JP5799422B2 - 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。

特許第３６５８７２７号公報（特許文献１）には、金型に設けられた第１のプランジャにより、キャビティに所定の注入圧力で溶融樹脂を充填する樹脂充填手段により充填され、キャビティから溢れる余剰樹脂を受けて押し戻される第２プランジャを備える半導体装置の製造装置が開示されている。

また、特開２００４−６６５３６号公報（特許文献２）には、キャビティ内に樹脂を押圧・封入する封入機構と、封入された樹脂の一部（余剰樹脂）をキャビティ外へ排出する量を調整する制御手段とを備える樹脂封止装置が開示されている。この制御手段は、余剰樹脂が流入するポットと、該ポットに対して進退動可能な状態で支持され、該ポットの容量を可変とするプランジャとを備えるものである。

また、特開２００４−２９６９６２号公報（特許文献３）には、キャビティ成形部の底面の中央部に形成した貫通部に、上下に移動可能な成形プランジャを備える封止成形装置が開示されている。

なお、モールド金型の下型に設けられたキャビティ駒を可動させて、樹脂を圧縮して成形する場合、樹脂漏れによる可動不良を防止するためにリリースフィルムが設けられることが知られている。特に角形状のプランジャの場合は、ポットとプランジャの隙間ができやすく、可動不良になり易いため、リリースフィルムが必要となる。また、大きい容積のキャビティを満たす樹脂量を投入するためには大型のプランジャが必要となり、専用の樹脂タブレットが必要となる。

特許第３６５８７２７号公報（図３およびその関連箇所） 特開２００４−６６５３６号公報（図１およびその関連箇所） 特開２００４−２９６９６２号公報（図２およびその関連箇所）

特許文献１〜３に記載の技術を参照すれば、キャビティ凹部の底面の中央部に形成した貫通部に、上下に移動可能なプランジャを設け、このプランジャを下降させて貫通部に形成した樹脂受入部に供給した樹脂を溶融して、プランジャを上昇させてキャビティ凹部内へ供給することができる。

しかしながら、キャビティ凹部の底面の中央部から、キャビティ凹部の隅から隅まで溶融樹脂を充填するためには、溶融樹脂の流動量が多くなる。このため、キャビティ凹部の外周部（特に隅部）では硬化が先に進行してしまい、溶融樹脂中の気泡を外部に排出できず、気泡を内在させた成形品ができてしまう場合がある。気泡（ボイド）を内在した成形品は、所望の成形品質を得られず、成形品の信頼性を低下させてしまう。また、溶融樹脂の流動量が多くなると、ワークに与える負荷が大きくなり、例えば、配線基板にワイヤボンディング実装された半導体チップをワークとした場合、溶融樹脂の流動量が多くなると、ワイヤ流れが発生し、製品不良を引き起こすこともある。

また、例えば半導体チップを樹脂モールドしてなる半導体パッケージ（成形品）では、製造コストや成形品質などを考慮して、一定の樹脂特性（熱伝導性、色、シリカ等の含有量など）を有する樹脂が選択される。一定の樹脂特性を有する樹脂は、粉末状、顆粒状、液状、タブレット状の形状で樹脂メーカから供給されるものである。しかしながら、成形品を製造する製造メーカにおいては、所望の成形品質を得るために、特性の異なる樹脂を混ぜ合わせ、樹脂メーカから供給された樹脂とは異なる樹脂特性の樹脂でモールド（パッケージング）したい場合がある。

さらには、圧縮成形にはリリースフィルムが必要となるため、製造コストも高くなるという課題もある。

本発明の目的は、所望の成形品質の成形品を得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係る樹脂モールド方法は、（ａ）金型クランプ面で開口するキャビティ凹部の底面に設けられたポットと、前記ポット内で型締め動作に応じて相対的に往復動するように設けられたプランジャとを有するモールド金型を準備する工程と、（ｂ）前記ポット内に第１樹脂を供給した後、前記キャビティ凹部内に第２樹脂を供給する工程と、（ｃ）前記モールド金型を型締めすることによって、溶融した前記第１および第２樹脂を混ぜ合わせるように前記プランジャで押圧し、前記キャビティ凹部内に溶融樹脂を充填する工程と、（ｄ）前記（ｃ）工程後、前記キャビティ凹部内の溶融樹脂を所定の樹脂圧で保圧して加熱硬化させる工程と、を含み、前記（ａ）工程では、第１金型ブロックと、前記第１金型ブロックに弾性部材を介して組み付けられ、前記キャビティ凹部が形成された第２金型ブロックと、前記第２金型ブロックを貫通する穴に組み付けられた前記ポットと、前記第１金型ブロックに組み付けられた前記プランジャとを有する前記モールド金型を準備し、前記（ｂ）工程では、前記第１および第２樹脂の組み合わせを粉末状、顆粒状、液状の樹脂のうち同一形態の樹脂を供給し、前記（ｃ）工程では、前記モールド金型の内部空間を減圧しながら、前記モールド金型の型締めの際、前記弾性部材が縮んで前記第２金型ブロックが動くことにより、前記プランジャが相対的に動いて溶融樹脂を押圧することを特徴とする。

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。本発明の一実施形態によれば、所望の成形品質の成形品を得ることができる。

本発明の一実施形態における樹脂モールド装置の要部断面図である。 図１に示す樹脂モールド装置の下型の平面図である。 動作中の図１に示す樹脂モールド装置の要部断面図である。 図３に続く動作中の樹脂モールド装置の要部断面図である。 図４に続く動作中の樹脂モールド装置の要部断面図である。 図５に続く動作中の樹脂モールド装置の要部断面図である。 図６に続く動作中の樹脂モールド装置の要部断面図である。 図４に続く動作中の樹脂モールド装置の要部断面図である。 本発明の他の実施形態における樹脂モールド装置の要部断面図である。 図９に示す樹脂モールド装置の下型の平面図である。 本発明の他の実施形態における樹脂モールド装置の要部断面図である。 図１１に示す樹脂モールド装置の下型の平面図である。 本発明の他の実施形態における樹脂モールド装置の要部断面図である。 図１３に示す樹脂モールド装置の下型の平面図である。 本発明の他の実施形態における樹脂モールド装置の要部断面図である。 図１５に示す樹脂モールド装置の下型の平面図である。 本発明の他の実施形態における樹脂モールド装置の要部断面図である。 図１７に示す樹脂モールド装置の下型の平面図である。 本発明の他の実施形態における樹脂モールド装置の要部断面図である。 本発明の一実施形態における搬送部を説明するため図である。 本発明の一実施形態で用いられる樹脂の組み合わせの表である。

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）
図１に、本実施形態における樹脂モールド装置１のモールド金型２（モールド金型機構）を模式的に示す。この図１では、モールド金型２でワークＷを保持して型締めした状態が示されている。なお、本実施形態では、配線基板Ｓの片面でマトリクス状に複数の半導体チップＣが搭載されたワークＷに対して樹脂モールドして成形品を形成する場合について説明する。

樹脂モールド装置１は、所定の大きさのワークＷに対応する容積を有するキャビティ凹部５が形成されたモールド金型２を備えている。モールド金型２は、互いに対向して配置される上型３と下型４とで構成され、それらが近接して型締めされ、逆に離間して型開きされる。上型３を固定型とし、下型４を可動型とした場合、上型３に対して下型４が近接してモールド金型２が型締めされ、上型３に対して下型４が離間してモールド金型２が型開きされる。モールド金型２の型締めには、公知の型締め機構（固定プラテン、可動プラテン、電動モータ、トグルリンクなどで構成されている）が用いられる。また、モールド金型２の加熱には、公知の加熱機構（金型ブロック内に内蔵されたヒータなどで構成されている）が用いられる。

まず、モールド金型２の上型３について説明する。上型３は、上型ベース１１と、上型チェイス１２と、上型ガイド１３と、上型インサート１４と、上型シールブロック１５とを備えている。これらは金型ブロックであり、組み付けられて上型３を構成するものである。

上型ベース１１は、図示しない固定プラテンに固定されている。この上型ベース１１には、上型チェイス１２が固定されている。この上型チェイス１２には、上型ベース１１側とは反対側の外周部に上型ガイド１３が固定されている。この上型ガイド１３には、上型チェイス１２と当接するように、上型インサート１４が支持されている。また、上型ベース１１には、上型チェイス１２、上型ガイド１３、上型インサート１４などを囲む筒状の上型シールブロック１５が固定されている。

上型インサート１４は、図１に示すように、下方に凸となるように両側を上型ガイド１３で支持されており、下型４側にワークＷを吸着保持する吸着面１４ａ（金型クランプ面１４ａともいう）、外周側部に段差部１４ｂが形成された断面凸状となっている。また、上型ガイド１３は、内側に段部１３ａが形成され、図１に示すように断面Ｌ字状となっている。このため、上型インサート１４の段部１４ｂと、上型ガイド１３の段部１３ａとが係合することによって、上型ガイド１３には、上型インサート１４が支持される。

また、上型インサート１４には吸着１４ａ面に通じるエア吸引路１６が形成されている。このエア吸引路１６は、上型チェイス１２に形成されているエア吸引路（図示せず）と接続され、さらに、金型２外で設けられているエアを吸引する装置（図示せず）と接続されている。また、上型インサート１４と上型チェイス１２との間にはリング状のシール部材１７（例えば、Ｏリング）が挿入されており、エア吸引路１６の気密性を確保するようになっている。このため、エア吸引装置が作動すると、エア吸引路１６などを介してワークＷが上型インサート１４の吸着面１４ａに吸着保持されることとなる。

次に、モールド金型２の下型４について説明する。下型４は、下型ベース２１と、下型チェイス２２（第１金型ブロック）と、可動キャビティブロック２３（第２金型ブロック）と、下型シールブロック２４と、支持シールブロック２５と、可動シールブロック２６と、ポット２７と、プランジャ３１とを備えている。これらは金型ブロックであり、組み付けられて下型４を構成するものである。

下型ベース２１は、図示しない可動プラテンに固定されている。この下型ベース２１には、下型チェイス２２が固定されている。この下型チェイス２２では、クランパとして機能する可動キャビティブロック２３が、下型チェイス２２との間に弾装された弾性部材３２により常時上方に付勢されている。この可動ブロックの中央部では、厚さ方向に貫通する貫通穴が形成されており、この貫通孔に筒状のポット２７が抜け止めされて固定されている。このポット２７の内部には、下型チェイス２２に固定されたプランジャ３１が挿入されている。

また、下型ベース２１には、下型チェイス２２、可動キャビティブロック２３などを囲む筒状の下型シールブロック２４が固定されている。この下型シールブロック２４の内壁側には、筒状の支持シールブロック２５が固定されている。この支持シールブロック２５には、筒状の可動シールブロック２６がコイル状の弾性部材３３を介して常時上方に付勢されている。この可動シールブロック２６には、上型シールブロック１５と対向する面および下型シールブロック２４と対向する面にそれぞれリング状のシール部材３４ａ、３４ｂ（例えば、Ｏリング）が設けられている。

シール部材３４ｂは予め可動シールブロック２６と下型シールブロック２４との間に挿入されているため、図１に示すような型締めの際、上型シールブロック１５と可動シールブロック２６との間でシール部材３４ａが挟み込まれると、上型シールブロック１５および下型シールブロック２４の内部に気密性を有する閉鎖空間が形成される。下型ベース２１には、この閉鎖空間に接続された真空吸引路３５が形成されている。この真空吸引路３５は図示しない真空ポンプを備えた減圧装置４１と接続されている。このため、エア吸引装置が作動すると、真空吸引路３５などを介して閉鎖空間が減圧され、減圧空間となる。

図２に、下型４の金型クランプ面２３ａを模式的に示す。この図２のＡ−Ａ線に対応するモールド金型２の断面が図１などで示されている。図１および図２に示すように、下型４の可動キャビティブロック２３には、金型クランプ面２３ａで開口するキャビティ凹部５が形成されている。このキャビティ凹部５の底面にはポット２７が設けられており、このポット２７には、その内部で型締め動作に応じて相対的に往復動するプランジャ３１が設けられている。

本実施形態では、キャビティ凹部５が形成された可動キャビティブロック２３が、下型チェイス２２に弾性部材３２を介して組み付けられている。この可動キャビティブロック２３を貫通する穴にポット２７が固定して組み付けられ、このポット２７に挿入されるプランジャ３１が下型チェイス２２に固定して組み付けられている。このため、モールド金型２の型締めの際、弾性部材３２を縮ませて可動キャビティブロック２３を動かすことにより、プランジャ３１を相対的に上昇させることができる。すなわち、ポット２７内でプランジャ３１は型締め動作に応じて相対的に往復動する。

また、可動キャビティブロック２３には、キャビティ凹部５の開口円周部（縁部）には、キャビティ凹部５から外側へ抜けるエアベント溝（図示しない）が形成されている。このため、モールド金型２の型締めの際、真空吸引路３５などを介して閉鎖空間を減圧して減圧空間を形成するときに、エアベント溝を介してキャビティ凹部５（キャビティ）内も減圧空間が形成される。

このように構成された樹脂モールド装置１は、モールド金型２を型締めしてワークＷを保持し、プランジャ３１で押圧しながらキャビティ凹部５内を溶融した樹脂で充填し、キャビティ凹部５内の溶融樹脂を所定の樹脂圧で保圧して加熱硬化させて、ワークＷに樹脂モールドを施すものである。

以下に、樹脂モールド装置１の動作について、成形品の製造方法と共に図３〜図７を参照して説明する。なお、図３〜図７では、説明を明解にするために、図１で示した上型シールブロック１５や下型シールブロック２４などを省略している。

まず、樹脂モールド（パッケージング）が行われるプレス部において、図３に示すように、金型クランプ面２３ａで開口するキャビティ凹部５の底面に設けられたポット２７と、ポット２７内で相対的に進退動するように設けられたプランジャ３１とを有するモールド金型２を準備する。図３に示すモールド金型２は、型開きしている状態であり、上型３と下型４とは離間している。

次いで、図３に示すように、型開きしたモールド金型２内に、キャビティ凹部５に対応する位置に、配線基板Ｓの片面で半導体チップＣが搭載されたワークＷを載置する。具体的には、被成形品であるワークＷを供給する供給部から、公知のローダによりワークＷがモールド金型２内に搬入される。その後、半導体チップＣが搭載されている面を下側（キャビティ凹部５側）にし、その反対面が上型インサート１４の吸着面１４ａ（金型クランプ面１４ａ）と当接する状態で、配線基板Ｓを吸着保持して、ワークＷが載置される。

続いて、図３に示すように、ポット２７内に樹脂６ａ（以下、ポット用樹脂６ａという）を供給した後、図４に示すように、キャビティ凹部５内に樹脂６ｂ（以下、キャビティ用樹脂６ｂという）を供給する。ここで、キャビティ用樹脂６ｂは、均一な高さ（厚さ）でキャビティ凹部５の底面を覆うように供給される。これにより、ワークＷに対して平行面が形成されるようにキャビティ樹脂６ｂが配置されるので、後の工程のモールドの際、ワークＷに対して溶融樹脂が、ほぼ均一な流動量、流動時間で流動できるようになり、成形品質を向上することができる。

本実施形態では、キャビティ凹部５の容積より少ない樹脂量であるキャビティ用樹脂６ｂ（第２樹脂）をキャビティ凹部５に供給し、そのキャビティ用樹脂６ｂをキャビティに入れ溶融した場合の不足分の樹脂量と後の工程で保圧するのに必要な樹脂量との合算量のポット用樹脂６ａ（第１樹脂）を供給している。不足分の樹脂量と合わせてキャビティ凹部５内に保圧をかけることで、例えば、半導体チップＣと配線基板Ｓとの境目まで溶融樹脂を充填し、境目でのボイドの形成を防止することができる。

また、本実施形態では、ポット用樹脂６ａおよびキャビティ用樹脂６ｂをそれぞれタブレット状および顆粒状として、異なる形態として供給している。特に、ポット用樹脂６ａの形態を所望のタブレット状とした場合、図４に示すように、ポット用樹脂６ａの上面がキャビティ凹部５の底面と面一とできる。これにより、ポット用樹脂６ａを他の形態の樹脂とした場合に対して、より平坦なキャビティ凹部５の底面を形成できるようになり、ワークＷに対して平行面となるように、キャビティ用樹脂６ｂを供給することができる。このため、後の工程のモールドの際、ワークＷに対して溶融樹脂が、ほぼ均一な流動量、流動時間でモールドすることができ、成形品質を向上することができる。

ところで、樹脂モールド装置１は、ポット２７内に供給されるポット用樹脂６ａを搬送する搬送部３６（以下、ポット用搬送部３６という）と、キャビティ凹部５内に供給されるキャビティ用樹脂６ｂを搬送する搬送部３７（以下、キャビティ用搬送部３７）とを備えている。ポット用搬送部３６は、タブレット状のポット用樹脂６ａを搬送するため、筒状のタブレット保持部３６ａと、その開口底部で開閉可能なシャッタ３６ｂとを有している。また、キャビティ用搬送部３７は、顆粒状のキャビティ用樹脂６ｂを搬送するため、ホッパ３７ａと、その開口底部で開閉可能なシャッタ３７ｂとを有している。このように、樹脂形態によって異なる構成の搬送部を用いることが好ましい。

ポット用樹脂６ａは、シャッタ３６ｂを閉じたタブレット保持部３６ａで保持されてポット用搬送部３６によりモールド金型２内に搬送され、シャッタ３６ｂを開いて、ポット２７内に供給される。樹脂供給後、ポット用搬送部３６はモールド金型２外へ退避する。また、キャビティ用樹脂６ｂは、シャッタ３７ｂを閉じたホッパ３７ａで保持されてキャビティ用搬送部３７によりモールド金型２内に搬送され、シャッタ３７ｂを開いて、キャビティ凹部５内に供給される。樹脂供給後、キャビティ用搬送部３７はモールド金型２外へ退避する。なお、図３および図４では、ポット用搬送部３６のシャッタ３６ｂおよびキャビティ用搬送部３７のシャッタ３７ｂは閉じた状態で示されている。

続いて、図５に示すように、モールド金型２の型締め前に、下型４に接続する減圧装置４１（図１参照）を作動させながら、上型３と下型４とを近接させて型締めを行う。これにより、上型シールブロック１５が、シール部材３４ａに当接したときからモールド金型２の内部空間が脱気しながら減圧し始める（図１参照）。また、型締めにより配線基板Ｓが上型３の金型クランプ面１４ａと、下型４の金型クランプ面２３ａとの間に挟まれ、半導体チップＣがキャビティ凹部５内に収容される。すなわち、型締めによりワークＷがクランプされる。

続いて、図６に示すように、モールド金型２の内部空間を減圧しながら、モールド金型２に内蔵されたヒータの加熱により、ポット用樹脂６ａおよびキャビティ用樹脂６ｂが溶融して混ぜ合わせて溶融樹脂６を形成する。減圧しながら溶融することで、溶融樹脂６中の気泡を外部に排出できるからである。これにより、ボイドの少ない高い成形品質の成形品を形成することができる。また、本実施形態のキャビティ用樹脂６ｂのように、タブレット樹脂などに比べ表面積が大きく吸湿しやすい顆粒樹脂を用いる場合には、減圧空間内で加熱することで余剰成分を排出しやすくなり、ボイドの発生を効果的に防止することができる。

また、溶融して混ざり合うポット用樹脂６ａとキャビティ用樹脂６ｂとの樹脂特性（熱伝導性、色、シリカ等の含有量など）は、同一特性であっても良いし異なる特性であっても良い。例えば、異なる特性の樹脂を混ぜ合わせて、所望の成形品質を得ることができる。

また、ポット用樹脂６ａおよびキャビティ用樹脂６ｂの組み合わせを粉末状、顆粒状、液状、タブレット状の樹脂のうち同一形態または異なる形態として供給しても良い（図２１参照）。樹脂形態によって得られる樹脂特性も異なるので、ポット用樹脂６ａおよびキャビティ用樹脂６ｂを溶融して混ぜ合わせて所望の成形品質を得ることもできるからである。また、製造コストに見合った樹脂を選択して樹脂モールドすることもできる。なお、同一形態の一例として、図８に、ポット用樹脂６ａ、キャビティ用樹脂６ｂ共に顆粒状とした場合を示す。

続いて、図６に示した状態から更にモールド金型２を型締めすることによって、弾性部材３２は押し縮められプランジャ３１が相対的に上昇することで、溶融したポット用樹脂６ａおよびキャビティ用樹脂６ｂを混ぜ合わせるように、溶融樹脂６をプランジャ３１で押圧し、図７に示すように、キャビティ凹部５内の隙間に溶融樹脂６を充填する。より具体的には、モールド金型２を型締めすることによって、プランジャ３１で溶融したポット用樹脂６ａを押圧しながらキャビティ凹部５で溶融したキャビティ用樹脂６ｂへ混ざり合うように、キャビティ凹部５内の隙間に溶融樹脂６を充填する。

次いで、キャビティ凹部５内の溶融樹脂６を所定の樹脂圧で保持（すなわち保圧）して、モールド金型２を樹脂モールド温度に加熱することによって溶融樹脂６を硬化（キュア）させる。その後、モールド金型２を型開きして、公知のアンローダにより、ワークＷがモールド金型２から取り出されて、成形品（半導体パッケージ）として収納部に収納される。

このように、本実施形態では、ポット２７内にポット用樹脂６ａを供給した後、キャビティ凹部５内にキャビティ用樹脂６ｂを供給し、これらを溶融して混ぜ合わせた溶融樹脂６を、キャビティ凹部５内のプランジャ３１で押圧し、キャビティ凹部５内に充填している。このように複数の樹脂を混ぜ合わせることで、所望の成形品質の成形品を得ることができる。また、キャビティ凹部５内のプランジャ３１で溶融樹脂６を押圧するので、溶融樹脂６の流動が少なく不要樹脂の発生も少ない、品質の優れた所望の成形品質の成形品を得ることができる。

また、本実施形態では、モールド金型２の型締めの際、下型チェイス２２に設けられた弾性部材３２が縮んで可動キャビティブロック２３が動くことにより、下型チェイス２２に固定されたプランジャ３１が相対的に動いて溶融樹脂６を押圧するようにしている。このようにプランジャ３１は相対的に可動するものではなく、駆動源により可動とする場合も考えられる。しかしながら、モールド金型２の構造が複雑化、大型化してしまう。そこで、クランパでもある可動キャビティブロック２３を利用して、相対的にプランジャ３１を可動するものとすれば、モールド金型２の構成を簡略することができる。

また、樹脂モールド装置１では、図６に示すように、プランジャ３１の先端部にポット２７の内周面と接するシールリングが設けられる周溝３１ａが形成されている。このため、プランジャ３１は、シールリング下に溶融樹脂６が入り込むのを防止して、キャビティ凹部５内へ溶融樹脂６を押圧することができる。

また、図２に示すように、本実施形態では、プランジャ３１はキャビティ凹部５の底面の中央部に設けている。このため、プランジャ３１で溶融樹脂６を押圧することで、キャビティ凹部５内の中央部で気泡が存在する場合、キャビティ凹部５の縁部に設けられたエアベント溝（図示しない）を介して、外部へ排出し易くなる。これにより、ボイドの少ない高い成形品質の成形品を形成することができ、所望の成形品質を得ることができる。

なお、本実施形態では、ポット用搬送部３６とキャビティ用搬送部３７とを別々に設けた場合について説明したが、例えば、ポット用搬送部３６とキャビティ用搬送部３７とを例えばベース材に組み付けて一体構成の搬送部としても良い。一例として、図２０に、１つのポット用搬送部３６と３つのキャビティ用搬送部３７とを９０°間隔で円形状のベース材に組み付けた一体構成の搬送部４２の平面図を示す。

前述したように、キャビティ凹部５の底面に設けられたポット２７と、そのキャビティ凹部５とにそれぞれポット用樹脂６ａとキャビティ用樹脂６ｂが供給される。言い換えると、ポット用樹脂６ａ、キャビティ用樹脂６ｂともにキャビティ凹部５内に供給される。このため、円形状の搬送部４２をモールド金型２内に搬入し、ポット用搬送部３６でポット２７内にポット用樹脂６ａを供給した後、円形状の搬送部４２を回転させて周方向に複数箇所に設けられたキャビティ用搬送部３７でキャビティ用樹脂６ｂを順次供給することができる。

搬送部４２のように一体構成とすることで、機構を簡略化することができ、キャビティ凹部５内にポット用樹脂６ａとキャビティ用樹脂６ｂを供給する時間も短縮することができる。このため、先に供給した樹脂の硬化が進行する前に、後の樹脂を供給することができるので、所望の成形品質の成形品を得ることができる。また、円形状の搬送部４２では、複数のキャビティ用搬送部３７を設けることができるので、キャビティ凹部５の容積が大きく、樹脂量が多くなるような場合（例えば、ウエハレベルパッケージ）には有用である。

（実施形態２）
前記実施形態では、図１および図２に示したように、キャビティ凹部５の底面の中央部に１つのポット２７を設け、それに対応する１つのプランジャ３１を設けた場合について説明した。本実施形態では、複数のポット２７、プランジャ３１を設ける場合について説明する。例えば、図９および図１０に示すように、キャビティ凹部５の底面にマトリクス状に９つポット２７を設け、それぞれに対応する９つのプランジャ３１を設ける。なお、図１０のＡ−Ａ線に対応するモールド金型２の断面が図９で示されている。

このように、下型４（モールド金型２）に、複数のポット２７、プランジャ３１を、キャビティ凹部５の底面に均等に配置して設けることで、ワークＷの半導体チップＣの搭載面に対して満遍なく溶融樹脂６を押圧できるので、成形品質を向上することができ、所望の成形品質を得ることができる。

（実施形態３）
前記実施形態では、図９および図１０に示したように、複数のポット２７、プランジャ３１をキャビティ凹部５の底面に均等に配置した場合について説明した。本実施形態では、キャビティ凹部５の底面にポット２７（図２、図１０参照）より大きいサイズのポットを設ける場合について説明する。例えば、図１１および図１２に示すように、キャビティ凹部５の底面に平面視矩形状のポット２７Ａを設け、それに対応する平面視矩形状のプランジャ３１Ａを設ける。なお、図１２のＡ−Ａ線に対応するモールド金型２の断面が図１１で示されている。

本実施形態では、ポット２７Ａの平面視の形状が、キャビティ凹部５の底面形状と相似形に形成されている。このように、下型４（モールド金型２）に、キャビティ凹部５の底面の形状と相似するポット２７Ａおよびそれに対応するプランジャ３１Ａを設けることで、溶融樹脂６がキャビティ凹部５の隅部まで、ほぼ均一な流動量、流動時間で流動できるようになる。また、キャビティ凹部５の底面に対して半分以上の大きさの先端面を有するプランジャ３１Ａを用いることで、ワークＷの半導体チップＣの搭載面に対して満遍なく溶融樹脂６を押圧できる。このため、成形品質を向上することができ、所望の成形品質を得ることができる。

（実施形態４）
本実施形態では、前記実施形態３の他例について説明する。なお、本実施形態においても、キャビティ凹部５の底面にポット２７（図２参照）より大きいサイズのポットを設ける点については図１２と同様である。例えば、図１３および図１４に示すように、キャビティ凹部５の底面に平面視円形状のポット２７Ｂを設け、それに対応する平面視円形状のプランジャ３１Ｂを設ける。なお、図１４のＡ−Ａ線に対応するモールド金型２の断面が図１３で示されている。

図１１および図１２で示したように、平面視矩形状のポット２７Ａ、プランジャ３１Ａは、成形加工が困難であるため、平面視円形状のポット２７Ｂ、プランジャ３１Ｂとすることで、成形加工が容易となる。また、キャビティ凹部５の底面に対して半分以上の大きさの先端面を有するプランジャ３１Ｂを用いることで、ワークＷの半導体チップＣの搭載面に対して満遍なく溶融樹脂６を押圧できる。このため、成形品質を向上することができ、所望の成形品質を得ることができる。

（実施形態５）
本実施形態は、プランジャ先端面が、キャビティ凹部５の底面を形成する場合について説明する。例えば、図１５および図１６に示すように、キャビティ凹部５の底面に平面視矩形状のポット２７Ｃを設け、それに対応する平面視矩形状のプランジャ３１Ｃを設ける。なお、図１６のＡ−Ａ線に対応するモールド金型２の断面が図１５で示されている。

本実施形態では、ポット２７Ｃの平面視の形状が、キャビティ凹部５の底面形状と相似形に形成されている。ここで、キャビティ凹部５の底面をプランジャ３１の先端面で形成している。平面視において、キャビティ凹部５の底面に対して同等の大きさの先端面を有するプランジャ３１Ｃおよびポット２７Ｃを用いることで、ワークＷの半導体チップＣの搭載面に対して満遍なく溶融樹脂６を押圧できる。しかしながら、ポット２７Ｃおよびプランジャ３１Ｃが大きくなることで、ポット２７Ｃとプランジャ３１Ｃとのクリアランスが大きくなり、そのクリアランスに樹脂が入り込む量も多くなり、金型汚れが発生してしまう場合がある。

このような場合、ポット２７Ｃ内にポット用樹脂６ａを供給し、キャビティ凹部５内にキャビティ用樹脂６ｂを供給する前に、キャビティ凹部５を含む金型クランプ面２３ａでリリースフィルム４３を吸着保持する。リリースフィルム４３としては、モールド金型２の加熱温度に耐えられる耐熱性、柔軟性および伸展性を有するフィルム材（例えば、ＰＴＦＥなどのフッ素系樹脂フィルム）を用いる。

リリースフィルム４３を用いることで、フィルム上で樹脂が流動するため、種々の形態の樹脂を用いることができる。また、リリースフィルム４３は下型４を覆うので、樹脂による金型汚れが発生し難くなり、下型４のメンテナンスを簡略することができる。さらに、リリースフィルム４３が介在することで、モールド金型２からワークＷを離型し易くなるため、生産性を向上することができる。

（実施形態６）
本実施形態は、キャビティ凹部５の底面にポット２７より小さいサイズのポットを複数設ける場合について説明する。例えば、図１７および図１８に示すように、キャビティ凹部５の底面の外周に沿って複数のポット２７Ｄを設け、それぞれに対応する複数のプランジャ２７Ｄを設ける。なお、図１８のＡ−Ａ線に対応するモールド金型２の断面が図１７で示されている。

このポット２７Ｄおよびプランジャ２７Ｄは、半導体チップＣに負荷をかけないために、図１７に示すように、半導体チップＣがない位置に配置することが好ましい。また、成形品後、切断により個片化されて製品とするような場合には、切り落とされる領域に対応する位置にポット２７Ｄおよびプランジャ２７Ｄを設ければ良い。

図１８に示すように、下型４（モールド金型２）に、キャビティ凹部５の底面の外周に沿ってポット２７Ｄおよびそれに対応するプランジャ２７Ｄを設けることで、溶融樹脂６が充填されにくいキャビティ凹部５の隅部まで、溶融樹脂６を充填することができるようになる。このため、成形品質を向上することができ、所望の成形品質を得ることができる。

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。

例えば、前記実施形態では、配線基板Ｓに複数の半導体チップＣが搭載されたワークＷに対して樹脂モールドして成形品（半導体パッケージ）を形成する場合について説明したが、ウエハレベルパッケージ（ＷＬＰ：Wafer Level Package）やｅＷＬＰ（embedded WLP）を形成する場合にも適用することができる。例えば、ＷＬＰを形成する場合には、キャビティ凹部５が、ウエハレベルのワークＷ（例えば、８インチの大きさの半導体ウエハ）に対応する容積を有するようにすれば良い。本発明は、キャビティ凹部５の底面に位置するポット２７内に樹脂６ａ、キャビティ凹部５内に樹脂６ｂを供給し、樹脂モールドする技術であるため、ワークＷの大きさに対応させた容積のキャビティ凹部５を形成すれば、流動量の少なく不要樹脂が発生しない成形品質に優れたＷＬＰを形成することができる。

また、例えば、前記実施形態では、下型４にキャビティ凹部５を設けた場合について説明したが、図１９に示すように、上型３にもキャビティ凹部４４を設けて、ワークＷに対して上下に樹脂モールドしても良い。

１ 樹脂モールド装置
２ モールド金型
３ 上型
４ 下型
５ キャビティ凹部
６ 溶融樹脂
６ａ、６ｂ 樹脂
１１ 上型ベース
１２ 上型チェイス
１３ 上型ガイド
１４ 上型インサート
１５ 上型シールブロック
１６ エア吸引路
１７ シール部材
２１ 下型ベース
２２ 下型チェイス
２３ 可動キャビティブロック
２４ 下型シールブロック
２５ 支持シールブロック
２６ 可動シールブロック
２７ ポット
３１ プランジャ
３１ａ 周溝
３２、３３ 弾性部材
３４ａ、３４ｂ シール部材
３５ 真空吸引路
３６、３７ 搬送部
４１ 減圧装置
４２ 搬送部
４３ リリースフィルム
４４ キャビティ凹部
Ｃ 半導体チップ
Ｓ 配線基板
Ｗ ワーク

Claims (7)

1. （ａ）金型クランプ面で開口するキャビティ凹部の底面に設けられたポットと、前記ポット内で型締め動作に応じて相対的に往復動するように設けられたプランジャとを有するモールド金型を準備する工程と、
   （ｂ）前記ポット内に第１樹脂を供給した後、前記キャビティ凹部内に第２樹脂を供給する工程と、
   （ｃ）前記モールド金型を型締めすることによって、溶融した前記第１および第２樹脂を混ぜ合わせるように前記プランジャで押圧し、前記キャビティ凹部内に溶融樹脂を充填する工程と、
   （ｄ）前記（ｃ）工程後、前記キャビティ凹部内の溶融樹脂を所定の樹脂圧で保圧して加熱硬化させる工程と、
   を含み、
   前記（ａ）工程では、第１金型ブロックと、前記第１金型ブロックに弾性部材を介して組み付けられ、前記キャビティ凹部が形成された第２金型ブロックと、前記第２金型ブロックを貫通する穴に組み付けられた前記ポットと、前記第１金型ブロックに組み付けられた前記プランジャとを有する前記モールド金型を準備し、
   前記（ｂ）工程では、前記第１および第２樹脂の組み合わせを粉末状、顆粒状、液状の樹脂のうち同一形態の樹脂を供給し、
   前記（ｃ）工程では、前記モールド金型の内部空間を減圧しながら、前記モールド金型の型締めの際、前記弾性部材が縮んで前記第２金型ブロックが動くことにより、前記プランジャが相対的に動いて溶融樹脂を押圧することを特徴とする樹脂モールド方法。
2. 請求項１記載の樹脂モールド方法において、
   前記（ｂ）工程前に、前記キャビティ凹部を含む金型クランプ面でリリースフィルムを吸着保持することを特徴とする樹脂モールド方法。
3. 金型クランプ面で開口するキャビティ凹部の底面に設けられたポットと、前記ポット内で型締め動作に応じて相対的に往復動するように設けられたプランジャとを有するモールド金型と、
   前記ポット内に供給される粉末状、顆粒状または液状の第１樹脂を搬送する第１搬送部と、
   前記キャビティ凹部内に供給される前記第１樹脂と同一形態の第２樹脂を搬送する第２搬送部と、
   を備えており、
   前記モールド金型は、第１金型ブロックと、前記第１金型ブロックに弾性部材を介して組み付けられ、前記キャビティ凹部が形成された第２金型ブロックと、前記第２金型ブロックを貫通する穴に組み付けられた前記ポットと、前記第１金型ブロックに組み付けられた前記プランジャとを有し、前記モールド金型の内部空間を減圧しながら、前記モールド金型の型締めの際、前記弾性部材を縮ませて前記第２金型ブロックを動かすことにより、前記プランジャを相対的に動かして溶融樹脂を押圧させ、
   前記モールド金型を型締めして、前記ポット内を相対的に移動する前記プランジャで溶融した第１樹脂を押圧しながら前記キャビティ凹部で溶融した第２樹脂へ混ざり合うように充填し、前記キャビティ凹部内の溶融樹脂を所定の樹脂圧で保圧して加熱硬化させることを特徴とする樹脂モールド装置。
4. 請求項３記載の樹脂モールド装置において、
   前記モールド金型は、前記キャビティ凹部の底面に均等に配置して設けられた複数の前記ポットと、前記複数のポットのそれぞれに対応する複数の前記プランジャとを有していることを特徴とする樹脂モールド装置。
5. 請求項３記載の樹脂モールド装置において、
   前記ポットの平面視の形状が、前記キャビティ凹部の底面形状と相似形に形成され、
   前記キャビティ凹部を含む前記金型クランプ面を覆うリリースフィルムが、吸着保持され、
   前記キャビティ凹部の底面を前記プランジャの先端面で形成していることを特徴とする樹脂モールド装置。
6. 請求項３記載の樹脂モールド装置において、
   前記モールド金型は、前記キャビティ凹部の底面の外周に沿って設けられた複数の前記ポットと、前記複数のポットのそれぞれに対応する複数の前記プランジャとを有していることを特徴とする樹脂モールド装置。
7. 請求項３〜６のいずれか一項に記載の樹脂モールド装置において、
   前記キャビティ凹部は、ウエハレベルのワークに対応する容積を有していることを特徴とする樹脂モールド装置。

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