JP2014175500A - Resin sealing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂封止装置に関する。 The present invention relates to a resin sealing device.
従来、特許文献1に示すような樹脂封止装置が用いられている。この樹脂封止装置では、トランスファ成形と呼ばれる封止手法を採用している。これは、金型の下型のポットに配置したタブレット形状の樹脂を溶融し、その溶融した樹脂をランナ、ゲートを介して基板の配置されたキャビティ内に流し込む(押し込む)ものであり、一度に多くの基板を封止できるという利点を備えている。このような樹脂封止装置で用いられる樹脂は、樹脂封止装置に設けられた樹脂供給ユニットにおいて整列され、金型に投入される構成となっている。 Conventionally, a resin sealing device as shown in Patent Document 1 has been used. This resin sealing apparatus employs a sealing technique called transfer molding. This melts the tablet-shaped resin placed in the lower mold pot of the mold, and flows (pushes) the melted resin through the runner and gate into the cavity where the substrate is placed. It has the advantage that many substrates can be sealed. The resin used in such a resin sealing device is arranged in a resin supply unit provided in the resin sealing device and is put into a mold.
樹脂供給ユニットの具体的な構成の一例としては、タブレット形状の樹脂が格納されるホッパと該ホッパから投入された該樹脂を整列させるボールフィーダ(樹脂整列部の一例)とを有する。しかしながら、このような構成で、ボールフィーダにホッパから樹脂を過不足なく投入しようとしても、従来はそれを適切に行うのが困難で、例えばボールフィーダに至る経路でタブレット形状の樹脂が滞る現象が生じていた。 An example of a specific configuration of the resin supply unit includes a hopper in which tablet-shaped resin is stored and a ball feeder (an example of a resin alignment unit) that aligns the resin charged from the hopper. However, with such a configuration, even if an attempt is made to add resin from the hopper to the ball feeder without excess or deficiency, conventionally, it is difficult to appropriately do so, for example, the phenomenon that the tablet-shaped resin stagnates along the path to the ball feeder It was happening.
そこで、本発明は、前記問題点を解決するべくなされたもので、樹脂供給ユニットの樹脂整列部に滞りなく安定してホッパから樹脂を投入可能な樹脂封止装置を提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a resin sealing device capable of stably charging resin from a hopper without stagnation in a resin alignment portion of a resin supply unit. .
本発明は、タブレット形状の樹脂が格納されるホッパと、該ホッパから投入された該樹脂を整列させる樹脂整列部と、を有する樹脂供給ユニットを備える樹脂封止装置であって、前記樹脂供給ユニットは、前記樹脂整列部に存在する前記樹脂の量を検知する検知部と、前記ホッパの開口部を構成し、該樹脂整列部への該樹脂の投入量を制限可能なシャッタ部と、該検知部の出力に基づいて該シャッタ部による前記ホッパの開口量を制御する制御部と、を有することにより、上記課題を解決したものである。 The present invention is a resin sealing device comprising a resin supply unit having a hopper in which tablet-shaped resin is stored and a resin alignment unit that aligns the resin charged from the hopper, the resin supply unit Includes a detection unit that detects the amount of the resin present in the resin alignment unit, a shutter unit that constitutes an opening of the hopper and can limit the amount of the resin to be input to the resin alignment unit, and the detection And a control unit that controls the opening amount of the hopper by the shutter unit based on the output of the unit.
本発明によれば、樹脂供給ユニットの樹脂整列部に滞りなく安定してホッパから樹脂を投入可能となる。 According to the present invention, it is possible to stably charge the resin from the hopper without stagnation in the resin alignment portion of the resin supply unit.
以下、本発明の第1実施形態の例を図1〜図3に基づいて説明する。 Hereinafter, an example of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
最初に、本実施形態に係る樹脂封止装置100の構成について、説明する。なお、以下における基板とはPCB基板やリードフレームといった電子部品を搭載するものを一例として示したものである。また、樹脂104とはタブレット形状の封止材料を示したものである。また、樹脂104の安息角αは、多数の樹脂104を積み上げたときにできる樹脂104の堆積物が自発的に崩れることなく安定を保つその堆積物の斜面の角度をいう。なお、ここでの安息角αは、実際のタブレット形状の樹脂104の実情に合わせて、多少の誤差範囲を許容するものとする。
Initially, the structure of the
樹脂封止装置100は、トランスファ型の樹脂封止装置であり、金型110(図2)と、樹脂104を金型110に供給するための樹脂供給ユニット120(図1)と、を備える。
The
前記金型110は、図2に示す如く、下型112と図示せぬ上型とから構成されている。これら上型と下型112とは、図示せぬプレス機構によって互いに当接・離間可能とされている。下型112には、樹脂104が投入される複数のポット112Bと、当該ポット112Bに嵌合して上下に(図2ではポット112Bの内側に配置される)摺動可能なプランジャとが設けられている。また、下型112には、ポット112Bに隣接して下キャビティ112Aが設けられている。一方、上型には、下型112と当接した状態で、下型112のポット112Bの位置に対応する図示せぬカル部と、当該カル部から下キャビティ112Aへの樹脂の通路となる図示せぬランナ及びゲートと、を有している。またゲートの先方(樹脂流入先)には、下キャビティ112Aの位置に対応する図示せぬ上キャビティが設けられている。即ち、上型と下型112とで基板をクランプした状態で、上キャビティと下キャビティ112Aとでキャビティが構成され、キャビティに配置された基板が樹脂封止される。金型110は、所定の温度に加熱されている。
As shown in FIG. 2, the
なお、この金型110で樹脂封止を行う際には、まず、図示せぬ基板ローダで基板が下キャビティ112Aの位置に配置される。また、図示せぬ樹脂ローダで、樹脂104が複数のポット112Bのそれぞれに配置される(なお、樹脂ローダは、複数のポット112Bの間隔に対応して、樹脂104を保持している)。そして、上型と下型112とで基板をクランプし、ポット112Bで溶融した樹脂をランナ及びゲートを介してキャビティに充填し、基板の樹脂封止を行う。なお、樹脂封止された基板(成形品)は図示せぬアンローダで、金型110から搬出されることとなる。
When performing resin sealing with the
前記樹脂供給ユニット120は、図1に示す如く、ホッパ122と、シャッタ部126と、樹脂搬送路130と、ボールフィーダ(樹脂整列部)132と、制御部136と、を有する。
As shown in FIG. 1, the resin supply unit 120 includes a
ホッパ122は、その深さ方向Dでほぼ同一の外形を保つ寸胴形状である。そして、ホッパ122は、深さ方向Dに対する垂直な断面が四角形(円形や他の多角形でもよい)とされている。ホッパ122には、タブレット形状の樹脂104が格納される。なお、ホッパ122は支持部材124に脱着可能に支持固定されている(脱着可能とされていなくてもよい)。ここで、支持部材124は、水平方向(X方向)に対して角度θ1で傾斜している。角度θ1は、樹脂104の安息角αと同一とされている。このため、ホッパ122も安息角αで傾斜されていることとなる。なお、この実施形態においてはホッパ122が寸胴形状とされているが、ホッパは底辺が狭まるような漏斗形状であってもよい。ホッパ122は、底面122Aが開封されてそこにシャッタ部126が脱着自在に接続されている。しかし、シャッタ部がホッパと一体化されていてもよい。
The
シャッタ部126は、ホッパ122の底面122Aに沿って移動可能とされている。即ち、シャッタ部126は、ホッパ122の開口部を構成している。そして、シャッタ部126は、ボールフィーダ132への樹脂104の投入量を制限することが可能となっている。なお、ホッパ122が角度θ1(=安息角α)で傾斜されていることから、シャッタ部126もホッパ122と共に安息角αで傾斜されていることとなる。シャッタ部126の一端にはモータ(駆動源)128が連結されており、モータ128の回転量に従い、シャッタ部126の移動量が定められ、ホッパ122の開口量が決定される。シャッタ部126とボールフィーダ132との間には、樹脂搬送路130が配置されている。
The
樹脂搬送路130は、角度θ2で傾斜する傾斜部材で構成されている。このため、樹脂搬送路130には、ホッパ122の開口部から移動(落下)してくる樹脂104が衝突する。そして、樹脂搬送路130は、角度θ2に従い樹脂104の移動速度と方向を変更し、樹脂104をボールフィーダ132に導く構成となっている。つまり、樹脂搬送路130は、ボールフィーダ132の前段で開口部からの樹脂104の投入状態を変更することができる。なお、角度θ2は、安息角αとされているが、0°〜90°の間の別の角度であってもよい。当然に、樹脂搬送路には、積極的な樹脂の滞留の防止及び投入速度の調整のために、角度θ2に応じてノッカーや超音波振動子などの振動発生器が設けられていてもよい。なお、樹脂搬送路がなく、ホッパから直接的にボールフィーダに樹脂が投入される形態であってもよい。
The
ボールフィーダ132は、ホッパ122から投入された樹脂104を整列させる構成を備えている。そして、ボールフィーダ132には、ボールフィーダ132に存在する樹脂104の量(樹脂量)を検知するセンサ(検知部)134が設けられている。センサ134としては、樹脂104の重量を検知可能な荷重センサなどを用いることができる。センサ134の検知結果は、制御部136に出力される。なお、ボールフィーダ132で整列した樹脂104は、前述の樹脂ローダに複数のポット112Bの間隔に対応して保持される。
The ball feeder 132 has a configuration for aligning the
制御部136は、センサ134とモータ128とに接続されている。つまり制御部136は、センサ134の出力に基づいてモータ128の回転量、即ちシャッタ部126によるホッパ122の開口量を制御することができる。例えば、制御部136は、センサ134の出力が所定の樹脂量以下であることを示すときに、モータ128を所定の回転量だけ回転させ停止させるといった制御を行う。なお、モータ128の回転速度は一定でもよいが制御可能とされていてもよい。ここで、所定の樹脂量は、例えば直ちに制御部136が樹脂104の投入処理をしないと樹脂104がボールフィーダ132に存在しなくなるような状態の樹脂量とすることができる。ここでは、センサ134の出力を2値化(ON状態は所定の樹脂量以下の状態で、それ以外をOFF状態とする。そして、ON状態を示す出力を要求信号とも称する)して扱うことで、制御を簡易且つ高速に行うことができる。しかし、センサ134の出力をアナログ的(連続的)に処理して、そのセンサ134の出力に対応してモータ128の回転量を変化させるようにしてもよい。なお、モータ128への所定の回転量の指示がなされた際には、その結果としてボールフィーダ132に投入される樹脂量を制御部136で判定可能となるように、センサ134の出力に対する制御部136の処理間隔は定められている。もちろん、制御部136は、センサ134でボールフィーダ132に存在する樹脂量が増加するのを確認するまで、シャッタ部126がゆっくり移動して開口量を増大させるように制御してもよい。
The control unit 136 is connected to the sensor 134 and the
なお、ホッパ122の開口量の制御とは、シャッタ部126を(例えば白抜き矢印の方向で)移動させホッパ122の底面122Aに開口が形成されると、その開口の量(開口量)を増大させる方向で(そのまま白抜き矢印の方向で)シャッタ部126を更に移動させることをいう。そして、制御部136は、ボールフィーダ132への樹脂104の一定の投入量を確保できるように、開口量が拡大するように制御する。具体的には、上述した所定の樹脂量の樹脂104がボールフィーダ132に存在しなくなると、センサ134がそれを検知して出力する。制御部136は、その出力(要求信号)のたびに、ボールフィーダ132が最適に機能する程度の樹脂量(樹脂104を効率的に整列させる適量の樹脂量、単に適量の樹脂量と称する)が開口部から落下(移動)するように制御する。即ち、図3に示す如く、制御部136は、シャッタ部126を適量の樹脂量が移動可能となる距離ΔLずつ等分に移動させるように、モータ128の所定の回転量を決定することとなる(なお、図3の破線は樹脂104による傾斜面を示す)。ここでは、ホッパ122が寸胴形状で、且つホッパ122の傾斜角度θ1が安息角αとされている。このため、最初からホッパ122が空になるまでの移動距離ΔLごとに、同一の樹脂量を移動(投下)させることができる。即ち、ホッパ122が空になるまで樹脂104の一定の投入量を絶えず確保することが可能である。なお、ホッパが深さ方向Dに対する垂直な断面で円形や多角形の場合には、制御部は一定の投入量を確保できるようにシャッタ部の移動距離を変化させる制御を行うようにしてもよい。制御部136は、樹脂封止装置100の制御ユニットの一部とされていてもよい。
The control of the opening amount of the
次に、樹脂供給ユニット120の動作について図1を用いて説明する。 Next, the operation of the resin supply unit 120 will be described with reference to FIG.
ボールフィーダ132に樹脂104が存在しない状態では、制御部136はその状態(ON状態)を示す出力(要求信号)をセンサ134から受け取る。そして、制御部136は、ボールフィーダ132が適量の樹脂量をホッパ122の開口部から移動(落下)するようなシャッタ部126の所定の移動量から、モータ128の所定の回転量を定め、その所定の回転量をモータ128に指示する。
When the
すると、モータ128はその指示に従って、シャッタ部126を白抜き矢印の方向にその所定の移動量だけ移動させ、モータ128は停止する。即ち、モータ128の所定の回転量に応じた大きさの開口がホッパ122の底面122Aの左端部に形成され、その開口(ホッパ122の開口部)から樹脂104が移動(落下)する。
Then, according to the instruction, the
移動(落下)した樹脂104は、樹脂搬送路130に衝突し、ホッパ122からの移動速度が緩和され且つホッパ122からの移動する方向(Z方向)が変更される。そして、樹脂104は、樹脂搬送路130に沿って移動し、ボールフィーダ132に投入される(移動する)。
The moved (dropped)
ボールフィーダ132では、センサ134が投入された樹脂104の樹脂量を検知する。ここで、センサ134はボールフィーダ132に適量の樹脂量が存在することを検知するので、制御部136からはモータ128に回転することを指示しないこととなる。
The ball feeder 132 detects the resin amount of the
ボールフィーダ132で樹脂104の整列が進むと、ボールフィーダ132に存在する樹脂104は所定の樹脂量以下となる。すると、制御部136はその状態(ON状態)を示す出力(要求信号)をセンサ134から再び受け取り、ホッパ122からボールフィーダ132に適量の樹脂量が投入されることとなる。
As the alignment of the
なお、シャッタ部126の移動が一方向に繰り返されることで、開口部の開口量が増大していき、シャッタ部126が白抜き矢印の方向に完全に移動した際には、ホッパ122は空となる。そこで、空となったホッパ122を支持部材124及びシャッタ部126から外し、樹脂104の十分に格納されたホッパ122を新たに支持部材124及びシャッタ部126に固定する。そして、シャッタ部126を閉めた状態でホッパ122の底面122Aを開封することで、再び樹脂供給ユニット120の動作が可能となる。
In addition, when the movement of the
従来技術によれば、樹脂供給ユニットとしてはシャッタ部をホッパに備えずに振動子が設けられた樹脂搬送路を備えることを想定できる。しかしながら、このような樹脂供給ユニットでは、ホッパに多量の樹脂が収納されていると、ホッパの開口から振動フィーダに樹脂が可能なだけ多数移動し且つその多数の樹脂にホッパに留まる樹脂が連続してしまいそれらの重量が直接的にかかってその多数の樹脂を振動フィーダに押し付ける状態(樹脂詰まりの状態)が生じることが考えられる。その場合には、振動フィーダを激しく振動させても、その樹脂詰まりの状態を解消することは極めて困難であり、ボールフィーダに樹脂を安定して投入することはできないと考えられる。なお、このような樹脂詰まりの状態を回避するには、ホッパには少ない樹脂を収納すればよいが、その場合にはホッパに頻繁にアクセスして樹脂をホッパに供給する、或いは、ホッパ自体を頻繁に交換するといったことが必要となり、作業性が悪くなる。 According to the prior art, it can be assumed that the resin supply unit includes a resin conveyance path provided with a vibrator without providing the shutter portion in the hopper. However, in such a resin supply unit, when a large amount of resin is stored in the hopper, as much resin as possible moves from the opening of the hopper to the vibration feeder, and the resin remaining on the hopper continues to the large number of resins. Therefore, it is conceivable that the weight (resin clogged state) of the large number of resins is directly pressed against the vibration feeder. In that case, even if the vibration feeder is vibrated vigorously, it is extremely difficult to eliminate the resin clogged state, and it is considered that the resin cannot be stably fed into the ball feeder. In order to avoid such a resin clogged state, it is sufficient to store a small amount of resin in the hopper. In that case, the hopper is frequently accessed to supply the resin to the hopper, or the hopper itself is removed. It becomes necessary to change frequently, and workability | operativity worsens.
これに対して、本実施形態においては、ボールフィーダ132に存在する樹脂量を検知し、樹脂104の最初の格納場所であるホッパ122からボールフィーダ132への樹脂104の投入量をホッパ部122の開口量の制御により適量に調整可能としたものである。このため、ホッパ122に多量の樹脂104を収納しても、従来技術で生じ得る樹脂詰まりの状態を発生させることがない。即ち、樹脂供給ユニット120のボールフィーダ132に滞りなく安定してホッパ122から樹脂104を投入可能となる。つまり、従来よりも作業性を向上させることができる。
On the other hand, in the present embodiment, the amount of resin present in the ball feeder 132 is detected, and the amount of
そして、本実施形態においては、制御部136がボールフィーダ132への樹脂104の一定の投入量を確保できるように、ホッパ122の開口量が拡大するように制御している。即ち、シャッタ部126の移動方向は一方向なので、シャッタ部126のがたの影響もなく開口部の開口量を正確に調整することができる。同時に、ホッパ122に樹脂104が多量に収納されている状態でも、シャッタ部126の移動を容易に実現することができる。更に、樹脂104の安息角αを利用することで、ホッパ122から投入される樹脂104を一定量とすることが容易である。
In the present embodiment, control is performed so that the opening amount of the
また、本実施形態においては、樹脂供給ユニット120がボールフィーダ132の前段でシャッタ部126からの樹脂104の投入状態を変更する樹脂搬送路130を有している。このため、ホッパ122から直接ボールフィーダ132に樹脂104が投入される場合よりも、樹脂104のボールフィーダ132への投入速度(ボールフィーダ132との衝突速度)を下げることができ、樹脂104の破損や樹脂104の飛散が生じることを低減することができる。同時に、樹脂搬送路130を用いることで、ホッパ122とボールフィーダ132との配置関係を樹脂封止装置100の都合に合わせて最適化することもできる。更に、ホッパ122からの樹脂104の投入量の時間的な平滑化を行ってボールフィーダ132に投入することも相応に実現することが可能である。なお、樹脂搬送路にノッカーや超音波振動子などの振動発生器が設けられている場合には、それらに投入するパワーを樹脂搬送路上の樹脂の状況に応じて変化させることも可能となり、上記配置関係の最適化や樹脂の投入量の時間的な平滑化を更に促進することができる。
Further, in the present embodiment, the resin supply unit 120 has the
また、本実施形態においては、ホッパ122がその深さ方向Dでほぼ同一の外形を保つ寸胴形状とされ、且つシャッタ部126と共に樹脂104の安息角αに傾斜されている。即ち、ホッパ122が寸胴形状であることから、シャッタ部126の移動距離を長くすることができる。このため、少量の樹脂104を正確にホッパ122からボールフィーダ132に投入することが可能である。そして、ホッパ122がシャッタ部126と共に安息角αに傾斜されていることから、ホッパ122に樹脂104が満杯の状態からシャッタ部126を等分に移動させることで、一定量の樹脂104をホッパ122が空になるまで投入することが可能である。即ち、制御部136による制御も簡単でありながら一定量の樹脂104を投入でき、且つホッパ122の交換サイクルを最大限に伸ばすことが可能である。
Further, in the present embodiment, the
本発明について第1実施形態を挙げて説明したが、本発明は第1実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の要旨を逸脱しない範囲においての改良並びに設計の変更が可能なことは言うまでもない。 Although the present invention has been described with reference to the first embodiment, the present invention is not limited to the first embodiment. That is, it goes without saying that improvements and design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、第1実施形態においては、ホッパ122が角度θ1に傾斜していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図4に示す第2実施形態の如くであってもよい。第2実施形態では、第1実施形態とはホッパ222の傾斜角度が異なるのでその異なる部分だけについてのみ説明を行い、他の構成要素については第1実施形態における説明を援用する。
For example, in the first embodiment, the
第2実施形態においては、支持部材224が傾斜しておらず、ホッパ222及びシャッタ部226も傾斜していない。即ち、ホッパ222の深さ方向DはZ方向と一致している。このため、第2実施形態においては、ホッパ222の配置・交換が比較的に容易に実現できる。
In the second embodiment, the
なお、第2実施形態においては、開口が形成された後の所定の開口の大きさから、制御部がボールフィーダへの樹脂の一定の投入量を確保できるように、開口量が拡大するように制御することができる。それは、図4に示す如く、開口を形成した状態で樹脂による傾斜面が安息角αで安定する状態となれば、破線で囲まれる部分の樹脂の体積V2が体積V1と等しくなるように、距離ΔL2(>ΔL1)のシャッタ部226の移動距離を求めることで実現することができる。
In the second embodiment, the opening amount is increased so that the control unit can ensure a constant amount of resin to be fed into the ball feeder from the size of the predetermined opening after the opening is formed. Can be controlled. As shown in FIG. 4, when the inclined surface by the resin is stabilized at the angle of repose α with the opening formed, the distance V2 of the resin surrounded by the broken line becomes equal to the volume V1. This can be realized by obtaining the moving distance of the
もちろん、制御部がボールフィーダへの樹脂の一定の投入量を確保できるように、開口量が拡大するように制御する必要はない。 Of course, it is not necessary to control the opening amount to be increased so that the control unit can ensure a certain amount of resin to be fed into the ball feeder.
本発明の樹脂封止装置は、タブレット形状の樹脂を用いるトランスファ型の樹脂封止装置に好適である。 The resin sealing device of the present invention is suitable for a transfer type resin sealing device using a tablet-shaped resin.
100…樹脂封止装置
104…樹脂
110…金型
112…下型
120…樹脂供給ユニット
122、222…ホッパ
124、224…支持部材
126、226…シャッタ部
128…モータ
130…樹脂搬送路
132…ボールフィーダ
134…センサ
136…制御部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記樹脂供給ユニットは、
前記樹脂整列部に存在する前記樹脂の量を検知する検知部と、
前記ホッパの開口部を構成し、該樹脂整列部への該樹脂の投入量を制限可能なシャッタ部と、
該検知部の出力に基づいて該シャッタ部による前記ホッパの開口量を制御する制御部と、を有する
ことを特徴とする樹脂封止装置。 A resin sealing device comprising a resin supply unit having a hopper in which tablet-shaped resin is stored, and a resin alignment unit that aligns the resin charged from the hopper,
The resin supply unit is
A detection unit for detecting the amount of the resin present in the resin alignment unit;
A shutter part that constitutes an opening part of the hopper, and that can limit an amount of the resin charged into the resin alignment part;
A control unit that controls an opening amount of the hopper by the shutter unit based on an output of the detection unit.
前記制御部は、前記樹脂整列部への前記樹脂の一定の投入量を確保できるように、前記開口量が拡大するように制御する
ことを特徴とする樹脂封止装置。 In claim 1,
The said control part is controlled so that the said opening amount may be expanded so that the fixed injection amount of the said resin to the said resin alignment part can be ensured. The resin sealing apparatus characterized by the above-mentioned.
前記樹脂供給ユニットは、前記樹脂整列部の前段で前記開口部からの前記樹脂の投入状態を変更する樹脂搬送路を有する
ことを特徴とする樹脂封止装置。 In claim 1 or 2,
The resin supply unit, wherein the resin supply unit includes a resin conveyance path that changes a state of charging the resin from the opening portion before the resin alignment portion.
前記ホッパは、その深さ方向でほぼ同一の外形を保つ寸胴形状とされ、且つ前記シャッタ部と共に前記樹脂の安息角で傾斜されている
ことを特徴とする樹脂封止装置。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
The said hopper is made into the size cylinder shape which maintains the substantially same external shape in the depth direction, and is inclined with the angle of repose of the said resin with the said shutter part. The resin sealing apparatus characterized by the above-mentioned.
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