JPH08203938A - 樹脂封止装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、樹脂封止の工程時間を格段的に短縮
させ得ると共に、封止樹脂の内部に空孔が発生すること
を防止し得る樹脂封止装置及びその方法を実現しようと
するものである。 【構成】閉塞手段３０を用いて電子部品２を基板１５と
の間で閉塞し、基板１５に設けられた貫通孔１５Ｂを介
して閉塞手段１５内の空気を吸引するようにしたことに
より、当該閉塞手段３０内を真空状態にし得る。この状
態において、樹脂封止の処理工程を行うことにより、当
該樹脂封止の工程時間を格段的に短縮させ得ると共に、
封止樹脂の内部に空孔が発生することを防止し得る樹脂
封止装置及びその方法を実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術（図５） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（図１〜図４） 作用（図１〜図４） 実施例（図１〜図４） 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は樹脂封止装置及びその方
法に関し、例えば基板上に実装された電子部品を封止樹
脂を用いて封止する樹脂封止装置及びその方法に適用し
て好適なものである。

【０００３】

【従来の技術】従来、図５（Ａ）に示すように基板１上
に半導体ベアＩＣ２を実装する場合、基板１上に形成さ
れた基板側ランド３に例えばクリームはんだ４を塗布
し、基板側ランド３上にＩＣ側ランド５を位置決めして
基板１上に半導体ベアＩＣ２をリフローにより実装す
る。

【０００４】ここで、基板１上に実装された半導体ベア
ＩＣ２を封止樹脂６を用いて封止する場合には、基板１
上の半導体ベアＩＣ２との実装部分に相当する所定位置
に、予め貫通孔１Ａが穿設される。因に、図５（Ａ）に
おいて、貫通孔１Ａは、基板１の半導体ベアＩＣ２との
実装部分に相当する中央部に穿設され、孔径が0.2 〔m
m〕程度でなる。

【０００５】この状態において、半導体ベアＩＣ２の側
面から封止樹脂６を注入し、硬化させる。このとき図５
（Ｂ）に示すように、封止樹脂６は毛細管現象によつて
基板１及び半導体ベアＩＣ２間に流入され、この結果貫
通孔１Ａから空気が流出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
半導体ベアＩＣ２を樹脂封止した場合には、基板１及び
半導体ベアＩＣ２間に空気が残存することがあり、この
ような場合には、半導体ベアＩＣ２が動作時に半導体ベ
アＩＣ２から発生する熱により当該半導体ベアＩＣ２及
び基板１間に残存する空気が熱膨張することにより当該
半導体ベアＩＣ２が破損するおそれがあつた。

【０００７】かかる問題を解決するため従来は、基板１
及び半導体ベアＩＣ２間に封止樹脂６を表面張力を利用
して時間をかけて注入することにより、当該封止樹脂６
内部に空孔が発生するのを防止していた。

【０００８】ところが、このような従来の方法による
と、基板１及び半導体ベアＩＣ２間に完全に封止樹脂６
を封入するまでに多くの時間を必要とするため、当該樹
脂封止工程の作業効率が悪い問題があつた。

【０００９】一方、半導体ベアＩＣ２を樹脂封止するに
あたつて基板１の所定位置に貫通孔１Ａを設けたため、
当該貫通孔１Ａ内に所定量の封止樹脂６が流入すること
があり、このような場合、封止樹脂６を一定量で注入し
ても半導体ベアＩＣ２を封止する封止樹脂６の量にばら
つきが生じる問題があつた。

【００１０】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、樹脂封止の工程時間を格段的に短縮させ得ると共
に、封止樹脂の内部に空孔が発生することを防止し得る
樹脂封止装置及びその方法を提案しようとするものであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、基板１５上に実装された電子部品
２を封止樹脂を用いて封止する樹脂封止装置１０におい
て、電子部品２を基板１５との間で覆い被せる被覆手段
３０と、基板１５上の電子部品２の実装部位に設けられ
た貫通孔１５Ｂを介して被覆手段３０内の空気を吸引す
る吸引手段３１、３２と、被覆手段３０内に封止樹脂を
供給する封止樹脂供給手段２５、２７とを備え、吸引手
段３１、３２により被覆手段３０内を真空状態にした
後、被覆手段３０内に封止樹脂供給手段２５、２７から
封止樹脂を供給するようにする。

【００１２】また本発明においては、基板１５上に実装
された電子部品２を封止樹脂を用いて封止する樹脂封止
装置１０において、電子部品２を基板１５との間で被覆
手段３０を用いて覆い被せる第１の工程と、基板１５上
の電子部品２の実装部位に設けられた貫通孔１５Ｂを介
して被覆手段３０内の空気を吸引する第２の工程と、被
覆手段３０内に封止樹脂を供給する第３の工程とを備
え、第２の工程により被覆手段３０内を真空状態にした
後、第３の工程により被覆手段３０内に封止樹脂を供給
するようにする。

【００１３】

【作用】被覆手段３０を用いて電子部品２を基板１５と
の間で覆い被せ、基板１５に設けられた貫通孔１５Ｂを
介して被覆手段１５内の空気を吸引するようにしたこと
により、当該被覆手段３０内を真空状態にし得る。この
状態において、樹脂封止の処理工程を行うことにより、
当該樹脂封止の工程時間を格段的に短縮させ得ると共
に、封止樹脂の内部に空孔が発生することを防止し得
る。

【００１４】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００１５】図１において１０は全体として樹脂封止装
置を示し、筐体１０Ａ内の架台部１１上には基板固定台
上昇部１２が設けられ、当該基板固定台上昇部１２上に
基板固定台１３が矢印ｚで示す方向及びこれと逆方向に
移動自在に支持されている。この基板固定台１３上には
基板通過レール１４が設けられ、当該基板通過レール１
４に沿つて加工対象の基板１５を矢印ｘで示す方向及び
これと逆方向に搬送し得るようになされている。

【００１６】ここで、基板１５が基板通過レール１４に
よつて搬送され、基板固定台１３の中央部に位置決めさ
れたとき、当該基台固定台１３は基板固定台上昇部１２
によつて上昇される。この結果、基板固定台１３の所定
位置に予め設けられた所定数の位置止めピン（図示せ
ず）がそれぞれ基板１５の角端部にそれぞれ穿設された
基板固定穴１５Ａに位置合わせされると共に挿入され、
かくして当該基板１５が基板固定台１３に固定保持され
るようになされている。

【００１７】また樹脂封止装置１０の筐体１０Ａの内側
面の所定位置には、支持部材２０を介してｙ方向駆動部
２１が設けられ、当該ｙ方向駆動部２１上にｘ方向駆動
部２２が矢印ｙで示す方向及びこれと逆方向に移動自在
に支持されており、当該ｘ方向駆動部２２上にｚ方向駆
動部２３が矢印ｘで示す方向及びこれと逆方向に移動自
在に支持されている。

【００１８】ｚ方向駆動部２３には、洗浄液用タンク２
４及び封止樹脂用タンク２５からそれぞれ引き出された
洗浄液流入用ノズル２６及び封止樹脂流入用ノズル２７
と、温度調整機能付きのホツトエア部２８から引き出さ
れたエアノズル２９とが接続されてなる洗浄及び封止樹
脂定量塗布ツール３０が取り付けられており、当該ｚ方
向駆動部２３は洗浄及び封止樹脂定量塗布ツール３０を
矢印ｚで示す方向及びこれと逆方向に上下動させ得るよ
うになされている。

【００１９】また架台部１１内の基板１５の下側部に
は、吸引ノズル３１を介してバツキユームポンプ３２が
設けられており、洗浄及び封止樹脂定量塗布ツール３０
から送出された洗浄液及び封止樹脂を吸引し得るように
なされている。

【００２０】ここで、図５（Ａ）との対応部分に同一符
号を付した図２及び図３は洗浄及び封止樹脂定量塗布ツ
ール３０を示し、耐熱性及び耐圧性を有する透過性のガ
ラス材料でなると共に升型形状に成形されてなるＩＣ被
覆部４０が、基板１５上に実装された半導体ベアＩＣ２
を覆い被さるように当該基板１５上に当接し得るように
なされている。この場合、ＩＣ被覆部４０における基板
１５との当接部分には、耐熱性を有するゴム状の弾性部
材４１が取り付けられており、従つてＩＣ被覆部４０が
当該弾性部材４１を介して基板１５と接触したときにＩ
Ｃ被覆部４０による基板１５の破損を防止すると共に、
ＩＣ被覆部４０内外の空気の流入出を妨げることができ
る。

【００２１】またＩＣ被覆部４０の底面中央部には、エ
アノズル２９の先端と連通するように開口部４０Ａが設
けられ、これによりホツトエア部２８から送出された加
熱空気をエアノズル２９を介してＩＣ被覆部４０内部に
流入させることができる。

【００２２】またＩＣ被覆部４０の４つの各側面部に
は、洗浄液流入用ノズル２６及び封止樹脂流入用ノズル
２７が一体となつてそれぞれに差し込まれ、これにより
ＩＣ被覆部４０内部に洗浄液及び封止樹脂を流入させる
ことができるようになされている。具体的に、洗浄液流
入用ノズル２６及び封止樹脂流入用ノズル２７は、洗浄
液用タンク２４及び封止樹脂用タンク２５に近接する部
位においては図４（Ａ）に示す断面図で表され、またＩ
Ｃ被覆部４０の各側面部に差し込まれた状態においては
図４（Ｂ）に示すように表される。

【００２３】また基板１５上の中央部には半導体ベアＩ
Ｃ２が実装されており、当該基板１５上の半導体ベアＩ
Ｃ２の実装部位には貫通孔１５Ｂ（例えば孔径が0.3
〔mm〕程度でなる）が穿設されている。また基板１５の
下側部には吸引ノズル３１が装着され、貫通孔１５Ｂと
吸引ノズル３１とが連通するようになされている。この
結果、ＩＣ被覆部４０内部に流入された空気、洗浄液及
び封止樹脂は、当該貫通孔１５Ｂを介して吸引ノズル３
１に吸引される。

【００２４】ここで、本発明による洗浄及び封止樹脂定
量塗布ツール３０を用いて、基板１５及び当該基板１５
上に実装された半導体ベアＩＣ２を洗浄及び樹脂封止す
るための処理工程について説明する。

【００２５】図３に示すように、まず洗浄及び封止樹脂
定量塗布ツール３０を基板１５上に実装された半導体ベ
アＩＣ２がＩＣ被覆部４０内で覆い被せられるように当
接させる。この状態において、バツキユームポンプ３２
の駆動により吸引ノズル３１からＩＣ被覆部４０内部の
空気が吸引され、当該ＩＣ被覆部４０内部が真空状態と
なる。

【００２６】次に洗浄液用タンク２４から所定量の洗浄
液が洗浄液流入用ノズル２６を介してＩＣ被覆部４０内
部に流入される。この後、当該洗浄液は吸引ノズル３１
により吸引されてバツキユームポンプ３２に排出され
る。この後、ホツトエア部２８の駆動制御に基づきエア
ノズル２９から所定の温度（約80〔℃〕）に設定された
加熱空気がＩＣ被覆部４０内部に流入され、この結果当
該ＩＣ被覆部４０内部が乾燥状態となる。続いてＩＣ被
覆部４０内部の乾燥した空気が吸引ノズル３１により吸
引され、再び真空状態となる。

【００２７】この状態において、封止樹脂用タンク２５
から所定量の封止樹脂が封止樹脂流入用ノズル２７を介
してＩＣ被覆部４０内部に流入される。これにより基板
１５上に実装された半導体ベアＩＣ２は、流入された封
止樹脂により封止される。

【００２８】この後、ホツトエア部２８の駆動制御に基
づきエアノズル２９から所定の温度（約150 〔℃〕）に
設定された加熱空気がＩＣ被覆部４０内部に流入され、
この結果ＩＣ被覆部４０内部の封止樹脂が硬化状態にさ
れる。この後、ホツトエア部２８の駆動制御に基づきエ
アノズル２９から所定の温度（常温）に設定された加熱
空気がＩＣ被覆部４０内部に流入され、この結果当該Ｉ
Ｃ被覆部４０の真空状態が空圧により解除され、かくし
て容易にＩＣ被覆部４０を基板１５上から分離すること
ができる。この後、洗浄及び封止樹脂定量塗布ツール３
０を基板１５から離間させることにより、当該処理工程
を終了する。

【００２９】以上の構成において、洗浄及び封止樹脂定
量塗布ツール３０を基板１５上に当接させた場合、基板
１５上に実装された半導体ベアＩＣ２がＩＣ被覆部４０
及び弾性部材４１によつて覆い被せられるようにし、さ
らに当該基板１５上の半導体ベアＩＣ２の実装部位に穿
設された貫通孔１５Ｂに吸引ノズル３１を装着して連通
するようにしたことにより、ＩＣ被覆部４０内部を真空
状態にすることができる。

【００３０】この状態において樹脂封止の処理工程を行
うと、当該樹脂封止の工程時間を格段的に短縮させ得る
と共に、当該封止樹脂の内部に空孔が発生することを防
止し得る。さらに洗浄及び封止樹脂定量塗布ツール３０
に、洗浄液流入用ノズル２６、封止樹脂流入用ノズル２
７及びエアノズル２９を設けたことにより、洗浄、乾燥
及び樹脂封止等の一連の処理工程を当該洗浄及び封止樹
脂定量塗布ツール３０のみ用いて行うことができ、当該
処理工程毎に所定の装置を設ける煩雑さを回避し得る。

【００３１】またこの場合、封止樹脂流入用ノズル２７
はＩＣ被覆部４０の４つの各側面部に設けられ、従つて
半導体ベアＩＣ２の４つの側面方向から封止樹脂が流入
される。かくして半導体ベアＩＣ２に対して封止樹脂を
均一に流入させることができる。

【００３２】またこのときエアノズル２９からは、ホツ
トエア部２８において所定の温度に加熱設定された空気
が流入されることにより、洗浄液の乾燥、封止樹脂の硬
化及びＩＣ被覆部４０の基板１５に対する分離等の工程
を短時間で行うことができる。

【００３３】また洗浄及び封止樹脂定量塗布ツール３０
のＩＣ被覆部４０を、耐熱性及び耐圧性を有する透過性
のガラス材料で形成したことにより、上述した洗浄及び
樹脂封止するための処理工程をオペレータが目視確認し
得る。

【００３４】以上の構成によれば、洗浄及び封止樹脂定
量塗布ツール３０を用いて基板１５及び当該基板１５上
に実装された半導体ベアＩＣ２の周囲空間を真空状態に
しておき、この状態において樹脂封止の処理工程を行う
ようにしたことにより、当該樹脂封止の工程時間を格段
的に短縮させ得ると共に、当該封止樹脂の内部に空孔が
発生することを防止し得る。さらに洗浄及び封止樹脂定
量塗布ツール３０に、洗浄液流入用ノズル２６、封止樹
脂流入用ノズル２７及びエアノズル２９を設け、洗浄、
乾燥及び樹脂封止等の一連の処理工程を当該洗浄及び封
止樹脂定量塗布ツール３０のみ用いて行うようにしたこ
とにより、当該処理工程毎に所定の装置を設ける煩雑さ
を回避し得ると共に、当該一連の処理工程にかかる時間
を格段的に短縮することがてきる。

【００３５】なお上述の実施例においては、ＩＣ被覆部
４０の４つの各側面部に、洗浄液流入用ノズル２６及び
封止樹脂流入用ノズル２７を一体にしてそれぞれに差し
込んだ場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
ＩＣ被覆部４０の各側面部のうち３つ以下の側面部に洗
浄液流入用ノズル２６及び封止樹脂流入用ノズル２７を
一体にしてそれぞれ差し込むようにしても良い。

【００３６】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、被覆手段
を用いて電子部品を基板との間で覆い被せ、基板に設け
られた貫通孔を介して被覆手段内の空気を吸引するよう
にしたことにより、当該被覆手段内を真空状態にし得
る。この状態において、樹脂封止の処理工程を行うこと
により、当該樹脂封止の工程時間を格段的に短縮させ得
ると共に、封止樹脂の内部に空孔が発生することを防止
し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による樹脂封止装置の一実施例を示す略
線図である。

【図２】洗浄及び封止樹脂定量塗布ツールの構成を示す
略線図である。

【図３】洗浄及び封止樹脂定量塗布ツールの構成を示す
部分的断面図である。

【図４】洗浄液流入用ノズル及び封止樹脂流入用ノズル
の構成を示す略線図である。

【図５】従来の樹脂封止工程の説明に供する部分的略線
図である。

【符号の説明】

１、１５……基板、２……半導体ベアＩＣ、１０……樹
脂封止装置、１３……基板固定台、１４……基板通過レ
ール、１５Ａ……貫通孔、２３……ｚ方向駆動部、２４
……洗浄液用タンク、２５……封止樹脂用タンク、２６
……洗浄液流入用ノズル、２７……封止樹脂流入用ノズ
ル、２８……ホツトエア部、２９……エアノズル、３０
……洗浄及び封止樹脂定量塗布ツール、３１……吸引ノ
ズル、３２……バツキユームポンプ、４０……ＩＣ被覆
部。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に実装された電子部品を封止樹脂を
   用いて封止する樹脂封止装置において、 上記電子部品を上記基板との間で覆い被せる被覆手段
   と、 上記基板上の上記電子部品の実装部位に設けられた貫通
   孔を介して上記被覆手段内の空気を吸引する吸引手段
   と、 上記被覆手段内に封止樹脂を供給する封止樹脂供給手段
   とを具え、上記吸引手段により上記被覆手段内を真空状
   態にした後、上記被覆手段内に上記封止樹脂供給手段か
   ら上記封止樹脂を供給することを特徴とする樹脂封止装
   置。
2. 【請求項２】上記被覆手段内に所定の加熱空気が供給さ
   れるようにしたを具えたことを特徴とする請求項１に記
   載の樹脂封止装置。
3. 【請求項３】上記被覆手段は、透過性部材でなることを
   特徴とする請求項１に記載の樹脂封止装置。
4. 【請求項４】上記被覆手段は、耐熱性及び又は耐圧性部
   材でなることを特徴とする請求項１に記載の樹脂封止装
   置。
5. 【請求項５】基板上に実装された電子部品を封止樹脂を
   用いて封止する樹脂封止装置において、 上記電子部品を上記基板との間で被覆手段を用いて覆い
   被せる第１の工程と、 上記基板上の上記電子部品の実装部位に設けられた貫通
   孔を介して上記被覆手段内の空気を吸引する第２の工程
   と、 上記被覆手段内に封止樹脂を供給する第３の工程とを具
   え、上記第２の工程により上記被覆手段内を真空状態に
   した後、上記第３の工程により上記被覆手段内に上記封
   止樹脂を供給するようにしたことを特徴とする樹脂封止
   方法。
6. 【請求項６】上記被覆手段内に所定の加熱空気を供給さ
   れるようにしたことを特徴とする請求項５に記載の樹脂
   封止方法。
7. 【請求項７】上記被覆手段は、透過性部材でなることを
   特徴とする請求項５に記載の樹脂封止方法。
8. 【請求項８】上記被覆手段は、耐熱性及び又は耐圧性部
   材でなることを特徴とする請求項５に記載の樹脂封止方
   法。