JP6710107B2 - 樹脂封止装置 - Google Patents
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Description
を備える樹脂モールド金型が装着されたプレス装置が設けられ、前記第1の金型に、前記被成形品に搭載された搭載部品に端面を対向させ、型開閉方向に摺動する第1のインサート部材と、該第1のインサート部材を型開閉方向に押動して型
開閉方向の位置を調節する押動部材が装着され、前記第2の金型に、前記被成形品を支持し、型開閉方向に摺動する第2のインサート部材と、該第2のインサート部材を型開閉方向に押動して型開閉方向の位置を調節する押動部材が装着され、前記制御部は、前記計測装置による前記搭載部品の厚さの計測結果に基づき、前記第1の金型に装着された押動部材を制御して前記第1のインサート部材の型開閉方向の位置を設定し、前記計測装置による前記基板の厚さの計測結果に基づき、前記第2の金型に装着された押動部材を制御して前記第2のインサート部材の型開閉方向の位置を設定して樹脂モールドすることを特徴とする樹脂モールド装置を開示する。
(問題2)理論的な樹脂封止の条件と、実際の封止結果に基づく樹脂封止の条件との両方を加味した最適な樹脂封止を行うことが難しい。
(問題3)封止された樹脂による電子素子や電子基板の耐久性向上が不十分となりうる。
第1方向と逆の第2方向から取り付けられる、第1型枠と対になって組み合わされる第2型枠と、
第1型枠と第2型枠との組み合わせによって、封止対象物の周囲に形成される封止空間と、
第1型枠および第2型枠の少なくとも一方に設けられる、封止空間内部で上下に移動可能な可動キャビティと、
可動キャビティの動作である動作条件を決定する決定部と、
決定部で決定された動作条件で可動キャビティの動作を制御する制御部と、
封止空間に、封止対象物に樹脂封止層を形成する樹脂を注入する樹脂注入部と、を、備え、
可動キャビティは、封止空間の内周に合致して上下移動可能であり、
決定部は、
理論要素に基づいて、可動キャビティの動作条件を決定する相関関係を示す、理論関係式と、
樹脂封止層の形成が完了した成型品の実測結果に基づいて、可動キャビティの動作条件を決定する相関関係を示す、実測関係式と、
の両方に基づいて、最終的な動作条件を決定し、
制御部は、最終的に決定された動作条件で、可動キャビティを上下移動させ、
可動キャビティは、制御部による上下移動によって、封止空間内部の樹脂に圧力を付与して、樹脂封止層の厚みと充填率を調整できる。
第1方向と逆の第2方向から取り付けられる、第1型枠と対になって組み合わされる第2型枠と、
第1型枠と第2型枠との組み合わせによって、封止対象物の周囲に形成される封止空間と、
第1型枠および第2型枠の少なくとも一方に設けられる、封止空間内部で上下に移動可能な可動キャビティと、
可動キャビティの動作である動作条件を決定する決定部と、
決定部で決定された動作条件で可動キャビティの動作を制御する制御部と、
封止空間に、封止対象物に樹脂封止層を形成する樹脂を注入する樹脂注入部と、を、備え、
可動キャビティは、封止空間の内周に合致して上下移動可能であり、
決定部は、
理論要素に基づいて、可動キャビティの動作条件を決定する相関関係を示す、理論関係式と、
樹脂封止層の形成が完了した成型品の実測結果に基づいて、可動キャビティの動作条件を決定する相関関係を示す、実測関係式と、
の両方に基づいて、最終的な動作条件を決定し、
制御部は、最終的に決定された動作条件で、可動キャビティを上下移動させ、
可動キャビティは、制御部による上下移動によって、封止空間内部の樹脂に圧力を付与して、樹脂封止層の厚みと充填率を調整でき、
前記可動キャビティの位置を検出する位置検出部と、
前記可動キャビティの位置を初期位置に戻す修正部をさらに備え、
前記修正部は、弾性体機構、電子的機構および機械的機構のいずれかにより構成され、
前記可動キャビティの位置が、前記樹脂封止層の形成後において初期位置に戻らない場合であって、前記可動キャビティの上下移動を制御する前記制御部が、前記可動キャビティを前記初期位置に戻すことができない場合には、
前記位置検出部が、前記可動キャビティの位置が前記初期位置に戻らないことを検出して前記修正部に通知し、
前記制御部と異なる要素である前記修正部は、前記樹脂封止層の形成後に前記初期位置に戻っていない前記可動キャビティの位置を、前記初期位置に戻す。
決定部は、封止対象物の種類、外形、厚みおよび樹脂シートの特性に基づき、封止空間内に実際に設置される樹脂シートの外形サイズを決定する。
まず、実施の形態1における樹脂封止装置の全体概要を説明する。図1は、本発明の実施の形態1における樹脂封止装置の正面図である。図2は、本発明の実施の形態1における樹脂封止装置の正面図である。図1は、後述する可動キャビティが初期位置(移動前の位置)にある状態を示しており、図2は、可動キャビティが封止空間4に合わせて降りてきている状態を示している。
理論要素は、樹脂封止層41の厚みと樹脂の種類を含む。樹脂封止層41を形成する樹脂は、製造会社や種類などの違いがあり、これらの種類によって、樹脂封止層41を形成する際の動作条件について理論的な要素が存在する。この理論的な要素は、いわゆる工程レシピのようなものであり、理論要素は、この工程レシピを含んでいると考えればよい。
成形品の実測結果を得るための実測部を更に備えることも好適である。実測部は、樹脂封止が完了した成型品の封止対象物10において形成された樹脂封止層41の厚みを測定する。このとき、実測部は、樹脂封止層41の一か所のみの厚みを測定してもよいし、複数個所の厚みを測定してもよい。また、複数個所の厚みに基づいた厚みの平均値を測定してもよい。あるいは、複数個所の厚みの差分を測定してもよい。
可動キャビティ5は、封止空間4において上下移動する。なお、上下とは、ある直線方向での移動を示し、第1型枠2、第2型枠3の組み合わせの状態が、斜めや横である場合(封止空間4が斜めや横に沿っている場合)には、この斜めや横の方向に沿って移動することを含む。すなわち、可動キャビティ5は、直線方向に沿って往復移動する。
可動キャビティ5は、上下移動において樹脂に圧力を加える。このとき、樹脂に対する圧力の度合いである加圧力をもって、樹脂に圧力を加える。可動キャビティ5は、樹脂へ圧力を付与して、樹脂封止層41を形成する。このとき、樹脂封止層41の厚みと充填率を、可動キャビティ5が調整する。
決定部6は、封止空間4への樹脂注入後から可動キャビティ5の移動動作開始までの待機時間を決定する。動作条件は、この待機時間を含む。
決定部6は、制御部7の移動軸の座標も、動作条件として決定する。制御部7は、図1などに示されるように、可動キャビティ5を上下移動させる。例えば、可動キャビティ5が、下方に移動することで、封止対象物10を覆う樹脂に圧力を加える。この圧力付与により、封止対象物10に樹脂封止層41を形成する。制御部7は、可動キャビティ5を押し下げることで、この圧力付与を実行する。
第1型枠2と、第2型枠3は、封止対象物10を対となる方向から組み合わされて封止空間4を形成する。封止空間4の水平面方向の面積は、封止対象物10に形成される樹脂封止層41に合されている。このため、第1型枠2と第2型枠3とは、封止対象物10の種類(形成される樹脂封止層41の種類)によって、その形状、大きさなどが定まる。
可動キャビティ5は、封止空間4内部に収容されて、上下移動する。可動キャビティ5の断面は、封止空間4の断面と合致する形態を有していることが好ましい。可動キャビティ5が、封止空間4の封止対象物10と逆側の蓋の役割を果たし、封止空間4内部に注入された樹脂が外部に漏れ出ないようになる。特に、可動キャビティ5が下方に移動することで、樹脂に圧力を加えて樹脂封止層41を形成する場合には、可動キャビティ5が上方から樹脂に圧力を加える。このとき、可動キャビティ5の断面が封止空間4の断面と合致していることで、樹脂が上側から抜け出てしまったり漏れ出てしまったりすることを防止できる。
封止対象物10は、図1などで示されるように、電子基板12に実装された半導体素子11や電子素子である。例えば、半導体集積回路や、パワー素子などである。
可動キャビティ5は、実施の形態1で説明したように、樹脂への圧力を加える移動の後、元の位置(初期位置)に戻る。初期位置に戻ることで、次の封止対象物10への樹脂封止処理を連続的に行うことができる。例えば、図2は、可動キャビティ5が下方に移動している状態を示している。図1は、可動キャビティ5が下方に移動する前の初期位置にある状態を示している。このため、図1の状態は、図2での下方移動による加圧が終わってから、可動キャビティ5が初期位置に戻った状態も示している。
第1方向と逆の第2方向から取り付けられる、第1型枠2と対になって組み合わされる第2型枠3と、
第1型枠2と第2型枠3との組み合わせによって、封止対象物10の周囲に形成される封止空間4と、
第1型枠2および第2型枠3の少なくとも一方に設けられる、封止空間4内部で上下に移動可能な可動キャビティ5と、
可動キャビティ5の動作である動作条件を決定する決定部6と、
決定部6で決定された動作条件で可動キャビティ5の動作を制御する制御部7と、
封止空間4に、封止対象物10に樹脂封止層41を形成する樹脂を注入する樹脂注入部8と、を、備え、
可動キャビティ5は、封止空間4の内周に合致して上下移動可能であり、
決定部6は、
理論要素に基づいて、可動キャビティ5の動作条件を決定する相関関係を示す、理論関係式と、
樹脂封止層41の形成が完了した成型品の実測結果に基づいて、可動キャビティ5の動作条件を決定する相関関係を示す、実測関係式と、
の両方に基づいて、最終的な動作条件を決定し、
制御部7は、最終的に決定された動作条件で、可動キャビティを上下移動させ、
可動キャビティ5は、制御部7による上下移動によって、封止空間4内部の樹脂に圧力を付与して、樹脂封止層41の厚みと充填率を調整できる。
2 第1型枠
3 第2型枠
4 封止空間
5 可動キャビティ
6 決定部
7 制御部
8 樹脂注入部
9 実測部
10 封止対象物
11 半導体素子
12 電子基板
40 樹脂シート
41 樹脂封止層
Claims (6)
- 封止対象物の第1方向から取り付けられる第1型枠と、
前記第1方向と逆の第2方向から取り付けられる、前記第1型枠と対になって組み合わされる第2型枠と、
前記第1型枠と前記第2型枠との組み合わせによって、前記封止対象物の周囲に形成される封止空間と、
前記第1型枠および前記第2型枠の少なくとも一方に設けられる、前記封止空間内部で上下に移動可能な可動キャビティと、
前記可動キャビティの動作である動作条件を決定する決定部と、
前記決定部で決定された動作条件で前記可動キャビティの動作を制御する制御部と、
前記封止空間に、前記封止対象物に樹脂封止層を形成する樹脂を注入する樹脂注入部と、を、備え、
前記可動キャビティは、前記封止空間の内周に合致して上下移動可能であり、
前記決定部は、
理論要素に基づいて、前記可動キャビティの動作条件を決定する相関関係を示す、理論関係式と、
樹脂封止層の形成が完了した成型品の実測結果に基づいて、前記可動キャビティの動作条件を決定する相関関係を示す、実測関係式と、
の両方に基づいて、最終的な動作条件を決定し、
前記制御部は、最終的に決定された前記動作条件で、前記可動キャビティを上下移動させ、
前記可動キャビティは、前記制御部による上下移動によって、前記封止空間内部の前記樹脂に圧力を付与して、前記樹脂封止層の厚みと充填率を調整でき、
前記可動キャビティの位置を検出する位置検出部と、
前記可動キャビティの位置を初期位置に戻す修正部をさらに備え、
前記修正部は、弾性体機構、電子的機構および機械的機構のいずれかにより構成され、
前記可動キャビティの位置が、前記樹脂封止層の形成後において初期位置に戻らない場合であって、前記可動キャビティの上下移動を制御する前記制御部が、前記可動キャビティを前記初期位置に戻すことができない場合には、
前記位置検出部が、前記可動キャビティの位置が前記初期位置に戻らないことを検出して前記修正部に通知し、
前記制御部と異なる要素である前記修正部は、前記樹脂封止層の形成後に前記初期位置に戻っていない前記可動キャビティの位置を、前記初期位置に戻す、樹脂封止装置。 - 前記理論要素は、前記樹脂封止層の厚みと樹脂の種類、前記樹脂の温度、前記封止空間の温度、前記樹脂注入部からの樹脂の注入速度および前記封止空間の体積の少なくとも一つを含み、
前記実測結果は、前記成型品の前記樹脂封止層の厚みの実測値を含む、請求項1記載の樹脂封止装置。 - 前記動作条件は、前記可動キャビティの移動速度、加圧力、前記封止空間への樹脂注入後から移動開始までの待機時間、前記封止対象物の温度、前記封止対象物の予熱時間、前記第1型枠の温度、前記第1型枠の予熱時間、前記第2型枠の温度、前記第2型枠の予熱時間、前記樹脂の予熱時間、および前記制御部の移動軸の座標の少なくとも一つを含む、請求項1または2記載の樹脂封止装置。
- 前記制御部の移動軸の座標は、水平方向の移動によって、前記封止対象物の中心に合わせられる、請求項3記載の樹脂封止装置。
- 前記封止対象物は、電子基板に実装された電子素子である、請求項1から4のいずれか記載の樹脂封止装置。
- 封止対象物の第1方向から取り付けられる第1型枠と、
前記第1方向と逆の第2方向から取り付けられる、前記第1型枠と対になって組み合わされる第2型枠と、
前記第1型枠と前記第2型枠との組み合わせによって、前記封止対象物の周囲に形成される封止空間と、
前記第1型枠および前記第2型枠の少なくとも一方に設けられる、前記封止空間内部で上下に移動可能な可動キャビティと、
前記可動キャビティの動作である動作条件を決定する決定部と、
前記決定部で決定された動作条件で前記可動キャビティの動作を制御する制御部と、
前記封止空間に、前記封止対象物に樹脂封止層を形成する樹脂を注入する樹脂注入部と、を、備え、
前記可動キャビティは、前記封止空間の内周に合致して上下移動可能であり、
前記決定部は、
理論要素に基づいて、前記可動キャビティの動作条件を決定する相関関係を示す、理論関係式と、
樹脂封止層の形成が完了した成型品の実測結果に基づいて、前記可動キャビティの動作条件を決定する相関関係を示す、実測関係式と、
の両方に基づいて、最終的な動作条件を決定し、
前記制御部は、最終的に決定された前記動作条件で、前記可動キャビティを上下移動させ、
前記可動キャビティは、前記制御部による上下移動によって、前記封止空間内部の前記樹脂に圧力を付与して、前記樹脂封止層の厚みと充填率を調整でき、
前記可動キャビティの位置を検出する位置検出部と、
前記可動キャビティの位置を初期位置の戻す修正部をさらに備え、
前記修正部は、弾性体機構、電子的機構および機械的機構のいずれかにより構成され、
前記可動キャビティの位置が、前記樹脂封止層の形成後において初期位置に戻らない場合であって、前記可動キャビティの上下移動を制御する前記制御部が、前記可動キャビティを前記初期位置に戻すことができない場合には、
前記位置検出部が、前記可動キャビティの位置が前記初期位置に戻らないことを検出して前記修正部に通知し、
前記制御部と異なる要素である前記修正部は、前記樹脂封止層の形成後に前記初期位置に戻っていない前記可動キャビティの位置を、前記初期位置に戻す、樹脂封止方法。
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