KR101610474B1

KR101610474B1 - 전자 부품의 압축 수지 밀봉 방법 및 압축 수지 밀봉 장치

Info

Publication number: KR101610474B1
Application number: KR1020140071223A
Authority: KR
Inventors: 신지 다카세; 요시히사 가와모토; 마모루 스나다
Original assignee: 토와 가부시기가이샤
Priority date: 2013-06-20
Filing date: 2014-06-12
Publication date: 2016-04-07
Also published as: CN104227897A; TW201501217A; JP2015005611A; CN104227897B; JP5944866B2; TWI573199B; KR20140147698A

Abstract

본 발명은, 대형 기판(70) 상의 전자 부품(71)을 수지에 의해 일괄해서 밀봉 성형하는 경우, 상기 전자 부품(71)을 수지 밀봉하는 패키지 두께(33b)를 균일한 두께로 성형하는 것을 목적으로 한다.
상형(31)에 대하여 기판 세트 블록(31c)을 헐겁게 끼우고(플로팅 감합), 하형(32)의 캐비티 측면 부재(32d)에 대하여 캐비티 블록(32c)을 헐겁게 끼운다. 또한, 상형 균등 가압 수단(41)을 통해 기판 세트 블록(31c)의 만곡 변형을 방지하고, 하형 균등 가압 수단(42)을 통해 캐비티 블록(32c)의 만곡 변형을 방지한다. 그리고, 이 상태에서, 기판 세트 블록(31c) 또는 캐비티 블록(32c) 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두를 상하 좌우 방향으로 요동시킴으로써, 대형 기판(70)의 표면과 캐비티 블록(32c)의 상면이 평행하도록, 양자의 위치 또는 기울기의 수정을 행하는 전자 부품의 압축 수지 밀봉 방법 및 장치이다.

Description

전자 부품의 압축 수지 밀봉 방법 및 압축 수지 밀봉 장치{COMPRESSION RESIN SEALING METHOD AND COMPRESSION RESIN SEALING APPARATUS FOR ELECTRONIC COMPONENT}

본 발명은, 소위, 압축 성형 방법을 이용하여 대형 기판 상에 장착한 다수 개의 전자 부품(반도체 칩)을 수지에 의해 일괄해서 밀봉 성형(수지 몰드)하는 수지 밀봉 방법 및 수지 밀봉 장치에 관한 것으로서, 특히, 압축 성형용 금형의 형 체결 압력에 의한 형(型)의 만곡 변형을 방지하고, 전자 부품을 수지 밀봉하는 패키지 두께를 균일한 두께로 성형하도록 개선한 것에 관한 것이다.

대형 기판 상의 전자 부품을 일괄해서 수지 밀봉하는 방법으로서는, 압축 성형 방법이 알려져 있다. 이 압축 성형 방법을 행하기 위한 장치는, 예컨대, 도 7에 개략 도시하는 바와 같이, 적어도 상형(上型; 1)과 하형(下型; 2)으로 이루어지는 압축 성형용 금형을 구비하고 있고, 상기 상하 양형(1·2)을 적절한 형 개폐 기구를 통해 상대적으로 접합·이격시키도록 배치하고 있다. 그리고, 이러한 수지 밀봉 장치를 이용하여 대형 기판(3) 상의 전자 부품(4)을 일괄해서 수지 밀봉하기 위해서는, 다음과 같이 해서 행해진다. 먼저, 도 7의 (1)에 도시하는 바와 같이, 상형(1)에 대형 기판(3)을 그 전자 부품(4)의 장착면이 하향이 되는 상태로 공급 세팅하고, 하형(2)의 캐비티(5) 내에 수지 재료(6)를 공급하여 가열한다. 다음으로, 도 7의 (2)에 도시하는 바와 같이, 형 개폐 기구를 통해 상하 양형(1·2)을 형 체결함으로써, 상형(1)에 세팅된 대형 기판(3) 상의 전자 부품(4)을 하형 캐비티(5) 내의 용융 수지 재료(6a) 속에 침지시킨다. 이 형 체결시에 있어서, 하형(2)의 상면이 대형 기판(3)의 둘레 가장자리부를 압박하게 된다. 그리고, 이 상태에서, 하형(2)의 캐비티 저면 부재(5a)를 상측으로 이동시켜 하형 캐비티(5) 내의 용융 수지 재료(6a)를 정해진 수지압으로 압박(압축 성형)함으로써, 하형 캐비티(5)의 형상에 대응하여 성형되는 패키지 내에 전자 부품(4)을 일괄해서 수지 밀봉할 수 있다(특허문헌 1 참조).

한편, 대형 기판으로서, 지금까지는, 직경 300 ㎜의 원형 기판이나, 약 95 ㎜×260 ㎜ 정도의 직사각형의 기판 등이 이용되고 있으나, 이것보다도 더 대형이 되는 기판, 예컨대, 한 변이 500 ㎜ 이상인 정사각형의 대형 기판을 이용하여, 그 전자 부품을 수지에 의해 일괄해서 밀봉 성형할 수 있도록 하는 것이 요망되고 있다.

또한, 상하 양형의 형 체결 압력이 상기 상하 양형을 만곡 변형시키는 것을 방지하도록 개선한 수지 밀봉 장치(7)가 제안되어 있다. 즉, 도 8에 도시하는 수지 밀봉 장치(7)는, 타이 바(8)를 통해 상하에 고정된 상측 플라텐(9) 및 하측 플라텐(10)과, 상측 플라텐(9)과 하측 플라텐(10) 사이에 배치된 고정 플라텐(11)과, 고정 플라텐(11)의 상면에 고착된 하형 베이스(12)와, 하형 베이스(12)의 상부에 배치된 복수의 하형(13)과, 상측 플라텐(9)의 하방 위치에 정해진 간격을 두고 배치된 상형 베이스(14)와, 상형 베이스(14)의 하부에 배치된 복수의 상형(15)과, 상측 플라텐(9)을 상하 이동시켜 상하 양형(13·15)의 개폐를 행하기 위한 형 개폐 기구(16)와, 상형 베이스(14)의 상면에 설치한 트레이 형상 수용부(17)와, 트레이 형상 수용부(17) 내에 수용한 형상 변형 가능 부재(18)를 포함하며, 형상 변형 가능 부재(18)는 다수의 미소구(微小球; 18a)와, 상기 미소구(18a)를 둘러싸는 망(18b)(다공질 부재)으로 구성되어 있다. 수지 밀봉 장치(7)에서는, 미소구(18a)를 망(18b) 내에서 자유롭게 이동시킴으로써 상기 형상 변형 가능 부재(18)의 형상을 변형시키는 것이 가능하게 되어 있다. 따라서, 형 체결시에 있어서, 상측 플라텐(9)이 만곡 변형한 경우에, 형상 변형 가능 부재(18)는 만곡한 상측 플라텐(9)의 형상에 맞춘 변형이 가능해져 상측 플라텐(9)의 하면을 따라 접촉할 수 있기 때문에, 균일한 형 체결을 행할 수 있다(특허문헌 2 참조).

그런데, 대형 기판에 있어서의 수지 밀봉 범위는 대면적이며, 이에 대응하여, 압축 성형용 금형의 하형 캐비티도 대면적이 된다. 이 때문에, 대형 기판용의 캐비티부를 구비한 압축 성형 금형에 있어서는, 상하 양형의 형 체결 압력이 상기 상하 양형의 주변부에서는 크고, 그 중앙부에서는 작아져 상기 상하 양형이 만곡 변형하기 쉽다고 하는 수지 성형상의 문제가 있다. 또한, 특허문헌 2에 기재된 수지 밀봉 장치는 소형 기판을 이용하는 것이기 때문에, 대형 기판의 수지 밀봉 장치로서 그대로 응용할 수 없을 뿐만 아니라, 미소구를 망으로 둘러싸는 구성의 형상 변형 가능 부재는 그 제작이나 보수 관리가 번거롭다고 하는 문제가 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2003-133352호 공보(제2 페이지∼제3 페이지의 단락 [0002] 및 단락 [0003], 도 24, 도 25 등 참조) 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2004-042356호 공보(제4 페이지의 단락 [0008] 및 제6 페이지의 단락 [0019], 도 1, 도 2, 도 7 등 참조)

본 발명은, 압축 성형 방법을 이용하여 대형 기판 상에 장착된 다수 개의 전자 부품을 수지에 의해 일괄해서 밀봉 성형하는 경우에 있어서, 압축 성형용 금형의 형 체결 압력에 의한 형의 만곡 변형을 방지하고, 전자 부품을 수지 밀봉하는 패키지 두께를 균일한 두께로 성형하는 전자 부품의 압축 수지 밀봉 방법과 이 방법을 실시하기 위한 압축 수지 밀봉 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자 부품의 압축 수지 밀봉 방법은, 적어도, 상형(31)과 하형(32)으로 이루어지는 전자 부품의 압축 성형용 금형(30)을 이용하여,

상기 상형(31)의 상형면에 대형 기판(70)을 공급하면서 상기 대형 기판(70)을, 그 전자 부품 장착면측을 하향으로 해서 상기 상형(31)에 부착시키는 공정과,

상기 하형(32)의 수지 성형부(33)를 포함하는 하형면을 이형 필름(60)에 의해 피복하는 공정과,

상기 이형 필름(60)에 의해 피복된 상기 수지 성형부(33)에서의 하형 캐비티(33a) 내에 수지 재료(80)를 공급하여 가열하는 공정과,

상기 상하 양형(31·32)을 폐쇄하는 제1 형 체결 공정과,

상기 상형(31)에서의 기판 세트 블록(31c)을 하측으로 이동시키고, 상기 하형(32)에서의 캐비티 블록(32c)을 상측으로 이동시킴으로써 상기 대형 기판(70) 상에 장착한 전자 부품(71)을 하형 캐비티(33a) 내의 용융 수지 재료(80a) 속에 침지시키며, 다음으로, 하형 캐비티(33a) 내의 상기 용융 수지 재료(80a)에 정해진 수지압을 가함으로써 상기 대형 기판(70) 상의 상기 전자 부품(71)을, 상기 수지 재료가 경화되어 이루어지는 수지에 의해 일괄해서 밀봉 성형하는 제2 형 체결 공정을 행하는 전자 부품의 압축 수지 밀봉 방법으로서,

상기 상형(31)에 대하여 상기 기판 세트 블록(31c)을 헐겁게 끼운(플로팅 감합) 상태로 유지시키는 공정을 행하고,

또한, 상기 하형(32)의 캐비티 측면 부재(32d)에 대하여 상기 캐비티 블록(32c)을 헐겁게 끼운(플로팅 감합) 상태로 유지시키는 공정을 행하며,

또한, 적어도, 상기 제2 형 체결 공정시에 있어서, 상형 균등 가압 수단(41)을 통해 상기 기판 세트 블록(31c)의 만곡 변형을 방지하는 상형 만곡 변형 방지 공정을 행하고,

또한, 적어도, 상기 제2 형 체결 공정시에 있어서, 하형 균등 가압 수단(42)을 통해 상기 캐비티 블록(32c)의 만곡 변형을 방지하는 하형 만곡 변형 방지 공정을 행하며,

또한, 상기 제2 형 체결 공정시에 있어서, 상기 기판 세트 블록(31c) 또는 상기 캐비티 블록(32c) 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두를 상하 좌우 방향으로 요동시킴으로써, 상기 기판(70)의 표면과 상기 캐비티 블록(32c)의 상면이 평행하도록, 양자의 위치 또는 기울기를 수정하는 수정 공정을 행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 전자 부품의 압축 수지 밀봉 방법은, 상기 상형 균등 가압 수단(41)이, 제1 가압력 조절 기구(43)에 의해 소요의 가압력으로 조절된 압력 매체(44)를 제1 작동 유체 경로(41e)를 통해 제1 매니폴드(41a)의 제1 작동 유체실(41d) 내에 도입하고, 상기 제1 매니폴드(41a)의 각 실린더(41b)의 각각에 끼워 장착한 피스톤(41c)을 압동(押動)하여, 그 각 피스톤 로드(41f)의 하단부를 상기 기판 세트 블록(31c)의 배면(상면)에 접합시켜 압박하도록 설정되어 있으며,

또한, 상기 하형 균등 가압 수단(42)이, 제2 가압력 조절 기구(43)에 의해 소요의 가압력으로 조절된 압력 매체(44)를 제2 작동 유체 경로(42e)를 통해 제2 매니폴드(42a)의 제2 작동 유체실(42d) 내에 도입하고, 상기 제2 매니폴드(42a)의 각 실린더(42b)의 각각에 끼워 장착한 피스톤(42c)을 압동하여, 그 각 피스톤 로드(42f)의 상단부를 상기 캐비티 블록(32c)의 배면(하면)에 접합시켜 압박하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 전자 부품의 압축 수지 밀봉 방법은, 상기 압력 매체(44)로서 유체를 이용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 전자 부품의 압축 수지 밀봉 방법은, 상기 압력 매체(44)로서 실리콘 오일을 이용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 전자 부품의 압축 수지 밀봉 방법은, 상기 제1 가압력 조절 기구와 상기 제2 가압력 조절 기구는 동일한 가압력 조절 기구이며, 상기 상형 균등 가압 수단(41)에 있어서의 상기 제1 매니폴드(41a)의 상기 제1 작동 유체실(41d) 내 및 상기 하형 균등 가압 수단(42)에 있어서의 상기 제2 매니폴드(42a)의 상기 제2 작동 유체실(42d) 내의 각각에, 상기 동일한 가압력 조절 기구(43)에 의해 소요의 가압력으로 조절된 압력 매체(44)를 도입하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 전자 부품의 압축 수지 밀봉 방법은, 상기 제1 가압력 조절 기구와 상기 제2 가압력 조절 기구는 상이한 가압력 조절 기구이며, 상기 상형 균등 가압 수단(41)에 있어서의 상기 제1 매니폴드(41a)의 상기 제1 작동 유체실(41d) 내 및 상기 하형 균등 가압 수단(42)에 있어서의 상기 제2 매니폴드(42a)의 상기 제2 작동 유체실(42d) 내의 각각에, 상기 상이한 가압력 조절 기구에 의해 각각 소요의 가압력으로 조절된 압력 매체(44)를 도입하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 전자 부품의 압축 수지 밀봉 방법은, 상기 제2 형 체결 공정시에, 상기 기판 세트 블록(31c) 또는 상기 캐비티 블록(32c) 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두에 있어서,

상기 상형 균등 가압 수단(41)에 있어서의 상기 제1 가압력 조절 기구(43)에 의해 상기 제1 작동 유체 경로(41e)를 통해 소요의 가압력으로 조절된 압력 매체(44)를 상기 제1 매니폴드(41a)의 상기 제1 작동 유체실(41d) 내에 도입하고, 이 압력 매체(44)에 의해 상기 제1 매니폴드(41a)의 각 실린더(41b)의 각각에 끼워 장착한 피스톤(41c)을 압동하여 그 각 피스톤 로드(41f)의 하단부를 상기 기판 세트 블록(31c)의 배면에 접합시킴으로써 상기 상형면에 공급된 상기 기판(70)을 정해진 압력으로 압박하며,

또한, 상기 하형 균등 가압 수단(42)에 있어서의 상기 제2 가압력 조절 기구(43)에 의해 상기 제2 작동 유체 경로(42e)를 통해 소요의 가압력으로 조절된 압력 매체(44)를, 상기 제2 매니폴드(42a)의 상기 제2 작동 유체실(42d) 내에 도입하고, 이 압력 매체(44)에 의해 상기 제2 매니폴드(42a)의 각 실린더(42b)의 각각에 끼워 장착한 피스톤(42c)을 압동하여 그 각 피스톤 로드(42f)의 상단부를 상기 캐비티 블록(32c)의 배면에 접합시킴으로써 상기 하형 캐비티(33a) 내의 수지를 정해진 압력으로 압박하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 전자 부품의 압축 수지 밀봉 방법은, 상기 상하 양형(31·32)을 폐쇄하는 상기 제1 형 체결 공정 전에, 상기 기판 세트 블록(31c) 또는 상기 캐비티 블록(32c) 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두에 있어서, 상기 상형 균등 가압 수단(41)에 의해 상기 기판 세트 블록(31c)을 정해진 압력에 의한 압박으로 또는 정해진 압력보다 낮은 압력에 의한 압박으로 유지하고, 또한 상기 하형 균등 가압 수단(42)에 의해 상기 캐비티 블록(32c)을 정해진 압력에 의한 압박으로 또는 정해진 압력보다 낮은 압력에 의한 압박으로 유지하며,

상기 제2 형 체결 공정시에, 상기 기판 세트 블록(31c) 또는 상기 캐비티 블록(32c) 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두에 있어서, 상기 상형 균등 가압 수단(41)에 의해 상기 기판 세트 블록(31c)을 정해진 압력에 의한 압박으로 유지하고, 또한 상기 하형 균등 가압 수단(42)에 의해 상기 캐비티 블록(32c)을 정해진 압력에 의한 압박으로 유지하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자 부품의 압축 수지 밀봉 장치는, 적어도, 상형(31)과 하형(32)으로 이루어지는 전자 부품의 압축 성형용 금형(30)을 이용하여, 상기 상형의 상형면에 기판(70)을 공급하고 또한 그 전자 부품 장착면측을 하향으로 해서 부착시키며, 이형 필름(60)에 의해 피복된 하형 캐비티(33a) 내에 수지 재료(80)를 공급하여 가열 용융화하고, 다음으로, 상기 상하 양형(31·32)을 폐쇄하는 제1 형 체결을 행하며, 다음으로, 상기 상형(31)에 있어서의 기판 세트 블록(31c)을 하측으로 이동시키고, 상기 하형(32)에 있어서의 캐비티 블록(32c)을 상측으로 이동시킴으로써 상기 대형 기판(70)에 장착한 전자 부품(71)을 상기 하형 캐비티(33a) 내의 용융 수지 재료(80a) 속에 침지시키고, 또한, 하형 캐비티(33a) 내의 상기 용융 수지 재료(80a)에 정해진 수지압을 가함으로써 기판(70) 상에 장착한 전자 부품(71)을, 상기 수지 재료가 경화되어 이루어지는 수지에 의해 일괄해서 밀봉 성형하는 제2 형 체결을 행하는 전자 부품의 압축 수지 밀봉 장치로서,

상기 상형(31)에 대하여 상기 기판 세트 블록(31c)을 헐겁게 끼운(플로팅 감합) 상태로 유지시키고, 상기 하형(32)의 캐비티 측면 부재(32d)에 대하여 상기 캐비티 블록(32c)을 헐겁게 끼운(플로팅 감합) 상태로 유지시켜 구성하며,

또한, 상기 상하 양형(31·32)의 만곡 변형 방지 부재를 겸하는 균등 가압 수단(40)을 구비하고,

또한, 상기 균등 가압 수단(40)은, 상형 균등 가압 수단(41)과 하형 균등 가압 수단(42)을 포함하며,

또한, 상기 상형 균등 가압 수단(41)은, 제1 가압력 조절 기구(43)에 의해 소요의 가압력으로 조절된 압력 매체(44)를 작동 유체 경로(41e)를 통해 매니폴드(41a)의 작동 유체실(41d) 내에 도입하고, 상기 매니폴드(41a)의 각 실린더(41b)의 각각에 끼워 장착한 피스톤(41c)을 압동하여, 그 각 피스톤 로드(41f)의 하단부를 상기 기판 세트 블록(31c)의 배면(상면)에 접합시켜 압박하도록 구성되어 있고,

또한, 상기 하형 균등 가압 수단(42)은, 제2 가압력 조절 기구(43)에 의해 소요의 가압력으로 조절된 압력 매체(44)를 제2 작동 유체 경로(42e)를 통해 제2 매니폴드(42a)의 제2 작동 유체실(42d) 내에 도입하고, 상기 제2 매니폴드(42a)의 각 실린더(42b)의 각각에 끼워 장착한 피스톤(42c)을 압동하여, 그 각 피스톤 로드(42f)의 상단부를 상기 캐비티 블록(32c)의 배면(하면)에 접합시켜 압박하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 전자 부품의 압축 수지 밀봉 장치는, 상기 압력 매체(44)로서 유체를 이용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 전자 부품의 압축 수지 밀봉 장치는, 상기 압력 매체(44)로서 실리콘 오일을 이용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 전자 부품의 압축 수지 밀봉 장치는, 상기 상형 균등 가압 수단(41)의 상기 제1 가압력 조절 기구(43)와, 상기 하형 균등 가압 수단(42)의 상기 제2 가압력 조절 기구(43)를 겸용시켜 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 전자 부품의 압축 수지 밀봉 장치는, 상기 상형 균등 가압 수단(41)의 상기 제1 가압력 조절 기구와, 상기 하형 균등 가압 수단(42)의 상기 제2 가압력 조절 기구를 개별적으로 배치하여 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전자 부품의 압축 수지 밀봉 방법 및 압축 수지 밀봉 장치에 따르면, 대형 기판(70)용의 캐비티(33a)를 구비한 압축 성형용 금형(30)에, 상하 양형(31·32)의 형 체결시에 있어서, 상기 상하 양형의 만곡 변형을 방지하기 위한 만곡 변형 방지 부재를 겸하는 균등 가압 수단(40)(41·42)을 배치하였기 때문에, 상하 양형(31·32)의 형 체결시에 있어서의 형 체결 압력에 의해 상기 상하 양형이 만곡 변형되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상형(31)에 대하여 기판 세트 블록(31c)을 헐겁게 끼운(플로팅 감합) 상태로 유지시키고, 하형(32)의 캐비티 측면 부재(32d)에 대하여 캐비티 블록(32c)을 헐겁게 끼운(플로팅 감합) 상태로 유지시켜 구성함으로써, 상하 양형(31·32)의 상기한 제2 형 체결시에 있어서, 기판 세트 블록(31c) 또는 캐비티 블록(32c) 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두가 상하 좌우 방향으로 요동함으로써, 상기 대형 기판(70)의 표면과 캐비티 블록(32c)의 상면이 평행하도록, 양자의 위치 또는 기울기의 수정이 행해진다. 이 때문에, 대형 기판(70) 상의 전자 부품(71)에 대한 수지 밀봉 성형은, 상기 대형 기판(70)의 표면과 캐비티 블록(32c)의 상면이 평행하게 수정된 상태에서 행해지게 되기 때문에, 성형된 패키지의 두께(33b)를 균일한 두께로 성형할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상형(31) 및 하형(32)의 만곡 변형을 방지한 상태에서 형 체결 공정을 행할 수 있기 때문에, 용융 수지 재료(80a)에 대한 압축 작용을, 보다 저속도로 또한 저압으로 행함으로써, 상하 양형(31·32)의 형 체결 작용시 및 수지 재료(80)의 압축 작용시에 있어서, 하형 캐비티(33a) 내에 있어서 용융된 수지 재료(80)의 유동 작용을 방지 또는 억제할 수 있기 때문에, 용융된 수지 재료(80)의 유동 작용에 기인하는 와이어 스위프(wire sweep) 등의 발생을 효율적으로 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 압축 수지 밀봉 장치의 전체 구성을 도시하는 일부 절개 정면도로서, 상하 양형의 형 개방 상태를 개략적으로 도시하고 있다.
도 2는 도 1에 도시하는 형 개방시의 압축 수지 밀봉 장치의 주요부를 확대하여 도시하는 일부 절개 정면도이다.
도 3은 도 1에 대응하는 압축 수지 밀봉 장치의 일부 절개 정면도로서, 상하 양형의 제1 형 체결 상태를 개략적으로 도시하고 있다.
도 4는 도 3에 도시하는 제1 형 체결시의 압축 수지 밀봉 장치의 주요부를 확대하여 도시하는 일부 절개 정면도이다.
도 5는 도 1에 대응하는 압축 수지 밀봉 장치의 일부 절개 정면도로서, 상하 양형의 제2 형 체결 상태를 개략적으로 도시하고 있다.
도 6은 도 5에 도시하는 제2 형 체결시의 압축 수지 밀봉 장치의 주요부를 확대하여 도시하는 일부 절개 정면도이다.
도 7은 종래의 압축 수지 밀봉 장치의 주요부를 개략적으로 도시하는 것으로서, 도 7의 (1)은 그 상하 양형의 형 개방시에 있어서의 수지 성형부의 종단면도이고, 도 7의 (2)는 그 상하 양형의 형 체결시에 있어서의 수지 성형부의 종단면도이다.
도 8은 종래의 수지 밀봉 장치에 있어서의 형 개폐 기구를 개략적으로 도시하는 것으로서, 도 8의 (1)은 그 상하 양형의 형 체결시에 있어서의 종단면도이고, 도 8의 (2)는 그 형상 변형 가능 부재의 주요부를 도시하는 확대 종단면도이다.

이하, 도면에 도시하는 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다.

<실시예>

도 1, 도 3 및 도 5는 압축 수지 밀봉 장치의 전체 구성을 도시하고 있고, 또한, 도 2, 도 4 및 도 6은 그 주요부를 확대하여 도시하고 있다.

또한, 이 압축 수지 밀봉 장치는, 그 각 구성 부재를 프레스 프레임(홀드 프레임)에 의해 유지시키는 구성의 것을 나타내고 있다. 즉, 프레임 형태의 프레스 프레임(20)에 있어서의 상단부의 하면측에 압축 성형용의 상형(31)을 배치하고, 상기 상형(31)의 하방 위치에는, 후술하는 형 개폐 기구(50)에 의해 상하 이동 가능하게 설치한 압축 성형용의 하형(32)을 배치하고 있으며, 이 상형(31) 및 하형(32)은 압축 성형용 금형(30)을 구성하고 있다.

또한, 상형(31)은, 프레스 프레임(20)에 있어서의 상단부의 하면측에 고착한 상형 베이스(31a)와, 상기 상형 베이스의 하면측에 소요의 단열 부재(도시하지 않음)를 통해 고착한 상형 홀드 블록(31b)과, 상기 상형 홀드 블록(31b)에 지지시킨 기판 세트 블록(31c)과, 상기 기판 세트 블록(31c)에 내장한 상형 가열용 히터(31d)를 구비하고 있다. 또한, 상형(31)의 상형면(하면)에는, 기판 세트 블록(31c)의 외방 주위에 배치하며, 후술하는 하형(32)의 하형면[도시하는 예에서는, 캐비티 측면 부재(32d)의 상면]에 접합시켜 상하 양형(31·32)의 형면 사이와 상기 상하 양형의 외부와의 내외 통기를 차단시키기 위한 시일 부재(31e)를 구비하고 있다. 또한, 기판 세트 블록(31c)은 상형 홀드 블록(31b)에 설치한 유지부(31f)에 대하여 헐겁게 끼워져 있으며(플로팅 감합), 따라서, 상기 기판 세트 블록(31c)은, 상하 수평 방향으로의 이동이 가능해지는 상태, 즉, 상형(31)의 유지부(31f)에 헐겁게 끼워진 범위 내에 있어서 상하 수평 방향으로 요동하는 것이 가능한 상태로 유지되어 있다. 한편, 상형(31)에는, 그 상형면(하면)에 대형 기판(70)을 공급하고 또한 그 전자 부품(71)의 장착면측을 하향으로 해서 부착시키기 위한 적절한 부착 수단(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 또한, 상형(31)에는, 후술하는 상하 양형(31·32)의 형 체결시(도 3 참조)에, 시일 부재(31e)에 의해 시일(통기 차단)한 상기 상하 양형의 형면 사이와 진공 펌프 사이를 적절한 흡기 경로를 통해 연통 접속시킨 진공 흡인 기구(도시하지 않음)가 배치되어 있다.

또한, 하형(32)은, 프레스 프레임(20)의 하단부에 배치된 후술하는 형 개폐 기구(50)에 있어서의 가동 플라텐(52) 상에 배치되어 있다. 즉, 하형(32)은, 형 개폐 기구(50)의 가동 플라텐(52) 상에 소요의 단열 부재(도시하지 않음)를 통해 고착된 하형 베이스(32a)와, 상기 하형 베이스(32a)에 내장된 하형 가열용 히터(32b)와, 하형 베이스(32a)의 상면측에 고착된 후술하는 균등 가압 수단(40)과, 상기 균등 가압 수단(40)의 상부에 배치된 캐비티 블록(32c)과, 상기 캐비티 블록(32c)의 외방 주위에 감합시킨 캐비티 측면 부재(32d)와, 상기 하형 베이스(32a)와 캐비티 측면 부재(32d) 사이에 개재되어 상기 캐비티 측면 부재(32d)를 상방으로 탄성 압동시키는 탄성 부재(32e)와, 캐비티 블록(32c)에 내장된 캐비티 블록 가열용 히터(32f)를 구비하고 있다. 또한, 캐비티 블록(32c)은 캐비티 측면 부재(32d)에 대하여 헐겁게 끼워져 있으며(플로팅 감합), 따라서, 상기 캐비티 블록(32c)은, 상하 수평 방향으로의 이동이 가능해지는 상태, 즉, 하형(32)의 캐비티 측면 부재(32d)에 헐겁게 끼워진 범위 내에 있어서 상하 수평 방향으로 요동할 수 있는 상태로 유지되어 있다.

그런데, 대형 기판용의 캐비티부를 구비한 압축 성형 금형에 있어서는, 상하 양형(31·32)의 형 체결 압력이 상기 상하 양형의 주변부에서는 크고, 그 중앙부에서는 작아지며, 그 결과, 상하 양형(31·32)이 만곡 변형한다고 하는 성형 상의 문제가 있다. 그래서, 상기한 압축 성형용 금형(30)에는, 후술하는 상하 양형(31·32)의 형 체결시에 있어서 상기 상하 양형의 만곡 변형을 방지하기 위한 만곡 변형 방지 부재를 겸하는 균등 가압 수단(40)을 구비하고 있다. 상기 균등 가압 수단(40)으로서, 도면에서는, 상형(31)[보다 상세하게는, 기판 세트 블록(31c)]에 대한 상형 균등 가압 수단(41)과, 하형(32)[보다 상세하게는, 캐비티 블록(32c)]에 대한 하형 균등 가압 수단(42)을 구비한 경우가 예시되어 있다.

또한, 상형 균등 가압 수단(41)은, 매니폴드(41a)와, 상기 매니폴드(41a)의 하부 위치에 있어서 수평 방향으로 나란히 설치한 다수의 실린더(41b)와, 상기 각 실린더(41b)의 각각에 끼워 장착한 피스톤(41c)과, 상기 각 실린더(41b) 사이를 연통시킨 작동 유체실(41d)과, 상기 작동 유체실(41d) 내에 압력 매체(44)를 도입하기 위한 작동 유체 경로(41e)와, 압력 매체(44)에 의한 가압력을 조절하기 위한 가압력 조절 기구(43)를 구비하고 있다. 또한, 상기 각 피스톤(41c)의 하부에 고착된 피스톤 로드(41f)의 각각은, 작동 유체실(41d) 내에 도입된 압력 매체(44)의 압력을 받아 하방으로 압동되도록 설치되어 있다. 그리고, 상기 각 피스톤 로드(41f)의 하단부는, 기판 세트 블록(31c)의 배면(상면)에 접합하도록 배치되어 있다.

또한, 하형 균등 가압 수단(42)은, 매니폴드(42a)와, 상기 매니폴드(42a)의 상부 위치에 있어서 수평 방향으로 나란히 설치한 다수의 실린더(42b)와, 상기 각 실린더(42b)의 각각에 끼워 장착한 피스톤(42c)과, 상기 각 실린더(42b) 사이를 연통시킨 작동 유체실(42d)과, 상기 작동 유체실(42d) 내에 압력 매체(44)를 도입하기 위한 작동 유체 경로(42e)와, 압력 매체(44)에 의한 가압력을 조절하기 위한 가압력 조절 기구(43)를 구비하고 있다. 또한, 상기 각 피스톤(42c)의 상부에 고착된 피스톤 로드(42f)의 각각은, 작동 유체실(42d) 내에 도입된 압력 매체(44)의 압력을 받아 상방으로 압동되도록 설치되어 있다. 그리고, 상기 각 피스톤 로드(42f)의 상단부는, 캐비티 블록(32c)의 배면(하면)에 접합하도록 배치되어 있다.

한편, 상기한 균등 가압 수단(40)[상형 균등 가압 수단(41) 및 하형 균등 가압 수단(42)]에 있어서의 실린더(41b·42b)나 피스톤(41c·42c) 등은, 동일한 배치수 및 배치 위치로서 설정되어 있으며, 양자는 동일한 구성을 구비하고 있다. 그리고, 상형 균등 가압 수단(41)의 각 피스톤 로드(41f)는, 압력 매체(44)의 가압력을 받음으로써, 그 하방에 배치되는 기판 세트 블록(31c)의 배면을 균등압으로 압박하도록 설치되어 있다. 또한, 하형 균등 가압 수단(42)의 각 피스톤 로드(42f)는, 압력 매체(44)의 가압력을 받음으로써, 그 상방에 배치되는 캐비티 블록(32c)의 배면을 균등압으로 압박하도록 설치되어 있다.

또한, 상기한 압력 매체로서는, 유체(예컨대, 에어나 불활성 가스 등의 기체, 혹은 물 등의 불활성 수용액이나 오일류 등의 액체)를 이용하는 것이 가능하다. 예컨대, 압력 매체로서 실리콘 오일이나 물 등의 액체를 이용하는 경우에는, 온도 전달 기능이 우수하기 때문에, 형의 가열 효율을 높일 수 있다고 하는 이점이 있다.

한편, 도시하는 예에 있어서는, 상형 균등 가압 수단(41) 및 하형 균등 가압 수단(42)의 가압력 조절 기구(43)가 겸용되어 있는 경우를 예시하고 있으나, 상형 균등 가압 수단(41) 및 하형 균등 가압 수단(42)의 각각에 대응하는 전용의 가압력 조절 기구를 배치하도록 해도 좋다.

또한, 하형(32)을 상하로 이동시켜 상형(31)과 하형(32)을 개폐(형 체결 또는 형 개방)하기 위한 형 개폐 기구(50)는, 다음과 같이 구성되어 있다. 즉, 압축 성형용 금형(30)의 하방 위치가 되는 프레스 프레임(20)의 하부에 베이스(51)를 고착하고, 베이스(51)와 상기 베이스의 상방 위치에 설치한 가동 플라텐(52)을 링크 기구(토글 기구)에 의해 연결하며, 또한 상기 링크를 서보 모터(53)에 의해 구동시킴으로써, 상하 양형(31·32)의 형 개폐를 행하도록 구성하고 있다. 상세히 서술하면, 서보 모터(53)와 베이스(51)의 중심 위치에 회전 가능하게 세워 설치된 스크류축(54)은, 서보 모터(53)의 출력축(53a)과 스크류축(54)의 하단 풀리(53b) 사이에 가설한 벨트(53c)를 통해 연결되어 있다. 또한, 스크류축(54)에는 너트 부재(55)가 장착되어 있고, 스크류축(54)을 회전시킴으로써 너트 부재(55)가 상하 방향으로 이동하도록 설치되어 있다. 그리고, 이 너트 부재(55)에 베이스(51)와 가동 플라텐(52)을 연결하는 링크를 결합시킴으로써, 너트 부재(55)의 상하 이동에 따라 가동 플라텐(52)을 상하 이동시키도록 설치되어 있다. 한편, 베이스(51)와 가동 플라텐(52) 사이를 연결하는 링크는, 제1 링크판(56a)과, 제2 링크판(56b) 및 제3 링크판(56c)으로 구성되어 있다. 그리고, 축(51a)을 통해 베이스(51)와 제2 링크판(56b)의 하단을 축 지지하고, 축(52a)을 통해 가동 플라텐(52)과 제3 링크판(56c)의 상단을 축 지지하며, 축(52b)을 통해 제2 링크판(56b)의 상단과 제3 링크판(56c)의 하단을 축 지지하고 있다. 또한, 제1 링크판(56a)의 일단을 너트 부재(55)에 축 지지하고, 제1 링크판(56a)의 타단을 제2 링크판(56b)에 있어서의 중간 위치[축(51a)과 축(52b)의 중간 위치]에 축 지지시키고 있다. 이 때문에, 제1 링크판(56a)은, 너트 부재(55)의 상하 이동에 의한 구동력을 제2 링크판(56b)과 제3 링크판(56c)에 전달하기 위한 구동 링크로서 작용되게 된다. 따라서, 서보 모터(53)에 의해 스크류축(54)을 회전시킴으로써, 너트 부재(55) 및 제1 링크판(56a)·제2 링크판(56b)·제3 링크판(56c)을 통해 가동 플라텐(52)을 상하 이동시켜 상하 양형(31·32)의 형 개폐를 행할 수 있다.

한편, 상기한 형 개폐 기구(50)는, 도시하는 예에 있어서는, 토글 기구를 이용한 경우를 예시하였으나, 이를 대신하여, 전동 모터와 스크루 잭 수단을 채용한 형 개폐 기구나 유압 수단을 채용한 형 개폐 기구 등을 이용할 수 있는 것은 분명하다.

또한, 상하 양형(31·32)의 형면 사이에는, 도 2에 확대 도시하는 바와 같이, 수지 성형부(33)가 구성된다. 즉, 캐비티 블록(32c)의 상면과, 캐비티 측면 부재(32d)의 상면 개구부에 의해 구성되는 오목부는 수지 성형용의 하형 캐비티(33a)로서 형성되어 있다.

또한, 상기 압축 수지 밀봉 장치에는, 하형(32)에 형성한 하형 캐비티(33a)부를 포함하는 하형면에, 롤 감음 형상의 이형 필름(60)을 팽팽하게 설치하기 위한 이형 필름 공급 세트 기구(도시하지 않음)가 함께 설치되어 있다. 또한, 이형 필름 공급 세트 기구에 의해 이형 필름(60)을 팽팽하게 설치한 하형 캐비티(33a)에, 과립상의 수지 재료, 분말상의 수지 재료, 액상의 수지 재료, 페이스트상의 수지 재료, 시트상의 수지 재료, 또는 투명 수지 재료, 반투명 수지 재료, 불투명 수지 재료 등으로부터 필요에 따라 적절하게 선택할 수 있는 수지 재료(80)를 공급하기 위한 수지 공급 기구(도시하지 않음)가 함께 설치되어 있다. 한편, 이 수지 재료(80)의 공급량은, 하형 캐비티(33a) 내에 있어서 대형 기판(70) 상의 전자 부품(71)을 정해진 두께로 일괄하여 압축 수지 밀봉 성형하기 위해서 필요해지는 양이다. 보다 구체적으로는, 예컨대 대형 기판 상의 전자 부품(71)을 단면 0.3 ㎜ 두께의 패키지 내에 일괄해서 압축 수지 밀봉 성형하는 경우에는, 하형 캐비티(33a) 내에 단면 0.5 ㎜ 두께(깊이)에 상당하는 양의 수지 재료를 공급하는 것이 바람직하다.

이하, 이 압축 수지 밀봉 장치를 이용하여 대형 기판(70) 상에 장착한 전자 부품(71)을 수지에 의해 일괄해서 압축 수지 밀봉 성형하는 경우에 대하여 설명한다.

먼저, 형 개폐 기구(50)를 통해, 상하 양형(31·32)의 형 개방을 행한다(도 1 참조). 다음으로, 이 형 개방시에 있어서, 적절한 부착 수단(도시하지 않음)을 통해, 상형(31)의 상형면[즉, 기판 세트 블록(31c)의 하면]에 대형 기판(70)을 공급하고, 그 전자 부품(71)의 장착면측을 하향으로 해서 부착시킨다. 또한, 이형 필름 공급 세트 기구(도시하지 않음)를 통해, 하형 캐비티(33a)를 포함하는 하형(32)의 하형면[즉, 캐비티 블록(32c) 및 캐비티 측면 부재(32d)의 상면]에 이형 필름(60)을 팽팽하게 설치한다. 또한, 이형 필름(60)을 팽팽하게 설치한 하형 캐비티(33a)에, 수지 공급 기구(도시하지 않음)를 통해, 수지 재료(80)를 공급한다. 한편, 이 수지 재료(80)는 캐비티 블록(32c)에 내장된 캐비티 블록 가열용 히터(32f)에 의해 가열됨으로써, 상기 하형 캐비티(33a) 내에 있어서 용융 수지 재료(80a)가 된다(도 4 참조).

다음으로, 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 형 개폐 기구(50)에 의해, 하형(32)을 상측으로 이동시켜 상하 양형(31·32)의 제1 형 체결 공정을 행한다. 이 상하 양형(31·32)의 제1 형 체결시에 있어서는, 이형 필름(60) 및 대형 기판(70)을 통해 상형(31)의 상형면[기판 세트 블록(31c)의 하면]과 하형(32)의 하형면[캐비티 측면 부재(32d)의 상면]이 압접(壓接)된다. 또한, 이형 필름(60)을 통해 수지 성형부(33)[하형 캐비티(33a)]에 공급한 수지 재료(80)는, 캐비티 블록(32c)에 내장된 캐비티 블록 가열용 히터(32f)에 의해 가열되어 용융화된다[예컨대, 용융 수지 재료(80a), 또는 유동성을 갖는 수지 재료가 된다].

한편, 상하 양형(31·32)의 제1 형 체결 공정시에 있어서, 시일 부재(31e)에 의해, 상기 상하 양형의 형면 사이[도시하는 예에서는, 상형 홀드 블록(31b)의 하면과 캐비티 측면 부재(32d)의 상면 사이]를 시일할 수 있다. 또한, 도 1에 도시하는 형 개방 상태로부터 도 3에 도시하는 제1 형 체결 상태에 이르는 동안에 있어서, 진공 흡인 기구(도시하지 않음)의 진공 펌프를 작동시켜 상기 형면 사이[수지 성형부(33)]를 진공화(감압)할 수 있다. 따라서, 후술하는 수지 성형시에 있어서, 진공 흡인 기구에 의해, 상하 양형면 사이[수지 성형부(33)]를 감압하여 에어나 가스류를 외부로 배출한 상태에서 수지 성형하는, 소위, 진공 성형(감압 성형)을 행할 수 있다.

다음으로, 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 균등 가압 수단(40)에 의해, 상형(31)의 기판 세트 블록(31c)을 하측으로 이동시키고 하형(32)의 캐비티 블록(32c)을 상측으로 이동시킴으로써, 수지 성형부(33)에 있어서 대형 기판(70) 상의 전자 부품(71)을, 수지 재료(80)가 경화되어 이루어지는 수지에 의해 수지 밀봉 성형하는 제2 형 체결 공정을 행한다.

즉, 균등 가압 수단(40)에 있어서의 상형 균등 가압 수단(41)을 통해, 가압력 조절 기구(43)에 의해 소요의 가압력으로 조절된 압력 매체(44)를 작동 유체 경로(41e)를 통해 매니폴드(41a)의 작동 유체실(41d) 내에 도입하고, 상기 매니폴드(41a)의 각 실린더(41b)의 각각에 끼워 장착한 피스톤(41c)을 압동하여, 그 각 피스톤 로드(41f)의 하단부를 하방 위치에 배치한 기판 세트 블록(31c)의 배면(상면)에 접합시켜 압박한다. 이때, 상기 기판 세트 블록(31c)은 상형 홀드 블록(31b)의 유지부(31f)에 대하여 헐겁게 끼워져 있고, 상기 기판 세트 블록(31c)의 배면은 압력 매체(44)에 의한 균등한 가압력을 받는 다수의 피스톤 로드(41f)에 의해 압박되어 있다. 따라서, 상기한 상하 양형(31·32)의 제1 형 체결 공정시에 있어서, 상형(31)을 상방으로 만곡 변형시키는 형 체결 압력이 가해져도, 기판 세트 블록(31c)은 각 피스톤 로드(41f)에 의해 균등한 하방으로의 가압력을 받는 상태에서 압박됨으로써, 상기 기판 세트 블록(31c)이 상방으로 만곡 변형되는 것을 효율적이고 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 균등 가압 수단(40)에 있어서의 하형 균등 가압 수단(42)을 통해, 가압력 조절 기구(43)에 의해 소요의 가압력으로 조절된 압력 매체(44)를 작동 유체 경로(42e)를 통해 매니폴드(42a)의 작동 유체실(42d) 내에 도입하고, 상기 매니폴드(42a)의 각 실린더(42b)의 각각에 끼워 장착한 피스톤(42c)을 압동하여, 그 각 피스톤 로드(42f)의 상단부를 상방 위치에 배치한 캐비티 블록(32c)의 배면(하면)에 접합시켜 압박한다. 이때, 상기 캐비티 블록(32c)은 캐비티 측면 부재(32d)에 대하여 헐겁게 끼워져 있고, 상기 캐비티 블록(32c)의 배면은 압력 매체(44)에 의한 균등한 가압력을 받는 다수의 피스톤 로드(41f)에 의해 압박되어 있다. 따라서, 상기한 상하 양형(31·32)의 제1 형 체결 공정시에 있어서, 하형(32)을 하방으로 만곡 변형시키는 형 체결 압력이 가해져도, 캐비티 블록(32c)은 각 피스톤 로드(42f)에 의해 균등한 상방으로의 가압력을 받는 상태에서 압박됨으로써, 상기 캐비티 블록(32c)이 하방으로 만곡 변형되는 것을 효율적이고 확실하게 방지할 수 있다.

제2 형 체결 공정에 있어서는, 상기 제1 형 체결 공정시에 상형(31)[기판 세트 블록(31c)] 및 하형(32)[캐비티 블록(32c)]에 가해지는 상방 및 하방으로의 만곡 변형 작용을 효율적이고 확실하게 흡수시킬 수 있다. 즉, 상형(31)[기판 세트 블록(31c)] 및 하형(32)[캐비티 블록(32c)]의 만곡 변형을 방지할 수 있으며, 상기 상하 양형(31·32)의 형면 사이의 평행성(도시하는 예에서는, 수평성)을 유지할 수 있다. 따라서, 이때, 대형 기판(70)은 상형(31)의 기판 세트 블록(31c)의 면과 평행하게 부착된 상태가 되고, 또한, 하형(32)의 캐비티 블록(32c)의 상면도 기판 세트 블록(31c)의 면과 평행한 면이 되는 상태에서 상측으로 이동하게 된다. 그 결과, 상기 하형(32)의 캐비티 블록(32c)의 상면에 구성되는 하형 캐비티(33a)의 저면이 대형 기판(70)의 표면과 평행성을 유지한 상태에서 상측으로 이동한다. 또한, 이때, 대형 기판(70) 표면의 전자 부품(71)은 상대적으로 하측으로 이동하여 하형 캐비티(33a) 내의 용융 수지 재료(80a) 속에 침지된다. 그리고, 하형(32)의 캐비티 블록(32c)을 정해진 높이 위치로까지 상측으로 이동시킴으로써, 용융 수지 재료(80a)를 정해진 성형압으로 압축할 수 있으며, 대형 기판(70) 상에 장착한 전자 부품(71)을 수지 재료(80)가 경화되어 이루어지는 수지에 의해 일괄해서 밀봉하고, 균일한 두께의 패키지 두께(33b)(도 5 참조)로 하여 성형할 수 있다.

또한, 상기한 바와 같이, 상형(31) 및 하형(32)의 만곡 변형을 방지한 상태에서, 수지 성형부(33)[하형 캐비티(33a)]의 용융 수지 재료(80a)를 압축하는 제2 형 체결 공정을, 보다 저속도이면서 저압으로 행함으로써, 전자 부품(71)을 수지 밀봉하는 패키지의 두께(33b)를 균일한 두께로 성형할 수 있을 뿐만 아니라, 상하 양형(31·32)의 형 체결 작용시 및 상기 용융 수지 재료(80a)의 압축 작용시에 있어서 하형 캐비티(33a) 내에 있어서의 용융 수지 재료(80a)의 유동 작용을 방지 또는 억제할 수 있기 때문에, 상기 용융 수지 재료(80a)의 유동 작용에 기인하는 와이어 스위프 등의 발생을 효율적으로 방지할 수 있다.

한편, 상기한 상하 양형(31·32)의 제1 형 체결 공정시에 있어서의 형 체결 최종 위치, 및 제2 형 체결 공정시에 있어서의 하형 캐비티(33a) 저면의 최종 위치의 설정은, 필요에 따라 임의로 또한 적절하게 선정할 수 있다. 예컨대, 제1 형 체결 공정시에 있어서의 형 체결 최종 위치를, 형 개폐 기구(50)에 의해 하형(32)을 상측으로 이동시키는 한도(상사점)의 위치와 합치시키도록 해도 좋다(도 5 등 참조). 또한, 제2 형 체결 공정시에 있어서의 형 체결 최종 위치를, 대형 기판(70) 상의 전자 부품(71)을 수지 밀봉하는 패키지의 두께(33b)를 기준으로 해서 설정하도록 해도 좋다.

또한, 상기한 상하 양형(31·32)의 형 체결 최종 위치, 또는, 하형 캐비티(33a) 저면의 최종 위치를, 적절한 검지 기구(도시하지 않음)에 의해 검출하고, 형 개폐 기구(50), 또는, 캐비티 블록(32c)을 정해진 높이 위치에서 정지시키는 적절한 위치 제어 기구(도시하지 않음)를 함께 설치해도 좋다.

전술한 설명은, 대형 기판(70)의 두께가 균일하게 성형되어 있는 경우에 기초하고 있다. 그런데, 대형 기판(70)의 두께가 균일하지 않은(평행하게 성형되어 있지 않음) 경우, 예컨대, 그 일면측이 테이퍼면으로서 성형되어 있는 것과 같을 때에는, 상기 대형 기판(70) 상의 전자 부품(71)을 수지 밀봉하는 패키지의 두께(33b)가 그 테이퍼면에 대응하여 성형되기 때문에, 균일한 패키지 두께를 얻을 수 없다. 그러나, 본 실시예에서는, 대형 기판(70)의 두께에 약간의 변동이 발생하는 경우에 있어서도, 패키지의 두께(33b)를 효율적이고 확실하게 균일한 두께로 하여 성형할 수 있다.

즉, 본 실시예에 있어서의 기판 세트 블록(31c) 및 캐비티 블록(32c)은, 전술한 바와 같이, 상형(31) 및 하형(32)의 각각에 대하여 헐겁게 끼워져 있고, 상형 균등 가압 수단(41) 및 하형 균등 가압 수단(42)에 의해 만곡 변형 방지 기능이 구비되어 있기 때문에, 기판 세트 블록(31c) 및 캐비티 블록(32c)은, 상형(31) 및 하형(32)에 헐겁게 끼워진 범위 내에 있어서 상하 좌우 방향으로 요동하는 것이 가능해지도록 구성되어 있다. 따라서, 대형 기판(70)의 두께가 평행하지 않기 때문에, 기판 세트 블록(31c)에 부착된 대형 기판(70)의 표면[전자 부품(71)의 장착면]과 캐비티 블록(32c)의 상면이 평행하게 배치되지 않은 경우에도, 제2 형 체결 공정시에 있어서, 기판 세트 블록(31c) 또는 캐비티 블록(32c) 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두가 상하 좌우 방향으로 요동함으로써, 상기 대형 기판(70)의 표면과 캐비티 블록(32c)의 상면이 평행해지도록, 양자의 위치 또는 기울기의 수정이 행해진다. 이 때문에, 대형 기판(70) 상의 전자 부품(71)에 대한 수지 밀봉 성형은, 상기 대형 기판(70)의 표면과 캐비티 블록(32c)의 상면이 평행성을 유지하도록 수정된 상태에서 행해지게 되기 때문에, 성형된 패키지의 두께(33b)를 균일한 두께로 성형할 수 있다.

이 실시예에 따르면, 전자 부품(71)을 수지 밀봉하는 패키지의 두께(33b)를 균일한 두께로 성형할 수 있다. 또한, 대형 기판(70) 상에 장착한 다수 개의 전자 부품(71)을 수지에 의해 일괄해서 밀봉 성형하는 경우에 있어서, 하형 캐비티(33a) 내에 있어서의 용융 수지 재료(80a)에 대한 압축 작용을, 보다 저속도이면서 저압으로 행함으로써, 용융 수지 재료(80a)의 유동 작용에 기인하는 와이어 스위프 등의 발생을 효율적으로 방지할 수 있다.

또한, 상형(31)에 대한 균등 가압 수단(41)과 하형(32)에 대한 균등 가압 수단(42)을 구비함으로써, 상하 양형(31·32)의 만곡 변형을 방지할 수 있기 때문에, 대형 기판(70) 상의 전자 부품(71)을 수지에 의해 일괄해서 밀봉 성형하는 경우에 유익하다.

또한, 상기한 실시예에 있어서, 제2 형 체결 공정시에, 기판 세트 블록(31c) 또는 캐비티 블록(32c) 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두에 있어서, 다음과 같은 것을 실시할 수 있다. 즉, 상형 균등 가압 수단(41)에 있어서의 가압력 조절 기구(43)에 의해, 작동 유체 경로(41e)를 통해 소요의 가압력으로 조절된 압력 매체(44)를 매니폴드(41a)의 작동 유체실(41d) 내에 도입하고, 이 압력 매체(44)에 의해 상기 매니폴드(41a)의 각 실린더(41b)의 각각에 끼워 장착한 피스톤(41c)을 압동하여 그 각 피스톤 로드(41f)의 하단부를 기판 세트 블록(31c)의 배면에 접합시킴으로써, 상기 상형면에 공급된 기판(70)을 정해진 균등한 압력으로 압박할 수 있고, 이 정해진 균등한 압력에 의한 압박으로 기판(70)을 유지(압박 유지)할 수 있다. 또한, 하형 균등 가압 수단(42)에 있어서의 가압력 조절 기구(43)에 의해, 작동 유체 경로(42c)를 통해 소요의 가압력으로 조절된 압력 매체(44)를 매니폴드(42a)의 작동 유체실(42d) 내에 도입하고, 이 압력 매체(44)에 의해 매니폴드(42a)의 각 실린더(42b)의 각각에 끼워 장착한 피스톤(42c)을 압동하여 그 각 피스톤 로드(42f)의 상단부를 상기 캐비티 블록(32c)의 배면에 접합시킴으로써, 하형 캐비티(33a) 내의 수지를 정해진 균등한 압력으로 압박할 수 있고, 이 정해진 균등한 압력에 의한 압박을 유지(압박 유지)할 수 있다. 따라서, 제2 형 체결 공정시에, 상형 균등 가압 수단(41)[가압력 조절 기구(43)]을 작동시킴으로써, 기판 세트 블록(31c)에 의해 기판(70)을 정해진 균등한 압력으로(성형 압력으로) 압박 유지할 수 있다. 또한, 제2 형 체결 공정시에, 하형 균등 가압 수단(42)[가압력 조절 기구(43)]을 작동시킴으로써, 캐비티 블록(32c)에 의해 하형 캐비티(33a) 내의 수지를 정해진 균등한 압력으로(성형 압력으로) 압박 유지할 수 있다.

또한, 상기 실시예에 있어서, 상하 양형(31·32)을 폐쇄하는 제1 형 체결 공정 전과, 제2 형 체결 공정시에 관해서, 기판 세트 블록(31c) 또는 캐비티 블록(32c) 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두에 있어서, 다음과 같이 실시할 수 있다. 즉, 상기 실시예에 있어서, 먼저, 상하 양형(31·32)을 폐쇄하는 제1 형 체결 공정 전에, 가압력 조절 기구(43)를 작동시킴으로써, 상형 균등 가압 수단(41)에 의해 기판 세트 블록(31c)을 압박할 수 있고, 하형 균등 가압 수단(42)에 의해 캐비티 블록(32c)을 압박할 수 있다. 이때, 기판 세트 블록(31c)을 또는 캐비티 블록(32c)을, 정해진 균등한 압력에 의한 압박으로 또는 이 정해진 균등한 압력보다 낮은 압력에 의한 압박으로 유지할 수 있다. 예컨대, 기판 세트 블록(31c)을[또는 상기 캐비티 블록(32c)을], 제2 형 체결 공정시에 기판 세트 블록(31c)[또는 캐비티 블록(32c)]에 가해지는 균등한 압력에 의한 압박으로, 또는 제2 형 체결 공정시에 기판 세트 블록(31c)[또는 캐비티 블록(32c)]에 가해지는 균등한 압력보다 낮은 균등한 압력에 의한 압박으로 유지할 수 있다. 다음으로, 제2 형 체결 공정시에, 가압력 조절 기구(43)를 작동시킴으로써, 상형 균등 가압 수단(41)에 의해 기판 세트 블록(31c)[기판(70)]을 정해진 균등한 압력의 압박으로 유지할 수 있고, 하형 균등 가압 수단(42)에 의해 캐비티 블록(32c)[하형 캐비티(33a) 내의 수지]을 정해진 균등한 압력에 의한 압박으로 유지할 수 있다. 따라서, 가압력 조절 기구(43)를 작동시킴으로써, 항상, 상형 균등 가압 수단(41)에 의해 기판 세트 블록(31c)을 정해진 균등한 압력에 의한 압박으로 유지할 수 있고, 하형 균등 가압 수단(42)에 의해 캐비티 블록(32c)을 정해진 균등한 압력에 의한 압박으로 유지할 수 있다.

20 : 프레스 프레임 30 : 압축 성형용 금형
31 : 상형 31a : 상형 베이스
31b : 상형 홀드 블록 31c : 기판 세트 블록
31d : 상형 가열용 히터 31e : 시일 부재
31f : 유지부 32 : 하형
32a : 하형 베이스 32b : 하형 가열용 히터
32c : 캐비티 블록 32d : 캐비티 측면 부재
32e : 탄성 부재 32f : 캐비티 블록 가열용 히터
33 : 수지 성형부 33a : 하형 캐비티
33b : 패키지 두께 40 : 균등 가압 수단
41 : 상형 균등 가압 수단 41a : 매니폴드
41b : 실린더 41c : 피스톤
41d : 작동 유체실 41e : 작동 유체 경로
41f : 피스톤 로드 42 : 하형 균등 가압 수단
42a : 매니폴드 42b : 실린더
42c : 피스톤 42d : 작동 유체실
42e : 작동 유체 경로 42f : 피스톤 로드
43 : 가압력 조절 기구 44 : 압력 매체
50 : 형 개폐 기구(토글 기구) 51 : 베이스
51a : 축 52 : 가동 플라텐
52a : 축 53 : 서보 모터
53a : 출력축 53b : 풀리
53c : 벨트 54 : 스크류축
55 : 너트 부재 56a : 제1 링크
56b : 제2 링크 56c : 제3 링크
60 : 이형 필름 70 : 대형 기판
71 : 전자 부품 80 : 수지 재료
80a : 용융 수지 재료

Claims

적어도, 상형(上型)과 하형(下型)으로 이루어지는 전자 부품의 압축 성형용 금형을 이용하는 전자 부품의 압축 수지 밀봉 방법으로서,
상기 상형의 상형면에 기판을 공급하면서 상기 기판을, 그 전자 부품 장착면측을 하향으로 해서 상기 상형에 부착시키는 공정과,
상기 하형의 수지 성형부를 포함하는 하형면을 이형 필름에 의해 피복하는 공정과,
상기 이형 필름에 의해 피복된 상기 수지 성형부에서의 하형 캐비티 내에 수지 재료를 공급하여 가열하는 공정과,
형 개폐 기구에 의해 상기 상하 양형을 폐쇄하는 제1 형 체결 공정, 그리고
상형 균등 가압 수단에 의해 상기 상형에서의 기판 세트 블록을 하측으로 이동시키고, 하형 균등 가압 수단에 의해 상기 하형에서의 캐비티 블록을 상측으로 이동시킴으로써 상기 기판 상에 장착한 전자 부품을 상기 하형 캐비티 내의 상기 수지 재료 속에 침지시키며, 다음으로, 상기 하형 캐비티 내의 상기 수지 재료에 정해진 수지압을 가함으로써 상기 기판 상의 상기 전자 부품을, 상기 수지 재료가 경화되어 이루어지는 수지에 의해 일괄해서 밀봉 성형하는 제2 형 체결 공정
을 행하고,
상기 상형에 대하여 상기 기판 세트 블록을 헐겁게 끼운 상태로 유지시키는 공정을 행하며,
또한, 상기 하형의 캐비티 측면 부재에 대하여 상기 캐비티 블록을 헐겁게 끼운 상태로 유지시키는 공정을 행하고,
또한, 적어도, 상기 제2 형 체결 공정 시에 있어서, 균등한 압력을 가하는 것이 가능한 상기 상형 균등 가압 수단을 통해 상기 기판 세트 블록에 압력을 가하여, 상기 기판 세트 블록의 만곡 변형을 방지하는 상형 만곡 변형 방지 공정을 행하며,
또한, 적어도, 상기 제2 형 체결 공정 시에 있어서, 균등한 압력을 가하는 것이 가능한 상기 하형 균등 가압 수단을 통해 상기 캐비티 블록에 압력을 가하여, 상기 캐비티 블록의 만곡 변형을 방지하는 하형 만곡 변형 방지 공정을 행하고,
또한, 상기 제2 형 체결 공정 시에 있어서, 상기 기판 세트 블록 또는 상기 캐비티 블록 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두를 상하 좌우 방향으로 요동시킴으로써, 상기 기판의 표면과 상기 캐비티 블록의 상면이 평행하도록, 양자의 위치 또는 기울기를 수정하는 수정 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 압축 수지 밀봉 방법.
제1항에 있어서, 상기 상형 균등 가압 수단은, 제1 가압력 조절 기구에 의해 필요한 가압력으로 조절된 압력 매체를 제1 작동 유체 경로를 통해 제1 매니폴드의 제1 작동 유체실 내에 도입하고, 상기 제1 매니폴드의 각 실린더의 각각에 끼워 장착한 피스톤을 압동(押動)하여, 그 각 피스톤 로드의 하단부를 상기 기판 세트 블록의 배면에 접합시켜 압박하도록 설정되어 있으며,
또한, 상기 하형 균등 가압 수단은, 제2 가압력 조절 기구에 의해 필요한 가압력으로 조절된 압력 매체를 제2 작동 유체 경로를 통해 제2 매니폴드의 제2 작동 유체실 내에 도입하고, 상기 제2 매니폴드의 각 실린더의 각각에 끼워 장착한 피스톤을 압동하여, 그 각 피스톤 로드의 상단부를 상기 캐비티 블록의 배면에 접합시켜 압박하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 압축 수지 밀봉 방법.
제2항에 있어서, 상기 압력 매체로서 유체를 이용하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 압축 수지 밀봉 방법.
제2항에 있어서, 상기 압력 매체로서 실리콘 오일을 이용하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 압축 수지 밀봉 방법.
제2항에 있어서, 상기 제1 가압력 조절 기구와 상기 제2 가압력 조절 기구는 동일한 가압력 조절 기구로서, 상기 상형 균등 가압 수단에 있어서의 상기 제1 매니폴드의 상기 제1 작동 유체실 내 및 상기 하형 균등 가압 수단에 있어서의 상기 제2 매니폴드의 상기 제2 작동 유체실 내의 각각에, 상기 동일한 가압력 조절 기구에 의해 필요한 가압력으로 조절된 상기 압력 매체를 도입하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 압축 수지 밀봉 방법.
제2항에 있어서, 상기 제1 가압력 조절 기구와 상기 제2 가압력 조절 기구는 상이한 가압력 조절 기구로서, 상기 상형 균등 가압 수단에 있어서의 상기 제1 매니폴드의 상기 제1 작동 유체실 내 및 상기 하형 균등 가압 수단에 있어서의 상기 제2 매니폴드의 상기 제2 작동 유체실 내의 각각에, 상기 상이한 가압력 조절 기구에 의해 각각 필요한 가압력으로 조절된 상기 압력 매체를 도입하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 압축 수지 밀봉 방법.
제2항에 있어서, 상기 제2 형 체결 공정시에, 상기 기판 세트 블록 또는 상기 캐비티 블록 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두에 있어서,
상기 상형 균등 가압 수단에 있어서의 상기 제1 가압력 조절 기구에 의해 상기 제1 작동 유체 경로를 통해 필요한 가압력으로 조절된 압력 매체를 상기 제1 매니폴드의 상기 제1 작동 유체실 내에 도입하고, 이 압력 매체에 의해 상기 제1 매니폴드의 각 실린더의 각각에 끼워 장착한 피스톤을 압동하여 그 각 피스톤 로드의 하단부를 상기 기판 세트 블록의 배면에 접합시킴으로써 상기 상형면에 공급된 상기 기판을 정해진 압력으로 압박하며,
또한, 상기 하형 균등 가압 수단에 있어서의 상기 제2 가압력 조절 기구에 의해 상기 제2 작동 유체 경로를 통해 필요한 가압력으로 조절된 압력 매체를, 상기 제2 매니폴드의 상기 제2 작동 유체실 내에 도입하고, 이 압력 매체에 의해 상기 제2 매니폴드의 각 실린더의 각각에 끼워 장착한 피스톤을 압동하여 그 각 피스톤 로드의 상단부를 상기 캐비티 블록의 배면에 접합시킴으로써 상기 하형 캐비티 내의 수지를 정해진 압력으로 압박하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 압축 수지 밀봉 방법.
제1항에 있어서, 상기 상하 양형을 폐쇄하는 상기 제1 형 체결 공정 전에, 상기 기판 세트 블록 또는 상기 캐비티 블록 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두에 있어서,
상기 상형 균등 가압 수단에 의해 상기 기판 세트 블록을 정해진 압력에 의한 압박으로 또는 정해진 압력보다 낮은 압력에 의한 압박으로 유지하고, 또한 상기 하형 균등 가압 수단에 의해 상기 캐비티 블록을 정해진 압력에 의한 압박으로 또는 정해진 압력보다 낮은 압력에 의한 압박으로 유지하며,
상기 제2 형 체결 공정시에, 상기 기판 세트 블록 또는 상기 캐비티 블록 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두에 있어서, 상기 상형 균등 가압 수단에 의해 상기 기판 세트 블록을 정해진 압력에 의한 압박으로 유지하고, 또한 상기 하형 균등 가압 수단에 의해 상기 캐비티 블록을 정해진 압력에 의한 압박으로 유지하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 압축 수지 밀봉 방법.
적어도, 상형과 하형으로 이루어지는 전자 부품의 압축 성형용 금형을 이용하는 전자 부품의 압축 수지 밀봉 장치로서,
상기 상형의 상형면에 기판을 공급하고, 그 전자 부품 장착면측을 하향으로 해서 부착시키며, 이형 필름에 의해 피복된 하형 캐비티 내에 수지 재료를 공급하여 가열하고, 다음으로, 형 개폐 기구에 의해 상기 상하 양형을 폐쇄하는 제1 형 체결을 행하며, 다음으로, 상형 균등 가압 수단에 의해 상기 상형에 있어서의 기판 세트 블록을 하측으로 이동시키고, 하형 균등 가압 수단에 의해 상기 하형에 있어서의 캐비티 블록을 상측으로 이동시킴으로써 상기 기판에 장착한 전자 부품을 상기 하형 캐비티 내의 상기 수지 재료 속에 침지시키며, 상기 하형 캐비티 내의 상기 수지 재료에 정해진 수지압을 가함으로써 상기 기판 상에 장착한 전자 부품을, 상기 수지 재료가 경화되어 이루어지는 수지에 의해 일괄해서 밀봉 성형하는 제2 형 체결을 행하며,
상기 상형에 대하여 상기 기판 세트 블록을 헐겁게 끼운 상태로 유지시키고, 상기 하형의 캐비티 측면 부재에 대하여 상기 캐비티 블록을 헐겁게 끼운 상태로 유지시켜 구성하며,
또한, 상기 상하 양형의 만곡 변형 방지 부재를 겸하는 균등 가압 수단을 구비하고,
또한, 상기 균등 가압 수단은, 상형 균등 가압 수단과 하형 균등 가압 수단을 포함하며,
또한, 상기 상형 균등 가압 수단은, 제1 가압력 조절 기구에 의해 필요한 가압력으로 조절된 압력 매체를 제1 작동 유체 경로를 통해 제1 매니폴드의 제1 작동 유체실 내에 도입하고, 상기 제1 매니폴드의 각 실린더의 각각에 끼워 장착한 피스톤을 압동하여, 그 각 피스톤 로드의 하단부를 상기 기판 세트 블록의 배면에 접합시켜 압박하도록 구성되어 있으며,
적어도, 상기 제2 형 체결 시에 있어서, 균등한 압력을 가하는 것이 가능한 상기 상형 균등 가압 수단을 통해 상기 기판 세트 블록에 압력을 가하여, 상기 기판 세트 블록의 만곡 변형을 방지하고,
또한, 상기 하형 균등 가압 수단은, 제2 가압력 조절 기구에 의해 필요한 가압력으로 조절된 압력 매체를 제2작동 유체 경로를 통해 제2 매니폴드의 제2 작동 유체실 내에 도입하며, 상기 제2 매니폴드의 각 실린더의 각각에 끼워 장착한 피스톤을 압동하여, 그 각 피스톤 로드의 상단부를 상기 캐비티 블록의 배면에 접합시켜 압박하도록 구성되어 있고, 적어도, 상기 제2 형 체결 시에 있어서, 균등한 압력을 가하는 것이 가능한 상기 하형 균등 가압 수단을 통해 상기 캐비티 블록에 압력을 가하여, 상기 캐비티 블록의 만곡 변형을 방지하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 압축 수지 밀봉 장치.
제9항에 있어서, 상기 압력 매체로서 유체를 이용하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 압축 수지 밀봉 장치.
제9항에 있어서, 상기 압력 매체로서 실리콘 오일을 이용하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 압축 수지 밀봉 장치.
제9항에 있어서, 상기 상형 균등 가압 수단의 상기 제1 가압력 조절 기구와, 상기 하형 균등 가압 수단의 상기 제2 가압력 조절 기구를 겸용시켜 구성한 것을 특징으로 하는 전자 부품의 압축 수지 밀봉 장치.
제9항에 있어서, 상기 상형 균등 가압 수단의 상기 제1 가압력 조절 기구와, 상기 하형 균등 가압 수단의 상기 제2 가압력 조절 기구를 개별적으로 배치하여 구성한 것을 특징으로 하는 전자 부품의 압축 수지 밀봉 장치.