TW201838043A - 樹脂密封裝置及樹脂密封方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種樹脂密封裝置及樹脂密封方法，藉由第一成形模的保持部保持工件並防止發泡氣體及微細樹脂成分侵入兩者之間。本發明之樹脂密封裝置具備：第一成形模，其具有搭載有半導體元件之工件的保持部；第二成形模，其與保持於第一成形模的保持部之工件的搭載有半導體元件之載置面以對向狀設置且具有被供給未固化樹脂之模穴；開閉自如的密閉室，其形成於第一成形模與第二成形模之間；驅動部，其使第一成形模或第二成形模中的任一個或雙方沿第一成形模及第二成形模的對向方向相對地靠近移動；調壓部，其跨及密閉室及外部空間而進行排氣或供氣以將內壓從大氣氛圍調整至特定真空度的減壓氛圍；及控制部，其對驅動部及調壓部進行作動控制，第一成形模的保持部具有：平滑面，其與工件的與載置面相反側的非載置面對向，平滑面由能夠彈性變形的材料構成，於平滑面保持工件的非載置面的狀態，平滑面沿非載置面彈性變形為凹狀，控制部如下進行控制：於密閉室藉由調壓部減壓之狀態，工件的載置面及半導體元件藉由驅動部浸漬於模穴內的未固化樹脂，並藉由未固化樹脂的固化形成成形品。

Description

樹脂密封裝置及樹脂密封方法

本發明係有關一種為了製作半導體封裝體等封裝體而製造將搭載有半導體元件之工件進行樹脂密封之成形品時使用之樹脂密封裝置及用於製造封裝體的樹脂密封方法。

以往，作為這種樹脂密封裝置存在如下半導體晶片的樹脂密封成形方法：設置有將密封前基板吸附於上模之吸附固定部（通氣性構件，抽引排出孔）、將密封前基板的基板外周部夾持於上模面之間之夾持固定部（吸盤構件），在熔融樹脂供給至將密封前基板安裝固定於上模並將薄膜安裝固定於下模之模穴空間部之狀態，使中間模及下模相對於上模移動，藉此從密封前基板的晶片部分至基板貫通孔部分被熔融樹脂浸漬而樹脂密封成形（例如，參閱專利文獻1）。 樹脂密封時，熔融樹脂亦浸漬密封前基板的模具貫通孔。以浸漬到模具貫通孔的熔融樹脂不會貫通模具貫通孔流入密封前基板的非安裝面側的方式，使第二脫模薄膜（第二薄膜）無縫隙且可靠地貼合。 第二薄膜中面向密封前基板的非安裝面之側具有微黏著層，第二薄膜被供給於密封前基板的非安裝面與上模面之間，以第二薄膜覆盖密封前基板的非安裝面。 模具（上模/中間模/下模）在完全成為合模狀態之前，從吸附固定部的抽引排出作用切換為加壓輸送作用，隔著第二薄膜進行加壓輸送，藉此進一步提昇密封前基板的非安裝面與第二薄膜的黏著強度，由此使熔融樹脂不會流入非安裝面側為較佳。 [先行技術文獻] [專利文獻] 專利文獻1：日本專利公開2005-225133號公報 [發明所欲解決之問題] 然而，若於減壓氛圍中加熱熔融通常用於樹脂密封成形之樹脂材料（環氧系等的熱固化性樹脂），則會發生如下現象：樹脂中存在的揮發成分氣化並發泡，因此由該發泡產生之氣體的壓力致使局部壓力上升。 但是，專利文獻1中，密封前基板的非安裝面隔著第二薄膜被吸附固定於上模面的吸附固定部（通氣性構件，抽引排出孔），因此熔融樹脂若為伴隨減壓進行發泡並產生氣體與微小的樹脂成分之材料，則混合於發泡氣體之微小的樹脂成分有可能侵入上模面的吸附固定部（通氣性構件）與第二薄膜的間隙中。 尤其，通氣性構件使用吸附密封前基板的非安裝面之金屬、陶瓷等具有通氣性之材料，因此通氣性構件與第二薄膜之間容易產生間隙。 藉此，從上模面的吸附固定部（通氣性構件）與第二薄膜的間隙經由通氣性構件及抽引排出孔到達至真空抽引機構，不僅固化受到故障等損害，亦存在使裝置的配管等經時變化成為故障原因之問題。 因此，為了解決這種問題，想出藉由上模面的吸附固定部（通氣性構件，抽引排出孔）的分解洗浄去除侵入並固化之樹脂。但是，為了防止侵入固化之樹脂引起的不良影響，需要頻繁地進行上模的分解清洗。

[解決問題之技術手段] 為了解決這種課題，本發明之樹脂密封裝置的特徵為，具備：第一成形模，其具有搭載有半導體元件之工件的保持部；第二成形模，其與保持於前述第一成形模的前述保持部之前述工件的搭載有前述半導體元件之載置面以對向狀設置且具有被供給未固化樹脂之模穴；開閉自如的密閉室，其形成於前述第一成形模與前述第二成形模之間；驅動部，其使前述第一成形模或前述第二成形模中的任一個或雙方沿前述第一成形模及前述第二成形模的對向方向相對地靠近移動；調壓部，其橫及前述密閉室及外部空間而進行排氣或供氣以將內壓從大氣氛圍調整至特定真空度的減壓氛圍；及控制部，其對前述驅動部及前述調壓部進行作動控制，前述第一成形模的前述保持部具有：平滑面，其與前述工件的與前述載置面相反側的非載置面對向，前述平滑面由能夠彈性變形的材料構成，於前述平滑面保持前述工件的前述非載置面的狀態，前述平滑面沿前述非載置面彈性變形為凹狀，前述控制部如下進行控制：於前述密閉室藉由前述調壓部減壓之狀態，藉由前述驅動部將前述工件的前述載置面及前述半導體元件浸漬於前述模穴內的前述未固化樹脂，並藉由前述未固化樹脂的固化形成成形品。 又，本發明之樹脂密封裝方法的特徵為，包括：搬入步驟，其係對於大氣氛圍下沿第一成形模與第二成形模的對向方向相對地分離移動之前述第一成形模的保持部，裝拆自如地保持搭載有半導體元件之工件，同時向前述第二成形模的模穴內供給未固化樹脂；減壓步驟，前述第一成形模或前述第二成形模中的任一個或雙方藉由驅動部沿前述第一成形模及前述第二成形模的對向方向相對地靠近移動，於前述第一成形模與前述第二成形模之間形成密閉室，同時藉由調壓部從前述密閉室向外部空間排氣以自大氣氛圍進行減壓；浸漬步驟，其係於前述密閉室減壓至特定真空度之狀態，藉由前述驅動部使前述工件的搭載有前述半導體元件之載置面及前述半導體元件浸漬於前述模穴內的前述未固化樹脂；固化步驟，其藉由前述未固化樹脂的固化，形成前述工件之前述載置面及前述半導體元件被樹脂密封之成形品；搬出步驟，其係自前述第一成形模的前述保持部剝離前述工件的與前述載置面的相反側的非載置面，藉由前述驅動部使前述第一成型模與前述第二成型模分離移動，前述第一成形模的前述保持部具有平滑面，前述平滑面與前述工件的前述非載置面對向，且由能夠彈性變形的材料構成，前述搬入步驟中，於前述平滑面保持前述工件的前述非載置面的狀態，使前述平滑面沿前述非載置面彈性變形為凹狀。

以下，依據附圖對本發明的實施形態進行詳細說明。 如圖1～圖8所示，本發明的實施形態之樹脂密封裝置A為在半導體組裝工藝中將在工件W搭載複數個或單個半導體元件C並且工件W的基板端子與半導體元件C藉由電線等連接構件C1而連接之產品，藉由使用未固化樹脂R加壓密封連接構件C1的周圍而使其固化之成形品M的製造裝置。藉此，成形品M能夠保護產品的半導體元件C及連接構件C1免受衝擊、溫度、濕度等因素的影響。半導體行業將基於這種樹脂之成形稱為“模壓成形（樹脂密封、樹脂成形）”等。 作為工件W，可舉出由矽晶圓、玻璃、金屬片、玻璃布、BT樹脂等構成之基板和與其類似的基板。 作為半導體元件C，可舉出半導體芯片等芯片狀的電子組件，當作為工件W而搭載於矽晶圓的載置面W1時，複數個半導體元件C搭載成行列狀或方格狀。作為連接構件C1，可舉出凸塊和電線等。 作為未固化樹脂R，能夠使用片狀、粉末狀、顆粒狀、凝膠狀等。作為未固化樹脂R的材料，可舉出環氧系樹脂等熱固化性樹脂等。為環氧系樹脂時，開始加熱後在特定時間內熱分解，從熔融狀態隨著時間的經過而黏度變高，且在比較短的時間內經熱固化而固化，因此適於模壓成形。 如此藉由樹脂密封裝置A製造之成形品M通常經過切割等分割步驟而完成作為最終產品之半導體封裝體等封裝體。 若詳細說明，本發明的實施形態之樹脂密封裝置A作為主要構成要素具備：第一成形模1，具有工件W的保持部11；第二成形模2，以與保持於第一成形模的保持部11的工件W之載置面W1對向狀設置且具有模穴21；開閉自如的密閉室31，形成於第一成形模1與第二成形模2之間；升降用驅動部4，以使第一成形模1或第二成形模2中的任一個或雙方向第一成形模1及第二成形模2的對向方向相對地靠近移動的方式進行合模；及調壓部5，調整密閉室31的內壓。 此外，依據需要，未固化樹脂R與模穴21之間設置能夠沿模穴21變形之脫模片S為較佳。脫模片S例如為由AFLEX（註冊商標）或ETFE等氟樹脂或矽等伸縮性優異的耐熱材料構成之薄膜，將其尺寸形成為大於工件W和模穴21。 又，藉由對模穴21內的未固化樹脂R進行加壓而使其壓縮變形，能夠製作樹脂密封之成形品M的內部不產生氣泡（空隙）的模壓成形。 因此，本發明的實施形態之樹脂密封裝置A具備相對於模穴21的脫模片S之定位部6、及壓縮未固化樹脂R之加壓部7為較佳。 除了升降用的驅動部4及調壓部5之外，定位部6和加壓部7亦與控制部8電連通，且由控制部8分別作動控制。 另外，第一成形模1及第二成形模2如圖1～圖8所示，通常以向上下方向對向的方式配置，以下將上側的第一成形模1與下側的第二成形模2靠近或分離之方向稱為“Z方向”。 以下將沿與Z方向交叉之工件W之方向成為“XY方向”。 第一成形模1藉由金屬等剛體形成為不應變（撓曲）變形的厚度的平板狀，且在其表面具有與工件W的載置面W1的相反側的非載置面W2沿Z方向對向之保持部11。 第一成形模1的保持部11於特定時刻與工件W的非載置面W2接觸，以裝拆自如地且不會脫落的方式保持工件，並朝向後述之第二成形模2的模穴21壓緊工件W的載置面W1及半導體元件C。藉此，工件W的載置面W1及半導體元件C浸漬於模穴21內的未固化樹脂R，並且進行將工件W及未固化樹脂R沖壓之合模。 第一成形模1的保持部11具有與工件W的非載置面W2對向之平滑面11a。 平滑面11a由能夠彈性變形的材料構成，並以如下方式構成：於平滑面11a按壓工件W的非載置面W2的狀態，平滑面11a沿非載置面W2彈性變形為凹狀。 作為第一成形模1的具體例，為圖1～圖8所示之例時，第一成形模1為配置於模壓成形的基板側之上模。該上模的下側面設置有工件W的保持部11。保持部11的平滑面11a以如下方式形成：藉由對於第一成形模1的工件W之推入（按壓），使與工件W的非載置面W2壓接之部位局部壓縮，彈性變形為凹狀。藉此，保持部11的平滑面11a與工件W的非載置面W2面接觸成為大致完全緊貼狀態。 圖示例中，相對於第一成形模1的基面11o，成為保持部11之成形板11p以裝拆自如地安裝，於成形板11p的表面側設置有成為平滑面11a之板狀構件。 成為平滑面11a之板狀構件，由與未固化樹脂R脫模性高的材料構成為較佳。作為與未固化樹脂R脫模性高的材料，可列舉硬度低的氟樹脂等，作為相對於板狀構件的表面之平滑面11a的構成方法，亦能夠使用包含襯裡之塗佈處理、或藉由黏著片（膠帶）之黏貼等。 此外，於第一成形模1的保持部11（平滑面11a）設置有用於裝拆自如地保持工件W的保持吸盤12。保持吸盤12具有與工件W的非載置面W2向Z方向對向之保持面12a。作為保持吸盤12，使用後述之黏著吸盤12b為較佳。 保持吸盤12為後述之黏著吸盤12b的情況下，保持部11與工件W的非載置面W2之間無需夾入脫模片S，藉由黏著吸盤12b直接黏著保持工件W。 圖1～圖8所示之例中，作為工件W使用圓板狀的矽晶圓，並相對於第一成形模1的保持部11（平滑面11a）使用保持吸盤12（黏著吸盤12b）吊持矽晶圓。 除此之外，圖1～圖7所示的本發明的第一實施形態之樹脂密封裝置A中，相對於模穴21的內底面直接載置脫模片S。 又，作為其他例雖未圖示，但作為工件W能夠代替矽晶圓而保持（吊持）由玻璃、金屬片、玻璃布、BT樹脂等構成之基板或與其類似者，或能夠將工件W的外形形狀變更為矩形（包括長方形及正方形紙角為直角的四邊形）狀等等。 成為保持吸盤12之黏著吸盤12b具有成為保持面12a之黏著面，其整體或一部分例如由氟橡膠或彈性體、丁基橡膠、感光性樹脂、丙烯酸類或矽系等黏著材料構成。保持吸盤12（黏著吸盤12b）中至少保持面（黏著面）12a由能夠彈性變形之材料構成，且使其從第一成形模1的保持部11（平滑面11a）稍微突出為較佳。 作為黏著吸盤12b的具體例為圖1～圖8所示之例時，將複數個凹槽部11b分散於第一成形模1的保持部11（平滑面11a）形成，並將各凹槽部11b的直径設定為約10mm以下。於各凹槽部11b的內部嵌合有黏著片，並使其保持面（黏著面）12a從第一成形模1的保持部11（平滑面11a）稍微（約50μm以下）突出。 藉此，即使密閉室31變成特定真空度的減壓氛圍DP，工件W亦不會掉落。其結果，即使在經減壓之密閉室31內未固化樹脂R發泡，亦能夠藉由調壓部5有效地將氣體排出到密閉室31的外部，同時能夠可靠地從工件W的載置面W1及半導體元件C的間隙C2排氣。因此，不會在樹脂密封的內部成為氣泡而殘留，能夠防止空隙的產生，並且能夠實現被高精度地樹脂密封之封裝體，以實現品質的提高。 又，在第一成形模1的保持部11（平滑面11a）保持（吊持）工件W的非載置面W2，因此於後述之減壓步驟中，在工件W的載置面W1及半導體元件C與模穴21內的脫模片S和未固化樹脂R之間留有特定間隙（gap）之狀態下，密閉室31內的氣體能夠被排出（真空排氣、真空抽引）到外部空間O。藉此，密閉室31內未固化樹脂R的表面充分地暴露於真空，以促進未固化樹脂R的脫泡。 因此，未固化樹脂R相對於除工件W的載置面W1與半導體元件C的連接構件C1以外的間隙C2的整體之進入性優異，能夠穩定地製作內部更加不產生氣泡（空隙）的模壓成形。 另外，作為其他例雖未圖示，能夠進行如下等變更：作為工件W的保持吸盤12代替黏著吸盤12a而使用靜電吸盤，或使用黏著吸盤12a的同時使用吸附吸盤或靜電吸盤。 此外，在第一成形模1的保持部11（平滑面11a）具有，使工件W的非載置面W2朝向保持吸盤12（黏著吸盤12b）的保持面（黏著面）12a移動而強制按壓之按壓部13及從保持吸盤12（黏著吸盤12b）的保持面（黏著面）12a剝離工件W的非載置面W2之剝離部為較佳。 以工件W的非載置面W2分別推入（按壓）第一成形模1的保持部11（平滑面11a）與從保持部11（平滑面11a）稍微突出之保持吸盤12（黏著吸盤12b）的保持面（黏著面）12a的方式，設定基於按壓部13之工件W的壓緊力。藉由按壓部13，第一成形模1的保持部11（平滑面11a）中與工件W的非載置面W2壓接之部位局部壓縮變形，同時壓扁保持吸盤12（黏著吸盤12b）的保持面（黏著面）12a，第一成形模1的保持部11（平滑面11a）與工件W的非載置面W2密接，構成為以免產生未固化樹脂R進入兩者之間之間隙。 按壓部13的具體例為圖1～圖8所示之例時，在第一成形模1的保持部11（平滑面11a）開設進行真空抽引之吸附孔13a，將吸附孔13a的尺寸設定為與凹槽部11b的尺寸大致相等而分散配置複數個。各吸附孔13a藉由管路13b與減壓泵或進行真空抽引、氣體噴射之壓縮機等致動器（未圖示）連通。藉由致動器的作動從吸附孔13a真空抽引，藉此工件W的非載置面W2向黏著吸盤12b靠近將非載置面W2壓緊到保持面（黏著面）12a。 作為剝離部14，使用以相對於第一成形模1沿Z方向自如地往復移動的方式設置之摁釘14a，使用摁釘14a的前端將工件W的非載置面W2從保持面（黏著面）12a按壓剝離為較佳。作為剝離部14的其他例，從吸附孔13a噴射壓縮氣體，藉此亦能夠從保持面（黏著面）12a按壓剝離工件W的非載置面W2。 為圖1～圖8所示之例時，於各吸附孔13a的周圍分散配置有複數個黏著吸盤12。為圖5（a）所示之例時，作為剥離部14僅使用摁釘14a按壓剝離工件W。 又，作為其他例雖未圖示，能夠進行作為工件W的按壓部13使用靜電吸盤代替吸附孔13a而並藉由基於靜電吸盤之電引力使工件W的非載置面W2向保持吸盤12（黏著吸盤12b）靠近而壓緊、利用電斥力從保持面（黏著面）12a按壓剝離工件W的非載置面W2等變更。作為剝離部14亦能夠同時使用摁釘14a及從吸附孔13a噴射壓縮氣體的方式。 第二成形模2由金屬等剛體形成為不應變（撓曲）變形的厚度的平板狀，與載置有半導體元件C之工件W的載置面W1沿Z方向對向之第二成形模2的表面具有獲得未固化樹脂R的供給之模穴21。 模穴21形成為如下凹狀：至少使搭載於工件W的載置面W1之所有半導體元件C進入之大小且具有至工件W的載置面W1進入之深度的容積。 至少第二成形模2中設置有用於加熱模穴21及其周圍之加熱器（未圖示）。加熱用的加熱器亦能夠設置於第一成形模1。 作為第二成形模2的具體例，為圖1～圖8所示之例時，為配置於模壓成形的樹脂側之下模。在該下模的上側面的中央部，一體形成有供未固化樹脂R與所有半導體元件C及連接構件C1進入之圓形凹狀的模穴21。此外，與模穴21連續而一體形成有供工件W整體進入之圓形狀的凹部。 又，作為其他例雖未圖示，但能夠對模穴21的形狀進行如下變更：對應工件W的外形形狀而變更為矩形凹狀等、或不形成供工件W整體進入之凹部而僅形成模穴21等。 未固化樹脂R的具體例為圖1～圖5所示之例時，與模穴21的形狀及尺寸對應之外形形狀的片狀的熱固化性樹脂R1被供給至模穴21內，且藉由加熱用的加熱器熔融。 又，作為未固化樹脂R的其他例，能夠進行如圖6所示將粉末狀或顆粒狀的熱固化性樹脂R2供給至模穴21內以藉由加熱用的加熱器將其熔融、如圖7所示將未固化樹脂層R31含浸於樹脂含浸纖維基材R32之含纖維樹脂基板R3供給至模穴21內等變更。除此之外雖未圖示，但亦能夠將凝膠狀的未固化樹脂供給至模穴21內。 如圖6所示，粉末狀或顆粒狀的熱固化性樹脂R2與片狀的熱固化性樹脂R1和含纖維樹脂基板R3相比便於進行未固化樹脂R的微小的容量調整而存在作業性優異之優點。 如圖7所示之含纖維樹脂基板R3如專利第5934078號公報中記載的那樣，具有由XY方向的線膨脹係數小於3ppm的碳纖維、玻璃纖維、石英玻璃纖維等構成之樹脂含浸纖維基材R32及形成於樹脂含浸纖維基材R32的一個面上之由未固化的環氧系樹脂等構成之未固化樹脂層R31。 圖7所示之變形例中，能夠抑制使未固化樹脂層R31固化時的收縮應力。因此，存在如下優點，作為工件W將大口徑晶圓和金屬等大口徑基板進行密封時，尤其，即使密封薄的工件亦能夠抑制工件W（晶圓或基板）的翹曲、半導體元件C從工件W（晶圓或基板）的剝離、工件W（晶圓或基板）的破損，能夠以工件W（晶圓或基板）的標準統一密封搭載有半導體元件C之工件W（晶圓或基板）的載置面W1、或形成有半導體元件C之工件W（晶圓或基板）的載置面W1，並且在密封之後耐熱性和耐濕性等密封性能優異。 此外，第二成形模2被分割為構成模穴21的底面部之中央部位22和成為模穴21的側面部之外側部位23，且在中央部位22與外側部位23之間，作為墊片P或脫模片S的定位部6而設置進氣口61為較佳。 亦即，模穴21具有於模穴21內與用脫模片S覆蓋之封閉空間（未圖示）連通之進氣口61。進氣口61沿模穴21的內側面形成為環狀的狹縫狀，並與真空泵等的吸氣裝置62連通。 外側部位23具有：從動部23a，無關脫模片S的有無而與第一成形模1接觸；止動件23b，限制第一成形模1及從動部23a向Z方向移動；及彈性構件23c，始終對從動部23a向第一成形模1施力。 從動部23a被支撐為沿Z方向自如地往復移動，且被設定為在第一成形模1經由從動部23a與止動件23b抵接之狀態下，自第一成形模1的保持部11（平滑面11a）至模穴21的底面部為止的間隔與包括工件W在內之成形品M的厚度相同，或自第一成形模1的保持部11（平滑面11a）至模穴21的底面部為止的間隔長於包括工件W在內之成形品M的厚度。 又，作為其他例雖未圖示，但能夠進行如下變更：一體形成而不將第二成形模2分割為中央部位22和外側部位23、將外側部位23的形狀及結構變更為圖示以外的形狀及結構等。 除此之外，在第二成形模2的外側部位23設置未固化樹脂R的加壓部7為較佳。 未固化樹脂R的加壓部7具有：溢流路71，與模穴21的外側連續而形成；柱塞72，以向溢流路71突出自如的方式設置；能夠變形的分離部73，設置於溢流路71內的未固化樹脂R與柱塞72之間。 溢流路71如圖2所示在模穴21的周圍分別按特定間隔形成複數個溢流路71為較佳。在複數個溢流路71分別設置有複數個柱塞72，且相對於模穴21的形狀對稱地配置複數個溢流路71及複數個柱塞72為較佳。 為了能夠變更溢流路71的容積，柱塞72被支撐為相對於外側部位23的從動部23a等沿Z方向自如地往復移動。構成為使柱塞72朝向溢流路71突出移動，藉此溢流路71內的未固化樹脂R被加壓而推回至模穴21側。 分離部73一體形成於沿模穴21供給之脫模片S的外周部為較佳。 作為加壓部7的具體例，為圖1～圖8所示之例時，在圓形凹狀的模穴21的外周，分別沿周方向按特定間隔並且沿XY方向以放射狀配置複數個溢流路71，在各溢流路71的底面前端配置有柱塞72。 又，作為其他例雖未圖示，但將模穴21的形狀變更為矩形凹狀等時，能夠進行在各邊或各角部按特定間隔配置複數個溢流路71等將溢流路71的配置數量和形狀的變更或柱塞72的配置位置變更為圖示例以外。 藉此，能夠防止經樹脂密封之成形品M內的氣泡（空隙）的產生。與此同時，藉由從溢流路71推回至模穴21側之未固化樹脂R的流勢，亦能夠防止連接工件W的基板端子與半導體元件C之電線等連接構件C1變形等不良影響的產生。作為基於連接構件C1的變形等之不良影響，可舉出半導體元件C相對於工件W的基板之位置偏離、連接構件C1的斷線、半導體元件C的破損等。 密閉室31形成於由真空腔室等構成之真空裝置3的內部，且藉由真空泵等調壓部5的作動而從密閉室31排出氣體（真空排氣、真空抽引）為較佳。藉此，密閉室31構成為能夠從大氣氛圍AP變壓調整至特定真空度的減壓氛圍DP。 真空裝置3為了使工件W、未固化樹脂R、脫模片S及成形品M等在密閉室31進出，其整體或一部分構成為開閉自如。遍及真空裝置3內的密閉室31和真空裝置3的外部空間O，例如藉由設置搬送機械手等搬送機構（未圖示）以實現自動化。 若詳細說明，密閉室31為大氣氛圍AP時，藉由搬送機構將工件W、未固化樹脂R及脫模片S分別搬入密閉室31。密閉室31成為特定真空度的減壓氛圍DP之後進行模壓成形。模壓成形結束之後，恢復至大氣氛圍AP而將成形品M從密閉室31搬出至外部空間O。 作為真空裝置3的具體例，為圖1～圖8所示之例時，在構成真空裝置3的上側之第一成形模1的外周，以周壁部32與構成真空裝置3的下側之第二成形模2的外周部裝拆自如地密接的方式設置。周壁部32具有：密封部位32a，與第二成形模2的外周部沿Z方向緊貼；及伸縮部位32b，能夠沿Z方向彈性變形。 又，作為其他例雖未圖示，但能夠進行代替第一成形模1的周壁部32而在第二成形模2的外周設置周壁部、在第一成形模1及第二成形模2的外周設置能夠沿Z方向分離的周壁部等變更。 升降用的驅動部4由使第一成形模1或第二成形模2中的任一個或第一成形模1及第二成形模2雙方沿Z方向往復移動之致動器等構成，並藉由後述之控制部8而作動控制。 作為基於控制部8之升降用的驅動部4的控制例，搬入圖1的實線所示之工件W和未固化樹脂R等時、至少在搬出圖5（b）所示之成形品M時，使第一成形模1與第二成形模2沿Z方向相對地分離移動。除此以外，如圖3（a）、圖3（b）及圖4（a）、圖4（b）所示，使第一成形模1與第二成形模2沿Z方向相對地靠近移動。特別需要時，使第一成形模1與第二成形模2進一步靠近移動而對工件W和未固化樹脂R加壓。 若詳細說明，藉由升降用的驅動部4，搬入時和搬出時，使第一成形模1或第二成形模2中的任一個從另一成形模沿Z方向相對地分離移動，或者使第一成形模1及第二成形模2雙方彼此沿Z方向相對地分離移動。除此以外，使第一成形模1或第二成形模2中的任一個朝向另一個成形模沿Z方向相對地靠近移動或者使第一成形模1及第二成形模2雙方彼此沿Z方向相對地靠近移動。 作為升降用的驅動部4的具體例，為圖1所示之例時，僅將第一成形模1連到升降用的驅動部4，以使第一成形模1側朝向第二成形模2側沿Z方向靠近移動。 又，作為其他例雖未圖示，但亦能夠進行如下變更：僅將第二成形模2連到升降用的驅動部4，以使第二成形模2朝向第一成形模1沿Z方向相對地靠近移動、或將第一成形模1及第二成形模2分別連到升降用的驅動部4，以第一成形模1與第二成形模2同時沿Z方向靠近移動等。 控制部8為如下控制器：不僅電連接於按壓部13的致動器或升降用的驅動部4或調壓部5，而且還電連接於調壓部5、定位部6的進氣裝置62、加壓部7的柱塞72的驅動源、工件W、未固化樹脂R及脫模片S的搬送機構等。 成為控制部8之控制器按照預先設定於其控制電路（未圖示）之程式，在預先設定的時刻依次分別作動控制。 接著，將設定於控制部8的控制電流之程式作為用於生產成形品M的樹脂密封方法進行說明。 本發明的實施形態之樹脂密封方法主要包括如下步驟：搬入步驟，向開口之密閉室31搬入工件W、未固化樹脂R及脫模片S；減壓步驟，使密閉室31從大氣氛圍AP減壓至特定真空度的減壓氛圍DP；浸漬步驟，於密閉室31減壓至特定真空度的狀態下，將工件W的載置面W1及半導體元件C浸漬於模穴21內的未固化樹脂R；未固化樹脂R的壓縮步驟，藉由柱塞72的突出移動對流出至溢流路71之未固化樹脂R加壓；固化步驟，藉由未固化樹脂R的固化進行樹脂密封；及搬出步驟，打開密閉室31並取出成形品M。 尤其，於浸漬步驟與固化步驟之間包含藉由柱塞72的突出移動對流出至越流路71之未固化樹脂R進行加壓之未固化樹脂R的壓縮步驟為較佳。 此外，固化步驟與搬出步驟之間包括將密閉室31從減壓氛圍DP恢復為大氣氛圍AP之大氣開放步驟為較佳。 搬入步驟中，如圖1及圖2所示，第一成形模1與第二成形模2沿Z方向相對地分離移動，於大氣氛圍AP相對於第一成形模1的保持部11（平滑面11a），藉由搬送機構搬入工件W，並藉由黏著吸盤12黏著保持。藉此，保持部11的平滑面11a沿工件W的非載置面W2彈性（壓縮）變形為凹狀，使平滑面11a與非載置面W2緊貼，工件W安裝於保持部11（平滑面11a）的特定位置。 又，藉由搬送機構向第二成形模2的模穴21供給脫模片S及未固化樹脂R。藉此，未固化樹脂R經由脫模片S而設置於模穴21的特定位置。 減壓步驟中，如圖3（a）所示，使第一成形模1或第二成形模2中的任一個或雙方藉由升降用的驅動部4沿Z方向相對地靠近移動，以橫跨第一成形模1與第二成形模2之間形成密閉室31。接著，藉由調壓部5將密閉室31內的氣體排出（真空排氣、真空抽引）至外部空間O以從大氣氛圍AP進行減壓。此時，模穴21內的未固化樹脂R藉由加熱用的加熱器而熔融。 之後亦如圖3（b）所示，第一成形模1與第二成形模2相對地靠近移動，在密閉室31成為大致100Pa以下的高真空時，向熔融狀態的未固化樹脂R推入工件W的載置面W1及半導體元件C。此時、保持部11的平滑面11a與工件W的非載置面W2密接且兩者間沒有間隙，因此不會侵入熔融狀態的未固化樹脂R等。 浸漬步驟中，如圖4（a）所示，與第一成形模1接觸之外側部位23的從動部23a沿Z方向靠近移動而直至抵靠止動件23b以進行合模，未固化樹脂R被加壓。藉此，未固化樹脂R向溢流路71溢出相當於將工件W的載置面W1及半導體元件C浸漬於熔融狀態的未固化樹脂R之容積的量。 壓縮步驟中，如圖4（b）所示，柱塞72經由分離部73向越流路71突出移動。藉此，相當於使分離部73在溢流路71內突出之容積的量的未固化樹脂R不流入柱塞72側而被推回至溢流路71，並對模穴21內的未固化樹脂R加壓，進一步壓縮未固化樹脂R。 後續的固化步驟中，藉由基於加熱器之加熱和時間的經過等，模穴21及溢流路71內的未固化樹脂R一起固化，使得工件W的載置面W1及半導體元件C與除兩者之間的連接構件C1之外的間隙C2被樹脂密封為一體。 未固化樹脂R固化之後的大氣開放步驟中，如圖5（a）所示，藉由調壓部5從外部空間O向密閉室31供氣而恢復為大氣氛圍AP。與此同時，柱塞72反向移動而恢復初始狀態。此時，第一成形模1與第二成形模2藉由升降用的驅動部4而分離移動，而從第一成形模1的保持部11（平滑面11a）將工件W的非載置面W2剝離。藉此，保持部11的平滑面11a中與工件W的非載置面W2對向之部位因為工件W的推入（按壓）被解除，而從凹狀彈性（膨脹）變形，由此平滑面11a的整體復原為保持工件W之前的平滑狀態。 後續的搬出步驟中，如圖5（b）所示，第一成形模1與第二成形模2進一步分離移動，使得真空裝置3完全開口後，藉由搬送機構將結束樹脂密封之成形品M及脫模片S從密閉室31搬出至外部空間O。成形品M與脫模片S於密閉室31內或外部空間O分離。 接著，依據圖8對本發明的第二實施形態之樹脂密封裝置A進行說明。 本發明的第二實施形態之樹脂密封裝置A中，模穴21的內部隔著板狀的墊片P而獲得未固化樹脂R的供給，而與前述之第一實施形態同樣地進行合模以製造模壓成形之成形品M之結構與前述之第一實施形態不同，其他結構與第一實施形態相同。 預先準備厚度不同的複數種種類的墊片P，並依據成形品M的厚度使用適當厚度的墊片P。 因此，第二實施形態中，於圖8所示之初始狀態，墊片P與脫模片S以重合的方式相對於模穴21的內底面設置，且脫模片S上獲得未固化樹脂R的供給。接下來，第二實施形態亦與前述之第一實施形態的圖3（a）、圖3（b）～圖5（a）、圖5（b）相同地作動控制。 作為墊片P的具體例為圖8所示之情況下，於初始狀態在模穴21的內部設置有一片墊片P。雖未圖示，但可替代地將複數片墊片P組合設置。 又，作為其他例雖未圖示，能夠進行作為未固化樹脂R將片狀的熱固化性樹脂R1代替為圖6所示之粉末狀或顆粒狀的熱固化性樹脂R2、或代替為圖7所示之未固化樹脂層R31含浸於樹脂含浸纖維基材R32之含纖維樹脂基板R3等變更。 藉此，對應墊片P的厚度而成形品M的厚度變薄，因此即使模穴21的深度固定，亦能夠輕鬆地製造厚度不同的複數種成形品M。 依這種本發明的實施形態（第一實施形態及第二實施形態）之樹脂密封裝置A及樹脂密封方法，藉由使用第一成形模1的保持部11保持工件W，保持部11的平滑面11a沿非載置面W2彈性變形為凹狀，且平滑面11a與非載置面W2緊貼。 伴隨密閉室31內藉由調壓部5減壓至特定真空度的減壓氛圍DP，模穴21內的未固化樹脂R發泡產生氣體與微小的樹脂成分。該狀態下，於驅動部4工件W的載置面W1及半導體元件C浸漬於未固化樹脂R。 藉此，緊貼之保持部11的平滑面11a與工件的非載置面W2之間不會侵入發泡氣體和微小的樹脂成分（發泡氣體中混合之微小的樹脂成分）。與此同時，工件W的載置面W1與半導體元件C的除連接構件C1以外的整個間隙C2中，未固化樹脂R順利地進入，即使為數10μm左右的狹窄間隙C2，未固化樹脂R亦充分擴散。 接著，藉由未固化樹脂R的固化形成成形品M。 因此，能夠用第一成形模1的保持部11保持工件W，同時防止兩者間侵入發泡氣體及微小的樹脂成分（發泡氣體中混合之微小的樹脂成分）。 其結果，與伴隨減壓產生之樹脂的發泡氣體及微小的樹脂成分容易侵入上模面的吸附固定部（通氣性構件）與第二薄膜的間隙之以往相比，即使伴隨減壓從未固化樹脂R產生發泡氣體和微小的樹脂成分，工件W的非載置面W2亦不會黏附於保持部11的平滑面11a並固化。 因此，能夠穩定並順利地製作於工件W的非載置面W2無樹脂成分的附著之成形品M。因此，能夠實現被高精度地樹脂密封之封裝體，以實現品質的提高。 此外，無需為了去除間隙中侵入固化之樹脂而頻繁地進行分解清洗，由此可連續運轉，亦實現運轉率的提高。 此外，第一成形模1的保持部11具有裝拆自如地保持工件W的保持吸盤12與使工件W的非載置面W2朝向保持吸盤12移動而按壓之按壓部13，並以於保持部11的平滑面11a與工件W的非載置面W2壓接之部位局部壓縮變形的方式，設定基於按壓部13之工件W的按壓力為較佳。 該情況下，藉由保持部11的按壓部13，於第一成形模1的保持部11（平滑面11a）與工件W的非載置面W2壓接之部位局部壓縮變形，保持部11的平滑面11a與工件W的非載置面W2密接，兩者之間不產生未固化樹脂R進入之間隙。 因此，能夠防止發泡氣體及微小的樹脂成分（發泡氣體中混合之微小的樹脂成分）附著或浸透工件W的保持吸盤12。 其結果，保持吸盤12不會經時變化，能夠長時間穩定使用，且運轉率不會降低。 尤其，作為保持部11的按壓部13，使用真空抽引的吸附孔13a之情況下，發泡氣體中混合之微小的樹脂成分亦通過保持部11的平滑面11a與工件W的非載置面W2之間的間隙被真空抽引至吸附孔13a，由此不會浸入。 藉此，發泡氣體中混合之微小的樹脂成分不會從吸附孔13a通過管路13b到達至減壓泵等的致動器，能夠防止管路13b及樹脂密封裝置A的配管和減壓泵等的致動器之故障。 又，成為保持部11之成形板11p裝拆自如地相對於第一成形模1的基面11o安裝，於成形板11p的表面側設置平滑面11a為較佳。 該情況下，即使於平滑面11a發生破損或重度的污損等故障，僅相對於第一成形模1的基面11o更換成形板11p便可處理。 因此，能夠相對於第一成形模1裝拆保持部11及平滑面11a。 其結果，與需要拆卸更換整個第一成形模1的裝置相比，能夠短時間內完成平滑面11a的更換作業，能夠再開始基於樹脂密封裝置A之成形作業。因此，能夠防止運轉率的降低，亦能夠降低更換所帶來之成本。 尤其，由與未固化樹脂R脫模性高的材料構成成為平滑面11a之板狀構件之情況，於成形後的成形品M的取出時不會破損等，且成形後附著於成為平滑面11a之板狀構件的未固化樹脂R的固化物亦容易脫離，由此亦方便清掃。 此外，將成為平滑面11a之板狀構件藉由基於黏著片之黏貼裝拆自如地安裝於第一成形模1的基面11o之情況，成為平滑面11a之板狀構件的更換作業方便，即使為非專業人員之使用者亦能夠於現場簡單地進行更換。無需塗佈等熱處理，因此成為平滑面11a之板狀構件不會因熱處理而應變，能夠實現更高精度地樹脂密封之封裝體，實現品質的進一步提高。 另外，前面示出的第一實施形態及第二實施形態中的圖示例中，第一成形模1為配置於模壓成形的基板側之上模，第二成形模2為配置於模壓成形的樹脂側之下模，但並不限定於此，亦可以為第一成形模1為配置於模壓成形的樹脂側之下模，第二成形模2為配置於模壓成形的基板側之上模。

1‧‧‧第一成形模

2‧‧‧第二成形模

3‧‧‧真空裝置

4‧‧‧驅動部

5‧‧‧調壓部

6（61）‧‧‧定位部（進氣口）

7‧‧‧加壓機構

8‧‧‧控制部

11‧‧‧保持部

11a‧‧‧平滑面

11b‧‧‧凹槽部

11o‧‧‧基面

11p‧‧‧成形板

12‧‧‧保持吸盤

12（12b）‧‧‧保持吸盤（黏著吸盤）

12a‧‧‧保持面

13‧‧‧按壓部

13（13a）‧‧‧按壓部（吸附孔）

13b‧‧‧管路

21‧‧‧模穴

22‧‧‧中央部

23‧‧‧外側部位

23a‧‧‧從動部

23b‧‧‧止動件

23c‧‧‧彈性構件

31‧‧‧密閉室

32‧‧‧周壁部

32a‧‧‧密封部位

32b‧‧‧伸縮部位

62‧‧‧吸氣裝置

71‧‧‧溢流路

72‧‧‧柱塞

73‧‧‧分離部

A‧‧‧樹脂密封裝置

AP‧‧‧大氣氛圍

C‧‧‧半導體元件

C1‧‧‧連接構件

C2‧‧‧間隙

DP‧‧‧減壓氣氛氛圍

M‧‧‧成形品

O‧‧‧外部空間

O（AP）‧‧‧外部空間（大氣氛圍）

S‧‧‧脫模片

R‧‧‧未固化樹脂

R（R1）‧‧‧未固化樹脂（熱固化性樹脂）

W‧‧‧工件

W1‧‧‧載置面

W2‧‧‧非載置面

圖1係表示本發明的實施形態（第一實施形態）之樹脂密封裝置的整體結構之說明圖，且為初始狀態（搬入步驟）的縱截面前視圖。 圖2係同初始狀態之俯視圖及剖面圖，圖2（a）係省略了工件和未固化樹脂和脫模片之縮小橫截面俯視圖，圖2（b）係沿圖2（a）的（2B）-（2B）線之縱截面圖。另外，圖1係沿圖2（a）的（1）-（1）線之縱截面側視圖。 圖3係表示本發明的實施形態之樹脂密封方法的作動過程之說明圖，圖3（a）係減壓開始時的縱截面前視圖，圖3（b）係模具靠近移動中的縱截面前視圖。 圖4表示後續的作動過程，圖4（a）係浸漬步驟的縱截面前視圖，圖4（b）係壓縮步驟及固化步驟的縱截面前視圖。 圖5表示後續的作動過程，圖5（a）係大氣開放步驟的縱截面前視圖，圖5（b）係搬出步驟的縱截面前視圖。 圖6係表示本發明的實施形態之樹脂密封裝置的變形例之說明圖，且係初始狀態（搬入步驟）的縱截面前視圖。 圖7係表示本發明的實施形態之樹脂密封裝置的變形例之說明圖，且係初始狀態（搬入步驟）的縱截面前視圖。 圖8係表示本發明的第二實施形態之樹脂密封裝置之說明圖，且係初始狀態（搬入步驟）的縱截面前視圖。

Claims (4)

1. 一種樹脂密封裝置，其特徵為，具備： 第一成形模，其具有搭載有半導體元件之工件的保持部； 第二成形模，其與保持於前述第一成形模的前述保持部之前述工件的搭載有前述半導體元件之載置面以對向狀設置且具有被供給未固化樹脂之模穴； 開閉自如的密閉室，其形成於前述第一成形模與前述第二成形模之間； 驅動部，其使前述第一成形模或前述第二成形模中的任一個或雙方沿前述第一成形模及前述第二成形模的對向方向相對地靠近移動； 調壓部，其跨及前述密閉室及外部空間而進行排氣或供氣以將內壓從大氣氛圍調整至特定真空度的減壓氛圍；及 控制部，其對前述驅動部及前述調壓部進行作動控制；且 前述第一成形模的前述保持部具有與前述工件的與前述載置面為相反側的非載置面對向之平滑面， 前述平滑面由能夠彈性變形的材料構成，於前述平滑面保持前述工件的前述非載置面的狀態，前述平滑面沿前述非載置面彈性變形為凹狀， 前述控制部如下進行控制：於前述密閉室藉由前述調壓部減壓之狀態，前述工件的前述載置面及前述半導體元件藉由前述驅動部浸漬於前述模穴內的前述未固化樹脂，並藉由前述未固化樹脂的固化形成成形品。
2. 如請求項1之樹脂密封裝置，其中 前述第一成形模的前述保持部具有裝拆自如地保持前述工件的保持吸盤、與使前述工件的非載置面朝向前述保持吸盤移動而按壓之按壓部， 以於前述保持部的前述平滑面與前述工件的前述非載置面壓接之部位局部壓縮變形的方式，設定前述按壓部對前述工件的按壓力。
3. 如請求項1或2之樹脂密封裝置，其中 對於第一成形模的基面，成為前述保持部之成形板裝拆自如地安裝，於前述成形板的表面側設置有前述平滑面。
4. 一種樹脂密封方法，其特徵為，包括： 搬入步驟，其係相對於大氣氛圍下沿第一成形模與第二成形模的對向方向相對地分離移動之前述第一成形模的保持部，裝拆自如地保持搭載有半導體元件之工件，同時向前述第二成形模的模穴內供給未固化樹脂； 減壓步驟，前述第一成形模或前述第二成形模中的任一個或雙方藉由驅動部沿前述第一成形模及前述第二成形模的對向方向相對地靠近移動，於前述第一成形模與前述第二成形模之間形成密閉室，同時藉由調壓部從前述密閉室向外部空間排氣以自大氣氛圍進行減壓； 浸漬步驟，其係於前述密閉室減壓至特定真空度之狀態，藉由前述驅動部使前述工件的搭載有前述半導體元件之載置面及前述半導體元件浸漬於前述模穴內的前述未固化樹脂； 固化步驟，其係藉由前述未固化樹脂的固化，形成前述工件之前述載置面及前述半導體元件被樹脂密封之成形品；以及 搬出步驟，其係從前述第一成形模的前述保持部剝離前述工件的與前述載置面為相反側的非載置面，藉由前述驅動部使前述第一成型模與前述第二成型模分離移動；且 前述第一成形模的前述保持部具有平滑面，前述平滑面與前述工件的前述非載置面對向，且由能夠彈性變形的材料構成， 前述搬入步驟中，於前述平滑面保持前述工件的前述非載置面的狀態，使前述平滑面沿前述非載置面彈性變形為凹狀。