JP2023109602A - 樹脂封止装置及び樹脂封止方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂封止した成形品の品質の向上を図ることである。【解決手段】 樹脂封止装置（１）は、ワーク（Ｗ）を保持する上型（２３）、及び、上型（２３）に向かって開口するキャビティ凹部（２５）を有する下型（２２）を有する、樹脂封止金型（２１）と、機能部材（Ｈ）を保持する保持ツール（７８）と、保持ツール（７８）で保持された機能部材（Ｈ）の上に、液状、顆粒状又は粉末状の樹脂（Ｒ）を供給する樹脂供給部（４１）と、機能部材（Ｈ）及び機能部材（Ｈ）の上に供給された樹脂（Ｒ）を加熱する加熱部（８０）と、加熱部（８０）によって加熱された樹脂（Ｒ）及び機能部材（Ｈ）を、保持ツール（７８）を介して樹脂封止金型（２１）へ搬送するとともに、下型（２２）のキャビティ凹部（２５）を含む領域に配置されたフィルム（Ｆ）の上にセットするローダハンド（７１）を備えている。【選択図】 図１

Description

本発明は、樹脂封止装置及び樹脂封止方法に関する。

基材上に搭載された電子部品を樹脂封止する樹脂封止装置が知られている。樹脂封止装置の一例として、例えば、特許文献１には、フィルムとモールド樹脂とが供給されてモールド成形をするモールド金型と、フィルムにモールド樹脂を投下するディスペンサと、フィルムとモールド樹脂とを所定保持位置において保持してモールド金型に搬送するローダと、ローダによる所定保持位置とディスペンサとの間において、フィルムに投下されたモールド樹脂を加熱する加熱部とを備えるモールド装置が開示されている。

特開２０１９－１６６７２０号公報

特許文献１の構成によれば、フィルムに投下されたモールド樹脂を予備加熱した後にそれらをモールド金型へ搬送するため、フィルムにおける樹脂接触領域と樹脂非接触領域とにおいて予備加熱によるフィルムの伸び率が異なってしまい、フィルムにしわが発生する場合がある。一般に、モールド金型に載置されるフィルムにしわが発生してしまうと、樹脂がしわ発生部分に入り込んでしまい、樹脂封止した成形品の信頼性を損なう場合がある。

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、樹脂封止した成形品の品質の向上を図ることができる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の電子部品を樹脂封止する樹脂封止装置であって、ワークを保持する上型、及び、上型に向かって開口するキャビティ凹部を有する下型を有する、樹脂封止金型と、機能部材を保持する保持ツールと、保持ツールで保持された機能部材の上に、液状、顆粒状又は粉末状の樹脂を供給する樹脂供給部と、機能部材及び機能部材の上に供給された樹脂を加熱する加熱部と、加熱部によって加熱された樹脂及び機能部材を、保持ツールを介して樹脂封止金型へ搬送するとともに、下型のキャビティ凹部を含む領域に配置されたフィルムの上にセットするローダハンドを備えている。

この態様によれば、樹脂と機能部材をフィルムの上にセットする前に加熱し、それらを保持ツールを介して樹脂封止金型へ搬送することができる。したがって、フィルムにしわなどの不具合の発生を抑制し、ひいては樹脂封止した成形品の品質の向上を図ることができる。

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の電子部品を樹脂封止する樹脂封止方法であって、保持ツールで保持された機能部材の上に、液状、顆粒状又は粉末状の樹脂を供給すること、機能部材及び機能部材の上に供給された樹脂を加熱すること、樹脂及び機能部材を、保持ツールを介して樹脂封止金型へ搬送するとともに、樹脂封止金型の下型のキャビティ凹部を含む領域に配置されたフィルムの上にセットすること、及び、前記ワークを保持する樹脂封止金型の上型と、フィルムの上に機能部材及び樹脂が設けられた下型とによって電子部品を樹脂封止することを含む。

この態様によれば、樹脂と機能部材をフィルムの上にセットする前に加熱し、それらを保持ツールを介して樹脂封止金型へ搬送することができる。したがって、フィルムにしわなどの不具合の発生を抑制し、ひいては樹脂封止した成形品の品質の向上を図ることができる。

本発明によれば、樹脂封止した成形品の品質の向上を図ることができる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。 本実施形態に係る機能部材Ｈの搬送工程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。 上型にワークをセットする工程を示す図である。 機能部材の上にレジンガードをセットする工程を示す図である。 機能部材の上に樹脂を供給する工程を示す図である。 樹脂を樹脂ヒータにより加熱する工程とレジンガードを取り外す工程を示す図である。 樹脂封止金型に樹脂及び機能部材を搬送する工程を示す図である。 樹脂封止金型に樹脂及び機能部材をセットする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４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、ローダハンド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を溶融して電子部品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の態様は上記に限定されるものではなく、液状又は粉末状であってもよい。

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。あるいは、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。また、ワーク予熱部１５を設けず、予熱しない構成としてもよい。

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。また、冷却パレットを設けず、冷却しない構成としてもよい。

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、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。上型２３の下型２２に対向する側の面は平坦であり、下型２２の上型２３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、いわゆる下キャビティ可動構造の圧縮成形金型である。キャビティ２５は、上型２３に向かって開口する凹部であり、本発明に係る「キャビティ凹部」の一例に相当する。

下型２２は、下プレート２２Ａと、キャビティ駒２２Ｂと、クランパ２２Ｃと、付勢部材２２Ｄとを備えている。キャビティ駒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。クランパ２２Ｃは、キャビティ駒２２Ｂを囲うように枠状に構成されている。クランパ２２Ｃは、付勢部材２２Ｄを介して、下プレート２２Ａ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２２Ｂがキャビティ２５の底面部を構成し、クランパ２２Ｃがキャビティ２５の側面部を構成している。下型２２には、クランパ２２Ｃを貫通する吸引孔２２Ｅ，２２Ｆと、下プレート２２Ａ及びキャビティ駒２２Ｂを貫通する吸引孔２２Ｇと、が設けられている。吸引孔２２Ｅは、クランパ２２Ｃの上面に開口している。吸引孔２２Ｆは、クランパ２２Ｃのキャビティ駒２２Ｂに対向する内側面に開口している。吸引孔２２Ｆの下にはシール部材が挿入されている（不図示）。吸引孔２２Ｇは、キャビティ駒２２Ｂの上面、すなわちキャビティ２５の底面、に開口している。吸引孔２２Ｅ，２２Ｆ，２２Ｇは、下型２２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。

上型２３は、上プレート２３Ａと、キャビティプレート２３Ｂとを備えている。キャビティプレート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。上型２３には、上プレート２３Ａ及びキャビティプレート２３Ｂを貫通する吸引孔２３Ｃが設けられている。吸引孔２３Ｃは、キャビティプレート２３Ｂの下面に開口している。吸引孔２３Ｃは、上型２３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。

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、下型２２の隙間への樹脂Ｒの侵入を阻害するとともに、下型２２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、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。

機能部材供給ユニット５０は、保持ツール７８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を保持ツール７８に引き渡す。例えば、機能部材受渡部５３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て保持ツール７８に引き渡す。この時、保持ツール７８に設けたチャッキング機能により機能部材Ｈをピックアップしてもよい。また、保持ツール７８が直接ピックアップする必要はなく、第２ローダハンド７１に吸着又はチャッキング機能を設け、機能部材Ｈをピックアップし、その後、保持ツール７８に受け渡してもよい。

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。

樹脂供給ユニット４０は、機能部材Ｈ上に顆粒状の樹脂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と、樹脂ヒータ８０とを備えている。

樹脂供給部４１は、保持ツール７８で保持された機能部材Ｈの上に、樹脂Ｒを供給する。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。

樹脂ヒータ８０は、機能部材Ｈ及び機能部材Ｈの上に供給された樹脂Ｒを加熱する。樹脂ヒータ８０は、本発明に係る「加熱部」の一例に相当する。樹脂ヒータ８０は、例えば、第２ローダハンド７１によって搬送された保持ツール７８が載置される供給ステージであり、樹脂供給部４１が機能部材Ｈの上に樹脂Ｒを供給した後に保持ツール７８を支持する支持部の一例に相当する。すなわち、樹脂ヒータ８０は、一例として、加熱部且つ支持部として構成される。樹脂ヒータ８０の熱源としては、例えば、電熱線ヒータ及び赤外線ヒータ等の公知の加熱機構が用いられる。

樹脂供給ユニット４０において、後述するレジンガード４４が保持ツール７８の内側に配置されていることが好ましい。あるいは、レジンガード４４は保持ツール７８の内側に配置されていなくてもよい。レジンガード４４は、機能部材Ｈの外形に沿って枠状に構成され、樹脂Ｒを分散させる領域を規定する枠体として用いられる。レジンガード４４は、本発明に係る「樹脂ガイド部」の一例に相当する。レジンガード４４は、例えば、樹脂Ｒの供給前に保持ツール７８に取付けられ、樹脂Ｒの加熱後に保持ツール７８から取り外される。レジンガード４４は樹脂を投下するためのガイドとしての機能を有するため、機能部材Ｈの外形縁に沿って重ねて搭載される。したがって、レジンガード４４における枠状部分は、その厚さが薄いほうが好ましい。このようなレジンガード４４を用いることにより、機能部材Ｈの縁の近傍に至る領域まで樹脂を配置させることができる。すなわち、レジンガード４４の厚さを薄くすることで、機能部材Ｈの略全面に樹脂Ｒを供給することができる。これによれば、機能部材Ｈ上の樹脂Ｒの厚みを均等にすることができ、成形時の樹脂流動を極力抑える事に依り、さらに成形品の品質の向上を図ることができる。但し、保持ツール７８が樹脂Ｒを分散させる領域を規定する枠体として利用可能であれば、レジンガード４４の配置は省略されてもよい。

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を振動によって分散させる加振部及び樹脂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。

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。第１ローダハンド６１は、ワークＷ又は成形品Ｍを保持する。第１ローダハンド６１は、例えばワークＷ又は成形品Ｍの下面を支持するＬ字状の開閉爪を有しているが、これに限定されるものではない。第１ローダハンド６１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。

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、前後方向で樹脂封止金型２１と対向する位置に移動する。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の上型２３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の後方へと移動する。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。

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４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とを備えている。また、第２ローダハンド７１は、保持ツール７８を着脱可能に構成されている。図４に示すように、保持ツール７８は、例えば、その一端において第２ローダハンド７１に接続され、その他端において機能部材Ｈの外縁部の少なくとも一部を保持するチャック部７９を有する。チャック部７９は、例えば、機能部材Ｈの下面を支持する開閉爪である。例えば、保持ツール７８は、機能部材Ｈの外形に沿って枠状に構成され、チャック部７９は、機能部材Ｈの外周部の全周を保持するように構成されている。なお、押圧部材７５は無くとも良い。

押圧部材７５は、樹脂Ｒ及び機能部材Ｈを下型２２に引き渡すとき、樹脂Ｒ及び機能部材Ｈを下型２２のキャビティ凹部に吸着されたフィルムＦ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。変形例として、第２ローダハンド７１は押圧部材７５、伸縮部材７６を有していない構成であってもよい。

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構成されているが、前後方向の移動に限定されるものでなく左右方向への移動を可能に構成されてもよい。

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、保持ツール７８を機能部材受渡部５３に搬送する。機能部材受渡部５３にて保持ツール７８により機能部材Ｈを受け取った後、第２ローダハンド７１は、第２ベース７２によって後方に搬送され、機能部材受渡部５３の後方の位置Ｐ２に保持ツール７８を介して機能部材Ｈを搬送する。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、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の伸長によって、樹脂供給部４１に移動する。樹脂供給部４１にて、第２ローダハンド７１は、保持ツール７８を開放する。開放された保持ツール７８の内側には、レジンガード４４がセットされる。そして、機能部材Ｈの上且つレジンガード４４の内側に樹脂Ｒを受け取った後、機能部材Ｈ及び樹脂Ｒが加熱され、加熱後にレジンガード４４は取り外される。その後、再び第２ローダハンド７１は、保持ツール７８をピックアップし、第２ガイドロッド７３の収縮によって、位置Ｐ１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を保持ツール７８を介し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、保持ツール７８を介し、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の右方へと移動する。

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いるが、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。

本実施形態において、樹脂ヒータ８０は、樹脂Ｒを供給した後に保持ツール７８を支持する支持部と、供給された樹脂Ｒを加熱する加熱部とを兼ねているが、加熱部は支持部とは別に設けられてもよい。このとき、加熱部は、支持部の下方又は上方に設けられてもよい。保持ツールが加熱部に対して移動可能に構成されてもよく、加熱部が保持ツールに対して移動可能に構成されてもよい。このとき、支持部は、例えば、保持ツールをスライド可能に支持するガイドレールであってもよく、可動ステージであってもよい。例えば、平面レイアウトにおいて、加熱部は、樹脂供給部と、第２ローダハンドが保持ツールをピックアップする位置と、の間に設けられてもよい。

また、樹脂封止装置１は、樹脂ヒータ８０で保持ツール７８内の樹脂Ｒ及び機能部材Ｈを加熱してからレジンガード４４を取り外して第２ローダハンド７１で保持ツール７８をピックアップするが、これに限定されるものではない。

本実施形態において、第２ローダハンド７１と保持ツール７８は分割可能に構成され、第２ローダハンド７１が保持ツール７８ごと樹脂Ｒと機能部材Ｈを樹脂封止金型２１へ搬送する例を説明するが、これに限定されるものではない。例えば、第２ローダハンドが、樹脂Rが載置された機能部材Ｈを直接保持した状態で樹脂封止金型へ搬送してもよい。この場合、第２ローダハンドそのものが機能部材Ｈを保持するチャックを有していてもよい。

＜樹脂封止方法＞
次に、図５～図１３に樹脂封止方法について説明する。図５Ａ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５Ｂは、本実施形態に係る機能部材Ｈの搬送工程の一例を示すフローチャートである。図６は、成形面にフィルムＦをセットする工程を示す図である。図７は、上型２３にワークＷをセットする工程を示す図である。図８は、機能部材Ｈの上にレジンガード４４を設ける工程を示す図である。図９は、機能部材Ｈの上に樹脂Ｒを供給する工程を示す図である。図１０は、樹脂Ｒを樹脂ヒータ８０により加熱する工程とレジンガード４４を取り外す工程を示す図である。図１１は、樹脂封止金型２１に樹脂Ｒ及び機能部材Ｈを搬送する工程を示す図である。図１２は、樹脂封止金型２１に樹脂Ｒ及び機能部材Ｈをセットする工程を示す図である。図１３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６に示すように、フィルムＦが、フィルムハンドラ２７によって下型２２に供給される。次に、下型２２の吸引孔２２Ｅ，２２Ｆ，２２Ｇ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２２Ｂからクランパ２２Ｃに亘って連続的に覆い、キャビティ駒２２Ｂとクランパ２２Ｃとの間の隙間を塞ぐ。

次に、上型２３にワークＷをセットする（Ｓ２０）。

図７に示すように、まず、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、上型２３にワークＷを引き渡す。この時に、上型２３に設けられた吸引孔２３Ｃから吸引されることでワークが保持される。また、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、ワークＷの吸引と共に上型２３に搭載したチャッキング機能（不図示）を働かせてワークを上型に挟み込んでも良い。さらに第１ローダハンド６１にワークＷを下面から上動させて上型下面に押さえる機能を備えている。（不図示）。

次に、樹脂及び機能部材を加熱する（Ｓ３０）。ステップＳ３０の詳細は、以下に示すようにＳ３１～Ｓ３６を含む（図５Ｂ参照）。

まず、保持ツール７８に機能部材Ｈをセットする（Ｓ３１）。このときに保持ツール７８の下部のチャック部７９は閉じているため機能部材Ｈは保持される。次に、機能部材Ｈを保持した保持ツール７８は、樹脂供給部４１に搬送される。その後、図８に示すように保持ツール７８を加振テーブル７７（この時点では加振は作動していない。）上にセットする。そして、セットされた保持ツール７８の内部の機能部材Ｈの上にレジンガード４４をセットする（Ｓ３２）。その後、図９に示すように、レジンガード４４と機能部材Ｈに囲まれた凹部内にホッパ４２及びフィーダ４３を介し樹脂Ｒが供給される（Ｓ３３）。その後、樹脂Ｒは、加振テーブル７７によって加振され、略均一な樹脂高さとなるように均される（Ｓ３４）。なお、図８及び図９の例では、加振テーブル７７が加振機能を備えているが、加振部をテーブルとは別に設けても良い。あるいは、樹脂Ｒを加振するステップを省略してもよい。その後、樹脂ヒータ８０により樹脂Ｒが加熱される（Ｓ３５）。なお、樹脂ヒータ８０は樹脂Ｒの上より加熱しても良い。この場合は、加振テーブル７７上で樹脂を加熱しても良い。樹脂の加熱温度は９０℃以下が望ましい。樹脂加熱後、図１０に示すように、レジンガード４４を取り外す（Ｓ３６）。

次に、下型２２に樹脂Ｒ及び機能部材Ｈをセットする（Ｓ４０）。

具体的には、第２ローダハンド７１は図１１のように保持ツール７８を介して保持した機能部材Ｈと樹脂Ｒを樹脂封止金型２１に搬送してセットする。樹脂封止金型２１への搬送後、図１２に示すように、第２ローダハンド７１に設けられた伸縮部材７６を伸長させ押圧部材７５により、機能部材Ｈと樹脂Ｒを下型２２のキャビティ凹部に押し付ける。この際、保持ツール７８に設けられたチャック部７９は、押圧部材７５からの圧力に応じて開くように設けられてもよいし、別駆動の開閉機構に依りチャック部７９が開閉しても良い。また、チャック部７９が開いて下型２２に機能部材Ｈ及び樹脂Ｒを渡した後に伸縮部材７６が伸縮し、押圧部材７５が機能部材Ｈ及び樹脂Ｒを下型２２のキャビティ凹部に押し付けてもよい。樹脂Ｒ及び機能部材Ｈを下型２２に引き渡したら、伸縮部材７６を収縮させて、押圧部材７５を下型２２から離間させる。伸縮部材７６及び押圧部材７５は必ずしも必要では無く、自重に依り自然落下しても良い。押圧部材７５が元の位置に戻ったら、第２ローダハンド７１は樹脂封止金型２１から退避する。

最後に、樹脂Ｒを成形する（Ｓ５０）。
図１３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、基材及び電子部品を含むワークの電子部品を樹脂封止する樹脂封止装置であって、ワークを保持する上型、及び、上型に向かって開口するキャビティ凹部を有する下型を有する、樹脂封止金型と、機能部材を保持する保持ツールと、保持ツールで保持された機能部材の上に、液状、顆粒状又は粉末状の樹脂を供給する樹脂供給部と、機能部材及び機能部材の上に供給された樹脂を加熱する加熱部と、加熱部によって加熱された樹脂及び機能部材を、保持ツールを介して樹脂封止金型へ搬送するとともに、下型の前記キャビティ凹部を含む領域に配置されたフィルムの上にセットするローダハンドを備える。

これによれば、樹脂と機能部材をフィルムの上にセットする前に加熱し、それらを保持ツールを介して樹脂封止金型へ搬送することができる。したがって、フィルムにしわや粉塵が舞うおそれなどの不具合の発生を抑制し、ひいては樹脂封止した成形品の品質の向上を図ることができる。

上記態様において、機能部材及び機能部材の上に供給された樹脂を加振する加振部をさらに備えてもよい。

上記態様において、保持ツールは、機能部材の外形に沿って枠状に構成され、保持ツールの内側に配置され、かつ、機能部材の上に供給される樹脂の供給領域を規制するレジンガード（樹脂ガイド部）をさらに備えてもよい。

上記態様において、レジンガード（樹脂ガイド部）は、保持ツールから着脱可能に構成されていてもよい。

この態様によれば、樹脂ガイド部により樹脂の供給範囲を制限することで樹脂が保持ツールに付着することを防止でき、押圧部材の押圧時に樹脂と機能部材を樹脂封止金型内にスムーズに搬送することができる。

上記態様において、保持ツールは、機能部材の外縁部の少なくとも一部を保持するチャック部を有してもよい。

この態様によれば、載積物の落下を防止することができる。

上記態様において、チャック部は、前記機能部材の外縁部の全周を保持してもよい。

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の電子部品を樹脂封止する樹脂封止方法であって、保持ツールで保持された機能部材の上に、液状、顆粒状又は粉末状の樹脂を供給すること、機能部材及び機能部材の上に供給された樹脂を加熱すること、樹脂及び機能部材を、保持ツールを介して樹脂封止金型へ搬送するとともに、樹脂封止金型の下型のキャビティ凹部を含む領域に配置されたフィルムの上にセットすること、及び、前記ワークを保持する樹脂封止金型の上型と、フィルムの上に機能部材及び樹脂が設けられた下型とによって電子部品を樹脂封止することを含む。

この態様によれば、樹脂と機能部材をフィルムの上にセットする前に加熱し、それらを保持ツールを介して樹脂封止金型へ搬送することができる。したがって、フィルムにしわなどの不具合の発生を抑制し、ひいては樹脂封止した成形品の品質の向上を図ることができる。

上記態様において、樹脂を供給した後、機能部材及び機能部材の上に供給された樹脂を加振することをさらに含んでもよい。

上記態様において、機能部材及び機能部材の上に供給された樹脂を加熱することは、加熱前に樹脂ガイド部をセットすることと加熱後に樹脂ガイド部を取り除くことを含んでもよい。

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
４４…レジンガード
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
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
８０…樹脂ヒータ
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 (10)

1. 基材及び電子部品を含むワークの前記電子部品を樹脂封止する樹脂封止装置であって、
   前記ワークを保持する上型、及び、前記上型に向かって開口するキャビティ凹部を有する下型を有する、樹脂封止金型と、
   機能部材を保持する保持ツールと、
   前記保持ツールで保持された前記機能部材の上に、液状、顆粒状又は粉末状の樹脂を供給する樹脂供給部と、
   前記機能部材及び前記機能部材の上に供給された前記樹脂を加熱する加熱部と、
   前記加熱部によって加熱された前記樹脂及び前記機能部材を、前記保持ツールを介して前記樹脂封止金型へ搬送するとともに、前記下型の前記キャビティ凹部を含む領域に配置されたフィルムの上にセットするローダハンドと
   を備える、樹脂封止装置。
2. 前記機能部材及び前記機能部材の上に供給された前記樹脂を加振する加振部をさらに備える、
   請求項１に記載の樹脂封止装置
3. 前記保持ツールは、前記機能部材の外形に沿って枠状に構成され、
   前記保持ツールの内側に配置され、かつ、前記機能部材の上に供給される前記樹脂の供給領域を規制する樹脂ガイド部をさらに備える、
   請求項１に記載の樹脂封止装置。
   
4. 前記樹脂ガイド部は、前記保持ツールから着脱可能に構成されている、
   請求項３に記載の樹脂封止装置
5. 前記保持ツールは、前記機能部材の外縁部の少なくとも一部を保持するチャック部を有する、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の樹脂封止装置。
6. 前記チャック部は、前記機能部材の外縁部の全周を保持する、
   請求項５に記載の樹脂封止装置。
7. 前記機能部材は、放熱部材又は遮蔽部材である、
   請求項１に記載の樹脂封止装置。
8. 基材及び電子部品を含むワークの前記電子部品を樹脂封止する樹脂封止方法であって、
   保持ツールで保持された機能部材の上に、液状、顆粒状又は粉末状の樹脂を供給すること、
   前記機能部材及び前記機能部材の上に供給された前記樹脂を加熱すること、
   前記樹脂及び前記機能部材を、前記保持ツールを介して樹脂封止金型へ搬送するとともに、前記樹脂封止金型の下型のキャビティ凹部を含む領域に配置されたフィルムの上にセットすること、及び、
   前記ワークを保持する前記樹脂封止金型の上型と、前記フィルムの上に前記機能部材及び前記樹脂が設けられた前記下型とによって金型が閉じられて前記電子部品を樹脂封止すること
   を含む、樹脂封止方法。
9. 前記樹脂を供給した後、前記機能部材及び前記機能部材の上に供給された前記樹脂を加振することをさらに含む、
   請求項８に記載の樹脂封止方法。
10. 前記機能部材及び前記機能部材の上に供給された前記樹脂を加熱することは、加熱前に樹脂ガイド部をセットすることと加熱後に前記樹脂ガイド部を取り除くことを含む、
    請求項８又は９に記載の樹脂封止方法。

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