JP7050679B2 - 少なくとも2つの個別制御可能なアクチュエータを有する電子部品封止用のプレス機、アクチュエータセットおよび方法 - Google Patents
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Description
本発明は、ここで、プレス部品の任意の(限定された)局部的な変位を検出することを可能にし、駆動システムによって加えられる圧力の分布をプレス部品の少なくとも1つで変えることによってこれらの変位を補正/補償することを可能にし、従ってプレス部品(およびプレス部品に取り付けられた金型部品)を最初の(望ましい)相互位置と等しくすることを可能にする。加えて本発明によるプレス機を用いれば、キャリア上のクランプ力は、プレス部品(およびプレス部品に取り付けられた金型部品)の局部的な変位によるキャリアのピーク圧力が避けられる、または少なくとも限定されるので、よりよい制御になる。キャリア上の(最大)圧力のより良い制御の利点は、例えば、実用的なシリコンまたはガラス(または他の弱いキャリアまたはウエハ)のクラックを避け得ることである。また、クランプ力分布の制御を強化することで、プレス部品(および従ってプレス部品に取り付けられた金型部品)の改善された位置制御により、通気孔の計画された寸法が良好に維持されるので、通気(内部キャビティガスを放出すること)のより良い制御を提供する。
加えて、プレス部品の方向の(およびプレス部品に取り付けられた金型部品の方向の)より良い制御によって、金型部品の間からの成形材料のリーク(「にじみ出し(bleed)」または「はみ出し(flash)」)の機会がより少なくなる。本発明は従って、結果として成形製品の寸法をより良く制御し、キャリア損傷の機会減少、よりよいプロセス制御(例えば、適切な放出機能およびにじみ出し/はみ出しの回避)をもたらす。これは、金型部品の少なくとも1つへの成形材料の供給の際のみならず、プレス部品の外部荷重が変化する際にも明らかである。同じ状況は、成形材料の硬化プロセス(または硬化プロセスの一部)の際にも生じる。成形材料の(一部の)硬化の際のプレス部品の相対位置の局部的な変化の同じ補償は、駆動システムによってプレス部品の少なくとも1つに加えられる圧力の分布を、少なくとも2つの個別制御可能なアクチュエータによって変えることによって行われてもよい。
Claims (19)
- キャリアに搭載された電子部品封止用のプレス機であって、
少なくとも2つの協働する金型部品を支持するために互いに近づいたり離れたりするプレス方向に相対変位可能な少なくとも2つのプレス部品と、
前記少なくとも2つのプレス部品を相対変位させる駆動システムと、
前記少なくとも2つの協働する金型部品が閉じ合わされた状態において、前記少なくとも2つのプレス部品の前記プレス方向の相対変位を、前記プレス部品上の異なる位置において検出することができる複数の変位センサと、
前記駆動システムに接続され、前記駆動システムの駆動を制御するインテリジェント制御装置と、を備え、
前記協働する金型部品のうちの少なくともいずれかは、相手となる前記金型部品と対向する側に前記キャリアに搭載された電子部品を受け入れるために凹設された少なくとも1つの金型キャビティを有し、前記協働する金型部品が閉じ合わされたときに前記金型キャビティを少なくとも部分的に密封するように構成されており、
前記駆動システムは、前記少なくとも2つのプレス部品に、複数の異なる位置において、前記プレス方向の圧力を与えることができる個別制御可能な複数のアクチュエータを備えており、
前記インテリジェント制御装置は、前記複数の変位センサに接続しており、
前記インテリジェント制御装置は、前記少なくとも2つの協働する金型部品が閉じ合わされた状態で前記金型キャビティに封止材料を供給しているときに、前記変位センサによって検出された前記プレス方向の相対変位の検出値に基づいて、前記複数のアクチュエータの駆動を経時的に動的に制御し、前記少なくとも1つのプレス部品に前記駆動システムによって加えられる圧力の分布を変化させて、前記検出された相対変位を抑制することを特徴とするプレス機。 - 前記駆動システムは、個別制御可能な前記アクチュエータを少なくとも3つ備えることを特徴とする請求項1に記載のプレス機。
- 前記アクチュエータによって加えられる圧力の方向は、前記アクチュエータの変位方向と一致することを特徴とする請求項1または2に記載のプレス機。
- 前記個別制御可能なアクチュエータは、圧力シリンダであることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載のプレス機。
- 複数の前記圧力シリンダが単一の前記プレス部品と協働することを特徴とする請求項4に記載のプレス機。
- 前記変位センサは、ミクロンの相対変位を感知できることを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載のプレス機。
- 前記変位センサは、検出されるべき位置ではない位置に存在する物体を検出するように構成されていることを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載のプレス機。
- 前記プレス機は、液状封止材料を前記金型キャビティに供給するように、前記液状封止材料に圧力をかけるための少なくとも1つのプランジャーが設けられた供給手段を備えることを特徴とする請求項1~7のいずれかに記載のプレス機。
- 前記少なくとも2つの協働する金型部品が閉じ合わされた状態で前記少なくとも2つの協働する金型部品の間に挟まれて配置され、
前記少なくとも2つの協働する金型部品の解放を容易にする解放手段をさらに備えることを特徴とする請求項1~8のいずれかに記載のプレス機。 - 前記解放手段は前記少なくとも2つのプレス部品の前記相対変位の方向に対して実質的に垂直な方向に変位可能であることを特徴とする請求項9に記載のプレス機。
- 前記解放手段は、前記金型キャビティに封止材料を供給するための供給路を備えることを特徴とする請求項9に記載のプレス機。
- キャリアに搭載された電子部品を封止材料で封止する封止方法であって、
A)少なくとも2つの金型部品のいずれかに封止用の電子部品を配置するステップと、
B)前記封止用の電子部品が少なくとも1つの金型キャビティに囲まれて前記キャリアが前記少なくとも2つの金型部品の間でクランプされるように、前記少なくとも2つの金型部品を閉鎖力によって互いに相対変位させるステップと、
C)少なくとも1つのプランジャーで液状封止材料に圧力をかけて液体封止材料を前記電子部品を囲む前記少なくとも1つの金型キャビティへ送るステップと、
D)封止材料で前記少なくとも1つの金型キャビティを充填するステップと、
E)前記少なくとも1つの金型キャビティ内で前記封止材料を少なくとも部分的に硬化させるステップと、を有し、
前記処理ステップD)が、
D-1)前記金型部品の少なくとも一つの前記閉鎖力の加わる方向における局部的な変位を複数の異なる位置において測定するステップと、
D-2)前記少なくとも2つの金型部品に加えられる前記閉鎖力を制御して、測定された前記金型部品の局部的変位を抑制するステップと、を備える、封止方法。 - 少なくとも処理ステップD)およびE)の際に前記少なくとも2つの金型部品に加えられる前記閉鎖力は、測定された前記金型部品の局部的変位に依存して変えられることを特徴とする請求項12に記載の封止方法。
- 前記少なくとも2つの金型部品に加えられる前記閉鎖力は、前記金型部品の少なくとも1つと協働する少なくとも2つの個別制御可能なアクチュエータで個別に制御されることによって変えられることを特徴とする請求項12または13に記載の封止方法。
- 前記少なくとも2つの金型部品に加えられる前記閉鎖力は、前記金型部品の局部的な変位測定のフィードバックによって少なくとも部分的に制御されることを特徴とする請求項12または13のいずれかに記載の封止方法。
- 前記少なくとも2つの金型部品に加えられる前記閉鎖力は、少なくとも1つの検出されたプロセス変数のフィードフォワードによって少なくとも部分的に制御されることを特徴とする請求項12または13に記載の封止方法。
- 前記少なくとも2つの金型部品に加えられる前記閉鎖力は、記録された過去のプロセス情報によって少なくとも部分的に制御されることを特徴とする請求項12または13に記載の封止方法。
- ステップB)において前記金型部品の間で前記キャリアをクランプする前に、少なくとも2つの金型部品の前記相対変位の方向に対して実質的に垂直な方向に解放手段を変位させるステップをさらに有し、前記解放手段が、前記解放手段と前記金型部品との間で、前記キャリアをクランプする少なくとも1つの金型キャビティを設けた少なくとも1つの金型部品の接触側の面の部分を形成することを特徴とする請求項12または13に記載の封止方法。
- 前記解放手段と前記金型部品との間で前記キャリアをクランプする前に、封止用の前記電子部品が少なくとも1つの金型キャビティによって囲まれて前記キャリアが前記金型部品の間でクランプされるように、少なくとも2つの金型部品が閉鎖力によって互いに相対変位するステップを含む較正ステップをさらに有することを特徴とする請求項18に記載の封止方法。
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