JP7852929B2 - 圧縮成形装置及び圧縮成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、圧縮成形装置及び圧縮成形方法に関する。

基材に電子部品が搭載されたワークを封止樹脂により封止して成形品に加工する樹脂封止装置及び樹脂封止方法の例として、圧縮成形方式によるものが知られている。

圧縮成形方式は、上型と下型とを備えて構成される封止金型に設けられる封止領域（キャビティ）に所定量の封止樹脂を供給すると共に当該封止領域にワークを配置して、上型と下型とでクランプする操作によって樹脂封止する技術である（特許文献１：特開２０１３－４２０１７号公報、特許文献２：特開２０１９－１４５５５０号公報参照）。

特開２０１３－４２０１７号公報 特開２０１９－１４５５５０号公報

圧縮成形方式の場合に、封止金型のキャビティ内に封止樹脂を供給し、キャビティが厚さ方向に可動することで封止樹脂が硬化してワークに樹脂封止がなされるため、金型開時はワークと封止樹脂に垂直方向に空間があっても重なっている必要がある。

一例として、上型にキャビティが設けられた上型キャビティ可動の圧縮成形金型の封止金型内へワーク及び封止樹脂を搬送する方法として、一般的にはワークの上に封止樹脂を載せてワークごと圧縮成形金型に搬入セットする方法が特許文献１に記載されている。

他の例として、下型にキャビティが設けられた下型キャビティ可動の圧縮成形金型の封止金型内へワーク及び封止樹脂を搬送する方法として、主に顆粒樹脂を使用するタイプでは、顆粒樹脂から発生する粉塵による成形不良を減らす目的で、封止金型を挟んで左側より成形前ワークを搬送すると共に成形後のワークを取出し、封止樹脂は封止金型を挟んで右側より供給することが特許文献２に記載されている。この場合、成形前ワークと成形後ワークを速やかに搬送、取出しするには、一つのローダの前端二箇所に第１ハンド（成形前ワークを搬送するハンド）と第２ハンド（成形後ワークを搬送するハンド）を前後に配置させて搬送する方法が特許文献２に記載されている。しかしながら、このような供給方法においては、第１ハンドと第２ハンドとが前後方向に並んで配置されているため、搬送装置が前後方向に大型化してしまうという課題があった。また、封止金型に対して装置の前面側まで搬送装置を進入させるためのスペースを設ける必要があり、圧縮成形装置全体が大型化してしまうという課題があった。また、圧縮成形装置の前面から封止金型までの距離が長くなってしまい、封止金型のメンテナンス性が悪いという課題があった。また、搬送装置の移動距離が増加するため、マシンタイムが延長するという課題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、圧縮成形装置のコンパクト化が可能で、また、封止金型のメンテナンス性の向上が可能で、また、マシンタイムの短縮及び生産性の向上が可能な圧縮成形装置及び圧縮成形方法を提供することを目的とする。

本発明は、一実施形態として以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。

一実施形態に係る圧縮成形装置は、キャビティを有する上型とワーク保持部を有する下型とを備える封止金型を用いて、ワークを封止樹脂により封止して成形品に加工する圧縮成形装置であって、前記ワーク及び前記封止樹脂を前記封止金型内へ搬送する搬送装置を備え、前記搬送装置は、前記ワークを保持するワークハンドと、前記封止樹脂を保持する樹脂ハンドと、を備え、前記ワークハンドは、前記樹脂ハンドが保持する前記封止樹脂の直下の位置で前記ワークを保持する構成であることを要件とする。

上記の実施形態によれば、搬送装置においてワーク及び封止樹脂が上下方向に階層状に保持されるため、搬送装置の前後方向の寸法を抑えることができる。従って、圧縮成形装置をコンパクト化することができる。また、圧縮成形装置の前面から封止金型までの距離が短縮されるため、封止金型のメンテナンス性を向上することができる。また、ワークをワーク保持部に載置した後、搬送装置を移動することなく連続的に封止樹脂をワーク上へ載置できるため、マシンタイムが短縮され、生産性を向上することができる。

また、前記ワークとして、基材に電子部品が搭載された構成を有するワークが用いられ、前記封止樹脂として、全体の形状を前記ワークの形状に対応させた所定形状に形成された板状もしくはブロック状の固形樹脂が用いられることが好ましい。

また、前記ワークハンドは、前記ワークの下面もしくは側面を把持することにより又は上面を吸着することにより前記ワークを保持する第１保持部を有し、前記樹脂ハンドは、前記封止樹脂の下面もしくは側面を把持することにより又は上面を吸着することにより前記ワークを保持する第２保持部を有することが好ましい。

また、前記搬送装置は、前記樹脂ハンドの前記第２保持部における前記封止樹脂の保持位置を前記ワークハンドの前記第１保持部における前記ワークの保持位置に対して相対的に上方及び下方へ移動させる移動装置を有することが好ましい。

また、一実施形態に係る圧縮成形方法は、キャビティを有する上型とワーク保持部を有する下型とを備える封止金型を用いて、ワークを封止樹脂により封止して成形品に加工する圧縮成形方法であって、前記封止樹脂を樹脂ハンドで保持する樹脂保持工程と、前記樹脂保持工程の後に、前記封止樹脂の直下の位置で前記ワークをワークハンドで保持するワーク保持工程と、前記ワーク保持工程の後に、前記下型に設けられた前記ワーク保持部に前記ワークを載置するワーク載置工程と、前記ワーク載置工程の後に、前記ワークの上に前記封止樹脂を載置する樹脂載置工程と、を備えることを要件とする。

本発明によれば、圧縮成形装置のコンパクト化が可能で、また、封止金型のメンテナンス性の向上が可能で、また、マシンタイムの短縮及び生産性の向上が可能となる。

本発明の実施形態に係る圧縮成形装置の例を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る圧縮成形装置のプレス装置の例を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る圧縮成形装置の封止金型の例を示す正面断面図である。 本発明の実施形態に係る圧縮成形方法の説明図である。 図４に続く説明図である。 図５に続く説明図である。 図６に続く説明図である。 図７に続く説明図である。 図８に続く説明図である。 図９に続く説明図である。 図１０に続く説明図である。 図１１に続く説明図である。 図１２に続く説明図である。 図１４Ａは、図１３におけるXIV部の拡大図である。図１４Ｂは、図１４Ａに続く説明図である。 図１４Ｂに続く説明図である。 図１５に続く説明図である。 本発明の実施形態に係る圧縮成形装置及び圧縮成形方法において用いられる封止樹脂の例を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る圧縮成形装置及び圧縮成形方法において用いられる封止樹脂の他の例を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る圧縮成形装置及び圧縮成形方法において用いられる封止樹脂の他の例を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る圧縮成形装置及び圧縮成形方法において用いられる封止樹脂の他の例を示す斜視図である。 比較例に係る圧縮成形装置の例を示す平面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳しく説明する。図１は、本実施形態に係る圧縮成形装置１の例を示す平面図（概略図）である。尚、説明の便宜上、図中において矢印により圧縮成形装置１における左右方向（Ｘ方向）、前後方向（Ｙ方向）、上下方向（Ｚ方向）を示す。また、各実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰返しの説明は省略する場合がある。

本実施形態に係る圧縮成形装置１は、上型２０４及び下型２０６を備える封止金型２０２を用いて、ワーク（被成形品）Ｗの樹脂封止（圧縮成形）を行う装置である。下型２０６に、ワークＷを保持する一又は複数のワーク保持部２０５が設けられる。上型２０４に、ワークＷの形状や個数に応じて一又は複数のキャビティ２０８が設けられる。このキャビティ２０８内にリリースフィルム（以下、単に「フィルム」と称する場合がある）Ｆが吸着保持される。但し、この構成に限定されるものではない。

先ず、封止対象であるワークＷは、基材Ｗａに電子部品Ｗｂが搭載された構成を備えている。より具体的には、基材Ｗａの例として、樹脂基板、セラミックス基板、金属基板、キャリアプレート、リードフレーム、ウェハ等の板状の部材が挙げられる。また、電子部品Ｗｂの例として、半導体チップ、ＭＥＭＳチップ、受動素子、放熱板、導電部材、スペーサ等が挙げられる。尚、基材Ｗａの形状は、長方形状（短冊状）、正方形状、円形状等である。また、一つの基材Ｗａに搭載される電子部品Ｗｂの個数は、一つもしくは複数個（例えば、マトリクス状等）に設定される。

基材Ｗａに電子部品Ｗｂを搭載する方法の例として、ワイヤーボンディング実装、フリップチップ実装等による方法が挙げられる。あるいは、樹脂封止後に成形品Ｗｐから基材（ガラス製や金属製のキャリアプレート）Ｗａを剥離する構成の場合には、熱剥離性を有する粘着テープや紫外線照射により硬化する紫外線硬化性樹脂を用いて電子部品Ｗｂを貼付ける方法もある。

本実施形態においては、封止樹脂Ｒとして、熱硬化性樹脂（例えば、フィラー含有のエポキシ系樹脂等であるが、これに限定されない）であって、全体の形状がワークＷの形状に対応させた所定形状（詳細は後述）を有する固形樹脂が用いられる。通常は、一個で封止必要量（ワークＷ一個当たりの一回分）の「全体」をなすが、数個（例えば二、三個程度）の分割状態で封止必要量の「全体」をなすように構成してもよい。

また、フィルムＦの例として、耐熱性、剥離容易性、柔軟性、伸展性に優れたフィルム材、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン重合体）、ＰＥＴ、ＦＥＰ、フッ素含浸ガラスクロス、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリジン等が好適に用いられる。

続いて、本実施形態に係る圧縮成形装置１の概要について説明する。図１に示すように、圧縮成形装置１は、ワークＷの供給等を行うワーク供給ユニット１００Ａ、封止樹脂Ｒの搬送等を行う樹脂供給ユニット１００Ｂ、ワークＷを樹脂封止して成形品Ｗｐへの加工等を行うプレスユニット１００Ｃ、成形品Ｗｐの収納等を行う収納ユニット１００Ｄを主要構成として備えている。一例として、図１中のＸ方向に沿って、ワーク供給ユニット１００Ａ、樹脂供給ユニット１００Ｂ、プレスユニット１００Ｃ、プレスユニット１００Ｃ、収納ユニット１００Ｄの順に配置されている。但し、上記の構成に限定されるものではなく、ユニット内の機器構成やユニット数（特に、プレスユニット数）、ユニットの配置順等を変更することができる。また、上記以外のユニットを備える構成とすることもできる（いずれも不図示）。

また、圧縮成形装置１は、各ユニットにおける各機構の作動制御等を行う制御部１５０がワーク供給ユニット１００Ａに配置されている（他のユニットに配置される構成としてもよい）。

また、圧縮成形装置１は、各ユニット間を跨いでガイドレール３００が直線状に設けられており、ワークＷ及び封止樹脂Ｒを搬送する搬送装置（第１ローダ）３０２、並びに、成形品Ｗｐを搬送する搬送装置（第２ローダ）３０４が、ガイドレール３００に沿って所定のユニット間を移動可能に設けられている。但し、上記の構成に限定されるものではなく、ワークＷ、封止樹脂Ｒ、及び成形品Ｗｐを搬送する共通の（一つの）搬送装置（ローダ）を備える構成としてもよい（不図示）。尚、本実施形態においては、ワークＷをＸ方向に二枚並べて封止金型２０２内へ搬送するが、図の簡素化等のため、以下、一枚分で説明する。尚、枚数は二枚に限定されない。

ここで、本願発明者は、ワークＷ及び封止樹脂Ｒを搬送する搬送装置の検討を行うべく、比較例に係る圧縮成形装置４００を案出した（図２１参照）。具体的に、圧縮成形装置４００は、第１ハンド（ワークＷを搬送するワークハンド）４１２と第２ハンド（封止樹脂Ｒを搬送する樹脂ハンド）４２２とが前後方向に並んで配置されている搬送装置４０２によって、ワークＷ及び封止樹脂Ｒを封止金型４０１内へ搬送するという構成を備えている。

しかしながら、比較例に係る圧縮成形装置４００は、特許文献２記載の従来の圧縮成形装置と同様に、第１ハンドと第２ハンドとが前後方向に並んで配置されているため、搬送装置が前後方向に大型化してしまうという課題が生じる。また、封止金型に対して圧縮成形装置の前面側まで搬送装置を進入させるための装置前面にスペースを設ける必要があり、圧縮成形装置全体が大型化してしまうという課題が生じる。また、圧縮成形装置の前面から封止金型までの距離が長くなってしまい、封止金型のメンテナンス性が悪いという課題が生じる。

上記の課題を解決すべく、本実施形態に係る搬送装置（第１ローダ）３０２は、以下の構成を備えている。具体的に、第１ローダ３０２は、図１に示すように、圧縮成形装置１内をＸ方向に移動可能なローダ本体部３０２Ａと、当該ローダ本体部３０２Ａに取付けられて圧縮成形装置１内をＹ及びＺ方向に移動可能なローダヘッド３０２Ｂと、を備えている。また、ローダヘッド３０２Ｂは、ワークＷを保持するワークハンド３１２と、封止樹脂Ｒを保持する樹脂ハンド３２２と、を有しており、ワークハンド３１２及び樹脂ハンド３２２は、ローダヘッド３０２Ｂ（具体的には、支持部３１０）に取付けられている。本実施形態において、ワークハンド３１２は、樹脂ハンド３２２が保持する封止樹脂Ｒの直下の位置でワークＷを保持するように配置されている。

これにより、本実施形態に係る圧縮成形装置１は、上記の課題を解決することができる。具体的に、本実施形態に係る圧縮成形装置１は、ローダヘッド３０２ＢにおいてワークＷ及び封止樹脂Ｒを上下方向に階層状に保持することができる。この構成によれば、搬送装置（第１ローダ）３０２の前後方向の寸法を抑えることができる。従って、圧縮成形装置１をコンパクト化することができる。また、圧縮成形装置１の前面から封止金型２０２までの距離が短縮されるため、封止金型２０２のメンテナンス性を向上することができる。

本実施形態において、ワークハンド３１２は、ワークＷを把持する第１保持部（一例として、先端部に保持爪を有するチャック）３１４と、当該チャック３１４をＸ方向に開閉移動させる駆動を行う第１移動装置３１６と、を有している（図４参照）。第１移動装置３１６は、チャック３１４を支持するチャック支持部３１８に設けられている。この構成により、ワークハンド３１２は、ワークＷの下面もしくは側面を把持してワークＷを保持することができる。但し、この構成に限定されるものではなく、チャック３１４を回転移動させる回動軸を備える構成、あるいは水平移動と回転移動とを組合せて移動させる構成等としてもよい（いずれも不図示）。

また、樹脂ハンド３２２は、封止樹脂Ｒの上面を吸着することにより封止樹脂Ｒを保持する第２保持部（吸着機構（吸引装置に連通する吸引孔を有して吸着する構成））３２４と、当該吸着機構３２４を上下（Ｚ方向）に移動させる駆動を行う第２移動装置３２６と、を有している。第２移動装置３２６は、シリンダ機構を備えて構成され、ロッド先端に取付けられるアーム支持部３２７及び当該アーム支持部３２７に支持されるアーム３２８を介して吸着機構３２４と接続されている。この構成により、樹脂ハンド３２２は、吸着機構３２４における封止樹脂Ｒの保持位置をワークハンド３１２のチャック３１４におけるワークＷの保持位置に対して相対的に上方及び下方へ移動することができる。これによれば、吸着機構３２４によって保持された封止樹脂Ｒをワーク保持部２０５に載置されたワークＷ（基材Ｗａ）に当接させた状態で載置することができるため、封止樹脂Ｒの位置ずれを防止することができる。但し、第２移動装置３２６は、この構成に限定されるものではなく、サーボモータとリニアガイド等の組み合わせで吸着機構３２４を上下移動させる構成等としてもよい（不図示）。

尚、ワークハンド３１２の第１保持部を吸着機構とし、樹脂ハンド３２２の第２保持部をチャックとしてもよい。また、共にチャックもしくは吸着機構としてもよい。また、本実施形態においては、樹脂ハンド３２２の第２保持部３２４を、アーム３２８を用いて第１保持部３１４の外側に配置して、さらに第２移動装置３２６で上下動する構成としているが、チャック支持部３１８の中央部に貫通孔を設けて第２保持部３２４に直接第２移動装置３２６を設けてもよい。また、他の公知の保持機構を採用してもよい（いずれも不図示）。

また、ローダヘッド３０２Ｂを上下（Ｚ方向）に移動してワークＷ及び封止樹脂Ｒを搬送する圧縮成形装置１を例に上げたが、チャック３１４を上下（Ｚ方向）に移動してワークＷ及び封止樹脂Ｒを搬送する構成としてもよく、あるいは、その両方を備える構成としてもよい。

（ワーク供給ユニット）
続いて、圧縮成形装置１が備えるワーク供給ユニット１００Ａについて詳しく説明する。

ワーク供給ユニット１００Ａは、複数のワークＷが収納されるワーク供給マガジン１０２を備えている。ここで、ワーク供給マガジン１０２には、公知のスタックマガジン、スリットマガジン等が用いられる。また、ワーク供給ユニット１００Ａは、ワーク供給マガジン１０２からワークＷを第１ローダ３０２に受け渡すワークテーブル１０３を備えている。

尚、ワーク供給ユニット１００Ａは、ワーク供給マガジン１０２から取出されたワークＷが載置されるワークステージ等（不図示）を備える構成としてもよい。

ワークＷは、事前に樹脂供給ユニット１００Ｂ（後述）において封止樹脂Ｒを樹脂ハンド３２２に保持した状態の第１ローダ３０２のワークハンド３１２に保持され、プレスユニット１００Ｃへ搬送されて封止金型２０２の所定位置にセットされる。本実施形態においては、ワークＷは、下型２０６のワーク保持部２０５に載置され、封止樹脂Ｒは、ワーク保持部２０５に載置されたワークＷの上に載置される（工程の詳細については後述する）。

（樹脂供給ユニット）
続いて、圧縮成形装置１が備える樹脂供給ユニット１００Ｂについて詳しく説明する。

樹脂供給ユニット１００Ｂは、封止樹脂Ｒの供給を行う樹脂供給マガジン１２０を備えている。ここで、樹脂供給マガジン１２０には、公知のスタックマガジン、スリットマガジン等が用いられる。また、樹脂供給ユニット１００Ｂは、樹脂供給マガジン１２０から封止樹脂Ｒを第１ローダ３０２に受け渡す樹脂テーブル１２１を備えている。

尚、樹脂供給ユニット１００Ｂは、樹脂供給マガジン１２０から取出された封止樹脂Ｒが載置される樹脂ステージ等（不図示）を備える構成としてもよい。

封止樹脂Ｒは、第１ローダ３０２の樹脂ハンド３２２に保持され、ワーク供給ユニット１００Ａを経由してプレスユニット１００Ｃへ搬送される。本実施形態においては、左端からワーク供給ユニット１００Ａ、樹脂供給ユニット１００Ｂの順に配置しているが、必ずしもこの順に配置する必要はなく、左端から樹脂供給ユニット１００Ｂ、ワーク供給ユニット１００Ａの順でもよい。

（プレスユニット）
続いて、圧縮成形装置１が備えるプレスユニット１００Ｃについて詳しく説明する。

プレスユニット１００Ｃは、開閉される一対の金型（例えば、合金工具鋼からなる複数の金型ブロック、金型プレート、金型ピラー等やその他の部材が組み付けられたもの）を有する封止金型２０２を備えている。また、封止金型２０２を開閉駆動してワークＷを樹脂封止するプレス装置２５０を備えている。一例として、プレス装置２５０を一台備える構成としているが、複数台備える構成としてもよい（不図示）。プレスユニット１００Ｃに設けられるプレス装置２５０の側面図（概略図）を図２に示し、封止金型２０２の正面断面図（概略図）を図３に示す。

ここで、プレス装置２５０は、図２に示すように、一対のプラテン２５４、２５６と、一対のプラテン２５４、２５６が架設される複数のタイバー２５２と、プラテン２５６を可動（昇降）させる駆動装置等を備えて構成されている。具体的に、当該駆動装置は、駆動源（例えば、電動モータ）２６０及び駆動伝達機構（例えば、ボールねじやトグルリンク機構）２６２等を備えて構成されている（但し、これに限定されるものではない）。本実施形態では、鉛直方向において上方側のプラテン２５４を固定プラテン（タイバー２５２に固定されるプラテン）とし、下方側のプラテン２５６を可動プラテン（タイバー２５２に摺動可能に保持されて昇降するプラテン）として設定している。但し、これに限定されるものではなく、上下逆に、すなわち上方側を可動プラテン、下方側を固定プラテンに設定してもよく、あるいは、上方側、下方側共に可動プラテンとして設定してもよい（いずれも不図示）。

一方、封止金型２０２は、図３に示すように、プレス装置２５０における上記一対のプラテン２５４、２５６間に配設される一対の金型として、鉛直方向における上方側の上型２０４と、下方側の下型２０６とを備えている。すなわち、上型２０４が上方側のプラテン（本実施形態では、固定プラテン２５４）に組み付けられ、下型２０６が下方側のプラテン（本実施形態では、可動プラテン２５６）に組み付けられている。この上型２０４と下型２０６とが相互に接近・離反することで型閉じ・型開きが行われる（鉛直方向（上下方向）が型開閉方向となる）。

また、本実施形態においては、一例として、ロール状のフィルムＦを封止金型２０２の内部へ搬送（供給）するフィルム供給機構２１１が設けられている。尚、フィルムＦは、ワークＷの構成に応じ、ロール状に代えて短冊状のものが用いられる場合がある。

次に、封止金型２０２の上型２０４について詳しく説明する。図３に示すように、上型２０４は、上型チェイス２１０と、これに保持されるキャビティ駒２２６、クランパ２２８等を備えている。上型チェイス２１０は、サポートピラー２１２を介してサポートプレート２１４の下面に対して固定されている。上型２０４の下面（下型２０６側の面）にキャビティ２０８が設けられている。

クランパ２２８は、キャビティ駒２２６を囲うように環状に構成されると共に、押動ピン２２２及びクランパバネ（例えば、コイルバネに例示される付勢部材）２２４を介して、サポートプレート２１４の下面に対して離間（フローティング）して上下動可能に組み付けられる（但し、この組み付け構造に限定されるものではない）。このキャビティ駒２２６がキャビティ２０８の奥部（底部）を構成し、クランパ２２８がキャビティ２０８の側部を構成する。尚、一つの上型２０４に設けられるキャビティ２０８の形状や個数は、ワークＷの形状や個数に応じて適宜設定される（一つもしくは複数個）。

また、クランパ２２８下面やクランパ２２８とキャビティ駒２２６との境界部等に、吸引装置に連通する吸引路（孔や溝等）が設けられている（不図示）。これにより、フィルム供給機構２１１から供給されたフィルムＦを、キャビティ２０８の内面を含む金型面２０４ａに吸着させて保持することができる。また、型閉じをして樹脂封止を行う際にキャビティ２０８内の脱気を行うことができる。

また、本実施形態においては、上型２０４を所定温度に加熱する上型加熱機構（不図示）が設けられている。この上型加熱機構は、ヒータ（例えば、電熱線ヒータ）、温度センサ、電源等を備えており、制御部１５０によって加熱の制御が行われる。一例として、ヒータは、上型チェイス２１０に内蔵され、上型２０４全体及びキャビティ２０８内に収容される封止樹脂Ｒに熱を加える構成となっている。当該ヒータによって、上型２０４が所定温度（例えば、１００℃～３００℃）となるように加熱される。

次に、封止金型２０２の下型２０６について詳しく説明する。図３に示すように、下型２０６は、下型チェイス２４０と、これに保持される下プレート２４２等を備えている。

また、本実施形態においては、ワークＷを下プレート２４２の上面における所定位置に保持するワーク保持部２０５が設けられている。このワーク保持部２０５は、一例として、ワークガイドピン（不図示）、及び下プレート２４２を貫通して配設され、吸引装置に連通する吸引路（孔や溝等）を有している（不図示）。具体的には、吸引路の一端が下型２０６の金型面２０６ａに通じ、他端が下型２０６外に配設される吸引装置と接続される。これにより、吸引装置を駆動させて吸引路からワークＷを吸引し、金型面２０６ａ（ここでは、下プレート２４２の上面）にワークＷを吸着させて保持することが可能となる。上記の吸着保持機構に代えて、もしくは吸着保持機構と共に、ワークＷの外周を挟持する保持爪を備える構成としてもよい（不図示）。尚、一つの下型２０６に設けられるワーク保持部２０５の形状や個数は、ワークＷの形状や個数に応じて適宜設定される（一つもしくは複数個）。

また、本実施形態においては、下型２０６を所定温度に加熱する下型加熱機構（不図示）が設けられている。この下型加熱機構は、ヒータ（例えば、電熱線ヒータ）、温度センサ、電源等を備えており、制御部１５０によって加熱の制御が行われる。一例として、ヒータは、下型チェイス２４０に内蔵され、下型２０６全体及びワーク保持部２０５に保持されるワークＷに熱を加える構成となっている。当該ヒータによって、下型２０６が所定温度（例えば、１００℃～３００℃）となるように加熱される。

（収納ユニット）
続いて、圧縮成形装置１が備える収納ユニット１００Ｄについて詳しく説明する。

成形品Ｗｐは、第２ローダ３０４に保持されて封止金型２０２から搬出され、収納ユニット１００Ｄへ搬送される。尚、第２ローダ３０４における成形品Ｗｐの保持機構には、公知の保持機構（例えば、保持爪を有して挟持する構成、吸引装置に連通する吸引孔を有して吸着する構成、等）が用いられる（不図示）。

上記搬送装置の変形例として、Ｘ及びＹ方向に移動する第２ローダ３０４に代えて、Ｘ方向に移動してユニット間の搬送を行う搬送装置（ローダ）と、Ｙ方向に移動して封止金型２０２からの搬出を行う搬送装置（ローダ）とを別個に備える構成としてもよい（不図示）。

収納ユニット１００Ｄは、複数の成形品Ｗｐが収納される収納マガジン１０４を備えている。ここで、収納マガジン１０４には、公知のスタックマガジン、スリットマガジン等が用いられる。尚、第２ローダ３０４によって搬送された成形品Ｗｐを一旦載置する成形品テーブル１０５（整列部）を備えているが、省略した構成とすることもできる。

尚、収納ユニット１００Ｄは、プレスユニット１００Ｃから搬送された成形品Ｗｐが載置される成形品ステージ等（不図示）を備える構成としてもよい。

（樹脂封止動作）
続いて、上記圧縮成形装置１を用いて実施される本実施形態に係る圧縮成形方法の工程について説明する。ここで、図４～図１６は、各工程の説明図であって、図３と同方向の正面断面図として図示する。

先ず、準備工程として、上型加熱機構により上型２０４を所定温度（例えば、１００℃～３００℃）に調整して加熱する加熱工程（上型加熱工程）を実施する。また、下型加熱機構により下型２０６を所定温度（例えば、１００℃～３００℃）に調整して加熱する加熱工程（下型加熱工程）を実施する。また、フィルム供給機構２１１を作動させて新しいフィルムＦを供給して、上型２０４におけるキャビティ２０８の内面を含む金型面２０４ａの所定領域を覆うように吸着させるフィルム供給工程（上型フィルム供給工程）を実施する。

次いで、第１ローダ３０２の樹脂ハンド３２２に封止樹脂Ｒを保持する樹脂保持工程を実施する。具体的には、第１ローダ３０２を樹脂供給ユニット１００Ｂへ移動し、ローダヘッド３０２Ｂを樹脂供給マガジン１２０から供給された封止樹脂Ｒが載置された樹脂テーブル１２１の上方へ移動する（図４参照）。次いで、ローダヘッド３０２Ｂを下降し、第２移動装置３２６を作動（下動）させて吸着機構３２４を封止樹脂Ｒの上面に当接するまで下降し、封止樹脂Ｒを保持（吸着）する（図５参照）。次いで、第２移動装置３２６を作動（上動）させて吸着機構３２４を上昇し、ローダヘッド３０２Ｂを上昇する（図６参照）。

樹脂保持工程の後に、第１ローダ３０２のワークハンド３１２にワークＷを保持するワーク保持工程を実施する。具体的には、封止樹脂Ｒを樹脂ハンド３２２に保持した状態の第１ローダ３０２をワーク供給ユニット１００Ａへ移動し、ローダヘッド３０２Ｂをワーク供給マガジン１０２から供給されたワークＷが載置されたワークテーブル１０３の上方へ移動する（図７参照）。次いで、ローダヘッド３０２Ｂを下降し、第１移動装置３１６を作動させてチャック３１４をワークＷに接近させ、ワークＷを封止樹脂Ｒの直下の位置で保持（把持）する（図８参照）。次いで、ローダヘッド３０２Ｂを上昇する（図９参照）。

ワーク保持工程の後に、下型２０６のワーク保持部２０５にワークＷを載置するワーク載置工程を実施する。具体的には、ワークＷ及び封止樹脂Ｒを保持した状態の第１ローダ３０２をプレスユニット１００Ｃへ移動し、ローダヘッド３０２Ｂを下型２０６のワーク保持部２０５の上方へ移動する（図１０参照）。次いで、ローダヘッド３０２Ｂを下降し、第１移動装置３１６を作動させてチャック３１４をワークＷから離反させ、ワーク保持部２０５にワークＷを載置（保持）する（図１１参照）。

ワーク載置工程の後に、ワーク保持部２０５に載置したワークＷの上に封止樹脂Ｒを載置する樹脂載置工程を実施する。具体的には、第２移動装置３２６を作動させて吸着機構３２４を下降し、封止樹脂Ｒの吸着を解除して、ワーク保持部２０５に載置されたワークＷの上に封止樹脂Ｒを載置する（図１２参照）。次いで、第２移動装置３２６を作動させて吸着機構３２４を上昇し、ローダヘッド３０２Ｂを上昇し、その後ローダヘッド３０２Ｂを封止金型２０２外へ移動する（図１３参照）。

前述の通り、従来の圧縮成形方法においては、第１ハンドと第２ハンドとが前後方向に並んで配置されているため、ワークを載置する工程で封止金型に対して装置の前面側まで搬送装置を進入させる必要があった。これに対して、本実施形態においては、ワーク載置工程でワーク保持部２０５までローダヘッド３０２Ｂを進入させればよく、ローダヘッド３０２Ｂの移動距離を短縮することができる。従って、マシンタイムの短縮及び生産性の向上が可能となる。

樹脂載置工程の後に、ワークＷを封止樹脂Ｒにより封止して成形品Ｗｐに加工する樹脂封止工程を実施する。具体的に、封止金型２０２の型閉じを行い、キャビティ２０８内でキャビティ駒２２６を相対的に下降させて、ワークＷに対して封止樹脂Ｒを加熱加圧する型閉じ工程を実施する。これにより、封止樹脂Ｒが熱硬化して樹脂封止（圧縮成形）が完了する（図１５参照）。

ここで、例えば、ストリップタイプのワイヤー接続された電子部品（半導体チップ）Ｗｂが搭載されたワークＷ等に対して、上型にキャビティが設けられる従来の圧縮成形装置では、型閉じ工程の実施時に、下型に保持されるワークのワイヤー部分が予めキャビティに搬送した封止樹脂又はワーク上に搬送した封止樹脂と接触して変形してしまうため、樹脂封止が困難であるという課題があった。

上記の課題に対して、本実施形態に係る圧縮成形装置１は、封止樹脂ＲとしてワークＷの形状に対応させた所定形状に形成された固形樹脂を用いる構成を採用することにより、その解決を可能としている。

具体的に、上記「所定形状」は、ワークＷの基材Ｗａ上に載置されたときに電子部品Ｗｂ（ワイヤーを有する電子部品Ｗｂは、ワイヤーを含む）に当接しない形状である。一例として、図１４に示すように、板状もしくはブロック状の本体部Ｒａと、本体部Ｒａの一方の面（ワークＷの電子部品Ｗｂと対向する側の面）に断続的（もしくは連続的）に立設された脚部Ｒｂと、が設けられた形状の封止樹脂Ｒが好適である（但し、この形状に限定されるものではない）。本体部Ｒａは、平面視でキャビティ２０８内に入る大きさであり、樹脂流動を考慮すると、キャビティ２０８の形状（特に、キャビティ駒２２６）より少し小さい大きさが好適である。また、脚部Ｒｂは、電子部品Ｗｂに当接しない高さＨ（図１４Ａ参照）が必要ではあるが、ワイヤーが塑性変形しない程度の接触を除外するものではない。また、脚部Ｒｂは、本体部Ｒａの平面視で電子部品Ｗｂに当接しない位置で、ワークＷの基材Ｗａ上に載置されたときに本体部Ｒａが傾かない位置に配置されている。さらに、成形時にワークＷの配線（特に、ワイヤー）を少しでも損傷させないように電子部品Ｗｂ間又は電子部品Ｗｂの外周位置に配置される構成が好適である。尚、板状もしくはブロック状の本体部Ｒａと、脚部Ｒｂの合計樹脂量は、一回の圧縮成形に不足しない程度に、過不足の無い樹脂量であってもよいし、多くの樹脂量であってもよい。封止樹脂Ｒの具体的な構成例（図１７～図２０）の詳細については後述する。

上記の構成によれば、型閉じ工程の実施過程において、図１４Ａから図１４Ｂに移行するように、封止樹脂Ｒの軟化及び溶融が進む（尚、図１４Ａ、図１４Ｂは図１３におけるXIV部の拡大図として示す）。このとき、全てのワイヤーに均一に樹脂（具体的には、本体部Ｒａ）が当接する状態となる（図１４Ｂ参照）。その結果、ワイヤー流れが抑制される効果が得られる。

本願発明者が、実際に本実施形態に係る圧縮成形装置１を用いて実験を行ったところ、上型にワークが保持され、下型にキャビティが設けられ、当該キャビティに封止樹脂（具体的には、顆粒樹脂）が供給される方式の従来の圧縮成形装置と比較して、ワイヤー流れが抑制され、成形品質が向上する結果が確認できた。

さらに、封止樹脂Ｒが固形樹脂であることによって、従来のように、顆粒樹脂に起因する撒きムラ、残留気体、成形時の粉塵が発生するという課題や、ハンドリングが難しいという課題の解決を図ることもできる。また、厚さ寸法が１ｍｍを超えるような厚い成形品を形成する場合にも、成形品ＷｐへのフィルムＦの噛み込みを防止することができる。

尚、上記の型閉じ工程に続く後の工程は、従来の圧縮成形方法と同様である。概略として、封止金型２０２の型開きを行い、成形品Ｗｐと使用済みのフィルムＦとを分離する型開き工程を実施する（図１６参照）。次いで、第２ローダ３０４によって、成形品Ｗｐを封止金型２０２内から搬出し、収納ユニット１００Ｄへ搬出する成形品搬出工程を実施する。さらに、成形品搬出工程の後に、もしく並行して、フィルム供給機構２１１を作動させて、使用済みのフィルムＦを封止金型２０２内から送り出し、新しいフィルムＦを封止金型２０２内へ送り込んでセットするフィルム供給工程を実施する。

以上が圧縮成形装置１を用いて行う圧縮成形方法の主要工程である。但し、上記の工程順は一例であって、支障がない限り先後順の変更や並行実施が可能である。

（封止樹脂）
続いて、上記の圧縮成形装置１による圧縮成形方法に用いられる封止樹脂Ｒの具体的な構成例を図１７～図２０に示すと共に、それぞれの特徴について説明する。

先ず、図１７～図２０に示す各例に共通する構成として、本体部Ｒａは、板状に形成されている（尚、板状以外の形状、例えば、凹部や凸部等を有するブロック状等としてもよい）。また、脚部Ｒｂは、当該封止樹脂Ｒが、ワークＷの基材Ｗａ上の所定位置（設計上の設定位置）に載置されたときに、ワークＷの電子部品Ｗｂに当接しない位置となるように本体部Ｒａに立設され、本体部Ｒａが電子部品Ｗｂに当接しない距離が確保できる高さＨ（図１４Ａ参照）に形成されている。

図１７に示す封止樹脂Ｒの例では、脚部Ｒｂは、全部（もしくは一部としてもよい）が点状に配置される先細の凸状体Ｒｂ１として形成されている。凸状体Ｒｂ１の例として、複数の位置に配設され、平面視で幅Ｗ１に対する長さＬ１の比ｔが、一例として０．５≦ｔ≦２となる形状に形成されている。これによれば、脚部Ｒｂが点状に配設される柱状である構成によって、ワークＷ上に載置される封止樹脂Ｒが圧縮成形時に流動することを抑制できる。従って、ワイヤー流れ等を防止でき、成形品質を向上させることができる。

図１８に示す封止樹脂Ｒの例では、脚部Ｒｂは、一部（もしくは全部としてもよい）が線状に配置される凸状体Ｒｂ２として形成されている。凸状体Ｒｂ２の例として、一つの位置（もしくは複数の位置としてもよい）に配設され、平面視で幅Ｗ２に対する長さＬ２の比ｔが、一例としてｔ＜０．５又は２＜ｔとなる形状に形成されている。これによれば、所定長さの堤状の構成を有する脚部Ｒｂ（この場合、凸状体Ｒｂ２）から樹脂流動を意図的に発生させて、ワークＷにおける狭隘部（例えば、フリップチップ接続された基材Ｗａと電子部品Ｗｂとの間等）への封止樹脂Ｒの充填を促進することができる。従って、成形品Ｗｐに気体が残留することを防止でき、成形品質を向上させることができる。

図１９に示す封止樹脂Ｒの例では、脚部Ｒｂは、本体部Ｒａの外周（外縁領域を指す）全域（全周）にわたって断続的（もしくは連続的としてもよい）に囲うように配置される凸状体Ｒｂ３として形成されている。凸状体Ｒｂ３の例として、上記Ｒｂ２と同様構成の凸状体が、所定間隔で隙間Ｌ３を設けつつ、周状をなすように連なって形成されている。一般的に、成形品Ｗｐにおける封止樹脂Ｒの外周位置は、個片化される際にダイサー等によって切断される位置であり、電子部品Ｗｂが存在しないため、中央位置と比較して封止するための樹脂量を多く必要とする。そのため、この構成のように、外周全域にわたって囲うように配置される脚部Ｒｂ（この場合、凸状体Ｒｂ３）を設けておくことによって、圧縮成形時の樹脂流動を抑制しつつ、外周位置に多くの樹脂を供給することが可能となる。さらに、隙間Ｌ３が設けられることによって、内部（中央部）から外部への空気等の気体成分の排出が促進される。

一方、図２０に示す封止樹脂Ｒの例は、本体部Ｒａの他方の面（脚部Ｒｂが設けられない側の面、すなわちワークＷの電子部品Ｗｂと対向しない側の面）に関する構成例である。具体的に、本体部Ｒａは、他方の面において、個片化するためのダイシングが行われる位置に、線状の溝部Ｒｇが形成されている。これによれば、ダイシング刃の摩耗の低減と、ダイシング時に発生する粉塵の低減とを図ることができる。一例として、溝部Ｒｇはダイシング位置に一致させて格子状に設けられているが、これに限定されるものではない。

以上、説明した通り、本発明によれば、圧縮成形装置のコンパクト化が可能で、また、封止金型のメンテナンス性の向上が可能で、また、マシンタイムの短縮及び生産性の向上が可能である。

また、図１７～図１９に例示される脚部Ｒｂを有する形状の封止樹脂Ｒを用いた圧縮成形を行うことが可能となるため、以下の効果を得ることができる。具体的に、封止樹脂の流動、撒きムラ、残留気体に起因する成形不良の発生を防止することができる。また、封止樹脂のハンドリングを容易化することができると共に、成形時の封止樹脂による粉塵の発生を防止することができる。また、薄い成形品（厚さ寸法が１ｍｍ未満）はもちろん、厚い成形品（厚さ寸法が１ｍｍ以上）を形成することができる。尚、厚さ寸法の上限は、各種設定条件によるものの、１０ｍｍ程度まで十分形成可能であると考えられる。また、上型にキャビティが設けられる構成に適用することによって、下型にキャビティが設けられる構成において、ワークが薄い場合や大型の場合に上型での保持が難しく落下が生じ易いという課題の解決を図ることができる。

尚、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

１ 圧縮成形装置
２０２ 封止金型
２０４ 上型
２０５ ワーク保持部
２０６ 下型
２０８ キャビティ
２５０ プレス装置
３０２ 搬送装置（第１ローダ）
３０２Ａ ローダ本体部
３０２Ｂ ローダヘッド
３０４ 搬送装置（第２ローダ）
３１２ ワークハンド
３１４ 第１保持部（チャック）
３２２ 樹脂ハンド
３２４ 第２保持部（吸着機構）
Ｆ リリースフィルム
Ｒ 封止樹脂
Ｗ ワーク
Ｗａ 基材
Ｗｂ 電子部品
Ｗｐ 成形品

Claims (6)

1. キャビティを有する上型とワーク保持部を有する下型とを備える封止金型を用いて、ワークを封止樹脂により封止して成形品に加工する圧縮成形装置であって、
   前記ワークと前記封止樹脂とを前記封止金型内へ搬送する搬送装置を備え、
   前記搬送装置は、前記ワークを保持するワークハンドと、前記封止樹脂を保持する樹脂ハンドと、を備え、
   前記ワークハンドは、前記樹脂ハンドが保持する前記封止樹脂の直下の位置で前記ワークを保持する構成であること
   を特徴とする圧縮成形装置。
2. 前記ワークとして、基材に電子部品が搭載された構成を有するワークが用いられ、
   前記封止樹脂として、全体の形状を前記ワークの形状に対応させた所定形状に形成された板状もしくはブロック状の固形樹脂が用いられること
   を特徴とする請求項１記載の圧縮成形装置。
3. 前記ワークハンドは、前記ワークの下面もしくは側面を把持することにより又は上面を吸着することにより前記ワークを保持する第１保持部を有し、
   前記樹脂ハンドは、前記封止樹脂の下面もしくは側面を把持することにより又は上面を吸着することにより前記ワークを保持する第２保持部を有すること
   を特徴とする請求項１又は請求項２記載の圧縮成形装置。
4. 前記搬送装置は、前記樹脂ハンドの前記第２保持部における前記封止樹脂の保持位置を前記ワークハンドの前記第１保持部における前記ワークの保持位置に対して相対的に上方及び下方へ移動させる移動装置を有すること
   を特徴とする請求項３記載の圧縮成形装置。
5. キャビティを有する上型とワーク保持部を有する下型とを備える封止金型を用いて、ワークを封止樹脂により封止して成形品に加工する圧縮成形方法であって、
   前記封止樹脂を樹脂ハンドで保持する樹脂保持工程と、
   前記樹脂保持工程の後に、前記封止樹脂の直下の位置で前記ワークをワークハンドで保持するワーク保持工程と、
   前記ワーク保持工程の後に、前記下型に設けられた前記ワーク保持部に前記ワークを載置するワーク載置工程と、
   前記ワーク載置工程の後に、前記ワークの上に前記封止樹脂を載置する樹脂載置工程と、
   を備えること
   を特徴とする圧縮成形方法。
6. 前記ワークとして、基材に電子部品が搭載された構成を有するワークが用いられ、
   前記封止樹脂として、全体の形状を前記ワークの形状に対応させた所定形状に形成された板状もしくはブロック状の固形樹脂が用いられること
   を特徴とする請求項５記載の圧縮成形方法。