JP2009066887A - 樹脂封止装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】トグルリンク式プレスを利用した金型の開閉制御の精度を簡易な構成を利用して向上させる。
【解決手段】相対向して配置される上下金型114、115と、下金型115側に連結され該下金型115を上金型114に対して当接・離間させるトグルリンク式のプレス機構130と、該プレス機構130の駆動源となるサーボモータ116と、該サーボモータ116の回転数を検出可能なエンコーダ116Aと、を備えた樹脂封止装置100であって、対向方向における下金型115の位置を検出可能な測長器140と、該測長器140から得られる下金型114の位置データとエンコーダ116Aから得られる回転数データを両データの対応関係を保ちつつ記憶可能な記憶部160と、該記憶部160に記憶された位置データおよびパルスデータに基づいてサーボモータ116を制御する制御部150と、を備える。
【選択図】図1
【解決手段】相対向して配置される上下金型114、115と、下金型115側に連結され該下金型115を上金型114に対して当接・離間させるトグルリンク式のプレス機構130と、該プレス機構130の駆動源となるサーボモータ116と、該サーボモータ116の回転数を検出可能なエンコーダ116Aと、を備えた樹脂封止装置100であって、対向方向における下金型115の位置を検出可能な測長器140と、該測長器140から得られる下金型114の位置データとエンコーダ116Aから得られる回転数データを両データの対応関係を保ちつつ記憶可能な記憶部160と、該記憶部160に記憶された位置データおよびパルスデータに基づいてサーボモータ116を制御する制御部150と、を備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、半導体チップを樹脂にて封止する樹脂封止装置の技術分野に関する。
従来、図3に示す樹脂封止装置が公知である(特許文献1参照)。
この樹脂封止装置は、固定プラテン10と、当該固定プラテン10から垂設された上金型14と、固定プラテン10を支持するタイバー12と、タイバー12に沿って上下に進退動可能な可動プラテン13と、この可動プラテン13上に載置された下金型15を有している。また、可動プラテン13にはトグルリンク機構30が連結されており、載置する下金型15を上金型14に当接・離間可能とされている。更に、当該トグルリンク機構30に対して、サーボモータ16から出力される回転運動を直線運動に変えて伝達するボールねじ20が備わっている。また、この樹脂封止装置には、減速比の異なる2系統のトルク伝達系18が設置されており、必要に応じて、サーボモータ16からボールねじ20へと伝達される動力系統を切替える(減速比を切り替える)ことが可能とされている。
また、可動プラテン13の側面には、ラック41が固定されており、当該ラック41に噛合する態様でピニオン42が設置されている。このピニオン42には、ロータリエンコーダが付設されており、制御装置50へと可動プラテン13の位置データ(パルスデータ)を伝達可能とされている。このラック41とピニオン42とで位置検出機構40が構成されている。
このように、当該特許文献1に記載される樹脂封止装置では、当該位置検出機構40によって可動プラテン13の位置、更には、下金型15の位置を検出しつつ、必要なタイミングにて2系統で構成されたトルク伝達系18を適宜切り替えている。
上記説明した特許文献1に記載された樹脂封止装置では、必要に応じて(可動プラテン13の位置に応じて)適宜動力系統を適宜切り替えることによって、コンパクトなサーボモータ16を用いて大きな圧力(プレス圧力)を発生させることを可能とし、装置全体をコンパクトに構成することを可能としていた。
しかしながら、上金型14と下金型15とを当接・離間させるためのプレス機構としてトグルリンク機構30を採用しているため、金型の開閉位置の精度、即ち、上金型14に対して下金型15を当接させたり離間させる際の下金型15を動かす「速度に関する精度」や「位置の精度」を高いレベルで制御することは困難であった。これは、トグルリンク機構30の特性に起因するものである。即ち、トグルリンク機構30の動力源となるサーボモータ16を、仮に、一定の速度で回転させた場合でも、トグルリンクの構造上、可動プラテン13が常に同じ速度で移動することとはならない。即ち、サーボモータ16が同じ回転数分だけ回転したとしても、可動プラテン13の位置(トグルリンク機構の動作位置)に応じて、相対的に可動プラテン13の移動量が異なるという特性に起因している。
特に、圧縮成型の場合には樹脂に対して加える圧力の程度によって製品の精度が大きく左右されるため、可動プラテン13の位置および移動速度を精度良く制御することは非常に重要視される。
本発明は、かかる問題点を解決するべくなされたものであって、トグルリンクを用いたプレス機構を採用している場合であっても、可動プラテン側の位置および速度の精度、即ち、固定された金型に対して当接・離間する可動金型側の制御の精度を簡易な構成および手法によって向上させることを目的としている。
本発明は、相対向して配置される第1、第2の金型と、該第2の金型側に連結され該第2の金型を前記第1の金型に対して当接・離間させるトグルリンク式のプレス機構と、該プレス機構の駆動源となるモータと、該モータの回転数を検出可能な回転数検出手段とを備えた樹脂封止装置であって、前記対向方向における前記第2の金型の位置を検出可能な位置検出手段と、該位置検出手段から得られる前記第2の金型の位置データと前記回転数検出手段から得られる回転数データを両データの対応関係を保ちつつ記憶可能な記憶部と、該記憶部に記憶された前記位置データおよびパルスデータに基づいて前記モータを制御する制御部と、を備えることにより、上記課題を解決するものである。
このような構成を採用することによって、第2の金型を自由に制御することが可能となる。即ち、基準となる位置を予め確定した上で、第2の金型の位置とモータの回転数とを関連付けて(テーブルとして)記憶しておき、当該記憶した情報に基づいてモータを制御することで、第2の金型を所望の位置へと制御することが可能となる。またその際、所定の距離の移動を所定の時間で完了するように制御すれば、第2の金型の動く速度を制御することも可能となる。
また、例えば前記位置検出手段として、磁気スケールまたは光学スケールを採用すれば、市販のスケールを用いて簡易に位置検出手段を構成できる。
なお本発明は、見方を変えると、相対向して配置される第1、第2の金型と、該第2の金型側に連結され該第2の金型を前記第1の金型に対して当接・離間させるトグルリンク式のプレス機構と、該プレス機構の駆動源となるモータと、該モータの回転数を検出可能な回転数検出手段と、前記対向方向における前記第2の金型の位置を検出可能な位置検出手段と、を備えた樹脂封止装置の制御方法であって、前記対向方向における前記第2の金型の所定の位置を、基準位置として確定するステップと、前記基準位置から前記第2の金型を前記対向方向に移動させつつ前記位置検出手段から得られる位置データと前記回転数検出手段から得られる回転数データを対応させて記憶するステップと、前記第2の金型の現在位置に対応する回転数データと将来位置に対応する回転数データに基づいて、当該第2の金型を前記将来位置にまで移動させるために必要な前記モータの回転数を算出するステップと、前記モータを、該算出された回転数分だけ回転させるステップと、を含むことを特徴とする樹脂封止装置の制御方法として捉えることも可能である。
本発明を適用することにより、トグルリンク式のプレス機構を採用している場合であっても、金型の開閉の制御が容易となり、精度のよい樹脂封止を行うことが可能となる。
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態の一例を示す樹脂封止装置100の概略構成図である。図2は、記憶部に記憶される位置データとパルスデータのデータテーブルを概念的に示した図である。
<樹脂封止装置の構成>
樹脂封止装置100は、相対向して配置される上金型(第1の金型)114と下金型(第2の金型)115を有している。上金型114は固定プラテン110から垂設されている。一方、下金型115は可動プラテン113上に載置されている。なお、図1においては図示していないが、固定プラテン110は、例えば特許文献1に示される樹脂封止装置と同様に、タイバー等によって樹脂封止装置100の本体から支持固定されている。
樹脂封止装置100は、相対向して配置される上金型(第1の金型)114と下金型(第2の金型)115を有している。上金型114は固定プラテン110から垂設されている。一方、下金型115は可動プラテン113上に載置されている。なお、図1においては図示していないが、固定プラテン110は、例えば特許文献1に示される樹脂封止装置と同様に、タイバー等によって樹脂封止装置100の本体から支持固定されている。
また、下金型115が載置される可動プラテン113には、トグルリンク機構(トグルリンク式のプレス機構)130が連結している。更に当該トグルリンク機構130を介してボールねじ120が連結している。このボールねじ120は、タイミングベルト118を介してサーボモータ116と連結されている。即ち、駆動源としてのサーボモータ116の回転がタイミングベルト118を介してボールねじ120へと伝達され、更に、当該ボールねじ120によってサーボモータ116の回転運動が直線運動へと変換された上で、トグルリンク機構130を介して可動プラテン113へと伝達可能な構成とされている。また、サーボモータ116には当該サーボモータ116の回転数を検出することが可能なエンコーダ(回転数検出手段)116Aが付設されている。
また、樹脂封止装置100には、下金型115の位置(上下方向の位置、即ち、上金型114に対する対向方向の位置)を検出可能な測長器(位置検出手段)140が備わっている。この測長器140は、例えば、磁気スケールや光学スケール等を利用することができる。磁気スケールとしては、所定の間隔で磁気が繰り返し配置構成されたスケール素材と、当該スケール素材に沿ってスライドし前記配置された磁気の変化を検出可能なヘッド部を有し、当該ヘッド部によって検出された磁気の変化を利用して測長することが可能となっている。また、光学スケールは、所定の間隔で設けられたスリットを介して透過してくる光源の変化を捉えることによって、測長することができる装置である。勿論、これらのものに限定されるものではなく、位置の変化を検出することができる限りにおいて様々な構成の測長器を採用することが可能である。なお、本実施形態においては下金型115の位置を直接側長器140によって測長しているが、例えば、可動プラテン113の位置を測長することで、間接的に下金型115の位置を測長する手法を採用してもよい。
また、樹脂封止装置100には、測長器140から出力される位置データ(下金型115の位置データ)を取得すると共に、当該位置データに対応する回転数データ(エンコーダ116Aの出力するパルスデータ)を取得することが可能な制御部150が設けられている。また、この制御部150は記憶部160と連結されており、当該取得した位置データおよびパルスデータを記憶させることが可能である。この記憶部160によって記憶される位置データおよびパルスデータは、それぞれ対応付けが行なわれた上で「テーブル」として記憶されている。具体的には図2に示したように、測長器140の位置データが1の時に対応するエンコーダ116Aのパルスデータ1、測長器140の位置データが2の時に対応するエンコーダ116Aのパルスデータ2、測長器140の位置データが3の時に対応するエンコーダ116Aのパルスデータ3、・・・(以下同様に)・・・測長器140の位置データがnの時に対応するエンコーダ116Aのパルスデータnといった形式にて記憶される。また制御部150には、外部からパラメータ設定(入力)をすることが可能なパラメータ設定部170が設けられている。更に、制御部150は、モータ116を制御することが可能とされている。
<樹脂封止装置の作用>
最初に、下金型115の所定の位置を原点として基準位置が設定される。この基準位置はいずれの場所でも良く、例えば下金型115が最も開いた位置を原点(基準位置)としても良いし、上金型114と当接した位置を原点(基準位置)としても良い。更には、その途中の位置を原点(基準位置)とすることも可能である。この原点における測長器140の位置データと、サーボモータ116のエンコーダ116Aのパルスデータを対応させて記憶部160に記憶される。具体的には当該原点にて位置データが「0」、パルスデータが「0」となるようにリセットされる。
最初に、下金型115の所定の位置を原点として基準位置が設定される。この基準位置はいずれの場所でも良く、例えば下金型115が最も開いた位置を原点(基準位置)としても良いし、上金型114と当接した位置を原点(基準位置)としても良い。更には、その途中の位置を原点(基準位置)とすることも可能である。この原点における測長器140の位置データと、サーボモータ116のエンコーダ116Aのパルスデータを対応させて記憶部160に記憶される。具体的には当該原点にて位置データが「0」、パルスデータが「0」となるようにリセットされる。
続いて、下金型115を移動させる。例えば、上金型114との当接位置を原点(基準位置)とした場合には、当該位置から徐々に下金型115を離間させる。下金型115を離間させると同時に、所定のタイミングで測長器140から出力される位置データを制御部150を介して記憶部160に記憶すると共に、当該各々の位置データに対応するパルスデータを記憶部160に記憶させる。この作業を両金型114、115が最大限離間するまで行うことによって、下金型115が上金型114に当接していた位置(現在位置)から最も開いた位置までの位置データおよび当該位置データに対応するパルスデータを取得することができる。また、当該動作を複数回繰り返すことによって、より精度の高いデータを取得してもよい。
なお、位置データの取得のタイミング(例えば、金型が10μ動く毎に)を細かく設定し、当該細かく設定されたタイミング毎にパルスデータを対応付けで記憶すればするほど、精度の高い制御が可能となる。理論的には、エンコーダ116Aの分解能を超えないレベルまで設定することが可能となっている。
このようにして、測長器140から取得できる位置データとエンコーダ116Aからのパルスデータの対応付けが完了した後は、制御部150によって可動プラテン113、更には下金型115の位置や動きを精度良く制御することが可能となる。即ち、下金型114の「現在位置」に対応するパルスデータと「将来位置(下金型115を将来位置させておきたい位置)」に対応するパルスデータとの差を制御部によって算出すれば、モータ116を何回転させれば下金型114を「将来位置」へと移動させることができるかが判断できる。即ち、当該差分に相当するだけサーボモータ116を駆動させることによって下金型115を「現在位置」から「将来位置」へと駆動させることが可能となる。更に、この「現在位置」から「将来位置」までの下金型115の移動を所定の時間で行なうように制御することによって、下金型115の移動する速度(即ち下金型115が閉じる速度または開く速度)を自由に制御することが可能となる。
本発明では、簡易な構成および手法で上記のようなデータの「テーブル」を作成し、当該テーブルに基づいた制御を可能としている。また、例えば段取り替えにより使用する金型の種類が変更された場合には、テーブルを再取得することで容易に対応することが可能となっている。
なお、上記実施形態においては、回転数検出手段としてエンコーダを例に説明しているが、駆動源としてのモータの回転数を検出できる限りにおいて、種々の構成を採用することが可能である。例えば、レゾルバのようにアナログ信号として出力される手段を採用することも可能である。
本発明は、半導体チップを搭載した基板等の被成形品を樹脂にて封止する樹脂封止装置にたいして広く適用することができる。
100…樹脂封止装置
110…固定プラテン
113…可動プラテン
114…上金型
115…下金型
116…サーボモータ
116A…エンコーダ
118…タイミングベルト
120…ボールねじ
130…トグルリンク機構(トグルリンク式プレス)
140…測長器(位置検出手段)
150…制御部
160…記憶部
170…パラメータ設定部(入力部)
110…固定プラテン
113…可動プラテン
114…上金型
115…下金型
116…サーボモータ
116A…エンコーダ
118…タイミングベルト
120…ボールねじ
130…トグルリンク機構(トグルリンク式プレス)
140…測長器(位置検出手段)
150…制御部
160…記憶部
170…パラメータ設定部(入力部)
Claims (4)
- 相対向して配置される第1、第2の金型と、該第2の金型側に連結され該第2の金型を前記第1の金型に対して当接・離間させるトグルリンク式のプレス機構と、該プレス機構の駆動源となるモータと、該モータの回転数を検出可能な回転数検出手段と、を備えた樹脂封止装置であって、
前記対向方向における前記第2の金型の位置を検出可能な位置検出手段と、
該位置検出手段から得られる前記第2の金型の位置データと前記回転数検出手段から得られる回転数データを両データの対応関係を保ちつつ記憶可能な記憶部と、
該記憶部に記憶された前記位置データおよびパルスデータに基づいて前記モータを制御する制御部と、を備える
ことを特徴とする樹脂封止装置。 - 請求項1において、
前記位置検出手段が、磁気スケールまたは光学スケールである
ことを特徴とする樹脂封止装置。 - 相対向して配置される第1、第2の金型と、該第2の金型側に連結され該第2の金型を前記第1の金型に対して当接・離間させるトグルリンク式のプレス機構と、該プレス機構の駆動源となるモータと、該モータの回転数を検出可能な回転数検出手段と、前記対向方向における前記第2の金型の位置を検出可能な位置検出手段と、を備えた樹脂封止装置の制御方法であって、
前記対向方向における前記第2の金型の所定の位置を、基準位置として確定するステップと、
前記基準位置から前記第2の金型を前記対向方向に移動させつつ前記位置検出手段から得られる位置データと前記回転数検出手段から得られる回転数データを対応させて記憶するステップと、
前記第2の金型の現在位置に対応する回転数データと将来位置に対応する回転数データに基づいて、当該第2の金型を前記将来位置にまで移動させるために必要な前記モータの回転数を算出するステップと、
前記モータを、該算出された回転数分だけ回転させるステップと、を含む
ことを特徴とする樹脂封止装置の制御方法。 - 請求項3において、
前記モータを回転させるステップが、所定の時間で実行される
ことを特徴とする樹脂封止装置の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007237346A JP2009066887A (ja) | 2007-09-13 | 2007-09-13 | 樹脂封止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007237346A JP2009066887A (ja) | 2007-09-13 | 2007-09-13 | 樹脂封止装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007237346A Pending JP2009066887A (ja) | 2007-09-13 | 2007-09-13 | 樹脂封止装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2009066887A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112010001207T5 (de) | 2009-03-18 | 2012-09-20 | Ulvac, Inc. | Sauerstoffdetektionsverfahren, Luftleckbestimmungsverfahren,Gaskomponentendetektionsgerät und Vakuumverarbeitungsvorrichtung |
CN115742133A (zh) * | 2022-11-09 | 2023-03-07 | 南通欣丰桥架有限公司 | 一种玻璃钢桥架热压成型方法 |
-
2007
- 2007-09-13 JP JP2007237346A patent/JP2009066887A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112010001207T5 (de) | 2009-03-18 | 2012-09-20 | Ulvac, Inc. | Sauerstoffdetektionsverfahren, Luftleckbestimmungsverfahren,Gaskomponentendetektionsgerät und Vakuumverarbeitungsvorrichtung |
CN115742133A (zh) * | 2022-11-09 | 2023-03-07 | 南通欣丰桥架有限公司 | 一种玻璃钢桥架热压成型方法 |
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