KR101813391B1

KR101813391B1 - 수지 성형 장치 및 수지 성형 방법 및 성형형

Info

Publication number: KR101813391B1
Application number: KR1020160100797A
Authority: KR
Inventors: 가츠나리 모모이; 다카시 다무라
Original assignee: 토와 가부시기가이샤
Priority date: 2015-08-11
Filing date: 2016-08-08
Publication date: 2017-12-28
Also published as: CN106426710A; JP2017035832A; JP6430342B2; TW201714724A; KR20170019323A; TWI613059B; CN106426710B

Abstract

본 발명은 이형 필름에 주름이나 이완 등의 발생을 방지하여 수지 밀봉하는 것을 과제로 한다.
하형을, 둘레면 부재와 저면 부재에 의해 구성한다. 둘레면 부재의 외주를 따라서 고리형의 외주 흡착홈을 형성한다. 외주 흡착홈의 내측에 복수의 주오목부를 형성한다. 복수의 주오목부에, 주흡착홈을 갖는 조립용의 주부재를 끼워서 장착한다. 주흡착홈의 단면은, 개구부가 폭이 넓고 V자형이 되도록 형성된다. 외주 흡착홈의 내면에 이형 필름이 흡착된 상태에서, 이형 필름을 주흡착홈에 흡착한다. 이것에 의해, 이형 필름에 균일한 장력을 가한다. 복수의 주흡착홈의 내면에 이형 필름이 흡착된 상태에서, 캐비티의 형면을 따라서 이형 필름을 흡착한다. 따라서, 이형 필름에 주름이나 이완 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

Description

수지 성형 장치 및 수지 성형 방법 및 성형형{RESIN MOLDING APPARATUS AND RESIN MOLDING METHOD AND MOLDING DIE}

본 발명은, 칩형의 전자 디바이스(이하 적절하게 「칩」이라고 함)를 수지 밀봉하는 경우 등에 사용되는 수지 성형 장치 및 수지 성형 방법 및 성형형에 관한 것이다.

종래부터, 수지 성형 기술을 사용하여, 회로 기판(이하 적절하게 「기판」이라고 함)에 장착된 칩을 경화 수지에 의해 수지 밀봉하고 있다. 칩에는, 트랜지스터, 집적 회로(Integrated Circuit : IC), 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED) 등의 반도체 칩이 포함된다. 회로 기판으로서, 리드 프레임(lead frame), 프린트 기판(PCB : Printed Circuit Board), 세라믹 기판(ceramics substrate) 등을 들 수 있다. 수지 성형 기술로서, 트랜스퍼 몰드법, 압축 성형법(컴프레션 몰드법), 사출 성형법(인젝션 몰드법) 등을 들 수 있다. 최근에는, 회로 기판의 대형화나 박형화, 나아가 3차원 실장에 의한 회로 기판의 적층화 등의 경향 때문에, 압축 성형법을 이용한 수지 밀봉의 필요성이 높아지고 있다.

압축 성형법에 의한 수지 밀봉은 다음과 같이 하여 행해진다. 수지 성형 장치에 있어서, 우선 하형에 이형 필름을 피복한다. 하형을 구성하는 둘레면 부재(프레임 부재)의 상면 및 캐비티의 형면에 이형 필름을 흡착한다. 다음으로, 열경화성 수지로 이루어진 수지 재료를 캐비티에 공급한다. 수지 재료를 가열하여 용융시킴으로써 유동성 수지를 생성한다. 다음으로, 상형과 하형을 결합하여, 기판에 장착된 칩을 유동성 수지에 침지시킨다. 저면 부재에 의해 유동성 수지에 소정의 수지압을 가하고, 유동성 수지를 경화시켜 경화 수지를 형성한다. 이것에 의해, 기판에 장착된 칩을 경화 수지에 의해 수지 밀봉한다.

이형 필름을 하형에 피복하여 흡착할 때에는, 이형 필름에 적당한 인장력(장력, 텐션)을 가하여 주름이나 이완 등이 발생하지 않도록 한다. 그러나, 캐비티의 깊이나 이형 필름의 유연성 등에 따라서는, 이형 필름에 주름이나 이완이 발생하여 하형의 형면에 완전히 밀착되지 않는 경우가 있다. 이형 필름에 주름이 발생한 상태로 수지 밀봉을 행하면, 주름이 수지 밀봉된 성형품에 전사된다. 주름이 성형품에 전사되면, 성형품을 이형하는 것이 어려워지는 경우가 있다. 나아가, 성형품의 품질 불량을 야기할 우려가 있다. 따라서, 캐비티의 깊이나 이형 필름의 유연성 등에 대응하여, 이형 필름을 흡착하는 흡착홈의 형상이나 깊이를 최적화하여, 주름이나 이완이 발생하지 않도록 하는 것이 중요해진다.

이형 필름에 주름이나 이완이 생기지 않고, 성형품의 수율이 좋은 소형의 수지 밀봉 금형으로서, 「개구된 캐비티의 주위에 설치한 접합면에 필름 흡인 구멍을 배치한 하금형과, 상기 캐비티를 피복하고 외주 가장자리를 상기 필름 흡인 구멍에 흡착, 유지하는 이형 필름으로 이루어지며, 상기 하금형의 접합면에 대향 배치되는 압박면을 갖는 압박 부재로, 상기 이형 필름의 외주 가장자리를 상기 하금형의 접합면에 압박할 수 있는 수지 밀봉 금형으로서, 상기 캐비티와 상기 접합면 사이에 상기 접합면보다 1단 높은 고리형 돌기부를 설치한」 수지 밀봉 금형이 제안되어 있다(예컨대 특허문헌 1의 단락〔0006〕, 도 4, 도 15 참조).

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2015-82607호 공보

그러나, 특허문헌 1에 개시된 수지 밀봉 금형에 의하면, 다음과 같은 과제가 발생한다. 사용하는 이형 필름이 어느 정도의 부드러움을 갖는 재질이라면, 고리형 돌기부에 의해 이형 필름에 장력이 가해지기 때문에, 주름이나 이완이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이형 필름이 어느 정도의 경도를 갖는 재질인 경우에는, 이 고리형 돌기부가 있는 것에 의해, 이형 필름과 캐비티 사이에 간극이 발생하여, 이형 필름을 캐비티에 밀착시킬 수 없게 될 우려가 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하는 것으로, 이형 필름에 주름이나 이완 등이 발생하지 않도록 하여 수지 밀봉할 수 있는 수지 성형 장치 및 수지 성형 방법 및 성형형을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 수지 성형 장치는,

적어도 제1 형 및 상기 제1 형과 마주보는 제2 형을 갖는 성형형과, 상기 제1 형과 상기 제2 형 중 적어도 하나의 형의 정상면에 설치되는 캐비티와, 수지 재료를 상기 캐비티에 공급하는 재료 공급 기구와, 상기 성형형을 개방 결합하는 형결합 기구를 구비하고, 상기 캐비티의 형면을 따라서 기능성 필름이 흡착되고, 상기 수지 재료로 생성되어 상기 캐비티의 내부에 존재하는 유동성 수지가 상기 성형형이 결합된 상태에서 경화함으로써 형성되는 경화 수지를 포함하는 성형품을 제조할 때에 사용되는 수지 성형 장치로서,

상기 캐비티의 외측 부분으로 이루어진 외주부의 정상면에 형성되는 고리형의 외주 흡착홈과,

상기 외주 흡착홈에 이어져 상기 하나의 형을 관통하는 복수의 외주 관통로와,

상기 외주부의 정상면에서, 상기 캐비티를 둘러싸도록 하여 상기 외주 흡착홈의 내측에 설치되는 복수의 주오목부와,

상기 복수의 주오목부의 각각에 대하여 착탈할 수 있도록 하여 끼워지는 복수의 주부재와,

상기 복수의 주부재의 정상면에 각각 형성되는 복수의 주흡착홈과,

상기 복수의 주흡착홈에 각각 연통하여 상기 하나의 형을 각각 관통하는 복수의 주관통로와,

상기 캐비티의 형면에 형성되는 개구와,

상기 개구에 이어져 상기 하나의 형을 관통하는 캐비티용 관통로

를 구비하고,

상기 외주 흡착홈과 상기 복수의 외주 관통로를 통해, 상기 기능성 필름이 외주 흡착홈의 내면에 흡착되고,

상기 복수의 주흡착홈과 상기 복수의 주관통로를 통해, 상기 기능성 필름이 상기 복수의 주흡착홈의 내면에 흡착되며,

상기 개구와 상기 캐비티용 관통로를 통해, 상기 기능성 필름이 상기 캐비티의 형면을 따라서 흡착되는

것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수지 성형 장치에는,

상기 외주부의 정상면에서 상기 복수의 주오목부끼리의 사이에 설치되는 복수의 부오목부와,

상기 복수의 부오목부의 각각에 대하여 착탈할 수 있도록 하여 끼워지는 복수의 부부재와,

상기 복수의 부부재의 정상면에 각각 형성되는 복수의 부흡착홈과,

상기 복수의 부흡착홈에 각각 연통하여 상기 하나의 형을 각각 관통하는 복수의 부관통로

를 구비하고,

상기 복수의 부흡착홈과 상기 복수의 부관통로를 통해, 상기 기능성 필름이 상기 복수의 부흡착홈의 내면에 흡착된다,

라는 양태가 있다.

본 발명에 따른 수지 성형 장치에는,

상기 복수의 부흡착홈은 평면에서 볼 때 선분형의 형상 또는 곡선형의 형상을 갖는다,

라는 양태가 있다.

본 발명에 따른 수지 성형 장치에는,

상기 캐비티의 평면형상은 직사각형이고,

상기 복수의 주흡착홈은, 상기 캐비티의 제1 변과 상기 제1 변에 인접하는 제2 변에 각각 평행하게 형성된다,

라는 양태가 있다.

본 발명에 따른 수지 성형 장치에는,

기능성 필름에 있어서 유동성 수지에 접촉하는 기능면이 갖는 요소가 경화 수지의 표면에 전사된다,

라는 양태가 있다.

본 발명에 따른 수지 성형 장치에는,

다음 발명 특정 사항 중 적어도 하나를 갖는다,

라는 양태가 있다.

ㆍ상기 복수의 주흡착홈은, 상기 복수의 주관통로의 측이 좁아지는 단면형상을 갖는 것.

ㆍ상기 복수의 부흡착홈은, 상기 복수의 부관통로의 측이 좁아지는 단면형상을 갖는 것.

본 발명에 따른 수지 성형 장치에는,

다음 발명 특정 사항 중 적어도 하나를 갖는다,

라는 양태가 있다.

ㆍ상기 복수의 주흡착홈은, 상기 캐비티에 가까운 측의 내측면과 상기 캐비티로부터 먼 측의 내측면이 상이한 기울기를 갖는 것.

ㆍ상기 복수의 부흡착홈은, 상기 캐비티에 가까운 측의 내측면과 상기 캐비티로부터 먼 측의 내측면이 상이한 기울기를 갖는 것.

본 발명에 따른 수지 성형 장치에는,

적어도 상기 복수의 주오목부에 있어서, 구멍을 갖는 판형 부재를 상기 복수의 주부재에서의 정상면의 반대면과 상기 복수의 주오목부 사이에 각각 배치하여 상기 주흡착홈과 상기 구멍을 연통시킴으로써, 상기 복수의 주부재의 정상면의 높이 방향에서의 위치가 조정된다,

라는 양태가 있다.

본 발명에 따른 수지 성형 장치에는,

상기 기능성 필름은 직사각형 혹은 원형의 형상 또는 길쭉한 띠형의 형상을 갖는다,

라는 양태가 있다.

본 발명에 따른 수지 성형 장치에는,

상기 캐비티에 적어도 상기 기능성 필름을 공급하는 재료 공급 모듈과,

적어도 상기 성형형과 상기 결합 기구를 갖는 적어도 하나의 성형 모듈

을 구비하고,

상기 재료 공급 모듈에 대하여 상기 하나의 성형 모듈이 착탈될 수 있고,

다른 성형 모듈에 대하여 상기 하나의 성형 모듈이 착탈될 수 있다,

라는 양태가 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 수지 성형 방법은,

적어도 제1 형 및 상기 제1 형과 마주보는 제2 형을 갖는 성형형 중 적어도 하나의 형의 정상면에 설치되는 캐비티에 기능성 필름을 공급하는 공정과, 상기 하나의 형의 정상면에 상기 기능성 필름을 흡착하는 공정과, 상기 캐비티에 수지 재료를 공급하는 공정과, 상기 수지 재료로 생성되어 상기 캐비티의 내부에 존재하는 유동성 수지를 상기 성형형이 결합된 상태에서 경화시켜 경화 수지를 형성하는 공정과, 상기 성형형을 개방하는 공정과, 상기 경화 수지를 포함하는 성형품을 꺼내는 공정을 포함하는 수지 성형 방법으로서,

상기 기능성 필름을 흡착하는 공정은, 다음 공정을 갖는

것을 특징으로 한다.

ㆍ상기 캐비티의 외측 부분으로 이루어진 외주부의 정상면에 형성되는 고리형의 외주 흡착홈과, 상기 외주 흡착홈에 이어져 상기 하나의 형을 관통하는 복수의 외주 관통로를 준비하는 공정.

ㆍ상기 외주부의 정상면에서 상기 캐비티를 둘러싸도록 하여 상기 외주 흡착홈의 내측에 설치되는 복수의 주오목부와, 복수의 주오목부의 각각에 대하여 착탈할 수 있도록 하여 끼워지는 복수의 주부재를 준비하는 공정.

ㆍ상기 복수의 주부재의 정상면에 각각 형성되는 복수의 주흡착홈을 준비하는 공정.

ㆍ상기 복수의 주흡착홈에 각각 연통하여 상기 하나의 형을 각각 관통하는 복수의 주관통로를 준비하는 공정.

ㆍ캐비티의 형면에 형성되는 개구와, 개구에 이어져 하나의 형을 관통하는 캐비티용 관통로를 준비하는 공정.

ㆍ상기 하나의 형의 정상면에 공급되는 상기 기능성 필름을 가열함으로써 상기 기능성 필름을 부드럽게 하는 공정.

ㆍ상기 고리형의 외주 흡착홈과 상기 복수의 외주 관통로를 사용하여, 상기 외주 흡착홈의 내면에 상기 기능성 필름을 흡착하는 공정.

ㆍ상기 복수의 주흡착홈과 상기 복수의 주관통로를 사용하여, 상기 복수의 주흡착홈의 내면에 상기 기능성 필름을 흡착하는 공정.

ㆍ상기 개구와 상기 캐비티용 관통로를 사용하여, 상기 캐비티의 형면에 상기 기능성 필름을 흡착하는 공정.

ㆍ상기 성형형을 결합하는 공정.

본 발명에 따른 수지 성형 방법에는,

상기 기능성 필름을 흡착하는 공정은 다음 공정을 더 포함한다,

라는 양태가 있다.

ㆍ상기 외주부의 정상면에서 상기 복수의 주오목부끼리의 사이에 설치되는 복수의 부오목부와, 상기 복수의 부오목부의 각각에 대하여 착탈할 수 있도록 하여 끼워지는 복수의 부부재를 준비하는 공정.

ㆍ상기 복수의 부부재의 정상면에 각각 형성되는 복수의 부흡착홈을 준비하는 공정.

ㆍ상기 복수의 부흡착홈에 각각 연통하여 하나의 형을 각각 관통하는 복수의 부관통로를 준비하는 공정.

ㆍ상기 복수의 부흡착홈과 상기 복수의 부관통로를 사용하여, 상기 복수의 부흡착홈의 내면에 기능성 필름을 흡착하는 공정.

본 발명에 따른 수지 성형 방법에는,

라는 양태가 있다.

본 발명에 따른 수지 성형 방법에는,

상기 캐비티의 평면형상은 직사각형이고,

라는 양태가 있다.

본 발명에 따른 수지 성형 방법에는,

상기 경화 수지를 형성하는 공정에서, 상기 기능성 필름에 있어서 상기 유동성 수지에 접촉하는 기능면이 갖는 요소를 상기 경화 수지의 표면에 전사시킨다,

라는 양태가 있다.

본 발명에 따른 수지 성형 방법에는,

다음 발명 특정 사항 중 적어도 하나를 갖는다,

라는 양태가 있다.

본 발명에 따른 수지 성형 방법에는,

다음 발명 특정 사항 중 적어도 하나를 갖는다,

라는 양태가 있다.

본 발명에 따른 수지 성형 방법에는,

적어도 상기 복수의 주오목부에 있어서, 구멍을 갖는 판형 부재를 상기 복수의 주부재에서의 정상면의 반대면과 상기 복수의 주오목부 사이에 각각 배치하여 상기 주흡착홈과 상기 구멍을 연통시킴으로써, 상기 복수의 주부재의 정상면의 높이 방향에서의 위치를 조정하는 공정을 포함한다,

라는 양태가 있다.

본 발명에 따른 수지 성형 방법에는,

라는 양태가 있다.

본 발명에 따른 수지 성형 방법에는,

상기 캐비티에 적어도 상기 기능성 필름을 공급하는 재료 공급 모듈을 준비하는 공정과,

적어도 상기 성형형과 상기 형결합 기구를 갖는 적어도 하나의 성형 모듈을 준비하는 공정

을 포함하고,

상기 재료 공급 모듈에 대하여 상기 하나의 성형 모듈을 착탈할 수 있고,

다른 성형 모듈에 대하여 상기 하나의 성형 모듈을 착탈할 수 있다,

라는 양태가 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 성형형은,

적어도, 외주 흡착홈과 주흡착홈을 사용하여 기능성 필름을 흡착하는 제1 형, 상기 제1 형과 마주보는 제2 형을 구비하고, 상기 제1 형과 상기 제2 형 중 적어도 하나의 형의 정상면에 설치되고 수지 재료가 공급되는 캐비티를 더 구비하며, 상기 캐비티의 형면을 따라서 기능성 필름이 흡착되고, 상기 수지 재료로 생성되어 상기 캐비티의 내부에 존재하는 유동성 수지가 상기 성형형이 결합된 상태에서 경화함으로써 형성되는 경화 수지를 포함하는 성형품을 제조할 때에 사용되는 성형형으로서,

상기 캐비티의 형면에 형성되는 개구와,

를 구비하고,

상기 외주 흡착홈과 상기 복수의 외주 관통로를 통해, 상기 기능성 필름이 상기 외주 흡착홈의 내면에 흡착되고,

상기 복수의 주흡착홈과 상기 복수의 주관통로를 통해, 상기 기능성 필름이 상기 복수의 주흡착홈의 내면에 흡착되고,

것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 성형형에는,

를 구비하고,

라는 양태가 있다.

본 발명에 의하면, 캐비티의 외측 부분으로 이루어진 외주부의 정상면에 고리형의 외주 흡착홈이 형성되고, 캐비티를 둘러싸도록 하여 외주 흡착홈의 내측에 복수의 주오목부가 설치된다. 주오목부에 착탈할 수 있도록 하여 주부재가 끼워지고, 주부재의 정상면에 주흡착홈이 형성된다. 고리형의 외주 흡착홈의 내면에 기능성 필름이 흡착된 상태에서, 고리형의 외주 흡착홈의 내측에 형성되는 복수의 주흡착홈의 내면에 기능성 필름이 흡착된다. 복수의 주흡착홈의 내면에 기능성 필름이 흡착된 상태에서, 캐비티의 형면을 따라서 기능성 필름이 흡착된다. 기능성 필름에 균일한 장력이 가해지기 때문에, 기능성 필름에 주름이나 이완 등이 발생하는 것이 억제된다.

도 1의 (a)는 본 발명의 실시예 1에 따른 수지 성형 장치에 있어서 성형 모듈의 구성을 나타내는 정면도, (b)는 성형 모듈에서의 성형형을 나타내는 개략적 부분 단면도이다.
도 2의 (a)는 본 발명의 실시예 1에 따른 수지 성형 장치에서 사용되는 하형의 구성을 나타내는 평면도, (b)는 (a)의 A-A선 단면도이다.
도 3의 (a)는 본 발명의 실시예 2에 따른 수지 성형 장치에서 사용되는 하형의 구성을 나타내는 평면도, (b)는 (a)의 B-B선 단면도이다.
도 4의 (a)∼(c)는, 도 3에 나타낸 하형에 있어서, 코너부에 형성되는 코너홈을 각각 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 3에 따른 수지 성형 방법에 있어서, (a)는 개방되어 있는 상태를 나타내는 개략적 부분 단면도, (b)는 상형에 기판을 장착하고 이형 필름에 의해 하형을 피복하여 외주 흡착홈에 이형 필름을 흡착한 상태를 나타내는 개략적 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 3에 따른 수지 성형 방법에 있어서, (a)는 내주홈에 이형 필름을 흡착한 상태를 나타내는 개략적 부분 단면도, (b)는 캐비티의 형면에 이형 필름을 흡착한 상태를 나타내는 개략적 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 수지 성형 방법에 있어서, (a)는 캐비티에 과립 수지를 공급한 상태를 나타내는 개략적 부분 단면도, (b)는 과립 수지를 용융시킨 후에 결합한 상태를 나타내는 개략적 부분 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 3에 따른 수지 성형 방법에 있어서, (a)는 저면 부재를 상승시켜 가압함으로써 경화 수지를 생성하고 있는 상태를 나타내는 개략적 부분 단면도, (b)는 개방하여 이형 필름과 성형품을 꺼낸 상태를 나타내는 개략적 부분 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예 4에 따른 수지 성형 장치의 개요를 나타내는 평면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 하형(11)을, 둘레면 부재(9)와 저면 부재(10)에 의해 구성한다. 둘레면 부재(9)의 외주를 따라서 외주 흡착홈(16)을 형성한다. 하형(11)에 피복되는 이형 필름(15)을 외주 흡착홈(16)에 흡착함으로써 이형 필름(15)을 하형(11)에 고정한다. 외주 흡착홈(16)의 내측에 복수의 주오목부(18)를 형성한다. 복수의 주오목부(18)에 주흡착홈(20)을 갖는 조립용의 주부재(21)를 장착한다. 주흡착홈(20)의 단면은, 개구부가 폭이 넓고 V자형이 되도록 형성된다. 고리형의 외주 흡착홈(16)의 내면에 이형 필름(15)이 흡착된 상태에서, 이형 필름(15)을 주흡착홈(20)에 흡착한다. 이것에 의해, 이형 필름(15)에 균일한 장력을 가한다. 복수의 주흡착홈(20)의 내면에 이형 필름(15)이 흡착된 상태에서, 캐비티(13)의 형면을 따라서 이형 필름(15)을 흡착한다. 따라서, 이형 필름(15)에 주름이나 이완 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 덧붙여, 주흡착홈(20)이 형성되는 주부재(21)를 교체함으로써, 이형 필름(15)의 특성에 대응하는 단면형상이나 깊이를 갖는 주흡착홈(20)을 적용할 수 있다.

(실시예 1)

본 발명의 실시예 1에 따른 수지 성형 장치(1)가 구비하는 성형 모듈(2)의 구성을, 도 1을 참조하여 설명한다. 본 출원 서류에서의 모든 도면에 관해, 이해하기 쉽게 하기 위해, 적절하게 생략 또는 과장하여 모식적으로 그리고 있다. 동일한 구성 요소에 관해서는, 동일한 부호를 붙이고 설명을 적절하게 생략한다.

도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 수지 성형 장치(1)에 있어서, 성형 모듈(2)은 하부 베이스(3)를 갖는다. 하부 베이스(3)의 네 모서리에, 지지 부재인 4개의 타이 바(4)(tie bar)가 고정된다. 상측을 향하여 신장되는 4개의 타이 바(4)의 상부에, 하부 베이스(3)와 마주보는 상부 베이스(5)가 고정된다. 하부 베이스(3)와 상부 베이스(5) 사이에 있어서, 하부 베이스(3)와 상부 베이스(5)의 각각과 마주보는 승강반(6)이, 4개의 타이 바(4)에 끼워진다. 하부 베이스(3)의 위에는 형결합 기구(7)가 고정된다. 형결합 기구(7)는, 결합과 개방을 행하기 위해 승강반(6)을 승강시키는 기구이다. 승강반(6)은, 형결합 기구(7)에 의해 상승 또는 하강한다.

상부 베이스(5)의 하면에는 상형(8)이 고정된다. 상형(8)의 바로 아래에는, 상형(8)과 마주보는 프레임형의 둘레면 부재(9)가 설치된다. 둘레면 부재(9)의 상면이 상형(8)의 하면에 대향한다. 둘레면 부재(9)의 중앙부에는, 평면에서 볼 때 직사각형의 관통 구멍이 형성된다. 둘레면 부재(9)의 관통 구멍에 끼워져, 직사각형의 평면형상을 갖는 저면 부재(10)가 설치된다. 둘레면 부재(9)의 관통 구멍에 있어서, 저면 부재(10)는 둘레면 부재(9)에 대하여 상대적으로 승강할 수 있다. 둘레면 부재(9)와 저면 부재는, 형결합 기구(7)(구체적으로는 승강반(6))에 의해 일괄적으로 상하로 구동된다.

둘레면 부재(9)와 저면 부재(10)는, 함께 하형(11)을 구성한다. 상형(8)과 하형(11)은, 함께 1조의 성형형(12)(이하 단순히 「성형형(12)」이라고 함)을 구성한다. 상형(8)과 하형(11)에는 히터(도시 없음)가 설치된다.

도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 하형(11)의 상면에는, 수지 재료가 공급되는 공간으로 이루어지는 캐비티(13)가 형성된다. 캐비티(13)는, 긴 변과 짧은 변을 갖는 직사각형의 평면형상을 갖는다. 캐비티(13)를 둘러싸는 부분을 「캐비티의 측면」이라고 부르고, 캐비티(13)의 바닥을 구성하는 부분을 「캐비티의 내저면」이라고 부른다. 캐비티(13)의 측면은 둘레면 부재(9)의 내주면에 의해 구성된다. 캐비티(13)의 내저면은 저면 부재(10)의 정상면(도면에서는 상면)에 의해 구성된다. 캐비티(13)는, 둘레면 부재(9)의 내주면과 저면 부재(10)의 정상면에 의해 둘러싸이는 공간이다.

도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 승강반(6)의 상면에는, 저면 부재(10)와 복수의 탄성체(코일 스프링, 접시 스프링 등)(14)가 고정된다. 복수의 탄성체(14)의 위에는 둘레면 부재(9)가 배치된다. 형결합 기구(7)에 의해 승강반(6)이 승강함으로써, 하형(11)(둘레면 부재(9) 및 저면 부재(10))이 승강한다. 저면 부재(10)와 승강반(6) 사이에 복수의 탄성체(도시 없음)를 설치해도 좋다.

도 2를 참조하여, 본 발명의 실시예 1에 따른 수지 성형 장치(1)에 사용되는 하형(11)의 구성을 설명한다. 하형(11)은, 둘레면 부재(9)와 저면 부재(10)에 의해 구성된다. 둘레면 부재(9)의 관통 구멍에 저면 부재(10)가 끼워진다. 둘레면 부재(9)의 내주면과 저면 부재(10)의 내저면에 의해 둘러싸인 공간이 캐비티(13)가 된다. 하형(11)의 상측에는 기능성 필름의 일종인 이형 필름(15)이 공급되고, 이형 필름(15)에 의해 하형(11)이 피복된다. 이형 필름(15)에서의 유동성 수지에 접촉하는 면으로 이루어진 기능면(FS)은, 캐비티(13)에서 성형되는 경화 수지에 대한 저밀착성을 갖는다. 히터(도시 없음)에 의해 이형 필름(15)이 가열됨으로써, 이형 필름(15)이 연화되어 신전(伸展)된다. 바꿔 말하면, 이형 필름(15)의 유연성, 신전성 등의 특성은 가열됨으로써 변화한다.

이형 필름(15)으로는, 내열성, 이형성, 유연성, 신전성 등의 특성을 갖는 수지 재료가 사용된다. 예컨대, PTFE, ETFE, PET, FEP, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐리덴 등이 용도에 따라서 사용된다. 이형 필름(15)의 특성은 재료에 따라 상이하다. 이형 필름(15)으로는, 직사각형으로 커트되는 이형 필름, 또는, 필름 공급 릴로부터 필름 권취 릴까지 연속하여 공급되는 길쭉한 띠형(롤형)의 이형 필름 중 어느 것이 사용된다.

도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 둘레면 부재(9)의 외주를 따라서, 캐비티(13)를 둘러싸도록, 평면에서 볼 때 폐쇄된 고리형의 평면형상을 갖는 외주 흡착홈(16)이 형성된다. 외주 흡착홈(16)은, 이형 필름(15)을 흡착하여 둘레면 부재(9)의 상면(정상면)에 고정하기 위한 흡착홈이다. 고리형의 평면형상을 갖는 외주 흡착홈(16)은, 이어져 있어도 좋고, 1개소 또는 복수 개소에서 도중에 끊겨 있어도 좋다.

외주 흡착홈(16)은, 소정의 폭과 소정의 깊이와 소정의 단면형상을 갖는다. 도 2에 있어서는, 예컨대 외주 흡착홈(16)의 내측면이 수직이 되도록 형성되어 있다. 외주 흡착홈(16)에는, 이형 필름(15)을 흡착하여 고정하기 위한 복수의 외주 관통로(17)가 일정한 간격을 두고 형성된다. 외주 관통로(17)는, 외주 흡착홈(16)의 표면으로부터 둘레면 부재(9)를 관통한다.

도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 둘레면 부재(9)에 있어서, 외주 흡착홈(16)의 내측에는 분할된 복수의 주오목부(18)가 형성된다. 복수의 주오목부(18)의 저면으로부터 둘레면 부재(9)를 관통하는 복수의 주관통로(19)가 형성된다. 복수의 주오목부(18)에는, 주흡착홈(20)을 갖는 조립용의 주부재(21)가 각각 끼워져 장착된다. 각각의 주흡착홈(20)은, 외주 흡착홈(16)에 흡착된 이형 필름(15)을 흡착하여 그 이형 필름(15)에 장력을 가하기 위한 흡착홈이다.

각 주부재(21)에, 주흡착홈(20)의 표면으로부터 주부재(21)를 관통하여, 이형 필름(15)을 흡착하여 장력을 가하기 위한 복수의 주흡착로(22)가, 일정한 간격을 두고 형성된다. 각 주부재(21)가 각각의 주오목부(18)에 장착된 상태에서, 복수의 주흡착로(22)는, 둘레면 부재(9)에 형성되는 각각의 주관통로(19)에 연통한다. 둘레면 부재(9)에 형성되는 주관통로(19)의 내경은, 주부재(21)에 형성되는 주흡착로(22)의 내경보다 크게 형성된다. 둘레면 부재(9)에 있어서, 주흡착홈(20)의 표면으로부터 주흡착로(22)와 주관통로(19)를 경유하여 흡인 통로가 형성된다. 바꿔 말하면, 주부재(21)에 형성되는 각각의 주흡착로(22)는, 둘레면 부재(9)에 형성되는 각각의 주관통로(19)에 연통하여, 둘레면 부재(9)에서의 흡인 통로로서 기능한다.

각 주흡착홈(20)은, 각각 조립용의 주부재(21)에 미리 형성된다. 각 주부재(21)가 둘레면 부재(9)에 형성되는 복수의 주오목부(18)에 각각 끼워져 장착됨으로써, 캐비티(13)의 주위를 둘러싸는 주흡착홈(20)의 집합체가 구성된다. 둘레면 부재(9)에 있어서 분할되는 주오목부(18)의 수(바꿔 말하면, 조립용의 주부재(21)의 수 또는 주흡착홈(20)의 수)는, 하형(11)의 크기, 사용하는 이형 필름(15)의 특성 등에 대응하여 임의로 설정된다.

예컨대, 둘레면 부재(9)에 있어서, 캐비티(13)의 긴 변에 인접하여 평행하게, 긴 변용의 주오목부(18)가 형성된다. 긴 변용의 주오목부(18)는, 도 2의 (a)에 있어서 상하 방향을 따라서 신장되는 마주보는 2개의 주오목부(18)로서 도시된다. 이들 긴 변용의 주오목부(18)에 긴 변용의 주부재(21)가 장착된다. 긴 변용의 주부재(21)에는, 긴 변 방향을 따르는 주흡착홈(20)이 미리 형성된다. 마찬가지로, 캐비티(13)의 짧은 변에 인접하여 평행하게, 짧은 변용의 주오목부(18)가 형성된다. 짧은 변용의 주오목부(18)는, 도 2의 (a)에 있어서 좌우 방향을 따라서 신장되는 마주보는 2개의 주오목부(18)로서 도시된다. 이들 짧은 변용의 주오목부(18)에 짧은 변용의 주부재(21)가 장착된다. 짧은 변용의 주부재(21)에는, 짧은 변 방향을 따르는 주흡착홈(20)이 미리 형성된다.

주흡착홈(20)은, 소정의 폭과 소정의 깊이와 소정의 단면형상을 갖는다. 도 2에 있어서, 주흡착홈(20)의 단면은, 각각의 내측면이 경사지도록 V자형으로 형성된다. 주흡착홈(20)의 개구부를 폭넓게 형성함으로써, 주흡착홈(20)에 이형 필름(15)을 안정적으로 흡착할 수 있다. 주흡착홈(20)의 내측면에 관해서는, 적어도 어느 한 쪽의 내측면이 경사지도록 형성해도 좋다. 주흡착홈(20)이 주관통로(19)에 직접 이어지도록 하여, 주흡착홈(20)의 형상을 형성해도 좋다. 이 경우에는, 주흡착로(22)를 설치할 필요가 없다. 주흡착홈(20)과 주관통로(19)가 연통하는 양태에는, 주흡착홈(20)과 주관통로(19)가 직접 연통하는 양태와, 주흡착홈(20)과 주관통로(19)가 주흡착로(22)를 통해 연통하는 양태의 쌍방이 포함된다.

도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 둘레면 부재(9)의 관통 구멍(23)에는 저면 부재(10)가 끼워진다. 둘레면 부재(9)의 내주면과 저면 부재(10)의 측면 사이에는, 작은 간극이 형성된다. 이 간극이 형성됨으로써, 둘레면 부재(9)의 관통 구멍(23)에서 저면 부재(10)가 승강할 수 있다. 저면 부재(10)에는, 이형 필름(15)을 캐비티(13)의 형면을 따라서 흡착하기 위한 복수의 캐비티용 관통로(24)가 형성된다. 복수의 캐비티용 관통로(24)는, 저면 부재(10)의 측면으로부터 저면을 향해 형성된다. 복수의 캐비티용 관통로(24)는, 저면 부재(10)의 측면에 각각 개구(A)를 형성한다. 따라서, 캐비티(13)는, 개구(A)와, 그 개구(A)에 이어지는 캐비티용 관통로(24)를 경유하여, 하형(11)의 외부 공간으로 연통한다. 도 2에 있어서는, 복수의 캐비티용 관통로(24)를 저면 부재(10)에 형성했다. 이것에 한정되지 않고, 복수의 캐비티용 관통로(24)를 둘레면 부재(9)에 형성해도 좋다.

하형(11)의 형면에 이형 필름(15)을 흡착하는 공정을 설명한다. 우선, 가열됨으로써 연화되기 시작한 이형 필름(15)의 외주부 부근을, 외주 흡착홈(16)의 내측면에 흡착한다. 다음으로, 외주부 부근이 흡착되고 이어서 연화되어 신전되는 이형 필름(15)을, 외주부 부근보다 내측에서 주흡착홈(20)의 내측면에 흡착한다. 다음으로, 외주부 부근과 외주부 부근보다 내측의 부분에서 흡착되고 이어서 연화되어 신전되는 이형 필름(15)에서의 중앙부 부근을, 개구(A)에 의해 캐비티(13)의 형면에 흡착한다. 여기까지의 공정에 의해, 캐비티(13)의 형면에 이형 필름(15)을 흡착한다.

이하, 다음 공정에 의해 수지 밀봉을 행한다. 우선, 캐비티(13)에(정확하게는, 캐비티(13)의 형면에 흡착된 이형 필름(15)에 의해 둘러싸인 공간에) 수지 재료를 공급한다. 다음으로, 수지 재료를 가열하여 용융시켜 용융 수지(유동성 수지)를 생성한 후에, 상형(8)과 하형(11)을 결합한다. 이것에 의해, 미리 상형(8)의 하면에 흡착한 기판에 장착된 칩을 용융 수지에 침지한다. 다음으로, 용융 수지를 경화시켜 경화 수지를 생성한다. 다음으로, 상형(8)과 하형(11)을 개방하여, 기판과 칩과 경화 수지를 갖는 성형품을 꺼낸다.

본 실시예에 의하면, 첫째, 주흡착홈(20)의 개구부의 폭이 넓어지도록, 주흡착홈(20)의 단면이 V자형으로 형성됨으로써, 이형 필름(15)을 주흡착홈(20)의 내측면에 안정적으로 흡착할 수 있다. 이것에 의해, 이형 필름(15)에 균일한 장력을 가할 수 있기 때문에, 이형 필름(15)에 주름이나 이완 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

둘째, 각 주흡착홈(20)은 각각의 주부재(21)에 형성되고, 각각의 주부재(21)가 하나의 구성 단위로서 둘레면 부재(9)에 장착된다. 각각의 주부재(21)를 교체함으로써 주흡착홈(20)의 단면형상이나 깊이 등을 변경할 수 있다. 따라서, 이형 필름(15)의 특성, 예컨대 이형 필름(15)의 유연성, 신전성 등에 대응하여 주흡착홈(20)의 단면형상이나 깊이 등을 최적화할 수 있다. 이형 필름(15)이 부드러운 재질이라면 깊은 주흡착홈(20)을 적용할 수 있다. 이형 필름(15)이 딱딱한 재질이라면 얕은 주흡착홈(20)을 적용할 수 있다. 각 주흡착홈(20)이 형성되는 각각의 주부재(21)를 교체함으로써, 여러가지 특성을 갖는 이형 필름(15)에 대응한 주흡착홈(20)을 적용할 수 있다. 따라서, 이형 필름(15)의 특성에 대응하도록 새로운 둘레면 부재(9)를 제작할 필요가 없기 때문에, 하형(11)을 효율적으로 사용할 수 있다. 덧붙여, 하형(11)을 제작하는 비용을 싸게 할 수 있다.

또, 「캐비티(13)의 형면」이라는 말은, 유동성 수지가 존재하는 공간인 캐비티(13)를 구성하는 면을 의미하며, 성형형(12)의 형면에 한정되지 않는다. 「캐비티(13)의 형면」이라는 말은, 성형형(12)을 구성하는 부재끼리의 사이의 간극이 공간으로서의 캐비티(13)에 접하는 면을 포함한다.

본 실시예에 있어서는, 조립용의 주부재(21)의 상면과 둘레면 부재(9)의 상면이 일치하도록 주오목부(18)의 깊이와 주부재(21)의 높이를 동일한 크기로 설정했다. 이것에 한정되지 않고, 주오목부(18)의 깊이를 주부재(21)의 높이보다 크게 하여, 주부재(21)의 상면을 둘레면 부재(9)의 상면보다 낮게 할 수 있다. 주오목부(18)의 내저면과 주부재(21)의 하면 사이에, 주관통로(19)에 대응하는 관통 구멍을 갖는 얇은 부재를 스페이서로서 배치해도 좋다. 이것에 의해, 주부재(21)의 상면과 둘레면 부재(9)의 상면의 높이 위치를 조정할 수 있다. 주부재(21)의 상면을 둘레면 부재(9)의 상면보다 낮게 함으로써, 이형 필름(15)을 주흡착홈(20)에 한층 더 안정적으로 흡착할 수 있다. 따라서, 이형 필름(15)에 한층 더 균일한 장력을 가할 수 있다.

본 실시예에 있어서는, 둘레면 부재(9)에 복수의 주오목부(18)를 형성하여, 각 주오목부(18)에 조립용의 주부재(21)를 각각 장착했다. 이것에 한정되지 않고, 둘레면 부재(9)에 복수의 주오목부(18) 대신에 복수의 관통구를 형성하여, 각 관통구에 조립용의 주부재(21)를 각각 끼워서 장착할 수 있다. 이 경우라면, 둘레면 부재(9)에 복수의 주관통로(19)를 형성할 필요가 없고, 주흡착홈(20)에 형성되는 복수의 주흡착로(22) 자체가, 둘레면 부재(9)에서의 흡인 통로로서 기능한다.

(실시예 2)

도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예 2에 따른 수지 성형 장치(1)에서 사용되는 하형(11)의 구성을 설명한다. 도 2에 나타낸 하형(11)과의 차이는, 주흡착홈(20)에 덧붙여 코너홈(부흡착홈)을 더 형성한 것이다. 그 이외의 구성은, 도 2에 나타낸 하형(11)과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 둘레면 부재(9)의 네 모서리에는, 캐비티(13)의 코너(각부)용의 오목부인 부오목부(25)가 각각 형성된다. 각 부오목부(25)에는, 코너홈(부흡착홈)(26)을 갖는 조립용의 부부재(27)가 각각 끼워져 장착된다. 도 3에 있어서는, 코너용의 부재인 부부재(27)에, 직선형의 형상을 갖는 코너홈(26)이 미리 형성된다. 코너홈(26)은, 이형 필름(15)에 장력을 가하기 위한 흡착홈이다. 코너홈(26)은, 소정의 평면형상과 소정의 폭과 소정의 깊이와 소정의 단면형상을 갖는다. 주흡착홈(20)과 마찬가지로, 코너홈(26)은, 내측면이 경사지도록 V자형으로 형성된다. 코너홈(26)에는, 이형 필름(15)을 흡착하여 장력을 가하기 위한 흡착 구멍(부관통로)(28)이 1개 또는 복수개 형성된다. 코너홈(26)에 형성되는 흡착 구멍(부관통로)(28)은, 둘레면 부재(9)에 형성되는 각각의 주관통로(19)에 연통하여, 둘레면 부재(9)에서의 흡인 통로로서 기능한다. 주흡착홈(20)에 덧붙여 코너홈(26)을 형성함으로써, 이형 필름(15)에서의 캐비티(13)의 4변 부근에 있어서, 덧붙여, 4개의 코너 부근에 있어서, 이형 필름(15)에 대하여 한층 더 균일한 장력을 가할 수 있다. 따라서, 이형 필름(15)에 주름이나 이완 등이 발생하는 것을 한층 더 방지할 수 있다.

본 실시예에 의하면, 둘레면 부재(9)에 복수의 주흡착홈(20)과 복수의 코너홈(26)을 형성하여, 이형 필름(15)에 장력을 가한다. 이것에 의해, 이형 필름(15)에 주름이나 이완 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 주흡착홈(20)과 마찬가지로, 코너홈(26)은, 코너용의 부부재(27)를 교체함으로써 코너홈(26)의 평면형상, 단면형상, 깊이 등을 변경할 수 있다. 따라서, 이형 필름(15)의 유연성, 신전성 등에 대응하여 코너홈(26)의 평면형상, 단면형상, 깊이 등을 최적화할 수 있다. 이형 필름(15)이 부드러운 재질이라면 깊은 코너홈(26)을 적용할 수 있다. 이형 필름(15)이 딱딱한 재질이라면 얕은 코너홈(26)을 적용할 수 있다. 각 코너홈(26)이 형성된 각각의 부부재(27)를 교체함으로써, 여러가지 이형 필름(15)에 대응한 코너홈(26)을 적용할 수 있다. 따라서, 이형 필름(15)의 특성에 대응하여 새로운 둘레면 부재(9)를 제작할 필요가 없기 때문에, 하형(11)을 효율적으로 사용할 수 있다. 덧붙여, 하형(11)을 제작하는 비용을 싸게 할 수 있다.

도 4의 (a)∼(c)는, 둘레면 부재(9)에 형성되는 코너홈(26)의 평면형상을 각각 나타낸다. 도 4의 (a)는, 도 3에 도시된 직선형(선분형)의 코너홈(26)을 나타낸다. 코너홈(26)은, 내측면이 경사지도록 V자형으로 형성된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 직선형의 코너홈(26)은, 캐비티(13)의 긴 변 및 짧은 변에 대하여 45도의 기울기를 갖는다. 직선형의 코너홈(26)은, 그 수직 이등분선이 캐비티(13)의 코너(각부)로 향하도록 하여, 둘레면 부재(9)의 네 모서리에 형성된다. 코너홈(26)에는, 1개 또는 복수개의 흡착 구멍(28)이 형성된다. 코너홈(26)을 둘레면 부재(9)에 형성함으로써, 캐비티(13)의 각 코너를 통과하여 코너홈(26)에 수직인 방향을 따라서 이형 필름(15)에 균일한 장력을 가할 수 있다. 「직선형의 코너홈(26)의 수직 이등분선이 캐비티(13)의 코너(각부)로 향한다」라는 말은, 그 수직 이등분선이 캐비티(13)의 코너의 근방으로 향하는 경우를 포함한다.

도 4의 (b)는, 원호형의 코너홈(29)이, 그 원호를 포함하는 원의 중심이 캐비티(13)의 코너측에 위치하고, 또한, 그 원호의 중점과 그 원호를 포함하는 원의 중심을 연결하는 선이 캐비티(13)의 코너 또는 코너의 근방을 통과하도록 하여 형성되는 경우를 나타낸다. 코너홈(29)은, 내측면이 경사지도록 V자형으로 형성된다. 코너홈(29)에는, 1개 또는 복수개의 흡착 구멍(30)이 형성된다. 원호형의 코너홈(29)과 캐비티(13)의 코너의 위치 관계에 기인하여, 캐비티(13)의 각 코너를 통과하여 각 코너홈(29)의 중점으로 향하는 방향을 따라서 이형 필름(15)에 균일한 장력을 가할 수 있다.

도 4의 (c)는, 원호형의 복수의 코너홈(31, 32)이, 캐비티(13)의 코너에 대하여 코너홈(31)이 먼 측이 되고 코너홈(32)이 가까운 측이 되도록 하여 형성된 경우를 나타낸다. 코너홈들(31, 32)은, 이들 원호를 포함하는 원의 중심이 캐비티(13)의 코너측에 위치하고, 또한, 이들 원호의 중점과 이들 원호를 포함하는 원의 중심을 연결하는 선이 캐비티(13)의 코너 또는 코너의 근방을 통과하도록 하여 형성된다. 코너홈들(31, 32)은, 각각의 내측면이 경사지도록 V자형으로 형성된다. 코너홈들(31, 32)에는, 각각 1개 또는 복수개의 흡착 구멍(33)이 형성된다. 원호형의 복수의 코너홈(31, 32)과 캐비티(13)의 코너의 위치 관계에 기인하여, 캐비티(13)의 각 코너를 통과하여 각 코너홈(31, 32)의 중점으로 향하는 방향을 따라서 이형 필름(15)에 한층 더 균일한 장력을 가할 수 있다. 도 4의 (a)∼(c)에 도시된 각각의 흡착 구멍(28, 30, 33)은, 도 3에 도시된 둘레면 부재(9)에 형성되는 각각의 주관통로(19)에 연통하여, 둘레면 부재(9)에서의 흡인 통로로서 기능한다.

(실시예 3)

도 5∼도 8을 참조하여, 본 발명의 실시예 3에 따른 수지 성형 방법에 있어서, 기판을 수지 밀봉하는 공정에 관해 설명한다. 하형(11)으로는, 도 3에 나타낸 코너홈(26)을 갖는 하형(11)을 사용한다. 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 우선 상형(8)과 하형(11)을 개방한다. 상형(8)에는 기판을 장착하는 기판 장착부(34)가 설치된다. 다음으로, 기판 반송 기구(도시 없음)를 사용하여, 예컨대 반도체 칩(35)이 장착된 기판(36)을 상형(8)과 하형(11) 사이의 소정 위치로 반송한다. 다음으로, 기판(36)을 상승시켜, 상형(8)에 설치된 기판 장착부(34)에 기판(36)을 흡착 또는 클램프에 의해 고정한다. 기판(36)은, 반도체 칩(35)을 장착한 주면이 하측으로 향하도록 하여 상형(8)의 하면에 고정된다.

하형(11)에 있어서, 외주 흡착홈(16)에 형성된 외주 관통로(17), 주흡착홈(20)에 형성된 주흡착로(22) 및 주관통로(19), 코너홈(26)에 형성된 흡착 구멍(28) 및 주관통로(19)(도 3의 (b) 참조), 관통 구멍(23) 및 저면 부재(10)에 형성된 캐비티용 관통로(24)는, 각각 흡인용 배관(37)을 통해, 예컨대 흡인 기구인 진공 펌프(38)에 접속된다. 3계통의 흡인용 배관(37)에는, 개폐 밸브(도시 없음)가 각각 설치된다. 흡인 기구로서, 진공 펌프에 접속되는 감압 탱크를 사용해도 좋다.

다음으로, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 이형 필름 공급 기구(도시 없음)를 사용하여, 하형(11)에 이형 필름(15)을 공급한다. 이형 필름(15)으로는, 미리 직사각형으로 커트된 이형 필름, 또는, 길쭉한 띠형의 이형 필름의 어느 것을 사용한다. 도 5의 (b)는, 직사각형으로 커트된 이형 필름(15)을 하형(11)에 공급한 경우를 나타낸다.

다음으로, 둘레면 부재(9)에 있어서, 외주 흡착홈(16)에 형성된 각각의 외주 관통로(17)와 진공 펌프(38)를 연결하는 흡인용 배관(37a)에 설치된 개폐 밸브(도시 없음)를 개방한다. 이에 따라, 이형 필름(15)을 외주 흡착홈(16)의 내면에 흡착한다. 하형(11)에 피복되는 이형 필름(15)은, 하형(11)의 외주 흡착홈(16)에 인입되고, 이형 필름(15)의 외주부가 외주 흡착홈(16)의 내면을 따라서 흡착된다. 이것에 의해, 이형 필름(15)이 하형(11)의 상면에 고정된다.

다음으로, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 둘레면 부재(9)에 형성된 각각의 주관통로(19)를 경유하여, 주흡착홈(20)에 형성된 각각의 주흡착로(22) 및 코너홈(26)에 형성된 각각의 흡착 구멍(28)(도 3의 (b) 참조)과 진공 펌프(38)를 연결하는 흡인용 배관(37b)에 설치된 개폐 밸브(도시 없음)를 개방한다. 이에 따라, 이형 필름(15)을 주흡착홈(20)의 내면과 코너홈(26)의 내면에 흡착한다. 주흡착홈(20)의 단면과 코너홈(26)의 단면은, 개구부가 폭이 넓고 V자형으로 형성된다. 이러한 것에 의해, 이형 필름(15)을 각각의 주흡착홈(20)의 내면과 코너홈(26)의 내면에 안정적으로 흡착할 수 있다. 이것에 의해, 이형 필름(15)에 균일한 장력이 가해지기 때문에, 이형 필름(15)에 주름이나 이완 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 주흡착홈(20)에 덧붙여 코너홈(26)을 형성하고 있기 때문에, 한층 더 균일한 장력을 이형 필름(15)에 가할 수 있다.

다음으로, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 관통 구멍(23)과 저면 부재(10)에 형성된 캐비티용 관통로(24)와 진공 펌프(38)를 연결하는 흡인용 배관(37c)에 설치된 개폐 밸브(도시 없음)를 개방한다. 이에 따라, 이형 필름(15)을 캐비티(13)의 형면을 따르도록 흡착한다. 관통 구멍(23)에 있어서 둘레면 부재(9)의 내주면과 저면 부재(10)의 측면 사이에 형성되는 간극 및 저면 부재(10)에 형성되는 캐비티용 관통로(24)를 통해, 이형 필름(15)이 캐비티(13)의 형면을 따라서 흡착된다. 이형 필름(15)에는 주흡착홈(20)과 코너홈(26)에 의해 균일한 장력이 가해지고 있기 때문에, 캐비티(13)의 형상에 대응하여 이형 필름(15)을 캐비티(13)의 형면에 밀착시킬 수 있다.

다음으로, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 수지 재료 공급 기구(도시 없음)를 사용하여, 하형(11)에 설치된 캐비티(13)에 소정량의 수지 재료(39)를 공급한다. 수지 재료(39)로는, 과립형, 분말형, 입자형, 페이스트형, 젤리형 등의 수지, 또는, 상온에서 액형인 수지(액형 수지) 등을 사용할 수 있다. 본 실시예에 있어서는, 수지 재료(39)로서 과립형의 수지(과립 수지)를 사용하는 경우에 관해 설명한다. 또, 도 7, 도 8에 있어서는, 흡인용 배관(37) 및 진공 펌프(38)의 도시를 생략한다.

다음으로, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 상형(8) 및 하형(11)에 설치된 가열 수단(도시 없음)에 의해 과립 수지(39)를 가열한다. 가열함으로써 과립 수지(39)를 용융하여 유동성 수지(40)를 생성한다. 또, 수지 재료(39)로서 캐비티(13)에 액형 수지를 공급한 경우에는, 그 액형 수지 자체가 유동성 수지(40)에 해당한다. 다음으로, 형결합 기구(7)(도 1의 (a) 참조)를 사용하여 승강반(6)을 상승시킨다. 승강반(6)을 상승시킴으로써, 하형(11)을 구성하는 둘레면 부재(9)와 저면 부재(10)가 동시에 상승한다. 승강반(6)이 상승함으로써, 둘레면 부재(9)의 상면이 기판(36)의 주면(도면에서는 하면)에서의 둘레 가장자리에 접촉하여 기판(36)을 클램프한다. 이것에 의해, 상형(8)과 하형(11)이 결합된다. 따라서, 캐비티(13)는 상형(8)과 하형(11)에 의해 밀폐된다. 이 상태에서, 반도체 칩(35)이 유동성 수지(40) 중에 침지된다.

또, 상형(8)과 하형(11)과 결합하는 과정에 있어서, 진공 배기 기구(도시 없음)를 사용하여 캐비티(13) 내를 흡인하여 감압하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 캐비티(13) 내에 잔류하는 공기나 유동성 수지(40) 중에 포함되는 기포 등을 성형형(12)(상형(8) 및 하형(11))의 외부로 배출할 수 있다.

다음으로, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 형결합 기구(7)(도 1의 (a) 참조)를 사용하여 승강반(6)을 더욱 상승시킨다. 둘레면 부재(9)의 상면은 이미 상형(8)의 하면과 밀착되어 있기 때문에, 저면 부재(10)만이 둘레면 부재(9)의 관통 구멍(23)에서 상승한다. 이 상태에서, 저면 부재(10)가 소정의 압력으로 유동성 수지(40)를 가압한다. 소정 온도로 소정 시간 가압함으로써 유동성 수지(40)를 경화시켜 경화 수지(41)를 형성한다. 이것에 의해, 캐비티(13)에서의 기판(36)에 장착된 반도체 칩(35)과 기판(36)의 주면(도면에서는 하면)은, 경화 수지(41)에 의해 수지 밀봉된다.

다음으로, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 기판(36)과 반도체 칩(35)과 경화 수지(41)를 갖는 성형품(42)을 형성한 후에, 형결합 기구(7)(도 1의 (a) 참조)를 사용하여 하형(11)을 하강시킨다. 이 상태로, 상형(8)과 하형(11)이 개방된다. 다음으로, 수지 밀봉된 성형품(42)에 대한 흡착 또는 클램프를 해제한 후에, 성형품(42)을 상형(8)으로부터 꺼낸다. 꺼낸 성형품(42)을 기판 반송 기구(도시 없음)에 의해 기판 수납부에 수납한다. 하형(11)으로부터 꺼낸 이형 필름(15)을 폐기한다. 여기까지의 공정에 의해 수지 밀봉이 완료한다.

다음으로, 경화 수지(41)에 의해 반도체 칩(35)이 수지 밀봉된 성형품(42)을, 최종 제품에 해당하는 영역을 단위로 하여 개편화한다. 영역에는, 예컨대 1개의 반도체 칩(35)이 포함된다. 여기까지의 공정에 의해, 최종 제품으로서의 개편화된 전자 부품이 완성된다.

본 실시예에 의하면, 첫째, 외주 흡착홈(16)을 따라서 이형 필름(15)을 하형(11)의 상면에 고정한다. 다음으로, 주흡착홈(20)과 코너홈(26)에 이형 필름(15)을 흡착함으로써 이형 필름(15)에 균일한 장력을 가한다. 다음으로, 관통 구멍(23)에서의 간극과 저면 부재(10)에 형성되는 캐비티용 관통로(24)를 통하여 이형 필름(15)을 캐비티(13)의 형면에 흡인한다. 이것에 의해, 이형 필름(15)에 주름이나 이완 등이 발생하지 않고, 이형 필름(15)을 캐비티(13)의 형면을 따라서 밀착시킬 수 있다.

둘째, 주흡착홈(20)이 형성된 주부재(21) 및 코너홈(26)이 형성된 부부재(27)를 각각 교체함으로써, 주흡착홈(20) 및 코너홈(26)의 단면형상이나 깊이 등을 변경할 수 있다. 따라서, 이형 필름(15)의 유연성, 신전성 등에 대응하여 주흡착홈(20) 및 코너홈(26)의 단면형상이나 깊이 등을 최적화할 수 있다.

(실시예 4)

도 9를 참조하여, 본 발명의 실시예 4에 따른 수지 성형 장치(1)를 설명한다. 도 9에 도시되는 수지 성형 장치(1)는, 기판 공급ㆍ수납 모듈(43)과, 3개의 성형 모듈(44A, 44B, 44C)과, 재료 공급 모듈(45)을, 각각 구성 요소로서 구비한다. 구성 요소인 기판 공급ㆍ수납 모듈(43)과, 성형 모듈들(44A, 44B, 44C)과, 재료 공급 모듈(45)은, 각각 다른 구성 요소에 대하여, 서로 착탈될 수 있고 또한 교환될 수 있다. 예컨대, 기판 공급ㆍ수납 모듈(43)과 성형 모듈(44A)이 장착된 상태에서, 성형 모듈(44A)에 성형 모듈(44B)이 장착되고, 성형 모듈(44B)에 재료 공급 모듈(45)이 장착될 수 있다.

기판 공급ㆍ수납 모듈(43)에는, 밀봉전 기판(46)을 공급하는 밀봉전 기판 공급부(47)와, 밀봉후 기판(48)을 수납하는 밀봉후 기판 수납부(49)와, 밀봉전 기판(46) 및 밀봉후 기판(48)을 전달하는 기판 배치부(50)와, 밀봉전 기판(46) 및 밀봉후 기판(48)을 반송하는 기판 반송 기구(51)가 설치된다. 기판 배치부(50)는, 기판 공급ㆍ수납 모듈(43) 내에서 Y 방향으로 이동한다. 기판 반송 기구(51)는, 기판 공급ㆍ수납 모듈(43) 및 각각의 성형 모듈(44A, 44B, 44C) 내에서 X 방향 및 Y 방향으로 이동한다. 소정 위치(S1)는, 기판 반송 기구(51)가 동작하지 않는 상태에서 대기하는 위치이다.

각 성형 모듈(44A, 44B, 44C)에는 각각 성형 모듈(2)이 설치된다. 성형 모듈(2)에는, 승강 가능한 하형(11)과, 하형(11)과 마주보고 배치된 상형(8)(도 1 참조)이 설치된다. 각 성형 모듈(2)은, 상형(8)과 하형(11)을 결합 및 개방하는 형결합 기구(7)(이점쇄선으로 나타내는 원형의 부분)를 갖는다. 이형 필름(15)과 수지 재료(39)(도 7의 (a) 참조)가 공급되는 캐비티(13)가 하형(11)에 설치된다. 하형(11)과 상형(8)은, 상대적으로 이동하여 결합 및 개방 가능하면 된다.

재료 공급 모듈(45)에는, X-Y 테이블(52)과, X-Y 테이블(52) 상에 이형 필름(15)(도 2의 (b) 참조)을 공급하는 이형 필름 공급 기구(53)와, 소정량의 수지 재료(39)를 수용하는 수지 재료 수용 기구(54)와, 수지 재료 수용 기구(54)에 수지 재료(39)를 투입하는 수지 재료 투입 기구(55)와, 이형 필름(15) 및 수지 재료 수용 기구(54)를 반송하는 재료 반송 기구(56)가 설치된다. X-Y 테이블(52)은, 재료 공급 모듈(45) 내에서 X 방향 및 Y 방향으로 이동한다. 재료 반송 기구(56)는, 재료 공급 모듈(45) 및 각각의 성형 모듈(44A, 44B, 44C) 내에서 X 방향 및 Y 방향으로 이동한다. 소정 위치(T1)는, X-Y 테이블(52)이 동작하지 않는 상태에서 대기하는 위치이다. 소정 위치(M1)는, 재료 반송 기구(56)가 동작하지 않는 상태에서 대기하는 위치이다.

도 9를 참조하여, 수지 성형 장치(1)를 사용하여 수지 밀봉하는 공정에 관해 설명한다. 우선, 기판 공급ㆍ수납 모듈(43)에 있어서, 밀봉전 기판 공급부(47)로부터 기판 배치부(50)로 밀봉전 기판(46)을 송출한다. 다음으로, 기판 반송 기구(51)를 소정 위치(S1)로부터 -Y 방향으로 이동시켜 기판 배치부(50)로부터 밀봉전 기판(46)을 수취한다. 기판 반송 기구(51)를 소정 위치(S1)로 복귀시킨다. 다음으로, 예컨대 성형 모듈(44B)의 소정 위치(P1)까지 +X 방향으로 기판 반송 기구(51)를 이동시킨다. 다음으로, 성형 모듈(44B)에서, 기판 반송 기구(51)를 -Y 방향으로 이동시켜 하형(11) 상의 소정 위치(C1)에 정지시킨다. 다음으로, 기판 반송 기구(51)를 상승시켜 밀봉전 기판(46)을 상형(8)에 고정한다(도 5의 (b) 참조). 기판 반송 기구(51)를 기판 공급ㆍ수납 모듈(43)의 소정 위치(S1)까지 복귀시킨다.

다음으로, 재료 공급 모듈(45)에 있어서, 이형 필름 공급 기구(53)로부터 X-Y 테이블(52)의 위에 배치된 이형 필름(15)을 소정의 크기로 커트한다. 다음으로, 재료 반송 기구(56)를 소정 위치(M1)로부터 -Y 방향으로 이동시켜 X-Y 테이블(52)로부터 이형 필름(15)을 수취한다. 재료 반송 기구(56)를 소정 위치(M1)로 복귀시킨다. 다음으로, 성형 모듈(44B)의 소정 위치(P1)까지 -X 방향으로 재료 반송 기구(56)를 이동시킨다. 다음으로, 성형 모듈(44B)에서, 재료 반송 기구(56)를 -Y 방향으로 이동시켜 하형(11) 상의 소정 위치(C1)에 정지시킨다. 다음으로, 재료 반송 기구(56)를 하강시켜 이형 필름(15)을 하형(11)에 배치한다(도 5의 (b) 참조). 재료 반송 기구(56)를 재료 공급 모듈(45)의 소정 위치(M1)까지 복귀시킨다.

다음으로, X-Y 테이블(52)을 소정 위치(T1)로부터 -Y 방향으로 이동시켜, X-Y 테이블(52)을 수지 재료 수용 기구(54)의 하측의 소정 위치에 정지시킨다. X-Y 테이블(52)의 위에 수지 재료 수용 기구(54)를 배치한다. 수지 재료 수용 기구(54)가 배치된 X-Y 테이블(52)을 +X 방향으로 이동시켜, 수지 재료 수용 기구(54)를 수지 재료 투입 기구(55)의 하측의 소정 위치에 정지시킨다. X-Y 테이블(52)을 X 방향 및 Y 방향으로 이동시킴으로써, 수지 재료 투입 기구(55)로부터 수지 재료 수용 기구(54)에 소정량의 수지 재료(39)(도 7의 (a) 참조)를 공급한다. 수지 재료 수용 기구(54)가 배치된 X-Y 테이블(52)을 소정 위치(T1)로 복귀시킨다.

다음으로, 재료 반송 기구(56)를 소정 위치(M1)로부터 -Y 방향으로 이동시켜, X-Y 테이블(52)의 위에 배치되어 있는 수지 재료 수용 기구(54)를 수취한다. 재료 반송 기구(56)를 소정 위치(M1)로 복귀시킨다. 다음으로, 재료 반송 기구(56)를 성형 모듈(44B)의 소정 위치(P1)까지 -X 방향으로 이동시킨다. 다음으로, 성형 모듈(44B)에서, 재료 반송 기구(56)를 -Y 방향으로 이동시켜 하형(11) 상의 소정 위치(C1)에 정지시킨다. 재료 반송 기구(56)를 하강시켜, 수지 재료(39)를 캐비티(13)에 공급한다(도 7의 (a) 참조). 재료 반송 기구(56)를 소정 위치(M1)까지 복귀시킨다.

다음으로, 성형 모듈(2)에 있어서, 형결합 기구(7)에 의해 하형(11)을 상승시켜, 상형(8)과 하형(11)을 결합한다(도 7의 (b) 참조). 소정 시간이 경과한 후, 상형(8)과 하형(11)을 개방한다(도 8의 (b) 참조). 다음으로, 기판 공급ㆍ수납 모듈(43)의 소정 위치(S1)로부터 하형(11) 상의 소정 위치(C1)에 기판 반송 기구(51)를 이동시켜, 밀봉후 기판(48)을 수취한다. 다음으로, 기판 반송 기구(51)를 이동시켜, 기판 배치부(50)로 밀봉후 기판(48)을 전달한다. 기판 배치부(50)로부터 밀봉후 기판 수납부(49)에 밀봉후 기판(48)을 수납한다. 이 단계에서 수지 밀봉이 완료한다.

본 실시예에 있어서는, 기판 공급ㆍ수납 모듈(43)과 재료 공급 모듈(45) 사이에, 3개의 성형 모듈(44A, 44B, 44C)을 X 방향으로 나란히 장착했다. 기판 공급ㆍ수납 모듈(43)과 재료 공급 모듈(45)을 하나의 모듈로 하여, 그 모듈에 1개의 성형 모듈(44A)을 X 방향으로 나란히 장착해도 좋다. 이에 따라, 성형 모듈(44A, 44B, ㆍㆍㆍ)을 증감할 수 있다. 따라서, 생산 형태나 생산량에 대응하여, 수지 성형 장치(1)의 구성을 최적으로 할 수 있기 때문에, 생산성의 향상을 도모할 수 있다.

본 실시예에 있어서는, 이형 필름(15)을 공급하는 이형 필름 공급 기구(53)를 재료 공급 모듈(45) 내에 설치했다. 이것에 한정되지 않고, 이형 필름(15)을 공급하는 이형 필름 공급 기구(53)를, 재료 공급 모듈(45) 내가 아니라, 새롭게 이형 필름 공급 모듈로서 설치할 수 있다. 이 경우에는, 이형 필름 공급 모듈이, 성형 모듈(44C)과 재료 공급 모듈(45) 사이에 장착된다. 이와 같이 하면, 종래의 장치에 이형 필름 공급 모듈을 추가하는 것만으로 수지 성형 장치(1)를 구성할 수 있다.

본 실시예에 있어서는, 재료 반송 기구(56)를 사용하여, 이형 필름(15)과 수지 재료(39)를 각각 따로따로 캐비티(13)로 반송했다. 이것에 한정되지 않고, 재료 공급 모듈(45)에 있어서, 이형 필름(15)의 위에 수지 재료 수용 기구(54)를 배치하고, 이형 필름(15)의 위에 수지 재료(39)를 직접 수용할 수 있다. 이 경우라면, 재료 반송 기구(56)를 사용하여, 이형 필름(15)과 수지 재료(39)를 일괄적으로 캐비티(13)로 반송할 수 있다.

또, 전술한 각 실시예에 있어서는, 반도체 칩을 수지 밀봉할 때에 사용되는 수지 성형 장치 및 수지 성형 방법을 설명했다. 수지 밀봉하는 대상은, IC 칩, 트랜지스터 칩, LED 칩 등의 반도체 칩이어도 좋다. 수지 밀봉하는 대상은, 커패시터, 인덕터 등의 수동 소자의 칩이어도 좋고, 반도체 칩과 수동 소자의 칩이 혼재하는 칩군이어도 좋다. 수지 밀봉하는 대상에는, 센서, 발진자, 액추에이터 등이 포함되어도 좋다. 리드 프레임, 프린트 기판, 세라믹 기판 등의 기판에 장착된 1개 또는 복수개의 칩을 경화 수지에 의해 수지 밀봉할 때에 본 발명을 적용할 수 있다. 따라서, 멀티 칩 패키지, 멀티 칩 모듈, 하이브리드 IC 등을 제조할 때에도 본 발명을 적용할 수 있다. 각 실시예에 있어서 제조되는 전자 부품에는, 고주파 신호용 모듈, 전력 제어용 모듈, 기기 제어용 모듈, LED 패키지 등이 포함된다.

여기까지의 설명에 있어서, 기판(36)에 장착된 반도체 칩(35)을 수지 밀봉하는 예를 설명했다(도 5∼8을 참조). 기판(36)에는, 프린트 기판, 세라믹 기판, 리드 프레임, 반도체 웨이퍼(semiconductor wafer) 등이 포함된다. 기판(36)의 형상은, 도 2의 (a)에 도시된 긴 변과 짧은 변을 갖는 직사각형이어도 좋고, 정방형이어도 좋다. 기판(36)의 형상은, 노치(notch), 배향판(orientation flat) 등을 갖는 반도체 웨이퍼와 같은 실질적인 원형이어도 좋다.

도 2의 (a)는, 긴 변과 짧은 변을 갖는 직사각형의 기판(36)에 대응하여, 긴 변을 따라서 형성된 2개의 주오목부(18)와 짧은 변을 따라서 형성된 2개의 주오목부(18)를 나타낸다. 이것에 한정되지 않고, 긴 변과 이것에 인접하는 짧은 변에 각각 대응하는 L자형의 1개의 오목부 및 역 L자형의 1개의 오목부를 형성해도 좋다. 이 경우에는, 각각 캐비티를 둘러싸는 L자형의 1개의 오목부(도 2의 (a)의 좌측 아래에 형성됨)와 역 L자형의 1개의 오목부(도 2의 (a)의 우측 위에 형성됨)가 형성된다. 도 2의 (a)에 도시된 주오목부(18)를 더 분할해도 좋다.

실질적인 원형을 갖는 기판에 대응하여, 각각 캐비티를 둘러싸는 반원형의 2개의 오목부를 형성해도 좋다. 캐비티를 둘러싸는 원을 3분할한 각각 원호형의 3개의 오목부를 형성해도 좋다. 캐비티를 둘러싸는 원을 4분할한 각각 원호형의 4개의 오목부를 형성해도 좋다.

본 발명은, 일반적인 수지 성형품을 성형하는 수지 성형 장치 또는 수지 성형 방법에도 적용된다. 바꿔 말하면, 본 발명은, 칩을 수지 밀봉하는 경우에 한정되지 않고, 렌즈, 광학 모듈, 도광판 등의 광학 제품, 그 밖의 수지 성형품(수지 제품)을 수지 성형 기술에 의해 제조하는 경우에도 적용된다. 바꿔 말하면, 본 발명은 수지 성형품을 제조하는 경우에도 적용된다. 본 발명은, 제조되는 수지 제품에 대한 품질에 관한 요구(예컨대, 기능성 필름의 주름, 이완에 기인하는 손상의 유무와 같은 외관 품위, 표면의 평활성 등)가 엄격한 경우에 특히 유효하다.

각 실시예에 있어서는 열경화성 수지로 이루어진 수지 재료를 사용했다. 예컨대, 에폭시 수지, 실리콘 수지 등을 사용할 수 있다. 열가소성 수지로 이루어진 수지 재료를 사용해도 좋다.

본 발명이 적용되는 성형형(12)으로서, 둘레면 부재(9)와 저면 부재(10)를 갖는 하형(11)에 캐비티(13)가 형성되는 예를 설명했다. 이것에 한정되지 않고, 일체적으로 구성된 하형에 캐비티(13)가 형성되어도 좋다. 덧붙여, 상형(8)에 캐비티(13)가 형성되어도 좋고, 상형(8)과 하형(11)의 쌍방에 캐비티(13)가 형성되어도 좋다. 상형(8)과 하형(11) 사이에 중간형이 설치되어도 좋다. 그 중간형의 형면이 캐비티(13)의 형면을 구성해도 좋다.

성형형(12)으로서, 상형(8)과 하형(11)이, 수직 방향을 따라서 마주보는 예에 관해 설명했다. 이것에 한정되지 않고, 상형(8)과 하형(11)이, 수평 방향을 따라서 마주보는 성형형(12)이어도 좋다. 상형(8)과 하형(11)이, 수직 방향도 아니고 수평 방향도 아닌 방향을 따라서 마주보는 성형형(12)이어도 좋다.

본 발명이 적용되는 수지 성형 방식으로서, 압축 성형에 관해 설명했다. 수지 성형 방식으로는, 압축 성형에 한정되지 않고, 사출 성형, 트랜스퍼 성형을 채용할 수 있다. 트랜스퍼 성형을 채용하는 경우에는, 캐비티의 내저면에 게이트(유동성 수지의 주입구)를 설치하는 구성을 채용할 수 있다.

외주 흡착홈(16), 주흡착홈(20) 및 개구(A)를 사용하여(덧붙여 실시예에 따라서는 코너홈(26)을 사용하여), 하형(11)의 형면에 이형 필름(15)을 흡착했다. 개구(A)는, 캐비티(13)를 구성하는 형면에서의 어느 부분에 형성되면 된다. 이형 필름(15)이 가열됨으로써 연화되어 신전되고, 연화되어 신전된 이형 필름(15)이 캐비티(13)를 구성하는 형면에 밀착되어 흡착되도록 개구(A)가 형성된다.

경화 수지(41)가 형성되고 성형형(12)을 개방한 후에, 외주 흡착홈(16), 주흡착홈(20) 및 개구(A)를 순차적으로 사용하여(덧붙여, 실시예에 따라서는 코너홈(26)을 사용하여), 하형(11)의 형면에서의 이형 필름(15)에 고압의 기체(압축 공기 등)를 분사해도 좋다. 이에 따라, 하형(11)의 형면으로부터 이형 필름(15)을 확실하게 떼어낼 수 있다. 외주 흡착홈(16), 주흡착홈(20) 및 개구(A) 등에 이어지는 캐비티측의 배관계에, 흡인계와 분사계의 2계통의 배관계를 접속한다. 필요에 따라서, 전환 밸브를 사용하여 2계통의 배관계의 어느 것을 캐비티측의 배관계에 접속하면 된다.

기능성 필름으로서, 이형 필름(15)을 예를 들어 설명했다. 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 이형 필름(15)은, 캐비티(13)의 형면측으로부터 경화 수지(41)를 용이하게 이형시키는 기능을 갖는다. 이형 필름(15) 이외의 기능성 필름으로는, 전사 필름을 들 수 있다. 전사 필름은, 유동성 수지에 접촉하는 면으로 이루어진 기능면이 갖는 요소를 경화 수지의 표면에 전사한다고 하는 기능을 갖는다. 전사 필름의 기능면이 갖는 요소는, 첫째, 기능면에 형성되는 형상이다. 형상에는, 경면에 대응하는 형상, 바둑판 무늬에 대응하는 요철의 형상, 마이크로렌즈 어레이에 대응하는 요철의 형상, 프레넬 렌즈에 대응하는 요철의 형상 등이 포함된다. 전사 필름의 기능면이 갖는 요소는, 둘째, 기능면에 형성되는 층, 막 등이다. 층, 막 등에는, 그림ㆍ모양을 포함하는 층, 도전층, 금속박 등이 포함된다.

본 발명은, 전술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 필요에 따라서, 임의로 또한 적절히 조합, 변경 또는 선택하여 채용할 수 있는 것이다.

1 : 수지 성형 장치 2 : 성형 모듈
3 : 하부 베이스 4 : 타이 바
5 : 상부 베이스 6 : 승강반
7 : 형결합 기구 8 : 상형(제1 형, 제2 형)
9 : 둘레면 부재 10 : 저면 부재
11 : 하형(제2 형, 제1 형, 하나의 형)
12 : 성형형 13 : 캐비티
14 : 탄성체 15 : 이형 필름(기능성 필름)
16 : 외주 흡착홈 17 : 외주 관통로
18 : 주오목부 19 : 주관통로
20 : 주흡착홈 21 : 주부재
22 : 주흡착로 23 : 관통 구멍
24 : 캐비티용 관통로 25 : 부오목부
26, 29, 31, 32 : 코너홈(부흡착홈) 27 : 부부재
28, 30, 33 : 흡착 구멍(부관통로) 34 : 기판 장착부
35 : 반도체 칩 36 : 기판
37, 37a, 37b, 38c : 흡인용 배관 38 : 진공 펌프
39 : 수지 재료 40 : 유동성 수지
41 : 경화 수지 42 : 성형품
43 : 기판 공급ㆍ수납 모듈 44A, 44B, 44C : 성형 모듈
45 : 재료 공급 모듈 46 : 밀봉전 기판
47 : 밀봉전 기판 공급부 48 : 밀봉후 기판
49 : 밀봉후 기판 수납부 50 : 기판 배치부
51 : 기판 반송 기구 52 : X-Y 테이블
53 : 이형 필름 공급 기구 54 : 수지 재료 수용 기구
55 : 수지 재료 투입 기구 56 : 재료 반송 기구
A : 개구
C1, M1, P1, S1, T1 : 소정 위치 FS : 기능면

Claims

적어도 제1 형 및 상기 제1 형과 마주보는 제2 형을 갖는 성형형과, 상기 제1 형과 상기 제2 형 중 적어도 하나의 형의 정상면에 설치되는 캐비티와, 수지 재료를 상기 캐비티에 공급하는 재료 공급 기구와, 상기 성형형을 개방 결합하는 형결합 기구를 구비하고, 상기 캐비티의 형면을 따라서 기능성 필름이 흡착되며, 상기 수지 재료로 생성되어 상기 캐비티의 내부에 존재하는 유동성 수지가 상기 성형형이 결합된 상태에서 경화함으로써 형성되는 경화 수지를 포함하는 성형품을 제조할 때에 사용되는 수지 성형 장치로서,
상기 캐비티의 외측 부분으로 이루어진 외주부의 정상면에 형성되는 고리형의 외주 흡착홈과,
상기 외주 흡착홈에 이어져 상기 하나의 형을 관통하는 복수의 외주 관통로와,
상기 외주부의 정상면에서, 상기 캐비티를 둘러싸도록 하여 상기 외주 흡착홈의 내측에 설치되는 복수의 주오목부와,
상기 복수의 주오목부의 각각에 대하여 착탈할 수 있도록 하여 끼워지는 복수의 주부재와,
상기 복수의 주부재의 정상면에 각각 형성되는 복수의 주흡착홈과,
상기 복수의 주흡착홈에 각각 연통하여 상기 하나의 형을 각각 관통하는 복수의 주관통로와,
상기 캐비티의 형면에 형성되는 개구와,
상기 개구에 이어져 상기 하나의 형을 관통하는 캐비티용 관통로
를 구비하고,
상기 외주 흡착홈과 상기 복수의 외주 관통로를 통해, 상기 기능성 필름이 상기 외주 흡착홈의 내면에 흡착되고,
상기 복수의 주흡착홈과 상기 복수의 주관통로를 통해, 상기 기능성 필름이 상기 복수의 주흡착홈의 내면에 흡착되며,
상기 개구와 상기 캐비티용 관통로를 통해, 상기 기능성 필름이 상기 캐비티의 형면을 따라서 흡착되는 것을 특징으로 하는 수지 성형 장치.
제 1항에 있어서,
상기 외주부의 정상면에서 상기 복수의 주오목부끼리의 사이에 설치되는 복수의 부오목부와,
상기 복수의 부오목부의 각각에 대하여 착탈할 수 있도록 하여 끼워지는 복수의 부부재와,
상기 복수의 부부재의 정상면에 각각 형성되는 복수의 부흡착홈과,
상기 복수의 부흡착홈에 각각 연통하여 상기 하나의 형을 각각 관통하는 복수의 부관통로
를 구비하고,
상기 복수의 부흡착홈과 상기 복수의 부관통로를 통해, 상기 기능성 필름이 상기 복수의 부흡착홈의 내면에 흡착되는 것을 특징으로 하는 수지 성형 장치.
제 2항에 있어서,
상기 복수의 부흡착홈은 평면에서 볼 때 선분형의 형상 또는 곡선형의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 수지 성형 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 캐비티의 평면형상은 직사각형이고,
상기 복수의 주흡착홈은, 상기 캐비티의 제1 변과 상기 제1 변에 인접하는 제2 변에 각각 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 수지 성형 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 기능성 필름에 있어서 상기 유동성 수지에 접촉하는 기능면이 갖는 요소가 상기 경화 수지의 표면에 전사되는 것을 특징으로 하는 수지 성형 장치.
제 2항에 있어서,
다음 발명 특정 사항 중 적어도 하나를 갖는 것을 특징으로 하는 수지 성형 장치.
(6-1) 상기 복수의 주흡착홈은, 상기 복수의 주관통로의 측이 좁아지는 단면형상을 갖는 것.
(6-2) 상기 복수의 부흡착홈은, 상기 복수의 부관통로의 측이 좁아지는 단면형상을 갖는 것.
제 2항에 있어서,
다음 발명 특정 사항 중 적어도 하나를 갖는 것을 특징으로 하는 수지 성형 장치.
(7-1) 상기 복수의 주흡착홈은, 상기 캐비티에 가까운 측의 내측면과 상기 캐비티로부터 먼 측의 내측면이 상이한 기울기를 갖는 것.
(7-2) 상기 복수의 부흡착홈은, 상기 캐비티에 가까운 측의 내측면과 상기 캐비티로부터 먼 측의 내측면이 상이한 기울기를 갖는 것.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
적어도 상기 복수의 주오목부에 있어서, 구멍을 갖는 판형 부재를 상기 복수의 주부재에서의 정상면의 반대면과 상기 복수의 주오목부 사이에 각각 배치하여 상기 주흡착홈과 상기 구멍을 연통시킴으로써, 상기 복수의 주부재의 정상면의 높이 방향에서의 위치가 조정되는 것을 특징으로 하는 수지 성형 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 기능성 필름은 직사각형 혹은 원형의 형상 또는 길쭉한 띠형의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 수지 성형 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 캐비티에 적어도 상기 기능성 필름을 공급하는 재료 공급 모듈과,
적어도 상기 성형형과 상기 형결합 기구를 갖는 적어도 하나의 성형 모듈
을 구비하고,
상기 재료 공급 모듈에 대하여 상기 하나의 성형 모듈이 착탈될 수 있고,
상기 하나의 성형 모듈이 다른 성형 모듈에 대하여 착탈될 수 있는 것을 특징으로 하는 수지 성형 장치.
적어도 제1 형 및 상기 제1 형과 마주보는 제2 형을 갖는 성형형 중 적어도 하나의 형의 정상면에 설치된 캐비티에 기능성 필름을 공급하는 공정과, 상기 하나의 형의 정상면에 상기 기능성 필름을 흡착하는 공정과, 상기 캐비티에 수지 재료를 공급하는 공정과, 상기 수지 재료로 생성되어 상기 캐비티의 내부에 존재하는 유동성 수지를 형결합 기구에 의해 상기 성형형이 결합된 상태에서 경화시켜 경화 수지를 형성하는 공정과, 상기 성형형을 개방하는 공정과, 상기 경화 수지를 포함하는 성형품을 꺼내는 공정을 포함하는 수지 성형 방법으로서,
상기 기능성 필름을 흡착하는 공정은, 다음 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 성형 방법.
(11-1) 상기 캐비티의 외측 부분으로 이루어진 외주부의 정상면에 형성되는 고리형의 외주 흡착홈과, 상기 외주 흡착홈에 이어져 상기 하나의 형을 관통하는 복수의 외주 관통로를 준비하는 공정.
(11-2) 상기 외주부의 정상면에서 상기 캐비티를 둘러싸도록 하여 상기 외주 흡착홈의 내측에 설치되는 복수의 주오목부와, 상기 복수의 주오목부의 각각에 대하여 착탈할 수 있도록 하여 끼워지는 복수의 주부재를 준비하는 공정.
(11-3) 상기 복수의 주부재의 정상면에 각각 형성되는 복수의 주흡착홈을 준비하는 공정.
(11-4) 상기 복수의 주흡착홈에 각각 연통하여 상기 하나의 형을 각각 관통하는 복수의 주관통로를 준비하는 공정.
(11-5) 상기 캐비티의 형면에 형성되는 개구와, 상기 개구에 이어져 상기 하나의 형을 관통하는 캐비티용 관통로를 준비하는 공정.
(11-6) 상기 하나의 형의 정상면에 공급되는 상기 기능성 필름을 가열함으로써 상기 기능성 필름을 부드럽게 하는 공정.
(11-7) 상기 고리형의 외주 흡착홈과 상기 복수의 외주 관통로를 사용하여, 상기 외주 흡착홈의 내면에 상기 기능성 필름을 흡착하는 공정.
(11-8) 상기 복수의 주흡착홈과 상기 복수의 주관통로를 사용하여, 상기 복수의 주흡착홈의 내면에 상기 기능성 필름을 흡착하는 공정.
(11-9) 상기 개구와 상기 캐비티용 관통로를 사용하여, 상기 캐비티의 형면에 상기 기능성 필름을 흡착하는 공정.
(11-10) 상기 성형형을 결합하는 공정.
제 11항에 있어서,
상기 기능성 필름을 흡착하는 공정은 다음 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 성형 방법.
(12-1) 상기 외주부의 정상면에서 상기 복수의 주오목부끼리의 사이에 설치되는 복수의 부오목부와, 상기 복수의 부오목부의 각각에 대하여 착탈할 수 있도록 하여 끼워지는 복수의 부부재를 준비하는 공정.
(12-2) 상기 복수의 부부재의 정상면에 각각 형성되는 복수의 부흡착홈을 준비하는 공정.
(12-3) 상기 복수의 부흡착홈에 각각 연통하여 상기 하나의 형을 각각 관통하는 복수의 부관통로를 준비하는 공정.
(12-4) 상기 복수의 부흡착홈과 상기 복수의 부관통로를 사용하여, 상기 복수의 부흡착홈의 내면에 상기 기능성 필름을 흡착하는 공정.
제 12항에 있어서,
상기 복수의 부흡착홈은 평면에서 볼 때 선분형의 형상 또는 곡선형의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 수지 성형 방법.
제 11항 또는 제 12항에 있어서,
상기 캐비티의 평면형상은 직사각형이고,
상기 복수의 주흡착홈은, 상기 캐비티의 제1 변과 상기 제1 변에 인접하는 제2 변에 각각 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 수지 성형 방법.
제 11항 또는 제 12항에 있어서,
상기 경화 수지를 형성하는 공정에서, 상기 기능성 필름에 있어서 상기 유동성 수지에 접촉하는 기능면이 갖는 요소를 상기 경화 수지의 표면에 전사시키는 것을 특징으로 하는 수지 성형 방법.
제 12항에 있어서,
다음 발명 특정 사항 중 적어도 하나를 갖는 것을 특징으로 하는 수지 성형 방법.
(16-1) 상기 복수의 주흡착홈은, 상기 복수의 주관통로의 측이 좁아지는 단면형상을 갖는 것.
(16-2) 상기 복수의 부흡착홈은, 상기 복수의 부관통로의 측이 좁아지는 단면형상을 갖는 것.
제 12항에 있어서,
다음 발명 특정 사항 중 적어도 하나를 갖는 것을 특징으로 하는 수지 성형 방법.
(17-1) 상기 복수의 주흡착홈은, 상기 캐비티에 가까운 측의 내측면과 상기 캐비티로부터 먼 측의 내측면이 상이한 기울기를 갖는 것.
(17-2) 상기 복수의 부흡착홈은, 상기 캐비티에 가까운 측의 내측면과 상기 캐비티로부터 먼 측의 내측면이 상이한 기울기를 갖는 것.
제 11항 또는 제 12항에 있어서,
적어도 상기 복수의 주오목부에 있어서, 구멍을 갖는 판형 부재를 상기 복수의 주부재에서의 정상면의 반대면과 상기 복수의 주오목부 사이에 각각 배치하여 상기 주흡착홈과 상기 구멍을 연통시킴으로써, 상기 복수의 주부재의 정상면의 높이 방향에서의 위치를 조정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 성형 방법.
제 11항 또는 제 12항에 있어서,
상기 기능성 필름은 직사각형 혹은 원형의 형상 또는 길쭉한 띠형의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 수지 성형 방법.
제 11항 또는 제 12항에 있어서,
상기 캐비티에 적어도 상기 기능성 필름을 공급하는 재료 공급 모듈을 준비하는 공정과,
적어도 상기 성형형과 상기 형결합 기구를 갖는 적어도 하나의 성형 모듈을 준비하는 공정
을 포함하고,
상기 재료 공급 모듈에 대하여 상기 하나의 성형 모듈을 착탈할 수 있고,
상기 하나의 성형 모듈을 다른 성형 모듈에 대하여 착탈할 수 있는 것을 특징으로 하는 수지 성형 방법.
적어도, 외주 흡착홈과 주흡착홈을 사용하여 기능성 필름을 흡착하는 제1 형 및, 상기 제1 형과 마주보는 제2 형을 구비하는 성형형으로서, 상기 제1 형과 상기 제2 형 중 적어도 하나의 형의 정상면에 설치되고 수지 재료가 공급되는 캐비티를 더 구비하며, 상기 캐비티의 형면을 따라서 기능성 필름이 흡착되고, 상기 수지 재료로 생성되어 상기 캐비티의 내부에 존재하는 유동성 수지가 상기 성형형이 결합된 상태에서 경화함으로써 형성되는 경화 수지를 포함하는 성형품을 제조할 때에 사용되는 성형형에 있어서,
상기 캐비티의 외측 부분으로 이루어진 외주부의 정상면에 형성되는 고리형의 외주 흡착홈과,
상기 외주 흡착홈에 이어져 상기 하나의 형을 관통하는 복수의 외주 관통로와,
상기 외주부의 정상면에서, 상기 캐비티를 둘러싸도록 하여 상기 외주 흡착홈의 내측에 설치되는 복수의 주오목부와,
상기 복수의 주오목부의 각각에 대하여 착탈할 수 있도록 하여 끼워지는 복수의 주부재와,
상기 복수의 주부재의 정상면에 각각 형성되는 복수의 주흡착홈과,
상기 복수의 주흡착홈에 각각 연통하여 상기 하나의 형을 각각 관통하는 복수의 주관통로와,
상기 캐비티의 형면에 형성되는 개구와,
상기 개구에 이어져 상기 하나의 형을 관통하는 캐비티용 관통로
를 구비하고,
상기 외주 흡착홈과 상기 복수의 외주 관통로를 통해, 상기 기능성 필름이 상기 외주 흡착홈의 내면에 흡착되고,
상기 복수의 주흡착홈과 상기 복수의 주관통로를 통해, 상기 기능성 필름이 상기 복수의 주흡착홈의 내면에 흡착되고,
상기 개구와 상기 캐비티용 관통로를 통해, 상기 기능성 필름이 상기 캐비티의 형면을 따라서 흡착되는 것을 특징으로 하는 성형형.
제 21항에 있어서,
상기 외주부의 정상면에서 상기 복수의 주오목부끼리의 사이에 설치되는 복수의 부오목부와,
상기 복수의 부오목부의 각각에 대하여 착탈할 수 있도록 하여 끼워지는 복수의 부부재와,
상기 복수의 부부재의 정상면에 각각 형성되는 복수의 부흡착홈과,
상기 복수의 부흡착홈에 각각 연통하여 상기 하나의 형을 각각 관통하는 복수의 부관통로
를 구비하고,
상기 복수의 부흡착홈과 상기 복수의 부관통로를 통해, 상기 기능성 필름이 상기 복수의 부흡착홈의 내면에 흡착되는 것을 특징으로 하는 성형형.