JP4857847B2 - 成形型清掃装置及び成形型清掃法 - Google Patents

Description

本発明は、清掃装置、特に半導体装置の樹脂封止体成形型の清掃に用いられる清掃装置及び樹脂封止体成形型の清掃法に関するものである。

周知のトランスファーモールド成形型を使用してダイオード、トランジスタ及びＩＣ等の樹脂封止体を成型する場合、薄い樹脂片（樹脂バリ）やほこり等の異物が成形型の樹脂成型面に付着する。成形型の成型面に樹脂片等が残存したままで樹脂成形を行うと、成形不良やリード端子の変形等が起こりやすく、樹脂封止型半導体装置の電気的特性が劣化するおそれがあるため、所定の樹脂成型毎に成形型を清掃（クリーニング）する必要がある。ところが、成形型の成型面に付着する樹脂片等は、静電気を帯びて成型面に強く付着するため、通常のエアークリーニング等では樹脂片を良好に除去できない問題があった。

これに対し、特許文献１には、本体としてのベース部と、ベース部に設けられ上下一対の金型間に挿入されて樹脂片を擦り落とすブラシとを有する清掃装置を開示する。この清掃装置では、成形型の成型面に付着した樹脂片等をブラシで擦り落とすため、エアークリーニング等に比較すると樹脂片を良好に除去する事ができる。

しかしながら、静電気を帯びる樹脂片は、成形型の成型面に強く付着するため、成型面をブラシによって強く擦る必要があり、成型面の磨耗を早める難点があった。また、ブラシで擦り落とされた樹脂片等は、静電気により成形型の成型面に再び付着しやすく、成形型から樹脂片等を良好に除去することができなかった。特に、エポキシ系樹脂等から成る樹脂片は、電気的に正側に帯電するものと負側に帯電するものとが混在するため、成形型の成型面をブラシで擦ると、樹脂片が飛散して清掃が困難となる。

特開２００４−２５９９３１公報

本発明は、樹脂形成面に付着する樹脂片等の異物を良好に除去できる清掃装置及びその清掃法を提供することを目的とする。

本発明の成形型清掃装置は、成形型(1)の内面(4)により形成される開口空間(20)内に移動できる支持体(5)と、支持体(5)上に取り付けられたブラシ装置(7)と、ブラシ装置(7)を帯電させる帯電装置(9)とを備える。帯電装置(9)は、ブラシ装置(7)を正側及び負側に帯電させる機能を備え、ブラシ装置(7)は、帯電装置(9)により正側に帯電される正側ブラシ装置(7a)と、帯電装置(9)により負側に帯電される負側ブラシ装置(7b)とを有する。帯電装置(9)により正側に帯電された正側ブラシ装置(7a)と負側に帯電された負側ブラシ装置(7b)とを開口空間(20)内に挿入すると、成形型(1)の内面(4)にブラシ装置(7)を当接させなくても、成形型(1)の内面(4)に付着する樹脂片等と、正側ブラシ装置(7a)及び負側ブラシ装置(7b)との間で静電気のクーロン力が作用して、帯電する樹脂片をブラシ装置(7)に良好に吸着することができる。特に、正側に帯電させる正側ブラシ装置(7a)により負側に帯電する樹脂片を良好に吸着させ、負側に帯電させる負側ブラシ装置(7b)により正側に帯電する樹脂片を良好に吸着させる。即ち、植毛部(17)の物理的剥離作用に加えて、各帯電ブラシ装置(7a,7b)により帯電する樹脂片等にも電気的なクーロン力を作用させて、全ての樹脂片を成形型(1)の内面(4)から除去することができる。

また、本発明の成形型清掃法は、駆動装置(8)によりブラシ装置(7)を回転させる過程と、帯電装置(9)の正側帯電装置(9a)との回転摩擦によりブラシ装置(7)の正側ブラシ装置(7a)を正側に帯電させると共に、帯電装置(9)の負側帯電装置(9b)との回転摩擦によりブラシ装置(7)の負側ブラシ装置(7b)を負側に帯電させる過程と、支持体(5)を移動し、帯電させた正側ブラシ装置(7a)と負側ブラシ装置(7b)を成形型(1)の開口空間(20)内に挿入する過程と、ブラシ装置(7)の植毛部(17)を成形型(1)の内面(4)に滑動当接させて、成形型(1)に付着する樹脂片をブラシ装置(7)の植毛部(17)に吸着させる過程とを含む。

本発明では、帯電させたブラシ装置(7)を成形型(1)の内側に挿入して、成形型(1)を清掃することにより、ブラシ装置(7)と樹脂片との間に作用するクーロン力により成形型(1)に密着する樹脂片も確実に除去して、成形不良又はリード端子の変形を防止することができる。また、成形型(1)の内面(4)に対して大きな引掻力又は研磨力を必要とせずに、成形型(1)の清掃を短時間で且つ確実に行うことができ、清掃による成形型(1)の損傷を最小限に制限すると共に、成形型(1)の寿命を延長することができる。

以下、本発明の実施の形態による成形型清掃装置及び清掃法を図１〜図６について説明する。

図１〜図３は、本実施の形態による成形型清掃装置の上面図、右側面図及び正面透視図をそれぞれ示す。この成形型清掃装置は、支持体(5)と、支持体(5)を移動する制御装置(6)と、支持体(5)上に回転可能に取り付けられた上下２対のブラシ装置(7)と、ブラシ装置(7)を回転する駆動装置(8)と、支持体(5)上に移動可能に取り付けられてブラシ装置(7)を帯電させる帯電装置(9)と、ブラシ装置(7)の周囲の気体を吸入する吸入装置(10)と、支持体(5)上のブラシ装置(7)の前方に設けられてブラシ装置(7)を除電する除電装置(11)とを備える。支持体(5)は、制御装置(6)によって前後方向のＸ方向、左右方向のＹ方向、垂直方向のＺ方向に立体的に移動可能に支持され、図４に示すように、下型(2)及び上型(3)から成る樹脂封止体用の成形型(1)の開口空間(20)内に支持体(5)を移動することができる。帯電装置(9)は、ブラシ装置(7)に接触して正に帯電させて正側ブラシ装置(7a)を成す正側帯電装置(9a)と、ブラシ装置(7)に接触して負に帯電させて負側ブラシ装置(7b)を成す負側帯電装置(9b)とを備える。ブラシ装置(7)は、ガラス繊維又はナイロンから成る植毛部(17)及び台座部(18)を有し、ガラス板材から成る正側帯電装置(9a)との摩擦により植毛部(17)が正側に帯電する正側ブラシ装置(7a)と、ポリエチレン又はポリビニルから成る植毛部(17)及び台座部(18)を有し、テフロン（登録商標）板材から成る負側帯電装置(9b)との摩擦により植毛部(17)が負側に帯電する負側ブラシ装置(7b)とを有する。正側ブラシ装置(7a)及び負側ブラシ装置(7b)は、それぞれ水平面内で駆動装置(8)により個別に回転される。

装置の各部に電力を供給する図示しない電源装置を起動すると、駆動装置(8)が作動し、各ブラシ装置(7)が回転する。本実施の形態では、回転するブラシ装置(7)の植毛部(17)に帯電装置(9)を摩擦接触させて、各植毛部(17)を帯電させることができるが、植毛部(17)又は台座部(18)の何れか一方のみと帯電装置(9)とを摩擦接触させれば、各植毛部(17)を帯電させることができる。植毛部(17)は、成形型(1)の内面(4)に滑動当接して、内面(4)を掃除して、内面(4)に付着する樹脂片等を内面(4)から除去すると共に、正側に帯電する植毛部(17)により負に帯電する樹脂片等を吸着すると共に、負側に帯電する植毛部(17)により正に帯電する樹脂片等を吸着する作用がある。植毛部(17)が帯電すれば樹脂片を吸着できるので、台座部(18)の帯電を防止してもよい。また、正側帯電装置(9a)にテフロン（登録商標）板材を使用し、負側帯電装置(9b)にガラス板材を使用すると、各植毛部(17)の帯電性がより高まる。

ブラシ装置(7)の各植毛部(17)が十分に帯電すると、帯電装置(9)がブラシ装置(7)から離間し、制御装置(6)が作動して支持体(5)を開口空間(20)内に移動させ、回転するブラシ装置(7)の植毛部(17)の先端を成形型(1)の内面(4)に当接させて、吸入装置(10)が作動してブラシ装置(7)周辺の気体の吸入を開始する。

正又は負に帯電する各帯電ブラシ(7a,7b)を内面(4)に当接させると、各帯電ブラシ(7a,7b)が成形型(1)の内面(4)に密着する樹脂片等に滑動当接して、内面(4)から樹脂片等を剥離することができる。また、各帯電ブラシ(7a,7b)を内面(4)へ移動させれば、帯電して成形型(1)の内面(4)に付着する樹脂片等と、各帯電ブラシ(7a,7b)との間で静電気によるクーロン力が作用する。正側ブラシ装置(7a)は、負側に帯電する樹脂片を吸着して正側ブラシ装置(7a)の植毛部(17)に付着させ、正側に帯電する樹脂片を反発させて正側ブラシ装置(7a)の周囲を遊動させる。逆に、負側ブラシ装置(7a)は、正側に帯電する樹脂片を吸着して負側ブラシ装置(7a)の植毛部(17)に付着させ、負側に帯電する樹脂片は、反発させて負側ブラシ装置(7a)の周囲を遊動させる。

ブラシ装置(7)の周囲を遊動する樹脂片は、周辺の気体中に搬送されて、気体と共に吸入装置(10)により捕集される。また、各帯電ブラシ(7a,7b)に付着する樹脂片は、支持体(5)を開口空間(20)の外側に移動した後、吸入装置(10)により捕集される。静電気によって各帯電ブラシ(7a,7b)に付着する樹脂片を容易に除去できないとき、除電装置(11)から各帯電ブラシ(7a,7b)に、逆の極性のイオンを照射して、各帯電ブラシ(7a,7b)を除電してから吸入装置(10)によって捕集する。

上記のように、本発明の成形型清掃装置を使用して成形型(1)の清掃を行なうと、成形型(1)の内面(4)から樹脂片等を良好に除去することができる。特に、半導体装置の樹脂封止体の形成に主に使用されるエポキシ系樹脂等は、正側にも負側にも微弱に帯電するので、正側と負側とに帯電する各帯電ブラシ(7a,7b)をブラシ装置(7)に設ければ、正負いずれに帯電する樹脂片に対しても、撒き散らしを防止でき、効果的かつ容易に除去することができる。また、帯電しないブラシ装置(7)を成形型(1)の内面(4)に摩擦当接させてもブラシ装置(7)が微弱の静電気を帯びるが、クリーニング初期段階ではブラシが帯電しないため樹脂片を吸着できず、更に、このような微弱の静電気では、成形型(1)の内面(4)に付着した樹脂片を満遍なく除去することはできない。

本発明の前記実施の形態は、変更が可能である。例えば、ブラシ装置(7)は、正側又は負側の何れか一方のみに帯電する構成としてもよい。また、帯電装置(9)との摩擦以外によってブラシ装置(7)を帯電してもよく、例えばイオン発生器によってブラシ装置(7)にイオンを照射して帯電する方法がある。また、成形型の内面(4)内を清掃しながら、各帯電ブラシ(7a,7b)に帯電装置(9)によって静電気を付加してもよい。このようにすれば、各帯電ブラシ(7a,7b)のクーロン力が低下しない。更に、図５及び図６のようにブラシ装置(7)の植毛部(17)の中央部分又は他の部分に吸入装置(10)につながる吸入孔(15)を設けて、吸入孔(15)から吸入装置まで伸びる吸入管(16)を接続すれば、より効果的に樹脂片を吸入できる。また、水平面上で回転駆動装置(8)によりブラシ装置(7)を回転する例を示したが、垂直面上でブラシ装置(7)を回転させてもよい。

本発明は、半導体装置の樹脂封止体成形型の清掃装置に良好に適用可能である。

本発明の第１の実施の形態による成形型清掃装置の上面図 図１の成形型清掃装置の側面図 図１の成形型清掃装置の正面透視図 本発明の第１の実施の形態による使用例を示す部分断面図 本発明の他の実施の形態による成形型清掃装置の上面図 図５の成形型清掃装置の側面図

符号の説明

１・・成形型、 ２・・下型、 ３・・上型、 ４・・内面、 ５・・支持体、 ６・・制御装置、 ７・・ブラシ装置、 ７ａ・・正側ブラシ装置、 ７ｂ・・負側ブラシ装置、 ８・・駆動装置、 ９・・帯電装置、 ９ａ・・正側帯電装置、 ９ｂ・・負側帯電装置、 １０・・吸入装置、 １１・・除電装置、 １７・・植毛部、 １８・・台座部、 ２０・・開口空間、

Claims (5)

1. 成形型の内面により形成される開口空間内に移動できる支持体と、
   該支持体上に取り付けられたブラシ装置と、
   該ブラシ装置を帯電させる帯電装置とを備え、
   該帯電装置は、前記ブラシ装置を正側及び負側に帯電させる機能を備え、前記ブラシ装置は、前記帯電装置により正側に帯電される正側ブラシ装置と、前記帯電装置により負側に帯電される負側ブラシ装置とを有し、
   前記帯電装置により正側に帯電された正側ブラシ装置と負側に帯電された前記負側ブラシ装置とを前記開口空間内に挿入して、前記成形型に付着する樹脂片を前記ブラシ装置に吸着させることを特徴とする成形型清掃装置。
2. 前記帯電装置は、正側帯電装置と負側帯電装置とを備え、前記ブラシ装置は、駆動装置により回転可能に設けられ、前記正側ブラシ装置は、前記正側帯電装置との回転摩擦により正側に帯電され、前記負側ブラシ装置は、前記負側帯電装置との回転摩擦により負側に帯電される請求項１に記載の成形型清掃装置。
3. 前記正側帯電装置と前記負側帯電装置は、前記ブラシ装置を帯電させるときに前記ブラシ装置に接触する位置に移動され、前記ブラシ装置を前記開口空間内に挿入させるときに前記ブラシ装置から離間する方向に移動される請求項２に記載の成形型清掃装置。
4. 前記支持体を所定の位置に移動する制御装置と、前記ブラシ装置の周囲の気体を吸入する吸入装置と、帯電した前記ブラシ装置を除電する除電装置とを有する請求項１に記載の成形型清掃装置。
5. 駆動装置によりブラシ装置を回転させる過程と、
   帯電装置の正側帯電装置との回転摩擦により前記ブラシ装置の正側ブラシ装置を正側に帯電させると共に、前記帯電装置の負側帯電装置との回転摩擦により前記ブラシ装置の負側ブラシ装置を負側に帯電させる過程と、
   支持体を移動し、帯電させた前記正側ブラシ装置と負側ブラシ装置を成形型の開口空間内に挿入する過程と、
   前記ブラシ装置の植毛部を前記成形型の内面に滑動当接させて、前記成形型に付着する樹脂片を前記ブラシ装置の前記植毛部に吸着させる過程とを含むことを特徴とする成形型清掃法。

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