(57)【要約】【課題】薄い基板又は脆性を有する基板に装着されたチップを樹脂封止する際に、基板の圧痕、クラック等の損傷や、基板が有する配線パターンの断線等の不良を防止する。【解決手段】相対向する下型１と上型２とが設けられ、下型１の型面４上には基板５が載置され、基板５のチップ装着面６にはチップ７が装着されている。型面４上には、平面視した場合に基板５を含むようにして、エンジニアリングプラスチックからなる圧力吸収層１２が形成される。圧力吸収層１２は、流動性樹脂を硬化させる際の温度に耐えうる耐熱性と、各々一定の厚さ、硬度、弾性、及び圧縮強さとを有する。チップ７が樹脂封止される際には、下型１と上型２とが型締めした状態で上型２のキャビティ１１に流動性樹脂が注入される。この場合に圧力吸収層１２が局所的に変形することにより、基板５に加えられる圧力である、型締めによるクランプ圧と流動性樹脂による樹脂圧とが低減される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対向する複数の型から構成され、該複数の型における少なくとも１つの型に載置され配線パターンを有する基板に装着されたチップを、前記複数の型が型締めした状態において樹脂封止する際に使用される樹脂封止型であって、
前記複数の型が型締めした状態において前記基板に接すべき型面のうち少なくとも一部の型面に設けられた機能層を備えるとともに、
前記複数の型が型締めした状態において前記基板に加えられる圧力が、前記機能層が変形することによって低減されることを特徴とする樹脂封止型。
【請求項２】
請求項１記載の樹脂封止型において、
前記機能層はエンジニアリングプラスチックから構成されていることを特徴とする樹脂封止型。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の樹脂封止型において、
前記機能層は前記少なくとも一部の型面においてコーティングされることによって形成されていることを特徴とする樹脂封止型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板等の回路基板（以下「基板」という）に装着されたチップ状の電子部品（以下「チップ」という）を樹脂封止して、製品であるパッケージを製造する際に使用される、樹脂封止型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の樹脂封止について、図２を参照して説明する。図２（１）は従来の樹脂封止における樹脂封止型が型締めする直前の状態を、図２（２）はその樹脂封止型が型締めした状態を、それぞれ示す部分断面図である。なお、以下の説明において使用するいずれの図についても、わかりやすくするために、適宜省略し又は誇張して模式的に描かれている。図２に示されているように、下型１とこれに対向する上型２とが設けられており、下型１と上型２とは併せて樹脂封止型３を構成する。下型１における型面４の上には基板５が載置され、基板５のチップ装着面６にはチップ７が装着されている。基板５とチップ７とが有する電極（いずれも図示なし）同士は、ワイヤ８を使用してワイヤボンディングされている。基板５におけるチップ装着面６の反対面９においては、銅等の導電性材料からなる配線パターン１０が設けられている。この配線パターン１０は、パッケージが他の電子機器に実装される際に使用される箔状又は突起状の外部電極や、それらの外部電極とチップ装着面６に設けられた電極とを接続する箔状の配線等によって構成されている。また、上型２には、流動性樹脂（図示なし）が注入されるべき空間であるキャビティ１１と、そのキャビティ１１に対して図の奥から手前に向かって流動性樹脂が流動する通路である樹脂流路（図示なし）とが設けられている。
【０００３】
図２の樹脂封止型は、次のようにして動作する。まず、図２（１）に示すように、チップ７が装着された基板５を下型１の型面４に載置した後に、上型２が下降する。そして、図２（２）に示すように、上型２の型面が基板５のチップ装着面６に接触して、上型２は所定の圧力によって基板５を押圧する。これによって、下型１と上型２とは、型締めした状態になるとともに基板５をクランプする。次に、図の奥から手前に向かって、樹脂流路（図示なし）を経由してキャビティ１１に流動性樹脂（図示なし）を注入し、これを硬化させて硬化樹脂（図示なし）を形成する。次に、樹脂流路とキャビティ１１とにおいて硬化樹脂を形成した後に、上型２が上昇して型開きする。その際に、エジェクタピン（図示なし）を使用して、基板５と硬化樹脂とを含む成形品を樹脂封止型３から突き出し、吸着等によってこれを次工程に搬送する。次に、硬化樹脂のうち不要な部分を成型品から除去して、製品であるパッケージを完成させる。
【０００４】
なお、ここまで、１枚の基板５に装着された１個のチップ７を樹脂封止する場合を説明した。これに限らず、いわゆる多数個取りの基板を使用して、その基板に格子状に設けられた複数の領域にチップをそれぞれ装着し、それらのチップを一括して樹脂封止して成型品を形成した後に、成型品を切断することも行われている。これにより、切断された各領域に対応する個片からなるパッケージが製造される（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ところで、近年、パッケージに対する小型化・薄型化の要請に基づいて、基板５の薄型化が進展している。また、基板５の材料としてセラミックス系の材料が使用されている。一方、基板５の厚さ及び材料とは無関係に、溶融樹脂の漏出によるばりの発生を防止するために、所定のクランプ圧によって基板５をクランプする必要がある。ここで、第１の問題として、基板５において、キャビティ１１の周縁によって圧接される部分にクランプ圧が集中し、更に、流動性樹脂による樹脂圧が加えられることによって、圧痕、クラック等の損傷が発生することが挙げられる。この問題は、基板５が薄いこと、又は、基板５が脆性を有する材料（セラミックス系材料）から構成されていることに起因して、いっそう発生しやすくなる。また、第２の問題として、小面積である配線パターン１０の部分に圧力が集中することにより、配線パターン１０のクラック、変形、断線等の不良が発生することが挙げられる。また、第３の問題として、第１及び第２の問題を防止するためにクランプ圧を低下させると、キャビティ１１の内部から基板５の上へと溶融樹脂が漏出して、基板５の上にばりが発生することが挙げられる。これらの問題は、パッケージを生産する際の歩留りを低下させる原因となっている。更に、複数のチップ７を一括して樹脂封止する場合には、基板５が大面積化し注入される流動性樹脂の量が増加することに伴って、クランプ圧と樹脂圧とが増大するので、これらの問題が深刻になっている。
【特許文献１】特開２００１−１３５６５８号公報（第４−５頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、薄い基板又は脆性を有する基板の圧痕、クラック等の損傷や、基板上に形成された配線パターンのクラック、変形、断線等の不良が発生することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するために、本発明に係る樹脂封止型は、相対向する複数の型（１，２）から構成され、該複数の型（１，２）における少なくとも１つの型（１）に載置され配線パターン（１０）を有する基板（５）に装着されたチップ（７）を、複数の型（１，２）が型締めした状態において樹脂封止する際に使用される樹脂封止型であって、複数の型（１，２）が型締めした状態において基板（５）に接すべき型面のうち少なくとも一部の型面（４）に設けられた機能層（１２）を備えるとともに、複数の型（１，２）が型締めした状態において基板（５）に加えられる圧力が、機能層（１２）が変形することによって低減されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る樹脂封止型は、上述の樹脂封止型において、機能層（１２）はエンジニアリングプラスチックから構成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る樹脂封止型は、上述の樹脂封止型において、機能層（１２）は少なくとも一部の型面（４）においてコーティングされることによって形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、相対向する複数の型（１，２）における少なくとも１つの型（１）に載置されたチップ（７）が樹脂封止される際に、基板（５）に加えられる圧力が、複数の型（１，２）が型締めした状態において基板（５）に接する型面のうち少なくとも一部の型面（４）に設けられた機能層（１２）が変形することによって低減される。特に、小面積である配線パターン（１０）の部分に加えられた圧力が、その部分付近における機能層（１２）が局所的に変形することによって低減される。これらのことにより、基板（５）の圧痕、クラック等の損傷や、基板（５）上に形成された配線パターン（１０）のクラック、変形、断線等というような不良の発生が防止される。したがって、パッケージを生産する際の歩留りが向上する。
【００１１】
また、機能層（１２）は、型面（４）においてコーティングされたエンジニアリングプラスチックから構成されている。これにより、取り扱いに容易で、優れた耐久性を有する機能層（１２）が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
相対向する下型（１）と上型（２）とが設けられており、下型（１）における型面（４）の上には基板（５）が載置され、基板（５）のチップ装着面（６）にはチップ（７）が装着されている。型面（４）の上には、平面視した場合に基板（５）を含むようにして、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等に代表されるスーパーエンジニアリングプラスチックからなる圧力吸収層（１２）が形成されている。この圧力吸収層（１２）は、流動性樹脂を硬化させる際の温度に耐えうる程度の耐熱性と、それぞれ一定の厚さ、硬度、弾性、及び圧縮強さとを有している。チップ（７）が樹脂封止される際には、下型（１）と上型（２）とが型締めした状態で、上型（２）に設けられたキャビティ（１１）に流動性樹脂が注入され硬化する。この場合において、圧力吸収層（１２）が変形することによって、基板（５）に加えられる圧力、すなわち、型締めによるクランプ圧と流動性樹脂による樹脂圧とが低減される。
【実施例１】
【００１３】
本発明に係る樹脂封止型の実施例１を、図１を参照して説明する。図１（１）は本実施例に係る樹脂封止型が型締めする直前の状態を、図１（２）はその樹脂封止型が型締めした状態を、それぞれ示す部分断面図である。図１において、図２に示された構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００１４】
図１に示されているように、下型１における型面４の上には、平面視した場合に基板５を含むようにして、エンジニアリングプラスチックからなる圧力吸収層１２が形成されている。この圧力吸収層１２は、流動性樹脂を硬化させる際の硬化温度に耐えうる程度の耐熱性と、それぞれ一定の厚さ、硬度、弾性、及び圧縮強さとを有している。圧力吸収層１２の材料は、エンジニアリングプラスチックであることが好ましい。更に、硬化温度によっては、圧力吸収層１２の材料として、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等に代表されるスーパーエンジニアリングプラスチックを使用することが好ましい。また、圧力吸収層１２は、コーティングによって塗膜として形成されており、ＰＴＦＥのようなフッ素樹脂やＰＥＥＫ等の単体によって構成されていてもよく、それらの複合塗膜として構成されていてもよい。
【００１５】
樹脂封止が行われる際に、圧力吸収層１２は次のようにして機能する。図１（２）に示されているように、上型２と圧力吸収層１２付の下型１とからなる樹脂成形型１３は、型締めすることによって基板５をクランプする。この状態で、基板５にはクランプ圧が加えられる。その後に、キャビティ１１に流動性樹脂が注入されると、基板５には、更に流動性樹脂による樹脂圧が加えられる。これらの状態において、それぞれ一定の硬度、弾性、及び圧縮強さを有する圧力吸収層１２は、配線パターン１０の下の部分付近において、局所的にわずかに変形してくぼむ。このことにより、基板５の全体と、配線パターン１０とに加えられる圧力は、圧力吸収層１２によって吸収されて低減される。したがって、薄い基板５又は脆性を有する基板５の圧痕、クラック等の損傷や、基板５の上に形成された配線パターン１０のクラック、変形、断線等といった不良の発生が、防止される。
【００１６】
以上説明したように、本実施例によれば、樹脂封止が行われる際に、基板５の全体と配線パターン１０とに加えられる圧力が低減されることにより、不良の発生が防止される。したがって、パッケージを生産する際の歩留りが向上する。また、エンジニアリングプラスチックによって圧力吸収層１２を構成するので、ゴム製等のシート状部材を使用する場合に比較して、圧力吸収層１２の十分な耐久性を確保することができる。
【実施例２】
【００１７】
本発明に係る樹脂封止型の実施例２を、図１を参照して説明する。本実施例は、実施例１において図１の型面４に圧力吸収層１２が形成されていたことに代えて、ＰＥＥＫやＰＴＦＥ等の単体によって構成され、又は、それらの複合材料によって構成された板状の部材を、ねじ止め、下型１に設けられたピンへの嵌装等の適当な方法によって、型面４に取り付けたことを特徴とする。これによっても、実施例１と同様の効果が得られる。また、本実施例によれば、何らかの理由で圧力吸収層１２に傷等が発生した場合において、圧力吸収層１２を容易に交換することができるという利点がある。
【００１８】
なお、ここまで、１枚の基板５に装着された１個のチップ７を樹脂封止する場合について説明した。これに限らず、いわゆる多数個取りの基板を使用する場合において、本発明を適用することもできる。この場合には、基板５が大面積化し注入される流動性樹脂の量が増加することに伴って、クランプ圧と樹脂圧とが増大する。したがって、適当な圧力吸収層１２を使用することによって、基板の圧痕、クラック等の損傷や、配線パターンのクラック、変形、断線等といった不良の発生が、効果的に防止される。この場合には、基板のサイズ、樹脂圧の大きさ等に応じて、圧力吸収層１２の材質、厚さ、硬度、弾性、圧縮強さを定めればよい。
【００１９】
また、下型１の型面４に圧力吸収層１２が形成された実施例について説明した。これに限らず、上型２の型面に基板５が載置され、その型面に圧力吸収層１２が形成されていてもよい。更に、相対向する樹脂封止型３（下型１と上型２とに限らない）のうち、その樹脂封止型３が型締めして基板５をクランプする際に基板５に接触すべき型面（型面４に限らない）の一部又は全部に、圧力吸収層１２が形成されていてもよい。例えば、図１において、下型１の型面４に形成された圧力吸収層１２に代えて、上型２の型面のうち基板５に接すべき部分、すなわちキャビティ１１周辺の部分に、圧力吸収層１２を形成してもよい。また、下型１の型面４に形成された圧力吸収層１２に加えて、上型２における型面のうちキャビティ１１周辺の部分に、圧力吸収層１２を形成してもよい。この場合には、下型１と上型２とが型締めした状態において基板５に接すべき型面の全部に、圧力吸収層１２が形成されていることになる。これらの構成については、基板の材質やサイズ、配線の材質、幅、厚さや配置、樹脂圧の大きさ等に応じて、適当な構成を選択すればよい。これらにより、基板５の圧痕、クラック等の損傷や、配線パターン１０のクラック、変形、断線等といった不良の発生が防止される。
【００２０】
また、本発明における樹脂封止型は、一般的に鋼系材料によって構成される。これに限らず、樹脂封止型はセラミック系の材料によって構成されていてもよい。
【００２１】
また、本発明は、上述の各実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に組み合わせ、変更し、又は選択して採用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１（１）は本発明の実施例１に係る樹脂封止型が型締めする直前の状態を、図１（２）はその樹脂封止型が型締めした状態を、それぞれ示す部分断面図である。
【図２】図２（１）は従来の樹脂封止における樹脂封止型が型締めする直前の状態を、図２（２）はその樹脂封止型が型締めした状態を、それぞれ示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    下型
２    上型
３，１３    樹脂封止型
４    型面
５    基板
６    チップ装着面
７    チップ
８    ワイヤ
９    反対面
１０    配線パターン
１１    キャビティ
１２    圧力吸収層（機能層）
【図１】
2006066486.tif 000003
【図２】
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