JP5795273B2 - 樹脂封止装置及び樹脂封止方法 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂封止装置及び樹脂封止方法に関する。

従来、特許文献１に示すような樹脂封止装置が用いられている。その樹脂封止装置は、上型と上型に相対的に接近・離反可能な下型と、上型と下型の金型表面を清掃するブラシと、を有している。このうち、ブラシは、樹脂封止された基板（成形品）を取り出すために用いられるアンローダの先端に設けられている。そして、アンローダが動作した際に、そのブラシにより上型と下型の表面に残った樹脂粉やごみやちり（ダストと総称する）を除去するようにされている。

特開２００８−１７９０２５号公報

しかしながら、特許文献１の樹脂封止装置では、ブラシの使用中にブラシを構成する毛にダストが付着していきブラシが汚れていくと、ブラシの毛から金型へのダストの再付着などが生じて清掃効果が低下する問題があった。

そこで、本発明は、前記問題点を解決するべくなされたもので、ブラシに付着したダストを除去可能にすることで、高い清掃効果を維持することが可能な樹脂封止装置及び樹脂封止方法を提供することを課題とする。

本発明は、第１金型と、該第１金型に相対的に接近・離反可能な第２金型と、少なくとも該第１金型と該第２金型のうちのいずれかの金型表面を清掃するブラシと、を有する樹脂封止装置において、前記ブラシと相対変位することで衝突可能となる衝突部材を備え、該ブラシは、所定方向に移動することで、該衝突部材と相対変位し該衝突部材と衝突することにより、上記課題を解決したものである。

本発明では、ブラシと相対変位することで衝突可能となる衝突部材を備えている。ここでの「衝突」とは、ブラシを構成する毛がしなる現象を引き起こす「接触」及び「当接」を含むものとする。もちろん、当該衝突による衝撃自体でダストをブラシから離脱させてもよい。また、「相対変位」とは、ブラシが衝突部材のほうへ変位してもよいし、衝突部材がブラシのほうへ変位してもよいことを意味する。

なお、本発明は第１金型と、該第１金型に相対的に接近・離反可能な第２金型と、少なくとも該第１金型と該第２金型のうちのいずれかの金型表面を清掃するブラシと、を用いる樹脂封止方法において、前記ブラシが所定方向に移動することで、衝突部材と相対変位し該衝突部材に衝突する工程を含む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。

本発明によれば、ブラシに付着したダストを除去可能にすることで、高い清掃効果を維持することができる。

本発明の実施形態に係る樹脂封止装置の一例を示す概略構成図 図１の樹脂封止装置のアンローダの側断面図 図２のアンローダの先端に設けられたクリーナ部を示す側断面図 清掃バーによるダストの離脱状態を示す模式図

以下、本発明の実施形態の例を図面に基づいて説明する。

まず、概略的に樹脂封止装置について以下説明する。

図１、図２に示す如く、樹脂封止装置１００は、図示せぬ上型１０６Ａ（第１金型）と上型１０６Ａに相対的に接近・離反可能な下型１０６Ｂ（第２金型）と、上型１０６Ａと下型１０６Ｂのそれぞれの金型表面１０７Ａ、１０７Ｂを清掃するブラシ１５０と、を有する。そして、樹脂封止装置１００は、ブラシ１５０が回転（変位）することで衝突可能となる清掃バー１５３（衝突部材）を備える。なお本実施形態では、「衝突」とはブラシを構成する毛がしなる現象を引き起こす「接触」及び「当接」を含むものとする。

樹脂封止装置１００の構成についてより詳細に説明する。なお、図１における左右方向をＸ方向、同上下方向をＹ方向、これらＸ方向及びＹ方向のいずれにも直交する方向をＺ方向（高さ方向）として説明する。

樹脂封止装置１００では、図１に示す如く、当該装置の基台となるベース部１０１上に、樹脂封止前の基板（リードフレームを含む）が供給される基板供給部１０２と、樹脂封止後の基板（成形品）が収納される成形品収納部１０４と、これら基板供給部１０２及び成形品収納部１０４との間に並んで配置される上型１０６Ａと下型１０６Ｂとを備える２つの金型１０６と、が直線的に配置されている。基板供給部１０２の近傍には、基板供給部１０２から取り出された基板を旋回させて向きを整える旋回テーブル１０３、旋回テーブル１０３によって向きが整えられた後に基板を所定の温度にまで加熱し保温するプレヒータ部１０５がそれぞれ、配置されている。更に、旋回テーブル１０３およびプレヒータ部１０５と並んで、樹脂封止材料としての樹脂タブレットが供給される樹脂タブレット供給部１０９が配置されている。一方、成形品収納部１０４の近傍には、成形品が冷却される冷却ステージ１０７、冷却ステージ１０７にて冷却された成形品の不要部分（カル部）が取り出されるゲートブレーク部１０８が配置されている。

また、ベース部１０１には、図１に示す如く、基板供給部１０２、成形品収納部１０４、金型１０６の並びと平行して、Ｘ方向ガイド１２０が設置されている。このＸ方向ガイド１２０上には、ローダ１３０及びアンローダ１４０が配置されている。これらローダ１３０及びアンローダ１４０は、複数配置された金型１０６に対する搬送機構として機能する。即ち、ローダ１３０は、基板供給部１０２から供給される樹脂封止前の基板を所定のタイミングで金型１０６へと搬入する。一方、アンローダ１４０は、それぞれの金型１０６にて樹脂封止された基板を搬出し成形品収納部１０４へと収納する機能を有している。

次に、図２、図３を用いてクリーナ部１４９を備えるアンローダ１４０について詳細に説明する。なお、図３は、図２のうちの下型１０６Ｂの金型表面１０７Ｂを清掃するクリーナ部１４９の部分のみを示している。また、ここではアンローダ１４０について説明するが、ローダ１３０についてもクリーナ部１４９を除いて同様の機構が採用されている。なお、クリーナ部はローダに設けられていてもよいし、クリーナ部がアンローダやローダとは別の機構に設けられていてもよい。

アンローダ１４０は、図２に示す如く、ベース部１０１に設けられた２本のＸ方向ガイド１２０の上に配置されている。即ち、このアンローダ１４０は、Ｘ方向ガイド１２０に沿ってベース部１０１上を自在に移動することが可能とされている。アンローダ１４０のアンローダ本体１４１は、側面（Ｘ方向）から見ると略Ｌ字形状に構成されている。このＬ字形状の長辺部分（図２において左右方向）に沿って、アンローダ本体１４１にはスライドレール１４４が設けられている。このスライドレール１４４には、１本のスライドレール１４４に対して２つのスライド体１４３が嵌合している。更にこの２つのスライド体１４３は、アーム部１４２に連結固定されている。即ち、アンローダ本体１４１内に収容されているアーム部１４２は、このスライドレール１４４及びスライド体１４３を介してアンローダ本体１４１に対してスライド可能に支持されている。更に、アーム部１４２におけるスライド体１４３の連結位置よりも金型１０６側（即ちスライド先側）には、スライドレール１４４に当接するように１つのスライドレール１４４に対して４つの支持ローラ１４５が設けられている。更にこの支持ローラ１４５よりも金型１０６側（即ちスライド先側）には上下機構１４７を介してチャック部１４６が垂設されている。チャック部１４６は、金型表面１０７Ｂにある成形品を保持することが可能とされている。

クリーナ部１４９は、図２、図３に示す如く、アーム部１４２の最も先端に設けられている。クリーナ部１４９は、回転する２つのブラシ１５０によって実現されている。具体的には、クリーナ部１４９は、ブラシ１５０とブラシボックス１５１とダクト１５２と清掃バー１５３とを備える。２つのブラシ１５０は、金型表面１０７Ａ、１０７Ｂに平行な回転軸１５０Ａをそれぞれ備えたロータリーブラシとされている。回転軸１５０Ａには図示せぬモータが連結されて、回転可能とされている。回転軸１５０Ａの外周には、ロール状に多数の毛ＨＲが植毛されている。当該多数の毛ＨＲは、剛性が高く、耐熱性が高く、且つ帯電しにくいものとされている。回転軸１５０Ａが回転することで、当該多数の毛ＨＲで、金型表面１０７Ａ、１０７ＢのダストＤＳを掻き出す構成とされている。ブラシ１５０を収納するブラシボックス１５１は、回転軸１５０Ａを軸支している。ブラシボックス１５１にはその貫通孔１５１Ａの部分でダクト１５２が連結されており、ダクト１５２の先には図示せぬ吸引機構１５４が接続されている。また、ブラシボックス１５１にはブラシ１５０の毛ＨＲが衝突可能な位置に清掃バー１５３が設けられている。即ち、清掃バー１５３はブラシ１５０と一体的に移動し、且つ回転軸１５０Ａの回転によりブラシ１５０が回転することで、ブラシ１５０と清掃バー１５３とが衝突する構成とされている。この清掃バー１５３は、略円筒形状であり、ブラシ１５０の毛ＨＲが衝突しても当該毛ＨＲに局所的に応力を生じさせないような形状とされている。そして、清掃バー１５３は、ブラシ１５０の毛ＨＲよりも固いもの（例えば金属）とされている（なお清掃バー１５３は、特に材質や形状に制限されるものではない）。清掃バー１５３は、ブラシ１５０の回転方向Ｒでブラシ１５０の毛ＨＲが、金型表面１０７Ａ、１０７Ｂを通過後であって、ブラシボックス１５１の貫通孔１５１Ａの中心軸Ｐに至るまでの位置に設けられている。このため、吸引機構１５４は、清掃バー１５３とブラシ１５０との衝突によってブラシ１５０から離脱するダストＤＳを最も効率的に安定して吸引することができる。勿論、清掃バー１５３の位置と貫通孔１５１Ａとの位置関係はこの場合だけに限定されるものではなく、ブラシボックス１５１にダクト１５２が連結されている限りにおいて吸引機構１５４の効果は有効である。

次に、樹脂封止装置１００の動作について説明する。

最初に、基板供給部１０２から樹脂封止前の一枚の基板が旋回テーブル１０３へと搬送される。この搬送は図示せぬ搬送ハンドによって行われる。旋回テーブル１０３に一枚の基板が搬送されると旋回テーブル１０３が回転する。その後もう１枚の基板が旋回テーブル１０３へと搬送され、計２枚の基板が旋回テーブル１０３上に配置される。その後ローダ１３０によって２枚の基板が同時にプレヒータ部１０５に搬送される。ここで基板が所定の温度にまで加熱され保温される。プレヒータ部１０５は本実施形態では２つ設けられており、そのうちのいずれか（空いている側）に搬送される。一方樹脂タブレット供給部１０９からは、樹脂封止材料としての樹脂タブレットが供給される。その後、プレヒータ部１０５にて保温されている基板および樹脂タブレットが、ローダ１３０によって、金型１０６へと搬送される。

金型１０６では、型開きされた上型１０６Ａと下型１０６Ｂとの間の図示せぬポッドに樹脂タブレットが配置され、且つ上型１０６Ａと下型１０６Ｂとの間に形成されたキャビティ１６０に基板が配置される。そして、型閉じがなされポッドに配置された樹脂タブレットが溶融し、溶融した樹脂がプランジャ（図示せぬ）により押し出される。押し出された樹脂はカル部とランナー部を介して基板の配置されたキャビティ１６０を充填し、樹脂封止が行われる（トランスファ型の樹脂封止装置による樹脂封止）。

金型１０６において樹脂封止が完了すると、型開きがなされ、アンローダ１４０によって樹脂封止後の基板（成形品）が冷却ステージ１０７へと搬送される。冷却ステージ１０７では、成形品が所定の温度にまで冷却される。その後再びアンローダ１４０によって、成形品が冷却ステージ１０７からゲートブレーク部１０８へと搬送される。ここでは成形品の不要部分、即ち、カル部に相当する樹脂がゲートブレークされて取り除かれる。不要部分は破棄され、残った成形品が成形品収納部１０４へとアンローダ１４０によって搬送される。

このような手順が繰り返されることによって樹脂封止が連続して行われる。

ここで、クリーナ部１４９を備えるアンローダ１４０の動作についてより詳細に説明する。

金型１０６において樹脂封止が完了すると、上型１０６Ａおよび下型１０６Ｂが図示せぬプレス機構によって開いた状態とされる。このタイミングで搬送機構であるアンローダ１４０のアーム部１４２がＹ軸方向にスライドし、上型１０６Ａおよび下型１０６Ｂの間に進入する。そして、チャック部１４６が下型１０６Ｂの真上に来た段階でアーム部１４２のスライドが停止する。続いて、上下機構１４７の作用により、チャック部１４６を下型１０６Ｂ側へと移動（下降）させる。そして、チャック部１４６が成形品を保持する。

そして、成形品が保持された後、上下機構１４７により成形品が引き上げられる。そして、アーム部１４２がアンローダ本体１４１側へと戻る際に、ブラシ１５０の毛ＨＲが金型表面１０７Ａ、１０７Ｂに当接するように、クリーナ部１４９の上下方向の金型１０６に対する相対位置が調節される。同時に、モータが動作してブラシ１５０が回転軸１５０Ａを中心に回転する。回転軸１５０Ａの回転により、金型表面１０７Ａ、１０７ＢのダストＤＳを掻き出す。掻き出されたダストＤＳの少なくとも一部は、ブラシ１５０の毛ＨＲに付着する。ダストＤＳが付着したブラシ１５０の毛ＨＲは、ブラシ１５０の回転（ブラシ１５０の変位）により清掃バー１５３に衝突する。この時、図４（Ａ）に示す如く、毛ＨＲにしなりが発生する。そして、ブラシ１５０の毛ＨＲが清掃バー１５３を衝突通過した段階で、図４（Ｂ）に示す如く、回転軸１５０Ａの回転に従い毛ＨＲのしなりが解放されて元に戻る。このときに、毛ＨＲに反発力が生じる。この反発力により毛ＨＲの先に付着していたダストＤＳが破線矢印で示す如くブラシ１５０の毛ＨＲより離脱する（なお、単にブラシの清掃バーへの衝突の衝撃により、ダストをブラシから離脱させてもよい）。そして、この離脱したダストＤＳは点線矢印で示す如く、吸引機構１５４によってダクト１５２に引き込まれ、ブラシ１５０近傍の浮遊した状態のダストＤＳを低減することができる。なお、掻き出されたダストＤＳのうち、ブラシ１５０の毛ＨＲに付着しなかったダストＤＳはそのまま、吸引機構１５４によってダクト１５２に引き込まれ、ブラシ１５０近傍の浮遊した状態のダストＤＳを低減することができる。このため、一旦ブラシ１５０により金型表面１０７Ａ、１０７Ｂから掻き出されたダストＤＳのブラシ１５０への再付着を防止でき、ブラシ１５０の毛ＨＲを清浄に保った状態で、金型表面１０７Ａ、１０７Ｂを清掃可能となる（必ずしも、吸引機構１５４を備える必要はなく、例えば清掃バーの近傍にトレイを設けて重力で落下するダストを集めてもよいし、トレイの代わりに粘着部材を配置させそこにダストを吸着させてもよい）。なお、アーム部１４２のＹ軸方向へのスライド回数は複数回としてもよい。そして、Ｘ方向にもクリーナ部１４９が移動可能とされていてもよい。そして、最終的にアーム部１４２がアンローダ本体１４１側へと戻ることで、アンローダ１４０による成形品の金型１０６からの搬出と金型表面１０７Ａ、１０７Ｂの清掃が完了する。なお、ここでは金型表面１０７Ａ、１０７Ｂそれぞれに対してブラシ１５０は清掃するようにされていたが、上型と下型のうちのいずれかの金型表面のみをブラシは清掃するようにしてもよい。

このように、本実施形態においては、ブラシ１５０は回転軸１５０Ａを備え、回転軸１５０Ａの回転によりブラシ１５０が回転することで、ブラシ１５０と清掃バー１５３とが衝突する構成とされている。このため、ブラシ１５０の毛ＨＲの金型表面１０７Ａ、１０７Ｂへの接触状態をその接触している領域に亘り容易に一定にでき、且つダストＤＳの掻き出し能力を大きくすることができる。即ち、金型表面１０７Ａ、１０７Ｂを効率的に均一に且つ迅速に清掃することができる。

また、本実施形態においては、清掃バー１５３がブラシ１５０と一体的に移動している。このため、金型表面１０７Ａ、１０７Ｂの清掃の間中であってもブラシ１５０の毛ＨＲを清掃することができ、より高い清掃効果を得ることができる。

また、本実施形態においては、金型表面１０７Ａ、１０７Ｂの清掃は、樹脂封止後の時期に行われている。このため、樹脂封止を遅らせることなく、効率的に金型表面１０７Ａ、１０７Ｂを清掃することができる。勿論、これに限定されず、樹脂封止前でもよいし、樹脂封止前後の両方で清掃を行ってもよい。

即ち、本実施形態によれば、ブラシ１５０に付着したダストＤＳを除去可能にすることで、高い清掃効果を維持することができる。

本発明について本実施形態を挙げて説明したが、本発明は本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ない。

例えば、上記実施形態においては、ブラシ１５０がロータリーブラシで、且つ清掃バー１５３がブラシ１５０と一体的に移動し、ブラシ１５０の回転でブラシ１５０と清掃バー１５３とが衝突する構成とされていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、ブラシが（回転せずに）金型表面に沿うなどの所定方向に移動する（ブラシが平型ブラシ）ことで、ブラシが清掃バーと相対変位し清掃バーと衝突する構成であってもよい。その場合には、ブラシの駆動部を簡易的に構成することができる。その際に、清掃バー（衝突部材）は、ブラシの樹脂封止装置内で移動する経路上の所定の場所、例えばアンローダの移動する経路上にある金型、冷却ステージ、或いはゲートブレーク部の近傍に配置されていてもよい。その場合には、清掃バーをブラシと別体とすることができる。即ち、アンローダのようなブラシを金型表面に沿って移動させる機構を小型化することができる。同時に、清掃バーとブラシのそれぞれのメンテナンスを容易に行うことができる。或いは、ブラシがロータリーブラシでありながら、清掃バーがブラシと別体とされていてもよい。なお、この際には、清掃バーとブラシとの衝突は、樹脂封止のタイミングに関係なくいつでも行うことができる。そして、「相対変位」が清掃バーのブラシのほうへの変位で実現されてもよい。

また、上記実施形態においては、樹脂封止装置がトランスファ型であったが、本発明はこれに限定されず、キャビティに直接的に樹脂が配置される圧縮成形型の樹脂封止装置であってもよい。

また、本実施形態においては、金型１０６が２つ配置されているが、必ずしも２つに限定されるものではなく、１つまたは３つ以上の金型が配置されていてもよい。更に、基板供給部と成形品収納部とが同じ側に配置されていてもよいし、更にローダ及びアンローダが単一の搬送機構によって実現されていても良い。

本発明の樹脂封止装置及び樹脂封止方法は、トランスファ型、圧縮成形型の封止形式を問わず、広く樹脂封止装置に利用することが可能である。

１００…樹脂封止装置
１０１…ベース部
１０２…基板供給部
１０３…旋回テーブル
１０４…成形品収納部
１０５…プレヒータ部
１０６…金型
１０６Ａ…上型
１０６Ｂ…下型
１０７Ａ、１０７Ｂ…金型表面
１０７…冷却ステージ
１０８…ゲートブレーク部
１０９…樹脂タブレット供給部
１２０…Ｘ方向ガイド
１３０…ローダ
１４０…アンローダ
１４１…アンローダ本体
１４２…アーム部
１４３…スライド体
１４４…スライドレール
１４５…支持ローラ
１４６…チャック部
１４７…上下機構
１４９…クリーナ部
１５０…ブラシ
１５０Ａ…回転軸
１５１…ブラシボックス
１５１Ａ…貫通孔
１５２…ダクト
１５３…清掃バー
１５４…吸引機構
１６０…キャビティ

Claims (4)

1. 第１金型と、該第１金型に相対的に接近・離反可能な第２金型と、少なくとも該第１金型と該第２金型のうちのいずれかの金型表面を清掃するブラシと、を有する樹脂封止装置において、
   前記ブラシと相対変位することで衝突可能となる衝突部材を備え、
   該ブラシは、所定方向に移動することで、該衝突部材と相対変位し該衝突部材と衝突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、
   前記衝突部材は前記ブラシの当該樹脂封止装置内で移動する経路上の所定の場所に配置される
   ことを特徴とする樹脂封止装置。
3. 請求項１または２において、更に、
   前記衝突部材と前記ブラシとの衝突によって該ブラシから離脱するダストを吸引する吸引機構を備える
   ことを特徴とする樹脂封止装置。
4. 第１金型と、該第１金型に相対的に接近・離反可能な第２金型と、少なくとも該第１金型と該第２金型のうちのいずれかの金型表面を清掃するブラシと、を用いる樹脂封止方法において、
   前記ブラシが所定方向に移動することで、衝突部材と相対変位し該衝突部材に衝突する工程を含む
   ことを特徴とする樹脂封止方法。

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