特許 6856314 樹脂成形金型

(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】6856314

(24)【登録日】2021年3月22日

(45)【発行日】2021年4月7日

(54)【発明の名称】樹脂成形金型

(51)【国際特許分類】

   B29C 43/36 20060101AFI20210329BHJP

   B29C 43/18 20060101ALI20210329BHJP

【ＦＩ】

   B29C43/36

   B29C43/18

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-229951(P2015-229951)

(22)【出願日】2015年11月25日

(65)【公開番号】特開2017-94619(P2017-94619A)

(43)【公開日】2017年6月1日

【審査請求日】2017年12月8日

【審判番号】不服2020-6570(P2020-6570/J1)

【審判請求日】2020年5月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000144821

【氏名又は名称】アピックヤマダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001726

【氏名又は名称】特許業務法人綿貫国際特許・商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】中沢 英明

(72)【発明者】

【氏名】中島 謙二

(72)【発明者】

【氏名】岡本 雅志

【合議体】

【審判長】 大島 祥吾

【審判官】 神田 和輝

【審判官】 大畑 通隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６０−８９３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１７６９０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−９０５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１５２８４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

B29C 43/00-43/58

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベースと、
前記ベースに対して固定して組み付けられ、樹脂を加熱するキャビティ駒と、
前記キャビティ駒と隣接し外周を囲って配置されて、前記ベースに対して離隔して組み付けられるクランパと、
前記ベースに内蔵されるベースヒータと、
前記クランパに内蔵されて、前記キャビティ駒に対する前記クランパの摺動抵抗が高い場合に前記クランパの温度を上昇させるように前記クランパを加熱するクランパヒータと、
前記キャビティ駒と前記クランパとの隙間を介してリリースフィルムをパーティング面に吸着するフィルム吸引機構と、
バネ部材と、を備え、
前記バネ部材を介して前記ベースに対し、前記クランパが可動するように組み付けられていること
を特徴とする樹脂成形金型。

【請求項2】

ベースと、
前記ベースに対して固定して組み付けられ、樹脂を加熱するキャビティ駒と、
前記キャビティ駒と隣接し外周を囲って配置されて、前記ベースに対して離隔して組み付けられるクランパと、
前記ベースに内蔵されるベースヒータと、
前記クランパに内蔵されて、前記キャビティ駒に対する前記クランパの摺動抵抗が高い場合に前記クランパの温度を上昇させるように前記クランパを加熱するクランパヒータと、
前記キャビティ駒と前記クランパとの隙間を介してリリースフィルムをパーティング面に吸着するフィルム吸引機構と、
モータ、油圧又は空気圧のいずれかの動力源と、を備え、
前記動力源により、前記ベースに対し、前記クランパが可動するように組み付けられ、前記パーティング面に対して凹むように構成されるキャビティの深さが可変となる構成であること
を特徴とする樹脂成形金型。

【請求項3】

請求項１または２記載の樹脂成形金型において、
前記キャビティ駒と前記クランパとはチェイスに組み付けられ、前記チェイスが前記ベースに組みつけられていること
を特徴とする樹脂成形金型。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂成形金型において、
前記キャビティ駒が、環状に形成された前記クランパによって囲まれ、
前記クランパには、線状の前記クランパヒータが前記キャビティ駒を囲む環状に設けられることを特徴とする樹脂成形金型。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか一項に記載の樹脂成形金型において、
前記クランパは、型開閉方向に分割される第１分割部および第２分割部を備え、
前記第２分割部に対して前記第１分割部が前記ベース側に設けられ、
前記第１分割部に前記クランパヒータが収められることを特徴とする樹脂成形金型。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか一項に記載の樹脂成形金型において、
前記ベースの温度を測定する温度センサ、及び前記クランパの温度を測定する温度センサを更に備えることを特徴とする樹脂成形金型。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、樹脂成形金型に適用して有効な技術に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０１０−１７９５０７号公報（特許文献１）には、上型の加圧ブロックおよび下型のベースのそれぞれに内蔵されるヒータが記載されている（特にその段落［００１６］、［００１８］参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−１７９５０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

樹脂成形金型は、型閉じされた状態でキャビティ（樹脂成形空間）を有するよう、複数の金型ブロック（金型プレートともいう）が組み付けられて構成される。樹脂成形金型では、例えば、ベースにチェイスやクランパなどの着脱（交換）可能な金型ブロックが組み付けられる。また、樹脂成形金型にはヒータが内蔵され、キャビティ内で充填された樹脂に熱が加えられるよう、チェイスなどの着脱可能な金型ブロックも含めて金型全体がヒータによって加熱される。

【0005】

ところで、樹脂成形金型には、ヒータを内蔵するベースに保持されるチェイスに対して、キャビティ駒が固定して保持される一方、クランパが可動するようバネ部材を介して離隔して保持されるものがある（例えば、特許文献１参照）。この樹脂成形金型ではベースからの熱が直接クランパへ伝わる構成ではないため、クランパはヒータからの熱を受け難く、クランパとキャビティ駒との温度差が生じてしまう。すなわち、熱膨張によってクランパに対してキャビティ駒が大きくなる。特に、ＷＬＰ（Wafer Level Package）用のキャビティ駒は大きいものであるが、熱膨張によってクランパに対してより大きくなってしまう。このため、キャビティ駒とクランパとの隙間が所望の寸法で確保されずに小さくなってしまう。これにより、例えば、クランパの摺動抵抗が増加して、クランパの可動不良が引き起こされてしまうおそれがある。

【0006】

本発明の目的は、金型ブロック間の隙間を確保することのできる技術を提供することにある。本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一解決手段に係る樹脂成形金型は、第１金型ブロック（例えば、ベース）と、前記ベースに対して固定して組み付けられ、樹脂を加熱する第２金型ブロック（例えば、キャビティ駒）と、前記キャビティ駒と隣接し外周を囲って配置されて、前記ベースに対して離隔して組み付けられる第３金型ブロック（例えば、クランパ）と、前記ベースに内蔵されるベースヒータと、前記クランパに内蔵されて、前記キャビティ駒に対する前記クランパの摺動抵抗が高い場合に前記クランパの温度を上昇させるように前記クランパを加熱するクランパヒータと、前記キャビティ駒と前記クランパとの隙間を介してリリースフィルムをパーティング面に吸着するフィルム吸引機構と、バネ部材と、を備え、前記バネ部材を介して前記ベースに対し、前記クランパが可動するように組み付けられていることを特徴とする。

【0008】

これによれば、第３金型ブロックが熱を受け易くなって第２金型ブロックと共に熱膨張されるため、第２金型ブロックと第３金型ブロックの隙間を確保することができる。

【0009】

前記一解決手段に係る樹脂成形金型において、前記第２金型ブロックが、環状に形成された前記第３金型ブロックによって囲まれ、前記第３金型ブロックには、線状の前記第２ヒータが前記第２金型ブロックを囲む環状に設けられることが好ましい。これによれば、第２金型ブロックの周りで第３金型ブロック全体を加熱することができる。

【0010】

前記一解決手段に係る樹脂成形金型において、前記第３金型ブロックは、型開閉方向に分割される第１分割部および第２分割部を備え、前記第２分割部に対して前記第１分割部が前記第１金型ブロック側に設けられ、前記第１分割部に前記第２ヒータが収められることがより好ましい。これによれば、第２ヒータを容易に着脱させることができる。

【0011】

上記のようなバネ部材を備え、前記バネ部材を介して前記第１金型ブロック（ベース）に前記第３金型ブロック（クランパ）が可動するよう離隔して組み付けられる構成によれば、第１金型ブロック（ベース）と第３金型ブロック（クランパ）の両方から熱が伝わり、バネ部材を安定させることができる。

【発明の効果】

【0012】

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次のとおりである。本発明の一解決手段に係る樹脂成形金型によれば、第２金型ブロック（キャビティ駒）と、第３金型ブロック（クランパ）との隙間を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態における樹脂成形金型の模式的断面図である。

【図2】図１に続く動作における樹脂成形金型の模式的断面図である。

【図3】図２に続く動作における樹脂成形金型の模式的断面図である。

【図4】図３に続く動作における樹脂成形金型の模式的断面図である。

【図5】図１に示す樹脂成形金型のヒータおよび補助ヒータの説明図である。

【図6】図１に示す樹脂成形金型のヒータおよび補助ヒータの説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下の本発明における実施形態では、必要な場合に複数のセクションなどに分けて説明するが、原則、それらはお互いに無関係ではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細などの関係にある。このため、全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、構成要素の数（個数、数値、量、範囲などを含む）については、特に明示した場合や原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。また、構成要素などの形状に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合などを除き、実質的にその形状などに近似または類似するものなどを含むものとする。

【0015】

本実施形態に係る樹脂成形金型１０（樹脂成形金型機構ともいう）について図１〜図７を参照して説明する。図１〜図４は、樹脂成形金型１０の模式的断面図であり、一連の動作状態を示している。この樹脂成形金型１０の動作によれば、ワークＷは被成形品の状態から樹脂成形されて成形品１００（図４参照）の状態となる。また、図５は、樹脂成形金型１０のヒータ２０および補助ヒータ５０の説明図であり、下型１４のパーティング面視（平面視）における模式的平面図である。また、図６は、樹脂成形金型１０のヒータ２０および補助ヒータ５０の説明図であり、下型１４の模式的断面図である。

【0016】

樹脂成形金型１０は、キャビティＣを有する型開閉される一対の金型（例えば、合金工具鋼からなる複数の金型ブロックが組み付けられたもの）を備える。本実施形態では、一対の金型のうち、鉛直方向において上方側の一方の金型を上型１２とし、下方側の他方の金型を下型１４とする。この樹脂成形金型１０は、上型１２と下型１４とが離れたり、近づいたりすることで型開閉される。このため、鉛直方向が型開閉方向でもある。樹脂成形金型１０におけるキャビティＣは、型閉じされた状態では樹脂成形空間（図４参照）であり、型開きされた状態では下型１４のパーティング面１４ａに凹んで設けられた凹部（このときをキャビティ凹部Ｃ’という）で構成される（図１参照）。すなわち、樹脂成形金型１０では、型閉じされた状態においてキャビティ凹部Ｃ’の開口が塞がれてキャビティＣが構成される。

【0017】

また、樹脂成形金型１０は、型開閉を行う公知の型開閉機構（不図示）を備える。例えば、型開閉機構は、一対のプラテンと、一対のプラテンが架けられる複数のタイバーと、プラテンを可動（昇降）させる駆動源（例えば、電動モータ）および駆動伝達機構（例えば、トグルリンク）とを備える。この型開閉機構では、一対のプラテンの間に樹脂成形金型１０が設けられる。本実施形態では、固定型となる上型１２が固定プラテン（タイバーに固定されるプラテン）に組み付けられ、可動型となる下型１４が可動プラテン５２（タイバーに沿って昇降するプラテン）に組み付けられる。なお、樹脂成形金型１０の型開閉においては、上型１２を可動型、下型１４を固定型としたり、上型１２と下型１４とも可動型としたりしてもよいし、型開閉機構を用いずに手動としてもよい。

【0018】

また、樹脂成形金型１０は、ワークＷおよび樹脂Ｒがそれぞれセット（配置）されるワークセット部１６および樹脂セット部（本実施形態ではキャビティ凹部Ｃ’が兼用する）を備える。ワークＷは、基板１０２（例えば、配線基板）と、複数の実装部品１０４（例えば、半導体チップ）とを備える。例えば、複数の実装部品１０４が基板１０２上にマトリクス状に整列して表面実装（搭載）される。このワークＷは、例えば、基板１０２が平面視円形状である場合、全体として平面視円形状の板状体となり、複数の実装部品１０４を有しているともいえる。樹脂Ｒは、例えば、熱硬化性樹脂（例えば、フィラー含有のエポキシ系樹脂）であり、その状態としては液状、粉状、シート状、顆粒状であってもよい。

【0019】

ワークセット部１６は、下型１４のキャビティ凹部Ｃ’と対向して上型１２のパーティング面１２ａに設けられる。ワークセット部１６は、不図示の吸引路（通気路）およびこれに通じる吸引装置（例えば、真空ポンプ）を備える。この吸引路の一端が上型１２のパーティング面１２ａに通じ、他端が上型１２外に設けられる吸引装置と接続される。このワークセット部１６によれば、金型外にある吸引装置を駆動させて吸引路からワークＷを吸引し、ワークＷをパーティング面１２ａに吸着して保持することができる。また、ワークセット部１６は、ワークＷを把持する把持部１８を備える。把持部１８がワークＷの外周側面を挟み込んでワークＷを把持することで、ワークＷの落下を防止して上型１２のパーティング面１２ａにワークＷを保持することができる。

【0020】

また、樹脂成形金型１０は、公知の減圧機構（不図示）を備える。この減圧機構は、例えば、上型１２および下型１４を内包するチャンバと、このチャンバに通じる減圧装置（例えば、真空ポンプ）とを備える。減圧機構により、チャンバ外にある減圧装置を駆動させてチャンバ内を減圧することができる。これにより、型閉じされた状態（図３参照）であっても、下型１４のパーティング面１４ａに形成されるエアベント溝（不図示）を介してキャビティＣの脱気を行うことができる。

【0021】

また、樹脂成形金型１０は、ヒータ２０（例えば、電気ヒータ）を備える。ヒータ２０は、上型１２および下型１４のそれぞれに内蔵される。樹脂成形金型１０は、ヒータ２０によって所定温度（例えば、１８０℃）に調整されて加熱される。また、樹脂成形金型１０は、ヒータ２０の他に補助ヒータ５０（例えば、電気ヒータ）を備えるが、この点については後述する。

【0022】

また、樹脂成形金型１０は、フィルムＦ（リリースフィルムともいう）を備える（図２参照）。このフィルムＦは、キャビティ凹部Ｃ’の内面を含む下型１４のパーティング面１４ａを覆うよう設けられる。フィルムＦを設けることで、成形品１００（ワークＷ）を樹脂成形金型１０から容易に取り出すことができる。フィルムＦは、樹脂成形金型１０の加熱温度に耐えられる耐熱性を有し、下型１４のパーティング面１４ａから容易に剥離するものであって、柔軟性、伸展性を有するフィルム材である。フィルムＦとしては、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン重合体）などの樹脂フィルムを用いることができる。

【0023】

また、樹脂成形金型１０は、フィルムＦを下型１４のパーティング面１４ａ側から吸引するフィルム吸引機構を備える。このフィルム吸引機構は、クランパ２８を貫通するような吸引路１４ｂ、１４ｃ（通気路）およびこれに通じる不図示の吸引装置（例えば、真空ポンプ）を備える。吸引路１４ｂ、１４ｃの一端が下型１４のパーティング面１４ａに通じ、他端が下型１４外に設けられる吸引装置と接続される。このフィルム吸引機構によれば、金型外にある吸引装置を駆動させて吸引路１４ｂ、１４ｃからフィルムＦを吸引し、キャビティ凹部Ｃ’の内面を含むパーティング面１４ａにフィルムＦを吸着して保持する（張り付ける）ことができる。

【0024】

次に、樹脂成形金型１０の下型１４について具体的に説明する。下型１４は、ベース２２と、チェイス２４と、キャビティ駒２６と、クランパ２８と、ホルダ３０とを備え、これら金型ブロックが組み付けられて構成される。

【0025】

キャビティ駒２６は、チェイス２４の上面（上型１２側の表面）に対して固定して組み付けられる。また、クランパ２８は、キャビティ駒２６を囲うように環状に構成され、キャビティ駒２６と隣接してチェイス２４の上面に対して離隔（フローティング）して組み付けられる。

【0026】

本実施形態では、下型１４がパーティング面１４ａから凹むキャビティ凹部Ｃ’を有するが、キャビティ駒２６がキャビティ凹部Ｃ’の奥部（底部）を構成し、クランパ２８がキャビティ凹部Ｃ’の側部を構成する。具体的には、クランパ２８の中央部にはパーティング面視（平面視）円形状の貫通孔２８ａが厚み方向（型開閉方向）に形成される。このクランパ２８の貫通孔２８ａにキャビティ駒２６が挿入されて組み付けられることで、キャビティ凹部Ｃ’が構成される。

【0027】

また、樹脂成形金型１０は可動部材（弾性部材）としてバネ部材３２（例えば、コイルスプリング）を備える。このバネ部材３２は、チェイス２４とクランパ２８との間に設けられる。このバネ部材３２を介してチェイス２４にクランパ２８が可動に組み付けられる。すなわち、キャビティ駒２６がクランパ２８によって囲まれ、キャビティ駒２６とクランパ２８とが型開閉方向に相対的に可動（往復動）される。このとき、クランパ２８の貫通孔２８ａの内周面とキャビティ駒２６の外周面との隙間ｇ（図６参照）が所定の寸法で確保されることで、クランパ２８が円滑に可動する。このように、樹脂成形金型１０では、チェイス２４に対して、キャビティ駒２６が固定して保持される一方、クランパ２８が可動するようバネ部材３２を介して離隔（フローティング）して保持される。

【0028】

ところで、隙間ｇは、前述のフィルム吸引機構の吸引路１４ｃに含まれ、キャビティ駒２６とクランパ２８との境界（キャビティ凹部Ｃ’のコーナ部）でフィルムＦを吸引する。このため、フィルム吸引機構は、シール部材３４（例えば、Ｏリング）を備える。シール部材３４は、隙間ｇが吸引路１４ｃとして空気漏れがないようキャビティ駒２６とクランパ２８（の下部）との間に設けられてシールを行う。

【0029】

下型１４において、チェイス２４、キャビティ駒２６およびクランパ２８は、一組の交換ブロックとしてベース２２に対して交換（着脱）が容易な構成である。具体的には、ベース２２の上面（上型１２側の表面）にホルダ３０が設けられ、このホルダ３０によってチェイス２４などの交換ブロックが容易に交換される。ホルダ３０は、チェイス２４の外周縁をベース２２側へ押さえ込むようにしてチェイス２４（交換ブロック）を固定（保持）したり、解放したりすることができる。ベース２２にチェイス２４が固定された状態では、キャビティ駒２６がベース２２に対してチェイス２４を介して固定して組み付けられ、クランパ２８がチェイス２４を介してベース２２に対して離隔して組み付けられる。

【0030】

ところで、図５および図６に示すように、樹脂成形金型１０の下型１４は、ヒータ２０と、補助ヒータ５０と、温度センサ５４、５６と、制御部５８と、電源６０とを備える。下型１４のヒータ２０（例えば、電気ヒータ）は、下型１４のベース２２に内蔵され、主に下型１４全体に熱を加える。また、補助ヒータ５０（例えば、電気ヒータ）は、クランパ２８に内蔵され、下型１４のヒータ２０からの熱が伝わりにくいクランパ２８に補助的に熱を加える。これら下型１４のヒータ２０および補助ヒータ５０は、電源６０によって電力供給を受けて発熱する。

【0031】

このような下型１４の構成によれば、クランパ２８が熱を受け易くなって、キャビティ駒２６とクランパ２８の温度差が小さくなりつつキャビティ駒２６と共に熱膨張される。このため、キャビティ駒２６とクランパ２８の隙間ｇを確保する（狭くなりすぎなくする）ことができる。したがって、クランパ２８の可動不良を防止することができる。また、補助ヒータ５０を設けない構成と比較して、クランパ２８を下型１４のヒータ２０とは別に補助ヒータ５０で加熱する構成とすることで、クランパ２８の温度を上げるためにヒータ２０を必要以上に高温にする必要がなく、また昇温に時間がかかってしまうこともない。

【0032】

また、キャビティ駒２６とクランパ２８の隙間ｇ（吸引路１４ｃ）が適切に確保されることにより、キャビティ駒２６とクランパ２８との境界（キャビティ凹部Ｃ’のコーナ部）でフィルムＦが吸引されないことを防止することができる。したがって、フィルムＦをパーティング面１４ａに安定して吸着させることができる。

【0033】

また、ヒータ２０を内蔵するベース２２と、補助ヒータ５０を内蔵するクランパ２８との間にはバネ部材３２が設けられ、バネ部材３２によって型の開閉のみでクランパ２８を昇降可能に構成となっている。このため、型締めしていくことでバネ部材３２が縮められ、キャビティＣの深さを可変に構成される。このような構成では、隙間ｇが適切な幅になっていないと型面間の摺動抵抗が増大し、規定の型閉じ力でキャビティＣ内の樹脂Ｒへの適切な樹脂圧を加えることができないことも考えられる。このように、バネ部材３２の伸縮によりキャビティＣの深さを可変とするような圧縮成形金型においても、隙間ｇが適切に維持されることで、樹脂圧を適切にすることができ生産品質を維持することができる。なお、キャビティＣの深さを可変とする構成としては、バネ部材３２によるもののみならず、型開閉機構とは別のモータ、油圧又は空気圧などの動力によってキャビティ駒２６とクランパ２８とを相対的に位置を可変とする構成としてもよい。

【0034】

また、キャビティ凹部Ｃ’の側部を構成するクランパ２８に熱源である補助ヒータ５０が内蔵されるため、キャビティ駒２６からの放熱による、キャビティＣ面における温度ばらつき（温度低下）を抑制することができる。本実施形態のようなキャビティＣを下型１４に設ける構成では、キャビティ駒２６の面の熱が上方に拡散するため放熱しやすくい。また、クランパ２８に補助ヒータ５０を設けない構成を想定した場合には、キャビティ駒２６の中央よりも外側のほうがより放熱しやすいため、キャビティ駒２６の中央の温度が高く、その外側の温度が低くなるような偏りのある状態となりやすい。これに対し、補助ヒータ５０を設けることで、キャビティ駒２６の外側における放熱を抑制して、キャビティＣにおける中央の温度と外側の温度の差を小さくすることができる。これにより、キャビティＣ内で充填される熱硬化性の樹脂Ｒを最適に熱硬化させることができる。すなわち、成形品質の優れた成形品１００（ワークＷ）を製造することができる。

【0035】

また、温度センサ５４（例えば、熱電対）は、下型１４のチェイス２４に設けた穴部に差し込まれるよう設けられ、下型１４のヒータ２０により加熱されるベース２２の温度が測定される。これにより、ベース２２から受熱する下型１４のチェイス２４の温度を間接的に測定可能となる。また、温度センサ５６（例えば、熱電対）は、クランパ２８に設けた穴部に差し込まれるよう設けられ、補助ヒータ５０からも加熱されるクランパ２８の温度を測定する。これら温度センサ５４、５６は、適宜の変換機能部（図示せず）を経て制御部５８に接続されている。また、制御部５８は、ヒータ２０及び補助ヒータ５０を動作させる電源６０を制御する。制御部５８は、温度センサ５４、５６の測定データを基に下型１４のヒータ２０および補助ヒータ５０への電力供給を制御する。なお、制御部５８は、キャビティ駒２６に対してクランパ２８の摺動が渋い（摺動抵抗が高い）場合には、クランパ２８の温度を上昇させるために、補助ヒータ５０の温度を上昇させるように電源６０を制御してもよい。

【0036】

補助ヒータ５０（図５では破線で示す）は、形状が比較的自由（フレキシブル）に変形できる線状（細い管状）のヒータを用いることができる。このような補助ヒータ５０は、キャビティ駒２６から所定距離となるように巻きつけるように配置することで、キャビティ駒２６を囲む環状にクランパ２８に設けられる。線状のヒータを巻きつけることで環状とする場合には、平面視で渦巻き状となるように複数回巻きつけてもよいし、一巻きだけ巻きつけてもよい。ヒータ線が鉛直方向に重なるように巻きつけてもよい。このように環状の補助ヒータ５０を用いることで、キャビティ駒２６の周りでクランパ２８全体を均一に加熱することができる。この場合、キャビティ凹部Ｃ’の周りの温度が均等になるように調整することができ、これにより、熱硬化性の樹脂Ｒに対して均一に加熱することができる。すなわち、成形品質の優れた成形品１００（ワークＷ）を製造することができる。

【0037】

また、補助ヒータ５０を内蔵するクランパ２８は、型開閉方向に分割される分割部２８Ａおよび分割部２８Ｂを備え、これらによって構成される。換言すれば、クランパ２８は上下２つの部材に分割可能に構成される。分割部２８Ｂに対して分割部２８Ａがベース２２側に設けられる。分割部２８Ｂには吸引路１４ｂ、１４ｃを構成する貫通孔が形成される。他方、分割部２８Ａには補助ヒータ５０が収められる。具体的には、分割部２８Ａと分割部２８Ｂとの分離面に溝が形成され、その溝に補助ヒータ５０が収められる。このようにクランパ２８が分割可能な構成であるため、補助ヒータ５０を容易に着脱（交換）させることもできる。また、分割部２８Ａと分割部２８Ｂとの分離面の位置は、クランパ２８自体を均一に加熱するためにクランパ２８の全体としては高さ方向の中心よりも下側に配置するのが好ましい。

【0038】

次に、樹脂成形金型１０の上型１２について具体的に説明する。上型１２は、ベース２２と、チェイス２４と、インサート３６と、ホルダ３０とを備え、これら金型ブロックが組み付けられて構成される。この上型１２では、前述した下型１４のベース２２（チェイス２４）に固定のキャビティ駒２６および可動のクランパ２８の代わりに、インサート３６が用いられる。このインサート３６は、チェイス２４の下面（下型１４側の表面）に対して固定して組み付けられる。そして、上型１２において、チェイス２４およびインサート３６は、一組の交換ブロックとして、ベース２２に対してホルダ３０によって交換（着脱）が容易な構成である。

【0039】

次に、本実施形態に係る圧縮成形としての樹脂成形金型１０の動作（樹脂成形方法の工程）について説明する。

【0040】

まず、図１に示すように、前述した型開閉可能な一対の金型（上型１２および下型１４）を備える樹脂成形金型１０を準備する。この樹脂成形金型１０では、ヒータ２０や補助ヒータ５０によって、上型１２および下型１４が所定の温度（例えば、１５０℃程度）となるように加熱される。ここで、樹脂成形金型１０を型開させた状態で、キャビティ駒２６の上面（上型１２側の表面）における数カ所の温度を測定する。例えば、キャビティ駒２６の上面の中央部より外縁部の温度が低い場合、即ち、対面するキャビティ駒２６とクランパ２８とで温度差が大きくなってしまうときには、クランパ２８に内蔵の補助ヒータ５０の出力を上げて温度の調整を行うことで、隙間ｇが狭くなるのを防止することができる。ここで、例えば隙間ｇを介して吸引路１４ｃからエア吸引することで、吸引装置のポンプを駆動するモータの抵抗（出力）を測定することで隙間ｇを算出し、隙間ｇが適切か否かを判断してもよい。

【0041】

また、樹脂成形金型１０を型開きさせた状態において、ワークセット部１６にワークＷをセットする。具体的には、ワークＷは、例えば、不図示のローダ（搬送機構）によって、上型１２のパーティング面１２ａまで搬送される。そして、ワークＷは、実装部品１０４を下型１４側に向けた状態で、不図示の吸引路で吸引され、また、把持部１８によって把持されて、ワークセット部１６にセットされる。

【0042】

続いて、図２に示すように、樹脂成形金型１０を型開きさせた状態において、キャビティ凹部Ｃ’の内面を含む下型１４のパーティング面１４ａを覆うようフィルムＦをセットする。具体的には、下型１４では、フィルムＦが、ロール状に巻き取られた繰出しロールから引き出されて下型１４のパーティング面１４ａを通過して巻取りロールへ巻き取られるようにして設けられる。そして、フィルムＦは、フィルム吸引機構の吸引路１４ｂ、１４ｃに吸引されてキャビティ凹部Ｃ’の内面を含む下型１４のパーティング面１４ａに吸着保持される（張り付けられる）。

【0043】

前述したように、キャビティ駒２６とクランパ２８との温度差が小さくなるよう補助ヒータ５０によって調整されているので、吸引路１４ｃを構成する隙間ｇが所定の寸法で確保される。したがって、フィルム吸引機構は、吸引路１４ｂ、１４ｃを通じてフィルムＦを吸引して、パーティング面１４ａに安定して吸着させることができる。

【0044】

また、樹脂成形金型１０を型開きさせた状態において、樹脂セット部であるキャビティ凹部Ｃ’に樹脂Ｒをセットする。例えば、樹脂Ｒが顆粒状の場合、不図示のディスペンサによって、キャビティ凹部Ｃ’内に樹脂Ｒを投下する。このとき、キャビティ凹部Ｃ’の内面を覆うようにフィルムＦが吸着されているので、隙間ｇから樹脂Ｒが漏れることはない。また、フィルムＦと樹脂Ｒとは一体的に供給することもできる。即ち、樹脂成形金型１０外でフィルムＦを準備し、その上に樹脂Ｒを供給する。次いで、樹脂Ｒが供給されたフィルムＦを保持して搬送し、これを下型１４上に配置すればフィルムＦと樹脂Ｒとの一体的な供給が可能である。

【0045】

続いて、樹脂成形金型１０を型閉じしていき（上型１２と下型１４とを近づけていき）、図３に示すように、上型１２のパーティング面１２ａにクランパ２８の上面（すなわち、下型１４のパーティング面１４ａ）を当てて、金型クランプさせる。これにより、下型１４のパーティング面１４ａから凹むキャビティ凹部Ｃ’の開口が塞がれてキャビティＣが構成される。なお、キャビティ凹部Ｃ’の開口が塞がれる前から減圧機構を駆動させておくことで、キャビティＣの脱気を円滑に行うことができる。

【0046】

ところで、上型１２のパーティング面１２ａにはワークＷが設けられ、下型１４のパーティング面１４ａにはフィルムＦが設けられているので、金型クランプの際にはフィルムＦを介してワークＷ（基板１０２）がクランパ２８によってクランプされる。このため、実際には、下型１４のキャビティ凹部Ｃ’の開口がワークＷの基板１０２によって塞がれ、キャビティＣ内にワークＷの実装部品１０４が収められる。

【0047】

続いて、樹脂成形金型１０を更に型閉じしていき、図４に示すように、キャビティＣが樹脂Ｒで充填されるように樹脂Ｒを加圧（圧縮）する。具体的には、上型１２のパーティング面１２ａに対して、下型１４のクランパ２８の上面（下型１４のパーティング面１４ａ）が当てられた状態で、下型１４のベース２２に固定されたキャビティ駒２６が近づくことで樹脂Ｒが加圧される。このとき、ベース２２にバネ部材３２を介して保持されるクランパ２８は、バネ部材３２が付勢される（押し縮められる）ことでキャビティ駒２６に対して相対的に可動（摺動）することとなる。

【0048】

前述したように、キャビティ駒２６とクランパ２８との温度差が小さくなるよう補助ヒータ５０によって調整されているので、キャビティ駒２６とクランパ２８との隙間ｇが所定の寸法で確保される。したがって、クランパ２８は、円滑に可動（キャビティ駒２６に対して摺動）することができる。

【0049】

次いで、キャビティＣ内で充填された樹脂Ｒを保圧した状態で熱硬化させた後、型開きしてワークＷを樹脂成形金型１０から取り出す。その後、ワークＷを更に熱硬化（ポストキュア）させることによって、実装部品１０４が樹脂Ｒによって封止された成形品１００が略完成する。樹脂成形金型１０によれば、クランパ２８を安定して可動させることができるので、適切な圧力で樹脂Ｒを圧縮して樹脂成形することができる。

【0050】

以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【0051】

前記実施形態では、クランパに補助ヒータを内蔵する場合について説明した。これに限らず、チェイスにも補助ヒータ（熱源）を内蔵させてもよい。これによれば、昇温時間を短縮したり、チェイスの温度ばらつきを低減したりすることができる。

【0052】

前記実施形態では、ワークの平面視形状が円形状としたが、矩形状や多角形状であってもよい。また、基板は、配線基板の他に、例えば、ＷＬＰなどの製造に用いられるウエハや、例えば、ｅＷＬＢ（embeded Wafer Level Ball Grid Array）のようなＦＯＷＬＰ(Fan-Out Wafer Level Package)の製造に用いられる半導体チップを搭載する板状のキャリア（金属、ガラス）であってもよい。このような場合に、キャビティ駒２６の外形を矩形状とし、クランパ２８を矩形環状としてもよい。この場合、補助ヒータ５０もクランパ２８内において線状のヒータが矩形環状に配置されることになる。また、実装部品は、半導体チップの他に、例えば、電子部品などの能動部品や受動部品、リードフレームなど露出端子を必要とする配線パターン、配線ブロック体（例えば、ポスト）であってもよい。

【0053】

前記実施形態では、ベースに対して、キャビティ駒が固定して組み付けられ、クランパがバネ部材によって可動するよう離隔して組み付けられた場合について説明した。これに限らず、ベースに対して、クランパが固定して組み付けられ、キャビティ駒がバネ部材によって可動するよう離隔して組み付けられる場合であってもよい。また、バネ部材を用いずに、例えばボールネジなどの駆動機構によってクランパなどが可動されてもよい。

【0054】

また、前記実施形態では、下型１４において金型間の所定の隙間ｇを確保できる構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば上型１２においてキャビティＣの深さを可変に構成する同様とした場合に、所定の隙間ｇを確保するような構成としてもよく、上型１２及び下型１４の両方においてそれぞれ隙間ｇを任意に確保するような構成とすることもできる。

【0055】

また、前記実施形態では、樹脂成形金型１０を圧縮成形として構成する例について説明した。しかしながら、本発明を適用する樹脂成形用金型はトランスファ成形用の金型であってもよい。即ち、ポットに供給した樹脂をキャビティＣに注入するトランスファ成形金型においても、キャビティ駒２６とクランパ２８を備えてキャビティＣの深さを可変に構成される場合がある。このような場合にも、これらの隙間ｇを適切に保って、円滑な摺動を可能な構成とすることができる。

【符号の説明】

【0056】

１０ 樹脂成形金型
２０ ヒータ
２２ ベース
２６ キャビティ駒
２８ クランパ
５０ 補助ヒータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】