JP6178712B2

JP6178712B2 - Mold and resin molding equipment

Info

Publication number: JP6178712B2
Application number: JP2013255261A
Authority: JP
Inventors: 高志斉藤
Original assignee: Apic Yamada Corp
Current assignee: Apic Yamada Corp
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2017-08-09
Anticipated expiration: 2033-12-10
Also published as: JP2015112762A

Description

本発明は、一方の金型に載置されたワークをキャビティ凹部が形成された他方の金型とでクランプするモールド金型及びこれを備えた樹脂モールド装置に関する。 The present invention relates to a mold for clamping a workpiece placed on one mold with the other mold on which a cavity recess is formed, and a resin mold apparatus provided with the mold.

樹脂封止装置は、ワークを型開きしたモールド金型に搬入して位置決めした後クランプして樹脂封止される。ワークとしては、樹脂基板（有機基板）、セラミック基板、アルミ基板やリードフレーム等（以下、単に基板と略す）が用いられ、封止樹脂と共に搬入装置に保持されてモールド金型へ搬入される。基板はモールド金型によりクランプされ、溶融したモールド樹脂が基板を横切って（横断して）キャビティに圧送（注入）されて樹脂モールドされる。 In the resin sealing device, the work is loaded into a mold mold opened and positioned, and then clamped and resin-sealed. As the workpiece, a resin substrate (organic substrate), a ceramic substrate, an aluminum substrate, a lead frame or the like (hereinafter simply referred to as a substrate) is used, and is held together with a sealing resin in a carry-in device and carried into a mold. The substrate is clamped by a molding die, and the molten mold resin is sent (injected) across the substrate (transversely) into the cavity to be resin-molded.

樹脂モールドに用いられる成形用樹脂は、ワークによって様々なものが用いられ、樹脂ごとに成形性が異なる。モールド樹脂の溶融時間が短い場合には、ポットからキャビティへ圧送りされる際に、早期に硬化が始まって、未充填が発生しやすく、モールド樹脂の粘度が低すぎればエアーベントから樹脂が漏れだしてしまう。 Various molding resins used for the resin mold are used depending on the workpiece, and the moldability differs for each resin. When the mold resin melting time is short, when it is pumped from the pot to the cavity, curing begins early and unfilling is likely to occur.If the viscosity of the mold resin is too low, the resin leaks from the air vent. It will start.

例えば、モールド樹脂の硬化時間を促進するため、上型及び下型のベース材料として鋼材を使用し、キャビティ凹部の底部を熱伝導性の良い銅又はアルミニウム、又はこれらの合金を用いたモールド金型が提案されている。或いは、キャビティを構成する材料よりも熱伝導率が低い異種材からなるゲート部を設け、ゲート部からの樹脂の充填性を改善することなどが提案されている（特許文献１参照）。 For example, in order to accelerate the curing time of the mold resin, a steel mold is used as the base material for the upper mold and the lower mold, and the bottom of the cavity recess is a mold mold using copper or aluminum having good thermal conductivity, or an alloy thereof. Has been proposed. Alternatively, it has been proposed to provide a gate portion made of a different material having a lower thermal conductivity than the material constituting the cavity to improve the resin filling property from the gate portion (see Patent Document 1).

特許第３２４１５５３号公報Japanese Patent No. 3241553

しかしながら、上述した特許文献１に示すモールド金型及び樹脂モールド装置において、モールド樹脂として粘度が低い樹脂（ＬＥＤ用透明樹脂など）を用いた場合には、樹脂の流動性が高いため、金型ランナゲートからキャビティに充填された樹脂が、加熱硬化を待たずにエアーベントから漏れ出してしまう。エアーベントから樹脂が漏れ出すと、キャビティ内に所定の樹脂圧が作用しないため充填性が悪くなる。 However, in the mold and the resin mold apparatus shown in Patent Document 1 described above, when a resin having a low viscosity (such as LED transparent resin) is used as the mold resin, the mold runner has high fluidity. The resin filled in the cavity from the gate leaks from the air vent without waiting for heat curing. When the resin leaks from the air vent, the predetermined resin pressure does not act in the cavity, so that the filling property is deteriorated.

本発明は上記従来技術の課題を解決し、エアーベント部のエアーベント溝に臨む端面に金型母材より熱伝導率が高い金属皮膜層又は熱伝導率の高い部材を設けることでエアーベント溝からの樹脂漏れを低減させてキャビティ内に充填された樹脂に十分な硬化時間を確保することが可能なモールド金型及びこれを備えた微細な空間への樹脂充填性を改良し成形品質を向上させた樹脂モールド装置を提供することにある。 The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art and provides an air vent groove by providing a metal film layer having a higher thermal conductivity than the mold base material or a member having a higher thermal conductivity on the end face facing the air vent groove of the air vent portion. The mold mold that can reduce the resin leakage from the mold and ensure sufficient curing time for the resin filled in the cavity, and the resin filling property to the fine space with this mold is improved and the molding quality is improved. Another object is to provide a resin molding apparatus.

本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
即ち、半導体素子が搭載されたワークを載置する一方の金型と、金型クランプ面にキャビティ凹部が形成された他方の金型とでワークがクランプされるモールド金型であって、前記一方の金型には、キャビティ凹部に位置を合わせて前記ワークが載置されるワーク載置部と前記キャビティ凹部へ供給するモールド樹脂が装填されるポットが設けられ、前記他方の金型には、前記キャビティ凹部からエアーを逃がすエアーベント溝に臨んでエアー流路を絞り込み可能なエアーベント部が設けられており、前記エアーベント部は前記エアーベント溝に臨む端面に、金型母材であるステンレス鋼材より熱伝導率が高い金属溶射被膜が前記エアーベント溝を横切って複数箇所で積層形成されており、前記一方の金型クランプ面は前記キャビティ凹部及びこれに連なる前記エアーベント溝を含んでリリースフィルムにより覆われていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention comprises the following arrangement.
That is, a mold mold in which a workpiece is clamped by one mold for placing a workpiece on which a semiconductor element is mounted and the other mold having a cavity concave portion formed on the mold clamping surface, The mold is provided with a work placement portion on which the work is placed in alignment with the cavity recess, and a pot loaded with a mold resin to be supplied to the cavity recess, and the other die has An air vent part capable of narrowing the air flow path facing the air vent groove that allows air to escape from the cavity recess is provided, and the air vent part is made of stainless steel, which is a mold base material , on an end face that faces the air vent groove. A metal spray coating having a thermal conductivity higher than that of steel material is laminated at a plurality of locations across the air vent groove, and the one mold clamping surface has the cavity recess and Characterized in that it is covered by a release film comprising said air vent groove communicating thereto.

上記モールド金型を用いれば、エアーベント部はエアーベント溝に臨む端面に、金型母材であるステンレス鋼材より熱伝導率が高い金属溶射被膜がエアーベント溝を横切って複数箇所で積層形成されているので、たとえ樹脂流動性が高い低粘度の樹脂が使用されたとしても、エアーベント溝から漏れ出すモールド樹脂の熱硬化を早めて漏れ出す樹脂量を低減することができる。従って、キャビティ内の樹脂充填性が向上する。
一方の金型クランプ面はエアーベント溝を含んでリリースフィルムにより覆われているのでエアーベント溝を覆うリリースフィルムの弾性によっても樹脂漏れを低減することができる。
例えば、エアーベント部に形成される金属溶射被膜層は、金型母材より熱伝導率が高いアルミニウム金属溶射被膜層若しくはアルミナ金属溶射被膜層が積層されていることが好ましい。
また、エアーベント部は、可動エアーベント部であっても固定エアーベント部であってもいずれでもよい。 If the mold is used, the air vent part has a metal spray coating with a higher thermal conductivity than the stainless steel material, which is the mold base material, on the end face facing the air vent groove. Therefore, even if a low-viscosity resin with high resin fluidity is used, the amount of resin that leaks out can be reduced by accelerating the thermal curing of the mold resin that leaks from the air vent groove. Therefore, the resin filling property in the cavity is improved.
Since one mold clamping surface is covered with a release film including an air vent groove, resin leakage can be reduced by the elasticity of the release film covering the air vent groove.
For example, the metal spray coating layer formed on the air vent portion is preferably a high thermal conductivity of aluminum metal spray the film layer from the mold base material or alumina sprayed metal target film layer are laminated.
Further, the air vent part may be a movable air vent part or a fixed air vent part.

また、前記ワーク載置部には、前記ワークにフリップチップ接続された半導体素子の直下に対応する部位に、前記金型母材より熱伝導率が低い金属被膜層が端面に形成された金属部材又は熱伝導率の低い金属部材若しくはセラミック部材が配置されていることが好ましい。
これにより、ワークの半導体素子が搭載された部位に熱伝導率が低い金属被膜層又は熱伝導率の低い金属部材若しくはセラミック部材が当接して金型からの熱伝導を抑えることで、特に半導体素子と基板との狭い隙間にアンダーフィル用モールド樹脂が硬化時間を遅らせて、確実に充填されるのを促進することができる。
この場合の金属被膜層はジルコニア金属被膜層であり、セラミック部材は石英であることが好ましい。 Metal or, wherein the workpiece mounting portion, a portion corresponding to the right under the flip chip connected semiconductor element to the workpiece, said mold base material than the thermal conductivity is low metal target layer is formed on the end face It is preferable that a member, a metal member having a low thermal conductivity, or a ceramic member is disposed.
Thus, by lower metal member or a ceramic member thermal conductivity portion in which a semiconductor element is mounted is low metal target layer or thermal conductivity of the workpiece minimize thermal conduction from the mold in contact, in particular a semiconductor It is possible to accelerate the filling of the underfill mold resin in the narrow gap between the element and the substrate by delaying the curing time.
Metal target layer in this case is the zirconia metallic film layer, it is preferred that the ceramic member is quartz.

また、前記他方の金型には、前記ポットに対向し前記キャビティ凹部に接続する樹脂路を形成する金型カルの端面に、前記金型母材より熱伝導率が低い金属被膜層又は熱伝導率の低い金属部材若しくはセラミック部材が用いられることが好ましい。
これにより、キャビティより上流側の樹脂路における金型からの熱伝導を抑えることにより、モールド樹脂のキャビティへの充填性及び樹脂流動性を高めることができる。
この場合の金属被膜層はジルコニア金属被膜層であり、セラミック部材は石英であることが好ましい。 Further, wherein the other mold, the end surface of the mold cull forming a resin passage opposite to said pot connecting to said cavities, metal heat conductivity is lower than the mold base material to be film layer or heat It is preferable to use a metal member or a ceramic member having a low conductivity.
Thereby, the filling property to the cavity of resin mold and resin fluidity | liquidity can be improved by suppressing the heat conduction from the metal mold | die in the resin path upstream from a cavity.
Metal target layer in this case is the zirconia metallic film layer, it is preferred that the ceramic member is quartz.

また、樹脂モールド装置においては、上述したいずれかのモールド金型を備えたことを特徴とする。これによりエアーベントからの樹脂漏れを防ぎ、キャビティ内の微細な空間への樹脂充填性を改良し成形品質を向上させることができる。 Further, the resin mold apparatus includes any one of the molds described above. As a result, resin leakage from the air vent can be prevented, the resin filling property into the fine space in the cavity can be improved, and the molding quality can be improved.

上記モールド金型を用いれば、エアーベント部のエアーベント溝に臨む端面に金型母材であるステンレス鋼材より熱伝導率が高い金属溶射被膜がエアーベント溝を横切って複数箇所で積層形成されているのでエアーベント溝からの樹脂漏れを低減させてキャビティ内に充填された樹脂に十分な硬化時間を確保することが可能となる。
また、樹脂モールド装置においては、エアーベントからの樹脂漏れを防ぎ、キャビティ内の微細な空間への樹脂充填性を改良し成形品質を向上させることができる。 If the mold mold is used , a metal spray coating having a higher thermal conductivity than the stainless steel material that is the mold base material is laminated and formed across the air vent groove on the end face facing the air vent groove of the air vent portion. Therefore, it is possible to reduce the resin leakage from the air vent groove and secure a sufficient curing time for the resin filled in the cavity.
Further, in the resin molding apparatus, resin leakage from the air vent can be prevented, the resin filling property into a fine space in the cavity can be improved, and the molding quality can be improved.

樹脂モールド装置の型閉じ状態の断面説明図である。It is sectional explanatory drawing of the mold closing state of the resin mold apparatus. 上型の上視図である。It is an upper view of the upper mold. 図２のエアーベント部の拡大図である。It is an enlarged view of the air vent part of FIG. モールド金型に組み付けられた可動エアーベントピンを示す断面説明図である。It is sectional explanatory drawing which shows the movable air vent pin assembled | attached to the mold metal mold | die.

以下、本発明に係るモールド金型及び樹脂モールド装置の好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。以下の実施形態では、基板を用い、上型側にキャビティ凹部が形成され下型側にポットが形成されるトランスファモールド用のモールド金型及び樹脂モールド装置について説明する。樹脂モールド装置の構成については主に図４を参照し、モールド金型の構成については主に図１を参照しながら説明するものとする。 Hereinafter, preferred embodiments of a mold and a resin molding apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments, a mold for transfer molding and a resin mold apparatus in which a cavity is formed on the upper mold side and a pot is formed on the lower mold side using a substrate will be described. The configuration of the resin mold apparatus will be described mainly with reference to FIG. 4 and the configuration of the mold mold will be described with reference mainly to FIG.

図４において、樹脂モールド装置は、可動型である下型１（一方の金型）と固定型である上型２（他方の金型）を備えたモールド金型３と、モールド金型３を開閉する型開閉機構（電動モータ、トグルリンク機構等；図示せず）と、下型２に備えたポット４に挿入されたプランジャ５（図４参照）を作動させるトランスファ機構と、を備えている。以下、モールド金型３の構成を具体的に説明する。 In FIG. 4, the resin mold apparatus includes a mold die 3 having a lower die 1 (one die) that is a movable die and an upper die 2 (the other die) that is a fixed die, and a mold die 3. A mold opening / closing mechanism (an electric motor, a toggle link mechanism, etc .; not shown) that opens and closes, and a transfer mechanism that operates a plunger 5 (see FIG. 4) inserted into a pot 4 provided in the lower mold 2 are provided. . Hereinafter, the configuration of the mold 3 will be specifically described.

図１において、下型１には、キャビティ凹部に位置を合わせてワークが載置固定される下型インサートブロック６と、下型インサートブロック６に隣接して設けられキャビティ凹部へ供給するモールド樹脂が装填されるポット４（図４参照）が設けられ、これらが図４に示す下型チェイスブロック７に組み付けられている。 In FIG. 1, the lower mold 1 includes a lower mold insert block 6 on which a workpiece is placed and fixed in alignment with the cavity recess, and a mold resin provided adjacent to the lower mold insert block 6 and supplied to the cavity recess. Pots 4 (see FIG. 4) to be loaded are provided, and these are assembled to the lower chase block 7 shown in FIG.

図１に示すように、下型インサートブロック６の下型クランプ面には、基板８（ワーク）が載置されるワーク載置部６ａ（凹部）が設けられている。基板８には、半導体素子（例えばＬＥＤ発光素子など）９がフリップチップ実装されている。ワーク載置部６ａの深さは、図４に示す下型チェイスブロック７に下型インサートブロック６が重ね合わせるライナーブロック１０の厚みにより調整することができる。 As shown in FIG. 1, a workpiece placement portion 6 a (concave portion) on which a substrate 8 (workpiece) is placed is provided on the lower clamp surface of the lower insert block 6. A semiconductor element (for example, LED light emitting element) 9 is flip-chip mounted on the substrate 8. The depth of the workpiece placing portion 6a can be adjusted by the thickness of the liner block 10 on which the lower die insert block 6 overlaps the lower die chase block 7 shown in FIG.

また、図１において、下型インサートブロック６のワーク載置部６ａには、基板８にフリップチップ接続された半導体素子９の直下に金型母材（ステンレス鋼等）より熱伝導率が低い金属被膜層（例えばジルコニア金属被膜層）が形成された金属部材（柱状鋼材）又は熱伝導性が低い金属部材（柱状鋼材）若しくはセラミック部材（例えば石英柱材）（以下これらを総称して「支持部材１１」という）が当接して基板８が支持されていてもよい。これにより、基板８の半導体素子９が搭載された部位に対して支持部材１１により下型１からの熱伝導を抑えることで、特に半導体素子９と基板８との狭い隙間にアンダーフィル用モールド樹脂が充填されるのを促進することができる。 In FIG. 1, the work placement portion 6 a of the lower mold insert block 6 has a metal having a lower thermal conductivity than a mold base material (stainless steel or the like) immediately below the semiconductor element 9 flip-chip connected to the substrate 8. metal member which the film layer (e.g., zirconia metal target film layer) is formed (columnar steel) or low thermal conductivity metal member (columnar steel) or ceramic members (for example, quartz pillar) (hereinafter collectively referred to " The substrate 8 may be supported by contact with a support member 11 ”). In this way, by suppressing the heat conduction from the lower mold 1 by the support member 11 to the part of the substrate 8 where the semiconductor element 9 is mounted, the underfill mold resin particularly in a narrow gap between the semiconductor element 9 and the substrate 8. Can be filled.

尚、金属部材に金属被膜層を形成する場合には金属溶射により端面に一様に金属被膜層を形成することができる。また下型インサートブロック６に支持部材１１が挿入された隙間は、基板８をワーク載置部６ａに吸着する吸引孔として好適に用いられる。 Incidentally, it is possible to uniformly form the metal target layer on the end face by a metal spraying in the case of forming a metal target layer on the metal member. Further, the gap in which the support member 11 is inserted into the lower mold insert block 6 is suitably used as a suction hole for adsorbing the substrate 8 to the work placing portion 6a.

図１に示すように、上型２は、上型クランプ面にキャビティ凹部２ａ，２ｂ及びこれに連通する上型ランナゲート２ｃが彫り込まれた上型キャビティ駒１２と、図４に示すように上型キャビティ駒１２を弾性部材１３（例えばコイルばね）を介して吊り下げ支持する上型チェイスブロック１４を備えている。上型チェイスブロック１４のポット４と対向する部位には上型カル２ｄが上型ランナゲート２ｃと連通するように彫り込まれている。上型カル２ｄは、上型チェイスブロック１４の上型クランプ面に直接形成されていてもよいが、図１に示すように上型チェイスブロック１４とは別に設けられた上型カルブロック１５に形成されていてもよい。 As shown in FIG. 1, the upper mold 2 includes an upper mold cavity piece 12 in which cavity concave portions 2a and 2b and an upper mold runner gate 2c communicating with the upper mold clamping surface are carved, and an upper mold piece 12 as shown in FIG. An upper die chase block 14 for supporting the die cavity piece 12 by suspending it via an elastic member 13 (for example, a coil spring) is provided. An upper die cull 2d is carved so as to communicate with the upper die runner gate 2c at a portion facing the pot 4 of the upper die chase block 14. The upper die cull 2d may be formed directly on the upper die clamping surface of the upper die chase block 14, but is formed on the upper die cull block 15 provided separately from the upper die chase block 14 as shown in FIG. May be.

また、図１に示すように、上型キャビティ駒１２には、上型ランナゲート２ｃと連通する第一キャビティ凹部２ａが形成されており、その底部に更に深さが深い半球状の第二キャビティ凹部２ｂが半導体素子９に対向して複数箇所に形成されている。第一キャビティ凹部２ａは、複数の半導体素子９を一括して樹脂モールドし、第二キャビティ凹部２ｂは各半導体素子９（ＬＥＤ発光素子）から発光する光を拡散するレンズ部が形成される。第一キャビティ凹部２ａには、複数箇所にフィルム吸引孔２ｅが形成されている。尚、通常の半導体素子を樹脂モールドする場合には第二キャビティ凹部２ｂは、省略されてもよい。 Further, as shown in FIG. 1, the upper cavity piece 12 has a first cavity recess 2a communicating with the upper runner gate 2c, and a hemispherical second cavity having a deeper depth at the bottom. Concave portions 2 b are formed at a plurality of locations facing the semiconductor element 9. The first cavity recess 2a collectively molds a plurality of semiconductor elements 9, and the second cavity recess 2b is formed with a lens portion that diffuses light emitted from each semiconductor element 9 (LED light emitting element). In the first cavity recess 2a, film suction holes 2e are formed at a plurality of locations. In addition, when resin-molding a normal semiconductor element, the 2nd cavity recessed part 2b may be abbreviate | omitted.

また、図２に示すように上型２のクランプ面には、第一キャビティ凹部２ａからエアーを逃がすエアーベント溝２ｆが上型ランナゲート２ｃとは反対側に形成されている。このエアーベント溝２ｆに臨んでエアー流路を絞り込み可能な可動エアーベント駒１６（可動エアーベント部）が設けられている。 Further, as shown in FIG. 2, an air vent groove 2f for allowing air to escape from the first cavity recess 2a is formed on the clamp surface of the upper mold 2 on the side opposite to the upper mold runner gate 2c. A movable air vent piece 16 (movable air vent part) capable of narrowing the air flow path facing the air vent groove 2f is provided.

この可動エアーベント駒１６はエアーベント溝２ｆに臨む端面に、金型母材（ステンレス鋼材等）より熱伝導率が高い金属被膜層１７（アルミニウム金属被膜層若しくはアルミナ金属被膜層）が形成されている。
図３において、金属被膜層１７は、エアーベント溝２ｆを横切るように複数箇所に形成されている。金属被膜層１７は金型母材に予め凹部を形成しており、この凹部に対して溶融した金属（アルミニウム若しくはアルミナ）を溶射することにより形成される。このように可動エアーベント駒１６はエアーベント溝２ｆに臨む端面に、金型母材より熱伝導率が高い金属被膜層１７が形成されているので、たとえ樹脂流動性が高い低粘度のモールド樹脂が使用されたとしても、エアーベント溝２ｆにおける熱硬化を早めて漏れ出す樹脂量を低減することができる。従って、キャビティ内の樹脂充填性が向上する。 The movable air vent piece 16 on the end face facing the air vents groove 2f, mold base material (stainless steel, etc.) than the high thermal conductivity metal coating layer 17 (an aluminum metal target layer or alumina metal target film layer) is formed Has been.
3, the metal target layer 17 is formed at a plurality of locations across the air vent groove 2f. Metal target film layer 17 is formed in advance recesses in the mold base material, it is formed by spraying molten metal (aluminum or alumina) with respect to this recess. As described above, the movable air vent piece 16 is formed with the metal coating layer 17 having a higher thermal conductivity than the mold base material on the end face facing the air vent groove 2f. Even if used, it is possible to reduce the amount of resin that leaks by accelerating thermosetting in the air vent groove 2f. Therefore, the resin filling property in the cavity is improved.

また、図１に示すように、上型２には上型チェイスブロック１４とは別に上型カルブロック１５が設けられていてもよい。上型カルブロック１５は、金型母材（ステンレス鋼等）より熱伝導率が低い金属被膜層（例えばジルコニア金属被膜層）が形成された金属部材（柱状鋼材）又は熱伝導率が低い部材若しくはセラミック部材（例えば石英柱材）が好適に用いられる。これにより、キャビティより上流側の樹脂路における上型２からの熱伝導を抑えることにより、モールド樹脂の充填性を高めることができる。
尚、本実施例は上型カルブロック１５ではあるが、キャビティ間を連通する場合にはスルーゲートに適用してもよい。 Further, as shown in FIG. 1, the upper mold 2 may be provided with an upper mold block 15 separately from the upper mold chase block 14. Upper mold cull block 15, a lower mold base material having a low thermal conductivity metal target layer from the (stainless steel) (e.g. zirconia metal target layer) metal member (columnar steel) which is formed or the thermal conductivity A member or a ceramic member (for example, quartz pillar material) is preferably used. Thereby, the filling property of mold resin can be improved by suppressing the heat conduction from the upper mold | type 2 in the resin path upstream from a cavity.
Although the present embodiment is the upper mold block 15, it may be applied to a through gate when communicating between cavities.

また、上型２の上型クランプ面には、リリースフィルム１８が吸着保持される。リリースフィルム１８は、厚さ０．０５~０．１０ｍｍ程度で耐熱性を有するもので、金型面より容易に剥離するものであって、柔軟性、伸展性を有するもの、例えば、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、ＰＥＴ、ＦＥＰフィルム、フッ素含浸ガラスクロス、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニリジン等を主成分とした単層又は複層膜が好適に用いられる。なお、ワーク端面精度が高い場合や、フィラー径の大きなモールド樹脂を用いる場合には、リリースフィルム１８を省略することも可能である。 The release film 18 is held by suction on the upper clamp surface of the upper mold 2. The release film 18 has a thickness of about 0.05 to 0.10 mm and has heat resistance, and is easily peeled off from the mold surface, and has flexibility and extensibility, such as PTFE and ETFE. , PET, FEP film, fluorine-impregnated glass cloth, polypropylene film, single-layer or multi-layer film mainly composed of polyvinylidyne chloride and the like are preferably used. The release film 18 can be omitted when the workpiece end face accuracy is high or when a mold resin having a large filler diameter is used.

リリースフィルム１８は、上型カル２ｄ、上型ランナゲート２ｃ、上型キャビティ２ａ，２ｂ、上型エアーベント溝２ｆを含む上型クランプ面を覆うように吸着保持される。リリースフィルム１８は、上型キャビティ駒１２と上型チェイスブロック１４の隙間や上型キャビティ駒１２と上型カル１５の隙間を通じて吸着保持される。また、リリースフィルム１８は、第一キャビティ凹部２ａ内ではフィルム吸引孔２ｅによって吸着保持されている。尚、第二キャビティ凹部２ｂ内には、モールド樹脂が充填される際に樹脂圧によりリリースフィルム１８が伸ばされて覆われるようになっている。 The release film 18 is sucked and held so as to cover the upper clamp surface including the upper mold cull 2d, the upper mold runner gate 2c, the upper mold cavities 2a and 2b, and the upper mold air vent groove 2f. The release film 18 is sucked and held through a gap between the upper mold cavity piece 12 and the upper mold chase block 14 and a gap between the upper mold cavity piece 12 and the upper mold cull 15. Further, the release film 18 is adsorbed and held by the film suction hole 2e in the first cavity recess 2a. Note that the release film 18 is stretched and covered by the resin pressure when the mold cavity is filled with the second cavity recess 2b.

ここで可動エアーベント駒１６のモールド金型３への組み付け構成例について図４を参照して説明する。可動エアーベント駒１６は、上型キャビティ駒１２にエアーベント溝２ｆが形成された上型クランプ面に進退動可能に組み付けられている。具体的にはエアーベント付勢部材１９（例えばコイルばね）を介して常時上型クランプ面より突出する方向に付勢されている。よって、モールド金型３が型開きした状態では、可動エアーベント駒１６は、エアーベント付勢部材１９により付勢されて、先端部が上型クランプ面より突出している。 Here, an example of a structure for assembling the movable air vent piece 16 to the mold 3 will be described with reference to FIG. The movable air vent piece 16 is assembled to an upper mold clamping surface in which an air vent groove 2f is formed in the upper mold cavity piece 12 so as to be movable back and forth. Specifically, it is always biased in a direction protruding from the upper mold clamping surface via an air vent biasing member 19 (for example, a coil spring). Therefore, in a state where the mold 3 is opened, the movable air vent piece 16 is urged by the air vent urging member 19 so that the tip portion projects from the upper clamp surface.

下型１に基板８を載置しポット４に樹脂タブレット２０を装填し、上型２にリリースフィルム１８が吸着保持された状態で、下型１を上昇して型閉じ動作が行われる。このとき、先端部が上型クランプ面より突出している可動エアーベント駒１６は、リリースフィルム１８を介して基板８に当接すると、更なる型閉じ動作によりエアーベント付勢部材１９の付勢に抗して上型キャビティ駒１２内に押し戻される。尚、このとき、基板８の厚みの差分は弾性部材１３を押し戻す（圧縮する）ことで調整される。 The substrate 8 is placed on the lower mold 1, the resin tablet 20 is loaded in the pot 4, and the lower mold 1 is raised and the mold closing operation is performed in a state where the release film 18 is sucked and held on the upper mold 2. At this time, when the movable air vent piece 16 whose front end portion protrudes from the upper mold clamping surface comes into contact with the substrate 8 via the release film 18, the air vent urging member 19 is urged by further mold closing operation. It is pushed back into the upper mold cavity piece 12. At this time, the difference in thickness of the substrate 8 is adjusted by pushing back (compressing) the elastic member 13.

モールド金型３の型閉じ動作が終了すると、トランスファ機構を作動させてプランジャ５が上昇し、ポット４内で溶融したモールド樹脂を図１の矢印方向に上型カル２ｄ、上型ランナゲート２ｃを通じて上型キャビティ凹部２ａ，２ｂに充填する。このとき、キャビティ内に閉じ込められたエアーはエアーベント溝２ｆより排出される。このとき可動エアーベント駒１６のエアーベント溝２ｆに臨む端面に、金型母材より熱伝導率が高い金属被膜層１７が形成されているので、たとえ樹脂流動性が高い低粘度の樹脂（例えば透明シリコーン樹脂）が使用されたとしても、エアーベント溝２ｆから漏れ出す樹脂量を低減することができる。従って、キャビティ内の樹脂充填性が向上する。
また、キャビティ内において、基板８の半導体素子９が搭載された部位に対して支持部材１１により下型１からの熱伝導を抑えることで、特に半導体素子９と基板８との狭い隙間にアンダーフィル用モールド樹脂が充填されるのを促進することができる。また、樹脂モールド装置においては、エアーベント溝２ｆからの樹脂漏れを低減させ、キャビティ内の微細な空間への樹脂充填性を改良し成形品質を向上させることができる。 When the mold closing operation of the mold 3 is completed, the transfer mechanism is operated to raise the plunger 5, and the mold resin melted in the pot 4 passes through the upper mold cull 2d and the upper mold runner gate 2c in the direction of the arrow in FIG. The upper mold cavity recesses 2a and 2b are filled. At this time, the air trapped in the cavity is discharged from the air vent groove 2f. At this time, since the metal coating layer 17 having a higher thermal conductivity than the mold base material is formed on the end face of the movable air vent piece 16 facing the air vent groove 2f, a low-viscosity resin having a high resin fluidity (for example, Even if a transparent silicone resin) is used, the amount of resin leaking from the air vent groove 2f can be reduced. Therefore, the resin filling property in the cavity is improved.
Also, in the cavity, the heat conduction from the lower mold 1 is suppressed by the support member 11 to the portion of the substrate 8 where the semiconductor element 9 is mounted, so that the underfill particularly in the narrow gap between the semiconductor element 9 and the substrate 8 is achieved. Filling with the mold resin can be promoted. Further, in the resin molding apparatus, resin leakage from the air vent groove 2f can be reduced, the resin filling property into a fine space in the cavity can be improved, and the molding quality can be improved.

上記モールド金型においては、上型２を固定型、下型１を可動型としたが、上型２が可動型、下型１が固定型であってもよいし、双方を可動型としてもよい。また、ポット４が上型２に形成され、キャビティ凹部が下型１に形成されていてもよい。
また、ワークＷはＬＥＤ発光素子が搭載された基板に限らず、半導体チップが基板上にフリップチップ接続、ワイヤボンディング接続されたものなど他の成形品に対しても用いることができる。またモールド樹脂も透明シリコーン樹脂に限らす受発光素子用のリフレクタ成形に用いられるシリカ、アルミナ及び酸化チタンなどのフィラー含有のシリコーン樹脂であってもよいし、シリカなどのフィラー含有のエポキシ樹脂であってもよい。
また、本実施例ではワーク載置部は凹部となっているが、ポットと基板の上下の位置関係に拠っては、載置部は必ずしも凹部である必要は無く、平坦部であっても良い。
さらに本実施例では可動エアーベント駒１６を例示したが、固定エアーベント駒であっても良いし、エアーベント駒は必ずしも別体ブロックにする必要は無く、キャビティ駒にエアーベントを彫り込んで熱伝導性の高い金属被膜層１７を溶射しても良い。 In the mold described above, the upper mold 2 is a fixed mold and the lower mold 1 is a movable mold. However, the upper mold 2 may be a movable mold and the lower mold 1 may be a fixed mold, or both may be movable molds. Good. Alternatively, the pot 4 may be formed in the upper mold 2 and the cavity recess may be formed in the lower mold 1.
The workpiece W is not limited to the substrate on which the LED light emitting element is mounted, but can be used for other molded products such as a semiconductor chip flip-chip connected or wire-bonded connected to the substrate. Also, the mold resin may be a silicone resin containing fillers such as silica, alumina, and titanium oxide used for reflector molding for light emitting / receiving elements, which is not limited to transparent silicone resin, or may be an epoxy resin containing fillers such as silica. May be.
Further, in this embodiment, the workpiece placement portion is a recess, but the placement portion does not necessarily have to be a recess depending on the positional relationship between the pot and the substrate, and may be a flat portion. .
Furthermore, although the movable air vent piece 16 is illustrated in this embodiment, it may be a fixed air vent piece, and the air vent piece is not necessarily required to be a separate block, and the air vent is engraved in the cavity piece to conduct heat. sex high metal target layer 17 may be sprayed.

１下型２上型２ａ，２ｂキャビティ凹部２ｃ上型ランナゲート２ｄ上型カル２ｅフィルム吸引孔２ｆエアーベント溝３モールド金型４ポット５プランジャ６下型インサートブロック６ａワーク載置部７下型チェイスブロック８基板９半導体素子１０ライナーブロック１１支持部材１２上型キャビティ駒１３弾性部材１４上型チェイスブロック１５上型カルブロック１６可動エアーベント駒１７金属被膜層１８リリースフィルム１９エアーベント付勢部材２０樹脂タブレット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lower mold 2 Upper mold 2a, 2b Cavity recessed part 2c Upper mold runner gate 2d Upper mold cull 2e Film suction hole 2f Air vent groove 3 Mold die 4 Pot 5 Plunger 6 Lower mold insert block 6a Work placement part 7 Lower mold chase block 8 substrate 9 semiconductor element 10 liner block 11 supporting member 12 the upper mold cavity piece 13 elastic member 14 upper chase block 15 upper die Calblock 16 movable air vent frame 17 metal target layer 18 release film 19 urges the air vent member 20 Resin tablet

Claims

半導体素子が搭載されたワークを載置する一方の金型と、金型クランプ面にキャビティ凹部が形成された他方の金型とでワークがクランプされるモールド金型であって、
前記一方の金型には、キャビティ凹部に位置を合わせて前記ワークが載置されるワーク載置部と前記キャビティ凹部へ供給するモールド樹脂が装填されるポットが設けられ、
前記他方の金型には、前記キャビティ凹部からエアーを逃がすエアーベント溝に臨んでエアー流路を絞り込み可能なエアーベント部が設けられており、前記エアーベント部は前記エアーベント溝に臨む端面に、金型母材であるステンレス鋼材より熱伝導率が高い金属溶射被膜が前記エアーベント溝を横切って複数箇所で積層形成されており、前記一方の金型クランプ面は前記キャビティ凹部及びこれに連なる前記エアーベント溝を含んでリリースフィルムにより覆われていることを特徴とするモールド金型。 A mold that clamps a workpiece with one mold for placing a workpiece on which a semiconductor element is mounted and the other mold with a cavity recess formed on the mold clamping surface,
The one mold is provided with a work placement portion on which the work is placed in alignment with the cavity recess, and a pot loaded with a mold resin to be supplied to the cavity recess,
The other mold is provided with an air vent portion capable of narrowing the air flow path facing the air vent groove that allows air to escape from the cavity recess, and the air vent portion is formed on an end surface facing the air vent groove. The metal spray coating having a higher thermal conductivity than the stainless steel material that is the mold base material is laminated and formed at a plurality of locations across the air vent groove, and the one mold clamp surface is connected to the cavity recess and the cavity. A mold die including the air vent groove and covered with a release film .

前記エアーベント部に形成される前記金属溶射被膜層は、前記金型母材より熱伝導率が高いアルミニウム金属溶射被膜層若しくはアルミナ金属溶射被膜層である請求項１記載のモールド金型。 Wherein the metal spray coating layer formed on the air vent portion, said mold base according to claim 1 molding die according heat conductivity is high aluminum metal sprayed the film layer or alumina sprayed metal target layer from the material.

前記エアーベント部は、可動エアーベント部である請求項１又は請求項２記載のモールド金型。 The air vent portion, Ru movable air vent der 請 Motomeko 1 or claim 2 mold according.

前記ワーク載置部には、前記ワークにフリップチップ接続された半導体素子の直下に対応する部位に、前記金型母材より熱伝導率が低い金属被膜層が端面に形成された金属部材又は熱伝導率の低い金属部材若しくはセラミック部材が配置されている請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のモールド金型。 The workpiece to the mounting portion to a portion corresponding to the right under the flip chip connected semiconductor devices in the work, the metal member or heat the mold base material than the lower thermal conductivity metal coating layer is formed on the end face The mold according to any one of claims 1 to 3, wherein a metal member or a ceramic member having low conductivity is disposed.

前記他方の金型には、前記ポットに対向し前記キャビティ凹部に接続する樹脂路を形成する金型カルの端面に、前記金型母材より熱伝導率が低い金属被膜層又は熱伝導率の低い金属部材若しくはセラミック部材が用いられる請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のモールド金型。 Wherein the other mold, the mold cull forming a resin passage opposite to said pot connecting to the cavities on the end face, of the mold having a low thermal conductivity metal coating layer from the base material or the thermal conductivity The mold according to any one of claims 1 to 4, wherein a low metal member or a ceramic member is used.

前記金属被膜層はジルコニア金属被膜層であり、前記セラミック部材は石英である請求項４又は請求項５記載のモールド金型。 6. The mold according to claim 4, wherein the metal coating layer is a zirconia metal coating layer, and the ceramic member is quartz.

請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載のモールド金型を備えた樹脂モールド装置。 A resin mold apparatus comprising the mold according to any one of claims 1 to 6.