(57)【要約】【課題】樹脂封止用のフィルムにおいて、型締め直前におけるしわやたるみ等の発生を防止し、仮にしわやたるみ等が発生してもこれらを解消する。【解決手段】樹脂成形型に、相対向して設けられた下型１Ａ及び上型２Ａと、下型１Ａ・上型２Ａ間に昇降自在に設けられ開口４を有する中間型３と、開口４を取り囲むようにして上型２Ａに設けられたクランプ部９と、上型２Ａ・中間型３間に張設されたフィルム１０とを備える。上型２Ａを下降させて、型締め完了前にクランプ部９がフィルム１０を挟んだ状態で上型２Ａの凸部５がフィルム１０を押動し、更に上型２Ａを下降させてクランプ部９がフィルム１０を固定した状態で凸部５がフィルム１０を押動して伸長させ、フィルム１０を介してチップ１２が押圧された状態で型締めを完了する。これにより、クランプ部９の内側においてフィルム１０のしわ１５やたるみ１６を防止し、仮に発生してもこれを解消する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対向する複数の型からなり、該複数の型の間に張設されたフィルムを使用して基板の主面において液状樹脂を硬化させ硬化樹脂を形成して電子部品を樹脂封止する際に使用され、前記液状樹脂によって充填されるべき空間からなるキャビティを有する樹脂封止用型であって、
前記複数の型のうち、少なくとも前記樹脂封止型が型締めした状態において前記基板における前記主面の反対面に接触する基板側の型と、
前記複数の型のうち前記キャビティを構成する１又は複数のキャビティ側の型と、
前記基板側の型と前記キャビティ側の型とのうち少なくともいずれかの側に設けられ、前記樹脂封止用型の型締めが完了する前に前記キャビティを取り囲むようにして前記フィルムを挟むクランプ部とを備えるとともに、
前記基板側の型と前記キャビティ側の型とのうち少なくともいずれかの型が、前記樹脂封止用型が型締めされる過程において、かつ、前記クランプ部により前記フィルムが挟まれた状態において、前記クランプ部の内側における前記フィルムを押動することを特徴とする樹脂封止用型。
【請求項２】
請求項１記載の樹脂封止用型において、
前記キャビティ側の型は、前記基板側の型に対向する一方の型と、開口を有するようにして前記一方の型と前記基板側の型との間に設けられ前記開口の少なくとも一部が前記キャビティを構成する他方の型とを有するとともに、
前記フィルムは前記一方の型と前記他方の型との間に張設され、
前記クランプ部は前記一方の型と前記他方の型とのうち少なくともいずれかに設けられ、
前記一方の型が前記フィルムを押動し、かつ、前記一方の型における前記フィルムを押動する部分の少なくとも一部が前記キャビティを構成することを特徴とする樹脂封止用型。
【請求項３】
請求項１記載の樹脂封止用型において、
前記フィルムは前記基板と前記基板側の型との間に布設され、前記基板側の型が前記フィルムを押動することを特徴とする樹脂封止用型。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか１つに記載の樹脂封止用型において、
前記クランプ部は前記フィルムを固定するとともに、
前記固定されたフィルムを押動しながら型締めすることにより、前記クランプ部の内側において前記フィルムが伸長された状態で型締めが完了することを特徴とする樹脂封止用型。
【請求項５】
相対向する複数の型からなり液状樹脂によって充填されるべき空間からなるキャビティを有する樹脂封止用型を使用して電子部品を樹脂封止する場合において、前記複数の型の間にフィルムを張設する工程と、前記複数の型のうち一部の型に基板を載置する工程と、前記樹脂封止用型を型締めする工程と、前記キャビティを前記液状樹脂によって充填された状態にする工程と、前記基板の主面において前記液状樹脂を硬化させて硬化樹脂を形成する工程と、前記樹脂封止用型を型開きする工程と、前記電子部品と前記硬化樹脂とを含む成形体を取り出す工程とを有する樹脂封止方法であって、
前記樹脂封止用型の型締めを完了させる前に前記キャビティを取り囲むようにして前記フィルムを挟む工程と、
前記樹脂封止用型の型締めを行いながら前記挟まれているフィルムを押動する工程とを備えたことを特徴とする樹脂封止方法。
【請求項６】
請求項５記載の樹脂封止方法において、
前記挟む工程では、挟むことによって前記フィルムを固定し、
前記押動する工程では、挟まれて固定された状態にある前記フィルムを伸長させることを特徴とする樹脂封止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルムを使用して、基板の主面において液状樹脂を硬化させ硬化樹脂を形成して電子部品を樹脂封止する際に使用される、樹脂封止用型及び樹脂封止方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リードフレームやプリント基板等（以下「基板」という。）に装着された半導体チップ等のチップ状の電子部品（以下「チップ」という。）を樹脂封止して、製品であるパッケージを含む成形体を製造するには、トランスファモールド法が広く使用されている。このトランスファモールド法による樹脂封止においては、相対向する樹脂封止用金型の間にフィルムを張設する場合がある。
【０００３】
フィルムを使用する場合における従来の樹脂封止用金型を、図７を参照して説明する。図７は、フィルムを使用する場合における従来の樹脂封止用金型を示す部分断面図である。相対向する樹脂封止用金型、すなわち下型３０と上型３１とが設けられ、下型３０の凹部３２には、チップ（図示なし）が装着された基板３３が載置される。ここで、金型が型締めした状態で、上型３１に設けられた樹脂流路（図示なし）を経由してキャビティ３４に溶融樹脂が注入され、その溶融樹脂が硬化する。これにより、基板３３上に硬化樹脂３５が形成されて、最終製品であるパッケージを含む成形品が完成する。下型３０と上型３１との間には、フィルム３６が張設されている。フィルム３６は、下型３０と上型３１とが型開きしている状態で、送出し側ロール３７から供給されて、テンションローラ３８，３９を順次経由して巻取り側ロール４０によって巻き取られるとともに、吸引手段（図示なし）によりキャビティ３４における型面に吸着される。したがって、送り出されてキャビティ３４において型面に吸着されたフィルム３６を挟んで下型３０と上型３１とが型締めした状態で、樹脂封止が行われることになる。
【０００４】
フィルム３６は、次のような目的で使用される。第１に、フィルム３６は、キャビティ３４における型面と硬化樹脂３５との間の離型性を確保する目的で、リリースフィルムとして使用される場合がある。この場合には、フィルム３６は、例えば、ふっ素樹脂から構成される。第２に、フィルム３６は、硬化樹脂３５に所定のパターン（ロゴタイプや製品名等）を転写する目的で、転写用フィルムとして使用される場合がある。この場合には、図７におけるフィルム３６の下側の面に予め形成されたパターンが、硬化樹脂３５に転写される。第３に、フィルム３６は、基板３３を仮固定するとともに、特に基板３３がリードフレームである場合に、その開口部（図示なし）を経由して基板３３の下面に溶融樹脂（図示なし）が漏れ出さないようにする目的で、粘着フィルム及びシール部材として使用される場合がある。この場合には、フィルム３６は、図７とは異なり、基板３３と下型３０との間に張設され、基板３３の下面に対向する側の面に粘着層を有している。
【０００５】
ところで、フィルム３６はこれらの目的及び機能を有しているので、フィルム３６にしわやたるみ等が発生すると、硬化樹脂３５の表面に凹凸が生じることによる外観品位及び寸法精度の低下、転写されたパターンの不明瞭化による外観品位の低下、基板３３の下面における樹脂ばりの発生等といった問題が発生する。そこで、連続的に供給され走行しているフィルム３６におけるしわやたるみ等の発生を防止するために、フィルム３６に加えられる張力を一定に保つ機構が提案されている（例えば、特許文献１参照）。これによれば、巻き出しロール・巻き取りロール間（上述した送出し側ロール３７・巻取り側ロール４０間に相当）において一定の張力を加えつつ、連続的に封止テープ（上述したフィルム３６に相当）の巻き出しと巻き取りとを行うことが可能に構成されている。したがって、この場合には、巻き出しロール・巻き取りロール間で封止テープに一定の張力を加えながら連続的に封止テープを走行させる。また、巻き出しロール・巻き取りロール間に外方への引っ張り力を加えることにより、封止テープに適正な張力を与える構成もある（例えば、特許文献１参照）。更に、巻き出しロール・巻き取りロール間に中間ローラを設け、これに張力検出用のセンサ（例えば、ロードセル）を設置して、フィルムの張力を直接測定する構成も可能である。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２７４１９４号公報（第１頁、第７頁、第１０頁、
第９図、第１７図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術によれば、次のような問題がある。第１に、フィルムが使用されるにつれて巻き出しロールの径が減少するとともに巻き取りロールの径が増加するので、巻き出しロールと巻き取りロールとの間においてフィルムに加えられる張力が変動する。これにより、連続的に供給され走行しているフィルムに一定の張力を加えようとしても、型締めする直前にフィルムが停止した状態において適正な張力を維持することが困難になる。したがって、フィルムが使用されるにつれて、フィルムが停止した状態でしわやたるみ等が発生するおそれがある。第２に、各ロール間に外方への引っ張り力を加える場合には、回転軸を移動させる必要があるので、機構が複雑になる。したがって、装置の大型化を招くおそれがあるとともに、コストの増大が避けられない。第３に、中間ローラと張力検出用のセンサとを使用する場合には、センサの設置場所が必要になるので装置の小型化が困難になるとともに、コストの増大が避けられない。
【０００８】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、樹脂封止用のフィルムが停止している状態において、型締めする直前のフィルムにおけるしわやたるみ等の発生を防止し、仮にしわやたるみ等が発生してもこれらを解消する樹脂封止用型及び樹脂封止方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の技術的課題を解決するために、本発明に係る樹脂封止用型は、相対向する複数の型からなり、該複数の型の間に張設されたフィルム（１０，２１）を使用して基板（１１，２３）の主面において液状樹脂（１７）を硬化させ硬化樹脂（１８）を形成して電子部品（１２）を樹脂封止する際に使用され、液状樹脂（１７）によって充填されるべき空間からなるキャビティ（１４）を有する樹脂封止用型であって、複数の型のうち少なくとも樹脂封止型が型締めした状態において基板（１１，２３）における主面の反対面に接触する基板側の型（１Ａ，２Ｂ）と、複数の型のうちキャビティ（１４）を構成する１又は複数のキャビティ側の型（１Ｂ，２Ａ，３）と、基板側の型（１Ａ，２Ｂ）とキャビティ側の型（１Ｂ，２Ａ，３）とのうち少なくともいずれかの側に設けられ、樹脂封止用型の型締めが完了する前にキャビティ（１４）を取り囲むようにしてフィルム（１０，２１）を挟むクランプ部（９）とを備えるとともに、基板側の型（１Ａ，２Ｂ）とキャビティ側の型（１Ｂ，２Ａ，３）とのうち少なくともいずれかの型が、樹脂封止用型が型締めされる過程において、かつ、クランプ部（９）によりフィルム（１０，２１）が挟まれた状態において、クランプ部（９）の内側におけるフィルム（１０，２１）を押動することを特徴とする。
【００１０】
これによれば、樹脂封止用型が型締めされる過程において、かつ、クランプ部（９）によりキャビティ（１４）を取り囲むようにしてフィルム（１０，２１）が挟まれた状態において、少なくともいずれかの型が、クランプ部（９）の内側におけるフィルム（１０，２１）を押動する。このことにより、フィルム（１０，２１）が押動されている部分において、外側へ向かう張力が加えられる。したがって、フィルム（１０，２１）において、型締めする直前のしわ（１５）やたるみ（１６）等の発生が防止され、仮にクランプ部の内側でしわ（１５）やたるみ（１６）等が発生した場合でも、フィルム（１０，２１）が押動されることによってそれらのしわ（１５）やたるみ（１６）等が解消される。
【００１１】
また、本発明に係る樹脂封止用型は、上述した樹脂封止用型において、キャビティ側の型（２Ａ，３）は、基板側の型（１Ａ）に対向する一方の型（２Ａ）と、開口（４）を有するようにして一方の型（２Ａ）と基板側の型（１Ａ）との間に設けられ開口（４）の少なくとも一部がキャビティ（１４）を構成する他方の型（３）とを有するとともに、フィルム（１０）は一方の型（２Ａ）と他方の型（３）との間に張設され、クランプ部（９）は一方の型（２Ａ）と他方の型（３）とのうち少なくともいずれかに設けられ、一方の型（２Ａ）がフィルム（１０）を押動し、かつ、一方の型（２Ａ）におけるフィルム（１０）を押動する部分の少なくとも一部がキャビティ（１４）を構成することを特徴とする。
【００１２】
これによれば、一方の型（２Ａ）と他方の型（３）との間に張設され、かつ、クランプ部（９）によって挟まれたフィルム（１０）が、型締めされる際に一方の型（２Ａ）によって押動される。これにより、押動されたフィルム（１０）がキャビティ（１４）における一方の型（２Ａ）の型面、すなわちキャビティ（１４）の内底面に密着する。したがって、クランプ部（９）の内側においてフィルム（１０）にしわ（１５）やたるみ（１６）等が発生した場合に、そのフィルム（１０）が押動されることによってキャビティ（１４）の内底面におけるしわ（１５）やたるみ（１６）等が解消される。
【００１３】
また、本発明に係る樹脂封止用型は、上述した樹脂封止用型において、フィルム（２１）は基板（１１）と基板側の型（２Ｂ）との間に布設され、基板側の型（２Ｂ）がフィルム（２１）を押動することを特徴とする。
【００１４】
これによれば、基板（１１）と基板側の型（２Ｂ）との間に布設され、かつ、クランプ部（９）によって挟まれたフィルム（２１）が、型締めされる際に基板側の型（２Ｂ）によって押動される。これにより、基板（１１）と基板側の型（２Ｂ）との間に布設されたフィルム（２１）においてクランプ部（９）の内側でしわやたるみ等が発生した場合に、フィルムが押動されることによってそれらのしわやたるみ等が解消される。
【００１５】
また、本発明に係る樹脂封止用型は、上述した樹脂封止用型において、クランプ部（９）はフィルム（１０，２１）を固定するとともに、固定されたフィルム（１０，２１）を押動しながら型締めすることにより、クランプ部（９）の内側においてフィルム（１０，２１）が伸長された状態で型締めが完了することを特徴とする。
【００１６】
これによれば、クランプ部（９）によって固定されたフィルム（１０，２１）が、型締めされる際にそのクランプ部（９）の内側において押動されることによって伸長する。したがって、クランプ部（９）の内側でしわ（１５）やたるみ（１６）等が発生した場合に、それらのしわ（１５）やたるみ（１６）等が確実に解消される。
【００１７】
また、本発明に係る樹脂封止方法は、相対向する複数の型からなり液状樹脂（１７）によって充填されるべき空間からなるキャビティ（１４）を有する樹脂封止用型を使用して電子部品（１２）を樹脂封止する場合において、複数の型の間にフィルム（１０，２１）を張設する工程と、複数の型のうち一部の型に基板（１１，２３）を載置する工程と、樹脂封止用型を型締めする工程と、キャビティ（１４）を液状樹脂（１７）によって充填された状態にする工程と、基板（１１，２３）の主面において液状樹脂（１７）を硬化させて硬化樹脂（１８）を形成する工程と、樹脂封止用型を型開きする工程と、電子部品（１２）と硬化樹脂（１８）とを含む成形体（１９）を取り出す工程とを有する樹脂封止方法であって、樹脂封止用型の型締めを完了させる前にキャビティ（１４）を取り囲むようにしてフィルム（１０，２１）を挟む工程と、樹脂封止用型の型締めを行いながら挟まれているフィルム（１０，２１）を押動する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
これによれば、複数の型の間に張設したフィルム（１０，２１）を、キャビティ（１４）を取り囲むようにして挟み、その状態で型締めしながらフィルム（１０，２１）を押動する。このことによって、フィルム（１０，２１）が押動されている部分において、外側へ向かう張力を加える。したがって、フィルム（１０，２１）において、型締めする直前のしわ（１５）やたるみ（１６）等の発生を防止し、仮に挟まれた部分の内側でしわ（１５）やたるみ（１６）等が発生した場合においても、フィルム（１０，２１）を押動することによってそれらのしわ（１５）やたるみ（１６）等を解消することができる。
【００１９】
また、本発明に係る樹脂封止方法は、上述した樹脂封止方法において、挟む工程では、挟むことによってフィルム（１０，２１）を固定し、押動する工程では、挟まれて固定された状態にあるフィルム（１０，２１）を伸長させることを特徴とする。
【００２０】
これによれば、挟むことによって固定したフィルム（１０，２１）を、固定された状態で押動することにより伸長する。したがって、挟まれた部分の内側でしわ（１５）やたるみ（１６）等が発生した場合に、それらのしわ（１５）やたるみ（１６）等を確実に解消することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
本発明に係る樹脂成形型の第１の実施形態を、図１〜図３を参照しながら説明する。図１（Ａ）は本実施形態に係る樹脂成形型が型締めする前の状態を、図１（Ｂ）はその樹脂成形型が型締めする途中においてフィルムを挟んだ状態を、それぞれ示す部分断面図である。図２（Ａ）は図１の樹脂成形型が型締めする途中においてフィルムを押動する状態を、図２（Ｂ）はその樹脂成形型が型締めを完了した状態を、それぞれ示す部分断面図である。図３（Ａ）は図１の樹脂成形型のキャビティに液状樹脂を充填した状態を、図３（Ｂ）は液状樹脂を硬化させた後にその樹脂成形型が型開きした状態を、それぞれ示す部分断面図である。
【００２２】
図１〜図３に示されているように、下型１Ａと上型２Ａとは相対向して設けられており、相対的に図の上下方向に移動可能になっている。図１では、下型１Ａが固定型、上型２Ａが可動型である。中間型３は、平面視した際に円形又は四辺形である開口４を有するとともに、下型１Ａと上型２Ａとの間で昇降自在に構成されている。下型１Ａと上型２Ａと中間型３とは、併せて樹脂封止用型を構成しており、具体的には、いずれも工具鋼等の金属材料から構成されている樹脂封止用の金型である。上型２Ａには、これらの金型が型締めした際に開口４の上側の一部に対して嵌合するようにして、凸部５が設けられている。また、上型２Ａには、開口４を取り囲むようにして、外筒６とばね７と押圧部８とからなるクランプ部９が設けられている。押圧部８は、複数個の柱状部材でもよく、１個の枠状部材でもよい。このクランプ部９は、型締めが完了する前に、押圧部８と中間型３の上面とにより、上型２Ａと中間型３との間に張設されたフィルム１０を挟んで固定する。
【００２３】
下型１Ａの上における所定の位置には、平面視した際に円形又は四辺形である基板１１が載置されている。基板１１の主面（図では上面）には、単数又は複数のチップ１２が装着されている。基板１１とチップ１２とは、相対向する電極同士が、例えば、半田からなるバンプ１３を使用するフリップチップボンディングにより、接続されている。そして、図２（Ｂ）に示された型締めされた状態で、開口４のうち、中間型３における開口４の側面と、上型２Ａの型面（下面）に密着しこれに沿って張設されたフィルム１０とによって囲まれた部分が、液状樹脂（図示なし）によって充填されるべき空間、すなわちキャビティ１４になる。したがって、クランプ部９は、キャビティ１４を取り囲むようにして設けられていることになる。また、図示されていないが、中間型３には、加圧された液状樹脂がキャビティ１４に向かって流動する樹脂流路と、必要に応じてキャビティ１４内の気体を金型の外部に排出するエアベントとが、それぞれキャビティ１４に連通して設けられている。
【００２４】
ここで、フィルム１０は、樹脂封止後に型開きする際に上型２Ａの型面と硬化樹脂（図示なし）とをスムーズに引き離すための、例えば、ふっ素樹脂から構成されるリリースフィルムである。フィルム１０は、送出し側ロールから巻取り側ロール（いずれも図示なし）にわたって、一定の張力で張設されている。ところが、フィルム１０においては、型締めされた状態で加熱されるので変形等が発生し、これに起因して張力のバランスが崩れて、しわ１５やたるみ１６等が発生する場合がある。
【００２５】
本発明に係る樹脂封止型の動作、すなわち樹脂封止方法を説明する。まず、図１（Ａ）に示すように、上型２Ａと中間型３との間において張設されたフィルム１０を、上型２Ａの型面（下面）とクランプ部９の押圧部８とに沿わせ、その状態で上型２Ａを下降させる。
【００２６】
次に、図１（Ｂ）に示すように、引き続いて上型２Ａを下降させて、型締めが完了するよりも前に、押圧部８と中間型３の上面とにより、上型２Ａと中間型３との間に張設されたフィルム１０を挟む。この状態では、フィルム１０は押圧部８によって押圧され挟まれただけであって、まだ固定されていない。
【００２７】
次に、図２（Ａ）に示すように、引き続いて上型２Ａを下降させる。これにより、ばね７によって加圧された押圧部８がフィルム１０を更に押圧する。また、上型２Ａの凸部５がフィルム１０を押動するので、押圧された状態でフィルム１０がスリップしながら開口４に向かって引き込まれる。これにより、凸部５によって押動されている部分において、フィルム１０に外側へ向かう張力が加えられるので、キャビティ１４における上型２Ａの型面に密着したフィルム１０のしわ１５やたるみ１６等が防止される。
【００２８】
ここで、ばね７を適切に選択することによって、型締めが完了する前のある時点で、押圧部８と中間型３との間に挟まれているフィルム１０が完全に固定される。その後引き続いて上型２Ａを下降させることにより、上型２Ａの凸部５が、完全に固定されたフィルム１０を更に押動する。このことにより、押圧部８の内側の部分において、上型２Ａの型面に密着したフィルム１０が、凸部５によって押動されている部分から押圧部８に向かって、フィルム厚を減ずるようにして伸長し始める。また、凸部５によって押動されている部分において、フィルム１０に外側へ向かう張力が更に加えられる。したがって、キャビティ１４における上型２Ａの型面に密着したフィルム１０においてしわ１５やたるみ１６等が防止される。また、仮にフィルム１０にしわ１５やたるみ１６等が発生していた場合においても、それらが徐々に解消する。また、図２（Ａ）において、ばね７の選択によっては、押圧部８がフィルム１０に接触した直後に、押圧部８と中間型３との間に挟まれているフィルム１０が完全に固定されるようにすることもできる。この場合も含めて、どの時点でフィルム１０を完全に固定するかを予め定め、その時点で固定に必要な所定の圧力が得られるようにして、ばね７が定められている。
【００２９】
次に、図２（Ｂ）に示すように、引き続いて上型２Ａを下降させて、チップ１２の背面にフィルム１０を押圧して型締めを完了させる。これにより、上型２Ａの凸部５が、完全に固定されたフィルム１０を更に押動するので、フィルム１０が更に伸長し、凸部５によって押動されている部分においてフィルム１０に外側へ向かう張力が更に加えられる。したがって、図１（Ａ）に示すようにフィルム１０にしわ１５やたるみ１６等が発生していた場合でも、それらを解消させることができる。ここまでの工程により、フィルム１０が一様に伸長された状態において、言い換えれば、フィルム１０にしわ１５やたるみ１６等が存在しない状態において、チップ１２の背面にフィルム１０が押圧されて型締めが完了する。
【００３０】
ところで、チップ１２の厚さやバンプ１３のサイズ等のばらつきに起因して、チップ１２が傾いていたり、その背面の高さ方向の位置がばらついている場合がある。これらの場合であっても、チップ１２の背面が樹脂製のフィルム１０に食い込むので、チップ１２の背面とフィルム１０との間にすき間が生じることを防止することができる。また、この工程では、フィルム１０が完全に固定された状態から型締めが完了するまでの上型２Ａの下降距離を、適当に定めておくことが好ましい。これにより、フィルム厚を減ずるようにして伸長するフィルム１０の破れを、防止することができる。また、金型に設けられた凹凸を嵌合させることによってフィルムを挟持する構成によれば、嵌合部でフィルムが破れるおそれがある。そして、破れた部分に起因して、その後にフィルムに加えられる張力のバランスが崩れてしわ等の原因になることがある。一方、本発明によれば、クランプ部９の押圧部８がフィルム１０を押圧する際に押圧する面積を広く確保するとともに、上型２Ａの凸部５がフィルム１０を押動する際に押動する面積を広く確保することが可能になる。したがって、凹凸を嵌合させることによってフィルムを挟持する構成に比べて、フィルムの破れを防止することができる。
【００３１】
次に、図３（Ａ）に示すように、中間型３に設けられた樹脂流路（図示なし）を経由して、図２（Ｂ）のキャビティ１４に、例えば、熱硬化樹脂からなる液状樹脂１７を加圧して充填させる。ここで、図２（Ｂ）に示されたチップ１２の背面とフィルム１０との間にすき間が生じていないので、チップ１２の背面に液状樹脂１７が漏れ出すことが防止される。この工程において、必要に応じて、中間型３に設けられたエアベント（図示なし）を介して、金型の外部からキャビティ１４を吸引してもよい。これにより、液状樹脂１７における気泡を外部に排出して、硬化樹脂（後述）におけるボイドを防止することができる。
【００３２】
次に、図３（Ｂ）に示すように、各金型に設けられたヒータ（図示なし）によって液状樹脂１７を加熱して硬化させ、硬化樹脂１８を形成する。これで、基板１１と、チップ及びバンプ（いずれも図示なし）と、硬化樹脂１８とからなる成形体１９が、完成する。その後に、上型２Ａと中間型３とを上昇させて型開きを開始する。ここで、フィルム１０によって、硬化樹脂１８と上型２Ａとはスムーズに引き離される。その後に、中間型３の下方に搬送機構（図示なし）を進入させて、吸着等によって成形体１９を取り出す。
【００３３】
上述したように、本実施形態によれば、クランプ部９によって完全に固定されたフィルム１０が、型締めされる際にそのクランプ部９の内側において、上型２Ａの凸部５によって押動されることにより、フィルム厚を減ずるようにして伸長する。これにより、クランプ部９の内側の部分、すなわちキャビティ１４を含む部分において、フィルム１０におけるしわ１５やたるみ１６等が防止される。また、仮にしわ１５やたるみ１６等が発生した場合であっても、型締めする直前の状態ではそれらが確実に解消される。したがって、硬化樹脂１８の表面に凹凸が生じることによる外観品位及び寸法精度の低下や、転写されたパターンの不明瞭化による外観品位の低下等といった問題を解決することができる。更に、チップ１２の背面がフィルム１０に食い込むので、チップ１２の背面とフィルム１０との間にすき間が生じることが防止される。したがって、成形体１９において、チップ１２の背面における硬化樹脂１８の回り込み、すなわちばりを防止することができる。
【００３４】
なお、下型１Ａ、上型２Ａ、又は中間型３を、それぞれ分割してもよい。例えば、上型２Ａのうちフィルム１０を介してチップ１２の背面を押圧する部分、すなわちキャビティ１４の内底面になる部分を、それ以外の部分から分割して独立した金型としてもよい。また、上型２Ａの凸部５を、分割して独立した金型とすることもできる。これらの場合には、独立した金型の部分がばね等によって支持された構成にすることが好ましい。これにより、チップ１２を最適な圧力で押圧することができる。
【００３５】
また、型締め完了時に、上型２Ａの下面がフィルム１０を介してチップ１２の背面を押圧する構成とした。これに限らず、型締め完了時に、上型２Ａの下面に沿ったフィルム１０とチップ１２の背面との間に一定の間隔が設けられることとしてもよい。これにより、フリップチップボンディングに代えてワイヤボンディングによって配線されたチップに対して、本発明を適用することができる。
【００３６】
（第２の実施形態）
本発明に係る樹脂成形型の第２の実施形態を、図４と図５とを参照しながら説明する。図４（Ａ）は本実施形態に係る樹脂成形型が型締めする前の状態を、図４（Ｂ）はその樹脂成形型が型締めする途中においてフィルムを挟んだ状態を、それぞれ示す部分断面図である。図５（Ａ）は図４の樹脂成形型が型締めする途中においてフィルムを押動する状態を、図５（Ｂ）はその樹脂成形型が型締めを完了した状態を、それぞれ示す部分断面図である。
【００３７】
本実施形態においては、下型１Ｂと上型２Ｂとが設けられ、下型１Ｂには基板１１が配置される凹部２０が設けられている。フィルム２１は、単数又は複数のチップ１２が主面（図では下面）に装着された基板１１を仮固定する目的で使用される、弱い粘着性を有する粘着フィルムであって、図では下面に粘着層が設けられている。また、フィルム２１は、特に基板１１がリードフレームである場合には、その開口部（図示なし）を経由して、基板１１における主面の反対面に液状樹脂（図示なし）が漏れ出さないようにするシール部材として使用される。図４では、基板１１とチップ１２との電極同士がワイヤ２２によって接続されているが、これに限らず、第１の実施形態と同様にフリップチップボンディングによる接続も可能である。
【００３８】
本実施形態に係る樹脂封止型の動作、すなわち樹脂封止方法について、説明する。まず、図４（Ａ）に示すように、下面に予め基板１１が仮固定されたフィルム２１を、下型１Ｂと上型２Ｂとの間に張設する。ここで、フィルム２１には、型締めされた状態で加熱されるので変形等が発生し、このために張力のバランスが崩れてしわやたるみ等（いずれも図示なし）が発生することがある。この場合には、基板１１が傾いた状態になり、型締めされた状態で基板１１に過大な圧力が加えられ、基板１１に傷や破損が発生するおそれがある。また、基板１１がリードフレームである場合には、基板１１とフィルム２１との間にすき間が生じることがある。この場合には、リードフレームの開口部を経由して、基板１１における主面の反対面に液状樹脂が漏れ出すおそれがある。
【００３９】
次に、図４（Ａ）に示すように、フィルム２１を上型２Ｂの型面（下面）とクランプ部９の押圧部８とに沿わせ、その状態で上型２Ｂを下降させる。そして、図４（Ｂ）に示すように、引き続いて上型２Ｂを下降させて、型締めが完了するよりも前に、押圧部８と下型１Ｂの上面とによりフィルム２１を挟む。この状態では、フィルム２１は押圧部８によって押圧され挟まれただけであって、まだ固定されていない。
【００４０】
次に、図５（Ａ）に示すように、引き続いて上型２Ｂを下降させる。これにより、図２（Ａ）の場合と同様に、押圧された状態でフィルム２１がスリップして開口４に向かって引き込まれ、型締めが完了する前のある時点で、押圧部８と下型１Ｂの上面との間に挟まれているフィルム２１が完全に固定される。その後引き続いて上型２Ｂを下降させることにより、上型２Ｂの凸部５が、完全に固定されたフィルム２１を押動する。これにより、押圧部８の内側の部分において、上型２Ｂの型面に密着したフィルム２１が、凸部５によって押動されている部分から押圧部８に向かって、フィルム厚を減ずるようにして伸長し始める。また、凸部５により押動されている部分において、フィルム２１に外側へ向かう張力が加えられる。したがって、上型２Ｂの型面に密着したフィルム２１において、しわやたるみ等が防止される。また、仮にフィルム２１にしわやたるみ等が発生していた場合においても、それらが徐々に解消する。
【００４１】
次に、図５（Ｂ）に示すように、引き続いて上型２Ｂを下降させて、基板１１の主面を凹部２０における下型１Ｂの型面に押圧して、型締めを完了させる。これにより、上型２Ｂの凸部５が、完全に固定されたフィルム２１を更に押動するので、押圧部８の内側でフィルム２１が更に伸長し、凸部５によって押動されている部分においてフィルム２１に外側へ向かう張力が更に加えられる。したがって、フィルム２１にしわやたるみ等が発生していた場合でも、それらを解消させることができる。
【００４２】
以下、図３（Ａ），（Ｂ）の場合と同様に、キャビティ１４に液状樹脂を充填させてこれを硬化させる。ここで、フィルム２１において、しわやたるみ等は解消されている。したがって、基板１１が傾いて型締めされた状態で基板１１に過大な圧力が加えられることによる傷や破損の発生を、防止することができる。また、基板１１がリードフレームである場合における、主面の反対面に液状樹脂が漏れ出すことによるばりの発生を、防止することができる。
【００４３】
なお、本実施形態でも、下型１Ｂ又は上型２Ｂを分割することができる。例えば、上型２Ｂのうち基板１１が載置される部分、すなわち凸部５を、他の部分とは独立した金型としてもよい。この場合には、独立した金型の部分がばね等で支持された構成にすることが好ましい。これにより、基板１１の厚さにばらつきがある場合においても、基板１１が最適な圧力で挟持されるので、基板１１の傷や破損をいっそう効果的に防止することができる。
【００４４】
また、図４に示したように、弱い粘着性を有するフィルム２１に基板１１を貼付して、そのフィルム２１を上型２Ｂの型面に沿って張設した。これに代えて、チップ１２が主面に装着された基板１１を、それらのチップ１２がキャビティ１４に収容されるようにして、予め下型１Ｂの凹部２０に配置しておいてもよい。この場合には、粘着性を有するフィルム２１に代えて、粘着性を有さないフィルムを使用することができる。
【００４５】
また、第１及び第２の実施形態においては、図２（Ｂ），図３（Ａ）に示すように、樹脂流路を経由してキャビティ１４に液状樹脂１７を注入するトランスファ成形について説明した。これに限らず、ノズル等を使用してキャビティ１４に液状樹脂１７を予め供給しておいてもよい。更に、粉状、顆粒状、又はシート状の固形の樹脂材料をキャビティ１４に供給し、これを加熱溶融させて液状樹脂１７を形成してもよい。これらの場合には、キャビティ１４が液状樹脂１７によって充填された状態で、チップ１２を液状樹脂１７に浸漬し、型締めしてその液状樹脂１７を硬化させることになる。また、キャビティ１４から液状樹脂１７が溢れた場合を想定して、溢れた液状樹脂１７を貯留する樹脂溜まりを設けておいてもよい。
【００４６】
（第３の実施形態）
本発明に係る樹脂成形型の第３の実施形態を、図６を参照して説明する。本実施形態は、いわゆるウエーハ・レベルＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）に対して、本発明を適用するものである。図６（Ａ）は本実施形態に係る樹脂成形型が型締めする前の状態を、図６（Ｂ）はその樹脂成形型が型締めを完了してキャビティに液状樹脂が充填された状態を、それぞれ示す部分断面図である。
【００４７】
図６（Ａ）に示されているように、基板として、主面における複数の領域のそれぞれに半導体素子が形成されたシリコン基板等のウエーハ２３を使用する。この領域のそれぞれが、完成品のパッケージに相当する部分である。メタルポスト２４は、ウエーハ２３の主面において半導体素子の電極（図示なし）に接続するように形成された、柱状電極である。樹脂シート２５は、例えば、熱硬化樹脂からなる薄板状の樹脂材料である。
【００４８】
本実施形態に係る樹脂封止型の動作、すなわち樹脂封止方法について、説明する。まず、図６（Ａ）に示すように、メタルポスト２４の上に樹脂シート２５を配置する。そして、上型２Ａと中間型３との間に張設されたフィルム１０を、上型２Ａの型面（下面）とクランプ部９の押圧部８とに沿わせ、その状態で上型２Ａを下降させる。
【００４９】
次に、図１（Ｂ）に示したのと同様に、引き続いて上型２Ａを下降させて、型締めが完了するよりも前に、押圧部８と中間型３の上面とによってフィルム１０を挟む。この状態では、フィルム１０は押圧部８によって押圧され挟まれただけであって、まだ固定されていない。
【００５０】
次に、図２（Ａ）に示したのと同様に、引き続いて上型２Ａを下降させる。これにより、型締めが完了する前のある時点で押圧部８と中間型３との間に挟まれているフィルム１０を、完全に固定する。そして、押圧部８の内側の部分において、引き続いて上型２Ａの凸部５がそのフィルム１０を押動して伸長させるとともに、外側へ向かう張力を加える。したがって、第１の実施形態と同様に、フィルム１０におけるしわ１５やたるみ１６等を防止し、仮に発生していた場合でもそれらを解消させることができる。そして、本実施形態では、フィルム１０を介して上型２Ａの型面が樹脂シート２５を押圧する。このことにより、型締めしながら、各金型に設けられたヒータ（図示なし）によって樹脂シート２５を加熱溶融させて、液状樹脂（後述）を形成する。
【００５１】
次に、図６（Ｂ）に示すように、引き続いて上型２Ａを下降させて、型締めを完了させる。この状態で、キャビティ１４が液状樹脂１７によって充填されるとともに、メタルポスト２４の先端がフィルム１０にめり込む。引き続いて加熱して液状樹脂１７を硬化させ、ウエーハ２３の主面においてメタルポスト２４の先端を突出させて硬化樹脂を形成して、その後に型開きして成形体を取り出す。そして、本実施形態では、成形体をダイシングして領域ごとに切り離して、製品である個別のパッケージを完成させる。
【００５２】
ここまで説明したように、本実施形態によれば、ウエーハ・レベルＣＳＰに対して、本発明を適用することができる。そして、クランプ部９の内側の部分、すなわちキャビティ１４を含む部分において、フィルム１０におけるしわ１５やたるみ１６等が防止され、仮に発生していた場合でも型締めする直前の状態ではそれらが解消される。したがって、硬化樹脂の表面に凹凸が生じることによる外観品位及び寸法精度の低下を、防止することができる。また、しわ１５やたるみ１６等がないフィルム１０にメタルポスト２４の先端がめり込んだ状態で、硬化樹脂が形成される。したがって、メタルポスト２４の先端、すなわちパッケージにおいて電極になる部分を、ウエーハ２３の全体にわたって、硬化樹脂から一定量だけ突出させることができる。
【００５３】
なお、本実施形態においては、上型２Ａの型面に沿って張設されたフィルム１０と中間型３と下型１Ａとによって囲まれた空間が、キャビティ１４になる。また、ウエーハ２３において、メタルポスト２４が形成され個別のパッケージに相当する各領域が、樹脂封止されるべき電子部品になる。
【００５４】
また、第１の実施形態と同様に、下型１Ａ、上型２Ａ、又は中間型３を、それぞれ分割してもよい。例えば、上型１Ａのうちフィルム１０と樹脂シート２５とを介してウエーハ２３を押圧する部分を、それ以外の部分から分割して独立した金型としてもよい。
【００５５】
また、ノズル等を使用して、キャビティ１４に液状樹脂１７を予め供給してもよい。この場合には、キャビティ１４が液状樹脂１７によって充填された状態から型締めを開始して、型締めが完了した後にその液状樹脂１７を硬化させることになる。更に、樹脂シート２５に代えて、粉状又は顆粒状の固形の樹脂材料をキャビティ１４に供給し加熱溶融させて、液状樹脂１７を形成してもよい。
【００５６】
なお、ここまでの各実施形態においては、上型２Ａにクランプ部９を設けることとした。これに代えて、中間型３又は下型１Ａのいずれかにクランプ部９を設けてもよい。更に、上型２Ａと中間型３との双方に、又は上型２Ａと下型１Ａとの双方に、クランプ部９を設けてもよい。更に、樹脂封止用型のいずれかにクランプ部９を設けることに限らず、樹脂封止用型とは独立して、フィルムの固定に必要な所定の圧力によってフィルムを挟むクランプ部を設けることもできる。
【００５７】
また、フィルム１０，２１に接触する上型２Ａの型面において吸引口を設けてもよい。この場合には、クランプ部９による固定とともに、その吸引口を使用してフィルム１０，２１を吸着することによる固定という構成を併用することになる。
【００５８】
また、樹脂封止用型の型締めが完了する前に、キャビティ１４を取り囲むようにしてクランプ部９がフィルム１０，２１を完全に固定し、その状態でフィルム１０，２１を押動して伸長させることにより、しわ等を除去することとした。これに限らず、クランプ部９がフィルム１０，２１を挟む圧力を適当な値にして、フィルム１０，２１を押動して伸長させながら、クランプ部９においてフィルム１０，２１をスリップさせてもよい。更に、フィルム１０，２１を張設する際にしわ等がない状態を実現した後に、適当な圧力でフィルム１０，２１を挟んでこれに適当な張力を加えつつ、しわ等がない状態のままフィルム１０，２１を押動してもよい。この場合には、フィルム１０，２１を伸長させることなく、クランプ部９においてフィルム１０，２１をスリップさせ、押動されている部分においてフィルム１０，２１に外側へ向かう張力を加えながら型締めを完了させる。
【００５９】
また、工具鋼等の金属材料からなる樹脂封止用金型について説明した。これに限らず、型を構成する材料として、セラミック等の非金属材料を使用することもできる。また、それぞれの型を、異なる種類の材料によって構成してもよい。
【００６０】
また、下型１Ａ，１Ｂと上型２Ａ，２Ｂとについて、上下を逆にして入れ換えた構成にすることも可能である。この場合、第３の実施形態では、フィルム１０の上に樹脂シート２５が供給されることになる。
【００６１】
また、本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に組み合わせ、変更し、又は選択して採用できるものである。例えば、図１において、リードフレームからなる基板１１と下型１Ａとの間に新たにフィルム１０を布設し、下型１Ａ又は中間型３の少なくとも一方に新たにクランプ部９を設けてもよい。これにより、チップ１２の背面に密着したフィルム１０と、基板１１と下型１Ａとの間に布設されたフィルム１０とにおいて、しわやたるみ等を防止することができる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の型の間に張設されたフィルムにおいて、キャビティを取り囲むようにしてクランプ部によって挟まれた部分の内側が、少なくともいずれかの型によって押動される。したがって、フィルムにおいて、型締めする直前のしわやたるみ等の発生が防止され、仮にクランプ部の内側でしわやたるみ等が発生した場合においても、フィルムが押動されることによってそれらのしわやたるみ等が解消される。このことにより、本発明は、型締め時においてフィルムにしわやたるみ等が発生しないようにする樹脂封止用型及び樹脂封止方法を提供するという、優れた実用的な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）は本発明の第１の実施形態に係る樹脂成形型が型締めする前の状態を、図１（Ｂ）はその樹脂成形型が型締めする途中においてフィルムを挟んだ状態を、それぞれ示す部分断面図である。
【図２】図２（Ａ）は図１の樹脂成形型が型締めする途中においてフィルムを押動する状態を、図２（Ｂ）はその樹脂成形型が型締めを完了した状態を、それぞれ示す部分断面図である。
【図３】図３（Ａ）は図１の樹脂成形型のキャビティに液状樹脂を充填した状態を、図３（Ｂ）は液状樹脂を硬化させた後にその樹脂成形型が型開きした状態を、それぞれ示す部分断面図である。
【図４】図４（Ａ）は本発明の第２の実施形態に係る樹脂成形型が型締めする前の状態を、図４（Ｂ）はその樹脂成形型が型締めする途中においてフィルムを挟んだ状態を、それぞれ示す部分断面図である。
【図５】図５（Ａ）は図４の樹脂成形型が型締めする途中においてフィルムを押動する状態を、図５（Ｂ）はその樹脂成形型が型締めを完了した状態を、それぞれ示す部分断面図である。
【図６】図６（Ａ）は本発明の第３の実施形態に係る樹脂成形型が型締めする前の状態を、図６（Ｂ）はその樹脂成形型が型締めを完了してキャビティに液状樹脂が充填された状態を、それぞれ示す部分断面図である。
【図７】フィルムを使用する場合における従来の樹脂封止用金型を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１Ａ  下型（基板側の型）
１Ｂ  下型（キャビティ側の型）
２Ａ  上型（キャビティ側の型、一方の型）
２Ｂ  上型（基板側の型）
３  中間型（キャビティ側の型、他方の型）
４  開口
５  凸部
６  外筒
７  ばね
８  押圧部
９  クランプ部
１０，２１  フィルム
１１  基板
１２  チップ（電子部品）
１３  バンプ
１４  キャビティ
１５  しわ
１６  たるみ
１７  液状樹脂
１８  硬化樹脂
１９  成形体
２０  凹部
２２  ワイヤ
２３  ウエーハ（基板）
２４  メタルポスト
２５  樹脂シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004330697.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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