JP5248453B2 - 樹脂封止装置及び樹脂封止方法 - Google Patents

Description

本発明は、被成形品を樹脂封止する樹脂封止装置及びその樹脂封止方法の技術分野に関する。

被成形品である半導体チップ等を配置した基板を金型に配置して樹脂封止する樹脂封止装置において、樹脂封止の材料として、粉状若しくは粒状の樹脂（以降、粉粒体状樹脂と称する）を金型のキャビティ形状に合わせて平板形状に仮成形したものを用いる場合がある。例えば特許文献１に示す仮成形機を樹脂封止装置の仮成形部に配置させて、粉粒体状樹脂を平板形状の樹脂（仮成形樹脂と称する）に仮成形したのちに、金型に供給して樹脂封止に用いることができる。

以下、その仮成形機による仮成形樹脂の仮成形方法を、図６を用いて説明する。

まず、図示せぬ供給ロールから供給される離型フィルム１６上に所定の量の粉粒体状樹脂２を原料供給機２６から落下・載置する（図６（Ａ））。

次に、離型フィルム１６を係止したローラ２４Ｂを水平方向（図６の右側）に移動させ、離型フィルム１６で粉粒体状樹脂２の上下の両面を覆う。更に、ローラ２４Ｂを水平方向（図６の右側）に移動させて、離型フィルム１６で覆われた粉粒体状樹脂２を加熱機構２８Ａ、２８Ｂの位置に配置させて、粉粒体状樹脂２を所定の形状に上下から加熱加圧成形して仮成形樹脂６にする（図６（Ｂ））。

次に、ローラ２４Ｂを更に水平方向（図６の右側）に移動させて、仮成形樹脂６を冷却機構３２、３４の位置に配置させて、冷却機構３２、３４で仮成形樹脂６を上下方向から挟み込んで冷却する（図６（Ｃ））。

次に、ローラ２４Ｂを水平方向の反対側（図６の左側）に移動させることで、冷却された仮成形樹脂６が離型フィルム１６からスムースに引き剥がされる（図６（Ｄ））。

このように仮成形された仮成形樹脂６は、樹脂ハンドで直接保持され、樹脂封止装置の金型に供給されて、樹脂封止に用いられることとなる。

特開２００６−１４２６７４号公報

しかしながら、特許文献１では、粉粒体状樹脂２の上下の両面を離型フィルム１６で覆う必要があり離型フィルム１６が大量に使われることとなる。このため、ランニングコストを削減することが困難であった。

又、特許文献１では、樹脂ハンド以外にも一部のローラを移動可能として制御するので、粉粒体状樹脂を仮成形する仮成形機の構成や制御が複雑で樹脂封止装置として低コスト化が困難であった。

本発明は、このような観点から、離型フィルムの消費量を低減でき、且つ粉粒体状樹脂を仮成形する機構を簡略にして樹脂封止装置自体の簡略化と低コスト化が可能な樹脂封止装置及びその樹脂封止方法を提供することをその目的としている。

本発明は、粉粒体状樹脂を仮成形し、該仮成形された樹脂を用いて被成形品を樹脂封止する樹脂封止装置であって、前記粉粒体状樹脂が載置される離型フィルムと、該粉粒体状樹脂の該離型フィルム側の載置面を加熱して該粉粒体状樹脂の温度を上昇させて軟化させる加熱手段と、該軟化した粉粒体状樹脂の反離型フィルム側の開放面に当接して前記加熱手段とで該軟化した粉粒体状樹脂を挟み込むことで前記仮成形を行うと共に、該粉粒体状樹脂の前記開放面の温度を下げる第１冷却手段と、を備えた構成とすることにより、上記課題を解決するものである。

本発明では、粉粒体状樹脂を仮成形するために、離型フィルム上の粉粒体状樹脂を加熱手段で加熱して、温度上昇により軟化した粉粒体状樹脂を当該加熱手段自体と第１冷却手段とで挟み込むようにしている。以下その作用について説明する。最初、離型フィルム上の粉粒体状樹脂は反離型フィルム側の面（開放面）が開放状態、即ち、何もなく熱伝導率の低い空気に囲まれている（つまり、粉粒体状樹脂は反離型フィルム側の面は良好に断熱されている）。このため、加熱手段で離型フィルム側の面（載置面）から（離型フィルムを介して）加熱することで粉粒体状樹脂の温度を急速に上昇させて、粉粒体状樹脂を急速に軟化させることができる。そして、加熱手段自体と第１冷却手段とで軟化した粉粒体状樹脂を挟み込むという簡易的な構成でありながら容易に粉粒体状樹脂を仮成形することができる。ここで、第１冷却手段が、粉粒体状樹脂の開放面（反離型フィルム側の面）の温度を下げる機能を有している。このため、当該開放面では、上述した断熱状態が解かれて急激な温度低下が起こり、該開放面が第１冷却手段に近い温度まで冷却される。このため、一旦軟化が進んだ粉粒体状樹脂の反離型フィルム側の開放面が第１冷却手段に当接している間、第１冷却手段で冷却される温度に従い硬化する（いわばより固体状態へ戻る）こととなる。従って、粉粒体状樹脂において第１冷却手段側の開放面は、離型フィルム側の載置面と比較して第１冷却手段の表面に密着しにくくなる。このため、離型フィルム側の軟化した粉粒体状樹脂の離型フィルムへの吸着力に比べて、反離型フィルム側の軟化した粉粒体状樹脂の第１冷却手段への吸着力が小さくなる。即ち、第１冷却手段は離型フィルムに比べて軟化した粉粒体状樹脂から容易に剥離可能となる。

このため、第１冷却手段を用いることで、粉粒体状樹脂を仮成形しながら、従来粉粒体状樹脂の上下の両面に必要されていた離型フィルムを、粉粒体状樹脂の載置される一方の面だけとすることが可能となる。同時に、離型フィルムを一方の面だけに使用することで、粉粒体状樹脂の上下の両面を覆うために用いられてきた機構を不要とすることができる。

ここで、仮成形された樹脂（仮成形樹脂）は、粉粒体状樹脂よりも樹脂粒子同士を結合・収縮させているので、樹脂粒子間の断熱層となる空孔数や空孔サイズが少なく、熱伝導性が向上している。このため、本発明は、仮成形樹脂全体を温まった状態にしておいた場合（加熱手段が第１冷却手段と軟化した粉粒体状樹脂を挟み込んだ後も加熱を続けた場合）には、熱伝導性の向上と相まって、樹脂封止工程における成形温度に達するまでの昇温時間を短縮できるので、（仮成形樹脂全体を冷却していた従来の工程に比べ、）成形品の生産性を向上させることができる。なお、当該挟み込んだ後に加熱手段は、加熱を続けても、止めても、弱めてもよい。この条件は粉粒体状樹脂の量や組成や樹脂封止のタイミングなどで定めることができる。

なお、前記加熱手段の温度が前記粉粒体状樹脂の樹脂軟化点以上とされ、前記第１冷却手段の温度は該樹脂軟化点未満とされている場合には、軟化した粉粒体状樹脂の反離型フィルム側の開放面を安定して軟化状態から硬化状態に冷却でき、容易に第１冷却手段を仮成形樹脂から剥離することができる。なお、上記の各温度の関係が満たされれば、上述した効果を相応に得られるが、特に前記粉粒体状樹脂の樹脂軟化点の温度が６０度以上９０度以下の温度とされ、前記加熱手段の温度が前記樹脂軟化点の温度より５度以上高い温度で且つ１１０度以下の温度とされ、そして前記第１冷却手段の温度が４０度未満とされている場合がより好ましい。なお、温度の数値は代表値であって各数値に厳密に限定されるものではない。

又、前記離型フィルムが、前記仮成形の際と前記樹脂封止の際に兼用とされている場合には、高価な離型フィルムの消費量を更に低減することができる。即ち、仮成形の際と樹脂封止の際に離型フィルムを別々に使用する場合に比べて、使用装置と工数を少なくできてシンプルな構成で樹脂封止作業を高速化できると共に、ランニングコストの低減をすることができる。又、金型への投入前に離型フィルムから仮成形樹脂を剥離する必要がないので、従来の仮成形樹脂(特許文献１)の（剥離から）保持・搬送において生じていた仮成形樹脂の割れや欠損を低減することができる。即ち、樹脂搬送において歩留りを改善することができる。同時に、樹脂封止の際に必要とされる樹脂の量と実際に金型に供給される樹脂の量との差を最小限にすることが可能である。又、仮成形樹脂を剥がすことが不要なので、薄い仮成形品が必要とされる樹脂封止厚みの薄い成形品に対しても容易に対応することができる。

又、前記離型フィルムが、帯形状とされていて、前記粉粒体状樹脂がその載置される位置から連続的に前記金型に搬送される場合には、粉粒体状樹脂を支持する専用冶具が必要とされないため、仮成形される粉粒体状樹脂の形状・大きさ・厚みが変更されてもなんら変更せずに同一構成で金型に仮成形された粉粒体状樹脂（仮成形樹脂）を供給することができる。又、仮成形樹脂の金型への搬送時間も短くすることができる。又、離型フィルムの供給と回収が容易となる。又、離型フィルムを切断するといった作業もないので、切断に伴う粉塵の発生を防止することができる。

又、前記離型フィルムが、短冊形状とされていて、前記粉粒体状樹脂がその載置される位置から前記金型に搬送される場合には、ロールで連続的に搬送される離型フィルムの場合に比べて、粉粒体状樹脂を仮成形する機構部分（仮成形部）と、金型を有する機構部分（圧縮成形部）との配置に、より大きな自由度を取ることができる。このため、仮成形部と圧縮成形部のいずれかを複数にすることも容易である。更には、ロールで連続的に搬送される離型フィルムの場合に比べて、より離型フィルムの粉粒体状樹脂の載置されない余白部分を少なくでき、高価な離型フィルムの消費量を更に少なくでき、ランニングコストを更に低減することができる。同時に、短冊形状の離型フィルムにおいて場所を予め特定しておくことで、仮成形樹脂の金型への配置を正確に行うことも可能となる。

又、更に、前記第１冷却手段の後段に、前記仮成形された樹脂全体を冷却する第２冷却手段を備える場合には、仮成形樹脂の当接される面だけでなく全体を冷却するので、離型フィルムから仮成形樹脂を剥離することが可能となる。このため、従来用いられてきた別の離型フィルムを備える圧縮成形部の機構をそのまま流用することができる。即ち、新たに設計と開発にかけなければならない費用・工数・期間を低減することができる。なお、場合によっては、仮成形樹脂全体を一旦冷却することにより、仮成形樹脂の樹脂封止に使用するまでの待ち時間も調整可能となるので、樹脂封止の際の金型の型締めなどのタイミングに最適な状態で仮成形樹脂を供給できる。このため、樹脂封止の際の樹脂流れを良好に保って、歩留り良く高品質な樹脂封止を行うことも可能となる。

又、前記第１冷却手段が、前記粉粒体状樹脂の前記開放面に当接する面が一定の曲率を有するロール形状とされている場合には、第１冷却手段の軟化した粉粒体状樹脂と接触する部分が原理的に線状になるので、離型フィルム側に吸着する力に比べて、第１冷却手段に吸着する力が小さい。このため、確実に第１冷却手段からの軟化した粉粒体状樹脂の剥離を容易に且つ迅速に行うことができる。

なお、本発明は、粉粒体状樹脂を仮成形し、該仮成形された樹脂を用いて被成形品を樹脂封止する樹脂封止方法であって、前記粉粒体状樹脂が離型フィルムに載置される工程と、該粉粒体状樹脂の該離型フィルム側の載置面を加熱して該粉粒体状樹脂を軟化させる工程と、該加熱されて温度上昇した粉粒体状樹脂の仮成形を行うと共に、該粉粒体状樹脂の反離型フィルム側の開放面の温度を下げる工程と、を備えて、前記粉粒体状樹脂を仮成形することを特徴とする樹脂封止方法とも捉えることができる。

本発明を適用することにより、離型フィルムの消費量を低減でき、且つ粉粒体状樹脂を仮成形する機構を簡略にして樹脂封止装置自体の簡略化と低コスト化が可能となる。

本発明の第１実施形態に係わる樹脂封止装置の一例を示す模式図 同じく仮成形樹脂の仮成形手順を示す図 本発明の第２実施形態に係わる樹脂封止装置の仮成形部の一部を示す模式図 本発明の第３実施形態に係わる仮成形樹脂の仮成形手順を示す図 本発明の第４実施形態に係わる樹脂封止装置の一例を示す模式図 従来例に係わる仮成形樹脂の仮成形手順を示す図

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。

最初に、本発明の第１実施形態に係わる樹脂封止装置の構成について図１を用いて以下に説明する。

樹脂封止装置１００は、原料となる粉粒体状樹脂１０２を平板形状の仮成形された樹脂（仮成形樹脂１０６）に仮成形する仮成形部１１２と、仮成形樹脂１０６を用いて金型１６０で被成形品の樹脂封止をする圧縮成形部１１４と、を有する。即ち、樹脂封止装置１００は、粉粒体状樹脂１０２を仮成形し、仮成形樹脂１０６を用いて被成形品の樹脂封止を行う。そして、樹脂封止装置１００は、粉粒体状樹脂１０２を仮成形するために、粉粒体状樹脂１０２が載置される離型フィルム１１６と粉粒体状樹脂１０２の離型フィルム側の面（載置面と称する）を加熱して粉粒体状樹脂１０２の温度を上昇させて軟化させるホットプレート（加熱手段）１２８と、軟化した粉粒体状樹脂１０２の反離型フィルム側の面（開放面と称する）に当接してホットプレート１２８とで軟化した粉粒体状樹脂１０２を挟み込むことで仮成形を行うと共に、粉粒体状樹脂１０２の開放面の温度を下げる冷却板（第１冷却手段）１３０と、を備える。なお、仮成形部１１２と圧縮成形部１１４とは、離型フィルム１１６を兼用している。

離型フィルム１１６は、帯形状とされていて、粉粒体状樹脂１０２がその載置される位置から連続的に金型１６０に離型フィルム供給装置１１８で搬送される。離型フィルム供給装置１１８は、供給ロール１２０と回収ロール１２２と複数のローラ１２４とを備える。離型フィルム供給装置１１８は、仮成形部１１２の所定の位置を通る、連続した離型フィルム１１６を金型１６０に供給する。言い換えれば、離型フィルム１１６は、供給ロール１２０から連続的に供給され、ローラ１２４により方向と高さの調整が行われて、仮成形部１１２と圧縮成形部１１４のそれぞれの所定の場所を通過し、回収ロール１２２で連続的に回収される。このため、離型フィルム１１６の供給と回収が容易である。離型フィルム１１６は、耐熱性に優れ、熱伝導が良好で、伸縮性に富み、形状の復元が容易な材料で適切な厚みに成形されている。

仮成形部１１２には、原料供給機１２６と加熱手段であるホットプレート１２８と第１冷却手段である冷却板１３０とが配置されている。なお、加熱手段は、ホットプレートに限られるものではなく、赤外線ヒータやマイクロ波、熱風等を用いてもよい。

前記原料供給機１２６は、離型フィルム１１６の通過する仮成形部１１２の所定の位置で、離型フィルム１１６上の所定の面積に粉粒体状樹脂１０２を投下・載置する。原料供給機１２６は、図２（Ａ）に示す如く、原料供給機１２６の供給口１２６Ａから載置される粉粒体状樹脂１０２を所定の面積に制限するための筒形状の枠１２６Ｂを備えている。枠１２６Ｂ内には、図示せぬフレーム形状の構造体が配置されており、載置された粉粒体状樹脂１０２を該所定の面積内で均一に分散させる。なお、枠１２６Ｂの最下端には、粉粒体状樹脂１０２を加熱した際に枠１２６Ｂに融着しないような幅と高さの凹部１２６ＢＢが設けられている。

前記ホットプレート１２８は、離型フィルム１１６上に載置された粉粒体状樹脂１０２を加熱するために、原料供給機１２６に対向して離型フィルム１１６の下側に配置される。ホットプレート１２８は、図示せぬ制御部により制御され、離型フィルム１１６上の粉粒体状樹脂１０２の一方の面である離型フィルム側の載置面を加熱して粉粒体状樹脂１０２の温度を上昇させて互いに融着可能な状態となるように軟化させる。本実施形態では、粉粒体状樹脂１０２の樹脂軟化点が約８０度であるので、それ以上の温度の約１００度にホットプレート１２８の温度を設定している。

前記冷却板１３０は、熱を伝えやすい材質で形成されているのが好ましく、例えばアルミニウムやステンレスなどの金属板を用いることができる。冷却板１３０は、原料供給機１２６の上側に配置され、冷却時には冷却板１３０が原料供給機１２６より下方に移動する。そして、離型フィルム１１６上の軟化した粉粒体状樹脂１０２のもう一方の面である反離型フィルム側の開放面に当接してホットプレート１２８とで軟化した粉粒体状樹脂１０２を挟み込んで、軟化した粉粒体状樹脂１０２の仮成形を行う。冷却板１３０は、温度が上昇した粉粒体状樹脂の１０２の温度を下げる温度であれば、相応の剥離効果を有するが、本実施形態では、例えば、冷却板１３０として、厚みが２０ｍｍ程度のステンレス板を用い、温度としては室温程度（３０度以下）で一定とされている。なお、冷却板１３０の温度は、樹脂軟化点の温度が約８０度であるので、粉粒体状樹脂１０２の樹脂軟化点の４０度未満下とされていることが好ましく、更に３０度前半以下までに維持されていれば、更に好ましい結果が得られている。冷却板１３０の剥離性は剥離する際の剥離速度にもよるので、温度とその速度とを調整することで、より確実な剥離が可能である。なお、粉粒体状樹脂１０２の樹脂軟化点がもっと高い温度であれば、冷却板１３０の温度を更に高くしても有効となる。なお、本発明は、上記各温度条件に限定されるものではなく、ホットプレート１２８の温度が粉粒体状樹脂１０２の樹脂軟化点以上とされ、冷却板１３０の温度は樹脂軟化点未満とされていれば好ましい。そして、更には、粉粒体状樹脂１０２の樹脂軟化点の温度が６０度以上９０度以下の温度とされ、ホットプレート１２８の温度が樹脂軟化点の温度より５度以上高い温度で且つ１１０度以下の温度とされ、そして冷却板１３０の温度が４０度未満とされている場合がより好ましい。

冷却板１３０は、具体的には、ある程度の一定温度に維持することが望ましいので、冷却板１３０の反ホットプレート側にペルチェ素子を組み込んだり、内側に冷却水などの冷媒を循環させたり、或いは冷風などを当てる構成とすることができる。なお、剥離性をより確実に担保するために、冷却板１３０の表面にフッ素系樹脂をコーティングしたりしてもよい。或いは、冷却板１３０が金属であり、その金属表面が樹脂に直接当たることで仮成形樹脂１０６の汚染などのおそれを完全に防止するために、冷却板１３０の表面に一定期間張替えの不要な剥離性のよいフィルムを貼り付けておく、若しくは剥離性のよい膜を設けるといったことをしてもよい。

圧縮成形部１１４は、圧縮成形機１５０を有する。なお、圧縮成形機１５０は、図１では１つであるが、複数備えられてもよい。圧縮成形機１５０は、本体１５２と、本体１５２に立設される複数の支柱であるタイバ１５４に支えられる固定プラテン１５６とを有する。固定プラテン１５６の下面には上型１６２が取り付けられている。本体１５２は、固定プラテン１５６に対して、接近・離間できるように移動可能な可動プラテン１５８を備えている。可動プラテン１５８の上面には下型１６４が取り付けられている。下型１６４には、図示せぬ吸着機構が設けられており、離型フィルム１１６を吸着・固定することができる。下型１６４は、可動プラテン１５８の移動に伴い、固定プラテン１５６に取り付けられた上型１６２に対して接近・離間する。即ち、可動プラテン１５８の移動により、上型１６２と下型１６４とで構成される金型１６０の型締め・型開きを行うことができる。

前記金型１６０に形成されたキャビティは、離型フィルム１１６の通過する圧縮成形部１１４の所定の場所に設けられている。このため、仮成形樹脂１０６を載せた離型フィルム１１６を下型１６４に吸着することで、仮成形樹脂１０６の金型１６０への供給を完了する。

次に、樹脂封止装置１００の動作（仮成形部１１２における仮成形樹脂１０６の仮成形工程と圧縮成形部１１４における樹脂封止工程、樹脂封止作業とも称する）について図２を用いて説明する。

まず、原料供給機１２６をホットプレート１２８上の離型フィルム１１６に接近させる。そして、供給口１２６Ａから粉粒体状樹脂１０２を投下させて、ホットプレート１２８上の離型フィルム１１６に載置する（図２(Ａ)）。このとき、枠１２６Ｂは、その上端の位置Ｕで供給口１２６Ａ下端の位置Ｂを覆い、且つ枠１２６Ｂの下端の位置Ｄで離型フィルム１１６の極近傍に配置される長さを有するので、粉粒体状樹脂１０２の枠１２６Ｂ外部への飛散を防止できる。同時に、離型フィルム１１６の枠１２６Ｂで定められた所定の面積に正確に粉粒体状樹脂１０２を載置することができる。このとき、供給口１２６Ａと離型フィルム１１６との間の図示せぬフレーム形状の構造体により、該所定の面積に均等の厚みで粉粒体状樹脂１０２を降り積もらせる。このため、粉粒体状樹脂１０２の加熱の均一性と加熱時間の短縮とを確保し、圧縮成形時の樹脂流動を少なくすることができる。

ホットプレート１２８の温度は、粉粒体状樹脂１０２の樹脂粒子が軟化して互いに融着可能となる程度の温度（１００度程度）に上昇させておき、離型フィルム１１６を介して原料供給機１２６から投下・載置された粉粒体状樹脂１０２の離型フィルム側の載置面を加熱する。そして、原料供給機１２６に対向する位置において、載置された粉粒体状樹脂１０２の温度を上昇させて互いに融着可能な状態となるように軟化させる。なお、粉粒体状樹脂１０２の反離型フィルム側の開放面は（大気に）開放状態、即ち熱伝導率の低い空気に囲まれている（良好な断熱状態）。このため、粉粒体状樹脂１０２を急速且つ効率的に加熱して軟化させることができる。

次に、原料供給機１２６を枠１２６Ｂと共に、離型フィルム１１６から離間させる。枠１２６Ｂには凹部１２６ＢＢが設けられている。このため、枠１２６Ｂ側面に樹脂粒子が融着した状態とならないので、投下された当初の粉粒体状樹脂１０２の量を変化させることなく、容易に枠１２６Ｂを離間させることができる（図２（Ｂ））。

次に、離型フィルム１１６に冷却板１３０を接近させて、加熱されて軟化した粉粒体状樹脂１０２の反離型フィルム側の開放面に当接してホットプレート１２８とで軟化した粉粒体状樹脂１０２を挟み込む。当該挟み込みにより、軟化状態の樹脂粒子がつぶされて、軟化した樹脂粒子同士を確実に融着させる。このため、元々粒子形状の集合体の形態であった粉粒体状樹脂１０２は、ホットプレート１２８と冷却板１３０とにより樹脂粒子がつぶされて空孔数と空孔サイズが減少して、厚み方向に収縮させられた形態の仮成形樹脂１０６に仮成形される。このとき、冷却板１３０は、室温程度の温度に保たれているので、当該開放面の温度を少なくとも一時的に下げることとなる。このため、該開放面では、上述した断熱状態が解かれて急激な温度低下が起こり、開放面が冷却板１３０に近い温度まで冷却される。このため、一旦軟化が進んだ粉粒体状樹脂１０２の反離型フィルム側の開放面が冷却板１３０に当接している間だけ冷却板１３０で冷却される温度（室温）に従い硬化する（いわば固体状態へ戻る）こととなる。従って、粉粒体状樹脂１０２において冷却板側の開放面は、離型フィルム側の載置面と比較して冷却板１３０の表面に密着しにくくなり、離型フィルム側の軟化した粉粒体状樹脂１０２の離型フィルム１１６への吸着力に比べて、反離型フィルム側の軟化した粉粒体状樹脂１０２の冷却板１３０への吸着力が小さくなる。このため、冷却板１３０がホットプレート１２８から離間する際には、仮成形樹脂１０６に離型フィルム１１６が貼り付いたままとなり、冷却板１３０を仮成形樹脂１０６からスムースに剥離することができる。なお、粉粒体状樹脂１０２が仮成形される際にも、ホットプレート１２８は加熱を続けるので、仮成形樹脂１０６としては、冷却板１３０が当接した開放面だけが一時的に温度が下がるだけで、全体としては温度が高い状態を保っている。

次に、離型フィルム供給装置１１８を動かして仮成形樹脂１０６を離型フィルム１１６に貼り付けた状態のままで、仮成形樹脂１０６を仮成形部１１２の所定の場所から圧縮成形部１１４の所定の場所に移動させる（図２(Ｄ)）。

次に、金型１６０の下型１６４の吸着機構で、仮成形樹脂１０６の貼り付いた離型フィルム１１６の部分を、そのままの状態で下型１６４に吸着固定する。そして、仮成形樹脂１０６を樹脂封止に適した成形温度まで加熱する。

そして、被成形品を取り付けた上型１６２に対して下型１６４を接近させる。又、キャビティ内の減圧動作も開始させる。そして、所定のタイミングで型締めして、仮成形樹脂１０６を用いて被成形品を圧縮成形して樹脂封止を行う。

このように、樹脂封止の際に金型１６０に投入される樹脂は平板形状の仮成形樹脂１０６なので、金型１６０への搬送時に樹脂粒子が飛散することを防止することができる。

そして、本実施形態は、粉粒体状樹脂１０２を仮成形するために、離型フィルム１１６上の粉粒体状樹脂１０２をホットプレート１２８で加熱して、温度上昇により軟化した粉粒体状樹脂１０２をホットプレート１２８自身と冷却板１３０とで挟み込むようにしている。以下その作用についてまとめて説明する。最初、離型フィルム１１６上の粉粒体状樹脂１０２はその反離型フィルム側の（開放）面が開放状態、即ち、何もなく熱伝導率の低い空気に囲まれている（つまり、粉粒体状樹脂１０２は反離型フィルム側では良好に断熱されている）。このため、ホットプレート１２８で離型フィルム側の載置面から（離型フィルム１１６を介して）加熱することで粉粒体状樹脂１０２の温度を急速に（短時間で）上昇させて、粉粒体状樹脂１０２を急速に軟化させることができる。そして、ホットプレート１２８自身と冷却板１３０とで軟化した粉粒体状樹脂１０２を挟み込むという簡易的な構成でありながら容易に粉粒体状樹脂１０２を仮成形することができる。ここで、冷却板１３０が、粉粒体状樹脂１０２の開放面（反離型フィルム側の面）の温度を下げる機能を有している。このため、当該開放面では、上述した断熱状態が解かれて急激な温度低下が起こり、該開放面が冷却板１３０に近い温度まで冷却される。このため、一旦軟化が進んだ反離型フィルム側の面が冷却板１３０に当接している間だけ、冷却板１３０で冷却される温度に従い硬化する（いわばより固体状態へ戻る）こととなる。従って、粉粒体状樹脂１０２において冷却板側の開放面は、離型フィルム側の載置面と比較して冷却板１３０の表面に密着しにくくなる。このため、離型フィルム側の軟化した粉粒体状樹脂１０２の離型フィルム１１６への吸着力に比べて、反離型フィルム側の軟化した粉粒体状樹脂１０２の冷却板１３０への吸着力が小さくなる。即ち、冷却板１３０は離型フィルム１１６に比べて軟化した粉粒体状樹脂１２０から容易に剥離可能となる。

このため、冷却板１３０を用いることで、粉粒体状樹脂１０２を仮成形樹脂１０６に仮成形しながら、従来粉粒体状樹脂の上下の両面を覆っていた離型フィルム１１６を、粉粒体状樹脂１０２の載置される一方の面だけとすることが可能となる。同時に、離型フィルム１１６を一方の面だけに使用することで、粉粒体状樹脂１０２の上下の両面を覆うために用いられてきた機構を不要とすることができる。

しかも、ホットプレート１２８の温度は粉粒体状樹脂１０２の樹脂軟化点以上の温度（約１００度）とされ、冷却板１３０は粉粒体状樹脂１０２の樹脂軟化点未満の一定の温度（３０度以下の室温）とされているので、軟化した粉粒体状樹脂１０２の反離型フィルム側の開放面を急速且つ安定して軟化状態から硬化状態に冷却でき、容易に冷却板１３０を軟化した粉粒体状樹脂１０２（仮成形樹脂１０６）から剥離することができる。

ここで、仮成形樹脂１０６は、粉粒体状樹脂１０２よりも樹脂粒子同士を結合・収縮させているので、樹脂粒子間の断熱層となる空孔数や空孔サイズが少なく、熱伝導性が向上している。このため、本実施形態は、仮成形樹脂１０６全体を温まった状態としていることと熱伝導性の向上とが相まって、樹脂封止工程における成形温度に達するまでの昇温時間が短縮できるので、（仮成形樹脂全体を冷却していた従来の工程に比べて）成形品の生産性を一層向上させることができる。

又、離型フィルム１１６が、仮成形の際と樹脂封止の際に兼用とされているので、高価な離型フィルム１１６の消費量を更に低減することができる。即ち、仮成形の際と樹脂封止の際に離型フィルムを別々に使用する場合に比べて、使用装置と工数を少なくできてシンプルな構成で樹脂封止作業を高速化できると共に、ランニングコストの低減をすることができる。又、金型１６０への投入前に離型フィルム１１６から仮成形樹脂１０６を剥離する必要がないので、従来の仮成形樹脂(特許文献１)の（剥離から）保持・搬送において生じていた仮成形樹脂の割れや欠損を低減することができる。即ち、樹脂搬送において歩留りを改善することができる。同時に、樹脂封止の際に必要とされる樹脂の量と実際に金型に供給される樹脂の量との差を最小限にすることが可能である。又、仮成形樹脂１０６を剥がすことが不要なので、薄い仮成形品が必要とされる樹脂封止厚みの薄い成形品に対しても容易に対応することができる。

又、離型フィルム１１６が、帯形状とされていて、粉粒体状樹脂１０２がその載置される位置から連続的に金型１６０に搬送されるので、仮成形樹脂１０６を支持する専用冶具が必要とされないため、仮成形樹脂１０６の形状・大きさ・厚みが変更されてもなんら変更せずに同一構成で金型１６０に仮成形樹脂１０６を供給することができる。又、仮成形樹脂１０６の金型１６０への搬送時間も短くすることができる。又、離型フィルム１１６の供給と回収が容易となる。又、離型フィルム１１６を切断するといった作業もないので、切断に伴う粉塵の発生を防止することができる。

即ち、本実施形態によれば、離型フィルム１１６の消費量を低減でき、且つ粉粒体状樹脂１０２を仮成形する機構である仮成形部１１２を簡略にして樹脂封止装置１００自体の簡略化と低コスト化が可能となる。

次に、本発明の第２実施形態について、図３を用いて説明する。

本実施形態は、第１実施形態とは、第１冷却手段として粉粒体状樹脂の開放面に当接する面が一定の曲率を有するロール形状とされた冷却ロール２３０を用いたことで異なり、それ以外は同一であるので、符号下２桁を同一として、説明を省略する。

本実施形態では、冷却ロール２３０が原料供給機と上下方向に並んで配置されており、離型フィルム２１６上に粉粒体状樹脂が載置された後に、原料供給機に代わり、冷却ロール２３０がその位置に配置されて、冷却ロール２３０の左右方向への動きで、軟化した粉粒体状樹脂を仮成形する。なお、冷却ロール２３０は左右に動かず、離型フィルム供給機構による離型フィルム２１６の送りで、冷却ロール２３０が回転して仮成形樹脂２０６を仮成形してもよい。

本実施形態では、軟化した粉粒体状樹脂と冷却ロール２３０の接触する部分は、原理的に線状になるので、軟化した粉粒体状樹脂の離型フィルム側に吸着する力に比べて、冷却ロール２３０に吸着する力が小さい。このため、確実に冷却ロール２３０からの仮成形樹脂２０６の剥離が容易に且つ迅速に行うことができる。なお、冷却ロール２３０の温度は、第１実施形態と同じ温度とされている。

なお、第１、第２実施形態では、第１冷却手段が原料供給機とは上下方向で並んで配置されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、原料供給機に並列して、第１冷却手段が配置されてもよい。その場合には、原料供給機と第１冷却手段の位置を変更する機構を不要とできるので、更に樹脂封止装置をシンプルで、低コスト化することができる。

次に、本発明の第３実施形態について、図４を用いて説明する。

本実施形態は、第１実施形態とは、更に、冷却板３３０の後段に、仮成形樹脂３０６全体を冷却する第２冷却手段である冷却機構３３２、３３４を備えることで異なり、それ以外は同一であるので、符号下２桁を同一として、説明を省略する。なお、本実施形態は、図６に示した従来例に対しては、冷却機構３３２、３３４を同一機能として、加熱機構の構成と離型フィルム供給装置の構成が異なる。以下に、樹脂封止装置の動作を説明する。

まず、図示せぬ供給ロールから供給される離型フィルム３１６上に所定の量の粉粒体状樹脂３０２を原料供給機３２６から落下・載置する（図４（Ａ））。

次に、離型フィルム供給装置を駆動して、離型フィルム３１６を水平方向（図４の右側）のホットプレート３２８の位置に移動させ、離型フィルム３１６上の粉粒体状樹脂３０２を下からホットプレート３２８で加熱して、粉粒体状樹脂３０２を軟化させる。そして、軟化した粉粒体状樹脂３０２の反離型フィルム側の開放面に冷却板３３０を当接してホットプレート３２８とで軟化した粉粒体状樹脂３０２を挟み込むことで仮成形する（図４（Ｂ））。その際に粉粒体状樹脂３０２の開放面は一時的に冷却されることで、冷却板３３０の離間と共に、冷却板３３０は軟化した粉粒体状樹脂３０２からスムースに剥離される。

次に、離型フィルム供給装置を駆動して、離型フィルム３１６を水平方向（図４の右側）の冷却機構３３２、３３４の位置に移動させ、冷却機構３３２、３３４で仮成形樹脂３０６を上下方向から挟み込んで冷却する（図４（Ｃ））。

次に、離型フィルム供給装置を駆動して、離型フィルム３１６を水平方向（図４の右側）の冷却機構３３２、３３４の右側に移動させる。このとき、仮成形樹脂３０６は完全に冷却された状態であるので、仮成形樹脂３０６が離型フィルム３１６から容易に引き剥がされる（図４（Ｄ））。

このように仮成形された仮成形樹脂３０６は、樹脂ハンドで直接保持され、樹脂封止装置の金型に搬送されて、樹脂封止に用いられることとなる。

本実施形態は、仮成形樹脂３０６の当接される面だけでなく全体を冷却するので、離型フィルム３１６から仮成形樹脂３０６を剥離することが可能となる。このため、従来用いられてきた圧縮成形部の機構をそのまま流用することができる。即ち、新たな設計と開発にかけなければならない費用・工数・期間を低減することができる。なお、場合によっては、仮成形樹脂３０６全体を一旦冷却することにより、仮成形樹脂３０６の樹脂封止に使用するまでの待ち時間を調整可能となるので、樹脂封止の際の金型の型締めなどのタイミングに最適な状態で仮成形樹脂３０６を供給できる。このため、樹脂封止の際の樹脂流れを良好に保って、歩留り良く高品質な樹脂封止を行うことも可能となる。

次に、本発明の第４実施形態について、図５を用いて説明する。

本実施形態は、第１実施形態とは、離型フィルム４１６が、短冊形状とされていて、粉粒体状樹脂４０２がその載置される位置から金型に搬送されることで異なり、それ以外は同一であるので、符号下２桁を同一として、説明を省略する。

本実施形態では、仮成形部４１２と圧縮成形部４１４とで離型フィルム４１６が短冊形状の個片とされた状態で兼用で用いられている。このため、離型フィルム４１６がロールで連続的に搬送される場合に比べて、仮成形部４１２と圧縮成形部４１４との配置に、より大きな自由度を取ることができる。このため、仮成形部４１２と圧縮成形部４１４とのいずれかを複数とすることも容易である。更には、離型フィルム４１６がロールで連続的に搬送される場合に比べて離型フィルム４１６の粉粒体状樹脂４０２が載置されていない余白部分を少なくでき、高価な離型フィルム４１６の消費量を更に少なくでき、ランニングコストを更に低減することができる。同時に、短冊形状の離型フィルム４１６において場所を予め特定しておくことで、仮成形樹脂４０６の金型への配置を正確に行うことが可能となる。

本発明について上記実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の要旨を逸脱しない範囲においての改良並びに設計の変更が可能なことは言うまでも無い。

例えば、上記実施形態においてはそれぞれ、別個の発明として説明したが、本発明はこれに限定されずに第１〜第４実施形態のどの構成要素も適宜組み合わせることができる。

又、上記実施形態においては、粉粒体状樹脂として特に説明をしなかったが、当該樹脂は粉状や、粒状であってもよいし、小径のタブレットでもよい。若しくはそれらの混合物であってもよい。

２、１０２、３０２、４０２…粉粒体状樹脂
６、１０６、２０６、３０６、４０６…仮成形樹脂
２６、１２６、３２６、４２６…原料供給機
１００…樹脂封止装置
１１２、４１２…仮成形部
１１４、４１４…圧縮成形部
１１６、２１６、３１６、４１６…離型フィルム
１１８…離型フィルム供給装置
１２０…供給ロール
１２２…回収ロール
１２４…ローラ
１２６Ｂ…枠
１２６ＢＢ…凹部
１２８、２２８、３２８、４２８…ホットプレート
１３０、３３０、４３０…冷却板
１５０、４５０…圧縮成形機
１５２、４５２…本体
１５４、４５４…タイバ
１５６、４５６…固定プラテン
１５８、４５８…可動プラテン
１６０…金型
１６２、４６２…上型
１６４、４６４…下型
２３０…冷却ロール
３３２、３３４…冷却機構

Claims (9)

1. 粉粒体状樹脂を仮成形し、該仮成形された樹脂を用いて被成形品を樹脂封止する樹脂封止装置であって、
   前記粉粒体状樹脂が載置される離型フィルムと、
   該粉粒体状樹脂の該離型フィルム側の載置面を加熱して該粉粒体状樹脂の温度を上昇させて軟化させる加熱手段と、
   該軟化した粉粒体状樹脂の反離型フィルム側の開放面に当接して前記加熱手段とで該軟化した粉粒体状樹脂を挟み込むことで前記仮成形を行うと共に、該粉粒体状樹脂の前記開放面の温度を下げる第１冷却手段と、
   を備えて、前記粉粒体状樹脂を仮成形することを特徴とする樹脂封止装置。
2. 請求項１において、
   前記加熱手段の温度は前記粉粒体状樹脂の樹脂軟化点以上とされ、前記第１冷却手段の温度は該樹脂軟化点未満とされている
   ことを特徴とする樹脂封止装置。
3. 請求項２において、
   前記粉粒体状樹脂の樹脂軟化点の温度が６０度以上９０度以下の温度とされ、
   前記加熱手段の温度が前記樹脂軟化点の温度より５度以上高い温度で且つ１１０度以下の温度とされ、そして前記第１冷却手段の温度が４０度未満の温度とされている
   ことを特徴とする樹脂封止装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   前記離型フィルムが、前記仮成形の際と前記樹脂封止の際に兼用とされている
   ことを特徴とする樹脂封止装置。
5. 請求項４において、
   前記離型フィルムは、帯形状とされていて、前記粉粒体状樹脂がその載置される位置から連続的に前記被成形品を樹脂封止する金型に搬送される
   ことを特徴とする樹脂封止装置。
6. 請求項４において、
   前記離型フィルムは、短冊形状とされていて、前記粉粒体状樹脂がその載置される位置から前記被成形品を樹脂封止する金型に搬送される
   ことを特徴とする樹脂封止装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかにおいて、更に、
   前記第１冷却手段の後段に、前記仮成形された樹脂全体を冷却する第２冷却手段を備える
   ことを特徴とする樹脂封止装置。
8. 請求項１乃７のいずれかにおいて、
   前記第１冷却手段は、前記粉粒体状樹脂の前記開放面に当接する面が一定の曲率を有するロール形状とされている
   ことを特徴とする樹脂封止装置。
9. 粉粒体状樹脂を仮成形し、該仮成形された樹脂を用いて被成形品を樹脂封止する樹脂封止方法であって、
   前記粉粒体状樹脂が離型フィルムに載置される工程と、
   該粉粒体状樹脂の該離型フィルム側の載置面を加熱して該粉粒体状樹脂を軟化させる工程と、
   該加熱されて温度上昇した粉粒体状樹脂の仮成形を行うと共に、該粉粒体状樹脂の反離型フィルム側の開放面の温度を下げる工程と、
   を備えて、前記粉粒体状樹脂を仮成形することを特徴とする樹脂封止方法。

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