JP4509198B2 - 樹脂封止装置および樹脂封止方法 - Google Patents

Description

本発明は基板に搭載した半導体素子、電子部品等を樹脂封止する際に発生する不要樹脂を低減するとともに、後処理工程における作業効率を高める樹脂封止装置および樹脂封止方法に関する。

従来、樹脂封止装置としては、図２３Ａに示すように、樹脂封止後に不要となる樹脂量を低減すべく、キャビティ２００の一辺に沿って形成したゲート２０１に、ポット２０２の長辺を直交するように配置し、これらを連通させて樹脂封止するものがある（引用文献１参照）。なお、２０３は上金型、２０４は下金型、２０５は基板である。そして、前記樹脂封止装置では、樹脂材料としては直方体形状、粉末状、顆粒状の樹脂材料を使用している。

しかし、直方体形状の樹脂材料は広く市販されておらず、樹脂封止前に前加工する必要があり、手間がかかった。また、粉末状、顆粒状の樹脂材料では、必要な量の樹脂材料を計量して供給するための計量供給装置が別途、必要であり、装置全体が大型化し、製造コストを上昇させるという問題点がある。

このため、広く市販されている円柱状固形樹脂であるタブレットを使用する樹脂封止装置が提案されている（特許文献２参照）。
特開２００７−１４９８９５号公報 特願２００６−２４７０２８号（２００６年９月１２日出願）

しかしながら、市販の前記タブレットは重量のバラツキが大きく、重量のバラツキが図２３Ｂで示す不要樹脂２０６の高さ寸法Ｍのバラツキとなる。例えば、前記タブレットの重量が規定量よりも大きいと、前記不要樹脂２０６の高さ寸Ｍが大きくなる。このため、樹脂封止後に行う後工程処理、例えば、ポストキュア，印字，不要樹脂２０６の切断，バリ処理等、および、前述の後処理工程を行うための搬送作業のために、高さ寸法Ｍに合わせた逃がしの設計が必要である。この結果、前記逃がしに対応するために後処理工程を行う装置の設計が煩雑であるとともに、不要樹脂２０６が前述の装置にひっかかることによって生産ラインが停止し、稼働率が低下する。
特に、近年、樹脂封止された半導体装置の大きさは、小型化、薄型化が進んでいる。例えば、樹脂封止したパッケージ２０７の厚さ寸法Ｎを１ｍｍ以下とするような要求が多く、パッケージ２０７の高さ寸法Ｎよりも不要樹脂２０６の高さ寸法Ｍが高くなり、高さ寸法Ｍのバラツキを無視できないという問題点がある。

本発明は、前記問題点に鑑み、型開時に不要樹脂と樹脂成形品とを切り離すことにより、後処理工程における作業を容易にし、生産ラインにおける稼働率を高める樹脂封止装置、および、樹脂封止方法を提供することを課題とする。

本発明にかかる樹脂封止装置は、前記課題を解決すべく、電子部品を搭載した基板を載置する第１金型と、前記第１金型に支持され、かつ、少なくとも前記基板の一辺縁部を保持するランナーブロックと、隣接するキャビティブロックおよび樹脂供給ブロックからなり、前記第１金型に接離可能で、前記基板を前記第１金型とで挟持することにより、前記電子部品を収納するキャビティを形成するとともに、前記キャビティに連通するゲートを形成する第２金型と、前記第２金型のキャビティブロック、樹脂供給ブロック、および、前記ランナーブロックで形成されたポット部内を、往復移動可能なプランジャプレートと、を備え、前記プランジャプレートの先端部で前記ポット部内の溶融樹脂を前記ゲートから前記キャビティに充填する一方、前記溶融樹脂硬化後に第２金型から第１金型を分離することにより、キャビティ内の樹脂成形品と前記ポット部内に残存する不要樹脂とを分断する構成としてある。

本発明によれば、樹脂成形後の型開時にキャビティ内の樹脂成形品とポット部内に残存する不要樹脂とを分断できる。このため、従来、後処理工程における作業が容易になり、生産ラインにおける稼働率を高めることができる。また、後処理工程において使用する装置に逃がし等を考慮する必要がなくなり、装置設計が容易になる。

本発明係る実施形態としては、ポット部を形成する樹脂供給ブロック内に前記ポット部に連通する通路を設け、前記通路内を往復移動可能な押圧部材で前記通路内に供給された固形樹脂材料を押圧して溶融させるとともに、溶融した前記固形樹脂を前記ポット部に供給してもよい。
本実施形態によれば、押圧部材を設けただけの簡単な構造で対応できる。また、前記通路内に供給された固形樹脂材料を前記押圧部材で押圧し、溶融させながら、前記通路から前記ポット部に順次供給できるので、スムーズな充填が可能になる。

本発明にかかる新たな実施形態としては、ゲートに対向するように配置されたランナーブロックの先端面に、不要樹脂に巾狭部を形成する断面略Ｖ字形状のガイド部を突設してもよい。
本実施形態によれば、不要樹脂の巾狭部に作用する応力集中で前記巾狭部から分断できる。このため、基板からの不要樹脂の剥離を容易にする前処理が不要になるとともに、型開時に生じやすい基板の損傷を防止できる。

本発明にかかる他の実施形態としては、第１金型の移動時にランナーブロックが基板の縁部を保持してもよい。
本実施形態によれば、移動時においても基板にズレが生じないので、安定した高速移動が可能になるとともに、樹脂成形時においても高い位置決め精度を確保できる。

本発明にかかる別の実施形態としては、プランジャプレートの先端部に、不要樹脂を係止する係止部を設けておいてもよい。
本実施形態によれば、型開時において不要樹脂が樹脂成形品と一体に金型から抜け出ることなく、両者を確実に分断でき、安定した成形作業が可能になる。

本発明にかかる異なる実施形態としては、ポット内を往復移動するプランジャプレートの先端部から不要樹脂を分離するとともに、前記プランジャプレートの先端部で前記不要樹脂を前記ポット部から突き出して回収するようにしてもよい。
本実施形態によれば、不要樹脂の回収も自動化でき、生産性の高い樹脂封止装置が得られるという効果がある。

本発明にかかる樹脂封止装置の樹脂封止方法は、電子部品を搭載した基板を載置する第１金型と、前記第１金型に支持され、かつ、少なくとも前記基板の一辺縁部を保持するランナーブロックと、隣接するキャビティブロックおよび樹脂供給ブロックからなり、前記第１金型に接離可能で、前記基板を前記第１金型とで挟持することにより、前記電子部品を収納するキャビティを形成するとともに、前記キャビティに連通するゲートを形成する第２金型と、前記第２金型のキャビティブロック、樹脂供給ブロック、および、前記ランナーブロックで形成されたポット部内を、往復移動可能なプランジャプレートと、を備えた樹脂封止装置の樹脂封止方法であって、前記プランジャプレートの先端部で前記ポット部内の溶融樹脂を前記ゲートから前記キャビティに充填した後、前記溶融樹脂硬化後に第２金型から第１金型を分離することにより、キャビティ内の樹脂成形品と前記ポット部内に残存する不要樹脂とを分断する工程からなる。
本発明によれば、樹脂成形後の型開時にキャビティ内の樹脂成形品とポット部内に残存する不要樹脂とを自動的に分断できる。このため、従来、後処理工程における作業が容易になり、生産ラインにおける稼働率を高めることができる。また、後処理工程において使用する装置に逃がし等を考慮する必要がなくなり、装置設計が容易になるという効果がある。

本発明にかかる樹脂封止装置の実施形態を図１ないし図２２の添付図面に従って説明する。
本実施形態に係る樹脂封止装置は、図１および図２に示すように、大略、下金型セット１と、上金型セット２とからなり、更に、図９および図１０に示すように、前述する第１，第２クリーニング装置１１０，１７０を備えている。

（１ 下金型セット１）
下金型セット１は、図１および図２に示すように、大略、スライドプレート３の上面に、順次、シリンダブロック４、下型フレームプレート５、及び、下型ホルダベース６を積み重ね、前記下型ホルダベース６に下型キャビティブロック７を組み付けた構成を有する。

そして、下金型セット１は、前記スライドプレート３を、架台９ａ上に設置したベースプレート９ｂ上に往復移動可能に載置することにより、上金型セット２の下方側において側方に往復移動できるように配置されている。
すなわち、ベースプレート９ｂの上面にはスライドガイド９ｃが設けられ、そのスライドガイド９ｃ上にスライドプレート３が往復移動可能に配置されている。スライドプレート３は、第１サーボモータ１１を駆動することにより、プーリ１１ａ，１１ａ及びタイミングベルト１１ｂを介してボールネジ１２が回転する。このため、前記ボールネジ１２に螺合するナット１３を介して動力がスライドプレート３に伝達され、下金型セット１が往復移動する。

スライドプレート３の上面には、支持プレート１４が配設されている。そして、図４に示すように、支持プレート１４とシリンダブロック４との間、及び、シリンダブロック４と下型フレームプレート５との間に、下型断熱プレート１５ａ、１５ｂがそれぞれ配設されている。

（１−１ シリンダブロック４）
シリンダブロック４の上面には、図４に示すように、横断面円形の凹部４ａが形成されている。凹部４ａにはピストン１６が昇降可能に収容されている。また、凹部４ａの上方開口部はピストンカバー１７で覆われ、液室１８が形成されている。ピストン１６は、液室１８の内周面に沿って昇降する円柱形状の大径部１９と、その上面中央部から突出する小径部２０とで構成されている。大径部１９は液室１８内を上液室１８ａと下液室１８ｂとに分割する。上液室１８ａには、凹部４ａの略中央部の壁面に形成した貫通孔２０ａを介して液体が供給又は排出される。また、下液室１８ｂには、凹部４ａの下端部壁面に形成した貫通孔１９ａを介して液体が供給又は排出される。これにより、ピストン１６は昇降移動可能である。ピストンカバー１７は、上端に鍔部を有する円筒形状を有し、中心の貫通孔には前記ピストン１６の小径部２０が摺動可能に貫通している。ピストンカバー１７の貫通孔の内周面のうち、その上端開口部近傍に円周溝が形成されている。そして、前記円周溝に設けられた図示しないパッキンが、上液室１８ａからの液体の流出を防止する。

（１−２ 下型フレームプレート５）
下型フレームプレート５には、図４に示すように、上下面に連通する平面視矩形状の開口部２１が形成され、そこには接続ブロック２２が昇降可能に配置されている。簡略して図示されている接続ブロック２２は、上下２枚の接続プレートで補助断熱プレートを挟持することによりサンドイッチ構造を有している。そして、前記接続ブロック２２の下面には、複数本の連結バー２５が連結されている。この連結バー２５は、シリンダブロック４、支持プレート１４、スライドプレート３を貫通する。複数本の連結バー２５は下端部２７で一体化され、前記下端部２７の下面には鈎状のジョイント２７ａを設けてある。ジョイント２７ａには、図１に示すように、スライドシャフト２８の上端部に設けた、鈎状のジョイント２７ｂが側方からのみ係合する。これにより、第２サーボモータ２６を駆動すると、プーリ２６ａ，２６ａ及びタイミングベルト２６ｂを介してスライドシャフト２８が昇降し、ジョイント２７ａ、２７ｂを介して接続ブロック２２が昇降する。なお、前記ジョイント２７ａ、２７ｂは鈎状に限らず、他の構成とすることもできる。
要するに、ジョイント２７ａ、２７ｂの構成は、スライドプレート３を水平方向にスライド移動させた際、上型キャビティブロック４６と下型キャビティブロック７とが対向する対向位置で連結され、非対向位置で両者の連結が解除されるものであればよい。

また、下型フレームプレート５は、図４に示すように、下型ヒータ２９および下型測温抵抗体（図示せず）を内蔵する。下型ヒータ２９は、通電により下型ホルダベース６を介して下型キャビティブロック７を加熱する。下型ヒータ２９への通電制御は、図示しない下型測温抵抗体で検出された温度に基づいて行い、下型キャビティブロック７を所定温度に温調する。

（１−３ 下型ホルダベース６）
下型ホルダベース６は、図３に示すように、下型フレームプレート５の上面に、矩形の枠状となるようにネジ止め固定された４つのベースブロック３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄで構成されている。ベースブロック３１ａ，３１ｃの両端部には段部３１ｅが形成され、長辺側のベースブロック３１ａ，３１ｃの両端部を、短辺側のベースブロック３１ｂ，３１ｄの両端部でそれぞれ挟み込むことにより、全体の剛性が高められている。

（１−４ 下型キャビティブロック７）
下型キャビティブロック７は、図４に示すように、下面に下型バックプレート３２を一体化された状態で、下型ホルダベース６の矩形枠内に昇降可能に配置される。下型バックプレート３２の下方側には下型サポートピン３３を介して連結プレート３４が配設され、下型バックプレート３２と連結プレート３４とは下型連結ピン３５によって連結されている。また、連結プレート３４の下面には前記接続ブロック２２が図示しないボルトにより固定されている。また、図３に示すように、下型キャビティブロック７の上面３箇所には位置決めピン３６がそれぞれ突設され、基板９０に形成した位置決め孔に係合することにより、基板９０を位置決め可能となっている。さらに、下型キャビティブロック７の上面３箇所には下型セットブロック３７がそれぞれ設けられている。下型セットブロック３７は、後述する上金型セット２との位置決めに利用される。

（１−５ ランナーブロック８）
また、図３および図４に示すように、前記ホルダベース６を構成するベースブロック３１ａの直上に、ランナーブロック８を配置してある。前記ランナーブロック８は帯状板状体であり、内方側の縁部に段部８ａを設けてあるとともに、前記段部８ａの縁部に断面略Ｖ字形状のガイド部８ｂ（図８Ｃ）を形成してある。また、前記ランナーブロック８の長手方向の両側にガイドシャフト４０の上端部を固定してある。前記ガイドシャフト４０は、ベースブロック３１ａ内に埋設した円筒状ガイド部材４１を介して軸心方向に往復移動可能に収納されている。そして、前記ガイドシャフト４０は、図４に示すように、その下端部に設けた鍔４２でコイルスプリング４３を抜け止めすることにより、前記コイルスプリング４３のバネ力を介してランナーブロック８を下型キャビティブロック７側に付勢されている。さらに、前記ランナーブロック８は、両端部から起立する起立片８ｃの外側面に回動ローラ４４を回動可能に取り付けてある。前記回動ローラ４４は、後述するランナーブロック昇降装置１００の断面略Ｃ字形状の口金部１０１に嵌合可能な断面形状を有している。
なお、前記基板９０の対向する両側縁部を一対のランナーブロックでそれぞれ支持するようにしてもよい。

（２ 上金型セット２）上金型セット２は、図１および図２に示すように、大略、上型クランププレート５０の下面に、上型フレームプレート５１を固定するとともに、前記上型フレームプレート５１に上型チェス６０を取り外し可能に装着したものである。

（２−１ 上型フレームプレート５２）
上型フレームプレート５１は、上型断熱プレート５２を介して上型クランププレート５０の下面に固定されている。特に、図２に示すように、上型フレームプレート５１は、上型ヒータ５３および図示しない上型測温抵抗体を内蔵する。

また、図２に示すように、上型フレームプレート５１の下面うち、対向する両側縁部に、上型チェスガイドブロック５５をそれぞれ固定してある。前記上型チェスガイドブロック５５の対向する内側面には、図示しない突条のガイド部を水平方向に沿って突設してある。前記ガイド部は、予め一体化した上型チェス固定ブロック５４および上型キャビティブロック６１を支持するために使用される。

（２−２ 上型チェス６０）
上型チェス６０は、図１，２および図５ないし８に示すように、上型キャビティブロック６１と樹脂供給ブロック７０とを突き合わせて一体化してある。

（２−２−１ 上型キャビティブロック６１）
上型キャビティブロック６１は、図８に示すように、下面縁部からゲート６２（図８Ｃ）と、次いで平面視矩形状の凹所６３とが連通するように形成されている。ゲート６２は、サイドゲート、フィルムゲート等、種々の形態を採用することができる（ここでは、フィルムゲートを使用している。）。凹所６３は、金型を閉じた際、下金型セット１の上面に配置した基板９０とでキャビティ６９を構成する。

上型キャビティブロック６１の上面には、図２に示すように、上型サポートピン６４と、エジェクタプレートと一体化したピンプレート６５とが配置されている。エジェクタプレートおよびピンプレート６５には図示しないエジェクタピンが保持されている。エジェクタピンは、上型キャビティブロック６１を貫通している。また、エジェクタプレート及びピンプレート６５は、図示しないリターンピンにより金型を閉じた際に、エジェクタピンの先端面が凹所６３の天井面と面一となるように上動する。また、ピンプレート６５は、図示しないスプリングによって下方側へと付勢されている。これにより、金型が開放した際、前記スプリングの付勢力によりピンプレート６５が下動し、エジェクタピンにより凹所６３内の樹脂成形品を押し出すことができる。

（２−２−２ 樹脂供給ブロック７０）
樹脂供給ブロック７０は、図５に示すように、スリーブホルダ７１、スリーブブロック７２、スリーブ７３、プランジャロッド７４、プランジャチップ７５を備える。

スリーブホルダ７１は、その側面を前記上型キャビティブロック６１の側面に当接させた状態で固定されている。そして、スリーブホルダ７１の前記側面のうち、上型キャビティブロック６１の各凹所６３に対応する位置に溝状の凹部７１ａをそれぞれ形成してある。そして、この凹部７１ａと上型キャビティブロック６１の側面とでポット部６６が構成されている。そして、前記凹部７１ａを構成する壁面の中心には連通孔７１ｂが形成され、後述するスリーブ７３が嵌合されている。

ポット部６６では後述するプランジャプレート８０が昇降し、降下時にポット部６６内で溶融した樹脂をキャビティ６９へと押し出す。プランジャプレート８０は矩形板状で、その下端面に係止突起８１（図８Ａ，８Ｃ）が形成されている。

また、プランジャプレート８０の上端は、図１および図２に示すように、プランジャロッド８２に連結されている。プランジャロッド８２は等圧装置８３により降下し、プランジャプレート８０を押し下げる。この結果、プランジャプレート８０はポット部６６内の溶融樹脂を押し出し、キャビティ６９内に充填する。このとき、溶融樹脂の充填圧が予め設定した一定値となる。なお、プランジャプレート８０には、高速度工具鋼（硬度：ＨＲＣ５９程度）が使用されている。
また、プランジャプレート８０は、その下端部の形状は図８Ａに限るものではなく、例えば、図８Ｄに示すように、型開工程において樹脂がより分離しやすい切り欠き部８１ａであってもよい。

スリーブブロック７２は、図５に示すように、スリーブホルダ７１の側面に突き合わせて取り付けられる。すなわち、前記上型キャビティブロック６１にスリーブホルダ７１を固定する場合と同様に高精度に位置決めし、図示しないボルトによりスリーブブロック７２とスリーブホルダ７１とを固定する。スリーブブロック７２には、前記スリーブホルダ７１の連通孔７１ｂに連続する連通孔７２ａが形成され、前記連通孔７２ａにスリーブ７３が挿通される。また、スリーブブロック７２の上面には、連通孔７１ｂ，７２ａに連通する樹脂投入口７２ｂがそれぞれ形成されている。本実施形態では、樹脂投入口７２ｂを介して円柱状の樹脂タブレット９１が投入される。但し、スリーブ７３の内周面形状を変更することにより、直方体形状の樹脂タブレットを投入可能としてもよい。また、供給する樹脂は顆粒状とすることも可能である。

スリーブ７３は、円筒形状であり、前記スリーブホルダ７１及び前記スリーブブロック７２の連通孔７１ｂ，７２ａに挿入されている。スリーブ７３には、前記連通孔７１ｂ，７２ａに嵌合させた状態で、樹脂投入口７２ｂに連通する開口部７３ａが形成されている。

プランジャロッド７４は、図１および図２に示すように、上金型セット２の側方に設置したブラケット７６に取り付けたエアシリンダ７７によって水平方向に往復移動可能である。

プランジャチップ７５は、図５Ａに示すように、円柱状で、プランジャロッド７４の先端に固定され、前記スリーブ７３の内周面に沿って往復移動可能である。プランジャチップ７５の先端部近傍の外周面には、前記プランジャプレート８０の溝部と同様な働き（樹脂カスの回収）の環状溝が形成されている。

なお、前記エアシリンダ７７に代えてサーボモータにより往復移動させるようにすれば、プランジャチップの移動速度を調整することができる。このため、樹脂の種類（例えば、溶融温度、熱硬化速度の違い）に応じた適切な速度でポット部内に樹脂を供給して溶融させることが可能となる。
また、サーボモータにより、プランジャチップ７５の先端面をプランジャプレート８０の側面に当接させる場合に、トルク制限を設けるようにすれば、プランジャプレート８０の動作を妨げるような圧力が作用することを防止できる。

そして、前記上金型セット２は、次のようにして組み立てる。
すなわち、図２に示すように、前記上型クランププレート５０に上型断熱プレート５２を介して上型フレームプレート５１を固定し、さらに上型チェス固定ブロック５４を固定する。そして、予め一体化しておいた上型チェス固定ブロック５４および上型チェス６０を、前記上型チェスガイドブロック５５の間に形成された空間内に側方から挿入する。上型チェス６０は上型チェスガイドブロック５５に形成されたガイド部（図示せず）にガイドされながら、スムーズに水平移動できる。ついで、水平移動させて所定位置に位置決めした後、ネジ止め等により上型チェス６０を固定する。

なお、前記スリーブホルダ７１、スリーブ７３、プランジャチップ７５及びプランジャプレート８０は、耐摩耗性を向上させるために高硬度の材料を選定すればよい。

また、スリーブホルダ７１を熱導電率の低い材料で構成したり、スリーブホルダ７１を、断熱材を備えたサンドイッチ構造としたりすることも可能である。この構造により、スリーブ７３内での樹脂材料に与える熱影響を抑制することができる。具体的に、キャビティ６９とポット部６６との間に約２０℃の温度差を付けることが可能である。つまり、溶融樹脂がキャビティ６９内に充填される前に熱硬化を開始することを阻止し、ゲート６２での樹脂詰まりや未充填等の成形不良の発生を効果的に防止することができる。

さらに、下型，上型キャビティブロック７，６１およびスリーブホルダ７１に直接ヒータを設けるようにすれば、より一層きめ細かな温度制御が可能となる。

なお、前記上型チェス固定ブロック５４の外側面には、ブロック昇降装置１００が取り付けられている。前記ブロック昇降装置１００は、移動してきた下金型セット１のランナーブロック８を保持して引き上げることにより、基板９０を取り出し可能にする装置である。前記ブロック昇降装置１００は、前記ランナーブロック８の回動ローラ４４に係合する口金部１０１と、前記口金部１０１を引き上げるシリンダー１０２とを備えている。

（３ 第１金型クリーニング装置１１０）
第１金型クリーニング装置１１０は、図９，図１０および図１１ないし図２１に示すように、清掃部１１１と、駆動部１１２とを備える。

（３−１ 清掃部１１１）
清掃部１１１は、略箱体形状のケーシング１２０と、前記ケーシング１２０に隣接させて一体化したシュート１４０とで構成されている。前記ケーシング１２０は、回転軸１２１ａ（図１２Ａ）を中心として回転駆動可能に設けた第１ローラブラシ１２１と、固定式ストレートブラシ１２２とを並設してある。ケーシング１２０およびシュータ１４０の上面は開口している。そして、前記ケーシング１４０の開口縁部にはシリコンゴム等の耐熱性に優れた弾性材料からなる密着部１２３が環状に取り付けられている。また、第１ローラブラシ１２１の一部が前記密着部１２３から上方に突出している。第１ローラブラシ１２１は、図１１に示すように、第１モータ１２４からの駆動力が第１ベルト１２５及び回転軸１２６を介して伝達され、回動する。前記固定式ストレートブラシ１２２は、図１３に示すように、その先端縁部が前記第１ローラブラシ１２１と対向するように水平方向に伸びている。また、図１２Ｂに示すように、ケーシング１２０の下面両側部には、吸引管１２７，１２７がそれぞれ接続され、図示しない吸引装置へと吸引されるようになっている。さらに、ケーシング１２０の下面には、前記吸引管１２７に向かって徐々に傾斜するテーパ面が形成されている。これにより、ケーシング１２０内に回収された不要物をスムーズに吸引管１２７へと導くことができるようになっている。各吸引管１２７は伸縮可能に構成され、支持プレート１３０に支持されている。支持プレート１３０には第１エアシリンダ１３１と第２エアシリンダ１３２とが設けられ、第１の上昇地点である中間位置Ｍ１と、第２の上昇位置である吸引位置Ｍ２とに、清掃部１１１をＺ軸方向に昇降可能である。支持プレート１３０の下面には複数のローラ１３３（図１２Ｂ）が設けられ、後述するダクト部材１５１が伸縮する際に図示しないフレーム部に固定されたレール１３４上を転動する。これにより、ダクト部材１５１及び清掃部１１１がガイドされながらＸ軸方向に往復移動可能となる。

なお、前記ストレートブラシ１２２は、ノズル等、プランジャプレート８０の表面に気体を吹き出させてゴミ等を除去する気体吹出部で構成してもよい。この場合、気体吹出部による気体の吹出方向は、吸引管１２７に向かうように上方から下方となるように設定すれば、ゴミ等の除去をより一層スムーズに行わせることが可能となる点で好ましい。また、前記密着部１２３を上金型セット２の表面に密着させるようにすれば、プランジャプレート８０の表面から除去されたゴミ等の飛散を防止可能となる点で好ましい。

前記シュート１４０は余剰樹脂、スリーブ７３およびポット部６６内に残留する不要樹脂を排出するためのものである。特に、前記シュート１４０は、その下端部に開閉式シャッター１４１を有し、成形サイクル毎に成形前の原位置（第２ダクト部１６６、第３ダクト部１６７が縮んだ状態）に復帰した際に図示しない開閉機構により吸引装置へと排出する。

（３−２ 駆動部１１２）
駆動部１１２は、図９および図１０に示すように、水平駆動部材１５０とダクト部材１５１とを備える。

水平駆動部材１５０は、第１スライドシャフト１５２、第１スライドユニット１５３、及び、第１スライドベース１５４を備える。第１スライドシャフト１５２は断面円形の軸状で、支柱１５５の上端に設けた、略Ｌ字形状に形成された支持台１５６の上面２箇所に所定間隔で配置され、Ｙ軸方向に延びている。第１スライドユニット１５３は、第１スライドシャフト１５２に摺動可能に設けられ、Ｙ軸方向に往復移動する。Ｙ軸方向に往復移動させるようにしているのは、１台の第１金型クリーニング装置１１０を複数台の金型の清掃に兼用するためである。第１スライドベース１５４は、第１スライドユニット１５３の上面に取り付けられている。第１スライドベース１５４の側縁部には、支持台１５６の上面に設けたアクチュエータ１５７の駆動力が伝達され、第１スライドベース１５４及び第１スライドユニット１５３が、第１スライドシャフト１５２に沿ってＹ軸方向に往復移動するようになっている。第１スライドベース１５４の上面には、図１１に示すように、プーリ１５８と、第１軸受部１５９を介して一端部を取り付けられたボールネジ１６０とが配設されている。プーリ１５８には第２ベルト１６１を介して第２モータ１６２の駆動力が伝達されるようになっている（図１１）。ボールネジ１６０の他端部には第２軸受部１６３を介して一対の連結バー１６４が取り付けられている。

ダクト部材１５１は、図１１及び図１２に示すように、Ｘ軸方向に伸縮可能に構成された、第１ダクト部１６５、第２ダクト部１６６、及び、第３ダクト部１６７を２組備える。第１ダクト部１６５，１６５は、前記第１スライドベース１５４の上面に取り付けられ、Ｙ軸方向に所定間隔で配置されている。第２ダクト部１６６は、第１ダクト部１６５に対して出没可能に設けられ、先端下部を連結プレート１６８によって連結されている。連結プレート１６８の両端部には第１リニアガイド１６９が固定されている。第１リニアガイド１６９には、第２リニアガイド１７０が往復移動自在に取り付けられ、第２リニアガイド１７０の先端には清掃部１１１の支持プレート１３０の両端部がそれぞれ固定されている。また、連結プレート１６８の中央部には前述の連結バー１６４が接続されている。これにより、第２モータ１６２が正逆回転駆動すると、プーリ１５８及び第２ベルト１６１を介してボールネジ１６０が回転し、第２軸受け１６３がボールネジ１６０に沿って往復移動し、第２ダクト部１６６が、第１ダクト部１６５内に収納される収縮位置と、第１ダクト部１６５から最も突出した伸長位置との間で往復移動する。また、連結プレート１６８には、第３エアシリンダ１６８ａが取り付けられ、その駆動軸１６８ｂが前記ケーシング１２０に連結されている。第３ダクト部１６７は、第２ダクト部１６６に出没可能に設けられ、先端部に前記清掃部１１１のケーシング１２０が連結されている。これにより、第３エアシリンダ１６８ａが駆動すると、第３ダクト部１６７は、第２ダクト部１６６に収容された収縮位置と、第２ダクト部１６６から最も突出した伸長位置とにそれぞれ位置決めされる。

なお、ダクト部材１５１を、前述のように、３つのダクト部で構成したのは、第３ダクト部１６７を伸長位置まで高速で移動させ、第２ダクト部１６６を正確に所定位置で停止させるためである。また、高速で移動させるための第３エアシリンダ１６８ａによる移動範囲には制約があるため、２段階に分けて動作させるようにしている。但し、ダクト部は、３つに限らず、４つ以上とすることも可能である。また、第３エアシリンダ１６８ａやボールネジ１６０に代えて、サーボモータやラック・ピニオン等、他の駆動伝達機構を使用することも可能である。

（４ 第２金型クリーニング装置１７０）
第２金型クリーニング装置１７０は、図９および図１０に示すように、カバー１７１の下方開口部に第２ローラブラシ１７２を設け、吸引ダクト１７３を介して図示しない吸引装置に吸引可能としたものである。カバー１７１及び第２ローラブラシ１７２は、第２スライドベース１７４に支持されている。第２スライドベース１７４は、第２スライドユニット１７５及びカムフォロア１７６を介して第２スライドシャフト１７７に往復移動可能に支持されている。第２スライドシャフト１７７は、成形位置の側方で、Ｘ軸方向に所定間隔で対向するフレーム部１７８にそれぞれ固定されている。

前記モータやエアシリンダ等の駆動機構は、ハードディスク等の記憶装置に記憶させた座標データ等に基づいて、図示しない制御装置によって駆動制御される。

（５ 樹脂封止工程）
次に、前記構成からなる樹脂封止装置の樹脂封止工程について、図１ないし図８を参照して説明する。

（５−１ 基板セット工程）
下金型セット１は、図２に示すように、被成形品である基板９０を供給できる位置にある。このとき、ブロック昇降装置１００の口金部１０１にランナーブロック８の回動ローラ４４が嵌合し、シリンダー１０２を介して前記ランナーブロック８が引き上げられている。そして、インローダ１８０の図示しないチャック爪に保持された基板９０を下型キャビティブロック７上に載置する。このとき、基板９０の位置決め孔を下型キャビティブロック７の位置決めピン３６に係合する。これにより、基板９０を正確に位置決めできる。ついで、ブロック昇降装置１００のシリンダー１０２が下降し、ランナーブロック８によって下型キャビティブロック７上に載置した基板９０が保持される。

（５−２ 型締め工程）
基板９０がセットされれば、第１サーボモータ１１を逆転駆動し、下金型セット１を上金型セット２の直下位置まで移動させる。そして、第２サーボモータ２６を逆転駆動することにより、連結バー２５（図４）を介して下型キャビティブロック７を上動させる。続いて、下液室１８ｂに液体を供給すると共に、上液室１８ａから液体を排出することにより、所定圧力でピストン１６を上昇させることにより型締めを行う。これにより、基板９０は、下型キャビティブロック７と上型キャビティブロック６１とで挟持される。
本実施形態によれば、ランナーブロック８で基板９０を常に保持しているので、下金型セット１の移動の際にも基板９０の位置が安定するとともに、位置決めを正確に行うことができるという利点がある。

（５−３ 樹脂材料供給工程）
次いで、図５Ａに示すように、樹脂材料供給ユニット７８により、樹脂供給ブロック７０のスリーブブロック７２に形成した樹脂投入口７２ｂを介して樹脂タブレット９１を供給する（この場合、供給する樹脂タブレット９１は一般に市販されている円柱状のものを使用できる）。供給された樹脂タブレット９１はスリーブ７３内に位置する。そして、エアシリンダ７７を駆動し、プランジャロッド７４を水平移動させ、その先端に設けたプランジャチップ７５で樹脂タブレット９１を押圧する。押圧された樹脂タブレット９１はスリーブ７３内を移動し、ポット部６６内に入る（図５Ｂ）。

（５−４ 樹脂材料溶融工程）
スリーブ７３内、これに続くポット部６６内は、ヒータによって十分に加熱されているので、樹脂タブレット９１は溶融を開始する。溶融樹脂９２（図６Ａ）は、プランジャチップ７５に押圧されてポット部６６内を満たす。そして、プランジャチップ７５は、先端面がプランジャプレート６０の先端側面に当接する直前の位置Ｐ１まで移動し、一旦停止する。

（５−５ 溶融樹脂充填工程）
続いて、等圧装置８３を駆動することにより、プランジャロッド８２を介してプランジャプレート８０を待機位置から降下させる。この場合、前記プランジャチップ７５の先端面が、プランジャプレート８０の側面に当接することなく位置決めされている。このため、プランジャチップ７５の先端面に第１不要樹脂９４が残留する。
本実施形態によれば、第１不要樹脂９４が残留するように設計されているので、プランジャチップ７５の部品精度、組立精度に高い寸法精度を必要としない。このため、プランジャチップ７５等の製造，メンテナンスが容易になるという利点がある。

この結果、図８Ｃに示すように、ポット部６６内の溶融樹脂９２がガイド部８ｂの上方テーパ面８ｄを介してゲート６２からキャビティ６９内に充填される。プランジャプレート８０は、その先端面をゲート６２の深さ寸法よりも高い位置まで降下した時点で停止させる。そして、溶融樹脂９２を熱硬化させ、樹脂成形品９３および第２不要樹脂９５を得る。本実施形態よれば、前記第２不要樹脂９５には、上型キャビティブロック６１とランナーブロック８のガイド部８ｂとで、ゲートブレークするための巾狭部９５ａが形成されている。

なお、本実施形態は、プランジャチップ７５の先端面を位置Ｐ１で一旦停止させているが、スリーブホルダ７１の側面と面一となる位置Ｐ２で一旦停止させることにより、不要樹脂の発生を回避してもよい。

（５−６ 型開工程）
そして、上液室１８ａに液体を供給すると共に下液室１８ｂから液体を排出して下型キャビティブロック７を降下させ、金型を開放する。この開放動作により、樹脂成形品９３は上型キャビティブロック６１の凹所６３に残存しようとしても、スプリングによって付勢されたピンプレート６５に設けた図示しないエジェクタピンで押し下げられ、確実に下型キャビティブロック７の上面に押し出される。
また、下型キャビティブロック７が降下することにより、基板９０および基板９０を挟持するランナーブロック８が同時に降下する。そして、前記第２不要樹脂９５の巾狭部９５ａに応力が集中するとともに、前記第２不要樹脂部９５がプランジャプレート８０の係止突起８１に係止しているので、前記巾狭部９５ａから樹脂成形品９３と第２不要樹脂９５とが分断される。このため、第２不要樹脂９５が基板９０の表面から直接、剥離することがない。この結果、基板９０が損傷するおそれがなく、第２不要樹脂９５の剥離を容易にするための金メッキ等の前加工が不要になるという利点がある。

（５−７ 成形品受け渡し工程）
続いて、下金型セット１を上金型セット２の直下から側方の材料供給位置まで移動する場合には、ランナーブロック８で樹脂成形品９３を保持したままの状態で移動する。そして、移動の中間地点でランナーブロック８の回動ローラ４４がブロック昇降装置１００の口金部１０１に係合する。ついで、シリンダー１０２が上昇して基板９０を開放すると、図示しないアンローダユニットのチャック爪が基板９０を保持し、次の工程に搬送する。
そして、前記下金セット１に第２クリーニング装置１７０の第２ローラブラシ１７２を回動させながら吸引ダクト１７３を介して塵埃等を排出する。ついで、下型キャビティブロック７上にインローダによって供給された基板９０をランナーブロック８で押さえ、前述と同様な作業を行う。

（６ クリーニング作業工程）
次に、第１クリーニング装置１１０のクリーニング作業を図２２のフローチャートに基づき、図９ないし図２１を参照しながら説明する。

まず、ステップＳ１で上金型セット２から型開きした下金型セット１を側方に移動させ、基板搬送位置で停止させる（図１０）。
ステップＳ２で第１クリーニング装置１１０の清掃部１１１を、第３エアシリンダ１６８ａおよび第２モータ１６２によって移動し、ケーシング１２０が上金型２の下方側における第１回収位置Ｔ１で停止する（図１１および図１３）。
ステップＳ３では、前記清掃部１１１を、第１エアシリンダ１３１を駆動源とし、Ｚ軸方向に上昇させて中間位置Ｍ１で停止する（図１４）。
ステップＳ４でプランジャプレート８０が上昇すると、第２不要樹脂９５は熱硬化性樹脂であるため、上キャビティブロック６１の側面、および、スリーブホルダ７３の側面に張り付いた状態にあるため、プランジャプレート８０と第２不要樹脂９５とが分離する（図１５）。なお、分離性を高めるために上キャビティブロック６１の側面、あるいは、スリーブホルダ８０の側面に硬化した樹脂を適度に保持する係止形状とすることが好ましい。
ステップＳ５では、図１６に示すように、プランジャプレート８０が下降し、ポット部６６内に残存する第２不要樹脂９５を突き出し、清掃部１１のシュート内１４０に回収する。
ステップＳ６では、ステップＳ５で第２不要樹脂９５を回収できなかった場合には、図１７で示すように、清掃部１１１をＸ軸方向で第２回収位置Ｔ２に移動させることにより、シュート１４０の開口縁部で第２不要樹脂９５をそぎ落とし、シュート１４０内に回収する。

ステップＳ７で清掃部１１１が第１回収位置Ｔ１に移動するとともに、ステップＳ８でプランジャプレート８０が再び待機位置まで上昇する（図１８）。
ステップＳ９では、プランジャロッド７４が第２停止位置Ｐ２まで前進し、スリーブ７３内に残存する第１不要樹脂９４をポット部６６内に排出する。
ステップＳ１０では、ポット部６６内に残存する第１不要樹脂９４を下方側に排出し、清掃部１１１のシュート１４０内に回収する。
ステップＳ１１で、プランジャプレート８０が待機位置に戻り、ステップＳ１２では、清掃部１１１が第１清掃位置Ｔ３に復帰する。
ステップＳ１３では、清掃部１１１が吸引位置Ｍ２へ上昇し、上金型セット２の下面に密着させる（図１９）。
ステップＳ１４では図示しない吸引装置を作動させ、ステップＳ１５では、ローラブラシ１２１の回転駆動を開始する。
ステップＳ１６では、プランジャプレート８０を第１清掃位置へ下降させ（図１９）、ついで、ステップＳ１７では、第２清掃位置Ｔ４まで移動させる。
ステップＳ１８では、清掃部１１１をＺ軸方向の中間位置Ｍ１に下降させる。
ステップＳ１９では、清掃部１１１をプランジャプレート８０の直下に位置する第２清掃位置へ移動させる。
ステップＳ２０では、清掃部１１１を吸引位置Ｍ２まで上昇させ、上金型セット２に密着させる。このとき、前述と同様、ローラブラシ１２１は回転駆動し、吸引装置によって吸引する。これにより、プランジャプレート８０の先端に付着した不要樹脂が除去される（図２０）。

ステップＳ２１では、プランジャプレート８０の先端のクリーニングが終了すると、プランジャプレート８０が成形前の待機位置に上昇し、ステップＳ２２では、清掃部１１１がＺ軸方向の中間位置Ｍ１に下降する。
ステップＳ２３では、清掃部１１１を上金型セット２の下面にローラブラシ１２１を回動させて接触させつつ、Ｘ軸方向の清掃完了位置Ｔ５へ移動する（図２１）。このとき、ローラブラシ１２１で掻き出した不要樹脂がダクトを介して吸引装置へ排出される。
ステップＳ２４では、清掃部１１１がＺ軸方向の待機位置へ下降し、第３エアシリンダ１６８ａおよび第２のモータ１６２を作動させて成形前の位置に戻る。
なお、ステップＳ２４にて清掃部１１１をＺ軸方向に戻さず、後退時にも上金型セット２の下面のクリーニングを行ってもよい。

また、前記実施形態では、上型に、ゲート６２と、キャビティを構成する凹所６３を形成し、上型に設けたポット部６６から樹脂を充填するようにしたが、これらは下型に設けるようにしてもよい。

本発明にかかる樹脂封止装置は、前述の実施形態に限らず、他の樹脂封止装置に適用してもよい。

本発明にかかる樹脂封止装置の実施形態を示す正面断面図である。 図１で示した樹脂封止装置の動作状態を示す正面断面図である。 図１で示した下金型セットの平面図である。 図１で示した下金型セットの断面図である。 図５Ａおよび図５Ｂは図１で示した樹脂封止装置の成形工程を示す部分拡大断面図である。 図６Ａおよび図６Ｂは図５に続く樹脂封止装置の成形工程を示す部分拡大断面図である。 図６に続く樹脂封止装置の成形工程を示す部分拡大断面図である。 図８Ａおよび図８Ｂは図５ないし図７で示した樹脂封止装置の成形工程を示す部分拡大断面図、図８Ｃは図８Ｂの要部拡大断面図、図８Ｄはプランジャプレートの変形例を示す部分拡大断面図である。 本発明にかかる樹脂封止装置に組み合わせた第１，第２クリーニング装置の動作を説明するための概略正面図である。 図９に示した第１，第２クリーニング装置の動作を説明するための概略正面図である。 図１０に示した第１クリーニング装置の平面図である。 図１２Ａおよび図１２Ｂは図１１に示した第１クリーニング装置の部分拡大平面図および正面図である。 本発明にかかる樹脂封止装置に組み合わせた第１クリーニング装置の動作を説明するための部分拡大断面図である。 図１３に続く第１クリーニング装置の動作を説明するための部分拡大断面図である。 図１４に続く第１クリーニング装置の動作を説明するための部分拡大断面図である。 図１５に続く第１クリーニング装置の動作を説明するための部分拡大断面図である。 図１６に続く第１クリーニング装置の動作を説明するための部分拡大断面図である。 図１７に続く第１クリーニング装置の動作を説明するための部分拡大断面図である。 図１８に続く第１クリーニング装置の動作を説明するための部分拡大断面図である。 図１９に続く第１クリーニング装置の動作を説明するための部分拡大断面図である。 図２０に続く第１クリーニング装置の動作を説明するための部分拡大断面図である。 第１クリーニング装置の動作を説明するためのフローチャート図である。 図２３Ａは従来例にかかる樹脂封止装置の封止金型を示す断面図、図２３Ｂは樹脂封止された樹脂封止成形品を示す斜視図である。

１：下金型セット
２：上金型セット
８：ランナーブロック
８ｂ：ガイド部
８ｄ：テーパ面
６２：ゲート
６６：ポット部
６９：キャビティ
８０：プランジャプレート
８１：係止突起
８１ａ：切り欠き部
９０：基板
９１：タブレット
９２：溶融樹脂
９３：樹脂成形品
９４：第１不要樹脂
９５：第２不要樹脂

Claims (7)

1. 電子部品を搭載した基板を載置する第１金型と、
   前記第１金型に支持され、かつ、少なくとも前記基板の一辺縁部を保持するランナーブロックと、
   隣接するキャビティブロックおよび樹脂供給ブロックからなり、前記第１金型に接離可能で、前記基板を前記第１金型とで挟持することにより、前記電子部品を収納するキャビティを形成するとともに、前記キャビティに連通するゲートを形成する第２金型と、
   前記第２金型のキャビティブロック、樹脂供給ブロック、および、前記ランナーブロックで形成されたポット部内を、往復移動可能なプランジャプレートと、を備え、
   前記プランジャプレートの先端部で前記ポット部内の溶融樹脂を前記ゲートから前記キャビティに充填する一方、前記溶融樹脂硬化後に第２金型から第１金型を分離することにより、キャビティ内の樹脂成形品と前記ポット部内に残存する不要樹脂とを分断することを特徴とする樹脂封止装置。
2. ポット部を形成する樹脂供給ブロック内に前記ポット部に連通する通路を設け、前記通路内を往復移動可能な押圧部材で前記通路内に供給された固形樹脂材料を押圧して溶融させるとともに、溶融した前記固形樹脂を前記ポット部に供給することを特徴とする請求項１に記載の樹脂封止装置。
3. ゲートに対向するように配置されたランナーブロックの先端面に、不要樹脂に巾狭部を形成する断面略Ｖ字形状のガイド部を突設したことを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂封止装置。
4. 第１金型の移動時にランナーブロックが基板の縁部を保持することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の樹脂封止装置。
5. プランジャプレートの先端部に、不要樹脂を係止する係止部を設けたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の樹脂封止装置。
6. ポット内を往復移動するプランジャプレートの先端部から不要樹脂を分離するとともに、前記プランジャプレートの先端部で前記不要樹脂を前記ポット部から突き出して回収することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の樹脂封止装置。
7. 電子部品を搭載した基板を載置する第１金型と、
   前記第１金型に支持され、かつ、少なくとも前記基板の一辺縁部を保持するランナーブロックと、
   隣接するキャビティブロックおよび樹脂供給ブロックからなり、前記第１金型に接離可能で、前記基板を前記第１金型とで挟持することにより、前記電子部品を収納するキャビティを形成するとともに、前記キャビティに連通するゲートを形成する第２金型と、
   前記第２金型のキャビティブロック、樹脂供給ブロック、および、前記ランナーブロックで形成されたポット部内を、往復移動可能なプランジャプレートと、を備えた樹脂封止装置の樹脂封止方法であって、
   前記プランジャプレートの先端部で前記ポット部内の溶融樹脂を前記ゲートから前記キャビティに充填した後、前記溶融樹脂硬化後に第２金型から第１金型を分離することにより、キャビティ内の樹脂成形品と前記ポット部内に残存する不要樹脂とを分断することを特徴とする樹脂封止装置の樹脂封止方法。

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