JP4383105B2 - 樹脂封止装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、３プレート方式の金型で、基板に実装された電子部品を樹脂封止するための樹脂封止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、樹脂封止装置として、一対の金型と成形板を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。この装置では、金型を型締めした状態で、この金型を移動させて成形板との間に隙間を形成し、残留する樹脂を除去する。そして、さらに金型を移動させると、一方の金型と成形板とを連結するガイドピンによって他方の金型のみが移動を続け、金型が開放される。これにより、成形品が取り出し可能となる。
【０００３】
また、他の樹脂封止装置として、下型、中間型、及び、上型を備えたものがある（例えば、特許文献２参照）。この装置では、下型に中間型を装着した後、上型を移動させて型締めし、成形が終了すれば、上型を開放して中間型を離脱させている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−３０４０７７号公報
【特許文献２】
特開平９−４８０４１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の樹脂封止装置では、固定盤、可動盤及び成形板は独立して駆動する構成とはなっていない。したがって、隣接する部材間の距離を自由に変更することができず、残留樹脂の除去作業が困難である。
【０００６】
また、後者の樹脂封止装置では、中間型を取付け・取外しする場合、この中間型を搬入・搬出するための装置が、樹脂封止装置とは別体で必要となる。
【０００７】
そこで、本発明は、３プレート方式の金型であっても、必要に応じて各金型間の隙間を自由に設定し、残留樹脂を簡単かつ確実に除去することができる樹脂封止装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
固定側金型、第１可動側金型、及び、第２可動側金型を順次接離可能に配置し、固定側金型と第１可動側金型、又は、第１可動側金型と第２可動側金型で基板を挟持し、キャビティ内に樹脂を充填することにより、該基板に実装される電子部品を樹脂封止するようにした樹脂封止装置において、
前記第１可動側金型は、ピンポイントゲートを備えた縦ランナーを形成され、
前記第１可動側金型を独立して駆動させる駆動装置と、
前記縦ランナーのピンポイントゲート内の残留樹脂を突き出す突出部材、及び、前記縦ランナーのピンポイントゲートとは反対側の開口部に連通する吸引口を有し、少なくとも前記第１可動側金型をクリーニングするクリーニング装置と、
前記駆動装置を駆動制御することにより、前記クリーニング装置によるクリーニング時、前記第１可動側金型を移動させ、前記縦ランナーの開口部と前記クリーニング装置の吸引口とを密閉状態にする制御装置と、を備えたものである。
【０００９】
この構成により、固定側金型と第１可動側金型、及び、第１可動側金型と第２可動側金型の距離を、自由に、かつ、自動的に変更することができる。したがって、製品の取出、残留樹脂の除去等、各作業に適した寸法で、各金型間の距離を設定することができ、作業性を大幅に向上させることが可能となる。特に、ピンポイントゲート内の残留樹脂を、周囲に飛散することなく、確実に除去することが可能となる点で好ましい。
【００１２】
前記クリーニング装置は、前記各金型の表面をクリーニングするブラッシング部を、さらに備え、
前記制御装置は、前記ピンポイントゲート内の残留樹脂を除去した後、前記駆動装置を駆動制御することにより、前記第１可動側金型を前記ブラッシング部によるクリーニングに適した位置に移動させた後、クリーニングを開始させるようにすればよい。
【００１４】
前記第２可動側金型を独立して駆動させる第２の駆動装置を備え、
前記制御装置は、前記第２の駆動装置を駆動制御することにより、固定側金型と第２可動側金型との距離を最大とし、前記駆動装置を駆動制御することにより、前記第１可動側金型を手動により位置調整可能とし、第１可動側金型を固定側金型へと接近させることにより、第１可動側金型の下面と第２可動側金型の上面とが清掃可能な状態となり、第１可動側金型を第２可動側金型へと接近させることにより、第１可動側金型の上面と固定側金型の下面とが清掃可能な状態となるようにすると、メンテナンス等の作業性を向上させることが可能となる点で好ましい。
【００１５】
前記制御装置は、前記第２の駆動装置により第２可動側金型を固定側金型に向かって移動開始させる前に、前記駆動装置を駆動制御することにより第１可動側金型を固定側金型に向かって移動開始させるようにすると、簡単かつ小型の構成で、スムーズな金型の移動を行うことが可能となる点で好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る樹脂封止装置２００を示す。この樹脂封止装置２００は、大略、基台１上に４本の支柱２を介して固定プラテン３と可動プラテン４を配設し、固定プラテン３に固定側金型５及び第１可動側金型６、可動プラテン４に第２可動側金型７をそれぞれ取り付けた構成である。
【００１８】
固定プラテン３は、ボルト２ａによって支柱２の上端部に固定されている。固定プラテン３の側面には、ブラケット８を介してサーボモータ９が取り付けられている。サーボモータ９の回転軸には駆動プーリ１０が一体化されている。
【００１９】
固定プラテン３の下面には、図２に示すように、両側に配置したスペーサブロック１１を介して固定側金型５が取り付けられている。固定側金型５の下面にはランナー１２が形成されている。前記両スペーサブロック１１の間には、第１エジェクタープレート１３及び第２エジェクタープレート１４が配設されている。
【００２０】
第１エジェクタープレート１３は、２枚の平板をネジ等で一体化したもので、図５及び図１０に示すように、長手方向の中心線上の４箇所に形成した凹部１３ａには、その底面を貫通するようにして第１ストッパ部材９０が配置されている。第１ストッパ部材９０の上端部と下端側とには鍔部９０ａと９０ｂとがそれぞれ形成され、下端部は固定側金型５に固定されている。前記凹部１３ａ内には、スプリング９１が配設され、第１エジェクタープレート１３は下方へと付勢されている。また、第１エジェクタープレート１３には、固定側金型５を貫通する第１リターンピン１５が取り付けられると共に、ランナーロックピン１６が上下動自在に配設されている。ランナーロックピン１６は、上端側に鍔部１６ａを形成され、第１エジェクタープレート１３の収容凹部１３ｂに配設したスプリング１３ｃによって上方に付勢されている。また、ランナーロックピン１６は、下端部に抜止部１６ｂを形成され、固定側金型５のランナーやカルを形成する樹脂通路部から突出可能となっている。抜止部１６ｂは、略Ｖ字形の溝状に形成され、全て同一方向、すなわち、後述するクリーニングユニット２０１が樹脂封止装置２００内に進入する方向に向かって配置されている。なお、図５では、説明上、抜止部１６ｂを右側に向かって溝状に開放するように図示したが、実際には、紙面奥側に開放している。但し、抜止部１６ｂは、不要樹脂を樹脂回収プレート６０の水平移動によって回収できるのであれば、その開放方向や形状は限定されるものではない。
【００２１】
第２エジェクタープレート１４は略枠体状で、図１０に示すように、第１エジェクタープレート１３の周囲に位置している。第２エジェクタープレート１４の４隅に形成した凹部１４ａには、図７に示すように、前記第１ストッパ部材９０と同様に、鍔部９２ａと９２ｂを備えた第２ストッパ部材９２が固定され、凹部１４ａに配設されたスプリング９３によって第２エジェクタープレート１４は下方へと付勢されている。各第２ストッパ部材９２の近傍には、固定側金型５及び第１可動側金型６を貫通する第２リターンピン１７が設けられている。第２エジェクタープレート１４の両側面に沿って配置された各ランナーロックピン１６の周囲４箇所には、エジェクターロッド１８が固定金型５の内部を摺動自在に動作するように配設されている。エジェクターロッド１８は固定側金型５を貫通し、先端は第１可動側金型６内に位置している。
【００２２】
固定プラテン３の上面には、図１に示すように、支持台１９とナットプレート２０とが設けられている。支持台１９の上面部と固定プラテン３との間にはボールネジ２１が回転自在に支持されている。ボールネジ２１の上端部には従動プーリ２２が一体化されている。従動プーリ２２と前記駆動プーリ１０との間にはタイミングベルト２３が掛け渡されている。これにより、前記サーボモータ９からの動力がボールネジ２１に伝達されるようになっている。
【００２３】
ナットプレート２０は、中央部に設けたナット２４に前記ボールネジ２１が螺合し、ボールネジ２１の回転により昇降するようになっている。また、ナットプレート２０は、固定プラテン３、スペーサブロック１１、及び、固定側金型５を貫通し、図示しない摺動部材によって昇降自在にガイドされた連結ロッド２５によって第１可動側金型６と連結されている。したがって、第１可動側金型６は、サーボモータ９の駆動によりナットプレート２０と共に昇降する。
【００２４】
第１可動側金型６は、図２に示すように、中央部に開口部２６が形成され、第１エジェクタープレート１３の両側面側に沿って配置された各ランナーロックピン１６に対応する位置に縦ランナー２７が形成されている。また、第１可動側金型６の下面には、型締時、可動側金型間に挟持する基板４０の片面とでキャビティを構成する成形用凹部２８が形成されている。成形用凹部２８には、前記縦ランナー２７の下端開口、すなわちピンポイントゲート２９が開口している。また、成形用凹部２８には、図７に示すように、エジェクターピン３０が出没可能となっている。エジェクターピン３０は、スプリング３０ａによって上方に付勢されており、前記エジェクターロッド１８に押圧されて降下する。
【００２５】
可動プラテン４は、図１に示すように、支柱２に摺動自在に設けられ、駆動装置３２の駆動により昇降する。すなわち、駆動装置３２を駆動すると、ボールネジ３１を介して移動部材３３が昇降する。そして、移動部材３３の昇降動作により、複数のリンク３４を介して可動プラテン４が昇降する（可動プラテン４を昇降させる機構については、例えば、特開２０００−３７７４６号公報参照）。
【００２６】
また、可動プラテン４には、プランジャ装置２１１が昇降可能に設けられている。プランジャ装置２１１は、その下端部に長尺なプレート２１６が配設され、着脱可能な構造となっている。また、プレート２１６にはネジ部２１４が固定されている。ネジ部２１４にはナット２１３が螺合している。ナット２１３は、駆動装置２１２の駆動によりプーリ及びベルトを介して回転する。したがって、駆動装置２１２を駆動することによりプランジャ装置２１１が昇降する。
【００２７】
また、可動プラテン４の上面には第２スペーサブロック３５を介して第２可動側金型７が配設されている。第２可動側金型７の中央部には、図２に示すように、樹脂材料Ｍを供給するための材料供給用凹部３６が形成されている。材料供給用凹部３６の底面は、前記プランジャ装置２１１の先端に係合したプランジャチップ３７の上面で構成されている。また、第２可動側金型７の上面には、基板４０が配置される凹所７ａが形成されている。凹所７ａには、基板４０の位置決め孔（図示せず）に挿通して基板４０を位置決めするための位置決めピン３８が突設されている。
【００２８】
第１可動側金型６と第２可動側金型７の間には、図２に示すインローダユニット３９によって基板４０及び樹脂材料Ｍが供給される。基板４０は可動プラテン４を移動することにより型締され、後述するようにして樹脂材料Ｍで樹脂封止される。
【００２９】
インローダユニット３９は、予め半導体チップ等の電子部品を実装された基板４０を保持する複数の基板保持部４１と、樹脂材料Ｍを保持する樹脂材料保持部４２とを備える。基板保持部４１は、ユニット本体４３に設けたアクチュエータ４４により一対の保持アーム４５を開閉するようにしたものである。保持アームの先端の保持片４６によって基板４０の側縁が支持される。樹脂材料保持部４２は、樹脂材料Ｍが収容される収容凹部４７と、この収容凹部４７を閉鎖するシャッター４８とで構成されている。インローダユニット３９は、図示しない電動式モータを駆動すると、図示しないガイド機構により水平方向に移動し、金型の内外にそれぞれ位置決めされる。
【００３０】
固定側金型５及び第１可動側金型６は、図１１乃至図１５に示すクリーニングユニット２０１によって清掃される。
【００３１】
クリーニングユニット２０１は、所定間隔で対向する上壁部５０と下壁部５１とを備えている。
【００３２】
上壁部５０には、図１４に示すように、第１吸引部５２と第２吸引部５３とが設けられている。第１吸引部５２は、図１３に示すように、仕切壁５４によって上下に区画され、上壁部５０の片側に位置する第１吸引通路５５と、上壁部５０の下方部に位置し、下面に複数の吸引口５６が形成された吸引室５７とを形成されている。各吸引口５６は、前記第１可動側金型６の各縦ランナー２７に対応する位置にそれぞれ設けられている。第１吸引通路５５と吸引室５７とは先端部で連通し、その連通部分に近付くにつれて仕切壁５４が上方に向かって徐々に傾斜している。これにより、吸引室５７から第１吸引通路５５に空気をスムーズに流動させることが可能となっている。第２吸引部５３は、図１４に示すように、上壁部５０の前記第１吸引部５２とは反対側に位置する第２吸引通路５８で構成されている。各吸引部５２，５３の吸引通路５５，５８には、図示しない吸引装置へと連通するガイド筒部５９がそれぞれ配設されている。このため、後述するようにしてクリーニングユニット２０１が往復移動しても、その位置の違いに拘わらず、ガイド筒部５９を介して各吸引通路５５，５８と吸引装置との連通状態が維持される。また、各ガイド筒部５９には、図１６に示すように、一端側下面にダンパ８６によって開閉される開口部８７，８８がそれぞれ形成されている。これにより、ダンパ８６が位置Ａに回動すれば、第１吸引部５２を介して吸引口５６から吸引することができ、ダンパ８６が位置Ｂに回動すれば、第２吸引部５３を介してブラッシング部６７から吸引することができる。つまり、流路を切り替えることにより吸引装置を兼用することが可能となる。
【００３３】
また、上壁部５０の上面部分には、図１２及び図１４に示すように、樹脂回収プレート６０が配置されている。樹脂回収プレート６０は、下面４隅から突出させたシャフト部９７をリニアブッシュ９８によって摺動自在に支持されている。そして、図１２に示すように、アクチュエータ６２の駆動により、そのロッド６２ａを介して回動プレート９５が支軸９５ａを中心として回動し、昇降部材９６が昇降する。これにより、樹脂回収プレート６０が昇降する。樹脂回収プレート６０の上面には、後述する不要樹脂の各縦ランナー２７に対応する部分を保持可能な円錐状の樹脂回収凹部６１が形成されている。
【００３４】
一方、下壁部５１には、図１２及び図１３に示すように、突出プレート６３が昇降駆動可能に設けられている。突出プレート６３は、支持プレート１００と保持プレート１０１とからなる。支持プレート１００は、下面４隅からシャフト部１０２とストッパボルト１０４が突出している。シャフト部１０２は、下壁部５１に設けたリニアブッシュ１０３によって昇降自在に支持されている。ストッパボルト１０４は下壁部５１を貫通し、第２可動側金型７の一部（樹脂成形部を除く）に当接可能となっている。これにより、可動プラテン４を昇降させると、ストッパボルト１０４を介して支持プレート１００が昇降可能となっている。保持プレート１０１は、前記支持プレート１００と同様に、下面４隅から突出したシャフト部１０５が、支持プレート１００に設けたリニアブッシュ１０６に昇降自在となり、スプリング１０７によって弾性支持されている。保持プレート１０１には、側縁部中央に凸部１０８がそれぞれ形成されている。各凸部１０８は、前記第１可動側金型６の凹部６ａに係止し、前記両部材１０１，６を位置合わせする。また、支持プレート１００には、前記各ピンポイントゲート２９に対応する位置にゲート突出ピン６４が設けられている。ゲート突出ピン６４は、保持プレート１０１を貫通し、この保持プレート１０１の昇降動作に従ってその上方に出没する。
【００３５】
クリーニングユニット２０１には、図１１及び図１２に示すように、上壁部５０の先端部分にブラッシング部６７が設けられている。ブラッシング部６７は、図１５Ａに示すように、第１カバー６９内に回転自在に配設される第１ローラブラシ６５と、第２カバー７３内に回転自在に配設される第２ローラブラシ６６とを備えている。第１ローラブラシ６５は、図１５Ｃに示すように、電動式モータ７０を駆動することにより、カップリング７１、ベベルギア７２ａ、ギア７２ｂ，７２ｃ、及びベルト１２１を介して回転する。また、第１ローラブラシ６５は、回転式アクチュエータ１２０を駆動し、アーム６８を旋回させることにより、図１５Ｂに示す水平方向の退避位置と、図１５Ａに示す垂直方向のクリーニング位置とにそれぞれ回動して位置決めされる。第１カバー６９には、垂直位置で、上方に開口する吸引口６９ａと、第３カバー７４の連通口７４ａに連通する連通口６９ｂとを形成されている。第３カバー７４は第２吸引通路５８に連通されている。一方、第２ローラブラシ６６は、前記第１ローラブラシ６５と同様に、図１５Ｃに示すように、電動式モータ７０を駆動することにより、カップリング７１、ベベルギア７２ａ、ギア７２ｂ、及びベルト１２３を介して回転する。前記ブラッシング部６７は、図示しない吸引装置の駆動により、第２吸引通路５８を介して各ブラシ６５，６６で掻き取った残留樹脂を回収する。
【００３６】
クリーニングユニット２０１は、図１４に示すように、その両側面にスライドガイド７５が固定されている。スライドガイド７５は、基台等から立設する側壁７６に設けた突条７７に摺動自在にガイドされている。クリーニングユニット２０１は、図１１及び図１２に示すように、ナット１１０にボールネジ７８が螺合し、電動式モータ７９を駆動し、プーリ８０及びベルト８１を介してボールネジ７８を回転させることにより、前記突条７７に沿って往復移動する。
【００３７】
第１可動側金型６第２可動側金型７との間には、図１７に示すように、アンローダユニット８２によって樹脂封止された基板４０が取り出される。
【００３８】
アンローダユニット８２は、先端にローラブラシ８３が、下面に保持アーム８４がそれぞれ配設されている。また、アンローダユニット８２は、電動式モータ８５を駆動することにより水平方向に往復移動する。
【００３９】
次に、前記樹脂封止装置２００の動作について説明する。なお、以下の処理は、図示しない制御装置（制御手段）によって行う。
【００４０】
（供給処理） 図１及び図２に示すように、駆動装置３２を駆動することにより、可動プラテン４をインローダユニット３９を進入可能な位置まで降下させる。また、サーボモータ９を駆動することにより、第１可動側金型６を固定側金型５の近傍まで移動させる。
【００４１】
また、図示しない材料供給部から樹脂材料Ｍをインローダユニット３９の収容凹部４７内に収容すると共に、図示しない基板整列部から基板４０を保持アーム４５の保持片４６に保持する。そして、このインローダユニット３９を樹脂封止装置２００内の所定位置へと移動させ、第２可動側金型７を上昇させる。第２可動側金型７は、基板４０の位置決め孔に第２可動側金型７の位置決めピン３８が挿通した時点で停止し、保持アーム４５を開放する。これにより、基板４０は第２可動側金型７の上面に供給される。このとき、収容凹部４７が第２可動側金型７の材料供給用凹部３６の上方に位置するので、シャッター４８を開放し、樹脂材料Ｍを材料供給用凹部３６に供給する。
【００４２】
基板４０及び樹脂材料Ｍの供給が完了すれば、第２可動側金型７を降下させ、インローダユニット３９を水平方向に移動させて樹脂封止装置２００から退避させる。
【００４３】
（樹脂封止処理） 続いて、駆動装置３２を駆動し、可動プラテン４を上昇させる。上昇した第２可動側金型７は、図３に示すように、第１可動側金型６に当接し、供給された基板４０を挟持する。そして、基板４０の上面と第１可動側金型６の成形用凹部２８とでキャビティが形成され、基板４０に実装した電子部品はキャビティ内に位置する。このとき、サーボモータ９をフリー（無負荷状態）とし、第１可動側金型６を昇降自在な状態としておく。これにより、第２可動側金型７は、第１可動側金型６と共にさらに上昇を続け、固定側金型５に当接した後、所定圧力を付加することにより型締めが完了する。
【００４４】
型締めが完了すれば、次に、駆動装置２１２を駆動し、プランジャチップ３７を上昇させる。これにより、材料供給用凹部３６内の樹脂材料Ｍは、高温に維持された金型内で溶融して加圧される。図４に示すように、押し出された溶融樹脂は、固定側金型５のランナー１２を流動し、第１可動側金型６の縦ランナー２７からピンポイントゲート２９を介してキャビティ内に充填される。
【００４５】
充填された樹脂が熱硬化し、基板４０に実装した電子部品が封止されれば、駆動装置３２及び９を駆動することにより、図５に示すように、第１可動側金型６及び第２可動側金型７を一体的に降下させる。このとき、固定側金型５のランナー１２及び第１可動側金型６の縦ランナー２７の硬化樹脂は、ランナーロックピン１６の抜止部１６ｂによって抜け止めされる。このため、ピンポイントゲート２９に位置する樹脂に応力が集中し、ここで基板４０の表面を封止する樹脂とランナー部分の樹脂とが分離される。基板４０は、第１可動側金型６及び第２可動側金型７と共に降下し、ランナー部分の不要樹脂は固定側金型５に残留する。
【００４６】
第１可動側金型６を所定寸法降下したところで停止し、第２可動側金型７のみを降下させる。そして、第２可動側金型７を、さらに所定寸法降下させる。この間、リターンピン１７は、スプリング９３の付勢力により第２可動側金型７に当接している。このため、第２エジェクタープレート１４は、図７及び図８に示すように、降下してエジェクターロッド１８を介してエジェクターピン３０を下方に向かって突出させる。これにより、基板４０は、エジェクターピン３０によって樹脂封止部分を押圧され、第１可動側金型６に残留することなく、確実に第２可動側金型７と共に降下する。このとき、基板４０は、第２可動側金型７で、位置決めピンによって位置決めされている。
【００４７】
第１可動側金型６及び第２可動側金型７をさらに降下させ、図９に示すように、第２可動側金型７を最下位置（初期位置）まで移動させる。また、第１可動側金型６を、固定側金型５と、最下位置まで移動した第２可動側金型７との略中間位置まで移動させる。固定側金型５に残留した不要樹脂は、第１エジェクタープレート１３に当接するスプリング９１の付勢力によってランナーロックピン１６を突出させることにより固定側金型５から離脱させる。
【００４８】
（クリーニング処理） 金型が開放されれば、上壁部５０と下壁部５１の間に第１可動側金型６が位置するように、金型内にクリーニングユニット２０１を移動させ、図１８（ａ）に示すように、所定位置α（ランナーロックピン１６の中心線Ｃ１に樹脂回収プレート６０の樹脂回収凹部６１の中心線を一致させた位置）で停止させる。そして、図１８（ｂ）に示すように、アクチュエータ６２を駆動することにより樹脂回収プレート６０を上昇させ、樹脂回収凹部６１で不要樹脂の縦ランナー２７に対応する部分を保持する。この状態で、図１８（ｃ）に示すように、クリーニングユニット２０１を所定位置β（ランナーロックピン１６の中心線Ｃ１にゲート突出ピン６４の中心線Ｃ２を一致させた位置）まで水平移動して停止させる。これにより、ランナーロックピン１６に保持されていた不要樹脂が離脱して樹脂回収プレート６０に保持される。
【００４９】
次に、前記所定位置βで、第１可動側金型６を上昇させ、第１可動側金型６の上面を吸引口５６の開口縁部に密着させる。そして、図示しない吸引装置を駆動し、吸引口５６を介して吸引を開始する。続いて、可動プラテン４を上昇させ、図１３に示すように、ストッパボルト１０４を介して突出プレート６３を上昇させる。保持プレート１０１を第１可動側金型６の下面に当接させて位置決めし、ピンポイントゲート２９にゲート突出ピン６４を進入させることにより、ピンポイントゲート２９に残留した樹脂屑を縦ランナー２７内に突き出す。このとき、図１６に示すように、ダンパ８６を位置Ａに回動させ、図示しない吸引装置の駆動を開始する。これにより、突き出した樹脂屑は、吸引口５６から吸引部５２を介して排出される。なお、吸引口５６の開口縁部に、ゴム、樹脂等の緩衝材を設ければ、密着性を高めて吸引性能を向上させることが可能となる。
【００５０】
このようにしてクリーニングユニット２０１による金型の清掃が終了すれば、第１可動側金型６を若干降下させると共に、第２可動側金型７を最下位置（初期位置）まで移動させる。そして、第１ローラブラシ６５を図１５Ａに示すクリーニング位置に回動させる。続いて、第１ローラブラシ６５及び第２ローラブラシ６６を回転駆動すると共に、図示しない吸引装置を駆動する。また、クリーニングユニット２０１を樹脂封止装置２００から退避させる。これにより、第１ローラブラシ６５及び第２ローラブラシ６６で、固定側金型５及び第１可動側金型６の表面に付着した汚れや残留する樹脂屑等を掻き出し、吸引口６９ａ，７３ａから第２吸引通路５８を介して除去する。なお、第２ローラブラシ６６の金型表面への当接位置は、第１可動側金型６の昇降位置によって調整すればよい。例えば、連続使用により第２ローラブラシ６６が摩耗すれば、第１可動側金型６を上昇させ、第２ローラブラシ６２が第１可動側金型６の表面に適切に摺接できるように調整すればよい。
【００５１】
（取出処理） 金型内から不要樹脂が除去されれば、図１７に示すように、サーボモータ９を駆動し、第１可動側金型６を固定側金型５の近傍（図中、位置Ｄで示す。）まで上昇させる。そして、アンローダユニット８２を第１可動側金型６と第２可動側金型７の間に移動させ、所定位置で停止させる。続いて、第２可動側金型７をさらに降下させ、基台１に固定した図示しないエジェクターロッドにより第２可動側金型７内に設けたエジェクタープレートを押圧し、エジェクターピンを介して基板４０を押し出す。この状態で、アンローダ部２１５を降下させ、押し出された基板４０を保持する。その後、アンローダ部２１５を元の位置に上昇させ、金型内からアンローダユニット８２を退避させると共に、先端に配置されたローラーブラシ８３により、第１可動側金型６の下面と、第２可動側金型７の上面のクリーニングを行う。
【００５２】
以下、同様にして、供給処理、樹脂封止処理、クリーニング処理、及び、取出処理からなる一連の成形サイクルを繰り返す。
【００５３】
前記樹脂封止装置２００では、各成形サイクルでクリーニング処理を行ってはいるが、定期的な手動による清掃が欠かせない。
【００５４】
この場合、樹脂封止装置２００を休止状態とし、手動により、まず、第１可動側金型６及び第２可動側金型７の位置を移動させ、第１可動側金型６を固定側金型５に接触させる。そして、第１可動側金型６の下面と第２可動側金型７の上面とを清掃する。この清掃が終了すれば、第１可動側金型６を第２可動側金型７の近傍へと移動させ、第１可動側金型６と固定側金型５との間に隙間を形成する。これにより、第１可動側金型６及び第２可動側金型７を清掃した場合と同様な隙間を、第１可動側金型６と固定側金型５との間に形成することができ、第１可動側金型６の上面と固定側金型５の下面とを作業効率良く清掃することが可能である。
【００５５】
なお、前記実施形態では、可動プラテン４の上昇時、サーボモータ９をフリー（無負荷状態）としたが、第２可動側金型７が第１可動側金型６に当接する前にサーボモータ９を駆動し、先行して第１可動側金型６を上昇させるようにしてもよい。これにより、より一層、可動側金型６，７の動作を高速で行わせることができ、サイクルタイムを短縮して成形効率を高めることが可能となる。
【００５６】
また、前記実施形態では、第１可動側金型６をサーボモータ９の駆動により昇降するようにしたが、シリンダ等、他の機構によって昇降動作可能としてもよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、第１可動側金型と第２可動側金型とを独立して駆動制御可能としたので、各可動側金型の動作を自由に設定することができると共に、各金型間の距離を自由に、かつ、自動的に変更することが可能となる。したがって、サイクル時間を短縮化して作業性を大幅に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態に係る樹脂封止装置の概略を示す正面図である。
【図２】 図１の樹脂封止装置にインローダユニットにより基板及び樹脂材料を供給する状態を示す部分断面図である。
【図３】 図１の樹脂封止装置に基板及び樹脂材料を供給した後、型締めを開始した状態を示す部分断面図である。
【図４】 図１の樹脂封止装置の型締め及び樹脂の充填を完了した状態を示す部分断面図である。
【図５】 図１の樹脂封止装置の型開き開始直後、ピンポイントゲート部分の樹脂を切断させた状態を示す断面図である。
【図６】 図５の部分拡大図である。
【図７】 図５に示す状態からさらに金型を開放し、エジェクターピンで成形品を突き出した状態を示す部分断面図である。
【図８】 図７の部分拡大図である。
【図９】 図１の樹脂封止装置の成形後、金型を完全に開放した状態を示す正面断面図である。
【図１０】 第１及び第２エジェクタープレートの平面図である。
【図１１】 樹脂封止装置及びクリーニングユニットの概略を示す側面図である。
【図１２】 樹脂封止装置内で、縦ランナー部分の残留樹脂を除去した状態を示す部分断面図である。
【図１３】 クリーニングユニットにより、縦ランナー内に残留する樹脂屑を除去している状態を示す部分断面図である。
【図１４】 クリーニングユニットのブラッシング部を除去した状態での斜視図である。
【図１５Ａ】 クリーニングユニットを樹脂封止装置から後退させる際の状態を示す部分断面図である。
【図１５Ｂ】 クリーニングユニットを樹脂封止装置に進入させる際の状態を示す部分断面図である。
【図１５Ｃ】 クリーニングユニットの駆動機構を示す平面断面図である。
【図１６】 各ガイド筒部の吸引装置への切換機構を示す概略断面図である。
【図１７】 樹脂封止装置及びアンローダユニットを示す概略正面図である。
【図１８】 クリーニングユニットにより樹脂封止装置の縦ランナー部分の残留樹脂を除去する順序を示す概略説明図である。
【符号の説明】
１…基台
２…支柱
２ａ…ボルト
３…固定プラテン
４…可動プラテン
５…固定側金型
６，７…可動側金型
６ａ…凹部
８…ブラケット
９…サーボモータ
１０…駆動プーリ
１１…スペーサブロック
１２…ランナー
１３…第１エジェクタープレート
１３ａ…凹部
１３ｂ…収容凹部
１３ｃ…スプリング
１４…第２エジェクタープレート
１４ａ…凹部
１５…第１リターンピン
１６…ランナーロックピン
１６ａ…鍔部
１６ｂ…抜止部
１７…第２リターンピン
１８…エジェクターロッド
１９…支持台
２０…ナットプレート
２１…ボールネジ
２２…従動プーリ
２３…タイミングベルト
２４…ナット
２５…連結ロッド
２６…開口部
２７…縦ランナー
２８…成形用凹部
２９…ピンポイントゲート
３０…エジェクターピン
３０ａ…スプリング
３１…ボールネジ
３２…駆動装置
３３…移動部材
３４…リンク
３５…スペーサブロック
３６…材料供給用凹部
３７…プランジャチップ
３８…位置決めピン
３９…インローダユニット
４０…基板
４１…基板保持部
４２…樹脂材料保持部
４３…ユニット本体
４４…アクチュエータ
４５…保持アーム
４６…保持片
４７…収容凹部
４８…シャッター
５０…上壁部
５１…下壁部
５２，５３…各吸引部
５４…仕切壁
５５，５８…吸引通路
５６…吸引口
５７…吸引室
５９…ガイド筒部
６０…樹脂回収プレート
６１…樹脂回収凹部
６２…アクチュエータ
６２ａ…ロッド
６３…突出プレート
６４…ゲート突出ピン
６５…第１ローラブラシ
６６…第２ローラブラシ
６７…ブラッシング部
６８…アーム
６９…カバー
６９ａ…吸引口
６９ｂ…連通口
７０…電動式モータ
７１…カップリング
７２ａ…ベベルギア
７２ｂ，７２ｃ…ギア
７３…カバー
７３ａ…吸引口
７５…スライドガイド
７６…側壁
７７…突条
７８…ボールネジ
７９…電動式モータ
８０…プーリ
８１…ベルト
８２…アンローダユニット
８３…ローラブラシ
８４…保持アーム
８５…電動式モータ
８６…ダンパ
８７，８８…開口部
９０…第１ストッパ部材
９０ａ，９０ｂ…鍔部
９１…スプリング
９２…第２ストッパ部材
９２ａ…鍔部
９３…スプリング
９５…回動プレート
９５ａ…支軸
９６…昇降部材
９７…シャフト部
９８…リニアブッシュ
１００…支持プレート
１０１…保持プレート
１０２…シャフト部
１０３…リニアブッシュ
１０４…ストッパボルト
１０５…シャフト部
１０６…リニアブッシュ
１０７…スプリング
１０８…凸部
１１０…ナット
１２０…回転式アクチュエータ
１２１…ベルト
１２３…ベルト
２００…樹脂封止装置
２０１…クリーニングユニット
２１１…プランジャ装置
２１２…駆動装置
２１３…ナット
２１４…ネジ部
２１５…アンローダ部
２１６…プレート
Ｍ…樹脂材料
【発明の属する技術分野】
本発明は、３プレート方式の金型で、基板に実装された電子部品を樹脂封止するための樹脂封止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、樹脂封止装置として、一対の金型と成形板を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。この装置では、金型を型締めした状態で、この金型を移動させて成形板との間に隙間を形成し、残留する樹脂を除去する。そして、さらに金型を移動させると、一方の金型と成形板とを連結するガイドピンによって他方の金型のみが移動を続け、金型が開放される。これにより、成形品が取り出し可能となる。
【０００３】
また、他の樹脂封止装置として、下型、中間型、及び、上型を備えたものがある（例えば、特許文献２参照）。この装置では、下型に中間型を装着した後、上型を移動させて型締めし、成形が終了すれば、上型を開放して中間型を離脱させている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−３０４０７７号公報
【特許文献２】
特開平９−４８０４１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の樹脂封止装置では、固定盤、可動盤及び成形板は独立して駆動する構成とはなっていない。したがって、隣接する部材間の距離を自由に変更することができず、残留樹脂の除去作業が困難である。
【０００６】
また、後者の樹脂封止装置では、中間型を取付け・取外しする場合、この中間型を搬入・搬出するための装置が、樹脂封止装置とは別体で必要となる。
【０００７】
そこで、本発明は、３プレート方式の金型であっても、必要に応じて各金型間の隙間を自由に設定し、残留樹脂を簡単かつ確実に除去することができる樹脂封止装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
固定側金型、第１可動側金型、及び、第２可動側金型を順次接離可能に配置し、固定側金型と第１可動側金型、又は、第１可動側金型と第２可動側金型で基板を挟持し、キャビティ内に樹脂を充填することにより、該基板に実装される電子部品を樹脂封止するようにした樹脂封止装置において、
前記第１可動側金型は、ピンポイントゲートを備えた縦ランナーを形成され、
前記第１可動側金型を独立して駆動させる駆動装置と、
前記縦ランナーのピンポイントゲート内の残留樹脂を突き出す突出部材、及び、前記縦ランナーのピンポイントゲートとは反対側の開口部に連通する吸引口を有し、少なくとも前記第１可動側金型をクリーニングするクリーニング装置と、
前記駆動装置を駆動制御することにより、前記クリーニング装置によるクリーニング時、前記第１可動側金型を移動させ、前記縦ランナーの開口部と前記クリーニング装置の吸引口とを密閉状態にする制御装置と、を備えたものである。
【０００９】
この構成により、固定側金型と第１可動側金型、及び、第１可動側金型と第２可動側金型の距離を、自由に、かつ、自動的に変更することができる。したがって、製品の取出、残留樹脂の除去等、各作業に適した寸法で、各金型間の距離を設定することができ、作業性を大幅に向上させることが可能となる。特に、ピンポイントゲート内の残留樹脂を、周囲に飛散することなく、確実に除去することが可能となる点で好ましい。
【００１２】
前記クリーニング装置は、前記各金型の表面をクリーニングするブラッシング部を、さらに備え、
前記制御装置は、前記ピンポイントゲート内の残留樹脂を除去した後、前記駆動装置を駆動制御することにより、前記第１可動側金型を前記ブラッシング部によるクリーニングに適した位置に移動させた後、クリーニングを開始させるようにすればよい。
【００１４】
前記第２可動側金型を独立して駆動させる第２の駆動装置を備え、
前記制御装置は、前記第２の駆動装置を駆動制御することにより、固定側金型と第２可動側金型との距離を最大とし、前記駆動装置を駆動制御することにより、前記第１可動側金型を手動により位置調整可能とし、第１可動側金型を固定側金型へと接近させることにより、第１可動側金型の下面と第２可動側金型の上面とが清掃可能な状態となり、第１可動側金型を第２可動側金型へと接近させることにより、第１可動側金型の上面と固定側金型の下面とが清掃可能な状態となるようにすると、メンテナンス等の作業性を向上させることが可能となる点で好ましい。
【００１５】
前記制御装置は、前記第２の駆動装置により第２可動側金型を固定側金型に向かって移動開始させる前に、前記駆動装置を駆動制御することにより第１可動側金型を固定側金型に向かって移動開始させるようにすると、簡単かつ小型の構成で、スムーズな金型の移動を行うことが可能となる点で好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る樹脂封止装置２００を示す。この樹脂封止装置２００は、大略、基台１上に４本の支柱２を介して固定プラテン３と可動プラテン４を配設し、固定プラテン３に固定側金型５及び第１可動側金型６、可動プラテン４に第２可動側金型７をそれぞれ取り付けた構成である。
【００１８】
固定プラテン３は、ボルト２ａによって支柱２の上端部に固定されている。固定プラテン３の側面には、ブラケット８を介してサーボモータ９が取り付けられている。サーボモータ９の回転軸には駆動プーリ１０が一体化されている。
【００１９】
固定プラテン３の下面には、図２に示すように、両側に配置したスペーサブロック１１を介して固定側金型５が取り付けられている。固定側金型５の下面にはランナー１２が形成されている。前記両スペーサブロック１１の間には、第１エジェクタープレート１３及び第２エジェクタープレート１４が配設されている。
【００２０】
第１エジェクタープレート１３は、２枚の平板をネジ等で一体化したもので、図５及び図１０に示すように、長手方向の中心線上の４箇所に形成した凹部１３ａには、その底面を貫通するようにして第１ストッパ部材９０が配置されている。第１ストッパ部材９０の上端部と下端側とには鍔部９０ａと９０ｂとがそれぞれ形成され、下端部は固定側金型５に固定されている。前記凹部１３ａ内には、スプリング９１が配設され、第１エジェクタープレート１３は下方へと付勢されている。また、第１エジェクタープレート１３には、固定側金型５を貫通する第１リターンピン１５が取り付けられると共に、ランナーロックピン１６が上下動自在に配設されている。ランナーロックピン１６は、上端側に鍔部１６ａを形成され、第１エジェクタープレート１３の収容凹部１３ｂに配設したスプリング１３ｃによって上方に付勢されている。また、ランナーロックピン１６は、下端部に抜止部１６ｂを形成され、固定側金型５のランナーやカルを形成する樹脂通路部から突出可能となっている。抜止部１６ｂは、略Ｖ字形の溝状に形成され、全て同一方向、すなわち、後述するクリーニングユニット２０１が樹脂封止装置２００内に進入する方向に向かって配置されている。なお、図５では、説明上、抜止部１６ｂを右側に向かって溝状に開放するように図示したが、実際には、紙面奥側に開放している。但し、抜止部１６ｂは、不要樹脂を樹脂回収プレート６０の水平移動によって回収できるのであれば、その開放方向や形状は限定されるものではない。
【００２１】
第２エジェクタープレート１４は略枠体状で、図１０に示すように、第１エジェクタープレート１３の周囲に位置している。第２エジェクタープレート１４の４隅に形成した凹部１４ａには、図７に示すように、前記第１ストッパ部材９０と同様に、鍔部９２ａと９２ｂを備えた第２ストッパ部材９２が固定され、凹部１４ａに配設されたスプリング９３によって第２エジェクタープレート１４は下方へと付勢されている。各第２ストッパ部材９２の近傍には、固定側金型５及び第１可動側金型６を貫通する第２リターンピン１７が設けられている。第２エジェクタープレート１４の両側面に沿って配置された各ランナーロックピン１６の周囲４箇所には、エジェクターロッド１８が固定金型５の内部を摺動自在に動作するように配設されている。エジェクターロッド１８は固定側金型５を貫通し、先端は第１可動側金型６内に位置している。
【００２２】
固定プラテン３の上面には、図１に示すように、支持台１９とナットプレート２０とが設けられている。支持台１９の上面部と固定プラテン３との間にはボールネジ２１が回転自在に支持されている。ボールネジ２１の上端部には従動プーリ２２が一体化されている。従動プーリ２２と前記駆動プーリ１０との間にはタイミングベルト２３が掛け渡されている。これにより、前記サーボモータ９からの動力がボールネジ２１に伝達されるようになっている。
【００２３】
ナットプレート２０は、中央部に設けたナット２４に前記ボールネジ２１が螺合し、ボールネジ２１の回転により昇降するようになっている。また、ナットプレート２０は、固定プラテン３、スペーサブロック１１、及び、固定側金型５を貫通し、図示しない摺動部材によって昇降自在にガイドされた連結ロッド２５によって第１可動側金型６と連結されている。したがって、第１可動側金型６は、サーボモータ９の駆動によりナットプレート２０と共に昇降する。
【００２４】
第１可動側金型６は、図２に示すように、中央部に開口部２６が形成され、第１エジェクタープレート１３の両側面側に沿って配置された各ランナーロックピン１６に対応する位置に縦ランナー２７が形成されている。また、第１可動側金型６の下面には、型締時、可動側金型間に挟持する基板４０の片面とでキャビティを構成する成形用凹部２８が形成されている。成形用凹部２８には、前記縦ランナー２７の下端開口、すなわちピンポイントゲート２９が開口している。また、成形用凹部２８には、図７に示すように、エジェクターピン３０が出没可能となっている。エジェクターピン３０は、スプリング３０ａによって上方に付勢されており、前記エジェクターロッド１８に押圧されて降下する。
【００２５】
可動プラテン４は、図１に示すように、支柱２に摺動自在に設けられ、駆動装置３２の駆動により昇降する。すなわち、駆動装置３２を駆動すると、ボールネジ３１を介して移動部材３３が昇降する。そして、移動部材３３の昇降動作により、複数のリンク３４を介して可動プラテン４が昇降する（可動プラテン４を昇降させる機構については、例えば、特開２０００−３７７４６号公報参照）。
【００２６】
また、可動プラテン４には、プランジャ装置２１１が昇降可能に設けられている。プランジャ装置２１１は、その下端部に長尺なプレート２１６が配設され、着脱可能な構造となっている。また、プレート２１６にはネジ部２１４が固定されている。ネジ部２１４にはナット２１３が螺合している。ナット２１３は、駆動装置２１２の駆動によりプーリ及びベルトを介して回転する。したがって、駆動装置２１２を駆動することによりプランジャ装置２１１が昇降する。
【００２７】
また、可動プラテン４の上面には第２スペーサブロック３５を介して第２可動側金型７が配設されている。第２可動側金型７の中央部には、図２に示すように、樹脂材料Ｍを供給するための材料供給用凹部３６が形成されている。材料供給用凹部３６の底面は、前記プランジャ装置２１１の先端に係合したプランジャチップ３７の上面で構成されている。また、第２可動側金型７の上面には、基板４０が配置される凹所７ａが形成されている。凹所７ａには、基板４０の位置決め孔（図示せず）に挿通して基板４０を位置決めするための位置決めピン３８が突設されている。
【００２８】
第１可動側金型６と第２可動側金型７の間には、図２に示すインローダユニット３９によって基板４０及び樹脂材料Ｍが供給される。基板４０は可動プラテン４を移動することにより型締され、後述するようにして樹脂材料Ｍで樹脂封止される。
【００２９】
インローダユニット３９は、予め半導体チップ等の電子部品を実装された基板４０を保持する複数の基板保持部４１と、樹脂材料Ｍを保持する樹脂材料保持部４２とを備える。基板保持部４１は、ユニット本体４３に設けたアクチュエータ４４により一対の保持アーム４５を開閉するようにしたものである。保持アームの先端の保持片４６によって基板４０の側縁が支持される。樹脂材料保持部４２は、樹脂材料Ｍが収容される収容凹部４７と、この収容凹部４７を閉鎖するシャッター４８とで構成されている。インローダユニット３９は、図示しない電動式モータを駆動すると、図示しないガイド機構により水平方向に移動し、金型の内外にそれぞれ位置決めされる。
【００３０】
固定側金型５及び第１可動側金型６は、図１１乃至図１５に示すクリーニングユニット２０１によって清掃される。
【００３１】
クリーニングユニット２０１は、所定間隔で対向する上壁部５０と下壁部５１とを備えている。
【００３２】
上壁部５０には、図１４に示すように、第１吸引部５２と第２吸引部５３とが設けられている。第１吸引部５２は、図１３に示すように、仕切壁５４によって上下に区画され、上壁部５０の片側に位置する第１吸引通路５５と、上壁部５０の下方部に位置し、下面に複数の吸引口５６が形成された吸引室５７とを形成されている。各吸引口５６は、前記第１可動側金型６の各縦ランナー２７に対応する位置にそれぞれ設けられている。第１吸引通路５５と吸引室５７とは先端部で連通し、その連通部分に近付くにつれて仕切壁５４が上方に向かって徐々に傾斜している。これにより、吸引室５７から第１吸引通路５５に空気をスムーズに流動させることが可能となっている。第２吸引部５３は、図１４に示すように、上壁部５０の前記第１吸引部５２とは反対側に位置する第２吸引通路５８で構成されている。各吸引部５２，５３の吸引通路５５，５８には、図示しない吸引装置へと連通するガイド筒部５９がそれぞれ配設されている。このため、後述するようにしてクリーニングユニット２０１が往復移動しても、その位置の違いに拘わらず、ガイド筒部５９を介して各吸引通路５５，５８と吸引装置との連通状態が維持される。また、各ガイド筒部５９には、図１６に示すように、一端側下面にダンパ８６によって開閉される開口部８７，８８がそれぞれ形成されている。これにより、ダンパ８６が位置Ａに回動すれば、第１吸引部５２を介して吸引口５６から吸引することができ、ダンパ８６が位置Ｂに回動すれば、第２吸引部５３を介してブラッシング部６７から吸引することができる。つまり、流路を切り替えることにより吸引装置を兼用することが可能となる。
【００３３】
また、上壁部５０の上面部分には、図１２及び図１４に示すように、樹脂回収プレート６０が配置されている。樹脂回収プレート６０は、下面４隅から突出させたシャフト部９７をリニアブッシュ９８によって摺動自在に支持されている。そして、図１２に示すように、アクチュエータ６２の駆動により、そのロッド６２ａを介して回動プレート９５が支軸９５ａを中心として回動し、昇降部材９６が昇降する。これにより、樹脂回収プレート６０が昇降する。樹脂回収プレート６０の上面には、後述する不要樹脂の各縦ランナー２７に対応する部分を保持可能な円錐状の樹脂回収凹部６１が形成されている。
【００３４】
一方、下壁部５１には、図１２及び図１３に示すように、突出プレート６３が昇降駆動可能に設けられている。突出プレート６３は、支持プレート１００と保持プレート１０１とからなる。支持プレート１００は、下面４隅からシャフト部１０２とストッパボルト１０４が突出している。シャフト部１０２は、下壁部５１に設けたリニアブッシュ１０３によって昇降自在に支持されている。ストッパボルト１０４は下壁部５１を貫通し、第２可動側金型７の一部（樹脂成形部を除く）に当接可能となっている。これにより、可動プラテン４を昇降させると、ストッパボルト１０４を介して支持プレート１００が昇降可能となっている。保持プレート１０１は、前記支持プレート１００と同様に、下面４隅から突出したシャフト部１０５が、支持プレート１００に設けたリニアブッシュ１０６に昇降自在となり、スプリング１０７によって弾性支持されている。保持プレート１０１には、側縁部中央に凸部１０８がそれぞれ形成されている。各凸部１０８は、前記第１可動側金型６の凹部６ａに係止し、前記両部材１０１，６を位置合わせする。また、支持プレート１００には、前記各ピンポイントゲート２９に対応する位置にゲート突出ピン６４が設けられている。ゲート突出ピン６４は、保持プレート１０１を貫通し、この保持プレート１０１の昇降動作に従ってその上方に出没する。
【００３５】
クリーニングユニット２０１には、図１１及び図１２に示すように、上壁部５０の先端部分にブラッシング部６７が設けられている。ブラッシング部６７は、図１５Ａに示すように、第１カバー６９内に回転自在に配設される第１ローラブラシ６５と、第２カバー７３内に回転自在に配設される第２ローラブラシ６６とを備えている。第１ローラブラシ６５は、図１５Ｃに示すように、電動式モータ７０を駆動することにより、カップリング７１、ベベルギア７２ａ、ギア７２ｂ，７２ｃ、及びベルト１２１を介して回転する。また、第１ローラブラシ６５は、回転式アクチュエータ１２０を駆動し、アーム６８を旋回させることにより、図１５Ｂに示す水平方向の退避位置と、図１５Ａに示す垂直方向のクリーニング位置とにそれぞれ回動して位置決めされる。第１カバー６９には、垂直位置で、上方に開口する吸引口６９ａと、第３カバー７４の連通口７４ａに連通する連通口６９ｂとを形成されている。第３カバー７４は第２吸引通路５８に連通されている。一方、第２ローラブラシ６６は、前記第１ローラブラシ６５と同様に、図１５Ｃに示すように、電動式モータ７０を駆動することにより、カップリング７１、ベベルギア７２ａ、ギア７２ｂ、及びベルト１２３を介して回転する。前記ブラッシング部６７は、図示しない吸引装置の駆動により、第２吸引通路５８を介して各ブラシ６５，６６で掻き取った残留樹脂を回収する。
【００３６】
クリーニングユニット２０１は、図１４に示すように、その両側面にスライドガイド７５が固定されている。スライドガイド７５は、基台等から立設する側壁７６に設けた突条７７に摺動自在にガイドされている。クリーニングユニット２０１は、図１１及び図１２に示すように、ナット１１０にボールネジ７８が螺合し、電動式モータ７９を駆動し、プーリ８０及びベルト８１を介してボールネジ７８を回転させることにより、前記突条７７に沿って往復移動する。
【００３７】
第１可動側金型６第２可動側金型７との間には、図１７に示すように、アンローダユニット８２によって樹脂封止された基板４０が取り出される。
【００３８】
アンローダユニット８２は、先端にローラブラシ８３が、下面に保持アーム８４がそれぞれ配設されている。また、アンローダユニット８２は、電動式モータ８５を駆動することにより水平方向に往復移動する。
【００３９】
次に、前記樹脂封止装置２００の動作について説明する。なお、以下の処理は、図示しない制御装置（制御手段）によって行う。
【００４０】
（供給処理） 図１及び図２に示すように、駆動装置３２を駆動することにより、可動プラテン４をインローダユニット３９を進入可能な位置まで降下させる。また、サーボモータ９を駆動することにより、第１可動側金型６を固定側金型５の近傍まで移動させる。
【００４１】
また、図示しない材料供給部から樹脂材料Ｍをインローダユニット３９の収容凹部４７内に収容すると共に、図示しない基板整列部から基板４０を保持アーム４５の保持片４６に保持する。そして、このインローダユニット３９を樹脂封止装置２００内の所定位置へと移動させ、第２可動側金型７を上昇させる。第２可動側金型７は、基板４０の位置決め孔に第２可動側金型７の位置決めピン３８が挿通した時点で停止し、保持アーム４５を開放する。これにより、基板４０は第２可動側金型７の上面に供給される。このとき、収容凹部４７が第２可動側金型７の材料供給用凹部３６の上方に位置するので、シャッター４８を開放し、樹脂材料Ｍを材料供給用凹部３６に供給する。
【００４２】
基板４０及び樹脂材料Ｍの供給が完了すれば、第２可動側金型７を降下させ、インローダユニット３９を水平方向に移動させて樹脂封止装置２００から退避させる。
【００４３】
（樹脂封止処理） 続いて、駆動装置３２を駆動し、可動プラテン４を上昇させる。上昇した第２可動側金型７は、図３に示すように、第１可動側金型６に当接し、供給された基板４０を挟持する。そして、基板４０の上面と第１可動側金型６の成形用凹部２８とでキャビティが形成され、基板４０に実装した電子部品はキャビティ内に位置する。このとき、サーボモータ９をフリー（無負荷状態）とし、第１可動側金型６を昇降自在な状態としておく。これにより、第２可動側金型７は、第１可動側金型６と共にさらに上昇を続け、固定側金型５に当接した後、所定圧力を付加することにより型締めが完了する。
【００４４】
型締めが完了すれば、次に、駆動装置２１２を駆動し、プランジャチップ３７を上昇させる。これにより、材料供給用凹部３６内の樹脂材料Ｍは、高温に維持された金型内で溶融して加圧される。図４に示すように、押し出された溶融樹脂は、固定側金型５のランナー１２を流動し、第１可動側金型６の縦ランナー２７からピンポイントゲート２９を介してキャビティ内に充填される。
【００４５】
充填された樹脂が熱硬化し、基板４０に実装した電子部品が封止されれば、駆動装置３２及び９を駆動することにより、図５に示すように、第１可動側金型６及び第２可動側金型７を一体的に降下させる。このとき、固定側金型５のランナー１２及び第１可動側金型６の縦ランナー２７の硬化樹脂は、ランナーロックピン１６の抜止部１６ｂによって抜け止めされる。このため、ピンポイントゲート２９に位置する樹脂に応力が集中し、ここで基板４０の表面を封止する樹脂とランナー部分の樹脂とが分離される。基板４０は、第１可動側金型６及び第２可動側金型７と共に降下し、ランナー部分の不要樹脂は固定側金型５に残留する。
【００４６】
第１可動側金型６を所定寸法降下したところで停止し、第２可動側金型７のみを降下させる。そして、第２可動側金型７を、さらに所定寸法降下させる。この間、リターンピン１７は、スプリング９３の付勢力により第２可動側金型７に当接している。このため、第２エジェクタープレート１４は、図７及び図８に示すように、降下してエジェクターロッド１８を介してエジェクターピン３０を下方に向かって突出させる。これにより、基板４０は、エジェクターピン３０によって樹脂封止部分を押圧され、第１可動側金型６に残留することなく、確実に第２可動側金型７と共に降下する。このとき、基板４０は、第２可動側金型７で、位置決めピンによって位置決めされている。
【００４７】
第１可動側金型６及び第２可動側金型７をさらに降下させ、図９に示すように、第２可動側金型７を最下位置（初期位置）まで移動させる。また、第１可動側金型６を、固定側金型５と、最下位置まで移動した第２可動側金型７との略中間位置まで移動させる。固定側金型５に残留した不要樹脂は、第１エジェクタープレート１３に当接するスプリング９１の付勢力によってランナーロックピン１６を突出させることにより固定側金型５から離脱させる。
【００４８】
（クリーニング処理） 金型が開放されれば、上壁部５０と下壁部５１の間に第１可動側金型６が位置するように、金型内にクリーニングユニット２０１を移動させ、図１８（ａ）に示すように、所定位置α（ランナーロックピン１６の中心線Ｃ１に樹脂回収プレート６０の樹脂回収凹部６１の中心線を一致させた位置）で停止させる。そして、図１８（ｂ）に示すように、アクチュエータ６２を駆動することにより樹脂回収プレート６０を上昇させ、樹脂回収凹部６１で不要樹脂の縦ランナー２７に対応する部分を保持する。この状態で、図１８（ｃ）に示すように、クリーニングユニット２０１を所定位置β（ランナーロックピン１６の中心線Ｃ１にゲート突出ピン６４の中心線Ｃ２を一致させた位置）まで水平移動して停止させる。これにより、ランナーロックピン１６に保持されていた不要樹脂が離脱して樹脂回収プレート６０に保持される。
【００４９】
次に、前記所定位置βで、第１可動側金型６を上昇させ、第１可動側金型６の上面を吸引口５６の開口縁部に密着させる。そして、図示しない吸引装置を駆動し、吸引口５６を介して吸引を開始する。続いて、可動プラテン４を上昇させ、図１３に示すように、ストッパボルト１０４を介して突出プレート６３を上昇させる。保持プレート１０１を第１可動側金型６の下面に当接させて位置決めし、ピンポイントゲート２９にゲート突出ピン６４を進入させることにより、ピンポイントゲート２９に残留した樹脂屑を縦ランナー２７内に突き出す。このとき、図１６に示すように、ダンパ８６を位置Ａに回動させ、図示しない吸引装置の駆動を開始する。これにより、突き出した樹脂屑は、吸引口５６から吸引部５２を介して排出される。なお、吸引口５６の開口縁部に、ゴム、樹脂等の緩衝材を設ければ、密着性を高めて吸引性能を向上させることが可能となる。
【００５０】
このようにしてクリーニングユニット２０１による金型の清掃が終了すれば、第１可動側金型６を若干降下させると共に、第２可動側金型７を最下位置（初期位置）まで移動させる。そして、第１ローラブラシ６５を図１５Ａに示すクリーニング位置に回動させる。続いて、第１ローラブラシ６５及び第２ローラブラシ６６を回転駆動すると共に、図示しない吸引装置を駆動する。また、クリーニングユニット２０１を樹脂封止装置２００から退避させる。これにより、第１ローラブラシ６５及び第２ローラブラシ６６で、固定側金型５及び第１可動側金型６の表面に付着した汚れや残留する樹脂屑等を掻き出し、吸引口６９ａ，７３ａから第２吸引通路５８を介して除去する。なお、第２ローラブラシ６６の金型表面への当接位置は、第１可動側金型６の昇降位置によって調整すればよい。例えば、連続使用により第２ローラブラシ６６が摩耗すれば、第１可動側金型６を上昇させ、第２ローラブラシ６２が第１可動側金型６の表面に適切に摺接できるように調整すればよい。
【００５１】
（取出処理） 金型内から不要樹脂が除去されれば、図１７に示すように、サーボモータ９を駆動し、第１可動側金型６を固定側金型５の近傍（図中、位置Ｄで示す。）まで上昇させる。そして、アンローダユニット８２を第１可動側金型６と第２可動側金型７の間に移動させ、所定位置で停止させる。続いて、第２可動側金型７をさらに降下させ、基台１に固定した図示しないエジェクターロッドにより第２可動側金型７内に設けたエジェクタープレートを押圧し、エジェクターピンを介して基板４０を押し出す。この状態で、アンローダ部２１５を降下させ、押し出された基板４０を保持する。その後、アンローダ部２１５を元の位置に上昇させ、金型内からアンローダユニット８２を退避させると共に、先端に配置されたローラーブラシ８３により、第１可動側金型６の下面と、第２可動側金型７の上面のクリーニングを行う。
【００５２】
以下、同様にして、供給処理、樹脂封止処理、クリーニング処理、及び、取出処理からなる一連の成形サイクルを繰り返す。
【００５３】
前記樹脂封止装置２００では、各成形サイクルでクリーニング処理を行ってはいるが、定期的な手動による清掃が欠かせない。
【００５４】
この場合、樹脂封止装置２００を休止状態とし、手動により、まず、第１可動側金型６及び第２可動側金型７の位置を移動させ、第１可動側金型６を固定側金型５に接触させる。そして、第１可動側金型６の下面と第２可動側金型７の上面とを清掃する。この清掃が終了すれば、第１可動側金型６を第２可動側金型７の近傍へと移動させ、第１可動側金型６と固定側金型５との間に隙間を形成する。これにより、第１可動側金型６及び第２可動側金型７を清掃した場合と同様な隙間を、第１可動側金型６と固定側金型５との間に形成することができ、第１可動側金型６の上面と固定側金型５の下面とを作業効率良く清掃することが可能である。
【００５５】
なお、前記実施形態では、可動プラテン４の上昇時、サーボモータ９をフリー（無負荷状態）としたが、第２可動側金型７が第１可動側金型６に当接する前にサーボモータ９を駆動し、先行して第１可動側金型６を上昇させるようにしてもよい。これにより、より一層、可動側金型６，７の動作を高速で行わせることができ、サイクルタイムを短縮して成形効率を高めることが可能となる。
【００５６】
また、前記実施形態では、第１可動側金型６をサーボモータ９の駆動により昇降するようにしたが、シリンダ等、他の機構によって昇降動作可能としてもよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、第１可動側金型と第２可動側金型とを独立して駆動制御可能としたので、各可動側金型の動作を自由に設定することができると共に、各金型間の距離を自由に、かつ、自動的に変更することが可能となる。したがって、サイクル時間を短縮化して作業性を大幅に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態に係る樹脂封止装置の概略を示す正面図である。
【図２】 図１の樹脂封止装置にインローダユニットにより基板及び樹脂材料を供給する状態を示す部分断面図である。
【図３】 図１の樹脂封止装置に基板及び樹脂材料を供給した後、型締めを開始した状態を示す部分断面図である。
【図４】 図１の樹脂封止装置の型締め及び樹脂の充填を完了した状態を示す部分断面図である。
【図５】 図１の樹脂封止装置の型開き開始直後、ピンポイントゲート部分の樹脂を切断させた状態を示す断面図である。
【図６】 図５の部分拡大図である。
【図７】 図５に示す状態からさらに金型を開放し、エジェクターピンで成形品を突き出した状態を示す部分断面図である。
【図８】 図７の部分拡大図である。
【図９】 図１の樹脂封止装置の成形後、金型を完全に開放した状態を示す正面断面図である。
【図１０】 第１及び第２エジェクタープレートの平面図である。
【図１１】 樹脂封止装置及びクリーニングユニットの概略を示す側面図である。
【図１２】 樹脂封止装置内で、縦ランナー部分の残留樹脂を除去した状態を示す部分断面図である。
【図１３】 クリーニングユニットにより、縦ランナー内に残留する樹脂屑を除去している状態を示す部分断面図である。
【図１４】 クリーニングユニットのブラッシング部を除去した状態での斜視図である。
【図１５Ａ】 クリーニングユニットを樹脂封止装置から後退させる際の状態を示す部分断面図である。
【図１５Ｂ】 クリーニングユニットを樹脂封止装置に進入させる際の状態を示す部分断面図である。
【図１５Ｃ】 クリーニングユニットの駆動機構を示す平面断面図である。
【図１６】 各ガイド筒部の吸引装置への切換機構を示す概略断面図である。
【図１７】 樹脂封止装置及びアンローダユニットを示す概略正面図である。
【図１８】 クリーニングユニットにより樹脂封止装置の縦ランナー部分の残留樹脂を除去する順序を示す概略説明図である。
【符号の説明】
１…基台
２…支柱
２ａ…ボルト
３…固定プラテン
４…可動プラテン
５…固定側金型
６，７…可動側金型
６ａ…凹部
８…ブラケット
９…サーボモータ
１０…駆動プーリ
１１…スペーサブロック
１２…ランナー
１３…第１エジェクタープレート
１３ａ…凹部
１３ｂ…収容凹部
１３ｃ…スプリング
１４…第２エジェクタープレート
１４ａ…凹部
１５…第１リターンピン
１６…ランナーロックピン
１６ａ…鍔部
１６ｂ…抜止部
１７…第２リターンピン
１８…エジェクターロッド
１９…支持台
２０…ナットプレート
２１…ボールネジ
２２…従動プーリ
２３…タイミングベルト
２４…ナット
２５…連結ロッド
２６…開口部
２７…縦ランナー
２８…成形用凹部
２９…ピンポイントゲート
３０…エジェクターピン
３０ａ…スプリング
３１…ボールネジ
３２…駆動装置
３３…移動部材
３４…リンク
３５…スペーサブロック
３６…材料供給用凹部
３７…プランジャチップ
３８…位置決めピン
３９…インローダユニット
４０…基板
４１…基板保持部
４２…樹脂材料保持部
４３…ユニット本体
４４…アクチュエータ
４５…保持アーム
４６…保持片
４７…収容凹部
４８…シャッター
５０…上壁部
５１…下壁部
５２，５３…各吸引部
５４…仕切壁
５５，５８…吸引通路
５６…吸引口
５７…吸引室
５９…ガイド筒部
６０…樹脂回収プレート
６１…樹脂回収凹部
６２…アクチュエータ
６２ａ…ロッド
６３…突出プレート
６４…ゲート突出ピン
６５…第１ローラブラシ
６６…第２ローラブラシ
６７…ブラッシング部
６８…アーム
６９…カバー
６９ａ…吸引口
６９ｂ…連通口
７０…電動式モータ
７１…カップリング
７２ａ…ベベルギア
７２ｂ，７２ｃ…ギア
７３…カバー
７３ａ…吸引口
７５…スライドガイド
７６…側壁
７７…突条
７８…ボールネジ
７９…電動式モータ
８０…プーリ
８１…ベルト
８２…アンローダユニット
８３…ローラブラシ
８４…保持アーム
８５…電動式モータ
８６…ダンパ
８７，８８…開口部
９０…第１ストッパ部材
９０ａ，９０ｂ…鍔部
９１…スプリング
９２…第２ストッパ部材
９２ａ…鍔部
９３…スプリング
９５…回動プレート
９５ａ…支軸
９６…昇降部材
９７…シャフト部
９８…リニアブッシュ
１００…支持プレート
１０１…保持プレート
１０２…シャフト部
１０３…リニアブッシュ
１０４…ストッパボルト
１０５…シャフト部
１０６…リニアブッシュ
１０７…スプリング
１０８…凸部
１１０…ナット
１２０…回転式アクチュエータ
１２１…ベルト
１２３…ベルト
２００…樹脂封止装置
２０１…クリーニングユニット
２１１…プランジャ装置
２１２…駆動装置
２１３…ナット
２１４…ネジ部
２１５…アンローダ部
２１６…プレート
Ｍ…樹脂材料
Claims (4)
- 固定側金型、第１可動側金型、及び、第２可動側金型を順次接離可能に配置し、固定側金型と第１可動側金型、又は、第１可動側金型と第２可動側金型で基板を挟持し、キャビティ内に樹脂を充填することにより、該基板に実装される電子部品を樹脂封止するようにした樹脂封止装置において、
前記第１可動側金型は、ピンポイントゲートを備えた縦ランナーを形成され、
前記第１可動側金型を独立して駆動させる駆動装置と、
前記縦ランナーのピンポイントゲート内の残留樹脂を突き出す突出部材、及び、前記縦ランナーのピンポイントゲートとは反対側の開口部に連通する吸引口を有し、少なくとも前記第１可動側金型をクリーニングするクリーニング装置と、
前記駆動装置を駆動制御することにより、前記クリーニング装置によるクリーニング時、前記第１可動側金型を移動させ、前記縦ランナーの開口部と前記クリーニング装置の吸引口とを密閉状態にする制御装置と、を備えたことを特徴とする樹脂封止装置。 - 前記クリーニング装置は、前記各金型の表面をクリーニングするブラッシング部を、さらに備え、
前記制御装置は、前記ピンポイントゲート内の残留樹脂を除去した後、前記駆動装置を駆動制御することにより、前記第１可動側金型を前記ブラッシング部によるクリーニングに適した位置に移動させた後、クリーニングを開始させることを特徴とする請求項１に記載の樹脂封止装置。 - 前記第２可動側金型を独立して駆動させる第２の駆動装置を備え、
前記制御装置は、前記駆動装置と前記第２の駆動装置を駆動制御することにより、固定側金型と第１可動側金型の間、及び、第１可動側金型と第２可動側金型の間をそれぞれ同期して型締又は型開可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂封止装置。 - 前記制御装置は、前記第２の駆動装置により第２可動側金型を固定側金型に向かって移動開始させる前に、前記駆動装置を駆動制御することにより第１可動側金型を固定側金型に向かって移動開始させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の樹脂封止装置。
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