(57)【要約】【課題】樹脂にボイドがない等の高品質の圧縮成形を可能にする。【解決手段】下型１２に設けられたキャビティ凹部の内面がリリースフィルム５０により被覆されキャビティ凹部にモールド用の樹脂５２が供給された状態で、上型２２と下型１２とでクランプして圧縮成形する樹脂モールド方法において、金型にリリースフィルム５０と樹脂５２と被成形品４０とをセットし、リリースフィルム５０を下型１２側からエア吸引してキャビティ凹部の内面にならってエア吸着し、上型２２と下型１２とを当接させて外部とエアシールしたキャビティを形成した状態で、前記キャビティに連通して設けた流路２４ａを介してエア吸引機構３２によりキャビティから真空排気した後、前記上型２２と下型１２とを圧縮成形位置まで型締めし、樹脂５２を硬化させて被成形品を圧縮成形する。【選択図】　　　　　図１
2004074461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下型に設けられたキャビティ凹部の内面がリリースフィルムにより被覆され、キャビティ凹部にモールド用の樹脂が供給された状態で、上型と下型とで被成形品をクランプして圧縮成形する樹脂モールド方法において、
金型にリリースフィルムとモールド用の樹脂と被成形品とをセットし、リリースフィルムを下型側からエア吸引してキャビティ凹部の内面にならってエア吸着し、
上型と下型とを当接させて外部とエアシールしたキャビティを形成した状態で、前記キャビティに連通して設けた流路を介してエア吸引機構によりキャビティから真空排気した後、
前記上型と下型とを圧縮成形位置まで型締めし、樹脂を硬化させて被成形品を圧縮成形することを特徴とする樹脂モールド方法。
【請求項２】
上型に設けられたキャビティ凹部の内面がリリースフィルムにより被覆され、下型にモールド用の樹脂と被成形品が供給された状態で、上型と下型とで被成形品をクランプして圧縮成形する樹脂モールド方法において、
金型にリリースフィルムとモールド用の樹脂と被成形品とをセットし、リリースフィルムを上型側からエア吸引してキャビティ凹部の内面にならってエア吸着し、
上型と下型とを当接させて、外部とエアシールしたキャビティを形成した状態で、前記キャビティに連通して設けた流路を介してエア吸引機構によりキャビティから真空排気した後、
前記上型と下型とを圧縮成形位置まで型締めし、樹脂を硬化させて被成形品を圧縮成形することを特徴とする樹脂モールド方法。
【請求項３】
リリースフィルムに、金型外でモールド用の樹脂を供給し、リリースフィルムとともにモールド用の樹脂を金型内に搬入して樹脂モールドすることを特徴とする請求項１記載の樹脂モールド方法。
【請求項４】
樹脂封止領域に合わせて凹部状にプリフォームしたリリースフィルムに、金型外でモールド用の樹脂を供給し、リリースフィルムとともにモールド用の樹脂を金型内に搬入して樹脂モールドすることを特徴とする請求項１記載の樹脂モールド方法。
【請求項５】
上型と下型とを当接させて、外部とエアシールしたキャビティを形成する際に、キャビティの周囲に延在するリリースフィルムを金型によりクランプしてキャビティを外部からエアシールすることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の樹脂モールド方法。
【請求項６】
下型に設けられたキャビティ凹部の内面がリリースフィルムにより被覆され、キャビティ凹部にモールド用の樹脂が供給された状態で、上型と下型とで被成形品をクランプして圧縮成形する樹脂モールド装置において、
前記下型に、下型の側面を囲む枠体状に形成され、下型の側面との間でエアシールして型開閉方向に可動に支持され、常時は下型の樹脂成形面よりも上端面が突出するよう上型に向けて付勢された下型クランパを設け、
前記上型に、上型の側面を囲む枠体状に形成され、上型の側面との間でエアシールして型開閉方向に可動に支持され、常時は上型の金型面よりも下端面が突出するよう下型に向けて付勢された上型クランパを設け、
前記下型および／または下型クランパに、前記下型にセットされたリリースフィルムをキャビティ凹部の内面にならってエア吸引するためのエア吸引機構に連絡する流路を設け、
前記上型クランパと下型クランパと上型のいずれかに、前記下型クランパと上型クランパとが当接して外部とエアシールして形成されたキャビティ連通する流路を設け、該流路を介してキャビティから真空排気するエア吸引機構を設けたことを特徴とする樹脂モールド装置。
【請求項７】
下型クランパと上型クランパとが当接して外部とエアシールしてキャビティが形成された際に、下型にセットされたリリースフィルムと離間して被成形品を支持する支持機構が設けられていることを特徴とする請求項６記載の樹脂モールド装置。
【請求項８】
前記支持機構が、被成形品を支持する上型のクランプ面に開口して設けられたエア吸引孔と、該エア吸引孔に連通して設けられ、被成形品を前記クランプ面にエア吸着するエア吸引機構とを備えることを特徴とする請求項７記載の樹脂モールド装置。
【請求項９】
前記支持機構が、下型のパーティング面から突出する向きに付勢して下型クランパに設けられ、被成形品をパーティング面から離間して支持する支持部材を備えることを特徴とする請求項７記載の樹脂モールド装置。
【請求項１０】
下型に設けられたキャビティ凹部の内面がリリースフィルムにより被覆され、キャビティ凹部にモールド用の樹脂が供給された状態で、上型と下型とで被成形品をクランプして圧縮成形する樹脂モールド装置において、
前記下型に、下型の側面を囲む枠体状に形成され、下型の側面との間でエアシールして型開閉方向に可動に支持され、常時は下型の樹脂成形面よりも上端面が突出するよう上型に向けて付勢された第１の下型クランパと、
該第１の下型クランパの外側面を囲む枠体状に形成され、第１の下型クランパの外側面との間でエアシールして型開閉方向に可動に支持され、常時は第１の下型クランパの上端面よりも上端面が突出するよう上型に向けて付勢された第２の下型クランパとを設け、
前記第１の下型クランパおよび／または下型に、前記下型にセットされたリリースフィルムをキャビティ凹部の内面にならってエア吸引するためのエア吸引機構に連絡する流路を設け、
前記第２の下型クランパと上型と第１の下型クランパのいずれかに、上型に第２のクランパが当接して外部とエアシールして形成されたキャビティに連通する流路を設け、該流路を介してキャビティから真空排気するエア吸引機構を設けたことを特徴とする樹脂モールド装置。
【請求項１１】
上型に設けられたキャビティ凹部の内面がリリースフィルムにより被覆され、下型にモールド用の樹脂と被成形品が供給された状態で、上型と下型とで被成形品をクランプして圧縮成形する樹脂モールド装置において、
前記下型に、下型の側面を囲む枠体状に形成され、下型の側面との間でエアシールして型開閉方向に可動に支持され、常時は下型のクランプ面よりも上端面が突出するよう上型に向けて付勢された下型クランパを設け、
前記上型に、上型の側面を囲む枠体状に形成され、上型の側面との間でエアシールして型開閉方向に可動に支持され、常時は上型の樹脂成形面よりも下端面が突出するよう下型に付勢された上型クランパを設け、
前記上型および／または上型クランパに、前記上型に供給されたリリースフィルムをキャビティ凹部の内面にならってエア吸引するためのエア吸引機構に連絡する流路を設け、
前記下型クランパと下型と上型クランパのいずれかに、前記上型クランパと下型クランパとが当接して外部とエアシールして形成されたキャビティに連通する流路を設け、該流路を介してキャビティから真空排気するエア吸引機構を設け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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は樹脂モールド方法および樹脂モールド装置に関し、より詳細にはリリースフィルムを用いた圧縮成形による樹脂モールド方法および樹脂モールド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂モールド型の半導体装置を製造する方法に、多数個の半導体チップが搭載された基板、半導体ウエハあるいはリードフレーム等の被成形品を、被成形品の片面の略全面にわたって一括して樹脂モールドし、樹脂モールド後に、成形品を個片にダイシングして半導体装置とする方法がある。圧縮成形は、このように、被成形品を一括して樹脂モールドする際に、被成形品の樹脂モールド領域（キャビティ）に所定量の樹脂を供給し、金型をクランプする操作のみによって樹脂モールドする方法である。たとえば、特開２０００−２７７５５１号公報には、下型と上型を樹脂と容易に剥離し、耐熱性と柔軟性を有するリリースフィルムにより被覆し、下型にセットした基板に液体状、ペースト状、粉体状あるいは顆粒状の樹脂を供給し、リリースフィルムを介して被成形品をクランプし圧縮成形によって樹脂モールドする方法が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、圧縮成形に限らず、樹脂モールド装置によって被成形品を樹脂モールドする際には、キャビティ内に残留するエアがボイドを発生させる原因になることから、キャビティを樹脂によって充填する際に、キャビティに残留しているエアを外部に逃がすようにする。一般的には、キャビティの外周の金型面にエアベントを設け、キャビティに樹脂が充填される際に、エアベントからキャビティ内のエアが外部に排出されるようにしている。リリースフィルムを用いた圧縮成形による場合も同様に、被成形品をクランプする金型面にエアベントを設けて、金型によって樹脂とともに被成形品をクランプして樹脂モールドする際に、エアベント部分からエアを逃がすようにしている。
【０００４】
しかしながら、エアベントからキャビティ内のエアを逃がすようにした場合は、エアとともに樹脂もわずかに排出されるため、被成形品である基板上や金型に汚れが生じる。また、圧縮成形では、キャビティの中央部で山型に盛り上がるように樹脂を供給し、樹脂成形時にキャビティの中央部からキャビティの周辺に樹脂を流動させ、樹脂中にエアが巻き込まれないようにして樹脂モールドする方法もあるが、この場合にはワイヤスイープが生じたり、低粘度液材を使用することが難しかったり、樹脂が流動する際に樹脂にエアが混入したりするという問題がある。
【０００５】
なお、リリースフィルムを用いた樹脂モールド方法において、ポットからキャビティに樹脂を圧送して樹脂モールドする場合に、金型内に残存しているエアを減圧排気して樹脂モールドする方法がある（特開２００２−５９４５３号公報）。この樹脂モールド方法は、リリースフィルムを介して被成形品をクランプすることにより金型内でエアが残存する領域から強制的にエアを排気して樹脂モールドするものであるが、エアの排気は従前と同様に金型に設けたエアベントから行うものであり、圧縮成形のように広い領域をキャビティとして樹脂モールドする場合にはそのまま適用することができない。
【０００６】
本発明は、このように圧縮成形によって被成形品を樹脂モールドする際に、キャビティ内に残存するエアを確実に排気して樹脂モールドすることを可能とし、高品質で信頼性の高い圧縮成形を可能とする樹脂モールド方法および樹脂モールド装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【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、下型に設けられたキャビティ凹部の内面がリリースフィルムにより被覆され、キャビティ凹部にモールド用の樹脂が供給された状態で、上型と下型とで被成形品をクランプして圧縮成形する樹脂モールド方法において、金型にリリースフィルムとモールド用の樹脂と被成形品とをセットし、リリースフィルムを下型側からエア吸引してキャビティ凹部の内面にならってエア吸着し、上型と下型とを当接させて外部とエアシールしたキャビティを形成した状態で、前記キャビティに連通して設けた流路を介してエア吸引機構によりキャビティから真空排気した後、前記上型と下型とを圧縮成形位置まで型締めし、樹脂を硬化させて被成形品を圧縮成形することを特徴とする。なお、上型と下型とが当接させた状態とは、キャビティ凹部を外部から閉止されたキャビティを構成した状態であり、被成形品が樹脂によって封止されていない状態である。
【０００８】
また、上型に設けられたキャビティ凹部の内面がリリースフィルムにより被覆され、下型にモールド用の樹脂と被成形品が供給された状態で、上型と下型とで被成形品をクランプして圧縮成形する樹脂モールド方法において、金型にリリースフィルムとモールド用の樹脂と被成形品とをセットし、リリースフィルムを上型側からエア吸引してキャビティ凹部の内面にならってエア吸着し、上型と下型とを当接させて、外部とエアシールしたキャビティを形成した状態で、前記キャビティに連通して設けた流路を介してエア吸引機構によりキャビティから真空排気した後、前記上型と下型とを圧縮成形位置まで型締めし、樹脂を硬化させて被成形品を圧縮成形することを特徴とする。
また、前記リリースフィルムに、金型外でモールド用の樹脂を供給し、リリースフィルムとともにモールド用の樹脂を金型内に搬入して樹脂モールドすることを特徴とする。
また、前記樹脂封止領域に合わせて凹部状にプリフォームしたリリースフィルムに、金型外でモールド用の樹脂を供給し、リリースフィルムとともにモールド用の樹脂を金型内に搬入して樹脂モールドすることを特徴とする。
また、前記上型と下型とを当接させて、外部とエアシールしたキャビティを形成する際に、キャビティの周囲に延在するリリースフィルムを金型によりクランプしてキャビティを外部からエアシールすることを特徴とする。
【０００９】
また、下型に設けられたキャビティ凹部の内面がリリースフィルムにより被覆され、キャビティ凹部にモールド用の樹脂が供給された状態で、上型と下型とで被成形品をクランプして圧縮成形する樹脂モールド装置において、前記下型に、下型の側面を囲む枠体状に形成され、下型の側面との間でエアシールして型開閉方向に可動に支持され、常時は下型の樹脂成形面よりも上端面が突出するよう上型に向けて付勢された下型クランパを設け、前記上型に、上型の側面を囲む枠体状に形成され、上型の側面との間でエアシールして型開閉方向に可動に支持され、常時は上型の金型面よりも下端面が突出するよう下型に向けて付勢された上型クランパを設け、前記下型および／または下型クランパに、前記下型にセットされたリリースフィルムをキャビティ凹部の内面にならってエア吸引するためのエア吸引機構に連絡する流路を設け、前記上型クランパと下型クランパと上型のいずれかに、前記下型クランパと上型クランパとが当接して外部とエアシールして形成されたキャビティ連通する流路を設け、該流路を介してキャビティから真空排気するエア吸引機構を設けたことを特徴とする。
また、前記下型クランパと上型クランパとが当接して外部とエアシールしてキャビティが形成された際に、下型にセットされたリリースフィルムと離間して被成形品を支持する支持機構が設けられていることを特徴とする。
また、前記支持機構が、被成形品を支持する上型のクランプ面に開口して設けられたエア吸引孔と、該エア吸引孔に連通して設けられ、被成形品を前記クランプ面にエア吸着するエア吸引機構とを備えることを特徴とする。
また、前記支持機構が、下型のパーティング面から突出する向きに付勢して下型クランパに設けられ、被成形品をパーティング面から離間して支持する支持部材を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、下型に設けられたキャビティ凹部の内面がリリースフィルムにより被覆され、キャビティ凹部にモールド用の樹脂が供給された状態で、上型と下型とで被成形品をクランプして圧縮成形する樹脂モールド装置において、前記下型に、下型の側面を囲む枠体状に形成され、下型の側面との間でエアシールして型開閉方向に可動に支持され、常時は下型の樹脂成形面よりも上端面が突出するよう上型に向けて付勢された第１の下型クランパと、該第１の下型クランパの外側面を囲む枠体状に形成され、第１の下型クランパの外側面との間でエアシールして型開閉方向に可動に支持され、常時は第１の下型クランパの上端面よりも上端面が突出するよう上型に向けて付勢された第２の下型クランパとを設け、前記第１の下型クランパおよび／または下型に、前記下型にセットされたリリースフィルムをキャビティ凹部の内面にならってエア吸引するためのエア吸引機構に連絡する流路を設け、前記第２の下型クランパと上型と第１の下型クランパのいずれかに、上型に第２のクランパが当接して外部とエアシールして形成されたキャビティに連通する流路を設け、該流路を介してキャビティから真空排気するエア吸引機構を設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、上型に設けられたキャビティ凹部の内面がリリースフィルムにより被覆され、下型にモールド用の樹脂と被成形品が供給された状態で、上型と下型とで被成形品をクランプして圧縮成形する樹脂モールド装置において、前記下型に、下型の側面を囲む枠体状に形成され、下型の側面との間でエアシールして型開閉方向に可動に支持され、常時は下型のクランプ面よりも上端面が突出するよう上型に向けて付勢された下型クランパを設け、前記上型に、上型の側面を囲む枠体状に形成され、上型の側面との間でエアシールして型開閉方向に可動に支持され、常時は上型の樹脂成形面よりも下端面が突出するよう下型に付勢された上型クランパを設け、前記上型および／または上型クランパに、前記上型に供給されたリリースフィルムをキャビティ凹部の内面にならってエア吸引するためのエア吸引機構に連絡する流路を設け、前記下型クランパと下型と上型クランパのいずれかに、前記上型クランパと下型クランパとが当接して外部とエアシールして形成されたキャビティに連通する流路を設け、該流路を介してキャビティから真空排気するエア吸引機構を設けたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜４は本発明に係る樹脂モールド装置の一実施形態の主要部の構成と、樹脂モールド装置を用いて樹脂モールドする方法を示す説明図である。
まず、図１にしたがって本発明に係る樹脂モールド装置の特徴的部分である金型の構成について説明する。なお、金型を型開閉駆動するプレス装置は金型を支持する固定プラテンと可動プラテンを備え、油圧等によって駆動される通常のプレス装置である。
【００１３】
図１で、１０はプレス装置の固定プラテンに固設される下型ベース、１２は下型ベース１０に固定した下型、１４は下型１２の側面に摺接させて型開閉方向に可動に支持した下型クランパである。
下型クランパ１４は樹脂モールド領域を規定する下型１２の側面を囲む枠体状に形成される。本実施形態では樹脂モールド領域が平面形状で矩形状に形成され、下型クランパ１４はしたがって矩形の枠体状に形成されている。このように下型クランパ１４は樹脂モールド領域に合わせて形成するから、たとえば、半導体ウエハのように被成形品の樹脂モールド領域が円形状となるような場合は、下型クランパ１４は円リング状に形成される。
【００１４】
１６は下型クランパ１４を上型に向けて付勢する付勢手段としてのスプリングである。下型クランパ１４は型開きした状態で上端面が下型１２の樹脂成形面よりも上方に突出するようスプリング１６によって付勢して設けられている。下型クランパ１４が下型１２の樹脂成形面よりも突出することにより、下型１２の樹脂成形面と下型１２の周囲が下型クランパ１４によって囲まれたキャビティ凹部が形成される。
１８は下型１２の側面と下型クランパ１４の内側面との間をエアシールするシールであり、下型１２の側面の全周にわたって周設されている。なお、シール１８は下型クランパ１４が昇降移動する際に、常時下型クランパ１４の内側面に摺接する位置に設けられている。
１９は下型クランパ１４の上端面に設けたシールである。このシール１９は上型との間で樹脂モールド領域（キャビティ）を外部からエアシールするために設けられている。
【００１５】
また、図１で２０はプレス装置の可動プラテンに固設される上型ベースであり、２２は上型ベース２０に固定した上型、２４は上型２２の側面に摺接させて型開閉方向に可動に支持した上型クランパである。上型クランパ２４も下型クランパ１４と同様に、上型２２の側面を囲む枠体状に形成される。
上型２２は樹脂モールド時に被成形品を保持し、下型１２との間で被成形品をクランプして樹脂モールドする。したがって、上型２２も下型１２とほぼ同形の平面形状に形成され、上型クランパ２４も下型クランパ１４と略同形状の枠体状に形成される。
【００１６】
なお、上型２２のクランプ面は、型閉じした際に上型２２の外周縁部が下型クランパ１４に当接するように、下型１２の樹脂モールド領域（外形形状）よりも若干大きく形成されている。また、上型クランパ２４の下端面は平坦面に形成され、下型クランパ１４の上端面に対向する配置となっている。上型クランパ２４の下端面を平坦面とし、下型クランパ１４と対向する配置としているのは、下型クランパ１４に上型クランパ２４が当接した際に、上型と下型とで囲まれるキャビティがシール１９により外部からエアシールされるようにするためである。したがって、シール１９は下型クランパ１４に設けるかわりに上型クランパ２４に設けるようにしてもよい。
なお、本実施形態ではシール１９により上型クランパ２４と下型クランパ１４との間をエアシールしているが、下型１２にセットするリリースフィルム５０を上型クランパ２４と下型クランパ１４とでクランプされる領域まで覆う広幅に設け、上型クランパ２４と下型クランパ１４とでリリースフィルム５０をクランプしてエアシールするようにすることもできる。
【００１７】
２６は上型クランパ２４を常時下型側に向けて付勢する付勢手段としてのスプリングである。上型クランパ２４は、スプリング２６の付勢力により、常時は、その下端面が上型２２のクランプ面よりも下方に突出するように設けられている。２８は上型２２の側面と上型クランパ２４の内側面との間をエアシールするシールであり、上型２２の側面の全周にわたって周設され、上型クランパ２４が昇降移動する際に、常時上型クランパ２４の内側面が摺接するように設けられている。
【００１８】
本実施形態の樹脂モールド装置はリリースフィルムを用いて樹脂モールドするとともに、樹脂モールド時にキャビティから真空排気して樹脂モールドすることを特徴とする。
このため、下型クランパ１４の内側面と下型１２の側面との間からエアを吸引する流路１４ａと、リリースフィルムを下型クランパ１４の上端面でエア吸着するための流路１４ｂを設ける。３０は流路１４ａ、１４ｂに連通して金型外に設けたエア吸引機構である。なお、下型クランパ１４の内側面と下型１２の側面との間には下型１２側からリリースフィルムをエア吸引するための流路（隙間）が形成されている。この流路は下型１２の側面と下型クランパ１４の内側面の全面にわたって設ける必要はなく、部分的にリリースフィルムをエア吸引するための溝状の流路であってもよい。
【００１９】
また、上型側には、上型クランパ２４にキャビティ内からエアを排気するための流路２４ａを設ける。３２は流路２４ａに連通して金型外に設けたエア吸引機構である。
なお、本実施形態の樹脂モールド装置の金型開閉動作は、上型２２が可動側であるが、下型１２を可動側とすることも可能である。
【００２０】
続いて、本実施形態の樹脂モールド装置により、リリースフィルムを用いた圧縮成形によって樹脂モールドする方法を図１〜４にしたがって説明する。
図１は上型２２に被成形品４０を供給し、下型１２にリリースフィルム５０と液状樹脂５２とを供給した状態を示す。
本実施形態では、上型２２にフィンガ等の機械的に被成形品４０を支持する支持機構を設け、上型２２に被成形品４０を保持して被成形品４０をクランプするように構成している。
下型１２にリリースフィルム５０と液状樹脂５２を供給する方法としては、下型１２に下型クランパ１４の上端面まで被覆する幅の長尺状のリリースフィルム５０を供給し、下型１２と下型クランパ１４とによって形成されるキャビティ凹部の内面形状にならってリリースフィルム５０をエア吸着してキャビティ凹部に液状樹脂５２を供給する方法、下型１２の樹脂封止領域に合わせた凹部状にプリフォームしたリリースフィルムに、金型外であらかじめ液状樹脂５２を供給し、リリースフィルム５０と液状樹脂５２を金型内に搬入してセットする方法が可能であり、それほど流動性の高くない樹脂の場合には、あらかじめプリフォームされていないリリースフィルムにモールド用の樹脂を供給し、リリースフィルムと樹脂とを金型内に搬入してセットする方法も可能である。
【００２１】
リリースフィルムは金型の加熱温度に耐える耐熱性、エア吸引によってキャビティ凹部の内面形状にならってエア吸着される伸縮性、樹脂との剥離性といった機能を備えるものを使用する。リリースフィルム５０の柔軟性が高くプリフォームした形態がそのままで保持できない場合には、セット治具によってリリースフィルム５０を支持して金型内に搬入して下型１２にセットする。金型外でリリースフィルム５０に液状樹脂５２を供給した後、金型内に搬入して樹脂モールドする方法は、液状樹脂を正確に計量することが容易であること、金型内にリリースフィルム５０とモールド用の樹脂をセットした時点から樹脂が加熱開始されるから、樹脂が均一に加熱できるという利点がある。
【００２２】
図２は、被成形品４０とリリースフィルム５０および液状樹脂５２とを金型内に供給した後、上型ベース２０を上型クランパ２４と下型クランパ１４とが当接する位置まで下降させ、キャビティ６０内のエアを真空排気している状態を示す。
上型ベース２０が下降して上型クランパ２４と下型クランパ１４とが当接することにより、シール１９を介して上型クランパ２４と下型クランパ１４との間がエアシールされ、型開きの状態で開放されていたキャビティ構成部分が外部からエアシールされたキャビティとなる。上型クランパ２４に設けた流路２４ａは、キャビティの内部空間に連通する位置に設けられているから、流路２４ａからキャビティ内のエアを確実に排気することができる。
なお、本実施形態ではリリースフィルム５０の周縁部が上型クランパ２４と下型クランパ１４とが当接する部位よりも内側に位置するようにしているが、リリースフィルム５０は上型クランパ２４と下型クランパ１４とによってクランプされてもよく、リリースフィルム５０は個片状のものに限らず、長尺状のものであっても使用できる。
【００２３】
このようにキャビティ６０を外部からエアシールした状態でエア吸引機構３２から真空排気してキャビティ内からエアを排気する。リリースフィルム５０は下型クランパ１４にエア吸着されているから、キャビティ６０からの排気は上型クランパ２４に設けた流路２４ａからなされる。なお、エア吸引機構３２によりキャビティ６０から真空排気する際には、リリースフィルム５０を下型１２側に吸着支持しておくため、エア吸引機構３０によって下型側からリリースフィルム５０をエア吸引する。
キャビティ６０からの排気は、図２に示すように、被成形品４０が下型クランパ１４の上端面に当接しない状態で行う。これによって、液状樹脂５２の上方空間内から確実に排気することができる。この真空排気によって、キャビティ内の残留エアが排気され、液状樹脂５２に混入されているエアも排気されて圧縮成形時に樹脂中にボイドが発生することを防止する。
【００２４】
本実施形態では上型２２に被成形品４０を支持してキャビティ６０から真空排気しているが、上型２２に被成形品４０を支持せずに、下型クランパ１４に被成形品４０をセットして真空排気するようにすることも可能である。
図５に下型１２側に被成形品４０をセットして樹脂モールドする例を示す。図５に示す樹脂モールド金型では下型クランパ１４に型開閉方向に可動となる被成形品４０の支持機構を設け、下型クランパ１４に被成形品４０をセットした際にリリースフィルム５０と被成形品４０とが密着しないよう離間して支持するように構成している。５４が被成形品４０を支持する支持部材としての支持アームであり、スプリング５６によって常時はパーティング面から突出して被成形品４０を支持するように設けられている。
【００２５】
図３は、キャビティ６０から真空排気した後、上型ベース２０を更に下降させて被成形品４０を下型クランパ１４に当接させた状態である。実際には、下型クランパ１４の上端面を被覆するリリースフィルム５０に被成形品４０（基板）が当接し、液状樹脂５２が収容されているキャビティ６０はリリースフィルム５０と被成形品４０とによってエアシールされた領域となる。このクランプ操作においても流路１４ａを介してエア吸引機構３０により真空吸引し、下型１２のキャビティ凹部の形状にならってリリースフィルム５０がエア吸着されるようにする。
なお、上型クランパ２４を付勢するスプリング２６の付勢力は、下型クランパ１４を付勢するスプリング１６の付勢力よりも小さく設定されており、被成形品４０が下型クランパ１４の上端面に当接するまでは上型側のスプリング２６が圧縮され、上型２２が上型クランパ２４に対して相対的に下動する。
【００２６】
なお、被成形品４０の基板にエアベントを設けるか、下型クランパ１４の被成形品４０に当接する上端面にエアベントを設けることにより、被成形品４０が下型クランパ１４に当接した後も、エアベントを介してキャビティ６０からエア吸引することも可能である。このようなエアベントを設けた場合は、圧縮成形位置まで型締めした際もキャビティからエア吸引することが可能であるが、被成形品４０の基板表面におよび金型表面に樹脂が漏出することがあり、樹脂の漏出を避けたい場合にはエアベントを設けないようにするのがよい。
【００２７】
図４は、上型２２をさらに下降させて最終的に被成形品４０を圧縮成形した状態を示す。圧縮成形は、被成形品４０が下型クランパ１４に当接した状態から上型ベース２０をさらに圧縮成形位置まで下動させることによってなされる。下型クランパ１４に被成形品４０が当接した状態から上型２２を押し下げることにより、下型クランパ１４がスプリング１６の付勢力に抗して押し下げられ、被成形品４０が下型１２と上型２２とによってクランプされて樹脂成形される。上型２２の下動は、下型１２と上型２２とによる型締力が所定値になったところで停止し、その状態でキャビティの全体に樹脂が充填されて圧縮成形される。
【００２８】
圧縮成形位置で液状樹脂５２が硬化するまで保持した後、型開きし、金型内から成形品を取り出しする。成形品は被成形品４０の片面が一括して樹脂封止された形態に樹脂成形されたものとなる。被成形品４０が基板に多数個の半導体チップが搭載された製品の場合は、圧縮成形された成形品をダイサーにより切断して個片の半導体装置を得ることができる。
【００２９】
本実施形態の樹脂モールド装置では、下型１２および下型クランパ１４等の、樹脂モールド時に樹脂が接触する部位についてはリリースフィルム５０によって被覆されているから、下型クランパ１４の摺動部や流路１４ａ、１４ｂに樹脂が付着することがなく、下型クランパ１４の動作等を阻害することなく樹脂モールドすることができる。
【００３０】
また、本実施形態の樹脂モールド装置では、下型１２に液状樹脂５２を供給した後、キャビティ６０を外部からエアシールし、キャビティ６０に残留しているエアを真空排気して樹脂モールドするから、キャビティ内にエアが残留することによって成形樹脂中にボイドが発生することを確実に防止することが可能になる。とくに、下型クランパ１４と上型クランパ２４とによってキャビティを外部からエアシールした状態で、キャビティに連通させて設けた流路２４ａから強制的にキャビティを真空排気する構成としたことによって、被成形品４０が大型の製品で樹脂封止領域が広範囲にわたっているような場合でも、確実に樹脂封止領域のキャビティ６０から真空排気することが可能となる。また、被成形品や下型クランパ１４にエアベントを設けずに的確に樹脂モールドができ、被成形品および金型を汚さずに樹脂モールドすることができるという利点がある。
【００３１】
図６は、上述した樹脂モールド装置について、被成形品４０を上型２２に支持する支持機構の他の例としてエア吸着によって被成形品４０を支持する構成と、下型クランパ１４と上型クランパ２４とを当接させて外部からエアシールして形成したキャビティ６０から真空排気する他の方法を示す。
被成形品４０を上型２２のクランプ面で支持するため、上型２２のクランプ面にエア吸引孔２５ａを開口させて設け、上型２２に設けたエア流路２５を介してエア吸引機構３４に連通させて設けている。こうして、被成形品４０は上型２２のクランプ面にエア吸着して支持することができる。
【００３２】
２４ｂはキャビティ６０から真空排気する流路として上型２２に設けた流路である。前述した実施形態においては、キャビティ６０に連通するように上型クランパ２４に流路２４ａを設けているが、流路２４ｂは上型クランパ２４と上型２２の側面との間の流路に連通させてキャビティ６０に連通するように設けたものである。
また、２４ｃは被成形品４０を支持する上型２２のクランプ面で開口するように上型２２内に設けた流路である。被成形品４０と干渉しない配置でキャビティ６０に連通する流路を設けられる場合は、このようにクランプ面で開口する流路２４ｃによりキャビティ６０から真空排気することもできる。
２４ｄはキャビティ６０から真空排気する流路を、下型クランパ１４の上端面に開口させて設けた例である。下型クランパ１４の上端面にはリリースフィルム５０をエア吸着するが、リリースフィルム５０と干渉せず、かつキャビティ６０と連通する配置に流路２４ｄを開口させて設けることで、流路２４ｄを介してキャビティ６０から真空排気することができる。３２ｃは流路２４ｄに連通するエア吸引機構である。
このように、キャビティ６０から真空排気する流路はキャビティ６０に連通する位置であればどこに設けてもよく、複数の流路を選択して設けてもよい。
【００３３】
なお、図６では、リリースフィルム５０を下型側にエア吸引する際に、下型クランパ１４に流路１４ａを設けるかわりに、下型１２の内部に流路１４ｃを設けてエア吸引する例も示している。流路１４ｃを下型１２の側面と下型クランパ１４の内側面との隙間部分に開口させて設けたものである。このように、リリースフィルム５０を下型１２側にエア吸引する場合、キャビティの下側位置であれば、どこにエア吸引用の流路を設けても良い。
また、図６の左半部では、下型１２を覆うリリースフィルム５０を下型クランパ１４と上型クランパ２４とが当接する範囲まで被覆するように広幅に形成し、下型クランパ１４と上型クランパ２４とが当接してキャビティ６０が形成される際に、リリースフィルム５０がシール材として作用してキャビティ６０が外部からエアシールされるようにする例を示す。
【００３４】
図７は、本発明に係る樹脂モールド装置のさらに他の実施形態を示す。本実施形態の樹脂モールド装置では、下型１２に第１の下型クランパ１４１と第２の下型クランパ１４２とを設け、上型２２にはクランパを設けない構成としている。第１の下型クランパ１４１は下型１２の側面を囲む枠体状に形成され、第２の下型クランパ１４２は第１の下型クランパ１４１の外周囲を囲む枠体状に形成され、ともに型開閉方向に摺動可能に設けられている。なお、第１の下型クランパ１４１と下型１２との間はシール１８ａによってエアシールされ、第１の下型クランパ１４１と第２の下型クランパ１４２との間はシール１８ｂによってエアシールされている。
【００３５】
第１の下型クランパ１４１には下型１２にセットされたリリースフィルム５０をキャビティ凹部の内面形状にならってエア吸引するための流路１４ａ、１４ｂが設けられている。これらの流路１４ａ、１４ｂは第２の下型クランパ１４２に設けられた長孔１４２ｃに挿通されたエアホース１４２ａ、１４２ｂを介してエア吸引機構３０ａ、３０ｂに連通するように設けられている。エア吸引機構３０ａは流路１４ａに連通し、エア吸引機構３０ｂは流路１４ｂに連通する。１４２ｄは第２の下型クランパ１４２に設けた、キャビティ内を真空排気するための流路であり、エア吸引機構３２に連通する。なお、リリースフィルム５０を第１の下型クランパ１４１と下型１２の樹脂成形面とによって形成されるキャビティ凹部の内面形状にならってエア吸引する流路は１４ｃに示すように、下型１２の内部を通過するように配置することも可能である。
また、第１の実施形態において説明したと同様に、キャビティ６０から真空排気する場合、真空排気用の流路はキャビティ６０に連通する配置であればどこに設けてもよい。図８は、第１の下型クランパ１４１の上端面にエア吸着したリリースフィルム５０の外側に真空排気用の流路１４３を設けた例を示す。
【００３６】
本実施形態の樹脂モールド装置では、型開きした状態で第１の下型クランパ１４１上にリリースフィルム５０を供給し、流路１４ｂからエア吸引して第１の下型クランパ１４１の上端面にリリースフィルム５０をエア吸着し、次いで、流路１４ａからエア吸引して、キャビティ凹部の内面形状にならってリリースフィルム５０をエア吸着する。
次に、キャビティに液状樹脂５２を供給し、被成形品４０を保持した上型２２を降下させ、第２の下型クランパ１４２の上端面に上型２２のパーティング面を当接させる。第２の下型クランパ１４２の上端面にはシール１９が設けられており、これによって上型２２と第２の下型クランパ１４２と第１の下型クランパ１４１と下型１２とによって囲まれた領域が外部からエアシールされる。図７は、上型２２のパーティング面を第２の下型クランパ１４２の上端面に当接させた状態で、本実施形態の樹脂モールド装置では、この状態でキャビティ６０に連通する流路１４２ｄを介してエア吸引機構３２によりキャビティ６０内を真空排気する。
【００３７】
キャビティ内を真空排気した後、上型２２をさらに降下させると第２の下型クランパ１４２とともに被成形品４０が下降し、被成形品４０が第１の下型クランパ１４１に当接する。そして、さらに上型２２を圧縮成形位置まで下動させて圧縮成形する。なお、被成形品４０が第１の下型クランパ１４１に当接した状態からは、第１の下型クランパ１４１と第２の下型クランパ１４２が上型２２とともに下降する。
本実施形態の樹脂モールド装置では、型開き状態で第２の下型クランパ１４２の上端面の高さ位置が第１の下型クランパ１４１の上端面よりも上位に位置するようにし、上型２２を第２の下型クランパ１４２に当接した際に、第１の下型クランパ１４１にエア吸着されているリリースフィルム５０と被成形品４０とを離間させ、外部からエアシールした状態としてキャビティ６０から真空排気できるようにする。本実施形態の樹脂モールド装置の場合も、キャビティを強制的に真空排気することによって、高品質の樹脂成形が可能となる。
【００３８】
なお、キャビティ６０から真空排気する流路として、第２の下型クランパ１４２に設けた流路１４２ｄのかわりに、上型２２に設けた流路２４ｃによることも可能である。
また、図７では第２の下型クランパ１４２の上端面にシール１９を設けて個片状のリリースフィルム５０を使用して圧縮成形する例を示しているが、リリースフィルム５０は必ずしも個片状のものを使用する方法に限るものではない。リリースフィルム５０自体のシール作用を利用する場合は、シール１９を使用せずにリリースフィルム５０を介して第２の下型クランパ１４２と上型２２とを当接させることによりキャビティ６０が外部からエアシールできるから、この場合は、第２の下型クランパ１４２の上端面まで被覆する広幅のリリースフィルム５０を使用することにより、長尺状のリリースフィルム５０によって圧縮成形することができる。
【００３９】
また、図７の樹脂モールド装置は、下型側にキャビティ凹部を有する形態のものであるが、上型側と下型側の各部材を上下逆にした配置として構成することも可能である。すなわち、下型ベース１０、下型１２、第１の下型クランパ１４１、第２の下型クランパ１４２を上型側に配置し、上型ベース２０および上型２２を下型側に配置して樹脂モールド装置を構成し、下型側に被成形品とモールド用の樹脂を供給することで、上述したと同様にキャビティを外部からエアシールした領域とし、キャビティから真空排気して樹脂モールドすることができる。
【００４０】
図９、１０は、樹脂モールド装置のさらに他の実施形態を示す。本実施形態の樹脂モールド装置は、下型１２に被成形品４０をセットして樹脂モールドする例である。上型クランパ２４にはリリースフィルム５０を上型２２にエア吸着するための流路７０ａ、７０ｂを設け、下型クランパ１４にはキャビティから真空排気するための流路７２を設ける。なお、リリースフィルム５０を上型２２にエア吸着する流路７０ｃを上型２２の内部に設けるようにしてもよい。図９は、型開きした状態で、上型クランパ２４の下端面に流路７０ｂを介してエア吸引機構３０ｂによりリリースフィルム５０をエア吸着し、下型１２に被成形品４０をセットした状態を示す。ペースト状の樹脂のように流動性の低い樹脂を使用する場合は、このように下型１２に被成形品４０をセットした状態で樹脂７４を被成形品４０上に供給し、あるいは、あらかじめ被成形品４０上に樹脂７４を供給した状態で被成形品４０と樹脂７４とを下型１２にセットして樹脂モールドすることができる。
【００４１】
図１０は上型２２を下降させて上型クランパ２４と下型クランパ１４の端面を当接させた状態である。これによって、下型１２、上型２２、下型クランパ１４、上型クランパ２４によって囲まれた領域が、シール１８、１９、２８によって外部からエアシールされる。この状態で、上述した実施形態と同様に、リリースフィルム５０を上型２２側からエア吸引するとともに、エア吸引機構３２により流路７２を介してキャビティ６０内を真空排気する。真空排気した後、上型２２を圧縮成形位置までさらに下降させ、被成形品４０を圧縮成形する。なお、キャビティ６０を真空排気する流路としては、図１０に示すように下型１２内を通過して下型１２の側面と下型クランパ１４との内側面との間に連通させた流路７２ａ、あるいは下型１２内を通過して下型１２のクランプ面に開口させるように設けた流路７２ｂを利用することができる。
【００４２】
図１１は、キャビティ６０を真空排気する際に、下型クランパ１４に設けた流路７２から真空排気するかわりに、上型クランパ２４に真空排気用の流路７３を設けて真空排気するように構成した例である。流路７３を上型クランパ２４にリリースフィルム５０をエア吸着する流路７０ｂよりも外側に配置することによってキャビティ６０から真空排気することができる。このように、キャビティ６０に連通する位置であれば真空排気用の流路を適宜位置に設けることができる。
本実施形態のように、下型１２に被成形品４０をセットする方法によっても樹脂成形する領域内から真空排気して樹脂モールドすることができ、信頼性の高い高品質の樹脂モールドが可能になる。
【００４３】
なお、上述した各実施形態においては、圧縮成形領域を被成形品４０の略全域にわたる単一の領域に設定しているが、製品によっては、被成形品４０に対して複数の圧縮成形領域に区分して樹脂モールドする場合がある。圧縮成形という場合は、このような複数の樹脂封止領域に区分して樹脂モールドする場合も含むものである。
【００４４】
本実施形態の樹脂モールド装置のように、キャビティ内を強制的に真空排気して樹脂モールドする方法によれば、キャビティ内での樹脂の流動によるボイドの発生が問題にならないという利点がある。また、液状樹脂を使用することにより、樹脂の流動が抑えられてワイヤスイープ等を発生させず、キャビティに確実に樹脂を充填することが可能になる。もちろん、液状樹脂以外のペースト状樹脂や粉体状樹脂、顆粒状樹脂を使用することも可能である。
【００４５】
【発明の効果】
本発明に係る樹脂モールド方法および樹脂モールド装置によれば、リリースフィルムを介して被成形品を上型と下型とでクランプして圧縮成形する際に、上型と下型を当接して外部からエアシールしたキャビティを形成し、キャビティを真空排気した後に樹脂モールドするから、キャビティ内に残留しているエアを確実に排気することができ、同時に樹脂中に含まれているエアを排気することができて、樹脂中にボイドのない高品質の圧縮成形をすることができる。また、本発明によれば、被成形品あるいはモールド金型にエアベントを設けずに樹脂モールドすることが可能となり、その際には、樹脂が金型に付着して型汚れが生じたり、被成形品に不要な樹脂が付着したりすることを防止す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】本発明に係る樹脂モールド装置の一実施形態について金型を型開きした状態を示す説明図である。
【図２】図１に示す樹脂モールド装置でキャビティから真空排気している状態を示す説明図である。
【図３】被成形品を上型と下型クランパとでクランプした状態を示す説明図である。
【図４】被成形品を圧縮成形している状態を示す説明図である。
【図５】被成形品を下型にセットする方法を示す説明図である。
【図６】樹脂モールド装置の他の構成を示す説明図である。
【図７】樹脂モールド装置のさらに他の構成を示す説明図である。
【図８】キャビティから真空排気する流路を第１の下型クランパに設けた例を示す説明図である。
【図９】樹脂モールド装置のさらに他の構成を示す説明図である。
【図１０】図９に示す樹脂モールド装置でキャビティから真空排気している状態を示す説明図である。
【図１１】キャビティから真空排気する流路を上型クランパに設けた例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０　下型ベース
１２　下型
１４　下型クランパ
１４ａ、１４ｂ　流路
１６、２６　スプリング
１８、１９、２８　シール
２０　上型ベース
２２　上型
２４　上型クランパ
２４ａ　流路
３０、３０ａ、３０ｂ、３２、３４　エア吸引機構
４０　被成形品
５０　リリースフィルム
５２　液体樹脂
６０　キャビティ
７０ａ、７０ｂ、７２　流路
７４　樹脂
１４１　第１の下型クランパ
１４２　第２の下型クランパ
【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】
2004074461.tif 000009
【図８】
2004074461.tif 000010
【図９】
2004074461.tif 000011
【図１０】
2004074461.tif 000012
【図１１】
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