JP2014083784A - クリーナ装置及びモールド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】金型またはプランジャーに堆積した樹脂を効果的に除去可能なクリーナ装置を提供する。
【解決手段】クリーナ装置１０は、金型６０またはプランジャーに堆積した樹脂を除去可能なモールド装置であって、金型６０またはプランジャーの上を所定の回転軸の周りに回転しながら移動する回転部材１６と、金型またはプランジャーに接触しながら移動するゴム部材１２と、回転部材１６またはゴム部材１２により除去された樹脂を吸引する吸引手段２０とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、金型またはプランジャーに堆積した樹脂を除去可能なクリーナ装置及びモールド装置に関する。

トランスファモールドなどの樹脂モールドに用いられる金型およびプランジャーにおいて、樹脂モールド後、金型の表面およびプランジャーのヘッド部の表面には樹脂の一部が残存する。このように金型およびプランジャーの表面に残存した樹脂は、樹脂モールドを繰り返すことにより堆積していく。樹脂の堆積が進行すると、成形品の不良を引き起こす場合がある。

特許文献１には、金型面をクリーニングしつつ集塵するクリーナ装置を備えた樹脂封止装置が開示されている。このような構成によれば、金型の種類が変わっても共用可能な汎用性を備えたクリーナ装置を提供することができる。

特開２００２−２４００４６号公報

特許文献１に開示されているクリーナ装置には、金型面をクリーニングするためのクリーニングブラシが設けられている。しかしながら、例えば、ＬＥＤパッケージ等の樹脂モールドに用いられるシリコーン樹脂は、離型材を含有していない。このため、金型の表面にシリコーン樹脂（堆積物）の堆積が進行し、離型性を悪化させる場合がある。他の樹脂についても、シリコーン樹脂と同様の問題が生じる可能性はある。また、このような樹脂は、特許文献１に開示されているクリーニングブラシだけでは効果的に除去することができない。

そこで本発明は、金型またはプランジャーに堆積した樹脂を効果的に除去可能なクリーナ装置及びモールド装置を提供する。

本発明の一側面としてのクリーナ装置は、金型またはプランジャーに堆積した樹脂を除去するクリーナ装置であって、前記金型または前記プランジャーの上を所定の回転軸の周りに回転しながら移動する回転部材と、前記金型または前記プランジャーに接触しながら移動するゴム部材と、前記回転部材または前記ゴム部材により除去された前記樹脂を吸引する吸引手段とを有する。

本発明の他の側面としてのモールド装置は、前記クリーナ装置を有する。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。

本発明によれば、金型またはプランジャーに堆積した樹脂を効果的に除去可能なクリーナ装置及びモールド装置を提供することができる。

本実施例におけるクリーナ装置の概略構成図（正面図）である。 本実施例におけるクリーナ装置の概略構成図（側面図）である。 本実施例におけるモールド装置の概略構成図である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

まず、図３を参照して、本実施例におけるモールド装置の概略について説明する。図３は、本実施例におけるモールド装置１００の概略構成図である。モールド装置１００は、金型で形成された空間に樹脂を供給するように構成されている。

図３に示されるように、本実施例において、金型は、上金型５０（一方金型）と下金型６０（他方金型）を備えて構成される。樹脂モールド時において、例えばリードフレーム（不図示）が下金型６０の上に載置される。そして上金型５０は、リードフレームを上面側（一方面側）から押さえ付ける。また下金型６０は、リードフレームを下面側（他方面側）から押さえ付ける。

また、上金型５０には、カル７１、ゲート７２、および、キャビティ７３が設けられている。樹脂モールド時には、上金型５０と下金型６０とでリードフレームをクランプする（挟む）。そして、樹脂タブレット（不図示）を溶融し、この溶融樹脂（樹脂）を、カル７１およびゲート７２を介して、金型で形成された空間（キャビティ７３）に充填していく。

樹脂タブレットは、熱硬化性樹脂等をタブレット（円柱）状に成形したものである。樹脂封止時には、下金型６０に設けられたポット６４を予熱し、その中に樹脂タブレットを投入（収納）して溶融させる。そして、トランスファ機構（不図示）によってポット６４に沿って上下に摺動可能に構成されたプランジャー６２を上動させて溶融した樹脂を圧送することにより、上金型５０と下金型６０との間に形成された空間（すなわち、カル７１、ゲート７２、および、キャビティ７３）が樹脂で充填される。なお、樹脂タブレットに代えて液状の熱硬化性樹脂をディスペンサ（不図示）で供給することもできる。また、粒状、顆粒状やゲル状の樹脂を用いることもできる。

プランジャー６２によって樹脂が圧送されることにより、溶融樹脂は、カル７１およびゲート７２を介して、ゲート７２に近い側からゲート７２から遠い側に向けてキャビティ７３に供給されていく。このようにして、樹脂タブレットが溶融樹脂となり、上金型５０と下金型６０との間の空間（キャビティ７３）に注入される。樹脂モールド後、樹脂を硬化させるために所定時間だけ待機してから上金型５０および下金型６０を型開きすることで、成形品が得られる。

樹脂モールド終了後、金型面（上金型５０の表面５０ａ、下金型６０の表面６０ａ）には、樹脂（樹脂かす）が堆積している。また、プランジャー６２のヘッド部６３の表面６３ａ（上面）にも、樹脂（樹脂かす）が堆積している。このような樹脂が金型（上金型５０、下金型６０）またはプランジャー６２に堆積していると、次回の成形時に成形品が金型に食いついてしまい、成形品の離型不良や成形品よごれを引き起こす可能性がある。このため、金型やプランジャー６２に堆積した樹脂（堆積物）をより効果的に洗浄（クリーニング）するクリーナ装置を設ける必要がある。

次に、図１および図２を参照して、本実施例におけるモールド装置に設けられるクリーナ装置について説明する。図１および図２は、クリーナ装置１０の概略構成図である。図１は正面図、図２は側面図をそれぞれ示している。モールド装置１００にはクリーナ装置１０が設けられていることにより、金型またはプランジャーに堆積した樹脂（堆積物）を除去可能に構成されている。

クリーナ装置１０は、樹脂成形プロセス（モールド工程）が終了した後、必要に応じて金型またはプランジャーの表面のクリーニングを行う。クリーナ装置は、自動化されたモールド装置の場合には、ワーク又は樹脂を金型に搬送するローダ又は取り出しのアンローダハンドに取り付けられ、金型外よりクリーニングしながら金型内に入る場合及び金型内からクリーニングしながら後退していくことで、金型面をクリーナする。この構成は、例えば特開２００２−２４００４６号公報に記載されている。下金型６０のクリーニングを行う際、クリーナ装置１０は、下金型６０の表面６０ａに配置される。なお本実施例では、プランジャー６２を下金型６０の表面６０ａと同じ高さに固定することで、プランジャー６２のクリーニングも下金型６０のクリーニングと同時に行われる。

なお本実施例は、クリーナ装置１０が下金型６０の表面６０ａ（および、プランジャー６２のヘッド部６３の表面６３ａ）をクリーニングする場合について説明している。ただし本実施例は、これに限定されるものではなく、下金型６０およびプランジャー６２と同様に、上金型５０の表面５０ａをクリーニングすることも可能である。

クリーナ装置１０には回転ブラシ１６（回転部材）が設けられている。回転ブラシ１６は、所定の回転軸３２の周りに所定の巻き数だけブラシ（クリーニングブラシ）を取り付けて構成されている。換言すると、回転ブラシ１６は、互いに連結して一体的に構成され、回転軸３２の周りに回転する複数の回転ブラシである。回転ブラシ１６は、下金型６０またはプランジャー６２の上を所定の回転軸３２の周りに回転しながら下金型６０またはプランジャー６２の表面上を移動する。このような構成により、下金型６０またはプランジャー６２に堆積した樹脂を取り除くことができる。なお、回転ブラシ１６の植毛構造は、前述の構造に限定されるものではなく、他の構造であってもよい。ただし、樹脂がＬＥＤパッケージ用のシリコーン樹脂など、離型剤を含有していない樹脂である場合、回転ブラシ１６だけでは下金型６０またはプランジャー６２に堆積した樹脂を効果的に除去することができない。

そこで、本実施例のクリーナ装置１０には、ゴムブロック１２（ゴム部材）が設けられている。ゴムブロック１２は、下金型６０またはプランジャー６２に接触しながら移動する。この移動機構は、特開２００２−２４００４６号公報と同様に、自動化のため金型に出入りするローダ又はアンローダに取り付けることが好ましい。また、ゴムブロックをモータ等により左右に振動する機構を取り付けることにより、更なる効果が期待できる。また、ゴムブロックにシリンダやモータ等により上下機構を取り付けることで、更なる効果が期待できる。ゴムブロック１２は、例えば、シリコーンゴム、シリコーン系ゴム、フッ素系ゴムまたはフッ素ゴムからなる。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、他の種類のゴムからなるものであってもよい。図２に示されるように、ゴムブロック１２は、下金型６０またはプランジャー６２に接触する一辺の長さがその対辺よりも短い台形状を有する。このような形状にすることで、下金型６０またはプランジャー６２に対する接触面が小さくなり、より効果的に堆積樹脂を取り除くことができる。ただし、本実施例はこのような形状に限定されるものではなく、堆積樹脂を効果的に取り除くことができる形状であれば、ゴムブロック１２は直方体の形状などの他の形状であってもよい。

モールド装置１００により用いられる下金型６０またはプランジャー６２は、樹脂モールドを行う際に、１００〜２００度程度の高温に保持される。このため、ゴムブロック１２は、例えば１００〜２００度の温度環境下で耐性（耐熱性）を有する材料からなる。

また、本実施例のゴムブロック１２をシリコーンゴム、シリコーン系ゴム、フッ素系ゴムまたはフッ素ゴムを用いて構成しただけでは、十分なクリーニング効果を得ることができない場合がある。このため、本実施例において、ゴムブロック１２に充填剤を含有させることが好ましい。充填剤は、クリーニング効果を向上させるためにシリコーンゴム、シリコーン系ゴム、フッ素系ゴムまたはフッ素ゴムに含有され、研磨剤として機能する。充填剤としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、シリカ（ＳｉＯ_２）、カーボン（Ｃ）のうちの一つまたはこれらから選択された組み合わせが用いられる。ただし本実施例はこれらに限定されるものではなく、他の種類の充填剤（研磨剤）を含有させてもよい。

ゴムブロック１２が下金型６０またはプランジャー６２の表面に接触しながら移動する際（クリーニングの際）、ゴムブロック１２自体も磨耗することによって下金型６０またはプランジャー６２との接触圧力が変化（低下）する。このようにゴムブロック１２の接触圧力が低下すると、下金型６０またはプランジャー６２のクリーニングの際に、ゴムブロック１２による十分なクリーニング効果が得られない場合がある。

そこで本実施例において、ゴムブロック１２には、バネ１４（弾性部材）が取り付けられている。バネ１４は、下金型６０またはプランジャー６２に向けて所定の荷重（一定の荷重）を加えるように構成されている。このためゴムブロック１２は、バネ１４により所定の荷重が加えられた状態で、下金型６０またはプランジャー６２に接触しながら移動する。したがって、ゴムブロック１２はクリーニング処理の間において磨耗した場合であっても、下金型６０またはプランジャー６２に対する接触圧力は一定に保たれるため、常に効果的なクリーニングを得ることができる。なお本実施例において、弾性部材はバネ１４に限定されるものではなく、下金型６０またはプランジャー６２に対するゴムブロック１２の接触圧力を一定に保持可能な部材であれば、他の弾性部材を用いてもよい。また、弾性部材に代えて、接触圧力を調整可能な調整機構を用いてもよい。

また、本実施例のクリーナ装置１０は、回転ブラシ１６またはゴムブロック１２により除去された樹脂を吸引する吸引手段２０を有する。ゴムブロック１２により下金型６０またはプランジャー６２の表面から取り除かれた樹脂は、回転ブラシ１６により集塵室１８の内部に集塵される。そして吸引手段２０は、本体部２５に設けられた吸引通路２７を介して、回転ブラシ１６またはゴムブロック１２により取り除かれて集塵室１８に集塵された樹脂を吸引し（図中の矢印方向）、吸引した樹脂を本体部２５の外側へ排出される。

このようなクリーナ装置を備えたモールド装置により、金型やプランジャーをモールド装置から取り外すことなく、金型またはプランジャーの表面に堆積した樹脂を効果的にクリーニングすることができる。このため、金型やプランジャーをモールド装置から取り外すことが不要またはその頻度が最低限に抑制されるため、樹脂モールド工程の連続生産性が向上する。このように本実施例によれば、金型またはプランジャーに堆積した樹脂を効果的に除去可能なクリーナ装置及びモールド装置を提供することができる。

本実施例のクリーナ装置は、樹脂モールド装置内に組み込まれるが、必ずしも樹脂モールド装置内に組み込む必要は無い。例えば、クリーナ装置として単体装置であってもよいし、また、他の半導体製造装置に組み込むこともできる。

以上、本発明の実施例について具体的に説明した。ただし、本発明は上記実施例として記載された事項に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。

１０ クリーナ装置
１２ ゴムブロック（ゴム部材）
１４ ばね（弾性部材）
１６ 回転ブラシ（回転部材）
１８ 集塵室
２０ 吸引手段
２５ 本体部
２７ 吸引通路
３２ 回転軸
６０ 金型
１００ モールド装置

Claims (7)

1. 金型またはプランジャーに堆積した樹脂を除去するクリーナ装置であって、
   前記金型または前記プランジャーの上を所定の回転軸の周りに回転しながら移動する回転部材と、
   前記金型または前記プランジャーに接触しながら移動するゴム部材と、
   前記回転部材または前記ゴム部材により除去された前記樹脂を吸引する吸引手段と、を有することを特徴とするクリーナ装置。
2. 前記金型または前記プランジャーに向けて所定の荷重を加える弾性部材を更に有し、
   前記ゴム部材は、前記弾性部材により前記所定の荷重が加えられた状態で、前記金型または前記プランジャーに接触しながら移動することを特徴とする請求項１に記載のクリーナ装置。
3. 前記ゴム部材は、１００〜２００度の温度環境下で耐性を有する材料からなることを特徴とする請求項１または２に記載のクリーナ装置。
4. 前記ゴム部材は、シリコーンゴム、シリコーン系ゴム、フッ素系ゴムまたはフッ素ゴムからなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のクリーナ装置。
5. 前記ゴム部材は充填剤を含有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のクリーナ装置。
6. 前記充填剤は、酸化チタン、アルミナ、シリカ、または、カーボンの少なくとも一つであることを特徴とする請求項５に記載のクリーナ装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のクリーナ装置を有することを特徴とするモールド装置。