成形模具、成形裝置、成形品的制造方法及樹(shù)脂模制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及應(yīng)用于成形模具、成形裝置、成形品的制造方法及樹(shù)脂模制方法的有效的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]在日本特開(kāi)2014 — 39065號(hào)公報(bào)(以下，稱(chēng)作“專(zhuān)利文獻(xiàn)1”。)中記載了一種技術(shù)，使用上模和形成有模腔凹部的下模，在作為工件在成形區(qū)域中均勻地安裝有多個(gè)半導(dǎo)體元件的基板上，形成將這些半導(dǎo)體元件密封的樹(shù)脂部。在該技術(shù)中，對(duì)于吸附保持于上模的基板的外周區(qū)域，使用用于支承基板的支承銷(xiāo)并且利用下模進(jìn)行夾持，因此在基板的外周區(qū)域未形成有樹(shù)脂部。
[0003]在日本特開(kāi)2002 - 321239號(hào)公報(bào)(以下，稱(chēng)作“專(zhuān)利文獻(xiàn)2”。)中記載了一種關(guān)于樹(shù)脂密封裝置的技術(shù)，該樹(shù)脂密封裝置包括:溢流腔，其與模腔相連通，并設(shè)于其外側(cè)；調(diào)壓柱塞，其構(gòu)成溢流腔的底部；以及彈簧，其總是對(duì)調(diào)壓柱塞向合模方向施力。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)_5] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2014 - 39065號(hào)公報(bào)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2002 - 321239號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

_8] 發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0009]例如，對(duì)于使用專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)密封的基板(成形品)，之后從該基板取出按照每個(gè)半導(dǎo)體元件單片化的產(chǎn)品(半導(dǎo)體裝置)。在此，作為提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率、并降低產(chǎn)品成本的一個(gè)對(duì)策，考慮增加從一個(gè)成形品中取出的產(chǎn)品取出個(gè)數(shù)。例如，考慮在模腔凹部?jī)?nèi)對(duì)基板的表面和側(cè)面進(jìn)行密封(以下，稱(chēng)作“實(shí)型模制(full-mould)”。)，并在基板表面整體上安裝多個(gè)半導(dǎo)體元件，由此增加產(chǎn)品取出個(gè)數(shù)。但是，在考慮使用專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)進(jìn)行實(shí)型模制的情況下，無(wú)法使用下模的支承銷(xiāo)，僅是單純利用上模來(lái)吸附保持基板，存在基板(特別是大型的基板、厚度較厚的基板)落下的可能性。而且，由于落下對(duì)基板的損害(裂紋、缺口等)，成形品(產(chǎn)品)的制造成品率降低。另外，為了防止基板的落下，除支承銷(xiāo)以外也考慮在上模上設(shè)置卡具，但是在進(jìn)行實(shí)型模制的情況下，無(wú)法使用連續(xù)地抽出縱長(zhǎng)狀的薄膜并配置在上模與基板之間的上模薄膜供給機(jī)構(gòu)。
[0010]另外，在進(jìn)行實(shí)型模制時(shí)，有時(shí)在基板面內(nèi)難以均勻地施加期望的樹(shù)脂壓力(成形壓力)。例如，在作為工件在成形區(qū)域中不均勻地安裝有多個(gè)半導(dǎo)體元件的基板中，對(duì)有半導(dǎo)體元件的區(qū)域和沒(méi)有半導(dǎo)體元件的區(qū)域施加的樹(shù)脂壓力(樹(shù)脂密度)不同。因此，作為調(diào)節(jié)模腔凹部?jī)?nèi)的樹(shù)脂壓力的機(jī)構(gòu)，例如也考慮在模腔凹部外設(shè)置具有罐和向該罐內(nèi)插入的柱塞的傳遞機(jī)構(gòu)。但是，由于設(shè)置了該機(jī)構(gòu)，因此需要進(jìn)一步設(shè)置自罐連結(jié)于模腔凹部的流道(樹(shù)脂路徑)、用于容納來(lái)自模腔凹部的剩余樹(shù)脂的溢流腔。因此，在成形之后，在下一工序之前，需要從成形品上去除殘留于流道、溢流腔的無(wú)用樹(shù)脂，成形品的生產(chǎn)率降低，而且成形品的制造成本增加。
[0011]—般認(rèn)為，采用專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的技術(shù)，能夠根據(jù)從模腔中擠出的樹(shù)脂量的偏差來(lái)調(diào)節(jié)溢流腔的容量，能夠可靠地容納溢流的樹(shù)脂地進(jìn)行樹(shù)脂密封。但是，殘留于模腔與溢流腔的連絡(luò)路徑(流道)、溢流腔內(nèi)的無(wú)用樹(shù)脂相對(duì)于被成形品的外形配置在外側(cè)，需要從成形品上去除。因此，成形品的生產(chǎn)率降低，成形品的制造成本增加。
[0012]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高成形品的生產(chǎn)率的技術(shù)。本發(fā)明的前述目的以及其他目的和新的特征能夠通過(guò)本說(shuō)明書(shū)的記述和添加附圖而變明確。
_3] 用于解決問(wèn)題的方案
[0014]如果對(duì)本申請(qǐng)所公開(kāi)的發(fā)明中的、代表性的發(fā)明概要簡(jiǎn)單地進(jìn)行說(shuō)明，則如下所述。本發(fā)明的一解決方案的成形模具的特征在于，該成形模具包括: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該上模；以及下模，其具有閉模時(shí)容納所述工件的模腔凹部；所述下模包括:模腔塊，其構(gòu)成所述模腔凹部的底部；溢流塊，其包圍該模腔塊；以及夾持件，其包圍該溢流塊；所述模腔塊和所述夾持件以能夠沿模具開(kāi)閉方向相對(duì)進(jìn)退移動(dòng)的方式設(shè)置，所述溢流塊以能夠沿模具開(kāi)閉方向進(jìn)退移動(dòng)的方式設(shè)置，所述工件保持用具具有供所述工件粘貼的帶，該帶在俯視時(shí)比所述模腔凹部的開(kāi)口大，且能夠被所述上模和所述下模夾持。據(jù)此，由于調(diào)節(jié)樹(shù)脂壓力的機(jī)構(gòu)(可進(jìn)退移動(dòng)的溢流塊)設(shè)于模腔凹部，因此也不必從成形品上去除樹(shù)脂，能夠提高成形品的生產(chǎn)率。
[0015]另外，本發(fā)明的一解決方案的成形模具的特征在于，該成形模具包括:一個(gè)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該一個(gè)模具；另一個(gè)模具，其是上模和下模中的另一者，并具有供用于對(duì)所述工件進(jìn)行密封的樹(shù)脂填充的模腔凹部；以及減壓機(jī)構(gòu)，其用于對(duì)所述上模與所述下模之間進(jìn)行減壓；所述工件保持用具具有供所述工件粘貼的帶，該帶在俯視時(shí)比所述模腔凹部的開(kāi)口大，且能夠被所述上模和所述下模夾持，所述一個(gè)模具具有帶吸附機(jī)構(gòu)，該帶吸附機(jī)構(gòu)通過(guò)利用所述減壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行減壓來(lái)克服欲使所述帶自該一個(gè)模具剝離的力而吸附保持所述帶。據(jù)此，能夠防止成形品中的空隙、未填充，能夠防止成形品的制造成品率降低，并且能夠提高成形品的生產(chǎn)率。
[0016]在此，更優(yōu)選的是，供所述工件配置的所述上模具有用于將所述工件保持用具保持于該上模的卡具，該卡具設(shè)于模具面的周?chē)?。?jù)此，能夠防止工件自上模落下。另外，更優(yōu)選的是，所述工件保持用具還具有框體，該框體具有開(kāi)口部，以在俯視時(shí)粘貼于所述帶的所述工件位于所述開(kāi)口部?jī)?nèi)的方式將所述帶保持于所述框體。據(jù)此，能夠使用框體作為工件輸送治具且易于進(jìn)行輸送。另外，更優(yōu)選的是，所述框體具有能夠彼此分解開(kāi)的第1框體和第2框體，以利用所述第1框體和所述第2框體夾著所述帶的外周緣的方式將所述第2框體嵌合于所述第1框體所具有的凹坑部來(lái)保持所述帶。據(jù)此，能夠?qū)гO(shè)為伸展的狀態(tài)。
[0017]另外，更優(yōu)選的是，所述工件保持用具在使所述框體的開(kāi)口與所述夾持件的開(kāi)口對(duì)準(zhǔn)、并使所述帶緊貼于配置所述工件的所述上模的模具面的狀態(tài)下，利用所述下模的所述夾持件和所述下模的所述夾持件和所述上模夾持所述帶和所述框體。據(jù)此，能夠利用框體隔著帶將工件配置(安裝)于上模。另外，更優(yōu)選的是，所述工件保持用具在使所述框體的開(kāi)口大于所述夾持件的開(kāi)口并使所述帶緊貼于配置所述工件的所述上模的模具面的狀態(tài)下，利用所述下模的所述夾持件和所述上模夾持所述帶。據(jù)此，框體配置在夾持件外，因此能夠不夾持框體地僅夾持帶。另外，更優(yōu)選的是，供所述工件配置的所述上模在模具面上具有用于容納所述框體的容納部，所述工件保持用具在將所述框體容納于所述容納部并使所述帶緊貼于所述上模的模具面的狀態(tài)下，利用所述下模的所述夾持件和所述上模夾持所述帶。據(jù)此，框體(保持用的結(jié)構(gòu))不會(huì)突出，因此能夠簡(jiǎn)化下模結(jié)構(gòu)。
[0018]另外，更優(yōu)選的是，一種成形裝置，其使用成形模具，其中，該成形裝置包括:輸送部，其用于輸送與所述工件保持用具相組合的樹(shù)脂密封前的所述工件；加壓部，其利用該成形模具對(duì)所述工件進(jìn)行樹(shù)脂密封；以及所述收納部，其用于收納作為所述樹(shù)脂密封后的工件的成形品。
[0019]另外，更優(yōu)選的是，一種成形品的制造方法，其使用成形模具，其中，該成形品的制造方法包括以下工序:從所述成形模具開(kāi)模的狀態(tài)開(kāi)始使所述上模和所述下模相靠近，利用所述下模的所述夾持件和所述上模夾持所述工件保持用具，并且形成包括所述模腔凹部在內(nèi)的模腔；以及進(jìn)一步使所述上模和所述下模相靠近，并向所述模腔內(nèi)填充所述樹(shù)脂。
[0020]本發(fā)明的其他解決方案的成形模具的特征在于，該成形模具具有閉模而形成模腔的一對(duì)模具，并使填充到所述模腔內(nèi)的樹(shù)脂熱固化，所述一對(duì)模具中的一個(gè)模具包括:基座；模腔塊，其固定設(shè)于所述基座，并構(gòu)成所述模腔的底部；夾持件，其以能夠沿模具開(kāi)閉方向往復(fù)移動(dòng)的方式設(shè)于所述基座，并構(gòu)成所述模腔的側(cè)部，且包圍所述模腔塊；調(diào)壓塊，其在所述模腔塊與所述夾持件之間包圍所述模腔塊并以能夠沿模具開(kāi)閉方向往復(fù)移動(dòng)的方式設(shè)于所述基座，用于調(diào)節(jié)所述模腔內(nèi)的樹(shù)脂壓力；以及閉模止擋件，其固定設(shè)于所述基座，用于在閉模時(shí)限制所述夾持件的移動(dòng)。由于如此將作為調(diào)節(jié)樹(shù)脂壓力的機(jī)構(gòu)的調(diào)壓塊設(shè)于模腔內(nèi)，因此不必去除與成形品相連接的無(wú)用樹(shù)脂，能夠提高成形品的生產(chǎn)率。
[0021]另外，在所述一解決方案的成形模具中，更優(yōu)選的是，所述閉模止擋件設(shè)于所述基座與所述夾持件之間，當(dāng)進(jìn)行閉模動(dòng)作時(shí)抵接于所述夾持件而限制所述夾持件的移動(dòng)。在此，更優(yōu)選的是，所述閉模止擋件由包括厚度調(diào)節(jié)構(gòu)件在內(nèi)的多個(gè)構(gòu)件構(gòu)成，所述厚度調(diào)節(jié)構(gòu)件能夠沿與模具開(kāi)閉方向交叉的方向進(jìn)行拆裝?；蛘撸鼉?yōu)選的是，所述閉模止擋件以貫穿所述夾持件的方式設(shè)置，當(dāng)進(jìn)行閉模動(dòng)作時(shí)抵接于所述一對(duì)模具中的另一個(gè)模具的模具面并限制所述夾持件的移動(dòng)。由于如此限制了構(gòu)成模腔的側(cè)部的夾持件的移動(dòng)，因此能夠?qū)⒛Ｇ坏纳疃?、即成形品的厚度確定為恒定值。
[0022]另外，在所述一解決方案的成形模具中，更優(yōu)選的是，所述調(diào)壓塊的模具面?zhèn)榷嗣媸菑乃鰥A持件側(cè)向所述模腔塊側(cè)變低的傾斜面。據(jù)此，能夠增大作為按壓樹(shù)脂的按壓面的模具面?zhèn)榷嗣娴拿娣e，能夠易于在調(diào)整樹(shù)脂壓力時(shí)發(fā)揮作用。
[0023]另外，在所述一解決方案的成形模具中，更優(yōu)選的是，該成形模具具有調(diào)壓塊止擋件，該調(diào)壓塊止擋件在所述基座與所述調(diào)壓塊之間固定設(shè)于所述基座，當(dāng)進(jìn)行閉模動(dòng)作時(shí)抵接于所述調(diào)壓塊并限制所述調(diào)壓塊的移動(dòng)。由于如此限制了用于調(diào)節(jié)模腔內(nèi)的樹(shù)脂壓力的調(diào)壓塊的移動(dòng)，因此例如能夠?qū)⒈３謮毫?成形壓力)時(shí)的樹(shù)脂壓力確定為恒定值。
[0024]另外，在所述一解決方案的成形模具中，更優(yōu)選的是，所述模腔塊的模具面形狀呈矩形狀，所述調(diào)壓塊的模具面形狀形成為矩形狀的環(huán)，所述調(diào)壓塊的環(huán)狀寬度在矩形狀的角部比邊部寬?；蛘?，更優(yōu)選的是，所述模腔塊的模具面形狀呈長(zhǎng)方形狀，所述調(diào)壓塊的模具面形狀形成為長(zhǎng)方形狀的環(huán)，所述調(diào)壓塊的環(huán)狀寬度在矩形狀的短邊部比長(zhǎng)邊部寬。在未設(shè)置調(diào)壓塊的情況下，在距模腔的中央部較遠(yuǎn)的角部、短邊部中，樹(shù)脂的填充性比距模腔的中心部較近的邊部、長(zhǎng)邊部的樹(shù)脂的填充性降低。與此相對(duì)，通過(guò)設(shè)置調(diào)壓塊，并使其環(huán)狀寬度在角部、短邊部比邊部、長(zhǎng)邊部寬，從而易于調(diào)節(jié)角部、短邊部中的樹(shù)脂壓力，即，能夠提高樹(shù)脂的填充性。
[0025]另外，在所述一解決方案的成形模具中，更優(yōu)選的是，該成形模具具有密封構(gòu)件，該密封構(gòu)件用于分別對(duì)所述調(diào)壓塊與所述模腔塊之間以及所述調(diào)壓塊與所述夾持件之間進(jìn)行密封。即使樹(shù)脂流入到調(diào)壓塊與模腔塊之間、以及調(diào)壓塊與夾持件之間，也能夠利用密封構(gòu)件來(lái)防止樹(shù)脂向基座側(cè)流入。
[0026]另外，在所述一解決方案的成形模具中，更優(yōu)選的是，該成形模具包括:推桿，其貫穿所述模腔塊并以能夠沿模具開(kāi)閉方向往復(fù)移動(dòng)的方式設(shè)置；貫通孔，其在所述模腔塊上供所述推桿貫穿；以及空氣流路，其在所述基座側(cè)與所述貫通孔相連通。據(jù)此，能夠一邊利用推桿頂起工件一邊向工件吹送空氣，能夠容易地使工件自成形模具脫模。
[0027]發(fā)明的效果
[0028]如果對(duì)利用本申請(qǐng)所公開(kāi)的發(fā)明中的、代表性的成形模具獲得的效果簡(jiǎn)單地進(jìn)行說(shuō)明，則如下所述。根據(jù)本發(fā)明的一解決方案的成形模具，能夠提高成形品的生產(chǎn)率。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1的成形模具的主要部分的示意性剖視圖。
[0030]圖2是緊接著圖1的動(dòng)作中的成形模具的主要部分的示意性剖視圖。
[0031]圖3是緊接著圖2的動(dòng)作中的成形模具的主要部分的示意性剖視圖。
[0032]圖4是緊接著圖3的動(dòng)作中的成形模具的主要部分的示意性剖視圖。
[0033]圖5是緊接著圖4的動(dòng)作中的成形模具的主要部分的示意性剖視圖。
[0034]圖6是各種工件的示意性的剖視圖，(A)表示半導(dǎo)體晶圓，(B)表示芯片搭載載體，
(C)表示半導(dǎo)體元件，(D)表示LED元件安裝載體。
[0035]圖7是本發(fā)明的實(shí)施方式2的成形模具的主要部分的示意性剖視圖。
[0036]圖8是本發(fā)明的實(shí)施方式3的成形模具的主要部分的示意性剖視圖。
[0037]圖9是本發(fā)明的實(shí)施方式4的成形模具的主要部分的示意性剖視圖。
[0038]圖10是緊接著圖9的動(dòng)作中的成形模具的主要部分的示意性剖視圖。
[0039]圖11是本發(fā)明的壓縮成形裝置的概略圖。
[0040]圖12是本發(fā)明的實(shí)施方式5的成形模具的主要部分的示意性剖視圖。
[0041]圖13是緊接著圖12的動(dòng)作中的成形模具的主要部分的示意性剖視圖。
[0042]圖14是緊接著圖13的動(dòng)作中的成形模具的主要部分的示意性剖視圖。
[0043]圖15是緊接著圖14的動(dòng)作中的成形模具的主要部分的示意性剖視圖。
[0044]圖16是緊接著圖15的動(dòng)作中的成形模具的主要部分的示意性剖視圖。
[0045]圖17是本發(fā)明的實(shí)施方式5的成形模具的變形例的主要部分的示意性剖視圖。
[0046]圖18是模腔凹部的主要部分的示意性俯視圖，在㈧、⑶、(C)、⑶、(E)中示出平面形狀例。
[0047]圖19是本發(fā)明的實(shí)施方式6的成形模具的主要部分的示意性剖視圖。
[0048]圖20是本發(fā)明的實(shí)施方式6的成形模具的變形例的主要部分的示意性剖視圖。
[0049]圖21是本發(fā)明的實(shí)施方式7的成形模具的主要部分的示意性剖視圖。
[0050]圖22是本發(fā)明的實(shí)施方式7的成形模具的變形例的主要部分的示意性剖視圖。
[0051]圖23是本發(fā)明的實(shí)施方式8的成形模具的主要部分的示意性剖視圖，(A)和(B)是動(dòng)作中的成形模具的主要部分的示意性剖視圖。
[0052]圖24是表示本發(fā)明的實(shí)施方式9的模制樹(shù)脂的供給工序的一例、噴嘴布局的一例、樹(shù)脂涂布圖案的一例的說(shuō)明圖。
[0053]圖25是表示本發(fā)明的實(shí)施方式9的樹(shù)脂模制工序的說(shuō)明圖。
[0054]圖26是表示本發(fā)明的實(shí)施方式9的模制樹(shù)脂的填充工序的說(shuō)明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0055]在以下的本發(fā)明的實(shí)施方式中，在必要情況下分為多個(gè)部分等進(jìn)行說(shuō)明，但是原則上，這些部分相互并非沒(méi)有關(guān)系，為一者是另一者的一部分或全部的變形例、細(xì)節(jié)等。因此，在全部附圖中，對(duì)具有相同功能的構(gòu)件標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并省略其重復(fù)說(shuō)明。另外，關(guān)于構(gòu)成元件的數(shù)量(包括個(gè)數(shù)、數(shù)值、量、范圍等)，除了特別明示的情況、原理上明顯限定于特定的數(shù)量的情況等以外，并不限定于該特定的數(shù)量，既可以是特定的數(shù)量以上，也可以是特定的數(shù)量以下。另外，在談到構(gòu)成元件等的形狀時(shí)，除了特別明示的情況及原理上認(rèn)為明顯并非如此的情況等以外，包括與該形狀等實(shí)質(zhì)上近似或類(lèi)似的形狀等。
[0056](實(shí)施方式1)
[0057]首先，參照?qǐng)D1?圖5說(shuō)明本實(shí)施方式中的進(jìn)行壓縮成形的成形模具10(成形模具機(jī)構(gòu))的結(jié)構(gòu)。圖1?圖5是本實(shí)施方式的動(dòng)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視圖，僅抽出了閉模時(shí)構(gòu)成模腔C的模腔凹部13的邊緣附近(未圖示的紙面右側(cè)相當(dāng)于成形模具10的中央側(cè))進(jìn)行表示。
[0058]成形模具10包括用于保持工件W(例如，半導(dǎo)體晶圓)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以及在閉模時(shí)容納工件W的具有模腔凹部13的下模
12。成形模具10例如以上模11為定模，以與其成對(duì)的下模12為動(dòng)模，構(gòu)成為模具能夠開(kāi)閉。模具開(kāi)閉時(shí)使用公知的加壓機(jī)構(gòu)(未圖示)。另外，成形模具10在內(nèi)部具有未圖示的加熱器，并構(gòu)成為能夠加熱至預(yù)定溫度(例如180°C )。在這樣的成形模具10中，在閉模的狀態(tài)下，模腔凹部13被閉塞而構(gòu)成為模腔C，使填充到模腔C內(nèi)的樹(shù)脂R熱固化而進(jìn)行成形(參照?qǐng)D5)。
[0059]在成形模具10中，工件保持用具50包括俯視時(shí)比模腔凹部13的開(kāi)口大且在一面上具有粘接面的帶51 (例如，具有粘接性的構(gòu)件，例如也可以是利用熱量、紫外線(xiàn)進(jìn)行剝離的熱量?紫外線(xiàn)剝離片)和具有開(kāi)口部52的框體53(例如，由不銹鋼構(gòu)成的環(huán)框)。工件W粘貼于帶51的下表面中央部。該帶51以工件W位于開(kāi)口部52內(nèi)的方式保持在框體53上。換言之，框體53粘貼于帶51的繞中央部的外周部。帶51比模腔凹部13的開(kāi)口大，因此被上模11和下模12夾持。另外，能夠?qū)⒖蝮w53用作工件輸送治具，通過(guò)利用輸送機(jī)械手101a對(duì)保持有粘貼于帶51的工件W的框體53進(jìn)行保持，從而例如易于從模具外部向模具內(nèi)部進(jìn)行輸送(供給)，能夠提高生產(chǎn)率。另外，由于不必直接保持工件W，因此即使局部保持框體53，也能夠使工件W不產(chǎn)生歪斜地穩(wěn)定地進(jìn)行輸送。另外，即使是極薄且因自重而較大地產(chǎn)生撓曲、或者局部保持較困難的工件W，也能夠保持平坦地穩(wěn)定地進(jìn)行輸送。
[0060]另外，在成形模具10中，上模11具有上模模塊14。該上模模塊14固定并組裝于上模11的基座(未圖示)的下端面。另外，上模11具有