(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共有キャリアに実装された複数の電子部品を封止するための金型であって、
相互に変位可能で、それぞれが接触面を備えている少なくとも２つの金型部であって、
前記キャリアに実装された複数の電子部品の周囲に少なくとも１つの金型キャビティを係合させるように構成されている少なくとも２つの金型部と、
前記金型部に設けられて、前記金型キャビティに接続して封止材料を供給する少なくとも１つの供給口と、を備えており、
前記キャリアは、前記複数の電子部品のそれぞれの実装位置の周囲に複数の貫通開口を備え、前記金型部の少なくとも１つは、前記金型部によって規定された前記金型キャビティに配置されて、前記複数の電子部品のそれぞれを封止するように形成される封止の周囲の一部を規定するように突出している金型突出部を備え、
前記金型突出部は前記金型部との接触表面側に接触面を有し、前記接触面は前記キャリアに設けられた複数の前記開通開口と少なくとも部分的に一致することを特徴とする金型。
【請求項２】
前記金型突出部は、形成される封止における複雑な形状の周囲の一部を規定することを特徴とする請求項１に記載の金型。
【請求項３】
前記金型突出部は、形成される封止の周囲の曲線的なコーナー部を規定することを特徴とする請求項１または２に記載の金型。
【請求項４】
金型部は、複数の同様に形成された金型突出部を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の金型。
【請求項５】
前記金型突出部は垂直に突出していることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の金型。
【請求項６】
対応する金型部の接触面に平行な金型突出部を貫通する横断面が一定の形状を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の金型。
【請求項７】
前記金型キャビティに接続する少なくとも１つの通気孔を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の金型。
【請求項８】
金型部は、前記キャリアの前記金型キャビティから遠い面を負圧によって係合させるために第１金型部に広がっている吸入開口を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の金型。
【請求項９】
実装された形態での複数の封止電子部品を有するキャリアであって、
前記複数の電子部品のそれぞれの実装位置の周囲に設けられた複数の貫通開口と、
前記複数の電子部品のそれぞれの周囲で行われる封止と、を備え、
複数の貫通開口が封止材料に設けられており、前記キャリアに設けられた複数の前記貫通開口のいくつかは、封止材料に設けられた前記貫通開口に少なくとも部分的に一致することを特徴とする複数の封止電子部品を有するキャリア。
【請求項１０】
前記キャリアに設けられた前記貫通開口は、封止が行われた後で手配される分離ラインの交差点に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の複数の封止電子部品を有するキャリア。
【請求項１１】
前記キャリアに設けられた複数の前記貫通開口の少なくともいくつかは、細長い開口部分を備えており、それらの細長い開口部分は封止が行われた後で手配される分離ラインに一致していることを特徴とする請求項９または１０に記載の複数の封止電子部品を有するキャリア。
【請求項１２】
前記キャリアに設けられた複数の前記貫通開口の少なくともいくつかは、十字型形状であることを特徴とする請求項９から１１のいずれか一項に記載の複数の封止電子部品を有するキャリア。
【請求項１３】
少なくとも９０％の、好ましくは９５％を超える、前記キャリアに設けられた貫通開口の表面領域は、封止に設けられた対応する開口に一致していることを特徴とする請求項９から１２のいずれか一項に記載の複数の封止電子部品を有するキャリア。
【請求項１４】
請求項９から１３のいずれか一項に記載のキャリアから分離された封止電子部品であって、分離された封止電子部品の周囲の少なくとも一部において、直立面が封止材料に設けられた開口によって全体的に規定されている分離された封止電子部品。
【請求項１５】
分離された封止電子部品のコーナー部の少なくとも一部において、直立面が封止材料に設けられた開口によって全体的に規定されている請求項１４に記載の分離された封止電子部品。
【請求項１６】
共有キャリアに実装された複数の電子部品の封止方法であって、
Ａ）前記複数の電子部品のそれぞれの実装位置の周囲に複数の貫通開口を備える前記キャリアに、前記複数の封止する電子部品を提供するステップと、
Ｂ）金型キャビティが封止する前記電子部品の周囲に係合されるように、少なくとも２つの金型部の間に前記キャリアを包み込むステップと、
Ｃ）前記金型キャビティに液状の封止材料を供給するステップと、
Ｄ）前記金型キャビティの中の前記封止材料を少なくとも部分的に硬化するステップと、を有し、
前記封止材料は、前記キャリアに設けられた開口が前記封止材料に設けられる貫通開口に部分的に接続するように、前記金型キャビティに導かれることを特徴とする方法。
【請求項１７】
Ｅ）封止された電子部品を有する前記キャリアを前記金型キャビティから取り外すステップと、
Ｆ）前記貫通開口の間で手配される切断によって封止された電子部品を分離するステップと、を有することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記封止された電子部品が処理ステップＦの際に切断刃による切断によって分離されることを特徴とする請求項１６または１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリアに実装された電子部品を封止するための金型に関する。金型は、それぞれが接触面を備えている少なくとも２つの相互に変位可能な金型部を有して、キャリアに実装されて封止するための電子部品の周囲に少なくとも１つの金型キャビティを係合させるように構成されており、封止材料のために金型部および金型キャビティに接続された少なくとも１つの供給口を備える。本発明はまた、封止電子部品を有するキャリアに関する。本発明はさらに、分離された封止電子部品およびキャリアに実装された電子部品の封止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
キャリアに実装された電子部品の封止材料による封止は公知の技術である。工業的な規模においてそのような電子部品は封止によって供給されており、通常、充填材が添加された硬化型エポキシ樹脂の封止によってなされる。市場においては、比較的小型な電子部品をより大量に同時封止するというトレンドがある。電子部品は、通常さらに小型化されていく半導体（チップ、ＬＥＤでさえもこの点においては、また半導体と見なされる）のようなものをここでは想定することができる。一度、封止材料が集合的に用意されていれば、封止される電子部品は、キャリアの片側、しかし時々、両側に配置されて封止（パッケージ）に位置付けられる。封止材料は、ここでは、キャリアに接続された平坦な層の形状をしばしばとる。キャリアは、リードフレーム、部分的にエポキシ樹脂から製造された多層キャリア（ボード、または基板などのようにも言われる）、または別のキャリア構造から構成されることができる。封止された部品は、最終的には、個別化した形態で利用可能になることが必要であるので、引き続く製造ステップは、それらの分離される部分に埋め込まれた電子部品を有する封止材料の平坦な層を分割することから構成される。先行技術によれば、切断刃による切断、レーザ切断、およびウオータージェット切断などの種々の分離技術が、この目的のために提供されることができる。レーザ切断およびウオータージェット切断の利点は、封止された電子部品、すなわち封止電子部品の分離に際して、より大きな成形の自由度があることである。封止電子部品は、原理的には、いかなる所望の形状にでも個別化することができる。しかしながら、レーザ切断およびウオータージェット切断の顕著な欠点は、それらが比較的遅い工程であり、分離の品質は通常、所望されるものからいくらか異なっており、加えてそれは高価であることである。切断刃による切断は、より迅速で安価に行うことができるという利点を有しているが、切断刃による切断の欠点は、個別化される封止電子部品の成形の自由度が制約されることである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、所望の成形の自由度を可能にすることができる既存の分離方法の欠点なしに大きな成形の自由度を有して封止電子部品を分離することができる技術的対策を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、この目的のために、キャリアに実装された電子部品を封止するための金型を提供する。金型は、相互に変位可能で、それぞれが接触面を備えている少なくとも２つの金型部を備え、それはキャリアに実装されて封止するための電子部品の周囲に少なくとも１つの金型キャビティを係合させるように構成されており、金型部に設けられて金型キャビティに接続する封止材料のための少なくとも１つの供給口を備え、キャリアは、電子部品から離れて設けられた複数の貫通開口を備え、金型部の少なくとも１つは、金型部によって規定された金型キャビティに配置されて、形成される封止の周囲の一部を規定するように突出している金型突出部を備え、金型突出部は、さらにそれらが部分を形成する金型部の接触表面に位置している接触面を有し、接触面は、接触面がキャリアに設けられた複数の貫通開口のいくつかと少なくとも部分的に一致するように、キャリアに係合するように構成されている。金型突出部は、電子部品が封止されなければならない位置で、必要とされるだけの封止材料を用意することを可能にする。封止材料が機能を果たさない別の位置では、用意される必要はない。この第１の利点は、必要とされる封止材料の量が削減されることである。封止材料のより効率的な使用が行われ、廃棄のコストおよび無駄な処理はより少ないので、封止材料の削減された使用は更に有用である。別の利点は、分離が簡単化されることができることである。なぜならば、分離は、もはや、封止の周囲の一部において行われる必要がないからである。この理由は、分離後に望まれる（結果）形状に対しては、封止が用意される際に少なくとも部分的に封止材料が分け与えられているからである。この結果、より少ない封止材料が処理のために（分離のために）必要になるので、分離をより迅速に行なうことができ、熱のより少ない発生がまた行われ、分離手段のより少ない疲労が生じる。さらに別の利点は、本発明による金型は、存在する生産設備に、ただ金型だけを必要な修正を行って適用できることであり、そのような金型はどっちみち、個別の製品に対して製造されるからである。本発明は従って、この目的を果たすために必要となるかなりのコストをかけずに導入することができる。非常に重要な利点は、本発明は分離する電子部品の成形の自由度をかなり増大することである。従来の生産工程においては、封止電子部品は切断刃による切断によって分離されており、分離された部品は長方形の形状であって、まっすぐな周囲の両面のみを有している。本発明を用いれば、実際の分離工程はまっすぐな周囲の両面を手配することからなることをなお続けることができるものの、分離される部品の周囲を大きな成形の自由度を有して形成することが簡単な方法で可能になる。このことは、本発明を用いれば、複数の電子部品は封止材料の集合的な「層」を有して、これまで通り効率的に封止されており、そのため、効率的、効果的な分離方法を適用することができるということを意味する。そのような効率的、効果的な分離方法の例は、封止材料がその上に用意されている電子部品を有するキャリアを、例えば、切断刃による切断によりまっすぐに切り込むことである。封止および分離の双方が多かれ少なかれ従来方法で行うことができるという事実にも拘らず、言うまでもなく、まっすぐでない１または２以上の周囲部分を有する周囲を有する分離された製品の製造を可能にする。
【０００５】
金型突出部は、ここで、好ましくは、形成される封止における複雑な形状の周囲の一部を規定する。そのような「複雑な形状の周囲の一部」は、例えば、形成される封止の、周囲の曲線的なコーナー部、および／または非湾曲状のコーナー部、周囲の湾曲された一部、周囲の面取りされた一部などのように規定されるような、まっすぐでない形状として規定される。例えば、また、まっすぐな周囲の面Ｘの部分（例えばメモリカードのような）を切断することも、および／または湾曲形状の周囲の面の部分を提供することも可能である。さらに別の実施形態の変形においては、分離された封止電子部品の周囲の１または２以上の「コーナー部」が湾曲／半径を有して提供される。
【０００６】
キャリアがのびるかぎり金型突出部を介して用意されるべき（というより分離されるべき）封止材料に貫通開口を許容するために、金型突出部は、それらが部分を形成する金型部の接触表面に配置された接触面を有する。封止の際に、金型突出部は、ここでキャリアに反して（キャリアが金型キャビティの周囲でクランプされる閉鎖圧力と同様な表面圧力を有して）横たわり、これにより、金型突出部とキャリアとの間に封止材料が浸透することを防止する。
【０００７】
封止するための複数の電子部品は通常、単一のキャリアに存在している。これらの電子部品は、通常また、構造化された分離パターンによってお互いから分離されている。このような構造化された分離パターンにおいては、封止材料に設けられる開口は、普通はまた、規則正しい構造に存在することが必要である。従って、複数の同様に形成された金型突出部を有する金型部を提供することが望ましい。良好な取り外しのために、金型突出部はまた、その金型から垂直に突出している。代わりに、限られた範囲内で狭くなっている金型突出部を想定することもオプション的に可能である。封止材料における垂直な貫通開口のために、対応する金型部の接触面に平行な金型突出部を貫通する横断面が一定の形状を有することが望ましい。
【０００８】
金型キャビティに存在するガスおよび／または封止材料を放出するために、金型は、金型部によって規定されて封止のために電子部品を包み込む金型キャビティに接続している少なくとも１つの通気孔を備えることができる。
【０００９】
キャリアは、負圧下で金型内の所定の位置に保持されても良い。この場合、位置決めは、負圧を用いて行われることが望まれ、金型部はこの目的のために、キャリアの金型キャビティから遠い面を負圧によって係合させることができるように、第１金型部に広がっている吸入開口を備えることができる。
【００１０】
本発明によれば、封止のための電子部品を有するキャリアは、電子部品から離れて設けられた複数の貫通開口を備え、そこで、それらの貫通開口は、封止が行われた後で、交差して手配される分離ラインに正確に配置されている。そのようなキャリアは、それらが、分離の際に最も加工を必要とする位置で、および、キャリアがもはやそれらの位置で分離されることを必要としないように貫通開口の所望の成形の自由度が最大であるような位置で提供されている。キャリアの開口は、キャリアの製造工程の際に、例えば打ち抜きにより、ランダムな方法で配置されることもできる。その上、また、この場合、より少ない材料が分離されればより容易である。もし、分離が、切断刃による切断によって行われば、それは、熱の生成を削減することになり、切断刃の摩耗をより減らす。分離は、分離する材料の一部がすでに除去されていれば、より迅速に行われる。
【００１１】
好ましい実施形態においては、キャリアに設けられた複数の貫通開口の少なくともいくつかは、細長い開口部を備えており、これらの細長い開口部は、封止が行われた後で手配される分離ラインと一致している。手配されるべき分離の大部分は、従って、既に「準備ができて」おり、そこでは、追加の切断は必要とされない。キャリアに設けられた複数の貫通開口の少なくともいくつかは、従って、例えば十字型形状を取ることができる。設けられたこれらの十字型の開口の内側のコーナー部は、ここでは（例えば曲線的な、および／または面取りされたような）所望のどのような形状をも取ることができ、（例えば所望の表面あらさのような）表面仕上げの品質は、また適切に制御されることができて、分離工程を独立的に行うことができる。分離される電子部品は、従って、また、制御可能な方法でキャリアの周囲に、クランプおよび／または適切な係合を可能にする端部仕上げのような、有利な特性を有することができる。
【００１２】
前述の金型およびキャリアは、従って、仕上げの改善された品質を経済的に好ましい方法で得ることができる改善されたアセンブリを形成し、ここで、キャリアの貫通開口の設置におけるある程度の不正確さは許容される。この理由は、前述の金型の金型突出部と、電子部品から離れて配置された複数の貫通開口が設けられている本発明によるキャリアとの間の共同作業であり、そこで金型突出部が接触面を有し、その接触面は金型突出部が一部を形成する金型部の接触表面に横たわっており、その接触面が、キャリアに設けられている複数の貫通開口のいくつかと少なくとも部分的に一致するように、キャリアに係合するように構成されているからであり、封止材料によってキャリアに設けられた貫通開口の仕上げの品質を決定するオプションを提供するからである。前述の金型のアセンブリおよび前述のようなキャリアは、また、本発明の一部を構成する。
【００１３】
本発明は、また、電子部品の周囲に用意された封止を備える前述のキャリアを提供する。ここで複数の貫通開口が封止材料に設けられており、および、ここでキャリアに設けられた複数の貫通開口のいくつかが、封止材料に設けられた複数の貫通開口のいくつかに少なくとも部分的に一致する。従って、封止の際に、キャリアの開口のなかに封止材料が流れることを、とりわけ防止する。換言すればキャリアの開口は、従って部分的に覆われている。本発明によるキャリアと封止材料との２つの貫通開口の不完全な接続は、非常に好ましい結果をもたらすことを注記しなければならない。従って、例えば、キャリアの開口の端部に渡る限られた範囲に封止材料を用意すること、および、封止材料によって決定されるキャリアの開口の仕上げの品質を許容すること、が可能になる。これは例えば、封止材料によって包み込まれるキャリアのコーナー部、および／または垂直な端部をもたらすことができて、例えば、曲線的な、滑らかな、コーナー部、および直立した面をもたらすことができる。キャリアの貫通開口の仕上げの品質は、これによって余り気にかけなくてよくなり、キャリアの開口は従って、より迅速に、かつ安価に手配されることができる。別の利点は、これによって、封止材料とキャリアの接着を向上することが可能なことであり、結局、接着は、また、ぴったり合った接着が部分的にできる。封止材料とキャリアとの間の良い接着は、封止電子部品のよりよい製造仕様書をもたらす。
【００１４】
封止材料に設けられた複数の貫通開口の少なくとも一部は、細長い開口部を備えることができ、それらの細長い開口部は、手配される分離ラインと一致している。封止材料とキャリアとのこの組み合わせにおいて、簡易化された分離が可能であり、（より速く、熱の発生がより少なく、無駄がより少なく、工具の摩耗がより少なく、封止材料の消費がより少ない）、分離された製品の仕上げの品質を高めることができる。（切断刃による切断のような）比較的簡単な分離技術をやはり適用することができるとはいえ、分離された電子部品を成形するための自由度を更に増大することができる。キャリアに設けられた貫通開口の表面領域の、少なくとも９０％、好ましくは９５％を超える領域が、封止に設けられた対応する開口に一致するときに、これらの利点をとりわけ得ることができる。
【００１５】
本発明は、また、前述のような、キャリアから分離された封止電子部品を有する。そこで、分離された封止電子部品の周囲の少なくとも一部において、直立面は、封止材料に設けられた開口によって全体的に規定される。分離された封止電子部品のコーナー部の少なくとも一部の場合において、直立面は、封止材料に設けられた開口によってここで全体的に規定される。加えて、既に上述しているように、そのような分離された電子部品の製造の際に、仕上げの格別に高い品質を有するような製品を実現することができる。直立面の品質および分離ラインの成形の自由度の双方を、先行技術の分離された封止電子部品の比較できる特性よりも、より高めることができる。
【００１６】
本発明は、さらに、以下のステップを有するキャリアに実装された電子部品の封止方法を提供する。
Ａ）封止する電子部品を有するキャリアを提供するステップと、なお、このキャリアは、電子部品から離れて配置されている複数の貫通開口を備えており、
Ｂ）金型キャビティが封止する電子部品の周囲に係合されるように、少なくとも２つの金型部の間にキャリアを包み込むステップと、
Ｃ）金型キャビティに液状の封止材料を供給するステップと、
Ｄ）金型キャビティの中の封止材料を少なくとも部分的に硬化するステップと、なお、ここで、封止材料は、キャリアに設けられた開口が封止材料に設けられる貫通開口に部分的に接続するように、金型キャビティに導かれる。
Ｅ）金型キャビティから封止された電子部品を有するキャリアを取り外すステップと、
Ｆ）封止された電子部品を貫通開口の間で手配する切断によって分離するステップと、を有する。
この方法によって、本発明による金型、キャリア、封止されたキャリアおよび分離された電子部品に関して既に述べたような利点を実現することができる。
この方法においては、分離は処理ステップＦ）の際に、先行技術による切断において生じる多数の制約を引き起こすことなく、切断刃による切断によって行うことができる。
【００１７】
本発明は、以下の図面に示す例示的な実施形態に基づいて、更に明瞭にされる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による金型の透視図である。
【図２】電子部品を有するキャリアを本発明によって封止するための透視図である。
【図３】本発明による封止電子部品を有するキャリアの透視図である。
【図４】図３に示す、封止電子部品を有するキャリアの詳細な透視図である。
【図５】図３および図４に示すものから分離された本発明による封止電子部品の透視図である。
【００１９】
図１は、相互に変位可能な上部金型部２および下部金型部３を構成する本発明による金型１を示す。上部金型部２および下部金型部３は、共に金型部２、３が相互に接触できる接触面４、５を備えている。下部金型部３に組み込まれているのは、キャリア（この図では示さず）のための受容空間６であり、負圧を用いて受容空間６におけるキャリアの位置決めを可能にするために、吸着開口７がその下に配置されている。上部金型部２は、封止材料のハウジングが下部金型部３によって支持されたキャリア上で形成されるように用意されることができる封止材料を、その中で硬化させることができる金型キャビティ８を備えている。金型突出部９、１０は、金型キャビティ８に存在している。受容空間６に誘導される封止材料は、これらの金型突出部９、１０が位置している所には存在できないので、受容空間６における金型突出部９、１０の存在は、結果として、封止材料から製造されるハウジングに対応する凹部を形成することになる。これは、以下で更に明らかにされる。
【００２０】
図２は、封止するための電子部品２１を有するキャリア２０を示す。キャリア２０は、例えば、封止するチップ２１が設置されている多層基板２０から構成されることができる。開口２２、２３は、一度封止が行われば、基板２０が分離されるべきである所の位置で、キャリア２０に配置されている。開口２２は、十字の足が後で手配される分離ラインに一致するように実質的に十字型形状を有している。開口２２は、従って、後の段階で手配される分離をサポートするために、基板２０に配置されている。
【００２１】
図３は、封止された電子部品、すなわち封止電子部品を有するキャリア３０を示しており、それは図２のキャリア２０およびそれらのまわりに用意された封止３１および硬化された封止材料から作られている。封止３１は、もはやこの図では見ることができないチップ２１を覆う（図２参照）。封止３１に設けられたのは、かなりの範囲に渡ってキャリア２０の貫通開口２２、２３（図２を再度参照）と一致する貫通開口３２、３３である。図４は、封止３１にある貫通開口３２、３３およびキャリア２０にある貫通開口２２、２３がより明瞭に見える図３の封止電子部品を有するキャリア３０の詳細を示す。
【００２２】
図５は、本発明による分離された封止電子部品５０を示す。この封止部品５０のコーナー部５１−５４は、キャリア２０上で用意された封止３１によって完全に形成されている（図３、図４を参照）。これらのコーナー部５１−５４を分離する目的のためには従って、封止３１の用意に続く更なる分離工程を受ける必要が無かった。このことは、また、コーナー部５１−５４が封止材料３１によって完全に形成されていることからも明らかである。この理由は、封止材料３１がコーナー部５１−５４でキャリア２０の直立面を覆って流れており、そこで硬化しているからである。コーナー部５４は、また、面取りされた形状を有している。なぜならば、キャリア中の開口２２、２３および封止材料３１中の開口３２、３３が、これを予期しているからである。この面取りは、また、そこに目に見えて存在している。そうではなく、その他の異なるように形成されたコーナー部も、また同様に製造することができるのは明らかである。封止電子部品５０の縦の面５５−５８が、封止電子部品３０を有するキャリアから部品５０を分離する際に実際に処理される。これらの縦の面は、まっすぐな面として具現化されることができるので、それらは、切断刃による切断によって効率的な方法で準備することができる。封止材料３１およびキャリア２０の双方は、切断刃による切断の際に切り開かれる。キャリア２０の開口２２、２３および封止材料３１の開口３２、３３は、分離の際により少ない材料でそれを切り開くために必要であることに帰結し、最終製品（分離された封止電子部品５０）が、直線的な切断刃による切断だけで作られることのない形状をなお有することができるのに対して、分離を比較的簡単なパターン（線形のパターン）を介して行うことを可能にする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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