JP2023072436A

JP2023072436A - 樹脂封止装置及び樹脂封止方法

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Publication number: JP2023072436A
Application number: JP2021184994A
Authority: JP
Inventors: 秀作田上; Shusaku Tagami; 誠柳澤; Makoto Yanagisawa
Original assignee: Apic Yamada Corp
Current assignee: Apic Yamada Corp
Priority date: 2021-11-12
Filing date: 2021-11-12
Publication date: 2023-05-24

Abstract

【課題】信頼性の高い樹脂封止装置及び樹脂封止方法を提供することができる。
【解決手段】樹脂封止装置（１）は、ワーク（Ｗ）を保持した状態で樹脂封止金型（２１）に進入し、下型（２２）にワーク（Ｗ）を引き渡す第１ローダハンド（６１）と、上型（２３）の成形面にフィルム（Ｆ）を供給するフィルム供給部（２７）と、吸引孔（２３Ｇ）から吸引することによって成形面に吸着されたフィルム（Ｆ）のうちキャビティ（２５）の底面に吸着された部分に貫通孔（Ｔ）を形成する開孔機構（６１Ｂ）とを備え、開孔機構（６１Ｂ）は、第１ローダハンド（６１）に設けられている。
【選択図】図４

Description

本発明は、樹脂封止装置及び樹脂封止方法に関する。

基材及び電子部品を含むワークに対して樹脂を溶融させて電子部品を樹脂封止する樹脂封止装置の一例として、ワークとともに機能部材に対して樹脂を成形する樹脂封止装置が知られている。

特許文献１には、離型フィルム上に板状部材を載置し、さらに板状部材上に樹脂を載置し、下型のキャビティ面上に離型フィルムを張り付け、上型に固定された電子部品を樹脂に浸漬する樹脂封止電子部品の製造方法及び樹脂封止電子部品の製造装置が開示されている。

特許第６０３９１９８号公報

しかしながら、特許文献１のような構成の場合、張り付けられた離型フィルムに対して板状部材が固定されていないので、板状部材のずれや、成形時に離型フィルムと板状部材との間への樹脂の侵入、等に起因する信頼性の低下が生じる場合がある。板状部材が放熱板である場合、樹脂が板状部材の上面で成形されると放熱性に影響が出るため樹脂を取り除く必要が生じていた。さらに、板状部材の上面に形成された樹脂の除去により規定の厚みに達しない成形品は不良品として廃棄される。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、信頼性の高い樹脂封止装置及び樹脂封止方法を提供することにある。

本発明の一態様に係る樹脂封止装置は、基材及び電子部品を含むワークに対して樹脂を溶融させて電子部品を樹脂封止する樹脂封止装置であって、ワークを供給するワーク供給ユニットと、樹脂を供給する樹脂供給ユニットと、機能部材を供給する機能部材供給ユニットと、ワーク及び機能部材に対して樹脂封止を行う樹脂成形ユニットとを備え、樹脂成形ユニットは、樹脂封止金型を有し、樹脂封止金型は、ワークが載置される上面を有する下型と、下型の上面に対向する底面を有するキャビティを形成する成形面を有し、成形面に開口する吸引孔が設けられた上型とを有し、樹脂封止装置は、ワークを保持した状態で樹脂封止金型に進入し、下型にワークを引き渡す第１ローダハンドと、上型の成形面にフィルムを供給するフィルム供給部と、吸引孔から吸引することによって成形面に吸着されたフィルムのうちキャビティの底面に吸着された部分に貫通孔を形成する開孔機構とをさらに備え、開孔機構は、第１ローダハンドに設けられている。

この態様によれば、上型キャビティ構造において、上型の成形面に供給したフィルムを吸着させた状態でフィルムに貫通孔を形成することができる。したがって、上型の吸引孔とフィルムの貫通孔の位置ずれを防止し、機能部材を正確な位置に吸着できる。

上記態様において、開孔機構は、上型の吸引孔のうちキャビティの底面に開口した吸引孔に向かって突き出される突起部を備えてもよい。

上記態様において、キャビティの底面に開口した吸引孔は、底面に向かうにつれて径が大きくなるテーパを有してもよい。

上記態様において、樹脂及び機能部材を樹脂封止金型に搬入する第２ローダハンドをさらに備えてもよい。

上記態様において、樹脂成形ユニットは、機能部材の少なくとも一部が露出するように、樹脂を成形してもよい。

上記態様において、機能部材は、放熱部材又は遮蔽部材でもよい。

本発明の他の一態様に係る樹脂封止方法は、基材及び電子部品を含むワークに対して樹脂を溶融させて電子部品を樹脂封止する樹脂封止装置を用いた樹脂封止方法であって、樹脂封止装置は、ワークを供給するワーク供給ユニットと、樹脂を供給する樹脂供給ユニットと、機能部材を供給する機能部材供給ユニットと、ワーク及び機能部材に対して樹脂封止を行う樹脂成形ユニットとを備え、樹脂成形ユニットは、樹脂封止金型を有し、樹脂封止金型は、ワークが載置される上面を有する下型と、下型の上面に対向する底面を有するキャビティを形成する成形面を有し、成形面に開口する吸引孔が設けられた上型とを有し、樹脂封止方法は、上型の成形面にフィルムを供給することと、上型の吸引孔から吸引することによって成形面にフィルムを吸着することと、ワークを保持した状態の第１ローダハンドを樹脂封止金型に進入させ、下型にワークを引き渡すことと、第１ローダハンドに設けられた開孔機構によって、成形面に吸着されたフィルムのうちキャビティの底面に吸着された部分に貫通孔を形成することとをさらに含む。

この態様によれば、上型の吸引孔とフィルムの貫通孔の位置ずれを防止し、機能部材を正確な位置に吸着できる。

上記態様において、フィルムに貫通孔を形成することは、開孔機構の突起部を上型の吸引孔のうちキャビティの底面に開口した吸引孔に向かって突き出すことを含んでもよい。

上記態様において、樹脂及び機能部材を保持した状態の第２ローダハンドを樹脂封止金型に進入させ、樹脂及び機能部材を上型に引き渡すことと、貫通孔を通して吸引孔から吸引することによって、フィルムに機能部材を吸着することとをさらに含んでもよい。

本発明によれば、信頼性の高い樹脂封止装置及び樹脂封止方法を提供することができる。

一実施形態に係る樹脂封止装置の構成を概略的に示す平面図である。第１ローダ及び第２ローダのより詳細な構成を概略的に示す平面図である。樹脂封止金型及び成形品の構成を概略的に示す断面図である。第１ローダハンドの構成を概略的に示す断面図である。第２ローダハンドの構成を概略的に示す断面図である。本実施形態に係る樹脂封止装置を用いた樹脂封止方法の一例を示すフローチャートである。成形面にフィルムを吸着する工程を示す図である。下型にワークを引き渡す工程とフィルムに貫通孔を形成する工程とを示す図である。第２ローダハンドに樹脂を供給する工程を示す図である。第２ローダハンドに機能部材を供給する工程を示す図である。上型に樹脂及び機能部材を引き渡す工程を示す図である。型締めする工程を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。各実施形態の図面は例示であり、各部の寸法や形状は模式的なものであり、本願発明の技術的範囲を当該実施形態に限定して解するべきではない。

＜樹脂封止装置＞
図１～図５を参照しつつ、本発明の実施形態に係る樹脂封止装置１の構成について説明する。図１は、一実施形態に係る樹脂封止装置の構成を概略的に示す平面図である。図２は、第１ローダ及び第２ローダのより詳細な構成を概略的に示す平面図である。図３は、樹脂封止金型及び成形品の構成を概略的に示す断面図である。図４は、第１ローダハンドの構成を概略的に示す断面図である。図５は、第２ローダハンドの構成を概略的に示す断面図である。

図１及び図２は、上方から平面視したときのレイアウトを示している。各々の図面には、各々の図面相互の関係を明確にし、各部材の位置関係を理解する助けとするために、便宜的に前後左右上下の方向を付している。

樹脂封止装置１は、基材Ｓ及び電子部品Ｐを含むワークＷに対して樹脂Ｒを溶融させて電子部品Ｐを樹脂封止し、成形品Ｍを製造する製造装置である。樹脂封止装置１は、ワークＷと一緒に機能部材Ｈに対しても樹脂Ｒを成形する。機能部材Ｈは、例えば板状部材であり、成形品Ｍの基材Ｓが露出する側とは反対側に露出するように設けられる。基材Ｓは、例えば、インタポーザ基板、リードフレーム、粘着シート付きキャリアプレート、半導体基板、等である。電子部品Ｐは、例えば、ＩＣチップ等の半導体素子であるがこれに限定されるものではなく、各種の能動素子や受動素子、ＭＥＭＳデバイス等であってもよい。機能部材Ｈは、例えば、電子部品Ｐが発する熱を放出する放熱部材や電磁波を遮蔽する遮蔽部材であるが、上記に限定されるものではない。樹脂Ｒは、例えば顆粒状の熱硬化性樹脂である。樹脂Ｒの形状は上記に限定されるものではなく、液状やタブレット状であってもよい。

本実施形態に係る樹脂封止装置１はコンプレッション方式の樹脂封止装置である。但し、本発明の一実施形態に係る樹脂封止装置は上記に限定されるものではなく、トランスファ方式の樹脂封止装置であってもよい。

図１に示すように、樹脂封止装置１は、ワーク供給ユニット１０と、樹脂供給ユニット４０と、機能部材供給ユニット５０と、樹脂成形ユニット２０，３０と、成形品回収ユニット９０と、第１ローダ６０と、第２ローダ７０とを備えている。ワーク供給ユニット１０と、樹脂供給ユニット４０と、樹脂成形ユニット２０，３０と、成形品回収ユニット９０とは、左右方向に並んで配置されている。樹脂供給ユニット４０と、機能部材供給ユニット５０とは、前後方向に並んで配置されている。

ワーク供給ユニット１０は、第１ローダ６０の第１ローダハンド６１にワークＷを供給する。ワーク供給ユニット１０は、ワーク収納部１１と、ワーク受渡部１３と、ワーク予熱部１５と、ワーク供給コントロールパネル１９とを備えている。図１に示すように平面視したとき、ワーク供給ユニット１０は、例えば樹脂封止装置１の左端に配置されている。

ワーク収納部１１は、複数のワークＷを収納し、ワークＷを順次送り出す。例えば、ワーク収納部１１には、複数のワークマガジンと、ワークエレベーションとが備えられている。ワーク収納部１１にセットされたワークマガジンには、複数のワークＷが上下方向に重なるように収納されている。ワークエレベーションは、ワークＷをワーク受渡部１３へと送り出すために、ワークマガジンの位置を調整する。

ワーク受渡部１３は、ワーク収納部１１から受け取ったワークＷをワーク予熱部１５に引き渡す。例えば、ワーク受渡部１３には、ワーク収納部１１が送り出したワークＷを受け取って整列させるワークインデックスと、ワークインデックスが整列させたワークＷをワーク予熱部１５に引き渡すワークピックアンドプレイスとが備えられている。

ワーク予熱部１５は、ワーク受渡部１３から受け取ったワークＷを予熱し、第１ローダ６０の第１ローダハンド６１に引き渡す。樹脂成形ユニット２０，３０に搬送される前にワークＷを予熱することで、樹脂封止金型２１，３１の内部におけるワークＷの急激な温度変化による変形を抑制する。例えば、ワーク予熱部１５には、ワークＷを端部から加熱するプレヒートレールが備えられている。ワーク予熱部１５には、ワークＷの全面を加熱するホットプレートが備えられてもよい。

ワーク供給コントロールパネル１９は、ワーク供給ユニット１０の動作を制御するための制御盤である。図１に示すように平面視したとき、ワーク供給コントロールパネル１９は、ワーク供給ユニット１０の前面に配置されている。例えば、ワーク供給コントロールパネル１９には、ワーク供給ユニット１０の制御パラメータを表示する表示部と、ワーク供給ユニット１０の制御パラメータを入力する入力部とが備えられている。

なお、ワーク供給ユニット１０は、ワークＷの体積を測定する体積測定部や、ワークＷの外観を検査する外観検査部などをさらに備えてもよい。

成形品回収ユニット９０は、第１ローダ６０の第１ローダハンド６１から成形品Ｍを回収する。成形品回収ユニット９０は、成形品受取部９１と、成形品受渡部９３と、成形品収納部９５とを備えている。図１に示すように平面視したとき、成形品回収ユニット９０は、例えば樹脂封止装置１の右端に配置されている。成形品回収ユニット９０は、左右方向において樹脂成形ユニット２０，３０に対してワーク供給ユニット１０とは反対側に配置されているがこれに限定されるものではない。成形品回収ユニット９０は、左右方向において樹脂成形ユニット２０，３０に対してワーク供給ユニット１０と同じ側に配置されてもよい。

成形品受取部９１は、第１ローダ６０の第１ローダハンド６１から受け取った成形品Ｍを成形品受渡部９３に引き渡す。例えば、成形品受取部９１には、成形品Ｍを冷却する冷却パレットが備えられている。

成形品受渡部９３は、成形品受取部９１から受け取った成形品Ｍを成形品収納部９５に引き渡す。例えば、成形品受渡部９３には、成形品受取部９１が送り出した成形品Ｍを受け取って整列させる成形品インデックスと、成形品インデックスが整列させた成形品Ｍを成形品収納部９５に引き渡す成形品ピックアンドプレイスとが備えられている。

成形品収納部９５は、成形品Ｍを受け取って収納する。例えば、成形品収納部９５には、複数の成形品マガジンと、成形品エレベーションとが備えられている。成形品収納部９５にセットされた成形品マガジンには、複数の成形品Ｍが上下方向に重なるように収納されている。成形品エレベーションは、成形品Ｍを成形品受渡部９３から受け取るために、成形品マガジンの位置を調整する。

なお、成形品回収ユニット９０は、成形品Ｍの体積を測定する体積測定部や、成形品Ｍの外観を検査する外観検査部などをさらに備えてもよい。本発明の一実施形態に係る樹脂封止装置がトランスファ方式の樹脂封止装置である場合、成形品回収ユニットには、カルやライナと呼ばれる不要樹脂を成形品Ｍから分離するディゲート部や、分離した不要樹脂を回収するためのスクラップボックス等が備えられてもよい。

樹脂成形ユニット２０は、ワークＷ及び機能部材Ｈに対して樹脂Ｒを成形する。樹脂成形ユニット２０は、機能部材Ｈの少なくとも一部が露出するように、樹脂Ｒを成形する。樹脂成形ユニット２０は、樹脂封止金型２１と、フィルムハンドラ２７と、樹脂成形コントロールパネル２９とを備えている。図１に示すように平面視したとき、樹脂成形ユニット２０は、例えばワーク供給ユニット１０の右側に連結されている。

樹脂封止金型２１は、内部のキャビティ２５に樹脂Ｒを充填して成形する、一対の開閉可能な金型である。樹脂封止金型２１は、下型２２と上型２３とを備えている。下型２２の上型２３に対向する側の面は平坦であり、上型２３の下型２２に対向する側の面（以下、「成形面」とする。）にはキャビティ２５が形成されている。すなわち、樹脂封止金型２１は、いわゆる上キャビティ可動構造の圧縮成形金型である。

下型２２は、下プレート２２Ａと、キャビティプレート２２Ｂとを備えている。キャビティプレート２２Ｂは、下プレート２２Ａの上面（上型２３側の面）に固定して組み付けられている。下型２２には、下プレート２２Ａ及びキャビティプレート２２Ｂを貫通する吸引孔２２Ｃが設けられている。吸引孔２２Ｃは、キャビティプレート２２Ｂの上面に開口している。吸引孔２２Ｃは、下型２２にセットされたワークＷを吸着するための吸引孔である。

上型２３は、上プレート２３Ａと、キャビティ駒２３Ｂと、クランパ２３Ｃと、付勢部材２３Ｄとを備えている。キャビティ駒２３Ｂは、上プレート２３Ａの下面（下型２２側の面）に固定して組み付けられている。クランパ２３Ｃは、キャビティ駒２３Ｂを囲うように枠状に構成されている。クランパ２３Ｃは、付勢部材２３Ｄを介して、上プレート２３Ａに対して上下動可能に組み付けられている。キャビティ駒２３Ｂがキャビティ２５の底面部を構成し、クランパ２３Ｃがキャビティ２５の側面部を構成している。上型２３には、クランパ２３Ｃを貫通する吸引孔２３Ｅ，２３Ｆと、上プレート２３Ａ及びキャビティ駒２３Ｂを貫通する吸引孔２３Ｇと、が設けられている。吸引孔２３Ｅは、クランパ２３Ｃの下面に開口している。吸引孔２３Ｆは、クランパ２３Ｃのキャビティ駒２３Ｂに対向する内側面に開口している。吸引孔２３Ｇは、キャビティ駒２３Ｂの下面（キャビティ２５の底面）に開口している。吸引孔２３Ｇは、成形面に向かうにつれて径が大きくなるテーパ２３Ｔを有している。吸引孔２３Ｅ，２３Ｆ，２３Ｇは、上型２３にセットされたフィルムＦを吸着するための吸引孔である。また、吸引孔２３Ｇは、フィルムＦの下面にセットされた機能部材Ｈを吸着するための吸引孔でもある。具体的には、吸引孔２２Ｇは、フィルムＦに設けられた貫通孔Ｔを通して機能部材Ｈを吸着する。

フィルムハンドラ２７は、樹脂封止金型２１にフィルムＦを供給する。フィルムＦは、上型２３の隙間への樹脂Ｒの侵入を阻害するとともに、上型２３からの成形品Ｍの剥離を容易にする離型フィルムである。フィルムハンドラ２７には、未使用のフィルムＦを供給する巻出部と、使用済みのフィルムＦを回収する巻取部とが備えられている。フィルムハンドラ２７は、本発明に係る「フィルム供給部」の一例に相当する。フィルムＦの材料として、耐熱性、剥離容易性、柔軟性、伸展性に優れた高分子材料、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＶＤＣ（ポリ塩化ビニリジン）等が好適に用いられる。フィルムＦの材料は上記に限定されるものではなく、例えばフッ素含浸ガラスクロス等でもよい。フィルムＦの厚さは、材料の物性に応じて好適に選択され、一例として５０μｍ程度である。なお、フィルムＦの形状はロール状に限定されるものではなく、短冊状であってもよい。

樹脂成形コントロールパネル２９は、樹脂成形ユニット２０の動作を制御するための制御盤である。図１に示すように平面視したとき、樹脂成形コントロールパネル２９は、樹脂成形ユニット２０の前面に配置されている。例えば、樹脂成形コントロールパネル２９には、樹脂成形ユニット２０の制御パラメータを表示する表示部と、樹脂成形ユニット２０の制御パラメータを入力する入力部とが備えられている。

樹脂成形ユニット３０は、樹脂封止金型３１と、フィルムハンドラ３７と、樹脂成形コントロールパネル３９とを備えている。図１に示すように平面視したとき、樹脂成形ユニット３０は、例えば成形品回収ユニット９０の左側に連結されている。なお、樹脂成形ユニット３０の構成は樹脂成形ユニット２０の構成と同様のため、樹脂封止金型３１、フィルムハンドラ３７及び樹脂成形コントロールパネル３９についての説明は省略する。

なお、樹脂成形コントロールパネル２９，３９は、その機能の少なくとも一部がワーク供給コントロールパネル１９に集約されてもよい。例えば、樹脂成形ユニット２０，３０の制御パラメータはワーク供給コントロールパネル１９の表示部に表示されてもよく、樹脂成形ユニット２０，３０の制御パラメータはワーク供給コントロールパネル１９の入力部に入力されてもよい。各ユニットのコントロールパネルの機能が全てワーク供給コントロールパネル１９に集約される場合、樹脂成形コントロールパネル２９，３９は省略されてもよい。

樹脂供給ユニット４０は、第２ローダ７０の第２ローダハンド７１に顆粒状の樹脂Ｒを供給する。図１に示すように平面視したとき、樹脂供給ユニット４０は、樹脂成形ユニット２０の右側に連結され、樹脂成形ユニット３０の左側に連結されている。樹脂供給ユニット４０は、樹脂供給部４１を備えている。

樹脂供給部４１は、例えば図９で後述するように、ホッパ４２と、フィーダ４３とを備えている。ホッパ４２は、樹脂Ｒを貯留する樹脂貯留部の一例に相当する。フィーダ４３は、ホッパ４２から受け取った樹脂Ｒを送り出す樹脂供給部の一例に相当する。なお、樹脂が液状の場合、樹脂供給部は、樹脂を貯留するシリンジと、樹脂を押し出すピストンと、シリンジの先端を開閉するピンチバルブとを備えてもよい。樹脂供給部が液状樹脂を供給する場合、樹脂供給部は、ワーク上に液状樹脂を塗布してもよい。

なお、樹脂供給ユニット４０は、樹脂Ｒの重量を測定する重量測定部、樹脂Ｒを予熱する樹脂予熱部、樹脂Ｒを分散させる領域を規定する枠体として用いるレジンガード、樹脂Ｒを振動によって分散させる加振部、樹脂Ｒの分散の程度を検査する検査部、等をさらに備えてもよい。

機能部材供給ユニット５０は、第２ローダ７０の第２ローダハンド７１に機能部材Ｈを供給する。機能部材供給ユニット５０は、機能部材収納部５１と、機能部材受渡部５３とを備えている。図１に示すように平面視したとき、機能部材供給ユニット５０は、樹脂供給ユニット４０の前側に連結している。言い換えると、機能部材供給ユニット５０は、樹脂封止装置１の正面側に配置されている。ここで、樹脂封止装置１の正面側は、前後方向における、ワーク供給コントロールパネル１９及び樹脂成形コントロールパネル２９，３９が配置された側である。機能部材供給ユニット５０は、左右方向において、ワーク供給コントロールパネル１９及び樹脂成形コントロールパネル２９，３９と並んで配置されている。機能部材供給ユニット５０は、後述する第１ガイド部６０Ｒから視て、樹脂供給部４１とは反対側に配置されている。

機能部材収納部５１は、複数の機能部材Ｈを収納し、機能部材Ｈを順次送り出す。例えば、機能部材収納部５１には、複数の機能部材マガジンと、機能部材エレベーションとが備えられている。機能部材収納部５１にセットされた機能部材マガジンには、複数の機能部材Ｈが上下方向に重なるように収納されている。機能部材エレベーションは、機能部材Ｈを機能部材受渡部５３へと送り出すために、機能部材マガジンの位置を調整する。

機能部材受渡部５３は、機能部材収納部５１から受け取った機能部材Ｈを第２ローダ７０の第２ローダハンド７１に引き渡す。例えば、機能部材受渡部５３には、機能部材収納部５１が送り出した機能部材Ｈを受け取って整列させる機能部材インデックスと、機能部材インデックスが整列させた機能部材Ｈを第２ローダハンド７１に引き渡す機能部材ピックアンドプレイスとが備えられている。

なお、機能部材供給ユニット５０は、機能部材Ｈの体積を測定する体積測定部、機能部材Ｈの外観を検査する外観検査部、機能部材Ｈを予熱する機能部材予熱部、等をさらに備えてもよい。

第１ローダ６０は、ワークＷをワーク供給ユニット１０から樹脂成形ユニット２０，３０に搬送する。第１ローダ６０は第１ガイド部６０Ｒに沿って移動可能に構成されている。第１ガイド部６０Ｒは、ワーク供給ユニット１０、樹脂成形ユニット２０，３０、樹脂供給ユニット４０及び成形品回収ユニット９０に亘って、左右方向に延在している。図１に示すように平面視したとき、第１ガイド部６０Ｒは、例えば、樹脂封止金型２１，３１の後方であって樹脂供給部４１の前方に設けられている。図１に示す構成例において、第１ローダ６０は、成形品Ｍを樹脂成形ユニット２０，３０から成形品回収ユニット９０に搬送する。但し、成形品Ｍの搬送には、第１ローダ６０とは別の成形品回収ローダを用意してもよい。

図２に示すように、第１ローダ６０は、第１ローダハンド６１と、第１ベース６２と、第１ガイドロッド６３とを備えている。

第１ローダハンド６１は、樹脂封止金型２１に対して後方から進退可能に構成されている。また、図４に示すように、第１ローダハンド６１は、保持機構６１Ａと、開孔機構６１Ｂとを備えている。

保持機構６１Ａは、ワークＷ又は成形品Ｍを保持する。保持機構６１Ａは、第１ローダハンド６１の下側、すなわち第１ローダハンド６１が樹脂封止金型２１に進入したときに下型２２に対向する側に設けられている。保持機構６１Ａは、例えばワークＷ又は成形品Ｍの下面を支持するＬ字状の開閉爪６４を有しているが、これに限定されるものではない。保持機構６１Ａは、静電気力によってワークＷ又は成形品Ｍを吸着してもよく、吸排気によってワークＷ又は成形品Ｍを吸着してもよい。

開孔機構６１Ｂは、上型２３の成形面に吸着されたフィルムＦに貫通孔Ｔを形成する。開孔機構６１Ｂは、第１ローダハンド６１の上側、すなわち第１ローダハンド６１が樹脂封止金型２１に進入したときに上型２３に対向する側に設けられている。開孔機構６１Ｂは、例えば、伸縮部材６６と、伸縮部材６６の上に接続された押圧部材６７と、押圧部材６７の上面から突出した突起部６８とを有している。伸縮部材６６は、シリンダやリニアモータ等により上下方向に伸縮可能に構成され、押圧部材６７を上下方向に移動させる。突起部６８は、上方の先端に向けて細くなる針状の部材である。

図２に示すように、第１ベース６２は、第１ガイド部６０Ｒに対して左右方向に移動可能に接続されており、前後方向への移動は制限されている。

図２に示すように、第１ガイドロッド６３は、第１ベース６２に接続され、第１ローダハンド６１を支持している。第１ガイドロッド６３は、前後方向に伸縮可能に構成され、第１ローダハンド６１を前後方向に移動させる。

一例として、第１ローダハンド６１は、ワーク受渡部１３でワークＷを受け取った後、第１ベース６２によって右方に搬送され、樹脂封止金型２１の後方まで移動する。次に、第１ローダハンド６１は、ワークＷを保持した状態のまま、第１ガイドロッド６３の伸長によって、後方から樹脂封止金型２１に進入する。すなわち、第１ローダハンド６１は、樹脂封止金型２１にワークＷを搬入する。第１ローダハンド６１は、ワークＷを樹脂封止金型２１の下型２２に引き渡した後、第１ガイドロッド６３の収縮によって、樹脂封止金型２１の後方へと退出する。成形品Ｍが成形されて樹脂封止金型２１が型開きされた後、第１ローダハンド６１は、ワークＷの搬入時と同様の動作によって樹脂封止金型２１から成形品Ｍを搬出する。そして、第１ローダハンド６１は、第１ベース６２によって右方に搬送され、成形品受取部９１において成形品Ｍを引き渡す。

第２ローダ７０は、樹脂Ｒ及び機能部材Ｈを搬送する。第２ローダ７０は、第２ガイド部７０Ｒに沿って移動可能に構成されている。第２ガイド部７０Ｒは、例えば樹脂供給ユニット４０に設けられ、前後方向に延在している。図１に示すように平面視したとき、第２ガイド部７０Ｒは、例えば、第１ガイド部６０Ｒと交差している。

なお、第２ローダ７０は、例えば樹脂Ｒ及び機能部材Ｈの両方を同時に搬送するが、これに限定されるものではない。樹脂Ｒ及び機能部材Ｈの一方を搬送してから他方を搬送してもよい。

図２に示すように、第２ローダ７０は、第２ローダハンド７１と、第２ベース７２と、第２ガイドロッド７３とを備えている。第２ローダハンド７１は、樹脂Ｒ及び機能部材Ｈを樹脂封止金型２１に搬送する。

第２ローダハンド７１は、樹脂封止金型２１に対して右方から進退可能に構成されている。また、図５に示すように、第２ローダハンド７１は、押圧部材７５と、シリンダやリニアモータ等による伸縮部材７６と、レジンガード７７とを備えている。

押圧部材７５は、樹脂Ｒの受け皿の底面として機能する。また、押圧部材７５は、樹脂Ｒ及び機能部材Ｈを上型２３に引き渡すとき、樹脂Ｒ及び機能部材Ｈを上型２３の金型面に押圧する。伸縮部材７６は、上下方向に伸縮可能に構成され、押圧部材７５を上下方向に移動させる。レジンガード７７は、押圧部材７５を囲む枠体であり、樹脂Ｒの受け皿の側面として機能する。第２ローダハンド７１は、機能部材Ｈを保持するサイドレール、チャック爪、吸着機構、等を備えてもよい。なお、レジンガード７７は着脱可能であってもよく、例えば、樹脂Ｒの供給時に取り付けられ、樹脂Ｒが予熱によって融着したら取り外されてもよい。

図２に示すように、第２ベース７２は、第２ガイド部７０Ｒに対して前後方向に移動可能に接続されており左右方向への移動は制限されている。

図２に示すように、第２ガイドロッド７３は、第２ベース７２に接続され、第２ローダハンド７１を支持している。第２ガイドロッド７３は、第２ベース７２に接続された箇所を起点に伸縮及び旋回可能に構成されている。これにより、第２ガイドロッド７３は、第２ローダハンド７１を前後又は左右方向に移動させ、また、第２ベース７２を中心に第２ローダハンド７１を旋回させる。

一例として、第２ローダハンド７１は、樹脂供給部４１で樹脂Ｒを受け取った後、第２ベース７２によって前方に搬送され、樹脂供給部４１の前方の位置Ｐ１に移動する。次に、第２ローダハンド７１は、第２ガイドロッド７３の旋回によって、機能部材受渡部５３の後方の位置Ｐ２に移動する。次に、第２ローダハンド７１は、第２ガイドロッド７３の伸長によって、機能部材受渡部５３に移動する。そして、機能部材Ｈを受け取った後、第２ガイドロッド７３の収縮によって、位置Ｐ２に戻る。次に、第２ローダハンド７１は、第２ガイドロッド７３の旋回によって、樹脂封止金型２１の右方の位置Ｐ３に移動する。次に、第２ローダハンド７１は、樹脂Ｒ及び機能部材Ｈを保持した状態のまま、第２ガイドロッド７３の伸長によって、右方から樹脂封止金型２１に進入する。すなわち、第２ローダハンド７１は、樹脂封止金型２１に樹脂Ｒ及び機能部材Ｈを搬入する。第２ローダハンド７１は、樹脂Ｒ及び機能部材Ｈを樹脂封止金型２１に引き渡した後、第２ガイドロッド７３の収縮によって、樹脂封止金型２１の右方へと退出する。

なお、第２ローダハンド７１は、例えば樹脂Ｒを受け取ってから機能部材Ｈを受け取り、その両方を同時に樹脂封止金型２１に搬入しているが、これに限定されるものではない。第２ローダハンド７１は、機能部材Ｈを受け取ってから樹脂Ｒを受け取ってもよい。また、第２ローダハンド７１は、樹脂Ｒ及び機能部材Ｈの一方を樹脂封止金型２１に搬入してから他方を樹脂封止金型２１に搬入してもよい。

このように、第２ローダハンド７１が第２ガイドロッド７３の伸縮によって樹脂供給ユニット４０から機能部材受渡部５３に移動可能であれば、第２ガイド部７０Ｒを機能部材供給ユニット５０まで延長しなくても、機能部材供給ユニット５０を増設することができる。

なお、第２ローダ７０において、第２ガイドロッド７３を旋回させる機構は省略されてもよい。この場合の一例として、第２ガイド部７０Ｒは樹脂供給ユニット４０から機能部材供給ユニット５０に亘って前後方向に延在し、第２ローダハンド７１は、第２ベース７２によって樹脂供給部４１と機能部材受渡部５３との間を移動すればよい。

樹脂成形ユニット３０の樹脂封止金型３１に対して、第１ローダ６０及び第２ローダ７０は、樹脂成形ユニット２０の樹脂封止金型２１に対するのと同様に動作する。したがって、第１ローダ６０及び第２ローダ７０の樹脂封止金型３１に対する動作の説明は省略する。但し、第２ローダ７０の樹脂封止金型３１に対する動作は、第２ローダ７０の樹脂封止金型２１に対する動作とは左右反転した動作となる。

なお、樹脂成形ユニット２０及び樹脂成形ユニット３０のいずれか一方は省略されてもよい。すなわち、樹脂成形ユニットは１つだけ設けられ、１つの樹脂供給ユニットが１つの樹脂成形ユニットに樹脂を供給する構成であってもよい。また、樹脂成形ユニットは３つ以上設けられてもよい。この場合、樹脂供給ユニットは２つ以上設けられてもよい。例えば、２つの樹脂成形ユニットと、当該２つの樹脂成形ユニットの間に設けられて当該２つの樹脂成形ユニットに樹脂を供給する樹脂供給ユニットとを１つのユニット群として、複数のユニット群が左右方向に並んで配置されてもよい。

本実施形態に係る第１ローダ６０は、ワークＷを樹脂封止金型２１，３１に搬入するワークローダとして機能するとともに、成形品Ｍを樹脂封止金型２１，３１から搬出する成形品アンローダとしても機能するが、第１ローダ６０の機能はワークローダに限定されてもよい。すなわち、樹脂封止装置は、成形品アンローダとして第３ローダをさらに備えてもよい。このような第３ローダは、例えば第１ローダと搬送経路を共有し、第１ガイド部に沿って移動可能に構成されてもよい。また、樹脂封止装置は、第３ローダを搬送するための第３ガイド部をさらに備えてもよい。

本実施形態において、ワークＷ及び成形品Ｍのユニット間での搬送は第１ローダ６０によって実施されてるが、これに限定されるものではない。例えば、ワーク予熱部及び成形品受取部が第１ガイド部に沿って左右に移動可能に構成されてもよい。具体的には、ワーク予熱部がワーク供給ユニットから樹脂成形ユニットへとワークを搬送し、樹脂成形ユニットに設けられたローダにワークを引き渡してもよい。また、成形品受取部が樹脂供給ユニットにおいてローダから成形品を受け取り、樹脂成形ユニットから成形品回収ユニットへと成形品を搬送してもよい。このようなローダは、樹脂封止装置が複数の樹脂成形ユニットを備える場合には複数の樹脂成形ユニットのそれぞれに設けられてもよい。

＜樹脂封止方法＞
次に、図６～図１２を参照しつつ、一実施形態に係る樹脂封止装置１を用いた樹脂封止方法について説明する。図６は、本実施形態に係る樹脂封止装置を用いた樹脂封止方法の一例を示すフローチャートである。図７は、成形面にフィルムを吸着する工程を示す図である。図８は、下型にワークを引き渡す工程とフィルムに貫通孔を形成する工程とを示す図である。図９は、第２ローダハンドに樹脂を供給する工程を示す図である。図１０は、第２ローダハンドに機能部材を供給する工程を示す図である。図１１は、上型に樹脂及び機能部材を引き渡す工程を示す図である。図１２は、型締めする工程を示す図である。なお、ここでは、樹脂成形ユニット２０の樹脂封止金型２１を例に挙げて説明し、同様に動作する樹脂成形ユニット３０の樹脂封止金型３１については、説明を省略する。

まず、成形面にフィルムＦをセットする（Ｓ１０）。

図７に示すように、フィルムＦが、フィルムハンドラ２７によって上型２３に供給される。次に、上型２３の吸引孔２３Ｅ，２３Ｆ，２３Ｇから吸引することによって、成形面にフィルムＦを吸着する。フィルムＦは、キャビティ駒２３Ｂからクランパ２３Ｃに亘って連続的に覆い、キャビティ駒２３Ｂとクランパ２３Ｃとの間の隙間を塞ぐ。

次に、下型２２にワークＷをセットする（Ｓ２０）。

図８に示すように、まず、保持機構６１ＡにおいてワークＷを保持した状態の第１ローダハンド６１を、樹脂封止金型２１に進入させる。次に、下型２２と上型２３との間の空間において開閉爪６４を開き、下型２２にワークＷを引き渡す。この時にワークＷを損傷させないために、第１ローダハンド６１を下型２２直近まで下降してもよい。次に、下型２２の吸引孔２２Ｃから吸引することによって、下型２２の上型２３に対向する面にワークＷを吸着する。この時にワークＷの反り等による吸着不良を防止するため、第１ローダハンド６１がワークＷを上面から押さえる機能を備えてもよい（不図示）。

次に、フィルムＦに貫通孔Ｔを形成する（Ｓ３０）。

図８に示すように、第１ローダハンド６１を樹脂封止金型２１に進入させた状態のまま、開孔機構６１Ｂの伸縮部材６６を伸長させ、押圧部材６７をフィルムＦ越しにキャビティ駒２３Ｂに押し付ける。このとき、突起部６８は、上型２３の吸引孔２３Ｇに向かって突き出される。突起部６８はフィルムＦを貫通し、貫通孔Ｔを形成する。なお、吸引孔２３Ｇは成形面に向かってテーパを有するため、テーパを有さない吸引孔に比べて、より奥まで突起部６８を迎え入れることがでる。このため、フィルムＦに形成される貫通孔Ｔの径を大きくすることができる。

フィルムＦに貫通孔Ｔを形成した開孔機構６１Ｂは、伸縮部材６６を収縮させ、押圧部材６７及び突起部６８を上型２３から離間させる。押圧部材６７及び突起部６８が元の位置に戻ったら、第１ローダハンド６１を樹脂封止金型２１から退出させる。

なお、工程Ｓ２０と工程Ｓ３０とを実施する順番は上記に限定されるものではない。工程Ｓ３０の後に工程Ｓ２０を実施してもよく、工程Ｓ２０と工程Ｓ３０とを同時に実施してもよい。

次に、上型２３に樹脂Ｒ及び機能部材Ｈをセットする（Ｓ４０）。

まず、図９に示すように、第２ローダハンド７１に樹脂Ｒを供給する。樹脂Ｒは、レジンガード７７に囲まれた領域において、図示を省略した加振部等によって、略均一な高さとなるように均される。樹脂Ｒは予熱され、樹脂Ｒの顆粒が互いに融着する。次に、図１０に示すように、第２ローダハンド７１の樹脂Ｒの上に機能部材Ｈを供給する。機能部材Ｈは、樹脂Ｒに融着されてもよく、着脱可能に載置されていてもよい。

次に、図１１に示すように、樹脂Ｒ及び機能部材Ｈを保持した状態の第２ローダハンド７１を、樹脂封止金型２１に進入させる。次に、下型２２と上型２３との間の空間において、伸縮部材７６を伸長させ、押圧部材７５によって樹脂Ｒ及び機能部材ＨをフィルムＦ越しにキャビティ駒２３Ｂに押し付ける。貫通孔Ｔを通して上型２３の吸引孔２３Ｇから吸引することによって、フィルムＦに機能部材Ｈを吸着する。押圧部材７５による押圧時に、樹脂Ｒが機能部材Ｈに融着していない場合、押圧部材７５で押圧しつつ上型２３で加熱することによって、樹脂Ｒを機能部材Ｈに融着させる。なお、上型２３は、樹脂Ｒの種類に依って異なるが、１００℃から２００℃に加熱されているため、容易に樹脂Ｒを機能部材Ｈに融着させることができる。樹脂Ｒ及び機能部材Ｈを上型２３に引き渡したら、伸縮部材７６を収縮させて、押圧部材７５を上型２３から離間させる。押圧部材７５が元の位置に戻ったら、第２ローダハンド７１を樹脂封止金型２１から退出させる。本実施形態において、第２ローダハンド７１に樹脂Ｒと機能部材Ｈとの両方が保持され、樹脂Ｒと機能部材Ｈとは同時に樹脂封止金型２１へ搬入されて、同時に上型２３へと引き渡されるが、これに限定されるものではない。例えば、樹脂Ｒと機能部材Ｈとを同じローダハンドに別個独立に保持させて樹脂封止金型２１に搬入し、機能部材Ｈを上型２３に吸着させた後、樹脂Ｒを機能部材Ｈに融着させてもよい。すなわち、１つのローダハンドの１回の樹脂封止金型２１への進退時に、機能部材Ｈと樹脂Ｒとをこの順で樹脂封止金型２１へと引き渡してもよい。また、機能部材Ｈをローダハンドに保持させて樹脂封止金型２１に搬入し、機能部材Ｈを上型２３に吸着させた後、一度当該ローダハンドを樹脂封止金型２１から退出させ、樹脂Ｒを当該ローダハンドに保持させて樹脂封止金型２１に搬入し、樹脂Ｒを機能部材Ｈに融着させてもよい。すなわち、１つのローダハンドの１回目の樹脂封止金型２１への進退時に機能部材Ｈを樹脂封止金型２１へと引き渡し、２回目の樹脂封止金型２１への進退時に樹脂Ｒを樹脂封止金型２１へと引き渡してもよい。また、機能部材Ｈを１つ目のローダハンドに保持させて樹脂封止金型２１に搬入し、機能部材Ｈを上型２３に吸着させた後、樹脂Ｒを２つ目のローダハンドに保持させて樹脂封止金型２１に搬入し、樹脂Ｒを機能部材Ｈに融着させてもよい。

最後に、樹脂Ｒを成形する（Ｓ５０）。
図１２に示すように、樹脂封止金型２１を型締めし、樹脂Ｒを下型２２と上型２３とによって加圧しつつ加熱する。樹脂Ｒが硬化したら型開きし、成形品Ｍを第１ローダハンド６１で搬出する。

以上のように、本発明の一態様に係る樹脂封止装置１によれば、ワークＷを搬入する第１ローダハンド６１に、上型２３に吸着されたフィルムＦのうちキャビティの底面に吸着された部分に貫通孔Ｔを形成する開孔機構６１Ｂが設けられている。また、樹脂封止装置１を用いた樹脂封止方法において、樹脂封止金型２１に進入した第１ローダハンド６１は、保持機構６１ＡからワークＷを引き渡すとともに、開孔機構６１ＢによってフィルムＦのうちキャビティの底面に吸着された部分に貫通孔Ｔを形成する。

これによれば、上型キャビティ構造において、上型の成形面に供給したフィルムを吸着させた状態でフィルムに貫通孔を形成することができる。したがって、上型の吸引孔とフィルムの貫通孔の位置ずれを防止し、機能部材を正確な位置に吸着できる。

この態様によれば、事前に吸引孔と突起部の位置合わせをしておくことで、開孔機構の突起部の昇降のみでフィルムに貫通孔を成形することができ、簡易な装置構成を提供できる。

この態様によれば、機能部材が露出することにより電子部品で発生した熱を機能部材を通し外部に放熱することができる。

この態様によれば、第１ローダハンドによりワークと開孔機構を同時に搬送することができ、工程を簡略化することができる。

上記態様において、樹脂及び機能部材を保持した状態の第２ローダハンドを樹脂封止金型に進入させ、樹脂及び機能部材を上型に引き渡すことと、貫通孔を通して吸引孔から吸引することによってフィルムに機能部材を吸着することとをさらに含んでもよい。

この態様によれば、機能部材と樹脂を第２ローダハンドにより同時に搬入し、貫通孔と吸引孔により上型に吸着保持することができ、搬入と吸着工程を簡略化することができる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。

１…樹脂封止装置
１０…ワーク供給ユニット
２０，３０…樹脂成形ユニット
２１，３１…樹脂封止金型
２５，３５…キャビティ
２７，３７…フィルムハンドラ
４０…樹脂供給ユニット
５０…機能部材供給ユニット
６０…第１ローダ
６１…第１ローダハンド
６１Ａ…保持機構
６４…開閉爪
６１Ｂ…開孔機構
６６…伸縮部材
６７…押圧部材
６８…突起部
７０…第２ローダ
７１…第２ローダハンド
７５…押圧部材
７６…伸縮部材
７７…レジンガード
９０…成形品回収ユニット
Ｗ…ワーク
Ｐ…電子部品
Ｓ…基材
Ｒ…樹脂
Ｈ…機能部材
Ｆ…フィルム

Claims

基材及び電子部品を含むワークに対して樹脂を溶融させて前記電子部品を樹脂封止する樹脂封止装置であって、
前記ワークを供給するワーク供給ユニットと、
前記樹脂を供給する樹脂供給ユニットと、
機能部材を供給する機能部材供給ユニットと、
前記ワーク及び前記機能部材に対して樹脂封止を行う樹脂成形ユニットと
を備え、
前記樹脂成形ユニットは、樹脂封止金型を有し、
前記樹脂封止金型は、
前記ワークが載置される上面を有する下型と、
前記下型の前記上面に対向する底面を有するキャビティを形成する成形面を有し、前記成形面に開口する吸引孔が設けられた上型と
を有し、
前記樹脂封止装置は、
前記ワークを保持した状態で前記樹脂封止金型に進入し、前記下型に前記ワークを引き渡す第１ローダハンドと、
前記上型の前記成形面にフィルムを供給するフィルム供給部と、
前記吸引孔から吸引することによって前記成形面に吸着された前記フィルムのうち前記キャビティの前記底面に吸着された部分に貫通孔を形成する開孔機構と
をさらに備え、
前記開孔機構は、前記第１ローダハンドに設けられている、
樹脂封止装置。
前記開孔機構は、前記上型の前記吸引孔のうち前記キャビティの前記底面に開口した吸引孔に向かって突き出される突起部を備える、
請求項１に記載の樹脂封止装置。
前記キャビティの前記底面に開口した前記吸引孔は、前記底面に向かうにつれて径が大きくなるテーパを有する、
請求項２に記載の樹脂封止装置。
前記樹脂及び前記機能部材を前記樹脂封止金型に搬入する第２ローダハンドをさらに備える、
請求項１から３のいずれか１項に記載の樹脂封止装置。
前記樹脂成形ユニットは、前記機能部材の少なくとも一部が露出するように、前記樹脂を成形する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の樹脂封止装置。
前記機能部材は、放熱部材又は遮蔽部材である、
請求項１から５のいずれか１項に記載の樹脂封止装置。
基材及び電子部品を含むワークに対して樹脂を溶融させて前記電子部品を樹脂封止する樹脂封止装置を用いた樹脂封止方法であって、
前記樹脂封止装置は、
前記ワークを供給するワーク供給ユニットと、
前記樹脂を供給する樹脂供給ユニットと、
機能部材を供給する機能部材供給ユニットと、
前記ワーク及び前記機能部材に対して前記樹脂封止を行う樹脂成形ユニットと
を備え、
前記樹脂成形ユニットは、樹脂封止金型を有し、
前記樹脂封止金型は、
前記ワークが載置される上面を有する下型と、
前記下型の前記上面に対向する底面を有するキャビティを形成する成形面を有し、前記成形面に開口する吸引孔が設けられた上型と
を有し、
前記樹脂封止方法は、
前記上型の前記成形面にフィルムを供給することと、
前記上型の前記吸引孔から吸引することによって前記成形面に前記フィルムを吸着することと、
前記ワークを保持した状態の第１ローダハンドを前記樹脂封止金型に進入させ、前記下型に前記ワークを引き渡すことと、
前記第１ローダハンドに設けられた開孔機構によって、前記成形面に吸着された前記フィルムのうち前記キャビティの前記底面に吸着された部分に貫通孔を形成することと
をさらに含む、
樹脂封止方法。
前記フィルムに前記貫通孔を形成することは、前記開孔機構の突起部を前記上型の前記吸引孔のうち前記キャビティの前記底面に開口した吸引孔に向かって突き出すことを含む、
請求項７に記載の樹脂封止方法。
前記樹脂及び前記機能部材を保持した状態の第２ローダハンドを前記樹脂封止金型に進入させ、前記樹脂及び前記機能部材を前記上型に引き渡すことと、
前記貫通孔を通して前記吸引孔から吸引することによって前記フィルムに前記機能部材を吸着することと
をさらに含む、
請求項７又は８に記載の樹脂封止方法。