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KR100844668B1 - 전자 부품의 수지 밀봉 방법 및 그것에 이용되는 금형 - Google Patents

전자 부품의 수지 밀봉 방법 및 그것에 이용되는 금형 Download PDF

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KR100844668B1
KR100844668B1 KR1020067000842A KR20067000842A KR100844668B1 KR 100844668 B1 KR100844668 B1 KR 100844668B1 KR 1020067000842 A KR1020067000842 A KR 1020067000842A KR 20067000842 A KR20067000842 A KR 20067000842A KR 100844668 B1 KR100844668 B1 KR 100844668B1
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KR
South Korea
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mold
substrate
resin
cavity
sealing
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KR1020067000842A
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Inventor
신지 타카세
타카시 타무라
요헤이 오니시
Original Assignee
토와 가부시기가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

본 발명의 전자 부품(2)의 수지 밀봉 방법에서는, 상형(13), 하형(14), 중간형(15), 및 이형 필름(17)이 사용된다. 이형 필름(17)은, 하형(14)과 중간형(15)에 의해 끼워지고, 소정의 장력이 가해지고, 하형(14)의 캐비티(16)를 피복한다. 이때, 캐비티 측면(54b)이 이형 필름(17)에 의해 피복된다. 그 때문에, 캐비티 측면(54b)과 경화 수지(10)와의 이형성이 양호하게 된다. 그 결과, 캐비티 측면(54b)의 부근에서 경화 수지(10)가 손상되는 것이 방지된다.
전자 부품, 수지 밀봉, 금형

Description

전자 부품의 수지 밀봉 방법 및 그것에 이용되는 금형{RESIN SEALING METHOD FOR ELECTRONIC PART AND MOLD USED FOR THE METHOD}
본 발명은, 전자 부품이 탑재된 기판을 수지로 밀봉하는 수지 밀봉 방법 및 그것에 이용되는 금형에 관한 것이다.
종래로부터, 트랜스퍼레스 성형용의 금형으로서, 예를 들면, 후술하는 특허 문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 상형과 하형으로 이루어지는 2장형 구조의 금형이 이용되고 있다. 이 2장형 구조의 금형을 이용한 전자 부품의 수지 밀봉 방법에서는, 오프닝할 때에 수지 성형품과 금형이 떨어지지 않음에 기인하여 생기는 이상을 방지할 필요가 있다. 그 때문에, 용융 수지와 금형의 사이에 이형 필름(릴리스 필름)이 개재하는 상태에서, 수지의 성형이 행하여진다. 이 경우, 금형에 마련된 복수의 구멍을 통하여 이형 필름이 흡인된다. 그로 인해, 이형 필름이 금형의 표면에 흡착된다. 따라서 이형 필름이 금형의 표면에서부터 떨어져서 전자 부품에 접촉하는 것이 방지된다. 그 결과, 전자 부품이 손상되는 것이 방지된다.
한편, 금형 내를 진공으로 함에 의해, 금형 내의 공간에 수지를 도입하는 전자 부품의 수지 밀봉 방법도 종래로부터 이용되고 있다. 이 방법에서는, 금형이 클로징된 상태에서, 금형 내의 공기가 흡인 장치에 의해 흡인된다. 이 방법에 의하 면, 수지가 금형 내로 얼룩 없이 골고루 퍼지기 때문에, 수지의 성형이 양호하게 행하여진다. 따라서 전술한 이형 필름이 이용되는 방법 및 금형 내를 진공 상태로 하여 수지를 성형하는 방법의 쌍방을 이용하는 것이 바람직하다.
단, 금형 내가 진공 상태로 되면, 금형의 내부를 향하여 이형 필름이 흡인되는 힘이, 흡인 장치에 의해 금형의 표면을 향하여 이형 필름이 흡인되는 힘보다도 커지는 경우가 있다. 이 경우에는, 이형 필름이, 금형 내의 전자 부품에 접촉한다는 이상이 생겨 버린다. 따라서 2장형 구조의 금형이 이용되는 경우에는, 이형 필름이 이용되는 수지 밀봉 방법과 금형 내를 진공 상태로 함에 의해 수지를 금형 내로 도입하는 수지 밀봉 방법을 병용하는 것은 곤란하다.
특허 문헌 1 : 특개2002-43345호 공보(제 15페이지 및 도 13 참조)
그래서, 본원의 발명자는, 이형 필름을 이용하는 방법 및 금형 내를 진공 상태로 하는 방법의 쌍방을 이용하기 위해, 3장형 구조의 금형을 발명하였다.
이 3장형의 금형은, 상형 및 하형 이외에 중간형을 갖고 있다. 중간형은, 상형과 하형의 사이에 삽입되고, 수지 성형할 때에, 하형에 대해 이형 필름을 꽉누르기 위해 이용된다. 그 때문에, 금형 내가 진공 상태이고 수지의 성형이 행하여져도, 이형 필름이 하형으로부터 떨어져서 전자 부품에 접촉하는 것이 방지된다.
그러나, 캐비티의 내측면은, 이형 필름을 사이에 두는 일 없이, 수지에 직접 접촉하기 때문에, 캐비티의 내측면과 수지와의 이형성(릴리서빌리티)이 나쁘다. 따라서 오프닝할 때에 경화 수지가 중간형의 내측면에서부터 떨어지지 않기 때문에, 경화 수지가 캐비티의 내측면의 부근에서 갈라져 버리는 문제가 생긴다.
본 발명은, 상술한 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 3장형 구조의 금형의 중간형에 의해 하형의 형면에 이형 필름이 꽉 눌리고, 또한, 금형 내가 진공으로 되어 있는 상태에서, 수지가 성형되는 전자 부품의 수지 밀봉 방법에 있어서, 오프닝할 때에 캐비티의 내측면의 부근에서 경화 수지가 갈라져 버리는 것을 방지하는 것이다.
본 발명의 전자 부품의 수지 밀봉 방법은, 상형과, 상형에 대향하는 하형과, 상형과 하형의 사이에 마련된 중간형과, 하형의 캐비티를 피복하는 이형 필름을 이용하여, 캐비티 내에서 전자 부품을 수지 밀봉하는 방법이다.
전술한 방법에서는, 우선, 상형에 전자 부품이 장착된 밀봉 전 기판이 장착된다. 다음에, 하형과 중간형이 이형 필름을 끼운 상태에서, 이형 필름에 의해 캐비티의 전면이 피복된다. 그 후, 상형과 하형 및 중간형이 클로징되고, 그로 인해, 캐비티 내의 용융 수지에 전자 부품이 잠긴다. 그 후, 용융 수지가 경화되어, 경화 수지가 형성된다. 다음에, 상형, 하형, 및 중간형이 오프닝된다. 경화 수지에 의해 전자 부품이 내포된 밀봉 후 기판이 상형으로부터 떼어내진다.
이 방법에 의하면, 캐비티의 저면뿐만 아니라 캐비티 측면이 이형 필름에 의해 피복된 상태에서, 수지의 성형이 행하여진다. 그 때문에, 캐비티 측면과 경화 수지와의 이형성이 양호하게 된다. 따라서 밀봉 후 기판을 캐비티로부터 떼어낼 때에, 캐비티 측면의 부근에서 경화 수지가 손상되는 것이 방지된다. 또한, 본 발명의 금형은, 전술한 전자 부품의 수지 밀봉 방법에 이용된다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 국면 및 이점은, 첨부한 도면과 관련하여 이해되는 본 발명에 관한 다음의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.
도 1은 실시예 1의 수지 밀봉된 반도체 칩이 탑재된 기판을 도시한 도면으로서, 좌측에는 수지 밀봉 전의 기판이 그려지고, 우측에는 수지 밀봉 후의 기판이 그려진 도면.
도 2는 수지 밀봉 장치의 레이아웃을 도시한 평면도.
도 3은 실시예의 금형의 단면도로서, 상형, 하형, 및 중간형이 오프닝된 상태를 도시한 도면.
도 4는 도 3에 도시한 금형의 주요부의 확대 단면도로서, 하형과 중간형에 의해 이형 필름이 끼워 지지된 상태를 도시한 도면.
도 5는 도 3에 도시한 금형의 주요부의 확대 단면도로서, 도 1에 도시한 기판과 수지 재료가 금형 내로 공급되어 있는 상태를 도시한 도면.
도 6은 도 3에 도시한 금형의 주요부의 확대 단면도로서, 도 1에 도시한 기판이 상형에 장착되고, 또한, 캐비티 내에서 수지 재료가 가열에 의해 용융된 상태를 도시한 도면.
도 7은 도 6에 도시한 금형의 상형을 하측에서 본 도면으로서, 도 1에 도시한 기판이 상형면에 장착된 상태를 도시한 도면.
도 8은 도 6에 도시한 금형의 상형을 하측에서 본 도면으로서, 도 1에 도시한 기판이 상형면에 장착된 상태를 도시한 다른 예의 도면.
도 9는 도 3에 도시한 금형의 주요부의 확대 단면도로서, 금형 내의 공기가 흡인되고, 금형 내가 진공으로 된 때의 상태를 도시한 도면.
도 10은 도 3에 도시한 금형의 주요부의 확대 단면도로서, 도 1에 도시한 기판이 용융 수지에 잠기기 직전의 상태를 도시한 도면.
도 11은 도 3에 도시한 금형의 주요부의 확대 단면도로서, 금형이 완전히 클로징되고, 도 1에 도시한 기판이 용융 수지에 완전히 잠긴 상태를 도시한 도면.
도 12는 도 3에 도시한 금형의 주요부의 확대 단면도로서, 수지 밀봉 후의 기판이 하형으로부터 떨어진 직후의 상태를 도시한 도면.
도 13은 도 3에 도시한 금형의 주요부의 확대 단면도로서, 도 1에 도시한 기판이 상형으로부터 떼어내진 직후의 상태를 도시한 도면.
도 14는 실시예 2의 수지 밀봉되는 반도체 칩이 탑재된 기판을 도시한 도면으로서, 좌측에는 수지 밀봉 전의 기판이 그려지고, 우측에는 수지 밀봉 후의 기판이 그려진 도면.
도 15는 실시예 2의 금형의 확대 단면도로서, 도 14에 도시한 기판이 상형면에 장착된 상태를 도시한 도면.
도 16은 실시예 2의 금형의 주요부의 확대 단면도로서, 금형이 완전히 클로징되고, 도 14에 도시한 기판이 용융 수지에 완전히 잠긴 상태를 도시한 도면.
도 17은 실시예 3의 수지 밀봉되는 반도체 칩이 탑재된 기판을 도시한 도면으로서, 좌측에는 수지 밀봉 전의 기판이 그려지고, 우측에는 수지 밀봉 후의 기판이 그려진 도면.
도 18은 실시예 3의 금형의 확대 단면도로서, 도 17에 도시한 기판이 상형면에 장착된 상태를 도시한 도면.
도 19는 실시예 3의 금형의 주요부의 확대 단면도로서, 금형이 완전히 클로징되고, 도 17에 도시한 기판이 용융 수지에 완전히 잠긴 상태를 도시한 도면.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
1 : 기판, 2 : 반도체 칩, 4 : 밀봉 전 기판, 5 : 수지 재료, 6 : 용융 수지, 7, 59 : 밀봉 성형부, 10, 62 : 경화 수지, 11 : 밀봉 후 기판, 13 : 상형, 14 : 하형, 15 : 중간형, 16 : 캐비티, 17, 57 : 이형 필름
(실시예 1)
이하, 도 1 내지 도 11을 참조하면서, 실시예 1의 수지 밀봉 방법 및 그것에 이용되는 금형을 설명한다.
도 1을 이용하여, 본 실시예의 수지 밀봉 방법을 이용하여 수지 밀봉되는 기판(1)을 설명한다. 기판(1)은, 원형 형상 또는 다각형 형상이다. 기판(1)의 한쪽의 면에는, 복수개의 반도체 칩(2)(이하, 단지 「칩(2)」이라고 한다)가 탑재되어 있다. 기판(1)과 칩(2)은, 와이어(3)에 의해 전기적으로 접속되어 있다.
밀봉 후 기판(11)의 한쪽의 면은, 칩(2)을 내포하는 수지가 성형되는 밀봉 성형부(7)와, 밀봉 성형부(7)의 주위의 부분으로서, 또한, 수지가 성형되지 않는 기판 외주부(8)를 갖고 있다. 밀봉 성형부(7)의 이측에 위치하는 기판(1)의 다른쪽 의 면은, 칩(2)이 장착되지 않는 비장착면(9)이다. 수지 밀봉이 종료된 후에는, 밀봉 성형부(7)에 경화 수지(10)가 형성된다. 또한, 기판(1)은, 예를 들면, BGA(Ball Grd Array) 기판 및 CSP(Chip Size Package) 기판 등이다.
다음에, 도 2를 이용하여, 본 실시예의 수지 밀봉 장치를 설명한다. 본 실시예의 수지 밀봉 장치(70)는, 금형(12)을 갖고 있다. 금형(12)은 트랜스퍼레스 성형용의 금형으로서, 3장형의 구조의 금형이다. 3장형은 상형(13), 하형(14), 및 중간형(15)으로 이루어진다. 금형(12)은 프레스 유닛(71)에 탑재되어 있다.
수지 밀봉 장치(70)는, 밀봉 전 기판(4) 및 수지 재료(5)를 금형(12) 내로 공급하는 기능과, 밀봉 후 기판(11)을 금형(12)으로부터 취출하는 기능을 갖는 로더 유닛(73)을 구비하고 있다. 밀봉 전 기판(4)은, 로더 유닛(73)상에 이송되기 전에는 인매거진 유닛(74)에 수납되어 있다. 수지 재료(5)는, 로더 유닛(73)에 이송되기 전에는, 수지 재료 유닛(75)에 수납되어 있다. 밀봉 후 기판(11)은, 로더 유닛(73)에 의해, 프레스 유닛(71)으로부터 취출되고, 아웃매거진 유닛(76)에 수납된다.
또한, 인매거진 유닛(74) 및 아웃매거진 유닛(76)의 각각에는, 복수장의 기판(1)(밀봉 전 기판(4) 또는 밀봉 후 기판(11))이 서로 간격을 둔 상태로 재치되는 슬릿형의 매거진 카세트가 마련되어 있다. 또한, 기판(1)은 본 실시예 1의 수지 밀봉 공정에서는, 밀봉 성형부(7)가 하방을 향한 상태로 매거진 카세트에 수납된다.
또한, 프레스 유닛(71)은, 금형(12)의 클로징 및 오프닝을 한다. 하형(14)은, 작동 유체의 압력을 이용한 기구 또는 전동(電動) 프레스 기구 등의 프레스 수 단에 의해, 상하 방향으로 이동된다. 중간형(15)은 하형(14)의 프레스 수단과는 다른 프레스 수단에 의해 상하 방향으로 이동된다.
또한, 금형(12)의 부근에는, 이형 필름(17)을 송출하는 송출부(22)와 이형 필름(17)을 권취하는 권취부(23)가 마련되어 있다. 이형 필름(17)은, 도 2에 화살표로 나타내는 방향에 따라, 송출부(22)로부터 권취부(23)로 이동한다. 또한, 송출부(22) 및 권취부(23)는, 이형 필름(17)에 장력을 가하거나, 이형 필름(17)의 장력을 완화하거나 할 수 있다.
로더 유닛(73)은, 메커니컬 척 반송 기구 또는 로봇 암 반송 기구 등의 반송 수단(78)을 구비하고 있다. 따라서 밀봉 전 기판(4) 및 수지 재료(5)는, 반송 수단(78)에 의해 반송되고, 금형(12) 내에서, 개략 수평 방향으로 이동한다. 반송 수단(78)의 상측 부분은, 밀봉 전 기판(4)의 공급 및 밀봉 후 기판(11)의 취출을 행하기 위해 이용되고, 반송 수단(78)의 하측 부분은, 수지 재료(5)를 공급하기 위해 이용된다.
수지 재료 유닛(75)는, 사용되는 과립상의 수지 재료(5)를 수납하는 수지 저장고 등의 수납부(도시 생략)를 구비하고 있다. 또한, 전술한 각 유닛(71 내지 76) 및 진공 유닛을 제어하는 제어 유닛(77)이 마련되어 있다.
본 실시예의 전자 부품의 수지 밀봉 방법의 개요를 설명한다.
우선, 인매거진 유닛(74)으로부터 로더 유닛(73)의 상측 부분으로 밀봉 전 기판(4)이 이송된다. 다음에, 수지 재료 유닛(75)으로부터 로더 유닛(73)의 하측 부분에 수지 재료(5)가 이송된다. 그 후, 로더 유닛(73)으로부터 프레스 유닛(71) 으로 밀봉 전 기판(4) 및 수지 재료(5)가 이송된다. 다음에, 금형(12)에 밀봉 전 기판(4)의 수지 밀봉이 행하여지고, 그로 인해, 밀봉 후 기판(11)이 얻어진다.
다음에, 밀봉 후 기판(11)은, 금형(12)으로부터 떼어내지고, 로더 유닛(73)의 상측 부분에 얹어 놓인다. 그 후, 로더 유닛(73)으로부터 아웃매거진 유닛(76)에 밀봉 후 기판(11)이 이송된다.
다음에, 도 3을 이용하여, 본 실시예의 금형을 설명한다.
본 실시예의 금형(12)은, 도 3에 도시한 바와 같이 상형(13), 하형(14), 및 중간형(15)을 구비하고 있다. 상형(13)은 이동하지 않는다. 따라서 상형(13)의 상형면(18)의 위치는 고정되어 있다. 또한, 하형(14)은 상방 및 하방으로 이동한다. 하형(14)은 하형면(19)과 하형면(19)으로부터 돌출한 볼록부(27)를 포함하고 있다. 볼록부(27)는 캐비티면(26)을 갖고 있다. 중간형(15)은 상형(13)과 하형(14)의 사이에 위치하고, 상방 및 하방으로 이동된다. 중간형(15)은, 상형측 금형면(24)과, 하형측 금형면(25)을 갖고 있다. 또한, 중간형(15)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 기판(1)을 끼워지지한 척 부재(37)를 수용하는 수용부(43)와, 하형(14)이 삽입되는 관통구멍(44)을 구비하고 있다.
또한, 상형(13)은, 기판 기구(29), 실 부재(30), 및 흡인배출 구멍(31)을 구비하고 있다. 기판 기구(29)는, 칩(2)이 하방을 향한 상태로, 상형면(18)에 밀봉 전 기판(4)을 고정한다. 실 부재(30)는 상형(13), 하형(14), 및 중간형(15)이 클로징된 때에, 상형(13)과 중간형(15)의 간극을 막는다. 흡인배출 구멍(31)은 상형(13), 하형(14), 및 중간형(15)이 클로징된 때에 금형 내의 공간을 진공 상태로 하 는 진공 기구에 연통하고 있다.
또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 상형(13)에 있어서의 기판 기구(29)는, 기판(1)(밀봉 전 기판(4) 및 밀봉 후 기판(11))을 흡착하는 흡착부(32)와, 기판(1)을 끼워지지하는 협지부(33)를 구비하고 있다.
상형(13)의 흡착부(32)에는 기판(1)이 흡착된다. 흡착부(32)는 통기성 부재(34), 연통 홈(35), 및 흡인배출 구멍(36)을 구비하고 있다. 통기성 부재(34)는, 기판(1)의 비장착면(9)을 흡착한다. 연통 홈(35)은, 통기성 부재(34)에 연통하고 있다. 흡인배출 구멍(36)은 연통 홈(35)에 연통하고 있음과 함께, 진공 기구(도시 생략)에 접속되어 있다. 진공 기구는 통기성 부재(34), 연통 홈(35), 및 흡인배출 구멍(36)을 통하여 기판(1)의 비장착면(9)을 흡인한다.
협지부(33)는, 흡착부(32)와 실 부재(30)의 사이에 마련되어 있다. 협지부(33)는, 기판(1)의 기판 외주부(8)가 얹어 놓인다. 협지부(33)는 칩(2)에 대응하는 개구를 갖는 척 부재(37)와, 척 부재(37)에 부착된 부착봉(38)과, 부착봉(38)이 삽입된 탄성 부재(40)와, 부착봉(38)을 구동하는 구동 부재(39)를 갖고 있다.
한편, 하형(14)에는 필름 기구(28)가 마련되어 있다. 필름 기구(28)는 통기성 부재(45)와, 통기성 부재(45)에 연통하는 연통 홈(46)과, 연통 홈(46)에 연통하는 흡인배출 구멍(47)을 포함하고 있다. 흡인배출 구멍(47)은 이형 필름(17)을 흡인하기 위한 진공 유닛(도시 생략)에 연통하고 있다. 진공 유닛은, 흡인배출 구멍(47), 연통 홈(46), 통기성 부재(45)를 통하여 이형 필름(17)을 캐비티면(26)을 향하여 흡인한다. 그로 인해, 이형 필름(17)은 캐비티면(26)에 밀착한다. 따라서 캐 비티(16)의 전면에 피복된 이형 필름(17)이 캐비티 공간(20) 내로 이동하는 것이 방지된다.
또한, 필름 기구(28)는 흡인배출 구멍(47), 연통 홈(46), 통기성 부재(45)를 통하여 캐비티면(26)으로부터 공기를 토출한다. 그로 인해, 밀봉 후 기판(11)은 캐비티면(26)으로부터 용이하게 떼어내진다.
다음에, 도 4 내지 도 11을 이용하여, 금형(12)의 클로징시의 동작 및 금형(12)의 상세 구조를 설명한다.
클로징시에는, 우선, 중간형(15)이 하방으로 이동한다. 그로 인해, 하형측 금형면(25)과 이형 필름(17)이 접촉한다. 그 후, 중간형(15)이 또한 하방으로 이동한다. 그로 인해, 도 4에 도시한 바와 같이, 하형측 금형면(25)과 협지 부재(49)의 윗면에 의해 이형 필름(17)이 끼워지지된다. 또한, 협지 부재(49)의 하면에는, 협지 부재(49)를 지지한 부착봉(50)이 마련되어 있다. 또한, 캐비티 부재(52)의 하측에는, 캐비티 부재(52)를 탄성적으로 지지하는 탄성 부재(55)가 마련되어 있다.
도 3에 도시한 오프닝 상태에서는, 협지 부재(49)의 윗면이 하형(14)보다도 상방에 위치하고, 탄성 부재(55)가 신장한 상태로 되어 있지만, 한편, 하형(14)과 중간형(15)이 클로징되면, 도 4에 도시한 바와 같이, 협지 부재(49) 및 부착봉(50)이 하방으로 이동함에 의해, 탄성 부재(55)가 수축된 상태로 된다.
다음에, 중간형(15)과 협지 부재(49)에 의해 이형 필름(17)이 끼워지지된 상태에서, 더욱 중간형(15)이 하방으로 이동하면, 관통구멍(44)과 개구부(48)에 의해 형성된 공간 내의 이형 필름(17)이, 캐비티 부재(52)에 맞닿는다.
캐비티 부재(52)는, 볼록부(27) 부분을 둘러싸도록 마련되어 있기 때문에, 하형(14)과 중간형(15)의 사이에서 상방 및 하방으로 이동하는 것이 가능하다. 또한, 캐비티 부재(52)의 단면 형상은, L자형 형상이다. 그 L자형은 수직부분과 수평 부분으로 구성된다.
캐비티 부재(52)의 수직부분은, 도 5에 도시한 바와 같이, 이형 필름(17)을 사이에 두고 기판(1)의 기판 외주부(8)에 맞닿는 당접 부위(53)와, 캐비티면(26)의 주위에 배치되고, 캐비티(16)의 저면의 일부를 구성하는 캐비티 저면(54a)과, 캐비티(16)의 측면을 구성하는 캐비티 측면(54b)을 갖고 있다.
또한, 캐비티 부재(52)의 수평 부분은, 협지 부재(49)의 하면과 맞닿는 윗면과, 캐비티 부재(52)가 하방으로 이동하면 하형면(19)에 맞닿는 하면을 갖고 있다. 또한, 탄성 부재(55)는, 캐비티 부재(52)의 수평 부분의 하면에 접속됨과 함께 하형(14)에 마련된 오목부에 삽입되어 있다.
다음에, 중간형(15)과 협지 부재(49)에 의해 이형 필름(17)이 끼워지지된 상태에서, 더욱 중간형(15)이 하방으로 이동하면, 도 5에 도시한 바와 같이, 협지 부재(49)의 하면과, 캐비티 부재(52)의 수평 부분이 맞닿는다. 이때, 캐비티(16)의 전면이 이형 필름(17)에 의해 피복된다. 또한, 필름 기구(28)에 의해 캐비티면(26)에 이형 필름(17)이 흡착된다. 그로 인해, 캐비티(16) 내에, 도 5에 도시한 캐비티 공간(20)이 형성된다.
또한, 본 실시예 1에서는, 일체형의 반송 수단(78)의 단면(斷面) 형상은 가로를 향한 U자형이고, 도 5에서는, 가로를 향한 U자형에 있어서의 수평 부분의 선 단부만이 도시되어 있다. 또한, 반송 수단(78)의 상측 부분에 밀봉 전 기판(4)이 고정되고, 반송 수단(78)의 하측 부분에 수지 재료(5)가 고정되어 있다.
또한, 캐비티 공간(20)이 형성될 때에는, 협지 부재(49)의 윗면이 캐비티 부재(52)의 당접 부위(53)보다도 낮은 위치에 이르기까지, 이형 필름(17)이 중간형(15)과 협지 부재(49)에 의해 끼워지지된 상태로, 중간형(15)이 하방으로 이동한다.
또한, 필름 기구(28)가 이형 필름(17)을 하방으로 강제적으로 흡인하면, 이형 필름(17)이 캐비티(16)의 전면, 즉, 캐비티면(26), 캐비티 저면(54a), 및 캐비티 측면(54b)의 전부에 밀착한다. 따라서 캐비티 측면(54b)은, 노출하는 일 없이, 이형 필름(17)으로 피복되어 있기 때문에, 용융 수지(6)가 캐비티(16) 내로 도입된 때에 용융 수지(6)와 캐비티 측면(54b)이 직접 접촉하는 일이 없다. 즉, 용융 수지(6)는, 하형(14)에 접촉하는 부분을 갖지 않는다. 환언하면, 용융 수지(6)는, 칩(2)을 내포하고 이형 필름(17)과 밀봉 전 기판(4)에만 접촉하고 있다. 따라서 밀봉 후 기판(11)이 하형(14) 및 중간형(15)으로부터 떼어내질 때에, 캐비티 측면(54b)과 경화 수지(10)와의 이형성이 양호하게 된다. 그 결과, 캐비티 측면(54b)의 부근에서 경화 수지(10)가 일그러지는 또는 크랙이 생기는 것이 방지된다.
한편, 상형(13)에서는, 척 부재(37)와 상형면(18)의 사이에서 기판(1)이 끼워지지될 때, 척 부재(37) 및 부착봉(38)이 상방 및 하방으로 이동한다. 척 부재(37) 및 부착봉(38)은, 구동 부재(39) 및 탄성 부재(40)에 의해 구동된다.
협지부(33)가 동작할 때에는, 부착봉(38)에 둘러감겨진 탄성 부재(40)가, 우 선 수축된 상태로 된다. 이때, 도 5에 도시한 바와 같이, 척 부재(37)는 상형면(18)에서부터 떨어진 상태로 된다. 이 상태에서, 밀봉 전 기판(4)이 반송 수단(78)에 의해 척 부재(37)와 상형면(18)의 사이로 공급된다. 이때, 밀봉 전 기판(4)과 함께 수지 재료(5)도, 반송 수단(78)에 의해 금형(12) 내로 반송된다.
그 후, 도 6에 도시한 바와 같이, 캐비티 공간(20)으로 공급된 수지 재료(5)가 가열되어 용융 수지(6)로 된다. 이때, 이형 필름(17)은, 용융 수지(6)의 중력에 의해 한층 더 확실하게 필름 주름의 발생이 방지되고, 캐비티면(26)에 따라 피복된다.
또한, 협지부(33)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 기판(1)의 기판 외주부(8)의 전체를 척 부재(37)로 끼워지지하는 것이지만, 도 8에 도시한 바와 같이, 척 폴(41)에 의해 기판 외주부(8)가 끼워지지되어도 좋다. 또한, 기판 외주부(8)에 마련된 위치 결정 구멍(42)과 그것에 삽입되는 위치 결정 핀에 의해 기판(1)이 상형(13)에 고정되어도 좋다.
다음에, 도 9에 도시한 바와 같이, 상형측 금형면(24)이 실 부재(30)에 맞닿는다. 그 후, 진공 기구는, 실 부재(30)가 압축된 상태에서, 외기 차단 공간(21) 내로 연락하는 흡인배출 구멍(31)을 통하여, 외기 차단 공간(21) 내의 공기를 흡인한다. 이때, 당접 부위(53)는, 관통구멍(44) 내로 삽입되고, 도 10에 도시한 바와 같이, 이형 필름(17)을 사이에 두고 기판 외주부(8)에 맞닿는다.
그로 인해, 와이어(3)과 함께, 칩(2)이, 캐비티 공간(20)의 용융 수지(6)에 잠긴다. 이때, 당접 부위(53)는 기판 외주부(8)의 전둘레에 맞닿아 있다. 그 때문 에, 도 10에 도시한 상태에서는, 기판 외주부(8)상으로 용융 수지(6)가 누출하는 일이 없다. 다음에, 도 11에 도시한 바와 같이, 칩(2)의 수지 밀봉이 완료된다. 그 후, 소정 시간이 경과하면, 칩(2) 부분의 용융 수지(6)가 경화하여, 경화 수지(10)가 성형된다.
다음에, 밀봉 후 기판(11)을 하형(14) 및 이형 필름(17)으로부터 떼기 위해, 하형(14)이 하방으로 이동하면, 도 12에 도시한 바와 같이, 경화 수지(10)에 접촉하고 있는 이형 필름(17)과 캐비티면(26)의 사이에 간극이 생긴다. 이 상태에서, 필름 기구(28)의 기능을 이용하여, 이형 필름(17)이 흡인됨에 의해, 밀봉 후 기판(11)이 이형 필름(17)(캐비티면(26))으로부터 완전히 떨어진다.
다음에, 도시하지 않지만, 밀봉 후 기판(11)이 캐비티면(26)으로부터 떨어진 상태에서, 하형(14) 및 중간형(15)이 하방으로 이동한다. 이때, 상형면(18)에는 밀봉 후 기판(11)이 장착된 채의 상태이다.
그 후, 상형(13)과 하형(14) 및 중간형(15)이 오프닝된다. 다음에, 밀봉 후 기판(11)을 상형(13)으로부터 떼어내기 위해, 척 부재(37)가 상형면(18)으로부터 떨어진다. 이 상태에서, 도 13에 도시한 바와 같이, 반송 수단(78)이 상형(13)으로부터 밀봉 후 기판(11)을 떼어낸다.
(실시예 2)
다음에, 도 14 내지 도 16을 참조하여, 본 발명의 실시예 2의 전자 부품의 수지 밀봉 방법 및 그것에 이용되는 금형을 설명한다.
또한, 본 실시예의 수지 밀봉용의 금형에서는, 본 실시예 1의 수지 밀봉용의 금형(12)의 참조 부호와 동일한 참조 부호가 부착되어 있는 부위는, 실시예 1에서 설명한 동일한 참조 부호가 부착되어 있는 부위의 구조 및 기능과 동일한 구조 및 기능을 갖기 때문에, 그 설명은 반복하지 않는다. 따라서 본 실시예에서는, 주로, 실시예 1의 전자 부품의 수지 밀봉 방법 및 그것에 이용되는 금형과 다른 점의 설명이 이루어진다.
본 실시예 2의 기판(1)은, 도 14에 도시한 바와 같이, 와이어(3)와 기판(1)이 접속되어 있는 부위와 칩(2)과 기판(1)이 접촉하고 있는 부위의 사이에 관통구멍(56)이 형성되어 있다. 또한, 수지 밀봉에서는 관통구멍(56)에 용융 수지가 충전되지만, 비장착면(9)상에까지 용융 수지가 누출되지 않도록 하기 위해, 후술하는 이형 필름(57)이 사용된다.
본 실시예에서는, 필름 유닛(72)은, 도 2에는 그려져 있지 않지만, 후술하는 바와 같이, 이형 필름(17)의 반송 기구와는 별도로 이형 필름(57)을 반송하는 기구를 갖고 있다.
본 실시예의 전자 부품의 수지 밀봉 방법에서는, 도 15 및 도 16에 도시한 바와 같이, 상형면(18)을 피복하기 위해 이형 필름(57)이, 기판(1)의 비장착면(9)과 상형(13)의 상형면(18)의 사이로 공급된다. 이형 필름(57)은 이형 필름(17)과 마찬가지로, 도 15 및 도 16에서, 종이면에 수직한 방향으로 이동한다. 또한, 비장착면(9)과 이형 필름(57)과의 간극을 발생시키지 않기 위해, 이형 필름(57)의 비장착면(9)에 접촉하는 면에, 미점착층(微粘着層)이 마련되어 있어도 좋다. 이 경우, 밀봉 후 기판(11)이 상형(13)으로부터 떼어내질 때에, 미점착층이 비장착면(9)에 잔존하지 않도록 하는 것이 필요하다. 또한, 이형 필름(57)이 비장착면(9)에 피복되는 경우에는, 관통구멍(56) 내로 이형 필름(57)이 들어간 상태로 수지 밀봉이 행하여져도 좋다.
본 실시예에서도, 도 15에 도시한 바와 같이, 기판(1)은 칩(2)이 탑재된 면이 하방을 향한 상태로, 상형(13)과 중간형(15)의 사이에 공급된다. 그 후, 이형 필름(57)이 상형면(18)에 흡착된다. 다음에, 기판(1)의 비장착면(9)이 이형 필름(57)을 사이에 두고 상형면(18)에 장착된다.
다음에, 도 16에 도시한 바와 같이, 칩(2)의 부근에서 관통구멍(56) 내까지 용융 수지(6)가 충전되고, 용융 수지(6)가 경화하고, 수지 밀봉이 완료된다. 이때, 이형 필름(57)의 존재에 의해 용융 수지(6)가 비장착면(9)상으로 누출되지 않는다.
또한, 3장 금형이 클로징된 상태로 되기 직전에, 흡착부(32)는 공기를 흡인하는 상태로부터 공기를 토출하는 상태로 전환되는 것이 바람직하다. 그로 인해, 통기성 부재(34)로부터 토출되는 공기가 기판(1)의 비장착면(9)을 향하여 이형 필름(57)을 꽉누른다. 그 결과, 기판(1)의 비장착면(9)과 이형 필름(57)과의 밀착성이 보다 한층 높아지고, 비장착면(9)상으로 수지가 돌아들어올 우려가 보다 확실하게 저감된다.
전술한 본 실시예의 전자 부품의 수지 밀봉 방법에 의해서도, 밀봉 후 기판(11)과 캐비티(16)의 사이의 이형성이 향상되기 때문에, 경화 수지(10)에 일그러짐 및 크랙이 발생하는 것이 방지된다.
(실시예 3)
다음에, 도 17도 19를 참조하여, 본 발명의 실시예 3의 전자 부품의 수지 밀봉 방법 및 그것에 이용되는 금형을 설명한다.
또한, 본 실시예의 수지 밀봉용의 금형에서는, 본 실시예 1 및 2의 수지 밀봉용의 금형의 참조 부호와 동일한 참조 부호가 부착되어 있는 부위는, 실시예 1 및 2에서 설명한 동일한 참조 부호가 부착되어 있는 부위의 구조 및 기능과 동일한 구조 및 기능을 갖기 때문에, 그 설명은 반복하지 않는다. 따라서 본 실시예에서는, 주로, 실시예 1 및 2의 전자 부품의 수지 밀봉 방법 및 그것에 이용되는 금형과 다른 점의 설명이 이루어진다.
본 실시예에서는, 도 17에 도시한 바와 같이, 한쪽의 면에 복수개의 칩(2)이 마련되고, 다른쪽의 면에서부터 칩(2)에 접속된 와이어(3)가 돌출하는 밀봉 전 기판(4)이 이용된다. 본 실시예의 밀봉 전 기판(4)에는, 기판(1)과 칩(2)이 접촉하는 위치의 부근에 관통구멍(58)이 형성되어 있다.
또한, 밀봉 후 기판(11)은, 칩(2)을 내포하는 경화 수지(10)가 형성되는 밀봉 성형부(7)와, 와이어(3)만을 내포하는 밀봉 성형부(59)와, 수지 밀봉 성형되지 않는 기판 외주부(8)와, 칩(2)이 장착되지 않은 비장착면(9)을 갖고 있다. 또한, 본 실시예의 수지 밀봉 방법에서는, 도 19에 도시한 바와 같이, 한쪽의 면상의 밀봉 성형부(7)로부터 관통구멍(58)을 통하여 다른쪽의 면상의 밀봉 성형부(59)로도 수지가 흘러나온다. 수지 밀봉 후에는, 한쪽의 면상에 경화 수지(10)가 형성되고, 다른쪽의 면상에 경화 수지(62)가 형성된 밀봉 후 기판(11)을 얻을 수 있다.
본 실시예 3의 상형(13)은, 통기성 부재(34)에 마련되고, 기판(1)의 다른쪽 의 면으로부터 늘어나는 와이어(3)를 수용하는 상형 캐비티(60)를 또한 구비한다. 이것이, 본 실시예의 금형(12)과 실시예 1 및 실시예 2의 금형(12)이 다른 점이다. 상형 캐비티(60) 내에는, 도 18에 도시한 바와 같이, 와이어(3)의 위치, 크기 및 형상에 대응한 오목부를 갖는 캐비티 형성 부재(61)가 삽입되어 있다.
다만, 캐비티 형성 부재(61)가 설치되지 않고, 통기성 부재(34)에 와이어(3)를 수용하는 오목부가 형성되어 있어도 좋다. 또한, 통기성 부재(34)가 마련되지 않고, 상형면(18)에 상형 캐비티(60)가 마련되어 있어도 좋다. 또한, 상형 캐비티(60)와 기판(1)의 비장착면(9)의 사이에 용융 수지(6)가 돌아 들어가지 않도록, 전술한 실시예 2에서 설명된 이형 필름(57)이 기판(1)의 비장착면(9)과 상형면(18)의 사이로 공급되어도 좋다.
본 실시예의 전자 부품의 수지 밀봉 방법에서는, 우선, 도 18에 도시한 바와 같이, 상형(13)과 중간형(15)의 사이에 기판(1)이 공급된다. 다음에, 도 19에 도시한 바와 같이, 캐비티 공간(20)에 용융 수지(6)가 공급된다. 그 후, 기판 외주부(8)가 캐비티 부재(52)의 당접 부위(53)에 맞닿을 때까지, 상형(13)을 향하여, 하형(14) 및 중간형(15)이 이동한다. 그로 인해, 한쪽 면의 밀봉 성형부(7)상에서 관통구멍(58)을 통하여 다른쪽 면의 밀봉 성형부(59)상에 용융 수지(6)가 흘러 들어온다. 또한, 이 경우, 캐비티 형성 부재(61)의 주위에 용융 수지(6)가 돌아들어가지 않도록, 캐비티 형성 부재(61)의 표면에 돌기(도시 생략)가 마련되어 있어도 좋다.
본 실시예의 전자 부품의 수지 밀봉 방법에 의해서도, 밀봉 후 기판(11)과 캐비티(16) 사이의 이형성이 양호하게 되기 때문에, 경화 수지(10)에 일그러짐 및 크랙이 발생하는 것이 방지된다.
전술한 각 실시예의 전자 부품의 수지 밀봉 방법은, 와이어 본딩된 칩(2)을 수지 밀봉하기 위해 이용되고 있지만, 와이어(3)가 없는 칩(2)이 장착된 플립 칩 기판, 또는, 웨이퍼 레벨 패키지의 수지 밀봉 방법의 수지 밀봉에도 적용하는 것은 가능하다. 이 경우에는, 태블릿 형상의 수지 재료(5)를 이용하여, 용융 수지가 생성되어도 좋다.
본 발명을 상세히 설명하여 나타내어 왔지만, 이것은 예시를 위한 것일 뿐으로서, 한정으로 취하면 않되고, 발명의 정신과 범위는 첨부한 청구의 범위에 의해서만 한정되는 것이 분명히 이해될 것이다.
본 발명에 의하면, 캐비티의 저면뿐만 아니라 캐비티 측면이 이형 필름에 의해 피복된 상태에서, 수지의 성형이 행하여진다. 그 때문에, 캐비티 측면과 경화 수지와의 이형성이 양호하게 된다. 따라서 밀봉 후 기판을 캐비티로부터 떼어낼 때에, 캐비티 측면의 부근에서 경화 수지가 손상되는 것이 방지될 수 있다.

Claims (2)

  1. 상형(13)과, 상기 상형(13)에 대향하는 하형(14)과, 상기 상형(13)과 하형(14)의 사이에 마련된 중간형(15)과, 상기 하형(14)의 캐비티(16)를 피복하는 이형 필름(17)을 이용하여, 상기 캐비티(16) 내에서 전자 부품(2)을 수지 밀봉하는 방법에 있어서,
    상기 상형(13)에 상기 전자 부품(2)이 장착된 밀봉전 기판(4)을 장착하는 스텝과,
    상기 하형(14)과 상기 중간형(15)이 상기 이형 필름(17)을 끼운 상태에서, 상기 하형(14)으로 향해 상기 이형 필름(17)을 흡인함으로서, 상기 이형 필름(17)에 상기 캐비티(16)의 내측면(54b) 및 저면(26, 54a)을 포함하는 전면(26, 54a, 54b)을 피복시키는 스텝과,
    상기 상형(13)과 상기 하형(14) 및 상기 중간형(15)을 클로징함으로서, 상기 캐비티(16) 내의 용융 수지(6)에 상기 전자 부품(2)을 잠그는(immerse) 스텝과,
    상기 용융 수지(6)를 경화시켜서, 경화 수지(10)를 형성하는 스텝과,
    상기 상형(13), 상기 하형(14) 및 상기 중간형(15)을 오프닝하는 스텝과,
    상기 경화 수지(10)에 의해 상기 전자 부품(2)이 내포된 밀봉 후 기판(11)을 상기 상형(13)으로부터 떼어내는 스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 전자 부품의 수지 밀봉 방법.
  2. 제 1항에 기재된 전자 부품의 수지 밀봉 방법에 이용되는 것을 특징으로 하 는 금형.
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