圧縮成形方法
【課題】樹脂厚が薄く樹脂封止エリアが広いワークの成形品質を高める共に、シート樹脂のハンドリングがしやすい圧縮成形方法を提供する。
【解決手段】第１の成形型において台紙１１上に封止樹脂１２を供給してクランプすることにより成形温度より低い第１の温度で加熱して半硬化状態の台紙付シート樹脂１４を形成し、当該台紙付シート樹脂１４を第１の成形型より取り出して冷却用定盤１５によって押圧しながら常温付近まで急冷却する。また、台紙付シート樹脂１４を第２の成形型Ｑへ搬入し、ワーク２０と共にクランプして第１の温度より高い第２の温度で加熱加圧して硬化させて圧縮成形を行なう。
【解決手段】第１の成形型において台紙１１上に封止樹脂１２を供給してクランプすることにより成形温度より低い第１の温度で加熱して半硬化状態の台紙付シート樹脂１４を形成し、当該台紙付シート樹脂１４を第１の成形型より取り出して冷却用定盤１５によって押圧しながら常温付近まで急冷却する。また、台紙付シート樹脂１４を第２の成形型Ｑへ搬入し、ワーク２０と共にクランプして第１の温度より高い第２の温度で加熱加圧して硬化させて圧縮成形を行なう。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂厚が薄く樹脂封止エリアが広いワークを用いて圧縮成形する圧縮成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、大型基板に複数の半導体素子が基板実装された半導体実装基板をワークとしてモールド金型へ搬入し一括して樹脂封止する場合、樹脂の流動により気泡の巻き込みや樹脂路の途中において熱硬化するなどの弊害が少ない、圧縮成形法が好適に用いられる。この場合、封止樹脂として液状樹脂を用いることも可能であるが、液状樹脂は高価であり、しかも供給装置が必要であり、メンテナンスも必要となることから、低コスト化を図る必要がある。一方、キャビティ容量に見合ったシート樹脂を用いる場合、液状樹脂に比べて安価にモールドできる利点はあるが、未充填領域をなくすためある程度の圧力を加えて樹脂封止する必要がある。このため、ワークが損傷するおそれがあり、またシート樹脂が薄くなると割れ易くなるうえに取扱いが難しくなるという課題がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３０７８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シート樹脂を形成する場合、粉砕樹脂や顆粒樹脂を用いて成形温度より低い所定温度で加熱加圧して硬化反応を所定進度で止めた半硬化状態（Ｂステージ）に成形する必要がある。しかしながら、例えば１１０℃では厚さ０．３０ｍｍ、１２０℃では０．２５ｍｍが限界であり、０．２０ｍｍの厚さのシート樹脂を形成することはできない。
【０００５】
また、例えば８０ｍｍ×１５０ｍｍ程度の大型のシート樹脂を成形する場合、シート化が難しい。シートを台紙（金属板，フィルム等）より剥がす際に４０℃では伸びて変形し易く、３０℃で割れ易くなることから、０．３ｍｍ以下のシート樹脂は作れないのが現状である。また、８０ｍｍ×１５０ｍｍ程度の大型のシート樹脂は、０．５ｍｍの厚さであっても搬送が難しい。
【０００６】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、樹脂厚が薄く樹脂封止エリアが広いワークの成形品質を高める共に、シート樹脂のハンドリングがしやすい圧縮成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
即ち、所定の大きさに形成された台紙を第１の成形型へ搬入し、該搬入された台紙上に封止樹脂を供給してクランプすることにより成形温度より低い第１の温度で加熱加圧して半硬化状態で台紙付シート樹脂を形成する工程と、前記台紙付シート樹脂を第１の成形型より取り出して冷却用定盤によって押圧しながら常温まで急冷却する工程と、前記冷却された台紙付シート樹脂を第２の成形型へ搬入し、ワークと共にクランプして前記第１の温度より高い第２の温度で加熱加圧して硬化させて圧縮成形を行なう工程と、を含むことを特徴とする。
また、前記第２の成形型より成形品を取り出して台紙を引き剥がしてクリーニングした後、前記第１の成形型へ搬入されて再利用する工程を含むことを特徴とする。
また、前記第２の成形型へ搬入された台紙付シート樹脂を離隔手段によってキャビティ底面から離間させて熱交換の進行を軽減したままクランプすることを特徴とする。
【０００８】
また、キャビティ凹部を含む金型クランプ面にリリースフィルムが吸着保持された第１の成形型に封止樹脂を供給してクランプすることにより成形温度より低い第１の温度で加熱加圧して半硬化状態でフィルム付シート樹脂を形成する工程と、前記フィルム付シート樹脂が両面をリリースフィルムに覆われたまま第１の成形型より取り出して冷却用定盤によって押圧しながら常温まで急冷却する工程と、前記冷却されたフィルム付シート樹脂のワーク対向面側のリリースフィルムを剥がしたまま第２の成形型へ搬入し、ワークと共にクランプして前記第１の温度より高い第２の温度で加熱加圧して硬化させて圧縮成形を行なう工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、前記第２の成形型において、ワークをクランプする前に上型と下型との間に減圧空間を形成する工程を含むことを特徴とする。
また、前記第２の成形型へ搬入されたフィルム付シート樹脂を離隔手段によってキャビティ底面から離間させて熱交換の進行を軽減したままクランプすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る圧縮成形方法を用いれば、第１の成形型において台紙上に封止樹脂を供給してクランプすることにより成形温度より低い第１の温度で加熱して半硬化状態の台紙付シート樹脂を形成し、当該台紙付シート樹脂を第１の成形型より取り出して冷却用定盤によって押圧しながら常温まで急冷却する。これにより、樹脂厚が薄い０．２ｍｍ以下のシート樹脂であっても、割れたり変形したりすることなく半硬化状態で成形することができる。
また、シート樹脂が台紙上に成形されるため、比較的面積の広いシート樹脂であっても剥離性が良く、搬送する際のハンドリングがし易くなり、金型内の位置決めも容易になる。
よって、台紙付シート樹脂を第２の成形型へ搬入し、ワークと共にクランプして第１の温度より高い第２の温度で加熱加圧して硬化させて圧縮成形を行なうことにより、厚さが薄く面積の広いパッケージの成形品質を向上させることができる。
【００１１】
また、第２の成形型より成形品を取り出して台紙を引き剥がしてクリーニングした後、第１の成形型へ搬入されて再利用することで、台紙を無駄なく利用することができる。
【００１２】
また、キャビティ凹部を含む金型クランプ面にリリースフィルムが吸着保持された第１の成形型に封止樹脂を供給して成形温度より低い第１の温度で加熱加圧して半硬化状態でフィルム付シート樹脂を形成し、冷却用定盤によって押圧しながら常温まで冷却する。これにより、ハンドリングし易いフィルム付シート樹脂を製造することができる。
また、冷却されたフィルム付シート樹脂のワーク対向面側のリリースフィルムを剥がしたまま第２の成形型へ搬入し、ワークと共にクランプして第１の温度より高い第２の温度で加熱加圧して硬化させて圧縮成形を行なう。これにより、台紙付シート樹脂に比べて金型メンテナンスが簡略化することができる。
【００１３】
また、ワークをクランプする前に第２の成形型の上型と下型との間に減圧空間を形成することで、厚さが薄く面積の広いシート樹脂に気泡が混入するのを防いで成形品質の高い圧縮成形を行なうことができる。
また、第２の成形型へ搬入された台紙付シート樹脂やフィルム付シート樹脂を離隔手段によってキャビティ底面から離間させて熱交換の進行を軽減したままクランプすることで、クランプ前に半硬化状態にあるシート樹脂の硬化反応を止めた状態でワークをクランプすることができる。よって、ワークが損傷を受けるおそれもなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１に係る第１の成形型により台紙付シート樹脂の製造工程を示す断面説明図である。
【図２】台紙付シート樹脂の冷却工程を示す説明図である。
【図３】第２の成形型に台紙付シート樹脂及びワークを搬入して圧縮成形する工程を示す断面説明図である。
【図４】実施例２に係る第１の成形型によりフィルム付シート樹脂の製造工程を示す断面説明図、フィルム付シート樹脂の冷却工程を示す説明図、シート樹脂搬送装置の説明図である。
【図５】第２の成形型に台紙付シート樹脂及びワークを搬入して圧縮成形する工程を示す断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る圧縮成形方法の好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。
【実施例１】
【００１６】
圧縮成形方法の一例について図１乃至図３を参照しながら装置構成と共に説明する。
図１は第１の成形型Ｐを示す。図１の右半図において、上型１は、上型ベース２に加圧ブロック３が固定されている。加圧ブロック３にはヒータ４が内蔵されており、加圧ブロック３のクランプ面にはリリースフィルム５が吸着保持されるようになっている。
【００１７】
リリースフィルム５は、モールド金型の加熱温度に耐えられる耐熱性を有するもので、金型面より容易に剥離するものであって、柔軟性、伸展性を有するもの、例えば、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、ＰＥＴ、ＦＥＰフィルム、フッ素含浸ガラスクロス、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニリジン等が好適に用いられる。リリースフィルム５は、長尺状のものをリリースフィルム供給機構（図示せず）により連続してモールド金型へ供給するようになっていても、或いは予め短冊状に切断されたものを用いてもいずれでも良い。
【００１８】
下型６は、中央部上面７ａが凸面となり外周側が段付面７ｂとなるように形成された下型ベース７の外周側段付面７ｂに可動ブロック８がコイルばね９によりフローティング支持されている。下型ベース７の中央部上面７ａと可動ブロック８の内側面に囲まれた空間がキャビティ凹部６ａとして利用される。下型ベース７にはヒータ１０が内蔵されている。
【００１９】
図１の左半図において、第１の成形型Ｐが型開き状態において、パッケージサイズに見合う所定の大きさに形成された台紙１１を下型６のキャビティ凹部６ａへ搬入する。台紙１１は、例えば、少なくとも樹脂積層面にハードクロムめっき又は乾式クロムめっきが施されたステンレス等の鋼板、或いはニッケルめっき、フッソコーティングが施された鋼板、梨地面に形成されたステンレス鋼板などが用いられる。
【００２０】
そして、下型６に搬入された台紙１１上に例えばエポキシ樹脂などの封止樹脂（顆粒樹脂若しくは粉砕樹脂）１２がホッパー１３により供給される。ホッパー１３には、予め１回の樹脂封止に必要な分量の封止樹脂１２が収容されている。このホッパー１３の底部には、スリット孔１３ａが設けられており、該スリット孔１３ａを開閉するスリット付のシャッター１３ｂが底部に重ね合わせて設けられている。このシャッター１３ｂを開閉することでスリット孔１３ａを通過して粒径が揃えられた顆粒樹脂或いはコストダウンのために粉体が混じった粉砕樹脂を封止樹脂１２として台紙１１上に供給するようになっている。
【００２１】
ホッパー１３により台紙１１上に封止樹脂１２が供給された後、図１右半図に示すように型締めを行って可動ブロック８がリリースフィルム５を介して加圧ブロック３とクランプする。このとき、封止樹脂１２に樹脂圧が作用したままヒータ４，１０によって成形温度より低い第１の温度（例えば１１０℃前後）で加熱加圧して半硬化状態（Ｂステージ）で台紙付シート樹脂１４を形成する。これにより、台紙付シート樹脂１４の封止樹脂１２は搬送に必要な程度まで硬化反応が進行した状態となる。なお、例えば顆粒状若しくは粉砕状のエポキシ樹脂では、８０℃〜１２０℃の範囲内で加熱加圧することで例えば厚さ０．２ｍｍ以下のような極めて薄い封止樹脂１２でありながら成形品質を損なわずハンドリングもしやすい好適な半硬化状態の台紙付シート樹脂１４を形成可能である。
【００２２】
次いで、第１の成形型Ｐを型開きして、台紙付シート樹脂１４を第１の成形型Ｐより取り出して図２に示す冷却用定盤１５に搬入する。台紙付シート樹脂１４は、下定盤１５ａに載置されて上定盤１５ｂによってシート樹脂を押圧しながら常温（例えば５℃〜２５℃程度）まで急冷却する。この場合、冷却用定盤１５によって急速に熱が奪われるため、大気中で自然冷却するよりも極めて速く冷却することができ、搬送に必要な程度まで硬化反応を進行させた後における必要以上の硬化の進行を止めることができる。したがって、ここでのゲルタイム（ゲル化して流動性を失い、粘度が急激に増加するまでの時間）の短縮を抑制することで硬化状態を容易に制御することができる。尚、ペルチェ素子などの冷却手段を設けることにより冷却用定盤１５を外気温よりも低い温度に下げて、台紙付シート樹脂１４を外気温よりも低い温度まで冷却することもできる。
また、冷却用定盤１５の上型板面或いは下型板面或いは両方の面に梨地状の模様が形成されていても良く、或いは基板面に実装されたチップやコンデンサー部品などに対応した位置に適度な形状の凹凸を与えて樹脂面にインプリントしてもよい。この場合、冷却用定盤１５の上型板面の凹凸形状が台紙付シート樹脂１４に転写されるため、圧縮成形時の樹脂の流動量が減少し、圧縮成形時の樹脂の流動性をコントロールして品質が安定した製品の成形が可能となる。
【００２３】
このように冷却用定盤１５を用いて急冷却することで熱硬化性樹脂の硬化反応が進みワークとの接着力が不足するのを防ぎ、硬い板状のアセトン不溶物が急激に成長して第２の成形型Ｑにて圧縮成形を行なう際に半導体チップの回路面を損傷したりワイヤーを変形させたりする不具合を回避することができる。
【００２４】
次に、冷却された台紙付シート樹脂１４からリリースフィルム５を剥離する。図３において、リリースフィルム５が剥離された台紙付シート樹脂１４を第２の成形型Ｑへ搬入する。上型１７は、上型ベース１８に上型ブロック１９が固定されている。上型ブロック１９は、クランプ面にワークである半導体実装基板２０を吸着保持するようになっている。また、上型ブロック１９にはヒータ１９ａが内蔵されており、上型ブロック１９を囲むように上型遮蔽ブロック４６が設けられている。尚、半導体実装基板２０は、基板に複数の半導体素子が実装されたものを想定している。半導体実装基板２０は、上型ブロック１９に吸着される場合に限らず、押さえ冶具などによりクランプ面に押さえ込まれるようになっていてもよい。
【００２５】
下型２１は、下型ベース２２に下型ブロック２５が支持されており、該下型ブロック２５にセンターブロック２３が支持され、その周囲に可動ブロック２４がコイルばね２６によりフローティング支持されている。センターブロック２３上面と可動ブロック２４の内側面に囲まれた空間がキャビティ凹部２１ａとして利用される。下型ブロック２５にはヒータ２５ａが内蔵されている。
【００２６】
また、センターブロック２３にはスプリング４４で付勢された複数のピン４５（離隔手段）が内蔵されており、各ピン４５の先端はセンターブロック２３の上面より僅かに（例えば０．５ｍｍ程度）突出している（図３左半図参照）。台紙付シート樹脂１４がキャビティ凹部２１ａに投入されたときに、キャビティ底部と離間させて半硬化状態にあるシート樹脂との接触による直接的な熱交換を防止し、圧縮成形前における硬化反応の進行を抑制することができ、台紙付シート樹脂１４のゲルタイムの短縮を抑制している。なお、例えば厚さ０．２ｍｍ以下のような極めて薄い封止樹脂１２であれば下型ブロック２５からの輻射熱によって十分に昇温は可能である。熱交換によるゲルタイム（ゲル化して流動性を失い、粘度が急激に増加するまでの時間）を遅らせている。各ピン４５は、第２の成形型Ｑがクランプ状態では、台紙１１を通じて作用するクランプ圧によりセンターブロック２３に向けて押し下げられる。
【００２７】
また、下型ベース２２には下型ブロック２５を囲んで下型遮蔽ブロック４７が設けられている。下型遮蔽ブロック４７の上面にはシール材（Ｏリング）４８が設けられている。このシール材４８を上型遮蔽ブロック４６とクランプすることで、第２の成形型Ｑに外部と遮蔽された空間を形成できるようになっている。また、下型遮蔽ブロック４７の一部には、吸引路４９が形成されており、吸引装置Ｓに接続されている。上型遮蔽ブロック４６と下型遮蔽ブロック４６とでシール材４８をクランプした状態で、吸引装置Ｓにより吸引動作を行なうことにより、上型１７と下型２１の遮蔽空間に減圧空間を形成するようになっている。
【００２８】
図３の左半図において、型開きした第２の成形型Ｑの下型２１へ台紙付シート樹脂１４を搬入する。台紙付シート樹脂１４は、台紙１１を底部にしてキャビティ凹部２１ａに収容される。また、上型１７の上型ブロック１９には、半導体実装基板２０が供給され、クランプ面に吸着保持される。
【００２９】
図３の右半図において、第２の成形型Ｑの型締めを行なって、可動ブロック２４が半導体実装基板２０をクランプしながらコイルばね２６が押し縮められて、半導体素子が溶融した封止樹脂１２へ浸漬される。このとき、台紙付シート樹脂１４が半導体実装基板２０と共にクランプされる。次いで、台紙付シート樹脂１４は半導体実装基板２０によって押し下げられ、台紙１１がセンターブロック２３に接触する。この状態において、第１の温度より高く本実施形態における成形温度に相当する第２の温度（例えば１５０℃乃至は１７５℃）で加熱加圧して硬化させて圧縮成形を行なう。
【００３０】
圧縮成形後、第２の成形型Ｑを型開きして、成形品より台紙１１を引き剥がす。台紙１１の樹脂積層面には、前述しためっきやコーティングされた面や梨地面が形成されているので、封止樹脂１２から容易に剥離させることができる。この台紙１１はクリーニングした後、第１の成形型Ｐへ搬入されて再利用される。
【００３１】
以上の圧縮成形方法によれば、第１の成形型Ｐにおいて台紙１１上に封止樹脂１２を供給してクランプすることにより成形温度より低い第１の温度で加熱して半硬化状態の台紙付シート樹脂１４を形成し、当該台紙付シート樹脂１４を第１の成形型Ｐより取り出して冷却用定盤１５によって押圧しながら常温付近まで冷却することで、樹脂厚が薄い０．２ｍｍ以下のシート樹脂であっても、半硬化状態で台紙１１に成形することができる。また、シート樹脂が台紙１１上に成形されるため、面積の広いシート樹脂であっても離型時の損傷が発生せず、搬送する際のハンドリングがし易くなり、金型内の位置決めも容易になる。
また、台紙付シート樹脂１４を第２の成形型Ｑへ搬入し、ワークと共にクランプして第１の温度より高い第２の温度で加熱加圧して硬化させて圧縮成形を行なうことにより、厚さが薄く面積の広いパッケージの成形品質を向上させることができる。
【実施例２】
【００３２】
次に、圧縮成形方法の他例について図４及び図５を参照して装置構成と共に説明する。実施例１と同一部材には、同一番号を付して説明を援用するものとする。
図４（Ａ）は第１の成形型Ｐを示す。図１の右半図において、上型１は、上型ベース２に加圧ブロック３が固定されている。加圧ブロック３にはヒータ４が内蔵されており、加圧ブロック３のクランプ面にはリリースフィルム５ａが吸着保持されるようになっている。
【００３３】
下型６は、中央部が凸面となり外周側が段付面となるように形成された下型ベース７の外周側の段付面７ｂに可動ブロック８がコイルばね９によりフローティング支持されている。下型ベース７の中央部上面７ａと可動ブロック８の内側面に囲まれた空間がキャビティ凹部６ａとして利用される。下型ベース７にはヒータ１０が内蔵されている。
【００３４】
下型６のキャビティ凹部６ａを含む下型クランプ面は、リリースフィルム５ｂが吸着保持されている。可動ブロック８と段付面７ｂとの間にはシール材（Ｏリング）２７が設けられている。このシール材２７によりシールされた可動ブロック８と下型ベース７との隙間より吸着装置Ｒに吸引されてリリースフィルム５ｂがキャビティ凹部６ａに倣って吸着保持されるようになっている。リリースフィルム５ａ，５ｂは、予め短冊状に切断されたものを用いてもよいが、長尺状に連続するフィルムを用いてもよい。この場合には、１回ごとに封止するシート樹脂を成形し搬送するため、短冊状に切断される必要がある。
【００３５】
図４（Ａ）の左半図において、第１の成形型Ｐが型開き状態において、１回分の樹脂封止に必要な封止樹脂（樹脂タブレット、顆粒樹脂若しくは粉砕樹脂、液状樹脂等）１２が図１に示すホッパー１３より下型６に供給される。封止樹脂１２は、下型６のキャビティ凹部６ａを覆うリリースフィルム５ｂ上に供給される。
【００３６】
封止樹脂１２が供給された後、図４（Ａ）右半図に示すように型締めを行って可動ブロック８がリリースフィルム５ａ，５ｂを介して加圧ブロック３とクランプする。このとき、封止樹脂１２に樹脂圧が作用したままヒータ４，１０によって成形温度より低い第１の温度（例えば１２０℃以下の所定温度）で加熱加圧して半硬化状態（Ｂステージ）でフィルム付シート樹脂２８を形成する。
【００３７】
次いで、図４（Ｂ）において、第１の成形型Ｐを型開きして、フィルム付シート樹脂２８を第１の成形型Ｐより取り出して冷却用定盤１５へ搬入する。フィルム付シート樹脂２８は、下定盤１５ｂに載置されて上定盤１５ａによってリリースフィルム５ａ，５ｂを介してシート樹脂を押圧しながら常温まで急冷却する。
【００３８】
次に、図４（Ｃ）において、冷却されたフィルム付シート樹脂２８から上面側のリリースフィルム５ａを剥離して、シート樹脂搬送装置２９によりフィルム付シート樹脂２８を吸着保持したまま、第２の成形型Ｑへ搬入する。フィルム付シート樹脂２８は、シート樹脂搬送装置２９によってリリースフィルム５ａを剥離して露出する樹脂面全体を平坦な吸着面で吸着保持して搬送される。
【００３９】
図５において、第２の成形型Ｑの構成について説明する。上型３０は、上型ベース３１に上型ブロック３２が固定されている。上型ブロック３２は、クランプ面にワークである半導体実装基板２０を吸着保持するようになっている。また、上型ベース３１にはヒータ３１ａが内蔵されており、上型ブロック３２を囲むように上型遮蔽ブロック３３が設けられている。
【００４０】
下型３４は、下型ベース３５に下型ブロック３６が固定されている。この下型ブロック３６は、中央部上面３６ａが平坦面に形成され外周側に段付面３６ｂが形成されている。この段付面３６ｂには可動ブロック３７がコイルばね３８によりフローティング支持されている。下型ベース７の中央部上面３６ａと可動ブロック３７の内側面に囲まれた空間がキャビティ凹部３４ａとして利用される。下型ベース３５にはヒータ３９が内蔵されている。また、可動ブロック３７のクランプ面３７ａには吸引溝３７ｂが形成されておりリリースフィルム５ｂを吸着する吸着装置Ｒに連通している。
【００４１】
また、下型ベース３５には下型ブロック３６を囲んで下型遮蔽ブロック４０が設けられている。下型遮蔽ブロック４０の上面にはシール材（Ｏリング）４１が設けられている。このシール材４１を上型遮蔽ブロック３３とクランプすることで、第２の成形型Ｑに外部と遮蔽された空間を形成できるようになっている。また、下型遮蔽ブロック４０の一部には、吸引路４２が形成されており、吸引装置Ｓに接続されている。上型遮蔽ブロック３３と下型遮蔽ブロック４０とでシール材４１をクランプした状態で、吸引装置Ｓにより吸引動作を行なうことにより、上型３０と下型３４の遮蔽空間に減圧空間を形成するようになっている。
【００４２】
図５の左半図において、型開きした第２の成形型Ｑの下型３４へシート樹脂搬送装置２９によって吸着保持したフィルム付シート樹脂２８を搬入する。フィルム付シート樹脂２８は、リリースフィルム５ｂを底部にしてキャビティ凹部３４ａに収容される。フィルム付シート樹脂２８は、リリースフィルム５ｂが、吸着装置Ｒ（離隔手段）の吸引動作により可動ブロック３７のクランプ面３７ａに吸着保持される。このとき、フィルム付シート樹脂２８はキャビティ凹部３４ａ（キャビティ底部）と離間して保持されており、半硬化状態にあるシート樹脂との熱交換によるゲルタイムの短縮を抑制している。また、上型３０の上型ブロック３２には、半導体実装基板２０が供給され、クランプ面に吸着保持される。尚、下型ブロック３６には、スプリング４４で付勢された複数のピン４５（離隔手段）が内蔵されていてもよい（図３参照）。
【００４３】
図５の右半図において、第２の成形型Ｑの型締めを行なって、先ず上型遮蔽ブロック３３と下型遮蔽ブロック４０とでシール材４１がクランプされ、吸引装置Ｓにより吸引動作を行なうことにより、上型３０と下型３４の遮蔽空間に減圧空間を形成する。次いで、半導体実装基板２０に実装された半導体素子が溶融状態となっている封止樹脂１２へ浸漬されながら、可動ブロック３７がリリースフィルム５ｂを介して半導体実装基板２０をクランプしてコイルばね３８が押し縮められて、半導体素子が溶融した封止樹脂１２へ完全に浸漬されていく。このとき、フィルム付シート樹脂２８が半導体実装基板２０と共にクランプされ、第１の温度より高い第２の温度（例えば粉粒状のモールド用エポキシ樹脂（ＥＭＣ（エポキシモールディングコンパウンド）樹脂で１８０℃）で加熱加圧して硬化させて圧縮成形を行なう。圧縮成形後、第２の成形型Ｑを型開きして、成形品よりリリースフィルム５ｂを引き剥がす。
【００４４】
以上のように、予めリリースフィルム５ａ，５ｂを用いて第１の成形型Ｐにてフィルム付シート樹脂２８を成形し、これを第２の成形型Ｑに搬入して圧縮成形することにより、台紙付シート樹脂と同様の作用効果を奏することができ、台紙付シート樹脂に比べて金型メンテナンスが簡略化することもできる。
また、ワークをクランプする前に第２の成形型Ｑの上型３０と下型３４との間に減圧空間を形成することで、厚さが薄く面積の広いシート樹脂に気泡が混入するのを防いで成形品質の高い圧縮成形を行なうことができる。
【００４５】
なお、上述した実施形態では、粉粒状のモールド樹脂を用いてシート樹脂を形成する例について説明したが本発明はこれに限定されず、液状のエポキシ樹脂を用いることもできる。この場合、液状樹脂の圧縮成形に適した温度が１２０℃〜１５０℃であるため、成形温度よりも十分に低い温度（例えば、７０℃〜９０℃）でシート樹脂を成形し、上述の温度での冷却することで好適な半硬化状態のシート樹脂を形成可能である。また、エポキシ樹脂を用いた成形方法について説明したがシリコーン樹脂を用いてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
Ｐ 第１の成形型
１，１７，３０ 上型
２，１８，３１ 上型ベース
３ 加圧ブロック
４，１０，２５ａ，３１ａ，３９ ヒータ
５，５ａ，５ｂ リリースフィルム
６，２１，３４ 下型
６ａ，２１ａ，３４ａ キャビティ凹部
７，２２，３５ 下型ベース
７ａ，３６ａ 中央部上面
７ｂ，３６ｂ 段付面
８，２４，３７ 可動ブロック
９，２６，３８ コイルばね
１１ 台紙
１２ 封止樹脂
１３ ホッパー
１３ａ スリット孔
１３ｂ シャッター
１４ 台紙付シート樹脂
１５ 冷却用定盤
１５ａ 上定盤
１５ｂ 下定盤
Ｑ 第２の成形型
１９，３２ 上型ブロック
２０ 半導体実装基板
２３ センターブロック
２７，４１，４３，４８ シール材
２８ フィルム付シート樹脂
２９ シート樹脂搬送装置
３３，４６ 上型遮蔽ブロック
２５，３６ 下型ブロック
３７ａ クランプ面
３７ｂ 吸引溝
４０，４７ 下型遮蔽ブロック
４２，４９ 吸引路
４４ スプリング
４５ ピン
Ｒ 吸着装置
Ｓ 吸引装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂厚が薄く樹脂封止エリアが広いワークを用いて圧縮成形する圧縮成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、大型基板に複数の半導体素子が基板実装された半導体実装基板をワークとしてモールド金型へ搬入し一括して樹脂封止する場合、樹脂の流動により気泡の巻き込みや樹脂路の途中において熱硬化するなどの弊害が少ない、圧縮成形法が好適に用いられる。この場合、封止樹脂として液状樹脂を用いることも可能であるが、液状樹脂は高価であり、しかも供給装置が必要であり、メンテナンスも必要となることから、低コスト化を図る必要がある。一方、キャビティ容量に見合ったシート樹脂を用いる場合、液状樹脂に比べて安価にモールドできる利点はあるが、未充填領域をなくすためある程度の圧力を加えて樹脂封止する必要がある。このため、ワークが損傷するおそれがあり、またシート樹脂が薄くなると割れ易くなるうえに取扱いが難しくなるという課題がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３０７８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シート樹脂を形成する場合、粉砕樹脂や顆粒樹脂を用いて成形温度より低い所定温度で加熱加圧して硬化反応を所定進度で止めた半硬化状態（Ｂステージ）に成形する必要がある。しかしながら、例えば１１０℃では厚さ０．３０ｍｍ、１２０℃では０．２５ｍｍが限界であり、０．２０ｍｍの厚さのシート樹脂を形成することはできない。
【０００５】
また、例えば８０ｍｍ×１５０ｍｍ程度の大型のシート樹脂を成形する場合、シート化が難しい。シートを台紙（金属板，フィルム等）より剥がす際に４０℃では伸びて変形し易く、３０℃で割れ易くなることから、０．３ｍｍ以下のシート樹脂は作れないのが現状である。また、８０ｍｍ×１５０ｍｍ程度の大型のシート樹脂は、０．５ｍｍの厚さであっても搬送が難しい。
【０００６】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、樹脂厚が薄く樹脂封止エリアが広いワークの成形品質を高める共に、シート樹脂のハンドリングがしやすい圧縮成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
即ち、所定の大きさに形成された台紙を第１の成形型へ搬入し、該搬入された台紙上に封止樹脂を供給してクランプすることにより成形温度より低い第１の温度で加熱加圧して半硬化状態で台紙付シート樹脂を形成する工程と、前記台紙付シート樹脂を第１の成形型より取り出して冷却用定盤によって押圧しながら常温まで急冷却する工程と、前記冷却された台紙付シート樹脂を第２の成形型へ搬入し、ワークと共にクランプして前記第１の温度より高い第２の温度で加熱加圧して硬化させて圧縮成形を行なう工程と、を含むことを特徴とする。
また、前記第２の成形型より成形品を取り出して台紙を引き剥がしてクリーニングした後、前記第１の成形型へ搬入されて再利用する工程を含むことを特徴とする。
また、前記第２の成形型へ搬入された台紙付シート樹脂を離隔手段によってキャビティ底面から離間させて熱交換の進行を軽減したままクランプすることを特徴とする。
【０００８】
また、キャビティ凹部を含む金型クランプ面にリリースフィルムが吸着保持された第１の成形型に封止樹脂を供給してクランプすることにより成形温度より低い第１の温度で加熱加圧して半硬化状態でフィルム付シート樹脂を形成する工程と、前記フィルム付シート樹脂が両面をリリースフィルムに覆われたまま第１の成形型より取り出して冷却用定盤によって押圧しながら常温まで急冷却する工程と、前記冷却されたフィルム付シート樹脂のワーク対向面側のリリースフィルムを剥がしたまま第２の成形型へ搬入し、ワークと共にクランプして前記第１の温度より高い第２の温度で加熱加圧して硬化させて圧縮成形を行なう工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、前記第２の成形型において、ワークをクランプする前に上型と下型との間に減圧空間を形成する工程を含むことを特徴とする。
また、前記第２の成形型へ搬入されたフィルム付シート樹脂を離隔手段によってキャビティ底面から離間させて熱交換の進行を軽減したままクランプすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る圧縮成形方法を用いれば、第１の成形型において台紙上に封止樹脂を供給してクランプすることにより成形温度より低い第１の温度で加熱して半硬化状態の台紙付シート樹脂を形成し、当該台紙付シート樹脂を第１の成形型より取り出して冷却用定盤によって押圧しながら常温まで急冷却する。これにより、樹脂厚が薄い０．２ｍｍ以下のシート樹脂であっても、割れたり変形したりすることなく半硬化状態で成形することができる。
また、シート樹脂が台紙上に成形されるため、比較的面積の広いシート樹脂であっても剥離性が良く、搬送する際のハンドリングがし易くなり、金型内の位置決めも容易になる。
よって、台紙付シート樹脂を第２の成形型へ搬入し、ワークと共にクランプして第１の温度より高い第２の温度で加熱加圧して硬化させて圧縮成形を行なうことにより、厚さが薄く面積の広いパッケージの成形品質を向上させることができる。
【００１１】
また、第２の成形型より成形品を取り出して台紙を引き剥がしてクリーニングした後、第１の成形型へ搬入されて再利用することで、台紙を無駄なく利用することができる。
【００１２】
また、キャビティ凹部を含む金型クランプ面にリリースフィルムが吸着保持された第１の成形型に封止樹脂を供給して成形温度より低い第１の温度で加熱加圧して半硬化状態でフィルム付シート樹脂を形成し、冷却用定盤によって押圧しながら常温まで冷却する。これにより、ハンドリングし易いフィルム付シート樹脂を製造することができる。
また、冷却されたフィルム付シート樹脂のワーク対向面側のリリースフィルムを剥がしたまま第２の成形型へ搬入し、ワークと共にクランプして第１の温度より高い第２の温度で加熱加圧して硬化させて圧縮成形を行なう。これにより、台紙付シート樹脂に比べて金型メンテナンスが簡略化することができる。
【００１３】
また、ワークをクランプする前に第２の成形型の上型と下型との間に減圧空間を形成することで、厚さが薄く面積の広いシート樹脂に気泡が混入するのを防いで成形品質の高い圧縮成形を行なうことができる。
また、第２の成形型へ搬入された台紙付シート樹脂やフィルム付シート樹脂を離隔手段によってキャビティ底面から離間させて熱交換の進行を軽減したままクランプすることで、クランプ前に半硬化状態にあるシート樹脂の硬化反応を止めた状態でワークをクランプすることができる。よって、ワークが損傷を受けるおそれもなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１に係る第１の成形型により台紙付シート樹脂の製造工程を示す断面説明図である。
【図２】台紙付シート樹脂の冷却工程を示す説明図である。
【図３】第２の成形型に台紙付シート樹脂及びワークを搬入して圧縮成形する工程を示す断面説明図である。
【図４】実施例２に係る第１の成形型によりフィルム付シート樹脂の製造工程を示す断面説明図、フィルム付シート樹脂の冷却工程を示す説明図、シート樹脂搬送装置の説明図である。
【図５】第２の成形型に台紙付シート樹脂及びワークを搬入して圧縮成形する工程を示す断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る圧縮成形方法の好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。
【実施例１】
【００１６】
圧縮成形方法の一例について図１乃至図３を参照しながら装置構成と共に説明する。
図１は第１の成形型Ｐを示す。図１の右半図において、上型１は、上型ベース２に加圧ブロック３が固定されている。加圧ブロック３にはヒータ４が内蔵されており、加圧ブロック３のクランプ面にはリリースフィルム５が吸着保持されるようになっている。
【００１７】
リリースフィルム５は、モールド金型の加熱温度に耐えられる耐熱性を有するもので、金型面より容易に剥離するものであって、柔軟性、伸展性を有するもの、例えば、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、ＰＥＴ、ＦＥＰフィルム、フッ素含浸ガラスクロス、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニリジン等が好適に用いられる。リリースフィルム５は、長尺状のものをリリースフィルム供給機構（図示せず）により連続してモールド金型へ供給するようになっていても、或いは予め短冊状に切断されたものを用いてもいずれでも良い。
【００１８】
下型６は、中央部上面７ａが凸面となり外周側が段付面７ｂとなるように形成された下型ベース７の外周側段付面７ｂに可動ブロック８がコイルばね９によりフローティング支持されている。下型ベース７の中央部上面７ａと可動ブロック８の内側面に囲まれた空間がキャビティ凹部６ａとして利用される。下型ベース７にはヒータ１０が内蔵されている。
【００１９】
図１の左半図において、第１の成形型Ｐが型開き状態において、パッケージサイズに見合う所定の大きさに形成された台紙１１を下型６のキャビティ凹部６ａへ搬入する。台紙１１は、例えば、少なくとも樹脂積層面にハードクロムめっき又は乾式クロムめっきが施されたステンレス等の鋼板、或いはニッケルめっき、フッソコーティングが施された鋼板、梨地面に形成されたステンレス鋼板などが用いられる。
【００２０】
そして、下型６に搬入された台紙１１上に例えばエポキシ樹脂などの封止樹脂（顆粒樹脂若しくは粉砕樹脂）１２がホッパー１３により供給される。ホッパー１３には、予め１回の樹脂封止に必要な分量の封止樹脂１２が収容されている。このホッパー１３の底部には、スリット孔１３ａが設けられており、該スリット孔１３ａを開閉するスリット付のシャッター１３ｂが底部に重ね合わせて設けられている。このシャッター１３ｂを開閉することでスリット孔１３ａを通過して粒径が揃えられた顆粒樹脂或いはコストダウンのために粉体が混じった粉砕樹脂を封止樹脂１２として台紙１１上に供給するようになっている。
【００２１】
ホッパー１３により台紙１１上に封止樹脂１２が供給された後、図１右半図に示すように型締めを行って可動ブロック８がリリースフィルム５を介して加圧ブロック３とクランプする。このとき、封止樹脂１２に樹脂圧が作用したままヒータ４，１０によって成形温度より低い第１の温度（例えば１１０℃前後）で加熱加圧して半硬化状態（Ｂステージ）で台紙付シート樹脂１４を形成する。これにより、台紙付シート樹脂１４の封止樹脂１２は搬送に必要な程度まで硬化反応が進行した状態となる。なお、例えば顆粒状若しくは粉砕状のエポキシ樹脂では、８０℃〜１２０℃の範囲内で加熱加圧することで例えば厚さ０．２ｍｍ以下のような極めて薄い封止樹脂１２でありながら成形品質を損なわずハンドリングもしやすい好適な半硬化状態の台紙付シート樹脂１４を形成可能である。
【００２２】
次いで、第１の成形型Ｐを型開きして、台紙付シート樹脂１４を第１の成形型Ｐより取り出して図２に示す冷却用定盤１５に搬入する。台紙付シート樹脂１４は、下定盤１５ａに載置されて上定盤１５ｂによってシート樹脂を押圧しながら常温（例えば５℃〜２５℃程度）まで急冷却する。この場合、冷却用定盤１５によって急速に熱が奪われるため、大気中で自然冷却するよりも極めて速く冷却することができ、搬送に必要な程度まで硬化反応を進行させた後における必要以上の硬化の進行を止めることができる。したがって、ここでのゲルタイム（ゲル化して流動性を失い、粘度が急激に増加するまでの時間）の短縮を抑制することで硬化状態を容易に制御することができる。尚、ペルチェ素子などの冷却手段を設けることにより冷却用定盤１５を外気温よりも低い温度に下げて、台紙付シート樹脂１４を外気温よりも低い温度まで冷却することもできる。
また、冷却用定盤１５の上型板面或いは下型板面或いは両方の面に梨地状の模様が形成されていても良く、或いは基板面に実装されたチップやコンデンサー部品などに対応した位置に適度な形状の凹凸を与えて樹脂面にインプリントしてもよい。この場合、冷却用定盤１５の上型板面の凹凸形状が台紙付シート樹脂１４に転写されるため、圧縮成形時の樹脂の流動量が減少し、圧縮成形時の樹脂の流動性をコントロールして品質が安定した製品の成形が可能となる。
【００２３】
このように冷却用定盤１５を用いて急冷却することで熱硬化性樹脂の硬化反応が進みワークとの接着力が不足するのを防ぎ、硬い板状のアセトン不溶物が急激に成長して第２の成形型Ｑにて圧縮成形を行なう際に半導体チップの回路面を損傷したりワイヤーを変形させたりする不具合を回避することができる。
【００２４】
次に、冷却された台紙付シート樹脂１４からリリースフィルム５を剥離する。図３において、リリースフィルム５が剥離された台紙付シート樹脂１４を第２の成形型Ｑへ搬入する。上型１７は、上型ベース１８に上型ブロック１９が固定されている。上型ブロック１９は、クランプ面にワークである半導体実装基板２０を吸着保持するようになっている。また、上型ブロック１９にはヒータ１９ａが内蔵されており、上型ブロック１９を囲むように上型遮蔽ブロック４６が設けられている。尚、半導体実装基板２０は、基板に複数の半導体素子が実装されたものを想定している。半導体実装基板２０は、上型ブロック１９に吸着される場合に限らず、押さえ冶具などによりクランプ面に押さえ込まれるようになっていてもよい。
【００２５】
下型２１は、下型ベース２２に下型ブロック２５が支持されており、該下型ブロック２５にセンターブロック２３が支持され、その周囲に可動ブロック２４がコイルばね２６によりフローティング支持されている。センターブロック２３上面と可動ブロック２４の内側面に囲まれた空間がキャビティ凹部２１ａとして利用される。下型ブロック２５にはヒータ２５ａが内蔵されている。
【００２６】
また、センターブロック２３にはスプリング４４で付勢された複数のピン４５（離隔手段）が内蔵されており、各ピン４５の先端はセンターブロック２３の上面より僅かに（例えば０．５ｍｍ程度）突出している（図３左半図参照）。台紙付シート樹脂１４がキャビティ凹部２１ａに投入されたときに、キャビティ底部と離間させて半硬化状態にあるシート樹脂との接触による直接的な熱交換を防止し、圧縮成形前における硬化反応の進行を抑制することができ、台紙付シート樹脂１４のゲルタイムの短縮を抑制している。なお、例えば厚さ０．２ｍｍ以下のような極めて薄い封止樹脂１２であれば下型ブロック２５からの輻射熱によって十分に昇温は可能である。熱交換によるゲルタイム（ゲル化して流動性を失い、粘度が急激に増加するまでの時間）を遅らせている。各ピン４５は、第２の成形型Ｑがクランプ状態では、台紙１１を通じて作用するクランプ圧によりセンターブロック２３に向けて押し下げられる。
【００２７】
また、下型ベース２２には下型ブロック２５を囲んで下型遮蔽ブロック４７が設けられている。下型遮蔽ブロック４７の上面にはシール材（Ｏリング）４８が設けられている。このシール材４８を上型遮蔽ブロック４６とクランプすることで、第２の成形型Ｑに外部と遮蔽された空間を形成できるようになっている。また、下型遮蔽ブロック４７の一部には、吸引路４９が形成されており、吸引装置Ｓに接続されている。上型遮蔽ブロック４６と下型遮蔽ブロック４６とでシール材４８をクランプした状態で、吸引装置Ｓにより吸引動作を行なうことにより、上型１７と下型２１の遮蔽空間に減圧空間を形成するようになっている。
【００２８】
図３の左半図において、型開きした第２の成形型Ｑの下型２１へ台紙付シート樹脂１４を搬入する。台紙付シート樹脂１４は、台紙１１を底部にしてキャビティ凹部２１ａに収容される。また、上型１７の上型ブロック１９には、半導体実装基板２０が供給され、クランプ面に吸着保持される。
【００２９】
図３の右半図において、第２の成形型Ｑの型締めを行なって、可動ブロック２４が半導体実装基板２０をクランプしながらコイルばね２６が押し縮められて、半導体素子が溶融した封止樹脂１２へ浸漬される。このとき、台紙付シート樹脂１４が半導体実装基板２０と共にクランプされる。次いで、台紙付シート樹脂１４は半導体実装基板２０によって押し下げられ、台紙１１がセンターブロック２３に接触する。この状態において、第１の温度より高く本実施形態における成形温度に相当する第２の温度（例えば１５０℃乃至は１７５℃）で加熱加圧して硬化させて圧縮成形を行なう。
【００３０】
圧縮成形後、第２の成形型Ｑを型開きして、成形品より台紙１１を引き剥がす。台紙１１の樹脂積層面には、前述しためっきやコーティングされた面や梨地面が形成されているので、封止樹脂１２から容易に剥離させることができる。この台紙１１はクリーニングした後、第１の成形型Ｐへ搬入されて再利用される。
【００３１】
以上の圧縮成形方法によれば、第１の成形型Ｐにおいて台紙１１上に封止樹脂１２を供給してクランプすることにより成形温度より低い第１の温度で加熱して半硬化状態の台紙付シート樹脂１４を形成し、当該台紙付シート樹脂１４を第１の成形型Ｐより取り出して冷却用定盤１５によって押圧しながら常温付近まで冷却することで、樹脂厚が薄い０．２ｍｍ以下のシート樹脂であっても、半硬化状態で台紙１１に成形することができる。また、シート樹脂が台紙１１上に成形されるため、面積の広いシート樹脂であっても離型時の損傷が発生せず、搬送する際のハンドリングがし易くなり、金型内の位置決めも容易になる。
また、台紙付シート樹脂１４を第２の成形型Ｑへ搬入し、ワークと共にクランプして第１の温度より高い第２の温度で加熱加圧して硬化させて圧縮成形を行なうことにより、厚さが薄く面積の広いパッケージの成形品質を向上させることができる。
【実施例２】
【００３２】
次に、圧縮成形方法の他例について図４及び図５を参照して装置構成と共に説明する。実施例１と同一部材には、同一番号を付して説明を援用するものとする。
図４（Ａ）は第１の成形型Ｐを示す。図１の右半図において、上型１は、上型ベース２に加圧ブロック３が固定されている。加圧ブロック３にはヒータ４が内蔵されており、加圧ブロック３のクランプ面にはリリースフィルム５ａが吸着保持されるようになっている。
【００３３】
下型６は、中央部が凸面となり外周側が段付面となるように形成された下型ベース７の外周側の段付面７ｂに可動ブロック８がコイルばね９によりフローティング支持されている。下型ベース７の中央部上面７ａと可動ブロック８の内側面に囲まれた空間がキャビティ凹部６ａとして利用される。下型ベース７にはヒータ１０が内蔵されている。
【００３４】
下型６のキャビティ凹部６ａを含む下型クランプ面は、リリースフィルム５ｂが吸着保持されている。可動ブロック８と段付面７ｂとの間にはシール材（Ｏリング）２７が設けられている。このシール材２７によりシールされた可動ブロック８と下型ベース７との隙間より吸着装置Ｒに吸引されてリリースフィルム５ｂがキャビティ凹部６ａに倣って吸着保持されるようになっている。リリースフィルム５ａ，５ｂは、予め短冊状に切断されたものを用いてもよいが、長尺状に連続するフィルムを用いてもよい。この場合には、１回ごとに封止するシート樹脂を成形し搬送するため、短冊状に切断される必要がある。
【００３５】
図４（Ａ）の左半図において、第１の成形型Ｐが型開き状態において、１回分の樹脂封止に必要な封止樹脂（樹脂タブレット、顆粒樹脂若しくは粉砕樹脂、液状樹脂等）１２が図１に示すホッパー１３より下型６に供給される。封止樹脂１２は、下型６のキャビティ凹部６ａを覆うリリースフィルム５ｂ上に供給される。
【００３６】
封止樹脂１２が供給された後、図４（Ａ）右半図に示すように型締めを行って可動ブロック８がリリースフィルム５ａ，５ｂを介して加圧ブロック３とクランプする。このとき、封止樹脂１２に樹脂圧が作用したままヒータ４，１０によって成形温度より低い第１の温度（例えば１２０℃以下の所定温度）で加熱加圧して半硬化状態（Ｂステージ）でフィルム付シート樹脂２８を形成する。
【００３７】
次いで、図４（Ｂ）において、第１の成形型Ｐを型開きして、フィルム付シート樹脂２８を第１の成形型Ｐより取り出して冷却用定盤１５へ搬入する。フィルム付シート樹脂２８は、下定盤１５ｂに載置されて上定盤１５ａによってリリースフィルム５ａ，５ｂを介してシート樹脂を押圧しながら常温まで急冷却する。
【００３８】
次に、図４（Ｃ）において、冷却されたフィルム付シート樹脂２８から上面側のリリースフィルム５ａを剥離して、シート樹脂搬送装置２９によりフィルム付シート樹脂２８を吸着保持したまま、第２の成形型Ｑへ搬入する。フィルム付シート樹脂２８は、シート樹脂搬送装置２９によってリリースフィルム５ａを剥離して露出する樹脂面全体を平坦な吸着面で吸着保持して搬送される。
【００３９】
図５において、第２の成形型Ｑの構成について説明する。上型３０は、上型ベース３１に上型ブロック３２が固定されている。上型ブロック３２は、クランプ面にワークである半導体実装基板２０を吸着保持するようになっている。また、上型ベース３１にはヒータ３１ａが内蔵されており、上型ブロック３２を囲むように上型遮蔽ブロック３３が設けられている。
【００４０】
下型３４は、下型ベース３５に下型ブロック３６が固定されている。この下型ブロック３６は、中央部上面３６ａが平坦面に形成され外周側に段付面３６ｂが形成されている。この段付面３６ｂには可動ブロック３７がコイルばね３８によりフローティング支持されている。下型ベース７の中央部上面３６ａと可動ブロック３７の内側面に囲まれた空間がキャビティ凹部３４ａとして利用される。下型ベース３５にはヒータ３９が内蔵されている。また、可動ブロック３７のクランプ面３７ａには吸引溝３７ｂが形成されておりリリースフィルム５ｂを吸着する吸着装置Ｒに連通している。
【００４１】
また、下型ベース３５には下型ブロック３６を囲んで下型遮蔽ブロック４０が設けられている。下型遮蔽ブロック４０の上面にはシール材（Ｏリング）４１が設けられている。このシール材４１を上型遮蔽ブロック３３とクランプすることで、第２の成形型Ｑに外部と遮蔽された空間を形成できるようになっている。また、下型遮蔽ブロック４０の一部には、吸引路４２が形成されており、吸引装置Ｓに接続されている。上型遮蔽ブロック３３と下型遮蔽ブロック４０とでシール材４１をクランプした状態で、吸引装置Ｓにより吸引動作を行なうことにより、上型３０と下型３４の遮蔽空間に減圧空間を形成するようになっている。
【００４２】
図５の左半図において、型開きした第２の成形型Ｑの下型３４へシート樹脂搬送装置２９によって吸着保持したフィルム付シート樹脂２８を搬入する。フィルム付シート樹脂２８は、リリースフィルム５ｂを底部にしてキャビティ凹部３４ａに収容される。フィルム付シート樹脂２８は、リリースフィルム５ｂが、吸着装置Ｒ（離隔手段）の吸引動作により可動ブロック３７のクランプ面３７ａに吸着保持される。このとき、フィルム付シート樹脂２８はキャビティ凹部３４ａ（キャビティ底部）と離間して保持されており、半硬化状態にあるシート樹脂との熱交換によるゲルタイムの短縮を抑制している。また、上型３０の上型ブロック３２には、半導体実装基板２０が供給され、クランプ面に吸着保持される。尚、下型ブロック３６には、スプリング４４で付勢された複数のピン４５（離隔手段）が内蔵されていてもよい（図３参照）。
【００４３】
図５の右半図において、第２の成形型Ｑの型締めを行なって、先ず上型遮蔽ブロック３３と下型遮蔽ブロック４０とでシール材４１がクランプされ、吸引装置Ｓにより吸引動作を行なうことにより、上型３０と下型３４の遮蔽空間に減圧空間を形成する。次いで、半導体実装基板２０に実装された半導体素子が溶融状態となっている封止樹脂１２へ浸漬されながら、可動ブロック３７がリリースフィルム５ｂを介して半導体実装基板２０をクランプしてコイルばね３８が押し縮められて、半導体素子が溶融した封止樹脂１２へ完全に浸漬されていく。このとき、フィルム付シート樹脂２８が半導体実装基板２０と共にクランプされ、第１の温度より高い第２の温度（例えば粉粒状のモールド用エポキシ樹脂（ＥＭＣ（エポキシモールディングコンパウンド）樹脂で１８０℃）で加熱加圧して硬化させて圧縮成形を行なう。圧縮成形後、第２の成形型Ｑを型開きして、成形品よりリリースフィルム５ｂを引き剥がす。
【００４４】
以上のように、予めリリースフィルム５ａ，５ｂを用いて第１の成形型Ｐにてフィルム付シート樹脂２８を成形し、これを第２の成形型Ｑに搬入して圧縮成形することにより、台紙付シート樹脂と同様の作用効果を奏することができ、台紙付シート樹脂に比べて金型メンテナンスが簡略化することもできる。
また、ワークをクランプする前に第２の成形型Ｑの上型３０と下型３４との間に減圧空間を形成することで、厚さが薄く面積の広いシート樹脂に気泡が混入するのを防いで成形品質の高い圧縮成形を行なうことができる。
【００４５】
なお、上述した実施形態では、粉粒状のモールド樹脂を用いてシート樹脂を形成する例について説明したが本発明はこれに限定されず、液状のエポキシ樹脂を用いることもできる。この場合、液状樹脂の圧縮成形に適した温度が１２０℃〜１５０℃であるため、成形温度よりも十分に低い温度（例えば、７０℃〜９０℃）でシート樹脂を成形し、上述の温度での冷却することで好適な半硬化状態のシート樹脂を形成可能である。また、エポキシ樹脂を用いた成形方法について説明したがシリコーン樹脂を用いてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
Ｐ 第１の成形型
１，１７，３０ 上型
２，１８，３１ 上型ベース
３ 加圧ブロック
４，１０，２５ａ，３１ａ，３９ ヒータ
５，５ａ，５ｂ リリースフィルム
６，２１，３４ 下型
６ａ，２１ａ，３４ａ キャビティ凹部
７，２２，３５ 下型ベース
７ａ，３６ａ 中央部上面
７ｂ，３６ｂ 段付面
８，２４，３７ 可動ブロック
９，２６，３８ コイルばね
１１ 台紙
１２ 封止樹脂
１３ ホッパー
１３ａ スリット孔
１３ｂ シャッター
１４ 台紙付シート樹脂
１５ 冷却用定盤
１５ａ 上定盤
１５ｂ 下定盤
Ｑ 第２の成形型
１９，３２ 上型ブロック
２０ 半導体実装基板
２３ センターブロック
２７，４１，４３，４８ シール材
２８ フィルム付シート樹脂
２９ シート樹脂搬送装置
３３，４６ 上型遮蔽ブロック
２５，３６ 下型ブロック
３７ａ クランプ面
３７ｂ 吸引溝
４０，４７ 下型遮蔽ブロック
４２，４９ 吸引路
４４ スプリング
４５ ピン
Ｒ 吸着装置
Ｓ 吸引装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の大きさに形成された台紙を第１の成形型へ搬入し、該搬入された台紙上に封止樹脂を供給してクランプすることにより成形温度より低い第１の温度で加熱加圧して半硬化状態で台紙付シート樹脂を形成する工程と、
前記台紙付シート樹脂を第１の成形型より取り出して冷却用定盤によって押圧しながら常温まで急冷却する工程と、
前記冷却された台紙付シート樹脂を第２の成形型へ搬入し、ワークと共にクランプして前記第１の温度より高い第２の温度で加熱加圧して硬化させて圧縮成形を行なう工程と、を含むことを特徴とする圧縮成形方法。
【請求項２】
前記第２の成形型より成形品を取り出して台紙を引き剥がしてクリーニングした後、前記第１の成形型へ搬入されて再利用する工程を含む請求項１記載の圧縮成形方法。
【請求項３】
前記第２の成形型へ搬入された台紙付シート樹脂を離隔手段によってキャビティ底面から離間させて熱交換の進行を軽減したままクランプする請求項１又は２記載の圧縮成形方法。
【請求項４】
キャビティ凹部を含む金型クランプ面にリリースフィルムが吸着保持された第１の成形型に封止樹脂を供給してクランプすることにより成形温度より低い第１の温度で加熱加圧して半硬化状態でフィルム付シート樹脂を形成する工程と、
前記フィルム付シート樹脂が両面をリリースフィルムに覆われたまま第１の成形型より取り出して冷却用定盤によって押圧しながら常温まで急冷却する工程と、
前記冷却されたフィルム付シート樹脂のワーク対向面側のリリースフィルムを剥がしたまま第２の成形型へ搬入し、ワークと共にクランプして前記第１の温度より高い第２の温度で加熱加圧して硬化させて圧縮成形を行なう工程と、を含むことを特徴とする圧縮成形方法。
【請求項５】
前記第２の成形型において、ワークをクランプする前に上型と下型との間に減圧空間を形成する工程を含むことを特徴とする請求項４記載の圧縮成形方法。
【請求項６】
前記第２の成形型へ搬入されたフィルム付シート樹脂を離隔手段によってキャビティ底面から離間させて熱交換の進行を軽減したままクランプする請求項４又は５記載の圧縮成形方法。
【請求項１】
所定の大きさに形成された台紙を第１の成形型へ搬入し、該搬入された台紙上に封止樹脂を供給してクランプすることにより成形温度より低い第１の温度で加熱加圧して半硬化状態で台紙付シート樹脂を形成する工程と、
前記台紙付シート樹脂を第１の成形型より取り出して冷却用定盤によって押圧しながら常温まで急冷却する工程と、
前記冷却された台紙付シート樹脂を第２の成形型へ搬入し、ワークと共にクランプして前記第１の温度より高い第２の温度で加熱加圧して硬化させて圧縮成形を行なう工程と、を含むことを特徴とする圧縮成形方法。
【請求項２】
前記第２の成形型より成形品を取り出して台紙を引き剥がしてクリーニングした後、前記第１の成形型へ搬入されて再利用する工程を含む請求項１記載の圧縮成形方法。
【請求項３】
前記第２の成形型へ搬入された台紙付シート樹脂を離隔手段によってキャビティ底面から離間させて熱交換の進行を軽減したままクランプする請求項１又は２記載の圧縮成形方法。
【請求項４】
キャビティ凹部を含む金型クランプ面にリリースフィルムが吸着保持された第１の成形型に封止樹脂を供給してクランプすることにより成形温度より低い第１の温度で加熱加圧して半硬化状態でフィルム付シート樹脂を形成する工程と、
前記フィルム付シート樹脂が両面をリリースフィルムに覆われたまま第１の成形型より取り出して冷却用定盤によって押圧しながら常温まで急冷却する工程と、
前記冷却されたフィルム付シート樹脂のワーク対向面側のリリースフィルムを剥がしたまま第２の成形型へ搬入し、ワークと共にクランプして前記第１の温度より高い第２の温度で加熱加圧して硬化させて圧縮成形を行なう工程と、を含むことを特徴とする圧縮成形方法。
【請求項５】
前記第２の成形型において、ワークをクランプする前に上型と下型との間に減圧空間を形成する工程を含むことを特徴とする請求項４記載の圧縮成形方法。
【請求項６】
前記第２の成形型へ搬入されたフィルム付シート樹脂を離隔手段によってキャビティ底面から離間させて熱交換の進行を軽減したままクランプする請求項４又は５記載の圧縮成形方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１７９５０７（Ｐ２０１０−１７９５０７Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３３６７（Ｐ２００９−２３３６７）
【出願日】平成２１年２月４日（２００９．２．４）
【出願人】（０００１４４８２１）アピックヤマダ株式会社 (194)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月４日（２００９．２．４）
【出願人】（０００１４４８２１）アピックヤマダ株式会社 (194)
【Ｆターム（参考）】
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