JP5409549B2 - 圧縮成形用金型及び圧縮成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、圧縮成形用金型及び圧縮成形方法に関する。

半導体実装分野の製造工程に、機械的ストレスや温度・湿度の影響から半導体チップを保護するために半導体チップを樹脂で固める樹脂封止工程がある。その樹脂封止工程に用いられる封止手法の一つとして、圧縮成形方法がある。例えば、特許文献１には、その圧縮成形方法を実現する圧縮成形用金型が記載されている。圧縮成形用金型１は、図６に示すように、相対的に接近・離反可能な上型１２と下型４０とを有し、半導体チップが搭載された基板である被成形品２を上型１２と下型４０との間に形成されたキャビティに配置して樹脂４にて圧縮封止を行うことができる。言い換えれば、圧縮成形用金型１を用いることで、樹脂４（熱硬化性樹脂；エポキシ樹脂にガラスフィラを混入されたもの）を加熱溶融した状態で被成形品２に押し付けることにより成形品を製造することができる。圧縮成形方法では、樹脂４の流れが少ないのでワイヤー変形などが抑制され高品質な封止を行うことができる。なお、被成形品２は、図示しない流路を上型に設けて、エア吸引機構の吸引力で上型１２の上圧縮型２２に保持される。

特開２００４−７４４６１号公報

特許文献１の圧縮成形用金型１の構成では、被成形品２に全体的及び部分的な厚み誤差があると、型締めの際に被成形品２に過剰なクランプ圧力が加わることやクランプ圧力不足による樹脂漏れなどが生じるおそれがある。それを回避するために、キャビティの上部を構成し被成形品を保持する上圧縮型を可動とした構成が有効と考えられる。即ち、そのような構成は図６でいえば、上型１２の上主型１６と上圧縮型２２とを皿ばねなどの弾性体を介して連結する構成となる。

しかしながら、その場合には上圧縮型２２と上主型１６との間に隙間ができてしまい、エア吸引機構で被成形品２を保持する従来と同じ構成を取ることが不可能となる。結果的に、被成形品２の安定した圧縮封止を実現することが困難となる。

そこで、本発明は、前記問題点を解決するべくなされたもので、被成形品に全体的及び部分的な厚み誤差があっても適切なクランプを被成形品に対して行いながら安定して被成形品を圧縮封止可能な圧縮成形用金型及び圧縮成形方法を提供することを課題とする。

本発明は、相対的に接近・離反可能な上型と下型とを有し、被成形品を該上型と下型との間に形成されたキャビティに配置して樹脂にて圧縮封止を行う圧縮成形用金型であって、前記上型が、内部に第１流路と前記被成形品を保持する表面に該第１流路と連通する吸着口とが設けられた上圧縮型と、弾性体を介して該上圧縮型を前記相対的に接近・離反可能な方向で変位可能に支持する上主型とを有し、且つ、減圧状態を生じさせる第１エア吸引機構に接続され前記上型内に設けられるとともに少なくとも一部が変形可能で前記第１流路に連通する第１密閉領域を備えることにより、上記課題を解決したものである。

本発明においては、弾性体を介して被成形品を保持する上圧縮型を変位可能に上主型で支持している。このため、被成形品に全体的及び部分的な厚み誤差があっても適切なクランプを被成形品に対して行うことができる。そして、上圧縮型には内部に第１流路と被成形品を保持する表面に第１流路と連通する吸着口とが設けられ、第１流路には少なくとも一部が変形可能な第１密閉領域が連通している。この第１密閉領域は、減圧状態を生じさせる第１エア吸引機構に接続されている。このため、上圧縮型が上主型に対して隙間を有してその隙間が変化しても、第１密閉領域を介して吸着口から第１エア吸引機構によるエア吸引力を被成形品に安定して与えることができる。即ち、エア吸引力で被成形品を上圧縮型に簡易的且つ確実に保持することができる。同時に、圧縮封止工程における被成形品と樹脂との接触タイミングなどを正確に制御でき、被成形品の安定した圧縮封止を実現することが可能となる。

なお、更に、前記上型が前記上圧縮型に嵌合される貫通孔の設けられた上枠型を備え、該上枠型が該上圧縮型に対して相対的に変位しても前記上型と前記下型との間で減圧状態を生じさせる第２エア吸引機構により減圧可能とされている場合には、下型と上枠型とが接触した段階で密封状態を作ることができ、早い段階で上型と下型との間で減圧状態とすることができる。このため、圧縮封止する際に、樹脂の被成形品への充填を速く且つ十分に行うことができる。同時に、樹脂内の空気も排除でき圧縮封止された被成形品（成形品）のボイドを低減することができる。また、減圧することによりキャビティ内のエア溜まりをなくすことができ、欠損のない成形品とすることができる。即ち、圧縮封止工程を短縮して、更に圧縮封止不良を低減することができる。

なお、上型と下型との間を減圧する構成は特に限定されない。しかし、更に、前記上圧縮型には内部に第２流路と前記被成形品を保持する表面を除く前記キャビティ側の表面に該第２流路と連通する吸気口とが設けられ、前記第２エア吸引機構に接続され前記上型内に設けられるとともに少なくとも一部が変形可能で該第２流路に連通する第２密閉領域を備えてもよい。その場合には、第１密閉領域と第２密閉領域とを同様な構成とすることができ、設計・開発を効率的に行い、より低コスト化を促進することができる。

なお、更に、前記下型の表面に配置される離型フィルムと、該離型フィルムを該下型に吸着させるための第３エア吸引機構と、を備え、前記第１〜第３エア吸引機構が独立して制御される場合は、第１〜第３エア吸引機構の効率的で最適な制御を行うことができる。即ち、圧縮封止工程をより効率的に行うことができ、且つ圧縮封止不良を更に低減することができる。

なお、前記第１密閉領域若しくは第２密閉領域が、伸縮性を有する配管を備えてもよい。その場合には、第１密閉領域若しくは第２密閉領域を簡易的に且つ低コストに構成することができる。

なお、前記上圧縮型を複数備えることで、前記キャビティが前記上型と下型との間に複数並列形成され、該上圧縮型毎に前記被成形品が保持される場合には、被成形品の厚みの違いに応じて被成形品の保持高さが変更されキャビティにおける被成形品の圧縮封止側の面が同位置になる。即ち、被成形品の厚みが違ってもキャビティの体積が一定に保たれる。このため、圧縮封止を行う状態では、並列形成されたキャビティの構造でありながら、被成形品の厚みが違ってもキャビティ毎の封止圧力の差が緩和されて、樹脂漏れなどの圧縮封止不良を防止することができる。同時に、キャビティにおける被成形品の圧縮封止側の面が同位置とされているので、厚みの違う被成形品に関わらず樹脂の部分の厚みを均一にすることができる。

そして、上型と下型との間に並列形成された複数のキャビティを備えているので、上型と下型との相対的な接近・離反という単純な動作で、複数の被成形品が同時に成形可能となる。即ち、複数のキャビティに対して同時に同じ工程による減圧を行うことで、被成形品毎の圧縮封止品質を同等に維持しながら、複数の被成形品の同時圧縮封止を行うことができる。

なお、前記下型が、前記被成形品の圧縮封止される領域の外側を前記上型と把持すると共に前記キャビティと同一数の貫通孔が設けられ一体的に形成された下枠型と、該貫通孔にそれぞれ嵌合して配置される下圧縮型と、を備え、該下枠型が該下圧縮型に対して相対的に変位しても前記上型との密封が保たれる場合には、被成形品が圧縮封止される前に被成形品の位置がクランプにより固定可能となる。このため、被成形品の圧縮封止される領域の位置ずれに伴う圧縮封止不良を回避できる。そして、圧縮封止する際に下圧縮型の位置が調整可能となることで樹脂量変動が生じていても圧縮封止不良の発生を低減することができる。同時に、密封が保たれることでキャビティからの樹脂の漏れを防止することができる。また、下枠型がキャビティと同一数の貫通孔を備えても一体的に形成されているので、複数の被成形品を同時に成形できるにも拘らず、下型の寸法を小型化することができる。

なお、本発明は、相対的に接近・離反可能な上型と下型とを用いて、被成形品を該上型と下型との間に形成されたキャビティに配置して樹脂にて圧縮封止を行う圧縮成形方法であって、前記上型が、内部に第１流路と前記被成形品を保持する表面に該第１流路と連通する吸着口とが設けられた上圧縮型と、弾性体を介して該上圧縮型を前記相対的に接近・離反可能な方向で変位可能に支持する上主型とを有し、且つ、前記上型内に設けられるとともに少なくとも一部が変形可能で前記第１流路に連通する第１密閉領域を備え、該第１密閉領域を介してエア吸引力を前記被成形品に与えることで前記被成形品を前記キャビティに配置し、前記圧縮封止を行うことを特徴とする圧縮成形方法とも捉えることができる。

本発明によれば、被成形品に全体的及び部分的な厚み誤差があっても適切なクランプを被成形品に対して行いながら安定して被成形品を圧縮封止することができる。

本発明の第１実施形態の一例が適用された圧縮成形用金型の模式図 本発明の第２実施形態の一例が適用された圧縮成形用金型の上型の一部模式図 本発明の第３実施形態の一例が適用された圧縮成形用金型の模式図 図３における上型の一部を示す模式図 本発明の第４実施形態の一例が適用された圧縮成形用金型の模式図 従来の圧縮成形用金型を示す模式図

以下、本発明の実施形態の例を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の第１実施形態の一例が適用された圧縮成形用金型の模式図である。概略的な特徴について以下説明する。

圧縮成形用金型１００は、図１に示す如く、相対的に接近・離反可能な上型１１２と下型１４０とを有し、２つの被成形品１０２（１０２Ａ、１０２Ｂ）を上型１１２と下型１４０との間に（Ｘ方向で）並列形成された２つの被成形品１０２と同一数（２つ）のキャビティに配置して樹脂１０４（１０４Ａ、１０４Ｂ）にて圧縮封止を行う。ここで、上型１１２は、内部に第１流路１２４と被成形品１０２を保持する表面に第１流路１２４と連通する吸着口１２４Ａとが設けられた上圧縮型１２２（１２２Ａ、１２２Ｂ）と、弾性体である緩衝ばね１２８を介して上圧縮型１２２を相対的に接近・離反可能な方向（Ｚ方向）で変位可能に支持する上主型１１６とを有する。また、圧縮成形用金型１００は、減圧状態を生じさせる第１エア吸引機構１３０に接続され上型１１２内に設けられるとともに少なくとも一部が変形可能で第１流路１２４に連通する第１密閉領域１２５を備える。ここで、キャビティとは、上型１１２の上圧縮型１２２（１２２Ａ、１２２Ｂ）と下型１４０の下圧縮型１５０（１５０Ａ、１５０Ｂ）と下枠型１４８とで囲まれる樹脂封止のための空間をいう。

なお、被成形品１０２は、例えば、半導体チップが搭載された基板（リードフレームを含む）などである。そして、半導体チップが搭載された側の基板の表面が被成形品１０２の圧縮封止側の面となる。その圧縮封止される領域に半導体チップが搭載されており、圧縮封止される領域の外側に基板のみが存在する構成とされている。樹脂１０４は、当該圧縮封止される領域を圧縮封止で充填するように所定の形状と重量で予備成形されている。離型フィルム１０６は、短冊状に分離されており、伸縮可能である。離型フィルム１０６は、圧縮封止した際のキャビティからの被成形品１０２の剥離性向上とキャビティ汚れの防止とをすることができる。本実施形態では、被成形品１０２、樹脂１０４はそれぞれ、図示せぬローダによりキャビティに配置される。また、本実施形態では、被成形品１０２Ａ、１０２Ｂは、誤差によりその厚みが違うものの同一とされていることから、樹脂１０４Ａ、１０４Ｂとを同一としている。しかし、これに限られるものはなく、被成形品は同一でなくてもよい。

以下、詳細に構成を説明する。

圧縮成形用金型１００は、図１に示す如く、図示せぬ固定プラテンに固定された上型１１２と、固定プラテンに対して接近・離反可能な図示せぬ可動プラテンに取付けられた下型１４０とを備える。

前記上型１１２は、図１に示す如く、上主型１１６と上枠型１２０と上圧縮型１２２とを有する。上主型１１６は、緩衝ばね１２８を介して上圧縮型１２２を支持している。このため、上圧縮型１２２Ａ、１２２Ｂがそれぞれ、上主型１１６に対して相対的に接近・離反可能な方向（Ｚ方向）で独立に変位可能とされている。即ち、圧縮封止を行う状態では、上圧縮型１２２に対して、下型側から圧力が加わると、緩衝ばね１２８が圧縮され、上圧縮型１２２Ａ、１２２Ｂそれぞれが上主型１１６のほうへ移動することとなる。即ち、このように上圧縮型１２２を個別に緩衝ばね１２８で支持する構成により、キャビティ毎に、被成形品１０２の厚みの違いに応じて被成形品１０２の保持高さを変更しキャビティにおける被成形品１０２の圧縮封止側の面を２つとも同じ保持高さ（同位置）にすることができる。なお、本実施形態においては、緩衝ばね１２８として皿ばねが用いられていたが、これに限定されない。

上圧縮型１２２は、キャビティと同一数（２つ）であり、内部に図示せぬカートリッジヒータを備えている。カートリッジヒータは、特に上圧縮型１２２を加熱し、所定の温度とするようにされている。また、上圧縮型１２２には、その内部に第１流路１２４が設けられている。上圧縮型１２２Ａ、１２２Ｂの下面はそれぞれ、各キャビティの上面を構成し、被成形品１０２Ａ、１０２Ｂをそれぞれ保持する。そして、上圧縮型１２２の下面のうちの被成形品１０２を保持する表面に、第１流路１２４と連通する吸着口１２４Ａが複数設けられている。第１流路１２４は上圧縮型１２２の側面で、伸縮性を有する配管に接続されている。伸縮性を有する配管は、例えば変形可能な樹脂製のチューブであり、上型１１２の外部に配置されて減圧状態を生じさせる第１エア吸引機構１３０に接続されている。即ち、伸縮性を有する配管は、上型１１２内では上圧縮型１２２の変位に応じて変形可能な第１密閉領域１２５を構成している。

上圧縮型１２２の周囲には上枠型１２０が配置されている。即ち、上枠型１２０には、上圧縮型１２２に嵌合される貫通孔が設けられている。また、上枠型１２０には、上枠流路１２０Ａが設けられている。そして、上枠流路１２０Ａのキャビティ側には吸気口１２０Ｂが設けてあり、上型１１２の外側では、上枠流路１２０Ａが減圧状態を生じさせる第２エア吸引機構１３１に接続されている。上枠型１２０は、ばね１３２を介して上主型１１６に接続されている。

上枠型１２０と上圧縮型１２２との間、及び上圧縮型１２２Ａと上圧縮型１２２Ｂとの間には、Ｏリングなどのシール部材１３４が吸気口１２０Ｂの上側（図１）で配置されている。このため、上枠型１２０が下型１４０と離型フィルム１０６を介して当接した状態で、上枠型１２０が上圧縮型１２２に対して相対的に変位したとする。その場合であっても上型１１２と下型１４０との間で密閉状態が構成され減圧可能とされている。なお、上枠型１２０は、上圧縮型１２２に被成形品１０２が保持された状態においても、被成形品１０２で制限されることなく、上圧縮型１２２に対して移動可能とされている。

前記下型１４０は、図１に示す如く、下主型１４４と下枠型１４８と下圧縮型１５０とを有する。下主型１４４は、２つの下圧縮型１５０Ａ、１５０Ｂを支持している。下主型１４４には、図示せぬカートリッジヒータが設けられており、所定の温度とするようにされている。下枠型１４８は、上枠型１２０と上圧縮型１２２とに対向している。下枠型１４８は、上圧縮型１２２に保持される被成形品１０２の圧縮封止される領域の外側を、上圧縮型１２２と把持（クランプ）する。また、下枠型１４８には、上圧縮型１２２Ａ、１２２Ｂそれぞれに対応して２つのキャビティと同一数の貫通孔が設けられ一体的に形成されている。下圧縮型１５０は、当該貫通孔にそれぞれ嵌合して配置されている。下枠型１４８には、下枠流路１５８が設けられている。その下枠流路１５８は、下圧縮型１５０との摺動面と上型１１２に対向する面に吸気口１４８Ａを備え、減圧を生じさせる第３エア吸引機構１６０に接続されている。下枠型１４８は、ばね１５２を介して下主型１４４に取付られている。そのため、下枠型１４８は、下圧縮型１５０に対して移動可能とされている。

下枠型１４８と下圧縮型１５０との嵌合する部分で、下枠型１４８に設けられた吸気口１４８Ａよりも下側（図１）と、下枠型１４８の上型１１２と対向する表面とには、Ｏリングなどのシール部材１５４、１５６が設けられている。このため、下型１４０の表面に、離型フィルム１０６を吸着することができる。下枠型１４８が上枠型１２０と当接した状態では、下枠型１４８が下圧縮型１５０に対して相対的に変位しても下型１４０と上型１１２との密閉が保たれている。なお、離型フィルムがない場合には、下型１４０からもキャビティ内を減圧することが可能となる。

次に、上型１１２の緩衝ばね１２８及びばね１３２と、下型１４０のばね１５２の強弱関係について説明する。ばね１３２による力Ｆ１と、ばね１５２による力Ｆ２と、緩衝ばね１２８による力Ｆ３との関係は式（１）で示される。なお、力Ｆ１〜Ｆ３は、それぞれのばね全ての力を合計したものである。

Ｆ１＜Ｆ２＜Ｆ３ （１）

ここで、緩衝ばね１２８のすべてが機能していない状態のときの力Ｆ４（＜Ｆ３）では、式（２）が成立する。

Ｆ２＞Ｆ４ （２）

即ち、例えば下枠型１４８に被成形品１０２Ａを介して上圧縮型１２２Ａのみが当接した状態では、下枠型１４８が圧縮されず、上圧縮型１２２Ａのみが変位する。しかし、下枠型１４８に被成形品１０２を介して上圧縮型１２２Ｂも当接した状態となると、下枠型１４８が圧縮されることとなる。

次に、圧縮成形用金型１００の動作について、図１を用いて説明する。

上型１１２と下型１４０とが離反された型開き状態において、離型フィルム１０６を下型１４０上に配置する。そして、第３エア吸引機構１６０を動作させる。すると、下枠流路１５８を介して、下枠型１４８に設けられた吸気口１４８Ａにエア吸引力が生じる。このため、離型フィルム１０６が下圧縮型１５０と下枠型１４８の表面に倣って吸着される。なお、この状態では、上型１１２と下型１４０は圧縮封止する際の一定の温度（例えば１７５度）とされている。

次に、図示せぬローダにより、被成形品１０２を上圧縮型１２２の下面の吸着口１２４Ａまで近づける。このとき、第１エア吸引機構１３０を動作させる。すると、第１密閉領域１２５と第１流路１２４とを介して、上圧縮型１２２に設けられた吸着口１２４Ａにエア吸引力が生じる。そこで、被成形品１０２を上圧縮型１２２の下面に吸着させ、上圧縮型１２２Ａ、１２２Ｂにそれぞれ被成形品１０２Ａ、１０２Ｂを保持させる。また、離型フィルム１０６上の各キャビティに樹脂１０４Ａ、１０４Ｂを配置する。なお、吸着による被成形品１０２Ａ、１０２Ｂの保持（キャビティへの配置）は同時でなくてもよい。樹脂１０４の配置は、樹脂１０４が硬化するまでの時間を合わせるために、可能な限り同時に行う。

次に、下型１４０を上型１１２に接近させていく。すると、上枠型１２０と下枠型１４８とが離型フィルム１０６を介して当接して、離型フィルム１０６が固定される。同時に、上型１１２と下型１４０とで密閉状態が構成される。このとき、第２エア吸引機構１３１の動作により、上枠型１２０に設けられた上枠流路１２０Ａを介して、上型１１２と下型１４０の間に形成されたキャビティの減圧が行われる。

更に、上型１１２と下型１４０とを接近させ、ばね１３２を縮ませて、上圧縮型１２２と下枠型１４８とで被成形品１０２を把持（クランプ）する。このため、被成形品１０２がしっかり固定される。なお、本実施形態で、被成形品１０２Ａが被成形品１０２Ｂよりも厚みが大きいとすると、最初に、上圧縮型１２２Ａと下枠型１４８とで、被成形品１０２Ａをクランプする。しかし、被成形品１０２Ｂを介して上圧縮型１２２Ｂと下枠型１４８とが当接していない状態では、式（２）の関係となる。このため、上圧縮型１２２Ａを支える緩衝ばね１２８が圧縮されてから、下枠型１４８は上圧縮型１２２Ｂに保持された被成形品１０２Ｂをクランプする。即ち、被成形品１０２Ａ、１０２Ｂの圧縮封止側の面は同位置となる。クランプした後は、式（１）の関係に従い、ばね１５２が圧縮される。

次に、下型１４０を更に上方に移動させて上型１１２に接近させていく。そして、各キャビティ内部が一定圧力以下となった状態で、上下方向（１軸方向）で圧縮封止し、型締めを完了させる。

次に、上枠流路１２０Ａを大気開放して、上型１１２と下型１４０の型開きをする。そして、図示せぬアンローダが、上型１１２の所定の位置に移動してきた際に、第１密閉領域１２５を介して第１流路１２４に圧縮空気を送る。そして、圧縮封止された被成形品１０２（成形品）を上圧縮型１２２から離型させて、アンローダにて上型１１２から成形品を取り出す。また、下枠流路１５８を大気開放して、離型フィルム１０６を移動させる。

このように、本実施形態においては、緩衝ばね１２８を介して被成形品１０２を保持する上圧縮型１２２を変位可能に上主型１１６で支持している。このため、被成形品１０２それぞれに全体的及び部分的な厚み誤差があっても、適切なクランプを被成形品１０２それぞれに対して行うことができる。そして、上圧縮型１２２には内部に第１流路１２４と被成形品１０２を保持する表面に第１流路１２４と連通する吸着口１２４Ａとが設けられ、第１流路１２４には変形可能な第１密閉領域１２５が連通している。この第１密閉領域１２５は、減圧状態を生じさせる第１エア吸引機構１３０に接続されている。このため、上圧縮型１２２が上主型１１６に対して隙間を有してその隙間が変化しても、第１密閉領域１２５を介して吸着口１２４Ａから第１エア吸引機構１３０によるエア吸引力を被成形品１０２に安定して与えることができる。即ち、エア吸引力で被成形品１０２を上圧縮型１２２に簡易的且つ確実に保持することができる。同時に、圧縮封止工程における被成形品１０２と樹脂１０４との接触タイミングなどを正確に制御でき、結果的に被成形品１０２の安定した圧縮封止を実現することが可能となる。

また、更に、上型１１２が上圧縮型１２２に嵌合される貫通孔の設けられた上枠型１２０を備え、上枠型１２０が上圧縮型１２２に対して相対的に変位しても上型１１２と下型１４０との間で第２エア吸引機構１３１により減圧可能とされている。このため、下型１４０と上枠型１２０とが接触した段階で密封状態を作ることができ、早い段階で上型１１２と下型１４０との間で減圧状態とすることができる。このため、圧縮封止する際に、樹脂１０４の被成形品１０２への充填を速く且つ十分に行うことができる。同時に、樹脂１０４内の空気も排除でき成形品のボイドを低減することができる。また、減圧することによりキャビティ内のエア溜まりをなくすことができ、欠損のない成形品とすることができる。即ち、圧縮封止工程を短縮して、更に圧縮封止不良を低減することができる。

また、更に、下型１４０の表面に配置される離型フィルム１０６と、離型フィルム１０６を下型１４０に吸着させるための第３エア吸引機構１６０と、を備え、第１〜第３エア吸引機構１３０、１３１、１６０が独立して制御されている。このため、第１〜第３エア吸引機構１３０、１３１、１６０の効率的で最適な制御を行うことができる。即ち、圧縮封止工程をより効率的に行うことができ、且つ圧縮封止不良を更に低減することができる。

また、第１密閉領域１２５が、伸縮性を有する配管を備えているので、第１密閉領域１２５を簡易的に且つ低コストに構成することができる。

また、上圧縮型１２２を２つ備えることで、キャビティが上型１１２と下型１４０との間に２つ並列形成され、上圧縮型１２２毎に被成形品１０２が保持されている。このため、被成形品１０２の厚みの違いに応じて被成形品１０２の保持高さが変更されキャビティにおける被成形品１０２の圧縮封止側の面が同位置になる。即ち、被成形品１０２の厚みが違ってもキャビティの体積が一定に保たれる。このため、圧縮封止を行う状態では、並列形成されたキャビティの構造でありながら、被成形品１０２の厚みが違ってもキャビティ毎の封止圧力の差が緩和されて、樹脂漏れなどの圧縮封止不良を防止することができる。同時に、キャビティにおける被成形品１０２の圧縮封止側の面が同位置とされているので、厚みの違う被成形品１０２に関わらず樹脂１０４の部分の厚みを均一にすることができる。

そして、本実施形態では、上型１１２と下型１４０との間に並列形成された２つのキャビティを備えているので、上型１１２と下型１４０との相対的な接近・離反という単純な動作で、２つの被成形品１０２が同時に成形可能となる。即ち、２つのキャビティに対して同時に同じ工程による減圧を行うことで、被成形品１０２毎の圧縮封止品質を同等に維持しながら、２つの被成形品１０２の同時圧縮封止（圧縮成形）を行うことができる。

また、下型１４０は、被成形品１０２の圧縮封止される領域の外側を上型１１２と把持（クランプ）すると共にキャビティと同一数の貫通孔が設けられ一体的に形成された下枠型１４８と、貫通孔にそれぞれ嵌合して配置される下圧縮型１５０と、を備え、下枠型１４８が下圧縮型１５０に対して相対的に変位しても上型１１２との密封が保たれている。このため、被成形品１０２が圧縮封止される前に被成形品１０２の位置がクランプにより固定可能となる。即ち、被成形品１０２の圧縮封止される領域の位置ずれに伴う圧縮封止不良を回避できる。そして、圧縮封止する際に下圧縮型１５０の位置が調整可能となることで樹脂量変動が生じていても圧縮封止不良の発生を低減することができる。同時に、密封が保たれることでキャビティからの樹脂１０４の漏れを防止することができる。また、下枠型１４８がキャビティと同一数の貫通孔を備えても一体的に形成されているので、２つの被成形品１０２を同時に成形できるにも拘らず、下型１４０の寸法を小型化することができる。

また、キャビティに配置される樹脂１０４が、所定の形状と重量で予備成形されているので、圧縮封止に用いる樹脂量の変動を少なくできる。同時に、樹脂１０４の扱いが容易で、且つその管理も容易となる。

また、樹脂１０４は、短冊状に分離された離型フィルム１０６でキャビティに配置されているので、樹脂１０４の搬送手段の配置を自在とすることができる。また、離型フィルム１０６の余分な部分を極力低減できるので、離型フィルム１０６を有効活用することができる。

即ち、本実施形態によれば、被成形品１０２に全体的及び部分的な厚み誤差があっても適切なクランプを被成形品１０２に対して行いながら安定して被成形品１０２を圧縮封止することができる。

本発明について第１実施形態を挙げて説明したが、本発明は第１実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の要旨を逸脱しない範囲においての改良並びに設計の変更が可能なことは言うまでもない。

第１実施形態においては、緩衝ばね１２８だけで上圧縮型１２２を支持するように構成されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、図２に示す第２実施形態の如く、ガイドピン２２３を用いて、上主型２１６に対する上圧縮型２２２（２２２Ａ、２２２Ｂ）の横方向（Ｘ方向）への移動を制限するようにしてもよい。以下に具体的に説明する。

上主型２１６には、貫通孔２１６Ａが複数設けられている。貫通孔２１６Ａは、その上端部が頭部受け孔２１６ＡＡ、その下端部がばね受け孔２１６ＡＣ、上端部と下端部の間がピン孔２１６ＡＢとされている。ガイドピン２２３は、複数の貫通孔２１６Ａに挿入され相対的に接近・離反可能な方向（Ｚ方向）で変位可能とされている。ガイドピン２２３の頭部は、ピン孔２１６ＡＢよりも大径に設定されて、頭部受け孔２１６ＡＡに収容されている。このため、ガイドピン２２３の頭部で上主型２１６に対して脱落防止構造が構成されている（頭部受け孔２１６ＡＡの内径は、ピン孔２１６ＡＢの内径よりも大きい）。ガイドピン２２３の先端部（下端部）は、上圧縮型２２２の上面に取付けられており、ガイドピン２２３と上圧縮型２２２とは一体化されている。緩衝ばね２２８は、ばね受け孔２１６ＡＣに配置され、その緩衝ばね２２８の中心をガイドピン２２３が貫通している。緩衝ばね２２８は、いわゆる上主型２１６から吊り下げられた状態の上圧縮型２２２に対して、常に下型側に付勢している。即ち、緩衝ばね２２８は、上主型２１６と上圧縮型２２２との間に配置され上主型２１６と上圧縮型２２２とを離反させるように付勢を与えている。

また、第１実施形態においては、キャビティ内を減圧するのに上枠型１２０に上枠流路１２０Ａを設けていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図３の第３実施形態の如く、上圧縮型３２２を介してキャビティ内を減圧してもよい。以下に具体的に説明する。

上型３１２の上主型３１６には、複数の流路３１６Ｂが形成されている。そして、上圧縮型３２２（３２２Ａ、３２２Ｂ）の内部には、第２流路３２６が第１流路３２４とは別に設けられている。第２流路３２６は、被成形品３０２（３０２Ａ、３０２Ｂ）を保持する表面を除くキャビティ側の表面（上圧縮型３２２の下面）に設けられた吸気口３２６Ａと連通している。第２流路３２６と流路３１６Ｂとは伸縮性を有する配管３２９で接続されている（図４）。そして、流路３１６Ｂは、第２エア減圧機構３３１に接続されている。伸縮性を有する配管３２９は、上主型３１６と上圧縮型３２２との距離変動に応じて変形可能である。即ち、流路３１６Ｂと伸縮性を有する配管３２９とで第２密閉領域３２７が形成されている。第２密閉領域３２７のうち緩衝ばね３２８の中心を伸縮性を有する配管３２９が設けられた場合（IV（Ａ））を図４（Ａ）に、そうでない場合（IV（Ｂ））を図４（Ｂ）に示す。伸縮性を有する配管３２９として、例えば、変形可能な樹脂製のチューブでもよいし、金属製のベローズ（成形あるいは溶接）などであってよい。特に溶接ベローズなどであれば、その伸縮する部分のばね定数を調整でき、且つ左右方向（Ｘ方向）への動きを規制することもできる（場合により、緩衝ばねを不要とすることもできる）。なお、他の構成は、上記実施形態と同一なので、符号下二桁を同一とし、説明を省略する。

このように、本実施形態では、第１密閉領域３２５と第２密閉領域３２７とを同様な構成とすることができ、設計・開発を効率的に行い、より低コスト化を促進することができる。

また、上記実施形態においては、上圧縮型と上枠型との間にシール部材を設けていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図５に示す第４実施形態の如くであってもよい。本実施形態では、上枠型４２０の外周に更に上固定枠４１８が設けられ、上固定枠４１８が上主型４１６に固定されている。そして、上固定枠４１８と上枠型４２０との間にシール部材４３４が設けられている。上主型４１６に流路４１６Ａ、４１６Ｂが設けられ、流路４１６Ｂが図示せぬ第２エア吸引機構４３１に接続されている。上枠型４２０と上圧縮型４２２（４２２Ａ、４２２Ｂ）との間、及び上圧縮型４２２Ａと上圧縮型４２２Ｂの間のシール部材はなく、それらの隙間から、キャビティ内の減圧を行うことができる。一方、上圧縮型４２２の内部には第１流路４２４のみが形成され、第１流路４２４は伸縮性を有する配管を介して上主型４１６に設けられた流路４１６Ａに接続している。流路４１６Ａは、図示せぬ第１エア吸引機構４３０に接続されている。即ち、第３実施形態を示す図４（Ａ）、（Ｂ）の第２密閉領域３２７の構成が、本実施形態の第１密閉領域４２５の構成とされている。なお、その他の構成は、第１実施形態と同一なので、符号下二桁の数字を同一として説明は省略する。

上記実施形態においては、下枠型の位置を調整する機構が採用されていないが、そのような機構が設けられていてもよい。その場合には、特に離型フィルムの破損などを防止でき、離型フィルムの再利用を促進することができる。

また、上記実施形態においては、２つのキャビティを備えていたが、本発明はこれに限定されない。１つのキャビティであってもよいし、３つ以上のキャビティであってもよい。そして複数のキャビティを備えていても、必ずしもすべてのキャビティを使用する必要はなく、適宜いずれか１つ以上のキャビティのみを使用することもできる。

また、上記実施形態においては、上型が固定プラテンに取付られ固定されていたが、本発明はこれに限定されず、下型が固定プラテンに取付られ固定されて、上型が接近・離反可能な方向において移動可能とされていてもよい。

また、上記実施形態においては、前記上型が前記上圧縮型に嵌合される貫通孔の設けられた上枠型を備え、該上枠型が該上圧縮型に対して相対的に変位しても前記上型と前記下型との間で減圧可能とされていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、上枠型を備えなくてもよいし、必ずしもキャビティの減圧が可能とされていなくてもよい。

また、上記実施形態においては、前記第１密閉領域若しくは第２密閉領域が、伸縮性を有する配管を備えていたが、本発明は必ずしもこれに限定されない。例えば、前記第１密閉領域と第２密閉領域のいずれもが伸縮性を有する配管でなくてもよく、第１密閉領域と第２密閉領域とは上型内に設けられるとともに少なくとも一部が変形可能な構成とされていればよい。

また、上記実施形態においては、前記下型は、前記被成形品の圧縮封止される領域の外側を前記上型と把持すると共に前記キャビティと同一数の貫通孔が設けられ一体的に形成された下枠型と、該貫通孔にそれぞれ嵌合して配置される下圧縮型と、を備え、該下枠型が該下圧縮型に対して相対的に変位しても前記上型との密封が保たれていたが、本発明はこれに限定されない。例えば下型が下枠型と下圧縮型とに分かれている必要はない。また、下枠型が一体でなく、貫通孔毎に分離していてもよい。更に、前記密封が必ずしも必要とされていない。

また、上記実施形態においては、キャビティに配置される樹脂は所定の形状と重量で予備成形されていたが、本発明はこれに限定されずに、粉状、粒状の樹脂でもよいし、液状の樹脂であってもよい。

また、上記実施形態においては、離型フィルムは短冊状とされていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、樹脂は、連続した離型フィルムでキャビティに配置されてもよい。その場合には、樹脂をキャビティに搬送するのが容易となり、且つ使用した離型フィルムの回収も容易となる。或いは、下型に離型フィルムを用いなくてもよい。

本発明の圧縮成形用金型は、例えば半導体チップが搭載された基板（リードフレームを含む）等の被成形品を樹脂にて圧縮封止する用途などに広く用いることができる。

１、１００、３００、４００…圧縮成形用金型
２、１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、３０２、３０２Ａ、３０２Ｂ、４０２Ａ、４０２Ｂ…被成形品
４、１０４、１０４Ａ、１０４Ｂ、３０４Ａ、３０４Ｂ、４０４Ａ、４０４Ｂ…樹脂
６、１０６、３０６、４０６…離型フィルム
１２、１１２、２１２、３１２、４１２…上型
１６、１１６、２１６、３１６、４１６…上主型
２０、１２０、２２０、４２０…上枠型
２２、１２２、１２２Ａ、１２２Ｂ、２２２、２２２Ａ、２２２Ｂ、３２２、３２２Ａ、３２２Ｂ、４２２、４２２Ａ、４２２Ｂ…上圧縮型
３１、１３１、３３１、４３１…第２エア吸引機構
３２、５２、１３２、１５２、２３２、３３２、３５２、４３２、４５２…ばね
３４、５４、５６、１３４、１５４、１５６、３３４、３５４、３５６、４３４、４５４、４５６…シール部材
４０、１４０、３４０、４４０…下型
４４、１４４、３４４、４４４…下主型
４８、１４８、３４８、４４８…下枠型
５０、１５０、１５０Ａ、１５０Ｂ、３５０Ａ、３５０Ｂ、４５０Ａ、４５０Ｂ…下圧縮型
５８、１５８、３５８、４５８…下枠流路
６０、１６０…第３エア吸引機構
１２０Ａ…上枠流路
１２０Ｂ、１４８Ａ、３２６Ａ…吸気口
１２４、３２４、４２４…第１流路
１２４Ａ…吸着口
１２５、３２５、４２５…第１密閉領域
１２８、２２８、３２８、４２８…緩衝ばね
１３０、３３０、４３０…第１エア吸引機構
２２３…ガイドピン
３１６Ｂ、４１６Ａ、４１６Ｂ…流路
３２６…第２流路
３２７…第２密閉領域
４１８…上固定枠

Claims (8)

1. 相対的に接近・離反可能な上型と下型とを有し、被成形品を該上型と下型との間に形成されたキャビティに配置して樹脂にて圧縮封止を行う圧縮成形用金型であって、
   前記上型は、内部に第１流路と前記被成形品を保持する表面に該第１流路と連通する吸着口とが設けられた上圧縮型と、弾性体を介して該上圧縮型を前記相対的に接近・離反可能な方向で変位可能に支持する上主型とを有し、且つ、
   減圧状態を生じさせる第１エア吸引機構に接続され前記上型内に設けられるとともに少なくとも一部が変形可能で前記第１流路に連通する第１密閉領域を備える
   ことを特徴とする圧縮成形用金型。
2. 請求項１において、更に、
   前記上型は前記上圧縮型に嵌合される貫通孔の設けられた上枠型を備え、
   該上枠型が該上圧縮型に対して相対的に変位しても前記上型と前記下型との間で減圧状態を生じさせる第２エア吸引機構により減圧可能とされている
   ことを特徴とする圧縮成形用金型。
3. 請求項２において、更に、
   前記上圧縮型には内部に第２流路と前記被成形品を保持する表面を除く前記キャビティ側の表面に該第２流路と連通する吸気口とが設けられ、
   前記第２エア吸引機構に接続され前記上型内に設けられるとともに少なくとも一部が変形可能で該第２流路に連通する第２密閉領域を備える
   ことを特徴とする圧縮成形用金型。
4. 請求項２または３において、更に、
   前記下型の表面に配置される離型フィルムと、該離型フィルムを該下型に吸着させるための第３エア吸引機構と、を備え、
   前記第１〜第３エア吸引機構が独立して制御される
   ことを特徴とする圧縮成形用金型。
5. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、更に、
   前記第１密閉領域若しくは第２密閉領域は、伸縮性を有する配管を備える
   ことを特徴とする圧縮成形用金型。
6. 請求項１乃至５のいずれかにおいて、
   前記上圧縮型を複数備えることで、前記キャビティが前記上型と下型との間に複数並列形成され、
   該上圧縮型毎に前記被成形品が保持される
   ことを特徴とする圧縮成形用金型。
7. 請求項１乃至６のいずれかにおいて、
   前記下型は、前記被成形品の圧縮封止される領域の外側を前記上型と把持すると共に前記キャビティと同一数の貫通孔が設けられ一体的に形成された下枠型と、該貫通孔にそれぞれ嵌合して配置される下圧縮型と、を備え、
   該下枠型が該下圧縮型に対して相対的に変位しても前記上型との密封が保たれる
   ことを特徴とする圧縮成形用金型。
8. 相対的に接近・離反可能な上型と下型とを用いて、被成形品を該上型と下型との間に形成されたキャビティに配置して樹脂にて圧縮封止を行う圧縮成形方法であって、
   前記上型は、内部に第１流路と前記被成形品を保持する表面に該第１流路と連通する吸着口とが設けられた上圧縮型と、弾性体を介して該上圧縮型を前記相対的に接近・離反可能な方向で変位可能に支持する上主型とを有し、且つ、前記上型内に設けられるとともに少なくとも一部が変形可能で前記第１流路に連通する第１密閉領域を備え、
   該第１密閉領域を介してエア吸引力を前記被成形品に与えることで前記被成形品を前記キャビティに配置し、前記圧縮封止を行う
   ことを特徴とする圧縮成形方法。