JP6057824B2 - 電子部品の圧縮樹脂封止方法及び圧縮樹脂封止装置 - Google Patents
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Description
この圧縮成形方法を行うための装置は、図7に概略図示するように、少なくとも、上型1と下型2とから成る圧縮成形用型を備えており、該上下両型1・2を適宜な型開閉機構を介して相対的に接合・離反するように配設している。
そして、このような樹脂封止装置を用いて大形基板3上の電子部品4を一括して樹脂封止するには、次のようにして行われる。
まず、図7(1) に示すように、上型1に大形基板3をその電子部品4の装着面が下向きとなる状態で供給セットすると共に、下型2のキャビティ5内に樹脂材料6を供給して加熱する。
次に、図7(2) に示すように、型開閉機構を介して上下両型1・2を型締めすることにより、上型1にセットした大形基板3上の電子部品4を下型キャビティ5内の溶融樹脂材料6a中に浸漬する。
この型締時において、下型2の上面が大形基板3の周縁部を押圧することになる。そして、この状態で、下型2のキャビティ底面部材5aを上動させて下型キャビティ5内の溶融樹脂材料6aを所定の樹脂圧にて押圧(圧縮成形)することにより、下型キャビティ5の形状に対応して成形されるパッケージ(樹脂パッケージ)内に電子部品4を一括して樹脂封止することができる(特許文献1参照)。
なお、大形の基板として、現状では、直径 300mmの円形基板や、約95mm× 260mm程度の短冊状基板等が用いられているが、これよりも更に大形となる基板、例えば、 500mm角以上の大形基板を用いてその電子部品を樹脂により一括して封止成形できるようにすることが望まれている。
例えば、一部の電子部品が欠落した状態の大形基板については、その欠落状態を検知・検出すると共に、これに対応して増量した顆粒樹脂等を供給する必要があり、従って、そのための検知・検出機構や樹脂量調節機構等の付属機器類の設置が必須となる。
なお、予め、所定形状に成形したシート状樹脂(シート状の樹脂材料)を用いる場合においては、電子部品の欠落に対応して樹脂材料を追加するための樹脂量調節作業を行うことは困難である。
下型キャビティ5内の全域に樹脂材料を均等に供給して充填させておくことができない場合は、キャビティ底面部材5aを上動させて下型キャビティ5内の溶融樹脂材料6aを押圧しながら該溶融樹脂材料6aを該下型キャビティ5内の全域に流動させて充填させる必要がある。しかしながら、この場合は、キャビティ底面部材5aの押圧力によって下型キャビティ5内を流動する溶融樹脂材料6aが電子部品4のワイヤを変形させ、或は、これを断線する等のワイヤスイープが発生し易く、また、溶融樹脂材料6a中に空気を巻き込んでボイドを形成したり、樹脂中のフィラーの不均等な分散が発生して樹脂材料としての機能を低下させる等の樹脂成形上の問題がある。
更に、下型キャビティ5内に供給した樹脂量の過不足に基因して、下型キャビティ5の形状に対応して成形されるパッケージに未充填状態が発生したり、下型キャビティ5内において所定の樹脂圧が得られず、また、パッケージの厚みを所定の均等厚さに成形することができない等の樹脂成形上の重大な問題がある。
まず、型開閉機構50を介して上下両型(31・32)を開く上下両型の型開工程を行い、
次に、前記上下両型の型開工程時に、上型31の型面に基板70を供給すると共に、その電子部品71の装着面側を下向きとして係着させる基板の供給セット工程を行い、
また、前記上下両型の型開工程時に、離型フィルム60を供給セットした下型キャビティ33a部に所要の厚さを有する樹脂材料を供給する樹脂材料の供給セット工程を行い、
次に、前記型開閉機構50を介して上下両型(31・32)を閉じる上下両型の型締工程を行い、
次に、前記樹脂材料の供給セット工程から前記上下両型の型締工程において、上型加熱用ヒータ31d及び下型加熱用ヒータ32fを介して、樹脂材料を加熱する樹脂材料の加熱工程を行い、
次に、前記樹脂成形部33内の樹脂材料に対する押圧作用を低速度で且つ低圧にて行う樹脂材料の第一押圧工程を行い、
次に、前記樹脂成形部33内の樹脂材料80aに対する押圧作用を低速度で且つ低圧にて行うことにより、該樹脂材料80aが基板70における電子部品71の装着面側に触れる状態となる樹脂材料の第二押圧工程を行い、
また、前記第一押圧工程時及び前記第二押圧工程時において、前記下型キャビティ33a内への充填量を超える余剰樹脂80bを余剰樹脂の収容部33b内へ流入させる余剰樹脂流入工程を行い、
また、前記第二押圧工程時において、基板70上の電子部品71を下型キャビティ33a内の樹脂材料80a中に浸漬させる電子部品の樹脂浸漬工程を行い、
また、前記第二押圧工程の終了後において前記余剰樹脂収容部33b内への余剰樹脂流入工程を停止させる余剰樹脂流入停止工程を行い、
次に、樹脂成形部33における下型キャビティ33aの底面が基板70における電子部品71を樹脂封止するためのパッケージ厚さ33cの間隔と等しくなる高さ位置にまで上動させる樹脂材料の第三押圧工程(樹脂圧縮工程)を行うことにより、少なくとも、前記下型キャビティ33a内に充填させた樹脂材料80aを押圧して所定厚さのパッケージを樹脂成形することを特徴とする。
前記下型32をキャビティ側面部材32dとこのキャビティ側面部材の中央位置に上下動可能に嵌合させたキャビティ底面部材32cとから構成すると共に、前記キャビティ底面部材32cの上面と前記キャビティ側面部材32dの上面開口部とによって構成される凹所を樹脂成形用の下型キャビティ33aとして配設し、更に、前記下型キャビティ面の周辺部位には突状部34を立設し、
また、前記突状部34とキャビティ側面部材32dの上面開口部との間に構成される凹所を下型キャビティ内の余剰樹脂を収容するための余剰樹脂の収容部として配設し、
また、前記上下両型(31・32)の型締時において、前記下型キャビティ底面の高さ位置を前記上型面に係着させた基板の電子部品を樹脂封止するためのパッケージ厚さの間隔と等しくなる高さ位置にまで上動させて前記下型キャビティ33a内の樹脂材料に押圧力を加える際に、前記突状部34の上端部を前記基板70の電子部品装着面に圧入するように設定して構成したことを特徴とする。
前記下型の均等加圧手段42は、下型ホールドブロック32bとキャビティ底面部材32cとの間に設けた下型水平空間部42aと、前記下型水平空間部42a内に装設した圧力媒体44を導入するための弾性収容体42bと、前記圧力媒体44による加圧力を調節するための加圧力調節機構と、前記加圧力調節機構と前記弾性収容体とを連通接続させるための連通経路42cとを備えていることを特徴とする。
従って、下型キャビティ内におけるシート状樹脂の加熱溶融化作用と、その溶融樹脂材料に対する押圧(加圧)作用とを該下型キャビティの各部位において均等な条件下で行うことが可能となるため、各電子部品の樹脂封止成形品の品質を均等化することができる。
即ち、下型キャビティ内の溶融樹脂材料に対する押圧作用を低速度で、且つ、低圧(例えば、成形圧力0.2942MPa以上の低圧)にて行うことにより、溶融樹脂材料の流動作用に基因するワイヤスイープ等の発生を効率良く防止することができる。
この突状部の上端部が大形基板の電子部品装着面に圧入されると、下型キャビティ内の溶融樹脂材料が余剰樹脂の収容部内へ流入するのを確実に防止するため、下型キャビティ底面の高さ位置をパッケージ厚さの間隔と等しくなる高さ位置にまで上動させる間に、該下型キャビティ内の溶融樹脂材料に対して所定の押圧力を加えることができる。
また、電子部品71を樹脂封止するパッケージの厚さ33dを所定の厚みに成形することができ、パッケージの厚さの精度(ばらつき)を向上させるこができる。
また、上型31についての均等加圧手段41と下型32についての均等加圧手段42とを備えたことにより、上下両型(31・32)の弯曲変形を防止することができるため、大形基板70上の電子部品71を樹脂により一括して封止成形する場合に有益である。
また、本発明においては、下型キャビティ(樹脂成形部)内に、各種の樹脂材料を、所要の厚さを有する状態で(平坦化された状態で)供給する構成を採用することにより、例えば、下型キャビティ内に、顆粒樹脂或いは粉末樹脂を所要の厚さを有する状態に適宜に撒くことにより、前述したシート状樹脂を採用した構成と同様の作用効果を得ることができる。
即ち、枠形のプレスフレーム20における上端部の下面側に圧縮成形用の上型31を配置すると共に、該上型31の下方位置には、後述する型開閉機構50によって上下動可能に設けた圧縮成形用の下型32を配置しており、この上型31及び下型32は圧縮成形用型30を構成している。
また、上型31の型面(下面)には、基板セットブロック31cの外方周囲に配置すると共に、後述する下型32の型面(図例では、キャビティ側面部材32dの上面)に接合させて上下両型(31・32)の型面間と該上下両型の外部との内外通気を遮断させるためのシール部材31eを備えており、更に、上型ホールドブロック31bと基板セットブロック31cとの間には、該両ブロック(31b・31c)間の通気を遮断させるためのシール部材31fを備えている。
なお、上型31には、その型面(下面)に大形基板70を供給し且つその電子部品71の装着面側を下向きとして係着させるための適宜な係着手段(図示なし)を設けている。
また、上型31には、後述する上下両型(31・32)の型締時(図2参照)に、シール部材31eにてシール(通気遮断)した該上下両型の型面間と真空ポンプとの間を適宜な吸気経路を介して連通接続させた真空引機構(図示なし)を配設している。
即ち、下型32は、型開閉機構50の可動プラテン52上に固着した下型ベース32aと、該下型ベース32aの上面側に固着した下型ホールドブロック32bと、該下型ホールドブロック32bに支持させたキャビティ底面部材32cと、該キャビティ底面部材32cの外方周囲に嵌合させたキャビティ側面部材32dと、下型ベース32aとキャビティ側面部材32dとの間に介在させて該キャビティ側面部材32dを上方へ弾性押動させるように設けた弾性部材32eと、キャビティ底面部材32cに内装した下型加熱用ヒータ32fとを備えている。
従って、下型32が、キャビティ底面部材32cとキャビティ側面部材32dとに分割した構成を備えており、また、キャビティ底面部材32cとキャビティ側面部材32dとを相対的に上下動可能に嵌合させて構成している。
また、キャビティ底面部材32cとキャビティ側面部材32dとの間には、該両者間の通気を遮断させるためのシール部材32gを備えている。
そこで、圧縮成形用型30には、後述する上下両型(31・32)の型締時において該上下両型の弯曲変形を防止するための弯曲変形防止部材を兼ねる均等加圧手段40を備えている。
また、この均等加圧手段40は、図例においては、上型31についての均等加圧手段41と、下型32についての均等加圧手段42とを備えた場合を例示している。
また、下型均等加圧手段42は、下型ホールドブロック32bとキャビティ底面部材32cとの間に設けた下型水平空間部42aと、該下型水平空間部42a内に装設した圧力媒体44を導入するための弾性収容体42bと、該圧力媒体44による加圧力を調節するための加圧力調節機構43と、該加圧力調節機構43と弾性収容体42bとを連通接続させるための連通経路42cとを備えている。
例えば、圧力媒体として低熱伝導性のシリコーンオイルを用いることができる。
この場合は、圧力媒体としての機能を備えるのみならず、その断熱機能にて消費電力の低減化を図ることができる。
即ち、圧縮成形用型30の下方位置となるプレスフレーム20の下部にベース51を固着すると共に、ベース51と該ベースの上方位置に設けた可動プラテン52とをリンク機構(トグル機構)によって連結し、更に、該リンクをサーボモータ53によって駆動することにより、上下両型(31・32)の型開閉を行うように構成している。
詳述すると、サーボモータ53とベース51の中心位置に回転可能に立設させたスクリュウ軸54とは、サーボモータ53の出力軸53aとスクリュウ軸54の下端プーリー53bとの間に架設したベルト53cを介して連結させている。
また、スクリュウ軸54にはナット部材55を螺装しており、スクリュウ軸54を回転させることによってナット部材55が上下方向へ移動するように設けている。そして、このナット部材55にベース51と可動プラテン52とを連結するリンクを係合させることにより、ナット部材55の上下動に伴って可動プラテン52を上下動させるように設けている。
なお、ベース51と可動プラテン52との間を連結するリンクは、第1リンク板56aと、第2リンク板56b及び第3リンク板56cとから構成している。
そして、軸51aを介してベース51と第2リンク板56bの下端とを軸支し、また、軸52aを介して可動プラテン52と第3リンク板56cの上端とを軸支し、また、軸52bを介して第2リンク板56bの上端と第3リンク板56cの下端とを軸支する。
また、第1リンク板56aの一端をナット部材55に軸支すると共に、第1リンク板56aの他端を第2リンク板56bにおける中間位置(軸51aと軸52bとの中間位置)に軸支させている。このため、第1リンク板56aは、ナット部材55の上下動による駆動力を第2リンク板56bと第3リンク板56cに伝達するための駆動リンクとして作用することになる。
従って、サーボモータ53にてスクリュウ軸54を回転させることにより、ナット部材55、及び、第1リンク板56a・第2リンク板56b・第3リンク板56cを介して可動プラテン52を上下動させて上下両型(31・32)の型開閉を行うことができる。
即ち、キャビティ底面部材32cの上面と、キャビティ側面部材32dの上面開口部とによって構成される凹所は樹脂成形用の下型キャビティ33aとして設けられている。
また、この突状部34は、下型キャビティ33a面から立設させた状態として設けている。
また、該突状部34とキャビティ側面部材32dの上面開口部との間に構成される凹所は、溶融樹脂材料80aの一部となる余剰樹脂80b(図4(2) 参照)を下型キャビティ33aの外部へ流出させるための余剰樹脂80bの収容部33b(図4(1) 参照)として設けている。
また、該突状部34の上端部34aは、後述する溶融樹脂材料の第三押圧工程において、大形基板70の下面側(即ち、電子部品71の装着面側)に圧入するように設定している。
更に、後述する溶融樹脂材料の第三押圧工程における下型キャビティ33aの底面と大形基板70における電子部品71の装着面との間隔が、大形基板70の電子部品71を樹脂封止するためのパッケージ厚さ33c(図4(2) 参照)の間隔と等しくなるように設定している。
即ち、上下両型(31・32)の型締時において、下型キャビティ33a底面の高さ位置を上型面に係着させた大形基板70の電子部品71を樹脂封止するためのパッケージ厚さ33cの間隔と等しくなる高さ位置にまで上動させて下型キャビティ33a内の溶融樹脂材料80aに所定の押圧力(樹脂圧)を加える際に、突状部34の上端部34aを大形基板70の電子部品71の装着面に圧入するように構成している。
従って、該突状部34の上端部34aが大形基板70の電子部品71の装着面に圧入されると、下型キャビティ33a内の溶融樹脂材料80aが余剰樹脂の収容部33b内へ流入するのを確実に防止することになる。このため、下型キャビティ33a底面の高さ位置をパッケージ厚さ33cの間隔と等しくなる高さ位置にまで上動させる間に、該下型キャビティ33a内の溶融樹脂材料80aに対して所定の押圧力を加えることができる。
更に、離型フイルム供給セット機構にて離型フイルム60を張設した下型キャビティ33a部にシート状樹脂80を供給するための樹脂供給セット機構(図示なし)を併設している。
また、このシート状樹脂80は、下型キャビティ33a部の形状に対応した類似形状に形成され、且つ、所要量の樹脂を平坦化して所要の保形性を備えている。
ここで、所要量とは、後述するように、下型キャビティ33a内において大形基板70上の電子部品71を所定厚みに一括して圧縮樹脂封止成形するための樹脂量と、該樹脂量に下型キャビティ33aの外部へ流出させるための余剰樹脂量とを加えた量を意味する。
より具体的には、例えば、大形基板上の電子部品71を断面 0.3mmの厚さのパッケージ内に一括して圧縮樹脂封止成形する場合においては、断面 0.5mmの厚さのシート状樹脂材料80を用いることが好ましい。
なお、ロール巻き状(長尺状)の離型フィルム60を予め切断してプリカットされた短尺状の離型フィルムを形成すると共に、このプリカットされた離型フィルム上にシート状樹脂80を載置し、この状態で、下型キャビティ33a(樹脂成形部33)にプリカットした離型フィルムを被覆させて下型キャビティ33a内にシート状樹脂80を供給することができる。
この上下両型の型開時において、適宜な係着手段(図示なし)を介して、上型31の型面(即ち、基板セットブロック31cの下面)に大形基板70を供給すると共に、その電子部品71の装着面側を下向きとして係着させる大形基板の供給セット工程を行う。
また、離型フイルム供給セット機構(図示なし)を介して、下型キャビティ33a部を含む下型32の型面(即ち、キャビティ底面部材32c及びキャビティ側面部材32dの上面)に離型フイルム60を張設する離型フイルムの供給セット工程を行う。
また、樹脂供給セット機構(図示なし)を介して、離型フイルム60を供給セットした下型キャビティ33a部にシート状樹脂80を供給するシート状樹脂の供給セット工程を行う。
なお、該シート状樹脂80は定量で定型化されたものを用いているので、該シート状樹脂80は離型フイルム60を介して下型キャビティ33a内において加熱溶融化されると共に、該下型キャビティ33a内に効率良く充填させることができる。
また、このシート状樹脂80は、下型キャビティ33a内への充填量を超える余剰の樹脂量を含んでいる。
なお、この均等加圧手段40による上下両型(31・32)の弯曲変形防止工程は、樹脂成形作業中において常時行うようにしてもよく、または、後述する上下両型(31・32)の型締工程に先行して行うようにしてもよく、或は、該型締工程と同時的に行うようにしてもよい。要するに、上下両型(31・32)の型締工程における型締圧力によって該上下両型が弯曲変形されるのを防止することができる時期を選定すればよい。
この型締工程においては、弾性部材32e(図4参照)の弾性押上力にてキャビティ側面部材32dの上面が離型フイルム60を介して大形基板70の周辺下面部を弾性押圧する。
なお、この真空引工程は、少なくとも、上下両型(31・32)の型締工程時において行うようにすればよい。
即ち、離型フイルム60を介して樹脂成形部33に供給セットしたシート状樹脂80は、下型32のキャビティ底面部材32cを上動させて該シート状樹脂80に押圧力(加圧力)を加えることなく、該樹脂成形部33において溶融樹脂材料80aとなっている。そして、この溶融樹脂材料80aは該樹脂成形部33内に均一に充填された状態にある。
このため、キャビティ底面部材32cを上動させてシート状樹脂80を押圧することによる該シート状樹脂80の加熱溶融化作用と、樹脂成形部33(下型キャビティ33a)の全域に該溶融樹脂材料を充填させるための樹脂流動作用とを特別に行う必要がない。
従って、樹脂成形部33内の溶融樹脂材料80aに対する押圧作用を低速度で、且つ、低圧にて行う溶融樹脂材料の第一押圧工程を行うことができる。
なお、該第一押圧工程においては、溶融樹脂材料80aに対して該溶融樹脂材料80aを押し上げるときに作用する押圧力が加えられているに過ぎない。
また、樹脂成形部33内の溶融樹脂材料80aに対する押圧作用は、第一押圧工程の場合と同様に、低速度で且つ低圧にて行うことができるので、溶融樹脂材料80aを押し上げるときに作用する押圧力が加えられているに過ぎない。
また、このとき、上型31の型面に係着させた大形基板70上の電子部品71を離型フイルム60を張設した樹脂成形部33(下型キャビティ33a)内の溶融樹脂材料80a中に浸漬させる電子部品の溶融樹脂浸漬工程を行う。
従って、樹脂成形部33内の溶融樹脂材料80aに対する低速度で且つ低圧による押圧作用とも相俟って、溶融樹脂材料80aの流動作用を防止し、若しくは、抑制できるので、該溶融樹脂材料80aの流動作用に基因するワイヤスイープ等の発生を効率良く防止することができる。
また、この第二押圧工程時に、下型キャビティ33a内への充填量を超える余剰樹脂80bを余剰樹脂の収容部33b内へ流入させる余剰樹脂流入工程を行うことができる。
即ち、下型キャビティ33aの底面が大形基板70の電子部品71を樹脂封止するパッケージ厚さ33cの間隔と等しくなる高さ位置にまで上動することにより、下型キャビティ33a内に充填させた溶融樹脂材料80a(及び、収容部33b内の余剰樹脂80b)を押圧して所定厚さのパッケージを樹脂成形(樹脂圧縮成形)することができる。
即ち、前述した第二押圧工程から該第三押圧工程に移行する際に、下型キャビティ33a面の周辺部位に立設した突状部34の上端部34aが大形基板70上における電子部品71装着面に圧入する。
このとき、下型32のキャビティ底面部材32cを上動させても、下型キャビティ33a内の溶融樹脂材料80aは該下型キャビティ33a内から余剰樹脂の収容部33b内に流入しない状態となる。
また、この場合、上記した第二押圧工程の終了後において、余剰樹脂収容部33b内への余剰樹脂流入工程を停止させる余剰樹脂流入停止工程を行うことができる。
従って、キャビティ底面部材32cの上動に伴って下型キャビティ33aの底面が上動することにより、該下型キャビティ33a内の溶融樹脂材料80aを所定の樹脂圧にて押圧することができる。
更に、このとき、下型キャビティ33aの底面が上動する最終の高さ位置は、大形基板70における電子部品71の装着面との間隔と等しいパッケージ厚さ33cとなるように設定しているため、該大形基板70上に装着した電子部品71を均等厚さ(33c)のパッケージ内に一括して圧縮樹脂封止成形することができる。
また、大形基板の成形圧力として、好ましくは、成形圧力0.2942MPa〜1.973MPa(3kgf/cm2〜20kgf/cm2)である。
なお、〔MPa〕単位への換算は、括弧内表記の工学気圧(単位:kgf/cm2)の数値について、1kgf/cm2=0.0980665MPaで計算し、数字を四捨五入して4桁とした。
また、キャビティ内における溶融樹脂材料80aの流動作用に基因するワイヤスイープ等の発生を効率良く防止することができる。
また、下型キャビティ33a内において所定の樹脂圧を得ることができる。
また、電子部品71を樹脂封止するパッケージの厚さ33cを所定の厚みに成形することができる。
また、上型31についての均等加圧手段41と下型32についての均等加圧手段42とを備えたことにより、上下両型(31・32)の弯曲変形を防止することができるため、大形基板70上の電子部品71を樹脂により一括して封止成形する場合に有益である。
更に、上型加熱用ヒータ31d及び下型加熱用ヒータ32fを上下両型(31・32)間における樹脂成形部33(下型キャビティ33a部)の近傍位置に配設したことにより、樹脂材料に対する熱効率を向上させることができる。
この場合、シート状樹脂と同様に、溶融樹脂材料の第一押圧工程として、まず、前記型開閉機構を介して上下両型を閉じる上下両型の型締工程を行い、次に、前記シート状樹脂の供給セット工程から前記上下両型の型締工程において、上型加熱用ヒータ及び下型加熱用ヒータを介して、樹脂材料を加熱溶融化するシート状樹脂の加熱溶融化工程を行い、次に、前記樹脂成形部内の溶融樹脂材料に対する押圧作用を低速度で且つ低圧にて行う。
次に、溶融樹脂材料の第二押圧工程として、前記樹脂成形部内の溶融樹脂材料に対する押圧作用を低速度で且つ低圧にて行うことにより、該溶融樹脂材料が大形基板における電子部品の装着面側に触れる状態となる。
また、前記第二押圧工程時において、大形基板上の電子部品を下型キャビティ内の溶融樹脂材料中に浸漬させる電子部品の溶融樹脂浸漬工程を行い、前記第二押圧工程の終了後において前記余剰樹脂収容部内への余剰樹脂流入工程を停止させる余剰樹脂流入停止工程を行うことになる。
なお、前記第一押圧工程時及び前記第二押圧工程時において、前記下型キャビティ内への充填量を超える余剰樹脂を余剰樹脂の収容部内へ流入させる余剰樹脂流入工程が行われることになる。
次に、溶融樹脂材料の第三押圧工程として、樹脂成形部における下型キャビティの底面が大形基板における電子部品を樹脂封止するためのパッケージ厚さの間隔と等しくなる高さ位置にまで上動させることを行うことにより、少なくとも、前記下型キャビティ内に充填させた溶融樹脂材料を押圧して所定厚さのパッケージを樹脂成形することができる。
従って、所要の厚さを有する各種の樹脂材料を下型キャビティ内に供給セットする構成においても、シート状樹脂と同様の作用効果を得ることができる。
また、前記した種々の樹脂材料として、透明性を有する樹脂材料、半透明性を有する樹脂材料、不透明性を有する樹脂材料を用いることができる。
なお、顆粒樹脂をその周面を加熱して溶融することにより、顆粒の周面を互いに接着させ、顆粒の状態を保持した状態で、所要量の樹脂量を有する顆粒樹脂全体を平坦化した状態で保形することができる(顆粒同士の間には隙間がある)。
即ち、本発明においては、第二押圧工程時に、下型キャビティ33a内への充填量を超える余剰樹脂80bを余剰樹脂の収容部33b内へ流入させることができる。
従って、下型キャビティ内の溶融樹脂材料を下型キャビティの外部に流出させることができる。このとき、大形基板70上における電子部品71装着面と、突状部34の上端部34aとで形成される狭い間隙(隘路)を通して流出することになり、下型キャビティ内の樹脂を低圧で加圧することができるものである。
30 圧縮成形用型
31 上型
31a 上型ベース
31b 上型ホールドブロック
31c 基板セットブロック
31d 上型加熱用ヒータ
31e シール部材
31f シール部材
32 下型
32a 下型ベース
32b 下型ホールドブロック
32c キャビティ底面部材
32d キャビティ側面部材
32e 弾性部材
32f 下型加熱用ヒータ
32g シール部材
33 樹脂成形部
33a 下型キャビティ
33b 余剰樹脂の収容部
33c パッケージ厚さ
34 突状部
34a 上端部
40 均等加圧手段
41 上型均等加圧手段
41a 上型水平空間部
41b 弾性収容体
41c 連通経路
42 下型均等加圧手段
42a 下型水平空間部
42b 弾性収容体
42c 連通経路
43 加圧力調節機構
44 圧力媒体
50 型開閉機構(トグル機構)
51 ベース
51a 軸
52 可動プラテン
52a 軸
52b 軸
53 サーボモータ
53a 出力軸
53b プーリー
53c ベルト
54 スクリュウ軸
55 ナット部材
56a 第1リンク
56b 第2リンク
56c 第3リンク
60 離型フイルム
70 大形基板
71 電子部品
80 シート状樹脂(シート状の樹脂材料)
80a 溶融樹脂材料
80b 余剰樹脂
Claims (12)
- 基板上に装着した電子部品を樹脂により一括して封止成形する電子部品の圧縮樹脂封止方法であって、
まず、型開閉機構を介して上下両型を開く上下両型の型開工程を行い、
次に、前記上下両型の型開工程時に、上型の型面に基板を供給すると共に、その電子部品の装着面側を下向きとして係着させる基板の供給セット工程を行い、
また、前記上下両型の型開工程時に、離型フイルムを供給セットした下型キャビティに所要の厚さを有する樹脂材料を供給する樹脂材料の供給セット工程を行い、
次に、前記型開閉機構を介して上下両型を閉じる上下両型の型締工程を行い、
次に、前記樹脂材料の供給セット工程から前記上下両型の型締工程において、上型加熱用ヒータ及び下型加熱用ヒータを介して、樹脂材料を加熱する樹脂材料の加熱工程を行い、
次に、前記下型キャビティ内の樹脂材料に対する押圧作用を低速度で且つ低圧にて行う樹脂材料の第一押圧工程を行い、
次に、前記下型キャビティ内の樹脂材料に対する押圧作用を低速度で且つ低圧にて行うことにより、該樹脂材料が基板における電子部品の装着面側に触れる状態となる樹脂材料の第二押圧工程を行い、
また、前記第一押圧工程時及び前記第二押圧工程時において、前記下型キャビティ内への充填量を超える余剰樹脂を余剰樹脂収容部内へ流入させる余剰樹脂流入工程を行い、
また、前記第二押圧工程時において、基板上の電子部品を前記下型キャビティ内の樹脂材料中に浸漬させる電子部品の樹脂浸漬工程を行い、
また、前記第二押圧工程の終了後において、前記下型キャビティの底面の周辺部位に立設された突状部を前記上型に係着された基板の電子部品装着面に圧入することにより、前記余剰樹脂収容部内への余剰樹脂流入工程を停止させる余剰樹脂流入停止工程を行い、
次に、前記下型キャビティの底面が基板における電子部品を樹脂封止するためのパッケージ厚さの間隔と等しくなる高さ位置にまで上動させる樹脂材料の第三押圧工程を行うことにより、少なくとも、前記下型キャビティ内に充填させた樹脂材料を押圧して所定厚さのパッケージを樹脂成形することを特徴とする電子部品の圧縮樹脂封止方法。 - 前記下型キャビティ内に供給する樹脂材料が、所要量の樹脂を平坦化して所要の保形性を備えるシート状の樹脂材料であって、平面から見た前記下型キャビティの形状に対応し且つ前記下型キャビティ内に嵌合させて供給することができる形状として成形したシート状樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の電子部品の圧縮樹脂封止方法。
- 前記下型キャビティ内に供給する樹脂材料が、所要量の樹脂を平坦化して供給される樹脂材料であることを特徴とする請求項1に記載の電子部品の圧縮樹脂封止方法。
- 前記下型キャビティ内に供給する樹脂材料が、前記下型キャビティ内で所要量の平坦化した状態の樹脂材料となることを特徴とする請求項1に記載の電子部品の圧縮樹脂封止方法。
- 前記樹脂材料が、顆粒状の樹脂材料、粉末状の樹脂材料、液状の樹脂材料、ペースト状の樹脂材料から選択される樹脂材料であることを特徴とする請求項3、又は、請求項4に記載の電子部品の圧縮樹脂封止方法。
- 前記した樹脂材料の第三押圧工程において、前記下型キャビティ内の樹脂材料に対する押圧力が、0.2942MPa以上となる低圧で、好ましくは、0.2942MPa〜1.973MPaの間の低圧で、圧縮樹脂封止成形を行うように設定したことを特徴とする請求項1に記載の電子部品の圧縮樹脂封止方法。
- 少なくとも、前記した上下両型の型締工程において、所定の加圧力に調節された圧力媒体を上型均等加圧手段の弾性収容体内及び下型均等加圧手段の弾性収容体内の夫々に導入し、前記上下両型がその型締圧力によって弯曲変形されるのを防止する上下両型の弯曲変形防止工程を行うことを特徴とする請求項1に記載の電子部品の圧縮樹脂封止方法。
- 少なくとも、前記した上下両型の型締工程において、前記上下両型の型面間をシールすると共に、前記上下両型の型面間に構成される下型キャビティ内を減圧する真空引工程を行うことを特徴とする請求項1に記載の電子部品の圧縮樹脂封止方法。
- 少なくとも、上型と下型とから成る電子部品の圧縮成形用型を用いて、前記上型の下面に基板を供給し且つその電子部品の装着面側を下向きとして係着させると共に、離型フイルムを供給セットした下型キャビティ内に樹脂材料を供給して加熱し、次に、前記上下両型を閉じる型締めを行って前記上型側における基板の電子部品を前記下型キャビティ内の樹脂材料中に浸漬させ、次に、前記下型キャビティ内の樹脂材料に所定の樹脂圧を加えることにより、前記基板上に装着した電子部品を樹脂により一括して封止成形する電子部品の圧縮樹脂封止装置であって、
前記下型をキャビティ側面部材とこのキャビティ側面部材の中央位置に上下動可能に嵌合させたキャビティ底面部材とから構成すると共に、前記キャビティ底面部材の上面と前記キャビティ側面部材の上面開口部とによって構成される凹所を樹脂成形用の下型キャビティとして配設し、更に、前記下型キャビティの底面の周辺部位には突状部を立設し、
また、前記突状部とキャビティ側面部材の上面開口部との間に構成される凹所を下型キャビティ内の余剰樹脂を収容するための余剰樹脂収容部として配設し、
また、前記上下両型の型締時において、前記下型キャビティ内への充填量を超える余剰樹脂を前記余剰樹脂収容部内へ流入させた後であって、前記下型キャビティの底面の高さ位置を前記上型の下面に係着させた基板の電子部品を樹脂封止するためのパッケージ厚さの間隔と等しくなる高さ位置にまで上動させて前記下型キャビティ内の樹脂材料に押圧力を加える前に、前記突状部の上端部を前記基板の電子部品装着面に圧入することにより前記余剰樹脂収容部への余剰樹脂流入を停止させることを特徴とする電子部品の圧縮樹脂封止装置。 - 前記圧縮成形用型に、前記下型の弯曲変形防止部材を兼ねる均等加圧手段を備えており、
前記下型の均等加圧手段は、下型ホールドブロックとキャビティ底面部材との間に設けた下型水平空間部と、前記下型水平空間部内に装設した圧力媒体を導入するための弾性収容体と、前記圧力媒体による加圧力を調節するための加圧力調節機構と、前記加圧力調節機構と前記弾性収容体とを連通接続させるための連通経路とを備えていることを特徴とする請求項9に記載の電子部品の圧縮樹脂封止装置。 - 前記圧力媒体として流体を用いることを特徴とする請求項10に記載の電子部品の圧縮樹脂封止装置。
- 前記圧力媒体として低熱伝導性のシリコーンオイルを用いることを特徴とする請求項11に記載の電子部品の圧縮樹脂封止装置。
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