JP6923503B2 - 樹脂成形装置、及び樹脂成形品の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂成形装置、及び樹脂成形品の製造方法に関するものである。
樹脂材料を用いて樹脂成形を行う樹脂成形装置としては、特許文献１に示すものが考えられている。
特許文献１の樹脂成形装置は、液状樹脂をディスペンサのノズルから被成形品に供給して、被成形品の半導体チップを樹脂封止するものである。そして、樹脂成形装置は、成形品のばらつきを低減するために、被成形品に搭載されている半導体チップの有無、半導体チップの厚さ、及び樹脂成形品の厚さを計測して、被成形品に供給する樹脂量を調整している。
しかしながら、半導体チップの樹脂封止に用いられる液状樹脂は高粘度であることから、ディスペンサのノズルから平面状の成形範囲に供給しても、当該範囲内において均一に供給することが難しい。これにより、１枚の成形品において厚みのばらつきが生じる恐れがある。
そこで本発明は、上記の問題点を解決すべくなされたものであり、樹脂成形品の厚みのばらつきを低減することをその主たる課題とするものである。
すなわち本発明に係る樹脂成形装置は、顆粒状樹脂を用いて樹脂成形を行う樹脂成形装置であって、前記顆粒状樹脂が撒かれた状態を撮像する樹脂撮像部と、前記樹脂撮像部により得られた樹脂画像データに基づいて樹脂成形条件をフィードバック制御する制御部とを備えることを特徴とする。
このように構成した本発明によれば、樹脂成形品の品質を向上することができる。
次に、本発明について、例を挙げてさらに詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の説明により限定されない。
本発明の樹脂成形装置は、前述のとおり、顆粒状樹脂を用いて樹脂成形を行う樹脂成形装置であって、前記顆粒状樹脂が撒かれた状態を撮像する樹脂撮像部と、前記樹脂撮像部により得られた樹脂画像データに基づいて樹脂成形条件をフィードバック制御する制御部とを備えることを特徴とする。
顆粒状樹脂を用いて樹脂成形を行う場合には、撒かれた状態での顆粒状樹脂のばらつきが成形品の例えば厚さ等の品質に悪影響を与えることになる。本発明の樹脂成形装置であれば、顆粒状樹脂が撒かれた状態を撮像して得られた樹脂画像データに基づいて樹脂成形条件をフィードバック制御しているので、成形品の例えば厚さ等の品質を向上させることができる。なお、従来のように液状樹脂を用いていないので、その粘度を考慮する必要が無く、顆粒状樹脂を用いることによって、成形範囲内に均一に配置しやすくなる。
ここで、樹脂成形条件には、例えば以下の項目（１）〜（７）の少なくとも１つが含まれる。なお、樹脂成形条件には、樹脂成形品の品質に影響を与えるものであれば、その他のものを含んでも良い。
（１）樹脂量：樹脂成形品に必要な顆粒状樹脂の量
（２）樹脂撒き動作：具体的には、樹脂材料投入機構から供給される単位時間当たりの量及び／又は移動テーブルの移動速度
（３）型締め位置：成形型の型締め位置
（４）成形型の温度：顆粒状樹脂を軟化又は溶融して成形する際に必要な温度
（５）成形時間：成形型内で顆粒状樹脂が硬化して成形する際に必要な時間
（６）真空度：樹脂成形時において密閉空間を排気した真空状態の度合い
（７）型締め圧値：成形型を型締めする際に歪みゲージによって歪み量を計測した値
（１）樹脂量：樹脂成形品に必要な顆粒状樹脂の量
（２）樹脂撒き動作：具体的には、樹脂材料投入機構から供給される単位時間当たりの量及び／又は移動テーブルの移動速度
（３）型締め位置：成形型の型締め位置
（４）成形型の温度：顆粒状樹脂を軟化又は溶融して成形する際に必要な温度
（５）成形時間：成形型内で顆粒状樹脂が硬化して成形する際に必要な時間
（６）真空度：樹脂成形時において密閉空間を排気した真空状態の度合い
（７）型締め圧値：成形型を型締めする際に歪みゲージによって歪み量を計測した値
樹脂成形品の状態を計測することによって、樹脂成形品の品質の良否を判断し、樹脂成形品の品質を向上させるためには、樹脂成形装置は、樹脂成形品の状態を計測する成形品計測部を有し、前記制御部は、前記樹脂画像データおよび前記成形品計測部により得られた成形品計測データに基づいて樹脂成形条件をフィードバック制御することが望ましい。
成形品計測部の具体例としては、前記成形品計測部は、前記樹脂成形品の複数箇所の厚みを計測するものであることが望ましい。樹脂成形品の複数箇所の厚みを計測することにより、樹脂成形品の例えば厚さ等の品質をより一層向上させることができる。また、樹脂成形品の外観等の品質を向上させるためには、成形品計測部は、前記樹脂成形品を撮像するものであることが望ましい。
成形品計測データおよび樹脂画像データを用いた制御シーケンスとしては、前記制御部は、前記成形品計測データに基づいて前記樹脂成形品の不良検査を行い、前記樹脂成形品を不良と判断した場合に、前記樹脂画像データに基づいて前記顆粒状樹脂の均一性に関する判定を行い、前記顆粒状樹脂が不均一と判定した場合に、前記顆粒状樹脂の撒き条件をフィードバック制御するものであることが望ましい。
顆粒状樹脂の撒かれた状態だけでなく、その他の情報を用いて、樹脂成形条件をフィードバック制御することができれば、樹脂成形品の品質がより一層向上することになる。このため、樹脂成形装置は、成形対象物の状態を計測する対象物計測部を有し、前記制御部は、前記樹脂画像データおよび前記対象物計測部により得られた対象物計測データに基づいて樹脂成形条件をフィードバック制御するものであることが望ましい。このように、成形対象物の状態を計測することによって、例えば顆粒状樹脂の樹脂量や撒き方などの撒き条件をフィードバック制御することができる。
また、樹脂成形装置は、成形型の温度を計測する温度計測部を有し、前記制御部は、前記樹脂画像データおよび前記温度計測部により得られた温度計測データに基づいて樹脂成形条件をフィードバック制御するものであることが望ましい。このように、成形型の温度を計測することによって、例えば成形型の設定温度の補正などの樹脂成形条件をフィードバック制御することができる。
さらに、樹脂成形装置は、成形型を型締めする型締め機構における型締め位置を計測する位置計測部を有し、前記制御部は、前記樹脂画像データおよび前記位置計測部により得られた位置計測データに基づいて樹脂成形条件をフィードバック制御するものであることが望ましい。このように、型締め位置を計測することによって、例えば型締め位置の補正などの樹脂成形条件をフィードバック制御することができる。
特に、樹脂成形品の厚さの品質をより一層向上させるためには、前記制御部は、少なくとも前記顆粒状樹脂の撒き状態を変更させるべく前記樹脂成形条件をフィードバック制御することが望ましい。
また、上述した樹脂成形装置を用いた樹脂成形品の製造方法も本発明の一態様である。
＜本発明の一実施形態＞
以下に、本発明に係る樹脂成形装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に示すいずれの図についても、わかりやすくするために、適宜省略し又は誇張して模式的に描かれている。同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。
以下に、本発明に係る樹脂成形装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に示すいずれの図についても、わかりやすくするために、適宜省略し又は誇張して模式的に描かれている。同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。
＜樹脂成形装置１００の全体構成＞
本実施形態の樹脂成形装置１００は、成形対象物である基板Ｗに搭載された電子部品Ｗｘを樹脂材料Ｊにより樹脂封止して樹脂成形品Ｐを製造するものである。なお、基板としては、例えば金属基板、樹脂基板、ガラス基板、セラミックス基板、回路基板、半導体基板、リードフレーム等を挙げることができる。また、樹脂材料Ｊは、例えば顆粒状樹脂である。
本実施形態の樹脂成形装置１００は、成形対象物である基板Ｗに搭載された電子部品Ｗｘを樹脂材料Ｊにより樹脂封止して樹脂成形品Ｐを製造するものである。なお、基板としては、例えば金属基板、樹脂基板、ガラス基板、セラミックス基板、回路基板、半導体基板、リードフレーム等を挙げることができる。また、樹脂材料Ｊは、例えば顆粒状樹脂である。
この樹脂成形装置１００は、図１に示すように、基板供給・収納モジュールＡと、２つの樹脂成形モジュールＢと、樹脂材料供給モジュールＣとを、それぞれ構成要素として備える。各構成要素（各モジュールＡ〜Ｃ）は、それぞれの構成要素に対して着脱可能かつ交換可能である。
基板供給・収納モジュールＡは、封止前基板Ｗを供給する基板供給部１１と、封止済基板Ｗ（樹脂成形品Ｐ）を収納する基板収納部１２と、封止前基板Ｗ及び樹脂成形品Ｐを受け渡しする基板載置部１３と、封止前基板Ｗ及び樹脂成形品Ｐを搬送する基板搬送機構１４とを有する。基板載置部１３は、基板供給・収納モジュールＡ内において、基板供給部１１に対応する位置と基板収納部１２に対応する位置との間でＹ方向に移動する。基板搬送機構１４は、基板供給・収納モジュールＡ及びそれぞれの樹脂成形モジュールＢ内において、Ｘ方向及びＹ方向に移動する。
基板供給・収納モジュールＡには、封止前基板Ｗの状態を計測する対象物計測部２０が設けられている。この対象物計測部２０は、光学的に封止前基板Ｗを計測するものであり、例えばレーザ変位計を用いることができる。この対象物計測部２０によって、封止前基板Ｗに搭載されている電子部品数（チップ数）、電子部品Ｗｘのスタック数（段数）及び電子部品Ｗｘのマップ情報（チップ有無の配置情報）を計測することができる。
また、基板供給・収納モジュールＡには、樹脂成形品Ｐの状態を計測する成形品計測部２１が設けられている。この成形品計測部２１は、光学的に樹脂成形品Ｐを計測するものであり、樹脂成形品Ｐにおける樹脂封止面の複数箇所の厚みを計測する厚み計測部２１ａと、樹脂成形品Ｐの樹脂封止面を撮像する成形品撮像部２１ｂとを有する。厚み計測部２１ａとしては、レーザ変位計を用いることができる。厚み計測部２１ａにより得られた厚みデータ及び成形品撮像部２１ｂにより得られた成形品画像データは、後述する制御部２６に送信される。
各樹脂成形モジュールＢは、キャビティ２Ｃが形成された第１の成形型である下型２と、基板Ｗを保持する第２の成形型である上型３と、下型２及び上型３を型締めする型締め機構４とを有する。具体的な構成について後述する。
樹脂材料供給モジュールＣは、移動テーブル１５と、移動テーブル１５上に載置される樹脂材料収容部１６と、樹脂材料収容部１６に樹脂材料Ｊを計量して投入する樹脂材料投入機構１７と、樹脂材料収容部１６を搬送して下型のキャビティ２Ｃに樹脂材料Ｊを供給する樹脂材料供給機構１８とを有する。移動テーブル１５は、樹脂材料供給モジュール内においてＸ方向及びＹ方向に移動する。樹脂材料供給機構１８は、樹脂材料供給モジュールＣ及びそれぞれの樹脂成形モジュールＢ内において、Ｘ方向及びＹ方向に移動する。
樹脂材料投入機構１７には、樹脂材料Ｊを計量する計量部２２が設けられており、当該計量部２２により得られた樹脂計量データは、後述する制御部２６に送信される。
また、樹脂材料供給モジュールＣには、樹脂材料収容部１６における樹脂材料Ｊが撒かれた状態を撮像する樹脂撮像部２３が設けられている。この樹脂撮像部２３により得られた樹脂画像データは、後述する制御部２６に送信される。
＜樹脂成形モジュールＢの具体的構成＞
次に、本実施形態における樹脂成形モジュールＢの具体的な構成について以下に説明する。
次に、本実施形態における樹脂成形モジュールＢの具体的な構成について以下に説明する。
樹脂成形モジュールＢは、上述したように、図２に示すように、キャビティ２Ｃが形成された下型２と、基板Ｗを保持する上型３と、下型２及び上型３が取り付けられるとともに下型２及び上型３を型締めする型締め機構４とを有する。
型締め機構４は、下型２が取り付けられる可動盤４１と、上型３が取り付けられる上部固定盤４２と、可動盤４１を昇降移動させるための駆動機構４３とを有している。
可動盤４１は、その上面に下型２が取り付けられるものであり、下部固定盤４４に立て設けられた複数の支柱部４５により昇降移動可能に支持されている。
上部固定盤４２は、その下面に上型３が取り付けられるものであり、左右一対の支柱部４５の上端部において可動盤４１と対向するように固定されている。
駆動機構４３は、可動盤４１及び下部固定盤４４の間に設けられており、可動盤４１を昇降移動させることによって下型２及び上型３を型締めするとともに所定の成形圧を加えるものである。本実施形態の駆動機構４３は、サーボモータ等の回転を直線移動に変換するボールねじ機構４３１を用いて可動盤４１に伝達する直動方式のものであるが、サーボモータ等の動力源を例えばトグルリンクなどのリンク機構を用いて可動盤４１に伝達するリンク方式のものであっても良い。
なお本実施形態は、下部固定盤４４、支柱部４５及び上部固定盤４２によって、可動盤４１及び駆動機構４３を収容する固定フレーム４０を構成している。
そして、下型２と可動盤４１との間には、下型保持部４６が設けられている。この下型保持部４６は、下型２を加熱するヒータプレート４６１と、当該ヒータプレート４６１の下面に設けられた断熱部材４６２と、ヒータプレート４６１の上面に設けられて下型２の周囲を取り囲む側壁部材４６３と、当該側壁部材４６３の上端に設けられたシール部材４６４とを有している。
上型３と上部固定盤４２との間には、上型保持部４７が設けられている。この上型保持部４７は、上型３を加熱するヒータプレート４７１と、当該ヒータプレート４７１の上面に設けられた断熱部材４７２と、ヒータプレート４７１の下面に設けられて上型３の周囲を取り囲む側壁部材４７３と、当該側壁部材４７３の下端に設けられたシール部材４７４とを有している。そして、駆動機構４３による型締め時において側壁部材４６３のシール部材４６４及び側壁部材４７３のシール部材４７４が密着して、下型２及び上型３を収容する空間が外気と遮断される。なお、シール部材４６４又はシール部材４７４の一方を設けない構成としても良い。
上型３は、基板Ｗの裏面を吸着して保持するものである。上型３の下面には吸着孔（不図示）が形成されており、上型３の内部には吸引流路（不図示）が形成されている。この内部流路は外部の吸引装置（不図示）に接続されている。
下型２には、図２及び図３に示すように、基板Ｗに搭載された電子部品Ｗｘ及び樹脂材料Ｊを収容するキャビティ２Ｃが形成されている。具体的に下型２は、キャビティ２Ｃの底面を形成する単一の部材である底面部材２０１と、当該底面部材２０１を取り囲む側面部材２０２とを有している。この底面部材２０１の上面と側面部材２０２の内周面によってキャビティ２Ｃが形成される。本実施形態の底面部材２０１は平面視矩形状をなす平板であり、側面部材２０２は平面視矩枠状をなすものである。側面部材２０２は、底面部材２０１に対して相対的に上下移動可能に設けられている。具体的は、下型２のベースプレート２０３に対してコイルばね等の複数の弾性部材２０４によって支持されている（図２参照）。なお、本実施形態の下型２は、樹脂成形品Ｐの離型性を向上させるために離型フィルム２８で覆われる。
また、樹脂成形モジュールＢには、成形型（下型２又は上型３）の温度を計測する温度計測部２４が設けられている。温度計測部２４は、成形型の温度を直接計測するものであっても良いし、成形型を保持する型保持部（例えばヒータプレート等）の温度を計測するものであってもよい。この温度計測部２４により得られた成形型の温度データは、後述する制御部２６に送信される。
さらに、樹脂成形モジュールＢには、下型２又は上型３を型締めする型締め機構４における型締め位置を計測する位置計測部２５が設けられている。本実施形態の位置計測部２５は、可動盤４１を昇降させる駆動源であるサーボモータのエンコーダ値を算出して間接的に型締め位置を検出するものである。この位置計測部２５により得られた型締め位置データは、後述する制御部２６に送信される。なお、位置計測部２５は、駆動機構４３の方式によって種々変更可能である。
＜樹脂成形装置１００の動作＞
この樹脂成形装置１００における樹脂成形（樹脂封止）の動作について図１〜図４を参照して説明する。以下に示す動作は、制御部２６が樹脂成形装置１００の各部を制御することにより行われる。なお、制御部２６は、ＣＰＵ、内部メモリ、入出力インターフェース、ＡＤ変換器等を有する専用又は汎用のコンピュータである。
この樹脂成形装置１００における樹脂成形（樹脂封止）の動作について図１〜図４を参照して説明する。以下に示す動作は、制御部２６が樹脂成形装置１００の各部を制御することにより行われる。なお、制御部２６は、ＣＰＵ、内部メモリ、入出力インターフェース、ＡＤ変換器等を有する専用又は汎用のコンピュータである。
基板供給・収納モジュールＡにおいて、基板供給部１１から基板載置部１３に封止前基板Ｗを送り出す。次に、所定の待機位置にある基板搬送機構１４を移動させて、基板載置部１３から封止前基板Ｗを受け取る（図１参照）。そして、基板搬送機構１４を樹脂成形モジュールＢに移動させて、封止前基板Ｗを型開きされた上型３に保持する（図２参照）。その後、基板搬送機構１４を、所定の待機位置に戻す。
上記の封止前基板Ｗの搬入工程において、対象物計測部２０により封止前基板Ｗの電子部品数、電子部品Ｗｘのスタック数、及びマップ情報が計測される。
一方、樹脂材料供給モジュールＣにおいて、離型フィルム２８を所定の形状にし、所定の待機位置にある移動テーブル１５を移動させて、その上に離型フィルム２８と枠部材（不図示）とを順次載置して樹脂材料収容部１６とする。その後、樹脂材料収容部１６を樹脂材料投入機構１７に移動させる（図１参照）。次に、樹脂材料投入機構１７から樹脂材料収容部１６の枠部材の内側に所定量の樹脂材料Ｊを投入する。その後、移動テーブル１５を所定の待機位置に戻す。
この樹脂投入工程において、計量部２２により樹脂材料Ｊが計量されるとともに、樹脂撮像部２３により樹脂材料収容部１６に投入されて撒かれた状態の樹脂材料Ｊが撮像される。
次に、所定の待機位置にある樹脂材料供給機構１８を移動させて、移動テーブル１５から樹脂材料Jを収容した樹脂材料収容部１６を受け取る。そして、樹脂材料供給機構１８を樹脂成形モジュールＢに移動させて、樹脂材料収容部１６の離型フィルム２８と樹脂材料収容部１６に収容されている樹脂材料Ｊとを型開きされた下型２のキャビティ２Ｃに供給する（図２参照）。その後、樹脂材料供給機構１８を、所定の待機位置に戻す。なお、離型フィルム２８は、樹脂材料Jをキャビティ２Ｃに供給する前に密着させてもよい。
ここで、下型２はヒータプレート４６１によって予め所定温度に加熱されており、樹脂材料Ｊは軟化又は溶融した状態である。
上記の工程の後、樹脂成形モジュールＢにおいて、駆動機構４３によって可動盤４１を上昇させて、上型保持部４７のシール部材４７４と下型保持部４６のシール部材４６４とを密着させることで密閉空間を形成する（図３参照）。この状態で、図示しない排気機構によって密閉空間を真空状態とする。
そして、駆動機構４３によって可動盤４１を更に上昇させて、側面部材２０２が上型３に押されて弾性部材２０４が圧縮変形するとともに、基板Ｗの電子部品Ｗｘが樹脂材料Ｊに浸漬するとともに基板Ｗの部品搭載面が樹脂材料Ｊにより被覆される。この状態で下型２と上型３とは所定の型締め圧により型締めされる（図３参照）。所定時間が経過した後、型締め機構４により下型２を下降させて下型２と上型３とを型開きする（図４参照）。なお、型締めの途中で、密閉空間を大気圧に戻しても良い。
この型締め工程において、温度計測部２４により成形型の温度が計測されるとともに、位置計測部２５により型締め位置が計測される。
次に、基板供給・収納モジュールＡの基板搬送機構１４を移動させて、型開きされた上型３から樹脂成形品Ｐを受け取る。基板搬送機構１４を基板載置部１３に移動させて、基板載置部１３に樹脂成形品Ｐを受け渡す（図１参照）。基板載置部１３から基板収納部１２に封止済基板Ｗを収納する。このようにして、樹脂封止が完了する。
この樹脂成形品Ｐの搬出工程において、厚み計測部２１ａにより樹脂成形品Ｐの樹脂封止面の複数箇所の厚みが計測されるとともに、成形品撮像部２１ｂにより樹脂成形品Ｐの樹脂封止面が撮像される。
そして、制御部２６は、上記の各工程において樹脂成形装置１００の各部から情報を収集し、その情報に基づいて樹脂成形条件をフィードバック制御する。
具体的に制御部２６は、図５に示すように、樹脂成形毎に、以下の（１）〜（８）の情報を収集する。
（１）対象物計測部２０により得られた電子部品数データ及びスタック数データ。
（２）対象物計測部２０により得られた電子部品Ｗｘのマップデータ。
（３）計量部２２により得られた樹脂計量データ。
（４）樹脂撮像部２３により得られた樹脂画像データ。
（５）温度計測部２４により得られた成形型の温度データ
（６）位置計測部２５により得られた型締め位置データ
（７）厚み計測部２１ａにより得られた厚みデータ。
（８）成形品撮像部２１ｂにより得られた成形品画像データ。
（１）対象物計測部２０により得られた電子部品数データ及びスタック数データ。
（２）対象物計測部２０により得られた電子部品Ｗｘのマップデータ。
（３）計量部２２により得られた樹脂計量データ。
（４）樹脂撮像部２３により得られた樹脂画像データ。
（５）温度計測部２４により得られた成形型の温度データ
（６）位置計測部２５により得られた型締め位置データ
（７）厚み計測部２１ａにより得られた厚みデータ。
（８）成形品撮像部２１ｂにより得られた成形品画像データ。
＜樹脂成形品Ｐの不良検出＞
そして、制御部２６は、樹脂成形品Ｐの厚みデータに基づいて、樹脂成形品Ｐの厚み不良を検出する。このとき、制御部２６は、例えば予め設定された厚み基準値と厚みデータとを比較して、樹脂成形品Ｐの厚み不良を検出する。
そして、制御部２６は、樹脂成形品Ｐの厚みデータに基づいて、樹脂成形品Ｐの厚み不良を検出する。このとき、制御部２６は、例えば予め設定された厚み基準値と厚みデータとを比較して、樹脂成形品Ｐの厚み不良を検出する。
また、制御部２６は、樹脂成形品Ｐの成形品画像データに基づいて、樹脂成形品Ｐの外観不良（例えば、電子部品Ｗｘの未充填又は樹脂漏れ等）を検出する。このとき、制御部２６は、例えば予め設定された基準画像データと成形品画像データとを比較して、樹脂成形品Ｐの外観不良を検出する。
＜不良要因の判定＞
制御部２６は、（ａ）厚み不良を検出した場合と（ｂ）外観不良を検出した場合とで、以下のようにそれらの不良要因を判定する。
制御部２６は、（ａ）厚み不良を検出した場合と（ｂ）外観不良を検出した場合とで、以下のようにそれらの不良要因を判定する。
（ａ）厚み不良を検出した場合
制御部２６は、電子部品数データ及びスタック数データを用いて、電子部品Ｗｘの誤認識の有無、及び樹脂量計算値が正しいか否かを判定する。また、制御部２６は、樹脂計量データを用いて、樹脂計量値が正しいか否かを判定する。
制御部２６は、電子部品数データ及びスタック数データを用いて、電子部品Ｗｘの誤認識の有無、及び樹脂量計算値が正しいか否かを判定する。また、制御部２６は、樹脂計量データを用いて、樹脂計量値が正しいか否かを判定する。
また、制御部２６は、樹脂画像データを用いて、樹脂材料Ｊの撒き状態の均一性に関する判定を行う。ここで、判定方法としては、例えば、撒き状態が均一である場合の基準画像データと比較する、又は、樹脂画像データを画像処理して撒き状態を数値化して判定すること等が考えられる。
さらに、制御部２６は、型締め位置データを用いて、成形時の型締め位置が正しいか否かを判定する。このとき、制御部２６は、例えば予め設定された基準位置と計測された型締め位置とを比較して判定する。また、制御部２６は、成形型の温度データを用いて、成形時の成形型の温度が正しいか否かを判定する。このとき、制御部２６は、例えば予め設定された基準温度と計測された成形型の温度とを比較して判定する。
（ｂ）外観不良を検出した場合
制御部２６は、マップデータを用いて、電子部品Ｗｘの実装配列が正しいか否かを判定する。このとき、制御部２６は、予め入力された基準配列と計測された実装配列とを比較して判定する。
制御部２６は、マップデータを用いて、電子部品Ｗｘの実装配列が正しいか否かを判定する。このとき、制御部２６は、予め入力された基準配列と計測された実装配列とを比較して判定する。
また、制御部２６は、樹脂画像データを用いて、樹脂材料Ｊの撒き状態の均一性に関する判定を行う。ここで、判定方法としては、例えば、撒き状態が均一である場合の基準画像データと比較する、又は、樹脂画像データを画像処理して撒き状態を数値化して判断すること等が考えられる。
さらに、制御部２６は、型締め位置データを用いて、成形時の型締め位置が正しいか否かを判定する。このとき、制御部２６は、例えば予め設定された基準位置と計測された型締め位置とを比較して判定する。また、制御部２６は、成形型の温度データを用いて、成形時の成形型の温度が正しいか否かを判定する。このとき、制御部２６は、例えば予め設定された基準温度と計測された成形型の温度とを比較して判定する。
＜樹脂成形条件のフィードバック制御＞
（ａ）厚み不良を検出した場合
制御部２６は、上記の電子部品数データ及びスタック数データを用いた判定結果に基づいて、投入する樹脂量の設定値を変更する。また、制御部２６は、上記の計量データを用いた判定結果に基づいて、計量部２２による樹脂計量値を補正する。
（ａ）厚み不良を検出した場合
制御部２６は、上記の電子部品数データ及びスタック数データを用いた判定結果に基づいて、投入する樹脂量の設定値を変更する。また、制御部２６は、上記の計量データを用いた判定結果に基づいて、計量部２２による樹脂計量値を補正する。
また、制御部２６は、上記の樹脂画像データを用いた判定結果に基づいて樹脂材料Ｊが不均一と判定した場合には、樹脂材料Ｊの撒き条件を変更すべく、樹脂撒き時の移動テーブル１５の同期動作を変更する。例えば、樹脂画像データにおいて撒かれた樹脂材料Ｊが多い部分では移動テーブル１５の移動速度を速くし、撒かれた樹脂材料Ｊが少ない部分では移動テーブル１５の移動速度を遅くすることが考えられる。
さらに、制御部２６は、上記の型締め位置データを用いた判定結果に基づいて、型締め位置の設定位置を変更する。また、制御部２６は、上記の成形型の温度データを用いた判定結果に基づいて、成形型の設定温度を変更する。
（ｂ）外観不良を検出した場合
制御部２６は、上記のマップデータを用いた判定結果に基づいて、電子部品Ｗｘの位置に応じて樹脂撒き量を増減させる。ここで、樹脂撒き量を増減させる方法としては、樹脂材料投入機構１７からの投入量を増減させるようにしても良いし、移動テーブル１５の移動速度又は移動タイミングを制御して増減させることが考えられる。
制御部２６は、上記のマップデータを用いた判定結果に基づいて、電子部品Ｗｘの位置に応じて樹脂撒き量を増減させる。ここで、樹脂撒き量を増減させる方法としては、樹脂材料投入機構１７からの投入量を増減させるようにしても良いし、移動テーブル１５の移動速度又は移動タイミングを制御して増減させることが考えられる。
また、制御部２６は、上記の樹脂画像データを用いた判定結果に基づいて樹脂材料Ｊが不均一と判定した場合には、樹脂材料Ｊの撒き条件を変更すべく、樹脂撒き時の移動テーブル１５の同期動作を変更する。例えば、樹脂画像データにおいて撒かれた樹脂材料Ｊが多い部分では移動テーブル１５の移動速度を速くし、撒かれた樹脂材料Ｊが少ない部分では移動テーブル１５の移動速度を遅くすることが考えられる。
さらに、制御部２６は、上記の型締め位置データを用いた判定結果に基づいて、型締め位置の設定位置を変更する。また、制御部２６は、上記の成形型の温度データを用いた判定結果に基づいて、成形型の設定温度を変更する。
上記の通り、制御部２６が、判定結果に基づいて各部の制御量を変更することによって、次回の樹脂成形時においては、それらがフィードバックされた樹脂成形が行われる。
＜本実施形態の効果＞
本実施形態の樹脂成形装置１００によれば、粒状の樹脂材料Ｊが撒かれた状態を撮像して得られた樹脂画像データに基づいて樹脂成形条件をフィードバック制御しているので、樹脂成形品Ｐの例えば厚さ等の品質を向上させることができる。なお、従来のように液状樹脂を用いていないので、その粘度を考慮する必要が無く、顆粒状樹脂を用いることによって、成形範囲内に均一に配置しやすくなる。
本実施形態の樹脂成形装置１００によれば、粒状の樹脂材料Ｊが撒かれた状態を撮像して得られた樹脂画像データに基づいて樹脂成形条件をフィードバック制御しているので、樹脂成形品Ｐの例えば厚さ等の品質を向上させることができる。なお、従来のように液状樹脂を用いていないので、その粘度を考慮する必要が無く、顆粒状樹脂を用いることによって、成形範囲内に均一に配置しやすくなる。
また、本実施形態によれば、不良が検出される毎にその要因を特定してフィードバックしているので、不良品を次の工程に出さないようにすることができる。
＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
例えば、前記実施形態の制御部は、厚み不良と外観不良とに分けてそれぞれの要因を判定するようにしているが、それらを区別することなく要因を判定するようにしてもよい。
また、制御部は、１つの不良要因を１つの樹脂成形条件を変更させることにより解消するものであったが、１つの不良要因を複数の樹脂成形条件を変更することによって解消するようにしてもよい。
前記実施形態においては、基板供給・収納モジュールＡと樹脂材料供給モジュールＣとの間に、２個の樹脂成形モジュールＢを接続した構成であるが、基板供給・収納モジュールＡと樹脂材料供給モジュールＣとを１つのモジュールにして、そのモジュールに樹脂成形モジュールＢを接続した構成としても良い。また、樹脂成形装置は、前記実施形態のように各モジュールにモジュール化されていなくても良い。
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
１００・・・樹脂成形装置
Ｊ ・・・樹脂材料（顆粒状樹脂）
Ｗ ・・・成形対象物
Ｗｘ ・・・電子部品
Ｐ ・・・樹脂成形品
２ ・・・下型（成形型）
３ ・・・上型（成形型）
４ ・・・型締め機構
２０ ・・・対象物計測部
２１ ・・・成形品計測部
２１ａ・・・厚み計測部
２１ｂ・・・成形品撮像部
２２ ・・・計量部
２３ ・・・樹脂撮像部
２４ ・・・温度計測部
２５ ・・・位置計測部
２６ ・・・制御部
Ｊ ・・・樹脂材料（顆粒状樹脂）
Ｗ ・・・成形対象物
Ｗｘ ・・・電子部品
Ｐ ・・・樹脂成形品
２ ・・・下型（成形型）
３ ・・・上型（成形型）
４ ・・・型締め機構
２０ ・・・対象物計測部
２１ ・・・成形品計測部
２１ａ・・・厚み計測部
２１ｂ・・・成形品撮像部
２２ ・・・計量部
２３ ・・・樹脂撮像部
２４ ・・・温度計測部
２５ ・・・位置計測部
２６ ・・・制御部
Claims (9)
- 顆粒状樹脂を用いて樹脂成形を行う樹脂成形装置であって、
前記顆粒状樹脂が撒かれた状態を撮像する樹脂撮像部と、
前記樹脂撮像部により得られた樹脂画像データに基づいて樹脂成形条件をフィードバック制御する制御部とを備える樹脂成形装置。 - 樹脂成形品の状態を計測する成形品計測部を有し、
前記制御部は、前記樹脂画像データおよび前記成形品計測部により得られた成形品計測データに基づいて樹脂成形条件をフィードバック制御する、請求項１記載の樹脂成形装置。 - 前記成形品計測部は、前記樹脂成形品の複数箇所の厚みを計測するもの、又は、前記樹脂成形品を撮像するものである、請求項２記載の樹脂成形装置。
- 前記制御部は、前記成形品計測データに基づいて前記樹脂成形品の不良検査を行い、前記樹脂成形品を不良と判断した場合に、前記樹脂画像データに基づいて前記顆粒状樹脂の均一性に関する判定を行い、前記顆粒状樹脂が不均一と判定した場合に、前記顆粒状樹脂の撒き条件をフィードバック制御する、請求項２又は３記載の樹脂成形装置。
- 成形対象物の状態を計測する対象物計測部を有し、
前記制御部は、前記樹脂画像データおよび前記対象物計測部により得られた対象物計測データに基づいて樹脂成形条件をフィードバック制御する、請求項１乃至４の何れか一項に記載の樹脂成形装置。 - 成形型の温度を計測する温度計測部を有し、
前記制御部は、前記樹脂画像データおよび前記温度計測部により得られた温度計測データに基づいて樹脂成形条件をフィードバック制御する、請求項１乃至５の何れか一項に記載の樹脂成形装置。 - 成形型を型締めする型締め機構における型締め位置を計測する位置計測部を有し、
前記制御部は、前記樹脂画像データおよび前記位置計測部により得られた位置計測データに基づいて樹脂成形条件をフィードバック制御する、請求項１乃至６の何れか一項に記載の樹脂成形装置。 - 前記制御部は、少なくとも前記顆粒状樹脂の撒き状態を変更させるべく前記樹脂成形条件をフィードバック制御する、請求項１乃至７の何れか一項に記載の樹脂成形装置。
- 請求項１乃至８の何れか一項に記載の樹脂成形装置を用いた樹脂成形品の製造方法。
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