TWI827989B - 樹脂成形裝置及樹脂成形品的製造方法 - Google Patents

樹脂成形裝置及樹脂成形品的製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種透過簡易的結構來提高成形精準度的樹脂成形裝置及樹脂成形品的製造方法，樹脂成形裝置具備成形模具C、合模機構及控制部6，成形模具C保持成形對象物並具有模腔MC，成形對象物由布置有晶片13之基板11構成，樹脂材料Ta從澆口供給至模腔MC，合模機構使成形模具C合模，控制部6控制成形模具C及合模機構的動作，成形模具C包含可動塊16及驅動機構Ds，可動塊16對未布置有晶片13的模腔MC之內部流路的至少一部分加以限縮，驅動機構Ds利用流體驅動可動塊16，控制部6在對成形對象物進行樹脂成形時執行使驅動機構Ds的驅動力改變之控制。

Description

樹脂成形裝置及樹脂成形品的製造方法
本公開涉及一種樹脂成形裝置及樹脂成形品的製造方法。
構裝有晶片之基板等通常在進行樹脂密封後作為電子零件來使用。作用來為對基板等進行樹脂密封的樹脂成形裝置，已知有一種對BGA(球柵陣列封裝)等基板進行樹脂密封來製造半導體封裝體之轉移成形用樹脂成形裝置(例如參照專利文獻1：日本特開2019-181872號公報)。
使用專利文獻1中揭露的樹脂成形裝置所進行的樹脂成形品製造方法如下：利用壓縮螺旋彈簧的彈壓力使上模腔片移動，來使設在不存在有基板的模腔之內部流路的大致整個區域的上模腔片之端面與基板的晶片連接面齊平，然後對模腔供給熔融樹脂。此時，由於自熔融樹脂作用到上模腔片之端面的力大於對上模腔片進行彈壓的壓縮螺旋彈簧的彈壓力，因此上模腔片逐漸地上升。接著，在使上模腔片固定之狀態下使下模上升，由此使模腔容積縮小來完成往模腔內的熔融樹脂的填充。
然而，由於專利文獻1中記載的樹脂成形裝置係透過預先設定好彈壓力的壓縮螺旋彈簧來使上模腔片移動至規定位置，因此會有需要根據產品的種類來準備彈壓力不同的螺旋彈簧的情況，此種方式的效率不佳。此外，在壓縮螺旋彈簧的彈壓力較大的情況下，在開模時成形樹脂將會承受負荷，樹脂成形品可能會因而受損。
於是，希望能有一種透過簡易的結構來提高成形精準度的樹脂成形裝置及樹脂成形品的製造方法。
本公開所涉及的樹脂成形裝置的特徵結構在於具備成形模具、合模機構及控制部，所述成形模具保持成形對象物並具有模腔，該成形對象物由布置有晶片之基板構成，樹脂材料供給至該模腔，所述合模機構使所述成形模具合模，所述控制部控制所述成形模具及所述合模機構的動作，所述成形模具包含可動塊及驅動機構，該可動塊對未布置有所述晶片的所述模腔之內部流路的至少一部分加以限縮，該驅動機構利用流體驅動該可動塊，所述控制部在對所述成形對象物進行樹脂成形時執行使所述驅動機構的驅動力改變之控制。
本公開所涉及的樹脂成形品的製造方法的特徵在於包含使從澆口供給過來的樹脂材料填充到模腔中來對成形對象物進行樹脂成形之成形步驟，所述成形對象物由布置有晶片之基板構成，在所述成形步驟中，藉由利用流體來驅動的驅動機構使可動塊移動，來對未布置有所述晶片的所述模腔之內部流路的至少一部分加以限縮，並且一邊改變所述驅動機構所產生的驅動力一邊進行所述成形對象物的樹脂成形。
本公開能夠提供一種透過簡易的結構來提高成形精準度的樹脂成形裝置及樹脂成形品的製造方法。
6:控制部
11:基板
12:突起狀電極
13:晶片
15:側方流路(空腔的內部流路的至少一部分)
16:可動塊
16a:前端
21:料筒
22:流道
23:澆口
26:排氣口
3:成型模組
31:下部固定平台
32:拉桿
33:上部固定平台
34:可動台板
35:合模機構
36:下側加熱器
37:上側加熱器
4:供給模組
41:裝載器
42:卸載器
43:基板供給機構
44:基板排列機構
45:樹脂供給機構
46:基板收容部
C:成形模具
D:樹脂成形裝置
Ds:驅動機構
E、S:邊
UM:上模
LM:下模
Ma:電動馬達
MC:空腔
Sa:樹脂密封前基板(成形對象物)
Sb:樹脂密封完畢基板(樹脂成形品)
T:樹脂片
Ta:熔融樹脂(樹脂材料)
Wa:負載感測器
Wb:負載感測器
圖1係樹脂成形裝置的示意圖。
圖2係成形模組的概略圖。
圖3係成形模具的概略俯視圖。
圖4係圖3的沿IV-IV線的概略剖視圖。
圖5係樹脂成形時的控制流程圖。
圖6係說明樹脂成形時的可動塊的動作的圖。
圖7係其他實施型態1之成形模具的概略俯視圖。
圖8係其他實施型態2之成形模具的概略俯視圖。
以下，針對本公開之樹脂成形裝置及樹脂成形品的製造方法的實施型態，基於圖式來加以說明。然而，本公開並不限定於以下的實施型態，在不脫離其要旨的範圍內可進行各種變更。
[裝置之結構]
構裝有半導體晶片(以下有時單純稱為「晶片」)之基板等的成形對象物係藉由樹脂密封而作成電子零件來使用。該電子零件例如使用來作為行動通訊終端用的高頻模組基板、電力控制用模組基板、機器控制用基板等。作為將成形對象物加以樹脂密封的其中一種技術，有對BGA(球柵陣列封裝)基板等進行樹脂密封來製造半導體封裝體的轉移成形方式。該轉移成形方式係將構裝有晶片之基板等收容於成形模具的模腔中，然後將由粉粒體狀樹脂固結而成的樹脂片供給到成形模具的料筒中並進行加熱、熔融後，在使該成形 模具合模之狀態下，將樹脂片熔融而成的熔融樹脂供給到模腔中並使其硬化，然後開模而製造出樹脂成形品。
對於既有的轉移成形方式來說，若在樹脂成形品中發生孔洞(氣泡)，則該孔洞(氣泡)會導致成形不良，因此有必要在成形模具中設置排氣口，並且對應基板或晶片的形狀等來最佳化地設計排氣口等的位置，以防止孔洞產生。又，即便設置了最佳的排氣口，在不存在晶片或電阻、電容器等之基板的區域中，熔融樹脂的流動速度比存在有晶片等之區域相對更快，該速度差會造成熔融樹脂自側方區域繞到晶片存在區域中而圍住空氣(包含自熔融樹脂發生的氣體)，因此容易發生孔洞。特別是，在對基板上隔著突起狀電極具有晶片之覆晶基板進行封模底部填膠的情況下，由於在基板與晶片間的窄寬度區域中的熔融樹脂的流動速度較小，熔融樹脂容易自不存在晶片之區域繞到窄寬度區域中而發生孔洞。結果，會有發生樹脂成形品的成形不良的問題。
因此，本實施型態中，提供了一種透過簡易的結構來提高成形精準度的樹脂成形裝置D及樹脂成形品的製造方法。在以下內容中，將俯視呈矩形狀的覆晶基板作為成形對象物的一例來加以說明，並且是將重力方向作為下方，與重力方向相反的方向作為上方來加以說明。
圖1係表示樹脂成形裝置D的示意圖。本實施型態中的樹脂成形裝置D具備：成形模組3、供給模組4、控制部6及輸送機構。成形模組3包含成形模具C，該成形模具C用於以粉粒體狀樹脂或液狀樹脂對成形對象物加以樹脂密封。控制部6包含存儲在硬碟或記憶體等的硬體中的程式，該程式作為控制樹脂成形裝置D之動作的軟體，由電腦的特殊應用積體電路、現場可程式化邏輯閘陣列、中央處理器、或包含其他硬體之處理器來執行。也就是說，控制部6具備執行圖5所示之流程圖(程式)等的處理器。
此外，粉粒體狀樹脂不僅包含粉粒體狀的樹脂，也包含將粉粒體狀的樹脂壓實固結而成的固體樹脂所形成的樹脂片，任一者皆藉由加熱而熔融成為液狀的熔融樹脂。該粉粒體狀樹脂可為熱塑性樹脂，亦可為熱固性樹脂。就熱固性樹脂來說，一旦加熱其黏度便降低，且若更進一步加熱便會聚合且硬化而成為硬化樹脂。本實施型態中的粉粒體狀樹脂，基於運用的容易性而較佳為以固體樹脂來形成的樹脂片，並且為了將熔融樹脂確實填充到晶片與基板之間，更佳為含有微粒化填充材之高流動性熱固性樹脂。
成形模組3係對樹脂密封前基板Sa(成形對象物的一例)加以樹脂密封而成形出樹脂密封完畢基板Sb(樹脂成形品的一例)。樹脂成形裝置D設有複數個(本實施型態中為3個)該成形模組3，各成形模組3能夠獨立安裝或拆下。成形模組3之細節將在之後敘述。
供給模組4包含基板供給機構43、基板排列機構44、樹脂供給機構45及基板收容部46，並且供給模組4係輸送機構中所含的裝載器41與卸載器42的待機位置。基板供給機構43將所貯存的樹脂密封前基板Sa遞交給基板排列機構44。樹脂密封前基板Sa上構裝有1個半導體晶片，或是構裝有在縱方向和/或橫方向排列的複數個半導體晶片。基板排列機構44使自基板供給機構43遞交過來的樹脂密封前基板Sa成為適合輸送的狀態。樹脂供給機構45貯存樹脂片T，並且將樹脂片T布置成適合輸送的狀態。
輸送機構包含裝載器41與卸載器42，該裝載器41用於輸送樹脂密封前的構裝有半導體晶片之樹脂密封前基板Sa和樹脂片T，該卸載器42用於輸送樹脂密封後的樹脂密封完畢基板Sb。裝載器41可自基板排列機構44接收複數片(本實施型態中為4片)樹脂密封前基板Sa，且自樹脂供給機構45接收複數片(本實施型態中為6片)樹脂片T，並在軌道上自供給模組4移動至各成形模組3，將樹脂密封前基板Sa與樹脂片T遞交給各成形模組3。卸載器42，能夠 自成形模組3取出樹脂密封完畢基板Sb，且在軌道上自各成形模組3移動至基板收容部46，將樹脂密封完畢基板Sb收容於基板收容部46中。在樹脂密封完畢基板Sb上，熔融樹脂固化而成的硬化樹脂將半導體晶片密封。
以下詳細說明成形模組3。
如圖2所示，成形模組3在其俯視呈矩形之下部固定平台31的四個角落上立設有拉桿32，且在拉桿32的上端附近設有俯視呈矩形之上部固定平台33。在下部固定平台31與上部固定平台33之間設有俯視呈矩形的可動台板34。可動台板34在其四個角落設有供拉桿32貫穿的孔，從而能夠沿著拉桿32上下移動。在下部固定平台31的上方設有使可動台板34上下移動的裝置也就是合模機構35。該合模機構35包含電動馬達Ma作為驅動源，並且包含用於測量成形模具C之合模力(以下稱為“夾持力”)的負載感測器Wa，該電動馬達Ma由伺服馬達等構成，該負載感測器Wa由應變計、測力計等構成。合模機構35能夠藉由使可動台板34朝上方移動使成形模具C合模，並且藉由使可動台板34朝下方移動來使成形模具C開模。
成形模具C具有下模LM與上模UM。下模LM與上模UM係由相對向布置的金屬模具等構成。
在下模LM上形成有基板設置部，該基板設置部將樹脂密封前基板Sa以構裝有半導體晶片等之面朝上的方式來載置。又，在下模LM中內置有對樹脂密封前基板Sa和樹脂片T進行加熱的下側加熱器36。在下模LM中還以冷縮配合等方式固定有圓筒狀的料筒21，該料筒21中填充有樹脂片T(藉由加熱而熔融的樹脂)。在料筒21的圓筒狀空間的下方，有藉由伺服馬達等的電動馬達Mb來驅動的柱塞25以可上下移動的方式內插於其中。此外，下模LM具有負載感測器Wb，該負載感測器Wb由應變計、測力計等構成，用於測量柱塞25將熔融樹脂Ta(樹脂材料的一例)押出的力(以下稱為“轉移力”)。
在上模UM中形成有俯視呈矩形的模腔MC，熔融樹脂Ta供給到該模腔MC中，並且上模UM中內置有對該模腔MC進行加熱的上側加熱器37。上模UM包含模腔區塊與廢料區塊，該模腔區塊形成有模腔MC，該廢料區塊具有使熔融樹脂Ta自料筒21向模腔MC流動的流道22，並且在模腔區塊中設有將空氣自模腔MC排出的排氣口26。模腔區塊與廢料區塊以獨立構件的型態固定於上模UM。在廢料區塊中設有澆口23，該澆口23為熔融樹脂Ta自流道22流入模腔MC中的入口。此外，模腔區塊與廢料區塊亦可構成為一體成型的構件。又，排氣口26亦可構成為與模腔區塊獨立的排氣口區塊。
使用圖3、圖4來詳細描述成形模具C。圖3表示自上方觀察時的模腔MC的概略俯視圖。圖4是圖3的垂直於紙面方向(上下方向)的沿IV-IV線的概略剖視圖。此外，本實施型態中記載的是使晶片13的表面曝露的方式來成形的情況(參照圖4)，但亦可為對晶片13的表面加以樹脂密封的情況。
如圖3所示，澆口23設於模腔MC的一邊S的中央部分，且自上述料筒21向流道22流動的熔融樹脂Ta經由該澆口23被供給至模腔MC中。在模腔MC的與一邊S相對向的另一邊E上設有排氣口26，能夠經由該排氣口26將空氣自模腔MC排出。如圖3~圖4所示，本實施型態中的樹脂密封前基板Sa係由晶片13電性連接於在基板11上布置成二維陣列狀的複數個突起狀電極12上而成之基板(覆晶基板)所構成。俯視時，突起狀電極12和晶片13係構裝於基板11的中央區域，於是基板11的中央區域成為晶片存在區域，圍繞基板11的中央區域之周邊區域成為晶片不存在區域。晶片13係由在半導體上構裝有多個電子元件和配線等而成之IC晶片等所構成。
在這樣的覆晶基板中，自澆口23供給而來的熔融樹脂Ta從模腔MC的一邊S(流動起始端)向另一邊E(流動結束端)流動。此時，在未布置有晶片13之基板11的側方區域(沿著將模腔MC一邊S連接到另一邊E的兩側邊 的區域)中，熔融樹脂Ta的流動速度比存在晶片13之晶片存在區域(基板11的中央區域)相對更快，該速度差會造成熔融樹脂Ta自側方區域繞到晶片存在區域中而圍住空氣(包含自熔融樹脂Ta發生的氣體)，因此容易發生孔洞。特別是，在基板11上隔著突起狀電極12具有晶片13之覆晶基板的情況下，由於在基板11與晶片13之間的窄寬度區域(突起狀電極12所存在的區域)中，熔融樹脂Ta的流動速度比不存在晶片13之側方區域相對更小，因此熔融樹脂Ta容易自側方區域繞到窄寬度區域中而發生孔洞。
為此，本實施型態的成形模具C(上模UM)具有可動塊16、驅動機構Ds和壓縮彈簧Sp。該可動塊16用於限縮熔融樹脂Ta的側方流路15(模腔MC之內部流路的至少一部分的一例)，該側方流路15指的是在與模腔MC的一邊S和另一邊E相交的兩側邊的旁邊流過模腔MC內部的熔融樹脂Ta的流路。該驅動機構Ds由利用空氣(流體的一例)來驅動可動塊16的氣缸構成。該壓縮彈簧Sp用於將可動塊16朝上方彈壓。本實施型態中的可動塊16可在上模UM中上下移動自如，並且可動塊16被設置在模腔MC的一對側方流路15中的與晶片13相對向的區域中。該可動塊16藉由自熔融樹脂Ta的供給開始算起在規定時間內限縮側方流路15(縮小側方流路15的流路截面積)，來使流過側方流路15的熔融樹脂Ta的流量降低。本實施型態中的可動塊16為長方體，且可動塊16的寬度W2為側方流路15的寬度W1(亦即自晶片13的側邊到模腔MC的壁面為止的最小寬度)的約90%。可動塊16的寬度W2相對於側方流路的寬度W1的比率可考慮熔融樹脂Ta的黏度、晶片13與基板11的間隙尺寸、突起狀電極12的大小與數量等來適當地設定，較佳為約50%以上。在側視中，藉由使各個可動塊16的前端16a(下側的端面)位於基板11與基片13之間的窄寬度區域(基板11與晶片13之間的間隙區域)所在的高度，來作成對側方流路15加以限縮的狀態。換言 之，在可動塊16對側方流路15加以限縮的狀態下，在側視中，可動塊16的前端16a重疊於基板11與基片13之間的窄寬度區域。
該可動塊16在驅動機構Ds的驅動力(以下稱為“汽缸驅動力”)的作用下插入到模腔MC內，並且能夠藉由使驅動機構Ds的驅動力歸零而利用壓縮彈簧Sp的彈壓力來將可動塊16從模腔MC內拔出，從而使上模UM的與模腔MC相鄰的內表面和可動塊16的前端16a(下側的端面)齊平。此外，當壓縮彈簧Sp的彈壓力與在模腔MC中流動的熔融樹脂Ta作用於可動塊16的力之和大於驅動機構Ds的驅動力時，可動塊16將會移動，從而使上模UM的與模腔MC相鄰的內表面和可動塊16的前端16a齊平。也就是說，可動塊16可以在對模腔MC的側方流路15加以限縮的狀態與使側方流路15全開的狀態之間變化。
如上所述，藉由可動塊16對在與模腔MC的一邊S和另一邊E相交的兩側邊的旁邊流過模腔MC內部的熔融樹脂Ta的側方流路15加以限縮，來使側方流路15中的熔融樹脂Ta的流量降低。其結果是，即便在樹脂密封前基板Sa上構裝有會成為熔融樹脂Ta的流動阻力之晶片13和突起狀電極12等的情況下，也能夠使不存在晶片13之模腔MC的外圍側中的熔融樹脂Ta的流動速度接近存在晶片13之模腔MC的內部側中的熔融樹脂Ta的流動速度。如此一來，在流過模腔MC的內部的熔融樹脂Ta的流動終點端(另一邊E)處，模腔MC的外圍側與模腔MC的內部側的熔融樹脂Ta的前端部分接近，可防止熔融樹脂Ta自外圍側繞進內部側而圍住空氣的情形。藉此，在樹脂密封完畢基板Sb(樹脂成形品)中不易發生孔洞，而能夠提高成形精準度。
[樹脂成形品的製造方法和樹脂成形的控制型態]
以圖1至圖6來說明樹脂成形品的製造方法。樹脂成形品(樹脂密封完畢基板Sb)的製造方法包含：供給步驟，向成形模具C供給樹脂密封前基板Sa和樹脂片T；合模步驟，將成形模具C合模；成形步驟，將供自澆口23的熔 融樹脂Ta填充至模腔MC來進行樹脂密封前基板Sa的樹脂成形。該成形步驟係從樹脂密封前基板Sa搬入成形模組3起至樹脂密封完畢基板Sb搬出成形模組3為止的期間中成形模組3對樹脂密封前基板Sa進行樹脂成形的步驟，該成形步驟中包含合模步驟。在成形步驟中，控制部6控制成形模具C及合模機構35的動作。以下，主要以圖5至圖6來說明控制部的控制型態。
如圖1所示，預先將裝載器41在樹脂片T的收容空間隔熱的狀態下進行加熱。又，預先對加熱器36、37通電來加熱成形模具C(亦參照圖2)。然後，將自基板供給機構43取出的複數片樹脂密封前基板Sa載置到裝載器41上。又，將藉由樹脂供給機構45排列好的樹脂片T收容於裝載器41的樹脂片T的收容空間中。然後，載入器41將樹脂密封前基板Sa輸送至成形模組3，並將樹脂密封前基板Sa以構裝有半導體晶片的一側朝上的方式載置於下模LM的基板設置部上，且將樹脂片T收容於料筒21內(參照圖2、圖5的#51)。藉由將樹脂片T收容在料筒21內，內置於下模LM中的下側加熱器36對樹脂片T進行加熱，從而樹脂片T成為熔融樹脂Ta。此外，在如下所述由合模機構35使可動台板34上升之前，先使上模UM的下方的模面吸附有不在圖中示出的脫模薄膜。
接著，如圖2所示，藉由合模機構35使可動台板34向上方移動來使下模LM朝上模UM之方向相對地移動，使下模LM與上模UM密接。接著，控制部6將驅動機構Ds的驅動力設定為中等(Middle；例如1t)，使可動塊16下降，藉由可動塊16來使側方流路15成為被加以限縮之狀態(可動塊16幾乎抵接於下模LM之狀態)，並經由排氣口從模腔MC中排出空氣(參照圖3至圖4；圖5的#52、圖6的“汽缸驅動力”T0時間點)。然後，控制部6使合模機構35作動來使夾持力上升至規定值(圖5的#53、圖6的“夾持力”T0~T1時間點)。在本實施方式中，由於在開始成形模具C的合模之前(圖6的T0~T1時間點)將驅動機構Ds的驅動力設定為比較小的力，因此能夠防止可動塊16導致成形模具C變形。 又，夾持力上升之規定值可以作為進行合模之夾持力預先予以設定，夾持力能夠透過負載感測器Wa來測量。此外，在本實施方式中，如下所述，直到圖6的T7為止，夾持力保持在規定值。但是，也可以使夾持力在圖6的T1的時間點上升至低於規定值之值，然後再使夾持力在圖6的T1~T5之間上升至規定值。
接著，控制部6使驅動機構Ds的驅動力從中(Middle)上升並保持在高(High；例如1.5t)(圖5的#54、圖6的“汽缸驅動力”T1時間點)。又，藉由電動馬達Mb使柱塞25向上方移動，使熔融樹脂Ta從料筒21經由澆道22流向澆口23(參照圖2、圖5的#55、圖6的“轉移位置”T1~T2時間點)。如此一來，熔融樹脂Ta被供向模腔MC。
如圖3所示，自澆口23供給而來的熔融樹脂Ta從模腔MC的一邊S向另一邊E流動。並且，到達晶片存在區域的熔融樹脂Ta在基板11的中央區域進入基板11與晶片13之間的窄寬度區域中，從而其流量降低。由於晶片13與基板11之間的突起狀電極12也會阻擋熔融樹脂Ta的流動，因此熔融樹脂Ta的流量降低。此時，在基板11的側方區域中，藉由可動塊16在規定時間內對側方流路15加以限縮，藉此使熔融樹脂Ta的流量降低。其結果是，在基板11與晶片13之間的窄寬度區域與側方流路15中，熔融樹脂Ta的流動速度接近，並且在流過模腔MC的內部的熔融樹脂Ta的流動終點端側，熔融樹脂Ta的前端部分與模腔MC的另一邊E成為大致平行。藉此，防止了熔融樹脂Ta在流動終點端(另一邊E)自外圍側繞進內部側而圍住空氣的情形。
接著，當熔融樹脂Ta填充到模腔MC中時，伴隨著柱塞25朝上方移動，柱塞25將熔融樹脂Ta押出的力也上升(圖6的“轉移力”T2~T4時間點)。然後，當壓縮彈簧Sp的彈壓力與在模腔MC中流動的熔融樹脂Ta作用於可動塊16的力之和大於驅動機構Ds的驅動力時，可動塊16將自然地上升，直到可動塊16的前端16a與上模UM的相鄰於模腔MC的內表面齊平為止(圖5的#56、圖6的 “可動塊位置”T3時間點)。在本實施方式中，由於係在使驅動機構Ds的驅動力保持一定的狀態下藉由流過模腔MC的熔融樹脂Ta之力來使可動塊16上升，因此停留在基板11與晶片13之間的窄寬度區域的空氣將會朝側方流路15的方向流動，從而自基板11與晶片13之間的窄寬度區域排至外部。如此一來，能夠除去基板11與晶片13之間的空氣，樹脂密封完畢基板Sb中不易發生孔洞，而能夠提高成形精準度。
當轉移力達到設定值時，控制部6使轉移力保持不變，並在規定時間中進行固化(圖6的“轉移力”T4~T7時間點)。該設定值可以作為開始進行固化之轉移力預先予以設定，轉移力能夠藉由負載感測器Wb來測量。從開始固化起經過第一設定時間後，控制部6使驅動機構Ds的驅動力從高(High)下降為低(Low；例如0t)(圖5的#57，圖6的“汽缸驅動力”T5時間點)。該第一設定時間可以作為從轉移力達到設定值起的經過時間(從固化開始起數秒後)預先予以設定。藉由使驅動機構Ds的驅動力下降至低(Low；例如0t)，即使可動塊16未在流過模腔MC的熔融樹脂Ta的力之作用下上升，也能利用壓縮彈簧Sp的彈壓力來可靠地使可動塊16上升。
從開始固化起算經過了第二設定時間時，控制部6使驅動機構Ds的驅動力從低(Low)上升至中(Middle；例如1t)(圖5的#58，圖6的“汽缸驅動力”T6時間點)。該第二設定時間作為比第一設定時間長的、結束固化前的時間(數秒前)來預先予以設定，從而自進行固化之規定時間減去所設定的時間來得到該第二設定時間。此外，在本實施方式中，將固化結束前的驅動機構Ds的驅動力設定為中(Middle)，但是驅動機構Ds的驅動力不限於此，只要不會造成樹脂密封完畢基板Sb損傷即可。
結束固化後，控制部6使合模機構35的夾持力下降來使可動台板34向下方移動，以進行成形模具C的開模(參照圖2、圖6的“夾持力”T7時間 點)。然後，使樹脂密封完畢基板Sb從模腔MC脫模，結束樹脂成形(圖5的#59)。在本實施方式中，由於在結束固化前使驅動機構Ds的驅動力上升至中(Middle)，因此能夠藉由下降的可動塊16來輔助樹脂密封完畢基板Sb的脫模(圖6的“可動塊位置”T7以後)。藉由卸載機42將該樹脂密封完畢基板Sb收容到基板收容部46(亦參照圖1)。
[其他實施型態]
以下，為了容易理解，對於與上述實施型態相同的構件，使用相同的用語、符號來加以說明。
<1>如圖7所示，本實施型態中的成形對象物在基板11的中央區域構裝有晶片13，並且在基板11的側方區域構裝有電容器、線圈、電阻等的複數個個別被動零件14。在此情況下，對側方流路15加以限縮之複數個可動塊16A，是被設置在避開個別被動零件14的位置。該可動塊16A的尺寸或配置係考量基板11與晶片13之間的窄寬度區域中的熔融樹脂Ta的流動速度、個別被動零件14的流動阻力或構裝面積等來決定。也就是說，可藉由模擬來決定可動塊16A的尺寸或配置，以使得基板11與晶片13之間的窄寬度區域與側方流路15中的熔融樹脂Ta的流動速度接近。
<2>如圖8所示，本實施型態中的成形對象物在基板11的中央區域構裝有晶片13，並且在晶片13的兩側面全域中密集地構裝有電容器、線圈、電阻等的複數個個別被動零件14。在此情況下，由於不能在晶片13的側方區域中布置可動塊16B，因此對側方流路15加以限縮的一對可動塊16B在基板11的側方區域之中是被布置在比晶片13更靠近澆口23側。其結果是，基板11的側方區域中的熔融樹脂Ta的流路在澆口23到晶片13之間被限縮，而能夠使不存在晶片13之模腔MC的外圍側中的熔融樹脂Ta的流動速度接近基板11與晶片13之間的窄寬度區域中的熔融樹脂Ta的流動速度。本實施型態中的可動塊16B的尺寸或 配置亦考量基板11與晶片13之間的窄寬度區域中的熔融樹脂Ta的流動速度、個別被動零件14的流動阻力或構裝面積等來決定。
<3>驅動可動塊16之驅動機構Ds的流體也可以使用液體。又，由控制部6改變驅動機構Ds之驅動力的控制型態不限於上述的實施型態。例如，亦可省略固化開始後使驅動機構Ds的驅動力下降之控制，或省略在固化結束前使驅動機構Ds的驅動力上升之控制。
<4>上述實施方式中的可動塊16，16A，16B僅布置於側方流路15中，但也可以在模腔MC的內部流路中與澆口23或排氣口26相鄰地布置可動塊16，16A，16B。
<5>成形模組3也可以具有脫模薄膜供給機構(不在圖中示出)。該脫模薄膜供給機構向上模UM供給脫模薄膜，並使所供給之脫模薄膜吸附在上模UM的模面。藉由使脫模薄膜吸附在上模UM的模面，能夠容易地進行脫模，且可防止熔融樹脂Ta流入上模UM中供可動塊16移動的間隙中。
<6>在可動塊16的前端16a亦可附加上凹凸部位。在此情況下，當可動塊16與基板11密接時，能夠藉由凹凸部位來對側方流路15加以限縮。因為前端16a或凹凸部位抵接基板11，所以不需要精密控制可動塊16與基板11之間的間隙。
<7>在上述實施方式中，示出了突起狀電極12布置為格子狀之例，但突起狀電極12只要布置為二維陣列狀即可，例如可以是布置有2個陣列之型態。
<8>料筒21、模腔區塊及廢料區塊可設置在上模UM或下模LM的任一者中。又，可在模腔MC的一邊S全域中皆設置澆口23，且澆口23的配置或數量並未特別加以限定。此外，也可以將樹脂密封前基板Sa等成形對象物固定在上模UM，並將模腔MC設在下模LM。
<9>被加以樹脂密封的成形對象物不限定於覆晶基板，可以是構裝有半導體晶片之任何基板。又，亦可為了製造對構裝有複數個半導體晶片之基板總括地加以樹脂密封的MAP(模製陣列封裝)而使用上述樹脂成形裝置D。
<10>在上述實施型態中，以使晶片13的表面曝露來成形的型態來加以說明，但亦可為對晶片13的表面加以樹脂密封的型態。在此情況下，將自澆口23向排氣口26並流過晶片13的上表面的熔融樹脂Ta的流動暫時阻擋住的可動塊16亦可配備在晶片13的上方。
[上述實施型態之概要]
以下，對上述實施型態中所說明的樹脂成形裝置D及樹脂成形品的製造方法之概要加以說明。
(1)樹脂成形裝置D的特徵結構在於，具備：成形模具C，該成形模具C保持樹脂密封前基板Sa(成形對象物)並具有模腔MC，該樹脂密封前基板Sa由布置有晶片13之基板11構成，熔融樹脂Ta(樹脂材料)從澆口23供給至該模腔MC；合模機構35，使成形模具C合模；控制部6，控制成形模具C及合模機構35的動作，成形模具C具有：可動塊16，對未布置有晶片13的模腔MC之內部流路的至少一部分(側方流路15)加以限縮；驅動機構Ds，利用空氣(流體)來驅動可動塊16，控制部6在對樹脂密封前基板Sa(成形對象物)進行樹脂成形時執行使驅動機構Ds的驅動力改變之控制。
在本結構中設有對未布置有晶片13的模腔MC之內部流路的至少一部分加以限縮的可動塊16。其結果是，能夠使模腔MC中不存在晶片13之區域的熔融樹脂Ta的流動速度接近模腔MC中存在晶片13之區域的熔融樹脂Ta的流動速度。如此一來，能夠防止熔融樹脂Ta從模腔MC中不存在晶片13之區域繞到晶片13側而圍住空氣之情況發生。而且，在本結構中，在對樹脂密封前基 板Sa(成形對象物)進行樹脂成形時，使利用空氣來驅動的驅動機構Ds之驅動力變化。如此一來，例如與使可動塊16的彈壓力保持一定之情況相比，能夠視情況來改變驅動機構Ds的驅動力，因此以簡易的結構就能提高成形精準度。
(2)控制部6亦可在合模機構35的夾持力達到規定值時使驅動機構Ds的驅動力上升。
如本結構採用在合模機構35的夾持力達到規定值時使驅動機構Ds的驅動力上升之方式，能夠避免可動塊16在合模前強力地抵接於成形模具C而導致成形模具C變形之問題發生。
(3)控制部6亦可在固化開始後使驅動機構Ds的驅動力下降。
如本結構採用在固化開始後使驅動機構Ds的驅動力下降之方式，能夠確實地使可動塊16移動至模腔MC外。
(4)所述控制部亦可在固化結束前使驅動機構Ds的驅動力上升。
本結構在固化結束前使驅動機構Ds的驅動力上升，因此可動塊16能夠輔助樹脂密封完畢基板Sb脫模。
(5)樹脂成形品的製造方法的特徵在於包含使從澆口23供給過來的熔融樹脂Ta(樹脂材料)填充到模腔MC中來對在基板11上布置有晶片13而成的樹脂密封前基板Sa(成形對象物)進行樹脂成形的成形步驟，在成形步驟中，藉由利用空氣(流體)來驅動的驅動機構Ds使可動塊16移動，對未布置有晶片13的模腔MC之內部流路的至少一部分(側方流路15)加以限縮，並且一邊改變驅動機構Ds所產生的驅動力一邊進行樹脂密封前基板Sa(成形對象物)的樹脂成形。
本方法能夠在成形步驟中使模腔MC中不存在晶片13之區域的熔融樹脂Ta的流動速度接近模腔MC中存在晶片13之區域的熔融樹脂Ta的流動速 度。如此一來，能夠防止熔融樹脂Ta從模腔MC中不存在晶片13之區域繞到晶片13側而圍住空氣之情況發生。而且，在本方法中，在對樹脂密封前基板Sa進行樹脂成形時，使利用空氣來驅動的驅動機構Ds之驅動力變化。如此一來，例如與使可動塊16的彈壓力保持一定之情況相比，能夠視情況來改變驅動機構Ds的驅動力，因此能提高成形精準度。
需要說明的是，上述實施型態(包含其他實施型態，以下亦同)所揭露的結構，只要不產生矛盾便可與另外的實施型態所揭露的結構組合應用。又，本說明書中所揭露的實施型態為例示，本公開的實施型態並不限定於該等實施型態，在不脫離本公開之目的的範圍內可進行適當改變。
產業上之可利用性
本發明可利用在樹脂成形裝置及樹脂成形品的製造方法中。特別是，對於密封樹脂的厚度在1mm以上的厚層封裝體的情況、或是車載用封裝體是有效的，且在要對基板與晶片之間為100μm以下之覆晶基板進行封模底部填膠時是有效的。
6:控制部
11:基板
12:突起狀電極
13:晶片
15:側方流路
16:可動塊
16a:前端
C:成形模具
Ds:驅動機構
UM:上模
LM:下模
MC:空腔
Sa:樹脂密封前基板(成形對象物)
Sp:壓縮彈簧
Ta:熔融樹脂(樹脂材料)

Claims (6)

  1. 一種樹脂成形裝置，具備成形模具、合模機構及控制部，所述成形模具保持成形對象物並具有模腔，該成形對象物由布置有晶片之基板構成，樹脂材料從澆口供給至該模腔；所述合模機構使所述成形模具合模；所述控制部控制所述成形模具及所述合模機構的動作；所述成形模具包含可動塊及驅動機構，該可動塊對未布置有所述晶片的所述模腔之內部流路的至少一部分加以限縮，該驅動機構利用流體驅動而發揮使所述可動塊插入至所述模腔內之方向的驅動力；所述控制部在所述成形對象物之成形時，在所述可動塊對所述內部流路的至少一部分加以限縮之狀態下，在使所述合模機構的夾持力上升達到規定值時使所述驅動機構的所述驅動力上升後，將所述樹脂材料供給至所述模腔，使用在所述模腔內流動的所述樹脂材料的力對抗所述驅動力而使所述可動塊朝遠離所述基板之方向移動後，經過規定時間後，使所述驅動機構的驅動力下降。
  2. 如請求項1所述之樹脂成形裝置，其中，所述控制部為了將收容於設在所述成形模具之料筒且為可流動之狀態之所述樹脂材料注入至所述模腔，以藉由柱塞押出的轉移力上升之方式進行控制，使所述可動塊朝遠離所述基板之方向移動。
  3. 如請求項1或2所述之樹脂成形裝置，其中，所述成形模具進一步包含彈壓構件，將所述可動塊朝遠離所述基板之方向彈壓；且使用在所述模腔內流動的樹脂材料的力來使所述可動塊朝遠離所述基板之方向移動時，亦使用所述彈壓構件之彈壓力來使所述可動塊移動。
  4. 如請求項1或2所述之樹脂成形裝置，其中，所述可動塊靠近於所述基板時之所述驅動機構的驅動力係較所述固化結束前上升之所述驅動機構的驅動力更大。
  5. 如請求項3所述之樹脂成形裝置，其中，所述可動塊靠近於所述基板時之所述驅動機構的驅動力係較所述固化結束前上升之所述驅動機構的驅動力更大。
  6. 一種樹脂成形品的製造方法，包含使從澆口供給過來的樹脂材料填充到模腔中來對成形對象物進行樹脂成形之成形步驟，所述成形對象物由布置有晶片之基板構成；在所述成形步驟中，藉由利用流體來驅動而發揮使可動塊插入至模腔內之方向的驅動力的驅動機構使所述可動塊移動，來對未布置有所述晶片的所述模腔之內部流路的至少一部分加以限縮，並且一邊改變所述驅動機構所產生的驅動力一邊進行所述成形對象物的樹脂成形；在所述成形步驟中，在所述可動塊對所述內部流路的至少一部分加以限縮之狀態下，在使所述合模機構的夾持力上升達到規定值時使所述驅動機構的驅動力上升後，將所述樹脂材料供給至所述模腔，使用在所述模腔內流動的所述樹脂材料的力對抗所述驅動力而使所述可動塊朝遠離所述基板之方向移動後，經過規定時間後，使所述驅動機構的驅動力下降。
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