JP2004319900A

JP2004319900A - Mold for method for sealing with resin and method for deciding specification of the same

Info

Publication number: JP2004319900A
Application number: JP2003114467A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yamaguchi; 貴史山口
Original assignee: Towa Corp
Current assignee: Towa Corp
Priority date: 2003-04-18
Filing date: 2003-04-18
Publication date: 2004-11-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mold for sealing with a resin having a size and a shape in which the fault of a contact hardly occurs when a chip is sealed with the resin by the MAP system. <P>SOLUTION: On an upper mold 1 of a mold for sealing with the resin used when the respective chips 16 mounted on the respective regions of a substrate 3 are collectively sealed with the resin, a cull 6 for storing the molten resin, a cavity 8 for dispensing the molten resin, a resin flow channel 7 for communicating with the cull 6 and the cavity 8, an air vent 9 for communicating with the cavity 8 and the outside of the mold for sealing with the resin, a resin flow channel member 10 provided with the resin flow channel 7 and fitted to the upper mold 1, and an air vent member 11 provided with the air vent 9 and fitted to the upper mold 1, are provided. The resin flow channel member 10 and the air vent member 11 are respectively exchangeable and those specifications are decided according to the substrate 3 and the chip 16. Thus, the mold for sealing with the resin having the resin flow channel 7 and the air vent 9 of optimal specification can be completed according to the substrate 3 and the chip 16. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に装着された複数の電子部品を一括して樹脂封止する際に使用される、樹脂封止用型及び樹脂封止用型の仕様決定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リードフレームやプリント基板等（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には、金型を使用したトランスファモールド法が広く使用されている。このトランスファモールド法は、基板に装着されたチップを金型のキャビティに収容し、金型を型締めした状態でキャビティに溶融樹脂を注入してこれを硬化させ、型開きした後に成形品を取り出すものである。ここで、キャビティに溶融樹脂を注入するための樹脂流路の寸法・形状、すなわち仕様が、成形品の品質に影響する。また、成形品にボイド（気泡）が発生すると不良の原因になることから、ボイドの発生を防止する目的で金型にエアベントを設けることがある（例えば、特許文献１参照）。このエアベントの寸法・形状、すなわち仕様も、成形品の品質に影響する。このようなトランスファモールド法における樹脂封止用金型は、近年、生産性向上の要請から採用されている、複数のチップを一括して樹脂封止するＭＡＰ（ＭｏｌｄｅｄＡｒｒａｙＰａｃｋａｇｉｎｇ）と呼ばれる方式においても、使用されている（例えば、非特許文献１参照）。このＭＡＰ方式は、格子状の領域に区切られたいわゆる多数個取りの基板を使用して、各領域にそれぞれチップを装着して配線し、その後に一括して樹脂封止し、得られた成形品を切断して個別のパッケージを完成させる方式である。
【０００３】
【特許文献１】
特開平３−５１１１１号公報（第１−２頁、第１図）
【非特許文献１】
河合紀安、外１名、「ＱＦＮ用アセンブリテープ」、日立化成テクニカルレポート、日立化成工業株式会社、２００２年７月、第３９号、ｐ．１７−１８
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の技術を使用して樹脂封止する場合には、次のような問題がある。それは、基板及びチップの機種によっては、チップと基板との電極同士の配線に使用されるワイヤの断線や変形、封止後の成形品におけるボイド等の不良が発生するおそれがあることである。不良が発生した場合には、不良の状況に応じて、金型の樹脂流路又はエアベントの寸法・形状、すなわち仕様を検討して、金型を再設計し再製作する必要があるので、コスト及びリードタイムの点で不利になる。
【０００５】
特に、ＭＡＰ方式で使用される基板については、複数個のチップを収容するキャビティ及び基板の寸法・形状が同一であっても、基板において個別のパッケージに対応する各領域のサイズが異なる場合がある。また、基板の各領域のサイズが同じである場合でも、各領域に収容されるチップのサイズや、チップと基板との電極同士を接続するワイヤの本数・長さ・レイアウト等が異なることが多い。したがって、キャビティ及び基板の寸法・形状が同一である場合に、ある機種の基板及びチップを使用する場合には問題なく樹脂封止できるが、別の機種の基板及びチップを使用する場合には不良が発生するというケースが生じやすい。
【０００６】
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、ＭＡＰ方式によりチップを樹脂封止する場合において、不良が発生しにくい寸法・形状を有する樹脂封止用型、言い換えれば不良が発生しにくい仕様を有する樹脂封止用型と、そのような仕様を容易に決定することができる樹脂封止用型の仕様決定方法とを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の技術的課題を解決すべく、本発明に係る樹脂封止用型は、基板の各領域に各々装着された電子部品を一括して樹脂封止する際に使用され、溶融樹脂が貯留されるカルと、溶融樹脂が注入されるキャビティと、カルとキャビティとを連通する樹脂流路とを有する樹脂封止用型であって、樹脂流路が設けられ樹脂封止用型に嵌装された樹脂流路部材を備えるとともに、樹脂流路部材は交換可能であり、かつ、樹脂流路の仕様は基板及び電子部品に応じて定められていることを特徴とする。
【０００８】
これによれば、基板及び電子部品に応じて樹脂流路の仕様が定められているので、最適な仕様の樹脂流路を有する樹脂流路部材を、樹脂封止用型に嵌装することができる。したがって、基板及び電子部品に応じて樹脂流路部材を交換することにより、最適な仕様を有する樹脂封止用型を使用することが可能になる。
【０００９】
また、上述の技術的課題を解決すべく、本発明に係る樹脂封止用型は、基板の各領域に各々装着された電子部品を一括して樹脂封止する際に使用され、溶融樹脂が貯留されるカルと、溶融樹脂が注入されるキャビティと、カルとキャビティとを連通する樹脂流路とを有する樹脂封止用型であって、樹脂封止用型が型締めした状態において樹脂封止用型の外部とキャビティとを連通するようにして設けられたエアベントを有し、樹脂封止用型に嵌装されたエアベント部材を備えるとともに、エアベント部材は交換可能であり、かつ、エアベントの仕様は基板及び電子部品に応じて定められていることを特徴とする。
【００１０】
これによれば、基板及び電子部品に応じてエアベントの仕様が定められているので、最適な仕様のエアベントを有するエアベント部材を、樹脂封止用型に嵌装することができる。したがって、基板及び電子部品に応じてエアベント部材を交換することにより、最適な仕様を有する樹脂封止用型を使用することが可能になる。
【００１１】
また、本発明に係る樹脂封止用型は、上述した樹脂封止用型において、キャビティは複数個設けられているとともに、樹脂流路又はエアベントは各々異なる複数の仕様を有することを特徴とする。
【００１２】
これによれば、各々異なる複数の仕様の樹脂流路又はエアベントを有する樹脂封止用型を使用して、樹脂封止が行われる。そして、得られた成形品を調査することによって、最適な仕様の樹脂流路又はエアベントを選択することが可能になる。
【００１３】
また、上述の技術的課題を解決すべく、本発明に係る樹脂封止用型の仕様決定方法は、基板の各領域に各々装着された電子部品を一括して樹脂封止する際に使用され、溶融樹脂が貯留されるカルと、溶融樹脂が注入されるキャビティと、カルとキャビティとを連通する樹脂流路とを有する樹脂封止用型について、該樹脂封止用型の仕様を決定する樹脂封止用型の仕様決定方法であって、異なる複数の仕様を有する樹脂流路が設けられ交換可能な樹脂流路部材を準備する工程と、樹脂封止用型に樹脂流路部材を嵌装する工程と、樹脂封止用型を使用して電子部品を一括して樹脂封止することにより成形品を形成する工程と、成形品について不良の発生状況を調査する工程と、調査の結果に応じて、異なる複数の仕様を有する樹脂流路について最適な仕様を決定する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
これによれば、異なる複数の仕様の樹脂流路を有する樹脂封止用型を使用して樹脂封止を行い、得られた成形品を調査することによって、最適な仕様の樹脂流路を決定することができる。したがって、最適な仕様の樹脂流路を有する樹脂封止用型を完成させることが可能になる。
【００１５】
また、上述の技術的課題を解決すべく、本発明に係る樹脂封止用型の仕様決定方法は、基板の各領域に各々装着された電子部品を一括して樹脂封止する際に使用され、溶融樹脂が貯留されるカルと、溶融樹脂が注入されるキャビティと、カルとキャビティとを連通する樹脂流路と、型締めした状態において樹脂封止用型の外部とキャビティとを連通するエアベントとを有する樹脂封止用型について、該樹脂封止用型の仕様を決定する樹脂封止用型の仕様決定方法であって、異なる複数の仕様を有するエアベントが設けられ交換可能なエアベント部材を準備する工程と、樹脂封止用型にエアベント部材を嵌装する工程と、樹脂封止用型を使用して電子部品を一括して樹脂封止することによって成形品を形成する工程と、成形品について不良の発生状況を調査する工程と、調査の結果に応じて、異なる複数の仕様を有するエアベントについて最適な仕様を決定する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
これによれば、異なる複数の仕様のエアベントを有する樹脂封止用型を使用して樹脂封止を行い、得られた成形品を調査することによって、最適な仕様のエアベントを決定することができる。したがって、最適な仕様のエアベントを有する樹脂封止用型を完成させることが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明に係る樹脂封止用型の第１の実施形態を、図１〜図３を参照して説明する。図１は、本発明に係る樹脂封止用型について、樹脂封止が完了した状態を成形品とともに示す断面図である。図２（１）は本実施形態に係る樹脂封止用型の要部を示す部分平面図、図２（２）は成形品とともに図２（１）の樹脂封止用型について樹脂封止が完了した状態をＡ−Ａ線に沿って示す断面図である。図３は、本実施形態に係る樹脂封止用型について、その変形例を示す部分平面図である。
【００１８】
図１において、上型１と下型２とは、併せて、型合わせ面Ｐ．Ｌで型締めする樹脂封止用型を構成する。ここで、上型１と下型２とは、工具鋼に代表される金属材料からなる樹脂封止用金型である。下型２には、多数個取りの基板３が載置される凹部４が設けられている。上型１にはブロック部材５が嵌装されており、上型１における型面側には、溶融樹脂（図示なし）が貯留されるカル６と、カル６に連通し溶融樹脂が流動する樹脂流路７と、溶融樹脂が注入される空間からなるキャビティ８とが、それぞれ設けられている。樹脂流路７は、カル６に連通するランナ部と、キャビティ８近傍の部分であるゲート部とから構成される。キャビティ８には、型締めされた状態でキャビティ８と樹脂封止用金型の外部とを連通させるようにして、エアベント９が設けられている。また、ブロック部材５において樹脂流路７とエアベント９とを構成する部分には、別部材であって交換可能な樹脂流路部材１０とエアベント部材１１とが、それぞれ嵌装されている。すなわち、樹脂流路７は樹脂流路部材１０に形成されており、エアベント９はエアベント部材１１に形成されている。また、更にエアベント９は、エアベント部材１１からブロック部材５へと連通して形成され、図の手前側又は奥側に伸びて、樹脂封止用金型の外部に連通している。
【００１９】
下型２には、円筒状の空間からなるポット１２が設けられ、ポット１２には、プランジャ１３が昇降自在に嵌装されている。更に、上型１と下型２との双方には、樹脂タブレットを加熱して溶融させるとともに基板３を予熱するヒータ１４と、成形品（後述）を突き出すエジェクトピン１５とが、それぞれ設けられている。
【００２０】
基板３上には、半導体チップ等のチップ１６が装着され、チップ１６と基板３との電極同士（いずれも図示なし）が、金線等のワイヤ１７によって接続されている。基板３における所定の領域と、チップ１６と、ワイヤ１７とは、硬化樹脂１８によって樹脂封止されている。この硬化樹脂１８は、カル６と樹脂流路７とキャビティ８とにおいて、溶融樹脂が硬化して形成されたものである。そして、基板３とチップ１６とワイヤ１７と硬化樹脂１８とは、併せて成形品１９を構成する。
【００２１】
本発明に係る樹脂封止用型の具体例を、図２を参照して説明する。図２においては、いわゆる４個取りの基板３において、２点鎖線で囲まれた四辺形の部分が個別のパッケージに対応する領域であって、各領域にチップ１６が装着されている。この基板３に装着された４個のチップ１６を樹脂封止するための１個のキャビティ８に対して、２個の樹脂流路７と２個のエアベント９とがそれぞれ設けられている。また、各樹脂流路７は、基板３の１辺における各領域に対して、それぞれ、カル６から最短経路をとるとともに途中から拡がるようにして設けられている。
【００２２】
また、本発明に係る樹脂封止用型の変形例を、図３を参照して説明する。図３においては、いわゆる９個取りの基板３において、２点鎖線で囲まれた四辺形の部分が個別のパッケージに対応する領域であって、各領域にチップ１６が装着されている。この基板３に装着された９個のチップ１６を樹脂封止するための１個のキャビティ８に対して、１個の樹脂流路７と１個のエアベント９とがそれぞれ設けられている。また、樹脂流路７は、カル６から基板３の１辺に対して垂直に伸びた後に斜行して、基板３のコーナー部付近において基板３の１辺に対して垂直になるようにして、キャビティ８に連通している。更に、エアベント９は、キャビティ８における樹脂流路７が設けられた位置と対角線をはさんでほぼ反対側の位置に設けられている。
【００２３】
ここで、図２と図３とに示されている樹脂流路部材１０とエアベント部材１１とは、次のようにして予め用意されている。まず、基板３及びチップ１６の構成に応じて、樹脂流路７とエアベント９との寸法・形状、すなわち仕様を、最適なものになるように予め定める。具体的には、例えば、基板３における取れ数や各領域のサイズ、チップ１６のサイズ、ワイヤの本数・長さ・レイアウト等に対して、実験やシミュレーション等によって、樹脂流路７とエアベント９との仕様が最適なものになるように予め定める。次に、そのような最適な仕様を有する樹脂流路部材１０とエアベント部材１１とを製作し、基板３及びチップ１６に応じてそれぞれ用意する。これにより、基板３及びチップ１６に応じて、最適な仕様を有する樹脂流路７とエアベント９とを選択し、それらを有する樹脂流路部材１０とエアベント部材１１とをブロック部材５に嵌装することができる。
【００２４】
本発明に係る樹脂封止用型の動作を、図１を参照して説明する。まず、溶融樹脂の材料である樹脂タブレット（図示なし）を、ポット１２におけるプランジャ１３の上に供給する。そして、チップ１６が装着されワイヤ１７による配線が完了した基板３を下型２の凹部４に載置して、上型１と下型２とを型締めする。
【００２５】
次に、ヒータ１４により樹脂タブレットを加熱し溶融させて形成した溶融樹脂（図示なし）を、プランジャ１３によって押圧する。これにより、カル６，樹脂流路７を順次経由して、キャビティ８に溶融樹脂を注入する。ここで、キャビティ８内の空気は、キャビティ８に溶融樹脂が注入されるにつれて、エアベント９を経由して樹脂封止用金型の外に排出される。ここで、樹脂封止用金型の外部から、エアベント９を経由してキャビティ８の内部を吸引してもよい。
【００２６】
次に、更に溶融樹脂を加熱してこれを硬化させ、硬化樹脂１８を形成する。その後に、上型１と下型２とを型開きするとともに、エジェクトピン１５を突き出して、樹脂封止用金型から成形品１９を取り出す。そして、適当な搬出手段（図示なし）を使用して、成形品１９を搬出する。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態によれば、樹脂流路７が形成された樹脂流路部材１０と、エアベント９が形成されたエアベント部材１１とが、それぞれブロック部材５に嵌装される。また、樹脂流路７とエアベント９との仕様は、いずれも基板３及びチップ１６に応じて定められ、樹脂流路部材１０とエアベント部材１１とはそれぞれ交換可能になっている。これにより、基板３及びチップ１６に応じて、予め用意されている樹脂流路７とエアベント９とのうちから最適な仕様を有するものを選択することができる。そして、それらの最適な仕様を有する樹脂流路部材１０とエアベント部材１１とを選択して、ブロック部材５に嵌装することができる。したがって、基板３及びチップ１６に応じて、最適な仕様を有する樹脂封止用金型を使用することが可能になる。
【００２８】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について、図４を参照しながら説明する。図４は、本実施形態に係る樹脂封止用型についてその要部を示す部分平面図である。本実施形態は、特に、基板及びチップが樹脂封止した経験がないものである場合や、基板及びチップは従来と同一であるが異なる特性を有する溶融樹脂を使用する場合等に有効である。
【００２９】
本実施形態の特徴は、同一の基板３及びチップ１６又は同一の構成を有する基板３及びチップ１６を対象とする１個の樹脂流路部材１０において、複数の異なる寸法・形状を有する樹脂流路７が設けられていることである。また、同一の基板３及びチップ１６又は同一の構成を有する基板３及びチップ１６を対象とする１個のエアベント部材１１において、複数の異なる寸法・形状を有するエアベント９が設けられていることである。
【００３０】
本実施形態に係る樹脂封止用型の仕様決定方法について、図４を参照して説明する。まず、図４に示された樹脂封止用型を使用して実験的に樹脂封止を行う。次に、得られた成形品について、不良の発生状況を調査する。次に、その調査結果に応じて、それぞれ複数のタイプの樹脂流路７及びエアベント９のうちから、最適な寸法・形状、すなわち仕様を決定する。次に、その最適な仕様を有する樹脂流路７及びエアベント９を選択して、それらのみを有する樹脂流路部材１０とエアベント部材１１とをブロック部材５に嵌装する。以上の工程によって、樹脂封止用型についての最適な仕様を決定するとともに、量産用の樹脂封止用型を完成させることができる。
【００３１】
また、予め用意された樹脂流路部材１０及びエアベント部材１１において、最適な仕様の樹脂流路７及びエアベント９を有するものがない場合には、新たに樹脂流路部材１０及びエアベント部材１１を製作する。この場合には、樹脂流路部材１０及びエアベント部材１１を、選択された樹脂流路７及びエアベント９がそれぞれの全体にわたって設けられるようにして、製作すればよい。
【００３２】
これらにより、図４の樹脂封止用型を使用して実験した後に、最適な樹脂流路部材１０とエアベント部材１１とを用意して、それらの最適な部材に交換することができる。したがって、従来の技術によれば、図１のブロック部材５の全体を複数種類用意し、又は、ブロック部材５の全体を再製作して交換する必要があることに比較して、本実施形態によれば、コスト及びリードタイムの点で大きく有利になる。
【００３３】
ところで、図４においては、ポット６をはさんだ２列のキャビティ８のうち片側の列について、２個のキャビティ８と、それらに連通するそれぞれ異なる２種類の寸法・形状を有する樹脂流路７とエアベント９とを示している。実際には、片側の列が有するすべてのキャビティ８に連通する樹脂流路７とエアベント９とについて、それぞれ異なる寸法・形状を有することとしてもよい。また、双方の列が有するすべてのキャビティ８に連通する樹脂流路７とエアベント９とについて、それぞれ異なる寸法・形状を有することとしてもよい。更に、複数個のキャビティ８をグループ化して、グループ相互の間で、樹脂流路７とエアベント９とが異なる寸法・形状を有することとしてもよい。
【００３４】
なお、上述の各実施形態では、カル６の部分を共通にしてブロック部材５に設け、別部材である樹脂流路部材１０に樹脂流路７を形成して、樹脂流路部材１０をブロック部材５に嵌装した。これに限らず、必要に応じて、カル６と樹脂流路７とを同一の部材に形成して、その部材をブロック部材５に嵌装することができる。これによれば、基板３及びチップ１６の仕様に応じて、カル６と樹脂流路７との最適な寸法・形状を選択することができる。
【００３５】
また、基板３とチップ１６との電極同士を、ワイヤ１７を使用して配線する構成について説明した。これに限らず、基板３とチップ１６との電極同士を対向させて接続する、いわゆるフリップチップボンディングの構成を採用した基板に対しても、本発明を適用することができる。
【００３６】
また、工具鋼に代表される金属材料からなる樹脂封止用金型について、説明した。これに限らず、型を構成する材料としては、セラミック等の非金属材料を使用することもできる。また、ブロック部材５と、樹脂流路部材１０及びエアベント部材１１とを、異種材料によって構成してもよい。
【００３７】
また、樹脂封止用金型に嵌装されたブロック部材５に対して、樹脂流路部材１０とエアベント部材１１とを嵌装した。これに限らず、樹脂封止用金型に、樹脂流路部材１０とエアベント部材１１とを直接嵌装してもよい。また、いずれの場合においても、樹脂流路部材１０とエアベント部材１１とのいずれか一方を嵌装することもできる。
【００３８】
また、樹脂流路７とエアベント９との仕様として、寸法・形状以外にも、例えば、各部材におけるめっき等の表面処理や材質等について、実験、調査、及び決定の対象とすることができる。この場合には、樹脂流路７とエアベント９との寸法・形状を同一にして、樹脂流路部材１０又はエアベント部材１１の表面処理や材質等を異なるようにすることにより、最適な表面処理や材質等の仕様を決定することができる。
【００３９】
また、樹脂流路部材１０とエアベント部材１１とを、それぞれ一体の部材として説明した。これに限らず、樹脂流路部材１０又はエアベント部材１１を、１個又は複数個のキャビティ単位に対応する部材を組み合わせて構成することとしてもよい。
【００４０】
また、本発明は、上述の各実施形態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。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、樹脂流路とエアベントとの仕様は基板及び電子部品に応じて定められ、樹脂流路が形成された樹脂流路部材とエアベントが形成されたエアベント部材とが、それぞれブロック部材に交換可能に嵌装される。これにより、基板及び電子部品に応じて定められている樹脂流路部材とエアベント部材とが樹脂封止用型に嵌装されるので、最適な仕様の樹脂封止用型を使用することが可能になる。また、同一の基板及び電子部品に対して、１個の樹脂流路部材に異なる複数の仕様を有する樹脂流路が設けられている樹脂封止用型、又は、１個のエアベント部材に異なる複数の仕様を有するエアベントが設けられている樹脂封止用型を使用する。これにより、その基板及び電子部品に対する樹脂封止用型の最適な仕様を決定して、それらの仕様の樹脂流路又はエアベントを有する樹脂流路部材又はエアベント部材をブロック部材に嵌装して、樹脂封止用型を完成させることができる。したがって、本発明は、不良が発生しにくい仕様を有する樹脂封止用型と、そのような仕様を容易に決定することができる樹脂封止用型の仕様決定方法と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】本発明に係る樹脂封止用型について、樹脂封止が完了した状態を成形品とともに示す断面図である。
【図２】図２（１）は本発明の第２の実施形態に係る樹脂封止用型の要部を示す部分平面図、図２（２）は成形品とともに図２（１）の樹脂封止用型について樹脂封止が完了した状態をＡ−Ａ線に沿って示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る樹脂封止用型について、その変形例を示す部分平面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る樹脂封止用型について、その要部を示す部分平面図である。
【符号の説明】
１上型（樹脂封止用型）
２下型（樹脂封止用型）
３基板
４凹部
５ブロック部材
６カル
７樹脂流路
８キャビティ
９エアベント
１０樹脂流路部材
１１エアベント部材
１２ポット
１３プランジャ
１４ヒータ
１５エジェクトピン
１６チップ（電子部品）
１７ワイヤ
１８硬化樹脂
１９成形品[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a resin-sealing mold and a method for determining specifications of a resin-sealing mold used when a plurality of electronic components mounted on a substrate are collectively resin-sealed.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to manufacture a package as a product, a chip-shaped electronic component (hereinafter, referred to as “chip”) mounted on a lead frame, a printed board, or the like (hereinafter, referred to as “substrate”) is resin-sealed. A transfer molding method using a mold is widely used. In this transfer molding method, a chip mounted on a substrate is housed in a cavity of a mold, a molten resin is injected into the cavity while the mold is clamped, the resin is cured, and after the mold is opened, a molded product is taken out. Things. Here, the size and shape of the resin flow path for injecting the molten resin into the cavity, that is, the specifications, affect the quality of the molded product. In addition, since voids (bubbles) occur in a molded product, which causes a defect, an air vent may be provided in a mold for the purpose of preventing voids (for example, see Patent Document 1). The size and shape of the air vent, that is, specifications, also affect the quality of the molded product. Such a resin molding die in the transfer molding method is also used in a method called MAP (Molded Array Packaging) for resin-encapsulating a plurality of chips at once, which has been adopted in recent years due to a demand for improvement in productivity. (For example, see Non-Patent Document 1). This MAP method uses a so-called multi-cavity substrate divided into a grid-like area, mounts and wires chips in each area, and then collectively seals the resin with each other. This is a method of cutting individual products to complete individual packages.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-3-51111 (page 1-2, FIG. 1)
[Non-patent document 1]
Kiyasu Kawai, 1 other, "Assembly Tape for QFN", Hitachi Chemical Technical Report, Hitachi Chemical Co., Ltd., July 2002, No. 39, p. 17-18
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when resin sealing is performed using the above-described conventional technology, there are the following problems. That is, depending on the type of the substrate and the chip, there is a possibility that the wire used for wiring the electrodes of the chip and the substrate may be broken or deformed, and defects such as voids may occur in the molded product after sealing. If a defect occurs, it is necessary to examine the dimensions and shape of the resin flow path of the mold or the air vent, that is, the specifications, depending on the situation of the defect, and redesign and remanufacture the mold. And disadvantages in terms of lead time.
[0005]
In particular, for a substrate used in the MAP method, the size of each region corresponding to an individual package on the substrate may be different even if the size and shape of the cavity accommodating a plurality of chips and the substrate are the same. . Further, even when the size of each region of the substrate is the same, the size of the chip accommodated in each region and the number, length, layout, etc. of the wires connecting the electrodes of the chip and the substrate are often different. . Therefore, when the size and shape of the cavity and the substrate are the same, resin sealing can be performed without any problem when using a substrate and chip of a certain model, but when using a substrate and chip of another model, it is defective. Is likely to occur.
[0006]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and when a chip is resin-sealed by the MAP method, a resin-sealing mold having a size and shape in which a defect is unlikely to occur, in other words, a defect An object of the present invention is to provide a resin-sealing mold having specifications that are unlikely to occur, and a method for determining the specifications of the resin-sealing mold that can easily determine such specifications.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned technical problems, the resin sealing mold according to the present invention is used when collectively sealing electronic components mounted on each region of the substrate with resin, and the molten resin is stored therein. And a cavity into which the molten resin is injected, and a resin flow path communicating the cavity with the cavity, wherein the resin flow path is provided and fitted into the resin sealing mold. And the resin flow path member is replaceable, and the specifications of the resin flow path are determined according to the substrate and the electronic component.
[0008]
According to this, since the specification of the resin flow path is determined according to the substrate and the electronic component, it is possible to fit the resin flow path member having the resin flow path of the optimum specification to the resin sealing mold. it can. Therefore, by exchanging the resin flow path member according to the substrate and the electronic component, it becomes possible to use a resin sealing mold having optimal specifications.
[0009]
In addition, in order to solve the above-mentioned technical problem, the resin sealing mold according to the present invention is used when collectively resin-sealing the electronic components mounted on the respective regions of the substrate. A resin sealing mold having a stored cull, a cavity into which a molten resin is injected, and a resin flow path communicating the cull and the cavity, wherein the resin sealing mold is closed in a state where the resin sealing mold is clamped. It has an air vent provided so as to communicate the outside of the stop mold with the cavity, and has an air vent member fitted in the resin sealing mold, and the air vent member is replaceable, and The specification is characterized in that it is determined according to the substrate and the electronic component.
[0010]
According to this, since the specifications of the air vent are determined according to the substrate and the electronic component, it is possible to fit the air vent member having the air vent of the optimum specification into the resin sealing mold. Therefore, by exchanging the air vent member according to the substrate and the electronic component, it becomes possible to use a resin sealing mold having optimal specifications.
[0011]
The resin sealing mold according to the present invention is characterized in that, in the above-described resin sealing mold, a plurality of cavities are provided, and a resin flow path or an air vent has a plurality of different specifications. .
[0012]
According to this, resin sealing is performed using a resin sealing mold having a plurality of resin flow paths or air vents having different specifications. Then, by examining the obtained molded product, it becomes possible to select a resin flow path or an air vent having an optimal specification.
[0013]
In addition, in order to solve the above-mentioned technical problem, the method for determining the specification of a resin-sealing mold according to the present invention is used for collectively resin-sealing electronic components mounted on respective regions of a substrate. For a resin sealing mold having a cull in which the molten resin is stored, a cavity into which the molten resin is injected, and a resin flow path communicating the cull and the cavity, the specifications of the resin sealing mold are determined. A method for determining the specifications of a resin sealing mold, wherein a step of preparing a replaceable resin flow path member provided with a resin flow path having a plurality of different specifications, and fitting the resin flow path member to the resin sealing mold Mounting, forming a molded product by resin-sealing the electronic components collectively using a resin-sealing mold, investigating the occurrence of defects in the molded product, and the results of the investigation Depending on the resin flow path with different specifications. Characterized by comprising the step of determining the specifications.
[0014]
According to this, resin sealing is performed using a resin sealing mold having a plurality of resin flow paths having different specifications, and a resin flow path having an optimal specification is determined by investigating the obtained molded product. can do. Therefore, it becomes possible to complete a resin sealing mold having a resin flow path with optimal specifications.
[0015]
In addition, in order to solve the above-mentioned technical problem, the method for determining the specification of a resin-sealing mold according to the present invention is used for collectively resin-sealing electronic components mounted on respective regions of a substrate. A cavity in which the molten resin is stored, a cavity into which the molten resin is injected, a resin flow path communicating the cavity with the cavity, and an air vent communicating the outside of the resin sealing mold with the cavity when the mold is clamped. A method for determining the specifications of the resin sealing mold, wherein the air vent having a plurality of different specifications is provided and a replaceable air vent member is provided. A step of preparing, a step of fitting an air vent member to the resin sealing mold, a step of forming a molded product by collectively resin sealing the electronic components using the resin sealing mold, Defective product A step of investigating the situation, according to the result of the investigation, characterized by comprising the step of determining the optimum design for the air vent having a plurality of different specifications.
[0016]
According to this, it is possible to determine an air vent having an optimal specification by performing resin sealing using a resin sealing mold having air vents having a plurality of different specifications and examining the obtained molded product. . Therefore, it is possible to complete a resin sealing mold having an air vent with optimal specifications.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of a resin sealing mold according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state in which resin sealing has been completed, together with a molded product, of a resin sealing mold according to the present invention. FIG. 2A is a partial plan view showing a main part of the resin sealing mold according to the present embodiment, and FIG. 2B is a diagram showing the molded resin and the resin sealing mold of FIG. It is sectional drawing which shows the completed state along the AA line. FIG. 3 is a partial plan view showing a modified example of the resin sealing mold according to the present embodiment.
[0018]
In FIG. 1, the upper mold 1 and the lower mold 2 are combined with a mold matching surface P. A resin sealing mold to be clamped by L is formed. Here, the upper mold 1 and the lower mold 2 are resin molds made of a metal material represented by tool steel. The lower die 2 is provided with a concave portion 4 on which the multi-piece substrate 3 is placed. A block member 5 is fitted to the upper mold 1, and on the mold surface side of the upper mold 1, a cull 6 in which a molten resin (not shown) is stored, and a resin in which the molten resin flows through the cull 6 A channel 7 and a cavity 8 formed of a space into which the molten resin is injected are provided, respectively. The resin flow path 7 includes a runner portion communicating with the cull 6 and a gate portion which is a portion near the cavity 8. An air vent 9 is provided in the cavity 8 so that the cavity 8 communicates with the outside of the resin sealing mold in a state where the mold is clamped. In the block member 5, the resin flow path 7 and the air vent 9 are fitted with a resin flow path member 10 and an air vent member 11 which are separate members and which can be replaced. That is, the resin flow path 7 is formed in the resin flow path member 10, and the air vent 9 is formed in the air vent member 11. Further, the air vent 9 is formed so as to communicate from the air vent member 11 to the block member 5, extends toward the front side or the back side in the drawing, and communicates with the outside of the resin sealing mold.
[0019]
The lower mold 2 is provided with a pot 12 having a cylindrical space, and a plunger 13 is fitted in the pot 12 so as to be able to move up and down. Further, both the upper mold 1 and the lower mold 2 are provided with a heater 14 for heating and melting the resin tablet and for preheating the substrate 3, and an eject pin 15 for projecting a molded product (described later), respectively. I have.
[0020]
A chip 16 such as a semiconductor chip is mounted on the substrate 3, and electrodes (not shown) of the chip 16 and the substrate 3 are connected by wires 17 such as gold wires. A predetermined area on the substrate 3, the chip 16, and the wire 17 are resin-sealed with a cured resin 18. The cured resin 18 is formed by curing the molten resin in the cull 6, the resin flow path 7, and the cavity 8. The substrate 3, the chip 16, the wires 17, and the cured resin 18 together form a molded product 19.
[0021]
A specific example of the resin sealing mold according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2, a quadrangular portion surrounded by a two-dot chain line in the so-called four-piece substrate 3 is a region corresponding to an individual package, and a chip 16 is mounted in each region. Two resin flow paths 7 and two air vents 9 are provided for one cavity 8 for resin-sealing the four chips 16 mounted on the substrate 3. Each of the resin flow paths 7 is provided so as to take the shortest path from the cull 6 and expand from the middle in each area on one side of the substrate 3.
[0022]
Further, a modified example of the resin sealing mold according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 3, a quadrangular portion surrounded by a two-dot chain line is a region corresponding to an individual package in a so-called nine-unit substrate 3, and a chip 16 is mounted in each region. One resin flow path 7 and one air vent 9 are provided for one cavity 8 for resin sealing nine chips 16 mounted on the substrate 3. The resin flow path 7 extends from the cull 6 perpendicularly to one side of the substrate 3 and then obliquely moves so as to be perpendicular to one side of the substrate 3 near a corner of the substrate 3. , And the cavity 8. Further, the air vent 9 is provided at a position substantially opposite to the position where the resin flow path 7 is provided in the cavity 8 with a diagonal line therebetween.
[0023]
Here, the resin flow path member 10 and the air vent member 11 shown in FIGS. 2 and 3 are prepared in advance as follows. First, in accordance with the configurations of the substrate 3 and the chip 16, the dimensions and shapes of the resin flow path 7 and the air vent 9, that is, specifications, are determined in advance so as to be optimal. More specifically, for example, the resin flow path 7 and the air vent 9 are formed by experiments, simulations, and the like with respect to the number of chips and the size of each region on the substrate 3, the size of the chip 16, the number, length, and layout of the wires. Is determined in advance so that the specifications of the above are optimal. Next, the resin flow path member 10 and the air vent member 11 having such optimum specifications are manufactured, and prepared according to the substrate 3 and the chip 16 respectively. Thereby, the resin flow path 7 and the air vent 9 having the optimum specifications are selected according to the substrate 3 and the chip 16, and the resin flow path member 10 and the air vent member 11 having them are fitted to the block member 5. be able to.
[0024]
The operation of the resin sealing mold according to the present invention will be described with reference to FIG. First, a resin tablet (not shown), which is a material of molten resin, is supplied onto the plunger 13 in the pot 12. Then, the substrate 3 on which the chip 16 is mounted and wiring by the wires 17 is completed is placed in the concave portion 4 of the lower die 2 and the upper die 1 and the lower die 2 are clamped.
[0025]
Next, a molten resin (not shown) formed by heating and melting the resin tablet by the heater 14 is pressed by the plunger 13. Thus, the molten resin is injected into the cavity 8 via the cull 6 and the resin flow path 7 in order. Here, the air in the cavity 8 is discharged out of the resin sealing mold via the air vent 9 as the molten resin is injected into the cavity 8. Here, the inside of the cavity 8 may be sucked from the outside of the resin sealing mold via the air vent 9.
[0026]
Next, the molten resin is further heated and cured to form a cured resin 18. Thereafter, the upper mold 1 and the lower mold 2 are opened, and the eject pin 15 is protruded to take out the molded product 19 from the resin sealing mold. Then, the molded article 19 is unloaded by using an appropriate unloading means (not shown).
[0027]
As described above, according to the present embodiment, the resin flow path member 10 in which the resin flow path 7 is formed and the air vent member 11 in which the air vent 9 is formed are fitted into the block member 5, respectively. The specifications of the resin flow path 7 and the air vent 9 are both determined according to the substrate 3 and the chip 16, and the resin flow path member 10 and the air vent member 11 are replaceable. Thereby, it is possible to select a resin flow path 7 and an air vent 9 having the optimum specifications from the resin flow path 7 and the air vent 9 prepared in advance according to the substrate 3 and the chip 16. Then, the resin flow path member 10 and the air vent member 11 having the optimum specifications can be selected and fitted to the block member 5. Therefore, it is possible to use a resin sealing mold having optimal specifications according to the substrate 3 and the chip 16.
[0028]
(Second embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a partial plan view showing a main part of the resin sealing mold according to the present embodiment. This embodiment is particularly effective when the substrate and the chip have no experience of resin sealing, or when the substrate and the chip use a molten resin having the same but different characteristics as in the related art.
[0029]
This embodiment is characterized in that a plurality of resin flow paths having different sizes and shapes are formed in one resin flow path member 10 for the same substrate 3 and chip 16 or the same configuration of the substrate 3 and chip 16. 7 is provided. Further, in one air vent member 11 for the same substrate 3 and chip 16 or the same substrate 3 and chip 16 having the same configuration, a plurality of air vents 9 having different sizes and shapes are provided. .
[0030]
A method for determining the specifications of the resin sealing mold according to the present embodiment will be described with reference to FIG. First, resin sealing is experimentally performed using the resin sealing mold shown in FIG. Next, the state of occurrence of defects in the obtained molded product is investigated. Next, an optimum size and shape, that is, specifications are determined from the plurality of types of the resin flow path 7 and the air vent 9 in accordance with the result of the investigation. Next, the resin flow path 7 and the air vent 9 having the optimum specifications are selected, and the resin flow path member 10 and the air vent member 11 having only these are fitted to the block member 5. Through the above steps, it is possible to determine the optimal specifications for the resin sealing mold and complete the resin sealing mold for mass production.
[0031]
If the resin flow path member 10 and the air vent member 11 prepared in advance do not have the resin flow path 7 and the air vent 9 having the optimum specifications, the resin flow path member 10 and the air vent member 11 are newly manufactured. I do. In this case, the resin flow path member 10 and the air vent member 11 may be manufactured such that the selected resin flow path 7 and the air vent 9 are provided over the whole of each.
[0032]
Thus, after conducting an experiment using the resin sealing mold of FIG. 4, the optimal resin flow path member 10 and the air vent member 11 can be prepared and replaced with the optimal members. Therefore, according to the prior art, compared to the need to prepare a plurality of types of the entire block member 5 in FIG. 1 or to remanufacture and replace the entire block member 5, According to this, it is greatly advantageous in terms of cost and lead time.
[0033]
Meanwhile, in FIG. 4, two cavities 8 and two different kinds of resin flow paths 7 having two different sizes and shapes communicating with the two cavities 8 are arranged on one side of the two rows of cavities 8 sandwiching the pot 6. An air vent 9 is shown. Actually, the resin flow path 7 and the air vent 9 communicating with all the cavities 8 of one row may have different sizes and shapes. Further, the resin flow path 7 and the air vent 9 communicating with all the cavities 8 of both rows may have different sizes and shapes. Further, the plurality of cavities 8 may be grouped, and the resin flow path 7 and the air vent 9 may have different sizes and shapes between the groups.
[0034]
In each of the above-described embodiments, the cull 6 is provided in common with the block member 5, and the resin flow path 7 is formed in the resin flow path member 10, which is another member, so that the resin flow path member 10 is 5 was fitted. However, the invention is not limited thereto, and the cull 6 and the resin flow path 7 can be formed in the same member as necessary, and the member can be fitted to the block member 5. According to this, the optimum size and shape of the cull 6 and the resin flow path 7 can be selected according to the specifications of the substrate 3 and the chip 16.
[0035]
Further, the configuration in which the electrodes of the substrate 3 and the chip 16 are wired using the wires 17 has been described. The present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to a substrate adopting a so-called flip chip bonding configuration in which electrodes of the substrate 3 and the chip 16 are connected to face each other.
[0036]
In addition, the resin sealing mold made of a metal material represented by tool steel has been described. However, the present invention is not limited to this, and a non-metallic material such as ceramic can be used as a material forming the mold. Further, the block member 5, the resin flow path member 10 and the air vent member 11 may be made of different materials.
[0037]
Further, the resin flow path member 10 and the air vent member 11 were fitted to the block member 5 fitted to the resin sealing mold. However, the present invention is not limited thereto, and the resin flow path member 10 and the air vent member 11 may be directly fitted to the resin sealing mold. In any case, either one of the resin flow path member 10 and the air vent member 11 can be fitted.
[0038]
In addition to the dimensions and shape of the specifications of the resin flow path 7 and the air vent 9, for example, surface treatment such as plating of each member, material, and the like can be subjected to experiments, investigations, and determinations. In this case, the size and shape of the resin flow path 7 and the air vent 9 are made the same, and the surface treatment and the material of the resin flow path member 10 or the air vent member 11 are made different, so that the optimum surface treatment and The specifications such as the material can be determined.
[0039]
In addition, the resin flow path member 10 and the air vent member 11 have been described as integral members. However, the present invention is not limited thereto, and the resin flow path member 10 or the air vent member 11 may be configured by combining members corresponding to one or a plurality of cavity units.
[0040]
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be arbitrarily and appropriately combined, changed, or selected as needed without departing from the spirit of the present invention. You can do it.
[0041]
【The invention's effect】
According to the present invention, the specifications of the resin flow path and the air vent are determined according to the substrate and the electronic component, and the resin flow path member in which the resin flow path is formed and the air vent member in which the air vent is formed are each a block member. It is fitted so as to be exchangeable. As a result, the resin flow path member and the air vent member determined according to the substrate and the electronic component are fitted to the resin sealing mold, so that a resin sealing mold having optimal specifications can be used. become. Also, for the same substrate and electronic component, a resin sealing mold in which one resin flow path member has resin flow paths having different specifications, or a plurality of different air vent members have different air flow path members. A resin sealing mold provided with an air vent having the following specifications is used. Thereby, the optimal specification of the resin sealing mold for the substrate and the electronic component is determined, and a resin flow path member or an air vent member having a resin flow path or an air vent of those specifications is fitted to the block member, A resin sealing mold can be completed. Therefore, the present invention provides an excellent resin sealing mold having a specification in which a defect is unlikely to occur, and a method for determining the specification of the resin sealing mold capable of easily determining such a specification. It has a practical effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state in which resin sealing has been completed, together with a molded product, of a resin sealing mold according to the present invention.
FIG. 2 (1) is a partial plan view showing a main part of a resin sealing mold according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 2 (2) is a resin molding of FIG. 2 (1) together with a molded product. It is sectional drawing which shows the state which completed resin sealing about the sealing mold along the AA line.
FIG. 3 is a partial plan view showing a modified example of the resin sealing mold according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a partial plan view showing a main part of a resin sealing mold according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Upper mold (resin sealing mold)
2 Lower mold (resin sealing mold)
3 Substrate 4 Recess 5 Block member 6 Cal 7 Resin flow path 8 Cavity 9 Air vent 10 Resin flow path member 11 Air vent member 12 Pot 13 Plunger 14 Heater 15 Eject pin 16 Chip (electronic component)
17 Wire 18 Cured resin 19 Molded product

Claims

Used when collectively sealing the electronic components mounted on the respective regions of the substrate with a resin, a cull in which the molten resin is stored, a cavity in which the molten resin is injected, and the cull and the cavity. A resin sealing mold having a communicating resin flow path,
The resin flow path is provided and includes a resin flow path member fitted in the resin sealing mold,
The resin sealing member is exchangeable, and a specification of the resin channel is determined according to the substrate and the electronic component.

Used when collectively sealing the electronic components mounted on the respective regions of the substrate with a resin, a cull in which the molten resin is stored, a cavity in which the molten resin is injected, and the cull and the cavity. A resin sealing mold having a communicating resin flow path,
An air vent provided to communicate the outside of the resin sealing mold and the cavity in a state where the resin sealing mold is clamped, and an air vent fitted to the resin sealing mold; With the members,
The air sealing member is replaceable, and a specification of the air vent is determined according to the substrate and the electronic component.

The mold for resin sealing according to claim 1 or 2,
The plurality of cavities are provided,
A resin sealing mold, wherein the resin flow path or the air vent has a plurality of different specifications.

Used when collectively sealing the electronic components mounted on the respective regions of the substrate with a resin, a cull in which the molten resin is stored, a cavity in which the molten resin is injected, and the cull and the cavity. A resin sealing mold having a resin flow path communicating with the resin sealing mold, a method for determining the specification of the resin sealing mold for determining the specification of the resin sealing mold,
A step of preparing a replaceable resin flow path member provided with the resin flow path having a plurality of different specifications,
A step of fitting the resin flow path member in the resin sealing mold,
A step of forming a molded product by collectively sealing the electronic component with the resin using the resin sealing mold;
Investigating the occurrence of defects for the molded article,
Deciding an optimum specification for the resin flow path having a plurality of different specifications in accordance with the result of the investigation.

Used when collectively sealing the electronic components mounted on the respective regions of the substrate with a resin, a cull in which the molten resin is stored, a cavity in which the molten resin is injected, and the cull and the cavity. A resin that determines the specifications of the resin sealing mold for the resin sealing mold having the resin flow path communicating therewith and an air vent communicating the outside of the resin sealing mold and the cavity in a clamped state. A method for determining specifications of a sealing mold,
Preparing a replaceable air vent member provided with the air vent having a plurality of different specifications,
A step of fitting the air vent member in the resin sealing mold,
A step of forming a molded product by collectively sealing the electronic component with the resin using the resin sealing mold;
Investigating the occurrence of defects for the molded article,
Determining an optimum specification for the air vent having a plurality of different specifications in accordance with the result of the investigation.