(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティ底部を形成するキャビティ駒とこれを囲んで配置されるクランパによってキャビティ凹部が形成され、該キャビティ凹部を含む金型面にリリースフィルムが張設されたモールド金型を用いたトランスファ成形方法であって、
前記モールド金型に搬入されたワークを前記キャビティ駒が成形品の厚さ寸法より所定厚だけ後退した退避位置まで移動して前記クランパによりクランプする工程と、
前記クランパがワークをクランプしたままプランジャを作動させてキャビティ凹部内へ溶融樹脂を充填して所定の第１保圧を維持する工程と、
樹脂充填後、前記キャビティ駒を成形品の厚さ寸法に対応する成形位置までさらに押し出してキャビティ凹部内の余剰樹脂をゲートからポット側へ押し戻す工程と、
前記プランジャを再度作動させて前記第１保圧より高い第２保圧を維持したまま封止樹脂を加熱硬化させる工程を含み、
前記余剰樹脂をゲートからポット側へ押し戻す工程において、前記第１保圧より低い中間保圧を保ちながら前記余剰樹脂を押し戻すことを特徴とするトランスファ成形方法。
【請求項２】
キャビティ底部を形成するキャビティ駒とこれを囲んで配置されるクランパによってキャビティ凹部が形成され、該キャビティ凹部を含む金型面にリリースフィルムが張設されたモールド金型を用いたトランスファ成形方法であって、
前記モールド金型に搬入されたワークを前記キャビティ駒が成形品の厚さ寸法より所定厚だけ後退した退避位置まで移動して前記クランパによりクランプする工程と、
前記クランパがワークをクランプしたままプランジャを作動させてキャビティ凹部内へ溶融樹脂を充填して所定の第１保圧を維持する工程と、
樹脂充填後、前記キャビティ駒を成形品の厚さ寸法に対応する成形位置までさらに押し出してキャビティ凹部内の余剰樹脂をゲートからポット側へ押し戻す工程と、
前記プランジャを再度作動させて前記第１保圧より高い第２保圧を維持したまま封止樹脂を加熱硬化させる工程を含み、
封止樹脂を加熱硬化後、クランパがワークをクランプしたままキャビティ駒のみを退避位置へ移動させて成形品を離型させる工程を含むことを特徴とするトランスファ成形方法。
【請求項３】
キャビティ底部を形成するキャビティ駒とこれを囲んで配置されるクランパによってキャビティ凹部が形成され、該キャビティ凹部を含む金型面にリリースフィルムが張設されたモールド金型を用いたトランスファ成形方法であって、
前記モールド金型に搬入されたワークを前記キャビティ駒が成形品の厚さ寸法より所定厚だけ後退した退避位置まで移動して前記クランパによりクランプする工程と、
前記クランパがワークをクランプしたままプランジャを作動させてキャビティ凹部内へ溶融樹脂を充填して所定の第１保圧を維持する工程と、
樹脂充填後、前記キャビティ駒を成形品の厚さ寸法に対応する成形位置までさらに押し出してキャビティ凹部内の余剰樹脂をゲートからポット側へ押し戻す工程と、
前記プランジャを再度作動させて前記第１保圧より高い第２保圧を維持したまま封止樹脂を加熱硬化させる工程を含み、
前記クランパはベースブロックにフローティング支持され、前記キャビティ駒はベースブロックに固定されており、前記クランパがワークをクランプした後、更なる型閉め動作によりキャビティ駒を押し出すことを特徴とするトランスファ成形方法。
【請求項４】
キャビティ底部を形成するキャビティ駒とこれを囲んで配置されるクランパによってキャビティ凹部が形成され、該キャビティ凹部を含む金型面にリリースフィルムが張設されたモールド金型を用いたトランスファ成形方法であって、
前記モールド金型に搬入されたワークを前記キャビティ駒が成形品の厚さ寸法より所定厚だけ後退した退避位置まで移動して前記クランパによりクランプする工程と、
前記クランパがワークをクランプしたままプランジャを作動させてキャビティ凹部内へ溶融樹脂を充填して所定の第１保圧を維持する工程と、
樹脂充填後、前記キャビティ駒を成形品の厚さ寸法に対応する成形位置までさらに押し出してキャビティ凹部内の余剰樹脂をゲートからポット側へ押し戻す工程と、
前記プランジャを再度作動させて前記第１保圧より高い第２保圧を維持したまま封止樹脂を加熱硬化させる工程を含み、
前記クランパはベースブロックに固定され、前記キャビティ駒はベースブロックにフローティング支持されており、前記キャビティ駒はウェッジ機構によって退避位置と成形位置との切替えが行なわれることを特徴とするトランスファ成形方法。
【請求項５】
キャビティ底部を形成するキャビティ駒とこれを囲んで配置されるクランパによってキャビティ凹部が形成され、該キャビティ凹部を含む金型面にリリースフィルムが張設されたモールド金型を用いたトランスファ成形方法であって、
前記モールド金型に搬入されたワークを前記キャビティ駒が成形品の厚さ寸法より所定厚だけ後退した退避位置まで移動して前記クランパによりクランプする工程と、
前記クランパがワークをクランプしたままプランジャを作動させてキャビティ凹部内へ溶融樹脂を充填して所定の第１保圧を維持する工程と、
樹脂充填後、前記キャビティ駒を成形品の厚さ寸法に対応する成形位置までさらに押し出してキャビティ凹部内の余剰樹脂をゲートからポット側へ押し戻す工程と、
前記プランジャを再度作動させて前記第１保圧より高い第２保圧を維持したまま封止樹脂を加熱硬化させる工程を含み、
前記キャビティ駒が退避位置から成形位置へ押し出された際にキャビティ凹部内からゲート側へ押し戻された余剰樹脂をプランジャのポット内への後退により吸収することを特徴とするトランスファ成形方法。
【請求項６】
キャビティ底部を形成するキャビティ駒とこれを囲んで配置されるクランパによってキャビティ凹部が形成され、該キャビティ凹部を含む金型面にリリースフィルムが張設されたモールド金型を用いたトランスファ成形方法であって、
前記モールド金型に搬入されたワークを前記キャビティ駒が成形品の厚さ寸法より所定厚だけ後退した退避位置まで移動して前記クランパによりクランプする工程と、
前記クランパがワークをクランプしたままプランジャを作動させてキャビティ凹部内へ溶融樹脂を充填して所定の第１保圧を維持する工程と、
樹脂充填後、前記キャビティ駒を成形品の厚さ寸法に対応する成形位置までさらに押し出してキャビティ凹部内の余剰樹脂をゲートからポット側へ押し戻す工程と、
前記プランジャを再度作動させて前記第１保圧より高い第２保圧を維持したまま封止樹脂を加熱硬化させる工程を含み、
前記クランパの金型カル形成面に可動ピストンがフローティング支持されており、前記キャビティ駒が退避位置から成形位置へ押し出された際にキャビティ凹部内からゲート側へ押し戻された余剰樹脂を前記可動ピストンの後退により吸収することを特徴とするトランスファ成形方法。
【請求項７】
前記モールド金型を開閉するプレス駆動源を所定の第１プレス座標まで駆動することによりクランパがワークをクランプし、トランスファ駆動源によりプランジャを作動させてキャビティ凹部内へ溶融樹脂を充填して所定の第１保圧を維持し、樹脂充填後の樹脂圧力を第１保圧より低い中間保圧に低下させたまま、前記プレス駆動源が最終第２プレス座標まで駆動することにより、キャビティ凹部内の余剰樹脂をゲートからポット側へ戻ることを許容し、再度前記プランジャを作動させて前記樹脂圧力を前記第１保圧より高い所定の第２保圧に高めて維持したまま封止樹脂を加熱硬化させる請求項１乃至６のいずれか１項に記載のトランスファ成形方法。
【請求項８】
キャビティ底部を形成するキャビティ駒とこれを囲んで配置されるクランパによってキャビティ凹部が形成され、該キャビティ凹部を含む金型面にリリースフィルムが張設されたモールド金型を用いたトランスファ成形方法であって、
前記モールド金型に搬入されたワークを前記キャビティ駒が成形品の厚さ寸法より所定厚だけ後退した退避位置まで移動して前記クランパによりクランプする工程と、
前記クランパがワークをクランプしたままプランジャを作動させてキャビティ凹部内へ溶融樹脂を充填して所定の第１保圧を維持する工程と、
樹脂充填後、前記キャビティ駒を成形品の厚さ寸法に対応する成形位置までさらに押し出してキャビティ凹部内の余剰樹脂をゲートからポット側へ押し戻す工程と、
前記プランジャを再度作動させて前記第１保圧より高い第２保圧を維持したまま封止樹脂を加熱硬化させる工程を含み、
前記モールド金型を開閉するプレス駆動源を所定の第１プレス座標まで駆動することによりクランパがワークをクランプし、トランスファ駆動源によりプランジャを作動させてキャビティ凹部内へ溶融樹脂を充填して所定の第１保圧を維持し、樹脂充填後の樹脂圧力を第１保圧より低い中間保圧に低下させたまま、前記プレス駆動源が最終第２プレス座標より手前の第３プレス座標まで駆動することにより、キャビティ凹部内の余剰樹脂をゲートからポット側へ戻ることを許容し再度前記プランジャを作動させて前記樹脂圧力を前記第１保圧より高い所定の第３保圧に高めて維持したまま封止樹脂を加熱硬化させることを特徴とするトランスファ成形方法。
【請求項９】
キャビティ底部を形成するキャビティ駒とこれを囲んで配置されるクランパによりキャビティ凹部が形成され、該キャビティ凹部を含む金型面にリリースフィルムが張設されたモールド金型と、
前記モールド金型を開閉するプレス駆動源と、
前記プレス駆動源の駆動量からプレス座標を検出するプレス座標検出手段と、
前記モールド金型に設けられたポットからキャビティ凹部に向けて封止樹脂を圧送りするプランジャを駆動するトランスファ駆動源と、
前記プランジャに作用する樹脂圧力を検出する樹脂圧検出手段と、
前記プレス駆動源及びトランスファ駆動源の駆動動作を各々制御する制御手段と、
第１プレス座標が検出されてから前記トランスファ駆動源が起動されるまでの所定時間、樹脂圧が第１保圧を維持される所定時間、第１保圧より低い中間保圧に維持される所定時間、前記プレス駆動源が再起動され最終第２プレス座標若しくはそれより手前の第３プレス座標が検出されてから前記トランスファ駆動源が再起動されるまでの所定時間、前記トランスファ駆動源が再起動され第２保圧が維持される所定時間のうち少なくともいずれかの経過時間を検出するタイマと、を備え、
前記タイマが所定時間を経過したことを報知すると、前記制御手段によりプレス駆動源が起動され、クランパによりワークがクランプされる第１プレス座標に到達するまで型閉じが行なわれ、前記プレス座標検出手段によって第１プレス座標が検出され前記プレス駆動源が停止した状態で、前記トランスファ駆動源が起動されてキャビティ凹部へ封止樹脂が圧送りされ、前記樹脂圧検出手段により検出される樹脂圧が、第１保圧とそれより低い所定の中間保圧が所定時間検出されると、前記制御手段は前記プレス駆動源を最終第２プレス座標若しくはそれより手前の第３プレス座標まで駆動することにより、キャビティ凹部内の余剰樹脂をゲートからポット側へ戻ることを許容し、前記トランスファ駆動源を再起動して前記プランジャを押動することにより検出される樹脂圧が前記第１保圧より高い所定の第２保圧に維持したまま加熱加圧されて樹脂封止されることを特徴とするトランスファ成形装置。
【請求項１０】
キャビティ底部を形成するキャビティ駒とこれを囲んで配置されるクランパによりキャビティ凹部が形成され、該キャビティ凹部を含む金型面にリリースフィルムが張設されたモールド金型と、
前記モールド金型を開閉するプレス駆動源と、
前記プレス駆動源の駆動量からプレス座標を検出するプレス座標検出手段と、
前記モールド金型に設けられたポットからキャビティ凹部に向けて封止樹脂を圧送りするプランジャを駆動するトランスファ駆動源と、
前記プランジャに作用する樹脂圧力を検出する樹脂圧検出手段と、
前記プレス駆動源及びトランスファ駆動源の駆動動作を各々制御する制御手段と、を備え、
前記クランパはベースブロックにフローティング支持され、前記キャビティ駒は前記ベースブロックに固定されており、前記クランパがワークをクランプした後、前記プレス駆動源による更なる型閉め動作により前記キャビティ駒が押し出されることを特徴とするトランスファ成形装置。
【請求項１１】
キャビティ底部を形成するキャビティ駒とこれを囲んで配置されるクランパによりキャビティ凹部が形成され、該キャビティ凹部を含む金型面にリリースフィルムが張設されたモールド金型と、
前記モールド金型を開閉するプレス駆動源と、
前記プレス駆動源の駆動量からプレス座標を検出するプレス座標検出手段と、
前記モールド金型に設けられたポットからキャビティ凹部に向けて封止樹脂を圧送りするプランジャを駆動するトランスファ駆動源と、
前記プランジャに作用する樹脂圧力を検出する樹脂圧検出手段と、
前記プレス駆動源及びトランスファ駆動源の駆動動作を各々制御する制御手段と、を備え、
前記クランパはベースブロックに固定され、前記キャビティ駒はベースブロックにフローティング支持されており、前記キャビティ駒はウェッジ機構によって退避位置と成形位置との切替えが行なわれることを特徴とするトランスファ成形装置。
【請求項１２】
キャビティ底部を形成するキャビティ駒とこれを囲んで配置されるクランパによりキャビティ凹部が形成され、該キャビティ凹部を含む金型面にリリースフィルムが張設されたモールド金型と、
前記モールド金型を開閉するプレス駆動源と、
前記プレス駆動源の駆動量からプレス座標を検出するプレス座標検出手段と、
前記モールド金型に設けられたポットからキャビティ凹部に向けて封止樹脂を圧送りするプランジャを駆動するトランスファ駆動源と、
前記プランジャに作用する樹脂圧力を検出する樹脂圧検出手段と、
前記プレス駆動源及びトランスファ駆動源の駆動動作を各々制御する制御手段と、を備え、
前記キャビティ駒が退避位置から成形位置へ押し出された際にキャビティ凹部内からゲート側へ押し戻された余剰樹脂をプランジャのポット内への後退により吸収することを特徴とするトランスファ成形装置。
【請求項１３】
キャビティ底部を形成するキャビティ駒とこれを囲んで配置されるクランパによりキャビティ凹部が形成され、該キャビティ凹部を含む金型面にリリースフィルムが張設されたモールド金型と、
前記モールド金型を開閉するプレス駆動源と、
前記プレス駆動源の駆動量からプレス座標を検出するプレス座標検出手段と、
前記モールド金型に設けられたポットからキャビティ凹部に向けて封止樹脂を圧送りするプランジャを駆動するトランスファ駆動源と、
前記プランジャに作用する樹脂圧力を検出する樹脂圧検出手段と、
前記プレス駆動源及びトランスファ駆動源の駆動動作を各々制御する制御手段と、を備え、
前記クランパの金型カル形成面に可動ピストンがフローティング支持されており、前記キャビティ駒が退避位置から成形位置へ押し出された際にキャビティ凹部内からゲート側へ押し戻された余剰樹脂を前記可動ピストンの後退により吸収することを特徴とするトランスファ成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置を樹脂モールドするトランスファ成形方法及びトランスファ成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄型の半導体装置を樹脂封止する場合、キャビティへの樹脂充填性を改善しボイドの発生を防ぐため、本件出願人は様々な樹脂モールド装置を提案している。
例えば、モールド金型のキャビティ凹部に上下に可動ピンが設けられ、キャビティ凹部に連通するゲートと反対側に連通するダミーキャビティが設けられた樹脂モールド装置において、可動ピンやエジェクタピンを引き込み位置に下げたまま溶融樹脂の充填を行い、キャビティ凹部に溶融樹脂が充填されると、プランジャを圧送りしたまま可動ピン及びエジェクタピンを正規の位置へ押し出して余剰樹脂をダミーキャビティへ溢れさせて、樹脂の未充填やボイドが発生しないようにしている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、ワークとして金属ピラーが設けられた半導体ウエハの金属ピラー間を樹脂封止する樹脂モールド装置において、可動キャビティブロックと可動クランプとで形成されるキャビティ凹部へワークを載置してモールド金型をクランプしプランジャを作動させて溶融樹脂を充填する。そして、可動クランプがワークをクランプしたまま可動キャビティブロックをキャビティ容積が減少するようにクランプすることにより、封止樹脂をポット側に逆流させてプランジャを押し戻すことにより所定の樹脂厚に成形するようになっている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−１１２４５３号公報
【特許文献２】特開２００１−７９８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、パッケージ部の厚さが例えば０．３ｍｍ程度に薄くなると、溶融した封止樹脂の硬化が促進され易いためトランスファ成形により樹脂の流動可能な範囲が限定される。また、封止樹脂の未充填やボイドをなくすためキャビティ凹部から溶融樹脂をオーバーフローさせる場合には、樹脂圧が不安定となり易く、また、ゲートから流れこむ樹脂流の流路に沿って、比較的大きな径のフィラー（白色ＬＥＤの場合には蛍光体）が偏って分布し、また、微小な気泡が集まって分布してフローマークが形成される。更には、パッケージ部の四隅（キャビティ凹部の四隅）に大きなワイヤーフローが発生する。また、キャビティ底部と半導体チップの上面などとの間の狭い隙間に発生し易い未充填エリアの発生を防ぐため、高い成形樹脂圧力を要する。
圧縮成形用の液状樹脂を用いる場合にも、最適な樹脂は未だ開発途上にあり、コストが高く量産化は困難な状況にある。また粉砕された樹脂をキャビティ凹部に投下して成形したり、シート状にしてキャビティ凹部に投下して樹脂モールドしたりすることも考えられるが、ワイヤーフローやボイドが発生し、樹脂厚を極限まで薄く成形するための課題を解決する有効な手段として未だなりえていない。
そこで、新たな設備を用いることなく、従来から用いられているトランスファ成形による樹脂モールド装置で、樹脂に混入されたフィラー径や蛍光体径の偏った分布と樹脂の未充填領域がない薄型パッケージを安価な樹脂を用いて量産化する技術が望まれていた。
【０００６】
本発明は上記従来技術の課題を解決し、新規な設備を用いることなくパッケージ部の厚さ寸法を狙い通りの厚さで成形し樹脂に混入されたフィラー径や蛍光体径の偏った分布と樹脂の未充填領域がない薄型パッケージを安価な樹脂を用いて量産できるトランスファ成形方法及びトランスファ成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、キャビティ底部を形成するキャビティ駒とこれを囲んで配置されるクランパによってキャビティ凹部が形成され、該キャビティ凹部を含む金型面にリリースフィルムが張設されたモールド金型を用いたトランスファ成形方法であって、前記モールド金型に搬入されたワークを前記キャビティ駒が成形品の厚さ寸法より所定厚だけ後退した退避位置まで移動して前記クランパによりクランプする工程と、前記クランパがワークをクランプしたままプランジャを作動させてキャビティ凹部内へ溶融樹脂を充填して所定の第１保圧を維持する工程と、樹脂充填後、前記キャビティ駒を成形品の厚さ寸法に対応する成形位置までさらに押し出してキャビティ凹部内の余剰樹脂をゲートからポット側へ押し戻す工程と、前記プランジャを再度作動させて前記第１保圧より高い第２保圧を維持したまま封止樹脂を加熱硬化させる工程を含み、前記余剰樹脂をゲートからポット側へ押し戻す工程において、前記第１保圧より低い中間保圧を保ちながら前記余剰樹脂を押し戻すことを特徴とする。
【０００８】
また、封止樹脂を加熱硬化後、クランパがワークをクランプしたままキャビティ駒のみを退避位置へ移動させて成形品を離型させる工程を含むことを特徴とする。
また、前記クランパはベースブロックにフローティング支持され、前記キャビティ駒はベースブロックに固定されており、前記クランパがワークをクランプした後、更なる型閉め動作によりキャビティ駒を押し出すことを特徴とする。
或いは、前記クランパはベースブロックに固定され、前記キャビティ駒はベースブロックにフローティング支持されており、前記キャビティ駒はウェッジ機構によって退避位置と成形位置との切替えが行なわれることを特徴とする。
【０００９】
また、前記キャビティ駒が退避位置から成形位置へ押し出された際にキャビティ凹部内からゲート側へ押し戻された余剰樹脂をプランジャのポット内への後退により吸収することを特徴とする。
或いは、前記クランパの金型カル形成面に可動ピストンがフローティング支持されており、前記キャビティ駒が退避位置から成形位置へ押し出された際にキャビティ凹部内からゲート側へ押し戻された余剰樹脂を前記可動ピストンの後退により吸収することを特徴とする。
【００１０】
また、前記モールド金型を開閉するプレス駆動源を所定の第１プレス座標まで駆動することによりクランパがワークをクランプし、トランスファ駆動源によりプランジャを作動させてキャビティ凹部内へ溶融樹脂を充填して所定の第１保圧を維持し、樹脂充填後の樹脂圧力を第１保圧より低い中間保圧に低下させたまま、前記プレス駆動源が最終第２プレス座標まで駆動することにより、キャビティ凹部内の余剰樹脂をゲートからポット側へ戻ることを許容し、再度前記プランジャを作動させて前記樹脂圧力を前記第１保圧より高い所定の第２保圧に高めて維持したまま封止樹脂を加熱硬化させることを特徴とする。
或いは前記モールド金型を開閉するプレス駆動源を所定の第１プレス座標まで駆動することによりクランパがワークをクランプし、トランスファ駆動源によりプランジャを作動させてキャビティ凹部内へ溶融樹脂を充填して所定の第１保圧を維持し、樹脂充填後の樹脂圧力を第１保圧より低い中間保圧に低下させたまま、前記プレス駆動源が最終第２プレス座標より手前の第３プレス座標まで駆動することにより、キャビティ凹部内の余剰樹脂をゲートからポット側へ戻ることを許容し再度前記プランジャを作動させて前記樹脂圧力を前記第１保圧より高い所定の第３保圧に高めて維持したまま封止樹脂を加熱硬化させることを特徴とする。
【００１１】
また、トランスファ成形装置においては、キャビティ底部を形成するキャビティ駒とこれを囲んで配置されるクランパによりキャビティ凹部が形成され、該キャビティ凹部を含む金型面にリリースフィルムが張設されたモールド金型と、前記モールド金型を開閉するプレス駆動源と、前記プレス駆動源の駆動量からプレス座標を検出するプレス座標検出手段と、前記モールド金型に設けられたポットからキャビティ凹部に向けて封止樹脂を圧送りするプランジャを駆動するトランスファ駆動源と、前記プランジャに作用する樹脂圧力を検出する樹脂圧検出手段と、前記プレス駆動源及びトランスファ駆動源の駆動動作を各々制御する制御手段と、第１プレス座標が検出されてから前記トランスファ駆動源が起動されるまでの所定時間、樹脂圧が第１保圧を維持される所定時間、第１保圧より低い中間保圧に維持される所定時間、前記プレス駆動源が再起動され最終第２プレス座標若しくはそれより手前の第３プレス座標が検出されてから前記トランスファ駆動源が再起動されるまでの所定時間、前記トランスファ駆動源が再起動され第２保圧が維持される所定時間のうち少なくともいずれかの経過時間を検出するタイマと、を備え、前記タイマが所定時間を経過したことを報知すると、前記制御手段によりプレス駆動源が起動され、クランパによりワークがクランプされる第１プレス座標に到達するまで型閉じが行なわれ、前記プレス座標検出手段によって第１プレス座標が検出され前記プレス駆動源が停止した状態で、前記トランスファ駆動源が起動されてキャビティ凹部へ封止樹脂が圧送りされ、前記樹脂圧検出手段により検出される樹脂圧が、第１保圧とそれより低い所定の中間保圧が所定時間検出されると、前記制御手段は前記プレス駆動源を最終第２プレス座標若しくはそれより手前の第３プレス座標まで駆動することにより、キャビティ凹部内の余剰樹脂をゲートからポット側へ戻ることを許容し、前記トランスファ駆動源を再起動して前記プランジャを押動することにより検出される樹脂圧が前記第１保圧より高い所定の第２保圧に維持したまま加熱加圧されて樹脂封止されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記トランスファ成形方法及び装置を用いれば、モールド金型に搬入されたワークをキャビティ駒が成形品の厚さ寸法より所定厚だけ後退した退避位置を保ったままクランパによりクランプし、該クランパがワークをクランプしたままプランジャを作動させてキャビティ凹部内へ溶融樹脂を充填して所定の第１保圧を維持する。これにより、キャビティ凹部内のエアの排出を容易にしながらキャビティ凹部の隙間を拡大して溶融した樹脂をキャビティ凹部へ充填し易くして、未充填領域をなくすことができる。
また、樹脂充填後、前記キャビティ駒を成形品の厚さ寸法に対応する成形位置までキャビティ凹部内へさらに押し出して当該キャビティ凹部内の余剰樹脂をゲートからポット側へ押し戻すことにより、狙い通りの成形品の厚さ寸法に合わせた樹脂量に調節できる。
また、第１保圧のまま熱硬化させてもよいが、プランジャを再度作動させて第１保圧より高い第２保圧を維持したまま封止樹脂を加熱硬化させることにより、封止樹脂に混入するボイドを潰して成形できるので成形品質を向上させることができる。
よって、新規な設備を用いることなくパッケージの厚さ寸法を狙い通りの厚さ寸法で成形でき、成形品質の高い成形品を安価に量産することができる。
【００１４】
また、樹脂充填後、第１保圧より低い中間保圧を保ちながらキャビティ駒を成形品の厚さ寸法に対応する成形位置までさらに押し出してキャビティ凹部内の余剰樹脂をゲートからポット側へ押し戻すようにすると、キャビティ凹部に充填された余剰樹脂のゲートからポット側への戻りを促進することができる。これにより、樹脂充填後の第１保圧を維持することによりキャビティ内の樹脂圧が高くなりすぎて生じる樹脂漏れを防ぎ、樹脂路の抵抗が増大して余剰樹脂がゲートからポット側へ戻り難くなり、封止樹脂の粘度が高くなって流動性が低下することにより成形品に損傷を与えるのを防ぐことができる。
【００１５】
また、封止樹脂を加熱硬化後、クランパがワークをクランプしたままキャビティ駒のみを退避位置へ移動させて成形品を離型させることにより、離型手段を特に設けなくても成形品を金型から容易に分離することができる。
【００１６】
また、キャビティ駒が退避位置から成形位置へ押し出された際にキャビティ凹部内からゲート側へ押し戻された余剰樹脂をプランジャのポット内への後退により吸収するか、或いはクランパのポット対向面には可動ピストンがベースブロックに対してフローティング支持されており、キャビティ駒が退避位置から成形位置へ押し出された際にキャビティ凹部内からゲート側へ押し戻された余剰樹脂が可動ピストンを退避させて吸収されるので、ダミーキャビティを設けることなく金型構造に由来するスペースを形成して余剰樹脂を吸収することができる。
【００１７】
また、樹脂充填後の樹脂圧力を第１保圧より低い中間保圧を維持したまま、プレス駆動源を最終第２プレス座標まで駆動することにより、キャビティ凹部内の余剰樹脂をゲートからポット側へ戻ることを積極的に許容し、トランスファ駆動源を再起動してプランジャを押動することで検出される樹脂圧が第１保圧より高い所定の第２保圧に維持したまま封止樹脂を加熱硬化させることで、フィラー径や蛍光体径の偏った分布と樹脂の未充填領域がない薄型パッケージを安価な樹脂を用いて量産することができる。また、フローマークの元となるボイドをキャビティ凹部の外へ流出させた後で加圧するので、ボイド及びフローマークの無いパッケージを成形することができる。
また、樹脂充填後の樹脂圧力を第１保圧より低い中間保圧を維持したまま、プレス駆動源が最終第２プレス座標より手前の第３プレス座標へ駆動することにより、キャビティ凹部内の余剰樹脂をゲートからポット側へ戻ることを積極的に許容し、トランスファ駆動源を再起動してプランジャを押動することで検出される樹脂圧が第１保圧より高い所定の第２保圧に高めて維持したまま封止樹脂を加熱硬化させることにより、パッケージ部の厚さ寸法を狙い通りの厚さで成形することができる。
【００１８】
また、トランスファ成形装置を用いれば、既存のモールド金型の構成を用いて制御手段によりプレス駆動源が起動されプレス座標検出手段によってワークがクランプされる第１プレス座標に到達するまで型閉じが行なわれるとトランスファ駆動源が起動されてキャビティ凹部へ封止樹脂が圧送りされ、制御手段は樹脂圧検出手段により検出される樹脂圧が、第１保圧とそれより低い所定の中間保圧が所定時間検出されるとプレス駆動源を最終第２プレス座標若しくはそれより手前の第３プレス座標まで駆動することにより、キャビティ凹部内の余剰樹脂をゲートからポット側へ戻ることを積極的に許容し、トランスファ駆動源を再起動してプランジャを押動することにより検出される樹脂圧が第１保圧より高い所定の第２保圧に維持したまま加熱加圧されて樹脂封止される。よって、プレス座標、トランスファ座標並びに樹脂圧の検出を行なってプレス駆動源やトランスファ駆動源を駆動制御するだけで、大幅な段取り替えをすることなく、既存の設備を用いて薄型パッケージを安価に量産化することができる。
【００１９】
また、第１プレス座標が検出されてからトランスファ駆動源が起動されるまでの所定時間、樹脂圧が第１保圧を維持される所定時間、第１保圧より低い中間保圧に維持される所定時間、プレス駆動源が再起動され最終第２プレス座標若しくはそれより手前の第３プレス座標が検出されてからトランスファ駆動源が再起動されるまでの所定時間、トランスファ駆動源が再起動され第２保圧が維持される所定時間のうち少なくともいずれかの経過時間を検出するタイマを備え、タイマが所定時間を経過したことを報知すると、制御手段はプレス駆動源若しくはトランスファ駆動源の駆動動作を各々制御するので、プレス装置の挙動や封止樹脂の挙動を安定させてより高品位な成形品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例１に係るトランスファ成形動作を説明する金型断面図である。
【図２】実施例１に係るトランスファ成形動作を説明する金型断面図である。
【図３】実施例１に係るトランスファ成形動作を説明する金型断面図である。
【図４】トランスファ成形による樹脂圧、トランスファ座標及びキャビティ深さの関係を示すグラフ図である。
【図５】実施例２に係るトランスファ成形動作を説明する金型断面図である。
【図６】実施例２に係るトランスファ成形動作を説明する金型断面図である。
【図７】トランスファ成形による樹脂圧及びトランスファ座標と可動ピストンの変位及びキャビティ深さの関係を示すグラフ図である。
【図８】実施例３に係るトランスファ成形動作を説明する金型断面図である。
【図９】実施例４に係るトランスファ成形装置の制御系の構成を示す説明図である。
【図１０】トランスファ成形による金型クランプ圧、プレス座標、樹脂圧力、キャビティ深さ、トランスファ座標の時間変化を示すタイミングチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係るトランスファ成形方法及びトランスファ成形装置の好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。以下の実施形態では、上型側にキャビティ凹部が形成され下型側にポットが形成されるモールド金型を用いたトランスファ成形方法について説明する。また、トランスファ成形装置では、下型を可動型とし上型を固定型として説明する。
【実施例１】
【００２２】
先ず、図１においてトランスファ成形装置の概略構成について説明する。モールド金型１は上型２と下型３を備えている。
上型２の構成について説明する。上型２は上型ベースブロック４にキャビティ底部を形成するキャビティ駒５（キャビティブロック）が固定されている。また、キャビティ駒５の周囲には、ワークＷをクランプするクランパ６（クランパーブロック）がスプリング８を介して吊下げ支持（フローティング支持）されている。クランパ６には、一枚の板状金型にキャビティ駒５を挿入する貫通孔が複数箇所に設けられている。クランパ６のうち中央部には金型カル、金型ランナゲートが形成されている。上記キャビティ駒５及びこれを囲んで配置されるクランパ６によりキャビティ凹部Ｋが形成される。また、上型ベースブロック４には、クランパ６の外側に上ストッパーブロック９が固定されている。
【００２３】
キャビティ凹部Ｋを含む金型面にはリリースフィルム１０が張設される。リリースフィルム１０は上型面にブロック間の隙間を利用した公知の吸引機構により吸着保持されるようになっている。リリースフィルム１０としては、モールド金型の加熱温度に耐えられる耐熱性を有するもので、金型面より容易に剥離するものであって、柔軟性、伸展性を有するフィルム材、例えば、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、ＰＥＴ、ＦＥＰ、フッ素含浸ガラスクロス、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリジン等が好適に用いられる。リリースフィルム１０は、例えば長尺状のフィルム材が用いられ、ロール状に巻き取られた繰出しロールから引き出されて上型クランプ面を通過して巻取りロールへ巻き取られるように設けられる。リリースフィルム１０を用いることでモールド金型１にエジェクタピンを設ける必要がなくなる。また、キャビティ駒５周囲の可動用の隙間からの樹脂漏れを防止でき、金型の加工精度を必要以上に高めることもないため、モールド金型１を安価に製造することができる。
【００２４】
次に下型３の構成について説明する。
下型ベースブロック１１には、下型チェイスブロック１２が設けられている。下型チェイスブロック１２には下型インサートブロック１３が支持されている。また、下型チェイスブロック１２及び下型インサートブロック１３の中央部にはポット１４が組み付けられている。ポット１４内には公知のトランスファ駆動機構により上下動するプランジャ１５が設けられている。プランジャ１５は、複数のポット１４に対応して複数本が支持ブロック（図示しない）に設けられるマルチプランジャが用いられる。各プランジャ１５の支持部には図示しない弾性部材が設けられており、各プランジャ１５は弾性部材の弾性により僅かに変位して過剰な押圧力を逃がすとともに保圧時にはタブレットの樹脂量のばらつきに順応することができるようになっている。
【００２５】
下型インサートブロック１３の上面にはワークＷが載置されるワーク載置部１３ａが設けられている。ワークＷは、片面に半導体チップが実装された片面モールド用の製品が用いられる。また下型チェイスブロック１２の下型インサートブロック１３より外周側には、下ストッパーブロック１６が固定されている。上型２と下型３とは上下ストッパーブロック９、１６が突き当たる状態までクランプされる。
【００２６】
ここで、上記トランスファ成形装置を用いたトランスファ成形方法について図１乃至図４を参照しながら説明する。一例として、ワークＷの成形品の厚さは基板面から０．３ｍｍとして説明する。
図１の右半図は、下型インサートブロック１３のワーク載置部１３ａにワークＷが搬入され、ポット１４に封止樹脂（樹脂タブレット）１７が供給された下型３を上昇させて、クランプ面にリリースフィルム１０が吸着保持された上型２とでワークＷをクランプした状態を示す。このときワークＷは、上型２のキャビティ駒５が成形品の厚さ寸法（例えば０．３ｍｍ）より所定厚（例えば０．２ｍｍ）だけ後退した退避位置を保ったままクランパ６によりクランプする。また、このとき上ストッパーブロック９は下ストッパーブロック１６と所定間隔（０．２ｍｍ）開けて停止している。尚、このとき、クランパ６と上型ベースブロック４との隙間も同じ間隔（０．２ｍｍ）となるようにフローティング支持されている。
【００２７】
次に、図１の左半図に示すように、クランパ６がワークＷをクランプしたまま図示しないトランスファ駆動機構を作動させてプランジャ１５を上昇させて金型カル、ランナゲートを通じてキャビティ凹部Ｋ内へ溶融樹脂を充填して樹脂圧を所定の第１保圧（例えば８０ｋｇｆ／ｃｍ２）に維持する（図４樹脂圧参照）。これにより、キャビティ凹部Ｋの容積を拡大して溶融した封止樹脂１７をキャビティ凹部Ｋへ充填し易くして、未充填領域をなくすことができる。
【００２８】
図２の右半図において、樹脂充填後、キャビティ駒５を成形品の厚さ寸法（例えば０．３ｍｍ）に対応する成形位置までさらに押し出してキャビティ凹部Ｋ内の余剰樹脂をゲートからポット１４側へ押し戻す。具体的には、図２の左半図のように、下型３を更に上昇させてクランパ６がスプリング８を押し縮めて上型ベースブロック４に突き当たりかつ上下ストパーブロック９，１６が突き当たる状態までクランプする。このとき、プランジャ１５をポット１４内へ後退させて、余剰樹脂を吸収する（図４トランスファ座標参照）。
このように、クランパ６がワークＷをクランプした後、更なる型閉め動作によりキャビティ駒５をキャビティ凹部Ｋへ押し出すことにより、狙い通りの成形品の厚さ寸法（例えば０．３ｍｍ）に合わせた樹脂量に調節できる（図４キャビティ深さ参照）。
【００２９】
次に、図２の左半図において、トランスファ駆動機構によりプランジャ１５を再度上昇させて第１保圧（例えば８０ｋｇｆ／ｃｍ２）より２０％程度高い第２保圧（例えば１００ｋｇｆ／ｃｍ２）を維持したまま封止樹脂１７を所定時間加熱硬化させる（図４トランスファ座標参照）。これにより、封止樹脂１７に混入するボイドを潰して成形できるので成形品質を向上させることができる。よって、パッケージの厚さ寸法が極めて薄い成形品を、新規な設備を用いることなく狙い通りの厚さ寸法で安価に量産することができる。
【００３０】
次に、図３の右半図に示すように、封止樹脂１７を加熱硬化後、クランパ６がワークＷをクランプしたまま下型３を僅か（例えば０．２ｍｍ）下動させてキャビティ駒５のみを退避位置へ移動させることにより成形品を離型させる。このとき上下ストッパーブロック９，１６も僅か（例えば０．２ｍｍ）離間した状態となる。これにより、モールド金型１にエジェクタピンなどの離型手段を特に設けなくても成形品を金型から容易に分離することができる。
【００３１】
最後に、図３の左半図に示すように、下型３を更に下動させて型開きを行なうと、クランパ６がワークＷより離間型開きした後、ワークＷが下型３より取り出され、必要に応じて下型面がクリーニングされて１回分の成形動作が終了する。
【実施例２】
【００３２】
次に、トランスファ成形方法及びトランスファ成形装置の他例について図５乃至図７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して説明を援用するものとする。以下、モールド金型１の異なる構成について説明する。
上型２において、クランパ６のポット１４の対向面には、可動ピストン１８が上型ベースブロック４に対してスプリング１９によりフローティング支持されている。
【００３３】
図５の右半図は、下型３を上昇させて型閉じを行い、ワークＷをキャビティ駒５が成形品の厚さ寸法（例えば０．３ｍｍ）より所定厚（例えば０．２ｍｍ）だけ後退した退避位置を保ったままクランパ６によりクランプし、更にはプランジャ１５を上昇させてキャビティ凹部Ｋ内へ溶融樹脂を充填して所定の第１保圧（例えば８０ｋｇｆ／ｃｍ２）を維持した状態を示す（図７樹脂圧、トランスファ座標、キャビティ深さ参照）。
【００３４】
図５の左半図は、樹脂充填後下型３を更に上昇させてキャビティ駒５を成形品の厚さ寸法（例えば０．３ｍｍ）に対応する成形位置までキャビティ凹部Ｋ内へさらに押し出して当該キャビティ凹部Ｋ内の余剰樹脂をゲートからポット１４側へ押し戻した状態を示す。
このとき、キャビティ駒５が退避位置から成形位置へ押し出された際にキャビティ凹部Ｋ内からゲート側へ押し戻された余剰樹脂を、可動ピストン１８がスプリング１９を押し縮めるようクランパ６内へ退避することで吸収する。（図７可動ピストン位置参照）。このとき、スプリング１９の弾性力は、プランジャ１５を支持するスプリング（弾性部材）の弾性力より弱く設定されている必要がある。また、スプリング１９の弾性力は、プランジャ１５で作用させている第２保圧（Ｐｒ２）の加圧時に作用する加圧力より弱く設定されている必要がある。
【００３５】
図６の左半図に示すように、プランジャ１５を再度上昇させて第１保圧（例えば８０ｋｇｆ／ｃｍ２）より高い第２保圧（例えば１００ｋｇｆ／ｃｍ２）を維持したまま封止樹脂１７を所定時間加熱硬化させる（キュア）。このとき、可動ピストン１８は、最大限まで押し上げられており、第２保圧（例えば１００ｋｇｆ／ｃｍ２）を維持できるようになっている。また、余剰樹脂に対するプランジャ１５のポット１４内への沈下量を可動ピストン１８により吸収してポット１４からの離型を容易にしている（図７樹脂圧、トランスファ座標、可動ピストン位置参照）。
【００３６】
次に、図６の右半図において、封止樹脂１７を加熱硬化後、クランパ６がワークＷをクランプしたまま下型３を僅か（例えば０．２ｍｍ）下動させてキャビティ駒５のみを退避位置へ移動させることにより成形品を離型させる。このとき上下ストッパーブロック９，１６も僅か（例えば０．２ｍｍ）離間した状態となる。これにより、モールド金型１にエジェクタピンなどの離型手段を特に設けなくても成形品を金型から容易に分離することができる。尚、型開き動作に伴って、可動ピストン１８は、クランパ６の金型カルと面一となる位置までスプリング１９の弾性力により復帰する。
【００３７】
最後に、下型３を更に下動させて型開きを行なうと、クランパ６がワークＷより離間して型開きした後、ワークＷが下型３より取り出され、必要に応じて下型面がクリーニングされて１回分の成形動作が終了する。
【実施例３】
【００３８】
次に、トランスファ成形方法及びトランスファ成形装置の他例について図８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して説明を援用するものとする。以下、モールド金型１の異なる構成について説明する。
上型２において、キャビティ駒５は上型ベースブロック４に吊下げピン２０及びスプリング２１によってフローティング支持されている。また、キャビティ駒５はウェッジ機構によって退避位置と成形位置との切替えが行なわれる。尚、クランパ６は上型ベースブロック４に固定されている。
【００３９】
具体的には、上型ベースブロック４とキャビティ駒５との間にはクサビ型状の可動駒２２が設けられている。この可動駒２２とキャビティ駒５との接触面の各々には、水平面に対して高さ方向に傾いたテーパー面２３が同様に形成されている。可動駒２２を例えば外側から内側に向かって移動させると、キャビティ駒５が下方に押し出され、内側から外側へ向かって移動させると上方に退避するようになっている。可動駒２２には正逆回転駆動可能なサーボモータ２４のモータ軸に連結するねじ軸２５がねじ嵌合している。このサーボモータ２４を所定方向に回転させて可動駒２２を進退動させるようになっている。
【００４０】
図８の右半図は、下型３を上昇させて型閉じを行い、ワークＷをキャビティ駒５が成形品の厚さ寸法（例えば０．３ｍｍ）より所定厚（例えば０．２ｍｍ）だけ後退した退避位置を保ったままクランパ６によりクランプし、更にはプランジャ１５を上昇させてキャビティ凹部Ｋ内へ溶融樹脂を充填して所定の第１保圧（例えば８０ｋｇｆ／ｃｍ２）を維持した状態を示す。
【００４１】
図８の左半図は、樹脂充填後、サーボモータ２４を起動して可動駒２２を金型内に進入させてキャビティ駒５を成形品の厚さ寸法（例えば０．３ｍｍ）に対応する成形位置までキャビティ凹部Ｋ内へさらに押し出して当該キャビティ凹部Ｋ内の余剰樹脂をゲートからポット１４側へ押し戻した状態を示す。
このとき、キャビティ駒５が退避位置から成形位置へ押し出された際にキャビティ凹部Ｋ内からゲート側へ押し戻された余剰樹脂を、ポット１４内へプランジャ１５を後退させて、余剰樹脂を吸収する。
【００４２】
上述したトランスファ成形方法及びトランスファ成形装置は、上型キャビティ、下型ポット配置タイプのモールド金型を用いて説明したが、下型キャビティであってもよいし、上型ポット、下型キャビティ配置のモールド金型であってもよい。
また、固定型を上型２、可動型を下型３として説明したが、これに限定されるものではなく、固定型を下型３、可動型を上型２としても良い。
また、プランジャ１５のポット１４内への後退によって、余剰樹脂を吸収する実施例と、可動ピストン１８のクランパ６内への退避によって余剰樹脂を吸収する実施例について説明したが、これらを併用してもよい。
また、ワークＷとしては基板実装された半導体チップのほかに、白色ＬＥＤなどの発光素子で、封止樹脂に蛍光体が混入されるものについても適用できる。
【実施例４】
【００４３】
次にトランスファ成形方法及びトランスファ成形装置の他例について、図９及び図１０を参照して説明する。モールド金型１の構成は、図１と同様であるため説明を援用するものとし、トランスファ成形装置の制御系を中心に説明する。
図９において、下型プラテン２６には下型３が支持されている。下型プラテン２６はプレス駆動モータ（プレス駆動源）２７により回転駆動されるねじ軸２７ｂに連繋しており、プレス駆動源１８を正逆回転駆動することでガイドポスト２８に案内されて上下動し、モールド金型１が開閉するようになっている。また、ガイドポスト２８には上型プラテン２９が連繋しており、該上型プラテン２９には上型２が支持されている。
【００４４】
また、下型プラテン２６には、トランスファ駆動モータ（トランスファ駆動源）３０が設けられている。トランスファ駆動モータ３０は、下型３に設けられたポット１４からキャビティ凹部Ｋに向けて封止樹脂１７を圧送りするプランジャ１５を上下動させる。プランジャ１５には均等圧ユニットなどにより支持されたマルチプランジャが用いられる。
【００４５】
プレス駆動モータ２７のモータ軸には、エンコーダ２７ａ（プレス座標検出手段）が設けられており、モータ回転量からプレス座標（Ｃｐ）が検出される。また、トランスファ駆動モータ３０のモータ軸には、エンコーダ３０ａ（トランスファ座標検出手段）が設けられており、モータ回転量からトランスファ座標（Ｃｔ）が検出される。また、プランジャ１５の底部には、トランスファ機構（特にプランジャ１５）に作用する圧力（Ｐｔ）を検出する圧力センサ３１（樹脂圧検出手段）が設けられている。この圧力（Ｐｔ）は封止樹脂１７に作用する樹脂圧（樹脂圧力；Ｐｒ）と比例関係を有するため、圧力センサ３１の検出信号から樹脂圧（Ｐｔ）を検出することができる。また、ガイドポスト２８には、クランプ時におけるガイドポスト２８のひずみ（εｐ）を検出する検出部３２が設けられている。このひずみ（εｐ）は金型クランプ圧（Ｐｃ）と比例関係を有するため、検出部３２の検出信号から金型クランプ圧（Ｐｃ）を検出することができる。即ち、本実施形態において、樹脂圧（Ｐｔ）としてトランスファ機構に作用する圧力（Ｐｔ）の検出信号を用い、金型クランプ圧（Ｐｃ）としてひずみ（εｐ）の検出信号を用いた制御が可能となっている。なお、検出部３２の一例としては金型クランプ圧の増減をガイドポスト２８の伸びに変換して検出するひずみゲージ等が用いられる。
【００４６】
上述した各検出部からの検出信号は、制御部３３（制御手段）に入力される。制御部３３は、上述した各検出信号に基づいて制御信号を出力してプレス駆動モータ２７やトランスファ駆動モータ３０の駆動動作を各々制御する。尚、後述するキャビティ深さ（Ｄｃ）とは、基本的には、クランパ６のクランプ面からキャビティ駒５の端面までの高さ（間隔）を指し示すものとし、図９に示すようにクランプ後においてはキャビティ駒５の端面とワーク（基板）Ｗとの高さにも相当する。
【００４７】
また、制御部３３にはタイマ３４が接続されている。タイマ３４が所定時間を経過したことを報知すると、制御部３３はプレス駆動モータ２７若しくはトランスファ駆動モータ３０の駆動動作を各々制御するようになっている。
例えば、図１０において、タイマ３４は、第１プレス座標（Ｃｐ１）が検出されてからトランスファ駆動モータ３０が起動されるまでの所定時間（Ｔ１）を計測する。また、樹脂圧が第１保圧（Ｐｒ１）に維持される所定時間（Ｔ２）並びにそれより低い中間保圧（Ｐｒｔ）に維持される所定時間（Ｔ３）を計測する。また、プレス駆動モータ２７が再起動され最終第２プレス座標（Ｃｐ２）（若しくはそれより手前の第３プレス座標（Ｃｐ３））が検出されてから所定時間（Ｔ４）、トランスファ駆動源が再起動され第２保圧（Ｐｒ２）が維持される所定時間（Ｔ５）の少なくともいずれかの経過時間を計測して制御部３３に報知する。
【００４８】
ここで、上記トランスファ成形装置を用いたトランスファ成形方法について図１０のタイミングチャートに基づいて図１乃至図３を参照しながら説明する。一例として、ワークＷの成形品の厚さは基板面から０．３ｍｍとして説明する。
制御部３３からの制御信号によりプレス駆動モータ２７が起動され、ワークＷがクランパ６にクランプされた後に第１プレス座標（Ｃｐ１）に到達したことをエンコーダ２７ａによって検出されるまで型閉じが行なわれる。尚、ワークＷがクランパ６によりクランプされる前まではキャビティ深さ（Ｄｃ）は所定値に維持される。制御部３３は、エンコーダ信号により、キャビティ深さ（Ｄｃ）が第１のキャビティ深さ（Ｄｃ１）となる第１プレス座標（Ｃｐ１）に到達したことを検出するとプレス駆動モータ２７の駆動を停止する。この場合、第１プレス座標（Ｃｐ１）は、その際の金型クランプ圧（Ｐｃ１）が例えば後述する最終第２プレス座標（Ｃｐ２）にプレス座標（Ｃｐ）が達した際の金型クランプ圧（Ｐｃ２）よりも十分に低くなるような座標に設定される。なお、第１プレス座標（Ｃｐ１）は、樹脂漏れを防止しながらエアベントも可能となる程度の金型クランプ圧（Ｐｃ）となる座標が好ましく、金型クランプ圧（Ｐｃ１）を金型クランプ圧（Ｐｃ２）に対して極めて低くすることもできる（例えば１／１０以下）。この場合、低圧クランプ状態としたときには、液状樹脂のように粘度の低くゲルタイムが長い樹脂ではなくフィラーを含むトランスファ成形用のタブレット樹脂のように粘度の高い樹脂であれば、クランプされたリリースフィルム１０とワークＷとの間に残るわずかな隙間からエアベントしながら樹脂漏れも防止可能である。また、金型クランプ圧（Ｐｃ）が極めて低く（ほぼ０）クランプがほとんどされていないようなときには、リリースフィルム１０が、上型２に張設されてキャビティ凹部Ｋの外周全域においてクランパ６の角部に倣うように張設されるが、実際にはフィルム自身の弾性によりクランパ６の角部の頂点付近で若干膨らむように曲がってクランパ６から離れた状態となる。したがって、リリースフィルム１０の下面が角部の頂点付近においてワークＷと当接し、クランパ６とワークＷとの隙間がシールされるため、粘度の高い樹脂であればエアベントしながら樹脂漏れも防止可能となる。
【００４９】
図１の右半図は、下型インサートブロック１３のワーク載置部１３ａにワークＷが搬入され、ポット１４に封止樹脂（樹脂タブレット）１７が供給された下型３を上昇させて、クランプ面にリリースフィルム１０が吸着保持されたクランパ６がワークＷをクランプした仮クランプ状態を示す。このときワークＷは、上型２のキャビティ駒５が成形品の厚さ寸法（例えば０．３ｍｍ）より所定厚（例えば０．２ｍｍ）だけ後退した退避位置まで移動してクランパ６によりクランプされている。換言すれば、このときワークＷは、上型２のキャビティ駒５が退避位置を保ったままクランパ６によりクランプされている。また、上ストッパーブロック９は下ストッパーブロック１６と所定間隔（０．２ｍｍ）開けて停止している。尚、このとき、クランパ６と上型ベースブロック４との隙間も同じ間隔（０．２ｍｍ）となるようにフローティング支持されている。
【００５０】
制御部３３は、第１プレス座標（Ｃｐ１）が検出されてからタイマ３４により所定時間（Ｔ１）の経過を計測すると、トランスファ駆動モータ３０を起動させる。
【００５１】
図１の左半図に示すように、クランパ６がワークＷをクランプしたままプランジャ１５を上昇させて金型カル、ランナゲートを通じてキャビティ凹部Ｋ内へ溶融した封止樹脂１７が充填される。制御部３３は、トランスファ駆動モータ３０をエンコーダ３０ａの信号でトランスファ機構の最上端位置に達しないことを監視しつつ、樹脂圧（Ｐｒ）が所定の第１保圧（Ｐｒ１）に到達した信号を圧力センサ３１から得たときにはプランジャ１５の上昇を停止してサーボ制御を開始するようにトランスファ駆動モータ３０を制御する（図１０トランスファ座標（Ｃｔ）参照）。これにより、トランスファ駆動モータ３０は、樹脂圧（Ｐｒ）が所定の第１保圧（Ｐｒ１）となるようにサーボ制御される。なお、図１０において波線で示す全ての保圧制御時には、トランスファ駆動モータ３０をサーボ制御することで樹脂圧（Ｐｒ）が所定の圧力に維持される。樹脂充填後（図２の右半図参照）、制御部３３は、圧力センサ３１に検出される樹脂圧力（Ｐｒ）が所定時間（Ｔ２）にわたって第１保圧（Ｐｒ１；例えば５０ｋｇｆ／ｃｍ２）に維持された後、トランスファ駆動モータ３０を逆転させる。続いて、制御部３３は、当該第１保圧（Ｐｒ１）より低い所定の中間保圧（Ｐｒｔ；例えば３０ｋｇｆ／ｃｍ２）が検出された信号でトランスファ駆動モータ３０のサーボ制御を開始し、同時に該中間保圧（Ｐｒｔ）が所定時間（Ｔ３）にわたって維持されることをタイマ３４より計測する（図５樹脂圧力（Ｐｒ）参照）。
【００５２】
圧力センサ３１により検出される樹脂圧力（Ｐｒ）が、第１保圧（Ｐｒ１）が所定時間（Ｔ２）維持され、それより低い中間保圧（Ｐｒｔ）が所定時間（Ｔ３）維持されたことが検出されると、制御部３３はプレス駆動モータ２７を再起動して下型３を最終第２プレス座標（Ｃｐ２）まで移動させて停止する。これにより、本クランプ状態となる。このとき、金型クランプ圧（Ｐｃ）は金型クランプ圧（Ｐｃ１）よりも高い金型クランプ圧（Ｐｃ２）となり、エアベントはほとんど行われなくなるものの樹脂漏れがより確実に防止可能な状態となる。また、キャビティ駒５が退避位置から成形位置まで押し出されるため、キャビティ凹部Ｋ内の余剰樹脂がゲートからポット１４側へ積極的に戻ることが許容される（図１０トランスファ座標（Ｃｔ）参照）。
【００５３】
図２の右半図において、樹脂充填後、キャビティ駒５を成形品の厚さ寸法（例えば０．３ｍｍ）に対応する成形位置までさらに押し出してキャビティ凹部Ｋ内の余剰樹脂をゲートからポット１４側へ押し戻す。具体的には、図２の左半図のように、下型３を更に上昇させてクランパ６がスプリング８を押し縮めて上型ベースブロック４に突き当たりかつ上下ストッパーブロック９，１６が突き当たる状態までクランプする。このとき、上記中間保圧（Ｐｒｔ）を保つようにプランジャ１５の速度をサーボ制御しながらポット１４内へ後退させて、余剰樹脂を吸収する。
【００５４】
これにより、キャビティ凹部Ｋの容積を拡大して溶融した封止樹脂１７をキャビティ凹部Ｋへ充填し易くして、未充填領域をなくすことができる。この場合、図１に示すようにチップ上の封止厚が薄くなるワークＷであっても、封止樹脂１７の流動路がチップ上面も含んでキャビティ全幅に拡げることができるため、封止樹脂１７の未充填領域がなく、粒径の偏りなくフィラーや蛍光体を分布させた薄型パッケージを安価な樹脂で量産することができる。また、第１保圧（Ｐｒ１）より低い所定の中間保圧（Ｐｒｔ）としてから余剰樹脂をポット１４に押し戻しているため、樹脂充填後の第１保圧（Ｐｒ１）が維持されることによりキャビティ内の樹脂圧が増大して生ずる樹脂漏れを防ぎ、樹脂路の抵抗が増大して余剰樹脂がゲートからポット側へ戻り難くなり、封止樹脂の粘度が高くなって流動性が低下し成形品に損傷を与えるのを防ぐことができる。
【００５５】
また、制御部３３は、エンコーダ２７ａの信号によりキャビティ深さ（Ｄｃ）が第２のキャビティ深さ（Ｄｃ２）となる最終第２プレス座標（Ｃｐ２）を検出してからタイマ２３が所定時間（Ｔ４）の経過を検出すると、トランスファ駆動モータ３０を再起動してプランジャ１５を第２のトランスファ座標（Ｃｔ２）まで押動する。これにより圧力センサ３１で検出される樹脂圧力（Ｐｒ）が第１保圧（Ｐｒ１）より高い所定の第２保圧（Ｐｒ２）に維持したまま加熱加圧されて樹脂封止される（図１０樹脂圧力（Ｐｒ）参照）。
【００５６】
図２の左半図において、トランスファ駆動モータ２０によりプランジャ１４を再度上昇させて第１保圧（Ｐｒ１；例えば５０ｋｇｆ／ｃｍ２）より高い第２保圧（Ｐｒ２；例えば１００ｋｇｆ／ｃｍ２）を維持したまま封止樹脂１７を所定時間（Ｔ５）だけ加熱硬化させる（図１０樹脂圧力（Ｐｒ）参照）。
【００５７】
このように、クランパ６がワークＷをクランプした後、更なる型閉め動作によりキャビティ駒５をキャビティ凹部Ｋへ押し出すことにより、狙い通りの成形品の厚さ寸法（例えば０．３ｍｍ）に合わせた樹脂量に調節できる（図１０キャビティ深さ（Ｄｃ）参照）。
これにより、封止樹脂１７に混入するボイドを潰して成形できるので成形品質を向上させることができる。よって、パッケージの厚さ寸法が極めて薄い成形品を、新規な設備を用いることなく狙い通りの厚さ寸法で安価に量産することができる。
【００５８】
次に、図３の右半図に示すように、封止樹脂１７を加熱硬化後、クランパ６がワークＷをクランプしたままプレス駆動モータ２７を逆転駆動して下型３を僅か（例えば０．２ｍｍ）下動させてキャビティ駒５のみを退避位置へ移動させることにより成形品を離型させる。このとき上下ストッパーブロック９，１６も僅か（例えば０．２ｍｍ）離間した状態となる。これにより、モールド金型１にエジェクタピンなどの離型手段を特に設けなくても成形品を金型から容易に分離することができる。
【００５９】
最後に、図３の左半図に示すように、プレス駆動モータ２７を逆転駆動して下型３を更に下動させて型開きを行なうと、クランパ６がワークＷより離間型開きした後、ワークＷが下型３より取り出され、必要に応じて下型面がクリーニングされて１回分の成形動作が終了する。
【００６０】
また、図１０において、樹脂充填後の樹脂圧力（Ｐｒ）を第１保圧（Ｐｒ１）より低い中間保圧（Ｐｒｔ）を維持したまま、プレス駆動モータ２７が最終第２プレス座標（Ｃｐ２）より手前の第３プレス座標（Ｃｐ３）へ駆動することにより、キャビティ凹部Ｋ内の余剰樹脂をゲートからポット１５側へ戻ることを許容するようにしてもよい。この場合、キャビティ深さ（Ｄｃ）は、第２のキャビティ深さ（Ｄｃ２）よりも深い第３のキャビティ深さ（Ｄｃ３）となる。また、金型クランプ圧（Ｐｃ）は金型クランプ圧（Ｐｃ１）よりも高い金型クランプ圧（Ｐｃ３）となる。これにより、金型クランプ圧（Ｐｃ２）に設定時と同様にエアベントはほとんど行われなくなるものの、モールド金型１は、クランパ６を押圧するスプリング８の弾性力によりクランプ力が上昇するため、樹脂漏れするおそれはない。尚、第３プレス座標（Ｃｐ３）はプレス駆動モータ２７の駆動制御で任意に設定できるが、少なくとも上下ストッパーブロック９，１６が突き当たる手前であって、クランパ６によってワークＷをクランプしたまま樹脂漏れしない十分なクランプ力が得られる座標位置である必要がある。このような成形の場合、封止樹脂１７の流動粘度に対応させてスプリング８を強化させてもよい。例えば、流動粘度が小さいときには強いスプリング８を用いることで樹脂漏れを確実に防止することができる。また、第３プレス座標（Ｃｐ３）は、キャビティ駒５に加えられる圧力（金型クランプ圧）が第２保圧に加圧する際にプランジャ１５によって加えられる圧力（樹脂圧力）よりも高くなるように設定される。
【００６１】
この状態で、トランスファ駆動モータ３０を起動して第２のトランスファ座標（Ｃｔ２）よりも上の第３のトランスファ座標（Ｃｔ３）となるまでプランジャ１５を押動することで圧力センサ３１に検出される樹脂圧力（Ｐｒ）が第１保圧（Ｐｒ１）より高い所定の第２保圧（Ｐｒ２）に高めて維持したまま封止樹脂１７を加熱硬化させる。この際に、キャビティ深さ（Ｄｃ）は第２のキャビティ深さＤｃ２よりも深い任意の第３のキャビティ深さ（Ｄｃ３）となっているため、成形品のパッケージ部の厚さ寸法を上述の場合よりも厚くなる範囲において狙い通りの任意の厚さで成形することができる。
尚、制御部３３は、タイマ３４の計測を元にプレス駆動モータ２７やトランスファ駆動モータ３０の駆動を制御していたが、タイマ３４を用いることなくシーケンス制御により一連の制御動作を行なってもよい。また、各所定時間Ｔ１〜Ｔ５の経過後に次動作を行なう構成について説明したが、安定化加熱硬化させる所定時間Ｔ５を除く各所定時間Ｔ１〜Ｔ４については所定時間の経過を待たずに次の動作を即時行なうようにしてもよい。
【００６２】
以上のように、樹脂充填後の樹脂圧力を第１保圧より低い中間保圧を維持したまま、プレス駆動源を最終第２プレス座標まで駆動することにより、キャビティ凹部内の余剰樹脂をゲートからポット側へ戻ることを許容し、トランスファ駆動源を再起動してプランジャを押動することで検出される樹脂圧が第１保圧より高い所定の第２保圧に維持したまま封止樹脂を加熱硬化させることで、フィラー径や蛍光体径の偏った分布と樹脂の未充填領域がない薄型パッケージを安価な樹脂を用いて量産することができる。
また、樹脂充填後の樹脂圧力を第１保圧より低い中間保圧を維持したまま、プレス駆動源が最終第２プレス座標より手前の第３プレス座標へ駆動することにより、キャビティ凹部内の余剰樹脂をゲートからポット側へ戻ることを許容し、トランスファ駆動源を再起動してプランジャを押動することで検出される樹脂圧が第１保圧より高い所定の第２保圧に高めて維持したまま封止樹脂を加熱硬化させることにより、パッケージ部の厚さ寸法を狙い通りの厚さで成形することができる。
【００６３】
上述したトランスファ成形方法及びトランスファ成形装置は、上型キャビティ、下型ポット配置タイプのモールド金型を用いて説明したが、下型キャビティであってもよいし、上型ポット、下型キャビティ配置のモールド金型であってもよい。
また、固定型を上型２、可動型を下型３として説明したが、これに限定されるものではなく、固定型を下型３、可動型を上型２としても良い。
また、片面モールド用の製品のみならず両面モールド用の製品の場合にも本発明を適用することができる。例えば、スプリングを用いたクランパによってキャビティ凹部の深さを調整する構造を一方の金型に設けると共に、ウェッジ機構でキャビティ凹部の深さを調整する構成を他方の金型に設けることができる。この場合、本発明にかかる方法を用いて両面モールドすることで薄型の基板であっても反りなく極めて薄く封止することができる。また、上下のうちいずれのキャビティ凹部から先に封止樹脂１７を充填するかの順序を制御したり、封止樹脂１７の充填タイミングや余剰樹脂を戻すタイミングを制御したりすることもできる。なお、上型２及び下型３を別駆動とせず、上型２及び下型３を同一の駆動源で駆動するようにしてもよい。
また、ワークＷとしては基板実装された半導体チップのほかに、白色ＬＥＤなどの発光素子で、封止樹脂に蛍光体が混入されるものについても適用できる。
【００６４】
また、上述したトランスファ成形装置では、ワークＷをクランプすると共に中央部に金型カル及び金型ランナゲートが形成されたクランパ６を備えた上型２を用いる構成例について説明したが本発明はこれに限定されるものではない。例えば、キャビティ駒５の周囲でワークＷをクランプするクランパと、金型カル及び金型ランナゲートがポットに対向配置されるセンターブロックとを別体構成とし、それぞれスプリング８を介して吊下げ支持された上型２を用いることもできる。また、図８に示すトランスファ成形装置においてもクランパ６をスプリング８でフローティング支持して図１０に示すように金型クランプ圧を制御してもよい。
【符号の説明】
【００６５】
Ｗ  ワーク  
Ｋ  キャビティ凹部
１  モールド金型  
２  上型  
３  下型  
４  上型ベースブロック  
５  キャビティ駒  
６  クランパ  
８，１９，２１  スプリング  
９  上ストッパーブロック  
１０  リリースフィルム  
１１  下型ベースブロック  
１２  下型チェイスブロック  
１３  下型インサートブロック  
１４  ポット  
１５  プランジャ  
１６  下ストッパーブロック  
１７  封止樹脂  
１８  可動ピストン  
２０  吊下げピン  
２２  可動駒  
２３  テーパー面  
２４  サーボモータ  
２５，２７ｂ  ねじ軸  
２６  下型プラテン  
２７  プレス駆動モータ
２７ａ，３０ａ  エンコーダ  
２８  ガイドポスト  
２９  上型プラテン  
３０  トランスファ駆動モータ  
３１  圧力センサ  
３２  検出部  
３３  制御部  
３４  タイマ
【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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