(57)【要約】      （修正有）【課題】歩留まりが良く、生産性の高い樹脂封止装置および樹脂封止方法を提供する。【解決手段】樹脂封止装置は、下金型に設けられた凹所６７に樹脂封止材料を供給する一方、電子部品を実装した基板を前記下金型に位置決めし、前記樹脂封止材料に前記電子部品を浸漬するとともに、前記下金型と上金型とで前記基板を挟持して型締めした後、前記凹所６７に連通する樹脂溜まり部６９に配置した圧力調整ピンで前記樹脂封止材料を加圧して樹脂封止する構成である。特に、前記凹所６７および前記樹脂溜まり部６９の外部に位置し、前記凹所６７に連通するとともに、前記圧力調整ピンの圧力が最終的に伝わる最終領域に、圧力センサー７２を配置した構成である。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下金型に設けられた凹所に樹脂封止材料を供給する一方、電子部品を実装した基板を前記下金型に位置決めし、前記樹脂封止材料に前記電子部品を浸漬するとともに、前記下金型と上金型とで前記基板を挟持して型締めした後、前記凹所に連通する樹脂溜まり部に配置した圧力調整ピンで前記樹脂封止材料を加圧して樹脂封止する樹脂封止装置であって、
前記凹所および前記樹脂溜まり部の外部に位置し、前記凹所に連通するとともに、前記圧力調整ピンの圧力が最終的に伝わる最終領域に、少なくとも１つの圧力センサーを配置したことを特徴とする樹脂封止装置。
【請求項２】
最終領域を、前記凹所に近接する周辺領域に配置したことを特徴とする請求項１に記載の樹脂封止装置。
【請求項３】
最終領域を、樹脂溜まり部に隣り合う下金型の隅部に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂封止装置。
【請求項４】
最終領域を、凹所を間にして対向する位置にそれぞれ配置したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の樹脂封止装置。
【請求項５】
最終領域を、凹所の対向する辺の内側縁部に沿って設けた少なくとも１つの補助樹脂溜まり部の延長線上に、配置したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の樹脂封止装置。
【請求項６】
下金型に設けられた凹所に樹脂封止材料を供給する一方、電子部品を実装した基板を前記下金型に位置決めし、前記樹脂封止材料に前記電子部品を浸漬するとともに、前記下金型と上金型とで前記基板を挟持して型締めした後、前記凹所に連通する樹脂溜まり部に配置した圧力調整ピンで前記樹脂封止材料を加圧する樹脂封止方法であって、
前記凹所および前記樹脂溜まり部の外部に位置し、前記凹所に連通するとともに、前記圧力調整ピンの圧力が最終的に伝わる最終領域に配置した少なくとも１つの圧力センサーで、圧力を検出して樹脂封止することを特徴とする樹脂封止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の少なくとも片面に実装した半導体装置、例えば、集積回路，光半導体素子を樹脂封止する樹脂封止装置および樹脂封止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板の表面に実装した半導体素子等の電子部品を樹脂封止する樹脂封止装置としては、例えば、特許文献１の図１に示すように、下金型２に設けられたキャビティ３に封止樹脂８を供給した後、可動ピン６に装着した基板１０を上金型１と下金型２とで挟持して型締めする。ついで、上下可動機構５で封止樹脂８を加圧し、前記基板１０の表面に実装した半導体素子９を樹脂封止した後、前記可動ピン６で成形品の基板１０を突き出すものがある。
この様な樹脂封止装置では、下金型２に設けられた凹形状のキャビティ３に封止樹脂８を直接供給して保持できるので、例えば、光半導体素子（ＬＥＤ）を封止するためにシリコーン材を主原料とする流動性の高い液状樹脂を用いることができる。そして、特許文献１の樹脂封止装置では、型締め後、予備キャビティの底面に設けられた上下可動機構５を上下動させ、所定の成形圧力を維持したままの状態で前記液状樹脂を硬化させて樹脂封止を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２４５１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、通常、前述の樹脂封止装置では、上下可動機構５で圧力制御する際にキャビティ３内の隅々まで圧力が伝達されない場合に、キャビティ３の隅部にボイド，未充填等の成形不良が生じやすく、最終製品の歩留まりが低下するおそれがある。
例えば、キャビティに樹脂材料を供給する場合、ディスペンサを用いる方法が一般的であるが、床面積の広いキャビティ内の各箇所に樹脂材料を供給するときに時間差が少なからず生じる。このため、キャビティ内の各箇所において樹脂材料が熱硬化する進行具合にばらつきが生じる。特に、樹脂封止金型の凹部内の不規則な領域で樹脂材料の熱硬化が部分的に進むと、樹脂封止金型の凹部内に樹脂材料を均一に充填する作業工程の妨げとなり、前述した成形不良の可能性を助長する。
本発明は、前記問題点に鑑み、歩留まりが良く、生産性の高い樹脂封止装置および樹脂封止方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る樹脂封止装置は、前記課題を解決すべく、下金型に設けられた凹所に樹脂封止材料を供給する一方、電子部品を実装した基板を前記下金型に位置決めし、前記樹脂封止材料に前記電子部品を浸漬するとともに、前記下金型と上金型とで前記基板を挟持して型締めした後、前記凹所に連通する樹脂溜まり部に配置した圧力調整ピンで前記樹脂封止材料を加圧して樹脂封止する樹脂封止装置であって、前記凹所および前記樹脂溜まり部の外部に位置し、前記凹所に連通するとともに、前記圧力調整ピンの圧力が最終的に伝わる最終領域に、少なくとも１つの圧力センサーを配置した構成としてある。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、圧力が最終的に伝わる最終領域に配置された圧力センサーで樹脂封止材料に負荷された圧力を検出する。このため、圧力の不均一を解消できるので、成形不良を防止でき、生産性を低下させることなく、歩留まりを改善できる樹脂封止装置が得られる。
【０００７】
本発明の実施形態としては、最終領域を、前記凹所に近接する周辺領域に配置しておいてもよい。
本実施形態によれば、必要に応じて圧力センサーを配置できるので、設計の自由度が大きい樹脂封止装置が得られる。
【０００８】
本発明の他の実施形態としては、最終領域を、樹脂溜まり部に隣り合う下金型の隅部に配置した構成としてもよい。
本実施形態によれば、デッドスペースを有効利用することにより、スペース効率が高く、小型の樹脂封止装置が得られる。
【０００９】
本発明の別の実施形態としては、最終領域を、凹所を間にして対向する位置にそれぞれ配置した構成としてもよい。
本実施形態によれば、対向する位置に存する最終領域に圧力センサーをそれぞれ配置してあるので、圧力検出精度がより一層高くなり、信頼性の高い樹脂封止装置が得られる
【００１０】
本発明の異なる実施形態としては、最終領域を、凹所の対向する辺の内側縁部に沿って設けた少なくとも１つの補助樹脂溜まり部の延長線上に、配置する構成としてもよい。
本実施形態によれば、補助樹脂溜まり部に溜まった樹脂封止材料を介して圧力が伝わり易くなり、圧力検出精度の高い樹脂封止装置が得られる。また、凹所内に補助樹脂溜まり部を設けてあるので、成形後に成形品を下金型から離型する場合に、補助樹脂溜まり部内で硬化した樹脂を基板と一体に取り出すことができ、作業性が高い。
【００１１】
本発明に係る樹脂封止方法は、前記課題を解決すべく、下金型に設けられた凹所に樹脂封止材料を供給する一方、電子部品を表面実装した基板を前記下金型に位置決めし、前記樹脂封止材料に前記電子部品を浸漬するとともに、前記下金型と上金型とで前記基板を挟持して型締めした後、前記凹所に連通する樹脂溜まり部に配置した圧力調整ピンで前記樹脂封止材料を加圧する樹脂封止方法であって、前記凹所および前記樹脂溜まり部の外部に位置し、前記凹所に連通するとともに、前記圧力調整ピンの圧力が最終的に伝わる最終領域に配置した少なくとも１つの圧力センサーで、圧力を検出して樹脂封止する工程としてある。
【００１２】
本発明によれば、圧力が最終的に伝わる最終領域に配置された圧力センサーで樹脂封止材料に負荷された圧力を検出する。このため、圧力の不均一を解消できるので、生産性を低下させることなく、歩留まりを改善できる樹脂封止方法が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１Ａ，１Ｂ，１Ｃは本願発明に係る樹脂封止装置にて樹脂封止された成形品を示す斜視図、正面図および切り出された光半導体装置単体の斜視図である。
【図２】本願発明に係る樹脂封止装置の正面図である。
【図３】図２に示した樹脂封止装置の要部断面図である。
【図４】本願発明に係る樹脂封止装置の側面図である。
【図５】本願発明に係る樹脂封止装置の平面断面図である。
【図６】図４に示した樹脂封止装置の要部拡大断面図である。
【図７】図７Ａは図５に示した樹脂封止装置の要部拡大平面図であり、図７Ｂはキャビティブロックの要部拡大平面図である。
【図８】図４，図５に示した保持装置の拡大側面図である。
【図９】図８に示した保持装置の要部拡大平面図である。
【図１０】図１０Ａ，１０Ｂは本願発明に係る樹脂封止装置の成形工程を説明するための断面図である。
【図１１】図１１Ａ，１１Ｂは図１０Ｂに続く断面図である。
【図１２】図１２Ａ，１２Ｂは図１１Ｂに続く断面図である。
【図１３】図１３Ａ，１３Ｂは図１２Ｂに続く断面図である。
【図１４】図１４は図１３Ｂに続く断面図である。
【図１５】図１５Ａ，１５Ｂは本願発明の第２実施形態に係るキャビティブロックを示す平面図および使用状態を示す平面図である。
【図１６】図１６Ａ，１６Ｂは本願発明の第３実施形態に係るキャビティブロックを示す平面図および使用状態を示す平面図である。
【図１７】図１７Ａ，１７Ｂは本願発明の第４実施形態に係るキャビティブロックを示す平面図および使用状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る樹脂封止装置の実施形態を図１ないし図１７の添付図面に従って説明する。
本実施形態に係る樹脂封止装置は、図１Ａ，１Ｂに示すように、導電パターンが印刷されたセラミック製の基板１の片面に所定のピッチで実装した光半導体素子２、例えば、ＬＥＤを樹脂封止するためのものである。
【００１５】
本実施形態に係るＬＥＤ用の樹脂封止材料としては、耐熱性、光透過性が優れたシリコーン材を主原料とした材料が用いられる。この様な前記樹脂封止材料は従来から使用されているタブレットといわれる固形状のものだけでなく、液状の樹脂封止材料を金型内に注入し、加熱，熱硬化させることにより、所望の形状を得ることが出来る。例えば、本願では、後述するように基板１上に設けた成形部６に隣接する不要樹脂４を備えた成形品３としてもよい。そして、前記成形品３は後工程のダイシング工程で個々の光半導体装置５（図１Ｃ）に切断され、バンプ接続等の処理を行った後、母基板へ搭載される。
【００１６】
前記基板１を樹脂封止する樹脂封止装置は、図２に示すように、ベースプレート１０上に立設した４本のタイバ１１の上端部に固定されたプラテン１２と、前記プラテン１２の下面に固定された上金型セット２０と、前記上金型セット２０の下方側に位置し、かつ、前記ベースプレート１０の上面に沿ってスライド可能に配置されたスライドプレート３０と、前記スライドプレート３０上に設置された下金型セット４０と、からなるものである。そして、図５に示すように、前記ベースプレート１０の待機位置Ｐに向けて交互に往復移動するように保持装置９０およびディスペンサ装置１００が配置されている。
【００１７】
前記上金型セット２０は、図６に示すように、前記プラテン１２の下面に固定された上金型ダイセット２１と、この上金型ダイセット２１の下面に固定された上金型チェス２２と、で構成されている。前記上金型チェス２２には後述するガイドピン６２ｃが挿入されるガイド孔２３が形成されている。さらに、前記上金型チェス２２の下面のうち、前記基板１の投影面内に、前記基板１が吸引される吸引孔２４を均等に設けてある。前記吸引孔２４は、前記上金型ダイセット２１と上金型チェス２２とに形成された通気路２５を介し、図示しない真空発生装置に接続されている。同様に、成形時の密閉空間を真空にするための通気路２６が図示しない真空発生装置に接続されている。
【００１８】
下金型セット４０は、前記ベースプレート１０の上面に沿ってスライド可能に設置されたスライドプレート３０の上面に、下金型ダイセット４１および下金型チェス６０を順次、組み付けたものである。また、下金型セット４０は、その成形位置に位置する前記スライドプレート３０の直下に、前記ベースプレート１０に組み付けた昇降装置８０を備えている。
【００１９】
前記スライドプレート３０は、前記ベースプレート１０の上面に平行に設置した一対のガイドレール１３に沿って待機位置Ｐ（図４）と成形位置（図６）との間をスライド移動できるように組み付けられている。そして、図４に示すように、電動モータ１４でボールネジ１５を回動することにより、前記スライドプレート３０は待機位置Ｐと成形位置との間を往復移動する。また、前記スライドプレート３０は、図６に示すように、その側方に配置した電動モータ３１を駆動し、ベルト３２を介し、図３に示すナット３３を回動することによって上下動するボールネジ３４を内蔵している。さらに、前記ナット３３の両側に配置したブッシュ３５を介して上ジョイント３６を吊り下げてある。そして、前記スライドプレート３０は、その中央下部に位置し、かつ、ベースプレート１０上に固定されたサポートブロック１６により、型締め時に支持される構造となっている。
【００２０】
下金型ダイセット４１は、前記スライドプレート３０にシリンダーベース４２，中間ベース４３を順次、積み重ねて構成してある。また、前記下金型ダイセット４１は、前記中間ベース４３の上面縁部に環状の固定枠４４を積み重ねてある。前記固定枠４４は、上面に環状のシール材４５を備えた可動枠４７を、駆動装置４６（図２参照）を介して上下動可能に配置してある。
【００２１】
前記シリンダーベース４２内において、図３に示すように、前記ボールネジ３４によって押し上げ可能に配置されたセンタープレート４８は内ホルダ４９にスライド係合してある。そして、前記内ホルダ４９の隅部に立設した連結シャフト５０の上端部は下金型チェス６０のトランスファープレート６４に連結一体化してある。また、前記ブッシュ３５を介して押し上げ可能に配置された外プレート５１は外ホルダ５２にスライド係合してある。そして、前記外ホルダ５２に立設した連結シャフト５３の上端部は前記中間ベース４３内に配置されたロワープレート５４に連結一体化してある。
【００２２】
前記シリンダーベース４２および中間ベース４３内には、２本１組で４列に配列された計８本のピストン５５を収納するとともに、ピストンカバー５６で密閉された空間が形成されている。前記空間は圧力媒体である液体が充填されるとともに、図示しない注入口、排出口から液体を流出入させることにより、ピストン５５を上下動させ、ロワープレート５４を通じて後述するキャビティブロック６３に所定の圧力を付与する。
【００２３】
下金型チェス６０は、図３および図６に示すように、前記中間ベース４３および前記固定枠４４で形成された空間内に設置されるものであり、枠状のホルダーベース６１の外側面に側面カバー６１ａを取り付けてあるとともに、前記ホルダーベース６１の内にバックプレート６２を配置してある。なお、本実施形態は基板１を２枚同時に成形可能な構成であり、下金型チェス６０内は２組の構成部品を具備しているが、１枚取りであってもよく、枚数は限定されない。前記バックプレート６２は、前記下金型ダイセット４１のロワープレート５４に立設したサポートピン５４ａを介して支持されているとともに、ロワープレート５４に挿通したショルダーボルト６２ａを介して抜け止めされている。そして、前記バックプレート６２は、図７Ａに示すように、その上面中央部にキャビティブロック６３を載置してあるとともに、その上面外周縁部にスプリング６２ｂを介して枠形状のフレームガイド６５を支持してある。前記フレームガイド６５は、前記スプリング６２ｂにより、前記キャビティブロック６３の上面から上方に突き出すように付勢されている。また、前記フレームガイド６５は、その内周縁部に基板１を位置決めするための環状段部６５ａを形成してある一方、その上面から前記バックプレート６２に立設したガイドピン６２ｃが出し入れ可能に突出している。さらに、前記フレームガイド６５には、手作業で基板１をセットする際の位置決め作業、および、取り出し作業を容易にするため、切り欠き部６５ｂが形成されている。
【００２４】
また、前述した様に前記バックプレート６２の下方側に配置されたトランスファープレート６４は、前記下金型ダイセット４１の連結シャフト５０を介して支持されている。前記トランスファープレート６４は、スプリング６６ａのバネ力で付勢されるトランスファーピン６６の下方部を挿通してある。一方、前記トランスファーピン６６の上方部はバックプレート６２およびキャビティブロック６３に対して出し入れ可能に挿通しており、その先端部分は後述する樹脂溜まり部６９に挿通している。このため、前記トランスファーピン６６は、電動モータ３１を駆動して上下動させることにより、キャビティブロック６３に供給された樹脂封止材料９に一定の圧力を付与するとともに、成形後の成形品３を突き出し可能となっている。
【００２５】
キャビティブロック６３は、図７Ｂに示すように、平面略方形状を有し、その上面に形成された凹所６７内に半球状のキャビティ部６８を格子状に配置するとともに、前記凹所６７の対向する両辺に沿って樹脂溜まり部６９を形成してある。前記樹脂溜まり部６９は、連通路７０を介して前記凹所６７に連通しているとともに、その所定の位置にトランスファーピン６６を挿通できるピン孔７１がそれぞれ１組ずつ形成されている。なお、連通路７０は樹脂溜まり部６９および凹所６７よりも浅く形成され、後ほど詳述するトランスファーピン６６による樹脂封止材料９に一定の圧力を付与できる。また、前記凹所６７の側壁面７５に沿って連通する位置に、キャビティブロック６３内の樹脂充填圧力を検知できる圧力センサー７２が設けられている。前記圧力センサー７２は前記トランスファーピン６６によって樹脂封止材料９に負荷された圧力が最終的に伝わる位置に設けてある。このため、凹所６７内における圧力の不均一を解消でき、歩留まりの良い樹脂封止装置が得られる。
【００２６】
昇降装置８０は、図３に示すように、ベースプレート１０の下面に取り付けられたサポートシャフト８１の下端部にナット８２が配置されている。そして、図６に示すように、前記ナット８２を電動モータ８３で回動し、ボールネジ８４の上端部に取り付けたガイドプレート８５を上下動させることにより、前記ガイドプレート８５の隅部に取り付けたガイドシャフト８６を上下動させる。また、隣り合う一対のガイドシャフト８６の上端部は下ジョイント８７で連結されている。
【００２７】
保持装置９０は、図４，５に示すように、樹脂封止前後の基板１を吸引して保持するための装置であり、ベースプレート１０の待機位置に向けて往復移動可能であるとともに、上下動可能に支持されている。また、保持装置９０も下金型チェス６０と同様に２枚取りの構成である。そして、図８，９に示すように、前記保持装置９０は、長方形の上プレート９１に、４本１組のポスト９２を介し、２枚の正方形の下プレート９３をそれぞれ吊り下げてある。
また、前記上プレート９１と前記下プレート９３との間には、ゴム材等からなる緩衝部材９４を４隅に計４箇所で挟持しており、その位置は前述したトランスファーピン６６の軸心上に配置されている。さらに、前記上プレート９１は、その両側下面縁部に設けたガイド部９５を介してガイドシャフト９６を軸心方向にスライド可能に支持している。そして、前記ガイドシャフト９６，９６は、常時、外方に付勢するようにスプリング９６ａがそれぞれ組み付けられているとともに、その先端部に設けた連結バー９７を介して連結されている。さらに、前記連結バー９７の両端部には、係止爪９７ａがそれぞれ設けられている。
一方、下プレート９３は、その下面にスポンジ等からなる板状当接部材９８を接着してある。前記板状当接部材９８は、その下面に最も深い底面正方形の凹部９８ａを設けるとともに、最下面との間に若干の隙間を形成するように格子状の凸部９８ｂが設けられている。そして、吸引パイプ９９が前記凹部９８ａにそれぞれ連通し、前記基板１を吸引可能となっている。
【００２８】
なお、前記保持装置９０は、搬送距離および搬送機能を高めたアンローダ装置を利用してもよいことは勿論である。
【００２９】
ディスペンサ装置１００は、図５に示すように、図示しない駆動装置を介してベースプレート１０上の待機位置Ｐに向けて往復移動可能である。そして、前記ディスペンサ装置１００は、待機位置Ｐに引き出された下金型ダイセット４１のキャビティブロック６３に、計量された液状の樹脂封止材料９を注入する。
【００３０】
次に、本実施形態に係る樹脂封止装置による封止方法を、主として図１０ないし図１４の添付図面に従って説明する。
まず、電動モータ１４を駆動してボールネジ１５を回動させることにより、図４において２点鎖線で示した待機位置Ｐまでスライドプレート３０をスライド移動させる。そして、露出したフレームガイド６５の環状段部６５ａに基板１を手動あるいは図示しないインローダ装置で位置決めする。
本実施形態では、フレームガイド６５に環状段部６５ａが形成されているので、基板１を手動で位置決めする作業が簡単、かつ、正確になる。また、フレームガイド６５に切り欠き部６５ｂが形成されているので、作業者が基板１を位置決めする際に、基板１を掴んだ指の逃がしとなり、基板１を手動で位置決めする作業が簡単、かつ、正確になる。
なお、前記基板１の位置決めはフレームガイド６５に設けた位置決めピン（図示せず）で行ってもよい。
【００３１】
そして、電動モータ１４を駆動して前記ボールネジ１５を逆回転させることにより、キャビティブロック６３を成形位置まで移動させると（図１０Ａ）、上ジョイント３６が下ジョイント８７に係合する（図６）。
なお、本実施形態によれば、基板１はフレームガイド６５の内周縁部に位置決めされており、前記フレームガイド６５はキャビティブロック６３の上面から上方に突き出すように付勢されている。このため、前記基板１は宙づり状態にある。この結果、キャビティブロック６３が成形位置まで移動する際に振動，衝撃等が加わっても、基板１に搭載されている光半導体素子２、あるいは、前記光半導体素子２と基板１とを接続するＡｕワイヤが、前記キャビティブロック６３に当接することを防止できる。
【００３２】
ついで、電動モータ８３を駆動すると、ナット８２に螺合するボールネジ８４が回動し、ガイドシャフト８６を押し上げることにより、下ジョイント８７および上ジョイント３６を介し、プレート５１およびホルダ５２を押し上げる。このため、前記ホルダ５２に立設した連結シャフト５３を介してロワープレート５４、サポートピン５４ａが押し上げられ、バックプレート６２が押し上げられる。この結果、前記バックプレート６２にスプリング６２ｂを介して弾性支持されているフレームガイド６５が上昇し、基板１も上昇する。そして、ガイドピン６２ｃがガイド孔２３に嵌入して所定の位置に正確に位置決めされるとともに、前記基板１が上金型チェス２２の下面に圧接する（図１０Ｂ）。
【００３３】
なお、前記ロワープレート５４が上昇するとき、ロワープレート５４に連結されたピストン５５が上昇し、大径部５５ａの上面に存在していた液体は図示しない排出口から排出され、ロワープレート５４の動作に追従する。
【００３４】
図示しない真空装置を駆動することにより、上金型チェス２２の下面に設けた吸引孔２４が基板１を吸着保持した後、電動モータ８３を駆動することにより、キャビティブロック６３を下降させる（図１１Ａ）。なお、キャビティブロック６３の下降前にフレームガイド６５がスプリング６２ｂのバネ力を介して基板１を上金型チェス２２の下面に押圧しているので、基板１に反りや不陸は生じない。
【００３５】
そして、電動モータ１４を駆動することにより、下金型セット４０を成形位置から待機位置Ｐまで再度、移動させる。ついで、ディスペンサ装置１００を前記キャビティブロック６３の上方までスライド移動させた後、キャビティ部６８に計量された液状の樹脂封止材料９を注入する（図１１Ｂ）。
【００３６】
ついで、電動モータ１４を駆動し、ボールネジ１５を逆回転させることにより、スライドプレート３０を成形位置に復帰させることにより、上ジョイント３６と下ジョイント８７とが係合する。そして、可動枠４７が上昇し、上金型チェス２２の下面にシール材４５を密着させた後、図示しない真空発生装置を駆動することにより、通気路２６を介して上金型チェス２２と中間ベース４３との間に形成された密閉空間の空気を排出し、所定の圧力まで減圧する（図１２Ａ）。
【００３７】
さらに、電動モータ８３を駆動することにより、ナット８２に螺合するボールネジ８４が回動し、ガイドシャフト８６を押し上げることにより、下ジョイント８７および上ジョイント３６を介してプレート５１およびホルダ５２を押し上げる。このため、前記ホルダ５２に立設した連結シャフト５３を介してロワープレート５４、サポートピン５４ａが押し上げられ、バックプレート６２が押し上げられる。この結果、前記バックプレート６２にスプリング６２ｂを介して弾性支持されているフレームガイド６５が上昇する。
なお、前記ロワープレート５４が上昇するとき、ロワープレート５４に連結されたピストン５５が上昇し、大径部５５ａの上面に存在していた液体は図示しない排出口から排出され、ロワープレート５４の動作に追従する。
【００３８】
そして、ガイドピン６２ｃがガイド孔２３に嵌入して所定の位置に正確に位置決めされ、所定位置に保持されている基板１が環状段部６５ａに嵌合する。そして、前記基板１が、上金型チェス２２の下面と、フレームガイド６５およびキャビティブロック６３とで挟持される（図１２Ｂ）。このため、キャビティ部６８内の樹脂封止材料９に基板１に実装された光半導体素子２が浸される。この工程において、上金型チェス２２に予め保持された基板１の光半導体素子２、および、光半導体素子２に接続されたワイヤ等が、キャビティブロック６３のキャビティ部６８に注入された樹脂封止材料９に接するまでは比較的高速に移動し、その後は低速、かつ、低圧力で型締めを行う。
【００３９】
次に、図示しない加圧装置を駆動することにより、ピストン５５の大径部５５ａの下部に液体を注入して加圧し、型締めを行う。
【００４０】
ここで、図１２と共に図７Ａを参照して説明する。上金型チェス２２とキャビティブロック６３とが基板１を介して密着すると、凹所６７およびキャビティ部６８を満たしている所定量の樹脂封止材料９が、連通路７０を介して樹脂溜まり部６９および前記樹脂溜り部６９に連通するピン孔７１に流入する。そして、電動モータ３１を駆動してトランスファーピン６６を上下動させることにより、樹脂封止材料９の注入量のバラツキを解消するとともに、キャビティ部６８内の樹脂封止材料９に所定の圧力を付与する。ここで、樹脂封止材料９の圧力は、図７Ｂに示すように、トランスファーピン６６に押し出され、樹脂溜り部６９から連通路７０を介して凹所６７内に放射状に伝達される。本実施例では、樹脂溜り部６９およびトランスファーピン６６が紙面左右対称に一対ずつ設けられているので、凹所６７の略中心位置で押し合う樹脂封止材料９の圧力が、相対的に圧力の低い凹所６７の側壁面７５に伝達される。その後、圧力は、前記側壁面７５に沿って圧力が最終的に伝わる最終領域に設けた圧力センサー７２に伝達される。そのようなときに、トランスファーピン６６の上下動は、下金型キャビティブロック６３に設けられた圧力センサー７２が検知した圧力に基づき、設定圧力に達するように電動モータ３１によって制御される。そして、凹所６７内において何らかの障害が発生し、樹脂充填圧力が十分に伝達されない場合は、図示しない制御回路がトランスファーピン６６の位置および作動時間と、圧力センサー７２の検知した圧力値とを計算し、所定の基準値に達しない場合には、異常を知らせる信号を出力する。さらに、トランスファーピン６６の圧力制御により、ピストン５５を介して必要最小限度の型締め圧力を発生するように制御でき、圧力センサー７２が検知した圧力に比例するように図示しない前記加圧装置で型締圧力を増減し、最終型締めが行われる。このように、前記圧力センサー７２が、トランスファーピン６６の圧力が最終的に伝わる最終領域に設けられているので、精度の高い圧力調整が可能になる。
【００４１】
所定の硬化時間が経過した後、電動モータ３１を駆動してトランスファーピン６６を下降させることにより、前記トランスファーピン６６を硬化した樹脂封止材料６から分離する。ついで、可動枠４７を下降させるとともに、加圧装置を停止して無負荷状態とした後、電動モータ８３を駆動してキャビティブロック６３を下降させる。上金型チェス２２の真空発生装置は瞬間的に空気を吐出した後、停止する。そして、成形品３は、キャビティブロック６３と、硬化した樹脂封止材料９との張り付きにより、前記キャビティブロック６３に伴って下降する（図１３Ａ）。
【００４２】
電動モータ１４を駆動して下金型セット４０を待機位置Ｐに移動した後、保持装置９０が前記下金型セット４０の直上までスライド移動する。そして、保持装置９０の図示しない駆動装置により、連結バー９６を内方に引き込んだ後、所定の位置まで下降させる。そして、図示しない前記駆動装置を解放し、側面カバー６１ａに係止爪９７ａを係止することにより、当接部材９８の下面に基板１を当接させるとともに、前記基板１の外周縁部を前記当接部材９８とフレームガイド６５とで挟持する（図１３Ｂ）。ついで、吸引パイプ９９を介して吸引することにより、当接部材９８を成形品３の基板１に吸着させる。この側面カバー６１ａに係止爪９７ａを係止することにより、後述するトランスファーピン６６を突き出した際に保持装置９０に負荷される衝撃力を、効果的に吸収できる。
【００４３】
電動モータ３１を駆動させてトランスファーピン６６を上昇させることにより、ピン孔７１内で硬化した不要樹脂４を突き出し、フレームガイド６５が基板１の外周縁部をスプリング６２ｂのバネ力で押し上げるとともに、当接部材９８の吸引力で基板１を吸引することにより、キャビティブロック６３から成形品３を撓ませずに離型する（図１４）。この際、キャビティブロック６３に強固に張り付いて硬化した樹脂封止材料９で形成された成形部６の外周を複数のトランスファーピン６６で突き出すとともに、基板１の外周縁分をフレームガイド６５の環状段部６５ａで押し上げる。さらに、基板１の投影面全体を当接部材９８で吸引することにより、成形部６がキャビティブロック６３の凹所６７から強力かつバランスよく離型される。さらには、離型の際に生じるトランスファーピン６６の衝撃力は当接部材９８、緩衝部材９４に吸収，緩和される。このため、成形品３の基板１が破損しないだけでなく、光半導体素子２の破損をも防止できる。
また、当接部材９８の下面を格子状に形成することによって、均一な吸着力を確保できると共に、基板１の撓みを最小にできるので、基板１の損傷を防止できる。
そして、保持装置９０に設けた緩衝部材９４は前述したトランスファーピン６６の軸心上に設置されているので、基板１をトランスファーピン６６で突き出した際に、基板１に余分なモーメント荷重が負荷されず、損傷をより一層効果的に防止できる。
【００４４】
最後に、電動モータ３１を駆動し、トランスファーピン６６を元の位置に戻す一方、保持装置９０の図示しない駆動装置を駆動して連結バー９６を引き込んだ後、基板１を吸着したままの状態で保持装置９０を上方に移動させる。そして、前記保持装置９０を元の位置までスライド移動させた後、成形品３を確保する。以後、同様な作業を繰り返すことにより、樹脂封止作業を連続的に行うことができる。
【００４５】
第２実施形態は、図１５Ａに示すように、前述の第１実施形態とほぼ同様であり、異なる点はキャビティ部６８の個数を増やすことにより、より小型の電子部品を樹脂封止する場合である。また、本実施形態によれば、前記凹所６７の対向する辺の内側縁部にキャビティ部６８を形成せずに小スペース部７３を設けるとともに、前記小スペース部７３の延長線上に圧力センサー７２を配置してある。このような第２実施形態は、図１５Ｂに図示した圧力伝達の概念図で示すように、樹脂溜り部６９から連通路７０を介して圧力が凹所６７内に放射状に伝達される。そして、凹所６７の略中心位置で押し合う樹脂封止材料９の圧力が小スペース部７３に隣接する側壁面７５に伝達された後、圧力が最終的に伝わる最終領域に設けた圧力センサー７２に伝達される。
本実施形態によれば、キャビティブロック６３の表面のうち、凹所６７および樹脂溜まり部６９を設けていないデッドスペースに圧力センサー７２を配置しているので、スペース効率の良い下金型が得られ、装置の大型化を防止できる。また、前記小スペース部７３の延長線上に圧力センサー７２を配置してあるので、樹脂封止材料９に負荷された圧力が圧力センサー７２に正確に伝わりやすく、圧力検出精度がより一層高いという利点がある。
他は前述の第１実施形態と同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。
【００４６】
第３実施形態は、図１６Ａに示すように、前述の第１実施形態とほぼ同様であり、異なる点は、凹所６７の対向する辺に設けた小スペース部７３に補助樹脂溜まり部７４をそれぞれ設けた場合である。
本実施形態によれば、凹所６７内における圧力が補助樹脂溜まり部７４に沿って伝わりやすくなり、圧力センサー７２の圧力検出精度が向上する。また、第３実施形態は、図１６Ｂに図示された圧力伝達の概念図で示すように、小スペース部７３から側壁面７５に伝達される直前で、補助樹脂溜まり部７４によって断面積が増大しているので、流動抵抗が小さくなる。このため、紙面左右方向の最終領域に設けた圧力センサー７２に圧力が伝達されやすい。
また、凹所６７内に補助樹脂溜まり部７４を設けてあるので、成形後に成形品を下金型から離型する場合に、補助樹脂溜まり部７４内で硬化した樹脂を基板１と一体に取り出すことができ、作業性が高いという利点がある。
他は前述の第１実施形態と同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。
【００４７】
第４実施形態は、図１７Ａに示すように、前述の第１実施形態とほぼ同様であり、対向する隅部に圧力センサー７２を配置した場合である。
本実施形態によれば、図１７Ｂに図示された圧力伝達の概念図で示すように、圧力を２箇所で検出することにより、より一層高い精度で圧力を検出でき、ヒケ等の発生をより確実に防止できるという利点がある。
他は前述の第１実施形態と同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。
【００４８】
前述の基板としては、セラミック基板を例示したが、必ずしもこれに限らず、金属基板、ガラスエポキシ樹脂等からなる樹脂基板であってもよい。
また、半導体素子は、前記基板の片面に限らず、両面に実装したものであってもよいことは勿論である。
さらに、本実施形態では緩衝部材９４がゴムである場合を例示したが、例えばスプリング等、弾性を有するものであればよい。
そして、本実施形態では板状当接部材９８はスポンジで例示したが、材質は特に限定されず、アルミ、鋼鉄等、金属製でも良い。特に、本実施形態では、板状当接部材９８の下面に底面正方形の凹部９８ａおよび格子状の凸部９８ｂを配置する場合について説明したが、必ずしもこれに限らない。例えば、最も撓みが大きい当接部材の中央部に凸部を形成し、その凸部を中心として凹部を放射状に形成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、前述の実施形態に係る樹脂封止装置に限定するものではなく、両面に半導体素子を実装した基板を樹脂封止する樹脂封止装置に適用してもよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００５０】
１：基板
２：光半導体素子
３：成形品
５：半導体装置
９：樹脂封止材料
１０：ベースプレート
１１：タイバ
１２：プラテン
１３：ガイドレール
２０：上金型セット
２２：上金型チェス
２４：吸引孔
３０：スライドプレート
４０：下金型セット
４１：下金型ダイセット
５５：ピストン
６０：下金型チェス
６２：バックプレート
６２ａ：ショルダーボルト
６２ｂ：スプリング
６２ｃ：ガイドピン
６３：キャビティブロック
６４：トランスファープレート
６５：フレームガイド
６５ａ：環状段部
６５ｂ：切り欠き部
６６：トランスファーピン
６７：凹所
６８：キャビティ部
６９：樹脂溜まり部
７０：連通路
７１：ピン孔
７２：圧力センサー
７３：補助樹脂溜まり部
７５：側壁面
８０：昇降装置
９０：保持装置
９１：上プレート
９３：下プレート
９４：緩衝部材
９８：板状当接部材
９８ａ：凹部
９９：吸引パイプ
１００：ディスペンサ装置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【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】
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【図１７】
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