(57)【要約】【課題】樹脂モールドした際に金型面に樹脂が付着して型汚れが生じることを防止し、クリーンな樹脂モールドを可能にする。【解決手段】被成形品１０をクランプするクランプ面に樹脂モールド時にキャビティからエアを排出するエアベント４２を設けた樹脂モールド金型において、前記エアベント４２が、前記被成形品１０をクランプするクランプ部の領域内に、クランプ部に沿って設けられている。前記エアベント４２は、キャビティ４０の縁部に沿って所定間隔で配置された第１のエアベント部４２ａと、第１のエアベント部４２ａと交差して前記クランプ部に沿って延設された第２のエアベント部４２ｂとからなる。【選択図】　　　　　図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被成形品をクランプするクランプ面に樹脂モールド時にキャビティからエアを排出するエアベントを設けた樹脂モールド金型において、
前記エアベントが、前記被成形品をクランプするクランプ部の領域内に、クランプ部に沿って設けられていることを特徴とする樹脂モールド金型。
【請求項２】
前記クランプ部が、被成形品の外周縁に沿って設けられていることを特徴とする請求項１記載の樹脂モールド金型。
【請求項３】
前記エアベントが、キャビティの縁部に沿って所定間隔で配置された第１のエアベント部と、
該第１のエアベント部と交差して前記クランプ部に沿って延設された第２のエアベント部とからなることを特徴とする請求項２記載の樹脂モールド金型。
【請求項４】
前記第２のエアベント部から前記クランプ面の外縁にまで連通する第３のエアベント部が設けられていることを特徴とする請求項３記載の樹脂モールド金型。
【請求項５】
片面が圧縮成形によって樹脂モールドされる被成形品の樹脂モールド部に対向して取り付けられたキャビティブロックと、
該キャビティブロックを囲む枠体状に形成され、型開閉方向に可動に支持されるとともに、キャビティブロックの樹脂モールド面よりも端面が突出する方向に常時付勢して設けられたクランパとを備え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金型。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５記載の樹脂モールド金型が装着され、プレス機構の固定プラテンおよび可動プラテンにより樹脂モールド金型が型開閉駆動されて樹脂モールドされる樹脂モールド装置であって、
樹脂モールド部の内面を被覆するリリースフィルムの供給機構と、
樹脂モールド部の内面に沿ってリリースフィルムをエア吸着する樹脂モールド金型に設けられたエア流路および該エア流路に連通するエア吸引機構とを備えている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金型および樹脂モールド装置に関し、より詳細には、樹脂モールド時にキャビティ内のエアを排出するためのエアベントの構成を特徴とする樹脂モールド金型およびこれを用いた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、多数個の半導体素子を回路基板等に整列して搭載した被成形品を樹脂モールド金型を用いて一括して樹脂モールドし（圧縮成形）、封止樹脂と回路基板とをダイサーによって切断して個片の半導体装置を製造する方法がある。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、樹脂との剥離性が良好で所定の耐熱性、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すること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、このような圧縮成形では樹脂モールド金型によって被成形品をクランプした際に、樹脂とともにキャビティ内にエアが閉じこめられるから、最終的に型締め位置まで樹脂モールド金型を移動させる際に、キャビティ内に閉じこめられたエアをキャビティ外へ排出させる必要がある。エアベントは樹脂モールド時にキャビティ内に残留するエアあるいは樹脂中に含まれるエアをキャビティ外へ排出させるため、樹脂モールド金型のキャビティの周囲のクランプ面に、キャビティに連通するきわめて浅い溝を形成したものである。このきわめて浅い溝は、樹脂モールド金型によって被成形品をクランプした際に、被成形品と樹脂モールド金型のクランプ面との間にわずかな隙間を生じさせ、キャビティに樹脂が充填される際の樹脂圧によってキャビティ内のエアをキャビティ外へ排出するように作用する。
【０００４】
このようにエアベントはキャビティ内に残留しているエアをキャビティ外へ排出する作用を有するが、樹脂モールド時にはキャビティ内で強い樹脂圧が作用するから、エアベント部からもエアとともにわずかに樹脂が排出される。
樹脂の流動性がそれほど高くない場合や、樹脂モールド領域がそれほど広くなく樹脂量が多くない場合には、エアベントからエアとともに樹脂が排出されてもさほど問題にならないのであるが、液状樹脂のように流動性の高い樹脂を使用する場合や、圧縮成形のように広い領域にわたって一括して樹脂モールドするような場合には、樹脂量のばらつき等もあって、エアベントから樹脂が排出されて被成形品に樹脂ばりが付着したり、樹脂モールド金型を汚してしまうという問題が生じる。
【０００５】
そこで、本発明は、これらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、圧縮成形のように比較的広い領域にわたって樹脂モールドするような場合や、液状樹脂のような流動性の高い樹脂を使用して樹脂モールドする場合であっても、被成形品や樹脂モールド金型が樹脂によって汚れることを防止し、クリーンな樹脂モールドを可能にする樹脂モールド金型および樹脂モールド装置を提供するにある。
【０００６】
【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、被成形品をクランプするクランプ面に樹脂モールド時にキャビティからエアを排出するエアベントを設けた樹脂モールド金型において、前記エアベントが、前記被成形品をクランプするクランプ部の領域内に、クランプ部に沿って設けられていることを特徴とする。なお、本発明に係る樹脂モールド金型はリリースフィルムを介して被成形品をクランプして樹脂モールドする場合にも、リリースフィルムを介さずに樹脂モールドする場合にも適用できる。
また、前記クランプ部が、被成形品の外周縁に沿って設けられていることを特徴とする。
また、前記エアベントが、キャビティの縁部に沿って所定間隔で配置された第１のエアベント部と、該第１のエアベント部と交差して前記クランプ部に沿って延設された第２のエアベント部とからなることを特徴とする。
また、前記第２のエアベント部から前記クランプ面の外縁にまで連通する第３のエアベント部が設けられていることを特徴とする。
また、片面が圧縮成形によって樹脂モールドされる被成形品の樹脂モールド部に対向して取り付けられたキャビティブロックと、該キャビティブロックを囲む枠体状に形成され、型開閉方向に可動に支持されるとともに、キャビティブロックの樹脂モールド面よりも端面が突出する方向に常時付勢して設けられたクランパとを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、前記樹脂モールド金型が装着され、プレス機構の固定プラテンおよび可動プラテンにより樹脂モールド金型が型開閉駆動されて樹脂モールドされる樹脂モールド装置であって、樹脂モールド部の内面を被覆するリリースフィルムの供給機構と、樹脂モールド部の内面に沿ってリリースフィルムをエア吸着する樹脂モールド金型に設けられたエア流路および該エア流路に連通するエア吸引機構とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面とともに詳細に説明する。図１〜４は本発明に係る樹脂モールド金型を用いた樹脂モールド装置により被成形品１０を圧縮成形により樹脂モールドする方法を示す説明図である。
図１で、１１はプレス装置の固定プラテンに取り付けられる下型、２０はプレス装置の可動プラテンに取り付けられる上型である。１２は下型１１に固定したキャビティブロック、１４はキャビティブロック１２を囲む枠体状に形成したクランパである。クランパ１４は型開閉方向に移動可能に支持され、スプリング１６によりキャビティブロック１２の樹脂モールド面１２ａよりも上端面が上位置に突出するように常時付勢して設けられている。１７はキャビティブロック１２の外側面とクランパ１４の内側面との間をエアシールするシールであり、クランパ１４はキャビティブロック１２に対してエアシールした状態で型開閉方向に移動可能となっている。
【０００９】
１４ａはクランパ１４の上部側に設けたエア流路であり、エア流路１４ａの一端はクランパ１４の上端面でエア吸着孔として開口する。１４ｂはクランパ１４の内側面とキャビティブロック１２の外側面との間に連通して設けたエア流路である。エア流路１４ａおよびエア流路１４ｂはそれぞれエア吸引機構１８、１９に接続される。
上型２０のクランプ面には被成形品１０をクランプ面にエア吸着するエア吸引孔２２ａが開口し、エア吸引孔２２ａは上型２０に設けたエア流路２２を介してエア吸引機構２４に接続する。なお、被成形品１０を上型２０に支持する支持手段としては、エア吸着によらず、フック等の機械的な手段によることも可能である。また、上型２０側で被成形品１０を支持せず、下型にリリースフィルムと樹脂を供給した状態で下型に被成形品１０をセットする方法も可能である。
【００１０】
図１は、型開きした状態でリリースフィルム３０を樹脂モールド金型内に搬入し、下型にリリースフィルムをセットする状態を示す。
リリースフィルムの供給機構により、キャビティブロック１２とクランパ１４の全体を覆うようにリリースフィルム３０を搬入し、まず、エア吸引機構１８によりエア流路１４ａからエア吸引し、クランパ１４の上端面にリリースフィルム３０をエア吸着する。クランパ１４の上端面には樹脂モールド部を囲むように一定間隔をあけてエア吸着孔が配置され、エア流路１４ａからエア吸引することによってリリースフィルム３０がクランパ１４の上端面にエア吸着される。
【００１１】
次いで、リリースフィルム３０をクランパ１４の上端面にエア吸着した状態で、エア吸引機構１９によりエア流路１４ｂからエア吸引する。キャビティブロック１２の側面とクランパ１４の内側面との間はエアを吸引するエア路となっており、エア流路１４ｂからエア吸引することによりリリースフィルム３０はキャビティ凹部の内面に沿ってエア吸着される。
図２は、リリースフィルム３０をキャビティ凹部の内面に沿ってエア吸着し、キャビティ凹部に所定量の液状樹脂３２を供給した状態を示す。
【００１２】
なお、樹脂モールド金型にリリースフィルム３０をセットし、キャビティ凹部の形状に沿ってリリースフィルム３０をエア吸着して液状樹脂３２を供給するかわりに、キャビティ凹部の形状に合わせて凹部状に形成したプリフォーム部を備えたリリースフィルム３０を使用し、プリフォーム部に所定量の液状樹脂を供給した後、樹脂モールド金型にリリースフィルムとともに液状樹脂をセットして樹脂モールドすることも可能である。
【００１３】
図３、４は上型２０を圧縮成形位置まで下降させ、型締めして被成形品１０を圧縮成形する操作を示している。
図３は、クランプ面に被成形品１０をエア吸着した状態で上型２０を下降させ、被成形品１０をクランパ１４の上端面に当接させた状態である。被成形品１０がクランパ１４に当接することにより、キャビティブロック１２とクランパ１４とによって形成されたキャビティ凹部は、閉止されたキャビティ空間となる。
図４は、被成形品１０をクランパ１４に当接させた状態で上型２０をさらに圧縮成形位置まで下降させ、型締めしている状態である。クランパ１４はスプリング１６の付勢力に抗して被成形品１０とともに押し下げられている。
【００１４】
上型２０を下降させて樹脂モールドする際には、エア吸引機構１８、１９によりエア流路１４ａ、１４ｂからエア吸引した状態で行う。上型２０を圧縮成形位置まで下降させることにより、キャビティ内は液状樹脂３２によって完全に充填され、型締めされて液状樹脂３２は所定の圧力で加圧されるとともに、金型の熱によって加熱されて硬化する。
【００１５】
本実施形態の樹脂モールド金型においてもっとも特徴とする構成は、被成形品１０をクランパ１４に当接させ、上型２０を圧縮成形位置まで下降させて樹脂モールドする際に、キャビティ内に閉じこめられたエアを排出させるエアベントの構造にある。
エアベントは、被成形品を樹脂モールド金型によりクランプした際にキャビティ内に閉じこめられるエアあるいは樹脂中に含まれるエアを排出するため、樹脂モールド金型のクランプ面にエア排出用の浅い溝を形成するものである。
図５は、本実施形態の樹脂モールド金型に設けたエアベント４２の全体構成を示す。本実施形態の樹脂モールド金型では、クランパ１４によって被成形品１０をクランプするから、クランパ１４のクランプ面にエアベント４２を設けるが、本実施形態では、このエアベント４２を被成形品１０をクランプするクランプ部の領域内（基板面内）に設けたことが特徴である。
【００１６】
本実施形態では図５に示す短冊状の個片に形成した製品を被成形品１０とし、樹脂によって一括樹脂モールドするキャビティ４０を図のような矩形状に形成している。被成形品１０の両側縁部には被成形品１０をクランプする細幅のクランプ部が形成され、被成形品１０の長手方向の両端部にはさらに細幅のクランプ部が形成されている。エアベント４２は被成形品１０の幅方向の両側縁に設けられる細幅のクランプ部の範囲内に形成されるものである。
図７に、被成形品１０をクランパ１４によりクランプした状態を拡大して示す。被成形品１０がクランパ１４と上型２０とによってリリースフィルム３０を介してクランプされ、クランパ１４の上端面に浅い溝状にエアベント４２が形成され、被成形品１０をクランプするクランプ部の領域内にエアベント４２が形成されていることを示す。
【００１７】
エアベント４２の深さは０．０３ｍｍ程度であり、きわめて浅く形成される。リリースフィルム３０は一定の厚さがあるし、柔軟性もあるから、リリースフィルム３０を介して被成形品１０をクランプした際にはエアベント４２を形成した部位はリリースフィルム３０によって塞がれるが、型締め時には液状樹脂３２に樹脂圧が加わるから、キャビティ４０に閉じこめられたエアは樹脂圧によってエアベント４２に排出されるようになる。
【００１８】
図６に本実施形態の樹脂モールド金型に設けたエアベント４２の平面配置を拡大して示す。
図のように、エアベント４２はキャビティ４０の側縁部に沿って所定間隔で形成された第１のエアベント部４２ａと、第１のエアベント部４２ａの他端側を相互に接続した第２のエアベント部４２ｂからなる。キャビティ４０内に閉じこめられたエアあるいは液状樹脂３２中に含まれていたエアは、圧縮成形操作の際に、キャビティ４０の側縁部分から第１のエアベント部４２ａに排出され、第１のエアベント部４２ａからさらに枝分かれ状に形成された第２のエアベント部４２ｂに排出される。
【００１９】
本実施形態の樹脂モールド金型に設けたエアベント４２において特徴的な構成は、前述したように、被成形品１０をクランプするクランプ部の領域内にエアベント４２を配置したことと、図６に示すように、被成形品１０をクランプするクランプ部の長手方向の略全長にわたって第２のエアベント部４２ｂを設けることによって、細幅のクランプ部内に効率的にエアを排出するエアベント面積を確保し、被成形品１０をクランプする領域内でエアを排出することによってボイド等のない高品質の樹脂モールドを可能にした点にある。
【００２０】
なお、本実施形態においては第１のエアベント部４２ａの他端を互いに接続するように第２のエアベント部４２ｂを設けたが、第１のエアベント部４２ａと第２のエアベント部４２ｂとは交差する配置であればよく、必ずしも第１のエアベント部４２ａの他端同士を第２のエアベント部４２ｂによって接続しなければならないものではない。第１のエアベント部４２ａの中途で第２のエアベント部４２ｂを交差させてもよく、第２のエアベント部４２ｂが第１のエアベント部４２ａに複数本交差するように設けて、クランプ部上に複数の第２のエアベント部４２ｂを平行に配置するといったことも可能である。
【００２１】
被成形品１０をクランプして樹脂モールドする際には、液状樹脂３２にかなりの圧力が加わるから、エアベント４２にはエアとともに樹脂もわずかに排出されてくる。本実施形態のよう第１のエアベント部４２ａに第２のエアベント部４２ｂを接続して屈曲した形状を備えたエアベント４２を形成した場合は、第１のエアベント部４２ａに樹脂が排出されてきたとしても、第２のエアベント部４２ｂの中途で樹脂が止まり、被成形品１０の領域外へ樹脂がばり状に漏出したりすることを防止することができるという利点がある。図６では、キャビティ４０から排出された樹脂３２ａが第２のエアベント部４２ｂの中途で止まる様子を説明的に示す。
【００２２】
このように、本実施形態の樹脂モールド金型によれば、被成形品１０をクランプする領域内（基板面内）に効率的にエアベント４２を配置してエアベントのための領域を確保したことによって、キャビティ４０内の残留エアあるいは液状樹脂３２に含まれているエアを効率的に排出可能とし、エアベント４２に樹脂が排出された場合でも、被成形品１０の領域内に排出樹脂を止めることができ、樹脂モールド金型が樹脂によって汚れたりすることを防止することができる。
また、被成形品１０をクランパ１４でクランプする部位は被成形品を樹脂モールドした後、ダイシングして個片の半導体装置を形成する際には、製品から除かれる部位であり、クランプ部にエアベントを設けることによって製品に影響を及ぼすことがない。
【００２３】
上記実施形態では、被成形品１０の側縁部をクランプするクランプ部の略全長にわたって、連続した形状に第２のエアベント部４２ｂを設けたが、被成形品１０に、被成形品１０を金型に位置合わせするガイド孔等を設ける場合には、ガイド孔に第２のエアベント部４２ｂが接続しないよう、第２のエアベント部４２ｂを連続させないようにすることももちろん可能である。また、第１のエアベント部４２ａも、キャビティ４０からのエアの排出を効果的に行える部位に設ければよく、その設置間隔も適宜設定すればよい。
【００２４】
なお、エアベント４２からのエアの排気をより確実にするため、図６に示すように、第２のエアベント部４２ｂからクランパ１４の端面にまで至る第３のエアベント部４４を設けてもよい。この第３のエアベント部４４はエアのみを排出するためのもので、第１、第２のエアベント部４２ａ、４２ｂよりも浅く形成するのが好ましい。図のように、隣接する第１のエアベント部４２ａ、４２ａの中間位置に第３のエアベント部４４を接続すると、第２のエアベント部４２ｂに樹脂３２ａが排出されてきた場合でも、第３のエアベント部４４までは樹脂が達することがなく、また、第３のエアベント部４４は樹脂が通過できない程度に浅く形成されているから、エアのみを効果的に排出させることができる。
【００２５】
上記実施形態においては、液状樹脂３２の分量のばらつきを吸収するためのオーバーフロー部を設けていないが、樹脂量のばらつきを吸収するオーバーフロー部を設けるには、図６に示すように、キャビティ４０の側縁に沿って、細幅のオーバーフロー部４６を形成すればよい。オーバーフロー部４６は樹脂モールド時に樹脂量が不足しないよう、樹脂モールドに必要な分量よりも若干多めに樹脂を供給し、キャビティ４０を充填して余った樹脂をオーバーフロー部４６に収容するようにしたものである。オーバーフロー部４６はクランパ１４の上端面にキャビティ４０の側縁に沿って樹脂を収容する段差部として形成する。
この場合、前述した第１のエアベント部４２ａはオーバーフロー部４６に接続させて形成すればよい。これによって、オーバーフローした樹脂をオーバーフロー部４６に収容し、かつエアベント４２からエアを排出させて樹脂モールドすることができる。
【００２６】
なお、上記実施形態においては、下型側にキャビティ凹部を形成して樹脂モールドする例について説明したが、図８に示すように、上型側にキャビティブロック２０ａとクランパ１４を設け、上型にキャビティ凹部を設けるようにして樹脂モールドする場合も、クランパ１４に上述したと同様のエアベントを設けることによってキャビティ内のエアあるいは樹脂中に含まれるエアをエアベントから排出して樹脂モールドすることができる。図ではリリースフィルム３０が上型側にエア吸着され、下型のキャビティブロック１２にセットされた被成形品１０の上に所定量の樹脂５０が供給されている。
【００２７】
また、上記実施形態では被成形品として図５に示す短冊状の個片に形成された基板に半導体チップが搭載された製品を対象としているが、被成形品の形状、大きさ、材質等がとくに限定されるものではない。また、被成形品も基板に半導体チップが多数個搭載されたものに限らず、半導体ウエハあるいはリードフレーム等の種々の製品を対象とすることができる。半導体ウエハのように被成形品が円形状のものの場合は、クランプ部が円形のリング状になるから、被成形品の周縁部に沿って配置される第２のエアベント部もリング状に形成される。
また、上記実施形態では、被成形品１０を圧縮成形する例について説明したが、本発明は、圧縮成形以外のトランスファモールド方法によって樹脂モールドする場合についても同様に適用することができる。
また、上記実施形態においては、リリースフィルムを介して被成形品をクランプして樹脂モールドする例について示したが、リリースフィルムを使用せずに樹脂モールドする場合についてもまったく同様に適用することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明に係る樹脂モールド金型および樹脂モールド装置によれば、エアベントが樹脂モールド金型で被成形品をクランプするクランプ部の領域内にクランプ部に沿って設けられていることによって、キャビティからエアとともに樹脂がエアベント部に排出されたような場合でも、金型の表面に樹脂ばりが付着せず、クリーンな状態で樹脂モールドすることができ、液状樹脂のような流動性の高い樹脂を使用する場合でも金型が樹脂によって汚れることを防止して好適な樹脂モールドが可能にな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により樹脂モールドする方法を示す説明図である。
【図２】樹脂モールド金型にリリースフィルムと液状樹脂とをセットした状態を示す説明図である。
【図３】樹脂モールド金型により被成形品を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】樹脂モールド金型に設けるエアベントの形成例を示す説明図である。
【図６】エアベントの構成を拡大して示す説明図である。
【図７】クランパに形成したエアベントを拡大して示す断面図である。
【図８】エアベントを設けた樹脂モールド装置の他の実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
１０　被成形品
１１　下型
１２　キャビティブロック
１２ａ　樹脂モールド面
１４　クランパ
１４ａ、１４ｂ、２２　エア流路
１８、１９、２４　エア吸引機構
２０　上型
２２ａ　エア吸引孔
３０　リリースフィルム
３２　液状樹脂
４０　キャビティ
４２　エアベント
４２ａ　第１のエアベント部
４２ｂ　第２のエアベント部
４４　第３のエアベント部
４６　オーバーフロー部
【図１】
2004090580.tif 000003
【図２】
2004090580.tif 000004
【図３】
2004090580.tif 000005
【図４】
2004090580.tif 000006
【図５】
2004090580.tif 000007
【図６】
2004090580.tif 000008
【図７】
2004090580.tif 000009
【図８】
2004090580.tif 000010