JP2006327634A - 封止装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置の小型化を実現すると共に、テープ管理を容易にする封止装置及び方法を提供する。
【解決手段】 電子部品を封止する封止装置であって、平板状のテープを供給するテープ供給部と、前記テープ供給部から供給された前記テープに前記電子部品を封止するためのエンボスを成型するエンボス成型部と、前記エンボスが形成されたテープを巻き取らずに、前記エンボスに前記電子部品を収納するワークピックアップ部と、前記エンボスに前記電子部品を収納した前記テープを封止する封止部とを有することを特徴とする封止装置を提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一般には、封止装置及び方法に係り、特に、電子部品をキャリアテープに封止する封止装置及び方法に関する。本発明は、半導体装置を、エンボステープに形成されたエンボスに封止するテーピング装置に好適である。

近年の電子機器の高性能化と普及に伴い、かかる電子機器に使用される高品位な半導体装置などの電子部品を効率的、且つ、高速で製造することがますます望まれている。半導体装置を製造するプロセスは、半導体チップを製造する前工程と、かかる半導体チップから半導体装置を製造する後工程と、製造された半導体装置の検査工程（動作確認テスト、耐久性テストなど）と、こうした工程を経て完成した半導体装置を出荷する出荷工程とを含む。

出荷工程は、半導体装置を収納するエンボスを有するエンボステープを作成するテープ作成工程と、かかるエンボステープに半導体装置を封止する封止工程とに大別される。テープ作成工程は、樹脂等を材料とする平板状のテープの長手方向に、所定の間隔、且つ、所定の形状及び深さ（即ち、封止する半導体装置に対応した形状（一般には、矩形形状）及び深さ）のエンボス（窪み）を成型するエンボス成型機によって行われる。具体的には、図４に示すように、平板状のテープを巻き付けたリールをエンボス成型機にセットし（ステップ１０１０）、金型を用いた熱形成によってエンボスを成型し（ステップ１０２０）、エンボスが成型されたエンボステープをリールに巻き取って（ステップ１０３０）、かかるリールをエンボス成型機から取り外す（ステップ１０４０）。ここで、図４は、従来のエンボス成型機の処理工程を示すフローチャートである。

一方、封止工程は、エンボステープのエンボスに半導体装置を収納して、封止するテーピング装置によって行われる。具体的には、図５に示すように、エンボスが成型されたエンボステープを巻き付けたリールをテーピング装置にセットし（ステップ２０１０）、半導体装置をエンボステープのエンボスに収納し（ステップ２０２０）、エンボステープの上にカバーテープを熱圧着することで半導体装置を封止し（ステップ２０３０）、半導体装置が封止されたエンボステープをリールに巻き取って（ステップ２０４０）、かかるリールをテーピング装置から取り外す（ステップ２０５０）。ここで、図５は、従来のテーピング装置の処理工程を示すフローチャートである。

なお、上述のように、テープ作成工程と封止工程とは、各々別の装置によって行われるため、エンボステープは、エンボス成型機でリールに巻き取られ、かかる状態（即ち、エンボステープを巻き付けて保持したリール）でテーピング装置に供給される。即ち、ステップ１０４０においてエンボス成型機から取り外されたリールが、ステップ２０１０においてテーピング装置にセットされる。

これらの技術しては、従来から幾つか提案されている（例えば、特許文献１乃至３参照。）。
特開２００１−９７３１１号公報 特開平８−２６３７５号公報 特開平４−３５２６１１号公報

しかしながら、従来のテーピング装置は、エンボスを有するエンボステープがリールに巻き付けた状態で供給されるため、大型化してしまうという問題を有する。エンボステープは、ある程度の硬度を有する樹脂を材料とするため、エンボスの深さ（厚み）方向に伸縮性がなく、リールに巻き取ると非常に大きく（リールの径方向に厚く）なってしまうからである。また、近年では、大量のエンボステープを巻き付けたリール（例えば、エンボステープを複数段に巻き付けたスパイラル巻きと呼ばれるリール）をテーピング装置に供給し、リールを交換する回数を減らすことで、半導体装置の製造の高速化を進めているため、テーピング装置はますます大型化する傾向にある。

更に、テーピング装置に供給するエンボステープを巻き付けたリールが大型化すると、かかるリールを保管するための大きな保管スペースが必要となるため、管理が非常に大変になってしまう。また、封止する電子部品に対応して、エンボステープのテープ幅やエンボスの間隔、形状及び深さなどが異なるため、複数種類のエンボステープ（を巻き付けたリール）を保管しなければならず、管理が大変である。

そこで、本発明は、このような従来の課題を解決し、装置の小型化を実現すると共に、テープ管理を容易にする封止装置及び方法を提供することを例示的目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての封止装置は、電子部品を封止する封止装置であって、平板状のテープを供給するテープ供給部と、前記テープ供給部から供給された前記テープに前記電子部品を封止するためのエンボスを成型するエンボス成型部と、前記エンボスが形成されたテープを巻き取らずに、前記エンボスに前記電子部品を収納するワークピックアップ部と、前記エンボスに前記電子部品を収納した前記テープを封止する封止部とを有することを特徴とする。かかる封止装置によれば、テープ供給部の大型化を防止することができる。

本発明の別の側面としての封止方法は、平板状のテープに電子部品を封止するためのエンボスを成型するステップと、前記テープに成型された前記エンボスに前記電子部品を収納するステップと、前記エンボスに前記電子部品を収納した前記テープを封止するステップとを有する封止方法であって、前記成型ステップ及び前記収納ステップは、同一の装置によって、連続的に行われることを特徴とする。かかる封止方法によれば、エンボスが成型されたテープを巻き取らずに電子部品を直接収納することができる。

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、装置の小型化を実現すると共に、テープ管理を容易にする封止装置及び方法を提供することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の一側面としての封止装置及び方法について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。ここで、図１は、本発明の封止装置１の構成を示す概略断面図である。

封止装置１は、半導体装置（電子部品）などのワークを、エンボステープのエンボスに収納して封止する装置であり、例えば、テーピング装置として具現化される。

封止装置１は、図１に示すように、テープ供給部１００と、エンボス成型部２００と、ワークピックアップ部３００と、封止部４００と、搬送機構５００と、テープ回収部６００とを有する。

テープ供給部１００は、平板状のテープ１３０Ａを、後述するエンボス成型部２００に供給する機能を有する。平板状のテープ１３０Ａは、例えば、塩化ビニル樹脂などの熱可塑性樹脂を材料とし、０．１ｍｍ乃至０．５ｍｍの厚さ、及び、４ｍｍ、８ｍｍ、１２ｍｍ及び１６ｍｍなどの一つから選択されるテープ幅を有する。なお、本実施形態では、エンボス１３２Ｂが成型される前の平板状のテープをテープ１３０Ａと称し、エンボス１３２Ｂが成型されたテープをエンボステープ１３０Ｂと称して区別するものとする。テープ供給部１００は、本実施形態では、供給リール１１０と、リール保持部１２０とを有する。

供給リール１１０には、平板状のテープ１３０Ａが巻かれている。平板状のテープ１３０Ａの厚さは、エンボス１３２Ｂが成型されたエンボステープ１３０Ｂの厚さと比較して、１／１０倍程度である。従って、平板状のテープ１３０Ａを巻き付けた供給リール１１０は、従来のテーピング装置に供給されるエンボステープを巻き付けたリールと比較して（平板状のテープ１３０Ａとエンボステープが同量である（即ち、同じ数のワークを封止できる）場合）、供給リール１１０の径方向に厚くなることを抑えることができる。また、供給リール１１０は、径方向にそれほど厚くない（即ち、大型化が抑えられている）ため、保管する場合においても大きな保管スペースを必要とせず、管理の容易化を図ることができる。

供給リール１１０は、エンボステープを巻き付けるよりも大量のテープ１３０Ａを保持することが可能である。例えば、供給リール１１０にエンボステープを巻き付けたリールと同程度の大きさが許容されるのであれば、より多くのワークを封止することができる量のテープ１３０Ａを保持することができる。従って、供給リール１１０を交換する回数を低減させることができ、半導体装置の製造の高速化を更に進めることができる。なお、供給リール１１０によるテープ１３０Ａの巻き付け方法は、スパイラル巻きでも、単巻きでもよく、勿論、上述の効果も同様に得ることができる。

リール保持部１２０は、供給リール１１０を回転可能に保持する。リール保持部１２０は、本実施形態では、供給リール１１０を矢印α方向に回転させることで、供給リール１１０に巻き付けられた平板状のテープ１３０Ａをエンボス成型部２００に供給する。

このように、テープ供給部１００には、平板状のテープ１３０Ａを巻き付けた供給リール１１０が供給されるため、従来のテーピング装置のテープ供給部と比較して、小型化が可能であり、結果として、封止装置１を小型化に寄与する。

エンボス成型部２００は、テープ供給部１００から供給された平板状のテープ１３０Ａにエンボス１３２Ｂを成型し、エンボステープ１３０Ｂとする機能を有する。エンボス１３２Ｂは、図２に示すように、ワークを収納及び封止するための窪みであり、エンボステープ１３０Ｂの長手方向に、収納及び封止するワークの形状に対応した形状（本実施形態では、矩形形状）及び深さＤＰ、且つ、所定の間隔ＩＶで形成される。また、エンボス成型部２００は、エンボス１３２Ｂと共に、複数の送り孔（パイロット孔）１３４Ｂを形成する。エンボス成型部２００は、本実施形態では、プレス部２１０と、冷却部２２０とを有する。ここで、図２は、エンボス成型部２００が作成するエンボステープ１３０Ｂを示す図であって、図２（ａ）は、エンボステープ１３０Ｂの概略上視図、図２（ｂ）は、エンボステープ１３０Ｂの概略断面図である。

プレス部２１０は、平板状のテープ１３０Ａに所定の間隔ＩＶで、矩形形状及び深さＤＰのエンボス１３２Ｂを成型する成型金型と、送り孔１３４Ｂを形成する図示しないパンチ及びダイとから構成される。

成型金型は、エンボス１３２Ｂの形状（矩形形状）及び深さＤＰに対応した形状の凸部を有する上型２１２と、下型２１４とを型締めすることで、平板状のテープ１３０Ｂにエンボス１３２Ｂを成型する。なお、成型金型は、一度に複数のエンボス１３２Ｂを成型することも可能であり、その場合、上型２１２及び下型２１４に所定の間隔ＩＶで凸部及び凹部を設ければよい。なお、本実施形態では、テープ供給部１００とプレス部２１０との間に図示しない加熱装置が配置され、かかる加熱装置によって加熱され、軟化したテープ１３０Ａがプレス部２１０（成型金型）に供給される。換言すれば、成型金型は、エンボス１３２Ｂを熱形成する。また、成型金型にヒーターを内蔵することにより、上述の加熱装置を省略することも可能である。このように、封止装置１は、プレス部２１０によって平板状のテープ１３０Ａにエンボス１３２Ｂを成型するため、成型金型を取り換えることで、様々な種類の形状及び深さのエンボス１３２Ｂを成型することができる。従って、封止するワークに対応したエンボスが成型された複数種類のエンボステープ（を巻き付けたリール）を保管する必要がなくなる。また、エンボステープのテープ幅が同じであれば、成型金型を交換するだけでエンボス１３２Ｂの形状及び深さＤＰ、及び、所定の間隔ＩＶを変更することが可能である。

図示しないパンチ及びダイは、パンチとダイとの間に供給されるエンボステープ１３０Ｂに打ち抜き加工を施し、送り孔１３４Ｂを形成する。具体的には、図示しないパンチは、送り孔１３４Ｂに相当する形状を有し、図示しないダイと協同してエンボステープ１３０Ｂから送り孔１３４Ｂを打ち抜く。図示しないパンチ及びダイは、複数の送り孔１３４Ｂを一回の打ち抜き加工で形成することも可能である。送り孔１３４Ｂは、後述する搬送機構５００のパイロットピンと係合し、エンボステープ１３０Ｂを搬送するために利用される。また、送り孔１３４Ｂは、後述するワークピックアップ部３００がエンボステープ１３０Ｂに成型したエンボス１３２Ｂにワークを収納する際に、エンボス１３２Ｂの位置（即ち、収納位置）の基準となる。なお、送り孔１３４Ｂは、エンボステープ１３０Ｂの厚さ（深さ）に関与しないため、予め平板状のテープ１３０Ａに形成されていてもよい。また、送り孔１３４Ｂは、プレス部２１０によってエンボス１３２Ｂを成型する際、同時に加工（成型）してもよい。

冷却部２２０は、エンボス１３２Ｂを成型するために加熱したエンボステープ１３０Ｂを冷却する機能を有する。冷却部２２０は、例えば、冷却水又は冷却風をエンボステープ１３０Ｂに吹き付けることで、加熱によって軟化したエンボステープ１３０Ｂを硬化させる。

ワークピックアップ部３００は、図示しないワーク収納部からワークをピックアップし、かかるワークをエンボステープ１３０Ｂのエンボス１３２Ｂに収納する機能を有する。ワークピックアップ部３００は、エンボス成型部２００が成型したエンボス１３２Ｂにワークを直接収納する。従って、封止装置１は、エンボス１３２Ｂが成型されたエンボステープ１３０Ｂをリールに巻き付ける必要がなく、勿論、かかるリールを設ける必要もない。従って、封止装置１にエンボス１３２Ｂを成型する機能を付加していても極端に装置が大型化することがない。また、エンボステープ１３０Ｂのリールへの巻き取り及びかかるリールの搬送（取り外し）がないため、半導体装置の製造の高速化も達成することができる。ワークピックアップ部３００は、複数のワークを複数のエンボス１３２Ｂに一度に収納することも可能である。具体的には、ワークピックアップ部３００は、例えば、所定の減圧環境に維持された吸着孔を有する吸着ヘッドとして具現化される。吸着ヘッドは、吸着孔を介してワーク収納部に収納されたワークを吸着した後、エンボステープ１３０Ｂ（のエンボス１３２Ｂ）まで移動し、吸着孔によるワークの吸着を解除して、吸着していたワークをエンボス１３２Ｂに収納する。

封止部４００は、エンボス１３２Ｂにワークを収納したエンボステープ１３０Ｂをカバーテープ４１２で封止する機能を有する。封止部４００は、本実施形態では、カバーテープ供給部４１０と、圧着部４２０とを有する。

カバーテープ供給部４１０は、エンボステープ１３０Ｂを封止するためのカバーテープ４１２を供給する。カバーテープ供給部４１０は、例えば、リールに平板状のカバーテープ４１２を巻き付けて保持し、図示しない回転機構を有する。図示しない回転機構は、リールを矢印β方向に回転させることで、カバーテープ４１２をエンボステープ１３０Ｂの上に供給する。カバーテープ４１２は、例えば、オレフィン系樹脂フィルムにＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｌｅ−Ｐｈａｔａｒａｔｅ）樹脂を積層させた２層構造を有し、ＰＥＴ樹脂面がエンボステープ側（図１では、下向き）となるように供給される。

圧着部４２０は、カバーテープ供給部４１０から供給されるカバーテープ４１２とエンボス１３２Ｂにワークを収納したエンボステープ１３０Ｂとを圧着する。圧着部４２０は、本実施形態では、エンボステープ１３０Ｂの上に供給されたカバーテープ４１２を加熱すると共に押圧し、カバーテープ４１２とエンボステープ１３０Ｂとを熱圧着する。これにより、エンボス１３２Ｂにワークを収納したエンボステープ１３０Ｂが封止される。

送り機構５００は、エンボステープ１３０Ｂの送り孔１３４Ｂと係合するパイロットピンを有し、エンボステープ１３０Ｂを移送する機能を有する。勿論、送り機構５００は、エンボステープ１３０Ｂを移送することで、平板状のテープ１３０Ａを移送することができる。換言すれば、送り機構５００は、テープ供給部１００から後述するテープ回収部６００まで、エンボステープ１３０Ｂ（平板状のテープ１３０Ａ）を移送する。なお、送り機構５００は、エンボス成型部２００がエンボス１３２Ｂを成型する（及び送り孔１３４Ｂを形成する）タイミングや処理量、ワークピックアップ部３００がワークをエンボス１３２Ｂに収納するタイミングや処理量、封止部４００がエンボステープ１３０Ｂを封止するタイミングや処理量に応じて、連続的又は断続的にエンボステープ１３０Ｂを移送する。

テープ回収部６００は、封止部４００によって、エンボス１３２Ｂにワークが封止されたエンボステープ１３０Ｂを回収する機能を有する。テープ回収部６００は、本実施形態では、回収リール６１０と、リール保持部６２０とを有する。

回収リール６１０は、エンボス１３２Ｂにワークを封止したエンボステープ１３０Ｂを巻き付けて回収する。なお、回収リール６１０は、エンボス１３２Ｂが成型されたエンボステープ１３０Ｂを回収するため、供給リール１１０と比較して、径方向に厚くなる。しかしながら、従来のテーピング装置においてもワークを封止したエンボステープ１３０Ｂはリールに巻き付けて回収しており、装置の大型化を招くものではない。

また、テープ回収部６００には、巻ききった回収リール６１０を自動で交換する図示しない回収リール交換ユニットを設けることにより、リール交換の作業を少なくことが可能である。回収リール交換ユニットは、巻ききった回収リール６１０を切断するリール切断機構と、回収リール側のリール切断部をテープで固定するテープ貼付機構が具備されている。

リール保持部６２０は、回収リール６１０を回転可能に保持する。リール保持部６２０は、本実施形態では、回収リール６１０を矢印γ方向に回転させることで、ワークを封止したエンボステープ１３０Ｂを回収リール６１０に巻き付けて回収する。

以上、説明したように、本発明の封止装置１は、平板状のテープ１３０Ａにエンボス１３２Ｂを成型するエンボス成型部２００を有し、エンボス１３２Ｂが成型されたエンボステープ１３０Ｂを巻き取らずにワークを収納することで、供給リール１１０の大きさを抑え、装置の小型化を実現すると共に、テープ管理も容易となる。また、封止装置１は、エンボス１３２Ｂの成型とエンボス１３２Ｂへのワークの収納及び封止を連続して行うことができるため、半導体装置の製造の高速化にも寄与する。

以下、図３を参照して、封止装置１の動作と共に、本発明の一側面としての封止方法について説明する。図３は、本発明の封止方法８００について説明するためのフローチャートである。まず、テープ供給部１００のリール保持部１２０に平板状のテープ１３０Ａを巻き付けて保持した供給リール１１０をセットする（ステップ８０２）。この際、テープ回収部６００のリール保持部６２０にもワークを封止したエンボステープ１３０Ｂを巻き付けて回収する回収リール６１０をセットし、平板状のテープ１３０Ａと回収リール６１０とを接続する。

次いで、送り機構５００を介して平板状のテープ１３０Ａを移送し、エンボス成型部２００において、テープ供給部１００から供給される平板状のテープ１３０Ａにエンボス１３２Ｂを成型する（ステップ８０４）。詳細には、平板状のテープ１３０Ａにプレス部２１０（成型金型）がエンボス１３２Ｂを熱成型する。エンボス１３２Ｂが成型されたエンボステープ１３０Ｂは、冷却部２２０で冷却されて硬化する。

次いで、ワークピックアップ部３００において、エンボステープ１３０Ｂのエンボス１３２Ｂにワークを収納し（ステップ８０６）、更に、封止部４００の圧着部４２０が、カバーテープ供給部４１０から供給されるカバーテープ４１２とエンボス１３２Ｂにワークを収納したエンボステープ１３０Ｂとを熱圧着し、エンボステープにワークを封止する（ステップ８０８）。本実施形態は、エンボス１３２Ｂが成型されたエンボステープ１３０Ｂをリールに巻き付けることなく、ワークを収納及び封止することができる。換言すれば、封止装置１は、エンボス１３２Ｂの成型と成型したエンボス１３２Ｂへのワークの収納及び封止を連続的に行うことができる。従って、従来技術として示した図４のステップ１０３０（エンボス成型機におけるエンボステープのリールへの巻き取り）とステップ１０４０（エンボス成型機におけるエンボステープを巻き付けたリールの取り外し）、及び、図５のステップ２０１０（テーピング装置におけるエンボステープを巻き付けたリールのセット）を省略することができる。

そして、エンボス１３２Ｂにワークを封止したエンボステープ１３０Ｂは、テープ回収部６００の回収リール６１０に巻き取られ（ステップ８１０）、エンボステープ１３０Ｂを巻き取った回収リール６１０がリール保持部６２０から取り外され（ステップ８１２）、製品として出荷される。

このように、本発明の封止方法８００は、半導体装置の製造において、従来技術が必要とする工程を省略することができるため、半導体装置の製造の高速化を更に進めることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

本発明の一側面としての封止装置の構成を示す概略断面図である。 図１に示すエンボス成型部が作成するエンボステープを示す図であって、図２（ａ）は、エンボステープの概略上視図、図２（ｂ）は、エンボステープの概略断面図である。 本発明の一側面としての封止方法について説明するためのフローチャートである。 従来のエンボス成型機の処理工程を示すフローチャートである。 従来のテーピング装置の処理工程を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 封止装置
１００ テープ供給部
１１０ 供給リール
１２０ リール保持部
１３０Ａ 平板状のテープ
１３０Ｂ エンボステープ
１３２Ｂ エンボス
１３４Ｂ 送り孔
２００ エンボス成型部
２１０ プレス部
２１２ 上型
２１４ 下型
２２０ 冷却部
３００ ワークピックアップ部
４００ 封止部
４１０ カバーテープ供給部
４１２ カバーテープ
４２０ 圧着部
５００ 送り機構
６００ テープ回収部
６１０ 回収リール
６２０ リール保持部

Claims (2)

1. 電子部品を封止する封止装置であって、
   平板状のテープを供給するテープ供給部と、
   前記テープ供給部から供給された前記テープに前記電子部品を封止するためのエンボスを成型するエンボス成型部と、
   前記エンボスが形成されたテープを巻き取らずに、前記エンボスに前記電子部品を収納するワークピックアップ部と、
   前記エンボスに前記電子部品を収納した前記テープを封止する封止部とを有することを特徴とする封止装置。
2. 平板状のテープに電子部品を封止するためのエンボスを成型するステップと、前記テープに成型された前記エンボスに前記電子部品を収納するステップと、前記エンボスに前記電子部品を収納した前記テープを封止するステップとを有する封止方法であって、
   前記成型ステップ及び前記収納ステップは、同一の装置によって、連続的に行われることを特徴とする封止方法。