JP2022125946A - 樹脂成形品の製造方法、成形型及び樹脂成形装置 - Google Patents

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Abstract

Figure 2022125946000001
【課題】 本発明は、仮固定用シートを介してキャリアにチップが仮固定された状態で樹脂成形しても、成形不良の発生を低減可能な樹脂成形品の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明の樹脂成形品の製造方法は、
仮固定用シート１２を介してキャリア１１にチップ２１が仮固定された成形対象物を、トランスファ成形により樹脂成形する樹脂成形品の製造方法であって、
成形型１０００を用いて前記成形対象物をトランスファ成形により樹脂成形する樹脂成形工程を含み、
成形型１０００に配置された仮固定用シート１２と、チップ２１が仮固定された側で仮固定シート１２に対向する対向面とが接触しないように、空隙Ｇが形成された状態で、前記樹脂成形工程を行うことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、樹脂成形品の製造方法、成形型及び樹脂成形装置に関する。
ＩＣ、半導体チップ等の電子素子（以下、単に「チップ」ということがある。）は、樹脂封止（樹脂成形）されて用いられることが多い。より具体的には、例えば、チップを樹脂封止することにより、前記チップが樹脂封止された電子部品（完成品としての電子部品、又はパッケージ等ともいう。以下、単に「電子部品」ということがある。）とすることができる。
例えば、特許文献１の図面及びその説明には、半導体装置製造用耐熱性粘着シート（仮固定用シート）２を用いて基板（キャリア）３にチップ１を仮固定し、樹脂成形した後に樹脂成形品から仮固定シートを剥離させる技術が開示されている。
特開２０１１－１２９６４９号公報
特許文献１のように仮固定用シートを介してキャリアにチップが仮固定された成形対象物を樹脂成形する方法は、例えば、図８（ａ）及び（ｂ）のようにして行うことができる。図８（ａ）は、この樹脂成形方法を行うための成形型の要部断面図である。図示のとおり、この成形型は、上型１００及び下型２００を主要構成要素とする。上型１００は、上型メインキャビティブロック１００ａと上型メインキャビティ１００ａを保持する上型ホルダーベース１００ｂとを備えている。下型２００は、下型メインキャビティブロック２００ａと下型メインキャビティ２００ａを保持する下型ホルダーベース２００ｂとを備えている。上型メインキャビティブロック１００ａは、下型メインキャビティブロック２００ａと対向する側の面（下面）に型キャビティが形成され、その型キャビティ内で樹脂成形が可能である。下型メインキャビティブロック２００ａは、図示のとおり、上型メインキャビティブロック１００ａと対向する側の面（上面）にキャリア１１を載置することができる。キャリア１１は、図示のとおり、下型メインキャビティブロック２００ａと接する側と反対側の面に仮固定シート１２を貼付することができる。仮固定シート１２は、図示のとおり、キャリア１１に貼付される側と反対側の面にチップ２１が仮固定されている。すなわち、図示のように、仮固定シート１２が貼付されたキャリア１１に対して、キャリア１１とは反対側の仮固定シート１２の表面にチップ２１を貼付することで、仮固定用シート１２を介して（仮固定シート１２を用いて）キャリア１１にチップ２１を仮固定することができる。図示のとおり、上型１００（上型メインキャビティブロック１００ａ）と、仮固定シート１２が貼付されたキャリア１１とを接触させて閉じ、上下から圧力をかける（クランプする）ことで、型締めが可能である。上型メインキャビティブロック１００ａの型キャビティ（以下、単に「型キャビティ」ということがある。）の側方には、図示のとおり、ポットブロック３０及びカルブロック４０が配置されている。ポットブロック３０内の空間（ポットともいう。図８では図示せず。）には、樹脂成形用の樹脂材料が溶融した溶融樹脂（図示せず）を収容可能である。カルブロック４０は、ポットブロック３０の上方に配置されている。ポットブロック３０とカルブロック４０とで囲まれて閉じられた空間は、ランナ及びゲートを介して型キャビティと連通している。そして、ポットブロック３０内の空間（ポット）に収容された溶融樹脂を、プランジャ（図８では図示せず）を用いて下方から押しだすことが可能である。それにより、溶融樹脂を、ランナ及びゲートを介して横方向に流動させて（すなわち、型キャビティの側方から移送して）、型キャビティ内に供給することができる。カルブロック４０の下方、ランナ内、ゲート内、及び型キャビティ内の溶融樹脂が固化することにより、図示のとおり、それぞれ、カル２０ａ、ランナ樹脂部２０ｂ、ゲート樹脂部２０ｃ、及び封止樹脂２０となる。これにより、図示のとおり、仮固定用シート１２を介して（仮固定シート１２を用いて）キャリア１１にチップ２１が仮固定された状態で、チップ２１を封止樹脂２０により樹脂成形（樹脂封止）することができる。
一方、図８（ｂ）は、図８（ａ）のランナ部分をＡ－Ａ方向に見た断面図である。図８（ａ）のように型締めしてクランプした場合、ランナ部及びゲート部以外の箇所には、図８（ｂ）の矢印に示すとおり上下からクランプ力（クランプ荷重又はクランプ圧ともいう。）が掛かるが、ランナ部及びゲート部にはクランプ力が掛からない。このため、仮固定シート１２にクランプ力が掛かる部分では、クランプ力に起因する応力によって仮固定シート１２が横方向に伸びる力が働く。このため、ランナ部分及びゲート部分では、図８（ｂ）のように仮固定シート１２の両側から内側に押すような力が働き、仮固定シート１２が浮き上がるおそれがある。このようになると、仮固定シート１２が浮き上がった部分で、キャリア１１と仮固定シート１２との間に溶融樹脂が入り込み、成形不良が起こるおそれがある。
そこで、本発明は、仮固定用シートを介してキャリアにチップが仮固定された状態で樹脂成形しても、成形不良の発生を低減可能な樹脂成形品の製造方法、成形型及び樹脂成形装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するために、本発明の樹脂成形品の製造方法は、
仮固定用シートを介してキャリアにチップが仮固定された成形対象物を、トランスファ成形により樹脂成形する樹脂成形品の製造方法であって、
成形型を用いて前記成形対象物をトランスファ成形により樹脂成形する樹脂成形工程を含み、
前記成形型に配置された前記仮固定用シートと、前記チップが仮固定された側で前記仮固定シートに対向する対向面とが接触しないように、空隙が形成された状態で、前記樹脂成形工程を行うことを特徴とする。
本発明の成形型は、
前記本発明の樹脂成形品の製造方法を行うための成形型であり、
前記成形型に配置された前記仮固定用シートと、前記チップが仮固定された側で前記仮固定シートに対向する前記対向面とが接触しないように、前記空隙が形成された状態で、前記樹脂成形工程を行うことが可能であることを特徴とする。
本発明の樹脂成形装置は、前記本発明の成形型を含み、前記本発明の樹脂成形品の製造方法を行うための樹脂成形装置である。
本発明によれば、仮固定用シートを介してキャリアにチップが仮固定された状態で樹脂成形しても、成形不良の発生を低減可能な樹脂成形品の製造方法、成形型及び樹脂成形装置を提供することができる。
図１は、本発明の成形型及びそれを用いた本発明の樹脂成形品の製造方法の一工程の一例を示す要部断面図である。 図２（ａ）は、図１の成形型における下型及び下型ホルダーベースをキャビティ面から見た平面図である。図２（ｂ）は、図１の成形型における上型及び上型ホルダーベースをキャビティ面から見た平面図である。 図３（ａ）は、図２（ａ）と同様、図１の成形型における下型及び下型ホルダーベースをキャビティ面から見た平面図である。図３（ｂ）は、図２（ａ）の成形型をＡ－Ａ方向に見た断面図である。図３（ｃ）は、図２（ａ）の成形型をＢ－Ｂ方向に見た断面図である。 図４（ａ）及び（ｂ）は、樹脂成形品から仮固定シートを剥離する工程の一例を示す工程断面図である。 図５は、本発明の成形型及びそれを用いた本発明の樹脂成形品の製造方法の一工程の別の一例を示す要部断面図である。 図６は、本発明の成形型における下型の高さを変更する機構の一例を示す断面図である。 図７は、本発明の樹脂成形装置における全体の構成の一例を示す平面図である。 図８（ａ）及び（ｂ）は、本発明と関連する成形型及びそれを用いた樹脂成形品の製造方法の一工程の一例を示す要部断面図である。
つぎに、本発明について、例を挙げてさらに詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の説明により限定されない。
本発明の樹脂成形品の製造方法は、例えば、さらに、前記樹脂成形工程後に樹脂成形品から前記仮固定用シートを剥離する剥離工程を含んでいてもよい。
本発明の樹脂成形品の製造方法は、例えば、さらに、前記成形型の少なくとも一部を移動させることで前記空隙の厚みを調整する空隙調整工程を含んでいてもよい。
本発明の樹脂成形品の製造方法は、例えば、前記対向面が、前記成形型に配置された離型フィルムにより構成され、かつ、前記仮固定用シートと前記離型フィルムとの間に前記空隙が形成された状態で、前記樹脂成形工程を行ってもよい。
本発明の樹脂成形品の製造方法は、例えば、前記対向面が、前記成形型に配置された離型フィルムにより構成され、かつ、前記仮固定用シートと前記離型フィルムとの間に前記空隙が形成された状態で、前記樹脂成形工程を行い、
さらに、前記樹脂成形工程後に樹脂成形品から前記仮固定用シートを剥離する剥離工程を含み、
前記仮固定シートが、加熱により前記樹脂成形品から剥離可能な仮固定シートであり、
前記仮固定シート及び前記樹脂成形品を、前記樹脂成形工程よりも高い温度に加熱して、前記剥離工程を行ってもよい。
本発明の成形型は、例えば、
前記樹脂成形品の製造方法において、前記対向面が、前記成形型に配置された離型フィルムにより構成され、かつ、前記仮固定用シートと前記離型フィルムとの間に前記空隙が形成された状態で、前記樹脂成形工程を行い、
前記成形型における前記仮固定シートと対向する面が離型フィルムで被覆され、かつ、前記仮固定用シートと前記離型フィルムとの間に前記空隙が形成された状態で、前記樹脂成形工程を行うことが可能な成形型であってもよい。
本発明の樹脂成形装置は、例えば、さらに、前記成形型の少なくとも一部を移動させることで前記空隙の厚みを調整する空隙調整機構を含んでいてもよい。
本発明において、成形型は、特に限定されないが、例えば、金型であっても良く、又は、セラミック型等であっても良い。
本発明において、樹脂成形品は、特に限定されないが、例えば、チップを樹脂封止した電子部品でもよい。なお、一般に、「電子部品」は、樹脂封止する前のチップをいう場合と、チップを樹脂封止した状態をいう場合とがある。ただし、本発明においては、前記チップを「電子素子」ともいい、「電子部品」は、前記チップが樹脂封止された電子部品（完成品としての電子部品）をいう。本発明において、「チップ」と「電子素子」とは同義である。本発明において、「チップ」又は「電子素子」は、樹脂封止する前のチップをいい、具体的には、例えば、ＩＣ、半導体チップ、電力制御用の半導体素子、抵抗素子、キャパシタ素子等のチップが挙げられる。なお、「半導体素子」は、例えば、半導体を素材として作られた回路素子をいう。本発明において、樹脂封止する前のチップは、樹脂封止後の電子部品と区別するために、便宜上「チップ」又は「電子素子」という。しかし、本発明における「チップ」又は「電子素子」は、樹脂封止する前のチップであれば、特に限定されず、チップ状でなくてもよい。
本発明において、成形前の樹脂材料及び成形後の樹脂としては、特に制限されず、例えば、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂であってもよいし、熱可塑性樹脂であってもよい。また、熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂を一部に含んだ複合材料であってもよい。本発明において、成形前の樹脂材料の形態としては、例えば、粉粒体状樹脂（顆粒状樹脂を含む）、液状樹脂、シート状の樹脂、タブレット状の樹脂等が挙げられる。なお、本発明において、液状樹脂とは、常温で液状であってもよいし、加熱により溶融されて液状となる溶融樹脂も含む。前記樹脂の形態は、成形型のキャビティやポット等に供給可能であれば、その他の形態でも構わない。
以下、本発明の具体的な実施例を図面に基づいて説明する。各図は、説明の便宜のため、適宜省略、誇張等をして模式的に描いている。
本実施例では、本発明の成形型の一例、それを用いた本発明の樹脂成形装置の一例、及び、それを用いた本発明の樹脂成形品の製造方法の一例について説明する。なお、本発明の樹脂成形方法は、前述のとおり、トランスファ成形により樹脂成形する樹脂成形品の製造方法である。また、本発明の成形型及び樹脂成形装置は、トランスファ成形により樹脂成形を行う。
図１は、本発明の樹脂成形品の方法を行うための、本発明の成形型の一例の要部断面図である。図示のとおり、この成形型１０００は、上型１００及び下型２００を主要構成要素とする。上型１００は、上型メインキャビティブロック１００ａと上型メインキャビティ１００ａを保持する上型ホルダーベース１００ｂとを備えている。上型メインキャビティブロック１００ａの上面及び側面は、上型ホルダーベース１００ｂで覆われている。下型２００は、下型メインキャビティブロック２００ａと下型メインキャビティ２００ａを保持する下型ホルダーベース２００ｂとを備えている。下型メインキャビティブロック２００ａの下面及び側面は、下型ホルダーベース２００ｂで覆われている。上型メインキャビティブロック１００ａは、下型メインキャビティブロック２００ａと対向する側の面（下面）に型キャビティが形成され、その型キャビティ内で樹脂成形が可能である。下型メインキャビティブロック２００ａは、図示のとおり、上型メインキャビティブロック１００ａと対向する側の面（上面）にキャリア１１を載置することができる。キャリア１１は、図示のとおり、下型メインキャビティブロック２００ａと接する側と反対側の面に仮固定シート１２を貼付することができる。仮固定シート１２は、図示のとおり、キャリア１１に貼付される側と反対側の面にチップ２１が仮固定されている。すなわち、図示のように、仮固定シート１２が貼付されたキャリア１１に対して、キャリア１１とは反対側の仮固定シート１２の表面にチップ２１を貼付することで、仮固定用シート１２を介して（仮固定シート１２を用いて）キャリア１１にチップ２１を仮固定することができる。図示のとおり、上型ホルダーベース１００ｂの側部（上型メインキャビティブロック１００ａを覆っている部分）と下型ホルダーベース２００ｂの側部（下型メインキャビティブロック２００ａを覆っている部分）とを接触させて閉じ、上下から圧力をかける（クランプする）ことで、型締めが可能である。このとき、本実施例では、後述するように、上型１００（上型メインキャビティブロック１００ａ）と、仮固定シート１２が貼付されたキャリア１１とが接触せずに、空隙が形成された状態とする。上型メインキャビティブロック１００ａの型キャビティ（以下、単に「型キャビティ」ということがある。）の側方には、図示のとおり、ポットブロック３０及びカルブロック４０が配置されている。ポットブロック３０内の空間（ポットともいう。図１では図示せず。）には、樹脂成形用の樹脂材料が溶融した溶融樹脂（図示せず）を収容可能である。カルブロック４０は、ポットブロック３０の上方に配置されている。ポットブロック３０とカルブロック４０とで囲まれて閉じられた空間は、ランナ及びゲートを介して型キャビティと連通している。そして、ポットブロック３０内の空間（ポット）に収容された溶融樹脂を、プランジャ（図１では図示せず）を用いて下方から押しだすことが可能である。それにより、溶融樹脂を、ランナ及びゲートを介して横方向に流動させて（すなわち、型キャビティの側方から移送して）、型キャビティ内に供給することができる。カルブロック４０の下方、ランナ内、ゲート内、及び型キャビティ内の溶融樹脂が固化することにより、図示のとおり、それぞれ、カル２０ａ、ランナ樹脂部２０ｂ、ゲート樹脂部２０ｃ、及び封止樹脂２０となる。これにより、図示のとおり、仮固定用シート１２を介して（仮固定シート１２を用いて）キャリア１１にチップ２１が仮固定された状態で、チップ２１を封止樹脂２０により樹脂成形（樹脂封止）することができる。
図１の成形型１０００は、図示のとおり、成形型１０００の下型２００に配置された仮固定用シート１２と、成形型１０００の上型１００における仮固定シート１２と対向する対向面とが接触しないように、空隙Ｇが形成されている。そして、この状態で、仮固定用シート１２を介してキャリア１１にチップ２１が仮固定された成形対象物を、トランスファ成形により樹脂成形することができる。図１の成形型１０００を用いれば、空隙Ｇがあるために仮固定シートに応力がかからない。このため、図８（ｂ）で説明したように仮固定シート１２が浮き上がる現象を抑制又は防止可能である。これにより、樹脂成形品の成形不良の発生を低減可能である。
図１の成形型１０００を用いた樹脂成形品の製造方法は、特に限定されず、例えば、一般的なトランスファ成形と同様又はそれに準じてもよい。例えば、成形対象物をトランスファ成形により樹脂成形する前述の樹脂成形工程も、特に限定されず、例えば、一般的なトランスファ成形と同様又はそれに準じてもよい。具体的には、例えば、前述のとおり、ポットに収容された溶融樹脂を、プランジャを用いて下方から押しだし、ランナ及びゲートを介して横方向に流動させて（すなわち、型キャビティの側方から移送して）、型キャビティ内に供給してもよい。また、それ以外の操作も特に限定されず、例えば、前述のとおり、一般的なトランスファ成形と同様又はそれに準じてもよい。また、図１では溶融樹脂を用いる例を説明したが、これに限定されず、例えば、溶融樹脂に代えて、室温で液状である液状樹脂を用いてもよい。また、図１では、上型１００が型キャビティを有し、下型の型面に、仮固定用シート１２を介してキャリア１１にチップ２１が仮固定された成形対象物を配置した。しかし、これに限定されず、上型と下型との配置を逆にしてもよい。すなわち、下型が型キャビティを有し、上型の型面に、仮固定用シート１２を介してキャリア１１にチップ２１が仮固定された成形対象物が配置されていてもよい。その場合、仮固定用シート１２と、成形型の下型における仮固定シート１２と対向する面との間に、空隙が形成されていてもよい。
前述の樹脂成形工程により、本発明の樹脂成形品の製造方法を行い、樹脂成形品を製造することができる。また、本発明の樹脂成形品の製造方法は、前述の樹脂成形工程以外の他の工程を適宜含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。例えば、本発明の樹脂成形品の製造方法は、前述のとおり、さらに、前記樹脂成形工程後に樹脂成形品から前記仮固定用シートを剥離する剥離工程を含んでいてもよい。また、本発明の樹脂成形品の製造方法は、さらに、成形後の樹脂から、カル、ランナ樹脂部等の不要樹脂部を除去する不要樹脂部除去工程を含んでいてもよい。この不要樹脂部除去工程も、特に限定されず、例えば、一般的なトランスファ成形と同様又はそれに準じてもよい。
図４（ａ）及び（ｂ）の工程断面図に、前記樹脂成形工程後に樹脂成形品から前記仮固定用シートを剥離する剥離工程の一例を示す。図４（ａ）は、図１で説明した樹脂成形工程後に、前述の不要樹脂除去工程により、成形後の封止樹脂２０から不要樹脂部（カル２０ａ、ランナ樹脂部２０ｂ及びゲート樹脂部２０ｃ）を除去した状態を示す図である。図示のとおり、仮固定シート１２上のチップ２１は、封止樹脂２０により封止（樹脂成形）されている。また、封止樹脂２０には樹脂バリ（フラッシュともいう）２０ｄが付着している。この樹脂バリ２０ｄは、図１に示した空隙Ｇに溶融樹脂が流入し、固化して形成されたものである。まず、前述の不要樹脂除去工程後、図４（ａ）に示すとおり、チップ２１、封止樹脂２０及びバリ２０ｄを、キャリア１１及び仮固定シート１２とともに成形型１０００から取り出す。そして、図４（ａ）の状態から、図４（ｂ）に示すとおり、仮固定シート１２を、キャリア１１とともに樹脂成形品から剥離する。すると、バリ２０ｄは極めて薄いために、仮固定シート１２に付着したまま封止樹脂２０から除去される。このようにして、チップ２１が封止樹脂２０により封止された樹脂成形品２０Ｘを製造することができる。
従来は、トランスファ成形による樹脂成形を行う場合、樹脂漏れを防ぐために、仮固定シートと、仮固定シートに対向する対向面との間には、なるべく隙間を作らないことが技術常識であった。しかし、本発明者らは、仮固定シートと、仮固定シートに対向する対向面との隙間から樹脂漏れが起こって不要なバリ（フラッシュ）が発生しても、バリを仮固定シートの剥離とともに除去できるため問題ないことを見出した。具体的には、図４（ａ）及び（ｂ）の工程断面図で例を挙げて説明したとおりである。また、仮固定用シート１２と、上型１００における仮固定シート１２と対向する対向面との間の空隙Ｇに樹脂圧が集中してバリが大きくなることを抑制又は防止する観点からは、なるべく、ごく狭い範囲に空隙Ｇが形成されている状態を避けて、広い範囲に空隙Ｇが形成されていることが好ましい。これも、本発明者らが見出したことである。
仮固定用シート１２と、上型１００における仮固定シート１２と対向する対向面との間の空隙Ｇの厚みは、特に限定されず、適宜設定可能である。空隙Ｇの厚みの好適な範囲は、キャリア１１の材質及び厚み、仮固定シート１２の材質及び厚み、樹脂成形品のパッケージ厚み（封止樹脂２０の厚み）等によっても異なるが、１００μｍ以下が好ましく、例えば、１０～９０μｍであってもよい。クランプ圧力の大きさに起因する成形型の歪み、樹脂成形品の成形不良等を抑制又は防止する観点からは、空隙Ｇの厚みが小さすぎないことが好ましい。空隙Ｇから流入した樹脂に起因するバリの厚みを抑制する観点からは、空隙Ｇの厚みが大きすぎないことが好ましい。空隙Ｇの厚みは、例えば、１０μｍ以上、２０μｍ以上、３０μｍ以上、又は４０μｍ以上であってもよく、例えば、９０μｍ以下、８０μｍ以下、７０μｍ以下、６０μｍ以下、又は５０μｍ以下であってもよく、例えば、約４０μｍであってもよい。
図１及び４において、キャリア１１は特に限定されず、例えば、一般的なトランスファ成形で用いるキャリアと同様又はそれに準じてもよく、例えば、プラスチックフィルム、ガラス、金属等であってもよい。
図１及び４において、仮固定シート１２は特に限定されず、例えば、一般的なトランスファ成形で用いる仮固定シートと同様又はそれに準じてもよい。例えば、仮固定シート１２は、加熱により剥離可能な仮固定シートであってもよい。この場合、例えば、前述のとおり、仮固定シート１２及び樹脂成形品を、樹脂成形工程よりも高い温度に加熱して、仮固定シート１２を剥離する前述の剥離工程を行ってもよい。樹脂成形工程の温度及び剥離工程の温度は、特に限定されず、適宜設定可能であるが、一例として、樹脂成形工程の温度を１４５℃とし、剥離工程の温度を１７５℃とすることができる。仮固定シート１２の剥離温度は、例えば、仮固定シート１２の粘着剤（接着剤）の種類によって異なる。例えば、株式会社ＡＪのサイトhttp://www.asiajoint.jp/IN_Html/products-PA-06.html（検索日：２０２１年２月１日）には、剥離温度が、１２０℃、１４０℃、２００℃及び２６０℃の仮固定シート（熱剥離フィルム）が掲載されている。仮固定シート１２は、例えば、キャリア１１の面上にコーティングされた、キャリア１１から剥離可能なコーティング材料により構成されてもよい。また、例えば、キャリア１１が透光性のキャリアであれば、紫外線等の光照射により剥離可能な仮固定シート１２を用いることもできる。なお、仮固定シートは、その粘着剤（接着剤）によってキャリア１１に貼付可能であるという観点からは、「テープ」であるということもできる。
また、図２の平面図に、図１の成形型１０００の全体の構成を示す。図２（ａ）は、図１の成形型１０００における下型２００をキャビティ面（上型１００と対向する側の面）から見た平面図である。図２（ｂ）は、図１の成形型１０００における上型１００をキャビティ面（下型２００と対向する側の面）から見た平面図である。図示のとおり、上型メインキャビティブロック１００ａ、上型ホルダーベース１００ｂ、下型メインキャビティブロック２００ａ及び下型ホルダーベース２００ｂは、それぞれ矩形である。図２（ａ）に示すとおり、下型２００の中央部には、ポットブロック３０が、下型２００の矩形の長辺と平行方向に、下型２００全体を縦断するように配置されている。下型２００の型面（樹脂成形がされる面）上には、キャリア（フレームともいう）２０２ａがポットブロック３０の両側を挟むように配置されている。なお、図２に示したキャリア２０２ａは、図１に示したキャリア１１とは異なり、チップ２１が接続されていない。ポットブロック３０内には、ポット（ポットブロック３０内の空間）２０ａ１が複数直列に配置されている。ポット２０ａ１は、下型ランナ部２０ｂ１と連結している。また、図２（ｂ）に示すとおり、上型１００の中央部のポットブロック３０と対向する位置には、カルブロック４０が、上型１００全体を縦断するように配置されている。上型１００の型面（樹脂成形がされる面であり、図１に示した型キャビティが形成されている面）は、カルブロック４０の両側を挟むように配置されている。また、上型１００の型面は、上型ゲート部２０ｃ２及び上型ランナ部２０ｂ２と連結している。上型１００と下型２００とを型締めすると、下型ランナ部２０ｂ１及び上型ランナ部２０ｂ２が嵌合してランナが形成される。そして、ポット２０ａ１からランナ及び上型ゲート部２０ｃ２を介して、上型の型キャビティに溶融樹脂を流し込むことができる。また、上型ホルダーベース１００ｂの矩形の短辺２つに沿って、外板１０２が、上型１００を挟むように配置されている。下型ホルダーベース２００ｂの矩形の短辺２つに沿って、外板２０２が、下型２００を挟むように配置されている。また、図２（ａ）及び（ｂ）において、クランプエリア１００１を、斜線の網掛けで示した。クランプエリア１００１は、上型１００と下型２００とを型締めした際に、上下から圧力をかける（クランプする）ことができる領域である。図示のとおり、クランプエリア１０００は、上型ホルダーベース１００ｂ及び下型ホルダーベース２００ｂのそれぞれの矩形の周縁部（四辺に沿った部分）と、ポットブロック３０及びカルブロック４０が互いに対向する面に沿って存在する。上型ホルダーベース１００ｂ及び下型ホルダーベース２００ｂのそれぞれの矩形の周縁部のうち、短辺には、前述のとおり、外板１０２及び外板２０２が配置されている。
また、図３に、図１及び２の成形型の断面図を示す。図３（ａ）は、図２（ａ）と同様、図１の成形型１０００における下型２００をキャビティ面から見た平面図である。図３（ｂ）は、図２（ａ）の成形型１０００の、さらに上型１００を含む全体を、Ａ－Ａ方向に見た断面図である。図３（ｃ）は、図２（ａ）の成形型１０００の、さらに上型１００を含む全体を、Ｂ－Ｂ方向に見た断面図である。図示のとおり、ポットブロック３０内の空間（ポット）には、プランジャ３１が配置されている。プランジャ３１を上昇させることで、ポット内の溶融樹脂（図示せず）をポットから押し出し、ランナ及びゲートを介して横方向に流動させて（すなわち、型キャビティの側方から移送して）、上型１００の型キャビティ内に供給することができる。また、図３（ｂ）及び（ｃ）の断面図において、図２（ａ）及び（ｂ）のクランプエリア１００１は、枠線で囲って示している。以上の説明以外は、図２及び３の成形型１０００の構成は、図１と同じである。ただし、図３の断面図において、仮固定用シート１２と上型１００との間の空隙Ｇは、簡略化のために図示を省略している。なお、図１にはカル２０ａが上型１００側に形成される構成を示したが、図３にはカルが下型２００側に形成される構成を示している。
なお、図５（ａ）～（ｃ）の工程断面図に、本実施例の成形型１０００及びそれを用いた樹脂成形品の製造方法の変形例を示す。図５（ａ）は、図１の成形型１０００及びそれを用いた樹脂成形工程の要部断面図である。図示のとおり、この樹脂成形工程は、上型メインキャビティブロック１００ａ及び上型ホルダーベース１００ｂの型面（下型メインキャビティブロック２００ａ及び下型ホルダーベース２００ｂと対向する面であり、かつ、仮固定シート１２と対向する面）が離型フィルム１０３で被覆されている。また、仮固定シート１２上のチップ２１は、図１では一方の面（仮固定シート１２と接する面）のみが封止樹脂２０から露出していたのに対し、図５（ａ）では、その両面（仮固定シート１２と接する面及びその反対側の面）が封止樹脂２０から露出している。チップ２１及び封止樹脂２０は、離型フィルム１３に接しており、離型フィルム１３を介して上型１００の型面と隔てられている。また、空隙Ｇは、図５（ａ）では、成形型１０００の下型２００に配置された仮固定用シート１２と、成形型１０００の上型１００に配置された離型フィルム１３において仮固定シート１２に対向する対向面との間に形成されている。これら以外は、図５（ａ）に示す成形型１０００及びそれを用いた樹脂成形工程は、図１と同じである。空隙Ｇの厚みも、特に限定されないが、例えば、図１と同じでよい。
図５（ａ）の樹脂成形工程は、上型１００の型面（上型メインキャビティブロック１００ａ及び上型ホルダーベース１００ｂの型面）を予め離型フィルム１３で被覆すること以外は、図１と同様にして行うことができる。上型１００の型面を予め離型フィルム１３で被覆する方法も、特に限定されないが、例えば、一般的な樹脂成形方法と同様又はそれに準じてもよい。具体的には、例えば、上型１００の型面を上型１００の内部から吸引機構（図示せず。例えば真空ポンプ等。）により吸引して離型フィルム１３を吸着させてもよい。離型フィルム１３も特に限定されず、例えば、一般的な樹脂成形方法と同様又はそれに準じてもよい。
また、図５（ｂ）及び（ｃ）の工程断面図に、図５（ａ）の樹脂成形工程後に樹脂成形品から前記仮固定用シートを剥離する剥離工程の一例を示す。図５（ｂ）は、図４の樹脂成形工程後に、前述の不要樹脂除去工程により、成形後の封止樹脂２０から不要樹脂部（カル２０ａ、ランナ樹脂部２０ｂ及びゲート樹脂部２０ｃ）を除去し、さらに離型フィルム１３を剥離した状態を示す図である。離型フィルム１３を剥離する方法は特に限定されず、例えば、一般的な樹脂成形方法と同様又はそれに準じてもよい。図５（ｂ）は、チップ２１の両面が封止樹脂２０から露出していること以外は、図４（ａ）と同じである。この状態から、図５（ｃ）に示すとおり、仮固定シート１２を、キャリア１１とともに樹脂成形品から剥離する。すると、図４（ｂ）と同様、バリ２０ｄは極めて薄いために、仮固定シート１２に付着したまま封止樹脂２０から除去される。このようにして、チップ２１が封止樹脂２０により封止された樹脂成形品２０Ｙを製造することができる。このようにチップ２１の両面が封止樹脂２０から露出した樹脂成形品は、圧縮成形では製造することが困難であるが、本発明によれば、このような樹脂成形品２０Ｙも製造できる。
離型フィルムを用いる方法は、例えば図５のように、チップが封止樹脂の両面から露出した樹脂成形品を製造する場合に適する。しかし、これに限定されず、例えば、図１及び４のようにチップ２１が封止樹脂２０の一方の面（仮固定シート１２と接する面）のみから露出している場合にも、図５と同様に離型フィルム１３を用いることができる。
また、本発明の樹脂成形品の製造方法は、前述のとおり、さらに、成形型の少なくとも一部を移動させることで空隙の厚みを調整する空隙調整工程を含んでいてもよい。本発明の樹脂成形装置は、前述のとおり、さらに、成形型の少なくとも一部を移動させることで樹脂が流入可能な空隙の厚みを調整する空隙調整機構を含んでいてもよい。空隙調整機構は、特に限定されないが、例えば、コッターを含んでいてもよい。
本発明において、空隙調整機構としてのコッター及びその使用方法も特に限定されないが、例えば、一般的な樹脂成形装置と同様又はそれに準じてもよい。図６の断面図に、その一例を示す。図６は、成形型１０００の下方にコッター（楔形部材）３０１が配置されていること、及び、コッター３０１と下型メインキャビティブロック２００ａとの間にピラー３１１が配置されていること以外は、図１と同様である。コッター３０１は、成形型の少なくとも一部を移動させることで空隙の厚みを調整する空隙調整機構に該当する。図示のとおり、コッター３０１は、第１コッター（第１楔形部材）３０１ａ及び第２コッター（第２楔形部材）３０１ｂの一対のコッター（楔形部材）から形成されている。図６に示すように、第１コッター３０１ａと第２コッター３０１ｂとは、それぞれ、厚み方向（紙面上下方向）における一方の面が、テーパ面である。より具体的には、図示のとおり、第１コッター３０１ａの上面及び第２コッター３０１ｂの下面が、それぞれテーパ面である。第１コッター３０１ａと第２コッター３０１ｂとは、互いのテーパ面が対向するように、配置されている。
また、コッター３０１は、図６に示すとおり、コッター動力伝達部材３０６を介して駆動機構３０２に連結している。そして、駆動機構３０２により、コッター３０１のテーパ面のテーパ方向（紙面左右方向）にスライドさせることで、コッター３０１の厚み方向の長さを変化可能である。例えば、図６に示すとおり、第１コッター３０１ａをその先端方向（紙面左側）に、すなわち図の矢印Ｙの方向にスライドさせる。これにより、第２コッター３０１ｂは、第１コッター３０１ａに対し相対的に右側にスライドすることになる。すると、第２コッター３０１ｂが上昇（すなわち、図の矢印Ｚの方向に移動）するため、コッター３０１の厚み方向（紙面上下方向）の長さが大きくなる。一方、第１コッター３０１ａを、図６の矢印Ｙとは逆方向にスライドさせることで、コッター３０１の厚み方向（紙面上下方向）の長さを小さくすることが可能である。
なお、図６の例では、駆動機構３０２により、コッター３０１の下側の第１楔形部材（第１コッター）３０１ａを水平（紙面左右）方向に摺動（スライド）させることができる。しかし、これに限定されず、例えば、駆動機構３０２により、コッター３０１の上側の第２楔形部材（第２コッター）３０１ｂをスライド可能であっても良いし、第１コッター３０１ａ及び第２コッター３０１ｂの両方をスライド可能であっても良い。また、駆動機構３０２としては、特に限定されないが、例えば、サーボモータ、エアーシリンダー等を用いることができる。
また、図６では、第１コッター３０１ａ及び第２コッター３０１ｂのそれぞれ一方の面の全体がテーパ面である。しかし、本発明の空隙調整機構として用いるコッターは、これに限定されず、例えば、少なくとも一方の楔形部材を、前記テーパ面に沿ってスライドさせることが可能であれば良い。例えば、第１コッター及び第２コッターの一方又は両方において、その一方の面の一部のみがテーパ面であっても良い。より具体的には、例えば、第１コッター３０１ａ及び第２コッター３０１ｂの少なくとも一方において、一方の面の先端側（細い側）のみがテーパ面であり、根本側（太い側）は水平面であっても良い。
さらに、図６に示すとおり、この空隙調整機構であるコッター３０１は、モールドベース３０３内に格納されている。モールドベース３０３は、プラテン３０４の上面（平面）上に載置されている。すなわち、コッター３０１は、モールドベース３０３を介してプラテン３０４に取付けられている。駆動機構３０２は、固定部材３０５を介してモールドベース３０３と連結している。また、駆動機構３０２は、コッター動力伝達部材３０６を介してコッター３０１に連結しており、コッター３０１を駆動することができる。なお、コッター３０１、駆動機構３０２及びコッター動力伝達部材３０６は、図１及び２と同じである。このように、駆動機構３０２はプラテン３０４に対して固定されるように取り付けられており、コッター３０１はプラテンに対して可動に取り付けられている。これにより、駆動機構３０２を用いて、プラテン３０４に対するコッター３０１の位置を調節することができる。
さらに、ピラー３１１は、下型ホルダーベース２００ｂ内を貫通している。ピラー３１１の下面は、第２コッター３０１ｂの上面に当接している。ピラー３１１の上面は、下型メインキャビティブロック２００ａの下面に当接している。前述のようにして第２コッター３０１ｂを上下させると、それによりピラー３１１が上下し、同時に下型メインキャビティブロック２００ａも上下に移動する。この下型メインキャビティブロック２００ａの上下移動により、仮固定用シート１２と、上型１００における仮固定シート１２と対向する面との間に形成された、空隙Ｇの厚みを変更することができる。
本発明の樹脂成形装置は、前述のとおり、本発明の成形型を含み、本発明の樹脂成形品の製造方法を行うための樹脂成形装置である。本発明の樹脂成形装置の構成は特に限定されず、例えば、本発明の成形型を含むこと以外は、一般的な樹脂成形装置と同様又はそれに準じてもよい。
図７の平面図に、本発明の樹脂成形装置における全体の構成の一例を示す。図示のとおり、この樹脂成形装置１は、樹脂封止（樹脂成形）前のキャリアＷ（以下、「封止前キャリアＷ」という。）及び樹脂タブレットＴを供給する供給モジュール２と、樹脂成形する例えば２つの樹脂成形モジュール１０００Ａ、１０００Ｂと、樹脂成形品を搬出するための搬出モジュール４とを、それぞれ構成要素として備えている。封止前キャリアＷは、例えば図１、図４又は図５に示したとおり、キャリア１１上に仮固定シート１２が貼付され、さらに仮固定シート１２上にチップ２１が仮固定されている。なお、構成要素である供給モジュール２と、樹脂成形モジュール１０００Ａ、１０００Ｂと、搬出モジュール４とは、それぞれ他の構成要素に対して互いに着脱されることができ、かつ、交換されることができる。
また、樹脂成形装置１は、供給モジュール２により供給される封止前キャリアＷ及び樹脂タブレットＴを樹脂成形モジュール１０００Ａ、１０００Ｂに搬送する搬送機構５（以下、「ローダ５」という。）と、樹脂成形モジュール１０００Ａ、１０００Ｂにより樹脂成形された樹脂成形品を搬出モジュール４に搬送する搬送機構６（以下、「アンローダ６」という。）とを備えている。なお、樹脂タブレットＴは、溶融することにより、溶融樹脂となることができる。また、その溶融樹脂は、固化（硬化）することにより、図１、図４又は図５に示した封止樹脂２０となることができる。
本実施形態の供給モジュール２は、基板供給モジュール７及び樹脂供給モジュール８を一体化したものである。
基板供給モジュール７は、基板送出部７１と、基板供給部７２を有している。基板送出部７１は、マガジン内の封止前キャリアＷを基板整列部に送り出すものである。基板供給部７２は、基板送出部７１から封止前キャリアＷを受け取り、受け取った封止前キャリアＷを所定方向に整列させて、ローダ５に受け渡すものである。
樹脂供給モジュール８は、樹脂送出部８１と、樹脂供給部８２とを有している。樹脂送出部８１は、後述するストッカ８３から樹脂タブレットＴを受け取り、樹脂供給部８２に樹脂タブレットＴを送り出すものである。樹脂供給部８２は、樹脂送出部８１から樹脂タブレットＴを受け取り、受け取った樹脂タブレットＴを所定方向に整列させて、ローダ５に受け渡すものである。
樹脂成形モジュール１０００Ａ、１０００Ｂは、それぞれ成形型１０００を有している。各成形型１０００は、図１～３に示したように、下型２００と、上型１００とを有している。
その他、上型１００と下型２００とには、それぞれヒータ等の加熱部（図示せず）が埋め込まれていてもよい。この加熱部により、上型１００と下型２００とを加熱できる。
図７の樹脂成形装置１の動作は、例えば、以下のとおりである。まず、基板送出部７１は、マガジン内の封止前キャリアＷを基板供給部７２に送り出す。基板供給部７２は、受け取った封止前キャリアＷを所定の方向へ整列させて、ローダ５に引き渡す。これと並行して、樹脂送出部８１は、ストッカ８３から受け取った樹脂タブレットＴを樹脂供給部８２に送り出す。樹脂供給部８２は、受け取った樹脂タブレットＴのうち必要な個数（図７では４個）をローダ５に引き渡す。
次に、ローダ５が、受け取った２枚の封止前キャリアＷと４個の樹脂タブレットＴとを、成形型１０００へ同時に搬送する。ローダ５は、封止前キャリアＷを下型２００の装着部に、樹脂タブレットＴを下型２００に形成されたポットの内部に、それぞれ供給する。
その後、上型１００と下型２００とを型締めする。そして、各ポットブロック３０（図１～３参照）内の樹脂タブレットＴを加熱して溶融させた溶融樹脂をプランジャ３１（図３参照）によって押圧する。これにより、溶融樹脂は、ランナ（樹脂通路）及びゲート（図２及び３参照）を通して上型１００に形成されたキャビティの内部に注入される。引き続き、硬化に必要な所要時間だけ溶融樹脂を加熱することによって、溶融樹脂を硬化させて硬化樹脂を形成する。これにより、上型のキャビティ内のチップ２１とその周辺の仮固定シート１２とは、型キャビティの形状に対応して成形された硬化樹脂（封止樹脂）内に封止される。
次に、硬化に必要な所要時間の経過後において、上型１００と下型２００とを型開きして、樹脂成形品（図示なし）を離型する。その後、アンローダ６を使用して、成形型１０００により樹脂封止された樹脂成形品を、搬出モジュール４の基板収容部４０１に収容する。
上記の一連の動作を含む樹脂成形装置１全体の動作は、制御部９により制御される。この制御部９は、図１においては、供給モジュール２に設けているが他のモジュールに設けてもよい。なお、制御部９は、例えば、ＣＰＵ、内部メモリ、ＡＤ変換器、入出力インバータ等を有する専用又は汎用のコンピュータから構成される。
さらに、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に組み合わせ、変更し、又は選択して採用できるものである。
１ 樹脂成形装置
２ 供給モジュール
４ 搬出モジュール
５ 搬送機構（ローダ）
６ 搬送機構（アンローダ）
７ 基板供給モジュール
８ 樹脂供給モジュール
９ 制御部
１１ キャリア
１２ 仮固定シート
１３ 離型フィルム
２０ 樹脂（封止樹脂）
２０ａ カル
２０ｂ ランナ樹脂部
２０ｃ ゲート樹脂部
２０ｄ バリ（フラッシュ）
２０ａ１ ポット
２０ｂ１ 下型ランナ部
２０ｂ２ 上型ランナ部
２０ｃ２ 上型ゲート部
２０Ｘ、２０Ｙ 樹脂成形品
２１ チップ
３０ ポットブロック
３１ プランジャ
４０ カルブロック
７１ 基板送出部
７２ 基板供給部
８１ 樹脂送出部
８２ 樹脂供給部
８３ ストッカ
１００ 上型
１００ａ 上型メインキャビティブロック
１００ｂ 上型ホルダーベース
１０２ 外板
２００ 下型
２００ａ 下型メインキャビティブロック
２００ｂ 下型ホルダーベース
２０２ 外板
２０２ａ キャリア（フレーム）
３０１ コッター（空隙調整機構）
３０１ａ 第１コッター（第１楔形部材）
３０１ｂ 第２コッター（第２楔形部材）
３０２ 駆動機構
３０３ モールドベース
３０４ プラテン（可動プラテン）
３０５ 固定部材
３０６ コッター動力伝達部材
４０１ 基板収容部
１０００ 成形型
１０００Ａ、１０００Ｂ 樹脂成形モジュール
１００１ クランプエリア
Ｔ 樹脂タブレット
Ｗ 封止前キャリア
Ｙ、Ｚ 矢印

Claims (9)

  1. 仮固定用シートを介してキャリアにチップが仮固定された成形対象物を、トランスファ成形により樹脂成形する樹脂成形品の製造方法であって、
    成形型を用いて前記成形対象物をトランスファ成形により樹脂成形する樹脂成形工程を含み、
    前記成形型に配置された前記仮固定用シートと、前記チップが仮固定された側で前記仮固定シートに対向する対向面とが接触しないように、空隙が形成された状態で、前記樹脂成形工程を行うことを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
  2. さらに、前記樹脂成形工程後に樹脂成形品から前記仮固定用シートを剥離する剥離工程を含む、請求項１記載の樹脂成形品の製造方法。
  3. さらに、前記成形型の少なくとも一部を移動させることで前記空隙の厚みを調整する空隙調整工程を含む、請求項１又は２記載の樹脂成形品の製造方法。
  4. 前記対向面が、前記成形型に配置された離型フィルムにより構成され、かつ、前記仮固定用シートと前記離型フィルムとの間に前記空隙が形成された状態で、前記樹脂成形工程を行う、請求項１から３のいずれか一項に記載の樹脂成形品の製造方法。
  5. さらに、前記樹脂成形工程後に樹脂成形品から前記仮固定用シートを剥離する剥離工程を含み、
    前記仮固定シートが、加熱により前記樹脂成形品から剥離可能な仮固定シートであり、
    前記仮固定シート及び前記樹脂成形品を、前記樹脂成形工程よりも高い温度に加熱して、前記剥離工程を行う、請求項４記載の樹脂成形品の製造方法。
  6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の樹脂成形品の製造方法を行うための成形型であり、
    前記成形型に配置された前記仮固定用シートと、前記チップが仮固定された側で前記仮固定シートに対向する前記対向面とが接触しないように、前記空隙が形成された状態で、前記樹脂成形工程を行うことが可能であることを特徴とする成形型。
  7. 前記樹脂成形品の製造方法が、請求項４記載の樹脂成形品の製造方法であり、
    前記成形型における前記仮固定シートと対向する面が離型フィルムで被覆され、かつ、前記仮固定用シートと前記離型フィルムとの間に前記空隙が形成された状態で、前記樹脂成形工程を行うことが可能な、請求項６記載の成形型。
  8. 請求項６又は７記載の成形型を含み、請求項１から５のいずれか一項に記載の樹脂成形品の製造方法を行うための樹脂成形装置。
  9. さらに、前記成形型の少なくとも一部を移動させることで前記空隙の厚みを調整する空隙調整機構を含む、請求項８記載の樹脂成形装置。
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