KR20150126360A - 수지 몰드 금형, 수지 몰드 장치, 수지 몰드 방법, 및 수지 몰드 금형의 평가 방법 - Google Patents

수지 몰드 금형, 수지 몰드 장치, 수지 몰드 방법, 및 수지 몰드 금형의 평가 방법 Download PDF

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Abstract

수지 충전성을 향상할 수 있는 수지 몰드 금형을 제공하는 것을 과제로 한다. 해결 수단으로서, 수지 몰드 금형(10)은, 상형(11)과 하형(12)에 의해 형 체결하여, 포트(13), 컬(14), 런너 게이트(15), 성형 캐비티(16), 스루 게이트(17), 더미 캐비티(18), 에어 벤트(19)에 의해 연통되는 연통로가 형성되고, 포트(13)로부터 압송되어 성형 캐비티(16)에 충전된 수지 R을 열 경화시키는 것이다. 여기서, 수지 몰드 금형(10)은, 상형(11)과 하형(12) 사이에서 클램프되는 플레이트 형상의 중간 금형(20)과, 에어 벤트(19)와 연통하여 설치되는 에어 흡인 기구부(50)와, 에어 벤트(19)의 중도부에 진퇴 이동 가능하게 설치되는 가동 핀(53)을 구비한다.

Description

수지 몰드 금형, 수지 몰드 장치, 수지 몰드 방법, 및 수지 몰드 금형의 평가 방법{RESIN MOLDING MOLD, RESIN MOLDING DEVICE, RESIN MOLDING METHOD, AND RESIN MOLDING MOLD EVALUATION METHOD}
본 발명은 수지 몰드 금형, 수지 몰드 장치, 수지 몰드 방법, 및 수지 몰드 금형의 평가 방법에 적용하기에 유효한 기술에 관한 것이다.
일본 공개특허 특개2010-109252호 공보(특허문헌 1)에는, 기판과 이것에 플립 칩 접속된 반도체 칩과의 사이에 언더 필 수지를 충전하기 위하여, 수지 몰드 금형을 이용하는 기술이 기재되어 있다. 그리고, 이 특허문헌 1에는, 언더 필 수지의 누설 방지를 위하여, 상 금형과 하 금형 사이에 배치된 중간 플레이트가 기재되어 있다(특히, 그 명세서 단락 [0027], [0038] 참조).
일본 공개특허 특개2010-109252호 공보
예를 들면, 기판과 이것에 플립 칩 접속된 반도체 칩과의 사이의 협애(狹隘)한 개소를 수지 충전하는 반도체 장치(반도체 패키지)의 제조 공정에서는, 이 개소에 보이드(에어 고임부)가 발생하여 충분히 수지가 충전되지 않는 경우가 있다. 보이드가 발생한 반도체 장치는, 기판과 반도체 칩과의 접합 부분이 충분히 보호되지 않고, 예를 들면 경시(經時) 열화에 의해 절연 파괴가 일어나기 쉬워져, 신뢰성이 저하하게 된다. 이 때문에, 보이드가 발생한 반도체 장치를 불량품으로 하면, 반도체 장치의 제조 수율이 저하하게 된다.
본 발명의 목적은, 수지 충전성을 향상할 수 있는 기술을 제공하는 데에 있다. 본 발명의 상기 및 그 외의 목적과 신규의 특징은, 본 명세서의 기술 및 첨부 도면으로부터 명백해질 것이다.
본원에 있어서 개시되는 발명 중, 대표적인 것의 개요를 간단히 설명하면, 다음과 같다.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 수지 몰드 금형은, 제 1 금형과, 칩 부품이 탑재된 워크를, 당해 칩 부품을 상기 제 1 금형측을 향하여 지지하는 제 2 금형과, 상기 제 1 금형 또는 제 2 금형 중 어느 하나에 조립되고, 몰드 수지를 공급하는 포트 및 플런저와, 상기 포트에 연통(連通)하여 상기 칩 부품을 수용하는 캐비티 구멍을 갖는 중간 금형과, 상기 중간 금형과 상기 제 1 금형 또는 제 2 금형과의 사이의 적어도 일방(一方)의 사이에 형성된 에어 벤트 홈과, 당해 에어 벤트 홈에 대면하는 상기 제 1 또는 제 2 금형의 적어도 일방에 진퇴 이동 가능하게 설치된 가동 핀을 구비하며, 상기 제 1 금형과 상기 제 2 금형에 의해 상기 워크 및 상기 중간 금형이 클램프되고, 상기 에어 벤트 홈으로부터 에어 흡인되어 금형 내에 형성되는 감압 환경 하에서, 상기 가동 핀에 의해 상기 에어 벤트 홈을 폐색함으로써, 상기 캐비티 구멍으로부터 오버플로우시킨 상기 몰드 수지를 막는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 수지 몰드 장치는, 상기 수지 몰드 금형과, 상기 수지 몰드 금형의 동작을 제어하는 제어부를 구비하는 수지 몰드 장치에 있어서, 상기 제어부는, (a) 상기 제 1 금형과 상기 제 2 금형에 의해 상기 워크 및 상기 중간 금형을 클램프시키는 처리와, (b) 상기 에어 벤트 홈으로부터 금형 내를 에어 흡인하여 감압 환경 하를 형성시키는 처리와, (c) 상기 가동 핀을 진입시켜 상기 에어 벤트 홈을 폐색하고, 상기 캐비티 구멍으로부터 오버플로우시킨 상기 몰드 수지를 막게 하는 처리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 수지 몰드 방법은, 상기 수지 몰드 금형을 이용하는 수지 몰드 방법에 있어서, (a) 상기 제 1 금형과 상기 제 2 금형에 의해 상기 워크 및 상기 중간 금형을 클램프하는 공정과, (b) 상기 에어 벤트 홈으로부터 금형 내를 에어 흡인하여 감압 환경 하를 형성하는 공정과, (c) 상기 가동 핀을 진입시켜 상기 에어 벤트 홈을 폐색하고, 상기 캐비티 구멍으로부터 오버플로우시킨 상기 몰드 수지를 막는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상의 구성에 의하면, 성형 캐비티로부터 몰드 수지를 에어(특히, 수지 유동 선단에 많이 포함되는 에어)와 함께 더미 캐비티에 압송하여, 성형 캐비티 내 수지 충전된 몰드 수지에 에어가 남지 않도록 할 수 있다. 따라서, 성형 캐비티에서 충전된 몰드 수지는, 성형 캐비티 내에 배치된 협애한 개소에 대해서도 수지 충전성을 향상할 수 있다.
상기 일 실시 형태에 있어서의 수지 몰드 금형에서는, 상기 중간 금형으로서 교환 가능한 제 1 및 제 2 중간 금형을 구비하고, 상기 제 1 중간 금형의 캐비티 구멍의 크기가, 상기 제 2 중간 금형의 캐비티 구멍의 크기보다 작은 것이 보다 바람직하다.
상기 일 실시 형태에 있어서의 수지 몰드 방법에서는, 상기 수지 몰드 금형은, 상기 중간 금형으로서 교환 가능한 제 1 및 제 2 중간 금형을 구비하고, 상기 제 1 중간 금형의 캐비티 구멍의 크기가, 상기 제 2 중간 금형의 캐비티 구멍의 크기보다 작고, (d) 상기 제 1 중간 금형을 이용하여 상기 (a), (b), (c) 공정을 행하고, 상기 제 1 중간 금형의 캐비티 구멍에 충전된 수지를 열 경화하여 제 1 성형품을 성형하는 공정과, (e) 상기 (d) 공정 후, 상기 제 2 중간 금형의 캐비티 구멍 내에 상기 제 1 성형품을 수용하여 상기 제 2 중간 금형을 배치하는 공정과, (f) 상기 (e) 공정 후, 상기 제 2 중간 금형을 이용하여 상기 (a), (b), (c) 공정을 행하고, 상기 제 2 중간 금형의 캐비티 구멍에 충전된 수지를 열 경화하여, 상기 제 1 성형품을 덮는 제 2 성형품을 성형하는 공정을 포함하는 것이 보다 바람직하다.
이상의 구성에 의하면, 제 1 중간 금형을 이용하여 협애한 개소에 수지 충전된 제 1 성형품을 형성하고, 제 2 중간 금형을 이용하여 제 1 성형품을 덮는 제 2 성형품을 형성할 수 있다. 이 제 1 성형품에 대해서는, 제 1 중간 금형을 이용하여 협애한 개소의 주위 가장자리(외주 가장자리)에 벽(제 1 중간 금형의 캐비티 구멍의 측벽)이 형성되고, 몰드 수지가 칩 부품의 주위를 통과하기 어려워져, 협애한 개소이더라도 수지 충전성이 향상된다.
상기 일 실시 형태에 있어서의 수지 몰드 금형에서는, 상기 중간 금형에는, 상기 캐비티 구멍과 상기 에어 벤트와의 사이에서 연통하는 더미 캐비티가 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이상의 구성에 의하면, 성형 캐비티를 구성하는 캐비티 구멍의 크기에 맞추어 더미 캐비티를 구성하는 더미 캐비티 구멍의 크기를 동일한 중간 금형에 의해 조정할 수 있다. 즉, 성형 캐비티 내를 통과시키는 몰드 수지의 양을 증가시켜, 에어를 보다 확실하게 배출할 수 있다.
상기 일 실시 형태에 있어서의 수지 몰드 방법에서는, (g) 상기 (d) 공정 중의 상기 (a) 공정 전에, 기판에 플립 칩 접속된 칩 부품을 워크로서 상기 수지 몰드 금형에 공급하고, 상기 제 1 중간 금형의 캐비티 구멍 내에 상기 칩 부품을 수용하여 상기 워크를 덮도록 상기 제 1 중간 금형을 배치하는 공정을 포함하는 것이 보다 바람직하다. 이상의 구성에 의하면, 기판과 이것에 플립 칩 접속된 칩 부품과의 사이의 수지 충전성을 향상할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 수지 몰드 금형의 평가 방법은, 상기 워크로서 실제의 몰드 성형품에 이용하는 상기 칩 부품의 형상을 모방한 더미 칩을 갖는 더미 워크를 이용하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 값싸면서 효율적으로 금형 구조나 제어의 평가를 행할 수 있다.
본원에 있어서 개시되는 발명 중, 대표적인 것에 의해서 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 수지 충전성을 향상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 형태에 있어서의 수지 몰드 장치의 주요부의 모식적인 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 워크의 모식적인 평면도이다.
도 3은 도 1에 이어지는 사용 상태의 수지 몰드 장치의 주요부의 모식적인 단면도이다.
도 4는 도 3에 이어지는 사용 상태의 수지 몰드 장치의 주요부의 모식적인 단면도이다.
도 5는 도 4에 이어지는 사용 상태의 수지 몰드 장치의 주요부의 모식적인 단면도이다.
도 6은 도 5에 이어지는 사용 상태의 수지 몰드 장치의 주요부의 모식적인 단면도이다.
도 7은 도 6에 이어지는 사용 상태의 수지 몰드 장치의 주요부의 모식적인 단면도이다.
도 8은 도 7에 이어지는 사용 상태의 수지 몰드 장치의 주요부의 모식적인 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시 형태에 있어서의 수지 몰드 장치의 주요부의 모식적인 단면도이다.
도 10은 도 9에 이어지는 사용 상태의 수지 몰드 장치의 주요부의 모식적인 단면도이다.
도 11은 도 10에 이어지는 사용 상태의 수지 몰드 장치의 주요부의 모식적인 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제 3 실시 형태에 있어서의 수지 몰드 장치의 주요부의 모식적인 단면도이다.
도 13은 도 12에 이어지는 사용 상태의 수지 몰드 장치의 주요부의 모식적인 단면도이다.
도 14는 도 13에 이어지는 사용 상태의 수지 몰드 장치의 주요부의 모식적인 단면도이다.
도 15는 도 14에 이어지는 사용 상태의 수지 몰드 장치의 주요부의 모식적인 단면도이다.
도 16은 도 15에 이어지는 사용 상태의 수지 몰드 장치의 주요부의 모식적인 단면도이다.
도 17은 도 16에 이어지는 사용 상태의 수지 몰드 장치의 주요부의 모식적인 단면도이다.
도 18은 본 발명의 제 4 실시 형태에 있어서의 수지 몰드 금형을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 제 5 실시 형태에 있어서의 수지 몰드 금형을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 본 발명의 제 6 실시 형태에 있어서의 수지 몰드 금형을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 본 발명의 제 6 실시 형태에 있어서의 수지 몰드 금형을 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 본 발명의 제 7 실시 형태에 있어서의 수지 몰드 금형을 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 본 발명에 있어서 수지 몰드되는 다른 워크의 모식적인 단면도이다.
도 24는 본 발명에 있어서 수지 몰드되는 다른 워크의 모식적인 단면도이다.
도 25는 본 발명에 있어서 수지 몰드되는 다른 워크의 모식적인 단면도이다.
도 26은 본 발명의 그 외의 실시 형태에 있어서의 수지 몰드 금형을 설명하기 위한 도면이다.
도 27은 본 발명의 그 외의 실시 형태에 있어서의 수지 몰드 금형을 설명하기 위한 도면이다.
이하의 본 발명에 있어서의 실시 형태에서는, 필요한 경우에 복수의 섹션 등으로 나누어 설명하지만, 원칙적으로, 그들은 서로 관계없는 것이 아니며, 일방은 타방(他方)의 일부 또는 전부의 변형례, 상세 등의 관계에 있다. 이 때문에, 전체 도면에 있어서, 동일한 기능을 갖는 부재에는 동일한 부호를 붙이고, 그 반복되는 설명은 생략한다.
또, 구성 요소의 수(개수, 수치, 양, 범위 등을 포함한다)에 대해서는, 특별히 명시한 경우나 원리적으로 명백하게 특정 수에 한정되는 경우 등을 제외하고, 그 특정 수에 한정되는 것이 아니며, 특정한 수 이상이어도 되고 이하여도 된다. 또, 구성 요소 등의 형상에 대하여 언급할 때에는, 특별히 명시한 경우 및 원리적으로 명백하게 그렇지 않다고 생각되는 경우 등을 제외하고, 실질적으로 그 형상 등에 근사 또는 유사한 것 등을 포함하는 것으로 한다.
(제 1 실시 형태)
본 발명에 있어서의 제 1 실시 형태에서는, 2개의 중간 금형을 이용한 수지 몰드 방법(2 단계 성형법)에 의해서, 본 장치에 있어서의 최종 공정까지가 행해진 몰드 성형품(이하, 「최종 성형품」이라고도 한다)을 성형하는 경우에 대하여 설명한다. 즉, 본 발명에 있어서의 최종 성형품이란, 수지 몰드 장치로부터 취출된 상태의 워크를 말하고, 예를 들면 반도체 장치(반도체 패키지)로서 성형(제조)되는 것이다.
먼저, 본 실시 형태에 있어서의 수지 몰드 방법에 이용되는 수지 몰드 금형을 구비한 수지 몰드 장치에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은, 수지 몰드 장치(100)의 주요부(주로 수지 몰드 금형(10))의 모식적인 단면도이다. 도 1 중의 일점쇄선은, 경계선으로서 나타나 있다. 또, 도 2는, 수지 몰드 대상의 워크(W)의 모식적인 평면도이다. 도 2 중의 A-A선은, 도 1에 나타낸 워크(W)의 단면 개소로서 나타나 있다.
수지 몰드 장치(100)는, 양산용의 경우, 도시하지 않은 공급부와 수납부와의 사이에, 적어도 하나의 프레스부를 구비하여 구성된다. 수지 몰드 장치(100)는, 이 프레스부에서 수지 몰드 금형(10)을 구비하고 있다. 공급부에서는, 워크(W)나 수지 R(예를 들면, 태블릿 형상, 과립 형상 또는 액상의 몰드 수지)을 프레스부에 공급하는 준비, 처리가 이루어진다. 수납부에서는, 수지 몰드 성형된 워크(W)를 수납하는 준비, 처리가 이루어진다. 공급부, 프레스부, 수납부 사이의 워크(W)나 수지 R의 반송에는, 프레스부에의 반입을 행하는 로더(도시 생략)와, 프레스부로부터의 반출을 행하는 언로더(도시 생략)가 이용되고, 이들은 공지의 기구에 의해 구성된다.
워크(W)는, 기판(101)(예를 들면, 배선 기판) 상에 칩 부품(102)(예를 들면, CPU 등의 반도체 칩) 및 컴포넌트(103)(예를 들면, 칩 콘덴서 등의 전자 부품)가 탑재된 것이다. 칩 부품(102)은, 매트릭스 형상으로 배치된 범프(104)(도 2 중, 투시한 상태로 나타낸다.)를 개재하여 기판(101)과 플립 칩 접속되어 있다. 이 때문에, 기판(101)과 칩 부품(102)과의 사이에는, 협애한 개소(범프 높이만큼이나 좁은 피치의 범프 사이의 갭)가 형성되게 된다(도 1 참조). 후술하지만, 기판(101) 상의 칩 부품(102)에 대하여, 수지 몰드 금형(10)을 이용하여 언더 필 공정(몰드 언더 필 : Mold Under Fill)을 행한다.
또한, 워크(W)로서, TSV(Through Silicon Via)와 같은 기술을 이용함으로써 적층 탑재 가능하게 구성된 칩 부품(102)을 복수 적층하여 기판(101)에 탑재해도 된다. 또, 칩 부품(102) 상에 방열을 위한 열전도체나 투광을 위한 투명 부재와 같은 다른 부재를 적층한 것을 이용해도 된다. 또, 컴포넌트(103) 대신에, 도전 범프나 땜납 볼과 같은 도전 부재를 칩 부품(102)의 주위에 배치하고, 이들도 클램프한 상태에서 후술하는 성형을 행해도 된다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 수지 몰드 금형(10)은, 형 개방·형 체결(형 폐쇄) 가능하게 대향하여 배치된 상형(上型)(11)(제 1 금형) 및 하형(下型)(12)(제 2 금형)과, 상형(11)과 하형(12)과의 사이에서 클램프되는(끼워지는) 플레이트 형상의 중간 금형(20)을 구비하고 있다. 본 실시 형태에서는, 수지 몰드 금형(10)은, 중간 금형(20)으로서 교환 가능한 제 1 중간 금형(20A)(도 5 참조) 및 제 2 중간 금형(20B)(도 8 참조)을 구비한다.
후술하지만, 제 1 중간 금형(20A)과 제 2 중간 금형(20B)은, 특히, 제 1 중간 금형(20A)의 캐비티 구멍(22)의 크기가, 제 2 중간 금형(20B)의 캐비티 구멍(22)의 크기보다 작다는 점이 상이하다. 이하에서는, 제 1 중간 금형(20A)과 제 2 중간 금형(20B)에 대하여, 공통 사항의 설명에는 중간 금형(20)에서 설명하고, 상이한 사항의 설명에는 각각에서 설명한다.
플레이트 형상의 중간 금형(20)은, 상형(11), 하형(12)과 동일한 재료로 구성되는 것을 이용하는 것이, 열팽창계수의 미스 매치를 방지하는 점에서 바람직하다. 예를 들면, 중간 금형(20)에는, 일반적인 스테인레스강(강재(鋼材)), 티탄, 니켈, 구리 등의 각종 합금과 같은 금속 재료를 이용할 수 있다. 또한, 그 외에도 중간 금형(20)에는, 내열성이나 내마모성이 높은 폴리이미드 수지나 엔지니어링 플라스틱과 같은 수지 재료나 세라믹재를 이용할 수도 있다.
수지 몰드 금형(10)에서는, 상형(11)을 고정형이라고 하고, 하형(12)을 가동형(구동형)이라고 하였을 경우, 상형(11) 및 하형(12)은, 각각 도시하지 않은 고정 플래튼 및 가동 플래튼에 고정하여 조립된다. 이 경우, 수지 몰드 금형(10)은, 구동원(전동 모터)에 의해 구동하는 구동 전달 기구(토글 링크 등의 링크 기구 또는 나사축 등)를 개재하여 가동 플래튼을 승강시키는 공지의 형 체결 기구에 의해서, 형 개폐가 행해진다. 이 때문에, 하형(12)의 승강 동작에 대하여, 이동 속도나 가압력 등을 임의로 설정할 수 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 수지 몰드 금형(10)에서는, 상형(11)과 하형(12)에 의해 중간 금형(20)을 클램프한 상태에서 형 체결하여, 포트(13), 컬(cull)(14), 런너 게이트(15), 성형 캐비티(16), 스루 게이트(17), 더미 캐비티(18), 에어 벤트(19)의 순서로 연통(접속)되는 연통로가 형성된다. 그리고, 수지 몰드 금형(10)에서는, 포트(13)로부터 압송되어 성형 캐비티(16)에 충전된 수지 R이 열 경화된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 수지 몰드 금형(10)은, 포트(13)를 중심으로 하여 좌우 대칭의 구성으로 되어 있고, 도 1에서는, 포트(13)를 중심으로 하여 좌측의 구성을 나타내고 있고, 우측에 동 도면의 구성을 반전한 구성이 설치되어 있다. 또한, 수지 몰드 금형(10)으로서, 포트(13)를 중심으로 하여 좌우 대칭의 구성으로 하지 않고, 포트(13)의 일방측에만 동 도면에 나타낸 구성을 구비하고 있어도 된다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 상형(11)은, 상형 베이스 블록(30)과 상형 클램퍼 블록(31)과 상형 캐비티 블록(32)과 스프링(33)을 구비하고 있다. 상형 베이스 블록(30) 하면(하형(12)측의 면)에는, 한 장의 판 형상의 상형 클램퍼 블록(31)이 이 상면에서 고정하여 조립되어 있다. 이 상형 클램퍼 블록(31)의 하면은, 상형(11)의 파팅면(클램프면)을 구성한다.
상형 클램퍼 블록(31)에는, 두께 방향으로 관통하여 형성된 관통 구멍(34)이 형성되어 있다. 상형 클램퍼 블록(31)의 관통 구멍(34) 내의 상형 베이스 블록(30) 하면에는, 탄성체인 스프링(33)의 일단이 고정하여 조립되어 있다. 스프링(33)의 타단(他端)에는, 상형 캐비티 블록(32)이 이 상면측에서 고정하여 조립되어 있다. 이 때문에, 상형 캐비티 블록(32)은, 상형 클램퍼 블록(31)의 관통 구멍(34) 내에서 상하 이동 가능하게 되도록, 상형 베이스 블록(30)에 스프링(33)에 의해서 매달아 지지되어 있다. 환언하면, 상형 캐비티 블록(32)은 스프링(33)에 의하여 상형 베이스 블록(30)에 탄성적으로 지지되게 된다. 이 상형 캐비티 블록(32)의 하면(35)(하형(12)측의 면)은, 상형(11)의 파팅면을 구성하고, 또한, 성형 캐비티(16)의 일면(一面)(저면 또는 천정면)을 구성한다.
또한, 스프링(33) 대신에, 접시 스프링 등의 각종 스프링을 이용해도 된다. 또, 상형 캐비티 블록(32)을 탄성적으로 지지하는 구성 대신에, 한 쌍의 쐐기의 경사면을 마주보게 배치하여 일방의 쐐기를 이동시킴으로써 전체의 두께를 가변으로 구성된 쐐기 기구에 의하여 상형 캐비티 블록(32)을 상하 이동 가능한 구성으로 해도 된다.
또, 상형 클램퍼 블록(31) 하면에는, 컬(14)을 구성하는 오목부(36) 및 더미 캐비티(18)를 구성하는 오목부(37)가 설치되어 있다. 이들 오목부(36, 37)의 내면은, 상형(11)의 파팅면을 구성한다. 또한, 오목부(36, 37)의 벽면(측면)은, 이형(離型)을 위하여 각각 개구부로부터 저부로 향하여 지름이 작아지는 테이퍼 형상으로 되어 있다.
상형 캐비티 블록(32)의 하면, 오목부(36, 37)를 포함하는 상형(11)의 파팅면에는, 릴리스 필름(40)이 길게 설치된다. 구체적으로는, 예를 들면 긴 형상의 릴리스 필름(40)은, 롤 형상으로 옮겨 감아진 인출 롤로부터 인출되어 상형(11)의 파팅면을 통과하여 권취 롤에 옮겨 감아지도록 설치된다. 그리고, 릴리스 필름(40)은, 상형(11)의 파팅면에 상형 캐비티 블록(32)과 상형 클램퍼 블록(31)의 간극이나 도시하지 않은 흡인로를 이용한 공지의 흡인 기구에 의하여 흡착 유지되게 되어 있다.
릴리스 필름(40)을 설치하지 않는 구성으로 할 수도 있지만, 릴리스 필름(40)을 개재함으로써, 상형(11)으로부터 용이하게 성형품(워크(W))을 취출할 수 있다. 또, 상형 캐비티 블록(32)을 상하 이동 가능하게 하였을 경우에는, 릴리스 필름(40)을 이용함으로써, 상형 클램퍼 블록(31)과 상형 캐비티 블록(32)의 간극으로부터의 수지 누출을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 또, 칩 부품(102)의 단면(端面)의 보호와 플러시 버의 방지도 가능하게 된다. 이 때문에, 배선부나 발광부를 단면에 갖는 칩 부품(102)을 이용할 때에 확실하게 노출시키도록 성형할 수 있다.
또한, 릴리스 필름(40)을 설치하지 않는 구성으로 할 때에는, 상형 클램퍼 블록(31)과 상형 캐비티 블록(32)과의 간극을 막도록, 이들 사이에 시일 기구를 설치할 수 있다. 이 시일 기구로서, 예를 들면 상형 캐비티 블록(32)의 외주에 홈부를 형성함과 함께, 이 홈부에 금형의 재질보다 선팽창계수가 큰 수지재 등으로 구성되어 가열에 의해 확대하여 간극을 막는 시일재를 구비하는 구성으로 할 수 있다.
릴리스 필름(40)은, 수지 몰드 금형(10)의 가열 온도에 견딜 수 있는 내열성을 갖는 것이고, 상형(11)의 파팅면으로부터 용이하게 박리하는 것으로서, 유연성, 신장성을 갖는 필름재이다. 릴리스 필름(40)으로서는, 예를 들면 PTFE, ETFE, PET, FEP, 불소 함침 유리 크로스, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐리딘 등이 바람직하게 이용된다.
도 1에 나타낸 바와 같이 하형(12)은, 하형 베이스 블록(도시 생략)과 하형 클램퍼 블록(41)과 워크 지지 블록(42)(워크 지지부)과 판 두께 조정 기구부(43)와 스프링(47)을 구비하고 있다. 하형 베이스 블록의 상면(상형(11)측의 면)에는, 한 장의 판 형상의 하형 클램퍼 블록(41)이 그 하면에서 고정하여 조립되어 있다. 이 하형 클램퍼 블록(41)의 상면은, 하형(12)의 파팅면(클램프면)을 구성한다.
하형 클램퍼 블록(41)에는, 두께 방향으로 관통하여 형성된 관통 구멍(44, 45)이 설치되어 있다. 하형 클램퍼 블록(41)의 관통 구멍(44) 내에는, 수지 R이 공급되는 통 형상의 포트(13)가 고정하여 조립되어 있다. 여기서, 포트(13)의 상단면과 하형 클램퍼 블록(41)의 파팅면과는 동일면으로 되어 있다. 포트(13) 내에는 공지의 트랜스퍼 구동 기구(도시 생략)에 의해 상하 이동 가능한 플런저(46)가 설치되어 있다.
트랜스퍼 구동 기구는, 예를 들면 플런저(46)의 축에 걸리는 압력을 검출하는 압력 센서를 구비하여 구성된다. 이 압력 센서의 압력값은, 포트(13) 내의 플런저(46)의 헤드부에 수지 R로부터 받은 압력값에 상당한다. 또, 트랜스퍼 구동 기구는, 이 압력 센서를 개재하여 플런저(46)의 축에 연결된 볼 나사(도시 생략)와, 이 볼 나사를 회전시키는 서보 모터(도시 생략)와, 이 서보 모터의 회전수를 검출하는 엔코더(도시 생략)를 구비하여 구성된다. 이 엔코더의 회전수는, 포트(13) 내의 플런저(46)의 구동량(이동량)에 상당한다. 이 플런저(46)의 구동량에 의해, 수지 몰드 금형(10) 내에 있어서 유동해 가는 수지의 선단(先端) 위치가 추정 가능하여, 후술하는 제어에 이용된다.
하형 클램퍼 블록(41)의 관통 구멍(45) 내의 하형 베이스 블록 상면에는, 스프링(47)의 일단이 고정하여 조립되어 있다. 스프링(47)의 타단에는, 워크 지지 블록(42)이 그 하면측에서 고정하여 조립되어 있다. 이 때문에, 워크 지지 블록(42)은, 하형 클램퍼 블록(41)의 관통 구멍(45) 내에서 상하 이동 가능하게 되도록 플로팅 지지되어 있다. 이 워크 지지 블록(42)의 상면은, 하형(12)의 파팅면을 구성하고, 또한, 워크(W)의 탑재면을 구성한다. 또한, 도 1에서는 수지 몰드 금형(10)은 형 체결한 상태로서 워크 지지 블록(42)이 판 두께 조정 기구부(43)와 접하고 있지만, 형 개방한 상태에서는, 워크 지지 블록(42)이 판 두께 조정 기구부(43)로부터 이격(플로팅)되어 있어도 된다.
이 경우, 스프링(47)은, 상형(11)에 설치되는 스프링(33)보다 탄성력이 작게 설정된다. 구체적으로는, 워크(W) 및 워크 지지 블록(42)에 대하여, 스프링(33)에 의해서 가해지는 힘이, 스프링(47)에 의해 가압되는 힘보다 크다. 이에 의해, 형 체결시에 하형(3)을 상승시킴으로써 스프링(33)을 휘게 하지 않고 스프링(47)을 휘게 할 수 있어, 워크(W)(기판(101))의 판 두께에 관계없이 균일한 높이 위치에서 워크(W)를 클램프할 수 있다. 즉, 칩 부품(102)의 이면(裏面)(범프(104) 형성면의 반대면)에 대하여, 상형 캐비티 블록(32)의 파팅면이 릴리스 필름(40)을 개재하여 클램프력을 계속해서 작용할 수 있다.
스프링(47)에 지지된 워크 지지 블록(42)과 하형 베이스 블록과의 사이에는, 계면이 서로 테이퍼면(경사면)에 형성된 판 두께 조정 블록(43a, 43b)이 서로 중첩하여 설치되어 있다. 구체적으로는, 판 두께 조정 블록(43a, 43b)은, 단면에서 보아 깊이 방향(지면(紙面) 수직 방향)으로 두께가 다른 블록을 조합함으로써, 전체의 두께가 단면에서 보아 깊이 방향으로 균일해지도록 웨지 구성되어 있다. 이 상하단(段)으로 서로 겹친 판 두께 조정 블록(43a, 43b) 중 일방을 에어 실린더, 모터 등의 구동원에 의해 슬라이드 가능하게 하여, 판 두께 조정 기구부(43)가 설치되어 있다.
이에 의해, 하형(12)을 상승시킴으로써 상형 캐비티 블록(32)(스프링(33))에 의해서 워크 지지 블록(42)을 밀어내리는 힘이 가해지더라도 판 두께 조정 기구부(43)의 웨지 구조에 의해 소정 높이에 지지 고정할 수 있다. 즉, 상형 캐비티 블록(32)에 의해서 워크 지지 블록(42)이 과도하게 밀어 내려지지 않도록 하고 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 중간 금형(20)은, 컬(14)을 구성하는, 두께 방향으로 관통하여 형성된 컬 구멍(21)(관통 구멍)을 갖고 있다. 컬 구멍(21)은, 포트(13)와 오목부(36) 사이에서 그들과 연통하여 설치되어 있다. 컬 구멍(21)의 오목부(36)측의 개구부는, 평면에서 보아 오목부(36)의 개구부 영역 내에 존재하고 있다. 그리고, 컬 구멍(21)의 벽면(측면)은, 포트(13)측의 개구부로부터 오목부(36)측의 개구부로 향하여 지름이 커지는 테이퍼 형상으로 되어 있다. 따라서, 중간 금형(20)의 컬 구멍(21)은, 포트(13)로부터 오목부(36)로 수지 R을 퍼뜨려 압송하기 쉽게 하는 것으로 되어 있다. 또, 컬 구멍(21)은, 중간 금형(20)으로부터 불필요한 성형 수지 Rx1을 상방으로 취출하기 쉽게 하는 것으로 되어 있다(도 5 참조).
또, 중간 금형(20)은, 성형 캐비티(16)의 측면을 구성하는, 두께 방향으로 관통하여 형성된 캐비티 구멍(22)(관통 구멍)을 갖고 있다. 캐비티 구멍(22)은, 워크 지지 블록(42)과 상형 캐비티 블록(32) 사이에 배치되도록 형성되어 있다. 캐비티 구멍(22)의 상형 캐비티 블록(32)측의 개구부는, 평면에서 보아 상형 캐비티 블록(32)의 파팅면 내에 존재하고 있다. 그리고, 캐비티 구멍(22)의 측벽(측면)은, 워크 지지 블록(42)측의 개구부로부터 상형 캐비티 블록(32)측의 개구부로 향하여 지름이 작아지는 테이퍼 형상으로 되어 있다. 환언하면, 캐비티 구멍(22)은 워크(W)를 향하여 지름이 커지는 형상으로 형성되어 있다.
따라서, 중간 금형(20)의 캐비티 구멍(22)은, 후술하는 바와 같이 중간 금형(20)과 워크(W)를 서로 겹칠 때에 칩 부품(102)을 삽입하기 쉽고, 또한, 칩 부품(102)의 파손을 방지하도록 되어 있다(도 1 참조). 또, 중간 금형(20)의 캐비티 구멍(22)은, 중간 금형(20)으로부터 제 1 성형품(R1)(제 1 수지 몰드부)이 형성된 워크(W)를 하방으로 취출하기 쉽게 하는 것으로 되어 있다(도 5 참조).
또, 중간 금형(20)은, 더미 캐비티(18)를 구성하는, 두께 방향으로 관통하여 형성된 더미 캐비티 구멍(23)(관통 구멍)을 갖고 있다. 더미 캐비티 구멍(23)은, 하형 클램퍼 블록(41)과 오목부(37) 사이에 설치되어 있다. 더미 캐비티 구멍(23)의 오목부(37)측의 개구부는, 평면에서 보아 오목부(37)의 개구부 영역 내에 존재하고 있다. 그리고, 더미 캐비티 구멍(23)의 벽면(측면)은, 하형 클램퍼 블록(41)측의 개구부로부터 오목부(37)측의 개구부로 향하여 지름이 커지는 테이퍼 형상으로 되어 있다. 따라서, 중간 금형(20)의 더미 캐비티 구멍(23)은, 중간 금형(20)으로부터 불필요한 성형 수지 Rx2를 상방으로 취출하기 쉽게 하는 것으로 되어 있다(도 5 참조). 또한, 더미 캐비티 구멍(23)은, 캐비티 구멍(22)과는 달리 반드시 설치할 필요는 없다.
후술하지만, 수지 몰드 금형(10)에서는, 성형 캐비티(16)로부터 수지 R을 에어와 함께 더미 캐비티(18)에 압송하여, 성형 캐비티(16) 내 충전된 수지 R의 에어가 남지 않도록 하게 한다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 더미 캐비티(18)로서, 중간 금형(20)에 더미 캐비티 구멍(23)을 형성함으로써, 성형 캐비티(16) 내를 통과시키는 수지 R의 양을 증가시켜, 에어를 보다 확실하게 배출시키고 있다.
또, 제 1 중간 금형(20A)은, 형 체결시에, 워크(W)의 컴포넌트(103)를 수용하는, 하형(12)측의 파팅면에 형성된 오목부(24)를 갖고 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 컴포넌트(103)는, 칩 부품(102)의 주위(외주)를 따라서 복수 설치되어 있다. 이 때문에, 오목부(24)는, 각 컴포넌트(103)를 모두 수용하도록, 평면에서 보아 링 형상의 긴 홈으로 구성되어도 되고, 각 컴포넌트(103)의 각각을 수용하도록, 복수 개로 구성되어도 된다.
또, 중간 금형(20)은, 런너 게이트(15)를 구성하는, 상형(11)측의 파팅면을 따라서 일정한 깊이로 형성된 제 1 홈(25)(런너 홈)을 갖고 있다. 제 1 홈(25)은, 일단이 오목부(36)의 개구부 주연(周緣)과 연통하도록, 또한, 타단이 캐비티 구멍(22)의 측벽과 연통하도록 형성되어 있다. 따라서, 중간 금형(20)의 제 1 홈(25)은, 측벽이 지름이 커진 오목부(36)(컬(14))로부터 압송되어 오는 수지 R을 성형 캐비티(16)(캐비티 구멍(22))에 송출하는 것(런너 게이트(15))으로 되어 있다. 이 때문에, 런너 게이트를 기판(101) 상에 설치할 필요가 없기 때문에, 기판(101) 단면으로부터의 수지 누출을 방지함과 함께, 기판(101) 상을 런너 게이트(15)의 형상의 수지 R을 남기지 않고 성형하는 것이 가능하게 된다.
또, 중간 금형(20)은, 스루 게이트(17)를 구성하는, 상형(11)측의 파팅면을 따라서 일정한 깊이로 형성된 제 2 홈(26)(런너 홈)을 갖고 있다. 제 2 홈(26)은, 일단이 캐비티 구멍(22)의 측벽과 연통하도록, 또한, 타단이 오목부(37)의 개구부 주연과 대향하여 연통(직접 더미 캐비티 구멍(23)에 연통하지 않는다)하도록 형성되어 있다. 따라서, 중간 금형(20)의 제 2 홈(26)은, 성형 캐비티(16)(캐비티 구멍(22))로부터 압송되어 오는 수지 R을 더미 캐비티(18)(오목부(37))에 송출하는 것(스루 게이트(17))으로 되어 있다. 이 때문에, 스루 게이트를 기판(101) 상에 설치할 필요가 없기 때문에, 기판(101) 단면으로부터의 수지 누출을 방지함과 함께, 기판(101) 상에 스루 게이트(17)의 형상의 수지 R을 남기지 않고 성형하는 것이 가능하게 된다.
또, 중간 금형(20)은, 에어 벤트(19)를 구성하는, 상형(11)측의 파팅면을 따라서 일정한 깊이로 형성된 제 3 홈(27)(에어 벤트 홈)을 갖고 있다. 제 3 홈(27)은, 일단이 오목부(37)의 개구부 주연과 대향하여 연통하도록, 또한, 타단이 중간 금형(20)의 측벽(외주측면)과 연통하도록 형성되어 있다. 따라서, 중간 금형(20)의 제 3 홈(27)은, 성형 캐비티(16), 더미 캐비티(18)를 포함하는 연통로 중의 에어를 배출하는 것(에어 벤트(19))으로 되어 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 수지 몰드 금형(10)은, 연통로에 있어서 성형 캐비티(16)에 대하여 하류측으로부터 에어를 흡인하는 에어 흡인 기구부(50)(예를 들면, 진공 펌프)와, 시일부(51)와, 흡인로(52)를 구비하고 있다. 시일부(51)는, 하형(12)의 파팅면의 주연부에 있어서 형 외형을 따라서 평면에서 보아 링 형상으로 설치되어 있고, 상형(11)과 하형(12)을 형 체결하였을 때에, 즉 중간 금형(20)의 외측면측에 연통로(기밀 영역)를 형성한다. 이 기밀 영역에 일단이 연통하는 흡인로(52)가, 하형 클램퍼 블록(41)에 설치되어 있다. 그리고, 흡인로(52)의 타단이 에어 흡인 기구부(50)와 연통하여 설치되어 있다. 따라서, 에어 벤트(19)와 에어 흡인 기구부(50)는, 기밀 영역 및 흡인로(52)를 개재하여 연통하고 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 수지 몰드 금형(10)은, 가동 핀(53)을 포함하여 구성되어 있는 수지 제지 기구부를 구비하고 있다. 가동 핀(53)은, 상형 클램퍼 블록(31)에 관통 상태로서 일단이 제 3 홈(27)에 대면하고, 에어 벤트(19)의 중도부에 진퇴 이동(상하 이동) 가능하게 설치되어 있다. 또, 가동 핀(53)은, 일단이 에어 벤트(19)(제 3 홈(27))에 진입하여 개폐 가능한 치수로 형성할 수 있다. 가동 핀(53)은, 예를 들면 상형 베이스 블록(30) 내에 설치된 탄발재(彈發材)의 코일 스프링(도시 생략)에 의해 에어 벤트(19)로부터 일단이 이격하는 방향으로 타단이 가압된 상태로 설치되어 있다. 그리고, 가동 핀(53)은, 중계 핀(도시 생략)을 개재하여 가동 핀 작동용 액추에이터에 의해 에어 벤트(19)로의 진퇴 동작이 제어 가능하게 구성된다.
이와 같은 구성으로 이루어지는 수지 제지 기구부는, 가동 핀(53)을 하방(하형(12) 방향)으로 움직여, 에어 벤트(19)(제 3 홈(27)) 내에 가동 핀(53)을 진입시킴으로써 에어 벤트(19)를 폐색하고, 연통로 내를 압송되어 온 수지 R을 막는다. 다른 한편, 수지 제지 기구부는, 가동 핀(53)을 상방으로 움직여(코일 스프링의 가압력에 의해서 이격된다), 에어 벤트(19)(제 3 홈(27)) 밖으로 가동 핀(53)을 퇴출시킴으로써 에어 벤트(19)를 개방시킨다.
여기서, 수지 몰드 장치(100)는, 수지 몰드 금형(10)의 동작을 제어하는 제어부(60)를 구비한다. 이 제어부(60)는, 트랜스퍼 구동 기구로부터 송신된 플런저(46)의 구동량 정보 및 압력 정보 중 적어도 1개에 기초하여, 가동 핀(53)의 가동 핀 작동용 액추에이터의 동작 및 에어 흡인 기구부(50)의 동작을 제어한다. 또한, 도 1에서는, 플런저(46), 가동 핀(53), 에어 흡인 기구부(50)에 제어부(60)의 부호를 붙이고 있다.
제어부(60)는, 예를 들면 기억부에 처리 프로그램이 설치된 연산 처리 장치에 의해 구성할 수 있다. 기억부에는, 플런저(46)의 구동량으로부터, 성형 캐비티(16) 등의 연통로 내에서의 수지 R의 도달 위치를 특정 가능한 위치 특정 정보가 기억되어 있다. 제어부(60)는, 이 위치 특정 정보를 이용함으로써, 플런저(46)의 위치에 기초하여 특정되는 수지 R의 도달 위치에 따른 제어 처리를 실행하는 것이 가능하게 되어 있다.
다음으로, 본 실시 형태에 있어서의 워크(W)에 대한 수지 몰드 방법(2 단계 성형법)에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 1, 도 3∼도 8은, 사용 상태에 있어서의 수지 몰드 장치(100)의 주요부의 모식적인 단면도이며, 수지 몰드 공정 중의 워크(W)가 나타나 있다. 2 단계 성형법에서는, 예를 들면 제 1 중간 금형(20A)을 이용한 제 1 단계로서, 필러 직경이 작은 저점도이고 유동성이 높은 수지를 협애한 개소로 수지 충전(언더 필)하고, 제 2 중간 금형(20B)을 이용한 제 2 단계로서, 필러 직경이 큰 고점도이고 강도가 높은 수지에 의해 최종 성형품의 보형성을 확보할 수 있다.
먼저, 수지 몰드 금형(10)이 형 개방한 상태(도 4에 나타낸 바와 같은 상형(11)과 하형(12)이 이격한 상태)에서는, 워크 지지 블록(42)의 파팅면은, 그 주위의 하형 클램퍼 블록(41)의 파팅면보다 약간 하방의 위치에 있다. 이와 같은 상태에 있어서, 기판(101)에 플립 칩 접속된 칩 부품(102)을 워크(W)로서 수지 몰드 금형(10)에 공급(반입)하고, 워크 지지 블록(42)의 파팅면 상에 워크(W)(기판(101))를 탑재한다(도 1 참조). 이 때의 워크(W)의 기판(101) 상면이 하형 클램퍼 블록(41)의 파팅면보다 약간 상방의 위치에 오도록, 워크 지지 블록(42)이 조립되어 있다. 또, 워크 지지 블록(42)(하형(12))에서는, 칩 부품(102)을 상형(11)측을 향하여 워크(W)를 지지한다.
또, 형 개방한 상태에서는, 가동 핀(53)을 에어 벤트(19) 내로부터 대피시켜 두고, 상형(11)의 파팅면에서 릴리스 필름(40)이 흡착 유지된다. 또, 형 개방한 상태에서는, 플런저(46)의 헤드부가 하방(후퇴)한 위치(수지 공급 위치)에서 대기하고 있는 포트(13) 내에, 저점도의 수지 R이 공급된다(도 1 참조). 상형(11) 및 하형(12)이 미리 가열되어 있으므로, 포트(13) 내의 수지 R은 그 열에 의해서 용융하게 된다.
이어서, 제 1 중간 금형(20A)의 캐비티 구멍(22) 내에 칩 부품(102)을 수용하여 워크(W)를 덮도록, 하형(12)의 파팅면 상에 제 1 중간 금형(20A)을 워크(W)에 겹쳐 배치한다(도 1 참조). 본 실시 형태에서는, 제 1 중간 금형(20A)의 캐비티 구멍(22)의 크기가 칩 부품(102)의 크기와 대략 동일하게 하고 있기 때문에, 칩 부품(102)의 주위 가장자리(외주 가장자리)에 제 1 중간 금형(20A)의 캐비티 구멍(22)의 측벽으로 이루어지는 벽이 형성되게 된다.
이 캐비티 구멍(22)의 측벽과 칩 부품(102)의 측면과의 클리어런스는, 수지 몰드 전에 있어서 제 1 중간 금형(20A)에 워크(W)(칩 부품(102))를 세트할 수 있는 범위, 및, 수지 몰드 후에 있어서 제 1 중간 금형(20A)으로부터 워크(W)(칩 부품(102))를 취출할 수 있는 범위(예를 들면, 0.1 ㎜ 이하)의 양방의 범위 내에서, 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 왜냐하면, 성형 캐비티(16)에 흘려 넣어진 수지 R은, 칩 부품(102)의 주위를 통과하기 어려워지고, 기판(101)과 칩 부품(102)과의 사이를 우선적으로 통과시키기 쉬워지기 때문이다.
계속해서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 가동형의 하형(12)을 고정형의 상형(11)에 접근시키도록 구동시켜(하형(12)을 상승시켜), 상형(11)과 하형(12) 사이에서 제 1 중간 금형(20A)과 함께 워크(W)를 클램프하여 형 체결한다. 이에 의해, 포트(13), 컬(14), 런너 게이트(15), 성형 캐비티(16), 스루 게이트(17), 더미 캐비티(18), 에어 벤트(19)에 의해 연통되는 연통로가 형성된다.
구체적으로는, 상형(11)의 오목부(36) 및 제 1 중간 금형(20A)의 컬 구멍(21)을 포함하여 구성되는 공간 영역으로서 컬(14)이 형성된다. 또, 제 1 중간 금형(20A)의 캐비티 구멍(22A)의 양단을 각각 상형(11)의 파팅면 및 기판(101)의 상면에 의해 막힌 캐비티 구멍(22A) 내를 포함하여 형성되는 공간 영역으로서 성형 캐비티(16)가 형성된다. 또, 상형(11)의 오목부(37) 및 제 1 중간 금형(20A)의 더미 캐비티 구멍(23)을 포함하여 구성되는 공간 영역으로서 더미 캐비티(18)가 형성된다.
또, 상형(11)의 파팅면 및 제 1 중간 금형(20A)의 제 1 홈(25)을 포함하여 구성되는 공간 영역으로서 런너 게이트(15)가 형성된다. 또, 상형(11)의 파팅면 및 제 1 중간 금형(20A)의 제 2 홈(26)을 포함하여 구성되는 공간 영역으로서 스루 게이트(17)가 형성된다. 또, 상형(11)의 파팅면 및 제 1 중간 금형(20A)의 제 3 홈(27)을 포함하여 구성되는 공간 영역으로서 에어 벤트(19)가 형성된다.
또, 형 체결됨으로써, 상형(11) 및 하형(12)의 주연부에서는, 시일부(51)가 상형(11)과 하형(12)에 의해 클램프되므로 금형 내부에 기밀된 공간 영역이 형성된다. 여기서, 형 체결 도중에 있어서 시일부(51)가 상형(11)에 접촉한 후에 에어 흡인 기구부(50)를 구동하여 금형 내에 감압 환경 하를 형성할 수도 있다. 또한, 형 체결 직전부터 에어 흡인 기구부(50)를 구동해 두면, 형 체결과 동시에, 연통로 중의 에어 흡인이 행해져 감압 환경 하를 형성할 수 있어, 사이클 타임을 단축할 수 있다.
그런데, 형 체결되는 과정에서는, 판 두께 조정 기구부(43)에 의해서 판 두께 조정이 행해지고 있다. 구체적으로는, 먼저, 상형(11)과 하형(12) 사이에서 제 1 중간 금형(20A)이 클램프될 때에, 기판(101) 및 워크 지지 블록(42)이 밀어 내려진다. 이어서, 하단의 판 두께 조정 블록(43b)을 소정량 전진 또는 진퇴시켜 상단의 판 두께 조정 블록(43a)이 워크 지지 블록(42)에 하면에 밀착시켜 고정된다.
이에 의해, 기판(101) 상면과 하형 클램퍼 블록(41)의 파팅면이 동일면이 되도록 판 두께 차가 흡수되어, 기판(101)이 중간 금형(20A)과 하형 클램퍼 블록(41) 사이에서 클램프된다. 즉, 포트(13)를 중심으로 하여 좌우 대칭으로 탑재된 워크(W)의 기판(101)의 판 두께에 차가 있었다고 하더라도, 각 기판(101) 상면이 균일한 높이가 되어 클램프된다. 이 때문에, 기판(101) 상면에서의 수지 R의 플러시 버를 방지할 수 있다(특히, 저점도인 경우에 유효하다.). 또, 가능한 한 작은 캐비티 구멍(22A)을 갖는 제 1 중간 금형(20A)을 이용하고 있기 때문에, 캐비티 구멍(22A)의 평면 영역 이외의 영역(즉, 제 1 중간 금형(20A)과 기판(101)과의 접촉 영역)을 크게 확보할 수 있어, 균일한 힘으로 워크(W)(기판(101))를 클램프할 수 있다.
계속해서, 성형 캐비티(16)를 포함하는 연통로 내를 에어 흡인 기구부(50)에 의해서 에어 흡인(감압)하면서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 플런저(46)를 상승시키고, 포트(13) 내에서 용융한 수지 R을 압송하고, 컬(14) 및 런너 게이트(15)를 거쳐 성형 캐비티(16) 내에 충전한다. 런너 게이트(15)와 스루 게이트(17)는, 성형품 캐비티(16)(칩 부품(102))를 중심으로 대칭 배치되어 있다. 이 때문에, 런너 게이트(15)로부터 성형 캐비티(16)에 압송되어 온 수지 R은, 칩 부품(102)을 통과하는 방향에 설치된 스루 게이트(17)에 에어 흡인 기구(50)에 의해서 흡인되고, 기판(101)과 칩 부품(102)과의 사이와 같은 협애한 개소에도 충전된다. 또, 성형 캐비티(16)에 압송되어 온 수지 R은, 칩 부품(102)의 주위 가장자리의 벽(캐비티 구멍(22)의 측벽)에 의해서 퇴피로가 없어져, 기판(101)과 칩 부품(102)과의 사이와 같은 협애한 개소에도 충전된다.
이어서, 또한, 플런저(46)를 상승시켜서 용융한 수지 R을 에어와 함께 압송하고, 성형 캐비티(16)로부터 수지 R을 오버플로우시켜, 스루 게이트(17)를 거쳐 더미 캐비티(18)에 수지 R을 유입시킨다.
또, 스루 게이트(17) 및 더미 캐비티(18)를 통과하여 에어 벤트(19)에 수지 R의 유동 선단이 다다르기 전에, 수지 제지 기구부를 구동하여, 에어 벤트(19) 내에 가동 핀(53)을 진입시킨다. 이에 의해서, 에어 벤트(19)가 폐색되어, 압송되어 오는 수지 R을 가동 핀(53)에 의해 막을 수 있다. 가동 핀(53)에 의해 수지 R을 막는 구성으로 함으로써, 에어 벤트(19)를 깊게 형성하여, 에어를 배출하기 쉽게 할 수 있고, 충전성을 향상할 수 있다. 또, 수지 몰드 금형(10) 밖으로의 수지 오염을 방지할 수 있다. 또, 수지 오염을 방지함으로써, 클리닝 공정을 간소화할 수 있어 사이클 타임을 단축할 수도 있다.
본 실시 형태에서는, 성형 캐비티(16)로부터 수지 R을 오버플로우시키기 위하여, 스루 게이트(17) 및 더미 캐비티(18)를 설치하고 있다.
가령, 이들을 설치하지 않는 경우, 수지 R을 오버플로우시킬 수 없어, 기판(101)과 칩 부품(102)과의 사이에 에어가 남아 있었다고 하더라도 그것을 흘러가게 하여 성형 캐비티(16)의 밖으로 배출하기가 어렵게 되는 경우가 있다. 이래서는, 기판(101)과 칩 부품(102)과의 사이로의 수지 충전성이 저하되어 버린다.
그래서, 스루 게이트(17) 및 더미 캐비티(18)를 설치함으로써, 성형 캐비티(16)로부터 수지 R과 함께 에어를 더미 캐비티(18)에 배출하고, 성형 캐비티(16) 내에 충전된 수지 R로부터 에어를 확실하게 배출할 수 있다. 따라서, 성형 캐비티(16)에 의해 충전된 수지 R은, 충분히 탈기된 후에 수지 R 내의 에어도 확실하게 배출되는 것이 되어, 성형 캐비티(16) 내에 배치된 협애한 개소에 대해서도 수지 충전성을 향상할 수 있다.
이어서, 가동 핀(53)에 의해서 수지 R이 막힌 상태에서, 또한, 플런저(46)를 상승시켜, 성형 캐비티(16) 내의 압력을 소정의 성형 압력까지 높인 후, 보압한 상태에서 성형 캐비티(16)에 충전된 수지 R의 열 경화를 완료시킨다.
계속해서, 도 4에 나타낸 바와 같이, 가동형의 하형(12)을 고정형의 상형(11)으로부터 멀리하도록 구동시켜(하형(12)을 하강시켜), 상형(11)과 하형(12)을 이격하여 형 개방한다. 이에 의해, 열 경화한 수지 R에 의해서 제 1 중간 금형(20A)에 달라붙은 상태에서 워크(W)를 취출할 수 있다.
계속해서, 도 5에 나타낸 바와 같이, 워크(W)를 제 1 중간 금형(20A)으로부터 하방으로 밀어내어 취출한다. 이 워크(W)에서는, 적어도 기판(101)과 칩 부품(102)과의 사이(협애한 개소)에 수지 충전되어 이루어지는 제 1 성형품(R1)이 형성되고, 칩 부품(102)의 이면이 노출되어 있다. 또, 성형 캐비티(16) 이외에서 성형된 불필요한 성형 수지 Rx를 제 1 중간 금형(20A)으로부터 상방으로 밀어내어 취출한다.
이상에 의해, 제 1 중간 금형(20A)을 이용한 제 1 단계가 종료한다. 그 후, 수지 몰드 금형(10)의 클리닝 등을 행하고, 제 1 중간 금형(20A)과 제 2 중간 금형(20B)을 교환하고 나서, 제 2 중간 금형(20B)을 이용한 제 2 단계가 개시된다. 또한, 제 2 단계에서는, 동작 타이밍 등은 다르기는 하지만 제 1 단계와 마찬가지의 제어 처리가 행해진다.
이와 같이, 제 1 중간 금형(20A)을 제 2 중간 금형(20B)으로 바꾸는 것만으로 다른 크기의 성형 캐비티(16)에 의해 성형을 행할 수 있고, 1개의 워크(W)를 복수의 수지 R층에서 밀봉하는 것과 같은 공정을 용이하면서도 값싸게 실현할 수 있다. 또, 포터블의 중간형을 전환하는 것만으로 충분하기 때문에 금형 준비의 시간을 단축할 수도 있다. 이 때문에, 고성능의 패키지를 값싸면서도 단시간에 제조할 수 있다. 본 실시 형태와 같이, 칩 부품(102)의 언더 필만을 유동성이 높은 고가의 수지에 의해 행하여 충전성을 확보하면서, 외주를 값싼 수지에 의해 밀봉하는 것과 같은 구성도 용이하면서도 값싸게 실시할 수 있다. 그 외에도, 형광체층이나 투명층 등을 복수 적층한 발광 패키지, 외주에 전자 실드층이 형성된 고주파 패키지, 또는, 외주에 방열층이 형성된 고발열 패키지 등의 복수의 밀봉층을 적층하는 것 과 같은 고기능 패키지이더라도 효율적으로 제조하는 것이 가능하게 된다. 또, 성형 형상을 용이하게 변경할 수 있기 때문에, 적절한 성형 형상의 선정을 행하기 위한 반복 성형하는 테스트 공정을 단시간에 완료하여 적절한 금형 설계를 재빠르게 행할 수 있어, 제품의 생산을 신속하게 개시할 수 있다.
먼저, 형 개방한 상태에서, 제 1 성형품(R1)이 형성된 워크(W)를 수지 몰드 금형(10)에 공급(반입)하고, 워크 지지 블록(42)의 파팅면 상에 워크(W)를 탑재한다(도 6 참조). 또, 가동 핀(53)을 에어 벤트(19) 내로부터 대피시켜 두고, 상형(11)의 파팅면에서 릴리스 필름(40)이 흡착 유지된다. 또, 플런저(46)의 헤드부가 수지 공급 위치에서 대기하고 있는 포트(13) 내에 고점도의 수지 R이 공급된다(도 6 참조).
이어서, 제 2 중간 금형(20B)의 캐비티 구멍(22B) 내에 제 1 성형품(R1) 및 그 주위에 컴포넌트(103)를 수용하여 워크(W)를 덮도록 하형(12)의 파팅면 상에 제 2 중간 금형(20B)을 배치한다(도 6, 도 8 참조).
계속해서, 도 6에 나타낸 바와 같이, 가동형의 하형(12)을 고정형의 상형(11)에 접근시키도록 구동시켜(하형(12)을 상승시켜), 상형(11)과 하형(12) 사이에서 제 2 중간 금형(20B)과 함께 워크(W)를 클램프하여 형 체결한다. 이에 의해, 상형(11)의 오목부(36) 내 및 제 2 중간 금형(20B)의 컬 구멍(21) 내를 포함하여 구성되는 공간 영역으로서 컬(14)이 형성된다. 또, 제 2 중간 금형(20B)의 캐비티 구멍(22B)의 양단을 각각 상형(11)의 파팅면 및 기판(101)의 상면에 의해 막힌 캐비티 구멍(22B) 내를 포함하여 형성되는 공간 영역으로서 성형 캐비티(16)가 형성된다. 또, 상형(11)의 오목부(37) 내 및 제 2 중간 금형(20B)의 더미 캐비티 구멍(23) 내를 포함하여 구성되는 공간 영역으로서 더미 캐비티(18)가 형성된다.
계속해서, 성형 캐비티(16)를 포함하는 연통로 내를 에어 흡인(감압)하면서, 도 7에 나타낸 바와 같이, 플런저(46)를 상승시켜, 포트(13) 내에서 용융한 수지 R을 압송하고, 컬(14) 및 런너 게이트(15)를 거쳐 성형 캐비티(16) 내로 충전한다. 이에 의해, 칩 부품(102)의 측면과 컴포넌트(103)가 밀봉된다.
이어서, 또한, 플런저(46)를 상승시켜서 용융한 수지 R을 압송하고, 성형 캐비티(16)로부터 수지 R을 오버플로우시켜, 스루 게이트(17)를 거쳐 더미 캐비티(18)에 수지 R을 유입시킨다. 스루 게이트(17) 및 더미 캐비티(18)를 통과하여 에어 벤트(19)에 수지 R의 유동 선단이 다다르기 전에, 수지 제지 기구부를 구동하여, 에어 벤트(19) 내에 가동 핀(53)을 진입시킨다.
이어서, 가동 핀(53)에 의해서 수지 R이 막힌 상태에서, 또한, 플런저(46)를 상승시켜, 성형 캐비티(16) 내의 압력을 소정의 성형 압력까지 높인 후, 보압한 상태에서 성형 캐비티(16)에 충전된 수지 R의 열 경화를 완료한다.
이어서, 상형(11)과 하형(12)을 이격하여 형 개방한다. 이에 의해, 열 경화한 수지 R에 의해서 제 2 중간 금형(20B)에 달라붙은 상태에서 워크(W)를 취출할 수 있다.
계속해서, 도 8에 나타낸 바와 같이, 워크(W)를 제 2 중간 금형(20B)으로부터 하방으로 밀어내어 취출한다. 이 워크(W)에서는, 제 1 성형품(R1)을 덮는 제 2 성형품(R2)(제 2 수지 몰드부)이 형성되고, 칩 부품(102)의 이면이 노출되어 있다. 또, 성형 캐비티(16) 이외에서 성형된 불필요한 성형 수지 Rx를 제 2 중간 금형(20B)으로부터 상방으로 밀어내어 취출한다. 이상에 의해, 제 2 중간 금형(20B)을 이용한 제 2 단계가 종료한다. 이에 의해, 제 1 성형품(R1) 및 제 2 성형품(R2)이 형성된 최종 성형품(예를 들면, 반도체 장치)이 완성된다. 그 후, 2 단계 성형법을 반복하기 위하여, 수지 몰드 금형(10)의 클리닝 등이 행해진다.
이상의 2 단계 성형법에 의하면, 기판(101)과 칩 부품(102)과의 사이와 같은 협애한 개소에 수지 충전된 제 1 성형품(R1)을 형성할 수 있고, 제 1 성형품(R1)을 덮어 형상이 유지된 제 2 성형품(R2)을 형성할 수 있다. 따라서, 제 1 성형품(R1) 및 제 2 성형품(R2)에 의해 칩 부품(101) 등을 수지 몰드한 반도체 장치의 신뢰성을 향상할 수 있다. 또, 기판(101)과 칩 부품(102)과의 사이의 제 1 성형품(R1)에서는, 보이드의 발생이 저감되어 있으므로, 반도체 장치의 제조 수율을 향상할 수 있다.
(제 2 실시 형태)
상기 제 1 실시 형태에서는, 2개의 중간 금형을 이용한 수지 몰드 방법(2 단계 성형법)에 의해서, 최종 성형품을 성형하는 경우에 대하여 설명하였다. 본 발명에 있어서의 제 2 실시 형태에서는, 1개의 중간 금형을 이용한 수지 몰드 방법(1 단계 성형법)에 의해서, 최종 성형품을 성형하는 경우에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 9∼도 11은, 사용 상태에 있어서의 수지 몰드 장치(100)의 주요부의 모식적인 단면도이며, 수지 몰드 공정 중의 워크(W)가 나타나 있다.
먼저, 본 실시 형태에 있어서의 수지 몰드 금형(10A)이 형 개방한 상태에 있어서, 기판(101)에 플립 칩 접속된 칩 부품(102)을 워크(W)로서 수지 몰드 금형(10A)에 공급(반입)하고, 워크 지지 블록(42)의 파팅면 상에 워크(W)(기판(101))를 탑재한다(도 9 참조).
또, 형 개방한 상태에서는, 가동 핀(53)을 에어 벤트(19) 내로부터 대피시켜 두고, 상형(11)의 파팅면에서 릴리스 필름(40)이 흡착 유지된다. 또, 형 개방한 상태에서는, 플런저(46)의 헤드부가 수지 공급 위치에서 대기하고 있는 포트(13) 내에, 수지 R이 공급된다(도 9 참조).
이어서, 중간 금형(20)의 캐비티 구멍(22) 내에 칩 부품(102)을 수용하여 워크(W)를 덮도록 하형(12)의 파팅면 상에 중간 금형(20)을 배치한다(도 9 참조).
계속해서, 도 9에 나타낸 바와 같이, 상형(11)과 하형(12) 사이에서 중간 금형(20)과 함께 워크(W)를 클램프하여 형 체결한다. 이에 의해, 포트(13), 컬(14), 런너 게이트(15), 성형 캐비티(16), 스루 게이트(17), 더미 캐비티(18), 에어 벤트(19)에 의해 연통되는 연통로가 형성된다. 또, 상형(11) 및 하형(12)의 주연부에서는, 시일부(51)가 상형(11)과 하형(12)에 의해 클램프되므로 금형 내부에 기밀된 공간 영역이 형성된다.
계속해서, 성형 캐비티(16)를 포함하는 연통로 내를 에어 흡인 기구부(50)에 의해서 에어 흡인(감압)하면서, 도 10에 나타낸 바와 같이, 플런저(46)를 상승시켜, 포트(13) 내에서 용융한 수지 R을 압송하고, 컬(14) 및 런너 게이트(15)를 거쳐 성형 캐비티(16) 내로 충전한다. 이 때문에, 런너 게이트(15)로부터 성형 캐비티(16)에 압송되어 온 수지 R은, 칩 부품(102)을 통과하는 방향에 설치된 스루 게이트(17)에 에어 흡인 기구(50)에 의해서 흡인된다. 이 경우, 가동 핀(53)에 의해서 수지 R을 막기 위하여 에어 벤트(19)가 깊게 형성되어 있고, 형 폐쇄 후에 에어 벤트(19)로부터밖에 에어를 흡인할 수 없게 되었을 때에도 성형 캐비티(16) 내의 에어를 강력하게 흡인하고, 본 실시 형태와 같이 성형 캐비티(16)의 용적이 비교적 큰 경우이더라도 확실하게 감압할 수 있기 때문에, 기판(101)과 칩 부품(102)과의 사이와 같은 협애한 개소에도 충전된다.
이어서, 또한, 플런저(46)를 상승시켜서 용융한 수지 R을 에어와 함께 압송하고, 성형 캐비티(16)로부터 수지 R을 오버플로우시켜, 스루 게이트(17)를 거쳐 더미 캐비티(18)에 수지 R을 유입시킨다. 또, 스루 게이트(17) 및 더미 캐비티(18)를 통과하여 에어 벤트(19)에 수지 R의 유동 선단이 다다르기 전에, 수지 제지 기구부를 구동하여, 에어 벤트(19) 내에 가동 핀(53)을 진입시켜, 압송되어 오는 수지 R을 가동 핀(53)에 의해 막을 수 있다.
이어서, 가동 핀(53)에 의해서 수지 R이 막힌 상태에서, 또한, 플런저(46)를 상승시켜, 성형 캐비티(16) 내의 압력을 소정의 성형 압력까지 높인 후, 보압한 상태에서 성형 캐비티(16)에 충전된 수지 R의 열 경화를 완료시킨다. 이어서, 상형(11)과 하형(12)을 이격하여 형 개방한다. 이에 의해, 열 경화한 수지 R에 의해서 중간 금형(20)에 달라붙은 상태에서 워크(W)를 취출할 수 있다.
계속해서, 도 11에 나타낸 바와 같이, 워크(W)를 중간 금형(20)으로부터 하방으로 밀어내어 취출한다. 이 워크(W)에서는, 적어도 기판(101)과 칩 부품(102)과의 사이가 수지 충전되고, 칩 부품(102)의 이면이 노출된 성형품(R12)이 형성된다. 또, 성형 캐비티(16) 이외에서 성형된 불필요한 성형 수지 Rx를 중간 금형(20)으로부터 상방으로 밀어내어 취출한다. 이상에 의해, 1 단계 성형법이 종료한다.
이상의 1 단계 성형법에 의하면, 기판(101)과 칩 부품(102)과의 사이와 같은 협애한 개소에 수지 충전된 성형품(R12)을 형성할 수 있다. 따라서, 성형품(R12)에 의해 칩 부품(101) 등을 수지 몰드한 반도체 장치의 신뢰성을 향상할 수 있다. 또, 기판(101)과 칩 부품(102)과의 사이의 성형품(R12)에서는, 보이드의 발생이 저감되어 있으므로, 반도체 장치의 제조 수율을 향상할 수 있다. 또, 1개의 중간 금형(20)을 이용하면 되므로, 반도체 장치의 생산성을 향상할 수 있다.
(제 3 실시 형태)
상기 제 1 실시 형태에서는, 1개의 기판(101) 상에 1개의 칩 부품(102)이 탑재된 워크(W)에 대하여 2 단계 성형법을 이용한 경우에 대하여 설명하였다. 본 발명에 있어서의 제 3 실시 형태에서는, 1개의 기판(101) 상에 복수의 칩 부품(102)이 매트릭스 탑재된 워크(W)에 대하여, 제 1 단계에서 매트릭스 형상으로 제 1 성형품(R1)을 형성하고, 제 2 단계에서 맵 형상으로 제 2 성형품(R2)을 형성하는 2 단계 성형법에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 12∼도 17은, 사용 상태에 있어서의 수지 몰드 장치(100)의 주요부의 모식적인 단면도이며, 수지 몰드 공정 중의 워크(W)가 나타나 있다.
먼저, 본 실시 형태에 있어서의 수지 몰드 금형(10B)이 형 개방한 상태에 있어서, 기판(101)에 플립 칩 접속된 복수의 칩 부품(102)을 워크(W)로서 수지 몰드 금형(10B)에 공급(반입)하고, 워크 지지 블록(42)의 파팅면 상에 워크(W)(기판(101))을 탑재한다(도 12 참조).
또, 형 개방한 상태에서는, 가동 핀(53)을 에어 벤트(19) 내로부터 대피시켜 두고, 상형(11)의 파팅면에서 릴리스 필름(40)이 흡착 유지된다. 또, 형 개방한 상태에서는, 플런저(46)의 헤드부가 수지 공급 위치에서 대기하고 있는 포트(13) 내에, 수지 R이 공급된다(도 12 참조).
이어서, 제 1 중간 금형(20A)의 각 캐비티 구멍(22) 내에 각 칩 부품(102)을 수용하여 워크(W)를 덮도록 하형(12)의 파팅면 상에 제 1 중간 금형(20A)을 배치한다(도 12 참조). 본 실시 형태에서는, 캐비티 구멍(22)은, 워크(W)에 복수 탑재된 칩 부품(102)과 동일한 수 또한 동일한 간격으로 형성되어 있다. 또, 제 1 중간 금형(20A)의 각 캐비티 구멍(22)의 크기가 각 칩 부품(102)의 크기와 대략 동일하게 하고 있기 때문에, 각 칩 부품(102)의 주위 가장자리(외주 가장자리)에 제 1 중간 금형(20A)의 캐비티 구멍(22)의 측벽으로 이루어지는 벽이 형성되게 된다. 또, 제 1 중간 금형(20A)은, 컬(14)로부터 복수의 성형 캐비티(16)에 병렬적으로 수지 R을 공급하기 위하여 도시하지 않은 단면에 있어서, 컬(14)로부터 복수의 런너 게이트(15)로 분기됨과 함께, 복수의 성형 캐비티(16)에 각각 접속된 스루 게이트(17)가 더미 캐비티(18)를 향하여 집결하는 것과 같은 구성으로 할 수 있다.
계속해서, 도 12에 나타낸 바와 같이, 상형(11)과 하형(12)과의 사이에서 제 1 중간 금형(20A)과 함께 워크(W)를 클램프하여 형 체결한다.
또한, 도 12에 나타낸 구성 외에, 포트(13), 컬(14), 런너 게이트(15), 상류의 성형 캐비티(16), 스루 게이트(17), 하류의 성형 캐비티(16), 스루 게이트(17), 더미 캐비티(18), 에어 벤트(19)에 의해 연통되는 연통로가 형성되는 직렬적인 구조로 해도 된다. 또, 이들 병렬적인 구조와 직렬적인 구조를 조합하여 이용해도 된다.
계속해서, 도 13에 나타낸 바와 같이, 포트(13) 내에서 용융한 수지 R을 압송하고, 컬(14) 및 런너 게이트(15)를 거쳐 각각의 성형 캐비티(16) 내로 충전한다. 또한, 플런저(46)를 상승시켜, 스루 게이트(17)를 거쳐 더미 캐비티(18)에 수지 R을 유입시킨다. 또, 스루 게이트(17) 및 더미 캐비티(18)를 통과하여 에어 벤트(19)에 수지 R의 유동 선단이 다다르기 전에, 수지 제지 기구부를 구동하여, 에어 벤트(19) 내에 가동 핀(53)을 진입시켜, 압송되어 오는 수지 R을 가동 핀(53)에 의해 막을 수 있다.
이어서, 가동 핀(53)에 의해서 수지 R이 막힌 상태에서, 또한, 플런저(46)를 상승시켜, 각 성형 캐비티(16) 내의 압력을 소정의 성형 압력까지 높인 후, 보압한 상태에서 각 성형 캐비티(16)에 충전된 수지 R의 열 경화를 완료시킨다. 이어서, 상형(11)과 하형(12)을 이격하여 형 개방한다. 이에 의해, 열 경화한 수지 R에 의해서 제 1 중간 금형(20A)에 달라붙은 상태에서 워크(W)를 취출할 수 있다.
계속해서, 도 14에 나타낸 바와 같이, 워크(W)를 제 1 중간 금형(20A)으로부터 하방으로 밀어내어 취출한다. 이 워크(W)에서는, 적어도 기판(101)과 칩 부품(102)과의 사이(협애한 개소)에 수지 충전되어 이루어지는 복수의 제 1 성형품(R1)이 형성되고, 칩 부품(102)의 이면이 노출되어 있다. 또, 성형 캐비티(16) 이외에서 성형된 불필요한 성형 수지 Rx를 제 1 중간 금형(20A)으로부터 상방으로 밀어내어 취출한다.
이상에 의해, 제 1 중간 금형(20A)을 이용한 제 1 단계가 종료한다. 이에 의해, 기판(101) 상에 매트릭스 형상으로 복수의 제 1 성형품(R1)이 형성된다. 계속해서, 제 1 중간 금형(20A)과 제 2 중간 금형(20B)을 교환하고 나서, 제 2 중간 금형(20B)을 이용한 제 2 단계가 개시된다. 또한, 이하에서 설명하는 제 2 단계에서는, 제 1 단계와 마찬가지의 제어 처리가 행해진다.
먼저, 형 개방한 상태에서, 복수의 제 1 성형품(R1)이 형성된 워크(W)를 수지 몰드 금형(10)에 공급(반입)하고, 워크 지지 블록(42)의 파팅면 상에 워크(W)를 탑재한다(도 15 참조). 또, 플런저(46)의 헤드부가 수지 공급 위치에서 대기하고 있는 포트(13) 내에 고점도의 수지 R이 공급된다(도 15 참조).
이어서, 제 2 중간 금형(20B)의 1개의 캐비티 구멍(22B) 내에 복수의 제 1 성형품(R1)을 모두 수용하면서 워크(W)를 덮도록 하형(12)의 파팅면 상에 제 2 중간 금형(20B)을 배치한다(도 15 참조). 계속해서, 도 15에 나타낸 바와 같이, 상형(11)과 하형(12) 사이에서 제 2 중간 금형(20B)과 함께 워크(W)를 클램프하여 형 체결한다.
계속해서, 성형 캐비티(16)를 포함하는 연통로 내를 에어 흡인(감압)하면서, 도 16에 나타낸 바와 같이, 플런저(46)를 상승시켜, 포트(13) 내에서 용융한 수지 R을 압송하고, 컬(14) 및 런너 게이트(15)를 거쳐 성형 캐비티(16) 내로 충전한다.
이어서, 또한, 플런저(46)를 상승시켜 용융한 수지 R을 압송하고, 성형 캐비티(16)로부터 수지 R을 오버플로우시켜, 스루 게이트(17)를 거쳐 더미 캐비티(18)로 수지 R을 유입시킨다. 스루 게이트(17) 및 더미 캐비티(18)를 통과하여 에어 벤트(19)에 수지 R의 유동 선단이 다다르기 전에, 수지 제지 기구부를 구동하여, 에어 벤트(19) 내에 가동 핀(53)을 진입시킨다.
이어서, 가동 핀(53)에 의해서 수지 R이 막힌 상태에서, 또한, 플런저(46)를 상승시켜, 성형 캐비티(16) 내의 압력을 소정의 성형 압력까지 높인 후, 보압한 상태에서 성형 캐비티(16)에 충전된 수지 R을 열 경화시킴으로써, 복수의 제 1 성형품(R1)이 1개의 캐비티 구멍(22B) 내에 있어서 맵(MAP : Matrix Array Package) 형상으로 밀봉된다. 이어서, 상형(11)과 하형(12)을 이격하여 형 개방한다. 이에 의해, 열 경화한 수지 R에 의해서 제 2 중간 금형(20B)에 달라붙은 상태에서 워크(W)를 취출할 수 있다.
계속해서, 도 17에 나타낸 바와 같이, 워크(W)를 제 2 중간 금형(20B)으로부터 하방으로 밀어내어 취출한다. 이 워크(W)에서는, 복수의 제 1 성형품(R1)을 덮는 제 2 성형품(R2)이 형성되고, 칩 부품(102)의 이면이 노출되어 있다. 또, 성형 캐비티(16) 이외에서 성형된 불필요한 성형 수지 Rx를 제 2 중간 금형(20B)으로부터 상방으로 밀어내어 취출한다. 이상에 의해, 제 2 중간 금형(20B)을 이용한 제 2 단계가 종료한다. 소정의 영역(도 17 중, 파선으로 나타낸다.)을 절단하는 개편화(個片化) 처리가 행해지고, 제 1 성형품(R1) 및 제 2 성형품(R2)이 형성된 반도체 장치가 완성된다.
(제 4 실시 형태)
상기 제 1 실시 형태에서는, 1개의 기판(101) 상에 탑재된 1개의 칩 부품(102)에 대응하는 상형 캐비티 블록(32)을 1개 설치한 경우에 대하여 설명하였다. 본 발명에 있어서의 제 4 실시 형태에서는, 1개의 기판(101) 상에 탑재된 복수의 칩 부품(102)에 각각 대응하는 상형 캐비티 블록(32)을 복수 설치하는 경우에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 18은, 본 실시 형태에 있어서의 수지 몰드 금형(10C)을 설명하기 위한 도면(모식적인 단면도)으로서, 2 단계 성형법에 있어서 제 1 중간 금형(20A)을 이용하는 제 1 단계로부터 제 2 중간 금형(20B)을 이용하는 제 2 단계로 이동한(안쪽을 희게 한 화살표로 나타낸다) 사용 상태를 나타낸다. 또한, 수지 몰드 금형(10C)도 형 체결 상태에서는, 포트(13), 컬(14), 런너 게이트(15), 성형 캐비티(16), 스루 게이트(17), 더미 캐비티(18), 에어 벤트(19)에 의해 연통되는 연통로(도 1 참조)가 형성되지만, 도 18의 단면도에서는 포트(13) 등과 같은 본 실시 형태에서의 효과의 설명에 있어서 생략 가능한 일부 구성을 생략하고 있지만, 전술의 실시 형태 와 마찬가지로 구성되어 있다.
도 18에 나타낸 바와 같이, 워크(W)는, 기판(101)에 범프(104)를 개재하여 플립 칩 접속된 복수의 칩 부품(102)이 매트릭스 탑재된 것이다. 하형(12)에는, 워크(W)(기판(101))가 탑재되도록 오목부가 설치되어 있다. 상형(11)에는, 매트릭스 탑재된 복수의 칩 부품(102)에 대응하여 복수의 상형 캐비티 블록(32)이 매트릭스 형상으로 상하 이동 가능하게 설치되어 있다.
제 1 단계에서 이용되는 제 1 중간 금형(20A) 및 제 2 단계에서 이용되는 제 2 중간 금형(20B)은, 제 3 실시 형태와 마찬가지로 매트릭스 형상으로 밀봉한 후에, 전체를 일괄 밀봉할 수 있도록 구성되어 있다. 이와 같은 수지 몰드 금형(10C)을 이용한 2 단계 성형법에 의해서도, 기판(101)과 칩 부품(102)과의 사이와 같은 협애한 개소로의 수지 충전성을 향상할 수 있는 것 외에, 1개의 워크(W)에 있어서 탑재되어 있는 칩 부품(102)의 높이에 불균일이 있더라도, 칩 부품(102)의 단면을 각각 적절한 힘으로 클램프할 수 있기 때문에, 칩 부품(102)의 클램프력의 치우침을 방지하고, 플러시 버나 칩 부품(102)의 파손의 발생을 방지할 수 있다. 예를 들면, 칩 부품(102) 자체가 균일한 높이이더라도 실장(實裝)의 사정에 의해 높이가 다르거나, 복수의 칩 부품(102)을 혼재(混載)하거나 하는 것과 같은 몰드 성형품과 같이 원래부터 칩 부품(102) 자체의 크기가 다른 경우도 있다. 이러한 경우에 있어서도, 적정한 밀봉을 행할 수 있다.
(제 5 실시 형태)
상기 제 1 실시 형태에서는, 최종 성형품에 있어서 칩 부품(102)의 이면(상면)을 노출시키는 경우에 대하여 설명하였다. 본 발명에 있어서의 제 5 실시 형태에서는, 칩 부품(102)의 이면도 수지 R로 덮는 오버 몰드의 형태의 경우에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 19는, 본 실시 형태에 있어서의 수지 몰드 금형(10D)을 설명하기 위한 도면(모식적인 단면도)으로서, 2 단계 성형법에 있어서 제 1 중간 금형(20A)을 이용하는 제 1 단계로부터 제 2 중간 금형(20B)을 이용하는 제 2 단계로 이동한(안쪽을 희게 한 화살표로 나타낸다) 사용 상태를 나타낸다. 수지 몰드 금형(10D)의 제 1 중간 금형(20A)은, 상기 실시 형태 1에 나타낸 것과 마찬가지의 것이다.
제 2 단계에서 이용되는 제 2 중간 금형(20B)에는, 제 1 단계에서 이용된 제 1 중간 금형(20A)보다 두꺼운 것이 이용되고, 제 1 성형품(R1)을 수용하는 캐비티 구멍(22B)이 형성되어 있다. 이 때문에, 제 2 단계의 종료 후에는, 칩 부품(102)의 이면이 덮이게(오버 몰드되게) 된다. 즉, 캐비티 구멍(22B)은, 그 깊이가 최종 성형품의 두께에 대응하는 것이며, 칩 부품(102) 전체를 덮는 것이다.
이와 같은 수지 몰드 금형(10D)을 이용한 2 단계 성형법에 의해서도, 기판(101)과 칩 부품(102)과의 사이와 같은 협애한 개소로의 수지 충전성을 향상한 성형을 행한 후, 중간 금형(20)의 두께를 다르게 하는 것만으로 칩 부품(102)을 덮어 실드 기능을 갖게 하거나 할 수도 있다. 또, 제 1 단계에 있어서 충전성이 높은 수지를 이용하고, 제 2 단계의 성형에 있어서 열 전도성이 높은 수지를 이용하는 것과 같은 성형을 이용함으로써 이들 수지의 기능을 양립시킨 패키지의 성형도 가능하다.
(제 6 실시 형태)
상기 제 1 실시 형태에서는, 워크(W)로서, 기판(101)에 플립 칩 접속된 칩 부품(102)의 경우에 대하여 설명하였다. 본 발명에 있어서의 제 6 실시 형태에서는, 워크(W)로서, 기판(101)에 다이 본드 탑재, 와이어 본딩 접속된 칩 부품(102)의 경우에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 20, 도 21은, 본 실시 형태에 있어서의 수지 몰드 금형(10E, 10F)을 설명하기 위한 도면(모식적인 단면도)으로서, 2 단계 성형법에 있어서 제 1 중간 금형(20A)을 이용하는 제 1 단계로부터 제 2 중간 금형(20B)을 이용하는 제 2 단계로 이동한(안쪽을 희게 한 화살표로 나타낸다) 사용 상태를 나타낸다.
도 20에 나타낸 워크(W)는, 기판(101)에 이면측에서 다이 본드 탑재된 칩 부품(102)이 표면측의 본딩 와이어(105)를 개재하여 기판(101)과 전기적으로 접속된 것이다. 이 때문에, 수지 몰드 금형(10E)에서는, 상형(11)에는, 상형 캐비티 블록(32)(도 1 참조)을 설치하고 있지 않은 구성으로 되어 있다.
제 1 단계에서 이용되는 제 1 중간 금형(20A)에는, 칩 부품(102) 및 본딩 와이어(105)를 수용하는 크기의 캐비티 구멍(22A)이 형성되어 있다. 이 때문에, 제 1 단계의 종료 후에는, 칩 부품(102) 및 본딩 와이어(105)가 수지로 덮인(오버 몰드된) 제 1 성형품(R1)이 형성된다. 그리고, 제 2 단계에서 이용되는 제 2 중간 금형(20B)에는, 제 1 단계에서 이용되는 제 1 중간 금형(20A)보다 두꺼운 것이 이용되고, 제 1 성형품(R1)을 수용하는 캐비티 구멍(22B)이 형성되어 있다.
이와 같은 수지 몰드 금형(10E)을 이용한 2 단계 성형법에 의해서는, 본딩 와이어(105)의 와이어 플로우를 방지할 수 있다. 또, 이와 같은 2 단계 성형법에 의하면, 제 1 단계에서 와이어 플로우를 방지하기 위하여 저점도, 저응력의 수지를 이용하고, 제 2 단계에서 전자 실드성, 내습성, 선 팽창 조정, 고응력의 수지를 이용할 수도 있다.
또, 도 21에 나타낸 워크(W)는, 기판(101)에 이면측에서 다이 본드 탑재된 복수의 칩 부품(102)이 표면측의 본딩 와이어(105)를 개재하여 기판(101)과 전기적으로 접속된 것이다. 제 1 단계에서 이용되는 제 1 중간 금형(20A)에는, 복수의 칩 부품(102)의 배치에 대응하여, 성형 캐비티(16)를 구성하는 복수의 캐비티 구멍(22A)이 형성되어 있다. 제 2 단계에서 이용되는 제 2 중간 금형(20B)에는, 복수의 제 1 성형품(R1)에 대응하여, 성형 캐비티(16)를 구성하는 캐비티 구멍(22B)이 공통되게 형성되어 있다. 이 캐비티 구멍(22B)은, 각 제 1 성형품(R1)을 일괄적으로 수용하는 관통 구멍이다.
이와 같은 수지 몰드 금형(10F)을 이용한 2 단계 성형법에 의해서도, 본딩 와이어(105)의 와이어 플로우를 방지할 수 있다. 즉, 2 단계 성형법에 의하면, 제 1 단계에서 와이어 플로우를 방지하기 위하여 저점도의 수지를 이용하고, 제 2 단계에서 내습성이 우수한 수지를 이용할 수 있다. 또, 먼저 칩 부품(102)의 밀봉을 완료해 버리므로, 칩 부품을 확실하게 밀봉하여 신뢰성을 확보할 수 있다. 또, 칩 배치가 복잡하더라도 제 1 중간 금형(20A), 제 2 중간 금형(20B)을 교환하는 것만으로 되므로 간이한 변경으로 대응할 수 있다. 또한, 상술의 실시 형태에 있어서, 복수의 칩 부품(102)을 개별적으로 밀봉한 후에 전체를 일괄 밀봉하는 예에 대하여 설명하였지만, 이들에서는, 일괄 밀봉한 후에 1개 이상의 칩 부품(102)을 포함하는 형상으로 개편화하여 이용하는 것과 같은 패키지 형태여도 되고, 모든 복수의 칩 부품(102)이 포함된 형상으로 이용하는 패키지 형태여도 된다.
(제 7 실시 형태)
본 발명에 있어서의 제 7 실시 형태에서는, 최종 성형품으로서 수지 밀봉 부분을 관통하는 도전부를 포함하는 TMV(Through Mold Via) 구조의 패키지를 제조하는 경우에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 22는, 본 실시 형태에 있어서의 수지 몰드 금형(10G)을 설명하기 위한 도면(모식적인 단면도)으로서, 2 단계 성형법에 있어서 제 1 중간 금형(20A)을 이용하는 제 1 단계로부터 제 2 중간 금형(20B)을 이용하는 제 2 단계로 이동한(안쪽을 희게 한 화살표로 나타낸다) 사용 상태를 나타낸다.
도 22에 나타낸 바와 같이, 워크(W)는, 기판(101)에 다이 본드 탑재, 와이어 본딩 접속된 칩 부품(102) 및 그 주위에 탑재된 도전 부재(106)(비아)이다. 이 도전 부재(106)는, 기판(101)과 전기적으로 접속되어 있다. 또, 상형(11)에는, 도전 부재(106)가 설치된 평면에서 본 영역에 대응하는 파팅면을 갖는 상형 캐비티 블록(32)이 상하 이동 가능하게 설치되어 있다.
제 1 단계에서 이용되는 제 1 중간 금형(20A)에는, 칩 부품(102) 및 도전 부재(106)에 대응하여, 성형 캐비티(16)를 구성하는 복수의 캐비티 구멍(22A)이 설치되어 있다. 제 1 단계의 종료 후에는, 상형 캐비티 블록(32)에 의해 도전 부재(106)가 클램프되기 때문에, 도전 부재(106)의 일부가 노출된 제 1 성형품(R1)이 성형되게 된다. 이 경우, 칩 부품(102)과 도전 부재(106)에 의해서 성형 캐비티(16) 내의 수지의 유동은 매우 복잡해지기 때문에, 충전성이 좋은 수지 R이 이용된다. 이어서, 제 2 중간 금형(20B)이 이용되는 제 2 단계의 종료 후에는, 상형 캐비티 블록(32)에 의해 도전 부재(106)가 클램프되기 때문에, 도전 부재(106)의 일부가 노출된 최종 성형품이 성형되게 된다.
이와 같은 수지 몰드 금형(10E)을 이용한 2 단계 성형법에 의해서도, 본딩 와이어(105)와 도전 부재(106)에 의해 복잡하고도 협애한 개소로의 수지 충전성을 향상할 수 있는 성형을 행하면서 외주에 강도가 높은 밀봉을 행하여 강도를 확보한 고성능의 패키지를 성형할 수 있다.
(제 8 실시 형태)
상기 실시 형태 1에서는, 워크(W)에 대한 2 단계 성형법을 적용한 경우에 대하여 설명하였다. 본 성형법에 있어서 워크(W)는 이에 한정하지 않고, 도 23 및 도 24에 나타낸 바와 같은 더미 워크(DW)를 이용해서도 2 단계 성형법에 의한 성형의 평가를 행해도 된다. 또한, 이 더미 워크(DW)를 이용한 평가는 상술한 성형법 이외의 성형 방법에서도 이용 가능하지만, 2 단계 성형법의 평가를 값싸면서도 효율적으로 실시할 수 있기 때문에 바람직하다.
도 23 및 도 24에 나타낸 칩 부품(102)은, 본 발명에 있어서의 더미 칩에 상당하고, 실제의 패키지에 이용하는 칩 부품(102)의 형상을 모방하여 형성된다. 또, 이 칩 부품(102)은, 예를 들면 동판(銅板)으로 이루어지고, 범프(104)에 상당하는 요철을 에칭, 프레스 가공이나 기계 가공에 의해 형성한 것이다. 또, 더미 워크(DW)용의 기판(101)으로서는, 예를 들면 프린트 배선 기판(FR-4), 동판, 웨이퍼나 유리 등이어도 된다.
도 23에 나타낸 더미 워크(DW)와 같이, 기판(101) 상에, 1개의 칩 부품(102)을 플립 칩 접속의 형태로 배치하고, 칩 부품(102)의 외주에 컴포넌트(103)(임의 구성)가 첩부되어도 된다. 또, 컴포넌트(103)는, 기판(101)이 동판으로 이루어지는 경우, 에칭에 의해서 형성되어도 된다. 또, 기판(101) 상에, 1개의 칩 부품(102)을 탑재하는 것이 아니라, 더미 워크(DW)는, 복수의 칩 부품(102)이 매트릭스 배치로 탑재되어도 된다.
또, 도 24에 나타낸 더미 워크(DW)와 같이, 기판(101) 상에, 복수의 칩 부품(102)이 적층되어도 된다.
본 발명에 의하면, 기판(101)과 칩 부품(102)과의 사이의 갭이나, 하단의 칩 부품(102)과 그 상단의 칩 부품(102)과의 사이의 갭과 같은 협애한 개소이더라도 수지 충전성의 실제의 칩 부품(102)을 이용하지 않고 확인을 행할 수 있다.
이들 구조에 있어서, 예를 들면 상술한 바와 같은 수지 몰드 금형(10)을 이용하여 성형을 행함으로써, 채용한 금형 구조나 제어에 의해 충분히 칩 부품(102)의 하부의 충전(언더 필)이 행하여졌는지를 확인할 수 있다. 예를 들면, 몰드 성형품으로부터 기판(101)을 떼어냄으로써, 범프(104)에 상당하는 요철 사이의 수지 R의 충전 상태를 확인할 수 있다. 이 때문에, 실제의 칩 부품(102)이 탑재된 기판(101)과 같이 고가이면서도 준비에 시간이 걸리는 피성형품을 이용하지 않고, 성형 품질을 확인할 수 있기 때문에, 값싸면서도 효율적으로 금형 구조나 제어의 평가를 행할 수 있다.
또, 도 25에 나타낸 더미 워크(DW)와 같이, 기판(101) 상에, 1개의 칩 부품(102)을 플립 칩 접속하고, 칩 부품(102)의 외주에 기둥 형상의 도전 부재(106)를 배치하는 구성이어도 된다. 이 경우, 도전 부재(106)는, 연결부(107)를 개재하여 칩 부품(102)에 접속됨으로써 취급이 용이하게 되어 간이하게 평가할 수 있다. 또, 도전 부재(106)가 외주에 배치된 칩 부품(102)은 적층하여 이용할 수도 있다.
이상으로, 본 발명을 실시 형태에 기초하여 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변경이 가능하다는 것은 말할 필요도 없다.
상기 실시 형태에서는, 상형의 파팅면에 설치된 오목부와, 중간 금형에 설치된 더미 캐비티 구멍에 의해, 더미 캐비티를 구성하는 경우에 대하여 설명하였지만, 더미 캐비티를 상형의 오목부만으로 구성하거나, 또는 중간 금형의 더미 캐비티 구멍만으로 구성하거나 하는 경우여도 된다.
상기 실시 형태에서는, 하나의 중간 금형을 이용하여 성형품을 형성(1 단계 성형법)하는 경우나, 두 개의 중간 금형을 교환하여 이용하여 성형품을 형성(2 단계 성형법)하는 경우에 대하여 설명하였지만, 세 개 이상의 중간 금형을 교환하여 이용하여 3층 이상의 밀봉층을 갖는 성형품을 형성하는 경우여도 된다.
상기 실시 형태에서는, 제 1, 제 2 단계(2 단계 성형법)에서는, 각각 재질이 다른 (저점도, 고점도)의 수지를 이용한 경우에 대하여 설명하였지만, 제 1, 제 2 단계에 있어서 동일한 재질의 수지를 이용할 수도 있다. 또, 수지 형상에 있어서도, 제 1, 제 2 단계에서는, 각각이 다른 형상(예를 들면, 태블릿 형상, 액상, 분말 형상 등)이거나, 동일한 형상이거나 하는 경우여도 된다. 또한, 최종 성형품의 성형 품질을 확보할 수 있도록, 제 1 및 제 2 단계에서 이용되는 수지의 서로의 특성(특히, 밀착성)이 고려된다.
상기 실시 형태에서는, 양산용으로서 공급부와 수납부를 구비한 수지 몰드 장치에 적용한 경우에 대하여 설명하였지만, 시험용으로서 공급부 및 수납부를 구비하지 않는 메뉴얼식의 수지 몰드 장치에 적용하는 경우여도 된다.
상기 실시 형태에서는, 런너 게이트를 구성하는 중간 금형의 제 1 홈의 깊이가 일정한 경우에 대하여 설명하였지만, 예를 들면 컬측으로부터 성형 캐비티측을 향하여 서서히 깊게 하는 경우여도 된다. 즉, 중간 금형을 이용함으로써, 기판과 이것에 플립 칩 접속된 칩 부품과의 사이와 같은 협애한 개소(원하는 개소)를 향하여 런너 게이트(제 1 홈)를 설치할 수 있어, 협애한 개소이더라도 보다 수지 충전성을 향상할 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 런너 게이트, 스루 게이트 및 에어 벤트를 중간 금형에 설치하는 경우에 대하여 설명하였지만, 예를 들면, 상형의 파팅면에 각각을 구성하는 홈을 형성하는 경우여도 된다.
상기 실시 형태에서는, 가동 핀을 액추에이터에 의해 에어 벤트로의 진퇴 동작을 제어하는 경우에 대하여 설명하였지만, 도 26 또는 도 27에 나타낸 바와 같은 다른 금형 구조에 의해서 진퇴시켜도 된다. 또한, 도 26, 도 27에 나타낸 금형 구조에서는, 다른 도면에 있어서 기재한 구성에서도 생략한 것도 있다.
일례로서의 금형 구조는, 도 26에 나타낸 수지 몰드 금형(10H)과 같이, 상형 클램퍼 블록(31) 및 가동 핀(53)도 각각 스프링(33A, 33B)에 의해 상형 베이스 블록(30)에 탄성적으로 지지한다. 이에 의해, 수지 몰드 금형(10)을 형 체결함으로써 중간 금형(20)에 맞닿아 이동이 제한된 상형 클램퍼 블록(31)에 대하여, 가동 핀(53)이 돌출하여 에어 벤트 홈(27)에 침입하여 폐색하도록 해도 된다. 이와 같은 구성에 의하면, 수지 몰드 금형(10H)을 형 체결 제어만으로 가동 핀(53)을 진퇴시킬 수 있기 때문에, 가동 핀(53)을 구동하는 액추에이터를 불필요하게 할 수 있고, 장치의 간소화가 가능하다.
또, 다른 방법으로 가동 핀(53)을 진퇴 동작시켜도 된다. 예를 들면, 도 27에 나타낸 수지 몰드 금형(10I)과 같이, 가동 핀(53)의 상류에 배치된 밀어올림핀(531)을 수지 R의 수지압에 의해서 밀어 올리게 한 승강 동작을 이용할 수 있다. 구체적으로는, 시소 형상으로 구성되어 일방의 승강에 의해 타방이 반대측으로 승강하는 록킹 기구(532)에 가동 핀(53)과 밀어올림핀(531)을 조립함으로써, 밀어올림핀(531)의 밀어올림에 대응하여 가동 핀(53)을 밀어 내려 에어 벤트 홈을 폐색하도록 해도 된다. 이와 같은 구성에 의하면, 수지 R의 수지압에 의해 가동 핀(53)을 가동할 수 있고, 액추에이터를 불필요하게 할 수 있음과 함께, 수지 몰드 금형(10I)을 형 체결 제어도 필요 없어, 장치를 더 간소화할 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 베이스 블록에 대하여 캐비티 블록 및 워크 지지 블록을 가동시키는 경우에 대하여 설명하였지만, 이들을 고정시키는 경우여도 된다.
상기 실시 형태에서는, 상형을 고정형, 하형을 가동형으로 한 경우에 대하여 설명하였지만, 상형을 가동형, 하형을 고정형으로 하거나, 상형 및 하형을 가동형으로 하거나 하는 경우여도 된다.
상기 실시 형태에서는, 기판 상에 런너 게이트를 달리게 하지 않기 위하여 컬 구멍을 갖고, 포트를 덮도록 배치되는 중간 금형을 이용하는 경우에 대하여 설명하였지만, 포트로부터 좌우로 분할되어, 컬 구멍을 갖지 않는 중간 금형을 이용할 수도 있다.
상기 실시 형태에서는, 칩 부품(102)이 기판(101)에 전기적으로 접속되어 있는 경우에 대하여 설명하였지만, 칩 부품(102)은 기판(101)과는 전기적으로 접속하지 않고, 밀봉 후에 성형품으로부터 기판(101)을 박리하고, 배선 구조를 기판(101)의 면에 성형함으로써 몰드 성형품을 성형할 수도 있다.

Claims (8)

  1. 제 1 금형과,
    칩 부품이 탑재된 워크를, 당해 칩 부품을 상기 제 1 금형측을 향하여 지지하는 제 2 금형과,
    상기 제 1 금형 또는 제 2 금형 중 어느 하나에 조립되고, 몰드 수지를 공급하는 포트 및 플런저와,
    상기 포트에 연통하여 상기 칩 부품을 수용하는 캐비티 구멍을 갖는 중간 금형과,
    상기 중간 금형과 상기 제 1 금형 또는 제 2 금형과의 사이의 적어도 일방의 사이에 형성된 에어 벤트 홈과,
    당해 에어 벤트 홈에 대면하는 상기 제 1 또는 제 2 금형의 적어도 일방에 진퇴 이동 가능하게 설치된 가동 핀을 구비하며,
    상기 제 1 금형과 상기 제 2 금형에 의해 상기 워크 및 상기 중간 금형이 클램프되고, 상기 에어 벤트 홈으로부터 에어 흡인되어 금형 내에 형성되는 감압 환경 하에서, 상기 가동 핀에 의해 상기 에어 벤트 홈을 폐색함으로써, 상기 캐비티 구멍으로부터 오버플로우시킨 상기 몰드 수지를 막는 것을 특징으로 하는 수지 몰드 금형.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중간 금형에는, 상기 캐비티 구멍과 상기 에어 벤트 홈과의 사이에서 연통하는 더미 캐비티가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수지 몰드 금형.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 중간 금형으로서 교환 가능한 제 1 및 제 2 중간 금형을 구비하고,
    상기 제 1 중간 금형의 캐비티 구멍의 크기가, 상기 제 2 중간 금형의 캐비티 구멍의 크기보다 작은 것을 특징으로 하는 수지 몰드 금형.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 수지 몰드 금형과, 상기 수지 몰드 금형의 동작을 제어하는 제어부를 구비하는 수지 몰드 장치에 있어서,
    상기 제어부는,
    (a) 상기 제 1 금형과 상기 제 2 금형에 의해 상기 워크 및 상기 중간 금형을 클램프시키는 처리와,
    (b) 상기 에어 벤트 홈으로부터 금형 내를 에어 흡인하여 감압 환경 하를 형성시키는 처리와,
    (c) 상기 가동 핀을 진입시켜 상기 에어 벤트 홈을 폐색하고, 상기 캐비티 구멍으로부터 오버플로우시킨 상기 몰드 수지를 막게 하는 처리
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 몰드 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 수지 몰드 금형을 이용하는 수지 몰드 방법에 있어서,
    (a) 상기 제 1 금형과 상기 제 2 금형에 의해 상기 워크 및 상기 중간 금형을 클램프하는 공정과,
    (b) 상기 에어 벤트 홈으로부터 금형 내를 에어 흡인하여 감압 환경 하를 형성하는 공정과,
    (c) 상기 가동 핀을 진입시켜 상기 에어 벤트 홈을 폐색하고, 상기 캐비티 구멍으로부터 오버플로우시킨 상기 몰드 수지를 막는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 몰드 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 수지 몰드 금형은, 상기 중간 금형으로서 교환 가능한 제 1 및 제 2 중간 금형을 구비하고,
    상기 제 1 중간 금형의 캐비티 구멍의 크기가, 상기 제 2 중간 금형의 캐비티 구멍의 크기보다 작고,
    (d) 상기 제 1 중간 금형을 이용하여 상기 (a), (b), (c) 공정을 행하고, 상기 제 1 중간 금형의 캐비티 구멍에 충전된 수지를 열 경화하여 제 1 성형품을 성형하는 공정과,
    (e) 상기 (d) 공정 후, 상기 제 2 중간 금형의 캐비티 구멍 내에 상기 제 1 성형품을 수용하여 상기 제 2 중간 금형을 배치하는 공정과,
    (f) 상기 (e) 공정 후, 상기 제 2 중간 금형을 이용하여 상기 (a), (b), (c) 공정을 행하고, 상기 제 2 중간 금형의 캐비티 구멍에 충전된 수지를 열 경화하여, 상기 제 1 성형품을 덮는 제 2 성형품을 성형하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 몰드 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    (g) 상기 (d) 공정 중의 상기 (a) 공정 전에, 기판에 플립 칩 접속된 칩 부품을 워크로서 상기 수지 몰드 금형에 공급하고, 상기 제 1 중간 금형의 캐비티 구멍 내에 상기 칩 부품을 수용하여 상기 워크를 덮도록 상기 제 1 중간 금형을 배치하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 몰드 방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 수지 몰드 금형의 평가 방법에 있어서,
    상기 워크로서 실제의 몰드 성형품에 이용하는 상기 칩 부품의 형상을 모방한 더미 칩을 갖는 더미 워크를 이용하는 것을 특징으로 하는 수지 몰드 금형의 평가 방법.
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