JP2012035433A - 圧縮成形用金型及び圧縮成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】厚みの違う複数の被封止品に対して、圧縮封止不良を防止しつつ同時に成形可能とし且つ樹脂の部分の厚みを均一にすることができる。
【解決手段】相対的に接近・離反可能な上型１１２と下型１４０とを有し、２つの被成形品１０２を上型１１２と下型１４０との間に並列成形された２つのキャビティに配置して樹脂１０４にて圧縮封止を行う圧縮成形用金型１００であって、キャビティ毎に、２つの被成形品１０２の厚みの違いに応じて被成形品１０２の保持高さを変更しキャビティにおける被成形品１０２の圧縮封止側の面を同位置にさせる緩衝機構１２４を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧縮成形用金型及び圧縮成形方法に関する。

特許文献１には、２つのキャビティを用いて圧縮封止を行う圧縮成形用金型が記載されている。この圧縮成形用金型には２つのキャビティが平面的に並べて成形されている(並列成形)。このため、２つの被成形品（基板）を同時に圧縮封止することが可能である。すなわち、特許文献１では、１つのキャビティを備える圧縮成形用金型に比べて、高い生産性を実現することができる。

特開２００７−３０７７６６号公報

２つのキャビティが並列成形されている圧縮成形用金型では、例えば被成形品のばらつきで２つの被成形品の厚みが違う場合には圧縮封止の際の封止圧力に差が生じる。この封止圧力の差から生じる樹脂漏れなどの圧縮封止不良を防ぐ構造として、特許文献１においては、２つのキャビティの間に連絡路を設けている。そして、２つのキャビティ内の圧縮封止の際の封止圧力を等圧に保つようにしている。しかしながら、この連絡路により、被成形品の厚みが異なると被成形被品の厚みが薄いほうのキャビティに樹脂がより多く流れてしまこととなる。このため、圧縮封止された被成形品（成形品）の樹脂の部分の厚みは、被成形品の厚みの違いにより異なってしまうという問題があった。

なお、圧縮成形の本来の優位点として、キャビティ内に投入した樹脂をほとんど流動させないことで、被成形品の内部構造（ボンディングワイヤ等）への影響を最小限にすることが挙げられている。しかし、上記の如く、連絡路を設けると、樹脂の流れが当該内部構造に悪影響（例えば、ボンディングワイヤを切断する）を及ぼす恐れもある。加えて、樹脂の粘度によっては、樹脂の連絡路を通過する時の圧力損失によってキャビティ間に許容範囲を超える圧力差を生じさせるおそれもある。

そこで、本発明は、前記問題点を解決するべくなされたもので、厚みの違う複数の被封止品に対して、圧縮封止不良を防止しつつ同時に成形可能とし且つ樹脂の部分の厚みを均一にできる圧縮成形用金型及び圧縮成形方法を提供することを課題とする。

本発明は、相対的に接近・離反可能な上型と下型とを有し、複数の被成形品を該上型と下型との間に並列成形された複数のキャビティに配置して樹脂にて圧縮封止を行う圧縮成形用金型であって、前記キャビティ毎に、前記複数の被成形品の厚みの違いに応じて該被成形品の保持高さを変更し該キャビティにおける該被成形品の圧縮封止側の面を同位置にさせる緩衝機構を備えることにより、上記課題を解決したものである。

本発明においては、キャビティ毎に、複数の被成形品の厚みの違いに応じて被成形品の保持高さを変更しキャビティにおける被成形品の圧縮封止側の面を同位置にさせる緩衝機構を備えている。即ち、被成形品の厚みの違いに応じて被成形品の保持高さが変更されキャビティにおける被成形品の圧縮封止側の面が同位置になるので、被成形品の厚みが違ってもキャビティの体積が一定に保たれる。このため、圧縮封止を行う状態では、並列成形されたキャビティの構造でありながら、キャビティ毎の封止圧力の差が緩和されて、樹脂漏れなどの圧縮封止不良を防止することができる。同時に、キャビティにおける被成形品の圧縮封止側の面が同位置とされているので、厚みの違う被成形品に関わらず樹脂の部分の厚みを均一にすることができる。

そして、本発明では、上型と下型との間に並列成形された複数のキャビティを備えているので、上型と下型との相対的な接近・離反という単純な動作で、複数の被成形品が同時に成形可能となる。

なお、上型と下型に対しての緩衝機構の配置は特に限定されない。しかし、例えば前記上型が、前記キャビティと同一数であって前記被成形品を保持するとともに該キャビティの上面を構成する上圧縮型と、前記上圧縮型を前記緩衝機構を介して支持する上主型と、を備え、該上圧縮型がそれぞれ該上主型に対して前記相対的に接近・離反可能な方向で変位可能とされていてもよい。この場合には、結果的に樹脂を下型に配置することができ、圧縮成形用金型の構成を簡略にしながら圧縮成形用金型の動作を安定して行うことができる。

なお、緩衝機構の構成は特に限定されない。しかし、例えば前記緩衝機構が、前記上主型に設けられた複数の貫通穴と、該複数の貫通穴に挿入され前記相対的に接近・離反可能な方向で変位可能とされるとともに該上主型に対して脱落防止構造を備え前記上圧縮型に取付けられるガイドピンと、該上主型と前記上圧縮型との間に配置され該上主型と上圧縮型とを離反させるように付勢を与える複数の緩衝ばねと、を有するようにしてもよい。この場合には、緩衝機構の構成を簡略化でき、結果的に圧縮成形用金型の低コスト化を促進することができる。

なお、緩衝ばねの数や種類は特に限定されないが、例えば前記緩衝ばねが、第１ばねと、該第１ばねのばね定数よりも大きい第２ばねの２種類以上を有し、前記上圧縮型がそれぞれ前記上主型に接近していく状態で、該第１ばねで先に該上圧縮型と該上主型との間に付勢が与えられていてもよい。この場合には、型締めの際に、第１ばねだけで付勢される被成形品のほうの保持高さを容易に変更することができる。

なお、更に、前記上型が前記上圧縮型に嵌合される貫通穴の設けられた上枠型を備え、該上枠型が該上圧縮型に対して相対的に変位しても前記上型と前記下型との間で減圧可能とされている場合には、下型と上枠型とが接触した段階で密封状態を作ることができ、早い段階で上型と下型との間で減圧状態とすることができる。このため、圧縮封止する際に、樹脂の被成形品への充填を速く且つ十分に行うことができる。即ち、圧縮封止工程を短縮して、更に圧縮封止不良を低減することができる。

なお、前記下型が、前記被成形品の圧縮封止される領域の外側を前記上型と把持すると共に前記キャビティと同一数の貫通穴が設けられ一体的に成形された下枠型と、該貫通穴にそれぞれ嵌合して配置される下圧縮型と、を備え、該下枠型が該下圧縮型に対して相対的に変位しても前記上型との密封が保たれる場合には、被成形品が圧縮封止される前に被成形品の位置が把持（クランプ）により固定可能となる。このため、被成形品の圧縮封止される領域の位置ずれに伴う圧縮封止不良を回避できる。そして、圧縮封止する際に下圧縮型の位置が調整可能となることで樹脂量変動が生じていても圧縮封止不良の発生を低減することができる。同時に、密封が保たれることでキャビティからの、樹脂の漏れを防止することができる。また、下枠型がキャビティと同一数の貫通穴を備えても一体的に成形されているので、複数の被成形品を同時に成形できるにも拘らず、下型の寸法を小型化することができる。

なお、更に、前記下枠型の下圧縮型に対する変位量を制御する下枠駆動機構を備える場合には、樹脂の下型への配置と圧縮封止された被成形品（成形品）の取り出しが容易となる。また、離型フィルムを下型に用いる場合には、離型フィルムへの応力を最小限にすることが可能なので、離型フィルムの破損による成形品の不良発生を防止でき、且つ離型フィルムの再利用を促し圧縮封止に係るコストを低減することができる。

なお、前記キャビティに配置される樹脂が、所定の形状と重量で予備成形されている場合には、圧縮封止に用いる樹脂量の変動を少なくできる。同時に、樹脂の扱いが容易で、且つその管理も容易となる。

なお、前記樹脂は、連続した離型フィルムで前記キャビティに配置される場合には、樹脂をキャビティに搬送するのが容易となり、且つ使用した離型フィルムの回収も容易となる。

なお、前記樹脂は、短冊状に分離された離型フィルムで前記キャビティに配置される場合には、樹脂の搬送手段の配置を自在とすることができる。また、離型フィルムの余分な部分を極力低減できるので、離型フィルムを有効活用することができる。

なお、本発明は、相対的に接近・離反可能な上型と下型とを有し、複数の被成形品を該上型と下型との間に並列成形された複数のキャビティに配置して樹脂にて圧縮封止を行う圧縮成形方法であって、前記キャビティに前記被成形品をそれぞれ配置する工程と、該被成形品の前記厚みの違いに応じて該被成形品の保持される保持高さを変更し該キャビティにおける該被成形品の圧縮封止側の面を同位置にさせることで該キャビティ毎に生じる封止圧力の差を緩和し前記圧縮封止を行う工程と、を含むことを特徴とする圧縮成形方法とも捉えることができる。

本発明によれば、厚みの違う複数の被封止品に対して、圧縮封止不良を防止しつつ同時に成形可能とし且つ樹脂の部分の厚みを均一にすることができる。

本発明の第１実施形態の一例が適用された圧縮成形用金型の模式図 図１の圧縮成形用金型の一連の動作を示す模式図 圧縮成形用金型の緩衝機構の効果を示す模式図 本発明の第２実施形態の一例が適用された圧縮成形用金型の模式図

以下、本発明の実施形態の例を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の第１実施形態の一例が適用された圧縮成形用金型の模式図である。概略的な特徴について以下説明する。

圧縮成形用金型１００は、図１に示す如く、相対的に接近・離反可能な上型１１２と下型１４０とを有し、２つの被成形品１０２（１０２Ａ、１０２Ｂ）を上型１１２と下型１４０との間に（Ｘ方向で）並列成形された２つの被成形品１０２と同一数（２つ）のキャビティに配置して樹脂１０４（１０４Ａ、１０４Ｂ）にて圧縮封止を行う。そして、圧縮成形用金型１００は、キャビティ毎に、２つの被成形品１０２の厚みの違いに応じて被成形品１０２の保持高さ（Ｚ方向）を変更しキャビティにおける被成形品１０２の圧縮封止側の面を同位置にさせる緩衝機構１２４を備えている。このため、緩衝機構１２４により、圧縮封止を行う状態では、保持高さ（Ｚ方向）の変更によりキャビティ毎に生じる封止圧力の差が緩和される。ここで、キャビティは、上型１１２の上圧縮型１２２（１２２Ａ、１２２Ｂ）と下型１４０の下圧縮型１５０（１５０Ａ、１５０Ｂ）と下枠型１４８とで囲まれる樹脂封止のための空間をいう。

なお、被成形品１０２は、例えば、半導体チップが搭載された基板（リードフレームを含む）などである。そして、半導体チップが搭載された側の基板の表面が被成形品１０２の圧縮封止側の面となる。その圧縮封止される領域には半導体チップが搭載されており、圧縮封止される領域の外側には基板のみが存在する構成とされている。樹脂１０４は、当該圧縮封止される領域を圧縮封止で充填するように所定の形状と重量で予備成形されている。離型フィルム１０６は、短冊状に分離されており、伸縮可能である。離型フィルム１０６は、圧縮封止した際のキャビティからの被成形品１０２の剥離性向上とキャビティ汚れの防止とをすることができる。本実施形態では、被成形品１０２、樹脂１０４はそれぞれ、図示せぬローダによりキャビティに配置される。また、本実施形態では、被成形品１０２Ａ、１０２Ｂは、誤差によりその厚みが違うものの同一とされていることから、樹脂１０４Ａ、１０４Ｂとを同一としている。しかし、これに限られるものはなく、被成形品は同一でなくてもよい。

以下、詳細に構成を説明する。

圧縮成形用金型１００は、図１に示す如く、固定プラテン１１０に固定された上型１１２と、固定プラテン１１０に対して接近・離反可能な可動プラテン１３８に取付けられた下型１４０とを備える。

前記上型１１２は、図１に示す如く、断熱板１１４と上主型１１６と上固定枠１１８と上枠型１２０と上圧縮型１２２（１２２Ａ、１２２Ｂ）とを有する。断熱板１１４は、固定プラテン１１０に当接して配置され、上主型１１６の温度が固定プラテン１１０に拡散することを防止している。上主型１１６は、断熱板１１４の下面に取付けられている。上主型１１６は、緩衝機構１２４を介して上圧縮型１２２を支持している。

緩衝機構１２４は、貫通穴１１６Ａとガイドピン１２６と緩衝ばね１２８とを有する。貫通穴１１６Ａは、上主型１１６に複数設けられている。貫通穴１１６Ａは、その上端部が頭部受け孔１１６ＡＡ、その下端部がばね受け孔１１６ＡＣ、上端部と下端部の間がピン穴１１６ＡＢとされている。ガイドピン１２６は、複数の貫通穴１１６Ａに挿入され相対的に接近・離反可能な方向（Ｚ方向）で変位可能とされている。ガイドピン１２６の頭部は、ピン穴１１６ＡＢよりも大径に設定されて、頭部受け孔１１６ＡＡに収容されている。このため、ガイドピン１２６の頭部で上主型１１６に対して脱落防止構造が構成されている（頭部受け孔１１６ＡＡの内径は、ピン穴１１６ＡＢの内径よりも大きい）。ガイドピン１２６の先端部（下端部）は、上圧縮型１２２の上面に取付けられており、ガイドピン１２６と上圧縮型１２２とは一体化されている。緩衝ばね１２８は、ばね受け孔１１６ＡＣに配置され、その緩衝ばね１２８の中心をガイドピン１２６が貫通している。緩衝ばね１２８は、いわゆる上主型１１６から吊り下げられた状態の上圧縮型１２２に対して、常に下型側に付勢している。即ち、緩衝ばね１２８は、上主型１１６と上圧縮型１２２との間に配置され上主型１１６と上圧縮型１２２とを離反させるように付勢を与えている。

このような緩衝機構１２４によって、上圧縮型１２２Ａ、１２２Ｂがそれぞれ、上主型１１６に対して相対的に接近・離反可能な方向（Ｚ方向）で変位可能とされている。即ち、圧縮封止を行う状態では、上圧縮型１２２に対して、下型側から圧力が加わると、緩衝ばね１２８が圧縮され、上圧縮型１２２Ａ、１２２Ｂそれぞれが上主型１１６のほうへ移動することとなる。即ち、緩衝機構１２４は、キャビティ毎に、被成形品１０２の厚みの違いに応じて被成形品１０２の保持高さを変更しキャビティにおける被成形品１０２の圧縮封止側の面を２つとも同じ保持高さ（同位置）にすることができる。なお、本実施形態においては、緩衝ばね１２８として皿ばねが用いられていたが、これに限定されない。

上圧縮型１２２は、キャビティと同一数（２つ）であり、内部にヒータ１３０を備えている。ヒータ１３０は、特に上圧縮型１２２を加熱し、所定の温度とするようにされている。上圧縮型１２２Ａ、１２２Ｂの下面はそれぞれ、キャビティの上面を構成し、被成形品１０２Ａ、１０２Ｂをそれぞれ保持する。上圧縮型１２２の周囲には上枠型１２０が配置されている。即ち、上枠型１２０には、上圧縮型１２２に嵌合される貫通穴が設けられている。上枠型１２０は、ばね１３２を介して上主型１１６に接続されている。上枠型１２０の更に外周には、上固定枠１１８が配置され、上主型１１６に固定されている。

上枠型１２０と上固定枠１１８との間には、Ｏリング１３４が配置されている。また、上圧縮型１２２には図示せぬ、被成形品１０２に吸着力を与える吸着機構や、減圧機構が設けられている。このため、上枠型１２０が下型１４０と離型フィルム１０６を介して当接した状態で、上枠型１２０が上圧縮型１２２に対して相対的に変位したとする。その場合であっても上型１１２と下型１４０との間で密閉状態が構成され減圧可能とされている。なお、上枠型１２０は、上圧縮型１２２に被成形品１０２が保持された状態においても、被成形品１０２で制限されることなく、上圧縮型１２２に対して移動可能とされている。

前記下型１４０は、図１に示す如く、断熱板１４２と下主型１４４と下枠型１４８と下圧縮型１５０とを有する。断熱板１４２は、可動プラテン１３８に当接して配置され、下主型１４４の温度が可動プラテン１３８に拡散することを防止している。下主型１４４は、断熱板１４２の上面に取付けられている。下主型１４４は、２つの下圧縮型１５０Ａ、１５０Ｂを支持している。下主型１４４には、ヒータ１３０が設けられており、所定の温度とするようにされている。下枠型１４８は、上型１１２の上圧縮型１２２に保持される被成形品１０２の圧縮封止される領域の外側を上型１１２の上圧縮型１２２と把持（クランプ）する。また、下枠型１４８には、上圧縮型１２２Ａ、１２２Ｂそれぞれに対応して２つのキャビティと同一数の貫通穴が設けられ一体的に成形されている。下圧縮型１５０は、当該貫通穴にそれぞれ嵌合して配置されている。下枠型１４８は、ばね１５２を介して下主型１４４に取付られている。そのため、下枠型１４８は、下圧縮型１５０に対して移動可能とされている。下枠型１４８と下圧縮型１５０との嵌合する部分にはＯリング１５４などの密閉部材が設けられている。なお、下枠型１４８は、上枠型１２０と上圧縮型１２２とに対向している。このため、下枠型１４８が上枠型１２０と当接した状態で、下枠型１４８が下圧縮型１５０に対して相対的に変位しても下型１４０と上型１１２との密閉が保たれている。なお、下型１４０には、離型フィルム１０６を吸着するための図示せぬ減圧機構が設けられている。

下枠駆動機構１５６は、可動プラテン１３８に取付られ、下枠型１４８と係合している。そして、下枠駆動機構１５６は、下枠型１４８の下圧縮型１５０に対する変位量を制御することができる。

次に、上型１１２の緩衝ばね１２８及びばね１３２と、下型１４０のばね１５２の強弱関係について説明する。ばね１３２による力Ｆ１と、ばね１５２による力Ｆ２と、緩衝ばね１２８による力Ｆ３との関係は式（１）で示される。なお、力Ｆ１〜Ｆ３は、それぞれのばね全ての力を合計したものである。

Ｆ１＜Ｆ２＜Ｆ３ （１）

即ち、下枠駆動機構１５６は、上枠型１２０と下枠型１４８が当接した状態であっても、下枠型１４８の下圧縮型１５０に対する変位量を制御することができる。

ここで、緩衝ばね１２８のすべてが機能していない状態のときの力Ｆ４（＜Ｆ３）では、式（２）が成立する。

Ｆ２＞Ｆ４ （２）

即ち、例えば下枠型１４８に被成形品１０２Ａを介して上圧縮型１２２Ａのみが当接した状態では、下枠型１４８が圧縮されず、上圧縮型１２２Ａのみが変位する。しかし、下枠型１４８に被成形品１０２を介して上圧縮型１２２Ｂも当接した状態となると、下枠型１４８が圧縮されることとなる。

次に、圧縮成形用金型１００の動作について、図２を用いて説明する。

上型１１２と下型１４０とが離反された型開き状態において、離型フィルム１０６が下型１４０上に配置されて吸着される。このとき、下枠駆動機構１５６により、下枠型１４８の上面は下圧縮型１５０の上面の位置から所定の高さ（樹脂が配置される際に不都合を生じさせない程度の高さ）とされる。また、この状態では、上型１１２と下型１４０は圧縮封止する際の一定の温度（例えば１７５度）とされている（図２（Ａ））。

次に、図示せぬ搬送機構により、被成形品１０２と樹脂１０４とがそれぞれ、圧縮成形用金型１００に供給される（図２（Ｂ））。

次に、上圧縮型１２２Ａ、１２２Ｂにそれぞれ被成形品１０２Ａ、１０２Ｂを保持させる。また、離型フィルム１０６上の各キャビティに樹脂１０４Ａ、１０４Ｂを配置する（図２（Ｃ））。なお、被成形品１０２Ａ、１０２Ｂの吸着による保持は同時でなくてもよい。樹脂１０４の配置は、樹脂１０４が硬化するまでの時間を合わせるために、可能な限り同時に行う。

次に、可動プラテン１３８を上昇させて下型１４０を上型１１２に接近させていく。このとき、下枠駆動機構１５６により、下枠型１４８も上昇させる。すると、上枠型１２０と下枠型１４８とが離型フィルム１０６を介して当接して、離型フィルム１０６が固定される。同時に、上型１１２と下型１４０とで密閉状態が構成される。そして、上型１１２と下型１４０の間の減圧が行われる（図２（Ｄ））。

更に、上型１１２と下型１４０とを接近させ、ばね１３２を縮ませて、上圧縮型１２２と下枠型１４８とで被成形品１０２を把持（クランプ）する。このため、被成形品１０２がしっかり固定される。なお、本実施形態では、被成形品１０２Ａが被成形品１０２Ｂよりも厚みが大きいとしているので、最初に、上圧縮型１２２Ａと下枠型１４８とで、被成形品１０２Ａをクランプする。しかし、被成形品１０２Ｂを介して上圧縮型１２２Ｂと下枠型１４８とが当接していない状態では、式（２）の関係となる。このため、上圧縮型１２２Ａを支える緩衝機構１２４の緩衝ばね１２８が圧縮されてから、下枠型１４８は上圧縮型１２２Ｂに保持された被成形品１０２Ｂをクランプする（図２（Ｅ））。即ち、被成形品１０２Ａ、１０２Ｂの圧縮封止側の面は同位置となる。クランプした後は、式（１）の関係に従い、下枠型１４８が圧縮される。

次に、可動プラテン１３８を更に上方に移動させて上型１１２を下型１４０に接近させていく。そして、上下方向（１軸方向）で圧縮封止し、型締めを完了させる（図２（Ｆ））。

次に、可動プラテン１３８を固定プラテン１１０から離反させる。そして、上型１１２と下型１４０の型開きをする（図２（Ｇ））。このとき、下枠駆動機構１５６により、下枠型１４８の位置を圧縮封止の状態の位置としておく。このため、成形品が取り出しやすくなり、かつ次の圧縮封止が容易となる。そして、圧縮封止された被成形品１０２（単に成形品と称する）が、図示せぬ搬送装置にて取り出される。

このように、本実施形態においては、キャビティ毎に、２つの被成形品１０２Ａ、１０２Ｂの厚みの違いに応じて被成形品１０２の保持高さを変更しキャビティにおける被成形品１０２の圧縮封止側の面を同位置にさせる緩衝機構１２４を備えている。このため、圧縮封止を行う状態では、該保持高さの変更によりキャビティ毎に生じる封止圧力の差を緩和させている。実際に、被成形品１０２の厚みの違いを横軸に取り、縦軸に封止圧力の差を比率（％）で示した結果を図３に示す。黒塗り◆で示す符号Ａのデータが緩衝機構のない場合であり、黒塗り■で示す符号Ｂのデータが緩衝機構１２４のある場合である。このように、緩衝機構１２４により被封止品１０２の厚みの差異で生じる封止圧力の差が低減（緩和）されている。

また、被成形品１０２の厚みの違いに応じて被成形品１０２の保持高さが変更されキャビティにおける被成形品１０２の圧縮封止側の面が同位置になるので、被成形品１０２の厚みが違ってもキャビティの体積が一定に保たれる。つまり、圧縮封止を行う状態では、単純な並列成形されたキャビティの構造でありながら、キャビティ毎の封止圧力の差が緩和されて、樹脂漏れなどの圧縮封止不良を防止することができる。同時に、キャビティにおける被成形品１０２の圧縮封止側の面が同位置とされているので、厚みの違う被成形品１０２に関わらずに樹脂の部分の厚みを均一にすることができる。

そして、本実施形態では、上型１１２と下型１４０との間に並列成形された２つキャビティを備えているので、上型１１２と下型１４０との相対的な接近・離反という単純な動作で、２つの被成形品１０２が同時に成形可能となる。

また、上型１１２が、キャビティと同一数であって被成形品１０２を保持するとともにキャビティの上面を構成する上圧縮型１２２と、上圧縮型１２２を緩衝機構１２４を介して支持する上主型１１６と、を備え、上圧縮型１２２がそれぞれ上主型１１６に対して相対的に接近・離反可能な方向（Ｚ方向）で変位可能とされている。このため、結果的に樹脂１０４を下型１４０に配置することができ、圧縮成形用金型１００の構成を簡略にしながら圧縮成形用金型１００の動作を安定して行うことができる。

また、緩衝機構１２４が、上主型１１６に設けられた複数の貫通穴１１６Ａと、複数の貫通穴１１６Ａに挿入され相対的に接近・離反可能な方向（Ｚ方向）で変位可能とされるとともに上主型１１６に対して脱落防止構造を備え上圧縮型１２２に取付けられるガイドピン１２６と、上主型１１６と上圧縮型１２２との間に配置され上主型１１６と上圧縮型１２２とを離反させるように付勢を与える複数の緩衝ばね１２８と、を有する。このため、緩衝機構１２４の構成を簡略化でき、結果的に圧縮成形用金型１００の低コスト化を促進することができる。

また、更に、上型１１２が上圧縮型１２２に嵌合される貫通穴の設けられた上枠型１２０を備え、上枠型１２０が上圧縮型１２２に対して相対的に変位しても上型１１２と下型１４０との間で減圧可能とされている。このため、下型１４０と上枠型１２０とが接触した段階で密封状態を作ることができ、早い段階で上型１１２と下型１４０との間で減圧状態とすることができる。つまり、圧縮封止する際に、樹脂１０４の被成形品１０２への充填を速く且つ十分に行うことができる。即ち、圧縮封止工程を短縮して、更に圧縮封止不良を低減することができる。

また、下型１４０が、被成形品１０２の圧縮封止される領域の外側を上型１１２と把持すると共にキャビティと同一数の貫通穴が設けられ一体的に成形された下枠型１４８と、該貫通穴にそれぞれ嵌合して配置される下圧縮型１５０と、を備え、下枠型１４８が下圧縮型１５０に対して相対的に変位しても上型１１２との密封が保たれる。このため、被成形品１０２が圧縮封止される前に被成形品１０２の位置が把持（クランプ）により固定可能となる。即ち、被成形品１０２の圧縮封止される領域の位置ずれに伴う圧縮封止不良を回避できる。そして、圧縮封止する際に下圧縮型１５０の位置が調整可能となることで樹脂量変動が生じていても圧縮封止不良の発生を低減することができる。同時に、密封が保たれることで、キャビティからの樹脂１０４の漏れを防止することができる。また、下枠型１４８がキャビティと同一数の貫通穴を備えても一体的に成形されているので、複数の被成形品１０２を同時に成形できるにも拘らず、下型１４０の寸法を小型化することができる。

また、更に、下枠型１４８の下圧縮型１５０に対する変位量を制御する下枠駆動機構１５６を備えるので、樹脂１０４の下型１４０への配置と圧縮封止された被成形品１０２（成形品）の取り出しが容易となる。また、離型フィルム１０６を下型１４０に用いているので、離型フィルム１０６への応力を最小限にすることが可能である。このため、離型フィルム１０６の破損による成形品の不良発生を防止でき、且つ離型フィルム１０６の再利用を促し圧縮封止に係るコストを低減することができる。

また、キャビティに配置される樹脂１０４が、所定の形状と重量で予備成形されているので、圧縮封止に用いる樹脂量の変動を少なくできる。同時に、樹脂１０４の扱いが容易で、且つその管理も容易となる。

また、樹脂１０４は、短冊状に分離された離型フィルム１０６でキャビティに配置されているので、樹脂１０４の搬送手段の配置を自在とすることができる。また、離型フィルム１０６の余分な部分を極力低減できるので、離型フィルム１０６を有効活用することができる。

即ち、本実施形態によれば、厚みの違う複数の被封止品１０２に対して、圧縮封止不良を防止しつつ同時に成形可能とし且つ樹脂の部分の厚みを均一にすることができる。

本発明について第１実施形態を挙げて説明したが、本発明は第１実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の要旨を逸脱しない範囲においての改良並びに設計の変更が可能なことは言うまでもない。

上記実施形態においては、緩衝ばねが１種類のみであったが、本発明はこれに限定されない。緩衝ばねの数や種類は限定されないが、例えば緩衝ばねが、第１ばねと、第１ばねのばね定数よりも大きい第２ばねの２種類以上を有し、上圧縮型がそれぞれ上主型に接近していく状態で、該第１ばねで先に上圧縮型と上主型との間に付勢が与えられていてもよい。図４に具体的に２種類の緩衝ばねを備える第２実施形態を示す。

図４では、図１で示されていた離型フィルムや下型のヒータや下枠駆動機構などが省略されているが、適宜使用することができる。ここでは、上圧縮型２２２（２２２Ａ、２２２Ｂ）のそれぞれ中央に、両側に配置されたガイドピン２２６Ｂよりも径の大きいガイドピン２２６Ａが設けられている。そして、ガイドピン２２６Ａの周囲には、両側にある緩衝ばね２２８Ｂ（第１ばね）よりもばね定数の大きな緩衝ばね２２８Ａ（第２ばね）が配置されている。緩衝ばね２２８Ｂの長さＬ２は緩衝ばね２２８Ａの長さＬ３とほぼ同等である。しかし、貫通穴２１６Ｂにおけるばね受け孔の長さに比べて、貫通穴２１６Ａにおけるばね受け孔の長さは長く、上圧縮型２２２の上面から貫通穴２１６Ａのばね受け孔の上端部までの長さＬ４は、長さＬ３よりも長い。このため、型締めの際に、被成形品２０２Ａだけが緩衝ばね２２８Ｂで付勢されている状態では、被成形品２０２Ａの保持高さを容易に変更することができる。なお、その他の構成は、第１実施形態と同一なので、符号の上一桁の数字を変更して説明は省略する。

また、上記実施形態においては、２つのキャビティを備えていたが、本発明はこれに限定されない。３つ以上のキャビティであってもよい。その際、必ずしもすべてのキャビティを使用する必要はなく、適宜いずれか１つ以上のキャビティのみを使用することもできる。

また、上記実施形態においては、上型が固定プラテンに取付られ固定されていたが、本発明はこれに限定されず、下型が固定プラテンに取付られ固定されて、上型が接近・離反可能な方向において移動可能とされていてもよい。

また、上記実施形態においては、前記上型が、キャビティと同一数であって前記被成形品を保持するとともに前記キャビティの上面を構成する上圧縮型と、前記上圧縮型を前記緩衝機構を介して支持する上主型と、を備え、該上圧縮型がそれぞれ該上主型に対して前記相対的に接近・離反可能な方向（Ｚ方向）で変位可能とされていたが、本発明はこれに限定されず、たとえば下型で被成形品が保持される構成であってもよい。

また、上記実施形態においては、前記緩衝機構が、前記上主型に設けられた複数の貫通穴と、該複数の貫通穴に挿入され前記相対的に接近・離反可能な方向（Ｚ方向）で変位可能とされるとともに該上主型に対して脱落防止構造を備え前記上圧縮型に取付けられるガイドピンと、該上主型と前記上圧縮型との間に配置され該上主型と上圧縮型とを離反させるように付勢を与える複数の緩衝ばねと、を有していたが、本発明はこれに限定されず、例えば、緩衝ばねでなく広く弾性部材を用いることもできるし、ガイドピン等を使用しなくてもよい。

また、上記実施形態においては、前記上型は前記上圧縮型に嵌合される貫通穴の設けられた上枠型を備え、該上枠型が該上圧縮型に対して相対的に変位しても前記上型と前記下型との間で減圧可能とされていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、上枠型を備えなくてもよいし、必ずしもキャビティの減圧が可能とされていなくてもよい。

また、上記実施形態においては、前記下型が、前記被成形品の圧縮封止される領域の外側を前記上型と把持すると共に前記キャビティと同一数の貫通穴が設けられ一体的に成形された下枠型と、該貫通穴にそれぞれ嵌合して配置される下圧縮型と、を備え、該下枠型が該下圧縮型に対して相対的に変位しても前記上型との密封が保たれていたが、本発明はこれに限定されない。例えば下型が下枠型と下圧縮型とに分かれている必要はない。また、下枠型が一体でなく、貫通穴毎に分離していてもよい。更に、前記密封が必ずしも必要とされていない。

また、上記実施形態においては、キャビティに配置される樹脂は所定の形状と重量で予備成形されていたが、本発明はこれに限定されずに、粉状、粒状の樹脂でもよいし、液状の樹脂であってもよい。

また、上記実施形態においては、離型フィルムは短冊状とされていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、樹脂は、連続した離型フィルムでキャビティに配置されてもよい。その場合には、樹脂をキャビティに搬送するのが容易となり、且つ使用した離型フィルムの回収も容易となる。或いは、下型が吸着機構を持たず、離型フィルムを用いなくてもよい。

本発明の圧縮成形用金型は、例えば半導体チップが搭載された基板（リードフレームを含む）等の被成形品を樹脂にて圧縮封止する用途などに広く用いることができる。

１００、２００…圧縮成形用金型
１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、２０２、２０２Ａ、２０２Ｂ…被成形品
１０４、１０４Ａ、１０４Ｂ…樹脂
１０６…離型フィルム
１１０、２１０…固定プラテン
１１２、２１２…上型
１１４、１４２、２１４、２４２…断熱板
１１６、２１６…上主型
１１６Ａ、２１６Ａ、２１６Ｂ…貫通穴
１１８、２１８…上固定枠
１２０、２２０…上枠型
１２２、１２２Ａ、１２２Ｂ、２２２、２２２Ａ、２２２Ｂ…上圧縮型
１２４、２２４…緩衝機構
１２６、２２６Ａ、２２６Ｂ…ガイドピン
１２８、２２８Ａ、２２８Ｂ…緩衝ばね
１３０…ヒータ
１３２、１５２、２３２、２５２…ばね
１３４、１５４、２３４、２５４…Ｏリング
１３８、２３８…可動プラテン
１４０、２４０…下型
１４４、２４４…下主型
１４８、２４８…下枠型
１５０、１５０Ａ、１５０Ｂ、２５０Ａ、２５０Ｂ…下圧縮型
１５６…下枠駆動機構

Claims (11)

1. 相対的に接近・離反可能な上型と下型とを有し、複数の被成形品を該上型と下型との間に並列成形された複数のキャビティに配置して樹脂にて圧縮封止を行う圧縮成形用金型であって、
   前記キャビティ毎に、前記複数の被成形品の厚みの違いに応じて該被成形品の保持高さを変更し該キャビティにおける該被成形品の圧縮封止側の面を同位置にさせる緩衝機構を備える
   ことを特徴とする圧縮成形用金型。
2. 請求項１において、
   前記上型は、前記キャビティと同一数であって前記被成形品を保持するとともに該キャビティの上面を構成する上圧縮型と、
   前記上圧縮型を前記緩衝機構を介して支持する上主型と、を備え、
   該上圧縮型がそれぞれ該上主型に対して前記相対的に接近・離反可能な方向で変位可能とされている
   ことを特徴とする圧縮成形用金型。
3. 請求項２において、
   前記緩衝機構は、前記上主型に設けられた複数の貫通穴と、
   該複数の貫通穴に挿入され前記相対的に接近・離反可能な方向で変位可能とされるとともに該上主型に対して脱落防止構造を備え前記上圧縮型に取付けられるガイドピンと、
   該上主型と前記上圧縮型との間に配置され該上主型と上圧縮型とを離反させるように付勢を与える複数の緩衝ばねと、を有する
   ことを特徴とする圧縮成形用金型。
4. 請求項３において、
   前記緩衝ばねは、第１ばねと、該第１ばねのばね定数よりも大きい第２ばねの２種類以上を有し、
   前記上圧縮型がそれぞれ前記上主型に接近していく状態で、該第１ばねで先に該上圧縮型と該上主型との間に付勢が与えられる
   ことを特徴とする圧縮成形用金型。
5. 請求項２乃至４のいずれかにおいて、更に、
   前記上型は前記上圧縮型に嵌合される貫通穴の設けられた上枠型を備え、
   該上枠型が該上圧縮型に対して相対的に変位しても前記上型と前記下型との間で減圧可能とされている
   ことを特徴とする圧縮成形用金型。
6. 請求項１乃至５のいずれかにおいて、
   前記下型は、前記被成形品の圧縮封止される領域の外側を前記上型と把持すると共に前記キャビティと同一数の貫通穴が設けられ一体的に成形された下枠型と、該貫通穴にそれぞれ嵌合して配置される下圧縮型と、を備え、
   該下枠型が該下圧縮型に対して相対的に変位しても前記上型との密封が保たれる
   ことを特徴とする圧縮成形用金型。
7. 請求項６において、更に、
   前記下枠型の下圧縮型に対する変位量を制御する下枠駆動機構を備える
   ことを特徴とする圧縮成形用金型。
8. 請求項１乃至７のいずれかにおいて、
   前記キャビティに配置される樹脂は、所定の形状と重量で予備成形されている
   ことを特徴とする圧縮成形用金型。
9. 請求項１乃至８のいずれかにおいて、
   前記樹脂は、連続した離型フィルムで前記キャビティに配置される
   ことを特徴とする圧縮成形用金型。
10. 請求項１乃至８のいずれかにおいて、
    前記樹脂は、短冊状に分離された離型フィルムで前記キャビティに配置される
    ことを特徴とする圧縮成形用金型。
11. 相対的に接近・離反可能な上型と下型とを有し、複数の被成形品を該上型と下型との間に並列成形された複数のキャビティに配置して樹脂にて圧縮封止を行う圧縮成形方法であって、
    前記キャビティに前記被成形品をそれぞれ配置する工程と、
    該被成形品の前記厚みの違いに応じて該被成形品の保持される保持高さを変更し該キャビティにおける該被成形品の圧縮封止側の面を同位置にさせることで該キャビティ毎に生じる封止圧力の差を緩和し前記圧縮封止を行う工程と、
    を含むことを特徴とする圧縮成形方法。

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