WO2023084824A1 - 樹脂封止装置及び樹脂封止方法 - Google Patents

樹脂封止装置及び樹脂封止方法 Download PDF

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WO2023084824A1
WO2023084824A1 PCT/JP2022/023939 JP2022023939W WO2023084824A1 WO 2023084824 A1 WO2023084824 A1 WO 2023084824A1 JP 2022023939 W JP2022023939 W JP 2022023939W WO 2023084824 A1 WO2023084824 A1 WO 2023084824A1
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WO
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resin
molded product
heating chamber
post
heating
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/023939
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English (en)
French (fr)
Inventor
雅彦 藤沢
吉和 村松
実 花里
修 山本
Original Assignee
アピックヤマダ株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings

Definitions

  • the present invention relates to a resin sealing device and a resin sealing method.
  • Examples of a resin encapsulation apparatus and a resin encapsulation method for encapsulating a workpiece having an electronic component mounted on a base material with encapsulation resin (hereinafter sometimes simply referred to as "resin") and processing it into a molded product include: A transfer molding method and a compression molding method are known.
  • a pot is provided to supply a predetermined amount of resin to the sealing region (cavity) of two upper and lower molds provided in a sealing mold configured with an upper mold and a lower mold, and each of the This is a technique of resin sealing by placing workpieces at positions corresponding to sealing regions, clamping them with an upper mold and a lower mold, and pouring resin from a pot into a cavity (Patent Document 1: Japanese Patent No. 5716227). reference). Also, in the compression molding method, a predetermined amount of resin is supplied to a sealing region (cavity) provided in a sealing mold configured with an upper mold and a lower mold, and a workpiece is placed in the sealing region.
  • the warp of the molded product increases as the temperature changes (decreases)
  • the temperature begins to drop when the molded product is taken out of the resin-sealing apparatus, and it takes time to put the molded product into the oven, which causes the temperature to drop further. This results in an increase in warpage.
  • the oven is provided outside the resin sealing apparatus, it becomes even more remarkable.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and by enabling appropriate post-curing according to the molded product, it is possible to suppress the occurrence of warpage of the molded product due to the temperature drop after molding, and improve the molding quality. It is an object of the present invention to provide a resin sealing device and a resin sealing method capable of improving
  • the present invention solves the above problems by means of solutions as described below as one embodiment.
  • a resin encapsulation apparatus is a resin encapsulation apparatus for encapsulating a workpiece with a resin using a encapsulation mold having an upper mold and a lower mold to process the molded product.
  • a plurality of heating chambers for post-curing the molded product are provided, and different temperature settings can be set for each. , post-curing at different times can be performed consecutively. Therefore, it is possible to perform fine post-curing, and in particular, it is possible to effectively suppress the occurrence of warping and the like, so that it is possible to improve the molding quality.
  • the temperature can be set for each heating chamber in each oven.
  • the temperature can be set collectively for the entire oven, the number of ovens to be used can be reduced, and the configuration can be simplified and miniaturized by sharing parts.
  • the oven has at least a first heating chamber and a second heating chamber which are partitioned from each other as the heating chamber, and the indoor temperature of the first heating chamber and the indoor temperature of the second heating chamber are the same. It is preferable to be configured so that it can be set to any of the temperature and a different temperature. According to this, if a plurality of heating chambers are set to different room temperatures, the molded product can be sequentially moved and fine post-cure can be performed, so that molding quality can be improved. On the other hand, if a plurality of heating chambers are set to the same room temperature, a large number of molded products can be post-cured at once.
  • the resin sealing method according to the present invention uses a sealing mold having an upper mold and a lower mold to seal a work in which an electronic component is mounted on a base material with a resin to process it into a molded product.
  • the sealing method includes a post-curing step of post-curing the molded article, wherein the post-curing step includes heating from among a plurality of heating chambers according to post-curing conditions preset by the molded article.
  • the present invention it is possible to perform appropriate and detailed post-curing according to the molded product. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of warpage of the molded product due to the temperature drop after molding, and it is possible to improve the molding quality.
  • FIG. 1 is a plan view showing an example of a resin sealing device according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 2 is a side view showing an example of a holding and moving mechanism of the resin sealing apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a plan view showing an example of a hand of the holding and moving mechanism of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a sealing mold for the resin sealing device of FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of the oven of the resin sealing apparatus of FIG. 6 is a sectional view showing an example of an oven of the resin sealing apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 7A and 7B are schematic diagrams showing setting examples of post-curing conditions in the resin sealing apparatus of FIG.
  • FIG. 1 is a plan view (schematic diagram) showing an example of a resin sealing device 1 according to this embodiment.
  • arrows in the drawings may be used to indicate the front/rear, left/right, and up/down directions of the resin sealing device 1 .
  • members having the same functions are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof may be omitted.
  • the resin sealing device 1 is a device that seals a work (molded product) W with resin using a sealing mold 202 having an upper mold 204 and a lower mold 206 .
  • a workpiece W is held by a lower mold 206, and a cavity 208 (including part of the mold surface 204a) provided in the upper mold 204 is a release film (hereinafter simply referred to as "film").
  • film a release film
  • a compression molding apparatus that seals the workpiece W with resin R by performing a clamping operation between the upper mold 204 and the lower mold 206 while covering the workpiece W with F will be described as an example.
  • the workpiece W to be molded has a structure in which a plurality of electronic components Wb are mounted in a matrix on a base material Wa.
  • the base material Wa include plate-like members such as resin substrates, ceramic substrates, metal substrates, carrier plates, lead frames, and wafers formed in a rectangular shape, a circular shape, or the like.
  • electronic components Wb include semiconductor chips, MEMS chips, passive elements, radiator plates, conductive members, spacers, and the like. However, it is not limited to these.
  • Examples of methods for mounting the electronic component Wb on the base material Wa include mounting methods such as wire bonding mounting and flip chip mounting.
  • mounting methods such as wire bonding mounting and flip chip mounting.
  • an adhesive tape having heat peelability or an ultraviolet curable resin that is cured by ultraviolet irradiation is used.
  • the resin R a liquid thermosetting resin (for example, a filler-containing epoxy resin, etc.) is used.
  • the resin R is not limited to the above state, and may be in other states (shapes) such as granular (used as a generic term for granular, pulverized, powdery, etc.), plate-like, sheet-like, etc. It may be a resin other than an epoxy-based thermosetting resin.
  • the film F examples include film materials excellent in heat resistance, peelability, flexibility, and extensibility, such as PTFE (polytetrafluoroethylene), ETFE (polytetrafluoroethylene polymer), PET, FEP, Fluorine-impregnated glass cloth, polypropylene, polyvinylidine chloride and the like are preferably used.
  • a roll-shaped film is used as the film F.
  • a strip-shaped film may be used (not shown).
  • the resin sealing apparatus 1 includes a transport unit 100A that mainly transports the work W and the molded product Wp, a work supply unit 100B that mainly supplies the work W, and a resin R that mainly supplies.
  • a press unit 100D that mainly processes the molded product Wp by sealing the workpiece W with resin
  • a post-cure unit 100E that mainly performs post-curing of the molded product Wp after resin-sealing
  • Main components include a molded product storage unit 100F that mainly stores the molded product Wp to be molded, and a control unit 100G that mainly controls each mechanism and each process.
  • the transport unit 100A is arranged in the center of the apparatus, and each unit is arranged so as to surround the transport unit 100A.
  • a work supply unit 100B, a resin supply unit 100C, and a molded article storage unit 100F are arranged in front of the transport unit 100A.
  • a press unit 100D is arranged behind the transport unit 100A.
  • Post cure units 100E are arranged on the right and front right sides of the transport unit 100A.
  • a control unit 100G is arranged on the rear right side of the transport unit 100A.
  • the resin sealing device 1 can change the overall configuration mode by changing the configuration of the unit.
  • the configuration shown in FIG. 1 is an example in which two press units 100D are installed. Also, it is possible to adopt a configuration in which other units are additionally installed (none of which is shown).
  • the transport unit 100A includes a transport device 102 that transports the workpiece W and the molded product Wp.
  • the conveying device 102 includes a guide rail 104, a base portion 106 that reciprocates along the guide rail 104 in a predetermined direction (for example, a horizontal direction), and a workpiece W and a molded product Wp fixed to the base portion 106. and a holding and moving mechanism 108 for holding and moving.
  • a predetermined direction for example, a horizontal direction
  • a holding and moving mechanism 108 for holding and moving.
  • an articulated robot is provided as the holding and moving mechanism 108 .
  • the articulated robot 108 has a vertical moving section 108A that can move up and down, a horizontal moving rotating section 108B that can move and rotate in a horizontal plane, and a tip of the horizontal moving rotating section 108B. and a hand 108C for holding the workpiece W and the molded product Wp.
  • a servomotor (not shown) or the like is used to drive the vertical movement section 108A and the horizontal movement rotation section 108B.
  • the hand 108C has a suction hole 108a and a suction path 108b communicating with the suction hole 108a, and is configured to suck and hold one surface (for example, the lower surface) of the workpiece W and the molded product Wp.
  • the present invention is not limited to this, and a configuration may be adopted in which a chuck is provided to clamp and hold the workpiece W and the molded product Wp (not shown).
  • the hand 108C may be configured to be rotatable (both or one of rotation about the vertical axis and about the horizontal axis) with respect to the horizontal movement rotating section 108B (not shown).
  • holding and moving mechanism 108 is not limited to the articulated robot described above, and may be configured with a known loader device (not shown).
  • the work supply unit 100B includes a work stocker 110 used to store the work W.
  • the workpiece stocker 110 uses a known stack magazine, slit magazine, or the like, and can store a plurality of workpieces W collectively.
  • the plurality of works W are carried out one by one by the holding/moving mechanism 108 .
  • the work supply unit 100B may be configured to include an inspection mechanism for performing an appearance inspection of the work W, a work heater for preheating the work W, and the like (none of which is shown).
  • the work W is transported by the transport device 102 to the unit (here, the resin supply unit 100C) that carries out the next process.
  • resin supply unit 100C included in the resin sealing apparatus 1 Next, the resin supply unit 100C included in the resin sealing apparatus 1 will be described.
  • resin R is supplied (placed) to the work W carried in from the work supply unit 100B by the conveying device 102 .
  • the resin supply unit 100C includes a pair of dispensers 312 for discharging and supplying the resin R (here, liquid resin) in the syringe 314 onto the workpiece W, and a plurality of replacement syringes between the pair of dispensers 312. and a revolver-type syringe feeder 316 that rotatably holds 314 .
  • Each dispenser 312 is configured to discharge the resin R while sequentially receiving replacement syringes 314 from a shared syringe supply unit 316 .
  • the resin R is supplied onto the workpiece W while the workpiece W is held by the hand 108C of the holding/moving mechanism 108 .
  • the configuration is not limited to this, and the work W may be moved from the hand 108C onto the dispensing table, and the resin R may be supplied onto the work W in that state (not shown).
  • the resin R is not limited to a liquid resin.
  • a known granular resin stocker and a granular resin dispenser may be provided (both not shown). ).
  • the resin supply unit 100C may be configured to include a resin heater or the like for preheating the resin R (not shown).
  • the work W (with the resin R placed thereon) is transported by the transport device 102 to the unit (here, the press unit 100D) that performs the next process.
  • the unit here, the press unit 100D
  • press unit 100D included in the resin sealing apparatus 1 will be described.
  • resin sealing is performed on the work W (in which the resin R is placed) carried in from the resin supply unit 100C by the conveying device 102 .
  • the press unit 100D includes a sealing die 202 having a pair of dies (for example, assembled with a plurality of die blocks, die plates, die pillars, etc.) that can be opened and closed. It also has a carrier loader 210 for loading and unloading the work W and the molded product Wp.
  • the conveying loader 210 receives the work W from the conveying device 102, conveys it, and delivers it to the sealing mold 202, and receives the molded product Wp from the sealing mold 202, conveys it, and transfers it to the conveying device. 102.
  • a known holding mechanism for holding the workpiece W and the molded article Wp, a known holding mechanism (for example, a configuration in which holding claws are provided to sandwich, a configuration in which a suction hole communicating with a suction device is provided for suction, etc.) is used. (not shown).
  • the transport loader 210 also includes a heater (not shown) that heats the work W and the molded product Wp.
  • the heater uses a known heating mechanism (eg, electric heating wire heater, infrared heater, etc.).
  • the workpiece W can be preheated before it is carried into the sealing mold 202 and heated.
  • the sealing mold 202 includes, as a pair of molds, an upper mold 204 on the upper side in the vertical direction and a lower mold 206 on the lower side.
  • the upper mold 204 and the lower mold 206 move toward and away from each other to close and open the molds. That is, the vertical direction (vertical direction) is the mold opening/closing direction.
  • the sealing mold 202 is opened and closed by a known mold opening/closing mechanism (not shown).
  • the mold opening/closing mechanism includes a pair of platens, a plurality of connecting mechanisms (tie bars and pillars) on which the pair of platens are installed, a drive source (for example, an electric motor) that moves (lifts and lowers) the platens, and a drive transmission mechanism. (for example, a ball screw or a toggle link mechanism), etc. (none of which is shown).
  • the sealing mold 202 is arranged between a pair of platens of the mold opening/closing mechanism.
  • the fixed upper die 204 is attached to a stationary platen (a platen fixed to a coupling mechanism)
  • the movable lower die 206 is attached to a movable platen (a platen that moves up and down along the coupling mechanism). Assembled.
  • it is not limited to this configuration.
  • the upper die 204 comprises an upper plate 222, a cavity piece 226, a clamper 228, etc., and these are assembled together.
  • a cavity 208 is provided on the lower surface of the upper mold 204 (the surface on the lower mold 206 side).
  • the cavity piece 226 is fixedly attached to the lower surface of the upper plate 222 .
  • the clamper 228 is configured in an annular shape so as to surround the cavity piece 226 , and is attached to the lower surface of the upper plate 222 via a biasing member 232 so as to be separated (floating) and vertically movable.
  • the cavity piece 226 constitutes the inner part (bottom part) of the cavity 208
  • the clamper 228 constitutes the side part of the cavity 208 .
  • one cavity 208 is provided in one upper mold 204 .
  • it is not limited to this configuration, and a configuration in which a plurality of them are arranged side by side in the left-right direction (or in the front-rear direction) may be employed.
  • a suction mechanism is provided for suctioning and holding the film F supplied from a film supply mechanism 250 (described later) to the upper die 204 .
  • this suction mechanism includes a suction device (non-contact) through suction paths 230a and 230b provided through the clamper 228 and a suction path 230c provided through the upper plate 222 and the cavity piece 226. shown).
  • a seal member 234 for example, an O-ring
  • the film F covering the inner surface of the cavity 208 and the mold surface 204a (a part) of the upper mold 204, the resin R portion on the upper surface of the molded article Wp can be easily peeled off. , the molded product Wp can be easily removed from the sealing mold 202 (upper mold 204).
  • an upper mold heating mechanism is provided for heating the upper mold 204 to a predetermined temperature.
  • the upper mold heating mechanism includes a heater (for example, a heating wire heater), a temperature sensor, a power source, etc. (none of which are shown), and heating is controlled by the controller 150 .
  • the heater is built in the upper plate 222 and a mold base (not shown) that accommodates them, and mainly applies heat to the entire upper mold 204 and the resin R (described later). Thereby, the upper mold 204 is adjusted to a predetermined temperature (for example, 100° C. to 200° C.) and heated.
  • a film supply mechanism 250 is provided for conveying (supplying) the roll-shaped film F having no openings (holes) on the sheet surface to the inside of the sealing mold 202 .
  • this film supply mechanism 250 an unused film F is sent out from an unwinding section 252, supplied to the opened sealing mold 202, used for resin sealing in the sealing mold 202, and then used. film F is taken up by the take-up unit 254 .
  • the unwinding portion 252 and the winding portion 254 may be arranged oppositely in the horizontal direction (not shown).
  • the lower die 206 comprises a lower plate 224, a holding plate 236, etc., which are assembled together.
  • the holding plate 236 is fixedly attached to the upper surface of the lower plate 224 (the surface on the upper die 204 side).
  • a work holding portion 205 is provided to hold the work W at a predetermined position on the lower surface of the holding plate 236 .
  • the work holding portion 205 communicates with a suction device (not shown) via a suction path 240a arranged through the holding plate 236 and the lower plate 224 .
  • a suction device not shown
  • one lower mold 206 is provided with one workpiece holding portion 205 corresponding to the configuration of the upper mold 204 (the configuration in which one cavity 208 is provided), and one workpiece W is held. Each of them is resin-sealed at the same time. However, it is not limited to this configuration.
  • a lower mold heating mechanism is provided to heat the lower mold 206 to a predetermined temperature.
  • the lower mold heating mechanism includes a heater (for example, an electric heating wire heater), a temperature sensor, a power supply, etc. (none of which are shown), and heating is controlled by the controller 150 .
  • the heater is built in the lower plate 224 and a mold base (not shown) that accommodates them, and mainly applies heat to the entire lower mold 206 and the workpiece W. Thereby, the lower mold 206 is adjusted to a predetermined temperature (for example, 100° C. to 200° C.) and heated.
  • the molded product Wp after resin sealing is transported by the transport device 102 to a unit (here, the post cure unit 100E) that performs the next process.
  • a unit here, the post cure unit 100E
  • post cure unit 100E included in the resin sealing apparatus 1 Next, the post cure unit 100E included in the resin sealing apparatus 1 will be described. In this post-cure unit 100E, post-cure is performed on the molded product Wp carried in from the press unit 100D by the transport device 102. FIG.
  • the post-cure unit 100E includes a plurality of heating chambers 402 that hold the molded product Wp carried in by the transport device 102 and heat it at a set temperature for post-curing.
  • the plurality of heating chambers 402 are configured to be able to be individually set to an arbitrary room temperature. According to this configuration, a plurality of heating chambers 402 are provided, and different temperatures can be set for each. Time post-cure can be done continuously. Therefore, fine post-curing becomes possible, and in particular, the occurrence of warping can be suppressed, and molding quality can be improved.
  • the temperature can be set for each heating chamber in each oven 400 . If necessary, the temperature can be set collectively for the entire oven.
  • a plurality of ovens 400 having a plurality of heating chambers 402 (two as an example) are provided.
  • the first oven 400 (400A) has a first heating chamber 402 (402Aa) and a second heating chamber 402 (402Ab) that are partitioned from each other.
  • the second oven 400 (400B) also has a first heating chamber 402 (402Ba) and a second heating chamber 402 (402Bb) that are partitioned from each other.
  • the number of installed ovens 400 is not limited to two, and the number of installed heating chambers 402 in each oven 400 is not limited to two.
  • FIG. 5 cross-sectional view along line VV in FIG. 1
  • FIG. 6 cross-sectional view along line VI-VI in FIG. 5
  • the oven 400A has two mutually partitioned heating chambers 402 (402Aa, 402Ab) as described above.
  • the basic structure of each heating chamber 402 is the same, and slit-shaped molded product holding portions 410 are arranged facing each other in the chamber at a predetermined pitch in the vertical direction.
  • a heater (not shown) capable of adjusting the temperature in the room at a predetermined temperature (for example, a range of 50° C.
  • each heating chamber 402 is provided with six molded article holders 410 .
  • a known heating mechanism for example, a heating wire heater, a sheathed heater, etc. is used as the heater. However, it is not limited to these configurations.
  • each heating chamber 402 is provided with an inner door 412 for carrying in/out the molded product Wp.
  • the inner door 412 is formed with a plurality of (here, six) openings 412 a having an area through which the molded article Wp can pass, corresponding to the molded article holding section 410 .
  • a rotary shutter 414 for opening and closing each opening 412a is provided. According to this configuration, the molded product Wp can be carried into and out of the heating chamber 402 by individually opening and closing the shutters 414 . Therefore, the heat radiation from the opening 412a can be suppressed, and the temperature drop in the heating chamber 402 can be prevented.
  • the first oven 400 sets the room temperature of the first heating chamber 402 (402Aa) and the room temperature of the second heating chamber 402 (402Ab) to either the same temperature or a different temperature. configured as possible.
  • the room temperature of the first heating chamber 402 (402Ba) and the room temperature of the second heating chamber 402 (402Bb) can be set to either the same temperature or different temperatures. It is configured.
  • the molded product Wp can be sequentially moved and finely tuned. Since post-cure is possible, molding quality can be improved.
  • a plurality of heating chambers 402 are set to the same room temperature, a large number of molded products Wp can be post-cured at once. If you try to use multiple ovens with one heating chamber, it is impossible (extremely difficult) to adjust the room temperature so that all of the multiple ovens are completely the same, and the molding quality variation occurs.
  • the transport device 102 transports the post-cured molded product Wp to the unit (here, the molded product storage unit 100F) that performs the next process.
  • molded product storage unit 100F included in the resin sealing device 1
  • the molded product Wp carried in from the post cure unit 100E by the conveying device 102 is stored.
  • the molded product storage unit 100F includes a molded product stocker 112 used to store the molded product Wp.
  • the molded product stocker 112 uses a known stack magazine, slit magazine, or the like, and can collectively store a plurality of molded products Wp.
  • the plurality of molded products Wp are configured to be carried in one by one by the holding/moving mechanism 108 .
  • the molded product storage unit 100F may be configured to include an inspection mechanism or the like for performing a visual inspection of the molded product Wp (not shown).
  • the control unit 100G includes an operation unit 152 for an operator to input operation conditions of the resin sealing device 1, and various controls in the resin sealing device 1 according to the operating conditions input by the operator and the operating conditions stored in advance. and a control unit 150 that controls the operation of the mechanism.
  • the operation unit 152 is not limited to being arranged inside the control unit 100G, and may be arranged inside another unit or in a position adjacent thereto.
  • the resin sealing apparatus 1 is particularly characterized by a control method for post-curing the molded product Wp in the post-curing process, which will be described in detail in the "Resin sealing operation" below. .
  • one upper mold 204 is provided with a set of cavities 208
  • one lower mold 206 is provided with one workpiece W
  • resin sealing is performed to obtain one molded product Wp.
  • the configuration is not limited to this configuration, and a configuration in which a plurality of workpieces W are collectively sealed with resin may be employed.
  • a heating step (upper mold heating step) is performed in which the upper mold 204 is adjusted to a predetermined temperature (for example, 100° C. to 200° C.) and heated by the upper mold heating mechanism. Further, a heating process (lower mold heating process) is performed by adjusting and heating the lower mold 206 to a predetermined temperature (for example, 100° C. to 200° C.) by the lower mold heating mechanism. Further, the film F is conveyed (sent out) from the unwinding section 252 to the winding section 254 by the film supply mechanism 250, and placed at a predetermined position (a position between the upper mold 204 and the lower mold 206) in the sealing mold 202. A step of supplying the film F (film supplying step) is carried out.
  • a predetermined temperature for example, 100° C. to 200° C.
  • a heating process (lower mold heating process) is performed by adjusting and heating the lower mold 206 to a predetermined temperature (for example, 100° C. to 200° C.) by the lower mold heating
  • the work W is transported by the transport device 102 so as to be positioned directly below the syringe 314 of the dispenser 312, and a specified amount of resin R is supplied (discharged) from the syringe 314 onto the upper surface of the work W and placed. to implement.
  • the resin R in the syringe 314 is heated (preheated) by a resin heater (not shown).
  • the heating temperature at that time is set to a temperature at which the resin R is not cured (for example, 60° C. to 80° C.). Note that the preheating step may be omitted.
  • a step of transferring the work W (with the resin R placed on the upper surface) to the press unit 100D and transferring it to the transfer loader 210 is performed by the transfer device 102 .
  • a step of transporting the workpiece W into the sealing mold 202 by the transport loader 210 is performed.
  • the work W is preheated by a heater provided in the transport loader 210, and then the work W carried into the sealing mold 202 by the transport loader 210 is placed in the work holding portion 205 of the lower mold 206. be placed on.
  • preheating can be performed before the workpiece W is carried into the sealing mold 202 and heated, and molding quality can be improved. Note that the preheating step may be omitted.
  • the sealing mold 202 is closed, and the workpiece W is clamped between the upper mold 204 and the lower mold 206 to perform resin sealing (resin sealing process).
  • the cavity piece 226 is relatively lowered in the cavity 208 to heat and press the resin R against the workpiece W.
  • the resin R is thermally cured and resin sealing (compression molding) is performed to form the molded product Wp.
  • a step of opening the sealing mold 202 and taking out the molded product Wp from the sealing mold 202 by the transport loader 210 is performed.
  • the molded product Wp taken out is heated (post-molding heating) by a heater provided in the transport loader 210 .
  • the post-molding heating step may be omitted.
  • the film supply mechanism 250 conveys the film F from the unwinding section 252 to the winding section 254 to feed out the used film F.
  • the transport device 102 carries the molded product Wp into a predetermined oven 400, and performs a post-curing (post-molding heating) step (post-curing step).
  • a post-curing (post-molding heating) step post-curing step
  • the first heating chamber to be used from among the plurality of heating chambers 402 is selected according to post-curing conditions preset for each molded product (that is, corresponding to the type, shape, material, etc. of the molded product Wp).
  • ⁇ n-th heating chamber (n ⁇ 2) is selected and the order of use is determined.
  • the indoor temperatures of the first heating chamber to the n-th heating chamber are adjusted to the set temperatures.
  • the molded product Wp is loaded into the first heating chamber to the n-th heating chamber in the above order, heated (post-cured) for a set time, and unloaded.
  • the selection of the heating chamber 402 includes both a case based on the operator's decision and a case based on the control section 150's decision.
  • the room temperature of each heating chamber 402 is Adjust for different set temperatures. According to this, by setting the plurality of heating chambers 402 to different room temperatures, fine post-curing becomes possible. For example, as shown in FIG. 7A, all of the four heating chambers 402 (402Aa, 402Ab, 402Ba, 402Bb) are selected to be used in that order, and the first heating chamber 402Aa is set to room temperature.
  • the heating time is set to 60 minutes at 200°C
  • the second heating chamber 402Ab is set to an indoor temperature of 150°C for a heating time of 60 minutes
  • the third heating chamber 402Ba is heated to an indoor temperature of 120°C.
  • the time can be set to 60 minutes
  • the fourth heating chamber 402Bb can be set to a room temperature of 100° C. for a heating time of 10 minutes. This is an example of a case in which post-curing is performed by gradually lowering the set temperature for the molded product Wp after being carried out from the sealing mold 202 .
  • heating chamber 402 402Aa, 402Ab, 402Ba) are selected to be used in that order, and the first heating chamber 402Aa is set at room temperature 150.
  • the heating chamber 402Ab used second is set to a room temperature of 180°C for a heating time of 30 minutes
  • the heating chamber 402Ba to be used third is set to a room temperature of 120°C for a heating time of 30 minutes. can be set to 60 minutes (heating chamber 402Bb is not used).
  • the plurality of heating chambers 402 can be set to an appropriate room temperature and heating time, and detailed post-curing can be performed. , the effect of suppressing the occurrence of warpage and the like can be greatly enhanced, and the molding quality can be improved. It is also possible to set some of the plurality of heating chambers 402 to the same room temperature.
  • the room temperatures of the heating chambers 402 are adjusted to different set temperatures. According to this, by setting all of the plurality of heating chambers 402 to the same room temperature, a large number of molded products Wp can be post-cured at once.
  • the transport device 102 carries out the molded product Wp from the heating chamber 402 of the oven 400 that was last used, and transports it to the molded product storage unit 100F.
  • a step of carrying the molded products Wp into the molded product stocker 112 one by one by the conveying device 102 is performed.
  • the above is the main operation of resin encapsulation performed using the resin encapsulation apparatus 1 .
  • the above order of steps is only an example, and it is possible to change the order of the steps before and after or perform them in parallel as long as there is no problem.
  • the two press units 100D are provided, it is possible to efficiently form a molded product by performing the above operations in parallel.
  • the resin sealing apparatus and the resin sealing method of the present invention it is possible to perform appropriate and detailed post-curing according to the molded product. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of warpage of the molded product due to the temperature drop after molding, and it is possible to improve the molding quality.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
  • a liquid thermosetting resin has been described as an example, but it is not limited to this, and resins such as granular, pulverized, powdery, plate-like, and sheet-like resins can be used. configuration can also be applied. Also, the number of works formed by one press is not limited to one.
  • the compression molding apparatus having the cavity in the upper mold has been described as an example, but it is also applicable to the compression molding apparatus having the cavity in the lower mold. It can also be applied to a transfer molding type resin sealing device.

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Abstract

成形品の反りの発生を抑制して、品質の向上が可能な樹脂封止装置及び樹脂封止方法を提供することを課題とする。解決手段として、本発明に係る樹脂封止装置（１）は、上型（２０４）及び下型（２０６）を備える封止金型（２０２）を用いて、ワーク（Ｗ）を樹脂（Ｒ）により封止して成形品（Ｗｐ）に加工する樹脂封止装置であって、成形品（Ｗｐ）のポストキュアを行う複数個の加熱室（４０２）と、成形品（Ｗｐ）を加熱室（４０２）に対して搬入・搬出する搬送装置（１０２）とを備え、加熱室（４０２）は、個別に任意の室内温度に設定可能に構成されている。

Description

樹脂封止装置及び樹脂封止方法
　本発明は、樹脂封止装置及び樹脂封止方法に関する。
　基材に電子部品が搭載されたワークを封止樹脂（以下、単に「樹脂」と称する場合がある）により封止して成形品に加工する樹脂封止装置及び樹脂封止方法の例として、トランスファ成形方式や圧縮成形方式によるものが知られている。
　トランスファ成形方式は、上型と下型とを備えて構成される封止金型に設けられる二個の上下型の封止領域（キャビティ）に所定量の樹脂を供給するポットを設け、当該各封止領域に対応する位置にワークをそれぞれ配置して、上型と下型とでクランプしポットからキャビティに樹脂を流し込む操作によって樹脂封止する技術である（特許文献１：特許第５７１６２２７号公報参照）。また、圧縮成形方式は、上型と下型とを備えて構成される封止金型に設けられる封止領域（キャビティ）に所定量の樹脂を供給すると共に当該封止領域にワークを配置して、上型と下型とでクランプする操作によって樹脂封止する技術である。一例として、上型にキャビティを設けた封止金型を用いる場合、ワーク上の中心位置に一括して樹脂を供給して成形する技術等が知られている。一方、下型にキャビティを設けた封止金型を用いる場合、当該キャビティを含む金型面を覆うフィルム及び樹脂を供給して成形する技術等が知られている。
特許第５７１６２２７号公報
　例えば、ウェハ等のような板状のワークを樹脂封止する場合には、当該ワークの外形が大きい程、封止後（成形後）の製品（成形品）における反りが大きく生じ易く、その抑制が課題となる。この課題に対し、特許文献１等に例示される従来の樹脂封止装置においては、封止金型内で加熱・加圧による樹脂硬化を行い、製品を封止金型から取出した後、装置内に設けられるポストキュアオーブン（以下、単に「オーブン」と称する場合がある）に入れて、ポストキュア（アフターキュアとも言う）を行うことより、反りの抑制を図っていた。尚、オーブンが樹脂封止装置外に設けられる構成も知られている。
　ここで、成形後の製品は温度変化（低下）に伴って反りが増大するため、製品を封止金型から取出した後、出来る限り速やかにポストキュアを行うことが望ましい。しかしながら、樹脂封止工程の次工程として実施するポストキュア工程において、樹脂封止装置から取出した時点で温度低下が始まり、成形品をオーブンへ入れるまでに時間が掛かってしまうことによって温度低下が進んで、反りが増加してしまう結果となる。特に、オーブンが樹脂封止装置外に設けられる場合には、より一層、顕著となる。
　また、ポストキュア工程は、単に成形品を加熱すればよいという訳ではなく、成形品の材質・形状等に応じて、ポストキュア条件（温度、時間等のシーケンス）を適切に設定することが重要となる。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされ、成形品に応じた適切なポストキュアの実施を可能とすることによって、成形後の温度低下に起因する成形品の反りの発生を抑制して、成形品質を向上させることが可能な樹脂封止装置及び樹脂封止方法を提供することを目的とする。
　本発明は、一実施形態として以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
　本発明に係る樹脂封止装置は、上型及び下型を備える封止金型を用いて、ワークを樹脂により封止して成形品に加工する樹脂封止装置であって、前記成形品のポストキュアを行う複数個の加熱室と、前記成形品を前記加熱室に対して搬入・搬出する搬送装置と、を備え、前記加熱室は、個別に任意の室内温度に設定可能に構成されていることを要件とする。
　これによれば、成形品のポストキュアを行う加熱室を複数個備え、それぞれ異なる温度設定が可能となるため、一つの成形品を、設定された順番で各加熱室に搬入して、異なる温度で異なる時間のポストキュアを連続的に行うができる。したがって、細やかなポストキュアを行うことが可能となり、特に反り等の発生を効果的に抑制することができるため、成形品質の向上を図ることができる。
　また、内部に前記加熱室を複数個有するオーブンを一台もしくは複数台備えることが好ましい。これによれば、各オーブンにおける加熱室単位で温度設定をすることができる。また、オーブン全体で一括して温度設定をすることもできるため、使用するオーブンの台数を低減することができ、部品の共通化による構成の簡素化及び小型化を図ることができる。
　また、前記オーブンは、前記加熱室として少なくとも相互に仕切られた第１加熱室及び第２加熱室を有すると共に、前記第１加熱室の室内温度と前記第２加熱室の室内温度とを、同一の温度及び異なる温度のいずれにも設定可能に構成されていることが好ましい。これによれば、複数個の加熱室を異なる室内温度に設定すれば、成形品を順次移動させて、細やかなポストキュアを行うことができるため、成形品質の向上を図ることができる。一方、複数個の加熱室を同一の室内温度に設定すれば、一度に多くの個数の成形品のポストキュアを行うことができる。
　また、本発明に係る樹脂封止方法は、上型及び下型を備える封止金型を用いて、基材に電子部品が搭載されたワークを樹脂により封止して成形品に加工する樹脂封止方法であって、前記成形品のポストキュアを行うポストキュア工程を備え、前記ポストキュア工程は、前記成形品によってあらかじめ設定されたポストキュア条件に応じて、複数個の加熱室のうちから使用する第１加熱室～第ｎ加熱室（ｎ≧２）を選択すると共に使用する順番を決定する工程と、前記第１加熱室～前記第ｎ加熱室の室内温度をそれぞれ設定温度となるように調整する工程と、前記成形品を前記順番で前記第１加熱室～前記第ｎ加熱室に対して搬入、ポストキュア、搬出する工程と、を有することを要件とする。
　本発明によれば、成形品に応じた適切で細やかなポストキュアの実施が可能となる。したがって、成形後の温度低下に起因する成形品の反りの発生を抑制することが可能となり、成形品質を向上させることが可能となる。
図１は、本発明の実施形態に係る樹脂封止装置の例を示す平面図である。 図２は、図１の樹脂封止装置の保持移動機構の例を示す側面図である。 図３は、図２の保持移動機構のハンドの例を示す平面図である。 図４は、図１の樹脂封止装置の封止金型の例を示す断面図である。 図５は、図１の樹脂封止装置のオーブンの例を示す断面図である。 図６は、図１の樹脂封止装置のオーブンの例を示す断面図である。 図７Ａ及び図７Ｂは、図１の樹脂封止装置におけるポストキュア条件の設定例を示す模式図である。
（全体構成）
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳しく説明する。図１は、本実施形態に係る樹脂封止装置１の例を示す平面図（概略図）である。尚、説明の便宜上、図中において矢印により樹脂封止装置１における前後、左右、上下の方向を説明する場合がある。また、各実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰返しの説明は省略する場合がある。
　本実施形態に係る樹脂封止装置１は、上型２０４及び下型２０６を備える封止金型２０２を用いて、ワーク（被成形品）Ｗを樹脂封止する装置である。以下、樹脂封止装置１として、下型２０６でワークＷを保持し、上型２０４に設けられたキャビティ２０８（金型面２０４ａを一部含む）をリリースフィルム（以下、単に「フィルム」と称する場合がある）Ｆで覆って、上型２０４と下型２０６とのクランプ動作を行い、ワークＷを樹脂Ｒで樹脂封止する圧縮成形装置を例として説明する。
　先ず、成形対象であるワークＷは、基材Ｗａに複数個の電子部品Ｗｂが行列状に搭載された構成を備えている。より具体的には、基材Ｗａの例として、長方形状、円形状等に形成された樹脂基板、セラミックス基板、金属基板、キャリアプレート、リードフレーム、ウェハ等の板状部材が挙げられる。また、電子部品Ｗｂの例として、半導体チップ、ＭＥＭＳチップ、受動素子、放熱板、導電部材、スペーサ等が挙げられる。但し、これらに限定されるものではない。
　基材Ｗａに電子部品Ｗｂを搭載する方法の例として、ワイヤボンディング実装、フリップチップ実装等による搭載方法がある。あるいは、樹脂封止後に成形品Ｗｐから基材（ガラス製や金属製のキャリアプレート）Ｗａを剥離する構成の場合には、熱剥離性を有する粘着テープや紫外線照射により硬化する紫外線硬化性樹脂を用いて電子部品Ｗｂを貼付ける方法もある。
　一方、樹脂Ｒの例として、液状の熱硬化性樹脂（例えば、フィラー含有のエポキシ系樹脂等）が用いられる。尚、樹脂Ｒは、上記の状態に限定されるものではなく、粒状（顆粒状、粉砕状、粉末状等の総称として用いる）、板状、シート状等、他の状態（形状）であってもよく、エポキシ系熱硬化性樹脂以外の樹脂であってもよい。
　また、フィルムＦの例として、耐熱性、剥離容易性、柔軟性、伸展性に優れたフィルム材、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン重合体）、ＰＥＴ、ＦＥＰ、フッ素含浸ガラスクロス、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリジン等が好適に用いられる。本実施形態においては、フィルムＦとしてロール状のフィルムが用いられる。尚、他の例として、短冊状のフィルムを用いる構成としてもよい（不図示）。
　続いて、本実施形態に係る樹脂封止装置１の概要について説明する。図１に示すように、樹脂封止装置１は、ワークＷ及び成形品Ｗｐの搬送を主に行う搬送ユニット１００Ａ、ワークＷの供給を主に行うワーク供給ユニット１００Ｂ、樹脂Ｒの供給を主に行う樹脂供給ユニット１００Ｃ、ワークＷを樹脂封止して成形品Ｗｐへの加工を主に行うプレスユニット１００Ｄ、樹脂封止後の成形品Ｗｐのポストキュアを主に行うポストキュアユニット１００Ｅ、ポストキュア後の成形品Ｗｐの収納を主に行う成形品収納ユニット１００Ｆ、各機構及び各工程の制御を主に行う制御ユニット１００Ｇ、を主要構成として備えている。
　本実施形態においては、搬送ユニット１００Ａが装置中央に配置されると共に、各ユニットが当該搬送ユニット１００Ａを囲むように配置されている。具体的に、搬送ユニット１００Ａの前側にワーク供給ユニット１００Ｂ、樹脂供給ユニット１００Ｃ、成形品収納ユニット１００Ｆが配置されている。また、搬送ユニット１００Ａの後側にプレスユニット１００Ｄが配置されている。また、搬送ユニット１００Ａの右側及び右前側にポストキュアユニット１００Ｅが配置されている。また、搬送ユニット１００Ａの右後側に制御ユニット１００Ｇが配置されている。但し、この構成に限定されるものではない。
　尚、樹脂封止装置１は、ユニットの構成を変えることによって、全体の構成態様を変更することができる。例えば、図１に示す構成は、プレスユニット１００Ｄを二台設置した例であるが、プレスユニット１００Ｄを一台のみ設置する、あるいは三台以上設置する構成等も可能である。また、他のユニットを追加設置する構成等も可能である（いずれも不図示）。
（搬送ユニット）
　先ず、樹脂封止装置１が備える搬送ユニット１００Ａについて説明する。
　搬送ユニット１００Ａは、ワークＷ及び成形品Ｗｐの搬送を行う搬送装置１０２を備えている。一例として、搬送装置１０２は、ガイドレール１０４と、ガイドレール１０４に沿って所定方向（一例として、左右方向）に往復動するベース部１０６と、ベース部１０６に固定されてワークＷ及び成形品Ｗｐの保持、移動を行う保持移動機構１０８と、を備えて構成されている。これにより、ワークＷや成形品Ｗｐを保持して、各ユニット間の搬送及び各機構への搬入・搬出等を行うことができる。
　本実施形態においては、保持移動機構１０８としての多関節ロボットを備えている。図２に示すように、多関節ロボット１０８は、上下方向に移動可能な垂直移動部１０８Ａと、水平面内で移動、回転が可能な水平移動回転部１０８Ｂと、水平移動回転部１０８Ｂの先端に配置されてワークＷ及び成形品Ｗｐの保持を行うハンド１０８Ｃと、を備えている。尚、垂直移動部１０８Ａ及び水平移動回転部１０８Ｂの駆動には、サーボモータ（不図示）等が用いられる。
　また、ハンド１０８Ｃは、図３に示すように、吸着孔１０８ａとこれに連通する吸引路１０８ｂとを有してワークＷ及び成形品Ｗｐの一面（例えば、下面）を吸着して保持する構成を備えている。但し、これに限定されるものではなく、チャックを有してワークＷ及び成形品Ｗｐを挟持等して保持する構成としてもよい（不図示）。さらに、ハンド１０８Ｃは、水平移動回転部１０８Ｂに対して回転（垂直軸を中心とする回転、及び水平軸を中心とする回転の両方もしくは一方）が可能な構成としてもよい（不図示）。
　尚、保持移動機構１０８は、上記の多関節ロボットに限定されるものではなく、公知のローダ装置を備えて構成してもよい（不図示）。
（ワーク供給ユニット）
　続いて、樹脂封止装置１が備えるワーク供給ユニット１００Ｂについて説明する。
　ワーク供給ユニット１００Ｂは、ワークＷの収容に用いられるワークストッカ１１０を備えている。一例として、ワークストッカ１１０には、公知のスタックマガジン、スリットマガジン等が用いられ、複数個のワークＷを一括して収容可能となっている。当該複数個のワークＷは、保持移動機構１０８によって、一つずつ搬出される構成となっている。
　尚、ワーク供給ユニット１００Ｂにおいて、ワークＷの外観検査を行う検査機構や、ワークＷの予熱を行うワークヒータ等を備える構成としてもよい（いずれも不図示）。
　本実施形態においては、搬送装置１０２によって、ワークＷが次工程を実施するユニット（ここでは、樹脂供給ユニット１００Ｃ）へ搬送される。
（樹脂供給ユニット）
　続いて、樹脂封止装置１が備える樹脂供給ユニット１００Ｃについて説明する。この樹脂供給ユニット１００Ｃでは、搬送装置１０２によってワーク供給ユニット１００Ｂから搬入されたワークＷに対して、樹脂Ｒの供給（載置）が行われる。
　樹脂供給ユニット１００Ｃは、シリンジ３１４内の樹脂Ｒ（ここでは、液状樹脂）をワークＷ上へ吐出して供給する一対のディスペンサ３１２と、当該一対のディスペンサ３１２の間に交換用の複数個のシリンジ３１４を回転可能に保持するリボルバ式のシリンジ供給部３１６と、を備えて構成されている。各ディスペンサ３１２は、共用のシリンジ供給部３１６から順次、交換用のシリンジ３１４の供給を受けながら、樹脂Ｒの吐出を行う構成となっている。
　本実施形態においては、保持移動機構１０８のハンド１０８ＣにワークＷが保持された状態で、ワークＷ上に樹脂Ｒを供給する構成としている。但し、これに限定されるものではなく、ワークＷをハンド１０８Ｃからディスペンステーブル上に移し、その状態でワークＷ上に樹脂Ｒを供給する構成としてもよい（不図示）。また、樹脂Ｒに関しても、液状樹脂に限定されるものではなく、例えば、顆粒状樹脂を用いる場合には、公知の顆粒状樹脂ストッカ及び顆粒状樹脂ディスペンサを備える構成としてもよい（いずれも不図示）。
　尚、樹脂供給ユニット１００Ｃにおいて、樹脂Ｒの予熱を行う樹脂ヒータ等を備える構成としてもよい（不図示）。
　本実施形態においては、搬送装置１０２によって、ワークＷ（樹脂Ｒが載置された状態）が次工程を実施するユニット（ここでは、プレスユニット１００Ｄ）へ搬送される。
（プレスユニット）
　続いて、樹脂封止装置１が備えるプレスユニット１００Ｄについて説明する。このプレスユニット１００Ｄでは、搬送装置１０２によって樹脂供給ユニット１００Ｃから搬入されたワークＷ（樹脂Ｒが載置された状態）に対して、樹脂封止が行われる。
　プレスユニット１００Ｄは、開閉される一対の金型（例えば、複数の金型ブロック、金型プレート、金型ピラー等が組み付けられたもの）を有する封止金型２０２を備えている。また、ワークＷ及び成形品Ｗｐの搬入・搬出を行う搬送ローダ２１０を備えている。この搬送ローダ２１０は、搬送装置１０２からワークＷを受け取って、搬送し、封止金型２０２へ受け渡す作用をなすと共に、封止金型２０２から成形品Ｗｐを受け取って、搬送し、搬送装置１０２へ受け渡す作用をなす。尚、ワークＷ及び成形品Ｗｐの保持には、公知の保持機構（例えば、保持爪を有して挟持する構成、吸引装置に連通する吸引孔を有して吸着する構成、等）が用いられる（不図示）。
　また、搬送ローダ２１０は、ワークＷ及び成形品Ｗｐを加熱するヒータを備えている（不図示）。一例として、ヒータには、公知の加熱機構（例えば、電熱線ヒータ、赤外線ヒータ、等）が用いられる。これにより、ワークＷが封止金型２０２へ搬入されて加熱される前に予備加熱することができる。また、成形品Ｗｐが封止金型２０２から搬出されて搬送装置１０２へ受け渡されるまでの間の温度低下を抑制することができる。尚、ヒータを備えない構成としてもよい。
　また、本実施形態に係る封止金型２０２は、一対の金型として、鉛直方向上方側の上型２０４と、下方側の下型２０６とを備えている。この上型２０４と下型２０６とが相互に接近・離反することで型閉じ・型開きがなされる構成となっている。すなわち、鉛直方向（上下方向）が型開閉方向となる。
　尚、封止金型２０２は、公知の型開閉機構（不図示）によって型開閉が行われる。例えば、型開閉機構は、一対のプラテンと、一対のプラテンが架設される複数の連結機構（タイバーや柱部）と、プラテンを可動（昇降）させる駆動源（例えば、電動モータ）及び駆動伝達機構（例えば、ボールねじやトグルリンク機構）等を備えて構成されている（いずれも不図示）。
　ここで、封止金型２０２は、当該型開閉機構の一対のプラテンの間に配設されている。本実施形態においては、固定型となる上型２０４が固定プラテン（連結機構に固定されるプラテン）に組み付けられ、可動型となる下型２０６が可動プラテン（連結機構に沿って昇降するプラテン）に組み付けられている。但し、この構成に限定されるものではない。
　次に、封止金型２０２の上型２０４について詳しく説明する。図４に示すように、上型２０４は、上プレート２２２、キャビティ駒２２６、クランパ２２８等を備え、これらが組み付けられて構成されている。本実施形態においては、上型２０４の下面（下型２０６側の面）にキャビティ２０８が設けられている。
　より具体的に、キャビティ駒２２６は、上プレート２２２の下面に対して固定して組み付けられる。一方、クランパ２２８は、キャビティ駒２２６を囲うように環状に構成されると共に、付勢部材２３２を介して、上プレート２２２の下面に対して離間（フローティング）して上下動可能に組み付けられる。このキャビティ駒２２６がキャビティ２０８の奥部（底部）を構成し、クランパ２２８がキャビティ２０８の側部を構成する。尚、本実施形態においては、一つの上型２０４にキャビティ２０８が一つ設けられている。但し、この構成に限定されるものではなく、左右方向（もしくは前後方向）に複数並設される構成としてもよい。
　また、本実施形態においては、フィルム供給機構２５０（後述）から供給されるフィルムＦを上型２０４に吸引保持する吸着機構が設けられている。この吸着機構は、一例として、クランパ２２８を貫通して配設された吸引路２３０ａ、２３０ｂ、及び上プレート２２２、キャビティ駒２２６を貫通して配設された吸引路２３０ｃを介して吸引装置（不図示）に連通している。尚、クランパ２２８の内周面とキャビティ駒２２６の外周面との間には、シール部材２３４（例えば、Ｏリング）が配設されている。
　このように、キャビティ２０８の内面、及び上型２０４の金型面２０４ａ（一部）を覆うフィルムＦを設けることにより、成形品Ｗｐの上面における樹脂Ｒの部分を容易に剥離させることができるため、成形品Ｗｐを封止金型２０２（上型２０４）から容易に取り出すことが可能となる。
　また、本実施形態においては、上型２０４を所定温度に加熱する上型加熱機構が設けられている。この上型加熱機構は、ヒータ（例えば、電熱線ヒータ）、温度センサ、電源等（いずれも不図示）を備えており、制御部１５０によって加熱制御が行われる。一例として、ヒータは、上プレート２２２やこれらを収容する金型ベース（不図示）に内蔵され、主に上型２０４全体及び樹脂Ｒに熱を加える構成となっている（後述）。これにより、上型２０４が所定温度（例えば、１００℃～２００℃）に調整されて加熱される。
　また、本実施形態においては、ロール状でシート面に開口（孔）の無いフィルムＦを封止金型２０２の内部へ搬送（供給）するフィルム供給機構２５０が設けられている。このフィルム供給機構２５０は、未使用のフィルムＦが巻出し部２５２から送り出されて型開きした封止金型２０２に供給され、封止金型２０２で樹脂封止に使用された後、使用済みのフィルムＦとして巻取り部２５４で巻取られる構成となっている。尚、巻出し部２５２と巻取り部２５４とは左右方向において逆に配置してもよい（不図示）。
　次に、封止金型２０２の下型２０６について詳しく説明する。図４に示すように、下型２０６は、下プレート２２４、保持プレート２３６等を備え、これらが組み付けられて構成されている。ここで、保持プレート２３６は、下プレート２２４の上面（上型２０４側の面）に対して固定して組み付けられている。
　また、本実施形態においては、ワークＷを保持プレート２３６の下面における所定位置に保持するワーク保持部２０５が設けられている。このワーク保持部２０５は、一例として、保持プレート２３６及び下プレート２２４を貫通して配設された吸引路２４０ａを介して吸引装置（不図示）に連通している。尚、吸引路２４０ａを備える構成と並設して、ワークＷの外周を挟持する保持爪を備える構成としてもよい（不図示）。
　本実施形態においては、前述の上型２０４の構成（キャビティ２０８が一つ設けられる構成）に対応して、一つの下型２０６にワーク保持部２０５が一つ設けられて、ワークＷを一つずつ同時に樹脂封止する構成となっている。但し、この構成に限定されるものではない。
　また、本実施形態においては、下型２０６を所定温度に加熱する下型加熱機構が設けられている。この下型加熱機構は、ヒータ（例えば、電熱線ヒータ）、温度センサ、電源等（いずれも不図示）を備えており、制御部１５０によって加熱制御が行われる。一例として、ヒータは、下プレート２２４やこれらを収容する金型ベース（不図示）に内蔵され、主に下型２０６全体及びワークＷに熱を加える構成となっている。これにより、下型２０６が所定温度（例えば、１００℃～２００℃）に調整されて加熱される。
　本実施形態においては、搬送装置１０２によって、樹脂封止後の成形品Ｗｐが次工程を実施するユニット（ここでは、ポストキュアユニット１００Ｅ）へ搬送される。
（ポストキュアユニット）
　続いて、樹脂封止装置１が備えるポストキュアユニット１００Ｅについて説明する。このポストキュアユニット１００Ｅでは、搬送装置１０２によってプレスユニット１００Ｄから搬入された成形品Ｗｐに対して、ポストキュアが行われる。
　ポストキュアユニット１００Ｅは、搬送装置１０２によって搬入される成形品Ｗｐを内部に保持すると共に設定温度で加熱することによってポストキュアを行う加熱室４０２を複数個備えている。当該複数個の加熱室４０２は、個別に任意の室内温度に設定可能に構成されている。この構成によれば、複数個の加熱室４０２を備え、それぞれ異なる温度設定が可能となるため、一つの成形品Ｗｐを、設定された順番で各加熱室４０２に搬入して、異なる温度で異なる時間のポストキュアを連続的に行うことができる。したがって、細やかなポストキュアが可能となり、特に反り等の発生を抑制でき、成形品質の向上を図ることができる。
　上記のように、複数個の加熱室４０２を設ける場合、当該加熱室４０２を複数個有するオーブン（ポストキュアオーブン）４００を一台もしくは複数台備える構成とすることが好適である。当該構成によれば、各オーブン４００における加熱室単位で温度設定をすることができる。尚、必要に応じてオーブン全体で一括して温度設定をすることもできる。また、加熱室が一室のオーブンを複数台用いる構成と比較して、部品の共通化による構成の簡素化及び小型化を図ることができる。
　本実施形態においては、加熱室４０２を複数個（一例として二個）有するオーブン４００を複数台（一例として二台）備える構成としている。具体的に、第１オーブン４００（４００Ａ）は、相互に仕切られた第１加熱室４０２（４０２Ａａ）及び第２加熱室４０２（４０２Ａｂ）を有している。また、第２オーブン４００（４００Ｂ）は、相互に仕切られた第１加熱室４０２（４０２Ｂａ）及び第２加熱室４０２（４０２Ｂｂ）を有している。尚、オーブン４００の設置数は二台に限定されるものではなく、各オーブン４００における加熱室４０２の設置数は二個に限定されるものではない。
　ここで、図５（図１のV－V線断面図）及び図６（図５のVI－VI線断面図）を用いてオーブン４００の構成について説明する。尚、オーブン４００Ａの構成を例に挙げて説明するが、オーブン４００Ｂの構成も同様である。オーブン４００Ａは、上記の通り、相互に仕切られた二個の加熱室４０２（４０２Ａａ、４０２Ａｂ）を有している。各加熱室４０２の基本構成は同一であり、室内には、対向配置されたスリット状の成形品保持部４１０が、上下方向に所定ピッチで設けられている。また、室内を所定温度（一例として、５０℃から２５０℃の範囲）で温度調整が可能なヒータ（不図示）が設けられている。これにより、室内に搬入された成形品Ｗｐを成形品保持部４１０で保持し、所定温度で加熱（ポストキュア）を行うことができる。一例として、各加熱室４０２には、六個の成形品保持部４１０が設けられている。また、ヒータには、公知の加熱機構（例えば、電熱線ヒータ、シーズヒータ、等）が用いられる。但し、これらの構成に限定されるものではない。
　また、各加熱室４０２は、成形品Ｗｐの搬入・搬出を行うための内扉４１２が設けられている。この内扉４１２には、成形品Ｗｐが通過可能な面積を有する開口部４１２ａが、成形品保持部４１０に対応して複数個（ここでは、六個）形成されている。さらに、各開口部４１２ａを開閉する回動式のシャッター４１４が設けられている。この構成によれば、シャッター４１４を個別に開閉することで成形品Ｗｐを加熱室４０２内に搬入・搬出することができる。したがって、開口部４１２ａからの放熱を抑制し、加熱室４０２内の温度低下を防ぐことができる。
　本実施形態において、第１オーブン４００（４００Ａ）は、第１加熱室４０２（４０２Ａａ）の室内温度と第２加熱室４０２（４０２Ａｂ）の室内温度とを同一の温度及び異なる温度のいずれにも設定可能に構成されている。同様に、第２オーブン４００（４００Ｂ）は、第１加熱室４０２（４０２Ｂａ）の室内温度と第２加熱室４０２（４０２Ｂｂ）の室内温度とを同一の温度及び異なる温度のいずれにも設定可能に構成されている。
　この構成によれば、様々なポストキュア条件の設定が可能となる。具体的に、複数個の加熱室４０２（上記の例では、四個の加熱室４０２Ａａ、４０２Ａｂ、４０２Ｂａ、４０２Ｂｂ）を、異なる室内温度に設定すれば、成形品Ｗｐを順次移動させて、細やかなポストキュアができるため、成形品質の向上を図ることができる。一方、複数個の加熱室４０２を、同一の室内温度に設定すれば、一度に多くの個数の成形品Ｗｐのポストキュアができる。仮に、加熱室が一室のオーブンを複数台用いて実施しようとすると、複数台のオーブン全てを完全に同一となるように室内温度を調整することは不可能（極めて困難）であり、成形品質にばらつきが生じてしまう。この点、本実施形態の構成によれば、同一オーブン４００内に設けられる複数個の加熱室４０２において実施できるため、完全同一の温度調整が可能で、成形品質のばらつきを防止することが可能となる。尚、具体的な制御方法（設定方法）の例については後述する。
　本実施形態においては、搬送装置１０２によって、ポストキュア後の成形品Ｗｐが次工程を実施するユニット（ここでは、成形品収納ユニット１００Ｆ）へ搬送される。
（成形品収納ユニット）
　続いて、樹脂封止装置１が備える成形品収納ユニット１００Ｆについて説明する。この成形品収納ユニット１００Ｆでは、搬送装置１０２によってポストキュアユニット１００Ｅから搬入された成形品Ｗｐの収納が行われる。
　成形品収納ユニット１００Ｆは、成形品Ｗｐの収容に用いられる成形品ストッカ１１２を備えている。一例として、成形品ストッカ１１２には、公知のスタックマガジン、スリットマガジン等が用いられ、複数個の成形品Ｗｐを一括して収容可能となっている。当該複数個の成形品Ｗｐは、保持移動機構１０８によって、一つずつ搬入される構成となっている。
　尚、成形品収納ユニット１００Ｆにおいて、成形品Ｗｐの外観検査を行う検査機構等を備える構成としてもよい（不図示）。
（制御ユニット）
　続いて、樹脂封止装置１が備える制御ユニット１００Ｇについて説明する。この制御ユニット１００Ｇは、オペレータが樹脂封止装置１の作動条件の入力等を行う操作部１５２と、オペレータによって入力された作動条件及びあらかじめ記憶された作動条件に沿って樹脂封止装置１における各機構の作動制御を行う制御部１５０と、を備えて構成されている。尚、操作部１５２は、制御ユニット１００Ｇ内に配置される構成に限定されるものではなく、他のユニット内もしくはその隣接位置等に配置される構成としてもよい。
　本実施形態に係る樹脂封止装置１は、特に、ポストキュア工程において成形品Ｗｐのポストキュアを行う制御方法に特徴を有しており、後述の「樹脂封止動作」の中で詳しく説明する。
（樹脂封止動作）
　続いて、本実施形態に係る樹脂封止装置１を用いて樹脂封止を行う動作（すなわち、本実施形態に係る樹脂封止方法）について説明する。ここでは、一個の上型２０４に一組のキャビティ２０８を設けると共に、一個の下型２０６に一個のワークＷを配置して樹脂封止を行い、一個の成形品Ｗｐを得る構成を例に挙げる。但し、この構成に限定されるものではなく、複数個のワークＷを一括して樹脂封止する構成としてもよい。
　準備工程として、上型加熱機構によって、上型２０４を所定温度（例えば、１００℃～２００℃）に調整して加熱する加熱工程（上型加熱工程）を実施する。また、下型加熱機構によって、下型２０６を所定温度（例えば、１００℃～２００℃）に調整して加熱する加熱工程（下型加熱工程）を実施する。さらに、フィルム供給機構２５０によって、巻出し部２５２から巻取り部２５４へフィルムＦを搬送して（送り出して）封止金型２０２における所定位置（上型２０４と下型２０６との間の位置）にフィルムＦを供給する工程（フィルム供給工程）を実施する。
　次いで、搬送装置１０２によって、ワークストッカ１１０からワークＷを一つずつ搬出し、樹脂供給ユニット１００Ｃへ搬送する工程を実施する。
　次いで、搬送装置１０２によって、ワークＷがディスペンサ３１２のシリンジ３１４の直下位置となるように搬送し、当該シリンジ３１４からワークＷの上面に規定量の樹脂Ｒを供給（吐出）して載置する工程を実施する。この工程においては、樹脂ヒータ（不図示）によってシリンジ３１４内の樹脂Ｒの加熱（予備加熱）を行う。その際の加熱温度は、樹脂Ｒが硬化しない温度（例えば、６０℃～８０℃）に設定される。尚、予備加熱工程を省略してもよい。
　次いで、搬送装置１０２によって、ワークＷ（上面に樹脂Ｒが載置された状態）をプレスユニット１００Ｄへ搬送し、搬送ローダ２１０に受け渡す工程を実施する。
　次いで、搬送ローダ２１０によって、ワークＷを封止金型２０２内へ搬送する工程を実施する。この工程においては、搬送ローダ２１０に設けられたヒータによってワークＷの予備加熱を行ったうえで、当該搬送ローダ２１０によって封止金型２０２内へ搬入したワークＷを下型２０６のワーク保持部２０５に載置する。これにより、ワークＷが封止金型２０２へ搬入されて加熱される前に予備加熱することができ、成形品質の向上を図ることができる。尚、予備加熱工程を省略してもよい。
　次いで、封止金型２０２の型閉じを行い、上型２０４と下型２０６とでワークＷをクランプして樹脂封止する工程（樹脂封止工程）を実施する。このとき、キャビティ２０８において、キャビティ駒２２６が相対的に下降して、ワークＷに対して樹脂Ｒを加熱加圧する。これにより、樹脂Ｒが熱硬化して樹脂封止（圧縮成形）が行われ、成形品Ｗｐが形成される。
　次いで、封止金型２０２の型開きを行い、搬送ローダ２１０によって、成形品Ｗｐを封止金型２０２内から取り出す工程を実施する。この工程においては、取り出した成形品Ｗｐに対して、搬送ローダ２１０に設けられたヒータによって加熱（成形後加熱）を行う。これにより、成形品Ｗｐが封止金型２０２から搬出されて搬送装置１０２へ受け渡されるまでの間の温度低下を抑制することができる。尚、成形後加熱工程を省略してもよい。
　次いで、搬送装置１０２によって、成形品Ｗｐを搬送ローダ２１０から受け取り、ポストキュアユニット１００Ｅへ搬送する工程を実施する。
　これと並行して（もしくは、その後に）、フィルム供給機構２５０によって、巻出し部２５２から巻取り部２５４へフィルムＦを搬送することにより、使用済みフィルムＦを送り出す工程を実施する。
　次いで、搬送装置１０２によって、成形品Ｗｐを所定のオーブン４００に搬入し、ポストキュア（成形後加熱）を行う工程（ポストキュア工程）を実施する。ここで、ポストキュア工程において制御部１５０が行う制御の具体例を以下に示す。先ず、成形品毎に（すなわち、成形品Ｗｐの種類、形状、材質等に対応させて）あらかじめ設定されたポストキュア条件に応じて、複数個の加熱室４０２のうちから使用する第１加熱室～第ｎ加熱室（ｎ≧２）を選択すると共に使用する順番を決定する。次いで、第１加熱室～第ｎ加熱室の室内温度をそれぞれ設定温度となるように調整する。次いで、第１加熱室～第ｎ加熱室に対して上記の順番で成形品Ｗｐを搬入し、設定時間の加熱（ポストキュア）をし、搬出する動作を連続的に実施する。尚、加熱室４０２の選択には、オペレータの決定に基づく場合と、制御部１５０の決定に基づく場合との両方が含まれる。
　一例として、四個の加熱室４０２（具体的に、４０２Ａａ、４０２Ａｂ、４０２Ｂａ、４０２Ｂｂ）を備える本実施形態に係る樹脂封止装置１を用いたポストキュア工程において、各加熱室４０２の室内温度を異なる設定温度となるように調整する。これによれば、複数個の加熱室４０２をそれぞれ異なる室内温度に設定することで、細やかなポストキュアが可能となる。例えば、図７Ａに示すように、四個の加熱室４０２のうち全て（４０２Ａａ、４０２Ａｂ、４０２Ｂａ、４０２Ｂｂ）を、その順番で使用する選択をすると共に、一番目に使用する加熱室４０２Ａａを室内温度２００℃で加熱時間を６０分に設定し、二番目に使用する加熱室４０２Ａｂを室内温度１５０℃で加熱時間を６０分に設定し、三番目に使用する加熱室４０２Ｂａを室内温度１２０℃で加熱時間を６０分に設定し、四番目に使用する加熱室４０２Ｂｂを室内温度１００℃で加熱時間を１０分に設定することができる。これは、封止金型２０２から搬出された後の成形品Ｗｐに対して、徐々に設定温度を下げてポストキュアを行う場合の一例である。あるいは、図７Ｂに示すように、四個の加熱室４０２のうち三個（４０２Ａａ、４０２Ａｂ、４０２Ｂａ）を、その順番で使用する選択をすると共に、一番目に使用する加熱室４０２Ａａを室内温度１５０℃で加熱時間を３０分に設定し、二番目に使用する加熱室４０２Ａｂを室内温度１８０℃で加熱時間を３０分に設定し、三番目に使用する加熱室４０２Ｂａを室内温度１２０℃で加熱時間を６０分に設定することができる（加熱室４０２Ｂｂは不使用）。これは、封止金型２０２から搬出された後の成形品Ｗｐに対して、徐々に設定温度を上げた後、設定温度を下げてポストキュアを行う場合の一例である。このように、成形品Ｗｐの種類に応じて、複数個の加熱室４０２をそれぞれ適切な室内温度及び加熱時間に設定し、細やかなポストキュアを行うことができるため、従来の装置と比較して、反り等の発生を抑制する効果を大幅に高めることができ、成形品質の向上を図ることができる。尚、複数個の加熱室４０２のうち、幾つかを同一の室内温度に設定することも可能である。
　また、別の例として、上記ポストキュア工程において、各加熱室４０２の室内温度を異なる設定温度となるように調整する。これによれば、複数個の加熱室４０２を全て同一の室内温度に設定することで、一度に多くの個数の成形品Ｗｐのポストキュアを行うことができる。
　ポストキュア工程の実施後は、搬送装置１０２によって、最後に使用されたオーブン４００の加熱室４０２から成形品Ｗｐを搬出し、成形品収納ユニット１００Ｆへ搬送する工程を実施する。次いで、搬送装置１０２によって、成形品Ｗｐを一つずつ成形品ストッカ１１２へ搬入する工程を実施する。
　以上が樹脂封止装置１を用いて行う樹脂封止の主要動作である。但し、上記の工程順は一例であって、支障がない限り先後順の変更や並行実施が可能である。例えば、本実施形態においては、二台のプレスユニット１００Ｄを備える構成であるため、上記の動作を並行して実施することで、効率的な成形品形成が可能となる。
　以上、説明した通り、本発明に係る樹脂封止装置及び樹脂封止方法によれば、成形品に応じた適切で細やかなポストキュアの実施が可能となる。したがって、成形後の温度低下に起因する成形品の反りの発生を抑制することが可能となり、成形品質を向上させることが可能となる。
　尚、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更可能である。特に、封止樹脂として、液状の熱硬化性樹脂を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、顆粒状、粉砕状、粉末状、板状、シート状等の樹脂を用いる構成にも適用し得る。また、一回のプレスで成形されるワークの数も一つに限定されるものではない。
　また、上記の実施形態においては、上型にキャビティを備える圧縮成形装置を例に挙げて説明したが、下型にキャビティを備える圧縮成形装置にも適用可能である。また、トランスファ成形方式の樹脂封止装置にも適用可能である。

 

Claims (6)

  1. 　上型及び下型を備える封止金型を用いて、ワークを樹脂により封止して成形品に加工する樹脂封止装置であって、
    　前記成形品のポストキュアを行う複数個の加熱室と、
    　前記成形品を前記加熱室に対して搬入・搬出する搬送装置と、を備え、
    　前記加熱室は、個別に任意の室内温度に設定可能に構成されていること
    を特徴とする樹脂封止装置。
  2. 　内部に前記加熱室を複数個有するオーブンを一台もしくは複数台備えること
    を特徴とする請求項１記載の樹脂封止装置。
  3. 　前記オーブンは、前記加熱室として少なくとも相互に仕切られた第１加熱室及び第２加熱室を有すると共に、前記第１加熱室の室内温度と前記第２加熱室の室内温度とを、同一の温度及び異なる温度のいずれにも設定可能に構成されていること
    を特徴とする請求項２記載の樹脂封止装置。
  4. 　前記成形品のポストキュアを行う工程を制御する制御部をさらに備え、
    　前記制御部は、前記成形品によってあらかじめ設定されたポストキュア条件に応じて、複数個の前記加熱室のうちから使用する加熱室として選択される第１加熱室～第ｎ加熱室（ｎ≧２）の室内温度がそれぞれ設定温度となるように調整すると共に、前記搬送装置によって前記成形品を設定された順番で前記第１加熱室～前記第ｎ加熱室に対して搬入、ポストキュア、搬出するように制御すること
    を特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の樹脂封止装置。
  5. 　上型及び下型を備える封止金型を用いて、基材に電子部品が搭載されたワークを樹脂により封止して成形品に加工する樹脂封止方法であって、
    　前記成形品のポストキュアを行うポストキュア工程を備え、
    　前記ポストキュア工程は、前記成形品によってあらかじめ設定されたポストキュア条件に応じて、複数個の加熱室のうちから使用する第１加熱室～第ｎ加熱室（ｎ≧２）を選択すると共に使用する順番を決定する工程と、前記第１加熱室～前記第ｎ加熱室の室内温度をそれぞれ設定温度となるように調整する工程と、前記成形品を前記順番で前記第１加熱室～前記第ｎ加熱室に対して搬入、ポストキュア、搬出する工程と、を有すること
    を特徴とする樹脂封止方法。
  6. 　前記ポストキュア工程は、前記第１加熱室～前記第ｎ加熱室の室内温度を異なる設定温度となるように調整する工程とを有すること
    を特徴とする請求項５記載の樹脂封止方法。

     
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JP2012114285A (ja) * 2010-11-25 2012-06-14 Apic Yamada Corp 樹脂モールド装置

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