树脂模制设备和树脂模制方法
【专利摘要】树脂模制设备包括：工件输送部分；测量安装在工件上的半导体芯片厚度的工件测量部分；将液体树脂供应到工件的树脂供应部分；具有用液体树脂模制工件的模具的树脂模制部分；测量模制产品的树脂模制部分厚度的产品测量部分；产品容纳部分；以及用来控制所述各部分的控制部分。控制部分包括用来调整液体树脂量的装置，树脂供应部分根据工件测量部分测得的厚度将液体树脂供应到工件。
【专利说明】树脂模制设备和树脂模制方法
[0001]本申请是 申请人:为山田尖端科技株式会社、申请日为2005年11月2日、申请号为200510119377.X、题为“树脂模制设备和树脂模制方法”的发明专利申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及一树脂模制设备和一树脂模制方法，具体来说，涉及能够精确地控制供应的树脂量和用树脂精确地模制一工件的树脂模制设备和树脂模制方法。
【背景技术】
[0003]压缩模制方法是公知的。在此方法中，液体树脂、粉末树脂或树脂浆供应到已经放置在模具内的工件上，该工件与树脂一起夹紧并在模具内进行模制。本发明的 申请人:发明了树脂压缩模制设备，其测量工件的重量和半导体芯片的厚度，计算供应的树脂量并根据工件的变化调整供应的树脂量(日本专利公报N0.2003-165133)。
[0004]在压缩模制方法中，供应到工件的树脂的变化直接影响产品的质量，所以，必须测量半导体芯片等的厚度，并调整供应到各半导体芯片的树脂量。
[0005]然而，即使计算供应的树脂量，也不能充分地由树脂模制工件。我们认为包括半导体芯片在内的工件厚度发生变化，于是，必须改变合适的模制条件，以及供应树脂量因树脂供应单元的精度而变化。
[0006]目前，产品的树脂模制部分的厚度是Imm或不到，于是，树脂模制条件的变化高度影响模制产品的质量。
【发明内容】
[0007]本发明的构思在于提高因树脂模制条件的略微变化而受影响的模制产品的质量。
[0008]本发明的一个目的是提供一种树脂模制设备和一种树脂模制方法，即使模制条件因工件的结构、供应树脂量等原因而变化，它们也能生产出具有均匀质量的模制产品。
[0009]为了实现该目的，本发明具有如下的结构。
[0010]本发明的树脂模制设备包括:
[0011]工件输送部分；
[0012]测量安装在工件上的半导体芯片厚度的工件测量部分；
[0013]将液体树脂供应到工件的树脂供应部分；
[0014]具有用液体树脂模制工件的模具的树脂模制部分；
[0015]测量模制产品的树脂模制部分厚度的产品测量部分；
[0016]产品容纳部分；以及
[0017]用来控制各部分的控制部分，
[0018]其中，控制部分包括用来调整液体树脂量的装置，树脂供应部分根据工件测量部分测得的厚度将液体树脂供应到工件。
[0019]应该指出的是，在本发明中，液体树脂意指将由分配器供应的液体型的树脂和浆型树脂。
[0020]在树脂模制设备中，由工件测量部分测得的值可用来调整供应到工件的液体树脂量，这样，工件可充分地用树脂进行模制。
[0021]在树脂模制设备中，控制部分可包括用来调整液体树脂量的装置，树脂供应部分根据产品测量部分测得的厚度将液体树脂供应到工件。采用该结构，工件可进一步充分地用树脂进行模制。
[0022]在树脂模制设备中，模具可包括压力机构，其在规定的位置处将工件平坦地压在模具的夹紧面上。采用该结构，工件在模制中可稳固地保持在模具内，并可缩短树脂模制的循环时间。
[0023]在树脂模制设备中，树脂供应部分可包括分配器，它将规定量的液体树脂供应到工件，且
[0024]该分配器包括:
[0025]缸体，包括储存液体树脂的缸部分，流体路径将缸部分连接到液体容器，以及流体路径将缸部分连接到排出喷嘴；
[0026]在缸部分内滑动的柱塞；
[0027]供应阀设置在缸体，供应阀打开和关闭缸体和液体容器之间的流体路径；
[0028]排出阀设置在缸体，排出阀打开和关闭缸体和排出喷嘴之间的流体路径；
[0029]驱动单元分别地驱动柱塞、供应阀和排出阀。采用该结构，规定量的液体树脂可正确地供应到工件。
[0030]较佳地，柱塞、供应阀和排出阀的底端分别地连接到驱动单元的连接端，以及
[0031]诸连接部分沿柱塞、供应阀和排出阀的移动方向不会脱开，但它们可沿垂直于它们移动方向的方向脱开。采用该结构，分配器可容易地附连和脱卸树脂供应部分，并可容易地实施树脂模制设备的维护保养。
[0032]在树脂模制设备中，模具可包括:
[0033]根据工件在其中用树脂进行模制的内腔的布置而形成的腔体；
[0034]夹紧器包围腔体而形成腔凹陷，其内底面由腔体的一端面组成，夹紧器能在腔体的侧面上沿着打开和关闭模具的方向滑动；以及
[0035]吸气孔形成在夹紧器的内面内，夹紧器可滑动地接触腔体的侧面，吸气孔与腔凹陷连通以便将释放薄膜吸入腔凹陷内，当腔体移到夹紧模具的一位置时，吸气孔关闭。采用该结构，工件可合适地进行模制，而在树脂模制部分的外表面内不形成突出。
[0036]在树脂模制设备中，模具可具有:
[0037]用树脂模制电子器件的元件安装区域的内腔；以及
[0038]假内腔连通到内腔的边缘以便贮留空气。采用该结构，没有空隙形成在模制产品的树脂模制部分内。
[0039]在树脂模制设备中，夹紧和模制工件的模具的树脂模制区域可被真空腔室包围，以及
[0040]真空腔室内的空气可被真空单元排出。采用该结构，还可进一步防止空隙形成在树脂模制部分内。
[0041 ] 本发明的树脂模制方法可在本发明的树脂模制设备中实施。包括多个层叠在基底上的半导体芯片的工件用树脂在模具内进行压缩模制。该方法包括以下诸步骤:
[0042]储存半导体芯片的立方体积和供应到各半导体芯片的树脂量；
[0043]测量基底和最外面半导体芯片之间的距离“Z” ；
[0044]根据测得的距离“Z”，探测层叠的半导体芯片的数量；
[0045]计算补充到半导体芯片的树脂量；
[0046]将补充的树脂量送到树脂供应部分作为控制数据；以及
[0047]根据控制数据，从树脂供应部分将树脂供应到工件。采用该方法，可以探测出坏的工件，可防止生产出有缺陷的产品，并可提高生产贵重器件的产量。
【专利附图】
【附图说明】
[0048]现将借助于实例并参照附图来描述本发明的实施例，其中:
[0049]图1是本发明的树脂模制设备的一实施例的平面图；
[0050]图2是树脂模制设备的前视图；
[0051]图3是树脂模制设备的方框图；
[0052]图4是传感器单元的前视图；
[0053]图5是传感器单元的平面图；
[0054]图6是一解释性试图，其中，传感器单元测量工件；
[0055]图7是模具的工件设定机构的平面图；
[0056]图8是工件设定机构的截面图；
[0057]图9是分配器的截面图；
[0058]图10是沿图9中所示的线J-J截取的截面图；
[0059]图11是一解释性试图，示出将框架连接到缸体的另一机构；
[0060]图12A和12B是工件的解释性试图，半导体芯片粘在工件上；
[0061]图13A和13B是工件的解释性试图，液体树脂供应到工件上；
[0062]图14是树脂模制设备的控制系统的方框图；
[0063]图15是树脂供应动作的流程图；
[0064]图16是一截面图，其中，工件在压缩模制时，形成多个突出；
[0065]图17是打开的模具的截面图，工件设定在其中；
[0066]图18是夹紧工件的模具的截面图；
[0067]图19是压缩模制工件的模具的截面图；
[0068]图20是具有通气孔的模制的工件的平面图；
[0069]图21是具有假腔凹陷的模具的截面图；
[0070]图22是腔体和夹紧器的平面图；以及
[0071]图23是具有假腔凹陷的模具的截面图，工件在其中进行压缩模制。
【具体实施方式】
[0072]现将参照附图，详细地描述本发明的优选实施例。
[0073](树脂模制设备的全部结构)
[0074]图1和2是示出本发明树脂模制设备的一实施例的全部结构的平面图和前视图。[0075]如图1所示，树脂模制设备包括:工件输送部分(A);测量安装在工件上的半导体芯片厚度的工件测量部分(B);将液体树脂供应到工件的树脂供应部分(C);具有用液体树脂模制工件的模具的树脂模制部分(D);测量模制产品的树脂模制部分厚度的产品测量部分(E);以及产品容纳部分(F)。
[0076]图3是本实施例的树脂模制设备的方框图。控制部分(G)控制上述的部分(A-F)，以便输送工件，对工件供应树脂，用树脂模制工件，以及容纳模制的产品。
[0077]应该指出的是，本实施例的工件10由基底和安装在其上的两行半导体芯片构成。
[0078]工件输送部分(A)具有:包括多个盒仓的设定单元11，工件10容纳在每个盒仓中；取出机构包括提升器，其垂直地移动输送部分(A)的盒仓，从盒仓中输送工件10的推进器；以及包括用来引领两个工件10的转台14的设定机构，两个工件已经从盒仓中平行地取出以对应于树脂模制部分(D)内的设定位置等。
[0079]设定工位设置在转台14的后侧上，已经被转台14平行地布置的工件10暂时地保持在该设定工位上。用来传输工件10的一对馈送器轨道16a和16b设置在转台14和设定工位之间。
[0080]工件测量部分(B)具有:用来保持工件10的X-Y台20 ；以及用来测量被X-Y台20保持的工件10厚度的传感器单元22。X-Y台20保持两个平行布置的工件10。用来处理图像的照相机21设置在X-Y台20上方。
[0081]装载器36在轨道18上将工件10从设定工位传输到X-Y台20，所述轨道18设置在设定工位和X-Y台20的一侧位置之间。
[0082]如图2所示，工件测量部分(B)的传感器单元22由U形框架23和附连到框架23上的传感器24a和24b组成。
[0083]图4和5是传感器单元22的放大视图。在本实施例中，传感器单元22的传感器24a和24b朝向工件10发射激光束并接受从工件10反射回的反射光束，以便测量工件10的厚度。在图4中，各对传感器24a和24b沿垂直方向分开地布置，它们分别测量离工件10的基底的距离，然后，从传感器24a和24b之间的距离中减去测得的距离，从而计算基底的厚度。
[0084]由于两个工件10以规定的间距平行地保持在X-Y台20上，所以，两对传感器24a和24b以一间距布置而对应于工件10的布置。传感器24a和24b可滑动地附连到导向件25a和25b，于是，可调整传感器24a和24b的检测位置。根据保持在X-Y台20上的工件10之间的间距，可确定传感器24a和24b的检测位置。
[0085]树脂供应部分(C)包括:分配单元32，其由将液体树脂供应到基底IOa上的半导体芯片IOb的分配器30a和30b组成；以及用来保持工件10的X-Y台34。
[0086]在本实施例中，如图1所示，树脂供应部分(C)设置在底部的中心前部内。使用一对分配器30a和30b分别地将液体树脂供应到保持在X-Y台34上的两个工件10。控制X-Y台34在水平平面(沿X方向和垂直于X方向的Y方向)内移动，以及沿垂直方向(沿垂直于X方向和Y方向的Z方向)移动。
[0087]加载器36设置在树脂供应部分(C)的后侧上，以便将工件10从工件测量部分(B)传输到树脂供应部分(C)，还将工件10从树脂供应部分(C)传输到树脂模制部分(D)。加载器36具有用来夹住两个平行地布置的工件10的一对卡盘机构，其传输工件10而不改变其头部。
[0088]树脂模制部分(D)包括:模具，其由用来夹紧和模制工件10的上模40和下模41组成；以及保持模具的压机单元42。压机单元42包括:保持上模40的固定压盘43 ;保持下模41的可移动的压盘44 ;以及用来压迫和夹紧模具的模具夹紧机构。在本实施例中，压机单元42还包括:驱动模具夹紧机构的电机；以及由肘接机构组成的压机机构。
[0089]包括输送棍和收集棍的释放膜输送机构设置在上模40上。输送棍将释放膜80输送到上模40的模制面以覆盖模制面，而收集辊从中收集释放膜的用过部分。输送辊和收集辊随树脂模制动作而被同步地驱动。
[0090]产品测量部分(E)包括:用来保持两个已在树脂模制部分(D)内模制的模制产品50的X-Y台60 ;以及用来测量产品50的树脂模制部分的传感器单元62。X-Y台60排列产品50以及位于树脂模制部分(D)的模具上的产品50的平面布置。
[0091]传感器单元62的结构与工件测量部分(B)的传感器单元22的结构相同。S卩，两对传感器对应于由X-Y台60保持的两个产品50。各对传感器以规定的间距垂直地布置。X-Y台60在传感器单元62的诸传感器之间水平地移动。用来处理图像的照相机63设置在X-Y台60上方，以及照相机21设置在X-Y台20上方。
[0092]将产品50从树脂模制部分(D)传输到产品测量部分(E)的卸载器64设置在树脂模制部分(D)的后侧上。卸载器64从下模41中拾取产品50并将它们传输到X-Y台60，在树脂模制部分(D)的压机单元42内保持它们平面的布置。
[0093]产品容纳部分(F)设置在底部的右前部分内。
[0094]拾取产品50的拾取机构70设置在X-Y台60的向前位置的上方。拾取机构70从X-Y台60中拾取产品50并将它们插入盒仓(未示出)内。在图2中，提升器74将其中储存产品50的诸盒仓容纳到盒仓储存单元内。
[0095](工件设定机构)
[0096]用来将工件10设定在树脂模制部分(D)的模具内的机构示于图7和8中。
[0097]图7是下模41的平面图。树脂模制区域7对应于工件10的半导体芯片。用于压缩模制的内腔形成在上模40内，它们对应于树脂模制区域7。
[0098]在图7中，设置压机机构120，其将基底6的边缘压在夹紧面上。两压机机构120压迫基底6的各短边缘；两个压机机构120压迫其各长边缘。
[0099]压机机构120具有钩122，而钩122与基底6的边缘接合并将基底6压迫到下模41的夹紧面上。多个孔形成在上模内，以防止钩122与上模40的夹紧面相干扰。
[0100]图8是沿图7中所示的线H-H截取的截面图。可移动板114a和114b附连到下模41底部的底部块113内，它们通过销141被导向而沿模具的打开-关闭方向移动。销141的前端与保持块112螺纹连接，其轴部分穿透可移动板114，而其头部141a接触可移动板114a的底面。分别向下偏置可移动板114a和114b的弹簧142作为偏置装置设置到销141上。
[0101]各个压机机构120包括:从可移动板114a和114b垂直延伸的可移动销121 ;以及由可移动销121的上端致动的钩122。可移动销121的底端被可移动板114a和114b保持，它们的上端延伸入保持块112内。
[0102]可移动销121可滑动地穿入孔112a和113a，它们形成在保持块112和底部块113内，并可沿模具的打开-关闭方向移动。
[0103]各个钩122形成为L形，并由被可移动销121的上端致动的接触臂122a和用来钩住工件10的钩部分122b组成。允许钩122在垂直平面内转动的轴123设置到钩122的弯曲部分上。
[0104]钩部分122b的爪从在模槽块111内钻孔的孔Illb的上边缘突出。
[0105]由可移动销121致动的接触臂122a的移动端通过弹簧124始终朝向可移动销121的上端偏置。
[0106]驱动杆119接触可移动板114b的底面,可移动板114b连同可移动板114a—起附连在底部块113内。驱动杆119被合适的装置驱动，例如，电机、液压机构，以便沿模具打开-关闭方向致动可移动板114a和114b。
[0107]在图8的中心线CL的左侧上，工件10设定在下模41内。当工件10设定在下模41内时，可移动板114a和114b通过弹簧142向下偏置并位于最下的位置，而可移动销121位于最下的位置，以使压机机构120的钩122的钩住部分122b朝向外转动。在此状态中，可设定工件10而与钩住部分122b不干扰。
[0108]在工件10设定在下模41内之后，可移动板114a和114b被驱动杆119推动。在图8的中心线CL的右侧上，可移动板114a和114b通过驱动杆119向上移动。通过驱动杆119使可移动板114a和114b向上移动，由此可移动销121向上移动，且可移动销121的上端推和转动钩122的接触臂122a，于是，钩住部分122b围绕轴123向内转动。由于该动作，钩住部分122a的爪与工件10的边缘接合。通过进一步转动钩住部分122a，工件10压靠在下模41的夹紧面上并保持在那里。
[0109]由于压机机构120布置而包围工件10，所以，所有钩122同时压迫工件10，这样，工件10可自动地定位在正确的设定位置上。加热下模41来固化用于模制工件10的树脂。使用压机机构120，即使工件10加热而膨胀，工件10也可保持在设定位置上。
[0110]由于工件10通过钩122压靠在下模41上，所以，全部的工件10可均匀地接触下模41，这样，可防止工件10的变形。此外，工件10通过下模41而有效地加热，这样，树脂可在一短时间内固化。
[0111]在传统的树脂模制设备中，首先，工件10设定在下模41上，加热工件10并达到热稳定，然后用模具夹紧工件10。在另一方面，在本实施例中，工件10设定在下模41上并被钩122保持，然后，用模具40和41可立即夹紧工件10。因此，可缩短树脂模制的循环时间。
[0112](分配器结构)
[0113]图9不出分配器30a和30b中的一个分配器30a。另一个分配器30b具有相同的结构。
[0114]分配器30a包括:缸体210 ;可滑动地设置在形成在缸体210内的缸210a内的柱塞212 ;用来控制供应液体树脂的供应阀214 ;以及用来控制排出液体树脂的排出阀216。阀214和216液密地插入的通孔210b和210c形成在缸体210内，通孔210b和210c平行于缸210a。将树脂储存容器222连通到缸210a的流动路径220，以及将排出喷嘴218连通到缸210a的流动路径221，它们形成在缸体210内。
[0115]设置阀214和216而分别地与流动路径220和221相交。分别地与流动路径220和221连通的连通孔214a和216a，分别形成在阀214和216内。[0116]柱塞212和阀214和216的底端212b,214b和216b分别连接到驱动单元230、232和234。在本实施例中，底端212b、214b和216b的截面形状形成为T形，作为连接的突出部；连接端呈T形槽并可与T形底端212b、214b和216b接合，它们分别形成在驱动单元230、232和234内。底端212b、214b和216b沿其轴向方向不能从连接端中脱开。
[0117]图10是沿图9中所示的线J-J截取的截面图。由于供应阀214的底端214b是驱动单元232的T形槽232b，所以，阀214沿驱动单元232的驱动方向与槽232b不脱开。因此，阀214连同驱动单元232往复地移动。应指出的是，驱动单元232是合适的装置，其连接到阀214并能往复地移动阀214。例如，可采用伺服电机机构、气缸机构等。驱动单元230和234具有相同的结构。
[0118]在图10中，缸体210固定到框架225，框架225固定到树脂模制设备的底部上。框架225的平面形状形成为U形，而垂直槽225a形成在框架225的内面内。凸台210d形成在缸体210的侧面上，凸台分别地与垂直槽225a接合。
[0119]螺钉226设置到框架225的前部。该螺钉226向后推缸体210，其凸台210d与槽225a接合，以使凸台210d的后面压靠在槽225a的内面上。因此，缸体210固定到框架225。
[0120]在本实施例的分配器30a中，当供应阀214移到连通孔214a对应于流动路径220的连通位置，以及排出阀216移到连通孔216a从流动路径221变换的关闭位置时，柱塞212向后移动，然后，液体树脂从容器222中抽取到缸210a。接下来，供应阀214移到关闭位置，而排出阀216移到连通位置，然后，柱塞212向前移动，以使储存在缸210a内的液体树脂从喷嘴218内排出。通过重复上述的动作，每次规定量的液体树脂从容器222吸出并从喷嘴218内排出。
[0121]在本实施例的分配器30a中，缸体210可容易地附连到框架225和从框架225中拆下。为了从框架225中拆下缸体210，首先，松弛接触缸体210前端的螺钉226，然后，缸体210相对于框架225向上移动，以使缸体210可从框架225分离。柱塞212的连接端等可沿着垂直方向从驱动单元230中拆下。
[0122]在缸体210从框架225中拆下之后，柱塞212和阀214和216从缸体210中拉出，以便可清洁缸体210、柱塞212等的内部。
[0123]为了将缸体210附连到框架225，柱塞212和阀214和216的连接端212b、214b和216b对应于T形槽230b、232b和234b，然后，缸体210从上侧配装入框架225内。采用该动作，柱塞212和阀214和216可连接到驱动单元230、232和234。
[0124]应指出的是，柱塞212和阀214和216与驱动单元230、232和234接合的诸接合位置沿垂直方向不必相同。例如，在图11中，柱塞212的接合位置相对于阀214和216接合位置向前移动。在此情形中，柱塞212和阀214和216的高度和平面布置对应于驱动单元230、232和234的高度和平面布置，这样，通过沿垂直方向移动柱塞212等，柱塞212等可附连到驱动单元230等和从其中拆下。孔230c形成在驱动单元230内，以便在附连和拆卸动作时防止排出阀216与驱动单元230相干扰。在图10中，如图11所示布置的驱动单元230显示为虚线。
[0125]在任何情形中，柱塞212和阀214和216与驱动单元230、232和234接合，它们沿轴向方向或往复方向不能脱开，但可沿垂直于轴向方向的方向脱开。连接部分的结构不局限于T形连接端和T形槽。[0126]在上述实施例中，缸体210的凸台210d与框架225的槽225a接合。在另一方面，凸台可以形成在框架225内并与形成在缸体210内的槽接合。此外，缸体210可具有平的侧面和接触缸体210后面的凸台可以形成在框架225的内面内。即，可以使用任何的结构，只要它们允许缸体210沿垂直方向附连到框架225和从其中拆卸，但限制缸体210相对于框架225向后移动。
[0127]在本实施例的分配器30a和30b中，柱塞212等可容易地连接到驱动单元230等而不需使用螺钉，柱塞212等可从框架225中连同缸体210 —起拉出。因此，当柱塞212等的可滑动性变差时，分配器30a和30b可容易地从树脂模制设备中拆下而进行维护。采用该结构，用树脂模制工件的树脂模制设备的状态可始终得到充分的维护保养
[0128]应指出的是，在本实施例的树脂模制设备中，工件10被X-Y台34保持，而位置固定的分配器30a和30b将液体树脂供应到工件10。在其它的实施例中，分配器30a和30b或其喷嘴可以移动，并将液体树脂供应到已经固定在预定位置处的工件10的规定部分。
[0129](树脂模制动作)
[0130]接下来，将解释示于图1和2中的树脂模制设备的树脂模制动作。
[0131]通过提升器12 —步一步地提升容纳在设定单元11内的盒仓，通过取出机构一个接一个地将工件10输送到转台14。在保持位置处，转台14接受已被取出机构输送的第一工件10，然后，转台14转过180度并在另一保持位置处接受第二工件10。由于该动作，两个工件10平行地布置。
[0132]已经平行地布置在转台14上的工件10通过输送器轨道16a和16b移动到位于转台14后侧的设定位置。
[0133]两个工件10通过加载器36从那里传输到工件测量部分(B)的X-Y台20。为了将工件10传输到X-Y台20上，已拾取工件10的加载器36沿着输送器轨道16a和16b朝向侧边移动，然后，工件10传输到X-Y台20上。
[0134]在工件10传输到X-Y台20之后，通过照相机21加载工件10的图像并进行处理，以便探测工件的缺省点，例如，没有半导体芯片、缺额。
[0135]在工件测量部分(B)中，首先，X-Y台20沿工件10的纵向方向移动，以便测量第一行的半导体芯片IOb的厚度，然后X-Y台20沿水平方向移动，以便测量第二行的半导体芯片IOb的厚度。
[0136]在图6中，用移动的X-Y台20测量工件10的半导体芯片IOb的厚度。
[0137]由于传感器24a和24b位于工件10的上方和下方，所以，即使基底IOa发生弯曲或变形，通过减去基底IOa厚度计算求得的半导体芯片10的厚度也可正确地测得。此外，根据由传感器24a和24b测得的数据可探测到没有安装半导体芯片。
[0138]由工件测量部分(B)测得的半导体芯片IOb的数据用于或反馈于控制由树脂供应部分(C)供应的树脂量。即，控制部分(G)根据测得的半导体芯片IOb的厚度计算对每个半导体芯片IOb供应的树脂量。此外，控制部分(G)控制树脂供应部分(C)以对每个半导体芯片IOb供应计算的树脂量。如果在基底IOa的规定位置处探测到没有半导体芯片，则计算该位置处所需要的树脂量，且树脂供应部分(C)对其供应要求的树脂。
[0139]在测量工件10的厚度之后，加载器36将工件10从树脂供应部分(C)的X-Y台20传输到X-Y台34。在树脂供应部分(C)中，通过分配器30a和30b液体树脂供应到被X-Y台34保持的两个工件10。
[0140]X-Y台34沿工件10的纵向方向间歇地移动，同样地，工件测量部分(B)的X-Y台20，以便将液体树脂连续地供应到被X-Y台34保持的工件10的半导体芯片10b。首先，液体树脂供应到第一行的半导体芯片10b，然后，供应到第二行的半导体芯片10b。应指出的是，供应液体树脂的方式不局限于以上所述的方式。例如，液体树脂可同时地供应到所有行的半导体芯片。
[0141]下面将解释树脂模制部分(D)中的树脂模制动作。首先，压机单元42的移动压盘44向下移动而打开模具，然后，工件10通过加载器36设置在下模41上。接下来，下模41向上移动而夹紧模具40和41之间的工件10。在此状态中，工件10可进行模制。在本实施例中，工件10连同已经供应到工件10的液体树脂一起夹紧在模具40和41之间，于是，可用树脂来模制工件10。该方法称之为“压缩模制”。
[0142]通过将工件10连同液体树脂一起夹紧在模具40和41之间持续预定的时间，树脂固化而形成模制的产品。
[0143]当树脂完全地固化时，下模41向下移动而打开模具，然后，通过卸载器64从模具中取出模制的产品50。卸载器64将两个产品50从模具传输到产品测量部分(E)的X-Y台60。
[0144]在产品测量部分(E)中，用设置在产品50的上方和下方的激光传感器，以及以由工件测量部分(B)测量半导体芯片IOb的厚度的方式，测量产品50的树脂模制部分的厚度。用移动的X-Y台60，测量所有产品50的树脂模制部分的厚度。此外，通过照相机63加载产品50的图像并进行处理，以便探测产品的缺省点，例如，不充分的模制、缺额。
[0145]由产品测量部分(E)测得的数据(例如，树脂模制部分的厚度)、图像的数据可反馈来控制由树脂供应部分(C)供应的树脂量。即，控制部分(G)根据测得的半导体芯片IOb的厚度，计算对每个半导体芯片IOb供应的树脂量。此外，控制部分(G)控制树脂供应部分(C)以便对工件10供应合适的树脂量。因此，可将产品50的树脂模制部分的厚度限制在许可的范围内。
[0146]然而，在某些情形中，由于工件10的特征、模具的结构、压机单元42的特征等，产品50的树脂模制部分的厚度会偏离许可的范围。因此，通过反馈由产品测量部分(E)测得的数据，可将产品50的树脂模制部分的厚度限制在许可的范围内。即，树脂供应部分(C)能调整供应的树脂量。
[0147]例如，在模制新产品的情形中，由树脂供应部分(C)供应的树脂量可通过以下步骤有效地和正确地确定:测量工件10的半导体芯片IOb的厚度；设定由树脂供应部分(C)供应的树脂供应量；以及根据模制产品的测量数据，调整由树脂供应部分(C)供应的树脂供应量。即，可容易地确定树脂模制设备的模制条件。
[0148]在改变工件10和液体树脂特征的情形中，模制产品50的树脂模制部分的变化，可通过根据产品50的测量数据来调整由树脂供应部分(C)供应的树脂供应量得到补充。SP，通过连续地测量模制的产品50和监视产品50的树脂模制部分的变化，可根据它们的趋势预先地调整由树脂供应部分(C)供应的树脂供应量。
[0149]通过将由产品测量部分(E)测得的测量数据的趋势反馈到由树脂供应部分(C)供应的树脂供应量中，可控制供应的树脂量以将由改变模制条件造成的产品50的树脂模制部分的形状的变化限制在许可的范围内。即使树脂模制部分的形状偏离许可的范围，也可通过将测量数据反馈到树脂供应部分(C)来防止大量生产次劣产品。
[0150]通过将产品50的树脂模制部分的测量数据反馈到由树脂供应部分(C)供应的树脂供应量中，可根据变化精确地实施树脂的模制。在形成薄的树脂模制部分的情形中，例如，其厚度为Imm或不到，则可根据监视器的结果，可有效地始终监视产品的薄的树脂模制部分的厚度，并控制树脂供应部分(C)。由于该动作，可形成足够薄的树脂模制部分。
[0151]在上述实施例中，半导体芯片IOb线性地布置在工件10的基底IOa上，但由本发明的树脂模制设备模制的工件不局限于该实施例的工件10。例如，本发明的树脂模制设备能模制多个半导体芯片成为一组，半导体晶片的全部侧面等。在模制半导体晶片的全部侧面的情形中，模制产品的厚度可反馈到树脂供应部分(C)，而不需测量工件的厚度。如果凸台和凹陷形成在工件的表面内，以使需要的树脂量发生变化，则可通过测量工件的表面来控制供应的树脂量。
[0152](树脂模制堆叠型产品的方法)
[0153]图12A和12B示出其中堆叠半导体芯片2的工件。在图12B中，隔距块3插入在半导体芯片2之间。半导体芯片2堆叠在基底I的一个侧面上，它们像矩阵或地图那样布置。
[0154]在模制其中堆叠半导体芯片的工件的情形中，通过调整供应的树脂量可合适地模制工件。
[0155]在图13A和13B中，分配器喷嘴6b将液体树脂6c施加到工件，而已经施加液体树脂6c的工件被夹紧在上模和下模之间，以便压缩模制工件。
[0156]现将参照图14来描述控制包括分配器在内的树脂供应部分的控制系统。控制部分4包括:CPU4a，其根据从Z轴校验器5送出的数据将控制指令送到树脂供应部分6 ；R0M4b，其储存分配器喷嘴6b等的操作程序；以及储存输入数据的RAM4c，起作CPU4a等的工作区域。Z轴数据(高度)、容量数据和对各半导体芯片的补充树脂量都储存在RAM4c内。
[0157]Z轴数据或半导体芯片2的高度从Z轴校验器5送到控制部分4。控制部分4根据从Z轴校验器5送出的Z轴数据计算所需要的树脂量，并将计算的数据送到树脂供应部分6作为控制指令。
[0158]下面将参照图15解释控制树脂供应量的方法。
[0159]首先，在压缩模制之前，测量工件各层的Z轴高度，作为Z轴的数据。在此实例中，六层半导体芯片2堆叠在工件内。符号ZO是标准平面(测量点:Xi，Yi)，它表示离基底I的高度，或离芯片的底面的高度，例如，ZO = 0.064mm。应注意到的是，较佳地，由于基底I的翘曲，每次测量值Z0。六层半导体芯片2的高度数据是，例如，Zl = 0.15mm 一 Z6 = 0.75mm。模制半导体芯片2需要的树脂量，例如，Vzl = 0.00524cc 一 Vz6 = 0.00274cc预先储存在控制部分4内。根据各半导体芯片2相对于模具内腔的体积计算这些数据(步骤SI)。
[0160]接下来，用Z轴校验器5测量工件的Z轴高度。在最外半导体芯片2的中心处(测量点:Xj，Yj)测量离芯片上面的高度Zc。然后，测量芯片附件的标准高度Zo。通过发射激光束到半导体芯片并测量反射光束的聚焦距离(步骤S2)，Z轴校验器5读取高度Zc。例如，如果值 Zc 是 0.582mm, Zc-Zo = 0.582-0.064 = 0.518mm,则它接近数据 Z4 = 0.50mm。因此，控制部分4判断数据Zc是否是离第四层的半导体芯片2的表面的高度(步骤S3)。因此，控制部分4还判断第五和第六层的半导体芯片是否没有或缺少，然后，控制部分4将Vz5 +Vz6 = 0.00346 + 0.00274 = 0.00620cc添加到标准的树脂供应量中，以确定实际的树脂供应量(步骤S4)。
[0161]控制部分4将用来控制提供给工件的树脂量的数据输送到树脂供应部分6 (步骤S5)，在每一工件中半导体芯片布置成像矩阵或地图。树脂供应部分6储存对一个工件的数据(步骤S6)，并对每个芯片或每个内腔供应液体树脂到基底I (步骤S7)。已经储存的对于每个工件的数据用作为用来供应树脂的控制数据。即使具有相同失去或缺少层的工件在下一次供应，也可反馈储存的供应到前一个工件的实际树脂量，以便可分析补充的树脂量。因此，可充分地模制工件。
[0162]重复上述步骤来模制工件。在以上的描述中，如图13A所示，其体积补充半导体芯片2的缺少部分7的液体树脂6c供应到模具81内，该模具具有内腔78用来模制工件作为一组，在压缩模制过程中，保持液体的压力。在另一方面，如图13B所示，如果使用模具82，其中，工件分别在内腔79内进行模制，则控制部分4控制树脂供应部分6而不将树脂6c供应到容纳具有缺乏部分7的半导体芯片2的内腔79内，于是，可防止浪费地消耗树脂6c。
[0163]应指出的是，半导体芯片2的缺乏部分7可通过处理图像数据代替用Z轴校验器5测量Z轴高度进行探测。例如，半导体芯片2的Z轴高度可根据最上半导体芯片2的聚焦距离或半导体芯片2的形状进行测量。
[0164]在模制堆叠多个半导体芯片2的工件的情形中，根据半导体芯片的缺乏部分的存在调整供应的树脂量。采用该方法，可防止模制产品高度的变化，还可防止浪费地消耗树脂。
[0165](采用减压进行树脂模制的方法)
[0166]如图16所示，利用压缩模制方法模制工件10的侧面。在某些情形中，树脂5侵入形成在内腔体401和夹紧器402之间的吸气路径402d内，于是，抽吸并将释放膜80固定到内腔的内面上，这样，突出K形成在模制产品的外面。此外，释放膜80在吸气路径402d内破裂，于是，树脂5侵入腔体401和夹紧器402之间的滑动部分内，由此，模具不能顺利地操作。
[0167]如果工件10模制时空气通过真空腔室410从树脂模制区域排出，则树脂5容易地从内腔泄漏到真空腔室410，于是，树脂鳍翅“L”沿夹紧工件10的夹紧器402的一夹紧面形成在工件10内。
[0168]为了解决上述问题，如图17所示，可将吸气孔402c形成在夹紧器402的内面内，吸气孔402c抽吸空气以便抽吸释放膜80朝向内腔的内面，所述夹紧器402的内面可在夹紧器401的外面上滑动。吸气路径402c与空气路径402b连通。吸气路径402c形成在夹紧器402的内面上类似于槽那样。多个吸气路径402c布置成包围腔体401。
[0169]当模具打开而夹紧器402位于最下位置时，吸气路径402c的下端和夹紧面之间的距离“H”小于腔体401的底面和夹紧面之间的距离。即，当模具打开时，吸气路径402c连通到一腔凹陷。
[0170]腔体401和形成为包围腔体401的矩形框架的夹紧器402设置在上模40上，腔体401通过上模底部403固定，夹紧器402通过弹簧404向下偏置，以使夹紧器402的夹紧面从腔体401的底面突出朝向下模41。[0171]工件10在其中被夹紧和模制的树脂模制区域被真空腔室410包围，该真空腔室410通过空气排出路径411连通到真空单元420。
[0172]用来抽吸和将释放膜80固定到夹紧器402的夹紧面上的吸气路径402a，在夹紧面内打开，且它们连通到形成在夹紧器402内的空气路径402b。空气路径402b连通到抽气机构415，该抽气机构415与真空单元420分开地设置以便从真空腔室410排出空气。在本实施例中，吸气孔402a和吸气孔402c连通到公共的空气路径402b。在其它情形中，吸气孔402a和吸气孔402c可连通到不同的抽气机构，并可独立地控制通过吸气孔402a抽吸释放膜80和通过吸气孔402c抽吸释放膜80。
[0173]在图17中，模具打开，工件10设定在下模41上，释放膜80被抽吸和固定到夹紧器402的夹紧面和腔凹陷的内面上。在工件10设定在下模41上之后，树脂模制区域被真空腔室410包围，然后，真空单元420通过空气排出路径411从真空腔室410排出空气。
[0174]抽气机构415用高真空度抽吸和将释放膜80固定到腔凹陷内面上，该真空度大于真空腔室410的真空度。吸气孔402c的端部在腔凹陷的内天花面或腔体401的底面附近打开。以使释放膜80可靠地抽吸朝向腔凹陷的内天花面，并可容易地沿着腔凹陷的内面被抽吸。
[0175]在图18中，工件10夹紧在上模40和下模41之间，而内腔405形成在工件10的上侧上。当夹紧器402接触工件10时，夹紧器402的吸气孔402c在内腔405内打开，通过用抽气机构415抽吸空气，释放膜80被抽吸朝向腔凹陷的内天花面。
[0176]接下来，移动可移动模具直到达到夹紧位置为止，然后，工件10进行压缩模制(见图19)。内腔405用树脂5填充，并加压和热固化树脂5。
[0177]在工件10用树脂5在内腔内进行压缩模制的状态中，腔体401的底面和夹紧面之间的距离小于吸气路径402c的下端和夹紧面之间的距离“H”。S卩，当工件10用树脂5完全地模制时，内腔405的深度小于距离“H”，以使腔凹陷和吸气路径402c之间的连通关闭。夹紧器402的平侧面和腔体401的底面构成腔405的内面。因此，可防止形成在吸气路径402c中突出的树脂鳍翅。
[0178]在上述的方法中，树脂模制区域被真空腔室410包围，在模制过程中空气从中排出，于是，空气可从内腔405中净化，没有空隙可形成在模制的产品中。
[0179]在本实施例中，当模具打开时，距离“H”小于腔体401的底面和夹紧面之间的距离，但两个距离基本上可以相等。如果吸气路径402c形成在夹紧器402的内面，则可降低空气路径内抽吸释放膜80的抽吸阻力；即使两个距离相等，空气也可通过间隙部分被抽吸，以使释放膜80可固定在内腔405的内面上。
[0180](用假内腔进行树脂模制的方法)
[0181]当工件被模具夹紧和进行压缩模制时，透气孔可形成在工件基底的表面内。在图20中，工件10用树脂进行压缩模制，而薄的树脂鳍翅92形成在透气孔内，它们各自连接到树脂模制部分90的角上。
[0182]透气孔阻止树脂从内腔排出。在本实施例中，深度约为0.03mm的透气孔通过打磨模具的夹紧面而形成。采用该结构，透气孔的流动阻力大如排气装置，于是，空气不能可靠地排出，且空气的空隙可形成在树脂模制部分90内。由于透气孔形成在工件10的基底的表面内，空气可容易地贮留在树脂模制部分90的外面和其角附近。即，空隙90a容易地形成在树脂模制部分90的角部附近。
[0183]为了解决该问题，有效的方法是用如图21和22所示的模具模制工件10。该模具的特征在于，在上模40的夹紧器402的夹紧面内形成假腔凹陷406a。
[0184]图22示出从下侧观看的腔体401和夹紧器402。假腔凹陷406a形成在夹紧器402内。假腔凹陷406a的内端对应于腔体401的角。应指出的是，腔体401的角是刨平的，假腔凹陷406a的内端对应于刨平的部分。
[0185]用来抽吸释放膜80的吸气孔402a形成在夹紧器402的夹紧面内。吸气孔402a连通到形成在夹紧器402内的空气路径402b，该空气路径402b连通到抽气机构415。诸槽形成在腔体401的外面。由于腔体401可滑动地配装在夹紧器402内，所以，诸孔407形成在其间。诸孔407连通到夹紧器402的空气路径402b。
[0186]在图21中，模具打开，工件设定在下模41上，树脂5供应到工件10。释放膜80被抽吸到夹紧器402的夹紧面，且释放膜80通过空气路径402b经抽吸空气而固定在内腔的内面上。吸气孔402a和在内腔中打开的吸气路径不需连通到公共空气路径402b。在其它情形中，它们可连通到不同的抽气机构。
[0187]释放膜80从固化的树脂5中可容易地剥下，且它具有足够的热阻来加热模具，且有足够的柔性和弹性以便容易地抽吸和沿腔凹陷的内面固定。
[0188]树脂模制区域被真空腔室410包围和气密地关闭，真空单元420通过空气排出路径411从真空腔室410排出空气。
[0189]在图23中，工件10在上模40和下模41之间夹紧和压缩模制。内腔405和假腔凹陷406a填充有树脂5，树脂5被加压和热固化。
[0190]在本实施例中，树脂5引入到内腔405和假腔凹陷406a内并逐渐地移动可移动的模具直到达到夹紧位置为止。由于内腔405和假腔凹陷406a在减压下用树脂5填充，所以，可有效地防止因残余空气形成在树脂5内的空隙的形成。
[0191]为了从假腔凹陷406a中有效地净化残余空气，透气孔可连通到假腔凹陷406a。
[0192]假内腔的位置不局限于内腔的角上，例如，假内腔可形成在内腔的各边缘的中部处。连通到内腔的假内腔的数量可以作为选项进行选择。它们可设置到内腔的选择角。
[0193]在上述的实施例中，树脂模制在减压下实施，但空气被假内腔贮留在其中的树脂模制方法不局限于在减压下实施的树脂模制。
[0194]在不脱离本发明基本特征的精神下，本发明还可实现为其它特定的形式。因此，本发明的诸实施例在各个方面可被认为是说明性的而不是限制性的，本发明的范围由附后的权利要求书指出，而不是由上述的描述指出，因此，所有落入权利要求书的等价物的含义和范围之内的变化都欲被涵盖在其中。
【权利要求】
1.一种树脂模制设备， 包括: 输送工件的工件输送部分，其中多个半导体芯片安装在基底上； 工件测量部分，所述工件测量部分从照相机所获得的工件图像探测半导体芯片的缺省点，例如，没有半导体芯片、缺额，所述工件从工件输送部分输送并且安装在X-Y台上，所述工件测量部分具有一对传感器，传感器分别沿其厚度方向设置在工件的两侧并且朝工件照射激光束，所述工件测量部分基于反射的激光束测量工件的每个半导体芯片的厚度；将液体树脂供应到每个半导体芯片的树脂供应部分； 具有用液体树脂模制工件的模具的树脂模制部分； 产品测量部分，所述产品测量部分从照相机所获得的模制产品图像探测模制产品的缺省点，例如，不充分的模制、缺额，所述模制产品安装在X-Y台上，所述产品测量部分具有一对传感器，传感器分别沿其厚度方向设置在模制产品的两侧并且朝模制产品照射激光束，所述产品测量部分基于反射的激光束测量每个模制产品的树脂模制部分的厚度； 产品容纳部分；以及 用来控制所述各部分的控制部分， 其中，所述控制部分基于从所述工件测量部分所测得的厚度减去基底厚度而获得的每个半导体芯片的厚度和所述产品测量部分测量到的每个所述模制产品的树脂模制部分的厚度，反馈控制以调整由所述树脂供应部分供应到每个半导体芯片的液体树脂量。
2.如权利要求1所述的树脂模制设备，其特征在于，模具包括压力机构，该压力机构在规定的位置处将工件平坦地压在模具的夹紧面上。
3.如权利要求2所述的树脂模制设备，其特征在于， 压力机构具有压力钩，当工件输送到模具内时，压力钩能将工件的边缘压到夹紧面上，并平坦地将工件保持在其上， 压力钩能在垂直于夹紧面的平面内转动，以及 压力机构还具有用来在压力位置和自由位置之间移动压力钩的移动机构，在压力位置，压力钩将工件压迫和保持在夹紧面上，而在自由位置，压力钩不与工件的边缘相干扰。
4.如权利要求1所述的树脂模制设备，其特征在于，所述树脂供应部分包括分配器，该分配器将规定量的液体树脂供应到工件，且 该分配器包括: 缸体，包括储存液体树脂的缸部分，将缸部分连接到液体容器的流体路径，以及将缸部分连接到排出喷嘴的流体路径； 在缸部分内滑动的柱塞； 设置在缸体上的供应阀，供应阀打开和关闭缸体和液体容器之间的流体路径； 设置在缸体上的排出阀，排出阀打开和关闭缸体和排出喷嘴之间的流体路径；以及 分别地驱动柱塞、供应阀和排出阀的诸驱动单元。
5.如权利要求4所述的树脂模制设备，其特征在于， 柱塞、供应阀和排出阀的底端分别地连接到驱动单元的连接端，以及诸连接部分沿柱塞、供应阀和排出阀的移动方向不会脱开，但它们可沿垂直于它们移动方向的方向脱开。
6.如权利要求5所述的树脂模制设备，其特征在于， 还包括: 用来保持缸体的框架，该框架与缸体接合，由此，允许框架沿垂直方向从缸体中脱开，但阻止框架向后移动；以及 将缸体固定在框架的装置，该固定装置设置在框架的前部并向后压缸体。
7.如权利要求1所述的树脂模制设备，其特征在于， 模具包括: 根据工件在其中用树脂进行模制的内腔的布置而形成的腔体； 夹紧器包围腔体而形成一腔凹陷，该腔凹陷内底面由腔体的一端面组成，夹紧器能在腔体的侧面上沿着打开和关闭模具的方向滑动；以及 吸气孔，形成在夹紧器的内面内，夹紧器可滑动地接触腔体的侧面，吸气孔与腔凹陷连通以便将释放薄膜吸入腔凹陷内，当腔体移到夹紧模具的一位置时，吸气孔关闭。
8.如权利要求7所述的树脂模制设备，其特征在于， 模具的树脂模制区域位于真空腔室内，以及 真空腔室连通到真空单元。
9.如权利要求1所 述的树脂模制设备，其特征在于， 丰吴具具有: 用树脂模制电子器件的元件安装区域的内腔；以及 连通到内腔的边缘以便贮留空气的假内腔。
10.如权利要求9所述的树脂模制设备，其特征在于，模具还具有连通到假内腔的透气孔。
11.如权利要求8所述的树脂模制设备，其特征在于， 夹紧和模制工件的模具的树脂模制区域被真空腔室包围，以及 真空腔室内的空气通过真空单元排出。
12.—种在如权利要求1所述的树脂模制设备中实施的树脂模制方法，其中，包括多个层叠在基底上的半导体芯片的工件用树脂在模具内进行压缩模制，所述方法包括以下诸步骤: 储存半导体芯片的立方体积和供应到各半导体芯片的树脂量； 通过将激光束发射到工件并且由Z轴校验器测量反射光束的聚焦距离，测量基底和层叠在基底上的半导体中的最外面半导体芯片之间的距离“Z” ； 根据测得的距离“Z”，探测层叠的半导体芯片的数量； 计算补充到半导体芯片的树脂量； 将补充的树脂量送到树脂供应部分作为控制数据； 从所述树脂供应部分对基底的每个半导体芯片或每个内腔供应树脂；以及储存每个工件的控制数据，并且当液体树脂从所述树脂供应部分供应到工件时，基于所储存的控制数据反馈控制供应到具有相同缺失的下一个工件的液体树脂量。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于， 补充的树脂量对应于需要补充树脂的半导体芯片的立方体积。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，距离“Z” 从成像装置拍摄的图像进行测量。
【文档编号】B29C43/58GK103448188SQ201310321030
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2005年11月2日 优先权日:2004年11月2日
【发明者】宫岛文夫, 小林一彦, 中岛谦二, 后藤直也, 和田和郎, 牧野晴久, 高桥晴久 申请人:山田尖端科技株式会社