JP7275060B2

JP7275060B2 - 除去機構、樹脂成形装置及び製造方法

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Publication number: JP7275060B2
Application number: JP2020017775A
Authority: JP
Inventors: 周平吉田
Original assignee: Towa Corp
Current assignee: Towa Corp
Priority date: 2020-02-05
Filing date: 2020-02-05
Publication date: 2023-05-17
Anticipated expiration: 2040-02-05
Also published as: CN113290631B; KR102408023B1; TW202202297A; JP2021125550A; TWI798628B; CN113290631A; KR20210100023A

Description

本発明は、除去機構、樹脂成形装置及び製造方法に関する。

特開平１０－２２３６６３号公報（特許文献１）は、不要樹脂の分離装置を開示する。この不要樹脂の分離装置は、樹脂封止された半導体リードフレームから不要樹脂を切り離すように構成されている。この不要樹脂の分離装置においては、リードフレームが受け台とリードフレーム押さえ板とによってクランプされ、かつ、中央カル部が押圧された状態で、リードフレームが回動する。これにより、樹脂封止された半導体リードフレームから不要樹脂が切り離される（特許文献１参照）。

特開平１０－２２３６６３号公報

上記特許文献１に開示されている分離装置においては、たとえば、分離装置が平行に保たれてない場合に、リードフレーム押さえ板によってリードフレームに加えられる圧力の領域毎の偏りが大きくなる。また、たとえば、リードフレーム上の樹脂バリがリードフレーム押さえ板と受け部とによってクランプされる場合にも同様の事態が生じる。

リードフレーム押さえ板によってリードフレームに加えられる圧力の領域毎の偏りが大きい場合には、リードフレームの回動時にリードフレームで生じる応力が一部の領域に偏る。その結果、リードフレームにおいて、たとえば、不要樹脂の残存、又は、パッケージ部の破損が生じる。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、樹脂成形品からの不要樹脂部の除去をより適切に行なうことである。

本発明のある局面に従う除去機構は、樹脂成形品から不要樹脂部を除去するように構成されている。樹脂成形品においては、基板上に実装された電子部品が樹脂によって封止されている。樹脂成形品の平面視において、樹脂の領域は、基板の領域と重なっている第１領域と、基板の領域から外に出ている第２領域とを含む。除去機構は、受け部と、押さえ部と、固定部とを備える。受け部は、樹脂成形品が配置されるように構成されている。押さえ部は、受け部に配置された樹脂成形品を押さえるように構成されている。固定部は、上記第２領域を固定するように構成されている。受け部及び押さえ部は、上記第２領域が固定部によって固定された状態で回動するように構成されている。押さえ部は、樹脂成形品を押さえる複数の突起部材を備える。複数の突起部材の各々は、互いに独立して上下動するように構成されている。

本発明の他の局面に従う樹脂成形装置は、樹脂成形品を製造するように構成された樹脂成形機構と、上記除去機構とを備える。

本発明の他の局面に従う製造方法は、上記除去機構を用いた、不要樹脂部除去済み樹脂成形品の製造方法である。この製造方法は、受け部に第１樹脂成形品を配置するステップと、受け部に配置された第１樹脂成形品を押さえ部によって押さえるステップと、上記第２領域を固定部によって固定するステップと、上記第２領域が固定された状態で、受け部及び押さえ部の両方を回動させるステップとを含む。

本発明によれば、樹脂成形品からの不要樹脂部の除去をより適切に行なうことができる。

樹脂成形装置の構成を模式的に示す図である。樹脂成形機構において製造される樹脂成形品の一例を模式的に示す平面図である。樹脂成形品の一例を模式的に示す正面図である。除去機構を模式的に示す正面図である。押さえ部のうちの一部の構成を模式的に示す図である。突起部材を模式的に示す正面図である。押さえ部が特徴的な構成を有さない場合に生じ得る第１の問題を説明するための図である。押さえ部が特徴的な構成を有さない場合に生じ得る第２の問題を説明するための図である。第１の問題に起因する影響が低減されている理由を説明するための図である。第２の問題に起因する影響が低減されている理由を説明するための図である。除去機構による不要樹脂部の除去動作を示すフローチャートである。図１１におけるステップＳ１２０が実行された後の状態の除去機構を模式的に示す正面図である。受け部及び押さえ部が回動した状態における除去機構を模式的に示す正面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

［１．樹脂成形装置の構成］
図１は、本実施の形態に従う樹脂成形装置１０の構成を模式的に示す図である。図１に示されるように、樹脂成形装置１０は、樹脂成形機構２０と、除去機構１００と、制御部５００とを含んでいる。

樹脂成形機構２０においては、トランスファーモールド法を用いた樹脂成形品の製造が行なわれる。樹脂成形機構２０は、成形型（不図示）と該成形型を型締めする型締め機構（不図示）とを備える。樹脂成形機構２０においては、たとえば、半導体チップ等の電子部品が実装された基板が樹脂成形される。基板の一例としては、プリント配線基板及びリードフレームが挙げられる。

図２は、樹脂成形機構２０において製造される樹脂成形品２００の一例を模式的に示す平面図である。図３は、樹脂成形品２００の一例を模式的に示す正面図である。各図面において矢印ＵＤＬＲＦＢの各々が示す方向は、他の図面においても共通である。

図２及び図３に示されるように、樹脂成形品２００は、複数（２つ）の基板２１０を含む。各基板２１０の形状は、平面視矩形状である。各基板２１０上には電子部品（不図示）が実装されており、電子部品は封止樹脂部２２０によって封止されている。２つの封止樹脂部２２０は、不要樹脂部２３０を介して連続的に形成されている。

不要樹脂部２３０は、複数（４つ）のカル部２３２を含む。各カル部２３２からは、矢印Ｌ方向に向かって２本のランナー部２３４が延びており、矢印Ｒ方向に向かって２本のランナー部２３４が延びている。樹脂成形品２００においては、不要樹脂部２３０が４つのカル部２３２を含むため、矢印ＬＲ方向の各々に８本のランナー部２３４が延びている。平面視において、封止樹脂部２２０は基板２１０と重なっており、不要樹脂部２３０のうち少なくともカル部２３２は基板２１０の領域から外に出ている。

再び図１を参照して、除去機構１００は、樹脂成形品２００から不要樹脂部２３０を除去するように構成されている。除去機構１００においては、不要樹脂部２３０に対して基板２１０が折り曲げられ、封止樹脂部２２０と不要樹脂部２３０との付け根が割れることによって、各封止樹脂部２２０と不要樹脂部２３０とが分離される（いわゆる、バタフライ式ゲートブレイク）。これにより、樹脂成形品２００から不要樹脂部２３０が除去される。

制御部５００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等を含み、情報処理に応じて各構成要素の制御を行なうように構成されている。制御部５００は、樹脂成形機構２０及び除去機構１００を制御するように構成されている。以下、除去機構１００について詳細に説明する。

［２．不要樹脂の除去機構の構成］
図４は、除去機構１００を模式的に示す正面図である。図４に示されるように、除去機構１００は、一対の受け部１３０と、一対の押さえ部１４０と、一対の冷却部１７０と、受け部材１２０と、カル押圧部材１５０と、押さえ部押圧部材１６０とを含んでいる。

受け部１３０は、平面視矩形状の台であり、上部に基板２１０が配置される。受け部１３０は、受け部回転軸Ｐ１を中心に回動するように構成されている。受け部１３０は、引張コイルばね（不図示）によって弾性保持されている。受け部材１２０は、平面視矩形状の台であり、上部にカル部２３２が配置される。

一対の受け部１３０の上方（矢印Ｕ方向）には、一対の押さえ部１４０が設けられている。受け部１３０と、該受け部１３０と対向する押さえ部１４０とによって、基板２１０が挟まれる。押さえ部１４０は、受け部１３０との間に基板２１０を挟んだ状態で、押さえ部回転軸（不図示）を中心に回動するように構成されている。押さえ部１４０については、後程詳しく説明する。

受け部材１２０の上方には、カル押圧部材１５０が設けられている。受け部材１２０とカル押圧部材１５０とによって、カル部２３２が挟まれる。これにより、カル部２３２が固定される。

受け部１３０と押さえ部１４０とによって基板２１０が挟まれた状態で、封止樹脂部２２０及びランナー部２３４（図２）には冷却部１７０によって冷風が吹きつけられる。封止樹脂部２２０及びランナー部２３４が冷やされることで、封止樹脂部２２０及びランナー部２３４が硬化し、封止樹脂部２２０と不要樹脂部２３０との付け根が割れやすくなるため、不要樹脂部２３０の除去がより容易になる。

押さえ部押圧部材１６０は、上下方向（矢印ＵＤ）に移動するように構成されている。受け部１３０と押さえ部１４０とによって基板２１０が挟まれた状態で押さえ部押圧部材１６０が下方に移動し、押さえ部押圧部材１６０が押さえ部１４０の上面を押圧すると、押さえ部１４０及び受け部１３０が回動する。

［３．押さえ部の構成］
図５は、押さえ部１４０のうち図４の領域Ａ１周辺の構成を模式的に示す図である。図５に示されるように、押さえ部１４０は、基部１４１と、複数（３つ）の突起部材１４４とを含んでいる。

図６は、突起部材１４４を模式的に示す正面図である。図６に示されるように、突起部材１４４においては、基部３０１から複数（３つ）の突起部３０２が下方に延びている。隣接する２つの突起部３０２の間には、空間Ｓ１が形成されている。基部３０１の上面には、複数（２つ）の孔Ｈ１と、孔Ｈ２とが形成されている。各孔Ｈ１には、円筒状のブッシュ１４６が取り付けられている。孔Ｈ１及びブッシュ１４６内には、円柱状のガイド１４８（図５）が貫通している。孔Ｈ２には弾性部材１４２が取り付けられる。ガイド１４８の外径が孔Ｈ１及びブッシュ１４６の内径よりも短いため、突起部材１４４は、基部１４１に対して上下方向に移動可能である。

再び図５を参照して、複数の突起部材１４４の各々は、互いに別々の弾性部材１４２を介して基部１４１に固定されている。したがって、各突起部材１４４は、互いに独立して上下動するように構成されている。弾性部材１４２は、たとえば、スプリングで構成される。上述のように、各孔Ｈ１及び各ブッシュ１４６の内側にはガイド１４８が位置している。

押さえ部１４０と受け部１３０とによって基板２１０が挟まれた状態において、各ランナー部２３４は、別々の空間Ｓ１、又は、隣接する突起部材１４４間の空間に位置する。すなわち、押さえ部１４０は、ランナー部２３４（不要樹脂部２３０）を避けて樹脂成形品２００を押さえるように構成されている。

このように、押さえ部１４０においては、複数の突起部材１４４の各々が互いに独立して上下動するように構成されている。押さえ部１４０がこのような構成を有する理由について次に説明する。

［４．押さえ部が特徴的な構成を有する理由］
まず、仮に押さえ部１４０が上記特徴的な構成を有さない場合に、どのような問題が生じるかについて説明する。

図７は、押さえ部１４０が上記特徴的な構成を有さない場合に生じ得る第１の問題を説明するための図である。図７を参照して、この例においては、押さえ部１４０Ｘが一体的に形成されている。すなわち、押さえ部１４０Ｘは、一体的に上下方向に移動する。

この場合に、たとえば、押さえ部１４０Ｘが受け部１３０に対して傾くと、押さえ部１４０Ｘによって基板２１０に加えられる圧力の領域毎の偏りが大きくなる。この例では、矢印Ｆ方向寄りの領域の方が矢印Ｂ方向寄りの領域よりも、押さえ部１４０Ｘによって基板２１０に加えられる圧力が大きい。圧力の偏りが大きい程、受け部１３０及び押さえ部１４０Ｘの回動時に樹脂成形品２００で生じる応力が一部の領域に偏る。その結果、樹脂成形品２００において、たとえば、不要樹脂の残存、又は、パッケージ部の破損が生じる。

図８は、押さえ部１４０が上記特徴的な構成を有さない場合に生じ得る第２の問題を説明するための図である。図８を参照して、この例では、一部のランナー部２３４から樹脂バリ部２３５が延びている。この場合に、押さえ部１４０Ｘが樹脂バリ部２３５に引っ掛かることがある。

このような事態が生じると、樹脂バリ部２３５付近において押さえ部１４０Ｘによって基板２１０に加えられる圧力は、樹脂バリ部２３５からより離れた領域において押さえ部１４０Ｘによって基板２１０に加えられる圧力よりも大きくなる。すなわち、押さえ部１４０Ｘによって基板２１０に加えられる圧力の領域毎の偏りが大きくなる。その結果、樹脂成形品２００において、たとえば、不要樹脂の残存、又は、パッケージ部の破損が生じる。

本実施の形態に従う除去機構１００においては、押さえ部１４０が上記特徴的な構成を有するため、上記第１及び第２の問題に起因する影響が低減されている。以下、詳細に説明する。

図９は、本実施の形態に従う除去機構１００において、上記第１の問題に起因する影響が低減されている理由を説明するための図である。図９を参照して、この例においては、押さえ部１４０が受け部１３０に対して傾いている。押さえ部１４０においては各突起部材１４４が互いに独立して上下方向に移動するため、押さえ部１４０が多少傾いたとしても、各突起部材１４４が基板２１０に接触する。その結果、押さえ部１４０によって基板２１０に加えられる圧力の領域毎の偏りが抑制される。すなわち、本実施の形態に従う除去機構１００によれば、押さえ部１４０と受け部１３０とによって樹脂成形品２００が挟まれた場合に、押さえ部１４０によって基板２１０に加えられる圧力の領域毎の偏りを抑制することができる。

図１０は、本実施の形態に従う除去機構１００において、上記第２の問題に起因する影響が低減されている理由を説明するための図である。図１０を参照して、この例においては、一部のランナー部２３４から樹脂バリ部２３５が延びている。押さえ部１４０においては各突起部材１４４が互いに独立して上下方向に移動するため、一部の突起部材１４４は樹脂バリ部２３５に引っ掛かるが、他の突起部材１４４は樹脂バリ部２３５に引っ掛からず基板２１０に接触する。その結果、押さえ部１４０によって基板２１０に加えられる圧力の領域毎の偏りが抑制される。すなわち、本実施の形態に従う除去機構１００によれば、押さえ部１４０と受け部１３０とによって樹脂成形品２００が挟まれた場合に、押さえ部１４０によって基板２１０に加えられる圧力の領域毎の偏りを抑制することができる。

［５．不要樹脂の除去機構の動作］
図１１は、除去機構１００による不要樹脂部２３０の除去動作を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、たとえば、樹脂成形装置１０に含まれる制御部５００によって実行される。

図１１を参照して、制御部５００は、受け部１３０及び受け部材１２０上に樹脂成形品２００を配置するように搬送機構（不図示）を制御する（ステップＳ１００）。制御部５００は、基板２１０（図２）を押さえるように一対の押さえ部１４０を制御する（ステップＳ１１０）。制御部５００は、カル部２３２（図２）を押さえるようにカル押圧部材１５０を制御する（ステップＳ１２０）。なお、ステップＳ１１０，Ｓ１２０は、同時に実行されてもよいし、逆の順で実行されてもよい。

図１２は、図１１におけるステップＳ１２０が実行された後の状態の除去機構１００を模式的に示す正面図である。図１２に示されるように、各基板２１０が押さえ部１４０と受け部１３０とによって挟まれており、カル部２３２がカル押圧部材１５０と受け部材１２０とによって挟まれている。なお、この状態において、樹脂成形品２００は、冷却部１７０から吹き付けられる冷風によって冷却されてもよい。

再び図１１を参照して、カル部２３２がカル押圧部材１５０及び受け部材１２０によって固定された状態で、制御部５００は、各受け部１３０及び各押さえ部１４０の各々が回動するように押さえ部押圧部材１６０を制御する（ステップＳ１３０）。押さえ部押圧部材１６０が下降し、押さえ部押圧部材１６０が押さえ部１４０の上面を押圧することによって、受け部１３０及び押さえ部１４０の各々が回動する。

図１３は、受け部１３０及び押さえ部１４０が回動した状態における除去機構１００を模式的に示す正面図である。図１３に示されるように、受け部１３０及び押さえ部１４０が回動することによって、各封止樹脂部２２０と不要樹脂部２３０との付け根が割れる。これにより、樹脂成形品２００から不要樹脂部２３０が適切に除去される。

［６．特徴］
以上のように、本実施の形態に従う除去機構１００において、押さえ部１４０は、各々が樹脂成形品２００を押さえる複数の突起部材１４４を備える。複数の突起部材１４４の各々は、互いに独立して上下動するように構成されている。

これにより、押さえ部１４０によって基板２１０に加えられる圧力の領域毎の偏りが抑制される。すなわち、本実施の形態に従う除去機構１００によれば、押さえ部１４０と受け部１３０とによって樹脂成形品２００が挟まれた場合に、押さえ部１４０によって基板２１０に加えられる圧力の領域毎の偏りを抑制することができる。その結果、樹脂成形品２００において、たとえば、不要樹脂の残存、又は、パッケージ部の破損等が生じる可能性が低減する。すなわち、本実施の形態に従う除去機構１００によれば、樹脂成形品２００から不要樹脂部２３０を適切に除去することができる。

また、上記実施の形態に従う除去機構１００においては、樹脂成形品２００が冷却部１７０によって冷却される。押さえ部１４０によって基板２１０が十分に押さえられていないと、基板２１０と封止樹脂部２２０とで線膨張係数が異なるため、樹脂成形品２００の冷却時に基板２１０の反りが生じる。本実施の形態に従う除去機構１００によれば、押さえ部１４０によって基板２１０に加えられる圧力の領域毎の偏りが抑制され、基板２１０が十分に押さえられるため、樹脂成形品２００の冷却に伴う基板２１０の反りの発生を抑制することができる。

［７．他の実施の形態］
上記実施の形態の思想は、以上で説明された実施の形態に限定されない。以下、上記実施の形態の思想を適用できる他の実施の形態の一例について説明する。

上記実施の形態に従う除去機構１００においては、受け部１３０が下方に設けられ、押さえ部１４０が上方に設けられた。しかしながら、この位置関係は必ずしもこのようなものでなくてもよい。たとえば、押さえ部１４０が下方に設けられ、受け部１３０が上方に設けられてもよい。

また、上記実施の形態に従う除去機構１００においては、突起部材１４４が複数の突起部３０２を有していた。しかしながら、突起部材１４４は、必ずしも複数の突起部３０２を有する必要はない。たとえば、突起部材１４４の代わりに、突起部３０２と同等の幅を有する１つの突起部のみを有する突起部材が用いられてもよい。この場合には、１つの突起部材１４４に代えて、３つの突起部材が用いられることとなる。３つの突起部材の各々の上方には互いに異なる弾性部材１４２が取り付けられる。この場合には、各突起部が互いに独立して上下動可能である。

また、上記実施の形態に従う樹脂成形装置１０においては、樹脂成形機構２０及び除去機構１００の制御が制御部５００によって行なわれた。しかしながら、樹脂成形機構２０及び除去機構１００の制御は、必ずしも共通の制御部５００によって行なわれる必要はない。たとえば、樹脂成形機構２０及び除去機構１００の各々が専用の制御部を有していてもよい。

また、上記実施の形態に従う除去機構１００においては、樹脂成形品２００が基板２１０を複数（２つ）含んでいた。しかしながら、樹脂成形品２００は、必ずしも複数の基板２１０を含む必要はない。樹脂成形品２００は、たとえば、単数の基板２１０を含む、いわゆる一枚どりの構成であってもよい。この場合、押さえ部１４０及び受け部１３０は、一対でなく、単数設けられればよい。

また、上記実施の形態に従う除去機構１００においては、冷却部１７０が他の部分と独立して設けられた。しかしながら、冷却部１７０は、必ずしも他の部分と独立していなくてもよい。たとえば、冷却部１７０は、押さえ部１４０及びカル押圧部材１５０の少なくとも一方に内蔵されていてもよい。

以上、本発明の実施の形態について例示的に説明した。すなわち、例示的な説明のために、詳細な説明及び添付の図面が開示された。よって、詳細な説明及び添付の図面に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須でない構成要素が含まれることがある。したがって、それらの必須でない構成要素が詳細な説明及び添付の図面に記載されているからといって、それらの必須でない構成要素が必須であると直ちに認定されるべきではない。

また、上記実施の形態は、あらゆる点において本発明の例示にすぎない。上記実施の形態は、本発明の範囲内において、種々の改良や変更が可能である。すなわち、本発明の実施にあたっては、実施の形態に応じて具体的構成を適宜採用することができる。

１０樹脂成形装置、２０樹脂成形機構、１００除去機構、１４１，３０１基部、１２０受け部材、１３０受け部、１４０，１４０Ｘ押さえ部、１４２弾性部材、１４４突起部材、１４６ブッシュ、１４８ガイド、１５０カル押圧部材、１６０押さえ部押圧部材、１７０冷却部、２００樹脂成形品、２１０基板、２２０封止樹脂部、２３０不要樹脂部、２３２カル部、２３４ランナー部、２３５樹脂バリ部、３０２突起部、５００制御部、Ａ１領域、Ｈ１，Ｈ２孔、Ｐ１受け部回転軸、Ｓ１空間。

Claims

樹脂成形品から不要樹脂部を除去するように構成された除去機構であって、
前記樹脂成形品においては、基板上に実装された電子部品が樹脂によって封止されており、
前記樹脂成形品の平面視において、前記樹脂の領域は、前記基板の領域と重なっている封止樹脂部と、前記封止樹脂部から外に出ている前記不要樹脂部とを含み、
前記除去機構は、
前記樹脂成形品が配置されるように構成された受け部と、
前記受け部に配置された前記樹脂成形品を押さえるように構成された押さえ部と、
前記不要樹脂部を固定するように構成された固定部と、
を備え、
前記押さえ部は、前記封止樹脂部と前記不要樹脂部との境界付近の前記基板を押さえることが可能なように配置されており、
前記受け部及び前記押さえ部は、前記不要樹脂部が前記固定部によって固定された状態で回動するように構成されており、
前記押さえ部は、前記樹脂成形品を押さえる複数の突起部材を備え、
共通する前記基板に対して設けられた前記複数の突起部材の各々は、互いに独立して上下動するように構成されている、除去機構。
前記押さえ部は、基部と、第１及び第２弾性部材とをさらに備え、
前記複数の突起部材は、第１及び第２突起部材を含み、
前記第１突起部材は、前記第１弾性部材を介して前記基部に固定されており、
前記第２突起部材は、前記第２弾性部材を介して前記基部に固定されている、請求項１に記載の除去機構。
前記樹脂成形品を冷却するように構成された冷却部をさらに備える、請求項１または２に記載の除去機構。
樹脂成形品を製造するように構成された樹脂成形機構と、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の除去機構と、
を備える、樹脂成形装置。
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の除去機構を用いた、不要樹脂部除去済み樹脂成形品の製造方法であって、
前記受け部に前記樹脂成形品を配置するステップと、
前記受け部に配置された前記樹脂成形品において前記封止樹脂部と前記不要樹脂部との境界付近の前記基板を、前記押さえ部によって押さえるステップと、
前記不要樹脂部を前記固定部によって固定するステップと、
前記不要樹脂部が固定された状態で、前記受け部及び前記押さえ部の両方を回動させるステップと、
を含む、製造方法。