(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図1】実施形態の樹脂成形品の製造装置の模式的な立面図である。
【
図2】
図1に示される樹脂成形品の製造装置の模式的な拡大立面図である。
【
図3】樹脂成形品の製造装置の第1プラテンおよび第2プラテンの変形を図解する図である。
【
図4】樹脂成形品の製造装置の第1プラテンおよび第2プラテンの変形を図解する図である。
【
図5】実施形態の第1プラテンの型締め時における応力の集中部位を示す図である。
【
図6】第1プラテンの変形例の模式的な立面図である。
【
図7】実施形態の樹脂成形品の製造方法の工程の一部を図解する模式的な断面図である。
【
図8】実施形態の樹脂成形品の製造方法の工程の一部を図解する模式的な断面図である。
【
図9】実施形態の樹脂成形品の製造方法の工程の一部を図解する模式的な断面図である。
【
図10】実施形態の樹脂成形システムの模式的な平面図である。
【
図11】実施形態の樹脂成形品の製造方法の工程の一部を図解する模式的な断面図である。
【
図12】実施形態の樹脂成形品の製造方法の工程の一部を図解する模式的な断面図である。
【
図13】実施形態の樹脂成形品の製造方法の工程の一部を図解する模式的な立面図である。
【
図14】実施形態の樹脂成形品の製造方法の工程の一部を図解する模式的な断面図である。
【
図15】実施形態の樹脂成形品の製造方法の工程の一部を図解する模式的な断面図である。
【
図16】実施形態の樹脂成形品の製造装置の変形例の模式的な立面図である。
【
図17】
図16に示す樹脂成形品の製造装置の模式的な拡大断面図である。
【
図18】比較例の樹脂成形品の製造装置の模式的な斜視図である。
【
図19】実施例1の樹脂成形品の製造装置の模式的な斜視図である。
【
図20】実施例2の樹脂成形品の製造装置の模式的な斜視図である。
【
図21】実施例3の樹脂成形品の製造装置の模式的な斜視図である。
【
図22】実施例4の樹脂成形品の製造装置の模式的な斜視図である。
【
図23】実施例5の樹脂成形品の製造装置の模式的な斜視図である。
【
図24】実施例6の樹脂成形品の製造装置の模式的な斜視図である。
【
図25】実施例7の樹脂成形品の製造装置の模式的な斜視図である。
【
図26】実施例4の樹脂成形品の製造装置に第2型ホルダの取付部の第2プラテンの厚みを増加させた第2プラテンを取り付けて加圧を行なったときのシミュレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、実施形態について説明する。なお、実施形態の説明に用いられる図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
【0013】
図1に、実施形態の樹脂成形品の製造装置の模式的な立面図を示す。実施形態の樹脂成形品の製造装置1は、第1プラテン11と、第2プラテン12と、第3プラテン13とを備えている。第3プラテン13の両端のそれぞれに第3プラテン13から鉛直上方に延在するプレスフレーム17の一端が固定されており、第1プラテン11の両端のそれぞれにプレスフレーム17の他端が固定されている。なお、第1プラテン11と第3プラテン13とプレスフレーム17とは、たとえば鋳物として一体形成されたものであってもよい。
【0014】
第1プラテン11と第3プラテン13との間には第2プラテン12が鉛直上方および鉛直下方に移動可能となるようにプレスフレーム17に取り付けられている。第3プラテン13のプレスフレーム17の間の領域には、第2プラテン12を鉛直上方および鉛直下方に移動可能とするように構成された駆動機構16が設けられている。なお、本実施形態において、第1プラテン11は固定されていることから、第2プラテン12は第1プラテン11に対して相対的に移動可能となっている。
【0015】
第1プラテン11の鉛直下方側には第1型(図示せず)を保持するように構成された第1型ホルダ14が取り付けられている。第2プラテン12の鉛直上方側には第2型(図示せず)を保持するように構成された第2型ホルダ15が取り付けられている。
【0016】
図2に、
図1に示される樹脂成形品の製造装置の模式的な拡大立面図を示す。
図2に示す樹脂成形品の製造装置の第1プラテン11は、第1プラテン11の下面に切欠き123が設けられているとともに、第1プラテン11の上面に傾斜面121および段差122が設けられていることを特徴としている。
【0017】
図2に示す樹脂成形品の製造装置においては、切欠き123の外側端部124における第1プラテン11の鉛直方向の厚さaが、切欠き123の内側端部125における第1プラテン11の鉛直方向の厚さbよりも薄くなっている。本実施形態において、切欠き123の外側端部124における第1プラテン11の厚さaは、第1プラテン11の下面の切欠き123の外側端部124から第1プラテン11の上面までの厚さaを意味している。また、本実施形態において、切欠き123の内側端部125における第1プラテン11の厚さbは、第1プラテン11の下面の切欠き123の内側端部125から第1プラテン11の上面までの厚さbを意味している。
【0018】
図2に示す樹脂成形品の製造装置において、切欠き123は、たとえば第1型ホルダ14を取り囲むように構成することができる。また、
図2に示す樹脂成形品の製造装置において、傾斜面121は、たとえば段差122から外側に斜め下方に延在するように構成することができる。
【0019】
第1プラテン11に切欠き123が設けられていない樹脂成形品の製造装置においては、たとえば駆動機構16が直動機構である場合、
図3の模式的断面図に示すように、型締め時に第1プラテン11および第2プラテン12は、第1型ホルダ14および第2型ホルダ15から中央部に局所的に圧力を受け、それよって上に凸の形状に変形することがある。また、駆動機構16がトグルリンク機構である場合、
図4の模式的断面図に示すように、型締め時に第1プラテン11は第1型ホルダ14
から中央部に応力を受けるとともに、第2プラテン12は外側に応力を受け、それよって第1プラテン11が上に凸の形状に変形し、第2プラテン12が下に凸の形状に変形することがある。
【0020】
しかし、本実施形態においては、第1プラテン11に切欠き123を設けるとともに、切欠き123の外側端部124における第1プラテン11の厚さaを切欠き123の内側端部125における第1プラテン11の厚さbよりも薄くしている。この場合、型締め時に第1プラテン11が第1型ホルダ14から応力を受けた場合であっても、第1プラテン11の相対的に薄い厚さaの部分で当該応力を緩和することができるとともに、第1型ホルダ14の取付部20の上方の第1プラテン11の相対的に厚い厚さbの部分によって第1プラテン11の剛性を保持することができる。したがって、型締め時に第1プラテン11が受ける応力を第1型ホルダ14の取付部20よりも外側(たとえば
図5の円で取り囲まれた部位)に集中させることができるため、型締め時における第1プラテン11の第1型ホルダ14の取付部20の変形を抑制することができる。そのため、後述のように、さらに厚みのばらつきが少ない樹脂成形品を製造することが可能となる。なお、切欠き123の内側端部125が、第1プラテン11の第1型ホルダ14の取付部20の端部に相当する。
【0021】
さらに、第1プラテン11に傾斜面121を設けることによって、型締め時に第1プラテン11が受ける応力を傾斜面121で受けることができるため、型締め時に第1プラテン11が受ける応力を他の部分に分散させることができ、第1プラテン11の第1型ホルダ14の取付部20の変形をさらに抑制することができる。
【0022】
また、
図6ならびに特許文献1の
図1および
図2等に示すように、第1プラテン11の上面に傾斜面121ではなく段差122のみを設けることもできる。この場合でも、切欠き123の外側端部124における第1プラテン11の厚さaを切欠き123の内側端部125における第1プラテン11の厚さbよりも薄い場合には、上記と同様の効果を得ることができる。したがって、第1プラテン11の上面には、傾斜面121のみを設けてもよく、段差122のみを設けてもよく、傾斜面121および段差122の両方を設けてもよい。
【0023】
図7の模式的断面図に示すように、第1型ホルダ14は、第1プラテン11側に第1断熱部材22を備えるとともに、第2プラテン12側の第1ヒータプレート23に第1型41を加熱するように構成された第1型ホルダヒータ25を備えている。また、第1型ホルダ14は、第1断熱部材22よりもさらに第1プラテン11側に第1プレート21を備えるとともに、第1ヒータプレート23の周縁から鉛直下方に延在する第1側壁24を備えている。本実施形態において、第1ヒータプレート23は、互いに間隔を空けて水平方向に延在する4本の第1型ホルダヒータ25を内蔵している。
【0024】
第2型ホルダ15は、第2プラテン12側に第2断熱部材32を備えるとともに、第1プラテン11側の第2ヒータプレート33に第2型42を加熱するように構成された第2型ホルダヒータ35を備えている。また、第2型ホルダ15は、第2断熱部材32よりもさらに第2プラテン12側に第2プレート31を備えるとともに、第2ヒータプレート33の周縁から鉛直上方に延在する第2側壁34を備えている。本実施形態において、第2ヒータプレート33は、互いに間隔を空けて水平方向に延在する4本の第2型ホルダヒータ35を内蔵している。
【0025】
以下、
図7〜
図15を参照して、実施形態の樹脂成形品の製造装置1を用いて樹脂成形品を製造する方法の一例である実施形態の樹脂成形品の製造方法について説明する。まず、
図7の模式的断面図に示すように、第1型ホルダ14の第1ヒータプレート23上に第1型41を固定するとともに、第2型ホルダ15の第2ヒータプレート33上に第2型42を固定する。第2型42の第1型41側にはキャビティ43が設けられている。
【0026】
次に、
図8の模式的断面図に示すように、第2型42のキャビティ43を覆うように離型フィルム52を設置する。次に、離型フィルム52で覆われたキャビティ43内の空間を真空引きすることによって、
図9の模式的断面図に示すように、キャビティ43を構成する第2型42の表面に離型フィルム52を密着させる。
【0027】
次に、
図10の模式的平面図に示される実施形態の樹脂成形システム1000の供給モジュール1001の支持部材供給装置201から、樹脂成形の成形対象物となる支持部材51を搬送機構301の上側に供給する。
【0028】
支持部材51は、たとえば、半導体チップ、チップ状電子部品、または膜(導電性膜、絶縁性膜、半導体膜等を含む)などを支持することが可能な、たとえば、リードフレーム、サブストレート、インターポーザ、半導体基板(シリコンウェハ等)、金属基板、ガラス基板、セラミック基板、樹脂基板、および配線基板等を含み得る。また、支持部材51の形状は特に限定されず、支持部材51の表面形状は、たとえば、円形であってもよく、四角形であってもよい。また、支持部材51は、配線を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。また、支持部材51は、FO−WLP(Fan Out Wafer Level Package)またはFO−PLP(Fan Out Panel Level Package)に用いられる支持部材のキャリアを含む。
【0029】
次に、支持部材51が供給された搬送機構301は供給モジュール1001に設けられた縦方向移動レール401に沿って移動して、樹脂材料供給装置202に到達する。
【0030】
次に、樹脂材料供給装置202は、搬送機構301が搬送機構301の下側で固形の樹脂材料61を保持するように、樹脂材料61を搬送機構301の下側に供給する。したがって、搬送機構301は、この段階で、上側で支持部材51を保持するとともに、下側で樹脂材料61を保持する。
【0031】
次に、搬送機構301は、上側に支持部材51を保持するとともに下側に樹脂材料61を保持した状態で、横方向移動レール402に沿って横方向に移動し、実施形態の樹脂成形システム1000の樹脂封止モジュール1002に到達する。樹脂封止モジュール1002に到達した搬送機構301は、縦方向移動レール403に沿って縦方向に移動して、実施形態の樹脂成形品の製造装置1に到達する。なお、
図10において、樹脂封止モジュール1002は4つ記載されているが、これに限定されるものではなく、樹脂封止モジュール1002の数は増減することが可能である。
【0032】
次に、
図11の模式的断面図に示すように、搬送機構301から支持部材51を第1型41に設置するとともに、第2型42に密着した離型フィルム52上に搬送機構301から樹脂材料61を供給する。なお、本実施形態においては、半導体基板51aと、半導体基板51a上の半導体チップ51bとを備えた支持部材51が用いられている。
【0033】
次に、第1ヒータプレート23の第1型ホルダヒータ25によって第1型41を加熱するとともに、第2ヒータプレート33の第2型ホルダヒータ35によって第2型42を加熱する。なお、第2型ホルダヒータ35による第2型42の加熱によって樹脂材料61が溶融して、
図12の模式的断面図に示すように、流動性樹脂71が作製される。
【0034】
次に、
図13の模式的立面図に示すように、第2プラテン12を鉛直上方に移動させることによって、第1型41と第2型42との型締めを行なう。このとき、
図14の模式的断面図に示すように、支持部材51の表面に流動性樹脂71が接触する。
【0035】
次に、流動性樹脂71を硬化させた後に第2プラテン12を鉛直下方に移動させる。これにより、
図15の模式的断面図に示すように、支持部材51の表面が硬化樹脂81で封止された樹脂成形品82が製造される。
【0036】
上述のようにして製造された樹脂成形品82は、
図10に示される搬送機構301によって樹脂成形品の製造装置1から搬出される。そして、樹脂成形品82を保持した搬送機構301は樹脂封止モジュール1002に設けられた縦方向移動レール403に沿って横方向移動レール402へ移動する。そして、搬送機構301は、横方向移動レール402に沿って実施形態の樹脂成形システム1000の収納モジュール1003まで横方向に移動する。収納モジュール1003に到達した搬送機構301は、収納モジュール1003に設けられた縦方向移動レール40
4に沿って樹脂成形品収納装置203に移動する。その後、樹脂成形品82は、搬送機構301から樹脂成形品収納装置203に収納される。
【0037】
図16に、実施形態の樹脂成形品の製造装置の変形例の模式的な立面図を示す。
図16に示す樹脂成形品の製造装置1は、第1プラテン11と第2プラテン12との間の中間プレート91と、中間プレート91の第1プラテン11側に設けられて第3型(図示せず)を保持するように構成された第3型ホルダ93と、中間プレート91の第2プラテン12側に設けられて第4型(図示せず)を保持するように構成された第4型ホルダ94とを備えていることを特徴としている。
【0038】
図17に、
図16に示す樹脂成形品の製造装置1の模式的な拡大断面図を示す。第3型ホルダ93は、中間プレート91側に第3断熱部材102を備えるとともに、第1プラテン11側の第3ヒータプレート103にキャビティ97を備えた第3型96を加熱するように構成された第3型ホルダヒータ105を備えている。また、第3型ホルダ93は、第3断熱部材102よりもさらに中間プレート91側に第3プレート101を備えるとともに、第3ヒータプレート103の周縁から鉛直上方に延在する第3側壁104を備えている。本実施形態において、第3ヒータプレート103は、互いに間隔を空けて水平方向に延在する4本の第3型ホルダヒータ105を備えている。
【0039】
第4型ホルダ94は、中間プレート91側に第4断熱部材112を備えるとともに、第2プラテン12側の第4ヒータプレート113に第4型98を加熱するように構成された第4型ホルダヒータ115を備えている。また、第4型ホルダ94は、第4断熱部材112よりもさらに中間プレート91側に第4プレート111を備えるとともに、第4ヒータプレート113の周縁から鉛直下方に延在する第4側壁114を備えている。本実施形態において、第4ヒータプレート113は、互いに間隔を空けて水平方向に延在する4本の第4型ホルダヒータ115を備えている。
【実施例】
【0040】
<比較例>
図18に、比較例の樹脂成形品の製造装置の別の変形例の模式的な斜視図を示す。
図18に示す比較例の樹脂成
形品の製造
装置は、第1プラテン11の上面が平坦となっており、切欠き123の外側端部124における第1プラテン11の厚さaと切欠き123の内側端部125における第1プラテン11の厚さbとが等しくなっている点で、
図2に示す実施形態の樹脂成形品の製造装置1と異なっている。
【0041】
<実施例1>
図19に、実施例1の樹脂成形品の製造装置の模式的な斜視図を示す。
図19に示す実施例1の樹脂成形品の製造装置は、第1プラテン11の上面に傾斜面121が設けられておらず、段差122が設けられている点で、
図2に示す実施形態の樹脂成形品の製造装置1と異なっている。
【0042】
<実施例2>
図20に、実施例2の樹脂成形品の製造装置の模式的な斜視図を示す。
図20に示す実施例2の樹脂成形品の製造装置は、第1プラテン11の上面に段差122が設けられておらず、掘り込み127が設けられている点で、
図2に示す実施形態の樹脂成形品の製造装置1と異なっている。
【0043】
<実施例3>
図21に、実施例3の樹脂成形品の製造装置の模式的な斜視図を示す。
図21に示す実施例3の樹脂成形品の製造装置は、第1プラテン11の上面が傾斜面121の代わりに段差122が設けられている点で、
図20に示す実施例2の樹脂成形品の製造装置1と異なっている。
【0044】
<実施例4>
図22に、実施例4の樹脂成形品の製造装置の模式的な斜視図を示す。
図22に示す実施例4の樹脂成形品の製造装置は、第1プラテン11の厚さを厚くした点で、
図2に示す実施形態の樹脂成形品の製造装置1と異なっている。
【0045】
<実施例5>
図23に、実施例5の樹脂成形品の製造装置の模式的な斜視図を示す。
図23に示す実施例5の樹脂成形品の製造装置は、第1プラテン11の上面に掘り込み127が設けられていない点で、
図20に示す実施例2の樹脂成形品の製造装置1と異なっている。
【0046】
<実施例6>
図24に、実施例6の樹脂成形品の製造装置の模式的な斜視図を示す。
図24に示す実施例6の樹脂成形品の製造装置は、第1プラテン11の上面に掘り込み127が設けられている点で、
図22に示す実施例4の樹脂成形品の製造装置1と異なっている。
【0047】
<実施例7>
図25に、実施例7の樹脂成形品の製造装置の模式的な斜視図を示す。
図25に示す実施例7の樹脂成形品の製造装置は、第1プラテン11の上面に円柱状の突起126が2つ設けられている点で、
図22に示す実施例4の樹脂成形品の製造装置1と異なっている。
【0048】
<評価>
以下の表1に、
図18〜25に示す比較例および実施例1、4および7の樹脂成形品の製造装置の第1プラテン11に下方から18トンの力を加圧したときの、第1型ホルダ14の取付部20における第1プラテン11の最も厚い部分の厚み(最大値)と最も薄い部分の厚み(最小値)との差(厚みばらつき)をシミュレーションによって求めた結果を示す。
【0049】
なお、表1における「最大値」の欄には、上記の加圧時の第1型ホルダ14の取付部20における第1プラテン11の最も厚い部分の厚み(最大値)[mm]が示されている。また、表1における「最小値」の欄には、上記の加圧時の第1型ホルダ14の取付部20における第1プラテン11の最も薄い部分の厚み(最小値)[mm]が示されている。また、表1における「差」の欄には、この最大値と最小値との差(厚みばらつき)[mm]が示されている。さらに、表1の「aとbとの関係」の欄には、上記の加圧前の切欠き123の外側端部124における第1プラテン11の厚さaと切欠き123の内側端部125における第1プラテン11の厚さbとの大小関係が示されている。
【0050】
【表1】
【0051】
表1に示すように、上記の加圧前の切欠き123の外側端部124における第1プラテン11の厚さaが切欠き123の内側端部125における第1プラテン11の厚さbよりも薄い実施例1、4および7の樹脂成形品の製造装置においては、比較例の樹脂成形品の製造装置と比べて、上記の加圧時における第1型ホルダ14の取付部20における第1プラテン11の最も厚い部分の厚み(最大値)と最も薄い部分の厚み(最小値)との差(厚みばらつき)を小さくすることができることが確認された。
【0052】
したがって、実施例1、4および7の樹脂成形品の製造装置は、比較例の樹脂成形品の製造装置と比べて型締め時における第1型ホルダ14の取付部20における第1プラテン11の変形を抑制することができ、厚みのばらつきを低減した樹脂成形品を製造することができると考えられる。
【0053】
また、実施例4の樹脂成形品の製造装置と、実施例1および7の樹脂成形品の製造装置との比較から明らかなように、第1型ホルダ14の取付部20における第1プラテン11の厚さが厚い方が上記の加圧時における第1プラテン11の変形を抑制できることが確認された。したがって、実施例4の樹脂成形品の製造装置は、実施例1および7の樹脂成形品の製造装置と比べて、さらに厚みのばらつきを低減した樹脂成形品を製造することができると考えられる。
【0054】
また、
図26に、実施例4の樹脂成形品の製造装置に第2型ホルダ15の取付部における第2プラテン12の厚みを増加させた第2プラテン12を取り付けて上記と同様の加圧を行なったときのシミュレーション結果を示す。
【0055】
図26に示すように、実施例4の樹脂成形品の製造装置に第2型ホルダ15の取付部における第2プラテン12の厚みを232.5mmから382.7mmに増加させることにより、第2型ホルダ15の取付部における第2プラテン12の厚みばらつきは0.012mmから0.008mmとなり、上記の加圧時における第2プラテン12の変形を抑制できることが確認された。したがって、この場合にも、さらに厚みのばらつきを低減した樹脂成形品を製造することができると考えられる。
【0056】
また、
図10に示される実施形態の樹脂成形システムの変形例として、収納モジュール1003を用いることなく、樹脂成形品収納装置203を供給モジュール1001内に設けた実施形態を例示することができる。この場合には、1つの搬送機構が、支持部材51を供給モジュール1001から樹脂封止モジュール1002に供給するとともに、樹脂成形品の製造装置1による製造後の樹脂成形品82を再び供給モジュール1001内の樹脂成形品収納装置203に収納することができる。
【0057】
また、
図10に示される実施形態の樹脂成形システムの変形例として、収納モジュール1003内に樹脂材料供給装置202を設けた実施形態も例示することができる。この場合には、図示しない搬送機構が、収納モジュール1003から樹脂封止モジュール1002に設置された樹脂成形品の製造装置1に離型フィルム52と樹脂材料61とを一括して供給するとともに、樹脂成形品の製造装置1による樹脂成形品82の製造後に当該搬送機構が離型フィルム52を回収することができる。
【0058】
以上のように実施形態および実施例について説明を行なったが、上述の各実施形態および各実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。
【0059】
今回開示された実施形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。