(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モールド樹脂を型開きしたモールド金型の一方の金型に形成されたキャビティ凹部とポットに対して、同一形態の樹脂を、キャビティ内に供給するキャビティ内樹脂の供給量は、前記キャビティ凹部内に基板実装されたインサートものがすべて浸かった場合の必要樹脂量である満充填量より所定量少ない樹脂量で前記キャビティ凹部に供給し、前記ポットに供給するポット内樹脂の供給量は、前記キャビティ凹部の不足分を補う樹脂量で前記ポットに各々供給し、前記キャビティ凹部に対応する他方の金型にワークを供給して前記モールド金型を型閉じすることにより前記ワークをクランプし、トランスファ成形により溶融した前記ポット内樹脂を前記キャビティ凹部へ圧送りすることで溶融した前記キャビティ内樹脂と混練させて所定樹脂圧を加えながら加圧硬化させる樹脂モールド方法。
【請求項２】
同一形態の樹脂をモールド金型に形成されたキャビティ凹部に対してキャビティ内樹脂を供給しポットに対してポット内樹脂を各々供給し、前記キャビティ凹部に対応する位置にワークを供給する工程と、
前記モールド金型を型閉じして前記ワークをクランプする工程と、
プランジャを作動させて前記ポットに供給された溶融した前記ポット内樹脂を前記キャビティ凹部に供給された溶融したキャビティ内樹脂に向けて圧送りする工程と、
前記キャビティ凹部に供給された前記キャビティ内樹脂と前記ポットから圧送りされた前記ポット内樹脂同士を溶融結合させて所定樹脂圧に保圧して加熱硬化させる工程と、を含む請求項１記載の樹脂モールド方法。
【請求項３】
前記キャビティ内樹脂とポット内樹脂は、顆粒状又は液状樹脂のうちいずれか同一形態の樹脂を供給する請求項１又は請求項２記載の樹脂モールド方法。
【請求項４】
前記モールド金型のクランプが完了する前から金型内部空間を外部と遮断して減圧空間を形成する工程を含む請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項記載の樹脂モールド方法。
【請求項５】
前記ポット内樹脂を前記キャビティ内樹脂と溶融結合する際に、当該キャビティ内樹脂をオーバーフローキャビティにオーバーフローさせて成形する請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の樹脂モールド方法。
【請求項６】
前記キャビティ凹部を含む金型クランプ面に、リリースフィルムを吸着保持させる工程を含む請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の樹脂モールド方法。
【請求項７】
一方の金型クランプ面に形成されたキャビティ凹部とポットに対して同一形態のモールド樹脂を、キャビティ内樹脂の供給量は、前記キャビティ凹部内に基板実装されたインサートものがすべて浸かった場合の必要樹脂量である満充填量より所定量少ない樹脂量でポット内樹脂の供給量は、前記キャビティ凹部の不足分を補う樹脂量で各々供給され、他方の金型クランプ面に前記キャビティ凹部に対応する位置にワークが供給されるモールド金型と、
前記モールド金型を型閉じすることにより前記ワークをクランプし、プランジャを作動させて溶融したポット内樹脂を前記キャビティ凹部へ圧送りすることで溶融したキャビティ内樹脂と溶融結合させるトランスファ機構と、を具備し、
前記キャビティ凹部に供給された前記キャビティ内樹脂と前記トランスファ機構により前記ポットから圧送りされた前記ポット内樹脂を混練して溶融結合させて所定樹脂圧に保圧したまま加熱硬化させる樹脂モールド装置。
【請求項８】
前記キャビティ内樹脂とポット内樹脂は、顆粒状又は液状樹脂のうちいずれか同一形態の樹脂を供給される請求項７記載の樹脂モールド装置。
【請求項９】
前記モールド金型をクランプする際に、当該モールド金型内に金型内部空間を外部と遮断して脱気することで減圧空間を形成する減圧機構を備えた請求項７又は請求項８記載の樹脂モールド装置。
【請求項１０】
前記キャビティ凹部に連続するオーバーフローキャビティが前記金型クランプ面に形成されており、前記ポット内樹脂を前記キャビティ内樹脂と溶融結合する際に、当該キャビティ内樹脂を前記オーバーフローキャビティにオーバーフローさせて成形する請求項７乃至請求項９のうちいずれか１項記載の樹脂モールド装置。
【請求項１１】
前記キャビティ凹部とポットが形成される金型クランプ面には、リリースフィルムが吸着保持されていることを特徴とする請求項７乃至請求項１０記載のうちいずれか１項記載の樹脂モールド装置。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１記載の型開きしたモールド金型へ進退動してポット及びキャビティ凹部に対して同一形態のポット内樹脂及びキャビティ内樹脂を、当該キャビティ内樹脂の供給量は、前記キャビティ凹部内に基板実装されたインサートものがすべて浸かった場合の必要樹脂量である満充填量より所定量少ない樹脂量で前記キャビティ凹部に、前記ポット内樹脂の供給量は、前記キャビティ凹部の不足分を補う樹脂量で前記ポットに供給する供給ハンドラ。
【請求項１３】
前記ポット内樹脂及びキャビティ内樹脂に加えて、ワークをキャビティ凹部に対応する位置へ供給する請求項１２記載の供給ハンドラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂モールド方法及び樹脂モールド装置並びにこれらに用いられる供給ハンドラに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップをモールドする薄型パッケージを成形するためにトランスファ成形装置が用いられている。一例を図２１に示すと、型開きしたモールド金型１１１にワークＷを供給し、ポット１１２に樹脂タブレット１１３を装填し、モールド金型をクランプする。そして、金型の昇温により溶融したポット内樹脂をプランジャ１１４によって押し出して金型カル、金型ランナゲートを通じてキャビティ１１５へ圧送りして加熱硬化させて、パッケージ内に半導体チップを封止するようになっている。
【０００３】
ところで、近年になって半導体チップの小型化高集積化が進行し、一つのパッケージ内に複数の半導体チップや電気部品が封入されたＳｉＰ（System in Package）や半導体チップが多層に積層されるＰＯＰ（Package On Package）などの製品需要が高まっている。これによりパッケージ部の高さ方向の厚みが薄くなっているため、トランスファ成形では、モールド樹脂が半導体チップとキャビティ底部との狭い隙間に流れ込み難く、成形が困難になっている。
【０００４】
そこで、一例として図２２に示すような圧縮成形装置が用いられている。下型ベース１１６にフローティング支持された下型キャビティ駒１１７と該下型キャビティ駒１１７とは別にフローティング支持された可動クランパ１１８により形成される下型キャビティ１１９にモールド樹脂１２０（固形樹脂、顆粒樹脂、液状樹脂）を供給して予め溶融させておき、上型インサート１２１のクランプ面にワークＷを吸着保持した状態でモールド金型をクランプして圧縮成形を行う。これにより、パッケージ部の高さ方向に狭い隙間にも樹脂が充填できる。尚、下型キャビティ１１９を含む下型クランプ面はリリースフィルム１２２により覆われている。
【０００５】
また、圧縮成形では、キャビティに供給する樹脂量を精密に供給しないとパッケージ厚が変わる。トランスファ成形による樹脂圧作用と圧縮成形による樹脂充填性の互いの利点を生かした樹脂をキャビティにトランスファ後にキャビティ内の可動キャビティにより圧縮成形するＴＣＭ（Transfer Compression Moldの略で、以下本願ではＴＣＭと記載する。）装置も提案されている（特許文献１）。
【０００６】
図２３において、上型ベース１３０に上型チェイス１３１がフローティング支持され、キャビティ底部を形成する上型キャビティ駒１３２が設けられている。また、下型インサート１３３にはワークＷが載置され、ポット１３４には樹脂タブレット１３５が装填されている。型閉じにより上型チェイス１３１がワークＷをクランプした状態では上型キャビティ駒１３２の上型チェイス１３１に対する位置が変わらず、この状態でプランジャ１３６を作動させて溶融したポット内樹脂１３５を上型キャビティ１３７へ圧送りして充填する。その後、型閉じを更に進行させると、上型チェイス１３１に対して上型キャビティ駒１３２が相対的に下動してキャビティ底部が狙った厚さまで移動して樹脂を加熱硬化させる。このとき、余剰樹脂は樹脂路を逆送されてプランジャ１３６を押し戻す向きに流れる。これによって、上型キャビティ１３７に対する樹脂充填性と樹脂保圧が実現される。尚、上型キャビティ１３７を含む上型クランプ面はリリースフィルム１３８により覆われている。
【０００７】
また、例えば車載用のＥＣＵ、ＦＢＧＡ、ＭＡＰ、ＩＧＢＴ等の比較的大型で樹脂量を要するワークをトランスファ成形により樹脂モールドする場合、図２４に示すように、ポット１０１内に樹脂タブレット１０２を２段若しくは３段等複数段に積み重ねて装填し、ワークＷを吸着保持する上型１０３と下型１０４とでクランプして、プランジャ１０８を作動させて大量の樹脂を上型カル１０５、下型ランナゲート１０６を通じてキャビティ凹部１０７に圧送りされる（特許文献２、図７及び図８参照）。尚、特許文献２では、基板上に不均等配置された電子部品をモールドする際に、モールド樹脂の収縮力の相違を緩和するため、硬化収縮特性が異なる（ガラス転移温度が５℃以上異なる２種類の樹脂タブレットをポット内積層してキャビティに圧送りして充填するようになっている。
【０００８】
また、図２５に示すように、平面視で下型１０４に複数ポット１０１を設けて下型ランナゲート１０６を共用してキャビティ１０７に樹脂が圧送りされる。
或いは、図２６に示すように、キャビティ容積＋α（ポット、金型カル、金型ランナゲート）の大径ポット１０１に大型樹脂タブレットを装填して、キャビティ１０７に圧送りされる構成も考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−１９０４００号公報
【特許文献２】特開２０１０−１６５７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、薄型パッケージ部を樹脂モールドするため図２２に示す圧縮成形装置又は図２３に示すＴＣＭモールド装置を用いるとすれば、キャビティを形成する可動クランパなどの可動部があるため、金型固定部と金型可動部の隙間にモールド樹脂が入り込んで動作不良となるおそれがある。そこで、リリースフィルムを使用する必要がある。リリースフィルムを使用すると、当該フィルムの費用が余計にかかってしまいランニングコストが高くなる。また、パッケージ部の厚さが薄くなると、モールド樹脂として溶融するのに時間がかかる既存の安価な固形樹脂（樹脂タブレット）はワイヤ流れを起こす恐れがあり、また樹脂量を精密に供給する必要があり、比較的高価な顆粒樹脂や液状樹脂を使用しなければならず、製造コストが嵩むという課題があった。
【００１１】
また、リリースフィルムがキャビティ形状に倣って吸着保持されて伸ばされるため、金型キャビティ形状が精度よく製作されていても、キャビティの辺や四隅のコーナー部でフィルムが伸ばされ厚さが薄く変化してしまい、金型可動部があることにより該金型可動部が縮んだときにリリースフィルムがよせられ皺が発生しやすく、金型キャビティ形状がパッケージ形状にそのまま転写されず、薄型パッケージ部の外形精度が正確にでき難くなる。また、厚さがおよそ５０μｍ程度のリリースフィルムは金型のエッジ部などで破れるおそれがあり、破れた場合には金型をクリーニングするのに手間取る。
【００１２】
また、比較的樹脂量を要する大型のパッケージ部を成形する場合、図２４に示すポット１０１内に樹脂タブレット１０２を積み重ねる場合には、プランジャ１０８のストロークに機構上制約があるため積ねる段数に限界がある。また、樹脂の流動量が多く移動経路が長いため、比較的高い樹脂圧で圧送りされるため、ワークＷである基板にワイヤボンディング実装された半導体チップのワイヤ流れが生じたり、コンデンサなどの端子が樹脂圧により曲がったり、位置ずれを起こしたりするなどの不具合が発生しやすい。
【００１３】
また、図２５に示す複数ポット１０１を用いた場合にはワーク間隔が必然的に長くなり１回あたりのワークＷの取り個数がかせげないため生産性が低下する。また、図２６に示す大径の樹脂タブレットを用いる場合には、ポット１０１内に装填された樹脂が溶融するのに時間がかかり、生産性が悪い。
【００１４】
本発明は上記従来技術の課題を解決し、予めモールド金型内に供給されて溶融したキャビティ内樹脂とポット内樹脂同士を溶融結合させることで樹脂の流動量が少なくワークに与える負荷が少ないうえに所定の樹脂圧に保圧して高い成形品質を維持することができる樹脂モールド方法及び樹脂モールド装置並びにこれら樹脂やワークを効率よく供給できる供給ハンドラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
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、樹脂モールド方法においては、モールド樹脂を型開きしたモールド金型の一方の金型に形成されたキャビティ凹部とポットに対して、同一形態の樹脂を、キャビティ内に供給するキャビティ内樹脂の供給量は、前記キャビティ凹部内に基板実装されたインサートものがすべて浸かった場合の必要樹脂量である満充填量より所定量少ない樹脂量で前記キャビティ凹部に供給し、前記ポットに供給するポット内樹脂の供給量は、前記キャビティ凹部の不足分を補う樹脂量で前記ポットに各々供給し、前記キャビティ凹部に対応する他方の金型にワークを供給して前記モールド金型を型閉じすることにより前記ワークをクランプし、トランスファ成形により溶融した前記ポット内樹脂を前記キャビティ凹部へ圧送りすることで溶融した前記キャビティ内樹脂と混練させて所定樹脂圧を加えながら加圧硬化させることを特徴とする。
上記樹脂モールド方法を用いれば、キャビティ凹部内に基板実装されたインサートものがすべて浸かった場合の必要樹脂量である満充填量より所定量少ない樹脂量で供給するキャビティ内樹脂にこれを補う量のポット内樹脂をトランスファ成形により圧送りして混練させて溶融結合させることで、キャビティ内での樹脂の流動量が少なくワークに与える負荷が少ないうえに金型（特にゲート部分）の摩耗も減らすことができる。
また、トランスファ成形によりキャビティ内を所定の樹脂圧で保圧することにより樹脂充填性を維持して薄型大判のワークに対しても高い成形品質を維持することができる。
また、型閉じ後、ポット内樹脂をキャビティへ圧送りしてキャビティ内樹脂と溶融結合する際に、キャビティ凹部に充填されるキャビティ内樹脂の隙間を利用して金型ランナゲート内のエアーをキャビティ凹部の周縁部に設けられるエアーベントより抜き易くしてエアーの逃げ場を確保することができる。
また、キャビティ凹部に供給するキャビティ内樹脂の樹脂量を正確に計量する必要はなく、ポット内樹脂により不足分を調整すれば足りるため、樹脂供給動作を簡略化することができる。
更には、ポット内樹脂は、ポットからキャビティ凹部に至るまでの樹脂路に充填されてキャビティ内を保圧するのに必要な樹脂量が供給されるので、ポットの必要数を減らして装置構造を簡素化することができ、ポット内樹脂の供給量を減らして廃棄される不要樹脂を減らすこともできる。
【００１６】
具体的には、同一形態の樹脂をモールド金型に形成されたキャビティ凹部に対してキャビティ内樹脂を供給しポットに対してポット内樹脂を各々供給し、前記キャビティ凹部に対応する位置にワークを供給する工程と、前記モールド金型を型閉じして前記ワークをクランプする工程と、プランジャを作動させて前記ポットに供給された溶融した前記ポット内樹脂を前記キャビティ凹部に供給された溶融したキャビティ内樹脂に向けて圧送りする工程と、前記キャビティ凹部に供給された前記キャビティ内樹脂と前記ポットから圧送りされた前記ポット内樹脂同士を溶融結合させて所定樹脂圧に保圧して加熱硬化させる工程と、を含むことを特徴とする。尚、ポット及びプランジャ断面は、丸形状に限らず、四角形状であっても良い。
【００１７】
前記キャビティ内樹脂とポット内樹脂は、顆粒状又は液状樹脂の形態のうちいずれか同一形態の樹脂を供給することを特徴とする。
これによれば、製品に応じて製造コストや成形品質に見合った樹脂を選択して樹脂モールドすることができる。
【００１８】
前記モールド金型のクランプが完了する前から金型内部空間を外部と遮断して減圧空間を形成する工程を含むことを特徴とする。
これによれば、減圧空間を形成して成形するのでモールド樹脂にボイドの少ない高い成形品質を維持することができる。
【００２０】
前記ポット内樹脂を前記キャビティ内樹脂と溶融結合する際に、当該キャビティ内樹脂をオーバーフローキャビティにオーバーフローさせて成形することを特徴とする。
これによれば、キャビティ凹部に供給されたキャビティ内樹脂にポット内樹脂を加圧して溶融結合させる際に予めキャビティ凹部に充填されていた先頭側のキャビティ内樹脂を若干量オーバーフローキャビティにオーバーフローさせることにより、成形品質の向上が期待できる。
【００２１】
前記キャビティ凹部を含む金型クランプ面に、リリースフィルムを吸着保持させる工程を含むことを特徴とする。
これによれば、キャビティ凹部に吸着保持されるリリースフィルムの伸びの影響を受け易いが、金型メンテナンスが容易になる。
【００２２】
前記キャビティ内樹脂は、前記ポット内樹脂に供給する樹脂タブレットを破砕した樹脂が供給されることを特徴とする。
これによれば、キャビティ内樹脂及びポット内樹脂に供給するトータルの樹脂量が決まっていれば、安価な固形樹脂（樹脂タブレット）を破砕してキャビティ凹部に供給できるので、キャビティ凹部内で破砕樹脂が溶融しやすいうえにポット内樹脂と同じ環境下（熱履歴、吸湿量など）で保管された樹脂を使用することで樹脂の管理がしやすいうえに成形品質も安定する。
【００２３】
樹脂モールド装置においては、一方の金型クランプ面に形成されたキャビティ凹部とポットに対して同一形態のモールド樹脂を選択して、キャビティ内樹脂の供給量は、前記キャビティ凹部内に基板実装されたインサートものがすべて浸かった場合の必要樹脂量である満充填量より所定量少ない樹脂量でポット内樹脂の供給量は、前記キャビティ凹部の不足分を補う樹脂量で各々供給され、他方の金型クランプ面に前記キャビティ凹部に対応する位置にワークが供給されるモールド金型と、前記モールド金型を型閉じすることにより前記ワークをクランプし、プランジャを作動させて溶融したポット内樹脂を前記キャビティ凹部へ圧送りすることで溶融したキャビティ内樹脂と溶融結合させるトランスファ機構と、を具備し、前記キャビティ凹部に供給された前記キャビティ内樹脂と前記トランスファ機構により前記ポットから圧送りされた前記ポット内樹脂を混練して溶融結合させて所定樹脂圧に保圧したまま加熱硬化させることを特徴とする。
上記樹脂モールド装置を用いれば、同一形態の樹脂を選択しキャビティ凹部内に基板実装されたインサートものがすべて浸かった場合の必要樹脂量である満充填量より所定量少ない樹脂量で供給されたキャビティ内樹脂とこれを補う量のポット内樹脂をトランスファ成形により圧送りすることで混練して溶融結合させることで、樹脂の流動量が少なくワークに与える負荷が少ないうえに金型（特にゲート部分）の摩耗も減らすことができる。また、トランスファ機構によりキャビティ内を所定の樹脂圧で保圧することにより樹脂充填性を維持して薄型大判のワークに対しても高い成形品質を維持することができる。
【００２４】
前記キャビティ内樹脂とポット内樹脂は、顆粒状又は液状樹脂のうちいずれか同一形態の樹脂を供給されることを特徴とする。
これによれば、製品に応じて製造コストや成形品質に見合った樹脂を選択して樹脂モールドすることができる。
【００２５】
前記モールド金型をクランプする際に、当該モールド金型内に金型内部空間を外部と遮断して脱気することで減圧空間を形成する減圧機構を備えたことを特徴とする。
これによれば、減圧空間内で成形するのでモールド樹脂にボイドの少ない高い成形品質を維持することができる。
【００２６】
前記キャビティ凹部に連続するオーバーフローキャビティが前記金型クランプ面に形成されており、前記ポット内樹脂を前記キャビティ内樹脂と溶融結合する際に、当該キャビティ内樹脂を前記オーバーフローキャビティにオーバーフローさせて成形することを特徴とする。
これによれば、キャビティ凹部に供給されたキャビティ内樹脂にポット内樹脂を加圧して溶融結合させる際に予めキャビティ凹部に充填されていた先頭側のキャビティ内樹脂を若干量オーバーフローキャビティにオーバーフローさせることにより、成形品質の向上が期待できる。
【００２７】
前記キャビティ内樹脂とポット内樹脂を供給する際に、タブレット状樹脂を破砕して供給する樹脂破砕部を備えたことを特徴とする。
これによれば、キャビティ内樹脂及びポット内樹脂に供給するトータルの樹脂量が決まっていれば、安価な固形樹脂（樹脂タブレット）を破砕部にて破砕してキャビティ凹部に供給できるので、キャビティ凹部内で破砕樹脂が溶融しやすいうえにポット内樹脂と同じ環境下（熱履歴、吸湿量など）で保管された樹脂を使用することで樹脂の管理がしやすいうえに成形品質も安定する。
【００２８】
前記キャビティ凹部とポットが形成される金型クランプ面には、リリースフィルムが吸着保持されていることを特徴とする。
これによれば、キャビティ凹部に吸着保持されるリリースフィルムの伸びの影響を受け易いが、パッケージ厚のある製品においては、外形精度に影響は少なく金型メンテナンスが容易になる。
【００２９】
供給ハンドラにおいては、前述した型開きしたモールド金型へ進退動してポット及びキャビティ凹部に対して同一形態のポット内樹脂及びキャビティ内樹脂を、当該キャビティ内樹脂の供給量は、前記キャビティ凹部内に基板実装されたインサートものがすべて浸かった場合の必要樹脂量である満充填量より所定量少ない樹脂量で前記キャビティ凹部に、前記ポット内樹脂の供給量は、前記キャビティ凹部の不足分を補う樹脂量で前記ポットに供給することを特徴とする。
これによれば、型開きしたモールド金型へ１回の進退動によりポット及びキャビティ凹部に対して同一形態の樹脂を同時に供給することができる。
【００３０】
前記ポット内樹脂及びキャビティ内樹脂に加えて、ワークをキャビティ凹部に対応する位置へ供給することを特徴とする。
これによれば、型開きしたモールド金型へ１回の進退動によりポット及びキャビティ凹部に対して同一形態の樹脂並びにワークを同時に供給することができる。よって、モールド金型へワークや樹脂を効率よく供給することができる。
【発明の効果】
【００３１】
上記樹脂モールド方法及び装置を用いれば、予めモールド金型内に供給されて溶融したキャビティ内樹脂とポット内樹脂同士を溶融結合させることで樹脂の流動量が少なく特に薄型大判サイズのワークに与える負荷が少ないうえに金型（特にゲート部分）の摩耗も減らすことができる。また、トランスファ成形によりキャビティ内を所定の樹脂圧で保圧することにより樹脂充填性を維持して薄型大判サイズのワークに対しても高い成形品質を維持することができる。更にはワークを封止する樹脂量が増えても予めキャビティ凹部内にキャビティ内樹脂を供給することでポットの容積に影響を受け難く、可能な限りキャビティを増やして多数個取りを実現することができる。
また、供給ハンドラを樹脂モールド方法や樹脂モールド装置に用いることで、モールド金型へ１回の進退動でワークや樹脂を効率よく供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施例１に係る樹脂モールド動作を説明する金型断面図である。
【図２】実施例１に係る樹脂モールド動作を説明する金型断面図である。
【図３】実施例１に係る樹脂モールド動作を説明する金型断面図である。
【図４】実施例１に係る樹脂モールド動作を説明する金型断面図である。
【図５】ポットとキャビティ凹部に供給するモールド樹脂の形態の組み合わせを例示した図表である。
【図６】樹脂モールド装置のブロック構成図である。
【図７】供給ハンドラの他例を示す断面図である。
【図８】モールド金型に樹脂とワークを供給した後の金型断面図である。
【図９】図８のモールド金型のクランプ状態を示す金型断面図である。
【図１０】モールド金型の変形例を示す平面図である。
【図１１】モールド金型の変形例を示す金型断面図である。
【図１２】実施例２に係る樹脂モールド動作を説明する金型断面図である。
【図１３】実施例２に係る樹脂モールド動作を説明する金型断面図である。
【図１４】実施例３に係る樹脂モールド動作を説明する金型断面図である。
【図１５】実施例４に係る金型断面図である。
【図１６】実施例５に係る金型断面図である。
【図１７】実施例６に係る金型断面図である。
【図１８】実施例７に係る金型断面図である。
【図１９】実施例８に係る金型断面図である。
【図２０】実施例９に係る金型断面図である。
【図２１】従来例に係るトランスファ成形装置の断面図である。
【図２２】従来例に係る圧縮成形装置の断面図である。
【図２３】従来例に係るトランスファコンプレッションモールド装置の断面図である。
【図２４】従来のトランスファ成形用の金型断面図である。
【図２５】従来のトランスファ成形用の金型平面図である。
【図２６】従来のトランスファ成形用の金型平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明に係る樹脂モールド方法及び樹脂モールド装置並びに供給ハンドラの好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。本発明の特徴は、キャビティ凹部に供給されるキャビティ内樹脂とポットに供給されるポット内樹脂とが、トランスファ成形によって溶融結合させ、キャビティ内に所定樹脂圧を加えながら加熱硬化する点にある。また、キャビティ内樹脂とポット内樹脂は、同一樹脂材の同一若しくは異なる形態（顆粒、粉状、液状、タブレット）のものを供給する場合、異なる樹脂材の同一又は異なる形態のものを供給する場合の双方の意味を含むものとする。
【００３４】
［実施例１］
先ず、図６（ａ）を参照して樹脂モールド装置の概略構成について説明する。被成形品であるワークＷを供給するワーク供給部Ａ、ポット内樹脂供給部Ｂ、キャビティ内樹脂供給部Ｃ、モールド金型を備えたプレス部Ｄ、成形品を収納する収納部Ｅなどが設けられている。
【００３５】
プレス部Ｄに備えたモールド金型には、後述する供給ハンドラによって金型クランプ面に形成されたキャビティ凹部に例えば顆粒樹脂、ポットに対して例えば樹脂タブレットが各々供給され、キャビティ凹部に対応する位置にワークＷが供給される。
また、プレス部Ｄには、モールド金型を型閉じすることによりワークＷをクランプし、プランジャを作動させて溶融したポット内樹脂をキャビティ凹部へ圧送りすることで溶融したキャビティ内樹脂と溶融結合させるトランスファ機構が設けられている。
【００３６】
図１において、モールド金型１を構成する上型２と下型３の概略構成について説明する。尚、以下では、上型２を固定型、上型２に対して接離動する下型３を可動型として説明するものとする。型締め機構は、可動型を駆動させ、駆動源に公知の電動モータを用いトグルリンクなどのリンク機構により昇降するようになっている。
【００３７】
上型２には、上型カル４ａが形成された上型カルインサート４、ワークＷを吸着保持する上型インサート５、下型３の下型チェイス１２とで閉鎖空間を形成する上型チェイス６が図示しない上型ベースに各々支持されている。ワークＷは上型カルインサート４と上型チェイス６とで囲まれた上型インサート５の下面に吸着保持される（吸引孔を設けることは公知なため不図示）。また、上型チェイス６には、真空吸引路６ａが形成されている。真空吸引路６ａはモールド金型１内の閉鎖空間より脱気を行う真空ポンプを備えた減圧機構７に接続されている。
【００３８】
下型３は下型チェイス１２にポット９が組み付けられ下型ランナゲート１０ａが形成されたポットインサート１０、下型キャビティ凹部１１ａが刻設された下型キャビティインサート１１が各々支持されている。下型チェイス１２はその下方に設けられた下型ベースに支持されている。尚、ポット９内には図示しない均等圧ユニットに複数支持された各プランジャ１３が図示しないトランスファ機構によって昇降可能に挿入されている。トランファ機構は、型締め機構により昇降駆動される可動プラテンに組み付けられ、型締め機構とは別の駆動源により独立で昇降する均等圧ユニットを備えている。トランスファ機構が動作することにより均等圧ユニットに支持されたプランジャが上昇し、樹脂がトランスファされる。
【００３９】
また、下型チェイス１２のクランプ面には、シール材１４（Ｏリング等）が嵌め込まれている。減圧機構７を作動させてモールド金型１が型閉じすると、上型チェイス６のクランプ面がシール材１４に当接すると、金型内部空間を外部と遮断してモールド金型１内に減圧空間が形成されるようになっている。
【００４０】
下型キャビティ凹部１１ａとポット９に供給されるモールド樹脂は、粉末、顆粒、液状、タブレットのうち同一形態の樹脂若しくは異なる形態の樹脂を組み合わせて供給される。図５はキャビティ内樹脂とポット内樹脂との形態の組み合わせを示す表図である。これにより、製造コストや成形品質に見合った樹脂を選択して樹脂モールドすることができる。尚、キャビティ内樹脂とポット内樹脂との樹脂特性（熱伝導性、色、シリカ等の含有量等）は、同一特性であっても良いし異なる特性であっても良い。
【００４１】
本実施形態では、下型キャビティ凹部１１ａには、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等）であって、樹脂組成物（シリカ、アルミナなどの充填剤、離型剤、着色剤、フィラー含有率など）が均一に調整された、キャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）が供給され（以下、キャビティ内樹脂１５の樹脂形態を理解し易くするため括弧書きで追記する。但し、その形態に限定されるものではない）、ポット９にはポット内樹脂１６（ミニタブレット）が各々供給される（以下、ポット内樹脂１６の樹脂形態を理解し易くするため括弧書きで追記する。但し、その形態に限定されるものではない）。例えば、キャビティ内樹脂１５としては、顆粒樹脂が用いられ、顆粒樹脂とミニタブレット樹脂とは製造工程がほぼ同じであるため、同一樹脂特性を有する成形品が得られる。
また、ワークＷは、例えば樹脂基板に半導体チップやコンデンサなどの基板実装部品が基板実装されたものが用いられる。尚、キャビティ内樹脂とポット内樹脂とは同一形態の樹脂材を用いてもよい。
【００４２】
上述したワークＷとキャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）及びポット内樹脂１６（タブレット）は、供給ハンドラ１７によって、型開きしたモールド金型１内に搬入される。
例えば、供給ハンドラ１７の上面には、ワークＷが半導体チップ搭載面を下にして載置されている。また、供給ハンドラ１７の内部にはキャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）が充填されたホッパー１７ａが内蔵されており、シャッター１７ｂを中央から開放することでホッパー１７ａの底部を開口して下型キャビティ凹部１１ａにキャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）を供給することができるようになっている。ホッパー１７ａには、１回分の樹脂モールドに必要な下型キャビティ凹部１１ａの容積に合わせた分量のキャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）が充填されていても良く、或いは１回分の樹脂モールドに必要な樹脂量を計量しながらシャッター１７ｂの開閉によって供給するようになっていてもいずれでも良い。
【００４３】
また、供給ハンドラ１７内には、ポット内樹脂１６（タブレット）を保持するタブレット保持部１７ｃが設けられている。タブレット保持部１７ｃはシャッター１７ｄによって開閉されるようになっている。
上記ワークＷは、上型２のワーク吸着部に応じたレイアウト配置で供給ハンドラ１７に保持されており、ホッパー１７ａは、下型３の下型キャビティ凹部１１ａのレイアウトに応じて供給ハンドラ１７に設けられ、タブレット保持部１７ｃも下型３の複数ポット９の配置に応じて供給ハンドラ１７に設けられている。ワークＷの保持は吸着に限らずハンドによる把持でもよい。尚、供給ハンドラ１７は、キャビティ内樹脂１５及びポット内樹脂１６のみを供給するものであってもよい。また、供給ハンドラ１７は、ワークＷとポット内樹脂のみを供給するものであってもよい。この場合、キャビティ内樹脂１５は別のハンドラによって供給することができる。例えば、管路内や搬送装置内で硬化が進んでしまう液状樹脂のように長距離の搬送が困難な樹脂の場合には、プレス部Ｄの間近に樹脂の供給機構を設けて、これにより供給ハンドラ１７とは別途供給する構成を採用することもできる。
【００４４】
また、図７に示すように、供給ハンドラ１７は、ポット内樹脂１６とキャビティ内樹脂１５を金型に供給後ワークＷを金型所定位置に供給してもよい。この場合、ホッパー１７ａは、下型３の下型キャビティ凹部１１ａのレイアウトに応じて供給ハンドラ１７に設けられ、タブレット保持部１７ｃも下型３の複数ポット９の配置に応じて供給ハンドラ１７に設けられている。また、供給ハンドラ１７を移動方向に長くし、樹脂供給部に続いてワーク供給部が下型キャビティ凹部１１ａのレイアウトに応じて設けられワークＷを吸着保持するようになっている。型開きしたモールド金型１に進入した樹脂供給部からシャッター１７ｂを中央から開放することでホッパー１７ａの底部を開口して下型キャビティ凹部１１ａにキャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）を各々供給する。その後、供給ハンドラ１７を更に移動させてワーク供給部に保持したワークＷを下型キャビティ凹部１１ａに対応する位置にセットする。尚、供給ハンドラ１７に対して、下型キャビティ凹部１１ａにキャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）を押し付けて加熱を促進させるための押圧部材や、キャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）を加熱するヒータを設けてもよい。
【００４５】
図８は、供給ハンドラ１７がモールド金型１より退避し、下型キャビティ凹部１１ａにキャビティ内樹脂１５及びワークＷをセットした状態を示す。この後、モールド金型１を型閉じしてワークＷをクランプし、モールド金型内に減圧空間を形成しながら、トランスファ機構を作動させるようになっている。
【００４６】
次に、樹脂モールド方法について図１乃至図４を参照して説明する。
樹脂モールド方法は、モールド樹脂を型開きしたモールド金型１の下型キャビティ凹部１１ａとポット９に対して各々供給しキャビティ凹部１１ａに対応する位置にワークＷを供給してモールド金型１を型閉じすることによりワークＷをクランプし、プランジャ１３を作動させて溶融したポット内樹脂１６をトランスファ成形により下型キャビティ凹部１１ａへ圧送りすることで溶融したキャビティ内樹脂１５と溶融結合させて加圧硬化させる。
【００４７】
以下、より具体的に説明する。
図１において、型開きしたモールド金型１には、供給ハンドラ１７によってワークＷとキャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）及びポット内樹脂１６（タブレット）が搬入される。
図２に示すように、ワークＷはワーク吸着部（上型インサート５の下面）に吸着保持され、ホッパー１７ａよりシャッター１７ｂを開放してキャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）が下型キャビティ凹部１１ａに供給され、タブレット保持部１７ｃよりシャッター１７ｄを開放してポット内樹脂１６（タブレット）が各ポット９に供給される。
【００４８】
次に、上型２に接続する減圧機構７を作動させながら、下型３を上昇させて型閉じを行う。上型チェイス６が下型チェイス１２のシール材１４に当接したときからモールド金型１内を脱気しながら減圧空間が形成され、図３に示すように型閉じしてワークＷがクランプされ、半導体チップが下型キャビティ凹部１１ａ内に収容される。このとき、下型キャビティ凹部１１ａ内には樹脂の流動はほとんど生じない。これによれば、減圧空間内で成形するのでモールド樹脂にボイドの少ない高い成形品質を維持することができる。この場合、タブレット樹脂などに比べ表面積が大きく吸湿しやすい顆粒樹脂を用いる場合には、減圧空間内で加熱することで余剰成分を排出しやすくなり、ボイドの発生を効果的に防止することができる。また、減圧空間内において、モールド金型１の温度よりも高温の気体をキャビティ内樹脂１５に吹き付けることで溶融を促進する構成を採用することもできる。尚、樹脂の形態やその取り扱いによっては、減圧機構７は省略することもできる。
【００４９】
次に、図４（ａ）に示すように、ポット９内のポット内樹脂１６を、プランジャ１３を上昇させて図４（ｂ）に示すように、上型カル４ａ、下型ランナゲート１０ａを通じて下型キャビティ凹部１１ａで溶融したキャビティ内樹脂１５に向けて圧送りする（トランスファ成形）。なお、キャビティ内樹脂は、モールド金型１をクランプした際に半導体チップが樹脂内に一部浸かった場合であっても、ワークＷの樹脂基板と樹脂の間には十分な隙間がある方がよい。
【００５０】
このとき、図４（ｃ）に示すように、下型キャビティ凹部１１ａに供給されたキャビティ内樹脂１５とポット９から圧送りされたポット内樹脂１６同士を溶融結合させて所定樹脂圧に保圧して加熱硬化（キュア）させる。
本実施形態では、下型キャビティ凹部１１ａ内には半導体チップやワイヤ等のインサートものが全て浸かった場合の必要樹脂量である満充填量よりわずかに少ない樹脂量のキャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）が供給され、ポット９内には、キャビティの不足分と当該ポット９から下型キャビティ凹部１１ａに至るまでの樹脂路に充填されてキャビティ内を保圧するのに必要な樹脂量のポット内樹脂１６（タブレット）が供給される。
【００５１】
尚、本実施例におけるキャビティ内樹脂１５の供給量は、キャビティ凹部１１ａに半導体チップやワイヤ等のインサートものが全て浸かった場合の必要樹脂量である満充填量より所定量少ない樹脂量（例えば１００％未満であり、好適には６０％〜９０％）であり、ポット内樹脂１６の供給量は、キャビティ凹部１１ａの不足分を補う樹脂量がポット９に供給されるようになっている。
【００５２】
これにより、型閉じ後、ポット内樹脂１６をキャビティへ圧送りしてキャビティ内樹脂１５と溶融結合する際に、キャビティ凹部１１ａに充填されるキャビティ内樹脂１５の隙間を利用して下型金型ランナゲート１０ａ内のエアーをキャビティ凹部１１ａの周縁部に設けられるエアーベント溝（図示せず）より抜き易くしてエアーの逃げ場を確保することができる。このようにポット内樹脂１６がキャビティに入るときにゲートを通過することでポット内樹脂１６とキャビティ内樹脂１５が混錬され、混ざり込みやすくなる。
また、圧縮成形のように下型キャビティ凹部１１ａに供給するキャビティ内樹脂１５の樹脂量を精密に計量する必要はなく、ポット内樹脂１６により不足分を調整すれば足り高精度の計量が不要となるため、装置コストを抑えることができる。
【００５３】
また、ポット内樹脂１６の供給量を極めて少なくすることができるため、１つのキャビティ凹部１１ａに複数のポット９から樹脂を供給するような従来構成に対し、ポット９の必要数を減らすことができ、装置構造を簡素化でき、複数ポットが必要であったものが最小限の構成では１個のポット９を設けるだけでもよい。例えば、図１０に示すように、単一のポット９から上型カル４、上型ランナ４ｂ、下型ランナゲート１０ａを通じて下型キャビティ凹部１１ａにキャビティ内の不足分をポット内樹脂１６により補充するようにしても良い。この場合、複数プランジャを均等圧にする均等圧ユニットも不要となり、トランスファ機構が簡素になる。更にプランジャが１つになれば、樹脂トランスファ制御が容易に精度良くできる。またポット９やランナゲート１０ａ内に残留し廃棄される不要樹脂の量を減らすこともできる。
【００５４】
或いは、キャビティ内樹脂１５の供給量はキャビティ凹部１１ａに半導体チップやワイヤ等のインサートものが全て浸かった場合の必要樹脂量である満充填量より明らかに少ない所定量（例えば５０％以下）であり、ポット内樹脂１６の供給量は、キャビティ内樹脂１５の供給量より多くキャビティ凹部１１ａの不足分を補う樹脂量がポット９に供給されるようになっていても良い。
このような構成例においても、キャビティ凹部１１ａに供給するキャビティ内樹脂１５の樹脂量を精密に計量する必要はなく、ポット内樹脂１６をキャビティ凹部１１ａに圧送りし所定の樹脂圧を加えることで不足分を調整し保圧することができ、ポット内樹脂１６（換言すれば、プランジャ１３の動作量）により不足分を調整することができる。よって、モールド装置内における樹脂の計量構成や供給ハンドラ１７による樹脂供給動作を簡略化することができる。本構成においても、ポット内樹脂１６の供給量は、通常のトランスファ成形と比較して大きく減らすことができる。
【００５５】
尚、キャビティ内樹脂１５の供給量は、ポット内樹脂１６の供給量を低減できる範囲であれば任意の割合とすることができ、上述の割合以外の割合としてもよい。例えば、キャビティ凹部１１ａの満充填量に相当する樹脂量（約１００％）としてもよい。この場合、キャビティ内樹脂を精密に計量する必要があり、多かった場合は型締め時にキャビティ内樹脂がキャビティより漏れ出ない工夫が必要になる。例えば、所定の粒径（例えばφ１．０程度）の均一形状または均一重量に形成した顆粒樹脂を使用し、計数や計量により使用個数を制御することでキャビティ内樹脂１５を精密に計量する構成が好適に使用できる。また、ポット内樹脂１６を圧送する場合に、当該ポットからキャビティに至る空間に存在するエアーを排出するためのエアーベントピン又はランナ端にエアーベント溝等を設ける必要がある。
ポット内樹脂１６は、ランナゲートに充填されることでゲートを介してキャビティ凹部１１ａ内のキャビティ内樹脂１５に対して樹脂圧を加えることができるため、圧縮成形装置のようにキャビティ駒を可動させる必要がなくリリースフィルムも不要となり、安価に成形が可能となる。なお、この場合、減圧空間形成後に十分に減圧してから型閉じすることでエアーを十分に排出してから成形するのが好ましい。
【００５６】
尚、加熱硬化後のワークＷをモールド金型１から取り出す際には、型開きに伴って上型２及び下型３に設けられた図示しないエジェクタピン機構により成形品を離型させ、減圧機構７の吸引を停止することにより、モールド金型１から取り出すことができる。取り出しは供給ハンドラ１７によって行っても良いが、図示しない取出しハンドにより行っても良い。
【００５７】
上記構成によれば、下型キャビティ凹部１１ａ内のキャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）の樹脂量が正確に計量されているので樹脂の流動がきわめて少なく、下型キャビティ凹部１１ａ内の樹脂圧をポット９に供給され溶融したポット内樹脂１６を圧送りすることで所定に保圧する。よって、キャビティ内樹脂１５とポット内樹脂１６とは同一樹脂であっても良いし或いは製造コストや成形品質に見合った樹脂形態及び樹脂特性の異なる樹脂を選択して樹脂モールドしても良い。例えば、製品となるキャビティ内に供給される樹脂は品質の良いものを用い、不要樹脂となるポット内に供給される樹脂は低コストの樹脂を用いることも可能である。すなわち、製品の部位ごとに特性を変えた樹脂を予めキャビティ内各部位に供給することで部位ごとに特性の異なる製品を樹脂モールドすることができる。
【００５８】
また、図６（ｂ）に示すように、樹脂モールド装置に、ポット内樹脂供給部Ｂ（タブレット）のほかに、キャビティ内樹脂供給部Ｃに代えてタブレット樹脂を破砕して供給するタブレット樹脂破砕部Ｆを設けても良い。タブレット樹脂破砕部Ｆは、例えば樹脂タブレットを密閉空間で例えばプレス装置等の圧縮破壊機構やチップクラッシャー、カッターミルなどの破砕機構を用いて破砕するようになっている。この場合、成形に必要な個数の樹脂タブレットのうち、キャビティ内樹脂１５とポット内樹脂１６の供給量の割合に応じて一部を破砕しホッパー１７ａに供給すると共に、残りをタブレット保持部１７ｃに保持させてモールド金型１内に供給する。
【００５９】
本実施例では、プランジャ１３の動作量によって所定の樹脂圧を加えることができるため、キャビティ内樹脂１５及びポット内樹脂１６のいずれにも正確な供給が必ずしも必要でないため、このため、キャビティ内樹脂１５及びポット内樹脂１６に供給するトータルの樹脂量（樹脂タブレットの個数）が決まっていれば、安価な固形樹脂（樹脂タブレット）を樹脂破砕部Ｆにて破砕して計量することなく下型キャビティ凹部１１ａに所定量供給できるので、該下型キャビティ凹部１１ａ内で破砕樹脂が溶融しやすいうえにキャビティ内樹脂１５をポット内樹脂１６と同じ環境下（熱履歴、吸湿量など）で保管された樹脂を使用することで樹脂の管理がしやすいうえに成形品質も安定する。また、入手性が良く安価な樹脂タブレットのみを用いて成形を行うことができ、上述のような効果を有する樹脂モールドを安価に実現することができる。
【００６０】
また、図１１に示すように、下型キャビティインサート１１の下型キャビティ凹部１１ａの周囲に連結するオーバーフローキャビティ１１ｃが設けられていても良い。トランスファ機構を作動させてプランジャ１３によりポット内樹脂１６をキャビティ内樹脂１５と溶融結合する際に、当該キャビティ内樹脂１５をオーバーフローキャビティ１１ｃにオーバーフローさせて成形する。
【００６１】
これによれば、下型キャビティ凹部１１ａに供給されたキャビティ内樹脂１５にポット内樹脂１６を加圧して溶融結合させる際に予め下型キャビティ凹部１１ａに充填されていた先頭側の質の低下したキャビティ内樹脂１５を若干量オーバーフローキャビティ１１ｃへオーバーフローさせることにより、成形品質を向上させることができる。
【００６２】
［第２実施例］
次に樹脂モールド方法及び装置の他例について図１２及び図１３を参照して説明する。実施例１と同一部材には同一番号を付与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。ワークＷは、樹脂基板に半導体チップなどが基板実装されたものが用いられる。図１２に示すように上型２において、上型キャビティインサート１８には上型キャビティ凹部１８ａが刻設されており、上型カルインサート４には上型カル４ａとこれに連続する上型ランナゲート１９が形成されている。
【００６３】
また、下型３において、下型インサート２０には、ワークＷが載置されるようになっている。ポット９にはポット内樹脂１６ａ（液状樹脂）が供給され、ワークＷにもキャビティ内樹脂１５ａ（液状樹脂）が図示しない供給ハンドラに備えたシリンジより１回の樹脂モールドに必要な量だけ計量されて供給される。
【００６４】
図１３（ａ）において、ポット９にポット内樹脂１６ａ（液状樹脂）が供給され、下型インサート２０に載置されたワークＷにキャビティ内樹脂１５ａ（液状樹脂）が供給されると、上型２に接続する減圧機構７を作動させながら、下型３を上昇させて型閉じを行う。上型チェイス６が下型チェイス１２のシール材１４に当接したときからモールド金型１内を脱気しながら減圧空間が形成され、型閉じが完了する際に上型キャビティ凹部１８ａ内にキャビティ内樹脂１５ａ（液状樹脂）が押し広げられて充填される。このとき、キャビティ内樹脂１５ａの流動は上型キャビティ凹部１８ａ内の限られた範囲内となる。
【００６５】
次に、図１３（ｂ）に示すように、ポット９内で溶融したポット内樹脂１６ａ（液状樹脂）を、プランジャ１３を上昇させて上型カル４ａ、上型ランナゲート１９を通じて上型キャビティ凹部１８ａで溶融したキャビティ内樹脂１５ａに向けて圧送りする（トランスファ成形）。尚、液状樹脂であっても、モールド金型に内蔵されたヒータにより加熱されることで粘度が低下して溶融状態となるため、ここでは溶融という。
【００６６】
このとき、上型キャビティ凹部１８ａで溶融したキャビティ内樹脂１５ａとポット９から圧送りされたポット内樹脂１６ａ同士を溶融結合させて所定樹脂圧に保圧して加熱硬化（キュア）させる。
【００６７】
このように、本実施例においては、上型２に上型キャビティ凹部１８ａが設けられている構成であっても、ワークＷにキャビティ内樹脂１５ａとして液状樹脂を供給することで、ポット内樹脂１６ａの供給量を低減でき、上述の実施例と同様の効果を奏することができる。また、ワークＷ上に供給するキャビティ内樹脂１５ａとして顆粒樹脂を供給することもできる。
【００６８】
［実施例３］
次に、樹脂モールド方法及び装置の他例について図１４を参照して説明する。実施例１と同一部材には同一番号を付与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。ワークＷは、リードフレームに半導体チップが基板実装されたものが用いられる。
上型２の上型キャビティインサート１８には上型キャビティ凹部１８ａが形成され、下型キャビティインサート１１には下型キャビティ凹部１１ａが各々形成されている。
【００６９】
この場合、下型キャビティ凹部１１ａに供給されるのはキャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）であるが、キャビティ容積を全て満たすだけの樹脂量は供給できない。よって、ポット９には、キャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）の不足分を補う樹脂量を有するポット内樹脂１６（タブレット）が供給される。型閉じしただけではキャビティ容積をキャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）で満たすことはできないので、トランスファ成形により、ポット内樹脂１６（タブレット）の溶融した樹脂を補充することで上下のキャビティ凹部１８ａ，１１ａに対してリード間の隙間を通じて樹脂を充填することができる。なお、樹脂基板の場合は上下貫通孔を設ければよい。
【００７０】
本実施例においても、下型キャビティ凹部１１ａに供給されるキャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）の樹脂量を精密に管理する必要がなく、キャビティ内の樹脂量の不足分をポット９内のポット内樹脂１６（タブレット）で補填するので供給ハンドラ１７による樹脂供給動作が容易になる。
尚、下型キャビティにキャビティ内樹脂１５を供給して充満させ、上型キャビティにポット内樹脂１６を供給して充満させるようにしても良い。この場合、上下キャビティの樹脂特性を意図的に変えて成形することも可能である。
【００７１】
［実施例４］
次に、樹脂モールド方法及び装置の他例について図１５を参照して説明する。実施例１と同一部材には同一番号を付与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。ワークＷは、樹脂基板に半導体チップがマトリクス配置で基板実装されたものが用いられる。
【００７２】
ワークＷは上型２の上型インサート５に吸着保持される。下型３の下型キャビティインサート１１には、半導体チップのマトリクス配置に対応して下型キャビティ凹部１１ａが各々形成されている。ポットインサート１０及び下型キャビティインサート１１は、下型チェイス２３に挿抜可能に組み付けられている。各下型キャビティ凹部１１ａには半導体チップやワイヤ等のインサートものが全て浸かった場合の必要樹脂量である満充填量よりわずかに少ない樹脂量のキャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）が供給され、ポット９にはポット内樹脂１６（タブレット）が供給されるのは実施例１と同様である。各下型キャビティ凹部１１ａは、下型ランナゲート１０ａに接続する下型キャビティ凹部１１ａと縦又は横或いは縦横に接続するスルーゲート１１ｂによって連結されている。これにより、後述するポット９内のポット内樹脂１６（タブレット）が溶融して溶融樹脂が圧送りされて各下型キャビティ凹部１１ａに溶融したキャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）へ樹脂を補充しながら所定の樹脂圧が加わるようになっている。この場合、ポット内樹脂はタブレットを使用したが、キャビティ内樹脂と同一形態の顆粒樹脂を使用しても良い。顆粒樹脂を使用した場合は樹脂モールド装置にストックする樹脂が１種類となるため管理が容易である利点がある。
【００７３】
尚、例えば、キャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）としては、所定の粒径（例えばφ１．０程度）の球状体に形成したキャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）を使用し、各下型キャビティ凹部１１ａの数だけホッパー１７ａとシャッター１７ｄを設けたハンドラを用いて個別に供給するのが好ましい。これは各下型キャビティ凹部１１ａに対して、均一な供給量で供給することができ、計量も簡易であるため下型キャビティ凹部１１ａが多くなっても供給に要する時間が長くなることはない。また、通常の顆粒樹脂のように微粉を含まないため、金型間に挟みこんでしまってフラッシュの原因となる事態を防止することができる。
【００７４】
また、モールド金型１内に減圧空間が形成された状態でワークＷの半導体チップが各下型キャビティ凹部１１ａ内の溶融したキャビティ内樹脂１５に供給され、ポット９内で溶融したポット内樹脂１６を下型ランナゲート１０ａ及びスルーゲート１１ｂを通じて各下型キャビティ凹部１１ａに向けて圧送りすることで下型キャビティ凹部１１ａに溶融したキャビティ内樹脂１５と溶融結合させて所定樹脂圧に保圧したまま加熱硬化（キュア）させる。
【００７５】
尚、モールド金型１は、上型２に上型キャビティ凹部１８ａがマトリクス配置された上型キャビティインサート１８を備え、下型３にワークＷを載置する下型インサート２０を備えていても良い。
【００７６】
このように、本実施例においては、複数の下型キャビティ凹部１１ａがスルーゲート１１ｂを通じて接続される構成であっても、各下型キャビティ凹部１１ａにキャビティ内樹脂１５を供給することで、ポット内樹脂１６の供給量を低減でき、上述の実施例と同様の樹脂モールドによる効果を奏することができる。また、スルーゲート１１ｂを通過する樹脂の量は少なくなるので、この部分の摩耗を減らすことができる。
【００７７】
［実施例５］ 
次に、樹脂モールド方法及び装置の他例について図１６を参照して説明する。実施例１と同一部材には同一番号を付与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。ワークＷは、実施例４と同様で樹脂基板に半導体チップがマトリクス配置で基板実装されたものが用いられる。
【００７８】
ワークＷは上型２の上型インサート５に吸着保持される。下型３の下型キャビティインサート１１には、マトリクス配置された半導体チップの実装エリアに対応して一括封止するように下型キャビティ凹部１１ａが形成されている。ポットインサート１０及び下型キャビティインサート１１は下型チェイス２３に挿抜可能に組み付けられている。下型キャビティ凹部１１ａには半導体チップやワイヤ等のインサートものが全て浸かった場合の必要樹脂量である満充填量よりわずかに少ない樹脂量のキャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）が供給され、ポット９にはポット内樹脂１６（タブレット）が供給されるのは実施例１と同様である。
【００７９】
また、モールド金型１内に減圧空間が形成された状態でワークＷの半導体チップが下型キャビティ凹部１１ａ内で溶融したキャビティ内樹脂１５に供給され、ポット９内で溶融したポット内樹脂１６を下型キャビティ凹部１１ａに向けて圧送りすることで下型キャビティ凹部１１ａを満たしたキャビティ内樹脂１５と溶融結合させて所定樹脂圧に保圧したまま加熱硬化（キュア）させる。
【００８０】
尚、モールド金型１は、上型２に一括封止する上型キャビティ凹部１８ａが形成された上型キャビティインサート１８を備え、下型３にワークＷを載置する下型インサート２０を備えていても良い。
【００８１】
［実施例６］ 
次に、樹脂モールド方法及び装置の他例について図１７を参照して説明する。実施例１と同一部材には同一番号を付与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。ワークＷは、実施例４と同様で樹脂基板に半導体チップがマトリクス配置で基板実装されたものであって、樹脂モールドされるパッケージ厚が０．２ｍｍと薄型大判サイズのワークＷ、例えばＰＯＰのような積層チップが多数実装された大型基板やＥ−ＷＬＰ（Ｅｍｂｅｄｄｅｄ  Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｐａｃｋａｇｅ）などを想定している。モールド金型１の構成は、一括封止する下型キャビティ凹部１１ａの厚さが薄く形成されているほかは実施例５と同様である。下型キャビティ凹部１１ａには半導体チップやワイヤ等のインサートものが全て浸かった場合の必要樹脂量である満充填量よりわずかに少ない樹脂量のキャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）が供給され、ポット９にはポット内樹脂１６（タブレット）が供給されるのは実施例１と同様である。この場合、パッケージ厚が薄いので、下型キャビティ凹部１１ａへのキャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）の供給と同時に溶融が始まるため樹脂の流動はほとんどなく樹脂充填性が良い。
【００８２】
また、例えばＰＯＰのような積層チップでは、パッケージ厚は薄くなる反面、チップは積層され厚手となっており、チップ上の成形厚は極めて薄くなっている。しかしながら、本発明のように予め下型キャビティ凹部１１ａへのキャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）が供給されているため、クランプ時に極めて隙間が狭くなるチップ上に樹脂を流し込む必要はない。このため、高性能パッケージの封止においてもチップ上に確実に樹脂を充填することができ、ボイドや未充填を防止して高品質な成形が可能となっている。
【００８３】
尚、モールド金型１は、上型２に一括封止する上型キャビティ凹部１８ａが形成された上型キャビティインサート１８を備え、下型３にワークＷを載置する下型インサート２０を備えていても良い。
【００８４】
［実施例７］
次に、樹脂モールド方法及び装置の他例について図１８を参照して説明する。実施例１と同一部材には同一番号を付与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。ワークＷは、実施例４と同様で樹脂基板に半導体チップが基板実装されたものが用いられる。
モールド金型１は実施例２と同様であり（図８参照）、上型２において、上型キャビティインサート１８には上型キャビティ凹部１８ａが刻設されており、上型カルインサート４には上型カル４ａとこれに連続する上型ランナゲート１９が形成されている。また、上型２の樹脂供給路（上型カル４ａ、上型ランナゲート１９、上型キャビティ凹部１８ａ）を含む金型クランプ面にはリリースフィルム２２が吸着保持されている。
【００８５】
また、下型３において、下型インサート２０には、ワークＷが載置されるようになっている。ポット９にはポット内樹脂１６ａ（液状樹脂）が供給され、ワークＷにはキャビティ内樹脂１５ａ（液状樹脂）が図示しない供給ハンドラに備えたシリンジより半導体チップやワイヤ等のインサートものが全て浸かった場合の必要樹脂量である満充填量よりわずかに少ない樹脂量だけ計量されて供給される。
【００８６】
ポット９にポット内樹脂１６ａ（液状樹脂）が供給され、下型インサート２０に載置されたワークＷにキャビティ内樹脂１５ａ（液状樹脂）が供給されると、上型２に接続する減圧機構７を作動させながら、下型３を上昇させて型閉じを行う。
【００８７】
本実施例の場合、上型２のクランプ面をリリースフィルム２２で覆っているので、メンテナンスが容易になるうえに金型の摩耗を防ぐことができる。なお、リリースフィルム２２は上型キャビティ凹部１８ａに用いたが、下型ワークＷの下側及びポット内側に設けても良いし、上型２及び下型３の双方に設けても良い。
【００８８】
［実施例８］
次に、樹脂モールド方法及び装置の他例について図１９を参照して説明する。実施例１と同一部材には同一番号を付与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。ワークＷは、実施例１と同様で樹脂基板に半導体チップが基板実装されたものが用いられる。
【００８９】
ワークＷと、パッケージ部の外形及び厚さを規定するキャビティ孔２４ａが穿孔され繰り返し搬入／搬出可能なキャビティプレート２４とがプレス装置に搬入され、下型３と位置合わせして載置しモールド金型１をクランプすることにより樹脂封止される。キャビティプレート２４は、金型外でプリヒートされてワークＷと共にプレス装置に対して搬入される金属製のプレートであり、複数のキャビティ孔２４ａ及びポット孔２４ｂが穿孔されている。また、上型２の上型カル４ａ及び上型ランナ４ｂを含むクランプ面にはリリースフィルム２２は吸着保持されている。実施例７と同様に、リリースフィルム２２は上型キャビティ凹部１８ａに用いたが、下型ワークＷの下側及びポット内側に設けても良いし、上型２及び下型３の双方に設けても良い。
【００９０】
下型３にワークＷとキャビティプレート２４とを重ね合させた状態で、図示しない供給ハンドラよりキャビティ孔２４ａ内に例えばキャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）を所定量供給し、ポット孔２４ｂを通じてポット内樹脂１６（タブレット）をポット９へ供給する。そして、モールド金型１を型閉じしてワークＷ及びキャビティプレート２４をクランプする。そして、トランスアファ機構を作動させてプランジャ１３によりポット内樹脂１６をポット孔２４ｂ，上型カル４ａ及び上型ランナ４ｂを通じてキャビティ孔２４ａに圧送りしてキャビティ内樹脂１５と溶融結合させ、所定樹脂圧に保圧して加熱硬化（キュア）させる。
上記構成によれば、ワークＷの上側にパッケージを成形するような場合であっても顆粒樹脂をこぼれにくくすることができ、こぼれた顆粒樹脂がクランプされてフラッシュが発生するような不具合を確実に防止することができる。なお、ワークＷの上側に低粘度の液状樹脂を供給するような場合であっても、液状樹脂がキャビティの外側に拡がってしまうような事態を確実に防止することができる。また、キャビティプレート２４を容易に交換することができるため、キャビティサイズ及びキャビティ個数を容易に変えられる利点がある。
尚、樹脂モールド後の成形品は、キャビティプレート２４と共にモールド金型１より取り出されて、ワークＷがキャビティプレート２４より分離して取り出される。
【００９１】
［実施例９］
次に、樹脂モールド方法及び装置の他例について図２０を参照して説明する。実施例１と同一部材には同一番号を付与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。ワークＷは、実施例１と同様で樹脂基板に半導体チップが基板実装されたものが用いられる。
【００９２】
本実施例では、実施例８と同様に金属製のキャビティプレート２４が用いられる。キャビティプレート２４の一面側（ワークＷに臨む上面側）にキャビティ凹部２４ｃが形成され、他面側（下型ランナゲート１０ａに臨む下面側）には該キャビティ凹部２４ｃに接続するバーチカルゲート２４ｄ及びプレートカル２４ｅが形成されている。
【００９３】
型開きしたモールド金型１の上型２のクランプ面にワークＷを吸着保持し、下型３のポット９にポット内樹脂１６（タブレット）を供給する。また、下型３のクランプ面には、キャビティプレート２４がプレートカル２４ｅとポット９とを位置合わせして載置される。また、図示しない供給ハンドラによってキャビティ凹部２４ｃに半導体チップやワイヤ等のインサートものが全て浸かった場合の必要樹脂量である満充填量よりわずかに少ない樹脂量のキャビティ内樹脂１５（顆粒樹脂）が供給される。
【００９４】
そして、モールド金型１をクランプして、トランスファ機構を作動させてプランジャ１３を押し上げて溶融したポット内樹脂１６をプレートカル２４ｅ、下型ランナゲート１０ａ及びバーチカルゲート２４ｄを通じてポット内樹脂１６をキャビティ凹部２４ｃ内へ圧送りして溶融結合させる。
これにより、キャビティ凹部２４ｃに対して供給されたキャビティ内樹脂１５は、バーチカルゲート２４ｄを介して圧送されたポット内樹脂１６によって所定の樹脂圧を加えたまま加熱硬化（キュア）させる。樹脂モールド後の成形品は、キャビティプレート２４と共にモールド金型１より取り出されて、ワークＷがキャビティプレート２４より分離して取り出される。
【００９５】
また、キャビティプレート２４を用いる構成の類似構成として、キャビティ孔２４ａが穿孔された中間型を用いた三型構成であっても良い。この場合、中間型を上型２と下型３との間で上下動させることにより、キャビティ内樹脂１５、ポット内樹脂１６及びワークＷをそれぞれ供給可能とすることができる。供給動作が完了した後の工程は上述した実施形態と同様に行われる。
【００９６】
以上のように、キャビティトップゲート（バーチカルゲート）でモールドする場合においても同様の樹脂モールド方法が適用できる。この場合、各キャビティ内に相当量のキャビティ内樹脂１５を供給し、トランスファによってトップゲート（バーチカルゲート）からポット内樹脂１６を注入することでキャビティ内に所定の樹脂圧を加えることができ、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。このように、ポットとキャビティを有する多種多様な金型構成においても同様な樹脂モールド方法を用いることができ、いずれの方法においても好適な効果が得られる。
【００９７】
上述した樹脂モールド装置及び成形方法を用いれば、キャビティ内樹脂１５とポット内樹脂１６同士を溶融結合させることで樹脂の流動量が少なくワークＷに与える負荷が少ないうえに金型（特にゲート部分）の摩耗も減らすことができる。また、トランスファ機構によりキャビティ内を所定の樹脂圧で保圧することにより樹脂充填性を維持して薄型大判のワークＷに対しても高い成形品質を維持することができる。また、予め下型キャビティ凹部１１ａにキャビティ内樹脂１５を充填することで、キャビティ内に充填する樹脂量が増えてもポット９の容積に影響を受けない。よって、ワークＷを封止する樹脂量が増えても可能な限りキャビティを増やして多数個取りを実現することができる。また、ポット数を減らしてトランスファ機構を簡素化することもできる。
また、供給ハンドラ１７を用いることで、モールド金型１へ１回の進退動でワークＷや樹脂を効率よく供給することができる。
また、以上説明した樹脂モールド方法及び装置においては、モールド金型１やプレス装置をはじめとした各種装置に既存の設備を利用でき、安価な構成の追加により実施できるため、初期費用においてもメリットが大きい。
【００９８】
前述したキャビティ内樹脂は比較的計量しやすい顆粒樹脂や液状樹脂を選択したが、粉末樹脂、タブレットであっても良い。タブレットとしては、通常量産されているミニタブレットの他、キャビティよりも小さく成形された板状や円柱（円板）形状などの各種の形状を採用することもできる。また、ポット内樹脂１６は、タブレットを用いたが、顆粒樹脂や液状樹脂２１或いは粉末樹脂であっても良い。
【００９９】
また、各実施形態のワークＷとして、ＷＬＰ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｐａｃｋａｇｅ）に用いるウエハや、半導体チップを貼り付けたＥ−ＷＬＰ（Ｅｍｂｅｄｄｅｄ  Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｐａｃｋａｇｅ）に用いるキャリアプレートを適宜採用することもできる。また、ＬＥＤチップが実装されたリードフレームやＱＦＮやセラミックス基板であってもよい。また、ワークＷとしてフリップチップ型の半導体チップを基板実装した樹脂基板やセラミックス基板のような各種基板を用い、オーバーモールドしながらアンダーフィルする構成でも適用することもできる。さらに、ワークＷとしては、必ずしも半導体チップが実装されていなくてもよく、ＬＥＤのリフレクタや放熱板を固定するためのスティフナを形成する基板やリードフレームであってもよい。このように、ワークＷとしては各種の樹脂モールド方法に用いられる任意の対象であってよく、どのようなワークＷであっても上述したような好適な効果が得られる。
また、モールド金型１は、上型２を固定型、下型３を可動型としたが、下型３を固定型、上型２を可動型としてもよく、双方を可動型としても良い。
【０１００】
またワークＷは、マップ製品に限らずマトリクス製品であっても良い。また、薄型パッケージを成形する場合、圧縮成形装置やＴＣＭ装置ではリリースフィルムが必要であったが、樹脂モールド装置では、金型可動部がないため、省略することができる。よって、金型キャビティ形状がパッケージ形状にそのまま転写され、パッケージ部の外形精度が出しやすくなる。また、キャビティ内に可動部が無いため、固定された一体型のキャビティで良いため、金型構造及び装置構造を簡略にすることができる。
また、樹脂量を要する大型キャビティの場合、キャビティ凹部にキャビティ内樹脂を供給することで、ポットに供給するポット内樹脂の樹脂量を減らすことができるので、マルチポットではなくシングルポットにすることも可能である。よって、マルチプランジャに備わる均等圧ユニットなどの複雑な機構が不要になるため、トランスファ機構も簡略化することができ、制御動作も正確かつ容易に行える。
仮にキャビティの容積が増えても、キャビティ内樹脂の供給量を増やせば足りるので、汎用性が高まる。
【符号の説明】
【０１０１】
Ａ  ワーク供給部  Ｂ  タブレット樹脂供給部  Ｃ  顆粒樹脂供給部  Ｄ  プレス装置  Ｅ  収納部  Ｆ  タブレット樹脂破砕部  Ｗ  ワーク  １  モールド金型  ２  上型  ３  下型  ４  上型カルインサート  ４ａ  上型カル  ４ｂ  上型ランナ  ５  上型インサート  ６  上型チェイス  ６ａ  真空吸引路  ７  減圧機構  ９  ポット  １０  ポットインサート  １０ａ  下型ランナゲート  １１  下型キャビティインサート  １１ａ  下型キャビティ凹部  １１ｂ  スルーゲート  １１ｃ  オーバーフローキャビティ  １２  下型チェイス  １３  プランジャ  １４  シール材  １５，１５ａ  キャビティ内樹脂  １６，１６ａ  ポット内樹脂  １７  供給ハンドラ  １７ａ  ホッパー  １７ｂ，１７ｄ  シャッター  １７ｃ  タブレット保持部  １８  上型キャビティインサート  １８ａ  上型キャビティ凹部  １９  上型ランナゲート  ２０  下型インサート  ２２  リリースフィルム  ２３  下型チェイス  ２４  キャビティプレート  ２４ａ  キャビティ孔  ２４ｂ  ポット孔  ２４ｃ  キャビティ凹部  ２４ｄ  バーチカルゲート  ２４ｅ  プレートカル
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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