TWI634627B - 樹脂成型裝置、樹脂成型方法以及樹脂成型模具 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的在於提供一可提高樹脂填充性的樹脂成型裝置。
為達到此目的之樹脂成型模具10，係以上模11和下模12合模，以料筒13、殘料部14、流道‧澆口15、成形模腔16、通道(Through Gate)17、假模腔18、空氣孔19形成相連通的連通路，令由料筒被壓送填充於成形模腔的樹脂R熱硬化者。此樹脂成型模具10係具備夾於上模11和下模12之間的片狀中間模具20，設置為與空氣孔19連通的空氣吸引機構50，以及設置於空氣孔19中途部為可進退移動的可動銷53。

Description

樹脂成型裝置、樹脂成型方法以及樹脂成型模具
本發明係關於樹脂成型裝置、樹脂成型方法，以及樹脂成型模具。
特開2010-109252號公報(專利文獻1)中，記載了為了在基板和與其覆晶接合的半導體晶片之間填充底部填充樹脂，使用樹脂成型模具的技術。在此專利文獻1中，為了防止底部填充樹脂的外漏，記載了配置於上模具和下模具之間的中間片(請特別參照本說明書段落【0026】、【0037】)。
先行技術文獻：
專利文獻1：特開2010-109252號公報
例如，於基板和與其覆晶接合的半導體晶片之間的狹隘處所進行樹脂填充的半導體裝置(半導體封裝)之製造步驟中，此處可能發生縮孔(空氣殘留)，無法充分填充樹脂。 發生縮孔的半導體裝置，基板和半導體晶片之接合部分無法受到充分保護，可能發生例如經時劣化導致絕緣破壞，造成信賴性降低。因此，如果將發生縮孔的半導體裝置歸為不良品，半導體裝置的製造良率將會降低。
本發明的目的在於提供一能提升樹脂填充性的技術。本發明之上述以及其他目的的新穎特徴，將於本明細書之記載以及附圖中詳述。
以下簡單說明本發明所揭示的發明中具代表性者之概要。
本發明之一實施形態的樹脂成型模具的特徵係具備：第1模具；第2模具，其係將搭載晶片零件之被加工物，令該晶片零件朝上述第1模具端支撐者；料筒以及柱塞，其係組裝於上述第1模具或第2模具中任一者之上，供給膜塑樹脂者；中間模具，其係與上述料筒連通、具有收容上述晶片零件之模腔孔者；空氣孔溝，其係形成於上述中間模具與上述第1模具或第2模具之間的至少一方之間者；以及可動銷，其係設於與該空氣孔溝對面、上述第1或第2模具之至少一方為可進退移動者；上述第1模具與上述第2模具夾住上述被加工物及上述中間模具，由上述空氣孔溝吸引空氣、在模具內所形成的減壓環境下，以上述可動銷封閉上述空氣孔溝，擋住由上述模腔孔溢流的上述膜塑樹脂。
本發明之一實施形態的樹脂成型裝置之特徵，係具備上述樹脂成型模具和可控制上述樹脂成型模具動作的控制部之樹脂成型裝置，上述控制部包含，(a)令上述第1模具與上述第2模具夾住上述被加工物及上述中間模具之處理，(b)以上述空氣孔溝吸引模具內的空氣吸引形成減壓環境之處理，(c)令上述可動銷進入，封閉上述空氣孔溝，擋住由上述模腔孔溢流的上述膜塑樹脂之處理。
本發明之一實施形態的樹脂成型方法之特徵，係使用上述樹脂成型模具之樹脂成型方法，其包含(a)令上述第1模具與上述第2模具夾住上述被加工物及上述中間模具之步驟，(b)以上述空氣孔溝吸引模具內的空氣吸引形成減壓環境之步驟，(c)令上述可動銷進入，封閉上述空氣孔溝，擋住由上述模腔孔溢流的上述膜塑樹脂之步驟。
根據以上之結構，可從成形模腔將膜塑樹脂連同空氣(特別是樹脂流動波前包含較多的空氣)一起壓送至假模腔，使成形模腔內填充的膜塑樹脂不殘留空氣。因此，以成形模腔填充的膜塑樹脂，即使對配置於成形模腔內的狹窄處所，也能提高其樹脂填充性。
上述一實施形態之樹脂成型模具，其上述中間模具具備可交換之第1及第2中間模具，上述第1中間模具的模腔孔大小，較理想的是比上述第2中間模具的模腔孔小。
上述一實施形態之樹脂成型方法中，上述樹脂成型模具之上述中間模具具備可交換的第1及第2中間模具，上述第1中間模具的模腔孔大小，比上述第2中間模具的模腔孔小，較理想的是包含：(d)使用上述第1中間模具進行上述(a)、(b)、(c)步驟，令填充於上述第1中間模具之模腔孔的樹脂熱硬化，成形為第1成形品的步驟；(e)上述(d)步驟後，於上述第2中間模具的模腔孔內收容上述第1成形品、配置上述第2中間模具的步驟；以及(f)在上述(e)步驟後，使用上述第2中間模具進行上述(a)、(b)、(c)步驟，令填充於上述第2中間模具的模腔孔之樹脂熱硬化，成形覆蓋於上述第1成形品上之第2成形品的步驟。
根據以上結構，可形成使用第1中間模具朝狹窄處所填充樹脂的第1成形品、使用第2中間模具形成覆蓋第1成形品的第2成形品。關於此第1成形品，使用第1中間模具於狹窄處所的周圍邊緣(外周邊緣)形成壁(第1中間模具之模腔孔的側壁)，膜塑樹脂不易通過晶片零件的周圍，即使是狹窄處所也能提升樹脂填充性。
上述一實施形態之樹脂成型模具中，上述中間模具較理想的是上述模腔孔和上述空氣孔之間形成連通的假模腔。根據上述結構，構成成形模腔的模腔孔大小，構成假模腔的假模腔孔大小皆可以中間模具調整。亦即，可增加通過成形模腔內之膜塑樹脂的量，更確實地排出空氣。
上述一實施形態的樹脂成型方法，較理想的是包含(g)在上述(d)步驟中的上述(a)步驟之前，將與基板覆晶接合的晶片零件作為被加工物供給上述樹脂成型模具，在上述第1中間模具的模腔孔內收容上述晶片零件，以覆蓋上述被加工物般配置上述第1中間模具的步驟。根據上述結構，可提升基板和與其覆晶接合的晶片零件之間的樹脂填充性。
本發明之一實施形態的樹脂成型模具評估方法特徵為上述被加工物，使用模擬實際之模塑成形品所使用之上述晶片零件的形狀之假晶片的假被加工物。藉此，可進行廉價且有效率的模具構造和控制之評估。
簡單說明本發明所揭示的發明中具代表者可得之效果，係可提升樹脂填充性。
100‧‧‧樹脂成型裝置
10、10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G、10H、10I‧‧‧樹脂成型模具
11‧‧‧上模
12‧‧‧下模
13‧‧‧料筒
14‧‧‧殘料部
15‧‧‧流道‧澆口
16‧‧‧成形模腔
17‧‧‧通道
18‧‧‧假模腔
19‧‧‧空氣孔
20‧‧‧中間模具
20A‧‧‧第1中間模具
20B‧‧‧第2中間模具
21‧‧‧殘料部孔(貫穿孔)
22、22A、22B‧‧‧模腔孔
23‧‧‧假模腔孔
24‧‧‧凹部
25‧‧‧流道溝(第1溝)
26‧‧‧流道溝(第2溝)
27‧‧‧空氣孔溝
30‧‧‧上模模座塊
31‧‧‧上模夾持塊
32‧‧‧上模模腔塊
33‧‧‧彈簧
34‧‧‧貫穿孔
35‧‧‧上模模腔塊的下面
36‧‧‧殘料部的凹部
37‧‧‧假模腔的凹部
40‧‧‧離型膜
41‧‧‧下模夾持塊
42‧‧‧加工物支撐塊
43‧‧‧板厚調整機構部
43a、43b‧‧‧板厚調整塊
44、45‧‧‧貫穿孔
46‧‧‧柱塞
47‧‧‧彈簧
50‧‧‧空氣吸引機構
51‧‧‧密封部
52‧‧‧吸引路
53‧‧‧可動銷
60‧‧‧控制部
101‧‧‧基板
102‧‧‧晶片零件
103‧‧‧元件
104‧‧‧凸塊
105‧‧‧接合引線
106‧‧‧導電構件
107‧‧‧連結部
W‧‧‧被加工物
DW‧‧‧假被加工物
R‧‧‧樹脂
R1‧‧‧第1成形品
R2‧‧‧第2成形品
R12‧‧‧成形品
Rx‧‧‧成形樹脂
第1圖係本發明之第1實施形態的樹脂成型裝置之重要部位模式剖面圖。
第2圖係第1圖所示之被加工物的模式平面圖。
第3圖係延續第1圖使用狀態下的樹脂成型裝置之重要部位模式剖面圖。
第4圖係延續第3圖使用狀態下的樹脂成型裝置之重要部位模式剖面圖。
第5圖係延續第4圖使用狀態下的樹脂成型裝置之重要部位模式剖面圖。
第6圖係延續第5圖使用狀態下的樹脂成型裝置之重 要部位模式剖面圖。
第7圖係延續第6圖使用狀態下的樹脂成型裝置之重要部位模式剖面圖。
第8圖係延續第7圖使用狀態下的樹脂成型裝置之重要部位模式剖面圖。
第9圖係本發明之第2實施形態的樹脂成型裝置重要部位模式剖面圖。
第10圖係延續第9圖使用狀態下的樹脂成型裝置之重要部位模式剖面圖。
第11圖係延續第10圖使用狀態下的樹脂成型裝置之重要部位模式剖面圖。
第12圖係本發明之第3實施形態的樹脂成型裝置重要部位模式剖面圖。
第13圖係延續第12圖使用狀態下的樹脂成型裝置之重要部位模式剖面圖。
第14圖係延續第13圖使用狀態下的樹脂成型裝置之重要部位模式剖面圖。
第15圖係延續第14圖使用狀態下的樹脂成型裝置之重要部位模式剖面圖。
第16圖係延續第15圖使用狀態下的樹脂成型裝置之重要部位模式剖面圖。
第17圖係延續第16圖使用狀態下的樹脂成型裝置之重要部位模式剖面圖。
第18圖係本發明之第4實施形態的樹脂成型裝置重要部位模式剖面圖。
第19圖係本發明之第5實施形態的樹脂成型裝置重要部位模式剖面圖。
第20圖係本發明之第6實施形態的樹脂成型裝置重要部位模式剖面圖。
第21圖係本發明之第6實施形態的樹脂成型裝置重要部位模式剖面圖。
第22圖係本發明之第7實施形態的樹脂成型裝置重要部位模式剖面圖。
第23圖係本發明中經樹脂膜塑之其他被加工物的模式剖面圖。
第24圖係本發明中經樹脂膜塑之其他被加工物的模式剖面圖。
第25圖係本發明中經樹脂膜塑之其他被加工物的模式剖面圖。
第26圖係說明本發明之其他實施形態的樹脂成型模具之圖。
第27圖係說明本發明之其他實施形態的樹脂成型模具之圖。
以下與本發明相關的實施形態中，視需要區分為多個區塊進行說明，但原則上此等並非互無關係，乃一方為另一方之一部分或者全部之變形例、詳細等之關係。 因此，全圖對於具有相同功能之部件賦予相同符號，省略重覆說明。
另外，關於構成要素的數量(包含個數、數值、份量、範圍等)，除非特別明示或者在原理上明顯限定於特定數量之情況，皆不限定為該特定數，為特定數以上或以下皆可。另外，提及構成要素等之形狀時，除非特別明示以及在原理上明顯不然等情形，亦包含實質上近似或類似該形狀等情形
〈第1實施形態〉
本發明之第1實施形態係說明以使用兩個中間模具的樹脂成型方法(兩階段成形法)，成形本裝置進行至最終步驟之模塑成形品(以下亦稱「最終成形品」)的情況。亦即，本發明中之最終成形品，係指從樹脂成型裝置取出之狀態的被加工物，例如，成形(製造)為半導體裝置(半導體封裝)者。
首先，將參照圖面說明具備本實施形態中之樹脂成型方法所使用之樹脂成型模具的樹脂成型裝置。第1圖係樹脂成型裝置100的重要部位(主要為樹脂成型模具10)的模式剖面圖。第1圖中的鏈線表示境界線。另外，第2圖為樹脂膜塑對象之被加工物W的模式平面圖。第2圖中的A-A線顯示第1圖所示的被加工物W之剖面處。
樹脂成型裝置100若為量產用，於未圖示的供 給部和收納部之間，具備至少一個壓部而構成。樹脂成型裝置100於此壓部具備樹脂成型模具10。在供給部進行將被加工物W或樹脂R(例如片狀、顆粒狀或液狀的膜塑樹脂)供給壓部的準備、處理。在收納部進行收納樹脂膜塑成形後之被加工物W的準備、處理。供給部、壓部、收納部之間的被加工物W或樹脂R之搬送，使用搬入壓部的裝載部(未圖示)，和從壓部搬出的卸載部(未圖示)，此等皆由周知的機構所構成。
被加工物W係在基板101(例如佈線基板)上搭載了晶片零件102(例如CPU等半導體晶片)以及元件103(例如晶片電容等電子零件)者。晶片零件102係介著配置為矩陣狀的凸塊104(在第2圖中以透視狀態顯示。)，與基板101覆晶接合。因此，基板101和晶片零件102之間形成了狹窄處所(凸塊的高度部分和窄間隔之凸塊間的落差)(參照第1圖)。後文將敘述對基板101上之晶片零件102使用樹脂成型模具10進行底部填充步驟(模型底部填充：Mold Under Fill)。
此外，被加工物W亦可使用諸如TSV(Through Silicon Via)等技術，構成為可積層搭載的晶片零件102，積層多片搭載於基板101上。另外，晶片零件102上亦可使用積層了散熱用之導熱體或者透光用之透明構件等其他構件者。另外，亦可以導電凸塊或銲球等導 電構件取代元件103，配置於晶片零件102周圍，此等亦為夾持狀態，進行後述之成形。
如第1圖所示，樹脂成型模具10係具備對向配置為可開模‧合模(閉模)的上模11(第1模具)及下模12(第2模具)，以及在上模11和下模12之間受挾持的片狀中間模具20。在本實施形態中，樹脂成型模具10的中間模具20具備可交換的第1中間模具20A(參照第5圖)及第2中間模具20B(參照第8圖)。
後文將敘述第1中間模具20A和第2中間模具20B之差異點，特別是第1中間模具20A的模腔孔22之大小，比第2中間模具20B的模腔孔22之大小小。以下關於第1中間模具20A和第2中間模具20B之共通事項的說明，將以中間模具20進行說明，若有不同事項將各自說明。
片狀的中間模具20使用與上模11、下模12相同的材料所構成者，在防止熱膨張係數的錯配觀點看來較為理想。例如，中間模具20可使用一般的不鏽鋼(鋼材)、鈦、鎳、銅等各種合金類金屬材料。此外，其他中間模具20亦可使用耐熱性或耐摩耗性高的聚醯亞胺樹脂或工程塑膠等樹脂材料或陶瓷材。
樹脂成型模具10若以上模11為定模、以下模12為動模(驅動模)的情況，上模11及下模12各固定組 裝於未圖示的固定壓盤及可動壓盤上。此時，樹脂成型模具10係以介著由驅動源(電動馬達)所驅動的驅動傳達機構(肘節連桿等連結機構或螺旋軸等)、令可動壓盤昇降的周知合模機構，進行模的開閉。因此，關於下模12的昇降動作，可自由設定移動速度或加壓力等。
如第1圖所示，樹脂成型模具10係在上模11與下模12夾住中間模具20的狀態下合模，形成依照料筒13、殘料部14、流道‧澆口15、成形模腔16、通道(Through Gate)17、假模腔18、空氣孔19之順序連通(連接)的連通路。而樹脂成型模具10從料筒13所壓送、填充至成形模腔16的樹脂R熱硬化。此外，本實施形態中，樹脂成型模具10係以料筒13為中心形成左右對稱的結構，第1圖顯示以料筒13為中心之左側的結構，右側則設有將該圖結構反轉之結構。此外，樹脂成型模具10亦可不為以料筒13為中心左右對稱的結構，而僅在料筒13之一方具備該圖所示之結構。
如第1圖所示，上模11具備上模模座塊30、上模夾持塊31、上模模腔塊32，以及彈簧33。上模模座塊30下面(下模12側之面)上，有一張板狀的上模夾持塊31於此上面固定組裝。此上模夾持塊31的下面構成上模11的分模面(夾持面)。
上模夾持塊31上設有貫穿厚度方向而形成的 貫穿孔34。上模夾持塊31的貫穿孔34內之上模模座塊30下面固定組裝著彈性體彈簧33之一端。彈簧33之另一端上，有上模模腔塊32固定組裝著於此上面。因此，上模模腔塊32係於上模模座塊30以彈簧33垂吊支撐，使其可在上模夾持塊31的貫穿孔34內上下移動。換言之，上模模腔塊32係由彈簧33於上模模座塊30彈性支撐。此上模模腔塊32的下面35(下模12側之面)，構成了上模11之分模面，另外構成了成形模腔16之一面(底面或頂面)。
此外，亦可使用盤型彈簧等各種彈簧代替彈簧33。另外，除了彈性支撐上模模腔塊32的結構，亦可為令一對楔子之斜面對面配置、移動一方的楔子則可改變整體厚度而構成之楔子機構，使上模模腔塊32為可上下移動之結構。
另外，上模夾持塊31下面設有構成殘料部14的凹部36以及構成假模腔18的凹部37。此等凹部36、37之內面構成了上模11的分模面。此外，凹部36、37的壁面(側面)為了離型各自的開口部皆為朝底部縮徑的錐狀。
上模模腔塊32的下面、包含凹部36、37的上模11之分模面上張設有離型膜40。具體來說，例如係設置為長條狀的離型膜40從捲成滾筒狀的吐料滾筒被拉出，通過上模11的分模面，被捲取至卷取滾筒。而離型膜40係於上模11的分模面，利用上模模腔塊32和上模夾持 塊31的空隙，或未圖示之吸引路等周知之吸引機構而受到吸附保持。
雖然亦可為不設離型膜40的結構，但介著離型膜40可容易自上模11取出成形品(被加工物W)。另外，令上模模腔塊32可上下移動時，使用離型膜40可確實防止樹脂自上模夾持塊31和上模模腔塊32的空隙外漏。另外，亦可保護晶片零件102端面以及防止溢料毛邊。因此，使用在端面具有佈線部或發光部之晶片零件102時，可確實使其露出而成形。
此外，若為不設離型膜40之結構的狀況，為了填塞上模夾持塊31和上模模腔塊32之空隙，可在此間設置密封機構。此密封機構可為例如於上模模腔塊32之外周形成溝部，同時於此溝部具備比模具材質之線膨張係數大的樹脂材等結構，加熱後可擴大填塞空隙之密封材之結構
離型膜40為具有能耐受樹脂成型模具10之加熱溫度的耐熱性者，可輕易自上模11的分模面剝離，具柔軟性、延展性的膜材。離型膜40可使用例如PTFE、ETFE、PET、FEP、含氟玻璃纖維布、聚丙烯、聚偏二氯乙烯等。
如第1圖所示，下模12具備下模模座塊(未圖示)、下模夾持塊41、被加工物支撐塊42(被加工物支持部)、板厚調整機構部43，以及彈簧47。下模模座塊上 面(上模11側之面)上，有一張板狀的下模夾持塊41於此下面固定組裝。此下模夾持塊41的上面構成下模12的分模面(夾持面)。
下模夾持塊41上設有貫穿厚度方向而形成的貫穿孔44、45。下模夾持塊41的貫穿孔44內，固定組裝著供給樹脂R的筒狀料筒13。在此，料筒13的上端面和下模夾持塊41的分模面為同一平面。料筒13內設有可由周知移轉驅動機構(未圖示)上下移動的柱塞46。
移轉驅動機構之構成可為具備例如偵測到施加於柱塞46之軸的壓力之壓力感應器。此壓力感應器的壓力值相當於料筒13內的柱塞46之頭部由樹脂R所承受的壓力值。另外，移轉驅動機構的結構係具備介由此壓力感應器與柱塞46之軸連結的滾珠螺桿(未圖示)、令此滾珠螺桿旋轉的伺服馬達(未圖示)，以及偵測此伺服馬達之旋轉數的編碼器(未圖示)。此編碼器的旋轉數相當於料筒13內之柱塞46的驅動量(移動量)。根據此柱塞46之驅動量，可推測在樹脂成型模具10內流動之樹脂的前端位置，用於後述之控制。
下模夾持塊41的貫穿孔45內之下模模座塊上面固定組裝著彈簧47之一端。彈簧47之另一端上，有被加工物支撐塊42固定組裝於此下面。因此，被加工物支撐塊42係受到浮動支撐，可在下模夾持塊41之貫穿孔45內 上下移動。此被加工物支撐塊42的上面，構成下模12之分模面，另外，構成了被加工物W之載置面。此外，第1圖中樹脂成型模具10係為合模之狀態，被加工物支撐塊42與板厚調整機構部43相接，但開模狀態亦可為被加工物支撐塊42與板厚調整機構部43隔離(浮動)。
此情況下，彈簧47係設定為彈力比設於上模11之彈簧33小。具體來說，對於被加工物W及被加工物支撐塊42由彈簧33所施加的力量，比由彈簧47施力的力量大。藉此，合模時令下模3上昇，可不彎曲彈簧33、僅彎曲彈簧47，無論被加工物W(基板101)的板厚如何，皆可於均一的高度位置夾持被加工物W。亦即，對晶片零件102的背面(與凸塊104形成面相反之面)，上模模腔塊32的分模面可介由離型膜40持續作用夾持力。
受彈簧47所支撐之被加工物支撐塊42和下模模座塊之間，重疊設置了界面互相形成為錐面(傾斜面)的板厚調整塊43a、43b。具體來說，板厚調整塊43a、43b係楔形構成為於剖面觀點的深度方向(與紙張垂直方向)組合了厚度不同的塊狀，使整體厚度於剖面觀點深度方向呈現均一。此上下段重疊的板厚調整塊43a、43b中之一方可由汽缸、馬達等驅動源來滑動，設置板厚調整機構部43。
藉此，即使令下模12上昇，使由上模模腔塊32(彈簧33)施加將被加工物支撐塊42往下壓的力量， 也可由板厚調整機構部43的楔形構造於特定高度支撐固定。亦即，可避免上模模腔塊32將被加工物支撐塊42過度下壓。
如第1圖所示，中間模具20具有構成殘料部14、於厚度方向貫穿而形成的殘料部孔21(貫穿孔)。殘料部孔21設為在料筒13與凹部36之間與其連通。殘料部孔21之凹部36側的開口部，存在於平面視點的凹部36開口部範圍內。而殘料部孔21的壁面(側面)為從料筒13端之開口部往凹部36端之開口部擴徑的錐狀。因此，中間模具20的殘料部孔21可令從料筒13往凹部36容易擴大壓送樹脂R。另外，殘料部孔21可令從中間模具20容易將不要的成形樹脂Rx1往上方取出(參照第5圖)。
另外，中間模具20具有構成成形模腔16之側面、於厚度方向貫穿而形成的模腔孔22(貫穿孔)。模腔孔22係配置於被加工物支撐塊42和上模模腔塊32之而形成。模腔孔22的上模模腔塊32端開口部存在於平面視點的上模模腔塊32之分模面內。而模腔孔22的側壁(側面)為從被加工物支撐塊42端之開口部往上模模腔塊32端之開口部縮徑的錐狀。換言之，模腔孔22係形成為朝被加工物W擴徑的形狀。
因此，中間模具20的模腔孔22如後述般當中間模具20與被加工物W重疊時容易插入晶片零件102，且 可防止晶片零件102之破損(參照第1圖)。另外，中間模具20之模腔孔22可令從中間模具20容易將形成第1成形品R1(第1樹脂成型部)的被加工物W往下方取出(參照第5圖)。
另外，中間模具20具有構成假模腔18、於厚度方向貫穿而形成的假模腔孔23(貫穿孔)。假模腔孔23設於下模夾持塊41和凹部37之間。假模腔孔23的凹部37側之開口部存在於平面視點的凹部37之開口部範圍內。而假模腔孔23的壁面(側面)為從下模夾持塊41側之開口部往凹部37側之開口部擴徑的錐狀。因此，中間模具20的假模腔孔23可令從中間模具20容易將不要的成形樹脂Rx2往上方取出(參照第5圖)。此外，假模腔孔23與模腔孔22不同，不一定需要設置。
後文將敘述，在樹脂成型模具10中從成形模腔16將樹脂R與空氣一同壓送至假模腔18，令成形模腔16內所填充的樹脂R不殘留空氣。此時在本實施形態中，假模腔18於中間模具20設置假模腔孔23，可增加通過成形模腔16內的樹脂R量，更確實地排出空氣。
另外，第1中間模具20A具有於合模時收容被加工物W的元件103、在下模12端的分模面所形成的凹部24。如第2圖所示，元件103沿著晶片零件102之周圍(外周)多數設置。因此，凹部24可由平面視點環狀長溝所構 成以收容所有各元件103，亦可由多數個構成以收容各個元件103。
另外，中間模具20具有構成流道‧澆口15、沿上模11端之分模面以一定深度形成的第1溝25(流道溝)。第1溝25係形成為一端與凹部36之開口部周緣相連通、另一端與模腔孔22的側壁相連通。因此，中間模具20的第1溝25係側壁將從擴徑的凹部36(殘料部14)被壓送之樹脂R送至成形模腔16(模腔孔22)者(流道‧澆口15)。因此，流道‧澆口沒有必要設於基板101上，除了可防止樹脂從基板101端面外漏，亦可不在基板101上殘留流道‧澆口15形狀的樹脂R而成形。
另外，中間模具20具有構成通道(Through Gate)17、沿上模11端的分模面以一定深度形成的第2溝26(流道溝)。第2溝26係形成為一端與模腔孔22之側壁相連通、另一端與凹部37的開口部周緣對向連通(不直接與假模腔孔23連通)。因此，中間模具20的第2溝26係將從成形模腔16(模腔孔22)被壓送之樹脂R送至假模腔18(凹部37)者(通道(Through Gate)17)。因此，通道(Through Gate)沒有必要設於基板101上，除了可防止樹脂從基板101端面外漏，亦可不在基板101上殘留通道(Through Gate)17形狀的樹脂R而成形。
另外，中間模具20具有構成空氣孔19、沿上 模11端的分模面以一定深度形成的第3溝27(空氣孔溝)。第3溝27係形成為一端與凹部37的開口部周緣對向連通、另一端與中間模具20之側壁(外周側面)相連通。因此，中間模具20的第3溝27係可排出包含成形模腔16、假模腔18等連通路中的空氣者(空氣孔19)。
如第1圖所示，樹脂成型模具10具備於連通路對成形模腔16從下游端吸引空氣的空氣吸引機構50(例如真空幫浦)、密封部51，以及吸引路52。密封部51設置為於下模12的分模面之周緣部沿著模型外形平面視點為環狀，於上模11和下模12合模時，於中間模具20的外側面端形成連通路(氣密領域)。一端與此氣密領域連通的吸引路52設於下模夾持塊41。而吸引路52的另一端設為與空氣吸引機構50相連通。因此，空氣孔19和空氣吸引機構50係介由氣密領域及吸引路52相連通。
如第1圖所示，樹脂成型模具10具備包含可動銷53所構成的阻擋樹脂機構部。可動銷53係設為貫穿上模夾持塊31之狀態，一端與第3溝27相對，可於空氣孔19的中途部進退移動(上下移動)。另外，可動銷53可形成為一端進入空氣孔19(第3溝27)，為可開關的尺寸。可動銷53係設置為例如由設於上模模座塊30內的彈性材之線圈彈簧(未圖示)一端從空氣孔19相隔的方向上、往另一端施力的狀態。可動銷53之結構係藉著中繼銷 (未圖示)，由可動銷動作用致動器控制往空氣孔19的進退動作。
由此種結構所形成之阻擋樹脂機構部，係使可動銷53朝下方(下模12方向)移動，令可動銷53進入空氣孔19(第3溝27)內以封閉空氣孔19，阻擋被壓送至連通路內的樹脂R。另一方面，阻擋樹脂機構部係使可動銷53朝上方移動(藉由線圈彈簧的施力而被分隔)，令可動銷53退出空氣孔19(第3溝27)外，以開放空氣孔19。
此樹脂成型裝置100具備控制樹脂成型模具10之動作的控制部60。此控制部60係根據由移轉驅動機構傳送之柱塞46的驅動量資訊以及壓力資訊中至少一種，控制可動銷53的可動銷作動用致動器之動作及空氣吸引機構50的動作。此外，第1圖中對柱塞46、可動銷53、空氣吸引機構50賦予控制部60之符號。
控制部60可由例如組裝於記憶部處理程式之運算處理裝置所構成。記憶部記憶了位置特定資訊，其係由柱塞46的驅動量特定出之樹脂R在成形模腔16等的連通路內之到達位置。控制部60可利用此位置特定資訊，根據柱塞46的位置因應特定出之樹脂R到達位置實施控制處理。
接著將參照圖面說明本實施形態對被加工物W的樹脂成型方法(兩階段成形法)。第1圖、第3圖~ 第8圖係使用狀態下的樹脂成型裝置100重要部位的模式剖面圖，顯示了樹脂成型步驟中的被加工物W。兩階段成形法中可例如以使用第1中間模具20A為第1階段，將填充物徑小、低粘度、流動性高的樹脂往狹窄處所進行樹脂填充(底部填充)，以使用第2中間模具20B為第2階段，以填充物徑大、高粘度、強度高的樹脂確保最終成形品的保形性。
首先，在樹脂成型模具10開模的狀態(如第4圖所示般上模11與下模12分離的狀態)下，被加工物支撐塊42的分模面位於比其周圍的下模夾持塊41之分模面略下方的位置。在此狀態下，將與基板101覆晶接合的晶片零件102作為被加工物W供給(搬入)至樹脂成型模具10，將被加工物W(基板101)載置於被加工物支撐塊42的分模面上(參照第1圖)。此時被加工物支撐塊42將配置為使被加工物W基板101上面比下模夾持塊41的分模面位於略上方的位置。另外，被加工物支撐塊42(下模12)係令晶片零件102朝向上模11端、支撐著被加工物W。
另外，在開模的狀態下，令可動銷53自空氣孔19內待避，於上模11的分模面吸附保持著離型膜40。另外，在開模的狀態下，柱塞46的頭部在位於下方(後退)位置(樹脂供給位置)待機的料筒13內，供給低粘度的樹脂R(參照第1圖)。上模11及下模12已事先加熱，故 料筒13內的樹脂R因其熱度溶融。
接著，於第1中間模具20A的模腔孔22內收容晶片零件102，於下模12的分模面上令第1中間模具20A重疊於被加工物W上而配置，覆蓋住被加工物W(參照第1圖)。本實施形態中第1中間模具20A的模腔孔22大小略等於晶片零件102的大小，故晶片零件102之周圍邊緣(外周邊緣)上形成了由第1中間模具20A之模腔孔22側壁所形成的壁。
此模腔孔22之側壁和晶片零件102之側面的間隙，為樹脂成型前可在第1中間模具20A設置被加工物W(晶片零件102)的範圍，以及樹脂成型後可從第1中間模具20A取出被加工物W(晶片零件102)的範圍(例如，0.1mm以下)兩者之範圍內，理想的是盡量小。因為可令流入成形模腔16的樹脂R很難通過晶片零件102周圍，容易優先通過基板101與晶片零件102之間。
接著如第1圖所示，驅動動模下模12使其接近定模上模11(令下模12上昇)，在上模11和下模12之間夾持第1中間模具20A以及被加工物W而合模。藉此，可形成料筒13、殘料部14、流道‧澆口15、成形模腔16、通道(Through Gate)17、假模腔18、空氣孔19相連通的連通路。
具體來說形成了殘料部14，其係由包含上模 11之凹部36以及第1中間模具20A之殘料部孔21所構成的空間領域。另外，第1中間模具20A的模腔孔22A之兩端各自形成成形模腔16，其係由包含上模11的分模面及基板101的上面所封閉的模腔孔22A內所構成的空間領域。另外，又形成了假模腔18，其係由包含上模11的凹部37及第1中間模具20A之假模腔孔23所構成的空間領域。
另外，形成了流道‧澆口15，其係由包含上模11的分模面及第1中間模具20A之第1溝25所構成的空間領域。另外，形成了通道(Through Gate)17，其係由包含上模11的分模面以及第1中間模具20A之第2溝26所構成的空間領域。另外，形成了空氣孔19，其係由包含上模11的分模面以及第1中間模具20A之第3溝27所構成的空間領域。
另外，藉由合模，在上模11及下模12的周緣部，密封部51受到上模11及下模12的夾持，故於模具內部形成氣密的空間領域。此時亦可在合模途中當密封部51接觸上模11後驅動空氣吸引機構50，於模具內形成減壓環境下。此外，若在合模之前驅動空氣吸引機構50，可在合模的同時於連通路中進行空氣吸引、形成減壓環境，可縮短循環時間。
另，在合模過程中，以板厚調整機構部43進 行了板厚調整。具體來說係首先在上模11和下模12之間夾持第1中間模具20A時，基板101以及被加工物支撐塊42被壓下。接著令下段的板厚調整塊43b依特定量前進或進退，使上段的板厚調整塊43a於被加工物支撐塊42的下面緊密附著而固定。
藉此，板厚差異可被吸收，使基板101上面和下模夾持塊41的分模面為同一平面，基板101被夾持於中間模具20A和下模夾持塊41之間。亦即，即使以料筒13為中心呈左右對稱而載置的被加工物W之基板101板厚有差異，也可令各基板101上面為均一高度而夾持。藉此，可防止基板101上面的樹脂R溢料毛邊(特別在低粘度的情況下有效。)。另外，由於使用具有盡量小模腔孔22A的第1中間模具20A，故可確保模腔孔22A的平面領域以外之領域(亦即，第1中間模具20A和基板101的接觸領域)較大，可以均一的力量夾持被加工物W(基板101)。
接著，以空氣吸引機構50一邊吸引包含成形模腔16之連通路內的空氣(減壓)，並如第3圖所示，令柱塞46上昇，將溶融樹脂R壓送至料筒13內，經過殘料部14及流道‧澆口15填充至成形模腔16內。流道‧澆口15和通道(Through Gate)17係以成形品模腔16(晶片零件102)為中心呈對稱配置。因此，由流道‧澆口15往成形模腔16壓送的樹脂R，被空氣吸引機構50往設置於 晶片零件102通過方向之通道(Through Gate)17吸引，亦能填充至基板101與晶片零件102之間的狹窄處所。另外，被壓送至成形模腔16的樹脂R，由於晶片零件102周圍邊緣的壁(模腔孔22之側壁)而沒有出路，亦可填充至基板101與晶片零件102之間的狹窄處所。
接著，再令柱塞46上昇，將溶融樹脂R與空氣同時壓送，令樹脂R自成形模腔16溢流，使樹脂R經由通道(Through Gate)17流入假模腔18。
另外，當樹脂R的流動波前通過通道(Through Gate)17及假模腔18，即將進入空氣孔19前，驅動阻擋樹脂機構部，令可動銷53進入空氣孔19內。藉此，可封閉空氣孔19，以可動銷53阻擋被壓送之樹脂R。以可動銷53阻擋樹脂R之構成，可形成深的空氣孔19，容易排出空氣，提升填充性。另外，亦可防止樹脂成型模具10外的樹脂髒污。另外，由於防止樹脂髒污，亦可簡化清潔步驟，縮短循環時間。
在本實施形態中，為了令樹脂R自成形模腔16溢流，設置了通道(Through Gate)17及假模腔18。
假使未設置此等裝置，將無法令樹脂R溢流，即使基板101和晶片零件102之間殘留空氣，亦很難推動其排出成形模腔16外。如此一來基板101和晶片零件102之間的樹脂填充性將會降低。
因此，設置通道(Through Gate)17以及假模腔18可讓樹脂R和空氣一同從成形模腔16排出至假模腔18，可從填充至成形模腔16內的樹脂R確實排出空氣。因此，填充至成形模腔16的樹脂R，在已充分脫氣之下，樹脂R內的空氣也確實排出，即使對配置於成形模腔16內的狹窄處所也可提升樹脂填充性。
接著，在可動銷53阻擋樹脂R的狀態下，再令柱塞46上昇，當成形模腔16內的壓力升高至特定的成形壓力後，於保壓狀態下完成填充至成形模腔16的樹脂R之熱硬化。
接著，如第4圖所示，驅動動模下模12使其遠離定模上模11(令下模12下降)，令上模11與下模12分隔進行開模。藉此，熱硬化的樹脂R為緊貼第1中間模具20A的狀態，可取出被加工物W。
接著，如第5圖所示，將被加工物W由第1中間模具20A往下方按壓取出。此被加工物W至少形成由樹脂填充至基板101與晶片零件102之間(狹窄處所)所形成的第1成形品R1，露出晶片零件102的背面。另外，成形模腔16以外所成形的不要的成形樹脂Rx，可由第1中間模具20A往上方壓出取出。
以上使用第1中間模具20A之第1階段即完成。之後進行樹脂成型模具10的清潔等，交換第1中間模 具20A和第2中間模具20B後，使用第2中間模具20B開始第2階段。此外，第2階段的動作時間點等雖不同，但與第1階段進行同樣的控制處理。
如同上述，僅需將第1中間模具20A交換為第2中間模具20B，就可以不同大小的成形模腔16進行成形，可容易且廉價地實現以多數樹脂R層封裝1個被加工物W的步驟。另外，由於只需要切換可搬動的中間模具，因此可以縮短模具的準備時間。因此，得以廉價且短時間地製造高性能的封裝。如同本實施形態，僅晶片零件102的底部填充以流動性高的昂貴樹脂進行、確保填充性，外周則以廉價樹脂封裝的構成，亦可容易且廉價地實施。其他例如多數積層螢光體層或透明層等的發光封裝、於外周形成電磁屏蔽層的高頻封裝，或者於外周形成散熱層的高發熱封裝等積層多數封裝層的高機能封裝，皆可有效率地製造。另外，由於可容異變更成形形狀，因此，可在短時間內完成選擇適切的成形形狀之反覆成形測試步驟，能快速地進行適切的模具設計，迅速開始產品的生產。
首先，在開模的狀態下，將形成了第1成形品R1的被加工物W供給(搬入)至樹脂成型模具10，在被加工物支撐塊42的分模面上載置被加工物W(參照第6圖)。另外，令可動銷53自空氣孔19內待避，於上模11的分模面吸附保持著離型膜40。另外，柱塞46的頭部在 位於樹脂供給位置待機的料筒13內，供給高粘度的樹脂R(參照第6圖)。
接著，第2中間模具20B的模腔孔22B內收容第1成形品R1並於其周圍收容元件103，於下模12的分模面上配置第2中間模具20B，覆蓋被加工物W(參照第6圖、第8圖)。
接著，如第6圖所示，驅動動模下模12使其接近定模上模11(令下模12上昇)，在上模11和下模12之間夾持第2中間模具20B以及被加工物W而合模。藉此，可形成殘料部14，其係由包含上模11之凹部36內以及第2中間模具20B的殘料部孔21內所形成的空間領域。另外，形成了成形模腔16，其係由包含第2中間模具20B的模腔孔22B兩端各以上模11的分模面以及基板101的上面封閉之模腔孔22B內所構成的空間領域。另外，形成假模腔18，其係由包含上模11的凹部37內以及第2中間模具20B的假模腔孔23內所構成的空間領域。
接著，在包含成形模腔16的連通路內一邊吸引空氣(減壓)，如第7圖所示，令柱塞46上昇，在料筒13內壓送溶融樹脂R，經過殘料部14以及流道‧澆口15填充至成形模腔16內。藉此，封裝晶片零件102的側面和元件103。
接著，再令柱塞46上昇，壓送溶融樹脂R， 令樹脂R自成形模腔16溢流，經過通道(Through Gate)17，令樹脂R流入假模腔18。當樹脂R的流動波前通過通道(Through Gate)17以及假模腔18，即將進入空氣孔19前，驅動阻擋樹脂機構部，令可動銷53進入空氣孔19內。
接著，在樹脂R由可動銷53阻擋的狀態下，再令柱塞46上昇，令成形模腔16內的壓力提高到特定成形壓力後，於保壓狀態下完成填充至成形模腔16的樹脂R之熱硬化。
接著，令上模11與下模12分隔進行開模。藉此，熱硬化的樹脂R為緊貼第2中間模具20B的狀態，可取出被加工物W。
接著，如第8圖所示，從第2中間模具20B往下方壓出，取出被加工物W。此被加工物W形成覆蓋第1成形品R1之第2成形品R2(第2樹脂成型部)，露出晶片零件102的背面。另外，成形模腔16以外所成形的不要的成形樹脂Rx，可由第2中間模具20B往上方壓出取出。以上使用第2中間模具20B的第2階段即完成。藉此，形成了第1成形品R1以及第2成形品R2，完成最終成形品(例如半導體裝置)。之後為了反覆進行兩階段成形法，進行樹脂成型模具10之清潔等。
根據以上的兩階段成形法，可形成往基板101 和晶片零件102之間的狹窄處所填充樹脂的第1成形品R1，可形成覆蓋第1成形品R1保持形狀的第2成形品R2。因此，可提升以第1成形品R1以及第2成形品R2進行晶片零件101等之樹脂成型的半導體裝置信賴性。另外，基板101和晶片零件102之間的第1成形品R1，減低了縮孔的發生，故可提高半導體裝置的製造良率。
〈第2實施形態〉
上述第1實施形態中說明了以使用兩種中間模具之樹脂成型方法(兩階段成形法)成形最終成形品的情況。在本發明的第2實施形態中，將參照圖面說明以使用一個中間模具的樹脂成型方法(一階段成形法)成形最終成形品的情況。第9圖~第11圖為使用狀態下樹脂成型裝置100的重要部位的模式剖面圖，顯示了樹脂成型步驟中的被加工物W。
首先，在本實施形態中樹脂成型模具10A於開模的狀態，將於基板101覆晶接合的晶片零件102作為被加工物W，對樹脂成型模具10A供給(搬入)，將被加工物W(基板101)載置於被加工物支撐塊42的分模面上(參照第9圖)。
另外，在開模的狀態下，令可動銷53自空氣孔19內待避，於上模11的分模面吸附保持離型膜40。另外，在開模的狀態下，柱塞46的頭部在位於樹脂供給位置 待機的料筒13內，供給樹脂R供給(參照第9圖)。
接著，將中間模具20配置於下模12的分模面上，令中間模具20的模腔孔22內收容晶片零件102，覆蓋被加工物W(參照第9圖)。
接著，如第9圖所示，在上模11和下模12之間夾持中間模具20以及被加工物W而合模。藉此，可形成料筒13、殘料部14、流道‧澆口15、成形模腔16、通道(Through Gate)17、假模腔18、空氣孔19相連通的連通路。另外，在上模11及下模12的周緣部，密封部51受上模11和下模12所夾持，故於模具內部形成氣密的空間領域。
接著，在包含成形模腔16的連通路內一邊以空氣吸引機構50吸引空氣(減壓)，一邊如圖10所示，令柱塞46上昇，在料筒13內壓送溶融樹脂R，經過殘料部14以及流道‧澆口15填充至成形模腔16內。因此，從流道‧澆口15被壓送至成形模腔16的樹脂R，被空氣吸引機構50往設置於晶片零件102通過方向之通道(Through Gate)17吸引。此時，由於可動銷53阻擋住樹脂R，故形成深的空氣孔19，閉模後僅能從空氣孔19吸引空氣時也強力地吸引成形模腔16內的空氣，即使為諸如本實施形態般成形模腔16的容積較大的情況下，也能確實減壓，故也能填充至基板101和晶片零件102之間般狹 窄處所。
接著，再令柱塞46上昇，將溶融樹脂R與空氣同時壓送，令樹脂R自成形模腔16溢流，使樹脂R經由通道(Through Gate)17流入假模腔18。另外，當樹脂R的流動波前通過通道(Through Gate)17及假模腔18，即將進入空氣孔19前，驅動阻擋樹脂機構部，令可動銷53進入空氣孔19內，可以可動銷53阻擋被壓送之樹脂R。
接著，在以可動銷53阻擋樹脂R的狀態下，再令柱塞46上昇，提高成形模腔16內的壓力至特定成形壓力後，在保壓狀態下完成填充至成形模腔16的樹脂R之熱硬化。接著，令上模11與下模12分隔進行開模。藉此，熱硬化的樹脂R為緊貼第1中間模具20的狀態，可取出被加工物W。
接著，如第11圖所示，將被加工物W由中間模具20往下方按壓取出。此被加工物W至少形成由樹脂填充至基板101與晶片零件102之間、露出晶片零件102背面的成形品R12。另外，成形模腔16以外所成形的不要的成形樹脂Rx，可由中間模具20往上方壓出取出。以上一階段成形法即完成。
根據以上的一階段成形法，可形成往基板101和晶片零件102之間的狹窄處所填充樹脂的成形品R12。因此，可提升以成形品R12進行晶片零件101等之樹脂成 型的半導體裝置信賴性。另外，基板101和晶片零件102之間的成形品R12，減低了縮孔的發生，故可提高半導體裝置的製造良率。另外，由於僅用一個中間模具20即可，故可提升半導體裝置的生產性。
〈第3實施形態〉
上述第1實施形態中說明了在一個基板101上搭載一個晶片零件102對被加工物W使用兩階段成形法的情況。本發明之第3實施形態，將參照圖面說明在一個基板101上矩陣搭載的多數晶片零件102，對被加工物W在第1階段形成矩陣狀的第1成形品R1、在第2階段形成矩陣陣列狀的第2成形品R2之兩階段成形法。第12圖~第17圖係使用狀態下的樹脂成型裝置100之重要部位模式剖面圖，顯示樹脂成型步驟中的被加工物W。
首先，在本實施形態中樹脂成型模具10B於開模的狀態，將於基板101覆晶接合的多數晶片零件102作為被加工物W，對樹脂成型模具10B供給(搬入)，將被加工物W(基板101)載置於被加工物支撐塊42的分模面上(參照第12圖)。
另外，在開模的狀態下，令可動銷53自空氣孔19內待避，於上模11的分模面吸附保持離型膜40。另外，在開模的狀態下，柱塞46的頭部在位於樹脂供給位置待機的料筒13內，供給樹脂R供給(參照第12圖)。
接著，將第1中間模具20A配置於下模12的分模面上，令第1中間模具20A的各模腔孔22內收容各晶片零件102，覆蓋被加工物W(參照第12圖)。本實施形態中，模腔孔22係形成為多數搭載於被加工物W、與晶片零件102同數且相同間隔。另外，第1中間模具20A之各模腔孔22的大小與各晶片零件102的大小略相等，故於各晶片零件102的周圍邊緣(外周邊緣)形成了由第1中間模具20A之模腔孔22的側壁所形成的壁。另外，由於第1中間模具20A係由殘料部14對多數成形模腔16並列供給樹脂R，故在未圖示的剖面，由殘料部14分歧為多數流道‧澆口15，同時與多數成形模腔16各自連接的通道(Through Gate)17朝假模腔18集結而構成。
接著，如第12圖所示，在上模11和下模12之間夾持第1中間模具20A以及被加工物W而合模。
此外，除了第12圖2所示之結構以外，亦可為料筒13、殘料部14、流道‧澆口15、上游的成形模腔16、通道(Through Gate)17、下游的成形模腔16、通道(Through Gate)17、假模腔18、空氣孔19相連通而形成的連通路之直列構造。另外，亦可使用此等並列構造和直列構造之組合。
接著，如第13圖所示，壓送在料筒13內溶融的樹脂R，經過殘料部14以及流道‧澆口15各自填充至 成形模腔16內。再令柱塞46上昇，經過通道(Through Gate)17令樹脂R流入假模腔18。另外，當樹脂R的流動波前通過通道(Through Gate)17及假模腔18，即將進入空氣孔19前，驅動阻擋樹脂機構部，令可動銷53進入空氣孔19內，可以可動銷53阻擋被壓送之樹脂R。
接著，在以可動銷53阻擋樹脂R的狀態下，再令柱塞46上昇，提高各成形模腔16內的壓力至特定成形壓力後，在保壓狀態下完成填充至各成形模腔16的樹脂R之熱硬化。接著，令上模11與下模12分隔進行開模。藉此，熱硬化的樹脂R為緊貼第1中間模具20A的狀態，可取出被加工物W。
接著，如第14圖所示，將被加工物W由第1中間模具20A往下方按壓取出。此被加工物W至少形成由樹脂填充至基板101與晶片零件102之間(狹窄處所)的多數第1成形品R1、露出晶片零件102的背面。另外，成形模腔16以外所成形的不要的成形樹脂Rx，可由第1中間模具20A往上方壓出取出。
以上使用第1中間模具20A的第1階段即完成。藉此，在基板101上矩陣狀形成了多數第1成形品R1。接著，交換第1中間模具20A和第2中間模具20B後，使用第2中間模具20B開始第2階段。此外，以下所說明之第2階段中，進行與第1階段相同的控制處理。
首先，在開模的狀態下，將形成了多數第1成形品R1的被加工物W供給(搬入)至樹脂成型模具10，在被加工物支撐塊42的分模面上載置被加工物W(參照圖15)。另外，柱塞46的頭部在位於樹脂供給位置待機的料筒13內，供給高粘度的樹脂R(參照第15圖)。
接著，在包含成形模腔16的連通路內一邊吸引空氣(減壓)，如第16圖所示，令柱塞46上昇，在料筒13內壓送溶融樹脂R，經過殘料部14以及流道‧澆口15填充至成形模腔16內。
接著，再令柱塞46上昇，壓送溶融樹脂R，令樹脂R自成形模腔16溢流，經過通道(Through Gate)17，令樹脂R流入假模腔18。當樹脂R的流動波前通過通道(Through Gate)17以及假模腔18，即將進入空氣孔19前，驅動阻擋樹脂機構部，令可動銷53進入空氣孔19內。
接著，在樹脂R由可動銷53阻擋的狀態下，再令柱塞46上昇，令成形模腔16內的壓力提高到特定成形壓力後，於保壓狀態下完成填充至成形模腔16的樹脂R之熱硬化，多數第1成形品R1在1個模腔孔22B內封裝為矩陣陣列(MAP：Matrix Array Package)狀。接著，令上模11與下模12分隔進行開模。藉此，熱硬化的樹脂R為緊貼第2中間模具20B的狀態，可取出被加工物W。
接著，如第17圖所示，從第2中間模具20B往下方壓出，取出被加工物W。此被加工物W形成覆蓋多數第1成形品R1之第2成形品R2，露出晶片零件102的背。另外，成形模腔16以外成形的不要的成形樹脂Rx，可由第2中間模具20B往上方壓出取出。以上使用第2中間模具20B的第2階段即完成。進行裁斷特定領域(第17圖中以波浪線顯示)之單片化處理，完成形成第1成形品R1以及第2成形品R2的半導體裝置。
〈第4實施形態〉
上述第1實施形態中說明了設置一個對應在一個基板101上搭載一個晶片零件102之上模模腔塊32的情況。本發明之第4實施形態，將參照圖面說明設置多個各自對應在一個基板101上搭載的多數晶片零件102之上模模腔塊32的情況。
第18圖為說明本實施形態之樹脂成型模具10C之圖(模式剖面圖)，顯示兩階段成形法中自使用第1中間模具20A之第1階段移至使用第2中間模具20B的第2階段(以中空箭頭顯示)之使用狀態。此外，樹脂成型模具10C亦在合模狀態下形成料筒13、殘料部14、流道‧澆口15、成形模腔16、通道(Through Gate)17、假模腔18、空氣孔19所連通之連通路(參照第1圖)，但第18圖之剖面圖雖省略了料筒13等說明本實施形態之效果時 可省略的部份結構，但係與前述實施形態為相同結構。
如第18圖所示，被加工物W係於基板101介著凸塊104覆晶接合的多數晶片零件102矩陣搭載者。下模12設有可載置被加工物W(基板101)的凹部。上模11上矩陣狀設置對應矩陣搭載之多數晶片零件102可上下移動的多數上模模腔塊32。
第1階段所用的第1中間模具20A及第2階段所用的第2中間模具20B，與第3實施形態同樣進行矩陣狀封裝後，為可整體一次封裝的構成。根據使用此種樹脂成型模具10C之兩階段成形法，除了提升基板101和晶片零件102之間的狹窄處所之樹脂填充性，即使1個被加工物W搭載之晶片零件102的高度有差異，亦可各自以適當力量夾持晶片零件102的端面，可防止晶片零件102之夾持力的不均，防止溢料毛邊或晶片零件102破損的發生。例如，儘管晶片零件102本身為均一高度，也有可能因實裝狀況而有高度不同，或混載多數晶片零件102之模塑成形品等，晶片零件102本身之大小原本即不同的情況。這種情況下亦可進行適切的封裝。
〈第5實施形態〉
上述第1實施形態中說明了最終成形品露出晶片零件102之背面(上面)的情形。本發明的第5實施形態將參照圖面說明晶片零件102的背面也以樹脂R覆蓋的之形態的情 況。
第19圖係說明本實施形態之樹脂成型模具10D的圖(模式剖面圖)，顯示兩階段成形法中從使用第1中間模具20A的第1階段到使用第2中間模具20B的第2階段(以中空箭頭顯示)之使用狀態。樹脂成型模具10D的第1中間模具20A與上述實施形態1所示者亦為相同者。
第2階段所使用的第2中間模具20B，使用比第1階段所使用的第1中間模具20A更厚者，設置有收容第1成形品R1之模腔孔22B。因此，在第2階段結束後，晶片零件102背面被覆蓋著(包覆成型)。亦即，模腔孔22B其深度係對應最終成形品之厚度，覆蓋晶片零件102整體者。
根據使用此種樹脂成型模具10D的兩階段成形法，除了可提升在基板101和晶片零件102之間的狹窄處所之樹脂填充性進行成形，僅需令中間模具20之厚度不同，就能使其具有覆蓋晶片零件102的屏蔽機能。另外，在第1階段使用填充性高的樹脂，在第2階段的成形使用熱傳導性高的樹脂來成形，可完成令這兩種樹脂機能並立的封裝成形。
〈第6實施形態〉
在上述第1實施形態中說明了以於基板101覆晶接合 的晶片零件102作為被加工物W的情況。本發明之第6實施形態將參照圖面說明於基板101上搭載晶粒黏著、引線接合連接之晶片零件102作為被加工物W的情況。
第20圖、第21圖係說明本實施形態之樹脂成型模具10E、10F的圖(模式剖面圖)，顯示在兩階段成形法中自使用第1中間模具20A之第1階段移至使用第2中間模具20B之第2階段(以中空箭頭顯示)之使用狀態。
第20圖所示的被加工物W，係於基板101背面晶粒黏著搭載的晶片零件102介著表面之接合引線105與基板101電性連接者。因此，樹脂成型模具10E，為在上模11不設上模模腔塊32(參照第1圖)的構成。
第1階段所使用的第1中間模具20A上，設有大小足以收容晶片零件102以及接合引線105之模腔孔22A。因此，在第1階段結束後，形成了晶片零件102以及接合引線105被樹脂覆蓋(經包覆成型)的第1成形品R1。而第2階段所使用的第2中間模具20B上，使用比第1階段所使用的第1中間模具20A更厚者，設有收容第1成形品R1的模腔孔22B。
根據使用此種樹脂成型模具10E之兩階段成形法，可防止接合引線105的引線流動。另外，根據此種兩階段成形法，可在第1階段使用防止引線流動的低粘度、低應力樹脂，可在第2階段使用電磁屏蔽性、耐溼性、線 膨張調整、高應力樹脂。
另外，第21圖所示的被加工物W，係於基板101背面晶粒黏著搭載的多數晶片零件102介著表面之接合引線105與基板101電性連接者。第1階段所使用的第1中間模具20A上，設有對應多數晶片零件102之配置，構成成形模腔16之多數模腔孔22A。第2階段所使用的第2中間模具20B上，共通設有對應多數第1成形品R1，構成成形模腔16的模腔孔22B。此模腔孔22B為可一次收容各第1成形品R1的貫穿孔。
根據使用此種樹脂成型模具10F的兩階段成形法，可防止接合引線105的引線流動。亦即，根據兩階段成形法，可在第1階段使用防止引線流動之用的低粘度樹脂，在第2階段使用耐溼性優異的樹脂。另外，由於晶片零件102的封裝已經完成，可確實封裝晶片零件，確保信賴性。另外，即使晶片配置複雜，只需交換第1中間模具20A、第2中間模具20B，可簡易變更來因應。此外，在上述實施形態中，說明了個別封裝多數晶片零件102後再整體一次封裝的例子，但可為一次封裝後單片化為包含1個以上之晶片零件102的形狀使用的封裝形態，亦可為包含所有多數晶片零件102的形狀使用之封裝形態。
〈第7實施形態〉
本發明之第7實施形態將參照圖面說明最終成形品製 造包含貫穿樹脂封裝部分之導電部的TMV(Through Mold Via)構造之封裝的情況。第22圖係說明本實施形態之樹脂成型模具10G的圖(模式剖面圖)，顯示兩階段成形法中從使用第1中間模具20A的第1階段到使用第2中間模具20B的第2階段(以中空箭頭顯示)之使用狀態。
如第22圖所示，被加工物W係於基板101晶粒黏著搭載、引線接合連接之晶片零件102及其周圍所搭載的導電構件106(導電孔)。此導電構件106與基板101電性連接。另外，上模11設有可上下移動具有設有導電構件106之對應平面視領域的分模面之上模模腔塊32。
第1階段所使用的第1中間模具20A上，設有對應晶片零件102以及導電構件106，構成成形模腔16之多數模腔孔22A。第1階段結束後，於上模模腔塊32夾持導電構件106，故成形了導電構件106有部份露出的第1成形品R1。此時，由晶片零件102和導電構件106所形成的成形模腔16內之樹脂流動相當複雜，故使用填充性佳的樹脂R。接著，在使用第2中間模具20B的2階段完成後，由於上模模腔塊32夾持著導電構件106，故成形了導電構件106有部份露出的最終成形品。
根據使用此種樹脂成型模具10E的兩階段成形法，可進行以接合引線105和導電構件106提高複雜且對狹窄處所之樹脂填充性的成形，並可於外周進行強度高的 封裝，成形確保強度之高性能封裝。
〈第8實施形態〉
上述實施形態1說明了對被加工物W適用兩階段成形法的情況。但本成形法中之被加工物W並不限於此，亦可使用第23圖及第24圖所示之假被加工物DW，進行兩階段成形法之成形的評估。此外，使用此假被加工物DW之評估亦可使用上述之成形法以外的成形方法，但兩階段成形法的評估可廉價且有效率的實施故較為理想。
第23圖以及第24圖所示的晶片零件102，相當於本發明之假晶片，係模仿實際封裝所使用的晶片零件102之形狀而形成。另外，此晶片零件102係例如由銅板所形成之凸塊104上，蝕刻與其相當的凹凸、以沖壓加工或機械加工所形成。另外，假被加工物DW用的基板101，亦可為例如印刷佈線基板(FR-4)、銅板、晶圓或者玻璃等。
如第23圖所示的假被加工物DW般，於基板101上以覆晶接合的形態配置一個晶片零件102，亦可於晶片零件102外周貼上元件103(任何結構)。另外，元件103當基板101係由銅板形成時，亦可以蝕刻方式形成。另外，基板101上亦可不搭載一個晶片零件102，假被加工物DW可以矩陣配置搭載多數之晶片零件102。
另外，亦可如第24圖所示的假被加工物DW， 在基板101上積層多數晶片零件102。
根據本發明，即使在基板101和晶片零件102之間的空隙或下段晶片零件102與其上段晶片零件102之間的空隙般之狹窄處所，亦可不需要使用實際晶片零件102，確認樹脂填充性。
在此等構造中，使用例如上述之樹脂成型模具10進行成形，藉由所採用之模具構造和控制，可充分確認晶片零件102之下部是否進行填充(底部填充)。例如，從基板101剝下模塑成形品，可卻認相當於凸塊104的凹凸之間的樹脂R填充狀態。因此，即使不使用例如搭載實際晶片零件102之基板101般的昂貴且耗費時間準備的被成形品，亦可確認成形品質，故可廉價且有效率地進行模具構造和控制的評估。
另外，亦可如第25圖所示的假被加工物DW般，於基板101上覆晶接合一個晶片零件102，於晶片零件102外周配置柱狀導電構件106的結構。此時導電構件106介由連結部107與晶片零件102，處理容易、可簡易評估。另外，外周配置導電構件106的晶片零件102亦可積層使用。
以上根據實施形態具體地說明了本發明，但無須贅言，本發明並不限於上述實施形態，在不脫離其要旨的範圍內，可有種種變更可能。
上述實施形態中說明了以設於上模之分模面的凹部，和設於中間模具之假模腔孔構成假模腔的情況，但亦可為僅以上模凹部構成假模腔，或者僅以中間模具之假模腔孔構成的情況。
上述實施形態中說明了使用一個中間模具形成成形品(一階段成形法)的情況以及交換兩種中間模具使用以形成成形品(兩階段成形法)的情況，亦可為交換三種以上之中間模具使用、形成具有三層以上封裝層之成形品。
上述實施形態中說明了第1、第2階段(兩階段成形法)中，各使用材質不同(低粘度、高粘度)樹脂的情況，但亦可在第1、第2階段中使用相同材質的樹脂。另外，在樹脂形狀上在第1、第2階段可各為不同形狀(例如片狀、液狀、粉狀等)，亦可為相同形狀。此外，為了確保最終成形品之成形品質，需考慮第1以及第2階段所使用之樹脂彼此的特性(特別是密著性)。
上述實施形態中說明了適用於量產用具備供給部和收納部的樹脂成型裝置之情況，但亦可適用於試驗用未具備供給部以及收納部之手動式樹脂成型裝置。
上述實施形態中說明了構成流道‧澆口之中間模具的第1溝深度為固定的情況，但亦可為例如從殘料部端朝成形模腔端漸漸變深的情況。亦即，使用中間模具， 可朝在基板和與其覆晶接合的晶片零件之間般狹窄處所(期望的處所)設置流道‧澆口(第1溝)，即使為狹窄處所，也可更提升樹脂填充性。
上述實施形態中說明了於中間模具設置流道‧澆口、通道(Through Gate)以及空氣孔的情況，但亦可為例如於上模之分模面形成構成各個部位之溝的情況。
上述實施形態中說明了，以致動器控制可動銷往空氣孔之進退動作的情況，但亦可以第26圖或第27圖所示之其他模具構造使其進退。此外，第26圖、第27圖所示之模具構造中，在其他圖面已記載的結構亦有可能省略。
其中一例的模具構造，係如第26圖所示之樹脂成型模具10H般，上模夾持塊31及可動銷53各自以彈簧33A、33B彈性支撐上模模座塊30。藉此，令樹脂成型模具10合模，對與中間模具20抵接、移動受到限制的上模夾持塊31，亦可為可動銷53突出侵入空氣孔溝27而封閉。根據此構成，樹脂成型模具10H可僅以合模控制令可動銷53進退，故不需要驅動可動銷53的致動器，可令裝置簡化。
另外，亦可以其他方法令可動銷53進退動作。例如如第27圖所示的樹脂成型模具10I般，利用配置於可 動銷53上游的上推銷531由樹脂R的樹脂壓往上推之昇降動作。具體來說，亦可為係在由構成為翹翹板狀之一方的昇降令另一方往相反端昇降之擺動機構532上，組裝可動銷53和上推銷531，對應上推銷531之上推、令可動銷53往下壓，封閉空氣孔溝。根據此種構成，可以樹脂R的樹脂壓令可動銷53移動，可不需要致動器，同時樹脂成型模具10I亦不需要合模控制，可令裝置更加簡化。
上述實施形態說明了相對於模座塊模腔塊及被加工物支撐塊為可動的情況，但亦可為令此等固定的情況。
上述實施形態說明了令上模為定模、下模為動模的情況，但亦可為令上模為動模、下模為定模，或者上模及下模皆為動模的情況。
上述實施形態說明了使用具有為了不讓流道‧澆口經過基板上之殘料部孔、配置為覆蓋料筒之中間模具的情況，但亦可使用自料筒左右分割、不具有殘料部孔的中間模具。
上述實施形態說明了晶片零件102與基板101電性連接的情況，但亦可為晶片零件102不與基板101電性連接，於封裝後自成形品將基板101剝離，於基板101之面成形佈線構造，完成模塑成形品。

Claims (4)

  1. 一種樹脂成型裝置，其具備：第1模具；第2模具，其係將搭載晶片零件之被加工物，令該晶片零件朝上述第1模具端支撐，所述第1模具與所述第2模具並設有施行模具開閉的樹脂成型模具與控制該樹脂成型模具之動作的控制部；所述樹脂成型模具係，具備對該樹脂成型模具之連通路內壓送成型樹脂之料筒與柱塞，構成該連通路的一部份，且具有收容所述晶片零件並填充所述成型樹脂之模腔，以及該第1模具所述成型模腔的下游端所設構成該連通路之一部份的空氣孔溝；所述第1模具係，設有模座塊、及，對該模座塊以第1彈簧支持的夾持塊、貫通該夾持塊，而對該模座塊以第2彈簧支持、與，設於與該空氣孔溝對面而為可進退移動之可動銷；以及，貫通該夾持塊，而以第3彈簧對該模座塊支持的模腔塊；而所述晶片零件乃於該模腔塊被夾持；藉由該控制部，合模後的所述夾持塊與上述第2模具所形成的減壓環境下，在合模時，從所述夾持塊突出以上述可動銷封閉上述空氣孔溝，施行擋住由上述模腔溢流的上述膜塑樹脂之處理為其特徵者。
  2. 一種樹脂成型方法，係使用一種樹脂成型模具，其具備 設置成可於與成型樹脂壓送來之成型模腔相連通之空氣孔溝進退移動之可動銷；所述樹脂成型模具係，設有模座塊、及，對該模座塊以第1彈簧支持的夾持塊，貫通該夾持塊而對該模座塊以第2彈簧支持的可動銷；以及貫通該夾持塊，而以第3彈簧對該模座塊支持的模腔塊；而所述晶片零件乃於該模腔塊被夾持；所述樹脂成型模具予以合模並夾緊，而以該夾持塊之移動被限制的狀態，該可動銷乃從夾持塊突出而封閉所述空氣孔溝為其特徵者。
  3. 一種樹脂成型裝置，其具備設置成可於與使成型樹脂壓送來之成型模腔相連通之空氣孔溝進退移動之可動銷；使樹脂成型模具可開、閉，以及控制所述樹脂成型模具之動作的控制部；所述樹脂成型模具係，設有模座塊、及，對該模座塊以第1彈簧支持的夾持塊，貫通該夾持塊而對該模座塊以第2彈簧支持的可動銷；以及貫通該夾持塊，而以第3彈簧對該模座塊支持的模腔塊；而所述晶片零件乃於該模腔塊被夾持；藉由該控制部，所述樹脂成型模具予以合模並夾緊，而以該夾持塊之移動被限制的狀態，該可動銷乃從夾持塊突出而封閉所述空氣孔溝為其特徵者。
  4. 一種樹脂成型模具，其具備設置成可於與使成型樹脂壓 送來之成型模腔相連通之空氣孔溝進退移動之可動銷，使樹脂成型模具可開、閉；所述樹脂成型模具係，設有模座塊、及，對該模座塊以第1彈簧支持的夾持塊，貫通該夾持塊而對該模座塊以第2彈簧支持的可動銷；以及貫通該夾持塊，而以第3彈簧對該模座塊支持的模腔塊；而所述晶片零件乃於該模腔塊被夾持；所述可動銷係，藉由模具之合模，而以所述樹脂成型模具予以合模並夾緊，而以該夾持塊之移動被限制的狀態，該可動銷乃從夾持塊突出而封閉所述空氣孔溝為其特徵者。
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