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TW202438280A - 用於壓縮成形的密封樹脂以及其形成方法及形成裝置 - Google Patents

用於壓縮成形的密封樹脂以及其形成方法及形成裝置 Download PDF

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TW202438280A
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sealing resin
resin
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sealing
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TW112150470A
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涌井正明
斉藤高志
川口誠
野村祐大
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日商山田尖端科技股份有限公司
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    • H10W74/01

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  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

本發明提供一種密封樹脂以及其形成方法及形成裝置,所述密封樹脂可實現能夠防止產生成形不良的壓縮成形裝置及壓縮成形方法。本發明的密封樹脂的形成方法是形成用於工件W的壓縮成形的密封樹脂R的形成方法,所述工件W具有在基材Wa搭載有電子零件Wb的結構,所述形成方法包括形成具有貫通孔Rh的框狀或格子狀的密封樹脂R的形成步驟,所述形成步驟具有如下步驟,即:以在所述貫通孔Rh收容所述工件W的所述電子零件Wb並使該電子零件Wb的上表面Wbf露出的方式設定該貫通孔Rh的位置及形狀而形成。

Description

用於壓縮成形的密封樹脂以及其形成方法及形成裝置
本發明是有關於一種用於壓縮成形的密封樹脂以及其形成方法及形成裝置。
作為利用密封樹脂對在基材搭載有電子零件的工件進行密封而加工為成形品的樹脂密封裝置及樹脂密封方法的例子,已知有一種利用壓縮成形方式者。
壓縮成形方式為如下技術:向設置於包括上模及下模而構成的密封模具的密封區域(模腔)供給規定量的密封樹脂,並且在所述密封區域配置工件,藉由利用上模與下模進行夾持的操作進行樹脂密封。作為一例,已知有在使用在上模設置有模腔的密封模具的情況下,向工件上的中心位置一併供給密封樹脂來進行成形的技術等。另一方面,已知有在使用在下模設置有模腔的密封模具的情況下,供給覆蓋包含所述模腔的模具面的脫模膜(以下,有時簡稱為「膜」)及密封樹脂而進行成形的技術等(專利文獻2:參照日本專利特開2019-145550號公報)。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2019-145550號公報
[發明所欲解決之課題] 例如,作為工件,在對帶型的經導線連接的電子零件(半導體晶片)進行樹脂密封的情況下,在上模設置有模腔的壓縮成形方式中,保持於下模的工件的導線部分與預先供給至模腔的密封樹脂或供給至工件上的密封樹脂接觸而變形,因此存在樹脂密封困難的課題。因此,一般而言採用在上模保持工件、在下模設置模腔、並向該模腔內供給密封樹脂(作為一例,為顆粒樹脂)的壓縮成形方式。
然而,在上模保持工件、在下模設置有模腔的結構中,在工件薄的情況或大型的情況下,存在難以在上模進行保持而容易產生落下的課題。另外,通常成為介隔膜而向下模的模腔內供給密封樹脂的結構,但若欲以厚度(此處為成形後的樹脂部分的厚度)超過1 mm的程度形成厚的成形品,則存在成形行程變大,膜咬入至成形品中而容易產生成形不良的課題。進而,在使用顆粒樹脂作為密封樹脂的情況下,容易產生所述膜咬入,另外,不僅存在產生粉塵的課題或難以進行處理的課題,亦存在難以對設置於下模的模腔內的整個區域均等地供給(散佈)密封樹脂而容易產生捲繞不均的課題。另外,存在如下課題,即:在散佈密封樹脂時,粒彼此的間隙中所含的空氣及熔融時自密封樹脂脫泡所產生的氣體成分無法排出而殘留於成形品中,從而容易產生成形不良的課題。特別是在藉由導線連接搭載有電子零件的工件的情況下,亦有可能產生因樹脂密封時的模腔內的樹脂流動引起的導線流動(導線的變形、切斷)。
另一方面,在與模腔的配置無關地形成散熱器等電子零件露出的成形品的情況下,防止產生該電子零件的規定部位、作為具體例的散熱器的上表面(即冷卻面)不按照設計般露出等成形不良成為課題。 [解決課題之手段]
本發明是鑒於所述情況而成,其目的在於提供一種密封樹脂以及其形成方法及形成裝置,所述密封樹脂容易進行處理,並且特別是適合於形成在工件搭載的電子零件的上表面露出的成形品,且可實現能夠防止產生因樹脂流動、捲繞不均、殘留氣體、成形時的粉塵產生引起的成形不良、且形成厚度尺寸大的成形品的壓縮成形裝置及壓縮成形方法。
本發明藉由如以下所記載般的解決手段作為一實施形態來解決所述課題。
一實施形態的密封樹脂是用於工件的壓縮成形的密封樹脂,所述密封樹脂的必要條件在於,形成為具有貫通孔的框狀或格子狀。 另外,一實施形態的密封樹脂是用於工件的壓縮成形的密封樹脂,所述工件具有在基材搭載有電子零件的結構,所述密封樹脂的必要條件在於,形成為在載置於所述基材上時具有收容所述電子零件並使所述電子零件的上表面露出的貫通孔的形狀。 例如,作為所述工件,使用具有在基材搭載有電子零件的結構的工件。在該情況下,較佳為在載置於所述基材上時形成為具有收容所述電子零件並使該電子零件的上表面露出的貫通孔的形狀。 另外,一實施形態的密封樹脂的形成裝置,是對基礎樹脂進行壓片而形成用於工件的壓縮成形的密封樹脂的形成裝置,所述形成裝置的必要條件在於包括壓片模具,所述壓片模具收容所述基礎樹脂,且以使其成為具有與所述工件的形狀對應的貫通孔的框狀或格子狀的所述密封樹脂的方式進行壓片。
另外,一實施形態的密封樹脂的形成方法形成用於工件的壓縮成形的密封樹脂,所述工件具有在基材搭載有電子零件的結構,所述密封樹脂的形成方法的必要條件在於,包括形成具有貫通孔的框狀或格子狀的所述密封樹脂的形成步驟,所述形成步驟具有如下步驟,即:以在所述貫通孔收容所述工件的所述電子零件並使該電子零件上表面露出的方式設定該貫通孔的位置及形狀而形成。
另外,所述形成步驟較佳為具有對基礎樹脂進行壓片而形成所述密封樹脂的步驟。另外,作為所述基礎樹脂,較佳為使用粉末樹脂。 [發明的效果]
若使用本發明的密封樹脂,則可實現能夠防止產生因樹脂流動、捲繞不均、殘留氣體、成形時的粉塵產生引起的成形不良、特別是防止產生搭載於工件的電子零件的上表面不露出的成形不良、且形成厚度尺寸大的成形品的壓縮成形裝置及壓縮成形方法。另外,與顆粒樹脂等相比,特別是供給時或安裝時的處理變得容易。
(壓縮成形裝置及壓縮成形方法) 本發明的實施形態的密封樹脂R是用於工件W的壓縮成形的密封樹脂R。首先,說明使用該密封樹脂R進行工件W的樹脂密封(壓縮成形)的壓縮成形裝置1及壓縮成形方法的概略。此處,圖1是表示壓縮成形裝置1的例子的平面圖(概略圖)。
作為密封對象的工件W包括在基材Wa搭載有電子零件Wb的結構。更具體而言,作為基材Wa的例子,可列舉樹脂基板、陶瓷基板、金屬基板、托運板、引線框架、晶圓等板狀的構件。另外,作為電子零件Wb的例子,可列舉半導體晶片、微機電系統(Micro Electro Mechanical System,MEMS)晶片、被動元件、散熱板、導電構件、墊片等。再者,基材Wa的形狀為長方形形狀(長條狀)、正方形形狀、圓形形狀等。另外,搭載於一個基材Wa的電子零件Wb的個數被設定為一個或多個(例如矩陣狀等)。
作為在基材Wa搭載電子零件Wb的方法的例子,可列舉利用打線接合封裝、倒裝晶片封裝等的方法。或者,在樹脂密封後自成形品Wp剝離基材(玻璃製或金屬製的托運板)Wa的結構的情況下,亦有使用具有熱剝離性的黏著帶或藉由紫外線照射而硬化的紫外線硬化性樹脂來貼附電子零件Wb的方法。
另外,作為膜F的例子,可較佳使用耐熱性、剝離容易性、柔軟性、伸展性優異的膜材,例如聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ethylene-tetrafluoroethylene,ETFE)(聚四氟乙烯聚合物)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、氟化乙烯丙烯(fluorinated ethylene propylene,FEP)、氟含浸玻璃布、聚丙烯、聚偏二氯乙烯等。再者,膜F亦在後述的形成裝置100中形成密封樹脂R時使用。
如圖1所示,壓縮成形裝置1包括如下部分作為主要結構:供給單元10A,進行工件W的供給等;壓製單元10B,對工件W進行樹脂密封而進行對成形品Wp的加工等;以及收納單元10C,進行成形品Wp的收納等。作為一例,沿著圖1中的X方向,依次配置有供給單元10A、壓製單元10B、收納單元10C。但是,並不限定於所述結構,可變更單元內的設備結構或單元數量(特別是壓製單元數量)、單元的配置順序等。另外,亦可設為包括所述以外的單元的結構(均未圖示)。
另外,壓縮成形裝置1中,導軌20跨及各單元間而呈直線狀設置,對工件W及密封樹脂R進行搬送的搬送裝置(第一裝載機)22、以及對成形品Wp進行搬送(亦可用於密封樹脂R的搬送)的搬送裝置(第二裝載機)24以能夠沿著導軌20在規定的單元間移動的方式設置。但是,並不限定於所述結構,亦可設為包括對工件W、密封樹脂R及成形品Wp進行搬送的共用的(一個)搬送裝置(裝載機)的結構(未圖示)。另外,搬送裝置亦可設為包括機械手等來代替裝載機的結構。
另外,壓縮成形裝置1中,進行各單元中的各機構的運轉控制的控制部30配置於供給單元10A(亦可設為配置於其他單元的結構)。
壓製單元10B包括藉由壓製裝置250進行模開閉的一對密封模具。作為一例,密封模具可設為在上模設置模腔的結構(密封模具202),作為另一例,亦可設為在下模設置模腔的結構(密封模具302)。另外,在壓製裝置250設置有膜供給部211,所述膜供給部211供給用於覆蓋上模204中的包含模腔208的內表面的模具面204a(規定區域)的膜F。再者,作為一例,膜F為輥狀,但亦可為長條狀。
作為一例,參照圖2~圖6對使用包括密封模具202時的壓縮成形裝置1來實施的壓縮成形方法的步驟進行說明。在本實施形態中,列舉形成散熱器等電子零件Wb的規定部位(具體而言,是散熱器的上表面(是指與基材Wa側為相反側的面)、即冷卻面)Wbf露出的成形品Wp的情況為例進行說明。再者,為了簡化說明,基材Wa上的電子零件Wb設為一個零件,但亦有包含多個積層零件的情況。
首先,實施準備步驟(密封準備步驟)。具體而言,實施將上模204及下模206調整為規定溫度(例如100℃~300℃)並進行加熱的步驟。另外,實施使膜供給部211運轉而供給新的膜F,並以覆蓋上模204中的包含模腔208的內表面的模具面204a的規定區域的方式進行吸附的步驟。
在準備步驟之後,實施使工件W保持於下模206的工件保持部205的工件保持步驟。具體而言,藉由第一裝載機22保持自供給料盒12供給的工件W並將該工件W搬入至密封模具202內,且保持於下板242(模具面206a)的工件保持部205(參照圖2)。
在工件保持步驟之後,實施將密封樹脂R載置於保持在工件保持部205的工件W上的樹脂載置步驟(參照圖3)。具體而言,藉由第一裝載機22(亦可為其他搬送裝置)保持在後述的密封樹脂的形成裝置(有時簡稱為「形成裝置」)100中形成的密封樹脂R並搬入至密封模具202內,且載置於保持在工件保持部205的工件W上。在形成電子零件Wb的上表面Wbf露出的成形品Wp的情況下,以該電子零件Wb收容於密封樹脂R的貫通孔Rh中(詳情將在後文敘述)的方式,使工件W與密封樹脂R相互進行對位並載置。
或者,作為樹脂載置步驟的另一例,亦可作為在所述工件保持步驟之前,將在形成裝置100中形成的密封樹脂R載置於工件W的上方的步驟來實施。在該情況下,工件保持步驟成為使載置有密封樹脂R的狀態的工件W保持於工件保持部205的步驟。即,第一裝載機22保持載置有密封樹脂R的狀態的工件W並將該工件W搬入至密封模具202內,且保持於工件保持部205。具有如下優點:以一次進行工件W與密封樹脂R向密封模具202的搬入,並非分別單獨地進行工件W與密封樹脂R向密封模具202的搬入。
接著,實施利用密封樹脂R對工件W進行密封而加工為成形品Wp的樹脂密封步驟。具體而言,實施進行密封模具202的閉模,且使模腔模件226在被夾持器228包圍的模腔208內相對地下降,來對工件W加熱加壓密封樹脂R的閉模步驟。
在形成電子零件Wb的上表面Wbf露出的成形品Wp的情況下,密封模具202(在該情況下為上模204)較佳為包括以下結構。具體而言,在模腔模件226中,設置有與電子零件Wb的上表面Wbf的整個面抵接且能夠上下移動的可動模件236。該可動模件236以經由推動銷232而由可動模件彈簧234朝向下模206施力的狀態得到支撐。作為一例,可動模件236設定為成為在俯視時較電子零件Wb的外形大規定尺寸的外形。
使用包括該結構的密封模具202而實施的閉模步驟如以下所述。具體而言,進行使上模204與下模206相互接近的動作。此時,首先夾持器228與工件W的基材Wa抵接以夾持該工件W(參照圖4A)。接著(或同時),可動模件236與工件W的電子零件Wb的上表面Wbf抵接,以成為覆蓋該上表面Wbf的整個面的狀態(參照圖4B)。接著,模腔模件226的下表面(未設置可動模件236的區域)與載置於工件W的基材Wa上的密封樹脂R抵接,並進一步進行加壓。藉由此種閉模步驟,密封樹脂R熱硬化,從而完成樹脂密封(壓縮成形)(參照圖5)。
作為續接所述閉模步驟的後續步驟,實施進行密封模具202的開模,且將成形品Wp與使用完的膜F分離並取出該成形品Wp的開模步驟(參照圖6)。在本實施形態中,如上所述,在可動模件236覆蓋工件W的電子零件Wb的上表面Wbf(整個面)的狀態下進行樹脂密封,因此形成該上表面Wbf(整個面)露出的狀態的成形品Wp。再者,作為變形例,亦能夠將電子零件Wb的上表面Wbf的一部分區域而並非整個面設定為露出部位(未圖示)。
接著,實施藉由第二裝載機24將成形品Wp自密封模具202內搬出並向收納單元10C搬送的成形品搬出步驟。作為一例,搬送出的成形品Wp收納於收納料盒14中。另外,在成形品搬出步驟之後或者並行地實施使膜供給部211運轉而將使用完的膜F自密封模具202內送出,並將新的膜F送入並安裝於密封模具202內的步驟。
以上是使用包括密封模具202時的壓縮成形裝置1進行的壓縮成形方法的主要步驟。但是,所述步驟順序為一例,只要不妨礙則能夠進行前後順序的變更或並行實施。
作為另一例,參照圖7~圖9對使用包括密封模具302時的壓縮成形裝置1而實施的壓縮成形方法的步驟進行說明。在該情況下,在壓製裝置250設置有膜供給部311,所述膜供給部311供給用於覆蓋下模306中的包含模腔308的內表面的模具面306a(規定區域)的膜F。再者,作為一例,膜F為輥狀,但亦可為長條狀。
首先,實施準備步驟(密封準備步驟)。具體而言,實施將上模304及下模306調整為規定溫度(例如100℃~300℃)並進行加熱的步驟。另外,實施使膜供給部311運轉而供給新的膜F,並以覆蓋下模306中的包含模腔308的內表面的模具面306a的規定區域的方式進行吸附的步驟。
在準備步驟之後,實施使工件W保持於上模304的工件保持部305的工件保持步驟。具體而言,藉由第一裝載機22保持自供給料盒12供給的工件W並搬入至密封模具302內,且保持於上板342(模具面304a)的工件保持部305。
在工件保持步驟之後實施樹脂保持步驟(再者,亦可在工件保持步驟之前或並行實施)。樹脂保持步驟具有以下步驟。使密封樹脂R保持於下模306的模腔308內(參照圖7)。具體而言,藉由第一裝載機22(亦可為其他搬送裝置)保持在形成裝置100中形成的密封樹脂R並搬入至密封模具302內,且收容於模腔308內(具體而言,載置於模腔模件326的上表面)。在形成電子零件Wb的上表面Wbf露出的成形品Wp的情況下,以該電子零件Wb收容於密封樹脂R的貫通孔Rh(詳情將在後文敘述)中的方式使工件W與密封樹脂R相互進行對位並分別保持。
接著,實施利用密封樹脂R對工件W進行密封而加工為成形品Wp的樹脂密封步驟。具體而言,實施進行密封模具302的閉模,且使模腔模件326在被夾持器328包圍的模腔308內相對地上升,來對工件W加熱加壓密封樹脂R的閉模步驟。藉此,密封樹脂R熱硬化,從而完成樹脂密封(壓縮成形)(參照圖8)。
再者,在該例子(包括密封模具302的情況)中,只要在下模306的模腔模件326中設置與所述例子(包括密封模具202的情況)同樣地構成的可動模件336、推動銷332、可動模件彈簧334即可。藉此,可將與可動模件236抵接的工件W(電子零件Wb)的上表面Wbf形成為露出面。
作為續接所述閉模步驟的後續步驟,實施進行密封模具302的開模,且將成形品Wp與使用完的膜F分離並取出該成形品Wp的開模步驟(參照圖9)。接著,實施藉由第二裝載機24將成形品Wp自密封模具302內搬出並向收納單元10C搬送的成形品搬出步驟。作為一例,搬送出的成形品Wp收納於收納料盒14中。另外,在成形品搬出步驟之後或者並行地實施使膜供給部311運轉而將使用完的膜F自密封模具302內送出,並將新的膜F送入並安裝於密封模具302內的步驟。
以上是使用包括密封模具302時的壓縮成形裝置1進行的壓縮成形方法的主要步驟。但是,所述步驟順序為一例,只要不妨礙則能夠進行前後順序的變更或並行實施。
(密封樹脂的形成裝置) 繼而,參照圖10、圖11對形成所述壓縮成形裝置1及壓縮成形方法中使用的密封樹脂R的形成裝置100進行說明。該形成裝置100對基礎樹脂Rm進行加工而形成密封樹脂R。此處,圖10是表示形成裝置100的例子的側面圖(概略圖)。再者,形成裝置100可設置於壓縮成形裝置1的裝置內、裝置外中的任一者。
在本實施形態中,作為基礎樹脂Rm及由該基礎樹脂Rm形成的密封樹脂R,使用熱硬化性樹脂(例如為含有填料的環氧系樹脂等,但並不限定於此)。密封樹脂R形成為具有整體的形狀與工件W的形狀對應的規定形狀(詳情將在後文敘述)的固體/半固體樹脂。通常,以一個形成密封需要量(每一個工件W的一次的量)的「整體」,但亦可構成為以多個(例如兩個、三個左右)的分割狀態形成密封需要量的「整體」。另外,所謂所述「半固體」,是指並非完全的固體狀態而是熔融至所謂的B階段的狀態。再者,基礎樹脂Rm中較佳地使用作為熱硬化性樹脂(性質)的粉末樹脂(形態)(詳情將在後文敘述)。但是,並不限定於此,亦可設為使用顆粒樹脂、破碎狀樹脂、固體樹脂、液狀樹脂、或者將該些中的多個組合而成的樹脂的結構。
如圖10所示,形成裝置100包括壓片模具102,所述壓片模具102具有進行模開閉的一對模具(例如,包含合金工具鋼的多個模具塊、模具板、模具柱等或其他構件組裝而成的模具)。另外,包括對壓片模具102進行開閉驅動的壓製裝置150。另外,包括進行各機構的運轉控制等的控制運算部170。此處,圖11是表示壓片模具102的例子的側面剖面圖(概略圖)。
如圖10所示,壓製裝置150包括一對壓盤154、156、架設有一對壓盤154、156的多個拉桿152、以及使壓盤156可動(升降)的驅動裝置等而構成。具體而言,該驅動裝置包括驅動源(例如,電動馬達)160及驅動傳遞機構(例如,滾珠絲槓或肘桿機構)162等而構成(但是,並不限定於此)。在本實施形態中,將在鉛垂方向上為上方側的壓盤154設定為固定壓盤(固定於拉桿152的壓盤),將下方側的壓盤156設定為可動壓盤(能夠滑動地保持於拉桿152而升降的壓盤)。但是,並不限定於此,亦可上下相反,即,將上方側設定為可動壓盤,將下方側設定為固定壓盤,或者,亦可為上方側、下方側均設定為可動壓盤(均未圖示)。
另一方面,如圖11所示,壓片模具102包括鉛垂方向上的上方側的上模104、及下方側的下模106來作為配設於壓製裝置150中的所述一對壓盤154、156間的一對模具。上模104組裝於上方側的壓盤(在本實施形態中為固定壓盤154),下模106組裝於下方側的壓盤(在本實施形態中為可動壓盤156)。藉由所述上模104與下模106相互接近/背離來進行閉模/開模(鉛垂方向(上下方向)成為模開閉方向)。在本實施形態的壓片模具102中,上模104構成所謂的「杵型」,下模106構成所謂的「臼型」。
接著,對壓片模具102的下模106進行詳細說明。如圖11所示,下模106包括下模槽110、保持於其的模腔模件126、夾持器128等。下模槽110經由支持柱112而固定於支持板114的上表面。在下模106的上表面(上模104側的面)設置有模腔108。在該模腔108內收容規定量的基礎樹脂Rm。
本實施形態的下模106包括用於以對收容於模腔108內的規定量的基礎樹脂Rm進行按壓而成為具有與工件W的形狀對應的規定形狀的密封樹脂R的方式形成(壓片)的以下結構(關於形成方法的詳情,將在後文敘述)。具體而言,在模腔模件126中(俯視時的模腔模件126的區域內),設置有能夠與後述的上模104的壓片板142抵接且能夠上下移動的可動模件136。該可動模件136以經由推動銷132而由可動模件彈簧134朝向上模104施力的狀態得到支撐。作為一例,可動模件136設定為成為在俯視時具有較電子零件Wb的外形大規定尺寸的外形。在具有所述結構的下模106中,規定量的基礎樹脂Rm收容於可動模件136彼此之間的凹狀部138中(再者,亦可首先將該基礎樹脂Rm散佈於包含可動模件136的上表面的整個模腔108內,然後利用刮板等掃落,最終收容於凹狀部138中)。
另外,夾持器128以包圍模腔模件126的方式構成為環狀,並且以經由推動銷122及夾持彈簧124(例如,螺旋彈簧所例示的施力構件)相對於支持板114的上表面能夠分離(浮動)地上下移動的方式組裝(但是,並不限定於該組裝結構)。該模腔模件126構成模腔108的內部(底部),夾持器128構成模腔108的側部。再者,設置於一個下模106的模腔108的形狀或個數適宜設定(一個或多個)。
此處,在壓製裝置150設置有下模膜供給部111,所述下模膜供給部111供給用於覆蓋下模106中的包含模腔108的內表面的模具面106a(規定區域)的膜F。再者,作為一例,膜F為輥狀,但亦可為長條狀。
另外,下模106在夾持器128的上表面或夾持器128與模腔模件126的邊界部等設置有與抽吸裝置連通的抽吸路(孔或槽等)(未圖示)。藉此,可使自下模膜供給部111供給的膜F吸附並保持於包含模腔108的內表面的模具面106a。
另外,在本實施形態中,設置有將下模106加熱至規定溫度的下模加熱機構(未圖示)。該下模加熱機構包括加熱器(例如電熱絲加熱器)、溫度感測器、電源等,藉由控制部30進行加熱的控制。作為一例,加熱器成為內置於下模槽110中並對整個下模106及收容於模腔108內的基礎樹脂Rm施加熱的結構。此時,對下模106進行加熱,以使基礎樹脂Rm成為不會熱硬化(正式硬化)的程度的規定溫度(例如50℃~80℃)。
接著,對壓片模具102的上模104進行詳細說明。如圖11所示,上模104包括壓片板142,所述壓片板142以對收容於下模106的模腔108內的規定量的基礎樹脂Rm進行按壓而成為具有與工件W的形狀對應的規定形狀的密封樹脂R的方式形成(壓片)(關於形成方法的詳情,將在後文敘述)。壓片板142保持(固定)於上模槽140。在本實施形態中,在壓片板142的下表面(下模106側的面)設置有能夠與所述下模106的可動模件136抵接的凸狀部144。作為一例,凸狀部144設定為成為在俯視時與所有的可動模件136的上表面抵接並且可覆蓋所有的凹狀部138的外形,且以規定高度(根據密封樹脂R的形成厚度而設定)豎立設置於壓片板142的下表面。
此處,在壓製裝置150設置有上模膜供給部113,所述上模膜供給部113供給用於覆蓋上模104的模具面104a(規定區域)的膜F。再者,作為一例,膜F為輥狀,但亦可為長條狀。
另外,上模104在壓片板142等設置有與抽吸裝置連通的抽吸路(孔或槽等)(未圖示)。藉此,可使自上模膜供給部113供給的膜F吸附並保持於模具面104a。
另外,在本實施形態中,設置有將上模104加熱至規定溫度的上模加熱機構(未圖示)。該上模加熱機構包括加熱器(例如電熱絲加熱器)、溫度感測器、電源等,藉由控制部30進行加熱的控制。作為一例,加熱器成為內置於上模槽140中並對整個上模104施加熱的結構。此時,對上模104進行加熱,以使保持(收容)於所述下模106的基礎樹脂Rm成為不會熱硬化(正式硬化)的程度的規定溫度(例如,50℃~80℃)。
(密封樹脂的形成方法) 繼而,對使用所述形成裝置100而實施的本實施形態的密封樹脂的形成方法的步驟進行說明。此處,圖12~圖14是各步驟的說明圖,且作為與圖11為相同方向的側面剖面圖而圖示。
首先,實施準備步驟(壓片準備步驟)。準備步驟具有以下步驟。實施藉由下模加熱機構將下模106調整為規定溫度(為基礎樹脂Rm、密封樹脂R不會正式硬化的溫度,例如50℃~80℃)並進行加熱的下模加熱步驟。另外,實施藉由上模加熱機構將上模104調整為規定溫度(為基礎樹脂Rm、密封樹脂R不會正式硬化的溫度,例如50℃~80℃)並進行加熱的上模加熱步驟。另外,實施使下模膜供給部111運轉而供給新的膜F,並以覆蓋下模106中的包含模腔108的內表面的模具面106a的規定區域的方式進行吸附的下模膜供給步驟。另外,實施使上模膜供給部113運轉而供給新的膜F,並以覆蓋上模104的模具面104a的規定區域的方式進行吸附的上模膜供給步驟。
在準備步驟之後,實施形成「規定形狀」(詳情將在後文敘述)的密封樹脂R的形成步驟。作為一例,包括如下壓片步驟,即:藉由對基礎樹脂Rm進行壓片而形成具有整體的形狀與工件W的形狀對應的規定形狀的固體/半固體樹脂作為密封樹脂R。再者,作為形成步驟的另一例,亦可採用不利用壓片的形成方法。
具體而言,所述壓片步驟藉由未圖示的分配器等將「規定量」(詳情在後文敘述)的基礎樹脂Rm收容於下模106的模腔108內(參照圖12)。如上所述,在將該基礎樹脂Rm不載置於可動模件136的上表面的同時收容於可動模件136彼此之間的凹狀部138中(再者,亦可首先將該基礎樹脂Rm散佈於包含可動模件136的上表面的整個模腔108內,然後利用刮板等掃落,最終收容於凹狀部138中)。
接著,使壓製裝置150運轉而進行升溫至所述規定溫度的壓片模具102的閉模(參照圖13)。此時,模腔模件126在模腔108內相對地上升,並利用模腔模件126與壓片板142對基礎樹脂Rm進行壓片(夾入並加壓)。
更詳細而言,首先,夾持器128與壓片板142(較凸狀部144更靠外方部)抵接。接著(或者同時),可動模件136的上表面與壓片板142的凸狀部144的下表面抵接,從而成為該可動模件136的上表面的整個面被覆蓋的狀態。接著,利用模腔模件126的上表面(凹狀部138的區域)與壓片板142的凸狀部144的下表面(與凹狀部138相向的區域)對基礎樹脂Rm進行壓片(夾入並加壓)。藉此,形成具有「規定形狀」且未進行熱硬化(正式硬化)的狀態的固體/半固體的密封樹脂R。具體而言,所述「規定形狀」是大致板狀且具有貫通板面的貫通孔Rh的框狀或格子狀的形狀。在本實施形態中,藉由所述形成步驟(在該情況下為壓片步驟),下模106的可動模件136的周圍(凹狀部138)的基礎樹脂Rm形成為密封樹脂R的主體部Ra,可動模件136的位置形成為貫通孔Rh。再者,可動模件136設置於模腔模件126,但亦可設置於壓片板142(未圖示)。
將在所述步驟中形成的密封樹脂R的結構(形狀)例示於圖15中。具體而言,是在板狀的主體部Ra並列設置有多個貫通孔Rh的格子狀的密封樹脂R的例子(但並不限定於此)。再者,該密封樹脂R亦可構成為以一個形成密封需要量(每一個工件W的一次的量)的「整體」(在該情況下為格子狀),或者,亦可構成為以多個(例如兩個、三個左右)的集合(連結)狀態形成密封需要量的「整體」(在該情況下為格子狀)。
藉由所述密封樹脂R(參照圖15),特別是可較佳地用於在基材Wa上搭載有散熱器等作為電子零件Wb的工件W(參照圖16)的壓縮成形。具體而言,藉由使用所述密封樹脂R,可確實地形成在樹脂密封後(壓縮成形後)的成形品Wp(參照圖17)中該電子零件Wb(散熱器等)的上表面Wbf露出的結構。
因此,在所述形成步驟中,重要的是,以成為密封對象的工件W的電子零件Wb收容於密封樹脂R的貫通孔Rh中,且該電子零件Wb的上表面Wbf露出的方式設定該貫通孔Rh的位置及形狀。
再者,所述壓片步驟重要的是在基礎樹脂Rm不會進行熱硬化(正式硬化)的溫度下實施(將下模106及上模104加熱至不會進行熱硬化(正式硬化)的溫度而實施),以使所形成的密封樹脂R可在之後的樹脂密封步驟(為壓縮成形方法的步驟)中進行熱硬化(正式硬化)。如上所述,「不會進行熱硬化的溫度」雖亦取決於基礎樹脂Rm的材質,但作為具體例,為50℃~80℃左右(在本實施形態中為70℃左右)。
接著,對設定所述基礎樹脂Rm的「規定量」的樹脂量設定步驟進行說明。作為樹脂量設定步驟的一例,針對成為密封對象的每個工件W,利用測量機構等(未圖示)對搭載於一個基材Wa的電子零件Wb的數量的有無(為搭載數量或缺少數量,亦可更包含對電子零件Wb的高度或重量進行測量的情況)進行測量,並自密封模具202、密封模具302的模腔208、模腔308的體積減去電子零件Wb的總體積,藉此控制運算部170對樹脂密封(壓縮成形)所需的樹脂量(克數)進行推算並設定「規定量」。或者,作為樹脂量設定步驟的另一例,準備與成為密封對象的工件W的種類對應的多種定型量,由控制運算部170或操作者根據該定型量中的工件W的種類選擇最佳的一個並設定「規定量」。在定型量的情況下,重要的是在樹脂密封時(壓縮成形時)樹脂量不會不足。藉由任一設定均可根據工件W的種類供給適當量的基礎樹脂Rm。其結果,可針對每個工件W準確地形成適當量的密封樹脂R。因此,可防止產生因樹脂密封時所需的樹脂量不足而引起的成形不良。另外,可防止產生因供給較所需而言過多的樹脂量而引起的浪費。特別是,在形成搭載有散熱器所例示的電子零件Wb的成形品Wp的情況下,可防止產生該電子零件Wb的規定部位(作為一例,散熱器的上表面即冷卻面)Wbf不露出的成形不良。
另外,作為所述基礎樹脂Rm,較佳為使用粉末樹脂。據此,與使用顆粒樹脂或破碎狀樹脂的情況相比,可極其準確地對「規定量」的樹脂進行調整並供給。但並不限定於粉末樹脂。
在壓片步驟之後,實施進行壓片模具102的開模,且將密封樹脂R與使用完的膜F分離並取出該密封樹脂R的開模步驟(參照圖14)。在本實施形態中,藉由包括所述下模膜供給步驟及上模膜供給步驟而在下模106的模具面106a及上模104的模具面104a此兩者配置膜F,因此藉由壓片形成的密封樹脂R的脫模變得容易,從而可防止因樹脂附著於模具而引起的缺損。
在開模步驟之後,或者並行地實施如下膜供給步驟(下模膜供給步驟、上模膜供給步驟),即:使下模膜供給部111、上模膜供給部113運轉而將使用完的膜F自壓片模具102內送出,並將新的膜F送入並安裝於壓片模具102內。
再者,所述步驟順序為一例,只要不妨礙則能夠進行前後順序的變更或並行實施。
如以上所說明般,本發明的密封樹脂可較佳地應用於在上模具有模腔的結構、或在下模具有模腔的結構中的任一者的壓縮成形裝置及壓縮成形方法。
另外,若使用本發明的密封樹脂,則可實現起到以下效果的壓縮成形裝置及壓縮成形方法。具體而言,藉由該壓縮成形裝置及壓縮成形方法,可防止產生因樹脂流動、捲繞不均、殘留氣體、成形時的粉塵產生引起的成形不良。特別是,在搭載散熱器等作為電子零件的情況下,可防止產生在成形品中該電子零件的規定部位(作為一例,散熱器的上表面即冷卻面)不露出的成形不良。另外,薄的成形品(厚度尺寸小於1 mm)自不必說,亦可形成厚的成形品(厚度尺寸為1 mm以上)。再者,厚度尺寸的上限雖取決於各種設定條件,但認為能夠充分形成至10 mm左右。另外,供給時或安裝時的處理變得容易。
再者,本發明並不限定於所述實施形態,能夠在不脫離本發明的範圍內進行各種變更。特別是,作為電子零件,列舉散熱器為例,但並不限定於此。另外,作為露出部位,列舉電子零件的整個上表面成為對象的情況為例,但並不限定於此。
1:壓縮成形裝置 10A:供給單元 10B:壓製單元 10C:收納單元 12:供給料盒 14:收納料盒 20:導軌 22:搬送裝置(第一裝載機) 24:搬送裝置(第二裝載機) 30:控制部 100:密封樹脂的形成裝置(形成裝置) 102:壓片模具 104、204、304:上模 106、206、306:下模 108、208、308:模腔 110:下模槽 111:下模膜供給部 112:支持柱 113:上模膜供給部 114:支持板 122、132、232、332:推動銷 124:夾持彈簧 126、226、326:模腔模件 128、228、328:夾持器 134、234、334:可動模件彈簧 136、236、336:可動模件 138:凹狀部 140:上模槽 142:壓片板 144:凸狀部 150、250:壓製裝置 152:拉桿 154、156:壓盤 160:驅動源 162:驅動傳遞機構 170:控制運算部 202、302:密封模具 204a、206a、304a、306a:模具面 205、305:工件保持部 211、311:膜供給部 242:下板 342:上板 F:膜 IV:部 Rm:基礎樹脂 R:密封樹脂 Ra:主體部 Rh:貫通孔 W:工件 Wa:基材(玻璃製或金屬製的托運板) Wb:電子零件 Wbf:上表面(冷卻面) Wp:成形品 X:方向
圖1是表示使用本發明的實施形態的密封樹脂的壓縮成形裝置的例子的平面圖。 圖2是對使用本發明的實施形態的密封樹脂的壓縮成形方法的例子進行說明的說明圖。 圖3是續接圖2的說明圖。 圖4A是續接圖3的說明圖,圖4B是續接圖4A的說明圖,均作為圖3的IV部位置處的放大圖示出。 圖5是續接圖4B的說明圖。 圖6是續接圖5的說明圖。 圖7是對使用本發明的實施形態的密封樹脂的壓縮成形方法的另一例進行說明的說明圖。 圖8是續接圖7的說明圖。 圖9是續接圖8的說明圖。 圖10是表示本發明的實施形態的密封樹脂的形成裝置的例子的側面圖。 圖11是表示圖10所示的形成裝置的壓片模具的例子的側面剖面圖。 圖12是本發明的實施形態的密封樹脂的形成方法的說明圖。 圖13是續接圖12的說明圖。 圖14是續接圖13的說明圖。 圖15是表示本發明的實施形態的密封樹脂的例子的立體圖。 圖16是表示利用本發明的實施形態的密封樹脂進行樹脂密封的工件的例子的立體圖。 圖17是表示利用本發明的實施形態的密封樹脂進行樹脂密封後的成形品的例子的立體圖。
R:密封樹脂
Ra:主體部
Rh:貫通孔

Claims (7)

  1. 一種密封樹脂的形成方法,形成用於工件的壓縮成形的密封樹脂,所述工件具有在基材搭載有電子零件的結構,所述密封樹脂的形成方法的特徵在於, 包括形成具有貫通孔的框狀或格子狀的所述密封樹脂的形成步驟, 所述形成步驟具有如下步驟:以在所述貫通孔收容所述工件的所述電子零件並使所述電子零件上表面露出的方式設定所述貫通孔的位置及形狀而形成。
  2. 如請求項1所述的密封樹脂的形成方法,其中,所述形成步驟具有對基礎樹脂進行壓片而形成所述密封樹脂的步驟。
  3. 如請求項2所述的密封樹脂的形成方法,其中,作為所述基礎樹脂,使用粉末樹脂。
  4. 一種密封樹脂的形成裝置,是對基礎樹脂進行壓片而形成用於工件的壓縮成形的密封樹脂的形成裝置,所述形成裝置的特徵在於包括壓片模具, 所述壓片模具收容所述基礎樹脂,且以使其成為具有與所述工件的形狀對應的貫通孔的框狀或格子狀的所述密封樹脂的方式進行壓片。
  5. 一種密封樹脂,是用於工件的壓縮成形的密封樹脂,所述密封樹脂的特徵在於, 形成為具有貫通孔的框狀或格子狀。
  6. 一種密封樹脂,是用於工件的壓縮成形的密封樹脂,所述工件具有在基材搭載有電子零件的結構,所述密封樹脂的特徵在於, 形成為在載置於所述基材上時具有收容所述電子零件並使所述電子零件的上表面露出的貫通孔的形狀。
  7. 如請求項6所述的密封樹脂,形成為具有所述貫通孔的框狀或格子狀的形狀。
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