JP6086166B1 - 樹脂封止用金型、樹脂封止装置及び樹脂封止方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品表面に露出部分を形成した樹脂封止パッケージの製造において、樹脂成形部の高さが比較的大きいタイプの樹脂封止パッケージの製造を可能にすると共に、マスキング体が接触時の圧力で変形したときに、マスキング体の側面に括れが生じないようにして、スムーズな型抜きが可能な樹脂封止用金型を提供する。【解決手段】樹脂封止用金型Ｂは、上型チェス１と、キャビティ凹部２００を有する下型チェス２と、キャビティ凹部２００に固定された中子２０１を有する。中子２０１は、中子本体２０２の先端に、その先端面がセンサ素子５０１表面に対し液密に密着可能で、先端面側の外周部にヌスミ部が形成され、ヌスミ部は先端面に押圧力が作用したときの外方への膨らみ変形を抑止するものである所要の弾性と耐熱性を有するマスキング体２０３により構成されている。【選択図】図６

Description

本発明は、樹脂封止用金型、樹脂封止装置及び樹脂封止方法に関する。

従来、半導体等の電子部品を樹脂で封止して樹脂封止パッケージを製造するインサート成形が行われている。このインサート成形では、電子部品、あるいは電子部品付き基板等を金型内部に固定し、キャビティに溶融した樹脂を充填し硬化させて、電子部品付き基板等と樹脂成形部を一体化している。

また、樹脂封止パッケージに封止されている半導体等の電子部品の種類によっては、電子部品表面に樹脂で封止しない箇所を設定する場合がある。例えば、電子部品が温度センサや湿度センサ、あるいはカメラ用の各種センサ素子である場合は、素子表面を樹脂で覆わず外部に露出させている。

ここで、インサート成形で、素子表面を外部に露出させた樹脂封止パッケージを製造する場合には、樹脂封止時に素子表面をマスキングする必要があり、例えば、素子表面とマスキング体との間に緩衝用の保護フィルムを挟む方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された装置及び方法では、モールド金型に設けたマスキング体の周縁部に当接面を形成し、この当接面に保護フィルムを張設し、保護フィルムを介在させた状態で半導体チップ表面をマスキングして、モールド樹脂による樹脂封止を行っている。

この特許文献１に記載の装置及び方法では、マスキング体の当接面がチップ保護フィルムを介して半導体チップに当接することで、半導体チップの損傷を抑止するものである。

特開２００３−１５４５５１号公報

ところで、樹脂成形部の形状を所要の形状に安定させるためには、樹脂を充填するキャビティ凹部の内面に沿わせて保護フィルムをセッティングする必要がある。

このセッティングは、保護フィルム自体が平布状であるために、キャビティ凹部内での皺の処理が難しく、破れやすい。特に、キャビティ凹部の深さが例えば１０ｍｍにもなると、保護フィルムのセッティングはほとんど困難である。

このため、特許文献１に記載の装置及び方法では、樹脂成形部の高さが比較的大きいタイプの樹脂封止パッケージの製造には対応が難しい。

また、一方で、上記のような保護フィルムを使用しないでマスキングをしようとすれば、中子（特許文献１では、マスキング体に相当）の先端に弾性を有する押圧体を設けて、これをセンサ素子に密着させることが考えられる。

しかし、このような構造では、押圧体をセンサ素子に押し付けたとき、その先端部が潰れるように変形して、側面に括れ（径小な部分）が生じることが想定できる（後述する図９（ｂ）参照）。

このように押圧体に括れが生じると、樹脂成形部に押圧体より径小となる部分（狭まる部分）が形成されてしまい、こうした部分は、樹脂封止後の型抜きの際に樹脂成形部の破損の原因となる。

また、押圧体に括れが生じると、押圧体の一部のちぎれやむしれが発生し易くなり、パッケージ内で異物の原因となってしまう。

本発明は、以上の点を鑑みて創案されたものであり、電子部品表面に露出部分を形成した樹脂封止パッケージについて、樹脂成形部の高さが比較的大きいタイプであっても、良好な形状に製造可能な樹脂封止用金型、樹脂封止装置及び樹脂封止方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明の樹脂封止用金型は、他方の金型の型合わせ面と協働して電子部品付き基材を挟持する型合わせ面と、該型合わせ面側に設けられ、熱硬化性樹脂を充填するキャビティ凹部を有する金型と、該金型と一体化され、所要の耐変形性及び耐熱性を有する中子本体、及び、該中子本体の先端に設けられており、その先端面が前記電子部品付き基材の電子部品表面に対し液密に密着可能で、同先端面側の外周部にはヌスミ部が形成され、該ヌスミ部は同先端面に押圧力が作用したときの外方への膨らみ変形を抑止するものである、所要の弾性及び耐熱性を有するマスキング体により構成されている中子と、を備える。

ここで、他方の金型の型合わせ面と協働して電子部品付き基材を挟持する型合わせ面によって、電子部品付き基材を挟持し、型締めを行うことができる。

なお、この型締めによって、マスキング体の先端面は、電子部品付き基材の電子部品表面に密着し、電子部品表面に外部へ露出する部分を形成するためのマスキングを行うことができる。

また、型合わせ面側に設けられ、熱硬化性樹脂を充填するキャビティ凹部によって、樹脂成形部を設けることが可能となる。

また、金型と一体化され、所要の耐変形性と耐熱性を有する中子本体と、中子本体の先端に設けられており、所要の弾性と耐熱性を有するマスキング体とにより構成されている中子によって、電子部品付き基材の電子部品表面をマスキングして外部に露出させることができる。

また、中子本体の先端に設けられており、その先端面が電子部品付き基材の電子部品表面に対し液密に密着可能であり、所要の弾性と耐熱性を有するマスキング体によって、電子部品付き基材の電子部品表面にマスキング体を当接させて、露出させる部分への樹脂の浸入を抑えることができる。また、電子部品表面に過度な圧力がかからず、電子部品表面に損傷が生じにくくすることができる。

また、マスキング体の先端面側の外周部にはヌスミ部が形成され、ヌスミ部は先端面に押圧力が作用したときの外方への膨らみ変形を抑止するものであることによって、マスキング体及びマスキング体を含む中子の側面に括れた部分が生じにくいものとなる。

したがって、樹脂成形部に、マスキング体より径小な部分が形成されることはなく、スムーズに型抜きができる。これにより、型抜きの際に樹脂成形部の一部が損傷したり、マスキング体の一部がちぎれたりむしれたりすることがなく、樹脂封止パッケージ内に異物が生じることも抑止できる。

上述した様な本発明の樹脂封止用金型の内部に電子部品付き基材をセットして型締めをした後、キャビティ凹部に溶融した熱硬化性樹脂を充填し、硬化させて型抜きを行うことにより、電子部品を樹脂で封止した樹脂封止パッケージを製造することができる。

また、マスキング体は、中子本体の先端に設けられているので、中子本体の長さを適宜設定することにより、キャビティ凹部を深くしても、センサ素子などの電子部品表面のマスキングを行うことができる。したがって、本発明の樹脂封止用金型では、電子部品表面と樹脂成形部の表面の高さが異なる樹脂封止パッケージ、特に樹脂成形部が比較的高いタイプの樹脂封止パッケージの製造が可能になる。

また、マスキング体のヌスミ部より内側に、電子部品付き基材の電子部品表面に対し液密に密着可能な先端部を介して、先端部の内側への変形を助けるヌキ部が形成されている場合には、マスキング体の先端面側の内側（内方向）の耐変形性が弱まるものとなる。即ち、マスキング体の先端面に押圧力が作用したときに、先端面側が外側へ広がる方向へ変形しようとしても、材料に作用する引っ張り方向の抵抗力がより大きくなる。この結果、マスキング体の先端面に押圧力が作用したときの先端面側の変形が、外側に向かいにくく、耐変形性が弱い内側に向かいやすいものとなる。

このように、ヌキ部を設けることにより、マスキング体の先端面に電子部品による押圧力が作用したときに、マスキング体の先端面側の内側への変形を助けることができる。したがって、ヌスミ部の外方への膨らみ変形を抑止する作用とも相俟って、より確実にマスキング体の先端面側の外方への膨らみ変形を抑止することができる。

また、上記の目的を達成するために本発明の樹脂封止装置は、型合わせ面を有する第１の金型と、該第１の金型の型合わせ面と協働して電子部品付き基材を挟持する型合わせ面及び、該型合わせ面側に設けられ、熱硬化性樹脂を充填するキャビティ凹部を有する第２の金型と、該第２の金型と一体化され、所要の耐変形性及び耐熱性を有する中子本体、及び、該中子本体の先端に設けられており、その先端面が前記電子部品付き基材の電子部品表面に対し液密に密着可能で、同先端面側の外周部にはヌスミ部が形成され、該ヌスミ部は同先端面に押圧力が作用したときの外方への膨らみ変形を抑止するものである、所要の弾性及び耐熱性を有するマスキング体により構成されている中子と、前記第１の金型と第２の金型とを接近させることが可能で、接近させることで型締めを行うことができる型駆動部とを備える。

ここで、型合わせ面を有する第１の金型と、第１の金型の型合わせ面と協働して電子部品付き基材を挟持する型合わせ面を有する第２の金型によって、電子部品付き基材を挟持し、型締めを行うことができる。

なお、この型締めによって、マスキング体の先端面は、電子部品付き基材の電子部品表面に密着し、電子部品表面に外部へ露出する部分を形成するためのマスキングを行うことができる。

また、第２の金型の型合わせ面側に設けられ、熱硬化性樹脂を充填するキャビティ凹部によって、樹脂成形部を設けることが可能となる。

また、第２の金型と一体化され、所要の耐変形性と耐熱性を有する中子本体と、中子本体の先端に設けられており、所要の弾性と耐熱性を有するマスキング体とにより構成されている中子によって、電子部品付き基材の電子部品表面をマスキングして外部に露出させることができる。

また、中子本体の先端に設けられており、その先端面が電子部品付き基材の電子部品表面に対し液密に密着可能であり、所要の弾性と耐熱性を有するマスキング体によって、電子部品付き基材の電子部品表面にマスキング体を当接させて、露出させる部分への樹脂の浸入を抑えることができる。また、電子部品表面に過度な圧力がかからず、電子部品表面に損傷が生じにくくすることができる。

また、マスキング体の先端面側の外周部にはヌスミ部が形成され、ヌスミ部は先端面に押圧力が作用したときの外方への膨らみ変形を抑止するものであることによって、マスキング体及びマスキング体を含む中子の側面に括れた部分が生じにくいものとなる。

したがって、樹脂成形部に、マスキング体より径小な部分が形成されることはなく、スムーズに型抜きができる。これにより、型抜きの際に樹脂成形部の一部が損傷したり、マスキング体の一部がちぎれたりむしれたりすることがなく、樹脂封止パッケージ内に異物が生じることも抑止できる。

また、第１の金型と第２の金型を接近させることが可能で、接近させることで型締めを行うことができる型駆動部によって、両金型の型合わせ面で電子部品付き基材を挟持し、型締めを行うことができる。

上述した様な本発明の樹脂封止装置の金型の内部に電子部品付き基材をセットして、型駆動部で両金型を接近させて型締めをした後、キャビティ凹部に溶融した熱硬化性樹脂を充填して硬化させ、型駆動部で両金型を離隔させて型抜きを行うことにより、電子部品を樹脂で封止した樹脂封止パッケージを製造することができる。

また、マスキング体は、中子本体の先端に設けられているので、中子本体の長さを適宜設定することにより、キャビティ凹部を深くしても、センサ素子などの電子部品表面のマスキングを行うことができる。したがって、本発明の樹脂封止装置では、電子部品表面と樹脂成形部の表面の高さが異なる樹脂封止パッケージ、特に樹脂成形部が比較的高いタイプの樹脂封止パッケージの製造が可能になる。

また、マスキング体のヌスミ部より内側に、電子部品付き基材の電子部品表面に対し液密に密着可能な先端部を介して、先端部の内側への変形を助けるヌキ部が形成されている場合には、マスキング体の先端面側の内側（内方向）の耐変形性が弱まるものとなる。即ち、マスキング体の先端面に押圧力が作用したときに、先端面側が外側へ広がる方向へ変形しようとしても、材料に作用する引っ張り方向の抵抗力がより大きくなる。この結果、マスキング体の先端面に押圧力が作用したときの先端面側の変形が、外側に向かいにくく、耐変形性が弱い内側に向かいやすいものとなる。

このように、ヌキ部を設けることにより、マスキング体の先端面に電子部品による押圧力が作用したときに、マスキング体の先端面側の内側への変形を助けることができる。したがって、ヌスミ部の外方への膨らみ変形を抑止する作用とも相俟って、より確実にマスキング体の先端面側の外方への膨らみ変形を抑止することができる。

また、上記の目的を達成するために本発明の樹脂封止方法は、型締めにより、中子の先端部を電子部品付き基材の電子部品表面に密着させてマスキングを行い、前記電子部品付き基材の電子部品を樹脂で封止し、同電子部品表面に露出部を形成する樹脂封止方法であって、前記中子は、先端部に所要の弾性及び耐熱性を有するマスキング体を有し、該マスキング体の先端面側の外周部にヌスミ部が形成され、該ヌスミ部は同先端面に押圧力が作用したときの外方への膨らみ変形を抑止するものであり、同ヌスミ部の変形が、同マスキング体の側面に括れを生じない範囲、かつ同マスキング体を含む同中子の側面に括れを生じない範囲で、同マスキング体の先端面と前記電子部品表面とを密着させる。

ここで、中子が、先端部に所要の弾性と耐熱性を有するマスキング体を有することによって、電子部品付き基材の電子部品表面をマスキングして外部に露出させることができる。

また、先端部に所要の弾性と耐熱性を有するマスキング体の先端面と電子部品表面を密着させることによって、電子部品付き基材の電子部品表面にマスキング体を当接させて、露出させる部分への樹脂の浸入を抑えることができる。また、電子部品表面に過度な圧力がかからず、電子部品表面に損傷が生じにくくすることができる。

また、マスキング体の先端面側の外周部にヌスミ部が形成され、ヌスミ部は先端面に押圧力が作用したときの外方への膨らみ変形を抑止するものであり、ヌスミ部の変形が、マスキング体の側面にくびれを生じない範囲、かつマスキング体を含む中子の側面にくびれを生じない範囲で、マスキング体の先端面と前記電子部品表面を密着させることによって、マスキング体及びマスキング体を含む中子の側面に括れた部分が生じにくいものとなる。

したがって、樹脂成形部に、マスキング体より径小な部分が形成されることはなく、スムーズに型抜きができる。これにより、型抜きの際に樹脂成形部の一部が損傷したり、マスキング体の一部がちぎれたりむしれたりすることがなく、樹脂封止パッケージ内に異物が生じることも抑止できる。

上述した様な本発明の樹脂封止方法では、電子部品付き基材を型内部にセットして型締めをした後、キャビティ凹部に溶融した熱硬化性樹脂を充填し、硬化させて型抜きを行うことにより、電子部品を樹脂で封止した樹脂封止パッケージを製造することができる。

また、マスキング体は、中子本体の先端に設けられているので、中子本体の長さを適宜設定することにより、キャビティ凹部を深くしても、センサ素子などの電子部品表面のマスキングができる。したがって、本発明の樹脂封止方法では、電子部品表面と樹脂成形部の表面の高さが異なる樹脂封止パッケージ、特に樹脂成形部が比較的高いタイプの樹脂封止パッケージの製造が可能になる。

ところで、本発明の特許請求の範囲及び明細書にいう「ヌスミ部」の用語は、変形時において、不要な張り出し、あるいは不都合な張り出しなどを生じないように、その想定される変形分の逃げをあらかじめ設けている部分の意味を含む。

このヌスミ部の形状の例としては、例えば面取り構造、部分的な球面構造などがあるが、これらに限定するものではなく、適宜の公知構造が採用できる。

また、本発明の特許請求の範囲及び明細書にいう「ヌキ部」の用語は、中実の部分から一部を切除したり、削り取ったりするなどの加工により空間を形成している部分、あるいは型成形によって空間を形成している部分の意味を含む。なお、ヌキ部は、ヌスミ部より内側の一箇所に設けてもよいし、複数箇所に設けることもできる。

更に、本発明の特許請求の範囲及び明細書にいう「電子部品付き基材」において「基材」の用語は、例えばプリント基板を含む電子回路基板などの各種基板、あるいはリードフレームなどを含む意味で使用している。

本発明に係る樹脂封止用金型、樹脂封止装置及び樹脂封止方法は、電子部品表面に露出部分を形成した樹脂封止パッケージについて、樹脂成形部の高さが比較的大きいタイプであっても、良好な形状に製造可能である。

本発明に係る樹脂封止装置の一実施の形態を示す概略説明図である。 本発明に係る樹脂封止用金型の一実施の形態を示す要部断面説明図である。 樹脂封止装置が備える樹脂封止用金型の上型と下型を離隔させた状態の斜視説明図である。 マスキング体を含む中子先端部の構造を示し、（ａ）は図１の中子の先端部構造の斜視説明図、（ｂ）は他の中子の先端部構造の斜視説明図である。 中子のマスキング体の変形の態様を示し、（ａ）はマスキング体の常態を示す拡大断面説明図、（ｂ）はマスキング体がセンサ素子付き基板のセンサ素子と接触し押圧されて変形した状態を示す拡大断面説明図である。 樹脂封止用金型を使用した樹脂封止方法を示し、（ａ）はセンサ素子付き基板を下型の上に配置した状態の断面説明図、（ｂ）はセンサ素子付き基板を上型と下型で挟持し、型締めをしている状態の断面説明図である。 下型における中子のマスキング体の変形の態様を示し、（ａ）はマスキング体の常態を示す断面説明図、（ｂ）はマスキング体がセンサ素子付き基板のセンサ素子と接触し押圧されて変形した状態を示す断面説明図である。 樹脂封止用金型を使用した樹脂封止方法を示し、（ａ）は下型のキャビティ凹部に熱硬化性樹脂を充填した状態の断面説明図、（ｂ）は上型と下型を離隔して型抜きをした状態を示す断面説明図である。 マスキング体を単に中実な円錐台形状とした場合に想定される変形の態様を示し、（ａ）はマスキング体の常態を示す断面説明図、（ｂ）はマスキング体がセンサ素子付き基板のセンサ素子と接触し押圧されて変形した状態を示す断面説明図である。 マスキング体の他の例を示し、（ａ）は、図５（ａ）に示したマスキング体と同じ形状の第１のマスキング体の断面説明図、（ｂ）は第２のマスキング体の断面説明図、（ｃ）は第３のマスキング体の断面説明図、（ｄ）は第４のマスキング体の断面説明図である。 マスキング体の他の例を示し、（ａ）は第５のマスキング体の断面説明図、（ｂ）は第６のマスキング体の断面説明図、（ｃ）は第７のマスキング体の断面説明図、（ｄ）は第８のマスキング体の断面説明図である。 本発明に係る樹脂封止方法により製造される樹脂封止パッケージの構造を示し、（ａ）は斜視説明図、（ｂ）は樹脂成形部を一部切欠いてセンサ素子を表した斜視説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を更に詳細に説明する。
本発明に係る樹脂封止装置Ａは、上型ダイセット４２０及び上型チェス１で構成された第１の金型と、下型ダイセット４３０及び下型チェス２で構成された第２の金型とから成る樹脂封止用金型Ｂと、樹脂注入装置３と、金型を上下に駆動させる型駆動装置４と、各材料の供給を行うインローダー、及び成形品の取り出しを行うアンローダー（何れも図示省略）などで構成されている。

上型ダイセット４２０は上型チェス１を、下型ダイセット４３０は下型チェス２を、それぞれ支持する部材である。上型チェス１及び下型チェス２は樹脂が注入されるキャビティを有し、協同して成形品を製造する部分である。上型チェス１及び下型チェス２は成形品の種類に応じて交換されるものであり、その詳細な構造は後述する。また、上型ダイセット４２０及び下型ダイセット４３０は原則、成形品の種類を問わず同一のものが使用可能となっている。

型駆動装置４は、図１に示すように、上下方向に設けられた複数の互いに略平行なタイバー４１を有している。各タイバー４１の上端部は、固定プラテン４２でつながれている。

また、各タイバー４１には、それぞれに渡るようにして、可動プラテン４３が昇降可能に嵌装されている。可動プラテン４３は、エアシリンダーなどのアクチュエータを備えた昇降駆動部（図示省略）により、所要のストロークで昇降することができる。

固定プラテン４２の下面には、上型ダイセット４２０が固定されている。上型ダイセット４２０の下側には、上記上型チェス１が固定されている。

図２に示すように、上型チェス１は、上部キャビティバー１０、及びカルブロック１１を一体化して厚板状に形成されている。上部キャビティバー１０の下面は平坦である。この平坦な部分が型合わせ面（符号省略）であり、後述するセンサ素子付き基板５０を、後述する下部キャビティバー２０の上面と協同して挟持する部分となる。

また、図２、図３等に示した上型チェス１においては、片側だけに上部キャビティバー１０を設けているが、カルブロック１１を挟んで反対側にも、上部キャビティバー１０と同様の構造の他の上部キャビティバーを設けることができる。

また、上型チェス１に設けられる上部キャビティバーの数については、特に限定されるものではなく、適宜設定することができる。

また、カルブロック１１の下面には、後述する下型チェス２のポットブロック２１に形成されているポット２２に対応する位置に、樹脂の誘導路となるカル部１２が設けられている。

カル部１２は、型締めの際に、後述する樹脂通路２２０とポット２２を連通させるものである。なお、カルブロック１１の下面は、上部キャビティバー１０の下面と同じレベル（高さ）に合わせてある。

また、可動プラテン４３の上面には、下型ダイセット４３０が固定されている。下型ダイセット４３０の上側には、下型チェス２が固定されている（図１参照）。

下型チェス２は、下部キャビティバー２０、及びポットブロック２１を一体化して厚板状に形成されている（図２参照）。下部キャビティバー２０の上面は、上記上部キャビティバー１０の下面と協働してセンサ素子付き基板５０を挟持する型合わせ面（符号省略）である。

下部キャビティバー２０の上面側（型合わせ面側）には、平面視でほぼ四角形状であり、底部へ向けやや窄まった所要深さのキャビティ凹部２００が形成されている。なお、本実施の形態においては、キャビティ凹部２００の深さは約１０ｍｍに設定されているが、これに限定されるものではなく、製造する樹脂封止パッケージの仕様に合わせて適宜設定される。

キャビティ凹部２００の底部２００ａの中央には、中子２０１が着脱可能に固定されている。中子２０１は、下部キャビティバー２０と同じ鋼製の中子本体２０２と、その先端に接着されている所要の弾性と耐熱性を有するラバー製のマスキング体２０３で構成されている。

マスキング体２０３の材料は、ラバーに限定されるものではなく、所要の弾性と耐熱性（例えば耐熱温度が１７０℃）を有するものであれば、例えばフッ素樹脂、シリコン樹脂など、他の材料の採用も可能である。

上記中子本体２０２は、下部側の四角柱部分と上部側の上方へ向けやや窄まった四角錐台部分からなる。中子本体２０２は、四角柱部分が底部２００ａを貫通して固定されている。中子本体２０２は、図示していない固定手段を介して着脱可能に固定されており、中子２０１の交換やメンテナンスがしやすいようにしている。なお、中子本体２０２は、下型チェス２の製造時に一体に形成した形態でもよいし、あらかじめ別体に形成したものを固着して取り外さない形態とすることもできる。

中子本体２０２の先端面には、上記のようにマスキング体２０３が接着されている。鋼製である中子本体２０２に対するラバー製のマスキング体２０３の接着方法としては、例えば蒸着が採用されるが、これに限定されるものではなく、ライニングなど他の公知方法を採用することもできる。

マスキング体２０３は、後述するヌスミ部２０５やヌキ部２０６をあらかじめ所要形状に加工したものを接着してもよいし、接着した後にヌスミ部２０５やヌキ部２０６を加工してもよい。また、中子本体２０２へのマスキング体２０３の接着は、中子本体を底部２００ａに固定した後に行ってもよいし、固定する前にあらかじめ接着しておいてもよい。

マスキング体２０３の周方向形状は、一方向がやや長い長方形状である（図４（ａ）参照）。なお、この形状は必要に応じて適宜設定されるものであり、例えば、正方形状であってもよいし、その他の各種多角形状、あるいは楕円形状であってもよい。更には、図４（ｂ）に示すマスキング体２０３ｈのように、円形状であってもよい。

マスキング体２０３は、図４（ａ）及び図５（ａ）に示すように、中子本体２０２の先端面に接着されているベース部２０７と、ベース部２０７の上部に長方形の閉ループ状に設けられている所要高さの堤部２０４を有している。

堤部２０４の外側部には、全周にわたりヌスミ部２０５が形成されている。ベース部２０７の厚さは、例えば３ｍｍに設定されるが、これに限定はされず、適宜設定が可能である。

ヌスミ部２０５は、断面形状が凹んだ円弧状である。また、これにより、堤部２０４の先端面（上面）は、全周にわたり同じレベル（高さ）で、同じ幅に形成されている。

堤部２０４の内側は、ベース部２０７を底とする所要深さのザグリ状のヌキ部２０６となっている。ヌキ部２０６は、ヌスミ部２０５との間にマスキング体２０３の先端部（即ち、堤部２０４の先端部）を介在させて形成されている。なお、ヌスミ部２０５及びヌキ部２０６は、図２、図３、図６及び図８では、図示の便宜上、表していない。

中子２０１のマスキング体２０３の先端のレベル（高さ）は、下部キャビティバー２０と上部キャビティバー１０でセンサ素子付き基板５０を挟持して型締めを行ったときに、センサ素子付き基板５０のセンサ素子５０１の表面（下面）が所要の押圧力で密着し、マスキング体２０３の先端面側が所要の変形量で変形するように、あらかじめ設定されている。このマスキング体２０３の所要の変形量については、後で詳しく説明する。

また、下部キャビティバー２０には、キャビティ凹部２００と、次に説明するポットブロック２１の樹脂通路２２０をつなぐ溝状のゲート２０８が形成されている（図２、図６及び図８参照）。

ポットブロック２１の上面側の中央には、例えばエポキシ系熱硬化性樹脂でつくられる樹脂タブレット６を収容するためのポット２２が形成されている（図３、図６（ａ）及び図６（ｂ）参照）。

ポット２２は、加熱できるようにしてあり、ポット２２内部で溶融した熱硬化性樹脂は、樹脂注入装置３が有するプランジャー３０（図８（ａ）参照）によりキャビティ凹部２００側へ押し出される構造となっている。

なお、図２、図３等に示した下型チェス２においては、片側だけに下部キャビティバー２０を設けているが、ポットブロック２１を挟んで反対側にも、下部キャビティバー２０と同様の構造の他の下部キャビティバーを設けることができる。

また、個々の下型チェス２に設けられる下部キャビティバーの数については、特に限定されるものではなく、適宜設定することができる。

本実施の形態では、上記した上型キャビティバー１０の型合わせ面側にキャビティ凹部は設けられていないが、製造される樹脂封止パッケージの種類によっては、キャビティ凹部を設けることもできる。

また、第１の金型である上型チェス１と、第２の金型である下型チェス２は、必ずしも上下の位置関係にあるものではなく、同じ高さで配置される場合もある。また、同じ上下の位置関係であっても、両チェスト１、２が上下逆になるように配置される場合もある。

主に、図６ないし図８を参照して、上記樹脂封止用金型Ｂを備える樹脂封止装置Ａを使用した樹脂封止パッケージ５の製造方法を、樹脂封止装置Ａの各部の作用と共に説明する。

樹脂封止装置Ａは、インサート成形により、電子部品付き基材であるセンサ素子付き基板５０のセンサ素子５０１の表面の一部を外部に露出させて樹脂成形部５１で封止した樹脂封止パッケージ５（図１２参照）を製造するものである。なお、図６ないし図８においては、図示の便宜上、センサ素子付き基板５０のハッチングを省略している。

［第１の工程］
上型チェス１と下型チェス２を離隔させ、インローダーによって樹脂タブレット６とセンサ素子付き基板５０を下型チェス２にセットする。

具体的には、樹脂タブレット６を下型チェス２のポット２２に収容し、センサ素子付き基板５０をセンサ素子５０１が中子２０１のマスキング体２０３の先端面（堤部２０４の先端面）と相対して接触するようにして、基板５００を下型チェス２の上面（型合わせ面）と若干の間隙を設けて配置する（図６（ａ）、図７（ａ）参照）。

［第２の工程］
下型チェス２を上昇させて上型チェス１と下型チェス２を接近させる。そして、上部キャビティバー１０の型合わせ面と下部キャビティバー２０の型合わせ面によってセンサ素子付き基板５０の基板５００を上下方向から挟持してプレスを行い、所要の押圧力を保持して型締めを行う。

このとき、基板５００は下部キャビティバー２０の型合わせ面側へやや移動して下面が型合わせ面に密着する。これに伴って、マスキング体２０３の先端面が、センサ素子付き基板５０のセンサ素子５０１の表面（下面）に液密状態で密着し、先端面側が所要の変形量で変形して（図６（ｂ）、図７（ｂ）参照）、センサ素子５０１表面に外部へ露出する部分を形成するためのマスキングを行うことができる。

ここで、図５（ａ）、（ｂ）を合わせて参照し、マスキング体２０３の先端面側の変形の態様を説明する。

上記のように、マスキング体２０３の先端面側が変形する際には、マスキング体２０３に設けられているヌスミ部２０５が、マスキング体の先端面に押圧力が作用したときの外方への膨らみ変形を抑止することができる。本実施の形態では、ヌスミ部２０５の断面形状は凹んだ円弧状であり、あらかじめ内方へ逃げている構造である（図５（ａ）などを参照）。

これにより、堤部２０４の先端面が押圧されてヌスミ部２０５が膨らむように変形しても、外方へ大きく膨らむことはなく、マスキング体２０３の側面に括れた部分が形成されることを防止できる。

また、マスキング体２０３の全体が膨らんで、中子２０１の側面に、マスキング体２０３と中子本体２０２の境界部（接着部）を最小径とする括れを生じることを防止できる（図５（ｂ）などを参照）。

また、マスキング体２０３には、ヌスミ部２０５より内側に、センサ素子付き基板５０のセンサ素子５０１表面に対し液密に密着可能な先端部を介して、凹部であるヌキ部２０６が形成されている。

これにより、マスキング体２０３の先端面側の内側（内方向）への耐変形性が弱まっている。このため、マスキング体２０３の堤部２０４の先端面に押圧力が作用したときの先端面側の変形は、外側へは向かいにくく、耐変形性が弱い内側へ向かいやすい（図５（ｂ）などを参照）。

このように、マスキング体２０３にヌキ部２０６を設けることにより、マスキング体２０３の先端面にセンサ素子５０１による押圧力が作用したとき、マスキング体２０３の先端面側の内側への変形を助けることができる。

したがって、ヌスミ部２０５の外方への膨らみ変形を抑止する作用とも相俟って、より確実にマスキング体２０３の先端面側の外方への膨らみ変形を防止することができる。

なお、図９（ａ）に示すように、マスキング体２０９が単に円錐台形状である場合は、型締めの際に先端面に押圧力が作用したときに、図９（ｂ）のように潰れて外側へ広がるように膨らみ変形する可能性がある。マスキング体２０９が、このような変形を起こすと、マスキング体２０９に括れ２０９ａが形成される。

この状態で、キャビティ凹部２００に溶融した熱硬化性樹脂を充填し、硬化させると、硬化した樹脂成形部においてマスキング体２０９の括れ２０９ａに対応する位置に、マスキング体２０９が変形して膨らんだ部分より径小な部分が形成されることになる。

そして、この状態で型抜きを行うと、樹脂成形部が破損したり、逆にマスキング体２０９の一部がちぎれたりして、パッケージ内への異物混入の原因となることがあった。本発明の樹脂封止装置Ａ及び樹脂封止用金型Ｂは、樹脂封止パッケージの製造において、このような不都合な点を解消することができるものである。

また、マスキング体２０３の厚みなどの各部サイズ、あるいは中子本体２０１のサイズなど、型締め時のマスキング体２０３の変形に係わる部分のサイズは、ヌスミ部２０５の変形が、マスキング体２０３の側面に括れを生じない範囲、かつマスキング体２０３を含む中子２０１の側面に括れを生じない範囲に収まるように、あらかじめ設定されているのはいうまでもない。

［第３の工程］
上記のように型締めをした状態で、加熱されたポット２２で樹脂タブレット６を溶融させる。次に、樹脂注入装置３のプランジャー３０を作動させて、ポット２２内の溶融した熱硬化性樹脂６０を押し出す。

溶融した熱硬化性樹脂６０は、カル部１２、樹脂通路２２０、及びゲート２０８を通ってキャビティ凹部２００へ送られて充填される（図８（ａ）参照）。そして、溶融している熱硬化性樹脂６０を保圧して硬化させることにより、センサ素子５０１を一部封止して、後述する樹脂成形部５１が形成される。

［第４の工程］
上型チェス１と下型チェス２を離隔させて、ランナー５２が付いた状態で樹脂封止パッケージ５の型抜きが行われ（図８（ｂ）参照）、アンローダーによって取り出される。その後、ランナー５２などの不要な箇所を切り離すことにより、樹脂封止パッケージ５を製造することができる。

なお、マスキング体２０３は、中子本体２０２の先端に設けられているので、中子本体２０２の長さを適宜設定することにより、キャビティ凹部２００を深く形成しても、センサ素子などの電子部品表面のマスキングができる。したがって、樹脂成形部５１が低いタイプのものだけでなく、例えば樹脂成形部５１の高さが、例えば１０ｍｍ程度の比較的高いタイプの樹脂封止パッケージの製造も可能になる。

上記第１の工程〜第４の工程を経て製造された樹脂封止パッケージ５を図１２に示す。
樹脂封止パッケージ５は、基板５００に取り付けられたセンサ素子５０１の周囲の一部を樹脂で封止した樹脂成形部５１を有している。樹脂成形部５１は、次に説明する通し穴５１０を中心部に有する、角辺部の面取りがされた、ほぼ四角錐台形状である。

樹脂成形部５１には、中子２０１を型として成形された、外部へ開口した通し穴５１０が形成され、センサ素子５０１表面のマスキングされていた部分が、通し穴５１０により形成された空間５１１に露出している。この構造により、センサ素子５０１によるセンシングは、空間５１１を通して有効に行なわれる。

図１０及び図１１には、上記マスキング体２０３と同様の作用を有するマスキング体の他の例を示している。なお、図１０及び図１１において、マスキング体２０３と同等箇所には、同じ符号を付して示している。また、各マスキング体は、マスキング体２０３と同様にラバー製であるが、マスキング体２０３と同様に他の材料の採用も可能である。

図１０（ａ）には、説明の便宜上、上記樹脂封止用金型Ｂで採用したマスキング体２０３を示したものであり、構造の説明は省略する。

図１０（ｂ）に示したマスキング体２０３ａは、ヌスミ部２０５ａについては、上記マスキング体２０３のヌスミ部２０５と同様に設けられているが、ヌキ部が設けられていない中実な構造を有するものである。

マスキング体２０３ａの作用は、ヌスミ部２０５を設けることによる作用についてはマスキング体２０３とほぼ同様である。また、ヌキ部が形成されていないことにより、ヌスミ部２０５の外側へ膨らみ変形する変形量が大きくなる可能性はある。しかし、例えばマスキング体２０３ａの先端面側に作用する押圧力を調節することにより、変形をマスキング体２０３ａなどに括れを生じない範囲内に抑えることは可能である。

図１０（ｃ）に示したマスキング体２０３ｂは、ヌスミ部２０５ｂが、ヌスミ部２０５のように断面形状が凹んだ円弧状ではなく、断面形状が膨らむような円弧状に形成されている点のみ、マスキング体２０３と相違している。マスキング体２０３ｂの作用は、上記マスキング体２０３とほぼ同様であるので、説明を省略する。

図１０（ｄ）に示したマスキング体２０３ｃは、ヌスミ部２０５ｃについては上記マスキング体２０３ｂのヌスミ部２０５ｂと同様に設けられているが、ヌキ部が設けられていない中実な構造を有するものである。

マスキング体２０３ｃの作用は、ヌスミ部２０５ｃを設けることによる作用についてはマスキング体２０３とほぼ同様である。また、ヌキ部が形成されていないことにより、ヌスミ部２０５ｃの外側へ膨らみ変形する変形量が大きくなる可能性はある。しかし、例えばマスキング体２０３ｃの先端面側に作用する押圧力を調節することにより、変形をマスキング体２０３ｃなどに括れを生じない範囲内に抑えることは可能である。

図１１（ａ）に示したマスキング体２０３ｄは、ヌスミ部２０５ｄが、ヌスミ部２０５のように断面形状が凹んだ円弧状ではなく、所要角度の直線状（立体的には円錐面状）に形成されている点のみ、マスキング体２０３と相違している。マスキング体２０３ｄの作用は、上記マスキング体２０３とほぼ同様であるので、説明を省略する。

図１１（ｂ）に示したマスキング体２０３ｅは、ヌスミ部２０５ｅについては上記マスキング体２０３ｄと同様に設けられているが、ヌキ部が設けられていない中実な構造を有するものである。

マスキング体２０３ｅの作用は、ヌスミ部２０５ｅを設けることによる作用についてはマスキング体２０３とほぼ同様である。また、ヌキ部が形成されていないことにより、ヌスミ部２０５ｅの外側へ膨らみ変形する変形量が大きくなる可能性はある。しかし、例えばマスキング体２０３ｅの先端面側に作用する押圧力を調節することにより、マスキング体２０３ｅなどに括れを生じない範囲内に抑えることは可能である。

図１１（ｃ）に示したマスキング体２０３ｆは、ヌスミ部２０５ｆが、ヌスミ部２０５のように断面形状が凹んだ円弧状ではなく、先端面全体が緩やかな膨らみを有する球面状に形成されている点と、ヌキ部２０６ｆがより径小である点が、マスキング体２０３と相違している。マスキング体２０３ｆの作用は、上記マスキング体２０３とほぼ同様であるので、説明を省略する。

図１１（ｄ）に示したマスキング体２０３ｇは、ヌスミ部２０５ｇついては上記マスキング体２０３ｆのヌスミ部２０５ｆと同様に設けられているが、ヌキ部が設けられていない中実な構造を有するものである。

マスキング体２０３ｇの作用は、ヌスミ部２０５ｇを設けることによる作用についてはマスキング体２０３とほぼ同様である。また、ヌキ部が形成されていないことにより、ヌスミ部２０５ｇの外側へ膨らみ変形する変形量が大きくなる可能性はある。しかし、例えばマスキング体２０３ｇの先端面側に作用する押圧力を調節することにより、マスキング体２０３ｇなどに括れを生じない範囲内に抑えることは可能である。

本明細書及び特許請求の範囲で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書及び特許請求の範囲に記述された特徴及びその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形態様が可能であるということは言うまでもない。

Ａ 樹脂封止装置
Ｂ 樹脂封止用金型
１ 上型チェス
１０ 上部キャビティバー
１１ カルブロック
１２ カル部
２ 下型チェス
２０ 下部キャビティバー
２００ キャビティ凹部
２００ａ 底部
２０１ 中子
２０２ 中子本体
２０３ マスキング体
２０４ 堤部
２０５ ヌスミ部
２０６ ヌキ部
２０７ ベース部
２０８ ゲート
２１ ポットブロック
２２ ポット
２２０ 樹脂通路
３ 樹脂注入装置
３０ プランジャー
４ 型駆動装置
４１ タイバー
４２ 固定プラテン
４２０ 上型ダイセット
４３ 可動プラテン
４３０ 下型ダイセット
２０９ マスキング体
２０９ａ 括れ
５ 樹脂封止パッケージ
５０ センサ素子付き基板
５００ 基板
５０１ センサ素子
５１ 樹脂成形部
５２ ランナー
５１０ 通し穴
５１１ 空間
６ 樹脂タブレット
６０ 溶融した熱硬化性樹脂
２０３ａ マスキング体
２０５ａ ヌスミ部
２０３ｂ マスキング体
２０５ｂ ヌスミ部
２０３ｃ マスキング体
２０５ｃ ヌスミ部
２０３ｄ マスキング体
２０５ｄ ヌスミ部
２０３ｅ マスキング体
２０５ｅ ヌスミ部
２０３ｆ マスキング体
２０５ｆ ヌスミ部
２０３ｇ マスキング体
２０５ｇ ヌスミ部
２０３ｈ マスキング体

Claims (5)

1. 他方の金型の型合わせ面と協働して電子部品付き基材を挟持する型合わせ面と、該型合わせ面側に設けられ、熱硬化性樹脂を充填するキャビティ凹部を有する金型と、
   該金型と一体化され、所要の耐変形性及び耐熱性を有する中子本体、及び、該中子本体の先端に設けられており、その先端面が前記電子部品付き基材の電子部品表面に対し液密に密着可能で、同先端面側の外周部には、断面形状が、円弧状、所要角度の直線状、または前記先端面全体で膨らみを形成する球面状であるヌスミ部が形成され、該ヌスミ部は同先端面に押圧力が作用したときの外方への膨らみ変形を抑止するものである、所要の弾性及び耐熱性を有するマスキング体により構成されている中子と、を備える
   樹脂封止用金型。
2. 前記マスキング体のヌスミ部より内側に、前記電子部品付き基材の電子部品表面に対し液密に密着可能な先端部を介して、該先端部の内側への変形を助けるヌキ部が形成されている
   請求項１に記載の樹脂封止用金型。
3. 型合わせ面を有する第１の金型と、
   該第１の金型の型合わせ面と協働して電子部品付き基材を挟持する型合わせ面及び、該型合わせ面側に設けられ、熱硬化性樹脂を充填するキャビティ凹部を有する第２の金型と、
   該第２の金型と一体化され、所要の耐変形性及び耐熱性を有する中子本体、及び、該中子本体の先端に設けられており、その先端面が前記電子部品付き基材の電子部品表面に対し液密に密着可能で、同先端面側の外周部には、断面形状が、円弧状、所要角度の直線状、または前記先端面全体で膨らみを形成する球面状であるヌスミ部が形成され、該ヌスミ部は同先端面に押圧力が作用したときの外方への膨らみ変形を抑止するものである、所要の弾性及び耐熱性を有するマスキング体により構成されている中子と、
   前記第１の金型と第２の金型とを接近させることが可能で、接近させることで型締めを
   行うことができる型駆動部とを備える
   樹脂封止装置。
4. 前記マスキング体のヌスミ部より内側に、前記電子部品付き基材の電子部品表面に対し液密に密着可能な先端部を介して、該先端部の内側への変形を助けるヌキ部が形成されている
   請求項３に記載の樹脂封止装置。
5. 型締めにより、中子の先端部を電子部品付き基材の電子部品表面に密着させてマスキングを行い、前記電子部品付き基材の電子部品を樹脂で封止し、同電子部品表面に露出部を形成する樹脂封止方法であって、
   前記中子は、先端部に所要の弾性及び耐熱性を有するマスキング体を有し、該マスキング体の先端面側の外周部に、断面形状が、円弧状、所要角度の直線状、または前記先端面全体で膨らみを形成する球面状であるヌスミ部が形成され、該ヌスミ部は同先端面に押圧力が作用したときの外方への膨らみ変形を抑止するものであり、同ヌスミ部の変形が、同マスキング体の側面に括れを生じない範囲、かつ同マスキング体を含む同中子の側面に括れを生じない範囲で、同マスキング体の先端面と前記電子部品表面とを密着させる
   樹脂封止方法。

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