树脂成形装置和树脂成形方法与流程

文档序号:11452607阅读:325来源:国知局
树脂成形装置和树脂成形方法与流程

本发明涉及在对晶体管、集成电路(integratedcircuit:ic)、发光二极管(lightemittingdiode:led)等芯片状的电子零部件(以下适当称为“芯片”。)进行树脂密封的情况等所使用的、树脂成形装置和树脂成形方法。



背景技术:

以往以来,使用传递模塑法、压缩成形法(压缩模塑法)、注塑成形法(喷射模塑法)等树脂成形技术而利用硬化树脂对安装固定到由引线框、印刷基板、陶瓷基板等构成的电路基板的ic等电子零部件进行树脂密封。近年来,由于电路基板的大型化、薄膜化、进而由3维安装导致的电路基板的层叠化等倾向,利用了压缩成形法的树脂密封的必要性正在提高。在本申请文件中,将电路基板适当称为“基板”。

基于压缩成形法的树脂密封如以下这样进行。在树脂成形装置中,向设置于下模的模腔供给颗粒树脂,进行加热而使该颗粒树脂溶融,从而生成溶融树脂(流动性树脂)。接着,使上模和下模合模而使安装固定到基板的半导体芯片浸渍于流动性树脂中。利用模腔底面构件对流动性树脂施加预定的树脂压力,使流动性树脂硬化而形成硬化树脂。由此,利用硬化树脂对安装固定到基板的半导体芯片进行树脂密封。

在移动电话、数码照相机等中,可使用进行被称为pop(层叠式封装,packageonpackage)型的3维安装的半导体装置。在3维安装技术中,为了对安装固定有半导体芯片的基板进行层叠,需要事后形成在基板的一部分、例如焊盘等连接电极部没有形成密封树脂的暴露部(开口)。提出了通过向密封树脂照射激光而形成通向焊盘的开口部这样的方法(例如,参照专利文献1的段落〔0008〕、图1)。通过借助突起电极将设置于该暴露部的连接电极部和设置于其他基板的连接电极部连接,来层叠基板。通过层叠基板,能够增加配线的自由度,缩小配线电阻。另外,通过层叠基板,能够缩小产品的安装面积。因而,能够实现高性能且高集成的半导体装置。为了应对这样的需要,期望的是能够以使基板的一部分暴露的方式进行树脂密封的树脂成形装置。

作为半导体芯片的压缩成形方法,提出了一种压缩成形方法,其“(省略)是半导体芯片的压缩成形方法,其包括如下工序:(省略)在半导体芯片的周围配设所需数量的连接电极的工序;在所述的模具模腔内包覆具有所需的厚度的脱模薄膜的工序;(省略)向包覆有脱模薄膜的模具模腔内供给所需量的树脂材料而进行加热溶融的工序;(省略)使所述的半导体芯片及其周围的连接电极浸渍于加热溶融了的树脂材料中的工序;(省略)利用设置于所述的模具模腔的底面的模腔底面构件对加热溶融了的树脂材料进行加压而进行压缩成形的工序;在对所述的模具模腔内的树脂材料进行加压时将所述的连接电极压接于所述的脱模薄膜的工序”(例如,参照专利文献2的段落〔0014〕、图1~图5)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2013-12522号公报

专利文献2:日本特开2009-181970号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

然而,在专利文献2所公开的压缩成形方法中,产生如下那样的问题。如专利文献2的图1、图5所示,下模模腔(总括大模腔)10设置有与半导体芯片2相对应的半导体芯片对应部(中模腔)15和与层叠用的连接电极5相对应的连接电极对应部(小模腔)16而构成。在下模模腔(凹部)10内,半导体芯片对应部(凹部)15的深度比较深地形成,连接电极对应部(凹部)16的深度比较浅地形成。

通过在与下模模腔(总括模腔)10的形状相对应的总括树脂部17内对半导体芯片及其周围的连接电极5一并进行压缩成形,获得成形完毕基板18。此时,利用包覆到连接电极对应部16的底面16a的脱模薄膜13压接连接电极5的顶端部5a,从而使连接电极5的顶端部5a侧陷入脱模薄膜13。因而,不使连接电极5的顶端部5a浸渍到加热溶融了的树脂材料14,就能够以使连接电极5的顶端部5a从总括树脂部17暴露了的状态对连接电极进行成形。

在这样的压缩成形装置中,在下模模腔10中使半导体芯片对应部15和连接电极对应部16明确地分离。因而,产生在设计产品之际使作为半导体芯片发挥功能的区域和形成连接电极的区域完全地分离来设计这样的制约。另外,通过使用脱模薄膜,使半导体芯片对应部和连接电极对应部分离,因此,每次成形都需要更换脱模薄膜。因而,导致产品的成本高。

本发明用于解决上述的课题,目的在于提供一种树脂成形装置和树脂成形方法,在树脂成形装置中,通过使用简单的压缩整形用的模具,不使用脱模薄膜就能够在基板的预定的区域设置暴露部而进行树脂密封。

用于解决问题的方案

为了解决上述的问题,本发明的树脂成形装置具备:上模;下模,其与该上模相对地设置;框构件,其设置于至少下模;底面构件,其设置于至少下模,能够在框构件的内侧相对于框构件相对地升降;模腔,其由利用框构件和底面构件围成的空间形成;树脂材料供给机构,其向模腔供给树脂材料;基板输送机构,其将在主面安装固定有电子零部件的基板向下模与上模之间输送;第1驱动机构,其使框构件升降;以及第2驱动机构,其使底面构件升降,该树脂成形装置的特征在于,该树脂成形装置具备:基板压紧构件,其设置于框构件或底面构件;以及顶端部,其设置于基板压紧构件,通过使用第1驱动机构或第2驱动机构使基板压紧构件上升,使基板压紧构件的顶端部与设置于基板的主面的预定的区域密合并按压该预定的区域,在使框构件和底面构件上升而使上模和下模合模了的状态下,电子零部件在模腔中浸渍于由树脂材料生成的流动性树脂中,利用流动性树脂硬化而形成的硬化树脂以使预定的区域从硬化树脂暴露的方式对电子零部件进行树脂密封。

另外,本发明的树脂成形装置根据上述的树脂成形装置,其特征在于,在上模和下模开模了的状态下,基板压紧构件的顶端部形成得比框构件的上表面高。

另外,本发明的树脂成形装置根据上述的树脂成形装置,其特征在于,该树脂成形装置具备用于支承基板压紧构件的弹性体。

另外,本发明的树脂成形装置根据上述的树脂成形装置,其特征在于,该树脂成形装置具备:1个或多个基板压紧构件;安装板,其安装有1个或多个基板压紧构件;以及1个或多个弹性体,其用于支承安装板。

另外,本发明的树脂成形装置根据上述的树脂成形装置,其特征在于,基板压紧构件的顶端部具有锥部,通过包括锥部在内的顶端部堵塞设置于预定的区域的孔,来防止流动性树脂进入孔。

另外,本发明的树脂成形装置根据上述的树脂成形装置,其特征在于,基板压紧构件的顶端部具有顶端面,通过顶端面与基板的预定的区域密合,来防止流动性树脂进入预定的区域。

另外,本发明的树脂成形装置根据上述的树脂成形装置,其特征在于,该树脂成形装置具备:至少1个成形模块,其具有使上模和下模合模的合模机构;以及树脂材料供给模块,其向1个成形模块供给树脂材料,树脂材料供给模块和1个成形模块之间能够拆装,1个成形模块相对于其他成形模块能够拆装。

为了解决上述的问题,本发明的树脂成形方法具备如下工序:将在主面安装固定有电子零部件的基板配置于上模和与该上模相对的下模之间的工序;向由利用至少下模所包含的框构件和底面构件围成的空间形成的模腔供给树脂材料的工序;利用第1驱动机构使框构件升降的工序;以及利用第2驱动机构使底面构件在框构件内升降的工序,其特征在于,该树脂成形方法具备如下工序:使设置于框构件或底面构件的基板压紧构件上升的工序;使基板压紧构件的顶端部与基板的预定的区域密合并按压该基板的预定的区域的工序;通过使框构件上升来利用框构件按压基板的周缘部的工序;在模腔内由树脂材料生成流动性树脂的工序;使底面构件上升并将电子零部件浸渍于流动性树脂的工序;以及使流动性树脂硬化而形成硬化树脂的工序,在基板的主面的除了预定的区域以外的区域中利用硬化了的硬化树脂对电子零部件进行树脂密封。

另外,本发明的树脂成形方法根据上述的树脂成形方法,其特征在于,在供给树脂材料的工序中,基板压紧构件的顶端部位于比框构件的上表面高的位置。

另外,本发明的树脂成形方法根据上述的树脂成形方法,其特征在于,在按压的工序中,使用由弹性体支承着的基板压紧构件。

另外,本发明的树脂成形方法根据上述的树脂成形方法,其特征在于,在按压的工序中,使用被安装到由1个或多个弹性体支承着的安装板的1个或多个基板压紧构件。

另外,本发明的树脂成形方法根据上述的树脂成形方法,其特征在于,基板压紧构件的顶端部具有锥部,在按压的工序中,通过使用包括锥部在内的顶端部来堵塞被设置于预定的区域的孔,来防止流动性树脂进入孔。

另外,本发明的树脂成形方法根据上述的树脂成形方法,其特征在于,基板压紧构件的顶端部具有顶端面,在按压的工序中,通过使顶端面与预定的区域密合,来防止流动性树脂进入预定的区域。

另外,本发明的树脂成形方法根据上述的树脂成形方法,其特征在于,该树脂成形方法具备如下工序:准备具有用于使上模和下模合模的合模机构的至少1个成形模块的工序;以及准备向1个成形模块供给树脂材料的树脂材料供给模块的工序,树脂材料供给模块和1个成形模块之间能够拆装,1个成形模块相对于其他成形模块能够拆装。

发明的效果

根据本发明,在树脂成形装置中,具备:上模;下模,其与该上模相对地设置;框构件,其设置于下模;底面构件,其设置于下模,能够在框构件的内侧相对于框构件相对地升降;模腔,其由利用框构件和底面构件围成的空间形成;树脂材料供给机构,其向模腔供给树脂材料;基板输送机构,其将在主面安装固定有电子零部件的基板向下模与上模之间输送;第1驱动机构,其使框构件升降;以及第2驱动机构,其使底面构件升降。使用第1驱动机构或第2驱动机构而使设置于框构件或底面构件的基板压紧构件上升,使基板压紧构件的顶端部与设置于基板的主面的预定的区域密合并按压该预定的区域。在上模和下模合模了的状态下,使电子零部件在模腔中浸渍于流动性树脂中。利用基板压紧构件按压基板的预定的区域,因此,能够防止流动性树脂进入预定的区域。因而,不在基板的预定的区域中形成密封树脂,能够维持树脂密封之前的表面暴露着的状态。

附图说明

图1是表示在本发明的树脂成形装置的实施例1中装置的结构的概略局部剖视图。

图2是表示在本发明的树脂成形装置的实施例1中将基板配置于上模并将树脂材料供给到下模的状态的概略局部剖视图。

图3是表示在本发明的树脂成形装置的实施例1中使下模上升而使基板压紧销与基板密合后的状态的概略局部剖视图。

图4是表示在本发明的树脂成形装置的实施例1中进一步使下模上升而利用侧面构件夹紧基板后的状态的概略局部剖视图。

图5是表示在本发明的树脂成形装置的实施例1中使底面构件上升而对流动性树脂进行加压来生成硬化树脂的状态的概略局部剖视图。

图6是表示在本发明的树脂成形装置的实施例1中使底面构件下降而脱模的状态的概略局部剖视图。

图7是表示在本发明的树脂成形装置的实施例1中使下模下降而开模并取出来树脂成形品的状态的概略局部剖视图。

图8的(a)、(b)是表示在实施例1中使用的基板压紧销的顶端部的形状的概观图。

图9是表示在本发明的树脂成形装置的实施例2中装置的结构的概略局部剖视图。

图10是表示在本发明的树脂成形装置的实施例3中装置的结构的概略局部剖视图。

图11是表示在本发明的树脂成形装置的实施例3中使下模上升而利用侧面构件夹紧基板后的状态的概略局部剖视图。

图12是表示在本发明的树脂成形装置的实施例3中使底面构件上升而对流动性树脂进行加压来生成硬化树脂的状态的概略局部剖视图。

图13是表示在本发明的树脂成形装置的实施例3中使下模下降而开模并取出来树脂成形品的状态的概略局部剖视图。

图14是表示在本发明的树脂成形装置的实施例4中装置的概要的俯视图。

具体实施方式

如图1所示,在树脂成形装置1中,下模4具备侧面构件8和能够在侧面构件8内升降的底面构件9。在构成下模4的底面构件9内设置有基板压紧销17。将形成有贯通孔和连接电极部的基板6固定于上模3。使下模4(侧面构件8和底面构件9)上升而使基板压紧销17的顶端部与贯通孔和连接电极部密合并按压该贯通孔和连接电极部。使下模4进一步上升而利用侧面构件8的上表面夹紧基板6,利用基板压紧销17进一步按压贯通孔和连接电极部。基板压紧销17按压贯通孔的周围和连接电极部的表面,因此,能够防止流动性树脂进入贯通孔的周围和连接电极部的表面。因而,不在形成有贯通孔和连接电极部的预定的区域中形成密封树脂,能够维持树脂密封之前的表面暴露着的状态。

实施例1

参照图1~图8对本发明的树脂成形装置的实施例1进行说明。对于本申请文件中的任一个图,为了容易理解,适当省略或夸张地示意性描绘。对于相同的构成要素,标注相同的附图标记而适当省略说明。

如图1所示,在树脂成形装置1中,压缩成形用的成形模具2具备上模3和与上模3相对地配置的下模4。在上模3设置有吸附例如安装固定有半导体芯片5的基板6并将该基板6固定于上模3的吸附孔7。半导体芯片5安装固定于基板6的主面(图中的下表面)。也可以设置利用钩等将基板6固定于上模3的基板固定机构来替代吸附孔7。

下模4具备框状的侧面构件8和能够在侧面构件8内相对于侧面构件8相对地升降的底面构件9。由侧面构件8和底面构件9围成的空间构成下模4中的模腔10。在上模3和下模4设置有对供给到模腔10的树脂材料进行加热的加热部件(未图示)。

侧面构件8借助压缩弹簧等弹性构件(第1弹性构件)11与驱动构件12连结。使用驱动机构(第1驱动机构)13来使驱动构件12升降。驱动机构13固定于树脂成形装置1的基座14。

底面构件9能够使用被设置于驱动构件12的驱动机构(第2驱动机构)15而在侧面构件8内独立地升降。驱动机构15固定于驱动构件12。图中,驱动机构15设置于驱动构件12之上。但并不限于此,也可以将驱动机构15设置于驱动构件12的内部。

通过使用驱动机构13来使驱动构件12升降,能够使侧面构件8和底面构件9同时上升或下降。即,能够利用驱动机构13使下模4升降。通过使用驱动机构15,底面构件9在侧面构件8内单独升降。另外,通过使驱动机构13和驱动机构15同步,表观上、换言之从树脂成形装置1的外部看来,能够使侧面构件8单独升降。利用驱动机构13使上模3和下模4合模。

在构成下模4的底面构件9的预定的区域形成空间16,在该空间16内设置有基板压紧销17。基板压紧销17由弹性构件(第2弹性构件)18弹性支承,能够在空间16内升降。在上模3和下模4开模了的状态下,基板压紧销17构成为,其顶端部比侧面构件8的上表面、换言之模腔10的开口面高。因而,基板压紧销17以顶端部从模腔10突出的方式设置于底面构件9内。在图1中,基板压紧销17的顶端部所具有的顶端面以成为平面的方式形成。基板压紧销17的数量根据需要既可以是1个,也可以是多个。

基板压紧销17在进行树脂密封之际与基板6的预定的区域密合并按压该基板6的预定的区域。由此,防止流动性树脂进入预定的区域。因而,在预定的区域中不形成密封树脂而能够使基板6的一部分暴露。基板压紧销17与要进行树脂密封的产品相对应地以其顶端部从模腔10突出的方式设置于底面构件9内。实施例1所示的树脂成形装置1是不使用脱模薄膜来进行树脂成形的装置。

参照图2~图7说明在本发明的树脂成形装置1中对基板6进行树脂密封的动作。在图2~图7中,省略图1所示的驱动机构(第1驱动机构)13和驱动机构(第2驱动机构)15来说明。如图2所示,使上模3和下模4开模。接着,使用基板输送机构(未图示)将安装固定有半导体芯片5的基板6向上模3与下模4之间的预定位置输送。接着,使基板6向上运动而吸附于设置于上模3的吸附孔7。在该状态下,基板6以安装固定有半导体芯片5的主面朝向下侧的方式固定于上模3的下表面。

在基板6上,在预定的区域例如形成有用于插入安装螺钉、安装销、定位销等固着件的贯通孔19、焊盘等连接电极部20。该贯通孔19、连接电极部20是不形成密封树脂而保留为保持表面暴露着的状态的区域。因而,以与该贯通孔19、连接电极部20的位置相对应的方式,例如在下模4的底面构件9的预定位置分别设置有基板压紧销17。通过基板压紧销17的顶端面按压贯通孔19的周围、连接电极部20的表面,能够以不形成密封树脂而保留出表面暴露着的区域的状态进行树脂密封。此外,也可以在预定的区域形成盲孔来替代贯通孔19。

接着,使用树脂材料供给机构(未图示)将预定量的树脂材料21向设置于下模4的模腔10供给。作为树脂材料21,能够使用颗粒状、粉状、粒状、糊剂状、胶状等的树脂、或常温下液状的树脂(液状树脂)等。在本实施例中,对使用颗粒状的树脂(颗粒树脂)作为树脂材料21的情况进行说明。利用树脂材料供给机构以大致充满模腔10的容积的方式供给颗粒树脂21。

接着,如图3所示,利用设置于上模3和下模4的加热部件(未图示)对颗粒树脂21进行加热。由于加热,颗粒树脂21溶融,生成流动性树脂22。颗粒树脂21由于溶融,其体积大幅度减小。因而,需要预先考虑要进行树脂密封的封装的厚度而向模腔10供给预定量的颗粒树脂21。此外,在向模腔10供给了液状树脂作为树脂材料21的情况下,该液状树脂自身相当于流动性树脂22。

接着,使用驱动机构13(参照图1)来使驱动构件12上升。通过使驱动构件12上升,构成下模4的侧面构件8和底面构件9同时上升。驱动机构15(参照图1)在保持停止的状态下与驱动构件12一起上升。通过底面构件9上升,设置于底面构件9的基板压紧销17的顶端部与设置于基板6的贯通孔19和连接电极部20密合。两根基板压紧销17的顶端面与贯通孔19的周围和连接电极部20的表面分别密合并对它们进行按压。由此,能够在进行树脂密封之际防止流动性树脂22进入贯通孔19的周围和连接电极部20的表面。

接着,如图4所示,通过进一步使驱动构件12上升,侧面构件8和底面构件9同时上升。通过侧面构件8上升,侧面构件8的上表面与基板6的主面(图中的下表面)中的周缘部接触而夹紧基板6。由此,上模3和下模4被合模。因而,模腔10被上模3和下模4密闭。在该状态下,半导体芯片5还未浸渍于流动性树脂22。此外,在该情况下,通过使侧面构件8和底面构件9同时上升而夹紧了基板6。但并不限于此,也能够仅使侧面构件8上升而夹紧基板6。

通过底面构件9上升,按压着基板压紧销17的弹性构件(第2弹性构件)18受到来自基板6的反作用而在空间16内被压缩。通过弹性构件18被压缩,基板压紧销17更强且均匀地按压贯通孔19的周围和连接电极部20的表面。

此外,优选的是,在上模3与下模4合模的过程中,使用抽真空机构(未图示)而对模腔10内抽吸来进行减压。由此,能够将残留于模腔10内的空气、流动性树脂22中所包含的气泡等向成形模具2的外部排出。

接着,如图5所示,使用驱动机构15(参照图1)而仅使底面构件9上升。底面构件9在侧面构件8内上升。由此,使半导体芯片5浸渍于模腔10的流动性树脂22中。贯通孔19的周围和连接电极部20的表面被基板压紧销17较强地按压,因此,能够防止流动性树脂22进入贯通孔19的周围和连接电极部20的表面。在该状态下,以预定的压力对流动性树脂22进行压缩。通过以预定温度加压预定时间,使流动性树脂22硬化而形成硬化树脂23。由此,模腔10中的安装固定到基板6的半导体芯片5和基板6的主面(图中的下表面)除了被基板压紧销17按压的部分(预定的区域)之外的部分被硬化树脂23树脂密封。

在树脂成形装置1中,能够使用驱动机构15而仅使底面构件9单独升降。在基板压紧销17的顶端部与贯通孔19和连接电极部20接触了之后,能够在弹性构件18在空间16内变形的范围内使底面构件9上升。因而,能够在该范围内调整硬化树脂23的厚度、换言之封装的厚度。

接着,如图6所示,在形成了具有基板6、半导体芯片5以及硬化树脂23的树脂成形品24之后,保持利用侧面构件8夹紧了基板6的状态下,使用驱动机构15(参照图1)使底面构件9下降。通过使底面构件9下降,使底面构件9与树脂成形品24脱模。使底面构件9下降到基板压紧销17的顶端部与树脂成形品24分开的位置而脱模。不使侧面构件8下降而仅使底面构件9下降,因此,能够使底面构件9与树脂成形品24稳定地脱模。通过底面构件9下降,压缩着的弹性构件18被释放而上升到初始的位置。

通过底面构件9脱模,在树脂成形品24中,在形成于基板6的贯通孔19和连接电极部20之上(在图6中朝向基板6的下侧)分别形成与基板压紧销17的形状相对应的空间25和空间26。因而,在形成有贯通孔19和连接电极部20的预定的区域中,能够维持进行树脂密封之前的表面暴露着的状态。

接着,如图7所示,一边使驱动机构13(参照图1)和驱动机构15(参照图1)同步一边使驱动构件12下降。由此,使侧面构件8和底面构件9下降到初始的位置。在该状态下,上模3和下模4被开模。接着,在停止了对树脂密封后的树脂成形品24的吸附之后,从上模3取出树脂成形品24。利用基板输送机构(未图示)将取出来的树脂成形品24收纳于基板收纳部。

在使下模4和树脂成形品24脱模的情况下,首先,使底面构件9下降,接着,通过使侧面构件8下降来进行了脱模。但并不限于此,能够通过首先使侧面构件8下降,接着使底面构件9下降,来进行脱模。

图8的(a)、(b)表示对在基板6形成的贯通孔19进行按压的基板压紧销17的顶端部的形状。在图8的(a)中,基板压紧销17的顶端面17a的大小形成得比贯通孔19的大小大。因而,通过基板压紧销17的顶端面17a按压贯通孔19的周围,能够防止流动性树脂22从贯通孔19的周围进入贯通孔19中。基板压紧销17的顶端面17a是平面或具有较大的曲率半径的曲面(实质上的平面)。此外,图8的(a)的基板压紧销17也能够对在基板6形成的连接电极部20(图2~图7)的表面进行按压。

在图8的(b)中,在基板压紧销17的顶端部设置有进入贯通孔19内(基板6的表面与背面之间)那样的形状的锥部17b。将该锥部17b插入贯通孔19内而利用锥部17b堵塞贯通孔19。通过设置锥部17b,能够使按压基板6的按压力更大且稳定。因而,通过锥部17b堵塞贯通孔19,能够防止流动性树脂22从贯通孔19的周围进入贯通孔19中。

也可以在图8的(a)的基板压紧销17的顶端面17a(图中的上表面)与图8的(b)的基板压紧销17的至少锥部17b的面形成工程塑料(ptfe、peek等)的膜。由此,在基板6产生伤痕、变形等的情况受到抑制。

根据本实施例,在树脂成形装置1中,在构成下模4的底面构件9内设置基板压紧销17。将形成有贯通孔19和连接电极部20的基板6固定于上模3。通过使下模4(侧面构件8和底面构件9)上升,基板压紧销17的顶端部与贯通孔19和连接电极部20密合而按压该贯通孔19和连接电极部20。通过使下模4进一步上升,侧面构件8的上表面夹紧基板6,基板压紧销17进一步按压贯通孔19和连接电极部20。基板压紧销17按压贯通孔19的周围和连接电极部20的表面,因此,能够防止流动性树脂22进入贯通孔19的周围和连接电极部20的表面。因而,在形成有贯通孔19和连接电极部20的预定的区域中不形成密封树脂,能够维持进行树脂密封之前的表面暴露着的状态。

另外,根据本实施例,在上模3和下模4开模了的状态下,基板压紧销17的顶端部构成为比侧面构件8的上表面高。换言之,基板压紧销17的顶端部以从模腔10突出的方式设置于底面构件9内。通过使下模4上升,首先,基板压紧销17与贯通孔19和连接电极部20密合而按压贯通孔19和连接电极部20。接着,侧面构件8的上表面与基板6密合而夹紧基板6。在该状态下,能够利用基板压紧销17稳定地较强按压贯通孔19的周围和连接电极部20的表面。因而,能够可靠地防止流动性树脂22进入贯通孔19的周围和连接电极部20的表面。

另外,根据本实施例,在树脂成形装置1中,设置有两个驱动机构,可对侧面构件8和底面构件9分别进行驱动。能够使用驱动机构(第1驱动机构)13而使侧面构件8和底面构件9同时升降。能够使用驱动机构(第2驱动机构)15而仅使底面构件9升降。而且,通过使驱动机构13和驱动机构15同步,也能够使侧面构件8单独升降。因而,在树脂成形后,能够使底面构件9和侧面构件8分别下降而脱模。能够使底面构件9和侧面构件8分别脱模,因此,能够容易地脱模。

另外,根据本实施例,通过对侧面构件8和底面构件9分别进行驱动,容易进行脱模。因而,不使用脱模薄膜,就能够进行树脂密封。不使用脱模薄膜,因此,能够降低树脂密封中的材料费,使树脂成形装置1的结构简单化。

另外,根据本实施例,在树脂成形装置1中,在底面构件9内的空间16设置基板压紧销17。在该空间16内,基板压紧销17由弹性构件18弹性支承。在基板压紧销17的顶端部与贯通孔19和连接电极部20接触了之后,能够在弹性构件18在空间16内变形的范围内使底面构件9上升。因而,能够在该范围内调整硬化树脂23的厚度(封装的厚度)。

另外,根据本实施例,能够利用基板压紧销17使要进行树脂密封的基板6的预定的区域暴露。因而,无需为了层叠基板6而在事后在树脂成形品24设置新的开口。能够在基板6的预定的区域容易地形成暴露部,因此,配线的自由度增加。因而,能够缩小产品的配线电阻,缩小安装面积,因此,能够实现高性能且高集成的半导体装置。

实施例2

参照图9对本发明的树脂成形装置1的实施例2进行说明。与实施例1的不同点在于,在底面构件9形成较大的1个空间16,在该空间16内设置有配置有多个基板压紧销17的基板压板27。对于除此之外的结构、动作,与实施例1相同,因此,省略说明。

如图9所示,在底面构件9形成有较大的空间16。在该空间16中,设置有配置有多个基板压紧销17的基板压板27。基板压板27由单个或多个弹性构件18弹性支承,能够在空间16内升降。通过利用多个弹性构件18弹性支承基板压板27,能够均匀地按压被配置到基板压板27的多个基板压紧销17。与实施例1同样地,在上模3和下模4开模了的状态下,基板压紧销17构成为其顶端部比侧面构件8的上表面高。因而,以基板压紧销17的顶端部从模腔10突出的方式基板压板24设置于底面构件9的空间16内。

根据本实施例,起到与实施例1的效果同样的效果。此外,在底面构件9内仅形成1个较大的空间16,因此,能够简单地进行底面构件9的加工。能够容易地进行下模4的制作,抑制费用。因而,能够谋求树脂成形装置1的成本下降。

实施例3

参照图10来对本发明的树脂成形装置1的实施例3进行说明。与实施例1的不同点在于,在侧面构件8的预定的区域形成有空间,在该空间内设置有基板压紧销。因而,构成下模4的侧面构件8和底面构件9的形状与实施例1的情况的该形状不同。对于除此之外的结构、动作,与实施例1相同。

如图10所示,侧面构件8由上部构件8a和下部构件8b构成。下部构件8b以相对于上部构件8a向内侧突出的方式形成。底面构件9由上部构件9a和下部构件9b构成。上部构件9a以相对于下部构件9b向外侧突出的方式形成。由侧面构件8的上部构件8a的上部(包括上端面在内的部分)和底面构件9的上部构件9a围成的空间构成下模4中的模腔10。利用驱动构件15使底面构件9的下部构件9b沿着侧面构件8的下部构件8b的侧面升降。与实施例1同样地,在上模3和下模4开模了的状态下,能够利用独立的驱动机构13和驱动机构15使侧面构件8和底面构件9分别升降。

在构成侧面构件8的下部构件8b的预定的区域形成有空间28,在该空间28内设置有基板压紧销29。基板压紧销29由弹性构件(第3弹性构件)30弹性支承,能够在空间28内升降。与实施例1同样地,在上模3和下模4开模了的状态下,基板压紧销29以其顶端比侧面构件8的上表面高的方式形成。因而,基板压紧销29以顶端从模腔10突出的方式设置于侧面构件9内。

参照图11~图13说明在本发明的树脂成形装置1的实施例3中对基板6进行树脂密封的动作。在图11~图13中,省略图10中所示的驱动机构(第1驱动机构)13和驱动机构(第2驱动机构)15来进行说明。在图10中,将基板6固定于上模3的动作和向模腔10供给颗粒树脂21、进行加热而生成流动性树脂22的动作与实施例1的这些动作相同,因此,省略说明。

如图11所示,通过使用驱动机构13(参照图10)来使驱动构件12上升,构成下模4的侧面构件8和底面构件9同时上升。首先,设置于侧面构件8的基板压紧销29的顶端部与设置于基板6的贯通孔19和连接电极部20密合而按压贯通孔19和连接电极部20。利用驱动机构13使侧面构件8和底面构件9同时进一步上升。侧面构件8的上表面与基板6的主面(图中的下表面)密合而夹紧基板6。由此,上模3和下模4被合模。

通过侧面构件8上升,按压着基板压紧销29的弹性构件(第3弹性构件)30受到来自基板6的反作用而在空间28内被压缩。通过弹性构件30被压缩,基板压紧销29进一步强力且均匀地按压贯通孔19的周围和连接电极部20的表面。

接着,如图12所示,使用驱动机构15(参照图10)来使底面构件9上升。由此,使半导体芯片5浸渍于模腔10的流动性树脂22中。贯通孔19的周围和连接电极部20的表面被基板压紧销29较强地按压,因此,能够防止流动性树脂22进入贯通孔19的周围和连接电极部20的表面。在该状态下,以预定的压力对流动性树脂22进行压缩。通过以预定温度加压预定时间,使流动性树脂22硬化而成形出硬化树脂23。由此,模腔10中的安装固定于基板6的半导体芯片5和基板6的主面除了被基板压紧销29按压着的部分(预定的区域)之外的部分被硬化树脂23树脂密封。

接着,与图6、图7所示的工序同样地,在保持利用侧面构件8夹紧了基板6的状态下,首先,使底面构件9下降。通过使底面构件9下降,使底面构件9从树脂成形品24脱模。不使侧面构件8下降,而仅使底面构件9下降,因此,能够使底面构件9从树脂成形品24稳定地脱模。接着,一边使驱动机构13(参照图10)和驱动机构15(参照图10)同步,一边使侧面构件8和底面构件9下降到初始的位置。如图13所示,在该状态下,上模3和下模4开模。接着,从上模3取出树脂密封后的树脂成形品24。

根据本实施例,在树脂成形装置1中,在构成下模4的侧面构件8内设置有基板压紧销29。将形成有贯通孔19和连接电极部20的基板6固定于上模3。通过使下模4(侧面构件8和底面构件9)上升,基板压紧销29的顶端部与贯通孔19和连接电极部20密合并按压贯通孔19和连接电极部20。通过使下模4进一步上升,侧面构件8的上表面夹紧基板6,基板压紧销29进一步按压贯通孔19和连接电极部20。基板压紧销29按压贯通孔19的周围和连接电极部20的表面,因此,能够防止流动性树脂22进入贯通孔19的周围和连接电极部20的表面。因而,在形成有贯通孔19和连接电极部20的预定的区域中不形成密封树脂,能够维持树脂密封之前的表面暴露着的状态。

另外,根据本实施例,在上模3和下模4开模了的状态下,基板压紧销29的顶端部构成为比侧面构件8的上表面高。换言之,基板压紧销29的顶端部以从模腔10突出的方式设置于侧面构件8内。通过使下模4上升,首先,基板压紧销29与贯通孔19和连接电极部20密合,接着,侧面构件8的上表面与基板6密合而夹紧。在该状态下,基板压紧销29稳定地较强按压贯通孔19的周围和连接电极部20的表面。因而,能够可靠地防止流动性树脂22进入贯通孔19的周围和连接电极部20的表面。

另外,根据本实施例,在树脂成形装置1中,在侧面构件8内的空间28设置有基板压紧销29。在该空间28内,基板压紧销29由弹性构件30弹性支承。基板压紧销29的顶端部与贯通孔19和连接电极部20密合并按压贯通孔19和连接电极部20,在侧面构件8的上表面夹紧了基板6之后,弹性构件30保持在在空间28内被压缩的状态。在该状态下,能够利用驱动机构15使底面构件9上升。因而,能够在底面构件9上升的范围内不受限制地调整硬化树脂23的厚度(封装的厚度)。

此外,如图10所示,根据本实施例,在空间28分别设置有1个弹性构件30和基板压紧销29。取而代之,也可以使用图9所示的、安装有多个(图9中是两个)基板压紧销17的基板压板27和弹性支承基板压板27的单个或多个弹性构件18。在该情况下,在图10的空间28分别配置有图9所示的、安装有多个基板压紧销17的基板压板27和弹性支承基板压板27的弹性构件18。

实施例4

参照图14对本发明的树脂成形装置1的实施例4进行说明。图14所示的树脂成形装置1分别具备基板供给·收纳模块31、3个成形模块32a、32b、32c、以及树脂材料供给模块33作为构成要素。作为构成要素的基板供给·收纳模块31、成形模块32a、32b、32c、以及树脂材料供给模块33分别能够相对于其他构成要素彼此拆装、且能够更换。

在基板供给·收纳模块31设置有:密封前基板供给部35,其用于供给密封前基板34;密封完毕基板收纳部37,其用于收纳密封完毕基板36;基板载置部38,其用于交接密封前基板34和密封完毕基板36;以及基板输送机构39,用于输送密封前基板34和密封完毕基板36。基板载置部38在基板供给·收纳模块31内沿着y方向移动。基板输送机构39在基板供给·收纳模块31和各成形模块32a、32b、33c内沿着x方向和y方向移动。预定位置s1是基板输送机构39在未动作的状态下待机的位置。

在各成形模块32a、32b、32c设置有下模4和与下模4相对地配置的上模3(参照图1)。上模3和下模4构成成形模具2。下模4由能够独立地升降的侧面构件8和底面构件9(参照图1)构成。各成形模块32a、32b、32c具有使侧面构件8升降的驱动机构13和使底面构件9升降的驱动机构15(参照图1)。由侧面构件8和底面构件9围成的模腔10设置于下模4。

在树脂材料供给模块33设置有:x-y工作台40;树脂材料收纳部41,其载置于x-y工作台40上;树脂材料投入机构42,其用于向树脂材料收纳部41投入树脂材料21(参照图2);树脂材料供给机构43,其用于输送树脂材料收纳部41而向模腔10供给树脂材料21。x-y工作台40在树脂材料供给模块33内沿着x方向和y方向移动。树脂材料供给机构43在树脂材料供给模块33和各成形模块32a、32b、32c内沿着x方向和y方向移动。预定位置m1是树脂材料供给机构43在未动作的状态下待机的位置。

参照图14,说明使用树脂成形装置1来进行树脂密封的动作。首先,在基板供给·收纳模块31中,从密封前基板供给部35向基板载置部38送出密封前基板34。接着,使基板输送机构39从预定位置s1向-y方向移动而从基板载置部38接收密封前基板34。使基板输送机构39返回预定位置s1。接着,使基板输送机构39向+x方向移动到例如成形模块32b的预定位置p1。接着,在成形模块32b中,使基板输送机构39向-y方向移动而停止于下模4上的预定位置c1。接着,使基板输送机构39向上运动而将密封前基板34固定于上模3(参照图1)。使基板输送机构39返回到基板供给·收纳模块31的预定位置s1。

接着,在树脂材料供给模块33中,使x-y工作台40向-y方向移动而使树脂材料收纳部41停止于树脂材料投入机构42的下方的预定位置。接着,一边从树脂材料投入机构42向树脂材料收纳部41投入树脂材料21(参照图2),一边使x-y工作台40沿着x方向和y方向移动。由此,从树脂材料投入机构42向树脂材料收纳部41投入预定量的树脂材料21。使x-y工作台40向+y方向移动而返回本来的位置。

接着,使树脂材料供给机构43从预定位置m1向-y方向移动,而接收被载置于x-y工作台40上的树脂材料收纳部41。树脂材料供给机构43返回本来的位置m1。接着,使树脂材料供给机构43向-x方向移动到成形模块32b的预定位置p1。接着,在成形模块32b中,使树脂材料供给机构43向-y方向移动而停止于下模4上的预定位置c1。接着,使树脂材料供给机构43下降而将收纳于树脂材料收纳部41的树脂材料21向模腔10供给。使树脂材料供给机构43返回到预定位置m1。

接着,在成形模块32b中,通过使侧面构件8和底面构件9上升,将上模3和下模4合模(参照图3~图5)。在经过了预定时间之后,使上模3和下模4开模(参照图6、图7)。接着,使基板输送机构39从基板供给·收纳模块32的预定位置s1向下模4上的预定位置c1移动而接收密封完毕基板36。接着,使基板输送机构39经由预定位置s1而移动到基板载置部38的上方,向基板载置部38交接密封完毕基板36。从基板载置部38将密封完毕基板36收纳于密封完毕基板收纳部37。如此一来,树脂密封完成。

在本实施例中,在基板供给·收纳模块31与树脂材料供给模块33之间沿着x方向排列并安装固定有3个成形模块32a、32b、32c。也可以是,将基板供给·收纳模块31和树脂材料供给模块33设为1个模块,将1个成形模块32a沿着x方向排列而安装固定于该模块。由此,能够增减成形模块32a、32b、···。因而,能够与生产形态、生产量相对应地使树脂成形装置1的结构最佳,因此,能够谋求生产率的提高。

此外,在各实施例中,说明了对半导体芯片进行树脂密封之际所使用的树脂成形装置和树脂成形方法。树脂密封的对象既可以是ic、晶体管等半导体芯片,也可以是无源元件的芯片。在利用硬化树脂对安装固定到引线框、印刷基板、陶瓷基板等基板的1个或多个的芯片进行树脂密封之际能够适用本发明。因而,在制造多芯片封装、多芯片模块、混合ic、电力系统的控制模块等之际也能够适用本发明。

使用1张基板6而制造的产品的数量既可以是1个,也可以是多个。在从1张基板6制造多个产品的情况下,在密封完毕基板36的预定的边界线处使密封完毕基板36分离。由此,使密封完毕基板36单片化而制造多个产品。

作为驱动机构13和驱动机构15与侧面构件8和底面构件9之间的关系,也可以采用如下结构。首先,为了使底面构件9升降,如图1所示,使用被固定到树脂成形装置1的基座14的驱动机构13来使驱动构件12升降。以下的结构在图1中并未示出。借助设置于驱动构件12并与底面构件9连结的适当的连结构件,并使用驱动机构13(第2驱动机构),而使驱动构件12升降,从而使底面构件9升降。接着,为了使侧面构件8升降,驱动被固定于驱动构件12的驱动机构(第1驱动机构)15。由此,借助设置于侧面构件8并与驱动机构(第1驱动机构)15连结的适当的连结构件使侧面构件8升降。

作为将驱动机构13和驱动机构15固定于树脂成形装置1的形态,也可以采用以下结构。如图1所示那样,在树脂成形装置1的基座14固定第1驱动机构13,使用第1驱动机构13来使驱动构件12升降。以下的结构在图1中并未示出。在基座14固定框状的支架,在支架的内侧配置第1驱动机构13。通过以在驱动构件12设置贯通孔,并在俯视时与该贯通孔重叠的方式配置支架,驱动构件12不受支架妨碍地升降。在支架设置安装板,在该安装板固定驱动机构15。能够利用以下任一个形态使底面构件9和侧面构件8完全独立地升降。作为第1形态,利用使用驱动机构(第1驱动机构)13而升降的驱动构件12使侧面构件8升降,使用驱动机构(第2驱动机构)15来使底面构件9升降。作为第2形态,使用驱动机构(第2驱动机构)13来使底面构件9升降,使用驱动机构(第1驱动机构)15来使侧面构件8升降。

对在树脂成形装置1中模腔10设置于下模4的例子进行了说明。并不限于该结构,既可以在上模3设置模腔10,也可以在下模4和上模3这两者设置模腔10。于在上模3设置模腔10的情况下,使用具有较高的粘度的糊剂状、胶状等的树脂材料。在该情况下,能够向设置于上模3的模腔10的内部供给树脂材料。也可以向与设置于上模3的模腔10相对地配置的基板6之上供给树脂材料。

本发明并不限定于上述的各实施例,在不脱离本发明的主旨的范围内,能够根据需要而任意地且适当地组合、变更或选择来采用。

附图标记说明

1、树脂成形装置;2、成形模具;3、上模;4、下模;5、半导体芯片(电子零部件);6、基板;7、吸附孔;8、侧面构件(框构件);8a、上部构件;8b、下部构件;9、底面构件;9a、上部构件;9b、下部构件;10、模腔;11、弹性构件;12、驱动构件;13、驱动机构(第1驱动机构;第2驱动机构);14、基座;15、驱动机构(第2驱动机构;第1驱动机构);16、空间;17、基板压紧销(基板压紧构件);17a、顶端面;17b、锥部(顶端部);18、弹性构件(弹性体);19、贯通孔(孔);20、连接电极部;21、树脂材料;22、流动性树脂;23、硬化树脂;24、树脂成形品;25、空间;26、空间;27、基板压板(安装板);28、空间;29、基板压紧销(基板压紧构件);30、弹性构件(弹性体);31、基板供给·收纳模块;32a、32b、32c、成形模块;33、树脂材料供给模块;34、密封前基板;35、密封前基板供给部;36、密封完毕基板;37、密封完毕基板收纳部;38、基板载置部;39、基板输送机构;40、x-y工作台;41、树脂材料收纳部;42、树脂材料投入机构;43、树脂材料供给机构;s1、p1、c1、m1、预定位置。

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