JP6525805B2 - モールド金型及びモールド装置 - Google Patents

Description

本発明は、矩形若しくは円形の大型キャリアを用いたチップ露出タイプのワークをモールドするモールド金型及びモールド装置に関する。

例えば複数の半導体チップが基板にフリップチップ実装されたワークをアンダーフィルモールドする場合、チップと基板間に樹脂を流し込む必要があることから一般にトランスファ成形を用いて行われる。一方、ＷＬＰ(Wafer Level Package)のように半導体ウエハを用いたワークや、大型キャリアに半導体チップを支持したワークをチップ露出させて圧縮成形により樹脂モールドすることも行われている。

特開２０１４−２３１１８５号公報

矩形若しくは円形の大型キャリアを用いたチップ露出タイプのワークを樹脂モールド（アンダーフィルモールド）する場合、トランスファ成形によれば樹脂の流動量が大きく、圧縮成形によれば樹脂圧が作用し難いため、半導体チップ間の隙間やアンダーフィル空間にモールド樹脂が未充填となるおそれやエアを巻き込み易くなるという課題がある。また、フィルム供給も必要になるため装置構成も複雑になり、モールドエリアのワークに金型のクランプ圧が作用し難いことから半導体チップ端面を確実に露出成形させることが困難になる。

また、昨今では半導体チップ等の電子部品を封止する樹脂モールド技術の利用分野として、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ／モノのインターネットと称される）が注目を集めている。例えばモノのインターネットの一側面としてのモバイル機器に用いられる半導体パッケージや、センサデバイス用の半導体パッケージにおいては、一度に大量の製品を生産することによる低コスト生産技術や、インタポーザ基板のような部材の削減による低背化や小フットプリント化といった小型化技術が要求されると共に、更に高性能化・高機能化も求められるという複合的な要求に応えることが求められている。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、大型のワークを用いて半導体チップを確実に露出させて成形すると共に、簡易な金型構成でアンダーフィルモールドが確実に行えるモールド金型を提供することにある。
また、上記モールド金型を備えて大判サイズの成形品の成形品質を向上させることが可能なモールド装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
複数の電子部品を支持するキャリアプレートを、樹脂注入機構にモールド樹脂が供給された一対の金型でクランプして樹脂モールドするモールド金型であって、前記キャリアプレートには、金属プレートに熱剥離シートを介して前記複数の電子部品が粘着支持されており、前記樹脂注入機構とキャビティ空間と連絡する互いに連通する貫通孔が形成されていることを特徴とする。
上記モールド金型を用いれば、キャリアプレートに複数の電子部品を支持したままモールド金型によりクランプして樹脂注入機構によってモールド樹脂をキャビティ空間から貫通孔を通じてキャビティ内に収容された複数の電子部品（半導体チップ）の隙間に充填することができる。よって、複数の電子部品を確実に露出させて成形すると共に、簡易な金型構成でアンダーフィルモールドを確実に行うことができる。また、樹脂モールド後にワークの熱剥離シートへの粘着面を確実に露出させて成形することができる。

また、電子部品を搭載したワークを当該電子部品が前記キャリアプレートに向けて支持されるようにしてもよい。
これにより、樹脂モールド後にワークの電子部品を支持するキャリアプレートの支持面を確実に露出させて成形することができる。

前記キャリアプレートに形成された貫通孔は、樹脂注入口側が先細り状に形成されていることが好ましい。
これにより、成形品から不要樹脂をゲートブレイクし易くして樹脂突起が形成されるのを防ぐことができる。

前記熱剥離シート上には複数の半導体チップが整列して粘着支持されている場合には、大型の成形品においてもチップ間の隙間やアンダーフィル空間部に貫通孔を通じて樹脂の流動量を抑えてモールド樹脂を充填することができる。よって、エアを巻き込みにくく未充填エリアの発生を防ぐことができる。

前記キャリアプレートには、前記熱剥離シートを介して半導体チップがマトリクス配置で粘着支持されており、前記貫通孔は、前記キャリアプレートの中心部とその中心部から対角線上に等間隔で複数箇所に形成されていることが好ましい。
これにより、各貫通孔から充填されるモールド樹脂の流動量を均一にして、ワークの中心部から外側に向かってエアを追い出しながらモールド樹脂を充填することで未充填エリアを防ぐと共に成形品質を向上させることができる。

前記貫通孔は、基板実装された半導体チップの間に連絡するように形成されていると、広い充填空間からモールド樹脂をキャビティ内に効率良く充填することができる。

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、ポット内に供給されたモールド樹脂が、前記貫通孔を通じてキャリアプレートの反対側に設けられたキャビティ内に充填されるようにしてもよい。
これにより、トランスファ成形用のモールド金型を用いて大型のワークに対して半導体チップを確実に露出させて成形すると共に、簡易な金型構成でアンダーフィルモールドが確実に行え、大判サイズの成形品の成形品質を向上させることができる。

また、上述したいずれかのモールド金型を備え、金属プレート上に供給されたモールド樹脂が貫通孔を通じてキャリアプレートの反対側に設けられたキャビティ内に充填されるモールド装置であってもよい。
これにより、圧縮成形用のモールド金型を用いても、大型のワークに対して半導体チップを確実に露出させて成形すると共に、貫通孔を通じて直上のキャビティ内に樹脂圧を作用させて簡易な金型構成でアンダーフィルモールドが確実に行え、大判サイズの成形品の成形品質を向上させることができる。

上述したモールド金型を用いれば、大型のワークを用いて半導体チップを確実に露出させて成形すると共に、簡易な構成でアンダーフィルモールドが確実に行うことができる。
また、上記モールド金型を備えた樹脂モールド装置においては、大判サイズの成形品の成形品質を向上させることができる。

キャリアプレートの断面図及びワークを粘着支持する工程を示す断面説明図である。 キャリアプレートにワークを粘着支持した状態の平面図及び断面図である。である。 トランスファ成形用のモールド金型を用いた樹脂モールド工程を示す断面説明図である。 図３に続く樹脂モールド工程を示す断面説明図である。 図４に続く樹脂モールド工程を示す断面説明図である。 図５に続く樹脂モールド工程を示す断面説明図である。 図６に続く樹脂モールド工程を示す断面説明図である。 図７に続く樹脂モールド工程を示す断面説明図である。 図８に続く樹脂モールド工程を示す断面説明図である。 樹脂モールドの後工程を示す説明図である。 複数ポットを設けた場合のキャリアプレートにワークを粘着支持した状態の平面図及び矢印Ａ−Ａ’断面図である。 図１１のワークをクランプしたモールド金型の矢印Ｂ−Ｂ’方向の断面図である 図１２の他例に係るモールド金型の断面図である。 他例に係る圧縮成形用のモールド金型の断面図である。 キャリアプレートに粘着支持する他例に係るワークの形態を示す説明図である。 図１５のワークをモールドするモールド金型の断面説明図である。

以下、本発明に係るモールド金型及びこれを備えた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。以下では、ワークとして例えば各辺が３００ｍｍや６００ｍｍ程度の矩形状ワークを用いるものとし、基板に複数の半導体チップ（電子部品）がフリップチップ実装されたワークをそれ以上の大きさの矩形キャリアプレートに粘着支持したものを樹脂モールドするモールド金型及び樹脂モールド装置並びに樹脂モールド方法について説明する。尚、樹脂モールド装置は一例として下型を可動型、上型を固定型として説明するものとする。また、樹脂モールド装置は、型開閉機構を備えているが図示を省略するものとし、以下の説明では、モールド金型の構成を中心に説明する。

先ず、キャリアプレート及びこれに粘着支持されるワークについて図１及び図２を参照して説明する。
図１（Ａ）において、キャリアプレート１は、金属プレート（超鋼合金（ＷＣ）、ステンレススチール等）が用いられ、ワークサイズより大きいものが用いられる。本実施例では、図２（Ａ）に示すように、例えば矩形ワークに対応してそれより大きいサイズの矩形プレートが用いられる。

キャリアプレート１には、後述するキャビティ空間と金型側樹脂路とを連絡するために表裏面を連通する貫通孔１ａが形成されている。貫通孔１ａは、樹脂注入口側が先細り状（スプル形状）に形成されている。貫通孔１ａはキャリアプレート１の任意の位置（中心部）に穿設されている（図２（Ａ）参照）。また、キャリアプレート１には、熱剥離シート２が重ねて設けられる。この熱剥離シート２は粘着面を有するシート材であり、所定の加熱により容易に剥離するシート材（粘着シート）である。熱剥離シート２には、半導体チップ３等の露出させたい部材を粘着させて支持する。熱剥離シート２にも、金型側樹脂路と貫通孔１ａを介して連絡する貫通孔２ａが穿設されている。なお、熱剥離シート２に替えて、紫外線の照射により粘度が低下するものなど、その他の粘着シートを用いてもよい。

また、ワークＷは、基板４に対して複数の半導体チップ３どうしが接続端子（はんだバンプ）を介して３次元的に積層されたもの（chip on chip）がフリップチップ実装されている。図２（Ａ）に示すように、半導体チップ３は、基板４上に縦横に整列配置されている。

ここで、キャリアプレート１に対するワークＷの粘着支持させる工程について図１及び図２を参照して説明する。
図１（Ａ）に示すように、キャリアプレート１に熱剥離シート２を貼り付ける。このとき、キャリアプレート１の貫通孔１ａと熱剥離シート２の貫通孔２ａとが連通するように位置合わせして貼り合わせる。
次いで、図１（Ｂ）に示すように、熱剥離シート２上に、露出させる半導体チップ３を下にしてワークＷを貼り付ける。換言すれば、半導体チップ３を熱剥離シート２に貼り付ける。このとき、キャリアプレート１及び熱剥離シート２の貫通孔１ａ，２ａは、半導体チップ３間の空間部に臨むように貼り合わせる（図１（Ｃ）参照）。

ワークＷをキャリアプレート１にセットした状態の平面図及び断面図を図２（Ａ）（Ｂ）に示す。キャリアプレート１及び熱剥離シート２の貫通孔１ａ，２ａは、基板４の中心部に配置され、その周囲に半導体チップ３が４ブロックに分かれて整列配置されている。図２（Ａ）で破線Ｌ１は基板４の外形線、Ｌ２はキャビティ外形線、Ｌ３は熱剥離シート２の外形線、Ｌ４はキャリアプレート１の外形線である。
モールド樹脂が注入されるゲート孔となる貫通孔１ａ，２ａは、半導体チップ３の配置エリア（位置）に設けられていない。このように設けられたゲート孔から注入されたモールド樹脂は半導体チップ３間の空間部を利用して充填されるようになっている。なお、図１及び図２に示す工程は、樹脂モールド装置内で行ってもよいし装置外で行ってもよい。

次に、モールド金型の一例について図３を参照して説明する。尚、上型及び下型はインサートの構成を中心に説明するものとし、上型及び下型チェイスブロックや、モールド金型を型閉じするのに先立って金型空間を閉止する上型及び下型チャンバーブロックは省略するものとする。また、樹脂モールド装置は、上記モールド金型を搭載し、四隅に設けたポストに案内されてプラテンを昇降させる公知の型開閉機構を備えている。

上型５は、上型ブロック５ａに上型キャビティ駒５ｂが固定されている。上型キャビティ駒５ｂの周囲には上型可動クランパ５ｃがコイルばね５ｄに吊り下げ支持されている。上型キャビティ駒５ｂの外周面と上型可動クランパ５ｃの内周面との間には、シール材５ｅが設けられている。上型キャビティ駒５ｂの下面が上型キャビティ底部を形成し、上型可動クランパ５ｃの内周面が上型キャビティ側部を形成している。上型可動クランパ５ｃには、エア吸引路５ｆが形成されている。上型キャビティ５ｇを含む上型クランプ面には、エア吸引路５ｆよりエア吸引されてフィルムＦが吸着保持されている。フィルムＦは、耐熱性を有するもので、金型面より容易に剥離するものであって、柔軟性、伸展性を有するもの、例えば、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、ＰＥＴ、ＦＥＰフィルム、フッ素含浸ガラスクロス、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニリジン等を主成分とした単層膜又は複層膜が好適に用いられる。フィルムＦは連続する長尺状のフィルムであっても、所定サイズに切断された枚葉フィルムであってもいずれでもよい（以下の説明において同様）。

下型６は、ワークＷが載置される下型ブロック６ａを備えている。下型ブロック６ａには、モールド樹脂Ｒの樹脂注入機構が設けられている。本実施例では、ポット６ｂと、ポット６ｂ内に昇降可能に設けられたプランジャ６ｃとが下型ブロック６ａに設けられ、これらにより樹脂注入機構を構成している。なお、一例として、プランジャ６ｃは、公知のトランスファ機構により昇降駆動することができる。ポット６ｂとプランジャ６ｃの隙間はシール材６ｅによりシールされている。ポット６ｂには、樹脂供給装置７（例えばシリンジに連通するノズル、ローダー等）によって、モールド樹脂Ｒ（液状樹脂、粒状樹脂、粉状樹脂、固形樹脂等）が供給される。

次に、ワークＷをキャリアプレート１と共にモールド金型に供給して樹脂モールドする工程を図３乃至図１０を参照して説明する。
図３において、型開きしたモールド金型の下型６のポット６ｂに樹脂供給装置７によりモールド樹脂Ｒを供給する。尚、フィルムＦは、上型５の上型キャビティ５ｇを含む上型クランプ面に吸着保持されているものとする。

次いで、図４に示すように、下型６に、キャリアプレート１に熱剥離シート２を介して粘着保持されたワークＷが図示しないローダー、ロボットハンド等により搬入される。キャリアプレート１は、貫通孔１ａ（２ａ）がポット６ｂの上端開口（金型側樹脂路）と位置合わせして下型ブロック６ａ上に載置される。尚、キャリアプレート１は、下型ブロック６ａ上に吸着保持されるようになっていてもよい。これによれば、プランジャ６ｃによる圧力でキャリアプレート１の浮き上がりや樹脂漏れを防止することができる。

次いで、図５に示すように、モールド金型を型閉じする。可動型である下型６を上動させると、先ずキャリアプレート１及び熱剥離シート２が外周縁部で上型可動クランパ５ｃと下型ブロック６ａとでクランプされる。尚、これに先立って上型及び下型チャンバーブロックが閉じて閉鎖された金型空間内に減圧空間が形成されるようにしてもよい。

次いで、図６に示すように、型閉じ動作が更に進行すると、上型可動クランパ５ｃのコイルばね５ｄが押し縮められて、上型キャビティ５ｇの容積が縮小され、上型キャビティ駒５ｂがフィルムＦを介してワークＷ（基板４）に押し当てられてワークＷがクランプされる。これにより、上型キャビティ５ｇの内部において基板４とキャリアプレート１との間にキャビティ空間が構成される。また、ワークＷの裏面（半導体チップ３の搭載されていない面）がフィルムＦで覆われ保護されることで、この面を確実に露出させることができる。また、ワークＷとキャリアプレート１が重なった状態でクランプされることで、キャリアプレート１を下型ブロック６ａに押し付けることができ、樹脂漏れが防止される。

次いで、図７に示すように、プランジャ６ｃを上昇させて、ポット６ｂ内で溶融したモールド樹脂Ｒを貫通孔１ａ，２ａ（ゲート孔）を通じてキャリアプレート１の反対側に形成された上型キャビティ５ｇ内に充填する（アンダーフィルモールド）。換言すれば、樹脂注入機構とキャビティ空間とを連絡する互いに連通する貫通孔１ａ，２ａ（ゲート孔）を介してモールド樹脂Ｒが充填される。この場合、細い貫通孔１ａ，２ａ（ゲート孔）を介してモールド樹脂Ｒを充填するため、拡縮する経路を通過させてモールド樹脂Ｒが供給されることになり、混錬された均質なモールド樹脂Ｒを供給することができる。また、モールド樹脂Ｒの充填経路のための面積を最小限に抑えて、モールド金型内における成形面積を広めることができ、効率的な成形を行うことができる。更に、貫通孔１ａ，２ａ（ゲート孔）の位置を後述するダイシング用の切断刃（ブレード）による切断位置と重ねることで、貫通孔１ａ，２ａの跡を残さないように成形することもできる。

モールド樹脂Ｒは、ワークＷ（基板４）の中心部から周辺部に向かって充填され、加熱硬化される。具体的には、隣接した半導体チップ３の間に樹脂が充填されることで、半導体チップ３の側面が樹脂封止されることになる。この際に、バンプ接続されたチップ間またはチップと基板との間に樹脂が充填されることにより、アンダーフィルモールドすることもできる。また、モールド金型の上型キャビティ５ｇにおいて中心部からモールド樹脂Ｒを注入して充填することで、モールド樹脂Ｒの流動距離を短縮（半減）することができ、成形品質を向上することができる。

樹脂モールドが完了すると、図８に示すようにモールド金型を型開きする。下型６を下動させると、フィルムＦと成形品８が剥離する。またフィルムＦは、図示しないフィルム供給装置によりテンションを付与するか、上型のフィルム吸着孔よりエアを噴出させるか、これらを併用することにより上型クランプ面より剥離される。

また、図９に示すように、成形品８をキャリアプレート１と共に下型６から図示しないアンローダー、ロボットハンド等により取り出す。成形品８の下型６からの離型は、プランジャ６ｃをポット６ｂから押し上げてもよいし、図示しないエジェクタピンを下型ブロック６ａから突き出させてキャリアプレート１を押し上げてもよく、これらを併用してもよい。

図１０（Ａ）において、キャリアプレート１から成形品８を分離する。成形品８は、キャリアプレート１と熱剥離シート２を介して粘着支持されているため、例えばキャリアプレート１を所定の加熱状態とする（例えば所定温度に加熱する）だけで、粘着力が低下して成形品８を熱剥離シート２から剥離させることができる。また、熱剥離シート２もキャリアプレート１から容易に剥離させることができる。尚、キャリアプレート１から成形品８及び熱剥離シート２を分離しても、ゲート孔である貫通孔１ａには、ゲート樹脂８ａ（不要樹脂）が残存している。

図１０（Ｂ）に示すように、成形品８を１個のパッケージの領域（例えば半導体チップ３）毎に個片に分離する。半導体チップ３は、ｎ行ｍ列にマトリクス配置され、しかも半導体チップ３を露出させて成形される。次いで、任意に配線構造（バンプや再配線層）を成形したうえで図示しないダイシング装置によりダイシングして個片化することができる。

尚、図１０（Ｃ）に示すように、成形品８から基板４を剥離して露出した半導体チップ３の接続端子に接続する再配線層３ａを形成し、はんだボール３ｂを接続した後で、ダイシング装置によりダイシングして個片化するようにしてもよい。

次いで、図１０（Ｄ）に示すように、キャリアプレート１の貫通孔１ａに付着しているゲート樹脂８ａ（不要樹脂）を除去することで、キャリアプレート１のクリーニングを行って、次のワークＷのモールド工程に再利用するようにしてもよい。

上記モールド金型を用いれば、キャリアプレート１にワークＷを粘着支持したままモールド金型によりクランプしてモールド樹脂Ｒを金型側樹脂路から貫通孔１ａ，２ａを通じて半導体チップ３の隙間に充填することができる。よって、半導体チップ３を確実に露出させて成形すると共に、簡易な金型構成でアンダーフィルモールドを確実に行うことができる。
また、トランスファ成形を用いて大型のワークＷに対して半導体チップを確実に露出させて成形すると共に、簡易な構成でアンダーフィルモールドが確実に行え、大判サイズの成形品８の成形品質を向上させることができる。

次にモールド金型の他例について図１１及び図１２を参照して説明する。
上述した実施形態では、モールド樹脂Ｒの樹脂注入機構として、単一のポットから単一のゲート孔を通じて上型キャビティにモールド樹脂を充填していたが、ポット及びゲート孔は複数設けられていてもよい。尚、モールド金型の構成は図３と同様である。

図１１（Ａ）（Ｂ）は、キャリアプレート１及び熱剥離シート２に複数のゲート孔（貫通孔１ａ，２ａ）が設けられた場合の平面図及び矢印Ａ−Ａ’断面図である。キャリアプレート１には、熱剥離シート２を介して半導体チップ３がマトリクス配置で粘着支持されているのは図２と同様である。しかしながら、図１１（Ａ）に示すように、貫通孔は、キャリアプレート１の中心部の貫通孔１ａ１，２ａ１のみならず対角線上にも貫通孔１ａ２，２ａ２が複数箇所（４か所）に形成されている。また、図１１（Ｂ）及び図１２に示すように、キャリアプレート１の下型ブロック６ａ側には、金型側樹脂路（ポット６ｂ）に連絡する樹脂路１ｂが彫り込まれて形成され、樹脂路１ｂには各貫通孔１ａ１，２ａ１及び貫通孔１ａ２，２ａ２と連絡している。なお、樹脂路１ｂは下型ブロック６ａ側に設けられてもよい。また、樹脂路１ｂを設けずに、貫通孔１ａ２毎にポット６ｂとプランジャ６ｃを含む樹脂注入機構を設けることもできる。

図１１（Ａ）に示すように、ワークＷ（基板４）の中心部の貫通孔１ａ１から四隅方向に存在する半導体チップ３までのモールド樹脂Ｒの流動距離はキャビティ内において最もが長くなり、充填されるタイミングが相違し易くなる。つまり、矩形のキャビティにおける四隅方向に向けて流れるモールド樹脂Ｒの流動距離が最大となり、矩形のキャビティにおける中心部の貫通孔１ａ１からキャビティの各辺の中央位置に向けて流れるモールド樹脂Ｒの流動距離が最小となる。よって、中心部の貫通孔１ａ１に対して四隅方向に前記モールド樹脂を注入する貫通孔１ａ２，２ａ２を設けることもできる。この場合、任意の充填時点において、貫通孔１ａ１から半径Ｒの同心円で描かれるモールド樹脂の充填領域の他に、その周囲の貫通孔１ａ２による同心円で描かれるモールド樹脂の充填領域が設けられることになる。例えば、矩形のワークＷ（矩形基板４）の対角線上の２カ所（合計４か所）において、貫通孔１ａ２から半径ｒ（Ｒ＞ｒ）の位置に貫通孔１ａ２，２ａ２を設けることもできる。これにより、例えばワークＷ上で樹脂の流動量を抑えて効率良くかつエアを巻き込むことなく充填することができる。

次に、図１３にモールド金型の他例を示す。上述した実施例は、トランスファ機構により駆動されるプランジャ６ｃとポット６ｂとを含む注入機構を設ける場合について説明したが、圧縮成形用の金型と同様の構成を用いて金型の内部構造で樹脂溜め部からモールド樹脂を注入する注入機構を設けるようにしてもよい。尚、上型５の構成は図３と同様であり、キャリアプレート１は図１１（Ａ）と同様のレイアウトで複数ゲート孔を有するものが用いられる。よって、以下では下型９の構成を中心に説明する。

下型ブロック９ａには、樹脂加圧ブロック９ｂが複数箇所に固定されている。また下型ブロック９ａには、樹脂加圧ブロック９ｂを挿通可能な貫通孔が形成されたクランパ９ｃがコイルばね９ｄによりフローティング支持されている。これにより、樹脂加圧ブロック９ｂとクランパ９ｃとによって樹脂溜め部となる下型ポット部９ｇが構成される。この下型ポット部９ｇは、型締めによりコイルばね９ｄを押し縮めて深さを変更可能となっている。以上のような構成により、モールド金型の上型キャビティ５ｇにおいて中心部からモールド樹脂Ｒを注入する樹脂注入機構が構成される。
また、同図に示すように、複数の下型ポット部９ｇを設ける構造とすることが好ましい。この場合、例えば下型ポット部９ｇを１個だけ設ける構造と比較して、１個の下型ポット部９ｇに供給するモールド樹脂Ｒの供給量を少なくすることができる。これによれば、一体的に構成された大面積の下型ポット部９ｇを設ける場合と比較して、モールド樹脂Ｒの加圧によるキャリアプレート１における変形を防止でき、また、下型ポット部９ｇの深さを抑制してフィルムＦの破れを防止することもできる。

下型ポット部９ｇは、キャリアプレート１に形成されたゲート孔（貫通孔１ａ，２ａ）に対応して形成されている。下型ポット部９ｇの容積は、中心部とそれ以外とで、樹脂容量が異なっていてもよい。
また、下型ポット部９ｇを含む下型クランプ面には樹脂漏れの防止を目的としてフィルムＦが吸着保持されているのが好ましい。

モールド金型が型開きした状態で、フィルムＦに覆われた下型ポット部９ｇにモールド樹脂Ｒ（液状樹脂、顆粒樹脂、粉状樹脂、固形樹脂等）を供給し、ワークＷが熱剥離シート２を介して粘着支持したキャリアプレート１を下型９に搬入する。キャリアプレート１は、貫通孔１ａが、下型ポット部９ｇ（金型側樹脂路）と連絡するように位置合わせして下型クランプ面に載置される。尚、上型５のクランプ面には、フィルムＦが吸着保持されている。

モールド金型を型閉じすると、先ずキャリアプレート１及び熱剥離シート２が上型可動クランパ５ｃとクランパ９ｃとでクランプされる。尚、これに先立って上型及び下型チャンバーブロックが閉じて閉鎖された金型空間内に減圧空間が形成されるようにしてもよい。

次いで、型閉じ動作が更に進行すると、上型可動クランパ５ｃのコイルばね５ｄが押し縮められて、上型キャビティ容積が縮小され、上型キャビティ駒５ｂがフィルムＦを介してワークＷ（基板４）に押し当てられてワークＷがクランプされる。また、クランパ９ｃは、上型可動クランパ５ｃに押圧されてコイルばね９ｄが押し縮められることで、樹脂加圧ブロック９ｂが相対的に上昇する。このため、下型ポット部９ｇ内に供給されたモールド樹脂Ｒが、ゲート孔（貫通孔１ａ，２ａ）を通じてキャリアプレート１の反対側に形成された上型キャビティ５ｇ内に充填される。即ち、このような樹脂注入機構を用いることで金型の型締め動作だけで別途の駆動機構を設けることなく、モールド樹脂Ｒの充填が可能となる。

このとき、中心の貫通孔１ａ１だけでなく周囲に設けた貫通孔１ａ２からもモールド樹脂Ｒを注入することで、ワークＷ上で樹脂の流動量を抑えて効率良くかつエアを巻き込むことなく上型キャビティ５ｇ内に充填することができる。このため、例えば高品質なアンダーフィルモールドも可能となる。モールド樹脂Ｒは、ワークＷ（基板４）の中心部から周辺部に向かって充填され、加熱硬化される。このとき、キャリアプレート１には貫通孔１ａ１，１ａ２以外の樹脂路を経由させないため、不要樹脂を減らすことができたり、樹脂の流動量を低減させたりすることもできる。

これにより、圧縮成形用の金型と同様の構成を樹脂注入機構として用いることができるため、安価な構成により上述した構成例と同様の作用効果を奏することができる。

図１４にモールド金型の他例を示す。同図に示すモールド金型は図１３に示す圧縮成形用の金型を反転させた構成と同様である。一方、キャリアプレート１等も含めて全体を反転させた構成としたうえで、キャリアプレート１上にモールド樹脂Ｒを搭載して搬送することで、外段取りでのモールド樹脂Ｒの供給ができるほか搬送構造を簡素化できる点で異なる。

下型ブロック１０ａには、下型キャビティ駒１０ｂが固定支持されている。下型キャビティ駒１０ｂの周囲には、下型可動クランパ１０ｃがコイルばね１０ｄによりフローティング支持されている。下型キャビティ駒１０ｂの外周面と下型可動クランパ１０ｃとの隙間は、シール材１０ｅによりシールされている。下型キャビティ１０ｇは、キャビティ底部を形成する下型キャビティ駒１０ｂと、キャビティ側部を形成する下型可動クランパ１０ｃにより形成されている。下型可動クランパ１０ｃには、フィルムＦを吸着保持するエア吸引路１０ｆが設けられている。また、下型キャビティ１０ｇを含む下型クランプ面にはエア吸引路１０ｆを通じた吸引動作によりフィルムＦが吸着保持される。

キャリアプレート１に熱剥離シート２を介してワークＷを粘着支持し、ワークＷを下向き（半導体チップ３を下向き）にした状態で、キャリアプレート１上に予めモールド樹脂Ｒ（液状樹脂、顆粒樹脂、粉状樹脂、固形樹脂、シート樹脂等）を供給する。尚、熱剥離シート２には貫通孔１ａに対応する開口孔ではなくスリットが形成されていてもよい。このように、モールド樹脂Ｒをモールド金型の外で供給することで、金型への直接のモールド樹脂Ｒの供給が不要となり、型開きした時間を短縮することもできる。

モールド金型が型開きした状態で、フィルムＦに覆われた下型クランプ面に、ワークＷが熱剥離シート２を介して粘着支持したキャリアプレート１を搬入する。ここで、キャリアプレート１に予めモールド樹脂Ｒを供給してモールド金型へ搬入することで搬送構造を簡素化することができる。キャリアプレート１は、半導体チップ３の粘着側を下型キャビティ１０ｇ内に向け、貫通孔１ａが下型キャビティ１０ｇ（金型側樹脂路）と連絡するように位置合わせして下型可動クランパ１０ｃに載置される。尚、上型５のクランプ面には、フィルムＦが吸着保持されている。

モールド金型を型閉じすると、先ずキャリアプレート１が上型可動クランパ５ｃと下型可動クランパ１０ｃとでクランプされる。尚、これに先立って上型及び下型チャンバーブロックが閉じて閉鎖された金型空間内に減圧空間が形成されるようにしてもよい。

次いで、型閉じ動作が更に進行すると、上型可動クランパ５ｃのコイルばね５ｄが押し縮められて、上型キャビティ駒５ｂが相対的に下降してモールド樹脂Ｒに押し当てられる。また、下型可動クランパ１０ｃは、上型可動クランパ５ｃに押圧されて下型キャビティ１０ｇが所定容積となるようにコイルばね１０ｄが押し縮められる。これにより、上型キャビティ駒５ｂが相対的に下降するため、キャリアプレート１に供給されたモールド樹脂Ｒはゲート孔（貫通孔１ａ，２ａ）を通じてキャリアプレート１の反対側に形成された下型キャビティ１０ｇ内に充填される。このように、同図に示す構成では、上型５側に樹脂注入機構が設けられることになる。

尚、上型キャビティ駒５ｂは、キャリアプレート１をクランプする上型可動クランパ５ｃと同一高さまで下降することが可能であるが、キャリアプレート１上にゲート樹脂と共にモールド樹脂（不要樹脂）が残存していてもよい。後にキャリアプレート１を成形品より分離した後で、ゲート樹脂と共に除去すれば足りるからである。

次に、トランスファ成形用のモールド金型を用いた圧縮成形について図１５及び図１６を参照して説明する。上述したワークＷは複数の半導体チップ３が基板４にフリップチップ実装されていたが、基板４を省略することも可能である。尚、キャリアプレート１の構成は図１と同様である。

図１５（Ａ）（Ｂ）は、キャリアプレート１に対するワークＷの粘着支持する工程の説明図である。図１５（Ａ）に示すように、キャリアプレート１に熱剥離シート２を粘着させた状態で、ワークＷを熱剥離シート２に粘着させる。具体的には、フリップチップ実装可能な半導体チップ３のチップ面を熱剥離シート２に粘着させて端子形成面を上にして粘着支持する。ワークＷを熱剥離シート２に粘着支持させた状態を図１５（Ｂ）に示す。各半導体チップ３は、マトリクス配置であっても或いはマップ配置であってもいずれの形態で粘着支持されていてもよい。

図１５（Ｂ）でワークＷを粘着支持したキャリアプレート１をモールド金型に搬入する。モールド金型の構成は図３と同様である。
図１６において、型開きしたモールド金型の下型６のポット６ｂに樹脂供給装置７によりモールド樹脂Ｒを供給する（図３参照）。尚、フィルムＦは、上型５の上型キャビティ５ｇを含む上型クランプ面に吸着保持されているものとする。

次いで、下型６に、キャリアプレート１に粘着保持されたワークＷが搬入される。キャリアプレート１は、貫通孔１ａ（２ａ）がポット６ｂの上端開口（金型側樹脂路）と位置合わせして下型ブロック６ａ上に載置される。尚、キャリアプレート１は、下型ブロック６ａ上に吸着保持されるようになっていてもよい。

次いで、モールド金型を型閉じする。可動型である下型６を上動させると、先ずキャリアプレート１及び熱剥離シート２が上型可動クランパ５ｃと下型ブロック６ａとでクランプされる。尚、これに先立って上型及び下型チャンバーブロックが閉じて閉鎖された金型空間内に減圧空間が形成されるようにしてもよい。

次いで、型閉じ動作が更に進行すると、上型可動クランパ５ｃのコイルばね５ｄが押し縮められて、上型キャビティ駒５ｂが相対的に下動して上型キャビティ５ｇの容積が縮小され、上型キャビティ駒５ｂがフィルムＦを介してワークＷ（半導体チップ３の端子面）に押し当てられる。

次いで、図１６に示すように、プランジャ６ｃを上昇させて、ポット６ｂ内で溶融したモールド樹脂Ｒを貫通孔１ａ，２ａ（ゲート孔）を通じてキャリアプレート１の反対側に形成された上型キャビティ５ｇ内に充填する（アンダーフィルモールド）。モールド樹脂Ｒは、ワークＷの中心部から周辺部に向かって充填され、加熱硬化される。
これにより、成形品は、熱剥離シート２に粘着していた半導体チップ３を露出させることができるうえに、フィルムＦに端子形成面が押し当てられているため、接続端子を露出させて成形することができる。すなわち、半導体チップ３の両面を露出しながら側面を封止することができる。このような構成では、例えばＴＳＶ構造の半導体チップ３のように両面に端子を設けて再配線層を構成可能な場合や、一面では電気的接続を行いながら他面では受発光を行うような場合などに利用可能であり、薄型化も可能となる。

上述した各実施形態では。キャリアプレート１及びこれを粘着支持するワークＷは矩形の場合を例示したが、これに限らず半導体ウエハのように円形のワークや多角形（六角形や八角形等）のワークであってもよい。また、キャリアプレート１も多角形（六角形や八角形等）とすることができる。
また、基板実装される半導体チップ３は、フリップチップ実装に限らずワイヤボンディング実装されたものであってもよい。この場合、キャリアプレート１に凸部を設けてワイヤボンドされた位置以外（チップ中央位置）を押し付ける構成とすることもできる。

キャリアプレートで支持する電子部品は上述したような半導体チップ以外の電子部品を用いることもできる。電子部品として、センサやアクチュエータといったＭＥＭＳ（Micro-Electro Mechanical Systems）チップ、抵抗や容量やインダクタといった受動素子、又は、バンプ等の配線部材などを含んだ構成とすることもできる。また、電子部品としては、電気的な機能を有するもののみならず、電子デバイスとして必要となる放熱板のような部材であってもよい。これらの電子部品を組み合わせたシステム・イン・パッケージ（ＳｉＰ）構造を構築する場合にも特に有効である。

また、キャリアプレート１にワークＷを支持する構成として、熱剥離シート２を用いず、キャリアプレート１上に配線層を成形したうえで半導体チップ３を実装し、樹脂モールドする構成とすることもできる。また、キャリアプレート１にワークＷを支持するために熱剥離シート２を用いず、ピンなどにより位置決めして半導体チップ３を実装した基板４をキャリアプレート上に搭載する構成としてもよい。この場合、金型でクランプされることで半導体チップ３端面への樹脂漏れが抑制される。

また、半導体チップ３を粘着する熱剥離シート２において、半導体チップ３が搭載される位置の中央部分をくり抜くように加工された熱剥離シート２を用いることもできる。これにより、半導体チップ３の外周だけを熱剥離シート２に粘着させるような構成としてもよい。この場合、例えば半導体チップ３がイメージセンサのように中央に受光領域を有するときには、受光領域が粘着シート２の粘着剤の付着を防止しながら樹脂フラッシュを防止することができる。

１ キャリアプレート １ａ，２ａ，１ａ１，１ａ２，２ａ１，２ａ２ 貫通孔 １ｂ 樹脂路 ２ 熱剥離シート ３ 半導体チップ ３ａ 再配線層 ３ｂ はんだボール ４ 基板 Ｗ ワーク ５ 上型 ５ａ 上型ブロック ５ｂ 上型キャビティ駒 ５ｃ 上型可動クランパ ５ｄ，９ｄ，１０ｄ コイルばね ５ｅ，６ｄ，６ｅ，１０ｅ シール材 ５ｆ，１０ｆ エア吸引路 ５ｇ 上型キャビティ ６，９，１０ 下型 ６ａ 下型ブロック ６ｂ ポット ６ｃ プランジャ ７ 樹脂供給装置 Ｒ モールド樹脂 Ｆ フィルム ８ 成形品 ８ａ ゲート樹脂 ９ａ，１０ａ 下型ブロック ９ｂ 樹脂加圧ブロック ９ｃ クランパ １０ｃ 下型可動クランパ ９ｇ 下型ポット部 １０ｂ 下型キャビティ駒 １０ｇ 下型キャビティ

Claims (8)

1. 複数の電子部品を支持するキャリアプレートを、樹脂注入機構にモールド樹脂が供給された一対の金型でクランプして樹脂モールドするモールド金型であって、
   前記キャリアプレートには、金属プレートに熱剥離シートを介して前記複数の電子部品が粘着支持されており、前記樹脂注入機構とキャビティ空間と連絡する互いに連通する貫通孔が形成されていることを特徴とするモールド金型。
2. 電子部品が搭載されたワークを当該電子部品が前記キャリアプレートに向けて支持される請求項１記載のモールド金型。
3. 前記キャリアプレートに形成された貫通孔は、樹脂注入口側が先細り状に形成されている請求項１又は請求項２項記載のモールド金型。
4. 前記熱剥離シート上には複数の半導体チップが整列して粘着支持されている請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のモールド金型
5. 前記キャリアプレートには、前記熱剥離シートを介して半導体チップがマトリクス配置で粘着支持されており、前記貫通孔は、前記キャリアプレートの中心部及び対角線上に複数箇所に形成されている請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のモールド金型。
6. 前記貫通孔は、基板実装された複数の半導体チップの隙間に連絡している請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のモールド金型。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれかのモールド金型を備え、ポット内に供給されたモールド樹脂が、前記貫通孔を通じてキャリアプレートの反対側に設けられたキャビティ内に充填されるモールド装置。
8. 請求項１乃至請求項６のいずれかのモールド金型を備え、前記金属プレート上に供給されたモールド樹脂が貫通孔を通じてキャリアプレートの反対側に設けられたキャビティ内に充填されるモールド装置。

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