モールド樹脂及び樹脂モールド方法

【課題】シート状のモールド樹脂であって、溶融時間が長くかかることなく、また、樹脂モールドする際に空気溜まりが生じないモールド樹脂及び樹脂モールド方法を提供する。
【解決手段】本発明の樹脂モールド方法は、上型と下型とから構成され、前記下型に樹脂溜まりが形成されているモールド樹脂金型を準備する工程と、前記下型の前記樹脂溜まりに、シート状で、かつ、厚み方向に凹凸が設けられているモールド樹脂１Ａを供給する工程と、前記モールド樹脂を加熱して、溶融する工程と、前記上型によって被成型品を保持し、前記上型で保持したまま、前記樹脂溜まり内の溶融された前記モールド樹脂に前記被成型品を浸漬し、圧縮成型する工程と、を有することを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モールド樹脂及び樹脂モールド方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の小型薄型化の要求に対応するためにＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）型半導体装置が普及している。このような小型薄型化された半導体装置では、半導体チップの搭載や、ワイヤボンディングの精度が高くなる一方、製造コストの低減も重要になっている。
【０００３】
搭載された半導体チップの平面を覆うモールド樹脂の厚さが薄く、かつ長い距離をワイヤボンディングする半導体装置の場合、低コストの細いワイヤを利用するとモールドする際にワイヤが流れ、その結果接触不良が発生するなどの問題があった。
そのため、樹脂モールド方法として、従来から広く利用されていたトランスファモールド方式（金型の側面からモールド樹脂を注入する方式）に代わり、以下に説明するコンプレッションモールド方式（圧縮成型方式）が採用されるようになった。
【０００４】
図９及び図１０は、従来のコンプレッションモールド方式による樹脂モールド方法の一例を示すものである。
まず、図９に示すように、顆粒状のモールド樹脂２１を樹脂カセット２２から計量供給ホッパー２３に投入し、１回のモールド作業に必要な樹脂量を計量し、樹脂搬送トレイ２４に供給する。
次に、図１０に示すように、樹脂搬送トレイ２４をモールド樹脂金型の下型２５に設けられた樹脂溜まり２６の上へ移動し、樹脂搬送トレイ２４に設けられたシャッター２７を開き、顆粒状のモールド樹脂２１を樹脂溜まり２６へ撒布する。
その後、樹脂溜まり２６内に配置された顆粒状のモールド樹脂２１を加熱し、溶融する。
モールド樹脂２１が溶融された後に、図示略の被成型品を図示略のモールド樹脂金型の上型によって保持し、上型を下型２５に向けて降下させることで、樹脂溜まり２６内の溶融されたモールド樹脂２１に被成型品を浸漬し、圧縮成型することで樹脂封止する（特許文献１、２）。
【０００５】
ところで、このような顆粒状のモールド樹脂２１を用いた場合には、モールド樹脂２１を樹脂溜まり２６に供給するまでの搬送プロセスが長く、搬送機器類の設置費用やメンテナンス作業が増大するといった不都合があった。
また、顆粒状のモールド樹脂２１を撒布する際に、樹脂溜まり２６全面に均一に撒布しにくく、樹脂厚が樹脂溜まり２６の位置によってばらついたり、溶融時間の長時間化を招いたりするという不都合もあった。
【０００６】
このような不都合を解決する方法として、図１１に示すように、モールド樹脂３１の形状をシート状にし、吸着治具３２で吸着し、モールド樹脂金型の下型２５の樹脂溜まり２６に搬送する方法が提供されている（特許文献３）。
【０００７】
なお、シートの形状に工夫を凝らす技術として、特許文献４に記載されているような技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１２０８８０号公報
【特許文献２】特開２００８−２２１６２２号公報
【特許文献３】特開２００７−３０７８４３号公報
【特許文献４】特開平３−１１４７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した従来のシート状のモールド樹脂３１を用いた樹脂モールド方法では、溶融時間が長くかかるという問題及び封止樹脂中にボイドが発生するという問題があることを、本願発明者は明らかにした。
【００１０】
すなわち、シート状のモールド樹脂３１は、同一樹脂量の顆粒状のモールド樹脂２１に比べて表面積が小さく、熱吸収性が悪いため、溶融時間が長くかかるという問題があった。
また、図１１に示すように、シート状のモールド樹脂３１を吸着治具３２によって吸着する際、静電気等の影響を受け、２枚目のモールド樹脂３１が１枚目のモールド樹脂３１に張り付いたままになることがある。この結果、図１２に示すように、モールド樹脂３１をモールド樹脂金型の下型２５の樹脂溜まり２６に搬送した際に、位置ずれｍが生じ、隙間３３に空気溜まりができ、封止樹脂中にボイドが発生するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで、本発明は、以下の構成を採用した。
本発明の樹脂モールド方法は、上型と下型とから構成され、前記下型に樹脂溜まりが形成されているモールド樹脂金型を準備する工程と、前記下型の前記樹脂溜まりに、シート状で、かつ、厚み方向に凹凸、貫通孔又は凸条部が設けられているモールド樹脂を１又は２以上供給する工程と、前記モールド樹脂を加熱して、溶融する工程と、前記上型によって被成型品を保持し、前記上型で保持したまま、前記樹脂溜まり内の溶融された前記モールド樹脂に前記被成型品を浸漬し、圧縮成型する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、シート状のモールド樹脂は、厚み方向に凹凸、貫通孔又は凸条部が設けられた構成となっている。この結果、凹凸、貫通孔又は凸条部が設けられていない場合よりも、表面積が増大することとなり、溶融時間の短縮を図ることができる。
また、厚み方向に凹凸が設けられた結果、モールド樹脂を２以上供給する場合、１枚目のモールド樹脂と２枚目のモールド樹脂とが、静電気によって張り付くことがなくなり、モールド樹脂を樹脂溜まりに搬送した際に、位置ずれが生じることを少なくすることができる。
【００１３】
また、厚み方向に貫通孔が設けられた結果、モールド樹脂を樹脂溜まりに搬送した際に、位置ずれが生じて、空気溜まりが発生したとしても、貫通孔を通じて、当該空気を排出することができるので、封止樹脂中にボイドが発生するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態であるモールド樹脂の概略構成を示す平面図で、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ’間断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態である樹脂モールド方法の概略を示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態である樹脂モールド方法の概略を示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の第２の実施形態であるモールド樹脂の概略構成を示す平面図で、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ’間断面図である。
【図５】図５（ａ）は、本発明の第２の実施形態であるモールド樹脂の概略構成を示す平面図で、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＣ−Ｃ’間断面図である。
【図６】図６（ａ）は、本発明の第２の実施形態であるモールド樹脂の概略構成を示す平面図で、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＤ−Ｄ’間断面図である。
【図７】図７（ａ）は、本発明の第３の実施形態であるモールド樹脂の概略構成を示す平面図で、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＥ−Ｅ’間断面図で、図７（ｃ）は、図７（ａ）のＦ−Ｆ’間断面図である。
【図８】図８（ａ）は、本発明の第１の実施形態と第２の実施形態とを組み合わせたモールド樹脂の概略構成を示す平面図で、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＧ−Ｇ’間断面図である。
【図９】図９は、従来の樹脂モールド方法の概略を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、従来の樹脂モールド方法の概略を示す斜視図である
【図１１】図１１は、従来のモールド樹脂を吸着する際の様子を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、従来のモールド樹脂をモールド樹脂金型の下型に供給した際の様子を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態であるモールド樹脂及び樹脂モールド方法について、図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、本発明の第１の実施形態であるモールド樹脂１Ａは、平面視略矩形で所定の厚みを有するシート状の形状をしており、一面１ａに厚み方向に凹部２や凸部３が設けられた構成となっている。すなわち、本実施形態のモールド樹脂１Ａは、厚み方向に凹凸が設けられた構成となっている。
【００１６】
凹部２や凸部３の大きさ、深さ、形状、及び形成方法は特に限定しないが、凹部２ｂや凸部３ｂのように、小さな構成である方が表面積が大きくなるので望ましい。
また、凸部３ａに凹部２ｃを設けたり、凹部２ａに凸部３ｃを設けたりしても構わない。
また、図１では、一面１ａにのみ凹部２や凸部３を設けているが、他面１ｂに設けても構わず、一面１ａと他面１ｂの両面に設けても構わない。
なお、モールド樹脂１の材質としては、被成型品を樹脂モールドすることができるのならばどのようなものでも構わず、従来から知られたものを用いることができる。
【００１７】
次に、図２及び図３を用いて、被成型品として配線基板４を例にして、本実施形態のモールド樹脂１Ａを用いた樹脂モールド方法について説明する。
まず、上型５と下型６とから構成され、下型６に樹脂溜まり７が形成されているモールド樹脂金型を準備する。
上型５は、他面５ｂに配線基板４を保持することができる構成となっている。
下型６は、所定の厚みを有し平面視略矩形の構造をしており、一面６ａに周辺部分を除いた略全面にわたって凹部である樹脂溜まり７が形成された構成となっている。
【００１８】
次に、吸着治具８によって、シート状のモールド樹脂１Ａを吸着させる。吸着治具８としては、モールド樹脂１Ａを吸着することができるのであるのならば、どのようなものであっても構わず、例えば、真空吸着治具を用いることができる。
【００１９】
次に、モールド樹脂１Ａが吸着治具８に吸着された後、吸着治具８をモールド樹脂金型の下型６に設けられた樹脂溜まり７の上へ移動し、吸着治具８の吸着を解くことによって、樹脂溜まり７にモールド樹脂１Ａを供給する。供給するモールド樹脂は、１又は２以上であれば良い。
その後、モールド樹脂金型の下型６を加熱することで、樹脂溜まり７内に配置されたモールド樹脂１Ａを加熱し、溶融する。
【００２０】
モールド樹脂１Ａが溶融された後に、被成型品である配線基板４を封止したい面を下側にして、モールド樹脂金型の上型５の他面５ｂに保持する。その後、配線基板４を上型５で保持したまま、樹脂溜まり７内の溶融されたモールド樹脂１Ａに配線基板４を浸漬する。その状態のまま、モールド樹脂金型の上型５と下型６に、互いに密着する方向に圧力を加え、圧縮成型することで被成型品である配線基板４の一面を樹脂封止する。
以上のようにして、被成型品を樹脂モールドする。
【００２１】
本実施形態では、シート状のモールド樹脂１Ａが、厚み方向に凹凸が設けられた構成となっている。この結果、凹凸が設けられていない場合よりも、表面積が増大することとなり、溶融時間の短縮を図ることができる。
【００２２】
また、厚み方向に凹凸が設けられた結果、１枚目のモールド樹脂１Ａと２枚目のモールド樹脂１Ａとが、静電気によって張り付くことがなくなり、モールド樹脂１Ａを樹脂溜まり７に搬送した際に、位置ずれが生じることを少なくすることができる。
【００２３】
また、樹脂モールドする際に、シート状のモールド樹脂１Ａを用いているので、顆粒状のモールド樹脂と比較して樹脂厚が、樹脂溜まり７の位置によってばらつくということを防ぐことができる。
また、吸着治具８を用いてモールド樹脂１Ａを搬送するので、搬送機器類の設置費用を削減することができ、メンテナンス作業も向上する。
【００２４】
［第２の実施形態］
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、本発明の第２の実施形態のモールド樹脂１Ｂは、平面視略矩形で所定の厚みを有するシート状の形状をしており、厚み方向に貫通孔９が設けられた構成をしている。
貫通孔９はモールド樹脂１Ｂを厚み方向に貫通しているのであれば、どのような大きさ、数、位置であっても構わない。但し、モールド樹脂１Ｂを吸着させる吸着治具が真空吸着治具であるのならば、吸着治具が吸着する吸着部位１０は、空気が漏洩しないように平面状に形成しておくことが好ましい。
なお、本実施形態のモールド樹脂１Ｂを用いた樹脂モールド方法は、第１の実施形態と同様である。
【００２５】
本実施形態では、シート状のモールド樹脂１Ｂが、厚み方向に貫通孔９が設けられた構成となっている。この結果、貫通孔９が設けられていない場合よりも、表面積が増大することとなり、溶融時間の短縮を図ることができる。
【００２６】
また、厚み方向に貫通孔９が設けられた結果、モールド樹脂１Ｂを樹脂溜まり７に搬送した際に、位置ずれが生じて、空気溜まりが発生したとしても、貫通孔９を通じて、当該空気を排出することができるので、封止樹脂中にボイドが発生するのを防止することができる。
また、吸着治具８によってモールド樹脂１Ｂを樹脂溜まり７に供給する際、樹脂溜まり７は温度が高温になっていることがあり、樹脂溜まり７からの放射熱の影響を受けてモールド樹脂１Ｂが、溶けたり反りかえったりし、予定外の位置にモールド樹脂１Ｂが供給されることがある。その結果、空気溜まりが発生したとしても、貫通孔９を通じて、当該空気を排出することができるので、封止樹脂中にボイドが発生するのをより防止することができる。
【００２７】
また、第１の実施形態と同様に、樹脂モールドする際に、シート状のモールド樹脂１Ｂを用いているので、顆粒状のモールド樹脂と比較して樹脂厚が、樹脂溜まり７の位置によってばらつくということを防ぐことができる。
また、吸着治具を用いてモールド樹脂を搬送するので、搬送機器類の設置費用を削減することができ、メンテナンス作業も向上する。
【００２８】
なお、貫通孔９は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように格子状に設けられていても、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すようにハニカム状に設けられていても構わない。
【００２９】
［第３の実施形態］
図７（ａ）、図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示すように、本発明の第３の実施形態であるモールド樹脂１Ｃは、平面視略矩形で所定の厚みを有するシート状の形状をしており、一面１ａの周辺近傍に凸条部１１が周回するように設けられた構成となっている。
なお、本実施形態は、第１の実施形態又は第２の実施形態の変形例であり、同様の部分については説明を省略する。
また、図７においては、モールド樹脂１Ｃの中央近傍は平面状に形成されているが、実際には、第１の実施形態ないし第２の実施形態と同様の構造をしている。具体的には、凹部２や凸部３が設けられたり、貫通孔９が設けられたり、凹部２や凸部３が設けられ、かつ、貫通孔９が設けられたりした構成となっている。
【００３０】
凸条部１１は、吸着治具によってモールド樹脂１Ｃを吸着させた際に、自重で歪まないのであれば、どのような大きさ、高さ及び形状に設計しても構わない。
【００３１】
本実施形態では、モールド樹脂１Ｃの一面１ａに凸条部１１が設けられた結果、凸条部１１が設けられていない場合よりも、表面積が増大することとなり、溶融時間の短縮を図ることができる。また、凸条部１１が設けられた結果、モールド樹脂１Ｃの硬質性が増すこととなる。これにより、モールド樹脂１Ｃの搬送方法として、真空吸着治具を用いる代わりにベルトコンベア等を用いることができるようになる。
【００３２】
なお、凸条部１１の大きさ、高さ及び形状は、上記実施形態に限定されるものではなく、モールド樹脂１Ｃの一面１ａの周辺近傍に二重に周回して設けたり、一面１ａの全面にわたって波型状に設けたりしても構わない。
【００３３】
以上、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は、上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言うまでもない。
例えば、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、第１の実施形態と第２の実施形態とを組み合わせても構わない。その場合は、モールド樹脂１Ｄに設けられた凸部３に貫通孔９を設けたり、凹部２に貫通孔９を設けたりしても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、モールド樹脂に関するものなので、被成型品を樹脂モールドして製造する製造業において幅広く利用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，２１，３１・・・モールド樹脂、２，２ａ，２ｂ，２ｃ・・・凹部、３，３ａ，３ｂ，３ｃ・・・凸部、５・・・モールド樹脂金型の上型、６・・・モールド樹脂金型の下型、７・・・樹脂溜まり、９・・・貫通孔、１１・・・凸条部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状で、かつ、厚み方向に凹凸が設けられていることを特徴とするモールド樹脂。
【請求項２】
一面に凸条部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のモールド樹脂。
【請求項３】
厚み方向に貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のモールド樹脂。
【請求項４】
シート状で、かつ、厚み方向に貫通孔が設けられていることを特徴とするモールド樹脂。
【請求項５】
一面に凸条部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載のモールド樹脂。
【請求項６】
上型と下型とから構成され、前記下型に樹脂溜まりが形成されているモールド樹脂金型を準備する工程と、
前記下型の前記樹脂溜まりに、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のモールド樹脂を１又は２以上供給する工程と、
前記モールド樹脂を加熱して、溶融する工程と、
前記上型によって被成型品を保持し、前記上型で保持したまま、前記樹脂溜まり内の溶融された前記モールド樹脂に前記被成型品を浸漬し、圧縮成型する工程と、を有することを特徴とする樹脂モールド方法。

【図１】