成形模具、成形装置、成形品的制造方法及树脂模制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及应用于成形模具、成形装置、成形品的制造方法及树脂模制方法的有效的技术。
【背景技术】
[0002]在日本特开2014 — 39065号公报(以下，称作“专利文献1”。)中记载了一种技术，使用上模和形成有模腔凹部的下模，在作为工件在成形区域中均匀地安装有多个半导体元件的基板上，形成将这些半导体元件密封的树脂部。在该技术中，对于吸附保持于上模的基板的外周区域，使用用于支承基板的支承销并且利用下模进行夹持，因此在基板的外周区域未形成有树脂部。
[0003]在日本特开2002 - 321239号公报(以下，称作“专利文献2”。)中记载了一种关于树脂密封装置的技术，该树脂密封装置包括:溢流腔，其与模腔相连通，并设于其外侧；调压柱塞，其构成溢流腔的底部；以及弹簧，其总是对调压柱塞向合模方向施力。
[0004]现有技术文献_5] 专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2014 - 39065号公报
[0007]专利文献2:日本特开2002 - 321239号公报
【发明内容】
_8] 发明要解决的问题
[0009]例如，对于使用专利文献1所记载的技术密封的基板(成形品)，之后从该基板取出按照每个半导体元件单片化的产品(半导体装置)。在此，作为提高产品的生产率、并降低产品成本的一个对策，考虑增加从一个成形品中取出的产品取出个数。例如，考虑在模腔凹部内对基板的表面和侧面进行密封(以下，称作“实型模制(full-mould)”。)，并在基板表面整体上安装多个半导体元件，由此增加产品取出个数。但是，在考虑使用专利文献1所记载的技术进行实型模制的情况下，无法使用下模的支承销，仅是单纯利用上模来吸附保持基板，存在基板(特别是大型的基板、厚度较厚的基板)落下的可能性。而且，由于落下对基板的损害(裂纹、缺口等)，成形品(产品)的制造成品率降低。另外，为了防止基板的落下，除支承销以外也考虑在上模上设置卡具，但是在进行实型模制的情况下，无法使用连续地抽出纵长状的薄膜并配置在上模与基板之间的上模薄膜供给机构。
[0010]另外，在进行实型模制时，有时在基板面内难以均匀地施加期望的树脂压力(成形压力)。例如，在作为工件在成形区域中不均匀地安装有多个半导体元件的基板中，对有半导体元件的区域和没有半导体元件的区域施加的树脂压力(树脂密度)不同。因此，作为调节模腔凹部内的树脂压力的机构，例如也考虑在模腔凹部外设置具有罐和向该罐内插入的柱塞的传递机构。但是，由于设置了该机构，因此需要进一步设置自罐连结于模腔凹部的流道(树脂路径)、用于容纳来自模腔凹部的剩余树脂的溢流腔。因此，在成形之后，在下一工序之前，需要从成形品上去除残留于流道、溢流腔的无用树脂，成形品的生产率降低，而且成形品的制造成本增加。
[0011]—般认为，采用专利文献2所记载的技术，能够根据从模腔中挤出的树脂量的偏差来调节溢流腔的容量，能够可靠地容纳溢流的树脂地进行树脂密封。但是，残留于模腔与溢流腔的连络路径(流道)、溢流腔内的无用树脂相对于被成形品的外形配置在外侧，需要从成形品上去除。因此，成形品的生产率降低，成形品的制造成本增加。
[0012]本发明的目的在于提供一种能够提高成形品的生产率的技术。本发明的前述目的以及其他目的和新的特征能够通过本说明书的记述和添加附图而变明确。
_3] 用于解决问题的方案
[0014]如果对本申请所公开的发明中的、代表性的发明概要简单地进行说明，则如下所述。本发明的一解决方案的成形模具的特征在于，该成形模具包括:工件保持用具，其用于保持工件；上模，所述工件借助所述工件保持用具配置于该上模；以及下模，其具有闭模时容纳所述工件的模腔凹部；所述下模包括:模腔块，其构成所述模腔凹部的底部；溢流块，其包围该模腔块；以及夹持件，其包围该溢流块；所述模腔块和所述夹持件以能够沿模具开闭方向相对进退移动的方式设置，所述溢流块以能够沿模具开闭方向进退移动的方式设置，所述工件保持用具具有供所述工件粘贴的带，该带在俯视时比所述模腔凹部的开口大，且能够被所述上模和所述下模夹持。据此，由于调节树脂压力的机构(可进退移动的溢流块)设于模腔凹部，因此也不必从成形品上去除树脂，能够提高成形品的生产率。
[0015]另外，本发明的一解决方案的成形模具的特征在于，该成形模具包括:一个模具，其是上模和下模中的一者，工件使用用于保持工件的工件保持用具配置于该一个模具；另一个模具，其是上模和下模中的另一者，并具有供用于对所述工件进行密封的树脂填充的模腔凹部；以及减压机构，其用于对所述上模与所述下模之间进行减压；所述工件保持用具具有供所述工件粘贴的带，该带在俯视时比所述模腔凹部的开口大，且能够被所述上模和所述下模夹持，所述一个模具具有带吸附机构，该带吸附机构通过利用所述减压机构进行减压来克服欲使所述带自该一个模具剥离的力而吸附保持所述带。据此，能够防止成形品中的空隙、未填充，能够防止成形品的制造成品率降低，并且能够提高成形品的生产率。
[0016]在此，更优选的是，供所述工件配置的所述上模具有用于将所述工件保持用具保持于该上模的卡具，该卡具设于模具面的周围。据此，能够防止工件自上模落下。另外，更优选的是，所述工件保持用具还具有框体，该框体具有开口部，以在俯视时粘贴于所述带的所述工件位于所述开口部内的方式将所述带保持于所述框体。据此，能够使用框体作为工件输送治具且易于进行输送。另外，更优选的是，所述框体具有能够彼此分解开的第1框体和第2框体，以利用所述第1框体和所述第2框体夹着所述带的外周缘的方式将所述第2框体嵌合于所述第1框体所具有的凹坑部来保持所述带。据此，能够将带设为伸展的状态。
[0017]另外，更优选的是，所述工件保持用具在使所述框体的开口与所述夹持件的开口对准、并使所述带紧贴于配置所述工件的所述上模的模具面的状态下，利用所述下模的所述夹持件和所述下模的所述夹持件和所述上模夹持所述带和所述框体。据此，能够利用框体隔着带将工件配置(安装)于上模。另外，更优选的是，所述工件保持用具在使所述框体的开口大于所述夹持件的开口并使所述带紧贴于配置所述工件的所述上模的模具面的状态下，利用所述下模的所述夹持件和所述上模夹持所述带。据此，框体配置在夹持件外，因此能够不夹持框体地仅夹持带。另外，更优选的是，供所述工件配置的所述上模在模具面上具有用于容纳所述框体的容纳部，所述工件保持用具在将所述框体容纳于所述容纳部并使所述带紧贴于所述上模的模具面的状态下，利用所述下模的所述夹持件和所述上模夹持所述带。据此，框体(保持用的结构)不会突出，因此能够简化下模结构。
[0018]另外，更优选的是，一种成形装置，其使用成形模具，其中，该成形装置包括:输送部，其用于输送与所述工件保持用具相组合的树脂密封前的所述工件；加压部，其利用该成形模具对所述工件进行树脂密封；以及所述收纳部，其用于收纳作为所述树脂密封后的工件的成形品。
[0019]另外，更优选的是，一种成形品的制造方法，其使用成形模具，其中，该成形品的制造方法包括以下工序:从所述成形模具开模的状态开始使所述上模和所述下模相靠近，利用所述下模的所述夹持件和所述上模夹持所述工件保持用具，并且形成包括所述模腔凹部在内的模腔；以及进一步使所述上模和所述下模相靠近，并向所述模腔内填充所述树脂。
[0020]本发明的其他解决方案的成形模具的特征在于，该成形模具具有闭模而形成模腔的一对模具，并使填充到所述模腔内的树脂热固化，所述一对模具中的一个模具包括:基座；模腔块，其固定设于所述基座，并构成所述模腔的底部；夹持件，其以能够沿模具开闭方向往复移动的方式设于所述基座，并构成所述模腔的侧部，且包围所述模腔块；调压块，其在所述模腔块与所述夹持件之间包围所述模腔块并以能够沿模具开闭方向往复移动的方式设于所述基座，用于调节所述模腔内的树脂压力；以及闭模止挡件，其固定设于所述基座，用于在闭模时限制所述夹持件的移动。由于如此将作为调节树脂压力的机构的调压块设于模腔内，因此不必去除与成形品相连接的无用树脂，能够提高成形品的生产率。
[0021]另外，在所述一解决方案的成形模具中，更优选的是，所述闭模止挡件设于所述基座与所述夹持件之间，当进行闭模动作时抵接于所述夹持件而限制所述夹持件的移动。在此，更优选的是，所述闭模止挡件由包括厚度调节构件在内的多个构件构成，所述厚度调节构件能够沿与模具开闭方向交叉的方向进行拆装。或者，更优选的是，所述闭模止挡件以贯穿所述夹持件的方式设置，当进行闭模动作时抵接于所述一对模具中的另一个模具的模具面并限制所述夹持件的移动。由于如此限制了构成模腔的侧部的夹持件的移动，因此能够将模腔的深度、即成形品的厚度确定为恒定值。
[0022]另外，在所述一解决方案的成形模具中，更优选的是，所述调压块的模具面侧端面是从所述夹持件侧向所述模腔块侧变低的倾斜面。据此，能够增大作为按压树脂的按压面的模具面侧端面的面积，能够易于在调整树脂压力时发挥作用。
[0023]另外，在所述一解决方案的成形模具中，更优选的是，该成形模具具有调压块止挡件，该调压块止挡件在所述基座与所述调压块之间固定设于所述基座，当进行闭模动作时抵接于所述调压块并限制所述调压块的移动。由于如此限制了用于调节模腔内的树脂压力的调压块的移动，因此例如能够将保持压力(成形压力)时的树脂压力确定为恒定值。
[0024]另外，在所述一解决方案的成形模具中，更优选的是，所述模腔块的模具面形状呈矩形状，所述调压块的模具面形状形成为矩形状的环，所述调压块的环状宽度在矩形状的角部比边部宽。或者，更优选的是，所述模腔块的模具面形状呈长方形状，所述调压块的模具面形状形成为长方形状的环，所述调压块的环状宽度在矩形状的短边部比长边部宽。在未设置调压块的情况下，在距模腔的中央部较远的角部、短边部中，树脂的填充性比距模腔的中心部较近的边部、长边部的树脂的填充性降低。与此相对，通过设置调压块，并使其环状宽度在角部、短边部比边部、长边部宽，从而易于调节角部、短边部中的树脂压力，即，能够提高树脂的填充性。
[0025]另外，在所述一解决方案的成形模具中，更优选的是，该成形模具具有密封构件，该密封构件用于分别对所述调压块与所述模腔块之间以及所述调压块与所述夹持件之间进行密封。即使树脂流入到调压块与模腔块之间、以及调压块与夹持件之间，也能够利用密封构件来防止树脂向基座侧流入。
[0026]另外，在所述一解决方案的成形模具中，更优选的是，该成形模具包括:推杆，其贯穿所述模腔块并以能够沿模具开闭方向往复移动的方式设置；贯通孔，其在所述模腔块上供所述推杆贯穿；以及空气流路，其在所述基座侧与所述贯通孔相连通。据此，能够一边利用推杆顶起工件一边向工件吹送空气，能够容易地使工件自成形模具脱模。
[0027]发明的效果
[0028]如果对利用本申请所公开的发明中的、代表性的成形模具获得的效果简单地进行说明，则如下所述。根据本发明的一解决方案的成形模具，能够提高成形品的生产率。
【附图说明】
[0029]图1是本发明的实施方式1的成形模具的主要部分的示意性剖视图。
[0030]图2是紧接着图1的动作中的成形模具的主要部分的示意性剖视图。
[0031]图3是紧接着图2的动作中的成形模具的主要部分的示意性剖视图。
[0032]图4是紧接着图3的动作中的成形模具的主要部分的示意性剖视图。
[0033]图5是紧接着图4的动作中的成形模具的主要部分的示意性剖视图。
[0034]图6是各种工件的示意性的剖视图，(A)表示半导体晶圆，(B)表示芯片搭载载体，
(C)表示半导体元件，(D)表示LED元件安装载体。
[0035]图7是本发明的实施方式2的成形模具的主要部分的示意性剖视图。
[0036]图8是本发明的实施方式3的成形模具的主要部分的示意性剖视图。
[0037]图9是本发明的实施方式4的成形模具的主要部分的示意性剖视图。
[0038]图10是紧接着图9的动作中的成形模具的主要部分的示意性剖视图。
[0039]图11是本发明的压缩成形装置的概略图。
[0040]图12是本发明的实施方式5的成形模具的主要部分的示意性剖视图。
[0041]图13是紧接着图12的动作中的成形模具的主要部分的示意性剖视图。
[0042]图14是紧接着图13的动作中的成形模具的主要部分的示意性剖视图。
[0043]图15是紧接着图14的动作中的成形模具的主要部分的示意性剖视图。
[0044]图16是紧接着图15的动作中的成形模具的主要部分的示意性剖视图。
[0045]图17是本发明的实施方式5的成形模具的变形例的主要部分的示意性剖视图。
[0046]图18是模腔凹部的主要部分的示意性俯视图，在㈧、⑶、(C)、⑶、(E)中示出平面形状例。
[0047]图19是本发明的实施方式6的成形模具的主要部分的示意性剖视图。
[0048]图20是本发明的实施方式6的成形模具的变形例的主要部分的示意性剖视图。
[0049]图21是本发明的实施方式7的成形模具的主要部分的示意性剖视图。
[0050]图22是本发明的实施方式7的成形模具的变形例的主要部分的示意性剖视图。
[0051]图23是本发明的实施方式8的成形模具的主要部分的示意性剖视图，(A)和(B)是动作中的成形模具的主要部分的示意性剖视图。
[0052]图24是表示本发明的实施方式9的模制树脂的供给工序的一例、喷嘴布局的一例、树脂涂布图案的一例的说明图。
[0053]图25是表示本发明的实施方式9的树脂模制工序的说明图。
[0054]图26是表示本发明的实施方式9的模制树脂的填充工序的说明图。
【具体实施方式】
[0055]在以下的本发明的实施方式中，在必要情况下分为多个部分等进行说明，但是原则上，这些部分相互并非没有关系，为一者是另一者的一部分或全部的变形例、细节等。因此，在全部附图中，对具有相同功能的构件标注相同的附图标记，并省略其重复说明。另外，关于构成元件的数量(包括个数、数值、量、范围等)，除了特别明示的情况、原理上明显限定于特定的数量的情况等以外，并不限定于该特定的数量，既可以是特定的数量以上，也可以是特定的数量以下。另外，在谈到构成元件等的形状时，除了特别明示的情况及原理上认为明显并非如此的情况等以外，包括与该形状等实质上近似或类似的形状等。
[0056](实施方式1)
[0057]首先，参照图1?图5说明本实施方式中的进行压缩成形的成形模具10(成形模具机构)的结构。图1?图5是本实施方式的动作中(成形品的制造工序中)的成形模具10的主要部分的示意性剖视图，仅抽出了闭模时构成模腔C的模腔凹部13的边缘附近(未图示的纸面右侧相当于成形模具10的中央侧)进行表示。
[0058]成形模具10包括用于保持工件W(例如，半导体晶圆)的工件保持用具50、借助工件保持用具50配置工件W的上模11以及在闭模时容纳工件W的具有模腔凹部13的下模
12。成形模具10例如以上模11为定模，以与其成对的下模12为动模，构成为模具能够开闭。模具开闭时使用公知的加压机构(未图示)。另外，成形模具10在内部具有未图示的加热器，并构成为能够加热至预定温度(例如180°C )。在这样的成形模具10中，在闭模的状态下，模腔凹部13被闭塞而构成为模腔C，使填充到模腔C内的树脂R热固化而进行成形(参照图5)。
[0059]在成形模具10中，工件保持用具50包括俯视时比模腔凹部13的开口大且在一面上具有粘接面的带51 (例如，具有粘接性的构件，例如也可以是利用热量、紫外线进行剥离的热量?紫外线剥离片)和具有开口部52的框体53(例如，由不锈钢构成的环框)。工件W粘贴于带51的下表面中央部。该带51以工件W位于开口部52内的方式保持在框体53上。换言之，框体53粘贴于带51的绕中央部的外周部。带51比模腔凹部13的开口大，因此被上模11和下模12夹持。另外，能够将框体53用作工件输送治具，通过利用输送机械手101a对保持有粘贴于带51的工件W的框体53进行保持，从而例如易于从模具外部向模具内部进行输送(供给)，能够提高生产率。另外，由于不必直接保持工件W，因此即使局部保持框体53，也能够使工件W不产生歪斜地稳定地进行输送。另外，即使是极薄且因自重而较大地产生挠曲、或者局部保持较困难的工件W，也能够保持平坦地稳定地进行输送。
[0060]另外，在成形模具10中，上模11具有上模模块14。该上模模块14固定并组装于上模11的基座(未图示)的下端面。另外，上模11具有