(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被成形品を上型と下型とでクランプした際に金型内に残存するエアをエアの吸引機構により排出して被成形品を樹脂封止する樹脂封止方法において、
前記被成形品をクランプする際に、上型と下型の少なくとも一方のパーティング面を被覆するリリースフィルムを使用して前記金型内でエアが残存する領域を包囲し、
上型と下型のパーティング面間でリリースフィルムをクランプすることにより、前記金型の内部でエアが残存する、半導体チップと基板との接合部位であるアンダーフィル部あるいはキャビティをエアシールし、
上型と下型の少なくとも一方に設けられたエアベント部を介して、前記エアシールされたアンダーフィル部あるいはキャビティを減圧排気してアンダーフィル部あるいはキャビティに樹脂を充填することを特徴とする樹脂封止方法。
【請求項２】
前記被成形品が、基板に半導体チップをフリップチップ接続したものであり、
前記上型として前記半導体チップの外形寸法に合わせた凹部状とした半導体チップの収納凹部を形成したものを使用し、
前記アンダーフィル部に樹脂を充填することを特徴とする請求項１記載の樹脂封止方法。
【請求項３】
上型と下型の少なくとも一方のパーティング面をリリースフィルムにより被覆する際に、
エア吸着機構により、前記リリースフィルムを上型あるいは下型にエア吸着することを特徴とする請求項１記載の樹脂封止方法。
【請求項４】
被成形品を上型と下型とでクランプして樹脂封止する１回もしくは複数回の樹脂封止操作ごとに新しくフィルムを送入して樹脂封止することを特徴とする請求項１記載の樹脂封止方法。
【請求項５】
上型と下型の少なくとも一方のパーティング面をリリースフィルムにより被覆し、リリースフィルムを介して上型と下型とで被成形品をクランプして樹脂封止する樹脂封止装置において、
前記上型と下型の少なくとも一方のパーティング面にリリースフィルムを供給するリリースフィルムの供給機構を設け、
前記上型あるいは下型のパーティング面に、前記被成形品を前記リリースフィルムを介してクランプした際に、キャビティ等の金型内にエアが残存する領域を包囲して前記リリースフィルムをクランプすることにより、金型内にエアが残存する、半導体チップと基板との接合部であるアンダーフィル部あるいはキャビティを外部からエアシールするエアシール部を設け、
該エアシール部によって囲まれた領域内に連通する、前記上型と下型の少なくとも一方に設けられたエアベント部を含むエア流路を設けるとともに、該エア流路に接続して前記金型内に残存するエアを排出する真空吸引装置を設けたことを特徴とする樹脂封止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置の製造に利用する樹脂封止方法及び樹脂封止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造に使用する樹脂封止装置では、被成形品を金型でクランプし、ポット内で溶融した樹脂をポットから押し出し、キャビティに樹脂を充填して樹脂封止している。キャビティに樹脂を充填する際にキャビティ内に残っているエアは樹脂封止した際にボイドを発生させる原因となることから、金型の被成形品をクランプする部位にエアベントを設け、樹脂をキャビティに充填する際にエアベントからキャビティ内に残っているエアを排出して樹脂封止する方法が一般に行われている。エアベントはキャビティに接続する金型のクランプ面をわずかに研削し、エアのみ排出できるように加工したものである。
【０００３】
なお、キャビティ内のエアを排出して樹脂封止する他の方法として、被成型品を金型でクランプした状態でキャビティ及び樹脂路内等の金型内に残存しているエアを真空吸引装置を用いて排気し、樹脂が充填される部位を減圧して樹脂封止する方法が考えられている。この方法では、金型のパーティング面でキャビティ及びキャビティとポットとを連通する樹脂路、ポット等の金型内にエアが残存する領域を包囲するようにエアシールし、エアシールした領域内を排気してキャビティ等を減圧した状態で樹脂封止する。
【０００４】
キャビティ等のエアが残存する領域をエアシールする方法としては、金型のパーティング面にエアシール領域を囲むように溝を形成し、エアシール用のＯリング、パッキン等のシール部材を溝に装着してエアシールする方法（特開昭57-21828号公報、特開昭62-273742号公、特開昭63-64331号公報）、金型とは別にエアシール用のシールブロックを設けてエアシールする方法（特開昭63-95634号公報）等がある。
また、エアシールした領域内から排気する方法としては、エアベントを利用して排気する方法、キャビティに連通する樹脂路を連通路として排気する方法、エジェクタピンとエジェクタピン孔の隙間から排気する方法等がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、被成形品を金型でクランプした状態で、キャビティ、樹脂路、ポット等のエアの金型内でエアが残存している領域から排気して樹脂封止する方法は、キャビティに樹脂を充填する際に単にエアベントからエアを押し出して樹脂封止する方法と比較して確実に排気することが可能であり、品質の良い信頼性の高い樹脂封止が可能である。
しかしながら、従来のキャビティ等のエアが残存する領域から排気して樹脂封止する方法では、以下のような問題があって必ずしも良好な結果が得られていない。
【０００６】
すなわち、金型のパーティング面に取り付けたエアシール用のシール部材は、確実なエアシール性を得るためには、金型面から一定量突出させて取り付けるが、金型面からの突出量を大きくすると、金型面をクリーニングするクリーナーの動作を妨げ、金型面のバリがとれにくくなったりする。また、逆に、クリーニングしやすくするためシール部材の突出量を制限すると、エアシールとしてのシール性が得られなくなるという問題がある。また、クリーナーによって金型面をクリーニングする際に金型面上で露出するシール部材が擦られ、シール部材に傷がついたり、場合によっては取れてしまったりするという問題がある。また、金型は常時高温に熱せられているから、シール部材が熱によって劣化しやすく、使用とともに所要のシール効果が得られなくなり、所要の排気がなされないといった問題もある。
【０００７】
このように、被成形品を金型によってクランプした際にキャビティ等の金型内に残ったエアを排気して、キャビティ等を減圧した状態で樹脂封止する従来装置では、経時変化のため時間とともにエアシールの確実性が低くなり、キャビティ等からの排気が十分になされず、成形結果においてもキャビティ等からの排気による効果を十分に反映したものとなっていないのが実情である。
そこで、本発明はこれらの問題点を解消すべくなされたものであり、その目的とするところは、キャビティ、樹脂路及びポット等の被成形品を金型によってクランプした際に金型内に残存するエアを確実に排気して樹脂封止することができ、これによって信頼性の高い半導体装置製品を製造することができる樹脂封止方法及び樹脂封止装置を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、被成形品を上型と下型とでクランプした際に金型内に残存するエアをエアの吸引機構により排出して被成形品を樹脂封止する樹脂封止方法において、前記被成形品をクランプする際に、上型と下型の少なくとも一方のパーティング面を被覆するリリースフィルムを使用して前記金型内でエアが残存する領域を包囲し、上型と下型のパーティング面間でリリースフィルムをクランプすることにより、前記金型の内部でエアが残存する、半導体チップと基板との接合部位であるアンダーフィル部あるいはキャビティをエアシールし、上型と下型の少なくとも一方に設けられたエアベント部を介して、前記エアシールされたアンダーフィル部あるいはキャビティを減圧排気してアンダーフィル部あるいはキャビティに樹脂を充填することを特徴とする。
また、前記被成形品が、基板に半導体チップをフリップチップ接続したものであり、前記上型として前記半導体チップの外形寸法に合わせた凹部状とした半導体チップの収納凹部を形成したものを使用し、前記アンダーフィル部に樹脂を充填することを特徴とする。
また、前記上型と下型の少なくとも一方のパーティング面をリリースフィルムにより被覆する際に、エア吸着機構により、前記リリースフィルムを上型あるいは下型にエア吸着することを特徴とする。
また、前記被成形品を上型と下型とでクランプして樹脂封止する１回もしくは複数回の樹脂封止操作ごとに新しくフィルムを送入して樹脂封止することを特徴とする。
【０００９】
また、上型と下型の少なくとも一方のパーティング面をリリースフィルムにより被覆し、リリースフィルムを介して上型と下型とで被成形品をクランプして樹脂封止する樹脂封止装置において、前記上型と下型の少なくとも一方のパーティング面にリリースフィルムを供給するリリースフィルムの供給機構を設け、前記上型あるいは下型のパーティング面に、前記被成形品を前記リリースフィルムを介してクランプした際に、キャビティ等の金型内にエアが残存する領域を包囲して前記リリースフィルムをクランプすることにより、金型内にエアが残存する、半導体チップと基板との接合部であるアンダーフィル部あるいはキャビティを外部からエアシールするエアシール部を設け、該エアシール部によって囲まれた領域内に連通する、前記上型と下型の少なくとも一方に設けられたエアベント部を含むエア流路を設けるとともに、該エア流路に接続して前記金型内に残存するエアを排出する真空吸引装置を設けたことを特徴とする。
本樹脂封止装置によれば、上型と下型とでリリースフィルムを介して被成形品をクランプした際に、エアシール部によりリリースフィルムをクランプし、真空吸引装置を作動させてリリースフィルムを介してエアシールされた領域内から排気することにより、金型内でエアが残存する領域からエアを排出した状態でアンダーフィル部あるいはキャビティに樹脂を充填して樹脂封止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面とともに詳細に説明する。
図１は、本発明に係る樹脂封止装置の一実施形態の側面図を示す。同図でＡ部分はプレス部であり、上型２０を支持する固定プラテン１０と下型２２を支持する可動プラテン１２、可動プラテン１２を昇降駆動して型締めする型締機構、ポットからキャビティへ樹脂を充填するトランスファ機構等を備える。Ｂ部分は上型のパーティング面を被覆するリリースフィルム５０を供給する機構、Ｃ部分は金型面をクリーニングするクリーナーである。
【００１１】
リリースフィルムの供給機構Ｂは、図のように、プレス部Ａを前後方向に挟んでリリースフィルムの供給ローラ６６とリリースフィルムの巻取りローラ６８とを配置し、供給ローラ６６からリリースフィルム５０を繰り出し、巻取りローラ６８によってリリースフィルム５０を巻き取ることによって順次新しくリリースフィルム５０を供給できるように構成している。実施形態では、リリースフィルム５０は上型２０のパーティング面の略全面を被覆する幅寸法に形成している。
【００１２】
リリースフィルム５０は金型のパーティング面を被覆して、パーティング面に封止用の樹脂が付着しないようにするものであり、金型の加熱温度に耐えられる耐熱性と樹脂及び金型と剥離しやすいフィルム材が好適に使用される。このような特性を有するフィルム材としては、たとえば、ＦＥＰフィルム、ＰＥＴフィルム、フッ素含浸ガラスクロス、ポリ塩化ビニリデン、ＥＴＦＥフィルム等がある。
【００１３】
図２に樹脂封止装置の正面図を示す。同図でＤ部分は被成形品と樹脂タブレットを整列してプレス部Ａに供給するインローダ部、Ｅ部分は、樹脂封止後の成形品をプレス部Ａから取り出すアンローダ部、Ｆ部分はディゲート後の製品を収納する収納部である。
【００１４】
この樹脂封止装置の各部の作用は従来の樹脂封止装置と同様である。すなわち、被成形品と樹脂タブレットとを金型でのポット位置及び被成形品のセット位置の配置に合わせてピックアップしたインローダを、型開きした状態でプレス部Ａに進入させ、ポットに樹脂タブレットを投下し、下型に被成形品をセットして型締めし、キャビティに樹脂を充填して樹脂封止する。樹脂封止した後、型開きし、アンローダにより成形品をプレス部Ａから搬出し、ディゲートした後、収納部Ｆに収納する。クリーナーＣは、成形品を搬出した後、プレス部Ａに進入し金型面に付着しているバリ等をクリーニングする。上型２０の金型面はリリースフィルム５０によって被覆されているから本実施形態では、クリーナーＣは下型のみをクリーニングする。
【００１５】
本実施形態の樹脂封止装置の全体的な構成及び作用は、上述したように、従来の樹脂封止装置と基本的に変わるものではない。本実施形態の樹脂封止装置において特徴的な構成は、被成形品を上型２０と下型２２とでクランプした際にキャビティ、樹脂路及びポット等の金型内に残存するエアを真空吸引装置によって排気して樹脂封止する構成である。以下では、これらのキャビティ、樹脂路、ポット等から強制的に排気して樹脂封止する構成について説明する。
【００１６】
図３は、上型２０と下型２２とによりリリースフィルム５０を介して被成形品３０をクランプした状態における金型部分の構成を示す断面図である。被成形品３０は基板３１に半導体チップ３２をフリップチップ接続したものであり、上型２０と下型２２とによりリリースフィルム５０を介して被成形品３０をクランプし、半導体チップ３２と基板３１との接合部位（アンダーフィル部）に樹脂を充填して製品とする。
【００１７】
本実施形態では上型２０に被成形品３０の半導体チップ３２を収納する収納凹部２３を形成し、下型２２に被成形品３０の基板３１を収容する収容部を形成し、上型２０のパーティング面をリリースフィルム５０によって被覆して樹脂封止する。
上型２０に形成する収納凹部２３は樹脂封止した際に、半導体チップ３２の外面に樹脂が付着しないようにするため半導体チップ３２の外形寸法に合わせた凹部状とし、樹脂封止時にアンダーフィル部を除いて半導体チップ３２の外面がリリースフィルム５０によって被覆されるように形成されている。
【００１８】
下型２２に形成する収容部は、図３に示すように、上型２０に形成した収納凹部２３の配置に合わせ、型開閉方向に可動に下型２２内に可動ブロック２４を配置することによって形成する。可動ブロック２４は下型２２に可動ブロック２４を収納する装着孔を形成するとともに、可動ブロック２４を支持する固定ブロック２６と可動ブロック２４の背面との間に弾発用のスプリング２５を装着することにより、常時上型２０に向けて付勢して支持される。
２４ａは可動ブロック２４が上昇する位置を規制するストッパであり、型開きした状態で下型２２に被成形品３０をセットする凹部を形成する。ストッパ２４ａは、型開き時に可動ブロック２４の上端面に基板３１をのせた状態で基板３１の上面が下型２２のパーティング面よりも必ず若干高位となるように設定されている。
【００１９】
可動ブロック２４は下型２２内で型開閉方向に可動となるよう支持されるとともに、エア吸引用の流路を形成するため、被成形品３０を上型２０と下型２２とでクランプした際に、可動ブロック２４の背面側に形成された空隙と固定ブロック２６に形成したエア流路２８とが連通するように形成されている。２４ｂは可動ブロック２４の外側面側に設けた切欠である。この切欠２４ｂはエア吸引する際のエア流路とするためのものである。
エア流路２８はプレス部の外部に配置した真空吸引装置７０に、エアチューブ及び開閉バルブを介して接続される。
【００２０】
図３で、４０はポット、４２はプランジャである。ポット４０に供給された樹脂タブレット４４はポット４０内で溶融され、プランジャ４２により所定の樹脂圧で押し出される。４６はポット４０とアンダーフィル部とを連絡する樹脂路である。樹脂路４６については、下型２２のパーティング面を平坦面とし上型２０に凹溝を形成して樹脂路４６を形成した。４６ａは樹脂路４６とアンダーフィル部との接続部に形成したゲート部である。
【００２１】
ポット４０とアンダーフィル部とを接続する樹脂路は、基板３１上を通過してアンダーフィル部に接続する。ゲート部４６ａは基板３１上を通過する樹脂路を絞り形状に形成した部位であり、これによってアンダーフィル部に樹脂を注入しやすくするとともに、樹脂封止後に基板３１上に付着する樹脂量を少なくしている。
また、上型２０にはアンダーフィル部のゲート部４６ａが接続する位置とは反対側の位置にエアベント部４８を設ける。このエアベント部４８は被成形品３０を上型２０と下型２２とでクランプした際にアンダーフィル部等に残存しているエアを排出する際のエア抜きとして使用するものである。アンダーフィル部でゲート４６ａを配置した側と反対側にエアベント部４８を設けることにより、アンダーフィル部から減圧排気しやすくなる。
【００２２】
図３で、２７は上型２０を支持する固定ブロック、５２は固定ブロック２７を固定する上型ベース、５４は下型側の固定ブロック２６を固定する下型ベースである。上型ベース５２は固定プラテン１０に固定して支持され、下型ベース５４は可動プラテン１２に固定して支持される。
【００２３】
本実施形態の樹脂封止装置を用いて樹脂封止する操作は、以下のようにして行われる。
まず、型開きした状態でインローダにより被成形品３０と樹脂タブレット４４とをプレス部Ａに搬入し、樹脂タブレット４４をポット４０に投下し、被成形品３０を下型２２にセットする。下型２２には、被成形品３０をセットする位置に可動ブロック２４が配置され、ストッパ２４ａにより可動ブロック２４の上端面に基板３１をのせた状態で基板３１の上面が下型２２のパーティング面よりも若干高位となるように設定されて被成形品３０が確実に所定のセット位置にセットされる。可動ブロック２４に被成形品３０を位置決めするガイドピンを設けて、被成形品３０をより確実にセットできるようにすることも可能である。
【００２４】
上型２０については、パーティング面の略全幅をリリースフィルム５０により被覆する。本実施形態では上型２０のパーティング面にリリースフィルム５０をエア吸着するエア吸着機構等をとくに設けていないが、上型２０のパーティング面と収納凹部２３の底面にエア吸着孔を開口させ、エア吸着孔からリリースフィルム５０をエア吸引して上型２０のパーティング面と収納凹部２３の内面にリリースフィルム５０を吸着して樹脂封止するようにしてもよい。
【００２５】
下型２２に被成形品３０と樹脂タブレット４４をセットし、上型２０の金型面をリリースフィルム５０によって被覆して型締めする。上型２０と下型２２とで被成形品３０をクランプすることにより、上型２０の収納凹部２３に半導体チップ３２が収容され、下型２２の可動ブロック２４が押し下げられて下型２２に基板３１が収容される。
【００２６】
上型２０と下型２２とで被成型品３０をクランプした状態で、上型２０と下型２２のパーティング面の外縁側部分については、リリースフィルム５０が上型２０と下型２２とによってクランプされることにより、リリースフィルム５０がエアシール材として機能し、パーティング面の内側領域が外部からエアシールされた状態になる。
本実施形態では、被成形品３０が配置された領域の外側部分の上型２０と下型２２のパーティング面を平坦面に形成し、被成形品３０をクランプした際にリリースフィルム５０を介して互いに押接されるようにした。２２ａは型締め時に上型２０との間でリリースフィルム５０を押接してエアシールするエアシール部である。
【００２７】
下型２２に設ける可動ブロック２４を型開閉方向に可動に設けているのは、型締め時に基板３１が下型２２内に押し下げられるようにして、エアシール部２２ａで確実にエアシールできるようにするためである。
リリースフィルム５０は所要の柔軟性を有するフィルム材によって形成されているから、上型２０と下型２２とでクランプすることによって高いエアシール性を得ることができる。
被成形品３０を配置した領域を囲むようにエアシールした状態で、真空吸引装置７０を作動させ、エア流路２８を介して、ポット４０、樹脂路４６、被成形品３０のアンダーフィル部等から強制的に排気する。図３は、ポット４０、樹脂路４６、被成形品３０のアンダーフィル部等から減圧排気している状態である。可動ブロック２４を装着した装着孔の下側からエア吸引され、可動ブロック２４と装着孔との隙間部分、エアベント部４８を介して残存エアが排出される。
【００２８】
減圧排気は被成形品３０を上型２０と下型２２とでクランプした後に開始し、ポット４０内で溶融した樹脂をプランジャ４２により樹脂路４６に向けて圧送している間も行う。これにより、樹脂タブレット４４に混入していたエアとともに、エアシールされた内側領域の残存エアを強制的に排気して樹脂封止することができる。半導体チップ３２のアンダーフィル部については、エアベント部４８を介して減圧排気することによって確実にアンダーフィルできる。
【００２９】
アンダーフィル部に樹脂が充填されたところで真空吸引装置７０の作動を停止し、樹脂充填が完了した後、型開きし、アンローダにより成形品を型内から搬出する。
成形品を搬出した後、クリーナーにより下型２２の金型面をクリーニングする。これによって、下型２２は新たに被成形品３０がセットできる状態になる。上型２０では、次回の樹脂封止操作に備えて、リリースフィルム５０を新たに供給する。なお、複数回の樹脂モールド操作ごとにリリースフィルム５０を新たに供給するようにしてもよい。
こうして、金型内に順次被成形品３０を供給して、連続的に樹脂封止することができる。
【００３０】
図４は、上型２０と下型２２とによりリリースフィルムを介して被成形品３０をクランプし、金型内に残ったエアを減圧排気して樹脂封止する樹脂封止装置の他の実施形態を示す。
本実施形態の樹脂封止装置は、短冊状の基板３１にマトリクス状に半導体チップ３２を搭載した被成形品３０を樹脂封止するものである。半導体チップ３２はフリップチップ接続により基板３１に搭載されている。
【００３１】
本実施形態の樹脂封止装置における金型の構成は上記実施形態と基本的に同様であるが、以下の点で異なっている。
すなわち、上型２０には基板３１上における各々の半導体チップ３２の搭載位置に合わせて半導体チップ３２を収容する収納凹部を形成し、個々の半導体チップ３２のアンダーフィル部に樹脂が充填されるようにしている。また、隣接するアンダーフィル部を連通ゲート４７によって連絡し、ポット４０から圧送される樹脂がポット４０に近い側から順にアンダーフィル部を充填するようにしている。リリースフィルム５０を介して金型面をエアシールした際におけるエアの減圧排気は、上型２０に設けたエアベント部４８のみによる。エアベント部４８は被成形品３０のポット４０とは離反する側の縁部に設ける。
【００３２】
被成形品３０をセットする下型２２には、被成形品３０の基板３１の厚さと同一の深さのセット凹部２２ｂを設け、被成形品３０をこのセット凹部２２ｂにセットして樹脂封止する。２２ａはセット凹部２２ｂの外側に突縁状に形成したエアシール部である。エアシール部２２ａは上型２０と下型２２とで被成形品３０をクランプした際にリリースフィルム５０を介して上型２０のパーティング面を押圧するように形成する。
セット凹部２２ｂはポット４０を挟む両側に配置されるが、エアシール部２２ａはポット４０及びポット４０の両側のセット凹部２２ｂを取り囲むように下型２２のパーティング面を一周させて設ける。これによって、上型２０及び下型２２によって被成形品をクランプした際に、ポット４０、樹脂路４６、アンダーフィル部等の金型内に残存するエアを減圧排気する領域がエアシールされる。
【００３３】
下型２２に設けるエア吸引用の流路２８ａは、エアベント部４８からエア吸引可能とするため、セット凹部２２ｂの外縁近傍のセット凹部２２ｂの内底面で開口させて設け、固定ブロック２６に形成したエア流路２８と連通させ、真空吸引装置７０に接続する。
【００３４】
本実施形態の樹脂封止装置による樹脂封止操作も上記実施形態と同様である。すなわち、型開きした状態で下型２２に被成形品３０をセットするとともにポット４０に樹脂タブレット４４を供給し、リリースフィルム５０を介して上型２０と下型２２とにより被成形品３０をクランプする。被成形品３０をクランプした状態で、ポット４０、樹脂路４６、半導体素子３２のアンダーフィル部等のエアが残存する領域がエアシール部２２ａと上型２０とでリリースフィルム５０をクランプすることによりリリースフィルム５０がエアシール材として作用して完全にエアシールされる。
【００３５】
この状態で真空吸引装置７０からエア吸引することにより、エア流路２８、流路２８ａ、エアベント部４８及び連通ゲート４７を介してポット４０、樹脂路４６及びアンダーフィル部等から強制的に排気される。残存エアを減圧排気しながら、ポット４０からプランジャ４２により溶融樹脂を押し出すことにより、減圧下でアンダーフィル部に樹脂を充填し、アンダーフィル部を樹脂封止することができる。
樹脂封止後、型開きし、成形品を金型内から搬出して収納トレイ等に収納する。樹脂封止後の成形品の基板３１を個片に切断することにより、アンダーフィル部が樹脂封止された個片の半導体装置が得られる。
【００３６】
図５は、本発明に係る樹脂封止装置にさらに他の実施形態を示す。本実施形態の樹脂封止装置は半導体チップ３２を搭載したリードフレーム３１ａを被成形品３０として樹脂封止する。リリースフィルムを介して金型のパーティング面をエアシールして樹脂封止する点は上記実施形態と同様である。
なお、本実施形態では被成形品３０がリードフレームであるため、上型２０と下型２２に各々キャビティ凹部６０を設け、被成形品３０をクランプして形成されたキャビティ内に樹脂を充填して樹脂封止する。
【００３７】
上型２０及び下型２２に設けるキャビティ凹部６０はリードフレーム３１ａに搭載された各々の半導体チップ３２の配置位置に合わせて形成されている。前述した実施形態では、半導体チップ３２と基板３１との空隙内に樹脂を充填するため、上型２０のパーティング面のみをリリースフィルム５０によって被覆したが、本実施形態では、上型２０と下型２２の双方にキャビティ凹部６０を設けるから、上型２０と下型２２の双方をリリースフィルムによって被覆して樹脂封止する。５０ａ、５０ｂがリリースフィルムである。
【００３８】
６２はキャビティ凹部６０の底面側からエア吸引してリリースフィルム５０ａ、５０ｂをキャビティ凹部６０の内面に沿ってエア吸着するためのエア吸引流路である。エア吸引流路６２は、キャビティ凹部６０の内底面で開口させ、エア流路６４を介して金型外のエア吸引機構に連絡するように設ける。エア吸引機構はリリースフィルム５０ａ、５０ｂを上型２０と下型２２にエア吸着するために設けるもので、真空吸引装置７０とは別個に設けられる。
【００３９】
本実施形態の樹脂封止装置においては、下型２２に被成形品３０のリードフレーム３１ａの厚さと同一深さか、若干浅い深さに被成形品３０をセットするセット凹部を設けるとともに、上型２０との間でリリースフィルム５０ａをクランプして、ポット４０、樹脂路４６及びキャビティ等の金型内にエアが残る領域を囲んでエアシールするエアシール部２２ａを設ける。金型内に残るエアを真空吸引して排出するための流路として、上型２０にエアベント部４８を設け、上型２０と下型２２にキャビティ間を連通するための連通ゲート４７を設ける。
【００４０】
本実施形態の樹脂封止装置では、まず、型開きした状態で上型２０と下型２２のパーティング面にリリースフィルム５０ａ、５０ｂを供給し、エア流路６４及びエア吸引流路６２からエア吸引してリリースフィルム５０ａ、５０ｂをキャビティ凹部６０の内面にエア吸着させる。ポット４０については、プランジャ４２側からエア吸引してポット４０の内面にリリースフィルム５０ｂをエア吸着することによって樹脂タブレット４４を投下する収容部を形成するようにしてもよいし、ポット４０の開口面を被覆するのみでポット４０の内面にリリースフィルム５０ｂをエア吸着せず、クランプ時に樹脂タブレット４４をポット４０内に押し込むようにしてもよい。
【００４１】
リリースフィルム５０ａ、５０ｂを上型２０と下型２２のパーティング面にエア吸着した状態で被成形品３０を下型２２にセットし、ポット４０に樹脂タブレット４４を供給した後、上型２０と下型２２とで被成形品３０をクランプする。キャビティ凹部６０の内面にリリースフィルム５０ａ、５０ｂをエア吸着して被成形品３０をクランプすることにより、図のようにキャビティが形成され、エアシール部２２ａを介して金型内でエアが残存する領域がエアシールされてクランプされる。
次いで、真空吸引装置７０からエア吸引し、エア流路２８、流路２８ａ、エアベント部４８、連通ゲート４７を介してポット４０、樹脂路４６、キャビティ等で残存しているエアを減圧排気する。
【００４２】
金型内に残存しているエアを減圧排気した状態で、ポット４０から溶融樹脂をキャビティに圧送し、リードフレーム３１ａに搭載された半導体チップ３２を樹脂封止する。
樹脂封止後、型開きして樹脂成形品を金型内から搬出し、樹脂路あるいはカル部等で硬化した樹脂をディゲート操作等によって取り除いた後、収納トレイ等に成形品を収納する。
リリースフィルム５０ａ、５０ｂは１回ごとあるいは複数回ごと新しく金型内に送入し、上述したと同様にキャビティ凹部６０の内面にエア吸着して次回の樹脂封止操作に備えるようにする。こうして、被成形品３０を上型２０と下型２２とでクランプした際に金型内に残存するエアを強制的に排気して樹脂封止することができる。
【００４３】
上述した各実施形態における樹脂封止方法及び樹脂封止装置は、リリースフィルムを介して被成形品をクランプするとともに、上型と下型のパーティング面をリリースフィルムによりエアシールしてクランプすることによって、ポット、樹脂路及びキャビティ等の金型内に閉じこめられたエアを減圧排気して、キャビティ、アンダーフィル部等に樹脂を充填して樹脂封止することができる。キャビティ等の金型内に残留するエアを減圧排気して樹脂封止する方法は、封止樹脂中にエアが巻き込まれることを防止し、封止樹脂中にボイド等のない高品質の樹脂封止を可能にするという利点がある。
【００４４】
リリースフィルムにはキャビティ凹部の内面に容易にならって被覆できるようにするため柔軟性の高いフィルム材を使用するから、上型と下型とでリリースフィルムをクランプするだけで好適なエアシール効果を得ることができる。上記実施形態では下型２２にエアシール部２２ａを設けて上型２０とエアシール部２２ａとでリリースフィルムをクランプしているが、所要のエアシール作用を得ることができればエアシール部２２ａを上型２０に設けるといったようにその配置及び形状等が限定されるものではない。リリースフィルムをクランプしてエアシールする部位を一定幅の平坦な当接面とすることでリリースフィルムによる所要のエアシール効果を得ることは容易である。
【００４５】
また、本実施形態の樹脂封止方法及び樹脂封止装置では、リリースフィルムは樹脂封止操作の１回ごとあるいは複数回ごとに使用済みのリリースフィルムを排出し、新しくリリースフィルムを金型内に供給してクランプ操作を行うから、エアシール材としてみた場合、リリースフィルムが金型の熱等によって劣化することがなく常に好適なエアシール効果を維持することができるという利点がある。また、従来はクリーナーによって金型面をクリーニングする際にＯリングやパッキン等のシール材がクリーニングの妨げになったり、シール材が破損するといった問題があったが、リリースフィルムを使用して被成形品をクランプする場合は、リリースフィルムによって被覆する金型面は毎回クリーニングする必要はまったくなく、ブラシによるクリーニングの妨げになったり、シール材が破損するといったことがない等の利点がある。
【００４６】
なお、上記各実施形態では金型のパーティング面をリリースフィルム５０によって被覆し、エアシール部２２ａを介してリリースフィルム５０を上型２０と下型２２とでクランプすることにより金型内にエアが残存する領域を包囲するようにエアシールして樹脂封止しているが、リリースフィルム５０を介してエアシールする部位が被成形品３０と干渉する位置にあってはならないというわけではない。被成形品３０がフープ材のように長尺体のものの場合に、リリースフィルム５０を介して被成形品３０をクランプする際にエアシール部が被成形品３０を横切ってクランプすることも可能である。リリースフィルムとして被成形品３０の厚さを吸収できる厚さのフィルム材を使用してエアシールすることができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明に係る樹脂封止方法及び樹脂封止装置によれば、上述したように、上型と下型とで被成形品をクランプする際に、上型と下型のパーティング面間でリリースフィルムをクランプすることによって、金型内でエアが残存するアンダーフィル部あるいはキャビティの樹脂封止時に樹脂が充填される領域を確実にエアシールすることができ、これによって金型内で残存するエアを強制的に排気した状態で樹脂封止することができる。金型内に残存するアンダーフィル部あるいはキャビティを確実に減圧排気できることから、ボイド等のない高品質で信頼性の高い半導体装置を得ることができる等の著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る樹脂封止装置の一実施形態の全体構成を側面方向から見た状態の説明図である。
【図２】本発明に係る樹脂封止装置の一実施形態の全体構成を正面方向から見た状態の説明図である。
【図３】樹脂封止装置に用いる金型の一実施形態の構成を示す断面図である。
【図４】樹脂封止装置に用いる金型の他の実施形態の構成を示す断面図である。
【図５】樹脂封止装置に用いる金型のさらに他の実施形態の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  固定プラテン
１２  可動プラテン
２０  上型
２２  下型
２２ａ  エアシール部
２２ｂ  セット凹部
２３  収納凹部
２４  可動ブロック
２４ａ  ストッパ
２４ｂ  切欠
２５  スプリング
２６、２７  固定ブロック
２８  エア流路
２８ａ  流路
３０  被成型品
３１  基板
３１ａ  リードフレーム
３２  半導体チップ
４０  ポット
４４  樹脂タブレット
４６  樹脂路
４６ａ  ゲート部
４７  連通ゲート
４８  エアベント部
５０、５０ａ、５０ｂ  リリースフィルム
６０  キャビティ凹部
６２  エア吸引流路
６４  エア流路
６６  供給ローラ
６８  巻取りローラ
７０  真空吸引装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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