CN111867800A - 树脂铸模装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供一种树脂铸模装置,其不进行装置的大幅改变,而能够同时使用转注成形装置及压缩成形装置来应对多种产品需求。作为解决方法,压制部(C)不使用专用机,而能够选择如下情况的任一装置来使用:对下模(16)供给成形前树脂(R1),利用转注成形装置(13)将成形前树脂(R1)压送至模腔进行转注铸模,利用压缩成形装置(18)使已供给至下模模腔内的成形前树脂(R1)溢流而进行压缩成形。
Description
技术领域
本发明涉及一种供给成形前树脂并取出成形后树脂的树脂供给取出装置、相对于铸模模具搬入搬出成形前后的工件的工件搬运装置、及包括这些装置的树脂铸模装置(resin mold device)。
背景技术
近年来,工件的薄型化得到发展,处于被填充铸模树脂的模腔(cavity)变薄,另一方面树脂铸模区(工件尺寸)扩大的倾向。另外,自谋求半导体装置的高速化的观点而言,进行倒装芯片(flip chip)连接的产品不断增多,所述倒装芯片连接是将半导体芯片(以下简称为芯片(chip))不经由金属线(wire)而通过凸块(bump)端子连接于基板。因此,必需在芯片与基板之间的狭窄间隙进行底部填充铸模(underfill mold)。另外,自使芯片的发热散出的必要性而言,也存在使芯片表面露出而进行树脂铸模的需求。作为一例,通过将散热板粘接于露出的面而获得散热效果。另外,出于降低制造成本的目的,存在工件尺寸例如为100mm×300mm以下的带状(strip)基板类型以及将芯片连接于在更大型的半导体晶片状的工件上形成有配线图案的基板的示例等。再者,半导体制造方法有很多,故若举出一例,则也有所谓嵌入式晶片级球栅阵列(embedded Wafer Level Ball Grid Array,eWLB)等,所述所谓eWLB是将热塑性的胶带粘附于半导体晶片状的圆形载体,进而在胶带上粘附芯片,在铸模成形后剥下载体及胶带之后,在芯片的端子侧连接再配线层。此时,为了提高散热效果,有要使芯片背面侧露出而铸模的要求。即,对工件要求进行如下的树脂铸模:通过与半导体晶片相同的圆形形状载体而实现了芯片露出。再者,今后自进一步降低成本的要求考虑,可想到也会出现如下的要求:在比圆形形状的工件更大的四方形大幅面工件进行芯片露出成形。
所谓转注成形装置(transfer molding device)或压缩成形装置如图20所示,作为满足任一种铸模方式的装置而开发,并实用化(参照专利文献1)。围绕着进行工件搬运的多关节机器人51的移动范围,配置有工件供给部52、树脂供给部53、压制(press)部54及工件收纳部55等。在多个压制部54分别设置有压缩成形装置。
另外,申请人已提出开发出对晶片状的工件进行压缩成形的压缩成形装置的日本专利特开2012-114285号(参照专利文献1)、以及将基板类型的转注成形与压缩成形加以一体化的日本专利特开2014-222711号(参照专利文献2)。但是,将晶片类型的工件的压缩成形与转注成形加以一体化的装置无开发实绩。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2012-114285号公报
专利文献2:日本专利特开2014-222711号公报
发明内容
发明所要解决的问题
若设为新开发使晶片类型的工件转注成形的装置,则耗费时间及成本。另外,为了解决工件的热容量,欲变更为芯片露出晶片类型的产品,但使已运行的压缩成形装置休眠或废弃也非现实,因此存在欲有效利用处于现状的装置并加以再利用的需求。
另外,若同时使用晶片类型的压缩成形装置及转注成形装置,则可使半导体晶片、树脂材料的搬运等、零件单位、单元单位的结构共同化,从而期待减少制造成本,或缩短生产时间。
另外,晶片类型的压缩成形装置已单元化,故可将压缩成形用的压制装置及转注成形用的压制装置组装至一台装置。因此,可在一台装置中选择两种产品,故而也具有可有效使用半导体制造工厂的洁净室(clean room)的优点。
解决问题的技术手段
以下所述的若干实施方式中所应用的公开是用以解决所述问题而完成,其目的在于提供一种可使零件单位、单元单位的结构共同化而降低制造成本且缩短生产时间的树脂搬运装置、工件搬运装置,且提供一种树脂铸模装置,其利用这些树脂搬运装置、工件搬运装置,不进行装置的大幅改变,而可同时使用转注成形装置与压缩成形装置而应对多种产品需求。
以下所述的若干实施方式的相关公开至少包括以下的结构。
即,其特征在于包括:工件收容部,分别收容成形前工件及成形后工件;多个压制部,在上模及下模中的任一者形成模腔,对所述下模供给成形前树脂,使成形后工件及多余树脂成形;树脂供给部,供给所述成形前树脂;树脂处理部,具有回收所述多余树脂的树脂回收部;搬运手部,至少将成形前工件搬入至所述压制部,至少将成形后工件自所述压制部搬出;以及多关节机器人,将所述搬运手部递送至成形前工件,自所述搬运手部接收成形后工件。
根据所述结构,即使在多个压制部中,同时使用转注成形装置及压缩成形装置,也可共用工件收容部、树脂处理部、搬运手部,因此可提供一种树脂铸模装置,其不进行装置的大幅改变而可应对多种产品需求。另外,也可根据需要,针对同一产品进行多次重复转注成形及压缩成形的铸模。
特别是压制部中,不使用专用机,而可选择如下情况的任一装置来使用:对下模槽穴(pot)内供给成形前树脂,通过转注成形而将成形前树脂压送至模腔而进行铸模,或利用压缩成形使供给至下模模腔内的成形前树脂流动且溢流(overflow)而进行铸模,因此通用性高而可降低制造成本。另外,可应对半导体晶片、面板状基板、矩形基板等多种工件。
所述搬运手部优选为对所述压制部搬入成形前工件及成形前树脂,自所述压制部搬出成形后工件及多余树脂。
由此,不论成形方法如何,均利用共同的搬运手部进行成形前工件的搬入及成形后工件的搬出,因此可简化装置结构,提高通用性。
所述搬运手部也可包括:工件装载机(work rotor),将成形前工件搬入至所述压制部,将成形后工件自所述压制部收容至所述工件收容部;以及树脂装载机,将成形前树脂搬入至所述压制部,自所述压制部搬出成形后的多余树脂。
此时,当工件收容部与树脂处理部经由多个压制部而分离配置时,可以如下的方式进行分担:使装载机搬运成形前后的工件,使卸载机搬运成形前树脂及成形后的多余树脂,因而能迅速进行工件及树脂供给取出动作。特别是工件收容部与树脂处理部经由多个压制部而相离配置,故可尽可能地减少树脂粉尘对成形造成的影响。
所述树脂处理部优选为设置有:树脂搬运托盘(tray),使递交至所述搬运手部的所述成形前树脂整齐排列而搬运;以及多余树脂回收部,回收多余树脂。
由此,树脂处理部包括树脂搬运托盘及多余树脂收容部,因此可不论成形方法如何,均使成形前树脂的供给与成形后产生的多余树脂的回收共同化,故可简化装置结构,提高通用性。
所述树脂搬运托盘及所述多余树脂回收部理想的是在由所述树脂处理部实现的树脂供给位置与相对于所述压制部进退移动的所述搬运手部的待机位置之间往返移动。由此,对搬运手部的工件供给及成形前树脂的供给是在搬运手部的待机位置进行递交,可自树脂铸模(resin mold)后的搬运手部向多余树脂回收部迅速地进行多余树脂的递交。
所述多余树脂回收部也可设为在规定位置,底部挡板(shutter)开闭而将多余树脂废弃至废弃箱。
由此,当搬运手部对成形后的工件与多余树脂加以分离而搬运时,可仅将多余树脂与工件分开回收而废弃。
所述工件收容部与所述树脂处理部也可经由所述压制部而分离配置于两侧。
由此,在树脂处理部容易产生的树脂粉尘附着于工件的可能性降低,可高度维持成形品质。
也可在所述压制部中,包括桥接部,且包括活动件,所述桥接部与工件端部重合而配置,以成为与模腔凹部相连的空气或铸模树脂的移动通道,所述模腔凹部形成于所述上模及所述下模中的任一者,所述活动件是以模具打开时与模具夹持面相离的方式向上移动地受到支持,所述活动件在开模状态下与模具夹持面相离,使工件保持部朝向安放位置移动而递交所述工件,通过闭模动作而按下所述活动件,利用所述桥接部夹入所述工件端部而加以夹持,所述安放位置是由搬运手部所保持的工件端部与所述桥接部重合的位置。
由此,使工件保持部朝向安放位置水平移动而递交工件,所述安放位置是由搬运手部所保持的工件与模具夹持面相离而与活动件的桥接部重合的位置,因此,不仅矩形形状工件,而且圆形形状工件也可通过工件保持部加以定位而递交至铸模模具。
另外,通过闭模动作而按下活动件,利用桥接部夹入工件端部而加以夹持,故可避免铸模树脂绕入至工件端面。
所述活动件也可为以所述桥接部与所述模腔凹部连接的方式而形成的槽穴件、流道浇口(runner gate)件、通气件中的任一者。
由此,铸模模具不论用于转注铸模或用于压缩成形,无论工件形状如何,均可进行相对于铸模模具的准确定位,而不会在工件端部产生树脂泄漏。
一种树脂铸模装置,其包括将工件及树脂搬运至压制部的工件搬运装置,所述树脂铸模装置的特征在于包括:搬运装置本体,利用设置于铸模模具的模具夹持面的定位部进行相对于所述铸模模具的定位;工件保持部,设置于所述搬运装置本体,保持成形前后的工件;以及树脂保持部,可保持供给至所述铸模模具的成形前树脂。
由此,通过利用搬运装置本体中所含的工件保持部及树脂保持部保持成形前的工件及成形前树脂而搬入至压制部,且保持成形后的工件而搬出,来利用同一工件搬运装置将工件及树脂搬运至多个压制部,从而可简化装置结构,提高通用性。
一种树脂铸模装置,其包括将工件及树脂搬运至压制部的工件搬运装置,所述树脂铸模装置的特征在于包括:搬运装置本体,利用设置于铸模模具的模具夹持面的定位部进行相对于所述铸模模具的定位;工件保持部,设置于所述搬运装置本体,保持成形前后的工件;以及树脂保持部,可分别保持供给至所述铸模模具的成形前树脂及成形后的多余树脂,且所述树脂保持部设置为能够相对于定位于所述模具夹持面的所述搬运装置本体在水平方向上移动。
由此,通过利用同一工件搬运装置兼用成形前后的工件搬运及树脂搬运,可减少设置面积而使装置结构紧凑。
所述树脂保持部中,第一树脂保持部及第二树脂保持部也可设置为能够朝向所述搬运装置本体的搬入搬出位置交替地移动,所述第一树脂保持部保持供给至所述压制部的所述成形前树脂,所述第二树脂保持部保持成形后的多余树脂。
此时,通过配合相对于压制部的成形前的工件搬入,使第一树脂保持部朝向搬入搬出位置移动而执行成形前树脂的模具搬入动作,且配合成形后的工件搬出动作,使第二树脂保持部移动至搬入搬出位置而进行成形后的多余树脂的搬出动作,可将工件搬运装置共用于成形前后的树脂搬运。
所述压制部也可组装有至少一个以上的下模槽穴类型的转注成形装置。
由此,可提供一种树脂铸模装置,其能够在压制部中同时使用转注成形装置及压缩成形装置而应对多种产品需求。
一种树脂铸模装置,包括树脂处理部,所述树脂处理部包括供给成形前树脂的树脂供给部、及回收成形后的多余树脂的树脂回收部,所述树脂铸模装置的特征在于,所述树脂供给部包括:副储槽(sub tank),收纳多个成形前树脂;以及送料器(parts feeder),使自副储槽供给的多个成形前树脂整齐排列而送出,在所述副储槽的底部,重叠地配置有使树脂粉尘积存于底部的托板、及在其上方支持多个成形前树脂的冲孔金属(punchingmetal),当将所述副储槽组装于送料器上时,所述托板与致动器连结,通过使所述致动器以规定的时机运转,而将所述托板及所述冲孔金属抽出至储槽本体外,使副储槽底部开闭,从而将所述成形前树脂供给至所述送料器。
由此,在收纳多个成形前树脂的副储槽内产生的树脂粉等粉尘会经由冲孔金属的贯通孔而回收至托板,故可减少搬入至压制部的粉尘。因此,即使在洁净室内配置树脂供给装置,也可维持洁净的使用环境。
发明的效果
可提供一种树脂搬运装置及工件搬运装置,能够使零件单位、单元单位的结构共同化而降低制造成本,且缩短生产时间。
另外,可提供一种树脂铸模装置,其利用所述树脂搬运装置及工件搬运装置,不进行装置的大幅改变,而可同时使用转注成形装置及压缩成形装置来应对多种产品需求。
附图说明
图1是树脂铸模装置的平面布局图。
图2是图1的树脂处理部的前视图。
图3是图1的树脂处理部的左侧视图。
图4A是设置于图1的树脂处理部的副储槽的平面图,图4B是图4A的垂直截面图,图4C是图4A的右侧视图,图4D是使图4B的底板敞开的状态的垂直截面图。
图5A是搬入动作时的搬运手部的平面图,图5B是搬出动作时的搬运手部的平面图。
图6A、B是以转注成形装置的铸模模具为中心的截面说明图。
图7A、B是说明利用搬运手部进行工件靠边处理的理由的平面图及截面图。
图8A是上模平面图,图8B是下模平面图。
图9是表示槽穴配置的说明图。
图10A是将流道浇口设为活动件的树脂铸模装置的截面说明图,图10B是将通气件及流道浇口设为活动件的树脂铸模装置的截面说明图。
图11是将通气件设为活动件的压缩成形用的树脂铸模装置的截面图。
图12是表示图1的变形例的树脂铸模装置的平面布局图。
图13是其他实施例1的树脂铸模装置的平面布局图。
图14是其他实施例2的树脂铸模装置的平面布局图。
图15是图14的变形例的树脂铸模装置的平面布局图。
图16是其他实施例3的树脂铸模装置的平面布局图。
图17是其他实施例4的树脂铸模装置的平面布局图。
图18是其他实施例5的树脂铸模装置的平面布局图。
图19A是表示多关节机器人的一例的侧视图,图19B是机器人手(robot hand)的说明图。
图20是压缩成形装置专用机的平面布局图。
具体实施方式
以下,与随附附图一并详述本发明的树脂供给装置、工件搬运装置及包括所述装置的树脂铸模装置的优选实施方式。再者,言及铸模模具时,是指分别支持于铸模底座的上模及下模,且指除了模具开闭机构(压制装置)以外的模具。另外,言及树脂铸模装置时,是至少包括铸模模具及使所述铸模模具开闭的模具开闭机构(作为一例,电动马达及螺杆轴(screw shaft)或肘节连杆(toggle link)机构等压制装置;未图示)的装置,且是进而为了自动化而包括树脂搬运装置或工件搬运装置、成形后的工件搬出装置的装置。设为包括如下机构:在转注成形时使插入至槽穴的柱塞(plunger)运转的转注机构、进而在闭模时在模具内形成减压空间的减压机构等。以下,以铸模模具的结构为中心进行说明。另外,工件W是设想对搭载有芯片的半导体晶片状的圆形形状进行树脂铸模的情况,但并不特别限定于圆形,也可为四边形或长方形。铸模模具中,作为一例,是设为下模为活动模具且上模为固定模具来进行说明,但也可为上模为活动模具且下模为固定模具,也可两者均为活动模具。
(树脂铸模装置的整体结构)
图1是本发明的树脂铸模装置的一实施方式的平面布局图。本实施方式的树脂铸模装置包括:工件收容部A,分别收容成形前工件W1及成形后工件W2;树脂供给部B1(树脂供给装置),供给成形前树脂R1;树脂处理部B,具有回收成形后的多余树脂R2的树脂回收部B2;压制部C,在上模及下模中的任一者形成模腔,对下模供给成形前树脂R1,使成形后工件W2及多余树脂R2成形;搬运手部D(工件搬运装置),将成形前工件及成形前树脂搬入至压制部C,至少将成形前工件W1搬入至压制部C,至少将成形后工件W2自压制部C搬出;以及多关节机器人E,将成形前工件递送至搬运手部D,自搬运手部D接收成形后工件。
在多关节机器人E的周围,也可设置有如外观检查部(冷却部)F、固化炉(curefurnace)G等进行各处理步骤的处理部。另外,配置有对这些处理部的动作进行控制的控制部H。当如上所述围绕着多关节机器人E的移动范围配置有各处理部时,移动距离得以缩短,从而可在步骤之间实现高效率的成形前后的工件及树脂搬运。以下,对各部的结构进行具体说明。
(工件收容部A)
图1中,工件W是使用将半导体芯片矩阵配置于半导体晶片上的工件。在工件收容部A,设置有多个供给成形前工件W1的供给盒(magazine)1a及收纳成形后工件W2的收纳盒1b。工件W也可为将半导体芯片保持于托运板(carrier plate)上的嵌入式晶片级封装(embedded wafer level packaging,E-WLP)(eWLB)用的工件W。另外,工件W也可为封装有半导体芯片的树脂基板或引线框架(lead frame)。
另外,设置有两列的供给盒1a既可为收纳相同种类的工件W的情况,也可为收纳不同种类的工件W的情况。关于收纳盒1b,也同。另外,也可设为将供给盒1a及收纳盒1b设置各一列的结构,或者也可设为分别设置三列以上的结构。
多关节机器人E进行移动的搬运区与工件收容部A利用间隔壁1c而隔断。其目的在于在无粉尘或热等的影响的环境下保管工件W。供给盒1a通过公知的升降舵(elevator)机构而可升降地受到支持。升降舵机构通过利用驱动源而旋转的搬运元件(循环状的搬运带、搬运链等)沿升降导件进行升降动作。在升降舵机构,双层重叠地载置有供给盒1a。在各供给盒1a的两侧壁,相向地形成有狭缝(凹槽),将工件W(半导体晶片)插入并支持于所述狭缝。在间隔壁1c,在升降舵机构的上升位置附近,通过能够开闭的挡板而堵塞取出口。
(树脂处理部B)
具有供给成形前树脂的树脂供给部B1、及回收多余树脂的树脂回收部B2。首先,对树脂供给部B1的结构进行说明。树脂供给部B1供给对压制部C供给的成形前树脂R1。副储槽2(收纳容器)收纳多个成形前树脂R1(例如平板树脂)。在副储槽2的下方,设置有送料器3(整齐排列部)。送料器3使副储槽2的底部开口而接收多个平板树脂R1,施加振动而使其整齐排列。
如图3所示,通过送料器3而整齐排列成一列的平板树脂R1通过平板拾取器(tablet pick up)4的开闭爪4a而自开头侧加以保持。平板拾取器4进行90°旋转而使平板树脂R1为竖起姿势,打开开闭爪4a将平板树脂R1插入至在下方待机的树脂搬运托盘5的保持孔5a而各别地保持。
另外,在本实施例中,并列地一体设置有将多余树脂R2回收至树脂搬运托盘5的多余树脂回收部6。如图2所示,多余树脂回收部6在规定位置(树脂供给位置的附近)使底部挡板6a开闭,将多余树脂R2穿过滑槽(chute)6b废弃至废弃箱6c。
树脂搬运托盘5及多余树脂回收部6设置为能够沿设置于下方的树脂搬运轨道7,在图2所示的树脂供给位置7a与搬运手部D的待机位置7b之间往返移动。树脂搬运托盘5在树脂搬运轨道7上移动至待机位置7b为止时,通过平板上推机构5b所含的上推杆5c而自保持孔5a的底部侧将平板树脂R1上推,递送至在上方待机的搬运手部D的树脂保持部12(第一树脂保持部12a)。
再者,将成形前工件W1自多关节机器人E的机器人手E1递交至未图示的升降机(lifter)(升降台)上。支持于升降机的成形前工件W1通过搬运手部D的工件保持部11(卡盘爪11a)而保持。
此处,参照图4,说明副储槽2的一例。如图4A~C所示,包括作为矩形形状容器的储槽本体2a以及使上部开口闭合的盖体2b。在盖体2b设置有把手2c。操作者通过抓住把手2c打开盖体2b,可适当地补充平板树脂R1。另外,副储槽2的底部能够开闭地设置有底板2d,所述底板2d在高度方向上设置规定间隔而一体地重合配置有托盘状的托板2d1及冲孔金属2d2,所述冲孔金属2d2在金属板上设置有多个贯通孔。其成为如下的结构:利用配置于冲孔金属2d2的下方的托板2d1承托树脂搬运时的树脂浮渣(树脂粉等粉尘)。在托板2d1的侧面设置有挂钩(hook)2d3。如图1所示,在开闭致动器2e(例如,能够开闭控制的直动马达或汽缸(cylinder)等)的杆,连结着开闭臂2f的一端。另外,在开闭臂2f的另一端设置有连结部2f1。开闭臂2f的连结部2f1与底板2d的挂钩2d3连结。
若使开闭致动器2e运转,则汽缸杆伸长,开闭臂2f也移动,故而经由连结部2f1卡止于挂钩2d3的托板2d1如图4D所示被抽出至储槽本体2a的外侧。此时,载置于冲孔金属2d2的多个平板树脂R1落下至比底部开口更下方的送料器3。
由此,在收纳多个成形前树脂R1的副储槽2内产生的树脂粉等粉尘经由冲孔金属2d2的贯通孔而被回收至托板2d1,故可减少在树脂搬运托盘5内产生的粉尘。因此,即使在洁净室内配置树脂供给装置,也可维持洁净的使用环境。
再者,本实施例供给平板树脂作为成形前树脂R1,但也可根据需要设置液状树脂供给部8。在液状树脂供给部8,夹着旋转器(revolver)式的注射器供给部8b在两侧设置有两个系统的分配单元(dispense)8c,所述旋转器式的注射器供给部8b可旋转地保持着多个注射器(syringe)8a。再者,液状树脂供给部8可调节内部的温度及湿度,以进行树脂的冷却及除湿。另外,在装置侧面设置有门,操作者能够更换注射器。
(多关节机器人E)
在图1中,多关节机器人E将工件W保持于机器人手E1,进行在各步骤之间搬运的旋转及线性移动。多关节机器人E例如包括垂直多关节机器人及水平多关节机器人的组合,所述垂直多关节机器人通过可折叠的垂直连杆E3而可上下移动,所述水平多关节机器人可使水平连杆E2在水平面内旋转及移动。在水平连杆E2的前端设置有机器人手E1。所述各连杆利用未图示的伺服马达(servo motor)中所含的编码器(encoder)来检测旋转量而进行反馈控制。
如上所述,通过采用包括多关节机器人E的结构,可并列进行如下的动作,即,通过垂直连杆E3而在上下方向上使机器人手E1移动至任意位置、以及通过水平连杆E2而在水平方向上在任意位置使机器人手E1移动。因此,可在围绕多关节机器人E的移动范围而配置的各处理部之间线性搬运工件W,可使搬运至各处理部所需的时间最短。再者,多关节机器人E也可为如下的结构:不使用垂直连杆E3,水平连杆E2在铅垂方向上升降。
在图19A中,表示多关节机器人E的一例。多关节机器人E包括垂直多关节机器人与水平多关节机器人的组合,所述垂直多关节机器人通过可折叠的多个垂直连杆E3而可上下移动,所述水平多关节机器人可使多个水平连杆E2在水平面内旋转及移动。在水平连杆E2的前端设置有机器人手E1。两处的水平连杆E2及机器人手E1分别以垂直轴21a、垂直轴21b、垂直轴21c为中心而可旋转地受到轴支。所述各连杆利用未图示的伺服马达中所含的编码器来检测旋转量而进行反馈控制。
如上所述,通过采用包括多关节机器人E的结构,可并列进行如下的动作,即,利用垂直连杆E3而在上下方向上使机器人手E1移动至任意位置、以及利用水平连杆E2而在水平方向上在任意位置使机器人手E1移动。因此,可在围绕多关节机器人E的移动范围而配置的各处理部之间线性搬运工件W,可使搬运至各处理部所需的时间最短。因此,可将工件W迅速搬运至将工件W及成形前树脂R1搬入至压制部C而进行树脂铸模的下一个步骤,可有利于成形品质的提高。
另外,如图19B所示,机器人手E1通过将前端分成双叉状,可避开工件W的中央而保持工件W的外周附近。如所述图19B所示,在机器人手E1,在前端及根基侧的三处,形成有可吸附工件W的外周的吸附孔22a以及与所述吸附孔22a连通的抽吸路径22b。机器人手1载置工件W且吸附保持其背面。再者,机器人手E1除了吸附保持工件W以外,也可为如下的方式:以利用爪夹入的方式机械性地卡紧。另外,机器人手E1除了以垂直轴为中心旋转以外,也可设为如下的结构:通过以水平轴为中心旋转而使工件W能够反转。
另外,在图1及图19A中,多关节机器人E的底座部E4设置为能够沿多个直动导轨9往返移动。例如,将滚珠螺杆连接于设置在底座部E4的螺母,通过未图示的伺服马达而正反旋转驱动,由此使多关节机器人E沿直动导轨9往返移动。
再者,也可采用如下的结构:改变为多关节机器人E,使用水平多关节机器人、垂直多关节机器人、其他种类的机器人或适当组合有致动器等的机器人。另外,也可根据压制部C的数量,设置多台多关节机器人。
在图1中,在工件收容部A与搬运手部D之间,也可设置有未图示的信息读取部。在信息读取部,设置有代码(code)信息读取装置及对准器(aligner)。代码信息读取装置读取赋予至工件W的与产品相关的信息代码(品质要求(quality requirement)代码(注册商标)、条码(bar code)等)。对应于所述信息代码,在控制部H中,存储有树脂供给信息(树脂类别、树脂供给量、供给时间等)、铸模条件(压制编号、压制温度、压制时间、成形厚度等)、固化信息(固化温度、固化时间等)、冷却信息(冷却时间)等成形条件。基于与代码信息读取装置所读取的信息代码相对应的成形条件信息,对正在搬运的工件W进行后述各步骤的处理。多关节机器人E将成形条件的读取已完成的工件W,递交至用以递交至搬运手部D的升降机(未图示)。
(搬运手部D)
搬运手部D将成形前工件W1及成形前树脂R1搬入至压制部C,将成形后工件W2及多余树脂R2自压制部C搬出。以下,对搬运手部D的一例进行说明。
在搬运装置本体10,设置有:工件保持部11,在多处夹入工件外周端部而加以保持;以及树脂保持部12,可分别保持成形前树脂R1及成形后的多余树脂R2。在搬运装置本体10在多处设置有定位块10a,如后所述,通过设置于铸模模具的模具夹持面的定位部(锁定块(lock block))而进行相对于模具夹持面的定位。
另外,如图5A所示,工件保持部11以可保持圆形的成形前工件W1(例如半导体晶片)的方式,沿工件外周以90度配置在四处可开闭地设置有卡盘爪11a。再者,卡盘爪11a设置于四处,但只要可稳定地夹持搬运,便不拘于数量。在成形前工件W1的外周,设置有定位用的缺口部W11。在工件保持部11,使定位销11b卡止于所述缺口部W11,对工件W进行阻挡及定位而加以保持。
另外,工件保持部11设置为能够在与搬运装置本体10相互正交的X方向或Y方向之中至少任一方向上移动。在本实施例中,工件保持部11设置为能够通过内置有气缸(aircylinder)及直动导引机构的直动机构,而沿搬运装置本体10的长边方向在搬入搬出位置(参照图5A)与递交位置(参照图5B)之间往返移动。所谓递交位置,是指搬运装置本体10的工件中心(work center)与下模的工件中心重合的位置。所谓搬入搬出位置,是如下的位置:当如后所述工件W产生有上下移动时,自递交位置偏移直至工件端不抵碰至后述槽穴件16e的桥接部16e1的位置为止。在本实施例中,在搬运装置本体10设置有在搬入搬出位置与递交位置之间使工件移动的机构,但在使用通过模具而使工件移动的已知方法(作为一例,日本专利特开2015-051557号公报)的情况下,在搬运装置本体10中,不需要工件的移动机构。
此外,在搬运装置本体10的模具进入方向开头侧,设置有清洁刷(cleaningbrush)10b。若使清洁刷10b运转,则在搬运手部D相对于铸模模具进退时可清洁模具面。再者,在清洁刷中包含利用抽吸导管(duct)抽吸擦落的多余树脂等的功能。
根据所述结构,保持着成形前工件W1及成形前树脂R1的搬运手部D通过利用设置于铸模模具的模具夹持面的定位部对搬运装置本体10进行定位,使工件保持部11朝向X-Y方向中的至少任一方向(水平方向)移动,可通过搬运手部D的工件搬入动作而对准铸模模具供给成形前工件W1及成形前树脂R1。
在图5A、B中,在搬运装置本体10,与工件保持部11并列地设置有树脂保持部12。树脂保持部12中,第一树脂保持部12a及第二树脂保持部12b设置为能够朝向搬运装置本体10的搬入搬出位置(槽穴孔16e2)交替地移动,所述第一树脂保持部12a保持供给至铸模模具的成形前树脂R1,所述第二树脂保持部12b保持成形后的多余树脂R2。在本实施例中,第一树脂保持部12a设置有用以保持固态树脂(平板状树脂)的筒状收纳部12a1、以及使其底部开闭的挡板12a2。另外,第二树脂保持部12b设置有吸附垫12b1。吸附垫12b1利用未图示的抽吸装置而抽吸空气,吸附保持树脂铸模后的多余树脂R2。多余树脂R2也可利用吸附垫12b1来吸附,且也可利用卡紧爪机构来抓持。
第一树脂保持部12a及第二树脂保持部12b设置为能够朝向搬运装置本体10的搬入搬出位置(槽穴对应位置),在与相对于铸模模具的进入方向正交的方向(搬运装置本体10的短边方向:Y方向)上移动。再者,也可设置为能够在搬运装置本体10的长边方向(X方向)上移动。由此,可在工件搬入动作时(参照图5B),进行利用第一树脂保持部12a将成形前树脂R1(平板树脂)搬入至模具的动作,在工件搬出动作时(参照图5A),切换地进行利用第二树脂保持部12b将多余树脂R2(成形品坳部)自模具搬出的动作。
根据所述结构,工件保持部11可保持成形前后的工件W,树脂保持部12中,第一树脂保持部12a及第二树脂保持部12b设置为能够朝向搬运装置本体10的搬入搬出位置(槽穴孔16e2:参照图6A)交替地移动,所述第一树脂保持部12a保持供给至铸模模具的成形前树脂R1,所述第二树脂保持部12b保持成形后的多余树脂R2(成形品坳部),故可利用同一工件搬运装置搬入搬出成形前后的工件及树脂。
第一树脂保持部12a除了固态树脂以外,也可保持粉体状树脂、颗粒状树脂、液状树脂之中任一种成形前树脂R1。由此,无论使用何种形态的树脂,均可利用共同的搬运手部D与工件W一并进行树脂的搬入搬出动作。再者,在液状树脂的情况下,也可为注射器。
(压制部C)
接着,参照图6至图11,说明压制部C的结构。
在压制部C,在上模及下模中的任一者形成模腔,对下模供给成形前树脂R1,而使成形后工件W2及多余树脂R2成形。以下,作为一例,说明如下的情况:在压制部C,并列地组装有上模模腔、下模槽穴类型的转注成形装置及下模模腔类型的压缩成形装置。
参照图6A、B,说明设置于压制部C的上模模腔、下模槽穴类型的转注成形装置13的结构。再者,省略模具开闭机构,以铸模模具14的结构为中心进行说明。铸模模具14利用上模15及下模16夹持自所述搬运手部D搬入的成形前工件W1及成形前树脂R1而进行转注成形,且将成形后的成形品W2及多余树脂R2搬出至搬运手部D。
首先,说明上模15的结构。在图6A中,在上模底座15a,沿其外周缘部,呈环状悬吊支持着上模块15b。在上模块15b的下端面,突设有与下模16的定位用的上模锁定块15c。如图8A所示,在上模块15b的两对相向边,在穿过工件W的中心的中心线上分别配置有上模锁定块15c(凸模块)。再者,不一定必需在穿过工件W的中心的中心线上配置锁定块,只要至少设置于各边即可。
另外,在由上模块15b围成的上模空间,经由螺旋弹簧(coil spring)15f在上模底座15a分别悬吊支持着矩形形状的上模夹紧器(clamper)15d、圆形形状的上模模腔件15e(参照图6A、图8A)。利用上模模腔件15e(模腔底部)及包围所述上模模腔件15e(模腔底部)的上模夹紧器15d(模腔侧部)形成有上模模腔凹部15n。
在上模夹紧器15d的夹持面(下端面),以与上模模腔凹部15n连接的方式,雕刻有上模坳部15g及与所述上模坳部15g连接的上模流道浇口15h。另外,在上模夹紧器15d的经由上模模腔凹部15n与上模流道浇口15h为工件的相反侧,雕刻有与上模模腔凹部15n连接的多个上模通气槽15i。在各上模通气槽15i,可开闭地组装有截止销(shut-off pin)15j。截止销15j在上模底座15a内以经由螺旋弹簧15k朝向下方被施力的状态而组装。由此,截止销15j的前端(下端面)支持于与上模通气槽15i的槽底部大致齐平的位置。
另外,在上模夹持面,将脱模薄膜(release film)17吸附保持并覆盖于未图示的抽吸孔,所述上模夹持面包括上模模腔凹部15n及与所述上模模腔凹部15n连接的树脂路径。其原因在于,当使搭载于工件W的半导体芯片T的表面露出成形时,必需利用吸附保持于上模模腔凹部15n的脱模薄膜17进行覆盖。脱模薄膜17既可为在卷轴(reel)间呈长条状连续的长条薄膜,也可为根据上模夹持面的尺寸而切割的单片薄膜。脱模薄膜17可适当使用厚度为50μm左右而具有耐热性、自模具面容易剥离、且具有柔软性、伸展性的薄膜,例如,聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,PTFE)、乙烯-四氟乙烯(Ethylene TetrafluoroEthylene,ETFE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate,PET)、氟化乙丙烯(Fluorinated Ethylene Propylene,FEP)薄膜,浸渍有氟的玻璃布(glass cloth),聚丙烯薄膜,以聚偏二氯乙烯等为主成分的单层膜或多层膜。
接着,说明下模16的结构。
在图6A中在未图示的下模底座,沿其外周缘部呈环状支持着下模块16a。在下模块16a的上端面,设置有与上模15的定位用的下模锁定块16b(两个一对的长方体块或一个凹模块)。如图8B所示,在下模块16a的相向边,在穿过工件W的中心的中心线上分别配置有下模锁定块16b的凹部16c。再者,不一定必须在穿过工件W的中心的中心线上配置锁定块,只要至少设置于各边即可,只要上模锁定块15c及下模锁定块16b成组地咬合,即可配置于边的任意处。因此,通过上模锁定块15c与下模锁定块16b的凹部16c咬合,而使上模15与下模16对准地加以夹持。
在下模块16a的夹持面,呈环状嵌入有密封材料16d。下模块16a与相向的上模块15b的夹持面抵接而对模具内空间进行密封。在下模块16a,由螺旋弹簧16s相对于下模底座在模具打开时朝向上方加以施力而悬浮支持着槽穴件16e(活动件)。槽穴件16e的上端包括平坦的模具分模面(parting surface)及桥接部16e1,在大致中央形成有槽穴孔16e2。槽穴孔16e2呈填装成形前树脂R1(例如平板树脂)的筒状,在槽穴孔16e2内可升降地插入有柱塞16f。再者,槽穴孔16e2并不限于一处,例如,如图9所示,也可配置有多个。
另外,在由下模块16a围成的模具空间,将圆形形状的工件支持块16g支持固定于下模底座。工件支持块16g的上端面以如下的方式受到支持:高度比其周围的下模块16a的上端面低相当于工件W的板厚的高度程度。由此,工件W被载置于安放凹部16h,所述安放凹部16h由工件支持块16g及包围所述工件支持块16g的下模块16a形成。安放凹部16h也可兼用于载置工件W的定位,但通过使定位销16t(参照图8B)自下模16立设,从而安放部不一定必需为凹部,所述定位销16t与设置于工件W的定位的V形凹口(notch)相对应。
另外,如图7A、B所示,在槽穴件16e的上端部形成有桥接部16e1,所述桥接部16e1与载置于安放凹部16h的工件W的上端部呈悬垂(overhang)状重叠配置。桥接部16e1设置在与上模流道浇口15h相向的位置,以自槽穴侧越靠近外周缘部,板厚越薄的方式形成为楔形状。由此,成形前树脂R1是穿过槽穴件16e的上端面即桥接部16e1与上模流道浇口15h之间而填充至上模模腔凹部15n,故跨越而不穿过工件W的端部,由此不会产生树脂泄漏。再者,形成上模流道浇口15h的流道及浇口槽在本例中,是设置于上模侧,但也可设置于桥接部16e1侧,也可设置于两者。上模流道浇口15h与上模模腔凹部15n的分界成为浇口,因此截面形状呈锥形(taper),以便能够容易地实现后述浇口切断(gate break)。
另外,如图8B所示,工件W(半导体晶片)在圆形的端部附近为止配置有多个芯片T。铸模区薄且面积大,故必需确保树脂的注入平衡,以使得在芯片T之间的水平方向上的间隙或芯片T下的间隙不产生成形前树脂R1的未填充区。因此,若考虑到成形前树脂R1的填充性,则为了欲尽可能地确保与模腔连接的前端侧(模腔与流道的连接侧浇口)的流道浇口宽度G(参照图7A)大,而形成为宽度G自槽穴朝向模腔扩大的锥形形状。当使槽穴件16e在俯视时与圆形的工件W重合时,桥接部16e1的悬垂量L(自槽穴件16e的工件重合端部至工件外周端部为止的重合的长度:参照图7B)增大。因此,当使上下模闭模时,在槽穴件16e的上端面与上模流道浇口15h之间形成树脂路径。
进而,槽穴件16e的桥接部16e1在开模状态下与下模夹持面相离(参照图6A),将由搬运手部D所保持的工件端面在桥接部16e1的下方定位于安放凹部16h之后,使桥接部16e1以与所述工件外周端部重叠的方式重合而将工件W夹持于铸模模具14。如上所述,将工件W不仅设为模具结构,而且设为通过搬运手部D而定位的结构,其原因在于,由于工件W特别是圆形,故即使欲如以往的矩形基板的靠边机构那样利用移动件等将工件端部推动至槽穴侧,由于工件W体型大,因而移动量(桥接部16e1的悬垂量L)大,容易产生位置偏离或工件W的旋转。再者,在下模16,也可通过设置定位销16t,来进行阻挡兼定位,所述定位销16t与设置于工件W的定位用的V形凹口相对应(参照图8B)。
在图6A中,在工件支持块16g多处设置有吸附孔16i,所述吸附孔16i吸附保持载置于安放凹部16h的工件W。吸附孔16i与未图示的抽吸装置连接。另外,贯通工件支持块16g而设置有可移动的多个支持销16j。支持销16j设置为能够在如下的位置移动,即,销前端部自安放凹部16h的底部突设的位置、及销前端部退避至工件支持块16g内的位置。当将保持于搬运手部D的工件W递交至安放凹部16h时,通过自安放凹部16h突设多个支持销16j的销前端部,而将工件W递交至支持销16j。由此,将工件W定位于铸模模具时,不会通过与模具面产生滑动而导致损伤。再者,也可省略支持销16j。
另外,在下模块16a的比密封材料16d更靠径向内侧,且与上模溢流模腔15r相向的位置,设置有抽吸孔16k(参照图8A、B)。抽吸孔16k与未图示的抽吸装置连接。通过在将工件W夹持于铸模模具14的状态下,自抽吸孔16k抽吸空气,而一面将残留于上模模腔凹部15n内的空气通过上模通气槽15i加以排出,一面进行树脂铸模,由此防止空隙(void)的产生。
根据所述结构,将由搬运手部D保持着的工件W搬入至铸模模具14时,在使工件端面已滑动至与槽穴件16e的桥接部16e1重合的位置的状态下,工件W被定位而递交至下模16(安放凹部16h),因此无论工件W的形状如何,均会进行相对于铸模模具14的准确定位,也不会在工件端部产生树脂泄漏。
图10A是在其他实施例中,作为活动件,取代槽穴件16e而将槽穴设为固定,包括活动的下模流道浇口件16n(活动件)的转注成形装置的截面说明图。对与所述实施例相同的构件标注相同的编号,并援引说明。搬运手部D及上模15的结构为同样,因此以下模16的结构为中心进行说明。
在下模16的下模块16a,组装有筒状的经固定的槽穴16m,且插入有柱塞16f。另外,在槽穴16m与安放凹部16h之间,可升降地设置有下模流道浇口件16n。下模流道浇口件16n连结支持于贯通下模块16a的升降杆16p的上端。下模流道浇口件16n被未图示的螺旋弹簧等在模具打开时朝向上方施力。
下模流道浇口件16n的上表面与相向的上模坳部15g或上模流道浇口15h之间形成有树脂路径。特别是与上模流道浇口15h相向的面形成有桥接部16n1,所述桥接部16n1与载置于安放凹部16h的工件W的上端部呈悬垂状重合配置。桥接部16n1以如下的方式将两端形成为楔形状:越靠近与上模模腔凹部15n连接的外周端部,进而越靠近与槽穴16m连接的外周端部,板厚越薄。
图10B是图10A中进而作为活动件,包括与上模模腔凹部及上模通气槽连接的下模桥接通气件16q的树脂铸模装置的截面说明图。在下模16的下模块16a,组装有筒状的固定的槽穴16m,插入有柱塞16f。在下模块16a的槽穴16m与安放凹部16h之间,可升降地设置有下模流道浇口件16n。下模流道浇口件16n连结支持于贯通下模块16a的升降杆16p的上端。下模流道浇口件16n被未图示的螺旋弹簧等在模具打开时朝向上方施力。
下模流道浇口件16n的上表面与相向的上模坳部15g或上模流道浇口15h之间形成树脂路径。特别是与上模流道浇口15h的相向面形成有桥接部16n1,所述桥接部16n1呈悬垂状重合配置在载置于安放凹部16h的工件W的上端部。桥接部16n1以如下的方式将将两端形成为楔形状:越靠近与上模模腔凹部15n连接的外周端部,进而越靠近与槽穴16m连接的外周端部,板厚越薄。
进而,在上模夹紧器15d,雕刻有与上模模腔凹部15n及上模通气槽15i连接的上模桥接通气槽15m。在下模块16a的与上模桥接通气槽15m相向的位置,可升降地设置有下模桥接通气件16q(活动件)。下模桥接通气件16q连结支持于贯通下模块16a的升降杆16p的上端。下模桥接通气件16q被未图示的螺旋弹簧等在模具打开时朝向上方施力。下模桥接通气件16q的上表面与相向的上模桥接通气槽15m之间形成通气路径。特别是形成有桥接部16q1,所述桥接部16q1呈悬垂状重合配置在载置于安放凹部16h的工件W的上端部。桥接部16q1以如下的方式将两端形成为楔形状:越靠近与上模模腔凹部15n连接的外周端部,进而越靠近上模溢流模腔15r侧端部,板厚越薄。
如上所述,在安放凹部16h的两侧配置有下模流道浇口件16n及下模桥接通气件16q的结构中,搬运手部D的工件保持部11在搬运装置本体10的短边方向(与图10B的纸面垂直的方向)上滑动而进行工件W与安放凹部16h的定位及工件W的递交。
接着,说明与转注成形装置13并列设置于压制部C的下模模腔类型的压缩成形装置18的一例。图11所示的压缩成形装置形成为如下的结构:将图10B的铸模模具14的结构之中下模16的结构替换成上模15,使搬运手部D反转。即,图11的上模15'的结构是使图10B的下模16的结构反转的结构,对符号标注'而表示。下模16'的结构中,由下模底座16a'及下模块16b'围成的结构不同。以下,对不同的结构进行说明。
下模16'沿下模底座16a'的外周缘部呈环状支持有下模块16b'。在下模块16b'的上端面,突设有与上模15'的定位用的下模锁定块(未图示)。
另外,在由下模块16b'围成的下模空间,将环状的下模夹紧器16d'经由螺旋弹簧16f'悬浮支持于下模底座16a'。另外,由下模夹紧器16d'包围而将下模模腔件16e'支持固定于下模底座16a'。利用下模模腔件16e'(模腔底部)及包围所述下模模腔件16e'(模腔底部)的下模夹紧器16d'(模腔侧部)形成有下模模腔凹部16r。
在下模夹紧器16d'的夹持面(上端面),雕刻有与下模模腔凹部16r连接的下模桥接通气槽16m'。在下模桥接通气槽16m'进而连接着多个下模通气槽16i'。在各下模通气槽16i',可开闭地组装有截止销16j'。截止销16j'在下模底座16a'内以经由螺旋弹簧16k'朝向上方被施力的状态而组装。由此,截止销16j'的前端(上端面)在与下模通气槽16i'的槽底部大致齐平的位置受到支持。在包括下模模腔凹部16r的下模夹持面,优选为吸附保持有脱模薄膜17。
搬运手部D维持着将工件W保持于工件保持部11的状态,进入至铸模模具14(图11的纸面的左右方向)而使其吸附保持于上模15'的安放凹部15h'。工件保持部11在搬运装置本体10的短边方向(与图11的纸面垂直的方向)上滑动而以上模桥接通气件15q'分别悬垂的方式重合于工件W的外周端部,在垂直方向上搬入至图11的纸面。工件保持部11不仅通过卡盘爪11a而保持工件W,而且也可设为在吸附着工件W的状态下推按至安放凹部15h'而吸附保持。在搬运手部D,树脂残渣有可能附着于上模桥接通气件15q'表面,因此清洁机构虽无也可,但有更佳。
再者,在下模模腔凹部16r,也可通过搬运手部D(树脂保持部12)而供给成形前树脂R1(例如颗粒状树脂、粉体状树脂、液状树脂等),也可通过其他树脂搬运装置而仅搬运成形前树脂R1,且也可利用其他树脂搬运装置仅取出成形后的多余树脂R2。再者,在压缩成形中,当不使成形后的多余树脂R2流出至溢流模腔时,工件W及树脂呈一体地取出。另外,虽将下模模腔压缩成形模具设为一例,但在上模模腔压缩成形模具的情况下,也可使成形前树脂R1载置于工件上而利用搬运手部D同时搬入至模具。此外,也可为上下模腔凹部形成的模具。
此处,一面参照图1,一面说明树脂铸模装置的铸模动作的一例。首先,将平板树脂R1填充于副储槽2。副储槽2无洁净室应对措施,故操作者维持着连同副储槽2放入至外箱(外装箱)内的状态而放入至树脂铸模装置。打开树脂铸模装置的树脂供给门,自外箱(outer box)取出副储槽2而搭载于送料器3上。此时,副储槽2在搭载于送料器3后,将底板2d的挂钩2d3自动连结于开闭臂2f的连结部2f1。作为自动连结方法的一例,当使副储槽2横向滑动至送料器3而安放时,副储槽2的挂钩2d3与开闭致动器2e侧的连结部(挂钩)2f1相互咬合。连结后关闭树脂铸模装置的树脂供给门,当接通树脂供给部B1的开关后,开闭致动器2e进行运转,储槽本体2a的底板2d滑动,由此载置于冲孔金属2d2的平板树脂R1落下至送料器3。为了将平板树脂R1顺畅地供给至送料器3内,底板2d根据送料器3内的落下状况以规定的时机而加以开闭控制。由于关闭树脂铸模装置的树脂供给门之后使平板树脂R1落下,故而粉尘不会或难以跑出至树脂铸模装置外。然后,送料器3使平板树脂R1振荡而整齐排列成一列,利用平板拾取器4的开闭爪4a握持开头侧的平板树脂R1,进行90°旋转而以竖起姿势插入保持于树脂搬运托盘5的保持孔5a内。
当将平板树脂R1填装至树脂搬运托盘5后,树脂搬运托盘5自树脂搬运轨道7上的树脂供给位置7a移动至在压制部C的近前侧待机的搬运手部D的待机位置7b为止(参照图2)。
成形前工件W1自供给盒1a保持于多关节机器人E的机器人手E1,且载置于位于压制部C的近前侧的搬运手部D的待机位置的升降机(未图示)。搬运手部D自升降机保持于机器人E的机器人手E1,且载置于位于压制部C的近前侧的搬运手部D的待机位置的升降机(未图示)。支持着成形前工件W1的升降机上升,位于待机位置的搬运手部D自升降机握持于工件保持部11的卡盘爪11a而递交成形前工件W1。
另外,使平板上推机构5b运转而将成形前树脂R1递交至树脂保持部12(第一树脂保持部12a),所述成形前树脂R1保持于已移动至待机位置7b的树脂搬运托盘5。具体而言,上推杆5c自保持孔5a的底部将平板树脂R1上推而收纳于筒状收纳部12a1,并关闭挡板12a2,由此将平板树脂R1递交至第一树脂保持部12a(参照图5B)。
搬运手部D保持成形前工件W1及成形前树脂R1而搬入至压制部C。例如,进入至已开模的转注成形装置13,将成形前工件W1安放于下模16,将成形前树脂R1填装至槽穴孔16e2内(参照图6B)。或者,进入至已开模的压缩成形装置18,将成形前工件W1安放于上模15,将成形前树脂R1供给至下模模腔凹部16r(参照图11)。当搬运手部D自铸模模具14退避时,进行闭模而进行转注成形或压缩成形。
树脂铸模后,铸模模具14开模时,例如在转注成形装置13中,槽穴件16e通过螺旋弹簧16s(参照图8B)的施力而使桥接部16e1以与下模块16a相离的方式移动。再者,槽穴件16e并不限于螺旋弹簧16s,也可设为通过能够另外驱动的汽缸或马达等而向上移动。工件W保持着吸附保持于安放凹部16h的状态。由此,槽穴件16e上的多余树脂R2(成形品坳部)自成形品(成形后工件W2)经浇口切断而分离上升。在上模15的夹持面由于吸附保持着脱模薄膜17,故而与树脂容易分离。再者,设置有下模流道浇口件16n、下模桥接通气件16q时的浇口切断也是同样地进行。
搬运手部D进入至已开模的铸模模具14内,工件保持部11握持成形后工件W2,维持着第二树脂保持部12b吸附保持多余树脂R2(成形品坳部)的状态,自铸模模具14搬出。再者,当搬运手部D进入至铸模模具14时,第二树脂保持部12b的位置自图5B的状态切换至图5A的状态。
当搬运手部D返回至待机位置为止时,将成形后工件W2自工件保持部11再次递交至升降机,吸附保持于第二树脂保持部12b(吸附垫12b1)的多余树脂R2被解除吸附而落下至配置于正下方的多余树脂回收部6(参照图2)。
树脂搬运托盘5准备下一个树脂搬运而自待机位置7b沿树脂搬运轨道7返回至树脂供给位置7a。此时,多余树脂回收部6的底部挡板(shutter)6a打开,将多余树脂R2(成形品坳部)经由滑槽6b废弃至废弃箱6c。
另外,递交至升降机的成形后工件W2维持着吸附保持于图1所示的多关节机器人E的机器人手E1的状态,而搬运至工件收容部A,并收纳于收纳盒1b内。以下,重复进行同样的动作。
根据所述结构,即使在压制部C,同时使用转注成形装置13及压缩成形装置18,也可共用工件收容部A、树脂处理部B、搬运手部D等,因此可提供一种树脂铸模装置,其不进行装置的大幅改变,而可应对多种产品需求。另外,也可根据需要,针对同一产品进行多次重复转注成形及压缩成形的铸模。
特别是压制部C不使用专用机,而可选择如下情况的任一装置来使用:对下模槽穴内供给成形前树脂R1,通过转注成形将成形前树脂R1压送至模腔而进行铸模,或通过压缩成形而使供给至下模模腔凹部16r内的成形前树脂R1流动且溢流而进行铸模,因此通用性高,可降低制造成本。关于工件W,可应对半导体晶片、矩形基板等多种工件。
(变形例)
在所述实施例中,已说明在转注成形装置13中,在下模16设置有一个槽穴的情况,但也可如图9所示,设置有多个(例如多行多列)。
另外,在压制部C中,已例示同时使用转注成形装置13及压缩成形装置18的情况,但也可如图12所示,多台均为转注成形装置13或压缩成形装置18。
(其他实施例1)
所述搬运手部D仅是相对于压制部C在前后方向上往返移动,但也可添加在左右方向上往返移动的结构。以下,对与所述实施例相同的构件标注相同编号,并援引说明,以不同的结构为中心进行说明。
在图13中,收容有成形前工件W1的供给盒1a及收容有成形后工件W2的收纳盒1b经由多个压制部C而配置于两侧。另外,树脂处理部B设置于供给盒1a侧,分别设置有供给侧多关节机器人E(显示机器人手E1及底座部E4)及收纳侧多关节机器人E。搬运手部D相对于设置于压制部C的铸模模具14搬入成形前工件W1及成形前树脂R1,且自铸模模具14搬出成形后工件W2及多余树脂R2。搬运手部D中,自工件供给侧(供给盒1a及树脂供给部B1)夹着多个压制部C直至工件收纳侧(收纳盒1b),以单元彼此可分离或连接地铺设有直动导轨19。在树脂供给部B1,将副储槽2、送料器3、平板拾取器4(未图示)、平板上推机构5b设置于架台的下侧(图13中以虚线记载),且设置于对机器人手E1的动作无影响的位置。当自架台下将成形前树脂R1加以上推时,搬运手D待机,为了递交,无需树脂搬运托盘5及多余树脂回收部6。再者,作为树脂回收部B2,设置有废弃多余树脂R2的滑槽6b及废弃箱6c。
搬运手部D在工件供给侧,将成形前工件W1自供给侧多关节机器人E递交至工件保持部11,通过平板拾取器4而将成形前树脂R1(平板树脂)递交至树脂保持部12。搬运手部D保持成形前工件W1及成形前树脂R1,沿直动导轨19在左右方向上移动至规定的压制部C(例如转注成形装置13)。然后,搬运手部D在前后方向上移动而进入至已开模的铸模模具14,搬入成形前工件W1及成形前树脂R1。
成形后工件W2及多余树脂R2与铸模模具14开模同时进行浇口切断。然后,搬运手部D进入至铸模模具14,保持成形后工件W2及多余树脂R2。搬运手部D沿直动导轨19向工件收纳侧移动,将成形后工件W2递交至收纳侧多关节机器人E。然后,也可设为维持着保持多余树脂R2的状态沿直动导轨19向工件供给侧移动,在滑槽6b的正上方,解除多余树脂R2的吸附而废弃至废弃箱6c。
由此,不论转注或压缩成形方法,均可利用共同的搬运手部D进行成形前工件W1及成形前树脂R1的搬入与成形后工件W2及多余树脂R2的搬出,因此可简化装置结构,提高通用性。
(其他实施例2)
如图14所示,搬运手部D也可包括:装载机D1,将成形前工件W1及成形前树脂R1搬入至压制部C;以及卸载机D2,自压制部C搬出成形后工件W2及多余树脂R2。收容有成形前工件W1的供给盒1a及收容有成形后工件W2的收纳盒1b经由多个压制部C而配置于两侧。另外,树脂处理部B设置于供给盒1a侧,分别设置有供给侧多关节机器人E(图示机器人手E1及底座部E4)及收纳侧多关节机器人E。
自工件供给侧(供给盒1a及树脂处理部B)夹着多个压制部C直至工件收纳侧(收纳盒1b)而可分离地铺设有直动导轨19。装载机D1将成形前工件W1及成形前树脂R1搬入至设置于压制部C的铸模模具14,卸载机D2自铸模模具14搬出成形后工件W2及多余树脂R2。
在树脂供给部B1,将副储槽2、送料器3、平板拾取器4(未图示)、平板上推机构5b设置于架台下侧,而无需树脂搬运托盘5及多余树脂回收部6。再者,在工件收纳侧,作为树脂回收部B2,设置有废弃多余树脂R2的滑槽6b及废弃箱6c。
装载机D1在工件供给侧,自供给侧多关节机器人E向工件保持部11递交成形前工件W1,通过平板拾取器4而将成形前树脂R1(平板树脂)递交至树脂保持部12。装载机D1保持成形前工件W1及成形前树脂R1,沿直动导轨19在左右方向上移动至规定的压制部C(例如转注成形装置13)。然后,搬运手部D在前后方向上移动而进入至已开模的铸模模具14,搬入成形前工件W1及成形前树脂R1。
成形后工件W2及多余树脂R2与铸模模具14开模同时进行浇口切断。然后,卸载机D2进入至铸模模具14,保持成形后工件W2及多余树脂R2。卸载机D2沿直动导轨19向工件收纳侧移动,将成形后工件W2递交至收纳侧多关节机器人E。其后,也可设为维持着保持多余树脂R2的状态沿直动导轨19向工件收纳侧移动,在滑槽6b的正上方解除多余树脂R2的吸附而废弃至废弃箱6c。
此时,搬运手部D被分成装载机D1及卸载机D2,因此生产率提高。
在所述实施例中,是在成形后铸模模具14开模的时机,在所述铸模模具14内已进行浇口切断,但也可设为自铸模模具14搬出成形后工件W2与多余树脂R2一体化的物体,而在模具外进行浇口切断。例如在图15中,在设置有收纳盒1b的工件收纳侧,设置有浇口切断部20。
此时,在铸模模具14中,无需跨越工件W的桥接部,因此在将成形前工件W1安放于模具时、及自模具取出成形后工件W2时,无需使工件保持部11移动。
卸载机D2自铸模模具14将成形后工件W2与多余树脂R2一体化的工件搬运至浇口切断部20,进行浇口切断而使成形后工件W2与多余树脂R2分离。成形后工件W2通过收纳侧多关节机器人E而自浇口切断部20加以保持,且收纳至收纳盒1b。另外,多余树脂R2也可设为回收至设置于浇口切断部20的正下方的多余树脂回收部。
此时,无需使用活动件(槽穴件16e、下模流道浇口件16n、下模桥接通气件16q等)而设置桥接部,因此可简化模具结构。
(其他实施例3)
如图16所示,与图15相同之处在于:搬运手部D包括装载机D1及卸载机D2,所述装载机D1将成形前工件W1及成形前树脂R1搬入至压制部C,所述卸载机D2自压制部C搬出成形后工件W2及多余树脂R2。收容有成形前工件W1的供给盒1a与收容有成形后工件W2的收纳盒1b经由多个压制部C而配置于两侧。另外,树脂处理部B之中树脂供给部B1(副储槽2、送料器3、平板拾取器4)设置于供给盒1a侧的架台下,树脂回收部B2(滑槽6b、废弃箱6c)设置于收纳盒1b侧。另外,分别设置有供给侧多关节机器人E(图示机器人手E1及底座部E4)及收纳侧多关节机器人E。再者,虽未图示,但平板上推机构5b配置于各压制部C的近前侧。
自工件供给侧(供给盒1a及树脂供给部B1)夹着多个压制部C直至工件收纳侧(收纳盒1b及树脂回收部B2)可分离地铺设有直动导轨19。另外,自工件供给侧夹着多个压制部C直至工件收纳侧,以单元彼此可分离或连接地也铺设有树脂搬运轨道7,所述树脂搬运轨道7可移动地支持树脂搬运托盘5及多余树脂回收部6。
装载机D1将成形前工件W1及成形前树脂R1搬入至设置于压制部C的铸模模具14,卸载机D2自铸模模具14搬出成形后工件W2及多余树脂R2。
装载机D1被供给侧多关节机器人E递交成形前工件W1而移动至规定的压制部C的近前侧。另外,树脂搬运托盘5通过平板拾取器4而保持成形前树脂R1(平板树脂),沿树脂搬运轨道7移动至装载机D1待机的压制部C的近前侧为止。然后,通过未图示的平板上推机构5b而将平板树脂R1递交至装载机D1。装载机D1保持成形前工件W1及成形前树脂R1而搬入至压制部C。
卸载机D2进入至成形后的压制部C,接收经浇口切断的成形后工件W2及多余树脂R2而搬出至压制部C的近前侧。多余树脂R2(成形品坳部)通过解除卸载机D2的吸附,而回收至与树脂搬运托盘5设置成一体的多余树脂回收部6。卸载机D2维持着仅保持成形后工件W2的状态,移动至工件收纳侧,将成形后工件W2递交至收纳侧多关节机器人E,且将成形后工件W2收纳至收纳盒1b。另外,收容有多余树脂R2的多余树脂回收部6沿树脂搬运轨道7移动至工件收纳侧,打开底部挡板6a,经由滑槽6b将多余树脂R2废弃至废弃箱6c。在本实施例中,树脂搬运托盘5与多余树脂回收部6是设为一体,但也可分别设为分体,此外也可分别能够独立移动。再者,成形后工件W2的浇口切断是在铸模模具内进行,但也可在模具外进行。
(其他实施例4)
本实施例是将工件收容部A与树脂处理部B经由多个压制部C分离配置于两侧。如图17所示,搬运手部D包括:工件装载机D3,搬运成形前工件W1及成形后工件W2;以及树脂装载机D4,搬运成形前树脂R1及成形后的多余树脂R2。在工件收容部A,设置有:供给盒1a,收容成形前工件W1;收纳盒1b,收容成形后工件W2;以及多关节机器人E,取出成形前工件W1,收纳成形后工件W2。另外,在树脂处理部B,设置有树脂供给部B1及树脂回收部B2。即,设置有包括副储槽2、送料器3、平板拾取器4(未图示)及平板上推机构5b的树脂供给部B1、以及包括滑槽6b及废弃箱6c的树脂回收部B2。
自工件收容部A夹着多个压制部C直至树脂处理部B可分离地铺设有直动导轨19。工件装载机D3被多关节机器人E自供给盒1a递交成形前工件W1,而搬入至设置于压制部C的铸模模具14,自已开模的铸模模具14取出成形后工件W2递交至多关节机器人E,多关节机器人E将成形后工件W2收纳至收纳盒1b。
树脂装载机D4自平板上推机构5b利用第一树脂保持部12a(参照图5B)接收成形前树脂R1(平板树脂),搬入至设置于压制部C的铸模模具14(槽穴、模腔凹部等)。另外,树脂装载机D4利用第二树脂保持部12b(参照图5A)自已开模的铸模模具14吸附保持并取出成形后的多余树脂R2,移动至树脂回收部B2而解除多余树脂R2的吸附后,经由滑槽6b废弃至废弃箱6c。
由此,在树脂处理部B内容易产生的树脂粉尘附着于自工件收容部A供给收纳的工件W的可能性降低,从而可高度维持成形品质。
再者,树脂并不限于平板树脂,也可为颗粒状树脂、粉体树脂。脱模薄膜17既可为长条状薄膜,也可为单片薄膜,也可不存在。另外,既可为利用脱模薄膜覆盖上模模腔的配置,也可为利用脱模薄膜覆盖下模模腔的配置。另外,平板上推机构5b与滑槽6b及废弃箱6c的配置也可不一定和第一树脂保持部12a与第二树脂保持部12b的切换的间隔相同。
(其他实施例5)
图18与图17的相同之处在于,工件收容部A与树脂处理部B经由多个压制部C分离配置于两侧,但共同的搬运手部D将成形前工件W1及成形前树脂R1搬入至压制部C,且自压制部搬出成形后工件W2及成形后的多余树脂R2。
自工件收容部A夹着多个压制部C直至树脂处理部B,可分离地铺设有直动导轨19。另外,自树脂处理部B直至压制部C可分离地铺设有树脂搬运轨道7。树脂搬运托盘5及多余树脂回收部6设置为能够在树脂搬运轨道7上移动。
搬运手部D被多关节机器人E自供给盒1a将成形前工件W1递交至工件保持部11,移动至规定压制部C的近前侧而待机。另外,将成形前树脂R1(平板树脂)保持于树脂搬运托盘5而移动至规定压制部C的近前侧。利用未图示的平板上推机构5b,将平板树脂R1向上推而递交至树脂保持部12(第一树脂保持部12a)。搬运手部D进入至已开模的铸模模具14内,搬入成形前工件W1及成形前树脂R1。
树脂铸模后,当铸模模具14开模时,在成形后工件W2与多余树脂R2进行了的经浇口切断的状态下,搬运手部D进入,利用工件保持部11保持成形后工件W2,利用树脂保持部12(第二树脂保持部12b)保持多余树脂R2而搬出至压制部C的近前侧。此时,在搬运手部D的正下方,多余树脂回收部6正在待机,因此解除第二树脂保持部12b的吸附而回收多余树脂R2(成形品坳部)。多余树脂回收部6沿树脂搬运轨道7向树脂处理部B移动,打开底部挡板6a将多余树脂R2经由滑槽6b废弃至废弃箱6c。另外,搬运手部D维持着保持成形后工件W2的状态向工件收容部A移动,将成形后工件W2递交至多关节机器人E而收纳于收纳盒1b。
此时,搬运手部D专门搬运工件W,树脂专门由树脂搬运托盘5及多余树脂回收部6搬运,故与图17相比生产率提高。
再者,搬运手部D是采用图5A、B所示的共同的结构,但也可分开设置工件供给收纳用与树脂供给回收用。
另外,压制部C设置有多台转注成形装置13,但也可同时使用转注成形装置13及压缩成形装置18。
所述各实施例是利用晶片状的工件W,使用上模模腔下模槽穴的转注成形装置而进行说明,但也可为下模模腔下模槽穴的转注成形装置。另外,上模模腔下模槽穴的转注成形装置也可为兼用上模模腔类型的压缩装置的装置。
工件W除了晶片形形状(圆形形状)以外,也可为矩形形状(正方形、长方形等)的大幅面面板。
铸模树脂除了平板树脂以外,也可为颗粒树脂、粉体树脂、液状树脂等。
脱模薄膜既可为长条状薄膜,也可为单片薄膜,覆盖着上模或下模夹持面,但也可上下设置薄膜。
铸模模具是在上模设置有模腔,在下模安放有工件,但也可设为在下模设置模腔,在上模安放工件。另外,也可在上模及下模设置有模腔。
另外,多余树脂R2主要例示成形品坳部进行说明,但在压缩成形的情况下,也可为在桥接流道浇口或桥接通气件等处产生的多余树脂,所述桥接流道浇口或桥接通气件是通过设置于模腔内的树脂溢流的位置的活动件而形成。
另外,铸模模具是在开模的时机进行浇口切断,但也可如图15所示,在模具外进行浇口切断。此时,并非利用活动件的桥接浇口,而也可为雕刻于模具夹持面的通常的浇口。
Claims (14)
1.一种树脂铸模装置,其特征在于包括:
工件收容部,分别收容成形前工件及成形后工件;
压制部,在上模及下模中任一者形成模腔,对所述下模供给成形前树脂,使成形后工件及多余树脂成形;
树脂处理部,具有供给所述成形前树脂的树脂供给部、及回收所述多余树脂的树脂回收部;
搬运手部,至少将成形前工件搬入至所述压制部,至少将成形后工件自所述压制部搬出;以及
多关节机器人,将成形前工件递送至所述搬运手部,自所述搬运手部接收成形后工件。
2.根据权利要求1所述的树脂铸模装置,其中所述搬运手部将成形前工件及成形前树脂搬入至所述压制部,且自所述压制部搬出成形后工件及多余树脂。
3.根据权利要求1或2所述的树脂铸模装置,其中所述搬运手部包括:工件装载机,将成形前工件搬入至所述压制部,将成形后工件自所述压制部收容至所述工件收容部;以及树脂装载机,将成形前树脂搬入至所述压制部,且自所述压制部搬出成形后的多余树脂。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的树脂铸模装置,其中所述树脂处理部设置有:树脂搬运托盘,使递交至所述搬运手部的所述成形前树脂整齐排列而搬运;以及多余树脂回收部,回收多余树脂。
5.根据权利要求4所述的树脂铸模装置,其中所述树脂搬运托盘及所述多余树脂回收部在由所述树脂处理部实现的树脂供给位置与相对于所述压制部进退移动的所述搬运手部的待机位置之间往返移动。
6.根据权利要求4所述的树脂铸模装置,其中所述多余树脂回收部在规定位置使底部挡板开闭而将多余树脂废弃至废弃箱。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的树脂铸模装置,其中所述工件收容部及所述树脂处理部经由所述压制部而分离配置于两侧。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的树脂铸模装置,其中
在所述压制部中,
包括桥接部,且包括活动件,所述桥接部与工件端部重合而配置,以成为与模腔凹部相连的空气或铸模树脂的移动通道,所述模腔凹部形成于所述上模及所述下模中的任一者,所述活动件以模具打开时与模具夹持面相离的方式向上移动地受到支持,
所述活动件在开模状态下与所述模具夹持面相离,使工件保持部朝向安放位置移动而递交所述工件,通过闭模动作而按下所述活动件,利用所述桥接部夹入所述工件端部而加以夹持,所述安放位置是由搬运手所保持的所述工件端部与所述桥接部重合的位置。
9.根据权利要求8所述的树脂铸模装置,其中所述活动件是以所述桥接部与所述模腔凹部连接的方式而形成的槽穴件、流道浇口件、通气件中的任一者。
10.一种树脂铸模装置,包括将工件及树脂搬运至压制部的工件搬运装置,所述树脂铸模装置的特征在于包括:
搬运装置本体,利用设置于铸模模具的模具夹持面的定位部进行相对于所述铸模模具的定位;
工件保持部,设置于所述搬运装置本体,保持成形前后的工件;以及树脂保持部,能够保持供给至所述铸模模具的成形前树脂。
11.一种树脂铸模装置,包括将工件及树脂搬运至压制部的工件搬运装置,所述树脂铸模装置的特征在于包括:
搬运装置本体,利用设置于铸模模具的模具夹持面的定位部进行相对于所述铸模模具的定位;
工件保持部,设置于所述搬运装置本体,保持成形前后的工件;以及树脂保持部,能够分别保持供给至所述铸模模具的成形前树脂及成形后的多余树脂,且
所述树脂保持部设置为能够相对于定位于所述模具夹持面的所述搬运装置本体在水平方向上移动。
12.根据权利要求11所述的树脂铸模装置,其中所述树脂保持部中,第一树脂保持部及第二树脂保持部设置为能够朝向所述搬运装置本体的搬入搬出位置交替地移动,所述第一树脂保持部保持供给至所述压制部的成形前树脂,所述第二树脂保持部保持成形后的多余树脂。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的树脂铸模装置,其中所述压制部组装有至少一个以上的下模槽穴类型的转注成形装置。
14.一种树脂铸模装置,包括树脂处理部,所述树脂处理部具有供给成形前树脂的树脂供给部、及回收成形后的多余树脂的树脂回收部,所述树脂铸模装置的特征在于,
所述树脂供给部包括:副储槽,收纳多个成形前树脂;以及送料器,使自副储槽供给的多个成形前树脂整齐排列而送出;
在所述副储槽的底部,重叠地配置有托板及冲孔金属,所述托板将树脂粉尘积存于底部,所述冲孔金属在其上方支持多个成形前树脂,
当将所述副储槽组装于送料器上时,所述托板与致动器连结,通过使所述致动器以规定的时机运转,而将所述托板及所述冲孔金属抽出至储槽本体外,使副储槽底部开闭,从而将所述成形前树脂供给至所述送料器。
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