JP5748023B2 - 封止用樹脂シートの製造装置および封止用樹脂シートの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板上に搭載された複数の電子部品を絶縁封止するために用いられる封止用樹脂シートの製造装置および封止用樹脂シートの製造方法に関する。

基板上に複数の電子部品が搭載された電子部品モジュールにおいては、湿気、外部接触等から電子部品を保護するために、電子部品を覆うように基板上に絶縁樹脂層が形成される。この絶縁樹脂層は、電子部品を半硬化状態の封止用樹脂シートに埋設させた後、封止用樹脂シートを加熱硬化することにより形成される。

特許文献１（特開２００９−２９９３０号公報）には、この封止用樹脂シートの製造方法が記載されている。特許文献１の記載によれば、図１９に示すように、塗布装置１０１によって液状の樹脂組成物１０２を支持フィルム１０３の上面に塗布し、離型フィルムローラ１０４から繰り出された離型フィルム１０５を樹脂組成物１０２の上面に重ね、押圧ローラ１０６で樹脂組成物１０２を押圧することにより封止用樹脂シート２０５を製造している。

特開２００９−２９９３０号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている封止用樹脂シート２０５の製造方法では、塗布装置１０１、離型フィルムローラ１０４、押圧ローラ１０６等の高価な設備が必要となるため封止用樹脂シート２０５の製造コストが高くなるという問題がある。

また、特許文献１に記載のように支持フィルム１０３の上面に液状の樹脂組成物１０２を塗布する方法では、液状の樹脂組成物１０２が濡れ広がるため、厚みの大きい封止用樹脂シート２０５を製造することが困難である。

また、特許文献１に記載されている封止用樹脂シート２０５の製造方法では、成形途中に厚み方向を規制するものがなく、封止用樹脂シート２０５の厚み精度を確保することが困難である。近年、電子部品モジュールの低背化とともに厚み精度の向上が求められており、封止用樹脂シート２０５の厚み精度が低ければ、電子部品モジュールの低背化や厚み精度の向上は達成できない。

本発明が解決しようとする課題は、上述した封止用樹脂シートの製造に関する問題を低減することである。

本発明にかかる封止用樹脂シートの製造装置は、基板上に搭載された複数の電子部品を絶縁封止するためのものであって、絶縁性の樹脂材料により構成される半硬化状態の樹脂体から封止用樹脂シートを成形するための空間を規定する成形金型と、樹脂体を樹脂体の硬化温度より低い温度で加熱するための加熱機構と、成形金型内を真空引きするための真空機構と、樹脂体を押圧し成形金型内に樹脂材料を充填するための加圧機構と、を有し、成形金型は、押圧機構からの押圧力により樹脂体を押圧し封止用樹脂シートを成形するための１対の押圧板と、１対の押圧板の間に配置され成形後の封止用樹脂シートの厚みを設定するための剛体板と、剛体板の内側において樹脂体を囲むように１対の押圧板の間に配置され、剛体板の厚みよりも厚みが大きく、押圧板からの押圧力により変形可能な弾性部材と、により構成される。

好ましくは、弾性部材は、樹脂体側の面から剛体板の方向に向けて切り欠かれた樹脂溜まり部を有する。

あるいは、弾性部材は、樹脂体側の面から剛体板の面に貫通した第１樹脂溜まり部を有し、剛体板は、第１樹脂溜まり部と連通し剛体板の内側に切り欠かれた第２樹脂溜まり部を有する。

あるいは、剛体板は、内周に沿って切り欠かれた逃げ溝を有する。

また、押圧板は、樹脂体を押圧する面に凹部を有し、弾性部材は、凹部に嵌められた状態で配置される。

本発明にかかる封止用樹脂シートの製造方法は、基板上に搭載された複数の電子部品を絶縁封止するためのものであって、絶縁性の樹脂材料により構成される半硬化状態の樹脂体と、樹脂体を押圧して封止用樹脂シートを成形するための１対の押圧板と、成形後の封止用樹脂シートの厚みを設定するための剛体板と、剛体板の厚みより厚みが大きく押圧板からの押圧力により変形可能な弾性部材と、を準備する準備工程と、樹脂体を１対の押圧板の間に配置し、剛体板を１対の押圧板の間に配置し、弾性部材を剛体板の内側において樹脂体を囲むように１対の押圧板の間に配置し、これら１対の押圧板および弾性部材により樹脂体を囲む空間を形成する空間形成工程と、空間内を真空引きする減圧工程と、樹脂体を樹脂体の硬化温度より低い温度で加熱する加熱工程と、弾性部材および剛体板を押圧板により押圧するとともに、樹脂体を押圧板により押圧する押圧工程と、樹脂体を押圧して延ばすことにより、空間内に樹脂材料を充填する充填工程と、を有する。

好ましくは、押圧工程において、弾性部材を押圧板の押圧により変形させ、充填工程において、樹脂材料を、弾性部材と押圧板の間で堰き止める。

更に好ましくは、準備工程で、成形後の封止用樹脂シートの主面を保護するための１対の保護フィルムを準備し、空間形成工程で、樹脂体の底面から弾性部材および剛体板の上面を通るように一方の保護フィルムを配置し、かつ、樹脂体の上面および一方の保護フィルムと向かい合うように他方の保護フィルムを配置することにより、一方および他方の保護フィルムにより樹脂体を囲むフィルム内領域を形成し、減圧工程で、フィルム内領域を真空引きし、充填工程で、樹脂体を保護フィルムの面方向に延ばし、樹脂材料をフィルム内領域に充填する。

また、弾性部材は、樹脂体側の面から剛体板の方向に向けて切り欠かれた樹脂溜まり部を有し、充填工程において、樹脂材料を樹脂溜まり部に入り込ませるのが好ましい。

あるいは、弾性部材は、樹脂体側の面から剛体板側の面に貫通した第１樹脂溜まり部を有し、剛体板は、第１樹脂溜まり部と連通し剛体板の内側に切り欠かれた第２樹脂溜まり部を有し、充填工程において、樹脂材料を、第１樹脂溜まり部を通って第２樹脂溜まり部に入り込ませるのが好ましい。

あるいは、剛体板は、内周に沿って切り欠かれた逃げ溝を有し、充填工程において、樹脂材料を介して伝わる押圧力により、弾性部材を逃げ溝側に撓ませるのが好ましい。

また、押圧板は、樹脂体を押圧する面に凹部を有し、弾性部材は、凹部に嵌められた状態で配置されるのが好ましい。

本発明にかかる封止用樹脂シートの製造装置によれば、高価な設備を必要とせず、膜厚の大きい封止用樹脂シートを安価に製造できる。また、樹脂材料が成形金型の外へ漏れることを防止でき、成形後の封止用樹脂シートの厚み精度を向上することができる。

本発明にかかる封止用樹脂シートの製造方法によれば、樹脂材料が外へ漏れることを防止でき、封止用樹脂シートの厚み精度を向上することができる。

封止用樹脂シート１１を正面から見た断面図である。 本発明の第１実施形態にかかる封止用樹脂シート１１の製造装置３０の概略図である。 図２において、成形途中の樹脂体２２の様子を示した図である。 図３に対する比較例を示した図であり、弾性部材を用いずに封止用樹脂シート１１を成形した場合の樹脂体２２の様子を示した図である。 本発明の第１実施形態にかかる封止用樹脂シート１１の製造方法に備える工程を順に示した図である。 本発明の第２実施形態を説明するためのもので、封止用樹脂シート１１の製造工程を順に示した図である。 本発明の第３実施形態を説明するためのもので、封止用樹脂シート１１の成形前、成形途中および成形後の段階を順に示した平面図である。 図７に示した成形金型５０に関する第１変形例を示した図である。 図７に示した樹脂体２２に関する第２変形例を示した図である。 図７に示した成形金型５０および樹脂体２２に関する第３変形例を示した図である。 図７に示した成形金型５０に関する第４変形例を示した図である。 本発明の第４実施形態を説明するためのもので、封止用樹脂シート１１の成形前の段階を示した図である。 図１２に示した段階から進んで、封止用樹脂シート１１の成形途中の段階を示した図である。 図１３に示した段階から進んで、封止用樹脂シート１１の成形後の段階を示した図である。 本発明の第５実施形態を説明するためのもので、封止用樹脂シート１１の成形途中の段階を示した図である。 図１５に示した段階から進んで、封止用樹脂シート１１の成形後の段階を示した図である。 本発明の第６実施形態を説明するためのもので、封止用樹脂シート１１を成形する成形金型８０を示した図である。 図１７に示した成形金型８０の変形例を示した図である。 従来技術における封止用樹脂シート２０５の製造方法を示した図である。

［第１実施形態］
（封止用樹脂シート）
基板上に複数の電子部品が搭載された電子部品モジュールには、電子部品を絶縁封止するために封止用樹脂シートが用いられる。図１に示すように、封止用樹脂シート１１は平板形状をしており、厚みは０．１ｍｍ〜３．５ｍｍである。封止用樹脂シート１１は半硬化状態の絶縁性の樹脂材料１５（たとえばエポキシ樹脂）により構成されており、機械的強度を高めるために、フィラーとして、たとえばシリカ又はアルミナが含有される。

封止用樹脂シート１１の両主面には、封止用樹脂シート１１の表面を保護するために保護フィルム１２Ａ、１２Ｂが取付けられる。図１に示すように、封止用樹脂シート１１の上面に形成された保護フィルム１２Ｂは平らであり、下面に形成された保護フィルム１２Ａは封止用樹脂シート１１に沿うように下向きに凸の形状をしている。保護フィルム１２Ａ、１２Ｂの材料は、たとえばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）である。保護フィルム１２Ａ、１２Ｂの表面にはシリコーン樹脂等による離型処理が施されており、封止用樹脂シート１１を電子部品モジュールの製造過程で用いる場合は、保護フィルム１２Ａ、１２Ｂを剥離して用いる。

（封止用樹脂シートの製造装置）
図２に示すように、封止用樹脂シートの製造装置３０（以下、製造装置３０と呼ぶ）は、樹脂体２２から封止用樹脂シート１１を成形するための成形金型４０を備える。成形金型４０は、１対の押圧板４３、４５と、側方の剛体板４４と、剛体板４４の内側に配置される弾性部材４８と、により構成される。

成形金型４０の内部には樹脂体２２が配置される。樹脂体２２は、封止用樹脂シート１１を成形するための材料である。樹脂体２２は、半硬化状態の絶縁性の樹脂材料１５で構成され、フィラーとしてたとえばシリカ又はアルミナが含有される。樹脂体２２の形状は、円柱、直方体、チップ状などの種々の形状を用いることができる。

１対の押圧板４３、４５は、樹脂体２２を押圧するためのものである。押圧板４３、４５は平板形状をしており、樹脂体２２を挟むように樹脂体２２の上下にそれぞれ配置される。押圧板４３、４５の材質は、押圧しても形状を維持することのできるものであればよく、たとえばステンレス鋼やアルミニウムが用いられる。

剛体板４４は、成形される封止用樹脂シート１１の厚みを設定するためのものである。剛体板４４は枠体であり、押圧板４３、４５の外周に沿って１対の押圧板４３、４５の間に配置される。剛体板４４の材質は、押圧されても形状を維持することのできるものであればよく、たとえばステンレス鋼やアルミニウムが用いられる。

弾性部材４８は、樹脂体２２が成形金型４０の外へ向かって漏れ出すのを防止するためのものである。弾性部材４８は枠体であり、その厚みは剛体板４４の厚みより大きく、剛体板４４の内側において樹脂体２２を囲むように１対の押圧板４３、４５の間に配置される。弾性部材４８は押圧板４３、４５からの押圧力により変形可能であり、材質は、たとえばシリコーン樹脂が用いられる。

上記に示す位置関係で成形金型４０が構成されることにより、１対の押圧板４３、４５と弾性部材４８で樹脂体２２を囲む空間４６が規定される。

なお、第１実施形態で作製する封止用樹脂シート１１には、表面に保護フィルム１２Ａ、１２Ｂを取り付ける必要があるため、空間４６内において樹脂体２２を囲むように１対の保護フィルム１２Ａ、１２Ｂが挿入される。具体的には、樹脂体２２の底面から弾性部材４８および剛体板４４の上面を通るように一方の保護フィルム１２Ａが配置され、かつ、樹脂体２２の上面および一方の保護フィルム１２Ａと向かい合うように他方の保護フィルム１２Ｂが押圧板４５に付着される。その結果、一方および他方の保護フィルム１２Ａ、１２Ｂにより樹脂体２２を包むように囲むフィルム内領域４７が規定される。この状態で、製造装置３０により成形金型４０の内部の空間４６およびフィルム内領域４７が減圧され、かつ、樹脂体２２が加熱、押圧される。

製造装置３０は、樹脂体２２を加熱するための加熱機構３３Ａ、３３Ｂを備える。加熱機構３３Ａ、３３Ｂは、押圧板４５の上側に設置された加圧板３２と、押圧板４３の下側に設置された受圧板３１のそれぞれに内蔵される。この加熱機構３３Ａ、３３Ｂにより、押圧板４３、４５を介して樹脂体２２が加熱される。

また、製造装置３０は、空間４６およびフィルム内領域４７を減圧するための真空機構３８を備える。真空機構３８は、加圧板３２および受圧板３１を取り囲むように設置される。真空機構３８の内部は、図示しない真空源により真空引きされ、これにより、空間４６およびフィルム内領域４７も減圧状態となる。

また、製造装置３０は、樹脂体２２を押圧するための加圧機構３４を備える。加圧機構３４は天板３６の中央に設置され、天板３６は下方のベース３５に立てられた支柱３７に固定される。加圧機構３４の駆動軸３９は加圧板３２の上側に接続され、この駆動軸３９が下降することにより、加圧板３２および押圧板４５が押される。これにより、樹脂体２２が１対の保護フィルム１２Ａ、１２Ｂの面方向に沿って押圧板４３、４５の間に延ばされる。その結果、成形金型４０が規定する空間４６およびフィルム内領域４７が樹脂材料１５によって充填され、樹脂体２２に対する成形が完了する。

図３（Ａ）および図３（Ｂ）は、成形金型４０内での樹脂体２２の様子を示した図であり、平面図を（Ａ）に、正面図を（Ｂ）の箇所に表している。なお、図３（Ａ）は、図３（Ｂ）に対するＺ１−Ｚ１断面であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に対するＹ１−Ｙ１断面である。図３（Ａ）においては、理解を容易にするため樹脂体２２の形状を円柱とし、また、保護フィルム１２Ａを省略して描いている。

第１実施形態では、弾性部材４８の厚みが剛体板４４の厚みより大きい。そのため、図３（Ｂ）に示すように、押圧板４５は剛体板４４より先に、保護フィルム１２Ａ、１２Ｂを介して弾性部材４８に当接する。また、弾性部材４８は押圧板４５からの押圧力により変形可能であるので、押圧板４５の表面に倣って変形する。したがって、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、成形途中に流動した樹脂材料１５が、弾性部材４８と押圧板４５の間で堰き止められる。その結果、成形金型４０の外への樹脂材料１５の漏れ出しが抑制され、所望の形状をした封止用樹脂シート１１が成形される。

一方、図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、弾性部材４８を用いずに封止用樹脂シート１１を成形した場合の比較例を示した図であり、平面図を（Ａ）に、正面図を（Ｂ）の箇所に表している。なお、図４（Ａ）は、図４（Ｂ）に対するＺ２−Ｚ２断面であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に対するＹ２−Ｙ２断面である。図４（Ａ）においても、理解を容易にするため樹脂体２２の形状を円柱とし、また、保護フィルム１２Ａを省略して描いている。

比較例では、弾性部材４８が無いので成形金型１４０の外への樹脂材料１５の漏れ出しを防止するのが困難である。なぜなら、成形途中に流動した樹脂材料１５が剛体板１４４の４辺中央に到達したときに、成形金型１４０は完全に閉じていないからである。図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように、樹脂材料１５が剛体板１４４の４辺中央に到達したときに、押圧板１４５と剛体板１４４の間には隙間１５０があり、その状態で押圧されると樹脂材料１５が隙間１５０に入ってしまう。その結果、剛体板１４４と押圧板１４５の間に漏れ出した樹脂材料１５１が介在することになり、所望の厚み精度の封止用樹脂シート１１が成形されにくい。

なお、上記では樹脂体２２を円柱として説明したが、その形状に限定されるものでない。樹脂体２２の配置される位置や押圧板４３、４５の初期の平行度により、樹脂体２２が延ばされた後の状態に偏りが生じるため、樹脂体２２の形状が異なっていても同様の課題が存在する。

第１実施形態では、樹脂体２２の形状が直方体やチップ状の小片であっても、成形途中の樹脂材料１５を弾性部材４８と押圧板４５の間で堰き止めることができる。これにより、成形金型４０の外への樹脂材料１５の漏れ出しを抑制し、所望の形状をした封止用樹脂シート１１を成形できる。

また、第１実施形態によれば、製造装置３０を準備すればよいので、高価な設備を使用せずに封止用樹脂シート１１を製造することができる。また、製造装置３０を使えば剛体板４４の設定により比較的膜厚の大きい封止用樹脂シート１１を製造することもできる。

（封止用樹脂シートの製造方法）
図５（Ａ）から図５（Ｅ）、図３（Ａ）および図３（Ｂ）を参照して、封止用樹脂シート１１の製造方法について説明する。

まず、図５（Ａ）に示すように、底を有する円筒状の円筒型２０を準備し、液状樹脂２１を円筒型２０に入れ、熱処理で半硬化状態にして樹脂体２２を作製する。半硬化状態とは、硬化反応の中間段階の状態を指し、Ｂステージとも呼ばれる。液状樹脂２１を半硬化状態にするためには、エポキシ樹脂の場合は４０℃〜１６０℃の温度により５分〜１２０分間、オーブンで加熱処理する。

樹脂体２２は、温度６０℃で１２０Ｐａ・ｓ〜２０００Ｐａ・ｓの粘度を示す範囲のものを使うことができる。このときの粘度は、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製ＡＲ５５０を用いてツールサイズφ８ｍｍ、測定厚み５５０μｍ、周波数１Ｈｚ、歪み０．１％の条件で測定した値である。

次に、図５（Ｂ）に示すように、封止用樹脂シート１１を成形するための成形金型４０を準備する。成形金型４０は上下１対の押圧板４３、４５と側方の剛体板４４と、剛体板４４の内側に配置される弾性部材４８と、により構成される。上記に示す構成により、１対の押圧板４３、４５と弾性部材４８で樹脂体２２を囲む空間４６が形成される。なお、第１実施形態では、空間４６内に１対の保護フィルム１２Ａ、１２Ｂが挿入され、樹脂体２２を包むように囲むフィルム内領域４７が形成される。

次に、図５（Ｃ）に示すように、１対の押圧板４３、４５を互いに近づく方向に移動させ、押圧板４５と弾性部材４８とを保護フィルム１２Ａ、１２Ｂを介して当接させる。これにより樹脂体２２が流動し、１対の押圧板４３、４５の間に延ばされる。

樹脂体２２が延ばされる際、樹脂体２２は加熱されており、その加熱温度は、樹脂体２２の硬化温度より低い温度（たとえば４０℃〜１６０℃）である。空間４６およびフィルム内領域４７は真空引きにより減圧され、その圧力は５０００Ｐａ以下である。

図５（Ｄ）に示すように、更に１対の押圧板４３、４５の移動が進行すると、延ばされた樹脂体２２の樹脂材料１５に押されて、下側の保護フィルム１２Ａが成形金型４０の内壁に沿うように広がる。これにより、成形金型４０が規定する空間４６およびフィルム内領域４７が樹脂材料１５によって充填され、樹脂体２２に対する成形が完了する。

図３（Ａ）および図３（Ｂ）は、成形途中の樹脂材料１５の様子を示した図であって、図５でいうと図５（Ｃ）と図５（Ｄ）の間の状態を示した図である。図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、成形途中の樹脂材料１５は、弾性部材４８の内側の４辺中央に到達する。しかし、弾性部材４８と押圧板４５が保護フィルム１２Ａ、１２Ｂを介して当接しており、樹脂材料１５は弾性部材４８の４辺中央にて堰き止められる。更に押圧されることにより成形が進行すると、樹脂材料１５は弾性部材４８の内側の４隅に向かって流動する。これにより樹脂材料１５は長方形状に成形される。

図５（Ｄ）で示した工程の後、押圧板４３、４５による押圧力が解除されるとともに押圧板４３、４５および弾性部材４８で囲まれた空間４６が大気開放される。これにより、図５（Ｅ）に示すような、両面に保護フィルム１２Ａ、１２Ｂの付いた封止用樹脂シート１１が作製される。なお、成形時の加熱温度は樹脂材料１５の硬化温度より低いので、封止用樹脂シート１１は半硬化状態のままである。

第１実施形態によれば、弾性部材４８の厚みが剛体板４４の厚みより大きいので、成形途中の樹脂材料１５が、弾性部材４８と押圧板４５の間で堰き止められる。その結果、成形金型４０の外への樹脂材料１５の漏れ出しが抑制され、所望の形状をした封止用樹脂シート１１が成形される。

［第２実施形態］
第２実施形態は、第１実施形態で示した保護フィルム１２Ａ、１２Ｂ（図５参照）を用いずに、押圧板４３、４５の間に直接、樹脂体２２を配置し封止用樹脂シート１１を製造する実施形態である。なお、第１実施形態と共通する構成については詳しい説明を省略する。

図６（Ａ）に示すように、底を有する円筒状の円筒型２０を準備し、液状樹脂２１を円筒型２０に入れ、熱処理で半硬化状態にして樹脂体２２を作製する。

図６（Ｂ）に示すように、封止用樹脂シート１１を成形するための成形金型４０を準備する。成形金型４０は上下１対の押圧板４３、４５と側方の剛体板４４と、剛体板４４の内側に配置される弾性部材４８と、により構成される。弾性部材４８の材質はシリコーン樹脂である。押圧板４３、４５には、シリコーン樹脂等による離型処理が施される。

上記に示す構成により、１対の押圧板４３、４５と弾性部材４８で樹脂体２２を囲む空間４６が形成される。なお、樹脂体２２が延ばされる際の加熱温度は、樹脂体２２の硬化温度より低い温度であり、空間４６は真空引きされる。

図６（Ｃ）に示すように、１対の押圧板４３、４５が互いに近づく方向に移動して、樹脂体２２が１対の押圧板４３、４５の間に延ばされる。このとき、流動した樹脂材料１５は、弾性部材４８と押圧板４５の間で堰き止められる。樹脂体２２が延ばされることにより、図６（Ｄ）に示すように、成形金型４０が規定する空間４６が樹脂材料１５によって充填され、樹脂体２２に対する成形が完了する。

図６（Ｄ）で示した工程の後、押圧板４３、４５による押圧力が解除されるとともに押圧板４３、４５および剛体板４４で囲まれた空間４６が大気開放される。これにより、図６（Ｅ）に示すような、封止用樹脂シート１１が作製される。

第２実施形態によれば、保護フィルム１２Ａ、１２Ｂを用いずに封止用樹脂シート１１を製造することができる。そのため封止用樹脂シート１１をより安価に製造することができる。

［第３実施形態］
第３実施形態は、第１実施形態で示した弾性部材に、余剰の樹脂材料１５を溜める機能を設けた実施形態である。なお、第１実施形態と共通する構成については詳しい説明を省略する。

図７（Ａ）から図７（Ｃ）は、成形金型５０内での樹脂体２２の様子を順に示した平面図である。なお、理解を容易にするため樹脂体２２の形状を円柱とし、また、保護フィルム１２Ａを省略して描いている。

図７（Ａ）に示すように、成形金型５０は、上下１対の押圧板４３、４５（押圧板４５は図示省略）と、押圧板４３の外周に配置される剛体板４４と、剛体板４４の内側に配置される弾性部材５１と、により構成される。

第３実施形態では、４角柱の４つの弾性部材５１が、樹脂体２２を囲むように、それぞれ隙間をあけて配置されている。換言すれば、枠体形状となっている弾性部材５１の４つ角には、樹脂体２２側の面から剛体板４４の方向に向けて切り欠きが形成されている。この切り欠きが、余剰の樹脂材料１５を溜めるための樹脂溜まり部５２となる。樹脂溜まり部５２により、成形金型５０内に投入できる樹脂量の許容幅を広げることができる。

図７（Ｂ）に示すように、押圧工程により延ばされた樹脂体２２の樹脂材料１５は、弾性部材５１の内側の４辺中央に到達し、弾性部材５１により堰き止められる。堰き止められた樹脂材料１５は、弾性部材５１の４つ角に向かって流動する。

図７（Ｃ）に示すように、成形金型５０の押圧、充填工程が進行すると、成形金型５０が規定する空間４６およびフィルム内領域４７が樹脂材料１５によって充填され、余剰の樹脂材料１５が弾性部材５１の４つ角にある樹脂溜まり部５２に入り込む。これにより、樹脂材料１５の余剰分５３を４つ角に有する封止用樹脂シート１１が成形される。なお、作製された封止用樹脂シート１１は、余剰分５３が切断により除去された後、電子部品モジュールの製造に使用される。

通常は、封止用樹脂シート１１を成形するにあたり、成形金型５０内に十分に樹脂材料１５を充填させる必要があり、投入される樹脂体２２の体積は、成形金型５０内の容積より大きく設定される。そのため成形時に余剰の樹脂材料１５が発生する。仮に、余剰の樹脂材料１５の行き場がないと、成形金型５０の外へ樹脂材料１５が漏れ出す可能性もある。

第３実施形態では、余剰の樹脂材料１５を樹脂溜まり部５２に溜めるので、樹脂溜まり部５２の体積に相当する樹脂材料１５を余分に収容できる。したがって、樹脂体２２の体積が成形金型５０内の容積より大きい場合であっても、問題なく封止用樹脂シート１１を成形することができる。

なお、第３実施形態については、弾性部材５１の切り欠きの位置、切り欠きの数、樹脂体２２の形状などを任意に変更することができる。図８から図１１は、それらの代表的な変形例を示した図である。

図８は、成形金型５０に関する第１変形例を示した図である。図８に示すように、成形金型５０Ａの弾性部材５１Ａは、全体が一体的に構成された枠体である。弾性部材５１Ａの内側の４つ角には、弾性部材５１Ａの一部が切り欠かれた切り欠き５２Ａを有する。この切り欠き５２Ａが、樹脂材料１５を溜めるための樹脂溜まり部５２となる。

図９は、樹脂体２２に関する第２変形例を示した図である。図９に示すように、樹脂体２２Ｂの形状は直方体である。この場合でも、弾性部材５１のそれぞれの間に形成された隙間が、樹脂溜まり部５２となる。

図１０は、成形金型５０および樹脂体２２に関する第３変形例を示した図である。図１０に示すように、成形金型５０Ｃの弾性部材５１Ｃの４辺中央には切欠き５２Ｃが設けられている。この切り欠き５２Ｃが、樹脂材料１５を溜めるための樹脂溜まり部５２となる。樹脂体２２Ｃの形状は星型であり、押圧された場合、弾性部材５１Ｃの４つ角に先に樹脂材料１５が充填され、その後、４辺中央の切り欠き５２Ｃに向かって樹脂材料１５が充填される。

図１１は、成形金型５０に関する第４変形例を示した図である。図１１に示すように、成形金型５０Ｄの弾性部材５１Ｄおよび剛体板４４Ｄはリング形状である。弾性部材５１Ｄは角度９０°ごとに切り欠き５２Ｄを有している。この切り欠き５２Ｄが、樹脂材料１５を溜めるための樹脂溜まり部５２となる。

［第４実施形態］
第４実施形態は、第１実施形態で示した弾性部材および剛体板の両方に、余剰の樹脂材料１５を溜める機能を設けた実施形態である。なお、第１実施形態と共通する構成については詳しい説明を省略する。

図１２から図１４は、成形金型６０内での樹脂体２２の様子を順に示した図であり、それぞれ平面図を（Ａ）に、正面図を（Ｂ）の箇所に表している。なお、図１２（Ａ）は、図１２（Ｂ）に対するＺ３−Ｚ３断面であり、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）に対するＹ３−Ｙ３断面である。図１２（Ａ）では理解を容易にするため樹脂体２２の形状を円柱とし、また、保護フィルム１２Ａを省略して描いている。以下、図１３、図１４も同様である。

図１２（Ａ）および図１２（Ｂ）に示すとおり、成形金型６０は上下１対の押圧板４３、４５と、押圧板４３の外周に配置される剛体板６２と、剛体板６２の内側に配置される弾性部材５１と、により構成される。上記に示す構成により、１対の押圧板４３、４５と弾性部材５１で樹脂体２２を囲む空間４６が形成される。なお、第４実施形態でも、空間４６内において１対の保護フィルム１２Ａ、１２Ｂが挿入され、樹脂体２２を包むように囲むフィルム内領域４７が形成される。

第４実施形態では、４角柱の４つの弾性部材５１が、樹脂体２２を囲むように、それぞれ隙間をあけて配置されている。換言すれば、枠体形状となっている弾性部材５１の４つ角には、樹脂体２２側の面から剛体板６２の面に向けて貫通した切り欠きが形成されている。この切り欠きが、余剰の樹脂材料１５を溜めるための第１樹脂溜まり部６３となる。

更に第４実施形態では、剛体板６２の内側に沿って切り欠きが形成されている。この切り欠きは、第１樹脂溜まり部６３と連通しており、樹脂材料１５を溜めるための第２樹脂溜まり部６４となる。第１および第２樹脂溜まり部６３、６４により、成形金型６０内に投入できる樹脂量の許容幅を更に広げることができる。

図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）に示すとおり、押圧工程により延ばされた樹脂体２２の樹脂材料１５は、弾性部材５１の内側の４辺中央に到達し、弾性部材５１により堰き止められる。堰き止められた樹脂材料１５は、弾性部材５１の４つ角に向かって流動する。

図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）に示すように、成形金型６０の押圧、充填工程が進行すると、樹脂材料１５は弾性部材５１の第１樹脂溜まり部６３に入り込み、更に第１樹脂溜まり部６３を通って第２樹脂溜まり部６４の一部に入り込む。これにより、図１４（Ａ）に示すような樹脂材料１５の余剰分６５を４つ角に有する封止用樹脂シート１１が成形される。なお、作製された封止用樹脂シート１１は、余剰分６５が切断により除去された後、電子部品モジュールの製造に使用される。

第４実施形態では、余剰の樹脂材料１５を第１および第２樹脂溜まり部６３、６４に溜めるので、第１および第２樹脂溜まり部６３、６４の体積に相当する樹脂材料１５を更に余分に収容できる。したがって、樹脂体２２の体積が成形金型６００内の容積より大きい場合であっても、問題なく封止用樹脂シート１１を成形することができる。

［第５実施形態］
第５実施形態は、第１実施形態で示した弾性部材を撓ませることにより、余剰の樹脂材料１５を収容することのできる実施形態である。なお、第１実施形態と共通する構成については詳しい説明を省略する。

図１５および図１６は、成形金型７０内での樹脂体２２の様子を示した図であり、それぞれ平面図を（Ａ）に、正面図を（Ｂ）の箇所に表している。なお、図１５（Ａ）は、図１５（Ｂ）に対するＺ６−Ｚ６断面であり、図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）に対するＹ６−Ｙ６断面である。図１５（Ａ）においては、理解を容易にするため樹脂体２２の形状を円柱とし、また、保護フィルム１２Ａを省略して描いている。以下、図１６も同様である。

図１５（Ａ）および図１５（Ｂ）に示すように、成形金型７０は上下１対の押圧板４３、４５と、押圧板４３の外周に配置される剛体板７１と、剛体板７１の内側に配置される弾性部材４８と、により構成される。上記に示す構成により、１対の押圧板４３、４５と弾性部材４８で樹脂体２２を囲む空間４６が形成される。なお、第５実施形態でも、空間４６内において１対の保護フィルム１２Ａ、１２Ｂが挿入され、樹脂体２２を包むように囲むフィルム内領域４７が形成される。

封止用樹脂シート１１の材料となる樹脂体２２の体積は、通常は、ある程度のばらつきがある。そのばらつきにより樹脂体２２の体積が成形金型７０内の容積より大ければ、成形時に余剰の樹脂材料１５が発生する。

第５実施形態では、剛体板７１に、剛体板７１の内周に沿って切り欠かれた逃げ溝７２が形成されている。この逃げ溝７２があることにより、成形金型７０内に投入される樹脂体２２の体積のばらつきを許容することができる。

図１６（Ａ）および図１６（Ｂ）に示すように、封止樹脂シート１１の成形後においては、余剰の樹脂材料１５が弾性部材４８を側方へ押圧することになる。樹脂材料１５を介して伝わる押圧力により、弾性部材４８は剛体板７１の逃げ溝７２側に撓み、弾性部材３８の４辺に外向きの膨らみ７３ができる。これにより、膨らんだ分の体積の樹脂材料１５を余分に収容でき、樹脂体２２の体積が成形金型７０内の容積より多少大きい場合であっても、問題なく封止用樹脂シート１１を成形することができる。

また、作製された封止用樹脂シート１１は４辺が外向きに膨らむが、ほぼ四角形状をしているので、そのままの状態で電子部品モジュールの製造に使用することができる。

［第６実施形態］
第６実施形態は、第１実施形態で示した押圧板に凹部を設けた実施形態である。なお、第１実施形態と共通する構成については詳しい説明を省略する。

図１７に示すとおり、成形金型８０は上下１対の押圧板８１、４５と側方の剛体板４４と、剛体板４４の内側に配置される弾性部材８３と、により構成される。

第６実施形態は、下側の押圧板８１に溝状の凹部８２を形成し、弾性部材８３が、凹部８２に嵌められた状態で配置される。仮に、平らな押圧板８１の上に弾性部材８３を置いたままだと、押圧板８１、４５から押圧力を受けたときに弾性部材８３が変形し、初期に配置した位置からずれてしまう可能性がある。第６実施形態では、弾性部材８３が押圧板８１の凹部８２に嵌められた状態で配置されることにより、上記のような位置ずれを防止できる。

図１８は、弾性部材の断面を楕円形状にした変形例である。押圧板８１Ａの凹部８２Ａはテーパ溝であり、そこに楕円形状の弾性部材８３Ａの下半分以上が嵌め込まれた状態で配置される。これにより、弾性部材８３Ａの位置ずれのみならず、弾性部材８３Ａが凹部８２Ａから抜けることを防止できる。

なお、弾性部材８３Ａの断面は楕円形状とする代わりに円形状とすることもできる。弾性部材８３Ａの断面を円形状とすれば、市販されているゴム製のパッキンを使用することができる。

１１：封止用樹脂シート
１２Ａ、１２Ｂ：保護フィルム
１５：樹脂材料
２２：樹脂体
３０：製造装置
３１：受圧板
３２：加圧板
３３Ａ、３３Ｂ：加熱機構
３４：加圧機構
３５：ベース板
３６：天板
３７：支柱
３８：真空機構
４０、５０、６０、７０、８０：成形金型
４３、４５、８１：押圧板
４４、６２、７１：剛体板
４６：空間
４７：フィルム内領域
４８、５１、８３：弾性部材

Claims (12)

1. 基板上に搭載された複数の電子部品を絶縁封止するための封止用樹脂シートの製造装置であって、
   絶縁性の樹脂材料により構成される半硬化状態の樹脂体から封止用樹脂シートを成形するための空間を規定する成形金型と、
   前記樹脂体を前記樹脂体の硬化温度より低い温度で加熱するための加熱機構と、
   前記成形金型内を真空引きするための真空機構と、
   前記樹脂体を押圧し前記成形金型内に前記樹脂材料を充填するための加圧機構と、を有し、
   前記成形金型は、
   前記押圧機構からの押圧力により前記樹脂体を押圧し封止用樹脂シートを成形するための１対の押圧板と、
   前記１対の押圧板の間に配置され成形後の封止用樹脂シートの厚みを設定するための剛体板と、
   前記剛体板の内側において前記樹脂体を囲むように前記１対の押圧板の間に配置され、
   前記剛体板の厚みよりも厚みが大きく、前記押圧板からの押圧力により変形可能な弾性部材と、
   により構成されることを特徴とする封止用樹脂シートの製造装置。
2. 前記弾性部材は、前記樹脂体側の面から前記剛体板の方向に向けて切り欠かれた樹脂溜まり部を有することを特徴とする請求項１に記載された封止用樹脂シートの製造装置。
3. 前記弾性部材は、前記樹脂体側の面から前記剛体板の面に貫通した第１樹脂溜まり部を有し、
   前記剛体板は、前記第１樹脂溜まり部と連通し前記剛体板の内側に切り欠かれた第２樹脂溜まり部を有することを特徴とする請求項１に記載された封止用樹脂シートの製造装置。
4. 前記剛体板は、内周に沿って切り欠かれた逃げ溝を有することを特徴とする請求項１に記載された封止用樹脂シートの製造装置。
5. 前記押圧板は、前記樹脂体を押圧する面に凹部を有し、
   前記弾性部材は、前記凹部に嵌められた状態で配置されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載された封止用樹脂シートの製造装置。
6. 基板上に搭載された複数の電子部品を絶縁封止するための封止用樹脂シートの製造方法であって、
   絶縁性の樹脂材料により構成される半硬化状態の樹脂体と、前記樹脂体を押圧して封止用樹脂シートを成形するための１対の押圧板と、成形後の封止用樹脂シートの厚みを設定するための剛体板と、前記剛体板の厚みより厚みが大きく前記押圧板からの押圧力により変形可能な弾性部材と、を準備する準備工程と、
   前記樹脂体を前記１対の押圧板の間に配置し、前記剛体板を前記１対の押圧板の間に配置し、前記弾性部材を前記剛体板の内側において前記樹脂体を囲むように前記１対の押圧板の間に配置し、これら前記１対の押圧板および前記弾性部材により前記樹脂体を囲む空間を形成する空間形成工程と、
   前記空間内を真空引きする減圧工程と、
   前記樹脂体を前記樹脂体の硬化温度より低い温度で加熱する加熱工程と、
   前記弾性部材および前記剛体板を前記押圧板により押圧するとともに、前記樹脂体を前記押圧板により押圧する押圧工程と、
   前記樹脂体を押圧して延ばすことにより、前記空間内に前記樹脂材料を充填する充填工程と、
   を有することを特徴とする封止用樹脂シートの製造方法。
7. 前記押圧工程において、前記弾性部材を前記押圧板の押圧により変形させ、
   前記充填工程において、前記樹脂材料を、前記弾性部材と前記押圧板の間で堰き止めることを特徴とする請求項６に記載された封止用樹脂シートの製造方法。
8. 前記準備工程で、成形後の封止用樹脂シートの主面を保護するための１対の保護フィルムを準備し、
   前記空間形成工程で、前記樹脂体の底面から前記弾性部材および前記剛体板の上面を通るように一方の保護フィルムを配置し、かつ、前記樹脂体の上面および前記一方の保護フィルムと向かい合うように他方の保護フィルムを配置することにより、前記一方および前記他方の保護フィルムにより前記樹脂体を囲むフィルム内領域を形成し、
   前記減圧工程で、前記フィルム内領域を真空引きし、
   前記充填工程で、前記樹脂体を前記保護フィルムの面方向に延ばし、前記樹脂材料を前記フィルム内領域に充填することを特徴とする請求項６または７に記載された封止用樹脂シートの製造方法。
9. 前記弾性部材は、前記樹脂体側の面から前記剛体板の方向に向けて切り欠かれた樹脂溜まり部を有し、
   前記充填工程において、前記樹脂材料を前記樹脂溜まり部に入り込ませることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１項に記載された封止用樹脂シートの製造方法。
10. 前記弾性部材は、前記樹脂体側の面から前記剛体板側の面に貫通した第１樹脂溜まり部を有し、
    前記剛体板は、前記第１樹脂溜まり部と連通し前記剛体板の内側に切り欠かれた第２樹脂溜まり部を有し、
    前記充填工程において、前記樹脂材料を、前記第１樹脂溜まり部を通って前記第２樹脂溜まり部に入り込ませることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１項に記載された封止用樹脂シートの製造方法。
11. 前記剛体板は、内周に沿って切り欠かれた逃げ溝を有し、
    前記充填工程において、前記樹脂材料を介して伝わる押圧力により、前記弾性部材を前記逃げ溝側に撓ませることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１項に記載された封止用樹脂シートの製造方法。
12. 前記押圧板は、前記樹脂体を押圧する面に凹部を有し、
    前記弾性部材は、前記凹部に嵌められた状態で配置されることを特徴とする請求項６ないし１１のいずれか１項に記載された封止用樹脂シートの製造方法。

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