JP4641837B2 - 樹脂吐出ノズル及び樹脂封止方法 - Google Patents
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Description
特許請求の範囲及び本明細書において、電子部品には、抵抗器やサーミスタ、コンデンサなどの電子部品の他、パッケージングされた半導体装置やベアチップ状態の半導体チップも含まれる。また、配線基板には半導体装置のリードフレームも含まれる。
所定の封止領域に封止樹脂を塗布する場合、特許文献1に記載されているように、流動状態の封止樹脂を塗布するための樹脂吐出ノズルを用い、樹脂吐出ノズルから封止樹脂を吐出させながら樹脂吐出ノズルを配線基板上で走査させることによって配線基板の封止領域に封止樹脂を塗布する方法が知られている。
しかし、このような樹脂吐出ノズルを用いた場合、ノズルの進行方向に対して略直交している電子部品側面の全部に同時に封止樹脂が接触するので、塗布後の封止樹脂の電子部品近傍に気泡が混入し、気泡による外観不良や、加熱時に気泡が大きくなってボイドが発生して信頼性不良を招くという問題があった。
ここで、ノズルの進行方向とは、樹脂塗布時の配線基板に対するノズルの進行方向を意味する。
樹脂吐出ノズル1は、例えばステンレス鋼からなる有底の略円筒形状のノズル本体3を備えている。ノズル本体3の底面とは反対側の内部壁面に、シリンダ等の樹脂供給部に接続するためのネジ山が形成されている。
ノズル本体3の底面に例えばステンレス鋼からなる吐出部5がノズル本体3から突出して設けられている。
例えば、長穴吐出口7について、開口幅寸法は0.3mm(ミリメートル)、長手方向の寸法は8.8mm、短手方向の寸法は1.8mm、曲率半径は8.6mmである。
まず、図4を参照して保護回路モジュールを説明する。
電池側外部端子11a上に、開口部内に形成された半田を介して金属板、例えばニッケル板13が配置されている。
保護ICチップ用電極11bの形成領域上にベアチップ状態の保護ICチップ(電子部品)14がフェイスダウン実装されている。保護ICチップ14は半田により保護ICチップ用電極11bに接続されて配線基板10に実装されている。
電子部品16と絶縁材料層12の間、及び電子部品16を実装するための半田の近傍を含む電子部品16の周囲に、アンダーフィルからなるテーパ形状の構造物が形成されている。
配線基板10の裏面10b上に絶縁性材料層22が形成されている。絶縁性材料層22には負荷側外部端子20aに対応して開口部22aと、テスト用端子20bに対応して開口部22bが形成されている。
負荷側外部端子20a表面に金メッキ層24aが形成され、テスト用端子20b表面に金メッキ層24bが形成されている。
図1を参照して説明した樹脂吐出ノズル1を用い、樹脂吐出ノズル1の長穴吐出口7から封止樹脂を吐出させながら、樹脂吐出ノズル1を封止領域36上で図3の矢印方向に走査して配線基板領域34の短手方向で連続して封止樹脂18を塗布し、硬化させる(図2(B)及び図3を参照。)。
これにより、ノズルの進行方向に対して略直交している保護ICチップ14の側面14a、電界効果トランジスタチップ15の側面15a、及び電子部品の上記側面の近傍での気泡の混入を防止することができる。
さらに、樹脂吐出ノズル1はノズルの進行方向に対して略直行する方向に長手方向をもつ長穴吐出口7を備えているので、幅広な領域に封止樹脂を塗布することができる。
さらに、長穴吐出口7の長手方向の幅寸法は、封止領域36の幅寸法に比較して、1回の走査で封止領域36全体に封止樹脂を塗布できる程度にわずかに小さい寸法であるので、1回のノズル走査で封止領域36全体に封止樹脂を塗布でき、反復して封止樹脂を塗布する場合に比べて塗布時間を短縮することができる。さらに、反復して封止樹脂を塗布した場合には反復走査に起因して塗布後の封止樹脂表面に凹凸が形成されて外観上の筋が形成されることがあるが、ここでは1回のノズル走査で封止領域36全体に封止樹脂を塗布している、封止樹脂18の表面に筋が形成されることはない。
樹脂吐出ノズル41は、例えばステンレス鋼からなる有底の略円筒形状のノズル本体43を備えている。ノズル本体43の底面とは反対側の内部壁面に、シリンダ等の樹脂供給部に接続するためのネジ山が形成されている。
ノズル本体43の底面に例えばステンレス鋼からなる吐出部45がノズル本体43から突出して設けられている。
ノズル本体43の底面及び吐出部45には、長穴吐出口47に対してノズルの進行方向側に、2つの第2吐出口49,49がノズル本体43の底面及び吐出部45を貫通して形成されている。第2吐出口49,49は、封止対象である配線基板の、ノズルの進行方向に対して略直交している電子部品側面の略半分の領域に封止樹脂を接触させる位置に配置されている。
例えば、長穴吐出口47の吐出部45の先端側の寸法について、吐出部45の先端側の開口幅寸法は0.3mm、長手方向の寸法は8.8mmである。第2吐出口49の吐出部45の先端側の寸法について、開口幅寸法は0.3mm、長手方向の寸法は2.7mmである。長穴吐出口47、第2吐出口49間の距離は1.7mm、第2吐出口49、49間の距離は1.8mmである。長穴吐出口47及び第2吐出口49は吐出部45の先端側が狭くなるようにテーパ形状に形成されており、テーパ角は15度である。
図5を参照して説明した樹脂吐出ノズル41を用い、樹脂吐出ノズル41の長穴吐出口47及び第2吐出口49から封止樹脂を吐出させながら、樹脂吐出ノズル1を封止領域36上で図6の矢印方向に走査して配線基板領域34の短手方向で連続して封止樹脂18を塗布し、硬化させる。
これにより、樹脂塗布時に、電子部品の近傍の領域、例えば保護ICチップ14の近傍の領域では、ノズルの進行方向に対して略直交している保護ICチップ14の側面14aの略半分に第2吐出口49から吐出された封止樹脂が接触する。そして樹脂吐出ノズル1が矢印方向に移動すれば、保護ICチップ14の側面14aの残りの略半分の部分に長穴吐出口47から吐出された封止樹脂が接触する。同様に、保護ICチップ15及び電子部品16の近傍の領域でも、ノズルの進行方向に対して略直交している電界効果トランジスタチップ15の側面15a及び電子部品16の側面16aに、まず、第2吐出口49から吐出された封止樹脂が接触し、その後、長穴吐出口47から吐出された封止樹脂が接触する。
さらに、樹脂吐出ノズル1はノズルの進行方向に対して略直行する方向に長手方向をもつ長穴吐出口47を備えているので、幅広な領域に封止樹脂を塗布することができる。
さらに、長穴吐出口47の長手方向の幅寸法は、封止領域36の幅寸法(10mm)に比較して、1回の走査で封止領域36全体に封止樹脂を塗布できる程度にわずかに小さい寸法(8.8mm)であるので、1回のノズル走査で封止領域36全体に封止樹脂を塗布でき、反復して封止樹脂を塗布する場合に比べて塗布時間を短縮することができる。さらに、ここでは1回のノズル走査で封止領域36全体に封止樹脂を塗布している、封止樹脂18の表面に筋が形成されることはない。
また、図8(B)に示すように、長穴吐出口47よりも長手方向の長さが短い長穴形状をもち、その長手方向がノズルの進行方向に対して例えば45度だけ傾斜している第2吐出口53を4つ備えていてもよい。
また、図8(C)に示すように、平面形状が円形の第2吐出口53を複数備えていてもよい。
これらの態様によっても、図3又は図6を参照して説明した樹脂封止方法と同じように樹脂吐出ノズル41を走査させることにより、第2吐出口51は電子部品側面の一部のみに封止樹脂を接触させることができ、図6を参照して説明した樹脂吐出ノズル41と同じ効果を得ることができる。
また、第2吐出口49,51,53,55の配置は必ずしも電子部品側面の略半分の部分に封止樹脂を接触させる位置でなくてもよい。
また、本発明の樹脂吐出ノズル及び封止樹脂方法は、プリント配線基板など、一般に配線基板と呼ばれるものを封止するための樹脂吐出ノズル及び封止樹脂方法に限定されるものではなく、例えば、リードフレーム上に搭載された半導体チップを樹脂封止する際にも適用することができる。したがって、参考例としての電子部品実装体には樹脂封止された半導体装置自体も含まれる。
3,43 ノズル本体
5,45 吐出部
7,47 長穴吐出口
14 保護ICチップ(電子部品)
15 電界効果トランジスタチップ(電子部品)
16 電子部品
49,51,53,55 第2吐出口
Claims (8)
- 電子部品が実装されている配線基板の封止領域に封止樹脂を塗布するために配線基板上で走査される樹脂吐出ノズルにおいて、
ノズルの進行方向に対して略直交する方向に長手方向をもつ長穴吐出口を少なくとも備え、電子部品の近傍の領域ではノズルの進行方向に対して略直交している電子部品側面の一部のみに封止樹脂を接触させた後、前記電子部品側面の残りの部分に封止樹脂を接触させる機能を備えたことを特徴とする樹脂吐出ノズル。 - 前記長穴吐出口は長手方向の中央部がノズルの進行方向に湾曲して形成されている請求項1に記載の樹脂吐出ノズル。
- 前記長穴吐出口に対してノズルの進行方向側に、前記電子部品側面の一部のみに封止樹脂を接触させるための第2吐出口を備えている請求項1又は2に記載の樹脂吐出ノズル。
- 前記第2吐出口は、前記長穴吐出口よりも長手方向の長さが短い長穴形状に形成されており、その長手方向がノズルの進行方向に対して傾斜して形成されている請求項3に記載の樹脂吐出ノズル。
- 前記第2吐出口は、前記電子部品側面の略半分の領域に封止樹脂を接触させる位置に配置されている請求項3又は4に記載の樹脂吐出ノズル。
- 前記長穴吐出口の長手方向の幅寸法は、前記封止領域の幅寸法に比較して、1回の走査で前記封止領域全体に封止樹脂を塗布できる程度にわずかに小さい請求項1から5のいずれかに記載の樹脂吐出ノズル。
- 電子部品が実装されている配線基板上で樹脂吐出ノズルを走査して基板の封止領域に封止樹脂を塗布するための樹脂封止方法において、
ノズルの進行方向に対して略直交する方向に長手方向をもつ長穴吐出口を少なくとも備えた樹脂吐出ノズルを用い、電子部品の近傍の領域ではノズルの進行方向に対して略直交している電子部品側面の一部のみに封止樹脂を接触させた後、前記電子部品側面の残りの部分に封止樹脂を接触させることを特徴とする樹脂封止方法。 - 請求項2から6のいずれかに記載の樹脂吐出ノズルを用いる請求項7に記載の樹脂封止方法。
Priority Applications (5)
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