WO2002001625A1 - Procede pour l'obturation par resine de pieces electroniques, et plaque d'impression par stencil utilisee a cet effet - Google Patents

Description

明糸田 »

電子部品の樹脂封止方法及びそれに用いられる孔版

技 術 分 野

本発明は、 ？ 印刷による電子部品の樹脂封止方法及びそれに用いら れる子し版に関するものである。

背 景 技 術

従来、 基板に搭載された電子部品を孔版印刷によって樹脂封止するこ とは、広く一般的に実施されているカ^ 電子部品のより一層の薄型軽量 ィ匕に伴って、樹脂封止層の厚みを均一に仕上げる要求が日増しに強まつ ている。

その為、 例えば、特開平 1 1一 7 4 2 9 4号公報において開示されて いるように、 の樹脂充塡用開口のスキージ移動終点側端部に、 スキ —ジによる封止用樹脂の押し込み充塡に際して発生する樹脂の盛り上が りに相当する過剰樹脂分を滞留させるための凹部を設けることによって、 樹脂封止層の厚みの偏りを防止し、 すなわち、樹脂封止層の厚みの均一 化を図ること等が提案されている （図 4参照） 。

し力、し、 上述の凹部形成に係る従来方法は、 スキージを往復動させて の孔版印刷を複数回行うことにより、所定量の樹脂を孔版の樹脂充塡用 開口に押し込み充塡させ （以下、 これを充塡印刷という。 ） 、 次いで、 最後に仕上げ印刷を行った後、樹脂封止された姿の電子部品力搭載され ている下方の基板を、 上方の固定側の孔版に対して相対的に下方へ移動 , させて離別させようとすると、 図 4 ( a ) に示すように、主として凹部 1 0に残留する過剰分の樹脂 5によって、所謂、糸引き力発生し、 そし て、基板 1が更に下方へ移動すると、 その糸引きにより形成される糸状 樹脂力切断される （図 4 (b ) 参照） 。

その為、 切断された基板側の太くて長い糸状樹脂が、電子部品を封止 して 、る樹脂層上に倒れ込んだり或るいは基板上に倒れ込んだりして封 止姿が変形してしまうのである （図 4 ( c )， ( d ) 参照） 。 これによ つて、 特に樹脂封止層の平坦性が低下し、樹脂封止の仕上がり姿 （外観） が悪くなり、 更には基板上の樹脂が付着してはならない部分に付着して しまうという点で、 品質上、 問題であつた。

また、電子部品を次々と樹脂封止して行くうちに、上述の凹部に残留 する過剰樹脂分は時間の経過によりその特性カ壞ィ匕し、 ときには、 その 変化した残留樹脂分 （例えば、 固形ィ匕した樹脂塊） 力新しい樹脂に混入 して凹凸表面力形成されてしまうのである。 この点も樹脂封止の仕上が り姿 （外観） を悪くするため、 品質上、 好ましくなかった。

本発明は、 かかる欠点に着目してなされたものであって、樹脂封止の 外観的品質を改善すると共に、 樹脂封止層の厚みの均一ィ匕を図ろうとす るものである。

発 明 の 開 示

上記目的を達成する為に、 本発明では、孔版上でスキージを移動させ ながら該孔版の樹脂充塡用開口に棚旨を充塡するようにした孔版印刷に よる電子部品の樹脂封止方法において、仕上げ印刷時に、前記樹脂充塡 用開口のスキージ移動終点側端部に接近した位置で、前記樹脂充塡用開 口から充塡樹脂の余剰分を搔き出すように前記スキージの昇降制御を行 うようにする。

上記電子部品の樹脂封止方法において、前記樹脂充塡用開口のスキー ジ移動終点側端部に連接された樹脂搔き出し助長用凹部を設けた孔版を 用い、 仕上げ印刷時に、 前記棚旨搔き出し助長用凹部内に前記スキージ を落とし込むと良い。 つまり、樹脂封止用孔版は、樹脂充塡用開口の一 端と連接された樹脂搔き出し助長用凹部を設けたものであることカ好ま しい。 この樹脂搔き出し助長用凹部は、前記樹脂充塡用開口の複数個と 連接されていること力好ましく、 しかも前記スキージの幅より長いこと が望ましい。

図面の簡単な説明

図 1は、 本発明の電子部品の樹脂封止方法による仕上げ印刷態様を示 す断面図である。

図 2は、 本発明の電子部品の樹脂封止方法に用いる孔版の斜視図であ o

図 3は、 本発明の棚旨封止における糸引きによる樹脂封止姿の変形態 様を示し、 （a ) は固定された孔版から基板を分離する初期状態を示す 図、 （b ) は糸引きの切断状態を示す図、 （c ) は切断された糸引きが 倒れようとする状態を示す図、 （d ) は切断された糸引きが倒れた姿を 示す図である。

図 4は、 従来の樹脂封止における糸引きによる樹脂封止姿の変形態様 を示し、 （a ) は固定された孔版から基板を分離する初期状態を示す図、 ( b ) は糸引きの切断状態を示す図、 （c ) は切断された糸引きが倒れ ようとする状態を示す図、 （d) は切断された糸引きが倒れた姿を示す 図である。

発明を実施するための最良の形態

図 1において、 不図示の昇降テ一ブルで支持された基板 1上に孔版 2 力載置されている。 基板 1には、 所定パターンにより複数の電子部品 3 力搭載されている。一方、 孔版 2には、所定パターンにより棚旨充塡用 開口 4が貫通されている。 また、 基板 1と孔版 2とは、電子部品 3を樹 脂充塡用開口 4内に位置させた姿に位置決めされている。

なお、 図示されていないが、孔版 2は所定レベルに位置するように装 置フレームに固定され、 基板 1は位置決めされた状態において所定の口 ック手段によつて前記テ一プル上に固定されている。 図 2に示すように、 孔版 2には、 複数の樹脂充塡用開口 4の一端に連接された機旨搔き出し 助長用凹部 6力設けられている。

かかる樹脂搔き出し助長用凹部 6は、 子 U¾ 2の幅方向、 すなわち、 図 示 Y方向に延設され、 複数個の樹脂充塡用開口 4に跨がって連接されて いる。 棚旨搔き出し助長用凹部 6の長さ L bは、孔版 2の幅方向に並ぶ 樹脂充塡用開口 4の総幅 L aよりも長く設定されている。 また、纖旨搔 き出し助長用凹部 6は底面から孔版上面 7に向つて拡開する傾斜側壁 6 a , 6 bを形成している。

スキージ 8 , 9は、 不図示の水平ネジ軸送り機構に装着されて図 1に おいて左右方向へ移動され得るシリンダー 1 0 , 1 1のビストンロッド 1 0 a , 1 1 aの先端に装着されている。

その為、 スキージ 8， 9を左右方向の所定位置へ一緒に移動させるこ とができると共に、上下方向の所定位置へ個々に移動させたり或るいは 一緒に移動させたりすることができる。 かかるスキージ 8の幅 （図示 Y 軸方向の長さ） は、孔版 2の幅方向に並ぶ樹脂充塡用開口 4の総幅 L a より長いが、 樹脂搔き出し助長用凹部 6の長さし よりも短く設定され ている。 スキージ 9の幅も、 同一長さに設定されている。 し力、し、 それ に限定されず、要するに、上記総幅 L aよりも長く設定すれば良い。 よって、 孔版上面 Ί上に封止用の樹脂 5を供給すると共にスキージ 9 を移動させることにより、樹脂 5を樹脂充塡用開口 4内へ押し込み充塡 し、 すなわち、 充塡印刷することができる。

その際、 充塡印刷する樹脂 5は、 図 1において、 孔版上面 7の右端部 に供給され、 そして、 下方へ移動されたスキージ 9が、 かかる樹脂 5を 押しながら図 2に示す矢印 A方向 （図 1においては右側から左側） へ移 動する。 なお、 スキージ 9は、 その先端を孔版上面 7に押し付け、 その 押し付け圧を一定に保ちながら移動する。 上述の充塡印刷において、他方のスキージ 8は、 上方に位置したまま スキージ 9と一緒に矢印 A方向へ移動する。 以下、 充塡印刷を終えると、 引き続いて、 スキージ 9を上方へ移動させると共にスキージ 8を下方へ 移動させた姿で仕上げ印刷を行う。

この仕上げ印刷は、 充塡印刷だけでは、樹脂充塡用開口 4のスキージ 移動終点側端部 4 bに接近した開口領域に樹脂 5の盛り上がり力性じる と共に樹脂封止表面に凹凸力性じるので、外観上、樹脂封止姿を平坦に して品質的に一定にし、 かつ樹脂封止層の厚みの均一ィ匕を図る為に行わ れ

充塡印刷を終えてスキージ 8， 9が図 1において左側の孔版上面 7上 へ移動すると、 スキージ 9カ上方へ移動すると共にスキージ 8が下方へ 移動し、 次いで、 スキージ 8， 9力一緒に右側へ移動する。

かかる仕上げ印刷において、 スキージ 8は、 その先端を子販上面 7に 押し付け、 その押し付け圧を一定に保ちながら移動する。 その為、充塡 印刷を終えて左側の孔版上面 7上へ運ばれた樹脂 5がスキージ 8で押さ れて右側へ移送される。

そして、 樹脂充塡用開口 4のスキージ移動終点側端部 4 aに接近した 位置で、樹脂充塡用開口 4から充塡樹脂 5の余剰分を搔き出すようにス キージ 8め昇降制御が行われる。 すなわち、 スキージ 8が図 1に示す矢 印 Bの軌跡を描くように昇降制御される。

この昇降制御は、 図 1において左側から右側へ移動されて来るエアー シリンダー 1 0のピストンロッド 1 0 aを所定ストローク出没させて行 われ、 スキージ 8力棚旨搔き出し助長用凹部 6の傾斜側壁 6 aに倣って 昇降せしめられる。 なお、樹脂充塡用開口 4から搔き出す余剰の樹脂量 は、事前のテストによつて決定され、樹脂の種類、樹脂充塡用開口 4の 大きさ、 孔版 2の厚さ等の諸条件によって異なる。 スキージ 8の図示矢印 A方向と反対方向への移動を保ちながら上述の 昇降制御を行うことによって、樹脂充塡用開口 4のスキージ移動終点側 端部 4 aに接近した部分において、 そこに充塡されている樹脂 5の余剰 分がスキージ 8で搔き出されて右側の孔版上面 7上へ移送される。

前記樹脂搔き出しに際し、棚旨搔き出し助長用凹部 6の傾斜側壁 6 a , 6 ¾)カ底面から孔版上面 7に向って拡開 （図 3参照） しているので、樹 脂搔き出しを滑らかに行うことができる。

よって、 図 1に示すように、上述の充塡印刷時に、一方のスキージ移 動終点側端部 4 b部分に盛り上がった状態に形成された樹脂分を、 スキ —ジ 8で他方のスキージ移動終点側端部 4 aへ向って押し移送し、 かつ スキージ 8がスキージ移動終点側端部 4 aに接近した位置に到達すると、 前記樹脂分に所定量の樹脂分力加えられた量の搔き出し余剰樹脂分を樹 脂充塡用開口 4内から搔き出す動作を開始して樹脂の盛り上がりが発生 するのを防止することができる。 これによつて、樹脂封止された姿の電 子部品 3が搭載されている下方の基板 1を、 固定側の上方の孔版 2に対 して相対的に下方へ移動させて離別させるときに発生する糸引きにより 形成される糸状樹脂を小さくすることができ、 樹脂封止の仕上がり姿 (外観） を品質的に向上させることができる。

すなわち、 上述の仕上げ印刷を終えると、 樹脂封止された電子部品 3 が搭載されている基板 1を相対的に下方へ移動させて、 固定側の上方の 孔版 2と離別する。 その時、 所謂、 糸引きが発生するが、 この状態を図 3 ( a ) に示す。

上述のように、樹脂充塡用開口 4のスキージ移動終点側端部 4 aに接 近した部分の充塡樹脂 5をスキージ 8で搔き出しているから、糸引きに より形成される糸状樹脂は細い。 従って、糸状樹脂が短い姿に切断され (図 3 ( b ) 参照） 、 かつ切断された基板側の糸状樹脂が、電子部品 3 を封止している樹脂層上へ倒れたり或るいは基板 1上へ倒れる。

図 3 ( c ) において、 樹脂層上へ倒れようとする糸状樹脂 1 3 aが鎖 線で示され、 基板 1上へ倒れようとする糸状樹脂 1 3 bが実線で示され ているが、 それが倒れても、 細く短く、 つまり糸引きの樹脂量が少量で ある。 その為に、 封止姿の過度な変形 （特に、 平坦性の劣化） を防止す ることができ、 かつ基板側の不必要箇所に樹脂が付着するのを防止する ことができて、 倒れたことを一見して認識できないようになるので、 こ の点から樹脂封止の仕上がり姿 （外観） の品質向上化を図ることができ る （図 3 ( d ) 参照） 。

カロえて、樹脂搔き出し助長用凹部 6には、樹脂 5が残留しないから、 樹脂封止に際して常に新しい樹脂のみを樹脂充塡用開口 4に充塡するこ と力できる。 従って、 先行の樹脂封止において使用した樹脂の残存分が 固形化し、 そ.の樹脂塊が、 その後の樹脂封止に際して使用する新しい樹 脂に混入することによつて封止表面が凹凸化されてしまうといったこと を防止することができ、 この点からも樹脂封止の仕上がり姿 （外観） の 品質向上化を図ることができる。 なお、仕上げ印刷を終えたスキージ 8 は、 図 1において右側の孔版上面 7上から、 その上方へ移動して再び待 機状態となる。

本発明において、充塡印刷及び仕上げ印刷は、通常 1回行う力 必要 に応じて複数回行ってもよい。 孔版についても、複数の樹脂充塡用開口 を設けたもののみに限定されず、 一個設けたものであってもよく、 その 材質についても、一般的には、 ステンレス材が選択されるが、 他のもの を適宜選択することができる。

棚旨充塡用開口の設置バタ一ンも、必要に応じて所定パターンを選択 することができ、例えば、 図 2に示す複数個の樹脂充塡用開口の内、 中 央部の樹脂充塡用開口のみを図示 X方向の所定位置へ移動させたバタ一 ンであってもよく、 かかる場合においても、 その移動させた樹脂充塡用 開口の一端に連接して樹脂搔き出し助長用凹部を設ける （図示の樹脂搔 き出し助長用凹部 6に加えて另 IJ途設ける） の力好ましい。

スキージの昇降手段についても、 エア一シリンダーに限定されず、 他' の適当な昇降手段を適宜に選択することができると共にスキージの水平 方向移動手段についても適宜に選択することができる。

、 材質等は、 如何なるものであってもよく、

ック基板等、 、ずれのものであってもよく、 それに搭載の電子部品についても、 特に制限はない。使用する封止用の 樹脂も特に制限はない。

以下、実施例について述べる。

下記 （a) 〜 （e) の条件で樹脂封止した。

(a) 基板 I Cチップの 1 6個が格子状に搭載された基板。

(b) 孔版

厚み 0. 9 mm

樹脂充塡用開口の大きさ： 5 Ommx 5 Omm

(基板 1枚を樹脂封止可能）

樹脂充塡用開口の数：格子状に 8個

樹脂搔き出し助長用凹部の幅： 8mm

前記凹部に対する樹脂充塡用開口の一端の食い込み幅： 3 mm 前記凹部の深さ ： 0. 15mm

前言己凹部の全長 280 mm

(c) スキージ幅： 2 70 mm

(d) 封止用樹脂：

粘度： 10 0 P a · S ( 2 5 °C)

チクソ指数： 1. 2 ( 25 °C) ( e ) スキージ速度： 5 mm s e c

上記孔版を上記基板 8枚上にセッ卜して樹脂封止し、樹脂封止厚を測 定した。 その結果、平均値が 0 . 7 4 mm、最大値が 0 . 7 8 mmであ つナこ。

一方、樹脂搔き出し助長用凹部を設けていないこと以外の条件は同一 条件で樹脂封止したところ、 平均値が 0 . 7 5 mm、最大値が 0 . 8 8 mmであった。 このことからして、 樹脂搔き出し助長用凹部を設けてい る実施例の方力有利であることがわかる。

産業上の利用可青 ft

上述のように、 本発明によると、 樹脂充塡用開口のスキージ移動終点 側端部に樹脂盛り上がりを発生させずに仕上げ印刷を行うことができる と共に、仕上げ印刷後において基板から孔版を分離する際に発生する糸 引きによって樹脂封止姿が過度に変形されてしまうのを防止することが できる。 更には、樹脂封止に際して常に新しい樹脂のみを樹脂充塡用開 口に充塡することができて固开^ ί匕樹脂塊の混入を防止することができる。 従って、棚旨封止の外観的品質を向上し、樹脂封止層の厚みの均一ィ匕を 図ることができる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 孔版上でスキージを移動させながら該孔版の樹脂充塡用開口に樹 脂を充塡するようにした孔版印刷による電子部品の樹脂封止方法におい て、仕上げ印刷時に、 前記樹脂充塡用開口のスキージ移動終点側端部に 接近した位置で、 前記樹脂充塡用開口から充塡棚旨の余剰分を搔き出す ように前記スキージの昇降制御を行うことを特徵とする電子部品の樹脂 封止方法。

2 . 前記樹脂充塡用開口のスキージ移動終点側端部に連接された樹脂 搔き出し助長用凹部を設けた孔版を用い、仕上げ印刷時に、前記樹脂搔 き出し助長用凹部内に前記スキージを落とし込むことを特徵とする請求 の範囲第 1項に記載の電子部品の樹脂封止方法。

3 . 前記樹脂搔き出し助長用凹部が、前記樹脂充塡用開口の複数個と 連接されていることを特徵とする請求の範囲第 2項に記載の電子部品の 樹脂封止方法。

4 . 前記樹脂搔き出し助長用凹部が、 f !己スキージの幅より長いこと を特徼とする請求の範囲第 項又は第 3項に記載の電子部品の翻旨封止 方法。

5. 樹脂充塡用開口の一端に連接された測旨搔き出し助長用凹部を設 けたことを特徵とする電子部品樹脂封止用孔版。

6 . 前記樹脂搔き出し助長用凹部が、 前記樹脂充塡用開口の複数個と 連接されていることを特徴とする請求の範囲第 5項に記載の電子部品樹 脂封止用孔版。 ·