CN105283294B - 树脂模制装置和树脂模制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够提升成形品的品质性的技术。作为解决方案,下模(32)包括:下模模腔挡块(34),其构成模腔凹部(33)的底部;下模夹块(35),其构成模腔凹部(33)的侧部;膜装载机(57),其能够保持输送搭载有树脂(R)的膜(F);以及吸附部(67),其用于吸附以覆盖下模模腔挡块(34)的端面和下模夹块(35)的端面的方式配置的膜(F)。下模模腔挡块(34)相对于下模夹块(35)相对地移动。膜装载机(57)以树脂(R)位于下模模腔挡块(34)上方的方式将膜(F)配置在下模模腔挡块(34)的端面和下模夹块(35)的端面保持水平的下模(32)上,吸附部(67)使膜(F)追随模腔凹部(33)的内表面地吸附保持膜(F),向模腔凹部(33)供给树脂(R)。
Description
技术领域
本发明涉及一种有效地应用于树脂模制装置和树脂模制方法的技术。
背景技术
例如在WLP(Wafer Level Package)等模制成形的过程中以如下方式进行:在下模配置大张的工件(例如安装在基板上的多个芯片部件借助接合线与基板电连接而成的工件。),上模使用构成模腔凹部(在夹持工件时成为模腔。)的模制模具。但是,在使用该模制模具向工件上供给树脂而进行压缩成形时,置于工件中央的树脂向外侧流动,因此,易于产生由卷入空气引起的气孔、导线偏移(wire sweep)等所导致的成形品的品质不良的问题。
另一方面,通过下模使用构成模腔凹部(下模模腔)的模制模具,向该模腔凹部供给树脂,能够使由上模保持的工件的芯片部件、接合线浸渍于在模腔凹部熔融的树脂从而进行树脂模制。在这样的下模模腔中进行的树脂模制能够降低气孔、导线偏移等成形品的品质不良。作为构成这样的下模模腔的模制模具,例如在日本特开2004-148621号公报(专利文献1)中有所记载。
在该专利文献1中记载了一种这样的技术:在模制模具的外部使剥离膜对照模腔凹部的形状而变形,在向与模腔凹部的底部相对应的压块(preform)(底部)供给了树脂的状态下,将剥离膜和树脂搬入模制模具的内部地进行配置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-148621号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1所记载的那样的剥离膜例如使用具有一定的柔软性、伸缩性、耐热性的膜。这样的剥离膜通过在一定程度的温度下被加热,发生以朝向其中央收缩的方式热收缩、或者以成为不均匀的褶皱的方式热收缩的状况。此外,剥离膜例如在对照模腔凹部的形状而变形的情况下可以说是积蓄了不少应变的状态。
因此,剥离膜例如在保持着像模腔凹部的形状那样地变形的状态地配置于被预先加热的模制模具时,无法将剥离膜的形状维持为期望的形状。例如,存在在剥离膜产生褶皱、或者褶皱重叠而产生间隙的情况。若像这样在剥离膜产生褶皱、或者产生重叠,则会产生转印到成形品的外观上、或者树脂从重叠的部位泄漏的问题。
本发明的目的在于提供一种能够提升成形品的品质性的技术。根据本说明书的记述和附图可明确本发明的所述以及其他的目的和新特征。
用于解决问题的方案
简单地说明在本申请中公开的发明中的、代表性的概要,内容如下。
本发明的一个技术方案的树脂模制装置将上模和形成有模腔凹部的下模闭模,利用填充于所述模腔凹部的树脂对工件进行树脂模制,该树脂模制装置的特征在于,所述下模包括:下模模腔挡块,其构成所述模腔凹部的底部;下模夹块,其构成所述模腔凹部的侧部;装载机,其能够保持输送搭载有所述树脂的膜;以及吸附部,其用于吸附以覆盖所述下模模腔挡块的端面和所述下模夹块的端面的方式配置(也称作设定。)的所述膜,所述下模模腔挡块构成为能够相对于所述下模夹块相对地移动,所述装载机以使所述树脂位于所述下模模腔挡块上方的方式将所述膜配置于所述下模模腔挡块的端面和所述下模夹块的端面保持水平(也称作平齐、相同的高度。)的所述下模,所述吸附部使所述膜追随所述模腔凹部的内表面地吸附保持所述膜,向所述模腔凹部供给所述树脂。
本发明另一个技术方案的树脂模制装置将第一模具和形成有模腔凹部的第二模具闭模,利用填充于所述模腔凹部的树脂对工件进行树脂模制,该树脂模制装置的特征在于,所述第二模具包括:模腔挡块,其构成所述模腔凹部的底部;夹块,其构成所述模腔凹部的侧部;可动部,其用于使该模腔挡块相对于该夹块相对地移动;以及吸附部,其用于吸附以覆盖所述模腔挡块的端面和所述夹块的端面的方式配置的膜,该树脂模制装置包括装载机,该装载机在所述膜平坦的状态下输送所述膜,并且在使所述模腔挡块的端面和所述夹块的端面位于相同的高度(也称作水平、平齐。)的同时,将所述膜保持着平坦的状态地配置在所述模腔挡块的端面和所述夹块的端面。
本发明的一个技术方案的树脂模制方法使用树脂模制装置将上模和形成有模腔凹部的下模闭模,利用填充于所述模腔凹部的树脂对工件进行树脂模制,该树脂模制方法的特征在于,所述下模包括:下模模腔挡块,其构成所述模腔凹部的底部;下模夹块,其构成所述模腔凹部的侧部;装载机,其能够保持输送搭载有所述树脂的膜;以及吸附部,其用于吸附以覆盖所述下模模腔挡块的端面和所述下模夹块的端面的方式配置的所述膜,该树脂模制方法包括以下的工序:(a)利用所述装载机以使所述树脂位于所述下模模腔挡块上方的方式将所述膜配置于所述下模模腔挡块的端面和所述下模夹块的端面保持水平的所述下模;(b)在利用所述吸附部吸引所述膜的同时,使所述下模模腔挡块相对于所述下模夹块相对地移动而形成所述模腔凹部,从而使所述膜追随所述模腔凹部的内表面地吸附保持所述膜,并且将所述树脂原封不动地供给到所述模腔凹部。
采用本发明,能够在以平坦的状态配置膜之后使膜追随模腔凹部的形状地变形,例如能够防止膜产生褶皱、或者防止膜重叠。因而,能够防止成形品形成外观不良、或者防止树脂从重叠的部位泄漏,从而提升成形品的品质性。此外,通过在下模构成模腔凹部,例如使芯片部件(例如半导体芯片、芯片电容器)、接合线浸渍于在模腔凹部熔融的树脂中,从而能够降低由气孔、导线偏移等引起的成形品的品质不良。
此外,本发明的一个技术方案的树脂模制装置优选的是,所述装载机包括手部,该手部具有:保持面,其用于保持所述膜;凹部,其成为搭载于所述膜的所述树脂的回避处且自所述保持面凹入;以及空气流路,其通向所述凹部周围的所述保持面且用于吸引所述膜。
由此,能够保持搭载于膜的树脂的状态(形状、量)地将树脂供给到模腔凹部。此外,能够以使膜不因搭载在膜上的凹部内的树脂的重量而挠曲的方式进行吸附保持。
此外,本发明的一个技术方案的树脂模制装置优选的是,所述装载机具备能够打开、关闭所述保持面的卷帘状的闸门部,在所述闸门部的关闭状态下利用所述闸门部支承输送所述膜,在所述闸门部的打开状态下向所述下模配置所述膜。
由此,能够以使膜不因搭载在膜上的凹部内的树脂的重量而挠曲的方式利用闸门部平坦地保持膜。此外,在膜配置于下模时能够卷取闸门部而谋求节省空间。
此外,本发明的一个技术方案的树脂模制装置优选的是,所述装载机具备加热部和冷却部。
由此,辅助对膜、搭载在该膜上的树脂进行的加热或者冷却变容易。
此外,本发明的一个技术方案的树脂模制装置优选的是,所述下模模腔挡块的上部以能够分离的方式设置,所述下模夹块的上部以能够分离的方式设置,所述下模模腔挡块的上部和所述下模夹块的上部利用连接构件相连接,所述装载机输送在所述下模模腔挡块的上部的端面和所述下模夹块的上部的端面水平的状态下以覆盖所述下模模腔挡块的上部的端面和所述下模夹块的上部的端面的方式配置的所述膜。
由此,能够将膜和搭载在该膜上的树脂以稳定的状态配置在模制模具上。
此外,本发明的一个技术方案的树脂模制装置优选的是,该树脂模制装置具备环状的上部板和环状的下部板,所述下部板形成有在周缘部端自所述上部板侧的面凹入且沿周向延伸的台阶部,在所述上部板和所述下部板之间夹着所述膜,以使所述上部板的内径部与所述下部板的台阶部相对应的方式使所述上部板嵌合于所述下部板,从而构成膜板部,在所述下模夹块形成有在周缘部端自端面凹入且沿周向延伸的台阶部,以使所述下部板的内径部与所述下模夹块的台阶部相对应的方式使所述膜板部嵌合于所述下模夹块。
由此,能够利用简单的结构平坦地保持膜,能够将该膜在保持平坦的状态下配置于下模。
此外,本发明的一个技术方案的树脂模制装置优选的是,所述下模模腔挡块的上部以能够分离的方式设置,以在开模的状态下所述下模模腔挡块的上部的端面和所述下模夹块的端面水平的方式浮动支承所述下模模腔挡块的上部。
由此,例如不必利用输送部下压下模夹块而使下模模腔挡块的端面和下模夹块的端面水平,能够简化输送部的动作·结构。此外,在下模配置有膜时,由于下模模腔挡块的上部是浮动的状态,因此能够防止膜的热收缩,防止搭载于膜的树脂过热、或者进行加热调整变容易。
此外,本发明的一个技术方案的树脂模制装置优选的是,在所述下模夹块设有以能够自所述下模夹块的端面突出的方式被浮动支承的多个销,
所述多个销自所述下模夹块的端面突出而支承所述工件,在夹持所述工件的状态下被收容在所述下模夹块的内部。
由此,能够防止在夹持之前由上模保持的工件落下。
发明的效果
利用在本申请中公开的发明中的、代表性的形态获得的效果简单说来就是能够提升成形品的品质性。
附图说明
图1是用平面布局表示本发明的一个实施方式的树脂模制装置的整体结构图。
图2是用于说明供给颗粒型的树脂的树脂供给部的动作的图。
图3是本发明的第1实施方式的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图4是接着图3的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图5是接着图4的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图6是接着图5的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图7是接着图6的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图8是接着图7的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图9是接着图8的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图10本发明的第2实施方式的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图11是接着图10的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图12是接着图11的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图13是接着图12的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图14是接着图13的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图15是本发明的第3实施方式的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图16是接着图15的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图17是接着图16的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图18是接着图17的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图19是接着图18的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图20是本发明的第4实施方式的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图21是图20所示的膜板部的分解剖视图。
图22是接着图20的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图23是接着图22的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图24是接着图23的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图25是本发明的第5实施方式的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图26是接着图25的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图27是本发明的第6实施方式的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图28是本发明的另一个结构例的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图29是接着图28的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图30是本发明的另一个结构例的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图31是接着图30的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图32是接着图31的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图33是本发明的第7实施方式的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图34是接着图33的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图35是接着图34的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图36是接着图35的树脂模制工序中的冲压部的示意性的剖视图。
图37是本发明的第8实施方式的树脂模制装置的开模状态的主视说明图。
图38是图37的可动台板的俯视图。
图39A和图39B是接着图37的闭模动作中途的模制模具的剖视说明图。
图40A~图40C是表示模制模具的一个例子和闭模动作的剖视说明图。
图41A~图41C是表示模制模具的另一个例子和闭模动作的剖视说明图。
具体实施方式
在以下的本发明的实施方式中,在必要的情况下分为多个部分等进行说明,但原则上这些部分相互间并非没有关系,关系是一者为另一者的一部分或者全部的变形例、详细内容等。因此,在所有的图中对具有相同功能的构件标注相同的附图标记,存在省略其重复的说明的情况。此外,对于由同样的结构获得的同样的效果而言,存在省略其重复的说明的情况。
此外,对于构成要素的数目(包含个数、数值、量、范围等)而言,除了特别明示的情况、在原理上明确地限定为特定数目的情况等之外,并不限定于该特定的数目,既可以是特定的数目以上,也可以是特定的数目以下。此外,在提及构成要素等的形状时,除了特别明示的情况和在原理上被明确认为不是这样的情况等之外,包含实质上与其形状等近似或者类似的形状等。
(第1实施方式)
首先,参照图1说明本实施方式的树脂模制装置100。图1是用平面布局表示树脂模制装置100的整体结构图。进行树脂模制的结构自不必说,该树脂模制装置100也包含在检查了树脂模制后的工件(成形品)之后使合格品加热固化(后固化)而将其收纳的结构。
树脂模制装置100作为进行各种处理工序的处理部,包括工件供给部110、树脂供给部120、冲压部130、工件检查部·冷却部140、固化部150(固化炉)、工件收纳部160。此外,树脂模制装置100包括用于控制各处理工序的控制部170。各处理部至少由一个构成即可,在本实施方式中表示树脂供给部120、冲压部130分别由2台(多个)构成的情况。通过这样由多个构成与其他处理部相比更花费处理时间的处理部,能够提升树脂模制装置100整体的运行率。
此外,树脂模制装置100包括机器人机构部180,该机器人机构部180具备用于向处理部之间输送工件、树脂的输送机器人。输送机器人例如是能够在各处理部之间旋转和直线移动、在多关节的前端具有手的机器人。在树脂模制装置100中,包围机器人机构部180(输送机器人)地配置各处理部。因此,能够缩短工件、树脂在各处理部之间的移动距离(在图1中用虚线表示工件、树脂的移动。),能够高效地输送工件。另外,也可以替代机器人机构部180,而利用由汽缸、线性马达这样的直线运动机构构成的除输送机器人之外的输送机构向处理部之间输送工件、树脂。
工件供给部110(参照图1)是用于向进行树脂模制的冲压部130供给工件的处理部。工件供给部110具备能够收纳多个成形前的工件(被成形品)的工件库(未图示)。从该工件库供给来的工件被机器人机构部180的输送机器人暂时载置在机器人机构部180所具备的工件载置部(未图示),被冲压部130所具备的装载机190(输送部)输送到冲压部130。
树脂供给部120(参照图1)是用于向进行树脂模制的冲压部130供给树脂的处理部。在此,参照图2说明树脂供给部120。图2是用于说明供给颗粒型的树脂R(以下称作颗粒树脂。)的树脂供给部120的动作的图。
如图2所示,树脂供给部120包括能够储存颗粒树脂R的树脂储存部121、多个小型的树脂储存部122、用于向树脂供给区域(供给对象)供给颗粒树脂R的多个槽123。成对的树脂储存部122和槽123连通,被设置为能够利用XY驱动机构(未图示)移动。树脂储存部121固定地设置,能够大量储存颗粒树脂R,分成小份地向比该树脂储存部121小型的树脂储存部122供给颗粒树脂R。而且,利用电磁给料机(未图示)从树脂储存部122向槽123送出颗粒树脂R,以预定的形状(例如平坦状)投下到树脂供给区域。
树脂储存部122和槽123所组成的对至少设置一对即可,但通过设置多对(图2中是三对),能够缩短向树脂供给区域投下颗粒树脂R的时间。三对树脂储存部122和槽123利用连结构件124连结起来。利用该连结,即使不针对各对都设置电磁给料机,也能够利用一个电磁给料机以成为期望形状的方式同时向树脂供给区域供给相同程度的量的树脂。通过这样设置多个树脂供给用结构,能够快速地供给正确分量的树脂。同样,也可以具备多个供给液态树脂的分配器。在这种情况下,也能够快速地供给正确分量的液态树脂。
树脂供给部120的供给对象是剥离膜F。剥离膜F例如采用FEP膜、PET膜、含氟玻璃纤维布、聚偏二氯乙烯、PTFE、ETFE等具有一定的柔软性、伸缩性、耐热性的膜。而且,成为树脂供给对象的剥离膜F自卷状的状态在支承台125上被一个把持构件126抽出,在成为预定宽度的位置由把持构件126、126把持的状态下被切断构件127(例如刀具)切断为一次成形量的膜宽,成为预定形状(例如长条状)的状态。
向剥离膜F(树脂供给区域)供给树脂首先是各槽123一边沿着第一列供给区域的延伸方向(X方向)移动一边供给颗粒树脂R,在完成向一列的量的矩形供给区域供给树脂之后朝向第二列方向(Y方向)移动。然后,各槽123一边沿着第二列供给区域的延伸方向(X方向)移动一边供给颗粒树脂R,在完成一列的量的树脂供给之后向第三列方向(Y方向)移动。接着,各槽123一边沿着第三列供给区域的延伸方向(X方向)移动一边供给颗粒树脂R,完成一列的量的树脂供给而完成向整个树脂供给区域供给树脂。
采用这样的树脂供给部120,能够按照预定的区域(面积)、预定的厚度(高度)以预定的时间向剥离膜F上供给(搭载)颗粒树脂R。而且,供给到剥离膜F上的颗粒树脂R与剥离膜F一同被机器人机构部180输送到装载机190之后,被装载机190搬入到冲压部130的内部。因此,剥离膜F也是用于输送树脂R的载体膜。
冲压部130(参照图1)是用于对工件进行树脂模制、成形模制树脂部(成形部)的处理部。该处理工序之后详细地说明。成形后的工件被装载机190暂时载置在机器人机构部180所具备的工件载置部(未图示)上,再交接到机器人机构部180的输送机器人。
工件检查部·冷却部140(参照图1)是用于检查成形后的工件(成形品)的状态的处理部,而且是用于将被加热的工件冷却的处理部。冷却部也可以相对于工件检查部另外设置,但通过配置在工件检查部的空白区域,能够使结构紧凑。
工件检查部的检查项目例如有工件的厚度测量、工件的外观检查等。这些检查结果被发送到控制部170进行处理。例如一并或者分割地拍摄成形品,通过外观观察来检查是否有未填充等成形不良。在成形存在好坏和不良的情况下,将不良的种类、拍摄图像作为运行信息存储在控制部170的存储部。在检测出异常(超出预想的未填充等)时,通过使装置整体停止动作进行维护,能够防止连续生产不合格品。在检查完成时,利用输送机器人从工件检查部·冷却部140的工件交接位置向固化部150输送工件。
固化部150(参照图1)是用于将工件的模制树脂部加热固化(后固化)的处理部。固化部150利用开闭门(未图示)相对于外部进行封闭,其内部被加热到预定温度。在输送机器人所保持的工件接近固化炉150时,开闭门开放,在工件被配置于内部而输送机器人退避时,开闭门封闭,加热固化预定时间。之后,被输送机器人从固化部150搬出来的工件在工件检查部·冷却部140中冷却之后被输送到工件收纳部160。
工件收纳部160(参照图1)是作为树脂模制装置100的最终工序用于收纳工件的处理部。工件收纳部160具备与工件供给部110同样的工件库,利用机器人机构部180的输送机器人将工件(成形品)收纳在该工件库中。
接着,参照图3说明本实施方式的树脂模制装置100的冲压部130。图3是本实施方式的冲压部130的示意性的剖视图。在该图3中也表示了被成形品的状态的工件W。工件W通过芯片接合将芯片部件11(例如半导体芯片)安装在基板10(例如布线基板)上,利用接合线(未图示)使基板10和芯片部件11电连接而成。
冲压部130具备模制模具30(成对的上模31和下模32)。在本实施方式中,将下模32设为可动模具、将上模31设为固定模具进行说明,但也可以是将上模31设为可动模具、将下模32设为固定模具、或者将上模31和下模32设为可动模具的情况。
在模制模具30中,在上模31保持有工件W,在下模32设有模腔凹部33(在夹持工件时构成模腔C。)。模制模具30包括构成模腔凹部33的底部的下模模腔挡块34和包围该下模模腔挡块34而构成模腔凹部33的侧部(壁部)的下模夹块35。在模制模具30中,通过下模模腔挡块34相对于下模夹块35相对地移动,模腔凹部33的深度(高度)变化,模腔C的容积变化。
具体地说明上模31的结构。上模31包括上模基座36、上模嵌件37、上模夹块40。在上模基座36的下表面固定组装有上模嵌件37,该上模嵌件37具备未图示的加热器,构成为能够加热工件W,而且,上模夹块40以能够沿上下方向移动的方式组装。上模夹块40由一块板状模具构成,在该上模夹块40形成有贯通孔41。在该上模夹块40的贯通孔41插入配置有上模嵌件37。即,上模嵌件37被上模夹块40所包围。
上模夹块40借助构成可动部的弹性构件42(例如弹簧)以能够沿上下方向移动的方式组装、悬挂支承(浮动支承)于上模基座36。因此,相对于上模基座36固定的上模嵌件37和相对于上模基座36可动的上模夹块40之间的关系是,上模嵌件37利用弹性构件42的伸缩而相对于上模夹块40相对地移动。
在开模的情况这样的弹性构件42未被施力的状态(未受到来自外部的影响的状态)下,上模嵌件37的下表面(下侧的端面)处于比上模夹块40的下表面(下侧的端面)高的位置(上方的位置)。换言之,上模夹块40的下表面处于比上模嵌件37的下表面(下侧的端面)低的位置(下方的位置)。之后进行说明,通过带有这样的高低差地在闭模时由上模夹块40和下模夹块35构成密闭空间(腔室),能够一边减压一边进行树脂模制。此外,通过将上模嵌件37设置为能够相对于上模夹块40相对地移动,无论工件W的板厚如何,都能够在均匀的高度位置夹持工件W。
此外,上模31具备设置在上模嵌件37的外周面和上模夹块40的贯通孔41的内周面之间的密封构件43(例如O形密封圈)。为了使在夹持工件时形成的模腔C内减压,该密封构件43以使上模嵌件37的外周面和上模夹块40的贯通孔41的内周面之间的间隙成为空气流路41A的方式密封(参照图7)。
在上模夹块40以与空气流路41A连通的方式形成有从贯通孔41的内周面通向模具外部的空气流路44。该空气流路44与模具外部的减压部45(例如泵)连通。之后进行说明,经由间隙的空气流路41A和空气流路44,利用减压部45使模腔C减压。
另外,在上模31设有用于保持工件W的工件保持部(参照图27)。该工件保持部设有与上模嵌件37的端面连通的空气流路90,利用与该空气流路90相通的减压部91以使工件W的基板10的背面与上模嵌件37的下表面对合的方式吸附,保持工件W。或者,工件保持部也可以是利用设置在上模嵌件37的端面的爪部、静电卡盘来保持工件W的情况。
具体地说明下模32的结构。作为可动模具的下模32利用公知的模具夹持机构进行开模、闭模,该模具夹持机构借助利用驱动源(电动马达)驱动的驱动传递机构(肘杆等连杆机构或者丝杠等)使下模可动台板升降。在这种情况下,下模32的升降动作能够任意地设定移动速度、加压力等。
下模32包括下模基座46、下模模腔挡块34、下模夹块35。在下模基座46的上表面固定组装有下模模腔挡块34,而且以能够沿上下方向移动的方式组装有下模夹块35。下模夹块35由一块板状模具构成,在该下模夹块35形成有贯通孔47。在该下模夹块35的贯通孔47插入配置有下模模腔挡块34。即,下模模腔挡块34被下模夹块35所包围。此外,下模模腔挡块34通过具备未图示的加热器,像后述那样构成为能够加热树脂R。
下模夹块35借助构成可动部的弹性构件50(例如弹簧)以能够沿上下方向移动的方式组装、浮动支承于下模基座46。因此,相对于下模基座46固定的下模模腔挡块34和相对于下模基座46可动的下模夹块35之间的关系是,下模模腔挡块34利用弹性构件50的伸缩相对于下模夹块35相对地移动。
在开模的情况这样的弹性构件50未被施力的状态(未受到来自外部的影响的状态)下,下模模腔挡块34的上表面(上侧的端面)处于比下模夹块35的上表面(上侧的端面)低的位置(下方的位置)。之后进行说明,通过带有这样的高低差地将下模模腔挡块34以能够相对于下模夹块35相对地移动的方式设置,能够改变模腔凹部33的深度(模腔C的容积)。
此外,下模32具备设置在下模模腔挡块34的外周面和下模夹块35的贯通孔47的内周面之间的密封构件51(例如O形密封圈)。为了吸引配置于下模32的分型面的剥离膜F,该密封构件51以使下模模腔挡块34的外周面和下模夹块35的贯通孔47的内周面之间的间隙成为空气流路47A的方式密封(参照图5)。由于下模模腔挡块34的上表面和下模夹块35的贯通孔47的内周面构成模腔凹部33,因此,空气流路47A与模腔凹部33的底部和侧部之间的角部连通。
在下模夹块35以与该空气流路47A连通的方式形成有从贯通孔47的内周面通向模具外部的空气流路52。该空气流路52与模具外部的吸附部53(例如泵)连通。之后进行说明,经由间隙的空气流路47A和空气流路52,利用吸附部53追随模腔凹部33的形状地吸附保持剥离膜F的中央部。
此外,在下模夹块35形成有从下模夹块35的上表面通向模具外部的空气流路54。该空气流路54与模具外部的吸附部55(例如泵)连通。之后进行说明,经由空气流路54,利用吸附部55将剥离膜F的外周部吸附保持在下模夹块35的夹持面。
此外,与各冲压部130相邻地设有装载机190(参照图1),该装载机190具有能够向上模31输送工件W的工件装载机56和能够向下模32输送树脂R和剥离膜F的膜装载机57。在装载机190中,工件装载机56和膜装载机57构成为能够从机器人机构部180向冲压部130内部交接工件W、剥离膜F,工件装载机56和膜装载机57利用未图示的驱动机构分别在不同系统中被驱动,能够相对于冲压部130搬出、搬入工件W、剥离膜F。另外,膜装载机57既可以是在装载机190内从机器人机构部180接受树脂R和剥离膜F的结构,也可以利用机器人机构部180将树脂R和剥离膜F输送到树脂供给部120地供给树脂R和剥离膜F。
工件装载机56包括支承板60、支承部61、定位部62。支承板60的平面区域的大小例如构成得大于上模夹块40的贯通孔41的平面区域。在该支承板60的上表面,在预定的高度设有俯视呈环状的支承部61。此外,在支承板60的上表面且比支承部61靠外侧的位置,在预定的高度设有多个定位部62(例如销)。
支承部61以其平面区域沿着工件W的基板10的外边缘内侧设置、尽量与基板10的平面区域成为相同程度的方式设置。此外,支承部61以其高度高于搭载在工件W的基板10上的构件的高度(例如芯片部件11的厚度、接合线的高度)的方式设置。由此,工件W以支承板60不与芯片部件11和接合线(未图示)接触(干扰)的方式在基板10的表面外周部被支承部61支承。
定位部62通过与上模夹块40的贯通孔41的内周面接触,构成为能够将工件装载机56相对于上模嵌件37定位,作为一个例子,该定位部62的平面配置分别设置在上模夹块40的俯视呈矩形的贯通孔41的角部。此外,定位部62以在将工件W交接到上模嵌件37之前其高度与贯通孔41的内周面接触的方式设置。由此,工件W以配置在上模嵌件37的下表面的预定区域的方式利用定位部62定位。
利用这样的结构的工件装载机56,使工件W的基板10的背面与上模嵌件37的下表面接触,将工件W向上模31交接。此时,利用支承部61将基板10按在上模嵌件37的下表面,利用上模31的保持部保持该基板10(工件W)。
膜装载机57具备用于吸附保持搭载有树脂R的剥离膜F的手部63。手部63具有用于保持剥离膜F的保持面64(吸附面)、通向保持面64的空气流路65、自保持面64凹入的凹部66。
保持面64的大小(手部63的平面区域的大小)成为能够沿着例如长条状的剥离膜F的平面区域的外周吸附的大小。凹部66以在保持面64的区域内例如配置为n行m列(n、m中的至少任一者是2个以上)的矩阵的方式在手部63上形成有多个。空气流路65以不与凹部66相干扰地从保持面64(例如保持面64的外周部、凹部66之间的保持面64)通向手部63的外部的方式形成于手部63。通向保持面64的空气流路65设置在凹部66的周围(各凹部66之间)。此外,空气流路65与手部63的外部的吸附部67(例如泵)连通。由此,通过包围树脂R地吸附搭载有树脂R的剥离膜F,能够根据需要在外周一边施加拉伸一边保持该剥离膜F,利用树脂R的重量,能够以剥离膜F不挠曲的方式平坦地吸附保持该剥离膜F。另外,这里所说的剥离膜F平坦的状态是指,剥离膜F不弯折或者不歪斜,平坦到树脂R的输送、对于模制模具30的设定没有问题的程度的状态,并不一定必须是完全的平面。
利用这样的结构的膜装载机57,在确保在凹部66中回避搭载于剥离膜F的树脂R的同时,从凹部66的周围的空气流路65吸引剥离膜F。由此,能够在剥离膜F被平坦地保持于保持面64的状态(没有变形的状态)下将树脂R和剥离膜F交接到下模32。此外,由于能够利用凹部66确保回避树脂R,因此,能够保持搭载于剥离膜F的树脂R的状态(形状、量)。另外,在本实施方式中,并不是在剥离膜F的整个面、而是分为多个区域(与多个凹部66相对应。)地搭载树脂R。另外,根据剥离膜F的强度、树脂R的重量,也能够仅在剥离膜F的外周进行吸引保持。
接着,参照图3~图9说明利用本实施方式的树脂模制装置100进行的树脂模制方法(树脂模制装置100的动作方法)。图3~图9是本实施方式的树脂模制工序中的冲压部130的示意性的剖视图。
本实施方式的树脂模制装置100具备配置在下模32的分型面的剥离膜F。通过使用剥离膜F,能够防止树脂从下模模腔挡块34和下模夹块35之间的间隙泄漏。此外,能够防止下模模腔挡块34和下模夹块35之间的树脂堵塞而确保下模模腔挡块34相对于下模夹块35的相对移动。另外,根据剥离膜F的强度、树脂R的重量,也能够仅在剥离膜F的外周进行吸引保持。
如图3所示,在模制模具30开模了的状态下,利用工件装载机56从模具外部搬入工件W。
此外,在模制模具30开模的状态下,利用膜装载机57搬入树脂R和剥离膜F。在此之前,在卷状的剥离膜F上搭载(供给)树脂R,将剥离膜F切断为预定的形状(例如长条状)(参照图2)。该剥离膜F被吸附部67吸引而被吸附于保持面64,在平坦的状态下被搬入。另外,用箭头表示吸附部67等的吸引动作(参照图3等)。
接着,如图4所示,使工件装载机56上升,将工件W交接到上模31。具体地讲,在利用工件装载机56的上升使定位部62抵接于上模夹块40的贯通孔41的内周面之后,使基板10的背面抵接于上模嵌件37的下表面。接着,利用工件保持部(未图示)将基板10(工件W)保持在上模嵌件37的下表面。这样,能够将工件W从工件装载机56向上模31交接。
此外,如图4所示,使膜装载机57下降,将搭载有树脂R的剥离膜F交接到下模32,开始使树脂R熔融。具体地讲,首先,在利用膜装载机57的下降使保持面64隔着剥离膜F抵接于下模夹块35的上表面之后,压缩弹性构件50(使可动部可动)。即,利用膜装载机57的下降下压下模夹块35。接着,使膜装载机57下降,直到下模模腔挡块34的上表面(上侧的端面)和下模夹块35的上表面(上侧的端面)成为水平的状态为止。另外,在此也可以替代使膜装载机57下降的动作,而利用使下模32上升的动作将剥离膜F交接到下模32。
此时,剥离膜F上的树脂R通过被下模模腔挡块34内加热而开始熔融。此外,膜装载机57在保持面64上保持平坦的剥离膜F。即,利用膜装载机57将平坦的剥离膜F以使树脂R位于下模模腔挡块34上方的方式配置于下模模腔挡块34的上表面(上侧的端面)和下模夹块35的上表面(上侧的端面)保持水平的下模32。另外,剥离膜F在配置(供给)于下模32时是平坦的即可。在这种情况下,如图4所示,在设为膜装载机57的保持面64隔着剥离膜F被压在模腔凹部33上这样的形状或大小的情况下,只进行下压到膜装载机57抵接于模腔挡块34的端面为止的动作,就能够向水平状态的下模32供给剥离膜F,能够不产生褶皱等而简单地供给。
接着,在下模模腔挡块34的上表面和下模夹块35的上表面水平的状态下,利用吸附部53、55吸附、保持以覆盖下模模腔挡块34的上表面和下模夹块35的上表面的方式配置的平坦状态的剥离膜F。由此,能够将树脂R和剥离膜F从膜装载机57交接到下模32。另外,吸附部53、55既可以是不同系统,也可以是同一系统。
接着,在像后述那样保持了工件W之后,如图5所示,使工件装载机56下降。由此,工件装载机56离开工件W。于是,工件W仅被上模31所保持。
此外,如图5所示,在利用吸附部53、55从空气流路47A、52、54吸引平坦的剥离膜F的同时,使膜装载机57上升而使弹性构件50伸长(使可动部可动)。于是,利用该弹性构件50使下模模腔挡块34相对于下模夹块35相对地移动,形成模腔凹部33。此时,由于利用吸附部55吸附剥离膜F的外周部,利用吸附部53吸附剥离膜F的与模腔凹部33的角部相对应的部位,因此,剥离膜F追随模腔凹部33的内表面地变形。由此,剥离膜F追随模腔凹部33的内表面地被吸附保持。
此外,追随模腔凹部33的内表面地吸附保持剥离膜F,并且将树脂R原封不动地供给到模腔凹部33。利用膜装载机57将树脂R隔着剥离膜F配置在下模模腔挡块34上方,因此,即使下模模腔挡块34相对于下模夹块35相对地移动而形成模腔凹部33,树脂R也能够保持原本的状态地被供给到模腔凹部33。因而,能够以树脂R的形状不走样、而且位置不变的方式将树脂R供给到模腔凹部33的底部。这样在期望的状态下向模腔凹部33供给树脂R的做法对于降低由气孔、导线偏移等引起的成形品的品质不良起作用。
接着,如图6所示,使工件装载机56和膜装载机57自模制模具30内部退避。
接着,如图7所示,使作为可动模具的下模32上升,将模制模具30闭模(合模)。具体地讲,使下模32上升到由下模夹块35和上模夹块40夹持剥离膜F的位置。由此,包含模腔凹部33的模制模具30内部被气密。此时,通过预先驱动减压部45,经由空气流路41A和空气流路44使包含模腔凹部33的模制模具30内部减压(脱气)。通过使模制模具30内部减压,能够除去在之后的树脂模制过程中混入到熔融的树脂R中的空气,能够防止成形品产生气孔。
接着,如图8所示,使作为可动模具的下模32进一步上升,使下模夹块35的上表面隔着剥离膜F抵接于基板10的外周部。此时,由于弹性构件42弱于弹性构件50,因此,利用下模32(下模夹块35)的上升,借助上模夹块40压缩弹性构件42。由此,利用上模嵌件37(上模31)和下模夹块35(下模32)夹持工件W,基板10的表面和上模夹块40的下表面成为水平的状态。通过这样使上模嵌件37相对于上模夹块40相对地移动,无论工件W的板厚如何都能够在均匀的高度位置夹持工件W。
接着,如图9所示,在使作为可动模具的下模32进一步上升、使芯片部件11浸渍于利用模具温度熔融了的树脂R之后,使填充在模腔C(模腔凹部33)中的熔融树脂R加热固化,对工件W进行树脂模制。此时,由于下模夹块35隔着基板10抵接于上模31而移动受到妨碍,因此,利用下模32(下模基座46)的上升压缩弹性构件50。通过调整下模32的上升停止位置(换言之是该弹性构件50的收缩量),能够在期望的成形厚度(成形位置)进行树脂模制。由此,成形品大致完成。
之后,在利用工件保持部在上模31保持工件W(成形品),而且利用吸附部53、55将剥离膜F保持在下模32上的状态下开模。此时,通过使用剥离膜F,能够容易地使工件W脱模。而且,像前述那样,经过检查部·冷却部140、固化部150将工件W收纳于工件收纳部160。
通过使用本实施方式的树脂模制装置100,能够在以平坦的状态配置剥离膜F之后使剥离膜F追随模腔凹部33的形状地变形。例如,不会将剥离膜F在产生了褶皱或者重叠的状态下供给到模制模具30。因而,能够防止剥离膜F的褶皱等转印到成形品的外观、或者防止树脂从重叠的部位泄漏,提升成形品的品质性。此外,通过在下模32构成模腔凹部33,例如使芯片部件11、接合线(未图示)浸渍于被供给到模腔凹部33的整个面而熔融了的树脂R,使树脂R的流动成为最小限度,从而能够降低气孔、导线偏移等成形品的品质不良。
(第2实施方式)
相对于所述第1实施方式,在本实施方式中,工件装载机56将工件W与夹具(上模嵌件37的下部)一同配置(设定)于上模31,膜装载机57包括加热部、冷却部、闸门部的方面有所不同。以下,参照图10~图14以该不同点为中心地进行说明。图10~图14是本实施方式的冲压部130的示意性的剖视图。
随着工件W(基板10)变为大张,工件W较大程度地产生挠曲(翘曲),因此,在像所述第1实施方式那样只是在基板10的表面外周部利用工件装载机56(支承部61)保持工件W的情况下,产生基板10因自重而挠曲而很难在模具内保持、或者在输送过程中落下等问题。因此,在本实施方式中,将板状的夹具37A(构件)顶到大张的基板10的背面而防止产生挠曲,利用工件装载机56将工件W与夹具37A一同输送。该夹具37A例如是与上模嵌件37相同的材质(不锈钢)。因此,夹具37A也可以视为上模嵌件37的下部以能够分离的方式设置。
此外,在像所述第1实施方式那样在膜装载机57设置多个凹部66的结构的情况下,在凹部66的外周部(设有通向保持面64的空气流路65。)的区域,无法在剥离膜F上搭载树脂R。但是,在手部63形成开口部较大的一个凹部66而在较广的范围内将树脂R搭载于剥离膜F的情况下,可想而知由树脂R的重量引起剥离膜F过度挠曲而很难平坦地保持剥离膜F。因此,在本实施方式中,在手部63的开口部下设有能够保持搭载有树脂R的剥离膜F的闸门部70。
在此,具体地说明本实施方式的膜装载机57。膜装载机57具备能够打开、关闭保持面64的卷帘状的闸门部70。利用未图示的驱动部,该闸门部70在要打开保持面64的状态(打开状态)下被卷取而自保持面64退避,在要关闭保持面64的状态(关闭状态)下被送出到保持面64。因此,膜装载机57能够在闸门部70的关闭状态下利用闸门部70支承输送剥离膜F,在闸门部70的打开状态下在下模32配置剥离膜F。
闸门部70例如由较薄的金属板、树脂材料这样的能够卷取的材质构成。此外,闸门部70的材质优选具有相对于剥离膜F的摩擦阻力较低的材质、形状。由此,不使剥离膜F歪斜就能够卷取。此外,沿着与卷取方向正交的方向延伸的支承棒这样的芯71进入到闸门部70的方式在平坦地保持剥离膜F的方面更加理想。
采用该膜装载机57,能够以剥离膜F不因搭载在剥离膜F上的凹部66内的树脂R的重量而挠曲的方式在闸门部70上平坦地保持(支承)剥离膜F。此外,在将剥离膜F配置于下模32时,能够卷取闸门部70而谋求节省空间。但是,闸门部70并不一定必须设为能够卷取的结构,即使将板状的构件设为能够打开、关闭的结构,也能够保持剥离膜F(即树脂R)。
此外,膜装载机57包括冷却部72和加热部73。由此,辅助对剥离膜F、搭载在该剥离膜F上的树脂R进行的加热或者冷却变容易。此外,通过设为闸门部70包含加热部的结构,也能够将剥离膜F预热而使剥离膜F更可靠地仿效模腔凹部33的形状。在这种情况下,例如通过将芯71设为热线,能够做成设于闸门部70的加热部。
接着,说明使用本实施方式的树脂模制装置100进行的树脂模制方法(树脂模制装置100的动作方法)。
如图10所示,在模制模具30开模的状态下,利用工件装载机56将工件W与夹具37A一同从模具外部搬入。
此外,在模制模具30开模的状态下,利用膜装载机57搬入树脂R和剥离膜F。此时,在欲防止由来自模具的辐射热加热树脂R时,通过预先使冷却部72成为开启状态(或者关闭状态),使加热部73成为关闭状态,也能够防止剥离膜F、树脂R被加热。
此外,利用关闭状态的闸门部70,在保持将搭载在剥离膜F上的树脂R的状态下将该树脂R搬入到模制模具30。该剥离膜F被吸附部67吸引而吸附于保持面64,在平坦的状态下被搬入。
接着,如图11所示,使工件装载机56上升,将工件W与夹具37A一同向上模31交接。具体地讲,在利用工件装载机56的上升使定位部62抵接于上模夹块40的贯通孔41的内周面之后,使保持着工件W的夹具37A抵接于上模嵌件37的下表面。接着,利用工件保持部(未图示)将工件W和夹具37A保持在上模嵌件37的下表面。这样,能够将工件W从工件装载机56向上模31交接。
此外,如图11所示,使膜装载机57下降。具体地讲,首先,在利用膜装载机57的下降使保持面64隔着剥离膜F和闸门部70抵接于下模夹块35的上表面之后,压缩弹性构件50(使可动部可动)。即,利用膜装载机57的下降下压下模夹块35。接着,使膜装载机57下降,直到下模模腔挡块34的上表面和下模夹块35的上表面成为水平的状态。另外,为了在使冷却部72成为开启状态的情况下不使模制模具30的模具温度降低,优选的是在图11所示的工序中使冷却部72成为关闭状态。
接着,如图12所示,使工件装载机56下降。由此,工件装载机56离开工件W。于是,工件W被上模31所保持。
此外,如图12所示,将搭载有树脂R的剥离膜F交接到下模32。具体地讲,首先,卷取闸门部70,利用膜装载机57将平坦的剥离膜F以树脂R位于下模模腔挡块34上方的方式配置于下模模腔挡块34的上表面和下模夹块35的上表面保持水平的下模32。接着,利用吸附部53、55将平坦状态的剥离膜F吸附、保持于下模模腔挡块34的上表面和下模夹块35的上表面水平的下模32的分型面。由此,能够将树脂R和剥离膜F从膜装载机57向下模32交接。此外,通过使加热部73成为开启状态,除了从下模32侧(下方)加热之外,也能够从上方对树脂R进行加热,能够缩短用于进行熔融的时间。由此,能够提高生产率。
接着,如图13所示,在利用吸附部53、55从空气流路47A、52、54吸引平坦的剥离膜F的同时,使膜装载机57上升而使弹性构件50伸长(使可动部可动)。于是,利用该弹性构件50使下模模腔挡块34相对于下模夹块35相对地移动,形成模腔凹部33。此时,由于利用吸附部55吸附剥离膜F的外周部,利用吸附部53吸附剥离膜的与模腔凹部33的角部相对应的部位,因此,使剥离膜F追随模腔凹部33的内表面地变形。由此,剥离膜F能够追随模腔凹部33的内表面地被吸附保持。
此时,通过追随模腔凹部33的内表面地吸附保持剥离膜F,树脂R能够以原本的形状被供给到模腔凹部33。换言之,由于利用膜装载机57将树脂R隔着剥离膜F配置在下模模腔挡块34上方,因此,即使下模模腔挡块34相对于下模夹块35相对地移动而形成模腔凹部33,树脂R也能够保持原本的状态地被供给到模腔凹部33。因而,能够以树脂R的形状不走样、而且位置不变的方式将树脂R供给到模腔凹部33的底部。
接着,如图14所示,使工件装载机56和膜装载机57自模制模具30内部退避。之后,经过在所述第1实施方式中参照图7~图9说明的工序,成形品大致完成。
(第3实施方式)
在所述第2实施方式中,对膜装载机57使用在搭载有树脂R的搭载面一侧吸附保持剥离膜F的手部63和在与该搭载面相反的面的那一侧支承剥离膜F的闸门部70的情况进行了说明。相对于此,在本实施方式中,膜装载机57使用支承树脂R和剥离膜F并将其原封不动地配置(设定)于下模32的夹具(构件)这一点有所不同。以下,参照图15~图19以该不同点为中心地进行说明。图15~图19是本实施方式的冲压部130的示意性的剖视图。
像所述第2实施方式那样,在支承剥离膜F的闸门部70中,在要将剥离膜F配置于下模32时需要卷取(拆除)闸门部70。此时,有可能由剥离膜F上的树脂R走形等导致其分布产生偏倚。因此,在本实施方式中,将板状的夹具34A顶到剥离膜F的下部而保持平坦的剥离膜F,利用膜装载机57将剥离膜F与夹具34A一同输送,使用配置有剥离膜F的状态的夹具34A作为下模32。即,由于该夹具34A例如是与下模模腔挡块34相同的材质(不锈钢),因此,能够视为下模模腔挡块34的上部以能够分离的方式设置。
在此,具体地说明本实施方式的膜装载机57和冲压部130。膜装载机57包括下模模腔挡块34的上部以能够分离的方式设置而成的夹具34A和下模夹块35的上部以能够分离的方式设置而成的夹具35A。此外,在夹具35A的贯通孔配置有夹具34A,为了抬起支承夹具34A,夹具34A的外周面和夹具35A的内周面利用多个连接构件74连接。该连接构件74例如也可以像板簧那样作为能够使夹具35A相对于夹具34A沿上下方向可动的可动部来使用。
这些夹具34A和夹具35的厚度不同,夹具34A的厚度薄于夹具35A的厚度。而且,在未受到来自外部的影响的状态下,利用连接构件74使夹具34A的端面和夹具35A的端面保持水平。此外,在冲压部130中,在开模的情况这样的弹性构件50未被施力的状态(未受到来自外部的影响的状态)下,下模模腔挡块34的下部上表面和下模夹块35的下部上表面能够处于相同的高度位置。在本实施方式中,通过带有这样的夹具34A、35A的厚度差(高低差)地将夹具34A(下模模腔挡块34的上部)以能够相对于夹具35A(下模夹块35的上部)相对地移动地设置,能够改变模腔凹部33的深度(模腔C的容积)。
此外,本实施方式的冲压部130(膜装载机57)具备从上表面(搭载有树脂R的面)按压剥离膜F的按压部75、76。按压部75为了能够在树脂R的周围按压剥离膜F而形成将外形不同的2个方环状构件组合而成的凸缘形状,其与夹具34A的外周部的端面相对地设置。此外,按压部76为了能够与剥离膜F的下模夹块35的端面相对地按压其外周部而与夹具35A的端面相对地设置。
利用膜装载机57,能够在将夹具34A的端面和夹具35A的端面保持水平的同时,在这些夹具的端面上平坦地保持剥离膜F地输送剥离膜F。由此,能够将剥离膜F和搭载于该剥离膜F的树脂R以稳定的状态配置于模制模具30。
接着,说明使用本实施方式的树脂模制装置100进行的树脂模制方法(树脂模制装置100的动作方法)。
如图15所示,在模制模具30开模了的状态下,利用工件装载机56从模具外部搬入工件W。此外,在模制模具30开模了的状态下,利用膜装载机57搬入树脂R和剥离膜F。
另外,在此之前,例如在树脂供给部120中,在夹具34A的端面和夹具35A的端面保持水平的状态下,送出卷状的剥离膜F,在该剥离膜F搭载(供给)有树脂R。接着,通过将剥离膜F切断为预定的形状(例如长条状)(参照图2),由于夹具34A和夹具35A的端面水平,因此,该剥离膜F配置于这些夹具的端面时的状态也是平坦的。该剥离膜F借助机器人机构部180和装载机190被供给到冲压部130。
接着,如图16所示,使工件装载机56上升,将工件W向上模31交接。
此外,如图16所示,使膜装载机57下降。具体地讲,利用膜装载机57的下降使夹具35A抵接于下模夹块35的上表面。此时,利用膜装载机57将剥离膜F平坦地配置于夹具34A(下模模腔挡块34的上部)的端面和夹具35A(下模夹块35的上部)的端面保持水平的下模32。另外,此时,夹具34A并未抵接于下模模腔挡块34的上表面。
接着,如图17所示,使工件装载机56下降。由此,工件装载机56离开工件W。
此外,如图17所示,利用吸附部53、55吸引剥离膜F。具体地讲,利用吸附部55吸附剥离膜F的外周部,利用吸附部53吸附剥离膜F的中央部,利用连接构件74使相对于夹具35A沿上下方向可动地设置的夹具34A下降(使可动部可动)。
利用该连接构件74使下模模腔挡块34相对于下模夹块35相对地移动,形成模腔凹部33。此时,由于利用吸附部55吸附剥离膜F的外周部,利用吸附部53吸附剥离膜F的与模腔凹部33的角部相对应的部位,因此,剥离膜F追随模腔凹部33的内表面地变形。由此,剥离膜F能够追随模腔凹部33的内表面地被吸附保持。
此外,追随模腔凹部33的内表面地吸附保持剥离膜F,并且将树脂R原封不动地供给到模腔凹部33。由于利用膜装载机57将树脂R隔着剥离膜F配置于夹具34A上方,因此,即使形成模腔凹部33,树脂R也能够保持原本的状态地被供给到模腔凹部33。因而,能够以树脂R的形状不走样、而且位置不变地将树脂R供给到模腔凹部33的底部。
接着,如图18所示,在利用吸附部53、55从空气流路52、54吸引剥离膜F的同时,使膜装载机57上升,将树脂R和剥离膜F交接到下模32。
接着,如图19所示,使工件装载机56和膜装载机57自模制模具30内部退避。之后,经过在所述第1实施方式中参照图7~图9说明的工序,成形品大致完成。
(第4实施方式)
在所述第1实施方式中,对使用平坦地吸附保持剥离膜F的手部63作为膜装载机57的情况进行了说明。相对于此,在本实施方式中,使用将剥离膜F作为板来支承而原封不动地配置(设定)于下模32的夹具(构件)作为膜装载机57这一点有所不同。以下,参照图20~图24以该不同点为中心地进行说明。图20、图22~图24是本实施方式的冲压部130的示意性的剖视图。图21是图20所示的膜装载机57(膜板部)的分解剖视图。
具体地说明本实施方式的冲压部130。膜装载机57具备环状的上部板80和下部板81,其构成为通过从上下夹持而能够在从整周拉伸剥离膜F的状态下保持该剥离膜F(特别是参照图21)。在图21所示的例子中,下部板81以呈凸缘状的方式形成有在周缘部端自上部板80侧的面凹入而沿周向延伸的台阶部82。在上部板80和下部板81之间夹着剥离膜F,以使上部板80的内径部80a与下部板81的台阶部82(细径部)相对应的方式使上部板80嵌合于下板部81,从而构成膜板部(膜装载机57)(特别是参照图20)。而且,剥离膜F在上部板80和下部板81的内周平坦地张紧设置。
另外,例如也可以使用相同的环状的上部板80和下部板81,利用螺栓等固定在它们的周缘部贯通的孔(避开剥离膜F位置)而构成膜板部。
此外,在下模夹块35上形成有在周缘部端自端面凹入而沿周向延伸的台阶部83。而且,以使下部板81的内径部81a与下模夹块35的台阶部83相对应的方式使膜板部(膜装载机57)嵌合固定于下模夹块35。在本实施方式中,能够利用简单的结构平坦地保持剥离膜F,能够在平坦的状态下将剥离膜F配置于下模32。
接着,说明使用本实施方式的树脂模制装置100进行的树脂模制方法(树脂模制装置100的动作方法)。
如图20所示,在模制模具30开模的状态下,利用工件装载机56从模具外部搬入工件W。此外,在模制模具30开模了的状态下,利用膜装载机57搬入树脂R和剥离膜F。
另外,在此之前,如图21所示,在上部板80和下部板81之间夹着剥离膜F而构成膜板部,在该膜板部的剥离膜F上搭载(供给)有树脂R。
接着,如图22所示,使工件装载机56上升,将工件W向上模31交接。
此外,如图22所示,使膜装载机57下降,将搭载有树脂R的剥离膜F交接到下模32。具体地讲,首先,在利用膜装载机57的下降以使下部板81的下表面抵接于下模夹块35的台阶部83的上表面的方式固定了下部板81之后,压缩弹性构件50(使可动部可动)。即,利用膜装载机57的下降下压下模夹块35。接着,使膜装载机57下降,直到下模模腔挡块34的上表面(上侧的端面)和下模夹块35的上表面(上侧的端面)成为水平的状态为止。
此时,膜装载机57张紧保持着平坦的剥离膜F。即,利用膜装载机57将平坦的剥离膜F以树脂R位于下模模腔挡块34上方的方式配置于下模模腔挡块34的上表面和下模夹块35的上表面保持水平的下模32。
接着,在下模模腔挡块34的上表面和下模夹块35的上表面水平的状态下,利用吸附部53吸附、保持以覆盖下模模腔挡块34的上表面和下模夹块35的上表面的方式配置的平坦状态的剥离膜F。
接着,如图23所示,使工件装载机56下降。由此,工件装载机56离开工件W。于是,工件W仅被上模31所保持。接着,使工件装载机56自模制模具30内部退避。
此外,如图23所示,在利用吸附部53从空气流路47A、52吸引平坦的剥离膜F的同时,使膜装载机57上升,使弹性构件50伸长(使可动部可动)。而且,利用该弹性构件50使下模模腔挡块34相对于下模夹块35相对地移动,形成模腔凹部33。此时,通过下部板81的内径部81a和下模夹块35的台阶部83嵌合,剥离膜F的外周部被固定,利用吸附部53吸附剥离膜F的与模腔凹部33的角部相对应的部位,因此,剥离膜F追随模腔凹部33的内表面地变形。由此,剥离膜F追随模腔凹部33的内表面地被吸附保持。
此时,通过追随模腔凹部33的内表面地吸附保持剥离膜F,树脂R以原本的形状被供给到模腔凹部33。换言之,由于利用膜装载机57将树脂R隔着剥离膜F配置在下模模腔挡块34上方,因此,即使下模模腔挡块34相对于下模夹块35相对地移动而形成模腔凹部33,树脂R也能够保持原本的状态地被供给到模腔凹部33。因而,能够以树脂R的形状不走样、而且位置不变的方式将树脂R供给到模腔凹部33的底部。这样地在期望的状态下向模腔凹部33供给树脂R的做法对于降低由气孔、导线偏移等引起的成形品的品质不良起作用。
接着,如图24所示,使作为可动模具的下模32上升,将模制模具30闭模(合模)。由此,能够夹持剥离膜F,即,能够利用上模31和下模32夹持膜板部(膜装载机57)。之后,经过在所述第1实施方式中参照图8~图9说明的工序,成形品大致完成。
(第5实施方式)
在所述第1实施方式中,对通过利用膜装载机57(手部63)下压下模夹块35使下模模腔挡块34的上表面和下模夹块35的上表面水平的情况进行了说明。相对于此,在本实施方式中,在下模32内设置浮动支承的板状的夹具34A(下模模腔挡块34的上部)、使该夹具34A的上表面和下模夹块35的上表面水平的方面有所不同。以下,参照图25~图26以该不同点为中心地进行说明。图25~图26是本实施方式的冲压部130的示意性的剖视图。
具体地说明本实施方式的冲压部130。冲压部130具备下模模腔挡块34的上部以能够分离的方式设置而成的板状夹具34A。此外,冲压部130具备用于支承板状的夹具34A的例如四角的多个支承销84。此外,冲压部130将支承销84以能够相对于下模基座46沿上下方向移动的方式组装于该下模基座46,具备与支承销84相同数量的弹性构件85(例如弹簧)。因此,以在开模了的状态下夹具34A(下模模腔挡块34的上部)的上表面和下模夹块35的上表面水平的方式,利用支承销84和构成可动部的弹性构件85浮动支承夹具34A。另外,板状的夹具34A也可以设为不利用弹性构件85而利用汽缸、伺服马达这样的驱动机构能够升降的结构。
接着,说明使用本实施方式的树脂模制装置100的树脂模制方法(树脂模制装置100的动作方法)。
如图25所示,在模制模具30开模了的状态下,搬入树脂R和剥离膜F并向下模32交接。此时,利用膜装载机57将剥离膜F平坦地配置于夹具34A(下模模腔挡块34的上部)的上表面和下模夹块35的上表面保持水平的下模32。然后,利用吸附部53、55开始吸引剥离膜F。
接着,如图26所示,利用吸附部53、55吸引剥离膜F。具体地讲,利用吸附部55吸附剥离膜F的外周部,利用吸附部53吸引剥离膜F以下的空间的空气,以相对于下模夹块35沿上下方向可动的方式设置的夹具34A压缩弹性构件85并使其下降(使可动部可动)。
利用该弹性构件85使夹具34A(下模模腔挡块34的上部)相对于下模夹块35相对地移动,形成模腔凹部33。此时,由于利用吸附部55吸附剥离膜F的外周部,利用吸附部53吸附剥离膜F的与模腔凹部33的角部相对应的部位,因此,剥离膜F追随模腔凹部33的内表面地变形。由此,剥离膜F追随模腔凹部33的内表面地被吸附保持。
此外,追随模腔凹部33的内表面地吸附保持剥离膜F,并且将树脂R原封不动地供给到模腔凹部33。由于利用膜装载机57将树脂R隔着剥离膜F配置在夹具34A上方,因此,即使形成模腔凹部33,也能够将树脂R保持原本的状态地供给到模腔凹部33。因而,能够以树脂R的形状不走样、而且位置不变的方式将树脂R供给到模腔凹部33的底部。之后,经过在所述第1实施方式中参照图7~图9说明的工序,成形品大致完成。
由此,例如不必利用膜装载机57下压下模夹块35而使下模模腔挡块34的端面和下模夹块35的端面水平,能够简化膜装载机57的动作·结构(例如驱动马达的输出、冲程的减少)。此外,由于向下模32配置剥离膜F时,夹具34A(下模模腔挡块34的上部)是浮动的状态,因此,能够防止剥离膜F的热收缩,防止搭载在剥离膜F上的树脂R过热、或者进行加热调整变容易。
(第6实施方式)
在所述第1实施方式中,对像参照图7说明的那样在闭模而包含模腔凹部33的模制模具30内部进行了气密的状态下使模制模具30内部减压(脱气)的情况进行了说明。此时,在利用上模31的工件保持部(空气流路90和吸附部91)、通过吸附将基板10(工件W)保持于上模31的情况下,由用于进行减压的吸引力导致用于吸附基板的吸引力下降,基板10有可能落下。相对于这样的所述第1实施方式,在本实施方式中,做成在使多个销浮动支承于下模夹块35而形成减压空间的状态下以将基板10按压于上模31的方式支承该基板10的结构这一点有所不同。以下,参照图27以该不同点为中心地进行说明。图27是本实施方式的冲压部130的示意性的剖视图。
冲压部130具备沿着下模夹块35的贯通孔47的周围设置在下模夹块35的内部的多个销86。此外,冲压部130将销86以能够相对于下模夹块35沿上下方向移动的方式组装在下模夹块35的内部,具备与销86相同数量的弹性构件87(例如弹簧)。
因此,以在形成减压空间的状态下自下模夹块35的端面突出、隔着剥离膜F与基板10的表面抵接地支承工件W的方式,利用构成可动部的弹性构件87浮动支承销86。而且,在夹持工件W的状态下(参照图8),销86被收容在下模夹块35的内部。因而,能够防止在夹持之前由上模31保持的工件W落下。
另外,在图27中,在经由空气流路44利用减压部45形成减压空间时,该吸引路径看起来被堵塞,但由于销86局部地进行配置,因此不会阻碍减压。
(第7实施方式)
相对于仅对工件W(基板10)的单面进行树脂模制的所述第1实施方式,在本实施方式中,对工件W的两个面进行树脂模制这一点有所不同。以下,参照图33~图36以该不同点为中心地进行说明。图33~图36是本实施方式的树脂模制工序中的冲压部130的示意性的剖视图。
本实施方式的工件W包括:基板10,其具有一个面10a和与该面10a相反的另一个面10b;以及多个球状的凸块11A、11A(第1部件、第2部件),其分别设置在两个面10a、10b上,该工件W例如构成为晶圆状(板状)。对两个面10a、10b各自的凸块11A、11A进行树脂模制,在两个面10a、10b分别形成树脂模制部14、15(参照图36),工件W作为树脂模制成品(成形品)大致完成。
这样的晶圆状的工件W的树脂模制被称作WLP(Wafer Level Package)。另外,作为设置在工件W上的部件,并不限定于作为布线部件的凸块11A,既可以是芯片部件(例如半导体芯片、MEMS芯片、芯片电容器等),而且也可以是布线部件和芯片部件这两者。作为基板10,不仅包含通常的基板,也包含板状的构件,也可以是暂时搭载有部件的载体、半导体晶圆。
此外,在本实施方式中,就工件W而言,利用机器人机构部180(参照图1)分别供给未被树脂模制且两个面的部件(凸块11A)暴露的工件W(参照图33)和仅是一个面被树脂模制而只有另一个面的部件(凸块11A)暴露的工件W(参照图35)。因此,本实施方式的冲压部130包括板状的第1夹具12(参照图33)和第2夹具13(参照图35)。
在利用上模31和下模32夹持工件W时,夹具12、13分别替换地设置在上模嵌件37的下表面。夹具12具有比凸块11A的搭载区域大的第1开孔12a(在图33中表示多个。),该凸块11A在面10a上搭载于作为成品制造的半导体芯片。换言之,第1开孔12a以避开作为凸块11A设置的部件并使工件W和夹具12重合的方式形成。此外,夹具13具有比开孔12a大的第2开孔13a(在图35中表示一个。)。
在使用夹具12时,凸块11A以收纳于开孔12a(即,利用开孔12a确保避开凸块11A。)的方式搭载于工件W的面10a(参照图33)。此外,在使用夹具13时,树脂模制部15以收纳于开孔13a(即,利用开孔13a确保避开树脂模制部15。)的方式搭载于工件W的面10b(参照图35)。在本实施方式中,通过使用夹具12、13,能够避开(回避)凸块11A、树脂模制部15地夹持工件W(参照图34、图36)。
另外,由于夹具12、13能够替换,因此,在成形其他的成品时能够共用模制模具30,使用其他的夹具。此外,夹具12、13即使固定于上模31也可以使用。
在本实施方式中,装载机190在将夹具12或夹具13重合在从机器人机构部180交接来的工件W上之后将它们搬入到冲压部130。此外,装载机190自从冲压部130交接来的树脂模制完毕的工件W上拆下夹具12或夹具13,将其搬出到机器人机构部180。通过这样在装载机190上准备夹具12或夹具13,能够将工件W与夹具12或夹具13一同交接到冲压部130内部。
接着,说明使用本实施方式的树脂模制装置100(压缩成形装置)进行的成形品(树脂模制成品)的制造方法(树脂模制方法)。具体地讲,对在作为成形品在工件W的两个面(面10a、10b)分别形成树脂模制部14、15的过程中针对每个面逐一成形的方法(一次成形、二次成形的二阶段模制方法)进行说明。
首先,对于由机器人机构部180输送来的工件W而言,在装载机190中以凸块11A收纳于开孔12a的方式在工件W的一个面10a搭载夹具12。在这种情况下,由于在装载机190中搭载夹具12,因此,机器人机构部180只输送工件W即可,能够使用可搬重量较小的机器人机构部180,能够削减装置的制造成本。
其此,在模制模具30开模了的状态下,利用工件装载机56(参照图3)从模具外部搬入工件W和夹具12,将工件W与夹具12一同向上模31交接(参照图33)。由此,工件W能够被保持在上模31的模具面。
具体地讲,在将工件W的面10b朝向下模32的状态下,使夹具12抵接于上模嵌件37的下表面,利用工件保持部(未图示)在上模31(上模嵌件37)的模具面隔着夹具12吸附保持工件W(基板10)。在夹具12设有用于避开搭载在工件W(基板10)的面10a上的凸块11A的开孔12a,因此例如能够保护凸块11A。另外,也可以不使用夹具12,而在上模嵌件37的下表面雕刻凹部,避开凸块11A。
此外,在模制模具30开模了的状态下,利用膜装载机57(参照图3)搬入树脂R和剥离膜F,将树脂R和剥离膜F从膜装载机57向下模32交接(参照图33)。此时,使剥离膜F的形状从平坦追随下模模腔凹部33的变形而将剥离膜F吸附保持在包含下模模腔凹部33的下模32的模具面,并且将树脂R原封不动地供给到下模模腔凹部33。
另外,通过使用剥离膜F,能够防止树脂从下模嵌件34和下模夹块35之间的间隙泄漏。但是,在没有这样的树脂泄漏的影响而能够原封不动地输送树脂R的情况下,也可以不使用剥离膜F。
接着,如图34所示,在使作为可动模具的下模32上升而使设于面10b的凸块11A全部浸渍于在模具温度下熔融的树脂R之后,在利用上模31和下模32夹持工件W的同时,使下模嵌件34移动到成形位置。然后,使填充在下模模腔C中的树脂R加热固化,对工件W进行树脂模制。由此,能够在工件W的面10b形成树脂模制部15。
之后,在利用工件保持部在上模31保持工件W(成形品)、而且利用吸附部53、55在下模32保持剥离膜F的状态下开模。此时,通过使用剥离膜F,能够容易地使工件W脱模。然后,像前述那样,将工件W经过检查部·冷却部140、固化部150收纳在工件收纳部160中(参照图1)。
接着,在工件收纳部160中,由于具备形成于面10b的树脂模制部15的工件W被收纳于工件库,因此,使工件库向工件供给部110移动。此时,为了能够在工件W的面10a形成树脂模制部14,预先使工件W翻转,从而准备二次成形。另外,为了形成树脂模制部14,替换夹具12和夹具13而进行与形成树脂模制部15的工序同样的工序。
接着,利用机器人机构部180以被装载机190搬入的工件W的树脂模制部15收纳于开孔13a的方式将夹具13搭载于工件W的一个面10b。在此,夹具13的开孔13a的平面区域大于树脂模制部15的平面区域,换言之是大于构成用于形成树脂模制部15的下模模腔C的下模嵌件34的上表面。
接着,在模制模具30开模的状态下,利用工件装载机56(参照图3)从模具外部搬入工件W和夹具13,将工件W与夹具13一同交接到上模31(参照图35)。由于在夹具13设有用于避开搭载在工件W(基板10)的面10b上的树脂模制部15的开孔13a,因此,例如能够保护树脂模制部15。另外,也可以不使用夹具13,而在上模嵌件37的下表面雕刻凹部而避开树脂模制部15。
此外,在模制模具30开模了的状态下,利用膜装载机57(参照图3)搬入树脂R和剥离膜F,将树脂R和剥离膜F从膜装载机57向下模32交接(参照图35)。此时,使剥离膜F的形状从平坦追随下模模腔凹部33的变形而将剥离膜F吸附保持于包含下模模腔凹部33的下模32的模具面,并且将树脂R原封不动地供给到下模模腔凹部33。
该树脂R用于形成树脂模制部14,通过设为与之前形成的树脂模制部15同量、同质的材质,能够将凸块11A密封为相同的形状。但是,在本实施方式中,在作为凸块11A表示的搭载在基板10上的部件的高度不同的情况下,也能够使用各自所适合的分量的树脂R。在这种情况下,也能够与防止由树脂模制的厚度之差引起的翘曲的目的、搭载的部件的功能相应地使用性质不同的树脂R。
接着,如图36所示,在使作为可动模具的下模32上升而使设于面10a的凸块11A全部浸渍于在模具温度下熔融的树脂R之后,在利用上模31和下模32夹持工件W的同时,使下模嵌件34移动到成形位置。然后,使填充于下模模腔C的树脂R加热固化,对工件W进行树脂模制。由此,能够在工件W的面10a形成树脂模制部14。
之后,在利用工件保持部在上模31保持工件W(成形品)、而且利用吸附部53、55在下模32保持剥离膜F的状态下开模。此时,通过使用剥离膜F,能够容易地使工件W脱模。然后,像前述那样,将工件W经过检查部·冷却部140、固化部150收纳在工件收纳部160中(参照图1)。
对于之后的工件W而言,通过磨削树脂模制部14、15的端面而使凸块11A暴露,并且通过单片化为与1个芯片相当的每个区域,形成在两个面上形成有连接端子面的1个包装(树脂模制成品)。另外,在通过将在单面配置有凸块11A的基板10的一个面相互粘贴而用作工件W的情况下,通过在使基板10互相剥离之后单片化为与1个芯片相当的区域,能够有效率地成形在单面形成有连接端子面的包装。
采用本实施方式,能够利用压缩成形方法分别对板状的工件W的两个面10a、10b进行树脂模制。此外,能够向下模模腔凹部33(下模模腔C)供给树脂R而进行树脂模制,因此即使是大型的工件W,也能够有效率地成形。
此外,也可以在工件W的单面形成了树脂模制部15之后,通过将工件W不收纳于工件收纳部160地搬入到冲压部130而形成树脂模制部14,从而连续地成形树脂模制部14、15。
此外,在上述的实施方式中,也可以替代为了平坦地保持树脂R和剥离膜F而设置的闸门部70,而在为了平坦地保持树脂R而将树脂保持用的板状构件夹在树脂R和剥离膜F之间的状态下输送剥离膜F。树脂保持用的板状构件例如既可以是金属板、玻璃板或者硅晶圆等各种板材,也可以是引线框、基板这样的结构体。在这种情况下,树脂保持用的板状构件既可以在成形之后剥离,也能够通过原封不动地残留在包装中而用作放热层、电磁屏蔽层、过滤层、透镜层、波长转换层、防透气层或者布线层这样的功能层。通过使用这样的树脂保持用的板状构件,能够利用通过粘贴于工件W而能够高功能化的板状构件平坦地输送树脂R和剥离膜F,能够简单地制造高功能的成品。另外,也可以同时使用树脂保持用的板状构件和闸门部70。
(第8实施方式)
在所述第1实施方式的树脂模制装置的冲压部中,对利用公知的夹持机构对模制模具进行开模、闭模的情况进行了说明。在本实施方式中,特别说明在冲压部设有应对工件W的大型化(WLP)的夹持机构的树脂模制装置。采用本实施方式的树脂模制装置,通过在维持闭模动作过程中的可动台板的平行度的同时高精度地进行闭模而且使最终树脂压力成为高压,能够提高成形品质。
以下,与附图一同详细说明本发明的具备用于打开、关闭模制模具的夹持机构的树脂模制装置的较佳的实施方式。树脂模制装置201包括具有上模202和下模203的模制模具204和用于打开、关闭该模制模具204的夹持机构205。
在图37中,夹持机构205设于矩形的基座部206。基座部206和固定台板207之间利用配置在各角部(四处;参照图38)的拉杆208相连结。上模202支承于固定台板207,下模203支承在可动台板209的正面(上表面)侧。可动台板209被贯通联接的拉杆208所引导而上下运动。
在可动台板209的背面侧设有滚珠丝杠机构210(第1模具开闭机构),该滚珠丝杠机构210与该可动台板209联接,在可动台板209与固定台板207之间将模制模具204闭模,直到达到第1合模力。
具体地讲,在基座部206的、比拉杆208靠内侧的四处设有丝杠211,在四处设有用于驱动各丝杠211使其旋转的第1驱动马达212(伺服马达)。第1驱动马达212在多个马达之间同步地驱动,能够利用伺服控制高精度地控制速度。此外,在可动台板209的背面侧的四处设有与丝杠211螺纹嵌合的固定螺母213。在图38中,拉杆208和丝杠211在基座部206(可动台板209)的对角位置互相等间隔地配置。另外,滚珠丝杠机构210只要设有三个以上,则设置几个都可以。
在可动台板209的背面侧中央部设有肘杆机构214(第2模具开闭机构)。肘杆机构214与可动台板209联接,进行闭模直到达到与第1合模力相比进一步增强夹持力而成的第2合模力,维持最终树脂压力。具体地讲,在基座部206的中央部设有丝杠215和用于驱动该丝杠215使其旋转的第2驱动马达216(伺服马达)。在丝杠215螺纹嵌合有可动螺母217。在可动螺母217一体地设有连杆连结部218。另外,各驱动马达216、212也可以通过利用带机构而配置在基座部206的侧方。
肘杆机构214是所谓的增力机构,其构成为能够利用由以下的各连杆构件构成的肘杆构造使来自第2驱动马达216的输出增大(放大)而向可动台板209输出。具体地讲,连结连杆219的一端以能够转动的方式连结于连杆连结部218。连结连杆219的另一端以能够转动的方式连结于三角连杆220的顶角部分。三角连杆220的一个底角部分以能够相对于基座部206转动的方式连结于该基座部206,另一个底角部分以能够转动的方式连结于滑动连杆221的一端。滑动连杆221的另一端以能够转动的方式连结于设在可动台板209的背面的连结部209a。利用这样的结构,在肘杆机构214中,利用螺纹嵌合有可动螺母217的第2驱动马达216驱动设在可动台板209的背面的连结部209a。
此外,利用控制部222驱动控制第1驱动马达212和第2驱动马达216。此外,在各拉杆208上分别设有压力传感器223。控制部222通过由压力传感器223检测模制模具204的夹持压力而驱动控制第1驱动马达212和第2驱动马达216,来控制滚珠丝杠机构210和肘杆机构214的模具夹持动作。
具体地讲,控制部222在开始闭模动作时,同步地驱动第1驱动马达212和第2驱动马达216,在利用滚珠丝杠机构210经由可动台板209以第1合模力夹持被供给到模制模具204的工件之后,使该滚珠丝杠机构210的加压状态过渡到由肘杆机构214加压的加压状态,利用该肘杆机构214夹持可动台板209直到达到比第1合模力大的第2合模力。
参照图40A说明模制模具204的一个例子。上模202的上模基座202a被支承于固体台板7。在上模基座202a组装有上模嵌件202b。形成有用于将上模嵌件202b的工件W吸附保持为与夹持面平齐的工件保持部202c。
下模203的下模基座203a支承于可动台板209。在下模基座203a的夹持面形成有凹部,在该凹部支承有下模模腔挡块203b,下模夹块203c被螺旋弹簧203d施力地支承在该下模模腔挡块203b的周围。下模夹块203c自下模模腔挡块203b的上表面向上方突出,形成有下模模腔凹部203e。以覆盖该下模模腔凹部203e的方式吸附保持剥离膜F。
剥离膜F被吸附保持于上模夹持面。剥离膜F的厚度为0.5mm左右,具有耐热性,容易自模具面剥离,具有柔软性、伸展性,例如适合采用以PTFE、ETFE、PET、FEP膜、含氟玻璃纤维布、聚丙烯膜、聚偏二氯乙烯等为主要成分的单层或者多层膜。
接着,参照图37、图39A及图39B、图40A~图40C说明夹持机构205的开闭动作和树脂模制动作的一个例子。
在图37中,在模制模具204开模的状态下,利用未图示的供给装置将工件W向模制模具204供给。另外,下模203的下模模腔凹部203e预先覆盖并吸附保持有剥离膜F。
如图40A所示,工件W(例如搭载有半导体芯片的基板、半导体晶圆等)被上模202的工件保持部202c吸附保持,向剥离膜F所覆盖的下模模腔凹部203e供给模制树脂R(液态树脂、颗粒状树脂、粒子树脂(粉末树脂)、片材树脂、块状树脂等)。另外,也可以将模制树脂R与剥离膜F一同供给到下模模腔凹部203e。
在开始闭模动作时,控制部222同步地驱动第1驱动马达212和第2驱动马达216。在图39A中,利用第1驱动马达212的驱动,滚珠丝杠机构210在四处所具有的丝杠211旋转,随着丝杠211的旋转,与固定螺母213螺纹嵌合的可动台板209保持着相对于固定台板207的平行度地上升。即,下模203(具体地讲是其分型面)相对于上模202(具体地讲是其分型面)保持着平行度地上升。
此外,利用第2驱动马达216的驱动,与丝杠215螺纹嵌合的可动螺母217向上运动,因此,与连杆连结部218的两侧连结的连结连杆219朝向水平方向地向两侧倾倒,三角连杆220以立起的方式旋转,从而肘杆机构214推起滑动连杆221。此时,由于设置在滑动连杆221和连结部209a之间的间隙,肘杆机构214不承受经由可动台板209传递来的载荷。
此外,如图40B所示,在下模夹块203c隔着剥离膜F抵接于工件W(基板)和上模嵌件202b的状态下,压缩螺旋弹簧203d。由此,在模制模具204内形成密闭空间(减压空间、封闭空间),在模腔凹部203e(模腔)内填充有树脂R。在这种情况下,通过可动台板209保持着平行度地上升,可动台板209也相对于固定台板207保持着平行度地接近固定台板207。因而,也能够保持着平行度地将上模202和下模203合模。另外,在像如图40所示向下模模腔凹部203e的中央供给树脂R的情况那样通过朝向下模模腔凹部203e的外侧铺开树脂R而将树脂R填充到模腔凹部203e(模腔)内时,也能够利用滚珠丝杠机构210适当地控制合模速度。
保持上述状态继续合模,存在有四处的压力传感器223分别检测到第1合模压力(例如合计36ton;模制树脂R的树脂压力)时,停止驱动第1驱动马达212,继续驱动第2驱动马达216。由此,肘杆机构214接替利用滚珠丝杠机构210对可动台板209加压的状态,加压到各压力传感器223检测到比第1合模压力高的第2合模力(例如合计125ton;最终树脂压力)为止。由此,在图39B中,可动螺母217沿着丝杠215进一步向上运动,成为通过可动台板209的连结部209a连结的滑动连杆221与三角连杆220一同直立的状态。另外,也可以不停止驱动第1驱动马达212,而利用滚珠丝杠机构210和肘杆机构214这两者对可动台板209加压。此外,滚珠丝杠机构210也可以设为驱动而不加压的状态。
此时,如图40C所示,由于模制模具204在上模嵌件202b和下模夹块203c抵接的状态下对于可动台板209的加压增强,因此,下模夹块203c的螺旋弹簧203d被压缩,将模制树脂R填充到下模模腔凹部203e内,维持最终树脂压力,使模制树脂R加热固化。
通过像上述那样利用滚珠丝杠机构210经由可动台板209以第1合模力夹持被供给到模制模具204的工件W,能够在模制模具204内形成密闭空间。肘杆机构214接替利用该滚珠丝杠机构210加压的加压状态,利用该肘杆机构214夹持可动台板209直到达到比第1合模力大的第2合模力,从而利用最终树脂压力使模制树脂R加热固化。
由此,通过在维持闭模动作过程中的可动台板209的平行度的同时高精度地进行闭模,而且使最终树脂压力成为高压,能够提升成形品质。即,在平行度、合模速度特别重要的模制树脂R填充结束之前,利用滚珠丝杠机构210在高精度地控制驱动量的同时合模,在加压力特别重要的模制树脂R填充之后,利用使第2驱动马达216的输出增大的肘杆机构214进行合模加压,从而能够在模制模具204的闭模前后实现各自所要求的性能。
此外,通过使用使第2驱动马达216的输出增大的肘杆机构214作为用于打开、关闭模制模具204的夹持机构205,例如与不使用使输出增大的机构而只使用直线运动机构进行模具开闭动作的情况相比,能够使用比用于对机构进行驱动的伺服马达(第1驱动马达212、第2驱动马达216)的输出更小的机构,通过也减细丝杠211的直径,装置小型化,也能够降低消耗电力,能够降低制造成本。因而,能够更廉价地应对工件W的大张化。
在图40A~图40C中,在模制模具204的上模202保持工件W,向形成于下模203的模腔供给模制树脂R,但也可以是与此相反的结构。
即,在图41A中,上模202的上模基座202a被支承于固定台板207。在上模基座202a的夹持面形成有凹部,在该凹部支承有上模模腔挡块202d,上模夹块202e被螺旋弹簧202f施力地悬挂支承于该上模模腔挡块202d的周围。上模夹块202e向比上模模腔挡块202d的下表面靠下方的位置突出,形成上模模腔凹部202g。以覆盖该上模模腔凹部202g的方式吸附保持剥离膜F。
下模203的下模基座203a被支承于可动台板209。在下模基座203a组装有下模嵌件203f。在下模嵌件203f形成有用于将工件W吸附保持为与夹持面平齐的工件保持部203g。
如图41A所示,在模制模具204开模的状态下,将工件W(例如搭载有半导体芯片的基板、半导体晶圆等)供给到下模203的工件保持部203g,供给模制树脂R(液态树脂、颗粒状树脂、粒子树脂(粉末树脂)、片材树脂、块状树脂等)。模制树脂R也可以在预先被供给到工件W上之后被供给到工件保持部203g。上模202的上模模腔凹部202g覆盖并吸附保持有被剥离膜F。
在驱动滚珠丝杠机构210而开始闭模动作时,如图41B所示,在上模夹块202e隔着剥离膜F抵接于工件W(基板)和下模嵌件203f的状态下螺旋弹簧202f被压缩。由此,在模制模具204内形成有密闭空间(减压空间、封闭空间)的状态下,将模制树脂R填充到上模模腔凹部202g内。
模制模具204达到第1合模力,从利用滚珠丝杠机构210进行的加压转换为肘杆机构214的加压时,如图41C所示,模制模具204在下模嵌件203f和上模夹块202e抵接的状态下对于可动台板209的加压增强,因此,成为上模夹块202e的螺旋弹簧202f被压缩的状态,模腔凹部内的树脂压力上升,成为最终夹持压力,维持对模制树脂R施加预定的树脂压力的状态,使模制树脂R加热固化。
采用上述结构,控制部222在开始闭模动作时,同步地驱动滚珠丝杠机构210和肘杆机构214,通过利用滚珠丝杠机构210经由可动台板209以第1合模力夹持被供给到模制模具204的工件W,能够将模制模具204闭模而在该模制模具204内形成密闭空间。肘杆机构214接替利用该滚珠丝杠机构210加压的加压状态,利用该肘杆机构214夹持可动台板209直到达到比第1合模力大的第2合模力,从而能够以最终树脂压力使模制树脂R加热固化。
因而,与上述的模具结构同样,能够提供一种在应对工件W的大型化而高精度地维持着模制模具204的平行度、合模速度的状态下小型且能够低成本地进行合模的树脂模制装置201。另外,也可以替代肘杆机构214而设置液压冲压机构。在这种情况下,也能够在维持着闭模动作过程中的可动台板209的平行度的同时高精度地进行闭模而且使最终树脂压力成为高压,从而提升成形品质。此外,也可以替代肘杆机构214而设置其他的增力机构。
此外,也可以设为这样的结构:利用上述那样的滚珠丝杠机构210驱动可动台板209进行模具开闭动作,夹持模具,并且利用上述的肘杆机构214仅对图40所示的下模模腔挡块203b加压和驱动。在这种情况下,通过在下模基座203a和可动台板209设置贯通孔,并且使用于对下模模腔挡块203b加压的加压构件贯通该贯通孔并连结于连结部209a,能够另行驱动下模模腔挡块203b。由此,能够分别控制下模模腔挡块203b对树脂R的加压力和模具夹持力,因此,也能够在使树脂压力任意上升的同时抑制模具夹持力,即使抑制装置整体的输出,也能不降低树脂压力地进行成形。此外,也能够与所需要的加压力相应地利用仅由滚珠丝杠机构210进行的驱动以及由滚珠丝杠机构210和肘杆机构214进行的驱动来切换驱动状态。并且,通过使下模模腔挡块203b单独地上升而自下模203突出,也能够使模具清洗变容易。
以上,根据实施方式具体地说明了本发明,但本发明并不限定于所述实施方式,能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更是不言而喻的。
在所述第1实施方式中,对使用颗粒树脂作为树脂R的情况进行了说明。但并不限定于此,也可以使用膜状的树脂作为树脂R,而且也可以使用将大小不同的膜状树脂层叠成山状而成的结构。
具体地讲,也可以采用使用图28、图29所示的工件W和树脂R进行的成形。如这些图所示,作为工件W,也可以使用在基板10上倒装安装有芯片部件11而成的部件。在这种情况下,作为树脂R,也可以使用形成为中间高的膜状树脂、或者使用供给为中间高的颗粒树脂。在这种情况下,在与上述实施方式同样供给工件W和树脂R之后进行模制的工序中,在闭模之后进一步合模的过程中,如图29所示,在芯片部件11浸渍于熔融的树脂R时,从中央侧的芯片部件11开始按顺序浸渍于树脂R。此时,熔融的树脂R从基板10的中央向外周侧流动。因而,在将倒装安装有芯片部件11的工件W密封时,芯片部件11和基板10之间的底部填充变容易。
在所述第1实施方式中,对在树脂供给部120中利用多个槽123同时将相同程度的量的树脂R供给(搭载)到作为树脂供给区域的剥离膜F上的情况进行了说明。但并不限定于此,也可以替代多个槽123,而使用具有多个喷嘴的分配器,这些喷嘴能够供给颗粒树脂、液态树脂这样的具有流动性的树脂。由此,能够防止由树脂供给量的增大(树脂供给区域的大型化)引起供给时间的长时间化。此外,例如通过相对于树脂供给区域分布配置各喷嘴而使树脂供给没有不均匀,也能够均匀地供给。
在所述第1实施方式中,对随着模具夹持机构的模具开闭使弹性构件50伸缩而使下模模腔挡块34相对于下模夹块35相对地移动的情况进行了说明。并不限定于此,也可以使用相对于模具夹持机构另外进行驱动的、可改变下模夹块35的高度的机构。
作为模腔高度的可变机构,例如也可以是这样的结构:下模模腔挡块34与驱动源连接而以能够移动的方式组装于模制模具30的下模基座46,下模夹块35固定组装于下模基座46。
此外,作为模腔高度的可变机构,也可以是这样的结构:在下模模腔挡块34和下模基座46之间以使界面形成为锥面(倾斜面)的板厚调整块(锥形块)重合的方式设置楔部,板厚调整块中的一者利用汽缸、马达等驱动源能够滑动。
在所述第1实施方式中,对在膜装载机57中仅自保持面64与吸附部67连接地吸引空气的情况进行了说明(参照图3)。并不限定于此,作为膜装载机57a,也可以是在凹部66内能够吸引空气的结构,而且也可以是能够向凹部66内填充空气进行加压的结构。具体地讲,能够使用如图30~图32所示的膜装载机57a。另外,在图30~图32中省略了上模31(参照图3)。
采用该膜装载机57a,如图30所示,在输送搭载有树脂R的剥离膜F时,从与空气流路65a不同系统的将吸引·加压部67b和凹部66连接起来的空气流路65b进行吸引或者加压,该空气流路65a具有与图3所示的空气流路65同样的功能。具体地讲,通过使利用树脂R的重量对剥离膜F进行的加压和吸附部67a的吸引力(负压)均衡,能够防止由树脂R的重量引起剥离膜F挠曲。
此外,采用该膜装载机57a,如图31、图32所示,在将剥离膜F配置于模腔凹部33时,通过从吸引·加压部67b供给空气并向凹部66内填充空气进行加压,也能够使剥离膜F的褶皱展开。由此,也能够在利用从与模腔凹部33的角部相对应的部位进行的吸引使剥离膜F仿效模腔凹部33的形状的同时,在模腔挡块34的端面将剥离膜F的褶皱向外侧推开并碾平,因此,能够更可靠地防止产生褶皱。另外,能够使用加热空气作为此时填充到凹部66内的空气,能够不降低模具温度地防止产生褶皱。此外,由于剥离膜F也被加热,因此,也能够使剥离膜F更可靠地仿效模腔凹部33的形状。
另外,在所述第1实施方式中,对膜装载机57将搭载有树脂R的剥离膜F配置于下模32的例子进行了说明,但本发明并不限定于此,也可以配置于上模31。在这种情况下,树脂模制装置100的模制模具30设为将下模32和上模31上下颠倒这样的结构,构成为将下模(相当于本发明的第一模具)和形成有模腔凹部的上模(相当于本发明的第二模具)闭模,能够利用填充于该模腔凹部的树脂对工件W进行树脂模制。该上模与所述第1实施方式的下模32同样可以采用这样的结构,即,包括:模腔挡块,其构成模腔凹部的底部;夹块,其构成模腔凹部的侧部;可动部,其使模腔挡块相对于夹块相对地移动;以及吸附部,其吸引吸附以覆盖模腔挡块的端面和夹块的端面的方式配置的剥离膜F。此外,膜装载机与所述第1实施方式的膜装载机57同样,在剥离膜F平坦的状态下输送剥离膜F,并且在使模腔挡块的端面和夹块的端面位于相同的高度的同时,将剥离膜F维持着平坦的状态地配置在该模腔挡块的端面和该夹块的端面。采用该树脂模制装置100,即使在剥离膜F不与树脂R一起搬入到冲压部130的情况下,也能够防止产生褶皱地进行配置。
此外,在所述第1实施方式中,对在树脂供给部120中向剥离膜F供给颗粒状的树脂R的情况进行了说明。并不限定于此,树脂供给部120也可以供给液态的树脂R。在这种情况下,也可以在树脂供给部120将液态的树脂R供给到工件W上之后,由机器人机构部180将树脂R与工件W一同搬入到冲压部130。此外,树脂供给部120也可以供给片状的树脂R。在这种情况下,机器人机构部180也可以将由树脂供给部120供给来的片状的树脂R与剥离膜F或工件W重合、或者仅将该树脂R搬入到冲压部130。
此外,作为工件W,只要存在需要保护的面,就也可以是没有搭载芯片部件11、凸块11A的晶圆其自身这样的板状构件。该板状构件的表面既可以具有凹凸形状,也可以是平坦的面。
Claims (8)
1.一种树脂模制装置,其将上模和形成有模腔凹部的下模闭模,利用填充于所述模腔凹部的树脂对工件进行树脂模制,该树脂模制装置的特征在于,
所述下模包括:下模模腔挡块,其构成所述模腔凹部的底部;下模夹块,其构成所述模腔凹部的侧部;以及吸附部,其用于吸附以覆盖所述下模模腔挡块的端面和所述下模夹块的端面的方式配置的膜,
该树脂模制装置具备装载机,该装载机具有第1构件和第2构件,能够在由所述第1构件和所述第2构件夹持牵拉搭载有所述树脂的所述膜的状态下保持输送该膜,
所述第1构件是环状的上部板,
所述第2构件是环状的下部板,
所述下部板形成有在周缘部端自所述上部板侧的面凹入且沿周向延伸的台阶部,
在所述上部板和所述下部板之间夹着所述膜,以使所述上部板的内径部与所述下部板的台阶部相对应的方式使所述上部板嵌合于所述下部板,从而构成膜板部,
在所述下模夹块形成有在周缘部端自端面凹入且沿周向延伸的台阶部,以使所述下部板的内径部与所述下模夹块的台阶部相对应的方式使所述膜板部嵌合于所述下模夹块。
2.根据权利要求1所述的树脂模制装置,其特征在于,
在所述下模夹块设有以能够自所述下模夹块的端面突出的方式被浮动支承的多个销,
所述多个销自所述下模夹块的端面突出地支承所述工件,在夹持所述工件的状态下被收容在所述下模夹块的内部。
3.根据权利要求1或2所述的树脂模制装置,其特征在于,
所述装载机具备能够打开、关闭的卷帘状的闸门部,在所述闸门部的关闭状态下利用所述闸门部支承输送所述膜,在所述闸门部的打开状态下向所述下模上配置所述膜。
4.根据权利要求1或2所述的树脂模制装置,其特征在于,
所述装载机具备加热部和冷却部。
5.一种树脂模制方法,其使用树脂模制装置将上模和形成有模腔凹部的下模闭模,利用填充于所述模腔凹部的树脂对工件进行树脂模制,该树脂模制方法的特征在于,
所述下模包括:下模模腔挡块,其构成所述模腔凹部的底部;下模夹块,其构成所述模腔凹部的侧部;以及吸附部,其用于吸附以覆盖所述下模模腔挡块的端面和所述下模夹块的端面的方式配置的膜,
该树脂模制方法包括以下的工序:
(a)利用具有第1构件和第2构件的装载机,在由所述第1构件和所述第2构件夹持牵拉搭载有所述树脂的所述膜的状态下保持该膜;
(b)以使搭载于所述膜的所述树脂位于所述下模模腔挡块上方的方式利用所述装载机下压所述下模夹块直到所述下模模腔挡块的端面和所述下模夹块的端面保持水平为止,使所述下模模腔挡块相对于所述下模夹块相对地移动;以及
(c)在利用所述吸附部吸引所述膜的同时,使所述下模模腔挡块相对于所述下模夹块相对地移动而形成所述模腔凹部,从而使所述膜追随所述模腔凹部的内表面地吸附保持所述膜,并且将所述树脂原封不动地供给到所述模腔凹部。
6.一种树脂模制装置,其具备用于打开、关闭模制模具的夹持机构,该树脂模制装置的特征在于,
所述夹持机构具备:
可动台板,其用于支承所述模制模具中的至少一个模具;
固定台板,其用于支承另一个模具;
第1模具开闭机构,其与所述可动台板联接,在所述可动台板与所述固定台板之间将所述模制模具闭模,直到达到第1合模力;
第2模具开闭机构,其与所述可动台板联接,进行闭模直到达到与所述第1合模力相比进一步增强夹持力而成的第2合模力,并维持最终树脂压力;以及
控制部,其用于控制所述第1模具开闭机构、第2模具开闭机构的开闭动作;
所述控制部在开始闭模动作时,同步地驱动所述第1模具开闭机构、第2模具开闭机构,在利用所述第1模具开闭机构经由所述可动台板以第1合模力夹持被供给到所述模制模具的工件之后,所述第2模具开闭机构接替该第1模具开闭机构加压的状态,经由所述可动台板利用所述模制模具夹持所述工件直到达到比所述第1合模力大的第2合模力。
7.根据权利要求6所述的树脂模制装置,其特征在于,
所述第1模具开闭机构沿着所述可动台板的外周缘部等间隔地配置,所述第2模具开闭机构配置在所述可动台板的中央部。
8.一种树脂模制方法,其通过使用夹持机构打开、关闭模制模具来进行树脂模制,该夹持机构包括用于支承一个模具的可动台板和用于支承另一个模具的固定台板,该树脂模制方法的特征在于,
该树脂模制方法包括以下工序:
向开模了的所述模制模具供给工件和树脂;
使与所述可动台板联接的第1模具开闭机构和第2模具开闭机构同步地工作,利用所述第1模具开闭机构进行闭模,直到由所述模制模具以第1合模力夹持所述工件为止;
所述第2模具开闭机构接替所述第1模具开闭机构加压的状态,使所述可动台板工作,夹持所述模制模具直到达到比所述第1合模力大的第2合模力;以及
在维持着以所述第2合模力夹持所述模制模具的最终树脂压力的同时,使所述树脂加热固化。
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