KR101809765B1

KR101809765B1 - 냉각장치 및 냉각방법

Info

Publication number: KR101809765B1
Application number: KR1020127020475A
Authority: KR
Inventors: 시게히사 우에다; 히로시 시바타
Original assignee: 스미토모 베이클리트 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2010-03-05
Filing date: 2011-02-21
Publication date: 2017-12-15
Also published as: WO2011108387A1; SG183478A1; CN102762345B; CN102762345A; US9849613B2; US20120318002A1; KR20130028047A; JP5593741B2; MY155894A; JP2011183618A; TW201145473A; TWI524481B

Abstract

냉각장치는 시트 모양으로 성형된 수지조성물을, 그 면방향을 따라서 반송하는 반송수단과, 반송수단에 의해 반송되고 있는 수지조성물을 냉각하는 냉각수단을 구비하고 있다. 수지조성물은 냉각수단에서 냉각되기 직전의 온도가 40 ~ 60℃인 것이며, 냉각수단은 수지조성물의 냉각속도가 0.2 ~ 5℃/초가 되도록 냉각하는 냉각능력을 가지고 있다. 또, 냉각수단은 수지조성물을 향해서 -40 ~ 0℃의 냉기를 배출하는, 적어도 1개의 배기구를 가지는 송풍부를 구비하고 있다.

Description

냉각장치 및 냉각방법 {COOLING DEVICE AND COOLING METHOD}

본 발명은 냉각장치 및 냉각방법에 관한 것이다.

수지제의 봉지재에 의해 반도체칩(반도체소자)을 피복(봉지)하여 이루어지는 반도체 패키지가 알려져 있다. 반도체 패키지의 봉지재는 수지조성물을, 예를 들면, 트랜스퍼 성형 등에 의해 성형한 것이다. 이 수지조성물을 제조하는 과정에서는 당해 수지조성물을 한 쌍의 롤러 사이에서 가압하여 시트 모양으로 하여, 그 다음에 냉각장치에서 냉각하는 것이 행해진다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1에 기재한 냉각장치는 시트 모양의 수지조성물을 반송하는 벨트 컨베이어와, 벨트 컨베이어상의 수지조성물에 냉풍을 내뿜는 복수의 취출구(吹出口)를 가지는 덕트를 구비하고 있다. 각 취출구로부터 각각 분출되는 냉풍은 그 온도가 0 ~ 15℃가 되도록 설정되어 있다. 그렇지만, 이와 같은 온도의 냉풍에서는 냉각되기 직전의 수지조성물 자체의 온도 높이에 의해서는(예를 들면 온도가 40 ~ 50℃인 경우), 당해 수지조성물을 과부족 없이 냉각하는데 시간이 걸려 버리는, 즉, 냉각효율이 낮다고 하는 문제가 있었다.

특허문헌 1 : 일본국 특개2006-297701호 공보

본 발명의 목적은 수지조성물을 효율 좋게 냉각할 수 있는 냉각장치 및 냉각방법을 제공하는 것에 있다.

이와 같은 목적은, 하기 (1) ~ (16)의 본 발명에 의해 달성된다.

(1) 시트 모양으로 성형된 수지조성물을, 그 면방향을 따라서 반송하는 반송수단과,

상기 반송수단에 의해 반송되고 있는 상기 수지조성물을 냉각하는 냉각수단을 가지며,

상기 수지조성물은 상기 냉각수단에서 냉각되기 직전의 온도가 40 ~ 60℃이며,

상기 냉각수단은 -40 ~ 0℃의 냉기를 배출하도록 구성된 적어도 1개의 배기구와, 상기 배기구 보다도 상류측에 마련되어 상기 냉기의 습도를 조절하는 제습부를 구비하고 있으며, 상기 수지조성물을 향해 상기 배기구로부터 상기 제습부에 의한 제습 후의 상기 냉기를 배출하는 것에 의해, 상기 수지조성물의 냉각속도가 0.2 ~ 5℃/초가 되도록 냉각하는 냉각능력을 가지는 것을 특징으로 하는 냉각장치.

삭제

(3) 상기 제습부는, 상기 냉기의 습도를 10% 이하로 조절하도록 구성되어 있는 상기 (1)에 기재한 냉각장치.

(4) 상기 배기구로부터 상기 냉기가 배출될 때, 그 압력은 0.2㎫ 이상인 상기 (2) 또는 (3)에 기재한 냉각장치.

(5) 상기 배기구는 상기 수지조성물의 반송방향을 따라서 복수 배치되어 있는 상기 (2) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재한 냉각장치.

(6) 상기 배기구는 상기 냉기를 위쪽으로부터 배출하는 상기 (2) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재한 냉각장치.

(7) 상기 배기구는 상기 냉기를 상기 수지조성물의 반송방향과 반대 측으로부터 배출하는 상기 (2) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재한 냉각장치.

(8) 상기 냉각수단은 상기 수지조성물에 대해 그 양면(兩面) 측으로부터 각각 상기 냉기를 내뿜도록 구성되어 있는 상기 (2) 내지 (7) 중 어느 하나에 기재한 냉각장치.

(9) 상기 냉각수단은 상기 냉기의 온도를 단계적으로 내려가도록 구성되어 있는 상기 (2) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재한 냉각장치.

(10) 상기 반송수단은 서로 이간하여 배치된 한 쌍의 풀리와, 이 한 쌍의 풀리 사이에 걸어 돌려지고, 이 각 풀리가 회전함으로써, 상기 수지조성물을 얹어 놓고 반송하는 벨트를 가지며,

상기 벨트는 그 적어도 표면이 비금속으로 구성되어 있는 상기 (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재한 냉각장치.

(11) 상기 벨트는 적층체로 구성되고, 그 가장 외측에 위치하는 외층이 상기 비금속으로 구성되어 있는 상기 (10)에 기재한 냉각장치.

(12) 상기 수지조성물이 상기 벨트로 반송되고 있는 동안, 상기 수지조성물을 상기 벨트마다 격납하고, 상기 냉각수단에 의한 냉각분위기를 유지하는 챔버를 더 구비하는 상기 (10)에 기재한 냉각장치.

(13) 상기 수지조성물은 혼련장치에서 혼련되고, 그 혼련물이 한 쌍의 롤러 사이에서 가압되어 시트 모양으로 성형된 것이며,

당해 냉각장치는 상기 한 쌍의 롤러로부터 상기 수지조성물이 배출되는 하류 측에 설치되어 있는 상기 (1) 내지 (12) 중 어느 하나에 기재한 냉각장치.

(14) 상기 수지조성물은 그 두께가 5㎜ 이하인 상기 (1) 내지 (13) 중 어느 하나에 기재한 냉각장치.

(15) 상기 수지조성물은 IC패키지의 외장부를 구성하는 몰드부로 이루어지는 것인 상기 (1) 내지 (14) 중 어느 하나에 기재한 냉각장치.

(16) 시트 모양으로 성형된 수지조성물을, 그 면방향을 따라서 반송하면서, 냉기를 배출하도록 구성된 적어도 1개의 배기구와, 상기 배기구 보다도 상류측에 마련되어 상기 냉기를 제습하는 제습부를 구비한 냉각수단에 의해 냉각하는 냉각방법으로서,

상기 수지조성물은 당해 냉각방법으로 냉각되기 직전의 온도가 40 ~ 60℃이며,

상기 수지조성물을 행해 상기 배기구로부터 상기 제습부에 의한 제습 후의 -40 ~ 0℃의 상기 냉기를 배출하는 것에 의해, 상기 수지조성물의 냉각속도가 0.2 ~ 5℃/초가 되도록 냉각하는 것을 특징으로 하는 냉각방법.

본 발명에 의하면, 수지조성물을 효율 좋게 냉각할 수 있는 냉각장치 및 냉각방법을 제공할 수 있다.

도 1은 수지조성물의 제조공정을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 냉각장치 및 그 주변의 장치의 부분 단면 측면도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 냉각장치의 벨트의 확대 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 냉각장치의 제2 실시형태를 나타내는 부분 단면 측면도이다.
도 5는 본 발명의 냉각장치의 제3 실시형태를 나타내는 부분 단면 측면도이다.
도 6은 본 발명의 냉각장치의 제4 실시형태를 나타내는 부분 단면 측면도이다.
도 7은 수지조성물을 이용한 IC패키지의 부분 단면도이다.

이하, 본 발명의 냉각장치 및 냉각방법을 첨부 도면에 나타내는 바람직한 실시형태에 근거하여 상세하게 설명한다.

<제1 실시형태>

도 1은 수지조성물의 제조공정을 나타내는 도면, 도 2는 본 발명의 냉각장치 및 그 주변의 장치의 부분 단면 측면도, 도 3은 도 2에 나타내는 냉각장치의 벨트의 확대 종단면도, 도 7은 수지조성물을 이용한 IC패키지의 부분 단면도이다. 또한, 이하에서는, 설명의 형편상, 도 2, 도 3, 도 7 중(도 4 ~ 도 6에서도 마찬가지)의 상측을 「위」 또는 「위쪽」, 하측을 「아래」 또는 「아래쪽」이라고 한다.

도 2에 나타내는 본 발명의 냉각장치(1)는 최종적으로 성형체가 되는 수지조성물을 제조할 때의 냉각공정에서 사용되는 장치이다. 이 냉각장치(1)의 설명에 앞서, 우선은, 원재료로부터 수지조성물을 제조할 때까지의 제조공정의 전체를 설명한다.

우선, 수지조성물의 원재료인 각 재료를 준비한다.

원재료는 수지와, 경화제와, 충전재(미립자)를 가지고, 또한 필요에 따라서, 경화촉진제와 커플링제 등을 가지고 있다. 수지로서는, 에폭시 수지가 바람직하다.

에폭시 수지로서는, 예를 들면, 크레졸 노볼락(cresol novolak)형, 비페닐(biphenyl)형, 디시클로펜타디엔(dicyclopentadiene)형, 트리페놀메탄(triphenolmethane)형, 다방향족환형 등을 들 수 있다.

경화제로서는, 예를 들면, 페놀 노볼락(phenol novolak)형, 페놀 아랄킬(phenol aralkyl)형, 트리페놀메탄형, 다방향족환형 등을 들 수 있다.

충전재로서는, 예를 들면, 용융 실리카(파쇄(破碎) 모양, 구(球) 모양), 결정 실리카, 알루미나 등을 들 수 있다.

경화촉진제로서는, 예를 들면, 인 화합물, 아민 화합물 등을 들 수 있다.

커플링제로서는, 예를 들면, 실란(silane) 화합물 등을 들 수 있다.

또한, 원재료는 상기 재료 중 소정의 재료가 생략되어 있어도 되고, 또, 상기 이외의 재료를 포함하고 있어도 된다. 다른 재료로서는, 예를 들면, 착색제, 이형제, 저응력제, 난연제 등을 들 수 있다.

(미분쇄)

도 1에 나타내는 바와 같이, 원재료 중 소정의 재료에 대해서는, 우선, 분쇄장치에 의해, 소정의 입도(粒度)분포가 되도록 분쇄(미분쇄)한다. 이 분쇄하는 원재료로서는, 예를 들면, 수지, 경화제, 촉진제 등의 충전재 이외의 원재료이지만, 충전재의 일부를 더할 수도 있다. 또, 분쇄장치로서는, 예를 들면, 연속식 회전 볼 밀 등을 이용할 수 있다.

(표면처리)

원재료 중 소정의 재료, 예를 들면, 충전재의 전부 또는 일부(나머지부)에 대해서는 표면처리를 시행할 수 있다. 이 표면처리로서는, 예를 들면, 충전재의 표면에 커플링제 등을 부착시킨다. 또한, 상기 미분쇄와 표면처리는 동시에 행해도 되고, 또, 어느 한쪽을 먼저 행해도 된다.

(혼합)

다음으로, 혼합장치에 의해, 상기 각 재료를 완전하게 혼합한다. 이 혼합장치로서는, 예를 들면, 회전날개를 가지는 고속혼합기 등을 이용할 수 있다.

(혼련)

다음으로, 혼련장치(100)에 의해, 상기 혼합된 재료를 혼련한다. 이 혼련장치(100)로서는, 예를 들면, 1축형 혼련압출기, 2축형 혼련압출기 등의 압출혼련기나 믹싱 롤 등의 롤식 혼련기를 이용할 수 있다.

(탈기)

다음으로, 상기 혼련된 재료인 혼련물(수지조성물)에 대해 탈기를 행한다. 이 탈기는, 예를 들면 혼련장치(100)의 상기 혼련된 재료를 배출하는 배출구(101)에 접속된 진공펌프(도시생략)에 의해서 행할 수 있다.

(시트화)

다음으로, 상기 탈기된 덩어리 상태의 혼련물(이하 「혼련물(Q1)」이라고 함)을 성형장치(200)에서 시트 모양으로 성형하고, 시트 모양의 재료(이하 「시트재(Q2)」라고 함)를 얻는다. 이 성형장치(200)로서는, 예를 들면, 도 2에 나타내는 바와 같이, 혼련장치(100)의 배출구(101)의 아래쪽(하류 측)에 배치된 롤러(201, 202)를 가지는 장치를 이용할 수 있다. 도 2에 나타내는 구성에서는, 롤러(201)와 롤러(202)와의 사이에서, 혼련장치(100)로부터 배출된 혼련물(Q1)을 가압하여 시트 모양으로 성형할 수 있다.

(냉각)

다음으로, 냉각장치(1)에 의해, 시트재(Q2)를 냉각한다. 이것에 의해, 다음 공정에서 시트재(Q2)의 분쇄를 용이하고 또한 확실하게 행할 수 있다. 또한, 냉각장치(1)에 대해서는 후에 상세히 설명한다.

(분쇄)

다음으로, 분쇄장치에 의해, 시트 모양의 재료를 소정의 입도분포가 되도록 분쇄하여, 분말 상태의 재료를 얻는다. 이 분쇄장치로서는, 예를 들면, 해머 밀, 맷돌식 마쇄기(磨碎機), 롤 분쇄기 등을 이용할 수 있다.

(타블렛화)

다음으로, 성형체 제조장치(타정(打錠)장치)에 의해, 상기 분말 상태의 재료를 압축성형하여, 성형체인 수지조성물을 얻을 수 있다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 이 수지조성물은, 예를 들면, 반도체칩(IC칩)(901)의 피복(봉지)에 이용되고, 반도체 패키지(IC패키지)(900)의 외장부를 구성하는 몰드부(902)로 이루어지는 것이다. 이 몰드부(902)에 의해, 반도체칩(901)을 보호할 수 있다. 또한, 수지조성물로 반도체칩(901)을 피복하려면 , 수지조성물을, 예를 들면 트랜스퍼 성형 등에 의해 성형하고, 봉지재로서 반도체칩(901)을 피복하는 방법을 들 수 있다. 도 7에 나타내는 구성의 반도체 패키지(900)는 복수의 리드 프레임(903)이 몰드부(902)로부터 돌출해 있고, 각 리드 프레임(903)이 각각, 예를 들면 금 등과 같은 도전성을 가지는 금속재료로 구성된 와이어(904)를 통하여 반도체칩(901)과 전기적으로 접속된 것으로 이루어져 있다.

또한, 상기 타블렛화의 공정을 생략하고, 분말 상태의 재료를 수지조성물로 하여도 된다. 이 경우는, 예를 들면, 압축성형, 사출성형 등에 의해, 봉지재를 성형할 수 있다.

다음으로, 냉각장치(1)에 대해서 설명한다.

도 2에 나타내는 냉각장치(1)는 본 발명의 냉각방법을 실행하기 위한 장치이다. 이 냉각장치(1)는 롤러(201, 202)의 하부, 즉, 롤러(201, 202)로부터 시트재(Q2)가 배출되는 하류 측에 설치되어 있다. 이것에 의해, 롤러(201, 202)로부터 압출된 시트재(Q2)가 냉각장치(1)로 신속히 이행한다. 그리고, 냉각장치(1)는 시트재(Q2)를 다음 공정을 향하여 반송하면서, 냉각할 수 있다. 또한, 시트재(Q2)를 냉각하는 목적으로서는 다음과 같은 목적을 들 수 있다.

롤러(201, 202)로부터 압출된 시트재(Q2)는 열을 띠고 있고, 냉각장치(1)에서 냉각되기 직전의 온도가 예를 들면 40 ~ 60℃ 정도인 것으로 되어 있다. 이 때문에, 당해 시트재(Q2)는 연질인 것으로 되어 있다. 또, 냉각공정의 다음의 공정인 분쇄공정에서 시트재(Q2)를 분쇄하므로, 그 분쇄를 확실히 행하기 위해서, 연질의 시트재(Q2)를 냉각하여 경질인 것으로 할 필요가 있다. 이것이 냉각장치(1)에서 시트재(Q2)를 냉각하는 목적이다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 냉각장치(1)는 시트재(Q2)를 반송하는 반송수단(2)과, 시트재(Q2)를 냉각하는 냉각수단(3)과, 냉각수단(3)에 의한 냉각분위기를 유지하는 챔버(4)를 구비하고 있다. 이하, 각 부의 구성에 대해서 설명한다.

반송수단(2)은 시트재(Q2)를 그 면방향을 따라서 반송하고, 다음 공정으로 송출하는 벨트 컨베이어이다. 반송수단(2)은 주동(主動)풀리(캐리어 롤러)(21)와, 종동풀리(리턴 롤러)(22)와, 주동풀리(21)와 종동풀리(22)와의 사이에 걸어 돌려진 벨트(23)와, 주동풀리(21)와 종동풀리(22)와의 사이에 배치된 복수의 아이들 풀리(벨트 컨베이어 롤러)(24)를 가지고 있다.

주동풀리(21)와 종동풀리(22)는 챔버(4)를 통하여 서로 이간하여 배치되어 있다. 주동풀리(21)에는 모터(도시생략)가 연결되어 있으며, 당해 모터가 구동하면 회전할 수 있다. 또, 종동풀리(22)는 주동풀리(21)가 회전했을 때에, 그 회전력이 벨트(23)를 통하여 전달되어, 주동풀리(21)와 함께 회전할 수 있다.

벨트(23)는 가요성을 가지고, 주동풀리(21) 및 종동풀리(22)가 각각 회전함으로써, 시트재(Q2)를 얹어 놓고 반송하는 것이다. 이 벨트(23)는, 예를 들면 도 3에 나타내는 구성에서는, 하지층(下地層)(231)과 외층(232)을 가지는 적층체로 구성되어 있다.

하지층(231)은, 예를 들면 스틸제이며, 벨트(23)의 심재(芯材)가 되는 부분이다.

외층(232)은 하지층(231)상에 형성되고, 벨트(23)의 가장 외측에 위치하여, 시트재(Q2)가 얹어 놓이는 층이다. 이 외층(232)은 비금속으로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 시트재(Q2)를 반송하는 과정에서, 시트재(Q2)와 외층(232)의 외주면(표면)(233)과의 사이에 마찰이 생겨, 외주면(233)이 마모하여 일부가 깎였다 하여도, 그 깎인 것은 당연히 비금속이다. 이것에 대해, 예를 들면 벨트(23) 자체가 스틸제인 경우에는, 시트재(Q2)를 반송하는 과정에서, 상술한 바와 같은 마모에 의해, 당해 상면으로부터 금속분말이 발생하고, 그 금속분말이 아직 충분히 냉각되어 있지 않은 연질 상태인 시트재(Q2)에 혼입해 버릴 우려가 있다. 그렇지만, 냉각장치(1)에서는 이와 같은 금속분말이 시트재(Q2)에 혼입하는 것을 확실히 방지할 수 있고, 또, 상기 깎인 비금속이 시트재(Q2)에 혼입해도, 그 시트재(Q2)는 반도체 패키지(900)의 몰드부(902)에 사용하는데 충분히 견딜 수 있는 것이다.

상기 비금속 재료로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 이소프렌(isoprene) 고무, 부타디엔(butadiene) 고무, 스틸렌-부타디엔(styrene-butadiene) 고무와 같은 각종 고무 재료나, 스틸렌계, 폴리오레핀(polyolefin)계, 폴리염화비닐계, 폴리우레탄계 등의 각종 열가소성 엘라스토머를 들 수 있으며, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 이용할 수 있다.

또, 이와 같은 탄성 재료로 구성된 외층(232)에 대신하여, 하지층(231)을 세라믹 코팅해도 된다. 이 경우, 세라믹스로서 예를 들면, 알루미나, 실리카, 이산화티타늄, 산화 지르코늄, 이트리어(yttria), 인산 칼슘 등의 산화물 세라믹스, 질화 규소, 질화 알루미늄, 질화 티탄, 질화 붕소 등의 질화물 세라믹스, 텅스텐 카바이트 등의 탄화물계 세라믹스, 혹은, 이들 중 2 이상을 임의로 조합한 복합 세라믹스를 들 수 있다.

또, 냉각장치(1)의 상류 측에 배치된 성형장치(200)의 롤러(201)의 외층(203), 롤러(202)의 외층(203)도 세라믹스로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 시트재(Q2)로의 금속분말의 혼입을 보다 확실히 방지할 수 있다.

각 벨트 컨베이어 롤러(24)는, 각각, 등간격으로 배치되며, 벨트(23)의 상측의 부분을 지지하고 있다. 이것에 의해, 벨트(23)의 구동이 원활히 행해지고, 또, 벨트(23)의 휨(벨트의 쳐짐)도 방지할 수 있다.

냉각수단(3)은 반송수단(2)에 의해 반송되고 있는 시트재(Q2)를 냉각하는 것이다. 이 냉각수단(3)은 시트재(Q2)의 냉각속도가 0.2 ~ 5℃/초, 바람직하게는, 0.5 ~ 1.5℃/초가 되도록 냉각하는 냉각능력을 가지고 있다. 냉각수단(3)에서는 이 냉각능력을 얻는(발휘하기) 위해, 이하의 각 부의 구성 및 각 부의 냉각조건이 설정되어 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 냉각수단(3)은 시트재(Q2)를 향해서 냉기(G1)를 송풍하기 위한 송풍부(31)를 구비하고 있다. 냉각수단(3)(송풍부(31))은 냉기(G1)를 생성하는 냉기생성부(32)와, 냉기생성부(32)에서 생성된 냉기(G1)를 배출하는 복수의 노즐(33)과, 냉기생성부(32)와 각 노즐(33)을 연결하는 연결관(34)을 가지고 있다.

냉기생성부(32)는 챔버(4)의 외측에 배치되어 있다. 이 냉기생성부(32)는 고압가스(G0)가 이송되고, 이 고압가스(G0)를 냉각하여 당해 고압가스(G0)로부터 냉기(G1)를 생성하는 장치이다. 고압가스(G0)를 냉각하는 구성으로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 액체 질소 등과 같은 냉매로 고압가스(G0)를 냉각하는 구성으로 할 수 있다. 또, 그 외, 히트 펌프식 냉동기 등의 구성으로 할 수도 있다. 히트 펌프식 냉동기로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 증기압축, 흡수식, 흡착식, 스털링(sterling)식, 화학반응식, 반도체 등을 들 수 있다.

또, 고압가스(G0)로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 공기나 이산화탄소 또는 질소와 같은 불활성 가스 등을 들 수 있다. 안전상의 관점에서는 공기가 바람직하다.

각 노즐(33)은, 각각, 챔버(4)의 내측에, 주로, 시트재(Q2)의 반송방향(A)을 따라서 배치되어 있다. 또한, 노즐(33)에는 시트재(Q2)의 폭방향(도 2의 지면 안쪽)을 향해서 배치된 것이 있어도 된다. 각 노즐(33)의 구성은 서로 대략 동일하기 때문에, 이하 1개의 노즐(33)에 대해서 대표적으로 설명한다.

노즐(33)은 관체(管體)로 구성되고, 그 일단의 개구부가 아래쪽, 즉, 벨트(23) 측을 향하도록 배치되어 있다. 그리고, 이 아래쪽을 향한 개구부가 냉기(G1)를 배출하는 배기구(331)로서 기능한다. 이것에 의해, 노즐(33)의 아래쪽을 시트재(Q2)가 통과할 때에, 당해 시트재(Q2)에 그 위쪽으로부터 냉기(G1)(냉풍)를 내뿜을 수 있다. 또, 상술한 복수의 노즐(33)이 시트재(Q2)의 반송방향(A)을 따라서 배치되어 있는 것과 더불어, 시트재(Q2)는 반송되고 있는 동안 냉기(G1)에 접하게 되며, 따라서, 과부족 없이 확실하고 신속하게 냉각된다.

또, 노즐(33)로부터 배출되는 냉기(G1)의 온도는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, -40 ~ 0℃로 설정되어 있는 것이 바람직하고, -20 ~ -30℃로 설정되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이와 같은 온도설정방법으로서는, 예를 들면, 고압가스(G0)가 상기 냉매를 통과할 때의 단위시간당의 유량 등을 조정하는 방법, 냉동기의 설정온도의 조정 등을 들 수 있다.

또, 노즐(33)로부터 배출되는 냉기(G1)의 습도는, 특별히 한정되지 않지만, 10% 이하로 설정되어 있는 것이 바람직하고, 0 ~ 5%로 설정되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 이슬점보다 낮은 조건하에서 시트재(Q2)를 냉각할 수 있으며, 따라서, 시트재(Q2)에 결로가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이와 같은 습도설정방법으로서는, 예를 들면, 냉기생성부(32)에 제습제를 마련하고, 이 제습제에 고압가스(G0)를 통과시키는 방법, 드라이어 등의 제습장치를 병설하는 방법 등을 들 수 있다.

또, 노즐(33)로부터 냉기(G1)가 배출될 때의 압력은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 0.2㎫ 이상으로 설정되어 있는 것이 바람직하고, 0.3 ~ 0.5㎫로 설정되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이와 같은 압력설정방법으로서는, 예를 들면, 냉기생성부(32)에 밸브를 마련하고, 그 밸브의 열림 상태를 조절하여, 당해 밸브를 통과하는 고압가스(G0)의 압력(유량)을 조절하는 방법 등을 들 수 있다.

이상과 같은 장치 구성 및 냉각조건에 의해, 시트재(Q2)가 상기 냉각속도로 확실히 냉각되게 된다. 이것에 의해, 온도가 40 ~ 50℃로 들어온 시트재(Q2)를 효율 좋게 냉각할 수 있으며, 따라서, 분쇄공정으로 이행하기 전에, 당해 시트재(Q2)가 연질인 것으로부터 경질인 것으로 신속하고 확실히 변화할 수 있다. 그리고, 경질의 시트재(Q2)를 분쇄공정에서 용이하고 또한 확실하게 분쇄할 수 있다.

또, 시트재(Q2)를 효율 좋게, 즉, 단시간에 냉각할 수 있기 때문에, 시트재(Q2)를 냉기(G1)에 접하게 하는데, 벨트(23)가 과잉으로 길게 되는 것을 방지할 수 있다. 이것에 의해, 냉각장치(1)를 소형의 장치로 할 수 있다.

또, 시트재(Q2)는 그 두께가 5㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.5 ~ 3㎜인 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 냉각장치(1)에서 보다 효율 좋게 냉각할 수 있다.

또, 성형장치(200)가 시트재(Q2)를 냉각하는 기능을 가지고 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 시트재(Q2)가 냉각장치(1)에 들어가기 전에 예비 냉각되게 되어, 냉각장치(1)에서 더 효율 좋게 냉각할 수 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 챔버(4)는 시트재(Q2)가 벨트(23)에서 반송되고 있는 동안, 시트재(Q2)를 벨트(23)마다 격납할 수 있다. 또, 챔버(4)에는 시트재(Q2)가 들어가는 입구(41)와, 시트재(Q2)가 나오는 출구(42)가 마련되어 있다. 벨트(23)에서 반송되는 시트재(Q2)는 입구(41)로부터 챔버(4) 내로 들어가고, 당해 챔버(4) 내에서 냉각수단(3)에 의해 냉각되어, 출구(42)로부터 나온다.

이 챔버(4)에 의해, 냉각수단(3)에 의한 냉각분위기가 유지되며, 따라서, 시트재(Q2)를 더욱 효율 좋게 냉각할 수 있다. 또, 시트재(Q2)로의 이물의 혼입도 방지할 수도 있다.

또한, 챔버(4)를 구성하는 벽부(43)는 단열재로 덮여 있거나 또는 단열재가 매설되어 있는 것이 바람직하다.

<제2 실시형태>

도 4는 본 발명의 냉각장치의 제2 실시형태를 나타내는 부분 단면 측면도이다.

이하, 이 도면을 참조하여 본 발명의 냉각장치 및 냉각방법의 제2 실시형태에 대해서 설명하지만, 상술한 실시형태와의 차이점을 중심으로 설명하며, 동일한 사항은 그 설명을 생략한다.

본 실시형태는 냉각수단의 구성이 다른 것 이외는 상기 제1 실시형태와 동일하다.

도 4에 나타내는 냉각수단(3A)에서는 각 노즐(33)이 각각 반송방향(A)의 하류 측을 향하여 경사지게 설치되어 있다. 이것에 의해, 각 노즐(33)에서는, 각각, 냉기(G1)가 반송방향(A)과 반대 측으로부터 배출된다. 즉, 냉기(G1)는 그 흐름이 카운터 플로우인 것이 된다.

본 실시형태는 상기 제1 실시형태와 같이 냉기(G1)가 연직 위쪽으로부터 내뿜어지는 경우에 비해, 냉각장치(1)가 상기 제1 실시형태와 동등한 냉각효율이거나 또는 그 이상의 냉각효율인 것이 된다.

<제3 실시형태>

도 5는 본 발명의 냉각장치의 제3 실시형태를 나타내는 부분 단면 측면도이다.

이하, 이 도면을 참조하여 본 발명의 냉각장치 및 냉각방법의 제3 실시형태에 대해서 설명하지만, 상술한 실시형태와의 차이점을 중심으로 설명하며, 동일한 사항은 그 설명을 생략한다.

도 5에 나타내는 냉각수단(3B)은 시트재(Q2)에 대해 그 양면 측으로부터 각각 냉기(G1)를 내뿜도록 구성되어 있다. 이하, 이것에 대해서 설명한다.

냉각수단(3B)에서는, 노즐(33) 외에, 벨트(23)를 통하여 노즐(33)과 반대 측에, 냉기생성부(32)에 연통하고, 당해 냉기생성부(32)로부터의 냉기(G1)를 일단 저장하는 저장부(35)가 배치되어 있다.

저장부(35)는 상자 모양을 이루고, 그 상부가 예를 들면 탄성 재료의 패킹(351)으로 구성되어 있다. 패킹(351)은 판 모양을 이루며, 그 두께 방향으로 관통하는 다수의 관통구멍(352)이 형성되어 있다. 또, 패킹(351)은 벨트(23)의 내주면(234)에 맞닿아 있다.

한편, 벨트(23)는 그 두께 방향으로 관통하는 다수의 관통구멍(235)이 형성되어 있다. 각 관통구멍(235)의 크기는 저장부(35)의 각 관통구멍(352)의 크기보다도 크다.

그리고, 벨트(23)가 구동하여, 소정의 관통구멍(235)이 저장부(35) 중 어느 하나의 관통구멍(352)과 연통했을 때에, 당해 관통구멍(235)으로부터 냉기(G1)가 배출된다. 이 냉기(G1)는 시트재(Q2)를 그 하면 측으로부터 냉각할 수 있다. 또, 상술한 바와 같이, 각 노즐(33)로부터의 냉기(G1)는 시트재(Q2)를 그 상면 측으로부터 냉각할 수 있다.

이와 같이, 본 실시형태에서는 시트재(Q2)와 냉기(G1)와의 접촉면적을 크게 함으로써 냉각효과를 크게 할 수 있다. 또, 시트재(Q2)를 그 양면 측으로부터 냉각할 수 있으며, 따라서, 냉각 중에 시트재(Q2)에 휘어짐이 발생하여, 냉각 중에 노즐(33)과 시트재(Q2)가 접촉하여 막힘이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

<제4 실시형태>

도 6은 본 발명의 냉각장치의 제4 실시형태를 나타내는 부분 단면 측면도이다.

이하, 이 도면을 참조하여 본 발명의 냉각장치 및 냉각방법의 제4 실시형태에 대해서 설명하지만, 상술한 실시형태와의 차이점을 중심으로 설명하며, 동일한 사항은 그 설명을 생략한다.

도 6에 나타내는 냉각수단(3C)에서는 서로 온도가 다른 냉기(G2 및 G3)를 각각 배출하는 노즐(33a 및 33b)을 가지고 있다. 예를 들면, 노즐(33a)로부터 배출되는 냉기(G2)는 노즐(33b)로부터 배출되는 냉기(G3)보다도 온도가 높다. 이 경우, 예를 들면, 냉기(G2)의 온도를 -20 ~ 0℃, 냉기(G3)의 온도를 -40 ~ -20℃로 할 수 있다. 또, 냉기(G2)에 의한 분위기와 냉기(G3)에 의한 분위기에서 다른 챔버(4)를 구비하고 있어도 된다.

이와 같은 구성에 의해, 시트재(Q2)는 반송되어 가는 과정에서 단계적으로 냉각된다. 이것에 의해, 시트재(Q2)가 과잉 저온으로 급격하게 냉각되는 것을 방지할 수 있으며, 따라서, 시트재(Q2)의 본의 아닌 변질을 방지할 수 있다. 또, 냉각 중에 시트재(Q2)에 휘어짐이 발생하여, 노즐(33a 및 33b)과 시트재(Q2)가 접촉하여 막힘이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 냉각효과는 피냉각체와 냉매와의 온도차에 영향을 받기 때문에, 이와 같은 구성에 의해 적절한 저온 상황에서 냉각할 수 있기 때문에 에너지 효율상 낭비가 없다.

이상, 본 발명의 냉각장치 및 냉각방법을 도시의 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 또, 냉각장치를 구성하는 각 부는 동일한 기능을 발휘할 수 있는 임의의 구성인 것으로 치환할 수 있다. 또, 임의의 구성물이 부가되어 있어도 된다.

또, 본 발명의 냉각장치 및 냉각방법은, 상기 각 실시형태 중, 임의의 2 이상의 구성(특징)을 조합한 것이라도 된다.

또, 본 발명의 냉각장치의 벨트는, 각 실시형태에서는, 적층체로 구성되고, 그 최외층이 탄성 재료 등과 같은 비금속으로 구성된 것으로 되어 있지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 단층으로 구성되고, 그 전체가 비금속으로 구성된 것이라도 된다.

또, 본 발명의 냉각장치의 냉각수단은, 각 실시형태에서는, 복수의 노즐이 배치된 것이지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 1개의 노즐이 배치된 것이라도 된다.

<산업상의 이용 가능성>

본 발명에 의하면, 온도가 40 ~ 50℃의 수지조성물을 효율 좋게 냉각할 수 있다. 이것에 의해, 예를 들면, 온도가 40 ~ 50℃의 수지조성물이 연질인 것이며, 이 수지조성물을 분쇄하고자 하는 경우에는, 분쇄할 때까지 동안에 연질의 수지조성물을 냉각하여, 경질인 것으로 신속하고 확실히 변화시킬 수 있다. 그리고, 경질의 수지조성물을 용이하고 또한 확실하게 분쇄할 수 있다.

또, 반송수단이 수지조성물을 얹어 놓고 반송하는 벨트를 가지며, 그 벨트의 적어도 표면이 비금속으로 구성되어 있는 경우에는, 수지조성물을 반송하는 과정에서, 수지조성물과 벨트의 표면과의 사이에 마찰이 생겨 표면이 마모하고 일부가 깎였다 하여도, 그 깎인 것은 당연히 비금속이다. 이것에 대해, 예를 들면 벨트 자체가 스틸제인 경우에는, 수지조성물을 반송하는 과정에서, 상술한 바와 같은 마모에 의해, 당해 표면으로부터 금속분말이 생기고, 그 금속분말이 아직 충분히 냉각되어 있지 않은 연질 상태의 수지조성물에 혼입해 버릴 우려가 있다. 그렇지만, 본 발명에서는, 이와 같은 금속분말이 수지조성물에 혼입하는 것을 확실히 방지할 수 있으며, 또, 상기 깎인 비금속이 수지조성물에 혼입해도, 그 수지조성물은 사용하는데 충분히 견딜 수 있는 것이다. 따라서, 본 발명은 산업상의 이용 가능성을 가진다.

Claims

시트 모양으로 성형된 수지조성물을, 그 면방향을 따라서 반송하는 반송수단과,
상기 반송수단에 의해 반송되고 있는 상기 수지조성물을 냉각하는 냉각수단을 가지며,
상기 수지조성물은 상기 냉각수단에서 냉각되기 직전의 온도가 40 ~ 60℃이며,
상기 냉각수단은 -40 ~ 0℃의 냉기를 배출하도록 구성된 적어도 1개의 배기구와, 상기 배기구 보다도 상류측에 마련되어 상기 냉기의 습도를 조절하는 제습부를 구비하고 있으며, 상기 수지조성물을 향해 상기 배기구로부터 상기 제습부에 의한 제습 후의 상기 냉기를 배출하는 것에 의해, 상기 수지조성물의 냉각속도가 0.2 ~ 5℃/초가 되도록 냉각하는 냉각능력을 가지는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제습부는, 상기 냉기의 습도를 10% 이하로 조절하도록 구성되어 있는 냉각장치.
청구항 1에 있어서,
상기 배기구로부터 상기 냉기가 배출될 때, 그 압력은 0.2㎫ 이상인 냉각장치.
청구항 1에 있어서,
상기 배기구는 상기 수지조성물의 반송방향을 따라서 복수 배치되어 있는 냉각장치.
청구항 1에 있어서,
상기 배기구는 상기 냉기를 위쪽으로부터 배출하는 냉각장치.
청구항 1에 있어서,
상기 배기구는 상기 냉기를 상기 수지조성물의 반송방향과 반대 측으로부터 배출하는 냉각장치.
청구항 1에 있어서,
상기 냉각수단은 상기 수지조성물에 대해 그 양면(兩面) 측으로부터 각각 상기 냉기를 내뿜도록 구성되어 있는 냉각장치.
청구항 1에 있어서,
상기 냉각수단은 상기 냉기의 온도를 단계적으로 내려가도록 구성되어 있는 냉각장치.
청구항 1에 있어서,
상기 반송수단은 서로 이간하여 배치된 한 쌍의 풀리와, 이 한 쌍의 풀리 사이에 걸어 돌려지고, 이 각 풀리가 회전함으로써, 상기 수지조성물을 얹어 놓고 반송하는 벨트를 가지며,
상기 벨트는 그 적어도 표면이 비금속으로 구성되어 있는 냉각장치.
청구항 10에 있어서,
상기 벨트는 적층체로 구성되고, 그 가장 외측에 위치하는 외층이 상기 비금속으로 구성되어 있는 냉각장치.
청구항 10에 있어서,
상기 수지조성물이 상기 벨트로 반송되고 있는 동안, 상기 수지조성물을 상기 벨트마다 격납하고, 상기 냉각수단에 의한 냉각분위기를 유지하는 챔버를 더 구비하는 냉각장치.
청구항 1에 있어서,
상기 수지조성물은 혼련장치에서 혼련되고, 그 혼련물이 한 쌍의 롤러 사이에서 가압되어 시트 모양으로 성형된 것이며,
당해 냉각장치는 상기 한 쌍의 롤러로부터 상기 수지조성물이 배출되는 하류 측에 설치되어 있는 냉각장치.
청구항 1에 있어서,
상기 수지조성물은 그 두께가 5㎜ 이하인 냉각장치.
청구항 1에 있어서,
상기 수지조성물은 IC패키지의 외장부를 구성하는 몰드부로 이루어지는 것인 냉각장치.
시트 모양으로 성형된 수지조성물을, 그 면방향을 따라서 반송하면서, 냉기를 배출하도록 구성된 적어도 1개의 배기구와, 상기 배기구 보다도 상류측에 마련되어 상기 냉기를 제습하는 제습부를 구비한 냉각수단에 의해 냉각하는 냉각방법으로서,
상기 수지조성물은 당해 냉각방법으로 냉각되기 직전의 온도가 40 ~ 60℃이며,
상기 수지조성물을 행해 상기 배기구로부터 상기 제습부에 의한 제습 후의 -40 ~ 0℃의 상기 냉기를 배출하는 것에 의해, 상기 수지조성물의 냉각속도가 0.2 ~ 5℃/초가 되도록 냉각하는 것을 특징으로 하는 냉각방법.