TW201832299A - 樹脂密封方法及樹脂密封裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種樹脂密封方法及樹脂密封裝置，在｢於半導體元件的表面形成露出部分的樹脂密封封裝｣的製造中，當使脫模薄膜吸附於按壓部和模窩凹部的底面時，以不會產生｢脫模薄膜不沿著從模窩凹部的底面突出之按壓部的側面、及鄰接於該處之模窩凹部的底面之局部的形狀｣的部分的方式，使脫模薄膜可沿著模窩凹部的底面形狀吸附。 　　被設在上模模窩塊(23)的按壓塊(28)，是透過連接構件而連接於1個驅動塊，該驅動塊連接於具備馬達等致動器的驅動源。藉由從驅動源傳達力，使得驅動塊作動，而構成：連接於該處的複數個按壓塊(28)，能以所需的行程，對模窩凹部(26)的底面(26b)形成進出。

Description

樹脂密封方法及樹脂密封裝置
本發明關於樹脂密封方法及樹脂密封裝置。
傳統上，利用樹脂密封半導體元件等的電子零件，來執行製造樹脂密封封裝的嵌入成形。該嵌入成形，是將電子零件、或者具有電子零件的基板等固定於模具內部，將已熔融的樹脂充填於模窩並使其硬化，使電子零件、或者具有電子零件的基板等與樹脂成形部形成一體化。
此外，因｢被樹脂密封封裝所密封之半導體元件等的電子零件｣的種類不同，有時在半導體元件的表面設定｢不會以樹脂密封的部位｣，亦即｢令半導體元件外露的部位｣。舉例來說，當電子零件是所謂紅外線感測器和影像感測器之光學系感測器元件的場合中，使半導體元件之表面的局部不被樹脂覆蓋地形成外露。
在此，在利用嵌入成形製造｢使半導體元件之表面的局部露出於外部｣之樹脂密封封裝的場合中，於樹脂密封時，有必要遮蔽半導體元件之表面的局部。遮蔽(masking)譬如是於樹脂密封時，利用設於模具之凸狀的按壓部的前端面，按壓半導體元件之表面的局部並同時執行。
執行該遮蔽時，｢按壓所產生的壓力不會使半導體元件破損｣、和｢在半導體元件的表面和按壓部的前端面之間不會形成樹脂毛邊，該樹脂毛邊是起因於經熔融之密封樹脂侵入的樹脂洩漏｣，變得必要而不可欠缺。
在此，以抑制半導體元件的破損和抑制樹脂毛邊的產生作為目的，而提出了在半導體元件的表面與按壓部的前端部之間夾持的緩衝用的脫模薄膜的方法(譬如，請參考專利文獻1)。
在專利文獻1所記載的裝置及方法中，在設於模具的按壓部的前端形成抵接面，藉由｢將設有按壓部的模具與脫模薄膜之間的空氣，吸引至朝向模具之內部的方向｣的吸引機構，使所張設的脫模薄膜，以覆蓋模窩凹部的方式吸附於模具。在該狀態下，是由按壓部的抵接面，透過脫模薄膜對半導體元件之表面的局部形成遮蔽，執行密封樹脂的樹脂密封。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]：日本特開2006-27082號公報
[發明欲解決之問題]
在此，在專利文獻1所記載的裝置中，難以使脫模薄膜延伸而沿著｢形成於按壓部前端之段差面的側面｣，而產生脫模薄膜從按壓部的側面、與鄰接於該側面之模窩凹部的底面局部浮起的狀態。該脫模薄膜的浮起領域，於鎖模時，與設在相對向之基板的鍵合線(bonding wire)亦即金線接觸，致使金線破損、或脫模薄膜破裂，而存在引發樹脂成形時之成形不良的問題。脫模薄膜與金線之間的接觸，在被設於半導體元件的表面局部之露出部的端部與金線之間的距離接近的場合中、或半導體元件的厚度較薄的場合中，更顯著地產生。
此外，在其他的傳統裝置中，在形成於｢被設於模具的按壓部｣與｢模窩凹部的底面｣之間的段差部，與專利文獻1所記載的裝置相同，形成｢脫模薄膜從按壓部的側面、和鄰接於該側面的模窩凹部之底部的局部浮起｣的狀態，因為脫模薄膜的局部與金線接觸，導致金線和脫模薄膜的破損。
本發明，是有鑑於以上的點所研發的發明，其目的是提供一種：在｢於半導體元件的表面形成露出部分的樹脂密封封裝｣的製造中，當使脫模薄膜吸附於按壓部和模窩凹部的底面時，以不會產生｢脫模薄膜不沿著從模窩凹部的底面突出之按壓部的側面、及鄰接於該處之模窩凹部的底面之局部的形狀｣的部分的方式，使脫模薄膜可沿著模窩凹部的底面形狀吸附的樹脂密封方法及樹脂密封裝置。 [解決問題之手段]
為了達成上述的目的，本發明的樹脂密封用模具，是在第一模具與第二模具的合模(mold matching)中，利用從｢形成於前述第二模具面向前述第一模具的面之模窩凹部的底面｣突出之按壓部的前端面，隔著具有伸展性的脫模薄膜，按壓在｢被放置於前述第一模具面向前述第二模具的面的基板｣上配列成矩陣狀之複數個半導體元件的表面的局部，並在前述第一模具與前述脫模薄膜之間充填密封樹脂的樹脂密封方法，當前述按壓部形成從前述模窩凹部的底面突出的狀態時，在前述模窩凹部的底面與前述按壓部的前端面位於同一面上的狀態下，使前述脫模薄膜吸附於整個前述模窩凹部的底面與前述按壓部的前端面，維持著該吸附狀態的同時，使前述按壓部對前述模窩凹部的底面形成相對性的進出，而在前述模窩凹部的底面與前述按壓部的前端面之間形成段差。
在此，在第一模具與第二模具的合模中，藉由利用從｢形成於第二模具面向第一模具的面之模窩凹部的底面｣突出之按壓部的前端面，隔著脫模薄膜，按壓配列在｢被放置於第一模具面向第二模具的面的基板｣之半導體元件的表面的局部，能以按壓部的前端面，遮蔽半導體元件之表面的局部。亦即，可在樹脂成形品之半導體元件的表面局部，形成不會附著有密封樹脂的露出部。此外，藉由隔著脫模薄膜，能降低按壓部施加於半導體元件之表面的壓力，能抑制半導體元件的破損。此外，藉由隔著脫模薄膜，當開模時，樹脂成形品容易從第二模具脫模。而文中所稱的模窩凹部，雖是指形成於第二模具，用來形成｢鎖模時供樹脂充填之模窩｣的凹陷部分，但也可以是以下的構造：在第一模具形成額外的模窩凹部，當第一模具與第二模具合模時，將形成於雙方模具間的空間作為模窩而充填密封樹脂。
此外，在第一模具與第二模具的合模中，藉由利用從｢形成於第二模具面向第一模具的面之模窩凹部的底面｣突出之按壓部的前端面，按壓在｢被放置於第一模具面向第二模具的面的基板｣上配列成矩陣狀之複數個半導體元件的表面的局部，能對複數個半導體元件的表面同時形成遮蔽。
此外，藉由在模窩凹部的底面與按壓部的前端面位於同一面上的狀態下，使脫模薄膜吸附於整個模窩凹部的底面與按壓部的前端面，由於模窩凹部的底面與按壓部的前端面位在沒有段差的同一面上，故能使脫模薄膜沿著該同一面吸附。
此外，藉由在模窩凹部的底面與按壓部的前端面位於同一面上的狀態下，使脫模薄膜吸附於整個模窩凹部的底面與按壓部的前端面，維持著該吸附狀態的同時，使按壓部對模窩凹部的底面形成相對性的進出，能使已吸附於整個模窩凹部的底面與按壓部的前端面的脫模薄膜中，抵接於按壓部的部分及其周圍(附近)形成延伸。
此外，藉由使按壓部對模窩凹部的底面形成相對性的進出，在模窩凹部的底面與按壓部的前端面之間形成段差，能使按壓部的前端面相對於模窩凹部的底面形成突出，而利用該按壓部的前端面按壓半導體元件之表面的局部並形成遮蔽。
此外，當按壓部形成從模窩凹部的底面突出的狀態時，在模窩凹部的底面與按壓部的前端面位於同一面上的狀態下，使脫模薄膜吸附於整個模窩凹部的底面與按壓部的前端面，維持著該吸附狀態的同時，使按壓部對模窩凹部的底面形成相對性的進出，而在模窩凹部的底面與按壓部的前端面之間形成段差，藉此能使脫模薄膜中，抵接於按壓部的部分及其周圍(附近)形成延伸，並使按壓部的前端面相對於模窩凹部的底面形成突出。經延伸的脫模薄膜，成為沿著｢相對於模窩凹部之底面形成突出之按壓部的側面｣與｢鄰接於該處之模窩凹部的底面的局部｣的狀態。亦即，可沿著模窩凹部的底面形狀使脫模薄膜吸附。
此外，在按壓部的前端面具有略平坦的形狀，其面積形成較相對向的半導體元件之表面的面積更小的場合中，半導體元件之表面的局部，被按壓部的前端面所遮蔽。
此外，在按壓部作動而形成段差的場合中，從模窩凹部的底面與按壓部的前端面位於同一面上的狀態促使按壓部作動，可形成按壓部從模窩凹部的底面突出的形態。
此外，在模窩凹部作動而形成段差的場合中，從模窩凹部的底面與按壓部的前端面位於同一面上的狀態促使模窩凹部作動，可形成按壓部從模窩凹部的底面突出的形態。
此外，在按壓部因應於來自所按壓之半導體元件的反作用力，各自獨立而構成可位移的場合中，即使按壓部所承受之來自於半導體元件的反作用力的大小不同，也能藉由按壓部的位移而吸收反作用力。在複數個半導體元件之間，因｢安裝於基板時之黏接劑的量｣或｢乾燥狀態｣等，使得基板與半導體元件的總厚度、或者基板上之半導體元件的傾斜狀態產生變化，其結果，當按壓部按壓半導體元件之表面的局部時，所承受之來自半導體元件的反作用力變得不同。藉由使按壓部獨立位移，可因應複數個半導體元件間所產生之反作用力的差異。
為了達成上述的目的，本發明的樹脂密封裝置，具備：第一模具，可供基板放置，該基板搭載著被配列成矩陣狀的複數個半導體元件；和第二模具，形成有模窩凹部與按壓部，該模窩凹部，在與該第一模具的合模中，形成在面向該第一模具的面，仿製｢以密封樹脂密封了前述半導體元件的樹脂部｣，該按壓部，對該模窩凹部的底面形成相對性的進出，並以其前端面，隔著具有伸展性的脫模薄膜，按壓前述半導體元件之表面的局部；和薄膜吸附手段，吸引已披覆於前述模窩凹部的前述脫模薄膜，使脫模薄膜吸附於該模窩凹部的底面與前述按壓部的前端面的整體；及段差形成手段，維持著前述薄膜吸附手段對前述脫模薄膜的吸附，並使前述按壓部對前述模窩凹部的底面形成相對性的進出，從該模窩凹部的底面與該按壓部的前端面位於同一面上的狀態，形成該按壓部的前端面突出的段差。
在此，根據第一模具，可供基板放置，該基板搭載著被配列成矩陣狀的複數個半導體元件；和第二模具，形成有模窩凹部與按壓部，該模窩凹部，在與該第一模具的合模中，形成在面向該第一模具的面，仿製｢以密封樹脂密封半導體元件的樹脂部｣；及薄膜吸附手段，吸引已披覆於模窩凹部的脫模薄膜，使脫模薄膜吸附於模窩凹部的底面與按壓部的前端面的整體；藉由將搭載著複數個半導體元件的基板配置於第一模具與第二模具之間，並對第一模具與脫模薄膜之間充填密封樹脂，可成形樹脂成形品。此外，藉由脫模薄膜，能降低因按壓部的遮蔽而施加於半導體元件之表面的壓力，能抑制半導體元件的破損。不僅如此，藉由脫模薄膜，當開模時，樹脂成形品容易從第二模具脫模。
此外，根據第一模具，可供基板放置，該基板搭載著被配列成矩陣狀的複數個半導體元件；和第二模具，形成有模窩凹部與按壓部，該模窩凹部，在與該第一模具的合模中，形成在面向該第一模具的面，仿製｢以密封樹脂密封半導體元件的樹脂部｣，該按壓部，對模窩凹部的底面形成相對性的進出，並以其前端面，隔著具有伸展性的脫模薄膜，按壓前述半導體元件之表面的局部；和薄膜吸附手段，吸引已披覆於模窩凹部的脫模薄膜，使脫模薄膜吸附於模窩凹部的底面與按壓部的前端面的整體；及段差形成手段，使按壓部對模窩凹部的底面形成相對性的進出，形成按壓部的前端面突出的段差；能以按壓部的前端面遮蔽半導體元件之表面的局部。亦即，可在樹脂成形品之半導體元件的表面局部，形成露出部。此外，可對｢在1個基板上配列成矩陣狀之複數個半導體元件的表面｣，同時形成遮蔽。
此外，藉由｢對模窩凹部的底面形成相對性進出，並隔著具有伸展性的脫模薄膜，以其前端面按壓半導體元件之表面的局部｣的按壓部、及｢吸引已披覆著模窩凹部的脫模薄膜，使脫模薄膜吸附於整個模窩凹部的底面與按壓部的前端面｣的薄膜吸附手段，構成在模窩凹部的底面與按壓部的前端面之間沒有段差的同一面，可使脫模薄膜沿著該同一面吸附。
此外，藉由｢吸引已披覆著模窩凹部的脫模薄膜，使脫模薄膜吸附於整個模窩凹部的底面與按壓部的前端面｣的薄膜吸附手段、及｢維持著薄膜吸附手段對脫模薄膜的吸附，同時使按壓部對模窩凹部的底面形成相對性的進出，從模窩凹部的底面與按壓部的前端面位於同一面上的狀態，形成按壓部的前端面突出的段差｣的段差形成手段，能使已吸附於整個模窩凹部的底面與按壓部的前端面的脫模薄膜中，抵接於按壓部的部分及其周圍(附近)形成延伸。
此外，藉由｢使按壓部對模窩凹部的底面形成相對性的進出，而形成按壓部的前端面從模窩凹部的底面突出之段差｣的段差形成手段，能使按壓部的前端面相對於模窩凹部的底面形成突出，而利用該按壓部的前端面按壓半導體元件之表面的局部並形成遮蔽。
此外，根據｢對模窩凹部的底面形成相對性的進出，利用其前端部，隔著具由伸展性的脫模薄膜，按壓半導體元件之表面的局部｣的按壓部、和｢吸引已披覆於模窩凹部的脫模薄膜，使脫模薄膜吸附於整個模窩凹部的底面與按壓部的前端面｣的薄膜吸附手段、及｢維持著薄膜吸附手段對脫模薄膜的吸附，並使按壓部對模窩凹部的底面形成相對性的進出，從模窩凹部的底面與按壓部的前端面位於同一面上的狀態，形成按壓部的前端面突出的段差｣的段差形成手段，能使已吸附於模窩凹部的底面與按壓部的前端面的脫模薄膜中，抵接於按壓部的部分及其周圍(附近)形成延伸，並相對於模窩凹部的底面使按壓部的前端面突出。經延伸的脫模薄膜，成為沿著｢相對於模窩凹部之底面形成突出之按壓部的側面｣與｢鄰接於該處之模窩凹部的底面的局部｣的狀態。亦即，可沿著模窩凹部的底面形狀使脫模薄膜吸附。 [發明的效果]
本發明的樹脂密封方法及樹脂密封裝置，在｢於半導體元件的表面形成露出部分的樹脂密封封裝｣的製造中，當使脫模薄膜吸附於按壓部和模窩凹部的底面時，以不會產生｢脫模薄膜不沿著從模窩凹部的底面突出之按壓部的側面、及鄰接於該處之模窩凹部的底面之局部的形狀｣的部分的方式，使脫模薄膜可沿著模窩凹部的底面形狀吸附。
以下，參考圖面說明本發明的實施形態。
如第1圖所示，樹脂密封裝置A，是由模具B、轉移單元3及鎖模裝置4所構成，該模具B是由以下所形成：由下模模組11及下模棋盤塊12所構成的第一模具1(下模1)；和由上模模組21及上模棋盤塊22所構成的第二模具2(上模2)；該鎖模裝置4將模具朝下驅動，而使模具形成開閉。此外，樹脂密封裝置A具有：用來搬送基板及樹脂成形品的基板搬送裝置、和用來搬送樹脂密封後之成形品的製品搬送裝置(兩者的圖示省略)。樹脂密封裝置A，為本發明之樹脂密封裝置的其中一例。
在本實施形態中，將下模模組11相對於上模模組21的位置定義為｢下｣或者｢下方｣，將上模模組21相對於下模模組11的位置定義為｢上｣或｢上方｣。此外，在以下的說明中，雖然為了說明上的方便，將第一模具1稱為｢下模1｣，將第二模具2稱為｢上模2｣，但是在使用本發明的樹脂密封裝置中，根據裝置構造，也包含了使用以下模具的樣態：將設有後述按壓塊28的模具稱為｢下模｣，將與該下模成為一對的模具稱為｢上模｣。
模具B，是利用樹脂來密封｢將複數個半導體元件5搭載成矩陣狀｣的基板6(請參考第2圖的上半部)。由模具B對基板6施以樹脂密封，而成形出樹脂成形品62，該樹脂成形品62在基板6上形成有：樹脂成形部61；使複數個半導體元件5之表面的局部露出於外部的露出部51(請參考第2圖的下半部)。成為對象的半導體元件，譬如是所謂紅外線感測器或影像感測器之光學感測器的感測器元件。
以下的第3圖~第10圖中，為了避免圖面過於繁瑣，而簡略地顯示搭載著1個半導體元件5a(請參考第6圖a)之略正方形的基板6a。 　　此外，基於相同的理由，雖然實際的裝置構造，是於上模2形成有複數個按壓塊的構造，但為了說明上的方便，在第4圖~第10圖中，則簡略地顯示了1個按壓塊28(請參考第6圖a)。 　　除此之外，雖然實際的裝置構造，是於後述的坩堝塊14形成有複數個坩堝的構造，但在第3圖~第5圖中，為了說明上的方便，則簡略地顯示了1個坩堝15(請參考第4圖)。
在本文中，作為模具B之樹脂密封對象的基板，是在1個基板上搭載了複數個半導體元件的基板，但基板的形狀並無特別的限制。因此，並不侷限於第2圖所示之略呈長方形的基板6，舉例來說，也可使是略呈正方形的基板。
下模模組11是用來支承下模棋盤塊12的構件，上模模組21則是用來支承上模棋盤塊22的構件（請參考第1圖）。下模棋盤塊12及上模棋盤塊22，分別具有｢可供基板載置的下模模窩塊13｣、｢可供樹脂材料充填的上模模窩塊23｣(請參考第4圖及第5圖)，並共通運作來製造樹脂成形品。下模棋盤塊12及上模棋盤塊22，可因應於樹脂成形品的種類而更替，其詳細的構造稍後說明。此外，上模模組21及下模模組11，原則上不受到樹脂成形品之種類的限制，可使用相同的組合。
轉移單元3，是在模具B已鎖模的狀態下，令｢已在坩堝15(請參考第5圖)加熱後的熱硬化性樹脂｣熔融，並經由揀選部25及樹脂通路27而押出至模窩凹部26(請參考第5圖)的移載裝置。
鎖模裝置4，如第1圖及第3圖所示，具有設於垂直方向之複數個彼此略為平行的拉桿41。各拉桿41的上端部，是由固定平台42所連接。除此之外，各拉桿41的下端部，連接於圖面中未顯示的基座平台。
此外，在各拉桿41，可升降地嵌裝有可動平台43，而可移動於各個拉桿(請參考第1圖及第3圖)。可動平台43，是可藉由升降驅動部(圖示省略)以所需的行程形成升降，並執行高壓的鎖模的構件，該升降驅動部具備：利用油壓缸或者馬達驅動，透過滾珠螺桿之肘節連接(toggle link)裝置等的致動器。
在固定平台42的下表面，固定著上模模組21。在上模模組21的下側，固定著上模棋盤塊22。在可動平台43的上表面，固定著下模模組11。在下模模組11的上側，固定著下模棋盤塊12(請參考第1圖)。
下模棋盤塊12，將下模模窩塊13及坩堝塊14形成一體化而形成厚板狀(請參考第4圖)。在下模模窩塊13的上表面載置著基板6。在坩堝塊14形成有用來加熱熱硬化性樹脂的坩堝15。
上模棋盤塊22，將上模模窩塊23及揀選塊24形成一體化而形成厚板狀(請參考第5圖)。在揀選塊24形成有：於鎖模時與坩堝塊14連通的揀選部25。此外，在上模模窩塊23形成有模窩凹部26，揀選部25及模窩凹部26是由樹脂通路27所連接(請參考第5圖)。
模窩凹部26，當已將上模棋盤塊22與下模棋盤塊12鎖模時，形成於｢與載置有基板6之領域相對向的位置｣，而前述領域與前述位置之間的空間，成為熱硬化性樹脂的充填領域。配合模窩凹部26的形狀，在搭載著半導體元件5(請參考第2圖)之基板6的上表面，形成有樹脂成形部61(請參考第4圖及第5圖)。
在此，僅在上模模窩塊23設置｢可供熱硬化性樹脂充填｣之模窩凹部26的這點，並非是必要的。舉例來說，只要是｢在半導體元件之表面的局部形成露出部｣的構造，也可以形成：除了上模模窩塊23之模窩凹部26，在下模模窩塊23設置模窩凹部的構造。
在上模棋盤塊22，於上模模窩塊23設有按壓塊28(相當於本案請求項的按壓部)，該按壓塊28構成：可對模窩凹部26的底面形成進出(請參考第4圖及第5圖)。按壓塊28的前端面，當模具B的鎖模時，成為隔著脫模薄膜按壓｢半導體元件5之表面的局部｣的部分。
按壓塊28設在：在上模棋盤塊22中，當模具B的鎖模時與半導體元件5a相對向的位置(請參考第6圖a~第6圖c)。在如以上所述的上模2，設有數量與｢基板6所搭載之複數個半導體元件5｣對應的按壓塊28。
此外，複數個按壓塊28，是透過連接構件而連接於1個驅動塊，該驅動塊連接於具備馬達等致動器的驅動源(圖示省略)。藉由從驅動源傳達力，使得驅動塊作動，而構成：所連接的複數個按壓塊28，能以所需的行程，對模窩凹部26的底面26b形成進出(請參考第6圖a~第6圖c)。
一旦透過驅動源使按壓塊28朝下方作動，按壓塊28的前端面28a，將從｢與模窩凹部26b的底面位於同一面上｣的狀態，相對於模窩凹部26的底面26b形成突出(請參考第6圖a及第6圖b)。此外，設定按壓塊28的行程，一旦使按壓塊28朝上方作動，按壓塊28的前端面28a便回到與模窩凹部26的底面26b構成同一面的位置(請參考第6圖a)。
此外，在按壓塊28的上端，安裝著具有彈性力的彈簧構件29(請參考第6圖a~第6圖c)。該彈簧構件29，是用來吸收｢1個基板6所搭載之複數個半導體元件5a的厚度和傾斜之差異(不一致)｣的構件。以上所謂的｢複數個半導體元件5a的厚度和傾斜的差異(不一致)｣，是起因於｢將半導體元件5a安裝於基板6時所使用之黏接劑的量、或其乾燥狀態｣所產生的結果。
彈簧構件29，作為｢連接按壓塊28與驅動塊之連接構件｣的一部分，舉例來說，在驅動塊與按壓塊28之間設置間隙，將彈簧構件29配置於該間隙的部分，而連接兩構件。當按壓塊28的前端面28a按壓於半導體元件5a之表面的局部時，彈簧構件29將對應於半導體元件5a的厚度和傾斜而形成收縮，進而吸收半導體元件5a的厚度和傾斜。
在本案中，並不一定要在按壓塊28的上端安裝彈簧構件29，只要是能吸收複數個半導體元件5a的厚度和傾斜的構造即可。舉例來說，也能採用由｢具有彈性力的樹脂材料、或胺甲酸乙酯橡膠等橡膠材料｣所形成的構件，來取代彈簧構件29。
在上模棋盤塊22、與搭載的半導體元件5a的基板6a之間，張設著具有伸展性的脫模薄膜7(請參考第6圖a~第6圖c)。脫模薄膜7，如第6a圖所示，當鎖模時覆蓋按壓塊28的前端面28a與側面28b及模窩凹部26的底面26b。此外，脫模薄膜7也是緩衝材，當鎖模時以按壓塊28的前端面28a按壓半導體元件5a之表面的局部形成遮蔽之際，降低施加於基板6a及半導體元件5a的按壓力。脫模薄膜7，可採用既有的卷對卷(roll to roll) 機構之類的裝置來配置。
在鎖模之前，脫模薄膜7，從已張設於覆蓋模窩凹部26之位置的狀態，透過薄膜吸附機構，吸附於位於同一面上的整個按壓塊28的前端面28a與模窩凹部的底面26b(請參考第6圖a)。薄膜吸附機構，是由設於上模模窩塊22的複數個吸引溝23a、及連接於該吸引溝23a的真空泵之類的吸引裝置(圖示省略)所構成，使脫模薄膜7吸附於整個按壓塊28的前端面28a與模窩凹部26的底面26b。
針對按壓塊28的動作與脫模薄膜7的吸附進行詳細的說明。 　　在按壓塊28的前端面28a與模窩凹部26的底面已位於同一面上的狀態下，藉由薄膜吸附機構，使脫模薄膜7吸附於整個按壓塊28的前端面28a與模窩凹部26的底面(請參考第6圖a)。由於按壓塊28的前端面28a與模窩凹部26的底面26b構成沒有段差的同一面，因此脫模薄膜7能以｢在該同一面上不產生空氣滯留｣的方式形成吸附。
一旦透過驅動源使按壓塊28朝下方作動，按壓塊28的前端面28a，將移動至較模窩凹部26的底面26b更下方處，使按壓塊28的前端面28a從模窩凹部26的底面突出(請參考第6圖b)。此時，藉由以薄膜吸附機構促使脫模薄膜吸附並使按壓塊28朝下方作動，使得脫模薄膜7中，按壓塊28的前端面28a、與抵接於按壓塊28的前端面28a附近(周圍)的領域形成伸展。在維持著吸附狀態的情形下藉由脫模薄膜7的伸展，即使按壓塊28的前端面28a成為從模窩凹部26的底面26b突出的形態，脫模薄膜7也能沿著：按壓塊28的側面28b、及鄰接於該側面28b之模窩凹部26的底面26b的局部。亦即，在｢用來按壓半導體元件5a之表面局部的按壓塊的前端面28a｣已從模窩凹部26的底面26b突出的形態中，可沿著模窩凹部26的底面形狀使脫模薄膜7吸附。而這裡所稱的模窩凹部的底面，是意味著包含按壓塊28的前端面28a與側面28b的部分。
當鎖模時，即使是已由按壓塊28的前端面28a按壓於半導體元件5a之表面的局部的狀態，脫模薄膜7也沿著按壓塊28的側面28b、及鄰接於該側面28b的模窩凹部26之底面26b的局部吸附，脫模薄膜7可形成不會接觸於基板6a的金線6b(請參考第6圖c)。
針對｢採用以上說明之樹脂密封裝置A執行，並使用本發明的樹脂密封方法｣的其中一個實施形態進行說明。
第7圖及第8圖，顯示樹脂密封方法的連續步驟。在下模1及上模2已開模的狀態下，藉由既有的卷對卷(roll to roll) 機構之類的裝置，張設脫模薄膜7(請參考第7圖(a))。令所張設的脫模薄膜7，抵接於上模模窩塊23中將基板夾入的面23b(請參考第7圖(b))。
接著，藉由薄膜吸附機構，使脫模薄膜7沿著按壓塊28的前端面28a與模窩凹部26的底面26b吸附(請參考第7圖(c))。在維持著脫模薄膜7之吸附狀態的情形下，由驅動源(圖示省略)令按壓塊28朝下方作動，而使按壓塊28的前端面28a從模窩凹部26的底面26b突出(請參考第7圖(d))。使得脫模薄膜7之中，按壓塊28的前端面28a及抵接於按壓塊28的前端面28a附近(周圍)的領域形成伸展，並沿著模窩凹部26的底面形狀，維持脫模薄膜7的吸附狀態。
接著，藉由基板搬送裝置(圖示省略)搬送基板6a，將基板6a載置於下模1的下模模窩塊13的上表面(請參考第7圖(e))。在基板6a，搭載著半導體元件5a，並設有連接基板6a與半導體元件5a的金線6b。
接著，上述的可動平台43(請參考第1圖及第2圖)上升，伴隨著該動作，固定於可動平台43及下模模組11的下模棋盤塊12也上升，而成為｢下模1與上模2合模的狀態｣(請參考第8圖(f))。
此時，按壓塊28的前端面28a，在隔著脫模薄膜7的狀態下，與半導體元件5a之表面的局部抵接，而在下模1與上模2之間，形成可供密封樹脂充填的模窩26a。在該狀態中，也能由薄膜吸附機構維持著脫模薄膜7的吸附。
在下模1與上模2已合模的狀態下，以上述的坩堝10(請參考第2圖~第4圖)使經加熱的密封樹脂熔融，並由轉移單元3將熱硬化性的樹脂材料押出(請參考第1圖及第2圖)。樹脂材料，從坩堝10流動於揀選部14及樹脂通路16，而充填於模窩26a(請參考第8圖(g))。當鎖模時，按壓塊28的前端面28a，隔著脫模薄膜7按壓半導體元件5a之表面的局部。藉由該按壓，遮蔽了半導體元件5a之表面的局部，而在後述的樹脂成形品62a中，於半導體元件5a之表面的局部，形成露出於外部的露出部51a。樹脂成形品62a，是基板6a的樹脂成形物。此外，露出部51a，是樹脂成形品62a上的露出部，樹脂成形部61a，是樹脂成形品62a上的樹脂成形部。
在下模1與上模2已鎖模的狀態下，藉由保持熔融熱硬化性樹脂的壓力並使其硬化，對基板6a施以密封而形成樹脂成形品62a(請參考第8圖(h)及第8圖(i))。樹脂密封後，可動平台43下降，而形成下模1與上模2已開模的狀態(請參考第8圖(h))。藉由脫模薄膜7，樹脂成形品62a能輕易地從上模模窩塊23脫模。
樹脂成形品62a，在連結著廢料的狀態下，從下模棋盤塊12的下模模窩塊13，由製品搬送裝置(圖示省略)所搬送(請參考第8圖(i))。樹脂成形品62a，遍及基板6a、金線6b及半導體元件5a的局部，形成樹脂材料已硬化的樹脂成形品61a。此外，如同以上所述，在半導體元件之表面的局部，形成露出於外部的露出部51a。根據以上的流程，完成了利用下模1與上模2的樹脂密封，並形成樹脂成形品62a。
在本案中，以下的情形並非必要：使按壓塊28朝下方作動，而於按壓塊28的前端面28a從模窩凹部26的底面26b突出後，執行合模。令按壓塊28朝下方作動的步驟，只要在鎖模後且充填密封樹脂之前完成即可。舉例來說，亦可採用以下的步驟：在使按壓塊28朝下方作動之前執行鎖模，在已鎖模的狀態下，於充填密封樹脂之前，令按壓塊28朝下方作動，使按壓塊28的前端面28a從模窩凹部26的底面26b突出。但是，藉由在合模之前令按壓塊28朝下方作動，可以確認脫模薄膜7的吸附狀態，譬如薄膜是否有破損等，能事先預防成形不良，因此令按壓塊28朝下方作動後再執行合模的作法較為合適。
接著，參考第9圖及第10圖，說明｢採用了本發明的樹脂密封裝置及樹脂密封方法｣的其他實施形態。 　　在以下所示的樹脂密封裝置B及採用該裝置的樹脂密封方法中，裝置的基本性構造，與上述的樹脂密封裝置A共通，而使按壓塊的前端面相對於模窩凹部的底面形成突出的機構則不同。因此，僅針對與上述樹脂密封裝置A不同的部分標示新的圖號，並執行以下的說明。
在本樹脂密封裝置中，上模模窩塊93，可朝上下方向進退移動地隔著彈簧構件(圖示省略)安裝於上模本體(圖示省略)(請參考第9圖(a))。上模模窩塊93，其下端的局部被下模8所上推，而構成：模窩塊93的整體朝上方抬起。亦即，藉由上模模窩塊93的局部被下模8推壓而使彈簧構件收縮，而使上模模窩塊93朝上方移動。
此外，按壓塊98透過連接構件而安裝於上模本體(圖示省略)。按壓塊98被安裝成：其前端面98a與｢形成於上模模窩塊93之模窩凹部96的底面｣位於同一面上。更詳細地說，在｢上模模窩塊93的局部被下模8所推壓而朝上方移動｣之前的階段中，按壓塊98的前端面98a與模窩凹部96的底面構成同一面。
此外，在按壓塊98的上端，安裝著具有彈性力的彈簧構件99(請參考第9圖~第10圖)。該彈簧構件99，是用來吸收｢1個基板6所搭載之複數個半導體元件5a的厚度和傾斜之差異(不一致)｣的構件。彈簧構件99，作為｢將按壓塊98連接於上模本體之連接構件｣的一部分。當按壓塊98的前端面98a按壓於半導體元件5a之表面的局部時，彈簧構件99將對應於半導體元件5a的厚度和傾斜而形成收縮，進而吸收半導體元件5a的厚度和傾斜。
在本案中，並不一定要在按壓塊98的上端安裝彈簧構件99，只要是能吸收複數個半導體元件5a的厚度和傾斜的構造即可。舉例來說，也能採用由｢具有彈性力的樹脂材料、或胺甲酸乙酯橡膠等橡膠材料｣所形成的構件，來取代彈簧構件99。
藉由上述的可動平台43(請參考第1圖及第2圖)使下模棋盤塊(圖示省略)上升，在下模8與上模9相互接近的過程中，上模模窩塊93受到下模8的推壓而朝上方移動。其結果，成為｢使按壓塊98的前端面98a相對於模窩凹部96的底面形成突出｣的構造。此外，樹脂密封後，模具開啟(開模)，上模模窩塊93由於不再受到下模8的推壓而朝下方移動，並以｢按壓塊98的前端面98a與模窩凹部96的底面位於同一面上｣的方式，回到上模模窩塊93的位置。如此一來，在本發明的其他實施形態中，利用下模8與上模9的鎖模，形成使按壓塊98的前端面98a從模窩凹部96的底面突出的構造。
此外，在上模模窩塊93，設有與上述上模模窩塊23相同的薄膜吸附機構，可吸附脫模薄膜7。脫模薄膜7，在按壓塊98的前端面98a與模窩凹部96的底面位於同一面上的狀態下，藉由薄膜吸附機構，吸附於整個按壓塊98的前端面98a與模窩凹部96的底面(請參考第9圖(c))。在按壓塊98的前端面98a與模窩凹部96的底面位於同一面上的狀態下使脫模薄膜7形成吸附，維持其吸附狀態，並以下模8將上模模窩塊98上推，藉此使按壓塊98的前端面98a相對於模窩凹部96的底面形成突出，可使脫模薄膜7伸展，並使脫模薄膜7沿著模窩凹部96的底面形狀吸附。
針對｢採用以上說明之樹脂密封裝置B執行，並使用本發明的樹脂密封方法｣的其他實施形態進行說明。
第9圖及第10圖，顯示樹脂密封方法的連續步驟。在下模8及上模9已開模的狀態下，張設脫模薄膜7(請參考第9圖(a))。令所張設的脫模薄膜7，抵接於上模模窩塊93中將基板夾入的面93b(請參考第9圖(b))。
接著，藉由薄膜吸附機構，使脫模薄膜7沿著按壓塊98的前端面98a與模窩凹部96的底面96b吸附(請參考第9圖(c))。接著，藉由基板搬送裝置(圖示省略)搬送基板6a，將基板6a載置於下模8的下模模窩塊83的上表面(請參考第9圖(d))。在基板6a，搭載著半導體元件5a，並設有連接基板6a與半導體元件5a的金線6b。
在利用薄膜吸附機構維持著脫模薄膜7的吸附狀態下，藉由可動平台43(請參考第1圖及第2圖)使下模棋盤塊(圖示省略)上升。如此一來，上模模窩塊93受到下模8的推壓而朝上方移動，使按壓塊98的前端面98a相對於模窩凹部96的底面96b形成突出。 　　使得脫模薄膜7之中，按壓塊98的前端面98a及抵接於按壓塊98的前端面98a附近(周圍)的領域形成伸展，並沿著模窩凹部96的底面形狀，維持脫模薄膜7的吸附狀態。在下模8與上模9的合模完成之前，按壓塊98的前端面98a相對於模窩凹部96的底面96b形成突出。更詳細地說，下模8與上模9的合模完成，在基板6a所搭載的半導體元件5a被配置於特定的位置之前，上模模窩塊93朝上方移動，而形成脫模薄膜7不會接觸於金線6b。
一旦下模8與上模9的合模完成，相對於模窩凹部96的底面96b形成突出之按壓塊98的前端面98a，在隔著脫模薄膜7的狀態下與半導體元件5a之表面的局部抵接，在下模8與上模9之間形成可供密封樹脂充填的模窩96a(請參考第10圖(e))。在該狀態中，也能由薄膜吸附機構維持著脫模薄膜7的吸附。
在下模8與上模9已合模的狀態下，以上述的坩堝10(請參考第2圖~第4圖)使經加熱的密封樹脂熔融，並由轉移單元3將熱硬化性的樹脂材料押出(請參考第1圖及第2圖)。樹脂材料，從坩堝10流動於揀選部14及樹脂通路16，而充填於模窩96a(請參考第10圖(f))。當鎖模時，按壓塊98的前端面98a，隔著脫模薄膜7按壓半導體元件5a之表面的局部。藉由該按壓，遮蔽了半導體元件5a之表面的局部，在樹脂成形62a中，於半導體元件5a之表面的局部，形成露出於外部的露出部51a。
在下模8與上模9已鎖模的狀態下，藉由保持熔融熱硬化性樹脂的壓力並使其硬化，對基板6a施以密封而形成樹脂成形品62a(請參考第10圖(g)及第10圖(h))。樹脂密封後，可動平台43下降，一旦下模8與上模9形成開模，不再受到下模8推壓的上模模窩塊93將朝下方移動，而再度形成：按壓塊98的前端面98a與模窩凹部96的底面96b位於同一面上(請參考第10圖(g))。
樹脂成形品62a，在連結著廢料的狀態下，從下模模窩塊83，由製品搬送裝置(圖示省略)所搬送(請參考第10圖(h))。樹脂成形品62a，遍及基板6a、金線6b及半導體元件5a的局部，形成樹脂材料已硬化的樹脂成形品61a。此外，如同以上所述，在半導體元件之表面的局部，形成露出於外部的露出部51a。根據以上的流程，完成了利用下模8與上模9的樹脂密封，並形成樹脂成形品62a。
在上述的樹脂密封方法的步驟中，利用下模8與上模9之鎖模的動作，能從按壓塊98的前端面98a與模窩凹部96的底面96b已位於同一面上狀態，使前端面98a從模窩凹部96的底面96b突出。由於在該步驟中，在按壓塊98的前端面98a與模窩凹部96的底面96b已位於同一面上的狀態下，透過薄膜吸附機構使脫模薄膜7形成吸附，因此當已使前端面98a從模窩凹部96的底面96b突出時，可使脫模薄膜7伸展，並沿著模窩凹部96的底部形狀使脫模薄膜7吸附。
如同以上所述，本發明的樹脂密封方法形成：在｢於半導體元件的表面形成露出部分的樹脂密封封裝｣的製造中，當使脫模薄膜吸附於按壓部和模窩凹部的底面時，以不會產生｢脫模薄膜不沿著從模窩凹部的底面突出之按壓部的側面、及鄰接於該處之模窩凹部的底面之局部的形狀｣的部分的方式，使脫模薄膜可沿著模窩凹部的底面形狀吸附。 　　此外，本發明的樹脂密封裝置形成：在｢於半導體元件的表面形成露出部分的樹脂密封封裝｣的製造中，當使脫模薄膜吸附於按壓部和模窩凹部的底面時，以不會產生｢脫模薄膜不沿著從模窩凹部的底面突出之按壓部的側面、及鄰接於該處之模窩凹部的底面之局部的形狀｣的部分的方式，使脫模薄膜可沿著模窩凹部的底面形狀吸附。
1‧‧‧第一模具(下模)
11‧‧‧下模模組(Nowel die set)
12‧‧‧下模棋盤塊
13‧‧‧下模模窩塊
14‧‧‧坩堝塊(pot block)
15‧‧‧坩堝(pot)
2‧‧‧第二模具(上模)
21‧‧‧上模模組
22‧‧‧上模棋盤塊
23‧‧‧上模模窩塊
23a‧‧‧吸引溝
23b‧‧‧(上模模窩塊中)將基板夾入的面
24‧‧‧揀選塊(cull block)
25‧‧‧揀選部
26‧‧‧模窩凹部
26a‧‧‧模窩
26b‧‧‧(模窩凹部的)底面
27‧‧‧樹脂通路
28‧‧‧按壓塊
28a‧‧‧(按壓塊的)前端面
29‧‧‧彈簧構件
3‧‧‧轉移單元( transfer unit)
4‧‧‧鎖模裝置(衝壓裝置)
41‧‧‧拉桿(tie-bar)
42‧‧‧固定平台
43‧‧‧可動平台
5‧‧‧半導體元件
5a‧‧‧半導體元件
51‧‧‧露出部
51a‧‧‧露出部
6‧‧‧基板
6a‧‧‧基板
6b‧‧‧金線
61‧‧‧樹脂成形部
62‧‧‧樹脂成形品
62a‧‧‧樹脂成形品
7‧‧‧脫模薄膜
8‧‧‧下模
83‧‧‧下模模窩塊
9‧‧‧上模
93‧‧‧上模模窩塊
93b‧‧‧(上模模窩塊中)將基板夾入的面
96‧‧‧模窩凹部
96a‧‧‧模窩
96b‧‧‧(模窩凹部的)底面
98‧‧‧按壓塊
98a‧‧‧(按壓塊的)前端面
99‧‧‧彈簧構件
第1圖：是顯示採用了本發明的樹脂密封裝置之其中一種實施形態的概略說明圖。 　　第2圖：是顯示已搭載有複數個半導體元件的基板於樹脂密封前之狀態的立體圖；及已搭載有複數個半導體元件的基板於樹脂密封後之狀態的立體圖。 　　第3圖：是採用了本發明的樹脂密封裝置的概略立體圖。 　　第4圖：為已令樹脂密封用模具的上模棋盤塊與下模棋盤塊分離之狀態的立體說明圖。 　　第5圖：為顯示第4圖之樹脂密封用模具的上模棋盤塊與下模棋盤塊之內部構造的立體說明圖。 　　第6圖a：為顯示按壓塊的前端面與模窩凹部的底面位於同一個面，且已吸附著脫模薄膜之狀態的剖面圖。 　　第6圖b：為顯示按壓塊的前端面從模窩凹部的底面相對性地突出，且已吸附著脫模薄膜之狀態的剖面圖。 　　第6圖c：為顯示隔著脫模薄膜，使按壓塊的前端面抵接於半導體元件表面之狀態的剖面圖。 　　第7圖：(a)~(e)是顯示採用了本發明的樹脂密封方法之其中一種實施形態中步驟之流程的概略說明圖。 　　第8圖：(f)~(i)是接續第7圖的內容，顯示採用了本發明的樹脂密封方法之其中一種實施形態中步驟之流程的概略說明圖。 　　第9圖：(a)~(d)是顯示採用了本發明的樹脂密封方法之另一種實施形態中步驟之流程的概略說明圖。 　　第10圖：(e)~(h)是接續第9圖的內容，顯示採用了本發明的樹脂密封方法之另一種實施形態中步驟之流程的概略說明圖。

Claims (6)

  1. 一種樹脂密封方法，是在第一模具與第二模具的合模中，利用從形成於前述第二模具面向前述第一模具的面之模窩凹部的底面突出之按壓部的前端面，隔著具有伸展性的脫模薄膜，按壓在被放置於前述第一模具面向前述第二模具的面的基板上配列成矩陣狀之複數個半導體元件的表面的局部，並對前述第一模具與前述脫模薄膜之間充填密封樹脂的樹脂密封方法， 　　其特徵為： 　　當前述按壓部形成已從前述模窩凹部的底面突出的狀態時，在前述模窩凹部的底面與前述按壓部的前端面位於同一面上的狀態下，使前述脫模薄膜吸附於整個前述模窩凹部的底面與前述按壓部的前端面，維持著該吸附狀態的同時，使前述按壓部對前述模窩凹部的底面形成相對性的進出，而在前述模窩凹部的底面與前述按壓部的前端面之間形成段差。
  2. 如請求項1所記載的樹脂密封方法，其中前述按壓部的前端面具有大致平坦的形狀，其面積形成較相對向的前述半導體元件之表面的面積更小。
  3. 如請求項1或請求項2所記載的樹脂密封方法，其中前述按壓部作動而形成前述段差。
  4. 如請求項1或請求項2所記載的樹脂密封方法，其中前述模窩凹部作動而形成前述段差。
  5. 如請求項1或請求項2所記載的樹脂密封方法，其中前述按壓部構成：可對應於來自所按壓之前述半導體元件的反作用力，各自獨立位移。
  6. 一種樹脂密封裝置，具備： 　　第一模具，可供基板放置，該基板搭著被配列成矩陣狀的複數個半導體元件；和 　　第二模具，形成有模窩凹部與按壓部，該模窩凹部，在與該第一模具的合模中，形成在面向該第一模具的面，仿製以密封樹脂密封了前述半導體元件的樹脂部，該按壓部，對該模窩凹部的底面形成相對性的進出，並以其前端面，隔著具有伸展性的脫模薄膜，按壓前述半導體元件之表面的局部；和 　　薄膜吸附手段，吸引已披覆於前述模窩凹部的前述脫模薄膜，使脫模薄膜吸附於該模窩凹部的底面與前述按壓部的前端面的整體；及 　　段差形成手段，維持著前述薄膜吸附手段對前述脫模薄膜的吸附，並使前述按壓部對前述模窩凹部的底面形成相對性的進出，從該模窩凹部的底面與該按壓部的前端面位於同一面上的狀態，形成該按壓部的前端面突出的段差。
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