[发明专利]树脂封装装置及树脂封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过使用树脂材料成型而成的硬化树脂，将安装在基板上的IC、晶体管、电容器等电子元件树脂封装的电子元件的树脂封装装置及树脂封装方法。

背景技术

一直以来，使用传递模塑法、压缩模塑法、注射模塑法等树脂成型技术，通过硬化树脂对由引线框或印刷基板等构成的基板上安装的IC等电子元件进行树脂封装。此外，由于IC等电子元件的多数为芯片状，因此下面将这种电子元件适当地称作“芯片元件”。另外，下面将安装在由引线框或印刷基板等构成的基板上的芯片元件，包括基板，适当地称作“基板安装元件”，进一步，将树脂封装前的基板安装元件适当地称作“封装前基板安装元件”，并将树脂封装后的基板安装元件适当地称作“封装后基板安装元件”。

例如，使用传递模塑法的树脂封装装置一般具备如下的基本结构。该树脂封装装置具备材料装填部、树脂成型部和材料运送机构等。在材料装填部中装填有封装前基板安装元件和树脂块。树脂块由热硬化性树脂构成，加工后成为芯片元件封装用的树脂材料。树脂成型部具备通过树脂材料将安装在封装前基板安装元件上的芯片元件树脂封装的成型模。材料运送机构将封装前基板安装元件和树脂块运送至树脂成型部。

使用这种树脂封装装置，将基板安装元件(具体来讲，芯片元件)树脂封装的工序如下方式进行。首先，通过加热机构将树脂成型部中的成型模(上模及下模)加热至成型温度(例如，180℃左右)，并将上模和下模开模。接着，使用材料运送机构，将材料填装部的封装前基板安装元件搬入至下模的分型面中的规定位置。为了优化与硬化树脂的粘接性，封装前基板安装元件一般预热至100℃至120℃。接着，使用材料运送机构，将树脂块供给到下模中设置的料筒的内部。接着，使下模向上移动，将上模与下模合模。此时，芯片元件与其周边的引线框收容在设置于上模与下模的至少一个中的型腔的内部。接着，通过使用柱塞按压料筒内的树脂块并使其溶融，从而生成流动性树脂(溶融树脂)。进一步按压流动性树脂，通过树脂通道注入到型腔内。此外，通过以硬化所需要的所需时间加热流动性树脂，从而使流动性树脂硬化以形成硬化树脂。由此，型腔内的芯片元件与其周边的引线框被封装在对应于型腔的形状而成型的硬化树脂(封装树脂)内。接着，经过硬化所需要的所需时间后，将上模与下模开模，使封装后基板安装元件脱模。

但是，由于作为树脂块使用热硬化性树脂，因此一般最好在20℃至30℃的规定温度下保管并维持。若未在规定温度下保管，则树脂块劣化并变质，成为成型不良或运送不良的主要原因。由于封装前基板安装元件或上模及下模被加热并被维持在高温状态下，因此由于来自封装前基板安装元件或上模及下模的辐射热等，树脂块易于升温。因此，需要严格进行树脂块的保管场所的温度管理。这被记载在例如，专利文献1的段落[0005]至[0006]中。

另外，在专利文献1的段落[0007]中，作为对树脂块进行温度管理的树脂模装置(树脂封装装置)，提出有如下树脂模装置，其特征在于，装备有“被配置在由分隔壁包围周围的腔室内，收容保管多个树脂块以能够供给到工作台上的块供给机构”、“将收容块供给机构的腔室内的温度维持在规定温度以下的冷却机构”和“用于控制所述冷却机构的冷却动作的控制机构”。

专利文献1：特开平9-141685号公报

然而，在上述现有结构中，发生如下的问题。在由分隔壁包围周围的腔室中，通过对装填在送料器中的树脂块吹拂由冷却剂冷却的空气，从而能够以将腔室内的温度维持在常温的方式进行温度管理。然而，从由分隔壁包围的腔室一旦将树脂块搬出至外部的阶段开始，树脂块承受来自上模及下模或封装前基板安装元件的辐射热的影响。因此，在从保管有树脂块的腔室搬出树脂块，并使用材料运送机构，将树脂块向设置于下模中的料筒内供给的期间，承受来自上模及下模或封装前引线框的辐射热的影响，树脂块升温，从而劣化或变质，具有引起产品的品质或成品率降低的可能性。

另外，如果树脂块升温，则劣化的树脂块的粉末或碎片等粘着在材料运送机构或下模料筒内等的树脂块收容部中，从而有时成为妨碍树脂块的装填或运送的原因。因此，清洁运送机构或上模及下模等的次数或时间增加，具有使树脂封装装置总体的运转率降低的可能性。

另外，如果树脂块成为30℃以上的高温则固化反应加速，树脂块硬化而变得难以流动。由此，在树脂封装时发生空隙或发生导线偏移，具有产品的品质或成品率降低的可能性。