CN100521127C - 电子元件的树脂密封成形方法及装置 - Google Patents

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Abstract

由第一模具(111)和第二模具(112)构成电子元件的树脂密封成形用模具(110)。该两个模具的合型面(P.L)具有不设台阶的平面形状的基板供给放置面(113)。加料块体(140)可相对于与合型面(P.L)垂直相交的模具(110)的侧面位置(110a)接合、或从侧面位置(110a)分离。在该合型面(P.L)与加料块体(140)接合的状态下，加料块体(140)内的熔融树脂材料向模腔(114)注入。而且，在树脂密封后基板(402)固定在第一模具(111)的工作面上的状态下，进行使第二模具(112)离开第一模具(111)的开模。

Description

电子元件的树脂密封成形方法及装置
技术领域
本发明涉及一种用树脂材料对半导体芯片等比较小型的电子元件进行密封成形的方法、以及实施该方法所使用的电子元件的树脂密封成形装置。
背景技术
对于用树脂材料对半导体芯片等比较小型的电子元件(以下简称为“电子元件”)进行密封成形的半导体封装(以下简称为“半导体封装”)，近年来尤其要求高功能化。具体而言，例如像所谓的模塑阵列封装(日文：マツプ)型的大型基板等那样，强烈要求高集成化、高可靠性及轻薄短小化(即轻、薄、短且小)。
因此，在成形半导体封装时，必须在保持高集成化的被树脂密封成形品的品质的状态下，使其结构尽可能地轻薄短小化地进行树脂密封成形。
在进行这种树脂密封成形时，为了保证作为被树脂密封成形品的半导体封装的品质，重要的是提高用于密封电子元件的树脂材料与安装有电子元件的引线框架和基板等(以下简称为“基板”)的粘接性(或紧贴性)。但是，这种情况下，树脂材料与树脂成形用金属模工作面的粘接性也会提高，因此，在树脂密封成形后，成形品从金属模中取出时的脱模性降低，存在不能高效地进行成形品脱模的问题。
另外，当在成形品轻薄短小化的同时，例如采用通过顶出销等使成形品强制地顶出而脱模的成形品的脱模结构时，该成形品本体(树脂密封成形体)有时会受到损伤而产生裂缝，或者产生破损而导致品质降低。
再者，当将上述的顶出销机构装入树脂成形用金属模时，存在导致金属模结构的复杂化和整体耐久性降低的问题。
另外，在将使树脂材料熔融的机构和移送熔融后的树脂材料的机构等装入金属模内部时，不仅会导致金属模结构复杂化，而且复杂的金属模结构还会引起树脂密封成形条件受到制约等问题。
下面对现有的电子元件的树脂密封成形方式进行说明。
首先，为了提高将成形品从金属模中取出时的脱模性，一般对金属模模腔面等实施必要的表面处理。不过，该表面处理效果并不一样，并且，其耐久性较低。另外，在电子元件的树脂密封成形中，主要使用环氧树脂等热固性树脂材料，而且使用大型基板。由此，为了确实且高效地进行成形品的脱模，实际情况是还同时使用现有的顶出销机构。
另外，在现有的金属模工作面上通常设置有用于插入放置基板的凹部(与基板的厚度对应地设在金属模的分型线P.L面上的必要深度的余隙)。由于存在该凹部而产生下述问题。
大型基板的各部位的厚度并不一样，因此，在各部位存在厚度的厚薄不均。并且，通常在金属模工作面同时插入放置多片这种大型基板。由此，即使对各大型基板同时施加金属模的合模压力，对各大型基板的合模状态也不一样。因此，例如有时树脂材料的一部分会从各大型基板与工作面之间流出，从而在该基板面和金属模工作面上形成树脂毛刺。相反地，在为了防止该树脂毛刺形成而对各基板施加合模压力时，若该合模压力过大则会产生各基板上的半导体元件和配线受到损伤这样的弊病。
因此，多个基板的厚度不均成为导致成形品的品质显著降低的主要原因。
另外，在现有的金属模结构中，通常在金属模的内部设置有加料腔(使树脂材料熔融的部分)。在所述金属模的合型面(分型线P.L面)上作为凹部形成有：树脂成形用模腔、以及用于使该模腔与所述加料腔连通的由料道(日文：カル)和浇口等构成的熔融树脂材料移送用树脂通路。因此，在金属模的合型面上作为凹部配设有所述基板的插入放置部、加料部及树脂通路部。因此，这种金属模结构存在下述的树脂密封成形上的问题。
在这种树脂密封成形中，最重要的是防止在基板的表面上形成树脂毛刺。因此，为了高效地对基板施加合模压力等，在合模时，很多时候将所述基板的插入放置部的合模压力设定成比所述加料部及树脂通路部高。另外，在进行树脂密封成形时，施加在所述熔融树脂材料上的树脂压力有打开金属模的合型面的作用。因此，处于上述状态的加料部和树脂通路部内的熔融树脂材料由于所述树脂压力而与其他空间相比更易于进入合型面上的间隙。
结果是，产生在所述加料部及树脂通路部附近的合型面上形成薄的树脂毛刺的弊病。因此，若要避免这种弊病，则树脂密封成形条件的设定、工作面形状的设定或金属模的制造非常麻烦。不仅如此，若考虑该树脂密封成形中使用的树脂材料所特有的树脂密封成形条件的设定等，则存在整体的作业效率显著降低的问题。而且，这种薄的树脂毛刺即使在清洗工序中也很难完全除去。因此，存在该树脂毛刺在后面的树脂密封成形时混入熔融树脂材料中而成形出次品的问题。另外，存在固化后的树脂毛刺在合模工序时导致合模不良等问题。
另外，为了消除所述多个基板的厚度不均的问题，提出一种在基板(片状构件)的插入放置用凹部(滑动孔)内用弹性构件支撑基板支撑构件(推压构件)的采用了所谓的浮动结构的树脂密封成形装置(例如参照日本专利特开平11-126787号公报(第7页的图1))。
另外，提出一种将使所述树脂材料熔融的机构(注射缸)和移送熔融后的树脂材料的机构(压力机活塞)等配置在金属模的外部的树脂密封成形装置(例如参照日本专利特开昭59-052842号公报(第5页的图2))。采用这种构成，由于将使树脂熔融的机构等配置在金属模外部，故具有实现金属模结构简单化的优点。
在现有的多片基板安装在一个金属模结构来进行树脂密封成形的现有树脂密封装置中，为了消除所述基板的不均衡问题，而采用了浮动结构(例如参照日本专利特开平11-126787号公报(第7页的图1))，但该采用了浮动结构的树脂密封装置不仅使一般的金属模结构更加复杂化，而且其金属模的制造麻烦，存在导致成本上升等问题。另外，也被指出存在下述问题。基板各部位的弹性推压力的调整作业、以及对厚度不同的其他种类的基板进行树脂密封成形作业时弹性推压力的调整作业等麻烦。而且，当在向金属模工作面(P.L面)供给放置多片基板的状态下进行这些基板的电子元件的树脂密封成形时，由于多个基板的壁厚存在厚薄不同，实质上不能对各个基板进行弹性推压力的调整作业等。而且，其金属模的维护作业等也极其麻烦。因此，具有浮动结构的树脂密封成形装置的实用化困难。
另外，在将使所述树脂材料熔融的机构和移送熔融后的树脂材料的机构等配置在金属模的外部的树脂密封成形装置(例如参照日本专利特开昭59-052842号公报(第5页的图2))中，仅是将使树脂材料熔融的机构等配置在金属模的外部。因此，作为金属模结构一般采用的所谓的料道部、与该料道部连通的树脂通路部、以及浇口部等的构成部分配设在金属模的内部。因此，这些部位的金属模结构与现有的装置相同。因此，基本的金属模结构并没有简化。另外，在这些部位固化的树脂量(废弃的树脂量)较多而不经济。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可提高成形品与金属模的脱模性的电子元件的树脂密封成形方法及其装置。
本发明的电子元件的树脂密封成形方法，包括：树脂密封前基板的供给工序，向自由开闭地设置的一方模具与另一方模具的工作面间供给安装有电子元件的树脂密封成形前基板；合模工序，在使所述工作面闭合而进行合模时，在设于该工作面间的成形用模腔内插入所述树脂密封前基板上的电子元件及其必要周边部，且在该状态下从所述工作面对所述基板的主表面施加必要的合模压力；树脂密封成形工序，在所述合模工序后，向所述模腔内填充熔融树脂材料，利用树脂材料对插入该模腔内的电子元件及其必要周边部进行密封，且使由此产生的树脂密封成形体和所述基板紧贴而成为一体；以及树脂密封后基板的取出工序，在所述树脂密封成形工序后，打开所述工作面将所述树脂密封成形后的基板取出。而且，在该电子元件的树脂密封成形方法中，所述一方模具的工作面形状形成为不具有所述基板定位用台阶的平面形状，始终从所述工作面向所述一方模具的工作面与所述基板的主表面的接合部位施加合模压力，在进行所述树脂密封后基板的取出工序时，在所述树脂密封后基板固定在至少一方工作面上的状态下，进行使另一方模具离开所述一方工作面的开模，从而使该另一方模具与紧贴在所述树脂密封后基板上而成为一体的树脂成形体脱模。
另外，在本发明的电子元件的树脂密封成形方法中，最好是在进行所述密封后基板的取出工序时，所述树脂密封后基板的固定通过利用减压作用将所述树脂密封后基板向所述一方工作面吸引来进行。
另外，在本发明的电子元件的树脂密封成形方法中，最好是在进行使所述另一方模具离开所述一方模具的开模时，通过设于所述一方模具的切入成形部辅助所述树脂密封后基板向所述一方模具的固定。
另外，在本发明的电子元件的树脂密封成形方法中，最好是在进行所述密封后基板的取出工序时，所述树脂密封后基板的固定通过利用减压作用将树脂密封后基板向所述一方工作面吸引来进行，而且，在进行使所述另一方模具离开所述一方模具的开模时，通过设于所述一方模具的切入成形部辅助所述树脂密封后基板向所述一方模具的固定。
另外，在本发明的电子元件的树脂密封成形方法中，最好是在所述树脂密封前基板的供给工序中，向所述工作面间供给单片的树脂密封成形前基板。
另外，在本发明的电子元件的树脂密封成形方法中，最好是在所述树脂密封前基板的供给工序中，使该树脂密封前基板的端面与所述模具的侧面位置处于同一平面内。
另外，在本发明的电子元件的树脂密封成形方法中，最好是将在各个工作面间供给单片的树脂密封成形前基板的多个单位的模具结构单位层叠配置，所述合模压力向层叠配置的各个所述模具结构单位同时施加。
本发明的电子元件的树脂密封成形装置，具有用于执行上述本发明的树脂密封成形方法的各构件。
采用本发明的电子元件的树脂密封成形方法，则不需使用现有技术那种具有复杂结构的金属模的电子元件的树脂密封成形装置。因此，可提高装置的操作性或作业性。结果是，该装置的实用化容易。
另外，采用本发明，不会受到多个基板的厚度不均的影响，可高效且可靠地防止在基板表面上形成树脂毛刺。而且，在将树脂密封后基板固定在一方工作面上的状态下进行使另一方模具离开一方模具的开模，从而可更加高效地进行树脂密封后基板的脱模作业。因此，可成形出高品质性及高可靠性的电子元件的树脂密封成形品。
另外，本发明的树脂密封成形装置可采用简单的结构，因此，可实现整个装置的形状小型化，且容易进行金属模维护作业，抑制废弃树脂的产生，有利于节省资源。
本发明的上述目的及其他目的、特征、形态及优点将通过参照附图加以理解的本发明涉及的下述详细说明得以明确。
附图说明
图1是表示用于实施本发明的电子元件的树脂密封成形方法的树脂密封成形装置的概略结构的局部剖切纵向主视图。
图2是概略表示图1的树脂密封成形装置中的树脂密封成形部的主要部分的局部剖切俯视图。
图3表示与图2对应的树脂密封成形部，是图2的III-III线剖视图，且是局部剖切纵向主视图，表示树脂密封成形部的开模状态及树脂密封成形前基板和树脂材料的供给状态。
图4是与图3对应的树脂密封成形部的局部剖切纵向主视图，表示树脂密封成形部的合模状态及将树脂材料供给到加料腔内的状态。
图5至图7是表示将树脂密封成形前基板供给放置到金属模工作面的规定位置时的一例的说明图。
图8至图10是表示将树脂密封成形前基板供给放置到金属模工作面的规定位置时的另一例的说明图。
图11是与图4对应的树脂密封成形部的局部剖切纵向主视图，表示将加料腔内的树脂材料向金属模模腔内加压移送的状态。
图12是与图11对应的树脂密封成形部的局部剖切俯视图，表示使加料块体与金属模的侧面位置接合的状态。
图13表示与图11对应的树脂密封成形部，是图2的XIII-XIII线剖视图，且是局部剖切纵向主视图。
图14是与图3对应的树脂密封成形部的局部剖切纵向主视图，表示树脂密封成形后的基板的取出状态。
图15至图17表示本发明第二实施例的树脂密封成形装置，图15及图16是树脂密封成形部的局部剖切横向俯视图，图17是表示树脂密封成形后的基板的局部剖切主视图。
图18及图19是本发明第三实施例的树脂密封成形装置的树脂密封成形部的局部剖切横向俯视图。
图20至图22是本发明第四实施例的树脂密封成形装置的树脂密封成形部的局部剖切纵向主视图。
具体实施方式
本实施形态的电子元件的树脂密封成形方法，包括：树脂密封前基板的供给工序，向自由开闭地设置的一方模具与另一方模具的工作面间供给安装有电子元件的树脂密封成形前基板；合模工序，在使所述工作面闭合而进行合模时，在设于该工作面间的成形用模腔内插入所述树脂密封前基板上的电子元件及其必要周边部，且在该状态下从所述工作面对所述基板的主表面施加必要的合模压力；树脂密封成形工序，在所述合模工序后，向所述模腔内填充熔融树脂材料，利用树脂材料对插入该模腔内的电子元件及其必要周边部进行密封，且使由此产生的树脂密封成形体和所述基板紧贴而成为一体；以及树脂密封后基板的取出工序，在所述树脂密封成形工序后，打开所述工作面将所述树脂密封成形后的基板取出。而且，所述一方模具的工作面形状形成为不具有所述基板定位用台阶的平面形状，始终从所述工作面向该工作面与所述基板的主表面的接合部位施加合模压力。并且，在进行所述树脂密封后基板的取出工序时，在所述树脂密封后基板固定在至少一方工作面上的状态下，进行使另一方模具离开一方模具的开模，从而使该另一方模具与紧贴在所述树脂密封后基板上而成为一体的树脂成形体脱模。
另外，在本实施形态的电子元件的树脂密封成形装置中，将安装在基板上的电子元件插入设于电子元件树脂密封成形用模具上的成形用模腔内，且使所述工作面闭合，从所述模具向所述基板的主表面施加合模压力。而且，在该合模状态下，向所述模腔内填充熔融的树脂材料，从而利用树脂材料对插入该模腔内的所述电子元件进行密封。另外，供所述基板供给放置的所述一方模具的工作面形状形成为不具有所述基板定位用台阶的平面形状。并且，在所述树脂密封成形用模具中的任一个模具的工作面上形成有用于固定树脂密封后基板的基板固定构件。因此，具有可执行上述电子元件的树脂密封成形方法的各构件。
因此，采用这种本实施形态的电子元件的树脂密封成形装置，可对供给到所述工作面的基板均等地施加所述合模压力。另外，由于在工作面上没有设置用于基板定位等的台阶，因此，例如不需像现有技术那样考虑基板的厚度与插入放置用凹部的关系。即，即使供给到该工作面的基板厚度存在不均也没有影响，可均等且高效地对基板施加合模压力。而且，在将树脂密封后基板固定在一方工作面上的状态下进行使另一方模具离开一方模具的开模，从而可简单且高效地进行固定在所述一方工作面上的树脂密封后基板的脱模。结果是，可预防在树脂密封后基板脱模时该基板受到损伤等弊病。
因此，可高效且可靠地防止基板表面上形成树脂毛刺，且可预防树脂密封后基板在脱模时受到损伤等，因此，可成形出具有高品质性及高可靠性的电子元件的树脂密封成形品。
另外，如前所述，即使是同一种类的基板也存在多个基板的厚度不均，但不会受到这种多个基板的厚度不均的影响，可均等且高效地对基板施加合模压力。
另外，在分别对不同种类的多个基板进行树脂密封成形时，现有技术需在工作面上设置与该基板的厚度对应的供给放置用凹部等。另外，不同种类的多个基板也存在厚度不均，因此，存在与上述相同的问题。但是，采用各本实施形态的方法，即使是针对不同种类的多个基板也可均等且高效地施加合模压力。因此，如上所述，可适当且简单地消除同一种类的多个基板的厚度不均的问题。而且，在变更被树脂密封成形品而对不同种类的多个基板进行树脂密封成形时，也可适当且简单地应对基板自身变更引起的厚度差异和变更后的基板的厚度不均。
在本实施形态的电子元件的树脂密封成形方法中，在进行所述密封后基板的取出工序时，所述树脂密封后基板向所述一方工作面的固定通过利用减压作用将树脂密封后基板向所述一方工作面吸引来进行。
另外，在本实施形态的电子元件的树脂密封成形装置中，为了固定所述基板而设置有利用减压作用将树脂密封后基板向所述一方工作面吸引的固定构件。因此，本实施形态的装置具有可执行上述电子元件的树脂密封成形方法的各构件。
因此，采用这种本实施形态的方法，可利用减压作用产生的吸附力将树脂密封后基板固定在一方工作面上，且在该状态下可高效地进行使另一方模具离开一方模具的开模。并且，通过解除所述减压作用产生的吸附力，可简单且高效地进行固定在所述一方工作面上的树脂密封后基板的脱模。结果是，可预防树脂密封后基板在脱模时受到损伤等弊病，因此，可成形出具有高品质性及高可靠性的电子元件的树脂密封成形品。
在本实施形态的电子元件的树脂密封成形方法中，在所述一方模具上设置有切入成形部，在进行使所述另一方模具离开所述一方模具的开模时，通过切入成形部辅助所述树脂密封后基板向所述一方模具的固定。
另外，在本实施形态的电子元件的树脂密封成形装置中，为了固定所述基板，在所述一方模具上形成有切入成形部。因此，本实施形态的装置具有可执行上述电子元件的树脂密封成形方法的各构件。
因此，采用这种本实施形态的装置，在进行所述树脂密封成形工序时，可同时利用与所述基板一体成形的切入部的卡扣力将树脂密封后基板固定在一方工作面上，且在该状态下可高效地进行使另一方模具离开一方模具的开模作用。并且，通过使树脂密封后基板向解除所述切入部施加的卡扣力的方向移动，可简单且高效地进行固定在所述一方工作面上的树脂密封后基板的脱模。结果是，可预防树脂密封后基板在脱模时受到损伤等弊病，因此，可成形出具有高品质性及高可靠性的电子元件的树脂密封成形品。
在本实施形态的电子元件的树脂密封成形方法中，在进行所述密封后基板的取出工序时，所述树脂密封后基板的固定同时使用：利用减压作用将树脂密封后基板向所述一方工作面吸引的吸附构件、以及用于辅助性地将树脂密封后基板向所述一方模具固定的切入成形部。
另外，在本实施形态的电子元件的树脂密封成形装置中，为了固定所述基板，具有：利用减压作用将树脂密封后基板向所述一方工作面吸引的吸附构件、以及形成在所述一方模具上的切入成形部。因此，具有可执行本实施形态的电子元件的树脂密封成形方法的各构件。
因此，采用这种装置，可同时使用：通过减压作用产生的吸附力将树脂密封后基板固定在一方工作面上的作用、以及利用在树脂密封成形工序时同时与所述基板一体成形的切入部的卡扣力将树脂密封后基板固定在一方工作面上的作用。
因此，可通过所述吸附力和切入部的卡扣力将树脂密封后基板更加可靠地固定在一方工作面上，且通过解除该吸附力和切入部的卡扣力就可简单且高效地将固定在所述一方工作面上的树脂密封后基板脱模。结果是，可预防树脂密封后基板在脱模时受到损伤等弊病，因此，可成形出具有高品质性及高可靠性的电子元件的树脂密封成形品。
在本实施形态的电子元件的树脂密封成形方法中，在所述树脂密封前基板的供给工序中，向所述工作面间供给单片的树脂密封成形前基板。
另外，在本实施形态的电子元件的树脂密封成形装置中，在所述合型面上设置有单片的基板供给部。因此，本实施形态的装置具有可执行本实施形态的电子元件的树脂密封成形方法的各构件。
因此，采用这种本实施形态的装置，与向所述同一工作面间同时供给放置多片树脂密封成形前基板的现有装置相比，可实现金属模及使用该金属模的树脂密封成形装置的整体形状的小型化。
另外，如前所述，因为多个基板的厚度存在不均，故在向一方模具结构单位的工作面间同时供给放置多片基板时，例如在为了防止在各基板面上形成树脂毛刺而对各基板施加合模压力时，若该合模压力过大则会产生各基板上的半导体元件和配线受到损伤这样的弊病，相反地，若该合模压力不足则会产生不能同样且可靠地防止在各基板上形成树脂毛刺这样的弊病。
但是，即使多个基板存在厚度不均，与将所述多片基板向工作面间供给的情况相比，只要向工作面间供给单片的树脂密封成形前基板就可将厚度不均产生的影响抑制在最小限度。因此，可简单地进行对树脂密封成形前基板施加的合模压力的选定和设定作业。
在本实施形态的电子元件的树脂密封成形方法中，在所述树脂密封前基板的供给工序中，使该树脂密封前基板的端面与所述模具的侧面位置处于同一平面内。
另外，在本实施形态的电子元件的树脂密封成形装置中，设置有树脂密封前基板的供给机构，该机构在进行向所述成形用模腔内插入放置在基板上的电子元件的树脂密封前基板的供给时，使该树脂密封前基板的端面与所述模具的侧面位置处于同一平面内。因此，本实施形态的装置具有可执行电子元件的树脂密封成形方法的各构件。
因此，采用这种本实施形态的装置，在所述树脂密封前基板的端面与所述模具的侧面位置之间不会产生间隙，因而在进行所述树脂密封成形工序时，可防止熔融树脂材料进入所述间隙而在该间隙内成形为固化树脂的这种弊病。另外，可高效且可靠地防止该间隙内的熔融树脂材料的一部分进入到基板的底面上而在该基板面上形成树脂毛刺等弊病。
在本实施形态的电子元件的树脂密封成形方法中，将在各个工作面间供给单片的树脂密封成形前基板的多个单位的模具结构单位层叠配置，所述合模压力向层叠配置的各个所述模具结构单位同时施加。
另外，在本实施形态的电子元件的树脂密封成形装置中，将供单片的树脂密封成形前基板供给到各自的所述工作面间的多个单位的模具结构单位层叠配置，所述合模压力向层叠配置的各个所述模具结构单位同时施加。因此，本实施形态的装置具有可执行本实施形态的电子元件的树脂密封成形方法的各构件。
因此，采用这种本实施形态的装置，层叠配置方向上的装置结构与层叠配置的多个模具结构单位的大小对应地增大。不过，分别施加在多片基板上的合模压力实质上与单片的合模压力所需的压力相同。
因此，不会像将多片树脂密封成形前基板供给放置到同一模具结构单位的工作面间的现有金属模结构那样，与基板的供给放置数对应地导致金属模及装置的大型化，不会产生要求高合模压力等不良状况。另外，不需与多个模具结构单位的数量增加对应地依次将合模压力调高，因此，与现有的金属模结构相比，可实现金属模及装置的整体形状的小型化。而且，可在同一成形条件下对各基板的电子元件同时进行树脂密封成形，因此可高效地生产均等且具有高品质性及高可靠性的产品。
下面参照附图对本发明的实施例进行说明。
图1至图14表示本发明第一实施例的电子元件的树脂密封成形装置，图1概略地表示用于实施树脂密封成形方法的树脂密封成形装置的构成，图2至图14概略地表示所述树脂密封成形装置的树脂密封成形部的主要部分。
图15至图22表示本发明其他实施例的电子元件的树脂密封成形装置。
实施例1：
图1概略地表示树脂密封成形装置的整体构成。
该树脂密封成形装置包括：用于对基板上的电子元件进行树脂密封成形的树脂密封成形部100；用于将树脂密封成形前基板向所述树脂密封成形部的后述规定位置搬送供给、且将完成树脂密封成形的基板从所述树脂密封成形部中取出后搬出的基板供给取出机构200；以及用于将树脂材料向所述树脂密封成形部的后述规定位置搬送供给的树脂材料搬送供给机构300。
所述树脂密封成形部100包括：用于对电子元件进行树脂密封成形的模具110；用于使该模具开模及合模的模具开闭机构120；用于在所述模具110合模的状态下对该模具施加必要的合模压力的加压机构(日文：プレスフレ—ム機構)130；配置在所述模具110侧向的供给树脂材料用的加料块体(日文：ポツトブロツク)140；以及将该加料块体140配置成相对于与所述模具110的合型面(P.L面)垂直相交的该模具的侧面位置110a自由接合、分离的加料块体的往复驱动机构150。
所述模具110含有至少一组以上的模具结构单位，图中表示将两组由第一模具111和第二模具112构成的模具结构单位在上下方向上层叠配置而构成的例子。
如图5～图7所示，在所述第一模具111的工作面、即合型面(P.L面)上设置有基板400的供给放置面113。该供给放置面113构成为用于对安装有电子元件(未图示)的一片基板400进行供给放置的单片基板供给部。即，在所述一组模具结构单位中的基板400的供给放置面113上仅供给、放置有一片基板400。在所述基板400的供给放置面113上没有设置在现有的金属模工作面上以凹部形状设置的基板定位用台阶等。因此，所述基板的供给放置面113形成为平面形状。并且，在与该第一模具111的供给放置面113相对配设的所述第二模具112的工作面上设置有树脂成形用的模腔114。
图5～图7中的符号115表示熔融树脂材料的移送用通路，其一端部与所述模腔114连通地形成，其另一端部与合型面(P.L面)的侧面位置110a连通地形成。
符号116表示立设在所述第一模具111的工作面(基板供给放置面113)的规定位置上的定位销。同样地，符号117表示与所述各定位销116相对地形成在所述第二模具112的各位置上的销孔。并且，该定位销116和销孔117表示用于将树脂密封成形前基板400供给放置到基板供给放置面113的规定位置上的方式的一例。
即，在将基板400供给放置到所述基板供给放置面113上时，只要使设在该基板400上的定位孔部401与所述定位销116卡合，即可高效且可靠地将基板400供给到所述基板供给放置面113的规定位置上。另外，当在该状态下进行使所述两个模具111、112闭合的合模时，所述第一模具111的各定位销116在将基板400卡扣在规定位置上的状态下嵌入所述第二模具112的各销孔117内。因此，如图6所示，基板400可靠地供给放置到基板供给放置面113上。
图8～图10表示用于将树脂密封成形前基板400向基板供给放置面113的规定位置供给放置的方式的其他例子。
设在基板供给放置面113上的定位销116由弹性构件116a弹性支撑，其前端(上端)轴部116b设置成从所述基板供给放置面113突出。另外，该前端轴部116b以与所述基板400的定位孔部401a嵌合的形态形成。在该前端轴部116b的前端设置有形成为比该前端轴部116b细的轴部即定位用卡合轴部116c。
在将所述基板400向基板供给放置面113供给放置时，如图8所示，通过所述定位孔部401a与所述前端轴部116b嵌合的基板400的端部400a从所述模具110的侧面位置110a向外侧突出。另外，在进行第一模具111和第二模具112的合模时，使第二模具112下降到没有到达完全合模位置的位置(参照图9)。此时，所述定位销116由第二模具112的合型面(指第二模具112的底面。另外，图中表示在与定位销的卡合轴部116c卡合的部位上插入有推压销的例子。)推压，且其卡合轴部116c推入到与所述基板的定位孔部401a嵌合的位置。在该状态下，通过使所述加料块体140与所述模具110的侧面位置110a接合，从而利用该加料块体140推压所述基板的端部400a(参照图9)。此时，所述基板的定位孔部401a与所述定位销的卡合轴部116c嵌合。因此，加料块体140一边推压整个基板400，一边使其在基板供给放置面113上滑动，从而可使基板400平滑地移动到规定位置、即其端部400a与模具的侧面位置110a处于同一平面内的位置。然后，使第二模具112下降到完全合模位置(参照图10)而进行完全合模。
因此，通过所述加料块体140对基板端部400a的推压，使该基板端部400a与所述模具的侧面位置110a完全处于同一平面内。
由此，采用这种装置，在树脂密封前基板的端面与所述模具的侧面位置之间不会产生间隙，所以在进行所述树脂密封成形工序时，可防止熔融树脂材料进入所述间隙而在该间隙内成形为固化树脂的这种弊病。另外，可高效且可靠地防止该间隙内的熔融树脂材料的一部分进入到基板的底面上而在该基板面上形成树脂毛刺等弊病。
另外，在所述第二模具112的模腔114中形成有熔融树脂材料的移送用通路115，若预先在模腔114的与移送用通路115相反的一侧的位置上形成有与该模腔114连通的气孔(未图示)，则在如后面所述地向模腔114内注入熔融树脂材料时，由于该熔融树脂材料的注入，模腔114内的残留空气被通过所述气孔积极地向外部挤出。
图8～图10表示设有具有所述弹性构件116a、前端轴部116b、卡合轴部116c等的定位销116的树脂密封前基板的供给机构的树脂密封成形装置，但树脂密封成形装置也可在该供给机构的基础上，还具有后述用于将基板固定到第一模具111上的结构。
在所述第一模具111上设置有用于固定树脂密封后基板402的基板固定装置500。
图5表示具有利用减压作用将所述树脂密封后基板402吸引到所述第一模具111的工作面(基板供给放置面113)上的吸附构件501的基板固定装置。
该吸附构件501包括：开设在所述基板供给放置面113上且与供给放置到该基板供给放置面113上的树脂密封后基板402的一个主表面接合的必要数量的吸附口502；以及贯穿所述第一模具111地延伸、且使所述吸附口502与减压泵(未图示)连通的通气路径503。
因此，采用该构成，通过使所述减压泵动作，对所述通气路径503及吸附口502进行减压，如图6所示，可将供给到第一模具111与第二模具112之间的树脂密封后基板402供给放置到所述基板供给放置面113上，且通过所述减压作用产生的吸附力将树脂密封后基板402以与所述基板供给放置面113紧贴的状态固定。另外，通过解除所述减压作用产生的吸附力，可简单且高效地使固定在所述基板供给放置面113上的树脂密封后基板脱模。
所述模具开闭机构120是用于使在上下方向上层叠(重叠)配置的所述两组模具结构单位(模具110)同时开模或合模的机构，图中表示具有齿条齿轮机构的例子。
在所述模具开闭机构的本体121上设置有：由正反转驱动电动机(未图示)驱动旋转的小齿轮122；以及与该小齿轮122啮合且根据该小齿轮122的正反转互相上下反向地移动的两根齿条123、124。
所述一个齿条123的下端部与固定于下方位置的机架101固接，其上端部与所述小齿轮122啮合。相反地，另一个齿条124的下端部与所述小齿轮122啮合，其上端部与配置于上方的模具安装用块体125固接。
由所述第一模具111和第二模具112构成的一组模具结构单位(模具110)分别设置在该模具开闭机构本体121的上表面及下表面。
对于设置在模具开闭机构本体121的上表面位置的模具结构单位，其第一模具111固接在该模具开闭机构本体121的上表面，其第二模具112固接在配置于上方的所述模具安装用块体125的下表面。相反地，对于设置在模具开闭机构本体121的下表面位置的模具结构单位，其第二模具112固接在该模具开闭机构本体121的下表面，其第一模具111固接在设于所述机架101上的模具安装用块体126的上表面。
因此，采用这种构成，通过使所述小齿轮122正反转，可进行使上下层叠配置的所述两组模具结构单位(模具110)各自的第一模具111和第二模具112同时开闭的开模及合模。
该实施例的模具开闭机构120利用电动机使小齿轮122旋转，且使与该小齿轮122啮合的齿条123、124互相上下反向地进行移动，由此，在上下方向上层叠配置的两组模具结构单位(模具110)构成为同时开模或合模。但是，模具开闭机构并不限定为上述的模具开闭机构，只要能使在上下方向上层叠配置的两组模具结构单位(模具110)同时开模或合模，也可是其他机构。例如，作为其驱动源可采用油压机构、空气压机构、曲柄机构或其他利用机械、电动方式等的适当的上下驱动机构。另外，驱动源也可使所述第二模具112本身(或齿条)沿上下方向移动，且与此连动地使在上下方向上层叠配置的两组模具结构单位(模具110)同时开模或合模。
所述加压机构130是用于在所述模具110合模的状态下对该模具施加必要的合模压力的机构。
该加压机构130设置成可通过适当的往复驱动机构131沿所述机架101往复移动。在该加压机构130上配设有使用了电动、油压或机械方式、或其他适当的推压机构的推压构件132。
因此，采用这种构成，通过所述往复驱动机构131可进行对位调整，使加压机构130的推压构件132的推压中心位置133移动到与所述模具110的中心位置118一致的位置。所述推压构件132产生的推压力可高效且可靠地施加在合模后的模具110的中心位置118上。因此，在进行所述合模时，施加在层叠配置的所述各模具结构单位(模具110)上的所述推压构件132的合模压力同时且均等地施加在各个所述模具结构单位上。
所述模具110的中心位置118指模具110自身的中心位置。但是，在本实施例中，如前所述，使基板端部400a与所述模具的侧面位置110a处在同一平面内是一个特征。因此，在这种情况下，模具110的中心位置是指可对基板400高效地施加合模压力的基板的中心位置。并且，所述往复驱动机构131使加压机构130移动，从而可使基板400的中心位置与所述推压构件132的推压中心位置133一致。
在该实施例中，由于所述模具110固定在机架101上，故例示了所述加压机构130沿该机架101往复移动的机构，但由于两者的关系是相对的，故也可采用与该图所示的构成相反的构成、即所述加压机构130的位置固定而所述模具110进行往复移动的构成。
所述推压构件132和所述模具110(图例中为模具安装用块体125)为了实现上述相对移动而分离，但也可在所述中心位置对位调整结束后，将该两者(132、125)固定。此时，因为中心位置对位调整已经完成，故可有效利用其上下方向的动作，将所述推压构件132作为用于使层叠配置的两组模具结构单位(模具110)同时开模或合模的上下驱动机构使用。
所述加料块体140配置在所述模具110的侧方，设置成通过所述往复驱动机构150相对与所述模具110的合型面(P.L面)垂直相交的该模具的侧面位置110a自由接合、分离。
在该加料块体140上设置有：与所述上下两组模具结构单位(模具110)的数量和配设位置对应地进行配置的树脂材料供给用的加料腔141；对供给到该加料腔141内的树脂材料进行加压用的推料杆142；以及使该推料杆142往复运动的适当的往复驱动机构143。
在配置于所述加料块体140的两侧面部上的侧部框架102上配置有限制机构103，用于在加料块体140接合到与所述模具110的合型面垂直相交的该模具的侧面位置110a上时，更加可靠地维持该接合状态。在该限制机构103上设置有限制构件104，该限制构件104与接合于所述模具110的加料块体140的背面140a接合，且将该背面140a向所述模具110的侧面位置110a推压而进行卡扣。
在该加料块体140上设置有用于使供给到所述加料腔141内的树脂材料301加热熔融的适当的加热器(未图示)。
因此，采用该构成，通过所述一方往复驱动机构150可使整个加料块体140前进以与所述模具110的合型面的端部接合，且可使其后退而从该位置分离。另外，通过所述另一方往复驱动机构143使所述推料杆142后退，从而可形成将树脂材料301向所述加料腔141的开口前端部内供给用的空间(参照图1至图4)，且通过使所述推料杆142从该位置前进，可推压供给到所述加料腔141内的树脂材料301。
另外，使由所述模具结构单位中的第一模具111和第二模具112形成的空间与所述加料块体140的加料腔141连通(参照图8至图12)，且利用所述加热器使加料腔141内的树脂材料301加热熔融，且用推料杆142对其进行推压，从而可将该加料腔141内的熔融树脂材料直接通过所述移送用通路115注入所述模腔114内。
所述基板供给取出机构200设置成可通过具有卡扣夹或其他适当的卡扣机构(未图示)的基板供给取出构件201将树脂密封成形前基板400搬入到所述树脂密封成形部100的规定位置、即分别搬入到处于开模状态的上下两组模具结构单位中的第一模具111与第二模具112之间，且可将该基板400供给放置到所述第一模具111的基板供给放置面113上。另外，该基板供给取出机构200设置成可使用所述卡扣机构对树脂密封成形后的基板402(树脂密封成形品)进行卡扣，以从树脂密封成形后成为开模状态的所述基板供给放置面113取出，且可将该基板402分别从所述上下两组模具结构单位中的第一模具111与第二模具112之间向外部搬出，并移送到执行后述工序的装置。
因此，采用该构成，可将树脂密封成形前基板400供给放置到树脂密封成形部100的规定位置，且可将树脂密封成形后的基板402取出到所述树脂密封成形部100的外部。
所述树脂材料搬送供给机构300设置成可通过树脂材料搬送供给构件302将收容在树脂材料收容部303内的树脂材料301向所述树脂密封成形部100的规定位置供给、即使加料块体140及推料杆142后退到规定位置(参照图1至图4)而向设于其加料腔141的开口前端部的空间内供给。
在该树脂材料搬送供给构件302上设置有：与所述上下两组模具结构单位(模具110)的数量和配设位置对应地进行配置的树脂材料投入用的孔部304；以及对投入到该孔部304内的树脂材料301进行挤压使其供给到所述加料腔141内的挤压构件305。
因此，采用该构成，可在后退到必要位置后分别向加料块体140的加料腔141内供给树脂材料301。
上述实施例的电子元件的树脂密封成形例如如下所述地进行。
首先，图1及图3所示的上下两组模具结构单位(模具110)处于开模状态，所述基板供给取出机构200将树脂密封成形前基板400分别搬入第一模具111与第二模具112之间，且将该基板400供给放置到所述第一模具111的基板供给放置面113上。另外，如图4所示，往复驱动机构150使整个加料块体140从模具110的位置后退，且往复驱动机构143使推料杆142后退，形成将树脂材料301向加料腔141的开口前端部内供给用的空间。
接着，如图4所示，所述模具开闭机构120使所述上下两组模具结构单位(模具110)合模。
接着，所述往复驱动机构131进行对位调整，以使加压机构130的推压构件132的推压中心位置133移动到与所述模具110的中心位置118一致的位置(参照图1)，且推压构件132对合模后的模具110的中心位置118施加推压力，从而分别对层叠配置的各模具结构单位(模具110)同时且均等地施加推压构件132的合模压力(参照图4)。另外，所述树脂材料搬送供给构件302将收容在所述树脂材料收容部303内的树脂材料301向加料腔141的所述空间内供给(参照图1、图3及图4)。
接着，如图11至图13所示，所述往复驱动机构150使加料块体140接合到与所述模具110的合型面(P.L面)垂直相交的该模具的侧面位置110a上，且使限制机构103的限制构件104接合到加料块体140的背面140a上，并将该背面140a推压到所述模具110的侧面位置110a上而进行卡扣。此时，由所述模具结构单位中的第一模具111和第二模具112形成的空间与所述加料块体140的加料腔141处于连通状态，且利用所述加热器使供给到该加料腔141内的树脂材料301加热熔融。
接着，使所述推料杆142前进而推压加料腔141内的树脂材料301(熔融树脂材料)，从而将树脂材料301直接通过所述移送用通路115注入模腔114内。由此，可对嵌合安装在所述模腔114内的所述基板400上的电子元件进行树脂密封成形。
接着，在经过必要的固化时间后，解除所述限制构件104与加料块体背面140a的卡扣状态，而且，如图10所示，通过所述往复驱动机构150使加料块体140向离开所述模具110的侧面位置110a的方向移动。另外，解除所述加压机构的推压构件132对所述上下两组模具结构单位(模具110)施加的合模压力，所述模具开闭机构120使该上下两组模具结构单位开模。
接着，所述基板供给取出机构200的卡扣机构对树脂密封成形后的基板402(树脂密封成形品)进行卡扣，将其从开模后的所述基板供给放置面113取出，并将该基板402搬出到外部，向执行下一工序的装置移送。
如上所述，本实施例中的电子元件的树脂密封成形装置具有简单结构的金属模，故可提高操作性或作业性。因此，装置的实用化容易。
另外，可不受基板厚度不均的影响，高效且可靠地防止基板表面上形成树脂毛刺，因此可成形出高品质性及高可靠性的电子元件的树脂密封成形品。另外，在将树脂密封后基板固定在一方模具工作面上的状态下，进行使另一方模具离开一方模具的开模，从而可更加高效地进行树脂密封后基板的脱模。
另外，树脂密封成形装置可采用简单的结构，因此可实现整个装置的形状小型化，且可容易地进行金属模维护作业。而且，可抑制废弃树脂的产生，有利于节省资源。
实施例2：
图15～图17表示本发明其他实施例的树脂密封成形装置，该装置与上述第一实施例的树脂密封成形装置的不同点如下所述。
即，第一实施例的树脂密封成形装置中，在一片基板400的一个主表面上设置有用于对电子元件进行树脂密封的一处树脂密封区域(参照图10)，但在图15所示的本实施例的树脂密封成形装置中，设置有多处树脂密封区域(图例中为两处)。另外，本实施例的装置在设置有数量与所述多处树脂密封区域对应的树脂材料供给用加料腔141、树脂材料加压用推料杆142及推料杆往复驱动机构143等方面与第一实施例的装置不同。
另外，图16所示的装置具有与图15所示的装置基本相同的结构，但在下述方面有所不同：在一片基板上设置有四处树脂密封区域，而且，为了在两处树脂密封区域同时且高效地进行树脂密封成形，而使熔融树脂材料的移送用通路115分支。
图17表示对安装在一片基板400的两面侧的电子元件同时进行树脂密封成形得到的树脂密封成形品402的例子。对于这种树脂密封成形品402的成形，只要在与第二模具112相对的第一模具111的工作面上设置与上述第一实施例中设于第二模具112的工作面上的树脂成形用模腔114相同的模腔即可实现。
图15及图16所示的第二实施例的装置虽然与第一实施例的装置存在上述不同点，但采用第二实施例的装置也可得到与上述第一实施例中说明的作用效果相同的作用效果。尤其是，第二实施例的装置可增加由一片基板得到的电子元件的树脂密封成形品的处理数量(一片基板中含有的成形品的数量)，这点比第一实施例的装置优异。
实施例3：
图18及图19表示本发明其他实施例的树脂密封成形装置，该装置是上述图15及图16所示的第二实施例的树脂密封成形装置的变形例。
虽然采用图15及图16所示的第二实施例的装置可增加树脂密封成形品的处理数量，但采用图18及图19所示的第三实施例的装置，可进一步增加上述树脂密封成形品的处理数量。
在图18所示的装置中，将图15所示的第二实施例的装置在图中左右对称地进行配置，在图19所示的装置中，将图16所示的第二实施例的装置在图中左右对称地进行配置。
而且，在该第三实施例的装置中，对左右对称地配置的各个模具110分别施加上述合模压力。因此，设定成：根据一方基板特有的壁厚和形状等确定的树脂成形条件不会影响另一方基板的树脂成形条件。
在这种第三实施例的装置中，可增加一次成形循环中的树脂密封成形品的处理数量，故可进行高效生产。
实施例4：
图20～图22表示本发明其他实施例的装置，与上述第一实施例的装置有以下不同。
在所述第一模具111上设置切入成形部119，从而在进行使所述另一方模具(第二模具112)离开第一模具111的开模时，可辅助地将树脂密封后基板402固定在所述第一模具111上。
另外，在所述切入成形部119中，在对插入所述模腔114内的电子元件进行树脂密封而成形树脂密封成形体403时，同时形成切入部404。因此，利用所述切入部404的卡扣力可将树脂密封后基板402更加可靠地固定在第一模具111的工作面上，而且，在该状态下，如图21所示，可高效地进行使所述另一方模具(第二模具112)离开第一模具111的开模。
并且，如图22所示，使所述树脂密封后基板402向解除所述切入部404施加的卡扣力的方向(图中为右方)移动，可简单且高效地进行固定在所述第一模具111的工作面上的树脂密封后基板402的脱模。
结果是，可预防在树脂密封后基板402脱模时该基板受到损伤等弊病，因此，可成形出高品质性及高可靠性的电子元件的树脂密封成形品。
虽然对本发明进行了详细说明，但这些说明仅用于例示，并不形成限定，应当理解本发明的精神和范围仅由权利要求书限定。

Claims (6)

1、一种电子元件的树脂密封成形方法，包括：
树脂密封成形前的基板的供给工序，向自由开闭地设置的一方模具(111)与另一方模具(112)的工作面间供给安装有电子元件的树脂密封成形前的基板(400)；
合模工序，在使所述工作面闭合而进行合模时，在设于该工作面间的成形用模腔(114)内插入所述树脂密封成形前的基板(400)上的电子元件及其必要周边部，且在该状态下从所述工作面对所述树脂密封成形前的基板(400)的主表面均等地施加必要的合模压力；
树脂密封成形工序，在所述合模工序后，向所述模腔(114)内填充熔融的树脂材料，利用所述树脂材料对插入该模腔(114)内的电子元件及其必要周边部进行密封，且使由此产生的树脂密封成形体和所述树脂密封成形前的基板(400)紧贴而成为一体；以及
树脂密封后基板(402)的取出工序，在所述树脂密封成形工序后，打开所述工作面将树脂密封成形后的基板(402)取出，
而且，所述一方模具(111)的工作面(113)的形状形成为不具有基板定位用台阶的平面形状，在始终从所述工作面向所述一方模具(111)的工作面(113)与所述树脂密封成形前的基板(400)的主表面的接合部位施加合模压力的状态下进行树脂密封成形，
其特征在于，在进行所述树脂密封后基板的取出工序时，在所述树脂密封后基板固定在至少一方模具(111)的工作面(113)上的状态下，进行使所述另一方模具(112)离开所述一方模具(111)的开模，从而使该另一方模具(112)与紧贴在所述树脂密封后基板(402)上而成为一体的树脂成形体脱模，
在所述树脂密封成形前的基板的供给工序中，使该树脂密封成形前的基板(400)的端面(400a)与所述一方模具(111)及另一方模具(112)的侧面位置(110a)处于同一平面内。
2、如权利要求1所述的电子元件的树脂密封成形方法，其特征在于，在进行使所述另一方模具离开所述一方模具(111)的开模时，通过设于所述一方模具(111)的切入成形部(119)辅助所述树脂密封后基板(402)的固定。
3、如权利要求1所述的电子元件的树脂密封成形方法，其特征在于，在进行所述树脂密封后基板(402)的取出工序时，所述树脂密封后基板(402)的固定通过利用减压作用将树脂密封后基板向所述一方模具(111)的工作面(113)吸引来进行，而且，通过设于所述一方模具(111)的切入成形部(119)，在开模时辅助树脂密封后基板(402)的固定。
4、如权利要求1所述的电子元件的树脂密封成形方法，其特征在于，在所述树脂密封成形前的基板(400)的供给工序中，向所述工作面间供给单片的树脂密封成形前的基板(400)。
5、如权利要求1至4中任一项所述的电子元件的树脂密封成形方法，其特征在于，在各个工作面间供给单片的树脂密封成形前的基板(400)的多个单位的模具结构单位被层叠配置，
所述合模压力分别向所述多个单位的模具结构单位同时施加。
6、一种电子元件的树脂密封成形装置，其特征在于，具有用于执行权利要求1至5中任一项所述的树脂密封成形方法的各构件。
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