JP2003508911A - 担体上に取り付けた電子部品を封入するための装置及び方法 - Google Patents
担体上に取り付けた電子部品を封入するための装置及び方法Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、担体上に取り付けた電子部品、特に半導体を封入するための装置に関する。この装置は、封入位置と開放位置との間で相互に対して変位可能な上側及び下側型部と、封入位置において、型部の一つに対して担体の少なくとも縁部を押し付ける、型部間で変位可能なホルダ部材と、液体モールディング材料を型キャビティへ送る供給手段とからなる。型部は、封入位置において、型部間に少なくとも一つの担体を囲み、この囲んだ担体に結合し、少なくとも一つの型キャビティを区画形成し、開放位置において、封入位置にある場合よりも長い相互間距離を持つ。本発明は、また、担体上に取り付けた電子部品を封入するための方法に関する。
Description
【０００１】
本発明は、担体上に取り付けた電子部品、特に半導体を封入するための方法及
び装置に関する。
び装置に関する。
【０００２】
リード・フレームあるいはＢＧＡ上に取り付けた電子部品、特にチップの封入
は、大規模に、電子部品を取り付けた担体を、二つの型部間の型キャビティ内に
配置し、その後、この型キャビティ内へ液体モールディング材料を押し入れるこ
とによって行う。従来の技術による封入は、液体モールディング材料を、担体の
縁を越えて、担体の中央近くに位置する型キャビティへ誘導するため、欠点とし
て、モールディング材料が、型キャビティから遠隔に位置する担体の側面に接触
する危険がある。この側面は、一般的に、アセンブリを接地させるための電気結
線に用いられるため、このようなことが起こることは望ましいことではない。も
う一つの欠点は、封入後、担体の縁が、モールディング材料の残存物を含み、こ
の残存物が、封入部品を載せた担体を、さらに加工する場合の障害になることが
ある。この後者の問題に関する解決方法は、担体の縁の一部に、モールディング
材料が接着できない、あるいはほとんど接着しない層（例えば、金層）を提供す
ることによって、封入後、縁に残留するモールディング材料を容易に除けるよう
にすることである。このように不完全粘着性の層を設けることの重大な欠点は、
コスト高になることである。
は、大規模に、電子部品を取り付けた担体を、二つの型部間の型キャビティ内に
配置し、その後、この型キャビティ内へ液体モールディング材料を押し入れるこ
とによって行う。従来の技術による封入は、液体モールディング材料を、担体の
縁を越えて、担体の中央近くに位置する型キャビティへ誘導するため、欠点とし
て、モールディング材料が、型キャビティから遠隔に位置する担体の側面に接触
する危険がある。この側面は、一般的に、アセンブリを接地させるための電気結
線に用いられるため、このようなことが起こることは望ましいことではない。も
う一つの欠点は、封入後、担体の縁が、モールディング材料の残存物を含み、こ
の残存物が、封入部品を載せた担体を、さらに加工する場合の障害になることが
ある。この後者の問題に関する解決方法は、担体の縁の一部に、モールディング
材料が接着できない、あるいはほとんど接着しない層（例えば、金層）を提供す
ることによって、封入後、縁に残留するモールディング材料を容易に除けるよう
にすることである。このように不完全粘着性の層を設けることの重大な欠点は、
コスト高になることである。
【０００３】
本発明の目的は、型キャビティから遠隔に位置する担体の縁及び側面を汚すこ
となく、また従来の技術の欠点がない状態で封入が行えるように、前置きで述べ
たタイプの、改良型の装置及び方法を提供することである。
となく、また従来の技術の欠点がない状態で封入が行えるように、前置きで述べ
たタイプの、改良型の装置及び方法を提供することである。
【０００４】
この目的のために、本発明は、担体上に取り付けた電子部品、特に半導体を封
入するための、装置を提供する。この装置は、封入位置と開放位置との間で相互
に対して変位可能な上側及び下側型部、封入位置において、型部の一つに対して
担体の少なくとも縁部を押し付ける、型部間で変位可能なホルダ部材、そして液
体モールディング材料を型キャビティへ送る供給手段から構成される。型部は、
封入位置において、型部間に少なくとも一つの担体を囲み、この囲んだ担体に結
合し、少なくとも一つの型キャビティを区画形成し、また開放位置において、封
入位置の場合よりも長い相互間距離を持つという特徴がある。モールディング材
料の供給手段は、ホルダ部材に結合し、ホルダ部材を介して型キャビティへモー
ルディング材料を送ることが好ましい。本発明による装置の第一の利点は、担体
の位置が完全に制御されることである。これによって、封入の品質が向上する。
型キャビティから遠隔に位置する側面を、型部に対して押し付けることによって
、担体のこの側面を汚す危険がかなり減少する。この側面が、一般的に、封入部
品を接地する電気結線に用いられることを考慮すると、このことは特に有利であ
る。ホルダ部材が担体の縁部に係合するため、担体のこの部分も、モールディン
グ材料が付着することはない。モールディング材料がホルダ部材を介して型キャ
ビティへ運ばれるため、担体の縁にモールディング材料が付着することは全くな
い。したがって、この目的で、担体の構造に関してコスト高な処置を施す、ある
いは封入工程後に必要な担体の仕上げ処理を行う等の必要は全くない。担体の縁
にモールディング材料が付着しないことのもう一つの利点は、担体から、そして
担体上に残るモールディング材料（「パッケージ」）の部分から、湯口を取り除
く必要がないことである。モールディング材料の残存物を除く必要が全くないた
め、担体のパッケージが緩む（いわゆる離層の）可能性も、かなり減少する。し
たがって、担体上の封入電子部品のアセンブリ品質は、通常の封入電子部品に比
べ、向上する。
入するための、装置を提供する。この装置は、封入位置と開放位置との間で相互
に対して変位可能な上側及び下側型部、封入位置において、型部の一つに対して
担体の少なくとも縁部を押し付ける、型部間で変位可能なホルダ部材、そして液
体モールディング材料を型キャビティへ送る供給手段から構成される。型部は、
封入位置において、型部間に少なくとも一つの担体を囲み、この囲んだ担体に結
合し、少なくとも一つの型キャビティを区画形成し、また開放位置において、封
入位置の場合よりも長い相互間距離を持つという特徴がある。モールディング材
料の供給手段は、ホルダ部材に結合し、ホルダ部材を介して型キャビティへモー
ルディング材料を送ることが好ましい。本発明による装置の第一の利点は、担体
の位置が完全に制御されることである。これによって、封入の品質が向上する。
型キャビティから遠隔に位置する側面を、型部に対して押し付けることによって
、担体のこの側面を汚す危険がかなり減少する。この側面が、一般的に、封入部
品を接地する電気結線に用いられることを考慮すると、このことは特に有利であ
る。ホルダ部材が担体の縁部に係合するため、担体のこの部分も、モールディン
グ材料が付着することはない。モールディング材料がホルダ部材を介して型キャ
ビティへ運ばれるため、担体の縁にモールディング材料が付着することは全くな
い。したがって、この目的で、担体の構造に関してコスト高な処置を施す、ある
いは封入工程後に必要な担体の仕上げ処理を行う等の必要は全くない。担体の縁
にモールディング材料が付着しないことのもう一つの利点は、担体から、そして
担体上に残るモールディング材料（「パッケージ」）の部分から、湯口を取り除
く必要がないことである。モールディング材料の残存物を除く必要が全くないた
め、担体のパッケージが緩む（いわゆる離層の）可能性も、かなり減少する。し
たがって、担体上の封入電子部品のアセンブリ品質は、通常の封入電子部品に比
べ、向上する。
【０００５】
型キャビティを区画形成するために、型部の少なくとも一方に凹部を設けるこ
とが好ましい。装置の操作性を良くするために、モールディング材料の通路は、
封入位置において、ホルダ部材と型部の一つとの間に導通し、供給手段から型キ
ャビティまで延びる。このため、モールディング材料は、供給手段から、直接ホ
ルダ部材と型部の一つとの間を通り、型キャビティへ運ばれる。ホルダ部材と型
部の両方を、耐摩耗性のある、そして容易に洗浄が可能な形状にすることができ
る。
とが好ましい。装置の操作性を良くするために、モールディング材料の通路は、
封入位置において、ホルダ部材と型部の一つとの間に導通し、供給手段から型キ
ャビティまで延びる。このため、モールディング材料は、供給手段から、直接ホ
ルダ部材と型部の一つとの間を通り、型キャビティへ運ばれる。ホルダ部材と型
部の両方を、耐摩耗性のある、そして容易に洗浄が可能な形状にすることができ
る。
【０００６】
供給手段から型キャビティへモールディング材料を誘導するために、モールデ
ィング材料の通路をホルダ部材に設けることも可能ではあるが、型部の一つに、
モールディング材料の通路の接触側に位置するランナを設けることができる。ま
た、互いに結合するホルダ部材と型部との両方にランナを設けることも可能であ
る。
ィング材料の通路をホルダ部材に設けることも可能ではあるが、型部の一つに、
モールディング材料の通路の接触側に位置するランナを設けることができる。ま
た、互いに結合するホルダ部材と型部との両方にランナを設けることも可能であ
る。
【０００７】
装置の操作を機械化あるいは自動化するためには、型部とホルダ部材とを相対
的に変位させるための駆動手段を装置に備える必要がある。モールディング材料
の供給手段を、従来のようにプランジャから構成し、このプランジャによって、
モールディング材料のペレットを加熱すると共に圧力を加えて、液体モールディ
ング材料を型キャビティへ誘導することができる。供給手段に対してホルダ部材
を変位可能に構成することも可能であるが、簡単な構成では、供給手段とホルダ
部材とを結合することによって、供給手段とホルダ部材との間からの漏出の危険
性を抑制してもよい。
的に変位させるための駆動手段を装置に備える必要がある。モールディング材料
の供給手段を、従来のようにプランジャから構成し、このプランジャによって、
モールディング材料のペレットを加熱すると共に圧力を加えて、液体モールディ
ング材料を型キャビティへ誘導することができる。供給手段に対してホルダ部材
を変位可能に構成することも可能であるが、簡単な構成では、供給手段とホルダ
部材とを結合することによって、供給手段とホルダ部材との間からの漏出の危険
性を抑制してもよい。
【０００８】
本発明は、さらに、担体上に取り付けた電子部品、特に半導体を封入するため
の方法を提供する。この方法は、Ａ）電子部品を載せた担体を、型部上に配置す
るステップ、Ｂ）ホルダ部材で、担体の少なくとも縁部を型部に対して押し付け
るステップ、Ｃ）型部とホルダ部材とを対向型部に結合させ、担体上に適当な型
キャビティを形成するステップ、そしてＤ）型キャビティへモールディング材料
を送るステップからなる。
の方法を提供する。この方法は、Ａ）電子部品を載せた担体を、型部上に配置す
るステップ、Ｂ）ホルダ部材で、担体の少なくとも縁部を型部に対して押し付け
るステップ、Ｃ）型部とホルダ部材とを対向型部に結合させ、担体上に適当な型
キャビティを形成するステップ、そしてＤ）型キャビティへモールディング材料
を送るステップからなる。
【０００９】
ステップＤ）において、モールディング材料は、ホルダ部材を介して型キャビ
ティへ送ることが好ましい。本発明によるこの方法を用いることによって、本発
明による装置に基づく、上記の利点を実現することができる。
ティへ送ることが好ましい。本発明によるこの方法を用いることによって、本発
明による装置に基づく、上記の利点を実現することができる。
【００１０】
ステップＤ）後、そしてモールディング材料が少なくとも部分的に硬化した後
、対向型部を、元の開放位置へ移動することが好ましい。そしてホルダ部材を、
担体を解放する位置へ変位させる。したがって、封入電子部品を持つ担体を装置
から取り出すことが可能である。その後、ステップＡに従って、未封入電子部品
を持つ担体を配置し、工程をもう一度行うことができる。この周期を短くするた
めに、工程ステップＢ及びＣを同時に行うことも可能である。
、対向型部を、元の開放位置へ移動することが好ましい。そしてホルダ部材を、
担体を解放する位置へ変位させる。したがって、封入電子部品を持つ担体を装置
から取り出すことが可能である。その後、ステップＡに従って、未封入電子部品
を持つ担体を配置し、工程をもう一度行うことができる。この周期を短くするた
めに、工程ステップＢ及びＣを同時に行うことも可能である。
【００１１】
次の図に示す実施例（限定しない）を参照しながら、本発明をさらに説明する
。
。
【００１２】
図１は、上側型部２と下側型部３とが分離位置にある封入装置１を詳細に示す
。上側型部２内には、この図に部分的に示す型キャビティ４が配置されている。
図示の位置では、リード・フレーム、ＢＧＡ等の形態にある担体５を、下側型部
３上に配置し、担体５上に、封入すべき電子部品６を取り付ける。
。上側型部２内には、この図に部分的に示す型キャビティ４が配置されている。
図示の位置では、リード・フレーム、ＢＧＡ等の形態にある担体５を、下側型部
３上に配置し、担体５上に、封入すべき電子部品６を取り付ける。
【００１３】
下側型部３内の、この目的のために配置した開口内へ、モールディング材料７
のペレットを配置し、このペレットをプランジャ８の頂部に置く。プランジャ８
内には、螺旋溝９が設けられている。
のペレットを配置し、このペレットをプランジャ８の頂部に置く。プランジャ８
内には、螺旋溝９が設けられている。
【００１４】
上側型部２と下側型部３との間には、ホルダ部材１０が配置されている。この
作動については、次の図を用いて説明する。この図では、明確に示すために、ホ
ルダ部材１０が、下側型部３から完全に離れた状態で示されているが、実際、ホ
ルダ部材１０は、下側型部３に当接したまま上方へ短距離移動する。
作動については、次の図を用いて説明する。この図では、明確に示すために、ホ
ルダ部材１０が、下側型部３から完全に離れた状態で示されているが、実際、ホ
ルダ部材１０は、下側型部３に当接したまま上方へ短距離移動する。
【００１５】
図１の封入装置１の詳細を図２に示す。封入装置１は、ホルダ部材１０が下側
型部３へ向けて移動され、面取りが施された外方端部１１が担体５の縁に係合す
る位置にある。このとき、担体５はホルダ部材１０と下側型部３との間に固定さ
せる。
型部３へ向けて移動され、面取りが施された外方端部１１が担体５の縁に係合す
る位置にある。このとき、担体５はホルダ部材１０と下側型部３との間に固定さ
せる。
【００１６】
ホルダ部材１０内へ窪んでいるのが、一方がモールディング材料７のペレット
へ結合し、他方が担体５の所で開くランナ１２である。
へ結合し、他方が担体５の所で開くランナ１２である。
【００１７】
図３では、上側型部２及び下側型部３が閉じられ、上側型部２内の型キャビテ
ィ４が、担体上の電子部品６を囲んでいる。型部２及び３を閉じた後、上側型部
２の方向へプランジャ８を変位させるが、このとき同時に、ペレット７を加熱す
ることが好ましい。これによって、液体モールディング材料が、ホルダ部材１０
のランナ１２内へ、そして型キャビティ４内へ流れる。その結果、全工程の焦点
である、モールディング材料のパッケージ１４が担体５上に形成される。このこ
とから、ホルダ部材１０の面取り端部１１によって担体５の縁が保護されるため
、注入が、担体の縁に液体モールディング材料１３が接触しない状態でランナ１
２を介して型キャビティ４内へ行われることが明らかである。
ィ４が、担体上の電子部品６を囲んでいる。型部２及び３を閉じた後、上側型部
２の方向へプランジャ８を変位させるが、このとき同時に、ペレット７を加熱す
ることが好ましい。これによって、液体モールディング材料が、ホルダ部材１０
のランナ１２内へ、そして型キャビティ４内へ流れる。その結果、全工程の焦点
である、モールディング材料のパッケージ１４が担体５上に形成される。このこ
とから、ホルダ部材１０の面取り端部１１によって担体５の縁が保護されるため
、注入が、担体の縁に液体モールディング材料１３が接触しない状態でランナ１
２を介して型キャビティ４内へ行われることが明らかである。
【００１８】
液体モールディング材料１３が少なくとも部分的に硬化した後、型部２及び３
を分離移動させて、ランナ１２内の硬化モールディング材料を、担体５上のモー
ルディング材料１４のパッケージから切り離す。このため、ランナ１２から型キ
ャビティ４への連結は、この分離によって、モールディング材料１４のパッケー
ジが均一な形状になるようにデザインされている。
を分離移動させて、ランナ１２内の硬化モールディング材料を、担体５上のモー
ルディング材料１４のパッケージから切り離す。このため、ランナ１２から型キ
ャビティ４への連結は、この分離によって、モールディング材料１４のパッケー
ジが均一な形状になるようにデザインされている。
【００１９】
図４は、図１の封入装置１に大きく類似する封入装置１５の詳細を示す。図１
の装置に対して代替的に、スリーブ１６（「スリーブ・ホルダ片である」とも呼
ぶ）が、ホルダ部材１７に固定連結しているため、スリーブ１６はホルダ部材１
７と共に移動する。
の装置に対して代替的に、スリーブ１６（「スリーブ・ホルダ片である」とも呼
ぶ）が、ホルダ部材１７に固定連結しているため、スリーブ１６はホルダ部材１
７と共に移動する。
【００２０】
一つの実施例のみを参照して本発明を説明したが、本発明が、その説明した実
施例に限定されないことは明らかである。それどころか、熟練者は、本発明の範
囲内で、多くの変更を加えることが可能である。
施例に限定されないことは明らかである。それどころか、熟練者は、本発明の範
囲内で、多くの変更を加えることが可能である。
【図１】 全開位置にある、本発明による装置の詳細断面図である。
【図２】 部分的に閉位置にある、図１に示す装置の詳細断面図である。
【図３】 封入位置にある、図１及び図２に示す本発明の装置の詳細図であ
る。
る。
【図４】 全開位置にある、本発明による装置の、もう一つの実施例を示す
詳細断面図である。
詳細断面図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4F202 AD02 AH37 CA11 CA30 CB01
CB17 CK25 CL42 CQ03 CQ05
4F206 AD02 AH37 JA07 JB17 JF05
JL02 JM02 JN25 JQ06 JQ81
5F061 AA01 BA01 CA21 DA06 DA12
Claims (14)
- 【請求項１】 担体上に取り付けた電子部品、特に半導体を封入するための
装置であって、 封入位置と開放位置との間で、相互に対して変位可能な上側及び下側型部と、 前記封入位置において前記担体の少なくとも縁部を一つの型部に対して押し付
けるための、前記型部間で変位可能なホルダ部材と、 型キャビティへ液体モールディング材料を送る供給手段とからなり、 前記型部は、前記封入位置において、型部間に少なくとも一つの担体を囲み、
この囲んだ担体に結合し、少なくとも一つの型キャビティを区画形成し、前記開
放位置において、前記封入位置を占める場合よりも長い相互間距離を持つことを
特徴とする装置。 - 【請求項２】 モールディング材料のための前記供給手段が、前記ホルダ部
材に結合してホルダ部材を介して前記型キャビティへモールディング材料を送る
、請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 前記型部の少なくとも一つに、前記型キャビティを区画形成
する凹部が設けられている、請求項１に記載の装置。 - 【請求項４】 封入位置で、前記ホルダ部材と前記型部の一つとの間に、モ
ールディング材料の通路が導通され、この通路が前記供給手段から前記型キャビ
ティへ延びる、前述の請求項のいずれかに記載の装置。 - 【請求項５】 前記型部の一つに、モールディング材料の前記通路を区画形
成する接触側に位置して、ランナが設けられている、請求項４に記載の装置。 - 【請求項６】 モールディング材料の前記通路を区画形成する前記ランナが
、前記型キャビティを区画形成する凹部に結合する、請求項５に記載の装置。 - 【請求項７】 前記ホルダ部材に、モールディング材料のための前記通路を
区画形成するランナが設けられている、請求項４に記載の装置。 - 【請求項８】 さらに、前記封入位置と前記開放位置との間で前記型部を変
位させる、そして前記ホルダ部材を変位させる駆動手段からなる、前述の請求項
のいずれかに記載の装置。 - 【請求項９】 モールディング材料の前記供給手段が、少なくとも一つのプ
ランジャからなる、前述の請求項のいずれかに記載の装置。 - 【請求項１０】 前記供給手段が前記ホルダ部材に組み込まれている、前述
の請求項のいずれかに記載の装置。 - 【請求項１１】 担体上に取り付けた電子部品、特に半導体を封入するため
の方法であって、 Ａ）電子部品を載せた担体を、型部上に配置するステップ、 Ｂ）ホルダ部材で、前記担体の少なくとも縁部を前記型部に対して押し付けるス
テップ、 Ｃ）前記型部とホルダ部材とを対向型部に結合させることによって、前記担体上
に適当な型キャビティを形成するステップ、そして Ｄ）前記型キャビティへモールディング材料を送るステップからなることを特徴
とする方法。 - 【請求項１２】 ステップＤ）において、モールディング材料が、前記ホル
ダ部材を介して前記型キャビティへ送られる、請求項１１に記載の方法。 - 【請求項１３】 ステップＤ）の後、そしてモールディング材料が少なくと
も部分的に硬化した後、前記対向型部を元の開放位置へ移動させ、そして前記ホ
ルダ部材を、前記担体の解放位置へ変位させる、請求項１１あるいは１２に記載
の方法。 - 【請求項１４】 ステップＢ及びＣが同時に行われる、請求項１１から１３
のいずれかに記載の方法。
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