JP5870385B2 - 成形金型および樹脂封止装置 - Google Patents
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しかしながら一方では、薄型化の要請がある。
スタック構造のメモリー素子を樹脂封止したものであって、かつ薄型化のものにすると、メモリー素子を覆う樹脂そのものを薄肉化せざるを得ない。しかしながら、樹脂を薄肉化するということは、金型のキャビティ凹部内での樹脂通路がそれだけ狭くなるということであり、樹脂が半導体チップ上面にまで回りにくく、樹脂未充填が起きやすく、また未充填から来る加圧不足及びウエルドライン発生という課題が生じた。
図11〜図14は、このTCM方法に用いる樹脂封止装置10である。
12は上型、14は下型である。
上型12は、型開閉方向に形成された収納孔16および該収納孔16に続く拡径孔17を有するクランパ18と、該クランパ18の収納孔16内に収納されたキャビティブロック20とを有する。
キャビティブロック20の底面20a、該キャビティブロック20の底面20aと拡径孔17との間の、収納孔16の内壁面の一部をなす段差壁面16aおよび拡径孔17の内壁面17aをキャビティ面とする空間でキャビティ凹部24が形成される。
クランパ18は、金型ベース26との間に所要の隙間27ができるようにスプリング28を介して金型ベース26側に支持されている。30はモールドベースであり、スプリング28は、金型ベース26に設けられた貫通孔31内に配置され、モールドベース30の下面とクランパ18上面とに当接して、クランパ18を下方に付勢している。
また、図示しないが、下型14および上型12を相対的に接離動して型開閉する駆動装置が設けられている。なお、42はストッパである。
キャビティ凹部24に対応する、下型14面上に、複数の半導体素子43がマトリクス状に搭載された回路基板44を配置する(図11)。
型開きされている下型14、上型12の空間内に、図示しない供給装置によりリリースフィルム38を供給する。次いで、吸引孔40から上記空間内の空気を吸引し、リリースフィルム38をキャビティ凹部24面に密着するように吸着する。
ポット32内に樹脂タブレット34を供給し、図示しない駆動部によって下型14もしくは上型12を駆動し、第1の型締めを行う。
ポット32内に供給された樹脂タブレット34は、金型内に組み込まれたヒーターによって加熱されて溶融された状態となる。この段階で、駆動部によってプランジャー33を駆動し、溶融樹脂を押圧して、ランナー36、ゲート35を介してキャビティ凹部24内に注入する。
次いで、更に上型12と下型14が接近し、第2の型締めを行う。
第2の型締めの段階では、スプリング28の付勢力に抗して、ストッパ42が下型インサートブロック21の上面に当接するまで両金型がさらに接近するように型締めがなされる(図14)。これにより図14に示されるように、キャビティブロック20が下型14に接近し、キャビティ凹部24内空間が狭められるから、キャビティ凹部24内の溶融樹脂がポット32内に押し戻される。
この状態で保圧されることによって、熱硬化性の樹脂が硬化し、樹脂封止が完了する。
型開きし、成形品を取り出し、ダイシングすることによって、半導体素子が樹脂によって封止された個片の半導体装置を得ることができる。
上記のTCM方法によって、樹脂の未充填の無い、かつ薄型の半導体装置を得ることができる。
すなわち、TCM方法では、第1の型締めと第2の型締めとの2段階に亘って型締めを行う。第2の型締めによって、キャビティ凹部24の内底面が所要の高さとなるように設定される。そのため、第1の型締めの段階では、図15に示すように、キャビティブロック20と拡径部17との間に段差m(段差壁面16a)が生じることが避けられない。また、リリースフィルム38は、キャビティ凹部24内に供給された当初では、各段差のコーナー部には当接せず、図15に示すように、コーナー部との間に隙間が生じた状態となる。
この成形金型は、種々の厚さの被成形品を共通の金型で成形できるように、キャビティインサートの収納孔内に、キャビティブロックを移動可能に収納して、キャビティブロックの底面とキャビティインサートを支持する金型ベースとの間に、キャビティ凹部の深さ寸法を規定する調整ライナーを交換可能に取り付けた成形金型である。この成形金型の場合でも、キャビティブロックがキャビティ凹部内で移動される状態となるから、TCM金型の場合と同様に段差が生じ、リリースフィルムの破れが生じる恐れがあった。
前記収納孔内壁面と前記キャビティブロック外壁面との間に、前記キャビティ凹部に連通して、前記キャビティ凹部に沿って供給されるリリースフィルムをキャビティ凹部面に吸着する吸引孔が形成された成形金型において、前記キャビティブロックの底面の周縁部に、前記キャビティ凹部内方向に突出して、前記段差壁面の一部を覆うことにより前記キャビティ凹部の深さを浅くする突周部が設けられ、前記突周部の内壁面と前記キャビティブロックの底面とのなす角が鈍角となるように前記突周部が設けられていることを特徴とする。
本発明に係る樹脂封止装置は、上記いずれかの成形金型が装着されていることを特徴とする。
図1は、TCM成形金型における上型12の部分断面図を示す。
TCM成形金型、あるいはTCM樹脂封止装置は図11〜図14に示すのと同じであるから、図示は省略する。
本実施の形態では、上記のように、上型12は、型開閉方向に形成された収納孔16および該収納孔16に続く拡径孔17を有するクランパ18と、該クランパ18の収納孔16内に収納されたキャビティブロック20とを有する。
また、収納孔16内壁面とキャビティブロック20外壁面との間に、吸引孔40が形成されている。吸引孔40は、キャビティ凹部24に連通していて、図示しない吸引装置によりキャビティ凹部24内の空気を吸引することにより、キャビティ凹部24に沿って供給されるリリースフィルム38をキャビティ凹部24面に吸着する。
突周部50の下面は平坦面に形成するのがよい。
また、突周部50の内壁面とキャビティブロック20の底面20aとのなす角が鈍角(鈍角の大きさは特に限定されないが135°程度が好ましい)となるように、突周部50の内壁面をテーパー面に形成するのが好適である。このような鈍角に形成することによって、この部位におけるリリースフィルム38の破れを防止することができる。
また、本実施の形態における樹脂封止装置は、上記成形金型が搭載された樹脂封止装置である。
TCM方法による樹脂封止は、図11〜図14に示すのと同様の方法によって行われる。
図1および図2は、下型14と上型12内に供給されたリリースフィルム38を吸引孔40から空気を吸引することによりキャビティ凹部24面に吸着した状態を示す。
本実施の形態では、上記のように、キャビティブロック20の底面20aの周縁部に、キャビティ凹部24内方向に突出して、キャビティ凹部24の壁面の一部を構成する段差壁面16aの一部を覆う突周部50を設けている。
これにより、図1あるいは図2に示すように、当該部位のキャビティ凹部24の深さが浅くなり、当該部位に吸着されるリリースフィルム38の破れを可及的に少なくすることができた。
なお、図面では段差mの高さを誇張して描いているが、実際、段差mの高さは金型にもよるが0.5mm前後である。
突周部50の高さは、0.05〜0.25mm程度がよい。
図9および図10は、突周部の高さ、および樹脂圧力と、リリースフィルム38の破れ面積との関係を実測した結果を示すグラフである。図9、図10からわかるように、突周部50を設けた方が、リリースフィルム38の破れが格段に少なくなっている。
12 上型
14 下型
16 収納孔
18 クランパ
20 キャビティブロック
21 下型チェイスブロック
22 下型インサートブロック
24 キャビティ凹部
26 金型ベース
27 隙間
28 スプリング
30 モールドベース
31 貫通孔
32 ポット
33 プランジャー
34 樹脂タブレット
35 ゲート
36 ランナー
38 リリースフィルム
40 吸引孔
43 半導体素子
44 回路基板
50 突周部
m 段差
P、Q 最外ダイシング位置
Claims (8)
- 上金型および下金型からなり、挿入された被成形品を一括して樹脂封止する樹脂封止装置に用いる成形金型であって、
前記上下金型のうちの一方の金型が、
型開閉方向に形成された収納孔および該収納孔に続く拡径孔を有するクランパと、
該クランパの前記収納孔内に収納されたキャビティブロックとを有し、
前記一括して樹脂封止する領域に対応して金型に設けられるキャビティ凹部が、前記キャビティブロックの底面、該キャビティブロックの底面と前記拡径孔との間の、前記収納孔の内壁面の一部をなす段差壁面および前記拡径孔の内壁面をキャビティ面とする空間で形成され、
前記収納孔内壁面と前記キャビティブロック外壁面との間に、前記キャビティ凹部に連通して、前記キャビティ凹部に沿って供給されるリリースフィルムをキャビティ凹部面に吸着する吸引孔が形成された成形金型において、
前記キャビティブロックの底面の周縁部に、前記キャビティ凹部内方向に突出して、前記段差壁面の一部を覆うことにより前記キャビティ凹部の深さを浅くする突周部が設けられ、
前記突周部の内壁面と前記キャビティブロックの底面とのなす角が鈍角となるように前記突周部が設けられていることを特徴とする成形金型。 - 前記拡径孔の内壁面が、前記段差壁面の端部から延びるテーパー面に形成されていることを特徴とする請求項1記載の成形金型。
- 上金型および下金型からなり、挿入された被成形品を一括して樹脂封止する樹脂封止装置に用いる成形金型であって、
前記上下金型のうちの一方の金型が、
型開閉方向に形成された収納孔および該収納孔に続く拡径孔を有するクランパと、
該クランパの前記収納孔内に収納されたキャビティブロックとを有し、
前記一括して樹脂封止する領域に対応して金型に設けられるキャビティ凹部が、前記キャビティブロックの底面、該キャビティブロックの底面と前記拡径孔との間の、前記収納孔の内壁面の一部をなす段差壁面および前記拡径孔の内壁面をキャビティ面とする空間で形成され、
前記収納孔内壁面と前記キャビティブロック外壁面との間に、前記キャビティ凹部に連通して、前記キャビティ凹部に沿って供給されるリリースフィルムをキャビティ凹部面に吸着する吸引孔が形成された成形金型において、
前記キャビティブロックの底面の周縁部に、前記キャビティ凹部内方向に突出して、前記段差壁面の一部を覆うことにより前記キャビティ凹部の深さを浅くする突周部が設けられ、
前記クランパが金型ベースとの間に所要の隙間を空けてスプリングを介して前記金型ベース側に支持され、
前記キャビティブロックが前記金型ベース側に固定されて、該金型ベースおよびキャビティブロックが、前記スプリングの付勢力に抗して前記クランパに対して接離動可能に設けられて成り、
前記金型ベースおよびキャビティブロックと共に、前記スプリングを介して前記クランパが他方の金型方向に相対的に移動して、該クランパが他方の金型面に当接する第1の型締めと、
該第1の型締めから、前記スプリングが圧縮されて、前記キャビティブロックがさらに他方の金型方向に接近して前記キャビティ凹部の空間を狭める第2の型締めとの2段の型締めが可能になっていることを特徴とする成形金型。 - 前記突周部の内壁面と前記キャビティブロックの底面とのなす角が鈍角となるように前記突周部が設けられていることを特徴とする請求項3記載の成形金型。
- 前記拡径孔の内壁面が、前記段差壁面の端部から延びるテーパー面に形成されていることを特徴とする請求項3または4記載の成形金型。
- 上金型および下金型からなり、挿入された被成形品を一括して樹脂封止する樹脂封止装置に用いる成形金型であって、
前記上下金型のうちの一方の金型が、
型開閉方向に形成された収納孔および該収納孔に続く拡径孔を有するクランパと、
該クランパの前記収納孔内に収納されたキャビティブロックとを有し、
前記一括して樹脂封止する領域に対応して金型に設けられるキャビティ凹部が、前記キャビティブロックの底面、該キャビティブロックの底面と前記拡径孔との間の、前記収納孔の内壁面の一部をなす段差壁面および前記拡径孔の内壁面をキャビティ面とする空間で形成され、
前記収納孔内壁面と前記キャビティブロック外壁面との間に、前記キャビティ凹部に連通して、前記キャビティ凹部に沿って供給されるリリースフィルムをキャビティ凹部面に吸着する吸引孔が形成された成形金型において、
前記キャビティブロックの底面の周縁部に、前記キャビティ凹部内方向に突出して、前記段差壁面の一部を覆うことにより前記キャビティ凹部の深さを浅くする突周部が設けられ、
前記被成形品が、回路基板上に複数の半導体素子がマトリクス状に搭載され、該複数の半導体素子が一括して回路基板上に樹脂封止され、封止後ダイシングされて、半導体素子が個片に分離されるものであって、
前記突周部は、樹脂封止部領域であって、最外ダイシング位置よりも外側となる位置に設けられていると共に、該突周部の内壁面と前記キャビティブロックの底面とのなす角が鈍角となるように設けられていることを特徴とする成形金型。 - 前記拡径孔の内壁面が、前記段差壁面の端部から延びるテーパー面に形成されていることを特徴とする請求項6記載の成形金型。
- 請求項1〜7いずれか1項記載の成形金型が装着されていることを特徴とする樹脂封止装置。
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