树脂成型装置及树脂成型品制造方法与流程

本发明涉及一种用以制造将半导体芯片等电子零件用树脂密封而成的树脂密封品等树脂成型品的树脂成型装置及树脂成型品制造方法。

背景技术：

为保护电子零件不受光、热、湿气等环境的影响，而将电子零件一般由树脂进行密封。树脂密封的方法中，存在压缩成型法或移送成型法等。压缩成型法是使用由下模与上模所构成的成型模具，且对下模的模腔供给树脂材料，在将安装有电子零件的基板安装于上模之后，一面对下模与上模进行加热一面将两者作夹模，藉此，进行成型。移送成型法是将基板安装于上模与下模中的一个模腔之后，一面对下模与上模进行加热一面将两者夹模，利用柱塞将树脂压入至模腔，藉此，进行成型。在移送成型法中产生如下问题，不仅树脂的一部分残存于自柱塞将树脂馈送至模腔的路径中产生浪费，而且因树脂流动而导致半导体基板或配线损伤，而近年来压缩成型法成为主流。

在专利文献1中，记载有一种树脂成型装置，其特征在于该树脂成型装置是通过压缩成型法而进行树脂密封的装置，且在将树脂材料自树脂材料供给装置移送至下模的模腔的树脂材料移送部。此树脂材料移送部90，如图8所示，具有：树脂材料收容框91，其设置有具有与下述下模lm的模腔mc相同的平面形状的开口部911；吸附机构92，其是用于以覆盖包含开口部911的树脂材料收容框91的下表面的方式将离型膜吸附于树脂材料收容框91的下表面；膜张力框材93，其以包围树脂材料收容框91的内壁的方式且能够升降地设置；停止部94，其使膜张力框材93在规定的高度位置停止；及搬送机构95，其使树脂材料收容框91等在树脂材料供给装置与模腔之间移动。

吸附机构92具有设置于树脂材料收容框91的下表面的槽、及吸引该槽的空气的吸引装置(未图标)。膜张力框材93是在外周侧具有突出部的剖面为倒l字形的框。停止部94是树脂材料收容框91的内壁侧的下端部分向内侧突出而成的物品。通过膜张力框材93的上述突出部抵接于停止部94，膜张力框材93在规定的高度位置停止(参照图8)。另一方面，膜张力框材93的高度大于停止部94的高度，将树脂材料收容框91载置在平坦的台之上后，膜张力框材93自停止部94离开(参照图9(a))。搬送机构95具有：一对树脂材料收容框把持部951，其自侧方将树脂材料收容框91夹持；膜把持部952，其设置于各树脂材料收容框把持部951之下，且把持离型膜f；及移动手段(未图示)，其使这些树脂材料收容框把持部951及膜把持部952移动。

以图9(a)-图9(f)对树脂材料移送部90的动作进行说明。首先，将离型膜f张设于平坦的台tb之上之后，通过搬送机构95将树脂材料收容框91及膜张力框材93载置于离型膜f之上(图9(a))。在该阶段如上所述膜张力框材93处于自停止部94离开的状态。继而，自树脂材料供给装置向膜张力框材93之内侧供给树脂材料p(图9(b))。树脂材料p对于树脂材料移送部90的供给装置及供给方法中，使用已知装置及方法(例如参照专利文献2)。

继之，通过吸附机构92吸引离型膜f，继而，通过树脂材料收容框把持部951夹住树脂材料收容框91并且通过膜把持部952把持离型膜f的周围。继而，利用搬送机构95将树脂材料收容框91升起(图9(c))。此时，因预先适当地设定吸附机构92对离型膜f的吸引强度，而膜张力框材93因其自身重量而下降至抵接于停止部94之处，并且离型膜f一面被膜张力框材93挤压而展开一面紧贴于树脂材料收容框91的下表面。以此方式，对载置膜张力框材93内的树脂材料p的离型膜f赋予张力，并且通过这些膜张力框材93与离型膜f而形成树脂材料收容部pc。

继而，使树脂材料移送部90通过搬送机构95移动至下模lm的模腔mc的正上方(图9(d))之后下降(图9(e))，藉此将树脂材料收容部pc导入至模腔mc内。继而，解除吸附机构92对离型膜f的吸引及膜把持部952的握持之后，使树脂材料收容框91上升(图9(f))。藉此，在以离型膜f覆盖模腔mc的内面的状态下将树脂材料p供给至模腔mc内。并且，膜张力框材93以被停止部94卡住的状态与树脂材料收容框91一同地上升。其后，树脂材料移送部90为进行下一树脂材料的供给而被返回至树脂材料供给装置。

[先前技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2015-222760号公报

[专利文献2]日本专利特开2007-125783号公报

技术实现要素：

[发明所欲解决的课题]

最近，伴随电子零件和配线变得更加精密，为了将树脂于模腔内熔融时的移动进一步减小，而有着使用的树脂材料的粒径变小的倾向。并且，即便在将电子零件与基板利用焊料凸块连接的倒装芯片连接中，由于焊料凸块的高度(电子零件与基板的距离)变低，树脂材料中含有的填料的粒径也在变小。至今为止，并未提出过任何可与此种粒径较小的树脂或填料对应的技术。

本发明所欲解决的课题在于提供一种可与含有粒径较小的树脂或填料的树脂材料对应的树脂成型装置及树脂成型品制造方法。

[解决课题的技术手段]

为解决上述课题而完成的本发明的树脂成型装置的特征在于具备：

a)树脂材料收容框，其具有开口部；

b)吸附机构，其用于以覆盖包含上述开口部的上述树脂材料收容框的下表面的方式，将膜吸附于该树脂材料收容框的下表面；

c)膜张力框材，其以包围上述树脂材料收容框的内壁的方式且能够升降地设置；

d)停止部，其使上述膜张力框材在规定的高度位置停止；

e)按压构件，其自上方按压上述膜张力框材；及

f)驱动部，其使上述按压构件上下移动。

本发明的树脂成型品制造方法的特征在于具有以下步骤：

以覆盖具有开口部的树脂材料收容框的包含该开口部的下表面的方式配置膜；

将树脂材料供给至以包围上述树脂材料收容框的内壁的方式且能够升降地设置的膜张力框材的内侧；

通过一面将上述膜吸附于上述树脂材料收容框的下表面，一面使该树脂材料收容框上升，而使上述膜张力框材下降于规定的高度位置停止，藉此，上述膜朝向下方突出，形成于内侧收容有树脂材料的树脂材料收容部；

将上述树脂材料收容部收容于成型模具的模腔；

解除上述膜对上述树脂材料收容框的下表面的吸附，使该树脂材料收容框上升；及

进行通过按压构件自上方按压上述膜张力框材，将该按压构件向上提升的操作。

[发明的效果]

根据本发明的树脂成型装置及树脂成型品制造方法，可应用于含有粒径较小的树脂或填料的树脂材料。

附图说明

图1是表示本发明的树脂成型装置的一实施方式的树脂材料移送部的构成的纵剖面图。

图2(a)是表示使本实施方式的树脂成型装置的按压构件上升的状态之前视图，图2(b)是表示使按压构件下降的状态之前视图，图2(c)是表示使按压构件上升的状态的侧视图。

图3是本实施方式的树脂成型装置的树脂材料收容框及膜张力框材(实线)、及按压构件(虚线)的俯视图。

图4(a)-图4(g)是表示本实施方式的树脂成型装置的树脂材料移送部的动作中将树脂材料收容部导入至成型模具之前的各动作的示意图。

图5是表示本实施方式的树脂成型装置的树脂材料移送部的动作中用以使附着于膜张力框材的树脂材料脱离的动作的示意图。

图6是表示压缩成型部的一例的概略图。

图7是表示具备材料接收模块、成型模块、及配给模块的树脂成型装置的实例的概略图。

图8是表示现有的树脂成型装置的树脂材料移送部的构成的一例的纵剖面图。

图9(a)-图9(f)是表示现有的树脂材料移送部的动作的纵剖面图。

图10是表示现有的树脂成型装置的树脂材料移送部的构成的变形例的纵剖面图。

【符号说明】

10：树脂材料移送部

11、91：树脂材料收容框

111、911：开口部

12、92：吸附机构

13、93：膜张力框材

131、931：突出部

14、94：停止部

15、95：搬送机构

151、951：树脂材料收容框把持部

152、952：膜把持部

16：按压构件

161：按压构件的板部

162：按压构件的销

17：驱动部

171：汽缸

172：活塞

20：压缩成型部

211：下部固定盘

212：上部固定盘

22：连接杆

23：可动压板

24：夹模装置

251：下部加热器

252：上部加热器

30：树脂成型装置

31：材料接收模块

311：基板接收部

312：树脂材料供给部

32：成型模块

33：配给模块

331：树脂成型品保存部

36：主搬送装置

37：副搬送装置

96：弹簧。

具体实施方式

本发明的树脂成型装置是以覆盖树脂材料收容框的下表面的方式由吸附机构将膜吸附于该树脂材料收容框的下表面之后，将树脂材料供给至膜张力框材的内侧，且将树脂材料收容框升起，藉此，膜张力框材朝向下方突出，藉此膜朝向下方突出，在内侧形成有收容树脂材料的树脂材料收容部。继而，将该树脂材料收容部导入至成型模具的模腔内之后，解除吸附机构的吸附，使树脂材料收容框上升。至此为止，与上述现有的树脂成型装置相同。其后，通过利用驱动部使按压构件上下移动而通过反复进行利用按压构件按压膜张力框材的动作，使附着于膜张力框材的树脂材料的树脂或填料自该膜张力框材脱离，落下至模腔内。

因此，在将树脂材料供给至模腔内之后，为使下一树脂材料收容于树脂材料收容部，而移送树脂材料收容框和膜张力框材等时，可减少移送路径被树脂或填料污染。该移送路径也可用作将进行树脂成型之前的基板搬入至成型模具的搬入路径、或将树脂成型后的树脂成型品自成型模具搬出的搬出路径，而可通过减少该移送路径的污染而减少基板或树脂成型品被树脂或填料污染。并且，收容于树脂材料收容部的树脂材料并未附着残留于膜张力框材而被导入至模腔内，而可将所需量的树脂材料较上述现有的技术更准确地供给至模腔内。

在将树脂材料移送至成型模具时，存在膜张力框材相对于树脂材料收容框相对地上下振动的情形。若在上述现有的树脂材料移送部90中产生此种振动，则树脂材料侵入至膜张力框材93与离型膜f之间，导致附着于自膜张力框材93的下表面至树脂材料收容框91的下表面。在专利文献1中，记载有为抑制膜张力框材的振动而使用将膜张力框材93朝向下方施力的弹簧96(参照图10)。相对于此，本发明为解决此种课题，而于将树脂材料移送至成型模具时，通过维持驱动部自上方按压膜张力框材的状态，而可维持自上方朝向停止构件按压膜张力框材的状态。藉此，可抑制膜张力框材的振动，藉此，可减少树脂材料侵入至膜张力框材与离型膜之间，而树脂材料被压缩而难以固着于膜张力框材。并且，可通过共通的构成而发挥使附着(未压缩)于膜张力框材的树脂材料脱离的上述作用、及减少树脂材料侵入至膜张力框材与离型膜之间的作用。

停止部既可为与树脂材料收容框一体形成的物品，也可为由与树脂材料收容框不同的构件所构成的物品。

在上述树脂成型品制造方法中，较理想为自将树脂材料供给至上述膜张力框材的内侧起直至将上述树脂材料收容部收容于上述成型模具的模腔为止，维持利用按压构件自上方按压上述膜张力框材的状态。

以下，使用图1～图7，对本发明的树脂成型装置及树脂成型品制造方法的更具体的实施方式进行说明。

本实施方式的树脂成型装置具有：图1所示的树脂材料移送部10、及具有夹模装置等的压缩成型部20(下述)等。首先，对树脂材料移送部10的构成及动作进行说明。

树脂材料移送部10具有树脂材料收容框11、吸附机构12、膜张力框材13、停止部14、搬送机构15、按压构件16、及驱动部17。

树脂材料收容框11具有与下述下模lm的模腔mc的平面形状对应的长方形的开口部111。吸附机构12具有设置于树脂材料收容框11的下表面的槽、及吸引该槽的空气的吸引装置(未图标)。膜张力框材13是与开口部111的形状对应的长方形的框材，且于外周侧具有突出部131的剖面为倒l字形的框。停止部14是树脂材料收容框11的内壁侧的下端部分朝向内侧突出而成的物品膜张力框材13相对于树脂材料收容框11能够相对上下移动地设置，且当突出部131接触到停止部14时，朝向下方的移动停止。搬送机构15具有：一对树脂材料收容框把持部151，其自侧方将树脂材料收容框11夹持；膜把持部152，其设置于各树脂材料收容框把持部151之下，且把持离型膜；及移动手段(未图示)，其使这些树脂材料收容框把持部151及膜把持部152移动。

按压构件16是按压膜张力框材13的上表面的构件，且在板部161的下表面安装有在按压时与膜张力框材13接触的销162。驱动部17具有汽缸171、可自该汽缸171向下方挤出的活塞172、及使该活塞172移动的动力源(未图示)。活塞172的前端固定于按压构件16的板部161的上表面。通过这些按压构件16及驱动部17的构成，而在将活塞172朝下方挤出时，按压构件16下降后按压膜张力框材13。在本实施例中，使用2组，于1块板部161安装有2个销162而成的物品(因此，合计板部161为2片，销162为4个)，且各板部161中使用1个活塞172(因此，合计活塞172为2个，汽缸171为1个)、(图2(a)-图2(c))。合计4个销162按压为长方形的膜张力框材13的四角(图3)。

使用图4(a)-图4(g)及图5，对本实施方式的树脂成型装置的树脂材料移送部10的动作进行说明。首先，将离型膜f张设于平坦的台tb的上表面。此时，可通过预先设置自台tb的上表面吸引气体的吸引装置而将离型膜f固定于台tb上。继而，通过搬送机构15而将树脂材料收容框11及膜张力框材13载置于离型膜f之上(图4(a))。藉此，膜张力框材13通过来自台tb的上表面的反作用而相对于树脂材料收容框11相对地朝向上侧移动，成为突出部131自停止部14离开的状态。在该时间点，未进行按压构件16对膜张力框材13的上表面的按压。

继而，自树脂材料供给装置向膜张力框材13的内侧供给树脂材料p(图4(b))。树脂材料p中，例如可使用将由环氧树脂的粉末所构成的树脂、和由氧化硅的粉末所构成的填料的混合物。关于树脂材料p的供给装置及供给方法，例如可使用专利文献2中记载的已知的装置及方法。

继而，通过驱动部17而使按压构件16下降，且通过按压构件16而按压膜张力框材13的上表面(图4(c))。继而，通过吸附机构12吸引离型膜f，且通过树脂材料收容框把持部151夹住树脂材料收容框11，并且通过膜把持部152把持离型膜f的周围。继而，通过搬送机构15将树脂材料收容框11升起(图4(d))。此时，通过预先适当地设定吸附机构12对离型膜f的吸引强度，膜张力框材13因其自身重量而下降直至接触到停止部14，同时离型膜f因被膜张力框材13挤压而一面展开一面紧贴于树脂材料收容框11的下表面。由此，对承载膜张力框材13内的树脂材料p的离型膜f赋予张力，并且通过膜张力框材13与离型膜f而形成树脂材料收容部pc。再者，若此时在离型膜f中产生皱褶的情形时，也可通过膜把持部152将离型膜f沿图4(a)-图4(g)的横向方向拉伸而减少皱褶的产生。并且，为了在后述树脂材料移送部10整体移动时确实地抑制振动，也可在该(图4(d))阶段增加通过按压构件16按压膜张力框材13的上表面的力，且保持将该力增大的状态。

继而，一面保持按压构件16按压膜张力框材13的上表面的状态，一面通过搬送机构15使树脂材料移送部10整体移动至下模lm的模腔mc的正上方(图4(e))。在该移动的期间维持按压构件16按压膜张力框材13的上表面的状态，通过维持将膜张力框材13从上方按压停止部14的状态，而可抑制移动中的膜张力框材13的振动。因此，可减少由于树脂材料p侵入至膜张力框材13与离型膜f之间或树脂材料收容框11与离型膜f之间，从而使树脂材料p被压缩而难以固着于膜张力框材13或树脂材料收容框11。

继而，使移动至模腔mc的正上方的树脂材料移送部10整体下降，藉此将树脂材料收容部pc导入至模腔mc内(图4(f))。继而，解除吸附机构12对离型膜f的吸引及膜把持部152的握持之后，使树脂材料收容框11上升(图4(g))。

继而，反复进行通过驱动部17使按压构件16上下移动的动作(图5)。通过以叩击按压构件16的销162的方式来反复按压膜张力框材13的上表面，使膜张力框材13振动。如此一来，附着在膜张力框材13的树脂材料p自膜张力框材13脱离，落下至模腔mc内。因此，自树脂材料供给装置供给至树脂材料移送部10的树脂材料不附着残留于膜张力框材而被导入至模腔mc内，而可将所需要量的树脂材料准确地供给至该模腔mc内。

其后，将树脂材料移送部10整体返回至台tb。此时，树脂材料p已自膜张力框材13脱离，故树脂材料p并未落下至搬送路径(移送路径、返回路径)，从而可减少搬送路径被树脂材料p(树脂及填料)污染。

压缩成型部20与现有的树脂成型装置中的压缩成型部相同，以下使用图6对构成及动作简单地进行说明。

压缩成型部20于下部固定盘211的四角分别竖立设置有连接杆22(合计4根)，且于连接杆22的上端附近设置有长方形的上部固定盘212。在下部固定盘211与上部固定盘212之间设置有长方形的可动压板23。可动压板23是于四角设置有供连接杆22通过的孔，且能够沿连接杆22而上下移动。在下部固定盘211之上，设置有使可动压板23上下移动的装置即夹模装置24。在可动压板23的上表面配置有下部加热器251，且在下部加热器251之上设置有具有模腔mc的下模lm。在模腔mc的内面设置有吸引口(未图示)，且如上所述将树脂材料收容部pc导入至模腔mc内时自该吸引口进行吸引，藉此，树脂材料收容部pc的离型膜f紧贴于模腔mc的内面。在上部固定盘212的下表面配置有上部加热器252，且在上部加热器252的下安装有上模um。在上模um的下表面，可安装被封装有半导体芯片的基板s。

压缩成型部20的动作如下所述。首先，通过基板移动机构(未图示)而在上模um的下表面安装被封装有半导体芯片的基板s。继之，通过树脂材料移送部10将树脂材料收容部pc导入至模腔mc内(上述)，且自模腔mc的内面的吸引口进行吸引，藉此，使离型膜f紧贴于该内面。反复进行使按压构件16上下移动的动作，在附着于膜张力框材13的树脂材料p自膜张力框材13脱离(上述)之后，将树脂材料移送部10自压缩成型部20返回至台tb。再者，基板s对上模um的安装、及树脂材料收容部pc对模腔mc的导入也可以与上述相反的顺序进行。

在该状态下，利用下部加热器251使模腔mc内的树脂材料p进行加热而软化，并且通过上部加热器252将基板s进行加热。在树脂材料p及基板s被加热的状态下，通过夹模装置24使可动压板23上升，将成型模具(上模um与下模lm)夹模，使树脂材料p硬化。在树脂材料p硬化之后，通过利用夹模装置24使可动压板23下降而开模。藉此，可获得将半导体芯片用树脂密封而成的树脂密封品(树脂成型品)。所得的树脂密封品是通过下模lm的内面被离型膜被覆，而自下模lm顺利地脱膜。

使用图7对本发明的树脂成型装置的另一实施方式进行说明。本实施方式的树脂成型装置30具有材料接收模块31、成型模块32、及配给模块33。材料接收模块31用以自外部接收树脂材料p及基板s且送出至成型模块32的装置，且具有基板接收部311及树脂材料供给部312。1台成型模块32具备1组的上述压缩成型部20。在图7中表示有3台成型模块32，但在树脂成型装置30中可将成型模块32设置任意的台数。并且，即便在装配树脂成型装置30开始使用之后，也可增减成型模块32。配给模块33是将利用成型模块32制造的树脂成型品自成型模块32搬入进行保存，且具有树脂成型品保存部331。

以将材料接收模块31、1台或多台的成型模块32、及配给模块33贯通的方式设置有搬送基板s、树脂材料移送部10、及树脂成型品的主搬送装置36。并且，在各模块内，设置有在主搬送装置36与该模块内的装置之间搬送基板s、树脂材料移送部10、及树脂成型品的副搬送装置37。这些主搬送装置36及副搬送装置37具有作为上述搬送机构15中的移动手段的功能。

对树脂成型装置30的动作进行说明。基板s通过用户保存于材料接收模块31的基板接收部311。主搬送装置36及副搬送装置37将基板s自基板接收部311搬送至位于成型模块32中的1台的压缩成型部20，且将基板s安装于该压缩成型部20的上模um。继之，在材料接收模块31中，以上述方法将树脂材料p供给至树脂材料移送部10(图4(a)～图4(d))。继而，通过主搬送装置36及设置于成型模块32中的1台的副搬送装置37而使树脂材料移送部10移动至该成型模块32的压缩成型部20中的下模lm的模腔mc的正上方(图4(e))，且通过上述方法将树脂供给至模腔mc(图4(f)、图4(g)、图5)。继之，通过主搬送装置36及副搬送装置37而将树脂材料移送部10搬出至材料接收模块31之后，在压缩成型部20进行压缩成型。在该压缩成型部20中进行压缩成型的期间，对其他的压缩成型部20进行与此前相同的操作，这样可在多个压缩成型部20中将时间错开而并行地进行压缩成型。通过压缩成型所获得的树脂成型品通过主搬送装置36及副搬送装置37而自压缩成型部20搬出，且搬入至配给模块33的树脂成型品保存部331进行保存。使用者可适宜地将树脂成型品自树脂成型品保存部331取出。

本发明当然并不限定于上述各实施方式，而可进行各种变形。

并且，本发明的树脂成型装置尤其在使用粉末状的树脂材料的情形时可显著地发挥上述作用效果，但也可用于使用颗粒状或液体状等其他形态的树脂材料的情形。例如，在颗粒状的树脂材料的颗粒表面中附着有粒径小于该颗粒的微粉末的情形。即便此种微粉末暂时地附着于膜张力框材，也可反复进行通过利用驱动部使按压构件上下移动而利用按压构件按压膜张力框材的动作，藉此，可使该微粉末自膜张力框材脱离，藉此可减少搬送路径被该微粉末污染。