特開 2024-139398 圧縮成形に用いられる封止樹脂並びにその形成方法及び形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024139398

(43)【公開日】2024-10-09

(54)【発明の名称】圧縮成形に用いられる封止樹脂並びにその形成方法及び形成装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/56 20060101AFI20241002BHJP

【ＦＩ】

H01L21/56 T

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023050312

(22)【出願日】2023-03-27

(71)【出願人】

【識別番号】000144821

【氏名又は名称】アピックヤマダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001726

【氏名又は名称】弁理士法人綿貫国際特許・商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】涌井 正明

(72)【発明者】

【氏名】斉藤 高志

(72)【発明者】

【氏名】川口 誠

(72)【発明者】

【氏名】野村 祐大

【テーマコード（参考）】

5F061

【Ｆターム（参考）】

5F061AA01

5F061CA22

5F061CB03

5F061DA01

5F061FA05

(57)【要約】

【課題】成形不良の発生を防止することが可能な圧縮成形装置及び圧縮成形方法を実現することができる封止樹脂並びにその形成方法及び形成装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る封止樹脂の形成方法は、基材Ｗａに電子部品Ｗｂが搭載された構成を有するワークＷの圧縮成形に用いられる封止樹脂Ｒを形成する形成方法であって、貫通孔Ｒｈを有する枠状もしくは格子状の封止樹脂Ｒを形成する形成工程を備え、前記形成工程は、前記貫通孔Ｒｈに前記ワークＷの前記電子部品Ｗｂが収容されて該電子部品Ｗｂの上面Ｗｂｆが露出するように該貫通孔Ｒｈの位置及び形状を設定して形成する工程を有する。
【選択図】図１５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基材に電子部品が搭載された構成を有するワークの圧縮成形に用いられる封止樹脂を形成する封止樹脂の形成方法であって、
貫通孔を有する枠状もしくは格子状の前記封止樹脂を形成する形成工程を備え、
前記形成工程は、前記貫通孔に前記ワークの前記電子部品が収容されて該電子部品上面が露出するように該貫通孔の位置及び形状を設定して形成する工程を有すること
を特徴とする封止樹脂の形成方法。

【請求項2】

前記形成工程は、ベース樹脂を打錠して前記封止樹脂を形成する工程を有すること
を特徴とする請求項１記載の封止樹脂の形成方法。

【請求項3】

前記ベース樹脂として、パウダー樹脂が用いられること
を特徴とする請求項２記載の封止樹脂の形成方法。

【請求項4】

ベース樹脂を打錠して、ワークの圧縮成形に用いられる封止樹脂を形成する形成装置であって、
前記ベース樹脂を収容し、前記ワークの形状に対応させた貫通孔を有する枠状もしくは格子状の前記封止樹脂となるように打錠する打錠金型を備えること
を特徴とする封止樹脂の形成装置。

【請求項5】

ワークの圧縮成形に用いられる封止樹脂であって、
貫通孔を有する枠状もしくは格子状に形成されていること
を特徴とする封止樹脂。

【請求項6】

基材に電子部品が搭載された構成を有するワークの圧縮成形に用いられる封止樹脂であって、
前記基材上に載置されたときに前記電子部品が収容されて該電子部品の上面を露出させる貫通孔を有する形状に形成されていること
を特徴とする封止樹脂。

【請求項7】

前記貫通孔を有する枠状もしくは格子状の形状に形成されていること
を特徴とする請求項６記載の封止樹脂。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧縮成形に用いられる封止樹脂並びにその形成方法及び形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

基材に電子部品が搭載されたワークを封止樹脂により封止して成形品に加工する樹脂封止装置及び樹脂封止方法の例として、圧縮成形方式によるものが知られている。

【0003】

圧縮成形方式は、上型と下型とを備えて構成される封止金型に設けられる封止領域（キャビティ）に所定量の封止樹脂を供給すると共に当該封止領域にワークを配置して、上型と下型とでクランプする操作によって樹脂封止する技術である。一例として、上型にキャビティを設けた封止金型を用いる場合、ワーク上の中心位置に一括して封止樹脂を供給して成形する技術等が知られている。一方、下型にキャビティを設けた封止金型を用いる場合、当該キャビティを含む金型面を覆うリリースフィルム（以下、単に「フィルム」と称する場合がある）及び封止樹脂を供給して成形する技術等が知られている（特許文献１：特開２０１９－１４５５５０号公報参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－１４５５５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

例えば、ワークとして、ストリップタイプのワイヤー接続された電子部品（半導体チップ）を樹脂封止する場合に、上型にキャビティが設けられる圧縮成形方式では、下型に保持されるワークのワイヤー部分が予めキャビティに供給した封止樹脂又はワーク上に供給した封止樹脂と接触して変形してしまうため、樹脂封止が困難であるという課題があった。そのため、一般的には、上型にワークが保持され、下型にキャビティが設けられ、当該キャビティ内に封止樹脂（一例として、顆粒樹脂）が供給される圧縮成形方式が採用されていた。

【0006】

しかしながら、上型にワークが保持され、下型にキャビティが設けられる構成においては、ワークが薄い場合や大型の場合に、上型での保持が難しく落下が生じ易いという課題があった。また、通常、フィルムを介在させて下型のキャビティ内に封止樹脂が供給される構成となるが、厚み（ここでは、成形後の樹脂部分の厚み）が１ｍｍを超える程度に厚い成形品を形成しようとすると、成形ストロークが大きくなり、フィルムが成形品に噛み込んでしまう成形不良が生じ易いという課題があった。さらに、封止樹脂として顆粒樹脂が用いられる場合、前記のフィルム噛み込みが発生し易くなり、また、粉塵が発生するという課題や、ハンドリングが難しいという課題に加えて、下型に設けられるキャビティ内の全領域に対して均等に封止樹脂を供給（散布）することが難しく巻きムラが生じ易いという課題があった。また、封止樹脂の散布時に粒同士の隙間に含まれる空気及び溶融時に封止樹脂より脱泡することによる気体成分が抜けずに成形品に残ってしまう成形不良が生じ易いという課題があった。特に、電子部品がワイヤー接続により搭載されたワークの場合、樹脂封止時のキャビティ内における樹脂流動に起因するワイヤー流れ（ワイヤーの変形、切断）が生じるおそれもあった。

【0007】

一方、キャビティの配置に関わらず、ヒートシンク等の電子部品が露出した成形品を形成する場合には、当該電子部品の所定部位、具体例としてヒートシンクの上面（すなわち冷却面）が設計通りに露出しない等の成形不良の発生を防止することが課題となる。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、ハンドリングが容易であると共に、特にワークに搭載された電子部品の上面が露出する成形品の形成に好適な封止樹脂であって、樹脂流動、巻きムラ、残留気体、成形時の粉塵発生に起因する成形不良の発生防止と、厚さ寸法が大きい成形品の形成と、を可能とする圧縮成形装置及び圧縮成形方法を実現することができる封止樹脂並びにその形成方法及び形成装置を提供することを目的とする。

【0009】

本発明は、一実施形態として以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。

【0010】

一実施形態に係る封止樹脂は、ワークの圧縮成形に用いられる封止樹脂であって、貫通孔を有する枠状もしくは格子状に形成されていることを要件とする。例えば、前記ワークとして、基材に電子部品が搭載された構成を有するワークが用いられる。その場合、前記基材上に載置されたときに前記電子部品が収容されて該電子部品の上面を露出させる貫通孔を有する形状に形成されていることが好ましい。

【0011】

また、一実施形態に係る封止樹脂の形成方法は、基材に電子部品が搭載された構成を有するワークの圧縮成形に用いられる封止樹脂を形成する封止樹脂の形成方法であって、貫通孔を有する枠状もしくは格子状の前記封止樹脂を形成する形成工程を備え、前記形成工程は、前記貫通孔に前記ワークの前記電子部品が収容されて該電子部品上面が露出するように該貫通孔の位置及び形状を設定して形成する工程を有することを要件とする。

【0012】

また、前記形成工程は、ベース樹脂を打錠して前記封止樹脂を形成する工程を有することが好ましい。また、前記ベース樹脂として、パウダー樹脂が用いられることが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明に係る封止樹脂を用いれば、樹脂流動、巻きムラ、残留気体、成形時の粉塵発生に起因する成形不良の発生防止と、特にワークに搭載された電子部品の上面が露出しない成形不良の発生防止と、厚さ寸法が大きい成形品の形成と、を可能とする圧縮成形装置及び圧縮成形方法を実現することができる。また、顆粒樹脂等と比べて特に供給時やセット時におけるハンドリングが容易となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態に係る封止樹脂が用いられる圧縮成形装置の例を示す平面図である。

【図2】本発明の実施形態に係る封止樹脂が用いられる圧縮成形方法の例を説明する説明図である。

【図3】図２に続く説明図である。

【図4】図４Ａは図３に続く説明図であり、図４Ｂは図４Ａに続く説明図であり、共に図３のIV部位置における拡大図として示す。

【図5】図４Ｂに続く説明図である。

【図6】図５に続く説明図である。

【図7】本発明の実施形態に係る封止樹脂が用いられる圧縮成形方法の他の例を説明する説明図である。

【図8】図７に続く説明図である。

【図9】図８に続く説明図である。

【図10】本発明の実施形態に係る封止樹脂の形成装置の例を示す側面図である。

【図11】図１０に示す形成装置の打錠金型の例を示す側面断面図である。

【図12】本発明の実施形態に係る封止樹脂の形成方法の説明図である。

【図13】図１２に続く説明図である。

【図14】図１３に続く説明図である。

【図15】本発明の実施形態に係る封止樹脂の例を示す斜視図である。

【図16】本発明の実施形態に係る封止樹脂により樹脂封止されるワークの例を示す斜視図である。

【図17】本発明の実施形態に係る封止樹脂により樹脂封止された成形品の例を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

（圧縮成形装置及び圧縮成形方法）
本発明の実施形態に係る封止樹脂Ｒは、ワークＷの圧縮成形に用いられる封止樹脂Ｒである。初めに、当該封止樹脂Ｒを用いてワークＷの樹脂封止（圧縮成形）を行う圧縮成形装置１及び圧縮成形方法の概略について説明する。ここで、図１は、圧縮成形装置１の例を示す平面図（概略図）である。

【0016】

封止対象であるワークＷは、基材Ｗａに電子部品Ｗｂが搭載された構成を備えている。より具体的には、基材Ｗａの例として、樹脂基板、セラミックス基板、金属基板、キャリアプレート、リードフレーム、ウェハ等の板状の部材が挙げられる。また、電子部品Ｗｂの例として、半導体チップ、ＭＥＭＳチップ、受動素子、放熱板、導電部材、スペーサ等が挙げられる。尚、基材Ｗａの形状は、長方形状（短冊状）、正方形状、円形状等である。また、一つの基材Ｗａに搭載される電子部品Ｗｂの個数は、一つもしくは複数個（例えば、マトリクス状等）に設定される。

【0017】

基材Ｗａに電子部品Ｗｂを搭載する方法の例として、ワイヤーボンディング実装、フリップチップ実装等による方法が挙げられる。あるいは、樹脂封止後に成形品Ｗｐから基材（ガラス製や金属製のキャリアプレート）Ｗａを剥離する構成の場合には、熱剥離性を有する粘着テープや紫外線照射により硬化する紫外線硬化性樹脂を用いて電子部品Ｗｂを貼付ける方法もある。

【0018】

また、フィルムＦの例として、耐熱性、剥離容易性、柔軟性、伸展性に優れたフィルム材、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン重合体）、ＰＥＴ、ＦＥＰ、フッ素含浸ガラスクロス、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリジン等が好適に用いられる。尚、フィルムＦは、後述の形成装置１００において封止樹脂Ｒを形成する際にも用いられる。

【0019】

図１に示すように、圧縮成形装置１は、ワークＷの供給等を行う供給ユニット１０Ａ、ワークＷを樹脂封止して成形品Ｗｐへの加工等を行うプレスユニット１０Ｂ、成形品Ｗｐの収納等を行う収納ユニット１０Ｃを主要構成として備えている。一例として、図１中のＸ方向に沿って、供給ユニット１０Ａ、プレスユニット１０Ｂ、収納ユニット１０Ｃの順に配置されている。但し、上記の構成に限定されるものではなく、ユニット内の機器構成やユニット数（特に、プレスユニット数）、ユニットの配置順等を変更することができる。また、上記以外のユニットを備える構成とすることもできる（いずれも不図示）。

【0020】

また、圧縮成形装置１は、各ユニット間を跨いでガイドレール２０が直線状に設けられており、ワークＷ及び封止樹脂Ｒを搬送する搬送装置（第１ローダ）２２、並びに、成形品Ｗｐを搬送する（封止樹脂Ｒの搬送に用いてもよい）搬送装置（第２ローダ）２４が、ガイドレール２０に沿って所定のユニット間を移動可能に設けられている。但し、上記の構成に限定されるものではなく、ワークＷ、封止樹脂Ｒ、及び成形品Ｗｐを搬送する共通の（一つの）搬送装置（ローダ）を備える構成としてもよい（不図示）。また、搬送装置は、ローダに代えて、ロボットハンド等を備える構成としてもよい。

【0021】

また、圧縮成形装置１は、各ユニットにおける各機構の作動制御を行う制御部３０が供給ユニット１０Ａに配置されている（他のユニットに配置される構成としてもよい）。

【0022】

プレスユニット１０Ｂは、プレス装置２５０によって型開閉される一対の封止金型を備えている。封止金型は、一例として、上型にキャビティが設けられる構成（封止金型２０２）としてもよく、他の例として、下型にキャビティが設けられる構成（封止金型３０２）としてもよい。また、プレス装置２５０には、上型２０４におけるキャビティ２０８の内面を含む金型面２０４ａ（所定領域）を覆うためのフィルムＦを供給するフィルム供給部２１１が設けられている。尚、一例として、フィルムＦは、ロール状であるが短冊状であってもよい。

【0023】

一例として、封止金型２０２を備える場合の圧縮成形装置１を用いて実施される圧縮成形方法の工程について図２～図６を参照して説明する。本実施形態においては、ヒートシンク等の電子部品Ｗｂの所定部位（具体的には、ヒートシンクの上面（基材Ｗａ側と逆側の面を指す）すなわち冷却面）Ｗｂｆが露出した成形品Ｗｐを形成する場合を例に挙げて説明する。尚、説明の簡素化のため、基材Ｗａ上の電子部品Ｗｂは一部品としているが、複数の積層部品からなる場合もある。

【0024】

先ず、準備工程（封止準備工程）を実施する。具体的に、上型２０４及び下型２０６を所定温度（例えば、１００℃～３００℃）に調整して加熱する工程を実施する。また、フィルム供給部２１１を作動させて新しいフィルムＦを供給して、上型２０４におけるキャビティ２０８の内面を含む金型面２０４ａの所定領域を覆うように吸着させる工程を実施する。

【0025】

準備工程の後に、下型２０６のワーク保持部２０５にワークＷを保持させるワーク保持工程を実施する。具体的には、供給マガジン１２から供給されたワークＷを、第１ローダ２２によって保持して封止金型２０２内へ搬入し、下プレート２４２（金型面２０６ａ）のワーク保持部２０５に保持させる（図２参照）。

【0026】

ワーク保持工程の後に、封止樹脂Ｒを、ワーク保持部２０５に保持させたワークＷの上に載置する樹脂載置工程を実施する（図３参照）。具体的には、後述する封止樹脂の形成装置（単に、「形成装置」と称する場合がある）１００において形成された封止樹脂Ｒを、第１ローダ２２（他の搬送装置でもよい）によって保持して封止金型２０２内へ搬入し、ワーク保持部２０５に保持されたワークＷの上に載置する。電子部品Ｗｂの上面Ｗｂｆが露出した成形品Ｗｐを形成する場合、当該電子部品Ｗｂが封止樹脂Ｒの貫通孔Ｒｈ（詳細は後述する）に収容されるように、ワークＷ及び封止樹脂Ｒを相互に位置合わせをして載置する。

【0027】

または、樹脂載置工程の他の例として、上記のワーク保持工程の前に、形成装置１００において形成された封止樹脂ＲをワークＷの上に載置する工程として実施してもよい。その場合、ワーク保持工程は、封止樹脂Ｒが載置された状態のワークＷをワーク保持部２０５に保持させる工程となる。すなわち、第１ローダ２２は、封止樹脂Ｒが載置された状態のワークＷを保持して封止金型２０２内へ搬入し、ワーク保持部２０５に保持させる。封止金型２０２へのワークＷと封止樹脂Ｒをそれぞれ別に行うのではなく、一回で行う利点がある。

【0028】

次いで、ワークＷを封止樹脂Ｒにより封止して成形品Ｗｐに加工する樹脂封止工程を実施する。具体的に、封止金型２０２の型閉じを行い、クランパ２２８に囲われたキャビティ２０８内でキャビティ駒２２６を相対的に下降させて、ワークＷに対して封止樹脂Ｒを加熱加圧する型閉じ工程を実施する。

【0029】

電子部品Ｗｂの上面Ｗｂｆが露出した成形品Ｗｐを形成する場合、封止金型２０２（この場合、上型２０４）は、以下の構成を備えることが好適である。具体的に、キャビティ駒２２６において、電子部品Ｗｂの上面Ｗｂｆの全面と当接し、且つ、上下動可能な可動駒２３６が設けられている。当該可動駒２３６は押動ピン２３２を介して可動駒バネ２３４によって下型２０６に向けて付勢された状態で支持されている。一例として、可動駒２３６は、平面視において、電子部品Ｗｂの外形よりも所定寸法大きい外形となるように設定されている。

【0030】

この構成を備える封止金型２０２を用いて実施する型閉じ工程は以下のようになる。具体的に、上型２０４と下型２０６とを相互に接近させる動作を行う。このとき、初めにクランパ２２８がワークＷの基材Ｗａと当接して、当該ワークＷを挟持する（図４Ａ参照）。次いで（もしくは同時に）、可動駒２３６がワークＷの電子部品Ｗｂの上面Ｗｂｆと当接して、当該上面Ｗｂｆの全面が覆われた状態となる（図４Ｂ参照）。次いで、キャビティ駒２２６の下面（可動駒２３６が設けられていない領域）がワークＷの基材Ｗａ上に載置された封止樹脂Ｒと当接し、さらに加圧する。このような型閉じ工程によって、封止樹脂Ｒが熱硬化して樹脂封止（圧縮成形）が完了する（図５参照）。

【0031】

上記の型閉じ工程に続く後の工程として、封止金型２０２の型開きを行い、成形品Ｗｐと使用済みのフィルムＦとを分離して当該成形品Ｗｐを取出せるようにする型開き工程を実施する（図６参照）。本実施形態においては、上記の通り可動駒２３６がワークＷの電子部品Ｗｂの上面Ｗｂｆ（全面）を覆った状態で樹脂封止が行われるため、当該上面Ｗｂｆ（全面）が露出した状態の成形品Ｗｐが形成される。尚、変形例として、電子部品Ｗｂの上面Ｗｂｆの全面ではなく、一部領域を露出部位として設定することも可能である（不図示）。

【0032】

次いで、第２ローダ２４によって、成形品Ｗｐを封止金型２０２内から搬出し、収納ユニット１０Ｃへ搬送する成形品搬出工程を実施する。一例として、搬送した成形品Ｗｐは、収納マガジン１４に収納する。また、成形品搬出工程の後に、もしくは、並行して、フィルム供給部２１１を作動させて、使用済みのフィルムＦを封止金型２０２内から送り出し、新しいフィルムＦを封止金型２０２内へ送り込んでセットする工程を実施する。

【0033】

以上が封止金型２０２を備える場合の圧縮成形装置１を用いて行う圧縮成形方法の主要工程である。但し、上記の工程順は一例であって、支障がない限り先後順の変更や並行実施が可能である。

【0034】

他の例として、封止金型３０２を備える場合の圧縮成形装置１を用いて実施される圧縮成形方法の工程について図７～図９を参照して説明する。この場合、プレス装置２５０には、下型３０６におけるキャビティ３０８の内面を含む金型面３０６ａ（所定領域）を覆うためのフィルムＦを供給するフィルム供給部３１１が設けられている。尚、一例として、フィルムＦは、ロール状であるが短冊状であってもよい。

【0035】

先ず、準備工程（封止準備工程）を実施する。具体的に、上型３０４及び下型３０６を所定温度（例えば、１００℃～３００℃）に調整して加熱する工程を実施する。また、フィルム供給部３１１を作動させて新しいフィルムＦを供給して、下型３０６におけるキャビティ３０８の内面を含む金型面３０６ａの所定領域を覆うように吸着させる工程を実施する。

【0036】

準備工程の後に、上型３０４のワーク保持部３０５にワークＷを保持させるワーク保持工程を実施する。具体的には、供給マガジン１２から供給されたワークＷを、第１ローダ２２によって保持して封止金型３０２内へ搬入し、上プレート３４２（金型面３０４ａ）のワーク保持部３０５に保持させる。

【0037】

ワーク保持工程の後に、樹脂保持工程を実施する（尚、ワーク保持工程の前に、もしくは並行して実施してもよい）。樹脂保持工程は以下の工程を有している。封止樹脂Ｒを、下型３０６のキャビティ３０８内に保持させる（図７参照）。具体的には、形成装置１００において形成された封止樹脂Ｒを、第１ローダ２２（他の搬送装置でもよい）によって保持して封止金型３０２内へ搬入し、キャビティ３０８内に収容する（具体的には、キャビティ駒３２６の上面に載置する）。電子部品Ｗｂの上面Ｗｂｆが露出した成形品Ｗｐを形成する場合、当該電子部品Ｗｂが封止樹脂Ｒの貫通孔Ｒｈ（詳細は後述する）に収容されるように、ワークＷ及び封止樹脂Ｒを相互に位置合わせをしてそれぞれ保持させる。

【0038】

次いで、ワークＷを封止樹脂Ｒにより封止して成形品Ｗｐに加工する樹脂封止工程を実施する。具体的に、封止金型３０２の型閉じを行い、クランパ３２８に囲われたキャビティ３０８内でキャビティ駒３２６を相対的に上昇させて、ワークＷに対して封止樹脂Ｒを加熱加圧する型閉じ工程を実施する。これにより、封止樹脂Ｒが熱硬化して樹脂封止（圧縮成形）が完了する（図８参照）。

【0039】

尚、この例（封止金型３０２を備える場合）においては、下型３０６のキャビティ駒３２６において、前述の例（封止金型２０２を備える場合）と同様に構成される可動駒３３６、押動ピン３３２、可動駒バネ３３４を設ければよい。これにより、可動駒２３６と当接するワークＷ（電子部品Ｗｂ）の上面Ｗｂｆを露出面として形成できる。

【0040】

上記の型閉じ工程に続く後の工程として、封止金型３０２の型開きを行い、成形品Ｗｐと使用済みのフィルムＦとを分離して当該成形品Ｗｐを取出せるようにする型開き工程を実施する（図９参照）。次いで、第２ローダ２４によって、成形品Ｗｐを封止金型３０２内から搬出し、収納ユニット１０Ｃへ搬送する成形品搬出工程を実施する。一例として、搬送した成形品Ｗｐは、収納マガジン１４に収納する。また、成形品搬出工程の後に、もしくは、並行して、フィルム供給部３１１を作動させて、使用済みのフィルムＦを封止金型３０２内から送り出し、新しいフィルムＦを封止金型３０２内へ送り込んでセットする工程を実施する。

【0041】

以上が封止金型３０２を備える場合の圧縮成形装置１を用いて行う圧縮成形方法の主要工程である。但し、上記の工程順は一例であって、支障がない限り先後順の変更や並行実施が可能である。

【0042】

（封止樹脂の形成装置）
続いて、上記の圧縮成形装置１及び圧縮成形方法に用いられる封止樹脂Ｒを形成する形成装置１００について図１０、図１１を参照して説明する。当該形成装置１００は、ベース樹脂Ｒｍを加工して、封止樹脂Ｒを形成する。ここで、図１０は、形成装置１００の例を示す側面図（概略図）である。尚、形成装置１００は、圧縮成形装置１の装置内、装置外のいずれに設けてもよい。

【0043】

本実施形態においては、ベース樹脂Ｒｍ、及び、当該ベース樹脂Ｒｍから形成される封止樹脂Ｒとして、熱硬化性樹脂（例えば、フィラー含有のエポキシ系樹脂等であるが、これに限定されない）が用いられる。封止樹脂Ｒは、全体の形状がワークＷの形状に対応させた所定形状（詳細は後述）を有する固形・半固形樹脂として形成される。通常は、一個で封止必要量（ワークＷ一個当たりの一回分）の「全体」をなすが、数個（例えば二、三個程度）の分割状態で封止必要量の「全体」をなすように構成してもよい。また、上記「半固形」とは完全な固形状態ではなくいわゆるＢステージまで溶融した状態をいう。尚、ベース樹脂Ｒｍには、熱硬化性樹脂（性質）であるパウダー樹脂（態様）が好適に用いられる（詳細は後述）。但し、これに限定されるものではなく、顆粒樹脂、破砕状樹脂、固形樹脂、液状樹脂、もしくは、それらの内の複数を組合せた樹脂、が用いられる構成としてもよい。

【0044】

図１０に示すように、形成装置１００は、型開閉される一対の金型（例えば、合金工具鋼からなる複数の金型ブロック、金型プレート、金型ピラー等やその他の部材が組み付けられたもの）を有する打錠金型１０２を備えている。また、打錠金型１０２を開閉駆動するプレス装置１５０を備えている。また、各機構の作動制御等を行う制御演算部１７０を備えている。ここで、図１１は、打錠金型１０２の例を示す側面断面図（概略図）である。

【0045】

プレス装置１５０は、図１０に示すように、一対のプラテン１５４、１５６と、一対のプラテン１５４、１５６が架設される複数のタイバー１５２と、プラテン１５６を可動（昇降）させる駆動装置等を備えて構成されている。具体的に、当該駆動装置は、駆動源（例えば、電動モータ）１６０及び駆動伝達機構（例えば、ボールねじやトグルリンク機構）１６２等を備えて構成されている（但し、これに限定されるものではない）。本実施形態では、鉛直方向において上方側のプラテン１５４を固定プラテン（タイバー１５２に固定されるプラテン）とし、下方側のプラテン１５６を可動プラテン（タイバー１５２に摺動可能に保持されて昇降するプラテン）として設定している。但し、これに限定されるものではなく、上下逆に、すなわち上方側を可動プラテン、下方側を固定プラテンに設定してもよく、あるいは、上方側、下方側共に可動プラテンとして設定してもよい（いずれも不図示）。

【0046】

一方、打錠金型１０２は、図１１に示すように、プレス装置１５０における上記一対のプラテン１５４、１５６間に配設される一対の金型として、鉛直方向における上方側の上型１０４と、下方側の下型１０６とを備えている。上型１０４が上方側のプラテン（本実施形態では、固定プラテン１５４）に組み付けられ、下型１０６が下方側のプラテン（本実施形態では、可動プラテン１５６）に組み付けられている。この上型１０４と下型１０６とが相互に接近・離反することで型閉じ・型開きが行われる（鉛直方向（上下方向）が型開閉方向となる）。本実施形態に係る打錠金型１０２においては、上型１０４がいわゆる「杵型」を構成し、下型１０６がいわゆる「臼型」を構成する。

【0047】

次に、打錠金型１０２の下型１０６について詳しく説明する。図１１に示すように、下型１０６は、下型チェイス１１０と、これに保持されるキャビティ駒１２６、クランパ１２８等を備えている。下型チェイス１１０は、サポートピラー１１２を介してサポートプレート１１４の上面に対して固定されている。下型１０６の上面（上型１０４側の面）にキャビティ１０８が設けられている。このキャビティ１０８内に所定量のベース樹脂Ｒｍが収容される。

【0048】

本実施形態に係る下型１０６は、キャビティ１０８内に収容される所定量のベース樹脂Ｒｍを押圧して、ワークＷの形状に対応させた所定形状を有する封止樹脂Ｒとなるように形成（打錠）するための以下の構成を備えている（形成方法の詳細については後述する）。具体的に、キャビティ駒１２６において（平面視におけるキャビティ駒１２６の領域内に）、後述の上型１０４の打錠プレート１４２と当接可能で、且つ、上下動可能な可動駒１３６が設けられている。当該可動駒１３６は押動ピン１３２を介して可動駒バネ１３４によって上型１０４に向けて付勢された状態で支持されている。一例として、可動駒１３６は、平面視において、電子部品Ｗｂの外形よりも所定寸法大きい外形となるように設定されている。上記構成を有する下型１０６において、所定量のベース樹脂Ｒｍは、可動駒１３６同士の間の凹状部１３８に収容される（尚、最初に可動駒１３６の上面を含むキャビティ１０８内全体に当該ベース樹脂Ｒｍを散布し、その後、スキージ等により掃き落として、最終的に凹状部１３８に収容されるようにしてもよい）。

【0049】

また、クランパ１２８は、キャビティ駒１２６を囲うように環状に構成されると共に、押動ピン１２２及びクランパバネ１２４（例えば、コイルバネに例示される付勢部材）を介して、サポートプレート１１４の上面に対して離間（フローティング）して上下動可能に組み付けられる（但し、この組み付け構造に限定されるものではない）。このキャビティ駒１２６がキャビティ１０８の奥部（底部）を構成し、クランパ１２８がキャビティ１０８の側部を構成する。尚、一つの下型１０６に設けられるキャビティ１０８の形状や個数は、適宜設定される（一つもしくは複数個）。

【0050】

ここで、プレス装置１５０には、下型１０６におけるキャビティ１０８の内面を含む金型面１０６ａ（所定領域）を覆うためのフィルムＦを供給する下型フィルム供給部１１１が設けられている。尚、一例として、フィルムＦは、ロール状であるが短冊状であってもよい。

【0051】

また、下型１０６は、クランパ１２８上面やクランパ１２８とキャビティ駒１２６との境界部等に、吸引装置に連通する吸引路（孔や溝等）が設けられている（不図示）。これにより、下型フィルム供給部１１１から供給されたフィルムＦを、キャビティ１０８の内面を含む金型面１０６ａに吸着させて保持することができる。

【0052】

また、本実施形態においては、下型１０６を所定温度に加熱する下型加熱機構（不図示）が設けられている。この下型加熱機構は、ヒータ（例えば、電熱線ヒータ）、温度センサ、電源等を備えており、制御部３０によって加熱の制御が行われる。一例として、ヒータは、下型チェイス１１０に内蔵され、下型１０６全体及びキャビティ１０８内に収容されるベース樹脂Ｒｍに熱を加える構成となっている。このとき、ベース樹脂Ｒｍが熱硬化（本硬化）しない程度の所定温度（例えば、５０℃～８０℃）となるように、下型１０６が加熱される。

【0053】

次に、打錠金型１０２の上型１０４について詳しく説明する。図１１に示すように、上型１０４は、下型１０６のキャビティ１０８内に収容される所定量のベース樹脂Ｒｍを押圧して、ワークＷの形状に対応させた所定形状を有する封止樹脂Ｒとなるように形成（打錠）する打錠プレート１４２を備えている（形成方法の詳細については後述する）。打錠プレート１４２は、上型チェイス１４０に保持（固定）される。本実施形態においては、打錠プレート１４２の下面（下型１０６側の面）に、前述の下型１０６の可動駒１３６と当接可能な凸状部１４４が設けられている。一例として、凸状部１４４は、平面視において、全ての可動駒１３６の上面と当接すると共に、全ての凹状部１３８を覆うことができる外形となるように設定され、打錠プレート１４２の下面に所定高さ（封止樹脂Ｒの形成厚さに応じて設定）で立設されている。

【0054】

ここで、プレス装置１５０には、上型１０４の金型面１０４ａ（所定領域）を覆うためのフィルムＦを供給する上型フィルム供給部１１３が設けられている。尚、一例として、フィルムＦは、ロール状であるが短冊状であってもよい。

【0055】

また、上型１０４は、打錠プレート１４２等に、吸引装置に連通する吸引路（孔や溝等）が設けられている（不図示）。これにより、上型フィルム供給部１１３から供給されたフィルムＦを、金型面１０４ａに吸着させて保持することができる。

【0056】

また、本実施形態においては、上型１０４を所定温度に加熱する上型加熱機構（不図示）が設けられている。この上型加熱機構は、ヒータ（例えば、電熱線ヒータ）、温度センサ、電源等を備えており、制御部３０によって加熱の制御が行われる。一例として、ヒータは、上型チェイス１４０に内蔵され、上型１０４全体に熱を加える構成となっている。このとき、上記下型１０６に保持（収容）されるベース樹脂Ｒｍが熱硬化（本硬化）しない程度の所定温度（例えば、５０℃～８０℃）となるように、上型１０４が加熱される。

【0057】

（封止樹脂の形成方法）
続いて、上記の形成装置１００を用いて実施される本実施形態に係る封止樹脂の形成方法の工程について説明する。ここで、図１２～図１４は、各工程の説明図であって、図１１と同方向の側面断面図として図示する。

【0058】

先ず、準備工程（打錠準備工程）を実施する。準備工程は以下の工程を有している。下型加熱機構により下型１０６を所定温度（ベース樹脂Ｒｍ、封止樹脂Ｒが本硬化しない温度であり、例えば、５０℃～８０℃）に調整して加熱する下型加熱工程を実施する。また、上型加熱機構により上型１０４を所定温度（ベース樹脂Ｒｍ、封止樹脂Ｒが本硬化しない温度であり、例えば、５０℃～８０℃）に調整して加熱する上型加熱工程を実施する。また、下型フィルム供給部１１１を作動させて新しいフィルムＦを供給して、下型１０６におけるキャビティ１０８の内面を含む金型面１０６ａの所定領域を覆うように吸着させる下型フィルム供給工程を実施する。また、上型フィルム供給部１１３を作動させて新しいフィルムＦを供給して、上型１０４の金型面１０４ａの所定領域を覆うように吸着させる上型フィルム供給工程を実施する。

【0059】

準備工程の後に、「所定形状」（詳細は後述する）の封止樹脂Ｒを形成する形成工程を実施する。一例として、ベース樹脂Ｒｍを打錠することにより、封止樹脂Ｒとして、全体の形状がワークＷの形状に対応させた所定形状を有する固形・半固形樹脂を形成する打錠工程を備えている。尚、形成工程の他の例として、打錠によらない形成方法を採用してもよい。

【0060】

上記の打錠工程は、具体的に、図示しないディスペンサ等によって「所定量」（詳細は後述する）のベース樹脂Ｒｍを下型１０６のキャビティ１０８内に収容する（図１２参照）。前述の通り、当該ベース樹脂Ｒｍを、可動駒１３６の上面に載らないようにしながら可動駒１３６同士の間の凹状部１３８に収容する（尚、最初に可動駒１３６の上面を含むキャビティ１０８内全体に当該ベース樹脂Ｒｍを散布し、その後、スキージ等により掃き落として、最終的に凹状部１３８に収容してもよい）。

【0061】

次いで、プレス装置１５０を作動させて、上記の所定温度に昇温された打錠金型１０２の型閉じを行う（図１３参照）。このとき、キャビティ１０８内でキャビティ駒１２６が相対的に上昇して、キャビティ駒１２６と打錠プレート１４２とでベース樹脂Ｒｍを打錠（挟み込んで加圧）する。

【0062】

より詳しくは、初めにクランパ１２８と打錠プレート１４２（凸状部１４４よりも外方部）とが当接する。次いで（もしくは同時に）、可動駒１３６の上面と打錠プレート１４２の凸状部１４４の下面とが当接して、当該可動駒１３６の上面の全面が覆われた状態となる。次いで、キャビティ駒１２６の上面（凹状部１３８の領域）と打錠プレート１４２の凸状部１４４の下面（凹状部１３８と対向する領域）とでベース樹脂Ｒｍを打錠（挟み込んで加圧）する。これにより、「所定形状」を有し、熱硬化（本硬化）していない状態の固形・半固形の封止樹脂Ｒが形成される。具体的に、上記「所定形状」は、略板状であって板面を貫通する貫通孔Ｒｈを有する枠状もしくは格子状の形状である。本実施形態においては、上記の形成工程（この場合、打錠工程）によって、下型１０６の可動駒１３６の周囲（凹状部１３８）のベース樹脂Ｒｍが封止樹脂Ｒの本体部Ｒａとして形成され、可動駒１３６の位置が貫通孔Ｒｈとして形成される。尚、可動駒１３６は、キャビティ駒１２６に設けているが、打錠プレート１４２に設けてもよい（不図示）。

【0063】

上記工程において形成される封止樹脂Ｒの構成（形状）例を図１５に示す。具体的には、板状の本体部Ｒａに複数の貫通孔Ｒｈが並設された格子状の封止樹脂Ｒの例である（但し、これに限定されるものではない）。尚、当該封止樹脂Ｒは、一個で封止必要量（ワークＷ一個当たりの一回分）の「全体」（この場合、格子状）をなすように構成してもよく、あるいは、複数個（例えば二、三個程度）の集合（連結）状態で封止必要量の「全体」（この場合、格子状）をなすように構成してもよい。

【0064】

上記の封止樹脂Ｒ（図１５参照）によれば、特に、基材Ｗａ上に電子部品Ｗｂとしてヒートシンク等が搭載されたワークＷ（図１６参照）の圧縮成形に好適に用いることができる。具体的に、上記の封止樹脂Ｒを用いることによって、樹脂封止後（圧縮成形後）の成形品Ｗｐ（図１７参照）において当該電子部品Ｗｂ（ヒートシンク等）の上面Ｗｂｆが露出される構成を確実に形成することができる。

【0065】

そのため、上記の形成工程においては、封止対象となるワークＷの電子部品Ｗｂが封止樹脂Ｒの貫通孔Ｒｈに収容され、且つ、当該電子部品Ｗｂの上面Ｗｂｆが露出するように、当該貫通孔Ｒｈの位置及び形状を設定することが重要となる。

【0066】

尚、上記の打錠工程は、形成される封止樹脂Ｒが、後の樹脂封止工程（圧縮成形方法の工程である）において熱硬化（本硬化）することができるように、ベース樹脂Ｒｍが熱硬化（本硬化）しない温度で実施すること（熱硬化（本硬化）しない温度に下型１０６及び上型１０４を加熱して実施すること）が重要である。前述の通り、「熱硬化しない温度」は、ベース樹脂Ｒｍの材質にもよるが、具体例として、５０℃～８０℃程度である（本実施形態においては、７０℃程度である）。

【0067】

次に、上記ベース樹脂Ｒｍの「所定量」を設定する樹脂量設定工程について説明する。樹脂量設定工程の一例として、封止対象となるワークＷ毎に、一つの基材Ｗａに搭載された電子部品Ｗｂの有無の数（搭載数もしくは欠落数であり、さらには電子部品Ｗｂの高さもしくは重量を計測する場合を含んでもよい）を計測機構等（不図示）により計測し、封止金型２０２、３０２のキャビティ２０８、３０８の体積より電子部品Ｗｂの総体積を引くことにより、樹脂封止（圧縮成形）に必要な樹脂量（グラム数）を制御演算部１７０が算定して「所定量」を設定する。または、樹脂量設定工程の他の例として、封止対象となるワークＷの種類に対応する複数種類の定型量が用意され、当該定型量のうちワークＷの種類に応じて最適な一つを制御演算部１７０もしくはオペレータが選択して「所定量」を設定する。定型量の場合は、樹脂封止時（圧縮成形時）に樹脂量が不足しないことが重要である。いずれの設定によっても、ワークＷの種類に応じて適正量のベース樹脂Ｒｍを供給することができる。その結果、ワークＷ毎に適正量の封止樹脂Ｒを正確に形成することができる。したがって、樹脂封止時に必要な樹脂量が不足することに起因する成形不良の発生を防止することができる。また、必要よりも過多の樹脂量が供給されることによる無駄の発生を防止することができる。特に、ヒートシンクに例示される電子部品Ｗｂが搭載された成形品Ｗｐを形成する場合に、当該電子部品Ｗｂの所定部位、（一例として、ヒートシンクの上面すなわち冷却面）Ｗｂｆが露出しない成形不良の発生を防止することができる。

【0068】

また、上記ベース樹脂Ｒｍとして、パウダー樹脂が用いられることが好適である。これによれば、顆粒樹脂や破砕状樹脂が用いられる場合と比較して、「所定量」の樹脂を極めて正確に調整して供給することができる。但し、パウダー樹脂に限定されるものではない。

【0069】

打錠工程の後に、打錠金型１０２の型開きを行い、封止樹脂Ｒと使用済みのフィルムＦとを分離して当該封止樹脂Ｒを取出せるようにする型開き工程を実施する（図１４参照）。本実施形態においては、前述の下型フィルム供給工程及び上型フィルム供給工程を備えることによって、下型１０６の金型面１０６ａ及び上型１０４の金型面１０４ａの両方にフィルムＦが配置されるため、打錠により形成された封止樹脂Ｒの離型が容易となり、金型への樹脂付着による欠損を防止することができる。

【0070】

型開き工程の後に、もしくは、並行して、下型フィルム供給部１１１、上型フィルム供給部１１３を作動させて、使用済みのフィルムＦを打錠金型１０２内から送り出し、新しいフィルムＦを打錠金型１０２内へ送り込んでセットするフィルム供給工程（下型フィルム供給工程、上型フィルム供給工程）を実施する。

【0071】

尚、上記の工程順は一例であって、支障がない限り先後順の変更や並行実施が可能である。

【0072】

以上、説明した通り、本発明に係る封止樹脂は、上型にキャビティを有する構成、もしくは下型にキャビティを有する構成のいずれの圧縮成形装置及び圧縮成形方法に対しても好適に適用することができる。

【0073】

また、本発明に係る封止樹脂を用いれば、以下の効果を奏する圧縮成形装置及び圧縮成形方法を実現することができる。具体的に、当該圧縮成形装置及び圧縮成形方法によって、樹脂流動、巻きムラ、残留気体、成形時の粉塵発生に起因する成形不良の発生を防止することができる。特に、電子部品としてヒートシンク等が搭載される場合に、成形品において当該電子部品の所定部位（一例として、ヒートシンクの上面すなわち冷却面）が露出しない成形不良の発生を防止することができる。また、薄い成形品（厚さ寸法が１ｍｍ未満）はもちろん、厚い成形品（厚さ寸法が１ｍｍ以上）を形成することができる。尚、厚さ寸法の上限は、各種設定条件によるものの、１０ｍｍ程度まで十分形成可能であると考えられる。また、供給時やセット時におけるハンドリングが容易となる。

【0074】

尚、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更可能である。特に、電子部品としてヒートシンクを例に挙げたが、これに限定されるものではない。また、露出部位として、電子部品の上面全面が対象となる場合を例に挙げたが、これに限定されるものではない。

【符号の説明】

【0075】

１ 圧縮成形装置
１００ 封止樹脂の形成装置
１０２ 打錠金型
１３８ 凹状部
１４４ 凸状部
２０２、３０２ 封止金型
２３６、３３６ 可動駒
Ｒｍ ベース樹脂
Ｒ 封止樹脂
Ｒａ 本体部
Ｒｈ 貫通孔
Ｗ ワーク
Ｗａ 基材
Ｗｂ 電子部品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】