JP2019024032A - 樹脂封止装置用の封止型 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルムを適切に用いて、露出部分を確実に露出させて電子部品を樹脂で封止できる樹脂封止装置用の封止型を提供する。【解決手段】本発明の樹脂封止装置用の封止型は、封止対象物の一方から取り付けられる第１型枠と、封止対象物の他方から取り付けられ、第１型枠と対になって組み合わされる第２型枠と、を備え、封止対象物は、電子部品とこれに積層された露出部材とを有し、第１型枠は、封止対象物の周囲に樹脂封止空間の一部を形成する第１凹部を有し、第２型枠は、外部型と中間型とを有し、中間型は、第１凹部と対になる第２凹部を有すると共に、外部型が挿入される挿入孔を有し、中間型は、封止対象物を介して、第１型枠と組み合わされ、外部型は、挿入孔に挿入される凸部を有して、中間型と組み合わされ、第２凹部は、封止対象物の外周に樹脂封止空間の一部を形成し、凸部の表面（凸部表面）は、露出部材の露出表面に略一致する。【選択図】図９

Description

本発明は電子部品が外部を樹脂で封止する樹脂封止装置に用いられ、電子部品の一部を露出させつつ残部を樹脂で封止する樹脂封止装置用の封止型に関する。

多くの電子機器、測定機器、電気機器、輸送機器は、電気信号を処理する電子基板を備えている。これらの電子基板には、半導体素子や集積回路などの多くの電子部品が、実装されている。単体の半導体素子であったり、マイクロプロセッサなどの半導体集積素子であったり、高電圧を利用するパワー素子などが、電子部品として電子基板上に実装されている。

電子部品を実装した電子基板は、電子機器や測定機器などに格納されて動作を行う。このとき、実装されている電子部品の中には、電子基板でむき出しの状態では好ましくないものもある。耐久性や衝撃等への対応性を高めるために、電子部品が樹脂で封止されることが必要である場合もある。

このように電子基板に実装された電子部品（単数であったり複数であったりする）を、樹脂で封止する樹脂封止装置が、様々な場面で使用されている。通常の樹脂封止装置は、電子基板に実装されている電子部品を、完全に樹脂で封止する。もちろん、電子基板には複数で異なる種類の電子部品が実装されており、これらの一部もしくは全部が樹脂で封止されていることもある。

このとき、全ての電子部品が樹脂で封止されていることもあるが、一部の電子部品が樹脂で封止されることも多い。半導体集積回路やパワー半導体素子などのような大型でかつ外部からの衝撃への対応性をより必要とする電子部品に、樹脂が封止されることが多い。

ここで、このように樹脂で封止される電子部品は、他の電子部品などと共に電子基板に実装される前に、予め樹脂で封止される処理がされることもある。あるいは、他の電子部品などと共に電子基板に実装された後で、当該電子部品についてのみ樹脂で封止されることがある。このようにして、最終的な電子基板においては、必要となる電子部品についてのみ樹脂封止がされた状態となる。

通常、樹脂で封止される必要のある電子部品は、表面と裏面の全体が樹脂で封止される。電子部品の保護等を確実に実現するためである。

一方で、電子部品の表面には、放熱素子（ヒートシンク、放熱板、ヒートパイプなど）やセンサー素子が積層されていることもある。このような場合には、半導体集積回路などである電子部品の上に、放熱素子やセンサー素子が取り付けられている。一例としては、マイクロプロセッサの上に、ヒートシンクが積層されている場合である。このヒートシンクは、フィンを有する構成であることもあるが、フィンの無い平板状のものなどもある。このように、電子部品によっては、放熱部材やセンサー素子を備えていることがある。

このような放熱部材やセンサー素子は、その性質上、樹脂で封止される必要のある電子部品に備わっている場合でも、その表面については、樹脂で封止されないことが必要である。すなわち、電子部品が樹脂で封止される場合に、積層されている放熱部材やセンサー素子の表面については、樹脂で封止されずに露出させておく必要がある。表面が露出されることで、放熱部材やセンサー素子が、その機能を発揮できるからである。もちろん、樹脂で封止されてしまうと、その性質上、放熱部材やセンサー素子は、機能を発揮できなくなってしまう。

このように、放熱部材やセンサー素子を積層している電子部品において、放熱部材やセンサー素子の表面を露出させつつ、残部を樹脂で覆うように封止する樹脂封止が求められている。

樹脂封止装置は、封止対象となる電子部品を封止型に入れて、封止型の内部に樹脂を注入することで、電子部品を樹脂で封止する。このとき、封止型は、上部型枠と外部型枠とを備えており、上部型枠と外部型枠によって電子部品を挟む。挟まれた電子部品の周囲には上部型枠と外部型枠との組み合わせによって空間が生じる。この空間に樹脂が注入されることで、電子部品の周りが樹脂で封止される。

しかし、上部型枠と外部型枠との組み合わせによって生じる空間に樹脂が流し込まれると、電子部品の表面と裏面とのすべてが樹脂で封止されてしまう。上述したように、電子部品に放熱部材やセンサー素子が積層されている場合には、これらの表面まで樹脂で封止されてしまう。

このため、積層されている放熱部材やセンサー素子の表面を露出させて樹脂で封止するために、種々の技術が提案されている。その一つに、封止枠において、放熱部材やセンサー素子の表面にフィルムを設置して上部型枠と外部型枠で電子部品を挟む工法がある。フィルムが設置されていることで、放熱部材やセンサー素子の表面に樹脂が入り込まない。この結果、封止型の内部空間に樹脂が注入されて封止される場合でも、放熱部材やセンサー素子の表面が露出されて樹脂封止されるようになる。

しかしながら、このフィルムを設置する工法では、次のような問題がある。

フィルムは、上部型枠と電子部品との間、もしくは外部型枠と電子部品との間に設置される。上部型枠と外部型枠とが組み合わさって電子部品と共にフィルムが挟まれて圧力が加わる。すなわち、フィルムは電子部品と型枠とによって挟まれる状態となる。

このとき、電子部品の厚みが大きくなると、挟まれるフィルムの折れ曲がりの大きさが大きくなり、加わる圧力と合わせて、フィルムに大きな負荷がかかる。また、複数の電子部品をまとめて樹脂封止するので、１枚のフィルムが複数の電子部品に設置される。このとき、電子部品の厚みや実装角度の細かなばらつきによって、フィルムには、場所によって加わる負荷が異なることも生じる。

このような強い負荷や場所によって異なる負荷が加わることで、樹脂封止処理中に、フィルムが破れてしまうことがありえる。フィルムが破れてしまえば、放熱部材やセンサー素子の表面に樹脂が付着してしまうことにもなる。あるいは、樹脂内部にフィルムが残ってしまうなどの問題もある。

このように、フィルムを電子部品と型枠で挟む構成では、種々の問題があった。このような問題に対応するために、外部型枠を２つの部材に分けてフィルムを挟む技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−３３０６９７号公報

特許文献１は、樹脂成形型に、相対向して設けられた下型１Ａ及び上型２Ａと、下型１Ａ・上型２Ａ間に昇降自在に設けられ開口４を有する中間型３と、開口４を取り囲むようにして上型２Ａに設けられたクランプ部９と、上型２Ａ・中間型３間に張設されたフィルム１０とを備える。上型２Ａを下降させて、型締め完了前にクランプ部９がフィルム１０を挟んだ状態で上型２Ａの凸部５がフィルム１０を押動し、更に上型２Ａを下降させてクランプ部９がフィルム１０を固定した状態で凸部５がフィルム１０を押動して伸長させ、フィルム１０を介してチップ１２が押圧された状態で型締めを完了する。これにより、クランプ部９の内側においてフィルム１０のしわ１５やたるみ１６を防止し、仮に発生してもこれを解消する樹脂封止用型を開示する。

特許文献１は、上部型枠、外部型枠の２つの型枠で電子部品とフィルムを挟む従来の構成と異なり、上部型、外部型、中間型の３つの構成を有する。電子部品に積層されている放熱部材の上にフィルムが設置されるが、このフィルムは、中間型と上部型とによって挟まれる。すなわち、フィルムは中間型と上部型によってクランプされて圧力が加わる。

この構成により、フィルムは、電子部品の厚みによって折れ曲がることがなくなり、厚みにより問題を解消することができる。

しかしながら、特許文献１には次のような問題がある。

（問題１）放熱部材などの樹脂封止から露出させたい露出領域の幅よりも、設置されるフィルムの幅が極めて大きい。このため、フィルム使用量が多くなり、コストが高くなる。

（問題２）問題１のように、設置されるフィルムの幅が大きく、幅方向の両端が、クランプされる上部型と中間型とによって強く引っ張られる。結果として、フィルムに強い負荷が掛かり、フィルム破損などの問題が生じうる。

（問題３）樹脂硬化が終わった後で、フィルムを電子部品から取り外す際に、樹脂面の全てがフィルムで覆われている。このため、フィルムの無い電子部品が実装されている実装基板に部材を押し当てて圧力を付与する必要がある。このため、実装基板の損傷が生じうる問題がある。

特許文献１は、このような問題を有している。

本発明は、上記課題に鑑み、フィルムを適切に用いて、露出部分を確実に露出させて電子部品を樹脂で封止できる樹脂封止装置用の封止型を、提供することを目的とする。

上記課題に鑑み、本発明の樹脂封止装置用の封止型は、封止対象物の一方から取り付けられる第１型枠と、
封止対象物の他方から取り付けられ、第１型枠と対になって組み合わされる第２型枠と、を備え、
封止対象物は、電子部品とこれに積層された露出部材とを有し、
第１型枠は、封止対象物の周囲に樹脂封止空間の一部を形成する第１凹部を有し、
第２型枠は、外部型と中間型とを有し、
中間型は、第１凹部と対になる第２凹部を有すると共に、外部型が挿入される挿入孔を有し、
中間型は、封止対象物を介して、第１型枠と組み合わされ、
外部型は、挿入孔に挿入される凸部を有して、中間型と組み合わされ、
第２凹部は、封止対象物の外周に樹脂封止空間の一部を形成し、
凸部の表面（凸部表面）は、露出部材の露出表面に略一致する。

本発明の樹脂封止装置用の封止型は、電子部品に積層されている放熱部材やセンサー素子などの表面を確実に露出させた上で、樹脂封止できる。また、露出させるために設置されるフィルムに過重な負荷や偏った負荷がかからずに、フィルムの損傷が生じにくい。同様に、フィルムの変形などが生じないことで、樹脂封止空間において、フィルム内部に樹脂が侵入して、露出領域に樹脂が付着してしまうことが防止できる。

また、フィルム使用量を低減でき、樹脂封止に係る材料コスト、工程コストを低減できる。

また、樹脂封止後にフィルムを離形させる場合において、実装基板に余分な負荷をかけることが無く、実装基板や電子部品の変形や損傷などを防止できる。

露出面を必要とする電子部品の側面図である。 複数の電子部品が実装された実装基板の正面図である。 樹脂封止された後の電子部品の側面図である。 従来技術その１における樹脂封止装置用の封止枠の側面図である。 従来技術その２の封止型の側面図である。 従来技術その２における実装基板にフィルムが設置された状態を示す模式図である。 従来技術その２で樹脂封止が終わった後の電子部品の様子を示す模式図である。 本発明の実施の形態１における封止対象物を示す側面図である。 本発明の実施の形態１における封止型の側面図である。 本発明の実施の形態１における第１型枠の正面図である。 この樹脂封止された後の状態を示す側面図である。 、樹脂封止された後の状態を示す正面図である。 本発明の実施の形態１におけるフィルムを取り外す状態を示す模式図である。 本発明の実施の形態２における封止型の側面図である。 本発明の実施の形態２における封止型の側面図である。 本発明の実施の形態２における押し出し部材の挿入されている状態の封止型の側面図である。 本発明の実施の形態２における押さえ部材によって封止対象物を押さえ固定できる封止枠の側面図である。 本発明の実施の形態２における第１型枠が外部型と中間型を備える構成の封止型の側面図である。 本発明の実施の形態３における樹脂封止装置の模式図である。

本発明の第１の発明に係る樹脂封止装置用の封止型は、封止対象物の一方から取り付けられる第１型枠と、
封止対象物の他方から取り付けられ、第１型枠と対になって組み合わされる第２型枠と、を備え、
封止対象物は、電子部品とこれに積層された露出部材とを有し、
第１型枠は、封止対象物の周囲に樹脂封止空間の一部を形成する第１凹部を有し、
第２型枠は、外部型と中間型とを有し、
中間型は、第１凹部と対になる第２凹部を有すると共に、外部型が挿入される挿入孔を有し、
中間型は、封止対象物を介して、第１型枠と組み合わされ、
外部型は、挿入孔に挿入される凸部を有して、中間型と組み合わされ、
第２凹部は、封止対象物の外周に樹脂封止空間の一部を形成し、
凸部の表面（凸部表面）は、露出部材の露出表面に略一致する。

この構成により、露出表面を確実に露出させるとともに、フィルムの破損による不具合なども防止できる。また、フィルムの使用量も低減できるので、部材コストや製造コストを下げることができる。

本発明の第２の発明に係る樹脂封止装置用の封止型では、第１の発明に加えて、凸部表面と露出表面の間に、フィルムが設置可能である。

この構成により、フィルムに加わる負荷やストレスを軽減できる。また、折れ曲がりなどの偏ったストレスも軽減できる。

本発明の第３の発明に係る樹脂封止装置用の封止型では、第２の発明に加えて、フィルムは、凸部表面と露出表面とによって挟まれる。

この構成により、フィルムへの偏ったストレスを低減できる。また、露出させるべき露出表面への樹脂の入り込みを確実に防止できる。

本発明の第４の発明に係る樹脂封止装置用の封止型では、第２または第３の発明に加えて、フィルムの幅は、露出表面の幅と略同一もしくは若干量の分大きい幅である。

この構成により、フィルムの使用量を低減できる。

本発明の第５の発明に係る樹脂封止装置用の封止型では、第４の発明に加えて、若干量は、露出表面の両端のそれぞれで１ｍｍ以下である。

この構成により、フィルムの設置を確実にしつつも、フィルムの使用量を低減できる。

本発明の第６の発明に係る樹脂封止装置用の封止型では、第１から第５のいずれかの発明に加えて、樹脂封止空間に樹脂を注入する樹脂注入口を更に備える。

この構成により、樹脂封止空間に樹脂を容易に注入できる。

本発明の第７の発明に係る樹脂封止装置用の封止型では、第２から第６のいずれかの発明に加えて、外部型は、フィルムを露出表面に押し当てる吹き出し空気を通す、空気孔を備える。

この構成により、フィルムの露出表面への密着度を高めて、樹脂の入り込みを防止できる。

本発明の第８の発明に係る樹脂封止装置用の封止型では、第７の発明に加えて、空気孔は、封止対象物を樹脂封止空間から取り出すことを補助する、吸引空気を送ることが可能である。

この構成により、フィルムの取り外しも確実にできる。

本発明の第９の発明に係る樹脂封止装置用の封止型では、第７の発明に加えて、空気孔は、封止対象物を封止空間から取り出す押し出し部材を挿入可能である。

この構成により、樹脂封止空間から取り出しやすい。

本発明の第１０の発明に係る樹脂封止装置用の封止型では、第１から第９のいずれかの発明に加えて、第１型枠は、樹脂封止空間にある封止対象物を押さえる押さえ部材を挿入可能な押さえ部材挿入部を、備える。

この構成により、樹脂封止空間での封止対象物の姿勢を維持しつつ、フィルムとの密着度を上げることができる。

本発明の第１１の発明に係る樹脂封止装置用の封止型では、第１から第１０のいずれかの発明に加えて、第１型枠および第２型枠のそれぞれは、封止対象物の上下のいずれかに配置され、いずれが上側であってもよい。

この構成により、封止対象物の状態にフレキシブルに合わせることができる。

本発明の第１２の発明に係る樹脂封止装置用の封止型では、第１から第１１のいずれかの発明に加えて、第１型枠も、外部型および中間型を有する。

この構成により、両面実装の封止対象物についても対応できる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（発明者による分析）
まず、従来技術およびその問題点等について、発明者による分析を説明する。

（露出面を必要とする電子部品）
図１は、露出面を必要とする電子部品の側面図である。電子部品１００には、放熱部材やセンサー素子などの表面を樹脂封止において露出する必要のある露出部材１０１が積層されている。露出部材１０１は、図１のように一つの素子でもよいし複数の素子からなっていてもよい。電子部品１００が樹脂で封止される際には、この露出部材１０１の露出表面１０３が露出される必要がある。電子部品１００は、電子基板１０２に実装されている。実装基板１０２は、リードフレームや樹脂基板などである。

図２は、複数の電子部品が実装された実装基板の正面図である。複数の電子部品１００は、実装基板１０２上に、実装されている。この実装基板１０２に複数の電子部品１００が実装されている状態で、この電子部品１００のそれぞれを、同時あるいは順次に樹脂封止することが行われる。このとき、上述したように、露出部材１０１の露出表面１０３が樹脂で覆われずに、樹脂からは露出した状態で封止されることが必要である。

図３は、樹脂封止された後の電子部品の側面図である。図１、図２のような状態の電子部品１００に樹脂層２００が覆っている状態である。すなわち、電子部品１００の周囲が、樹脂層２００で封止されている状態である。このとき、電子部品１００の周囲は樹脂層２００で覆われているが、露出部材１０１の露出表面１０３は、樹脂層２００がなく、露出した状態となっている。

このように露出部材１０１の露出表面１０３が露出して残りが樹脂層２００で封止されることで、樹脂封止による耐久性向上と露出部材１０１の機能発揮とを実現することができる。

（従来技術その１：フィルムの使用）
従来技術で説明した、フィルムを使用して露出部材１０１の露出表面１０３を露出させて樹脂封止する従来技術その１を、図４を用いて説明する。図４は、従来技術その１における樹脂封止装置用の封止枠の側面図である。封止枠３００は、従来技術その１の構成であり、内部が分かるように、必要な内部構造を可視状態にして図４が示されている。

封止枠３００は、第１型枠３０１と第２型枠３０２とを備える。第１型枠３０１と第２型枠３０２のそれぞれは、電子部品１００を挟み込む領域に凹部を有する。第１型枠３０１と第２型枠３０２とが組み合わさって電子部品１００を挟み込むと、この凹部同士も組み合わさって、封止空間３１０が形成される。電子部品１００は、積層している露出部材１０１と共に、その表面および裏面が樹脂で封止されるように、封止空間３１０内部に存在する状態となる。

このとき、フィルム３３０は、封止空間３１０内部に設置された状態であり、露出部材１０１の露出表面１０３に密着して設置される。この設置状態により、第１型枠３０１と第２型枠３０２とが組み合わさると、フィルム３３０は、電子部品１００（露出部材１０１）と第１型枠３０１とによって挟まれて圧力がかけられる状態となる（クランプ状態となる）。

封止空間３１０に樹脂が注入される。注入された樹脂３１０は、第１型枠３０１と第２型枠３０２との組み合わせの圧力によりその封止形状が形成されて硬化する。硬化した後で、第１型枠３０１と第２型枠３０２とが取り外されると、封止空間３１０が樹脂によって封止された状態として、電子部品１００が取り出される。電子部品の取り出しの際、あるいはその後でフィルム３３０が取り外されると、露出部材１０１の露出表面１０３には、樹脂が存在しない状態となる。

しかしながら、フィルム３３０は、電子部品１００（と露出部材１０１）と、第１型枠３０１とによって挟まれて圧力が加わった状態となる。フィルム３３０は、引っ張られる。この状態で封止空間３１０に樹脂が注入されて内部圧力が高まると、フィルム３３０には、図４の丸印で囲んだ部分などを中心に強い負荷が加わる。電子部品１００と露出部材１０１との高さが高いことで、フィルム３３０の折れ曲がり量が大きくなるからである。また、電子部品１００と露出部材１０１とは、その厚み、形状、角部の角度などにばらつきがあり、フィルム３３０が引っ張られた状態では、図４の露出部材１０１との角部との接触部分において、フィルム３３０に強い負荷が加わってしまう。

また、樹脂を注入する前においては、フィルム３３０は第１型枠３０１の凹部に張り付いている状態であるが、フィルム３３０が第１型枠３０１の角部において、十分に密着せず隙間が生じることがある。ここで、樹脂が注入されると、樹脂は第１型枠の内部形状に沿ってフィルム３３０表面に接触しながら流動する。樹脂が流動している最中に、フィルム３３０と樹脂が接触している部分は、伸びることが無い。

このような状態で樹脂の注入が完了する直前には、樹脂は、フィルム３３０の内側にほぼ充填しているが、フィルム３３０の屈曲部（第１型枠３０１の角部に対応する部分）と第１型枠３０１の角部が密着していないと、第１型枠３０１の角部には、樹脂が充填しきれていない状態となりうる。

樹脂の注入が完了した後で、樹脂の圧力によりフィルム３３０を伸ばしながら、第１型枠３０１の角部への樹脂の充填が行われる。しかしながら、フィルム３３００に密着した部分の樹脂は均一には膨張しないので、フィルム３３０の屈曲部に部分的に負荷が掛かり、フィルム３３０の屈曲部の伸長の限界を超えた箇所で、フィルム３３０の破れとなってしまう。

特に、電子部品１００や露出部材１０１の形状や厚みなどは、様々であり、封止型３００でこれらに対応しようとすると、フィルム３３０には、電子部品１００のそれぞれによって異なる折れ曲がり量が発生したり、負荷が発生したりする。このような折れ曲がりや負荷によって、フィルムが破損する問題がある。これは、厚み、形状、角度、その他の違いやばらつきのある電子部品１００でフィルム３３０を挟むことが原因であり、従来技術その１では、フィルム３３０を用いた露出部材１０１の露出表面１０３を露出させつつ樹脂封止を完全に行うことが難しかった。

フィルム３３０が破損すれば、封止空間３１０に注入された樹脂が露出表面１０３に進入して付着することもあり得るし、露出表面１０３の角部に、樹脂がバリとして残ることもあり得る。もちろん、フィルム３３０を離形させることも難しくなり、樹脂封止された電子部品１００の品質問題にもつながってしまう。

（従来技術その２：特許文献１などの従来技術）
従来技術その２として、上述した特許文献１などの技術がある。この従来技術その２は、第１型枠を２つに分解して、フィルムをこれで挟む構成としている。図５は、従来技術その２の封止型の側面図である。従来技術その２の封止型３２０は、第１型枠３０１が上部型３０３と中間型３０４とに分離されている。この分離された上部型３０３と中間型３０４との間に、フィルム３３０が設置される形態である。

上部型３０３と中間型３０４とによって形成される封止空間３１０の上部では、電子部品１００と積層される露出部材１０１とが含まれる。このとき、上部型３０３が露出部材１０１の露出表面１０３と対向する。フィルム３３０は、上部型３０３と中間型３０４との間に挟まれてクランプされる。このクランプの中で、上部型３０３と露出表面１０３とが対向するので、この対向の中でフィルム３３０は、露出表面１０３に密着する。

フィルム３３０は、露出表面１０３と密着しつつも、その全体としては、上部型３０３と中間型３０４とにクランプされる。このため、図４に示す従来技術その１に比較して、電子部品１００などの厚み、形状、角度などに依存してクランプされることが低減される。このため、従来技術その１の問題については低減できている。

しかしながら、図５で示される通り、フィルム３３０の幅は、露出部材１０１の露出表面１０３の幅よりも非常に大きい。これは、図２のように、実装基板１０２に複数の電子部品１００が並んでおり、この一列の電子部品１００をまとめて樹脂封止する際には、一列の電子部品１００に１枚のフィルム３３０が設置される。この際のフィルムの列と直交する方向がフィルム３３０の幅であるが、この幅が、露出させるべき露出表面１０３の幅よりも非常に大きい。

図６は、この幅が広い状態を示している。図６は、従来技術その２における実装基板にフィルムが設置された状態を示す模式図である。

このように、フィルム３３０の幅が大きいことで、フィルム３３０の使用量が大きくなり、材料コストや製造コストが増加する問題がある。これが従来技術その２の問題点の一つ目である。

また、図５の矢印に示される幅においてフィルム３３０が存在しているので、フィルム３３０は、露出すべき露出表面１０３の幅よりも大きく広がって、上部型３０３と中間型３０４とにクランプされる。このクランプによって、幅方向にフィルム３３０が引っ張られて、負荷が加わってしまう。幅があるために、引っ張られる圧力が強く掛かるからである。

電子部品１００の厚みなどによる問題を回避していながら、やはり、フィルム３３０に強いあるいは偏った負荷がかかることでの問題を、従来技術その２は、解消できていない問題がある。

また、封止型３２０が取り除かれた後では、図７のように、フィルム３３０が残って樹脂封止がなされた状態となる。図７は、従来技術その２で樹脂封止が終わった後の電子部品の様子を示す模式図である。樹脂層２００によって電子部品１００が封止され、フィルム３３０が残った状態である。このフィルム３３０を取り除く（離形させる）ために、押し出し部材３５０が圧力を付与する。このとき、図５のようにフィルム３３０は、封止空間３１０全体に渡っているので、樹脂層２００の幅全域に渡って、フィルム３３０が覆っている状態となる。

このため、フィルム３３０を樹脂層２００から離形させるには、フィルム３３０のいない実装基板１０２に、押し出し部材３５０をあてがう必要がある。図７に示される通りである。この状態で押し出し部材３５０をもって実装基板１０２に圧力が加わると、実装基板１０２が曲がったり折れたりなどの損傷が生じたりする可能性がある。これを防止するために、フィルム３３０の離形性を高めると、図５のように封止型３２０で封止して樹脂を注入するときに、フィルム３３０と露出表面１０３に樹脂が入りやすくなる懸念もある。こうなると、露出させるべき露出表面１０３に樹脂が付着することの問題も生じる。

このように、フィルム３３０の幅が露出させるべき露出表面１０３の幅よりも極めて大きいことを起因とする問題点が、従来技術その２においても存在する。

発明者は、これらの分析の結果、本発明に至ったものである。

（実施の形態１）

（全体概要）
図８、図９を用いて、実施の形態１の樹脂封止装置用の封止型（以下、必要に応じて「封止型」と略す）の全体概要について説明する。図８は、本発明の実施の形態１における封止対象物を示す側面図である。図９は、本発明の実施の形態１における封止型の側面図である。封止型１を側面から見た状態を示している。図９は、内部構造や封止型１の要素同士の関係が分かるように、内部の断面状態を含めて示している。

封止型１は、実装基板１０２に実装された電子部品１００とこれに積層される露出部材１０１を合わせて樹脂で封止する際に用いられる。このとき、露出部材１０１の外周および電子部品１００は、樹脂で封止されるが、露出部材１０１の露出表面１０３は、樹脂が付着せずに露出された状態で樹脂封止されることが必要である。電子部品１００、露出部材１０１（および実装基板１０２の一部）が、樹脂封止装置によって樹脂封止される封止対象物となる。

封止型１は、第１型枠２、第２型枠３とを、備える。第１型枠２は、封止対象物の一方から取り付けられる。図９では、封止対象物である電子部品１００の実装されていない実装基板１０２側に取り付けられている。もちろん、逆でもよい。

第２型枠３は、第１型枠２の他方から封止対象物に取り付けられる。図９では、封止対象物である電子部品１００側から取り付けられている。第１型枠２と第２型枠３とが対向するようにして、封止対象物を挟むことで、封止対象物を樹脂で封止できる。

第１型枠２は、封止対象物の周囲に樹脂封止空間１１の一部を形成する第１凹部２１を有する。図９は側面図であるので、図９では、第１凹部２１が封止対象物の下方で凹んでいる状態として示されている。実際には、図１０のように、第１型枠２の中央部付近が凹んだ状態であり、樹脂封止空間１１を形成できるように、外周のある凹みとなっている。
図１０は、本発明の実施の形態１における第１型枠の正面図である。

第２型枠３は、外部型５と中間型４とを有する。側面図である図９では、外部型５が上側で下側に中間型４が配置されている状態が示されている。第２型枠３は、外部型５と中間型４とによって構成される。

中間型４は、第１凹部２１と対になる第２凹部４１を有すると共に、外部型の一部が挿入される挿入孔４２を有する。図９では、第２凹部４１が第１凹部２１と対になって、封止対象物の両側のそれぞれに凹部が形成される。この両側のそれぞれの凹部（第１凹部２１と第２凹部４１）が合わさることで、樹脂封止空間１１が形成される。

中間型４は、封止対象物を介して（挟んで）第１型枠２と組み合わされる。この組み合わせによって、上述のように第１凹部２１と第２凹部４１とによる樹脂封止空間１１が形成される。

外部型５は、挿入孔４２に挿入される凸部５１を備える。中間型４と外部型５が組み合わされると、この凸部５１が挿入孔４２に挿入される。凸部５１は、挿入孔４２を通じて、樹脂封止空間１１へ近づき、樹脂封止空間１１の一部の外周を形成する。

すべてが組み合わされると、図９の側面図のように、第１凹部２１、第２凹部４１が樹脂封止空間１１を形成しつつ、樹脂封止空間１１の一部の外周を、凸部５１が形成する。これらに囲まれる内部空間が樹脂封止空間１１であり、ここに樹脂が流し込まれると、封止対象物である電子部品１００、露出部材１０１および実装基板１０２の一部が樹脂で封止される。

ここで、凸部５１の表面（凸部表面）は、露出部材１０１の露出表面１０３に略一致する。略一致することによって、フィルム３３０とあいまって、露出部材１０１の露出表面１０３が露出した状態となる。露出表面１０３とは、露出部材１０１において、樹脂で封止されずに露出させるべき表面である。

フィルム３３０は、外部型５と中間型４との間に挟まれて設置される。図９では、この設置状態が示されている。フィルム３３０が、このような設置状態であることで、凸部５１の表面と露出表面１０３との間にフィルム３３０が設置された状態となる。

樹脂封止空間１１に樹脂が注入された後でも、露出表面１０３がフィルム３３０で覆われている状態なので、露出表面１０３には樹脂が付着しない。最終的な樹脂の硬化が終わって第１型枠２と第２型枠３とが取り外されると、フィルム３３０によっておおわれていた露出表面１０３は樹脂が付着せずに、樹脂封止空間１１に対応する部分だけが樹脂封止された状態となる。

図１１は、この樹脂封止された後の状態を示す側面図である。図１２は、樹脂封止された後の状態を示す正面図である。このように樹脂封止されてフィルム３３０が取り除かれると、露出表面１０３に樹脂が付着しない状態となって、封止対象物が樹脂で封止される。露出表面１０３が露出されていることで、露出部材１０１の機能が発揮できる状態が実現される。

ここで、フィルム３３０は、図９のように外部型５と中間型４との間に挟まれた状態である。フィルム３３０は、外部型５の凸部５１によって露出表面１０３と対向して接触する。このとき、凸部５１は、上述の通り、露出表面１０３と略一致する。略一致とは、凸部５１の形状、面積が、露出表面１０３の形状・面積と略一致することである。

この略一致のため、露出表面１０３を覆う必要のあるフィルム３３０の量は、従来技術その２よりも少なくて済む。結果として、部材コストや製造コストを低減できる。

また、フィルム３３０は、露出表面１０３に対して凸部５１の幅だけが接触する。そのうえで、外部型５と中間型４とにはさまれてクランプされる。従来技術その１やその２と異なり、幅が広すぎて幅方向に引っ張られることが軽減する。このため、クランプされても、フィルム３３０に加わるストレスが小さくなる。結果として、フィルム３３０の破損や損傷などが生じにくくなる。

また、図１３のように、第１型枠２と第２型枠３とが取り外されてからフィルム３３０が取り外される際には、フィルム３３０は、従来技術その２と異なり樹脂層２００の全てを覆っている状態ではない。露出表面１０３とその周辺を覆う程度である。図１３は、本発明の実施の形態１におけるフィルムを取り外す状態を示す模式図である。

このため、樹脂層２００の表面には、フィルム３３０が存在していない領域が残る。図７で説明した従来技術その２では、フィルム３３０を取り外すために、押し出し部材３５０を、実装基板１０２に押し当てなければならなかった。しかしながら、図１３に示されるように、実施の形態１の封止型１の場合であれば、フィルム３３０が存在しない樹脂層２００の表面が残っているので、この領域に押し出し部材４００を押し当てればよい。この結果、フィルム３３０を外す際に、実装基板１０２に不要なストレスを与えることが無くて済む。

このように、実施の形態１の封止型１は、従来技術その１、その２などで分析された問題点や不足点を解消して、露出部材１０１の露出表面１０３を確実に露出させて、封止対象物を樹脂封止することができる。

次に、各部の詳細などについて説明する。

（第１型枠２）
第１型枠２は、封止型１の一方側を構成する。第１型枠２は、上述した通り、第１凹部２１を有し、この第１凹部２１が第２凹部４１と組み合わさって、樹脂封止空間１１を形成できる。

第１型枠２は、金属、合金、セラミックス、樹脂、木質など種々の素材で形成されればよい。耐久性と強度が十分に実現できる素材であればよい。また、第１型枠２は、第２型枠３と共に使用されるので、第２型枠３との組み合わせができる形状、大きさである。

（第２型枠３）
第２型枠３は、第１型枠とセットで用いられる。第２型枠３も第１型枠２と同様の素材で形成されればよい。また、その形状および大きさも、第１型枠２との組み合わせに対応していればよい。

第２型枠３は、外部型５と中間型４との組み合わせを有する。この２つの要素が組み合わされることで、フィルム３３０を、少ない折れ曲がりでクランプできる。少ない折れ曲がりでクランプできることで、フィルム３３０への負荷を軽減できる。

また、外部型５と中間型４との組み合わせは、凸部５１と挿入孔４２とによる。このとき、挿入孔４２と凸部５１との大きさが、露出部材１０１の露出させるべき露出表面１０３に相当する。この結果、露出表面１０３と凸部５１とによって挟まれるフィルム３３０は、露出表面１０３に相当する範囲でクランプされる。この結果、フィルム３３０に対する負荷が軽減される。また、上述したように、フィルム３３０の必要量が低減する。

（フィルム３３０）
フィルム３３０は、図９に示されるように、外部型５と中間型４とによって挟まれて設置される。このとき、凸部５１表面と露出表面１０３との間に、フィルム３３０が設置される。すなわち、フィルム３３０は、凸部５１表面と露出表面１０３との間で挟まれてクランプされる。

ここで、凸部５１と露出表面１０３とは、略同一であるので、フィルム３３０は、露出表面１０３の面積に合わせた範囲でクランプされる。このため、フィルム３３０の必要量が少なくて済む。また、クランプによる負荷も低減される。

外部型５と中間型４との間に設置されるフィルム３３０の幅は、露出表１０３の幅と略同一もしくは若干量の大きい幅である。図９などでは、若干量大きい幅として示されている。この程度の幅であることで、フィルム３３０の使用量が少なくできる。また、フィルム３３０は、凸部５１表面と露出表面１０３とによって挟まれるので、フィルム３３０の幅は、この程度で十分である。

また、フィルム３３０が、凸部５１と露出表面１０３とで挟まれることで、フィルム３３０の折れ曲がり部分が少なくなり、フィルム３３０に余分なストレスが加わるのを低減できる。

ここで、若干量は、露出表面１０３の両端のそれぞれで１ｍｍ以下であることが好ましい。１ｍｍ以下であることで、十分なクランプができつつも、不要なフィルム３３０の使用量を抑えることができるからである。また、折れ曲がりや両端からの引き張り圧力を軽減できるからである。

これらの軽減によって、フィルム３３０が破損したり浮いたりすることを防止でき、露出表面１０３への樹脂の付着を確実に防止できる。

以上のように実施の形態１における封止型１は、従来技術その１、その２の問題点を解決できる。結果として、コストを低減しつつ、製造精度を高めて、露出部材１０１の露出表面１０３を確実に露出して封止対象物を樹脂封止できる。

（実施の形態２）

次に、実施の形態２について説明する。
（樹脂注入口）
図１４は、本発明の実施の形態２における封止型の側面図である。図１４に示される封止型１は、樹脂封止空間１１に樹脂を注入する樹脂注入口１２を更に備える。樹脂注入口１２を介して、外部から樹脂が注入される。樹脂の注入によって、樹脂封止空間１１内部が樹脂で充填される。充填された樹脂が硬化することで、樹脂封止が完了する。

図１４では、第１型枠２および第２型枠３のいずれにも樹脂注入口１２が示されている。樹脂封止空間１１内部に樹脂を充填できる構造であれば、樹脂注入口１２は、第１型枠２もしくは第２型枠３のいずれかに設けられることでもよい。

樹脂注入口１２は、外部から樹脂を注入できるように外部と連通する。このとき、樹脂が充填された後で、樹脂封止空間１１が密封されるように、樹脂注入口１２が閉鎖される構造であってもよい。

樹脂注入口１２は、単数でもよいし、複数でもよい。例えば、第１型枠２に複数の樹脂注入口１２が設けられる構造でもよい。また、第２型枠３に設けられる場合には、外部型５、中間型４のいずれに設けられてもよい。外部型５と中間型４との合わせ目に、樹脂注入口１２が設けられてもよい。

（吸引空気によるフィルムの固定）
図１５は、本発明の実施の形態２における封止型の側面図である。図１５に示される封止型１では、外部型５が、空気孔１３を備える。空気孔１３は、外部型５の外部と内部とに連通しており、フィルム３３０が設置される部分に重なっている。空気孔１３は、吹き出し空気を通すことができる。吹き出し空気は、フィルム３３０を露出表面１０３に押し付ける。

この押し付けによって、フィルム３３０は、確実に露出表面１０３に接触して、露出表面１０３に樹脂が入り込むことを防止できる。結果として、露出表面１０３を確実に露出させた状態で樹脂封止を行える。

空気孔１３は、外部の空気発生装置と接続されており、この空気発生装置で発生された吹き出し空気をフィルム３３０に吹き付ける。空気孔１３の数は単数でも複数でもよい。

（空気孔による吸引空気）
空気孔１３は、吹き出し空気だけでなく、吸引空気を送ることもできる。吸引空気が送られることで、フィルム３３０は、外部型５に引き寄せられる。外部型５に引き寄せられることで、フィルム３３０は、露出部材１０１の露出表面１０３から外れやすくなる。

第１型枠２および第２型枠３が取り外される際には、フィルム３３０も取り外されることが必要である。樹脂封止が終了しているからである。このとき、外部型５の外側から吸引空気でフィルム３３０が外部型５に引き寄せられることで、フィルム３３０は、露出表面１０３から取り外しがしやすくなる。すなわち、フィルム３３０の取り外しの補助ができる。

（押し出し部材の挿入）
図１６は、本発明の実施の形態２における押し出し部材の挿入されている状態の封止型の側面図である。封止型１の外部型５は、上述の通り、空気孔１３を備える。

この空気孔１３は、封止対象物を樹脂封止空間１１から取り出す押し出し部材１４を挿入可能である。図１６は、この押し出し部材１４が挿入されている状態を示している。なお、図の見易さのために、空気孔１３の一方のみに押し出し部材１４が挿入されているが、両方に押し出し部材１４が挿入されてもよい。

押し出し部材１４は、空気孔１３に挿入されて、露出部材１０１に到達できる。露出部材１０１に到達できると、押し出し部材１４は、露出部材１０１を含めて封止対象物を押すことができる。押すことで、樹脂封止空間１１から封止後の封止対象物が取り外されやすくなる。

（押さえ部材）
図１７は、本発明の実施の形態２における押さえ部材によって封止対象物を押さえ固定できる封止枠の側面図である。

第１型枠２は、樹脂封止空間１１にある封止対象物を押さえる押さえ部材１６を挿入可能な押さえ部材挿入孔１５を備えることも好適である。図１７では、第１型枠２の下側から上に向けて押さえ部材１６を挿入可能なように、押さえ部材挿入孔１５が設けられている。

押さえ部材１６は、押さえ部材挿入孔１５に挿入されて封止対象物を押さえる。このとき、樹脂封止空間１１に樹脂が注入される前であれば、図１７の左側の押さえ部材１６のように、実装基板１０２の裏側を押さえる。すなわち、封止対象物を直接押さえる。

逆に、樹脂が注入された後であれば、図１７の右側に挿入されている押さえ部材１６のように、樹脂が注入された後の樹脂の表面から押さえる。

いずれの場合でも、樹脂封止空間の封止対象物の固定を強化でき、樹脂封止時の実装基板１０２の変形などを防止でき、樹脂封止の封止強度や密度を上げることもできる。

（第１型枠）
第１型枠２も、第２型枠３と同様に、外部型と中間型とによって構成されてもよい。この場合には、第１型枠２も、図９の第２型枠３と同じ構成となる。このような場合には、図１８のような上下に電子部品１００および露出部材１０１が実装されている封止対象物に対しても、封止を行うことができる。

図１８は、本発明の実施の形態２における第１型枠が外部型と中間型を備える構成の封止型の側面図である。

図１８に示される通り、第１型枠２も外部型２５と中間型２４とを備える。この構成によって、第１型枠２側に電子部品１００や露出部材１０１が実装されていても、フィルム３３０を設置でき、フィルム３３０によっておおわれた露出部材１０１の露出表面１０３を露出させつつ、樹脂封止できる。

第１型枠２を構成する外部型２５と中間型２４の詳細や機能については、第２型枠３を構成する外部型５および中間型４と同様である。

なお、実施の形態１、２のいずれの場合でも、第１型枠２と第２型枠３との上下関係や左右関係などはいずれでもよい。

以上のように、実施の形態２の封止型は、樹脂封止の精度を向上させて、封止時の処理手順のレベルアップを図ることができる。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。図１９は、本発明の実施の形態３における樹脂封止装置の模式図である。

樹脂封止装置５００は、実施の形態１、２で説明された封止型１と、樹脂供給部５１０と、圧力付与部５２０と、を備える。封止型１については、実施の形態１、２で説明した通りの構成、機能を有する。図１９では、封止型１の一例が図示されているが、この一例に限られるものではなく、また、図の見易さのため、すでに説明した符号の一部については記していない。

樹脂供給部５１０は、樹脂注入口１２を通じて、樹脂封止空間１１に樹脂を供給する。樹脂の供給方法は種々あってよく、樹脂封止空間１１に樹脂を充填できる方法で供給されればよい。

樹脂供給部５１０は、封止型１と近接していてもよいし、遠隔していてもよい。樹脂封止装置５００の設置場所や構成によって、定められれば良い。

圧力付与部５２０は、第１型枠２と第２型枠３とを組み合わせる。この組み合わせによって、樹脂封止空間１１が形成されると共に、フィルム３３０によっておおわれた露出表面１０３に樹脂が入り込まないようにできる。樹脂が入り込まないことで、露出表面１０３は、最終的に露出された状態で、樹脂層が形成できる。

また、図１９には図示されていないが、必要に応じて、フィルム３３０や封止対象物を設置する機構や、時間や温度を計測する種々のセンサーが備わっていることも好適である。必要な要素が更に備わることで、樹脂封止装置５００としての機能が更に拡張されるからである。

実施の形態３の樹脂封止装置５００は、実施の形態１、２で説明したような効果を有して、従来技術その１、その２の問題を解消できる。

なお、実施の形態１〜３で説明された樹脂封止装置、樹脂封止システムは、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。

１ 封止型
２ 第１型枠
２１ 第１凹部
３ 第２型枠
４ 中間型
４１ 第２凹部
４２ 挿入孔
５ 外部型
５１ 凸部
１１ 樹脂封止空間
１２ 樹脂注入口
１３ 空気孔
１４ 押し出し部材
１５ 押さえ部材挿入孔
１６ 押さえ部材
１００ 電子部品
１０１ 露出部材
１０２ 実装基板
１０３ 露出表面
２００ 樹脂層
５００ 樹脂封止装置
５１０ 樹脂供給部
５２０ 圧力付与部

上記課題に鑑み、本発明の樹脂封止装置用の封止型は、封止対象物の一方から取り付けられる第１型枠と、
封止対象物の他方から取り付けられ、第１型枠と対になって組み合わされる第２型枠と、を備え、
封止対象物は、電子部品とこれに積層された露出部材とを有し、
第１型枠は、封止対象物の周囲に樹脂封止空間の一部を形成する第１凹部を有し、
第２型枠は、外部型と中間型とを有し、
中間型は、第１凹部と対になる第２凹部を有すると共に、外部型が挿入される挿入孔を有し、
中間型は、封止対象物を介して、第１型枠と組み合わされ、
外部型は、挿入孔に挿入される凸部を有して、中間型と組み合わされ、
第２凹部は、封止対象物の外周に樹脂封止空間の一部を形成し、
凸部の表面（凸部表面）は、露出部材の露出表面に略一致し、
フィルムが、外部型と中間型との間に挟まれて設置され、
フィルムの幅は、露出表面の幅よりも若干量の分大きい幅であり、
フィルムは凸部と挿入孔との間にクランプされ、
中間型が封止対象物を介して、第１型枠と組み合わされる時、凸部表面と露出表面との間にフィルムが設置された状態となり、フィルムは凸部によって露出表面と対向して接触する。

Claims (13)

1. 封止対象物の一方から取り付けられる第１型枠と、
   前記封止対象物の他方から取り付けられ、前記第１型枠と対になって組み合わされる第２型枠と、を備え、
   前記封止対象物は、電子部品とこれに積層された露出部材とを有し、
   前記第１型枠は、前記封止対象物の周囲に樹脂封止空間の一部を形成する第１凹部を有し、
   前記第２型枠は、外部型と中間型とを有し、
   前記中間型は、前記第１凹部と対になる第２凹部を有すると共に、前記外部型が挿入される挿入孔を有し、
   前記中間型は、前記封止対象物を介して、前記第１型枠と組み合わされ、
   前記外部型は、前記挿入孔に挿入される凸部を有して、前記中間型と組み合わされ、
   前記第２凹部は、前記封止対象物の外周に樹脂封止空間の一部を形成し、
   前記凸部の表面（凸部表面）は、前記露出部材の露出表面に略一致する、樹脂封止装置用の封止型。
2. 前記凸部表面と前記露出表面の間に、フィルムが設置可能である、請求項１記載の樹脂封止装置用の封止型。
3. 前記フィルムは、前記凸部表面と前記露出表面とによって挟まれる、請求項２記載の樹脂封止装置用の封止型。
4. 前記フィルムの幅は、前記露出表面の幅と略同一もしくは若干量の分大きい幅である、請求項２または３記載の樹脂封止装置用の封止型。
5. 前記若干量は、前記露出表面の両端のそれぞれで１ｍｍ以下である、請求項４記載の樹脂封止装置用の封止型。
6. 前記樹脂封止空間に樹脂を注入する樹脂注入口を更に備える、請求項１から５のいずれか記載の樹脂封止装置用の封止型。
7. 前記外部型は、前記フィルムを前記露出表面に押し当てる吹き出し空気を通す、空気孔を備える、請求項２から６のいずれか記載の樹脂封止装置用の封止型。
8. 前記空気孔は、前記封止対象物を前記樹脂封止空間から取り出すことを補助する、吸引空気を送ることが可能である、請求項７記載の樹脂封止装置用の封止型。
9. 前記空気孔は、前記封止対象物を前記樹脂封止空間から取り出す押し出し部材を挿入可能である、請求項７記載の樹脂封止装置用の封止型。
10. 前記第１型枠は、前記樹脂封止空間にある前記封止対象物を押さえる押さえ部材を挿入可能な押さえ部材挿入部を、備える、請求項１から９のいずれか記載の樹脂封止装置用の封止型。
11. 前記第１型枠および前記第２型枠のそれぞれは、前記封止対象物の上下のいずれかに配置され、いずれが上側であってもよい、請求項１から１０のいずれか記載の樹脂封止装置用の封止型。
12. 前記第１型枠も、前記外部型および前記中間型を有する、請求項１から１１のいずれか記載の樹脂封止装置用の封止型。
13. 請求項１から１２のいずれか記載の樹脂封止装置用の封止型と、
    前記樹脂封止空間に樹脂を供給する樹脂供給部と、
    前記第１型枠および前記第２型枠に圧力を付与する圧力付与部と、を備える、樹脂封止装置。