JP2018062076A - 樹脂材料供給装置、樹脂材料供給方法、樹脂成形装置、及び樹脂成形品製造方法 - Google Patents

樹脂材料供給装置、樹脂材料供給方法、樹脂成形装置、及び樹脂成形品製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】供給速度や供給する粉体状樹脂の種類等の条件の変更時に、正しい条件で樹脂材料を対象物に供給する樹脂材料供給装置の提供。【解決手段】樹脂材料Ｐを保持する樹脂材料保持部１１と、接続した樹脂材料保持部１１に保持されている樹脂材料Ｐを樹脂材料移送トレイＴに供給するトラフ１２と、樹脂材料保持部１１及びトラフ１２を振動させる励振部１３と、樹脂材料Ｐを含む樹脂材料保持部１１及びトラフ１２の重量を測定する計量部１４と、供給口１２１に前記供給対象物を位置させ、計量部１４により測定される重量値に基づき樹脂材料Ｐを指定流量で前記供給対象物に供給する様に励振部１３の振動強度を設定する粉体供給制御部１９１と、前記供給対象物に供給する樹脂材料Ｐの条件の変更時に、トラフ１２の出口に樹脂材料受部１７を位置させ、トラフ１２に残存する樹脂材料Ｐを樹脂材料受部１７に排出する排出制御部１９２とを備える樹脂材料供給装置１０。【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂材料を供給する樹脂材料供給装置及び方法、該樹脂材料供給装置を有する樹脂成形装置、並びに該樹脂材料供給方法を用いた樹脂成形品製造方法に関する。
電子部品を光、熱、湿気等の環境から保護するために、電子部品は一般に樹脂に封止される。樹脂封止の方法には、圧縮成形法や移送成形法等がある。圧縮成形法では、下型と上型から成る成形型を用い、下型のキャビティに樹脂材料を供給し、電子部品を装着した基板を上型に取り付けたうえで、下型と上型を加熱しつつ両者を型締めすることにより成形が行われる。移送成形法では、上型と下型のうち一方のキャビティに基板を取り付けたうえで、下型と上型を加熱しつつ両者を型締めし、プランジャで樹脂をキャビティに圧入することにより成形が行われる。移送成形法では、プランジャからキャビティに樹脂を送給する経路中に樹脂の一部が残存して無駄が生じるうえに、樹脂が流動することによって半導体基板や配線が損傷するという問題が生じるため、近年では圧縮成形法が主流となっている。
圧縮成形では一般に、下型に供給する樹脂材料として顆粒状樹脂材料や粉末状樹脂材料が用いられる。以下では、顆粒状樹脂材料と粉末状樹脂材料を合わせて「粉体状樹脂材料」と呼ぶ。粉体状樹脂材料は供給後、キャビティ内で自由に流動することがないため、成型時にキャビティ内で樹脂材料の流れを少なくするように、粉体状樹脂材料は下型のキャビティ内にできるだけ均等に供給するのが好ましい。特許文献１には、キャビティに対応した形状・大きさの樹脂材料移送トレイに、樹脂材料供給部から粉体状樹脂材料を均等に供給する樹脂材料供給装置が記載されている。樹脂材料移送トレイに粉体状樹脂材料を供給した後、該樹脂材料移送トレイを圧縮成形装置の下型の上に移送し、樹脂材料移送トレイの底部に設けられたシャッタを開放することにより、粉体状樹脂材料を下型のキャビティ内に供給する（落下させる）。特許文献２に記載の樹脂材料供給装置では、底部にシャッタを設ける代わりに離型フィルムを張設した樹脂材料移送トレイに粉体状樹脂材料を供給する。その後、上記と同様に樹脂材料移送トレイを下型の上に移送したうえで、下型側から離型フィルムを吸引することにより、粉体状樹脂材料を下型のキャビティに供給する。
樹脂材料供給装置から樹脂材料移送トレイに粉体状樹脂材料を供給する際に、例えば特許文献３に記載の樹脂材料供給装置を用いることができる。この樹脂材料供給装置９０は、図７に示すように、樹脂材料保持部９１と、トラフ９２と、樹脂材料保持部９１及びトラフ９２に振動を付与する励振部９３と、樹脂材料保持部９１の重量を計測する第１計量部９４と、移送機構９５とを備える（なお、特許文献３では、樹脂材料保持部９１及びトラフ９２を合わせて「第２振動フィーダ」と呼んでいる）。
トラフ９２は、一端が樹脂材料保持部９１に連結され、他端が粉体状樹脂材料Ｐを樹脂材料移送トレイ（供給対象物）Ｔに供給する供給口９２１となっている。樹脂材料移送トレイＴは移送機構９５に保持されている。移送機構９５は、粉体状樹脂材料Ｐが供給される樹脂材料移送トレイＴ内の任意の位置を供給口９２１の直下に配置できるように該樹脂材料移送トレイＴを略水平に移動させると共に、粉体状樹脂材料Ｐが供給された樹脂材料移送トレイＴを下型の上に移送する機構である。移送機構９５の下方には、樹脂材料移送トレイTを保持した状態の移送機構９５の重量を計測する第２計量部９６が設けられている。
樹脂材料供給装置９０の動作を説明する。樹脂材料供給装置９０の動作を開始すると、樹脂材料保持部９１の上方に設けられた第１振動フィーダ（図示せず）から樹脂材料保持部９１に粉体状樹脂材料Ｐが徐々に供給されてゆく。第１計量部９４は、この間常時、樹脂材料保持部９１の重量を計測する。ここで、樹脂材料保持部９１自体の重量は変化しないため、計量中に生じる重量の増加量（又は減少量）は、樹脂材料保持部９１内の粉体状樹脂材料Ｐの増加量（又は減少量）を表す。第１計量部９４で計量された粉体状樹脂材料Ｐの増加量が所定値に達したとき、樹脂材料保持部９１への粉体状樹脂材料Ｐの供給を停止する。
次に、移送機構９５は、樹脂材料移送トレイＴを供給口９２１の直下に配置する。そして、励振部９３は樹脂材料保持部９１及びトラフ９２に振動を付与する。これにより、樹脂材料保持部９１に収容されている粉体状樹脂材料Ｐが徐々にトラフ９２内を移動し、供給口９２１から落下して樹脂材料移送トレイＴに供給されてゆく。その際、励振部９３による振動を強くするほど、粉体状樹脂材料Ｐの移動速度、すなわち樹脂材料移送トレイＴへの供給速度（流量）が大きくなる。移送機構９５は、樹脂材料移送トレイＴ内に粉体状樹脂材料Ｐが均等に供給されるように、粉体状樹脂材料Ｐが供給口９２１から樹脂材料移送トレイＴに供給される間、樹脂材料移送トレイＴをその開口部内で移動させる。そして、第２計量部９６で計量されている粉体状樹脂材料Ｐの重量が所定値に達したとき、励振部９３の振動を停止し、樹脂材料移送トレイＴへの粉体状樹脂材料Ｐの供給を停止する。これにより、1個の樹脂材料移送トレイＴへの粉体状樹脂材料Ｐの供給の動作が終了する。その後、移送機構９５は、粉体状樹脂材料Ｐが供給された樹脂材料移送トレイＴを下型の上に移送し、次の樹脂材料移送トレイＴを供給口９２１の直下に配置する。
特開2007-125783号公報 特開2010-036542号公報 特開平09-005148号公報
1個の樹脂材料移送トレイＴへの粉体状樹脂材料Ｐの供給が終了した時点では、トラフ９２内には、図８(a)及び(b)に示すように粉体状樹脂材料Ｐが残存している。供給停止前の粉体状樹脂材料Ｐの供給速度（流量）が大きいほど、トラフ９２内の粉体状樹脂材料Ｐの残量は多くなる。図８(a)及び(b)に示した例では、(a)よりも(b)の方が、供給停止前の粉体状樹脂材料Ｐの供給速度が大きいため、トラフ９２内の粉体状樹脂材料Ｐの量が多い。
樹脂材料移送トレイＴに供給する粉体状樹脂材料Ｐの供給速度は、供給先の樹脂材料移送トレイＴの大きさ、すなわち製造する樹脂成形品の大きさに応じて変更する必要が生じる。例えば、樹脂材料移送トレイＴが浅い場合やその面積が小さい場合には供給速度を小さくし、樹脂材料移送トレイＴが深い場合やその面積が大きい場合には供給速度を大きくする。このように供給速度を変更すると、その直後には図８(c)に示すように、トラフ９２内の供給口９２１寄りの位置には、該変更前に樹脂材料保持部９１からトラフ９２に供給された、該変更前の供給速度に応じた量の粉体状樹脂材料Ｐが存在する。一方、トラフ９２内の樹脂材料保持部９１寄りの位置には、供給速度の変更後に樹脂材料保持部９１からトラフ９２に供給された、該変更後の供給速度に応じた量の粉体状樹脂材料Ｐが存在する。そのため、変更後の供給速度に応じた振動を励振部９３から付与しても、実際に変更後の供給速度で粉体状樹脂材料Ｐを樹脂材料移送トレイＴに供給することができるようになるのは、変更前に樹脂材料保持部９１からトラフ９２に供給された粉体状樹脂材料Ｐが全て供給口９２１から排出された後であり、それまでは本来の変更後の供給速度で供給することができない。
また、製造する樹脂成形品に応じて、粉体状樹脂材料Ｐを異なる種類のもの（例えば材料や粒径が異なるもの）に変更することがある。しかし、変更前の種類の粉体状樹脂材料Ｐの供給動作を終了した時点では、樹脂材料保持部９１及びトラフ９２に変更前の粉体状樹脂材料Ｐが残存しているため、次の種類の粉体状樹脂材料Ｐを直ちに樹脂材料移送トレイＴに供給することができない。
本発明が解決しようとする課題は、供給速度（流量）や供給する粉体状樹脂材料の種類等の樹脂材料の条件を変更したときに、正しい条件で粉体状樹脂材料を供給対象物に供給することができる樹脂材料供給装置及び方法、樹脂成形装置、並びに樹脂成形品製造方法を提供することである。
上記課題を解決するために成された本発明に係る樹脂材料供給装置は、
a) 粉体状の樹脂材料を保持する樹脂材料保持部と、
b) 前記樹脂材料保持部に接続された、該樹脂材料保持部に保持されている樹脂材料を供給対象物に供給するためのトラフと、
c) 前記樹脂材料保持部及び前記トラフを振動させる励振部と、
d) 前記樹脂材料を含む前記樹脂材料保持部及び前記トラフの重量を測定する重量測定部と、
e) 前記トラフの出口に前記供給対象物を位置させるとともに、前記重量測定部により測定される重量値に基づき樹脂材料を指定流量で前記供給対象物に供給するように前記励振部の振動強度を設定する粉体供給制御部と、
f) 前記供給対象物に供給する樹脂材料の条件が変更されたとき、前記トラフの出口に樹脂材料受部を位置させ、該トラフに残存する樹脂材料を該樹脂材料受部に排出する排出制御部と
を備えることを特徴とする。
本発明に係る樹脂材料供給方法は、
粉体状の樹脂材料を樹脂材料保持部に保持させる樹脂材料保持工程と、
前記樹脂材料保持部及び該樹脂材料保持部に接続されたトラフの重量を測定した重量値に基づき樹脂材料を指定流量で、該トラフの出口に位置する供給対象物に供給するように設定された振動強度で該樹脂材料保持部及び該トラフを振動させることにより、該指定流量で樹脂材料を該供給対象物に供給する粉体供給工程と、
前記供給対象物に供給する樹脂材料の条件が変更されたとき、前記トラフの出口に樹脂材料受部を位置させ、該トラフに残存する樹脂材料を該樹脂材料受部に排出する排出工程と
を有することを特徴とする。
本発明に係る樹脂成形装置は、
前記樹脂材料供給装置と、
上型と、キャビティを有する下型と、該上型と該下型を型締めする型締機構を有する圧縮成形部と、
前記樹脂材料供給装置により粉体状の樹脂材料が供給された前記供給対象物を前記キャビティの上に移送し、該供給対象物から該キャビティに該樹脂材料を供給する移送部と
を備えることを特徴とする。
本発明に係る樹脂成形品製造方法は、
前記樹脂材料供給方法により前記供給対象物に粉体状の樹脂材料を供給する工程と、
樹脂材料が供給された供給対象物を下型のキャビティに移送し、該供給対象物から該キャビティに該樹脂材料を供給する工程と、
上型と、キャビティに樹脂材料が供給された下型を型締めする工程と
を有することを特徴とする。
本発明によれば、供給速度（流量）や供給する粉体状樹脂材料の種類等の樹脂材料の条件を変更したときに、それ以降、正しい条件で粉体状樹脂材料を供給対象物に供給することができる。
本発明に係る樹脂材料供給装置の一実施形態を示す縦断面図。 本実施形態の樹脂材料供給装置において、粉体状樹脂材料の供給開始時の動作を示すフローチャート。 指定流量を変更する前(a)、指定流量を変更するための操作中(b)、及び指定流量を変更して樹脂材料の供給準備が完了したとき(c)におけるトラフ内の樹脂材料の状態を示す図。 本実施形態の樹脂材料供給装置の動作中に樹脂材料の条件が変更されたときの動作を示すフローチャート。 本発明に係る圧縮成形装置の一部である圧縮成形部の一例を示す縦断面図。 材料受入モジュール、成形モジュール、及び払出モジュールを備える樹脂成形装置の例を示す概略図。 従来の樹脂材料供給装置の一例の要部を示す縦断面図。 樹脂材料の供給速度が一定である場合(a)、樹脂材料の供給速度が一定であって(a)よりも遅い場合(b)、及び供給速度を変更（速く）した場合(c)におけるトラフ内の樹脂材料の状態を示す図。
本発明に係る樹脂材料供給装置では、粉体状の樹脂材料を樹脂材料保持部に保持させたうえで、励振部により樹脂材料保持部及びトラフを振動させることにより、樹脂材料保持部内の樹脂材料を、トラフを通して、該トラフの出口に配置された供給対象物に供給する。その際、重量測定部は樹脂材料を含む樹脂材料保持部及びトラフの重量を測定し、粉体供給制御部は測定された重量値に基づき樹脂材料を指定流量で供給対象物に供給するように励振部の振動強度を設定する。ここで樹脂材料保持部及びトラフの重量は不変であるため、測定された重量値の変化は、樹脂材料保持部及びトラフ内の樹脂材料の重量の変化を表している。この樹脂材料の重量の変化に基づいて、粉体供給制御部は実際の樹脂材料の流量を求め、この流量に基づいて振動強度の調整を行うことができる。
樹脂材料を供給対象物に供給する樹脂材料の条件が変更されたときには、排出制御部は、トラフに残存する樹脂材料を樹脂材料受部に排出する。ここで樹脂材料の条件の変更には、指定流量の変更、及び樹脂材料の種類の変更が挙げられる。
指定流量を変更する場合には、排出制御部は、該指定流量が変更されたときにトラフに残存する樹脂材料を該指定流量（変更後の指定流量）で樹脂材料受部に排出するように励振部を制御する。これにより、変更前の指定流量に対応した量でトラフ内に残存していた樹脂材料が、例えば変更後の指定流量でトラフ内に供給される新たな樹脂材料で押し出されるようにして樹脂材料受部に排出され、トラフ内には変更後の指定流量に対応した量の樹脂材料が存在することとなる。そのため、この排出工程の後に、変更後の正しい指定流量で樹脂材料を供給対象物に供給することができる。
樹脂材料の種類を変更する場合には、排出制御部は、前述のように該種類が変更されたときに、トラフ内に残存する変更前の樹脂材料を樹脂材料受部に排出する。それと共に、排出制御部は、樹脂材料保持部に残存する変更前の樹脂材料も排出する。その際、生産効率を高くする、すなわちできるだけ早く変更後の樹脂材料の供給を開始することができるように、変更前の樹脂材料を排出する際の流量はできるだけ速い方が望ましい。こうしてトラフ及び樹脂材料保持部内の樹脂材料を排出した後に、変更後の樹脂材料を樹脂材料保持部内に保持させ、該樹脂材料を供給対象物に供給する。
さらに、排出制御部は、該樹脂材料供給装置が停止した時から所定時間以上経過してから該樹脂材料供給装置の動作を再開する際に、前記トラフの出口に樹脂材料受部を位置させ、前記樹脂材料保持部及び該トラフに残存する樹脂材料を該樹脂材料受部に排出するようにしてもよい。熱硬化性樹脂等の樹脂材料は常温中で劣化し易いことから、このような構成を取ることにより、樹脂材料保持部やトラフで劣化した樹脂材料が供給対象物に供給されることを防ぐことができる。この場合も、樹脂材料を排出する際の流量はできるだけ速い方が望ましい。樹脂材料供給装置が停止した時からの経過時間は、例えば、排出制御部が、装置の動作を記録した電子ファイル（ログファイル）から前回の動作が停止した時刻を取得し、該時刻及びその時点での時刻から求めることができる。
なお、樹脂材料受部に排出した樹脂材料は廃棄してもよいが、前述のようにように劣化した樹脂材料を排出した場合を除き、樹脂材料保持部又は次に述べる原供給部に戻して利用するようにしてもよい。
本発明に係る樹脂材料供給装置は更に、前記樹脂材料保持部に樹脂材料を供給する原供給部を備えることができる。原供給部から樹脂材料保持部への樹脂材料の供給は、被保持部に樹脂材料を1回供給する毎に行ってもよいが、通常は樹脂材料保持部の容量を被保持部よりも十分に大きくしておき、被保持部に樹脂材料を複数回供給する毎に1回行うようにした方が効率的である。
以下、図１〜図６を用いて、本発明に係る樹脂材料供給装置、樹脂材料供給方法、樹脂成形装置、及び樹脂成形品製造方法の、より具体的な実施形態を説明する。
(1) 本実施形態の樹脂材料供給装置の構成
本実施形態の樹脂材料供給装置１０は、供給対象物である樹脂材料移送トレイＴに粉体状樹脂材料Ｐを供給する装置である。樹脂材料供給装置１０は、粉体状樹脂材料Ｐを保持する樹脂材料保持部１１と、トラフ１２を有する。トラフ１２の一端は樹脂材料保持部１１に接続されており、他端は、樹脂材料移送トレイＴに粉体状樹脂材料Ｐを供給する開口である供給口１２１が設けられている。また、樹脂材料供給装置１０は、樹脂材料保持部１１及びトラフ１２を振動させる励振部１３と、粉体状樹脂材料Ｐを含む樹脂材料保持部１１及びトラフ１２の重量を測定する計量部（重量測定部）１４を有する。ここまでに述べた各部の構成は、従来の樹脂材料供給装置９０の各部の構成と同様である。
供給口１２１の直下には、樹脂材料受部１６が配置されている。樹脂材料受部１６は、後述のように粉体状樹脂材料Ｐを樹脂材料移送トレイＴに供給することなく排出する際に、該粉体状樹脂材料Ｐを受ける容器である。
また、樹脂材料供給装置１０は移送機構１５を有する。移送機構１５は、樹脂材料移送トレイＴを保持して供給口１２１と樹脂材料受部１６の間の位置に配置し、樹脂材料移送トレイＴ内の任意の位置を供給口１２１の直下に配置できるように樹脂材料移送トレイＴを略水平に移動させると共に、粉体状樹脂材料Ｐが供給された樹脂材料移送トレイＴを下型の上に移送する機構である。粉体状樹脂材料Ｐを樹脂材料移送トレイＴに供給することなく排出する際には、移送機構１５が樹脂材料移送トレイＴを供給口１２１の直下から移動させることにより、粉体状樹脂材料Ｐが樹脂材料受部１６に導入されるようになっている。樹脂材料受部１６を供給口１２１の直下に常時配置しておく代わりに、粉体状樹脂材料Ｐを排出する際に樹脂材料受部１６を供給口１２１の直下に移動させるようにしてもよい。
なお、計量部１４は、従来の樹脂材料供給装置９０における第１計量部９４に相当するが、樹脂材料保持部９１の重量（そこに保持された粉体状樹脂材料Ｐの重量を含む）を計測するという第１計量部９４の機能と共に、粉体状樹脂材料Ｐを樹脂材料移送トレイＴに供給する際にの重量の減少量から該樹脂材料移送トレイＴへの樹脂材料供給量を計測する機能を併せ持つ。そのため、本実施形態の樹脂材料供給装置１０は、従来の樹脂材料供給装置９０における第２計量部９６に相当するものが設けられておらず、それにより装置の構成が簡素化されている。
樹脂材料保持部１１の上方には、該樹脂材料保持部１１に粉体状樹脂材料Ｐを供給する原供給部１７を有する。原供給部１７は、その下部に、樹脂材料保持部１１に粉体状樹脂材料Ｐを供給する開口である原供給口１７１及び該原供給部１７を振動させる原供給部励振部１７２が設けられている。
樹脂材料供給装置１０はさらに、制御部１９を有する。制御部１９は、コンピュータのハードウエア及びソフトウエアにより具現化されており、粉体供給制御部１９１と、排出制御部１９２を包含したものである。粉体供給制御部１９１は、樹脂材料移送トレイＴに粉体状樹脂材料Ｐを供給する際の各部の動作を制御するものである。排出制御部１９２は、トラフ１２（及び、必要に応じて樹脂材料保持部１１）内の粉体状樹脂材料Ｐを樹脂材料受部１６に排出する際の各部の動作を制御するものである。
(2) 本実施形態の樹脂材料供給装置の動作及び本実施形態の樹脂材料供給方法
以下、粉体供給制御部１９１及び排出制御部１９２で行う制御の詳細を含む、本実施形態の樹脂材料供給装置１０の動作（本実施形態の樹脂材料供給方法）を、図２〜図４を用いて説明する。
(2-1) 粉体状樹脂材料Ｐの供給開始時の樹脂材料供給装置１０の動作
図２は、粉体状樹脂材料Ｐの供給を開始するときの樹脂材料供給装置１０の動作を示すフローチャートである。
予め、操作者は、原供給部１７に粉体状樹脂材料Ｐを供給しておく。そして、樹脂材料供給装置１０に設けられたタッチパネル（図示せず）等の入力装置を用いて操作者が所定の操作を行うことにより、樹脂材料供給装置１０の動作が開始される。この所定の操作には、樹脂材料移送トレイＴに供給する樹脂材料の種類や指定流量等の、樹脂材料の条件を入力する操作が含まれる。
まず、排出制御部１９２は、計量部１４が計量した重量のデータを取得する（ステップＳ１）。ここで計量部１４から取得した重量wは、樹脂材料保持部１１及びトラフ１２を合わせた重量である風袋重量w0、並びにそれら樹脂材料保持部１１及びトラフ１２内に存在する粉体状樹脂材料Ｐの重量である樹脂材料重量w1を合わせたものである。風袋重量w0は不変であるため、計量部１４から取得した重量wが風袋重量w0よりも大きい場合には、以前に樹脂材料供給装置１０を動作させたときに使用した粉体状樹脂材料Ｐが樹脂材料保持部１１及び／又はトラフ１２内に残存していることになる。そこで排出制御部１９２はステップＳ２において、計量部１４から取得した重量wが風袋重量w0よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ２においてYESの場合にはステップＳ３に進み、NOの場合にはステップＳ８に進む。
ステップＳ３（ステップＳ２においてYES）では、排出制御部１９２は、以前に樹脂材料供給装置１０を動作させてから所定の劣化開始時間（例えば8時間）以上経過しているか否かを判定する。前回樹脂材料供給装置１０を動作させた時刻の記録（ログファイル）は該装置の記録部（図示せず）に残されており、この記録に基づいて排出制御部１９２は当該判定を行う。ここで劣化開始時間は、前回の使用後に樹脂材料供給装置１０を停止してからトラフ１２内に粉体状樹脂材料Ｐが残存することにより、該粉体状樹脂材料Ｐが劣化して使用に適さなくなる時間をいう。ステップＳ３においてYESの場合にはステップＳ５に進み、NOの場合にはステップＳ４に進む。
ステップＳ４（ステップＳ３においてNO）では、排出制御部１９２は、動作開始時に操作者が入力した樹脂材料の種類と、ログファイルに記録されている前回の動作時に使用された樹脂材料の種類を対比し、両者が同じであるか否かを判定する。ステップＳ４においてYESの場合にはステップＳ７に進み、NOの場合にはステップＳ５に進む。
ステップＳ５（ステップＳ３においてYES、又はステップＳ４においてNO）では、まず、排出制御部１９２は、供給口１２１の直下に樹脂材料移送トレイＴが配置されていない状態となるように移送機構１８の位置を制御したうえで、励振部１３を最大の強度で振動させるように該励振部１３を制御することにより、樹脂材料保持部１１及びトラフ１２内の粉体状樹脂材料Ｐを樹脂材料受部１６に排出する。排出制御部１９２は、計量部１４が計量した重量のデータを取得し、該重量が風袋重量w0とほぼ同じなった時点で、樹脂材料保持部１１及びトラフ１２内の粉体状樹脂材料Ｐが全て排出されたと判断し、励振部１３の振動を停止させる。これにより、劣化した、又は今回樹脂材料移送トレイＴに供給するものとは異なる種類の粉体状樹脂材料Ｐが誤って樹脂材料移送トレイＴに供給されることを防ぐことができる。続いて排出制御部１９２は、原供給部１７から樹脂材料保持部１１に十分な量の粉体状樹脂材料Ｐを供給するよう、原供給部励振部１７２を振動させる（ステップＳ６）。この操作の後、ステップＳ８に進む。
ステップＳ７（ステップＳ４においてYES）では、排出制御部１９２は、動作開始時に操作者が入力した指定流量と、ログファイルに記録されている前回の動作時に使用された指定流量を対比し、両者が同じであるか否かを判定する。この判定結果がYESである場合には、トラフ１２内に、樹脂材料移送トレイＴに供給すべき種類の粉体状樹脂材料Ｐが指定流量に対応する量だけ存在することを意味するため、粉体状樹脂材料Ｐの供給準備が完了することとなる。一方、判定結果がNoである場合には、ステップＳ８に進む。
ステップＳ８を開始する時点では、樹脂材料保持部１１及びトラフ１２内には、粉体状樹脂材料Ｐが存在しない（ステップＳ２においてNOと判定、又はステップＳ５において粉体状樹脂材料Ｐを排出した場合）か、又は、供給すべき種類ではあるものの指定流量に対応しない量の粉体状樹脂材料Ｐが残存している（ステップＳ７においてNoと判定した場合。図３(a)参照。）こととなる。いずれの場合にも、ステップＳ８では、排出制御部１９２は、動作開始時に操作者が入力した指定流量に対応する強度で振動させるように励振部１３を制御する。これにより、指定流量に対応する量の粉体状樹脂材料Ｐが樹脂材料保持部１１からトラフ１２に供給される。その際、本実施形態では、樹脂材料移送トレイＴに粉体状樹脂材料Ｐを供給する際と同じ条件で、すなわち1個の樹脂材料移送トレイＴに供給するだけの量の粉体状樹脂材料Ｐを、樹脂材料保持部１１からトラフ１２に供給し、この操作を複数回繰り返し行う。但し、このような操作は本発明では必須ではなく、例えば、所定量の粉体状樹脂材料Ｐを一度の操作で樹脂材料保持部１１からトラフ１２に供給してもよい。
開始時にトラフ１２内に粉体状樹脂材料Ｐが存在しない場合には、トラフ１２内に粉体状樹脂材料Ｐが徐々に供給されてゆき、供給口１２１に達したときにトラフ１２内の全体が指定流量に対応する量の粉体状樹脂材料Ｐが行き亘ることとなる。一方、指定流量に対応しない量の粉体状樹脂材料Ｐが開始時にトラフ１２内に残存していた場合には、当該粉体状樹脂材料Ｐが新たな指定流量で供給された粉体状樹脂材料Ｐにより徐々に押し出されるように供給口１２１側に移動し（図３(b)）、トラフ１２内の全体が指定流量に対応する量の粉体状樹脂材料Ｐで置き換えられる（同図(c)）こととなる。いずれの場合にも、この操作により、粉体状樹脂材料Ｐの供給準備が完了する。
以上のように粉体状樹脂材料Ｐの供給準備が完了した後、粉体供給制御部１９１は、樹脂材料移送トレイＴを保持した移送機構１８が供給口１２１の直下に配置されるように移送機構１８を制御する。そして、粉体供給制御部１９１は、指定流量に対応した強度で励振部１３を励振させ、計量部１４で計量された結果より樹脂材料移送トレイＴの1個分の分量の粉体状樹脂材料Ｐが減少した時点で励振部１３の励振を停止することにより、該分量の粉体状樹脂材料Ｐを樹脂材料移送トレイＴに供給する。その後、粉体状樹脂材料Ｐが供給された樹脂材料移送トレイＴを供給口１２１の直下から移動させ、次に粉体状樹脂材料Ｐを供給すべき空の樹脂材料移送トレイＴを供給口１２１の直下に配置するよう、移送機構１８を制御する。これら樹脂材料移送トレイＴへの粉体状樹脂材料Ｐの供給の動作は、操作者が停止の指令を入力するか、又は樹脂材料の条件を変更する指令を入力するまで、繰り返し行われる。
(2-2) 樹脂材料供給装置１０の動作中に樹脂材料の条件が変更されたときの動作
図４は、樹脂材料供給装置１０の動作中に、樹脂材料移送トレイＴに粉体状樹脂材料Ｐを供給する条件（樹脂材料の条件）が変更されたときの動作を示すフローチャートである。
樹脂材料供給装置１０の動作中に操作者が樹脂材料の条件を変更する指令を入力したとき、排出制御部１９２は、まず、供給口１２１の直下に樹脂材料移送トレイＴが配置されていない状態、すなわち供給口１２１の直下に樹脂材料受部１６が配置されている状態となるように移送機構１８の位置を制御する（ステップＳ１１）。
次に、排出制御部１９２は、現在供給している樹脂材料の種類と操作者が入力した樹脂材料の種類が同じであるか否かを判定する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２においてYESの場合にはステップＳ１５に進み、NOの場合にはステップＳ１３に進む。
ステップＳ１３では、排出制御部１９２は、励振部１３を最大の強度で振動させるように該励振部１３を制御する。これにより、樹脂材料保持部１１及びトラフ１２内に残存する、変更前の種類の粉体状樹脂材料Ｐを樹脂材料受部１６に排出する。排出制御部１９２は、計量部１４が計量した重量のデータを取得し、該重量が風袋重量w0とほぼ同じなった時点で、樹脂材料保持部１１及びトラフ１２内の粉体状樹脂材料Ｐが全て排出されたと判断し、励振部１３の振動を停止させる。続いて排出制御部１９２は、原供給部１７から樹脂材料保持部１１に十分な量の粉体状樹脂材料Ｐを供給するよう、原供給部励振部１７２を振動させる（ステップＳ１４）。この操作の後、ステップＳ１５に進む。
ステップＳ１５では、排出制御部１９２は、指定流量に対応する強度で振動させるように励振部１３を制御する。その際、操作者が樹脂材料の条件として指定流量を変更する指令を入力していた場合には、当該変更後の指定流量に対応する強度で励振部１３を振動させることにより、新たな指定流量に対応する量の粉体状樹脂材料Ｐが樹脂材料保持部１１からトラフ１２に供給される。一方、樹脂材料の条件として樹脂材料の種類のみを変更する指令を入力していた場合には、樹脂材料の条件の変更前と同じ指定流量に対応する強度で励振部１３を振動させることにより、当該指定流量に対応する量の粉体状樹脂材料Ｐが樹脂材料保持部１１から空のトラフ１２に供給される。このときの粉体状樹脂材料Ｐの供給動作も前述の動作開始時と同様に、1個の樹脂材料移送トレイＴに供給するだけの量を複数回繰り返し供給してもよいし、所定量の粉体状樹脂材料Ｐを一度の操作で供給してもよい。
以上のステップＳ１５の動作により、新たな条件で粉体状樹脂材料Ｐを供給する準備が完了する。その後、供給口１２１の直下に樹脂材料移送トレイＴを配置する。粉体供給制御部１９１は、前述の動作開始時と同様の操作を行うことにより、樹脂材料移送トレイＴに粉体状樹脂材料Ｐを供給することができる。
(3) 本実施形態の樹脂成形装置（圧縮成形装置）及び樹脂成形品製造方法の一実施形態
本実施形態の樹脂成形装置は、前述の樹脂材料供給装置１０と、圧縮成形部２０を有する。以下、図５を用いて圧縮成形部２０の構成を説明する。
圧縮成形部２０は、下部固定盤２１１の四隅にそれぞれタイバー２２（合わせて4本）が立設されており、タイバー２２の上端付近には長方形の上部固定盤２１２が設けられている。下部固定盤２１１と上部固定盤２１２の間には長方形の可動プラテン２３が設けられている。可動プラテン２３は、四隅にタイバー２２が通過する孔が設けられており、タイバー２２に沿って上下に移動可能である。下部固定盤２１１の上には、可動プラテン２３を上下に移動させる装置である型締装置２４が設けられている。
可動プラテン２３の上面には下部ヒータ２５１が配置され、下部ヒータ２５１の上に、下型ＬＭが設けられている。下型ＬＭには離型フィルム被覆装置２６が設けられている。離型フィルム被覆装置２６は、キャビティＭＣの上に離型フィルムを張設した後、キャビティＭＣの内面に設けられた吸引口（図示せず）から吸引することにより、キャビティＭＣの内面に離型フィルムを被覆するものである。
上部固定盤２１２の下面には上部ヒータ２５２が配置され、上部ヒータ２５２の下に上型ＵＭが取り付けられている。上型ＵＭの下面には、半導体チップが実装された基板Ｓを取り付けることができるようになっている。
圧縮成形部２０の動作は以下の通りである。まず、基板移動機構（図示せず）により、上型ＵＭの下面に、半導体チップが実装された基板Ｓを取り付ける。それと共に、離型フィルム被覆装置２６により、下型ＬＭのキャビティＭＣの内面に離型フィルムを張設する。次に、前述のように樹脂材料供給装置１０において樹脂材料Ｐが供給された樹脂材料移送トレイＴを移送機構１８により下型ＬＭの直上に移送し、樹脂材料移送トレイＴの底部に設けられたシャッタを開放することにより、樹脂材料移送トレイＴ内の樹脂材料ＰをキャビティＭＣ内に供給する。なお、上型ＵＭへの基板Ｓの取り付けと、下型ＬＭへの樹脂材料Ｐの供給は、上記と逆の順で行ってもよい。
この状態で、下部ヒータ２５１によりキャビティＭＣ内の樹脂材料Ｐを加熱することにより軟化させると共に、上部ヒータ２５２により基板Ｓを加熱する。樹脂材料Ｐ及び基板Ｓが加熱された状態で、型締装置２４により可動プラテン２３を上昇させ、成形型（上型ＵＭと下型ＬＭ）を型締めし、樹脂材料Ｐを硬化させる。樹脂材料Ｐが硬化した後、型締装置２４により可動プラテン２３を下降させることにより型開きする。
以上に述べた樹脂材料供給装置１０及び圧縮成形部２０の動作（樹脂成形品製造方法）により、半導体チップが樹脂封止された樹脂封止品（樹脂成形品）が製造される。得られた樹脂封止品は、下型ＬＭの内面が離型フィルムで被覆されていることにより、下型ＬＭからスムーズに離型される。
次に、図６を用いて、本発明に係る樹脂成形装置の他の実施形態を説明する。本実施形態の樹脂成形装置３０は、材料受入モジュール３１、成形モジュール３２、及び払出モジュール３３を有する。材料受入モジュール３１は、樹脂材料Ｐ及び基板Ｓを外部から受け入れて成形モジュール３２に送出するための装置であって、前述の樹脂材料供給装置１０を備えると共に、基板受入部３１１を有する。1台の成形モジュール３２は前述の圧縮成形部２０を1組備える。図６には成形モジュール３２が3台示されているが、樹脂成形装置３０には成形モジュール３２を任意の台数設けることができる。また、樹脂成形装置３０を組み上げて使用を開始した後であっても、成形モジュール３２を増減することもできる。払出モジュール３３は、成形モジュール３２で製造された樹脂成形品を成形モジュール３２から搬入して保持しておくものであって、樹脂成形品保持部３３１を有する。
材料受入モジュール３１、1又は複数台の成形モジュール３２、及び払出モジュール３３を貫くように、基板Ｓ、樹脂材料移送トレイＴ、及び樹脂成形品を搬送する主搬送装置３６が設けられている。前述の移送機構１８は、主搬送装置３６の一部を構成する。また、各モジュール内には、主搬送装置３６と当該モジュール内の装置との間で基板Ｓ、樹脂材料移送トレイＴ、及び樹脂成形品を搬送する副搬送装置３７が設けられている。
その他、樹脂成形装置３０は、上記各モジュールを動作させるための電源及び制御部（いずれも図示せず）を有する。
樹脂成形装置３０の動作を説明する。基板Ｓは、操作者によって材料受入モジュール３１の基板受入部３１１に保持される。主搬送装置３６及び副搬送装置３７は、基板Ｓを基板受入部３１１から、成形モジュール３２のうちの1台にある圧縮成形部２０に搬送し、基板Ｓを当該圧縮成形部２０の上型ＵＭに取り付ける。続いて、主搬送装置３６及び副搬送装置３７は、樹脂材料移送トレイＴを樹脂材料供給装置１０に搬入する。樹脂材料供給装置１０では前述のように樹脂材料移送トレイＴに樹脂材料Ｐを供給する。主搬送装置３６及び副搬送装置３７は、樹脂材料Ｐが供給された樹脂材料移送トレイＴを、基板Ｓが上型ＵＭに取り付けられた成形モジュール３２の圧縮成形部２０に搬送し、当該圧縮成形部２０の下型ＬＭの上に樹脂材料移送トレイＴを配置したうえで、樹脂材料移送トレイＴから下型ＬＭのキャビティＭＣに樹脂材料Ｐを供給する。その後、主搬送装置３６及び副搬送装置３７によって樹脂材料移送トレイＴを圧縮成形部２０から搬出したうえで、当該圧縮成形部２０において圧縮成形を行う。当該圧縮成形部２０で圧縮成形を行っている間に、他の圧縮成形部２０に対してこれまでと同様の操作を行うことにより、複数の圧縮成形部２０において時間をずらしながら並行して圧縮成形を行うことができる。圧縮成形により得られた樹脂成形品は、主搬送装置３６及び副搬送装置３７によって圧縮成形部２０から搬出され、払出モジュール３３の樹脂成形品保持部３３１に搬入されて保持される。ユーザは適宜、樹脂成形品を樹脂成形品保持部３３１から取り出すことができる。
本発明は言うまでもなく上記各実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。
１０、９０…樹脂材料供給装置
１１、９１…樹脂材料保持部
１２、９２…トラフ
１２１、９２１…供給口
１３、９３…励振部
１４…計量部
１５、９５…移送機構
１６…樹脂材料受部
１７…原供給部
１７１…原供給口
１７２…原供給部励振部
１９…制御部
１９１…粉体供給制御部
１９２…排出制御部
２０…圧縮成形部
２１１…下部固定盤
２１２…上部固定盤
２２…タイバー
２３…可動プラテン
２４…型締装置
２５１…下部ヒータ
２５２…上部ヒータ
２６…離型フィルム被覆装置
３０…樹脂成形装置
３１…材料受入モジュール
３１１…基板受入部
３２…成形モジュール
３３…払出モジュール
３３１…樹脂成形品保持部
３６…主搬送装置
３７…副搬送装置
９４…第１計量部
９６…第２計量部
ＬＭ…下型
ＭＣ…キャビティ
Ｐ…粉体状樹脂材料
Ｓ…基板
Ｔ…樹脂材料移送トレイ（供給対象物）
ＵＭ…上型
上記課題を解決するために成された本発明に係る樹脂材料供給装置は、
a) 粉体状の樹脂材料を保持する樹脂材料保持部と、
b) 前記樹脂材料保持部に接続された、該樹脂材料保持部に保持されている樹脂材料を供給対象物に供給するためのトラフと、
c) 前記樹脂材料保持部及び前記トラフを振動させる励振部と、
d) 前記樹脂材料を含む前記樹脂材料保持部及び前記トラフの重量を測定する重量測定部と、
e) 前記トラフの出口に前記供給対象物を位置させるとともに、前記重量測定部により測定される重量値に基づき樹脂材料を指定流量で前記供給対象物に供給するように前記励振部の振動強度を設定する粉体供給制御部と、
f) 前記供給対象物に供給する樹脂材料の条件が変更されたとき、前記トラフの出口に樹脂材料受部を位置させ、該トラフに残存する樹脂材料を該樹脂材料受部に排出し、該樹脂材料受部に排出された樹脂材料を該樹脂材料受部から前記供給対象物に直接供給しない排出制御部と
を備えることを特徴とする。
本発明に係る樹脂材料供給方法は、
粉体状の樹脂材料を樹脂材料保持部に保持させる樹脂材料保持工程と、
前記樹脂材料保持部及び該樹脂材料保持部に接続されたトラフの重量を測定した重量値に基づき樹脂材料を指定流量で、該トラフの出口に位置する供給対象物に供給するように設定された振動強度で該樹脂材料保持部及び該トラフを振動させることにより、該指定流量で樹脂材料を該供給対象物に供給する粉体供給工程と、
前記供給対象物に供給する樹脂材料の条件が変更されたとき、前記トラフの出口に樹脂材料受部を位置させ、該トラフに残存する樹脂材料を該樹脂材料受部に排出し、該樹脂材料受部に排出された樹脂材料を該樹脂材料受部から前記供給対象物に直接供給しない排出工程と
を有することを特徴とする。
上記課題を解決するために成された本発明に係る樹脂材料供給装置は、
a) 粉体状の樹脂材料を保持する樹脂材料保持部と、
b) 前記樹脂材料保持部に接続され該樹脂材料保持部から離れる方向に延びた、該樹脂材料保持部に保持されている樹脂材料を供給対象物に供給するためのトラフと、
c) 前記樹脂材料保持部及び前記トラフを振動させる励振部と、
d) 前記樹脂材料保持部の直下に配置された、前記樹脂材料を含む前記樹脂材料保持部及び前記トラフの重量を測定する重量測定部と、
e) 前記トラフの出口に前記供給対象物を位置させるとともに、前記重量測定部により測定される重量値に基づき樹脂材料を指定流量で前記供給対象物に供給するように前記励振部の振動強度を設定する粉体供給制御部と、
f) 前記供給対象物に供給する樹脂材料の条件が変更されたとき、前記トラフの出口に樹脂材料受部を位置させ、該トラフに残存する樹脂材料を該樹脂材料受部に排出し、該樹脂材料受部に排出された樹脂材料を該樹脂材料受部から前記供給対象物に直接供給しない排出制御部と
を備えることを特徴とする。
本発明に係る樹脂材料供給方法は、
粉体状の樹脂材料を樹脂材料保持部に保持させる樹脂材料保持工程と、
前記樹脂材料保持部及び該樹脂材料保持部に接続され該樹脂材料保持部から離れる方向に延びたトラフの重量を、該樹脂材料保持部の直下に配置された重量測定部により測定した重量値に基づき樹脂材料を指定流量で、該トラフの出口に位置する供給対象物に供給するように設定された振動強度で該樹脂材料保持部及び該トラフを振動させることにより、該指定流量で樹脂材料を該供給対象物に供給する粉体供給工程と、
前記供給対象物に供給する樹脂材料の条件が変更されたとき、前記トラフの出口に樹脂材料受部を位置させ、該トラフに残存する樹脂材料を該樹脂材料受部に排出し、該樹脂材料受部に排出された樹脂材料を該樹脂材料受部から前記供給対象物に直接供給しない排出工程と
を有することを特徴とする。

Claims (10)

  1. a) 粉体状の樹脂材料を保持する樹脂材料保持部と、
    b) 前記樹脂材料保持部に接続された、該樹脂材料保持部に保持されている樹脂材料を供給対象物に供給するためのトラフと、
    c) 前記樹脂材料保持部及び前記トラフを振動させる励振部と、
    d) 前記樹脂材料を含む前記樹脂材料保持部及び前記トラフの重量を測定する重量測定部と、
    e) 前記トラフの出口に前記供給対象物を位置させるとともに、前記重量測定部により測定される重量値に基づき樹脂材料を指定流量で前記供給対象物に供給するように前記励振部の振動強度を設定する粉体供給制御部と、
    f) 前記供給対象物に供給する樹脂材料の条件が変更されたとき、前記トラフの出口に樹脂材料受部を位置させ、該トラフに残存する樹脂材料を該樹脂材料受部に排出する排出制御部と
    を備えることを特徴とする樹脂材料供給装置。
  2. 前記条件が指定流量であって、
    前記排出制御部が、前記条件が変更されたときに、前記トラフに残存する樹脂材料を該指定流量で前記樹脂材料受部に排出するように前記励振部を制御するものであることを特徴とする請求項１に記載の樹脂材料供給装置。
  3. 前記条件が樹脂材料の種類であって、
    前記排出制御部が、前記条件が変更されたときに、前記樹脂材料保持部に残存する樹脂材料を前記樹脂材料受部に排出するように前記励振部を制御するものであることを特徴とする請求項１に記載の樹脂材料供給装置。
  4. 請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂材料供給装置であって、
    前記排出制御部が、該樹脂材料供給装置が停止した時から所定時間以上経過してから該樹脂材料供給装置の動作を再開する際に、前記トラフの出口に樹脂材料受部を位置させ、前記樹脂材料保持部及び該トラフに残存する樹脂材料を該樹脂材料受部に排出するように前記励振部を制御するものであることを特徴とする樹脂材料供給装置。
  5. 粉体状の樹脂材料を樹脂材料保持部に保持させる樹脂材料保持工程と、
    前記樹脂材料保持部及び該樹脂材料保持部に接続されたトラフの重量を測定した重量値に基づき樹脂材料を指定流量で、該トラフの出口に位置する供給対象物に供給するように設定された振動強度で該樹脂材料保持部及び該トラフを振動させることにより、該指定流量で樹脂材料を該供給対象物に供給する粉体供給工程と、
    前記供給対象物に供給する樹脂材料の条件が変更されたとき、前記トラフの出口に樹脂材料受部を位置させ、該トラフに残存する樹脂材料を該樹脂材料受部に排出する排出工程と
    を有することを特徴とする樹脂材料供給方法。
  6. 前記条件が指定流量であって、
    前記排出工程において、前記条件が変更されたときに、前記トラフに残存する樹脂材料を該指定流量で前記樹脂材料受部に排出するように前記励振部を制御することを特徴とする請求項５に記載の樹脂材料供給方法。
  7. 前記条件が樹脂材料の種類であって、
    前記排出工程において、前記条件が変更されたときに、前記樹脂材料保持部に残存する樹脂材料を前記樹脂材料受部に排出することを特徴とする請求項５に記載の樹脂材料供給方法。
  8. 請求項５〜７のいずれかに記載の樹脂材料供給方法であって
    前記排出制御部が、該樹脂材料供給方法による動作が停止した時から所定時間以上経過してから該樹脂材料供給装置の動作を再開する際に、前記トラフの出口に樹脂材料受部を位置させ、前記樹脂材料保持部及び該トラフに残存する樹脂材料を該樹脂材料受部に排出するように前記励振部を制御するものであることを特徴とする樹脂材料供給方法。
  9. 請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂材料供給装置と、
    上型と、キャビティを有する下型と、該上型と該下型を型締めする型締機構を有する圧縮成形部と、
    前記樹脂材料供給装置により粉体状の樹脂材料が供給された前記供給対象物を前記キャビティの上に移送し、該供給対象物から該キャビティに該樹脂材料を供給する移送部と
    を備えることを特徴とする樹脂成形装置。
  10. 請求項５〜８のいずれかに記載の樹脂材料供給方法により前記供給対象物に粉体状の樹脂材料を供給する工程と、
    樹脂材料が供給された供給対象物を下型のキャビティに移送し、該供給対象物から該キャビティに該樹脂材料を供給する工程と、
    上型と、キャビティに樹脂材料が供給された下型を型締めする工程と
    を有することを特徴とする樹脂成形品製造方法。
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