樹脂封止方法
【課題】成形品の製造歩留まりを向上することのできる技術を提供する。
【解決手段】上テーパプレート２４に対して、そのテーパ面２４ａと対向するテーパ面２５ａを有する下テーパプレート２５を型開閉方向と直交する方向に移動して、テーパ面２４ａおよびテーパ面２５ａでスライドさせると共に、下テーパプレート２５を介してインサートブロック２２を型開閉方向に移動させてクランプ位置を固定させる。次いで、ワークＷが第１クランプ力Ｃ１より高い第２クランプ力Ｃ２でクランプされた状態で、キャビティ１５ａが完全に充填されるまで第１樹脂圧Ｐ１で溶融樹脂２８ａを注入し、ワークＷが第２クランプ力Ｃ２より高い第３クランプ力Ｃ３でクランプされた状態で、キャビティ１５ａで充填された溶融樹脂２８ａに対して第１樹脂圧Ｐ１より高い第２樹脂圧Ｐ２で加圧する。
【解決手段】上テーパプレート２４に対して、そのテーパ面２４ａと対向するテーパ面２５ａを有する下テーパプレート２５を型開閉方向と直交する方向に移動して、テーパ面２４ａおよびテーパ面２５ａでスライドさせると共に、下テーパプレート２５を介してインサートブロック２２を型開閉方向に移動させてクランプ位置を固定させる。次いで、ワークＷが第１クランプ力Ｃ１より高い第２クランプ力Ｃ２でクランプされた状態で、キャビティ１５ａが完全に充填されるまで第１樹脂圧Ｐ１で溶融樹脂２８ａを注入し、ワークＷが第２クランプ力Ｃ２より高い第３クランプ力Ｃ３でクランプされた状態で、キャビティ１５ａで充填された溶融樹脂２８ａに対して第１樹脂圧Ｐ１より高い第２樹脂圧Ｐ２で加圧する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂封止技術に関し、特に、基板上の電子部品を樹脂封止してなる成形品に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開平６−２０４３７９号公報（特許文献１）には、金型を使用して、半導体素子及びリードフレームを樹脂で覆う半導体装置の製造方法が開示されている。この製造方法は、第１の圧力を付与して型締めされた金型においてキャビティへの樹脂注入が完了した後、第１の圧力より高い第２の圧力に上昇させ、キャビティに注入した樹脂に最終成形圧力を加える工程を含むものである。
【０００３】
また、特開２００２−３４３８１９号公報（特許文献２）には、リードフレームやプリント基板などからなる基板に半導体チップを樹脂封止する際に、基板を適正な圧力でクランプして樹脂封止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２０４３７９号公報
【特許文献２】特開２００２−３４３８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
トランスファ成形による樹脂封止装置においては、例えば、基板に電子部品が実装されたワークをモールド金型によってクランプし、キャビティに溶融樹脂を充填して電子部品が樹脂封止される。樹脂成形するにあたりキャビティに充填されている溶融樹脂に対して高い圧力（成形圧）を加える必要があるため、樹脂が漏れないように、モールド金型は一定の高いクランプ力でワークをクランプする必要がある。
【０００６】
しかしながら、基板の厚さにばらつきがあると、一定のクランプ力でワークをクランプした際に、基板に対してクランプ力が強く働いて基板が損傷する場合や、基板に対してクランプ力が弱く働いて樹脂漏れする場合がある。このような場合、成形品に不具合が生じ、成形品の製造歩留まりが低下してしまう。
【０００７】
ところで、モールド金型がワークをクランプしている状態で、溶融樹脂がキャビティ内に注入され始めると、キャビティ内のエアが圧縮されて中の圧力が上昇することが知られている。キャビティ内の圧力が高いと溶融樹脂が入りきらず、キャビティ内を完全に充填できない。そこで、モールド金型にはクランプ面にエアベント溝が形成され、樹脂注入の際にキャビティ内のエアをエアベント溝で排出している。
【０００８】
しかしながら、リードフレームのように表面が金属の基板ではなく、絶縁性樹脂層によって覆われた基板（例えば、樹脂基板）をモールド金型でワークをクランプした際に、基板に対してクランプ力が強く働いてエアベント溝を絶縁性樹脂層で塞いでしまう場合がある。このような場合、キャビティ内を溶融樹脂で完全に充填できず、成形品の製造歩留まりが低下してしまう。
【０００９】
以上のことから、樹脂基板はもちろん、リードフレームなどの基板を用いた場合において、樹脂漏れの他にエアベントも考慮した最適なクランプ力でキャビティに樹脂注入することが好ましいことを本発明者は初めて見出した。
【００１０】
本発明の目的は、成形品の製造歩留まりを向上することのできる技術を提供する。本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。本発明の一実施形態における樹脂封止方法は、（ａ）対向する一方および他方の金型を離間させて、前記他方の金型のクランプ面にワークを載置する工程と、（ｂ）前記（ａ）工程後、前記一方および他方の金型を近接させて、第１クランプ力で前記ワークをクランプすると共に、前記一方の金型のキャビティ凹部と前記ワークとでキャビティを形成する工程と、（ｃ）前記（ｂ）工程後、前記他方の金型の金型ブロックのクランプ面と反対側に組み付けられ、第１テーパ面を有する第１テーパプレートに対して、前記第１テーパ面と対向する第２テーパ面を有する第２テーパプレートを型開閉方向と直交する方向に移動して、前記第１および第２テーパ面でスライドさせると共に、前記第１テーパプレートを介して前記金型ブロックを型開閉方向に移動させてクランプ位置を固定させる工程と、（ｄ）前記（ｃ）工程後、前記一方および他方の金型をさらに近接させて、前記ワークが前記第１クランプ力より高い第２クランプ力でクランプされた状態で、プランジャを押動させて前記キャビティへ溶融樹脂を注入する工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１２】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次のとおりである。この一実施形態によれば、成形品の製造歩留まりを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態における動作中の樹脂封止装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図２】図１に続く動作中の樹脂封止装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図３】図２に続く動作中の樹脂封止装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図４】図３に続く動作中の樹脂封止装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図５】図４に続く動作中の樹脂封止装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図６】図１に示す樹脂封止装置の処理対象のワークの要部を模式的に示す平面図である。
【図７】本発明の一実施形態における樹脂封止の際のクランプ力および樹脂圧のタイミングチャートである。
【図８】図４に対応するクランプ時のワークの要部を模式的に示す断面図である。
【図９】図５に対応するクランプ時のワークの要部を模式的に示す断面図である。
【図１０】図７に示すタイミングチャートとは異なる樹脂封止の際のクランプ力および樹脂圧のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
【００１５】
図１〜図５に、本実施形態における樹脂封止装置１１の要部であるモールド金型１２の断面を示す。この図１〜図５では、プランジャ２７の軸で左右対称のモールド金型１２の片側（右側）を示している。また、図１〜図５では、ワークＷがモールド金型１２に供給されて樹脂封止されるまでの動作状態を示している。
【００１６】
まず、樹脂封止装置１１の動作を概略する。樹脂封止装置１１は、被成形品供給部（図示しない）からローダによりワークＷ（被成形品）をモールド金型１２に供給する（図１）。次いで、モールド金型１２でワークＷをクランプし（図２）、ワークＷの厚さ調整を行う（図３）。次いで、キャビティ１５ａに樹脂を完全に充填するまで注入し（図４）、樹脂圧を成形圧まで上昇させて樹脂封止する（図５）。次いで、型開きしたモールド金型１２からアンローダによりワークＷ（成形品）を取り出して成形品収納部（図示しない）へ収納する。
【００１７】
次に、樹脂封止装置１１の処理対象となるワークＷについて説明する。ワークＷは、基板に電子部品が実装されたものである。図８に示すように、ワークＷの基板は、例えば、絶縁性樹脂層３６（例えば、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂）を介して配線パターン３５ａ、３５ｂ、３２ａ、３２ｂ（例えば、銅やアルミニウムなどの金属パターン）が多層に形成された樹脂基板１であり、絶縁性樹脂層３３（例えば、ソルダレジスト）によって表面が保護されている。なお、配線パターン３５ａ、３５ｂは同一層に形成され、配線パターン３２ａ、３２ｂはそれよりも上層の同一層に形成されている。
【００１８】
また、図１に示すように、ワークＷの電子部品は、例えば、半導体チップ２である。樹脂基板２（配線パターン）と半導体チップ２は、ボンディングワイヤ３によって電気的に接続されている。
【００１９】
この樹脂基板１には、図６に示すように、中央部で整列配置されて複数の半導体チップ２（図６では９つ）が基板実装され、モールドされる実装領域４（第１領域）と、外周部で実装領域４を囲む周囲領域５（第２領域）が設けられている。この周囲領域５では配線パターン（図示せず）が絶縁性樹脂層（例えば、ソルダレジスト）によって覆われている（図８参照）。
【００２０】
図６のＡ−Ａ線における樹脂基板１の断面が図１〜図６で対応して示されている。なお、図６では、図１〜図５の説明を明解にするために、モールド金型１２に形成されるキャビティ凹部１５、ランナ１６およびエアベント溝１８も合わせて示している。
【００２１】
次に、樹脂封止装置１１の構成について説明する。図１に示すように、樹脂封止装置１１は、上下に対向して配置された上型１３（金型）と下型１４（金型）を有するモールド金型１２を備えている。モールド金型１２は、上型１３と下型１４とが近接して型閉じされ、離間して型開きされる。上型１３を固定型とし、下型１４を可動型とした場合、上型１３に対して下型１４が近接してモールド金型１２が型閉じされ、上型１３に対して下型１４が離間してモールド金型１２が型開きされる。なお、上型１３を可動型、下型１４を固定型としても良く、また両者を可動型としても良い。
【００２２】
上型１３は、例えば合金工具鋼からなる部材が組み付けられている。上型１３には、ワークＷをクランプするクランプ面１３ａが形成されている。また、上型１３には、キャビティ凹部１５、ランナ１６およびカル１７が連通して形成されている。
【００２３】
キャビティ凹部１５は、樹脂基板１の実装領域４（図６）に対応するようにクランプ面１３ａから窪んだ平面視矩形状のものであり、クランプ時に半導体チップ２およびボンディングワイヤ３を内包するものである。また、ランナ１６は、キャビティ凹部１５へ溶融樹脂を注入する際の樹脂路であり、キャビティ凹部１５側で樹脂路が狭められてゲートが形成される。また、カル１７は、下型１４で樹脂（例えば、樹脂タブレット２８）が装填されるポット２６に対向する位置に形成されている。
【００２４】
下型１４は、例えば合金工具鋼からなる部材が組み付けられている。下型１４には、ワークＷをクランプするクランプ面１４ａ（図４参照）が形成される。下型１４は、チェイスブロック２１と、インサートブロック２２（金型ブロック）と、クランパブロック２３と、上テーパプレート２４と、下テーパプレート２５と、ポット２６とを有している。このうち、インサートブロック２２とクランパブロック２３のそれぞれには、クランプ面１４ａを構成するクランプ面２２ａ、２３ａが形成されている。
【００２５】
チェイスブロック２１には凹部が形成されており、その内部でインサートブロック２２、クランパブロック２３、上テーパプレート２４および下テーパプレート２５が組み付けられている。このチェイスブロック２１の内側（図１左側）には、筒状のポット２６が設けられている。このポット２６内には、上下動可能なプランジャ２７が挿入して設けられており、その先端で載置されるように樹脂タブレット２８が供給される（図１参照）。
【００２６】
下テーパプレート２５は、チェイスブロック２１の内側の底面上に設けられている。この下テーパプレート２５には、チェイスブロック２１の内側の底面と反対側にテーパ面２５ａが形成されている。また、図１に示すように、下テーパプレート２５の側面とチェイスブロック２１の内壁面との間には進退動するための隙間が形成されている。
【００２７】
このような下テーパプレート２５は、チェイスブロック２１の内側の底面に沿って進退機構によって型開閉方向（図１では上下方向）と直交する方向（図１では左右方向）に進退動可能となっている。この進退機構は、例えば、ボールねじ２９をサーボモータ３０により回転駆動する構成である。サーボモータ３０は、下型１４の外部に設けられており、ボールねじ２９の一端が取り付けられている。ボールねじ２９は、チェイスブロック２１に形成された貫通孔に挿入されて、他端が下テーパプレート２５の側面に螺合されている。
【００２８】
上テーパプレート２４は、下テーパプレート２５上に設けられ、また、側面がチェイスブロック２１の内壁面と接して設けられている。この上テーパプレート２４には、下テーパプレート２５のテーパ面２５ａと対向するテーパ面２４ａが形成されている。このテーパ面２４ａがテーパ面２５ａと接して、上テーパプレート２４は、下テーパプレート２５上に設けられている。
【００２９】
このような上テーパプレート２４は、下テーパプレート２５がチェイスブロック２１の内側の底面に沿って進退動することで、チェイスブロック２１の内壁面に沿って型開閉方向に上下動可能となっている。
【００３０】
インサートブロック２２は、上テーパプレート２４上に設けられている。また、このインサートブロック２２は、クランパブロック２３の貫通孔（ガイド孔）に挿入されて設けられている。すなわち、インサートブロック２２の側面側の周囲にはクランパブロック２３が設けられている。なお、インサートブロック２２の型開閉方向における厚さは、クランパブロック２２と同じとしている。
【００３１】
このようなインサートブロック２２は、上テーパプレート２４がチェイスブロック２１の内壁面に沿って上下動することで、クランパブロック２３の内壁面に沿って型開閉方向に上下動可能となっている。なお、インサートブロック２２は、上テーパプレート２４と固定して組み付けておくことで、クランパブロック２３の内壁面に接触していても上テーパプレート２４と一体に上下動することができる。
【００３２】
クランパブロック２３は、型開閉方向に伸縮可能な弾性部材３１によって支持されている。この弾性部材３１は、例えば、スプリングであり、一端がチェイスブロック２１の内側の底面、他端がクランパブロック２３に接して組み付けられている。モールド金型１２が型開きした状態（図１参照）では、弾性部材３１によって、クランパブロック２３のクランプ面２３ａは、チェイスブロック２１の内側の底面からの高さがインサートブロック２２のクランプ面２２ａより高くなっている。
【００３３】
また、クランパブロック２３は、外壁面（側面）がチェイスブロック２１の内壁面と接して設けられている。また、クランパブロック２３には、厚さ方向（型開閉方向）に貫通する貫通孔（ガイド孔）が形成されており、この貫通孔内にインサートブロック２２が挿入されている。すなわち、クランパブロック２３は、内壁面がインサートブロック２２の側面と接して設けられている。
【００３４】
このようなクランパブロック２３は、上型１３と下型１４とでワークＷをクランプするクランプ力に抗するように弾性部材３１が作用し、弾性部材３１が伸縮することで、チェイスブロック２１の内壁面およびチェイスブロック２１の側面に沿って型開閉方向に上下動可能となっている。なお、図１〜図５では、弾性部材３１を、上テーパプレート２４と下テーパプレート２５と重なって図示しているが、実際には、これらに形成された貫通孔に挿入している。
【００３５】
次に、本実施形態におけるワークＷに対する樹脂封止方法、すなわち樹脂封止装置１１の動作方法について図１〜図５、図７〜図９を参照して説明する。図１〜図５は動作中の樹脂封止装置１１の要部を模式的に示す断面図であり、図７は樹脂封止の際のクランプ力および樹脂圧のタイミングチャートである。図８および図９はそれぞれ図４および図５に対応するワークＷの要部を模式的に示す断面図である。
【００３６】
図１に示すように、対向する上型１３（一方の金型）および下型１４（他方の金型）を離間させて、すなわちモールド金型１２を型開きさせて、下型１４のクランプ面にワークＷを載置する。本実施形態では、配線基板１の実装領域４（図６参照）にインサートブロック２２を対応させ、周囲領域５にクランパブロック２３を対応させてワークＷを載置する。
【００３７】
このモールド金型１２が型開きした状態では、インサートブロック２２のクランプ面２２ａは、クランパブロック２３のクランプ面２３ａより退避している。言い換えると、クランパブロック２３のクランプ面２３ａは、チェイスブロック２１の内側の底面からの高さがインサートブロック２２のクランプ面２２ａより高くなっている。このため、モールド金型１２が型開きした状態では、下型１４のクランプ面１４ａ（図４参照）を構成するインサートブロック２２のクランプ面２２ａおよびクランパブロック２３のクランプ面２３ａのうち、ワークＷはクランパブロック２３のクランプ面２３ａに載置される。
【００３８】
ここで、モールド金型１２が型開きした状態では、インサートブロック２２が最も退避した位置となるように調整されている。具体的には、インサートブロック２２が設けられる上テーパプレート２４に対して、下テーパプレート２５を型開閉方向と直交方向において最も後退させている。このように、インサートブロック２２が最も退避した位置であるので、型開きしたモールド金型１２のクランパブロック２３のクランプ面２３ａに確実にワークＷを載置することができる。なお、後の工程で、配線基板１（ワークＷ）の厚さばらつきの調整（板厚調整）を行うための準備としても、インサートブロック２２を最も退避した位置となるように調整している。
【００３９】
続いて、図２に示すように、上型１３および下型１４を近接させて（型閉めして）、第１クランプ力Ｃ１（図７参照）でワークＷをクランプすると共に、上型１３のキャビティ凹部１５とワークＷとでキャビティ１５ａを形成する。
【００４０】
ここでは、図７の時間ｔ１の時点で上型１３のクランプ面１３ａと配線基板１の周囲領域５（図６参照）とが当接し、クランプ力が加わることで弾性部材３１が縮み始めて、上型１３および下型１４の型閉じが完了したとき（図７の時間ｔ２の時点）、換言すれば、板厚調整が完了したときに、第１クランプ力Ｃ１となったところで弾性部材３１が停止する。この弾性部材３１は、第１クランプ力Ｃ１に抗してクランパブロック２３を押圧している。すなわち、配線基板１（ワークＷ）の厚さにばらつきがあっても所定の第１クランプ力Ｃ１でワークＷをクランプ（板厚調整）している。
【００４１】
また、本実施形態では、第１クランプ力Ｃ１に抗して弾性部材３１が縮んだ状態のクランパブロック２３でワークＷをクランプしている。したがって、配線基板１の周囲領域５に対してクランプする構成であるため、この領域のクランプ力が上昇すぎて回路が破断されて基板が破損する事態を確実に防止できる。
【００４２】
なお、図２では、インサートブロック２２のクランプ面２２ａとクランパブロック２３のクランプ面２３ａとが同一水平面内にあるように示しているが、実際はわずかにクランパブロック２３に対してインサートブロック２２は退避している。
【００４３】
続いて、図３に示すように、インサートブロック２２のクランプ面２２ａと反対側に組み付けられた上テーパプレート２４に対して、下テーパプレート２５を型開閉方向と直交し下型１４内から引き出す方向（右方向）に押し込んで（移動して）、テーパ面２４ａおよびテーパ面２５ａでスライドさせると共に、上テーパプレート２４を介してインサートブロック２２を型開閉方向（上方向）に移動させてクランプ位置を固定させる。
【００４４】
板厚調整完了（図７の時間ｔ２の時点）からクランプ力を上昇させ始める（時間ｔ３の時点）まで第１クランプ力Ｃ１でのワークＷのクランプとなる。即ち、図７に示すように、時間ｔ２で下テーパプレート２５が移動し始め、時間ｔ３で下テーパプレート２５が、上テーパプレート２４とチェイスブロック２１の内側の底面との間に挿入される。
【００４５】
ここでは、上型１３とクランパブロック２３とでワークＷをクランプしており、言い換えると、クランパブロック２３が弾性部材３１によって上型１３に対して固定されている。また、インサートブロック２２とクランパブロック２３は同じ厚さで、図２で説明した状態では、インサートブロック２２はクランパブロック２３に対して退避している。したがって、この退避している分だけ、下テーパプレート２５を移動させて、上テーパプレート２４を介してインサートブロック２２を移動させる。すなわち、インサートブロック２２のクランプ面２２ａとクランパブロック２３のクランプ面２３ａとが面一となってクランプ面１４ａを構成し、その位置がクランプ位置として固定される。
【００４６】
次いで、図７に示すように、時間ｔ３で第１クランプ力Ｃ１より強くなるようにワークＷのクランプ力を上昇し始めて、第２クランプ力Ｃ２となるようにする（時間ｔ４）。第２クランプ力Ｃ２は、第１クランプ力Ｃ１の状態から上型１３および下型１４をさらに近接させることで発生する。
【００４７】
続いて、図４に示すように、ワークＷが第１クランプ力Ｃ１より高い第２クランプ力Ｃ２でクランプされた状態で、プランジャ２７を押動させてキャビティ１５ａが完全に充填されるまで溶融樹脂１５ａ（溶融した樹脂タブレット１５）を注入する。
【００４８】
第２クランプ力Ｃ２でワークＷをクランプした状態において（図７の時間ｔ４から時間ｔ７まで）、プランジャ２７が上昇して溶融樹脂１５ａの注入が開始され（同図の時間ｔ５）樹脂圧は上昇し、溶融樹脂１５ａが充填されたときに第１樹脂圧Ｐ１がキャビティ１５ａに加わる（同図の時間ｔ６）。すなわち、時間ｔ６までにキャビティ１５ａ内への樹脂充填が完了する。
【００４９】
また、この時間ｔ４から時間ｔ７までの時間帯では、図８に示すように、上型１３のクランプ面１３ａを配線基板１（ワークＷ）の周囲領域５に押し付けて配線パターン３２ａ、３２ｂ間の絶縁性樹脂層３３（例えば、ソルダレジスト）の凹凸でエア路３４が形成される。本実施形態では、このエア路３４でエアベントしながら、キャビティ１５ａへ溶融樹脂２８ａを注入する。
【００５０】
これにより、樹脂注入の際にキャビティ１５ａ内のエアをエアベント溝１８（図６参照）の他に、エア路３４でも排出しているので、より確実にキャビティ１５ａ内を完全に溶融樹脂２８ａで充填することができる。したがって、成形品の製造歩留まりをより向上することができる。また、板厚調整しインサートブロック２２を上下のテーパプレート２４、２５で固定した後にクランプ力Ｃ２を加えているので樹脂基板１の厚みがばらつく場合でも全ての配線基板１を均一なクランプ力でクランプすることができるので、樹脂漏れすることなくエアの排出も確実に行うことができる。また、ポット２６を挟んだ両側にワークＷを配置して一括して樹脂封止するときには、同時に樹脂封止する一対の基板の厚みが異なっていたとしても均一なクランプ力でクランプすることができるので好ましい。
【００５１】
次いで、図７に示すように、時間ｔ７の時点で第２クランプ力Ｃ２より強くなるようにワークＷのクランプ力を上昇させ、第３クランプ力Ｃ３となるようにする（時間ｔ８）。第３クランプ力Ｃ３は、第１クランプ力Ｃ２の状態から上型１３および下型１４をさらに近接させることで発生する。
【００５２】
続いて、図５に示すように、ワークＷが第２クランプ力Ｃ２より高い第３クランプ力Ｃ３でクランプされた状態で、プランジャ２７をさらに押動させてキャビティ１５ａで充填された溶融樹脂２８ａに対して第１樹脂圧Ｐ１より高い第２樹脂圧Ｐ２（成形圧）で加圧する。
【００５３】
図７に示すように、時間ｔ８から第３クランプ力Ｃ３でワークＷをクランプしたままとする。この際には、第３クランプ力Ｃ３にした後にプランジャ２７がさらに上昇してキャビティ１５ａ内で充填された溶融樹脂１５ａに対して加圧され始め（時間ｔ９）、所定位置までプランジャ２７を上昇させた時点（時間ｔ１０）で第２樹脂圧Ｐ２がキャビティ１５ａに加わる。すなわち、時間ｔ１０以降は、第２樹脂圧Ｐ２（成形圧）がキャビティ１５ａ内で充填された溶融樹脂１５ａに加わる。なお、時間ｔ１０から所定時間第２樹脂圧Ｐ２を加え、溶融樹脂２８ａを加熱硬化させた後、モールド金型１２を型開きしてワークＷ（成形品）が取り出される。
【００５４】
また、この時間ｔ８以降の時間帯では、図９に示すように、配線基板１（ワークＷ）の周囲領域５に上型１３のクランプ面１３ａを第３クランプ力Ｃ３で押し付けることで、図８で示したエア路３４が潰される。これにより、第２樹脂圧Ｐ２がキャビティ１５ａ内の溶融樹脂２８ａに加わったときでも、周囲領域５での樹脂漏れを防止することができる。したがって、成形品の製造歩留まりをより向上することができる。
【００５５】
以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００５６】
例えば、前記実施形態では、ワークを構成する基板として樹脂基板に適用した場合について説明した。これに限らず、表面が膜（例えば、保護膜、めっき膜など）で覆われている半導体ウエハ、セラミック基板、リードフレームなどにも適用することができる。また、ワークで樹脂封止する部材として電子部品に適用した場合について説明した。これに限らず、樹脂封止して保護される部品などにも適用することができる。例えば、電子部品としては、チップ状部品のコンデンサにも適用することができる。
【００５７】
また、前記実施形態では、インサートブロック２２とクランパブロック２３とを別に設け、クランパブロック２３を弾性部材３１で支持する場合について説明した。これに限らず、インサートブロック２２およびクランパブロック２３を一体の金型ブロックとし、これを弾性部材３１で支持する場合にも適用することができる。
【００５８】
また、前記実施形態では、エア路３４（図８参照）を形成してキャビティ１５ａ内のエアを排出しながら溶融樹脂２８ａをキャビティ１５ａ内に注入した場合について説明した。これに限らず、エアベント溝１８（図６参照）でエア路が確保されているのであれば、溶融樹脂２８ａの注入の際、キャビティ１５ａ内のエアを排出することができるので、エア路３４が形成されなくとも良い。ただし、前記実施形態で示したように、エアベント溝１８の他にエア路３４が形成されている場合は、より排出効果を期待できる。
【００５９】
また、前記実施形態では、板厚調整を行う工程を含む場合について説明したが、板厚調整の工程を含まない場合にも有効である。例えば、まず、対向する上型１３および下型１４を離間させて、下型１４のクランプ面にワークＷを載置する。次いで、上型１３および下型１４を近接させて、低クランプ力（第１クランプ力Ｃ１相当）でワークＷをクランプすると共に、上型１３のキャビティ凹部１５とワークＷとでキャビティ１５ａを形成し、キャビティ１５ａが完全に充填されるまで第１樹脂圧Ｐ１で溶融樹脂２８ａを注入する。次いで、ワークＷが低クランプ力より高い高クランプ力（第３クランプ力Ｃ３に相当）でクランプされた状態で、キャビティ１５ａで充填された溶融樹脂２８ａに対して第１樹脂圧Ｐ１より高い第２樹脂圧Ｐ２で加圧する。このようにキャビティ１５ａ内を完全に充填する際に低クランプ力でワークＷをクランプするので、樹脂注入の際にキャビティ１５ａ内のエアをエアベント溝１８（図６参照）の他に、エア路３４でも排出できる。これにより、確実にキャビティ１５ａ内を完全に溶融樹脂２８ａで充填することができる。したがって、成形品の製造歩留まりをより向上することができる。
【００６０】
また、前記実施形態では、図７を参照して、最終的な第２樹脂圧Ｐ２より弱い第１樹脂圧Ｐ１でキャビティ１５ａを溶融樹脂２８ａで完全に充填する場合について説明した。すなわち、第１樹脂圧Ｐ１（充填圧力）および第２樹脂圧Ｐ２（最終成形圧力）のそれぞれで所定時間維持して二段の樹脂圧で樹脂モールドする場合について説明した。これに限らず、図１０に示すように、第２樹脂圧Ｐ２を所定時間維持した一段の樹脂圧で樹脂モールドする場合にも有効である。例えば、まず、下型１４のクランプ面にワークＷを載置する。次いで、上型１３および下型１４を近接させて、板厚調整機構により低クランプ力（第１クランプ力Ｃ１相当）でワークＷをクランプした後、第２クランプ力相当でクランプする。この際に、プランジャ２７を上昇（押動）させ溶融樹脂２８ａの注入を開始する。次いで、溶融樹脂２８ａの充填が完了するよりも十分に手前の段階において、高クランプ力（第３クランプ力Ｃ３に相当）でクランプした後、溶融樹脂２８ａの充填を完了させる。次いで、プランジャ２７をさらに上昇（押動）させてキャビティ１５ａで充填された溶融樹脂２８ａに対して第２樹脂圧Ｐ２相当の樹脂圧（最終成形圧力）で加圧する。このようにキャビティ１５ａ内を完全に充填される手前まで低クランプ力（第２クランプ力Ｃ２に相当）でワークＷをクランプするので、樹脂注入の際にキャビティ１５ａ内のエアをエアベント溝１８（図６参照）の他に、エア路３４でも排出できる。これにより、確実にキャビティ１５ａ内を完全に溶融樹脂２８ａで充填することができる。したがって、成形品の製造歩留まりをより向上することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１３ 上型
１３ａ クランプ面
１４ 下型
１４ａ クランプ面
１５ キャビティ凹部
１５ａ キャビティ
２２ インサートブロック（金型ブロック）
２４ 上テーパプレート
２４ａ テーパ面
２５ 下テーパプレート
２５ａ テーパ面
２７ プランジャ
２８ａ 溶融樹脂
Ｗ ワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂封止技術に関し、特に、基板上の電子部品を樹脂封止してなる成形品に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開平６−２０４３７９号公報（特許文献１）には、金型を使用して、半導体素子及びリードフレームを樹脂で覆う半導体装置の製造方法が開示されている。この製造方法は、第１の圧力を付与して型締めされた金型においてキャビティへの樹脂注入が完了した後、第１の圧力より高い第２の圧力に上昇させ、キャビティに注入した樹脂に最終成形圧力を加える工程を含むものである。
【０００３】
また、特開２００２−３４３８１９号公報（特許文献２）には、リードフレームやプリント基板などからなる基板に半導体チップを樹脂封止する際に、基板を適正な圧力でクランプして樹脂封止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２０４３７９号公報
【特許文献２】特開２００２−３４３８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
トランスファ成形による樹脂封止装置においては、例えば、基板に電子部品が実装されたワークをモールド金型によってクランプし、キャビティに溶融樹脂を充填して電子部品が樹脂封止される。樹脂成形するにあたりキャビティに充填されている溶融樹脂に対して高い圧力（成形圧）を加える必要があるため、樹脂が漏れないように、モールド金型は一定の高いクランプ力でワークをクランプする必要がある。
【０００６】
しかしながら、基板の厚さにばらつきがあると、一定のクランプ力でワークをクランプした際に、基板に対してクランプ力が強く働いて基板が損傷する場合や、基板に対してクランプ力が弱く働いて樹脂漏れする場合がある。このような場合、成形品に不具合が生じ、成形品の製造歩留まりが低下してしまう。
【０００７】
ところで、モールド金型がワークをクランプしている状態で、溶融樹脂がキャビティ内に注入され始めると、キャビティ内のエアが圧縮されて中の圧力が上昇することが知られている。キャビティ内の圧力が高いと溶融樹脂が入りきらず、キャビティ内を完全に充填できない。そこで、モールド金型にはクランプ面にエアベント溝が形成され、樹脂注入の際にキャビティ内のエアをエアベント溝で排出している。
【０００８】
しかしながら、リードフレームのように表面が金属の基板ではなく、絶縁性樹脂層によって覆われた基板（例えば、樹脂基板）をモールド金型でワークをクランプした際に、基板に対してクランプ力が強く働いてエアベント溝を絶縁性樹脂層で塞いでしまう場合がある。このような場合、キャビティ内を溶融樹脂で完全に充填できず、成形品の製造歩留まりが低下してしまう。
【０００９】
以上のことから、樹脂基板はもちろん、リードフレームなどの基板を用いた場合において、樹脂漏れの他にエアベントも考慮した最適なクランプ力でキャビティに樹脂注入することが好ましいことを本発明者は初めて見出した。
【００１０】
本発明の目的は、成形品の製造歩留まりを向上することのできる技術を提供する。本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。本発明の一実施形態における樹脂封止方法は、（ａ）対向する一方および他方の金型を離間させて、前記他方の金型のクランプ面にワークを載置する工程と、（ｂ）前記（ａ）工程後、前記一方および他方の金型を近接させて、第１クランプ力で前記ワークをクランプすると共に、前記一方の金型のキャビティ凹部と前記ワークとでキャビティを形成する工程と、（ｃ）前記（ｂ）工程後、前記他方の金型の金型ブロックのクランプ面と反対側に組み付けられ、第１テーパ面を有する第１テーパプレートに対して、前記第１テーパ面と対向する第２テーパ面を有する第２テーパプレートを型開閉方向と直交する方向に移動して、前記第１および第２テーパ面でスライドさせると共に、前記第１テーパプレートを介して前記金型ブロックを型開閉方向に移動させてクランプ位置を固定させる工程と、（ｄ）前記（ｃ）工程後、前記一方および他方の金型をさらに近接させて、前記ワークが前記第１クランプ力より高い第２クランプ力でクランプされた状態で、プランジャを押動させて前記キャビティへ溶融樹脂を注入する工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１２】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次のとおりである。この一実施形態によれば、成形品の製造歩留まりを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態における動作中の樹脂封止装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図２】図１に続く動作中の樹脂封止装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図３】図２に続く動作中の樹脂封止装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図４】図３に続く動作中の樹脂封止装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図５】図４に続く動作中の樹脂封止装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図６】図１に示す樹脂封止装置の処理対象のワークの要部を模式的に示す平面図である。
【図７】本発明の一実施形態における樹脂封止の際のクランプ力および樹脂圧のタイミングチャートである。
【図８】図４に対応するクランプ時のワークの要部を模式的に示す断面図である。
【図９】図５に対応するクランプ時のワークの要部を模式的に示す断面図である。
【図１０】図７に示すタイミングチャートとは異なる樹脂封止の際のクランプ力および樹脂圧のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
【００１５】
図１〜図５に、本実施形態における樹脂封止装置１１の要部であるモールド金型１２の断面を示す。この図１〜図５では、プランジャ２７の軸で左右対称のモールド金型１２の片側（右側）を示している。また、図１〜図５では、ワークＷがモールド金型１２に供給されて樹脂封止されるまでの動作状態を示している。
【００１６】
まず、樹脂封止装置１１の動作を概略する。樹脂封止装置１１は、被成形品供給部（図示しない）からローダによりワークＷ（被成形品）をモールド金型１２に供給する（図１）。次いで、モールド金型１２でワークＷをクランプし（図２）、ワークＷの厚さ調整を行う（図３）。次いで、キャビティ１５ａに樹脂を完全に充填するまで注入し（図４）、樹脂圧を成形圧まで上昇させて樹脂封止する（図５）。次いで、型開きしたモールド金型１２からアンローダによりワークＷ（成形品）を取り出して成形品収納部（図示しない）へ収納する。
【００１７】
次に、樹脂封止装置１１の処理対象となるワークＷについて説明する。ワークＷは、基板に電子部品が実装されたものである。図８に示すように、ワークＷの基板は、例えば、絶縁性樹脂層３６（例えば、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂）を介して配線パターン３５ａ、３５ｂ、３２ａ、３２ｂ（例えば、銅やアルミニウムなどの金属パターン）が多層に形成された樹脂基板１であり、絶縁性樹脂層３３（例えば、ソルダレジスト）によって表面が保護されている。なお、配線パターン３５ａ、３５ｂは同一層に形成され、配線パターン３２ａ、３２ｂはそれよりも上層の同一層に形成されている。
【００１８】
また、図１に示すように、ワークＷの電子部品は、例えば、半導体チップ２である。樹脂基板２（配線パターン）と半導体チップ２は、ボンディングワイヤ３によって電気的に接続されている。
【００１９】
この樹脂基板１には、図６に示すように、中央部で整列配置されて複数の半導体チップ２（図６では９つ）が基板実装され、モールドされる実装領域４（第１領域）と、外周部で実装領域４を囲む周囲領域５（第２領域）が設けられている。この周囲領域５では配線パターン（図示せず）が絶縁性樹脂層（例えば、ソルダレジスト）によって覆われている（図８参照）。
【００２０】
図６のＡ−Ａ線における樹脂基板１の断面が図１〜図６で対応して示されている。なお、図６では、図１〜図５の説明を明解にするために、モールド金型１２に形成されるキャビティ凹部１５、ランナ１６およびエアベント溝１８も合わせて示している。
【００２１】
次に、樹脂封止装置１１の構成について説明する。図１に示すように、樹脂封止装置１１は、上下に対向して配置された上型１３（金型）と下型１４（金型）を有するモールド金型１２を備えている。モールド金型１２は、上型１３と下型１４とが近接して型閉じされ、離間して型開きされる。上型１３を固定型とし、下型１４を可動型とした場合、上型１３に対して下型１４が近接してモールド金型１２が型閉じされ、上型１３に対して下型１４が離間してモールド金型１２が型開きされる。なお、上型１３を可動型、下型１４を固定型としても良く、また両者を可動型としても良い。
【００２２】
上型１３は、例えば合金工具鋼からなる部材が組み付けられている。上型１３には、ワークＷをクランプするクランプ面１３ａが形成されている。また、上型１３には、キャビティ凹部１５、ランナ１６およびカル１７が連通して形成されている。
【００２３】
キャビティ凹部１５は、樹脂基板１の実装領域４（図６）に対応するようにクランプ面１３ａから窪んだ平面視矩形状のものであり、クランプ時に半導体チップ２およびボンディングワイヤ３を内包するものである。また、ランナ１６は、キャビティ凹部１５へ溶融樹脂を注入する際の樹脂路であり、キャビティ凹部１５側で樹脂路が狭められてゲートが形成される。また、カル１７は、下型１４で樹脂（例えば、樹脂タブレット２８）が装填されるポット２６に対向する位置に形成されている。
【００２４】
下型１４は、例えば合金工具鋼からなる部材が組み付けられている。下型１４には、ワークＷをクランプするクランプ面１４ａ（図４参照）が形成される。下型１４は、チェイスブロック２１と、インサートブロック２２（金型ブロック）と、クランパブロック２３と、上テーパプレート２４と、下テーパプレート２５と、ポット２６とを有している。このうち、インサートブロック２２とクランパブロック２３のそれぞれには、クランプ面１４ａを構成するクランプ面２２ａ、２３ａが形成されている。
【００２５】
チェイスブロック２１には凹部が形成されており、その内部でインサートブロック２２、クランパブロック２３、上テーパプレート２４および下テーパプレート２５が組み付けられている。このチェイスブロック２１の内側（図１左側）には、筒状のポット２６が設けられている。このポット２６内には、上下動可能なプランジャ２７が挿入して設けられており、その先端で載置されるように樹脂タブレット２８が供給される（図１参照）。
【００２６】
下テーパプレート２５は、チェイスブロック２１の内側の底面上に設けられている。この下テーパプレート２５には、チェイスブロック２１の内側の底面と反対側にテーパ面２５ａが形成されている。また、図１に示すように、下テーパプレート２５の側面とチェイスブロック２１の内壁面との間には進退動するための隙間が形成されている。
【００２７】
このような下テーパプレート２５は、チェイスブロック２１の内側の底面に沿って進退機構によって型開閉方向（図１では上下方向）と直交する方向（図１では左右方向）に進退動可能となっている。この進退機構は、例えば、ボールねじ２９をサーボモータ３０により回転駆動する構成である。サーボモータ３０は、下型１４の外部に設けられており、ボールねじ２９の一端が取り付けられている。ボールねじ２９は、チェイスブロック２１に形成された貫通孔に挿入されて、他端が下テーパプレート２５の側面に螺合されている。
【００２８】
上テーパプレート２４は、下テーパプレート２５上に設けられ、また、側面がチェイスブロック２１の内壁面と接して設けられている。この上テーパプレート２４には、下テーパプレート２５のテーパ面２５ａと対向するテーパ面２４ａが形成されている。このテーパ面２４ａがテーパ面２５ａと接して、上テーパプレート２４は、下テーパプレート２５上に設けられている。
【００２９】
このような上テーパプレート２４は、下テーパプレート２５がチェイスブロック２１の内側の底面に沿って進退動することで、チェイスブロック２１の内壁面に沿って型開閉方向に上下動可能となっている。
【００３０】
インサートブロック２２は、上テーパプレート２４上に設けられている。また、このインサートブロック２２は、クランパブロック２３の貫通孔（ガイド孔）に挿入されて設けられている。すなわち、インサートブロック２２の側面側の周囲にはクランパブロック２３が設けられている。なお、インサートブロック２２の型開閉方向における厚さは、クランパブロック２２と同じとしている。
【００３１】
このようなインサートブロック２２は、上テーパプレート２４がチェイスブロック２１の内壁面に沿って上下動することで、クランパブロック２３の内壁面に沿って型開閉方向に上下動可能となっている。なお、インサートブロック２２は、上テーパプレート２４と固定して組み付けておくことで、クランパブロック２３の内壁面に接触していても上テーパプレート２４と一体に上下動することができる。
【００３２】
クランパブロック２３は、型開閉方向に伸縮可能な弾性部材３１によって支持されている。この弾性部材３１は、例えば、スプリングであり、一端がチェイスブロック２１の内側の底面、他端がクランパブロック２３に接して組み付けられている。モールド金型１２が型開きした状態（図１参照）では、弾性部材３１によって、クランパブロック２３のクランプ面２３ａは、チェイスブロック２１の内側の底面からの高さがインサートブロック２２のクランプ面２２ａより高くなっている。
【００３３】
また、クランパブロック２３は、外壁面（側面）がチェイスブロック２１の内壁面と接して設けられている。また、クランパブロック２３には、厚さ方向（型開閉方向）に貫通する貫通孔（ガイド孔）が形成されており、この貫通孔内にインサートブロック２２が挿入されている。すなわち、クランパブロック２３は、内壁面がインサートブロック２２の側面と接して設けられている。
【００３４】
このようなクランパブロック２３は、上型１３と下型１４とでワークＷをクランプするクランプ力に抗するように弾性部材３１が作用し、弾性部材３１が伸縮することで、チェイスブロック２１の内壁面およびチェイスブロック２１の側面に沿って型開閉方向に上下動可能となっている。なお、図１〜図５では、弾性部材３１を、上テーパプレート２４と下テーパプレート２５と重なって図示しているが、実際には、これらに形成された貫通孔に挿入している。
【００３５】
次に、本実施形態におけるワークＷに対する樹脂封止方法、すなわち樹脂封止装置１１の動作方法について図１〜図５、図７〜図９を参照して説明する。図１〜図５は動作中の樹脂封止装置１１の要部を模式的に示す断面図であり、図７は樹脂封止の際のクランプ力および樹脂圧のタイミングチャートである。図８および図９はそれぞれ図４および図５に対応するワークＷの要部を模式的に示す断面図である。
【００３６】
図１に示すように、対向する上型１３（一方の金型）および下型１４（他方の金型）を離間させて、すなわちモールド金型１２を型開きさせて、下型１４のクランプ面にワークＷを載置する。本実施形態では、配線基板１の実装領域４（図６参照）にインサートブロック２２を対応させ、周囲領域５にクランパブロック２３を対応させてワークＷを載置する。
【００３７】
このモールド金型１２が型開きした状態では、インサートブロック２２のクランプ面２２ａは、クランパブロック２３のクランプ面２３ａより退避している。言い換えると、クランパブロック２３のクランプ面２３ａは、チェイスブロック２１の内側の底面からの高さがインサートブロック２２のクランプ面２２ａより高くなっている。このため、モールド金型１２が型開きした状態では、下型１４のクランプ面１４ａ（図４参照）を構成するインサートブロック２２のクランプ面２２ａおよびクランパブロック２３のクランプ面２３ａのうち、ワークＷはクランパブロック２３のクランプ面２３ａに載置される。
【００３８】
ここで、モールド金型１２が型開きした状態では、インサートブロック２２が最も退避した位置となるように調整されている。具体的には、インサートブロック２２が設けられる上テーパプレート２４に対して、下テーパプレート２５を型開閉方向と直交方向において最も後退させている。このように、インサートブロック２２が最も退避した位置であるので、型開きしたモールド金型１２のクランパブロック２３のクランプ面２３ａに確実にワークＷを載置することができる。なお、後の工程で、配線基板１（ワークＷ）の厚さばらつきの調整（板厚調整）を行うための準備としても、インサートブロック２２を最も退避した位置となるように調整している。
【００３９】
続いて、図２に示すように、上型１３および下型１４を近接させて（型閉めして）、第１クランプ力Ｃ１（図７参照）でワークＷをクランプすると共に、上型１３のキャビティ凹部１５とワークＷとでキャビティ１５ａを形成する。
【００４０】
ここでは、図７の時間ｔ１の時点で上型１３のクランプ面１３ａと配線基板１の周囲領域５（図６参照）とが当接し、クランプ力が加わることで弾性部材３１が縮み始めて、上型１３および下型１４の型閉じが完了したとき（図７の時間ｔ２の時点）、換言すれば、板厚調整が完了したときに、第１クランプ力Ｃ１となったところで弾性部材３１が停止する。この弾性部材３１は、第１クランプ力Ｃ１に抗してクランパブロック２３を押圧している。すなわち、配線基板１（ワークＷ）の厚さにばらつきがあっても所定の第１クランプ力Ｃ１でワークＷをクランプ（板厚調整）している。
【００４１】
また、本実施形態では、第１クランプ力Ｃ１に抗して弾性部材３１が縮んだ状態のクランパブロック２３でワークＷをクランプしている。したがって、配線基板１の周囲領域５に対してクランプする構成であるため、この領域のクランプ力が上昇すぎて回路が破断されて基板が破損する事態を確実に防止できる。
【００４２】
なお、図２では、インサートブロック２２のクランプ面２２ａとクランパブロック２３のクランプ面２３ａとが同一水平面内にあるように示しているが、実際はわずかにクランパブロック２３に対してインサートブロック２２は退避している。
【００４３】
続いて、図３に示すように、インサートブロック２２のクランプ面２２ａと反対側に組み付けられた上テーパプレート２４に対して、下テーパプレート２５を型開閉方向と直交し下型１４内から引き出す方向（右方向）に押し込んで（移動して）、テーパ面２４ａおよびテーパ面２５ａでスライドさせると共に、上テーパプレート２４を介してインサートブロック２２を型開閉方向（上方向）に移動させてクランプ位置を固定させる。
【００４４】
板厚調整完了（図７の時間ｔ２の時点）からクランプ力を上昇させ始める（時間ｔ３の時点）まで第１クランプ力Ｃ１でのワークＷのクランプとなる。即ち、図７に示すように、時間ｔ２で下テーパプレート２５が移動し始め、時間ｔ３で下テーパプレート２５が、上テーパプレート２４とチェイスブロック２１の内側の底面との間に挿入される。
【００４５】
ここでは、上型１３とクランパブロック２３とでワークＷをクランプしており、言い換えると、クランパブロック２３が弾性部材３１によって上型１３に対して固定されている。また、インサートブロック２２とクランパブロック２３は同じ厚さで、図２で説明した状態では、インサートブロック２２はクランパブロック２３に対して退避している。したがって、この退避している分だけ、下テーパプレート２５を移動させて、上テーパプレート２４を介してインサートブロック２２を移動させる。すなわち、インサートブロック２２のクランプ面２２ａとクランパブロック２３のクランプ面２３ａとが面一となってクランプ面１４ａを構成し、その位置がクランプ位置として固定される。
【００４６】
次いで、図７に示すように、時間ｔ３で第１クランプ力Ｃ１より強くなるようにワークＷのクランプ力を上昇し始めて、第２クランプ力Ｃ２となるようにする（時間ｔ４）。第２クランプ力Ｃ２は、第１クランプ力Ｃ１の状態から上型１３および下型１４をさらに近接させることで発生する。
【００４７】
続いて、図４に示すように、ワークＷが第１クランプ力Ｃ１より高い第２クランプ力Ｃ２でクランプされた状態で、プランジャ２７を押動させてキャビティ１５ａが完全に充填されるまで溶融樹脂１５ａ（溶融した樹脂タブレット１５）を注入する。
【００４８】
第２クランプ力Ｃ２でワークＷをクランプした状態において（図７の時間ｔ４から時間ｔ７まで）、プランジャ２７が上昇して溶融樹脂１５ａの注入が開始され（同図の時間ｔ５）樹脂圧は上昇し、溶融樹脂１５ａが充填されたときに第１樹脂圧Ｐ１がキャビティ１５ａに加わる（同図の時間ｔ６）。すなわち、時間ｔ６までにキャビティ１５ａ内への樹脂充填が完了する。
【００４９】
また、この時間ｔ４から時間ｔ７までの時間帯では、図８に示すように、上型１３のクランプ面１３ａを配線基板１（ワークＷ）の周囲領域５に押し付けて配線パターン３２ａ、３２ｂ間の絶縁性樹脂層３３（例えば、ソルダレジスト）の凹凸でエア路３４が形成される。本実施形態では、このエア路３４でエアベントしながら、キャビティ１５ａへ溶融樹脂２８ａを注入する。
【００５０】
これにより、樹脂注入の際にキャビティ１５ａ内のエアをエアベント溝１８（図６参照）の他に、エア路３４でも排出しているので、より確実にキャビティ１５ａ内を完全に溶融樹脂２８ａで充填することができる。したがって、成形品の製造歩留まりをより向上することができる。また、板厚調整しインサートブロック２２を上下のテーパプレート２４、２５で固定した後にクランプ力Ｃ２を加えているので樹脂基板１の厚みがばらつく場合でも全ての配線基板１を均一なクランプ力でクランプすることができるので、樹脂漏れすることなくエアの排出も確実に行うことができる。また、ポット２６を挟んだ両側にワークＷを配置して一括して樹脂封止するときには、同時に樹脂封止する一対の基板の厚みが異なっていたとしても均一なクランプ力でクランプすることができるので好ましい。
【００５１】
次いで、図７に示すように、時間ｔ７の時点で第２クランプ力Ｃ２より強くなるようにワークＷのクランプ力を上昇させ、第３クランプ力Ｃ３となるようにする（時間ｔ８）。第３クランプ力Ｃ３は、第１クランプ力Ｃ２の状態から上型１３および下型１４をさらに近接させることで発生する。
【００５２】
続いて、図５に示すように、ワークＷが第２クランプ力Ｃ２より高い第３クランプ力Ｃ３でクランプされた状態で、プランジャ２７をさらに押動させてキャビティ１５ａで充填された溶融樹脂２８ａに対して第１樹脂圧Ｐ１より高い第２樹脂圧Ｐ２（成形圧）で加圧する。
【００５３】
図７に示すように、時間ｔ８から第３クランプ力Ｃ３でワークＷをクランプしたままとする。この際には、第３クランプ力Ｃ３にした後にプランジャ２７がさらに上昇してキャビティ１５ａ内で充填された溶融樹脂１５ａに対して加圧され始め（時間ｔ９）、所定位置までプランジャ２７を上昇させた時点（時間ｔ１０）で第２樹脂圧Ｐ２がキャビティ１５ａに加わる。すなわち、時間ｔ１０以降は、第２樹脂圧Ｐ２（成形圧）がキャビティ１５ａ内で充填された溶融樹脂１５ａに加わる。なお、時間ｔ１０から所定時間第２樹脂圧Ｐ２を加え、溶融樹脂２８ａを加熱硬化させた後、モールド金型１２を型開きしてワークＷ（成形品）が取り出される。
【００５４】
また、この時間ｔ８以降の時間帯では、図９に示すように、配線基板１（ワークＷ）の周囲領域５に上型１３のクランプ面１３ａを第３クランプ力Ｃ３で押し付けることで、図８で示したエア路３４が潰される。これにより、第２樹脂圧Ｐ２がキャビティ１５ａ内の溶融樹脂２８ａに加わったときでも、周囲領域５での樹脂漏れを防止することができる。したがって、成形品の製造歩留まりをより向上することができる。
【００５５】
以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００５６】
例えば、前記実施形態では、ワークを構成する基板として樹脂基板に適用した場合について説明した。これに限らず、表面が膜（例えば、保護膜、めっき膜など）で覆われている半導体ウエハ、セラミック基板、リードフレームなどにも適用することができる。また、ワークで樹脂封止する部材として電子部品に適用した場合について説明した。これに限らず、樹脂封止して保護される部品などにも適用することができる。例えば、電子部品としては、チップ状部品のコンデンサにも適用することができる。
【００５７】
また、前記実施形態では、インサートブロック２２とクランパブロック２３とを別に設け、クランパブロック２３を弾性部材３１で支持する場合について説明した。これに限らず、インサートブロック２２およびクランパブロック２３を一体の金型ブロックとし、これを弾性部材３１で支持する場合にも適用することができる。
【００５８】
また、前記実施形態では、エア路３４（図８参照）を形成してキャビティ１５ａ内のエアを排出しながら溶融樹脂２８ａをキャビティ１５ａ内に注入した場合について説明した。これに限らず、エアベント溝１８（図６参照）でエア路が確保されているのであれば、溶融樹脂２８ａの注入の際、キャビティ１５ａ内のエアを排出することができるので、エア路３４が形成されなくとも良い。ただし、前記実施形態で示したように、エアベント溝１８の他にエア路３４が形成されている場合は、より排出効果を期待できる。
【００５９】
また、前記実施形態では、板厚調整を行う工程を含む場合について説明したが、板厚調整の工程を含まない場合にも有効である。例えば、まず、対向する上型１３および下型１４を離間させて、下型１４のクランプ面にワークＷを載置する。次いで、上型１３および下型１４を近接させて、低クランプ力（第１クランプ力Ｃ１相当）でワークＷをクランプすると共に、上型１３のキャビティ凹部１５とワークＷとでキャビティ１５ａを形成し、キャビティ１５ａが完全に充填されるまで第１樹脂圧Ｐ１で溶融樹脂２８ａを注入する。次いで、ワークＷが低クランプ力より高い高クランプ力（第３クランプ力Ｃ３に相当）でクランプされた状態で、キャビティ１５ａで充填された溶融樹脂２８ａに対して第１樹脂圧Ｐ１より高い第２樹脂圧Ｐ２で加圧する。このようにキャビティ１５ａ内を完全に充填する際に低クランプ力でワークＷをクランプするので、樹脂注入の際にキャビティ１５ａ内のエアをエアベント溝１８（図６参照）の他に、エア路３４でも排出できる。これにより、確実にキャビティ１５ａ内を完全に溶融樹脂２８ａで充填することができる。したがって、成形品の製造歩留まりをより向上することができる。
【００６０】
また、前記実施形態では、図７を参照して、最終的な第２樹脂圧Ｐ２より弱い第１樹脂圧Ｐ１でキャビティ１５ａを溶融樹脂２８ａで完全に充填する場合について説明した。すなわち、第１樹脂圧Ｐ１（充填圧力）および第２樹脂圧Ｐ２（最終成形圧力）のそれぞれで所定時間維持して二段の樹脂圧で樹脂モールドする場合について説明した。これに限らず、図１０に示すように、第２樹脂圧Ｐ２を所定時間維持した一段の樹脂圧で樹脂モールドする場合にも有効である。例えば、まず、下型１４のクランプ面にワークＷを載置する。次いで、上型１３および下型１４を近接させて、板厚調整機構により低クランプ力（第１クランプ力Ｃ１相当）でワークＷをクランプした後、第２クランプ力相当でクランプする。この際に、プランジャ２７を上昇（押動）させ溶融樹脂２８ａの注入を開始する。次いで、溶融樹脂２８ａの充填が完了するよりも十分に手前の段階において、高クランプ力（第３クランプ力Ｃ３に相当）でクランプした後、溶融樹脂２８ａの充填を完了させる。次いで、プランジャ２７をさらに上昇（押動）させてキャビティ１５ａで充填された溶融樹脂２８ａに対して第２樹脂圧Ｐ２相当の樹脂圧（最終成形圧力）で加圧する。このようにキャビティ１５ａ内を完全に充填される手前まで低クランプ力（第２クランプ力Ｃ２に相当）でワークＷをクランプするので、樹脂注入の際にキャビティ１５ａ内のエアをエアベント溝１８（図６参照）の他に、エア路３４でも排出できる。これにより、確実にキャビティ１５ａ内を完全に溶融樹脂２８ａで充填することができる。したがって、成形品の製造歩留まりをより向上することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１３ 上型
１３ａ クランプ面
１４ 下型
１４ａ クランプ面
１５ キャビティ凹部
１５ａ キャビティ
２２ インサートブロック（金型ブロック）
２４ 上テーパプレート
２４ａ テーパ面
２５ 下テーパプレート
２５ａ テーパ面
２７ プランジャ
２８ａ 溶融樹脂
Ｗ ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）対向する一方および他方の金型を離間させて、前記他方の金型のクランプ面にワークを載置する工程と、
（ｂ）前記（ａ）工程後、前記一方および他方の金型を近接させて、第１クランプ力で前記ワークをクランプすると共に、前記一方の金型のキャビティ凹部と前記ワークとでキャビティを形成する工程と、
（ｃ）前記（ｂ）工程後、前記他方の金型の金型ブロックのクランプ面と反対側に組み付けられ、第１テーパ面を有する第１テーパプレートに対して、前記第１テーパ面と対向する第２テーパ面を有する第２テーパプレートを型開閉方向と直交する方向に移動して、前記第１および第２テーパ面でスライドさせると共に、前記第１テーパプレートを介して前記金型ブロックを型開閉方向に移動させてクランプ位置を固定させる工程と、
（ｄ）前記（ｃ）工程後、前記一方および他方の金型をさらに近接させて、前記ワークが前記第１クランプ力より高い第２クランプ力でクランプされた状態で、プランジャを押動させて前記キャビティへ溶融樹脂を注入する工程と、
を含むことを特徴とする樹脂封止方法。
【請求項２】
請求項１記載の樹脂封止方法であって、
前記（ｄ）工程では、前記キャビティが完全に充填されるまで第１樹脂圧で溶融樹脂を注入し、
（ｅ）前記（ｄ）工程後、前記一方および他方の金型をさらに近接させて、前記ワークが前記第２クランプ力より高い第３クランプ力でクランプされた状態で、前記プランジャをさらに押動させて前記キャビティで充填された溶融樹脂に対して前記第１樹脂圧より高い第２樹脂圧で加圧する工程を含むことを特徴とする樹脂封止方法。
【請求項３】
請求項１記載の樹脂封止方法であって、
（ｅ）前記（ｄ）工程後、前記一方および他方の金型をさらに近接させて、前記ワークが前記第２クランプ力より高い第３クランプ力でクランプされた状態で、前記プランジャをさらに押動させて前記キャビティで充填された溶融樹脂に対して成形圧力で加圧する工程を含むことを特徴とする樹脂封止方法。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の樹脂封止方法において、
前記他方の金型は、型開閉方向に伸縮可能な弾性部材によって支持され、前記金型ブロックを囲むクランパブロックを有し、
前記（ｂ）工程では、前記第１クランプ力に抗して前記弾性部材が縮んだ状態の前記クランパブロックで前記ワークをクランプすることを特徴とする樹脂封止方法。
【請求項５】
請求項４記載の樹脂封止方法において、
前記ワークは、第１領域と前記第１領域を囲む第２領域が設けられ、前記第１領域では電子部品が実装され、前記第２領域では配線パターンが絶縁性樹脂層によって覆われた基板であり、
前記（ａ）工程では、前記第１領域に前記金型ブロックを対応させ、前記第２領域に前記クランパブロックを対応させて前記ワークを載置し、
前記（ｄ）工程では、前記一方の金型のクランプ面を前記第２領域に押し付けて前記配線パターン間の前記絶縁性樹脂層の凹凸で形成されたエア路でエアベントしながら、前記キャビティへ溶融樹脂を注入することを特徴とする樹脂封止方法。
【請求項１】
（ａ）対向する一方および他方の金型を離間させて、前記他方の金型のクランプ面にワークを載置する工程と、
（ｂ）前記（ａ）工程後、前記一方および他方の金型を近接させて、第１クランプ力で前記ワークをクランプすると共に、前記一方の金型のキャビティ凹部と前記ワークとでキャビティを形成する工程と、
（ｃ）前記（ｂ）工程後、前記他方の金型の金型ブロックのクランプ面と反対側に組み付けられ、第１テーパ面を有する第１テーパプレートに対して、前記第１テーパ面と対向する第２テーパ面を有する第２テーパプレートを型開閉方向と直交する方向に移動して、前記第１および第２テーパ面でスライドさせると共に、前記第１テーパプレートを介して前記金型ブロックを型開閉方向に移動させてクランプ位置を固定させる工程と、
（ｄ）前記（ｃ）工程後、前記一方および他方の金型をさらに近接させて、前記ワークが前記第１クランプ力より高い第２クランプ力でクランプされた状態で、プランジャを押動させて前記キャビティへ溶融樹脂を注入する工程と、
を含むことを特徴とする樹脂封止方法。
【請求項２】
請求項１記載の樹脂封止方法であって、
前記（ｄ）工程では、前記キャビティが完全に充填されるまで第１樹脂圧で溶融樹脂を注入し、
（ｅ）前記（ｄ）工程後、前記一方および他方の金型をさらに近接させて、前記ワークが前記第２クランプ力より高い第３クランプ力でクランプされた状態で、前記プランジャをさらに押動させて前記キャビティで充填された溶融樹脂に対して前記第１樹脂圧より高い第２樹脂圧で加圧する工程を含むことを特徴とする樹脂封止方法。
【請求項３】
請求項１記載の樹脂封止方法であって、
（ｅ）前記（ｄ）工程後、前記一方および他方の金型をさらに近接させて、前記ワークが前記第２クランプ力より高い第３クランプ力でクランプされた状態で、前記プランジャをさらに押動させて前記キャビティで充填された溶融樹脂に対して成形圧力で加圧する工程を含むことを特徴とする樹脂封止方法。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の樹脂封止方法において、
前記他方の金型は、型開閉方向に伸縮可能な弾性部材によって支持され、前記金型ブロックを囲むクランパブロックを有し、
前記（ｂ）工程では、前記第１クランプ力に抗して前記弾性部材が縮んだ状態の前記クランパブロックで前記ワークをクランプすることを特徴とする樹脂封止方法。
【請求項５】
請求項４記載の樹脂封止方法において、
前記ワークは、第１領域と前記第１領域を囲む第２領域が設けられ、前記第１領域では電子部品が実装され、前記第２領域では配線パターンが絶縁性樹脂層によって覆われた基板であり、
前記（ａ）工程では、前記第１領域に前記金型ブロックを対応させ、前記第２領域に前記クランパブロックを対応させて前記ワークを載置し、
前記（ｄ）工程では、前記一方の金型のクランプ面を前記第２領域に押し付けて前記配線パターン間の前記絶縁性樹脂層の凹凸で形成されたエア路でエアベントしながら、前記キャビティへ溶融樹脂を注入することを特徴とする樹脂封止方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２４８７８０（Ｐ２０１２−２４８７８０Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２１２８６（Ｐ２０１１−１２１２８６）
【出願日】平成２３年５月３１日（２０１１．５．３１）
【出願人】（０００１４４８２１）アピックヤマダ株式会社 (194)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月３１日（２０１１．５．３１）
【出願人】（０００１４４８２１）アピックヤマダ株式会社 (194)
【Ｆターム（参考）】
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