具体实施方式
在以下的实施方式中,在必要的情况下分为多个部分等进行说明,但原则上这些部分并不是互相没有关系的,存在一者是另一者的一部分或者全部的变形例、详细情况等的关系。因此,在全部图中,对具有相同功能的构件标注相同的附图标记,省略其重复的说明。此外,在实施方式中表示的结构元件在本发明中并不一定限定为是必需的。此外,就结构元件的数量(包含个数、数值、量、范围等)而言,除了特别明示的情况和在原理上明确限定为指定数量的情况等之外,并不限定于该指定的数量,既可以是指定的数量以上,也可以是指定的数量以下。此外,在说到结构元件等的形状时,除了特别明示的情况和在原理上明确地认为不是那种形状的情况等之外,包含实质上与其形状等近似或者类似的形状等。
实施方式1
首先,参照图1说明树脂密封装置1的概略情况。树脂密封装置1包括工件·树脂供给部A、工件收纳部B、成形处理部C、预备处理部D。在树脂密封装置1中,在工件·树脂供给部A和工件收纳部B之间排列设有多个(在图1中是两个)成形处理部C和1个预备处理部D。在该树脂密封装置1内,工件W借助在跨各部的输送轨道2上移动的输送机器手4、5(装载机、卸载机)按顺序地输送到工件·树脂供给部A、预备处理部D、成形处理部C、工件收纳部B。另外,在本实施方式中,设有预备处理部D,但在假定不设置预备处理部D的情况下,也可以在预备处理部D的位置设置成形处理部C。此外,能够根据各部的处理能力相应地适当增加或减少成形处理部C的设置数量。
工件W是在矩形形状的基板(例如配线基板)上安装电子部件(例如半导体芯片)而成的工件。该工件W在成形处理之后其电子部件被树脂密封部密封。用于该树脂密封部的树脂是热固性树脂(环氧树脂、硅树脂等),将其树脂组合物(二氧化硅、氧化铝等填充剂、脱模剂、着色剂等)调整为预定的含有率。此外,树脂的形状是颗粒状树脂、大小为粉末状树脂程度的的小型树脂(在本案中称作颗粒树脂)。
工件·树脂供给部A包括供给库6、排列部7、供给平台8、厚度测量部11、树脂供给部12。在工件·树脂供给部A中,工件W按顺序地输送到供给库6、排列部7、供给平台8、厚度测量部11、树脂供给部12。
具体地讲,收纳在供给库6中的工件W利用未图示的输送机构在被排列部7向预定的朝向对齐后从排列部7输送到供给平台8。被送出到供给平台8的工件W利用在输送轨道2上移动的输送机器手4(装载机)输送到厚度测量部11。
厚度测量部11为了调整向工件W供给的颗粒树脂的供给量(投放量)而测量成形之前的工件W的厚度。厚度测量部11包括可载置来自供给平台8的工件W的平台13、从输送轨道2侧向树脂供给部12侧铺设的输送轨道14及测量部15。
测量部15包括例如激光位移计这样的光学式测距装置,其能够测量电子部件的状态(例如缺损)、高度、或者基板的厚度等。工件W以载置在平台13上的状态在输送轨道14上移动,利用测量部15测量厚度,被输送到树脂供给部12的前侧。可以构成为以下述方式进行调整,即,例如与电子部件的安装数量和利用测量部15测量得的厚度相应地增加或减少由树脂供给部12供给的树脂量。
树脂供给部12(分配器)向工件W上供给(投放)颗粒树脂。树脂供给部12以下述方式进行供给,即,在工件W上堆积参照利用厚度测量部11等获得的数据而决定的量的颗粒树脂。针对该树脂供给部12,之后详细说明。
这样,在工件·树脂供给部A中堆积有颗粒树脂的工件W利用未图示的输送机构被输送至预备处理部D。该预备处理部D包括预热部16、冷却部17、平台18。在预备处理部D中,工件W以利用树脂供给部12供给有颗粒树脂的状态按顺序地输送到预热部16、冷却部17、平台18。
预热部16在比成形处理部C所具有的加热器的成形温度低的温度下对工件W进行预热。此外,预热部16设于从树脂供给部12到成形处理部C的工件W的输送路径中。针对该预热部16,之后详细说明。被预备加热后的工件W利用未图示的输送机构输送到冷却部17。
冷却部17对由预热部16加热后的工件W进行冷却。此外,冷却部17设于从预热部16到成形处理部C的工件W的输送路径中。对于该冷却部17,之后详细说明。被冷却后的工件W利用未图示的输送机构输送到平台18。
这样在预备处理部D中进行了预备处理的工件W利用输送机器手4输送到任一个成形处理部C。成形处理部C包括加压部21(模具机构)。在此,在成形处理部C中,输送机器手4、5从输送轨道2侧伸长或收缩到加压部21内。输送机器手4(装载机)用于将工件W搬入到加压部21内,输送机器手5(卸载机)用于将工件W从加压部21内取出。
加压部21利用一对模具夹持被供给有颗粒树脂的工件W,在模腔内将颗粒树脂加热固化而进行树脂密封。对于该加压部21,之后详细说明。
这样在成形处理部C中被树脂密封后的工件W利用输送机器手5输送到工件收纳部B。该工件收纳部B包括厚度测量部22和收纳库23。在工件收纳部B中,工件W(成形品)按顺序输送到厚度测量部22、收纳库23。
厚度测量部22为了调整向工件W供给的颗粒树脂的供给量(投放量)而具有平台24、输送轨道25、测量部26这样的与厚度测量部11同样的结构,测量成形之后的工件W的厚度。
另外,在树脂供给部12中以下述方式进行供给,即,在工件W上堆积也参照利用厚度测量部22获得的数据而决定的量的颗粒树脂。以下述方式进行反馈控制,即,例如根据由测量部26测量出的被树脂密封后的部位的厚度数据与预定值的偏差,增加或减少树脂供给部A的颗粒树脂的投放量。
工件W(成形品)以载置在平台24上的状态在输送轨道25上移动,利用测量部26测量厚度,被输送到收纳库23进行收纳。利用这样的树脂密封装置1在工件W上形成树脂密封部(成形品)。
接着,参照图2~图7详细说明树脂供给部12(分配器)。在树脂供给部12中进行形成为第1供给工序和第2供给工序的树脂供给工序,其中,在第1供给工序中以面状堆积的方式向工件W供给颗粒树脂27,在第2供给工序中以点状堆积的方式向工件W供给颗粒树脂27。利用该第1供给工序和第2供给工序,树脂供给部12向工件W供给相当于一次树脂密封量的颗粒树脂27。在工件W中,在俯视呈正方形(矩形形状)的基板28上多个电子部件29以矩阵状排列的方式安装。另外,也可以是对以矩阵状固定有多个电子部件29的载体(工件W)进行密封这样的结构。
此外,树脂供给部12具有从顶端向工件W投放颗粒树脂27的树脂投放部32(例如槽)。在树脂投放部32例如是槽的情况下,槽接受从料斗供给来的颗粒树脂27,利用电磁送料器使槽振动而将颗粒树脂27送出到槽的顶端侧,从槽的顶端向工件W投放颗粒树脂27。
此外,树脂供给部12具有能够将工件W以固定状态载置并使其沿XY方向移动的XY驱动载物台31(工件载置部)和以使载物台31能够沿XY方向移动(能够扫描)的方式支承载物台31的XY驱动机构33(扫描机构)。在该XY驱动机构33中,利用未图示的驱动源,使滑动件35在X轴轨道34上沿X方向滑动,滑动件36在也作为Y轴轨道的滑动件35上沿Y方向滑动。另外,在树脂供给部12中,载物台31以能够沿XY方向移动的方式设置,与此相对,树脂投放部32固定地设置。
此外,树脂供给部12为了防止颗粒树脂27在从树脂投放部32的顶端向工件W投放时飞散,具有形成有开口部37a的飞散防止框37。该飞散防止框37与载物台31相对地配置,与载物台31连动地沿XY方向移动。向飞散防止框37的框内即开口部37a内投放颗粒树脂27(参照图2、图5)。即便颗粒树脂27自树脂投放部32落至工件W上,也能够利用飞散防止框37的开口部37a的内壁防止颗粒树脂27飞散。
在这样构成的树脂供给部12中,在第1供给工序中将向工件W供给的颗粒树脂27的全部供给量中的一大半(例如90%以上)作为第1次树脂投放进行供给。在该第1供给工序中,在从树脂投放部32的顶端向工件W投放供给颗粒树脂27的同时(参照图2),使载物台31在工件W的水平面内沿XY方向移动(参照图3),利用播撒方式在工件W上形成基底树脂部27a(参照图4)。即,向工件W的预定的区域均匀地播撒供给预定量的一大半的颗粒树脂27。
对利用投放部32投放颗粒树脂27的一例子进行说明。树脂投放部32在俯视呈矩形形状的开口部37a内如图3的箭头所示从一个角部A沿着开口部37a的边缘(X方向)移动到相邻的角部B。接着,树脂投放部32在从角部B沿着开口部37a的边缘(Y方向)向相邻的角部C移动了预定距离之后,沿着X方向移动到边AD。接着,树脂投放部32在沿着开口部37a的边缘(Y方向)向角部D移动了预定距离之后,沿着X方向移动到边BC。通过重复这样的动作,向整个面供给颗粒树脂27。即,利用播撒方式,树脂投放部32从角部A到相对的角部C像一笔绘制那样向工件W上投放供给颗粒树脂27。
通过树脂投放部32在每单位时间内向工件W上投放预定量的颗粒树脂27,使载置有该工件W的载物台31在每单位时间内沿XY方向移动预定量,从而在工件W的一个面上以均匀的厚度堆积颗粒树脂27。另外,也可以通过调整载物台31的移动速度来调整供给颗粒树脂27的厚度。
在本实施方式中,由于如图2所示地配置飞散防止框37,因此,以矩阵状安装在基板28上的多个电子部件29中的、配置在最外周的电子部件29的一部分被颗粒树脂27覆盖,其内侧的电子部件29的整个面被颗粒树脂27(基底树脂部27a)覆盖。即,安装有多个电子部件29的安装区域中的、外周侧的区域未被颗粒树脂27覆盖。其原因在于,通过不向外周侧的电子部件29的外侧供给颗粒树脂27,从而利用外排侧的电子部件29抑制颗粒树脂27蔓延,能够防止输送过程中颗粒树脂27脱落并防止在模制时颗粒树脂27挤入模具。另外,通过将飞散防止框37的开口部37a做成最佳的俯视形状,也不使颗粒树脂27飞散到外周侧的区域,外周侧的区域不会被颗粒树脂27覆盖。
在树脂供给部12中,在第2供给工序中将向工件W供给的颗粒树脂27的全部供给量中的、减去第1次树脂投放量后的剩余量(例如10%以下)作为第2次树脂投放进行供给。在该第2供给工序中,不使载物台31移动,从树脂投放部32的顶端向工件W的中央部投放颗粒树脂27(参照图5、图6),在基底树脂部27a上形成中间高出树脂部27b(参照图7)。
这样,以下述方式供给树脂,即,在利用XY驱动机构33(扫描机构)使载物台31(工件载置部)相对于树脂投放部32相对地扫描的同时,利用从树脂投放部32向工件W上连续投放颗粒树脂27的播撒方式形成基底树脂部27a。此外,以在基底树脂部27a的中央部形成高度比基底树脂部27a的高度高的中间高出树脂部27b的方式供给树脂。
由此,能够准确且简易地向工件W的水平面内的预定位置供给预定的供给量的颗粒树脂27。即,作为基底树脂部27a,难以仅利用使厚度均匀地进行供给的动作准确地控制整个面的供给量,但作为基底树脂部27a的供给量,只要以预定的精度供给之后向中央供给剩余部即可,因此,容易调整供给量,能够准确地控制整体的供给量。
接着,参照图8详细说明预热部16。预热部16具有可载置工件W的平台38、加热器39、和为了提高热效率并防止对外部的加热而将平台38和加热器39包围的壳体。加热器39例如由红外线加热器构成。另外,为了进一步提高热效率,也可以在平台38中内置加热器,也从平台38侧进行加热。在这种情况下,也可以在平台38内内置吸附机构而易于自平台38传导热。
在预热部16中,将形成有基底树脂部27a和中间高出树脂部27b的工件W载置在平台38上,利用来自加热器39的热,在比成形温度低的温度下对工件W进行预热。由此,颗粒树脂27熔融,在表面处颗粒相互间紧贴,因此,能够防止在输送时等粉末自颗粒树脂27飞散。另外,由于颗粒树脂27熔融而树脂之间变得紧密,因此,基底树脂部27a和中间高出树脂部27b的厚度减小,易于加热。
接着,参照图9详细说明冷却部17。冷却部17具有可载置工件W的平台41、鼓风机42、以及为了提高冷却效率而将平台41和鼓风机42包围的壳体。另外,为了进一步提高冷却效率,也可以在平台41中内置冷却器,也从平台41侧冷却。在这种情况下,也可以在平台41内内置吸附机构而易于自平台41传导热。此外,在使利用预热部16加热后的工件W自然冷却的情况下,也可以直接从预热部16向平台18(参照图1)输送工件W。
采用该冷却部17,即使在利用预热部16对颗粒树脂27进行了加热的情况下,也能够在提高加压部的成形性、操作性的同时,抑制直到成形时为止的胶凝时间的缩短。即,能够在成形时确保树脂的流动性。
此外,即使在利用预热部16加热了颗粒树脂27的情况下,也能够抑制将工件W从预备处理部D输送到任一个加压部21(成形处理C)的时间差所带来的影响。即,在各加压部21中能够使供给到工件W的树脂的固化状态均匀化。
接着,参照图10~图14详细说明加压部21。该加压部21具有一对模具(模具机构),该一对模具用于夹持被供给有颗粒树脂27的工件W,在模腔凹部45(也简称作模腔)内将颗粒树脂27加热固化而形成树脂密封部27c(参照图14)。这一对模具内置加热器(未图示),具有相对地配置并能够利用公知的升降机构(例如触发机构)进行接触/分离运动的一个上模43和另一个下模44。在此,将上模43设为固定模,将下模44设为可动模。
上模43具有固定组装在上模基座(未图示)上的模腔定程块46、和以包围模腔定程块46的方式例如借助弹簧组装在上模基座上的上模夹具47。模腔定程块46由这样的模具组块构成,该模具组块具有与形成于工件W的树脂密封部27c的形状相匹配的平面形状(例如正方形状)。此外,上模夹具47由用于包围模腔定程块46的形成有贯通孔的筒状的模具组块构成。另外,在上模夹具47的夹持面43a上形成有未图示的排气通道。
在上模43中,模腔凹部45的底面由模腔定程块46的平面(下表面)形成,模腔凹部45的侧面由上模夹具47的贯通孔的内壁面形成。即,模腔凹部45(模腔)形成在上模43中。另外,在上模43的夹持面43a上拉设有隔离薄膜48。
下模44具有固定组装在下模基座(未图示)上的下模夹具51。下模夹具51由用于载置工件W的具有平面形状的模具组块构成。
在该下模夹具51中形成有用于吸附所载置的工件W的吸附孔52。该吸附孔52连接于包括例如压缩机的吸附机构。在将工件W载置在下模44上时,通过吸附机构吸附工件W,从而提高了来自下模44的加热效率。
此外,在下模夹具51中形成有用于在夹持时对模腔45内进行减压的减压孔53。该减压孔53连接于包括例如真空泵的减压机构。通过在减压后的模腔45内流动树脂,从而能够防止在成形时空气卷入到树脂密封部的内部。另外,为了形成封闭空间(气密空间)而在下模夹具51的外周部(与上模夹具47抵接的部分)设有密封构件54(例如O型密封圈)。
接着,详细说明加压部21的动作。如图10所示,向开模的一对模具供给工件W。这里的工件W是形成树脂密封部之前的被成形品的状态。工件W利用装载机4从预备处理部D的平台18输送到一对模具内,在下模44中利用吸附孔52吸附载置。
工件W(基板28)使安装有电子部件29的面、即供给有颗粒树脂27的面面向上模43侧,使其相反面与下模44的夹持面44a接触地载置在下模44上。这样,以使形成在上模43中的模腔凹部45和供给来的颗粒树脂27对位的方式将工件W载置在下模44上。
此外,如图10所示,将隔离薄膜48吸附保持在上模43的夹持面43a上。在此,构成模腔凹部45的底部的模腔定程块46处于自树脂固化时的模腔底部的位置(成形位置)相对地退避的退避位置。如图10所示,隔离薄膜48以沿着模腔凹部45的形状的方式吸附在上模43上。
接着,在使输送机器手4自一对模具内退避移动之后,如图11、图12所示,使上模43和下模44接近。一对模具利用未图示的加热器加热到颗粒树脂27能够熔融的温度(成形温度)。由此,使上模43抵接于形成在工件W上的中间高出树脂部27b而使中间高出树脂部27b的颗粒树脂27熔融。另外,从设于下模44的夹持面44a的密封构件54开始隔着隔离薄膜48抵接于上模43的夹持面43a后,在从外部阻断包含模腔凹部45在内的模具空间使其脱气的同时形成封闭空间。
接着,如图13、图14所示,从中间高出树脂部27b熔融的树脂在基底树脂部27a上扩展,利用树脂填充模腔45内。具体地讲,通过使上模43和下模44更加接近而克服弹簧将上模夹具47推回,模腔定程块46的下表面从退避位置来到成形位置,模腔45的深度变浅。此时,模腔定程块46的下表面挤压而使熔融的树脂扩展。由此,即使在由于例如根据电子部件29的厚度而使基底树脂部27a表面的高度不同并在表面存在凹凸的情况下,也能够以填埋该凹凸的方式使从中间高出树脂部27b熔融的树脂流到基底树脂部27a的表面上。即,采用树脂密封装置1,能够减少由气泡引起的未填充等导致的成形品(树脂密封部27c)的成形不良。
在这样推回上模夹具47而工件W被上模43的夹持面43a和下模44的夹持面44a夹入保持的状态下,完成合模动作。此时,工件W的电子部件29在模腔45内被树脂27覆盖。接着,在模腔45内将树脂27保持为预定树脂压力而使其加热固化(熟化)。这样,在树脂密封装置1的加压部21中,能够利用树脂将工件W密封,形成树脂密封部27c。
之后,上模43和下模44分开而打开一对模具,被树脂密封的工件W与上模43和下模44脱离,利用卸载机5取出工件W(成形品)。
像前述那样,在树脂供给部12中,在第1供给工序中,利用颗粒树脂27在工件W上形成基底树脂部27a,在第2供给工序中,利用比形成基底树脂部27a的颗粒树脂27少量的颗粒树脂27在基底树脂部27a上形成中间高出树脂部27b。通过这样利用基底树脂部27a覆盖工件W的大致整体,从而减少在成形时树脂在工件W上的流动,通过使中间高出树脂部27b的颗粒树脂27在基底树脂部27a上流动,从而减小由于树脂流动对电子部件29施加的力。另外,在电子部件29利用基板28和接合线电连接的情况下,能够通过形成基底树脂部27a来防止线流动,能够提高成形品的成形品质。
此外,在树脂供给部12中,在第2供给工序中,在基底树脂部27a的中央部上形成中间高出树脂部27b。因此,在加压部21中,能够使来自中间高出树脂部27b的熔融的树脂27从基底树脂部27a的中央部朝向外周部流动。即使在例如俯视呈四边形状的工件W中,也能够在成形时使熔融的树脂27遍布到四角。因而,能够在成形品的角部减少未填充等成形不良。
实施方式2
在上述实施方式1中,对在树脂供给部中设置飞散防止框而使从树脂投放部的顶端投放供给到工件上的颗粒树脂不会飞散地堆积预定量的情况进行了说明。在本实施方式中,对不设置飞散防止框而使颗粒树脂在工件上堆积预定量的情况进行说明。另外,有时省略与上述实施方式1重复的说明。
参照图1、图15~图18说明本实施方式的树脂供给部12A(分配器)。树脂供给部12A与上述实施方式1的树脂供给部12同样地设于工件·树脂供给部A。
在该树脂供给部12A中,与上述实施例同样进行树脂供给工序,该树脂供给工序具有以面状堆积的方式向工件W供给颗粒树脂27的第1供给工序和以点状堆积的方式向工件W供给颗粒树脂27的第2供给工序。利用该第1供给工序和第2供给工序,树脂供给部12A向工件W供给相当于一次树脂密封量的颗粒树脂27。另外,在工件W中,在俯视呈长方形状(矩形形状)的基板28上以矩阵状排列的方式安装有多个电子部件29。
此外,树脂供给部12A具有用于载置工件W且能够沿XYZ方向移动的XYZ驱动载物台31A、以使载物台31A能够沿XYZ方向移动的方式对载物台31A进行支承的XYZ驱动机构33A、以及用于测量工件W的重量(包含供给到工件W上的树脂的重量在内)的重量传感器57。
载物台31A在其中央部沿厚度方向形成有贯通孔31a。因此,载物台31A在其外周部吸附保持工件W。即,载物台31A除了保持工件W外周的部分之外是贯通的。重量传感器57在贯通载物台31A的贯通孔31a的状态下测量工件W的重量。
在XYZ驱动机构33A中,滑动件35利用未图示的驱动源,在X轴轨道34上沿X方向滑动,滑动件36在也作为Y轴轨道的滑动件35上沿Y方向滑动。在该滑动件36上设有Z轴轨道55,滑动件56在Z轴轨道55上沿Z方向滑动。另外,在树脂供给部12A中,载物台31A以能够沿XYZ方向移动的方式设置,与此相对,树脂投放部32A固定地设置。
此外,树脂供给部12A具有用于从顶端向工件W投放颗粒树脂27的树脂投放部32A(例如喷射器)。在树脂投放部32A是例如喷射器的情况下,槽接受从料斗供给来的颗粒树脂27,利用电磁送料器使槽振动而将颗粒树脂27送出到槽的顶端侧,借助喷射器从槽的顶端向工件W投放颗粒树脂27。使用喷射器使树脂投放部32A的顶端成为小径,能够更加准确地向工件W的水平面内的预定位置供给(播撒)预定的供给量的颗粒树脂27。因此,能够针对每个部位更加精密地调整供给量。此外,由于使向下方伸出的喷射器以靠近工件W的方式进行供给,因此,不使用在上述实施方式1中采用的飞散防止框37就能够容易地形成由颗粒树脂27构成的基底树脂部27a和中间高出树脂部27b。
在这样构成的树脂供给部12A中,首先,利用载物台31A接受工件W,如图15所示,使载物台31A下降,而将该工件W载置在重量传感器57上,测量工件W的重量。接着,使滑动件56沿Z轴方向上升,将工件W从重量传感器57交接到平台31A上。
接着,基于树脂供给信息(树脂供给量)向工件W上供给(投放)颗粒树脂。树脂供给部12A在第1供给工序中将向工件W供给的颗粒树脂27的全部供给量中的一大半(例如90%)作为第1次树脂投放进行供给。在该第1供给工序中,一边从树脂投放部32A的顶端向工件W投放供给颗粒树脂27(参照图16),一边使载物台31A在工件W的水平面内沿XY方向移动,在工件W上形成基底树脂部27a(参照图17)。即,向工件W的预定区域均匀地播撒供给预定量的一大半部分的颗粒树脂27。
接着,树脂供给部12A在第2供给工序中将向工件W供给的颗粒树脂27的全部供给量中的、减去第1次树脂投放量后的剩余量(例如10%)作为第2次树脂投放进行供给。在该第2供给工序中,不使载物台31A移动而从树脂投放部32A的顶端向工件W投放供给颗粒树脂27,在基底树脂部27a上形成中间高出树脂部27b(参照图18)。
在这样向工件W上供给了规定量的颗粒树脂27之后,使载物台31A移动到预定的位置,再次利用重量传感器57测量处于供给有颗粒树脂27的状态的工件W的重量。该测量值与之前的测量值之差成为实际上供给到工件W上的颗粒树脂27的供给量。在基于该供给量尚且存在不足时,精密地供给剩余的颗粒树脂27。因此,在树脂供给部12A中,能够始终以目标的供给量可靠地向工件W供给颗粒树脂27。因而,采用包括本实施方式的树脂供给部12A的树脂密封装置1,能够减少由未填充等导致的成形品的成形不良。
实施方式3
在上述实施方式1中,对下述情况进行了说明,即,通过使上模和下模接近已载置在下模上的工件,使上模抵接于中间高出树脂部而使熔融的树脂在基底树脂部上扩展,利用树脂填充模腔内。由此,即使在基底树脂部的表面存在凹凸的情况下,即便基底树脂部的表面不均匀,也能够以填埋该凹凸的方式使从中间高出树脂部熔融的树脂流到基底树脂部的表面上。在本实施方式中,对为了进一步减小基底树脂部的表面的凹凸差而使用刮板将基底树脂部的表面均匀地平整的情况进行说明。另外,有时省略与上述实施方式1重复的说明。
图19表示本实施方式的刮板58。树脂供给部12具有这样的刮板58,用于将被供给到工件W的颗粒树脂27均匀地平整。刮板58是将棒状的板构件的一部分弯折而成的。具体地讲,在刮板58中形成有与供给有树脂的工件W的供给面平行的平行部58a和自平行部58a的中央部突起的弯折部58b。
通过例如像上述实施例的第2供给工序那样不使载物台31A移动而从树脂投放部32A向工件W投放供给颗粒树脂27,从而以顶尖状供给了全部量的颗粒树脂27之后,树脂供给部12能够利用凭借旋转轴59旋转了的刮板58将被供给到工件W上的颗粒树脂27均匀化。即,利用平行部58a将基底树脂部27a均匀地平整,利用弯折部58b以维持中间高出树脂部27b的方式进行平整。
由此,能够将相当于基底树脂部27a的部位的表面均匀化,并且形成中间高出树脂部27b的形状。因此,能够使从中间高出树脂部27b熔融的树脂流到相当于基底树脂部27a的部位的表面不产生凹凸且平整的表面。因而,能够极力减少气泡,能够减少未填充等成形不良。
并不限定于这样的刮板58,也可以是图20所示的刮板58A。刮板58A是将棒状的板构件的一部分弯折而成的。具体地讲,刮板58A是以向旋转轴59侧突起的方式相对于要供给树脂的工件W的供给面倾斜几度左右(角度θ)而成的。
例如在参照图5进行说明的工序之后,在树脂供给部12中,利用凭借旋转轴59旋转了的刮板58A将供给到工件W上的颗粒树脂27均匀化。即,在工件W上以圆锥状的方式将颗粒树脂27均匀地平整。因此,在成形时能够使从圆锥的顶部熔融的树脂流到平整的表面。因此,树脂能够在空隙中从中央朝向外侧流动并减少由气泡引起的未填充等成形不良。
实施方式4
在上述实施方式1中,对在工件上堆积着树脂的状态下利用预热部和冷却部进行处理的情况进行了说明。在本实施方式中,对在预热部和冷却部中将堆积在工件上的树脂定模并进行处理的情况进行说明。
如图21所示,预热部16A内置预热用加热器(未图示),具有相对地配置且能够接触/分离运动的预热用上模61和预热用下模62、以及为了提高热效率而包围上模61和下模62的壳体。在预热部16A中,通过将形成在上模61中的凹部61a和利用颗粒树脂27形成的中间高出树脂部27b对位,使上模61和下模62接近被载置在下模62上的工件W,从而使上模61从中间高出树脂部27b侧抵接(按压),使颗粒树脂27熔融。
也能够利用该预热部16A的凹部61a保留中间高出树脂部27b,从上侧直接加热整体而不对中央部的电子部件施加压力。此外,能够利用预热部16A的模具面61b将基底树脂部27a平坦地定模。采用这样的预热部16A,能够在迅速地加热的同时减小厚度而易于加热。此外,能够利用熔融的树脂将颗粒树脂27之间的空气挤出而减少。
另外,为了防止粘上树脂,也可以在上模61的凹部61a和模具面61b上实施特氟纶(注册商标)加工、吸附脱模薄膜等。
如图22所示,冷却部17A内置冷却用冷却器(未图示),具有相对地配置且能够接触/分离的冷却用上模63和冷却用下模64、以及为了提高冷却效率而包围上模63和下模64的壳体。在冷却部17A中,通过将形成在上模63中的凹部63a和利用颗粒树脂27形成的中间高出树脂部27b对位,使上模63和下模64接近被载置在下模64上的工件W,从而使上模63从中间高出树脂部27b侧抵接(按压)并将工件W冷却。另外,冷却用上模63的凹部63a和预热用上模61的凹部61a是相同的形状。
利用该冷却部17A的凹部63a,通过在维持由预热部16A加热后的中间高出树脂部27b的形状的同时也从上侧直接进行冷却,从而能够迅速地冷却。因此,能够抑制直到成形时为止的胶凝时间的缩短。
以上,根据实施方式具体地说明了本发明,但本发明并不限定于上述实施方式,能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更是不言而喻的。
例如,在上述实施方式1中,对利用采用树脂投放部的播撒方式进行第1次树脂投放和第2次树脂投放的情况进行了说明。并不限定于此,也可以是采用保持件和闸门的开放方式、采用喷射器和扩散体的扩散方式进行第1次树脂投放和第2次树脂投放的情况。即,树脂供给部只要能够通过第1次树脂投放利用颗粒树脂在工件上形成基底树脂部,通过第2次树脂投放利用颗粒树脂在基底树脂部上形成中间高出树脂部,则树脂投放方法就没有限定。因而,也可以将播撒方式、开放方式、扩散方式组合起来进行第1次树脂投放和第2次树脂投放。
即使在这样的情况下,也同样能够减少成形品的成形不良。但是,在利用扩散方式、开放方式的情况下,需要两组与第1次树脂投放和第2次树脂投放的区域(即,基底树脂部的区域和中间高出树脂部的区域)相匹配的喷射器、保持件等构件。在这一点上,在播撒方式中,在第1次树脂投放和第2次树脂投放时也只要使用一个树脂投放部即可,因此,能够抑制树脂密封装置(树脂供给部)的部件件数。
例如,在上述实施方式1中,对在进行了形成基底树脂部的第1次树脂投放的被供给部(工件)的1处(中央部)进行形成中间高出树脂部的第2次树脂投放的情况进行了说明。并不限定于此,也可以是针对俯视呈矩形形状的工件在多处(例如被供给部的长度方向上的两处)进行第2次树脂投放的情况。
在俯视呈矩形形状(特别是长方形状)的被供给部中,也认为即使在中央部的1处进行了第2次树脂投放,在成形时树脂也不会遍布到被供给部的角部。相对于此,通过在多处进行第2次树脂投放,能够在成形时使树脂遍布到俯视呈矩形形状的被供给部的角部。因而,能够减少未填充等成形品的成形不良。
例如,在上述实施方式1中,对被供给部(工件)的俯视形状为矩形形状的情况进行了说明。并不限定于此,也可以是俯视形状包含矩形形状的多边形状、圆形形状的情况。即使是俯视形状不同的被供给部,只要通过第1次树脂投放形成基底树脂部,通过第2次树脂投放形成中间高出树脂部,就也能够同样减少成形品的成形不良。
例如,在上述实施方式1中,对将安装有电子部件的基板用作被供给部(工件)的情况进行了说明。并不限定于此,也可以是将晶圆、载体载物台、长方形式或辊式的薄膜用作被供给部的情况。即使供给对象不同,只要通过第1次树脂投放形成基底树脂部,通过第2次树脂投放形成中间高出树脂部,就也能够同样减少成形品的成形不良。
例如,在上述实施方式1中,对如下情况进行了说明:以矩阵状安装在基板上的多个电子部件中的、内排侧的电子部件全部被颗粒树脂覆盖,外排侧的电子部件的一部分被颗粒树脂覆盖。并不限定于此,也可以是外排侧的电子部件也全部被颗粒树脂覆盖。其原因在于,作为成形品,全部的电子部件最终被颗粒树脂覆盖。
例如,在上述实施方式1中,对在预备处理部中设有预热部和冷却部的情况进行了说明。并不限定于此,在预备处理部中也可以不设置冷却部。由此,通过将工件预热,从而在加压部的模腔内将颗粒树脂加热固化形成树脂密封部时,能够减小应升温至成形温度的温度。此外,通过将工件预热,从而工件整体带有热量,因此,在成形时易于传导热。因而,在树脂密封装置所进行的处理中,能够缩短最花费时间的加压部的处理时间,能够降低成形品的制造成本。
例如,作为从树脂投放部向工件面内投放颗粒树脂的播撒,也考虑图23A~图23F所示的各种供给形状的图案。图23A~图23C表示相对于俯视呈矩形形状的工件的图案,图23D~图23F表示相对于俯视呈圆形形状的工件的图案。图23A、图23D是重复进行一个方向的扫描,对面内整体进行扫描的图案。图23B、图23E是以将工件的中心作为同心进行描画的方式对面内整体进行与工件形状相似的扫描的图案。图23C、图23F是以沿着工件形状描画以中心为工件的中心的旋涡的方式对面内整体进行扫描的图案。
在图23B、图23C、图23E、图23F这样的图案中,在欲向工件面内均匀地供给预定量的颗粒树脂的情况下,例如从工件的外周部扫描至中央部时,以恒定的投放量、恒定的扫描速度向外周部供给颗粒树脂,相对于中央部调整投放量、扫描速度,也能够对中央部不多不少地供给颗粒树脂。此外,在图23B、图23C、图23E、图23F这样的图案中,在欲向工件中央部以形成中间高出树脂部的方式供给的情况下,例如从工件的外周部扫描至中央部时,以恒定的投放量、恒定的扫描速度向外周部供给颗粒树脂,相对于中央部调整投放量、扫描速度,也能够在中央部大量地供给颗粒树脂。
例如作为在本发明的树脂密封装置中使用的工件,也考虑图24A~图24G所示的各种工件(虚线表示密封后的外形)。图24A是在晶圆上安装有多个凸块的工件。图24B是在晶圆上安装有多个半导体芯片或者TSV(ThroughSilicon Via)的层叠芯片的工件。图24C是在晶圆(基板)上安装有多个受发光芯片(半导体芯片)的工件。图24D是在晶圆上安装有多个MEMS(MicroElectro Mechanical Systems)芯片的工件。图24E是在中介层基板上安装有多个半导体芯片和凸块或墩部的工件。图24F是在基板上安装有多个层叠芯片和墩部的工件。图24G是在载体(例如不锈钢、玻璃、晶圆)上隔着热剥离片等剥离片固定有多个半导体芯片的工件。也能够向这些工件以与该图中虚线所示的形状的包装类似的形状供给树脂。
例如作为树脂供给部的动作控制***,也考虑图25所示的结构。在该结构中,包括输入部、控制部、发送部及显示部的PC(Personal Computer)和包括接收部、控制部、存储部及平台(载物台)驱动部的树脂密封装置以能够通信的方式相连接。针对每个图案ID在PC侧制作驱动控制图案,将其发送并存储在树脂密封装置中。在树脂密封装置侧,预先针对每个产品(工件)设定图案ID,读出该信息,以成为目标图案(实际供给图案)的方式供给树脂。由于在平台开始动作时速度不稳定,因此,也能够预先在驱动控制图案中包含虚拟图案,在平台的移动速度恒定之后供给树脂。
例如,在上述实施方式1中,对树脂投放部固定、工件载置部移动(扫描)的情况进行了说明。并不限定于此,也可以是树脂投放部移动(扫描)、工件载置部固定的情况。在这种情况下,在高精度地供给颗粒树脂时,树脂投放部和其周边的可动部大型化,并不一定合适,但能够使树脂投放部相对于工件载置部以沿XY方向扫描的方式投放颗粒树脂。
下面,参照图26说明即使是将工件载置部固定、使树脂投放部移动的结构也能够高精度地供给颗粒树脂的技术。图26是用于说明树脂供给部12的变形例(以下记作树脂供给部12B)的图。另外,在从槽102(虚线所示的位置)的顶端向工件W投放颗粒树脂时,在该顶端的正下方配置有载物台110(工件载置部)。
树脂供给部12B包括:可动部100,其保持至少1次模制成形所需要的分量以上的颗粒树脂并移动,向工件W投放供给颗粒树脂;以及固定的第1贮存部101(固定部),其用于贮存颗粒树脂并将其供给到可动部。此外,树脂供给部12B包括重量计111,该重量计111设置于平台110(工件载置部),在载置有工件W的状态下计量被投放到工件W的颗粒树脂的重量,换言之是测量颗粒树脂的投放量。
可动部100包括用于从顶端向工件W投放颗粒树脂的槽102(树脂投放部)、用于使槽102振动而将颗粒树脂向槽102的顶端侧送出投放的电磁送料器103、以及用于临时贮存(保持)与至少工件W的1次成形的量对应的送出到槽102的颗粒树脂的第2贮存部104(树脂保持部)。该可动部100利用驱动机构105悬吊支承,以能够沿XYZ方向移动的方式构成。此外,在通过测量保持的颗粒树脂的重量、体积而保持的颗粒树脂的总量小于1次模制成形所需要的分量时,可动部100被控制为向固定部侧移动,接受颗粒树脂来进行补充。另外,贮存在第2贮存部104中的颗粒树脂的量也可以比工件W的1次成形的量少,在这种情况下,通过反复向工件W局部地供给,也能够成形更大型的工件W。
第1贮存部101包括由作业人员补充而贮存用于多个工件成形的颗粒树脂的料斗107,在可动部100移动到接近第1贮存部101的预定位置时,向第2贮存部104供给颗粒树脂。
采用树脂供给部12B,能够使槽102和包含其周边的可动部100轻量化、小型化,槽102的移动变顺畅,驱动机构105也能够小型化。此外,能够校正由重量计111测量出的投放量和投放预定量之间的误差。这些操作会减少未填充等成形不良。
接着,对使用树脂供给部12B进行的树脂供给工序(树脂投放工序)进行说明。在该树脂供给工序中,通过使用例如底面为平面的槽102,一边在宽度方向上投放均匀量的颗粒树脂一边等速地移动,从而能够向工件W上以均匀的厚度投放颗粒树脂。
具体地讲,通过反复进行下述动作,即,一边投放颗粒树脂一边沿槽102的长度方向前进/后退而以与槽102的宽度相当的宽度向工件W上投放颗粒树脂的动作、和不投放颗粒树脂地使可动部100移动,并且移动到能够向与之前投放的区域相邻的区域投放的预定的投放开始位置的动作,从而向工件的整个面供给颗粒树脂(参照图23A)。
由此,利用1次投放动作向1列带状区域投放颗粒树脂,因此,通过重复该操作而向由带状区域排列而成的区域均匀地供给颗粒树脂。在这种情况下,利用重量计111测量每1列区域的供给量,为了校正与预定量的误差而不断调整下一个区域中的投放量,从而能够极力减小1个工件W中的投放量的总量的误差。
此外,也可以以使利用1次投放动作形成的1列带状区域局部或者整体地重合的方式投放。例如向在工件W上以矩阵状安装的半导体芯片之间投放颗粒树脂时,与通过以反复形成带状区域的方式投放而向芯片上投放颗粒树脂时相比较,也能够增加供给量。由此,通过减少被投放到工件W上的颗粒树脂的上表面的凹凸而减少压缩成形过程中的树脂流动,也能够提高成形品质。此外,通过以带状区域重合的方式供给颗粒树脂,从而能够通过错开相当于该带状区域的宽度的一半的距离的同时重复投放动作,以相同的厚度供给、或者局部地改变厚度。
采用这样的结构,通过仅驱动保持有少量颗粒树脂的可动部100,从而能够在防止装置大型化的同时防止颗粒树脂自工件W上飞散,能够不对工件W赋予压力地进行投放动作。此外,即使投放的颗粒树脂局部地飞散,配置在槽102、第2贮存部104的上侧的驱动机构105也不会污损,能够提高维护性。
另外,优选形成能够根据工件W的大小等更换宽度不同的槽102的结构。在这种情况下,通过在较大的工件W中使用宽幅的槽102,并且在较小的工件W中使用窄幅的槽102,从而能够如下所述进行与工件W相应的应对,即,在工件W变大时减少投放动作的次数,缩短投放所需要的时间,或者易于与投放的形状相对应地投放。
此外,也能够使用树脂供给部12B进行在上述实施方式1中说明的技术那样的树脂供给。具体地讲,也能够利用在凭借驱动机构105使槽102相对于平台110相对地移动的同时从槽102的顶端向工件W上连续投放颗粒树脂的播撒方式而形成基底树脂部,在其中央部形成中间高出树脂部。