JP7393795B2 - 樹脂封止装置 - Google Patents

Description

本発明は、液状樹脂を用いる樹脂封止装置に関する。

液状樹脂を用いてトランスファ成形を行うことができる装置が知られている。例えば、特許文献１には、トランスファ成形を行うプレス装置と、プレス装置のポットに液状樹脂を供給する樹脂供給装置と、を備えた樹脂成形装置が開示されている。樹脂供給装置は、ポットと同数のシリンジを備えている。

特開２０１２－１０１５１７号公報

シリンジからポットへ向かう流路は、成形中に樹脂が付着して圧力損失が徐々に変化する。仮に、単一又は少数のシリンジから多数のポットに液状樹脂を分配する構成の場合、圧力損失が他よりも大きい流路で供給が不足したり、圧力損失が他よりも小さい流路で供給が過剰になったりするため、ポットに供給される樹脂量がばらつきやすい。

特許文献１に開示の樹脂供給装置であれば、ポットと同数のシリンジを用いるが故に、複数のポットに均等に液状樹脂を供給できる。反面、特許文献１に開示の樹脂供給装置は、複数のシリンジを用いるが故に、液状樹脂を樹脂供給装置に補充する補充作業において、オペレータが複数のシリンジに個別に液状樹脂を充填しなければならない。補充作業に時間がかかり、樹脂成形装置が停止している時間が長くなるため、生産性が低下する。

そこで、本発明は、液状樹脂を吐出する複数の容器を一括して交換できる樹脂封止装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る樹脂封止装置は、ワークを樹脂で封止するための樹脂封止装置である。樹脂封止装置は、ワークを挟み込み加圧してモールド成形するプレスモジュールのモールド金型に設けられた複数のポットに同数の樹脂供給口から液状樹脂を供給する樹脂供給モジュールを備えている。樹脂供給モジュールは、一括して交換可能な容器ユニットと、容器ユニットから樹脂供給口に液状樹脂を供給する管路部材と、を備えている。容器ユニットは、液状樹脂を吐出可能な複数の容器と、複数の容器を保持するホルダと、を備えている。複数の容器のそれぞれの吐出口に管路部材を一括して接続可能かつ一括して接続解除可能に構成されている。

この態様によれば、容器ユニットのホルダに保持された状態の複数の容器に対して管路部材を一括して接続可能／接続解除可能になり、容器ユニットごと複数の容器を取り外すことができる。例えば、あらかじめ液状樹脂が充填された容器ユニットを用意しておいて空になった容器ユニットと交換することにより、補充作業を素早く行うことができる。補充作業において樹脂封止装置の停止時間が短くなり生産性が向上する。また、樹脂封止装置から取り外した状態で各々の容器に液状樹脂を充填できるため、オペレータがしゃがんだり、装置に合わせた窮屈な姿勢をしたりする必要がない。作業性が向上してオペレータの負担を軽減できる。

上記態様において、複数のポット及び同数の樹脂供給口の配列は、一列又は二列であり、複数の容器の配列は、樹脂供給口の配列と同一であってもよい。

この態様によれば、吐出口から樹脂供給口までの流路の各々を均等な長さに設計しやすい。ただし、複数の容器と複数の樹脂供給口との配列が異なっていても各々の流路を均等な長さに設計することは可能であり、容器の配列は樹脂供給口の配列と同一の配列だけに限定されない。

上記態様において、容器収容部を更に備え、該容器収容部は、複数の容器の並び方向に沿って容器ユニットをスライドさせることにより、該容器ユニットを着脱可能に構成されていてもよい。

この態様によれば、容器収容部から容器ユニットを取り出しやすいため、作業性に優れている。

上記態様において、容器収容部と管路部材とを個別に昇降させる昇降機構を更に備え、容器収容部の上昇及び／又は管路部材の下降により、複数の容器と管路部材とを一括して接続可能に構成され、容器収容部の下降及び／又は管路部材の上昇により、複数の容器と管路部材とを一括して接続解除可能に構成されていてもよい。

この態様によれば、容器収容部と管路部材との距離を自在に調整できるため、両者を近接させることにより流路を一括で接続し、両者を離間させることにより流路を一括して接続解除することができる。

上記態様において、互いに間隔をあけて配置された二台のプレスモジュールを更に備え、樹脂供給モジュールは、二台のプレスモジュールに挟まれるように配置されていてもよい。

この態様によれば、二台のプレスモジュールを結ぶ最短経路に樹脂供給モジュールが配置されるため、一方のプレスモジュールのポットに液状樹脂を供給した後、他方のプレスモジュールのポットに液状樹脂を供給するために樹脂供給口が移動する時間を最小化できる。樹脂封止装置を効率的に稼働させて生産性を向上させることができる。

本発明によれば、液状樹脂を吐出する複数の容器を一括して交換できる樹脂封止装置を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態の樹脂封止装置の一例を示す平面図である。 図２は、図１に示された樹脂供給モジュール及びプレスモジュールを拡大して示す平面図である。 図３は、図２に示されたプレスモジュールをオペレータ側から見た側面図である。 図４は、本実施形態に係る樹脂供給モジュールが複数のプレスモジュールの間を移動して液状樹脂を供給する動作を説明する側面図である。 図５は、図４に連続する図であって、樹脂供給モジュールの動作を説明する側面図である。 図６は、図５に連続する図であって、樹脂供給モジュールの動作を説明する側面図である。 図７は、本実施形態に係る樹脂供給モジュールの一例を示す斜視図である。 図８は、図７に示された容器収容部を一部透過して示す斜視図である。 図９は、図７に示された管路収容部の内部構造を示す断面図である。

添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。以下、図面を参照して本発明について詳しく説明する。図１は、本発明の一実施形態の樹脂封止装置１の一例を示す平面図である。

本実施形態の樹脂封止装置１は、ワークＷを樹脂で封止するための樹脂封止装置であって、図１に示すように、樹脂供給モジュール２を少なくとも備えている。本実施形態は、任意の構成として、ワーク供給モジュール４、ローダ５、プレスモジュール６、アンローダ７、ディゲータ８、ワーク収納モジュール９等を更に備えていてもよい。

ワーク供給モジュール４は、樹脂封止される前のワークＷを供給マガジン３から取り出してローダ５に供給する。ローダ５は、ワーク供給モジュール４から供給されたワークＷをプレスモジュール６の金型（モールド金型）６０に搬送する。プレスモジュール６は、供給されたワークＷを挟み込み加圧して樹脂封止（モールド成形）する。

アンローダ７は、樹脂封止されたワークＷ´を金型６０から取り出してディゲータ８に搬送する。ディゲータ８は、樹脂封止されたワークＷ´から不要樹脂を分離する。ワーク収納モジュール９は、不要樹脂が分離されたワークＷ´をディゲータ８から受け取って収納マガジン１０に収納する。

図２は、図１に示された樹脂供給モジュール２及びプレスモジュール６を拡大して示す平面図である。図２に示すように、樹脂供給モジュール２を中心にして、その周囲に少なくとも一つのプレスモジュール６が配置される。図示した例では、互いに間隔をあけて配置された二台のプレスモジュール６Ｌ，６Ｒに挟まれるように樹脂供給モジュール２が配置され、後述するガイドレール２２がプレスモジュール６Ｌ，６Ｒの一方から他方に向かって敷設されている。

プレスモジュール６は、金型６０内のポット６４に供給された樹脂をプランジャ６３によりキャビティ６６へ充填して硬化させるトランスファ成形によりワークＷを樹脂封止（モールド成形）する。図示した例では、金型６０の下半分を構成する下型６１が、中央に配置されたセンターブロック６１１と、センターブロック６１１を左右から挟むように配置されたインサートブロック６１２と、センターブロック６１１及びインサートブロック６１２を四方から囲繞するエンドブロック６１３と、で構成されている。ワークＷは、インサートブロック６１２に載置される。センターブロック６１１には、樹脂を受ける複数のポット６４が設けられている。金型６０の構成は図示した例に限定されず、種々の構成を適宜選択できる。

樹脂供給モジュール２は、金型６０に設けられた複数のポット６４に熱硬化性の液状樹脂を供給する。液状樹脂は、例えば、シリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂の組成物であり、トランスファ成形等により硬化させると、優れた封止性を発揮する。図２に示すように、樹脂供給モジュール２は、金型６０のポット６４と同数の樹脂供給口５４を備えている。

複数のポット６４の配列は、ディゲータ８で除去される不要樹脂を少なくするため、一列又は二列のマルチプランジャー構成とするのが好ましい。樹脂供給モジュール２は、容器ユニット４０と、容器ユニット４０から樹脂供給口５４に液状樹脂を供給する管路部材５０と、を備えている。容器ユニット４０は、液状樹脂を吐出可能な複数の容器４４を備えている。

複数の容器４４の配列は、複数の管路部材５０の長さを均等にするため、複数の樹脂供給口５４の配列と同一であることが好ましい。図示した例では、四つのポット６４がセンターブロック６１１の長手方向に沿って等間隔かつ一列に配列され、ポット６４と同数の樹脂供給口５４がポット６４と同一のピッチ（中心間距離）で一列に配置されている。ただし、ポット６４の配列は、図示した例に限定されず、二列であってもよいし、三列以上であってもよい。あるいは千鳥状の配列であってもよい。

図３は、図２に示されたプレスモジュール６をオペレータ側から見た側面図である。図４に示すように、プレスモジュール６は、下型６１及び上型６２で構成された金型６０と、金型６０を開閉するプレス機構７０を備えている。プレス機構７０は、固定プラテン７２、該固定プラテン７２に対して上下方向に移動可能な可動プラテン７１、固定プラテン７２及び可動プラテン７１を案内し位置決めするタイバー７３等を備えている。

図示した例では、固定プラテン７２に上型６２が取り付けられ、可動プラテン７１に下型６１が取り付けられている。下型６１が固定側になり、上型６２が可動側になるように構成してもよい。上型６２には、下型６１のポット６４に対向する位置に樹脂を加熱するカル６５が設けられ、ワークＷと対向する位置に樹脂を成形するキャビティ６６が設けられている。キャビティ６６は、カル６５に連通している。

プレスモジュール６は、プレス機構７０により金型６０を閉じてワークＷをクランプしたのち、プランジャ６３によりポット６６内の液状樹脂をカル６５に押し出してキャビティ６６内に充填する。充填された樹脂が硬化してから金型６０を開くと、樹脂封止されたワークＷ´をアンローダ７等により取り出すことができる。樹脂封止されたワークＷ´を封止品Ｗ´と呼んでもよい。

樹脂供給モジュール２とプレスモジュール６との間には、熱を遮断するシャッタ７４が設けられていてもよい。シャッタ７４は、樹脂供給モジュール２の樹脂供給口５４が金型６０外にあるとき、金型６０からの熱を遮断して樹脂供給口５４の温度上昇を抑制する。

樹脂供給モジュール２は、複数のプレスモジュール６の間を移動するための進退機構２１及び回転機構２４を備えている。進退機構２１は、工場等の床面に設置可能な筐体状のベース２０に架設されたガイドレール２２と、ガイドレール２２に沿って移動するスライダ２３と、を備えている。スライダ２３には、回転機構２４が設けられている。回転機構２４は、ベース２０に対して鉛直軸回りに回転する。ベース２０に回転機構２４を設け、回転機構２４の上に進退機構２１を設けてもよい。樹脂供給モジュール２は、回転機構２４に固定された昇降機構３０を備えている。

図４から図６は、本実施形態に係る樹脂供給モジュール２が複数のプレスモジュール６の間を移動して液状樹脂を供給する動作を説明する側面図である。図４は、図３に示された樹脂供給モジュール２が進退機構２１により左側のプレスモジュール６Ｌに向かって移動した状態を示している。図示した状態において、管路部材５０の先端側に設けられた樹脂供給口５４は、金型６０内に進入し、対応するポット６４の直上に位置している。後述するプランジャ３７を駆動し管路部材５０を挟むピンチバルブ５６を緩め、各々のポット６４に当該ポット６４に対応する樹脂供給口５４から液状樹脂を滴下させる。

図５は、図４に示された支柱３１が回転機構２４により鉛直軸回りに１８０度回転した状態を示している。図示した状態は、樹脂供給口５４が金型６０外にある待機状態である。このとき、樹脂供給モジュール２とプレスモジュール６との間に設けられたシャッタ７４が閉じられていてもよい。樹脂供給口５４の温度上昇が抑制できる。樹脂供給口５４の直下には、液状樹脂を一時的に貯留する廃液カップ２５が配置されていてもよい。例えば、管路部材５０内にエアが混入したとき、廃液カップ２５内に液状樹脂を廃棄してエアを抜くことができる。

図６は、図５に示された樹脂供給モジュール２が進退機構２１によって右側のプレスモジュール６Ｒに向かって移動した状態を示している。図示した状態において、樹脂供給口５４は、金型６０内に進入し、対応するポット６４の直上に位置している。左側のポット６４に液状樹脂を供給した動作と同様に、後述するプランジャ３７を駆動し管路部材５０を挟むピンチバルブ５６を緩め、各々のポット６４に当該ポット６４に対応する樹脂供給口５４から液状樹脂が滴下させる。

以上の動作を繰り返して、樹脂供給モジュール２は、プレスモジュール６のポット６４に液状樹脂を供給する。やがて、容器ユニット４０の液状樹脂の残量が少なくなり、樹脂供給装置２を停止して液状樹脂を補充する作業が必要になる。本実施形態に係る樹脂供給モジュール２は、液状樹脂を吐出する複数の容器４４を一括して交換できることが特徴の一つである。図７から９を参照して、複数の容器４４の交換に関する構成について説明する。

図７は、本実施形態に係る樹脂供給モジュール２の一例を示す斜視図である。図７に示すように、昇降機構３０は、支柱３１と、支柱３１に沿って個別に昇降可能な第１昇降部３２、第２昇降部３３及び第３昇降部３４と、を備えている。図９に示すように、第１昇降部３２には、複数の管路部材５０が固定されている。複数の管路部材５０は、管路収容部３５に覆われている。第２昇降部３３には、容器ユニット４０を収容する容器収容部３６が固定されている。第３昇降部３４には、容器収容部３６に下方から対向する複数のプランジャ３７が固定されている。昇降機構３０は、管路収容部３５内の管路部材５０と、容器収容部３６内の容器ユニット４０と、複数のプランジャ３７と、を個別に昇降させることができる。

図８は、図７に示された容器収容部３６を一部透過して示す斜視図である。図８に示すように、容器ユニット４０は、前述した複数の容器４４に加えて、複数の容器４４を並べて保持するホルダ４３を更に備えている。図示した例では、六本の容器４４が一列に配列された状態でホルダ４３に保持されている。

各々の容器４４には、液状樹脂が充填されている。容器４４の先端には、液状樹脂を吐出可能な吐出口４５が設けられている。容器４４は、吐出口４５に装着されたＯリング等の気密部材を備えている。容器ユニット４０が容器収容部３６に取り付けられた状態において、各々のプランジャ３７は、対応する容器４４に対して吐出口４５とは反対側から対向している。プランジャ３７により容器４４を押圧すれば、各々の容器４４の吐出口４５から液状樹脂を吐出させることができる。

容器ユニット４０は、容器収容部３６に着脱可能に構成されている。図示した例では、容器ユニット４０が、複数の容器４４が一列に並んだ方向Ｄに沿ってスライド可能であり、ホルダ４３に設けられた把持部を持って押し込んで容器収容部３６に容器ユニット４０を取り付けたり、把持部を持って引っ張って容器収容部３６から容器ユニット４０を取り外したりできる。例えば、外に向かうに従い間口が広くなるような誘い込み形状（ラフガイド）３６１等を容器収容部３６に設けて、容器ユニット４０をスライドさせれば、容器収容部３６と容器ユニット４０とを簡単に位置合わせできる。

図９は、図７に示された管路収容部３５の内部構造を示す断面図である。各々の管路部材５０は、可撓性を有したチューブで構成されている。管路部材５０の先端側には、前述した樹脂供給口５４が設けられている。図示した例では、樹脂供給口５４にピンチバルブ５６が設けられている。ピンチバルブ５６は、管路部材５０を構成するチューブを挟むことにより流路を絞り、樹脂供給口５４から供給される流量を調整したり、流路を閉じたりすることができる。

樹脂供給モジュール２は、樹脂供給モジュール２内を流れる液状樹脂を所定の温度域に保つ温度調節機構３８を更に備えていてもよい。温度調節機構３８は、空気や水のような冷媒を流通させる熱交換器であってもよいし、ペルチェ素子のような熱電変換素子であってもよい。

管路部材５０の基端側には、容器４４の吐出口４５と同数のコネクタ５５が設けられている。なお、樹脂供給口５４の数とコネクタ５５の数とは必ずしも一致しない。例えば、管路部材５０を二股に分岐させ、コネクタ５５の二倍の樹脂供給口５４を設けることもできる。

コネクタ５５は、容器４４の先端のＯリング等と嵌合可能に構成されている。前述したホルダ４３は、複数の容器４４の配列が位置ずれしないように保持できる。前述した昇降機構３０は、各々の容器４４と当該容器４４に対応するコネクタ５５について、水平方向の相対位置が変化せず、かつ鉛直方向の距離が変化するようにそれらを昇降させる。

容器収容部３６の上昇及び／又は管路部材５０の下降によって、複数の容器４４の吐出口４５と同数のコネクタ５５との距離を近づけると、各々の吐出口４５の気密部材に当該吐出口４５に対応する直上のコネクタ５５が挿入される。これにより、複数の容器４４と複数の管路部材５０とを一括して接続できる。

逆に、容器収容部３６の下降及び／又は管路部材５０の上昇によって、複数の容器４４の吐出口４５と同数のコネクタ５５との距離を遠ざけると、各々の吐出口４５の気密部材から当該吐出口４５に対応するコネクタ５５が引き抜かれる。また、プランジャ３７を容器４４から引き抜かれる。これにより、複数の容器４４と複数の管路部材５０とを一括して接続解除できる。

以上のように構成された本実施形態の樹脂封止装置１によれば、複数の管路部材５０と一括して接続可能かつ接続解除可能な容器ユニット４０を用いて、容器ユニット４０に保持された複数の容器４４を一括して交換できる。これにより、液状樹脂の補充作業を内段取りから外段取りにすることができるようになり、補充作業における樹脂封止装置１の停止時間を短縮できる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。

１…樹脂封止装置、２…樹脂供給モジュール、３…供給マガジン、４…ワーク供給モジュール、５…ローダ、６，６Ｌ，６Ｒ…プレスモジュール、７…アンローダ、８…ディゲータ、９…ワーク収納モジュール、１０…収納マガジン、２０…ベース、２１…進退機構、２２…ガイドレール、２３…スライダ、２４…回転機構、２５…廃液カップ、３０…昇降機構、３１…支柱、３２…第１昇降部、３３…第２昇降部、３４…第３昇降部、３５…管路収容部、３６…容器収容部、３７…プランジャ、３８…温度調節機構、４０…容器ユニット、４３…ホルダ、４４…容器、４５…吐出口、５０…管路部材、５４…樹脂供給口、５５…コネクタ、５６…ピンチバルブ、６０…モールド金型、６１…下型、６２…上型、６３…プランジャ、６４…ポット、６５…カル、６６…キャビティ、７０…プレス機構、７１…可動プラテン、７２…固定プラテン、７３…タイバー、７４…シャッタ、３６１…誘い込み形状、４３１…把持部、６１１…センターブロック、６１２…インサートブロック、６１３…エンドブロック、Ｄ…並び方向、Ｗ，Ｗ´…ワーク。

Claims (5)

1. ワークを樹脂で封止するための樹脂封止装置であって、
   ワークを挟み込み加圧してモールド成形するプレスモジュールのモールド金型に設けられた複数のポットに同数の樹脂供給口から液状樹脂を供給する樹脂供給モジュールを備え、
   前記樹脂供給モジュールは、
   一括して交換可能な容器ユニットと、
   前記容器ユニットから前記樹脂供給口に液状樹脂を供給する管路部材と、を備え、
   前記容器ユニットは、
   液状樹脂を吐出可能な複数の容器と、
   前記複数の容器を保持するホルダと、を備え、
   前記複数の容器のそれぞれの吐出口に前記管路部材を一括して接続可能かつ一括して接続解除可能に構成されている、
   樹脂封止装置。
2. 前記複数のポット及び同数の前記樹脂供給口の配列は、一列又は二列であり、
   前記複数の容器の配列は、前記樹脂供給口の配列と同一である、
   請求項１に記載の樹脂封止装置。
3. 容器収容部を更に備え、該容器収容部は、前記複数の容器の並び方向に沿って前記容器ユニットをスライドさせることにより、該容器ユニットを着脱可能に構成されている、
   請求項１又は２に記載の樹脂封止装置。
4. 前記容器収容部と前記管路部材とを個別に昇降させる昇降機構を更に備え、
   前記容器収容部の上昇及び／又は前記管路部材の下降により、前記複数の容器と前記管路部材とを一括して接続可能に構成され、
   前記容器収容部の下降及び／又は前記管路部材の上昇により、前記複数の容器と前記管路部材とを一括して接続解除可能に構成されている、
   請求項３に記載の樹脂封止装置。
5. 互いに間隔をあけて配置された二台のプレスモジュールを更に備え、
   前記樹脂供給モジュールは、前記二台のプレスモジュールに挟まれるように配置されている、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の樹脂封止装置。

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