JP2006192648A - 樹脂モールド装置及び樹脂モールド方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リリースフィルム10が巻回された供給ローラ43と、供給ローラ43から引き出されたリリースフィルムを巻き取る巻取りローラ44とを有し、供給ローラ43と巻取りローラ44との間で掛け渡されて、金型間を通過し供給されるリリースフィルムを金型の金型面に吸着保持し、リリースフィルムを介して被成形品12をクランプすることにより樹脂封止する樹脂モールド装置において、金型面の送り出し方向Xの長さに略等しい長さLのリリースフィルムが供給ローラ43から送り出されることで、金型間にリリースフィルムが新規に供給されることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
これによれば、(1)モールド樹脂を金型に付着させずに樹脂封止することができる、(2)成形品の離型が容易である、(3)離型用のエジェクタピンが不要となり、金型の構造を単純化できる、等の効果が得られる。
リリースフィルムのしわは、成形品の外観にそのまま影響するので、成形品の不良原因となる。また、リリースフィルムにしわが生じることによって被成形品を的確にクランプできなくなり、樹脂成形精度が劣るという不具合もある。
また、被成形品に文字を転写する機能等、多様な機能を持たせたリリースフィルムは、熱膨張が均一でないのでたるみ吸収溝だけでは十分にしわ取りができないという問題が生じていた。
すなわち、本発明の樹脂モールド装置は、リリースフィルムが巻回された供給ローラと、供給ローラから引き出されたリリースフィルムを巻き取る巻取りローラとを有し、供給ローラと巻取りローラとの間で掛け渡されて、金型間を通過し供給されるリリースフィルムを金型の金型面に吸着保持し、リリースフィルムを介して被成形品をクランプすることにより樹脂封止する樹脂モールド装置において、前記金型面の送り出し方向の長さに略等しい長さのリリースフィルムが供給ローラから送り出されることで、金型間にリリースフィルムが新規に供給されることを特徴とする。
この装置により、リリースフィルムが、金型によって加熱されることにより生じるしわを効率良く減らすことができる。
また、リリースフィルムを金型間に供給する前段階で加熱する加熱機構が設けられていることを特徴とする。予め加熱されて熱膨張しているリリースフィルムを金型間に供給することにより、金型面との接触による新たな熱膨張分を減少させることができる。
また、前記加熱機構は、熱放射によってリリースフィルムを加熱する熱源からなることを特徴とする。この装置によれば、リリースフィルムの広い範囲を1度に加熱することができる。
また、前記加熱機構は、前記引張りローラにヒーターが内蔵されてなることを特徴とする。この装置によれば、確実にリリースフィルムを金型間に供給する前段階で加熱することができる。
また、前記加熱機構は、前記引張りローラを加熱する予熱ローラからなり、引張りローラを介してリリースフィルムを加熱することを特徴とする。
この装置によれば、確実にリリースフィルムを金型間に供給する前段階で加熱することができる。
また、リリースフィルムを金型間に供給する前段階で加熱することを特徴とする。
また、金型面にリリースフィルムを吸着保持させる前段階で、引張りローラによりリリースフィルムを幅方向に引き延ばしてしわを除去することを特徴とする。
本実施形態の樹脂モールド装置は、図6に示されるようにプレス部A、被成形品の供給部B、樹脂タブレットの供給部C、樹脂タブレットと被成形品の整列及びインローダ部D、成形品のアンローダ部E、成形品の収納部F、リリースフィルムの供給機構Gを有する。
プレス部Aについて詳しく説明する。図1は、本発明の主要部分であるプレス部Aとリリースフィルムの供給機構Gの構成を説明する概略図であり、図3は、プレス部Aの金型の構成を示す断面図である。図3では、中心線CLの左半分に型開き状態で下型に被成形品12をセットした状態を、中心線CLの右半分に被成形品12をクランプしてキャビティ14aに樹脂を充填した状態を示す。図4は、上型20aの金型面にリリースフィルム10を配置した状態を示す平面図である。
図3に示されるようにプレス部Aは、上型20aと下型20bからなる金型を有し、被成形品12を片面樹脂封止するため上型20aにのみキャビティ14aが複数個設けられている。
被成形品12は、その片面にのみ半導体チップ13が搭載されている。
前述のエア吸引孔42aは、たるみ吸収溝42の略中央部で、たるみ吸収溝42に沿って複数個設けられている。
図5は、図4の破線L部におけるたるみ吸収溝42の断面図を示す。このようにエア吸引孔42aからエア吸引することにより、たるみ吸収溝42内にリリースフィルム10を部分的に引き込むことができる。これにより、リリースフィルム10を金型面に吸着保持した際に、加熱されて伸びたリリースフィルム10の伸び分を溝内に引き込んで、リリースフィルム10のしわを防止することができる。
供給機構Gは、長尺状のリリースフィルム10が巻回されている供給ローラ43と、供給ローラ43から引き出されたリリースフィルム10を巻き取る巻取りローラ44を有する。そして、供給ローラ43から引き出されたリリースフィルム10は、金型間(上型20aと下型20bとの間)の、上型20aの金型面付近を通過した後、巻取りローラ44によって巻き取られるように構成されている。
R1は、リリースフィルム10を金型でクランプした状態で、10cが金型によってクランプされている部位である。R2は、リリースフィルム10を用いて樹脂成形した後、次回の樹脂成形のためにリリースフィルム10を供給ローラ43から送り出して金型間に供給した状態を示す。
図1に示すように矢印X方向(送り出し方向)へリリースフィルム10が供給ローラ43から送り出されていくが、1回の送り出しにより、金型(上型20a)の金型面の送り出し方向Xの長さに略等しい長さ(L)分リリースフィルム10が供給ローラ43から送り出される。これにより、金型間に新規にリリースフィルム(部位10d)が供給され、供給されたリリースフィルム(部位10d)はその後金型面に吸着保持される。
金型の両側には引張りローラ52a、52bが設けられている。つまり、引張りローラ52aは供給ローラ43側の下方に、引張りローラ52bは巻取りローラ44側の下方にそれぞれ回転自在に設けられている。こうしてリリースフィルム10は、第1ガイドローラ51、引張りローラ52a、52b、第2ガイドローラ53、第3ガイドローラ54に案内されて上型20aの金型面付近を、金型面に対して略平行な状態で通過する。
また、略同じ高さ位置で回転自在に配設されている引張りローラ52bと第3ガイドローラ54に対して、第2ガイドローラ53はこれら2本のローラ52b、54よりも高い位置にあって、リリースフィルム10の引張りローラ52bに対する接触面を増やしている。
引張りローラ52a、52bは、固定軸55と、固定軸55に対して回転自在に外嵌される筒状のローラーカラー56を有する。固定軸55は、両端が供給機構Gの支持フレームに固定されている。ローラーカラー56の幅は、リリースフィルム10の幅より若干長く設定されていて、ローラーカラー56は、固定軸55の軸線方向に並ぶ複数個の筒状のカラー部に分割されている。そして、固定軸55の両端部側の2個のカラー部が、固定軸55の中央に寄った位置(図7(a)参照)から固定軸55の端部側の互いに離れる位置(図7(b)参照)へ、さらに互いに離れる位置から中央に寄った位置(図7(a)参照)へと同時にスライドして往復移動可能となっている。
例えば、引張りローラ52a、52bは2個のカラー部を有し、2個のカラー部が、固定軸55の中央に寄って互いに接近する位置から、互いに離れる位置へ移動可能となっている。
引張りローラ52a、52bは、2個以上のカラー部を備えればよく、カラー部の数は3個でも4個でもよい。いずれにしても、引張りローラ52a、52bは、上記のように両端部側の2個のカラー部が、接離移動可能に設けられる。また、2個のカラー部の接離移動は、シリンダを用いた駆動部によって駆動される。
リリースフィルムとの摩擦力を大きくするために、カラー部の外周面をシリコンラバー等で形成するとよい。尚、供給ローラ43側に設けられた引張りローラ52aは、上記引張り動作を行わない場合がある。引張り動作を行わない場合とは、例えばリリースフィルム10の線膨張係数が小さい場合等である。
1つは、引張りローラ52aにヒーターが内蔵されて構成される。金型より上流側に設けられた引張りローラ52a内には、引張りローラ52aの長手方向にわたってヒーターが内蔵されている。具体的には、ヒーターは、引張りローラ52aの固定軸55内に配設される。
2つ目は、予熱ローラ57である。予熱ローラ57内には、ヒーターが内蔵されている。そして、予熱ローラ57は、金型より上流側に設けられた引張りローラ52aを加熱するように、これに当接して配設され、引張りローラ52aを介してリリースフィルム10を加熱する。具体的には予熱ローラ57は、その中心に長手方向にわたってヒーターが内蔵されている。予熱ローラ57は、引張りローラ52aと互いに圧接していて、引張りローラ52aの回転に伴って従動し、回転する。予熱ローラ57が、引張りローラ52aのリリースフィルムのしわ除去動作を妨げないのは勿論である。
3つ目は、ヒータ、電灯、赤外線、遠赤外線等の熱源等からなる加熱部58である。加熱部58による熱放射により、リリースフィルム10が加熱される。加熱部58は、金型の上流側に設けられて、リリースフィルム10を金型間に供給される直前で加熱する。具体的には、加熱部58は、金型間よりも上流側でかつ引張りローラ52aよりも下流側に配置され、引張りローラ52a、予熱ローラ57によって加熱されたリリースフィルム10を加熱する。
リリースフィルム10は、長さLだけ供給ローラ43から送り出されて金型間に供給されるが、少なくとも次の供給によって金型間に配置されてクランプされる(つまり、金型間に供給される直前の)リリースフィルムの部位(長さL分)全体が加熱された状態となるように加熱部58を配置する。
また、これら加熱機構によって加熱されたリリースフィルムの温度と金型の温度との差が、80℃以下となるように加熱機構を設けるとよい。
まず、型開きした状態の金型(図3の左側参照)において、被成形品12を下型20b上に位置決めして配置する。これと共に、供給ローラ43から送り出され、金型間に供給されているリリースフィルム10を、エア吸引孔42aを介して上型20aの金型面に吸着保持させる。さらにエア吸引孔42aからエア吸引することにより、たるみ吸収溝42内にリリースフィルム10の伸び分を引き込む。
こうして、1回の樹脂成形動作が完了したら、再び被成形品12及び樹脂タブレット30をセットし、次回の樹脂成形動作に移る。
そして、供給ローラ43から送り出されたリリースフィルム10は、前述したように金型間に供給される前段階において、加熱機構によって所定温度に加熱され、熱膨張している(部位10d)。
この場合、前述したように引張りローラ52aは動かさず、引張りローラ52bのみ動作させることもある。
そして、リリースフィルム10の供給を1回の樹脂成形動作ごとに行う場合、数回の樹脂成形動作ごとに行う場合どちらについても、リリースフィルムを供給ローラ43から引き出して新たに金型間に供給する直前に金型面からリリースフィルムを解放する。(尚、リリースフィルム10の金型面からの解放は、エア吸引孔42aを介して行われるエア吸引を解放する真空破壊機構によって行われる。)
1回のリリースフィルム10の供給で、数回の樹脂成形動作を行う場合、1回の成形後、リリースフィルム10を金型面から開放し、引張りローラ52a、52bでリリースフィルム10のしわを伸ばし、その後リリースフィルム10を金型面に吸着させて成形する場合もある。
また、供給ローラ43を回転させ、リリースフィルム10を送り出している間は、引張りローラ52a、52bは、2個のカラー部が互いに接近する状態を保持している。
図2に示すように、リリースフィルムを供給する方法として、金型の供給ローラ43側で金型の熱によって加熱され、熱膨張したリリースフィルムの部位(10e)が供給位置にかからないようにして供給する方法がある。この方法は、金型の熱の影響を受けていないリリースフィルムの部位を金型間に供給するものである。
これに対して上記実施形態は、金型面の送り出し方向Xの長さに略等しい長さLだけ、リリースフィルム10を供給ローラ43から送り出して金型間に供給することで、金型面に接触することなく、金型からの熱の影響を受けて加熱され熱膨張している部位も金型間に積極的に供給するものである。リリースフィルム10は、金型間に供給される前に予め熱膨張しているので、金型面への当接による新たな熱膨張分を減らすことができ、金型面に吸着保持された際のしわを簡単な方法で効率良く減らすことができる。
また、本実施形態は、図2に示した供給方法に比較してリリースフィルムの1回の供給における送り出し量を減らすことができ、リリースフィルムの消費量を大幅に減らすことができるので、コスト削減に有効である。
また、ヒーターが内蔵された引張りローラ52a、或いは予熱ローラ57を設けたことにより、リリースフィルムをその幅方向にわたって均一に、確実に加熱することができる。
また、ヒータが内蔵された引張りローラ52a、予熱ローラ57のうちのどちらか一方、或いは両方と、加熱部58とを組み合せて配設することにより、リリースフィルムを徐々に加熱して、急激な加熱によるリリースフィルムの著しい不均一な変形を防止することができる。
従来は、厚さ50μm、幅180mmで室温(20℃程度)のリリースフィルムが、175℃程度に加熱された金型間に金型面に接触しないよう送り込まれ、5秒間その状態で金型によって加熱された後、金型面に吸着保持されていた。
本実施形態では、例えば従来と同様のリリースフィルムを、金型間に供給する前に予め110℃程度まで加熱機構によって加熱して供給する。リリースフィルムは、110℃程度に予め加熱されて熱膨張しているので、金型面との接触による新たな熱膨張分を従来の2分の1に減少させることができる。
これにより、たるみ吸収溝42の数を従来の2分の1に減らすことができる。さらに、使用可能なリリースフィルムの線膨張係数の許容範囲を、従来の2倍の値まで広げることができる。
さらに、引張りローラ52a、52bを用いれば、リリースフィルムを幅方向に伸ばしてリリースフィルムが金型面に接触する前にそのしわを確実に除去することができる。
例えば上記実施形態では3つの加熱機構が配設されていたが、3つの加熱機構のうちの1つ、或いは2つが設けられた樹脂モールド装置であってもよい。
また、上記実施形態では、上型の金型面をリリースフィルムで被覆させていたが、下型の金型面をリリースフィルムで被覆させる樹脂モールド装置及び樹脂モールド方法にも本発明が適用できる。この場合は、リリースフィルムの供給機構Gと加熱機構を下型側に設けるとよい。
また、本発明は、リリースフィルムの供給機構Gと加熱機構が上下にそれぞれ設けられた、上型と下型の両方の金型面をリリースフィルムによって被覆させる樹脂モールド装置及び樹脂モールド方法にも適用できる。
12 被成形品
20a 上型
20b 下型
43 供給ローラ
44 巻取りローラ
52a、52b 引張りローラ
Claims (9)
- リリースフィルムが巻回された供給ローラと、供給ローラから引き出されたリリースフィルムを巻き取る巻取りローラとを有し、供給ローラと巻取りローラとの間で掛け渡されて、金型間を通過し供給されるリリースフィルムを金型の金型面に吸着保持し、リリースフィルムを介して被成形品をクランプすることにより樹脂封止する樹脂モールド装置において、
前記金型面の送り出し方向の長さに略等しい長さのリリースフィルムが供給ローラから送り出されることで、金型間にリリースフィルムが新規に供給されることを特徴とする樹脂モールド装置。 - 金型面にリリースフィルムを吸着保持させる前段階で、リリースフィルムを幅方向に引き延ばしてしわを除去する引張りローラが設けられていることを特徴とする請求項1記載の樹脂モールド装置。
- リリースフィルムを金型間に供給する前段階で加熱する加熱機構が設けられていることを特徴とする請求項1または2記載の樹脂モールド装置。
- 前記加熱機構は、熱放射によってリリースフィルムを加熱する熱源からなることを特徴とする請求項3記載の樹脂モールド装置。
- 前記加熱機構は、前記引張りローラにヒーターが内蔵されてなることを特徴とする請求項3記載の樹脂モールド装置。
- 前記加熱機構は、前記引張りローラを加熱する予熱ローラからなり、引張りローラを介してリリースフィルムを加熱することを特徴とする請求項3記載の樹脂モールド装置。
- リリースフィルムが巻回された供給ローラと供給ローラから引き出されたリリースフィルムを巻き取る巻取りローラとの間で金型間を通過するようにリリースフィルムを掛け渡して、リリースフィルムを金型間に供給し、供給されたリリースフィルムを金型の金型面に吸着保持させ、リリースフィルムを介して被成形品をクランプすることにより樹脂封止する樹脂モールド方法において、
前記金型面の送り出し方向の長さに略等しい長さのリリースフィルムを供給ローラから送り出すことで、金型間にリリースフィルムを新規に供給することを特徴とする樹脂モールド方法。 - リリースフィルムを金型間に供給する前段階で加熱することを特徴とする請求項7記載の樹脂モールド方法。
- 金型面にリリースフィルムを吸着保持させる前段階で、引張りローラによりリリースフィルムを幅方向に引き延ばしてしわを除去することを特徴とする請求項7または8記載の樹脂モールド方法。
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