成形模具、成形装置、成形品的制造方法及树脂模制方法_4

文档序号:9536262阅读:来源:国知局
0为了提高成形品的脱模性而具有利用下模212的模具面212a吸附保持离型膜F的下模吸附保持机构。作为离型膜F,使用了具有能够耐受成形模具210的加热温度的耐热性、且容易地自下模212的模具面212a剥离、并具有柔软性、伸展性的薄膜材料。具体地说,作为离型膜F,例如适合用PTFE、ETFE、PET、FEP、浸氟玻璃布、聚丙烯、聚偏二氯乙烯等。作为供给到离型膜F上的树脂R,除了如上所述的片状的树脂以外,例如也能够使用液状、糊状、粉状、块状的树脂。
[0115]下模吸附保持机构包括:抽吸装置226、227(例如,真空栗),其设于模具外部;以及抽吸路径230、231,其一端在模具面212a上开口、且另一端与抽吸装置226、227相连接(连通)、并用于抽吸离型膜F。通过驱动抽吸装置226、227,能够经由抽吸路径230、231吸附并保持配置于模具面212a的离型膜F(参照图13)。抽吸路径230构成为包括例如模腔块221的外周面与调压块222的内周面之间的间隙、调压块222的外周面与夹持件223的内周面之间的间隙。因此,下模吸附保持机构作为一例,其包括在模腔块221与调压块122之间设于基座220侧的密封构件232 (例如,0形密封圈)和在调压块222与夹持件223之间设于基座220侧的密封构件233 (例如,0形密封圈)。根据下模吸附保持机构,如图18的(A)所示,能够以避开夹持件223的薄膜夹入躲避位置228、且覆盖模腔块221和调压块222的方式将离型膜F配置(安装)于下模212的模具面212a(参照图13)。
[0116]另外,成形模具210例如如图13所示,具有将模具内部(上模211与下模212之间)作为腔室并进行减压的腔室减压机构。该腔室减压机构具有与图3所示并说明的腔室减压机构相同的结构。另外,分别对应的结构起到相同的作用效果。由此,通过驱动减压装置237,从而能够通过经由减压路径238对形成于模具内部的腔室进行减压来防止成形品(树脂部)的空隙、未填充。
[0117]那么,如图18所示,模腔块221能够使用其平面形状(上模211侧的模具面形状)在用于晶圆成形时为圆形状的模腔块、在用于大型基板时为矩形状(正方形状、长方形状)的模腔块。而且,即使在包围模腔块221的俯视环状的调压块222中,也能够使用任意设定了外形形状、宽度的各种模具面形状的调压块。例如,在图18的㈧中,示出了相对于圆形状的模腔块221使环状宽度恒定的圆形环状的调压块222。在图18的(B)中,示出了相对于正方形状的模腔块221使环状宽度恒定的四边形环状的调压块222。在图18的(C)中,示出了相对于正方形状的模腔块221使环状宽度在角部比边部宽的四边形环状的调压块222。在图18的(D)中,示出了相对于正方形状的模腔块221使环状宽度在相邻的角部间的边部比角部宽的四边形环状的调压块222。在图18的(E)中,示出了相对于长方形状的模腔块221使环状宽度在短边部比长边部宽的长方形环状的调压块222。
[0118]例如,在距模腔C的中央部较远的角部、短边部中,多是比距模腔C的中心部较近的边部、长边部难以填充树脂R的情况。与此相对,像图18的(C)、图18的(E)那样,通过设置使其环状宽度在角部、短边部比边部、长边部宽的调压块222,从而在距模腔C的中心部较近的边部、长边部难以使树脂R溢流,从而能够防止无用溢流,能够促进整体的填充,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。另外,根据树脂R的成分、搭载于工件W的芯片的排列等,也有时优选设置像图18的(D)那样使其环状宽度在边部、长边部比角部、短边部宽的调压块222。
[0119]接着,说明本实施方式中的成形模具210的动作(包括安装工件W的分步方法),并且说明使用了成形模具210的成形品的制造方法。首先,如图12所示,在成形模具210打开的状态下,以模腔块221的上端面来到待机位置的方式,相对于夹持件223预先使模腔块221相对移动。由此,模腔块221的上端面以基座220的上端面为基准变得比夹持件223的上端面低。调压块222的模具面侧端面222a如果以基座220的上端面为基准位于夹持件223的上端面以下的位置,则既可以位于比模腔块221的上端面高的位置(参照图12),也可以位于与模腔块221的上端面同样高的位置或者比模腔块221的上端面低的位置。
[0120]另外,在成形模具210打开的状态下,能够预先驱动抽吸装置215、226、227和减压装置237。另外,使用装载机(未图示)将由工件保持用具250保持的工件W搬入模具内部。另外,将树脂R配置在离型膜F的中央部上,将树脂R与离型膜F —起搬入模具内部。在一起输送树脂R与离型膜F的情况下,由于不在模具内部进行树脂R的供给,因此能够缩短每一成形模具210的准备时间,或者能够抑制模具内的粉末状的树脂R的飞散并防止分配器的加热。当然,也可以进行模具内部的树脂R向离型膜F上的供给。
[0121]树脂R向离型膜F上的供给例如能够使用具有能够填充并射出液状树脂的注射器的分配器、具有通过使电磁给料机振动而能够呈面状供给粉状树脂的槽的分配器。另外,根据树脂量的调节较容易的成形模具210,即使是像片状树脂这样微少量的分量调整较难的树脂也能够进行使用。另外,片状树脂能够在剥离了为了防止氧化等劣化而设置的保护片之后进行供给。
[0122]接下来,在成形模具210打开的状态下,借助工件保持用具250在上模211的模具面211a上配置(安装)工件W,在下模212的模腔凹部213内配置(安装)树脂R(参照图13)。具体地说,在上模211中,首先,从抽吸路径216中全面抽吸工件保持用具250的带251,从而将用于保持工件W的工件保持用具250吸附于模具面211a。然后,通过使卡具217转动,从而以卡具217钩挂吸附于模具面211a的工件保持用具250的框体253的方式进行保持工件保持用具250。由此,工件W不会落下地可靠地配置于模具面211a。
[0123]另外,在下模212中,首先,以覆盖包括模腔凹部213的内表面在内的模具面212a的方式配置离型膜F,通过从抽吸路径230、231中抽吸离型膜F,从而能够沿着调压块222的模具面侧端面222a吸附离型膜F(参照图13)。通过如此使离型膜F沿着在夹持件223的上端面与模腔块221的上端面的台阶之间具有倾斜面的调压块222的模具面侧端面222a,从而能够降低需要使离型膜F匹配的台阶的高度并以较少的伸长量使离型膜F覆盖模具面212a。由此,能够减少对离型膜F的压力。另外,由于在离型膜F的中央部配置有树脂R,因此能够隔着离型膜F在模腔凹部213内的模腔块221的上端面上配置树脂R。由于成形模具210被内置加热器加热至预定温度,因此该树脂R自与模腔凹部213的内底面相接触的部位开始熔融。
[0124]接下来,如图13所示,自成形模具210打开的状态开始使上模211和下模212相靠近,使设于腔室块235的上端面的密封构件236抵接(即,密封环接触)于腔室块234的下端面。由此,在模具内部形成了腔室(密闭空间)。此时,由于驱动了减压装置237,因此借助减压路径238对腔室进行减压,能够设为脱气状态。这样,即使工件保持用具250的带251的下表面侧成为减压状态,在本实施方式中,不仅由于卡具217的保持而且由于带251的上表面整面吸附于模具面211a,因此粘贴有未被卡具217直接保持的工件W的带251也不会垂下。
[0125]接下来,如图14所示,进一步使上模211和下模212相靠近,利用上模211的上模模块214和下模212的夹持件223隔着离型膜F夹持工件保持用具250的带251。通过夹持,模腔凹部213的开口被上模211闭塞,从而形成包括模腔凹部213而构成的模腔C,该模腔C内将会内包树脂R。另外,在模腔块221的上端面与工件W或带251之间的间隙(第1空间)中,配置于模腔块221的上端面的树脂R被工件W按压,该扩张的树脂R开始进入调压块222的模具面侧端面222a上。S卩,向作为包围模腔块221的调压块222的模具面侧端面222a与上模211 (带251)之间的间隙的实质的溢流腔(第2空间)流出。另外,通过在夹持件223上设置未图示的排气通道,从而即使在夹持了离型膜F之后,也能够进行模腔C内的减压。
[0126]接下来,如图15所示,进一步使上模211和下模212相靠近,向模腔C内填充树脂R。具体地说,首先,弹性构件225被按压收缩,夹持件223被施力,同时向基座220侧移动。模腔块221相对于该夹持件223相对移动。此时,在模腔凹部213内,模腔块221的上端面的位置从较深的待机位置成为较浅的成形位置,模腔块221的上端面与工件W或带251之间的间隙(第1空间)变窄。由此,配置于模腔块221的上端面的树脂R进一步被工件W按压,并向作为包围模腔块221的调压块222的模具面侧端面222a与带251之间的间隙的实质的溢流腔(第2空间)内流入,并填充溢流腔。然后,调压块222 (弹性构件224)被流入到溢流腔内的树脂R压下。换言之,流入到溢流腔的树脂R被利用弹性构件224往复移动的调压块222的模具面侧端面222a按压。因而,成为一边利用调压块222调节模腔C内的树脂压力、一边向模腔C内填充树脂R的状态。另外,调压块222的模具面侧端面222a构成为倾斜面,从而在利用树脂R施加于模具面侧端面222a的树脂压力的作用下,在调压块222上不仅能够产生向下方的按压力,而且也能够产生相对于调压块222向外方的按压力。据此,相对于以包围模腔块221的外周整周的方式设置的调压块222,能够向外方均匀地施加按压力,能够以相对于夹持件223和模腔块221成为均匀的间隙的方式保持调压块222。据此,能够防止模腔块221、调压块222以及夹持件223之间的滑动不良的产生。
[0127]接下来,如图16所示,进一步使上模211和下模212相靠近,闭模止挡件260抵接于夹持件223并限制(停止)夹持件223的移动。由此,能够将模腔C的深度、即成形品的厚度确定为恒定值。接着,在对填充到模腔C内的树脂R保持压力的状态(最终的闭模后的状态)下热固化预定时间。另外,在因夹入离型膜F而在成形品的厚度发生变化时,也可以在不被离型膜F覆盖的躲避位置228 (参照图18的(A))设置抵靠用的构件(突起构件)。
[0128]另外,如图16所示,也可以使调压块222抵接于调压块止挡件261来限制移动。由此,由树脂压力引起的调压块222的动作消失,相对来看,能够顶起调压块222并将保持压力(成形压力)时的树脂压力确定为恒定值。另一方面,在调压块止挡件261未抵接于调压块222的情况下,能够根据弹性构件224的弹性系数设为任意的树脂压力。另外,取代弹性构件224和调压块止挡件261的组合,通过设置能够使调压块222沿模具开闭方向往复移动的另外的驱动机构(例如,气缸),能够进行进一步的保压(二次保压等)。
[0129]接着,打开成形模具210,使上模211和下模212脱模,在将密封的工件W取出到模具外部之后,从密封的工件W上剥离带251和离型膜F。此时,也能够把持框体253并进行剥离,因此能够从密封的工件W上容易地剥离带251。进而,作为后处理,热固化(二次固化)预定时间,从而工件W被树脂R(树脂密封部)密封(实型模制)后的成形品完成。
[0130](实施方式6)
[0131]在上述实施方式5中,说明了使用离型膜F的情况。在本实施方式中,参照图19、图20说明不使用离型膜F的情况。图19是本实施方式的成形模具210的主要部分的示意性剖视图。另外,图20是本实施方式的成形模具210的变形例的主要部分的示意性剖视图。
[0132]图19所示的成形模具210的调压块222包括上环270和下环271 (例如,不锈钢)、作为密封构件的密封垫圈272 (例如,氟树脂)以及销273,这些构件通过组装而构成。具体地说,在使在上环270上以预定间隔竖立设置配置的凸部穿过在密封垫圈272上以预定间隔配置的贯通孔的状态下,利用向在下环271上以预定间隔配置的凹部内插入、并从下环271的侧方贯穿上环270的凸部和下环271的凹部的销273组装调压块222。在该调压块222中,利用密封垫圈272分别对调压块222与模腔块221之间以及调压块222与夹持件223之间进行密封。因此,在闭模时,即使树脂R流入到调压块222与模腔块221之间、以及调压块222与夹持件223之间,也能够利用密封垫圈272防止树脂R向基座220侧流入。因而,即使不使用离型膜F,也能够防止向模具间的树脂泄漏并防止滑动不良的产生。另外,也可以设置能够顶起调压块222的驱动机构(未图示),易于取出调压块222,容易地进行构件分解、更换。另外,根据图19所示的结构,通过对上环270施加树脂压力,从而能够在压扁例如使用弹性体构成的密封垫圈272的方向上施加力。因此,密封垫圈272扩大了平面方向上的宽度,可靠地堵塞了间隙并进一步可靠地防止了树脂泄漏。另外,密封垫圈272能够使用氟树脂这样的树脂材料的弹性体,但是也可以是金属材料。
[0133]另外,图19所示的成形模具210具有推杆280,该推杆280贯穿模腔块221并以能够利用驱动源(例如,气缸)沿模具开闭方向往复移动的方式设置,且顶端宽度扩大。该推杆280向形成于模腔块221的贯通孔281内插入。据此,即使不使用覆盖下模212的模具面212a那样的离型膜F,也能够通过利用推杆280顶起树脂密封后的成形品(工件W)而使其自下模212脱模。另外,例如通过一边对推杆280施加振动一边进行顶起,能够自下模212促进脱丰旲。
[0134]而且,本实施方式的成形模具210包括在基座220侧与贯通孔281连通的空气流路282和与空气流路282连通的未图示的空气吹出装置。能够吹送入空气,能够促进工件W自下模212的脱模。另外,能够一边利用推杆280顶起工件W,一边对工件W施加例如波动同时吹送空气,能够进一步促进脱模。而且,通过由上述的推杆280的顶起实现的空间确保和基于空气吹出的协同效果,能够更顺利且可靠地进行脱模(剥离)。
[0135]另外,在图19所示的成形模具210中,例如,是向下模212的模腔凹部213内直接供给树脂R的情况,但是如图20所示,即使将树脂R安装于树脂搭载载体290并进行供给(搬入),也能够获得相同的作用效果。作为树脂搭载载体290,例如,能够使用作为被成形品进行使用的散热板、屏蔽板等金属板。能够利用树脂搭载载体290防止成形品的树脂部和下模212的模具面212a直接接触,能够确保脱模性,能够提高成形品的生产率。另外,在使用树脂搭载载体290的情况下,推杆280也可以不是顶端宽度扩大的形状(参照图19),而是直线状(参照图20)。
[0136](实施方式7)
[0137]在上述实施方式5中,说明了闭模止挡件260抵接于夹持件223并限制夹持件223的移动的情况。在本实施方式中,参照图21和图22说明闭模止挡件260抵接于上模211的模具面211a并限制夹持件223的移动的情况。图21是本实施方式的成形模具210的主要部分的示意性剖视图。另外,图22是本实施方式的成形模具210的变形例的主要部分的示意性剖视图。
[0138]图21所示的成形模具210的闭模止挡件260以具有预定的高度的方式固定并竖立设置于基座220。该闭模止挡件260通过例如如图18的(A)所示那样设置于避开离型膜F的位置,从而能够与离型膜F的厚度无关地以成为正确的成形厚度的方式限定模腔的高度。另外,闭模止挡件260包括上销263和下销264,以这些销相组合并成为直线状的一根销的方式进行拧入式组装。具体地说,在打开模具的状态下,首先,下销264固定设于基座220。接着,以该下销264向形成于夹持件223的贯通孔265内插入的方式,将夹持件223组装为能够沿模具开闭方向往复移动。于是,能够设为从夹持件223的上端面(下模212的模具面212a)侧插入上销263来使上销263和下销264相嵌合而闭模止挡件260组装完成的结构。
[0139]在图21所示的成形模具210中,通过闭模,上模211以按压夹持件223的方式发挥作用,但是通过进一步的闭模,闭模止挡件260抵接于上模211的模具面211a (成形模具210被固定),因此限制了夹持件223的移动。由于如此限制了构成模腔C的侧部的夹持件223的移动,因此能够将模腔C的深度、即成形品的厚度确定为恒定值。另外,不用使夹持件223等模具模块自基座220下降,就能够从下模212的模具面212a侧相对于下销264拧入上销263进行更换,能够利用长度不同的上销263容易地调节成形品的厚度。而且,上销263也能够设置于上模211,通过在闭模时对接上销263和下销264,也可以设为将成形品的厚度确定为恒定值的结构。
[0140]另外,在图21所示的成形模具210中,是使闭模止挡件260抵接于固定设置在上模基座(未图示)上
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