樹脂模製設備和樹脂模製方法
2023-04-26 03:43:56 1
專利名稱：樹脂模製設備和樹脂模製方法
技術領域：
本發明涉及一樹脂模製設備和一樹脂模製方法，具體來說，涉及能夠精確地控制供應的樹脂量和用樹脂精確地模製一工件的樹脂模製設備和樹脂模製方法。
背景技術：
一壓縮模製方法是公知的。在此方法中，液體樹脂、粉末樹脂或樹脂漿供應到一已經放置在一模具內的工件上，該工件與樹脂一起夾緊並在模具內進行模製。本發明的申請人發明了樹脂壓縮模製設備，其測量工件的重量和半導體晶片的厚度，計算供應的樹脂量並根據工件的變化調整供應的樹脂量(日本專利公報No.2003-165133)。
在壓縮模製方法中，供應到工件的樹脂的變化直接影響產品的質量，所以，必須測量半導體晶片等的厚度，並調整供應到各半導體晶片的樹脂量。
然而，即使計算供應的樹脂量，也不能充分地由樹脂模製工件。我們認為包括半導體晶片在內的工件厚度發生變化，於是，必須改變合適的模製條件，以及供應樹脂量因樹脂供應單元的精度而變化。
目前，產品的樹脂模製部分的厚度是1mm或不到，於是，樹脂模製條件的變化高度影響模製產品的質量。
發明內容
本發明的構思在於提高因樹脂模製條件的略微變化而受影響的模製產品的質量。
本發明的一個目的是提供一樹脂模製設備和一樹脂模製方法，即使模製條件因工件的結構、供應樹脂量等原因而變化，它們也能生產出具有均勻質量的模製產品。
為了實現該目的，本發明具有如下的結構。
本發明的樹脂模製設備包括一工件輸送部分；一測量安裝在一工件上的一半導體晶片厚度的工件測量部分；
一將液體樹脂供應到工件的樹脂供應部分；一具有用液體樹脂模製工件的模具的樹脂模製部分；一測量模製產品的樹脂模製部分厚度的產品測量部分；一產品容納部分；以及一用來控制各部分的控制部分，其中，控制部分包括用來調整液體樹脂量的裝置，樹脂供應部分根據工件測量部分測得的厚度將液體樹脂供應到工件。
應該指出的是，在本發明中，液體樹脂意指將由一分配器供應的液體型的樹脂和漿型樹脂。
在樹脂模製設備中，由工件測量部分測得的值可用來調整供應到工件的液體樹脂量，這樣，工件可充分地用樹脂進行模製。
在樹脂模製設備中，控制部分可包括用來調整液體樹脂量的裝置，樹脂供應部分根據產品測量部分測得的厚度將液體樹脂供應到工件。採用該結構，工件可進一步充分地用樹脂進行模製。
在樹脂模製設備中，模具可包括一壓力機構，其在規定的位置處將工件平坦地壓在模具的夾緊面上。採用該結構，工件在模製中可穩固地保持在模具內，並可縮短樹脂模製的循環時間。
在樹脂模製設備中，樹脂供應部分可包括一分配器，它將規定量的液體樹脂供應到工件，且該分配器包括一缸體，包括一儲存液體樹脂的缸部分，一流體路徑將缸部分連接到一液體容器，以及一流體路徑將缸部分連接到一排出噴嘴；一在缸部分內滑動的柱塞；一供應閥設置在缸體，供應閥打開和關閉缸體和液體容器之間的流體路徑；一排出閥設置在缸體，排出閥打開和關閉缸體和排出噴嘴之間的流體路徑；驅動單元分別地驅動柱塞、供應閥和排出閥。採用該結構，規定量的液體樹脂可正確地供應到工件。
較佳地，柱塞、供應閥和排出閥的底端分別地連接到驅動單元的連接端，以及諸連接部分沿柱塞、供應閥和排出閥的移動方向不會脫開，但它們可沿垂直於它們移動方向的方向脫開。採用該結構，分配器可容易地附連和脫卸樹脂供應部分，並可容易地實施樹脂模製設備的維護保養。
在樹脂模製設備中，模具可包括根據工件在其中用樹脂進行模製的一內腔的布置而形成的一腔體；一夾緊器包圍腔體而形成一腔凹陷，其內底面由腔體的一端面組成，夾緊器能在腔體的側面上沿著打開和關閉模具的方向滑動；以及一吸氣孔形成在夾緊器的內面內，夾緊器可滑動地接觸腔體的側面，吸氣孔與腔凹陷連通以便將一釋放薄膜吸入腔凹陷內，當腔體移到夾緊模具的一位置時，吸氣孔關閉。採用該結構，工件可合適地進行模製，而在一樹脂模製部分的外表面內不形成突出。
在樹脂模製設備中，模具可具有一用樹脂模製一電子器件的元件安裝區域的內腔；以及一假內腔連通到內腔的一邊緣以便貯留空氣。採用該結構，沒有空隙形成在模製產品的樹脂模製部分內。
在樹脂模製設備中，夾緊和模製工件的模具的樹脂模製區域可被一真空腔室包圍，以及真空腔室內的空氣可被真空單元排出。採用該結構，還可進一步防止空隙形成在樹脂模製部分內。
本發明的樹脂模製方法可在本發明的樹脂模製設備中實施。一包括多個層疊在一基底上的半導體晶片的工件用樹脂在模具內進行壓縮模製。該方法包括以下諸步驟儲存半導體晶片的立方體積和供應到各半導體晶片的樹脂量；測量基底和最外面半導體晶片之間的距離「Z」；根據測得的距離「Z」，探測層疊的半導體晶片的數量；計算補充到半導體晶片的樹脂量；將補充的樹脂量送到樹脂供應部分作為控制數據；以及根據控制數據，從樹脂供應部分將樹脂供應到工件。採用該方法，可以探測出壞的工件，可防止生產出有缺陷的產品，並可提高生產貴重器件的產量。
附圖的簡要說明現將藉助於實例並參照附圖來描述本發明的實施例，其中
圖1是本發明的樹脂模製設備的一實施例的平面圖；圖2是樹脂模製設備的前視圖；
圖3是樹脂模製設備的方框圖；圖4是傳感器單元的前視圖；圖5是傳感器單元的平面圖；圖6是一解釋性試圖，其中，傳感器單元測量工件；圖7是一模具的工件設定機構的平面圖；圖8是工件設定機構的截面圖；圖9是一分配器的截面圖；圖10是沿圖9中所示的線J-J截取的截面圖；圖11是一解釋性試圖，示出將一框架連接到一缸體的另一機構；圖12A和12B是工件的解釋性試圖，半導體晶片粘在工件上；圖13A和13B是工件的解釋性試圖，液體樹脂供應到工件上；圖14是樹脂模製設備的一控制系統的方框圖；圖15是樹脂供應動作的流程圖；圖16是一截面圖，其中，工件在壓縮模製時，形成多個突出；圖17是打開的模具的截面圖，一工件設定在其中；圖18是夾緊工件的模具的截面圖；圖19是壓縮模製工件的模具的截面圖；圖20是具有通氣孔的一模製的工件的平面圖；圖21是具有假腔凹陷的模具的截面圖；圖22是一腔體和一夾緊器的平面圖；以及圖23是具有假腔凹陷的模具的截面圖，一工件在其中進行壓縮模製。
具體實施例方式
現將參照附圖，詳細地描述本發明的優選實施例。
(樹脂模製設備的全部結構)圖1和2是示出本發明樹脂模製設備的一實施例的全部結構的平面圖和前視圖。
如圖1所示，樹脂模製設備包括一工件輸送部分(A)；一測量安裝在一工件上的一半導體晶片厚度的工件測量部分(B)；一將液體樹脂供應到工件的樹脂供應部分(C)；一具有用液體樹脂模製工件的模具的樹脂模製部分(D)；一測量模製產品的樹脂模製部分厚度的產品測量部分(E)；以及一產品容納部分(F)。
圖3是本實施例的樹脂模製設備的方框圖。一控制部分(G)控制上述的部分(A-F)，以便輸送工件，對工件供應樹脂，用樹脂模製工件，以及容納模製的產品。
應該指出的是，本實施例的工件10由一基底和安裝在其上的兩行半導體晶片構成。
工件輸送部分(A)具有一包括多個盒倉的設定單元11，工件10容納在每個盒倉中；一取出機構包括一提升器，其垂直地移動輸送部分(A)的盒倉，一從盒倉中輸送工件10的推進器；以及一包括用來引領兩個工件10的轉臺14的設定機構，兩個工件已經從盒倉中平行地取出以對應於樹脂模製部分(D)內的設定位置等。
一設定工位設置在轉臺14的後側上，已經被轉臺14平行地布置的工件10暫時地保持在該設定工位上。用來傳輸工件10的一對饋送器軌道16a和16b設置在轉臺14和設定工位之間。
工件測量部分(B)具有一用來保持工件10的X-Y臺20；以及一用來測量被X-Y臺20保持的工件10厚度的傳感器單元22。X-Y臺20保持兩個平行布置的工件10。一用來處理圖像的照相機21設置在X-Y臺20上方。
一裝載器36在軌道18上將工件10從設定工位傳輸到X-Y臺20，所述軌道18設置在設定工位和X-Y臺20的一側位置之間。
如圖2所示，工件測量部分(B)的傳感器單元22由一U形框架23和附連到框架23上的傳感器24a和24b組成。
圖4和5是傳感器單元22的放大視圖。在本實施例中，傳感器單元22的傳感器24a和24b朝向工件10發射雷射束並接受從工件10反射回的反射光束，以便測量工件10的厚度。在圖4中，各對傳感器24a和24b沿垂直方向分開地布置，它們分別測量離工件10的基底的距離，然後，從傳感器24a和24b之間的距離中減去測得的距離，從而計算基底的厚度。
由於兩個工件10以規定的間距平行地保持在X-Y臺20上，所以，兩對傳感器24a和24b以一間距布置而對應於工件10的布置。傳感器24a和24b可滑動地附連到導向件25a和25b，於是，可調整傳感器24a和24b的檢測位置。根據保持在X-Y臺20上的工件10之間的間距，可確定傳感器24a和24b的檢測位置。
樹脂供應部分(C)包括一分配單元32，其由將液體樹脂供應到基底10a上的半導體晶片10b的分配器30a和30b組成；以及用來保持工件10的X-Y臺34。
在本實施例中，如圖1所示，樹脂供應部分(C)設置在一底部的中心前部內。使用一對分配器30a和30b分別地將液體樹脂供應到保持在X-Y臺34上的兩個工件10。控制X-Y臺34在一水平平面(沿一X方向和一垂直於X方向的Y方向)內移動，以及沿垂直方向(沿垂直於X方向和Y方向的一Z方向)移動。
加載器36設置在樹脂供應部分(C)的後側上，以便將工件10從工件測量部分(B)傳輸到樹脂供應部分(C)，還將工件10從樹脂供應部分(C)傳輸到樹脂模製部分(D)。加載器36具有用來夾住兩個平行地布置的工件10的一對卡盤機構，其傳輸工件10而不改變其頭部。
樹脂模製部分(D)包括一模具，其由用來夾緊和模製工件10的一上模40和一下模41組成；以及一保持模具的壓機單元42。壓機單元42包括一保持上模40的固定壓盤43；一保持下模41的可移動的壓盤44；以及一用來壓迫和夾緊模具的模具夾緊機構。在本實施例中，壓機單元42還包括一驅動模具夾緊機構的電機；以及一由一肘接機構組成的壓機機構。
一包括一輸送輥和一收集輥的釋放膜輸送機構設置在上模40上。輸送輥將一釋放膜80輸送到上模40的模製面以覆蓋模製面，而收集輥從中收集釋放膜的用過部分。輸送輥和收集輥隨樹脂模製動作而被同步地驅動。
產品測量部分(E)包括一用來保持兩個已在樹脂模製部分(D)內模製的模製產品50的X-Y臺60；以及一用來測量產品50的樹脂模製部分的傳感器單元62。X-Y臺60排列產品50以及位於樹脂模製部分(D)的模具上的產品50的平面布置。
傳感器單元62的結構與工件測量部分(B)的傳感器單元22的結構相同。即，兩對傳感器對應於由X-Y臺60保持的兩個產品50。各對傳感器以規定的間距垂直地布置。X-Y臺60在傳感器單元62的諸傳感器之間水平地移動。一用來處理圖像的照相機63設置在X-Y臺60上方，以及一照相機21設置在X-Y臺20上方。
一將產品50從樹脂模製部分(D)傳輸到產品測量部分(E)的卸載器64設置在樹脂模製部分(D)的後側上。卸載器64從下模41中拾取產品50並將它們傳輸到X-Y臺60，在樹脂模製部分(D)的壓機單元42內保持它們平面的布置。
產品容納部分(F)設置在底部的右前部分內。
一拾取產品50的拾取機構70設置在X-Y臺60的一向前位置的上方。拾取機構70從X-Y臺60中拾取產品50並將它們插入一盒倉(未示出)內。在圖2中，一提升器74將其中儲存產品50的諸盒倉容納到一盒倉儲存單元內。
(工件設定機構)一用來將工件10設定在樹脂模製部分(D)的模具內的機構示於圖7和8中。
圖7是下模41的平面圖。樹脂模製區域7對應於工件10的半導體晶片。用於壓縮模製的內腔形成在上模40內，它們對應於樹脂模製區域7。
在圖7中，設置壓機機構120，其將基底6的邊緣壓在一夾緊面上。兩壓機機構120壓迫基底6的各短邊緣；兩個壓機機構120壓迫其各長邊緣。
壓機機構120具有鉤122，而鉤122與基底6的邊緣接合併將基底6壓迫到下模41的夾緊面上。多個孔形成在上模內，以防止鉤122與上模40的夾緊面相干擾。
圖8是沿圖7中所示的線H-H截取的截面圖。可移動板114a和114b附連到下模41底部的一底部塊113內，它們通過銷141被導向而沿模具的打開-關閉方向移動。銷141的前端與保持塊112螺紋連接，其軸部分穿透可移動板114，而其頭部141a接觸可移動板114a的底面。分別向下偏置可移動板114a和114b的彈簧142作為偏置裝置設置到銷141上。
各個壓機機構120包括一從可移動板114a和114b垂直延伸的可移動銷121；以及由可移動銷121的上端致動的鉤122。可移動銷121的一底端被可移動板114a和114b保持，它們的上端延伸入保持塊112內。
可移動銷121可滑動地穿入孔112a和113a，它們形成在保持塊112和底部塊113內，並可沿模具的打開-關閉方向移動。
各個鉤122形成為一L形，並由被可移動銷121的上端致動的一接觸臂122a和一用來鉤住工件10的鉤部分122b組成。一允許鉤122在一垂直平面內轉動的軸123設置到鉤122的一彎曲部分上。
鉤部分122b的一爪從在一模槽塊111內鑽孔的孔111b的一上邊緣突出。
由可移動銷121致動的接觸臂122a的一移動端通過一彈簧124始終朝向可移動銷121的上端偏置。
一驅動杆119接觸可移動板114b的一底面，可移動板114b連同可移動板114a一起附連在底部塊113內。驅動杆119被合適的裝置驅動，例如，電機、液壓機構，以便沿模具打開-關閉方向致動可移動板114a和114b。
在圖8的中心線CL的左側上，工件10設定在下模41內。當工件10設定在下模41內時，可移動板114a和114b通過彈簧142向下偏置並位於最下的位置，而可移動銷121位於最下的位置，以使壓機機構120的鉤122的鉤住部分122b朝向外轉動。在此狀態中，可設定工件10而與鉤住部分122b不幹擾。
在工件10設定在下模41內之後，可移動板114a和114b被驅動杆119推動。在圖8的中心線CL的右側上，可移動板114a和114b通過驅動杆119向上移動。通過驅動杆119使可移動板114a和114b向上移動，由此可移動銷121向上移動，且可移動銷121的上端推和轉動鉤122的接觸臂122a，於是，鉤住部分122b圍繞軸123向內轉動。由於該動作，鉤住部分122a的爪與工件10的邊緣接合。通過進一步轉動鉤住部分122a，工件10壓靠在下模41的夾緊面上並保持在那裡。
由於壓機機構120布置而包圍工件10，所以，所有鉤122同時壓迫工件10，這樣，工件10可自動地定位在一正確的設定位置上。加熱下模41來固化用於模製工件10的樹脂。使用壓機機構120，即使工件10加熱而膨脹，工件10也可保持在設定位置上。
由於工件10通過鉤122壓靠在下模41上，所以，全部的工件10可均勻地接觸下模41，這樣，可防止工件10的變形。此外，工件10通過下模41而有效地加熱，這樣，樹脂可在一短時間內固化。
在一傳統的樹脂模製設備中，首先，工件10設定在下模41上，加熱工件10並達到熱穩定，然後用模具夾緊工件10。在另一方面，在本實施例中，工件10設定在下模41上並被鉤122保持，然後，用模具40和41可立即夾緊工件10。因此，可縮短樹脂模製的循環時間。
(分配器結構)圖9示出分配器30a和30b中的一個分配器30a。另一個分配器30b具有相同的結構。
分配器30a包括一缸體210；一可滑動地設置在一形成在缸體210內的缸210a內的柱塞212；一用來控制供應液體樹脂的供應閥214；以及一用來控制排出液體樹脂的排出閥216。閥214和216液密地插入的通孔210b和210c形成在缸體210內，通孔210b和210c平行於缸210a。一將樹脂儲存容器222連通到缸210a的流動路徑220，以及一將排出噴嘴218連通到缸210a的流動路徑221，它們形成在缸體210內。
設置閥214和216而分別地與流動路徑220和221相交。分別地與流動路徑220和221連通的連通孔214a和216a，分別形成在閥214和216內。
柱塞212和閥214和216的底端212b、214b和216b分別連接到驅動單元230、232和234。在本實施例中，底端212b、214b和216b的截面形狀形成為T形，作為連接的突出部；連接端呈T形槽並可與T形底端212b、214b和216b接合，它們分別形成在驅動單元230、232和234內。底端212b、214b和216b沿其軸向方向不能從連接端中脫開。
圖10是沿圖9中所示的線J-J截取的截面圖。由於供應閥214的底端214b是驅動單元232的T形槽232b，所以，閥214沿驅動單元232的驅動方向與槽232b不脫開。因此，閥214連同驅動單元232往復地移動。應指出的是，驅動單元232是合適的裝置，其連接到閥214並能往復地移動閥214。例如，可採用一伺服電機機構、一氣缸機構等。驅動單元230和234具有相同的結構。
在圖10中，缸體210固定到一框架225，框架225固定到樹脂模製設備的一底部上。框架225的一平面形狀形成為一U形，而垂直槽225a形成在框架225的內面內。凸臺210d形成在缸體210的側面上，凸臺分別地與垂直槽225a接合。
一螺釘226設置到框架225的前部。該螺釘226向後推缸體210，其凸臺210d與槽225a接合，以使凸臺210d的後面壓靠在槽225a的內面上。因此，缸體210固定到框架225。
在本實施例的分配器30a中，當供應閥214移到連通孔214a對應於流動路徑220的一連通位置，以及排出閥216移到連通孔216a從流動路徑221變換的一關閉位置時，柱塞212向後移動，然後，液體樹脂從容器222中抽取到缸210a。接下來，供應閥214移到一關閉位置，而排出閥216移到一連通位置，然後，柱塞212向前移動，以使儲存在缸210a內的液體樹脂從噴嘴218內排出。通過重複上述的動作，每次一規定量的液體樹脂從容器222吸出並從噴嘴218內排出。
在本實施例的分配器30a中，缸體210可容易地附連到框架225和從框架225中拆下。為了從框架225中拆下缸體210，首先，鬆弛接觸缸體210前端的螺釘226，然後，缸體210相對於框架225向上移動，以使缸體210可從框架225分離。柱塞212的連接端等可沿著垂直方向從驅動單元230中拆下。
在缸體210從框架225中拆下之後，柱塞212和閥214和216從缸體210中拉出，以便可清潔缸體210、柱塞212等的內部。
為了將缸體210附連到框架225，柱塞212和閥214和216的連接端212b、214b和216b對應於T形槽230b、232b和234b，然後，缸體210從上側配裝入框架225內。採用該動作，柱塞212和閥214和216可連接到驅動單元230、232和234。
應指出的是，柱塞212和閥214和216與驅動單元230、232和234接合的諸接合位置沿垂直方向不必相同。例如，在圖11中，柱塞212的接合位置相對於閥214和216接合位置向前移動。在此情形中，柱塞212和閥214和216的高度和平面布置對應於驅動單元230、232和234的高度和平面布置，這樣，通過沿垂直方向移動柱塞212等，柱塞212等可附連到驅動單元230等和從其中拆下。一孔230c形成在驅動單元230內，以便在附連和拆卸動作時防止排出閥216與驅動單元230相干擾。在圖10中，如圖11所示布置的驅動單元230顯示為虛線。
在任何情形中，柱塞212和閥214和216與驅動單元230、232和234接合，它們沿軸向方向或往複方向不能脫開，但可沿垂直於軸向方向的方向脫開。連接部分的結構不局限於T形連接端和T形槽。
在上述實施例中，缸體210的凸臺210d與框架225的槽225a接合。在另一方面，凸臺可以形成在框架225內並與形成在缸體210內的槽接合。此外，缸體210可具有平的側面和接觸缸體210一後面的凸臺可以形成在框架225的內面內。即，可以使用任何的結構，只要它們允許缸體210沿垂直方向附連到框架225和從其中拆卸，但限制缸體210相對於框架225向後移動。
在本實施例的分配器30a和30b中，柱塞212等可容易地連接到驅動單元230等而不需使用螺釘，柱塞212等可從框架225中連同缸體210一起拉出。因此，當柱塞212等的可滑動性變差時，分配器30a和30b可容易地從樹脂模製設備中拆下而進行維護。採用該結構，用樹脂模製工件的樹脂模製設備的狀態可始終得到充分的維護保養應指出的是，在本實施例的樹脂模製設備中，工件10被X-Y臺34保持，而位置固定的分配器30a和30b將液體樹脂供應到工件10。在其它的實施例中，分配器30a和30b或其噴嘴可以移動，並將液體樹脂供應到已經固定在一預定位置處的工件10的一規定部分。
(樹脂模製動作)接下來，將解釋示於圖1和2中的樹脂模製設備的樹脂模製動作。
通過提升器12一步一步地提升容納在設定單元11內的盒倉，通過取出機構一個接一個地將工件10輸送到轉臺14。在一保持位置處，轉臺14接受已被取出機構輸送的第一工件10，然後，轉臺14轉過180度並在另一保持位置處接受第二工件10。由於該動作，兩個工件10平行地布置。
已經平行地布置在轉臺14上的工件10通過輸送器軌道16a和16b移動到位於轉臺14後側的設定位置。
兩個工件10通過加載器36從那裡傳輸到工件測量部分(B)的X-Y臺20。為了將工件10傳輸到X-Y臺20上，已拾取工件10的加載器36沿著輸送器軌道16a和16b朝向側邊移動，然後，工件10傳輸到X-Y臺20上。
在工件10傳輸到X-Y臺20之後，通過照相機21加載工件10的圖像並進行處理，以便探測工件的預設點，例如，沒有半導體晶片、缺額。
在工件測量部分(B)中，首先，X-Y臺20沿工件10的縱向方向移動，以便測量第一行的半導體晶片10b的厚度，然後X-Y臺20沿水平方向移動，以便測量第二行的半導體晶片10b的厚度。
在圖6中，用移動的X-Y臺20測量工件10的半導體晶片10b的厚度。
由於傳感器24a和24b位於工件10的上方和下方，所以，即使基底10a發生彎曲或變形，通過減去基底10a厚度計算求得的半導體晶片10的厚度也可正確地測得。此外，根據由傳感器24a和24b測得的數據可探測到沒有安裝半導體晶片。
由工件測量部分(B)測得的半導體晶片10b的數據用於或反饋於控制由樹脂供應部分(C)供應的樹脂量。即，控制部分(G)根據測得的半導體晶片10b的厚度計算對每個半導體晶片10b供應的樹脂量。此外，控制部分(G)控制樹脂供應部分(C)以對每個半導體晶片10b供應計算的樹脂量。如果在基底10a的規定位置處探測到沒有半導體晶片，則計算該位置處所需要的樹脂量，且樹脂供應部分(C)對其供應要求的樹脂。
在測量工件10的厚度之後，加載器36將工件10從樹脂供應部分(C)的X-Y臺20傳輸到X-Y臺34。在樹脂供應部分(C)中，通過分配器30a和30b液體樹脂供應到被X-Y臺34保持的兩個工件10。
X-Y臺34沿工件10的縱向方向間歇地移動，同樣地，工件測量部分(B)的X-Y臺20，以便將液體樹脂連續地供應到被X-Y臺34保持的工件10的半導體晶片10b。首先，液體樹脂供應到第一行的半導體晶片10b，然後，供應到第二行的半導體晶片10b。應指出的是，供應液體樹脂的方式不局限於以上所述的方式。例如，液體樹脂可同時地供應到所有行的半導體晶片。
下面將解釋樹脂模製部分(D)中的樹脂模製動作。首先，壓機單元42的移動壓盤44向下移動而打開模具，然後，工件10通過加載器36設置在下模41上。接下來，下模41向上移動而夾緊模具40和41之間的工件10。在此狀態中，工件10可進行模製。在本實施例中，工件10連同已經供應到工件10的液體樹脂一起夾緊在模具40和41之間，於是，可用樹脂來模製工件10。該方法稱之為「壓縮模製」。
通過將工件10連同液體樹脂一起夾緊在模具40和41之間持續一預定的時間，樹脂固化而形成模製的產品。
當樹脂完全地固化時，下模41向下移動而打開模具，然後，通過卸載器64從模具中取出模製的產品50。卸載器64將兩個產品50從模具傳輸到產品測量部分(E)的X-Y臺60。
在產品測量部分(E)中，用設置在產品50的上方和下方的雷射傳感器，以及以由工件測量部分(B)測量半導體晶片10b的厚度的方式，測量產品50的樹脂模製部分的厚度。用移動的X-Y臺60，測量所有產品50的樹脂模製部分的厚度。此外，通過照相機63加載產品50的圖像並進行處理，以便探測產品的預設點，例如，不充分的模製、缺額。
由產品測量部分(E)測得的數據(例如，樹脂模製部分的厚度)、圖像的數據可反饋來控制由樹脂供應部分(C)供應的樹脂量。即，控制部分(G)根據測得的半導體晶片10b的厚度，計算對每個半導體晶片10b供應的樹脂量。此外，控制部分(G)控制樹脂供應部分(C)以便對工件10供應合適的樹脂量。因此，可將產品50的樹脂模製部分的厚度限制在一許可的範圍內。
然而，在某些情形中，由於工件10的特徵、模具的結構、壓機單元42的特徵等，產品50的樹脂模製部分的厚度會偏離許可的範圍。因此，通過反饋由產品測量部分(E)測得的數據，可將產品50的樹脂模製部分的厚度限制在許可的範圍內。即，樹脂供應部分(C)能調整供應的樹脂量。
例如，在模製新產品的情形中，由樹脂供應部分(C)供應的樹脂量可通過以下步驟有效地和正確地確定測量工件10的半導體晶片10b的厚度；設定由樹脂供應部分(C)供應的樹脂供應量；以及根據模製產品的測量數據，調整由樹脂供應部分(C)供應的樹脂供應量。即，可容易地確定樹脂模製設備的模製條件。
在改變工件10和液體樹脂特徵的情形中，模製產品50的樹脂模製部分的變化，可通過根據產品50的測量數據來調整由樹脂供應部分(C)供應的樹脂供應量得到補充。即，通過連續地測量模製的產品50和監視產品50的樹脂模製部分的變化，可根據它們的趨勢預先地調整由樹脂供應部分(C)供應的樹脂供應量。
通過將由產品測量部分(E)測得的測量數據的趨勢反饋到由樹脂供應部分(C)供應的樹脂供應量中，可控制供應的樹脂量以將由改變模製條件造成的產品50的樹脂模製部分的形狀的變化限制在許可的範圍內。即使樹脂模製部分的形狀偏離許可的範圍，也可通過將測量數據反饋到樹脂供應部分(C)來防止大量生產次劣產品。
通過將產品50的樹脂模製部分的測量數據反饋到由樹脂供應部分(C)供應的樹脂供應量中，可根據變化精確地實施樹脂的模製。在形成薄的樹脂模製部分的情形中，例如，其厚度為1mm或不到，則可根據監視器的結果，可有效地始終監視產品的薄的樹脂模製部分的厚度，並控制樹脂供應部分(C)。由於該動作，可形成足夠薄的樹脂模製部分。
在上述實施例中，半導體晶片10b線性地布置在工件10的基底10a上，但由本發明的樹脂模製設備模製的工件不局限於該實施例的工件10。例如，本發明的樹脂模製設備能模製多個半導體晶片成為一組，一半導體晶片的全部側面等。在模製一半導體晶片的一全部側面的情形中，模製產品的厚度可反饋到樹脂供應部分(C)，而不需測量工件的厚度。如果凸臺和凹陷形成在工件的表面內，以使需要的樹脂量發生變化，則可通過測量工件的表面來控制供應的樹脂量。
(樹脂模製堆疊型產品的方法)圖12A和12B示出其中堆疊半導體晶片2的工件。在圖12B中，一隔距塊3插入在半導體晶片2之間。半導體晶片2堆疊在基底1的一個側面上，它們像矩陣或地圖那樣布置。
在模製其中堆疊半導體晶片的工件的情形中，通過調整供應的樹脂量可合適地模製工件。
在圖13A和13B中，一分配器噴嘴6b將液體樹脂6c施加到工件，而已經施加液體樹脂6c的工件被夾緊在上模和下模之間，以便壓縮模製工件。
現將參照圖14來描述一控制包括分配器在內的樹脂供應部分的控制系統。一控制部分4包括一CPU 4a，其根據從一Z軸校驗器5送出的數據將控制指令送到一樹脂供應部分6；一ROM 4b，其儲存分配器噴嘴6b等的操作程序；以及一儲存輸入數據的RAM 4c，起作CPU 4a等的工作區域。Z軸數據(高度)、容量數據和對各半導體晶片的補充樹脂量都儲存在RAM 4c內。
Z軸數據或半導體晶片2的高度從Z軸校驗器5送到控制部分4。控制部分4根據從Z軸校驗器5送出的Z軸數據計算所需要的樹脂量，並將計算的數據送到樹脂供應部分6作為控制指令。
下面將參照圖15解釋控制樹脂供應量的一方法。
首先，在壓縮模製之前，測量工件各層的Z軸高度，作為Z軸的數據。在此實例中，六層半導體晶片2堆疊在工件內。符號Z0是一標準平面(測量點Xi，Yi)，它表示離一基底1的高度，或離晶片的底面的一高度，例如，Z0＝0.064mm。應注意到的是，較佳地，由於基底1的翹曲，每次測量值Z0。六層半導體晶片2的高度數據是，例如，Z1＝0.15mm-Z6＝0.75mm。模製半導體晶片2需要的樹脂量，例如，Vz1＝0.00524cc-Vz6＝0.00274cc預先儲存在控制部分4內。根據各半導體晶片2相對於模具內腔的體積計算這些數據(步驟S1)。
接下來，用Z軸校驗器5測量工件的Z軸高度。在最外半導體晶片2的中心處(測量點Xj，Yj)測量離晶片上面的高度Zc。然後，測量晶片附件的標準高度Zo。通過發射一雷射束到半導體晶片並測量反射光束的聚焦距離(步驟S2)，Z軸校驗器5讀取高度Zc。例如，如果值Zc是0.582mm，Zc-Zo＝0.582-0.064＝0.518mm，則它接近數據Z4＝0.50mm。因此，控制部分4判斷數據Zc是否是離第四層的半導體晶片2的一表面的高度(步驟S3)。因此，控制部分4還判斷第五和第六層的半導體晶片是否沒有或缺少，然後，控制部分4將Vz5+Vz6＝0.00346+0.00274＝0.00620cc添加到標準的樹脂供應量中，以確定實際的樹脂供應量(步驟S4)。
控制部分4將用來控制提供給工件的樹脂量的數據輸送到樹脂供應部分6(步驟S5)，在每一工件中半導體晶片布置成像矩陣或地圖。樹脂供應部分6儲存對一個工件的數據(步驟S6)，並對每個晶片或每個內腔供應液體樹脂到基底1(步驟S7)。已經儲存的對於每個工件的數據用作為用來供應樹脂的控制數據。即使具有相同失去或缺少層的工件在下一次供應，也可反饋儲存的供應到前一個工件的實際樹脂量，以便可分析補充的樹脂量。因此，可充分地模製工件。
重複上述步驟來模製工件。在以上的描述中，如圖13A所示，其體積補充半導體晶片2的缺少部分7的液體樹脂6c供應到模具81內，該模具具有一內腔78用來模製工件作為一組，在壓縮模製過程中，保持液體的壓力。在另一方面，如圖13B所示，如果使用一模具82，其中，工件分別在內腔79內進行模製，則控制部分4控制樹脂供應部分6而不將樹脂6c供應到容納具有缺乏部分7的半導體晶片2的內腔79內，於是，可防止浪費地消耗樹脂6c。
應指出的是，半導體晶片2的缺乏部分7可通過處理圖像數據代替用Z軸校驗器5測量Z軸高度進行探測。例如，半導體晶片2的Z軸高度可根據最上半導體晶片2的聚焦距離或半導體晶片2的形狀進行測量。
在模製堆疊多個半導體晶片2的工件的情形中，根據半導體晶片的缺乏部分的存在調整供應的樹脂量。採用該方法，可防止模製產品高度的變化，還可防止浪費地消耗樹脂。
(採用減壓進行樹脂模製的方法)如圖16所示，利用壓縮模製方法模製工件10的一側面。在某些情形中，樹脂5侵入形成在一內腔體401和一夾緊器402之間的吸氣路徑402d內，於是，抽吸並將釋放膜80固定到一內腔的一內面上，這樣，突出K形成在模製產品的外面。此外，釋放膜80在吸氣路徑402d內破裂，於是，樹脂5侵入腔體401和夾緊器402之間的一滑動部分內，由此，模具不能順利地操作。
如果工件10模製時空氣通過一真空腔室410從一樹脂模製區域排出，則樹脂5容易地從內腔洩漏到真空腔室410，於是，樹脂鰭翅「L」沿夾緊工件10的夾緊器402的一夾緊面形成在工件10內。
為了解決上述問題，如圖17所示，可將吸氣孔402c形成在夾緊器402的內面內，吸氣孔402c抽吸空氣以便抽吸釋放膜80朝向內腔的內面，所述夾緊器402的內面可在夾緊器401的外面上滑動。吸氣路徑402c與空氣路徑402b連通。吸氣路徑402c形成在夾緊器402的內面上類似於槽那樣。多個吸氣路徑402c布置成包圍腔體401。
當模具打開而夾緊器402位於最下位置時，吸氣路徑402c的一下端和夾緊面之間的距離「H」小於腔體401的底面和夾緊面之間的距離。即，當模具打開時，吸氣路徑402c連通到一腔凹陷。
腔體401和形成為包圍腔體401的一矩形框架的夾緊器402設置在上模40上，腔體401通過一上模底部403固定，夾緊器402通過彈簧404向下偏置，以使夾緊器402的夾緊面從腔體401的底面突出朝向下模41。
工件10在其中被夾緊和模製的樹脂模製區域被一真空腔室410包圍，該真空腔室410通過一空氣排出路徑411連通到一真空單元420。
用來抽吸和將釋放膜80固定到夾緊器402的夾緊面上的吸氣路徑402a，在夾緊面內打開，且它們連通到形成在夾緊器402內的空氣路徑402b。空氣路徑402b連通到一抽氣機構415，該抽氣機構415與真空單元420分開地設置以便從真空腔室410排出空氣。在本實施例中，吸氣孔402a和吸氣孔402c連通到公共的空氣路徑402b。在其它情形中，吸氣孔402a和吸氣孔402c可連通到不同的抽氣機構，並可獨立地控制通過吸氣孔402a抽吸釋放膜80和通過吸氣孔402c抽吸釋放膜80。
在圖17中，模具打開，工件10設定在下模41上，釋放膜80被抽吸和固定到夾緊器402的夾緊面和腔凹陷的內面上。在工件10設定在下模41上之後，樹脂模製區域被真空腔室410包圍，然後，真空單元420通過空氣排出路徑411從真空腔室410排出空氣。
抽氣機構415用高真空度抽吸和將釋放膜80固定到腔凹陷內面上，該真空度大於真空腔室410的真空度。吸氣孔402c的端部在腔凹陷的內天花面或腔體401的底面附近打開。以使釋放膜80可靠地抽吸朝向腔凹陷的內天花面，並可容易地沿著腔凹陷的內面被抽吸。
在圖18中，工件10夾緊在上模40和下模41之間，而一內腔405形成在工件10的上側上。當夾緊器402接觸工件10時，夾緊器402的吸氣孔402c在內腔405內打開，通過用抽氣機構415抽吸空氣，釋放膜80被抽吸朝向腔凹陷的內天花面。
接下來，移動可移動模具直到達到一夾緊位置為止，然後，工件10進行壓縮模製(見圖19)。內腔405用樹脂5填充，並加壓和熱固化樹脂5。
在工件10用樹脂5在內腔內進行壓縮模製的狀態中，腔體401的底面和夾緊面之間的距離小於吸氣路徑402c的下端和夾緊面之間的距離「H」。即，當工件10用樹脂5完全地模製時，內腔405的一深度小於距離「H」，以使腔凹陷和吸氣路徑402c之間的連通關閉。夾緊器402的平側面和腔體401的底面構成腔405的內面。因此，可防止形成在吸氣路徑402c中突出的樹脂鰭翅。
在上述的方法中，樹脂模製區域被真空腔室410包圍，在模製過程中空氣從中排出，於是，空氣可從內腔405中淨化，沒有空隙可形成在模製的產品中。
在本實施例中，當模具打開時，距離「H」小於腔體401的底面和夾緊面之間的距離，但兩個距離基本上可以相等。如果吸氣路徑402c形成在夾緊器402的內面，則可降低空氣路徑內抽吸釋放膜80的抽吸阻力；即使兩個距離相等，空氣也可通過間隙部分被抽吸，以使釋放膜80可固定在內腔405的內面上。
(用假內腔進行樹脂模製的方法)當一工件被一模具夾緊和進行壓縮模製時，透氣孔可形成在工件基底的一表面內。在圖20中，工件10用樹脂進行壓縮模製，而薄的樹脂鰭翅92形成在透氣孔內，它們各自連接到樹脂模製部分90的角上。
透氣孔阻止樹脂從一內腔排出。在本實施例中，深度約為0.03mm的透氣孔通過打磨模具的夾緊面而形成。採用該結構，透氣孔的流動阻力大如排氣裝置，於是，空氣不能可靠地排出，且空氣的空隙可形成在樹脂模製部分90內。由於透氣孔形成在工件10的基底的表面內，空氣可容易地貯留在樹脂模製部分90的外面和其角附近。即，空隙90a容易地形成在樹脂模製部分90的角部附近。
為了解決該問題，有效的方法是用如圖21和22所示的模具模製工件10。該模具的特徵在於，在上模40的夾緊器402的夾緊面內形成假腔凹陷406a。
圖22示出從下側觀看的腔體401和夾緊器402。假腔凹陷406a形成在夾緊器402內。假腔凹陷406a的內端對應於腔體401的角。應指出的是，腔體401的角是刨平的，假腔凹陷406a的內端對應於刨平的部分。
用來抽吸釋放膜80的吸氣孔402a形成在夾緊器402的夾緊面內。吸氣孔402a連通到形成在夾緊器402內的空氣路徑402b，該空氣路徑402b連通到抽氣機構415。諸槽形成在腔體401的外面。由於腔體401可滑動地配裝在夾緊器402內，所以，諸孔407形成在其間。諸孔407連通到夾緊器402的空氣路徑402b。
在圖21中，模具打開，工件設定在下模41上，樹脂5供應到工件10。釋放膜80被抽吸到夾緊器402的夾緊面，且釋放膜80通過空氣路徑402b經抽吸空氣而固定在內腔的內面上。吸氣孔402a和在內腔中打開的吸氣路徑不需連通到公共空氣路徑402b。在其它情形中，它們可連通到不同的抽氣機構。
釋放膜80從固化的樹脂5中可容易地剝下，且它具有足夠的熱阻來加熱模具，且有足夠的柔性和彈性以便容易地抽吸和沿腔凹陷的內面固定。
樹脂模製區域被真空腔室410包圍和氣密地關閉，真空單元420通過空氣排出路徑411從真空腔室410排出空氣。
在圖23中，工件10在上模40和下模41之間夾緊和壓縮模製。內腔405和假腔凹陷406a填充有樹脂5，樹脂5被加壓和熱固化。
在本實施例中，樹脂5引入到內腔405和假腔凹陷406a內並逐漸地移動可移動的模具直到達到夾緊位置為止。由於內腔405和假腔凹陷406a在減壓下用樹脂5填充，所以，可有效地防止因殘餘空氣形成在樹脂5內的空隙的形成。
為了從假腔凹陷406a中有效地淨化殘餘空氣，透氣孔可連通到假腔凹陷406a。
假內腔的位置不局限於內腔的角上，例如，假內腔可形成在內腔的各邊緣的中部處。連通到內腔的假內腔的數量可以作為選項進行選擇。它們可設置到內腔的選擇角。
在上述的實施例中，樹脂模製在減壓下實施，但空氣被假內腔貯留在其中的樹脂模製方法不局限於在減壓下實施的樹脂模製。
在不脫離本發明基本特徵的精神下，本發明還可實現為其它特定的形式。因此，本發明的諸實施例在各個方面可被認為是說明性的而不是限制性的，本發明的範圍由附後的權利要求書指出，而不是由上述的描述指出，因此，所有落入權利要求書的等價物的含義和範圍之內的變化都欲被涵蓋在其中。
權利要求
1.一樹脂模製設備，包括一工件輸送部分；一測量安裝在一工件上的一半導體晶片厚度的工件測量部分；一將液體樹脂供應到工件的樹脂供應部分；一具有用液體樹脂模製工件的模具的樹脂模製部分；一測量模製產品的樹脂模製部分厚度的產品測量部分；一產品容納部分；以及一用來控制所述各部分的控制部分，其中，所述控制部分包括用來調整液體樹脂量的裝置，所述樹脂供應部分根據所述工件測量部分測得的厚度將液體樹脂供應到工件。
2.如權利要求1所述的樹脂模製設備，其特徵在於，所述控制部分包括用來調整液體樹脂量的裝置，所述樹脂供應部分根據所述產品測量部分測得的厚度將液體樹脂供應到工件。
3.如權利要求2所述的樹脂模製設備，其特徵在於，工件具有一基底和多個安裝在基底上的半導體晶片，所述產品測量部分包括一用來測量半導體晶片的樹脂模製部分厚度的傳感器單元，以及調整裝置調整液體樹脂量，所述樹脂供應部分根據傳感器單元測得的樹脂模製部分的厚度將液體樹脂供應到工件。
4.如權利要求3所述的樹脂模製設備，其特徵在於，傳感器單元包括至少一對傳感器，其中一個發射雷射束，而其中另一個接受反射的雷射束，以便測量厚度，一對傳感器沿模製產品的厚度方向布置，並分別設置在產品兩側上。
5.如權利要求1所述的樹脂模製設備，其特徵在於，模具包括一壓力機構，該壓力機構在規定的位置處將工件平坦地壓在模具的一夾緊面上。
6.如權利要求5所述的樹脂模製設備，其特徵在於，壓力機構具有一壓力鉤，當工件輸送到模具內時，壓力鉤能將工件的邊緣壓到夾緊面上，並平坦地將工件保持在其上，壓力鉤能在垂直於夾緊面的一平面內轉動，以及壓力機構還具有一用來在一壓力位置和一自由位置之間移動壓力鉤的移動機構，在壓力位置，壓力鉤將工件壓迫和保持在夾緊面上，而在自由位置，壓力鉤不與工件的邊緣相干擾。
7.如權利要求1所述的樹脂模製設備，其特徵在於，所述樹脂供應部分包括一分配器，該分配器將規定量的液體樹脂供應到工件，且該分配器包括一缸體，包括一儲存液體樹脂的缸部分，一將缸部分連接到一液體容器的流體路徑，以及一將缸部分連接到一排出噴嘴的流體路徑；一在缸部分內滑動的柱塞；一設置在缸體上的供應閥，供應閥打開和關閉缸體和液體容器之間的流體路徑；一設置在缸體上的排出閥，排出閥打開和關閉缸體和排出噴嘴之間的流體路徑；以及分別地驅動柱塞、供應閥和排出閥的諸驅動單元。
8.如權利要求7所述的分配器，其特徵在於，柱塞、供應閥和排出閥的底端分別地連接到驅動單元的連接端，以及諸連接部分沿柱塞、供應閥和排出閥的移動方向不會脫開，但它們可沿垂直於它們移動方向的方向脫開。
9.如權利要求8所述的分配器，其特徵在於，還包括一用來保持缸體的框架，該框架與缸體接合，由此，允許框架沿垂直方向從缸體中脫開，但阻止框架向後移動；以及將缸體固定在框架的裝置，該固定裝置設置在框架的前部並向後壓缸體。
10.如權利要求1所述的樹脂模製設備，其特徵在於，模具包括根據工件在其中用樹脂進行模製的一內腔的布置而形成的一腔體；一夾緊器包圍腔體而形成一腔凹陷，該腔凹陷內底面由腔體的一端面組成，夾緊器能在腔體的側面上沿著打開和關閉模具的方向滑動；以及一吸氣孔，形成在夾緊器的內面內，夾緊器可滑動地接觸腔體的側面，吸氣孔與腔凹陷連通以便將一釋放薄膜吸入腔凹陷內，當腔體移到夾緊模具的一位置時，吸氣孔關閉。
11.如權利要求10所述的樹脂模製設備，其特徵在於，模具的樹脂模製區域位於一真空腔室內，以及真空腔室連通到一真空單元。
12.如權利要求1所述的樹脂模製設備，其特徵在於，模具具有一用樹脂模製一電子器件的元件安裝區域的內腔；以及一連通到內腔的一邊緣以便貯留空氣的假內腔。
13.如權利要求12所述的樹脂模製設備，其特徵在於，模具還具有連通到假內腔的透氣孔。
14.如權利要求12所述的樹脂模製設備，其特徵在於，夾緊和模製工件的模具的樹脂模製區域被一真空腔室包圍，以及真空腔室內的空氣通過一真空單元排出。
15.一在如權利要求1所述的樹脂模製設備中實施的樹脂模製方法，其中，一包括多個層疊在一基底上的半導體晶片的工件用樹脂在模具內進行壓縮模製，所述方法包括以下諸步驟儲存半導體晶片的立方體積和供應到各半導體晶片的樹脂量；測量基底和最外面半導體晶片之間的距離「Z」；根據測得的距離「Z」，探測層疊的半導體晶片的數量；計算補充到半導體晶片的樹脂量；將補充的樹脂量送到樹脂供應部分作為控制數據；以及根據控制數據，從樹脂供應部分將樹脂供應到工件。
16.如權利要求15所述的方法，其特徵在於，補充的樹脂量對應於需要補充樹脂的半導體晶片的立方體積。
17.如權利要求15所述的方法，其特徵在於，距離「Z」由一測量儀器進行測量。
18.如權利要求15所述的方法，其特徵在於，距離「Z」從一成像裝置拍攝的圖像進行測量。
全文摘要
樹脂模製設備包括一工件輸送部分；一測量安裝在一工件上的一半導體晶片厚度的工件測量部分；一將液體樹脂供應到工件的樹脂供應部分；一具有用液體樹脂模製工件的模具的樹脂模製部分；一測量模製產品的樹脂模製部分厚度的產品測量部分；一產品容納部分；以及一用來控制所述各部分的控制部分。控制部分包括用來調整液體樹脂量的裝置，樹脂供應部分根據工件測量部分測得的厚度將液體樹脂供應到工件。
文檔編號B29C43/58GK1769027SQ20051011937
公開日2006年5月10日 申請日期2005年11月2日 優先權日2004年11月2日
發明者宮島文夫, 小林一彥, 中島謙二, 後藤直也, 和田和郎, 牧野晴久, 高橋晴久 申請人:山田尖端技術株式會社