(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対向しキャビティを有する金型を使用して、チップ状部品が一方の面に装着された基板を樹脂封止して電子部品を製造する電子部品の製造方法であって、
基板固定テープに前記基板を貼付する工程と、
平面視した場合に、前記キャビティが前記基板を包含できるように、かつ、前記基板固定テープが前記キャビティを包含できるように、前記金型の型合わせ面に前記基板固定テープを位置合わせして載置する工程と、
前記金型を型締めするとともに前記基板をクランプすることなく前記基板固定テープをクランプする工程と、
前記キャビティに溶融樹脂を注入しこれを硬化させて封止樹脂を形成する工程と、
前記金型を型開きした後に、少なくとも前記基板とチップ状部品と封止樹脂とを有する電子部品を取り出す工程とを備えるとともに、
前記貼付する工程では、前記基板の他方の面に設けられた外部端子が前記基板固定テープに食い込むようにして前記基板を貼付し、
前記クランプする工程では、型締めによる圧力を前記基板に加えないことを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の電子部品の製造方法において、
前記基板は複数の個別領域からなり、前記各個別領域に前記チップ状部品が各々装着されているとともに、
前記封止樹脂が形成された基板を、前記各個別領域と該各個別領域上に各々設けられたチップ状部品及び封止樹脂とからなる電子部品に分離する工程を更に備えたことを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項３】
請求項２記載の電子部品の製造方法において、
前記基板を貼付する工程では、前記基板固定テープに設けられた位置合わせマークを基準にして前記基板固定テープに前記基板を貼付するとともに、
前記分離する工程では、前記位置合わせマークを基準として前記電子部品に分離することを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の電子部品の製造方法において、
前記基板はセラミックベース又は樹脂ベースの基板であることを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項５】
相対向する金型を使用して、チップ状部品が一方の面に装着された基板を樹脂封止して電子部品を製造する電子部品の製造装置であって、
前記金型のうちで前記基板が貼付された基板固定テープが載置される一方の型と、
前記一方の型に対向して設けられた他方の型と、
前記他方の型において設けられたキャビティとを備えるとともに、
前記一方及び他方の型が型締めされた状態において、前記一方及び他方の型によって前記基板がクランプされることなく前記基板固定テープがクランプされており、かつ、前記基板の他方の面に設けられた外部端子が前記基板固定テープに食い込んでおり、更に前記キャビティに溶融樹脂が注入された後に硬化して封止樹脂が形成されることを特徴とする電子部品の製造装置。
【請求項６】
請求項５記載の電子部品の製造装置において、
前記基板は複数の個別領域からなり、前記各個別領域に前記チップ状部品が各々装着されているとともに、
前記封止樹脂が形成された基板を、前記各個別領域と該各個別領域上に各々設けられたチップ状部品及び封止樹脂とからなる電子部品に分離する分離機構を更に備えたことを特徴とする電子部品の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板にチップ状部品を樹脂封止して電子部品を製造する製造方法及び製造装置に関するもので、特に、破損しやすい基板に適した製造方法及び製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ガラスエポキシ基板等のプリント基板（以下、基板という。）に、半導体チップ等のチップ状部品（以下、チップという。）を樹脂封止して電子部品を製造する場合には、次のような工程によって製造していた。まず、チップが装着された基板を、下型に設けられた凹部に載置する。次に、下型とこれに対向しキャビティが設けられた上型とを型締めして、双方の金型によって基板をクランプする。次に、プランジャによって溶融樹脂を加圧してキャビティに注入し、溶融樹脂を硬化させて封止樹脂を形成する。次に、下型と上型とを型開きして、基板とチップと封止樹脂とからなる樹脂成形体、すなわち完成した電子部品を取り出す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の電子部品の製造方法によれば、次のような問題があった。近年、電子機器の軽薄短小化に伴い、電子部品に対する小型化の要求はますます強くなっている。そのために、基板の板厚がいっそう小さくなる傾向にある。また、基板の小型化に対応するためには基板の多層化を図ることが効果的なので、多層化に対応しやすいセラミックベースの基板も使用されるようになってきた。
ところが、セラミックをベースにするセラミック基板の場合には、樹脂封止工程において、金型によって基板がクランプされる際に、材料の特性に起因して基板が破損するおそれが大きい。また、ガラスエポキシ基板等であっても板厚の小さい基板は、クランプされる際に破損するおそれがある。加えて、これらの基板は、ハンドリングする際にも破損しやすいという問題がある。
また、基板が破損するには至らないまでも、基板上に形成された配線パターンが、クランプされた部分で断線するという問題がある。このために、１枚の基板から多数の製品を製造するいわゆる多数個取りの場合には、基板においてクランプされる部分の領域を有効に利用できない。したがって、基板当たりの製品集積度の向上には限界があった。
更に、特にセラミック基板の場合には、基板厚のばらつきが大きい。このために、金型で基板をクランプして樹脂封止すれば、キャビティ周辺で樹脂ばりが発生したり、製品の厚さのばらつきが大きくなるという問題もあった。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、破損しやすい基板を樹脂封止する際に基板の破損を防止するとともに、電子部品の厚さのばらつきを抑制して、高い歩留りで効率よく電子部品を製造する、電子部品の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の技術的課題を解決するために、本発明に係る電子部品の製造方法は、相対向しキャビティを有する金型を使用して、チップ状部品が一方の面に装着された基板を樹脂封止して電子部品を製造する電子部品の製造方法であって、基板固定テープに基板を貼付する工程と、平面視した場合に、キャビティが基板を包含できるように、かつ基板固定テープがキャビティを包含できるように、金型の型合わせ面に基板固定テープを位置合わせして載置する工程と、金型を型締めするとともに基板をクランプすることなく基板固定テープをクランプする工程と、キャビティに溶融樹脂を注入しこれを硬化させて封止樹脂を形成する工程と、金型を型開きした後に、少なくとも基板とチップ状部品と封止樹脂とを有する電子部品を取り出す工程とを備えるとともに、貼付する工程では、基板の他方の面に設けられた外部端子が基板固定テープに食い込むようにして基板を貼付し、クランプする工程では、型締めによる圧力を基板に加えないことを特徴とする。
【０００６】
これによれば、金型は、基板が貼付された基板固定テープをクランプする。したがって、型締めする際に基板の破損を防止できる。また、基板が貼付された基板固定テープをハンドリングする。したがって、ハンドリングする際に搬送用の治具等が基板に直接接触しにくいので、基板の破損を防止できる。また、電子部品の厚さは、基板の厚さには関係なく、基板固定テープの上面とキャビティの上面との位置によって決まるので、電子部品の厚さのばらつきを抑制できる。また、貼付する工程では、基板の他方の面に設けられた外部端子が基板固定テープに食い込むようにして基板を貼付する。これにより、外部端子が下型に接した状態で加圧されないので、外部端子のキズや変形等を防止するとともに、ハンドリング等の際に外部端子を保護することができる。更に、外部端子の側面が封止樹脂から露出するので、半田付けによって外部機器に電子部品を実装する際に、外部端子と外部機器の端子との間の密着強度が向上する。
【０００７】
また、本発明に係る電子部品の製造方法は、上述の製造方法において、基板は複数の個別領域からなり、各個別領域にチップ状部品が各々装着されているとともに、封止樹脂が形成された基板を、各個別領域と該各個別領域上に各々設けられたチップ状部品及び封止樹脂とからなる電子部品に分離する工程を更に備えたことを特徴とする。
【０００８】
これによれば、複数の個別領域に各々チップ状部品が装着された１枚の基板を一括して樹脂封止した後に、これを各個別領域に分離して、各個別領域とチップ状部品と封止樹脂とからなる電子部品を形成する。したがって、樹脂封止及び基板分離の各工程をそれぞれ一括して行うことにより、１枚の基板から多数の電子部品を効率よく製造できる。また、基板をクランプしないので、基板の縁に近い部分にまで個別領域を形成できる。したがって、１枚の基板から製造できる電子部品の数、すなわち取れ数を増やすことができる。
【０００９】
また、本発明に係る電子部品の製造方法は、上述の製造方法において、基板を貼付する工程では、基板固定テープに設けられた位置合わせマークを基準にして基板固定テープに基板を貼付するとともに、分離する工程では、位置合わせマークを基準として電子部品に分離することを特徴とする。
【００１０】
これによれば、基板固定テープに基板を固定したまま、電子部品に分離するので、分離する際に基板を固定する工程を省くことができる。
【００１１】
また、本発明に係る電子部品の製造方法は、上述の製造方法において、基板はセラミックベース又は樹脂ベースの基板であることを特徴とする。
【００１２】
これによれば、基板をクランプしないので、セラミックベース又は樹脂ベースの基板における破損を確実に防止できる。
【００１３】
本発明に係る電子部品の製造装置は、相対向する金型を使用して、チップ状部品が一方の面に装着された基板を樹脂封止して電子部品を製造する電子部品の製造装置であって、金型のうちで基板が貼付された基板固定テープが載置される一方の型と、一方の型に対向して設けられた他方の型と、他方の型において設けられたキャビティとを備えるとともに、一方及び他方の型が型締めされた状態において、一方及び他方の型によって基板がクランプされることなく基板固定テープがクランプされており、かつ、基板の他方の面に設けられた外部端子が基板固定テープに食い込んでおり、更にキャビティに溶融樹脂が注入された後に硬化して封止樹脂が形成されることを特徴とする。
【００１４】
これによれば、基板がクランプされないので、型締めされる際に、基板における破損が防止される。また、基板固定テープに貼付された基板が基板固定テープを介してハンドリングされるので、ハンドリングする際に、基板の破損が防止される。また、電子部品の厚さは、基板の厚さには関係なく、基板固定テープの上面とキャビティの上面との位置によって決まるので、電子部品の厚さのばらつきが抑制される。また、一方及び他方の型が型締めされた状態において、基板の他方の面に設けられた外部端子が基板固定テープに食い込んでおり、この状態で封止樹脂が形成される。これにより、外部端子が下型に接した状態で加圧されないので、外部端子のキズや変形等を防止するとともに、ハンドリング等の際に外部端子を保護することができる。更に、外部端子の側面が封止樹脂から露出するので、半田付けによって外部機器に電子部品を実装する際に、外部端子と外部機器の端子との間の密着強度が向上する。
【００１５】
また、本発明に係る電子部品の製造装置は、上述の製造装置において、基板は複数の個別領域からなり、各個別領域にチップ状部品が各々装着されているとともに、封止樹脂が形成された基板を、各個別領域と該各個別領域上に各々設けられたチップ状部品及び封止樹脂とからなる電子部品に分離する分離機構を更に備えたことを特徴とする。
【００１６】
これによれば、複数の個別領域に各々チップ状部品が装着された１枚の基板が一括して樹脂封止された後に、各個別領域に分離されて、各個別領域とチップ状部品と封止樹脂とからなる電子部品が形成される。したがって、樹脂封止及び基板分離がそれぞれ一括して行われるので、１枚の基板から多数の電子部品が効率よく製造される。また、基板がクランプされないことにより、基板の縁に近い部分にまでチップ状部品が装着されるので、電子部品の取れ数を増やすことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本発明に係る電子部品の製造方法及び製造装置に使用される、基板が貼付された状態の粘着テープを示す斜視図である。
【００１８】
図１において、１は、例えばアルミナ等のセラミック、又は板厚の小さいガラスエポキシ基板等からなる基板である。２は、それぞれ基板１の一部であって、電子部品を構成する単位となる個別領域である。３は、各個別領域２の境界線である仮想線である。４は、各個別領域２にそれぞれ載置された例えば半導体チップ等からなるチップであり、５は、基板１とチップ４との電極同士を電気的に接続するためのワイヤである。
６は、基板１が貼付され基板固定テープとして使用される粘着テープである。７は、粘着テープ６の一部であって、粘着剤からなる粘着層である。この粘着層７は、上型（図示なし）に対して付着しないように、基板１の直下を含むとともに基板１よりわずかに広い範囲に設けられていることが好ましい。８は、粘着テープ６の一部であって例えばポリイミドからなり、粘着層７の担体となるベース層である。９は、粘着テープ６の両サイド付近に設けられ、粘着テープ６の位置決め及び搬送に使用されるガイド穴である。１０は、本発明によって樹脂封止される領域であって、粘着テープ６上に仮想的に示された封止領域である。
【００１９】
図１に示された粘着テープを使用した、電子部品の製造装置及び製造方法を、図２を参照して説明する。図２（１）〜（４）は、本発明に係る電子部品の製造装置において、基板が貼付された粘着テープが下型に載置された状態、粘着テープがクランプされて型締めされた状態、樹脂封止後に型開きされた状態、及び樹脂成形体がステージに載置されて切断される状態を、それぞれ図１のＡ−Ａ線に沿って示す断面図である。
【００２０】
図２（１）〜（４）において、１１は、基板１においてチップ４が装着されない面に設けられた端子であって、完成した電子部品が実装される際に外部機器との接続に使用される外部端子である。１２は、基板１が貼付された粘着テープ６が載置される下型であり、１３は、下型１２に設けられ粘着テープ６のガイド穴９に緩やかに挿入されるピンである。１４は、下型に対向して、昇降自在に設けられた上型である。１５は、上型１４において基板１に対応する領域に設けられた凹部であって、溶融樹脂（図示なし）が注入される空間になるキャビティである。ここで、キャビティ１５は、平面視した際に、基板１を完全に覆い、かつ粘着テープ６に完全に含まれるように設けられている。１６は、流動してキャビティ１５に注入される溶融樹脂の通路になるゲート部である。
１７は、キャビティ１５に注入された溶融樹脂が硬化することによって形成された封止樹脂である。１８は、基板１と各チップ４と封止樹脂１７とからなる樹脂成形体である。１９は、樹脂成形体１８を切断することにより個々の電子部品に分離する分離機構の一部であって、反転された樹脂成形体１８が載置されるステージである。２０は、樹脂成形体１８を切断する際に、これを固定する切断用の粘着テープである。２１は、樹脂成形体１８の背面に貼付された粘着テープ２０を吸着することによって、ステージ１９に樹脂成形体１８を載置する吸気通路である。２２は、高速で回転することによって樹脂成形体１８を切断するブレードである。
【００２１】
以下、図２の電子部品の製造装置の動作、すなわち、本発明に係る電子部品の製造方法を説明する。まず、図２（１）に示すように、基板１を粘着テープ６に貼付し、その粘着テープ６を下型１２の上面、つまり下型１２と上型１４との型合わせ面に載置する。ここでは、粘着テープ６に、チップ４が装着された基板１を、外部端子１１が粘着層７に食い込むようにして貼付する。その後に、ガイド穴９とピン１３とにより、下型１２上において、粘着テープ６を位置合わせし仮固定する。
なお、この工程では、図面の手前と奥との間にわたってロールからロールへと張設された粘着テープ６を使用することができる。この場合には、連続する粘着テープ６に対して、予め前工程で基板１を貼付しておくことになる。
【００２２】
次に、図２（２）に示すように、下型１２と上型１４とを型締めし、かつ下型１２と上型１４とによって粘着テープ６をクランプする。これにより、上型１４によって押圧された粘着テープ６が圧縮されるので、上型１４と粘着テープ６との間には間隙が発生しない。その後に、ゲート部１６を経由してキャビティ１５に、例えばエポキシ樹脂からなる溶融樹脂（図示なし）を注入して、これを硬化させる。
【００２３】
次に、図２（３）に示すように、下型１２と上型１４とを型開きする。その後に、基板１と、図２（３）では示されていないチップ４と、キャビティ１５において溶融樹脂が硬化して形成された封止樹脂１７とからなる樹脂成形体１８を、粘着テープ６に貼付された状態で取り出す。
ここでは、例えば、型開き後に、下型１２に設けられたエジェクターピン（図示なし）によって、ゲート部１６において硬化した樹脂を突き上げて、この部分の樹脂と樹脂成形体１８とを分離する。その後に、下型１２に設けられた別のエジェクターピン（図示なし）によって、粘着テープ６を介して樹脂成形体１８を突き出せばよい。
【００２４】
次に、図２（４）に示すように、樹脂成形体１８を粘着テープ６から引きはがし、反転させ、切断用の粘着テープ２０上に貼付した後に、粘着テープ２０に貼付された樹脂成形体１８を、分離機構のステージ１９上に搬送して固定する。ここでは、吸気通路２１が粘着テープ２０の背面、すなわち樹脂成形体１８が貼付されていない面を吸着することによって、ステージ１９上に樹脂成形体１８を固定する。その後に、高速で回転するブレード２２を使用して、例えば基板１の仮想線３の位置に予め設けられた位置合わせマーク（図示なし）を基準にして、仮想線３の位置で樹脂成形体１８を切断する。以上の工程により、個別領域２とその個別領域２上にそれぞれ設けられたチップ４及び封止樹脂１７とからなる電子部品が、複数個完成する。
ここで、回転するブレード２２を下降させる際に、ブレード２２の先端を粘着テープ２０の厚さ方向の途中に位置させるとともに、この状態を維持して樹脂成形体１８を切断することが好ましい。このことにより、切断後の工程において、複数の電子部品を、粘着テープ２０に貼付した状態でハンドリングできる。
【００２５】
ここで、本発明に係る電子部品の製造方法及び製造装置の特徴は、まず、下型１２と上型１４とが型締めする際に、基板１をクランプすることに代えて、基板１が貼付された粘着テープ６をクランプすることである。これにより、型締めする際に基板１における破損を防止できる。また、電子部品の厚さは、基板１の厚さには関係なく、粘着テープ６の上面とキャビティ１５の上面とによって決まるので、電子部品の厚さのばらつきを抑制できる。
次に、基板１が貼付された粘着テープ６をハンドリングすることである。これにより、ハンドリングする際に基板１の破損を防止できる。
次に、複数の個別領域２に各々チップ４が装着された１枚の基板１を、一括して樹脂封止した後に分離して、各個別領域２と各チップ４と封止樹脂１７とからなる電子部品を形成することである。これにより、樹脂封止及び基板分離の各工程をそれぞれ一括して行うので、多数の電子部品を効率よく製造できる。また、基板１をクランプしないので、基板１の縁に近い部分にまで個別領域２を形成できる。これにより、電子部品の取れ数を増やすことができる。
次に、基板１を完全に含むようにして、上型１４にキャビティ１５を設けることである。これにより、基板１を収容するための凹部を金型に設ける必要がないので、金型を簡素化できる。
次に、外部端子１１を粘着層７に食い込ませて、粘着テープ６に基板１を貼付し、この状態で樹脂封止することである。これにより、外部端子１１が下型１２に接した状態で加圧されないので、外部端子１１のキズや変形等を防止するとともに、ハンドリング等の際に外部端子１１を保護することができる。また、外部端子１１の側面が封止樹脂から露出するので、半田付けによって外部機器に電子部品を実装する際に、外部端子１１と外部機器の端子との間の密着強度が向上する。
【００２６】
なお、ロールからロールへと張設された粘着テープ６に基板１を貼付することに代えて、予め短冊状に切断された粘着テープ６に基板１を貼付してもよい。
【００２７】
また、図１の粘着テープ６や、上述の短冊状の粘着テープに、列状又は格子状に基板１を貼付して、各基板１に対応する複数のキャビティに溶融樹脂を注入して樹脂封止してもよい。これにより、樹脂封止工程のいっそうの効率化を図ることができる。
【００２８】
また、基板１が貼付された粘着テープ６を下型１２に載置したが、これに限らず、下型１２に載置された粘着テープ６に基板１を貼付してもよい。
【００２９】
また、１枚の基板１に複数の個別領域２を設け、各個別領域２にそれぞれチップ４を装着し、樹脂封止と分離とをそれぞれ一括して行い、複数個の電子部品を完成させた。これに限らず、１枚の基板に１個又は複数個のチップを装着して、１枚の基板から１個の電子部品を製造することもできる。
更に、チップが装着された１枚又は複数枚の基板１を粘着テープ６に貼付し、貼付された基板１を個別に樹脂封止して樹脂成形体１８を形成し、この状態の粘着テープ６、すなわち樹脂成形体１８が形成された粘着テープ６を電子部品として、搬送し、梱包し、又は在庫として保管してもよい。この場合には、樹脂成形体１８が形成された粘着テープ６を切断して不要な部分を除去し、残った部分を外部機器に実装することになる。
【００３０】
また、１枚のブレード２２を使用して樹脂成形体１８を切断したが、複数枚のブレードで樹脂成形体１８を同時に切断することもできる。この場合には、基板１を各電子部品に分離する工程の効率化を図ることができる。
【００３１】
また、樹脂成形体１８を、粘着テープ６に貼付された状態で分離機構のステージ１９まで搬送し、封止樹脂１７が形成された側から切断することもできる。この場合には、粘着テープ６のベース層８に予め設けられた位置合わせマークを基準にして、粘着テープ６に基板１を位置合わせして貼付し、かつ、樹脂成形体１８を切断する。位置合わせマークとしては、例えば打ち抜き加工によってベース層８に設けられた穴、切り欠き、スリット等を使用することができる。
更に、切断精度をいっそう向上させたい場合には、ベース層８を透明な材料によって構成し、ステージ１９に貫通穴を設けておくことが好ましい。そして、その貫通穴を通して、基板１においてチップ４が装着されていない面に設けられた位置合わせマーク（図示なし）を目視又は画像認識した後に、位置合わせマークを基準にして、樹脂成形体１８を切断すればよい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、基板が貼付された基板固定テープをクランプする。また、基板が貼付された基板固定テープをハンドリングする。これらにより、クランプ及びハンドリングする際に、基板の破損を防止することができる。
また、基板をクランプしないので、電子部品の厚さは、基板の厚さには関係なく、基板固定テープの上面とキャビティの上面とによって決まる。これにより、電子部品の厚さのばらつきを抑制することができる。
また、複数の個別領域の各々にチップ状部品が装着された基板に対して、基板をクランプすることなく、これを一括して樹脂封止した後に各個別領域に分離して電子部品を製造する。これにより、基板の縁に近い部分にまで個別領域を形成するので、電子部品の取れ数を増やすことができ、更に、樹脂封止及び基板分離の各工程をそれぞれ一括して行うので、１枚の基板から多数の電子部品を効率よく製造することができる。
したがって、本発明は、基板の破損を防止するとともに電子部品の厚さのばらつきを抑制して、高い歩留りで効率よく電子部品を製造する電子部品の製造方法及び製造装置を提供できるという、優れた実用的な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る電子部品の製造方法及び製造装置に使用される、基板が貼付された状態の粘着テープを示す斜視図である。
【図２】  （１）〜（４）は、本発明に係る電子部品の製造装置において、基板が貼付された粘着テープが下型に載置された状態、粘着テープがクランプされて型締めされた状態、樹脂封止後に型開きされた状態、及び樹脂成形体がステージに載置されて切断される状態を、それぞれ図１のＡ−Ａ線に沿って示す断面図である。
【符号の説明】
１  基板
２  個別領域
３  仮想線
４  チップ（チップ状部品）
５  ワイヤ
６  粘着テープ（基板固定テープ）
７  粘着層
８  ベース層
９  ガイド穴
１０  封止領域
１１  外部端子
１２  下型
１３  ピン
１４  上型
１５  キャビティ
１６  ゲート部
１７  封止樹脂
１８  樹脂成形体
１９  ステージ
２０  粘着テープ
２１  吸気通路
２２  ブレード
【図１】
0003793679.tif 000002
【図２】
0003793679.tif 000003