(57)【要約】【課題】簡便な構造で、リリースフィルムを用いずに、ウェーハまたは基板に配置された電子部品を保護する樹脂を成形するための平板治具、樹脂成形装置、および、樹脂成形方法を提供することを課題とする。【解決手段】ウェーハまたは基板２０の上面２２に成形用樹脂３０が供給される空間２８を形成するように、上面に密着して上面上の空間の周囲を囲む囲繞部１２と、囲繞部からウェーハまたは基板の外周に沿って延在し、ウェーハまたは基板に対する囲繞部の位置を定める周囲部１４とを備え、熱可塑性プラスチックで成形され、ウェーハまたは基板の上面と囲繞部の内周側端面とで囲まれた空間に成形用樹脂が供給され、成形用樹脂を上金型４０と下金型５０とで加圧するときに、ウェーハまたは基板の下面２４と囲繞部とが押圧されて上金型と囲繞部とウェーハまたは基板とが密着して成形用樹脂０の漏出を防止する、平板治具。【選択図】図１
2018034405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂で封止するウェーハまたは電子部品を備えた基板の樹脂成形に用いられる平板治具であって：
前記ウェーハまたは基板の上面に成形用樹脂が供給される空間を形成するように、前記上面に密着して前記上面上の空間の周囲を囲む囲繞部と；
前記囲繞部から前記ウェーハまたは基板の外周に沿って延在し、前記ウェーハまたは基板に対する前記囲繞部の位置を定める周囲部とを備え；
熱可塑性プラスチックで成形され；
前記ウェーハまたは基板の上面と前記平板治具の囲繞部の内周側端面とで囲まれた空間に成形用樹脂が供給され、前記成形用樹脂を上金型と下金型とで加圧するときに、前記ウェーハまたは基板の下面と前記囲繞部とが押圧されて前記上金型と前記囲繞部と前記ウェーハまたは基板とが密着して前記成形用樹脂の漏出を防止する；
平板治具。
【請求項２】
前記周囲部が連続した面により前記ウェーハまたは基板の外周を囲む；
請求項１に記載の平板治具。
【請求項３】
前記囲繞部の内周側から空気が抜けるエアーベントが形成された；
請求項１または請求項２に記載の平板治具。
【請求項４】
前記エアーベントに繋がり、該エアーベントを流れる前記成形用樹脂を溜める樹脂溜めが形成された；
請求項３に記載の平板治具。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の平板治具を用いてウェーハまたは基板に樹脂を成形する樹脂成形装置であって：
前記ウェーハまたは基板を収容する凹部を有する下金型と；
前記ウェーハまたは基板との間に空間を形成し、かつ、前記空間に導入された成形用樹脂を加圧する上金型面を有する上金型とを備え；
前記上金型は、前記平板治具を上面から押さえる平板治具押さえであって、前記上金型面より前記下金型方向に突出し、かつ、弾性部材により前記加圧する方向に可動とされている平板治具押さえを有する；
樹脂成形装置。
【請求項６】
前記平板治具押さえは、前記平板治具の囲繞部を周状に押さえる；
請求項５に記載の樹脂成形装置。
【請求項７】
前記平板治具押さえは、前記平板治具の囲繞部を複数のピンで押さえる；
請求項５に記載の樹脂成形装置。
【請求項８】
前記下金型は前記平板治具の位置を定めるガイドを有し、該ガイドは前記下金型の前記ウェーハまたは基板を載置する下金型面より前記上金型方向に突出し、かつ、弾性部材により前記加圧する方向に移動できる；
請求項５ないし７のいずれか１項に記載の樹脂成形装置。
【請求項９】
請求項５ないし８のいずれか１項に記載の樹脂成形装置を用いて樹脂を成形する樹脂成形方法であって：
前記下金型に前記ウェーハまたは基板を載置する工程と；
前記ウェーハまたは基板に前記平板治具を装着する工程と；
前記ウェーハまたは基板上に成形用樹脂を載せる工程と；
前記上金型と前記下金型とで前記成形用樹脂を加圧し成形する工程と；
前記成形用樹脂が成形された前記ウェーハまたは基板を前記下金型から取り出す工程と；
前記下金型から取り出された前記ウェーハまたは基板から前記平板治具を取り外す工程とを備える；
樹脂成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂で封止するウェーハまたは電子部品を備えた基板の樹脂成形に用いられる平板治具、該平板治具を用いてウェーハまたは基板に樹脂を成形する樹脂成形装置、および、該樹脂成形装置を用いて樹脂を成形する樹脂成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェーハまたは基板に配置された電子部品を外部環境の影響から保護するために、樹脂で封止することが行われている。樹脂の成形は、金型内で熱硬化性樹脂を加熱して行われるのが普通である。その際に、分離し易くするために、樹脂と金型との間にリリースフィルムを用いている。
【０００３】
リリースフィルムを金型内に提供するために樹脂成形装置には、リリースフィルムの供給・巻き取り装置が必要になり、また、リリースフィルムを金型に密着させるための真空引きの装置が必要になり、装置全体が煩雑で大型になっている。さらに、真空引きをするための貫通孔を金型に形成するため、金型製作も煩雑で高価なものとなっている。また、リリースフィルムは使い捨てなので、リリースフィルムの材料コストも大きなものとなっている。
【０００４】
一方、上位フレーム部分および下位フレーム部分で電子部品を備えた基板を包囲し、該基板と上位フレーム部分および下位フレーム部分とで樹脂用の空間を形成して、該空間に樹脂を成形することが提案されている（特許文献−１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１１−５２８８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示された方法では、基板を上位フレーム部分と下位フレーム部分とで囲むためにフレーム自体が大きな構造となる。さらに、上位フレーム部分と下位フレーム部分とを結合し、また、樹脂を成形後に基板を取り出す際には両部分を取り外すため、着脱可能な結合部を備えることになり、フレームの構造も複雑なものとなる。さらに特許文献１に開示のフレームを用いることでは、リリースフィルムなしで金型から外せるという記載はなく、むしろ、樹脂が硬化した後で樹脂を金型内で冷却して収縮させて取り出すことにも言及している（特許文献１段落００４４）。
【０００７】
そこで、本発明は、簡便な構造で、リリースフィルムを用いずに、ウェーハまたは基板に配置された電子部品を保護する樹脂を成形するための平板治具、樹脂成形装置、および、樹脂成形方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る平板治具は、たとえば図３、６〜７および図１０に示すように、樹脂で封止するウェーハまたは電子部品を備えた基板２０の樹脂成形に用いられる平板治具１０であって、ウェーハまたは基板２０の上面２２に成形用樹脂３０が供給される空間２８を形成するように、上面２２に密着して上面２２上の空間２８の周囲を囲む囲繞部１２と、囲繞部１２からウェーハまたは基板２０の外周に沿って延在し、ウェーハまたは基板２０に対する囲繞部１２の位置を定める周囲部１４とを備え、熱可塑性プラスチックで成形され、ウェーハまたは基板２０の上面２２と平板治具１０の囲繞部１２の内周側端面とで囲まれた空間２８に成形用樹脂３０が供給され、成形用樹脂３０を上金型４０と下金型５０とで加圧するときに、ウェーハまたは基板２０の下面２４と囲繞部１２とが押圧されて上金型４０と囲繞部１２とウェーハまたは基板２０とが密着して成形用樹脂３０の漏出を防止する。
【０００９】
このように構成すると、ウェーハまたは基板の上面を平板治具の囲繞部で囲み空間を形成し、樹脂を供給して上金型との間で加圧して成形するので、樹脂は平板治具と共に上金型から取り外される。詳細には、上金型から平板治具が離れると、次いで平板治具周辺の樹脂が剥がれ始め、最終的に上金型からウェーハが引き離される。よって、リリースフィルムを用いなくても樹脂成形されたウェーハまたは基板を金型から取り出すことができる。
【００１０】
本発明の第２の態様に係る平板治具は、第１の態様に係る平板治具において、たとえば図１０に示すように、周囲部１４が連続した面によりウェーハまたは基板２０の外周を囲む。このように構成すると、周囲部が連続した面によりウェーハまたは基板の外周を囲むので、囲繞部の位置が安定すると共に、平板治具の製造も容易となる。
【００１１】
本発明の第３の態様に係る平板治具は、第１または第２の態様に係る平板治具において、たとえば図１２に示すように、囲繞部１２の内周側から空気が抜けるエアーベント１６が形成される。このように構成すると、囲繞部に囲まれた空間からエアーが抜けるので、成形用樹脂に気泡が混じることがなくなる。
【００１２】
本発明の第４の態様に係る平板治具は、第３の態様に係る平板治具において、たとえば図１２に示すように、エアーベント１６に繋がり、エアーベント１６を流れる成形用樹脂３０を溜める樹脂溜め１８が形成される。このように構成すると、エアーベントを樹脂が流れても樹脂溜めで止められるので、樹脂が漏れることがない。
【００１３】
本発明の第５の態様に係る樹脂成形装置は、第１ないし第４のいずれか態様の平板治具を用いてウェーハまたは基板に樹脂を成形する樹脂成形装置であって、たとえば図１、図３および図６〜７に示すように、ウェーハまたは基板２０を収容する凹部５４を有する下金型５０と；ウェーハまたは基板２０との間に空間２８を形成し、かつ、空間２８に導入された成形用樹脂３０を加圧する上金型面４８を有する上金型４０とを備え；上金型４０は、平板治具１０を上面から押さえる平板治具押さえ４６であって、上金型面４８より下金型５０方向に突出し、かつ、弾性部材４５により加圧する方向に可動とされている平板治具押さえ４６を有する。
【００１４】
このように構成すると、平板治具を備えることにより、樹脂は平板治具と共に上金型から取り外され、リリースフィルムを用いなくても樹脂を金型から取り出すことができることに加え、平板治具押さえにより平板治具を押さえて、上金型、平板治具およびウェーハまたは基板が密着し、樹脂が加圧されるので、樹脂が漏れることなく成形することができる樹脂成形装置となる。
【００１５】
本発明の第６の態様に係る樹脂成形装置は、第５の態様に係る樹脂成形装置において、たとえば図３および図６〜７に示すように、平板治具押さえ４６は、平板治具１０の囲繞部１２を周状に押さえる。ここで、「周状に押さえる」とは、平板治具押さえが連続する線で閉じた形状を有して、その閉じた形状で平板治具を押さえることを指し、閉じた形状は、円、楕円、三角、矩形、多角形等を含む任意の形状でよい。このように構成すると、平板治具押さえが囲繞部を周状に押さえるので、均一に押さえることができる。
【００１６】
本発明の第７の態様に係る樹脂成形装置は、第５の態様に係る樹脂成形装置において、たとえば図４に示すように、平板治具押さえは、平板治具１０の囲繞部１２を複数のピン４７で押さえる。このように構成すると、平板治具押さえが囲繞部を複数のピンで押さえるので、簡単な構造で均一に押さえることができる。
【００１７】
本発明の第８の態様に係る樹脂成形装置は、第５ないし第７のいずれかの態様に係る樹脂成形装置において、たとえば図３〜図９に示すように、下金型５０は平板治具１０の位置を定めるガイド５６を有し、ガイド５６は下金型５０のウェーハまたは基板２０を載置する下金型面５８より上金型４０方向に突出し、かつ、弾性部材５５により加圧する方向に移動できる。このように構成すると、ガイドにより平板治具の位置が定まるので、平板治具押さえにより平板治具を確実に押さえることができる。
【００１８】
本発明の第９の態様に係る樹脂成形方法は、たとえば図３〜図９に示すように、第５ないし第８のいずれかの態様に係る樹脂成形装置を用いて樹脂を成形する樹脂成形方法であって：下金型５０にウェーハまたは基板２０を載置する工程と；ウェーハまたは基板２０に平板治具１０を装着する工程と；ウェーハまたは基板２０上に成形用樹脂３０を載せる工程と；上金型４０と下金型５０とで成形用樹脂３０を加圧し成形する工程と；成形用樹脂３０が成形されたウェーハまたは基板２０を下金型５０から取り出す工程と；下金型５０から取り出されたウェーハまたは基板２０から平板治具１０を取り外す工程とを備える。
【００１９】
このように構成すると、ウェーハまたは基板に平板治具を装着し、ウェーハまたは基板上に成形用樹脂を載せ、上金型と下金型とで成形用樹脂を加圧成形するので、平板治具を備えることにより、樹脂は平板治具と共に上金型から取り外される。詳細には、上金型から平板治具が離れると、次いで平板治具周辺の樹脂が剥がれ始め、最終的に上金型からウェーハが引き離される。よって、リリースフィルムを用いなくても樹脂を金型から取り出すことができる樹脂成形方法となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の平板治具によれば、ウェーハまたは基板の上面を平板治具の囲繞部で囲み空間を形成し、樹脂を供給して上金型との間で加圧して成形するので、樹脂は平板治具と共に上金型から取り外され、リリースフィルムを用いなくても樹脂を金型から取り出すことができる。また、本発明の樹脂成形装置によれば、リリースフィルムを用いなくても樹脂を金型から取り出すことができることに加え、平板治具押さえにより平板治具を押さえて、上金型、平板治具およびウェーハまたは基板が密着し、樹脂が加圧されるので、樹脂が漏れることなく樹脂成形をすることができる。また、本発明の樹脂成形方法によれば、ウェーハまたは基板に平板治具を装着し、ウェーハまたは基板上に成形用樹脂を載せ、上金型と下金型とで成形用樹脂を加圧成形するので、リリースフィルムを用いなくても樹脂を金型から取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】樹脂成形装置の一例を示す平面図である。
【図２】顆粒樹脂供給ユニットと液状樹脂供給ユニットとを備える樹脂成形装置における場合の一例を示す部分立面図である。
【図３】樹脂成形装置の圧縮成形金型部分の断面概念図で、下金型にウェーハを載置し、平板治具を装着し、樹脂を供給したところを示す。
【図４】平板治具押さえをピンとした樹脂成形装置の圧縮成形金型部分を示す概念図で、下金型にウェーハを載置し、平板治具を装着した状態を示す。
【図５】（ａ）は平板治具押さえを下金型に設置されたＬ字型爪とした樹脂成形装置の圧縮成形金型部分を示す概念図で、ウェーハおよび平板治具を載置した状態、（ｂ）は平板治具押さえが後退した状態、（ｃ）は平板治具押さえが前進している状態、（ｄ）は平板治具押さえが下降して平板治具を押さえた状態を示す。
【図６】図３に示す圧縮成形金型部分において、下金型を上昇させ、平板治具押さえが平板治具を押さえ始めた状態を示す。
【図７】図３および図６に示す圧縮成形金型部分において、下金型を上昇させ、上金型面が樹脂を加圧している状態を示す。
【図８】図３、図６および図７に示す圧縮成形金型部分において、樹脂の圧縮成形後に下金型を下降させた状態を示す。
【図９】図３、図６、図７および図８に示す圧縮成形金型部分において、樹脂成形後のウェーハを取り出すところを示す。
【図１０】樹脂成形後のウェーハ、平板治具および樹脂の部分拡大断面図である。
【図１１】平板治具を取り外した後の樹脂成形後のウェーハおよび樹脂の部分拡大断面図である。
【図１２】エアーベントと樹脂溜めを形成した平板治具を示す部分拡大断面図である。
【図１３】キャリアプレート上にチップが配置された電子部品の一例を示す平面図である。
【図１４】円形のウェーハ用の平板治具の一例を示す平面図である。
【図１５】基板の一例を示す平面図である。
【図１６】図１５に示す基板用の平板治具の一例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、互いに同一または相当する装置には同一符号を付し、重複した説明は省略する。また、本明細書に記載の上下左右は、特に断らない限り図面中の方向を示し、実際の方向は限定されない。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態としての樹脂成形装置１００の平面図である。樹脂成形装置１００は、ウェーハ２０の表面に成形用樹脂３０（図３等参照）を成形する上金型４０と下金型５０とを備える。上金型４０と下金型５０はモールド成形機９０で支持され、下金型５０は駆動機構（不図示）により上下動される。モールド成形機９０、すなわち上金型４０と下金型５０（以降、「金型４０・５０」ともいう。）に隣接して、金型４０・５０に樹脂を成形するウェーハを供給するローダロボット１１０が配置される。ローダロボット１１０は、ＦＯＵＰ（Front-Opening Unified Pod）等の供給ボックス１１６に収納されたウェーハ２０をアーム１１２の先端で把持し、１枚ずつ金型４０・５０に供給、すなわち下金型５０に載置する。
【００２４】
モールド成形機９０に隣接して、ローダロボット１１０と反対側にアンローダロボット１４０が配置される。本実施の形態では、アンローダロボット１４０は、旋回するアーム１４２の先端で樹脂成形されたウェーハ２６を把持し、平板治具１０を把持する。また、モールド成形機９０に隣接して、平板治具供給ユニット２５が配置される。平板治具供給ユニット２５は、複数の平板治具１０を保管している。アンローダロボット１４０はアーム１４２の先端で平板治具供給ユニット２５に保管される平板治具１０の一つを把持し、アーム１４２の先端を上昇させ、アーム１４２を水平軸回りに旋回し、アーム１４２を下降させて、下金型５０に載置されたウェーハ２０に平板治具１０を装着する。
【００２５】
アンローダロボット１４０は平板治具１０を装着され樹脂成形されたウェーハ２６をアーム１４２の先端で把持する。アーム１４２が、樹脂成形されたウェーハ２６を金型４０・５０から取り出し、破線で示されるように旋回し、平板治具分離ユニット２７で平板治具１０をウェーハ２６から分離する。平板治具１０を分離されたウェーハ２６、すなわち樹脂が形成されたウェーハ２６をＦＯＵＰ等の収納ボックス１４６に収納する。平板治具１０とウェーハ２６の分離は、アンローダロボット１４０でウェーハ２６を保持し、たとえば爪で平板治具１０を上方へ持ち上げて取り外すことでよく、他の方法で取り外してもよい。分離された平板治具１０は、平板治具回収ボックス１５０に回収して、別工程で粉砕され、再利用される。
【００２６】
モールド成形機９０に隣接して、金型４０・５０に顆粒樹脂を供給する顆粒樹脂供給ユニット１２０と液状樹脂を供給する液状樹脂供給ユニット１３０とが配置される。樹脂成形装置１００では、顆粒樹脂供給ユニット１２０と液状樹脂供給ユニット１３０とを備える。図２に示すように、両ユニット１２０、１３０が干渉することを防止するため、液状樹脂供給ユニット１３０はパンタグラフ付きの台１３６に搭載され、下降できる構造とされるのがよい。両ユニット１２０、１３０は、前進および後退できる駆動機構を有しており、下金型５０に載置されたウェーハ２０に顆粒樹脂または液状樹脂を供給する。なお、樹脂成形装置１００は、顆粒樹脂供給ユニット１２０または液状樹脂供給ユニット１３０のいずれかだけを備えていてもよい。
【００２７】
次に図３〜図９を参照して、平板治具１０を用いた樹脂成形について説明する。図３は、下金型５０にウェーハ２０を載置し、次に平板治具１０をウェーハ２０に装着し、樹脂３０を供給したところを示す。下金型５０は、下型枠５２の内側に円周状の可動ガイド５６を有している。可動ガイド５６の内周は、平板治具１０が収まる大きさである。下金型５０は、可動ガイド５６の内側にダイプレート５９を有する。ダイプレート５９は、下金型としてウェーハ２０等を加圧する下金型面５８を画定する。可動ガイド５６は、弦巻ばね、空気ばね等の弾性体５５により上方に付勢され、下型枠５２およびダイプレート５９の下金型面５８より突出するが、その先端を押されることにより引っ込む。ダイプレート５９の上方に可動ガイド５６で囲まれた凹部である下キャビティ５４が形成される。
【００２８】
この段階では、上金型４０は下金型５０の上方に位置し、上金型４０と下金型５０の間に空隙が形成されている。上金型４０は、上型枠４２の内側に円周状の平板治具押さえ４６を有している。上金型４０は、平板治具押さえ４６の内側に上受け板４４を有する、上受け板４４の下面が上金型面４８となる。平板治具押さえ４６は、上金型面４８より下金型５０側に突出する。平板治具押さえ４６は、弦巻ばね、空気ばね等の弾性体４５により下方に付勢され、平板治具１０を加圧する際に、所定の加圧力を付与する。このように円周状の平板治具押さえ４６で、平板治具１０を押さえることにより均一な力で押さえることができる。平板治具押さえ４６の径は、平板治具１０の囲繞部１２を押さえる大きさである。
【００２９】
なお、図４に示すように、上金型４０は、平板治具押さえとして複数のピン４７を有してもよい。複数のピン４７は、均一な力で押すように３本以上であるが、本数は任意である。複数のピン４７は、弾性体４５に付勢されて、平板治具１０を加圧する際に、所定の加圧力を付与する。平板治具押さえをピン４７とすることにより、製作が容易になり、かつ、均一な力で押さえることができる。複数のピン４７は、平板治具１０の囲繞部１２を押さえる位置に均等な間隔で配置されるのがよい。
【００３０】
また、図５に示すように、Ｌ字型平板治具押さえ５７を下金型５０に装着してもよい。Ｌ字型平板治具押さえ５７は、下金型５０からＬ字の横棒が突出して配置される。図５（ｂ）に示すように、金型４０・５０にウェーハ２０および平板治具１０を載置するときには、ウェーハ２０および平板治具１０を載置するときの障害にはならないようにＬ字型平板治具押さえ５７は中心から後退する。金型４０・５０にウェーハ２０および平板治具１０が載置されると、図５（ｃ）に示すように、Ｌ字型平板治具押さえ５７は中心方向に前進し、そして、図５（ｄ）に示すように、Ｌ字型平板治具押さえ５７は下降して平板治具１０を上から押さえ付ける。その後、Ｌ字型平板治具押さえ５７は図５（ｂ）に示す位置に戻り、ウェーハ２０および平板治具１０は金型４０・５０から取り出される。Ｌ字型平板治具押さえ５７を前進、後退、上昇、下降させる機構は、空気圧機構、油圧機構、ねじ機構など公知の構成でよく、特に限定されない。また、複数のＬ字型平板治具押さえ５７で平板治具１０を押さえることが好ましい。なお、Ｌ字型平板治具押さえ５７に対向する上金型の面には、Ｌ字型平板治具押さえ５７が障害にならないように凹部４９が形成される。上金型面４８で樹脂３０、ウェーハ２０を加圧するときには、Ｌ字型平板治具押さえ５７は凹部４９に収容される。
【００３１】
ウェーハ２０は、ローダロボットのアーム１１２により把持される。例えば、アーム先端の吸引穴から空気を吸引しウェーハ２０を保持する。ウェーハ２０は、供給ボックス１１６から下金型５０内の下キャビティ５４に搬送されて、ダイプレート５９上に載置される。次に、アンローダロボット１４０のアーム１４２に把持された平板治具１０が下キャビティ５４に搬送される。平板治具１０は、外周が可動ガイド５６にガイドされて、所定の位置でウェーハ２０に装着される。
【００３２】
下金型５０に載置されたウェーハ２０に平板治具１０が装着されると、顆粒樹脂供給ユニット１２０または液状樹脂供給ユニット１３０が前進し吐出口を金型４０・５０間に挿入し、所定量の樹脂３０がウェーハ２０上に供給される。ここで所定量の樹脂３０とは、樹脂３０が金型４０・５０により加圧されたときに、ウェーハ上面２２と平板治具１０の囲繞部１２で囲まれた空間に充満する量である。樹脂３０は、一般的には熱硬化性樹脂である。
【００３３】
図６に示すように、樹脂３０がウェーハ２０上に供給されると、顆粒樹脂供給ユニット１２０または液状樹脂供給ユニット１３０が後退して、下金型５０が上昇し始める。なお、下金型５０が上昇する代わりに、上金型４０が下降してもよいし、両金型４０・５０が上昇・下降してもよい。下金型５０が上昇することにより、平板治具押さえ４６が平板治具１０に当る。また、可動ガイド５６が上金型４０に当る。平板治具押さえ４６が平板治具１０に先に当っても、可動ガイド５６が上金型４０に先に当っても、これらが同時に当ってもよい。平板治具押さえ４６が平板治具１０に当ることにより、平板治具１０がウェーハ２０側に押され、囲繞部１２とウェーハの上面２２とが密着する。また、可動ガイド５６が上金型４０に当ると可動ガイド５６が引っ込み、下金型５０の上昇を妨害することなく、平板治具１０およびウェーハ２０の位置を所定の位置に留める。
【００３４】
図７に示すように、さらに下金型５０が上昇すると、上金型面４８と下金型面５８とにより樹脂３０、ウェーハ２０が加圧される。その間も、平板治具１０は平板治具押さえ４６により押され、ウェーハの上面２２との密着が保たれる。すなわち、ウェーハ２０の下面２４が下金型面５８に、囲繞部１２が上金型４０の平板治具押さえ４６により押圧されて、樹脂３０の漏出が防止される。樹脂３０は、ウェーハの上面２２と囲繞部１２に囲まれた空間で広がり、その空間を充填する。そして、所定の時間、上金型面４８と下金型面５８とによる加圧が維持される。この時間がキュアタイムである。
【００３５】
ここで、図１０を参照して、平板治具１０の詳細を説明する。平板治具１０は、ウェーハ２０の上面２２に密着して、上面２２上の空間を囲み、供給された樹脂３０が漏れないようにする囲繞部１２を有する。本実施の形態では、ウェーハ２０が円板形状であり、囲繞部１２は中空円板形状である。囲繞部１２のウェーハ２０に密着する部分の外側から、ウェーハ２０の外周に沿って周囲部１４が延在する。周囲部１４はウェーハ２０の外周を囲む。すなわち、図１０の断面図では、平板治具１０は段差を有して、その段差にウェーハ２０がはめ込まれる。周囲部１４がウェーハ２０の周囲を囲むことにより、ウェーハ２０に対する平板治具１０の位置が定まる。よって、樹脂３０で封止する部分が定まる。なお、周囲部１４は、円筒のような連続した面で構成されてもよいし、櫛状にあるいは最低３本の棒で構成して、ウェーハ２０の外周を基準に囲繞部１２の位置を定められればよい。また、周囲部１４はウェーハ２０の外周の高さより短くても、囲繞部１２の位置を定めることができればよい。平板治具１０は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の耐熱性のある熱可塑性プラスチックで形成される。
【００３６】
上金型４０は、加熱されている。加熱される温度は、熱硬化性の樹脂３０が固化する温度であり、通常は１２５〜１７５℃である。上金型４０が加熱されるので、平板治具押さえ４６も加熱される。そのため、平板治具１０も温度上昇する。平板治具１０で用いられた耐熱性のある熱可塑性樹脂は、１２５〜１７５℃の温度範囲であれば溶融することはない。平板治具１０は、温度上昇により膨張し、また、軟化する。平板治具１０が膨張し軟化することにより、ウェーハ２０との密着性が高まる。よって、上金型４０と下金型５０でウェーハ２０、平板治具１０および樹脂３０を加圧したときに、樹脂３０の漏れを防止できる。さらに、膨張し軟化した平板治具１０は、局所的な集中力が金型４０・５０からウェーハ２０に作用するのを防止し、ウェーハの破損を防止する。
【００３７】
図８に戻って平板治具１０を用いた樹脂成形の説明を続ける。ウェーハ２０の上面２２に樹脂３０が成形されると、下金型５０が下降する。下金型５０が下降すると、平板治具１０が平板治具押さえ４６により押され、樹脂が成形されたウェーハ２６は下金型５０と共に下降する。この際、熱可塑性樹脂で形成された平板治具１０は上金型４０には付着しておらず、平板治具押さえ４６にて下方に押し下げられるので、上金型４０から離れる。一方、熱硬化性樹脂３０は、上金型４０に付着している。しかし、付着している上金型４０と樹脂３０の周囲で、上金型４０と平板治具１０とは離れる。すなわち、分離した上金型４０と平板治具１０の部分が亀裂となり、その先端に位置する上金型４０と樹脂３０の付着部分に応力集中が生じる。そこで、平板治具１０周辺の樹脂３０が上金型４０から剥がれ始め、最終的に上金型４０から平板治具１０と樹脂３０、すなわちウェーハ２６が引き離される。このように、平板治具１０を用いることにより、上金型４０と樹脂３０とが分離しやすくなる。よって、上金型４０と樹脂３０の間にリリースフィルムを用いなくても、下金型５０が下降することにより、また、平板治具押さえ４６で平板治具１０を下方に押し下げることにより、平板治具１０および樹脂３０と上金型４０とは分離する。
【００３８】
図９に示すように、下金型５０が下降し終わると、下金型５０から樹脂成形されたウェーハ２６と平板治具１０とがアンローダロボット１４０により取り出される。そして、ウェーハ２６と平板治具１０はアンローダロボット１４０で平板治具分離ユニット２７に搬送され（図１参照）、平板治具１０が分離される。分離された平板治具１０は、回収され、再利用される。
【００３９】
図１１に示すように、平板治具１０が分離されたウェーハ２６では、ウェーハ２０上の所定の位置に樹脂３０が成形されて、封止される。また、樹脂成形するときに平板治具１０をウェーハ上面２２に密着させて、樹脂の漏出を防止しているため、樹脂だれがなく、綺麗な面が得られる。
【００４０】
なお、図１２に示すように、平板治具１０の囲繞部１２の上面に内周側から外周側に繋がる溝であるエアーベント１６を形成しても良い。樹脂を成形するときに上金型４０の上金型面４８とウェーハの上面２２と囲繞部１２とで囲まれる空間２８が加熱され膨張した空気を逃がし、不必要に高圧になることを防止し、成形された樹脂に気泡が混じることが防止される。さらに、空間２８に対して余分な樹脂３０が供給された場合に、樹脂３０が上金型面４８と平板治具１０との間または平板治具１０とウェーハの上面２２との間に漏出することを防止する。さらに、エアーベント１６に繋がる樹脂溜め１８が形成されても良い。樹脂溜め１８は、流れ方向に垂直な面での断面積が大きな部分で、エアーベント１６を流れる樹脂を貯留する。樹脂溜め１８で樹脂を貯留することにより、樹脂が平板治具１０を越えて漏れることを防止できる。なお、平板治具１０には、複数のエアーベント１６や樹脂溜め１８が形成されても良い。
【００４１】
図１３に示すように、平板治具１０および樹脂成形装置１００は、ウェーハ２６に限らず、円形のキャリアプレート上にチップが配置された電子部品６０を保護する樹脂を成形するのに用いてもよい。
【００４２】
図１４に示すように、円形のウェーハ２０用または図１３に示す電子部品６０用の平板治具１０は、円形の外周および内周を有する。これまでの説明では、ウェーハ２０は円板形状をしているものとして説明したが、必ずしも円板形状に限られるものではなく、その形状は任意である。同様に、囲繞部１２、外周部１４、平板治具押さえ４６、可動ガイド５６などの形状も任意である。
【００４３】
本発明は、例えば図１５に示すような樹脂基板７０に配置された電子部品を保護する樹脂を成形するのに用いても良い。基板７０は、矩形板の形状をしているのが一般的であるが、基板形状は矩形にかぎられず、任意である。矩形の基板７０用の平板治具８０は、図１６に示すように、矩形の外周および内周を有する。平板治具８０の構造、材質、使用方法および利点は、平板治具１０と同じである。
【００４４】
本発明の平板治具は、形状が簡単であり、インジェクション成形により安価に多量生産することができ、実用性に富む。また、ウェーハや基板への装着が容易であり、複雑な装置は不要である。本発明の平板治具を用いることによりリリースフィルムが不要となり、さらに、装置の省略や金型製造の簡素化を実現できる。さらに、本発明の平板治具は熱可塑性樹脂で形成され、再利用が可能であり、省資源化に貢献できる。また、金型での樹脂成形時に、軟化し膨張することで、シール性を高めると共に、金型とウェーハや基板との間のクッション的な役割を果たし、ウェーハや基板の損傷を防止するのに役立つ。
【符号の説明】
【００４５】
１０  平板治具
１２  囲繞部
１４  周囲部
１６  エアーベント
１８  樹脂溜め
２０  ウェーハまたは基板
２２  ウェーハまたは基板の上面
２４  ウェーハまたは基板の下面
２５  平板治具供給ユニット
２６  樹脂成形されたウェーハ
２７  平板治具分離ユニット
２８  （ウェーハまたは基板の上面と囲繞部の内周側端面とで囲まれた）空間
３０  成形用樹脂
４０  上金型
４２  上型枠
４４  上受け板
４５  弾性部材
４６  平板治具押さえ
４７  平板治具押さえピン
４８  上金型面
４９  凹部
５０  下金型
５２  下型枠
５４  下キャビティ（凹部）
５５  弾性部材
５６  可動ガイド
５７  Ｌ字型平板治具押さえ
５８  下金型面
５９  ダイプレート
６０  キャリアプレート上にチップが配置された電子部品
７０  樹脂基板
８０  基板用の平板治具
９０  モールド成形機
１００  樹脂成形装置
１１０  ローダロボット
１１２  ローダロボットのアーム
１１６  供給ボックス
１２０  顆粒樹脂供給ユニット
１３０  液状樹脂供給ユニット
１３６  パンタグラフ付きの台
１４０  アンローダロボット
１４６  収納ボックス
１５０  平板治具回収ボックス
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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