JP2004153046A - 電子部品の樹脂成形方法及び金型と基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】電子部品の樹脂成形用金型を用いて、電子部品の装着された基板を樹脂成形する時の基板反りを効率良く防止する、電子部品の樹脂成形方法及び金型と基板を提供することを目的とする。
【解決手段】金型１・２の型締め工程時において、キャビティ１２内に電子部品（半導体チップ７）を嵌装させて電子部品の装着された基板６を供給セットした状態で、樹脂通路１３からキャビティ１２内に溶融樹脂１６を注入することによりキャビティ１２内にて電子部品を樹脂成形する、このときに電子部品非装着面１１と凹所１４底面との間の残留空気を凹所１４底面の溝４にて排出する。
【選択図】 図４
【解決手段】金型１・２の型締め工程時において、キャビティ１２内に電子部品（半導体チップ７）を嵌装させて電子部品の装着された基板６を供給セットした状態で、樹脂通路１３からキャビティ１２内に溶融樹脂１６を注入することによりキャビティ１２内にて電子部品を樹脂成形する、このときに電子部品非装着面１１と凹所１４底面との間の残留空気を凹所１４底面の溝４にて排出する。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品の樹脂成形用金型を用いて、電子部品の装着された基板を一括して樹脂成形する電子部品の樹脂成形用金型及び金型と基板の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、樹脂成形用金型で、基板に装着した複数個の半導体チップ（電子部品）を一括して樹脂成形することが行われている。
【０００３】
例えば、図５に示すように、従来の樹脂成形用金型には、固定上型５１と可動下型５２とから成る樹脂封止成形用金型が設けられている。
また、樹脂封止成形する基板５３は、複数個の半導体チップ５４（電子部品）と、基板５３と該チップ５４とを電気的に接続するバンプ５５とが一方の面に装着するように構成されていると共に、該チップ５３・バンプ５４を樹脂封止成形する樹脂成形体６２部分と樹脂封止成形されない基板外周部６３とを一方の面に形成して、基板５３における他方の面には電子部品を装着しない電子部品非装着面６４を形成して構成されている。
【０００４】
また、上型５１の金型面（上型面５６）には、加熱溶融化された樹脂材料を注入する樹脂通路５７と、樹脂通路５７と連通し且つ該チップ５４・バンプ５５を嵌装して樹脂封止成形するキャビティ５８とが設けられている。
【０００５】
また、下型５２の金型面（下型面５９）には、該チップ５４・バンプ５５を装着した基板５３を下型面５９の所定位置に供給セットできる基板セット部６０が設けられていると共に、該チップ５４・バンプ５５装着側を上方向に向けた状態で基板セット部６０に供給セットするように構成されている。
【０００６】
また、両型５１・５２には、樹脂材料を加熱溶融化させる加熱ヒータ（図示しない）を埋設していると共に、加熱ヒータにより両型５１・５２を所定温度に昇温させて樹脂材料を加熱溶融化して溶融樹脂６１となるように構成されている。
【０００７】
即ち、まず、両型５１・５２が型開き状態で、基板５３の該チップ５４・バンプ５５装着側を上方向に向けた状態で基板セット部６０の直上部まで供給されて（図５参照）、次に、基板５３を基板セット部６０に供給セットする。
次に、両型５１・５２を型締めすると共に、次に、キャビティ５８内に嵌装された該チップ５４・バンプ５５に、予め加熱ヒータにより両型５１・５２を所定温度に昇温させて樹脂材料を加熱溶融化して溶融樹脂６１として樹脂通路５７を介して注入し、次に、該チップ５４・バンプ５５に樹脂封止成形された溶融樹脂６１が硬化して硬化樹脂を形成して封止済基板を形成する。
【０００８】
なお、前述したような従来例が記載されている特許文献等を調査したが発見できなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５・図６に示すように、両型５１・５２とを型締めすると共に、キャビティ５８内に嵌装された該チップ５４・バンプ５５を予め加熱ヒータにより両型５１・５２を所定温度に昇温させた状態で、下型５２の所定位置の基板セット部６０に供給セットされた基板５３（図６（１）参照）が、基板５３が薄いことや基板外周部６５が両型５１・５２に狭持され固定されていることもあいまって、所定温度に昇温された基板５３の略中央部分が熱膨張により伸張されて基板５３が反って空隙部７０が形成される（図６（２）参照）。
つまり、反った状態の基板５３における電子部品非装着面６４と基板セット部６０との間に空隙部７０に空気が残留することになる。
【００１０】
即ち、反った状態の基板５３に溶融樹脂６１を樹脂成形体６２内に注入することにより、溶融樹脂６１に押されながら前述した空隙部７０にある残留空気が排出されずに、基板５３が局部的に反った状態になって、該チップ又はバンプが基板５３上より剥がれてしまう（図６（３）の状態）。
また、反った状態の基板５３に、更に溶融樹脂６１をキャビティ５８内に注入することで、基板５３から剥がれた該チップ５４又はバンプ５５が、キャビティ５８の天面に該チップ５４天面が露出した状態で且つ基板５３が反った空隙部７０を形成した状態で樹脂封止成形されることになる（図６（４）の状態）。
【００１１】
従って、本発明は、電子部品の樹脂成形用金型を用いて、電子部品の装着された基板を樹脂成形する時の基板反りを効率良く防止する、電子部品の樹脂成形方法及び金型と基板を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記した技術的課題を解決するために本発明に係わる電子部品の樹脂成形方法は、固定型と可動型とから成る樹脂成形用金型を用いて、前記した金型の基板セット部に電子部品を装着した基板を供給セットして前記金型を型締めすることにより、前記した金型に設けた樹脂成形用キャビティ内に前記した電子部品を嵌装すると共に、前記した金型キャビティ内に樹脂を注入することにより、前記した金型キャビティ内で前記した基板上の電子部品を樹脂成形する電子部品の樹脂成形方法であって、前記した金型キャビティ内への樹脂の注入時に、前記した基板セット部内の基板における電子部品非装着面側に残留する空気を前記した電子部品非装着面側と前記したセット部面側との間に形成した排出部から排出することを特徴とする。
【００１３】
また、前記した技術的課題を解決するために本発明に係る電子部品の樹脂成形用金型は、固定型と、可動型と、前記した両型の一方の型に設けた半導体チップを装着した基板を供給セットする基板セット部と、前記した両型の他方の型に設けた前記電子部品を嵌装する樹脂成形用キャビティと、前記したキャビティ内に樹脂を注入する樹脂通路とを含む電子部品の樹脂成形用金型であって、前記した基板セット部面における所要の個所に前記した基板の電子部品非装着面側に残留する空気を排出する残留空気排出用の溝を設けたことを特徴とする。
【００１４】
また、前記した技術的課題を解決するために本発明に係る電子部品を装着した基板は、固定型と可動型とから成る樹脂成形用金型を用いて、前記金型の基板セット部に電子部品を装着した基板を供給セットして前記金型を型締めすることにより、前記した金型に設けた樹脂成形用キャビティ内に前記した電子部品を嵌装すると共に、前記した金型キャビティ内に樹脂を注入することにより、前記金型キャビティ内で樹脂成形される電子部品を装着した基板であって、前記した基板の電子部品非装着面に残留する空気を排出する溝を設けたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
即ち、基本的に、固定型と可動型とから成る樹脂成形用金型と、前記両型の一方の型に設けた電子部品（半導体チップ）を装着した基板を供給セットする基板セット部と、前記した両型の他方の型に設けた前記電子部品を嵌装するキャビティと、前記キャビティ内に樹脂を注入する樹脂通路と、前記キャビティ内への樹脂の注入時に前記した基板セット部内の基板における電子部品非装着面側に残留する空気を排出する溝（排出部）を備えたことを特徴とする。
なお、金型の型締め工程時において、前記したキャビティ内に電子部品（半導体チップ）を嵌装させて電子部品の装着された基板を供給セットすると共に、前記した樹脂通路からキャビティ内に溶融樹脂を注入することによりキャビティ内にて電子部品を樹脂成形する。
このとき、前記した電子部品非装着面と前記した他方の型の金型面との間の残留した空気を前記した基板セット部面の溝にて排出することによって、前記した加熱溶融化された樹脂材料を注入することができるので、樹脂成形上の基板反りを効率良く防止することができる。
なお、前記した溝は、前記した電子部品非装着面側に設けた場合でも、樹脂成形上の基板反りを効率良く防止することができる。
【００１６】
即ち、本発明は、前述したように、電子部品の樹脂成形用金型を用いて、電子部品の装着された基板を樹脂成形する時の基板反りを効率良く防止する、電子部品の樹脂成形方法及び金型と基板を提供する。
【００１７】
【実施例】
以下、図１乃至図４に基づいて、詳細に説明する。
なお、図１乃至図４は、本発明に係る樹脂成形用金型であって、樹脂成形状態を段階的に示した概略拡大縦断面図及び概略拡大平面図である。
【００１８】
例えば、本発明に係る電子部品の樹脂成形用金型は、図１に示すように、上型１（固定型）と下型２（可動型）とから成る樹脂成形用金型を設けている。
なお、本実施例における樹脂成形用金型は、電子部品を樹脂封止する樹脂封止成形用の金型を用いているが、電子部品と電子部品を装着した基板との間に樹脂を注入する（アンダーフィルする）樹脂注入用の金型を採用してもよい。
また、両型１・２の関係については、上型１を可動型とし下型２を固定型とする構成にしてもよい。
【００１９】
また、本実施例における基板６としては、図１（１）に示すように、例えば、基板６上の所定部位にマトリクス状に配列された半導体チップ７（電子部品）と基板６側と該チップ７とを電気的に接続するバンプ８とから構成されている。
なお、他の基板６としては、図１（２）に示すように、例えば、基板６上の所定部位にマトリクス状に配列された半導体チップ７と基板６側と該チップ７とを電気的に接続するワイヤ１７とを構成した基板６を用いてもよい。
また、電子部品装着側７・８には加熱溶融化された樹脂材料で樹脂封止する樹脂成形体９部分と樹脂封止しない基板外周部１０と、電子部品が装着されない基板６側は電子部品非装着面１１として形成され構成されている。
【００２０】
また、上型１の金型面（上型面５）は、図１（１）で示すように、例えば、該チップ７・バンプ８のある樹脂成形体９を嵌装できるキャビティ１２と、キャビティ１２と連通し且つキャビティ１２内に加熱溶融化された樹脂材料を注入する樹脂通路１３とが設けて構成されている。
【００２１】
また、下型２の金型面（下型面１５）は、図１（１）で示すように、例えば、該チップ７・バンプ８を装着した基板６を上方向（キャビティ１２の方向）に向けて所定位置に供給セットできる基板６の厚みに対応して摺動できる下型２に着脱自在に取り付けた摺動部材３の天面にある基板６のセット用凹所１４（基板セット部）と、凹所１４底面（基板セット部面）における所要の個所に基板６の電子部品非装着面１１側に残留した空気を排出する残留空気用の溝４（凹部）とが設けて構成されている。
【００２２】
なお、基板６が下型面１５の所定位置に供給セットできれば、上型面５に凹所１４を設けたり、或いは、下型面１５を水平状態のままで凹所１４を形成せずに実施したり、或いは、摺動部材３を設けずに下型２のみで構成して下型面１５に凹所１４を設けたり水平状態のままで適宜変更して実施できる。
また、他の実施例としては、該チップ７・バンプ８を装着した基板６を下方向に向けて供給セットして樹脂封止してもよい。
この場合、例えば、下型面１５にキャビティ１２・樹脂通路１３を形成して上型面５に基板セット部１４・当該溝４を設けるように適宜変更して実施できる。
【００２３】
また、下型２に備えた当該溝４は、図１（１）に示すように、例えば、樹脂通路１３側の基板外周部１０（樹脂通路開口面）に設けずに、前記した樹脂通路開口面と対向するキャビティ１２側面近傍から基板外周部１０における下部にある凹所１４底面に設けるように構成されていると共に、凹所１４底面における所要の個所であれば水平方向に任意の個所・方向・形状・長さ・彫り込み深さで当該溝４を設けるように適宜変更して実施できる。
なお、本実施例では当該溝４を設けているが、凹所１４底面における所要の個所であれば、排出孔を設けたり、或いは、多孔質材料から成る多孔質部材を埋設するように適宜変更して実施できる。
つまり、当該溝４を設けることにより、凹所１４底面と電子部品非装着面１１との間の残留空気を排出できるので、基板反りにおける樹脂成形上の問題を解決することができる。
【００２４】
ここで、当該溝４（排出部）は、金型側に設けなくても基板６の電子部品非装着面１１側に設けてもよいし、金型側・基板側の両方に設けて実施してもよい。この場合でも、凹所１４底面と電子部品非装着面１１との間の残留空気を排出できるので、基板反りにおける樹脂成形上の問題を解決することができる。
【００２５】
また、両型１・２には、樹脂材料を加熱溶融化させるように埋設された加熱ヒータ（図示しない）が設けられていると共に、両型１・２を各別に前記加熱ヒータにて所定温度に昇温して、両型１・２が型締めすることにより樹脂通路１３から加熱溶融化された樹脂材料である溶融樹脂１６がキャビティ１２内に注入することにより、前記した樹脂成形体９内の半導体チップ７・バンプ８を樹脂封止成形するように構成されている。
また、図示していないが、前記した両型１・２には、二枚の基板６における各樹脂成形体９内に樹脂を注入するような金型構造で構成されている。
【００２６】
従って、両型１・２にて基板６の樹脂成形体９内を樹脂封止する場合、まず、図１（１）で示すように、両型１・２が型開きした状態であって、基板６が樹脂成形体９を上方向にした状態で、下型２の所定位置である凹所１４底面の直上部まで供給される。
【００２７】
次に、前記した所定位置の直上部まで供給された基板６を凹所１４底面に供給セットし、次に、図２に示すように、両型１・２とが型締め状態となる。
このとき、両型１・２とを型締めする（上型面５と基板外周部１０とが当接し両型１・２にて基板外周部１０を狭持する）と共に、キャビティ１２内に嵌装された該チップ７・バンプ８を予め加熱ヒータにより両型１・２を所定温度に昇温させた状態で、下型２の所定位置の凹所１４底面に供給セットされた基板６が、基板６が薄いことや基板外周部１０が両型１・２に狭持され固定されていることもあいまって、所定温度に昇温された基板６の略中央部分が熱膨張により伸張されて基板６が反って、空隙部７０が形成されることがある。
つまり、反った状態の基板６における電子部品非装着面１１側と凹所１４底面との間に空隙部７０に空気が残留することになる。
【００２８】
次に、図３に示すように、両型１・２を完全に型締めした状態で、キャビティ１２内に嵌装セットされた樹脂成形体９の該チップ７・バンプ８に、予め加熱溶融化された樹脂材料を溶融樹脂１６として樹脂通路１３を通して溶融樹脂１６をキャビティ１２内に注入する。
このとき、キャビティ１２内で該チップ７・バンプ８とを樹脂封止する時に、電子部品非装着面１１側と下型２の凹所１４底面との間の残留空気を当該溝４から排出することができる。
【００２９】
ここで、図４を用いて、図３で示す空隙部７０にある残留空気が当該溝４よりどのように排出されるかを更に後述にて説明する。
なお、図４は、図３における溶融樹脂の流動状態（図４の破線曲線を示す）からキャビティ１２内に溶融樹脂１６を注入して樹脂注入完了前の流動状態を示している。
【００３０】
即ち、摺動部材３の凹所１４底面に形成された当該溝４は、図４（２）に示すように、例えば、樹脂流れ方向（図４における左方向の実線矢印を示す）に対して垂直方向で且つ凹所１４底面に略平行に且つ凹所底面１４の両端まで直線的に設けた一本の当該溝４と、前記した一本の当該溝４から樹脂流れ方向と同方向で且つ凹所１４底面に略平行に且つ凹所底面１４の片端（樹脂通路開口面と対向する部分）まで直線的に任意の間隔で設けた所要複数本の当該溝４とを設けて構成されている。
また、図４（２）に示すように、溶融樹脂１６は、二本のキャビティ線Ａ（二点鎖線部分）の交線であるキャビティ１２側面まで注入されることになる。
【００３１】
従って、図４に示すように、樹脂流れ方向へ溶融樹脂１６が空隙部７０を形成した基板６上を下方向に押圧しながら左方向へ流動すると共に、押圧された空隙部７０の残留空気は、図３・図４で示すように、キャビティ１２内に樹脂を注入される段階で、前述した凹所１４底面に形成された当該溝４を通して金型外部へ排出する（図４で示す破線矢印を示す）、つまりは、電子部品非装着面１１側と凹所１４底面にあった残留空気は当該溝４を介して摺動部材３と下型２との僅かな隙間を通り、上型面５と下型面１５との僅かな隙間を経て、金型外部へ排出するように構成されている。
なお、前述した残留空気が金型外部へ排出する流動方向は、金型構造や当該溝４の構成条件に応じて適宜に変更して排出されることになる。
即ち、当該溝４を設けることにより、凹所１４底面と電子部品非装着面１１との間の空隙部７０にある残留空気を排出できるので、基板反りにおける樹脂成形上の問題を解決することができる。
【００３２】
次に、図示していないが、キャビティ１２内に溶融樹脂１６が完全に注入充填して樹脂封止成形すると共に、前記した溶融樹脂１１が硬化して硬化樹脂を形成して樹脂封止済基板（製品）を成形される。
このとき、樹脂封止済基板は、樹脂通路１３部分とで連通した二枚の封止済基板が成形される。
なお、電子部品と電子部品を装着した基板との間に樹脂を注入する（アンダーフィルする）樹脂注入用の金型を用いて樹脂成形する場合においては、樹脂注入済基板（製品）を成形することになる。
【００３３】
次に、図示していないが、樹脂通路１３部分と連通した樹脂封止済基板を下型２の所定位置である凹所１４底面より離型して、次工程へ搬送すると共に、樹脂封止前の該チップ７・バンプ８を装着した基板６を、図１に示すように、基板６が樹脂成形体９を上方向にした状態で、下型２の所定位置である凹所１４底面の直上部まで供給される。
従って、前述したように、該チップ７（電子部品）・バンプ８を装着した基板６を連続して、両型１・２にて樹脂成形体９を樹脂封止成形することができる。
【００３４】
なお、他の実施例としては、樹脂成形する時に、少なくともキャビティ１２・樹脂通路１３の金型面を外気遮断状態として外気遮断範囲を形成して、外気遮断範囲の空気等を強制的に排出する真空成形を行って樹脂成形することも実施可能であって、この場合においても、前記した排出部（当該溝４）を設けることにより樹脂成形上の基板反りを効率良く防止することができる。
【００３５】
また、本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に変更・選択して採用できるものである。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、電子部品の樹脂成形用金型を用いて、電子部品の装着された基板を樹脂成形する時の基板反りを効率良く防止する、電子部品の樹脂成形方法及び金型と基板を提供するという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（１）は、本発明に係る樹脂成形用金型の概略拡大縦断面図であって、両型を型開きした状態を示す。
図１（２）は、本発明に係る他の基板の概略縦断面図である。
【図２】図２は、図１に対応する前記金型の概略拡大縦断面図であって、型締めした状態を示す。
【図３】図３は、図１に対応する前記金型の概略拡大縦断面図であって、両型を型締めして加熱溶融化された樹脂材料を注入した状態を示す。
【図４】図４（１）は、図１に対応する前記金型の概略拡大縦断面図であって、両型を型締めして加熱溶融化された樹脂材料を注入する完了前の状態を示す。
図４（２）は、図４（１）の状態における前記金型の概略拡大平面図である。
【図５】図５は、従来における樹脂成形用金型の概略拡大縦断面図である。
【図６】図６は、図５に対応する前記した従来の金型の概略拡大縦断面図であって、両型を型締めして加熱溶融化された樹脂材料を注入した状態を段階的に示す。
【符号の説明】
１ 固定上型
２ 可動下型
３ 摺動部材
４ 溝（凹部）
５ 上型面
６ 基板
７ 半導体チップ
８ バンプ
９ 樹脂成形体
１０ 基板外周部
１１ 電子部品非装着面
１２ キャビティ
１３ 樹脂通路
１４ 基板セット部
１５ 下型面
１６ 溶融樹脂
１７ ワイヤ
７０ 空隙部
Ａ キャビティ線
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品の樹脂成形用金型を用いて、電子部品の装着された基板を一括して樹脂成形する電子部品の樹脂成形用金型及び金型と基板の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、樹脂成形用金型で、基板に装着した複数個の半導体チップ（電子部品）を一括して樹脂成形することが行われている。
【０００３】
例えば、図５に示すように、従来の樹脂成形用金型には、固定上型５１と可動下型５２とから成る樹脂封止成形用金型が設けられている。
また、樹脂封止成形する基板５３は、複数個の半導体チップ５４（電子部品）と、基板５３と該チップ５４とを電気的に接続するバンプ５５とが一方の面に装着するように構成されていると共に、該チップ５３・バンプ５４を樹脂封止成形する樹脂成形体６２部分と樹脂封止成形されない基板外周部６３とを一方の面に形成して、基板５３における他方の面には電子部品を装着しない電子部品非装着面６４を形成して構成されている。
【０００４】
また、上型５１の金型面（上型面５６）には、加熱溶融化された樹脂材料を注入する樹脂通路５７と、樹脂通路５７と連通し且つ該チップ５４・バンプ５５を嵌装して樹脂封止成形するキャビティ５８とが設けられている。
【０００５】
また、下型５２の金型面（下型面５９）には、該チップ５４・バンプ５５を装着した基板５３を下型面５９の所定位置に供給セットできる基板セット部６０が設けられていると共に、該チップ５４・バンプ５５装着側を上方向に向けた状態で基板セット部６０に供給セットするように構成されている。
【０００６】
また、両型５１・５２には、樹脂材料を加熱溶融化させる加熱ヒータ（図示しない）を埋設していると共に、加熱ヒータにより両型５１・５２を所定温度に昇温させて樹脂材料を加熱溶融化して溶融樹脂６１となるように構成されている。
【０００７】
即ち、まず、両型５１・５２が型開き状態で、基板５３の該チップ５４・バンプ５５装着側を上方向に向けた状態で基板セット部６０の直上部まで供給されて（図５参照）、次に、基板５３を基板セット部６０に供給セットする。
次に、両型５１・５２を型締めすると共に、次に、キャビティ５８内に嵌装された該チップ５４・バンプ５５に、予め加熱ヒータにより両型５１・５２を所定温度に昇温させて樹脂材料を加熱溶融化して溶融樹脂６１として樹脂通路５７を介して注入し、次に、該チップ５４・バンプ５５に樹脂封止成形された溶融樹脂６１が硬化して硬化樹脂を形成して封止済基板を形成する。
【０００８】
なお、前述したような従来例が記載されている特許文献等を調査したが発見できなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５・図６に示すように、両型５１・５２とを型締めすると共に、キャビティ５８内に嵌装された該チップ５４・バンプ５５を予め加熱ヒータにより両型５１・５２を所定温度に昇温させた状態で、下型５２の所定位置の基板セット部６０に供給セットされた基板５３（図６（１）参照）が、基板５３が薄いことや基板外周部６５が両型５１・５２に狭持され固定されていることもあいまって、所定温度に昇温された基板５３の略中央部分が熱膨張により伸張されて基板５３が反って空隙部７０が形成される（図６（２）参照）。
つまり、反った状態の基板５３における電子部品非装着面６４と基板セット部６０との間に空隙部７０に空気が残留することになる。
【００１０】
即ち、反った状態の基板５３に溶融樹脂６１を樹脂成形体６２内に注入することにより、溶融樹脂６１に押されながら前述した空隙部７０にある残留空気が排出されずに、基板５３が局部的に反った状態になって、該チップ又はバンプが基板５３上より剥がれてしまう（図６（３）の状態）。
また、反った状態の基板５３に、更に溶融樹脂６１をキャビティ５８内に注入することで、基板５３から剥がれた該チップ５４又はバンプ５５が、キャビティ５８の天面に該チップ５４天面が露出した状態で且つ基板５３が反った空隙部７０を形成した状態で樹脂封止成形されることになる（図６（４）の状態）。
【００１１】
従って、本発明は、電子部品の樹脂成形用金型を用いて、電子部品の装着された基板を樹脂成形する時の基板反りを効率良く防止する、電子部品の樹脂成形方法及び金型と基板を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記した技術的課題を解決するために本発明に係わる電子部品の樹脂成形方法は、固定型と可動型とから成る樹脂成形用金型を用いて、前記した金型の基板セット部に電子部品を装着した基板を供給セットして前記金型を型締めすることにより、前記した金型に設けた樹脂成形用キャビティ内に前記した電子部品を嵌装すると共に、前記した金型キャビティ内に樹脂を注入することにより、前記した金型キャビティ内で前記した基板上の電子部品を樹脂成形する電子部品の樹脂成形方法であって、前記した金型キャビティ内への樹脂の注入時に、前記した基板セット部内の基板における電子部品非装着面側に残留する空気を前記した電子部品非装着面側と前記したセット部面側との間に形成した排出部から排出することを特徴とする。
【００１３】
また、前記した技術的課題を解決するために本発明に係る電子部品の樹脂成形用金型は、固定型と、可動型と、前記した両型の一方の型に設けた半導体チップを装着した基板を供給セットする基板セット部と、前記した両型の他方の型に設けた前記電子部品を嵌装する樹脂成形用キャビティと、前記したキャビティ内に樹脂を注入する樹脂通路とを含む電子部品の樹脂成形用金型であって、前記した基板セット部面における所要の個所に前記した基板の電子部品非装着面側に残留する空気を排出する残留空気排出用の溝を設けたことを特徴とする。
【００１４】
また、前記した技術的課題を解決するために本発明に係る電子部品を装着した基板は、固定型と可動型とから成る樹脂成形用金型を用いて、前記金型の基板セット部に電子部品を装着した基板を供給セットして前記金型を型締めすることにより、前記した金型に設けた樹脂成形用キャビティ内に前記した電子部品を嵌装すると共に、前記した金型キャビティ内に樹脂を注入することにより、前記金型キャビティ内で樹脂成形される電子部品を装着した基板であって、前記した基板の電子部品非装着面に残留する空気を排出する溝を設けたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
即ち、基本的に、固定型と可動型とから成る樹脂成形用金型と、前記両型の一方の型に設けた電子部品（半導体チップ）を装着した基板を供給セットする基板セット部と、前記した両型の他方の型に設けた前記電子部品を嵌装するキャビティと、前記キャビティ内に樹脂を注入する樹脂通路と、前記キャビティ内への樹脂の注入時に前記した基板セット部内の基板における電子部品非装着面側に残留する空気を排出する溝（排出部）を備えたことを特徴とする。
なお、金型の型締め工程時において、前記したキャビティ内に電子部品（半導体チップ）を嵌装させて電子部品の装着された基板を供給セットすると共に、前記した樹脂通路からキャビティ内に溶融樹脂を注入することによりキャビティ内にて電子部品を樹脂成形する。
このとき、前記した電子部品非装着面と前記した他方の型の金型面との間の残留した空気を前記した基板セット部面の溝にて排出することによって、前記した加熱溶融化された樹脂材料を注入することができるので、樹脂成形上の基板反りを効率良く防止することができる。
なお、前記した溝は、前記した電子部品非装着面側に設けた場合でも、樹脂成形上の基板反りを効率良く防止することができる。
【００１６】
即ち、本発明は、前述したように、電子部品の樹脂成形用金型を用いて、電子部品の装着された基板を樹脂成形する時の基板反りを効率良く防止する、電子部品の樹脂成形方法及び金型と基板を提供する。
【００１７】
【実施例】
以下、図１乃至図４に基づいて、詳細に説明する。
なお、図１乃至図４は、本発明に係る樹脂成形用金型であって、樹脂成形状態を段階的に示した概略拡大縦断面図及び概略拡大平面図である。
【００１８】
例えば、本発明に係る電子部品の樹脂成形用金型は、図１に示すように、上型１（固定型）と下型２（可動型）とから成る樹脂成形用金型を設けている。
なお、本実施例における樹脂成形用金型は、電子部品を樹脂封止する樹脂封止成形用の金型を用いているが、電子部品と電子部品を装着した基板との間に樹脂を注入する（アンダーフィルする）樹脂注入用の金型を採用してもよい。
また、両型１・２の関係については、上型１を可動型とし下型２を固定型とする構成にしてもよい。
【００１９】
また、本実施例における基板６としては、図１（１）に示すように、例えば、基板６上の所定部位にマトリクス状に配列された半導体チップ７（電子部品）と基板６側と該チップ７とを電気的に接続するバンプ８とから構成されている。
なお、他の基板６としては、図１（２）に示すように、例えば、基板６上の所定部位にマトリクス状に配列された半導体チップ７と基板６側と該チップ７とを電気的に接続するワイヤ１７とを構成した基板６を用いてもよい。
また、電子部品装着側７・８には加熱溶融化された樹脂材料で樹脂封止する樹脂成形体９部分と樹脂封止しない基板外周部１０と、電子部品が装着されない基板６側は電子部品非装着面１１として形成され構成されている。
【００２０】
また、上型１の金型面（上型面５）は、図１（１）で示すように、例えば、該チップ７・バンプ８のある樹脂成形体９を嵌装できるキャビティ１２と、キャビティ１２と連通し且つキャビティ１２内に加熱溶融化された樹脂材料を注入する樹脂通路１３とが設けて構成されている。
【００２１】
また、下型２の金型面（下型面１５）は、図１（１）で示すように、例えば、該チップ７・バンプ８を装着した基板６を上方向（キャビティ１２の方向）に向けて所定位置に供給セットできる基板６の厚みに対応して摺動できる下型２に着脱自在に取り付けた摺動部材３の天面にある基板６のセット用凹所１４（基板セット部）と、凹所１４底面（基板セット部面）における所要の個所に基板６の電子部品非装着面１１側に残留した空気を排出する残留空気用の溝４（凹部）とが設けて構成されている。
【００２２】
なお、基板６が下型面１５の所定位置に供給セットできれば、上型面５に凹所１４を設けたり、或いは、下型面１５を水平状態のままで凹所１４を形成せずに実施したり、或いは、摺動部材３を設けずに下型２のみで構成して下型面１５に凹所１４を設けたり水平状態のままで適宜変更して実施できる。
また、他の実施例としては、該チップ７・バンプ８を装着した基板６を下方向に向けて供給セットして樹脂封止してもよい。
この場合、例えば、下型面１５にキャビティ１２・樹脂通路１３を形成して上型面５に基板セット部１４・当該溝４を設けるように適宜変更して実施できる。
【００２３】
また、下型２に備えた当該溝４は、図１（１）に示すように、例えば、樹脂通路１３側の基板外周部１０（樹脂通路開口面）に設けずに、前記した樹脂通路開口面と対向するキャビティ１２側面近傍から基板外周部１０における下部にある凹所１４底面に設けるように構成されていると共に、凹所１４底面における所要の個所であれば水平方向に任意の個所・方向・形状・長さ・彫り込み深さで当該溝４を設けるように適宜変更して実施できる。
なお、本実施例では当該溝４を設けているが、凹所１４底面における所要の個所であれば、排出孔を設けたり、或いは、多孔質材料から成る多孔質部材を埋設するように適宜変更して実施できる。
つまり、当該溝４を設けることにより、凹所１４底面と電子部品非装着面１１との間の残留空気を排出できるので、基板反りにおける樹脂成形上の問題を解決することができる。
【００２４】
ここで、当該溝４（排出部）は、金型側に設けなくても基板６の電子部品非装着面１１側に設けてもよいし、金型側・基板側の両方に設けて実施してもよい。この場合でも、凹所１４底面と電子部品非装着面１１との間の残留空気を排出できるので、基板反りにおける樹脂成形上の問題を解決することができる。
【００２５】
また、両型１・２には、樹脂材料を加熱溶融化させるように埋設された加熱ヒータ（図示しない）が設けられていると共に、両型１・２を各別に前記加熱ヒータにて所定温度に昇温して、両型１・２が型締めすることにより樹脂通路１３から加熱溶融化された樹脂材料である溶融樹脂１６がキャビティ１２内に注入することにより、前記した樹脂成形体９内の半導体チップ７・バンプ８を樹脂封止成形するように構成されている。
また、図示していないが、前記した両型１・２には、二枚の基板６における各樹脂成形体９内に樹脂を注入するような金型構造で構成されている。
【００２６】
従って、両型１・２にて基板６の樹脂成形体９内を樹脂封止する場合、まず、図１（１）で示すように、両型１・２が型開きした状態であって、基板６が樹脂成形体９を上方向にした状態で、下型２の所定位置である凹所１４底面の直上部まで供給される。
【００２７】
次に、前記した所定位置の直上部まで供給された基板６を凹所１４底面に供給セットし、次に、図２に示すように、両型１・２とが型締め状態となる。
このとき、両型１・２とを型締めする（上型面５と基板外周部１０とが当接し両型１・２にて基板外周部１０を狭持する）と共に、キャビティ１２内に嵌装された該チップ７・バンプ８を予め加熱ヒータにより両型１・２を所定温度に昇温させた状態で、下型２の所定位置の凹所１４底面に供給セットされた基板６が、基板６が薄いことや基板外周部１０が両型１・２に狭持され固定されていることもあいまって、所定温度に昇温された基板６の略中央部分が熱膨張により伸張されて基板６が反って、空隙部７０が形成されることがある。
つまり、反った状態の基板６における電子部品非装着面１１側と凹所１４底面との間に空隙部７０に空気が残留することになる。
【００２８】
次に、図３に示すように、両型１・２を完全に型締めした状態で、キャビティ１２内に嵌装セットされた樹脂成形体９の該チップ７・バンプ８に、予め加熱溶融化された樹脂材料を溶融樹脂１６として樹脂通路１３を通して溶融樹脂１６をキャビティ１２内に注入する。
このとき、キャビティ１２内で該チップ７・バンプ８とを樹脂封止する時に、電子部品非装着面１１側と下型２の凹所１４底面との間の残留空気を当該溝４から排出することができる。
【００２９】
ここで、図４を用いて、図３で示す空隙部７０にある残留空気が当該溝４よりどのように排出されるかを更に後述にて説明する。
なお、図４は、図３における溶融樹脂の流動状態（図４の破線曲線を示す）からキャビティ１２内に溶融樹脂１６を注入して樹脂注入完了前の流動状態を示している。
【００３０】
即ち、摺動部材３の凹所１４底面に形成された当該溝４は、図４（２）に示すように、例えば、樹脂流れ方向（図４における左方向の実線矢印を示す）に対して垂直方向で且つ凹所１４底面に略平行に且つ凹所底面１４の両端まで直線的に設けた一本の当該溝４と、前記した一本の当該溝４から樹脂流れ方向と同方向で且つ凹所１４底面に略平行に且つ凹所底面１４の片端（樹脂通路開口面と対向する部分）まで直線的に任意の間隔で設けた所要複数本の当該溝４とを設けて構成されている。
また、図４（２）に示すように、溶融樹脂１６は、二本のキャビティ線Ａ（二点鎖線部分）の交線であるキャビティ１２側面まで注入されることになる。
【００３１】
従って、図４に示すように、樹脂流れ方向へ溶融樹脂１６が空隙部７０を形成した基板６上を下方向に押圧しながら左方向へ流動すると共に、押圧された空隙部７０の残留空気は、図３・図４で示すように、キャビティ１２内に樹脂を注入される段階で、前述した凹所１４底面に形成された当該溝４を通して金型外部へ排出する（図４で示す破線矢印を示す）、つまりは、電子部品非装着面１１側と凹所１４底面にあった残留空気は当該溝４を介して摺動部材３と下型２との僅かな隙間を通り、上型面５と下型面１５との僅かな隙間を経て、金型外部へ排出するように構成されている。
なお、前述した残留空気が金型外部へ排出する流動方向は、金型構造や当該溝４の構成条件に応じて適宜に変更して排出されることになる。
即ち、当該溝４を設けることにより、凹所１４底面と電子部品非装着面１１との間の空隙部７０にある残留空気を排出できるので、基板反りにおける樹脂成形上の問題を解決することができる。
【００３２】
次に、図示していないが、キャビティ１２内に溶融樹脂１６が完全に注入充填して樹脂封止成形すると共に、前記した溶融樹脂１１が硬化して硬化樹脂を形成して樹脂封止済基板（製品）を成形される。
このとき、樹脂封止済基板は、樹脂通路１３部分とで連通した二枚の封止済基板が成形される。
なお、電子部品と電子部品を装着した基板との間に樹脂を注入する（アンダーフィルする）樹脂注入用の金型を用いて樹脂成形する場合においては、樹脂注入済基板（製品）を成形することになる。
【００３３】
次に、図示していないが、樹脂通路１３部分と連通した樹脂封止済基板を下型２の所定位置である凹所１４底面より離型して、次工程へ搬送すると共に、樹脂封止前の該チップ７・バンプ８を装着した基板６を、図１に示すように、基板６が樹脂成形体９を上方向にした状態で、下型２の所定位置である凹所１４底面の直上部まで供給される。
従って、前述したように、該チップ７（電子部品）・バンプ８を装着した基板６を連続して、両型１・２にて樹脂成形体９を樹脂封止成形することができる。
【００３４】
なお、他の実施例としては、樹脂成形する時に、少なくともキャビティ１２・樹脂通路１３の金型面を外気遮断状態として外気遮断範囲を形成して、外気遮断範囲の空気等を強制的に排出する真空成形を行って樹脂成形することも実施可能であって、この場合においても、前記した排出部（当該溝４）を設けることにより樹脂成形上の基板反りを効率良く防止することができる。
【００３５】
また、本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に変更・選択して採用できるものである。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、電子部品の樹脂成形用金型を用いて、電子部品の装着された基板を樹脂成形する時の基板反りを効率良く防止する、電子部品の樹脂成形方法及び金型と基板を提供するという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（１）は、本発明に係る樹脂成形用金型の概略拡大縦断面図であって、両型を型開きした状態を示す。
図１（２）は、本発明に係る他の基板の概略縦断面図である。
【図２】図２は、図１に対応する前記金型の概略拡大縦断面図であって、型締めした状態を示す。
【図３】図３は、図１に対応する前記金型の概略拡大縦断面図であって、両型を型締めして加熱溶融化された樹脂材料を注入した状態を示す。
【図４】図４（１）は、図１に対応する前記金型の概略拡大縦断面図であって、両型を型締めして加熱溶融化された樹脂材料を注入する完了前の状態を示す。
図４（２）は、図４（１）の状態における前記金型の概略拡大平面図である。
【図５】図５は、従来における樹脂成形用金型の概略拡大縦断面図である。
【図６】図６は、図５に対応する前記した従来の金型の概略拡大縦断面図であって、両型を型締めして加熱溶融化された樹脂材料を注入した状態を段階的に示す。
【符号の説明】
１ 固定上型
２ 可動下型
３ 摺動部材
４ 溝（凹部）
５ 上型面
６ 基板
７ 半導体チップ
８ バンプ
９ 樹脂成形体
１０ 基板外周部
１１ 電子部品非装着面
１２ キャビティ
１３ 樹脂通路
１４ 基板セット部
１５ 下型面
１６ 溶融樹脂
１７ ワイヤ
７０ 空隙部
Ａ キャビティ線
Claims (3)
- 固定型と可動型とから成る樹脂成形用金型を用いて、前記した金型の基板セット部に電子部品を装着した基板を供給セットして前記金型を型締めすることにより、前記した金型に設けた樹脂成形用キャビティ内に前記した電子部品を嵌装すると共に、前記した金型キャビティ内に樹脂を注入することにより、前記した金型キャビティ内で前記した基板上の電子部品を樹脂成形する電子部品の樹脂成形方法であって、
前記した金型キャビティ内への樹脂の注入時に、前記した基板セット部内の基板における電子部品非装着面側に残留する空気を前記した電子部品非装着面側と前記したセット部面側との間に形成した排出部から排出することを特徴とする電子部品の樹脂成形方法。 - 固定型と、可動型と、前記した両型の一方の型に設けた半導体チップを装着した基板を供給セットする基板セット部と、前記した両型の他方の型に設けた前記電子部品を嵌装する樹脂成形用キャビティと、前記したキャビティ内に樹脂を注入する樹脂通路とを含む電子部品の樹脂成形用金型であって、前記した基板セット部面における所要の個所に前記した基板の電子部品非装着面側に残留する空気を排出する残留空気排出用の溝を設けたことを特徴とする電子部品の樹脂成形用金型。
- 固定型と可動型とから成る樹脂成形用金型を用いて、前記した金型の基板セット部に電子部品を装着した基板を供給セットして前記金型を型締めすることにより、前記した金型に設けた樹脂成形用キャビティ内に前記した電子部品を嵌装すると共に、前記した金型キャビティ内に樹脂を注入することにより、前記した金型キャビティ内で樹脂成形される電子部品を装着した基板であって、前記した基板の電子部品非装着面に残留する空気を排出する溝を設けたことを特徴とする電子部品を装着した基板。
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|---|---|---|---|
| JP2002317178A JP2004153046A (ja) | 2002-10-31 | 2002-10-31 | 電子部品の樹脂成形方法及び金型と基板 |
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| JP2002317178A JP2004153046A (ja) | 2002-10-31 | 2002-10-31 | 電子部品の樹脂成形方法及び金型と基板 |
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| JP2002317178A Pending JP2004153046A (ja) | 2002-10-31 | 2002-10-31 | 電子部品の樹脂成形方法及び金型と基板 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005347514A (ja) * | 2004-06-03 | 2005-12-15 | Towa Corp | マルチチップモールド方法 |
| CN102626975A (zh) * | 2011-02-03 | 2012-08-08 | 宝理塑料株式会社 | 模具、热塑性树脂密封电子基板及其制造方法 |
-
2002
- 2002-10-31 JP JP2002317178A patent/JP2004153046A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005347514A (ja) * | 2004-06-03 | 2005-12-15 | Towa Corp | マルチチップモールド方法 |
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