KR20180014660A - 수지 성형 장치 및 수지 성형품 제조 방법 - Google Patents

수지 성형 장치 및 수지 성형품 제조 방법 Download PDF

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Abstract

수지 재료에 의한 장치 내의 오염을 저감할 수 있는 수지 성형 장치를 제공한다. 수지 성형 장치는, 개구부(111)를 가지는 수지 재료 수용 프레임(11)과, 개구부(111)를 포함하는 수지 재료 수용 프레임(11)의 하면을 덮도록 수지 재료 수용 프레임(11)의 하면에 필름을 흡착하기 위한 흡착 기구(12)와 수지 재료 수용 프레임(11)의 내주를 둘러싸도록, 또한 승강 가능하게 마련된 필름 텐션 프레임재(13)와, 필름 텐션 프레임재(13)를 소정의 높이 위치에서 정지시키는 정지부(14)와, 필름 텐션 프레임재(13)를 상방으로부터 압압하는 압압 부재(16)와, 압압 부재를 오르내리는 구동부(17)를 구비한다. 필름 텐션 프레임재(13)의 내측에 수용한 수지 재료(P)를 성형틀에 공급한 후에 압압 부재(16)에 의한 필름 텐션 프레임재(13)의 압압 및 해제를 실시함으로써, 필름 텐션 프레임재(13)에 부착한 수지 재료(P)를 이탈시켜, 필름 텐션 프레임재(13) 등의 반송 중에 수지 재료(P)에 의해서 반송로가 오염되는 것이 저감된다.

Description

수지 성형 장치 및 수지 성형품 제조 방법{RESIN MOLDING APPARATUS AND RESIN MOLDING PRODUCT MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 반도체 칩 등의 전자 부품을 수지 봉지(封止)한 수지 봉지 품 등의 수지 성형품을 제조하기 위한 수지 성형 장치 및 수지 성형품 제조 방법에 관한 것이다.
전자 부품을 빛, 열, 습기 등의 환경으로부터 보호하기 위해서, 전자 부품은 일반적으로 수지에 봉지된다. 수지 봉지의 방법에는, 압축 성형법이나 이송 성형법 등이 있다. 압축 성형법에서는, 하형과 상형으로 이루어지는 성형틀을 이용하여 하형의 캐비티에 수지 재료를 공급하고, 전자 부품을 장착한 기판을 상형에 장착한 후에, 하형과 상형을 가열하면서 양자를 형체(型締)함으로써 성형이 실시된다. 이송 성형법에서는, 상형과 하형 중 한쪽의 캐비티에 기판을 장착한 후에, 하형과 상형을 가열하면서 양자를 형체하여, 플런저로 수지를 캐비티에 압입함으로써 성형이 실시된다. 이송 성형법에서는, 플런저에서 캐비티로 수지를 송급하는 경로 중에 수지의 일부가 잔존하여 낭비가 생기는 데다가, 수지가 유동함으로써 반도체 기판이나 배선이 손상된다는 문제가 생기기 때문에, 최근에는 압축 성형법이 주류가 되고 있다.
특허문헌 1에는, 압축 성형법에 의해 수지 봉지를 실시하는 장치로서, 수지 재료를 수지 재료 공급 장치에서 하형의 캐비티로 이송하는 수지 재료 이송부에 특징을 가지는 수지 성형 장치가 기재되어 있다. 이 수지 재료 이송부(90)는 도 8에 나타낸 바와 같이, 후술의 하형(LM)의 캐비티(MC)와 같은 평면 형상을 가지는 개구부(911)가 마련된 수지 재료 수용 프레임(91)과, 개구부(911)를 포함하는 수지 재료 수용 프레임(91)의 하면을 덮도록 수지 재료 수용 프레임(91)의 하면에 이형 필름을 흡착하기 위한 흡착 기구(92)와, 수지 재료 수용 프레임(91)의 내주를 둘러싸도록, 또한 승강 가능하게 마련된 필름 텐션 프레임재(93)와, 필름 텐션 프레임재(93)를 소정의 높이 위치에서 정지시키는 정지부(94)와, 수지 재료 수용 프레임(91) 등을 수지 재료 공급 장치와 캐비티의 사이로 이동시키는 반송 기구(95)를 갖는다.
흡착 기구(92)는, 수지 재료 수용 프레임(91)의 하면에 마련된 홈과, 해당 홈의 공기를 흡인하는 흡인 장치(도시하지 않음)를 갖는다. 필름 텐션 프레임재(93)는 외주 측에 돌출부를 가지는 단면이 역 L자형의 링이다. 정지부(94)는, 수지 재료 수용 프레임(91)의 내주측의 하단 부분을 내측으로 내민 것이다. 필름 텐션 프레임재(93)의 상기 돌출부가 정지부(94)에 맞닿음으로써, 필름 텐션 프레임재(93)는 소정의 높이 위치에서 정지한다(도 8 참조). 한편, 필름 텐션 프레임재(93)의 높이는 정지부(94)의 높이보다도 크고, 수지 재료 수용 프레임(91)을 평탄한 받침대 위에 재치하면, 필름 텐션 프레임재(93)는 정지부(94)로부터 떨어진다(도 9(a) 참조). 반송 기구(95)는, 수지 재료 수용 프레임(91)을 측방에서 끼워 파지(把持)하는 1대의 수지 재료 수용 프레임 파지부(951)와, 각 수지 재료 수용 프레임 파지부(951) 하에 마련된, 이형 필름(F)을 파지하는 필름 파지부(952)와, 이들 수지 재료 수용 프레임 파지부(951) 및 필름 파지부(952)를 이동시키는 이동 수단(도시하지 않음)을 갖는다.
도 9를 이용하여, 수지 재료 이송부(90)의 동작을 설명한다. 우선, 평탄한 받침대(TB) 위에 이형 필름(F)을 장설(張設)한 후, 반송 기구(95)에 의해 수지 재료 수용 프레임(91) 및 필름 텐션 프레임재(93)를 이형 필름(F) 위에 재치한다(a). 이 단계에서는 위에서 설명한 바와 같이 필름 텐션 프레임재(93)는 정지부(94)로부터 떨어진 상태에 있다. 다음에, 수지 재료 공급 장치로부터 필름 텐션 프레임재(93)의 내측에 수지 재료(P)를 공급한다(b). 수지 재료 이송부(90)로의 수지 재료(P)의 공급 장치 및 공급 방법으로는, 기존의 장치 및 방법(예를 들면 특허문헌 2 참조)을 이용한다.
다음에, 흡착 기구(92)에 의해서 이형 필름(F)을 흡인하고, 이어서 수지 재료 수용 프레임 파지부(951)로 수지 재료 수용 프레임(91)을 끼우면서 이형 필름(F)의 주위를 필름 파지부(952)로 파지한다. 이어서, 반송 기구(95)에 의해 수지 재료 수용 프레임(91)을 들어 올린다(c). 이때, 흡착 기구(92)에 의한 이형 필름(F)의 흡인의 강도를 적절히 설정해 둠으로써 필름 텐션 프레임재(93)가 그 자중에 의해서 정지부(94)에 맞닿는 곳까지 강하하면서, 이형 필름(F)이 필름 텐션 프레임재(93)에 밀려 신장하면서 수지 재료 수용 프레임(91)의 하면에 밀착한다. 이와 같이, 필름 텐션 프레임재(93) 내의 수지 재료(P)를 재치하는 이형 필름(F)에 장력이 부여되면서, 이들 필름 텐션 프레임재(93)와 이형 필름(F)에 의해 수지 재료 수용부(PC)가 형성된다.
이어서, 수지 재료 이송부(90)를 반송 기구(95)에 의해 하형(LM)의 캐비티(MC)의 바로 위까지 이동시킨(d) 후에 강하시킴(e)으로써, 수지 재료 수용부(PC)를 캐비티(MC) 내에 도입한다. 그리고, 흡착 기구(92)에 의한 이형 필름(F)의 흡인 및 필름 파지부(952)에 의한 파지를 해제한 후에, 수지 재료 수용 프레임(91)을 상승시킨다(f). 이것에 의해, 캐비티(MC)의 내면을 이형 필름(F)으로 덮은 상태로 수지 재료(P)가 캐비티(MC) 내에 공급된다. 또, 필름 텐션 프레임재(93)는 정지부(94)에 걸린 상태로 수지 재료 수용 프레임(91)과 함께 상승한다. 그 후, 수지 재료 이송부(90)는 다음의 수지 재료의 공급을 위해서, 수지 재료 공급 장치에 반송된다.
일본 특개 2015-222760호 공보 일본 특개 2007-125783호 공보
최근 전자 부품이나 배선이 보다 정밀하게 되는 것에 따라, 캐비티 내에서 용융할 때의 수지의 이동을 보다 한층 작게 하기 위해서, 사용되는 수지 재료의 입경이 작아지는 경향이 있다. 또, 전자 부품과 기판을 땜납 범프로 접속하는 플립 칩 접속에서도, 땜납 범프의 높이(전자 부품과 기판의 거리)가 낮아지고 있는 점에서, 수지 재료에 함유되는 필러의 입경도 작아지고 있다. 종래 이러한 입경이 작은 수지나 필러에 대응할 수 있는 기술은 제안되어 있지 않다.
본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 입경이 작은 수지나 필러를 함유하는 수지 재료에 대응할 수 있는 수지 성형 장치 및 수지 성형품 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 본 발명에 관한 수지 성형 장치는,
a) 개구부를 가지는 수지 재료 수용 프레임과,
b) 상기 개구부를 포함하는 상기 수지 재료 수용 프레임의 하면을 덮도록 상기 수지 재료 수용 프레임의 하면에 필름을 흡착하기 위한 흡착 기구와,
c) 상기 수지 재료 수용 프레임의 내주를 둘러싸도록, 또한 승강 가능하게 마련된 필름 텐션 프레임재와,
d) 상기 필름 텐션 프레임재를 소정의 높이 위치에서 정지시키는 정지부와,
e) 상기 필름 텐션 프레임재를 상방으로부터 압압(押壓)하는 압압 부재와,
f) 상기 압압 부재를 오르내리는 구동부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 수지 성형품 제조 방법은,
개구부를 가지는 수지 재료 수용 프레임의 상기 개구부를 포함하는 하면을 덮도록 필름을 배치하는 공정과,
상기 수지 재료 수용 프레임의 내주를 둘러싸도록, 또한 승강 가능하게 마련된 필름 텐션 프레임재의 내측에 수지 재료를 공급하는 공정과,
상기 수지 재료 수용 프레임의 하면에 상기 필름을 흡착하면서, 상기 수지 재료 수용 프레임을 상승시킴으로써 상기 필름 텐션 프레임재를 강하시켜 소정의 높이 위치에서 정지시키는 것에 의해서, 상기 필름을 하방으로 돌출하여 내측에 수지 재료가 수용된 수지 재료 수용부를 형성하는 공정과,
상기 수지 재료 수용부를 성형틀의 캐비티에 수용하는 공정과,
상기 수지 재료 수용 프레임의 하면에 대한 상기 필름의 흡착을 해제하여, 상기 수지 재료 수용 프레임을 상승시키는 공정과,
압압 부재에 의해 상기 필름 텐션 프레임재를 상방으로부터 압압하고, 상기 압압 부재를 위로 끌어올리는 조작을 실시하는 공정을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 수지 성형 장치 및 수지 성형품 제조 방법에 의하면, 입경이 작은 수지나 필러를 함유하는 수지 재료에 대응할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 수지 성형 장치의 일 실시 형태에서의 수지 재료 이송부의 구성을 나타내는 종단면도이다.
도 2는 본 실시 형태의 수지 성형 장치에서의 압압 부재를 상승시킨 상태를 나타내는 정면도(a), 압압 부재를 강하시킨 상태를 나타내는 정면도(b), 및 압압 부재를 상승시킨 상태를 나타내는 측면도(c)이다.
도 3은 본 실시 형태의 수지 성형 장치에서의 수지 재료 수용 프레임 및 필름 텐션 프레임재(실선), 및 압압 부재(파선)의 상면도이다.
도 4는 본 실시 형태의 수지 성형 장치에서의 수지 재료 이송부의 동작 중, 성형틀에 수지 재료 수용부를 도입할 때까지의 각 동작을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 실시 형태의 수지 성형 장치에서의 수지 재료 이송부의 동작 중, 필름 텐션 프레임재에 부착한 수지 재료를 이탈시키기 위한 동작을 나타내는 도면이다.
도 6은 압축 성형부의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 7은 재료 수입(受入) 모듈, 성형 모듈, 및 불출(拂出) 모듈을 구비하는 수지 성형 장치의 예를 나타내는 개략도이다.
도 8은 종래의 수지 성형 장치에서의 수지 재료 이송부의 구성의 일례를 나타내는 종단면도이다.
도 9는 종래의 수지 재료 이송부의 동작을 나타내는 종단면도이다.
도 10은 종래의 수지 성형 장치에서의 수지 재료 이송부의 구성의 변형예를 나타내는 종단면도이다.
본 발명에 관한 수지 성형 장치에서는, 수지 재료 수용 프레임의 하면을 덮도록 상기 수지 재료 수용 프레임의 하면에 필름을 흡착 기구에 의해 흡착한 후에 필름 텐션 프레임재의 내측에 수지 재료를 공급하고, 수지 재료 수용 프레임을 들어올림으로써, 필름 텐션 프레임재가 하방으로 돌출하고, 그것에 의해 필름이 하방으로 돌출하여, 그 내측에 수지 재료가 수용된 수지 재료 수용부를 형성한다. 그 다음에, 상기 수지 재료 수용부를 성형틀의 캐비티 내에 도입한 후에, 흡착 기구에 의한 흡착을 해제하여 수지 재료 수용 프레임을 상승시킨다. 여기까지는 상술의 종래의 수지 성형 장치와 같다. 그 후, 구동부에 의해 압압 부재를 오르내림으로써 필름 텐션 프레임재를 압압 부재로 압압하는 동작을 반복하는 것에 의해서, 필름 텐션 프레임재에 부착하고 있는 수지 재료의 수지나 필러를 상기 필름 텐션 프레임재로부터 이탈시켜, 캐비티 내로 낙하시킨다.
이때문에, 캐비티 내에 수지 재료를 공급한 후에, 다음의 수지 재료를 수지 재료 수용부에 수용시키기 위해서 수지 재료 수용 프레임이나 필름 텐션 프레임재 등을 이송할 때에, 이송로가 수지나 필러에 의해서 오염되는 것이 저감된다. 이 이송로는, 수지 성형을 실시하기 전의 기판을 성형틀에 반입하는 반입로나, 수지 성형 후의 수지 성형품을 성형틀로부터 반출하는 반출로로서도 사용되는 점에서, 이 이송로의 오염을 저감함으로써, 기판이나 수지 성형품이 수지나 필러로 오염되는 것을 저감할 수 있다. 또, 수지 재료 수용부에 수용한 수지 재료가 필름 텐션 프레임재에 부착해 남는 경우 없이 캐비티 내로 도입되기 때문에, 필요한 양의 수지 재료를 상술한 종래의 기술보다도 정확하게 캐비티 내에 공급할 수 있다.
수지 재료를 성형틀에 이송할 때, 필름 텐션 프레임재가 수지 재료 수용 프레임에 대해서 상대적으로 상하로 진동하는 경우가 있다. 전술한 종래의 수지 재료 이송부(90)에서 이러한 진동이 발생하면, 수지 재료가 필름 텐션 프레임재(93)와 이형 필름(F)의 사이에 침입하고, 필름 텐션 프레임재(93)의 하면으로부터 수지 재료 수용 프레임(91)의 하면에 걸쳐 부착해 버린다. 특허문헌 1에는, 필름 텐션 프레임재의 진동을 억제하기 위해서, 필름 텐션 프레임재(93)를 하부에 부세(付勢)하는 용수철(96)(도 10 참조)을 이용하는 것이 기재되어 있다. 이에 대해서 본 발명에서는, 이러한 과제를 해결하기 위해서, 수지 재료를 성형틀에 이송할 때에, 구동부가 필름 텐션 프레임재를 상방으로부터 압압하는 상태를 유지함으로써, 필름 텐션 프레임재를 상방에서 정지 부재를 향해서 압압하는 상태를 유지할 수 있다. 이것에 의해, 필름 텐션 프레임재의 진동을 억제하고, 그것에 의해 수지 재료가 필름 텐션 프레임재와 이형 필름의 사이에 침입하는 것을 저감할 수 있기 때문에, 수지 재료가 압축되어 필름 텐션 프레임재에 고착하기 어려워진다. 게다가, 필름 텐션 프레임재에(압축되지 않고) 부착한 수지 재료를 이탈시킨다는 전술의 작용과, 수지 재료가 필름 텐션 프레임재와 이형 필름의 사이에 침입하는 것을 저감하는 작용을, 공통의 구성에 의해서 나타낼 수 있다.
정지부는, 수지 재료 수용 프레임과 일체로 형성된 것이어도 되고, 수지 재료 수용 프레임과는 다른 부재로 구성된 것이어도 된다.
상기 수지 성형품 제조 방법에서, 상기 필름 텐션 프레임재의 내측에 수지 재료를 공급하고 나서 상기 수지 재료 수용부를 상기 성형틀의 캐비티에 수용할 때까지, 압압 부재에 의해 상기 필름 텐션 프레임재를 상방으로부터 압압하는 상태를 유지하는 것이 바람직하다.
이하, 도 1~도 7을 이용하여 본 발명에 관한 수지 성형 장치 및 수지 성형품 제조 방법의 보다 구체적인 실시 형태를 설명한다.
본 실시 형태의 수지 성형 장치는, 도 1에 나타내는 수지 재료 이송부(10), 및 형체 장치 등을 가지는 압축 성형부(20)(후술) 등을 갖는다. 우선, 수지 재료 이송부(10)의 구성 및 동작을 설명한다.
수지 재료 이송부(10)는 수지 재료 수용 프레임(11)과, 흡착 기구(12)와, 필름 텐션 프레임재(13)와, 정지부(14)와, 반송 기구(15)와, 압압 부재(16)와, 구동부(17)를 갖는다.
수지 재료 수용 프레임(11)은 후술의 하형(LM)의 캐비티(MC)의 평면 형상에 대응한 직사각형의 개구부(111)를 갖는다. 흡착 기구(12)는 수지 재료 수용 프레임(11)의 하면에 마련된 홈과, 해당 홈의 공기를 흡인하는 흡인 장치(도시하지 않음)를 갖는다. 필름 텐션 프레임재(13)는 개구부(111)의 형상에 대응한 직사각형의 프래임재로서, 외주 측에 돌출부(131)를 가지는 단면이 역 L자형의 링이다. 정지부(14)는, 수지 재료 수용 프레임(11)의 내주측의 하단 부분을 내측으로 내민 것이다. 필름 텐션 프레임재(13)는 수지 재료 수용 프레임(11)에 대해서 상대적으로 상하로 이동 가능하게 마련되어 있고, 돌출부(131)가 정지부(14)에 닿음으로써 아래 쪽으로의 이동이 정지하게 되어 있다. 반송 기구(15)는, 수지 재료 수용 프레임(11)을 측방에서 끼워 파지하는 1대의 수지 재료 수용 프레임 파지부(151)와, 각 수지 재료 수용 프레임 파지부(151) 하에 마련된 이형 필름을 파지하는 필름 파지부(152)와, 이들 수지 재료 수용 프레임 파지부(151) 및 필름 파지부(152)를 이동시키는 이동 수단(도시하지 않음)을 갖는다.
압압 부재(16)는 필름 텐션 프레임재(13)의 상면을 압압하는 부재이며, 판부(161)의 하면에, 압압시에 필름 텐션 프레임재(13)와 접촉하는 핀(162)을 장착한 것이다. 구동부(17)는 실린더(171)와 상기 실린더(171)로부터 하방으로 밀려 나오는 피스톤(172)과, 상기 피스톤(172)을 이동시키는 동력원(도시하지 않음)을 갖는다. 피스톤(172)의 선단은 압압 부재(16)의 판부(161)의 상면에 고정되어 있다. 이들 압압 부재(16) 및 구동부(17)의 구성에 의해, 피스톤(172)이 하방으로 밀려 나왔을 때에 압압 부재(16)가 강하하여 필름 텐션 프레임재(13)를 압압한다. 본 실시예에서는, 1매의 판부(161)에 핀(162)을 2개 장착한 것을 2세트(따라서, 합쳐서 판부(161)를 2매, 핀(162)을 2개) 이용하여 각 판부(161)에 피스톤(172)을 1개(따라서, 합쳐서 피스톤(172)을 2개, 실린더(171)를 1개) 이용한다(도 2). 합계 4개의 핀(162)은, 직사각형인 필름 텐션 프레임재(13)의 네 모퉁이를 압압한다(도 3).
도 4 및 도 5를 이용하여 본 실시 형태의 수지 성형 장치에서의 수지 재료 이송부(10)의 동작을 설명한다. 우선, 평탄한 받침대(TB)의 상면에 이형 필름(F)을 장설한다. 이때, 받침대(TB)의 상면으로부터 기체를 흡인하는 흡인 장치를 마련해 둠으로써, 이형 필름(F)을 받침대(TB)상에 고정할 수 있다. 다음에, 반송 기구(15)에 의해 수지 재료 수용 프레임(11) 및 필름 텐션 프레임재(13)를 이형 필름(F) 위에 재치한다(도 4(a)). 이것에 의해, 필름 텐션 프레임재(13)는 받침대(TB)의 상면으로부터의 반작용에 의해, 수지 재료 수용 프레임(11)에 대해서 상대적으로 위쪽으로 이동해, 돌출부(131)가 정지부(14)로부터 떨어진 상태가 되어 있다. 이 시점에서는, 압압 부재(16)에 의한 필름 텐션 프레임재(13)의 상면의 압압은 실시하지 않았다.
다음에, 수지 재료 공급 장치로부터 필름 텐션 프레임재(13)의 내측에 수지 재료(P)를 공급한다(b). 수지 재료(P)에는, 예를 들면 에폭시 수지의 분말로 이루어지는 수지와, 실리카의 분말로 이루어지는 필러를 혼합한 것을 이용할 수 있다. 수지 재료(P)의 공급 장치 및 공급 방법에는, 예를 들면 특허문헌 2에 기재된 기존의 장치 및 방법을 이용할 수 있다.
다음에, 구동부(17)에 의해 압압 부재(16)를 강하시켜, 필름 텐션 프레임재(13)의 상면을 압압 부재(16)에 의해 압압한다(c). 그리고, 흡착 기구(12)에 의해서 이형 필름(F)을 흡인하여, 수지 재료 수용 프레임 파지부(151)에 수지 재료 수용 프레임(11)을 끼우면서 이형 필름(F)의 주위를 필름 파지부(152)로 파지한다. 그리고, 반송 기구(15)에 의해 수지 재료 수용 프레임(11)을 들어 올린다(d). 이때, 흡착 기구(12)에 의한 이형 필름(F)의 흡인의 강도를 적절히 설정해 둠으로써 필름 텐션 프레임재(13)가 그 자중에 의해서 정지부(14)에 맞닿는 곳까지 강하하면서, 이형 필름(F)이 필름 텐션 프레임재(13)에 밀려 신장하면서 수지 재료 수용 프레임(11)의 하면에 밀착한다. 이것에 의해, 필름 텐션 프레임재(13) 내의 수지 재료(P)를 재치하는 이형 필름(F)에 장력이 부여되면서, 이들 필름 텐션 프레임재(13)와 이형 필름(F)에 의해 수지 재료 수용부(PC)가 형성된다. 또한 이때에 이형 필름(F)에 주름이 생겨 있는 경우에는, 필름 파지부(152)가 이형 필름(F)을 도 4의 횡방향으로 인장함으로써, 주름의 발생을 저감시켜도 된다. 또, 후술의 수지 재료 이송부(10) 전체의 이동시에 확실히 진동을 억제하기 위해서, 이 (d)의 단계에서 압압 부재(16)에 의해 필름 텐션 프레임재(13)의 상면을 압압하는 힘을 늘리고, 이 힘을 늘린 상태를 유지해도 된다.
다음에, 필름 텐션 프레임재(13)의 상면을 압압 부재(16)에 의해 압압한 상태를 유지하면서, 반송 기구(15)는 수지 재료 이송부(10) 전체를 하형(LM)의 캐비티(MC)의 바로 위까지 이동시킨다(e). 이와 같이 이동의 사이에 필름 텐션 프레임재(13)의 상면을 압압 부재(16)로 압압한 상태를 유지함으로써, 필름 텐션 프레임재(13)를 상방에서 정지부(14)를 향해서 압압하는 상태가 유지되기 때문에, 이동 중의 필름 텐션 프레임재(13)의 진동이 억제된다. 이때문에, 수지 재료(P)가 필름 텐션 프레임재(13)와 이형 필름(F)의 사이나 수지 재료 수용 프레임(11)과 이형 필름(F)의 사이에 침입하는 것이 저감되고, 수지 재료(P)가 압축되어 필름 텐션 프레임재(13)나 수지 재료 수용 프레임(11)에 고착하기 어려워진다.
다음에, 캐비티(MC)의 바로 위까지 이동시킨 수지 재료 이송부(10) 전체를 강하시킴으로써, 수지 재료 수용부(PC)를 캐비티(MC) 내에 도입한다(f). 그리고, 흡착 기구(12)에 의한 이형 필름(F)의 흡인 및 필름 파지부(152)에 의한 파지를 해제한 후에, 수지 재료 수용 프레임(11)을 상승시킨다(g).
이어서, 구동부(17)에 의해 압압 부재(16)를 오르내리는 동작을 반복한다(도 5). 이것에 의해, 필름 텐션 프레임재(13)의 상면을 압압 부재(16)의 핀(162)에 의해서 두드리도록 반복 압압하여, 필름 텐션 프레임재(13)에 진동을 부여한다. 그렇게 하면, 필름 텐션 프레임재(13)에 부착하고 있던 수지 재료(P)가 필름 텐션 프레임재(13)로부터 이탈하여 캐비티(MC) 내로 낙하한다. 따라서, 수지 재료 공급 장치로부터 수지 재료 이송부(10)에 공급된 수지 재료가, 필름 텐션 프레임재에 부착해 남는 경우 없이 캐비티(MC) 내에 도입되기 때문에, 필요한 양의 수지 재료를 정확하게 상기 캐비티(MC) 내에 공급할 수 있다.
그 후, 수지 재료 이송부(10) 전체를 받침대(TB)로 반송한다. 이때, 이미 필름 텐션 프레임재(13)로부터 수지 재료(P)가 이탈하고 있는 점에서, 반송로(이송로, 반송로)에 수지 재료(P)가 낙하하는 경우 없이, 반송로가 수지 재료(P)(수지 및 필러)에 의해서 오염되는 것이 저감된다.
압축 성형부(20)는 종래의 수지 성형 장치에서의 것과 같지만, 이하에 도 6을 이용하여 구성 및 동작을 간단하게 설명한다.
압축 성형부(20)는 하부 고정반(211)의 네 모퉁이에 각각 타이 바(22)(합쳐서 4개)가 입설되어 있고, 타이 바(22)의 상단 부근에는 직사각형의 상부 고정반(212)이 마련되어 있다. 하부 고정반(211)과 상부 고정반(212)의 사이에는 직사각형의 가동 플래튼(23)이 마련되어 있다. 가동 플래튼(23)은 네 모퉁이에 타이 바(22)가 통과하는 구멍이 마련되어 있고, 타이 바(22)를 따라 상하로 이동 가능하다. 하부 고정반(211) 위에는, 가동 플래튼(23)을 상하로 이동시키는 장치인 형체 장치(24)가 마련되어 있다. 가동 플래튼(23)의 상면에는 하부 히터(251)가 배치되고 하부 히터(251) 위에, 캐비티(MC)를 가지는 하형(LM)이 마련되어 있다. 캐비티(MC)의 내면에는 흡인구(도시하지 않음)가 마련되어 있고, 전술과 같이 수지 재료 수용부(PC)를 캐비티(MC) 내에 도입했을 때에 상기 흡인구로부터 흡인함으로써, 캐비티(MC)의 내면에 수지 재료 수용부(PC)의 이형 필름(F)이 밀착하게 되어 있다. 상부 고정반(212)의 하면에는 상부 히터(252)가 배치되고 상부 히터(252) 하에 상형(UM)이 장착되어 있다. 상형(UM)의 하면에는, 반도체 칩이 실장된 기판(S)을 장착할 수 있게 되어 있다.
압축 성형부(20)의 동작은 이하와 같다. 우선, 기판 이동 기구(도시하지 않음)에 의해, 상형(UM)의 하면에, 반도체 칩이 실장된 기판(S)을 장착한다. 다음에, 수지 재료 이송부(10)에 의해 수지 재료 수용부(PC)를 캐비티(MC) 내에 도입하고(전술), 캐비티(MC)의 내면의 흡인구로부터 흡인함으로써 이형 필름(F)을 상기 내면에 밀착시킨다. 압압 부재(16)를 오르내리는 동작을 반복하여, 필름 텐션 프레임재(13)에 부착하고 있던 수지 재료(P)를 필름 텐션 프레임재(13)로부터 이탈시킨(전술) 후, 수지 재료 이송부(10)를 압축 성형부(20)로부터 받침대(TB)로 반송한다. 또한 상형(UM)에 대한 기판(S)의 장착과, 캐비티(MC)에 대한 수지 재료 수용부(PC)의 도입은 상기와 반대의 순서로 실시해도 된다.
이 상태로, 하부 히터(251)에 의해 캐비티(MC) 내의 수지 재료(P)를 가열함으로써 연화시키면서, 상부 히터(252)에 의해 기판(S)을 가열한다. 수지 재료(P) 및 기판(S)이 가열된 상태로, 형체 장치(24)에 의해 가동 플래튼(23)을 상승시켜, 성형틀(상형(UM)와 하형(LM))을 형체하여, 수지 재료(P)를 경화시킨다. 수지 재료(P)가 경화한 후, 형체 장치(24)에 의해 가동 플래튼(23)을 하강시킴으로써 틀이 열린다. 이것에 의해, 반도체 칩이 수지 봉지된 수지 봉지품(수지 성형품)이 얻어진다. 얻어진 수지 봉지품은 하형(LM)의 내면이 이형 필름으로 피복되어 있음으로써, 하형(LM)으로부터 부드럽게 이형된다.
도 7을 이용하여 본 발명에 관한 수지 성형 장치의 다른 실시 형태를 설명한다. 본 실시 형태의 수지 성형 장치(30)는 재료 수입 모듈(31), 성형 모듈(32), 및 불출 모듈(33)을 갖는다. 재료 수입 모듈(31)은 수지 재료(P) 및 기판(S)을 외부로부터 받아들여 성형 모듈(32)에 송출하기 위한 장치로서, 기판 수입부(311) 및 수지 재료 공급부(312)를 갖는다. 1대의 성형 모듈(32)은 전술의 압축 성형부(20)를 1세트 구비한다. 도 7에는 성형 모듈(32)을 3대 나타내고 있지만, 수지 성형 장치(30)에는 성형 모듈(32)을 임의의 대 수 마련할 수 있다. 또, 수지 성형 장치(30)를 만들어 사용을 개시한 후여도, 성형 모듈(32)을 증감할 수도 있다. 불출 모듈(33)은 성형 모듈(32)에서 제조된 수지 성형품을 성형 모듈(32)로부터 반입해 유지하여 두는 것으로, 수지 성형품 유지부(331)를 갖는다.
재료 수입 모듈(31), 1 또는 복수 대의 성형 모듈(32), 및 불출 모듈(33)을 관통하도록, 기판(S), 수지 재료 이송부(10), 및 수지 성형품을 반송하는 주반송 장치(36)가 마련되어 있다. 또, 각 모듈 내에는, 주반송 장치(36)와 당해 모듈 내의 장치의 사이에 기판(S), 수지 재료 이송부(10), 및 수지 성형품을 반송하는 부반송 장치(37)가 마련되어 있다. 이들 주반송 장치(36) 및 부반송 장치(37)는 전술의 반송 기구(15)에서의 이동 수단으로서의 기능을 갖는다.
수지 성형 장치(30)의 동작을 설명한다. 기판(S)은 사용자에 의해서 재료 수입 모듈(31)의 기판 수입부(311)에 유지된다. 주반송 장치(36) 및 부반송 장치(37)는 기판(S)을 기판 수입부(311)로부터, 성형 모듈(32) 중 1대에 있는 압축 성형부(20)로 반송해, 기판(S)을 당해 압축 성형부(20) 상형(UM)에 장착한다. 다음에, 재료 수입 모듈(31)에서, 상술의 방법에 의해 수지 재료 이송부(10)에 수지 재료(P)를 공급한다(도 4(a)~(d)). 그리고, 주반송 장치(36) 및 성형 모듈(32) 중 1대에 마련된 부반송 장치(37)에 의해, 수지 재료 이송부(10)를 당해 성형 모듈(32)의 압축 성형부(20)에서의 하형(LM)의 캐비티(MC)의 바로 위까지 이동시켜(도 4(e)), 상술의 방법에 의해 캐비티(MC)에 수지를 공급한다(도 4(f), (g), 도 5). 다음에, 주반송 장치(36) 및 부반송 장치(37)에 의해 수지 재료 이송부(10)를 재료 수입 모듈(31)에 반출한 후에, 압축 성형부(20)에서 압축 성형을 실시한다. 당해 압축 성형부(20)에서 압축 성형을 실시하고 있는 동안에, 다른 압축 성형부(20)에서 지금까지와 동일한 조작을 실시함으로써, 복수의 압축 성형부(20)에서 시간을 늦추면서 병행하여 압축 성형을 실시할 수 있다. 압축 성형에 의해 얻어진 수지 성형품은 주반송 장치(36) 및 부반송 장치(37)에 의해서 압축 성형부(20)로부터 반출되어 불출 모듈(33)의 수지 성형품 유지부(331)에 반입되어 유지된다. 사용자는 적절히, 수지 성형품을 수지 성형품 유지부(331)로부터 취출할 수 있다.
본 발명은 말할 것도 없이 상기 각 실시 형태에는 한정되지 않고, 여러 가지의 변형이 가능하다.
또, 본 발명에 관한 수지 성형 장치는, 특히 분말상의 수지 재료를 사용하는 경우에 현저하게 상기의 작용 효과를 나타내지만, 과립상이나 액체상 등의 다른 형태의 수지 재료를 사용하는 경우에도 이용할 수 있다. 예를 들면, 과립상의 수지 재료에는 과립의 표면에 그것보다도 입경이 작은 미분말이 부착하고 있는 경우가 있다. 그러한 미분말이 필름 텐션 프레임재에 일단 부착했다고 해도, 구동부에 의해 압압 부재를 오르내림으로써 필름 텐션 프레임재를 압압 부재로 압압하는 동작을 반복하는 것에 의해서, 당해 미분말을 필름 텐션 프레임재로부터 이탈시킬 수 있고, 그것에 의해 반송로가 당해 미분말에 오염되는 것이 저감된다.
10,…수지 재료 이송부
11, 91…수지 재료 수용 프레임
111, 911…개구부
12, 92…흡착 기구
13, 93…필름 텐션 프레임재
131, 931…돌출부
14, 94…정지부
15, 95…반송 기구
151, 951…수지 재료 수용 프레임 파지부
152, 952…필름 파지부
16…압압 부재
161…압압 부재의 판부
162…압압 부재의 핀
17…구동부
171…실린더
172…피스톤
20…압축 성형부
211…하부 고정반
212…상부 고정반
22…타이 바
23…가동 플래튼
24…형체 장치
251…하부 히터
252…상부 히터
30…수지 성형 장치
31…재료 수입 모듈
311…기판 수입부
312…수지 재료 공급부
32…성형 모듈
33…불출 모듈
331…수지 성형품 유지부
36…주반송 장치
37…부반송 장치
96…용수철

Claims (3)

  1. a) 개구부를 가지는 수지 재료 수용 프레임과,
    b) 상기 개구부를 포함하는 상기 수지 재료 수용 프레임의 하면을 덮도록 상기 수지 재료 수용 프레임의 하면에 필름을 흡착하기 위한 흡착 기구와,
    c) 상기 수지 재료 수용 프레임의 내주를 둘러싸도록, 또한 승강 가능하게 마련된 필름 텐션 프레임재와,
    d) 상기 필름 텐션 프레임재를 소정의 높이 위치에서 정지시키는 정지부와,
    e) 상기 필름 텐션 프레임재를 상방으로부터 압압(押壓)하는 압압 부재와,
    f) 상기 압압 부재를 오르내리는 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 수지 성형 장치.
  2. 개구부를 가지는 수지 재료 수용 프레임의 상기 개구부를 포함하는 하면을 덮도록 필름을 배치하는 공정과,
    상기 수지 재료 수용 프레임의 내주를 둘러싸도록, 또한 승강 가능하게 마련된 필름 텐션 프레임재의 내측에 수지 재료를 공급하는 공정과,
    상기 수지 재료 수용 프레임의 하면에 상기 필름을 흡착하면서, 상기 수지 재료 수용 프레임을 상승시킴으로써 상기 필름 텐션 프레임재를 강하시켜 소정의 높이 위치에서 정지시키는 것에 의해서, 상기 필름이 하방으로 돌출하여 내측에 수지 재료가 수용된 수지 재료 수용부를 형성하는 공정과,
    상기 수지 재료 수용부를 성형틀의 캐비티에 수용하는 공정과,
    상기 수지 재료 수용 프레임의 하면에 대한 상기 필름의 흡착을 해제하여, 상기 수지 재료 수용 프레임을 상승시키는 공정과,
    압압 부재에 의해 상기 필름 텐션 프레임재를 상방으로부터 압압하고, 상기 압압 부재를 위로 끌어올리는 조작을 실시하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 수지 성형품 제조 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 필름 텐션 프레임재의 내측에 수지 재료를 공급하고 나서 상기 수지 재료 수용부를 상기 성형틀의 캐비티에 수용할 때까지, 상기 압압 부재에 의해 상기 필름 텐션 프레임재를 상방으로부터 압압하는 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 수지 성형품 제조 방법.
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