專利名稱：電子元件的樹脂密封成形方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用樹脂材料對半導(dǎo)體芯片等比較小型的電子元件進行密封成形的方法、以及實施該方法所使用的電子元件的樹脂密封成形裝置。
背景技術(shù)：
對于用樹脂材料對半導(dǎo)體芯片等比較小型的電子元件(以下簡稱為“電子元件”)進行密封成形的半導(dǎo)體封裝(以下簡稱為“半導(dǎo)體封裝”)，近年來尤其要求高功能化。具體而言，例如像所謂的模塑陣列封裝(日文マップ)型的大型基板等那樣，強烈要求高集成化、高可靠性及輕薄短小化(即輕、薄、短且小)。
因此，在成形半導(dǎo)體封裝時，必須在保持高集成化的被樹脂密封成形品的品質(zhì)的狀態(tài)下，使其結(jié)構(gòu)盡可能地輕薄短小化地進行樹脂密封成形。
在進行這種樹脂密封成形時，為了保證作為被樹脂密封成形品的半導(dǎo)體封裝的品質(zhì)，重要的是提高用于密封電子元件的樹脂材料與安裝有電子元件的引線框架和基板等(以下簡稱為“基板”)的粘接性(或緊貼性)。但是，這種情況下，樹脂材料與樹脂成形用金屬模工作面的粘接性也會提高，因此，在樹脂密封成形后，成形品從金屬模中取出時的脫模性降低，存在不能高效地進行成形品脫模的問題。
另外，當(dāng)在成形品輕薄短小化的同時，例如采用通過頂出銷等使成形品強制地頂出而脫模的成形品的脫模結(jié)構(gòu)時，該成形品本體(樹脂密封成形體)有時會受到損傷而產(chǎn)生裂縫，或者產(chǎn)生破損而導(dǎo)致品質(zhì)降低。
再者，當(dāng)將上述的頂出銷機構(gòu)裝入樹脂成形用金屬模時，存在導(dǎo)致金屬模結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和整體耐久性降低的問題。
另外，在將使樹脂材料熔融的機構(gòu)和移送熔融后的樹脂材料的機構(gòu)等裝入金屬模內(nèi)部時，不僅會導(dǎo)致金屬模結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，而且復(fù)雜的金屬模結(jié)構(gòu)還會引起樹脂密封成形條件受到制約等問題。
下面對現(xiàn)有的電子元件的樹脂密封成形方式進行說明。
首先，為了提高將成形品從金屬模中取出時的脫模性，一般對金屬模模腔面等實施必要的表面處理。不過，該表面處理效果并不一樣，并且，其耐久性較低。另外，在電子元件的樹脂密封成形中，主要使用環(huán)氧樹脂等熱固性樹脂材料，而且使用大型基板。由此，為了確實且高效地進行成形品的脫模，實際情況是還同時使用現(xiàn)有的頂出銷機構(gòu)。
另外，在現(xiàn)有的金屬模工作面上通常設(shè)置有用于插入放置基板的凹部(與基板的厚度對應(yīng)地設(shè)在金屬模的分型線P.L面上的必要深度的余隙)。由于存在該凹部而產(chǎn)生下述問題。
大型基板的各部位的厚度并不一樣，因此，在各部位存在厚度的厚薄不均。并且，通常在金屬模工作面同時插入放置多片這種大型基板。由此，即使對各大型基板同時施加金屬模的合模壓力，對各大型基板的合模狀態(tài)也不一樣。因此，例如有時樹脂材料的一部分會從各大型基板與工作面之間流出，從而在該基板面和金屬模工作面上形成樹脂毛刺。相反地，在為了防止該樹脂毛刺形成而對各基板施加合模壓力時，若該合模壓力過大則會產(chǎn)生各基板上的半導(dǎo)體元件和配線受到損傷這樣的弊病。
因此，多個基板的厚度不均成為導(dǎo)致成形品的品質(zhì)顯著降低的主要原因。
另外，在現(xiàn)有的金屬模結(jié)構(gòu)中，通常在金屬模的內(nèi)部設(shè)置有加料腔(樹脂材料的可塑化部)。在所述金屬模的合型面(分型線P.L面)上作為凹部形成有樹脂成形用模腔、以及用于使該模腔與所述加料腔連通的由料道(日文カル)和澆口等構(gòu)成的熔融樹脂材料移送用樹脂通路。因此，在金屬模的合型面上作為凹部配設(shè)有所述基板的插入放置部、加料部及樹脂通路部。因此，這種金屬模結(jié)構(gòu)存在下述的樹脂密封成形上的問題。
即，在這種樹脂密封成形中，最重要的是防止在基板的表面上形成樹脂毛刺。因此，為了高效地對基板施加合模壓力等，在合模時，很多時候?qū)⑺龌宓牟迦敕胖貌康暮夏毫υO(shè)定成比所述加料部及樹脂通路部高。另外，在進行樹脂密封成形時，施加在所述熔融樹脂材料上的樹脂壓力有打開金屬模的合型面的作用。因此，處于上述狀態(tài)的加料部和樹脂通路部內(nèi)的熔融樹脂材料由于所述樹脂壓力而與其他部位相比更易于進入合型面上的間隙。
結(jié)果是，產(chǎn)生在所述加料部及樹脂通路部附近的合型面上形成薄的樹脂毛刺的弊病。因此，若要避免這種弊病，則樹脂密封成形條件的設(shè)定、工作面形狀的設(shè)定或金屬模的制造非常麻煩。不僅如此，若考慮該樹脂密封成形中使用的樹脂材料所特有的樹脂密封成形條件的設(shè)定等，則存在整體的作業(yè)效率顯著降低的問題。而且，這種薄的樹脂毛刺即使在清洗工序中也很難完全除去。因此，存在該樹脂毛刺在后面的樹脂密封成形時混入熔融樹脂材料中而成形出次品的問題。另外，存在固化后的樹脂毛刺在合模工序時導(dǎo)致合模不良等問題。
另外，為了消除所述基板的厚度不均的問題，提出一種在基板(片狀構(gòu)件)的插入放置用凹部(滑動孔)內(nèi)用彈性構(gòu)件支撐基板支撐構(gòu)件(推壓構(gòu)件)的采用了所謂的浮動結(jié)構(gòu)的樹脂密封成形裝置(例如參照日本專利特開平11-126787號公報(第7頁的圖1))。
另外，提出一種將所述樹脂材料的可塑化機構(gòu)(注射缸)和移送可塑化后的樹脂材料的機構(gòu)(壓力機活塞)等配置在金屬模的外部的樹脂密封成形裝置(例如參照日本專利特開昭59-052842號公報(第5頁的圖2))。采用這種構(gòu)成，由于將使樹脂熔融的機構(gòu)等配置在金屬模外部，故具有實現(xiàn)金屬模結(jié)構(gòu)簡單化的優(yōu)點。
在現(xiàn)有的多片基板安裝在一個金屬模結(jié)構(gòu)上來進行樹脂密封成形的現(xiàn)有樹脂密封裝置中，為了消除所述基板的不均衡問題，而采用了浮動結(jié)構(gòu)(參照日本專利特開平11-126787號公報(第7頁的圖1))，但該采用了浮動結(jié)構(gòu)的樹脂密封裝置不僅使一般的金屬模結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜化，而且其金屬模的制造麻煩，存在導(dǎo)致成本上升等問題。另外，也被指出存在下述問題?；甯鞑课坏膹椥酝茐毫Φ恼{(diào)整作業(yè)、以及對厚度不同的其他種類的基板進行樹脂密封成形作業(yè)時彈性推壓力的調(diào)整作業(yè)等麻煩。而且，當(dāng)在向金屬模工作面(P.L面)供給放置多片基板的狀態(tài)下進行這些基板的電子元件的樹脂密封成形時，由于多個基板的壁厚存在厚薄不同，實質(zhì)上不能對各個基板進行彈性推壓力的調(diào)整作業(yè)等。而且，其金屬模的維護作業(yè)等也極其麻煩。因此，具有浮動結(jié)構(gòu)的樹脂密封成形裝置的實用化困難。
另外，在將使所述樹脂材料熔融的機構(gòu)和移送熔融后的樹脂材料的機構(gòu)等配置在金屬模的外部的樹脂密封成形裝置(參照日本專利特開昭59-052842號公報(第5頁的圖2))中，僅是將使樹脂材料熔融的機構(gòu)等配置在金屬模的外部。因此，作為金屬模結(jié)構(gòu)一般采用的所謂的料道部、與該料道部連通的樹脂通路部、以及澆口部等的構(gòu)成部分配設(shè)在金屬模的內(nèi)部。因此，這些部位的金屬模結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的裝置相同。因此，基本的金屬模結(jié)構(gòu)并沒有簡化。另外，在這些部位固化的樹脂量(廢棄的樹脂量)較多而不經(jīng)濟。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可簡化金屬模的結(jié)構(gòu)、且可解決將多片基板安裝在一個金屬模結(jié)構(gòu)上進行樹脂密封成形的現(xiàn)有方法存在的問題的電子元件的樹脂密封成形方法及其裝置。
本發(fā)明的電子元件的樹脂密封成形方法，包括模具結(jié)構(gòu)單位的準(zhǔn)備工序，準(zhǔn)備至少一個單位以上的自由開閉地設(shè)置的電子元件樹脂密封成形用的模具結(jié)構(gòu)單位；樹脂密封前基板的供給工序，向所述模具結(jié)構(gòu)單位的工作面間供給安裝有電子元件的單片樹脂密封成形前基板；合模工序，在使所述工作面閉合而進行合模時，向設(shè)于該工作面間的成形用模腔內(nèi)插入所述樹脂密封前基板上的電子元件及其必要周邊部，且在該狀態(tài)下從所述工作面對所述基板面施加必要的合模壓力；樹脂密封成形工序，在所述合模工序后，向所述模腔內(nèi)填充熔融樹脂材料，利用樹脂材料對插入該模腔內(nèi)的電子元件及其必要周邊部進行密封，且使樹脂材料固化形成的樹脂密封成形體和所述基板緊貼而成為一體；以及樹脂密封后基板的取出工序，在所述樹脂密封成形工序后，打開所述工作面將所述樹脂密封成形后的基板取出。
另外，本發(fā)明的電子元件的樹脂密封成形方法最好是在所述模具結(jié)構(gòu)單位的準(zhǔn)備工序中，將多個單位的模具結(jié)構(gòu)單位層疊配置，且在所述合模工序中，對層疊配置的所述各模具結(jié)構(gòu)單位同時施加合模壓力。
本發(fā)明的電子元件的樹脂密封成形裝置具有用于執(zhí)行上述方法的各構(gòu)件。
采用本發(fā)明的電子元件的樹脂密封成形方法，在一個模具結(jié)構(gòu)單位上僅放置一片基板。因此，不需使用現(xiàn)有技術(shù)那種具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的金屬模的電子元件樹脂密封成形裝置。因此，可提高裝置的操作性或作業(yè)性。結(jié)果是，該方法及裝置的實用化容易。
另外，采用本發(fā)明的電子元件的樹脂密封成形方法，不會受到多個基板的厚度不均的影響，可高效且可靠地防止在基板表面上形成樹脂毛刺。因此，可成形出高品質(zhì)性及高可靠性的電子元件的樹脂密封成形品。
另外，在本發(fā)明的電子元件的樹脂密封成形方法中，可采用簡單的結(jié)構(gòu)的裝置。因此，可實現(xiàn)整個裝置的小型化，且容易進行金屬模的維護作業(yè)。
本發(fā)明的上述目的及其他目的、特征、形態(tài)及優(yōu)點將通過參照附圖加以理解的本發(fā)明涉及的下述詳細(xì)說明得以明確。


圖1是表示用于實施本發(fā)明的電子元件的樹脂密封成形方法的樹脂密封成形裝置的概略結(jié)構(gòu)的局部剖切縱向主視圖。
圖2是概略表示圖1的樹脂密封成形裝置中的樹脂密封成形部的主要部分的局部剖切俯視圖。
圖3表示與圖2對應(yīng)的樹脂密封成形部，是圖2的III-III線剖視圖，且是局部剖切剖視圖，表示樹脂密封成形部的開模狀態(tài)及樹脂密封成形前基板和樹脂材料的供給狀態(tài)。
圖4是與圖3對應(yīng)的樹脂密封成形部的局部剖切剖視圖，表示樹脂密封成形部的合模狀態(tài)及將樹脂材料供給到加料腔內(nèi)的狀態(tài)。
圖5是與圖4對應(yīng)的樹脂密封成形部的局部剖切剖視圖，表示將加料腔內(nèi)的樹脂材料向金屬模模腔內(nèi)加壓移送的狀態(tài)。
圖6是與圖5對應(yīng)的樹脂密封成形部的局部剖切俯視圖，表示使加料塊體與金屬模的側(cè)面位置接合的狀態(tài)。
圖7表示與圖5對應(yīng)的樹脂密封成形部，是沿圖2的VII-VII線的局部剖切剖視圖。
圖8是與圖3對應(yīng)的樹脂密封成形部的局部剖切剖視圖，表示樹脂密封成形后的基板的取出狀態(tài)。
圖9至圖11是將樹脂密封成形前基板向工作面的規(guī)定位置供給放置的方法的說明圖。
具體實施例方式
本實施形態(tài)的電子元件的樹脂密封成形方法，包括模具結(jié)構(gòu)單位的準(zhǔn)備工序，準(zhǔn)備至少一個單位以上的自由開閉地設(shè)置的電子元件的樹脂密封成形用模具結(jié)構(gòu)單位；以及樹脂密封前基板的供給工序，向所述模具結(jié)構(gòu)單位的工作面間供給安裝有電子元件的單片樹脂密封成形前基板。而且，還包括合模工序，在使所述工作面閉合而進行合模時，向設(shè)于該工作面間的成形用模腔內(nèi)插入所述樹脂密封前基板上的電子元件及其必要周邊部，且在該狀態(tài)下從所述工作面對所述基板面施加必要的合模壓力；樹脂密封成形工序，在所述合模工序后，向所述模腔內(nèi)填充熔融樹脂材料，利用樹脂材料對插入該模腔內(nèi)的電子元件及其必要周邊部進行密封，且使樹脂材料固化形成的樹脂密封成形體和所述基板緊貼而成為一體；以及樹脂密封后基板的取出工序，在所述樹脂密封成形工序后，打開所述工作面將所述樹脂密封成形后的基板取出。
現(xiàn)有的金屬模結(jié)構(gòu)的工作面供給有多片基板，各基板存在厚度不均。因此，存在不能對各個基板均等且高效地施加合模壓力這樣的基本問題。例如，在為了防止各基板面上形成樹脂毛刺而對各基板施加合模壓力時，若該合模壓力過大則會產(chǎn)生各基板上的半導(dǎo)體元件和配線受到損傷這樣的弊病。相反地，若該合模壓力不足則會產(chǎn)生不能同樣且可靠地防止在各基板上形成樹脂毛刺這樣的弊病。
但是，采用本實施形態(tài)的樹脂密封成形方法，由于向所述工作面供給的基板是單片，故與向工作面間供給多片基板的方法相比，可對單片的基板均等地施加合模壓力。即，即使在多片基板存在基板厚度不均時，也可極其簡單地進行對基板施加的合模壓力的設(shè)定和調(diào)整。
因此，即使多個基板存在厚度不均也沒有影響，可高效且可靠地防止基板表面上形成樹脂毛刺。因此，可成形出高品質(zhì)性及高可靠性的電子元件的樹脂密封成形品。
另外，如前所述，即使是同一種類的基板也存在多個基板的厚度不均，但采用本實施形態(tài)的方法，可不受這種多個基板的厚度不均的影響，均等且高效地對基板施加合模壓力。
另外，在分別對不同種類的多個基板進行樹脂密封成形時，現(xiàn)有技術(shù)需在工作面上設(shè)置與該基板的厚度對應(yīng)的供給放置用凹部等。另外，不同種類的多個基板也存在厚度不均，因此，存在與上述相同的問題。但是，采用本發(fā)明，即使是針對不同種類的多個基板也可均等且高效地施加合模壓力。因此，如上所述，可適當(dāng)且簡單地應(yīng)對同一種類的多個基板的厚度不均。而且，即使在變更被樹脂密封成形品而對不同種類的多個基板進行樹脂密封成形時，也可適當(dāng)且簡單地應(yīng)對基板自身變更引起的厚度差異和變更后的基板的厚度不均。
本實施形態(tài)的電子元件的樹脂密封成形方法最好是在所述模具結(jié)構(gòu)單位的準(zhǔn)備工序中，將多個單位的模具結(jié)構(gòu)單位層疊配置。而且，在所述合模工序中，對層疊配置的所述各模具結(jié)構(gòu)單位同時施加合模壓力。
采用這種本實施形態(tài)的方法，層疊配置方向上的裝置的大小與層疊配置的多個模具結(jié)構(gòu)單位的大小對應(yīng)地增大。不過，由于多片基板以層疊的狀態(tài)配置，故合模壓力實質(zhì)上與單片基板合模所需的壓力相同。
因此，不會像將多片樹脂密封成形前基板供給放置到同一工作面間的現(xiàn)有金屬模結(jié)構(gòu)那樣，由于金屬模面積與基板的供給放置數(shù)對應(yīng)地擴大而導(dǎo)致金屬模和裝置的大型化、以及需要設(shè)定較高的合模壓力等。另外，不需與增加的多個模具結(jié)構(gòu)單位對應(yīng)地依次將合模壓力調(diào)高。因此，與現(xiàn)有的金屬模結(jié)構(gòu)相比，可實現(xiàn)金屬模及裝置的整體形狀的小型化。而且，可在同一成形條件下對各基板的電子元件同時進行樹脂密封成形。因此，可高效地生產(chǎn)均等且高品質(zhì)性及高可靠性的產(chǎn)品。
在本實施形態(tài)的電子元件的樹脂密封成形裝置中，將安裝在基板上的電子元件插入設(shè)于電子元件樹脂密封成形用模具上的成形用模腔內(nèi)。另外，該裝置使所述工作面閉合，向所述基板面施加所述模具的合模壓力，而且，在該合模狀態(tài)下，向所述模腔內(nèi)填充熔融樹脂材料。由此，該裝置利用樹脂材料對插入該模腔內(nèi)的所述電子元件進行密封。另外，在該裝置中，將在所述樹脂密封成形用模具的合型面(P.L面)上設(shè)有單片基板供給部的多個單位的模具結(jié)構(gòu)單位層疊配置。而且，該裝置具有可對層疊配置的所述各模具結(jié)構(gòu)單位同時施加合模壓力的合模機構(gòu)。
采用這種本實施形態(tài)的裝置，層疊配置方向上的裝置的大小與層疊配置的多個模具結(jié)構(gòu)單位的大小對應(yīng)地增大。不過，由于多片基板以層疊的狀態(tài)配置，故合模壓力實質(zhì)上與單片基板合模所需的壓力相同。
因此，不會像將多片樹脂密封成形前基板供給放置到同一工作面間的現(xiàn)有金屬模結(jié)構(gòu)那樣，由于金屬模面積與基板的供給放置數(shù)對應(yīng)地擴大而導(dǎo)致金屬模和裝置的大型化、以及需要設(shè)定較高的合模壓力等。另外，不需與增加的多個模具結(jié)構(gòu)單位對應(yīng)地依次將合模壓力調(diào)高。因此，與現(xiàn)有的金屬模結(jié)構(gòu)相比，可實現(xiàn)金屬模及裝置的整體形狀的小型化。而且，可在同一成形條件下對各基板的電子元件同時進行樹脂密封成形。因此，可高效地生產(chǎn)均等且高品質(zhì)性及高可靠性的產(chǎn)品。
下面參照附圖對本發(fā)明實施例的電子元件的樹脂密封成形方法及裝置進行說明。
圖1概略地表示用于實施本發(fā)明的樹脂密封成形方法的樹脂密封成形裝置的構(gòu)成，圖2至圖8概略地表示所述樹脂密封成形裝置的樹脂密封成形部的主要部分。圖9至圖11是將樹脂密封成形前基板向工作面的規(guī)定位置供給放置的方法的說明圖。
實施例1圖1概略地表示樹脂密封成形裝置的整體構(gòu)成。
該樹脂密封成形裝置包括用于對基板上的電子元件進行樹脂密封成形的樹脂密封成形部100；用于將樹脂密封成形前基板向所述樹脂密封成形部的后述規(guī)定位置搬送供給、且將完成樹脂密封成形的基板從所述樹脂密封成形部中取出后搬出的基板供給取出機構(gòu)200；以及用于將樹脂材料向所述樹脂密封成形部的后述規(guī)定位置搬送供給的樹脂材料搬送供給機構(gòu)300。
所述樹脂密封成形部100包括用于對電子元件進行樹脂密封成形的模具110；用于使該模具開模及合模的模具開閉機構(gòu)120；用于在所述模具110合模的狀態(tài)下對該模具施加必要的合模壓力的加壓機構(gòu)(日文プレスフレ一ム構(gòu))130；配置在所述模具110側(cè)向的供給樹脂材料用的加料塊體(日文ポットブロック)140；以及將該加料塊體140配置成相對于與所述模具110的合型面(P.L面)垂直相交的該模具的側(cè)面位置110a自由接合、分離的加料塊體的往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)150。
所述模具110含有至少一組以上的模具結(jié)構(gòu)單位，圖中表示將兩組由第一模具111和第二模具112構(gòu)成的模具結(jié)構(gòu)單位在上下方向上層疊配置而構(gòu)成的例子。
如圖9～圖11所示，在所述第一模具111的工作面、即合型面(P.L面)上設(shè)置有基板400的供給放置面113。該供給放置面113構(gòu)成為用于對安裝有電子元件(未圖示)的一片基板400進行供給放置的單片基板供給部。
即，在所述一組模具結(jié)構(gòu)單位中的基板400的供給放置面113上僅供給、放置有一片基板400。
在所述基板400的供給放置面113上沒有設(shè)置在現(xiàn)有的金屬模工作面上以凹部形狀設(shè)置的基板定位用臺階等。
因此，所述基板的供給放置面113形成為平面形狀。并且，在與該第一模具111的供給放置面113相對配設(shè)的所述第二模具112的工作面上設(shè)置有樹脂成形用的模腔114。
圖9～圖11中的符號115表示熔融樹脂材料的移送用通路，其一端部與所述模腔114連通地形成，其另一端部與合型面(P.L面)的側(cè)面位置110a連通地形成。
符號116表示立設(shè)在所述第一模具111的工作面(基板供給放置面113)的規(guī)定位置上的定位銷。同樣地，符號117表示與所述各定位銷116相對地形成在所述第二模具112的各位置上的銷孔。并且，該定位銷116和銷孔117表示用于將樹脂密封成形前基板400供給放置到基板供給放置面113的規(guī)定位置上的方式的一例。
即，在將基板400供給放置到所述基板供給放置面113上時，只要使設(shè)在該基板400上的定位孔部401與所述定位銷116卡合，即可高效且可靠地將基板400供給到所述基板供給放置面113的規(guī)定位置上。另外，當(dāng)在該狀態(tài)下進行使所述兩個模具111、112閉合的合模時，所述第一模具111的各定位銷116在將基板400卡扣在規(guī)定位置上的狀態(tài)下嵌入所述第二模具112的各銷孔117內(nèi)。因此，如圖10所示，基板400可靠地供給放置到基板供給放置面113上。
所謂供給放置基板400的基板供給放置面113的規(guī)定位置是指該基板400的端部400a與模具的側(cè)面位置110a處于同一平面內(nèi)的位置。并且，在合模時，由于該基板的端部400a與模具的側(cè)面位置110a處于同一平面內(nèi)，故可防止在該兩者之間產(chǎn)生間隙。因此，在進行所述樹脂密封成形工序時，可防止填充在所述間隙內(nèi)的熔融樹脂材料殘存而固化成形這種弊病。另外，可高效且可靠地防止填充在該間隙內(nèi)的熔融樹脂材料的一部分進入到基板的底面?zhèn)榷谠摶迕嫔闲纬蓸渲痰缺撞　?br> 另外，在所述第二模具112的模腔114中形成有熔融樹脂材料的移送用通路115。因此，也可預(yù)先在隔著模腔114與該移送用通路115相對的位置上形成與該模腔114連通的氣孔(未圖示)。由此，在如后面所述地向模腔114內(nèi)注入熔融樹脂材料時，可利用該熔融樹脂材料的注入作用，將模腔114內(nèi)的殘留空氣通過所述氣孔積極地向外部擠出。
所述模具開閉機構(gòu)120是用于使在上下方向上層疊(重疊)配置的所述兩組模具結(jié)構(gòu)單位(模具110)同時開模或合模的機構(gòu)。作為該機構(gòu)可采用油壓機構(gòu)、空氣壓機構(gòu)、曲柄機構(gòu)或其他機械機構(gòu)、或電動機構(gòu)等適當(dāng)?shù)纳舷买?qū)動機構(gòu)。圖中表示采用了齒條齒輪機構(gòu)的模具開閉機構(gòu)。
在所述模具開閉機構(gòu)的本體121上設(shè)置有由正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電動機(未圖示)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的小齒輪122；以及與該小齒輪122嚙合且根據(jù)該小齒輪122的正反轉(zhuǎn)互相上下反向地移動的兩根齒條123、124。
所述一個齒條123的下端部與固定于下方位置的機架101固接，其上端部與所述小齒輪122嚙合。相反地，另一個齒條124的下端部與所述小齒輪122嚙合，其上端部與配置于上方的模具安裝用塊體125固接。
由所述第一模具111和第二模具112構(gòu)成的一組模具結(jié)構(gòu)單位(模具110)分別裝設(shè)在該模具開閉機構(gòu)本體121的上表面及下表面上。
對于裝設(shè)在模具開閉機構(gòu)本體121的上表面位置的模具結(jié)構(gòu)單位，其第一模具111固接在該模具開閉機構(gòu)本體121的上表面上，其第二模具112固接在配置于上方的所述模具安裝用塊體125的下表面上。另一方面，對于裝設(shè)在模具開閉機構(gòu)本體121的下表面位置上的模具結(jié)構(gòu)單位，其第二模具112固接在該模具開閉機構(gòu)本體121的下表面，其第一模具111固接在設(shè)于所述機架101上的模具安裝用塊體126的上表面上。
因此，采用這種構(gòu)成，通過使所述小齒輪122正反轉(zhuǎn)，可進行使上下層疊配置的所述兩組模具結(jié)構(gòu)單位(模具110)各自的第一模具111和第二模具112同時開閉的開模及合模。
該實施例的模具開閉機構(gòu)120利用電動機使小齒輪122旋轉(zhuǎn)，且使與該小齒輪122嚙合的齒條123、124互相上下反向地進行移動，由此，在上下方向上層疊配置的兩組模具結(jié)構(gòu)單位(模具110)可同時開?；蚝夏?。本發(fā)明的模具開閉機構(gòu)并不限定為這種模具開閉機構(gòu)，作為其構(gòu)成可采用其他構(gòu)成。即，本發(fā)明的模具開閉機構(gòu)只要是能使在上下方向上層疊配置的兩組模具結(jié)構(gòu)單位(模具110)同時開?；蚝夏５臋C構(gòu)即可。例如，作為其驅(qū)動源也可采用上述的油壓機構(gòu)、空氣壓機構(gòu)、曲柄機構(gòu)或其他利用機械、電動方式等的適當(dāng)?shù)纳舷买?qū)動機構(gòu)。而且，這種驅(qū)動源也可使所述第二模具112本身(或齒條)沿上下方向移動，且與此連動地使在上下方向上層疊配置的兩組模具結(jié)構(gòu)單位(模具110)同時開模或合模。
所述加壓機構(gòu)130是用于在所述模具110合模的狀態(tài)下對該模具施加必要的合模壓力的機構(gòu)。
該加壓機構(gòu)130設(shè)置成可通過適當(dāng)?shù)耐鶑?fù)驅(qū)動機構(gòu)131沿所述機架101往復(fù)移動。在該加壓機構(gòu)130上配設(shè)有使用了電動、油壓或機械方式或其他適當(dāng)?shù)耐茐簷C構(gòu)的推壓構(gòu)件132。
因此，采用這種構(gòu)成，通過所述往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)131可進行對位調(diào)整，使加壓機構(gòu)130的推壓構(gòu)件132的推壓中心位置133移動到與所述模具110的中心位置118一致的位置。所述推壓構(gòu)件132產(chǎn)生的推壓力可高效且可靠地施加在合模后的模具110的中心位置118上。因此，在進行所述合模時，施加在層疊配置的所述各模具結(jié)構(gòu)單位(模具110)上的所述推壓構(gòu)件132的合模壓力同時且均等地施加在各個所述模具結(jié)構(gòu)單位上。
所述模具110的中心位置118指模具110自身的中心位置。在本發(fā)明中，如前所述，使基板端部400a與所述模具的側(cè)面位置110a處在同一平面內(nèi)是一個特征(參照圖9)。因此，在這種情況下，模具110的中心位置是指可對基板400高效地施加合模壓力的基板的中心位置。并且，所述往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)131使加壓機構(gòu)130移動，從而可使基板400的中心位置與所述推壓構(gòu)件132的推壓中心位置133一致。
在該實施例中，所述模具110固定在機架101上。因此，所述加壓機構(gòu)130沿該機架101往復(fù)移動(參照圖1)。不過，這兩者的關(guān)系是相對的，也可采用與該圖例相反的構(gòu)成、即所述加壓機構(gòu)130的位置固定而所述模具110進行往復(fù)移動的構(gòu)成。
所述推壓構(gòu)件132和所述模具110(圖例中為模具安裝用塊體125)為了實現(xiàn)上述相對移動而分離地設(shè)置。不過，也可在所述中心位置對位調(diào)整結(jié)束后，將該兩者(132、125)固定。此時，因為中心位置對位調(diào)整已經(jīng)完成，故可有效利用所述推壓構(gòu)件132在上下方向上的動作，將其作為用于使層疊配置的兩組模具結(jié)構(gòu)單位(模具110)同時開?；蚝夏５纳舷买?qū)動機構(gòu)使用。
所述加料塊體140配置在所述模具110的側(cè)方，設(shè)置成通過所述往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)150相對于與所述模具110的合型面(P.L面)垂直相交的該模具的側(cè)面位置110a自由接合、分離。
在該加料塊體140上設(shè)置有與所述上下兩組模具結(jié)構(gòu)單位(模具110)的數(shù)量和配設(shè)位置對應(yīng)地進行配置的樹脂材料供給用的加料腔141；對供給到該加料腔141內(nèi)的樹脂材料進行加壓用的推料桿142；以及使該推料桿142往復(fù)移動的往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)143。
在配置于所述加料塊體140的兩側(cè)面部上的側(cè)部框架102上配置有限制機構(gòu)103，用于在加料塊體140接合到與所述模具110的合型面垂直相交的該模具的側(cè)面位置110a上時，更加可靠地維持該接合狀態(tài)。在該限制機構(gòu)103上設(shè)置有限制構(gòu)件104，該限制構(gòu)件104與接合于所述模具110的加料塊體140的背面140a接合，且將該背面140a向所述模具110的側(cè)面位置110a推壓并進行卡扣。
在該加料塊體140中插入有用于使供給到所述加料腔141內(nèi)的樹脂材料301加熱熔融的適當(dāng)?shù)募訜崞?未圖示)。
因此，采用該構(gòu)成，通過所述一方往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)150可使整個加料塊體140前進以接合到所述模具110的合型面與側(cè)面位置110a相交的位置上，且可使其后退而從該位置分離。另外，通過所述另一方的往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)143使所述推料桿142后退，從而可形成將樹脂材料301向所述加料腔141的一部分供給用的空間(參照圖3)，且使所述推料桿142從該位置前進以對供給到所述加料腔141內(nèi)的樹脂材料301進行加壓。
另外，可使由所述模具結(jié)構(gòu)單位中的第一模具111和第二模具112形成的空間與所述加料塊體140的加料腔141連通(參照圖7至圖9)。而且，利用所述加熱器使加料腔141內(nèi)的樹脂材料301加熱熔融，且用推料桿142對其進行加壓，由此，可將該加料腔141內(nèi)的熔融樹脂材料直接通過所述移送用通路115注入、填充到所述模腔114內(nèi)。
所述基板供給取出機構(gòu)200可使用具有卡扣夾或其他適當(dāng)?shù)目蹤C構(gòu)(未圖示)的基板供給取出構(gòu)件201將樹脂密封成形前基板400搬入到所述樹脂密封成形部100的規(guī)定位置、即分別搬入到處于開模狀態(tài)的上下兩組模具結(jié)構(gòu)單位中的第一模具111與第二模具112之間。另外，基板供給取出機構(gòu)200可將該基板400供給放置到所述第一模具111的基板供給放置面113上。另外，該基板供給取出機構(gòu)200可使用所述卡扣機構(gòu)對樹脂密封成形后的基板402(樹脂密封成形品)進行卡扣，以將其從樹脂密封成形后成為開模狀態(tài)的所述基板供給放置面113取出。而且，基板供給取出機構(gòu)200設(shè)置成可將該基板402分別從所述上下兩組模具結(jié)構(gòu)單位中的第一模具111與第二模具112之間向外部搬出、并移送到執(zhí)行后述工序的裝置的位置。
因此，采用該構(gòu)成，可將樹脂密封成形前基板400供給放置到樹脂密封成形部100的規(guī)定位置，且可將樹脂密封成形后的基板402取出到所述樹脂密封成形部100的外部。
所述樹脂材料搬送供給機構(gòu)300設(shè)置成可使用樹脂材料搬送供給構(gòu)件302使收容在樹脂材料收容部303內(nèi)的樹脂材料301供給到所述樹脂密封成形部100的規(guī)定位置、也就是使加料塊體140及推料桿142后退到規(guī)定位置(參照圖1至圖4)以將樹脂材料301向設(shè)于加料腔141的開口前端部的空間內(nèi)供給。
在該樹脂材料搬送供給構(gòu)件302上設(shè)置有與所述上下兩組模具結(jié)構(gòu)單位(模具110)的數(shù)量和配設(shè)位置對應(yīng)地進行配置的樹脂材料投入用的孔部304；以及對投入到該孔部304內(nèi)的樹脂材料301進行擠壓使其供給到所述加料腔141內(nèi)的擠壓構(gòu)件305。
因此，采用這種構(gòu)成，可在使所述加料塊體140后退到必要位置后分別向加料塊體140的加料腔141內(nèi)供給樹脂材料301。
上述實施例的電子元件的樹脂密封成形例如如下所述地進行。
首先，圖1及圖3所示的上下兩組模具結(jié)構(gòu)單位(模具110)處于開模狀態(tài)，所述基板供給取出機構(gòu)200將樹脂密封成形前基板400分別搬入第一模具111與第二模具112之間，且將該基板400供給放置到所述第一模具111的基板供給放置面113上。另外，如圖4所示，往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)150使整個加料塊體140從模具110的位置后退。另外，往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)143使推料桿142后退，形成將樹脂材料301向加料腔141的開口前端部內(nèi)供給用的空間。
接著，如圖4所示，所述模具開閉機構(gòu)120使所述上下兩組模具結(jié)構(gòu)單位(模具110)合模。
接著，所述往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)131進行對位調(diào)整，以使加壓機構(gòu)130的推壓構(gòu)件132的推壓中心位置133移動到與所述模具110的中心位置118一致的位置(參照圖1)。另外，推壓構(gòu)件132對合模后的模具110的中心位置118施加推壓力。由此，分別對層疊配置的各模具結(jié)構(gòu)單位(模具110)同時且均等地施加推壓構(gòu)件132的合模壓力(參照圖4)。另外，所述樹脂材料搬送供給構(gòu)件302將收容在所述樹脂材料收容部303內(nèi)的樹脂材料301向加料腔141的所述空間內(nèi)供給(參照圖1、圖3及圖4)。
接著，如圖5至圖7所示，所述往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)150使加料塊體140接合到與所述模具110的合型面(P.L面)垂直相交的該模具的側(cè)面位置110a上。另外，往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)150使限制機構(gòu)103的限制構(gòu)件104接合到加料塊體140的背面140a上，并將該背面140a推壓到所述模具110的側(cè)面位置110a上而進行卡扣。此時，所述模具結(jié)構(gòu)單位(模具110)中的第一模具111和第二模具112的合型面與所述加料塊體140的加料腔141處于連通狀態(tài)，且利用所述加熱器使供給到該加料腔141內(nèi)的樹脂材料301加熱熔融。
接著，使所述推料桿142前進而對加料腔141內(nèi)的樹脂材料301(熔融樹脂材料)進行加壓，從而將樹脂材料301直接通過所述移送用通路115注入、填充到模腔114內(nèi)。由此，可對插入所述模腔114內(nèi)的所述基板400上的電子元件進行樹脂密封成形。
接著，在經(jīng)過必要的固化時間后，解除所述限制構(gòu)件104與加料塊體背面140a的卡扣狀態(tài)，而且，如圖8所示，所述往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)150使加料塊體140向離開所述模具110的側(cè)面位置110a的方向移動。另外，解除所述加壓機構(gòu)的推壓構(gòu)件132對所述上下兩組模具結(jié)構(gòu)單位(模具110)施加的合模壓力。另外，所述模具開閉機構(gòu)120使該上下兩組模具結(jié)構(gòu)單位(模具110)開模。
接著，所述基板供給取出機構(gòu)200的卡扣機構(gòu)從開模后的所述基板供給放置面113對樹脂密封成形后的基板402(樹脂密封成形品)進行卡扣取出，并將該基板402搬出到外部，向執(zhí)行下一工序的裝置的位置移送。
如上所述，本實施例中的電子元件的樹脂密封成形裝置具有簡單結(jié)構(gòu)的金屬模，故可提高操作性或作業(yè)性。因此，裝置的實用化容易。
另外，可在不受基板厚度不均的影響的情況下高效且可靠地防止基板表面上形成樹脂毛刺。因此，可成形出高品質(zhì)性及高可靠性的電子元件的樹脂密封成形品。
另外，樹脂密封成形裝置可采用簡單的結(jié)構(gòu)。因此，可實現(xiàn)整個裝置的形狀小型化。另外，可容易地進行金屬模維護作業(yè)。而且，可抑制廢棄樹脂的產(chǎn)生，有利于節(jié)省資源。
雖然對本發(fā)明進行了詳細(xì)說明，但這些說明僅用于例示，并不形成限定，應(yīng)當(dāng)了解本發(fā)明的精神和范圍僅由權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種電子元件的樹脂密封成形方法，其特征在于，包括模具結(jié)構(gòu)單位的準(zhǔn)備工序，準(zhǔn)備至少一個單位以上的自由開閉地設(shè)置的電子元件樹脂密封成形用的模具結(jié)構(gòu)單位(110)；樹脂密封前基板的供給工序，向所述模具結(jié)構(gòu)單位(110)的工作面間供給安裝有電子元件的單片樹脂密封成形前基板(400)；合模工序，在使所述工作面閉合而進行合模時，向設(shè)于該工作面間的成形用模腔(114)內(nèi)插入所述樹脂密封前基板上的電子元件及其必要周邊部，且在該狀態(tài)下從所述工作面對所述基板(400)面施加必要的合模壓力；樹脂密封成形工序，在所述合模工序后，向所述模腔(114)內(nèi)填充熔融樹脂材料(301)，利用樹脂材料(301)對插入該模腔(114)內(nèi)的電子元件及其必要周邊部進行密封，且使所述樹脂材料(301)固化形成的樹脂密封成形體和所述基板(400)緊貼而成為一體；以及樹脂密封后基板的取出工序，在所述樹脂密封成形工序后，打開所述工作面將所述樹脂密封成形后的基板(400)取出。
2.如權(quán)利要求1所述的電子元件的樹脂密封成形方法，其特征在于，在所述模具結(jié)構(gòu)單位的準(zhǔn)備工序中，將多個單位的模具結(jié)構(gòu)單位(110)層疊配置，且在所述合模工序中，對層疊配置的所述各模具結(jié)構(gòu)單位(110)同時施加合模壓力。
3.一種電子元件的樹脂密封成形裝置，其特征在于，具有用于執(zhí)行權(quán)利要求1所述的樹脂密封成形方法的各構(gòu)件。
全文摘要
由第一模具(111)和第二模具(112)構(gòu)成對電子元件進行樹脂密封成形的模具(110)。將多個單位的在該兩個模具的合型面(P.L)上設(shè)置有供給安裝有電子元件的單片樹脂密封成形前基板(400)用的基板供給部(基板供給放置面113)的模具結(jié)構(gòu)單位(模具110)層疊配置。而且，設(shè)置有對層疊配置的所述模具結(jié)構(gòu)單位(模具110)同時施加合模壓力的閉模機構(gòu)(加壓機構(gòu)130)。采用該構(gòu)成，可使對安裝在基板(400)上的電子元件進行樹脂密封成形的模具(110)的整體結(jié)構(gòu)簡單化。而且，在對電子元件進行樹脂密封成形時，可防止因多個基板(400)的厚度不均而在基板表面上形成樹脂毛刺。
文檔編號B29C45/26GK1941306SQ200610141379
公開日2007年4月4日 申請日期2006年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月27日
發(fā)明者坂東和彥 申請人:東和株式會社