JP5776094B2 - 樹脂モールド方法および樹脂モールド装置 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂モールド方法および樹脂モールド装置に適用して有効な技術に関する。

半導体チップ等を樹脂モールドする樹脂モールド装置では、キャビティ内のエアを排出するためのエアベントが設けられている。通常、エアベントは、ゲートが形成されたキャビティ側部と対向する（反対側の）キャビティ側部のクランプ面にエアベント溝を形成し、樹脂注入時にこのエアベント溝を通じてキャビティ内のエアを外部に排出するようにしている。エアベントは、エアを排出する一方、流動性が高い樹脂においてはエアベント溝から樹脂が漏れ出し易いという課題を有している。そのため、エアベント溝にエアベントピンを設け、エアは排出するが樹脂は漏れ出させないためのエアベント機構を設ける場合がある。

例えば、特開２００９−２９２０７６号公報（特許文献１）には、トランスファ成形において、可動ピンをエアベントの流路内に設けて金型を閉じた後プランジャにより樹脂流頭がエアベントの直前位置に到達するまでエアを排出させ、到達した際に可動ピンをエアベント内に進出させてエアベントを閉じた（閉塞）状態にさせ、キャビティ内への溶融樹脂の充填を１００％にして加熱硬化することにより樹脂モールド成形を行う技術が開示されている（明細書段落［００３０］、［００３１］参照）。

このような可動ピン（エアベントピン）は、トランスファ成形に限らず圧縮成形にも適用される。例えば、特開２０１０−３６５１５号公報（特許文献２）には、クランパに設けられたエアベントピンを用いて、型閉じ完了直前までエアベント溝を開けておき、型締めと共にエアベント溝を完全に閉止してキャビティを完全に密閉状態とし、キャビティ内に樹脂を圧縮した状態で熱硬化させることによって圧縮成形を完了させる技術が開示されている（明細書段落［００２１］参照）。

これらの特許文献１、２の技術は、エアベントから樹脂が漏れ出てしまうという不具合を防止するためのものである。なお、特許文献１の可動ピン、特許文献２のエアベントピンとは機能が異なる調圧ピンが、特開２０１０−１７３０８３号公報（特許文献３）に開示されている。

この特許文献３には、樹脂充填工程において、成形キャビティと連通する過剰樹脂収容部が配設されているため、該成形キャビティ内に流入した溶融樹脂材料の一部がこの過剰樹脂収容部内にも流入させる技術が開示されている（明細書段落［００１８］参照）。また、薄型樹脂パッケージの成形工程において、キャビティブロックの降下作用に基づく樹脂加圧力によって薄型樹脂パッケージの厚みを成形するためのキャビティ容量を超える溶融樹脂材料の過剰分を、過剰樹脂収容部内に流入させる技術が開示されている（明細書段落［００１９］参照）。この樹脂成形品は、過剰樹脂収容部に設けられた調圧ピンの弾性押圧力によって離型される（明細書段落［００２０］参照）。

特開２００９−２０２０７６号公報 特開２０１０−３６５１５号公報 特開２０１０−１７３０８３号公報

例えば、トランスファ成形の場合、上型と下型からなる金型によりワークをクランプし、キャビティ内に樹脂を充填して樹脂モールドを行う際、成形品の厚さが例えば０．３ｍｍ程度に薄くなると、溶融した封止樹脂の硬化が促進され易いため、樹脂の流動可能な範囲が限定されてしまう。例えば、キャビティの底部と、ワーク上の例えば半導体素子の上面との隙間が狭い場合、封止樹脂が充填され難いことや、樹脂中のフィラーが偏在してしまうことなどが起きやすくなる。

そこで、成形品の厚さ寸法より所定厚だけキャビティの底部を深く（後退）させて良好な樹脂の流動を確保し、キャビティへ樹脂を充填した後、キャビティの深さを成形品の厚さ寸法になるまで、当該キャビティ内の余剰樹脂を押し出す技術が開発されている（特開２００９−１９０４００号公報）。しかしながら、この技術により製造された成形品において、その表面にフローマーク（模様）が発生してしまうものが見受けられた。フローマークが発生した成形品は、品質が劣り、製造歩留まりを低下させてしまう。

本発明の目的は、成形品の成形品質を向上することのできる技術を提供することにある。本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。本発明の一実施形態における樹脂モールド方法は、クランプ面で開口し、深さが可変に構成された凹部形状の成形キャビティと、前記成形キャビティの周囲に設けられ、前記クランプ面で開口する凹部形状のオーバーフローキャビティと、前記成形キャビティと前記オーバーフローキャビティとの間に設けられ、前記クランプ面にエアベント溝が形成された境界部と、前記クランプ面を覆うリリースフィルムと、クランプして前記成形キャビティと通じるポットと、前記ポット内に設けられるプランジャとを有する金型を用いる樹脂モールド方法であって、（ａ）前記成形キャビティの深さを成形品の厚さ寸法より深くした状態で、前記金型でワークをクランプして前記ポット内に供給された樹脂を前記プランジャによって前記成形キャビティへ圧送し、前記オーバーフローキャビティへの流出を前記境界部で抑止しながら、前記成形キャビティ内へ樹脂を充填して第１樹脂圧とする工程と、（ｂ）前記（ａ）工程後、前記成形キャビティの深さを成形品の厚さ寸法になるまで浅くして前記第１樹脂圧より高い第２樹脂圧へ上昇させ、前記成形キャビティから前記エアベント溝を介して前記オーバーフローキャビティへ樹脂を流出させると共に、前記第２樹脂圧により前記プランジャを後退させて前記ポット側に樹脂を押し戻す工程と、（ｃ）前記（ｂ）工程後、前記成形キャビティ内で充填されている樹脂を加熱硬化させる工程と、を含む。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次のとおりである。成形品の成形品質を向上することができる。

本発明の実施形態１における動作中の樹脂モールド装置を示す要部断面図である。 図１に続く動作中の樹脂モールド装置を示す要部断面図である。 図２に続く動作中の樹脂モールド装置を示す要部断面図である。 図３に続く動作中の樹脂モールド装置を示す要部断面図である。 本発明の実施形態１における成形後金型より取り出したワークの一例を示す平面図である。 本発明の実施形態１における成形後金型より取り出したワークの他の例を示す平面図である。 本発明の実施形態１における成形後金型より取り出したワークの他の例を示す平面図である。 本発明の実施形態１における成形後金型より取り出したワークの他の例を示す平面図である。 本発明の実施形態２における樹脂モールド装置の一例を示す要部断面図である。 本発明の実施形態２における成形後金型より取り出したワークの一例を示す平面図である。 本発明の実施形態２における可動ピンの一例を説明するための図であり、（ａ）は図９のｘ方向に見た図、（ｂ）は図９のｚ方向に見た図、（ｃ）は図９のｙ方向に見た図である。 本発明の実施形態２における可動ピンの他の例を説明するための図であり、（ａ）は図９のｘ方向に見た図、（ｂ）は図９のｚ方向に見た図、（ｃ）は図９のｙ方向に見た図である。 本発明の実施形態２における樹脂モールド装置の他の例を示す要部断面図である。 本発明の実施形態２における成形後金型より取り出したワークの他の例を示す平面図である。 本発明の実施形態２における成形後金型より取り出したワークの他の例を示す平面図である。 本発明の実施形態２における成形後金型より取り出したワークの他の例を示す平面図である。 本発明の実施形態３における動作中の樹脂モールド装置の一例を示す要部断面図である。 図１７に続く動作中の樹脂モールド装置を示す要部断面図である。 図１８に続く動作中の樹脂モールド装置を示す要部断面図である。 図１８の要部拡大図である。 本発明の実施形態３における動作中の樹脂モールド装置の他の例を示す要部断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

（実施形態１）
本発明の実施形態１を、図１〜図８を参照して説明する。樹脂モールド装置１Ａでは、金型２の中央部に設けられたカル１４を対称に成形キャビティ１１が配置されるが、説明を明解にするために、図１などでは、片側の成形キャビティ１１を省略している。また、図５〜図８では、金型２の構成箇所に対応して形成されたワークＷの箇所に、金型２の構成箇所の符号を付して説明を明解にしている。

樹脂モールド装置１Ａの概略構成について図１および図５を参照して説明する。図１の断面図は、図５の矢印Ａ−Ａ線に対応している。

この樹脂モールド装置１Ａでは、図示しない被成形品供給部からローダにより被成形品（ワークＷ）が金型２を備えたプレス部に搬入（供給）され、樹脂モールドされた後、アンローダにより成形品（ワークＷ）がプレス部から取り出されて成形品収納部へ収納される。この金型２は、互いに対向して配置される上型３と下型４で構成される。樹脂モールド装置１Ａでは、下型４に載置されたワークＷに対して、上型３と下型４とでクランプ（すなわち、金型２でクランプ）して樹脂モールドを行うものである。なお、図１に示すワークＷは、配線基板上に複数の半導体チップが搭載されたものである。

金型２は、クランプ（クランパ）の高さ位置によって容積が可変する成形キャビティ１１と、成形キャビティ１１の周囲に設けられるオーバーフローキャビティ１２とを有している。成形キャビティ１１は、上型３のクランプ面で開口する凹部形状となっており、下型４にワークが載置され、下型４と共にワークをクランプ及び型締めされて内部空間ができる。この成形キャビティ１１の内部空間でワークＷの半導体チップが樹脂によってモールド（封止）される。また、オーバーフローキャビティ１２は、上型３のクランプ面で開口する凹部形状となっており、成形キャビティ１１から流出した余剰樹脂が収容される。

また、成形キャビティ１１とオーバーフローキャビティ１２とは、金型２の境界部１３によってわずかに連通している。図５に示すように、本実施形態では、オーバーフローキャビティ１２は、金型２でクランプされるワークＷの内側に設けられている。

金型２の上型３では、上型ベースブロック５が図示しない固定プラテンに固定して組み付けられている。また、一枚の凹部状の上型チェイスブロック１０が底部側で上型ベースブロック５に固定して組み付けられている。この上型チェイスブロック１０外側下部には、上型ストッパブロック８が取り付けられている。また、上型ベースブロック５には、上型チェイスブロック１０内に搭載され、上型チェイスブロック１０に貫通させた孔に上型キャビティブロック６が固定して組み付けられている。

この上型キャビティブロック６は、成形キャビティ１１の底部を形成するものであり、図１に示すように、外形の異なる多段のブロックが積層されてなる。このブロックが多段となり形成された凹部（上型キャビティブロック６の外周側）に、上型可動クランパブロック７（以下、上型可動クランパ７という）が抜け止めされて組み付けられている。これら上型キャビティブロック６および上型可動クランパ７は、凹部状の上型チェイスブロック１０の内側に組み付けられている。

上型可動クランパ７は、上型チェイスブロック１０の貫通孔に設けられたスプリング９（バネともいう）を介して上型ベースブロック５と弾発するように摺動自在かつ抜け止めされて嵌め込まれている。また、上型可動クランパ７には、上型キャビティブロック６を挿入する貫通孔が成形キャビティ１１に合わせて複数箇所設けられている。このため、上型キャビティブロック６の周囲に上型可動クランパ７が配置されることになり、成形キャビティ１１の底部が上型キャビティブロック６により、側部が上型可動クランパ７により形成される。

上型可動クランパ７の中央部には、成形キャビティ１１へ連通するカル１４、ランナ１５、ゲート１６が順に設けられている。ゲート１６は、成形キャビティ１１の側部に設けられている。このため、ゲート１６を通じて、成形キャビティ１１の側部から樹脂が流入することとなる（図５参照）。

上型可動クランパ７のクランプ面外周側には、オーバーフローキャビティ１２が設けられている。オーバーフローキャビティ１２は、ゲート１６側と反対側の成形キャビティ１１の側部に境界部１３を介して設けられている。図５に示すように、このオーバーフローキャビティ１２は、成形キャビティ１１の側部に沿う方向に延びて設けられている。

オーバーフローキャビティ１２は、成形キャビティ１１から流出した樹脂２５（余剰樹脂）を受け入れて収容するものである。成形キャビティ１１へ流入した樹脂２５の流頭側には、フローマークの原因となるフィラーが樹脂２５中から押し出されて偏在する場合がある。そこで、オーバーフローキャビティ１２を設け、フィラーが偏在するような場合を考慮し、余剰樹脂を成形キャビティ１１からオーバーフローキャビティ１２に流出させている。

また、上型可動クランパ７の境界部１３には、成形キャビティ１１とオーバーフローキャビティ１２とを連通する複数の溝１８ａによってエアベント１８が形成されている（図５参照）。成形キャビティ１１から流出した樹脂は、エアベント１８を介してオーバーフローキャビティ１２へ流入するため、溝１８ａの溝深さ、溝幅、溝長さ、溝の面性状、数によって、その流入量を調整することができる。

また、上型可動クランパ７は、弾性部材であるスプリング９を介して上型ベースブロック５に組み付けられ、下型４に載置されたワークＷに当接するものである。図１に示す状態では、上型可動クランパ７は、スプリング９を介して吊り下げ支持（フローティング支持）されている。成形キャビティ１１を形成する上型可動クランパ７は、上下動することで、相対的に成形キャビティ１１の深さを可変、すなわち成形キャビティ１１の容積を可変できる。

上型ストッパブロック８は、上型可動クランパ７の周囲に配置され、上型チェイスブロック１０を介して上型ベースブロック５に固定して組み付けられている。図１に示すように、上型ストッパブロック８は、上型３の外側に位置している。また、上型ストッパブロック８は、下型４に当接するものである。上型ストッパブロック８は、上型可動クランパ７のように弾性部材を介するものではなく、上型ベースブロック５に固定して組み付けられているため、下型４に当接するまで、上型３と下型４は近接する。また、上型ストッパブロック８と上型チェイスブロック１０の間に調整駒を設けることによって、上型３と下型４との距離の調整を容易に行うことができる。

本実施形態では、成形キャビティ１１を含む上型３のクランプ面には、クランプ面を覆うリリースフィルム１７が張設される。リリースフィルム１７は上型面にブロック間の隙間を利用した吸引機構により吸着保持されるようになっている。リリースフィルム１７は、例えば長尺状のフィルム材が用いられ、ロール状に巻き取られた繰出しロールから引き出されて上型クランプ面を通過して巻取りロールへ巻き取られるように設けられる。

下型４は、下型チェイスブロック２１、下型インサートブロック２２およびポット２３を含んで構成されている。この下型４は、図示しない可動プラテンに組み付けられている。具体的には、下型インサートブロック２２は、下型チェイスブロック２１と図示しない下型ベースブロックを介して可動プラテンに組み付けられている。

下型チェイスブロック２１には、図１に示すように、縁部から一段凹んだ凹部が形成されている。この凹部には、下型インサートブロック２２が嵌め込まれる。また、下型チェイスブロック２１の縁部は、下型４の外側に位置しており、上型３の上型ストッパブロック８と当接する。すなわち、上型３と下型４は、上型ストッパブロック８と下型チェイスブロック２１の縁部とが当接する状態まで近接する。

下型インサートブロック２２は、下型チェイスブロック２１の凹部に嵌め込むように組み付けられている。下型インサートブロック２２の上面にはワークＷが載置されるワーク載置部が設けられている。

下型チェイスブロック２１と下型インサートブロック２２の中央部には、ポット２３を挿入するために、貫通孔が複数箇所に設けられている。ポット２３内には公知のトランスファ駆動機構により上下動するプランジャ２４が設けられている。プランジャ２４は、複数のポット２３に対応して複数本が支持ブロックに設けられるマルチプランジャが用いられる。このプランジャ２４は、図５に示す複数のカル１４のそれぞれに対向して複数設けられる。

以下に、ワークＷに対して、樹脂モールド装置１Ａを用いた樹脂モールド方法について図１〜図４を参照して説明する。なお、一例として、ワークＷの成形品の厚さは基板面から０．３ｍｍとして説明する。

まず、図１に示すように、金型２が型開きした状態で搬入されたワークＷを、下型４の下型インサートブロック２２に載置する。また、上型３のクランプ面にはリリースフィルム１７を吸着して、下型４のポット２３には樹脂２５（樹脂タブレット）を供給する。続いて、上型３と下型４を近接させて型締めを開始し、図２に示すように、上型可動クランパ７はリリースフィルム１７を介してワークＷに当接して、上型３と下型４とでワークＷをクランプする。また、これにより、ワークＷにはスプリング９の抵抗力（付勢力）にバランスされた所定のクランプ力（例えば、５〜１０ｔｏｎ）が加わる。

このときワークＷは、上型３の上型キャビティブロック６が成形品の厚さ寸法（例えば０．３ｍｍ）より所定厚（例えば０．２ｍｍ）だけ後退した退避位置を保ったまま上型可動クランパ７によりクランプされる。なお、上型ストッパブロック８は、下型チェイスブロック２１と所定間隔（０．２ｍｍ）開けて停止している。

続いて、図３に示すように、金型２でワークＷをクランプして所定のクランプ力（例えば、５〜１０ｔｏｎ）を加えたまま、溶融した樹脂２５を成形キャビティ１１へ圧送し、オーバーフローキャビティ１２への流出を境界部１３で抑止しながら、所定の樹脂圧で成形キャビティ１１内を充填する。この充填は、成形品の厚さ寸法より所定厚（例えば０．２ｍｍ）だけ成形キャビティ１１の底部を深くした状態で行われる。本実施形態では、図示しないトランスファ駆動機構を作動させてプランジャ２４を上昇させてカル１４、ランナ１５、ゲート１６を通じて成形キャビティ１１内へ溶融した樹脂２５を充填して、樹脂圧を所定の第１保圧（例えば、１〜３ＭＰａ）として所定時間維持する。

このとき、上型３の上型キャビティブロック６が成形品の厚さ寸法より所定厚だけ後退した退避位置を保っているため、ワークＷの上面と上型キャビティブロック６の底面との隙間が広がり、溶融した樹脂２５をワークＷの上面へ充填し易くすることができる。

溶融した樹脂２５を圧送することによって、成形キャビティ１１内のエアが境界部１３で形成されているエアベント１８を介して排出される。また、境界部１３では、成形キャビティ１１内を樹脂２５で充填する際に、エアが排出され、かつ、樹脂２５の流出が抑止されるように、複数の溝１８ａが所定の溝深さ、溝幅、溝長さ、溝の面性状、数に形成されている。このとき、一定の樹脂圧で所定時間保持をすることにより、第１保圧が行われる。

続いて、所定の樹脂圧（第１保圧）より高く樹脂圧を上昇させ、成形キャビティ１１からエアベント１８を介してオーバーフローキャビティ１２へ樹脂を流出させる。具体的には、図４に示すように、下型４を更に上昇させ、上型可動クランパ７がスプリング９を押し縮めて、上型ベースブロック５側でキャビティ底部を形成する上型キャビティブロック６と略面一になると上型ストッパブロック８と下型チェイスブロック２１が突き当たり、上昇が止まる。このとき、第１保圧より樹脂圧が上昇（８〜１２ＭＰａ）し、成形キャビティ１１の境界部１３に形成されたエアベント溝１８ａで流出が抑止されていた樹脂２５は、その限界を超えオーバーフローキャビティ１２へ流入する。

本実施形態では、樹脂の粒状、樹脂圧などを考慮して、溝１８ａの溝深さ、溝幅、溝長さ、溝の面性状、数を調整している。また、図５に示すように、オーバーフローキャビティ１２側へ開くような形状（テーパ形状）で溝１８ａを設けている。これにより、樹脂モールドし、硬化させることで、成形キャビティ１１で形成された樹脂と、オーバーフローキャビティ１２で形成された廃棄用の樹脂とを容易に分離できるようになる。

本実施形態では、成形キャビティ１１の底部を広げ、樹脂充填後、成形品の厚さ寸法になるまで成形キャビティの底部を押し下げる（浅くする）ことによって、フィラーが偏在している恐れのある樹脂２５をオーバーフローキャビティ１２へ流出させることができる。したがって、成形品にフローマークが発生するのを防止し、成形品質を向上することができる。

また、成形キャビティ１１への樹脂２５の充填時では、特にゲート１６側と反対側の成形キャビティ１１の側部にフィラーが偏在している恐れが高いため、本実施形態では、オーバーフローキャビティ１２を、ゲート１６側と反対側の成形キャビティ１１の側部に境界部１３を介して設けることにより、フィラーが偏在している恐れの高い樹脂２５を効率的にオーバーフローキャビティ１２へ流出させている。

なお、下型が上昇することにより上型キャビティブロック６が成形品の厚さ寸法（例えば０．３ｍｍ）に対応する成形位置まで押し出されることで、オーバーフローキャビティ１２に入りきれない成形キャビティ１１の樹脂２５がゲート１６を介してポット２３側にも押し戻される。このとき、プランジャ２４が樹脂圧により後退させられて、余剰樹脂をポットに戻すことができる。

このように、上型可動クランパ７がワークＷをクランプした後、更なる型閉め動作により上型キャビティブロック６を成形キャビティ１１へ相対的に押し出すことで、狙い通りの成形品の厚さ寸法（例えば０．３ｍｍ）にすることができる。

続いて、成形キャビティ１１内に充填されている樹脂２５を加熱硬化することで、ワークＷが樹脂モールドされる。具体的には、溶融した樹脂２５を成形キャビティ１１へ圧送し、第１保圧（例えば、１〜３ＭＰａ）の樹脂圧より大きい樹脂圧を所定の第２保圧（例えば、８〜１２ＭＰａ）を維持して、所定時間加熱硬化する。これにより、パッケージの厚さ寸法が極めて薄い成形品を、新規な設備を用いることなく狙い通りの厚さ寸法で安価に量産することができる。

その後は、上型可動クランパ７がワークＷをクランプしたまま下型４を僅かに（例えば０．２ｍｍ）下動させて上型キャビティブロック６のみを退避位置へ移動させることにより成形品を離型させる。下型４を更に下動させて型開きを行なうと、上型可動クランパ７がワークＷより離間型開きした後、ワークＷが下型４より取り出され、必要に応じて下型面がクリーニングされて１回分の成形動作が終了する。

本実施形態では、図５に示したように、ゲート１６側と反対側の成形キャビティ１１の側部に、境界部１３を介してオーバーフローキャビティ１２を設けた場合について説明したが、図６に示すように、ゲート１６が設けられた側部を除いた成形キャビティ１１の他の側部に、境界部１３を介してオーバーフローキャビティ１２が設けられても良い。具体的には、図６に示すように、成形キャビティ１１は平面視矩形状であるため、ゲート１６が設けられた１つの側部を除いた３つの側部のそれぞれに、境界部１３を介してオーバーフローキャビティ１２が設けられている。

成形キャビティ１１への樹脂２５の充填時では、ゲート１６側と反対側の側部の他にもフィラーが偏在する場合がある。そこで、ゲート１６が設けられた側部を除いた成形キャビティ１１の他の側部に、境界部１３を介してオーバーフローキャビティ１２を設けている。これにより、成形キャビティ１１の側部でフィラーが偏在している樹脂２５をオーバーフローキャビティ１２へ流出させることができる。したがって、成形品にフローマークが発生するのを防止し、より成形品質を向上することができる。

また、図５、図６では、成形キャビティ１１とオーバーフローキャビティ１２とを連通する複数の溝１８ａによってエアベント１８を形成した場合について説明したが、図７、図８に示すように、境界部１３には、成形キャビティ１１に沿った長手および成形キャビティ１１とオーバーフローキャビティ１２とを連通する短手からなる幅狭な長溝１８ｂによってエアベント１８が形成されても良い。

このように、成形キャビティ１１に沿った長溝１８ｂを設けることでも、成形キャビティ１１の側部でフィラーが偏在している樹脂２５（不要樹脂）を成形キャビティ１１内に残存させることを防止することができる。したがって、成形品にフローマークが発生するのを防止し、より成形品質を向上することができる。また、長溝１８ｂを設けることで、一度に、フィラーが偏在している樹脂２５を、成形キャビティ１１からオーバーフローキャビティ１２へ効率よく流出させることができる。

（実施形態２）
本発明の実施形態２を、図９〜図１６を参照して説明する。樹脂モールド装置１Ｂでは、金型２の中央部に設けられたカル１４を対称に成形キャビティ１１が配置されるが、説明を明解にするために、図９などでは、片側の成形キャビティ１１を省略している。また、図１０、図１４〜図１６では、金型２の構成箇所に対応して形成されたワークＷの箇所に、金型２の構成箇所の符号を付して説明を明解にしている。

図９の状態は、図４を参照して説明したように、下型チェイスブロック２１にストッパブロック８を当接させ、成形キャビティ１１の底部を押し下げて容積を小さくすると共に、オーバーフローキャビティ１２へ樹脂２５を流出させた状態である。また、図９の断面図は、図１０の矢印Ａ−Ａ線に対応するものである。

樹脂モールド装置１Ｂでは、上型可動クランパ７の境界部１３に、成形キャビティ１１とオーバーフローキャビティ１２とを連通する複数の溝１８ａによってエアベント１８が形成されている（図１０参照）。また、エアベント１８を形成する複数の溝１８ａに対してそれぞれを堰止めるように上下動可能な複数の可動ピン２６が、境界部１３に設けられている。具体的には、溝１８ａを貫通する貫通孔に可動ピン２６が挿入されて堰止められるようになっている。また、可動ピン２６は、スプリング２７に連結して設けられている。

前記実施形態１では、エアベントの溝１８ａが所定の溝深さ、溝幅、溝長さ、溝の面性状、数にする必要があり、樹脂によっては最適解を出すのが難しい場合があるため、もっと簡単に同様の効果を出す必要がある。そこで本実施形態２では溝１８ａを樹脂に影響され難い機構として、可動ピン２６およびそれを上下動可能とするスプリング２７を設ける機構とした。成形キャビティ１１へ溶融した樹脂２５を圧送し、オーバーフローキャビティ１２への流出を境界部１３で抑止しながら成形キャビティ１１内を充填する際に、可動ピン２６はスプリング２７によって境界部１３から突出するように付勢される。

この可動ピン２６の先端は、オーバーフローキャビティ１２側に対して成形キャビティ１１側が下がる形状であり、例えば、図１１（ａ）に示すような段付き形状、図１２（ａ）に示すようなテーパ形状としている。また、図１１（ｂ）、（ｃ）、図１２（ｂ）、（ｃ）に示すように、可動ピン２６の先端面には溝２６ａが形成されている。なお、溝２６ａは、エアベント１８を形成するものである。

可動ピン２６は、その先端をオーバーフローキャビティ１２側に対して成形キャビティ１１側が下がる形状とすることで、エアベント１８を介してオーバーフローキャビティ１２へ樹脂２５を流出させる際に、その樹脂２５が可動ピン２６の先端に潜り込むことによって、スプリング２７の付勢力に抗して押し上げられる。また、可動ピン２６の先端をテーパ形状として面取りした場合、樹脂２５が可動ピン２６を押し上げる際に、リリースフィルム１７が破れるのを防止することができる。

このように、可動ピン２６およびそれを上下動可能とするスプリング２７を設けることでも、成形キャビティ１１内へ樹脂２５を充填する際に、オーバーフローキャビティ１２への流出を抑止し、また、成形キャビティ１１の底部を押し下げる際に、オーバーフローキャビティ１２へ樹脂２５を流出させることができる。すなわち、成形キャビティ１１の底部を押し下げることによって、フィラーが偏在している樹脂２５をオーバーフローキャビティ１２へ流出させることができる。したがって、成形品にフローマークが発生するのを防止し、成形品質を向上することができる。

また、図９を参照してスプリング２７を設けた場合について説明したが、図１３に示すように、可動ピン２６にアクチュエータ２８を連結して、可動ピン２６を上下動可能としても良い。アクチュエータ２８を設けることで、可動ピン２６の移動量及び突出タイミングを制御することができ、境界部１３での樹脂２５の抑止や、エアベント１８を介する樹脂２５の流出を容易に制御することができる。

また、図１０を参照して可動ピン２６を設けた場合について説明したが、図１４に示すように、長溝１８ｂに対して堰止めるように上下動可能な可動板２９（シャッタ）を境界部１３に設けても良い。この可動板２９の先端は、図１１および図１２に示したようなオーバーフローキャビティ１２側に対して成形キャビティ１１側が下がる形状である。このように、長溝１８ｂに対して板状の可動板２９を用いることで、一度にフィラーが偏在する余剰樹脂をオーバーフローキャビティ１２へ流出させることができる。

また、成形キャビティ１１の側部に沿う方向に延びる１つのオーバーフローキャビティ１２（図１０参照）を、図１４に示すように、分割して設けても良い。これにより、オーバーフローキャビティ１２内の樹脂２５が加熱硬化後にシュリンクしたとき、ワークＷに反りが発生するのを防止することができる。また、図１５および図１６に示すように、オーバーフローキャビティ１２を、金型２でクランプされるワークＷの外側に設けることで、よりワークＷに反りが発生するのを防止することができる。

（実施形態３）
本発明の実施形態３を、図１７〜図２１を参照して説明する。樹脂モールド装置１Ｃでは、金型２の中央部に設けられたカル１４を対称に成形キャビティ１１が配置されるが、説明を明解にするために、図１７などでは、片側の成形キャビティ１１を省略している。

樹脂モールド装置１Ｃの金型２は、成形キャビティ１１が形成された上型３とワークＷが載置される下型４を主体として構成されている。この上型３において、上型キャビティブロック６と上型可動クランパ７との間、および、上型キャビティブロック６と上型可動クランパ７の中央部７ａとの間、には上型３の表面に沿ってリリースフィルム１７を吸引するためのフィルム吸引部３１が設けられている。また、上型可動クランパ７と上型チェイスブロック３２との間部分には気密用のシール部材３３が設けられている。

上型チェイスブロック３２には、上型キャビティブロック６が直接固定されている。上型チェイスブロック３２とこれが固定された上型ベースブロック５との間には、弾発材であるコイルスプリング３４Ａ、３５Ａが弾装された支持部材３４Ｂ、３５Ｂが設けられている。上型可動クランパ７および上型センターブロック７ａは、支持部材３４Ｂ、３５Ｂに支持されて上型チェイスブロック３２から離間した状態で取り付けられている。リリースフィルム１７は、フィルム吸引部３１に連通するフィルム吸引手段３６により上型３の成形キャビティ１１を覆うようにして表面に吸着保持される。

境界部１３には、ポット２３、成形キャビティ１１、オーバーフローキャビティ１２などのエアをクランプ時に樹脂モールド装置１Ｃの外部（金型の外部）に排出するためのエアベント１８が形成されている。エアベント１８は、上型可動クランパ７に貫通状態で設けられた可動ピン２６をクランプ面から突出させるように前進（進出）させることによって閉塞されると共に、クランプ面側から後退（退避）させることによって開放される。

この可動ピン２６は、上型チェイスブロック３２とこれが固定された上型ベースブロック５との間に弾装されたコイル状のスプリング２７によって下方に付勢されている。また、可動ピン２６は、図１０に示したように、エアベント１８を閉塞するために、溝１８ａの幅寸法よりも大きな径寸法に形成され、クランプ面におけるエアベント１８上に上型可動クランパ７の支持方向（図１７内の上下方向）に進退出可能に設けられている。また、この可動ピン２６の先端は、図１１（ａ）に示したような段付き形状である。

これにより、可動ピン２６は、図１７に示すように、スプリング２７によって境界部１３から突出するように付勢されている。この可動ピン２６によって、成形キャビティ１１へ溶融した樹脂２５を圧送し、オーバーフローキャビティ１２への流出を境界部１３で抑止しながら成形キャビティ１１内を充填することができる。

樹脂モールド装置１Ｃにおいてエアベント１８の平面位置よりもさらに外方側位置には、上型３と下型４とを型閉じ（クランプ）した際に、金型クランプ面を気密にシールするためのシール部材３８が設けられている。エアベント１８とシール部材３８との間において下型４のクランプ面には、エアベント１８から排出されたエアを流通させるためのエア流通路４１が設けられている。このエア流通路４１は、外部と遮断された成形キャビティ１１内を、オーバーフローキャビティ１２を介して減圧するエア給排装置４２（減圧機構）に連通している。

以下に、ワークＷに対して、樹脂モールド装置１Ｃを用いた樹脂モールド方法について、一例として、ワークＷの成形品の厚さは基板面から０．３ｍｍとして説明する。

まず、金型２が型開きした状態で搬入されたワークＷを、下型４の下型インサートブロック２２に載置する。また、上型３のクランプ面にはリリースフィルム１７を吸着する。また、ポット２３に樹脂２５（樹脂タブレット）を供給する。続いて、図１７に示すように、上型３と下型４を近接させて型締めし、上型３と下型４とでワークＷをクランプする。このときワークＷは、上型３の上型キャビティブロック６が成形品の厚さ寸法（例えば０．３ｍｍ）より所定厚（例えば０．２ｍｍ）だけ後退した退避位置を保ったまま上型可動クランパ７によりクランプされる。

続いて、エア給排装置４２による減圧作用によって、ポット２３、成形キャビティ１１、オーバーフローキャビティ１２などの間のエアを排出させると共に樹脂２５に含まれている溶剤等の揮発成分と空気、水分等を予め樹脂モールド装置１Ｃの外部に排出する。これにより、その後に成形キャビティ１１内に注送される樹脂２５の中に含まれる気泡量を少なくすることができ、成形品質を向上することができる。

続いて、図１８、図２０に示すように、金型２でワークＷをクランプして所定のクランプ力（例えば、５〜１０ｔｏｎ）を加えたまま、溶融した樹脂２５を成形キャビティ１１へ圧送し、オーバーフローキャビティ１２への流出を境界部１３で抑止しながら所定の樹脂圧（第１保圧）を維持して成形キャビティ１１内を充填する。具体的には、エア給排装置４２によるエアの吸引動作は継続したまま、プランジャ２４を上昇させてカル１４、ランナ１５、ゲート１６を通じて成形キャビティ１１内へ溶融した樹脂２５を充填する。充填後樹脂圧を所定の第１保圧（例えば、１〜３ＭＰａ）として所定時間維持する。この際、図２０に示すように、樹脂２５は、境界部１３の可動ピン２６で抑止されている。

図１７、図１８および図２０に示すような工程において、上型可動クランパ７でクランプの際、ワークＷから可動ピン２６の先端部までの高さ（ギャップ）は、スプリング２７によって境界部１３から突出し、エアを排出するが、樹脂２５は流出できない高さとなっている。本実施形態では、エア給排装置４２（減圧機構）によってエアを吸引することで、樹脂２５を流出しないように可動ピン２６の先端部とワークＷとのギャップを狭めたとしても、エアを排出することができる。

続いて、所定の樹脂圧（第１保圧）より高く樹脂圧を上昇させ、成形キャビティ１１からエアベント１８を介してオーバーフローキャビティ１２へ樹脂を流出させる。具体的には、図１９に示すように、下型４を更に上昇させ、上型可動クランパ７がコイルスプリング３４Ａ、３５Ａを押し縮めて、上型ベースブロック５側でキャビティ底部を形成する上型キャビティブロック６と略面一になると上昇が止まる。

このとき、第１保圧より樹脂圧が上昇（８〜１２ＭＰａ）し、成形キャビティ１１の境界部１３に形成されたエアベント溝１８ａで流出が抑止されていた樹脂２５は、その限界を超えオーバーフローキャビティ１２へ流入する。すなわち、上型キャビティブロック６を、成形品の厚さ寸法（例えば０．３ｍｍ）に対応する成形位置までさらに押し出す。

続いて、成形キャビティ１１内で充填されている樹脂２５を加熱硬化し、ワークＷに対して樹脂モールドする。これにより、パッケージの厚さ寸法が極めて薄い成形品を、新規な設備を用いることなく狙い通りの厚さ寸法で安価に量産することができる。また、減圧機構を設けることによって、成形キャビティ１１への樹脂２５の充填の際にエアの排出を効率的に行うことができる。また、成形キャビティ１１の底部を押し下げることによって、フィラーが偏在している樹脂２５をオーバーフローキャビティ１２へ流出させることができる。したがって、成形品にフローマークが発生するのを防止し、成形品質を向上することができる。

また、本実施形態では、図１７を参照してスプリング２７を設けた場合について説明したが、図２１に示すように、リング状のパッキン４３に通された中継ピン４４を介して、図示しないアクチュエータからのエア押圧力と、スプリング４５の抵抗力とによって、可動ピン２６を上下動可能としても良い。アクチュエータを設けることで、可動ピン２６の移動量を制御することができ、境界部１３での樹脂２５の抑止や、エアベント１８を介する樹脂２５の流出を容易に制御することができる。したがって、成形品にフローマークが発生するのを防止し、成形品質を向上することができる。

以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

前記実施形態では、固定した上型キャビティブロック６およびこれに対して可動する可動クランパ７を組み付け、クランプ（可動クランパ７のクランパ面）の高さによって容積が可変する成形キャビティを有する金型に適用した場合について説明した。これに限らず、例えば、クランパブロックを固定し、これに対して可動するキャビティブロックを組み付け、アクチュエータなどによってキャビティブロックを可動させて容積が可変する成形キャビティを有する金型に適用しても良い。

また、前記実施形態では、上型３に成形キャビティ１１およびオーバーフローキャビティ１２を設けた場合について説明した。これに限らず、上型３と下型４の構成を逆にして、例えば、成形キャビティおよびオーバーフローキャビティを下型に設けても良い。

１Ａ、１Ｂ 樹脂モールド装置
２ 金型
３ 上型
４ 下型
１１ 成形キャビティ
１２ オーバーフローキャビティ
１３ 境界部
１８ エアベント
２５ 樹脂
Ｗ ワーク

Claims (8)

1. クランプ面で開口し、深さが可変に構成された凹部形状の成形キャビティと、前記成形キャビティの周囲に設けられ、前記クランプ面で開口する凹部形状のオーバーフローキャビティと、前記成形キャビティと前記オーバーフローキャビティとの間に設けられ、前記クランプ面にエアベント溝が形成された境界部と、前記クランプ面を覆うリリースフィルムと、クランプして前記成形キャビティと通じるポットと、前記ポット内に設けられるプランジャとを有する金型を用いる樹脂モールド方法であって、
   （ａ）前記成形キャビティの深さを成形品の厚さ寸法より深くした状態で、前記金型でワークをクランプして前記ポット内に供給された樹脂を前記プランジャによって前記成形キャビティへ圧送し、前記オーバーフローキャビティへの流出を前記境界部で抑止しながら、前記成形キャビティ内へ樹脂を充填して第１樹脂圧とする工程と、
   （ｂ）前記（ａ）工程後、前記成形キャビティの深さを成形品の厚さ寸法になるまで浅くして前記第１樹脂圧より高い第２樹脂圧へ上昇させ、前記成形キャビティから前記エアベント溝を介して前記オーバーフローキャビティへ樹脂を流出させると共に、前記第２樹脂圧により前記プランジャを後退させて前記ポット側に樹脂を押し戻す工程と、
   （ｃ）前記（ｂ）工程後、前記成形キャビティ内で充填されている樹脂を加熱硬化させる工程と、
   を含むことを特徴とする樹脂モールド方法。
2. クランプ面で開口し、深さが可変に構成された凹部形状の成形キャビティと、前記成形キャビティの周囲に設けられ、前記クランプ面で開口する凹部形状のオーバーフローキャビティと、前記成形キャビティと前記オーバーフローキャビティとの間に設けられ、前記クランプ面にエアベント溝が形成された境界部と、前記クランプ面を覆うリリースフィルムと、クランプして前記成形キャビティと通じるポットと、前記ポット内に設けられるプランジャとを有する金型を備え、
   前記成形キャビティの深さを成形品の厚さ寸法より深くした状態で、前記金型でワークをクランプして前記ポット内に供給された樹脂を前記プランジャによって前記成形キャビティへ圧送し、前記オーバーフローキャビティへの流出を前記境界部で抑止しながら前記成形キャビティ内へ樹脂を充填して第１樹脂圧とした後、前記成形キャビティの深さを成形品の厚さ寸法になるまで浅くして前記第１樹脂圧より高い第２樹脂圧へ上昇させ、前記成形キャビティから前記エアベント溝を介して前記オーバーフローキャビティへ樹脂を流出させると共に、前記第２樹脂圧により前記プランジャを後退させて前記ポット側に樹脂を押し戻し、前記成形キャビティ内で充填されている樹脂を加熱硬化させることを特徴とする樹脂モールド装置。
3. 請求項２記載の樹脂モールド装置において、
   前記エアベント溝が、平面視において前記成形キャビティ側から前記オーバーフローキャビティ側へ拡がるテーパ形状であることを特徴とする樹脂モールド装置。
4. 請求項２または３記載の樹脂モールド装置において、
   平面視矩形状の前記成形キャビティの側部には、前記ポット側から樹脂が流入してくるゲートが設けられ、
   前記ゲート側と反対側の前記成形キャビティの側部には、前記境界部を介して前記オーバーフローキャビティが設けられることを特徴とする樹脂モールド装置。
5. 請求項２または３記載の樹脂モールド装置において、
   平面視矩形状の前記成形キャビティの側部には、前記ポット側から樹脂が流入してくるゲートが設けられ、
   前記ゲートが設けられた側部を除いた前記成形キャビティの他の側部のそれぞれには、前記境界部を介して前記オーバーフローキャビティが設けられることを特徴とする樹脂モールド装置。
6. 請求項２〜５のいずれか一項に記載の樹脂モールド装置において、
   前記エアベント溝を堰止めるように上下動可能な可動ピンが前記境界部に設けられ、
   前記可動ピンの先端が前記オーバーフローキャビティ側に対して前記成形キャビティ側が下がる形状であり、
   前記可動ピンは、スプリングに連結して設けられ、前記スプリングによって前記先端が前記境界部から突出するように付勢されており、前記エアベント溝を介して前記オーバーフローキャビティへ樹脂を流出させる際に前記成形キャビティからの前記第２樹脂圧によって上動されることを特徴とする樹脂モールド装置。
7. 請求項２〜５のいずれか一項に記載の樹脂モールド装置において、
   前記エアベント溝を堰止めるように上下動可能な可動ピンが前記境界部に設けられ、
   前記可動ピンは、アクチュエータに連結して設けられ、前記アクチュエータによって前記境界部から突出するように下動されており、前記エアベント溝を介して前記オーバーフローキャビティへ樹脂を流出させる際に前記アクチュエータによって上動されることを特徴とする樹脂モールド装置。
8. 請求項２〜７のいずれか一項に記載の樹脂モールド装置において、
   前記境界部には、前記成形キャビティと前記オーバーフローキャビティとを連通する複数の前記エアベント溝が形成されていることを特徴とする樹脂モールド装置。

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