CN102555135B - 树脂密封装置及树脂密封方法 - Google Patents

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Abstract

一种能防止使成形品与模具脱模时可能产生的基板的破损且成品率较高的树脂密封装置及树脂密封方法,所述成形品是对安装于基板的半导体元件树脂密封而形成的。树脂密封装置由上模具组件和下模具组件构成,利用合模机构使位于成形位置的型腔体(63)上下运动,从而利用所述上模具组件的下表面和所述下模具组件的型腔体(63)对安装有电子元器件的基板(1)进行夹持并合模,使所述基板(1)的电子元器件浸入到被供给至型腔部的树脂密封材料(9)来树脂密封,其中,所述上模具组件在下表面具有能保持所述基板(1)的保持机构,所述下模具组件装设有在上表面具有所述型腔部的所述型腔体(63)且能通过水平移动机构沿底板在所述成形位置与待机位置之间往复移动。接着,在所述型腔体(63)的外周中至少相对的两边上配置框引导件(65),利用所述框引导件(65)将所述基板(1)的外周缘部抬起以脱模。

Description

树脂密封装置及树脂密封方法
技术领域
本发明涉及对装设于基板的至少一个面上的半导体装置例如集成电路、光半导体元件进行树脂密封的树脂密封装置及树脂密封方法。
背景技术
作为将装设于表面的半导体元件等电子元器件树脂密封的基板,例如存在由散热特性优异的陶瓷材料构成且装设有LED、半导体激光器等光电子元器件、功率半导体元件等的陶瓷基板。此外,存在将树脂密封材料供给到设于下模具的型腔,使基板的电子元器件浸入并对其进行树脂密封,然后使树脂密封后的成形品与模具脱模的情形。例如,如专利文献1的图1所示,采用以下结构:将树脂密封材料8供给到设于下模具2的型腔3,将基板安装固定于可动销6,利用上模具1和下模具2对基板进行夹持并合模后,进行树脂密封,并利用可动销6将成形品的基板10顶出。
专利文献1:日本专利特开2006-245151号公报
然而,在上述树脂密封装置中,在将上模具1和下模具2打开的状态下,使树脂密封材料供给装置(未图示)进入上模具1与下模具2之间,并在将树脂密封材料8供给到设于下模具2的型腔3之后,使树脂密封材料供给装置退出。接着,使基板搬运装置(未图示)进入上模具1与下模具2之间,在将基板10安装固定于下模具2的可动销6之后,使基板搬运装置退出。然后,利用上模具1和下模具2对基板10进行夹持并合模,藉此进行树脂密封。因此,从将树脂密封材料供给至型腔到进行树脂密封为止会耗费时间,因此,不能使用固化时间较短的树脂密封材料。
此外,尽管上模具1和下模具2被加热至适于树脂成形的温度,但由于基板10处于常温,因此,若在该状态下进行树脂密封,则熔化的树脂材料会被基板10夺取热量而使流动性降低,因而容易产生未填充、空隙等问题。因此,在进行树脂密封时,需要预先对基板10进行加热,但在上述树脂密封装置中,是使基板10抵靠于上模具1来进行加热的,因此需要有等待达到规定温度的等待时间。
此外,在上述树脂密封装置中,在利用可动销6将成形品顶出以脱模时,基板10会被上述推顶销6狭窄的前端面顶出。因此,可能会因顶出时的冲击力而使基板10自身受损。特别地,若在成形品即密封树脂8上产生裂缝,则被密封物即半导体元件9、Au导线11可能会破损,从而存在成品率较差的问题。
发明内容
本发明鉴于上述技术问题而作,其目的在于提供能防止使成形品与模具脱模时可能产生的基板的破损且成品率较高的树脂密封装置及树脂密封方法,其中,上述成形品是对安装于基板的半导体元件树脂密封而形成的。
为解决上述技术问题,本发明的树脂密封装置由上模具组件和下模具组件构成,利用合模机构使位于成形位置的型腔体上下运动,从而利用上述上模具组件的下表面与上述下模具组件的型腔体对安装有电子元器件的基板进行夹持并合模,将上述基板的电子元器件浸入到被供给至型腔部的树脂密封材料来进行树脂密封,其中,上述上模具组件在下表面具有能保持上述基板的保持机构,上述下模具组件装设有在上表面具有上述型腔部的上述型腔体且能通过水平移动机构沿底板在上述成形位置与待机位置之间往复移动,该树脂密封装置采用以下结构:在上述型腔体的外周中至少相对的两边上配置框引导件,利用上述框引导件将上述基板的外周缘部抬起以脱模。
根据本发明,配置于型腔体外周的至少两边的框引导件不是以点而是以线将基板的外周缘部抬起来进行脱模的。因此,能分散、缓和作用于基板的外周缘部的外力集中,不仅能防止上述基板的破损,也能防止安装于上述基板的半导体元件、导线的破损。
此外,由于能使下模具组件在成形位置与待机位置之间往复移动,因此,不需要使树脂密封材料供给装置及基板搬运装置进入上下模具之间,能减小上下模具的开模量,从而能使树脂密封装置整体变小。特别地,由于能减小开模量,因此也能使合模机构变小,从而能使树脂密封装置进一步小型化。
此外,由于合模机构仅使型腔体动作,因此,与使下模具组件整体动作的情形相比,能抑制合模所需的驱动力,从而能获得小型且廉价的树脂密封装置。
此外,由于在上模具组件的下表面具有能保持基板的保持机构,因此,在将树脂密封材料供给到下模具组件的型腔部并使其移动到成形位置之后,就能立即将上述基板合模并进行树脂密封。因此,也能使用固化时间较短的树脂密封材料,所以不仅能获得通用性较高的树脂密封装置,还能获得成形周期变短、生产率较高的树脂密封装置。
特别地,若框引导件被朝脱模方向施力,则在上述框引导件位于待机位置的情况下,当将基板装设于上述框引导件的内侧缘部时,或者在使装设有上述基板的上述框引导件从待机位置移动到成形位置的情况下,基板处于悬空状态。因此,能防止安装于上述基板下表面的电子元器件及将上述电子元器件和基板连接的连接导线等与型腔体抵接。
作为本发明的实施方式,也可采用利用弹簧力将框引导件朝使成形品与型腔体脱模的方向施力的结构。
根据本实施方式,能利用基于弹簧力的框引导件的作用力而使成形品与型腔体脱模。因此,即便在使用其它脱模用构件的情形下,也能降低上述脱模用构件的驱动力,因此,能获得设计变得容易且生产耗能较低的树脂密封装置。
作为本发明的其它实施方式,可采用将框引导件形成为将型腔体外周围住的框状的结构。
根据本实施方式,由于能利用框状的框引导件将基板的外周缘部抬起,因此能进一步分散、缓和作用于上述基板的外力。所以,能进一步有效地防止上述基板的破损。
作为本发明的另一实施方式,可采用将框引导件形成为能对上述基板的外周缘部进行定位的定位用台阶部的结构。
根据本实施方式,由于基板的定位作业变得简单且正确,因此能提高生产率并能减少成形不良,使成品率提高。
作为本发明的又一实施方式,可采用在隔着型腔体而相对的框引导件的至少一边上设置用于抬起基板的缺口部的结构。
根据本实施方式,使成形前及成形后的基板相对于框引导件的定位作业及取出作业变得简单,从而能进一步提高生产率。
作为本发明的又一实施方式,可采用以下结构:该树脂密封装置是上述实施方式的树脂密封装置,包括对供给到型腔部的树脂密封材料施加规定压力的输出销,还包括具有抵接构件和缓冲构件的保持装置,其中,上述抵接构件配置于保持装置的下表面且与基板抵接,上述缓冲构件对脱模时作用于上述抵接构件的缓冲力进行缓冲,在该树脂密封装置中,利用上述传送销将被型腔体和上述保持装置的抵接构件夹持的树脂密封后的上述基板顶出上述型腔体,在脱模时也使用上述传送销。
根据本实施方式,由于利用传送销将被型腔体和抵接构件夹持的树脂密封后的基板顶出上述型腔体,因此缓冲构件能吸收、缓冲传送销的冲击力,从而能防止基板的破损。所以,也能防止表面安装于上述基板的半导体元件的破损。
此外,利用传送销能调节成形压力,还能进行成形后的脱模作业。因此,不需要推顶销及与之配套的推顶驱动装置,树脂密封装置的零件数变少,从而能获得结构简单且廉价的树脂密封装置。
为解决上述技术问题,本发明的树脂密封方法使用树脂密封装置,上述树脂密封装置由上模具组件和下模具组件构成,使安装于基板的电子元器件浸入到被供给至型腔部的树脂密封材料来树脂密封,其中,上述上模具组件在下表面具有能保持上述基板的保持机构,上述下模具组件装设有在上表面具有上述型腔部的型腔体且能通过水平移动机构沿底板在成形位置与待机位置之间往复移动,上述树脂密封方法由以下工序构成:定位工序,在该工序中,在使上述下模具组件移动到待机位置后,将在下表面安装有电子元器件的上述基板定位在框引导件上,上述框引导件配置于上述型腔体的外周中至少相对的两边;保持工序,在该工序中,使上述下模具组件移动到成形位置,并使上述型腔体及框引导件上升,来将上述基板保持于上述上模具组件的保持机构;移动工序,在该工序中,使上述型腔体及框引导件下降,并使上述下模具组件移动到上述待机位置;供给工序,在该工序中,将树脂密封材料供给到上述型腔体的型腔部;树脂密封工序,在该工序中,在使上述下模具组件移动到成形位置后,使上述型腔体及框引导件上升,从而利用上述上模具组件与上述下模具组件的型腔体及上述框引导件使上述基板合模,藉此进行树脂密封;以及脱模工序,在该工序中,使上述型腔体及框引导件下降,并利用上述框引导件将树脂密封后的上述基板的外周缘部抬起以脱模。
根据本发明,配置于型腔体外周的至少两边的框引导件不是以点而是以线将基板的外周缘部抬起来进行脱模的。因此,能分散、缓和作用于基板的外周缘部的外力集中,不仅能防止上述基板的破损,也能防止安装于上述基板的半导体元件、导线的破损。
此外,由于在上模具组件的下表面具有能保持基板的保持机构,因此,在将树脂密封材料供给到下模具组件的型腔部并使其移动到成形位置之后,就能立即将上述基板合模并进行树脂密封。因此,也能使用固化时间较短的树脂密封材料,所以不仅能获得通用性较高的树脂密封方法,还能获得成形周期变短、生产率较高的树脂密封方法。
此外,根据本发明,将在下表面安装有电子元器件的上述基板定位于上述框引导件,使上述下模具组件移动到成形位置,并使上述型腔体及框引导件上升来将上述基板保持于上述上模具组件的保持机构,然后使上述型腔体及框引导件下降,并使上述下模具组件移动到上述待机位置,在将树脂密封材料供给到上述型腔体的型腔部并使上述下模具组件移动到成形位置之后,使上述型腔体及框引导件上升,并利用上述下模具组件与上述下模具组件的型腔体及上述框引导件使上述基板合模,来进行树脂密封。所以,具有以下效果:能在将基板保持于上模具组件的保持机构后至进行树脂密封期间进行预先加热,从而不需要用于对基板进行加热的等待时间。
附图说明
图1(A)是表示被本申请发明的树脂密封装置树脂密封后的成形品的立体图,图1(B)是表示被本申请发明的树脂密封装置树脂密封后的成形品的主视图,图1(C)是被切出的光半导体装置单体的立体图。
图2是本申请发明的树脂密封装置的主视图。
图3是图2所示的树脂密封装置的主要部分剖视图。
图4是本申请发明的树脂密封装置的侧视图。
图5是本申请发明的树脂密封装置的俯视剖视图。
图6是图4所示的树脂密封装置的主要部分放大剖视图。
图7是图5所示的树脂密封装置的主要部分放大俯视图。
图8是图4、图5所示的保持装置的放大侧视图。
图9是图8所示的保持装置的主要部分放大俯视图。
图10(A)、图10(B)是用于说明本申请发明的树脂密封装置的成形工序的剖视图。
图11(A)、图11(B)是接着图10(B)的剖视图。
图12(A)、图12(B)是接着图11(B)的剖视图。
图13(A)、图13(B)是接着图12(B)的剖视图。
图14是接着图13(B)的剖视图。
(符号说明)
1基板
2光半导体元件
3成形品
5半导体装置
9树脂密封材料
10底板
11连接杆
12压板(platen)
13导轨
20上模具组件
22上模具凹口(chase)
24吸引孔
30滑动板
40下模具组件
41下模具模架
55活塞
60下模具凹口
62支持板
62a带肩螺栓(shoulder bolt)
62b弹簧
62c导向销
63型腔体(cavity block)
64传送板
65框引导件
65a环状台阶部
65b缺口部
66传送销
67凹处
68型腔部
69树脂积存部
70连通部
71销孔
72压力传感器
80升降装置
90保持装置
91上板
93下板
94缓冲构件
98板状抵接构件
98a凹部
99吸引管
100分配装置
具体实施方式
参照图1至图14的附图对本发明的树脂密封装置的实施方式进行说明。
如图1(A)、图1(B)所示,本实施方式的树脂密封装置是用于将光半导体元件2、例如LED树脂密封的装置,上述半导体元件2以规定的间距安装在印刷有导电图案的陶瓷制的基板1的一个面上。
作为本实施方式的用于将LED树脂密封的树脂密封材料,使用以耐热性、透光性优异的硅酮材料为主要原料的材料。这种上述树脂密封材料不只是一直使用的被称为片材(tablet)的固体形状的材料,还能通过将液状的树脂密封材料注入模具内、对其加热并使其热固化来获得所期望的形状。例如,在本申请中,也可形成为如后所述包括与设于基板1上的成形部6相邻的余量树脂(日文:不要樹脂)4的成形品3。此外,上述成形品3在后处理工序的切割工序中被切断成一个个光半导体装置5(图1(C)),并在进行了冲击连接(日文:バンプ接続)等处理之后,装设于母基板。
如图2所示,将上述基板1树脂密封的树脂密封装置由压板12、上模具组件20、滑动板30和下模具组件40构成,其中,上述压板12固定于在底板10上立设的四根连接杆11的上端部,上述上模具组件20固定于上述压板12的下表面,上述滑动板30位于上述上模具组件20的下方侧且配置成能沿上述底板10的上表面滑动,上述下模具组件40设置在上述滑动板30上。接着,如图5所示,以能朝向上述底板10的待机位置P交替往复移动的方式配置有保持装置9及分配装置100。
如图6所示,上述上模具组件20由固定于上述压板12的下表面的上模具模架21和固定于该上模具模架21的下表面的上模具凹口22构成。在上述上模具凹口22中形成有供后述导向销62c插入的引导孔23。此外,在上述上模具凹口22的下表面中上述基板1的投影面内,均匀地设有吸引上述基板1的吸引孔24。上述吸引孔24经由形成于上述上模具模架21和上模具凹口22的通气路25而与未图示的真空产生装置连接。同样地,用于使成形时的密闭空间变为真空的通气路26与未图示的真空产生装置连接。
下模具组件40在以能沿上述底板10的上表面滑动的方式设置的滑动板30的上表面上依次组装有下模具模架41及下模具凹口60。此外,在位于下模具组件40的成形位置的上述滑动板30的正下方设置有组装到上述底板10的升降装置80。
上述滑动板30被组装成能沿一对导轨13在待机位置P(图4)与成形位置(图6)之间滑动,上述一对导轨13平行地设于上述底板10的上表面。接着,如图4所示,利用电动马达14使滚珠丝杠15转动,从而使上述滑动板30在待机位置P与成形位置之间往复移动。此外,如图6所示,上述滑动板30内置有滚珠丝杠34,该滚珠丝杠34通过配置于上述滑动板30侧方的电动马达31驱动、并经由皮带32使图3所示的螺母33转动,从而上下移动。此外,利用配置于上述螺母33两侧的衬套35将上接头36悬吊。此外,上述滑动板30呈现在合模时被位于其中央下部且固定于底板10上的支承块16支承的结构。
下模具模架41是将气缸底座42、中间底座43依次层叠在上述滑动板30上而构成的。此外,上述下模具模架41在上述中间底座43的上表面缘部层叠有环状的固定框44。上述固定框44配置成能通过驱动装置46(参照图2)使在上表面设有环状的封闭件45的可动框47上下移动。
如图3所示,在上述气缸底座42内,配置成能被上述滚珠丝杠34抬起的中心板48与内保持件49滑动卡合。此外,立设于上述内保持件49的角部的连结轴50的上端部与下模具凹口60的传送板64一体化连结。此外,配置成能被上述衬套35抬起的外板51与外保持件52滑动卡合。此外,立设于上述外保持件52的连结轴53的上端部与配置在上述中间底座43内的底板54一体化连结。
在上述气缸底座42及中间底座43内,收纳有以两个为一组排列成四列共计八个活塞55,并形成有通过活塞盖56密闭的空间。在上述空间内填充有压力介质即液体,并通过使液体从未图示的注入口、排出口流入流出,从而使活塞55上下运动,以通过底板54对后述型腔体63施加规定的压力。
如图3及图6所示,下模具凹口60设置在由上述中间底座43及上述固定框44形成的空间内,在框状的保持件底座61的外侧面安装有侧面盖61a,并在上述保持件底座61内配置有支持板62。本实施方式采用能同时成形两块基板1的结构,在下模具凹口60内设有两组构成零件,但也可一次一块成形,并不对块数进行限定。上述支持板62被立设于上述下模具模架41的底板54的支承销54a支承,并利用插通于底板54的带肩螺栓62a来防止脱离。接着,如图7所示,上述支持板62在其上表面中央部载置有型腔体63,并在其上表面外周缘部通过弹簧62b对框状的框引导件65予以支承。上述框引导件65被上述弹簧62b施力而从上述型腔体63的上表面朝上方突出。此外,上述框引导件65在其内周缘部形成有用于使基板1定位的环状台阶部65a,另外,立设于上述支持板62的导向销62c能伸缩地从其上表面突出。此外,在上述框引导件65上形成有用于使通过手工作业设置基板1时的定位作业及取出作业变得容易的缺口部65b。
此外,如上所述配置于上述支持板62的下方侧的传送板64被上述下模具模架41的连结轴50支承。上述传送板64插通被施以弹簧66a的弹簧力的传送销66的下方部。另一方面,上述传送销66的上方部能伸缩地插通至支持板62及型腔体63,其前端部分插通至后述树脂积存部69。因此,通过驱动电动马达31使上述传送销66上下运动,从而对供给至型腔体63的树脂密封材料9施加一定的压力,并能将成形后的成形品3顶出。
如图7所示,型腔体63呈平面大致方形形状,且在形成于其上表面的凹处67内点阵状地配置有半球状的型腔部68,并沿上述凹处67相对的两边形成有树脂积存部69。上述树脂积存部69经由连通路70与上述凹处67连通,并在其规定位置形成有能供传送销66插通的销孔71。此外,在与上述凹处67连通的位置处设有能检测型腔体63内的树脂填充压力的压力传感器72。
如图3所示,升降装置80在安装于底板10的下表面的支承轴81的下端部配置有螺母82。接着,如图6所示,上述螺母82在电动马达83的驱动下转动,从而使安装于滚珠丝杠84上端部的引导板85上下运动,藉此使安装于上述引导板85的角部的引导轴86上下运动。此外,相邻的一对引导轴86的上端部通过下接头87连结。
如图4、图5所示,保持装置90是用于吸引并保持树脂密封前后的基板1的装置,其能朝向底板10的待机位置往复移动,并被支承成能上下移动。此外,保持装置90也与下模具凹口60同样地,为一次两块的结构。接着,如图8、图9所示,上述保持装置90在长方形的上板91上利用四个一组的柱92将两块正方形的下板93分别悬吊。
此外,在上述上板91与上述下板93之间,在四个角上合计四处对由橡胶材料等形成的缓冲构件94进行夹持,并将其位置配置在上述传送销66的轴心上。此外,上述上板91通过设于其两侧下表面缘部的引导部95将引导轴96支承成能沿轴心方向滑动。此外,上述引导轴96、96分别组装有弹簧96a而始终朝外侧施力的方式,并通过设于其前端部的连结杆97而连结。此外,在上述连结杆97的两端部分别设有卡定爪97a。
另一方面,下板93在其下表面粘接有由海绵等构成的板状抵接构件98。上述板状抵接构件98在其下表面设有最深的底面呈正方形的凹部98a,并以与最深的底面之间形成些许间隙的方式设置点阵状的凸部98b。此外,吸引管99分别与上述凹部98a连通,从而能吸引上述基板1。
另外,上述保持装置90当然也可利用已提高了搬运距离及搬运功能的卸货装置。
如图5所示,分配装置100能通过未图示的驱动装置而朝向底板10上的待机位置P往复移动。此外,上述分配装置100将计量好的液状的树脂密封材料9注入到被拉出至待机位置P的下模具模架41的型腔体63中。
下面,参照图10至图14的附图对本实施方式的树脂密封装置的密封方法进行说明。
首先,驱动电动马达14来使滚珠丝杠15转动,从而使滑动板30滑动移动到图4中双点划线所示的待机位置P。接着,通过手动或未图示的装货装置将基板1定位在露出的框引导件65的环状台阶部65a。
在本实施方式中,由于在框引导件65上形成有环状台阶部65a,因此,使得通过手动对基板1进行定位的作业变得简单且正确。此外,由于在框引导件65上形成有缺口部65b,因此,能成为操作者使基板1定位时扣住基板1的手指的抠住部,手动使基板1定位的作业变得简单且正确。
另外,也可利用设于框引导件65的定位销(未图示)进行上述基板1的定位。
接着,当驱动电动马达14来使上述滚珠丝杠14反转,从而使型腔体63移动到成形位置时(图10A),上接头36与下接头87卡合(图6)。
另外,根据本实施方式,基板1被定位在框引导件65的内周缘部,上述框引导件65被施力而从型腔体63的上表面朝上方突出。因此,上述基板1处于悬空状态。其结果是,即便在型腔体63移动到成形位置时作用有振动、冲击等,也能防止装设于基板1的光半导体元件2或将上述光半导体元件2和基板1连接的Au导线与型腔体63抵接。
接着,当驱动电动马达83时,与螺母82螺合的滚珠丝杠84转动,从而将引导轴86抬起,藉此,通过下接头87和上接头36来将外板51和外保持件52抬起。因此,低板54、支承销54a被立设于上述外保持件52的连结轴53抬起,并将支持板62抬起。其结果是,通过弹簧62b被上述支持板62弹性支承的框引导件65上升,基板1也上升。接着,导向销62c嵌入引导孔23而被正确地定位在规定位置,且上述基板1与上模具凹口22的下表面压接(图10B)。
另外,当上述低板54上升时,与低板54连结的活塞55上升,在大径部55a上表面上存在的液体从未图示的排出口排出,并从动于低板54的动作。
通过驱动未图示的真空装置,在使设于上模具凹口22下表面的吸引孔24吸引并保持基板1之后,驱动电动马达83,从而使型腔体63下降(图11A)。另外,由于在型腔体63下降之前,框引导件65在弹簧62b的弹簧力的作用下将基板1按压到上模具凹口22的下表面,因此,在基板1上不会产生翘曲、不平整。
接着,通过驱动电动马达14,从而使下模具组件40从成形位置再次移动到待机位置P。接着,在使分配装置100滑动移动到上述型腔体63的上方后,将计量好的液状的树脂密封材料9注入型腔部68(图11B)。
接着,驱动电动马达14来使滚珠丝杠15反转,从而使滑动板30返回到成形位置,藉此使上接头36与下接头87卡合。接着,在可动框47上升而使封闭件45与上模具凹口22的下表面紧贴之后,驱动未图示的真空产生装置,从而将形成于上模具凹口22与中间底座43之间的密闭空间内的空气经由通气路26排出,减压至规定压力(图12A)。
接着,驱动电动马达83,使得与螺母82螺合的滚珠丝杠84转动,从而将引导轴86抬起,藉此,通过下接头87和上接头36将外板51和外保持件52抬起。因此,低板54、支承销54a被立设于上述外保持件52的连结轴53抬起,并将支持板62抬起。其结果是,使利用弹簧62b被上述支持板62弹性支承的框引导件65上升。
另外,当上述低板54上升时,与低板54连结的活塞55上升,在大径部55a的上表面上存在的液体从未图示的排出口排出,并从动于低板54的动作。
接着,导向销62c嵌入引导孔23而被正确地定位在规定位置上,从而使保持于规定位置的基板1与环状台阶部65a嵌合。接着,上述基板1被上模具凹口22的下表面和框引导件65及型腔体63夹持(图12B)。因此,安装于基板1的光半导体元件2被浸入至型腔部68内的树脂密封材料9中。在该工序中,预先保持于上模具凹口22的基板1的光半导体元件2及与光半导体元件2连接的导线等在与注入型腔体63的型腔部68的树脂密封材料9接触之前比较快速地移动,然后以低速且较低的压力进行合模。
接着,通过驱动未图示的加压装置,从而将液体注入活塞55的大径部55a下部并对其加压,来进行合模。
当上模具凹口22与型腔体63隔着基板1紧贴时,型腔部68中剩余的树脂密封材料9经由连通路70流入树脂积存部69。接着,驱动电动马达31来使传送销66上下运动,藉此能消除树脂密封材料9的注入量的不均匀,并对型腔部68施加规定的压力。根据由设于下模具型腔体63的压力传感器72检测到的压力,利用电动马达31对传送销66的上下运动进行控制以达到设定压力,并进行控制以通过活塞55产生所需最小限度的合模压力。接着,根据传送销66的动作,利用未图示的上述加压装置使合模压力增加,以与压力传感器72检测到的压力成比例,从而进行最终合模。
在经过规定的固化时间之后,驱动电动马达31来使传送销66下降,藉此使上述传送销66与固化后的树脂密封材料6分离。接着,使可动框47下降并使加压装置停止而形成无负载状态后,驱动电动马达83来使型腔体63下降。上模具凹口22的真空产生装置在瞬间将空气排出后停止。接着,成形品3由于型腔体63与固化后的树脂密封材料9的粘附而随着上述型腔体63下降(图13A)。
在驱动电动马达14而使下模具组件40移动到待机位置P后,保持装置90滑动移动到上述下模具组件40的正上方。接着,在利用保持装置90的未图示的驱动装置将连结杆96拉入内侧后,使保持装置90下降到规定位置。接着,解除未图示的上述驱动装置,使卡定爪97a与侧面盖61a卡定,从而使基板1与抵接构件98的下表面抵接,并利用上述抵接构件98和框引导件65对上述基板1的外周缘部进行夹持(图13B)。接着,利用吸引管99进行吸引,从而使抵接构件98吸附于成形品3的基板1。通过使卡定爪97a与上述侧面盖61a卡定,能有效地吸收在顶出后述传送销66时作用于保持装置90的冲击力。
通过驱动电动马达31来使传送销66上升,从而能将在销孔71内固化的余量树脂4顶出,框引导件65在弹簧62b的弹簧力的作用下将基板1的外周缘部抬起,并利用抵接构件98的吸引力来吸引基板1,藉此,能使成形品3不挠曲地从型腔体63脱模(图14)。此时,由牢固地粘附于型腔体63并固化的树脂密封材料9形成的成形部6的外周被多个传送销66顶出,并利用框引导件65的环状台阶部65a将基板1的外周缘部抬起。此外,利用抵接构件98对基板1的投影面整体进行吸引,藉此能使成形部6有力且平衡地从型腔体63的凹处67脱模。除此之外,脱模时所产生的传送销66的冲击力被抵接构件98、缓冲构件94吸收、缓和。因此,不仅成形品3的基板1不会破损,还能防止光半导体元件2的破损。
此外,通过将抵接构件98的下表面形成点阵状,能确保均匀的吸附力,并能使基板1的挠曲变得最小,因此能防止基板1的损伤。
此外,由于设于保持装置90的缓冲构件94设置在上述传送销66的轴心上,因此,在利用传送销66将基板1顶出时,不会对基板1施加额外的力矩负载,能更有效地防止损伤。
最后,驱动电动马达31而使传送销66回到原来的位置,并驱动保持装置90的未图示的驱动装置驱动而将连结杆96拉入,之后,在吸附有基板1的状态下使保持装置90朝上方移动。接着,在使上述保持装置90滑动移动到原来的位置后,能确保成形品3。以后,通过重复进行同样的作业,就能连续地进行树脂密封作业。
作为上述基板,例示了陶瓷基板,但不必限定于此,也可以是金属基板、由玻璃环氧树脂等构成的树脂基板。
此外,半导体元件并不局限于安装于上述基板的一个面上,当然也可安装于两个面上。
此外,在本实施方式中例示了缓冲构件94是橡胶的情形,但例如可以是弹簧等,其只要是具有弹性的构件即可。
此外,在本实施方式中例示了板状抵接构件98是海绵的情形,但其材质并没有特别限定,也可以是铝、钢铁等金属制的。特别地,在本实施方式中,对在板状抵接构件98的下表面配置有底面呈正方形的凹部98a及点阵状的凸部98b的情形进行了说明,但不必限定于此。例如,也可在挠曲最大的抵接构件的中央部形成凸部,并以该凸部为中心呈放射状地形成凹部。
本发明并不限定于上述实施方式的树脂密封装置,当然也可应用于对在两个面上安装有半导体元件的基板进行树脂密封的树脂密封装置。

Claims (7)

1.一种树脂密封装置,由上模具组件和下模具组件构成,利用合模机构使位于成形位置的型腔体上下运动,从而利用所述上模具组件的下表面与所述下模具组件的型腔体对安装有电子元器件的基板进行夹持并合模,将所述基板的电子元器件浸入到被供给至型腔部的树脂密封材料来进行树脂密封,其中,所述上模具组件在下表面具有能保持所述基板的保持机构,所述下模具组件装设有在上表面具有所述型腔部的所述型腔体且能通过水平移动机构沿底板在所述成形位置与待机位置之间往复移动,其特征在于,
利用传送销对所述树脂密封材料施加规定压力来进行树脂密封,以形成成形部,
在所述型腔体的外周中至少相对的两边上配置框引导件,利用所述框引导件将所述基板的外周缘部抬起,同时利用所述传送销将所述成形部顶出以脱模。
2.如权利要求1所述的树脂密封装置,其特征在于,框引导件被弹簧力朝使成形品与型腔体脱模的方向施力。
3.如权利要求1所述的树脂密封装置,其特征在于,框引导件形成为将型腔体的外周围住的框状。
4.如权利要求1所述的树脂密封装置,其特征在于,框引导件形成能对所述基板的外周缘部进行定位的定位用台阶部。
5.如权利要求1所述的树脂密封装置,其特征在于,在隔着型腔体而相对的框引导件的至少一边上设置用于抬起基板的缺口部。
6.如权利要求1至5中任一项所述的树脂密封装置,其特征在于,
包括对供给到型腔部的树脂密封材料施加规定压力的传送销,
还包括具有抵接构件和缓冲构件的保持装置,其中,所述抵接构件配置于保持装置的下表面且与基板抵接,所述缓冲构件对脱模时作用于所述抵接构件的缓冲力进行缓冲,
利用所述传送销将被型腔体和所述保持装置的抵接构件夹持的树脂密封后的所述基板顶出所述型腔体,在脱模时也使用所述传送销。
7.一种使用树脂密封装置的树脂密封方法,所述树脂密封装置由上模具组件和下模具组件构成,使安装于基板的电子元器件浸入到被供给至型腔部的树脂密封材料来进行树脂密封,其中,所述上模具组件在下表面具有能保持所述基板的保持机构,所述下模具组件装设有在上表面具有所述型腔部的型腔体且能通过水平移动机构沿底板在成形位置与待机位置之间往复移动,所述树脂密封方法的特征在于,由以下工序构成:
定位工序,在该工序中,在使所述下模具组件移动到待机位置后,将在下表面安装有电子元器件的所述基板定位在框引导件上,所述框引导件配置于所述型腔体的外周中至少相对的两边;
保持工序,在该工序中,使所述下模具组件移动到成形位置,并使所述型腔体及框引导件上升,来将所述基板保持于所述上模具组件的保持机构;
移动工序,在该工序中,使所述型腔体及框引导件下降,并使所述下模具组件移动到所述待机位置;
供给工序,在该工序中,将树脂密封材料供给到所述型腔体的型腔部;
树脂密封工序,在该工序中,在使所述下模具组件移动到成形位置后,使所述型腔体及框引导件上升,从而利用所述上模具组件与所述下模具组件的型腔体及所述框引导件使所述基板合模,将安装于所述基板的电子元器件浸入到所述树脂密封材料中,并且利用传送销对所述树脂密封材料施加规定压力来进行树脂密封,以形成成形部;以及
脱模工序,在该工序中,在使所述型腔体及框引导件下降后,利用所述框引导件将树脂密封后的所述基板的外周缘部抬起,同时利用所述传送销将所述成形部顶出以脱模。
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Granted publication date: 20140730

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