特許 7203926 樹脂成形用成形型、樹脂成形装置、及び樹脂成形品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-04

(45)【発行日】2023-01-13

(54)【発明の名称】樹脂成形用成形型、樹脂成形装置、及び樹脂成形品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/26 20060101AFI20230105BHJP

   B29C 33/10 20060101ALI20230105BHJP

   B29C 45/02 20060101ALI20230105BHJP

【ＦＩ】

B29C45/26

B29C33/10

B29C45/02

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2021170709

(22)【出願日】2021-10-19

【審査請求日】2021-12-15

(73)【特許権者】

【識別番号】390002473

【氏名又は名称】ＴＯＷＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121441

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 竜平

(74)【代理人】

【識別番号】100154704

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 真大

(74)【代理人】

【識別番号】100206151

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 惇志

(74)【代理人】

【識別番号】100218187

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 治子

(72)【発明者】

【氏名】阪口 寛幸

(72)【発明者】

【氏名】築山 誠

【審査官】神田 和輝

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－１２８８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－２４４０７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６８３７５３０（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２０１２－２０４６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１７４０５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－００４５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３２６２３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ３３／００－３３／７６

Ｂ２９Ｃ ４５／００－４５／８４

Ｈ０１Ｌ ２１／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子部品が装着された成形対象物を保持する第１型と、
前記第１型と型締めされるものであり、キャビティを有する第２型とを有し、
前記第２型は、
前記キャビティの底面に形成された樹脂注入口に連通するとともに樹脂材料を収容するポットと、
前記ポット内を進退移動して、前記樹脂注入口から前記キャビティに前記樹脂材料を注入する注入プランジャと、
前記キャビティの底面に形成された排出口に連通するとともに前記キャビティから流出する前記樹脂材料を収容する樹脂溜まり部と、
前記樹脂溜まり部に接続され、前記樹脂溜まり部を介して前記排出口から空気を吸引するための吸引孔と、
前記樹脂溜まり部内を進退移動して、前記吸引孔が前記排出口と連通した状態と遮断された状態とを切り替える切替プランジャとを備え、
１つの前記キャビティに対して前記排出口が複数形成されており、複数の前記排出口は、樹脂排出路によって前記樹脂溜まり部に接続されている、樹脂成形用成形型。

【請求項2】

前記樹脂溜まり部が１つの前記キャビティに対して複数設けられており、
複数の前記樹脂溜まり部の何れかに前記吸引孔が接続され、複数の前記樹脂溜まり部が第２樹脂排出路により互いに接続されている、請求項１に記載の樹脂成形用成形型。

【請求項3】

前記樹脂注入口及び前記排出口は、前記キャビティの底面の外周部に形成され、前記キャビティの底面の中心に対して対称となる位置に形成されている、請求項１又は２に記載の樹脂成形用成形型。

【請求項4】

前記注入プランジャ及び前記切替プランジャは、互いに連動して進退移動する、請求項１乃至３の何れか一項に記載の樹脂成形用成形型。

【請求項5】

前記切替プランジャは、前記注入プランジャの前記樹脂材料の注入動作に連動して、前記吸引孔を前記排出口に連通させた状態から遮断した状態に切り替わり、その後、前記注入プランジャとともに前記キャビティ内の前記樹脂材料を押圧する状態に切り替わる、請求項１乃至４の何れか一項に記載の樹脂成形用成形型。

【請求項6】

前記第２型は、
前記キャビティを有し、前記樹脂注入口及び前記排出口が形成された中間プレートと、
前記ポット、前記樹脂溜まり部及び前記吸引孔が形成された下プレートとを有する、請求項１乃至５の何れか一項に記載の樹脂成形用成形型。

【請求項7】

前記樹脂注入口が複数形成されており、複数の前記樹脂注入口は、樹脂供給路によって前記ポットに接続されている、請求項１乃至６の何れか一項に記載の樹脂成形用成形型。

【請求項8】

前記ポットを複数備えており、複数の前記ポットは、樹脂供給路によって前記樹脂注入口に接続されている、請求項１乃至７の何れか一項に記載の樹脂成形用成形型。

【請求項9】

電子部品が装着された成形対象物を保持する第１型と、
前記第１型と型締めされるものであり、キャビティを有する第２型とを有し、
前記第２型は、
前記キャビティの底面に形成された樹脂注入口に連通するとともに樹脂材料を収容するポットと、
前記ポット内を進退移動して、前記樹脂注入口から前記キャビティに前記樹脂材料を注入する注入プランジャと、
前記キャビティの底面に形成された排出口に連通するとともに前記キャビティから流出する前記樹脂材料を収容する樹脂溜まり部と、
前記樹脂溜まり部に接続され、前記樹脂溜まり部を介して前記排出口から空気を吸引するための吸引孔と、
前記樹脂溜まり部内を進退移動して、前記吸引孔が前記排出口と連通した状態と遮断された状態とを切り替える切替プランジャとを備え、
前記排出口が複数形成されており、複数の前記排出口は、樹脂排出路によって前記樹脂溜まり部に接続されており、
前記樹脂溜まり部が前記キャビティの下方において内側と外側とに配置された２つを含み、
外側の前記樹脂溜まり部に前記吸引孔が接続され、外側の前記樹脂溜まり部と内側の前記樹脂溜まり部とが第２樹脂排出路により互いに接続されている、樹脂成形用成形型。

【請求項10】

請求項１乃至９の何れか一項に記載の樹脂成形用成形型を備えた樹脂成形装置。

【請求項11】

請求項１乃至９の何れか一項に記載の樹脂成形用成形型を用いた樹脂成形品の製造方法であって、
前記第１型及び前記第２型を型締めする型締め工程と、
前記吸引孔及び前記排出口が連通した状態で、真空ポンプにより前記吸引孔から空気を吸引して前記キャビティを減圧する減圧工程と、
前記注入プランジャを移動させて、前記樹脂材料を前記樹脂注入口から前記キャビティに注入するとともに、前記切替プランジャを移動させて、前記排出口及び前記吸引孔を遮断する樹脂注入工程とを有する、樹脂成形品の製造方法。

【請求項12】

前記型締め工程の前に、前記キャビティの底面を含む内面に、前記注入口及び前記排出口に対応した位置に貫通孔を有する離型フィルムを配置し、型締め時に前記離型フィルムの前記貫通孔の周囲を押圧するとともに、前記貫通孔及び前記キャビティを連通する連通流路を形成する押圧流路部材を配置する、請求項１１に記載の樹脂成形品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、樹脂成形用成形型、樹脂成形装置、及び樹脂成形品の製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、特許文献１に示すように、キャビティの底面から樹脂注入することによって、成形対象物に対して樹脂成形するピンゲート方式（又はピンポイントゲート方式）のトランスファー樹脂成形方法が提案されている。このトランスファー樹脂成形方法において、特許文献２に示すような真空成形を行う場合には、上型及び下型を完全に型締めする前に真空引きすることになる。

【0003】

ここで、上記のピンゲート方式のトランスファー樹脂成形方法において、樹脂を注入するゲート（樹脂注入口）の位置によっては、キャビティ内において樹脂材料の流れる経路が長くなってしまい、未充填やボイド（樹脂成形品に生じる空隙状の欠陥）が生じる懸念がある。

【0004】

これらの懸念を解消するためには、粘度が低い樹脂材料を使用することが考えられる。この場合、上記の真空成形において、上型及び下型を完全に型締めする前に真空引きすると、ポット内の溶融した樹脂材料がゲートからキャビティ内に侵入してしまい、例えば露出すべき面等に溶融した樹脂材料が付着してしまう等の不具合が起こり得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０２１－６２５９１号公報

【文献】特開２０１２－２０４６９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そこで、本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、トランスファー樹脂成形方法において、成形不良を低減することをその主たる課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

すなわち、本発明に係る樹脂成形用成形型は、成形対象物を保持する第１型と、前記第１型と型締めされるものであり、キャビティを有する第２型とを有し、前記第２型は、前記キャビティの底面に形成された樹脂注入口に連通するとともに樹脂材料を収容するポットと、前記ポット内を進退移動して、前記樹脂注入口から前記キャビティに前記樹脂材料を注入する注入プランジャと、前記キャビティの底面に形成された排出口に連通するとともに前記キャビティから流出する前記樹脂材料を収容する樹脂溜まり部と、前記樹脂溜まり部に接続され、前記樹脂溜まり部を介して前記排出孔から空気を吸引するための吸引孔と、前記樹脂溜まり部内を進退移動して、前記吸引孔が前記排出口と連通した状態と遮断された状態とを切り替える切替プランジャとを備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

このように構成した本発明によれば、トランスファー樹脂成形方法において、成形不良を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係る樹脂成形装置の構成を模式的に示す断面図である。

【図2】同実施形態の（ａ）基板の構成を模式的に示す平面図、及び（ｂ）下型の構成を模式的に示す平面図である。

【図3】同実施形態の押圧流路部材の具体的な構成を模式的に示す（ａ）平面図、及び（ｂ）斜視図である。

【図4】同実施形態の型締め時における押圧流路部材の周辺構造を模式的に示す断面図である。

【図5】同実施形態の樹脂成形品の製造方法を説明するための模式的断面図である。

【図6】同実施形態の樹脂成形品の製造方法を説明するための模式的断面図である。

【図7】同実施形態の樹脂成形品の製造方法を説明するための模式的断面図である。

【図8】同実施形態の樹脂成形品の製造方法を説明するための模式的断面図である。

【図9】同実施形態の樹脂成形品の製造方法を説明するための模式的断面図である。

【図10】同実施形態の樹脂成形品の製造方法を説明するための模式的断面図である。

【図11】変形実施形態の樹脂成形用成形型の構成を模式的に示す断面図である。

【図12】変形実施形態の下型の構成を模式的に示す平面図である。

【図13】変形実施形態の樹脂成形用成形型の構成を模式的に示す断面図である。

【図14】変形実施形態の下型の構成を模式的に示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

次に、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。

【0011】

本発明の樹脂成形用成形型は、前述のとおり、成形対象物を保持する第１型と、前記第１型と型締めされるものであり、キャビティを有する第２型とを有し、前記第２型は、前記キャビティの底面に形成された樹脂注入口に連通するとともに樹脂材料を収容するポットと、前記ポット内を進退移動して、前記樹脂注入口から前記キャビティに前記樹脂材料を注入する注入プランジャと、前記キャビティの底面に形成された排出口に連通するとともに前記キャビティから流出する前記樹脂材料を収容する樹脂溜まり部と、前記樹脂溜まり部に接続され、前記樹脂溜まり部を介して前記排出孔から空気を吸引するための吸引孔と、前記樹脂溜まり部内を進退移動して、前記吸引孔が前記排出口と連通した状態と遮断された状態とを切り替える切替プランジャとを備えることを特徴とする。

【0012】

この樹脂成形用成形型であれば、第２型のキャビティの底面に排出口を形成し、この排出口に連通する樹脂溜まり部を設けているので、樹脂注入時にキャビティに残っている空気を樹脂溜まり部に押し流すことができ、樹脂成形品における未充填又はボイドの発生等の成形不良を低減することができる。
また、樹脂溜まり部にキャビティ内の空気を吸引する吸引孔を接続しているので、第１型及び第２型を型締めした状態で、キャビティの内部を真空引きして減圧することができる。その結果、仮に真空引きによって樹脂注入口から溶融した樹脂材料がキャビティ内に侵入しても、型締めした状態であるため、意図しない部分に溶融した樹脂材料が付着する等の不具合が抑制される。その結果、樹脂成形品の不良を低減することができる。例えば、成形対象物に配置されたチップの表面を露出させる露出トランスファー形成においては、成形対象物のチップの露出すべき面を保護した状態で、キャビティの内部を真空引きして減圧することができ、チップの露出すべき面に溶融した樹脂材料が付着する（チップフラッシュ）等の不具合が抑制される。
さらに、樹脂溜まり部に接続された吸引孔が排出口と連通した状態と遮断された状態とを切替プランジャによって切り替えているので、吸引孔を通じてその下流側の吸引経路に樹脂材料が流出することを防止することができる。

【0013】

キャビティ内において樹脂材料を満遍なく行き渡らせることによって成形不良を低減するためには、前記樹脂注入口及び前記排出口は、前記キャビティの底面の外周部に形成され、前記キャビティの底面の中心に対して対称となる位置に形成されていることが望ましい。

【0014】

注入プランジャによる樹脂材料の注入動作と切替プランジャによる切替動作とを連動させるためには、前記注入プランジャ及び前記切替プランジャは、互いに連動して進退移動することが望ましい。

【0015】

具体的な実施の態様としては、前記切替プランジャは、前記注入プランジャの前記樹脂材料の注入動作に連動して、前記吸引孔を前記排出口に連通させた状態から遮断した状態に切り替わり、その後、前記注入プランジャとともに前記キャビティ内の前記樹脂材料を押圧する状態に切り替わることが望ましい。ここで、切替プランジャが注入プランジャとともにキャビティ内の樹脂材料を押圧することによって、樹脂成形品の未充填又はボイドをより一層低減することができる。

【0016】

第２型の具体的な実施の態様としては、前記第２型は、前記キャビティを有し、前記樹脂注入口及び前記排出口が形成された中間プレートと、前記ポット、前記樹脂溜まり部及び前記吸引孔が形成された下プレートとを有することが望ましい。このように中間プレートと下型とに分けることによって、成形対象物の種類に合わせて、種々の第２型を構成することができる。

【0017】

成形対象物の種類に応じて好適に樹脂成形できるようにするためには、前記樹脂注入口が複数形成されており、複数の前記樹脂注入口は、樹脂供給路によって前記ポットに接続され、又は、前記排出口が複数形成されており、複数の前記排出口は、樹脂排出路によって前記樹脂溜まり部に接続されていることが望ましい。

【0018】

成形対象物に成形される樹脂の厚みを厚くしたり、サイズの大きい成形対象物を樹脂成形したりするためには、注入する樹脂材料を増量する必要がある。このためには、前記ポットを複数備えており、複数の前記ポットは、樹脂供給路によって前記樹脂注入口に接続されていることが望ましい。また、成形対象物の品質を改善するためには、前記樹脂溜まり部を複数備えており、複数の前記樹脂溜まり部は、樹脂排出路によって前記排出口に接続されていることが望ましい。

【0019】

また、上述した樹脂成形用成形型を備えた樹脂成形装置も本発明の一態様である。

【0020】

さらに、上述した樹脂成形用成形型を用いた樹脂成形品の製造方法も本発明の一態様である。具体的に本発明の樹脂成形品の製造方法は、上述した樹脂成形用成形型を用いた樹脂成形品の製造方法であって、前記第１型及び前記第２型を型締めする型締め工程と、前記吸引孔及び前記排出口が連通した状態で、真空ポンプにより前記吸引孔から空気を吸引して前記キャビティを減圧する減圧工程と、前記注入プランジャを移動させて、前記樹脂材料を前記樹脂注入口から前記キャビティに注入するとともに、前記切替プランジャを移動させて、前記排出口及び前記吸引孔を遮断する樹脂注入工程とを有することを特徴とする。

【0021】

前記型締め工程の前に、前記キャビティの底面を含む内面に、前記注入口及び前記排出口に対応した位置に貫通孔を有する離型フィルムを配置し、型締め時に前記離型フィルムの前記貫通孔の周囲を押圧するとともに、前記貫通孔及び前記キャビティを連通する連通流路を形成する押圧流路部材を配置することが望ましい。
この構成であれば、キャビティから樹脂成形品を外れやすくして、離型の際の樹脂成形品の損傷を防止することができる。また、離型フィルムの貫通孔の周囲を押圧流路部材で押圧しているので、離型フィルムとキャビティの底面との隙間に溶融した樹脂材料が侵入することを防止できる。また、押圧流路部材には、離型フィルムの貫通孔をキャビティに連通する連通流路が形成されているので、溶融した樹脂材料が樹脂注入口から排出口に至るまでの流動を妨げることもない。

【0022】

＜本発明の各実施形態＞
以下に、本発明に係る樹脂成形装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に示すいずれの図についても、わかりやすくするために、適宜省略し又は誇張して模式的に描かれている。同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。

【0023】

＜樹脂成形装置の全体構成＞
本実施形態の樹脂成形装置１００は、図１に示すように、ピンゲート方式のトランスファーモールド法を使用した樹脂成形装置である。この樹脂成形装置１００は、例えば、成形対象物として半導体チップ等の電子部品（以下、チップＷ１ともいう。）が装着された基板Ｗを樹脂成形するものであり、樹脂材料Ｒとして円柱状をなすタブレット状の熱硬化性樹脂を使用するものである。

【0024】

ここで、「基板」としては、シリコンウェーハ等の半導体基板、リードフレーム、プリント配線基板、金属製基板、樹脂製基板、ガラス製基板、セラミック製基板等を挙げることができる。また、基板Ｗは、ＦＯＷＬＰ（Ｆａｎ Ｏｕｔ Ｗｓｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ）、ＦＯＰＬＰ（Ｆａｎ Ｏｕｔ Ｐａｎｅｌ Ｌｅｖｅｌ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ）に用いられるキャリアであってもよい。さらにいえば、配線がすでに施されているものでもよいし、未配線のものでも構わない。

【0025】

本実施形態では、基板Ｗは、図２（ａ）に示すように、平面視で、例えば円形状をなすものであり、その表面Ｗａには、縦横にそれぞれ等ピッチで、平面視矩形状をなす複数の同一のチップＷ１が突出するように配置されている。この基板Ｗは、樹脂成形後、チップＷ１ごとに切断され個片化されるが、例えば、ＦＯＷＬＰ又はＦＯＰＬＰ等に用いられるのであれば、基板Ｗは、成形後、個片化されることなく封止樹脂から分離されてもよい。なお、基板Ｗは、平面視において矩形状をなすもの等、種々の形状をなすものであっても良い。

【0026】

具体的に樹脂成形装置１００は、図１に示すように、第１型である上型２及び第２型である下型３を有する樹脂成形用成形型１０と、この樹脂成形用成形型１０（上型２及び下型３）を型締めする型締め機構４とを備えている。

【0027】

上型２は、上部固定盤４１の下面に固定されており、下型３は、可動盤４２の上面に固定されている。型締め機構４は、可動盤４２を上下移動させることによって、上型２及び下型３を型締め又は型開きするものである。なお、型締め機構４としては、サーボモータ等の回転を直線移動に変換するボールねじ機構を用いて可動盤４２に伝達する直動方式のものや、サーボモータ等の動力源を例えばトグルリンクなどのリンク機構を用いて可動盤４２に伝達するリンク方式のものを用いることができる。

【0028】

＜樹脂成形用成形型１０＞
具体的に樹脂成形用成形型１０は、上述したように、図１に示すように、基板Ｗを保持する上型２と、キャビティ３Ｃを有する下型３とを有している。

【0029】

上型２は、基板Ｗを吸着して保持するものであり、上型２の下面（下型３に対向する対向面）には、複数の吸着孔（不図示）が設けられている。そして、これら吸着孔を、例えば真空ポンプなどによって負圧にすることにより、上型２は基板Ｗの裏面を吸着して保持する。この上型２には、図示しない搬送機構（ローダ）により基板Ｗが搬送される。その他、上型２には、ヒータ等の加熱部（不図示）が埋め込まれており、この加熱部により上型２は、樹脂成形時において通常は１８０℃程度に加熱されている。

【0030】

下型３は、型締め時に上型２に保持された基板ＷのチップＷ１を収容するキャビティ３Ｃを有している。このキャビティ３Ｃは、図２（ｂ）に示すように、基板Ｗよりも一回り小さな輪郭を有するものである。本実施形態では、キャビティ３Ｃの深さ寸法を、チップＷ１の厚み寸法と略等しくしている。これにより、型締め時において、チップＷ１の頂面が、キャビティ３Ｃの底面３Ｃａ、又は、離型フィルム５がある場合には離型フィルム５に密接するように設定してある（図４及び図７参照）。このことにより、チップＷ１の頂面には樹脂材料Ｒが回らず、チップＷ１の側周面のみが樹脂材料Ｒで被覆される。したがって、樹脂成形後、チップＷ１の頂面は露出する。なお、ここで、チップＷ１の「頂面」とは、基板Ｗとは反対側の面であって、樹脂成形時の離型フィルム５側の面のことである。

【0031】

そして、型締め時においては、キャビティ３Ｃの周辺部が、基板表面Ｗａの周縁部に密着し、キャビティ３Ｃの上部開口が基板Ｗによって閉じられるとともに、基板ＷのチップＷ１がキャビティ３Ｃ内に収容されるように構成してある（図４及び図７参照）。

【0032】

本実施形態の下型３は、図１に示すように、下プレート３ａと、当該下プレート３ａの上面に離接可能に取り付けられた中間プレート３ｂとを備えている。そして、中間プレート３ｂの上面（上型２に対向する対向面）に、上記のキャビティ３Ｃが形成されている、また、中間プレート３ｂは、図示しないリフトアップ機構により、下プレート３ａの上面から持ち上げられるようにも構成してある。

【0033】

また、本実施形態の下型３は、図１に示すように、キャビティ３Ｃの底面３Ｃａに形成された樹脂注入口３ｈ１に連通するとともに樹脂材料Ｒを収容するポット３１と、ポット３１内を進退移動して、樹脂注入口３ｈ１からキャビティ３Ｃに樹脂材料Ｒを注入する注入プランジャ３２と、キャビティ３Ｃの底面３Ｃａに形成された排出口３ｈ２に連通するとともにキャビティ３Ｃから流出する樹脂材料Ｒを収容する樹脂溜まり部３３と、樹脂溜まり部３３に接続され、樹脂溜まり部３３を介して排出口３ｈ２から空気を吸引するための吸引孔３４と、樹脂溜まり部３３内を進退移動して、吸引孔３４が排出口３ｈ２と連通した状態と遮断された状態とを切り替える切替プランジャ３５とを備えている。

【0034】

そして、下プレート３ａにポット３１、樹脂溜まり部３３及び吸引孔３４が形成されており、中間プレート３ｂに樹脂注入口３ｈ１及び排出口３ｈ２が形成されている。

【0035】

下プレート３ａには、下プレート３ａの厚み方向に貫通する２つの貫通孔Ｈ１、Ｈ２が形成されており、一方の貫通孔Ｈ１が樹脂材料Ｒを収容するポット３１となり、他方の貫通孔Ｈ２がキャビティ３Ｃから流出した樹脂材料Ｒを収容する樹脂溜まり部３３となる。ここで、ポット３１及び樹脂溜まり部３３を構成する貫通孔Ｈ１、Ｈ２は何れも、下プレート３ａの厚み方向に亘って断面が同一径の円形状をなすものである。なお、下プレート３ａのポット３１には、図示しない樹脂材料搬送機構により樹脂材料Ｒが搬送されて投入される。その他、下プレート３ａには、ヒータ等の加熱部（不図示）が埋め込まれており、この加熱部により下プレート３ａは、樹脂成形時において通常は１８０℃程度に加熱されている。

【0036】

そして、下プレート３ａにおいて、樹脂溜まり部３３には、外部の真空ポンプ等の吸引機構（不図示）により真空引きするための吸引孔３４が接続されている。この吸引孔３４の一端は、樹脂溜まり部３３の内側周面に開口しており、他端は下プレート３ａの側面に開口している。

【0037】

中間プレート３ｂには、キャビティ３Ｃの内側周面を形成する側面部材３６が設けられており、当該側面部材３６は、弾性部材３７により昇降移動可能に支持されている。中間プレート３ｂの上面において、側面部材３６よりも内側に位置する面が、キャビティ３Ｃの底面３Ｃａとなる。なお、側面部材３６の上面が、キャビティ３Ｃの周辺部となり、型締め時において、基板表面Ｗａの周縁部に密着し、又は、離型フィルム５がある場合には離型フィルム５を介して周縁部に密着する。

【0038】

また、中間プレート３ｂには、ポット３１から押し出される樹脂材料Ｒが流れる第１流路３ｐ１が形成されており、当該第１流路３ｐ１は、ポット３１から押し出される樹脂材料Ｒが導入できる位置に形成されている。この第１流路３ｐ１は、中間プレート３ｂを厚み方向に貫通してキャビティ３Ｃの底面３Ｃａに開口しており、当該開口が樹脂注入口３ｈ１となる。本実施形態の第１流路３ｐ１は、キャビティ３Ｃの底面３Ｃａに向かって先細りとなる断面円形状のものである。

【0039】

さらに、中間プレート３ｂには、キャビティ３Ｃから流出する樹脂材料Ｒが流れる第２流路３ｐ２が形成されており、当該第２流路３ｐ２は、キャビティ３Ｃから流出する樹脂材料Ｒを樹脂溜まり部３３に導入できる位置に形成されている。この第２流路３ｐ２は、中間プレート３ｂを厚み方向に貫通してキャビティ３Ｃの底面３Ｃａに開口しており、当該開口が排出口３ｈ２となる。本実施形態の第２流路３ｐ２は、第１流路３ｐ１と同様に、キャビティ３Ｃの底面３Ｃａに向かって先細りとなる断面円形状のものである。

【0040】

ここで、樹脂注入口３ｈ１及び排出口３ｈ２は、図２（ｂ）に示すように、キャビティ３Ｃの底面３Ｃａの外周部に形成されるとともに、キャビティ３Ｃの底面３Ｃａの中心３ｘに対して対称となる位置に形成されている。本実施形態では、樹脂注入口３ｈ１及び排出口３ｈ２は、キャビティ３Ｃの底面３Ｃａにおいて、基板Ｗのチップ搭載領域の外側に対向する部分に形成されるとともに、キャビティ３Ｃの底面３Ｃａの中心３ｘに対して対称となる位置に形成されている。なお、樹脂注入口３ｈ１の開口径は、排出口３ｈ２の開口径と同じ又は大きくしている。

【0041】

注入プランジャ３２は、図１に示すように、ポット３１を構成する貫通孔Ｈ１の下端部から挿入されており、プランジャ駆動部３８により進退移動（昇降移動）する。この注入プランジャ３２は、その外径がポット３１の内径と等しくなるように設定した円柱状をなすものであり、ポット３１に摺動可能にガタなく（ほぼ隙間がない状態で）嵌合する。なお、プランジャ駆動部３８は、例えば、サーボモータとボールねじ機構とを組み合わせたものや、エアシリンダや油圧シリンダとロッドとを組み合わせたもの等を用いることができる。

【0042】

切替プランジャ３５は、樹脂溜まり部３３を構成する貫通孔Ｈ２の下端部から挿入されており、プランジャ駆動部３８により進退移動（昇降移動）する。この切替プランジャ３５は、その外径が樹脂溜まり部３３の内径と等しくなるように設定した円柱状をなすものであり、樹脂溜まり部３３に摺動可能にガタなく嵌合する。この切替プランジャ３５は、後述するが、注入プランジャ３２によりキャビティ３Ｃに注入された樹脂材料Ｒが排出口３ｈ２に到達する前に、吸引孔３４を塞いて、排出口３ｈ２と吸引孔３４との連通が遮断された状態とする。言い換えれば、吸引孔３４は、樹脂材料Ｒが排出口３ｈ２に到達する前に、切替プランジャ３５によって塞がれる位置に形成されている。

【0043】

そして、本実施形態では、注入プランジャ３２及び切替プランジャ３５が、プランジャ駆動部３８によって、互いに連動して進退移動するように構成されている。

【0044】

ここでは、注入プランジャ３２及び切替プランジャ３５は、共通のベース部材３９に設けられることによってユニット化されてプランジャユニット３Ｕを構成している。このプランジャユニット３Ｕは、単一のプランジャ駆動部３８によって、進退移動可能に構成されており、これにより、注入プランジャ３２及び切替プランジャ３５は、互いに連動して進退移動する。また、単一のプランジャ駆動部３８により、注入プランジャ３２及び切替プランジャ３５が連動する構成とすることで、装置構成を簡略化することができる。

【0045】

具体的には、切替プランジャ３５は、注入プランジャ３２による樹脂材料Ｒの注入前（真空引きの段階）には、排出口３ｈ２と吸引孔３４とが連通した状態とする（図７参照）。また、切替プランジャ３５は、注入プランジャ３２による樹脂材料Ｒの注入開始により、注入プランジャ３２とともに上昇する。そして、切替プランジャ３５は、注入プランジャ３２により樹脂材料Ｒがキャビティ３Ｃの排出口３ｈ２に到達する前に、樹脂溜まり部３３において吸引孔３４よりも上側に移動し、吸引孔３４を塞ぎ、排出口３ｈ２と吸引孔３４との連通を遮断する（図８参照）。その後も、切替プランジャ３５は、注入プランジャ３２とともに上昇し、注入プランジャ３２とともにキャビティ３Ｃ内の樹脂材料Ｒを押圧する（図９参照）。

【0046】

＜離型フィルム５＞
さらにこの樹脂成形装置１００は、図１及び図４に示すように、離型フィルム５と、離型フィルム５を中間プレート３ｂの上面に供給するフィルム供給機構（不図示）とを備えている。

【0047】

離型フィルム５は、キャビティ３Ｃの底面３Ｃａを含む内面に密着して配置されるものである。この離型フィルム５は、キャビティ３Ｃの内面と注入された樹脂材料Ｒとの間に介在して、キャビティ３Ｃ内で硬化した成形後の樹脂材料Ｒが、キャビティ３Ｃから剥がれやすくするものである。その素材等についての説明は既知のため省略する。なお、離型フィルム５は、図示しないフィルム密着機構によりキャビティ３Ｃの内面に密着される。このフィルム密着機構は、キャビティ３Ｃの内面及び／又はキャビティ３Ｃの外側の周囲上面に設けられた複数の吸着孔と、これら吸着孔を負圧にする真空ポンプなどから構成されている。

【0048】

また、本実施形態の離型フィルム５では、キャビティ３Ｃの底面３Ｃａに形成された樹脂注入口３ｈ１及び排出口３ｈ２を塞がないように構成されている。具体的に離型フィルム５には、樹脂注入口３ｈ１及び排出口３ｈ２に対応する位置に貫通孔５ａが形成されている。この貫通孔５ａは、樹脂注入口３ｈ１及び排出口３ｈ２の開口径と同一又はそれよりもやや大きい径を有している。

【0049】

＜押圧流路部材６＞
そして、本実施形態の樹脂成形装置１００は、図１、図３及び図４に示すように、離型フィルム５における貫通孔５ａの周囲を、型締め時において基板Ｗを介して押圧し、キャビティ３Ｃの底面３Ｃａに密着させる押圧流路部材６をさらに備えている。

【0050】

この押圧流路部材６は、型締め時に離型フィルム５における貫通孔５ａの周囲を押圧するとともに、貫通孔５ａ及びキャビティ３Ｃを連通する連通流路７を形成するものである。本実施形態の押圧流路部材６は、特に図３に示すように、中央に貫通孔６ａが形成された円板状をなすものである。その表面は平坦にしてあり、表面６１が押圧面となる。その一方、裏面６２には、例えば放射状に延びる複数本（ここでは４本）の有底溝６ｂが均等に形成してある。これら貫通孔６ａ及び有底溝６ｂにより連通流路７が形成される。なお、連通流路７としては、溝に限られず、肉厚内に形成された内部流路を用いて形成しても良い。

【0051】

また、この押圧流路部材６の厚み寸法は、基板表面Ｗａとキャビティ３Ｃの底面３Ｃａとの距離寸法と実質的に等しい寸法にしてある。これは、前述したように、型締め時において、押圧流路部材６の表面６１が、基板Ｗを介して離型フィルム５を押圧し、これをキャビティ３Ｃの底面３Ｃａに密着させるためである。なお、押圧流路部材６の厚み寸法とは、その表面６１と裏面６２との間の寸法のことであり、本実施形態ではチップＷ１の厚み寸法とも等しい。

【0052】

＜樹脂成形品の製造方法＞
次に、このように構成した樹脂成形装置１００（樹脂成形用成形型１０）を用いた樹脂成形品Ｐ（樹脂成形された基板Ｗ）の製造方法について、図５～図１０を参照して説明する。

【0053】

図５に示すように、上型２及び下型３が型開きされた状態において、フィルム供給機構により離型フィルム５を下プレート３ａ上にある中間プレート３ｂの上面に供給する。供給された離型フィルム５は、中間プレート３ｂの上面に吸着される。次に、図示しない供給機構により、押圧流路部材６を、離型フィルム５における貫通孔５ａの周囲に配置する。ここで、押圧流路部材６の貫通孔６ａが離型フィルム５の貫通孔５ａに連通するように配置する。また、ローダにより基板Ｗを上型２の下面に供給する。供給された基板Ｗは、チップＷ１がキャビティ３Ｃを向く姿勢で、上型２の下面に吸着されて保持される。

【0054】

そして、図６に示すように、中間プレート３ｂをリフトアップ機構によって下プレート３ａから持ち上げて離隔させる。このとき、注入プランジャ３２を、その先端面が、ポット３１内に固形状態の樹脂材料Ｒが投入可能な待機位置としておく。次に、固形状態にある樹脂材料Ｒを、ポット３１に上から投入した後、下プレート３ａに設けられた加熱部によって樹脂材料Ｒを溶融する。

【0055】

次に、型締め機構４によって上型２及び下型３を型締めする（型締め工程）。すなわち、図７に示すように、型締め機構４によって下プレート３ａを上昇させ、中間プレート３ｂと一体化するとともに、中間プレート３ｂの上面と基板表面Ｗａの周縁部との間で離型フィルム５を挟む。この位置が型締め位置である。このとき、前述したように、離型フィルム５における貫通孔５ａの周囲を押圧流路部材６の押圧面６１が押圧してキャビティ３Ｃの底面３Ｃａに密着させる（図４参照）。

【0056】

この型締め状態において、切替プランジャ３５は、排出口３ｈ２と吸引孔３４とが連通した状態としている（図７参照）。そして、吸引孔３４に接続された真空ポンプ（不図示）により、樹脂溜まり部３３を介して排出口３ｈ２からキャビティ３Ｃ内の空気を吸引して真空引き（減圧）する（減圧工程）。ここで、キャビティ３Ｃ内の空気は、排出口３ｈ２に設けられた押圧流路部材６の連通流路７を通り、さらに、離型フィルム５の貫通孔５ａ、中間プレート３ｂの排出口３ｈ２、第２流路３ｐ２、樹脂溜まり部３３及び吸引孔３４を通って、下型３の外部に排気される。

【0057】

真空引きが終了すると、図８に示すように、注入プランジャ３２がプランジャ駆動部３８によって上昇し、溶融した樹脂材料Ｒを樹脂注入口３ｈ１からキャビティ３Ｃ内に注入する（樹脂注入工程）。ここで、溶融した樹脂材料Ｒは、注入プランジャ３２が待機位置から上昇することによって、中間プレート３ｂの第１流路３ｐ１、樹脂注入口３ｈ１及び離型フィルム５の貫通孔５ａを通り、さらに押圧流路部材６の連通流路７を通って、キャビティ３Ｃ内に流入する。

【0058】

この注入プランジャ３２の上昇に連動して、切替プランジャ３５も樹脂溜まり部３３の内部を上昇する。そして、図８に示すように、注入プランジャ３２によってキャビティ３Ｃ内に注入された樹脂材料Ｒが排出口３ｈ２に到達する前に、切替プランジャ３５によって排出口３ｈ２が吸引孔３４と遮断された状態、つまり、吸引孔３４が切替プランジャ３５によって塞がれた状態となる。

【0059】

さらに、注入プランジャ３２及び切替プランジャ３５が上昇すると、図９に示すように、注入プランジャ３２及び切替プランジャ３５の両方が、キャビティ３Ｃ内の樹脂材料Ｒに圧力を加えて押圧した状態になる。この状態では、キャビティ３Ｃ内に溶融した樹脂材料Ｒが充填されている。そして、この加熱された状態で硬化に必要な所要時間待つことにより、樹脂材料Ｒが硬化して固形化する。

【0060】

その後、図１０に示すように、型締め機構４によって下型３（下プレート３ａ及び中間プレート３ｂ）を下降させ、型開きする。このとき、第１流路３ｐ１、第２流路３ｐ２に残った残存樹脂Ｋ（カル）は、基板Ｗからもぎ取られる。樹脂成形された基板Ｗ（樹脂成形品Ｐ）は、図示しないアンローダにより上型２から取り外されて、基板収容部（不図示）に搬送されて収容される。また、残存樹脂Ｋは、中間プレート３ｂをリフトアップ機構により下プレート３ａから離隔させることによって取り出され、廃棄される。

【0061】

＜本実施形態の効果＞
本実施形態の樹脂成形装置１００によれば、下型３のキャビティ３Ｃの底面３Ｃａに排出口３ｈ２を形成し、当該排出口３ｈ２に連通する樹脂溜まり部３３を設けているので、樹脂注入時にキャビティ３Ｃに残っている空気を樹脂溜まり部３３に押し流すことができ、樹脂成形品Ｐにおける未充填又はボイドの発生等の成形不良を低減することができる。

【0062】

また、樹脂溜まり部３３にキャビティ３Ｃ内の空気を吸引する吸引孔３４を接続しているので、上型２及び下型３を型締めした状態で、キャビティ３Ｃの内部を真空引きして減圧することができる。その結果、仮に真空引きによって樹脂注入口３ｈ１から溶融した樹脂材料Ｒがキャビティ３Ｃ内に侵入しても、型締めした状態であるため、意図しない部分に溶融した樹脂材料Ｒが付着する等の不具合が抑制される。その結果、樹脂成形品Ｐの不良を低減することができる。例えば、基板Ｗに配置されたチップＷ１の表面を露出させる露出トランスファー形成においては、基板ＷのチップＷ１の露出すべき面（頂面）を保護した状態で、キャビティ３Ｃの内部を真空引きして減圧することができ、チップＷ１の露出すべき面に溶融した樹脂材料Ｒが付着する（チップフラッシュ）等の不具合が抑制される。

【0063】

さらに、樹脂溜まり部３３に接続された吸引孔３４が排出口３ｈ２と連通した状態と遮断された状態とを切替プランジャ３５によって切り替えているので、吸引孔３４を通じてその下流側の吸引経路に樹脂材料Ｒが流出することを防止することができる。

【0064】

＜本発明の変形実施形態＞
例えば、図１１及び図１２に示すように、樹脂注入口３ｈ１が複数形成されており、複数の樹脂注入口３ｈ１は、第１樹脂供給路８１によってポット３１に接続され、又は、排出口３ｈ２が複数形成されており、複数の排出口３ｈ２は、第１樹脂排出路９１によって樹脂溜まり部３３に接続されていても良い。なお、第１樹脂供給路８１及び第１樹脂排出路９１は、下プレート３ａに形成しても良いし、中間プレート３ｂに形成しても良い。複数の樹脂注入口３ｈ１と複数の排出口３ｈ２とは、前述のように、キャビティ３Ｃの底面３Ｃａの中心に対して対称となる位置に形成されていることが望ましい。

【0065】

また、図１１及び図１２に示すように、ポット３１を複数備えており、複数のポット３１は、第２樹脂供給路８２によって互いに接続され、第１樹脂供給路８１によって樹脂注入口３ｈ１に接続されていてもよい。図１２のように樹脂注入口３ｈ１は複数形成されていても良いし、樹脂注入口３ｈ１は１つのみで、複数のポット３１のうちの１つに第１流路３ｐ１を介して（第１樹脂供給路８１を介することなく）接続されていてもよい（図２（ｂ）参照）。又は、樹脂溜まり部３３を複数備えており、複数の樹脂溜まり部３３は、第２樹脂排出路９２によって互いに接続され、第１樹脂排出路９１によって排出口３ｈ２に接続されていても良い。図１２のように排出口３ｈ２は複数形成されていてもよいし、排出口３ｈ２は１つのみで、複数の樹脂溜まり部３３のうちの１つに第２流路３ｐ２を介して（第１樹脂排出路９１を介することなく）接続されていてもよい（図２（ｂ）参照）。なお、第２樹脂供給路８２及び第２樹脂排出路９２は、下プレート３ａに形成しても良いし、中間プレート３ｂに形成しても良い。複数の樹脂溜まり部３３を備えた構成の場合、吸引孔３４は、何れか１つの樹脂溜まり部３３に接続されていても良いし、複数の樹脂溜まり部３３に接続されていても良い。この構成においても、前記実施形態と同様に、注入プランジャ３２及び切替プランジャ３５は互いに連動して移動させることができる。このとき、注入プランジャ３２と切替プランジャ３５をユニット化して連動させる構成を簡易にするためには、複数のポット３１及び複数の樹脂溜まり部３３は、平面視において同一直線上に配置されていることが望ましい。このように複数のポット３１を備える構成により、樹脂の量を増やすことができ、樹脂の厚みを大きいものや、基板のサイズが大きいものに対応することができる。

【0066】

さらに、図１３及び図１４に示すように、樹脂注入口３ｈ１をキャビティ３Ｃの底面３Ｃａに中央部に形成し、複数の排出口３ｈ２をキャビティ３Ｃの底面３Ｃａの外周部に形成しても良い。複数の排出口３ｈ２は、第１樹脂排出路９１によって樹脂溜まり部３３に接続されていても良い。複数の排出口３ｈ２は、樹脂注入口３ｈ１に対して対称な位置に形成することが望ましい。なお、第１樹脂排出路９１は、下プレート３ａに形成しても良いし、中間プレート３ｂに形成しても良い。この構成であれば、大型の基板Ｗに対して効率良く樹脂を注入して成形することが可能となる。

【0067】

また、１つの樹脂注入口３ｈ１に対して複数のポット３１を複数備えており、複数のポット３１は、第２樹脂供給路８２によって１つの樹脂注入口３ｈ１に接続されていても良い。又は、樹脂溜まり部３３を複数備えており、複数の樹脂溜まり部３３は、第２樹脂排出路９２によって互いに接続され、第１樹脂排出路９１によって排出口３ｈ２に接続されていても良い。図１４のように排出口３ｈ２は複数形成されていてもよいし、排出口３ｈ２は１つのみで、複数の樹脂溜まり部３３のうちの１つに第２流路３ｐ２を介して接続されていてもよい（図２（ｂ）参照）。なお、第２樹脂供給路８２及び第２樹脂排出路９２は、下プレート３ａに形成しても良いし、中間プレート３ｂに形成しても良い。１つの排出口３ｈ２に対して複数の樹脂溜まり部３３を備えた構成の場合、吸引孔３４は、何れか１つの樹脂溜まり部３３に接続されていても良いし、複数の樹脂溜まり部３３に接続されていても良い。この構成においても、前記実施形態と同様に、注入プランジャ３２及び切替プランジャ３５は互いに連動して移動させることができ、このとき、複数のポット３１及び複数の樹脂溜まり部３３は、平面視において同一直線上に配置されていることが望ましい。

【0068】

前記実施形態の注入プランジャ３２及び切替プランジャ３５は、ユニット化されることにより、互いに連動するものであったが、ユニット化されること無く、それぞれに対応して設けられたプランジャ駆動部をシーケンス制御などの制御を行うことにっって、互いに連動する構成としても良い。例えば、注入プランジャ３２による樹脂材料Ｒの注入を開始してから所定時間経過後又は注入プランジャ３２が所定位置に到達した後に、切替プランジャ３５を上昇させて排出口３ｈ２と吸引孔３４との連通を遮断することが考えられる。切替プランジャ３５を上昇させて排出口３ｈ２と吸引孔３４との連通を遮断するタイミングは、吸引孔３４に樹脂が到達する前であれば特に限定されない。

【0069】

押圧流路部材６を基板Ｗとは別体の単独部材として離型フィルム５上に載置していたが、押圧流路部材６を基板Ｗに予め接合した構成としても良いし、基板Ｗに一体に形成したものであっても良い。また、予め押圧流路部材６が貼り付けられた離型フィルム５を下型３に供給してもよい。

【0070】

押圧流路部材６を円板状ではなく、矩形板状や多角形板状にしてもよい。

【0071】

押圧流路部材６を単体ではなく、例えば、貫通孔５ａの周りに互いに離隔させて配置した複数の押圧要素からなるものとしてもよい。この場合、押圧要素間の隙間が連通流路７を形成する。

【0072】

離型フィルム５についていえば、前記実施形態のように貫通孔５ａを予め穿孔しておいてもよいし、離型フィルム５を中間プレート３ｂに載置して吸着させた後、樹脂注入口３ｈ１及び排出口３ｈ２の位置に合わせて穿孔してもよい。

【0073】

樹脂成形品Ｐの製造方法についても、前記実施形態に限られず、手順を前後してもよい。また、例えば、離型フィルム５を吸着せず、単に押圧流路部材６で貫通孔５ａの周辺を押さえるだけにしてもよい。このようにしても、樹脂材料Ｒの充填圧力で離型フィルム５がキャビティ３Ｃの内面に密着し得る。

【0074】

キャビティ３Ｃは、前記実施形態では下型３にのみ設けられていたが、上型２にも設け、基板Ｗの表裏面双方に樹脂を注入して成形しても構わない。

【0075】

成形対象物はチップＷ１が設けられた基板Ｗに限られず、樹脂材料Ｒのみをキャビティ３Ｃによって成形する場合にも本製造方法は適用できる。

【0076】

成形型１０は、上下に昇降するもののみならず、水平方向やその他の方向に対向して進退するものでも本発明を適用可能である。

【0077】

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

【符号の説明】

【0078】

１００・・・樹脂成形装置
Ｗ・・・基板（成形対象物）
Ｐ・・・樹脂成形品
Ｒ・・・樹脂材料
１０・・・樹脂成形用成形型
２・・・上型（第１型）
３・・・下型（第２型）
３Ｃ・・・キャビティ
３Ｃａ・・・キャビティの底面
３ｘ・・・キャビティの底面の中心
３ｈ１・・・樹脂注入口
３ｈ２・・・排出口
３１・・・ポット
３２・・・注入プランジャ
３３・・・樹脂溜まり部
３４・・・吸引孔
３５・・・切替プランジャ
３ａ・・・下プレート
３ｂ・・・中間プレート
４・・・型締め機構
５・・・離型フィルム
５ａ・・・貫通孔
６・・・押圧流路部材
７・・・連通流路
８１、８２・・・樹脂供給路
９１、９２・・・樹脂排出路

【要約】

【課題】トランスファー樹脂成形方法において成形不良を低減する。
【解決手段】基板Ｗを保持する上型２と、上型２と型締めされるものであり、キャビティ３Ｃを有する下型３とを有し、下型３は、キャビティ３Ｃの底面に形成された樹脂注入口３ｈ１に連通するとともに樹脂材料Ｒを収容するポット３１と、ポット３１内を進退移動して、樹脂注入口３ｈ１からキャビティ３Ｃに樹脂材料Ｒを注入する注入プランジャ３２と、キャビティ３Ｃの底面に形成された排出口３ｈ２に連通するとともにキャビティ３Ｃから流出する樹脂材料Ｒを収容する樹脂溜まり部３３と、樹脂溜まり部３３に接続され、樹脂溜まり部３３を介して排出孔３ｈ２から空気を吸引するための吸引孔３４と、樹脂溜まり部３３内を進退移動して、吸引孔３４が排出口３ｈ２と連通した状態と遮断された状態とを切り替える切替プランジャ３５とを備える。
【選択図】図１

【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】