JP3581622B2 - 電子部品の樹脂封止方法及び樹脂封止装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子部品の樹脂封止方法及び樹脂封止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品の樹脂封止の代表例として以下のようなものが公知である。すなわち、真空雰囲気中において、基板に実装されている電子部品上に位置決めされたスクリーンの上面に所定量の液状封止樹脂を供給し、次いでスキージを移動させて、かかる封止樹脂をスクリーンの樹脂押し込み穴に押し込んで電子部品を封止する方法であり、このような樹脂封止方法を採る装置は特開平５−１１４６２０号公報に開示されている。スキージ作動による樹脂の押し込みを真空中で行なうので、空気巻き込みや残存空気による気泡発生を防止でき、また樹脂層形成後に真空脱気する必要がないので樹脂層に型崩れを生ずる恐れがないというものである。
【０００３】
前記の樹脂封止装置は、封止用樹脂液をスクリーンの上面に供給する樹脂供給装置のノズルやスクリーン及びスキージを常時真空雰囲気中においてある一方、かかる真空雰囲気に対して電子部品を実装した基板を出し入れするものであるため次のような欠点があるとして、より生産性を高める樹脂封止装置が特開平１０−３１３０１５号公報により開示された。
【０００４】
その欠点とは、（１）樹脂供給装置のノズル及びスクリーンを真空槽内に装着しているため、スクリーンの上面への封止用樹脂液の供給を常に同一位置で行なわなければならず、必要に応じて封止用樹脂液の供給位置の変更をすることが困難であり、かつスキージやスクリーン上に封止用樹脂液が残存し易く、樹脂封止済み基板の生産中にその量が次第に多くなって生産に支障をきたし、よって、多列処理には採用し難く効率的な樹脂封止済み基板の生産が困難である。
【０００５】
（２）封止用樹脂液は高粘度液であるから、真空槽内への供給が煩わしいと共に、移動するスキージと干渉させないように樹脂供給装置のノズルを装着することの困難性を有し、実用性にかけるものである。
【０００６】
（３）開口部の少ない真空槽内に、スキージや樹脂供給装置のノズル及びスクリーン等を装着しているため、操作調整及びメインテナンスが非常に煩わしく、しかも、スクリーンの上面に供給された封止用樹脂液の取扱いと基板の供給取り出しとを別個の箇所で行なうものであるため、一連の作業の煩雑性を有しているとともに真空槽が大型化されてエネルギーのロスが多く、かつ、処理時間が長い。
【０００７】
（４）真空雰囲気を形成するための真空槽の基板出し入れ口の気密が煩わしく、かつ、高価な気密手段の装着が必要である。
【０００８】
図１は特開平１０−３１３０１５号公報で開示された電子部品の樹脂封止装置の構成を示す正面図であり、樹脂液供給装置１、基板移動装置２、真空槽３を備えており、電子部品４を搭載した基板５が、基板移動装置２によって大気圧下の作業ステーションＡに移動された状態図である。
【０００９】
基板移動装置２は、基板５を支持する矩形のワークテーブル８と、ワークテーブル８上に装着された孔版（スクリーン）移動手段７と、ワークテーブル８を作業ステーションＡと孔版印刷ステーションＢ間を往復運動させるテーブル移動装置９とで構成され、かつ、テーブル移動装置９は、ワークテーブル８を水平に保ちながら円軌跡を描くように一方方向へ間歇移動させ得るように構成されている。
【００１０】
テーブル移動装置９は、インデックス１１の軸に装着されて水平に保たれながら左回りに間歇回転する円板１２を備え、かつ、この円板１２上に、同一円上に位置するように等間隔に複数のワークテーブル８が装着されている。また、孔版移動手段７はアクチュエータ１３を介して孔版６を図示矢印のように揺動して基板５に搭載の電子部品４に対して接近離反させ得るようにワークテーブル８上に装着されている。孔版６のかかる揺動制御は、樹脂液供給装置１が邪魔にならない位置において行われ、そして、基板５に搭載の電子部品４上に位置決めされた状態で作業ステーションＡに移動されてくる。
【００１１】
樹脂液供給装置１が、待機位置から孔版６の右端部に封止樹脂を供給するに適した位置に移動される。これは、図示されていない装置フレームに装着されているアクチュエータ１５を介して行われるが、アクチュエータ１５はそのピストンロッドを前後方向へ水平に出没し得るように装着されており、かつ、かかるピストンロッドの先端にアーム１７の一端が固定されていると共に、アーム１７の他端が樹脂液供給装置１のノズル１６に固定されている。そのため、アクチュエータ１５のピストンロッドを出没制御することにより樹脂液供給装置１を前後方向へ移動することができ、その際、樹脂液供給装置１は図示されていない上部レールで案内されて前後方向へ移動できるように装着されている。よって、大気圧下の作業ステーションＡにおいて、樹脂液供給装置１のノズル１６から電子部品上に位置決めされた孔版６上に所定量の封止用樹脂液を供給することができる。なお、かかる樹脂液の供給に際し、樹脂液供給装置１は、前記待機位置における高さよりも下方に移動されてノズル１６が孔版６接近する。
【００１２】
樹脂液供給装置１は、封止用樹脂液１８が収納されている密封構造のタンク１９と、タンク１９の底に弁２０を介して装着されたノズル１６と、封止用樹脂液１８をノズル１６から吐出する際にタンク１９に圧縮空気を供給する手段２１等を備えている。
【００１３】
水平状態の孔版６上に所定量の封止用樹脂液１８を供給し終わると、樹脂液供給装置１は、前記待機位置へ移動すると共に、テーブル移動装置９によりワークテーブル８が移動、すなわち、例えば、ワークテーブル８が４個装着されている場合においては、ワークテーブル８が間歇的に９０度づつ移動される。
【００１４】
よって、封止用樹脂液１８が供給された孔版６と一緒に基板５を、作業ステーションＡから孔版印刷ステーションＢ側へ次々と移動することができ、従って、作業ステーション位置Ａにおいて孔版６上に所定量の封止用樹脂液１８を供給している間に、孔版印刷ステーションＢにおいて真空雰囲気中で孔版印刷を行なうことができる。
【００１５】
真空槽３は、スキージ２２を内設した真空チャンバー２３と、チャンバー移動装置２４と、真空ポンプ装置２５等を備えている。なお、真空チャンバー２３は、下端が開口されており（以下、下端開口２６という）、かつ、これに内設されているスキージ２２は、電動機２７で正逆回転される螺子軸２８に螺着されている。チャンバー移動装置２４は、真空チャンバー２３を揺動して下端開口２６をワークテーブル８に対して圧接離別できるように構成されている。また、真空ポンプ装置２５は、真空ポンプ３０と、切替弁３１と、排気ホース３２及び給排気ホース３３等を備えている。
【００１６】
前記の電子部品の樹脂封止装置により、大気下における樹脂液供給と、真空雰囲気下における孔版印刷とを分業して行なえ、後工程への基板送りを迅速に行なうことができ、樹脂封止済み基板の生産性を一段と高めることができることになる。また、メインテナンスの容易化及び小型化を図ることができ、さらに、真空槽の基板出し入れ口の気密の容易化を図ることができるというものであった。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
孔版上に封止樹脂液を供給し、スキージの直線的な往復運動による印刷なので、スキージ移動範囲の両端に封止樹脂液が残存してしまい、往のスキージ作業で封止樹脂液がスクリーンに十分に供給されないと復のスキージ作業で補給されることがない。
【００１８】
孔版上に封止樹脂液を供給し、スキージの直線的な往復運動による印刷なので、スキージ移動範囲の両端に封止樹脂液が残存する。大気中の作業ではあるがその都度残存封止樹脂液を除去しなければならない。
【００１９】
チャンバー全体を移動するので、移動する負荷が大きい。
【００２０】
スキージがチャンバーに固定され、チャンバーをワークテーブルに移動することでスキージがワークにセットされるので、スキージ位置の調整、メインテナンスが困難である。また、スキージを移動する螺子軸がチャンバー内にあり、チャンバー内を汚染する恐れがある。
【００２１】
脱泡時の圧力とスキージ時の圧力が同じ圧力であると封止樹脂上面が平滑にできにくく、できたとしても作業効率が悪く、樹脂封止装置の稼動サイクルが長くなる。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
少なくとも、基板に実装した電子部品をパレットに搭載する工程と、パレットを真空槽内にセットする工程と、真空槽内を真空にする工程と、真空中で電子部品上に封止樹脂を供給する供給スキージ工程と、封止樹脂を供給した後封止樹脂の脱泡をする工程と、脱泡後真空槽内の圧力を脱泡時より上昇させる工程と、封止樹脂上面を平滑にする仕上スキージ工程と、真空槽内を大気圧にする工程と、封止樹脂を硬化する工程を有する電子部品の樹脂封止方法とする。
【００２３】
少なくとも、基板に実装した電子部品をパレットに搭載する工程と、基板上にスクリーンを搭載する工程と、パレットを真空槽内にセットする工程と、真空槽内を真空にする工程と、真空中で電子部品上に封止樹脂を供給する供給スキージ工程と、封止樹脂を供給した後封止樹脂の脱泡をする工程と、脱泡後真空槽内の圧力を脱泡時より上昇させる工程と、封止樹脂上面を平滑にする仕上スキージ工程と、真空槽内を大気圧にする工程と、封止樹脂を硬化する工程を有する電子部品の樹脂封止方法とする。
【００２４】
真空槽内に、スキージを備えた回転体を設け、該回転体の駆動部を真空槽外に設け、真空槽下部に、電子部品を実装した基板を搭載したパレットを装着する窓部を設け、真空槽下部とパレットで気密保持構造を形成した樹脂封止装置とする。
【００２５】
真空槽内に、直線運動部を有する回転体を設け、該回転体にスキージを設け、直線運動部でスキージする樹脂封止装置とする。
【００２６】
封止樹脂供給スキージと封止樹脂仕上スキージを備えた回転体を設けた樹脂封止装置とする。さらに封止樹脂供給スキージと封止樹脂仕上スキージを複数個備えた回転体を設けた樹脂封止装置とする。
【００２７】
真空槽下部に、電子部品を実装した基板を搭載したパレットを装着する窓部を設け、該窓部に臨んでスクリーンを備え、真空槽下部とパレットで気密保持構造を形成した樹脂封止装置とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図２は本発明による樹脂封止装置の一実施形態を示す主要部の上面図であり、図３は正面の部分断面図、図６はパレットの上面図であり、図７パレットの側面図である。図８はワークの上面図であり、図９はワークの正面断面図である。図４は本発明による樹脂封止装置の他の実施形態を示す主要部の上面図であり、図５は正面の部分断面図である。
【００２９】
図２、図３の樹脂封止装置において、４０は真空槽を兼ねるスキージベースであり、上面にパッキン４２を有し、蓋４１により密封されて真空槽を形成している。スキージベース４０の中央下部にはモータ４９を備えており、モータ４９と連結された回転軸５３の一端が真空槽内部に気密に導出されている。該回転軸５３にＬ字型アーム４３が固定され、Ｌ字型アーム４３の一端には供給スキージ４４、他端には仕上スキージ４５が固定されている（本実施形態では１回に２個のワークの樹脂封止をするので、実際には十字型アームであり、回転中心点に対して点対称にＬ字型アームが形成されている）。両スキージは回転軸５３を回転中心として水平に回転するものである。スキージベース４０は供給スキージ４４と仕上スキージの下面が接触して回転する底面４０ａを有し、内部側壁４０ｂはスキージの回転先端に倣った円筒形状をしている。また、底面４０ａにはワークを収納したパレット４６を装着する窓部４０ｃを形成してあり、窓部４０ｃにはスクリーン（不図示）を備えることができる。５４はスキージの回転後端に倣った円筒形状をしたリングである。
【００３０】
真空槽はベース５０に複数の支柱５１、５２等により固定されている。４７、４８はパレット装着装置であり、ワークを収納したパレット４６をスキージベース４０の底面４０ａに形成された窓部４０ｃに装着、脱離するものである。上部にパレットを載置する台を有し、シリンダの上下によりパレットを窓部に装着、脱離する。
【００３１】
図８、図９において、ワーク６０は回路基板６１と樹脂封止枠６２で構成されている。回路基板６１には電子部品を搭載する複数のエリア６１ａが形成されている（図８では３５個）。例えばエリア内に集積回路（不図示）が搭載されワイヤボンディングがなされている。樹脂封止枠６２は全エリアをを収納する穴６２ａが形成されている。搭載された電子部品と穴６２ａは樹脂により封止される。穴６０ａ、６０ｂはワーク６０とパレットを位置決め固定するためのものである。
【００３２】
図６、図７において、パレット４６は中央に凸部４６ａを有し、凸部４６ａにはワーク６０を収納する凹部４６ｃが形成され、凹部４６ｃにはワーク６０を真空吸着するための複数の穴４６ｄが形成されている。凸部の下面中央にはパレット装着装置に載置するためのガイド用凹部４６ｂが形成されている。パレット４６の外周にはパッキンを収納する溝４６ｅが形成されている。スキージベース４０の下面４０ｄとパレット４６間をパッキンを介在することにより気密性を持たせて装着する。４６ｆはワークをガイドして位置決め固定するガイドピンである。
【００３３】
電子部品の樹脂封止方法について説明する。
（１）電子部品を搭載した回路基板に樹脂封止枠を固着し、パレットに搭載する。
樹脂封止装置にスクリーンを備えていない場合は、さらにスクリーンを搭載する。
（２）パレットをパレット装着装置に載置する。
（３）パレットを真空槽内に装着する。
（４）真空槽内を排気し真空にする。
（５）封止樹脂供給スキージにより電子部品上（樹脂封止枠の穴内）に封止樹脂を供給する。
（６）封止樹脂の脱泡をする。
（７）真空槽内の圧力を脱泡時より上昇させる。
（８）仕上スキージにより封止樹脂上面を平滑にする。
（９）真空槽内を大気圧にする。
（１０）スキージベースからパレットを脱離する。
（１１）パレットから（スクリーンと）ワークを外し、封止樹脂を硬化する。
以上の工程により、電子部品の樹脂封止工程がが完了し、繰り返しとなる。
封止樹脂供給スキージと仕上スキージ工程を有することで封止樹脂上面を平滑にすることができる。
【００３４】
前記樹脂封止方法を前記樹脂封止装置に適用した例を説明する。
（１）ワーク６０をパレット４６に収納する。
（２）パレット４６をパレット装着装置４７、４８に載置する。（本装置は１回に２つのワークに対して樹脂封止をする構造である。）
（３）パレットを上昇してスキージベース４０の下面４０ｄに突き当てる。
（４）ロータリーポンプ等の排気系（不図示）により真空槽内を排気し真空（例えば１３０ｈＰａにする。）
（５）封止樹脂スキージ４４は封止樹脂のタンク部４４ａを有している。モータ４９によりスキージを９０度回転（図２の矢印方向）することで２つの封止樹脂供給スキージ４４（１つは不図示）が２つのパレット４６上を移動し、タンク部４４ａから電子部品上（樹脂封止枠の穴内）にスクリーンから封止樹脂が供給される。封止樹脂供給スキージ４４による供給が終了したら（９０度回転したら）回転が止る。
（６）次いで、真空槽内の圧力を例えば１３ｈＰａ迄下げ、封止樹脂の脱泡をする。
（７）脱泡後真空槽内の圧力を１３０ｈＰａに戻す。
（８）モータ４９によりスキージをさらに９０度回転（図２の矢印方向）することで２つの仕上スキージ（１つは不図示）により封止樹脂上面を平滑にする。
（９）真空槽内を大気圧にする。
（１０）スキージベース４０からパレット４６を脱離する。
（１１）パレットからワークを外し、封止樹脂を硬化する。封止樹脂の硬化は、樹脂封止装置とは別装置での工程となる。
【００３５】
前記樹脂封止装置によれば、真空槽内にはスキージを備えた回転体だけであり、スキージの駆動部は真空槽外に配置されているため、真空槽内を最小限の大きさにできる。そのため、真空槽の排気時間を短くすることができる。
【００３６】
封止樹脂供給スキージと封止樹脂仕上スキージを複数個（各２個）設けたので、１サイクルで複数個（２個）のワークを処理することができる。数は真空槽の大きさとワークの大きさを考慮して決定することができる。
【００３７】
ワークの供給がスキージベースの下面ででき、ワーク供給部の気密保持がスキージベースの下面とパレットとパッキンにより単純な構造でできるため、リークの発生する可能性が少なくできる。
【００３８】
ワーク装着窓部にスクリーンを備えたので、スクリーンを操作する必要がない。個々にスクリーンを搭載する場合は、ワーク対応でスクリーンを変えられるので、多数個取りの樹脂封止装置の場合複数種の品物を同時に作業することができる。
【００３９】
供給スキージ時、脱泡時、仕上スキージ時の真空槽内圧力を変えることで樹脂封止品質と封止樹脂上面の平滑度を向上することができる。
【００４０】
図４、図５の樹脂封止装置において、７０は真空槽を兼ねるスキージベースである。蓋７１により密封されて真空槽を形成している。スキージベース７０の中央部に２つの回転体（歯付プーリー）７２、７３を有し、一方の回転体（７３）の下部にはモータ７４を備えている。モータ７４と連結された回転軸７５の一端が真空槽内部に気密に導出されている。該回転軸７５に歯付プーリー７３が固定され、歯付プーリには歯付きベルト７６が係合している。回転体７２は従属の歯付プーリーでありモーター７４により歯付プーリー７３が回転すると歯付きベルト７６により回転する。歯付きベルトにはアーム７７、７８が設けられており、アーム７８には封止樹脂供給スキージ７９、アーム７７には仕上スキージ８０が設けられている。両スキージは水平に回転するものである。図４の右に仕上スキージの正面図を示す。スキージベース７０は供給スキージ７９と仕上スキージ８０の下面が接触して回転する底面７０ａを有し、内部側壁７０ｂはスキージの回転先端に倣った長円筒形状をしている。また、底面７０ａにはワークを収納したパレット４６を装着する窓部７０ｃを形成してあり、窓部７０ｃにはスクリーン（不図示）が備えられている。８１はスキージの回転後端に倣った長円筒形状をしたリングである。
【００４１】
真空槽はベース８２に複数の支柱５１、５２等により固定されている。４７はパレット装着装置であり、ワークを収納したパレット４６をスキージベース７０の底面７０ａに形成された窓部７０ｃに装着、脱離するものである。上部にパレットを載置する台を有し、シリンダの上下によりパレットを窓部に装着、脱離する。
【００４２】
本実施形態ではワークを１個のみ示しているが、直線部を長くすることで複数個のワークを装着することができる。直線部の一方だけに複数個のワークを装着する構造にすると、供給スキージと仕上スキージは１つずつあればよく、スキージのメインテナンスが容易にできる。また、スキージは常に１回転して止まることになるので、供給スキージへの封止樹脂供給が容易になる。
【００４３】
直線部でスキージされるので、ワークに対するスキージ速度が内周と外周で同じにできる。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１の発明によると、封止樹脂供給スキージと仕上スキージ工程を有すると共に、供給スキージ時、脱泡時、仕上スキージ時の真空槽内圧力を変えるので樹脂封止品質と封止樹脂上面の平滑度を向上することができる。
【００４５】
請求項２の発明によると、請求項１の発明の効果と、さらに個々にスクリーンを搭載することでワーク対応でスクリーンを変えられるので、多数個取りの樹脂封止装置の場合複数種の品物を同時に作業することができる。
【００４６】
請求項３の発明によると、真空槽内にはスキージを備えた回転体だけであり、スキージの駆動部は真空槽外に配置されているため、真空槽内を最小限の大きさにできる。そのため、真空槽の排気時間を短くすることができる。また、スキージが回転するのでエンドレスの作業となり、封止樹脂を除去す作業がが必要なく、作業工数の削減となる。さらにワークの供給がスキージベースの下面ででき、ワーク供給部の気密保持がスキージベースの下面とパレットとパッキンにより単純な構造でできるため、リークの発生する可能性が少なくできる。
【００５７】
請求項４の発明によると、直線部でスキージされるので、ワークに対するスキージ速度が内周と外周で同じにでき、ワーク上での樹脂封止品質が一様にできる。
【００４８】
請求項５の発明によると、封止樹脂供給スキージと仕上スキージを設けたので、封止樹脂上面を平滑に仕上げることができる。
【００４９】
請求項６の発明によると、封止樹脂供給スキージと封止樹脂仕上スキージを複数個設けるので、１サイクルで複数個のワークを処理することができる。
【００５０】
請求項７の発明によると、ワーク装着窓部にスクリーンを備えたので、スクリーンを操作する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術による電子部品の樹脂封止装置の構成を示す正面図
【図２】本発明による樹脂封止装置の一実施形態を示す主要部の上面図。
【図３】正面の部分断面図
【図４】本発明による樹脂封止装置の他の実施形態を示す主要部の上面図
【図５】正面の部分断面図
【図６】パレットの上面図
【図７】パレットの側面図
【図８】ワークの上面図
【図９】ワークの正面断面図
【符号の説明】
１ 樹脂液供給装置
２ 基板移動装置
３ 真空槽
４ 電子部品
５ 基板
６ 孔版
７ 移動手段
８ ワークテーブル
９ テーブル移動装置
１１ インデックス
１２ 円板
１３ アクチュエータ
１５ アクチュエータ
１６ ノズル
１７ アーム
１８ 封止用樹脂液
１９ タンク
２０ 弁
２１ 圧縮空気供給手段
２２ スキージ
２３ 真空チャンバー
２４ チャンバー移動装置
２５ 真空ポンプ装置
２６ 開口
２７ 電動機
２８ 螺子軸
３０ 真空ポンプ
３１ 切替弁
３２ 排気ホース
３３ 給排気ホース
４０ スキージベース
４０ａ 底面
４０ｂ 内部側壁
４０ｃ 窓部
４０ｄ 下面
４１ 蓋
４２ パッキン
４３ アーム
４４ 供給スキージ
４４ａ タンク部
４５ 仕上スキージ
４６ パレット
４６ａ 凸部
４６ｂ ガイド用凹部
４６ｃ 凹部
４６ｄ 吸着穴
４６ｅ 溝
４６ｆ ガイドピン
４７ パレット装着装置
４８ パレット装着装置
４９ モータ
５０ ベース
５１ 支柱
５２ 支柱
５３ 回転軸
５４ リング
６０ ワーク
６０ａ 穴
６０ｂ 穴
６１ 回路基板
６１ａ 電子部品搭載エリア
６２ 樹脂封止枠
６２ａ 穴
７０ スキージベース
７０ａ 底面
７０ｂ 内部側壁
７０ｃ 窓部
７１ 蓋
７２ 歯付プーリー
７３ 歯付プーリー
７４ モータ
７５ 回転軸
７６ 歯付きベルト
７７ アーム
７８ アーム
７９ スキージ
８０ 仕上スキージ
８１ リング
８２ ベース
【発明の属する技術分野】
本発明は電子部品の樹脂封止方法及び樹脂封止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品の樹脂封止の代表例として以下のようなものが公知である。すなわち、真空雰囲気中において、基板に実装されている電子部品上に位置決めされたスクリーンの上面に所定量の液状封止樹脂を供給し、次いでスキージを移動させて、かかる封止樹脂をスクリーンの樹脂押し込み穴に押し込んで電子部品を封止する方法であり、このような樹脂封止方法を採る装置は特開平５−１１４６２０号公報に開示されている。スキージ作動による樹脂の押し込みを真空中で行なうので、空気巻き込みや残存空気による気泡発生を防止でき、また樹脂層形成後に真空脱気する必要がないので樹脂層に型崩れを生ずる恐れがないというものである。
【０００３】
前記の樹脂封止装置は、封止用樹脂液をスクリーンの上面に供給する樹脂供給装置のノズルやスクリーン及びスキージを常時真空雰囲気中においてある一方、かかる真空雰囲気に対して電子部品を実装した基板を出し入れするものであるため次のような欠点があるとして、より生産性を高める樹脂封止装置が特開平１０−３１３０１５号公報により開示された。
【０００４】
その欠点とは、（１）樹脂供給装置のノズル及びスクリーンを真空槽内に装着しているため、スクリーンの上面への封止用樹脂液の供給を常に同一位置で行なわなければならず、必要に応じて封止用樹脂液の供給位置の変更をすることが困難であり、かつスキージやスクリーン上に封止用樹脂液が残存し易く、樹脂封止済み基板の生産中にその量が次第に多くなって生産に支障をきたし、よって、多列処理には採用し難く効率的な樹脂封止済み基板の生産が困難である。
【０００５】
（２）封止用樹脂液は高粘度液であるから、真空槽内への供給が煩わしいと共に、移動するスキージと干渉させないように樹脂供給装置のノズルを装着することの困難性を有し、実用性にかけるものである。
【０００６】
（３）開口部の少ない真空槽内に、スキージや樹脂供給装置のノズル及びスクリーン等を装着しているため、操作調整及びメインテナンスが非常に煩わしく、しかも、スクリーンの上面に供給された封止用樹脂液の取扱いと基板の供給取り出しとを別個の箇所で行なうものであるため、一連の作業の煩雑性を有しているとともに真空槽が大型化されてエネルギーのロスが多く、かつ、処理時間が長い。
【０００７】
（４）真空雰囲気を形成するための真空槽の基板出し入れ口の気密が煩わしく、かつ、高価な気密手段の装着が必要である。
【０００８】
図１は特開平１０−３１３０１５号公報で開示された電子部品の樹脂封止装置の構成を示す正面図であり、樹脂液供給装置１、基板移動装置２、真空槽３を備えており、電子部品４を搭載した基板５が、基板移動装置２によって大気圧下の作業ステーションＡに移動された状態図である。
【０００９】
基板移動装置２は、基板５を支持する矩形のワークテーブル８と、ワークテーブル８上に装着された孔版（スクリーン）移動手段７と、ワークテーブル８を作業ステーションＡと孔版印刷ステーションＢ間を往復運動させるテーブル移動装置９とで構成され、かつ、テーブル移動装置９は、ワークテーブル８を水平に保ちながら円軌跡を描くように一方方向へ間歇移動させ得るように構成されている。
【００１０】
テーブル移動装置９は、インデックス１１の軸に装着されて水平に保たれながら左回りに間歇回転する円板１２を備え、かつ、この円板１２上に、同一円上に位置するように等間隔に複数のワークテーブル８が装着されている。また、孔版移動手段７はアクチュエータ１３を介して孔版６を図示矢印のように揺動して基板５に搭載の電子部品４に対して接近離反させ得るようにワークテーブル８上に装着されている。孔版６のかかる揺動制御は、樹脂液供給装置１が邪魔にならない位置において行われ、そして、基板５に搭載の電子部品４上に位置決めされた状態で作業ステーションＡに移動されてくる。
【００１１】
樹脂液供給装置１が、待機位置から孔版６の右端部に封止樹脂を供給するに適した位置に移動される。これは、図示されていない装置フレームに装着されているアクチュエータ１５を介して行われるが、アクチュエータ１５はそのピストンロッドを前後方向へ水平に出没し得るように装着されており、かつ、かかるピストンロッドの先端にアーム１７の一端が固定されていると共に、アーム１７の他端が樹脂液供給装置１のノズル１６に固定されている。そのため、アクチュエータ１５のピストンロッドを出没制御することにより樹脂液供給装置１を前後方向へ移動することができ、その際、樹脂液供給装置１は図示されていない上部レールで案内されて前後方向へ移動できるように装着されている。よって、大気圧下の作業ステーションＡにおいて、樹脂液供給装置１のノズル１６から電子部品上に位置決めされた孔版６上に所定量の封止用樹脂液を供給することができる。なお、かかる樹脂液の供給に際し、樹脂液供給装置１は、前記待機位置における高さよりも下方に移動されてノズル１６が孔版６接近する。
【００１２】
樹脂液供給装置１は、封止用樹脂液１８が収納されている密封構造のタンク１９と、タンク１９の底に弁２０を介して装着されたノズル１６と、封止用樹脂液１８をノズル１６から吐出する際にタンク１９に圧縮空気を供給する手段２１等を備えている。
【００１３】
水平状態の孔版６上に所定量の封止用樹脂液１８を供給し終わると、樹脂液供給装置１は、前記待機位置へ移動すると共に、テーブル移動装置９によりワークテーブル８が移動、すなわち、例えば、ワークテーブル８が４個装着されている場合においては、ワークテーブル８が間歇的に９０度づつ移動される。
【００１４】
よって、封止用樹脂液１８が供給された孔版６と一緒に基板５を、作業ステーションＡから孔版印刷ステーションＢ側へ次々と移動することができ、従って、作業ステーション位置Ａにおいて孔版６上に所定量の封止用樹脂液１８を供給している間に、孔版印刷ステーションＢにおいて真空雰囲気中で孔版印刷を行なうことができる。
【００１５】
真空槽３は、スキージ２２を内設した真空チャンバー２３と、チャンバー移動装置２４と、真空ポンプ装置２５等を備えている。なお、真空チャンバー２３は、下端が開口されており（以下、下端開口２６という）、かつ、これに内設されているスキージ２２は、電動機２７で正逆回転される螺子軸２８に螺着されている。チャンバー移動装置２４は、真空チャンバー２３を揺動して下端開口２６をワークテーブル８に対して圧接離別できるように構成されている。また、真空ポンプ装置２５は、真空ポンプ３０と、切替弁３１と、排気ホース３２及び給排気ホース３３等を備えている。
【００１６】
前記の電子部品の樹脂封止装置により、大気下における樹脂液供給と、真空雰囲気下における孔版印刷とを分業して行なえ、後工程への基板送りを迅速に行なうことができ、樹脂封止済み基板の生産性を一段と高めることができることになる。また、メインテナンスの容易化及び小型化を図ることができ、さらに、真空槽の基板出し入れ口の気密の容易化を図ることができるというものであった。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
孔版上に封止樹脂液を供給し、スキージの直線的な往復運動による印刷なので、スキージ移動範囲の両端に封止樹脂液が残存してしまい、往のスキージ作業で封止樹脂液がスクリーンに十分に供給されないと復のスキージ作業で補給されることがない。
【００１８】
孔版上に封止樹脂液を供給し、スキージの直線的な往復運動による印刷なので、スキージ移動範囲の両端に封止樹脂液が残存する。大気中の作業ではあるがその都度残存封止樹脂液を除去しなければならない。
【００１９】
チャンバー全体を移動するので、移動する負荷が大きい。
【００２０】
スキージがチャンバーに固定され、チャンバーをワークテーブルに移動することでスキージがワークにセットされるので、スキージ位置の調整、メインテナンスが困難である。また、スキージを移動する螺子軸がチャンバー内にあり、チャンバー内を汚染する恐れがある。
【００２１】
脱泡時の圧力とスキージ時の圧力が同じ圧力であると封止樹脂上面が平滑にできにくく、できたとしても作業効率が悪く、樹脂封止装置の稼動サイクルが長くなる。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
少なくとも、基板に実装した電子部品をパレットに搭載する工程と、パレットを真空槽内にセットする工程と、真空槽内を真空にする工程と、真空中で電子部品上に封止樹脂を供給する供給スキージ工程と、封止樹脂を供給した後封止樹脂の脱泡をする工程と、脱泡後真空槽内の圧力を脱泡時より上昇させる工程と、封止樹脂上面を平滑にする仕上スキージ工程と、真空槽内を大気圧にする工程と、封止樹脂を硬化する工程を有する電子部品の樹脂封止方法とする。
【００２３】
少なくとも、基板に実装した電子部品をパレットに搭載する工程と、基板上にスクリーンを搭載する工程と、パレットを真空槽内にセットする工程と、真空槽内を真空にする工程と、真空中で電子部品上に封止樹脂を供給する供給スキージ工程と、封止樹脂を供給した後封止樹脂の脱泡をする工程と、脱泡後真空槽内の圧力を脱泡時より上昇させる工程と、封止樹脂上面を平滑にする仕上スキージ工程と、真空槽内を大気圧にする工程と、封止樹脂を硬化する工程を有する電子部品の樹脂封止方法とする。
【００２４】
真空槽内に、スキージを備えた回転体を設け、該回転体の駆動部を真空槽外に設け、真空槽下部に、電子部品を実装した基板を搭載したパレットを装着する窓部を設け、真空槽下部とパレットで気密保持構造を形成した樹脂封止装置とする。
【００２５】
真空槽内に、直線運動部を有する回転体を設け、該回転体にスキージを設け、直線運動部でスキージする樹脂封止装置とする。
【００２６】
封止樹脂供給スキージと封止樹脂仕上スキージを備えた回転体を設けた樹脂封止装置とする。さらに封止樹脂供給スキージと封止樹脂仕上スキージを複数個備えた回転体を設けた樹脂封止装置とする。
【００２７】
真空槽下部に、電子部品を実装した基板を搭載したパレットを装着する窓部を設け、該窓部に臨んでスクリーンを備え、真空槽下部とパレットで気密保持構造を形成した樹脂封止装置とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図２は本発明による樹脂封止装置の一実施形態を示す主要部の上面図であり、図３は正面の部分断面図、図６はパレットの上面図であり、図７パレットの側面図である。図８はワークの上面図であり、図９はワークの正面断面図である。図４は本発明による樹脂封止装置の他の実施形態を示す主要部の上面図であり、図５は正面の部分断面図である。
【００２９】
図２、図３の樹脂封止装置において、４０は真空槽を兼ねるスキージベースであり、上面にパッキン４２を有し、蓋４１により密封されて真空槽を形成している。スキージベース４０の中央下部にはモータ４９を備えており、モータ４９と連結された回転軸５３の一端が真空槽内部に気密に導出されている。該回転軸５３にＬ字型アーム４３が固定され、Ｌ字型アーム４３の一端には供給スキージ４４、他端には仕上スキージ４５が固定されている（本実施形態では１回に２個のワークの樹脂封止をするので、実際には十字型アームであり、回転中心点に対して点対称にＬ字型アームが形成されている）。両スキージは回転軸５３を回転中心として水平に回転するものである。スキージベース４０は供給スキージ４４と仕上スキージの下面が接触して回転する底面４０ａを有し、内部側壁４０ｂはスキージの回転先端に倣った円筒形状をしている。また、底面４０ａにはワークを収納したパレット４６を装着する窓部４０ｃを形成してあり、窓部４０ｃにはスクリーン（不図示）を備えることができる。５４はスキージの回転後端に倣った円筒形状をしたリングである。
【００３０】
真空槽はベース５０に複数の支柱５１、５２等により固定されている。４７、４８はパレット装着装置であり、ワークを収納したパレット４６をスキージベース４０の底面４０ａに形成された窓部４０ｃに装着、脱離するものである。上部にパレットを載置する台を有し、シリンダの上下によりパレットを窓部に装着、脱離する。
【００３１】
図８、図９において、ワーク６０は回路基板６１と樹脂封止枠６２で構成されている。回路基板６１には電子部品を搭載する複数のエリア６１ａが形成されている（図８では３５個）。例えばエリア内に集積回路（不図示）が搭載されワイヤボンディングがなされている。樹脂封止枠６２は全エリアをを収納する穴６２ａが形成されている。搭載された電子部品と穴６２ａは樹脂により封止される。穴６０ａ、６０ｂはワーク６０とパレットを位置決め固定するためのものである。
【００３２】
図６、図７において、パレット４６は中央に凸部４６ａを有し、凸部４６ａにはワーク６０を収納する凹部４６ｃが形成され、凹部４６ｃにはワーク６０を真空吸着するための複数の穴４６ｄが形成されている。凸部の下面中央にはパレット装着装置に載置するためのガイド用凹部４６ｂが形成されている。パレット４６の外周にはパッキンを収納する溝４６ｅが形成されている。スキージベース４０の下面４０ｄとパレット４６間をパッキンを介在することにより気密性を持たせて装着する。４６ｆはワークをガイドして位置決め固定するガイドピンである。
【００３３】
電子部品の樹脂封止方法について説明する。
（１）電子部品を搭載した回路基板に樹脂封止枠を固着し、パレットに搭載する。
樹脂封止装置にスクリーンを備えていない場合は、さらにスクリーンを搭載する。
（２）パレットをパレット装着装置に載置する。
（３）パレットを真空槽内に装着する。
（４）真空槽内を排気し真空にする。
（５）封止樹脂供給スキージにより電子部品上（樹脂封止枠の穴内）に封止樹脂を供給する。
（６）封止樹脂の脱泡をする。
（７）真空槽内の圧力を脱泡時より上昇させる。
（８）仕上スキージにより封止樹脂上面を平滑にする。
（９）真空槽内を大気圧にする。
（１０）スキージベースからパレットを脱離する。
（１１）パレットから（スクリーンと）ワークを外し、封止樹脂を硬化する。
以上の工程により、電子部品の樹脂封止工程がが完了し、繰り返しとなる。
封止樹脂供給スキージと仕上スキージ工程を有することで封止樹脂上面を平滑にすることができる。
【００３４】
前記樹脂封止方法を前記樹脂封止装置に適用した例を説明する。
（１）ワーク６０をパレット４６に収納する。
（２）パレット４６をパレット装着装置４７、４８に載置する。（本装置は１回に２つのワークに対して樹脂封止をする構造である。）
（３）パレットを上昇してスキージベース４０の下面４０ｄに突き当てる。
（４）ロータリーポンプ等の排気系（不図示）により真空槽内を排気し真空（例えば１３０ｈＰａにする。）
（５）封止樹脂スキージ４４は封止樹脂のタンク部４４ａを有している。モータ４９によりスキージを９０度回転（図２の矢印方向）することで２つの封止樹脂供給スキージ４４（１つは不図示）が２つのパレット４６上を移動し、タンク部４４ａから電子部品上（樹脂封止枠の穴内）にスクリーンから封止樹脂が供給される。封止樹脂供給スキージ４４による供給が終了したら（９０度回転したら）回転が止る。
（６）次いで、真空槽内の圧力を例えば１３ｈＰａ迄下げ、封止樹脂の脱泡をする。
（７）脱泡後真空槽内の圧力を１３０ｈＰａに戻す。
（８）モータ４９によりスキージをさらに９０度回転（図２の矢印方向）することで２つの仕上スキージ（１つは不図示）により封止樹脂上面を平滑にする。
（９）真空槽内を大気圧にする。
（１０）スキージベース４０からパレット４６を脱離する。
（１１）パレットからワークを外し、封止樹脂を硬化する。封止樹脂の硬化は、樹脂封止装置とは別装置での工程となる。
【００３５】
前記樹脂封止装置によれば、真空槽内にはスキージを備えた回転体だけであり、スキージの駆動部は真空槽外に配置されているため、真空槽内を最小限の大きさにできる。そのため、真空槽の排気時間を短くすることができる。
【００３６】
封止樹脂供給スキージと封止樹脂仕上スキージを複数個（各２個）設けたので、１サイクルで複数個（２個）のワークを処理することができる。数は真空槽の大きさとワークの大きさを考慮して決定することができる。
【００３７】
ワークの供給がスキージベースの下面ででき、ワーク供給部の気密保持がスキージベースの下面とパレットとパッキンにより単純な構造でできるため、リークの発生する可能性が少なくできる。
【００３８】
ワーク装着窓部にスクリーンを備えたので、スクリーンを操作する必要がない。個々にスクリーンを搭載する場合は、ワーク対応でスクリーンを変えられるので、多数個取りの樹脂封止装置の場合複数種の品物を同時に作業することができる。
【００３９】
供給スキージ時、脱泡時、仕上スキージ時の真空槽内圧力を変えることで樹脂封止品質と封止樹脂上面の平滑度を向上することができる。
【００４０】
図４、図５の樹脂封止装置において、７０は真空槽を兼ねるスキージベースである。蓋７１により密封されて真空槽を形成している。スキージベース７０の中央部に２つの回転体（歯付プーリー）７２、７３を有し、一方の回転体（７３）の下部にはモータ７４を備えている。モータ７４と連結された回転軸７５の一端が真空槽内部に気密に導出されている。該回転軸７５に歯付プーリー７３が固定され、歯付プーリには歯付きベルト７６が係合している。回転体７２は従属の歯付プーリーでありモーター７４により歯付プーリー７３が回転すると歯付きベルト７６により回転する。歯付きベルトにはアーム７７、７８が設けられており、アーム７８には封止樹脂供給スキージ７９、アーム７７には仕上スキージ８０が設けられている。両スキージは水平に回転するものである。図４の右に仕上スキージの正面図を示す。スキージベース７０は供給スキージ７９と仕上スキージ８０の下面が接触して回転する底面７０ａを有し、内部側壁７０ｂはスキージの回転先端に倣った長円筒形状をしている。また、底面７０ａにはワークを収納したパレット４６を装着する窓部７０ｃを形成してあり、窓部７０ｃにはスクリーン（不図示）が備えられている。８１はスキージの回転後端に倣った長円筒形状をしたリングである。
【００４１】
真空槽はベース８２に複数の支柱５１、５２等により固定されている。４７はパレット装着装置であり、ワークを収納したパレット４６をスキージベース７０の底面７０ａに形成された窓部７０ｃに装着、脱離するものである。上部にパレットを載置する台を有し、シリンダの上下によりパレットを窓部に装着、脱離する。
【００４２】
本実施形態ではワークを１個のみ示しているが、直線部を長くすることで複数個のワークを装着することができる。直線部の一方だけに複数個のワークを装着する構造にすると、供給スキージと仕上スキージは１つずつあればよく、スキージのメインテナンスが容易にできる。また、スキージは常に１回転して止まることになるので、供給スキージへの封止樹脂供給が容易になる。
【００４３】
直線部でスキージされるので、ワークに対するスキージ速度が内周と外周で同じにできる。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１の発明によると、封止樹脂供給スキージと仕上スキージ工程を有すると共に、供給スキージ時、脱泡時、仕上スキージ時の真空槽内圧力を変えるので樹脂封止品質と封止樹脂上面の平滑度を向上することができる。
【００４５】
請求項２の発明によると、請求項１の発明の効果と、さらに個々にスクリーンを搭載することでワーク対応でスクリーンを変えられるので、多数個取りの樹脂封止装置の場合複数種の品物を同時に作業することができる。
【００４６】
請求項３の発明によると、真空槽内にはスキージを備えた回転体だけであり、スキージの駆動部は真空槽外に配置されているため、真空槽内を最小限の大きさにできる。そのため、真空槽の排気時間を短くすることができる。また、スキージが回転するのでエンドレスの作業となり、封止樹脂を除去す作業がが必要なく、作業工数の削減となる。さらにワークの供給がスキージベースの下面ででき、ワーク供給部の気密保持がスキージベースの下面とパレットとパッキンにより単純な構造でできるため、リークの発生する可能性が少なくできる。
【００５７】
請求項４の発明によると、直線部でスキージされるので、ワークに対するスキージ速度が内周と外周で同じにでき、ワーク上での樹脂封止品質が一様にできる。
【００４８】
請求項５の発明によると、封止樹脂供給スキージと仕上スキージを設けたので、封止樹脂上面を平滑に仕上げることができる。
【００４９】
請求項６の発明によると、封止樹脂供給スキージと封止樹脂仕上スキージを複数個設けるので、１サイクルで複数個のワークを処理することができる。
【００５０】
請求項７の発明によると、ワーク装着窓部にスクリーンを備えたので、スクリーンを操作する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術による電子部品の樹脂封止装置の構成を示す正面図
【図２】本発明による樹脂封止装置の一実施形態を示す主要部の上面図。
【図３】正面の部分断面図
【図４】本発明による樹脂封止装置の他の実施形態を示す主要部の上面図
【図５】正面の部分断面図
【図６】パレットの上面図
【図７】パレットの側面図
【図８】ワークの上面図
【図９】ワークの正面断面図
【符号の説明】
１ 樹脂液供給装置
２ 基板移動装置
３ 真空槽
４ 電子部品
５ 基板
６ 孔版
７ 移動手段
８ ワークテーブル
９ テーブル移動装置
１１ インデックス
１２ 円板
１３ アクチュエータ
１５ アクチュエータ
１６ ノズル
１７ アーム
１８ 封止用樹脂液
１９ タンク
２０ 弁
２１ 圧縮空気供給手段
２２ スキージ
２３ 真空チャンバー
２４ チャンバー移動装置
２５ 真空ポンプ装置
２６ 開口
２７ 電動機
２８ 螺子軸
３０ 真空ポンプ
３１ 切替弁
３２ 排気ホース
３３ 給排気ホース
４０ スキージベース
４０ａ 底面
４０ｂ 内部側壁
４０ｃ 窓部
４０ｄ 下面
４１ 蓋
４２ パッキン
４３ アーム
４４ 供給スキージ
４４ａ タンク部
４５ 仕上スキージ
４６ パレット
４６ａ 凸部
４６ｂ ガイド用凹部
４６ｃ 凹部
４６ｄ 吸着穴
４６ｅ 溝
４６ｆ ガイドピン
４７ パレット装着装置
４８ パレット装着装置
４９ モータ
５０ ベース
５１ 支柱
５２ 支柱
５３ 回転軸
５４ リング
６０ ワーク
６０ａ 穴
６０ｂ 穴
６１ 回路基板
６１ａ 電子部品搭載エリア
６２ 樹脂封止枠
６２ａ 穴
７０ スキージベース
７０ａ 底面
７０ｂ 内部側壁
７０ｃ 窓部
７１ 蓋
７２ 歯付プーリー
７３ 歯付プーリー
７４ モータ
７５ 回転軸
７６ 歯付きベルト
７７ アーム
７８ アーム
７９ スキージ
８０ 仕上スキージ
８１ リング
８２ ベース
Claims (7)
- 少なくとも、基板に実装した電子部品をパレットに搭載する工程と、パレットを真空槽内にセットする工程と、真空槽内を真空にする工程と、真空中で電子部品上に封止樹脂を供給する供給スキージ工程と、封止樹脂を供給した後封止樹脂の脱泡をする工程と、脱泡後真空槽内の圧力を脱泡時より上昇させる工程と、封止樹脂上面を平滑にする仕上スキージ工程と、真空槽内を大気圧にする工程と、封止樹脂を硬化する工程を有することを特徴とする電子部品の樹脂封止方法。
- 少なくとも、基板に実装した電子部品をパレットに搭載する工程と、基板上にスクリーンを搭載する工程と、パレットを真空槽内にセットする工程と、真空槽内を真空にする工程と、真空中で電子部品上に封止樹脂を供給する供給スキージ工程と、封止樹脂を供給した後封止樹脂の脱泡をする工程と、脱泡後真空槽内の圧力を脱泡時より上昇させる工程と、封止樹脂上面を平滑にする仕上スキージ工程と、真空槽内を大気圧にする工程と、封止樹脂を硬化する工程を有することを特徴とする電子部品の樹脂封止方法。
- 真空槽内に、スキージを備えた回転体を設け、該回転体の駆動部を真空槽外に設け、真空槽下部に、電子部品を実装した基板を搭載したパレットを装着する窓部を設け、真空槽下部とパレットで気密保持構造を形成したことを特徴とする樹脂封止装置。
- 真空槽内に、直線運動部を有する回転体を設け、該回転体にスキージを設け、直線運動部でスキージすることを特徴とする請求項３記載の樹脂封止装置。
- 封止樹脂供給スキージと封止樹脂仕上スキージを備えた回転体を設けたことを特徴とする請求項３または４記載の樹脂封止装置。
- 封止樹脂供給スキージと封止樹脂仕上スキージを複数個設けたことを特徴とする請求項５記載の樹脂封止装置。
- 真空槽下部に、電子部品を実装した基板を搭載したパレットを装着する窓部を設け、該窓部に臨んでスクリーンを備え、真空槽下部とパレットで気密保持構造を形成したことを特徴とする請求項３、４、５、または６記載の樹脂封止装置。
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