JP2010058472A - Method for sealing and molding laminated body and mold for molding used for it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、積層体などの電子部品を樹脂で封止成形するための封止成形方法とそれに用いる成形用金型に関する。 The present invention relates to a sealing molding method for sealing and molding an electronic component such as a laminate with a resin and a molding die used therefor.
電子部品を小型で低コストに製造するため、大面積の基板上に複数個を同時に形成した後、個片に切断・分離する、いわゆるウエハプロセスが用いられている。 In order to manufacture electronic parts in a small size and at low cost, a so-called wafer process is used in which a plurality of parts are simultaneously formed on a large-area substrate and then cut and separated into pieces.
図8は、複数の半導体1を一つのパッケージに実装したMCM(Multi chip module)の製造方法の一例である。下金型2と下面にキャビティとなる凹部3を備えた上金型4とで、一面に半導体1を実装した基板5の周縁部を挟持する。上金型4の四辺のうち、その一辺の下端面4aには凹部3に連通する複数のゲート6を、一方でこのゲート6を設けた一辺に対向する対向辺の下端面4bには複数のメインエアーベント7を設けている。そして、ゲート6を設けた一辺と対向する対向辺の下端面4bの内側縁部に、凹部3およびメインエアーベント7に連通するサブエアーベント8を、前記対向辺に沿って設けている。そのため、プランジャー9から供給される樹脂10は、ゲート6を介して基板5に対して略水平に広がるとともに、凹部3内の空気はサブエアーベント8、メインエアーベント7を介して排出され、気泡などを残留、混入させることなく基板5の表面は樹脂10で封止成形される。最後にこの基板5を離型して取り出し、個片に切断するものである。
FIG. 8 shows an example of a manufacturing method of an MCM (Multi chip module) in which a plurality of semiconductors 1 are mounted in one package. The
なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
上記の方法は、プランジャー9で溶融した樹脂10は、ゲート6を介して基板5の水平方向から供給される。そのため、グリーンシートや金属箔などを積層した積層体の樹脂封止に用いる場合、水平方向から供給される樹脂10が層間に浸入するなどして剥離や位置ズレなどが生じ、封止成形の精度が低下するという課題があった。
In the above method, the
そこで本発明は、封止成形の精度を高めることを目的とする。 Then, this invention aims at improving the precision of sealing molding.
そしてこの目的を達成するために本発明は、積層体の封止成形方法であって、基板と、この基板の一面に保持され、一端を自由端、他端を固定端として舌片形状の素子を形成した金属箔を複数枚積層してなる積層体を、成形用金型に設けた有底の凹部に懸架した後、この凹部に溶融した樹脂を注入することで前記積層体に浸漬させて封止成形する成形方法であって、前記浸漬は、凹部に注入された樹脂の表面と略平行となるように積層体の主面から徐々に浸漬させて、一定時間前記樹脂を加圧した後硬化させるものである。 In order to achieve this object, the present invention is a method for sealing and forming a laminate, which is held on one surface of the substrate, and has a tongue-shaped element having one end as a free end and the other end as a fixed end. After suspending a laminated body formed by laminating a plurality of metal foils formed with a bottomed recessed portion provided in a molding die, the molten resin is poured into the recessed portion to be immersed in the laminated body. A molding method for sealing molding, wherein the immersion is performed by gradually immersing from the main surface of the laminate so as to be substantially parallel to the surface of the resin injected into the recess, and pressurizing the resin for a certain period of time. It is to be cured.
本発明に係る積層体の封止成形方法は、複数の素子を形成した金属箔を積層した積層体を樹脂で封止成形する際、溶融した樹脂の表面に対して、積層体の主面、すなわち素子を形成した面を略平行に維持しながら徐々に樹脂に浸漬し、一定時間加圧した後硬化させるものである。そのため、樹脂へ浸漬する際、積層体の主面には略垂直方向からの圧力のみしか印加されないので、浸漬した樹脂が素子を形成した金属箔の層間に浸入することがなく、その結果、剥離や位置ズレなどのない高精度に封止成形を行なうことができる作用効果を奏する。 In the sealing molding method of the laminate according to the present invention, when the laminate in which the metal foil in which a plurality of elements are formed is laminated is molded with resin, the main surface of the laminate with respect to the surface of the molten resin, That is, the surface on which the element is formed is gradually immersed in a resin while being kept substantially parallel, pressed for a certain time, and then cured. Therefore, since only the pressure from the substantially vertical direction is applied to the main surface of the laminate when immersed in the resin, the immersed resin does not enter between the layers of the metal foil forming the element, and as a result, peeling There is an effect that sealing molding can be performed with high accuracy without any misalignment or misalignment.
以下に本発明の一実施の形態について図を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の封止成形方法を用いる被成形物である積層体の一例を説明するための斜視図である。説明をわかりやすくするため、最上層の一層を上方に分離して示している。 FIG. 1 is a perspective view for explaining an example of a laminate that is a molded article using the sealing molding method of the present invention. In order to make the explanation easy to understand, the uppermost layer is shown separated upward.
本実施の形態の積層体11は、固体電解コンデンサを製造する際の中間体であり、弁作用を有するアルミニウムなどの金属箔12に、略H字形状の貫通加工14を行うことで、一端を自由端、他端を固定端とした舌片形状のコンデンサ素子13を多数形成している。図面は簡略化しているが、金属箔12にこれらのコンデンサ素子13が一面に形成されているものである。
The laminated
上記のコンデンサ素子13上に銀や銅などを分散させた導電性ペーストを塗布して複数枚積層するとともに、各コンデン素子13を電気的に接続した積層体11である。このように積層することにより、各コンデンサ素子13は並列接続され、一定の容量を得る。
A
コンデンサ素子13は、基材となる金属箔12の表面をエッチングなどにより粗面化して誘電体酸化皮膜層を形成した後に、導電性高分子からなる固体電解質層、カーボンなどからなる導電体層を順に形成し、その表面を陰極とする。この陰極形成前に上記のコンデンサ素子13は、誘電体酸化皮膜層上の一部を絶縁性レジストなどで被覆することで陰極と分離し、陽極とする。
The capacitor element 13 is formed by forming a dielectric oxide film layer by roughening the surface of the
上記のコンデンサ素子13を形成した金属箔12を積層して積層体11とし、コンデンサ素子13を含む積層体11の周囲を樹脂で封止成形した後、ダイシングなどを用いて各コンデンサ素子13を個片化する。そして、個片の一面からは各コンデンサ素子13を積層し陰極を形成している導電性ペーストを、他面からは陽極となる絶縁性レジストを含む各コンデンサ素子13の断面を露出させた後、めっきや導電性樹脂ペーストなどを塗布してそれぞれ陰極、陽極となる外部端子として取り出すものである。
The
上記の積層体11を樹脂などの基板15上に接着剤等を用いて仮固定した後、積層した各コンデンサ素子13を含むその周囲を絶縁性の樹脂で封止成形して外装体を形成する。次にこの封止成形に用いる成形用金型の一実施の形態を説明する。
The laminated
図2は、本発明の封止成形方法に用いる成形用金型の一実施の形態を説明するための断面図である。成形用金型を開放し、積層体を搬送、載置した状態である。 FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining an embodiment of a molding die used in the sealing molding method of the present invention. The molding die is opened, and the laminate is conveyed and placed.
本実施の形態の成形用金型は加熱機構を有するとともに、固定型16と移動型17の二つの金型を組合せて構成されている。固定型16の天面16aを分離面とし、固定型16、移動型17を挿通した位置決めピン18に沿って移動型17は上下に移動自在となっている。
The molding die according to the present embodiment has a heating mechanism and is configured by combining two molds of a fixed
固定型16の天面16aには、積層体11を載置、固定するための有底の凹部19が設けられている。基板15に仮固定された積層体11は、この凹部19に積層体11を下方にして載置されており、両辺、すなわち紙面に対して奥と手前の二辺を支持することで凹部19上に懸架されている。
A
また、この凹部19に隣接してポット20が設けられており、ペレット状の樹脂21は、型締めしこのポット20内で溶融された後、プランジャー22を上昇させて加圧することにより凹部19へ供給、注入されるものである。
Further, a
また、凹部19には、固定型16を挿通して上下自在の突き出しピン23が設けられており、封止成形して樹脂を加熱硬化し一定温度まで冷却後、この突き出しピン23を上昇させることにより、固定型16から成形品を押出し、離型する。
Further, the
上述した固定型16は、スペーサブロック24a、ショルダーボルト24b、バネ24cなどからなる付勢機構24により、基台25上に弾性的に支持されており、移動型17を固定型16に当接した後、さらにこの移動型17を降下させることでこれら移動型17と固定型16をともに降下させることが可能である。凹部19の底面には、圧縮プランジャー26が配設されており、この圧縮プランジャー26はその下端が基台25に固定されるとともに、上端は固定型16に摺動可能に挿通されている。そのため、付勢機構24により固定型16が降下、または上昇することにより、固定型16に対して圧縮プランジャー26の天面は相対的に上昇、または下降し、その結果、凹部19の深さは変動する。
The fixed
固定型16が無負荷の状態、すなわち金型の開放時には、付勢機構24により固定型16は最上方に付勢されるとともに、圧縮プランジャー26は固定型16に対して下死点の位置にある。この下死点において圧縮プランジャー26の天面は、積層体11の底面に当接せず、一定量低い位置となるように調整されているものであり、この圧縮プランジャー26の天面と積層体11の底面との空隙に溶融した樹脂21を一定量蓄えるものである。
When the fixed
このとき重要なのがポット20からの樹脂の供給経路である。本実施の形態では、移動型17の底面にインローブロック27を設けてあり、固定型16と移動型17を型締めした際、このインローブロック27と凹部19の底面とは、一定の空隙、すなわち樹脂21の供給口であるゲート28を形成している。ポット20内で溶融された樹脂21は、ランナー(図示せず)、ゲート28を介して凹部19へ供給、注入される。このゲート28の位置を圧縮プランジャー26の下死点に対してその側方、すなわちゲート28の下端を下死点以上とし、上端を積層体11の底面未満となるように配置する。このように配置することにより、樹脂21を凹部19へ供給する際、積層体11と接触させることなく、凹部19の底面より樹脂21を徐々に充填して一定量を蓄えることができる。その結果、積層体11の層間に樹脂21が浸入することがなく、層間の剥離や位置ズレの発生を防止することができる。
What is important at this time is the resin supply path from the
このようにして凹部19に樹脂21を一旦蓄えた後、移動型17をさらに降下させて固定型16を押し下げる。こうすることにより圧縮プランジャー26を相対的に上昇させ、樹脂21を積層体11に略水平に当接させた後、一定圧で樹脂21を浸漬させて封止成形するものである。
After the
尚、移動型17には圧力調整ピン29が設けられており、浸漬させた際の余剰な樹脂21を流入させることで、凹部19内の樹脂21が一定圧力となるように制御されている。
Note that the
次にこの成形用金型を用いた封止成形方法の一例を、成形用金型の断面図を用いて順に説明する。 Next, an example of the sealing molding method using this molding die will be described in order using the sectional view of the molding die.
まず初めに図3に示すごとく、基板15上に仮固定した積層体11を、積層体11を下面側として凹部19へ載置し、ポット20に、封止成形するペレット状の樹脂21を供給する。このとき、積層体11は二辺(紙面に対し奥と手前の二辺)を支持して凹部19上に懸架される。また、圧縮プランジャー26は、固定型16に対して下死点の位置に有り、積層体11の底面と当接せず、下方の位置にある。そのため、積層体11の底面と圧縮プランジャー26の天面との間には、一定量の空隙が設けられている。
First, as shown in FIG. 3, the
次に、図4に示すごとく、移動型17を下降させて固定型16に軽く当接させることで積層体11の二辺を挟持し、一旦停止させる。そしてポット20で溶融させた樹脂21を、ゲート28を介して凹部19に供給、注入し積層体11の底面に当接しない程度に充填させる。このとき重要なのはゲート28の位置と大きさである。すなわち、ゲート28の下端は圧縮プランジャー26の下死点に対して若干高い側方に設けるとともに、その径は、上端側が積層体11の底面未満となるようにしておく。こうすることにより、溶融した樹脂21はゲート28近傍で積層体11に当接することがなく、凹部19の底面より注入され、徐々に充填されていく。その結果、樹脂21が層間に入ることがなく、剥離や位置ズレなどが発生することがない。また、供給量のばらつきにより、凹部19へ過剰な樹脂21が供給され積層体11の底面に達した場合であっても、樹脂21は積層体11の底面に略水平に当接するため、剥離や位置ズレが発生することがない。
Next, as shown in FIG. 4, the
尚、ゲート28の下端を圧縮プランジャー26の下死点より若干高い位置としたのは、積層体11を挟持する際、圧縮プランジャー26が若干量上昇するためである。ゲート28の下端は、積層体11を挟持する圧力、すなわち移動型17による押圧力に応じて適宜その位置を調整する。
The reason why the lower end of the
次に、図5に示すごとく、再度移動型17を降下させて付勢機構24を介して固定型16をともに降下させる。この固定型16の降下により、圧縮プランジャー26は固定型16に対して相対的に上昇し、凹部19に蓄えられた溶融した樹脂21を積層体11に当接させるとともに、徐々に浸漬させる。このとき重要なのは、積層体11への樹脂21の浸漬とそのときの樹脂21の流れである。圧縮プランジャー26を上昇させることで、凹部19に蓄えられた樹脂21の表面は、積層体11の底面に対して略平行な状態で当接することとなる。そのため、積層体11に対して樹脂21は略垂直に加圧されて浸漬されることとなるので、積層体11の層間に樹脂21が浸入することがなく、その結果、層間の剥離や位置ズレが発生しない高精度な封止成形を行うことができるものである。
Next, as shown in FIG. 5, the
このようにして積層体11の周囲を樹脂21で封止成形するとともに、さらに移動型17を降下させることで樹脂21を加圧圧縮させる。こうすることにより、本実施の形態の略H字形状の貫通部(図1の14部分)などの狭隘な隙間へ樹脂21を確実に充填させることができる。尚、加圧圧縮時、ポット20または圧力調整ピン29へ余剰な樹脂21を流入させることで、凹部19内の樹脂21に過剰な圧力とならないように一定圧で制御する。こうすることにより、積層体11に過大な負荷がかかることなく高精度に封止成形することができる。
In this way, the periphery of the laminate 11 is sealed with the
次に、図6に示すごとく、固定型16、移動型17ともに樹脂21を加熱硬化して一定温度以下まで冷却した後、移動型17を上昇させることで、相対的に圧縮プランジャー26を下降させて離型する。こうすることにより、成形品29の底面から圧縮プランジャー26を確実に離型させるとともに、さらに移動型17を上昇させて金型を開放した後、突き押しピン23を上昇させて成形品29を突上げることで、図7に示す成形品29を固定型16から離型して取り出すものである。
Next, as shown in FIG. 6, the
尚、図7における29a、29b、29c、29dは、ポット20から凹部19までの供給経路に残留した樹脂21が固化した部分であり、それぞれ、29aがポット20、29bがランナー、29cがインローブロック27、29dがゲート28に相当する。上述した封止成形方法では、わかりやすくするため、ポット20から凹部19までの供給経路を直線状として説明したが、図7に示すように、ゲート28やインローブロック27を、ポット20を挟んで配置しても良い。こうすることにより、金型を小型化することができるとともに、一つのポット20から複数のゲート28に分けて凹部19へ樹脂21を供給することができるので、大面積の積層体11であっても、気泡等が混入することなく安定して確実に封止成形することができる。
In FIG. 7, 29a, 29b, 29c, and 29d are portions where the
上記の成形用金型と封止成形方法を用いることにより、固体電解コンデンサなどの積層体を、層間の剥離や位置ズレなどを発生させることなく封止成形することができるとともに、積層体に形成した狭隘な隙間へ確実に樹脂を充填、封止することができる。その結果、積層体を高精度に封止成形することができる。 By using the above molding die and sealing molding method, a laminate such as a solid electrolytic capacitor can be sealed and molded without causing delamination or misalignment between layers, and formed into a laminate. It is possible to reliably fill and seal the resin in the narrow gap. As a result, the laminate can be molded with high accuracy.
上記は、固体電解コンデンサを積層体の一例として説明したが、ウエハプロセスを用いて積層体を封止成形する他の電子部品に対しても適用可能である。 In the above description, the solid electrolytic capacitor has been described as an example of a laminated body, but the present invention can also be applied to other electronic components that seal-mold the laminated body using a wafer process.
本発明に係る積層体の封止成形方法は、複数の素子を形成した金属箔を積層した積層体を樹脂で封止成形する際、溶融した樹脂の表面に対して、積層体の主面、すなわち素子を形成した面を略平行に維持しながら徐々に樹脂に浸漬し、一定時間加圧した後硬化させるものである。そのため、樹脂へ浸漬する際、積層体の主面には略垂直方向からの圧力のみしか印加されないので、浸漬した樹脂が素子を形成した金属箔の層間に浸入することがなく、その結果、剥離や位置ズレなどのない高精度に封止成形を行なうことができる作用効果を奏するので、積層体などの電子部品を樹脂で封止成形するための封止成形方法とそれに用いる成形用金型に有用である。 In the sealing molding method of the laminate according to the present invention, when the laminate in which the metal foil in which a plurality of elements are formed is laminated is molded with resin, the main surface of the laminate with respect to the surface of the molten resin, That is, the surface on which the element is formed is gradually immersed in a resin while being kept substantially parallel, pressed for a certain time, and then cured. Therefore, since only the pressure from the substantially vertical direction is applied to the main surface of the laminate when immersed in the resin, the immersed resin does not enter between the layers of the metal foil forming the element, and as a result, peeling The sealing molding method for molding an electronic component such as a laminate with a resin and the molding die used for the same are achieved. Useful.
11 積層体
12 金属箔
13 コンデンサ素子
15 基板
16 固定型
17 移動型
19 凹部
22 プランジャー
26 圧縮プランジャー
28 ゲート
DESCRIPTION OF
Claims (3)
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JP2008229249A JP2010058472A (en) | 2008-09-08 | 2008-09-08 | Method for sealing and molding laminated body and mold for molding used for it |
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