關(guān)聯(lián)申請

本申請享受以日本專利申請2016-48829號(申請日：2016年3月11日)為基礎(chǔ)申請的優(yōu)先權(quán)。本申請通過參照該基礎(chǔ)申請而包括基礎(chǔ)申請的全部內(nèi)容。

本發(fā)明的實施方式涉及模具。

背景技術(shù)：

存在例如通過樹脂等將層疊的多個半導體元件密封了的半導體裝置。這樣的半導體裝置例如通過使用了模具的傳遞成型裝置來制造。例如，若沒有適當?shù)靥畛錁渲?，則會產(chǎn)生成型缺陷。期望得到成型性良好的模具。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施方式提供成型性良好的模具。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，模具包括：基板夾持面、型腔部、吸引部、通氣孔部、第1中間型腔、第2中間型腔、以及開閉部。所述基板夾持面與被處理基板的表面接觸。所述型腔部從所述基板夾持面后退。所述吸引部從所述基板夾持面后退。所述通氣孔部設置于所述型腔部與所述吸引部之間的路徑上，與所述型腔部連接而成為所述型腔部內(nèi)的氣體的排出路徑，并以通氣孔部深度從所述基板夾持面后退。所述第1中間型腔設置于所述路徑上的所述通氣孔部與所述吸引部之間，與所述通氣孔部連接而從所述基板夾持面后退，并具有在相對于與連結(jié)所述吸引部和所述型腔部的最短距離路徑對應的線段垂直、并且沿著所述基板夾持面的方向上的第1寬度。所述第2中間型腔設置于所述路徑上的所述第1中間型腔與所述吸引部之間，與所述第1中間型腔連接而以比所述通氣孔部深度深的第2中間型腔深度從所述基板夾持面后退，并具有在相對于與連結(jié)所述吸引部和所述型腔部的最短距離路徑對應的線段垂直、并且沿著所述基板夾持面的方向上的第2寬度。所述第2寬度比所述第1寬度窄。所述開閉部設置于所述路徑上的所述第2中間型腔與所述吸引部之間，對所述路徑進行開閉。

附圖說明

圖1是例示出實施方式所涉及的模具的示意的俯視圖。

圖2(a)和圖2(b)是例示出實施方式所涉及的模具和傳遞成型裝置的示意的剖視圖。

圖3是例示出使用了實施方式所涉及的模具的傳遞成型裝置的動作的工序順序的示意的剖視圖。

圖4是例示出使用了實施方式所涉及的模具的傳遞成型裝置的動作的工序順序的示意的剖視圖。

圖5是例示出使用了實施方式所涉及的模具的傳遞成型裝置的動作的工序順序的示意的剖視圖。

圖6是例示出使用了實施方式所涉及的模具的傳遞成型裝置的動作的工序順序的示意的剖視圖。

圖7是例示出使用了實施方式所涉及的模具的傳遞成型裝置的動作的工序順序的示意的剖視圖。

圖8是例示出實施方式所涉及的另一模具的示意的俯視圖。

圖9是例示出實施方式所涉及的另一模具的示意的俯視圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的各實施方式進行說明。

附圖是示意的或概念的圖像，各部分的厚度與寬度的關(guān)系、部分間的大小的比率等不一定與實際的情況相同。即使是在表示相同部分的情況下，根據(jù)不同的附圖，也存在彼此以不同的尺寸和/或比率來表現(xiàn)的情況。

在本申請說明書和各圖中，對與已示出的圖有關(guān)并且與前述同樣的要素標注相同的附圖標記并適當?shù)厥÷栽敿毜恼f明。

圖1是例示出實施方式所涉及的模具的示意的俯視圖。

圖2(a)和圖2(b)是例示出實施方式所涉及的模具和傳遞成型裝置的示意的剖視圖。

圖1是從圖2(a)的箭頭aa方向觀察到的俯視圖。圖2(a)是對應于圖1的a1-a2線剖面的剖視圖。圖2(b)是對應于圖1的b1-b2線剖面的剖視圖。

如圖2(a)所示，實施方式所涉及的模具10m包括第1模具10和第2模具20。第1模具10的主面10a以與第2模具20的主面20a相對的方式配置。圖2(a)示出2個模具彼此分離的狀態(tài)的例子。

在該例中，在第2模具20的主面20a的上方配置被處理物70的被處理基板71。在被處理基板71的上方例如設有半導體芯片72。被處理基板71和半導體芯片72成為被制造的半導體裝置的一部分。

在實施方式中，也可以在第1模具10的上方配置被處理基板71并在其上方配置第2模具20。在實施方式中，第1模具10的位置與第2模具20的位置可以互換。

將從第2模具20朝向第1模具10的方向設為z軸方向，將相對于z軸方向垂直的1個方向設為x軸方向。將相對于z軸方向和x軸方向都垂直的方向設為y軸方向。

在2個模具之間配置被處理基板71，在2個模具閉合的狀態(tài)下，基板夾持部的表面例如與被處理基板71接觸。

圖2(b)示出2個模具閉合的狀態(tài)。

如圖2(a)和圖2(b)所示，第1模具10具有基板夾持面11(基板夾持部的表面)。如圖2(b)所示，在第1模具10與第2模具20之間配置了被處理基板71(被處理物70)時，基板夾持面11與被處理基板71的表面71a接觸。通過基板夾持面11和第2模具20的表面(主面20a)來夾持被處理基板71。

如圖2(a)所示，在第1模具10的主面10a設有凹部。向凹部導入樹脂40。將樹脂40加工成與凹部的形狀對應的形狀，來制作半導體裝置。

在該例中，在第1模具10的主面10a，作為凹部，設有直澆口部10u、橫澆道10r、澆口部10g、型腔部10c、通氣孔部10v、第1中間型腔10d、第2中間型腔10f、以及吸引部10e。這些部分都是從第1模具10的主面10a的平坦部(基板夾持面11)后退的區(qū)域。這些部分連接在一起。

在該例中，在第1模具10設有開閉部12。開閉部12例如是閥針。設有使開閉部12動作的驅(qū)動部12d。通過驅(qū)動部12d使開閉部12動作，來形成例如凹部與外部連接的狀態(tài)和不連接的狀態(tài)。

吸引部10e與吸引路徑20p的一端連接。吸引路徑20p的另一端連接于減壓裝置(例如排氣泵等，未圖示)。

在2個模具之間配置被處理物70，這些模具被設置為彼此靠近，以使得2個模具的一部分彼此接觸。例如，開閉部12處于開狀態(tài)，型腔部10c內(nèi)的氣體(例如空氣和/或來自樹脂40的排出氣體)經(jīng)由通氣孔部10v、第1中間型腔10d、第2中間型腔10f、吸引部10e以及吸引路徑20p而被排出。吸引部10e例如是氣體吸引部。向排出了內(nèi)部氣體的型腔部10c導入樹脂40。在該例中，吸引路徑20p設置于第2模具20。在實施方式中，吸引路徑20p也可以設置于第1模具10。

樹脂40經(jīng)由設置于模具10m的容器部23而被導入。在該例中，容器部23設置于第2模具20。在實施方式中，容器部23也可以設置于第1模具10。從容器部23填充樹脂40。

在實施方式中，傳遞成型裝置110包括模具10m和傳遞部31。在該例中設有柱塞32。除此之外，也可以設置未圖示的控制部?？刂撇坷邕M行經(jīng)由吸引部10e而從模具10m內(nèi)的空間排出氣體的控制、以及基于傳遞部31的動作而向模具10m內(nèi)的空間導入樹脂40的控制。

容器部23的至少一部分例如是筒狀。在容器部23的內(nèi)部配置柱塞32。在柱塞32的端部配置樹脂40。傳遞部31例如在上下方向上(沿著z軸)可動。通過傳遞部31的動作，柱塞32移動，樹脂40被向模具10m內(nèi)(即，第1模具10與第2模具20之間)供給。

例如，開閉部12處于開狀態(tài)，樹脂40被導入直澆口部10u。通過了直澆口部10u的樹脂40通過橫澆道10r而到達澆口部10g。之后，樹脂40被導入至型腔部10c。例如，在樹脂40通過通氣孔部10v而到達第1中間型腔10d和第2中間型腔10f后，使開閉部12成為閉狀態(tài)。型腔部10c、通氣孔部10v、第1中間型腔10d以及第2中間型腔10f成為大致密閉空間，通過較高的壓力而將樹脂40填充至這些部分內(nèi)。此處的大致密閉空間的意思是容許開閉部12成為可動所需的開閉部12與第1模具10的間隙等、模具10m的結(jié)構(gòu)部件間的微小的縫隙。

這樣，實施方式所涉及的模具10m(在該例中為第1模具10)包括：基板夾持面11、型腔部10c、吸引部10e、通氣孔部10v、第1中間型腔10d、第2中間型腔10f、以及開閉部12?；鍔A持面11與被處理基板71的表面71a接觸(參照圖2(b))。型腔部10c從基板夾持面11后退(參照圖2(a))。吸引部10e從基板夾持面11后退(參照圖2(a))。

通氣孔部10v設置于型腔部10c與吸引部10e之間的路徑10p上(參照圖1和圖2(a))。通氣孔部10v與型腔部10c連接，從而成為型腔部10c內(nèi)的氣體的排出路徑。型腔部10c以通氣孔部深度dc從基板夾持面11后退(參照圖2(a))。

第1中間型腔10d設置于路徑10p上的通氣孔部10v與吸引部10e之間(參照圖1和圖2(a))。第1中間型腔10d與通氣孔部10v連接，第1中間型腔10d從基板夾持面11后退。第1中間型腔10d具有第1寬度w1(參照圖1)。第1寬度w1是在相對于與連結(jié)吸引部10e和型腔部10c的最短距離路徑對應的線段垂直、并且沿著基板夾持面11的方向(x-y平面內(nèi)的1個方向)上的寬度。在該例中，第1寬度w1是在x軸方向上的長度。第1中間型腔10d以第1中間型腔深度dd從基板夾持面11后退(參照圖2(a))。在該例中，第1中間型腔深度dd比通氣孔部深度dv深。

第2中間型腔10f設置于路徑10p上的第1中間型腔10d與吸引部10e之間(參照圖1和圖2(a))。第2中間型腔10f與第1中間型腔10d連接。第2中間型腔10f從基板夾持面11后退。第2中間型腔10f具有第2寬度w2(參照圖1)。第2寬度w2是在相對于與連結(jié)吸引部10e和型腔部10c的最短距離路徑對應的線段垂直、并且沿著基板夾持面11的方向(x-y平面內(nèi)的1個方向)上的寬度。在該例中，第2寬度w2是在x軸方向上的長度。在實施方式中，第2寬度w2比第1寬度w1窄。第2中間型腔10f以第2中間型腔深度df從基板夾持面11后退。第2中間型腔深度df比通氣孔部深度dv深(參照圖2(a))。

開閉部12(例如閥針)設置于路徑10p上的第2中間型腔10f與吸引部10e之間。開閉部12例如進行上下動作和旋轉(zhuǎn)動作中的至少一個。由此，開閉部12能夠?qū)Φ?中間型腔10f與吸引部10e之間的連通部分進行開閉。

例如，存在設置較淺的通氣孔部10v而不設置上述較深的中間型腔的第1參考例。在第1參考例中，使開閉部12成為開狀態(tài)，將樹脂40導入模具10m的型腔部10c，在其通過通氣孔部10v后使開閉部12成為閉狀態(tài)，對樹脂40施加高壓。在開閉部12中，在從開狀態(tài)向閉狀態(tài)的切換的定時不合適的情況下，會發(fā)生例如樹脂40的未填充或樹脂40的泄漏。在該參考例中，存在成型性不充分的情況。

相對于此，在實施方式中，設置中間型腔(第1中間型腔10d和第2中間型腔10f)。例如，第2中間型腔深度df比通氣孔部深度dv深。由此，例如，通過了通氣孔部10v的樹脂40的速度在第2中間型腔10f中變慢。由此，用于得到合適的成型狀態(tài)的開閉部12的切換的定時的余裕擴大。能夠抑制例如樹脂40的未填充或樹脂40的泄漏。根據(jù)實施方式，能夠提供成型性良好的模具。

在設置較淺的通氣孔部10v而不設置上述那樣的第1中間型腔10d和第2中間型腔10f的第1參考例中，在較淺的通氣孔部10v中，由于路徑的截面面積較小，所以存在經(jīng)由通氣孔部10v的型腔部10c內(nèi)的減壓不充分的情況。例如，在型腔部10c中，排氣容易變?yōu)榫植啃缘?。例如，存在根?jù)型腔部10c內(nèi)的位置的不同而脫氣不充分的情況。因此，存在樹脂40向型腔部10c的填充性部分地變差的情況。

另一方面，存在設置較淺的通氣孔部10v而少設置1種中間型腔(例如寬度較窄的第2中間型腔10f)的第2參考例。由于中間型腔的寬度較窄，所以例如存在排氣容易變?yōu)榫植啃缘?、根?jù)型腔部10c內(nèi)的位置的不同而脫氣不充分的情況。因此，存在樹脂40向型腔部10c的填充性部分地變差的情況。

在實施方式中，除了較淺的通氣孔部10v之外還設置寬度較寬的第1中間型腔10d和寬度較窄的第2中間型腔10f。在寬度較寬的第1中間型腔10d中，內(nèi)部的氣壓在面內(nèi)容易變得均一。由此，容易實現(xiàn)型腔部10c的內(nèi)部的均一的脫氣。由此，能夠在面內(nèi)使填充性均一并且良好。根據(jù)實施方式，能夠提供成型性良好的模具。

在實施方式中，例如優(yōu)選第2寬度w2是第1寬度w1的1/100倍以上且1/5倍以下。在低于1/100倍的情況下，第2寬度w2變得過窄，例如脫氣變得困難。若超過了1/5倍，則第2寬度w2變得過寬，例如變得容易發(fā)生樹脂的泄漏。

在實施方式中，優(yōu)選第1中間型腔10d的第1中間型腔深度dd比通氣孔部深度dv深。由此，例如，通過了通氣孔部10v的樹脂40的速度在第2中間型腔10f中變慢。因此，用于得到合適的成型狀態(tài)的開閉部12的切換的定時的余裕擴大。能夠抑制例如樹脂40的未填充或樹脂40的泄漏。

在實施方式中，優(yōu)選通氣孔部10v的第3寬度w3(參照圖2(a))比第2中間型腔10f的第2寬度w2寬。第3寬度w3是在相對于與連結(jié)吸引部10e和型腔部10c的最短距離路徑對應的線段垂直、并且沿著基板夾持面11的方向(x-y平面內(nèi)的1個方向)上的寬度。在該例中，第3寬度w3是在x軸方向上的長度。通過使第3寬度w3比第2寬度w2寬，由此，有效率地進行從型腔部10c的脫氣。例如，第3寬度w3也可以與第1寬度w1實質(zhì)上相同。

在實施方式中，例如優(yōu)選第2寬度w2是第3寬度w3的1/100倍以上且1/5倍以下。在低于1/100倍的情況下，第2寬度w2變得過窄，例如，變得脫氣困難。若超過1/5倍，則第2寬度w2變得過寬，例如變得容易發(fā)生樹脂的泄漏。

在實施方式中，在設置澆口部10g的情況下，使?jié)部诓?0g比通氣孔部10v的深度深。即，模具10m(第1模具10)進一步包括以澆口部深度dg從基板夾持面11后退的澆口部10g(參照圖2(a))。在澆口部10g與通氣孔部10v之間的至少一部分設置型腔部10c。通氣孔部深度dv比澆口部深度dg淺。

以下，對傳遞成型裝置110的動作的例子進行說明。

圖3～圖7是例示出使用了實施方式所涉及的模具的傳遞成型裝置的動作的工序順序的示意的剖視圖。

如圖3所示，在第1模具10與第2模具20之間配置被處理物70，并使這些模具閉合。然后，對這些模具之間的空間進行減壓。

如圖4所示，通過傳遞部31的驅(qū)動，柱塞32向上方移動。由此，樹脂40被向型腔部10c內(nèi)供給。

如圖5所示，樹脂40通過型腔部10c和通氣孔部10v而到達第1中間型腔10d。進一步地，樹脂40到達第2中間型腔10f。

如圖6所示，檢測該狀態(tài)，并使開閉部12(閥針)成為閉狀態(tài)。

如圖7所示，開閉部12處于閉狀態(tài)，進一步供給樹脂40。樹脂40被填充至第2中間型腔10f。一邊施加大的填充壓力一邊使樹脂40熱固化。

例如，以降低成本為目的，可考慮取消填充于包括硅通孔(tsv)的芯片積層間的空隙的底部填充樹脂而全部用模型樹脂(moldresin)進行填充。例如，存在一邊對模具的型腔內(nèi)部進行減壓一邊填充樹脂、在填充即將完成之前使閥針工作的方法。然而，在為了填充較窄的空隙而使樹脂的粘度降低了的情況下，即使使用這樣的方法，也容易發(fā)生樹脂泄漏或未填充。

在實施方式中，通過在閥針之前設置阻礙樹脂的部分(通氣孔部10v)，能夠延遲閥針的工作。并且，通過在通氣孔部10v與閥針之間設置第1中間型腔10d和第2中間型腔10f，能夠擴大閥針動作的定時的余裕。并且，通過設置寬度較寬的第1中間型腔10d和寬度較窄的第2中間型腔10f，容易實現(xiàn)型腔部10c的內(nèi)部的均一的脫氣。由此，能夠在面內(nèi)使填充性均一并且良好。

圖8是例示出實施方式所涉及的模具的示意的俯視圖。

如圖8所示，在實施方式的另一模具10ma中，也設置有第1中間型腔10d、第2中間型腔10f、吸引部10e以及開閉部12。在模具10ma中，第3寬度w3比第1寬度w1寬。除此以外與模具10m相同。在模具10ma中，第2寬度w2也比第1寬度w1窄。在模具10ma中也能夠得到良好的成型性。

圖9是例示出實施方式所涉及的模具的示意的俯視圖。

如圖9所示，在實施方式的另一模具10mb中也設置有第1中間型腔10d、第2中間型腔10f、吸引部10e以及開閉部12。在模具10mb中，針對1個型腔部10c，設置有多個吸引部10e和多個第2中間型腔10f。并且，第1中間型腔10d相對于多個第2中間型腔10f的每一個而分別設置。在模具10mb中，第3寬度w3也比第1寬度w1寬。除此以外，與模具10m相同。在模具10mb中，第2寬度w2也比第1寬度w1窄。在模具10mb中也能得到良好的成型性。

在上述的模具10m、10ma以及10mb中，也可以擴大在從第2中間型腔10f朝向第1中間型腔10d的方向上的寬度。寬度也可以連續(xù)地擴大。

根據(jù)實施方式，能夠提供成型性良好的模具。

以上，參照具體例對本發(fā)明的實施方式進行了說明。但是，本發(fā)明的實施方式不限定于這些具體例。例如，關(guān)于模具所包括的型腔部、通氣孔部、中間型腔、吸引部、基板夾持部以及開閉部、和傳遞成型裝置所包括的傳遞部、傳感器部以及控制部等各要素的具體的結(jié)構(gòu)，只要通過本領(lǐng)域技術(shù)人員從公知的范圍內(nèi)適宜地進行選擇而由此能夠同樣地實施本發(fā)明并獲得同樣的效果，則都包括于本發(fā)明的范圍內(nèi)。

另外，只要包括本發(fā)明的主旨，則技術(shù)上可行的范圍內(nèi)對各具體例的任意2個以上的要素進行組合而得的實施方式也包括于本發(fā)明的范圍內(nèi)。

除此之外，只要包括本發(fā)明的主旨，則本領(lǐng)域技術(shù)人員有可能基于上述的作為本發(fā)明的實施方式的模具而適當?shù)剡M行設計變更并實施的所有的模具都屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。

除此之外，應該理解成，在本發(fā)明的思想的范疇內(nèi)，只要是本領(lǐng)域技術(shù)人員，則能夠想到各種變更例和修正例，關(guān)于這些變更例和修正例，也屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。

雖然對本發(fā)明的幾個實施方式進行了說明，但這些實施方式只是作為例子而提出的，并非意在限定發(fā)明的范圍。這些新的實施方式能夠以其他各種各樣的方式實施，能夠在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進行種種省略、置換、變更。這些實施方式及其變形包括于發(fā)明的范圍及主旨內(nèi)，并且包括于在專利的權(quán)利要求書中所記載的發(fā)明和其相等的范圍內(nèi)。

附圖標記說明

10：第1模具

10m、10ma、10mb：模具

10a：主面

10c：型腔部

10d：第1中間型腔

10e：吸引部

10f：第2中間型腔

10g：澆口部

10p：路徑

10r：橫澆道

10u：直澆口部

10v：通氣孔部

10x：中間通氣孔部

11：基板夾持面

12：開閉部

12d：驅(qū)動部

20：第2模具

20a：主面

20p：吸引路徑

23：容器部

31：傳遞部

32：柱塞

40：樹脂

70：被處理物

71：被處理基板

71a：表面

72：半導體芯片

110：傳遞成型裝置

aa：箭頭

dc：通氣孔部深度

dd：第1中間型腔深度

df：第2中間型腔深度

dg：澆口部深度

dv：通氣孔部深度

pa：一部分

w1～w3：第1～第3深度