特許 6133952 成形プレス及び成形プレス用プラテン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6133952

(24)【登録日】2017年4月28日

(45)【発行日】2017年5月24日

(54)【発明の名称】成形プレス及び成形プレス用プラテン

(51)【国際特許分類】

   B29C 43/18 20060101AFI20170515BHJP

   B29C 43/34 20060101ALI20170515BHJP

   B29C 43/36 20060101ALI20170515BHJP

   H01L 21/56 20060101ALI20170515BHJP

【ＦＩ】

   B29C43/18

   B29C43/34

   B29C43/36

   H01L21/56 R

【請求項の数】16

【外国語出願】

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-183784(P2015-183784)

(22)【出願日】2015年9月17日

(65)【公開番号】特開2016-60209(P2016-60209A)

(43)【公開日】2016年4月25日

【審査請求日】2015年11月2日

(31)【優先権主張番号】14/489,640

(32)【優先日】2014年9月18日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】504133796

【氏名又は名称】エーエスエム・テクノロジー・シンガポール・ピーティーイー・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】ジアン・ション・スー

(72)【発明者】

【氏名】テン・ホック・クア

(72)【発明者】

【氏名】シュ・チェン・ホ

(72)【発明者】

【氏名】ジャペイ・ディン

(72)【発明者】

【氏名】ラヴィンドラ・ラガヴェンドラ

【審査官】 関口 貴夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−２７４１９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０８３０８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０８７４０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０９４９３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ４３／１８

Ｂ２９Ｃ ４３／３４

Ｂ２９Ｃ ４３／３６

Ｈ０１Ｌ ２１／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板上の半導体チップを封止するための成形プレス機であって、
第１の鋳型チェイス表面を有する第１の鋳型チェイスと、
第２の鋳型チェイス表面を有する第２の鋳型チェイスと、
を備え、
前記第１の鋳型チェイス及び前記第２の鋳型チェイスは前記基板を締め付け固定するように動作可能であり、前記基板は、前記第１の鋳型チェイス表面又は前記第２の鋳型チェイス表面のいずれかに関する基板に面する表面に対して、前記第１の鋳型チェイス表面と、前記第２の鋳型チェイス表面と、の間で保持されて、少なくとも１つの成形用キャビティを前記基板に対して画定している、成形プレス機において、
前記成形プレス機が、
頂部部分、該頂部部分が第１の回転取り付け部材によって取り付けられる中間部分、及び前記中間部分が第２の回転取り付け部材によって取り付けられる基体部分；並びに
前記頂部部分に接続されて前記頂部部分を前記第１の回転取り付け部材の周りに前記中間部分に対して回転させるとともに、前記中間部分に接続されて前記中間部分を前記第２の回転取り付け部材の周りに前記基体部分に対して回転させ、それによって前記第１の鋳型チェイス表面と、前記第２の鋳型チェイス表面と、の相対的配置を調整する駆動装置、
をさらに備える、成形プレス機。

【請求項2】

前記回転取り付け部材は、前記第１の鋳型チェイス又は第２の鋳型チェイスのいずれかの、前記基板に面する表面の中心を通過する２つの直交する軸の回りの回転を可能として、前記第１の鋳型チェイス表面及び前記第２の鋳型チェイス表面の相対的配置を調整するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の成形プレス機。

【請求項3】

前記第２の鋳型チェイスはプラテンの一部であり、前記プラテンは、前記第２の鋳型チェイスを回転させるように構成された駆動機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の成形プレス機。

【請求項4】

前記プラテンは、前記回転取り付け部材を備えることを特徴とする請求項３に記載の成形プレス機。

【請求項5】

前記回転取り付け部材は、ローラベアリングを備えることを特徴とする請求項１に記載の成形プレス機。

【請求項6】

前記プラテンは、締め付け固定中に前記基板の対向する端部に加えられる締め付け固定力を測定するように配置された複数のロードセルを備え、
前記駆動機構は、前記頂部部分若しくは前記中間部分、又は前記頂部部分及び前記中間部分の両方を回転させて、前記締め付け固定力をバランスさせるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の成形プレス機。

【請求項7】

前記ロードセルは、前記プラテンの前記頂部部分の上側部分と下側部分との間に位置することを特徴とする請求項６に記載の成形プレス機。

【請求項8】

前記ロードセルは、前記基体部分の下に位置することを特徴とする請求項６に記載の成形プレス機。

【請求項9】

前記第２の鋳型チェイスは、前記頂部部分に複数のばねによって結合した締め付け固定プレートを備え、該締め付け固定プレートは、該締め付け固定プレートの異なる場所におけるばねの圧縮を測定するように配置された複数のゲージセンサを備え、
前記駆動機構は、前記頂部部分及び／又は前記中間部分を回転させて、前記異なる場所における測定された前記ばねの圧縮の差を最小化するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の成形プレス機。

【請求項10】

半導体チップを基板上に封止するための成形プレス用プラテンであって、
第１の鋳型チェイス表面を有する第１の鋳型チェイスを備え、
前記プラテンは、第２の鋳型チェイス表面を有する第２の鋳型チェイスを有する更なるプラテンと協働して前記基板を締め付け固定するように動作可能であり、前記基板は、前記第１の鋳型チェイス表面又は前記第２の鋳型チェイス表面のいずれかに関する基板に面する表面に対して、前記第１の鋳型チェイス表面と、前記第２の鋳型チェイス表面と、の間で保持されて、少なくとも１つの成形用キャビティを前記基板に対して画定し、
前記プラテンは、頂部部分、該頂部部分が第１の回転取り付け部材によって取り付けられる中間部分、及び前記中間部分が第２の回転取り付け部材によって取り付けられる基体部分；並びに、
前記頂部部分に接続されて前記頂部部分を前記第１の回転取り付け部材の周りに前記中間部分に対して回転させるとともに、前記中間部分に接続されて前記中間部分を前記第２の回転取り付け部材の周りに前記基体部分に対して回転させ、それによって前記第１の鋳型チェイス表面と、前記第２の鋳型チェイス表面と、の相対的配置を調整する駆動機構、
をさらに備える、プラテン。

【請求項11】

回転取り付け部材が、前記第１の鋳型チェイス又は前記第２の鋳型チェイスのいずれかの、前記基板に面する表面の中心を通過する２つの直交する軸の回りの回転を可能とするように構成されて、前記第１の鋳型チェイス表面及び前記第２の鋳型チェイス表面の相対的配置を調整することを特徴とする請求項１０に記載のプラテン。

【請求項12】

前記回転取り付け部材は、ローラベアリングを備えることを特徴とする請求項１１に記載のプラテン。

【請求項13】

締め付け固定中に前記基板の対向する端部に加えられる締め付け固定力を測定するように配置された複数のロードセルをさらに備え、
前記駆動機構は、前記頂部部分及び／又は前記中間部分を回転させて、前記締め付け固定力をバランスさせるように構成されていることを特徴とする請求項１０に記載のプラテン。

【請求項14】

前記ロードセルは、前記頂部部分の上側部分と下側部分との間に位置することを特徴とする請求項１３に記載のプラテン。

【請求項15】

前記ロードセルは、前記基体部分の下に位置することを特徴とする請求項１３に記載のプラテン。

【請求項16】

前記頂部部分に複数のばねによって結合した締め付け固定プレートを備え、該締め付け固定プレートは、該締め付け固定プレート上の異なる場所におけるばねの圧縮を測定するように配置された複数のゲージセンサを備え、
前記駆動機構は、前記頂部部分若しくは前記中間部分、又は前記頂部部分及び前記中間部分の両方を回転させて、前記異なる場所における測定された前記ばねの圧縮の差を最小化するように構成されていることを特徴とする請求項１０に記載のプラテン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体組み立て及び実装の分野に関し、特に基板上の半導体チップへの封止剤を適用するための成形プレス（及びそのプラテン）に関する。

【0002】

封止としても知られる実装は、半導体組み立てプロセスの重要な部分である。典型的には、封止はトランスファー成形又は圧縮成形のいずれかによって行われる。

【0003】

トランスファー成形において、成形システムは、例えば固体ペレットの形態の成形材料を受け取る供給ポットを有する第１のプラテンを含む。第１のプラテンはまた、複数の空洞も有する。第１のプラテンは、その上に複数の半導体チップを担持する基板が保持される第２のプラテンに対して押し付けられ、それによって第１のプラテンの空洞が半導体チップの上に位置付けられる。成形材料は熱と圧力との適用によって液体へと溶融され、液状化した成形材料は次いでプランジャーによって、このプランジャーと成形用キャビティとの間に接続されたランナーの中に送り込まれて、狭いゲートを介して成形用キャビティの中に進入する。成形材料は次いで硬化され、封止された基板は次いで鋳型から取り外される。

【0004】

圧縮成形では、紛体、液体、又はペースト状の樹脂の形態の成形材料が、下側プラテンの１つ以上の成形用キャビティの中に充填される（半導体チップのフェースダウン成形（ｄｉｅ−ｄｏｗｎ ｍｏｌｄｉｎｇ）の場合）か、若しくは下側プラテン上に保持された基板上に直接、供給される（半導体チップのフェースアップ成形（ｄｉｅ−ｕｐ ｍｏｌｄｉｎｇ）の場合）。次に、上側プラテンの鋳型チェイス（ｍｏｌｄ ｃｈａｓｅ）が、下側プラテンの鋳型チェイスに対して締め付け固定（ｃｌａｍｐ）されて、上側プラテンと下側プラテンとの間に溶融した成形材料を有する成形キャビティを形成し、次いで成形材料を硬化させて、半導体チップを封止する成形キャップを形成する。

【0005】

トランスファー成形又は圧縮成形のいずれの封止プロセスにおいても、基板と成形用キャビティの対向する面との間の実質的な平行を維持することが非常に重要である。平行でない場合には、成形用キャビティの不完全な充填によって、成形キャップの欠陥が生じる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述した困難性の少なくとも１つを克服するか、若しくは軽減する、又は有用な代替物を少なくとも提供する、成形プレスに対する必要が残っている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の或る実施形態は、基板を封止するための成形プレスに関し、この成形プレスは、第１の鋳型チェイス表面を有する第１の鋳型チェイスと、第２の鋳型チェイス表面を有する第２の鋳型チェイスと、を備え、第１及び第２の鋳型チェイスは基板を締め付け固定するように作動可能であり、基板は、前記第１の鋳型チェイス表面と第２の鋳型チェイス表面との間で、第１又は第２の鋳型チェイス表面のいずれかに関連する、基板に面する面に対して保持されて、少なくとも１つの成形用キャビティを基板に対して画定し、成形プレスは回転取り付け装置をさらに備え、この回転取り付け装置上で第１又は第２の鋳型チェイスのいずれかが基板に面する表面の中心を通過する少なくとも１つの軸の回りに回転可能であり、それによって第１及び第２の鋳型チェイス表面の相対的な配置を調整する。

【0008】

本発明の別の実施形態は、基板を封止するための成形プレス用のプラテンに関し、このプラテンは、第１の鋳型チェイス表面を有する第１の鋳型チェイスを備え、このプラテンは、第２の鋳型チェイス表面を有する第２の鋳型チェイスを有するさらなるプラテンと協働して基板を締め付け固定するように作動可能であり、基板は前記第１の鋳型チェイス表面と第２の鋳型チェイス表面との間で、第１又は第２の鋳型チェイス表面のいずれかに関連する、基板に面する面に対して保持されて、少なくとも１つの成形用キャビティを基板に対して画定し、プラテンは回転取り付け装置をさらに備え、この回転取り付け装置上で第１又は第２の鋳型チェイスのいずれかが基板に面する表面の中心を通過する少なくとも１つの軸の回りに回転可能であり、それによって第１及び第２の鋳型チェイス表面の相対的な配置を調整する。

【0009】

第１及び第２の鋳型チェイスが一緒に締め付け固定されるので、少なくとも１つの成形用キャビティの対向する表面との間の少なくとも１つの回転軸が基板に面する表面の中心を通過することを確実にすることによって、第１及び第２の鋳型チェイスの相対的な方向付けを調整することを可能にすることができ、それによって、基板と、少なくとも１つの成形用キャビティの対向する面と、の間の共平面性を向上させることができる。このことは、実質的に均一な深さの成形用キャビティの生成を可能にし、例えば成形用キャビティの不完全な充填によって生じた成形欠陥を実質的に回避することを可能にする。また、一つ以上の回転軸を基板上に心出しすることによって、基板の中心と、対向する鋳型表面との間にオフセットを導入することを回避することが可能となる。

【0010】

或る実施形態では、プラテンは、第１の鋳型チェイスを回転させるように構成された駆動機構を備える。

【0011】

所定の実施形態では、回転取り付け装置は、基板に面する面の中心を通過する２つの直交する軸の回りの第１の鋳型チェイス又は第２の鋳型チェイスの回転を可能とするように構成することができ、それによって第１及び第２の鋳型チェイス表面の相対的配置を調整する。回転取り付け装置はローラベアリングを備えることができる。プラテンは、頂部部分が第１の回転取り付け部材によって取り付けられる中間部分、及びこの中間部分が第２の回転取り付け部材によって取り付けられる基体部分を備えることができる。駆動機構は、頂部部分を、第１の回転取り付け部材の周りに中間部分に対して回転させるとともに、中間部分を、第２の回転取り付け部材の周りに基体部分に対して回転させるように構成することができる。

【0012】

プラテンは、基板の締め付け固定中に加えられる締め付け固定力を測定するように配置された複数のロードセルを備えることができる。駆動機構は、頂部部分及び／又は中間部分を回転させて、前記締め付け固定力をバランスさせるように構成することができる。ロードセルは、プラテンの頂部部分の第１部分と第２部分との間に配置することができるか、又は基体部分の下に配置することができる。いずれの場合においても、ロードセルは、２つの直交する軸と位置合わせすることができる。

【0013】

或る実施形態において、第１の鋳型チェイスは、頂部部分に複数のばねによって結合した締め付け固定プレートを備えることができ、締め付け固定プレートは、締め付け固定プレートの異なる場所においてばねの圧縮を測定するように配置された複数のゲージセンサを備える。駆動機構は、頂部部分及び／又は中間部分を回転させて、異なる場所における測定されたばねの圧縮の差を最小化させるように構成することができる。ゲージセンサは、２つの直交する軸と一直線に配置することができる。

【0014】

本発明の実施形態が、添付の図面を参照しつつ、限定するものではない例示によって以下に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態による成形プレスの、締め付け固定していない構成における側面図である。

【図2】図１の成形プレスの代替的側面図である。

【図3】締め付け固定している構成における図１の成形プレスの側面図である。

【図4】図１の成形プレスの下側プラテンの側面図である。

【図5】図４のＡ‐Ａ線における断面図である。

【図6】図４のプラテンの部分分解斜視図である。

【図7】ピッチ・エンド・ロール方向調整機構を示す、プラテンの側面図である。

【図8】ピッチ・エンド・ロール方向調整機構を示す、プラテンの側面図である。

【図9】圧縮成形プロセス中のピッチ・エンド・ロール調整を示す、下側プラテンの代替的実施形態の断面図である。

【図10】圧縮成形プロセス中のピッチ・エンド・ロール調整を示す、下側プラテンの代替的実施形態の断面図である。

【図11】圧縮成形プロセス中のピッチ・エンド・ロール調整を示す、下側プラテンの代替的実施形態の断面図である。

【図12】トランスファー成形プロセス中のピッチ・エンド・ロール調整を示す、下側プラテンの代替的実施形態の断面図である。

【図13】トランスファー成形プロセス中のピッチ・エンド・ロール調整を示す、下側プラテンの代替的実施形態の断面図である。

【図14】トランスファー成形プロセス中のピッチ・エンド・ロール調整を示す、下側プラテンの代替的実施形態の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

最初に図１及び図２を参照すると、上側（第１の）プラテン１１０と下側（第２の）プラテン１２０とを有する成形プレス１００が示されている。成形プレスは開かれた、又は締め付け固定されていない構成にある。作動時には、上側プラテン１１０は下側プラテンに向かって、既知の構成のトグル機構１１４を使用して付勢されて、図３に示すように、成形手順を行う前に基板１３０を、上側プラテン１１０と下側プラテン１２０との間に締め付け固定する。下側プラテン１２０は角度調整機構を有し、この角度調整機構は、上側プラテン及び下側プラテンの鋳型チェイスの平坦面の相対的な方向を調整して、以下に詳細に説明する方法で、基板の不均一さを補正（ａｃｃｏｕｎｔ ｆｏｒ）するために使用することができる。図１〜３に示された成形プレス１００は、特に圧縮成形に好適であるが、下側プラテン１２０に対して後述する角度調整機構は、上側プラテン１１０にも同様に適用可能であり、また、明らかとなるようにトランスファー成形プロセスにも同様に適用可能である。

【0017】

上側プラテン１１０は上側（第１）鋳型チェイス１１２を担持し、この上側鋳型チェイス１１２に基板１３０を真空によって固定することができる。下側プラテン１２０は下側（第２）鋳型チェイス１２２を担持し、トグル機構１１４が駆動されると、図３に示すように、この下側鋳型チェイスに対して、上側鋳型チェイス１１２が締め付け固定される。

【0018】

下側プラテン１２０は、中間部分１２６に回転可能に取り付けられた頂部部分１２４を備え、中間部分１２６は基体部分１２８に回転可能に取り付けられている。下側プラテン１２０もまた、例えば（図示されない）汎用コンピュータシステムに結合した既知のマイクロコントローラを使用する、頂部部分、中間部分、基体部分の相対的動きを制御するための駆動機構を備える。

【0019】

明瞭化のために駆動機構１４０が省略されている図４及び図５に示されるように、下側プラテン１２０は回転取り付け装置（１対の回転取り付け部材２２０及び２２２として示されている）を備える。回転取り付け部材２２０、２２２それぞれは、一連の円筒状ローラを部分的に環状の軌道に備えるローラベアリング機構を備える。好都合なことに、回転取り付け部材２２０、２２２の使用は、構造的に過剰に制限されたシステムをもたらすブッシング機構若しくは案内機構又はその種の機構を使用することなく、下側鋳型チェイス１２２の枢動を可能にする。

【0020】

プラテン１２０の頂部部分１２４は上部１２４Ａ及び下部１２４Ｂを備え、第１の回転取り付け部材２２２によって中間部分１２６に取り付けられ、中間部分１２６は、第２の回転取り付け部材２２０によって基体部分１２８に取り付けられている。回転取り付け部材２２０、２２２は、頂部部分１２４、中間部分１２６、及び基体部分１２８が、２つの直交軸２３０及び２３２の周りに互いに対して回転することができる状態で、下側プラテン１２０に対する２つの回転自由度を提供し、直交軸２３０と２３２とは、下側鋳型チェイス１２２の上面を貫通する平面の中心２３４で会う（図６）。断面において、軌道それぞれは円の一部を形成し、２つの直交軸２３０、２３２の交差点２３４にその中心を有する。

【0021】

したがって、頂部ユニット１２４、中間ユニット１２６、及び基体ユニット１２８は取り付け部材２２０、２２２とともにピッチ・アンド・ロール機構を提供して、図７及び図８に示されるように、中心２３４の周りの上面の枢動を介する、下側鋳型チェイス１２２の上面における基板の角度的位置合わせを可能にする。ピッチ・アンド・ロール機構は受動的であり、それによって頂部部分１２４及び中間部分１２６は、締め付け固定プレート１２２の端部又は角部それぞれにおける接触力の違いに応じてローラベアリング上で自然に回転する。しかし、能動的駆動機構１４０を使用することは特に好都合であり、能動的駆動機構１４０は、頂部部分１２４及び中間部分１２６を接触力における測定された違いに応じて駆動し、測定された違いは、後述するようにゲージセンサ及び／又はロードセルを使用して得られる。

【0022】

下側鋳型チェイス１２２は締め付け固定プレート１２２Ａを備え、締め付け固定プレート１２２Ａは、この締め付け固定プレート１２２Ａの下側表面の周縁周りに延びる複数のばね１２３によって頂部部分１２４に弾性的に結合されている。締め付け固定プレート１２２Ａは面１２２Ｂを有する露出した内部領域を有し、面１２２Ｂは、基板が上側鋳型チェイス１２２と下側鋳型チェイス１２２との間に締め付け固定されているときには基板１３０の方に面している。基板が保持される上側鋳型チェイス１１２の表面は、このように第１の平面を画定し、一方で下側鋳型チェイス１２２は第２の平面を画定する。基板１３０が締め付け固定されると、成形用キャビティは基板と、基板に面する面１２２Ｂと、の間に画定され、面１２２Ｂは、（図５に示されるように）下側プラテン１２０の頂面又は部分的な頂面とすることができ、或いは代替的に頂部部分１２４内に取り付けられて上側鋳型チェイス１１２に向かって軸に沿った往復運動を行い、それによって成形用樹脂を成形用キャビティ内で圧縮するプランジャーの上面とすることができる。

【0023】

下側プラテン１２０は、複数のロードセル２０４、２０６と、複数のゲージセンサ２００、２０２とをさらに備え、ゲージセンサは例えば誘導センサとすることができる。

【0024】

図４に示されるように、第１のゲージセンサ２００それぞれは、光ビームをターゲット２１０に向かって送信するように構成されているとともに、ビーム２１０とターゲット２１０との間の距離を測定された反射ビームに照らして測定するように構成された光ビームコンポーネント２０１をさらに備える。ターゲット２１０は、締め付け固定プレート１２２Ａの第１の対向する一対の端部から延在しており、「ロール」軸２３０に位置合わせされる。ビームコンポーネント２０１は下側プラテン１２０の頂部部分１２４の第１の対向する一対の端部から延在し、同様に軸２３０に、また、ターゲット２１０それぞれに位置合わせされる。したがって、ゲージセンサ２００はばね１２３の圧縮及び伸張による距離の変化を検知するように配置されている。より具体的には、ゲージセンサ２００は、締め付け固定プレート１２２Ａの対向する端部に加えられた接触力におけるアンバランスを、端部におけるばねの圧縮の差、したがってビームコンポーネント２０１と、ターゲット２１０と、の間の距離の差によって検知することができ、測定された差は次いで頂部部分１２４の角度方向を調節するために使用することができる。

【0025】

同様に、図５に示されるように、第２のゲージセンサ２０２それぞれは、締め付け固定プレート１２２Ａの対向する一対の端部の一方から延在するターゲットを備え、「ロール」軸２３０に垂直な「ピッチ」軸２３２に位置合わせされる。第２のゲージセンサ２０２のそれぞれはまた、下側プラテン１２０の頂部部分１２４の対向する端部それぞれから延在するビームコンポーネント２０３をも備え、このビームコンポーネント２０３は、軸２３０に位置合わせされ、ターゲット２１２それぞれにも位置合わせされている。

【0026】

ロードセル２０４、２０６は下側プラテン１２０の頂部部分１２４内で、特に上側部分１２４Ａと下側部分１２４Ｂとの間に配置され、締め付け固定プレート１２２Ａに加えられる接触力における差をモニターする代替的な機構を提供する。ロードセルは、締め付け固定プレート１２２Ａの上面に作用する圧縮力を測定するように構成される。第１のロードセル２０４は、締め付け固定プレート１２２Ａの第１の対向する端部それぞれの略下に配置され、第２のロードセル２０６は、締め付け固定プレート１２２Ａの第２の対向する端部それぞれの略下に配置されている。第１のロードセル２０４は「ロール」軸２３０に位置合わせされており、第２のロードセル２０６は「ピッチ」軸２３２に位置合わせされている。

【0027】

ロードセル２０４、２０６が締め付け固定力のアンバランスを検知するために使用され、それによって、例えばトランスファー成形プロセスにおいて角度アラインメントのための駆動機構１４０にフィードバックを提供する場合には、締め付け固定プレート１２２Ａの頂部部分１２４への弾性的結合は、柔軟性の無い接続に置き換えられてもよく、ゲージセンサ２００、２０２が省略されてもよい。

【0028】

圧縮成形中の上側鋳型チェイスの表面と下側鋳型チェイスの表面との角度アラインメントの例が、ここに図９〜１１を参照して記載される。まず図９を参照すると、成形プレス３００は、基板１３０が表面３１３において真空によって固定される、上側（第１の）鋳型チェイス３１０を有する上側（第１の）プラテンを有する。成形プレス３００はまた、角度アラインメント機構を有する下側（第２の）プラテン３２０を有し、角度アラインメント機構は、下側プラテン１２０に関連して上述したのと同様の形で作動される。下側プラテン３２０は１対の回転取り付け部材を備える回転取り付け装置を有するが、１つの回転取り付け部材３１６（下側プラテン１２０の回転取り付け部材２２０に相当）のみが例示目的のために示されている。下側プラテン３２０の頂部部分３２４は（図示されない）中間部分に取り付けられ、この中間部分は基体部分３２８に回転取り付け部材３１６によって取り付けられ、それによって上部部分３２４及び中間部分は、回転取り付け部材３１６上で基体部分３２８に対して回転することができる。

【0029】

頂部部分３２４の対向する端部から延在しているのは、ゲージセンサそれぞれのビームコンポーネント３０２Ａ及び３０２Ｂである。対応するターゲット３１２Ａ及び３１２Ｂは、下側（第２の）プラテン３２０の下側鋳型チェイスの締め付け固定プレート３２２の対向する端部から延在しており、この締め付け固定プレート３２２はばね３２３Ａ及び３２３Ｂによって頂部部分３２４にその周縁において結合されている。ビームコンポーネント３０２Ａ及び３０２Ｂはそれぞれのターゲット３１２Ａ及び３１２Ｂに位置合わせされるとともに、既に記載したように、締め付け固定プレート３２２の上面によって画定された平面の中心を通過する（図示されない）軸とも位置合わせされている。上部部分３２４は、上側表面３４２を有するパッキングプランジャー３４０を有し、この上側表面３４２は、基板１３０が上側鋳型チェイスと下側鋳型チェイスとの間に締め付け固定されているときには基板１３０に面している。パッキングプランジャー３４０は、静止コンポーネントとするか、又は上部部分３２４内に往復運動のために取り付けることができ、それによってプランジャーの上面３４２と基板１３０との間に画定された成形キャビティ中に充填された成形樹脂を圧縮する。

【0030】

図９において、成形プレス３００は締め付け固定していない構成にあり、ばね２３２Ａ及び３２３Ｂは締め付け固定プレート３２２の重量によってのみ圧縮されている。ビームコンポーネント３０２Ａとターゲット３１２Ａとの間の距離はＡであり、ビームコンポーネント３０２Ｂとターゲット３１２Ｂとの間の距離はＢである。締め付け固定する前には、ＡはＢと、量ａ＝｜Ａ−Ｂ｜だけ異なる。

【0031】

上側鋳型チェイス３１０の面３１３に保持された基板１３０は下側鋳型チェイスに面する面１３１を有し、この面１３１は面３１３又はパッキングプランジャー３４０の上面３４２に平行ではない。したがって、上側鋳型チェイスの面３１３によって画定される第１の平面が上面３４２によって画定される第２の平面に平行であったとしても、成形プレスが、基板１３０が締め付け固定プレート３２２に対してプレスされている締め付け固定構成にある場合には、表面１３１とプランジャーの（基板に面している）上面３４２との間に形成された成形用キャビティ３５０は均一ではない（図１０参照）。

【0032】

成形用キャビティ３５０の不均一さを解決するために、（例えば駆動機構１４０と同様の）駆動機構に結合したマイクロプロセッサが、基板１３０が締め付け固定プレート３２２に対して締め付け固定されている際に、ゲージセンサ（３０２Ａ、３１２Ａ）及び（３０２Ｂ、３１２Ｂ）からフィードバックを受け取る。基板１３０は締め付け固定プレート３２２の端部「Ａ」においてわずかに厚く、それによって基板の端部は締め付け固定プレート３２２に最初に接触する。そのため、基板はばね３２３Ａを圧縮し始め、それによって距離Ａが減少し始める。上側鋳型チェイス３１０は、基板の対向する端部が締め付け固定プレート３２２の端部「Ｂ」に接触するまで、締め付け固定プレート３２２を押し下げ続ける。この時点で、ゲージセンサはＡより小さい距離Ａ’と、締め付け固定プレート３２２の動きによってＢより大きい場合があるＢ’とを測定する。ここでマイクロプロセッサは、もはやａと同じではない差｜Ａ’−Ｂ’｜を認識するので、基板の表面１３１に不均一があること、及び封止中の基板の表面１３１とパッキングプランジャーの表面３４２との間の平行度を確保するために修正が必要であることが明らかとなる。この場合、マイクロプロセッサは、端部「Ａ」においてより大きな圧縮があり、したがって、駆動機構１４０は、距離Ａ”と距離Ｂ”との間の差が当初に測定された差ａ（図１１参照）に近づくまで、頂部部分３２４を回転取り付け部材３１６上で端部「Ａ」に向かって回転させるように駆動されなければならないことを検知する。これはプランジャーの上面によって画定された平面の方向を変えさせて、図１１の成形用キャビティ３５０’に示されるように、プランジャーの上面３４２は基板の表面１３１に平行になる。この時点で、成形用キャビティ３５０’中の樹脂を加熱することができ、パッキングプランジャー３４２は基板の表面１３１に向かって付勢され、樹脂は次いで基板表面１３１上の半導体チップを実質的に均一な成形キャップで封止するように硬化され、それによって半導体チップ上に形成される。

【0033】

トランスファー成形プロセス中の上側及び下側鋳型チェイスの表面の角度アラインメントの例が、図１２〜１４を参照しつつ、以下に記載される。図１２では、トランスファー成形プレスは、上側（第１の）鋳型チェイス４１２を有する上側（第１の）プラテンと、１対の下側（第２の）プラテン４２０Ａ及び４２０Ｂと、を備え、１対の下側（第２の）プラテン４２０Ａ及び４２０Ｂそれぞれは、基板に面する面４２２Ａ及び４２２Ｂそれぞれを備える下側（第２の）鋳型チェイスを有する。基板１３０Ａ及び１３０Ｂは、真空によって基板に面する面４２２Ａ及び４２２Ｂそれぞれに対して保持することができる。

【0034】

上側鋳型チェイス４１２は、プランジャーポットと、流路を有するランナーシステム４６０とを備え、基板１３０Ａ及び１３０Ｂが締め付け固定されているときには、トランスファー成形プロセス中にプランジャー４７０によって、この流路を通じて溶融した樹脂を、表面４１４Ａと基板１３０Ａとの間、及び基板１３０Ａと基板１３０Ｂとの間に形成された成形用キャビティ中に射出することができる。対応する下側プラテン４２０Ａ、４２０Ｂ、等それぞれの下側鋳型チェイスと協働するように、何個かの凹部を上側鋳型チェイス４１２に形成することができることが理解される。いくつかの実施形態においては、上側鋳型チェイス４１２の１つの凹部と協働する１つの下側プラテンだけを採用することができるが、１つの上側プラテンに対して複数の下側プラテンを提供することが操作上、より効率的である。

【0035】

図１３に示されるように、上側プラテン及び上側鋳型チェイスは下側プラテン４２０Ａ、４２０Ｂに向かって（又は、必要に応じて逆に、実線の矢印によって示す方向に）付勢される。上側鋳型チェイス４１２は、下側鋳型チェイス４２２Ａ、４２２Ｂ上に保持された基板１３０Ａ及び１３０Ｂに接触するので、そのことは、それぞれの基板に対する表面の不均一さに遭遇させる。基板１３０Ａは、一方の端部１３８Ａにおいて他の端部１３６Ａにおけるより厚く、それによって上側鋳型チェイス４１２の第１の凹部の端部４３８Ａは、端部４３６Ａが基板の端部１３６ａに接触する前に、基板の端部１３８Ａに接触する。このように、図１３からは、基板１３０Ａが端部１３６Ａにおいては締め付け固定されていないので、表面４１４Ａと基板１３０Ａとの間の鋳型キャビティ４５０Ａは適切に形成されていないことを読み取ることができる。同様に、基板１３０Ｂは適切に端縁１３８Ｂにおいて締め付け固定されておらず、それによって、鋳型キャビティ４５０Ｂは第２の下側チェイス４２２Ｂにおいて適切に形成されていない。

【0036】

成形用キャビティを正しく形成するために、第１の下側プラテン４２０Ａのロードセル４０２Ａ及び４０４Ａと、第２の下側プラテン４２０Ｂのロードセル４０２Ｂ及び４０４Ｂとは、端部それぞれにおける圧縮力の差を測定し、下側プラテンの独立した駆動機構それぞれにフィードバックを提供するように使用される。下側プラテン４２０Ａでは、ロードセル４０２Ａがロードセル４０４Ａより小さい力を測定し、それによって駆動機構は頂部部分４２４Ａ及び中間部分４２６Ａを、ローラベアリング４１６Ａ上の底部部分４２８Ａに対して基板１３０Ａの端部１３８Ａの方向に回転させるように駆動される。駆動機構は、ロードセル４０２Ａ及び４０４Ａにおける力がバランスするまで作動する。同様の原理が、ロードセル４０２Ｂにおける力がロードセル４０４Ｂにおけるより大きいと測定されることを除いて、第２の下側プラテン４２０Ｂに適用され、それによって頂部部分４２４Ｂ及び中間部分４２６Ｂは、第１の下側プラテン４２０Ａの対応する部分とは逆の方向に回転される必要がある。一旦力がバランスされると、適切に形成された成形用キャビティ４５０Ａ’及び４５０Ｂ’が得られ、表面４１４Ａ及び４１４Ｂは、基板１３０Ａ及び１３０Ｂそれぞれに対して平行となる。この時点で、ポットに充填された樹脂の分量（ｃｈａｒｇｅ）４７２を加熱することができ、溶融した樹脂はプランジャーポット／ランナーシステムを通じてキャビティ４５０Ａ’及び４５０Ｂ’に押し込まれ、硬化されて、成形プロセスを完了する。

【0037】

本発明の特定の実施形態が詳細に説明されてきたが、多くの変形及び変化が、当業者の読者には明確であるように、本発明の技術的範囲内において可能である。例えば、上述したような下側プラテン１２０の回転取り付け部材２２０、２２２を、代わりに上側プラテン１１０内に組み込むことができ、それによって、基板と対向する成形用キャビティの表面との間で共平面性を達成することができる。代替的に、上側プラテン１１０及び下側プラテン１２０は対応する回転取り付け部材を備えて、望ましい目的を達成することができる。例えば、プラテン１１０、１２０それぞれが、ローラベアリングのような少なくとも１つの回転取り付け部材を備える回転取り付け装置を備えることができる。さらにまた、上側鋳型チェイス１１２又は下側鋳型チェイス１２２は、基板に面する表面の中心を通過する少なくとも１つの軸の回りに回転取り付け装置上で回転可能であり、それによってその間に基板を締め付け固定するための上側鋳型チェイス及び下側鋳型チェイスの表面の相対的な配置を調節する。１つの変形においては、上側鋳型チェイス１１２を第１の軸の回りに回転可能とすることができ、さらに下側鋳型チェイス１２２は、第１の軸に垂直な第２の軸の周りに回転可能である。別の変形においては、上側鋳型チェイス１１２及び下側鋳型チェイス１２２を、基板に面する表面の中心を通過する２つの直交する軸の回りに回転可能とすることができる。

【符号の説明】

【0038】

１１０、３１０ 上側プラテン
１２０、３２０ 下側プラテン
１００ 成形プレス
１１４ トグル機構
１３０ 基板
１１２、３１３ 第１の鋳型チェイス（上側鋳型チェイス）
１２２ 第２の鋳型チェイス（下側鋳型チェイス）
１２６、３２６ 中間部分
１２４、３２４ 頂部部分
１２８，３２８ 基体部分
１４０ 駆動機構
２２０、２２２、３１６ 回転取り付け部材
２３０、２３２ 軸
２３４ 交差点
１２２Ａ、３２２ 締め付け固定プレート
１２３、２３２Ａ、３２３Ｂ ばね
２０４、２０６ ロードセル
２００、２０２ ゲージセンサ
２１０、２１２、３１２Ａ、３１２Ｂ ターゲット
２０１、２０３、３０２Ａ、３０２Ｂ 光ビームコンポーネント
３００ 成形プレス
３５０ 成形用キャビティ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】