JP4971862B2 - 樹脂封止装置及び樹脂封止方法 - Google Patents
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上金型と、該上金型に対して相対的に接離可能な下金型と、前記下金型に着脱自在に配置される中間金型とを備え、前記下金型と前記中間金型の間に基板を保持し、前記下金型と前記中間金型で形成されるキャビティ内に樹脂を充填することにより、前記基板に実装した電子部品を樹脂封止するようにした樹脂封止装置であって、
前記下金型を、前記上金型に対向する成形位置と、側方に移動した非成形位置とに移送する移送手段と、
前記成形位置での成形後、中間金型を下金型に載置した状態で、移送手段を駆動制御し、中間金型及び下金型を非成形位置に搬送させる制御手段と、
を備えたものである。
前記上金型は、樹脂材料が供給されるポット部と、該ポット部に供給された樹脂材料を前記ゲート部へと押し出すプランジャチップとを備え、
前記プランジャチップは、前記ゲート部内で樹脂が固化することにより、固化した樹脂と連結状態を形成する連結部を備え、
前記連結部は、前記プランジャチップがポット部内を上昇することにより、ゲート部内の樹脂を中間金型から離脱させるのが好ましい。
前記係合部は、前記下金型を型閉め状態から降下することにより、ゲート部内の樹脂を中間金型から離脱させるようにしてもよい。
前記分離位置に、成形後の基板を中間金型から離脱させる分離装置を設け、
前記分離装置は、前記中間金型を保持する保持手段と、該保持手段によって保持した中間金型から成形後の基板を離脱させる離脱手段とを備えるのが好ましい。
前記分離装置の離脱手段は、前記エジェクタピンを押圧することにより、前記中間金型から成形後の基板を離脱させる押出ピンを備えるのが好ましい。
前記基板搬送位置で下金型を清掃する第2清掃手段と、
前記分離位置で中間金型を清掃する第3清掃手段と、
をさらに備えるのが好ましい。
相対的に開閉可能な上金型及び下金型と、両金型の間に配置される中間金型とを備えた樹脂封止装置において、前記下金型と前記中間金型で形成されるキャビティ内に樹脂を充填することにより、前記下金型と前記中間金型によって保持した基板に実装した電子部品を樹脂封止するようにした樹脂封止方法であって、
前記中間金型を、前記上金型及び前記下金型とは別体で設け、
前記成形位置での成形後に、
前記中間金型を、下金型に載置された状態で、前記上金型に対向する成形位置から、側方の分離位置に移送する第1移送ステップと、
前記分離位置に移送した下金型から中間金型を分離すると共に、中間金型から成形後の基板を離脱させて下金型に載置させる分離ステップと、
前記分離ステップで、基板を載置された下金型を基板搬送位置に移送する第2移送ステップと、
基板搬送位置に移送された下金型から基板を搬出する搬出ステップと、
を含むようにしたものである。
前記分離位置で、下金型に中間金型を載置する載置ステップと、
前記中間金型を載置された下金型を成形位置へと移送する第4移送ステップと、
をさらに含み、
前記第4移送ステップでは、下金型に設けた加熱手段により中間金型を加熱するのが好ましい。
図1は、本実施形態に係る樹脂封止装置の概略平面図、図2はその正面図である。この樹脂封止装置は、大略、供給ユニット1と、成形ユニット2と、排出ユニット3とを備える。
供給ユニット1は、図1及び図2に示すように、基板供給装置4と、配列装置5と、インローダ6と、樹脂供給装置7と、樹脂搬送装置8とを備える。基板供給装置4は、複数枚の基板9が積層された状態で収容されるマガジン10を、位置Aから位置Bへと移送する。そして、図示しないプッシャーにより、位置Bのマガジン10から基板9を1枚ずつ配列装置5へと搬送する。配列装置5は、位置Cで位置Bのマガジン10から基板9を受け取り、位置Dでインローダ6へと受け渡す。インローダ6は、基板9を保持するチャック爪11を備え、位置Dで受け取った基板9を、基板搬送位置E又はFにある成形ユニット2の各下金型13へと搬送する。樹脂供給装置7は、タブレット状の樹脂材料を樹脂搬送装置8に受け渡す。樹脂搬送装置8は、位置Kと位置Lの間で往復移動し、受け渡された樹脂材料を各上金型12に供給する。
成形ユニット2には、図1及び図2に示すように、上金型12と、この上金型12に対してZ軸方向に接離する下金型13と、これら両金型の間に配置される中間金型14とからなる金型セットが2箇所にそれぞれ設けられている。
排出ユニット3は、図1及び図2に示すように、アンローダ41と、受取装置42と、基板排出装置43とを備える。アンローダ41は、前記インローダ6とほぼ同様な構成で、基板9を保持するチャック爪41aを備え、位置E又は位置Fに位置する下金型13から成形後の基板9を位置Gへと搬送する。また、アンローダ41には、前記第1クリーニング装置32と同様な構成の第3クリーニング装置44が設けられ、下金型13の上面及び下金型13に載置された中間金型14の上面を清掃することができるようになっている。受取装置42は、位置Gと位置Hとの間で往復移動可能に設けられ、アンローダ41によって搬送された成形済みの基板9を位置Gで受け取り、位置Hへと移送する。基板排出装置43は、受取装置42によって受取位置Hに移送された成形済みの基板9を、図示しないプッシャーにより位置Iに搬送してマガジン10に収容し、基板9を収容されたマガジン10を位置Iから位置Jへと移送する。
次に、前記構成からなる樹脂封止装置の動作について説明する。
予め、図示しない上型ヒータ及び下型ヒータで、上金型12及び下金型13をそれぞれ所定温度に加熱する。このとき、中間金型14は下金型13に載置しておく。これにより、中間金型14は、下金型13を加熱する下型ヒータの熱により成形可能な温度(約170℃)まで昇温する。そこで、まず、下金型13を分離位置Oに移動させ、分離装置33を降下させる。そして、チャック爪39により中間金型14を保持する。続いて、分離装置33を上昇させ、下金型13から中間金型14を分離する。その後、下金型13を基板搬送位置Eに移動させる(下金型13が成形位置Nに位置している場合、下金型13を分離位置Pに移動させ、分離装置33を降下させる。そして、チャック爪39により中間金型14を保持する。続いて、分離装置33を上昇させ、下金型13から中間金型14を分離する。その後、下金型13を基板搬送位置Fに移動させる。)。
供給ユニット1から成形ユニット2に基板9と樹脂材料を供給する。すなわち、位置Aのマガジン10を位置Bへと移送し、位置Bのマガジン10から基板9を位置C、次いで位置Dへと搬送する。そして、インローダ6を駆動制御することにより、基板9を位置Dから基板搬送位置Eへと搬送して下金型13上に載置する。続いて、下金型13を分離位置Oに移動させ、分離装置33でチャック爪39により保持した中間金型14を下金型13に載置し、基板9を両金型13、14で挟持する。その後、中間金型14が載置された下金型13を成形位置Mに移動させる。このとき、位置Kの樹脂搬送装置8を駆動し、図6(a)に示すように、樹脂材料を成形位置Mに位置する上金型12の樹脂供給路17に供給する(下金型13が成形位置Nに位置している場合、基板9を位置Dから基板搬送位置Fへと搬送して下金型13上に載置する。続いて、下金型13を分離位置Pに移動させ、分離装置33でチャック爪39により保持した中間金型14を下金型13に載置し、基板9を両金型13、14で挟持する。このとき、中間金型14が載置された下金型13を成形位置Nに移動させる。また、位置Kの樹脂封止装置8を駆動し、図6(a)にしめすように、樹脂材料を成形位置Nに位置する上金型12の樹脂供給路17に供給する。)。
続いて、下金型13を上昇させ、上金型12との間で中間金型14を締め付け、中間金型14と下金型13との間に基板9を一定圧でクランプする。ここで、上金型12の樹脂供給路17に供給した樹脂材料をポット部20内に送出して溶融させる。溶融した樹脂は、図6(b)に示すように、プランジャチップ21を降下させることにより、ゲート部26を介して型締めにより中間金型14の凹部27と基板9の上面とで形成されたキャビティ内へと充填する。これにより、基板9に実装した電子部品が樹脂封止される。
樹脂封止が完了すれば、排出工程を開始する。以下、排出工程を、図11のフローチャートに従って説明する。
2…成形ユニット
3…排出ユニット
4…基板供給装置
5…配列装置
6…インローダ
7…樹脂供給装置
8…樹脂搬送装置
9…基板
10…マガジン
11…チャック爪
12…上金型
13…下金型
14…中間金型
15…ベースプレート
16…キャビティプレート
17…樹脂供給路
18…連通孔
19…ブッシュ
20…ポット部
21…プランジャチップ
22…プランジャロッド
23…連結ピン
24…第1中間プレート
25…第2中間プレート
26…ゲート部
27…凹部
28…段付き穴
29…貫通孔
30…エジェクタピン
30a…鍔部
31…スプリング
32…第1クリーニング装置
33…分離装置
34a、34b…ダクト
35a、35b…カバー
36a、36b…ローラブラシ
37…押出ピン
38…押下プレート
39…チャック爪
40…第2クリーニング装置
41…アンローダ
41a…チャック爪
42…受取装置
43…基板排出装置
44…第3クリーニング装置
45…記憶装置
46…制御装置(制御手段)
47…係合部
Ma…ゲート成形部
Mb…パッケージ部
Claims (9)
- 上金型と、該上金型に対して相対的に接離可能な下金型と、前記下金型に着脱自在に配置される中間金型とを備え、前記下金型と前記中間金型の間に基板を保持し、前記下金型と前記中間金型で形成されるキャビティ内に樹脂を充填することにより、前記基板に実装した電子部品を樹脂封止するようにした樹脂封止装置であって、
前記下金型を、前記上金型に対向する成形位置と、側方に移動した非成形位置とに移送する移送手段と、
前記成形位置での成形後、中間金型を下金型に載置した状態で、移送手段を駆動制御し、中間金型及び下金型を非成形位置に搬送させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする樹脂封止装置。 - 前記中間金型は、キャビティの一部を構成する凹部と、該凹部に連通するゲート部とを備え、
前記上金型は、樹脂材料が供給されるポット部と、該ポット部に供給された樹脂材料を前記ゲート部へと押し出すプランジャチップとを備え、
前記プランジャチップは、前記ゲート部内で樹脂が固化することにより、固化した樹脂と連結状態を形成する連結部を備え、
前記連結部は、前記プランジャチップがポット部内を上昇することにより、ゲート部内の樹脂を中間金型から離脱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。 - 前記中間金型は、キャビティの一部を構成する凹部と、該凹部に連通するゲート部とを備え、
前記上金型は、樹脂材料が供給されるポット部と、該ポット部に供給された樹脂材料を前記ゲート部へと押し出すプランジャチップとを備え、
前記ポット部は、前記ゲート部内で樹脂が固化することにより、固化した樹脂と係合状態を形成する係合部を備え、
前記係合部は、前記下金型を型閉め状態から降下することにより、ゲート部内の樹脂を中間金型から離脱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。 - 前記移送手段により前記下金型及び前記中間金型を移送する非成形位置には、前記下金型に対して基板を搬入及び搬出する基板搬送位置と、成形後の基板を中間金型から離脱させる分離位置とが含まれ、
前記分離位置に、成形後の基板を中間金型から離脱させる分離装置を設け、
前記分離装置は、前記中間金型を保持する保持手段と、該保持手段によって保持した中間金型から成形後の基板を離脱させる離脱手段とを備えた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。 - 前記中間金型は、凹部内で固化した樹脂を、凹部から離脱させるエジェクタピンを備え、
前記分離装置の離脱手段は、前記エジェクタピンを押圧することにより、前記中間金型から成形後の基板を離脱させる押出ピンを備えたことを特徴とする請求項4に記載の樹脂封止装置。 - 前記下金型は、前記移送手段による移送中にも、前記中間金型を加熱可能な加熱手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の樹脂封止装置。
- 前記成形位置で上金型を清掃する第1清掃手段と、
前記基板搬送位置で下金型を清掃する第2清掃手段と、
前記分離位置で中間金型を清掃する第3清掃手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の樹脂封止装置。 - 上金型と、該上金型に対して相対的に接離可能な下金型と、前記下金型に着脱自在に配置される中間金型とを備え、前記下金型と前記中間金型の間に基板を保持し、前記下金型と前記中間金型で形成されるキャビティ内に樹脂を充填することにより、前記基板に実装した電子部品を樹脂封止するようにした樹脂封止方法であって、
前記成形位置での成形後に、
前記中間金型を、下金型に載置された状態で、前記上金型に対向する成形位置から、側方の分離位置に移送する第1移送ステップと、
前記分離位置に移送した下金型から中間金型を分離すると共に、中間金型から成形後の基板を離脱させて下金型に載置させる分離ステップと、
前記分離ステップで、基板を載置された下金型を基板搬送位置に移送する第2移送ステップと、
基板搬送位置に移送された下金型から基板を搬出する搬出ステップと、
を含むことを特徴とする樹脂封止方法。 - 前記基板搬送位置で成形後の基板を搬出し、成形前の基板を搬入した後、前記下金型を分離位置に移送する第3移送ステップと、
前記分離位置で、下金型に中間金型を載置する載置ステップと、
前記中間金型を載置された下金型を成形位置へと移送する第4移送ステップと、
をさらに含み、
前記第4移送ステップでは、下金型に設けた加熱手段により中間金型を加熱することを特徴とする請求項8に記載の樹脂封止方法。
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