JP6028465B2 - Resin molding method and resin molding apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、ワークをクランプして樹脂モールドする樹脂モールド方法及び樹脂モールド装置に関する。 The present invention relates to a resin molding method及beauty resins molding apparatus for resin molding by clamping the workpiece.
例えば、圧縮成形装置やトランスファコンプレッションモールド(以下「TCM」という)装置に用いられるモールド金型は、ワークをクランプする際に封止樹脂を押動するようにキャビティ凹部を形成する一部が可動になっている。このため、可動部から封止樹脂が漏れてキャビティ凹部と成形品との隙間に封止樹脂が進入しないようにして成形品質を保つため、また硬化した樹脂との離型性を高め、金型クランプ面のクリーニングを不要とするため、モールド金型のキャビティ凹部を含むクランプ面をリリースフィルムにより覆って封止樹脂が直接金型のクランプ面に接触しないようにしている。しかしながら、リリースフィルムを用いるとすれば、樹脂封止装置にその供給機構や回収機構などのハンドリング機構を付加するため、製造コストがかかる上に、樹脂封止するたびに新たなフィルムと交換しながら樹脂封止を行うため、ランニングコストが嵩む。 For example, in a mold used for a compression molding apparatus or transfer compression mold (hereinafter referred to as “TCM”) apparatus, a part of a cavity recess is formed so as to push a sealing resin when clamping a workpiece. It has become. For this reason, in order to keep the molding resin from leaking from the movable part and preventing the sealing resin from entering the gap between the cavity recess and the molded product, and to improve the mold release from the cured resin, In order to eliminate the need for cleaning the clamping surface, the clamping surface including the cavity concave portion of the mold is covered with a release film so that the sealing resin does not directly contact the clamping surface of the mold. However, if a release film is used, a handling mechanism such as a supply mechanism and a recovery mechanism is added to the resin sealing device, which is expensive to manufacture and is replaced with a new film each time the resin is sealed. Since resin sealing is performed, running cost increases.
そこで、本件出願人は、モールド金型の離型性及び耐久性を向上させ、製造コストやランニングコストを低減した圧縮成形装置をすでに提案した。この装置は、モールド金型のキャビティ凹部を含む金型クランプ面に複合めっき皮膜が形成されており、端面がキャビティ凹部の一部をなすキャビティブロックが、非クランプ状態でキャビティ凹部より退避して支持され、クランプ状態で端面がキャビティ凹部と面一となるよう押動可能に支持されている(特許文献1)。 Therefore, the present applicant has already proposed a compression molding apparatus that improves the mold releasability and durability of the mold and reduces the manufacturing cost and running cost. In this device, a composite plating film is formed on the mold clamping surface including the cavity recess of the mold, and the cavity block whose end surface forms a part of the cavity recess is retracted from the cavity recess and supported in an unclamped state. In the clamped state, the end surface is supported so as to be flush with the cavity recess (Patent Document 1).
しかしながら、ワークとして例えばレンズ部(凸部)を含む発光装置(LED)を透明樹脂(シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂等)を用いて樹脂モールドする場合、通常の半導体チップ封止用のモールド樹脂より流動性が高いため、リリースフィルム使用せずに樹脂モールドを行うとすればキャビティ凹部を形成するキャビティ駒とこれを囲む可動部との隙間から樹脂漏れが発生するおそれがあった。 However, when a light emitting device (LED) including a lens part (convex part) as a workpiece is resin-molded using a transparent resin (silicone resin, epoxy resin, urethane resin, acrylic resin, etc.), a normal semiconductor Because it has higher fluidity than the mold sealing resin, if resin molding is performed without using a release film, resin leakage may occur from the gap between the cavity piece forming the cavity recess and the movable part surrounding it. was there.
本発明は上記従来技術の課題を解決し、リリースフィルムを使用せずに可動部を有する金型間の隙間に樹脂漏れが発生しない樹脂モールド方法及び該樹脂モールド方法に用いられ装置構成を簡略化しランニングコストを低減させかつ信頼性を向上させた樹脂モールド装置を提供することにある。 The present invention solves the problems of the prior art, simplified apparatus configuration used in the resin molding method及beauty the resin molding method of the resin leakage in the gap between the mold having a movable portion is not generated without using the release film An object of the present invention is to provide a resin molding apparatus that is reduced in running cost and improved in reliability.
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
即ち、ワークを封止するモールド樹脂が充填されるキャビティのキャビティ底部を形成するキャビティ駒と、該キャビティ駒を囲んで配置されるクランパとを備え、前記キャビティ駒と前記クランパとが相対的に昇降移動可能に設けられた一方の金型と、前記ワークを前記キャビティに対向して支持する他方の金型と、を用いた樹脂モールド方法であって、前記キャビティ駒と前記クランパとの摺動面に形成され、前記キャビティ凹部に連なる開口面積より小さい開口面積に形成されている隙間を通じて前記キャビティ凹部に連なる周溝が形成された前記一方の金型を用意する工程と、前記他方の金型に前記ワークを吸着保持させ前記キャビティ凹部内にモールド樹脂を供給した状態で型閉じすることで、前記キャビティ凹部及び前記隙間を通じて前記周溝内にモールド樹脂を充填し、加熱硬化させて前記キャビティ凹部に成形された成形品とこれに連なるシール構造となる樹脂リングを成形する工程と、前記キャビティ駒と前記クランパのいずれかに前記キャビティの外周付近に突き出し可能に配置された分離手段を型開きと同時に突き出させて前記成形品の主面をキャビティ底部より加圧して剥離させることで、前記成形品を前記樹脂リングとの接続部分より分離させる工程と、を含むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention comprises the following arrangement.
That is, a cavity piece that forms a cavity bottom portion of a cavity filled with a mold resin that seals a workpiece, and a clamper that is disposed so as to surround the cavity piece, the cavity piece and the clamper move up and down relatively. A resin molding method using one mold that is provided so as to be movable and the other mold that supports the workpiece so as to face the cavity , and a sliding surface between the cavity piece and the clamper A step of preparing the one mold in which a circumferential groove connected to the cavity recess is formed through a gap formed in an opening area smaller than an opening area connected to the cavity recess, and the other mold By holding the workpiece by suction and closing the mold in a state where mold resin is supplied into the cavity recess, the cavity recess and the gap are formed. Flip the molding resin filled into the circumferential groove to and cured by heating to form a molded article molded into the cavities and a step of molding a resin ring serving as a seal structure connected to this, which of the cavity piece and the clamper The separating means arranged so as to be able to protrude in the vicinity of the outer periphery of the cavity is protruded simultaneously with the opening of the mold, and the main surface of the molded product is pressed and peeled from the bottom of the cavity, whereby the molded product is separated from the resin ring. Separating from the connecting portion .
上記構成によれば、キャビティ駒とクランパとが摺動するいずれか一方の対向面にキャビティ凹部に連なる周溝が形成され当該周溝にモールド樹脂が硬化した樹脂リングが埋め込まれたシール構造が形成されるので、キャビティ駒とクランパが相対的に昇降移動したとしても、或いは流動性の高いモールド樹脂を用いたとしてもシール構造により樹脂漏れが発生することがない。よって、装置構成を簡略化しても樹脂モールド動作の信頼性を向上させることができ、しかもリリースフィルムのようなシール構造を設けるための格別な工程や金型設備が不要となり消耗部品が省略できるので、ランニングコストを低減することができる。
この場合、成形品を量産する前のプレモールドによりキャビティ凹部に満たされたモールド樹脂が周溝に充填されて加熱硬化することで樹脂リングを含むシール構造が形成される。よって、シール用の専用部品やリリースフィルムを用いなくても成形品を量産する前にモールド樹脂を用いてプレモールドを行うだけでシール構造を容易に形成することができる。この樹脂リングを含むシール構造によって、成形品を量産する際にキャビティ駒とクランパが相対的に昇降移動したとしても樹脂漏れが発生することがない。
特に、キャビティ凹部にモールド樹脂を充填するだけで隙間を通じて周溝にモールド樹脂を充填して樹脂リングを含むシール構造を形成することができるうえに、金型間の狭い隙間に入り込んで硬化した成形品を樹脂リングとの接続部分より分離手段により樹脂リングと成形品の接続部分に応力集中させて成形品を樹脂リングから一定の部位で容易に分離することができる。
According to the above configuration, a sealing structure is formed in which a circumferential groove connected to the cavity recess is formed on one of the opposing surfaces where the cavity piece and the clamper slide, and a resin ring in which the mold resin is cured is embedded in the circumferential groove. Therefore, even if the cavity piece and the clamper are moved up and down relatively, or even if a mold resin with high fluidity is used, no resin leakage occurs due to the seal structure. Therefore, even if the device configuration is simplified, the reliability of the resin mold operation can be improved, and there is no need for a special process or mold equipment for providing a seal structure such as a release film, so consumable parts can be omitted. , Running costs can be reduced.
In this case, a sealing structure including a resin ring is formed by filling the peripheral groove with mold resin filled in the cavity recesses by pre-molding before mass-production of the molded product and curing it. Therefore, a seal structure can be easily formed only by performing pre-molding using a mold resin before mass production of a molded product without using a dedicated seal part or a release film. With this sealing structure including the resin ring, even when the cavity piece and the clamper are moved up and down relatively when mass-producing a molded product, resin leakage does not occur.
In particular, it is possible to form a seal structure including a resin ring by filling the peripheral groove with mold resin through a gap just by filling the cavity recess with mold resin, and forming by hardening into a narrow gap between the molds It is possible to easily separate the molded product from the resin ring at a certain position by concentrating stress on the connection portion between the resin ring and the molded product by the separating means from the connection portion with the resin ring.
前記キャビティ駒と前記クランパのいずれかに前記キャビティ凹部に成形された成形品を前記樹脂リングとの接続部分より分離する分離手段が設けられていると、金型間の狭い隙間に入り込んで硬化した成形品を樹脂リングとの接続部分より分離しやすくなる。 When separation means for separating the molded product molded in the cavity concave portion from either of the cavity piece and the clamper from the connecting portion with the resin ring is provided, it enters into a narrow gap between the molds and hardens. It becomes easy to separate the molded product from the connecting portion with the resin ring.
また樹脂モールド装置においては、上述したいずれかのモールド金型を備えたことを特徴とする。これにより、例えばLEDなどの流動性の高いモールド樹脂を用いてリリースフィルムを用いずに圧縮成形或いはトランスファコンプレッションモールドを行っても金型間の隙間から樹脂漏れを生ずることがなくなる。よって、装置構成を簡略化することができかつ信頼性を向上させることができる。 In addition, the resin mold apparatus includes any one of the molds described above. Thereby, for example, even if compression molding or transfer compression molding is performed using a mold resin having high fluidity such as an LED without using a release film, resin leakage does not occur from the gap between the molds. Therefore, the apparatus configuration can be simplified and the reliability can be improved.
上記樹脂モールド方法を用いれば、リリースフィルムを用いることなく流動性の高いモールド樹脂を用いても可動部を有する金型間の隙間に樹脂漏れが発生しない。
また、上記樹脂モールド方法に用いられる樹脂モールド装置においては、リリースフィルムを用いずに圧縮成形或いはトランスファコンプレッションモールドを行っても金型間の隙間から樹脂漏れを生ずることがなくなる。よって、装置構成を簡略化することができランニングコストを低減させかつ信頼性を向上させることができる。
If the resin molding method is used, resin leakage does not occur in the gap between the molds having the movable part even if a mold resin having high fluidity is used without using a release film .
Moreover, in the resin molding apparatus used for the resin molding method , even if compression molding or transfer compression molding is performed without using a release film, resin leakage does not occur from the gap between the molds. Therefore, the apparatus configuration can be simplified, the running cost can be reduced, and the reliability can be improved.
以下、本発明に係る樹脂モールド方法及び樹脂モールド装置の好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。
モールド金型は、圧縮成形用とTCM(Transfer Compression Mold)用について各々説明するものとし、樹脂モールド装置としては、一例として下型が可動型、上型が固定型として説明する。
Hereinafter, preferred embodiments of the resin molding method及beauty resins molding apparatus according to the present invention will be described in detail in conjunction with the accompanying drawings.
The molds will be described for compression molding and TCM (Transfer Compression Mold), respectively. As the resin mold apparatus, the lower mold is described as a movable mold and the upper mold is described as a fixed mold as an example.
[実施例1]
先ず、図1(A)に圧縮成形用のモールド金型1を示す。モールド金型1は上型2と下型3を備えている。上型2(一方の金型)の構成について説明する。上型2は図示しない上型チェイスブロックにキャビティ底部を形成する上型キャビティ駒4が固定されている。また、上型キャビティ駒4の周囲には、上型可動クランパ5が図示しないコイルばねにより吊り下げ支持されている。上記上型キャビティ駒4と上型可動クランパ5により上型キャビティ凹部6が形成される。
[Example 1]
First, FIG. 1 (A) shows a
この場合、上型キャビティ凹部6の平面視形状は例えば円形や矩形などの形状とすることができ、これに合わせて、上型キャビティ駒4と上型可動クランパ5の形状が適宜決定される。例えば、WLP(Wafer Level Package)成形に用いるウェハやeWLP(embedded Wafer Level Package)に用いる円形キャリア等の円形のワークを用いるときには、上型キャビティ駒4は円柱状となり上型可動クランパ5は円形の貫通孔が形成される。また、平面視形状矩形の上型キャビティ凹部6は、例えば、基板、リードフレーム、eWLPに用いる矩形キャリアといった矩形のワークを用いるときには、上型キャビティ駒4は直方体状となり上型可動クランパ5は矩形の貫通孔が形成される。
In this case, the shape of the upper cavity cavity recess 6 in plan view can be, for example, a circular shape or a rectangular shape, and the shapes of the upper
また、上型キャビティ駒4の上型可動クランパ5と対向する外周面(摺動面)には、周溝7が形成されている。この周溝7には、後述するように予めモールド樹脂を充填して加熱硬化させて成形されるシール材としての樹脂リング12を含むシール構造が設けられる。
A
次に下型3(他方の金型)の構成について説明する。下型3は、図示しない下型チェイスに支持された下型ブロック8を備えている。この下型ブロック8の上面はワークWが吸着支持されるワーク支持部8aとなっている。下型ブロック8には、ワーク支持部8aに連通してワークWを吸着支持する下型吸引孔9が設けられている。下型吸引孔9は図示しない吸引装置に接続されている。ワークWはワーク支持部8aに載置されると下型吸引孔9に吸引されて吸着保持されるようになっている。下型3は、図示しない駆動源(電動モータ)により駆動する駆動伝達機構(トグルリンク等のリンク機構若しくはねじ軸等)を介して下型ブロック8を載置する下型可動プラテンを昇降させる公知の型締め機構によって型開閉が行われるようになっている。
Next, the configuration of the lower mold 3 (the other mold) will be described. The
次に、シール構造について図7(A)を参照して説明する。
上型キャビティ駒4の外周面には、対向する上型可動クランパ5の内周面(摺動面)との間に形成される隙間(樹脂路7a)を通じてキャビティ凹部6に連なる周溝7が形成されている。この樹脂路7aはキャビティ凹部6に連なる開口面積より周溝7に連なる開口面積が小さくなるように断面がくさび状(テーパー状)に形成されている。これにより、後述するように成形品を量産する前にモールド樹脂を用いてプレモールド(ダミーモールド)を行うだけで周溝7にモールド樹脂を充填してシール用の樹脂リングを形成することができるうえに(図1(C)参照)、成形品を量産する際に樹脂リング12と成形品13の接続部分に応力集中させて成形品を金型から一定の部位で容易に分離することができる(図2(F)参照)。
Next, the seal structure will be described with reference to FIG.
On the outer peripheral surface of the upper
次に、上述したモールド金型1を用いて圧縮成形するプロセスについて説明する。
図1(A)において、型開きしたモールド金型1の下型3にダミー基板10(有機基板、金属基板等)をワーク支持部8aに載置して下型吸引孔9より吸引することで吸着保持させる。このダミー基板10上に図示しないディスペンサ等によりモールド樹脂11(液状樹脂)を供給する。尚、ダミー基板10にはダミーチップが搭載されていても半導体チップに相当する凹凸のみが形成されていてもいずれでもよい。また、モールド樹脂11は予めダミー基板10に供給されたままワーク支持部8aに吸着保持させてもよい。
Next, a process for compression molding using the
In FIG. 1A, a dummy substrate 10 (an organic substrate, a metal substrate, etc.) is placed on a
次に、図1(B)に示すように、図示しない型開閉機構を作動させて下型3を上昇させて上型2とで型閉じする。上型可動クランパ5がダミー基板10をクランプしてスプリングを押し縮めるようにクランプされる。このとき、ダミー基板10上に供給されたモールド樹脂11がキャビティ凹部6内に押し広げられて充填され、樹脂路7aを通じて周溝7に充填されて加熱硬化される(キュア)。これにより、周溝7内に樹脂リング12が形成される。この場合、モールド樹脂11を低圧で周溝7に充填し、粘度がある程度上がってから高圧として成形することでモールド樹脂11を上型キャビティ駒4と上型可動クランパ5との隙間に侵入させずに樹脂リング12を成形することができる。これによれば、樹脂リング12の成形時における樹脂漏れを防止しながらワークWの成形時における高い樹脂圧に耐えるシール構造を成形することが可能となる。
Next, as shown in FIG. 1B, a
図1(C)に示すように、図示しない型開閉機構を作動させて下型3を下降させて上型2と型開きを行う。このとき、ダミー成形されたダミー基板10は下型3のワーク支持部8aに吸着保持されたまま型開きするので、樹脂リング12と先細り状に接続する樹脂路7aに満たされた成形品13とが一定の部位から分離する。これにより、上型キャビティ駒4の周溝7に樹脂リング12を成形して上型キャビティ駒4と上型可動クランパ5との隙間を埋めることができる。この場合、ダミー基板10の半導体チップに相当する凹凸の壁面のアンカー効果によってモールド樹脂11をダミー基板10側に残して、樹脂リング12以外の部分が金型側に残ってしまうのを防止することが可能となる。
As shown in FIG. 1 (C), a mold opening / closing mechanism (not shown) is operated to lower the
次に、上述した樹脂リング12が形成されたモールド金型1を用いて量産品であるワークWを樹脂モールドする。即ち、図2(D)において、基板14上に半導体チップ15が実装されたワークWを、型開きしたモールド金型1の下型3のワーク支持部8aに載置して吸引孔9より吸引することで吸着保持させる。このワークW上に図示しないディスペンサ等によりモールド樹脂11(液状樹脂)を供給する。尚、モールド樹脂11は予めワークWに供給されたままワーク支持部8aに吸着保持させてもよい。
Next, the work W which is a mass-produced product is resin-molded using the
次に、図2(F)に示すように、図示しない型開閉機構を作動させて下型3を上昇させて上型2とで型閉じする。上型可動クランパ5がワークW(基板14)をクランプしてスプリングを押し縮めるようにクランプされる。このとき、ワークW上に供給されたモールド樹脂11がキャビティ容積の減少によりキャビティ凹部6内に押し広げられて充填され、樹脂リング12が形成された樹脂路7aにまで充填されて加熱硬化される。このとき、樹脂リング12が上型キャビティ駒4と上型可動クランパ5との隙間をシールしているので、モールド樹脂11が漏れ出すことはない。例えばモールド樹脂11として発光装置(LED)を封止する際に用いられる流動性の高い透明樹脂を用いた場合でも樹脂漏れを防ぐことができる。
Next, as shown in FIG. 2 (F) , a mold opening / closing mechanism (not shown ) is operated to raise the
図2(F)に示すように、図示しない型開閉機構を作動させて下型3を下降させて上型2と型開きを行う。このとき、成形されたワークW(基板14)は下型3のワーク支持部8aに吸着保持されたまま型開きするので、樹脂リング12と先細り状に接続する樹脂路7aに満たされた成形品13とが当該先細り部分に応力集中して分離する。これにより、成形品13と上型2とを一定の位置で分離することができる。尚、成形品13には周縁部に突条からなる突出部13aが形成されるが、後にダイシングされて切除される部分であるため、製品の成形品質に影響することはない。
As shown in FIG. 2 (F) , a mold opening / closing mechanism (not shown ) is operated to lower the
上述したモールド金型1を用いれば、リリースフィルムを用いることなく流動性の高いモールド樹脂を用いても可動部を有する金型間の隙間に樹脂漏れが発生しないモールド金型1を提供することができる。
また、上記モールド金型1を用いた樹脂モールド装置においては、リリースフィルムを用いずに圧縮成形を行っても金型間の隙間から樹脂漏れを生ずることがなくなる。よって、装置構成を簡略化することができると共にランニングコストを低減しながら、かつ信頼性を向上させることができる。
By using the
Further, in the resin molding apparatus using the
[実施例2]
次に、他例に係る圧縮成形用のモールド金型の構成について図3及び図4を参照して説明する。図3において、図1のモールド金型と下型と上型の構造を入れ替えた構造を採用している。なお、本実施例以降の実施例において、前述の実施例と同様の構成については、図示のみとして重複する説明を省く場合がある。上型16(一方の金型)の構成について説明する。上型16は図示しない上型チェイスに支持された上型ブロック17を備えている。上型ブロック17には、ワークWを吸着支持する上型吸引孔18が設けられている。上型吸引孔18は図示しない吸引装置に接続されている。ワークWは上型ブロック17のパーティング面に押し当てられると上型吸引孔18に吸引されて吸着保持されるようになっている。なお、吸着に替えて爪状の固定部を設け、ワークWを掛けて保持してもよい。
[Example 2]
Next, a configuration of a molding die for compression molding according to another example will be described with reference to FIGS. In FIG. 3, a structure in which the structure of the mold, the lower mold, and the upper mold in FIG. 1 are replaced is adopted. In the following embodiments, the same configurations as those of the above-described embodiments may be omitted only as illustrated and redundant description may be omitted. The configuration of the upper mold 16 (one mold) will be described. The
次に下型19(他方の金型)の構成について説明する。下型19は、図示しない下型チェイスブロックにキャビティ底部を形成する下型キャビティ駒20が固定されている。また、下型キャビティ駒20の周囲には、下型可動クランパ21が図示しないコイルばねにより上方へ付勢支持されている。上記下型キャビティ駒20と下型可動クランパ21により下型キャビティ凹部22が形成される。
また、下型キャビティ駒20の下型可動クランパ21と対向する外周面(摺動面)には、周溝23が形成されている。この周溝23には、後述するように予めモールド樹脂を充填して加熱硬化させて成形される樹脂リング12を含むシール構造が設けられる。
Next, the configuration of the lower mold 19 (the other mold) will be described. In the
A
下型19は、図示しない駆動源により駆動する駆動伝達機構を介して下型チェイスを載置する下型可動プラテンを昇降させることで型開閉が行われる。
The
次に、シール構造について図3(A)を参照して説明する。
下型キャビティ駒20の外周面には、対向する下型可動クランパ21の内周面(摺動面)との隙間(樹脂路20a)を通じて下型キャビティ凹部22に連なる周溝23が形成されている。この樹脂路20aは下型キャビティ凹部22に連なる開口面積より周溝23に連なる開口面積が小さくなるように断面がくさび状(テーパー状)に形成されている。これにより、上述の実施例と同様に樹脂リング12と成形品13の接続部分に応力集中させて成形品13を樹脂リング12から一定の部位で容易に分離することができる(図4(F)参照)。
Next, the seal structure will be described with reference to FIG.
A
次に、上述したモールド金型1を用いて圧縮成形するプロセスについて説明する。
図3(A)において、型開きしたモールド金型1の上型16のパーティング面にダミー基板10を押し当てて上型吸引孔18より吸引することで吸着保持させる。また、下型キャビティ凹部22には図示しない樹脂供給機構(ディスペンサ等)によりモールド樹脂11(液状樹脂・粒体樹脂等)を供給する。また、ダミー基板10とモールド樹脂11は同一の搬送装置によりモールド金型1へ搬入しても良いし、モールド樹脂11を先行して投入し受熱を促進するようにしてもよい。
Next, a process for compression molding using the
In FIG. 3A, the
次に、図3(B)に示すように、下型19を上昇させて上型16とで型閉じする。下型可動クランパ21がダミー基板10をクランプしてスプリングを押し縮めるようにクランプされる。このとき、下型キャビティ凹部22に供給されたモールド樹脂11が加熱溶融して当該下型キャビティ凹部22内に押し広げられて充填され、樹脂路20aを通じて周溝23にまで充填されて加熱硬化される。これにより、周溝23内に樹脂リング12が成形される。
Next, as shown in FIG. 3B, the
図3(C)に示すように、下型19を下降させて上型16と型開きを行う。このとき、ダミー成形されたダミー基板10は上型16のパーティング面に吸着保持されたまま型開きするので、樹脂リング12と先細り状に接続する樹脂路20aに満たされた成形品13とが当該先細り部分に応力集中して分離する。これにより、下型キャビティ駒20の周溝23に樹脂リング12を成形して下型キャビティ駒20と下型可動クランパ21との隙間を埋めることができる。
As shown in FIG. 3C, the
次に、上述した樹脂リング12が形成されたモールド金型1を用いてワークWを樹脂モールドする。即ち、図4(D)において、型開きしたモールド金型1の上型16のパーティング面にワークWを押し当てて上型吸引孔18より吸引することで吸着保持させる。また、下型キャビティ凹部22に図示しないディスペンサ等によりモールド樹脂11を供給する。ワークWとモールド樹脂11は同じ搬送装置によりモールド金型1へ搬入しても良いし、個別に搬入してもよい。
Next, the workpiece W is resin-molded using the
次に、図4(E)に示すように、下型19を上昇させて上型16とで型閉じする。下型可動クランパ21がワークW(基板14)をクランプしてスプリングを押し縮めるようにクランプされる。このとき、下型キャビティ凹部22に供給されたモールド樹脂11がキャビティ容積の減少により押し広げられて充填され、樹脂リング12が形成された樹脂路20aにまで充填され、加熱硬化される。このとき、樹脂リング12が下型キャビティ駒20と下型可動クランパ21との隙間をシールしているので、モールド樹脂11が漏れ出すことが確実に防止される。
Next, as shown in FIG. 4 (E), it is closed type out with the
図4(F)に示すように、下型19を下降させて上型16と型開きを行う。このとき、成形されたワークW(基板14)は上型16のパーティング面に吸着保持されたまま型開きするので、樹脂リング12と先細り状に接続する樹脂路20aに満たされた成形品13とが当該先細り部分に応力集中して分離する。これにより、成形品13と下型19とを一定の位置で分離することができる。
As shown in FIG. 4 (F) , the
[実施例3]
次に、他例に係るTCM用のモールド金型の構成について図5及び図6を参照して説明する。TCMは、モールド樹脂の圧送りを伴うトランスファ成形と圧縮成形の特徴を併有した樹脂モールド方式である。
[Example 3]
Next, the structure of a TCM mold according to another example will be described with reference to FIGS. TCM is a resin mold system that has both transfer molding and compression molding characteristics that involve pressure feeding of mold resin.
上型24(一方の金型)の構成について説明する。上型24は、図示しない上型チェイスブロックにキャビティ底部を形成する上型キャビティ駒25が固定されている。また、上型キャビティ駒25の周囲には、上型可動クランパ26が図示しないコイルばねにより吊り下げ支持されている。上記上型キャビティ駒25と上型可動クランパ26により上型キャビティ凹部27が形成される。上型可動クランパ26のパーティング面には、上型カル26a、上型ランナゲート26bが上型キャビティ凹部27に連通可能に彫り込まれている。
The configuration of the upper mold 24 (one mold) will be described. In the
また、上型キャビティ駒25の上型可動クランパ26と対向する外周面(摺動面)には、周溝28が形成されている。この周溝28には、後述するように予めモールド樹脂11を充填して加熱硬化させて成形される樹脂リング12を含むシール構造が設けられる。
A
次に下型29(他方の金型)の構成について説明する。下型29は、図示しない下型チェイスに支持された下型ブロック30を備えている。下型ブロック30には、ワークWを吸着支持する下型吸引孔31が設けられている。下型吸引孔31は図示しない吸引装置に接続されている。ワークWは下型ブロック30のワーク支持部30aに載置されると下型吸引孔31に吸引されて吸着保持されるようになっている。
Next, the configuration of the lower mold 29 (the other mold) will be described. The
また、下型ブロック30には、上型カル26aに対向する位置に筒状のポット32が組み付けられている。ポット孔32a内には、図示しないローダーによってモールド樹脂11(樹脂タブレット、液状樹脂、粒体樹脂等)が供給される。ポット32内には公知のトランスファ機構により昇降するプランジャ33が挿入されている。下型29は、図示しない駆動源(電動モータ)により駆動する駆動伝達機構(トグルリンク等のリンク機構若しくはねじ軸等)を介して下型チェイスを載置する下型可動プラテンを昇降させる公知の型締め機構によって型開閉が行われるようになっている。
In addition, a
次に、シール構造について図5(A)を参照して説明する。
上型キャビティ駒25の外周面には、対向する上型可動クランパ26の内周面(摺動面)との隙間(樹脂路25a)を通じて上型キャビティ凹部27に連なる周溝28が形成されている。この樹脂路25aは上型キャビティ凹部27に連なる開口面積より周溝28に連なる開口面積が小さくなるように断面がくさび状(テーパー状)に形成されている。これにより、上述の実施例と同様に樹脂リング12と成形品13の接続部分に応力集中させて成形品13を樹脂リング12から一定の部位で容易に分離することができる。(図6(G)参照)。
Next, the seal structure will be described with reference to FIG.
On the outer peripheral surface of the upper
次に、上述したモールド金型1を用いてTCM成形するプロセスについて説明する。図5(A)において、型開きしたモールド金型1の下型29にダミー基板10(有機基板、金属基板等)をワーク支持部30aに載置して下型吸引孔31より吸引することで吸着保持させる。また、下型29のポット32のポット孔32a内にモールド樹脂11(例えば樹脂タブレット)を供給する。
Next, a process for TCM molding using the
次に、図5(B)に示すように、下型29を上昇させて上型24とで型閉じする。上型可動クランパ26がダミー基板10をクランプしてスプリングを押し縮めるようにクランプされる。上型可動クランパ26がダミー基板10をクランプした段階で、トランスファ機構を作動させ、プランジャ33により溶融したモールド樹脂11を圧送りし、上型カル26a,上型ランナゲート26bを通じて上型キャビティ凹部27に充填される。このときモールド樹脂11は、樹脂路25aを通じて周溝28にまで充填され、加熱硬化される。これにより、周溝28内に樹脂リング12が形成される。
Next, as shown in FIG. 5B, the
図5(C)に示すように、下型29を下降させて上型24と型開きを行う。このとき、ダミー成形されたダミー基板10は下型ブロック30のワーク支持部30aに吸着保持されたまま型開きするので、樹脂リング12と先細り状に接続する樹脂路25aに満たされた成形品13とが当該先細り部分に応力集中して分離する。これにより、上型キャビティ駒25の周溝28に樹脂リング12を成形して上型キャビティ駒25と上型可動クランパ26との隙間を埋めることができる。
As shown in FIG. 5C, the
次に、上述した樹脂リング12が形成されたモールド金型1を用いてワークWを樹脂モールドする。即ち、図6(D)において、型開きしたモールド金型1の下型ブロック30のワーク支持部30aにワークWを載置して下型吸引孔31より吸引することで吸着保持させる。また下型29のポット32のポット孔32a内にモールド樹脂11(例えば樹脂タブレット)を供給する。
Next, the workpiece W is resin-molded using the
次に、図6(E)に示すように、下型29を上昇させて上型24とで型閉じする。上型可動クランパ5がワークW(基板14)をクランプしてスプリングを押し縮めるようにクランプされる。上型可動クランパ26がワークW(基板14)をクランプした段階でトランスファ機構を作動させ、プランジャ33により溶融したモールド樹脂11を圧送りし、上型カル26a,上型ランナゲート26bを通じて上型キャビティ凹部27に充填される(第一保圧)。このとき、樹脂リング12が上型キャビティ駒25と上型可動クランパ26との隙間をシールしているので、モールド樹脂11が樹脂路25aに進入して金型間の隙間から漏れ出すことが確実に防止される。
Next, as shown in FIG. 6 (E), the
図6(F)に示すように、下型29と上型24が型閉じしたまま下型29を更に上昇させてモールド樹脂11が充填されたキャビティ容積を減少させることで、余剰樹脂を上型ランナゲート26b,上型カル26aを通じてポット3に向って逆流させる。このとき、ポット32内のプランジャ33が若干押し下げられて余剰樹脂を吸収する。最後に再度トランスファ機構を作動させてプランジャ33を第一保圧より高い最終樹脂圧(第二保圧)まで押し上げたままモールド樹脂11が加熱硬化される。
As shown in FIG. 6 (F), the
図6(G)において、下型29を下降させて上型24と型開きを行う。このとき、成形されたワークW(基板14)は下型29のワーク支持部30aに吸着保持されたまま型開きするので、樹脂リング12と先細り状に接続する樹脂路25aに満たされた成形品13とが当該先細り部分に応力集中して分離する。これにより、成形品13と上型24とを一定の位置で分離することができる。
In FIG. 6G, the
上述したモールド金型1を用いれば、リリースフィルムを用いることなく流動性の高いモールド樹脂を用いても可動部を有する金型間の隙間に樹脂漏れが発生しないモールド金型1を提供することができる。
また、上記モールド金型1を用いた樹脂モールド装置においては、リリースフィルムを用いずにTCM成形を行っても金型間の隙間から樹脂漏れを生ずることがなくなる。よって、装置構成を簡略化することができランニングコストを低減させかつ信頼性を向上させることができる。
By using the
Further, in the resin molding apparatus using the
なお、本実施例では固定した上型キャビティ駒25とコイルばねにより吊り下げ支持した上型可動クランパ26とを用いることで、下型29の昇降により上型キャビティ駒25の端面を上型可動クランパ26の端面に対して相対的に昇降移動させる構成について説明したが本発明はこれに限定されない。例えば、上型可動クランパ26を金型チェイスに固定し、型締め動作とは別の駆動機構により上型キャビティ駒25を昇降させてもよい。この駆動機構として、例えば、斜面を向き合わせて組み付けた一対のテーパブロックのうち一方を前後させることでその厚みを増減させるくさび機構を用いたり、サーボモータ等の駆動源によって直接駆動したりしてもよい。
In this embodiment, by using the fixed upper
さらに、上述の実施例ではTCM成形を行う構成例について説明したが、それ以外の上型キャビティ駒25を昇降させる成形においても用いることもできる。例えば、ワークWとして基板14上に実装された半導体チップ15の端面を上型キャビティ駒25でクランプし、半導体チップ15の端面を露出させたり、フリップチップ型の半導体チップ15であればアンダーフィルのみを行ったりする場合にも用いることもできる。
Further, in the above-described embodiment, the configuration example in which the TCM molding is performed has been described. However, it can also be used in the molding in which the upper
次にモールド金型1のシール構造の他例について図7及び図8を参照して説明する。上述した各実施例ではキャビティ駒の周溝に樹脂リング12を形成することで対向する可動クランパとの隙間をシールしていたが、他の部材と併用したシール部材34によるシール構造を採用してもよい。
Next, another example of the sealing structure of the
例えば、図7(A)に示すように、樹脂リング12とは別に上型キャビティ駒4の周溝7にシール部材としてリング部材34aを予め埋め込んで使用してもよい。このリング部材34aには、フッ素系樹脂の樹脂や金型の材質よりも硬度の低い金属などを用いることができる。なお、周溝7全体を埋めてしまわない程度の厚みのリング部材34aを周溝7に端部側(上端側)に設けてモールド樹脂11をせき止め、これにより樹脂リング12を成形してもよい。これによれば、リング部材34aにより樹脂リング12を支えることで樹脂リング12の長寿命化を図ることができる。
For example, as shown in FIG. 7A, a
また、例えば、図7(B)に示すように、上型キャビティ駒4の周溝7に充填されたリング部材34aに対向して上型可動クランパ5の内壁にリング部材34aの摺動領域に相当する高さ分の凹部5aが形成され、当該凹部5aに金型の材質より線膨張係数の高いリング部材34bが埋設されていてもよい。また、シール部材34bには、リング部材34aと同様の材質を用いることもできる。
これにより、リング部材34aに加えてリング部材34bもモールド金型1の加熱により線膨張するため上型キャビティ駒4と上型可動クランパ5との隙間を可及的になくして樹脂漏れを防ぐことができる。なお、同図に示すような、シール部材34は、樹脂リング12を成形して用いる場合にも利用可能である。
Further, for example, as shown in FIG. 7B, the
As a result, in addition to the
また、図7(C)(D)において、上型キャビティ駒4と上型可動クランパ5のいずれかに上型キャビティ凹部6で成形される成形品13を樹脂リング12(シールリング)との接続部分から分離する分離手段(例えばエジェクタピン35)が設けられていてもよい。図7(C)は上型キャビティ駒4側にエジェクタピン35が突出し可能に設けられる構造を例示しており、図7(D)は上型可動クランパ5側にエジェクタピン35が突出し可能に設けられる構造を例示している。このエジェクタピン35がキャビティの外周付近において型開きと同時に突出し成形品の主面をキャビティ底部から加圧して剥離させることで、周溝7の直近で確実に分離される。
7C and 7D, the molded
これにより、ダミーモールドにより樹脂リング12を成形する際のみならず量産品をモールドする際に、樹脂路7aのように金型間の狭い隙間に入り込んで硬化した成形品13を樹脂リング12との接続部分から分離しやすくなる。また、量産品を成形する際にキャビティ側の樹脂に対する影響を極力減らすことができ、ワークWからのモールド樹脂11の剥離が確実に防止される。なお、エジェクタピン35は上型キャビティ駒4及び上型可動クランパ5の両方に設けてもよい。この場合、シリコーンゴム等のようにキュア後にも可撓性を有する樹脂であっても周溝7の両側から加圧して剥離させることで確実に離型することができる。
As a result, not only when the
また、例えば平面視形状円形のキャビティ駒4のときには、図8に示すように、上型キャビティ駒4の外周には、樹脂製の内リング部材34cとその外周に複数の金属製の外リング部材34dが組み付けられていてもよい。外リング部材34dは、上型可動クランパ5の孔径よりも大きい外径に成形されると共に一部が切りかかれた形状に形成されている。具体的には、外リング部材34dは、切り欠きの隙間を狭めるように押し縮めることで上型可動クランパ5の孔に収まる大きさに形成されている。また、外リング部材34dは、周溝7内に組み付けられた状態でこの切り欠きが繋がらないように配置されることで切り欠きを介したモールド樹脂11の漏出が防止される。また、内リング部材34cがモールド成形する温度において可撓性を有する樹脂で成形されることで押し縮められた外リング部材34dの内径が小さくなっても破損することはない。この場合、内リング部材34c及び外リング部材34dによって周溝7が埋められることでモールド樹脂11の侵入も防止される。尚、これらは環状のリング固定部材36により脱落しないように支持されている。
なお、樹脂リング12を成形可能な溝部をキャビティ側に更に設けることで、樹脂リング12による樹脂漏れ防止と外リング34dによる金型摺動性(耐摩耗性)を両立したシール構造を実現することができる。
For example, in the case of the
In addition, by providing a groove on the cavity side where the
また、上述したTCM成形装置は、上型キャビティ、下型ポット配置タイプのモールド金型を用いて説明したが、下型キャビティであってもよいし、上型ポット、下型キャビティ配置のモールド金型であってもよい。 The above-described TCM molding apparatus has been described using an upper mold cavity and a lower mold pot arrangement type mold mold, but may be a lower mold cavity, or an upper mold pot and a lower mold cavity arrangement mold metal. It may be a mold.
また、上述した各実施例は、キャビティ駒の外周面に樹脂リングが形成される周溝を設けたが、可動クランパの内周面に樹脂リングが形成される周溝を設けてもよい。また、上型を固定型、下型を可動型として説明したが、これに限定されるものではなく、下型を固定型、上型を可動型、或いは双方を可動型としても良い。
また、ワークWは基板に半導体チップがワイヤボンディングされたものや基板に半導体チップがフリップチップ接続されたもののほかに、白色LEDなどの発光素子で、モールド樹脂に蛍光体が混入されるものなどについても適用することができる。
In each of the above-described embodiments, the circumferential groove in which the resin ring is formed is provided on the outer peripheral surface of the cavity piece. However, the peripheral groove in which the resin ring is formed on the inner peripheral surface of the movable clamper may be provided. Further, although the upper mold is described as a fixed mold and the lower mold as a movable mold, the present invention is not limited to this, and the lower mold may be a fixed mold, the upper mold may be a movable mold, or both may be movable molds.
Also, the work W is a light emitting element such as a white LED in which a semiconductor chip is wire-bonded to a substrate or a semiconductor chip is flip-chip connected to a substrate, and a phosphor is mixed into a mold resin. Can also be applied.
1 モールド金型 2,16,24 上型 3,19,29 下型 4,25 上型キャビティ駒 5,26 上型可動クランパ 5a 凹部 6,27 上型キャビティ凹部 7,23,28 周溝 7a,25a 樹脂路 8 下型ブロック 8a,30a ワーク支持部 9 下型吸引孔 10 ダミー基板 11 モールド樹脂 12 樹脂リング 13 成形品 13a 突出部 14 基板 15 半導体チップ 17 上型ブロック 18 上型吸引孔 20 下型キャビティ駒 21 下型可動クランパ 22 下型キャビティ凹部 26a 上型カル 26b 上型ランナゲート 30 下型ブロック 31 下型吸引孔 32 ポット 32a ポット孔 33 プランジャ 34 シール部材 34a,34b リング部材 34c 内リング部材 34d 外リング部材35 エジェクタピン 36 リング固定部材
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記キャビティ駒と前記クランパとの摺動面に形成され、前記キャビティ凹部に連なる開口面積より小さい開口面積に形成されている隙間を通じて前記キャビティ凹部に連なる周溝が形成された前記一方の金型を用意する工程と、
前記他方の金型に前記ワークを吸着保持させ前記キャビティ凹部内にモールド樹脂を供給した状態で型閉じすることで、前記キャビティ凹部及び前記隙間を通じて前記周溝内にモールド樹脂を充填し、加熱硬化させて前記キャビティ凹部に成形された成形品とこれに連なるシール構造となる樹脂リングを成形する工程と、
前記キャビティ駒と前記クランパのいずれかに前記キャビティの外周付近に突き出し可能に配置された分離手段を型開きと同時に突き出させて前記成形品の主面をキャビティ底部より加圧して剥離させることで、前記成形品を前記樹脂リングとの接続部分より分離させる工程と、
を含むことを特徴とする樹脂モールド方法。 A cavity piece that forms a cavity bottom of a cavity filled with a mold resin that seals a workpiece, and a clamper that is disposed so as to surround the cavity piece, the cavity piece and the clamper can be moved up and down relatively. A resin mold method using one mold provided on the other mold and the other mold for supporting the workpiece against the cavity ,
The one mold having a circumferential groove formed in a sliding surface between the cavity piece and the clamper and having a circumferential groove formed in an opening area smaller than an opening area continuous with the cavity depression formed in the opening. A process to prepare;
The workpiece is sucked and held on the other mold and the mold resin is closed in a state where the mold resin is supplied into the cavity recess, so that the mold resin is filled into the circumferential groove through the cavity recess and the gap, and is heated and cured. A step of molding a molded product molded into the cavity recess and a resin ring that becomes a seal structure connected to the molded product,
By separating the separating means arranged so as to be able to protrude in the vicinity of the outer periphery of the cavity on either the cavity piece or the clamper at the same time as the mold is opened, the main surface of the molded product is pressed from the bottom of the cavity and peeled off, Separating the molded product from the connecting portion with the resin ring;
A resin molding method comprising:
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