特許 7493806 圧縮成形装置及び圧縮成形方法

(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】

(24)【登録日】2024-05-24

(45)【発行日】2024-06-03

(54)【発明の名称】圧縮成形装置及び圧縮成形方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 43/34 20060101AFI20240527BHJP

   B29C 43/18 20060101ALI20240527BHJP

   B29C 43/58 20060101ALI20240527BHJP

   H01L 21/56 20060101ALI20240527BHJP

【ＦＩ】

B29C43/34

B29C43/18

B29C43/58

H01L21/56 R

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021104015

(22)【出願日】2021-06-23

(65)【公開番号】P2023003073

(43)【公開日】2023-01-11

【審査請求日】2023-06-06

(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】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135677

【弁理士】

【氏名又は名称】澤井 光一

(72)【発明者】

【氏名】田上 秀作

(72)【発明者】

【氏名】柳澤 誠

【審査官】田代 吉成

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－１３４９１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１４５５４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２３１１４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１７１２８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１３９２４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４３／３４

Ｂ２９Ｃ ４３／１８

Ｂ２９Ｃ ４３／５８

Ｈ０１Ｌ ２１／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

キャリアに少なくとも１つの部品が搭載されたワークに対して樹脂を圧縮成形し、少なくとも１つのパッケージを製造する圧縮成形装置であって、
ワークの体積のうち少なくとも部品の体積を取得する取得部と、
前記部品の体積に基づき、樹脂の供給量を算出する算出部と、
前記算出部によって算出された供給量の樹脂を供給する供給部と、
前記供給部によって供給された樹脂を前記ワークに対して圧縮成形する樹脂封止金型と、
を備え、
前記取得部は、
前記ワークのうち少なくとも前記部品が収容される測定槽と、
前記測定槽に連結された基準槽と、
前記測定槽と前記基準槽とに等しい容積変化を与える振動素子と、
前記基準槽の圧力変化及び前記測定槽の圧力変化に基づき、前記ワークの体積のうち少なくとも前記部品の体積を算出する体積算出機構と、
を有する、
圧縮成形装置。

【請求項2】

前記測定槽には、キャリアを含む前記ワークの全体が収容され、
前記取得部は、前記ワークの体積を取得し、
前記算出部は、前記取得部で取得された前記ワークの体積から、前記キャリアの体積を減算し、前記部品の体積を算出する、
請求項１に記載の圧縮成形装置。

【請求項3】

前記測定槽には、前記ワークのうち前記キャリアを除く前記部品が収容され、
前記取得部は、前記部品の体積を取得する、
請求項１に記載の圧縮成形装置。

【請求項4】

前記算出部は、パッケージの目標体積と前記部品の体積との体積差分に基づき、前記樹脂の供給量を算出する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の圧縮成形装置。

【請求項5】

前記樹脂封止金型は、前記ワークがセットされる上型と、リリースフィルムがセットされる下型と、を有し、
前記供給部は、前記リリースフィルムに樹脂を供給する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の圧縮成形装置。

【請求項6】

前記樹脂封止金型は、前記ワークがセットされる下型と、リリースフィルムがセットされる上型と、を有し、
前記供給部は、前記ワークに樹脂を供給する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の圧縮成形装置。

【請求項7】

キャリアに少なくとも１つの部品が搭載されたワークに対して樹脂を圧縮成形し、少なくとも１つのパッケージを製造する圧縮成形方法であって、
ワークの体積のうち少なくとも部品の体積を取得することと、
前記部品の体積に基づき、樹脂の供給量を算出することと、
算出された供給量の樹脂を供給することと、
供給された樹脂を前記ワークに対して圧縮成形することと、
を含み、
前記部品の体積を取得することは、
前記ワークのうち少なくとも前記部品が収容された測定槽と前記測定槽に連結された基準槽とに等しい容積変化を与えることと、
前記基準槽の圧力変化及び前記測定槽の圧力変化に基づき、前記ワークの体積のうち少なくとも前記部品の体積を算出することと、
を有する、
圧縮成形方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧縮成形装置及び圧縮成形方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体素子等の部品が樹脂封止されたパッケージを製造する方法として、キャリアに部品が搭載されたワークに対して樹脂を成形し、部品が樹脂封止されたパッケージを製造する方法が知られている。そのような樹脂封止方式の一つに、圧縮成形方式がある。

【0003】

特許文献１には、上型と下型とを備える樹脂封止金型を用いてワークを樹脂モールドして成形品に加工する樹脂モールド装置であって、レーザ変位計やカメラで構成されるワーク計測器を用いて計測したワークの厚みに基づいて電子部品の体積を算出し、モールド樹脂の供給量を調整する樹脂モールド装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－１４５５４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載された樹脂モールド装置では、電子部品等が積層されてた電子部品等の張り出した部分の下が陰になってワーク上に測定光が届かない場所がある場合や、基板が反っている場合などに、ワーク厚みの計測精度が低下し、算出される電子部品の体積に誤差が生じる場合がある。電子部品の体積の誤差によって樹脂が供給不足となった場合、成形品の厚みが許容範囲を下回った不良品が発生する場合があった。

【0006】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、品質向上を図ることができる圧縮成形装置及び圧縮成形方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係る圧縮成形装置は、キャリアに少なくとも１つの部品が搭載されたワークに対して樹脂を圧縮成形し、少なくとも１つのパッケージを製造する圧縮成形装置であって、ワークの体積のうち少なくとも部品の体積を取得する取得部と、部品の体積に基づき、樹脂の供給量を算出する算出部と、算出部によって算出された供給量の樹脂を供給する供給部と、供給部によって供給された樹脂をワークに対して圧縮成形する樹脂封止金型と、を備え、取得部は、ワークのうち少なくとも部品が収容される測定槽と、測定槽に連結された基準槽と、測定槽と基準槽とに等しい容積変化を与える振動素子と、基準槽の圧力変化及び測定槽の圧力変化に基づき、ワークの体積のうち少なくとも部品の体積を算出する体積算出機構と、を有する。

【0008】

この態様によれば、例えば部品によって陰になる空間が存在するワーク、キャリアが反っているワーク、キャリアに凹凸があるワーク、等であったとしても、ワークの形状に左右されずに部品の体積を取得し、樹脂の供給量を算出することができる。したがって、算出される樹脂の供給量において、ワークの形状に起因した誤差の発生を抑制することができ、品質向上を図ることができる。

【0009】

上記態様において、測定槽には、キャリアを含むワークの全体が収容され、取得部は、ワークの体積を取得し、算出部は、取得部で取得されたワークの体積から、キャリアの体積を減算し、部品の体積を算出してもよい。

【0010】

上記態様において、測定槽には、ワークのうちキャリアを除く部品が収容され、取得部は、部品の体積を取得してもよい。

【0011】

上記態様において、算出部は、パッケージの目標体積と部品の体積との体積差分に基づき、樹脂の供給量を算出してもよい。

【0012】

上記態様において、樹脂封止金型は、ワークがセットされる上型と、リリースフィルムがセットされる下型と、を有し、供給部は、リリースフィルムに樹脂を供給してもよい。

【0013】

上記態様において、樹脂封止金型は、ワークがセットされる下型と、リリースフィルムがセットされる上型と、を有し、供給部は、ワークに樹脂を供給してもよい。

【0014】

本発明の他の一態様に係る圧縮成形方法は、キャリアに少なくとも１つの部品が搭載されたワークに対して樹脂を圧縮成形し、少なくとも１つのパッケージを製造する圧縮成形方法であって、ワークの体積のうち少なくとも部品の体積を取得することと、部品の体積に基づき、樹脂の供給量を算出することと、算出された供給量の樹脂を供給することと、供給された樹脂をワークに対して圧縮成形することと、を含み、部品の体積を取得することは、ワークのうち少なくとも部品が収容された測定槽と測定槽に連結された基準槽とに等しい容積変化を与えることと、基準槽の圧力変化及び測定槽の圧力変化に基づき、ワークの体積のうち少なくとも部品の体積を算出することと、を有する。

【0015】

この態様によれば、例えば部品によって陰になる空間が存在するワーク、キャリアが反っているワーク、キャリアに凹凸があるワーク、等であったとしても、ワークの形状に左右されずに部品の体積を取得し、樹脂の供給量を算出することができる。したがって、算出される樹脂の供給量において、ワークの形状に起因した誤差の発生を抑制することができ、品質向上を図ることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、品質向上を図ることができる圧縮成形装置及び圧縮成形方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１実施形態に係る圧縮成形装置の構成を概略的に示す図である。

【図2】第１実施形態に係る取得部の構成を概略的に示す図である。

【図3】第１実施形態に係る圧縮成形方法の一例を示すフローチャートである。

【図4】第２実施形態に係る取得部の構成を概略的に示す図である。

【図5】第３実施形態に係る圧縮成形装置を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。本実施形態の図面は例示であり、各部の寸法や形状は模式的なものであり、本願発明の技術的範囲を当該実施形態に限定して解するべきではない。

【0019】

＜第１実施形態＞
図１及び図２を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る圧縮成形装置１の構成について説明する。図１は、第１実施形態に係る樹脂封止装置の構成を概略的に示す図である。図２は、第１実施形態に係る取得部の構成を概略的に示す図である。

【0020】

圧縮成形装置１は、キャリア１１に少なくとも１つの部品１２が搭載されたワーク１０に対して樹脂Ｒを圧縮成形し、部品１２が樹脂封止されたパッケージを少なくとも１つ製造する樹脂封止装置である。圧縮成形装置１は、樹脂Ｒを供給する樹脂供給装置１００と、樹脂Ｒを加熱圧縮する樹脂封止金型１９０とを備えている。

【0021】

一例として、キャリア１１はインタポーザ基板であり、部品１２は半導体素子（メモリ、プロセッサ、ダイオード、トランジスタ等）の積層体である。但し、キャリア１１及び部品１２は上記に限定されるものではない。例えば、キャリア１１は、樹脂、ガラス、金属、半導体等を材料とする基板であり、リードフレーム、ウエハ、粘着シート付きキャリアプレートなどでもよい。例えば、部品１２は、比較的小型のＭＥＭＳデバイスや電子デバイス（キャパシタ、インダクタ、レジスタ等）等であってもよく、比較的大型のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）等であってもよい。部品１２は、キャリア１１にワイヤボンディング方式やフリップチップ方式によって実装されていてもよく、着脱可能に接着等で固定されていてもよい。部品１２は、例えば、２種類以上の部品を含んでもよい。

【0022】

樹脂Ｒの形状は顆粒状である。但し、樹脂Ｒの形状は特に限定されるものではなく、粉末状、タブレット状、液状等であってもよい。樹脂Ｒは、例えばエポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂を含んでおり、加熱圧縮によって任意の形状に成形し、硬化され得る。

【0023】

樹脂封止金型１９０によって成形されるパッケージには、高い厚み精度が求められる場合がある。所望の厚みのパッケージを製造するために必要な樹脂Ｒの供給量は部品１２の体積に応じて変化するため、樹脂供給装置１００は樹脂Ｒの供給量を高精度で算出可能に構成されるのが望ましい。

【0024】

ここで、ワーク１０の状態と樹脂Ｒの供給量との関係について、図２に示したワーク１０の一例を参照しつつ説明する。ワーク１０には、複数のパッケージエリアＰＡが設けられている。パッケージエリアＰＡは樹脂封止後にダイサー等で切断され１つのパッケージとなる領域であり、複数のパッケージエリアＰＡはマトリクス状に並んでいる。パッケージエリアＰＡのうち第１のパッケージエリアＰＡ１には、欠損のない部品１２が配置されている。パッケージエリアＰＡのうち第２のパッケージエリアＰＡ２には、一部が欠損した部品１２が配置されている。第２のパッケージエリアＰＡ２は、例えば、部品１２の積層された半導体素子の少なくとも１層が落下衝撃等によって剥落することで発生する。パッケージエリアＰＡのうち第３のパッケージエリアＰＡ３には、部品１２が配置されていない。第３のパッケージエリアＰＡ３は、例えば、部品１２の損失を減らすため、キャリア１１の配線不良等によって使用できない領域にそもそも部品１２を搭載しないことで発生する。

【0025】

このように、第２のパッケージエリアＰＡ２及び第３のパッケージエリアＰＡ３が存在する場合、全てのパッケージエリアＰＡが第１のパッケージエリアＰＡ１であることを前提に樹脂Ｒの供給量を決定すると、樹脂Ｒの不足によるパッケージの薄肉化によって規格外の不良品が発生する場合がある。不良品の発生を抑制するためには、第２のパッケージエリアＰＡ２の部品１２の欠損分の体積、及び第３のパッケージエリアＰＡ３に搭載予定であった部品１２の体積の分だけ樹脂Ｒの供給量を増やすことが望ましい。

【0026】

なお、キャリア１１に搭載された部品１２が１つの場合であっても、部品１２の体積がばらつく場合には、部品１２の体積を測定し、測定した体積に基づいて樹脂Ｒの供給量を調整することが望ましい。また、キャリア１１に搭載された部品１２が複数であっていずれも欠損していない場合も、部品１２の体積がばらつく場合には、部品１２の体積を測定し、測定した体積に基づいて樹脂Ｒの供給量を調整することが望ましい。

【0027】

樹脂供給装置１００は、ワーク１０の状態に基づいて樹脂Ｒの供給量を算出し、樹脂封止金型１９０に搬入される前のワーク１０又はリリースフィルムＲＦに樹脂Ｒを供給する。図１に示した例では、樹脂供給装置１００はワーク１０に樹脂Ｒを供給している。樹脂供給装置１００は、取得部１１０と、算出部１２０と、供給部１３０と、ステージ１４０とを備えている。

【0028】

取得部１１０は、ワーク１０の体積のうち少なくとも部品１２の体積を取得する。取得部１１０は、いわゆる音響式体積計である。図２に示すように、取得部１１０は、基準槽ＣＨ１と、測定槽ＣＨ２と、連通管ＰＰと、ベース板ＢＰと、ガイド棒ＧＲと、スピーカＳＰと、マイクロホンＭＫ１，ＭＫ２と、コントロールボックスＣＢと、コンピュータＣＯＭとを備えている。

【0029】

基準槽ＣＨ１は、測定槽ＣＨ２に連結されている。測定槽ＣＨ２には、キャリア１１を含むワーク１０全体が収容される。基準槽ＣＨ１と測定槽ＣＨ２とは、スピーカＳＰによって区画されている。スピーカＳＰは、基準槽ＣＨ１と測定槽ＣＨ２とに絶対値が等しく符号が反対の容積変化を交番的に付与可能に設置されている。スピーカＳＰは、本発明に係る「振動素子」の一例に相当する。連通管ＰＰは、基準槽ＣＨ１及び測定槽ＣＨ２のそれぞれの静圧を平衡させて気体成分を均一化させている。ベース板ＢＰは、測定槽ＣＨ２に対して移動可能に構成されている。ベース板ＢＰは、測定槽ＣＨ２の開口部に当接し測定槽ＣＨ２に蓋をする位置と、測定槽ＣＨ２の開口部から離間してワーク１０をベース板ＢＰ上に設置又はベース板ＢＰ上から撤去する位置と、の間を移動する。ガイド棒ＧＲは、ベース板ＢＰから延出し、測定槽ＣＨ２の側壁に挿通されている。つまり、ガイド棒ＧＲは、測定槽ＣＨ２に対するベース板ＢＰの位置、及びベース板ＢＰの移動方向を規定している。マイクロホンＭＫ１は、基準槽ＣＨ１の圧力変化を検出する。マイクロホンＭＫ２は、測定槽ＣＨ２の圧力変化を検出する。マイクロホンＭＫ１，ＭＫ２は、本発明に係る「圧力センサ」の一例に相当する。コントロールボックスＣＢは、スピーカＳＰに駆動信号（例えば、正弦波信号）を送信し、マイクロホンＭＫ１，ＭＫ２の出力信号を受信する。コンピュータＣＯＭは、マイクロホンＭＫ１，ＭＫ２の出力信号を処理し、ワーク１０の体積を算出する。コンピュータＣＯＭは、本発明に係る「体積算出機構」の一例に相当する。

【0030】

算出部１２０は、部品１２の体積に基づき、樹脂Ｒの供給量を算出する。算出部１２０は、計算機のハードウェハ及びソフトウェハによって構成される。樹脂Ｒの供給量は、体積で特定されてもよく、重量で特定されてもよい。また、樹脂Ｒの供給量は、供給部１３０の制御パラメータによって特定されてもよい。取得部１１０がキャリア１１を含むワーク１０全体の体積を取得する場合、算出部１２０は、取得部１１０で取得された体積からキャリア１１の体積を減算して部品１２の体積を算出し、算出部１２０によって算出された部品１２の体積に基づき樹脂Ｒの供給量を算出する。取得部１１０が部品１２の体積を取得する場合、算出部１２０は、取得部１１０で取得された部品１２の体積に基づき、樹脂Ｒの供給量を算出する。

【0031】

供給部１３０は、算出部１２０によって算出された供給量の樹脂Ｒを供給する。図１に示した例では供給部１３０はワーク１０に樹脂Ｒを供給するように構成されている。供給部１３０は、ホッパ１３１と、制御部１３３と、リニアフィーダ１３５とを備えている。ホッパ１３１は、樹脂Ｒを収容する。制御部１３３は、算出部１２０からの入力される算出結果に基づき、樹脂Ｒの供給量、供給速度、供給タイミング等を制御する。リニアフィーダ１３５は、樹脂Ｒを送り出して先端から投下する。なお、供給部１３０の構成は上記に限定されるものではない。例えば樹脂Ｒの形状が液状であった場合、供給部１３０は、樹脂Ｒを貯留するシリンジと、樹脂Ｒを押し出すピストンと、シリンジの先端を開閉するピンチバルブとを有するディスペンサを備えてもよい。また、供給部１３０の構成として、リニアフィーダ１３５を用いた構成やシリンジを有するディスペンサ以外の構成を採用することもできる。

【0032】

ステージ１４０は、樹脂Ｒが供給されるワーク１０を支持する土台である。ステージ１４０は、供給部１３０に対して相対的に移動可能に構成されている。具体的には、供給部１３０及びステージ１４０の少なくとも一方が、サーボモータ等の移動手段によってＸＹ方向に移動可能に構成されている。

【0033】

樹脂封止金型１９０は、圧縮成形技術を用いてワーク１０を樹脂封止するための一対の金型（下型１９１及び上型１９２）である。下型１９１及び上型１９２のうち、キャビティ１９９を有する方の金型にリリースフィルムＲＦがセットされ、もう一方の金型にワーク１０がセットされる。また、リリースフィルムＲＦ及びワーク１０のうち下型１９１にセットされる方に樹脂Ｒが供給される。図１に示した樹脂封止金型１９０は、上型１９２にキャビティ１９９を有する上型キャビティ構造である。

【0034】

樹脂封止金型１９０は、樹脂封止金型１９０の内部（下型１９１と上型１９２との間の空間）をシールするシールリング１９３（例えばＯリング）を備えている。なお、図示しないが、圧縮成形装置１は、樹脂封止金型１９０の内部圧力を調節する圧力調節部（例えば真空ポンプ）や、内部温度（成形温度）を調節する温度調節部（例えばヒータ）を備えている。

【0035】

上型１９２は、上型プレート１９Ａと、上型１９２の上型プレート１９Ａ下側に固定されたキャビティ駒１９Ｂと、キャビティ駒１９Ｂを囲むクランパ１９Ｃと、間隔を空けてクランパ１９Ｃを囲むチャンバブロック１９Ｄとを備えている。クランパ１９Ｃは、キャビティ駒１９Ｂよりも下型１９１に向かって突出し、キャビティ駒１９Ｂとともにキャビティ１９９を構成している。クランパ１９Ｃは、スプリングを介して上型プレート１９Ａに接続され、キャビティ駒１９Ｂに対して摺動可能に構成されている。上型１９２の金型下面にリリースフィルムＲＦがセットされるとき、まずリリースフィルムＲＦが上型１９２の金型下面の近傍まで移送され、次にクランパ１９Ｃの下面に設けられた吸引孔によりリリースフィルムＲＦが吸着される。その後キャビティ駒１９Ｂとクランパ１９Ｃとの隙間に設けられた吸引孔によって吸引する事によりリリースフィルムＲＦはキャビティ１９９の凹部形状に沿って吸着される。これにより、圧縮成形時にキャビティ駒１９Ｂとクランパ１９Ｃの隙間への樹脂の侵入は阻止され、上型１９２の清掃の頻度が低下すると共に樹脂が硬化した後の離型が容易になる。なお、キャビティ駒１９Ｂとクランパ１９Ｃの隙間に樹脂が漏れない様にできれば、必ずしもリリースフィルムＲＦは必要ない。

【0036】

次に、図３を参照しつつ、第１実施形態に係る圧縮成形装置１を用いた圧縮成形方法について説明する。図３は、第１実施形態に係る圧縮成形方法の一例を示すフローチャートである。

【0037】

まず、ワーク１０を測定槽ＣＨ２に収容する（Ｓ１１１）。工程Ｓ１１１では、まず、測定槽ＣＨ２から離間したベース板ＢＰの上にワーク１０をセットする。ワーク１０は、ベース板ＢＰの測定槽ＣＨ２との当接部よりも内側にセットされる。すなわち、キャリア１１を含むワーク１０の全体が測定槽ＣＨ２に収容される。次いで、空気漏れがないようにベース板ＢＰを測定槽ＣＨ２に当接させ、測定槽ＣＨ２に蓋をする。このとき、測定槽ＣＨ２は、ベース板ＢＰとの直接接触によって密閉されてもよく、ベース板ＢＰとの間にＯリング又はパッキン等を挟んで密閉されても良いし、グリスなどの潤滑油を挟んで密閉されてもよい。

【0038】

次に、測定槽ＣＨ２と基準槽ＣＨ１とに等しい容積変化を与える（Ｓ１１２）。例えば、スピーカＳＰを振動させることで、基準槽ＣＨ１に正の容積変化が与えられたとき、測定槽ＣＨ２には負の容積変化が与えられる。測定槽ＣＨ２と基準槽ＣＨ１とには、交互に逆符号の容積変化が交番的に与えられる。このとき、基準槽ＣＨ１の圧力変化をマイクロホンＭＫ１によって検出し、測定槽ＣＨ２の圧力変化をマイクロホンＭＫ２によって検出する。

【0039】

次に、測定槽ＣＨ２と基準槽ＣＨ１との圧力変化に基づき、ワーク１０の体積を算出する（Ｓ１１３）。ワーク１０の体積は、コンピュータＣＯＭによって算出される。基準槽ＣＨ１の容積をＶ１、測定槽ＣＨ２のワーク１０を収容していないときの容積（以下、「空容積」とする。）をＶ０、ワーク１０が収容された測定槽ＣＨ２の容積をＶ２、ワークの体積をＶ、基準槽ＣＨ１及び測定槽ＣＨ２の静圧（大気圧）をＰ０、スピーカＳＰが容積変化ΔＶを与えたときの基準槽ＣＨ１の微小圧力変化をΔＰ１、スピーカＳＰが容積変化ΔＶを与えたときのワーク１０が収容された測定槽ＣＨ２の微小圧力変化をΔＰ２、空気の比熱比（１．４）をγとする。

【0040】

（圧力）×（体積）γ＝一定
これにより、次の２式が導かれる。
ΔＰ１／Ｐ０＝γ×（ΔＶ／Ｖ１）
ΔＰ２／Ｐ０＝γ×（ΔＶ／Ｖ２）
上記２式から、次の式が導かれる。
Ｖ２＝Ｖ１×（ΔＰ１／ΔＰ２）
基準槽ＣＨ１の容積Ｖ１は一定であるため、基準槽ＣＨ１の圧力変化ΔＰ１及び測定槽ＣＨ２の圧力変化ΔＰ２が検出できれば、測定槽ＣＨ２の容積Ｖ２を算出することができる。

【0041】

Ｖ＝Ｖ０－Ｖ２であり、測定槽ＣＨ２の空容積Ｖ０は一定であるため、測定槽ＣＨ２の容積Ｖ２が算出されれば、ワーク１０の体積Ｖを算出することができる。すなわち、コンピュータＣＯＭは、基準槽ＣＨ１の圧力変化ΔＰ１及び測定槽ＣＨ２の圧力変化ΔＰ２に基づいて、ワーク１０の体積Ｖを取得する。工程Ｓ１１２及び工程Ｓ１１３は、本発明に係る「ワーク１０の体積を取得する工程」の一例に相当する。

【0042】

次に、ワーク１０の体積に基づき、部品１２の体積を算出する（Ｓ１１４）。工程Ｓ１１３で求められた体積Ｖにはキャリア１１の体積が含まれているため、算出部１２０で体積Ｖからキャリア１１の体積を減算し、部品１２の体積を算出する。なお、キャリア１１の体積は、キャリア１１の体積の設計値であってもよく、キャリア１１の体積の実測値でもよい。キャリア１１の体積の実測値を用いる場合、当該実測値は、例えば、取得部１１０によって取得された、部品１２が搭載される前のキャリア１１の体積でもよい。なお、実測値のキャリア１１の体積は、例えば、工程Ｓ１１１よりも前に算出部１２０に登録されている。

【0043】

次に、部品１２の体積に基づき、樹脂Ｒの供給量を算出する（Ｓ１１５）。工程Ｓ１１４で算出された部品１２の体積に基づき、算出部１２０によって樹脂Ｒの供給量が算出される。算出部１２０は、設計寸法の空のパッケージの体積（以下、「目標体積」とする。）と部品１２の体積との体積差分に基づき、樹脂Ｒの供給量を算出する。顆粒状の樹脂Ｒの場合、算出した体積差分を樹脂Ｒの比重に基づいて重量に変換し、樹脂Ｒの供給量を重量として特定する。樹脂Ｒの供給量は、例えば、供給部１３０の制御パラメータとして特定されてもよい。なお、パッケージの目標体積は、例えば、工程Ｓ１１１よりも前に算出部１２０に登録されている。

【0044】

次に、ワーク１０に樹脂Ｒを供給する（Ｓ１１６）。算出部１２０によって算出された供給量の樹脂Ｒを、ステージ１４０上にセットされたワーク１０の上に供給する。樹脂Ｒは、ワーク１０の中央部に点状に供給されてもよく、ワーク１０の全体に線状に供給されてもよい。第２のパッケージエリアＰＡ２や第３のパッケージエリアＰＡ３の位置が特定されている場合、当該特定された位置近辺の領域における樹脂Ｒの供給量を、それ以外の領域における樹脂Ｒの供給量よりも多めに設定してもよい。

【0045】

最後に、樹脂Ｒを圧縮成形する（Ｓ１１７）。樹脂Ｒは、ワーク１０の上に乗った状態で樹脂封止金型１９０の内部に搬入される。下型１９１にワーク１０及び樹脂Ｒがセットされ、上型１９２にリリースフィルムＲＦがセットされた樹脂封止金型１９０は、型締めされて、樹脂Ｒを加熱圧縮する。軟化した樹脂Ｒは、キャビティ１９９の形状に成形され、硬化する。

【0046】

以上のように、第１実施形態では、基準槽及び測定槽の容積変化に伴う圧力変化を検出してワーク１０の体積を算出するため、例えば部品によって陰になる空間が存在するワーク、キャリアが反っているワーク、キャリアに凹凸があるワーク、等であったとしても、ワークの形状に左右されずに部品の体積を取得し、樹脂の供給量を算出することができる。したがって、算出される樹脂の供給量において、ワークの形状に起因した誤差の発生を抑制することができる。これによれば、樹脂の供給量が不足した場合に発生し得る不良品、例えば、パッケージ中の成形樹脂の厚みが許容範囲を下回った不良品等を削減し、品質向上を図ることができる。また、樹脂の供給量が過大な為に、樹脂が流出して樹脂封止金型の清掃が必要になるといった事態の発生を抑制することができる。したがって、生産性が向上した圧縮成形装置及び圧縮成形方法が提供される。なお、レーザ変位計を用いてワークの全ての部品の厚みを測定し、部品の厚みから体積を算出する構成と比較した場合、部品の体積算出に要する時間を短縮することができるため、生産性が向上する。

【0047】

以下に、本発明の他の実施形態に係る圧縮成形装置又は圧縮成形方法について説明する。なお、下記の実施形態では、上記の第１実施形態と共通の事柄については記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については逐次言及しない。

【0048】

＜第２実施形態＞
図４は、第２実施形態に係る取得部の構成を概略的に示す図である。第２実施形態に係る圧縮成形装置は、図４に示す取得部２１０の構成を除き、第１実施形態に係る圧縮成形装置と同様である。

【0049】

取得部２１０の測定槽ＣＨ２の開口部には、アダプタＡＤが備えられている。アダプタＡＤは、測定槽ＣＨ２の開口部の寸法を、ワーク１０のキャリア１１によって密閉可能な寸法に変換している。すなわち、アダプタＡＤは、測定槽ＣＨ２に空気漏れがないように接続され、キャリア１１の外縁部に空気漏れがないように接触可能に構成されている。この場合、キャリア１１は測定槽ＣＨ２の壁面の一部を構成し、測定槽ＣＨ２にはワーク１０のうちキャリア１１を除く部品１２のみが収容される。取得部２１０は、部品１２の体積を取得し、取得部２１０によって取得された部品１２の体積に基づいて算出部１２０が樹脂Ｒの供給量を算出する。これよれば、部品１２の体積が直接取得できるため、キャリア１１の体積のばらつきの影響を排除できる。

【0050】

＜第３実施形態＞
図５は、第３実施形態に係る圧縮成形装置を概略的に示す図である。５に示す圧縮成形装置３は、樹脂封止金型３９０が下型３９１にキャビティ３９９を有する下型キャビティ構造である点を除き、第１実施形態に係る圧縮成形装置と同様である。

【0051】

取得部１１０によって少なくとも部品１２の体積が測定されたワーク１０は、上型３９２にセットされる。供給部１３０は、部品１２の体積に基づいて算出部１２０によって算出された供給量の樹脂ＲをリリースフィルムＲＦに供給する。リリースフィルムＲＦは下型３９１にセットされ、樹脂ＲはリリースフィルムＲＦの上に乗った状態で樹脂封止金型３９０の内部に搬入される。樹脂供給装置１００は、貫通孔を有する搬送枠体（不図示）をリリースフィルムＲＦに載せ、搬送枠体内の当該貫通孔の内部であってリリースフィルムＲＦ上に樹脂Ｒを供給するように構成されてもよい。

【0052】

以上説明したように、本発明の一態様によれば、品質向上を図ることができる圧縮成形装置及び圧縮成形方法を提供することができる。

【0053】

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。

【符号の説明】

【0054】

１…圧縮成形装置、１０…ワーク、１１…キャリア、１２…部品、１００…樹脂供給装置、１１０…取得部、ＣＨ１…基準槽、ＣＨ２…測定槽、ＳＰ…スピーカ、ＭＫ１，ＭＫ２…マイクロホン、ＣＢ…コントロールボックス、ＣＯＭ…コンピュータ、１２０…算出部、１３０…供給部、１４０…ステージ、１９０…樹脂封止金型、１９１…下型、１９２…上型、１９９…キャビティ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】