KR20090006096A - 전자 부품의 수지 밀봉 성형 방법 및 전자 부품의 수지 밀봉 성형 장치 - Google Patents
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Abstract
성형되는 패키지 내에 보이드가 형성되는 것을 확실하게 방지할 수 있는 전자 부품의 수지 밀봉 성형 방법 및 그 장치를 제공한다. 수지 밀봉 성형 장치는, 제 1의 형(111)과, 제 2의 형(112)과, 포트 블록(140)과, 감압 기구를 구비하고 있다. 제 1의 형(111)은, 제 1의 형면을 갖음과 함께, 전자 부품이 탑재된 기판(400)이 장착된다. 제 2의 형(112)은, 제 1의 형면과 대향하는 제 2의 형면을 갖음과 함께, 전자 부품이 수납되는 캐비티(114)를 갖는다. 포트 블록(140)은, 제 1의 형(111)과 제 2의 형(112)이 맞대여진 상태에서 간극으로부터, 수지 재료를 주입한다. 감압 기구는, 수지 재료가 주입될 때에, 제 1의 형면과, 제 2의 형면과, 포트 블록(140) 사이에 구성되는 공간을 진공으로 한다.
Description
본 발명은, 반도체 칩 등의 비교적 소형의 전자 부품을 수지 재료로 밀봉 성형하기 위한 방법과, 이 방법을 실시하기 위해 이용되는 전자 부품의 수지 밀봉 성형 장치에 관한 것이고, 특히, 전자 부품의 수지 밀봉 성형용 형에 있어서의 포트 블록을, 해당 형의 측면에 대해 접합 분리 자유롭게 배치하여 구성한 수지 밀봉 성형틀을 이용하는 경우의 수지 밀봉의 품질 개선에 관한 것이다.
반도체 칩 등의 비교적 소형의 전자 부품(이하, 전자 부품이라고 약칭한다.)을 수지 재료로 밀봉 성형한 반도체 패키지(이하, 패키지라고 약칭한다.)에는, 근래, 특히, 그 고기능화가 요구되고 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 이른바, 맵형의 대형 기판 등과 같이, 그 고집적화와 고신뢰성 및 경박단소화가 강하게 요구되고 있다.
이 때문에, 반도체 패키지를 성형하는 경우에 있어서는, 고집적화된 피(被)수지 밀봉 성형품의 품질을 유지한 상태에서, 그 외형을 가능한 한 경박하고 단소하게 되도록 수지 밀봉 성형하여야 한다.
이와 같은 수지 밀봉 성형시에 있어서 피수지 밀봉 성형품인 패키지의 품질을 유지하기 위해서는, 전자 부품을 밀봉하기 위한 수지 재료와 전자 부품이 장착된 리드 프레임이나 기판 등(이하, 기판이라고 약칭한다.)과의 접착성(또는, 밀착성)을 높이는 것이 중요하게 된다.
그런데, 기판상의 전자 부품을 수지 밀봉 성형하는 경우는, 일반적으로 이하의 공정을 실시한다. 우선, 기판을, 수지 밀봉 성형틀의 형맞춤면(파팅 라인면. 이하, P.L면이라고 약칭한다.)에 마련된 캐비티부의 소정 위치에 세트한다. 다음에, P.L면을 맞대는 클램핑을 행한다. 다음에, 캐비티 내에 용융 수지 재료를 주입한다. 이와 같이 하여, 그 캐비티 형상에 대응하여 성형되는 패키지 내에 전자 부품을 밀봉하는 것이 행하여지고 있다.
P.L면에 마련되는 캐비티부나 용융 수지 재료의 이송용 통로 등은 형 내 공간부로서 구성되기 때문에, 이 형 내 공간부에 잔류하는 공기, 수분 및 수지 재료의 가열 융해시에 발생한 가스류 등이 용융 수지 재료중에 혼입된다. 그 결과, 이들이 패키지 내의 보이드(기포)로서 형성되고, 나아가서는, 기판과 패키지와의 접착성을 약하게 하는 요인이 되는 등의 문제가 있다. 이 때문에, 캐비티 내에의 용융 수지 재료의 주입에 선행하여, 형 내에 형성된 공간의 진공흡인(감압)을 행함에 의해, 형 내의 공간 내에 잔류하는 공기 등을 외부로 적극적으로 배제하는 것이 행하여지고 있다(예를 들면, 일본 특개평05-008250호 공보(특허 문헌 1) 참조).
또한, 전자 부품의 수지 밀봉 성형에 이용되는 수지 재료의 유효 이용률을 향상시키는 것을 주된 목적으로 하여, 용융 수지의 사출 실린더(수지 재료 공급용 의 포트)를 수지 밀봉 성형용 형의 P.L면을 맞춘 때의 형의 측면에 대해 접합 분리시키도록 구성한 것이 알려져 있다(예를 들면, 일본 특개소59-052842호 공보(특허 문헌 2) 참조).
특허 문헌 1 : 일본 특개평05-008250호 공보
특허 문헌 2 : 일본 특개소59-052842호 공보
발명이 해결하고자 하는 과제
상술한 캐비티 내에의 용융 수지 재료 주입에 선행하여, 형 내의 공간의 진공흡인을 행하는 것(특허 문헌 1)에서는, 형 내의 공간 내에 잔류하는 공기 등을 외부로 적극적으로 배제한다. 이로써, 그 잔류 공기 등의 존재에 기인하여 패키지 내에 보이드를 형성하는 것이 방지된다. 또한, 기판과 패키지와의 접착성을 저하시키는 일이 없는 등의 작용 효과를 기대할 수 있다.
또한, 상술한 용융 수지의 사출 실린더(포트)를, 수지 밀봉 성형용 형의 P.L면을 맞춘 때의 형의 측면에 대해 접합 분리시키도록 구성한 것(특허 문헌 2)에서는, 용융 수지 재료를 이송하기 위한 수지 통로를 단축한다. 이로써, 수지 재료의 유효 이용률을 향상시킬 수 있다.
그러나, 용융 수지의 사출 실린더(포트)를, 수지 밀봉 성형용 형의 P.L면을 맞춘 때의 형의 측면에 대해 접합 분리시키도록 구성한 것(특허 문헌 2)의 형 내의 공간의 진공흡인을 행하는 것은 개시되어 있지 않다.
그래서, 본 발명은, 성형되는 패키지 내에 보이드가 형성되는 것을 확실하게 방지할 수 있는 전자 부품의 수지 밀봉 성형 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명의 전자 부품의 수지 밀봉 성형 방법은, 준비 공정과, 공급 공정과, 클램핑 공정과, 접합 공정과, 감압 공정과, 주입 공정과, 분리 공정과, 성형 공정과, 오프닝 공정을 구비하고 있다. 준비 공정에서는, 제 1의 형면을 갖는 제 1의 형과, 제 1의 형면과 대향하는 제 2의 형면을 갖음과 함께, 전자 부품이 수납되는 캐비티를 갖는 제 2의 형을 포함하는 형조품(型組品)을 구비하는 수지 성형 장치를 준비한다. 공급 공정에서는, 세트면의 소정 위치에 전자 부품을 장착한 수지 밀봉 전의 기판을 공급한다. 클램핑 공정에서는, 형조품의 클램핑을 행함에 의해, 제 1의 형면과 제 2의 형면 사이에 마련한 캐비티 내에 수지 밀봉 전의 기판상의 전자 부품 및 그 주변부를 삽입한다. 접합 공정에서는, 클램핑 공정 후의 형조품의 측면에, 수지 재료 주입용의 포트 블록을 접합한다. 감압 공정에서는, 접합 공정 후에 형성되는 제 1의 형면과, 제 2의 형면과, 포트 블록 사이에 구성되는 공간을 진공으로 한다. 주입 공정에서는, 포트 블록으로부터 캐비티 내에 수지 재료를 직접 주입한다. 분리 공정에서는, 포트 블록을 형조품으로부터 분리한다. 성형 공정에서는, 수지 재료를 경화시킴에 의해, 캐비티 내에 끼워장착(嵌裝)한 전자 부품 및 그 주변부를 수지 재료로 밀봉한다. 오프닝 공정에서는, 성형 공정 후에, 제 1의 형과 제 2의 형을 열고 수지 밀봉 성형 공정 후의 수지 밀봉 후의 기판을 취출한다.
또한, 본 발명의 전자 부품의 수지 성형 방법은, 공급 공정에서는, 제 1의 형면과 제 2의 형면 사이에, 단수매(單數杖)의 수지 밀봉 성형 전의 기판이 공급되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 전자 부품의 수지 성형 방법은, 공급 공정에서는, 수지 밀봉 전의 기판의 단면(端面)과 형조품의 측면이 동일 평면상에 위치맞춤 되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 전자 부품의 수지 성형 방법은, 준비 공정에서는, 복수의 형조품이 적층 배치되어 있는 수지 성형 장치를 준비하고, 클램핑 공정에서는, 복수의 형조품에 동시에 압력을 가하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 전자 부품의 수지 밀봉 성형 장치는, 제 1의 형과, 제 2의 형과, 포트 블록과, 감압 기구를 구비하고 있다. 제 1의 형은, 제 1의 형면을 갖음과 함께, 전자 부품이 탑재된 기판이 장착된다. 제 2의 형은, 제 1의 형면과 대향하는 제 2의 형면을 갖음과 함께, 전자 부품이 수납되는 캐비티를 갖는다. 포트 블록은, 제 1의 형과 제 2의 형을 포함하는 형조품이 클램핑된 상태에서 형조품의 측면으로부터, 수지 재료를 주입한다. 감압 기구는, 수지 재료가 주입될 때에, 제 1의 형면과, 제 2의 형면과, 포트 블록 사이에 구성되는 공간을 진공으로 한다.
또한, 본 발명의 전자 부품의 수지 밀봉 성형 장치는, 제 1의 형에, 단수매의 수지 밀봉 전의 기판을 공급하는 기판 공급부가 마련되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 전자 부품의 수지 밀봉 성형 장치는, 수지 밀봉 전의 기판을 캐비티 내에 공급할 때에, 수지 밀봉 전의 기판의 단면과, 제 1의 형과 제 2의 형을 포함하는 형조품의 측면을 동일 평면상에 위치맞춤 되도록 수지 밀봉 전의 기판을 공급하는 공급 기구가 마련되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 전자 부품의 수지 밀봉 성형 장치는, 형조품이 복수 적층 배치되어 있고, 복수의 형조품에 동시에 압력을 가하는 가압 장치가 마련되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 전자 부품의 수지 밀봉 성형 장치는, 포트 블록은, 수지 재료를 내부에 배치하는 포트와, 포트 내에 공급된 수지 재료를 캐비티 내로 압출하는 플런저를 포함하고, 제 1의 형면, 제 2의 형면, 및 제 1의 형과 제 2의 형을 포함하는 형조품과 포트 블록과의 접합면에, 실 기능을 구비한 수지 코팅층을 또한 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 전자 부품의 수지 밀봉 성형 장치는, 감압 기구는, 공간과 접속됨과 함께, 포트 블록에 마련된 배기 경로를 포함하는 것이 바람직하다.
발명의 효과
본 발명에 의한 전자 부품의 수지 밀봉 성형 방법 및 장치를 채용함에 의해, 성형되는 패키지 내에 보이드가 형성되는 것을 확실하게 방지할 수 있기 때문에, 고품질성 및 고신뢰성을 구비한 전자 부품의 수지 밀봉 성형품을 성형할 수가 있다.
도 1은 본 발명에 관한 전자 부품의 수지 밀봉 성형 방법을 실시하기 위한 수지 밀봉 성형 장치의 주요부를 도시하는 일부 노치 단면도.
도 2는 도 1의 수지 밀봉 성형 장치에 있어서의 수지 밀봉 성형부의 주요부를 개략적으로 도시하는 일부 단면도로서, 오프닝된 각 형조품의 형맞춤면(P.L면)에 있어서의 소정 위치에 수지 밀봉 성형 전 기판을 세트함과 함께, 포트 내에 수지 재료를 공급하는 경우의 설명도.
도 3은 도 2에 대응하는 수지 밀봉 성형부로서, 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에 있어서의 일부 노치 단면도이고, 형조품의 형맞춤면과 포트 블록에 마련되는 실 부재의 배치 관계를 개략적으로 도시하는 도면.
도 4는 도 2에 대응하는 수지 밀봉 성형부의 일부 노치 단면도이고, 형맞춤면에의 수지 밀봉 성형 전 기판의 세트 상태와, 포트 내에의 수지 재료 공급 상태를 도시하는 도면.
도 5는 도 2에 대응하는 수지 밀봉 성형부의 일부 노치 단면도이고, 각 형조품의 클램핑 상태와, 각 형조품의 측면에 포트 블록의 전단부에 마련된 실 부재를 접합시킨 상태와, 각 형조품의 제 1의 형면과 제 2의 형면 사이 및 각 형조품과 포트 블록 사이에 구성되는 공간 내의 잔류 공기 등을 형조품의 외부로 강제적으로 배출하고 있는 상태를 도시하는 도면.
도 6은 도 5에 대응하는 수지 밀봉 성형부의 일부 노치 단면도이고, 각 형조품의 제 1의 형면과 제 2의 형면 사이 및 각 형조품과 포트 블록 전단부 사이가 완전히 맞대여진 완전한 클램핑 상태를 도시하는 도면.
도 7은 도 6에 대응하는 수지 밀봉 성형부의 일부 노치 단면도이고, 포트 내의 수지 재료를 가압 이송하는 상태를 도시하는 도면.
도 8은 도 7에 대응하는 수지 밀봉 성형부의 일부 노치 단면도이고, 수지 밀봉 성형 후에 포트 블록을 후퇴시킨 상태를 도시하는 도면.
도 9는 도 8에 대응하는 수지 밀봉 성형부의 일부 노치 단면도이고, 각 형조품의 오프닝 상태를 도시하는 도면.
도 10은 도 9에 대응하는 수지 밀봉 성형부의 일부 노치 단면도이고, 수지 밀봉 성형 후 기판의 취출 상태를 도시하는 도면.
도 11은 수지 밀봉 성형부의 일부 노치 단면도이고, 포트 블록의 전단부에 마련한 실 부재의 다른 형상예 및 구성예를 도시하는 도면.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
100 : 수지 밀봉 성형부
110 : 형조품
110a : 측면
111 : 제 1의 형
112 : 제 2의 형
113 : 세트면
114 : 캐비티
115 : 이송용 통로
116 : 핀
120 : 형개폐 기구
130 : 프레스 기구
140 : 포트 블록
141 : 포트
142 : 플런저
150 : 왕복 구동 기구
200 : 기판 공급 취출 기구
201 : 기판 공급 취출 부재
300 : 수지 재료 반송 공급 기구
301 : 수지 재료
302 : 수지 재료 반송 공급 부재
400 : 수지 밀봉 성형 전의 기판
400a : 단부
402 : 수지 밀봉 성형 후의 기판(수지 밀봉 성형품)
500 : 감압 기구
501, 502, 502a : 실 부재
503, 504, 505 : 배기 경로
실시의 형태에서의 수지 밀봉 성형 장치는, 수지 밀봉 성형부(100)와, 기판 공급 취출 기구(200)와, 수지 재료 반송 공급 기구(300)를 포함하고 있다. 수지 밀 봉 성형부(100)는, 기판상의 전자 부품을 수지 밀봉 성형한다. 기판 공급 취출 기구(200)는, 수지 밀봉 성형 전의 기판을 수지 밀봉 성형부(100)에서 후술하는 소정 위치에 반송 공급하고, 또한 수지 밀봉 성형완료의 기판을 수지 밀봉 성형부(100)로부터 취출하여 수지 밀봉 성형부(100)로부터 반출한다. 수지 재료 반송 공급 기구(300)는, 수지 재료를 수지 밀봉 성형부(100)에서 후술하는 소정 위치에 반송 공급한다.
또한, 수지 밀봉 성형부(100)는, 형조품(110)과, 형개폐 기구(120)와, 프레스 기구(130)와, 포트 블록(140)과, 왕복 구동 기구(150)를 포함하고 있다. 형조품(110)은, 전자 부품을 수지 밀봉 성형하기 위한 부재이다. 형개폐 기구(120)는, 형조품(110)을 오프닝 및 클램핑하기 위한 부재이다. 프레스 기구(130)는, 형조품(110)을 클램핑한 상태에 있어서 그 형조품(110)에 필요한 클램핑 압력을 가하기 위한 가압 장치이다. 포트 블록(140)은, 형조품(110)의 측방에 배치한 수지 재료 공급용의 부재이다. 왕복 구동 기구(150)는, 포트 블록(140)을 형조품(110)의 측면(110a)에 대해 접합 분리 자유롭게 되도록 배설한 부재이다.
또한, 형조품(110)은, 제 1의 형면을 갖는 제 1의 형(111)과, 제 2의 형면을 갖는 제 2의 형(112)을 포함하고 있다. 수지 밀봉 성형부(100)는, 적어도 1조(組) 이상의 형조품(110)을 포함하고 있고, 도시한 예에서는, 제 1의 형(111)과 제 2의 형(112)으로 구성되는 2조의 형조품(110)을, 상하 방향으로 적층 배치된 구성이 도시되어 있다.
또한, 제 1의 형(111)에서의 제 1의 형면은, 형맞춤면(P.L면)으로 되어 있 다. 즉, 제 1의 형면은, 기판(400)이 공급되는 기판 공급부로서의 세트면(113)이고, 제 1의 형(111)에 마련되어 있다. 이 세트면(113)은, 전자 부품(도시 생략)을 장착한 1장의 기판(400)을 세트하기 위한 단수매의 기판 공급부가 된다. 즉, 상술한 1조의 형조품(110)에서의 세트면(113)에는, 1장의 기판(400)만이 공급되고 또한 세트되게 된다. 또한, 세트면(113)에는, 종래의 형면에 있어서 오목부 등의 형상으로 마련되어 있던 기판 위치 결정용의 단차가 마련되어 있지 않다. 따라서, 세트면(113)은, 평면 형상으로서 형성되어 있다. 그리고, 이 제 1의 형(111)의 세트면(113)에 대향하여 마련되는 제 2의 형(112)의 형면(제 2의 형면)에는, 수지 성형용의 캐비티(114)가 마련되어 있다. 또한, 제 1의 형(111)과 제 2의 형(112)이 클램핑된 때의 형조품(110)에서의 측면(110a)과, 캐비티(114)는, 용융 수지 재료의 이송용 통로(115)를 통하여 연통되어 있다.
또한, 제 1의 형(111)의 제 1의 형면(기판의 세트면(113))의 소정 위치에는, 소요되는 형상 및 소요되는 수의 기판 위치 결정용의 핀(116)이 입설(立設)되어 있어도 좋다. 또한, 제 2의 형(112)의 제 2의 형면에는, 핀(116)의 위치 및 수에 대응하는 위치에 핀(116)을 감입(嵌入)시키기 위한 핀 구멍(도시 생략)이 배설되어 있어도 좋다. 이로써, 기판(400)을 세트면(113)의 소정 위치에 안내하고, 또한 그 위치에 확실하게 세트하도록 마련된다.
또한, 상기 소정 위치란, 기판(400)의 단부(단면)(400a)와 형조품(110)의 측면(110a)이, 동일 평면 내에 위치맞춤 되는 위치를 말한다. 이 경우, 수지 밀봉 전 기판의 단부(400a)와, 형조품(110)의 측면(110a) 사이에 간극이 생기지 않기 때문 에, 수지 밀봉 성형 공정시에 있어서, 용융 수지 재료의 일부가 기판(400)의 저면측에 침수하여 그 기판면에 수지 버르를 형성하는 등의 폐해를 효율 좋게 또한 확실하게 방지할 수 있다.
형조품(110)의 형맞춤면(P.L면) 및 포트(141) 내에 구성되는 공간부를 신속하게 진공 감압 상태로 설정할 수 있는 감압 기구(500)가 마련되어 있다.
이 감압 기구(500)는, 형조품(110)의 클램핑 공정 및 형조품(110)의 측면(110a)에 대한 포트 블록(140)의 접합 공정의 종료후에 있어서, 성형용의 캐비티(114)를 포함하는 형의 형맞춤면(P.L면) 및 포트(141) 내에 구성되는 공간부를 신속하게 진공 감압 상태로 설정하도록 마련되어 있다.
즉, 포트(141)와 진공원(眞空源)(도시 생략)은, 직접 또는 배기 경로(도시 생략)를 통하여 연통되어 있고, 진공원을 작동시키면, 포트(141) 내는 감압되고 그 내부에 잔류하고 있는 공기 등은 배기 경로를 통하여 외부로 강제적으로 흡인 배제되도록 마련되어 있다.
또한, 제 2의 형(112)의 제 2의 형면에는, 제 1의 형(111)의 세트면(113)에 공급되는 기판(400)의 주위를 덮도록 마련된 필요한 내열성 및 탄성을 구비하는 장척형상의 실 부재(501)가 마련되어 있다.
이 실 부재(501)는, 기판(400)의 두께보다도 크게 되는 길이를 가지며, 제 1의 형(111)의 세트면(113)측에 돌설되어 있다. 또한, 이 실 부재(501)의 양 단면(端面)은, 형조품(110)의 측면(110a)과 동일 평면 내에 위치맞춤 되는 위치에 각각 배치되어 있다. 따라서, 실 부재(501)는, 형조품(110)의 측면(110a)측을 제외한 기 판(400)의 측방 위치(도시한 예에서는, 기판(400)의 단부(400a)측을 제외한 3개의 양측의 위치)를 덮도록 마련되어 있다(도 3 참조).
또한, 포트 블록(140)에서의 형조품(110)의 측면(110a)측의 전단부에는, 이 형조품(110)의 측면(110a)에 접합시키기 위한 직사각형 형상의 실 부재(502)가 마련되어 있다.
이 실 부재(502)는, 형조품(110)의 제 2의 형(112)의 제 2의 형면에 마련되어 있는 실 부재(501)와 마찬가지로, 소요되는 내열성 및 탄성을 구비하고 있다. 그리고, 포트 블록(140)을 이동시켜서 형조품(110)의 측면(110a)에 접합시킨 때에, 형조품(110)의 제 2의 형(112)의 제 2의 형면에 마련되어 있는 실 부재(501)의 양 단면에 포트 블록(140)이 각각 접합된다. 또한, 제 1의 형(111)의 제 1의 형면 및 제 2의 형(112)의 제 2의 형면의 바깥쪽 주위에 실 부재(502)가 접합되도록 배치된다. 따라서, 제 1의 형(111)과 제 2의 형(112)의 형맞춤시(클램핑시), 및 포트 블록(140)과 형조품(110)의 측면(110a)의 접합시에는, 이 형조품(110)의 형맞춤면 및 양 형의 측면(110a)과 포트 블록(140)의 앞면 위치 사이에 구성되는 공간은, 양 실 부재(501, 502)에 의해 덮인다. 그 때문에, 이 공간은 외부와 차단된 상태로서 설정되게 된다(도 5 참조).
또한, 실 부재(501)에 의해 외부로부터 차단된 공간은, 배기 경로(503)를 통하여 진공원(도시 생략)측과 연통 접속되어 있다. 또한, 실 부재(502)에 의해 외부로부터 차단된 공간은, 배기 경로(504)를 통하여 진공원(도시 생략)과 연통 접속되어 있다. 이 때문에, 이 진공원을 작동시키면, 양 실 부재(501, 502)에 의해 외부 와 차단되어 있는 양 공간 내의 잔류 공기 등은, 양 배기 경로(503, 504)를 통하여, 외부로 강제적으로 흡인 배제되게 된다.
따라서 양 실 부재(501, 502), 양 배기 경로(503, 504), 및 진공원은 감압(진공) 기구(500)를 구성하고 있다.
또한, 감압 기구(500)는, 실 부재(501, 502)를 구비하고 있지 않아도 좋다. 이 경우에는, 예를 들면 형조품(110)의 형맞춤면(P.L면), 형조품(110)의 측면(110a)과 포트 블록(140)의 단면과의 접합면, 및, 포트(141)와 이것에 끼워장착되는 플런저(142)와의 감합면 등에는, 실 기능을 구비한 수지 코팅층, 예를 들면, PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌), PFA(테트라플루오로에틸렌), PEEK(폴리에테르에테르케톤) 등에 의한 표면 처리가 시행되어 있다.
따라서 이 구성에 의하면, 종전과 같은 O링 등의 실 부재를 이용하는 일 없이, 각 부위에 있어서의 실 작용·효과를 보다 효율 좋게 또한 확실하게 행할 수 있다.
또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 감압 기구(500)는, 배기 경로(505)를 또한 구비하고 있어도 좋고, 배기 경로(504) 대용으로 구비하고 있어도 좋다. 구체적으로는, 배기 경로(505)는, 형조품(110)의 클램핑시에 포트(141)와 형조품(110)의 캐비티(114) 사이에 마련되는 용융 수지 재료의 주입 경로(도시한 예에서는, 수지 이송용 통로(115))에 접속되어 있다. 배기 경로(505), 및, 형조품(110)의 캐비티(114)와 형조품(110)의 외부 사이에 마련된 배기 경로에 접속된 배기 경로(503)는, 각각 진공원측과 적절한 배기 경로(도시 생략)를 통하여 연통된 배기용 개구와 접속되어 있다.
따라서 이 경우는, 형조품(110)의 클램핑 공정 후, 및, 형조품(110)의 측면(110a)에 대한 포트 블록(140)의 접합 공정의 종료 후의 어느 쪽에서도, 각 부위에서의 배기 작용·효과를 효율 좋게 또한 확실하게 행할 수 있다. 그 때문에, 캐비티(114)를 포함하는 형조품(110)의 형맞춤면(P.L면) 및 포트(141) 내에 구성되는 공간부를 신속하게 진공 감압 상태로 설정하는 것이 가능해진다.
또한, 배기 경로(503, 504, 505)에는, 포트 블록(140)의 외부에 연통되는 개구부를 개폐하기 위한 스프링 부재나 압동(押動) 부재 등의 개폐 수단이 마련되어 있어도 좋다.
또한, 형개폐 기구(120)는, 상하 방향으로 적층(중첩)하여 배치된 2조의 형조품(110)을 동시에 오프닝 또는 클램핑하기 위한 기구이고, 도시한 예에서는, 유압이나 공압 혹은 전동 등의 적절한 구동 기구에 의해, 제 1의 형(111) 또는 제 2 형(112)의 한쪽을 상하 방향으로 이동시키도록 구성되는 경우를 나타내고 있다.
또한, 이 형개폐 기구(120)로서는, 이에 대채하여, 이른바, 라크·피니언 기구, 또는, 크랭크 기구 등을 이용한 적절한 형개폐 기구가 채용되어도 좋다.
또한, 프레스 기구(130)는, 형조품(110)을 클램핑한 상태에 있어서 그 형에 필요한 클램핑 압력을 가하기 위한 기구이고, 이 프레스 기구(130)에는, 유압이나 공압 또는 전동 등의 적절한 가압 수단이 마련되어 있다.
또한, 예를 들면, 형개폐 기구(120)와 프레스 기구(130)가 같은 구동원에 의해 구동되어도 좋다. 또한, 이 형개폐 기구(120)와 프레스 기구(130)의 양 기능을 병유(竝有)함에 의해, 형개폐 기구(120)와 프레스 기구(130)를 동일한 기구에 의해 구성되어 있어도 좋다.
또한, 포트 블록(140)은, 형조품(110)의 측방에 배치되어 있다. 또한, 포트 블록(140)은, 왕복 구동 기구(150)에 의해, 형조품(110)의 형맞춤면(P.L면)이 맞추어지도록 클램핑을 한 상태의 형조품(110)의 측면(110a)에 대해, 접합 분리 자유롭게 되도록 마련되어 있다.
포트 블록(140)에는, 포트(141)와, 플런저(142)와, 왕복 구동 기구(도시 생략)와, 히터(도시 생략)가 마련되어 있다. 포트(141)는, 상하에 배치된 2조의 형조품(110)의 수와 그 형맞춤면(P.L면)의 위치에 대응하여 배치된 수지 재료 공급용의 부재이다. 플런저(142)는, 포트(141) 내에 공급된 수지 재료 가압용의 부재이다. 왕복 구동 기구는, 플런저(142)를 왕복 운동시키는 적절한 기구이다. 히터는, 포트(141) 내에 공급된 수지 재료(301)를 가열 용융화하기 위한 적절한 가열 부재이다.
따라서 이 구성에 의하면, 포트 블록(140)의 왕복 구동 기구(150)에 의해, 포트 블록(140)의 전체를 형조품(110)의 제 1의 형면과 제 2의 형면을 일치시킨 위치에, 포트 블록(140)을 접합하도록 이동시킬 수 있음과 함께, 이 위치로부터 포트 블록(140)을 분리하도록 후퇴시킬 수 있다. 또한, 플런저(142)의 왕복 구동 기구에 의해 플런저(142)를 후퇴시킴에 의해, 포트(141)의 개구 전단부 내를 수지 재료(301)를 공급하기 위한 스페이스로 할 수 있다(도 2 참조). 또한, 후퇴시킨 위치로부터 플런저(142)를 전진시킴에 의해 포트(141)에 공급된 수지 재료(301)를 가압 할 수 있다.
또한, 형조품(110)에서의 제 1의 형(111)과 제 2의 형(112)과는 형맞춤면(P.L면)과, 포트 블록(140)에서의 포트(141)를 접합하여 연통시킴과(도 5 참조) 함께, 히터로 가열 용융화시킨 포트(141) 내의 수지 재료(301)를 플런저(142)로 가압함에 의해, 이 포트(141) 내의 용융한 수지 재료(301)를, 직접, 이송용 통로(115)를 통하여 캐비티(114) 내에 주입 및 충전시킬 수 있다.
또한, 기판 공급 취출 기구(200)는, 결합고정(係止) 척 그 밖의 적절한 결합고정 기구(도시 생략)를 구비한 기판 공급 취출 부재(201)를 이용하여, 수지 밀봉 성형 전의 기판(400)을 수지 밀봉 성형부(100)의 소정 위치, 즉, 오프닝된 상하 2조의 형조품(110)에서의 제 1의 형(111)과 제 2의 형(112) 사이의 각각에 반입한다. 또한, 기판 공급 취출 기구(200)는, 이 기판(400)을 제 1의 형(111)의 세트면(113)에 세트할 수 있도록 마련되어 있다. 또한, 이 기판 공급 취출 기구(200)는, 결합고정 기구를 이용하여, 수지 밀봉 성형 후에 오프닝된 세트면(113)으로부터 수지 밀봉 성형 후의 기판(402)(수지 밀봉 성형품이 된다. 도 10 참조)을 결합고정하여 취출한다. 또한, 기판 공급 취출 기구(200)는, 이 기판(402)을 상하 2조의 형조품(110)에서의 제 1의 형(111)과 제 2의 형(112) 사이의 각각으로부터 외부로 반출할 수 있도록 마련되어 있다.
따라서 이 구성에 의하면, 수지 밀봉 성형 전의 기판(400)을 수지 밀봉 성형부(100)의 소정 위치에 세트할 수 있음과 함께, 수지 밀봉 성형 후의 기판(402)을 수지 밀봉 성형부(100)의 외부로 취출할 수 있다.
또한, 수지 재료 반송 공급 기구(300)는, 수지 재료 반송 공급 부재(302)를 이용하여, 수지 재료(301)를 수지 밀봉 성형부(100)의 소정 위치에 공급한다. 즉, 수지 재료 반송 공급 기구(300)는, 포트 블록(140) 및 플런저(142)를 필요한 위치까지 후퇴시켜서(도 1 참조), 그 포트(141)의 개구 전단부에 마련된 스페이스 내에 수지 재료(301)를 공급할 수 있도록 마련되어 있다.
또한, 이 수지 재료 반송 공급 부재(302)에는, 상하 2조의 형조품(110)의 수와 그 형맞춤면(P.L면)의 위치에 대응하여 배치된 수지 재료 투입용의 구멍부와, 이 구멍부 내에 투입된 수지 재료(301)를 압출하여 포트(141) 내로 공급하기 위한 압출 부 재 등이 마련되어 있다.
따라서 이와 같은 구성에 의하면, 포트 블록(140)을 필요한 위치까지 후퇴시켜서, 포트 블록(140)에서의 포트(141) 내의 각각에 수지 재료(301)를 공급할 수 있다.
본 실시의 형태에서의 전자 부품의 수지 밀봉 성형은, 예를 들면, 다음과 같이 하여 행하여진다.
우선, 도 1 및 도 2에 도시하는 상하 2조의 형조품(110)의 오프닝 상태에서, 기판 공급 취출 기구(200)는, 수지 밀봉 성형 전의 기판(400)을 제 1의 형(111)과 제 2의 형(112) 사이의 각각에 반입함과 함께, 이 기판(400)을 제 1의 형(111)의 세트면(113)에 세트한다. 다음에, 또는, 이와 병행하여, 포트 블록의 왕복 구동 기구(150)에 의해 포트 블록(140)의 전체를 형조품(110)의 측면(110a)으로부터 후퇴시킴과 함께, 플런저의 왕복 구동 기구에 의해 플런저(142)를 후퇴시켜서 포 트(141)의 개구 전단부 내에 수지 재료(301)를 공급하기 위한 스페이스를 구성한다. 그리고, 이 스페이스 내에, 수지 재료 반송 공급 부재(302)를 통하여, 수지 재료(301)를 공급한다(도 2 참조).
다음에, 형개폐 기구(120)에 의해 상하 2조의 형조품(110)의 클램핑을 시작한다.
다음에, 또는, 이와 병행하여, 포트 블록의 왕복 구동 기구(150)에 의해 포트 블록(140)의 전체를 형의 측면(110a)으로 전진시켜서, 그 전단면을 형조품(110)의 측면(110a)에 접합시킨다. 포트 블록(140)에 실 부재(502)가 배치되어 있는 경우에는, 포트 블록(140)의 전단부의 실 부재(502)를 형조품(110)의 측면(110a)에 접합시킨다(도 4 및 도 5 참조).
또한, 이 형조품(110)을 클램핑하는 공정, 및, 형조품(110)의 측면(110a)에 대한 포트 블록(140)을 접합하는 공정 후에, 감압 기구(500)에 의한 감압을 행한다. 이 공정에서는, 형조품(110)의 형맞춤면(P.L면)에 잔존하는 공기 등(예를 들면, 대기중의 공기·수분뿐만 아니라, 수지 재료의 가열 융해시에 발생한 가스 등)은, 용융 수지 재료의 주입 경로인 수지 이송용 통로(115) 및 배기 경로에 접속된 배기 경로(503, 504)(또는 배기 경로(503, 505), 또는 배기 경로(503, 504, 505))를 통하여 형조품(110)의 외부로 강제적으로 또한 신속하게 흡인됨에 의해 배제된다. 또한, 이와 동시에, 포트(141) 내에 잔존하는 공기 등은, 포트(141) 내와 접속된 배기 경로를 통하여 형조품(110)의 외부로 강제적으로 또한 신속하게 흡인됨에 의해 배제된다.
또한, 감압 기구(500)가 실 부재(501, 502)를 구비하고 있는 경우에는, 이 공정에서는, 실 부재(501, 502)에 의해 외부와 차단되는 공간 내의 잔류 공기 등은, 양 배기 경로(503, 504)를 통하여, 외부로 강제적으로 흡인 배제되게 된다.
또한, 이 진공 상태로 하는 감압 공정은, 도 5에 도시하는 바와 같은 중간(또는, 예비)적인 클램핑 후에 연속하여 행하여지는 완전 클램핑시 및 수지 밀봉 성형시(도 6 및 도 7 참조)에도 계속하여 행하여지는 것이 바람직하다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 상하 2조의 형조품(110)의 완전한 클램핑이 행하여지면, 이 각 형조품(110)에 대해 프레스 기구(130)에서의 가압 수단에 의한 가압력을 가하여, 적층 배치된 각 형조품(110)의 각각에 대해, 동시에 또한 균등한 클램핑 압력을 가한다.
또한, 형조품(110)의 측면(110a)에 대한 포트 블록(140)의 완전한 접합이 행하여지면, 각 형조품(110)에서의 제 1의 형(111)과 제 2의 형(112)의 형맞춤면과 포트 블록(140)에서의 포트(141)가 접합하여 연통된 상태로 됨과 함께, 이 포트(141) 내에 공급된 수지 재료(301)는 히터에 의해 가열 용융화된다. 따라서, 플런저(142)를 전진시켜서 포트(141) 내의 수지 재료(301)를 가압함에 의해, 용융화된 수지 재료를, 직접, 이송용 통로(115)를 통하여 캐비티(114) 내로 주입한다. 이로써, 캐비티(114) 내에 끼워장착된 기판(400)상의 전자 부품을 수지 밀봉 성형할 수 있다(도 7 참조).
다음에, 소요되는 큐어 타임이 경과한 후에, 포트 블록의 왕복 구동 기구(150)에 의해 포트 블록(140)을 형조품(110)의 측면(110a)으로부터 떨어지는 방 향으로 후퇴 이동시킨다(도 8 참조).
다음에, 또는, 이와 병행하여, 상하 2조의 형조품(110)에 대한 프레스 기구(130)의 가압 수단에 의한 클램핑 압력이 해제됨과 함께, 형개폐 기구(120)는, 이 상하 2조의 형조품(110)을 오프닝한다(도 8 및 도 9 참조).
다음에, 기판 공급 취출 기구(200)의 결합고정 기구는, 오프닝된 세트면(113)으로부터 수지 밀봉 성형 후의 기판(402)(수지 밀봉 성형품)을 결합고정하여 취출함과 함께, 이 기판(402)을 외부로 반출한다(도 10 참조).
또한, 도 11은, 포트 블록(140) 전단부에 마련한 실 부재(502)의 다른 형상예 및 구성예를 도시하고 있다.
즉, 도 2에 도시한 실 부재(502)는, 형조품(110)의 측면(110a)에 배설된 각 실 부재(501)의 전부(全部)에 대해 동시에 접합되는 형상으로서 마련되어 있지만, 도 11에 도시한 실 부재(502a)는, 형조품(110)의 측면(110a)에 배설된 각 실 부재(501)의 각각에 대해 각각 별도로 접합되는 형상으로서 마련되어 있는 점에 있어서 다르다.
이와 같은 형상의 것이라도, 상술한 실 부재(502)의 작용 효과와 같은 작용 효과를 이룰 수 있음은 분명하다.
본 발명에 관한 전자 부품의 수지 밀봉 성형 방법 및 장치는, 반도체 장치에 이용되는 기판상의 전자 부품을 수지 밀봉 성형하는 경우에 유용하다.
Claims (10)
- 제 1의 형면을 갖는 제 1의 형(111)과, 상기 제 1의 형면과 대향하는 제 2의 형면을 갖음과 함께, 상기 전자 부품이 수납되는 캐비티(114)를 갖는 제 2의 형(112)을 포함하는 형조품(110)을 구비하는 수지 성형 장치를 준비하는 준비 공정과,상기 제 1의 형면에 전자 부품을 장착한 상기 수지 밀봉 전의 기판(400)을 세트하는 공급 공정과,상기 형조품(110)의 클램핑을 행함에 의해, 상기 캐비티(114) 내에 상기 수지 밀봉 전의 기판(400)상의 전자 부품 및 그 주변부를 삽입하는 클램핑 공정과,상기 형조품(110)의 측면에, 수지 재료 주입용의 포트 블록(140)을 접합하는 접합 공정과,상기 접합 공정 후에 형성되는 상기 제 1의 형면과, 상기 제 2의 형면과, 상기 포트 블록(140) 사이에 구성되는 공간을 진공으로 하는 감압 공정과,상기 포트 블록(140)으로부터 상기 캐비티(114) 내에 수지 재료(301)를 직접 주입한 주입 공정과,상기 포트 블록(140)을 상기 형조품(110)으로부터 분리하는 분리 공정과,상기 수지 재료(301)를 경화시킴에 의해, 상기 캐비티(114) 내에 끼워장착한 전자 부품 및 그 주변부를 상기 수지 재료(301)로 밀봉하는 성형 공정과,상기 성형 공정 후에, 상기 제 1의 형(111)과 상기 제 2의 형(112)을 열고 상기 성형 공정 후의 수지 밀봉 후의 기판(402)을 취출하는 오프닝 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 수지 밀봉 성형 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 공급 공정에서는, 상기 제 1의 형면(111)과 상기 제 2의 형면(112) 사이에, 단수매의 수지 밀봉 성형 전의 기판(400)이 공급되는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 수지 밀봉 성형 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 공급 공정에서는, 상기 수지 밀봉 전의 기판(400)의 단면과 상기 형조품(110)의 측면(110a)이 동일 평면상에 위치맞춤 되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 수지 밀봉 성형 방법.
- 제 2항에 있어서,상기 준비 공정에서는, 복수의 상기 형조품(110)이 적층 배치되어 있는 상기 수지 성형 장치를 준비하고,상기 클램핑 공정에서는, 상기 복수의 형조품(110)에 동시에 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 수지 밀봉 성형 방법.
- 제 1의 형면을 갖음과 함께, 전자 부품이 탑재된 기판(400)이 장착되는 제 1 의 형(111)과,상기 제 1의 형면과 대향하는 제 2의 형면을 갖음과 함께, 상기 전자 부품이 수납되는 캐비티(114)를 갖는 제 2의 형(112)과,상기 제 1의 형(111)과 상기 제 2의 형(112)을 포함하는 형조품(110)이 클램핑된 상태에서 상기 형조품(110)의 측면으로부터, 수지 재료(301)를 주입하는 포트 블록(140)과,상기 수지 재료(301)가 주입될 때에, 상기 제 1의 형면과, 상기 제 2의 형면과, 상기 포트 블록(140) 사이에 구성되는 공간을 진공으로 하는 감압 기구(500)를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 수지 밀봉 성형 장치.
- 제 5항에 있어서,상기 제 1의 형(111)에, 단수매의 상기 수지 밀봉 전의 기판(400)을 공급하는 기판 공급부(113)가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 수지 밀봉 성형 장치.
- 제 5항에 있어서,상기 수지 밀봉 전의 기판(400)을 상기 캐비티(114) 내에 공급할 때에, 상기 수지 밀봉 전의 기판(400)의 단면(400a)과, 상기 형조품(110)의 측면(110a)을 동일 평면상에 위치맞춤 되도록 상기 수지 밀봉 전의 기판(400)을 공급하는 공급 기구(200)가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 수지 밀봉 성형 장치.
- 제 6항에 있어서,상기 형조품(110)이 복수 적층 배치되어 있고, 복수의 상기 형조품(110)에 동시에 압력을 가하는 가압 장치(130)가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 수지 밀봉 성형 장치.
- 제 5항에 있어서,상기 포트 블록(140)은, 상기 수지 재료(301)를 내부에 배치하는 포트(141)와, 상기 포트(141) 내에 공급된 상기 수지 재료(301)를 상기 캐비티(114) 내로 압출하는 플런저(142)를 포함하고,상기 제 1의 형면, 상기 제 2의 형면, 및 상기 제 1의 형(111)과 상기 제 2의 형(112)을 포함하는 형조품(110)과 상기 포트 블록(140)의 접합면에 실 기능을 구비한 수지 코팅층을 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 수지 밀봉 성형 장치.
- 제 5항 또는 제 9항에 있어서,상기 감압 기구(500)는, 상기 공간과 접속됨과 함께, 상기 포트 블록(140)에 마련되는 배기 경로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 수지 밀봉 성형 장치.
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