JP2010017914A - 樹脂封止装置および当該樹脂封止装置に備わる搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】段取り替え時間の短縮、省スペースおよび低コストを実現した搬送装置を備えた樹脂封止装置を提供する。
【解決手段】金型内に進入して該金型に対して樹脂封止前のワーク９および樹脂タブレット８を纏めて搬入可能なローダ機構と、樹脂封止後のワーク９を金型から取り出す際に、カルに相当する部分のカル樹脂を吸着しつつ取り出し可能なアンローダ機構が一体化され、且つ、ワーク保持部３が共用化されたローダ・アンローダ装置を備える。
【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、特に、ポット内で溶融した樹脂をカルを介して圧入して封止するトランスファ型の樹脂封止装置の技術分野に関する。

樹脂封止前のワーク、封止材料としての樹脂（封止樹脂）、更には樹脂封止後のワークをある場所からその他の場所へと搬送するローダやアンローダ等の搬送装置を備えた樹脂封止装置として特許文献１に記載される樹脂封止装置１００が公知である。

この樹脂封止装置１００を概略的に図５に示している。

この樹脂封止装置１００は、当該装置の基台となるベース部１０１上に、樹脂封止前の基板（ワーク）が供給される基板供給部１０２と、樹脂封止後のワークが収納される成形品収納部１０４と、これら基板供給部１０２および成形品収納部１０４との間に並んで配置される金型１０６とが直線的に配置されている。更に基板供給部１０２の近傍には、基板供給部１０２から取り出されたワークを旋回させて向きを整える旋回テーブル１０３、旋回テーブル１０３によって向きが整えられた後にワークを所定の温度にまで加熱し保温するプレヒータ部１０５が配置されている。更にこれら旋廻テーブル１０３およびプレヒータ部１０５と並んで、封止材料としての樹脂タブレットが供給される樹脂タブレット供給部１０９が配置されている。一方、成形品収納部１０４の近傍には、樹脂封止後のワークが冷却される冷却ステージ１０７、冷却ステージ１０７にて冷却されたワークの不要部分（カル部）が取り出されるゲートブレーク部１０８が配置されている。

また、ベース部１０１には基板供給部１０２、成形品収納部１０４、金型１０６の並びと平行して、Ｘ方向ガイド１２０が設置されている。このＸ方向ガイド１２０上には、ローダ１３０およびアンローダ１４０が当該ガイドに沿って自由に移動することが可能に配置されている。これらローダ１３０およびアンローダ１４０は、複数配置された金型１０６に対する搬送装置として機能する。即ち、ローダ１３０は、基板供給部１０２から供給される樹脂封止前のワークおよび樹脂タブレットを所定のタイミングで金型１０６へと搬入する。一方、アンローダ１４０は、それぞれの金型１０６にて樹脂封止されたワークを搬出し成形品収納部１０４へと収納する機能を有している。

当該樹脂封止装置１００において、樹脂封止後の基板（ワーク）がアンローダ１４０によって搬出される際は、例えば図６にて示すように、複数のエジェクトピン１８０によって基板１９０が下型１０６から持ち上げられた状態で、アンローダ１４０のチャック爪１４０Ａによって挟持された上で搬出される。またその際、カル１１０部分に相当する（対応する）カル樹脂１５０の表面（上面）が吸着された状態で搬出される。これは、このカル樹脂１５０部分を吸着保持しておかないと、チャック爪１４０Ａにて挟持した上で搬出する際に、例えばランナ１１２に相当する部分の樹脂が折損する可能性があるためである。

なおこのカル樹脂１５０は、金型からの搬出後に、前述したゲートブレーク部１０８にて除去される。

特開２００１−３００９７５号公報

このように金型へのワークや封止樹脂の搬入を担当するローダと、金型から樹脂封止後のワークの搬出を担当するアンローダとを別々の機構（装置）として備えている場合、不可避的に以下の問題が生じていた。

例えば、ワークの大きさに変更が生じた場合、ローダ側の段取り替えのみならずアンローダ側の段取り替えも必要となり、段取り時間に多くの時間が割かれ装置の稼働率が低下してしまう。また、ローダとアンローダとが別々の機構として存在すれば、相応の設置スペースおよびコストを要する。

本発明は、このような問題点を解決するべくなされたものであって、段取り替え時間の短縮、省スペースおよび低コストを実現した搬送装置を提供すること、並びに、当該搬送装置を備えた樹脂封止装置を提供することをその課題としている。

本発明は、２つの金型を合わせてできるキャビティへカルを通じて流入する封止樹脂にてワークを封止する樹脂封止装置であって、前記金型内に進入して該金型に対して樹脂封止前の前記ワークおよび前記封止樹脂を纏めて搬入可能なローダ機構と、樹脂封止後の前記ワークを前記金型内から取り出す際に、前記カルに相当する部分のカル樹脂を吸着しつつ取り出し可能なアンローダ機構が一体化され、且つ、前記ローダ機構を構成する一部と前記アンローダ機構を構成する一部とが共用化されたローダ・アンローダ装置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したことによって、段取り替え時間の短縮、省スペースおよび低コストを実現することが可能となった。即ち、もともとローダ機構にて実現されていた機能を発揮する部分とアンローダ機構にて実現されていた機能を発揮する部分の少なくとも一部が共用化されているため、当該共用化されている部分については、段取り替えも共用化できる。更に、当該共用化されている部分を単独で見ると、理論的には必要スペースおよびコストを半減することができるため、装置全体で見ても、必要スペースおよびコストを減少することが可能となっている。

また、前記ローダ・アンローダ装置においては、前記封止樹脂を保持可能な封止樹脂保持部と、前記ワークを保持可能なワーク保持部と、前記カル樹脂を吸着可能なカル樹脂吸着部とが前記金型への進入方向線上に一列に配置されている。このような構成としたことによって、従来のローダ機構にて実現されていた機能と従来のアンローダ機構にて実現されていた機能とを１軸上の移動で実現することが可能となっている。

具体的な順序は種々の条件（一度に搬送されるワークの枚数など）に応じて適宜変更することが可能であるが、前記ワーク保持部と前記カル樹脂吸着部との配置は必ず進入方向線上にて隣り合っていることが望ましい。これは、ローダ・アンローダ装置が樹脂封止後のワークを取り出す際に、カル樹脂を効果的に吸着保持する必要があるためである。

また、前記封止樹脂保持部を、前記ワーク保持部に比べて前記金型への進入方向前方に配置すれば、封止樹脂保持部に保持される封止樹脂がワークが載るテーブル上を横切ることがないため、樹脂粉がワークに付着し難いという利点がある。

なお本発明は、見方を変えると、２つの金型を合わせてできるキャビティへカルを通じて流入する封止樹脂にてワークを封止する樹脂封止装置に搭載される搬送装置であって、前記金型内に進入して該金型に対して樹脂封止前の前記ワークおよび前記封止樹脂を纏めて搬入可能なローダ機構と、樹脂封止後の前記ワークを前記金型内から取り出す際に、前記カルに相当する部分のカル樹脂を吸着しつつ取り出し可能なアンローダ機構が一体化され、且つ、前記ローダ機構を構成する一部と前記アンローダ機構を構成する一部とが共用化されていることを特徴とする搬送装置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、段取り替え時間、必要スペースおよび必要コストが減少する。

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、本発明の第１の実施形態の例であるローダ・アンローダ装置（搬送装置）１の概略構成図である。なお、以下では本発明の中心となるローダ・アンローダ装置の部分に焦点を絞って説明することとするが、樹脂封止装置に一般的に備わる金型、ワーク供給部（基板供給部）、ワーク収納部（成形品収納部）、冷却部、ゲートブレーク部などは同様に備わっている。

<ローダ・アンローダ装置の構成>
本発明の実施形態の一例であるローダ・アンローダ装置１は、樹脂タブレット（封止樹脂）８を保持可能な封止樹脂保持部２と、樹脂封止前および樹脂封止後のワーク（基板）９を保持可能な第１、第２ワーク保持部３‐１、３‐２と、カル樹脂（金型のカル部分に残存する樹脂：図示していない）を吸着保持可能なカル樹脂吸着部４とを備える。本実施形態においては、これらが金型への進入方向線上に、金型側から見て、封止樹脂保持部２、第１ワーク保持部３‐１、カル樹脂吸着部４、第２ワーク保持部３‐２の順序で一列に配置されている。またこのローダ・アンローダ装置１は図示せぬ進退機構によって、金型側に向って（図１においては図面右方向が進入方向となる）所定のタイミングで進退動（進入・退避）することが可能に構成されている。

封止樹脂保持部２は、樹脂タブレット保持爪２Ａを備え、当該樹脂タブレット保持爪２Ａの開閉動作によって樹脂タブレット８の保持・解放が可能に構成されている。

第１、第２ワーク保持部３‐１、３‐２には、それぞれ、樹脂封止前および樹脂封止後のワーク９を左右方向（図１において左右方向）から挟持するチャック爪３Ａが複数備わっている。

カル樹脂吸着部４は、樹脂封止後のワーク９を金型から取り出す際に、カル樹脂（金型のカル部分に残存している樹脂）の表面（上面）を吸着保持可能な吸着パッド４Ａを複数備えている。吸着パッド４Ａの数は、状況に応じて適宜変更可能であるが、少なくとも金型に設けられているポット（樹脂タブレット８が投入されて溶融する場所）の数だけ備わっていることが望ましい。

<ローダ・アンローダ装置の作用>
図示せぬ基板供給部から供給される樹脂封止前のワーク９が、第１ワーク保持部３‐１および第２ワーク保持部３‐２によって保持される。この保持は、開いた状態のチャック爪３Ａが閉じることによって実現される。

一方で、図示せぬ樹脂タブレット供給部から、封止材料として所定の樹脂タブレット８が封止樹脂保持部２へと供給される。ここでも一旦タブレット保持爪２Ａが開いた状態で樹脂タブレット８が封止樹脂保持部２へと供給された後、閉じることにより樹脂タブレット８の保持が実現する。

ワーク９の保持および樹脂タブレット８の保持が完了すると、これらを保持した状態のローダ・アンローダ装置１が、上下に開口した金型内に侵入する。

ローダ・アンローダ装置１が所定の位置まで進入後、まず最初に封止樹脂保持部２のタブレット保持爪２Ａが開いて、保持されていた樹脂タブレット８が金型に形成されているポットへと投入される。この投入された樹脂タブレット８は、金型に備わるヒータの作用によって順次溶融する。

その後、ローダ・アンローダ装置１が更に進入し、保持している２枚のワーク９を金型へと受け渡す。この受け渡しは、チャック爪３Ａが開くことによりワーク９の保持が解放されることで実現される。

樹脂タブレット８の投入およびワーク９の受け渡しが完了すると、ローダ・アンローダ装置１は、金型間から退避する。その後金型が閉じ、当該閉じた金型によってワーク９がクランプされる。さらにこの状態でプランジャが作動し、ポット内で溶融した樹脂（溶融した樹脂タブレット８）がカル、ランナを介してキャビティへと圧入され、樹脂封止が行われる。

所定時間が経過し、樹脂が硬化した頃合を見計らって、金型が開かれる。

金型が開くと、再度、ローダ・アンローダ装置１が金型間に進入する。樹脂封止後のワーク９は、エジェクトピンなどによって、金型の表面から僅かに浮いた状態とされているため、チャック爪３Ａの開閉によってワーク９を保持することが可能である。またこれと略同時に、カル樹脂吸着部４に備わる吸着パッド４Ａによって、カル樹脂の表面（上面）の吸着が行われる。

樹脂封止後のワーク９の保持およびカル樹脂の吸着が完了すると、ローダ・アンローダ装置１は、再度金型間から退避する。その後、ローダ・アンローダ装置１によって取り出されたワーク９は、カル樹脂と共に冷却部にて冷却され、更にゲートブレーク部にてゲートブレークを経た後、成形品収容部へと収容される。

このように、本発明の実施形態の一例であるローダ・アンローダ装置１では、樹脂封止前のワークや封止材料としての封止樹脂を金型へと搬入するローダ機構と、樹脂封止後のワークをカル樹脂を吸着しながら取り出すアンローダ機構とが一体化されている。更に、第１、第２ワーク保持部３‐１、３‐２が樹脂封止前のワークも樹脂封止後のワークも共通して保持することが可能とされている。即ち、ワーク保持部３がローダ機構として機能する場面とアンローダ機構として機能する場面とで共用化されている。

このような構成を採用したことによって、例えば、ワーク９の大きさに変更が生じて段取り替えが必要な場合でも、「その段取り替え自体も共用化できる」こととなるため、段取り替え時間の短縮を図ることが可能である。また同時に、共用化された部分がそれぞれ独立して存在していた場合と比較して、省スペース化が図れ、更に低コストを実現することが可能となっている。理論的には共用化されている部分のみに着目すると、必要スペースおよびコストを半減することができるため、装置全体で見ても、必要スペースおよびコストを減少することが可能となっている。

なお上記説明では、金型にて一度に樹脂封止されるワーク９が２枚である例を前提に説明したが、それ以外の構成であっても本発明を適用することは効果的である。

例えば、図２にて示しているローダ・アンローダ装置１０のように、ワーク１９が１枚であることを前提に、金型側から見て、ワーク保持部１３、カル樹脂吸着部１４、封止樹脂保持部２の順序で配置されていてもよい。

また、図３にて示しているローダ・アンローダ装置２０のように、ワーク２９が１枚であることを前提に、金型側から見て、封止樹脂保持部２２、カル樹脂吸着部２４、ワーク保持部２３の順序で配置されていてもよい。

また、図４にて示しているローダ・アンローダ装置３０のように、ワーク３９が１枚であることを前提に、金型側から見て、カル樹脂吸着部３４、ワーク保持部３３、封止樹脂保持部３２の順序で配置されていてもよい。

要するに、ワーク保持部３、１３、２３、３３にて保持した樹脂封止後のワーク９、１９、２９、３９連続しているカル樹脂を効果的に吸着保持するために、ワーク保持部３、１３、２３、３３とカル樹脂吸着部４、１４、２４、３４とが隣り合って配置されている限りにおいて、種々の構成を採用することが可能である。このような配列順序としてことによって、従来のローダ機構にて実現されていた機能と従来のアンローダ機構にて実現されていた機能とを１軸上の移動（金型への進入・退避方向の移動）で実現することが可能となっている。

また、封止樹脂保持部２、１２、２２、３２を、ワーク保持部３‐１、３‐２、１３、２３、３３に比べて金型への進入方向前方に配置すれば、封止樹脂保持部２、１２、２２、３２に保持される樹脂タブレット８、１８、２８、３８がワーク９、１９、２９、３９が載るテーブル上を横切ることがないため、樹脂粉がワーク９、１９、２９、３９に付着し難いという利点がある。

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であって、特に、金型を合わせてできるキャビティへとポット内で溶融した樹脂をカルを介して圧入し、当該金型でクランプしたワークを樹脂にて封止するトランスファ型の樹脂封止装置として好適である。

本発明の第１の実施形態の例であるローダ・アンローダ装置 本発明の第２の実施形態の例であるローダ・アンローダ装置 本発明の第３の実施形態の例であるローダ・アンローダ装置 本発明の第４の実施形態の例であるローダ・アンローダ装置 特許文献１に記載される樹脂封止装置の概略図 特許文献１に記載される樹脂封止装置にて樹脂封止後のワークをアンローダが取り出す工程を模式的に示した図

符号の説明

１、１０、２０、３０…ローダ・アンローダ装置（搬送装置）
２、１２、２２、３２…封止樹脂保持部
２Ａ、１２Ａ、２２Ａ３‐２Ａ…タブレット保持爪
３‐１、３‐２、１３、２３、３３…ワーク保持部
３Ａ、１３Ａ、２３Ａ、３３Ａ…チャック爪
４、１４、２４、３４…カル樹脂吸着部
４Ａ、１４Ａ、２４Ａ、３４Ａ…吸着パッド
８、１８、２８、３８…樹脂タブレット
９、１９、２９、３９…ワーク

Claims (5)

1. ２つの金型を合わせてできるキャビティへカルを通じて流入する封止樹脂にてワークを封止する樹脂封止装置であって、
   前記金型内に進入して該金型に対して樹脂封止前の前記ワークおよび前記封止樹脂を纏めて搬入可能なローダ機構と、樹脂封止後の前記ワークを前記金型内から取り出す際に、前記カルに相当する部分のカル樹脂を吸着しつつ取り出し可能なアンローダ機構とが一体化され、且つ、前記ローダ機構を構成する一部と前記アンローダ機構を構成する一部とが共用化されたローダ・アンローダ装置を備える
   ことを特徴とする樹脂封止装置。
2. 請求項１において、
   前記ローダ・アンローダ装置には、前記封止樹脂を保持可能な封止樹脂保持部と、前記ワークを保持可能なワーク保持部と、前記カル樹脂を吸着可能なカル樹脂吸着部とが前記金型への進入方向線上に一列に配置されている
   ことを特徴とする樹脂封止装置。
3. 請求項２において、
   前記ワーク保持部と前記カル樹脂吸着部とが進入方向線上に隣り合って配置されている
   ことを特徴とする樹脂封止装置。
4. 請求項２または３において、
   前記封止樹脂保持部が、前記ワーク保持部に比べて前記金型への進入方向前方に配置されている
   ことを特徴とする樹脂封止装置。
5. ２つの金型を合わせてできるキャビティへカルを通じて流入する封止樹脂にてワークを封止する樹脂封止装置に搭載される搬送装置であって、
   前記金型内に進入して該金型に対して樹脂封止前の前記ワークおよび封止樹脂を纏めて搬入可能なローダ機構と、
   樹脂封止後の前記ワークを前記金型内から取り出す際に、前記カルに相当する部分のカル樹脂を吸着しつつ取り出し可能なアンローダ機構が一体化され、且つ、前記ローダ機構を構成する一部と前記アンローダ機構を構成する一部とが共用化されている
   ことを特徴とする搬送装置。

Images