided with the cavity portion 15 to which the plurality of dummy cavity portions 24 are connected via the communicating portion 23 is provided. Abut. At this time, since the area of the cavity portion 15 is formed larger than the area where the posts 12 formed on the upper surface side of the wafer 11 are present, and the depth of the cavity portion 15 is formed larger than the length of the posts 12, By bringing the mold 14 into contact with the upper mold 16, all of the plurality of posts 12 protruding from the lower mold 14 can be housed in the cavity portion 15.
【００２１】第３工程では、キャビティ部１５内の空気
を排気する。吸引手段の一例である真空ポンプを運転す
ると、キャビティ部１５内の空気は、各連通部２３を通
って各ダミーキャビティ部２４に流入し、更に、各ダミ
ーキャビティ部２４から各エアベント部３０に流入し各
エアベント部３０に対応して下型１４に設けられた各吸
気口３６から各吸引管３７を介して各排気口３８に到達
して排気配管内に流入する。このため、キャビティ部１
５内の空気は外部に排気されてキャビティ部１５内の圧
力は低下する。なお、キャビティ部１５内の圧力を吸着
孔２０の圧力より低くすると、吸着孔２０に吸着してい
るウエハ１１の吸着力が消失するため、キャビティ部１
５内の圧力は、吸着孔２０の圧力よりも常に高く設定し
ておく。In the third step, the air inside the cavity 15 is exhausted. When a vacuum pump, which is an example of suction means, is operated, the air in the cavity 15 flows into each dummy cavity 24 through each communicating portion 23, and further flows from each dummy cavity 24 into each air vent 30. Then, it reaches each exhaust port 38 from each intake port 36 provided in the lower mold 14 corresponding to each air vent portion 30 via each suction pipe 37 and flows into the exhaust pipe. Therefore, the cavity 1
The air in 5 is exhausted to the outside, and the pressure in the cavity 15 drops. If the pressure in the cavity 15 is lower than the pressure in the suction hole 20, the suction force of the wafer 11 sucked in the suction hole 20 disappears.
The pressure in 5 is always set higher than the pressure in the suction holes 20.
【００２２】第４工程では、キャビティ部１５内にウエ
ハ１１の上面側を封止する樹脂を注入して硬化させる。
キャビティ部１５の容量よりも多めの樹脂をプランジャ
ー２７によりキャビティ部１５内に注入する。キャビテ
ィ部１５内の圧力は大気圧より低くなっているため、注
入口２９からキャビティ部１５内に放出された樹脂は容
易に拡散して各ポスト１２間を充填していく。この際、
キャビティ部１５とダミーキャビティ部２４とを接続し
ている連通部２３の隙間（深さ）は０．１ｍｍ程度であ
るので、キャビティ部１５に樹脂が注入される段階で注
入された樹脂が連通部２３を通ってダミーキャビティ部
２４内に流入しにくい。キャビティ部１５の容量よりも
多めの樹脂をキャビティ部１５内に注入するので、キャ
ビティ部１５内に余剰の樹脂が注入されるとキャビティ
部１５内の圧力が大きくなる。このため、キャビティ部
１５内の圧力が大きくなるに伴って、余剰樹脂は各連通
部２３に流入を開始して、ダミーキャビティ部２４内に
まで流入する。しかし、ダミーキャビティ部２４に設け
られたダミープランジャー３２の基端側３４には予圧発
生機構の一例であるバネ３５が設けられているため、ダ
ミープランジャー３２の先端３３は連通部２３と同一の
高さとなるように保持されている。キャビティ部１５内
に更に余剰の樹脂が注入されてキャビティ部１５内の圧
力が更に大きくなると、図４に示すように、ダミーキャ
ビティ部２４内に流入した樹脂はダミープランジャー３
２を押し上げ、ダミープランジャー３２の上昇と共にダ
ミーキャビティ部２４には圧力上昇の原因となった余剰
の樹脂が流入し、余剰樹脂が樹脂注入用のプランジャー
２７の先端側に残留することはない。このため、樹脂の
キャビティ部１５内への充填が完了して樹脂の硬化を行
なっても、ウエハ１１の樹脂封止部分の中央部に凸部が
形成されることはない。In the fourth step, a resin for sealing the upper surface of the wafer 11 is injected into the cavity 15 and cured.
A larger amount of resin than the capacity of the cavity portion 15 is injected into the cavity portion 15 by the plunger 27. Since the pressure inside the cavity 15 is lower than the atmospheric pressure, the resin released from the injection port 29 into the cavity 15 easily diffuses to fill the spaces between the posts 12. On this occasion,
Since the gap (depth) of the communication portion 23 connecting the cavity portion 15 and the dummy cavity portion 24 is about 0.1 mm, the resin injected at the stage of injecting the resin into the cavity portion 15 is the communication portion. It is difficult to flow into the dummy cavity portion 24 through the hole 23. Since a larger amount of resin than the capacity of the cavity 15 is injected into the cavity 15, if excess resin is injected into the cavity 15, the pressure inside the cavity 15 increases. Therefore, as the pressure inside the cavity portion 15 increases, the excess resin starts to flow into each communication portion 23 and even flows into the dummy cavity portion 24. However, since the spring 35 which is an example of the preload generating mechanism is provided on the base end side 34 of the dummy plunger 32 provided in the dummy cavity portion 24, the tip 33 of the dummy plunger 32 is the same as the communicating portion 23. Is held at the height of. When the excess resin is further injected into the cavity portion 15 and the pressure in the cavity portion 15 further increases, the resin that has flowed into the dummy cavity portion 24 is injected into the dummy plunger 3 as shown in FIG.
2, the surplus resin that causes the pressure increase flows into the dummy cavity portion 24 as the dummy plunger 32 rises, and the surplus resin does not remain on the tip side of the resin injection plunger 27. . For this reason, even if the resin is filled in the cavity portion 15 and the resin is cured, the convex portion is not formed in the central portion of the resin-sealed portion of the wafer 11.
【００２３】第５工程では、硬化が終了したウエハ１１
を自然冷却する。注入した樹脂の硬化後、移動プレート
４２を下降させて下型１４を上型１６から離し、吸着手
段の一例である真空ポンプの運転を停止して、ウエハ１
１を下型１４より取り出し、図５（ａ）に示すように、
徐冷台４４の上面に載置し、更に、ウエハ１１の上面に
形成された封止樹脂部４８にステンレス鋼製の押さえブ
ロック４９を載置する。徐冷台４４の上面には複数の吸
着孔４５が設けられ、各吸着孔４５は、それぞれ徐冷台
４４内に設けられた排気配管４６の一端側に連通し、排
気配管４６の他端側は、例えば徐冷台４４の側面側に設
けられた排気口４７に接続されている。更に、排気口４
７には図示しない排気配管の一端側が接続され、排気配
管の他端側は図示しない他の吸着手段の一例である真空
ポンプに接続されている。従って、真空ポンプを運転す
ると、各吸着孔４５内の空気が排気配管４６を介して外
部に排気されて、各吸着孔４５内の圧力が低下する。こ
のため、大気圧との圧力差が生じて、ウエハ１１の下面
は各吸着孔４５に吸着する。その結果、ウエハ１１を徐
冷台４４に密着させた状態で放置することにより、自然
冷却を行なうことができる。また、封止樹脂部４８が完
全に硬化していない場合は、図５（ｂ）に示すように封
止樹脂部４８の上面及びダミーキャビティ部２４内で硬
化した樹脂部（カル）５０と接触せずにウエハ１１のみ
を押さえることが可能な構造とした押さえブロック４９
ａを使用するのがよい。In the fifth step, the cured wafer 11 is finished.
To cool naturally. After the injected resin is cured, the moving plate 42 is lowered to separate the lower mold 14 from the upper mold 16, and the operation of the vacuum pump, which is an example of the suction means, is stopped, and the wafer 1
1 is taken out from the lower mold 14, and as shown in FIG.
It is placed on the upper surface of the slow cooling table 44, and further, a stainless steel pressing block 49 is placed on the sealing resin portion 48 formed on the upper surface of the wafer 11. A plurality of adsorption holes 45 are provided on the upper surface of the slow cooling table 44, and each adsorption hole 45 communicates with one end side of an exhaust pipe 46 provided in the slow cooling table 44 and the other end side of the exhaust pipe 46. Is connected to, for example, an exhaust port 47 provided on the side surface of the slow cooling table 44. Furthermore, the exhaust port 4
An exhaust pipe (not shown) is connected to one end of the exhaust pipe 7, and the other end of the exhaust pipe is connected to a vacuum pump which is an example of another adsorbing means (not shown). Therefore, when the vacuum pump is operated, the air in each adsorption hole 45 is exhausted to the outside through the exhaust pipe 46, and the pressure in each adsorption hole 45 decreases. Therefore, a pressure difference from the atmospheric pressure is generated, and the lower surface of the wafer 11 is adsorbed by the adsorption holes 45. As a result, natural cooling can be performed by leaving the wafer 11 in a state in which it is in close contact with the slow cooling table 44. Further, when the sealing resin portion 48 is not completely cured, as shown in FIG. 5B, the sealing resin portion 48 comes into contact with the cured resin portion (cull) 50 in the upper surface of the sealing resin portion 48 and the dummy cavity portion 24. Holding block 49 having a structure capable of holding only the wafer 11 without
It is better to use a.
【００２４】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、
例えば、ウエハセット部を備えた下型を型締用のプレス
機の上側に取付け、キャビティ部と封止樹脂注入用のプ
ランジャーを備えた上型を型締用のプレス機の下側に取
付けてもよい。また、ダミープランジャーに備えられた
予圧発生機構には、空気圧シリンダ、又は油圧シリンダ
を使用することも可能である。更に、硬化後のウエハの
自然冷却を、押さえブロックのみを使用してウエハの下
面を徐冷台に密着させて行なってもよい。The embodiment of the present invention has been described above.
The present invention is not limited to this embodiment,
For example, attach the lower die with the wafer setting part to the upper side of the press machine for mold clamping, and attach the upper die with the cavity part and the plunger for injecting the sealing resin to the lower side of the press machine for mold clamping. May be. Further, a pneumatic cylinder or a hydraulic cylinder can be used for the preload generation mechanism provided in the dummy plunger. Further, the natural cooling of the cured wafer may be performed by using only the pressing block and bringing the lower surface of the wafer into close contact with the slow cooling table.
【００２５】[0025]
【発明の効果】請求項１〜４記載のウエハの樹脂封止装
置においては、以下の効果を有する。キャビティ部内に
余分に注入された樹脂はダミーキャビティ部とダミープ
ランジャーで吸収されるため、樹脂の注入完了時に樹脂
注入プランジャーの先端側に樹脂が残留せず、ウエハの
樹脂封止部分の中央部に凸部が形成されない。このた
め、封止されたポストを再び露出させるための樹脂研磨
時間を短縮することができ、生産性を向上させることが
できる。更に、ダミーキャビティ部の高さが、キャビテ
ィ部の高さよりも低いと、ダミーキャビティ部で硬化し
た樹脂の高さは樹脂封止部分の樹脂の高さよりも低く、
かつウエハの外周側に存在するため、後工程で支障が生
じることもない。The wafer resin sealing device according to the first to fourth aspects has the following effects. The excess resin injected into the cavity is absorbed by the dummy cavity and the dummy plunger, so that when the resin injection is completed, the resin does not remain on the tip side of the resin injection plunger and the center of the resin-sealed portion of the wafer No protrusion is formed on the part. Therefore, the resin polishing time for exposing the sealed post again can be shortened, and the productivity can be improved. Further, if the height of the dummy cavity portion is lower than the height of the cavity portion, the height of the resin cured in the dummy cavity portion is lower than the height of the resin in the resin sealing portion,
Moreover, since it exists on the outer peripheral side of the wafer, there is no problem in the subsequent process.
【００２６】特に、請求項２記載のウエハの樹脂封止装
置においては、ウエハセット部でウエハの下面が接触す
る底面にはウエハを吸着する複数の吸着孔が設けられて
いるので、ウエハをウエハセット部に吸着することによ
りウエハに反りや変形が発生することを防止して樹脂封
止を行なうことができ、反りや変形の影響を受けずに安
定した品質を確保することが可能となって樹脂封止工程
の歩留を向上させることが可能となる。また、ウエハが
下型のウエハセット部に吸着しているので、上型から容
易に離型することができる。更に、ウエハセット部を備
えた下型を型締め用のプレス機械の上側に設けることも
でき、樹脂封止装置を使用する際の自由度を高くするこ
とが可能となる。請求項３記載のウエハの樹脂封止装置
においては、吸着孔は圧力センサを備えた吸着手段に接
続されているので、圧力センサによりウエハセット部に
おけるウエハの有無、及びウエハの吸着、剥離の確認を
容易に行なうことができ、樹脂封止工程の生産性を向上
させることが可能となる。Particularly, in the resin sealing device for a wafer according to the second aspect, since a plurality of adsorption holes for adsorbing the wafer are provided on the bottom surface of the wafer set portion where the lower surface of the wafer contacts, the wafer is mounted on the wafer. It is possible to prevent the wafer from warping or deforming by adsorbing to the set part and perform resin sealing, and it is possible to secure stable quality without being affected by warping or deformation. It is possible to improve the yield of the resin sealing process. Further, since the wafer is adsorbed on the lower die wafer set portion, it can be easily released from the upper die. Further, the lower mold having the wafer setting unit can be provided on the upper side of the press machine for mold clamping, and the degree of freedom in using the resin sealing device can be increased. In the resin sealing device for a wafer according to claim 3, since the suction hole is connected to a suction means provided with a pressure sensor, the presence or absence of the wafer in the wafer set portion and the suction and peeling of the wafer are confirmed by the pressure sensor. Can be easily performed, and the productivity of the resin sealing step can be improved.
【００２７】請求項４記載のウエハの樹脂封止装置にお
いては、キャビティ部は複数のエアベント部と連通し、
しかも、各エアベント部は吸引手段に接続されているの
で、キャビティ部の空気を容易に排気することができ、
封止樹脂部分における充填性の向上、ボイド発生防止が
可能となって、安定した品質を確保することが可能とな
って樹脂封止工程の歩留を向上させることが可能とな
る。In the resin sealing device for a wafer according to claim 4, the cavity part communicates with a plurality of air vent parts,
Moreover, since each air vent part is connected to the suction means, the air in the cavity part can be easily exhausted,
It is possible to improve the filling property in the sealing resin portion and prevent the occurrence of voids, ensure stable quality, and improve the yield of the resin sealing process.
【００２８】請求項５及び６記載のウエハの樹脂封止方
法においては、以下の効果を有する。キャビティ部の空
気を排気することで封止樹脂部分における充填性の向
上、ボイド発生防止が可能となって、安定した品質を確
保することが可能となって、樹脂封止工程の歩留を向上
させることが可能となる。また、キャビティ部内に余分
に注入された樹脂はダミープランジャーが上昇してダミ
ーキャビティ部で吸収されるため、樹脂の注入完了時に
樹脂注入プランジャーの先端側に樹脂が残留せず、ウエ
ハの樹脂封止部分の中央部に凸部が形成されない。この
ため、封止されたポストを再び露出させるための樹脂研
磨時間を短縮することができ、生産性を向上させること
ができる。更に、ウエハをウエハセット部に吸着するこ
とによりウエハに反りや変形が発生することを防止して
樹脂封止を行なうことができ、反りや変形の影響を受け
ずに安定した品質を確保することが可能となって樹脂封
止工程の歩留を向上させることが可能となる。The resin sealing method for a wafer according to the fifth and sixth aspects has the following effects. By exhausting the air from the cavity, it is possible to improve the filling property in the sealing resin part and prevent the occurrence of voids, ensuring stable quality and improving the yield of the resin sealing process. It becomes possible. In addition, since the dummy plunger rises and the extra resin injected into the cavity is absorbed by the dummy cavity, the resin does not remain on the tip side of the resin injection plunger when the resin injection is completed, and the resin of the wafer No convex portion is formed in the central portion of the sealed portion. Therefore, the resin polishing time for exposing the sealed post again can be shortened, and the productivity can be improved. Further, it is possible to prevent the wafer from warping or deforming by adsorbing the wafer to the wafer setting section, and to perform resin sealing, and to secure stable quality without being affected by the warping or deformation. It becomes possible to improve the yield of the resin sealing process.
【００２９】ウエハの自然冷却は、徐冷台に設けられた
吸着手段によりウエハの下面を徐冷台に吸着させて行な
うので、ウエハを徐冷台に密着させて自然冷却を行なう
ことで封止樹脂の熱収縮に伴うウエハの反りや変形を防
止することができ、反りや変形の影響を受けずに安定し
た品質を確保することが可能となって樹脂封止工程の歩
留を向上させることが可能となる。The natural cooling of the wafer is carried out by adsorbing the lower surface of the wafer to the slow cooling table by the adsorbing means provided on the slow cooling table. Therefore, the wafer is sealed by adhering it to the slow cooling table. The wafer can be prevented from warping or deforming due to heat shrinkage of the resin, and stable quality can be secured without being affected by the warping or deformation, and the yield of the resin sealing process can be improved. Is possible.
【００３０】請求項６記載のウエハの樹脂封止方法にお
いては、ウエハの自然冷却は、押さえブロックをウエハ
の上面に載置し、ウエハの下面を徐冷台に密着させて行
なうので、自然冷却時に封止樹脂の熱収縮に伴うウエハ
の反りや変形を簡便に防止することができ、反りや変形
の影響を受けずに安定した品質を確保することが容易に
可能となって樹脂封止工程の歩留を向上させることが可
能となる。In the method for sealing a wafer with a resin according to the sixth aspect , the natural cooling of the wafer is performed by placing the pressing block on the upper surface of the wafer and closely contacting the lower surface of the wafer with the slow cooling table. At the same time, it is possible to easily prevent warping and deformation of the wafer due to heat shrinkage of the sealing resin, and it is possible to easily ensure stable quality without being affected by warping or deformation. The yield can be improved.
【図１】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形
態に係るウエハの樹脂封止装置の下型及び上型の概念構
造を示す平面図、及び断面図である。1A and 1B are a plan view and a cross-sectional view, respectively, showing a conceptual structure of a lower mold and an upper mold of a resin molding apparatus for a wafer according to an embodiment of the present invention.
【図２】同ウエハの樹脂封止装置の下型及び上型の部分
拡大断面図である。FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of a lower mold and an upper mold of the resin sealing device for the same wafer.
【図３】同ウエハの樹脂封止装置の下型及び上型を型締
め用のプレス機に取付けた状態を示す概念図である。FIG. 3 is a conceptual view showing a state where the lower mold and the upper mold of the resin sealing device for the wafer are attached to a press machine for mold clamping.
【図４】同ウエハの樹脂封止装置のダミープランジャー
内に余剰樹脂が流入した状態を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state in which excess resin has flowed into a dummy plunger of the resin sealing device for the wafer.
【図５】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形
態に係るウエハの樹脂封止方法に適用されるウエハの自
然冷却を行なう徐冷台の概念図である。5 (a) and 5 (b) are conceptual diagrams of a slow cooling table for performing natural cooling of a wafer, which is applied to a method for sealing a resin of a wafer according to an embodiment of the present invention.
１０：ウエハの樹脂封止装置、１１：ウエハ、１２：ポ
スト、１３：ウエハセット部、１４：下型、１５：キャ
ビティ部、１６：上型、１７：型締め用のプレス機、１
８：側壁、１９：底面、２０：吸着孔、２１：吸引管、
２２：吸引口、２３：連通部、２４：ダミーキャビティ
部、２５：側壁、２６：底面、２７：プランジャー、２
８：シリンダー部、２９：注入口、３０：エアベント
部、３１：シリンダー部、３２：ダミープランジャー、
３３：先端、３４：基端側、３５：バネ、３６：吸気
口、３７：吸引路、３８：排気口、３９：Ｏリング溝、
４０：Ｏリング、４１：排気配管、４２：移動プレー
ト、４３：固定プレート、４４：徐冷台、４５：吸着
孔、４６：排気配管、４７：排気口、４８：封止樹脂
部、４９、４９ａ：押さえブロック、５０：樹脂部10: Wafer resin sealing device, 11: Wafer, 12: Post, 13: Wafer setting part, 14: Lower mold, 15: Cavity part, 16: Upper mold, 17: Press machine for mold clamping, 1
8: Side wall, 19: Bottom surface, 20: Adsorption hole, 21: Suction tube,
22: suction port, 23: communication part, 24: dummy cavity part, 25: side wall, 26: bottom surface, 27: plunger, 2
8: Cylinder part, 29: Injection port, 30: Air vent part, 31: Cylinder part, 32: Dummy plunger,
33: tip, 34: base side, 35: spring, 36: intake port, 37: suction passage, 38: exhaust port, 39: O-ring groove,
40: O-ring, 41: Exhaust pipe, 42: Moving plate, 43: Fixed plate, 44: Slow cooling stand, 45: Adsorption hole, 46: Exhaust pipe, 47: Exhaust port, 48: Sealing resin part, 49, 49a: Pressing block, 50: Resin part
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ // Ｂ２９Ｋ 105:20 Ｂ２９Ｋ 105:20 Ｂ２９Ｌ 31:34 Ｂ２９Ｌ 31:34 (56)参考文献 特開 平５−36745（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−213597（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−160181（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−204273（ＪＰ，Ａ) 特開2001−44222（ＪＰ，Ａ) 特開2000−299334（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/56 B29C 33/18 B29C 45/14 B29C 45/34 B29C 45/56 B29K 105:20 B29L 31:34 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI // B29K 105: 20 B29K 105: 20 B29L 31:34 B29L 31:34 (56) Reference JP-A-5-36745 (JP, A) JP-A-9-213597 (JP, A) JP-A-5-160181 (JP, A) JP-A-6-204273 (JP, A) JP-A-2001-44222 (JP, A) JP-A-2000-299334 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/56 B29C 33/18 B29C 45/14 B29C 45/34 B29C 45/56 B29K 105: 20 B29L 31:34
Claims (6)
ウエハの上面側を樹脂封止するウエハの樹脂封止装置に
おいて、 前記ウエハの下面を支持し、前記各ポストを上側に露出
させて前記ウエハを保持するウエハセット部を備える下
型と、 前記ウエハセット部に保持された前記ウエハの前記各ポ
ストを全て覆うキャビティ部、及び該キャビティ部の外
側に、それぞれ連通部を介して前記キャビティ部に接続
された複数のダミーキャビティ部が前記ウエハセット部
に保持されている前記ウエハの面積内に存在するように
設けられた上型とを有し、 複数の前記ダミーキャビティ部にはそれぞれバネを用い
た予圧発生機構を備えたダミープランジャーが設けら
れ、前記キャビティ部の樹脂圧力が前記予圧発生機構に
よって前記ダミープランジャーに加えられている圧力よ
り大きくなると、流入した樹脂が前記ダミープランジャ
ーを押し上げて前記ダミーキャビティ部に流入すること
を特徴とするウエハの樹脂封止装置。1. A wafer resin encapsulation apparatus for encapsulating an upper surface of a wafer in which each element is provided with a plurality of posts with a resin, wherein the lower surface of the wafer is supported and each of the posts is exposed to the upper side. A lower mold having a wafer setting section for holding a wafer, a cavity section for covering all the posts of the wafer held by the wafer setting section, and the cavity section on the outside of the cavity section via a communication section. A plurality of dummy cavities connected to the wafer setting section
An upper die provided so as to exist within the area of the wafer held by the above, and springs are respectively used for the plurality of dummy cavity portions.
A dummy plunger having a preload generation mechanism is provided, and the resin pressure in the cavity is applied to the preload generation mechanism.
Therefore, it is better than the pressure applied to the dummy plunger.
When the size of the dummy plunger increases,
A resin encapsulation device for a wafer, wherein the device is pushed up to flow into the dummy cavity portion .
おいて、前記ウエハセット部で前記ウエハの下面が接触
する底面には該ウエハを吸着する複数の吸着孔が設けら
れていることを特徴とするウエハの樹脂封止装置。2. The wafer resin sealing device according to claim 1, wherein a plurality of adsorption holes for adsorbing the wafer are provided on a bottom surface of the wafer setting portion which is in contact with a lower surface of the wafer. Wafer resin sealing device.
おいて、前記吸着孔は圧力センサを備えた吸着手段に接
続されていることを特徴とするウエハの樹脂封止装置。3. The wafer resin sealing device according to claim 2, wherein the suction holes are connected to suction means provided with a pressure sensor.
エハの樹脂封止装置において、前記キャビティ部は複数
のエアベント部と連通し、しかも、各該エアベント部は
吸引手段に接続されていることを特徴とするウエハの樹
脂封止装置。4. The resin encapsulation device for a wafer according to claim 1, wherein the cavity portion communicates with a plurality of air vent portions, and each of the air vent portions is connected to suction means. A resin encapsulation device for a wafer, characterized in that
ウエハの上面側を樹脂封止するウエハの樹脂封止方法に
おいて、 前記ウエハを下型に備えられたウエハセット部の底面に
該ウエハの下面を接触させ前記各ポストを上側に露出さ
せて載置し、前記ウエハセット部の底面に設けられ圧力
センサを備えた吸着手段に接続された複数の吸着孔によ
り前記ウエハの下面を吸着し、該吸着手段に備えられた
圧力センサの検知信号の変化から前記ウエハの下面が吸
着していることを確認する第１工程と、それぞれバネを用いた予圧発生機構を備えるダミープラ
ンジャーを有する 複数のダミーキャビティ部が連通部を
介して接続されているキャビティ部が設けられた上型を
前記下型の上に被せて、前記各ポストを前記キャビティ
部で全て覆う第２工程と、 前記キャビティ部と連通した複数のエアベント部を介し
て吸引手段により前記キャビティ部内の空気を排気する
第３工程と、 前記キャビティ部内に前記ウエハの上面側を封止する樹
脂を注入し、前記キャビィティ部の樹脂圧力が前記予圧
発生機構によって前記ダミープランジャーに加えられて
いる圧力より大きくなると押し上げられる前記ダミープ
ランジャーを移動させて余剰樹脂を前記ダミーキャビテ
ィ部に流入させて、前記樹脂を硬化させる第４工程と、 前記樹脂の硬化後、前記ウエハを前記下型より取り出
し、徐冷台に設けられた他の吸着手段により該ウエハの
下面を該徐冷台に吸着させて該ウエハの自然冷却を行な
う第５工程とを有することを特徴とするウエハの樹脂封
止方法。5. A resin encapsulation method for a wafer, wherein each element is provided with a plurality of posts, and the upper surface of the wafer is resin-encapsulated. The wafer is attached to a bottom surface of a wafer set section provided in a lower die. The lower surface is brought into contact with each other, the posts are exposed and mounted on the upper side, and the lower surface of the wafer is sucked by a plurality of suction holes connected to suction means provided on the bottom surface of the wafer setting section and having a pressure sensor, A first step of confirming that the lower surface of the wafer is adsorbed by a change in a detection signal of a pressure sensor provided in the adsorbing means, and a dummy plastic plate having a preload generating mechanism using a spring.
A second step of covering the lower mold with an upper mold provided with a cavity part in which a plurality of dummy cavity parts each having a changer are connected through a communication part, and covering all the posts with the cavity part; , was injected a third step of exhausting the air in the cavity by a suction means through a plurality of air vent portion communicating with the cavity portion, the resin for sealing the upper surface of the wafer into the cavity portion, the Kyabyiti The resin pressure of the part is the preload
Added to the dummy plunger by the generating mechanism
The above-mentioned dummy pushes up when pressure exceeds
Move the ranger to remove excess resin from the dummy cavities.
The fourth step of curing the resin by inflowing it into the second section , and after curing the resin, the wafer is taken out from the lower mold , and another adsorption means provided on the slow cooling table is used to remove the wafer.
A fifth step of adsorbing the lower surface to the slow cooling table to naturally cool the wafer.
おいて、前記ウエハの自然冷却は、押さえブロックを前
記ウエハの上面側に設けて、前記ウエハの下面を前記徐
冷台に密着させて行なうことを特徴とするウエハの樹脂
封止方法。6. The method for resin sealing of a wafer according to claim 5 , wherein in the natural cooling of the wafer, a pressing block is provided on an upper surface side of the wafer, and a lower surface of the wafer is brought into close contact with the slow cooling table. A method for sealing a wafer with a resin, the method comprising:
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