(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の金型チェイスに支持されキャビティ底部を形成するキャビティ駒と、該キャビティ駒を囲んで配置され、前記チェイスより第１弾性部材を介して可動可能に支持された可動クランパによりキャビティ凹部が形成される一方の金型と、
他方の金型チェイスに第２弾性部材を介して付勢支持されワークが載置されるワーク支持部と、前記ワーク支持部に隣接するセンターインサートと、前記ワーク支持部の外周側に前記可動クランパに対向配置され、前記センターインサートと同じ高さに設けられたクランパ支持部と、を備えた他方の金型と、
前記一方の金型又は他方の金型のいずれかに組み付けられモールド樹脂を供給するポットと、を具備し、
前記第１弾性部材は前記第２弾性部材より弾性力が大きなものが用いられ、
前記他方の金型には、前記一方の金型の可動クランパにより前記ワーク支持部に載置されたワークをクランプする際に、前記第１弾性部材を撓ませずに前記第２弾性部材を撓ませることで前記ワーク及び前記ワーク支持部が前記可動クランパによって前記クランパ支持部に突き当たるまで押し下げられてワーク板厚のばらつきを吸収する板厚調整機構が設けられていることを特徴とするモールド金型。
【請求項２】
前記板厚調整機構は、前記ワーク支持部と前記他方の金型チェイスとの間に、前記ワーク支持部を所定の高さで支持固定するくさび機構を更に備えている請求項１記載のモールド金型。
【請求項３】
前記キャビティ凹部及び板厚調整機構は、前記センターインサートの両側に各々設けられている請求項１又は請求項２項記載のモールド金型。
【請求項４】
前記一方の金型には、前記キャビティ駒の高さを調整するキャビティ駒調整機構を備えている請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のモールド金型。
【請求項５】
前記一方の金型に形成されるキャビティ凹部を含む金型面にリリースフィルムが張設されている請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のモールド金型。
【請求項６】
前記ワークを前記キャビティ駒が成形品の厚さ寸法より所定厚だけ後退した退避位置となるように可動クランパによりクランプして、ポット内の溶融樹脂をキャビティへ圧送りして充填し、再度モールド金型の更なるクランプ動作により前記キャビティ駒の前記可動クランパにクランプ面に対する相対的位置が所定深さまで浅くなるように移動させて余剰樹脂をポット側に流出させて加熱硬化させることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載のモールド金型。
【請求項７】
前記ポットに対向配置された金型カルに可動ピストンが進退動可能に設けられており、前記可動ピストンをクランプ面より退避させて前記余剰樹脂を収容する請求項６記載のモールド金型。
【請求項８】
前記可動クランパのクランプ面にはオーバーフローキャビティが設けられており、
前記キャビティより前記オーバーフローキャビティへ前記余剰樹脂を収容する請求項６記載のモールド金型。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれかのモールド金型を備えたことを特徴とする樹脂モールド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークをクランプして樹脂モールドするモールド金型及びこれを用いた樹脂モールド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本件出願人は、薄型の半導体装置を樹脂封止する場合、パッケージ部の厚さ寸法を狙い通りの厚さで成形し樹脂の未充填領域がない薄型パッケージを量産できるトランスファ成形装置をすでに提案した。
【０００３】
具体的には、モールド金型に搬入されたワークをキャビティ駒が成形品の厚さ寸法より所定厚だけ後退した退避位置を保ったままクランパによりクランプし、該クランパがワークをクランプしたままプランジャを作動させてキャビティ凹部内へ溶融樹脂を充填して第１保圧を維持する。樹脂充填後、キャビティ駒を成形品の厚さ寸法に対応する成形位置までキャビティ凹部内へさらに押し出して当該キャビティ凹部内の余剰樹脂をゲートからポット側へ押し戻すことにより、狙い通りの成形品の厚さ寸法に合わせた樹脂量に調節する。また、プランジャを再度作動させて第１保圧より高い第２保圧を維持したまま封止樹脂を加熱硬化させる（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１９０４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１で用いられるモールド金型は、上型インサートが可動に設けられた上型とワーク（基板など）を載置するリジッド構造の下型とでワークをクランプするようになっているため、例えばワークが単層基板のように厚みのばらつきが小さい場合には問題はないが、多層基板のように厚みのバラツキが大きい場合には、クランパと基板とのクランプ力にばらつきが生じて、モールド樹脂のフラッシュばりが発生してしまい、成形品質が低下するおそれがあった。また、成形厚がワークの厚みの影響を受けてしまい、成形厚を均一に成形することが困難となる場合があった。
【０００６】
本発明は上記従来技術の課題を解決し、ワークの厚みにばらつきが大きい場合にも、型締めバランスが安定し、フラッシュばりの生じない成形品質の高い薄型パッケージを量産できるモールド金型及びこれを用いて成形品質を高めた樹脂モールド装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
即ち、一方の金型チェイスに支持されキャビティ底部を形成するキャビティ駒と、該キャビティ駒を囲んで配置され、前記チェイスより第１弾性部材を介して可動可能に支持された可動クランパによりキャビティ凹部が形成される一方の金型と、他方の金型チェイスに第２弾性部材を介して付勢支持されワークが載置されるワーク支持部と、前記ワーク支持部に隣接するセンターインサートと、前記ワーク支持部の外周側に前記可動クランパに対向配置され、前記センターインサートと同じ高さに設けられたクランパ支持部と、を備えた他方の金型と、前記一方の金型又は他方の金型のいずれかに組み付けられモールド樹脂を供給するポットと、を具備し、前記第１弾性部材は前記第２弾性部材より弾性力が大きなものが用いられ、前記他方の金型には、前記一方の金型の可動クランパにより前記ワーク支持部に載置されたワークをクランプする際に、前記第１弾性部材を撓ませずに前記第２弾性部材を撓ませることで前記ワーク及び前記ワーク支持部が前記可動クランパによって前記クランパ支持部に突き当たるまで押し下げられてワーク板厚のばらつきを吸収する板厚調整機構が設けられていることを特徴とする。
上記構成によれば、ワーク支持部によりワーク板厚のばらつきを吸収してクランパに押し当てる板厚調整機構が設けられているので、成形厚がワークの厚みのばらつきによる影響を受けず、板厚がばらつく樹脂基板のようなワークであっても成形厚を均一に成形することができる。
また、一方の金型のキャビティ底部を形成するキャビティ駒の高さ方向の位置は変位させず他方の金型の変位量のみによってワーク上の間隔を確実に制御できるので、成形厚を高精度に維持することができる。
また、一方の金型と他方の金型とでワークをクランプする際に可動クランパを支持する第１弾性部材を撓ませることなくワークの板厚に応じて第２弾性部材のみを撓ませてクランプするので、ワークの板厚に拘わらず均一な高さ位置でクランプすることができる。また、可動クランパによるワークに対するクランプ力を作用し続けることができるため、モールド樹脂のフラッシュばりを防ぐことができる。
【００１０】
また、本発明によれば、前記板厚調整機構は、前記ワーク支持部と前記他方の金型チェイスとの間に、前記ワーク支持部を所定の高さで支持固定するくさび機構を更に備えていることが好ましい。
これにより、可動クランパによってワーク支持部が押し下げられてもくさび機構で所定高さに支持固定することができるので、可動クランパによりワーク支持部が過度に押し下げられないようにして成形厚を維持することができる。
【００１１】
また、本発明によれば、前記キャビティ凹部及び板厚保調整機構は、前記センターインサートの両側に各々設けられていてもよい。
これにより、複数のワークの板厚に差があったとしても、ワークの基板上面を均一な高さにすることができ、モールド樹脂のフラッシュばりを防ぎながら成形厚を均一にすることができる。
【００１２】
また、本発明によれば、前記一方の金型には、前記キャビティ駒の高さを調整するキャビティ駒調整機構を備えていてもよい。
これにより、製品に応じてキャビティ駒の昇降量によって成形厚を調整することができる。また、キャビティ駒調整機構はキャビティ駒の高さ位置を剛体的に固定可能であり、キャビティ駒の高さ方向における位置精度を維持することができ、成形厚を精度よく成形できる。
【００１４】
また、本発明によれば、前記一方の金型に形成されるキャビティ凹部を含む金型面にリリースフィルムが張設されていることが望ましい。
これにより、可動クランパとキャビティ駒の隙間に樹脂が入り込むのを防いで、成形厚の調整が容易に行えるうえに樹脂汚れに対するメンテナンスの負担を軽減することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、前記ワークを前記キャビティ駒が成形品の厚さ寸法より所定厚だけ後退した退避位置となるように可動クランパによりクランプして、ポット内の溶融樹脂をキャビティへ圧送りして充填し、再度モールド金型の更なるクランプ動作により前記キャビティ駒の前記可動クランパにクランプ面に対する相対的位置が所定深さまで浅くなるように移動させて余剰樹脂をポット側に流出させて加熱硬化させることが望ましい。
これにより、成形厚が薄い製品に対しても、キャビティ内に円滑に溶融樹脂を充填することができ、樹脂充填後に所定厚までキャビティ駒をクランプして余剰樹脂を流出させるので、成形品質を向上させることができる。
また、ポットへ流出させた余剰樹脂は、プランジャを押し下げる動作により収容することができるため、余剰樹脂を受け入れるための格別な構造は不要となるため、モールド金型の構造を簡素化することができる。
【００１６】
また、本発明によれば、前記ポットに対向配置された金型カルに可動ピストンが進退動可能に設けられており、前記ピストンをクランプ面より退避させて前記余剰樹脂を収容するようにしてもよい。
これにより、ポット側に流出した余剰樹脂が可動ピストンを退避させて収容されポット側に戻される余剰樹脂量を減らせるので、成形品カルを金型より取り外し易くなる。
【００１７】
また、本発明によれば、前記可動クランパのクランプ面にはオーバーフローキャビティが設けられており、前記余剰樹脂が前記キャビティより前記オーバーフローキャビティへ収容するようにしてもよい。
これにより、エアベントが設けられる可動クランパのクランプ面に設けられるオーバーフローキャビティに余剰樹脂を収容するので、ポット側に流出する余剰樹脂が少なく成形品カルの厚みを薄くできるので、成形時間を短縮することができる。
【００１８】
また、前述したいずれかのモールド金型を備えた樹脂モールド装置においては、板厚のばらつきを吸収しつつ、成形品質を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
上記モールド金型を用いれば、ワークの厚みにばらつきが大きい場合にも、型締めバランスが安定し、フラッシュばりの生じない成形品質の高い薄型パッケージを量産できるモールド金型を提供することができる。
また、上記モールド金型を用いた樹脂モールド装置においては、成形品質を高めた樹脂モールド装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例１に係るモールド金型の成形動作を説明する金型断面図である。
【図２】実施例１に係るモールド金型の成形動作を説明する金型断面図である。
【図３】実施例１に係るモールド金型の成形動作を説明する金型断面図である。
【図４】実施例２に係るモールド金型の成形動作を説明する金型断面図である。
【図５】実施例３に係るモールド金型の成形動作を説明する金型断面図である。
【図６】実施例４に係るモールド金型の成形動作を説明する金型断面図である。
【図７】実施例４に係るモールド金型の成形動作を説明する金型断面図である。
【図８】他例に係るモールド金型の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係るモールド金型及びこれを用いた樹脂モールド装置の好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。以下の実施形態では、上型側にキャビティ凹部が形成され下型側にポットが形成されるモールド金型を用いたトランスファ成形装置を例示して説明する。また、トランスファ成形装置では、下型を可動型とし上型を固定型として説明する。
【００２２】
[実施例１]
先ず、図１においてトランスファ成形装置の概略構成について説明する。モールド金型１は上型２と下型３を備えている。
上型２の構成について説明する。上型２は上型チェイスブロック４にキャビティ底部を形成するキャビティ駒５が固定されている。これにより、キャビティ底部を形成するキャビティ駒５の高さ方向の位置は変位させず下型３の変位量のみによってワークＷ上の間隔を確実に制御できるので、成形厚を高精度に維持することができる。この場合、キャビティ駒５は、剛体的に支持する他のブロックを介して上型チェイスブロック４に位置決めされる構成としてもよい。キャビティ駒５は、ワークＷに行列状に配置されワイヤボンドされた複数の半導体チップＴの配置領域よりも平面視面積が大きく成形されている。このため、このモールド金型１では、複数の半導体チップＴを一括封止するマップタイプの成形が可能になっている。このようなマップタイプの成形により一括封止された半導体チップＴのパッケージ領域毎に公知のダイサー等によって個片化することにより半導体装置が製造される。なお、車載用パッケージのように大型のものでは複数の半導体チップＴが実装されたワークＷを一括封止し、個片化せずに製品とする構成で用いることもできる。
【００２３】
また、キャビティ駒５の周囲には、ワークＷをクランプする可動クランパ６が第一スプリング７を介して吊下げ支持（フローティング支持）されている。可動クランパ６には、一枚の板状金型にキャビティ駒５を挿入する貫通孔が複数箇所に設けられている。可動クランパ６のクランプ面には、中央部には上型カル６ａ、上型ランナゲート６ｂが形成されている。上記キャビティ駒５及びこれを囲んで配置される可動クランパ６によりキャビティ凹部６ｃが形成される。
【００２４】
キャビティ凹部６ｃを含む上型クランプ面にはリリースフィルム８が張設される。リリースフィルム８は上型クランプ面にキャビティ駒６と可動クランパ６の隙間を利用した公知の吸引機構により吸着保持されるようになっている。リリースフィルム８としては、モールド金型１の加熱温度に耐えられる耐熱性を有するもので、金型面より容易に剥離するものであって、柔軟性、伸展性を有するフィルム材、例えば、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、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。リリースフィルム８は、例えば長尺状のフィルム材が用いられ、ロール状に巻き取られた繰出しロールから引き出されて上型クランプ面を通過して巻取りロールへ巻き取られるように設けられる。リリースフィルム８を用いることでモールド金型１にエジェクタピンを設ける必要がなくなる。また、キャビティ駒５と可動クランパ６の隙間からの樹脂漏れを防止でき、金型の加工精度を必要以上に高めることもないため、モールド金型１を安価に製造することができる。
【００２５】
次に下型３の構成について説明する。下型３は、駆動源（電動モータ）により駆動する駆動伝達機構（トグルリンク等のリンク機構若しくはねじ軸等）を介して下型チェイスブロック９を載置する下型可動プラテンを昇降させる公知の型締め機構によって型開閉が行われるようになっている。この場合、下型３の昇降動作は移動速度や加圧力等を任意に設定することができ、後述する余剰樹脂をゲートから押し戻す動作においてモールド樹脂の流動速度や樹脂圧力を任意に設定することができる。このため、型締め機構によってこれらを制御も可能となるため、装置構成を簡素化することができる。
【００２６】
下型チェイスブロック９には、下型センターインサート１０が組み付けられている。下型センターインサート１０の中央部にはモールド樹脂（樹脂タブレット１２）が装填される筒状のポット１１が組み付けられている。下型センターインサート１０の上端面は、ポット１１の上端面と面一か若干高くなるように形成されている。ポット１１内には公知のトランスファ駆動機構により上下動するプランジャ１３が設けられている。プランジャ１３は、複数のポット１１に対応して複数本が支持ブロック（図示しない）に設けられるマルチプランジャが用いられる。各プランジャ１３の支持部には図示しない弾性部材が設けられており、各プランジャ１３は弾性部材の弾性により僅かに変位して過剰な押圧力を逃がすとともに保圧時にはタブレットの樹脂量のばらつきに順応することができるようになっている。
【００２７】
下型チェイスブロック９の上面には下型センターインサート１０の両側に隣接してワークＷが載置されるワーク支持部１４が各々設けられている。ワークＷは、片面に半導体チップが実装された片面モールド用の製品が用いられる。各ワーク支持部１４は、下型チェイスブロック９の上面との間に設けられた第二スプリング１５によってフローティング支持されている。尚、可動クランパ６を吊り下げ支持する第一スプリング７の弾性力が、第二スプリング１５の弾性力より大きいものが使用される。具体的には、各ワークＷ及びワーク支持部１４に対して第一スプリング７によって加えられる力が第二スプリング１５によって加えられる力よりも十分に大きくなるように設計される。これにより、型閉じの際に下型３を上昇させることで第一スプリング７を撓ませず第二スプリング１５を撓ませることができ、クランプするときにワークＷの板厚に拘わらず均一な高さ位置でクランプすることができる。また、可動クランパ６によるワークＷに対するクランプ力を作用し続けることができるため、モールド樹脂のフラッシュばりを防ぐことができる。
【００２８】
また、第二スプリング１５に支持されたワーク支持部１４と下型チェイスブロック９との間には、界面がテーパー面（傾斜面）に形成された板厚調整ブロック（テーパーブロック）１６ａ，１６ｂが重ね合わせて設けられている。換言すれば、板厚調整ブロック１６ａ，１６ｂは、紙面奥行き方向に厚みの異なるブロックを組み合せることで、全体の厚みが奥行き方向に均一になるように構成されている。この上下段に重ね合わせた板厚調整ブロック１６ａ，１６ｂのち一方がエアシリンダ、モータ等の駆動源によりスライド可能な可動構造になっている（くさび機構１６；板厚調整機構）。
【００２９】
このように傾斜面を組み合わせた板厚調整ブロック１６ａ，１６ｂをスライドすることでこれら全体の厚みを変え板厚調整ブロック１６ａ，１６ｂの界面における摩擦力により位置を固定する構成となっているため、樹脂圧などが駆動源に対して直接加わることがなく、駆動源によってブレーキなどで位置を固定する構成と比較して、ワーク支持部１４の位置をより高精度に維持することができる。ただし、板厚調整機構としては、くさび機構１６を用いない構成を採用してもよく、第二スプリング１５に相当する弾性部材や、その他の駆動源（エアやオイルによるシリンダ又はサーボモータ等）やこれらを組み合わせた構成によってワーク支持部１４を支持して位置を調整する構成を採用することもできる。また、階段状に段差が形成された板厚調整ブロックの段差面をかみ合わせることで板厚調整を行ってもよい。
【００３０】
これにより、下型３を上昇させることで可動クランパ６によってワーク支持部１４を押し下げる力が加わってもくさび機構１６で所定高さに支持固定することができるので、可動クランパ６によりワーク支持部１４が過度に押し下げられないようにして成形厚を維持することができる。
尚、上段の板厚調整ブロック１６ａは、ワーク支持部１４の下面側に一体に設けてもよい。この場合には、下段の板厚調整ブロック１６ｂが可動に設けられる。
【００３１】
また、ワーク支持部１４に隣接してその外周側には、クランパ支持部１７が下型チェイスブロック９上に設けられている。クランパ支持部１７の上端面は、下型センターインサート１０の上端面と同じ高さになるように形成されている。
可動クランパ６がワークＷをクランプしたままワーク支持部１４を第二スプリング１５の付勢力に抗して押し下げると、可動クランパ６のクランプ面がクランパ支持部１７の上端面に突き当たるようになっている。
【００３２】
ここで、上記トランスファ成形装置を用いた樹脂モールド動作について図１乃至図３を参照しながら説明する。
図１（Ａ）は、モールド金型１が型開きした状態を示す。
上型クランプ面には、リリースフィルム８が吸着保持されている。また、下型センターインサート１０の両側に配置されたワーク支持部１４にはワークＷがそれぞれ搬入され、ポット１１にモールド樹脂（樹脂タブレット１２）が供給される。ワーク支持部１４は、その周囲に設けられた下型センターインサート１０及びクランパ支持部１７の上端面より若干下がった位置にある。この際に、ワークＷは下型センターインサート１０側に押し付けるように搬入されることで位置決めされる。また、ワーク支持部１４上のワークＷの基板上面は下型センターインサート１０及びクランパ支持部１７の上端面より若干上方になるように載置されている。
【００３３】
図１（Ｂ）は、下型３を上昇させて、可動クランパ６によりワークＷの基板面をクランプしてワーク支持部１４を押し下げ、可動クランパ６がクランパ支持部１７に突き当たった状態を示す。このとき、ワークＷの基板上面と下型センターインサート１０及びクランパ支持部１７の上端面は面一となるように板厚差が吸収されてクランプされる。この際に、同図に示すように下型センターインサート１０の両側に搬入されたワークＷの板厚に差があったとしても、ワークＷの基板上面を均一な高さにすることができ、モールド樹脂のフラッシュばりを防ぎながら成形厚を均一にすることができる。尚、くさび機構１６の上段の板厚調整ブロック１６ａとワーク支持部１４のとの間に隙間があってもよい。
【００３４】
次いで、図２（Ａ）に示すように、ワークＷを支持するワーク支持部１４の高さ位置を調整してワーク板厚のばらつきを吸収して可動クランパ６に押し当てる。具体的には、図示しない駆動源（エアシリンダ等）を作動させて、例えば下段の板厚調整ブロック１６ｂを所定量前進若しくは進退させて上段の板厚調整ブロック１６ａをワーク支持部１４に下面に密着させて固定する。
このとき、キャビティ駒５の可動クランパ６に対する相対的位置が成形品の厚さ寸法より所定厚だけ後退した退避位置となるように可動クランパ６によってワークＷをクランプしている。
【００３５】
次いで、図２（Ｂ）に示すように、可動クランパ６がワークＷをクランプしたままプランジャ１３を上昇させて、ポット１１内で溶融した溶融樹脂（モールド樹脂）１２を、上型カル６ａ及び上型ランナゲート６ｂを経てキャビティ凹部６ｃ内へ充填する。このとき、ワークＷに搭載された半導体チップＴの上部に形成される隙間が大きいため、溶融樹脂の流速が抑えられ、低速低圧で樹脂が充填される。このため、充填時の樹脂の流動速度が高いと発生しやすくなるワイヤフローを防止して高品質な成形が可能となっている。
【００３６】
樹脂充填後、図３に示すように、下型３を更に上昇させてクランプ動作を進行させると、下型センターインサート１０及びクランパ支持部１７によって可動クランパ６が第一スプリング７を押し縮めてキャビティ駒５の可動クランパ６に対する相対的位置が成形品の厚さ寸法に対応する成形位置となるようにキャビティ凹部６ｃ内の余剰樹脂をゲートからポット１１側へ押し戻す。このとき、ワーク支持部１４は、くさび機構１６の上段の板厚保調整ブロック１６ａに押し当てられているので、樹脂圧が上昇してもワーク支持部１４が押し下げられることはない。ポット１１側に押し戻された余剰樹脂は、プランジャ１３を押し下げることで収容される。
【００３７】
また、下型センターインサート１０及びクランパ支持部１７によって第一スプリング７を押し縮める力が加えられるため、例えばクランパ支持部１７を用いずにワークＷによって第一スプリング７を押し縮める力を加える構成と比較して、ワークＷに対して加わるクランプ力を必要以上に大きくすることなく、ワークＷの破損等を防止しながら成形が可能となる。
【００３８】
具体的には、キャビティ駒５下面と半導体チップＴ上面の隙間は下型３の高さに比例して増減するため、最終的な成形厚となるまで下型３を上昇させたときには第一スプリング７が押し縮められる量も増加し加圧力も大きくなる。このように、成形厚によって変化する第一スプリング７による加圧力の影響により、薄く脆性なワークＷ（基板）などでは破損するおそれもある。これに対して、ワークＷに替えてクランパ支持部１７によって第一スプリング７による加圧力を受ける構成となっているため、余剰樹脂をゲートから押し戻す動作の際にワークＷが破損するような事態は確実に防止される。このため、例えばより確実な充填のために加圧力を増加させたときでも、ワークＷの破損を確実に防止することができる。
また、キャビティ内を保圧するため必要に応じてプランジャ１３を再度上昇させながら溶融樹脂を加熱硬化させる。
【００３９】
上記樹脂モールド動作によれば、板厚調整機構によってワークＷの板厚のばらつきによる影響を受けることなく均一な成形厚で成形することができる。また、成形厚が薄い製品に対しても、キャビティ内に円滑に溶融樹脂を充填することができ、樹脂充填後に所定厚までキャビティ駒５をクランプして余剰樹脂を流出させるので、成形品質を向上させることができる。
また、ポット１１へ流出させた余剰樹脂は、プランジャ１３を押し下げる動作により収容することができるため、余剰樹脂を受け入れるための格別な構造は不要となるため、モールド金型１の構造を簡素化することができる。
【００４０】
[実施例２]
次にモールド金型の他例について、樹脂モールド動作とともに説明する。上述した実施例１と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとし、異なる構成を中心に説明するものとする。
図４（Ａ）に示すように、可動クランパ６のクランプ面にはオーバーフローキャビティ１８が設けられている。樹脂モールド動作の図１及び図２（Ａ）のワーククランプ動作までは実施例１と共通であるので省略する。
【００４１】
図４（Ａ）に示すように、可動クランパ６がワークＷをクランプしたままプランジャ１３を上昇させて、ポット１１内で溶融した溶融樹脂（モールド樹脂）１２を、上型カル６ａ及び上型ランナゲート６ｂを経てキャビティ凹部６ｃ内へ充填する。
【００４２】
樹脂充填後、図４（Ｂ）に示すように、下型３を更に上昇させてクランプ動作を進行させると、クランパ支持部１７、ワークＷによって可動クランパ６が第一スプリング７を押し縮めてキャビティ駒５の可動クランパ６に対する相対的位置が成形品の厚さ寸法に対応する成形位置となるようにキャビティ凹部６ｃ内の余剰樹脂をゲートからポット１１側へ押し戻す。この際に、ポット１１側に押し戻された余剰樹脂は一部を除いてプランジャ１３を押し下げることで収容される。一方、余剰樹脂の残りの部分はキャビティよりオーバーフローキャビティ１８へ流出させて収容される。なお、キャビティとオーバーフローキャビティ１８の間のゲート深さをある程度浅く成形することにより、キャビティ凹部６ｃ内への溶融樹脂１２の充填時にはオーバーフローキャビティ１８に流すことなく、キャビティ凹部６ｃ内の余剰樹脂を押し出す際の樹脂圧が高いときにのみ樹脂を流すことが可能である。
【００４３】
これにより、エアベントが設けられる可動クランパ６のクランプ面に設けられるオーバーフローキャビティ１８に余剰樹脂を収容するので、ポット１１側に流出する余剰樹脂が少なく成形品カルの厚みを薄くできるので、カルでの樹脂の硬化時間を短くすることができ成形時間を短縮することができる。また、ポット１１内に戻される余剰樹脂量を減らせるので、成形品カルを金型より取り外し易くなる。
【００４４】
[実施例３]
次にモールド金型の他例について、樹脂モールド動作とともに説明する。上述した実施例１と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとし、異なる構成を中心に説明するものとする。
図５（Ａ）に示すように、ポット１１に対向配置された上型カル６ａに可動ピストン１９が可動クランパ６との間に設けられた第三スプリング２０によって進退動可能に設けられている。第三スプリング２０の弾性力は少なくともプランジャ１３の上昇による樹脂圧よりも大きいものであれば足りる。また、後述するように、余剰樹脂の樹脂圧によって第三スプリング２０の付勢力に抗して可動ピストン１９をクランプ面より退避させて余剰樹脂を流入させるようになっている。樹脂モールド動作の図１及び図２（Ａ）のワーククランプ動作までは実施例１と共通であるので省略する。
【００４５】
図５（Ａ）に示すように、可動クランパ６がワークＷをクランプしたままプランジャ１３を上昇させて、ポット１１内で溶融した溶融樹脂（モールド樹脂）１２を、上型カル６ａ及び上型ランナゲート６ｂを経てキャビティ凹部６ｃ内へ充填する。
【００４６】
樹脂充填後、図５（Ｂ）に示すように、下型３を更に上昇させてクランプ動作を進行させると、クランパ支持部１７、ワークＷによって可動クランパ６が第一スプリング７を押し縮めてキャビティ駒５の可動クランパ６に対する相対的位置が成形品の厚さ寸法に対応する成形位置となるようにキャビティ凹部６ｃ内の余剰樹脂をゲートからポット１１側へ押し戻す。余剰樹脂はポット１１側へ戻る際に、第三スプリング２０の付勢力に抗して可動ピストン１９をクランプ面より退避させて余剰樹脂が流入する。また、ポット１１側に押し戻された余剰樹脂は、プランジャ１３を押し下げることで収容される。
【００４７】
これにより、ポット１１側に流出した余剰樹脂が可動ピストン１９を退避させて収容されるので、ポット１１内に戻される余剰樹脂量を減らせるので、成形品カルを金型より取り外し易くなる。
【００４８】
[実施例４]
次にモールド金型の他例について、樹脂モールド動作とともに説明する。上述した実施例１と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとし、異なる構成を中心に説明するものとする。
図６に示すように、上型２には、くさび機構１６と同様の構成を有してキャビティ駒５の高さを調整するキャビティ駒調整機構２１を備えていてもよい。キャビティ駒５は、上型チェイスブロック４にスプリング２２を介して吊り下げ支持されている。また、上型チェイスブロック４にはウェッジ機構を利用したキャビティ駒調整機構２１がキャビティ駒５との間に設けられている。テーパーブロック２１ａ，２１ｂのスライド位置を調整することにより、キャビティ駒５の高さ位置が規制されるため、成形厚を調整することができる。この場合、キャビティ駒調整機構２１の調整は、リリースフィルム８を上型クランプ面に吸着保持する前に調整しておくことによりたるみなどが生じにくいため望ましい。なお、ワークＷの搬入を含む樹脂モールド動作は実施例１と共通であるので省略する。
【００４９】
これにより、製品に応じてキャビティ駒の昇降量によって成形厚を調整することができる。また、テーパーブロック２１ａ，２１ｂを所定のスライド位置で固定しているためキャビティ駒５の高さ位置を剛体的に固定可能であり、キャビティ駒５の高さ方向における位置精度を維持することができ、成形厚を精度よく成形できる。
【００５０】
[実施例５]
次にモールド金型の他例について、樹脂モールド動作とともに説明する。上述した実施例１と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとし、異なる構成を中心に説明するものとする。
図７（Ａ）に示すように、上型２には、電動モータ（駆動源）２３によりキャビティ駒５の高さを調整するくさび機構２４が設けられている。また、上型チェイスブロック４に対してクランパ６´が固定支持されており、キャビティ駒５が可動に支持されている点が異なる。
【００５１】
具体的には、上型チェイスブロック４の側面には電動モータ２３が組み付けられており、そのモータ軸であるねじ軸２３ａは、くさびブロック２４ａにねじ嵌合している。くさびブロック２４ａは上型チェイスブロック４の底部をスライド可能に組み付けられており、そのキャビティ駒５との当接面はテーパー面に形成されている。電動モータ２３を所定方向に回転駆動すると、くさびブロック２４ａが所定方向にスライドして、キャビティ駒５の高さ位置を変更することができる。
尚、テーパー面の傾き方向は右下がりではなく左下がりになっていてもよい。また、キャビティ駒５は上型チェイスブロック４に対してスプリング２２により吊り下げ支持されている。樹脂モールド動作の図１及び図２（Ａ）のワーククランプ動作までは実施例１と共通であるので省略する。
【００５２】
次いで、図７（Ａ）に示すように、クランパ６´がワークＷをクランプしたままプランジャ１３を上昇させて、ポット１１内で溶融した溶融樹脂（モールド樹脂）１２を、上型カル６ａ及び上型ランナゲート６ｂを経てキャビティ凹部６ｃ内へ充填する。このとき、キャビティ駒５が予め上方に退避した退避位置にありワークＷに搭載された半導体チップＴの上部に形成される隙間が大きいため、溶融樹脂の流速が抑えられ、低速低圧で樹脂が充填される。
【００５３】
樹脂充填後、図７（Ｂ）に示すように、クランパ支持部１７、ワークＷがクランパ６に突き当たったまま、電動モータ２３を作動させてくさびブロック２４ａによりキャビティ駒５を成形品の厚さ寸法に対応する成形位置となるように押し下げて、キャビティ凹部６ｃ内の余剰樹脂をゲートからポット１１側へ押し戻す。このとき、ワーク支持部１４は、くさび機構１６の上段の板厚保調整ブロック１６ａに押し当てられているので、樹脂圧が上昇してもワーク支持部１４が押し下げられることはない。また、キャビティ駒５は、くさび機構２４のくさびブロック２４ａに押し当てられているのでキャビティ駒５も押し上げられることはない。ポット１１側に押し戻された余剰樹脂は、プランジャ１３を押し下げることで収容される。
【００５４】
このような構成においても、上述の実施例と同様な構成については同様な作用効果を奏することができるほか、キャビティ駒５をくさび機構２４で支持しつつ昇降させるので、キャビティ駒５の昇降が容易に行え、しかも成形厚を精度よく変更することができる。
【００５５】
次に、モールド金型１の変形例について図８を参照して説明する。
キャビティ凹部６ｃを形成するキャビティ駒５若しくはクランパ６のいずれかが可動になっているモールド金型１においては、クランプ面にリリースフィルム８を吸着保持させる場合、キャビティ凹部６ｃのコーナー部におけるフィルムの伸びが大きくなりフィルム破れが発生する場合がある。以下では、これを防ぐためのモールド金型１の構成例について説明する。
【００５６】
図８（Ａ）において、キャビティ凹部６ｃは、キャビティ駒５の底面５ａ、該キャビティ駒５の底面５ａと可動クランパ６の拡径孔６ｄとの間の貫通孔６ｅの内壁面の一部をなす孔壁面６ｆおよび拡径孔６ｄの内壁面６ｇをキャビティ側面とする空間で形成されている。また、貫通孔６ｅの内壁面とキャビティ駒５の外壁面との間に吸引孔２５が形成されている。吸引孔２５は、キャビティ凹部６ｃに連通していて、図示しない吸引装置によりキャビティ凹部６ｃ内の空気を吸引することにより、キャビティ凹部６ｃに沿って供給されるリリースフィルム８をキャビティ凹部６ｃ面に吸着する。
【００５７】
キャビティ駒５の底面５ａの周縁部に、キャビティ凹部６ｃの深さを浅くする突周部５ｂが形成されている。突周部５ｂの下面は平坦面に形成するのがよい。また、突周部５ｂとキャビティ駒５の底面５ａとを連結する内壁面５ｃの水平面に対する傾斜角が鈍角（鈍角の大きさは特に限定されないが１３５°程度が好ましい）となるように、突周部５ｂの内壁面５ｃをテーパー面に形成するのが好適である。このような鈍角に形成することによって、この部位におけるリリースフィルム８の破れを防止することができる。なお、突周部５ｂは、半導体チップＴの実装領域よりも外側であって、外周の半導体チップＴのパッケージ領域よりも外側に形成される。
【００５８】
また、図８（Ｂ）に示すように、拡径孔６ｄの内壁面が、孔壁面６ｆの下端部から延びるテーパー面６ｈに形成すると好適である。このテーパー面６ｈの、金型パーティング面（水平面）となす角は、概ね６０°〜７０°程度とするのが好ましい。
【００５９】
上述したように、キャビティ駒５の底面５ａの周縁部に、キャビティ凹部６ｃの深さが浅くなるように突周部５ｂが突設されている。これにより、図８（Ａ）或いは図８（Ｂ）に示すように、キャビティ凹部６ｃに吸着されるリリースフィルム８の破れを可及的に少なくすることができた。
【００６０】
また、金型クランプ面からの突周部５ｂの高さは、キャビティ駒５のクランパ６に対する相対的位置が所定深さまで浅くなるように移動させて余剰樹脂をポット側に流出させる際に、図８（Ｃ）に示すように突周部５ｂの下面が貫通孔６ｅ（拡径孔６ｄの上端と一致する高さ）の下端となっている高さであり例えば０．５ｍｍ前後に形成される。また、キャビティ駒５の底面５ａから突周部５ｂまでの高さは、例えば０．０５〜０．２５ｍｍ程度に形成される。
【００６１】
上述したトランスファ成形装置は、上型キャビティ、下型ポット配置タイプのモールド金型を用いて説明したが、下型キャビティであってもよいし、上型ポット、下型キャビティ配置のモールド金型であってもよい。
また、固定型を上型２、可動型を下型３として説明したが、これに限定されるものではなく、固定型を下型３、可動型を上型２としても良い。
また、ワークＷとしては基板実装された半導体チップのほかに、白色ＬＥＤなどの発光素子で、封止樹脂に蛍光体が混入されるものなどについても適用できる。
【００６２】
また、基板に半導体チップＴがワイヤボンドされたワークＷを用いる例について説明したが、基板に半導体チップＴがフリップチップボンドされたワークＷを用いてもよい。また、モールド樹脂として、例えば円筒状の樹脂タブレット１２を用いる例について説明したが、液状樹脂、顆粒状樹脂、粉末状樹脂といった各種の樹脂を用いることもできる。また、マップタイプの成形をする構成例について説明したが、基板上に実装された半導体チップＴの個数のキャビティが行列状に配列されたマトリックスタイプの成形に用いるモールド金型において本発明を実施してもよい。
また、ポット１１は下型センターインサート１０に設けられていたが、上型２側に設けられていてもよい。また、このような構成において、モールド金型が上下逆に配置されていてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
Ｗ  ワーク  Ｔ  半導体チップ  １  モールド金型  ２  上型  ３  下型  ４  上型チェイスブロック  ５  キャビティ駒  ６  可動クランパ  ６´  クランパ  ６ｃ  キャビティ凹部  ７  第一スプリング  ８  リリースフィルム  ９  下型チェイスブロック
１０  下型センターインサート  １１  ポット  １２  樹脂タブレット  １３  プランジャ  １４  ワーク支持部  １５  第二スプリング  １６，２４  くさび機構  １６ａ，
１６ｂ  板厚調整ブロック  １７  クランパ支持部  １８  オーバーフローキャビティ  １９  可動ピストン  ２０  第三スプリング  ２１  キャビティ駒調整機構  ２１ａ，２１ｂ  テーパーブロック  ２２  スプリング  ２３  電動モータ  ２３ａ  ねじ軸  ２４ａ  くさびブロック  ２５  吸引孔
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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