JP7428384B2 - 樹脂封止装置及び樹脂封止方法 - Google Patents
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Description
上記レジンハンドラーによって顆粒樹脂が封止金型に搬送される際に、顆粒樹脂は底部を放熱板に支持され四方をトレーカバーに囲まれた状態で下型に搬送されるため、軟化した樹脂がトレーカバーの内壁面に付着して樹脂汚れが発生し易く、一旦付着してしまうとクリーニング工程でも落ち難くなり、メンテナンス性が低下する。
顆粒樹脂を搭載した枚葉フィルムとワークが封止金型に搬送されて所定の成形温度で加熱加圧されて樹脂封止される樹脂封止装置であって、第一貫通孔を有し当該第一貫通孔の下方を覆うように枚葉フィルムを吸着保持する外枠治具と、第二貫通孔を有し前記外枠治具の第一貫通孔の内周面に装着される内枠治具と、前記外枠治具に装着された前記内枠治具の第二貫通孔内で枚葉フィルム上に顆粒樹脂を供給する樹脂供給部と、前記外枠治具の第一貫通孔内で前記内枠治具を着脱する第一移載機構と、前記内枠治具が取り外された前記外枠治具を保持して枚葉フィルム上に供給された顆粒樹脂を前記樹脂供給部から前記封止金型へ搬送する搬送機構と、を備えることを特徴とする。
これにより、顆粒樹脂の供給に先立って板状部材を枚葉フィルム上にセットする場合、外枠治具をガイドとして枚葉フィルム上に位置決めして供給することができる。
このように樹脂供給部に配置された樹脂供給テーブルをX-Y方向に走査しながら顆粒樹脂を供給すると、装置構成を簡素化してコンパクトに設計することが可能となり、しかも樹脂供給テーブル上で顆粒樹脂の加熱に伴う熱履歴の相違が成形品質に与えることはないので、顆粒樹脂の供給形態も自由に選択することができる。
内枠治具は、外枠治具の内周縁部に設けられた凹凸嵌合部と位置合わせして組み付けられるので、内枠治具の厚さを調整することで顆粒樹脂の散布エリアを自由に設定することができる。また、内枠治具は、枚葉フィルム上に供給される顆粒樹脂を堰き止める枠となるが、例えば成形温度より低い温度に加熱して顆粒樹脂を軟化させて表面を固めても内枠治具の樹脂汚れは少なく、クリーナー部においてクリーニングも容易に行える。
これにより、内枠治具を外枠治具に着脱する際の位置合わせを確実にして重ね合わせることができる。また外枠治具の第一貫通孔はキャビティ凹部に対応しているので、顆粒樹脂を載せた枚葉フィルムをモールド金型へ受け渡し易くなる。
上記樹脂封止方法を使用すれば、搬送機構は内枠治具が除去された外枠治具を保持して樹脂供給部から封止金型へ搬送するので、顆粒樹脂が外枠治具の内周面に移動して付着することはなく、外枠治具の樹脂汚れの発生を防止することができ、メンテナンス性を向上することができる。
これにより、搬送途中に樹脂粉が舞うおそれがなくハンドリングし易く、しかも外枠治具に樹脂汚れが発生することがなくなる。また、枚葉フィルム上に供給された顆粒樹脂を軟化させて顆粒樹脂を連続して落下させても跳ねて拡散してしまうのを防止し、内枠治具の第二貫通孔内で顆粒樹脂を保形することができる。
これにより、枚葉フィルム上に供給された顆粒樹脂が熱履歴の影響を受けることなく軟化され、外枠治具から内枠治具を取り外しても内枠治具の第二貫通孔内で顆粒樹脂の保形性を維持することができる。また、加熱部を別途設ける装置構成に比べて設置面積を縮小でき装置構成を簡素化することができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について図1を参照して説明する。図3は本発明の実施形態に係る樹脂封止装置のレイアウト構成の概念図である。樹脂封止装置は下型キャビティタイプの圧縮成形装置1を例示し、ワークWは、薄板状のキャリア(例えば樹脂基板、銅板、ガラス板、樹脂多層基板等)に半導体チップなどの電子部品が搭載されたものを想定して樹脂封止する場合について説明する。また、圧縮成形装置1においては、電子部品を移載したキャリアであるワークWは樹脂封止されるときに、放熱板(板状部材)と一体化させてもよい。
プレス部Aには、図2(d)に示すように上型2a及び下型2bを有する封止金型2を備えている。本実施例では、下型2bには下型キャビティ凹部2cが形成され、上型2aにはワークWが吸着保持される。封止金型2は型閉じされて例えば170℃程度に加熱されて圧縮成形されるようになっている。下型2bが可動型で上型2aが固定型であっても、下型2bが固定型で上型2aが可動型であってもよく或いは双方が可動型であってもよい。なお、下型2bは一体的に描かれているが、実際には分割された金型構成であり、下型キャビティ凹部2cはキャビティ底部を構成するキャビティ駒とこれを囲んで設けられたキャビティ側部を構成するクランパが相対移動可能に設けられる。これにより、キャビティ駒が相対的に上昇することで樹脂に加圧することができる。
ワーク供給部BにはワークWを所定間隔で収納するワーク供給マガジンが設けられる。ワーク供給マガジンより送り出されたワークWは、図示しないワークローダによって、型開きした封止金型2に搬送され、上型2aの上型クランプ面2a1に吸着保持される(図2(d)参照)。
フィルム供給部Cは、下型キャビティ凹部2cを含む下型クランプ面を覆う枚葉フィルム2dを供給する。長尺状に巻き取られたフィルムロールより図示しないフィルム送り機構によってフィルムが支持台上に繰り出されて、ワークW(又はキャビティ)に対応した短冊形状の成形に必要なサイズに切断される。枚葉フィルム2dには外枠治具3が重ねて載置される。
樹脂供給部Dは、樹脂ディスペンサ8を備えており、顆粒樹脂Rを計量しながら一回分の樹脂封止に必要な樹脂量を供給ノズル8a(図1(f)参照)を通じて枚葉フィルム2dに供給する。樹脂供給部Dには、樹脂供給テーブル5が設けられている。樹脂供給テーブル5には、内枠治具4が装着された外枠治具3が載置される。内枠治具4の第二貫通孔4bより一回分の樹脂封止に必要な顆粒樹脂Rが枚葉フィルム2d上に供給される。なお、ここでいう顆粒樹脂Rとは、一粒が1mmから数mm程度のような粒状の樹脂を想定しているが、それよりも粒が小さい粉状樹脂であってもよい。
このように樹脂供給部Dに配置された樹脂供給テーブル5をX-Y方向に走査しながら顆粒樹脂Rを供給すると装置構成を小型にすることができる。また、顆粒樹脂Rの成形温度より十分に低い所定温度で加熱しているため、顆粒樹脂Rの表面を軟化させているものの、顆粒樹脂Rが溶融してしまうようなことはなく、一筆書き状に顆粒樹脂Rを供給しても樹脂供給テーブル5上で顆粒樹脂Rの加熱に伴う熱履歴の相違が成形品質に与えることはないので、顆粒樹脂Rの供給と加熱を並行することで生産性を高めることができる。尚、樹脂供給テーブル5を固定で、樹脂ディスペンサ8の供給ノズル8aをX-Y方向に走査するようにしてもよい。
フィルム供給部Cの近傍には、放熱板供給部(板状部材供給部)Eが設けられている。放熱板は図示しないマガジンに収納されており、マガジンより送り出された放熱板6を放熱板ピックアンドプレース機構(第二移載機構)10によりフィルム供給部Cにおいて内枠治具4が取り外された外枠治具3の第一貫通孔3bより枚葉フィルム2d上に供給される。放熱板ピックアンドプレース機構10には、放熱板6の外形を案内するガイドピンと、放熱板6の下面を支持するL字状のハンドが外枠治具3の第一貫通孔3b内に配置されるように複数設けられている。これにより、放熱板ピックアンドプレース機構10は、外枠治具3の第一貫通孔3b内において、L字状のハンドで放熱板6を保持した状態で、放熱板6を枚葉フィルム2dの近傍まで搬入する。そのうえで、ハンドを放熱板6の下から外側に退避させて、ガイドピンで案内することで放熱板6を枚葉フィルム2dの所定の位置にセットする。なお、外枠治具3に凹部3eが設けられていることで、これらのガイドピンとL字状のハンドが、凹部3e内で動作することができる構成となっている。放熱板6は枚葉フィルム2dに積層したまま樹脂供給部Dに搬送される。尚、放熱板供給部Eはオプションであり、省略することも可能である。尚、枠体ピックアンドプレース(第一移載機構)9と放熱板ピックアンドプレース機構(第二移載機構)10を一体化してもよい。即ち、枠体ピックアンドプレース9により、放熱板6を放熱板供給部(板状部材供給部)Eより供給するようにしてもよい。
クリーナー部Fは、再度利用できるように内枠治具4をクリーニングする。内枠治具4は、フィルム供給部C、樹脂供給部D及びクリーナー部Fを巡回搬送されて再利用される。内枠治具4は枠体ピックアンドプレース9により、外枠治具3に対して着脱され、使用後はクリーナー部Fへ移送される。クリーナー部Fには、駆動源により回転駆動されるクリーニングブラシやエアーブロー、集塵機機構等が設けられており、内枠治具4又は外枠治具3に付着した樹脂粉塵等を除去するようになっている。外枠治具3は、封止金型2より再度フィルム供給部Cへ巡回搬送されるが、クリーナー部Fを経てクリーニングしてからフィルム供給部Cへ搬送されてもよい。外枠治具3は、図2(a)に示す搬送機構7により把持され各工程間を周回して搬送される。搬送機構7は、外枠治具3の枚葉フィルム2dが吸着保持された枠体3aの反対側開口端部を吸着保持して搬送する。
尚、フィルム供給部Cにおいて、放熱板6を供給する構成は、省略することも可能である。
更には、第二貫通孔4bのレイアウトが異なる内枠治具4を選択することで、顆粒樹脂散布エリアを任意に設定することができ、1つの外枠治具3を用いて成形エリアの大きさを容易に変更することができるため、多種成形可能な製造設備を安価に供給することができる。
また、樹脂供給テーブル5に内蔵された加熱部(ヒータ)で加熱しながら顆粒樹脂Rを供給する構成について説明したが、顆粒樹脂Rを樹脂供給時に加熱しない構成についても採用することができる。例えば、例えば成形厚みが非常に薄いようなときには、顆粒樹脂Rが積み重なるように供給する必要がない状態、すなわち、短冊フィルム2d上で顆粒樹脂Rをまばらに供給するような状態とする場合もある。このような場合には、顆粒樹脂Rを加熱することなく内枠治具4を取り外しても問題なく、外枠治具3で顆粒樹脂Rと短冊フィルム2dを搬送することもできる。
Claims (11)
- 顆粒樹脂を搭載した枚葉フィルムとワークが封止金型に搬送されて所定の成形温度で加熱加圧されて樹脂封止される樹脂封止装置であって、
第一貫通孔を有し当該第一貫通孔の下方を覆うように枚葉フィルムを吸着保持する外枠治具と、
第二貫通孔を有し前記外枠治具の第一貫通孔の内周面に装着される内枠治具と、
前記外枠治具に装着された前記内枠治具の第二貫通孔内で枚葉フィルム上に顆粒樹脂を供給する樹脂供給部と、
前記外枠治具の第一貫通孔内で前記内枠治具を着脱する第一移載機構と、
前記内枠治具が取り外された前記外枠治具を保持して枚葉フィルム上に供給された顆粒樹脂を前記樹脂供給部から前記封止金型へ搬送する搬送機構と、を備えることを特徴とする樹脂封止装置。 - 前記内枠治具の下面を覆った枚葉フィルム上に供給された顆粒樹脂を加熱する加熱部を有する請求項1記載の樹脂封止装置。
- 前記加熱部は、前記外枠治具の下方から枚葉フィルムを介して顆粒樹脂を加熱する請求項2記載の樹脂封止装置。
- 前記加熱部は、前記成形温度より低い所定温度で顆粒樹脂を加熱する請求項2又は請求項3記載の樹脂封止装置。
- 前記内枠治具が取り外された前記外枠治具の内側で当該前記枚葉フィルム上に板部材を供給する第二移載機構を備える請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の樹脂封止装置。
- 前記樹脂供給部に前記内枠治具が装着された前記外枠治具を載置する樹脂供給テーブルを備え、
前記樹脂供給部は、前記樹脂供給テーブルをX-Y方向に走査しながら前記内枠治具の枠体開口内であって枚葉フィルム上に一回分の樹脂封止に必要な顆粒樹脂を供給する請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の樹脂封止装置。 - 前記内枠治具は前記外枠治具の内周縁部に設けられた凹凸嵌合部と位置合わせして組み付けられ、枚葉フィルムを供給するフィルム供給部、樹脂供給部及び枠体クリーナー部を巡回搬送されて再利用される請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の樹脂封止装置。
- 前記外枠治具は複数用いられ、前記搬送機構によって前記封止金型より枚葉フィルムを供給するフィルム供給部へ供給されて再利用される請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の樹脂封止装置。
- 枚葉フィルムを供給するフィルム供給工程と、
前記枚葉フィルムに外枠治具の第一貫通孔の下方を覆うように重ねる工程と、
前記外枠治具の第一貫通孔の内周面に内枠治具を装着する工程と、
前記内枠治具の第二貫通孔内に顆粒樹脂を供給する工程と、
前記外枠治具より前記内枠治具を取り外した後、当該外枠治具を搬送機構によって封止金型へ搬送する工程と、
前記顆粒樹脂とキャビティ凹部を位置合わせして前記枚葉フィルムを封止金型へ受け渡して吸着保持させる工程と、
前記封止金型でワーク及び枚葉フィルムをクランプして顆粒樹脂を加熱硬化させる樹脂封止工程と、
を含むことを特徴とする樹脂封止方法。 - 前記内枠治具の下面を覆った前記枚葉フィルム上に供給された顆粒樹脂を加熱する請求項9記載の樹脂封止方法。
- 前記外枠治具の第一貫通孔を覆う枚葉フィルムを介して顆粒樹脂を成形温度より低い第一温度に加熱する請求項10記載の樹脂封止方法。
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