(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が配置されている基板に対して樹脂を供給することにより、前記電子部品を封止する封止行程を含み、
前記封止行程は、前記基板の上方に、通孔を有する孔版を配置する孔版配置行程と、
前記孔版の周りの絶対圧力を下げる減圧行程と、
前記減圧行程の後に、前記基板および前記孔版のうち少なくとも一方を互いに近づける向きに移動させることにより、前記通孔の内部に前記電子部品を配置する電子部品配置行程と、
前記電子部品配置行程の後に、前記孔版の周りの絶対圧力を上昇する第１復圧行程と、
前記第１復圧行程の後に、前記通孔の内部に液状の樹脂を供給する樹脂供給行程とを含む、樹脂封止方法。
【請求項２】
前記減圧行程は、前記孔版の周りの絶対圧力が０．０６５ｋＰａ以上２０ｋＰａ以下の範囲内になるまで排気する行程を含む、請求項１に記載の樹脂封止方法。
【請求項３】
前記第１復圧行程は、前記孔版の周りの絶対圧力が５ｋＰａ以上６０ｋＰａ以下の範囲内になるまで絶対圧力を上昇する行程を含む、請求項１又は２に記載の樹脂封止方法。
【請求項４】
前記樹脂供給行程は、第１スキージを前記孔版の表面に沿って移動させることにより、前記樹脂を前記通孔の内部に配置する第１スキージ移動行程と、
前記第１スキージ移動行程の後に、前記孔版の周りの絶対圧力を上昇する第２復圧行程と、
前記第２復圧行程の後に、第２スキージを前記孔版の表面に沿って移動させることにより、前記樹脂の余剰部分を除去する第２スキージ移動行程と
を含む、請求項１から３のいずれかに記載の樹脂封止方法。
【請求項５】
内部を真空状態にするための真空容器と、
前記真空容器の内部の圧力を調整するための圧力調整手段と、
前記真空容器の内部に配置され、電子部品が配置されている基板を載置するための載置台と、
通孔を有する孔版を保持するための孔版保持手段と、
前記載置台と前記孔版とを相対的に移動させるための移動手段と、
前記通孔の内部に液状の樹脂を供給するための樹脂供給手段と、
前記圧力調整手段と前記移動手段と前記樹脂供給手段とを制御するための制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記通孔の内部に前記電子部品を配置する前に前記真空容器の内部を自動的に排気し、前記電子部品を前記通孔の内部に配置した後に、前記真空容器の内部の絶対圧力を上昇させ、その後、前記樹脂供給手段を制御する、樹脂封止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂封止方法および樹脂封止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に配置されている電子部品を樹脂により封止する方法としては、従来から孔版印刷が利用されている。この方法では、基板上の電子部品の位置に対応する通孔を有する孔版を用いる。この方法は、電子部品を通孔の内部に配置した状態で通孔に樹脂を供給することにより電子部品を樹脂封止する行程を含む。
【０００３】
図２６から図２８に、従来の技術における樹脂封止方法の工程図を示す。図２６から図２８のそれぞれは概略断面図である。基板の表面に配置されている電子部品を樹脂封止する。
【０００４】
図２６は、従来の技術における樹脂封止方法の第１行程図である。電子部品６は、ワイヤ７を含む。孔版１の通孔２の内部に電子部品６を配置した状態で、通孔２に液状の樹脂を供給することにより、電子部品６を樹脂１０で覆うことができる。この後に、矢印５４に示すように、基板５を孔版１から引き離す。通孔２が小さかったり樹脂１０の粘度が高い場合には、基板５上の電子部品６と孔版１の通孔２との間に糸引き部１１が形成される。
【０００５】
図２７は、従来の技術における樹脂封止方法の第２行程図である。矢印５４に示す向きに、基板５の移動をさらに継続すると糸引き部が切断される。電子部品６は樹脂１０で封止される。孔版１の通孔２には、樹脂１０の一部が残存する。通孔２の内部には、樹脂１０が薄膜状に残存する。通孔２に残存する樹脂１０の内部には気泡１３が残存する場合がある。
【０００６】
図２８は、従来の技術における樹脂封止方法の第３行程図である。図２８は、基板５を新たなものに交換して樹脂封止を行うときの工程図である。電子部品６が配置されている新たな基板５を矢印５３に示す向きに上昇させる。通孔２の内部に電子部品６を配置する。通孔２に残存している樹脂１０に電子部品５の一部が埋設される。次に、通孔２に樹脂を供給することにより、電子部品５を樹脂で封止することができる。これらの行程を繰り返すことにより、複数の基板の樹脂封止を連続で行うことができる。
【０００７】
特開２００５−１９４８９号公報には、基板が配置されているテーブルを下降させて、樹脂封止された半導体電子部品を孔版から脱離する工程と、テーブルを再び上昇させて、新たな半導体電子部品を通孔内に収納する工程とを備え、テーブルを上昇させる工程は、半導体電子部品が通孔に接近するまでテーブルを上昇させた後に、テーブルの上昇速度を低下させる行程を含む半導体電子部品の樹脂封止方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１９４８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図２８を参照して、通孔２に残存している樹脂１０に電子部品５が接触する時に、樹脂１０の内部に気泡１３が生じる場合があった。または、通孔２に配置する樹脂１０に残存していた気泡１３が電子部品６の周りに配置される場合があった。例えば、ワイヤ７の下側の領域において、樹脂１０が十分に馴染まないまま樹脂１０が充填される結果、気泡１３が発現する場合があった。特に、樹脂１０の粘度が高い場合や通孔２が小さい場合には、樹脂１０が馴染みにくいために気泡１３が発現しやすい傾向にあった。電子部品を覆う樹脂の内部に残存する気泡は、製品の信頼性低下の要因となっていた。
【０００９】
本発明は、基板に配置されている電子部品を樹脂によって封止するときに、樹脂の内部に気泡が残ることを抑制する樹脂封止方法および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】
【００１０】
本発明の樹脂封止方法は、電子部品が配置されている基板に対して樹脂を供給することにより、電子部品を封止する封止行程を含み、封止行程は、基板の上方に通孔を有する孔版を配置する孔版配置行程を含む。孔版の周りの絶対圧力を下げる減圧行程を含む。減圧行程の後に、基板および孔版のうち少なくとも一方を互いに近づける向きに移動させることにより、通孔の内部に電子部品を配置する電子部品配置行程を含む。通孔の内部に液状の樹脂を供給する樹脂供給行程を含む。
【００１１】
本発明の樹脂封止装置は、内部を真空状態にするための真空容器を備える。真空容器の内部の圧力を調整するための圧力調整手段を備える。真空容器の内部に配置され、電子部品が配置されている基板を載置するための載置台を備える。通孔を有する孔版を保持するための孔版保持手段を備える。載置台と孔版とを相対的に移動させるための移動手段を備える。通孔の内部に液状の樹脂を供給するための樹脂供給手段を備える。圧力調整手段と移動手段とを制御するための制御手段を備える。制御手段は、通孔の内部に電子部品を配置する前に真空容器の内部を自動的に排気する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、基板に配置されている電子部品を樹脂によって封止するときに、樹脂の内部に気泡が残ることを抑制する樹脂封止方法および樹脂封止装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１から図２５を参照して、実施の形態における樹脂封止方法および樹脂封止装置について説明する。図１から図２４は、樹脂封止装置の概略断面図である。図２５は、基板の概略平面図である。
【００１４】
図１は、実施の形態における樹脂封止方法の第１工程図である。図１から図４は、樹脂封止装置の全体の概略断面図である。本実施の形態における樹脂封止装置は、基板５に配置されている電子部品６を樹脂封止するための装置である。本実施における電子部品６は、基板５の表面に配置されている。
【００１５】
基板５に配置される電子部品６としては、例えば半導体電子部品を採用することができる。半導体電子部品としては、例えば、ＢＧＡ（Ball Grid Array）部品、ＣＳＰ（Chip Size Package）部品、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＩＣ（Integrated Circuit）またはＰＤ（Photo Diode）などを用いることができる。また、電子部品の実装方法としては、ＷＢ（Wire Bonding）またはＴＡＢ（Tape Automated Bonding）などを採用することができる。
【００１６】
本実施の形態における樹脂封止装置は、内部を真空状態にするための真空容器を備える。本実施の形態における真空容器は、上側容器２１と下側容器２２とを含む。上側容器２１と下側容器２２とは分離可能に形成されている。上側容器２１と下側容器２２とは、相対的に移動可能に形成されている。本実施の形態においては、下側容器２２が水平方向および鉛直方向に移動可能に形成されている。
【００１７】
本実施の形態における樹脂封止装置は、基板５を載置するための載置台としてのステージ２４を含む。本実施の形態におけるステージ２４は、被処理物としての基板５を固定できるように形成されている。ステージ２４は、下側容器２２の内部に配置されている。
【００１８】
本実施の形態における樹脂封止装置は、ステージ２４と孔版１とを相対的に移動させるための移動手段として、ステージ２４の移動装置を備える。移動装置は、真空容器の内部でステージ２４を鉛直方向に移動するように形成されている。移動手段としては、この形態に限られず、基板と孔版とを相対的に近づけたり離したりできるように形成されていれば構わない。
【００１９】
本実施の形態における孔版１は、板状に形成されている。孔版１は、通孔２を有する。通孔２は、孔版１を貫通する穴である。通孔２は、平面視したときに基板５に配置されている電子部品６に対応する位置に形成されている。
【００２０】
本実施の形態の形態における孔版１は、枠部材２３を含む。枠部材２３は、通孔２が形成されている板部の縁に沿って形成されている。本実施の形態における樹脂封止装置は、孔版１を保持するための孔版保持手段として、図示しない孔版保持装置を備える。本実施の形態における孔版保持装置は、枠部材２３を保持するように形成されている。孔版保持装置は、空気圧にて駆動するように形成されている。孔版保持装置は、上側容器２１に固定されている。孔版保持手段としては、この形態に限られず、孔版を保持することができるように形成されていれば構わない。
【００２１】
本実施の形態における樹脂封止装置は、孔版１の通孔２の内部に樹脂１０を供給するための樹脂供給手段として、スキージ３１，３２を備える。スキージ３１，３２の先端部の形状は、板状、Ｊ型または剣型などの任意の形状を採用することができるが、樹脂の粘性および樹脂の特性に合わせて、効率的に樹脂を供給できる形状であることが好ましい。スキージ３１，３２のそれぞれは、孔版１の主面に垂直な方向に移動可能に形成されている。また、スキージ３１，３２のそれぞれは、孔版１の主面に沿って移動可能に形成されている。
【００２２】
本実施の形態における樹脂封止装置は、真空容器の内部の圧力を調整する圧力調整手段を備える。本実施の形態における圧力調整手段は、真空ポンプを備える。真空ポンプは、真空容器に接続されている。圧力調整手段は、真空容器の内部を復圧するための復圧弁を備える。復圧弁は、開放することにより真空容器を真空状態から復圧することができるように形成されている。
【００２３】
本実施の形態における樹脂封止装置は、圧力調整手段と移動手段とを制御するための制御手段として、制御装置を備える。制御手段は、真空容器の内部の圧力を検知するための検出器を含む。制御装置は、検出器からの信号を検知して真空ポンプや復圧弁を制御するように形成されている。
【００２４】
本実施の形態における制御装置は、通孔の内部に電子部品を配置する前（図４参照）に、真空容器の内部を自動的に排気するように形成されている。この構成により、封止樹脂の内部に気泡が残留することを効果的に抑制することができる。
【００２５】
本実施の形態における樹脂封止方法について説明する。樹脂封止方法は、電子部品が配置されている基板に対して樹脂を供給することにより、電子部品を封止する封止行程を含む。
【００２６】
図１を参照して、ステージ２４の載置面に樹脂封止を行うべき基板５を配置する。真空容器は、上側容器２１と下側容器２２とが分離されている状態である。上側容器２１の内部には、孔版１を配置する。孔版１の主面のうち通孔２が形成されている領域の外側の領域に樹脂を供給する。樹脂１０は、液状である。樹脂１０としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ユリア樹脂またはウレタン樹脂などの各種封止用樹脂を使用することができる。
【００２７】
図２は、実施の形態における樹脂封止方法の第２工程図である。図３は、実施の形態における樹脂封止方法の第３工程図である。図４は、実施の形態における樹脂封止方法の第４工程図である。
【００２８】
基板５の上方に孔版１を配置する孔版配置行程を行う。図２を参照して、下側容器２２を矢印５１に示すように水平方向に移動する。下側容器２２を上側容器２１の真下に配置する。図３を参照して、矢印５２に示すように、下側容器２２を上側に移動する。図４を参照して、下側容器２２を上側容器２１に接触させる。真空容器の内部を密閉する。ステージ２４は、それぞれの電子部品６が、対向する通孔２の真下に位置するように配置される。
【００２９】
図５は、実施の形態における樹脂封止方法の第５工程図である。図５から図１３は、樹脂封止装置の主要部の拡大概略断面図である。図５を参照して、本実施の形態においては、複数の基板５の電子部品６を樹脂封止する封止行程を連続的に行っている。このために、孔版１の通孔２の内部には、前の封止行程にて使用した樹脂１０が残存している。通孔２の内部に残存する樹脂１０は、薄膜状である。
【００３０】
本実施の形態における電子部品６は、線状部材としてのワイヤ７を含む。本実施の形態におけるワイヤ７は、基板５の主面から立設するように形成されている。ワイヤ７は、電気的な導通を得るための導線である。
【００３１】
スキージ３１およびスキージ３２のうち、スキージ３１を矢印６１に示すように下降させる。スキージ３１は、樹脂１０に接触する。
【００３２】
図６は、実施の形態における樹脂封止方法の第６工程図である。次に、孔版１の周りの絶対圧力を下げる減圧行程を行う。孔版１および基板５が配置されている真空容器の内部を排気する。本実施の形態においては、制御装置が真空容器が密閉されたことを検知して、自動的に真空ポンプを駆動する。電子部品６は、樹脂１０に非接触の状態である。減圧行程においては、真空度が高い圧力範囲まで真空引きを行う。
【００３３】
電子部品６が樹脂１０に接触する前に、孔版１の周りの空間を真空度の高い状態にすることにより、矢印６２に示すように、樹脂１０の内部に存在している気泡１３を外部に放出することができる。通孔２の内部に残存する薄膜状の樹脂１０に加えて、孔版１の主面に配置されている樹脂１０の内部の気泡１３を除去することができる。
【００３４】
本実施の形態における樹脂封止方法においては、電子部品６と樹脂１０とが離れた状態で真空引きを行うために絶対圧力を十分に小さくすることができ、樹脂１０の内部の気泡１３を十分に除去することができる。
【００３５】
減圧行程においては、十分な効果を得るために絶対圧力が所定値以下であることが好ましい。しかしながら、絶対圧力が低くなりすぎると樹脂１０の一部の成分が揮発して、樹脂１０全体の粘性が上昇してしまうために、生産性の低下を招いてしまう。減圧行程においては、絶対圧力が０．０６５ｋＰａ以上２０ｋＰａ以下の範囲内まで排気を行うことが好ましい。さらには、この範囲のうち、絶対圧力が０．１ｋＰａ以上５ｋＰａ以下の範囲内まで排気を行うことがより好ましい。
【００３６】
本実施の形態においては、スキージ３１を樹脂１０に接触させた後に、真空容器の内部を排気しているが、この形態に限られず、真空容器の排気を行った後にスキージ３１を樹脂１０に接触させても構わない。
【００３７】
図７は、実施の形態における樹脂封止方法の第７工程図である。次に、基板５および孔版１のうち少なくとも一方を互いに近づける向きに移動させることにより、通孔２の内部に電子部品６を配置する電子部品配置行程を行う。本実施の形態においては、制御装置が真空容器の内部の真空度を検知して、移動装置を駆動することにより行っている。本実施の形態においては、減圧行程にて到達した絶対圧力を維持しながら電子部品配置行程を行っている。
【００３８】
絶対圧力が十分に小さな状態を維持しながら、矢印５３に示すようにステージ２４を上側に移動する。電子部品６は、孔版１の通孔２の内部に配置される。電子部品６は、通孔２に残存している樹脂１０に接触する。
【００３９】
減圧行程にて到達した絶対圧力を維持しながら電子部品配置行程を行うことにより、樹脂の内部に気泡が生じたとしても、気泡の内部の絶対圧力を低くすることができる。この結果、後の絶対圧力を上昇する行程において、この気泡を小さくしたり、消滅させたりすることができる。
【００４０】
電子部品６が通孔２に残存する樹脂１０に接触するときに、ステージ２４の移動速度が速いと、樹脂の内部に気泡が生じ易くなる。このためにステージ２４の移動速度は小さいことが好ましい。しかしながら、ステージ２４の移動速度が小さすぎると、生産効率の低下を招くおそれがある。電子部品６が樹脂１０に接触するときのステージ２４の移動速度（上昇速度）は、０．０１ｍｍ／ｓｅｃ以上１．０ｍｍ／ｓｅｃ以下であることが好ましい。さらには、この範囲のうち０．０１ｍｍ／ｓｅｃ以上０．２ｍｍ／ｓｅｃ以下であることがより好ましい。
【００４１】
図８は、実施の形態における樹脂封止方法の第８工程図である。次に、孔版１の周りの圧力を上昇させる第１復圧行程を行う。本実施の形態においては、制御装置がステージ２４の位置を検知して、復圧弁を開放することにより行う。
【００４２】
孔版１の主面に配置されている樹脂１０の内部には、気泡１３が残存している場合がある。または、前工程において電子部品６が樹脂１０に接触するときに、ワイヤ７の下側の領域等に気泡１３が生じる場合がある。しかしながら、第１復圧行程を行なうことにより、樹脂１０の内部に存在する気泡１０の体積を小さくすることができる。この気泡１０が小さな状態で、通孔２の内部に樹脂１０を充填することができる。
【００４３】
第１復圧行程においては、絶対圧力が５ｋＰａ以上６０ｋＰａ以下の範囲内まで圧力を上昇することが好ましい。さらには、この範囲のうち、絶対圧力が１０ｋＰａ以上４０ｋＰａ以下の範囲内まで圧力を上昇することが好ましい。
【００４４】
図９は、実施の形態における樹脂封止方法の第９工程図である。次に、孔版の通孔の内部に液状の樹脂を供給する樹脂供給行程を行う。本実施の形態においては、制御装置がスキージ３１，３２を制御することにより行う。樹脂供給行程においては、はじめに、スキージ３１を矢印６３に示すように、孔版１の主面に沿って移動する第１スキージ移動行程を行う。本実施の形態においては、スキージ３１を水平方向に移動させる。スキージ３１を基板５の一方の端部から他方の端部まで移動させる。スキージ３１が移動することにより、樹脂１０が搬送されるとともに、通孔２の内部に樹脂１０を配置することができる。基板５の表面に配置されている電子部品６は、樹脂１０で埋設される。
【００４５】
図１０は、実施の形態における樹脂封止方法の第１０工程図である。スキージ３１の移動が終了したら、孔版１の周りの絶対圧力を上昇する第２復圧行程を行う。本実施の形態においては、制御装置がスキージ３１，３２の位置を検知して、復圧弁を開放することにより行う。第２復圧行程を行うことにより、樹脂１０の内部に存在していた気泡１３は、加圧される。樹脂１０の内部に存在していた気泡１３をほぼ消滅させることができる。
【００４６】
第２復圧行程においては、第１復圧行程後の絶対圧力に対応させて、絶対圧力を上昇させることが好ましい。例えば、第１復圧行程後の圧力が２０ｋＰａであれば、絶対圧力を４０ｋＰａまで上昇させることが好ましい。第２復圧行程においては、たとえば、絶対圧力が２０ｋＰａ以上９０ｋＰａの範囲内まで絶対圧力を上昇することが好ましい。
【００４７】
図１１は、実施の形態における樹脂封止方法の第１１工程図である。スキージ３１を上昇させる。スキージ３２を下降させて、スキージ３２を樹脂１０に接触させる。次に、第２スキージを孔版１の表面に沿って移動させる第２スキージ移動行程を行う。本実施の形態においては、矢印６４に示すように、スキージ３２を水平方向に移動させる。スキージ３２を孔版１の他方の端部から一方の端部まで移動させる。このように、樹脂１０に接触させるスキージを変更して、返し側のスキージの移動を行う。スキージ３２を移動させることにより、樹脂１０の余剰部分を除去する。
【００４８】
図１２は、実施の形態における樹脂封止方法の第１２工程図である。スキージ３２の移動が終了したら、矢印５４に示すように、ステージ２４を下降させる。ステージ２４を下降する場合に、樹脂１０に糸引き部１１が生じる。
【００４９】
図１３は、実施の形態における樹脂封止方法の第１３工程図である。さらに、ステージ２４を下降することにより糸引き部が切断される。それぞれの電子部品６は、樹脂１０で覆われている。このように、それぞれの電子部品６を個別に樹脂封止することができる。孔版１の通孔２には、樹脂１０が残存する。
【００５０】
図１４は、実施の形態における樹脂封止方法の第１４工程図である。図１４および図１５は、樹脂封止装置全体の概略断面図である。ステージ２４の下降が終了したら、真空容器の大気開放を行う。真空容器の大気開放を行うことにより、樹脂に残存していた気泡は、より確実に消滅する。
【００５１】
図１５は、実施の形態における樹脂封止方法の第１５工程図である。下側容器２２の下降を行った後に、下側容器２２を水平方向に移動する。下側容器２２を最初の位置に戻す。この状態で、樹脂封止された基板５を下側容器２２から取り出す。本実施の形態においては、この後に電子部品６を覆っている樹脂１０を硬化する。次に、樹脂封止をすべき新たな基板５を下側容器２２に配置して、上述の行程を繰り返す。
【００５２】
本実施の形態においては、複数の基板５の電子部品６を樹脂封止する封止行程を連続的に行っているために、孔版１の通孔２の内部に樹脂１０が残存しているが、封止を行った樹脂１０の内部に気泡が残存することを効果的に抑制することができる。
【００５３】
図７を参照して、本実施の形態における樹脂封止方法では、基板５の表面から立設するように配置されているワイヤ７を含む電子部品６を用いている。電子部品６を樹脂１０に接触させる電子部品配置行程において、ワイヤ７の下側には気泡が混入しやすいために、本発明の効果が顕著になる。
【００５４】
本実施の形態における樹脂の粘度については、特に制限はないが、樹脂に気泡が混入する問題は、粘度の高い樹脂を用いた場合に顕著である。本実施の形態における樹脂封止方法は、常温（２０℃）における粘度が０．５Ｐａ・ｓ以上１００Ｐａ・ｓ以下の樹脂を使用する場合に効果的である。さらには、この範囲のうち、樹脂の粘度が５Ｐａ・ｓ以上３０Ｐａ・ｓ以下の場合が効果的である。
【００５５】
また、孔版の通孔が小さくなると、通孔の内部に薄膜状の樹脂が残存し易くなり、樹脂に気泡が混入する可能性が高くなる。このため、孔版の通孔の開口面積が小さい程、本発明の効果が顕著になる。効果が顕著になる具体的な通孔の大きさは、孔版の厚みによって相違する。例えば、孔版の厚みが０．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下（特に０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下）の場合に、通孔の開口面積が０．１ｍｍ２以上３５０ｍｍ２以下であれば効果的であり、この範囲のうち０．５ｍｍ２以上２００ｍｍ２以下であればより効果的である。
【００５６】
また、本実施形態においては、ステージの下降速度について特に限定していないが、下降速度が速すぎると、孔版と電子部品との間で生じる糸引き量が多くなる。このため、電子部品を通孔から離隔して糸切れが生じるまでは遅い速度で下降させ、その後にテーブルの下降速度を増加させることが好ましい。この方法により、通孔内の残留樹脂の増加や、糸切れ時に生じる封止樹脂への気泡の巻き込みなどの、糸引き量の増加に伴う弊害を抑制することができる。例えば、電子部品が通孔から離れるときの下降速度を、０．０５ｍｍ／ｓｅｃ以上２．０ｍｍ／ｓｅｃ以下に設定することが好ましい。
【００５７】
次に、図１６から図２４を参照して、比較例としての樹脂封止方法について説明する。比較例においては、基板に配置されている電子部品を孔版の通孔に配置して、電子部品を樹脂と接触させた後に真空引きを行っている。
【００５８】
図１６は、比較例としての樹脂封止方法の第１工程図である。下側容器に配置されているステージ２４に基板５を配置して真空容器を密閉する。通孔２には、別の基板の樹脂封止を行ったときの樹脂１０が残存している。矢印６１に示すようにスキージ３１を移動して、樹脂１０にスキージ３１を接触させる。
【００５９】
図１７は、比較例としての樹脂封止方法の第２工程図である。次に、大気圧の状態で、矢印５３に示すように、ステージ２４を上昇させる。基板５に配置されている電子部品６は、通孔２の内部に配置される。電子部品６は、樹脂１０に接触して一部が埋設される。このときに、樹脂１０の内部に気泡１３が生じる場合がある。特に、ワイヤ７の下側の領域に気泡１３が混入する場合がある。この時に生じる気泡１３の内部の圧力は大気圧に等しい。
【００６０】
図１８は、比較例としての樹脂封止方法の第３工程図である。電子部品６が通孔２の内部に配置されている状態で真空ポンプを駆動することにより、孔版１の周りを真空の雰囲気にする。このときに、気泡１３の内部の圧力が大気圧であるために、気圧差により気泡１３の体積は大きくなる。すなわち、大きな気泡１３が形成される。
【００６１】
このときに、気泡１３が樹脂１０の表面に到達して、樹脂１０の表面に複数の凹部が形成される場合があった。排気を行うときの絶対圧力を小さくする程、気泡１３が大きくなって大きな凹部が形成される。このように、絶対圧力を小さくするほど、樹脂１０の表面の凹凸が大きくなる。後の行程で樹脂１０をスキージ３１で供給する際に、凹部に樹脂１０が乗っかる状態となり、このときに新たな気泡が混入する可能性が高くなっていた。このために、十分な排気を行うことができなかった。すなわち、樹脂の表面に凹凸が形成されてしまうために、絶対圧力を十分に低くすることができなかった。
【００６２】
比較例においては、例えば、絶対圧力が５ｋＰａ以上６０ｋＰａ以下になるように排気を行う。より好ましくは、この範囲のうち絶対圧力が１０ｋＰａ以上４０ｋＰａ以下になるように行う。
【００６３】
図１９は、比較例としての樹脂封止方法の第４工程図である。次に、矢印６３に示すように、孔版１の主面に沿った方向にスキージ３１を移動する。矢印６６に示すように、通孔２の内部に樹脂１０を充填する。このときに、孔版１の主面に配置されていた樹脂１０の内部の気泡１３が通孔２に充填される。このため、通孔２の内部の樹脂１０に存在する気泡１３が、さらに多くなっていた。
【００６４】
図２０は、比較例としての樹脂封止方法の第５工程図である。スキージ３１を孔版１の一方の端部から他方の端部まで移動する。次に、孔版１の周りの絶対圧力を上昇する復圧行程を行う。この復圧行程においては、復圧行程前の圧力に依存して、絶対圧力を上昇する。例えば、復圧行程前の絶対圧力が１０ｋＰａであれば、絶対圧力が２０ｋＰａになるまで圧力を上昇する。絶対圧力を上昇することにより、気泡１３の体積は小さくなる。しかしながら、体積を十分に小さくすることができずに、樹脂１０の内部には気泡１３が残存する。
【００６５】
図２１は、比較例としての樹脂封止方法の第６工程図である。スキージ３２を孔版１の他方の端部から一方の端部まで移動することにより、余剰の樹脂１０を除去する。
【００６６】
図２２は、比較例としての樹脂封止方法の第７工程図である。スキージ３２の移動が終了したら、矢印５４に示すように、ステージ２４を下降する。基板５が孔版１から引き離される。このときに、糸引き部１１が生じる。
【００６７】
図２３は、比較例としての樹脂封止方法の第８工程図である。矢印５４に示すように、さらにステージ２４を移動することにより糸引き部１１を切断する。
【００６８】
図２４は、比較例としての樹脂封止方法の第９工程図である。ステージ２４の下降が終了したら真空容器の大気開放を行う。大気開放を行うことにより、電子部品６を封止している樹脂１０の内部に存在する気泡１３の体積は小さくなる。しかしながら、この行程においても、気泡１３を十分に小さくすることができずに、樹脂１０に残存している。
【００６９】
このように、比較例においては、孔版の通孔に電子部品を配置するときに、常圧の状態で行っているために、孔版の周りの絶対圧力を小さくしたときに、気泡の体積が大きくなってしまっていた。これに対して、上記の本実施の形態における樹脂封止方法においては、絶対圧力の低い状態で通孔に電子部品を配置する（電子部品が樹脂と接触する）ために、このときに生じる気泡の内部の絶対圧力を十分に小さくすることができる。この結果、電子部品が樹脂と接触するときに生じる気泡は、後の絶対圧力を大きくする行程で、体積を小さくすることができる。または、後の絶対圧力を大きくする行程で気泡を消滅させることができる。
【００７０】
また、本実施の形態における樹脂封止方法においては、孔版の通孔の内部に電子部品を配置する前に絶対圧力を低い状態にする。このために、絶対圧力が十分に小さな状態にすることができて、樹脂の内部に存在する気泡を十分に除去することができる。
【００７１】
次に、本実施の形態における樹脂封止方法を用いて効果確認試験を行った結果について説明する。効果確認試験においては、本実施の形態の樹脂封止方法を使用して樹脂封止を行った基板と、比較例の樹脂封止方法を使用して樹脂封止を行った基板とをそれぞれ製造した。
【００７２】
図２５に、効果確認試験で用いた基板の概略平面図を示す。基板５の主面には、電子部品６としてＬＥＤが形成されている。電子部品６は、マトリクス状に１６列×１６行で配置されている。効果確認試験においては、これらの電子部品６のうち、領域７１に示す一の方向における両側の端部の１列の電子部品６と、中央の２列の電子部品６とを抜粋した。すなわち、１枚の基板５に対して、６４個の電子部品６について樹脂の内部の気泡の状態を検査した。樹脂封止を行ったそれぞれの電子部品６について、樹脂の内部の気泡の状態を検査した。
【００７３】
試験には、液状の樹脂として、サンユレック株式会社製の「ＶＳ９３０１」（シリコーン樹脂、粘度：４０Ｐａ・ｓ、チクソ性：３．５）を使用した。また、孔版としては、厚みが１ｍｍで、通孔の開口面積が６．１５ｍｍ２（直径２．８ｍｍの円）のものを使用した。
【００７４】
本実施の形態の樹脂封止方法を用いた実施例では、減圧行程において、真空容器の内部の絶対圧力が１ｋＰａになるまで排気を行っている。次に、この真空度を維持しながら、電子部品を孔版の通孔の内部に配置して、電子部品と通孔の樹脂とを接触させている。
【００７５】
実施例の第１復圧行程においては、真空容器の内部の絶対圧力が２０ｋＰａになるまで絶対圧力を上昇している。この後に、第１スキージを移動することにより通孔の内部に樹脂を充填している。実施例の第２復圧行程においては、真空容器の内部の絶対圧力が６０ｋＰａになるまで圧力を上昇している。この後に、第２スキージにより樹脂の余剰部分を除去して大気開放を行っている。
【００７６】
比較例においては、孔版の通孔の内部に電子部品を配置した後に、絶対圧力が１０ｋＰａになるまで真空引きを行なっている。この後に、第１スキージにて通孔に樹脂を充填している。次に、圧力を２０ｋＰａまで上昇している。この後に、第２スキージにより樹脂の余剰部分を除去して大気開放を行っている。
【００７７】
効果確認試験の結果を表１および表２に示す。表１は、それぞれの基板についての樹脂封止の結果であり、表２は、表１の試験結果の総数を示している。
【００７８】
【表１】
0004738390.tif 000002
【００７９】
【表２】
0004738390.tif 000003
効果確認試験においては、１０枚の基板に対して樹脂封止を連続して行った。試験においては、孔版を変更せずに単一の孔版を用いて行った。
【００８０】
表１および表２から、実施例の樹脂封止方法は、比較例の樹脂封止方法よりも樹脂中に残存する気泡の数が少ないことが分かる。また、実施例の樹脂封止方法は、比較例の樹脂封止方法よりも樹脂中に存在する気泡の直径が小さいことが分かる。例えば、表２において、直径が０．０５ｍｍ〜０．１０ｍｍの気泡に着目したときに、比較例の気泡の数が４８個であるのに対して、実施例の気泡の数が１個であり、実施例の樹脂封止方法が優れていることが分かる。
【００８１】
また、表１から、比較例の樹脂封止方法は、樹脂封止の回数が多くなるにつれて気泡が増加する割合が大きくなっているが、実施例の樹脂封止方法は、樹脂封止の回数が多くなっても気泡が増加する割合が小さいことが分かる。例えば、９回目と１０回目のテストに関して、直径が０．０５ｍｍ〜０．１０ｍｍの気泡に着目したときに、比較例の気泡の増加数が３個であるのに対して、実施例の気泡の増加数が１個であり、実施例の樹脂封止方法が優れていることが分かる。
【００８２】
このように、実施例の樹脂封止方法は、比較例の樹脂封止方法に比べて、樹脂中に残存する気泡の数を少なくしたり気泡を小さくしたりすることができて、優れていることが分かる。
【００８３】
上記に記載の実施の形態は例示であり、これらの実施の形態によって請求する範囲が限定されるものではない。また、それぞれの図において、同一または相当する部分には、同一の符号を付している。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】実施の形態における樹脂封止方法の第１工程図である。
【図２】実施の形態における樹脂封止方法の第２工程図である。
【図３】実施の形態における樹脂封止方法の第３工程図である。
【図４】実施の形態における樹脂封止方法の第４工程図である。
【図５】実施の形態における樹脂封止方法の第５工程図である。
【図６】実施の形態における樹脂封止方法の第６工程図である。
【図７】実施の形態における樹脂封止方法の第７工程図である。
【図８】実施の形態における樹脂封止方法の第８工程図である。
【図９】実施の形態における樹脂封止方法の第９工程図である。
【図１０】実施の形態における樹脂封止方法の第１０工程図である。
【図１１】実施の形態における樹脂封止方法の第１１工程図である。
【図１２】実施の形態における樹脂封止方法の第１２工程図である。
【図１３】実施の形態における樹脂封止方法の第１３工程図である。
【図１４】実施の形態における樹脂封止方法の第１４工程図である。
【図１５】実施の形態における樹脂封止方法の第１５工程図である。
【図１６】比較例としての樹脂封止方法の第１工程図である。
【図１７】比較例としての樹脂封止方法の第２工程図である。
【図１８】比較例としての樹脂封止方法の第３工程図である。
【図１９】比較例としての樹脂封止方法の第４工程図である。
【図２０】比較例としての樹脂封止方法の第５工程図である。
【図２１】比較例としての樹脂封止方法の第６工程図である。
【図２２】比較例としての樹脂封止方法の第７工程図である。
【図２３】比較例としての樹脂封止方法の第８工程図である。
【図２４】比較例としての樹脂封止方法の第９工程図である。
【図２５】効果確認試験に用いた基板の概略平面図である。
【図２６】従来の技術における樹脂封止方法の第１工程図である。
【図２７】従来の技術における樹脂封止方法の第２工程図である。
【図２８】従来の技術における樹脂封止方法の第３工程図である。
【符号の説明】
【００８５】
１  孔版
２  通孔
５  基板
６  電子部品
７  ワイヤ
１０  樹脂
１１  糸引き部
１３  気泡
２１  上側容器
２２  下側容器
２３  枠部材
２４  ステージ
３１，３２  スキージ
５１〜５５  矢印
６１〜６５  矢印
７１  領域
【図１】
0004738390.tif 000004
【図２】
0004738390.tif 000005
【図３】
0004738390.tif 000006
【図４】
0004738390.tif 000007
【図５】
0004738390.tif 000008
【図６】
0004738390.tif 000009
【図７】
0004738390.tif 000010
【図８】
0004738390.tif 000011
【図９】
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【図１０】
0004738390.tif 000013
【図１１】
0004738390.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0004738390.tif 000019
【図１７】
0004738390.tif 000020
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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