KR101639253B1 - 수지 밀봉 장치 및 수지 밀봉 방법 - Google Patents

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Abstract

수지 밀봉을 위해 성형 다이에 배치되는 밀봉 전 기판을 적절히 예열하는 것을 과제로 한다. 밀봉 전 기판(5)에 실장된 칩을 수지 밀봉하는 수지 밀봉 장치(1)에, 성형 모듈(3A 내지 3D)과, 각 성형 모듈(3A 내지 3D)에 각각 마련된 하부 다이(10)와, 하부 다이(10)에 서로 대향하여 각각 마련된 상부 다이와, 각 하부 다이(10)에 마련되고 유동성 수지에 의해 충전되는 캐비티(11)와, 각 성형 모듈(3A 내지 3D)까지 밀봉 전 기판(5)을 반송하는 제1 반송 수단(9)과, 제1 반송 수단(9)에 마련된 제1 히터와, 제1 반송 수단(9)으로부터 받은 밀봉 전 기판(5)을 캐비티(11)의 상방까지 이송하여 상부 다이의 다이면에 인도하는 제2 반송 수단(13)과, 제2 반송 수단(13)에 마련된 제2 히터를 구비한다. 제1 히터는 밀봉 전 기판(5)을 각 성형 모듈(3A 내지 3D)까지 반송하는 과정에서, 제2 히터는 받은 밀봉 전 기판(5)을 상부 다이의 다이면에 인도할 때까지의 과정에서, 각각 밀봉 전 기판(5)을 평면적으로 가열한다.

Description

수지 밀봉 장치 및 수지 밀봉 방법{RESIN-ENCAPSULATION APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 집적회로(Integrated Circuit; IC) 칩이나 LED(Light Emitting Diode) 칩 등으로 이루어지는 칩 형상의 전자 부품(이하, "칩"이라고 한다)을 수지 밀봉하는 수지 밀봉 장치 및 수지 밀봉 전자 부품의 제조 방법(수지 밀봉 방법)에 관한 것이다.
종래, 리드 프레임, 프린트 기판 등의 회로 기판(이하, "기판"이라고 한다)에 실장된 1개 또는 복수 개의 칩을 수지 성형 기술에 의해 성형 다이를 사용하여 수지 밀봉하는 것이 행해지고 있다. 이 경우에 사용되는 성형 다이(수지 밀봉 다이)는 180℃ 정도로 가열되고 있다. 수지 밀봉 공정에서는, 우선, 성형 다이의 다이면에 기판을 배치하고, 성형 다이를 사용해 그 기판을 예열(예비 가열)한다. 다음으로, 성형 다이에 마련된 공간으로 이루어지는 캐비티에 기판에 실장된 칩을 수용한다. 다음으로, 캐비티에 유동성 수지를 충전하고, 그 유동성 수지를 경화시켜 경화 수지를 형성한다. 이렇게 함으로써 기판에 실장된 칩을 경화 수지에 의해 수지 밀봉할 수 있다.
그런데, 성형 다이의 다이면에 배치된 기판을 성형 다이에 의해 예열하는 경우에는, 성형 다이에서 기판이 충분히 예열될 때까지 시간이 필요하다. 따라서, 전체적인 밀봉 시간(성형 시간)이 길어진다는 문제가 있다(예를 들면, 특허 문헌 1의 단락 [0004] 참조).
이 문제를 해소하기 위해, 기판이 성형 다이의 다이면에 배치되기 전에 기판을 예열하는 다음과 같은 기술이 제안되고 있다. 첫째, "(전략) 리드 프레임을 소정 방향으로 정렬시키기 위한 정렬부 등에 전용의 예비 가열 기구를 구비하여, 그 예비 가열 기구에서 리드 프레임을 미리 소정 온도까지 가열함과 함께, 예비 가열한 상기 리드 프레임을 반송 기구를 통해 양 다이의 캐비티부에 반송 공급하는, 소위, 금형외 예비 가열 방법"이 제안되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1의 단락 [0005], 특허 문헌 2의 단락 [0012], [0015], 도 10 참조).
둘째, 수지 밀봉 장치에 복수 개의 몰딩 유니트를 마련하고, 각 몰딩 유니트에 마련된 가동 하부 다이(성형 다이)에서 독립적으로 적절한 예비 가열 수단을 금형 캐비티부의 근방에 마련하는 구성이 제안되어 있다. 예비 가열 수단은, 수지 밀봉 전 리드 프레임(기판)을 필요한 온도까지 예비 가열한다(예를 들면, 특허 문헌 1의 단락 [0024], 도 1, 도 5(도면의 예비 가열 수단(33)) 참조).
특허 문헌 1: 일본 특허공개 평07-321137호 공보 특허 문헌 2: 일본 특허공개 2004-273773호 공보
그러나, 전술한 종래의 기술 중 첫 번째 "금형외 예비 가열 방법"을 사용한 경우에는 다음과 같은 문제가 발생한다. 우선, 예비 가열한 리드 프레임(기판)을 반송 수단에 의해 성형 다이의 캐비티부에 반송할 때까지 기판이 냉각된다. 이에 따라, 성형 다이에서 기판을 재차 예열할 필요가 있다. 따라서, 칩을 수지 밀봉할 때의 전체적인 밀봉 시간을 단축하는 것이 곤란하다.
둘째, 각 몰딩 유니트에 마련된 성형 다이에 있어서, 독립적으로 적절한 예비 가열 수단을 캐비티의 근방에 마련하는 구성에 의하면, 성형 다이의 유지 보수를 행할 때 예비 가열 수단에 의해 작업자가 화상을 입을 우려가 있다.
따라서, 본 발명은 칩을 수지 밀봉할 때의 전체적인 밀봉 시간을 단축하기 힘들다는 점, 및, 성형 다이의 유지 보수에서 안전성에 문제가 있다는 점을 해결하고자 하는 것이다.
전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 수지 밀봉 장치는 기판에 실장된 전자 부품(칩)을 수지 밀봉하는 수지 밀봉 장치로서, 제1 성형 다이와, 제2 성형 다이와, 제1 반송 수단(반송 기구)을 포함하며, 상기 제1 성형 다이 및 상기 제2 성형 다이는 서로 대향하도록 배치되고, 상기 제1 성형 다이 및 상기 제2 성형 다이의 적어도 한 쪽에 캐비티가 마련되고, 상기 제1 반송 수단은 미밀봉의 전자 부품이 실장된 기판을 상기 캐비티의 근방까지 반송 가능하고, 상기 제1 반송 수단은 시트상의 제1 히터를 포함하고, 상기 제1 히터는 상기 기판을 상기 캐비티의 근방까지 반송하는 과정에서 상기 기판의 기판면과 대향한 상태에서 상기 기판을 평면적으로 가열 가능하고, 상기 캐비티 내에 존재하는 미경화의 열경화성 수지에 상기 평면적으로 가열된 기판에 실장된 상기 전자 부품을 침지한 상태에서 상기 열경화성 수지를 경화 가능한 것을 특징으로 한다.
전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 수지 밀봉 전자 부품의 제조 방법(수지 밀봉 방법)은, 기판에 실장된 전자 부품(칩)을 수지 밀봉하여 수지 밀봉 전자 부품을 제조하는 방법으로서, 상기 기판을 제1 반송 수단에 의해 제1 성형 다이 및 제2 성형 다이의 적어도 한 쪽에 마련된 캐비티의 근방까지 반송하는 제1 반송 공정과, 상기 제1 성형 다이 또는 상기 제2 성형 다이에서 상기 캐비티와 중첩되는 위치의 다이면에 상기 기판을 고정하는 고정 공정과, 상기 제1 성형 다이 및 상기 제2 성형 다이를 체결하는 다이 체결 공정과, 상기 캐비티 내에 존재하는 미경화의 열경화성 수지에 상기 전자 부품을 침지한 상태에서 상기 열경화성 수지를 경화시켜 상기 전자 부품을 수지 밀봉하는 수지 밀봉 공정과, 상기 제1 성형 다이 및 상기 제2 성형 다이를 개방하는 다이 개방 공정과, 상기 수지 밀봉된 전자 부품을 상기 기판 및 상기 열경화성 수지와 함께 취출하는 취출 공정을 포함하고, 상기 제1 반송 공정에서 상기 제1 반송 수단에 마련된 시트상의 제1 히터에 의해 상기 기판을 평면적으로 가열하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 캐비티의 근방까지 밀봉 전 기판을 반송하는 제1 반송 수단에 제1 히터가 마련된다. 제1 히터는 시트 형상을 갖고 있어, 밀봉 전 기판(미밀봉의 전자 부품이 실장된 기판)을 반송하는 과정에서 밀봉 전 기판을 평면적으로 가열한다. 이에 따라, 본 발명은 다음의 효과를 나타낸다. 첫째, 캐비티 근방까지 밀봉 전 기판을 반송하는 과정에서 밀봉 전 기판을 가열하므로, 성형 다이에서 밀봉 전 기판을 가열하는 시간이 단축되거나 또는 불필요하게 된다. 따라서, 전체적인 밀봉 시간, 바꾸어 말하면 성형 다이에서의 사이클 타임을 단축할 수 있다.
둘째, 성형 다이에서 캐비티의 근방에 독립적인 예비 가열 수단을 마련할 필요가 없다. 셋째, 성형 다이의 유지 보수를 행하는 경우에는, 제1 히터가 마련된 제1 반송 수단을 그 성형 다이로부터 퇴피시킬 수 있다. 따라서, 성형 다이의 유지 보수에서의 안전성이 향상된다.
도 1은 본 발명에 따른 수지 밀봉 장치의 일례를 나타내는 개략 평면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 제1 반송 수단이 밀봉 전 기판을 반송하는 공정에서 제2 반송 수단이 밀봉 전 기판을 반송하는 공정까지의 일례를 나타내는 부분 단면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 제2 반송 수단이 밀봉 전 기판을 다이면에 인도하는 공정에서 밀봉 후 기판이 형성되는 공정까지의 일례를 나타내는 부분 단면도이다.
본 발명에 따른 수지 밀봉 장치는, 전술한 수지 밀봉 장치에서 상기 제1 성형 다이 및 상기 제2 성형 다이를 각각 복수 개 갖고, 복수의 상기 제2 성형 다이가 각각 갖는 캐비티 근방까지의 기판의 반송 거리가 상이한 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 수지 밀봉 장치는, 전술한 수지 밀봉 장치에서 상기 제1 히터가 기판을 직접 가열하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 수지 밀봉 장치는, 전술한 수지 밀봉 장치에서 상기 제1 반송 수단이 상기 제1 성형 다이와 상기 제2 성형 다이의 어느 하나에서 캐비티와 중첩되는 위치의 다이면까지 기판을 더 반송하여 기판을 그 다이면에 인도하고, 제1 히터는 기판을 다이면에 인도할 때까지 기판을 평면적으로 가열하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 수지 밀봉 장치는, 전술한 수지 밀봉 장치에서 제2 반송 수단과 제2 히터를 더 갖고, 상기 제2 반송 수단은 상기 제1 반송 수단으로부터 상기 기판을 받아 상기 다이면까지 상기 기판을 반송 가능하고, 상기 제2 히터는 상기 제2 반송 수단에 마련되어 상기 기판을 상기 다이면에 인도할 때까지 상기 기판면과 대향한 상태에서 상기 기판을 평면적으로 가열 가능한 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 수지 밀봉 장치는, 전술한 수지 밀봉 장치에서 상기 제2 히터는 시트 형상이며, 상기 제2 히터는 상기 전자 부품에 대해 비접촉 상태에서 상기 기판을 평면적으로 가열하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 수지 밀봉 전자 부품의 제조 방법에 있어서, 상기 제1 성형 다이와 상기 제2 성형 다이가 각각 복수 개이며, 복수의 상기 제2 성형 다이가 각각 갖는 상기 캐비티 근방까지의 상기 기판의 반송 거리가 상이한 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 수지 밀봉 전자 부품의 제조 방법에 있어서, 상기 제1 반송 공정에서는 상기 제1 히터가 기판을 직접 가열하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 수지 밀봉 전자 부품의 제조 방법에 있어서, 상기 제1 반송 공정에서는 상기 다이면까지 기판을 더 반송하여 상기 기판을 상기 다이면에 인도하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 수지 밀봉 전자 부품의 제조 방법에 있어서, 제2 반송 수단이 상기 제1 반송 수단으로부터 상기 기판을 받는 수취 공정과, 상기 제2 반송 수단을 사용하여 상기 기판을 상기 다이면까지 반송하는 제2 반송 공정과, 상기 기판을 상기 다이면에 인도하는 인도 공정을 더 구비하고, 상기 제2 반송 공정에서는 상기 제2 반송 수단에 마련된 제2 히터를 사용하여 상기 전자 부품에 대해 비접촉 상태에서 상기 기판을 평면적으로 가열하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 수지 밀봉 전자 부품의 제조 방법에 있어서, 전술한 수지 밀봉 장치에서의 제2 히터는 시트 형상인 것이 바람직하다.
본 발명의 전자 부품의 수지 밀봉 장치 및 수지 밀봉 전자 부품의 제조 방법에 있어서는, 전술한 바와 같이, 상기 제1 성형 다이와 상기 제2 성형 다이가 각각 복수 개인 것이 수지 밀봉 전자 부품의 제조 효율 등의 관점에서 바람직하다. 전술한 종래 기술에서, 수지 밀봉 장치에 복수 개의 몰딩 유니트를 마련한 경우에는, 기판이 반송되는 거리에 따라 기판의 온도에 각각 차이가 발생한다. 이에 따라, 성형 다이에서 기판을 재차 예열하는 시간에 차이를 마련할 필요가 있다. 따라서, 수지 밀봉 공정이 불필요하게 번거롭게 된다(예를 들면, 특허 문헌 1의 단락 [0005] 참조).
또한, 리드 프레임(기판)의 온도에 차이가 생기는 것에 기인하여, 경화 수지와 기판의 밀착성에 차이가 생길 우려가 있다. 경화 수지와 기판의 밀착성이 저하된 경우에는, 수지 밀봉 공정을 거쳐 제조된 제품인 반도체 패키지, LED 패키지 등(이하 "패키지"라고 한다)에서 밀착 불량에 의한 품질의 저하라는 심각한 문제가 발생할 우려가 있다(예를 들면, 토시바 세미컨덕터사, "반도체 장치의 신뢰성, 반도체의 신뢰성에 영향을 미치는 인자, 신뢰성에 영향을 미치는 제조 프로세스 요인", "표 1, 신뢰성에 영향을 미치는 제조 프로세스 요인"에서의 "조립 공정 밀봉(수지 밀봉)"의 항, [online], 2010년 1월, [2010년 7월 12일 검색], 인터넷 ＜http://www.semicon.toshiba.co.jp/product/reliability/device/concept/1186198_7633.html＞ 참조).
그리고, 종래의 장치에 있어서, 각 몰딩 유니트에 마련된 성형 다이에서 독립적으로 적절한 예비 가열 수단을 캐비티의 근방에 마련하는 구성에 의하면, 몰딩 유니트의 수와 같은 수의 독립적인 예비 가열 수단을 마련할 필요가 있으므로, 장치 비용이 증대한다.
그러나, 본 발명에 따르면, 전술한 바와 같이 복수 개의 성형 다이가 마련되는 경우에서, 복수 개의 성형 다이에 대해 밀봉 전 기판을 반송하는 거리가 상이한 경우라도, 가열된 밀봉 전 기판의 온도에 차이가 생기지 않도록 할 수 있다. 이에 따라, 복수 개의 성형 다이간에 경화 수지와 기판의 밀착성에 차이가 생기기 않게 된다. 따라서, 패키지의 품질 저하를 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 성형 다이에서 밀봉 전 기판을 재차 예열하는 시간에 차이를 둘 필요가 없어진다.
또한, 복수 개의 성형 다이가 마련되는 경우에서, 성형 다이의 수와 같은 수의 독립적인 예비 가열 수단을 마련할 필요가 없다. 따라서, 장치 비용을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 전자 부품의 수지 밀봉 장치 및 수지 밀봉 전자 부품의 제조 방법에서는, 제1 반송 수단으로부터 밀봉 전 기판을 받아 다이면까지 밀봉 전 기판을 이송하는 이송 기구(제2 반송 수단)에 마련된 제2 히터가, 밀봉 전 기판을 다이면에 인도할 때까지의 과정에서 밀봉 전 기판을 평면적으로 가열하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 밀봉 전 기판을 다이면에 인도하기 직전까지 밀봉 전 기판을 가열할 수 있다. 따라서, 전체적인 밀봉 시간을 대폭 단축할 수 있다. 또한, 이에 따라, 복수 개의 성형 다이에 대해 밀봉 전 기판을 반송하는 거리가 상이한 경우에 있어서도, 가열된 밀봉 전 기판의 온도에 차이가 생기기 더욱 힘들어진다. 따라서, 제품의 품질 저하를 한층 더 효과적으로 방지할 수 있다.
〈제1 실시 형태〉
본 발명에 따른 수지 밀봉 장치의 제1 실시 형태를 도 1 내지 도 3을 참조해 설명한다. 본 출원에 따른 모든 도면에서는 알기 쉽게 하기 위해서 적절하게 생략하거나 과장하여 모식적으로 도시하고 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 제1 실시 형태의 수지 밀봉 장치(1)는 로딩 및 언로딩 모듈(2)과 4개의 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)을 갖는다. 로딩 및 언로딩 모듈(2)에는 수지 밀봉용의 수지 재료를 성형 다이에 공급하는 수단(공급하는 기구), 수지 밀봉된 밀봉 후 기판을 다음 공정으로 언로딩하는 수단(언로딩하는 기구), 수지 밀봉 장치(1) 전체를 제어하는 제어부 등이 마련된다. 이들 구성 요소에 대해서는 도시를 생략하였다.
로딩 및 언로딩 모듈(2)에는 기판 공급부(4)가 마련된다. 기판 공급부(4)는 전공정으로부터 밀봉 전 기판(5)을 받아 수지 밀봉 장치(1)의 내부에 공급한다. 또한, 로딩 및 언로딩 모듈(2)에는 회전 수단(회전 기구)(6)과 중계 수단(중계 기구)(7)과 인도대(8)가 마련된다.
도 1의 전체에 있어서, 각 구성 요소에서의 밀봉 전 기판(5)이 배치되는 위치를 가는 이점 쇄선의 직사각형 및 가는 파선의 직사각형에 의해 가상적으로 나타낸다. 가는 이점 쇄선은 각 구성 요소의 상면에 밀봉 전 기판(5)이 배치되는 것을 나타낸다. 가는 파선은 각 구성 요소의 하면에 밀봉 전 기판(5)이 보유되는 것을 나타낸다.
4개의 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)의 각각에 있어서, 도면의 X 방향("+", "-" 부호를 붙이지 않은 경우에는 +X 방향과 -X 방향의 쌍방을 나타낸다. 이하 동일하다)으로 이동하는 제1 반송 수단(9)이 마련된다. 각 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)에는 각각 하부 다이(10)가 마련된다. 각 하부 다이(10)의 다이면에는 유동성 수지(후술)에 의해 충전되는 오목부로 이루어지는 캐비티(11)가 각각 형성되어 있다. 수지 밀봉 공정에서 밀봉 전 기판(5)이 배치되는 위치(평면에서 본 위치)를 기판 위치(12)로서 가상적으로 나타낸다. 또한, 각 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)에는 각각 제2 반송 수단(13)이 마련된다. 또한, 하부 다이(10)와 서로 대향하여 상부 다이(후술)가 마련된다. 하부 다이(10)와 상부 다이는 함께 성형 다이를 구성한다.
한편, 실제의 수지 밀봉 장치에 있어서는, 하부 다이(10)가 체이스 홀더(chase holder)라고 불리는 외측의 부분과, 체이스(chase)라고 불리는 내측의 부분과, 캐비티 블록(cavity block)이라고 불리는 캐비티가 마련된 부분에 의해 구성되는 경우가 많다. 도 1에서는 이들 구성 요소 및 상부 다이에 대해서는 도시를 생략하였다.
이하, 도 1을 참조하여 밀봉 전 기판(5)이 기판 공급부(4)로부터 기판 위치(12)까지 반송되는 경로를 설명한다. 우선, 전공정으로부터 반송되어 온 밀봉 전 기판(5)을 기판 공급부(4)의 상면에 놓는다. 다음으로, 적절한 이송 수단(미도시)을 사용하여 기판 공급부(4)로부터 회전 수단(6)의 상면으로 밀봉 전 기판(5)을 이송한다. 다음으로, 회전 수단(6)이 그 상면에 밀봉 전 기판(5)을 놓은 상태에서 90° 회전한다. 다음으로, 중계 수단(7)이 회전 수단(6)의 상면에 놓여져 있던 밀봉 전 기판(5)을 흡착, 클램프 등의 방법에 의해 중계 수단(7)의 하면에 고정한다. 다음으로, 중계 수단(7)은 인도대(8)의 상방까지 -Y 방향으로 이동한 후, 밀봉 전 기판(5)에 대한 흡착 등을 해제한다. 이에 따라, 인도대(8)의 상면에 밀봉 전 기판(5)을 올려놓을 수 있다.
다음으로, 제1 반송 수단(9)이 인도대(8)의 상면에 올려진 밀봉 전 기판(5)을 흡착에 의해 제1 반송 수단(9)의 하면에 고정한다. 그 다음, 제1 반송 수단(9)은 하면에 밀봉 전 기판(5)을 고정한 상태로 레일(미도시)을 따라 +X 방향으로 이동한다. 제1 반송 수단(9)은 밀봉 전 기판(5)을 수지 밀봉할 때 사용되는 하부 다이(10)를 갖는 성형 모듈(도 1의 예에서는 성형 모듈(3C))까지 밀봉 전 기판(5)을 반송한다.
다음으로, 성형 모듈(3C)에 설치된 제2 반송 수단(13)이 제1 반송 수단(9)의 하방까지 -Y 방향으로 이동한다. 제1 반송 수단(9)은 밀봉 전 기판(5)에 대한 흡착을 해제한다. 이에 따라, 제2 반송 수단(13)의 상면에 밀봉 전 기판(5)을 올려놓을 수 있다.
다음으로, 제2 반송 수단(13)은 상면에 밀봉 전 기판(5)을 올려놓은 상태로 +Y 방향으로 이동한다. 제2 반송 수단(13)은 밀봉 전 기판(5)이 기판 위치(12)에 도달하면 정지하고, +Z 방향으로 이동한 후에 상부 다이(미도시)의 다이면에 밀봉 전 기판(5)을 인도한다. 상부 다이는 흡착, 클램프 등의 방법에 의해 밀봉 전 기판(5)을 상부 다이의 다이면(하면)에 고정한다.
본 실시 형태의 특징은 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D) 중 어느 하나의 캐비티(11) 근방까지 밀봉 전 기판(5)을 반송하는 과정과, 캐비티(11)의 근방으로부터 기판 위치(12)까지 밀봉 전 기판(5)을 이송하는 과정에 있어서, 밀봉 전 기판(5)을 예열하는 것이다. 이하, 이들 2개의 과정에서 밀봉 전 기판(5)을 예열하는 것에 대해, 도 1 내지 도 3을 참조해 설명한다.
도 2a에 나타낸 바와 같이, 밀봉 전 기판(5)은 리드 프레임, 프린트 기판 등으로 이루어지는 기판(14)을 갖는다. 기판(14)은 가상적인 경계선(15)에 의해 격자상의 영역(16)으로 구분되어 있다. 각 영역(16)에는 1개 또는 복수 개의 칩(17)이 실장되어 있다. 기판(14)의 단자와 칩(17)의 단자는 와이어 본딩에 의해 도선(18)을 사용하여 전기적으로 접속되어 있다.
본 실시 형태에서는, 도 1에 나타낸 기판 공급부(4)의 상면에서 밀봉 전 기판(5)에서의 칩(17)이 실장된 면을 하향(-Z 방향)으로 하여 밀봉 전 기판(5)이 놓여진다. 이로부터 기판 공급부(4)의 상면에는, 칩(17)과 도선(18)을 수용하기 위한 오목부인 수용부(미도시)가 마련된다. 수지 밀봉 장치(1)의 다른 구성 요소 중, 회전 수단(6)과 인도대(8)와 제2 반송 수단(13)에 있어서도, 기판 공급부(4)와 마찬가지로 수용부가 마련된다(제2 반송 수단(13)에 마련된 수용부에 대해서는 후술한다).
제1 반송 수단(9)은 본체(19)와 히터(20)와 표층부(21)와 흡인 통로(22)를 갖는다. 히터(20)는 밀봉 전 기판(5)을 예열하기 위해 마련된 제1 히터로서, 본체(19)에 마련된 오목부에 끼워진 시트상(박판상)의 발열 부재이다. 히터(20)는 통전됨으로써 발열한다. 이에 따라, 히터(20)는 표층부(21)를 통해 밀봉 전 기판(5)을 평면적으로 가열한다. 표층부(21)는 히터(20)를 보호할 목적으로 본체(19)의 표면에 마련되어 있다. 흡인 통로(22)는 배관에 의해 감압 탱크(모두 미도시)에 접속되어 있다. 흡인 통로(22)를 통해 밀봉 전 기판(5)을 흡인함으로써 제1 반송 수단(9)의 하면에 밀봉 전 기판(5)이 흡착된다.
도 2b, 도 2c에 나타낸 바와 같이, 제2 반송 수단(13)은 본체(23)와 히터(24)와 프레임 형상부(25)와 흡인 통로(26)와 수용부(27)를 갖는다. 히터(24)는 밀봉 전 기판(5)을 예열하기 위해 마련된 제2 히터로서, 본체(23)에 마련된 오목부에 끼워진 시트상(박판상)의 발열 부재이다. 히터(24)는 통전됨으로써 발열한다. 이에 따라, 히터(24)는 밀봉 전 기판(5)을 평면적으로 가열한다. 프레임 형상부(25)는 히터(24)의 외주과 겹쳐지도록 하여 본체(23)에 대해 고정되어 있는 프레임 형상의 부재이다. 수용부(27)는 본체(23)와 프레임 형상부(25)에 의해 형성된 공간이다. 제2 반송 수단(13)에 밀봉 전 기판(5)이 놓여진 상태에서 칩(17)과 도선(18)이 수용부(27)에 수용된다(도 2c 참조).
이하, 본 실시 형태의 수지 밀봉 전자 부품의 제조 방법, 즉, 밀봉 전 기판(5)이 제1 반송 수단(9)의 하면에 흡착되고 나서, 밀봉 전 기판(5)에 실장된 칩(17)이 수지 밀봉될 때까지의 공정에 대해 도 1 내지 도 3을 참조해 설명한다. 본 실시 형태에서는, 압축 성형 방식을 사용하여 캐비티 내에 미경화의 열경화성 수지를 충전시키고, 상기 열경화성 수지에 상기 평면적으로 가열된 기판에 실장된 상기 전자 부품(칩)을 침지함으로써 상기 열경화성 수지를 경화시킨다. 이에 따라, 밀봉 전 기판(5)에 실장된 칩(17)을 수지 밀봉함으로써 밀봉 후 기판(후술)을 완성시킨다.
우선, 도 1과 도 2a에 나타낸 바와 같이, 인도대(8)의 상방에서 제1 반송 수단(9)의 하면에 밀봉 전 기판(5)을 흡착시킨다. 그 다음, 제1 반송 수단(9)을 +X 방향으로 이동시킨다. 이 과정에서 히터(20)가 표층부(21)를 통해 밀봉 전 기판(5)을 평면적으로 가열한다. 따라서, 도 1에서, 제1 반송 수단(9)이 인도대(8)로부터 성형 모듈(3C)까지 밀봉 전 기판(5)을 반송하는 동안에 밀봉 전 기판(5)을 평면적으로 가열할 수 있다. 이는 제1 반송 수단(9)이 인도대(8)로부터 성형 모듈(3C)에서 캐비티(11) 근방까지 밀봉 전 기판(5)을 평면적으로 예열하는 것을 의미한다.
다음으로, 도 1과 도 2b에 나타낸 바와 같이, 성형 모듈(3C)에 마련된 제2 반송 수단(13)이 제1 반송 수단(9)의 하방까지 -Y 방향으로 이동한다. 그 다음, 제2 반송 수단(13)은 +Z 방향으로 이동하고, 제1 반송 수단(9)은 밀봉 전 기판(5)에 대한 흡착을 해제한다. 이에 따라, 도 2c에 나타낸 바와 같이, 제2 반송 수단(13)의 상면에 밀봉 전 기판(5)을 올려놓을 수 있다.
다음으로, 도 2c에 나타낸 바와 같이, 흡인 통로(26)를 사용하여 제2 반송 수단(13)의 상면에 놓여진 밀봉 전 기판(5)의 외주부를 흡착한다. 흡착된 밀봉 전 기판(5)은 프레임 형상부(25)에 접촉하고 있는 부분에서 히터(24)로부터의 열의 전도에 의해 가열된다. 또한, 흡착된 밀봉 전 기판(5)은 프레임 형상부(25)에 접촉하지 않는 부분에서, 바꾸어 말하면 평면에서 보았을 때 수용부(27)와 중첩되는 부분에서, 히터(24)로부터의 열의 복사에 의해 가열된다. 이에 따라, 밀봉 전 기판(5)은 히터(24)에 의해 평면적으로 가열된다.
다음으로, 도 1에 나타낸 바와 같이, 제2 반송 수단(13)은 평면에서 보았을 때 밀봉 전 기판(5)이 기판 위치(12)와 겹쳐질 때까지 +Y 방향으로 밀봉 전 기판(5)을 이송한다. 그 다음, 도 3a에 나타낸 바와 같이, 제2 반송 수단(13)은 +Z 방향으로 이동하여 밀봉 전 기판(5)에 대한 흡착을 해제한다. 하부 다이(10)에 서로 대향하여 마련된 상부 다이(28)는 흡인 통로(29)를 사용하여 상부 다이(28)의 다이면(하면)에서 밀봉 전 기판(5)을 흡착한다. 따라서, 제2 반송 수단(13)의 상면에 밀봉 전 기판(5)이 놓여지고 나서 상부 다이(28)의 하면에 밀봉 전 기판(5)이 흡착될 때까지, 히터(24)에 의해 밀봉 전 기판(5)을 평면적으로 예열할 수 있다.
여기까지의 공정과 병행하여, 도 3b에 나타낸 바와 같이, 하부 다이(10)에 마련된 캐비티(11)에, 예를 들면 에폭시 수지, 실리콘 수지 등의 열경화성 수지로 이루어지는 유동성 수지(30)를 공급한다.
제2 반송 수단(13)에 의한 밀봉 전 기판(5)의 이송을 정리하면, 다음과 같다. 우선, 제2 반송 수단(13)은 평면에서 보았을 때 하부 다이(10)에 마련된 캐비티(11)에 중첩되는 위치의 상부 다이(28)의 다이면 하방까지 밀봉 전 기판(5)을 이송한다. 다음으로, 제2 반송 수단(13)은 +Z 방향으로 이동한다. 다음으로, 제2 반송 수단(13)은 평면에서 보았을 때 하부 다이(10)에 마련된 캐비티(11)에 중첩되는 위치의 상부 다이(28)의 다이면에 밀봉 전 기판(5)을 인도한다. 최종적으로, 상부 다이(28)에서, 평면에서 보았을 때 하부 다이(10)에 마련된 캐비티(11)에 중첩되는 위치의 다이면에 밀봉 전 기판(5)이 흡착된다. 그 다음, 제2 반송 수단(13)이 -Z 방향과 -Y 방향으로 순차적으로 이동하여 기판 위치(12)로부터 퇴피한다(도 1 참조).
다음으로, 도 3c에 나타낸 바와 같이, 하부 다이(10)와 상부 다이(28)를 체결한다. 이에 따라, 밀봉 전 기판(5)의 칩(17)과 도선(18)이 유동성 수지(30)에 침지한(잠긴) 상태가 된다. 계속해서, 하부 다이(10)에 마련된 히터(미도시)에 의해 유동성 수지(30)를 가열한다. 이에 따라, 유동성 수지(30)를 경화시켜 경화 수지(31)를 형성한다(도 3d 참조).
다음으로, 도 3c, 도 3d에 나타낸 바와 같이, 하부 다이(10)와 상부 다이(28)를 개방한다. 여기까지의 공정에 의해, 밀봉 전 기판(5)의 칩(17)과 도선(18)이 경화 수지(31)에 의해 수지 밀봉된 밀봉 후 기판(32)이 완성된다.
다음으로, 상부 다이(28)에서의 흡착을 해제하고, 상부 다이(28)로부터 밀봉 후 기판(32)을 취출한다. 그 후, 다이서(dicer) 등을 사용하여, 필요에 따라 밀봉 후 기판(32)을 경계선(15)에서 분리한다. 이에 따라, 밀봉 후 기판(32)으로부터 1개 또는 복수 개의 영역(16)에 상당하는 패키지를 제조할 수 있다.
본 실시 형태에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. 우선, 캐비티(11)의 근방까지 밀봉 전 기판(5)을 반송하는 과정에서, 제1 반송 수단(9)에 마련된 히터(20)가 밀봉 전 기판(5)을 가열한다. 이에 따라, 하부 다이(10)와 상부 다이(28)로 이루어지는 성형 다이에서 밀봉 전 기판(5)을 가열하는 시간이 단축되거나 불필요하게 된다. 따라서, 전체적인 밀봉 시간, 바꾸어 말하면 성형 다이에서의 사이클 타임을 단축할 수 있다.
또한, 복수 개의 성형 다이에 대해 밀봉 전 기판(5)을 반송하는 거리가 상이한 경우에서, 가열된 밀봉 전 기판(5)의 온도에 차이가 생기지 않도록 할 수 있다. 이에 따라, 복수 개의 성형 다이간 경화 수지(31)와 기판(14)의 밀착성에 차이가 생기기 어렵게 된다. 따라서, 패키지의 품질의 저하를 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 성형 다이에서 밀봉 전 기판(5)을 재차 예열하는 시간에 차이를 둘 필요가 없어진다.
또한, 복수 개의 성형 다이가 마련되어 있는 경우에서, 성형 다이의 수와 같은 수의 독립적인 예비 가열 수단을 마련할 필요가 없다. 따라서, 장치 비용을 억제할 수 있다.
또한, 성형 다이에 있어서, 캐비티(11)의 근방에 독립적인 예비 가열 수단을 마련할 필요가 없다. 또한, 성형 다이의 유지 보수를 행하는 경우에 있어서, 히터(20)가 마련된 제1 반송 수단(9)과 히터(24)가 마련된 제2 반송 수단(13)을 성형 다이로부터 퇴피시킬 수 있다. 따라서, 성형 다이의 유지 보수에서의 안전성이 향상된다.
또한, 제2 반송 수단(13)에 마련된 히터(24)가, 제2 반송 수단(13)이 제1 반송 수단(9)으로부터 밀봉 전 기판(5)을 받아 상부 다이(28)의 다이면에 인도할 때까지의 과정에서 밀봉 전 기판(5)을 평면적으로 가열한다. 이에 따라, 밀봉 전 기판(5)을 상부 다이(28)의 다이면에 인도하기 직전까지 밀봉 전 기판(5)을 가열할 수 있다. 따라서, 전체적인 밀봉 시간을 큰 폭으로 단축할 수 있다. 또한, 복수 개의 성형 다이에 대해 밀봉 전 기판(5)을 반송하는 거리가 상이한 경우에도, 가열된 밀봉 전 기판(5)의 온도에 차이가 더욱 생기기 어려워진다. 따라서, 제품의 품질 저하를 한층 더 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 각각 시트 형상을 갖는 히터(20)와 히터(24)가 밀봉 전 기판(5)을 평면적으로 가열한다. 이에 따라, 밀봉 전 기판(5)이 대형인 경우라도 그 밀봉 전 기판(5)을 균일하게 가열할 수 있다.
〈제2 실시 형태〉
본 발명의 제2 실시 형태로서, 도 2, 도 3에 나타낸 제2 반송 수단(13)에서 히터(24)를 마련하지 않는 구성이 가능하다. 이 구성을 채용할 수 있는지의 여부는, 다음의 요소를 검토한 후에 결정하는 것이 바람직하다.
제1 요소는, 밀봉 전 기판(5)의 특성, 특히, 열용량 및 열전도성이다. 밀봉 전 기판(5)의 열용량이 큰 경우 및 밀봉 전 기판(5)의 열전도성이 작은 경우에는, 제1 반송 수단(9)에 의해 예열된 밀봉 전 기판(5)을 제2 반송 수단(13)이 이송하는 동안 밀봉 전 기판(5)의 온도가 쉽게 저하되지 않는다. 따라서, 이들 경우에는 본 실시 형태를 채용해도 된다.
제2 요소는, 제1 반송 수단(9)의 히터(20)에 의해 밀봉 전 기판(5)이 예열될 때의 설정 온도이다. 이 설정 온도가, 제2 반송 수단(13)이 밀봉 전 기판(5)을 이송하는 동안의 밀봉 전 기판(5)의 온도 저하분을 예측하여, 밀봉 전 기판(5)이 수지 밀봉될 때에 요구되는 밀봉 전 기판(5)의 온도를 웃도는 적절한 온도로 설정되어 있는 것이 바람직하다.
제3의 요소는, 제2 반송 수단(13)이 밀봉 전 기판(5)을 받고 나서 상부 다이(28)의 하면에 밀봉 전 기판(5)이 흡착될 때까지의 시간이다. 이 시간이 짧은 경우에는, 제2 반송 수단(13)이 밀봉 전 기판(5)을 이송하는 동안에 밀봉 전 기판(5)의 온도가 쉽게 저하되지 않는다. 따라서, 이 경우에는 본 실시 형태를 채용해도 된다.
본 실시 형태에 의하면, 제2 반송 수단(13)에 히터(24)를 마련하지 않는다. 따라서, 제1 실시 형태와 비교하여 제2 반송 수단(13)의 구성이 단순해지므로, 장치 비용을 한층 더 억제할 수 있다.
이하, 상기 제1 실시 형태 및 상기 제2 실시 형태의 변형예에 대해 설명한다. 우선, 전술한 설명에 있어서는, 성형의 방식으로서 압축 성형에 대해 설명하였다. 그러나, 본 발명은 압축 성형으로 한정되지 않고, 예를 들면 트랜스퍼 성형 및 사출 성형을 사용할 수 있다. 또한, 압축 성형 이외의 성형의 방식에서는, 성형 다이로서 하부 다이(10)와 상부 다이(28)로 한정되지 않는다. 성형 다이로는 서로 대향하는 2개의 성형 다이를 포함하고 있으면 된다.
한편, 본 발명의 수지 밀봉 전자 부품의 제조 방법에 있어서, 트랜스퍼 성형 및 사출 성형을 사용하는 경우에는, 예를 들면 성형 다이(상부 다이 및 하부 다이)와는 별도로 미경화의 열경화성 수지를 수용 가능한 공간이 형성된 부재를 더 갖는 전자 부품의 수지 밀봉 장치를 이용하는 것이 바람직하다. 상기 공간은, 예를 들면 수지 통로(runner) 및 주입구(gate)에 의해 상기 성형 다이와 접속되어 있어도 된다. 이와 같은 장치를 이용한 트랜스퍼 성형 또는 사출 성형에 의한 상기 수지 밀봉 공정은, 예를 들면 이하의 (a) 내지 (d)의 공정에 의해 실시할 수 있다.
(a) 성형 다이(상부 다이 및 하부 다이)가 다이 개방한 상태에서 상기 상부 다이 또는 상기 하부 다이에 기판을 고정한다.
(b) 캐비티가 비어있는 상태에서 상부 다이와 하부 다이를 다이 체결한다.
(c) 상기 캐비티와는 다른 상기 공간에 미경화의 열경화성 수지를 수용하고 가압한다. 이에 따라, 상기 수지 통로(runner)와 상기 주입구(gate)를 순차적으로 경유해 상기 미경화의 열경화성 수지를 이송하여 캐비티에 주입한다.
(d) 상기 캐비티 내에 존재하는 상기 미경화의 열경화성 수지를 가열한다. 이에 따라, 상기 열경화성 수지가 경화한다.
또한, 여기까지의 설명에서는, 도 1에 나타낸 기판 공급부(4)의 상면에서, 밀봉 전 기판(5)의 칩(17)이 실장된 면을 하향(-Z 방향)으로 하여 밀봉 전 기판(5)을 두는 경우에 대해 설명하였다. 이것으로 한정하지 않고, 기판 공급부(4)의 상면에서, 밀봉 전 기판(5)의 칩(17)이 실장된 면을 상향(+Z 방향)으로 하여 밀봉 전 기판(5)을 놓아도 무방하다. 이 경우에는, 도 1에 나타낸 중계 수단(7)과 제1 반송 수단(9)의 하면에 칩(17)과 도선(18)을 수용하기 위한 오목부인 수용부(미도시)가 마련된다. 제2 반송 수단(13)은 칩(17)이 실장된 면을 상향(+Z 방향)으로 한 밀봉 전 기판(5)을 상면에 놓은 상태에서 +Y 방향으로 이동한다. 제2 반송 수단(13)은 밀봉 전 기판(5)이 기판 위치(12)에 도달하면 정지하여, 상부 다이(미도시)의 다이면(하면)에 밀봉 전 기판(5)을 인도한다. 상부 다이에 마련된 캐비티에 칩(17)과 도선(18)이 수용된다. 이 경우에는, 성형의 방식으로 트랜스퍼 성형 및 사출 성형을 사용할 수 있다.
또한, 도 1에서 적절한 이송 수단(이송 기구)(미도시)를 사용하여, 인도대(8)의 상면으로부터 제1 반송 수단(9)의 상면으로 밀봉 전 기판(5)을 이송해도 된다. 이 경우에는, 밀봉 전 기판(5)의 칩(17)이 실장된 면을 상향(+Z 방향)으로 하여 흡착 등을 한 밀봉 전 기판(5)을 제1 반송 수단(9)의 상면으로 이송한다. 제1 반송 수단(9)으로부터 밀봉 전 기판(5)을 받은 제2 반송 수단(13)은, 밀봉 전 기판(5)을 하면에 보유한 상태로 +Y 방향으로 이동한다. 제2 반송 수단(13)은 평면에서 보았을 때 상부 다이에 마련된 캐비티에 칩(17)과 도선(18)이 중첩되도록 밀봉 전 기판(5)과 상부 다이의 위치를 맞추어 정지한다. 제2 반송 수단(13)은 -Z 방향으로 이동하여, 하부 다이(10)의 다이면(상면)에 칩(17)이 실장된 면을 상향으로 한 밀봉 전 기판(5)을 인도한다. 하부 다이(10)와 상부 다이(미도시)를 체결함으로써 상부 다이에 마련된 캐비티에 칩(17)과 도선(18)이 수용된다. 이 경우에는, 성형의 방식으로서 트랜스퍼 성형 및 사출 성형을 사용할 수 있다.
또한, 다음의 변형예를 채용할 수 있다. 이 변형예에서는, 도 1에서 칩(17)이 실장된 면을 상향(+Z 방향)으로 한 밀봉 전 기판(5)을 인도대(8)의 상면으로부터 제1 반송 수단(9)의 상면으로 밀어내 이송하는 구성을 채용한다. 이 경우에는, 제1 반송 수단(9)으로부터 밀봉 전 기판(5)을 받은 제2 반송 수단(13)이 밀봉 전 기판(5)을 하면에 보유한 상태로 +Y 방향으로 이동한다. 제2 반송 수단(13)은 평면에서 보았을 때 상부 다이에 마련된 캐비티에 칩(17)과 도선(18)이 중첩되도록 밀봉 전 기판(5)과 상부 다이의 위치를 맞추어 정지한다. 제2 반송 수단(13)은 -Z 방향으로 이동하여, 하부 다이(10)의 상면에 칩(17)이 실장된 면을 상향으로 한 밀봉 전 기판(5)을 인도한다. 이 경우에는, 성형의 방식으로서 트랜스퍼 성형 및 사출 성형을 사용할 수 있다.
또한, 다른 변형예를 채용할 수도 있다. 이 변형예에서는, 도 1에 나타낸 수지 밀봉 장치(1)에서 인도대(8)의 위치로부터 각 기판 위치(12)까지의 경로를 대상으로 하여 제1 반송 수단(9)과 제2 반송 수단(13)이 다음과 같이 이동할 수 있는 구성을 채용한다. 첫째, 제1 반송 수단(9)과 제2 반송 수단(13)을 겹쳐 제1 반송 수단(9)과 제2 반송 수단(13)이 일체적으로 이동한다. 둘째, 제1 반송 수단(9)과 제2 반송 수단(13)이 분리되어 개별적으로 이동한다.
이 변형예에 의하면, 우선, 칩(17)이 실장된 면을 하향(-Z 방향)으로 한 밀봉 전 기판(5)을 인도대(8)의 상면으로부터 받은 제1 반송 수단(9)이, 밀봉 전 기판(5)을 하면에 보유한다. 다음으로, 제1 반송 수단(9)이 제2 반송 수단(13)의 바로 위까지 이동하여(또는 제2 반송 수단(13)이 제1 반송 수단(9)의 바로 밑까지 이동하여), 제1 반송 수단(9)과 제2 반송 수단(13)이 서로 겹쳐진 상태가 된다. 다음으로, 제1 반송 수단(9)과 제2 반송 수단(13)이 일체적으로 +X 방향과 +Y 방향으로 순차적으로 이동하여 기판 위치(12)에 도달한다. 이 경우에는, 도 2b에서 제1 반송 수단(9)과 제2 반송 수단(13)이 더욱 접근한 상태가 되어 있다. 다음으로, 제1 반송 수단(9)의 하면으로부터 제2 반송 수단(13)의 상면으로 밀봉 전 기판(5)을 인도한다. 다음으로, 제1 반송 수단(9)이 -Y 방향으로 이동해 기판 위치(12)로부터 퇴피한다. 다음으로, 제2 반송 수단(13)이 +Z 방향으로 이동하여 상부 다이(28)의 다이면(하면)에 밀봉 전 기판(5)을 인도한다(도 3a 참조). 다음으로, 제2 반송 수단(13)이 -Z 방향과 -Y 방향으로 순차적으로 이동하여 기판 위치(12)로부터 퇴피한다(도 1 참조).
또한, 전술한 변형예에 관련된 다른 변형예로서, 칩(17)이 실장된 면을 상향(+Z 방향)으로 한 밀봉 전 기판(5)을, 인도대(8)의 상면으로부터 제1 반송 수단(9)의 상면으로 이송하는 구성을 채용해도 된다. 이 다른 변형예에 의하면, 제1 반송 수단(9)과 제2 반송 수단(13)이 일체적으로 +X 방향과 +Y 방향으로 순차적으로 이동하여 기판 위치(12)에 도달한다. 그리고, 최종적으로, 제2 반송 수단(13)이 -Z 방향으로 이동하여 하형(미도시)의 다이면(상면)에 밀봉 전 기판(5)을 인도할 수 있다.
또한, 다른 변형예를 채용할 수도 있다. 이 변형예는, 도 1에서 제2 반송 수단(13)을 마련하지 않고 X 방향 외에 Y 방향으로도 이동 가능하게 마련된 제1 반송 수단(9)을 사용하고, 밀봉 전 기판(5)을 하부 다이(10)의 상면에 배치하는 구성을 채용한다. 이 경우에는, 제1 반송 수단(9)이 칩(17)이 실장된 면을 상향(+Z 방향)으로 한 밀봉 전 기판(5)을 하면에 보유한 상태로 +Y 방향으로 이동한다. 제1 반송 수단(9)은 상부 다이에 마련된 캐비티에 칩(17)과 도선(18)이 수용되도록 밀봉 전 기판(5)과 상부 다이의 위치를 맞추어 하부 다이(10)의 상면에 밀봉 전 기판(5)을 배치한다. 이 경우에는, 성형 방식으로서 트랜스퍼 성형 및 사출 성형을 사용할 수 있다.
또한, 여기까지의 설명에서는, 하부 다이(10)에 캐비티(11)가 마련된 경우(도 3b 참조)와 상부 다이에 캐비티가 마련된 경우에 대해 설명하였다. 이에 한정하지 않고, 하부 다이와 상부 다이의 양쪽 모두에 캐비티가 마련된 성형 다이를 사용하는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다.
또한, 여기까지의 설명에서는, 제1 히터로서 시트상의 히터(20)를 사용하고, 제1 반송 수단(9)의 표층부(21)를 개재하여 밀봉 전 기판(5)을 평면적으로 가열하는 경우에 대해 설명하였다. 이것에 한정하지 않고, 히터(20)를 사용하여 표층부(21)를 개재하지 않고 밀봉 전 기판(5)을 평면적으로 또한 직접적으로 가열해도 된다. 이 경우에는, 히터(20)로서 표면에 유리천, 플라스틱 필름 등이 형성된 시트상의 히터를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 제2 히터인 히터(24)로서 근적외선 또는 원적외선을 적어도 포함하는 적외선을 복사함으로써 밀봉 전 기판(5)을 가열하는, 면상의 적외선 히터를 사용해도 된다.
또한, 여기까지의 설명에서는, 도 2c에 나타내는 바와 같이, 제2 반송 수단(13)에서 밀봉 전 기판(5)의 외주부를 흡착하는 경우에 대해 설명하였다. 그리고, 밀봉 전 기판(5)에서의 흡착된 부분의 근방으로서 프레임 형상부(25)에 접촉하고 있는 부분에서, 히터(24)로부터의 열의 전도에 의해 밀봉 전 기판(5)을 가열하고, 프레임 형상부(25)에 접촉하지 않은 부분에서 히터(24)로부터의 열의 복사에 의해 밀봉 전 기판(5)을 가열하는 경우에 대해 설명하였다. 이에 한정하지 않고, 밀봉 전 기판(5)에서 칩(17)들 사이 부분에서, 제2 반송 수단(13)에 마련된 누름부를 사용해 밀봉 전 기판(5)을 누름으로써, 열의 전도에 의해 밀봉 전 기판(5)을 가열해도 된다. 이에 따라, 히터(24)를 사용해 더욱 효율적으로 밀봉 전 기판(5)을 가열할 수 있다. 누름부로는 평탄한 단면을 갖는 돌기상의 누름부를 평면에서 보았을 때 띄엄띄엄 마련할 수 있다. 또한, 누름부로는 평탄한 단면을 갖는 벽 형상의 누름부를 평면에서 보았을 때 격자상으로 마련할 수도 있다.
또한, 여기까지의 설명에서는, 밀봉 전 기판(5)을 흡착함으로써 제1 반송 수단(9) 및 제2 반송 수단(13)에 밀봉 전 기판(5)을 보유하는 경우에 대해 설명하였다. 이에 대신하여, 소정의 각도만큼 회전하는 복수 개의 후크를 사용하여 밀봉 전 기판(5)의 외주부를 거는 것으로 제1 반송 수단(9) 및 제2 반송 수단(13)에 밀봉 전 기판(5)을 보유해도 된다.
또한, 각 실시 형태에 있어서는, 칩(17)과 기판(14)의 전기적인 접속을 실현할 것을 목적으로 와이어 본딩을 사용하는 경우에 대해 설명하였다. 이것으로 한정하지 않고, 플립 칩 본딩(Flip Chip Bonding) 등의 다른 방식을 사용해도 된다.
또한, 유동성 수지(30)는 상온에서 액상인 액상 수지라도 무방하다. 또한, 유동성 수지(30)는 상온에서 고체상(분말상, 입자상, 시트상, 태블릿상 등)의 수지 재료를 용융하여 형성한 용융 수지라도 된다.
또한, 도 1에서는, 로딩 및 언로딩 모듈(2)과 성형 모듈(3A)이 기계적으로 고정되고, 그 성형 모듈(3A)에 3개의 성형 모듈(3B, 3C, 3D)이 순차적으로 고정되는 구성이 채용되고 있다. 이 구성 대신에, 로딩 및 언로딩 모듈(2)과 성형 모듈(3A)이 수지 밀봉 기능을 갖는 1개의 부모 모듈(parent module)로서 형성되고, 그 부모 모듈에 3개의 성형 모듈(3B, 3C, 3D)이 순차적으로 고정되는 구성을 채용해도 된다. 어떤 구성에서도, 1개의 성형 모듈(3A)을 갖는 수지 밀봉 장치로부터 복수 개의 성형 모듈(도 1의 예에서는, 4개의 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D))을 갖는 수지 밀봉 장치(1)까지, 원하는 수의 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D, …)을 갖는 수지 밀봉 장치를 실현할 수 있다. 또한, 성형 모듈의 수를 사후적으로 증감시킬 수도 있다.
또한, 본 발명은 전술한 각 실시 형태로 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 필요에 따라 임의로 적절하게 조합, 변경, 또는 선택하여 채용할 수 있다.
1 수지 밀봉 장치
2 로딩 및 언로딩 모듈
3A, 3B, 3C, 3D 성형 모듈
4 기판 공급부
5 밀봉 전 기판
6 회전 수단
7 중계 수단
8 인도대
9 제1 반송 수단
10 하부 다이(제2 성형 다이)
11 캐비티
12 기판 위치
13 제2 반송 수단
14 기판
15 경계선
16 영역
17 칩
18 도선
19, 23 본체
20 히터(제1 히터)
21 표층부
22, 26, 29 흡인 통로
24 히터(제2 히터)
25 프레임 형상부
27 수용부
28 상부 다이(제1 성형 다이)
30 유동성 수지
31 경화 수지
32 밀봉 후 기판

Claims (12)

  1. 제1 성형 다이와, 상기 제1 성형 다이에 대향하도록 마련된 제2 성형 다이와, 상기 제1 성형 다이 및 제2 성형 다이의 적어도 한 쪽에 마련되고 유동성 수지에 의해 충전되는 캐비티를 구비하고, 전자 부품이 기판에 실장된 상태에서 상기 캐비티에 충전된 상기 유동성 수지가 경화되어 형성된 경화 수지에 의해 상기 전자 부품을 수지 밀봉하는 수지 밀봉 장치로서,
    상기 제1 성형 다이 및 상기 제2 성형 다이를 각각 가지는 복수 개의 성형 모듈과,
    상기 전자 부품이 실장된 상기 기판으로 이루어지는 밀봉 전 기판을 상기 캐비티의 근방까지 반송하기 위해 단독으로 이동 가능한 반송 기구와,
    상기 반송 기구와는 별도로 마련된 이송 기구와,
    상기 반송 기구에 마련된 제1 히터를 구비함과 함께,
    상기 제1 히터는 상기 밀봉 전 기판을 상기 캐비티의 근방까지 반송하는 과정에서 상기 기판을 평면적으로 가열하고,
    상기 반송 기구와 상기 이송 기구가 일체적으로 이동 가능하고, 또한, 상기 이송 기구가 상기 반송 기구로부터 분리되어 개별적으로도 이동 가능하며,
    상기 이송 기구는, 상기 반송 기구에서부터 상기 제1 성형 다이 및 상기 제2 성형 다이의 적어도 어느 한 쪽에 있어서 평면에서 보았을 때 상기 캐비티에 중첩되는 위치의 다이면까지 상기 밀봉 전 기판을 반송하여 상기 다이면에 인도하고,
    상기 이송 기구는, 상기 밀봉 전 기판을 상기 다이면에 인도한 후에 상기 제1 성형 다이와 제2 성형 다이의 사이로부터 퇴피하고,
    상기 제1 성형 다이와 제2 성형 다이가 다이 체결되고, 또한 상기 캐비티에 충전된 상기 유동성 수지에 상기 전자 부품이 침지된 상태에서 상기 유동성 수지가 경화되고,
    복수 개의 상기 성형 모듈은, 상기 반송 기구가 이동하는 방향을 따라 순차적으로 고정되고,
    복수 개의 상기 성형 모듈이 각각 가지는 상기 캐비티의 근방까지 상기 밀봉 전 기판을 반송하는 거리가 복수 개의 상기 성형 모듈 각각에 따라 서로 다른 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 성형 모듈의 수를 사후적으로 증감 가능한 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 히터는 상기 밀봉 전 기판을 직접 가열하는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이송 기구에 마련된 제2 히터를 더 구비하고,
    상기 제2 히터는, 상기 밀봉 전 기판을 상기 다이면에 인도할 때까지의 과정에서 상기 밀봉 전 기판을 평면적으로 가열하는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 히터는, 상기 전자 부품에 대해 비접촉 상태로 상기 밀봉 전 기판을 평면적으로 가열하는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반송 기구는, 상기 기판과 상기 전자 부품과 상기 경화 수지를 가지는 밀봉 후 기판을 상기 성형 모듈로부터 반출하는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
  7. 전자 부품이 기판에 실장된 상태에서 상기 전자 부품을 수지 밀봉하기 위하여, 제1 성형 다이와 상기 제1 성형 다이에 대향하도록 마련된 제2 성형 다이를 가지는 성형 모듈을 복수 개 준비하는 공정과, 상기 전자 부품이 실장된 상기 기판으로 이루어지는 밀봉 전 기판을 반송 기구에 배치하는 공정과, 상기 제1 성형 다이 및 제2 성형 다이 중 적어도 한 쪽에 마련되고 유동성 수지에 의해 충전되는 캐비티의 근방까지 상기 반송 기구를 사용하여 상기 밀봉전 기판을 반송하는 공정과, 상기 제1 성형 다이 및 상기 제2 성형 다이의 적어도 어느 한 쪽에 있어서 평면에서 보았을 때 상기 캐비티에 중첩되는 위치의 다이면에 상기 밀봉 전 기판을 고정하는 공정과, 상기 제1 성형 다이 및 상기 제2 성형 다이를 체결하는 다이 체결 공정과, 상기 캐비티에 충전된 상기 유동성 수지에 상기 전자 부품이 침지된 상태에서 상기 유동성 수지를 경화시킴으로써 경화 수지를 형성하는 공정과, 상기 제1 성형 다이 및 상기 제2 성형 다이를 개방하는 다이 개방 공정과, 상기 기판과 상기 전자 부품과 상기 경화 수지를 가지는 밀봉 후 기판을 취출하는 공정을 구비하는 수지 밀봉 방법으로서,
    단독으로 이동 가능한 상기 반송 기구와는 별도로 마련된 이송 기구를 사용하여 상기 밀봉 전 기판을 상기 다이면까지 이송하는 공정과,
    상기 이송 기구를 사용하여 상기 밀봉 전 기판을 상기 다이면에 인도하는 공정과,
    상기 밀봉 전 기판을 상기 다이면에 인도한 후에 상기 제1 성형 다이와 제2 성형 다이의 사이로부터 상기 이송 기구를 퇴피시키는 공정을 구비함과 함께,
    상기 반송하는 공정에서는, 상기 반송 기구와 상기 이송 기구가 일체적으로 이동하고,
    상기 이송하는 공정에서는, 상기 이송 기구가 상기 반송 기구로부터 분리되어 이동하고,
    상기 퇴피시키는 공정 이후에 상기 다이 체결 공정을 실행하고,
    상기 다이 체결 공정 이후에 상기 경화 수지를 형성하는 공정을 실행하며,
    상기 반송하는 공정에서 상기 반송 기구에 마련된 제1 히터를 사용하여 상기 밀봉 전 기판을 평면적으로 가열하고,
    상기 반송하는 공정의 적어도 일부에서는, 복수 개의 상기 성형 모듈이 순차적으로 고정되어 배열된 방향을 따라 상기 반송 기구를 이동시키고,
    상기 반송하는 공정에서 복수 개의 상기 성형 모듈이 각각 가지는 상기 캐비티의 근방까지 상기 밀봉 전 기판을 반송하는 거리가 복수 개의 상기 성형 모듈의 각각에 따라 서로 다른 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 성형 모듈의 수를 사후적으로 증감 가능한 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 반송하는 공정에서 상기 제1 히터는 상기 밀봉 전 기판을 직접 가열하는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 이송하는 공정에서 상기 이송 기구에 마련된 제2 히터를 사용하여 상기 밀봉 전 기판을 평면적으로 가열하는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 이송하는 공정에서 상기 제2 히터는 상기 전자 부품에 대해 비접촉 상태로 상기 밀봉 전 기판을 평면적으로 가열하는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 방법.
  12. 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 취출하는 공정 이후에 상기 반송 기구를 사용하여 상기 성형 모듈로부터 상기 밀봉 후 기판을 반출하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 방법.
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