KR101417329B1

KR101417329B1 - 수지 밀봉 장치

Info

Publication number: KR101417329B1
Application number: KR1020120094139A
Authority: KR
Inventors: 토미타카 고탄다
Original assignee: 다이-이치 세이코 가부시키가이샤
Priority date: 2011-10-07
Filing date: 2012-08-28
Publication date: 2014-07-08
Also published as: CN103035537A; JP5387646B2; TWI472065B; CN103035537B; KR20130038135A; JP2013084709A; TW201316559A

Abstract

간단한 구성으로 저가의 소형의 수지 밀봉 장치를 제공하는 것이다.
이를 위해, 적어도 상부 금형(21)과 하부 금형(23)을 갖추되, 상기 상부 금형(21)과 상기 하부 금형(23) 사이에서 기판 및 필름을 끼워넣음과 더불어, 상기 기판과 필름 사이에 충전한 수지 재료로 기판에 실장한 전자 부품을 수지 밀봉하는 수지 밀봉 장치이다. 특히, 상기 하부 금형(23)을, 상기 상부 금형(21)에 대향하는 성형 위치와, 상기 상부 금형(21)의 한쪽 측의 측방에 위치하면서 상기 필름(71)을 공급하는 필름 공급 유닛(30)의 바로 아래에 위치하는 필름 공급 위치(F)와, 상기 상부 금형(21)의 다른쪽 측의 측방에 위치하는 기판 공급 위치(E)로 이송하는 이송 수단과, 상기 하부 금형(23) 단체(單體)로 필름 공급 위치(F)로 이송할 수 있는 한편, 상기 중간 금형(22)을 올려놓은 상태에서 상기 하부 금형(23)을 기판 공급 위치(E)로 이송할 수 있는 제어 수단을 갖추고 있다.

Description

수지 밀봉 장치 {Resin encapsulating apparatus}

본 발명은 기판에 실장한 반도체 소자 등의 전자 부품을 수지 재료로 밀봉하는 수지 밀봉 장치, 특히 필름 공급 유닛(unit)을 갖춘 수지 밀봉 장치에 관한 것이다.

종래, 수지 밀봉 장치로서는, 예를 들어 수지 밀봉 금형(金型)에 대해 이형(離型) 필름을 공급하는 이형 필름 공급 기구로서, 롤 모양으로 권회(券回)된 상기 이형 필름을 소정의 길이의 스트립 모양 필름으로 절단하는 절단 장치를 갖추고서, 상기 절단 장치가 롤 모양으로 권회된 이형 필름을 송출하는 송출부와, 그 송출된 이형 필름이 안내되는 안내 플레이트와, 상기 안내 플레이트 상에 송출된 이형 필름을 상기 롤 모양으로 권회된 이형 필름으로부터 분리 가능한 커터부를 구비하고, 상기 안내 플레이트의 표면에는, 상기 송출되는 이형 필름을 향해 공기를 분출 가능한 공기 분출 기구가 갖추어져 있는 것을 특징으로 하는 이형 필름 공급 유닛을 갖춘 것이 있다(특허 문헌 1 참조).

일본 특개 2008-302550호 공보

그러나, 전술한 수지 밀봉 장치에서는, 스트립 모양으로 자른 필름을, 필름 반송 기구(기판용 로더(loader), 언로더(unloader))를 상·하부 금형 사이에 진입시켜, 상기 필름을 하부 금형으로 공급하는 기구로 되어 있다. 이 때문에, 상기 필름 반송 기구를 필수로 하고, 제어 장치, 제어 시스템이 복잡화됨과 더불어 비용 상승을 초래하고 있었다.

또, 필름 반송 기구을 사용하기 위해서는, 하부 금형과 상부 금형 사이에 커다란 작업 공간을 필요로 하기 때문에, 장치 전체의 높이 치수가 커져 소형화할 수 없다는 문제점이 있다.

그래서, 본 발명은 필름 공급 유닛을 갖추면서도 간단한 구조로 저가의 소형 수지 밀봉 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 수지 밀봉 장치는, 적어도 상부 금형과 캐비티를 상면에 갖는 하부 금형을 갖추되, 상기 상부 금형과 상기 하부 금형 사이에서 기판 및 필름을 끼워넣음과 더불어, 상기 캐비티 내에 배치된 상기 기판과 필름 사이에 충전(充塡)한 수지 재료로 기판에 실장한 전자 부품을 수지 밀봉하는 수지 밀봉 장치로서,

상기 하부 금형을, 상기 상부 금형에 대향하는 성형 위치와, 상기 상부 금형의 한쪽 측의 측방에 위치하면서 상기 필름을 공급하는 필름 공급 유닛의 바로 아래에 위치하는 필름 공급 위치와, 상기 상부 금형의 다른쪽 측의 측방에 위치하는 기판 공급 위치로 이송하는 이송 수단, 및

상기 하부 금형을 필름 공급 위치로 이송함과 더불어, 기판 공급 위치로 수평방향으로 이송할 수 있는 제어 수단을 갖춘 구성으로 하고 있다.

본 발명에 따르면, 캐비티를 상면에 갖는 하부 금형이 필름 공급 유닛의 바로 아래로 이송되어 필름을 공급한다. 이 때문에, 종래예와 같은 필름 반송 기구가 불필요하게 되어 구조, 제어 시스템이 간단하고, 저가의 수지 밀봉 장치가 얻어진다.

또, 캐비티를 상면에 갖는 하부 금형을 단체(單體)로, 상부 금형의 한쪽 측의 측방에 위치하는 필름 공급 위치의 바로 아래로 이송하여 필름을 공급할 수 있다. 이 때문에, 상부 금형 및 하부 금형 사이에 커다란 작업 공간을 필요로 하지 않고, 높이 치수가 작은 소형의 수지 밀봉 장치가 얻어짐과 더불어, 상부 금형 및 하부 금형의 금형 개방량을 작게 할 수 있다. 그 결과, 금형의 구동기구를 소형화할 수 있고, 생산 비용을 삭감할 수 있으며, 상부 금형과 하부 금형의 개폐(開閉)에 걸리는 시간을 단축할 수 있고, 수지 밀봉 장치 전체의 사이클 시간을 단축할 수 있어, 생산 효율이 높은 수지 밀봉 장치가 얻어진다.

본 발명의 실시 형태로서는, 상부 금형과, 관통구멍을 가진 중간 금형과, 상기 상부 금형과 더불어 상기 중간 금형을 끼워넣는 하부 금형을 갖추되, 상기 상부 금형과 상기 중간 금형으로 전자 부품을 실장한 기판을 끼워넣음과 더불어, 상기 중간 금형과 상기 하부 금형으로 필름을 끼워넣는 한편, 상기 중간 금형의 관통구멍 내에 배치된 상기 전자 부품을, 상기 중간 금형과 상기 필름 사이에 충전한 수지 재료로 수지 밀봉하는 구성으로 해도 좋다.

본 실시 형태에 따르면, 상중하의 3매의 금형을 갖춘 수지 밀봉 장치이어도, 구조, 제어 시스템이 간단하고, 저가의 소형 수지 밀봉 장치가 얻어진다.

본 발명의 다른 실시 형태로서는, 필름 공급 유닛이 인출한 장척(長尺)의 수지 필름을 흡착 플레이트의 하면(下面)에 흡착, 유지하고, 또한 소정의 길이로 절단하여 얻은 수지 필름을 바로 아래로 이동해 온 하부 금형의 상면(上面)에 공급하는 것이어도 좋다.

본 실시 형태에 의하면, 장척의 수지 필름으로부터 잘라낸 소정의 길이의 수지 필름을 연속적, 자동적으로 공급할 수 있으므로, 생산성이 높은 수지 밀봉 장치가 얻어진다.

본 발명의 다른 실시 형태로서는, 복수 매의 흡착 플레이트를 갖추고 있어도 좋다.

본 실시 형태에 따르면, 하부 금형이 복수로 분할되고, 또한 각각의 하부 금형의 높이 위치에 차이가 있어도, 그 차이를 흡착 플레이트마다의 위치 조정으로 흡수할 수 있어 양호한 필름 공급이 가능하게 된다.

또, 필름을 필요로 하는 영역에 맞추어 필름을 최적의 크기로 절단할 수 있으므로, 필요 최저한의 필름을 공급함으로써, 필름의 낭비를 줄일 수 있다.

본 발명의 다른 실시 형태로서는, 기판이 리드 프레임이어도 좋고, 또 전자 부품이 LED여도 좋다.

본 실시 형태에 따르면, 다종다양한 기판, 전자 부품을 수지 밀봉할 수 있는 수지 밀봉 장치가 얻어진다고 하는 효과가 있다.

도 1은 본원 발명에 따른 전자동 수지 밀봉 장치의 제1 실시 형태를 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 수지 밀봉 장치의 정면도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 금형 세트의 확대 정면도이다.
도 4는 도 3에 나타낸 금형 세트의 평면도이다.
도 5는 도 2에 나타낸 금형 세트의 측면도이다.
도 6은 도 3에 나타낸 금형 세트의 VI - VI선 부분 단면도이다.
도 7은 본원 발명에 따른 중간 금형 유지 유닛이 최하위에 위치하고, 상부 클램프 부재를 연 상태를 나타낸 도 4의 VII - VII선 부분 단면도이다.
도 8은 본원 발명에 따른 중간 금형 유지 유닛이 최하위로부터 중간 위치로 상승하고, 상부 클램프 부재를 닫는 도중을 나타낸 부분 단면도이다.
도 9는 본원 발명에 따른 중간 금형 유지 유닛이 중간 위치에 위치하고, 상부 클램프 부재를 닫은 상태를 나타낸 부분 단면도이다.
도 10은 본원 발명에 따른 중간 금형 유지 유닛이 최상위에 위치하고, 상부 클램프 부재를 닫은 상태를 나타낸 부분 단면도이다.
도 11은 본원 발명에 따른 중간 금형 유지 유닛, 하부 금형이 최상위에 위치하고, 상부 클램프 부재를 닫은 상태를 나타낸 부분 단면도이다.
도 12는 도 1에 나타낸 필름 공급 유닛의 평면도이다.
도 13은 도 12에 도시한 필름 공급 유닛의 정면도이다.
도 14는 도 13의 XIV - XIV선 단면도이다.
도 15는 도 12에 도시한 필름 공급 유닛의 우측면도이다.
도 16은 도 13의 XVI - XVI선 단면도이다.
도 17은 도 1에 나타낸 필름 공급 유닛의 동작을 설명하기 위한 도 13의 XVII - XVII선 단면도이다.
도 18은 도 1에 나타낸 필름 공급 유닛의 동작을 설명하기 위한 도 17에 이어지는 단면도이다.
도 19는 도 1에 나타낸 필름 공급 유닛의 동작을 설명하기 위한 도 18에 이어지는 단면도이다.
도 20은 도 1에 나타낸 필름 공급 유닛의 동작을 설명하기 위한 도 19에 이어지는 단면도이다.
도 21은 도 1에 나타낸 필름 공급 유닛의 동작을 설명하기 위한 도 20에 이어지는 단면도이다.
도 22는 도 1에 나타낸 필름 공급 유닛의 동작을 설명하기 위한 도 21에 이어지는 단면도이다.
도 23은 도 1에 나타낸 필름 공급 유닛의 동작을 설명하기 위한 도 22에 이어지는 단면도이다.
도 24는 본원 발명에 따른 반자동 수지 밀봉 장치의 제2 실시 형태를 나타낸 평면도이다.
도 25는 본원 발명에 따른 수지 밀봉 장치의 제3 실시 형태를 나타낸 부분 단면 확대도이다.

제1 실시 형태에 따른 수지 밀봉 장치는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 대략 공급 유닛(1)과, 성형 유닛(2)과, 배출 유닛(3)을 갖추고 있다. 각 도면은 설명의 편의상 개략적으로 도시하고 있다.

공급 유닛(1)은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 기판 공급 장치(10)와, 배열 장치(11)와, 인로더(inloader, 12)와, 수지 공급 장치(13)를 갖추고 있다.

상기 기판 공급 장치(10)는, 복수 매의 기판(4)을 쌓아놓은 상태에서 수납하는 매거진(magazine, 14)을 위치(A)로부터 위치(B)로 이송한다. 그리고, 도시하지 않은 풀 유닛(pull unit, 인출 장치)으로, 위치(B)의 매거진(14)으로부터 기판(4)을 1매씩 위치(C)의 배열 장치(11)로 인출한다. 상기 배열 장치(11)는 내장하고 있는 히터(도시하지 않음)로 기판(4)을 예열하면서 위치(C)로부터 위치(D)까지 가이드 레일(15)을 따라 이동한 후, 위치(D)에서 인로더(12)로 기판(4)을 넘긴다. 상기 인로더(12)는 상기 기판(4)의 양단을 유지할 수 있는 척 손톱(도시하지 않음)을 갖추고, 위치(D)에서 수취한 기판(4)을 성형 유닛(2)의 기판 공급 위치(E)에서 대기하는 중간 금형(22)으로 반송한다.

한편, 상기 인로더(12)는 수지 공급 장치(13)를 병설(倂設)하고 있고, 상기 수지 공급 장치(13) 내에 설치한 2개의 탱크(도시하지 않음)로부터 다른 액상 수지 재료가 후술하는 하부 금형(23)의 포트부(23a, 도 23)에 혼합되어 공급된다.

성형 유닛(2)은 상부 금형(21), 중간 금형(22) 및 하부 금형(23)으로 구성된 금형 세트(20)와, 필름 공급 유닛(30)과, 크리너(31)를 갖추고 있다.

상기 금형 세트(20)의 상부 금형(21)은, 평면 사각형 하부 플래튼(32, 도 6) 의 모서리 부분에 세워서 설치한 바인더(33)의 상단부에 걸친 상부 플래튼(platen, 34)의 하면에 고정되어 있다. 그리고, 도 3, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 상부 플래튼(34)의 대향하는 양측면에 취부된 가이드 레일(35, 35)을 매개로 중간 금형 유지 유닛(40)이 상하이동 가능하게 취부되어 있다.

상기 중간 금형 유지 유닛(40)은 한 쌍의 단면 대략 L자 형상의 취부판(41, 41)으로 이루어지고, 상기 취부판(41, 41)은 상기 상부 플래튼(34)의 가이드 레일(35)을 따라 상하로 슬라이드 이동 가능하게 취부되어 있다. 또, 상기 취부판(41, 41)의 상단부는 연결 바(42)에 연결되어 있음과 더불어, 상기 연결 바(42)는 상기 상부 플래튼(34)의 상면 중앙에 배치한 상하 구동용 실린더(43)에 의해 상하 이동 가능하게 지지되어 있다.

한편, 상기 취부판(41)의 외측면에는 클램프용 실린더(44)의 일단부가 회전이동 가능하게 취부되어 있음과 더불어, 상기 클램프용 실린더(44)에 짜 넣어진 피스톤(45)의 선단이 이형의 클램프 부재(46)의 일단부에 회전이동 가능하게 취부되어 있다. 그리고, 상기 상부 클램프 부재(46)의 타단부는 상기 취부판(41)에 힌지(hinge)로 지지되어 있다. 더욱이, 상기 취부판(41)의 하단부에, 상기 상부 클램프 부재(46)의 걸어 맞추는 손톱(46a)으로 중간 금형(22)을 끼워넣는 하부 클램프부(47)를 천설(突設)하고 있다. 상기 하부 클램프부(47)에는 중간 금형(22)을 위치결정하기 위한 위치결정핀(47a)을 천설하고 있다.

중간 금형(22)은, 그 상면에 기판, 리드 프레임 등을 위치결정할 수 있는 위치결정핀(도시하지 않음)을 설치하고 있음과 더불어, 후술하는 하부 금형(23)의 캐비티(cavity)에 대응하는 위치에, 상기 기판, 리드 프레임에 실장한 LED, 전자 소자 등을 배치할 수 있는 관통구멍을 설치하고 있다.

하부 금형(23)은, 그 상면에 복수의 캐비티, 러너, 게이트(도시하지 않음)를 배치함과 더불어, 상기 캐비티에 러너, 게이트를 매개로 연통하는 포트부(23a, 도 23)를 형성하고 있다. 그리고, 상기 하부 금형(23)은 가이드 레일(37)을 매개로 기판 공급 위치(E)와 필름 공급 위치(F) 사이를 왕복이동 가능하게 배치되어 있다.

필름 공급 유닛(30)은, 도 12 내지 도 14에 나타낸 바와 같이 성형품의 이형 성의 향상, 수지 누설, 금형의 오염을 방지하기 위해, 단면 H자 형상의 베이스(60)의 일단 측에 회전이동 가능하게 지지한 필름 롤러(70)와, 상기 베이스(60)의 외측면에 취부한 필름 인출 블록(80)을 갖추고 있다.

상기 필름 공급 유닛(30)은, 상기 필름 공급 위치(F)에서 하부 금형(23)의 상면에 후술하는 필름(71, 도 13)을 공급함과 더불어, 하부 금형(23)의 포트부(23a) 내에 상기 필름을 밀어 넣어, 밀어 넣는 금형을 접합시키는 밀어 넣음용 핀(69, 도 17)을 갖추고 있다. 또한, 상기 필름 공급 유닛(30)은 도 1에 나타낸 위치로부터 왼쪽으로 왕복이동 가능하다.

상기 베이스(60)는 도 13에 나타낸 바와 같이 그 대략 중앙에 압압 실린더(61)를 취부하고 있고, 상기 압압 실린더(61)로부터 신축하는 압압 피스톤(62) 의 선단에 압압 플레이트(63)를 취부하고 있다. 상기 압압 플레이트(63)는 상기 베이스(60)에 삽통(揷通)된 4개의 제1 가이드 축(64)에 의해 지지되어 있다. 한편, 상기 압압 플레이트(63)는 그 하면에 제2 가이드 축(65)을 매개로 한 쌍의 프레임 모양의 제1, 제2 흡착 플레이트(66, 67)를 두께 방향으로 출입 가능하게 조립하고 있다. 더욱이, 상기 압압 플레이트(63)와 프레임 모양의 제1, 제2 흡착 플레이트(66, 67) 사이에는, 상기 프레임 모양의 제1, 제2 흡착 플레이트(66, 67)를 하방(下方) 측으로 밀어붙이기 위한 코일 스프링(68)을 설치하고 있다. 또, 상기 압압 플레이트(63)의 하면에는 밀어 넣음 핀(69)을 소정의 피치로 심어 설치하고 있다. 그리고, 상기 프레임 모양의 제1, 제2 흡착 플레이트(66, 67)는 도 17에 나타낸 바와 같이 그 하면을 따라 상호 연통하는 흡착 구멍(66a, 67a)을 소정의 피치로 설치함과 더불어, 동일 방향 측의 한 변의 하면을 따라 절결홈(66b, 67b)을 설치하고 있다.

상기 필름 롤러(70)는 도 13에 나타낸 바와 같이 장척의 수지 필름(71)을 권회하고 있고, 필름 롤러용 모터(72) 및 타이밍 벨트(73, 도 17)를 매개로 회전이동량을 조정 가능하다. 그리고, 상기 필름 롤러(70)로부터 인출된 수지 필름(71)은 텐션 롤러(74) 및 가이드 롤러(75)를 매개로 후술하는 필름 인출 블록(80)에 공급된다. 상기 가이드 롤러(75)는, 도 15에 도시하는 가이드 롤러용 실린더(76)를 매개로 상하이동한다. 또, 텐션 롤러(74)는 자중(自重)으로 도면 중 아래쪽 방향으로 수지 필름(71)을 누름으로써, 수지 필름(71)의 느슨함을 방지한다.

필름 인출 블록(80)은, 상기 베이스(60)의 외측면에 설치한 가이드 레일(81)에 조립되어 있고, 인출 블록용 모터(82), 풀리(83a, 83b) 및 타이밍 벨트(84)를 매개로 상기 가이드 레일(81)을 따라 왕복 이동할 수 있다.

그리고, 도 14에 나타낸 바와 같이, 상기 필름 인출 블록(80)의 풀리(83b) 측의 측면에 설치한 가이드 레일(80a)을 따라 인출 암(arm)부(85)를 상하이동 가능하게 지지하고 있으며, 인출 암부(85)는 인출 암용 실린더(80b)를 매개로 상하이동한다. 그리고, 상기 인출 암부(85)에는 수지 필름(71)을 흡착하기 위한 흡착 구멍(85a)을 소정의 피치로 설치하고 있다. 또, 상기 인출 암부(85)에는 수지 필름(71)을 절단하기 위한 커터(86)를 커터용 실린더(87)를 매개로 왕복이동 가능하게 취부하고 있다.

또한, 상기 필름 공급 유닛(30)은 크리너(31, 도 1)를 병설하고 있다. 상기 크리너(31)는 회전동작하는 청소용 브러쉬를 중간 금형(22)의 하면에 꽉 눌러 금형 표면에 잔류하는 수지 찌꺼기를 제거, 흡입하기 위한 것이다. 그리고, 상기 필름 공급 유닛(30)과 함께, 도 1에 나타낸 위치로부터 왼쪽으로 이동하여 가이드 레일(37)의 상방(上方)에서 정지한 후, 상기 가이드 레일(37)을 따라 상부 플래튼(34)의 바로 아래까지 왕복이동 가능하다.

배출 유닛(3)은, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 언로더(unloader, 50), 수취 장치(51), 매거진(52)을 수납한 기판 배출 장치(53)를 갖추고 있음과 더불어, 제어 장치(54)를 배치하고 있다.

언로더(50)는, 상기 인로더(12)와 마찬가지로, 기판(4)을 유지하는 척 손톱을 갖추고 있음과 더불어, 사용이 끝난 필름을 흡입, 제거하기 위한 흡입 유지 장치를 갖추고 있다. 또, 상기 언로더(50)는, 성형 유닛(2)의 기판 공급 위치(E)와 배출 유닛(3)의 위치(G) 사이를 왕복이동 가능한바, 성형 유닛(2)의 기판 공급 위치(E)에서 성형품인 기판(4)을 중간 금형(22)으로부터 수취하고, 배출 유닛(3)의 위치(G)로 이동한다. 그리고, 상기 언로더(50)는 위치(G)까지 가이드 레일(55)을 매개로 이동해 온 수취 장치(51)에 성형품을 올려놓는다. 상기 수취 장치(51)는, 가이드 레일(55)을 매개로 위치(H)까지 이동한 후, 성형이 끝난 성형품인 상기 기판(4)을 도시하지 않은 기판 배출 장치(53)의 매거진(52)에 수납한다. 이어서, 상기 매거진(52)이 꽉 찬 경우에는, 상기 매거진(52)은 위치(J)까지 이동한다.

상기 구성의 수지 밀봉 장치에서는, 제어 장치(54)에 의해 공급 유닛(1), 성형 유닛(2), 배출 유닛(3)이 제어된다.

다음에, 전술한 구성으로 이루어진 수지 밀봉 장치의 동작에 대해 설명한다.

(준비 공정)

배열 장치(11)를 위치(C)에서 소정의 온도로 가열해 둔다.

또, 성형 유닛(2)에 있어서 중간 금형(22)의 양측 가장자리부를 상부 클램프 부재(46)와 하부 클램프 부재(47)로 끼워넣고, 상하 구동용 실린더(43)를 구동함으로써 상부 금형(21)의 하면에 상기 중간 금형(22)을 당접시켜 유지해 둔다. 한편, 하부 금형(23)을 필름 공급 유닛(30)의 바로 아래에 위치하는 필름 공급 위치(F)까지 이송해 둔다.

더욱이, 배출 유닛(3)에 있어서 수취 장치(51)를 위치(G)까지 이송해 둔다.

필름 공급 유닛(30)은, 도 17 내지 도 23에 나타낸 바와 같이 제1, 제2 흡착 플레이트(66, 67)에 수지 필름(71)을 각각 공급한다.

즉, 필름 롤러(70)로부터 텐션 롤러(74) 및 가이드 롤러(75)를 매개로 인출된 수지 필름(71)의 선단 가장자리부가 필름 인출 블록(80)의 인출 암부(85)의 흡착 구멍(85a)에 흡착, 유지되어 있다(도 17). 이 때, 필름 롤러용 모터(72)를 제어함으로써, 또 텐션 롤러(74)에 의해 수지 필름(71)이 느슨해지는 일은 없다.

그리고, 도 12에 나타낸 바와 같이 인출 블록용 모터(82), 풀리(83a, 83b) 및 타이밍 벨트(84)를 매개로 인출 블록(80)을 가이드 레일(81)을 따라 슬라이드 이동시킨다. 이에 따라, 도 18에 나타낸 바와 같이 인출 암부(85)에 흡착, 유지한 수지 필름(71)을 도면 중의 왼쪽 끝까지 인출한다. 더욱이, 가이드 롤러용 실린더(76) 및 인출 암용 실린더(80b)를 구동하여, 가이드 롤러(75) 및 인출 암부(85)를 상승시킨다. 이어서, 제1, 제2 흡착 플레이트(66, 67)의 흡착 구멍(66a, 67a)을 매개로 수지 필름(71)을 흡착, 유지한 후, 인출 암부(85)의 흡착, 유지를 해제한다. 더욱이, 인출 암용 실린더(80b)를 구동하여 상기 인출 암부(85)를 가이드 레일(80a)을 따라 하강시키고, 가이드 롤러용 실린더(76)를 구동하여 가이드 롤러(75)를 하강시킨다. 그 후, 인출 블록용 모터(82)를 구동하고, 커터(86)가 제1 흡착 플레이트(66)를 절결홈(66b)에 대응하는 위치까지 가이드 레일(81)을 따라 슬라이드 이동한다. 그리고, 인출 암부(85)를 상승시켜(도 19) 그 흡착 구멍(85a)으로 상기 수지 필름(71)의 중간부를 흡착, 유지한다. 이어서, 커터용 실린더(87)를 구동하여 커터(86)를 절결홈(66b)을 따라 이동시킴으로써 수지 필름(71)을 절단한다.

다음으로, 제2 흡착 플레이트(67)의 흡착을 해제한 후, 인출 암부(85) 및 가이드 롤러(75)를 하강시키고, 인출 암부(85)를 제2 흡착 플레이트(67)의 한 변의 하면 바로 아래에 대응하는 위치까지 이동시킨 후, 상승시킴으로써(도 20), 수지 필름(71)의 선단 가장자리부를 제2 흡착 플레이트(67)의 흡착 구멍(67a)에 흡착, 유지시킨다. 이에 따라, 수지 필름(71)을 낭비없이 사용할 수 있다. 또한, 이 때 텐션 롤러(74)에 의해 수지 필름(71)이 느슨해지는 일은 없다.

그리고, 도 21에 나타낸 바와 같이 상기 인출 암부(85)의 흡착을 해제한 후, 인출 블록(80)을 하강시키고, 제2 흡착 플레이트(67)의 절결홈(67b)에 커터(86)가 대응하는 위치까지 가이드 레일(81)을 따라 상기 인출 블록(80)을 이동시킨다. 이어서, 상기 인출 암부(85)를 상승시키고, 커터(86)를 절결홈(67b)을 따라 슬라이드시킴으로써, 수지 필름(71)을 절단한다. 이 때, 인출 암부(85)는 수지 필름(71)을 흡착, 유지한 상태를 유지하고 있고, 텐션 롤러(74)에 의해 수지 필름(71)이 느슨해지는 일은 없다. 더욱이, 도 22에 도시한 바와 같이 인출 암부(85)를 가이드 롤러(75) 근방까지 이동시키고, 가이드 롤러용 실린더(76) 및 인출 암용 실린더(80b)를 구동하여 가이드 롤러(75) 및 인출 암부(85)를 하강시킨다.

(공급 공정)

그리고, 도 23에 나타낸 바와 같이, 성형 유닛(2)의 필름 공급 위치(F)로 하부 금형(23)이 이동한다. 그 후, 압압용 실린더(61)를 구동하고, 압압 피스톤(62)를 매개로 압압 플레이트(63) 및 제1, 제2 흡착 플레이트(66, 67)가 하강하며, 상기 하부 금형(23)의 상면에 수지 필름(71)이 당접한다. 이 때문에, 수지 필름(71)이 하부 금형(23)과 제1, 제2 흡착 플레이트(66, 67)로 끼워넣어진다. 더욱이, 압압 피스톤(62)이 신장하고, 압압 플레이트(63)가 압압되면, 코일 스프링(68)이 압축되어 밀어 넣음 핀(69)이 하부 금형(23)의 포트부(23a) 내로 밀어 넣어져, 수지 필름(71)을 밀어 넣어 수지가 머무는 곳으로 되는 요부(凹所)를 형성한다. 이어서, 제1, 제2 흡착 플레이트(66, 67)의 수지 필름(71)에 대한 흡착, 유지가 해제되는 한편, 하부 금형(23)의 흡착 구멍(도시하지 않음)이 수지 필름(71)을 흡착, 유지한다. 그 후, 압압 피스톤(62)이 인상되어 제1, 제2 흡착 플레이트(66, 67)가 수지 필름(71)으로부터 분리됨으로써, 수지 필름(71)의 공급 작업이 완료된다. 이후, 마찬가지의 작업을 반복함으로써, 수지 필름(71)이 연속적으로 공급된다.

더욱이, 상기 하부 금형(23)을 가이드 레일(37)을 따라 상부 플래튼(34)의 바로 아래까지 이동시킨다. 이어서, 상하 구동용 실린더(43)를 구동하고, 연결 바(42)를 하강시켜 중간 금형(22)을 하부 금형(23)에 올려놓은 후, 클램프용 실린더(44)를 구동하여 상기 상부 클램프 부재(46)를 열어 중간 금형(22)의 유지 상태를 해제한다. 이 때, 중간 금형(22)의 관통 구멍과 하부 금형(23)의 캐비티가 필름(71)을 매개로 각각 대향한다. 더욱이, 상기 상하 구동용 실린더(43)를 구동하여 중간 금형 유지 유닛(40)을 최하위까지 하강시킨다(도 7).

더욱이, 상기 중간 금형(22)을 올려놓은 상기 하부 금형(23)을 가이드 레일(37)을 따라 기판 공급 위치(E)까지 이송한다.

한편, 도 1에 나타낸 바와 같이 공급 유닛(1)에 있어서 위치(A)의 매거진(14)을 위치(B)까지 이송하고, 위치(B)의 매거진(14)에 수납한 기판(4)을 도시하지 않은 풀 유닛으로 1매씩 인출하여 위치(C)에 위치하는 배열 장치(11)에 올려놓는다. 그리고, 상기 배열 장치(11)에서 기판(4)을 가열하면서 상기 배열 장치(11)를 가이드 레일(15)을 매개로 위치(D)까지 이송한다.

위치(D)에 도달한 상기 배열 장치(11)로부터 기판(4)을 인로더(12)의 척 손톱으로 유지하고, 수지 공급 장치(13)와 함께 인로더(12)를 성형 유닛(2)의 기판 공급 위치(E)까지 이송하여, 상기 중간 금형(22)의 상방에 위치결정한다.

그리고, 인로더(12)를 제어함으로써, 그 척 손톱을 열어 중간 금형(22)의 상면의 요부에 기판(4)을 올려놓고, 위치결정함으로써, 상기 기판(4)에 실장한 LED 등의 전자 부품(도시하지 않음)을 관통구멍 내에 위치결정한다. 따라서, 상기 전자 부품은 중간 금형(22)의 관통구멍 내에 위치함과 더불어, 필름(71)을 매개로 하부 금형(23)의 캐비티에 대향한다.

이어서, 상기 하부 금형(23)을 가이드 레일(37)을 따라 상부 플래튼(34)의 바로 아래로 반송한다. 그리고, 상하 구동용 실린더(43)를 구동하여 연결 바(42)를 끌어올리고, 하부 클램프부(47)로 중간 금형(21)의 가장자리부를 걸어 맞춤과 더불어(도 8), 클램프용 실린더(44)를 구동하여 중간 금형(22)의 양측 가장자리부를 상부 클램프 부재(46)와 하부 클램프 부재(47)로 끼워넣는다(도 9). 더욱이, 상기 상하 구동용 실린더(43)를 구동하여 중간 금형 유지 유닛(40)을 상승시킴으로써, 상부 금형(21)의 하면과 중간 금형(22)의 상면으로 기판(4)을 끼워넣는다(도 10).

또한, 하부 금형(23)에 중간 금형(22)을 올려놓은 그대로의 상태에서 옆쪽으로 이동할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 중간 금형(22)에 기판(4)을 올려놓을 수 있으므로, 상부 금형(21)과 중간 금형(22) 사이에 커다란 작업 공간을 필요로 하지 않는다. 이 때문에, 상하 구동용 실린더(43)에는 비교적 스트로크가 짧은, 즉 소형의 것을 채용할 수 있으므로, 비용 삭감이 가능하게 된다고 하는 이점이 있다.

한편, 하부 금형(23)만을 가이드 레일(37)을 따라 기판 공급 위치(E)까지 이송하고, 사전에 이송되어 대기하는 수지 공급 유닛(13)의 바로 아래에 위치결정한 후, 상기 하부 금형(23)의 포트부(23a)에 액상 수지를 주입한다. 그리고, 상기 하부 금형(23)이 가이드 레일(37)을 매개로 상부 플래튼(34)의 바로 아래로 이송하고, 상기 하부 금형(23)을 밀어올려 상부 금형(21)과 중간 금형(22)을 형(型) 체결한다(도 11). 이 때, 기판(4)에 실장한 전자 부품은 필름(71)을 매개로 하부 금형(23)의 캐비티에 대향한다.

그리고, 금형 세트(20) 내의 공기를 흡인(吸引)하여 진공 상태로 함과 더불어, 하부 금형(23)의 포트부(23a) 내의 플런저를 밀어 올림으로써, 상기 포트부(23a) 내의 액상 수지를 필름(71)을 매개로 밀어 올린다. 이에 따라, 액상 수지 필름(71)의 상면을 따라 밀려 나와, 러너, 게이트를 통과하여 하부 금형(23)의 캐비티로 유입되어 충전된다. 이 때문에, 액상 수지가 각 캐비티를 피복하는 필름(71)의 일부를 하부 금형(23)의 캐비티 측으로 팽창시켜 상기 전자 부품을 수지 밀봉한다.

그리고, 상기 액상 수지가 경화된 후, 하부 금형(23)을 하강시켜 게이트 브레이크를 행하고, 다시 하부 금형(23)을 상승시켜 중간 금형(22)에 당접시킨다. 그리고, 상부 클램프 부재(46)를 연 후, 중간 금형 유지 유닛(40)을 최하위까지 하강시키는 한편, 중간 금형(22) 및 하부 금형(23)을 동시에 하강시킨다. 그리고, 상기 하부 금형(23)을 중간 금형(22)과 함께 가이드 레일(37)을 따라 기판 공급 위치(E)까지 이송한다.

한편, 게이트 브레이크하는 경우, 중간 금형(22)을 상부 금형(21)에 유지한 상태에서 하부 금형(23)을 하강시킬 때, 중간 금형(22)은 하부 금형(23)에 큰 힘으로 끌려간다. 그러나, 중간 금형(22)은 하부 클램프부(47)에 의해 상부 금형(21)에 유지되어 있다. 이 때문에, 클램프용 실린더(44)에는 큰 인장력이 직접 작용하지 않으므로, 클램프용 실린더(44)를 소형의 것으로 할 수 있고, 유닛(장치)의 소형화, 비용 삭감이 가능하게 된다고 하는 이점이 있다.

이어서, 성형 유닛(2)의 기판 공급 위치(E)에 배출 유닛(3)의 언로더(50)를 이송하고, 상기 중간 금형(22)의 상방에 위치결정한다. 그리고, 상기 언로더(50)의 척 손톱으로 성형품인 기판(4)의 양측 가장자리부를 끼워 맞춰 들어올려 중간 금형(22)으로부터 성형품을 분리한 후, 상기 언로더(50)를 배출 유닛(3)의 위치(G)까지 반송한다. 더욱이, 위치(G)로 이송된 성형품을 언로더(50)의 척 손톱을 열어 수취장치(51)에 올려놓는다.

상기 수취 장치(51)에 올려놓은 기판(4)의 성형품은 가이드 레일(55)을 매개로 위치(H)까지 이동한 후, 기판 배출 장치(53) 내의 매거진(52)에 1매씩 수납된다. 그리고, 상기 매거진(52)이 가득 찬 후에는 상기 매거진(52)을 위치(J)까지 이송하고, 빈 매거진(도시하지 않음)과 교환한다.

한편, 상기 하부 금형(23)을 중간 금형(22)과 동시에 상부 플래튼(34)의 바로 아래까지 이송한 후, 상하 구동용 실린더(43)를 구동하여 하부 클램프부(47)를 중간 금형(22)의 양측 가장자리부에 걸어 맞추고, 상부 클램프 부재(46)와 하부 클램프 부재(47)로 중간 금형(22)을 끼워넣어 들어올린다. 그 후, 하부 금형(23)을 가이드 레일(37)을 따라 기판 공급 위치(E)까지 이동시키고, 하부 금형(22)의 상면에 잔존하는 사용이 끝난 필름(71)으로의 흡착을 해제함과 더불어, 언로더(50)로 흡입, 유지한다. 이어서, 상기 언로더(50)를 배출 유닛(3) 측으로 이동시키고, 성형 유닛(2)과 배출 유닛(3)의 경계 근방에 설치한 폐기 구멍(36)으로부터 사용이 끝난 필름(71)을 폐기한다.

또, 사용이 끝난 필름(71)을 폐기하는 사이에, 상기 필름 공급 유닛(30)과 더불어 상기 크리너(31)를 왼쪽으로 이동시켜 가이드 레일(37)의 상부에서 정지한 후, 상기 크리너(31)를 가이드 레일(37)을 따라 상부 플래튼(34)의 바로 아래로 이동시키고, 상기 크리너(31)의 회전하는 브러쉬로 중간 금형(22)의 하면을 문질러 잔류하는 수지 찌꺼기를 흡인, 제거한다. 그리고, 필름 공급 유닛(30), 크리너(31)를 소정의 위치로 복귀시킨 후, 상기 하부 금형(23)을 가이드 레일(37)를 매개로 필름 공급 위치(F)로 이동시키고, 필름 공급 유닛(30)으로부터 전술한 것과 마찬가지로 하부 금형(23)에 필름(71)을 공급한다. 그 후, 상기 하부 금형(23)을 상부 플래튼(34)의 바로 아래로 이송하고, 상하 구동용 실린더(43)를 구동하며, 중간 금형(22)을 하강시켜 상기 하부 금형(23)에 올려놓고, 상부 클램프 부재(46)를 엶과 더불어, 중간 금형 유지 유닛(40)을 최하위까지 하강시킨다.

이후, 전술한 것과 동일한 동작을 반복함으로써, 기판(4)에 실장한 전자 부품을 연속적으로 수지 밀봉할 수 있다.

본 실시 형태에 따르면, 하부 금형(23)의 가이드 레일(37)을 따라 실행되는 왕복 이동, 및 중간 금형 유지 유닛(40)의 상하 구동용 실린더(43)에 의한 상하 이동 및 클램프용 실린더(44)에 의한 개폐 동작에 의해 성형 작업을 수행할 수 있다. 이 때문에, 구조가 간단하고, 복잡한 제어를 필요로 하지 않으므로, 비용을 절감할 수 있다.

또, 상부 금형(21)과 하부 금형(23) 사이에 커다란 작업 공간을 필요로 하지 않으므로, 높이 치수가 작은 소형의 수지 밀봉 장치가 얻어짐과 더불어, 상부 금형과 하부 금형의 금형 개방량을 작게 할 수 있다. 그 결과, 금형의 구동기구를 소형화할 수 있고, 생산 비용을 삭감할 수 있으며, 상부 금형 및 하부 금형의 개폐에 요하는 시간이 단축되고, 수지 밀봉 장치 전체의 사이클 시간을 단축할 수 있으므로, 생산 효율이 높다고 하는 이점이 있다.

제2 실시 형태는, 도 24에 나타낸 바와 같이, 전술한 실시 형태가 전자동의 수지 밀봉 장치에 적용한 경우인데 반해, 반자동의 수지 밀봉 장치에 적용한 경우이다.

즉, 하부 금형(23)에 필름 공급 장치(30)로 필름을 자동 공급함과 더불어, 수지 공급 장치(13)로 액상 수지를 자동 공급한다. 한편, 중간 금형으로의 기판(4)의 공급, 성형품의 취출, 사용이 끝난 필름의 폐기 및 금형의 청소는 작업자가 행한다. 또한, 공급 유닛(1)의 수지 공급 장치(13)는 성형 유닛(2)의 기판 공급 위치(E)까지 왕복 이동 가능하다.

그 이외는 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지이므로, 동일 부분에 동일 번호를 붙이고 설명을 생략한다.

본 실시 형태에 의하면, 설치 면적이 작음과 더불어, 다품종 소량 생산에 적합한 수지 밀봉 장치가 얻어진다고 하는 이점이 있다.

제3 실시 형태는 도 25에 나타낸 바와 같이 2매 금형의 수지 밀봉 장치에 적용한 경우이다.

즉, 4개의 바인더(33)로 지지된 상부 플래튼(34)의 하면에 상부 금형(21)을 고정하는 한편, 하부 금형(23)을 수평 방향 및 상하 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 배치하고 있다.

상기 상부 금형(21)은, 그 하면에 전자 부품(5)을 실장한 기판(4)을 흡착, 유지 가능한 구조로 하고 있다. 한편, 상기 하부 금형(23)은 그 상면에 설치한 캐비티(23b)의 모서리부에 흡착 구멍(23c)을 설치함과 더불어, 상기 캐비티(23b)의 개구 가장자리부에 필름(71)의 가장자리부를 흡착, 유지하기 위한 흡착 구멍(23d)을 설치하고 있다.

소정의 길이로 절단된 필름(71)은 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지로, 필름 공급 유닛(30)으로 공급되므로, 상세한 설명은 생략한다.

본 실시 형태에서는, 하부 금형(23)의 흡착 구멍(23c, 23d)으로 필름(71)을 흡인함으로써, 필름(71)을 캐비티(23b)의 내주면에 밀착시킨 후, 포트부(23a, 도 23 참조)에 액상 수지를 공급한다. 이어서, 하부 금형(23)을 상승시킴으로써, 상기 하부 금형(23)과 상기 상부 금형(21)으로 기판(4) 및 필름(71)을 끼워넣은 후, 상기 포트부(23a) 내의 도시하지 않은 플런저를 돌출시키고, 포트부(23a) 내의 액상 수지를 필름(71)을 매개로 밀어올린다. 이에 따라, 상기 액상 수지는 필름(71)의 상면을 따라 밀려 나와 도시하지 않은 러너, 게이트를 통과하고, 상기 캐비티(23b) 내로 유입되어 충전, 가압되며, 상기 전자 부품(5)을 수지 밀봉한다. 그리고, 하부 금형(23)을 하강시키고, 수지 밀봉된 기판(4)을 캐비티(23b)로부터 취출하여 개별로 절단함으로써, 칩화한 전자 부품(5)을 사용할 수 있다.

또한, 수지 밀봉 작업은 전술한 작업 공정뿐만 아니라, 예를 들면 하부 금형(23)의 흡착 구멍(23c, 23d)으로 필름(71)을 흡인함으로써, 필름(71)을 캐비티(23b)의 내주면에 밀착시킨 후, 상기 캐비티(23b)를 피복하는 필름(71)의 상면에 액상 수지를 공급한다. 이어서, 하부 금형(23)을 상승시키고, 상기 하부 금형(23)과 상기 상부 금형(21)으로 기판(4)과 필름(71)을 끼워넣음으로써, 상기 전자 부품(5)을 수지 밀봉해도 좋다.

본 실시 형태에 따르면, 하부 금형(23)이 수평 방향으로 이동함으로써, 필름 공급 유닛(30)으로 필름(71)을 직접 공급할 수 있다. 이 때문에, 필름 반송기구가 불필요하게 되어, 구조, 제어 시스템이 간단하고 소형의 수지 밀봉 장치를 얻을 수 있다고 하는 이점이 있다.

본 발명에 따른 수지 밀봉 장치는, 전술한 실시 형태에 한정되지 않고, 다른 기판에 실장한 전자 부품을 수지 밀봉하는 것에 적용할 수 있음은 물론이다.

E : 기판 공급 위치 F : 필름 공급 위치
1 : 공급 유닛 2 : 성형 유닛
3 : 배출 유닛 4 : 기판
5 : 전자 부품 10 : 기판 공급 장치
11 : 배열 장치 12 : 인로더(inloader)
13 : 수지 공급 장치 14 : 매거진(magazine)
20 : 금형 세트 21 : 상부 금형
22 : 중간 금형 23 : 하부 금형
23a : 포트부 23b : 캐비티(공동)
23c, 23d : 흡착 구멍 30 : 필름 공급 유닛
31 : 클리너 32 : 하부 플래튼
34 : 상부 플래튼 37 : 가이드 레일
40 : 중간 금형 유지 유닛 41 : 취부판
42 : 연결 바 43 : 상하 구동용 실린더
44 : 클램프용 실린더 45 : 피스톤
46 : 상부 클램프 부재 46a : 끼워 맞춤 손톱
47 : 하부 클램프 부재 47a : 위치결정핀
50 : 언로더(unloader) 51 : 수취 장치
52 : 매거진 53 : 기판 배출 장치
54 : 제어 장치 55 : 가이드 레일
60 : 베이스 63 : 압압 플레이트
66, 67 : 제1, 제2 흡착 플레이트 66a, 67a : 흡착 구멍
66b, 67b : 절결홈 69 : 밀어 넣음 핀
70 : 필름 롤러 71 : 수지 필름
74 : 텐션 롤러 75 : 가이드 롤러
80 : 필름 인출 블록 85 : 인출 암부
85a : 흡착 구멍 86 : 커터
87 : 커터용 실린더

Claims

적어도 상부 금형과 캐비티를 상면에 갖는 하부 금형을 갖추되, 상기 상부 금형과 상기 하부 금형 사이에서 기판 및 필름을 끼워넣음과 더불어, 상기 캐비티 내에 배치된 상기 기판과 필름 사이에 충전(充塡)한 수지 재료로 기판에 실장한 전자 부품을 수지 밀봉하는 수지 밀봉 장치로서,
상기 하부 금형을, 상기 상부 금형에 대향하는 성형 위치와, 상기 상부 금형의 한쪽 측의 측방에 위치하면서 상기 필름을 공급하는 필름 공급 기구의 바로 아래에 위치하는 필름 공급 위치와, 상기 상부 금형의 다른쪽 측의 측방에 위치하는 기판 공급 위치로 수평방향으로 이송하는 이송 수단, 및
상기 하부 금형을 필름 공급 위치로 이송함과 더불어, 기판 공급 위치로 이송할 수 있는 제어 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
제1항에 있어서, 상부 금형과, 관통구멍을 가진 중간 금형과, 상기 상부 금형과 더불어 상기 중간 금형을 끼워넣는 하부 금형을 갖추되, 상기 상부 금형과 상기 중간 금형으로 전자 부품을 실장한 기판을 끼워넣음과 더불어, 상기 중간 금형과 상기 하부 금형으로 필름을 끼워넣는 한편, 상기 중간 금형의 관통구멍 내에 배치된 상기 전자 부품을, 상기 중간 금형과 상기 필름 사이에 충전한 수지 재료로 수지 밀봉하는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 필름 공급 유닛이, 인출한 장척의 수지 필름을 흡착 플레이트 하면에 흡착, 유지하고, 또한 소정의 길이로 절단하여 얻은 수지 필름을 바로 아래로 이동해 온 하부 금형의 상면에 공급하는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
제3항에 있어서, 복수 매의 흡착 플레이트를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 기판이 리드 프레임인 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 전자 부품이 LED인 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.