特許 7588915 樹脂封止装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-15

(45)【発行日】2024-11-25

(54)【発明の名称】樹脂封止装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/56 20060101AFI20241118BHJP

   H01L 23/29 20060101ALI20241118BHJP

   H01L 23/31 20060101ALI20241118BHJP

   B29C 33/10 20060101ALI20241118BHJP

   B29C 33/12 20060101ALI20241118BHJP

   B29C 33/70 20060101ALI20241118BHJP

   B29C 45/02 20060101ALI20241118BHJP

   B29C 45/14 20060101ALI20241118BHJP

   B29C 45/27 20060101ALI20241118BHJP

【ＦＩ】

H01L21/56 T

H01L23/30 R

B29C33/10

B29C33/12

B29C33/70

B29C45/02

B29C45/14

B29C45/27

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2024073801

(22)【出願日】2024-04-30

【審査請求日】2024-05-17

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】501184434

【氏名又は名称】アサヒ・エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100197642

【弁理士】

【氏名又は名称】南瀬 透

(74)【代理人】

【識別番号】100219483

【弁理士】

【氏名又は名称】宇野 智也

(72)【発明者】

【氏名】石井 正明

【審査官】木下 直哉

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０７２５７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０５０８２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１４３９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２３８８９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０５６７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２１１１８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３００９７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１３３３４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－３１２３０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２１８０３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０２６２６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／５６

Ｈ０１Ｌ ２３／２８－２３／３１

Ｂ２９Ｃ ３３／００－３３／７６

Ｂ２９Ｃ ４５／００－４５／８４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上型と下型とを含む金型を備え、基板上に半導体チップが搭載された電子部品を樹脂封止成型する樹脂封止装置であって、
前記上型と前記下型との間に挟持される中間プレートを備え、
前記中間プレートを保持する中間プレート保持部を有して前記金型の内外を進退するローダーを備え、
前記下型は、樹脂を加熱溶融するポットと、前記電子部品が載置される載置部とを備え、
前記中間プレートは、前記ポットから樹脂が供給されるカルであり、上下に貫通するカルと、上面に前記カルに連通する第１ランナーと、下面に前記電子部品の樹脂封止成型空間を形成する成型キャビティと、上面に前記成型キャビティに連通するゲートであり、前記成型キャビティに向かって先細りとなるゲートとを備え、
前記上型は、下面に前記中間プレートの前記第１ランナーおよび前記ゲートに連通する第２ランナーであり、前記カル、前記第１ランナー、前記第２ランナーおよび前記ゲートに充填された不要樹脂を保持するための係止部を有する第２ランナーと、前記中間プレートを下型方向に押圧する第１押圧部材であり、前記中間プレートを下型方向に押圧して前記中間プレートと前記下型とで前記電子部品の樹脂封止成型品を保持した状態で型開きすることにより前記電子部品の樹脂封止成型品および前記中間プレートから前記不要樹脂を分離するための第１押圧部材とを備え、
前記下型は、前記中間プレートを上型方向に押圧する第２押圧部材であり、成型後の型開き状態において前記電子部品の樹脂封止成型品が保持された前記中間プレートを押し上げ、前記電子部品の樹脂封止成型品が保持された前記中間プレートを前記下型から分離して前記ローダーに受け渡す第２押圧部材を備え、
前記ローダーは、昇降可能なローダーピンであり、前記中間プレート保持部に前記中間プレートを保持した状態で前記中間プレートに形成された貫通孔を通して前記電子部品の樹脂封止成型品の非成形部を押圧することにより前記電子部品の樹脂封止成型品を前記中間プレートから離型するローダーピンを備え、前記電子部品の樹脂封止成型品を離型後の前記中間プレートを、前記金型外に搬出するものである
樹脂封止装置。

【請求項2】

前記上型は、前記第２ランナーに向かって型開閉方向に設けられた第１貫通孔と、前記第１貫通孔内をスライドする第１可動ピンであり、下端部に前記係止部を構成するＺ状の切込みが形成された第１可動ピンと、前記第１ランナーまたは前記第２ランナーに充填された樹脂を押圧する位置に型開閉方向に設けられた第２貫通孔と、前記第２貫通孔内をスライドする第２可動ピンとを備え、
前記第２可動ピンは、前記第１可動ピンが前記第１貫通孔内から進出して前記不要樹脂を押し出した状態でさらに進出することにより前記不要樹脂を前記係止部から離脱させるものである
請求項１記載の樹脂封止装置。

【請求項3】

前記ローダーは、前記中間プレートを前記下型へ受け渡す中間プレート保持部と、前記ポットに供給する樹脂を保持する樹脂保持部であり、前記中間プレート保持部から前記下型に受け渡された前記中間プレートを前記下型に押し付け、樹脂を前記中間プレートのカルを通して前記ポットへ供給する樹脂保持部とを有する
請求項１記載の樹脂封止装置。

【請求項4】

型開き後の上型と下型との間に進退して前記上型および前記下型の表面をクリーニングする第１クリーナーと、
型開き後の上型と下型との間から搬出された前記中間プレートの上面および下面をクリーニングする第２クリーナーとを備える
請求項１から３のいずれか１項に記載の樹脂封止装置。

【請求項5】

前記第１クリーナーは、前記上型および前記下型の表面を吸引する吸引部と、前記載置部の表面に圧接されて回転しながら前記載置部の表面を移動する粘着ローラーとを備える
請求項４記載の樹脂封止装置。

【請求項6】

前記載置部を前記上型方向に付勢する弾性部材を備える
請求項１から３のいずれか１項に記載の樹脂封止装置。

【請求項7】

前記上型の前記第２ランナー周辺表面、または前記中間プレート上面の前記第２ランナー周辺表面と対向する当接面のいずれか一方にエアベントを備える
請求項１から３のいずれか１項に記載の樹脂封止装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板上に半導体チップが搭載された電子部品を樹脂封止成型する樹脂封止装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体チップなどが搭載された電子部品を金属製のリードフレームなどの基板上に樹脂封止する場合、通常トランスファ方式により基板の側面側から成型キャビティに樹脂を注入するサイドゲート方式が一般的に行われている。成型後のカル、ランナー、ゲートなどの不要樹脂の除去は、打ち抜きやレーザ光照射などの方法により行われている（例えば、特許文献１参照。）。

【0003】

一方、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）などの用途で樹脂製のプリント基板が使用されている。また、近年のＩＣカードやスマートフォンなどの小型精密電子機器の普及により、これらの用途として特に要求される高周波数動作や高信頼性に対応する回路基板としてガラスエポキシ基板などの需要が増えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００４－１１１４６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

成型後の不要樹脂の除去において、従来の打ち抜きによる方法ではリードフレームなどの基板にダメージを与える可能性がある。一方、レーザ光照射による方法ではコストアップになる。また、いずれの方法も、金型の外に別ステージを設けて不要樹脂の除去を行うので、これもコストアップの要因となる。

【0006】

また、ガラスエポキシ基板などのプリント基板は金属製のリードフレームと比較して脆く、加圧や衝撃などにより割れなどの破損を起こしやすい。そのため、上記のような不要樹脂の除去工程において、基板に大きな負荷がかかり、基板を破損する虞がある。また、不要樹脂の除去時に樹脂カスを除去しきれずに基板に付着したまま次工程に送ると、基板を破損する虞がある。

【0007】

また、ガラスエポキシ基板は、布状にガラス繊維を重ねてエポキシ樹脂を含浸させたガラスエポキシ材で作られており、リードフレームに比べ厚みのバラツキが大きい。基板の厚みが薄い場合は、樹脂封止成型中に基板と金型との隙間から樹脂漏れしてバリの発生などの成型不良が出やすい。一方、厚い場合は、金型で基板をクランプしたときに大きな圧力がかかり、基板を破損する虞がある。

【0008】

そこで、本発明においては、成型品から不要樹脂を分離する際の基板へのダメージを削減し、不要樹脂を確実に除去することが可能な樹脂封止装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の樹脂封止装置は、上型と下型とを含む金型を備え、基板上に半導体チップが搭載された電子部品を樹脂封止成型する樹脂封止装置であって、上型と下型との間に挟持される中間プレートを備え、下型は、樹脂を加熱溶融するポットと、電子部品が載置される載置部とを備え、中間プレートは、ポットから樹脂が供給されるカルであり、上下に貫通するカルと、上面にカルに連通する第１ランナーと、下面に電子部品の樹脂封止成型空間を形成する成型キャビティと、上面に成型キャビティに連通するゲートであり、成型キャビティに向かって先細りとなるゲートとを備え、上型は、下面に中間プレートの第１ランナーおよびゲートに連通する第２ランナーであり、カル、第１ランナー、第２ランナーおよびゲートに充填された不要樹脂を保持するための係止部を有する第２ランナーを備え、さらに、中間プレートを下型方向に押圧する第１押圧部材であり、中間プレートを下型方向に押圧して中間プレートと下型とで電子部品の樹脂封止成型品を保持した状態で型開きすることにより中間プレートから不要樹脂を分離するための第１押圧部材を備えるものである。

【0010】

本発明の樹脂封止装置によれば、成型後の型開きにおいて、第１押圧部材により中間プレートを下型方向に押圧して中間プレートと下型とで電子部品の樹脂封止成型品が保持され、第２ランナーの係止部によって不要樹脂が上型に保持され、不要樹脂はゲートの先細りの先端部で分離される。

【0011】

上型は、第２ランナーに向かって型開閉方向に設けられた第１貫通孔と、第１貫通孔内をスライドする第１可動ピンであり、下端部に前記係止部を構成するＺ状の切込みが形成された第１可動ピンと、第１ランナーまたは第２ランナーに充填された樹脂を押圧する位置に型開閉方向に設けられた第２貫通孔と、第２貫通孔内をスライドする第２可動ピンとを備え、第２可動ピンは、第１可動ピンが第１貫通孔内から進出して不要樹脂を押し出した状態でさらに進出することにより不要樹脂を係止部から離脱させるものであることが望ましい。これにより、第１可動ピンが第１貫通孔内から進出して不要樹脂を押し出した後、第２可動ピンがさら進出することにより不要樹脂を押し出し、第１可動ピンのＺ状の切込みで構成された係止部から不要樹脂が分離される。

【0012】

本発明の樹脂封止装置は、金型の内外を進退するローダーであり、中間プレートを保持する中間プレート保持部であり、中間プレートを下型へ受け渡す中間プレート保持部と、ポットに供給する樹脂を保持する樹脂保持部であり、中間プレート保持部から下型に受け渡された中間プレートを下型に押し付け、樹脂を中間プレートのカルを通してポットへ供給する樹脂保持部とを有するローダーを備えることが望ましい。これにより、ローダーの中間プレート保持部から中間プレートが下型に受け渡された後、樹脂保持部により中間プレートが下型に押し付けられ、樹脂が中間プレートのカルを通してポットへ供給される。

【0013】

下型は、中間プレートを上型方向に押圧する第２押圧部材であり、成型後の型開き状態において中間プレートを押し上げ、中間プレートを下型から分離してローダーに受け渡す第２押圧部材を備えることが望ましい。これにより、成型後の型開き状態において第２押圧部材により中間プレートが押し上げられ、下型から分離されてローダーに引き渡される。

【0014】

ローダーは、昇降可能なローダーピンであり、中間プレート保持部に中間プレートを保持した状態で中間プレートに形成された貫通孔を通して成型品の非成型部を押圧することにより成型品を中間プレートから離型するローダーピンを備えることが望ましい。これにより、中間プレート保持部に中間プレートが保持された状態で中間プレートの貫通孔を通してローダーピンにより成型品の非成型部が押圧されて、成型品が中間プレートから離型される。

【0015】

本発明の樹脂封止装置は、型開き後の上型と下型との間に進退して上型および下型の表面をクリーニングする第１クリーナーと、型開き後の上型と下型との間から搬出された中間プレートの上面および下面をクリーニングする第２クリーナーとを備えることが望ましい。これにより、型開き後、第１クリーナーにより上型および下型の表面がクリーニングされ、第２クリーナーにより中間プレートの上面および下面がクリーニングされる。

【0016】

第１クリーナーは、上型および下型の表面を吸引する吸引部と、載置部の表面に圧接されて回転しながら載置部の表面を移動する粘着ローラーとを備えることが望ましい。これにより、上型および下型の表面の樹脂カスが吸引部により吸引され、載置部の表面の樹脂カスが粘着ローラーに付着され、除去される。

【0017】

本発明の樹脂封止装置は、載置部を上型方向に付勢する弾性部材を備えることが望ましい。これにより、載置部に基板が載置され、さらに中間プレートが基板上に載置され、型締めされると、基板は弾性部材の弾性力により中間プレートの底面に押圧され、基板上面と下型上面とが面一となる。

【0018】

本発明の樹脂封止装置は、上型の第２ランナー周辺表面、または中間プレート上面の第２ランナー周辺表面と対向する当接面のいずれか一方にエアベントを備えることが望ましい。これにより、カル、第１ランナーおよび第２ランナー内の残存エアがエアベントから排出される。

【発明の効果】

【0019】

（１）上型と下型との間に挟持される中間プレートを備え、下型は、樹脂を加熱溶融するポットと、電子部品が載置される載置部とを備え、中間プレートは、ポットから樹脂が供給されるカルであり、上下に貫通するカルと、上面にカルに連通する第１ランナーと、下面に電子部品の樹脂封止成型空間を形成する成型キャビティと、上面に成型キャビティに連通するゲートであり、成型キャビティに向かって先細りとなるゲートとを備え、上型は、下面に中間プレートの第１ランナーおよびゲートに連通する第２ランナーであり、カル、第１ランナー、第２ランナーおよびゲートに充填された不要樹脂を保持するための係止部を有する第２ランナーを備え、さらに、中間プレートを下型方向に押圧する第１押圧部材であり、中間プレートを下型方向に押圧して中間プレートと下型とで電子部品の樹脂封止成型品を保持した状態で型開きすることにより中間プレートから不要樹脂を分離するための第１押圧部材を備える構成により、成型後の型開きにおいて不要樹脂はゲートの先細りの先端部で成型品から分離されるので、成型品から不要樹脂を分離する際の基板へのダメージを削減し、不要樹脂を確実に除去することが可能となる。

【0020】

（２）上型が、第２ランナーに向かって型開閉方向に設けられた第１貫通孔と、第１貫通孔内をスライドする第１可動ピンであり、下端部に前記係止部を構成するＺ状の切込みが形成された第１可動ピンと、第１ランナーまたは第２ランナーに充填された樹脂を押圧する位置に型開閉方向に設けられた第２貫通孔と、第２貫通孔内をスライドする第２可動ピンとを備え、第２可動ピンが、第１可動ピンが第１貫通孔内から進出して不要樹脂を押し出した状態でさらに進出することにより不要樹脂を係止部から離脱させるものであることにより、不要樹脂を金型から確実に除去することが可能となる。

【0021】

（３）金型の内外を進退するローダーであり、中間プレートを保持する中間プレート保持部であり、中間プレートを下型へ受け渡す中間プレート保持部と、ポットに供給する樹脂を保持する樹脂保持部であり、中間プレート保持部から下型に受け渡された中間プレートを下型に押し付け、樹脂を中間プレートのカルを通してポットへ供給する樹脂保持部とを有するローダーを備えることにより、中間プレートを隙間なく確実に下型に載置し、樹脂を確実にポットに投入することが可能となる。

【0022】

（４）下型が、中間プレートを上型方向に押圧する第２押圧部材であり、成型後の型開き状態において中間プレートを押し上げ、中間プレートを下型から分離してローダーに受け渡す第２押圧部材を備えることにより、中間プレートを下型からローダーへ確実に受け渡しすることが可能となる。

【0023】

（５）ローダーは、昇降可能なローダーピンであり、中間プレート保持部に中間プレートを保持した状態で中間プレートに形成された貫通孔を通して成型品の非成型部を押圧することにより成型品を中間プレートから離型するローダーピンを備えることにより、成型品を中間プレートから確実に離型することができる。また、ローダーピンは成型品の非成型部を押圧するので、成型部にピン跡を残すことがない。

【0024】

（６）型開き後の上型と下型との間に進退して上型および下型の表面をクリーニングする第１クリーナーと、型開き後の上型と下型との間から搬出された中間プレートの上面および下面をクリーニングする第２クリーナーとを備えることにより、型開き後、上型および下型の表面と、中間プレートの上面および下面とを個別に同時にクリーニングすることができ、金型を短時間で確実にクリーニングすることが可能となる。

【0025】

（７）第１クリーナーが、上型および下型の表面を吸引する吸引部と、載置部の表面に圧接されて回転しながら載置部の表面を移動する粘着ローラーとを備えることにより、金型の樹脂カス残りが削減され、成型品への樹脂カスの付着が防止される。

【0026】

（８）載置部を上型方向に付勢する弾性部材を備えることにより、基板表面と下型表面とが面一となり、基板の厚みのバラツキが吸収され、適正な圧力で基板がクランプされるので、樹脂漏れや基板へのダメージを削減することができる。

【0027】

（９）上型の第２ランナー周辺表面、または中間プレート上面の第２ランナー周辺表面と対向する当接面のいずれか一方にエアベントを備えることにより、カル、第１ランナーおよび第２ランナー内の残存エアが成型キャビティ内に進入する量を削減することができ、ボイドを削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明の実施の形態における樹脂封止装置の概略平面図である。

【図2】図１の金型の断面図である。

【図3】成型工程を示す図１のＸ－Ｘ断面図である。

【図4】成型工程を示す図１のＸ－Ｘ断面図である。

【図5】成型工程を示す図１のＸ－Ｘ断面図である。

【図6】成型工程を示す図１のＸ－Ｘ断面図である。

【図7】成型工程を示す図１のＸ－Ｘ断面図である。

【図8】成型工程を示す図１のＸ－Ｘ断面図である。

【図9】不要樹脂の分離排出工程を示すＸ－Ｘ断面図である。

【図10】中間プレートを下型から離隔する様子を示すＸ－Ｘ断面図である。

【図11】中間プレートをローダーにより保持する様子を示すＸ－Ｘ断面図である。

【図12】成型品を中間プレートから分離する様子を示すＸ－Ｘ断面図である。

【図13】第１クリーナーを示す図１のＸ－Ｘ断面図である。

【図14】第１クリーナーを示す図１のＸ－Ｘ断面図である。

【図15】第１クリーナーを示す図１のＸ－Ｘ断面図である。

【図16】第１クリーナーを示す図１のＸ－Ｘ断面図である。

【図17】第１クリーナーを示す図１のＸ－Ｘ断面図である。

【図18】第２クリーナーを示す図１のＹ－Ｙ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

図１は本発明の実施の形態における樹脂封止装置の概略平面図、図２は図１の金型の断面図、図３～図８は成型工程を示す図１のＸ－Ｘ断面図である。

【0030】

図１および図２に示すように、本発明の実施の形態における樹脂封止装置１は、基板１０上に半導体チップ１１が搭載された電子部品１２を樹脂封止成型するものである。樹脂封止装置１は、上型２０、中間プレート３０および下型４０から構成される金型２を備える。金型２はプレス部３に搭載され、型締め等の駆動が行われる。また、樹脂封止装置１は、中間プレートホルダー４、ローダー５、樹脂供給部６、第１クリーナー７および第２クリーナー８を備える。

【0031】

下型４０は、電子部品１２が載置される載置部４１と、樹脂を加熱溶融するポット４２と、ポット４２において加熱溶融された樹脂を圧送するプランジャ４３とを備える。載置部４１は、弾性部材としてのバネ４４により上型２０へ向かって付勢されている。載置部４１には電子部品１２の基板１０側が載置される。

【0032】

中間プレート３０は、上型２０と下型４０との間に挟持される。中間プレート３０は、金型２に対して着脱自在となっている。中間プレート３０は、上下に貫通するカル３１と、カル３１に連通する第１ランナー３２と、電子部品１２の樹脂封止成型空間を形成する成型キャビティ３３と、成型キャビティ３３に連通するゲート３４とを備える。

【0033】

カル３１は下型４０のポット４２に対応する位置に形成されている。カル３１には下型４０のポット４２から樹脂が供給される。第１ランナー３２およびゲート３４は上面３０Ａに設けられている。成型キャビティ３３は下面３０Ｂに設けられている。成型キャビティ３３は電子部品１２の半導体チップ１１に対応する位置に設けられている。ゲート３４は成型キャビティ３３に向かって先細り形状となっている。ゲート３４の先細り形状の先端部の内径は、例えばφ０．２～０．５ｍｍである。

【0034】

上型２０は、下面に第２ランナー２１を備える。第２ランナー２１は、中間プレート３０の第１ランナー３２およびゲート３４に連通する。下型４０のポット４２から中間プレート３０のカル３１に供給される樹脂は、第１ランナー３２、第２ランナー２１およびゲート３４を通じて成型キャビティ３３へ充填される。カル３１、第１ランナー３２、第２ランナー２１およびゲート３４の部分に充填された樹脂は不要樹脂１４（図６参照。）となる。第２ランナー２１には、この不要樹脂を上型２０に保持するための係止部２２が形成されている。

【0035】

上型２０は、第２ランナー２１に向かって型開閉方向に設けられた第１貫通孔２３および第２貫通孔２４と、第１貫通孔２３および第２貫通孔２４内をそれぞれ上下に摺動する第１可動ピン２５および第２可動ピン２６と、中間プレート３０を下型４０に向かって押圧する第１押圧部材２７とを備える。一方、下型４０には、中間プレート３０を上型２０へ向かって押圧する第２押圧部材４５を備える。

【0036】

上型２０の第１貫通孔２３は、平面視でゲート３４と重なる位置に設けられている。第１可動ピン２５の下端（先端）部には、係止部２２を構成するＺ状の切込みが形成されている。すなわち、第１貫通孔２３内を摺動する第１可動ピン２５に形成されている係止部２２は、平面視でゲート３４と重なる位置にある。なお、係止部２２は、中間プレート３０を上型２０から分離した際に不要樹脂が上型２０に保持される構造であれば良い。

【0037】

第２貫通孔２４は、第１ランナー３２または第２ランナー２１に充填された樹脂を押圧する位置に設けられている。第２可動ピン２６の下端（先端）は平坦となっている。第２可動ピン２６は第１可動ピン２５より長い距離を摺動する。すなわち、第２可動ピン２６は、第１可動ピン２５が第１貫通孔２３内から進出して不要樹脂を押し出した状態からさらに進出可能となっている。第１押圧部材２７はバネ２８により下型４０へ向かって付勢されている。

【0038】

中間プレートホルダー４は、中間プレート３０を所定の時間、所定の温度に予熱する予熱機構を備える。ローダー５は、中間プレートホルダー４から中間プレート３０を受け取り、金型２の内外へ搬送するものである。

【0039】

図３に示すように、ローダー５は、樹脂保持部５０と中間プレート保持部５１とを備える。樹脂保持部５０は、樹脂供給部６（図１参照。）から封止用の樹脂６０を受け取って保持する。中間プレート保持部５１は、中間プレート３０を挟持する一対のアーム５１Ａ，５１Ｂを備える。ローダー５は、中間プレートホルダー４（図１参照。）から予熱された中間プレート３０を一対のアーム５１Ａ，５１Ｂ間に受け取り、保持する。

【0040】

また、ローダー５は、昇降可能なローダーピン５２を備える。ローダーピン５２は、中間プレート３０に形成された貫通孔３５に対応する位置に設けられている。貫通孔３５は、カル３１、第１ランナー３２、第２ランナー２１およびゲート３４の樹脂注入経路の範囲外かつ成型キャビティ３３の範囲外であって、基板１０を直接押圧可能な範囲内に設けられている。すなわち、ローダーピン５２は成型品１３の非成型部を押圧する。なお、貫通孔３５は、成型キャビティ３３に接近した位置に設けられていることが望ましい。

【0041】

次に、上記構成の樹脂封止装置１における成型工程について説明する。
図３に示すように、半導体チップ１１が搭載された基板１０（電子部品１２）を下型４０の載置部４１に載置する。ローダー５は、樹脂保持部５０が樹脂供給部６（図１参照。）から封止用の樹脂６０を受け取る。ローダー５の中間プレート保持部５１は中間プレートホルダー４（図１参照。）から予熱された中間プレート３０を受け取る。ローダー５は金型２内へ進入し、図４に示すように、中間プレート保持部５１から中間プレート３０を下型４０の所定位置に受け渡す。

【0042】

次に、図５に示すように、樹脂保持部５０が中間プレート３０のカル３１を通して樹脂をポット４２へ供給可能な位置までローダー５が退出する。樹脂保持部５０は中間プレート３０を下型４０へ押圧しながら、樹脂６０を中間プレート３０のカル３１を通してポット４２へ供給する。これにより、中間プレート３０は隙間なく確実に下型４０に載置され、樹脂６０も確実にポット４２に投入される。

【0043】

次に、図６に示すように、下型４０の上昇により中間プレート３０が上型２０に当接し、下型４０、中間プレート３０および上型２０が所定の力で型締めされることにより基板１０（図３参照。）はクランプされる。下型４０は図示しない駆動部により上型２０に対して昇降接離する。

【0044】

このとき、載置部４１はバネ４４により上型２０の方向へ付勢されているため、基板１０はバネ４４の弾性力により中間プレート３０の下面３０Ｂに押圧される。そのため、基板１０の厚みのバラツキに関わらず、基板１０の上面１０Ａと下型４０の上面４０Ａとが面一となり、基板１０は中間プレート３０との間で所定のバネ力により隙間無くクランプされる。これにより、基板１０の厚みのバラツキが吸収され、適正な圧力で基板１０がクランプされるので、樹脂漏れや基板１０へのダメージを削減することができる。

【0045】

ポット４２において加熱溶融された樹脂６０は、プランジャ４３により押し出され、中間プレート３０のカル３１に続く第１ランナー３２、上型２０の第２ランナー２１、中間プレート３０のゲート３４を経由して成型キャビティ３３内に注入され、成型キャビティ３３内の半導体チップ１１を樹脂封止する。このとき、係止部２２にも樹脂６０が充填される。

【0046】

そして、成型後の型開き開始において、中間プレート３０が第１押圧部材２７により下型４０側へ押圧されていることにより、成型品１３は載置部４１と中間プレート３０とで保持される。また、カル３１、第１ランナー３２、第２ランナー２１およびゲート３４の部分に充填された不要樹脂１４は上型２０の係止部２２に充填された樹脂６０により保持される。

【0047】

この状態において、図７に示すように、下型４０が下降して上型２０と離隔すると、成型品１３と不要樹脂１４とがゲート３４の先細り形状の先端部で分離される。なお、本実施形態においては、係止部２２が平面視でゲート３４と重なる位置にあるため、成型後の成型品１３と不要樹脂１４との分離がより確実となる。その後、図８に示すように、下型４０のさらなる下降により、第１押圧部材２７は中間プレート３０から離隔する。

【0048】

このように、本実施形態における樹脂封止装置１では、成型後の型開きにおいて、第１押圧部材２７により中間プレート３０を下型４０の方向に押圧して中間プレート３０と下型４０とで電子部品１２の成型品１３が保持され、第２ランナー２１の係止部２２によって不要樹脂１４が上型２０に保持される。これにより、不要樹脂１４はゲート３４の先細りの先端部で分離されるので、成型品１３から不要樹脂１４を分離する際の基板１０へのダメージを削減し、不要樹脂１４を確実に除去することが可能である。

【0049】

図９は不要樹脂の分離排出工程を示すＸ－Ｘ断面図である。図９（Ａ）に示すように、型開き状態で上型２０に保持された不要樹脂１４は、同図（Ｂ）に示すように第１貫通孔２３内から進出する第１可動ピン２５および第２貫通孔２４内から進出する第２可動ピン２６によって押し出される。さらに、この状態から同図（Ｃ）に示すように第２可動ピン２６のみを進出させると、第１可動ピン２５の係止部２２から不要樹脂１４が分離排出される。

【0050】

このように、本実施形態における樹脂封止装置１では、第１可動ピン２５が第１貫通孔２３内から進出して不要樹脂１４を押し出した後、第２可動ピン２６がさら進出することにより不要樹脂１４を押し出し、第１可動ピン２５のＺ状の切込みで構成された係止部２２から不要樹脂１４が分離され、不要樹脂１４を上型２０から確実に除去することができる。

【0051】

一方、下型４０においては、図１０に示すように第２押圧部材４５が中間プレート３０を持ち上げて下型４０から分離する。そして、図１１に示すように中間プレート３０はローダー５に引き渡され、中間プレート保持部５１に保持される。このとき、成型品１３が中間プレート３０に保持されている場合がある。この場合、成型品１３は、図１２に示すように、ローダーピン５２により中間プレート３０の貫通孔３５を通じて押圧することで、中間プレート３０から分離する。

【0052】

このように、本実施形態における樹脂封止装置１では、中間プレート保持部５１に中間プレート３０が保持された状態で中間プレート３０の貫通孔３５を通してローダーピン５２により成型品１３の非成型部が押圧されて、成型品１３が中間プレート３０から離型される。したがって、成型品１３にピン跡は残らない。ローダー５は、中間プレート３０を金型２外に搬出する。

【0053】

なお、図示しないが、基板１０の上面１０Ａと接する中間プレート３０の基板クランプ面（下面３０Ｂ（図２参照。））には、成型キャビティ３３内の残存エアを樹脂注入圧で排出するためのエアベントが設けられている。また、中間プレート３０と上型２０のいずれか一方の接触面（上面３０Ａ、下面２０Ａ（図２参照。））にもエアベントが設けられており、カル３１、第１ランナー３２、第２ランナー２１の残存エアをここから排出することにより、残存エアが成型キャビティ３３内に進入する量を削減することができ、ボイドを減らし、基板クランプ面からの残存エア排出に伴う樹脂漏れも最小限に抑えることができる。

【0054】

ローダー５により金型２外へ搬出された中間プレート３０は、中間プレートホルダー４に受け渡される。このとき、中間プレート３０は、第２クリーナー８を通過することによりその上面３０Ａおよび下面３０Ｂがクリーニングされる。

【0055】

図１８は第２クリーナーを示す図１のＹ－Ｙ断面図である。図１８に示すように、第２クリーナー８は、回転ブラシ８０と吸引部（図示せず。）を備えている。搬出された中間プレート３０は、中間プレートホルダー４に受け渡され、金型２への搬出・搬入方向と交差する方向（図１８の左右方向）へ移動しながら第２クリーナー８の回転ブラシ８０間を通過する。これにより、中間プレート３０は、上面３０Ａおよび下面３０Ｂが回転ブラシ８０による掻き取りおよび吸引部による吸引によりクリーニングされる。

【0056】

続いて、カル３１およびゲート３４の樹脂残りの検知が行われ、検知された場合はアラームが出される。なお、第２クリーナー８と樹脂残りの検知位置を逆にして、樹脂残りの検知は第２クリーナー８の通過前に行うこともできる。その後、中間プレート３０は、所定位置において、樹脂残りを検知した場合や所定の期間ごとに残存樹脂除去などのメンテナンスの実施、または新たな中間プレートと交換することもできる。

【0057】

一方、型開き後の金型２は第１クリーナー７によりクリーニングされる。図１３～図１７は第１クリーナー７を示す図１のＸ－Ｘ断面図である。第１クリーナー７は、下型４０の表面を吸引する第１吸引部７０と、上型２０の表面を吸引する第２吸引部７１と、載置部４１の表面に圧接されて回転しながら移動する粘着ローラー７２とを備える。第１吸引部７０は、吸引口７３Ａを有するバキュームダクト７３を備える。第２吸引部７１は、上型２０の表面をブラッシングするブラシ７４と、吸引口７５Ａを有するバキュームダクト７５とを備える。ブラシ７４は吸引口７５Ａの近傍に設けられている。

【0058】

第１クリーナー７は、成型後、中間プレート３０が金型２内から搬出された後、図１３に示すように、第１クリーナー７が上型２０と下型４０との間に進入する。次に、図１４に示すように、第１クリーナー７は、第１吸引部７０の吸引口７３Ａが下型４０のポット４２の対面位置となるよう下降し、吸引口７３Ａからポット４２内の樹脂カス等を吸引し、バキュームダクト７３を通じて排出する。このとき、第１クリーナー７は上型２０から離型された不要樹脂１４を受け取ることもできる。

【0059】

その後、図１５に示すように、第１クリーナー７は、第２吸引部７１の吸引口７５Ａが上型２０の下面２０Ａの対面位置となるように上昇し、金型２の後方（図１５の右側）へ後退しながら、上型２０の下面２０Ａをブラシ７４によりブラッシングしつつ吸引口７５Ａから樹脂カス等を吸引し、バキュームダクト７５を通じて排出する。

【0060】

このとき、粘着ローラー７２は、図１６に示すように、下型４０の前側部分（図１５の左側）の載置部４１の表面に圧接されて回転しながら左右方向（図１の載置部４１の長手方向）に移動して、載置部４１の表面の樹脂カス等を粘着保持することによりクリーニングする。その後、粘着ローラー７２は、図１７に示すように、第１クリーナー７が後退して下型４０の後側部分（図１５の右側）の載置部４１の表面に到達すると、その表面に圧接されて回転しながら左右方向（図１５に表れる面に対して垂直方向）に移動して、載置部４１の表面の樹脂カス等を粘着保持することによりクリーニングする。

【0061】

上記のように金型２のクリーニング後、第１クリーナー７は金型２から退出し、回収した不要樹脂を所定の廃棄位置９（図１参照。）に排出する。このように、本実施形態における樹脂封止装置１では、型開き後、上型２０および下型４０の表面（下面２０Ａ、上面４０Ａ）と、中間プレート３０の上面３０Ａおよび下面３０Ｂとを個別２に同時にクリーニングすることができ、金型２を短時間で確実にクリーニングすることが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0062】

本発明の樹脂封止装置は、基板上に半導体チップが搭載された電子部品を樹脂封止成型する装置として有用であり、成型品から不要樹脂を分離する際の基板へのダメージを削減し、不要樹脂を確実に除去することが可能な樹脂封止装置として好適である。また、本発明の樹脂封止装置は、テープ状の基板に半導体チップを搭載した電子部品をリール・ツウ・リールで金型に搬送して樹脂封止する場合や、短冊状の基板を用いた電子部品を金型に搬送して樹脂封止する場合でも適用できる。さらに、基板の材質もガラスエポキシ樹脂に限らず、その他の樹脂基板や金属製のリードフレーム等にも適応できる。

【符号の説明】

【0063】

１ 樹脂封止装置
２ 金型
３ プレス部
４ 中間プレートホルダー
５ ローダー
６ 樹脂供給部
７ 第１クリーナー
８ 第２クリーナー
９ 廃棄位置
１０ 基板
１１ 半導体チップ
１２ 電子部品
１３ 成型品
１４ 不要樹脂
２０ 上型
２１ 第２ランナー
２２ 係止部
２３ 第１貫通孔
２４ 第２貫通孔
２５ 第１可動ピン
２６ 第２可動ピン
２７ 第１押圧部材
２８ バネ
３０ 中間プレート
３１ カル
３２ 第１ランナー
３３ 成型キャビティ
３４ ゲート
３５ 貫通孔
４０ 下型
４１ 載置部
４２ ポット
４３ プランジャ
４４ バネ
４５ 第２押圧部材
５０ 樹脂保持部
５１ 中間プレート保持部
５１Ａ アーム
５２ ローダーピン
６０ 樹脂
７０ 第１吸引部
７１ 第２吸引部
７２ 粘着ローラー
７３ バキュームダクト
７３Ａ 吸引口
７４ ブラシ
７５ バキュームダクト
７５Ａ 吸引口
８０ 回転ブラシ

【要約】

【課題】成型品から不要樹脂を分離する際の基板へのダメージを削減し、不要樹脂を確実に除去すること。
【解決手段】下型４０は樹脂を加熱溶融するポット４２と、電子部品が載置される載置部４１とを備え、中間プレート３０は、ポット４２から樹脂が供給され、上下に貫通するカル３１と、カル３１に連通する第１ランナー３２と、電子部品１２の樹脂封止成型空間を形成する成型キャビティ３３と、成型キャビティ３３に連通し、先細りとなるゲート３４とを備え、上型２０は、中間プレート３０の第１ランナー３２およびゲート３４に連通する第２ランナー２１であり、不要樹脂を保持するための係止部２２を有する第２ランナー２１を備え、さらに、中間プレート３０を下型４０方向に押圧して中間プレート３０と下型４０とで電子部品１２の樹脂封止成型品を保持した状態で型開きすることにより中間プレート３０から不要樹脂を分離するための第１押圧部材２７を備える。
【選択図】図２

【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】

【図18】