JP2017087551A - 樹脂封止装置及び樹脂封止方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 基板の反りの抑制と基板の両面成形の両立が可能な樹脂封止装置及び樹脂封止方法を提供する。【解決手段】 本発明の樹脂封止装置は、基板の両面を樹脂封止するための樹脂封止装置であって、第１の成形モジュールと、第２の成形モジュールと、を含み、前記第１の成形モジュールは、圧縮成形用の成形モジュールであり、前記第１の成形モジュールにより、前記基板の一方の面を圧縮成形で樹脂封止した後、前記第２の成形モジュールにより、前記基板の他方の面を樹脂封止可能であることを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、樹脂封止装置及び樹脂封止方法に関する。
ＢＧＡ（Ｂａｌｌ ｇｒｉｄ ａｒｒａｙ）パッケージ等の電子部品の製造工程における樹脂封止工程では、基板の一方の面のみを樹脂封止することが一般的であった。しかしながら、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）対応のＢＯＣ（Ｂｏａｒｄ Ｏｎ Ｃｈｉｐ）パッケージ、ＷＢＧＡ（ＷｉｎｄｏｗＢＧＡ、商品名）パッケージの製造工程における樹脂封止工程では、基板の一方の面に加え、他方の面の一部の箇所を樹脂封止することが要求されている（例えば、特許文献１）。
特開２００１−５３０９４号公報
前記基板の両面を樹脂封止するために、前記基板に穴（基板の一方の面側から他方の面側に樹脂を流し込むための穴、以下「開口」という。）を空けて、トランスファ成形により、前記基板の一方の面を樹脂封止するとともに、その開口から前記他方の面側に樹脂を回して前記他方の面を樹脂封止する樹脂封止方法がある。
一方、最近では、携帯機器等の高密度化に伴い、基板の一方の面及び他方の面（両面）のほぼ全面にチップを実装したパッケージが要求されている。前記パッケージの製造工程においては、前記基板の両面の各面のほぼ全面を樹脂封止する必要がある。
しかし、前記パッケージの製造において、前記樹脂封止方法を用いて前記基板の両面を同時に樹脂封止した場合、一方（上型あるいは下型）のキャビティ（上キャビティあるいは下キャビティ）に樹脂が先に充填されることがある。例えば、下型のキャビティ（下キャビティ）に先に樹脂が充填した場合、基板が凸状に反る（変形する）という問題が発生する。これは、トランスファ成形により両面を同時に樹脂封止すると、重力、流動抵抗等により、先に一方のキャビティに樹脂が充填される場合があるためである。その場合、樹脂が基板の一方の面側から基板の他方の面側に基板の開口を通って流動することになる。そうすると、樹脂が基板の開口から流動する際の流動抵抗により、基板が前記他方の面側に向かって膨らんでしまうおそれがある。そうなると、基板が膨らんだ状態で、他方のキャビティに樹脂が充填されることになる。樹脂が一方及び他方のキャビティに充填されることで、基板に樹脂圧が加わるが、基板の一方及び他方の面にかかる樹脂圧は同じ圧力（一方及び他方のキャビティは基板の開口により繋がっているため樹脂圧は同じになる）であり、基板を膨らんだ状態から平坦な状態に戻す力は発生しない。そのため、基板の他方の面側が膨らんだ状態で樹脂の硬化が進み、基板が膨らんだ状態（変形した状態）で成形が完了する。すなわち、前記樹脂封止方法を用いて前記基板の一方の面および他方の面（両面）を同時に樹脂封止すると、前記基板の変形が生じるおそれがある。
そこで、本発明は、基板の反りの抑制と基板の両面成形との両立が可能な樹脂封止装置及び樹脂封止方法の提供を目的とする。
前記目的を達成するために、本発明の樹脂封止装置は、
基板の両面を樹脂封止するための樹脂封止装置であって、
第１の成形モジュールと、
第２の成形モジュールと、を含み、
前記第１の成形モジュールは、圧縮成形用の成形モジュールであり、
前記第１の成形モジュールにより、前記基板の一方の面を圧縮成形で樹脂封止した後、前記第２の成形モジュールにより、前記基板の他方の面を樹脂封止可能であることを特徴とする。
本発明の樹脂封止方法は、
基板の両面を樹脂封止する樹脂封止方法であって、
前記基板の一方の面を圧縮成形で樹脂封止する第１の樹脂封止工程と、
前記第１の樹脂封止工程の後、前記基板の他方の面を樹脂封止する第２の樹脂封止工程と、を含むことを特徴とする。
本発明によれば、基板の反りの抑制と基板の両面成形との両立が可能な樹脂封止装置及び樹脂封止方法を提供することができる。
図１（ａ）は、実施例１の樹脂封止装置及びそれにより樹脂封止される基板の断面図を示す。図１（ｂ）は、図１（ａ）の基板ピンの変形例の断面図を示す。 図２は、実施例１の樹脂封止方法における一例の一工程を例示する断面図である。 図３は、図２と同一の樹脂封止方法における別の一工程を例示する断面図である。 図４は、図２と同一の樹脂封止方法におけるさらに別の一工程を例示する断面図である。 図５は、図２と同一の樹脂封止方法におけるさらに別の一工程を例示する断面図である。 図６は、図２と同一の樹脂封止方法におけるさらに別の一工程を例示する断面図である。 図７は、図２と同一の樹脂封止方法におけるさらに別の一工程を例示する断面図である。 図８は、図２と同一の樹脂封止方法におけるさらに別の一工程を例示する断面図である。 図９（ａ）〜（ｃ）は、実施例１の樹脂封止方法の変形例を示す工程断面図である。 図１０は、実施例２の樹脂封止装置の第１の成形モジュール及びそれにより樹脂封止される基板の断面図を示す。 図１１は、実施例２の樹脂封止装置の第２の成形モジュール及びそれにより樹脂封止される基板の断面図を示す。 図１２は、実施例２の樹脂封止方法における一例の一工程を例示する断面図である。 図１３は、図１２と同一の樹脂封止方法における別の一工程を例示する断面図である。 図１４は、図１２と同一の樹脂封止方法におけるさらに別の一工程を例示する断面図である。 図１５は、図１２と同一の樹脂封止方法におけるさらに別の一工程を例示する断面図である。 図１６は、図１２と同一の樹脂封止方法におけるさらに別の一工程を例示する断面図である。 図１７は、図１２と同一の樹脂封止方法におけるさらに別の一工程を例示する断面図である。 図１８は、図１２と同一の樹脂封止方法におけるさらに別の一工程を例示する断面図である。 図１９は、実施例３の樹脂封止装置の圧縮成形用型モジュール及び基板反転機構、並びにそれにより樹脂封止される基板の断面図を示す。 図２０（ａ）〜（ｃ）は、実施例３の樹脂封止方法における一例の一工程を例示する断面図である。 図２１（ａ）〜（ｂ）は、本発明の樹脂封止装置により樹脂封止される基板を例示する断面図である。
つぎに、本発明について、例を挙げてさらに詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の説明により限定されない。
本発明における、「樹脂封止」とは、樹脂が硬化（固化）した状態であることを意味するが、後述する両面で一括成形する場合には、これに限定されない。すなわち、本発明において、後述する両面で一括成形する場合には、「樹脂封止」とは、少なくとも樹脂が型締め時における型キャビティ内に満たされている状態であればよく、樹脂が硬化（固化）しておらず、流動状態でもよい。
本発明の樹脂封止装置は、前述のとおり、第１の成形モジュールと、第２の成形モジュールと、を含み、前記第１の成形モジュールは、圧縮成形用の成形モジュールであり、前記第１の成形モジュールにより、前記基板の一方の面を圧縮成形で樹脂封止した後、前記第２の成形モジュールにより、前記基板の他方の面を樹脂封止可能であることを特徴とする。本発明の樹脂封止装置では、圧縮成形用の成形モジュールにより、前記基板の一方の面を先に圧縮成形で樹脂封止する（先に圧縮成形で一方のキャビティに樹脂を充填させる）。本発明で用いる基板には、樹脂を基板の一方の面側から他方の面側に流動させるための開口を設ける必要がない。そして、開口を設けないことにより、樹脂が基板の一方の面側から開口を通って基板の他方の面側に流動することはない。このため、樹脂が基板の開口を通る時の流動抵抗による基板の変形（反り）は発生しない。また、他方の面を樹脂封止する際に、一方の面を圧縮成形用の樹脂で支えることで、他方の面側から基板に対して樹脂圧をかけても基板の反りを抑制することができる。これにより、本発明では、基板の反りの抑制と基板の両面成形を両立可能である。
前述した従来の方法、すなわち基板に開口を空けて、トランスファ成形により、前記基板の両面を樹脂封止する方法では、前記基板に開口を空けることによるコストの問題がある。また、その開口から他方の面側に樹脂を回して樹脂封止する場合、前記他方の面の全面を樹脂封止するまでの流動距離が長くなり、ボイド（気泡）の発生、構成部品であるワイヤ等の変形が生じるという問題もある。
これに対し、本発明では、まず、前記基板に開口を空けずに、前記基板の両面の樹脂封止が可能であるため、前記基板に開口を空けることによるコストが発生せず、前記両面の樹脂封止するまでの流動距離も短く、ボイド（気泡）の発生、ワイヤの変形の抑制が可能である。
本発明の樹脂封止装置は、上下型成形モジュール（１つの成形モジュール）が、前記第１の成形モジュールと、前記第２の成形モジュールとを兼ねてもよい。前記上下型成形モジュールには、上型及び下型が設けられている。この場合、前記樹脂封止装置は、前記上型及び前記下型の一方により、前記基板の一方の面を圧縮成形で樹脂封止した後、他方の型により、前記基板の他方の面を樹脂封止可能である。以下、このような樹脂封止装置を「第１の樹脂封止装置」ということがある。これにより、前記基板の両面を一つの成形モジュールを用いて一括成形することができるので生産効率が向上し、構成も簡略化されるため、コスト削減が可能であり、好ましい。
本発明の樹脂封止装置は、前記上下型成形モジュールを含む場合（基板の両面を１つの成形モジュールを用いて一括成形する場合）には、前記上下型成形モジュールの上型が圧縮成形用の成形型であり、前記上下型成形モジュールの下型がトランスファ成形用の成形型であることが好ましい。これにより、まず、生産効率が向上し、構成が簡略化されるため、コスト削減がされる。また、前記基板の他方の面をトランスファ成形で樹脂封止すれば、基板（他方の面）に設けた端子を封止樹脂から露出した状態で成形することが容易である。前記端子を露出させる目的は、基板への電気接続のためである。
本発明の樹脂封止装置は、前記第１の成形モジュールが、圧縮成形用の下型を有する成形モジュールであり、前記第２の成形モジュールが、トランスファ成形用の上型を有する成形モジュールであってもよい。この場合、前記第１の成形モジュールの前記下型により、前記基板の下面を圧縮成形で樹脂封止した後、前記第２の成形モジュールの前記上型により、前記基板の上面をトランスファ成形で樹脂封止可能である。以下、このような樹脂封止装置を、「第２の樹脂封止装置」ということがある。前記第２の成形モジュールが、トランスファ成形用の上型を有する成形モジュールであり、前記基板の他方の面をトランスファ成形で樹脂封止すれば、基板（他方の面）に設けた端子を封止樹脂から露出した状態で成形することが容易である。前記端子を露出させる目的は、前述の通りである。
本発明の樹脂封止装置は、圧縮成形用型モジュール（１つの成形モジュール）が、前記第１の成形モジュールと、前記第２の成形モジュールとを兼ねてもよい。前記圧縮成形用型モジュールには、圧縮成形用の型が設けられている。さらに、前記樹脂封止装置は、前記基板を上下反転する基板反転機構を含んでもよい。この場合、前記第１の成形モジュールの前記圧縮成形用の型により、前記基板の一方の面を圧縮成形で樹脂封止し、前記一方の面を樹脂封止した基板を、前記基板反転機構により、上下反転した後、前記圧縮成形用の型により、前記基板の他方の面を樹脂封止可能であってもよい。以下、このような樹脂封止装置を、「第３の樹脂封止装置」ということがある。
本発明の樹脂封止装置は、前記第１の成形モジュールが、上型を有することが好ましい。この場合、前記樹脂封止装置は、前記第１の成形モジュールの上型により、前記基板の一方の面を圧縮成形で樹脂封止が可能であってもよい。
本発明の樹脂封止装置は、前記第２の成形モジュールが、トランスファ成形用の成形モジュールであることが好ましい。この場合、前記樹脂封止装置は、前記トランスファ成形用の成形モジュールにより、前記基板の他方の面をトランスファ成形で樹脂封止可能であってもよい。前記第２の成形モジュールが、トランスファ成形用の成形モジュールであり、前記基板の他方の面をトランスファ成形で樹脂封止すれば、基板（他方の面）に設けた端子を封止樹脂から露出した状態で成形することが容易である。前記端子を露出させる目的は、前述の通りである。
本発明の樹脂封止装置は、さらに、エジェクターピンを含んでもよい。前記エジェクターピンは、前記第１の成形モジュール及び前記第２の成形モジュールの少なくとも一方に備えられた成形型のキャビティ面から出し入れ可能に設けられており、前記エジェクターピンは、型開き時に、その先端が、前記キャビティ面から突出するように上昇又は降下可能であり、型締め時に、その先端が、前記キャビティ面から突出しないように上昇又は降下可能であってもよい。これにより、樹脂封止後済みの基板を前記成形型から容易に離型することができるため、好ましい。なお、前記エジェクターピンが設けられた成形型は、例えば、上型でも良く、下型でも良く、又は、上型及び下型の両方でも良い。
本発明の樹脂封止装置は、さらに、不要樹脂分離手段を含んでもよい。前記不要樹脂分離手段は、前記基板の一方の面及び他方の面を樹脂封止した後に、不要樹脂部分を、前記樹脂封止済みの基板から分離可能であってもよい。前記不要樹脂分離手段としては、特に制限されず、例えば、ゲートカット、ディゲート等の公知の方式に用いられる分離用治具等が挙げられる。
本発明の樹脂封止装置は、さらに、基板ピンを含んでもよい。前記基板ピンは、例えば、前記第１の成形モジュール及び前記第２の成形モジュールの少なくとも一方に備えられた下型のキャビティ（下キャビティ）の外側に、上方に向かって突き出すように設けられており、前記基板を、前記下型上面から遊離した状態で載置可能であってもよい。ここでいう「載置する」とは、「固定する」ことも含む。これにより、前記樹脂封止装置は、中間型締め時において型内を減圧する際に、前記下型のキャビティ（下キャビティ）に前記基板が蓋をすることがないため、前記下型のキャビティ（下キャビティ）内を減圧することができる。これにより、前記下型のキャビティ（下キャビティ）に余分な空気等が残留することを効率良く防止（低減）することができ、基板の反りをより抑制できる。前記下型のキャビティ（下キャビティ）に余分な空気等が残留した場合には、樹脂に加えて空気等も前記下型のキャビティ（下キャビティ）に含まれることになる。そうすることで、上キャビティに比べて前記下型のキャビティの方が先に樹脂等で満たされ、前記下型のキャビティ（下キャビティ）に圧力（樹脂圧）が先に加わることになる。ゆえに、前記下型のキャビティ（下キャビティ）に余分な空気等が残留した場合には、基板の反りが発生するおそれがある。前記基板ピンによれば、このような問題を防止できる。
尚、前記基板ピンは、前記下型と一体化していてもよいし、前記下型と分離していてもよい。
前記基板ピンは、例えば、段付きピンにすることにより、その先端に突起状の基板位置決め部を含んでもよい。前記基板位置決め部は、前記基板に設けられた貫通穴に挿入されることにより、前記基板ピンは、前記基板を載置可能であってもよい。これにより、前記基板を前記基板ピンに載置することで安定に、かつ所定の位置に固定することができるため、好ましい。
本発明の樹脂封止装置は、前記基板位置決め部用の逃げ穴を、前記上型の後述する上キャビティ枠部材等に設けてもよい。
本発明の樹脂封止装置は、さらに、基板搬送機構及び樹脂搬送機構を含んでもよい。前記基板搬送機構は、樹脂封止される基板を各成形モジュールの所定の位置に搬送し、前記樹脂搬送機構は、基板に供給されるための樹脂を基板上に搬送する。また、前記樹脂搬送機構は、例えば、タブレット状の樹脂を、ポットの位置に搬送する。前記樹脂封止装置は、前記基板搬送機構が、前記樹脂搬送機構を兼ねる構成であってもよい。
本発明の樹脂封止装置は、さらに、前記第３の樹脂封止装置に限定されず、基板反転機構を含んでもよい。前記基板反転機構は、前述したとおり、樹脂封止される基板の上下を反転する。
本発明の樹脂封止装置は、例えば、圧縮成形用の成形モジュールにより、圧縮成形を行う場合に、樹脂量のバラツキを吸収するために、圧縮成形用の成形モジュールのキャビティを構成するブロック（部材）にスプリングを設け、前記樹脂に圧力を加えてもよい。また、前記キャビティを構成するブロック（部材）に、ボールネジ又は油圧シリンダ等を取り付けて、直動で加圧してもよい。
本発明の樹脂封止装置は、各成形モジュールが、上型及び下型の双方を有する場合、前記双方に、成形された樹脂封止品の成形型からの離型を容易にするためのリリースフィルムを設けてもよいし、いずれか一方に設けてもよいし、設けなくてもよい。
本発明の樹脂封止装置は、例えば、キャビティ内に含まれる空気や、樹脂に含まれる水分等が加熱されることで気体になったガス等を封止樹脂内に含むことでボイド（気泡）が発生することがある。ボイド（気泡）が発生すると樹脂封止品の耐久性あるいは信頼性を低下させるおそれがある。そこで、必要に応じてボイド（気泡）を低減させるために、真空（減圧）状態で樹脂封止成形を行うための真空ポンプ等を含んでもよい。
本発明の樹脂封止装置により、樹脂封止される基板としては、例えば、その両面にチップが実装された実装基板である。前記実装基板としては、例えば、図２１（ａ）に示すように、その両面の一方には、チップ１と、前記チップ１及び基板２を電気的に接続するワイヤ３と、を設け、その両面の他方には、フリップチップ４と、外部端子としてボール端子５とを設けた実装基板１１等が挙げられる。
ここで、前記構成を有する基板２の両面を成形する場合は、少なくとも一方の面からボール端子５を露出させる必要がある。ボール端子５を圧縮成形側で露出させる場合は、ボール端子５をリリースフィルムに押し付けて露出させることが好ましい。また、必要に応じて、樹脂封止後に、ボール端子５を露出させるために封止樹脂に研削処理等を行ってもよい。一方、端子をトランスファ成形側で露出させる場合は、例えば、図２１（ｂ）の実装基板に示すように、ボール端子５に代えて、露出させる面が平らな端子６とし、トランスファ成形用の成形モジュールの型に設けた凸部で、予め型締めを行って、平らな端子６を押し付けて露出させることが好ましい。尚、図２１（ｂ）の実装基板１１は、図２１（ａ）の実装基板１１のボール端子５を前記一方の面に設けず、前記他方の面に設け、平らな端子６としたこと以外は、図２１（ａ）の実装基板１１と同一である。これにより、確実な露出が可能となるため、好ましい。
本発明において、樹脂封止される基板は、図２１（ａ）及び図２１（ｂ）の各実装基板１１に限定されず、任意である。前記樹脂封止される基板としては、例えば、チップ１、フリップチップ４、及びボール端子５（又は平らな端子６）の少なくとも一つが、図２１（ａ）及び（ｂ）のように基板２の一方の面に実装されていてもよいし、基板２の両面に実装されていてもよい。また、例えば、前記基板に対する電気的な接続（例えば、前記基板に対する電源回路、信号回路等の接続）ができるのであれば、前記端子はなくてもよい。尚、基板２、チップ１、フリップチップ４、及びボール端子５（又は平らな端子６）の各形状、各大きさは、特に限定されない。
本発明の樹脂封止装置により樹脂封止される基板としては、例えば、携帯通信端末用の高周波モジュール基板等が挙げられる。前記携帯通信端末用の基板では、前記基板の両面を樹脂封止するために、クレードル部に開口を空けることが可能であるが、前記開口を空ける必要のない樹脂封止成形法が望まれている。また、前記携帯通信端末用の基板は、小型であり、部品が高密度で内蔵されている場合には、前記開口を空けて樹脂封止成形することが困難な場合がある。これに対し、本発明の樹脂封止装置では、前述の通り、前記開口を空けることなく、前記基板の両面を樹脂封止可能であり、このような小型であり、部品が高密度で内蔵されている基板についても適用可能である。本発明の樹脂封止装置により樹脂封止される基板としては、特に限定されないが、例えば、電力制御用モジュール基板、機器制御用基板等が挙げられる。
前記基板を成形型に供給するために、貫通孔を有する枠部材を用いてもよい。この場合、例えば、前記枠部材の下面に基板を吸着させて固定する。そして、前記樹脂を前記枠部材の前記貫通孔内に供給する。前記枠部材で固定した基板は、例えば、型開きした状態の上型及び下型の間に進入させ、前記枠部材を下降又は前記下型を上昇させる等により、前記基板を基板ピン等に載置する。前記枠部材は、必要に応じて退出させてもよい。前記枠部材を用いることにより、前記基板に樹脂を安定した状態で配置させることができるため好ましい。
前記樹脂としては、特に制限されず、例えば、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂であってもよいし、熱可塑性樹脂であってもよい。また、熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂を一部に含んだ複合材料であってもよい。供給する樹脂の形態としては、例えば、顆粒樹脂、流動性樹脂、シート状の樹脂、タブレット状の樹脂、粉状の樹脂等が挙げられる。本発明において、前記流動性樹脂とは、流動性を有する樹脂であれば、特に制限されず、例えば、液状樹脂、溶融樹脂等が挙げられる。本発明において、前記液状樹脂とは、例えば、室温で液体である、又は流動性を有する樹脂をいう。本発明において、前記溶融樹脂とは、例えば、溶融により、液状又は流動性を有する状態となった樹脂をいう。前記樹脂の形態は、成形型のキャビティやポット等に供給可能であれば、その他の形態でも構わない。
尚、一般に、「電子部品」は、樹脂封止する前のチップをいう場合と、チップを樹脂封止した状態をいう場合とがあるが、本発明において、単に「電子部品」という場合は、特に断らない限り、前記チップが樹脂封止された電子部品（完成品としての電子部品）をいう。本発明において、「チップ」は、樹脂封止する前のチップをいい、具体的には、例えば、ＩＣ、半導体チップ、電力制御用の半導体素子等のチップが挙げられる。本発明において、樹脂封止する前のチップは、樹脂封止後の電子部品と区別するために、便宜上「チップ」という。しかし、本発明における「チップ」は、樹脂封止する前のチップであれば、特に限定されず、チップ状でなくてもよい。
本発明において、「フリップチップ」とは、ＩＣチップ表面部の電極（ボンディングパット）にバンプと呼ばれる瘤状の突起電極を有するＩＣチップ、あるいはそのようなチップ形態のことをいう。このチップを、下向きに（フェースダウン）してプリント基板などの配線部に実装させる。前記フリップチップは、例えば、ワイヤレスボンディング用のチップあるいは実装方式の一つとして用いられる。
本発明の樹脂封止方法は、基板の両面を樹脂封止する樹脂封止方法であって、前記基板の一方の面を圧縮成形で樹脂封止する第１の樹脂封止工程と、前記第１の樹脂封止工程の後、前記基板の他方の面を樹脂封止する第２の樹脂封止工程と、を含むことを特徴とする。本発明の樹脂封止方法では、前記基板の一方の面を先に圧縮成形で樹脂封止するため、他方の面を樹脂封止する際に、一方の面を圧縮成形用の樹脂で支えることで、他方の面側から基板に対して樹脂圧をかけても基板の反りを抑制することができる。このため、本発明では、基板の反りの抑制と基板の両面成形を両立可能である。
本発明の樹脂封止方法は、本発明の前記樹脂封止装置を用いて、前記第１の成形モジュールにより、前記第１の樹脂封止工程を行い、前記第２の成形モジュールにより、前記第２の樹脂封止工程を行ってもよい。
前記樹脂封止方法は、本発明の前記第１の樹脂封止装置を用いて、前記第１の樹脂封止工程及び前記第２の樹脂封止工程を、前記上下型成形モジュール（１つの成形モジュール）により行ってもよい。
前記樹脂封止方法は、本発明の前記第２の樹脂封止装置を用いて、前記第１の樹脂封止工程を、前記第１の成形モジュールの前記下型により行い、前記第２の樹脂封止工程を、前記第２の成形モジュールの前記上型により行ってもよい。
前記樹脂封止方法は、本発明の前記第３の樹脂封止装置を用いて、前記第１の樹脂封止工程と、前記第２の樹脂封止工程との間に、前記一方の面を樹脂封止した基板を、前記基板反転機構により、上下反転させる基板反転工程を含み、前記第１の樹脂封止工程及び前記第２の樹脂封止工程を、前記圧縮成形用の型により行ってもよい。
前記樹脂封止方法は、前記樹脂封止装置を用いる場合、前記第１の樹脂封止工程を、前記樹脂封止装置の前記第１の成形モジュールの上型により行ってもよい。
また、前記樹脂封止方法は、本発明の前記樹脂封止装置を用いる場合、前記第２の樹脂封止工程を、前記樹脂封止装置の前記トランスファ成形用の成形モジュールにより行ってもよい。
また、前記樹脂封止方法は、本発明の前記樹脂封止装置を用いる場合、前記樹脂封止装置により、型開き時に、前記エジェクターピンの先端が、前記成形型のキャビティの底面から突出するように上昇又は降下する工程と、前記樹脂封止装置により、型締め時に、前記エジェクターピンの先端が、前記成形型のキャビティの底面から突出しないように上昇又は降下する工程と、を含んでもよい。
また、前記樹脂封止方法は、本発明の前記樹脂封止装置を用いる場合、前記樹脂封止装置により、前記基板の一方の面及び他方の面を樹脂封止した後に、不要樹脂部分を、前記不要樹脂分離手段により、樹脂封止済みの基板から分離する不要樹脂分離工程を含んでもよい。
また、前記樹脂封止方法は、本発明の前記樹脂封止装置を用いる場合、前記基板を、下型上面から遊離した状態で、基板ピンに載置する基板載置工程を含んでもよい。さらに、前記基板載置工程において、前記基板位置決め部が、前記基板に設けられた貫通穴に挿入されることにより、前記基板ピンは、前記基板を載置してもよい。
以下、本発明の具体的な実施例を図面に基づいて説明する。各図は、説明の便宜のため、適宜省略、誇張等をして模式的に描いている。
本実施例では、まず、本発明の樹脂封止装置の一例について説明し、次に、本発明の樹脂封止方法の一例について説明する。尚、本実施例で用いる基板は、図２１（ａ）の基板２と同一である。
本実施例の樹脂封止装置は、上下型成形モジュール（１つの成形モジュール）が、前記第１の成形モジュールと、前記第２の成形モジュールとを兼ねる。前記上下型成形モジュールには、上型及び下型が設けられ、前記上型が、圧縮成形用の成形型であり、前記下型が、トランスファ成形用の成形型である。ただし、本発明は、これのみに限定されるものではない。すなわち、本発明は、例えば、以下で説明する本実施例とは逆に、上型がトランスファ成形用の成形型であり、下型が圧縮成形用の成形型であっても良い。
図１（ａ）は、本実施例の樹脂封止装置及びそれにより樹脂封止される基板の断面図を示す。図１（ａ）に示すとおり、上下型成形モジュール１０は、上型２００と、上型に対向配置された下型３００とを構成要素とする。上型２００の型面（下面）には、図示のように、例えば、成形された樹脂封止品の成形型からの離型を容易にするためのリリースフィルム４０を、吸着（装着）して固定することができる。
本実施例の樹脂封止装置では、上型２００が、圧縮成形用の成形型（成形モジュール）であり、例えば、上キャビティ枠部材２１０、上キャビティ上面部材２３０、複数の弾性部材２０１、上型ベースプレート２０２、並びにＯリング２０４Ａ及び２０４Ｂを有する上型外気遮断部材２０３から形成されている。上型２００は、例えば、上キャビティ枠部材２１０及び上キャビティ上面部材２３０により、上キャビティ２２０が構成される。上型２００は、例えば、上下型成形モジュール１０の固定盤（図示略）に固定される。また、上型２００あるいは上下型成形モジュール１０には、例えば、上型２００を加熱するための加熱手段（図示略）が設けられている。前記加熱手段で上型２００を加熱することで、上キャビティ２２０内の樹脂が加熱されて硬化（溶融して硬化）する。なお、前記加熱手段は、例えば、上型２００及び下型３００のいずれか一方または両方に設けてもよく、上型２００及び下型３００の少なくとも一方を加熱できるのであれば、その位置は限定されない。
上キャビティ枠部材２１０及び上キャビティ上面部材２３０は、例えば、複数の弾性部材２０１を介して上型ベースプレート２０２に垂下した状態で装設されている。上型ベースプレート２０２の外周位置には、上型外気遮断部材２０３が設けられている。上型外気遮断部材２０３は、後述するように、Ｏリング２０４Ｂを介して、下型外気遮断部材３０２と接合することにより、キャビティ内を外気遮断状態にすることができる。上型外気遮断部材２０３の上端面（上型ベースプレート２０２及び上型外気遮断部材２０３に挟まれた部分）には、外気遮断用のＯリング２０４Ａが設けられている。また、上型外気遮断部材２０３の下端面にも、外気遮断用のＯリング２０４Ｂが設けられている。さらに、上型ベースプレート２０２には、例えば、型内の空間部の空気を強制的に吸引して減圧するための上型２００の孔（貫通孔）２０５が設けられている。
尚、図１（ａ）の樹脂封止装置では、上キャビティ枠部材２１０及び上キャビティ上面部材２３０が分離した構成をとるが、本実施例の樹脂封止装置では、これに限定されず、前記双方が一体化した構成であってもよい。
下型３００は、トランスファ成形用の成形型（成形モジュール）であり、例えば、下キャビティブロック３２０、下型ベースプレート３０１、及びＯリング３０３を有する下型外気遮断部材３０２から形成されている。下キャビティブロック３２０は、下キャビティ３１０を有する。また、下型３００あるいは上下型成形モジュール１０には、例えば、下型３００を加熱するための加熱手段（図示略）が設けられている。前記加熱手段で下型３００を加熱することで、下キャビティ３１０内の樹脂が加熱されて硬化（溶融して硬化）する。下型３００は、上下型成形モジュール１０に設けられた駆動機構（図示略）によって上下方向に動くことができる。すなわち、下型３００が（固定されている）上型２００に対して近づく方向に動いて型締めすることができる。そして、下型３００が上型２００に対して離れる方向に動いて型開きすることができる。
下キャビティブロック３２０は、例えば、下型ベースプレート３０１に載置した状態で装設されている。下型ベースプレート３０１の外周位置には、下型外気遮断部材３０２が設けられている。下型外気遮断部材３０２は、上型外気遮断部材２０３並びに外気遮断用のＯリング２０４Ａ及び２０４Ｂの真下に配置されている。下型外気遮断部材３０２の下端面（下型ベースプレート３０１及び下型外気遮断部材３０２に挟まれた部分）には、外気遮断用のＯリング３０３が設けられている。以上の構成を有することにより、上下型の型締時に、Ｏリング２０４Ａ及び２０４Ｂを含む上型外気遮断部材２０３と、Ｏリング３０３を含む下型外気遮断部材３０２とを、Ｏリング２０４Ｂを介して、接合することで、キャビティ内を外気遮断状態にすることができる。
下型３００には、例えば、樹脂材料供給用の樹脂通路３０４が設けられている。樹脂通路３０４によって、下キャビティ３１０とポット３０５とが接続されている。ポット３０５の内部に配置されたプランジャ３０６は、上下型成形モジュール１０に設けられたプランジャ駆動機構（図示略）によって、上下方向に動くことができる。樹脂をポット３０５（プランジャ３０６上）に供給（セット）し、プランジャ３０６を上型２００に近づく方向に動かすことで、プランジャ３０６が樹脂を、樹脂通路３０４を介して下キャビティ３１０に注入することができる。
下型３００は、図１（ａ）に示すように、さらに、下型３００の下キャビテイ３１０の外側に、基板ピン３３０が、それぞれ、下キャビティブロック３２０内部に設けられた弾性部材３４０に載置した状態で、上方に向かって突き出すように設けられてもよい。
各基板ピン３３０は、図１（ａ）に示すように、下型３００のキャビティ３１０の外側に、上方に向かって突き出すように設けられており、基板２を、下型３００上面から遊離した状態で載置可能であってもよい。また、各基板ピン３３０は、図１（ｂ）に示すように、例えば、段付きピンであり、その先端に突起状の基板位置決め部３３１を含んでもよい。図１（ｂ）の基板ピン３３０は、基板位置決め部３３１を含むこと以外は、図１（ａ）の基板ピン３３０と同一である。各基板ピン３３０は、例えば図１（ｂ）に示すように、基板２を、基板２に設けられた貫通穴（図示略）に、基板位置決め部３３１を挿入することにより、下キャビティブロック３２０から遊離した状態で固定してもよい。
下型３００の下キャビティ３１０の底部には、さらに、後述の図８に示すように、エジェクターピン５５０が設けられていてもよい。前記エジェクターピンは、１本でも良いが、複数本でも良い。前記各エジェクターピンは、型開き時に、その先端が、下型３００の下キャビティ３１０の底面から突出するように上昇し、型締め時に、その先端が、下型３００の下キャビティ３１０の底面から突出しないように降下してもよい。
本実施例の樹脂封止装置は、さらに、不要樹脂分離手段（図示略）を含んでもよい。前記不要樹脂分離手段は、前記基板の一方の面及び他方の面を樹脂封止した後に、不要樹脂部分を、前記樹脂封止済みの基板から分離可能であってもよい。
次に、本実施例の樹脂封止方法について図２〜図８を用いて説明する。以下では、本実施例の樹脂封止装置を用いた樹脂封止方法について説明する。より具体的には、図２〜８の樹脂封止装置は、図１（ａ）の樹脂封止装置と同一である。なお、図８のエジェクターピン５５０は、あっても良いし、なくても良い。前記樹脂封止方法は、前記第１の樹脂封止工程及び前記第２の樹脂封止工程を、上下型成形モジュール１０により行う。
本実施例の樹脂封止方法では、前記第１の樹脂封止工程に先立ち、以下で説明する成形型昇温工程、リリースフィルム供給工程、基板載置工程、及び樹脂供給工程を行う。各工程は、前記樹脂封止方法において、任意の構成要素である。
まず、加熱手段（図示略）が成形型（上型２００及び下型３００）を加熱して、成形型（上型２００及び下型３００）が樹脂を硬化（溶融して硬化）させることができる温度まで昇温させる（成形型昇温工程）。次に、図２に示すように、上型２００にリリースフィルム４０を供給する（リリースフィルム供給工程）。さらに、基板２を、下型３００の上面から遊離した状態で、基板ピン３３０に載置する（基板載置工程）。ここでは、基板位置決め部３３１が、基板２に設けられた貫通穴（図示略）に挿入されることにより、基板２を基板ピン３３０に載置してもよい。
次に、図３に示すように、基板２の上面に顆粒樹脂２０ａを供給し、下型３００のポット（プランジャ３０６上）にタブレット樹脂（図示略）を供給（セット）し（樹脂供給工程）、さらに、昇温されているポット（及び下型３００）によってタブレット樹脂が加熱されて溶融して溶融樹脂（流動性樹脂）３０ａになる。尚、本実施例の樹脂封止方法では、下型３００に基板２を供給した後に、顆粒樹脂２０ａを基板２の上面に供給することに限定されず、例えば、予め顆粒樹脂２０ａを基板２の上面に供給（セット）した後に、顆粒樹脂２０ａを供給した基板２を下型３００に供給してもよい。
次に、図４〜５に示すとおり、前記第１の樹脂封止工程を行う。本実施例では、前記第１の樹脂封止工程により、基板２の一方の面を圧縮成形で樹脂封止するが、前記圧縮成形で樹脂封止する方法の一例として、具体的には、以下で説明する中間型締め工程及び上キャビティ樹脂充填工程を行う。
まず、図４に示すように、下型３００を、駆動機構（図示略）により、上昇させて、中間型締めを行う（中間型締め工程）。この状態では、上型外気遮断部材２０３及び下型外気遮断部材３０２がＯリング２０４Ｂを介して接合され、型内は、外気から遮断された状態となる。そして、上型２００の孔２０５から図４に示す矢印方向Ｘの吸引を開始して型内を減圧させる。
次に、図５に示すように、下型３００を、駆動機構（図示略）により、上キャビティ２２０に樹脂２０ａが充填する位置まで上昇させて、その位置で下型３００を一旦停止する（上キャビティ樹脂充填工程）。そして、加熱（昇温）されている上型２００によって、顆粒樹脂２０ａが加熱されて溶融して、溶融樹脂（流動性樹脂）２０ｂになる。尚、溶融樹脂（流動性樹脂）２０ｂが低粘度であり、上型側から基板２に対して樹脂圧を加えて一時的に基板の反りが発生したとしても、その後に、下キャビティ３１０に溶融樹脂（流動性樹脂）３０ａが充填し、下型側から基板に対して樹脂圧を加えることで基板の反りが低減し、基板の反りが問題ないレベルになるのであれば、この時点で上キャビティ２２０に樹脂圧が加わる位置まで下型３００を上昇させてもよい。
次に、図６〜７に示す通り、前記第２の樹脂封止工程を行う。本実施例では、前記第２の樹脂封止工程により、基板２の他方の面をトランスファ成形で樹脂封止するが、前記トランスファ成形で樹脂封止する方法の一例として、具体的には、以下で説明する下キャビティ樹脂充填工程、樹脂圧工程、及び型開き工程を行う。
まず、図６に示すように、例えば、プランジャ３０６を、プランジャ駆動機構（図示略）により、下キャビティ３１０に流動性樹脂３０ａが充填する位置まで上昇させて、その位置でプランジャ３０６を一旦停止させる（下キャビティ樹脂充填工程）。
次に、図７に示すように、例えば、下型３００及びプランジャ３０６を略同時にさらに上昇させて、圧縮成形用の流動性樹脂２０ｂにより、基板の上面側及び下面側に略同時に樹脂圧をかける（樹脂圧工程）。このようにすることで、基板の反りを抑制できる。図７に示す時点で上キャビティ２２０に樹脂圧を加えている場合は、プランジャ３０６のみを上昇させる。
次に、図８に示すように、例えば、溶融樹脂（流動性樹脂）２０ｂ及び流動性樹脂３０ａが硬化し、封止樹脂２０及び３０が形成された後に、下型３００を、駆動機構（図示略）により、下降させて型開きを行う（型開き工程）。
このように、本実施例の樹脂封止方法は、圧縮成形用の成形モジュールにより、基板２の一方の面を先に圧縮成形で樹脂封止するため、他方の面をトランスファ成形で樹脂封止する際に、一方の面を圧縮成形用の樹脂で支えることで、他方の面側から基板２に対して樹脂圧をかけても基板２の反りを抑制することができる。このため、本実施例では、基板２の反りの抑制と基板２の両面成形とを両立可能である。また、基板２の両面を一つの成形モジュールを用いて一括成形することができるので生産効率が向上し、構成も簡略化されるため、コスト削減が可能である。なお、他方の面をトランスファ成形で樹脂封止することにより、例えば、基板（他方の面）に設けた端子を封止樹脂から露出した状態で成形することも可能である。これについては、後述の実施例２（図１０〜１８）で説明する。
本実施例の樹脂封止方法では、さらに、図８に示すように、型開き時に、エジェクターピン５５０の先端が、前記下型のキャビティの底面から突出するように上昇する上昇工程と、型締め時に、エジェクターピン５５０の先端が、前記下型のキャビティの底面から突出しないように降下する降下工程と、を含んでもよい。
本実施例の樹脂封止方法では、さらに、図８に示す樹脂封止済みの基板（成形済み基板）２及び不要樹脂部３３を成形型から一緒に回収した後に、前記不要樹脂分離手段（図示略）により、樹脂封止済みの基板（成形済み基板）２と不要樹脂部３３とを分離してもよい。尚、樹脂封止済みの基板（成形済み基板）２と不要樹脂部３３とを分離した後に、上下型成形モジュール１０から一緒に、又は別々に、樹脂封止済み基板（成形済み基板）２と不要樹脂部３３とを上下型成形モジュール１０から一緒に回収してもよい。
本実施例の樹脂封止方法では、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、枠部材３２を用いて樹脂封止方法を行ってもよい。まず、前記成形型昇温工程、及び図２に示す前記リリースフィルム供給工程の後、図９（ａ）に示すように、前記基板載置工程及び前記樹脂供給工程において、内部貫通孔３１を有する枠部材３２の下面に基板２を吸着して固定し、枠部材３２の内部貫通孔３１に顆粒樹脂２０ａを供給させ、上型２００及び下型３００の型開き時に、枠部材３２、基板２、及び顆粒樹脂２０ａを上下型の間に進入させる。次に、図９（ｂ）に示すように、枠部材３２を下降、又は下型３００を上昇させることにより、枠部材３２及び顆粒樹脂２０ａを載置した基板２を、基板ピン３３０に載置する。そして、図９（ｃ）に示すように、枠部材３２を退出させる。これら以外は、図２〜図３に示す前記基板載置工程及び前記樹脂供給工程と同様である。そして、その後、図４〜図８に示す各工程を行ってもよい。このように、図９（ａ）〜図９（ｃ）に示すように、枠部材３２を用いることで、基板２上に安定に顆粒樹脂２０ａ等の樹脂を供給することができる。
また、本実施例では、成形型の両キャビティのうち一方のキャビティを、圧縮成形で先に充填させている。これにより、前述のとおり、基板の反り（変形）の抑制と基板の両面成形の両立が可能である。その理由は、圧縮成形であればキャビティに供給する樹脂（圧縮成形用の樹脂）の樹脂量を調整することが可能だからである。例えば、樹脂の体積を調整する場合は、樹脂の比重が分かっていれば、供給する樹脂の重さを測ることで調整できる。具体的には、例えば、圧縮成形用の樹脂量を、基板が平坦な状態における一方（圧縮成形する側）のキャビティと略同じ体積にして、前記一方のキャビティに圧縮成形用の樹脂を供給して充填させる。そうすると、少なくとも樹脂量の過不足による基板の膨らみあるいはへこみの発生を抑制できる。その後、他方のキャビティに樹脂を充填させて、基板の他方の面側から樹脂圧を加えても、前記一方のキャビティと略同じ体積の圧縮成形用の樹脂が基板の一方の面側から支えるので、基板が平坦な状態で成形を完了できる。
一方、例えばトランスファ成形で一方のキャビティを先に充填させた場合、プランジャの上下位置によって前記一方のキャビティに供給される樹脂量が変化する。したがって、樹脂量の過不足による基板の膨らみあるいはへこみが発生するおそれがある。ゆえに、圧縮成形で一方のキャビティを先に充填させた方が好ましい。
なお、圧縮成形で一方のキャビティを先に充填させる場合に、仮に、溶融状態の圧縮成形用の樹脂が高粘度であると、その樹脂を一方のキャビティに充填させる際に基板に対して強い抵抗力が働く場合がある。その場合、前記一方のキャビティ全体に樹脂が充填されずに、未充填部分の体積分によって基板が膨らむことがある。そのような場合でも、他方のキャビティに樹脂を充填させて、基板の他方の面側から樹脂圧を基板に対して加えることで、膨らんだ基板が平坦化され、一方のキャビティ全体に樹脂を充填させることができる。
次に、本実施例では、本発明の別の実施例について、すなわち、本発明の樹脂封止装置及び本発明の樹脂封止方法の別の一例について説明する。本実施例で用いる基板は、平らな端子６の数が異なること、および、平らな端子６がフリップチップ４と同じ側に設けられていること以外は、図２１（ｂ）に示す基板２とほぼ同様である。なお、平らな端子６の数は、本実施例及び後述の実施例３（図１０〜２０）では２、図２１（ｂ）では３であるが、これらの数は単なる例示であり、本発明をなんら限定しない。チップ１、ワイヤ３、フリップチップ４及びボール端子５（実施例１及び図２１（ａ））も同様である。
本実施例の樹脂封止装置は、圧縮成形用の下型を有する第１の成形モジュール及びトランスファ成形用の上型を有する第２の成形モジュールの２つの成形モジュールを含み、前記第１の成形モジュールの下型により、前記基板の下面を圧縮成形で樹脂封止可能であり、前記第２の成形モジュールの上型により、前記基板の上面をトランスファ成形で樹脂封止可能である。さらに、本実施例の樹脂封止装置は、例えば、基板搬送機構を含んでもよい。
図１０は、本実施例の樹脂封止装置の第１の成形モジュール５００及びそれにより樹脂封止される基板２の断面図を示す。図１０に示すように、第１の成形モジュール５００は、基板保持部材（上型）６００と、基板保持部材（上型）６００に対向配置された下型７００とを含む。
基板保持部材（上型）６００は、例えば、コンプレッサ、圧縮空気タンク等の高圧ガス源６５０と連通接続する連通部材６１０、キャビティ上面及び枠部材６２０、基板２に実装された平らな端子６を露出させるための凸部材６３０、複数の弾性部材６０２、並びにプレート部材６４０から形成されている。キャビティ上面及び枠部材６２０は、キャビティ６０１を有する。連通部材６１０並びにキャビティ上面及び枠部材６２０は、複数の弾性部材６０２を介してプレート部材６４０に垂下した状態で装設されている。連通部材６１０は、高圧ガス源６５０により圧縮した空気をキャビティ６０１に圧送させるための空気通路（エア路）６０３が設けられている。キャビティ上面及び枠部材６２０は、キャビティ６０１を有する上キャビティ上面部材と、前記上キャビティ上面部材を囲む枠部材とが一体化された構成をとる。キャビティ６０１の上面には、連通部材６１０の空気通路６０３とキャビティ６０１とを連通させるための空気孔６０４が複数設けられている。
本実施例において、凸部材６３０は、第１の成形モジュール５００による樹脂封止で基板２が反らないように、例えば、平らな端子６の上面等のように、基板２を抑えてもよい部分に設けることが好ましい。
下型７００は、圧縮成形用の成形型であり、例えば、下キャビティ下面部材７１０、下キャビティ枠部材７２０、弾性部材７０２、及び下型ベースプレート７３０から形成されている。下型７００は、下キャビティ下面部材７１０と下キャビティ枠部材７２０とで、下キャビティ７０１が構成される。下キャビティ下面部材７１０は、例えば、下型ベースプレート７３０に載置した状態で装設されている。また、下キャビティ下面部材７１０は、例えば、弾性部材７０２を介して下型ベースプレート７３０に載置した状態で装設されても良い。下キャビティ枠部材７２０は、例えば、複数の弾性部材７０２を介して下型ベースプレート７３０に載置した状態で、下キャビティ下面部材７１０を囲むように配置されている。また、下キャビティ下面部材７１０と下キャビティ枠部材７２０との隙間により、摺動孔７１１が形成されている。後述するように、摺動孔７１１を通じた吸引により、例えば、リリースフィルム等を吸着することができる。下型７００には、例えば、下型７００を加熱するための加熱手段（図示略）が設けられている。前記加熱手段で、下型７００を加熱することで、下キャビティ７０１内の樹脂が加熱されて硬化（溶融して硬化）する。下型７００は、例えば、第１の成形モジュール５００に設けられた駆動機構（図示略）によって上下方向に動くことができる。また、下型７００の下型外気遮断部材については、簡略化のために図示及び詳しい説明を省略している。
図１１は、本実施例の樹脂封止装置の第２の成形モジュール８００及びそれにより樹脂封止される基板２の断面図を示す。図１１に示すように、第２の成形モジュール８００は、上型９００と、上型に対向配置された基板保持部材（下型）１０００とを含む。
上型９００は、トランスファ成形用の成形型であり、例えば、上キャビティ上面部材９１０と、上キャビティ上面部材９１０を囲う枠部材である上キャビティ枠部材９２０と、基板２に実装された平らな端子６を露出させるための凸部材９３０と、複数の弾性部材９０２と、上型ベースプレート９４０から形成されている。上型９００は、上キャビティ上面部材９１０により、上キャビティ９０１が構成される。上型９００は、上キャビティ上面部材９１０が、複数の弾性部材９０２を介して上型ベースプレート９４０に垂下した状態で装設されており、上キャビティ枠部材９２０は、上型ベースプレート９４０に垂下した状態で装設されている。なお、上型９００の上型外気遮断部材については、簡略化のために図示及び詳しい説明を省略している。
上型９００には、例えば、樹脂材料供給用の樹脂通路９５０が設けられている。樹脂通路９５０によって、上キャビティ９０１とポット９６０とが接続されている。ポット９６０の内部に配置されたプランジャ９７０は、例えば、第２の成形モジュール８００に設けられたプランジャ駆動機構（図示略）によって、上下方向に動くことができる。
基板保持部材（下型）１０００は、第１の成形モジュール５００により一方の面を樹脂封止した基板２を載置するためのプレートであり、例えば、キャビティ下面部材１０１０、キャビティ枠部材１０２０、複数の弾性部材１０３０、及びベース部材１０４０から形成されている。基板保持部材（下型）１０００は、例えば、キャビティ下面部材１０１０とキャビティ枠部材１０２０とで、キャビティ１００１が構成される。キャビティ下面部材１０１０及びキャビティ枠部材１０２０は、複数の弾性部材１０３０を介してベース部材１０４０に載置した状態で装設されている。基板２は樹脂封止領域がキャビティ１００１に収容されるようにして基板保持部材（下型）１０００に載置される。第２の成形モジュール８００には、例えば、ポット９６０を加熱するための加熱手段（図示略）が設けられている。前記加熱手段（図示略）により、ポット９６０を加熱することで、ポット９６０に供給（セット）された樹脂が加熱されて硬化（溶融して硬化）する。基板保持部材（下型）１０００は、例えば、第２の成形モジュール８００に設けられた基板保持部材駆動機構（図示略）によって、上下方向に動くことができる。
尚、本実施例において、第１の成形モジュール５００において、キャビティ６０１に圧縮空気を供給する構成に代えて、キャビティ６０１をゲル状の固体で満たすようにしてもよい。前記ゲル状の固体で基板２を押さえることにより、基板２の反りを抑制することができる。
次に、本実施例の樹脂封止方法について、図１２〜図１８を用いて説明する。以下では、本実施例の樹脂封止装置を用いた樹脂封止方法について説明するが、本実施例の樹脂封止方法は、前記樹脂封止装置を用いることに限定されない。
本実施例の樹脂封止方法では、前記第１の樹脂封止工程に先立ち、以下で説明する基板供給工程及び樹脂供給工程を行う。各工程は、前記樹脂封止方法において、任意の構成要素である。
まず、図１２に示すように、基板搬送機構１１００により、第１の成形モジュール５００の基板保持部材（上型）６００に基板２を供給し、基板クランパ及び吸引穴（図示略）により基板２を固定する（基板供給工程）。基板供給工程後に、基板搬送機構１１００を退出させる。
次に、基板保持部材（上型）６００と下型７００との間に、樹脂搬送機構（図示略）を進入させる。前記樹脂搬送機構により、図１３に示すように、リリースフィルム１３０、リリースフィルム１３０上に載置された樹脂枠部材１４０、及び樹脂枠部材１４０の内部貫通孔１４０Ａに供給された顆粒樹脂１５０ａを、下型７００に搬送する。そして、下キャビティ下面部材７１０と下キャビティ枠部材７２０との隙間の摺動孔７１１から、図１３に示す矢印方向Ｙへの吸引によりリリースフィルム１３０を吸着することで、下キャビティ７０１にリリースフィルム１３０と顆粒樹脂１５０ａとを供給する（樹脂供給工程）。その後、前記樹脂搬送機構及び樹脂枠部材１４０を退出させる。
次に、図１４〜図１５に示すとおり、本実施例の前記第１の樹脂封止工程を行う。本実施例では、前記第１の樹脂封止工程により、下型を有する第１の成形モジュール５００を用いて、前記基板の一方の面を圧縮成形で樹脂封止する。
具体的には、まず、図１４に示すように、加熱手段（図示略）により昇温された下型７００によって、顆粒樹脂１５０ａが加熱されて溶融して、溶融樹脂（流動性樹脂）１５０ｂになる。次に、図１４に示すように、下型７００を、駆動機構（図示略）により、上昇させて、下キャビティ７０１内に充填された溶融樹脂（流動性樹脂）１５０ｂに、基板２下面に取付けられたチップ１及びワイヤ３を浸漬させる。これと同時、又は、少し遅れたタイミングで、高圧ガス源６５０が、図１４の矢印方向に、基板保持部材（上型）６００に成形圧と同じ圧力の空気を供給する。これにより基板反りが抑制されながら、基板２の一方の面（下面）を樹脂封止することができる。
次に、図１５に示すように、溶融樹脂（流動性樹脂）１５０ｂが硬化し、封止樹脂１５０が形成された後に、下型７００を、駆動機構（図示略）により下降させて型開きを行う（型開き工程）。型開きをするとき、例えば、図１５に示すように、摺動孔７１１を通じた吸引を解除しても良い。そして、型開き後、基板搬送機構１１００により、一方の面（下面）が成形された基板２を第２の成形モジュール８００へ搬送する（第２モジュール搬送工程）。
次に、図１５に示した基板搬送機構１１００により、図１６に示すとおり、基板２を第２の成形モジュール８００の基板保持部材（下型）１０００へ搬送する。その後、樹脂搬送機構（図示略）により、ポット９６０へタブレット樹脂を供給し、さらに、加熱手段（図示略）により昇温されたポット（下型）によってタブレット樹脂が加熱されて溶融して溶融樹脂（流動性樹脂）９７１ａになる（樹脂供給工程）。タブレット樹脂の供給は、基板搬送機構１１００が行ってもよい。なお、後述の実施例３に示すように、基板２を基板反転機構（図示略）により、上下反転させてもよい。その場合は、キャビティの上下が逆になる。
次に、図１７に示すように、上型９００と、基板保持部材（下型）１０００との型締めを行う。このとき、図１７に示すように、上型９００の上キャビティ面に取付けられた凸部材９３０の下面を、基板２上面に取付けられた平らな端子６の上面に当接させて押圧する。
さらに、図１７〜１８に示すとおり、本実施例の前記第２の樹脂封止工程を行う。本実施例では、第２の成形モジュール８００により、基板２の他方の面（上面）をトランスファ成形で樹脂封止する。具体的には、図１７に示すように、基板保持部材（下型）１０００を、基板保持部材駆動機構（図示略）により上昇させて基板２をクランプする。そして、図１８に示すように、プランジャ９７０を、プランジャ駆動機構（図示略）により上昇させて上キャビティ９０１に溶融樹脂（流動性樹脂）９７１ａを充填し、さらに、流動性樹脂９７１ａを硬化させて、図１８に示すとおり封止樹脂９７１とする。このようにして、基板２の上面を封止樹脂９７１で樹脂封止し、成形する。このとき、前述のとおり、平らな端子６の上面は、凸部材９３０の下面に当接して押圧されているため、溶融樹脂９７１ａに浸漬しない。したがって、平らな端子６の上面が封止樹脂９７１から露出した状態で樹脂封止することができる。
このように、本実施例の樹脂封止方法は、圧縮成形用の成形モジュールにより、前記基板の一方の面を先に圧縮成形で樹脂封止するため、他方の面をトランスファ成形で樹脂封止する際に、一方の面を圧縮成形用の樹脂で支えることで、他方の面側から基板に対して樹脂圧をかけても基板の反りを抑制することができる。このため、本実施例では、基板の反りの抑制と基板の両面成形を両立可能である。また、本実施例では、他方の面をトランスファ成形で樹脂封止するため、基板（他方の面）に設けた端子を封止樹脂から露出した状態で成形することが容易である。
次に、本実施例では、本発明の樹脂封止装置及び本発明の樹脂封止方法の別の一例について説明する。本実施例で用いる基板は、図２１（ａ）に示す基板２と同一である。
本実施例の樹脂封止装置は、圧縮成形用型モジュール（１つの成形モジュール）が、前記第１の成形モジュールと、前記第２の成形モジュールとを兼ねる。前記圧縮成形用型モジュールは、圧縮成形用の型が設けられている。前記樹脂封止装置は、さらに、前記基板を上限反転する基板反転機構を含む。
図１９は、本実施例の樹脂封止装置及びそれにより樹脂封止される基板の断面図を示す。図１９に示すように、圧縮成形用型モジュール５００Ａは、基板保持部材（上型）６００Ｂと、基板保持部材（上型）６００Ｂに対向配置された下型７００とを含む。基板保持部材（上型）６００Ｂは、凸部材６３０を含まないこと以外は、図１５に示す基板保持部材（上型）６００と同一であり、下型７００は、図１５に示す下型７００と同一である。但し、本実施例では、キャビティ６０１の高さは、例えば、現実の加工（成形用型及び樹脂封止）、樹脂封止が済んだ各封止樹脂の高さ等を考慮して、想定される成形済み基板の封止樹脂の高さと同じか、それよりもわずかに高くしておく。そうすることで確実に封止樹脂をキャビティ６０１に収容できる。
次に、本実施例の樹脂封止方法について、図２０（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。尚、以下では、図１９に示す樹脂封止装置を用いた樹脂封止方法について説明するが、本実施例の樹脂封止方法は、前記樹脂封止装置を用いた方法に限定されない。
まず、実施例２の第１の成形モジュール５００に代えて圧縮成形用型モジュール５００Ａを用い、第１の成形モジュール５００の基板保持部材（上型）６００に代えて、基板保持部材（上型）６００Ｂに基板２を供給すること、および、実施例２の基板２に代えて図２０（ａ）と同一の（すなわち、平らな端子６ではなくボール端子５を有する）基板２を用いること以外は、実施例２の基板供給工程と同様に基板供給工程を行う。次に、実施例２の樹脂供給工程と同様に、樹脂供給工程を行う。
次に、実施例２の前記第１の樹脂封止工程と同様に、第１の樹脂封止工程を行う（図示略）。
次に、実施例２の前記型開き工程と同様に、型開き工程を行う。
次に、図２０（ａ）に示すように、一方の面が樹脂封止された基板２を、基板反転機構１１００Ａにより、圧縮成形用型モジュール５００Ａから退出させる（退出工程）。尚、基板反転機構は、実施例２における基板搬送機構１１００と同様の基板搬送機構を兼ねていてもよい。
次に、図２０（ｂ）に示すように、基板反転機構１１００Ａを、基板反転機構１１００Ａに固定した基板２とともに、１８０度回転させる（基板反転工程）。次に、基板反転機構１１００Ａを圧縮成形用型モジュール５００Ａに進入させる（進入工程）。次に、図２０（ｃ）に示すように、基板反転機構１１００Ａに固定した基板２を、基板クランパ及び吸引穴（図示略）により、基板保持部材（上型）６００Ｂに固定する（基板供給工程）。尚、本実施例において、前記退出工程及び前記進入工程は、任意の構成要素であり、例えば、退出しなくても、基板２を反転可能であれば、退出させなくてもよい。また、前記基板反転工程において、図２０（ｂ）では、同図中の矢印方向に基板を１８０度回転させることで基板を反転させている。しかし、前記基板反転工程はこれに限定されず、基板を反転させることができるのであれば、例えば、基板を、図２０（ｂ）の矢印とは異なる任意の方向に回転させても良い。
次に、実施例２の樹脂供給工程と同様に、前記樹脂供給工程を行う。前記樹脂供給工程に先立ち、例えば、前記第１の樹脂封止工程で用いたリリースフィルム（使用済みリリースフィルム）を回収し、前記樹脂供給工程において、新たなリリースフィルムを用いてもよい。
次に、前記一方の面に代えて、前記他方の面を樹脂封止すること以外は、実施例２の前記第１の樹脂封止工程と同様に、第２の樹脂封止工程を行う（図示略）。前記第２の樹脂封止工程では、樹脂封止済みの面を圧縮空気で押さえてもよいが、押さえなくてもよい。
このように、本実施例の樹脂封止方法は、前記圧縮成形用型モジュールにより、前記基板の一方の面を先に圧縮成形で樹脂封止するため、他方の面を樹脂封止する際に、一方の面を圧縮成形用の樹脂で支えることで、他方の面側から基板に対して樹脂圧をかけても基板の反りを抑制することができる。
本発明は、上述の実施例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、任意にかつ適宜に組み合わせ、変更し、又は選択して採用できるものである。
１ チップ
２ 基板
３ ワイヤ
４ フリップチップ
５ ボール端子
６ 平らな端子（端子）
１０ 上下型成形モジュール
１１ 実装基板
２０ａ、１５０ａ 顆粒樹脂
２０ｂ、３０ａ、１５０ｂ、９７１ａ 溶融樹脂（流動性樹脂）
２０、３０、１５０、９７１ 封止樹脂
３１、１４０Ａ 内部貫通孔
３２ 枠部材
３３ 不要樹脂部
４０、１３０ リリースフィルム
１４０ 樹脂枠部材
２００、９００ 上型
２０１、３４０、６０２、７０２、９０２、１０３０ 弾性部材
２０２、９４０ 上型ベースプレート
２０３ 上型外気遮断部材
２０４Ａ、２０４Ｂ、３０３ Ｏリング
２０５ 上型の孔
２１０、９２０ 上キャビティ枠部材
２２０、９０１ 上キャビティ
２３０、９１０ 上キャビティ上面部材
３００、７００ 下型
３０１、７３０ 下型ベースプレート
３０２ 下型外気遮断部材
３０４、９５０ 樹脂通路
３０５、９６０ ポット
３０６、９７０ プランジャ
３１０、７０１ 下キャビティ
３２０ 下キャビティブロック
３３０ 基板ピン
３３１ 基板位置決め部
５００ 第１の成形モジュール
５００Ａ 圧縮成形用型モジュール
５５０ エジェクターピン
６００、６００Ｂ 基板保持部材（上型）
６０１、１００１ キャビティ
６０３ 空気通路
６０４ 空気孔
６１０ 連通部材
６２０ キャビティ上面及び枠部材
６３０、９３０ 凸部材
６４０ プレート部材
６５０ 高圧ガス源
７１０ 下キャビティ下面部材
７１１ 摺動孔
７２０ 下キャビティ枠部材
８００ 第２の成形モジュール
１０００ 基板保持部材（下型）
１０１０ キャビティ下面部材
１０２０ キャビティ枠部材
１０４０ ベース部材
１１００ 基板搬送機構
１１００Ａ 基板反転機構
Ｘ、Ｙ 矢印

Claims (13)

  1. 基板の両面を樹脂封止するための樹脂封止装置であって、
    第１の成形モジュールと、
    第２の成形モジュールと、を含み、
    前記第１の成形モジュールは、圧縮成形用の成形モジュールであり、
    前記第１の成形モジュールにより、前記基板の一方の面を圧縮成形で樹脂封止した後、前記第２の成形モジュールにより、前記基板の他方の面を樹脂封止可能であることを特徴とする樹脂封止装置。
  2. 上型及び下型を有する上下型成形モジュールを含み、
    前記上下型成形モジュールが、前記第１の成形モジュールと、前記第２の成形モジュールとを兼ねており、
    前記上型及び前記下型の一方の型により、前記基板の一方の面を圧縮成形で樹脂封止した後、他方の型により、前記基板の他方の面を樹脂封止可能である、請求項１記載の樹脂封止装置。
  3. 前記第１の成形モジュールは、圧縮成形用の下型を有する成形モジュールであり、
    前記第２の成形モジュールは、トランスファ成形用の上型を有する成形モジュールであり、
    前記第１の成形モジュールの前記下型により、前記基板の下面を圧縮成形で樹脂封止した後、
    前記第２の成形モジュールの前記上型により、前記基板の上面をトランスファ成形で樹脂封止可能である、請求項１記載の樹脂封止装置。
  4. 圧縮成形用の型を有する圧縮成形用型モジュールを含み、
    前記圧縮成形用型モジュールが、前記第１の成形モジュールと、前記第２の成形モジュールとを兼ねており、
    さらに、前記基板を上下反転する基板反転機構を含み、
    前記圧縮成形用の型により、前記基板の一方の面を圧縮成形で樹脂封止し、前記一方の面を樹脂封止した基板を、前記基板反転機構により、上下反転した後、
    前記圧縮成形用の型により、前記基板の他方の面を樹脂封止可能である、請求項１記載の樹脂封止装置。
  5. 前記第１の成形モジュールは、上型を有し、
    前記第１の成形モジュールの上型により、前記基板の一方の面を圧縮成形で樹脂封止可能である、請求項１、２、又は４に記載の樹脂封止装置。
  6. 前記第２の成形モジュールは、トランスファ成形用の成形モジュールであり、
    前記トランスファ成形用の成形モジュールにより、前記基板の他方の面をトランスファ成形で樹脂封止可能である、請求項１、２、４、又は５に記載の樹脂封止装置。
  7. 前記基板は、その両面にチップが実装された実装基板である、請求項１から６のいずれか一項に記載の樹脂封止装置。
  8. さらに、エジェクターピンを含み、
    前記エジェクターピンは、前記第１の成形モジュール及び前記第２の成形モジュールの少なくとも一方に備えられた成形型のキャビティ面から出し入れ可能に設けられており、
    前記エジェクターピンは、
    型開き時に、その先端が、前記キャビティ面から突出するように上昇又は降下可能であり、
    型締め時に、その先端が、前記キャビティ面から突出しないように上昇又は降下可能である、請求項１から７のいずれか一項に記載の樹脂封止装置。
  9. さらに、不要樹脂分離手段を含み、
    前記不要樹脂分離手段は、前記基板の一方の面及び他方の面を樹脂封止した後に、不要樹脂部分を、前記樹脂封止済みの基板から分離可能である、請求項１から８のいずれか一項に記載の樹脂封止装置。
  10. さらに、基板ピンを含み、
    前記基板ピンは、前記第１の成形モジュール及び前記第２の成形モジュールの少なくとも一方に備えられた下型のキャビティの外側に、上方に向かって突き出すように設けられており、
    前記基板ピンは、前記基板を、前記下型上面から遊離した状態で載置可能である、請求項１から９のいずれか一項に記載の樹脂封止装置。
  11. 前記基板ピンは、その先端に突起状の基板位置決め部を含み、
    前記基板位置決め部が、前記基板に設けられた貫通穴に挿入されることにより、前記基板ピンは、前記基板を載置可能である、請求項１０記載の樹脂封止装置。
  12. 基板の両面を樹脂封止する樹脂封止方法であって、
    前記基板の一方の面を圧縮成形で樹脂封止する第１の樹脂封止工程と、
    前記第１の樹脂封止工程の後、前記基板の他方の面を樹脂封止する第２の樹脂封止工程と、を含むことを特徴とする樹脂封止方法。
  13. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の樹脂封止装置を用いて、
    前記第１の成形モジュールにより、前記第１の樹脂封止工程を行い、
    前記第２の成形モジュールにより、前記第２の樹脂封止工程を行う、請求項１２記載の樹脂封止方法。
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