半導体モールド装置およびその制御方法
【課題】 設備費の節約を図れる一方で、生産性の向上が達成できる半導体モールド装置およびその制御方法を提供する。
【解決手段】 本発明の一連の実施形態によると、半導体モールド装置には、回路の基板に部品を実装する部品実装ユニット、上記の部品が実装された回路基板を搬送する基板搬送ユニット、上記の基板搬送ユニットにより、搬送された回路基板が置かれる金型、上記の金型に樹脂を塗布する樹脂塗布ユニット、上記の回路基板、および樹脂が具備された金型を搬入し、圧着して、成型した後で搬出するプレス、上記の基板搬送ユニット、樹脂塗布ユニット、プレスの順番の移送経路によって移動し、上記の各基板搬送ユニット、樹脂塗布ユニット、プレスの順番に上記の金型を輸送するシャトルが含まれる。
【解決手段】 本発明の一連の実施形態によると、半導体モールド装置には、回路の基板に部品を実装する部品実装ユニット、上記の部品が実装された回路基板を搬送する基板搬送ユニット、上記の基板搬送ユニットにより、搬送された回路基板が置かれる金型、上記の金型に樹脂を塗布する樹脂塗布ユニット、上記の回路基板、および樹脂が具備された金型を搬入し、圧着して、成型した後で搬出するプレス、上記の基板搬送ユニット、樹脂塗布ユニット、プレスの順番の移送経路によって移動し、上記の各基板搬送ユニット、樹脂塗布ユニット、プレスの順番に上記の金型を輸送するシャトルが含まれる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は半導体モールド装置に係り、より詳しくは生産速度が早く、生産コスト、および設備の設置費が節約される半導体モールド装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近頃になり、電子製品に活用が急速に増大しており、それによって半導体の需要も急増している。
【0003】
上記のような半導体は内部の基板に半導体のチップなどが実装されたあと、上記の半導体のチップを外部の環境から安全に保護するために、樹脂モールドでパッケージングをし、保護する。
【0004】
従来の半導体モールド装置は、図1に図示したように、上金型(52)と下金型(54)および中間金型(56)で構成されるプレス(50)と、クランプ(58)と、樹脂塗布ユニット(80)とを含む。
【0005】
まず、図1(a)に図示したように、上記のプレス(50)の上金型(52)と下金型(54)が離隔され、空間を形成した後、離型フィルム(60)が供給される。そして、図1(b)に図示されているように、上記の中間金型(56)に挟まれている離型フィルム(60)が下金型(54)に吸着された後、上記の上金型(52)と下金型(54)の間に半導体のチップが実装された回路基板(70)が引き入れられ、上記のクランプ(58)により、上記の上金型(52)に固定される。そして、樹脂塗布ユニット(80)が上記の上金型(52)と下金型(54)の間に引き入れられ、上記の離型フィルム(60)で覆われている下金型(54)に樹脂(82)を塗布する
【0006】
そして、図1(c)に図示されているように、上記の樹脂(82)の塗布が完了すると、上記の樹脂塗布ユニット(80)が上記のプレス(50)の外部に移動され、上記の上金型(52)が下降しながら、図1(d)に図示されているように、上記の回路基板(70)、および樹脂(82)を圧着、加熱し、樹脂(82)を成型する。
上記の樹脂(82)の成型が完了すると、図1(f)に図示されているように、上記の上金型(52)が上昇し、プレス(50)が開かれた後、成型完了された回路基板(70)が吹き出しされた後、離型フィルム(60)が除去され、パッケージングが完了される。
【0007】
しかし、上記のような従来の半導体モールド装置は次のような問題点がある。
第一に、上記のプレス(50)に上金型(52)、および下金型(54)、中間金型(56)などが一体化されているから、金型の数が多くて、設備の投資費が上昇し、製品の形象が変更される場合、プレス(50)に一体化された各金型を交換するのが難しいという問題点がある。
【0008】
第二に、上記のプレス(50)に回路基板(70)を固定するクランプ(58)、および樹脂(82)を塗布する樹脂塗布ユニット(80)、下金型(54)に離型フィルム(60)を覆わせるためのフィルム供給ユニットなどが一体に形成されるので、プレス(50)の単価が高価になる。
【0009】
第三に、上記のフィルム供給ユニット、および樹脂塗布ユニット(80)が上記の下金型(54)と上金型(52)の間に位置するので、上記の上金型(52)が下金型(54)から離隔される距離が遠くなり、これは上記の上金型(52)が動く距離が長くなり、上金型(52)を動かす駆動部の構成、および設計が複雑になり、これはプレスの単価上昇を引き起こす。
【0010】
第四に、上記のプレス(50)の下金型(54)に離型フィルム(60)を覆わせた後、樹脂(82)を塗布するので、上記のプレス(50)が開放される時間が長くなり、生産性が低下される問題点がある。
【0011】
第五に、金型に問題が発生し、不良が発生したら、金型を交換しなければならないが、上記の金型がプレスに装着されているので、作業が難しく、生産性が低くなる問題点がある。
【0012】
第六に、上記のプレスにはフィルム供給ユニットが具備されているが、フィルム供給ユニットに具備されている離型フィルムが消尽されると追加的に補給しなければならないが、上記のフィルム供給ユニットがプレスの内部に具備されているので、作業がはかどらないし、作業時間がたくさんかかる問題点がある。
【0013】
第七に、プレスが複数ある場合、各プレスにフィルム供給ユニットが具備されるが、フィルムの消費速度がプレスによって違うので、あるフィルム供給ユニットで先にフィルムの消尽がおきてしまうことがあるが、かかる場合、一般的に他のプレスのフィルム供給ユニットも離型フィルムが相当消尽された状態なので、すべてのプレスの作業を中断した後、プレスの離型フィルムをすべて補給している。どころが、この場合、離型フィルム補給作業をプレスごとに個別に行わなければならないので、作業時間が長くなり、生産性を低下させる問題点がある
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
本発明は上記のような問題点を解決するためのもので、本発明は設備費が節約され、生産性が向上される半導体モールド装置、およびその制御方法を提供するのを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0015】
上記のような課題を解決するために、本発明の一連の実施形態によると、回路基板に部品を実装する部品実装ユニット、上記の部品が実装された回路基板を搬送する基板搬送ユニット、上記の基板搬送ユニットにより搬送された回路基板が置かれている金型、上記の金型に樹脂を塗布する樹脂塗布ユニット、上記の回路基板、および樹脂が塗布された金型を搬入し、圧着し、成型した後、搬出するプレス、上記の樹脂塗布ユニット、基板搬送ユニット、プレスを通過できるように形成した輸送経路に沿って移動し、上記の各樹脂塗布ユニット、基板搬送ユニット、プレスを通過するように上記の金型を輸送するシャトルを含めて行われる半導体モールド装置が提供される。
【0016】
そして、上記の金型を離型フィルムで覆うフィルム供給ユニットがさらに具備されることもある。
【0017】
上記のプレスは上記のシャトルから金型が搬入される金型搬入部、上記の金型に具備されている回路基板、および樹脂が圧着され、成型される圧着部、成型完了された上記の金型がシャトルで搬出される金型搬出部を含めて行われることもある。
また、上記のプレスにより、成型が完了された金型から回路基板を分離する基板分離ユニットがさらに含まれて行われることもある。
上記のシャトルは上記のプレスから排出された金型を上記の基板分離ユニットまで移送することになる場合もある。
【0018】
そして、上記の回路基板を供給するローダーがさらに含まれて行われることもある。
また、上記の基板分離ユニットにより、上記の金型と分離された成型が完了された基板を積載するアンローダーが含まれて行われることもある。
【0019】
一方、本発明の違った形態によると、金型に樹脂を塗布する樹脂塗布段階、樹脂が塗布された金型に部品が実装された回路基板を乗せる基板合体段階、上記の基板と樹脂が具備された金型をプレスで搬入させる金型搬入段階、上記のプレスに搬入された金型の基板、および樹脂を圧着して成型する成型段階、成型が完了された基板、および樹脂が盛られている金型を上記のプレスから排出する金型排出段階を含めて行われる半導体モールド装置の制御方法が提供される。
また、上記の金型に樹脂を塗布する前に、金型を離型フィルムで覆うフィルム被覆段階が行われることもある。
【0020】
また、上記のプレスから排出された金型を基板分離ユニットまで移送する、第2移送段階、成機成型が完了された回路基板、および樹脂を上記の金型から分離する基板分離段階をさらに含めて行われることもある。
【発明の効果】
【0021】
本発明の半導体のモールド装置、および制御方法によると次のような効果が得られる。 第一に、金型がプレスの外部から離型フィルム被覆、および樹脂塗布と回路基板合体が行われた状態で、上記のプレスに引き入れられるから、上記のプレスはただ、圧着成型だけで済むので、生産速度が飛躍的に向上される効果がある。
【0022】
第二に、上記の金型を離型フィルムで覆うフィルム供給ユニット、および樹脂塗布ユニットがプレス外部に具備され、プレスが複数具備される場合に各プレスにフィルム供給ユニット、および樹脂塗布ユニットが具備される必要がないから設備の投資費が大幅に節減される効果がある。
【0023】
第三に、プレスにフィルム供給ユニット、および樹脂塗布ユニットを具備する必要がないから、プレスの設計が大幅にシンプルになり、設計の製作、および運用維持が簡単になる効果が得られる
【0024】
第四に、上記のプレスの上金型と下金型の間にフィルム供給ユニット、および樹脂塗布ユニットが引き入れられる必要がないから、上記の上金型が移動する距離を短くすることが出来るから、設計、および製作が簡単になり、上記の上金型を駆動する駆動部がよりシンプルに出来る。
【0025】
第五に、金型がプレスとは別に形成されるので、生産品によって、金型が変更される場合でも、金型だけを別に製作すれば適用可能だから、金型の変更が容易な効果が得られる。
第六、従来は金型がプレスと一体化して具備されているから樹脂の固化が完了した後で、樹脂、および回路基板を吹き出ししたが、本発明による半導体モールド装置は金型がプレスと別々に具備され、プレスによって成型された後、回路基板、および樹脂と一緒に外部に排出されるから、上記の樹脂が完璧に固化される前に排出されるのが可能であり、プレスの成形時間を短縮し、これは生産性を向上させる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】従来の半導体のモールド装置およびモールド過程を示す。
【図2】本発明の実施例による半導体モールド装置の全体的なシステムを示す。
【図3】図2の半導体モールド装置の制御方法の実施例を示すフローチャート。
【図4】図2の金型を示す断面図である。
【図5】図2の金型に離型フィルムが被覆された状態を示す断面図である。
【図6】図5の金型に樹脂が塗布された状態を示す断面図である。
【図7】図6の金型に回路基板が合体された状態を示す断面図である。
【図8】図7の金型がプレスの圧着部に搬入された状態を示す断面図である。
【図9】図8の金型が圧着成型される状態を示す断面図である。
【図10】図9の金型が成型完了され、搬出される状態を示す断面図である。
【図11】図10の金型から成型完了された回路基板、および樹脂が分離される状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、本発明の目的を具体的に実現する本発明の望ましい実施形態を、添付の図面を参考しながら説明する。本実施形態を説明することにおいて、同一構成については同一名称、および同一符号が使用され、これによる追加的な説明は省略する。
【0028】
本発明の一連の実施形態による半導体モールド装置は、図2に示されているように、ローダー(110),基板ステージ(120),部品実装ユニット(130)、および、基板搬送ユニット(140),金型(102),シャトル(200),フィルム供給ユニット(150),樹脂塗布ユニット(160),プレス(170),基板分離ユニット(180),アンローダー(190)を含む。
【0029】
上記のローダー(110)は、回路基板(100)を供給する構成要素である。上記の回路基板(100)は、半導体のチップ、または電子部品が付着される金属基板として、上記のローダー(110)は内部に、上記の回路基板(100)を積載し、必要時、供給する。
【0030】
上記の基板ステージ(120)は上記のローダー(110)から供給された回路基板(100)を乗せる構成要素である。
【0031】
上記の部品実装ユニット(130)は上記の基板ステージ(120)に乗せられた回路基板(100)に半導体のチップなどを実装する構成要素である。上記の部品実装ユニット(130)は内部に半導体などの部品を積載し、ピッカー(図面にはない)などを使用し、半導体のチップ(104)を上記の回路基板(100)に実装する。
【0032】
上記の基板搬送ユニット(140)は上記の部品実装ユニット(130)により、部品の実装が完了された回路基板(100)を上記の基板ステージ(120)から搬送する構成要素である。上記の基板搬送ユニット(140)は上記の回路基板(100)を後述するシャトル(200)で搬送するようになる。
【0033】
従来の金型は、回路基板(100)と樹脂(82)を成型するプレス(50)と一体になされたが、本発明の実施形態による金型(102)は、上記のプレス(170)の外部に別途に具備するように構成される。
【0034】
一方、上記のフィルム供給ユニット(150)は上記の金型(102)を離型フィルム(60)で被覆する構成要素である。上記の離型フィルム(60)は、樹脂(82)と金型(102)とが直接触れるのを遮断して相互の分離をより容易にするための構成要素である。上記の樹脂塗布ユニット(160)は上記の離型フィルム(60)が被覆された金型(102)に樹脂(82)を塗布する構成要素である。
【0035】
そして、上記のプレス(170)は、上記の回路基板(100),および樹脂(82)が具備された金型(102)を搬入し、圧着して、上記の回路基板(100)に樹脂(82)を成型してパッケージングする構成要素である。上記のプレス(170)は上記のシャトル(200)から上記の回路基板(100)、および樹脂(82)が具備された金型(102)を搬入する金型搬入部、(172)上記の金型(102)に具備された回路基板(100)、および樹脂(82)を圧着する圧着部(174)、および成型された金型(102)を上記のシャトル(200)に搬出する金型搬出部(176)を含めて行われる。
【0036】
上記のプレス(170)は、上型(173)と下型(171)で構成されて上記の圧着部(174)を形成する。すなわち、上記の上型(173)が上下に移動しながら、上記の上型(173)と下型(171)の間に位置している金型(102)に具備されている樹脂(82)と回路基板(100)を圧着する。
【0037】
上記のようなプレス(170)は、一つか、それ以上、複数設置されることもある。
一方、上記のシャトル(200)は、上記の金型(102)を移送する構成要素である。上記のシャトル(200)は、上記の上型(102)を積載したまま、移送経路(202)に従って移送しながら、上記の上型(102)がフィルム供給ユニット(150)、樹脂塗布ユニット(160)、基板搬送ユニット(140)、プレス(170)などの作業領域を経るようにする構成要素である。
【0038】
上記のシャトル(200)が移送される移送経路(202)は、上記のプレス(170)が配列されたまわりを巡回するようになっており、上記のシャトル(200)は上記配列されたプレス(170)の数によって適切な数が具備される。
【0039】
一方、上記のシャトル(200)は、上記の上型(102)を上記プレス(170)に移送させながら、金型(102)を予熱したり、また上記のプレス(170)から排出された金型(102)を移送させながら、金型(102)を冷却させる温度調節装置(図面にはない)を具備することができる。
【0040】
上記の基板分離ユニット(180)は、上記のシャトル(200)により運送された金型(102)から成型完了された回路基板(100)を分離して吹き出しする構成要素である。上記の基板分離ユニット(180)により吹き出しされた回路基板(100)は上記のアンローダー(190)に積載され、保管される。
【0041】
以下、本発明の半導体のモールド装置の制御方法の実施形態を図3に図示されているフローチャート(流れ図)を参考にして、説明する。
【0042】
本実施形態による半導体モールド装置の制御方法は、基板搬入段階(S110)、部品実装段階(S112)フィルム被覆段階(S120)、樹脂塗布段階(S122)、基板合体段階(S124),第一移送段階(S210),金型搬入段階(S212),成型段階(S214),金型搬出段階(S216),第二移送段階(S220),基板分離段階(S222)を含めて行われる。
【0043】
上記の基板搬入段階(S110)は、上記のローダー(110)に積載された回路基板(100)が上記の基板ステージ(120)に搬入される段階である。
そして、上記の部品実装段階(S112)は、上記の部品実装ユニット(130)が上記の基板ステージ(120)に搬入された回路基板(100)に半導体のチップ(104)などの部品を実装する段階である。
【0044】
上記の半導体のチップ(104)は、LEDおよびその他の半導体になることもある。
一方、上記の金型(102)は、図4に図示されているのと同じ断面を持ち、上記のシャトル(200)に搭載されている。
【0045】
そして、上記のフィルム被覆段階(S120)は、上記の金型(102)が搭載されているシャトル(200)が上記のフィルム供給ユニット(150)の作業領域に位置し、上記のフィルム供給ユニット(150)が、図5に示されるように、上記の金型(102)を離型フィルム(60)で被覆する段階である。この時に、上記の離型フィルム(60)は、上記の金型(102)の底面に静電気、または音圧によるしわ、膨れ上がりの生じないように密着して被覆するのが望ましい。
【0046】
上記の樹脂塗布段階(S122)は、上記の樹脂塗布ユニット(160)によって、上記の離型フィルム(60)が被覆された金型(102)に樹脂を、図6に図示したように塗布する段階である。
【0047】
また、基板合体段階(S124)は、図7に図示されているように、上記の基板搬送ユニット(140)が部品の実装された回路基板(100)を、上記の基板ステージ(120)から上記の樹脂(82)の塗布された金型(102)に乗せる段階である。この時、上記の回路基板(100)に実装された半導体のチップ(104)が上記の樹脂(82)に浸漬されるようにひっくり返した状態で乗せておくのが望ましい。一方、上記の段階の中で、上記のシャトル(200)は、搭載された金型(102)が上記のフィルム供給ユニット(150),および樹脂塗布ユニット(160)、および基板搬送ユニット(140)の作業領域を経るように移送することができる。もちろん、上記のフィルム供給ユニット(150)と樹脂塗布ユニット(160)、および基板搬送ユニット(140)の作業領域が同一の場合、上記の段階の中で、シャトル(200)の輸送は必要ないこともある。
【0048】
上記の第一移送段階(S210)は、上記の樹脂(82)と回路基板(100)が具備された金型(102)を搭載したシャトル(200)が、上記の配列したプレス(170)の中の金型(102)が搬入されていないプレス(170)まで移送され、上記の金型(102)を上記のプレス(170)の金型搬入部(172)まで移送させる段階である。上記の金型(102)が移送される途中で、温度調節装置(図面にはない)が作動し、上記の金型(102)内部の樹脂(82)を予熱することもある。
【0049】
上記の金型搬入段階(S212)は、図8に図示したように、上記のシャトル(200)に搭載された金型(102)が上記のプレス(170)の金型の搬入部(172)を通じて、上記のプレス(170)の圧着部(174)に搬入される段階である。
【0050】
また、搭載された金型(102)を上記のプレス(170)に搬入させたシャトル(200)は、上記の移送経路(202)を経て上記のプレス(170)の金型搬出部(176)に移動する。
【0051】
上記の成型段階(S214)は、図9に図示されているように、上記のプレス(170)の上型(173)が下降し、上記の圧着部(174)にある金型(102)の回路基板(100)と樹脂(82)を加熱して圧着する段階である。上記の成型段階(S214)の中で上記の樹脂(82)が固化され、上記の回路基板(100)と一体化されるように成型される。
【0052】
上記の成型段階(S214)で回路基板(100)の成型が完了した後は、図10で図示されているように、上記の金型搬出段階(S216)が行われ、上記の金型搬出段階(S216)では上記のプレス(170)の金型(173)が上昇し、離隔され、上記の圧着部(174)で成型が完了された回路基板(100)と樹脂(82)が具備された金型(102)が上記の金型搬出部(176)を通じて、上記のプレス(170)の外部に搬出され、前もって待機していたシャトル(200)に搭載される。
上記の第2移送段階(S220)は上記のプレス(170)から搬出された金型(102)を搭載したシャトル(200)が上記の基板分離ユニット(180)まで移送され、上記の金型(102)を上記の基板分離ユニット(180)に伝達する段階である。
【0053】
また、上記の第2移送段階(S220)で上記の金型(102)が移送される途中で、温度調節装置(図面にはない)が作動し、上記の基板(100)の樹脂(82)を冷却させることができる。
【0054】
そして、上記の基板分離段階(S222)は、上記のシャトル(200)により移送された金型(102)から、成型が完了された回路基板(100)、および樹脂(82)を分離して吹き出しする段階である。成型完了された回路基板(100)、および樹脂(82)を金型(102)から分離した後、上記の樹脂(82)についていた離型フィルム(60)を除去する。
【0055】
そして、上記の基板分離ユニット(180)から吹き出しされ、成型された回路基板(100)は上記のアンローダー(190)に移送され、積載される。上記のアンローダー(190)に積載された回路基板(100)は次の工程を待機することになる。
【0056】
一方、成型完了された回路基板(100)が吹き出しされた金型(102)を搭載したシャトル(200)は、上記のフィルム供給ユニット(150)、および樹脂塗布ユニット(160)の作業領域まで移動してから、前述した段階が繰り返して行われるようになる。
以上のように、本発明による望ましい実施形態を挙げたが、上記、説明された実施形態以外にも、本発明がその趣旨と範囲から逸脱することなく、ほかの特定な形態で具体化されるという事実は当業者には明らかなことである。
従って、上記の実施形態は制限的としてではなく、一つの例として理解されるべきであり、本発明は上記の説明に限られず、特許請求項の範囲に本願されるそのレベル内で種々変形して実施できる。
【符号の説明】
【0057】
100 回路基板;102 金型; 104 半導体のチップ; 110 ローダー;
120 基板ステージ; 130 部品実装ユニット; 140 基板搬送ユニット;
150 フィルム供給ユニット; 160 樹脂塗布ユニット; 170 プレス;
171 下型; 172 金型搬入部; 173 上型; 174 圧着部;
176 金型搬出部; 180 基板分離ユニット; 190 アンローダー;
200 シャトル; 202 移送経路。
【技術分野】
【0001】
本発明は半導体モールド装置に係り、より詳しくは生産速度が早く、生産コスト、および設備の設置費が節約される半導体モールド装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近頃になり、電子製品に活用が急速に増大しており、それによって半導体の需要も急増している。
【0003】
上記のような半導体は内部の基板に半導体のチップなどが実装されたあと、上記の半導体のチップを外部の環境から安全に保護するために、樹脂モールドでパッケージングをし、保護する。
【0004】
従来の半導体モールド装置は、図1に図示したように、上金型(52)と下金型(54)および中間金型(56)で構成されるプレス(50)と、クランプ(58)と、樹脂塗布ユニット(80)とを含む。
【0005】
まず、図1(a)に図示したように、上記のプレス(50)の上金型(52)と下金型(54)が離隔され、空間を形成した後、離型フィルム(60)が供給される。そして、図1(b)に図示されているように、上記の中間金型(56)に挟まれている離型フィルム(60)が下金型(54)に吸着された後、上記の上金型(52)と下金型(54)の間に半導体のチップが実装された回路基板(70)が引き入れられ、上記のクランプ(58)により、上記の上金型(52)に固定される。そして、樹脂塗布ユニット(80)が上記の上金型(52)と下金型(54)の間に引き入れられ、上記の離型フィルム(60)で覆われている下金型(54)に樹脂(82)を塗布する
【0006】
そして、図1(c)に図示されているように、上記の樹脂(82)の塗布が完了すると、上記の樹脂塗布ユニット(80)が上記のプレス(50)の外部に移動され、上記の上金型(52)が下降しながら、図1(d)に図示されているように、上記の回路基板(70)、および樹脂(82)を圧着、加熱し、樹脂(82)を成型する。
上記の樹脂(82)の成型が完了すると、図1(f)に図示されているように、上記の上金型(52)が上昇し、プレス(50)が開かれた後、成型完了された回路基板(70)が吹き出しされた後、離型フィルム(60)が除去され、パッケージングが完了される。
【0007】
しかし、上記のような従来の半導体モールド装置は次のような問題点がある。
第一に、上記のプレス(50)に上金型(52)、および下金型(54)、中間金型(56)などが一体化されているから、金型の数が多くて、設備の投資費が上昇し、製品の形象が変更される場合、プレス(50)に一体化された各金型を交換するのが難しいという問題点がある。
【0008】
第二に、上記のプレス(50)に回路基板(70)を固定するクランプ(58)、および樹脂(82)を塗布する樹脂塗布ユニット(80)、下金型(54)に離型フィルム(60)を覆わせるためのフィルム供給ユニットなどが一体に形成されるので、プレス(50)の単価が高価になる。
【0009】
第三に、上記のフィルム供給ユニット、および樹脂塗布ユニット(80)が上記の下金型(54)と上金型(52)の間に位置するので、上記の上金型(52)が下金型(54)から離隔される距離が遠くなり、これは上記の上金型(52)が動く距離が長くなり、上金型(52)を動かす駆動部の構成、および設計が複雑になり、これはプレスの単価上昇を引き起こす。
【0010】
第四に、上記のプレス(50)の下金型(54)に離型フィルム(60)を覆わせた後、樹脂(82)を塗布するので、上記のプレス(50)が開放される時間が長くなり、生産性が低下される問題点がある。
【0011】
第五に、金型に問題が発生し、不良が発生したら、金型を交換しなければならないが、上記の金型がプレスに装着されているので、作業が難しく、生産性が低くなる問題点がある。
【0012】
第六に、上記のプレスにはフィルム供給ユニットが具備されているが、フィルム供給ユニットに具備されている離型フィルムが消尽されると追加的に補給しなければならないが、上記のフィルム供給ユニットがプレスの内部に具備されているので、作業がはかどらないし、作業時間がたくさんかかる問題点がある。
【0013】
第七に、プレスが複数ある場合、各プレスにフィルム供給ユニットが具備されるが、フィルムの消費速度がプレスによって違うので、あるフィルム供給ユニットで先にフィルムの消尽がおきてしまうことがあるが、かかる場合、一般的に他のプレスのフィルム供給ユニットも離型フィルムが相当消尽された状態なので、すべてのプレスの作業を中断した後、プレスの離型フィルムをすべて補給している。どころが、この場合、離型フィルム補給作業をプレスごとに個別に行わなければならないので、作業時間が長くなり、生産性を低下させる問題点がある
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
本発明は上記のような問題点を解決するためのもので、本発明は設備費が節約され、生産性が向上される半導体モールド装置、およびその制御方法を提供するのを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0015】
上記のような課題を解決するために、本発明の一連の実施形態によると、回路基板に部品を実装する部品実装ユニット、上記の部品が実装された回路基板を搬送する基板搬送ユニット、上記の基板搬送ユニットにより搬送された回路基板が置かれている金型、上記の金型に樹脂を塗布する樹脂塗布ユニット、上記の回路基板、および樹脂が塗布された金型を搬入し、圧着し、成型した後、搬出するプレス、上記の樹脂塗布ユニット、基板搬送ユニット、プレスを通過できるように形成した輸送経路に沿って移動し、上記の各樹脂塗布ユニット、基板搬送ユニット、プレスを通過するように上記の金型を輸送するシャトルを含めて行われる半導体モールド装置が提供される。
【0016】
そして、上記の金型を離型フィルムで覆うフィルム供給ユニットがさらに具備されることもある。
【0017】
上記のプレスは上記のシャトルから金型が搬入される金型搬入部、上記の金型に具備されている回路基板、および樹脂が圧着され、成型される圧着部、成型完了された上記の金型がシャトルで搬出される金型搬出部を含めて行われることもある。
また、上記のプレスにより、成型が完了された金型から回路基板を分離する基板分離ユニットがさらに含まれて行われることもある。
上記のシャトルは上記のプレスから排出された金型を上記の基板分離ユニットまで移送することになる場合もある。
【0018】
そして、上記の回路基板を供給するローダーがさらに含まれて行われることもある。
また、上記の基板分離ユニットにより、上記の金型と分離された成型が完了された基板を積載するアンローダーが含まれて行われることもある。
【0019】
一方、本発明の違った形態によると、金型に樹脂を塗布する樹脂塗布段階、樹脂が塗布された金型に部品が実装された回路基板を乗せる基板合体段階、上記の基板と樹脂が具備された金型をプレスで搬入させる金型搬入段階、上記のプレスに搬入された金型の基板、および樹脂を圧着して成型する成型段階、成型が完了された基板、および樹脂が盛られている金型を上記のプレスから排出する金型排出段階を含めて行われる半導体モールド装置の制御方法が提供される。
また、上記の金型に樹脂を塗布する前に、金型を離型フィルムで覆うフィルム被覆段階が行われることもある。
【0020】
また、上記のプレスから排出された金型を基板分離ユニットまで移送する、第2移送段階、成機成型が完了された回路基板、および樹脂を上記の金型から分離する基板分離段階をさらに含めて行われることもある。
【発明の効果】
【0021】
本発明の半導体のモールド装置、および制御方法によると次のような効果が得られる。 第一に、金型がプレスの外部から離型フィルム被覆、および樹脂塗布と回路基板合体が行われた状態で、上記のプレスに引き入れられるから、上記のプレスはただ、圧着成型だけで済むので、生産速度が飛躍的に向上される効果がある。
【0022】
第二に、上記の金型を離型フィルムで覆うフィルム供給ユニット、および樹脂塗布ユニットがプレス外部に具備され、プレスが複数具備される場合に各プレスにフィルム供給ユニット、および樹脂塗布ユニットが具備される必要がないから設備の投資費が大幅に節減される効果がある。
【0023】
第三に、プレスにフィルム供給ユニット、および樹脂塗布ユニットを具備する必要がないから、プレスの設計が大幅にシンプルになり、設計の製作、および運用維持が簡単になる効果が得られる
【0024】
第四に、上記のプレスの上金型と下金型の間にフィルム供給ユニット、および樹脂塗布ユニットが引き入れられる必要がないから、上記の上金型が移動する距離を短くすることが出来るから、設計、および製作が簡単になり、上記の上金型を駆動する駆動部がよりシンプルに出来る。
【0025】
第五に、金型がプレスとは別に形成されるので、生産品によって、金型が変更される場合でも、金型だけを別に製作すれば適用可能だから、金型の変更が容易な効果が得られる。
第六、従来は金型がプレスと一体化して具備されているから樹脂の固化が完了した後で、樹脂、および回路基板を吹き出ししたが、本発明による半導体モールド装置は金型がプレスと別々に具備され、プレスによって成型された後、回路基板、および樹脂と一緒に外部に排出されるから、上記の樹脂が完璧に固化される前に排出されるのが可能であり、プレスの成形時間を短縮し、これは生産性を向上させる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】従来の半導体のモールド装置およびモールド過程を示す。
【図2】本発明の実施例による半導体モールド装置の全体的なシステムを示す。
【図3】図2の半導体モールド装置の制御方法の実施例を示すフローチャート。
【図4】図2の金型を示す断面図である。
【図5】図2の金型に離型フィルムが被覆された状態を示す断面図である。
【図6】図5の金型に樹脂が塗布された状態を示す断面図である。
【図7】図6の金型に回路基板が合体された状態を示す断面図である。
【図8】図7の金型がプレスの圧着部に搬入された状態を示す断面図である。
【図9】図8の金型が圧着成型される状態を示す断面図である。
【図10】図9の金型が成型完了され、搬出される状態を示す断面図である。
【図11】図10の金型から成型完了された回路基板、および樹脂が分離される状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、本発明の目的を具体的に実現する本発明の望ましい実施形態を、添付の図面を参考しながら説明する。本実施形態を説明することにおいて、同一構成については同一名称、および同一符号が使用され、これによる追加的な説明は省略する。
【0028】
本発明の一連の実施形態による半導体モールド装置は、図2に示されているように、ローダー(110),基板ステージ(120),部品実装ユニット(130)、および、基板搬送ユニット(140),金型(102),シャトル(200),フィルム供給ユニット(150),樹脂塗布ユニット(160),プレス(170),基板分離ユニット(180),アンローダー(190)を含む。
【0029】
上記のローダー(110)は、回路基板(100)を供給する構成要素である。上記の回路基板(100)は、半導体のチップ、または電子部品が付着される金属基板として、上記のローダー(110)は内部に、上記の回路基板(100)を積載し、必要時、供給する。
【0030】
上記の基板ステージ(120)は上記のローダー(110)から供給された回路基板(100)を乗せる構成要素である。
【0031】
上記の部品実装ユニット(130)は上記の基板ステージ(120)に乗せられた回路基板(100)に半導体のチップなどを実装する構成要素である。上記の部品実装ユニット(130)は内部に半導体などの部品を積載し、ピッカー(図面にはない)などを使用し、半導体のチップ(104)を上記の回路基板(100)に実装する。
【0032】
上記の基板搬送ユニット(140)は上記の部品実装ユニット(130)により、部品の実装が完了された回路基板(100)を上記の基板ステージ(120)から搬送する構成要素である。上記の基板搬送ユニット(140)は上記の回路基板(100)を後述するシャトル(200)で搬送するようになる。
【0033】
従来の金型は、回路基板(100)と樹脂(82)を成型するプレス(50)と一体になされたが、本発明の実施形態による金型(102)は、上記のプレス(170)の外部に別途に具備するように構成される。
【0034】
一方、上記のフィルム供給ユニット(150)は上記の金型(102)を離型フィルム(60)で被覆する構成要素である。上記の離型フィルム(60)は、樹脂(82)と金型(102)とが直接触れるのを遮断して相互の分離をより容易にするための構成要素である。上記の樹脂塗布ユニット(160)は上記の離型フィルム(60)が被覆された金型(102)に樹脂(82)を塗布する構成要素である。
【0035】
そして、上記のプレス(170)は、上記の回路基板(100),および樹脂(82)が具備された金型(102)を搬入し、圧着して、上記の回路基板(100)に樹脂(82)を成型してパッケージングする構成要素である。上記のプレス(170)は上記のシャトル(200)から上記の回路基板(100)、および樹脂(82)が具備された金型(102)を搬入する金型搬入部、(172)上記の金型(102)に具備された回路基板(100)、および樹脂(82)を圧着する圧着部(174)、および成型された金型(102)を上記のシャトル(200)に搬出する金型搬出部(176)を含めて行われる。
【0036】
上記のプレス(170)は、上型(173)と下型(171)で構成されて上記の圧着部(174)を形成する。すなわち、上記の上型(173)が上下に移動しながら、上記の上型(173)と下型(171)の間に位置している金型(102)に具備されている樹脂(82)と回路基板(100)を圧着する。
【0037】
上記のようなプレス(170)は、一つか、それ以上、複数設置されることもある。
一方、上記のシャトル(200)は、上記の金型(102)を移送する構成要素である。上記のシャトル(200)は、上記の上型(102)を積載したまま、移送経路(202)に従って移送しながら、上記の上型(102)がフィルム供給ユニット(150)、樹脂塗布ユニット(160)、基板搬送ユニット(140)、プレス(170)などの作業領域を経るようにする構成要素である。
【0038】
上記のシャトル(200)が移送される移送経路(202)は、上記のプレス(170)が配列されたまわりを巡回するようになっており、上記のシャトル(200)は上記配列されたプレス(170)の数によって適切な数が具備される。
【0039】
一方、上記のシャトル(200)は、上記の上型(102)を上記プレス(170)に移送させながら、金型(102)を予熱したり、また上記のプレス(170)から排出された金型(102)を移送させながら、金型(102)を冷却させる温度調節装置(図面にはない)を具備することができる。
【0040】
上記の基板分離ユニット(180)は、上記のシャトル(200)により運送された金型(102)から成型完了された回路基板(100)を分離して吹き出しする構成要素である。上記の基板分離ユニット(180)により吹き出しされた回路基板(100)は上記のアンローダー(190)に積載され、保管される。
【0041】
以下、本発明の半導体のモールド装置の制御方法の実施形態を図3に図示されているフローチャート(流れ図)を参考にして、説明する。
【0042】
本実施形態による半導体モールド装置の制御方法は、基板搬入段階(S110)、部品実装段階(S112)フィルム被覆段階(S120)、樹脂塗布段階(S122)、基板合体段階(S124),第一移送段階(S210),金型搬入段階(S212),成型段階(S214),金型搬出段階(S216),第二移送段階(S220),基板分離段階(S222)を含めて行われる。
【0043】
上記の基板搬入段階(S110)は、上記のローダー(110)に積載された回路基板(100)が上記の基板ステージ(120)に搬入される段階である。
そして、上記の部品実装段階(S112)は、上記の部品実装ユニット(130)が上記の基板ステージ(120)に搬入された回路基板(100)に半導体のチップ(104)などの部品を実装する段階である。
【0044】
上記の半導体のチップ(104)は、LEDおよびその他の半導体になることもある。
一方、上記の金型(102)は、図4に図示されているのと同じ断面を持ち、上記のシャトル(200)に搭載されている。
【0045】
そして、上記のフィルム被覆段階(S120)は、上記の金型(102)が搭載されているシャトル(200)が上記のフィルム供給ユニット(150)の作業領域に位置し、上記のフィルム供給ユニット(150)が、図5に示されるように、上記の金型(102)を離型フィルム(60)で被覆する段階である。この時に、上記の離型フィルム(60)は、上記の金型(102)の底面に静電気、または音圧によるしわ、膨れ上がりの生じないように密着して被覆するのが望ましい。
【0046】
上記の樹脂塗布段階(S122)は、上記の樹脂塗布ユニット(160)によって、上記の離型フィルム(60)が被覆された金型(102)に樹脂を、図6に図示したように塗布する段階である。
【0047】
また、基板合体段階(S124)は、図7に図示されているように、上記の基板搬送ユニット(140)が部品の実装された回路基板(100)を、上記の基板ステージ(120)から上記の樹脂(82)の塗布された金型(102)に乗せる段階である。この時、上記の回路基板(100)に実装された半導体のチップ(104)が上記の樹脂(82)に浸漬されるようにひっくり返した状態で乗せておくのが望ましい。一方、上記の段階の中で、上記のシャトル(200)は、搭載された金型(102)が上記のフィルム供給ユニット(150),および樹脂塗布ユニット(160)、および基板搬送ユニット(140)の作業領域を経るように移送することができる。もちろん、上記のフィルム供給ユニット(150)と樹脂塗布ユニット(160)、および基板搬送ユニット(140)の作業領域が同一の場合、上記の段階の中で、シャトル(200)の輸送は必要ないこともある。
【0048】
上記の第一移送段階(S210)は、上記の樹脂(82)と回路基板(100)が具備された金型(102)を搭載したシャトル(200)が、上記の配列したプレス(170)の中の金型(102)が搬入されていないプレス(170)まで移送され、上記の金型(102)を上記のプレス(170)の金型搬入部(172)まで移送させる段階である。上記の金型(102)が移送される途中で、温度調節装置(図面にはない)が作動し、上記の金型(102)内部の樹脂(82)を予熱することもある。
【0049】
上記の金型搬入段階(S212)は、図8に図示したように、上記のシャトル(200)に搭載された金型(102)が上記のプレス(170)の金型の搬入部(172)を通じて、上記のプレス(170)の圧着部(174)に搬入される段階である。
【0050】
また、搭載された金型(102)を上記のプレス(170)に搬入させたシャトル(200)は、上記の移送経路(202)を経て上記のプレス(170)の金型搬出部(176)に移動する。
【0051】
上記の成型段階(S214)は、図9に図示されているように、上記のプレス(170)の上型(173)が下降し、上記の圧着部(174)にある金型(102)の回路基板(100)と樹脂(82)を加熱して圧着する段階である。上記の成型段階(S214)の中で上記の樹脂(82)が固化され、上記の回路基板(100)と一体化されるように成型される。
【0052】
上記の成型段階(S214)で回路基板(100)の成型が完了した後は、図10で図示されているように、上記の金型搬出段階(S216)が行われ、上記の金型搬出段階(S216)では上記のプレス(170)の金型(173)が上昇し、離隔され、上記の圧着部(174)で成型が完了された回路基板(100)と樹脂(82)が具備された金型(102)が上記の金型搬出部(176)を通じて、上記のプレス(170)の外部に搬出され、前もって待機していたシャトル(200)に搭載される。
上記の第2移送段階(S220)は上記のプレス(170)から搬出された金型(102)を搭載したシャトル(200)が上記の基板分離ユニット(180)まで移送され、上記の金型(102)を上記の基板分離ユニット(180)に伝達する段階である。
【0053】
また、上記の第2移送段階(S220)で上記の金型(102)が移送される途中で、温度調節装置(図面にはない)が作動し、上記の基板(100)の樹脂(82)を冷却させることができる。
【0054】
そして、上記の基板分離段階(S222)は、上記のシャトル(200)により移送された金型(102)から、成型が完了された回路基板(100)、および樹脂(82)を分離して吹き出しする段階である。成型完了された回路基板(100)、および樹脂(82)を金型(102)から分離した後、上記の樹脂(82)についていた離型フィルム(60)を除去する。
【0055】
そして、上記の基板分離ユニット(180)から吹き出しされ、成型された回路基板(100)は上記のアンローダー(190)に移送され、積載される。上記のアンローダー(190)に積載された回路基板(100)は次の工程を待機することになる。
【0056】
一方、成型完了された回路基板(100)が吹き出しされた金型(102)を搭載したシャトル(200)は、上記のフィルム供給ユニット(150)、および樹脂塗布ユニット(160)の作業領域まで移動してから、前述した段階が繰り返して行われるようになる。
以上のように、本発明による望ましい実施形態を挙げたが、上記、説明された実施形態以外にも、本発明がその趣旨と範囲から逸脱することなく、ほかの特定な形態で具体化されるという事実は当業者には明らかなことである。
従って、上記の実施形態は制限的としてではなく、一つの例として理解されるべきであり、本発明は上記の説明に限られず、特許請求項の範囲に本願されるそのレベル内で種々変形して実施できる。
【符号の説明】
【0057】
100 回路基板;102 金型; 104 半導体のチップ; 110 ローダー;
120 基板ステージ; 130 部品実装ユニット; 140 基板搬送ユニット;
150 フィルム供給ユニット; 160 樹脂塗布ユニット; 170 プレス;
171 下型; 172 金型搬入部; 173 上型; 174 圧着部;
176 金型搬出部; 180 基板分離ユニット; 190 アンローダー;
200 シャトル; 202 移送経路。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回路基板に部品を実装する部品実装ユニット;
上記部品が実装された回路基板を搬送する基板搬送ユニット;
上記基板搬送ユニットにより、搬送された回路基板がおかれている金型;
上記金型に樹脂を塗布する樹脂塗布ユニット;
上記回路基板、および樹脂が塗布された金型を搬入しれ、圧着して、成型した後、搬出するプレス;
上記の樹脂塗布ユニット、基板搬送ユニット、プレスを経るように形成される移送経路によって移動し、上記の各樹脂塗布ユニット、基板搬送ユニット、プレスを経るよう上記の金型を輸送するシャトル;
を含めて行われる半導体モールド装置。
【請求項2】
請求項1において
上記の金型を離型フィルムで覆うフィルム供給ユニットがさらに具備されるのを特徴とする半導体モールド装置。
【請求項3】
請求項1に記載の半導体モールド装置において、
上記のプレスは、
上記のシャトルから金型が搬入される金型搬入部;
上記の金型に具備された回路基板および樹脂が圧着されて成型される圧着部;
成型完了された上記の金型がシャトルとして搬出される金型搬出部;
を含めて行われることを特徴とする半導体モールド装置。
【請求項4】
請求項1に記載の半導体モールド装置おいて、
上記のプレスにより、成型が完了された金型から回路基板を分離する基板分離ユニットがさらに含まれる、ことを特徴とする半導体モールド装置。
【請求項5】
請求項4に記載の半導体モールド装置おいて、
上記のシャトルは上記のプレスから排出された金型を上記の基板分離ユニットまで、移送できる、ことを特徴とする半導体モールド装置。
【請求項6】
請求項1に記載の半導体モールド装置おいて、
上記の回路基板を供給するローダーがさらに含まれて行われるのを特徴とする半導体モールド装置。
【請求項7】
請求項4に記載の半導体モールド装置おいて、
上記の基板分離ユニットにより、上記の金型と分離された成型が完了された基板を積載するアンローダーをさらに含めて行われるのを特徴とする半導体モールド装置。
【請求項8】
金型に樹脂を塗布する樹脂塗布段階;
樹脂が塗布された金型に部品が実装された回路基板を載せる基板合体段階;
上記の基板と樹脂が具備されている金型をプレスまで移送させる第1移送段階;
上記の金型をプレスに搬入させる金型搬入段階;
上記のプレスに搬入された金型の基板、および樹脂を圧着し、成型する段階;
成型が完了された基板、および樹脂が盛られている金型を上記のプレスから排出する金型排出段階;
を含む半導体モールド装置の制御方法。
【請求項9】
請求項8に記載の制御方法において、
上記の金型に樹脂を塗布する前に、金型を離型フィルムで覆うフィルム被覆段階が行われることを特徴とする制御方法。
【請求項10】
請求項8に記載の制御方法において、
上記のプレスから排出された金型を基板分離ユニットまで移送する第2移送段階;
成機の成型が完了された回路基板、および、樹脂を上記の金型から分離する基板分離段階;
をさらに含むことを特徴とする制御方法。
【請求項1】
回路基板に部品を実装する部品実装ユニット;
上記部品が実装された回路基板を搬送する基板搬送ユニット;
上記基板搬送ユニットにより、搬送された回路基板がおかれている金型;
上記金型に樹脂を塗布する樹脂塗布ユニット;
上記回路基板、および樹脂が塗布された金型を搬入しれ、圧着して、成型した後、搬出するプレス;
上記の樹脂塗布ユニット、基板搬送ユニット、プレスを経るように形成される移送経路によって移動し、上記の各樹脂塗布ユニット、基板搬送ユニット、プレスを経るよう上記の金型を輸送するシャトル;
を含めて行われる半導体モールド装置。
【請求項2】
請求項1において
上記の金型を離型フィルムで覆うフィルム供給ユニットがさらに具備されるのを特徴とする半導体モールド装置。
【請求項3】
請求項1に記載の半導体モールド装置において、
上記のプレスは、
上記のシャトルから金型が搬入される金型搬入部;
上記の金型に具備された回路基板および樹脂が圧着されて成型される圧着部;
成型完了された上記の金型がシャトルとして搬出される金型搬出部;
を含めて行われることを特徴とする半導体モールド装置。
【請求項4】
請求項1に記載の半導体モールド装置おいて、
上記のプレスにより、成型が完了された金型から回路基板を分離する基板分離ユニットがさらに含まれる、ことを特徴とする半導体モールド装置。
【請求項5】
請求項4に記載の半導体モールド装置おいて、
上記のシャトルは上記のプレスから排出された金型を上記の基板分離ユニットまで、移送できる、ことを特徴とする半導体モールド装置。
【請求項6】
請求項1に記載の半導体モールド装置おいて、
上記の回路基板を供給するローダーがさらに含まれて行われるのを特徴とする半導体モールド装置。
【請求項7】
請求項4に記載の半導体モールド装置おいて、
上記の基板分離ユニットにより、上記の金型と分離された成型が完了された基板を積載するアンローダーをさらに含めて行われるのを特徴とする半導体モールド装置。
【請求項8】
金型に樹脂を塗布する樹脂塗布段階;
樹脂が塗布された金型に部品が実装された回路基板を載せる基板合体段階;
上記の基板と樹脂が具備されている金型をプレスまで移送させる第1移送段階;
上記の金型をプレスに搬入させる金型搬入段階;
上記のプレスに搬入された金型の基板、および樹脂を圧着し、成型する段階;
成型が完了された基板、および樹脂が盛られている金型を上記のプレスから排出する金型排出段階;
を含む半導体モールド装置の制御方法。
【請求項9】
請求項8に記載の制御方法において、
上記の金型に樹脂を塗布する前に、金型を離型フィルムで覆うフィルム被覆段階が行われることを特徴とする制御方法。
【請求項10】
請求項8に記載の制御方法において、
上記のプレスから排出された金型を基板分離ユニットまで移送する第2移送段階;
成機の成型が完了された回路基板、および、樹脂を上記の金型から分離する基板分離段階;
をさらに含むことを特徴とする制御方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2010−263212(P2010−263212A)
【公開日】平成22年11月18日(2010.11.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−103701(P2010−103701)
【出願日】平成22年4月28日(2010.4.28)
【出願人】(510119979)ウリィ・マイクロン・インコーポレーテッド (1)
【出願人】(510119980)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年11月18日(2010.11.18)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年4月28日(2010.4.28)
【出願人】(510119979)ウリィ・マイクロン・インコーポレーテッド (1)
【出願人】(510119980)
【Fターム(参考)】
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