JP4707364B2 - 電子部品の樹脂封止成形方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＩＣ等の半導体チップに代表される電子部品が装着された基板を対象として、樹脂封止成形用の金型に供給された樹脂材料を用いることにより、基板に装着された電子部品を樹脂封止する、電子部品の樹脂封止成形方法及び装置に関する。本発明は、特に、電子部品を樹脂封止するために金型に形成されるキャビティに樹脂材料を供給する樹脂材料供給機構に関するものである。

従来の樹脂封止成形装置として、ポット・プランジャ・樹脂通路部分を少なくとも設けるトランスファー成形用金型を用いずに、トランスファーレス成形用金型（この場合、上型と下型との二型構造）を用いる装置が知られている。この装置においては、上型には電子部品（半導体チップ）とワイヤとを装着した基板が、半導体チップ側を下方に向けた状態で固定される。下型に設けられたキャビティに樹脂材料を樹脂材料供給機構にて供給して、キャビティの樹脂材料を加熱溶融化して溶融樹脂として、上下両型を型締めすることにより、半導体チップとワイヤとを溶融樹脂に浸漬して、溶融樹脂を硬化させる。このことにより、基板に装着された電子部品を樹脂封止する基板浸漬成形（基板圧縮成形）が行なわれている。
そこで、樹脂封止成形装置には、金型の型開き時において、キャビティに樹脂材料を供給するための樹脂材料供給機構（樹脂材料供給ユニット）が設けられており、この樹脂材料供給機構の主な方式には、全ストローク方式（例えば、特許文献１参照。）、或は、ピッチ送り方式（例えば、特許文献２参照。）、等が挙げられている。

つまり、全ストローク方式における樹脂材料供給機構は、特許文献１に開示されているように、所要量の樹脂材料を供給する樹脂材料供給用の樹脂供給空間部と、樹脂供給空間部の樹脂材料を包囲する鉛直方向に貫通した枠体部と、樹脂供給空間部の底面を形成し且つ水平方向に往復動可能であって枠体部底面に敷設された開閉部とで構成されている。そして、樹脂供給空間部において樹脂材料を均一に加圧し且つ鉛直方向に上下往復動する加圧手段が、枠体部の貫通部分に嵌装して設けられている。
この場合、まず、開閉部が枠体部底面の貫通部分を閉じた状態で、所要量の樹脂材料を樹脂供給空間部に供給し、次に、樹脂供給空間部にある樹脂材料を加圧手段にて鉛直方向へ下動することにより樹脂材料を均一に加圧すると共に、金型の型開き時において、加圧手段にて均一に加圧した状態の樹脂材料をキャビティ内に供給する。
従って、全ストローク方式によれば、樹脂材料供給機構の樹脂供給空間部を構成する開閉部が、完全に水平方向にスライドすることにより、所要量の樹脂材料を供給する。

一方、ピッチ送り方式における樹脂材料供給機構は、特許文献２に開示されているように、樹脂材料が貯留される貯留箱と、貯留箱の底板に近接して設けられたシャッタ板とから構成されている。貯留箱の底板には複数の開口が、シャッタ板には複数の開口が、同じピッチでそれぞれ設けられている。
この場合、まず、シャッタ板により貯留箱の開口が閉鎖された状態で、キャビティの容積に合わせて計量された所要量の樹脂材料を貯留箱に供給し、次に、シャッタ板を水平移動させ、貯留箱の開口とシャッタ板の開口とが重なるようにして、キャビティ内に樹脂材料を落下させて供給する。
従って、ピッチ送り方式によれば、樹脂材料供給機構のシャッタ板が、貯留箱の開口とシャッタ板の開口とが重なるようにして、水平方向に部分的に移動する（ピッチ送りする）ことにより、所要量の樹脂材料を供給する。
特開２００４−２１６５５８号公報（第４−７頁、図４） 特開２００４−１７４８０１号公報（第５−６頁、図５）

ところで、前述した基板浸漬成形において、近年、基板の大型化・薄型化や、半導体チップ（電子部品）の極小化・極薄化や、一枚の基板上に複数個の半導体チップを装着して一括モールドする（一括して樹脂封止する）という傾向が強まっている。このことから、キャビティの鉛直方向の厚みが非常に薄くなるうえに、キャビティ内底面が非常に広くなっている。このことに起因して、樹脂材料としてタブレット樹脂を使用せずに顆粒樹脂が用いられている。
しかし、全ストローク方式、ピッチ送り方式等によって、樹脂材料供給機構からキャビティに顆粒樹脂をそのまま自然落下させて供給した場合には、キャビティ外周囲である型面（この場合、下型面）であるキャビティ外に、顆粒樹脂が飛散するという問題が発生するおそれがある。
このことから、特許文献１に開示されているように、均一に加圧した状態の顆粒樹脂をキャビティ内に供給することで、顆粒樹脂がキャビティ外へ飛散する問題を防止できるかを検討したが、依然として顆粒樹脂の飛散問題を解決するに至らなかった。
また、均一に加圧した状態の顆粒樹脂を、全ストローク方式でなくピッチ送り方式によって、自然落下させてキャビティ内に供給した場合、顆粒樹脂が加圧状態であることからも、貯留箱の開口とシャッタ板の開口とからうまく落下せずに、樹脂材料供給機構に樹脂材料が残存すると云う致命的な問題が発生することとなった。この致命的な問題を解決するために、樹脂材料供給機構を振動させて、加圧した状態の顆粒樹脂を貯留箱の開口とシャッタ板の開口とから落下させる場合、顆粒樹脂の加圧状態を解消させる程度の強い振動を付与しないと、開口から顆粒樹脂を落下させることは困難であった。仮に、樹脂材料供給機構の顆粒樹脂を貯留箱の開口とシャッタ板の開口とから落下させることができたとしても、顆粒樹脂に強い振動が付与されているので、キャビティ外への顆粒樹脂が飛散すると云う問題がより一層発生しやすくなった。
ところで、キャビティの鉛直方向の厚みが非常に薄くなるうえに、キャビティ内底面が非常に広くなることから、樹脂の粒径をより小さくして用いる、例えば、粉末状樹脂・破砕状樹脂、或いは、粉末よりも粒径が大きく顆粒よりも粒径の小さい微粒状樹脂、その他に、液状樹脂等のような種々な樹脂材料（加圧状態、或は、未加圧状態の樹脂材料）に対しても柔軟に対応することが求められている。この状況の下で、キャビティ外への樹脂材料の飛散を防止すること、及び、キャビティ内（少なくとも、キャビティ内底面）に所要量の樹脂材料を均一に満遍なく供給させることという二点については、全ストローク方式やピッチ送り方式等の樹脂材料供給機構を設けた従来の樹脂封止成形装置の機能では対応に限界があった。これらの二点について対応に限界があることが、基板浸漬成形の課題として挙げられている。

そこで、上述した技術的課題を解決するための本発明の請求項１に係る電子部品の樹脂封止成形方法は、電子部品の樹脂封止成形用の金型であって上型（１）と該上型（１）に相対向して配置された下型（２）とを少なくとも有する金型を用いて、電子部品（１０）が装着された基板（９）を上型（１）における所定位置に固定する工程と、下型（２）に形成されたキャビティ（６）に樹脂材料供給機構（７）を用いて固形状樹脂（１４）又は液状樹脂からなる樹脂材料（１４）を供給する工程と、固形状樹脂（１４）を加熱して溶融させることにより生成した溶融樹脂（１５）によって又は液状樹脂によってキャビティ（６）を満たされた状態にする工程と、金型を型締めすることによって溶融樹脂（１５）又は液状樹脂に電子部品（１０）を浸漬する工程と、溶融樹脂（１５）又は液状樹脂を硬化させることによって硬化樹脂（１６）を形成する工程とを備え、硬化樹脂（１６）によって電子部品（１０）を樹脂封止する電子部品（１０）の樹脂封止成形方法であって、金型を型開きする工程と、樹脂材料供給機構（７）を上型（１）と下型（２）との間に進入させる工程と、樹脂材料供給機構（７）が有する収容部（２０、２４）の下部において下方に延びるようにして設けられたカーテン（２２）の下端部をキャビティ（６）の内部に入り込ませる工程と、樹脂材料供給機構（７）における収容部（２０、２４）と下端部との間において設けられた開閉部（２１、２５）を開ける工程と、樹脂材料供給機構（７）における開閉部（２１、２５）と下端部との間において設けられたネスト（２３）を経由して、収容部（２０、２４）の内側に収容された樹脂材料（１４）を落下させる工程とを備え、樹脂材料（１４）をカーテン（２２）の内側を通って落下させ、かつ、ネスト（２３）によって分散させて落下させることによって、キャビティ（６）の内部に樹脂材料（１４）を均一に満遍なく供給するようにしたことを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る電子部品の樹脂封止成形方法は、上述した樹脂封止成形方法において、樹脂材料供給機構（７）が有する振動手段を用いて、樹脂材料（１４）を振動させて収容部（２０、２４）の内側に供給する工程、又は、樹脂材料（１４）を振動させてキャビティ（６）の内部に供給する工程のうち少なくとも一方を更に含むことを特徴とする。

また、上述した技術的課題を解決するための本発明の請求項３に係る電子部品の樹脂封止成形装置は、電子部品の樹脂封止成形用の金型であって上型（１）と該上型（１）に相対向して配置された下型（２）とを少なくとも有する金型と、電子部品（１０）が装着された基板（９）を上型（１）における所定位置に固定する基板固定手段（５）と、下型（２）に形成されたキャビティ（６）と、金型が型開きしている状態において固形状樹脂（１４）又は液状樹脂からなる樹脂材料（１４）をキャビティ（６）に供給する樹脂材料供給機構（７）とを備え、キャビティ（６）において固形状樹脂（１４）が加熱され溶融して生成された溶融樹脂（１５）又は液状樹脂に電子部品（１０）が浸漬した状態で硬化樹脂（１６）が形成され、硬化樹脂（１６）によって電子部品（１０）を樹脂封止する際に用いられる電子部品（１０）の樹脂封止成形装置であって、樹脂材料供給機構（７）に設けられた収容部（２０、２４）と、収容部（２０、２４）の下部において下方に延びるようにして設けられたカーテン（２２）と、収容部（２０、２４）とカーテン（２２）の下端部との間において設けられた開閉部（２１、２５）と、開閉部（２１、２５）と下端部との間において設けられたネスト（２３）とを備え、キャビティ（６）に樹脂材料（１４）が供給される際には下端部がキャビティ（６）の内部に入り込んでおり、開閉部を開けることにより樹脂材料（１４）が収容部（２０、２４）からカーテン（２２）の内側を通って落下し、かつ、ネスト（２３）によって分散されて落下することによって、キャビティ（６）の内部に樹脂材料（１４）が均一に満遍なく供給されることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に係る電子部品の樹脂封止成形装置は、上述した樹脂封止成形装置において、樹脂材料供給機構（７）は、樹脂材料（１４）を振動させて収容部（２０、２４）の内側又はキャビティ（６）の内部のうち少なくとも一方に供給する振動手段を更に含むことを特徴とする。

本発明によれば、樹脂材料供給機構（７）が有する収容部（２０、２４）の下部において下方に延びるようにして設けられたカーテン（２２）の下端部をキャビティ（６）の内部に入り込ませた状態にして、樹脂材料（１４）をカーテン（２２）の内側を通って落下させ、かつ、ネスト（２３）によって分散させて落下させる。これによって、キャビティ（６）の内部に樹脂材料（１４）を均一に満遍なく供給することができる。
また、本発明によれば、樹脂封止成形上の諸問題を効率良く解決することによって、樹脂封止成形（基板浸漬成形）上の作業時間（サイクルタイム）の短縮、及び、自動化するメリットを格段に向上させる、電子部品の樹脂封止成形方法及び装置を提供することができると云う優れた効果を奏する。

本発明に係る電子部品の樹脂封止成形方法及び装置について、図１から図４を参照して、以下に説明する。
なお、図１（１）・（２）は、本発明に係る電子部品の樹脂封止成形装置に搭載された金型の概略縦断面図であって、図１（１）は、金型に樹脂材料を供給した状態、図１（２）は、供給した樹脂材料が溶融樹脂になった状態を示す。図２（１）・（２）は、図１に対応する金型の概略縦断面図であって、図２（１）は、金型を型締めした状態、図２（２）は、樹脂成形済基板が成形されて型開きした状態を示す。図３（１）は、図１に対応する樹脂封止成形装置に設けられた全ストローク方式の樹脂材料供給機構の拡大概略断面図を示す。図３（２）・（３）は、図３（１）に対応する樹脂材料供給機構から図１に対応する金型に樹脂材料を供給する工程を示す。図４（１）は、図１に対応する樹脂封止成形装置に設けられたピッチ送り方式の樹脂材料供給機構の拡大概略断面図を示す。図４（２）・（３）は、図４（１）に対応する樹脂材料供給機構から図１に対応する金型に樹脂材料を供給する工程を示す。また、図３・図４においては、金型に樹脂材料を供給する工程を明解に示すために、上型を省略している。

図１（１）に示すように、本発明に係る樹脂封止成形装置には、次の構成要素が設けられている。上型１と、上型１に対して相対向して配置された少なくとも下型２とを備えた樹脂封止成形用の金型が設けられている。金型のうち上型１の上型面３には、半導体チップ１０が装着された基板９を、半導体チップ１０が装着された側を下向きにして固定する基板固定手段５が設けられている。金型のうち少なくとも下型２の下型面４には、基板９に装着された半導体チップ１０が収容されるキャビティ６が設けられている。キャビティ６に樹脂材料１４を供給する樹脂材料供給機構７が設けられている。キャビティ６の内部に供給された樹脂材料１４を加熱して溶融させることによって溶融樹脂１５（図１（２）参照）を生成させるための金型加熱機構８が、少なくとも下型２に埋設された状態で設けられている。
図１（１）に示すように、基板９には、複数個の半導体チップ１０（電子部品）が装着されている。半導体チップ１０と基板９とは、ワイヤ１１によって電気的に接続されている。基板９は任意の形状を有しており、基板９においてマトリクス状（格子状）に配列された領域における所定個所に半導体チップ１０が装着されている。図１（１）、（２）には、複数個の半導体チップ１０とワイヤ１１とを樹脂封止する際に溶融樹脂１５が硬化して硬化樹脂１６（図２（２）参照）が形成される部分が、樹脂成形部１２として仮想的に示されている。基板９における半導体チップ１０が装着された面において、硬化樹脂１６（図２（２）参照）が形成されない部分は、基板外周部１３を構成する。
また、図１（１）に示すように、キャビティ６の内部に供給される樹脂材料は、基板９の樹脂成形部１２において一括して樹脂封止するために必要な所要量の顆粒樹脂１４である。顆粒樹脂１４は、金型が型開きしている状態において樹脂材料供給機構７（図３、図４参照）からキャビティ６の内部に供給される。
また、図１（１）に示すように、金型加熱機構８は、キャビティ６の内底面１８のほぼ下方に配置され適宜に埋設された複数本の加熱ヒータ（例えば、カートリッジヒータ・フレキシブルヒータ等）である。金型加熱機構８は、キャビティ６の内部に供給された所要量の顆粒樹脂１４（樹脂材料）を溶融させるために必要な設定温度にまで、下型２の温度を上昇させる。顆粒樹脂１４が溶融することによって溶融樹脂１５が生成され、溶融樹脂１５に複数個の半導体チップ１０が浸漬した状態で溶融樹脂１５が硬化することによって硬化樹脂１６が形成される（図２（２）参照）。このことにより、樹脂成形部１２において、複数個の半導体チップ１０が一括して樹脂封止される。

樹脂成形部１２において、基板９に装着された複数個の半導体チップ１０を、金型を用いて一括して樹脂封止する工程は、次の通りである。まず、金型の型開き時において、基板固定手段５を用いて、上型面３の所定位置に基板９を、複数個の半導体チップ１０が装着された側を下方に向けて固定する。次に、樹脂材料供給機構７（図３、図４参照）からキャビティ６の内部（少なくともキャビティ６の内底面１８）に所要量の顆粒樹脂１４を均一に満遍なく供給する（図１（１）参照）。
次に、金型の型開き時において、金型加熱機構８における加熱ヒータを用いて下型２を加熱してキャビティ６の内部にある所要量の顆粒樹脂１４を溶融させて、溶融樹脂１５を生成する（図１（２）参照）。
次に、金型を型締めすることによって、基板外周部１３と下型面４とを当接させる。
金型を型締めすることによって、樹脂成形部１２における複数個の半導体チップ１０とワイヤ１１とをキャビティ６の内部にある溶融樹脂１５に浸漬する（図２（１）参照）。
次に、溶融樹脂１５を硬化させるために必要な所要時間を経過させて、溶融樹脂１５を硬化させて硬化樹脂１６を形成する。これにより、基板９に装着された複数個の半導体チップ１０が樹脂封止された樹脂成形済基板１７が完成する（図２（２）参照）。
次に、金型を型開きする。これにより、上型面３の所定位置に樹脂成形済基板１７が固定された状態で、硬化樹脂１６とキャビティ６における型面とを離型させる（図２（２）参照）。

ここで、所要量の顆粒樹脂１４をキャビティ６の内部に均一に満遍なく供給するための樹脂材料供給機構７に採用される、全ストローク方式（図３参照）とピッチ送り方式（図４参照）とについて、夫々を説明することとする。

図３（１）に示すように、全ストローク方式における樹脂材料供給機構７には、次の構成要素が設けられている。所要量の顆粒樹脂１４を収納する樹脂材料供給用の樹脂収納空間部１９が設けられている。樹脂収納空間部１９の周囲には、樹脂収納空間部１９に収納された顆粒樹脂１４を包囲するように、鉛直方向に貫通した枠体部２０が設けられている。枠体部２０は、顆粒樹脂１４が収容されるべき空間を含む部分、すなわち収容部である。枠体部２０の下部には、樹脂収納空間部１９の底面を形成し且つ水平方向に往復動可能な開閉部２１が設けられている。図３（１）は、開閉部２１が枠体部２０の下部における貫通部分を閉じた状態を示している。この開閉部２１においては、図例に示す水平方向の片側（左側）方向へのみスライドして開く構成にしているが、任意の方向にスライドして開くように実施してもよい。或は、開閉部２１を所要の間隔で任意に分割して水平方向に任意の方向でスライドさせたり、任意に分割された開閉部２１を鉛直方向の下側へ各別に各開閉部２１を回動させることにより、開閉状態を行うように適宜に変更して実施してもよい。その他にも、樹脂収納空間部１９に収納された顆粒樹脂１４が飛散しないように、蓋（図示なし）を設けてもよい。
つまり、全ストローク方式とは、樹脂材料供給機構７の樹脂収納空間部１９を構成する開閉部２１が、完全に水平方向にスライドすることにより、所要量の顆粒樹脂１４を供給するように構成されているものである。
更に、樹脂材料供給機構７には、キャビティ６外に顆粒樹脂１４を飛散させることを防止する目的で、次の構成要素が設けられている。カーテン２２とネスト２３とが、枠体部２０の下方に着脱自在に取付・取外することができるようにして設けられている。顆粒樹脂１４をキャビティ６の内部に供給する際に、顆粒樹脂１４がカーテン２２の内側とネスト２３とを通って落下する。ネスト２３は、顆粒樹脂１４をキャビティ６の内部に分散させて供給する。
カーテン２２の先端部分（下端部）は、顆粒樹脂１４がキャビティ６外に飛散しないように、キャビティ６の形成面（内底面１８を含む）に接触しない程度にキャビティ６の内部に入り込むように構成されている。仮に、キャビティ６の形成面を含む下型面４に、カーテン２２の先端部分が接触した場合であっても、下型面４が損傷しないように配慮して、カーテン２２の先端部分を構成する材料が選ばれている。
ネスト２３は、所要量の顆粒樹脂１４を分散させるために格子（網の目）状に形成されており、種々の樹脂材料に応じて、適宜に格子の形成状態を変更して実施できるように構成されている。図３と図４との例は、ネスト２３がカーテン２２に嵌入した状態を示している。

全ストローク方式の樹脂材料供給機構７の動作について、図３を参照して説明する。まず、樹脂材料供給機構７における樹脂収納空間部１９を形成した状態、つまりは、開閉部２１が枠体部２０底面の貫通部分を完全に閉じた状態で、所要量の顆粒樹脂１４を樹脂収納空間部１９に収納する。このとき、顆粒樹脂１４の粒径や表面状態に応じて、樹脂材料供給機構７に振動手段（図示なし）を設けて、樹脂材料供給機構７を振動させてもよい。これにより、顆粒樹脂１４（樹脂材料）を、樹脂収納空間部１９において均一に堆積するようにして収容することができる。
次に、金型を型開きする。この状態において、所要量の顆粒樹脂１４を収納した状態の樹脂材料供給機構７を、キャビティ６の所定位置における直上部まで進入させて待機させる（図３（２）に示された右向きの矢印を参照）。
次に、金型を型開きした状態において、樹脂材料供給機構７のカーテン２２の先端部分がキャビティ６の形成面（内底面１８を含む）に接触しない程度に、カーテン２２の先端部分をキャビティ６の内部に入り込ませる。そして、開閉部２１を水平方向に開き、図３における左方向に開閉部２１を完全にスライドさせて、樹脂収納空間部１９を下に向かって開放する。これにより、顆粒樹脂１４をキャビティ６の内部に供給する（図３（３）参照）。この開閉部２１をスライドさせて顆粒樹脂１４を供給する間（図３（２）の状態から図３（３）の状態までの間）において、開閉部２０とキャビティ６との間に介在したネスト２３により、顆粒樹脂１４が分散される。このことにより、少なくともキャビティ６の内底面１８に顆粒樹脂１４を均一に満遍なく供給することができる。好ましくは、キャビティ６の内部に所要量の顆粒樹脂１４を均一に満遍なく供給し、且つ、過不足なく樹脂収納空間部１９やネスト２３に顆粒樹脂１４を残存させないように、前述した振動手段（図示なし）を用いるとよい。振動手段を用いて、樹脂材料供給機構７全体、或は、ネスト２３のみ、或は、ネスト２３と枠体部２０、というような振動させる対象を適宜に変更して実施することができる。
次に、樹脂材料供給機構７を、図３（３）の状態から図３（２）に示された位置を経て金型の外へ退出させる。その後、図１（１）に示すように、所要量の顆粒樹脂１４がキャビティ６の内部に均一に満遍なく供給され、かつ、半導体チップ１０が装着された基板９が上型面３に固定された状態にする。次に、図１（２）の状態、図２（１）の状態、図２（２）の状態の順に、基板浸漬成形（基板圧縮成形）の各工程を順次実施する。このことによって、基板９に装着された半導体チップ１０を一括して樹脂封止して、樹脂成形済基板１７を完成させる。

図４（１）に示すように、ピッチ送り方式における樹脂材料供給機構７は、顆粒樹脂１４が貯留される貯留箱２４と、貯留箱２４の底板に近接して設けられたシャッタ板２５とを含んで構成されている。貯留箱２４は、顆粒樹脂１４が収容されるべき空間を含む部分、すなわち収容部である。そして、貯留箱２４の底板には複数の開口２６が、シャッタ板２５には複数の開口２７が、同じピッチでそれぞれ設けられている。図４（１）は、シャッタ板２５により貯留箱２４の開口２６が閉鎖された状態を示している。これらの開口２６・２７の断面形状は、顆粒樹脂１４の粒径や表面状態に応じて、下側が狭まっているテーパ状になっていてもよい。その他にも、貯留箱２４に収納された顆粒樹脂１４が飛散しないように、貯留箱２４の天面に蓋（図示なし）を設けてもよい。
つまり、ピッチ送り方式によれば、樹脂材料供給機構７のシャッタ板２５が、貯留箱２４の開口２６とシャッタ板２５の開口２７とが重なるようにして、水平方向に部分的に移動する（ピッチ送りされる）。このことにより、所要量の顆粒樹脂１４を供給するように構成されている。
更に、ピッチ送り方式における樹脂材料供給機構７にも、前述した全ストローク方式における樹脂材料供給機構７（図３参照）と同様に、カーテン２２とネスト２３とが設けられている。ここでは、カーテン２２とネスト２３とについての詳細な説明は省くこととする。

ピッチ送り方式の樹脂材料供給機構７の動作について、図４を参照して説明する。まず、シャッタ板２５により貯留箱２４の開口２６が閉鎖された状態で、キャビティ６の容積に合わせて計量された所定量の顆粒樹脂１４を、貯留箱２４に収容する。このとき、顆粒樹脂１４の粒径や表面状態に応じて、樹脂材料供給機構７に振動手段（図示なし）を設けて、樹脂材料供給機構７を振動させてもよい。これにより、顆粒樹脂１４（樹脂材料）を、貯留箱２４において均一に堆積するようにして収容することができる。
次に、金型を型開きする。この状態において、所要量の顆粒樹脂１４を収納した状態の樹脂材料供給機構７を、キャビティ６の所定位置における直上部まで進入させて待機させる（図４（２）に示された右向きの矢印を参照）。
次に、金型を型開きした状態において、樹脂材料供給機構７のカーテン２２の先端部分がキャビティ６の形成面（内底面１８を含む）に接触しない程度に、カーテン２２の先端部分をキャビティ６の内部に入り込ませる。そして、シャッタ板２５を水平移動させる（図４（３）に示された左向きの矢印を参照）。この状態において、貯留箱２４の開口２６とシャッタ板２５の開口２７とが重なる。このことによって、顆粒樹脂１４がキャビティ６の内部に供給される（図４（３）参照）。このシャッタ板２５をスライドさせて顆粒樹脂１４を供給する間（図４（２）の状態から図４（３）の状態までの間）、シャッタ板２５とキャビティ６との間に介在したネスト２３により、顆粒樹脂１４が分散される。このことにより、少なくともキャビティ６の内底面１８に顆粒樹脂１４を均一に満遍なく供給することができる。好ましくは、キャビティ６の内部に所要量の顆粒樹脂１４を均一に満遍なく供給し、且つ、過不足なく樹脂収納空間部１９やネスト２３に顆粒樹脂１４を残存させないように、前述した振動手段（図示なし）を用いるとよい。振動手段を用いて、樹脂材料供給機構７全体、或は、ネスト２３のみ、或は、ネスト２３と貯留箱２４、というような振動させる対象を適宜に変更して実施することができる。
次に、樹脂材料供給機構７を、図４（３）の状態から図４（２）に示された位置を経て金型の外へ退出させる。その後、図１（１）に示すように、所要量の顆粒樹脂１４がキャビティ６の内部に均一に満遍なく供給され、かつ、半導体チップ１０が装着された基板９が上型面３に固定された状態にする。次に、図１（２）の状態、図２（１）の状態、図２（２）の状態の順に、基板浸漬成形（基板圧縮成形）の各工程を順次実施する。このことによって、基板９に装着された半導体チップ１０を一括して樹脂封止して、樹脂成形済基板１７を完成させる。

ここまで説明したように、全ストローク方式とピッチ送り方式とのいずれの方式を用いる場合においても、キャビティ６の内部に顆粒樹脂１４を均一に満遍なく供給することができる。これにより、顆粒樹脂１４とキャビティ６の内底面１８との接触面側から顆粒樹脂１４に効率良く熱を伝えることができる。したがって、キャビティ６に供給された顆粒樹脂１４の内部において温度差が生じることなく、溶融樹脂１５内のボイドを効率良く防止できる。
従って、全ストローク方式とピッチ送り方式とのいずれかの方式の樹脂材料供給機構７が設けられた樹脂封止成形装置によれば、次の効果が得られる。まず、キャビティ６の鉛直方向の厚みが非常に薄くなるうえに、キャビティ６の内底面１８が非常に広くなることから、樹脂の粒径をより小さくして用いる傾向に対して、例えば、粉末状樹脂・破砕状樹脂、或いは、粉末よりも粒径が大きく顆粒よりも粒径の小さい微粒状樹脂、更には、液状樹脂等、の種々な樹脂材料（加圧状態、或は、未加圧状態の樹脂材料）であっても柔軟に対応することができる。また、キャビティ６外への樹脂材料の飛散を防止することができる。また、基板浸漬成形の課題として挙げられるキャビティ６の内部（少なくとも、キャビティ６の内底面１８）に所要量の樹脂材料を均一に満遍なく供給させることに限界があることについても、解消することができる。

なお、その他の樹脂材料として、例えば、任意の複数個のタブレット樹脂をコイン形状等の任意の形状に形成して、薄くキャビティ６の内部に供給して均一に加圧するような構成にしてもよい。
また、ここまで説明した実施の形態においては、ワイヤボンディングによって基板９に対して電気的に接続された電子部品を対象として樹脂封止成形する構成について説明してきた。これに限らず、ワイヤ１１の無い電子部品が装着されたフリップチップ基板等においても前述の樹脂封止成形を適用することができる。
また、本発明が適用される基板９は、格子状の複数の領域に分割され、基板９の主面における各領域には、半導体チップ１０がそれぞれ装着されているものとした。この基板９としては、半導体チップ１０がそれぞれ装着されるべき領域が列状又は格子状に設けられていればよい。また、基板９の形状としては、円形，正方形、長方形（短冊状）、その他の多角形のいずれであってもよい。そして、円形は、完全な円形の他に、完全な円形の一部が切り落とされて除去された形状や、切り欠き部（ノッチ）等が設けられている形状であってもよい。
また、一枚の基板９を対象として一括して樹脂封止することについて説明した。これに限らず、例えば、短冊状の基板９を複数枚配置して、それらの基板９を対象として一括して樹脂封止してもよい。また、短冊状の基板９を配置できる専用治具等の任意の治具を用いて、その治具に基板９を固定して、その治具を樹脂封止成形装置における基板固定手段５に固定するように実施してもよい。
また、ここまで説明した実施の形態においては、金型として上型１と下型２とからなる構成（二枚型）のみを図例にて説明してきた。これに限らず、上型１と下型２とにおいて、一括して樹脂封止する対象である基板９に対応して、上型１と下型２とを分割型構造にして実施してもよい。更には、上型１と下型２との間に中間型（図示なし）を設ける三型の金型構造において、中間型と下型２とを型締めすることによってキャビティ６を形成して、或は、下型２のみによってキャビティ６を形成して、実施してもよい。この場合、中間型と下型２との間に離型フィルムを供給して、キャビティ６の内底面１８（或は、形成面）を離型フィルムによって被覆して一括して樹脂封止する離型フィルム成形を実施してもよい。また、溶融樹脂１５又は液状樹脂においてボイド等の発生をより一層効率良く防止するために、少なくとも樹脂材料が接触する型面を含む空間をシール部材を用いて外気遮断範囲として、外気遮断範囲の空気等を強制的に吸引して真空引き状態とする真空引き成形を、実施してもよい。離型フィルム成形と真空引き成形とについては、一方のみ、或は、両方の成形を併用して実施してもよい。
そして、このような離型フィルム成形や真空引き成形を、ここまで説明した実施の形態において適宜に選択して実施してもよい。

図１（１）・（２）は、本発明に係る電子部品の樹脂封止成形装置に搭載された金型の概略縦断面図であって、図１（１）は、金型に樹脂材料を供給した状態、図１（２）は、供給した樹脂材料が溶融樹脂になった状態を示す。 図２（１）・（２）は、図１に対応する金型の概略縦断面図であって、図２（１）は、金型を型締めした状態、図２（２）は、樹脂成形済基板が成形されて型開きした状態を示す。 図３（１）は、図１に対応する樹脂封止成形装置に設けられた全ストローク方式の樹脂材料供給機構の拡大概略断面図を示す。図３（２）・（３）は、図３（１）に対応する樹脂材料供給機構から図１に対応する金型に樹脂材料を供給する工程を示す。 図４（１）は、図１に対応する樹脂封止成形装置に設けられたピッチ送り方式の樹脂材料供給機構の拡大概略断面図を示す。図４（２）・（３）は、図４（１）に対応する樹脂材料供給機構から図１に対応する金型に樹脂材料を供給する工程を示す。

１ 上型
２ 下型
３ 上型面
４ 下型面
５ 基板固定手段
６ キャビティ
７ 樹脂材料供給機構
８ 金型加熱機構
９ 基板
１０ 半導体チップ（電子部品）
１１ ワイヤ
１２ 樹脂成形部
１３ 基板外周部
１４ 顆粒樹脂（固形状樹脂、樹脂材料）
１５ 溶融樹脂
１６ 硬化樹脂
１７ 樹脂成形済基板
１８ 内底面
１９ 樹脂収納空間部
２０ 枠体部（収容部）
２１ 開閉部
２２ カーテン
２３ ネスト
２４ 貯留箱（収容部）
２５ シャッタ板（開閉部）
２６・２７ 開口

Claims (4)

1. 電子部品の樹脂封止成形用の金型であって上型と該上型に相対向して配置された下型とを少なくとも有する金型を用いて、前記電子部品が装着された基板を前記上型における所定位置に固定する工程と、前記下型に形成されたキャビティに樹脂材料供給機構を用いて固形状樹脂又は液状樹脂からなる樹脂材料を供給する工程と、前記固形状樹脂を加熱して溶融させることにより生成した溶融樹脂によって又は前記液状樹脂によって前記キャビティを満たされた状態にする工程と、前記金型を型締めすることによって前記溶融樹脂又は前記液状樹脂に前記電子部品を浸漬する工程と、前記溶融樹脂又は前記液状樹脂を硬化させることによって硬化樹脂を形成する工程とを備え、前記硬化樹脂によって前記電子部品を樹脂封止する電子部品の樹脂封止成形方法であって、
   前記樹脂材料供給機構が有する収容部の内側に前記樹脂材料を供給する工程と、
   前記金型を型開きする工程と、
   前記樹脂材料供給機構を前記上型と前記下型との間に進入させる工程と、
   前記収容部の下部において下方に延びるようにして設けられたカーテンの下端部を前記キャビティの内部に入り込ませる工程と、
   前記樹脂材料供給機構における前記収容部と前記下端部との間において設けられた開閉部を開ける工程と、
   前記樹脂材料供給機構における前記開閉部と前記下端部との間において設けられたネストを経由して、前記収容部から前記樹脂材料を落下させる工程とを備え、
   前記樹脂材料を前記カーテンの内側を通って落下させ、かつ、前記ネストによって分散させて落下させることによって、前記キャビティの内部に前記樹脂材料を均一に満遍なく供給するようにしたことを特徴とする電子部品の樹脂封止成形方法。
2. 請求項１に記載された電子部品の樹脂封止成形方法において、
   前記樹脂材料供給機構が有する振動手段を用いて、前記樹脂材料を振動させて前記収容部の内側に供給する工程、又は、前記樹脂材料を振動させて前記キャビティの内部に供給する工程のうち少なくとも一方を更に含むことを特徴とする電子部品の樹脂封止成形方法。
3. 電子部品の樹脂封止成形用の金型であって上型と該上型に相対向して配置された下型とを少なくとも有する金型と、前記電子部品が装着された基板を前記上型における所定位置に固定する基板固定手段と、前記下型に形成されたキャビティと、金型が型開きしている状態において固形状樹脂又は液状樹脂からなる樹脂材料を前記キャビティに供給する樹脂材料供給機構とを備え、前記キャビティにおいて前記固形状樹脂が加熱され溶融して生成された溶融樹脂又は前記液状樹脂に前記電子部品が浸漬した状態で硬化樹脂が形成され、前記硬化樹脂によって前記電子部品を樹脂封止する際に用いられる電子部品の樹脂封止成形装置であって、
   前記樹脂材料供給機構に設けられた収容部と、
   前記収容部の下部において下方に延びるようにして設けられたカーテンと、
   前記収容部と前記カーテンの下端部との間において設けられた開閉部と、
   前記開閉部と前記下端部との間において設けられたネストとを備え、
   前記キャビティに前記樹脂材料が供給される際には前記下端部が前記キャビティの内部に入り込んでおり、
   前記開閉部を開けることにより前記樹脂材料が前記収容部から前記カーテンの内側を通って落下し、かつ、前記ネストによって分散されて落下することによって、前記キャビティの内部に前記樹脂材料が均一に満遍なく供給されることを特徴とする電子部品の樹脂封止成形装置。
4. 請求項３に記載された電子部品の樹脂封止成形装置において、
   前記樹脂材料供給機構は、前記樹脂材料を振動させて前記収容部の内側又は前記キャビティの内部のうち少なくとも一方に供給する振動手段を更に含むことを特徴とする電子部品の樹脂封止成形装置。

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