KR101930618B1

KR101930618B1 - 수지 성형 장치 및 수지 성형 방법과 유동성 재료의 토출 장치

Info

Publication number: KR101930618B1
Application number: KR1020170010283A
Authority: KR
Inventors: 도모유키 고토; 야스히로 이와타; 슈호 하나사카
Original assignee: 토와 가부시기가이샤
Priority date: 2016-03-29
Filing date: 2017-01-23
Publication date: 2018-12-18
Also published as: CN107234769A; KR20170113021A; TWI607518B; JP6541600B2; CN107234769B; TW201735221A; JP2017177455A

Abstract

복수의 토출구로부터의 유동성 수지의 토출량의 변동을 용이하게 저감한다.
수지 성형 장치는, 서로 대향해서 배치되는 상형 및 하형 중 적어도 한쪽에 캐비티가 설치된 성형 형과, 캐비티에 유동성 수지(25)를 공급하기 위해서, 유동성 수지(25)를 토출하는 수지 토출 기구(18)와, 성형 형을 형 체결하는 형 체결 기구를 구비한다. 수지 토출 기구(18)는, 유동성 수지(25)의 유입구(40)와 토출구(37)의 사이에 있어서 분기된 분기 유로(41)를 갖는 유로 부재(38)와, 각각의 분기 유로(41) 내에 배치되고, 유동성 수지(25)의 통과에 수반하여 회전 가능한 회전체(45)와, 분기 유로(41) 내에 배치된 회전체(45)의 각각을 연동시켜서 회전시키는 연동 기구(43)를 포함한다. 이것에 의해, 복수의 토출구(37)로부터의 유동성 수지(25)의 토출량의 변동을 용이하게 저감한다.

Description

수지 성형 장치 및 수지 성형 방법과 유동성 재료의 토출 장치{RESIN MOLDING DEVICE AND RESIN MOLDING METHOD AND DISCHARGE DEVICE OF FLOWABLE MATERIAL}

본 발명은, 트랜지스터, 집적 회로(Integrated Circuit: IC), 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 등의 칩 형상의 전자 부품(이하 적절히 「칩」이라고 함)을, 액상 수지를 사용해서 수지 밀봉하는 경우 등에 이용되는, 수지 성형 장치 및 수지 성형 방법과 유동성 재료의 토출 장치에 관한 것이다. 본 출원 서류에 있어서는, 「액상」이라는 용어는 상온에서 액상이며 유동성을 갖는 것을 의미하고 있으며, 유동성의 고저, 바꿔 말하면 점도의 정도를 묻지 않는다.

종래부터, 기판에 장착된 반도체 칩은, 예를 들어 실리콘 수지나 에폭시 수지 등의 열경화성 수지로 이루어지는 액상 수지를 사용해서 수지 밀봉된다. 수지 밀봉하는 기술로서는, 압축 성형, 트랜스퍼 성형 등의 수지 성형 기술이 이용된다. 액상 수지를 사용하는 수지 성형에 있어서는, 주제(主劑)로 되는 액상 수지에, 경화제 등의 보조제로 되는 액상 수지를 혼합시키고, 혼합된 액상 수지를 가열함으로써 수지 성형이 행해진다.

액상 수지를 사용하는 수지 밀봉에서는, 수지 토출 기구인 디스펜서의 선단에 설치된 노즐로부터 하형에 설치된 캐비티에 액상 수지가 공급된다. 수지 밀봉하는 제품에 대응하여, 캐비티의 크기나 형상은 다종다양하다. 따라서, 제품에 대응하여 하형에는 대면적을 갖는 1개의 캐비티 또는 소면적을 갖는 복수의 캐비티 등이 설치된다. 하형에 1개의 캐비티가 설치되는 경우이면, 1개의 디스펜서에 의해 액상 수지가 공급된다. 하형에 복수의 캐비티가 설치되는 경우에도, 1개의 디스펜서에 의해 복수의 캐비티에 순차 액상 수지를 공급할 수 있다. 그러나, 1개의 디스펜서를 사용해서 복수의 캐비티에 순차 액상 수지를 공급하므로, 공급에 요하는 시간이 길어지게 되어 생산성이 저하된다. 복수의 캐비티에 각각 대응하도록, 복수의 디스펜서를 설치해서 액상 수지를 공급할 수도 있지만, 장치 전체의 구성이 복잡해지게 되고, 또한 비용도 높아진다.

복수의 캐비티에 액상 수지를 공급하기 위해서, 디스펜서의 선단에 복수의 노즐을 설치할 수 있다. 이 경우에는, 복수의 노즐로부터 동시에 소정량의 액상 수지를, 각각의 캐비티에 공급한다. 따라서, 복수의 노즐로부터 균등하게 안정적으로 액상 수지를 공급하는 것이 중요해진다.

다수 개 취득에 의한 압축 성형을 가능하게 하는 성형 장치로서, 「수지 성형 재료(6)를 가소화해서 압출하는 압출기(1)의 선단에 가소화 수지 성형 재료(6)를 송출하는 복수의 분기로(2)를 설치함과 함께 각 분기로(2)에 계량 기구와 사출 기구를 구비하는 압출 노즐(3)을 설치해서 형성되는 멀티 노즐 압출기(4)와, 압출 노즐(3)로부터 압출되는 가소화 수지 성형 재료(6)가 공급되는 압축 성형 금형(5)으로 이루어지는」 성형 장치가 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1의 단락 〔0005〕, 도 1 내지 도 2 참조).

일본 특허공개 평6-114867호 공보

그러나, 특허문헌 1에 개시된 종래의 성형 장치는, 다음과 같은 과제를 갖는다. 특허문헌 1의 도 1에 도시된 바와 같이, 가소화 수지 성형 재료(6)를 송출하는 송출로(14)의 선단에는 복수로 분기되는 분기로(2)가 접속되어 있다. 그리고 이 각 분기로(2)의 선단에 압출 노즐(3)의 기부에 설치한 계량·사출 유닛(17)이 접속되어 있다. 각 압출 노즐(3)의 계량·사출 유닛(17)에 공급된 가소화 수지 성형 재료(6)는, 각 계량·사출 유닛(17)에 있어서 개별로 계량되어 사출되고, 각 압출 노즐(3)의 노즐구(18)로부터 압축 성형 금형(5)의 하부 금형(5a)의 각 캐비티에 공급되어 투입된다.

이와 같은 장치 구성에서는, 각 계량·사출 유닛(17)에 있어서, 각각의 유닛이 각 캐비티에 공급하는 가소화 수지 성형 재료(6)를 계량해서 각 압출 노즐로 사출한다. 따라서, 캐비티의 수에 대응하는 만큼의 계량·사출 유닛(17)을 설치하여, 각각의 유닛(17)이 사출량을 제어한다. 따라서, 다수개 취득을 하기 위해서 장치 구성이 복잡하게 되고, 또한 장치의 비용이 높아진다.

본 발명은 상기의 과제를 해결하는 것으로, 복수의 토출구로부터의 유동성 수지의 토출량의 변동을 용이하게 저감할 수 있는 수지 성형 장치 및 수지 성형 방법과 유동성 재료의 토출 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 수지 성형 장치는, 서로 대향해서 배치되는 상형 및 하형 중 적어도 한쪽에 캐비티가 설치된 성형 형과, 캐비티에 유동성 수지를 공급하기 위해서, 유동성 수지를 토출하는 수지 토출 기구와, 성형 형을 형 체결하는 형 체결 기구를 구비하고, 수지 토출 기구는, 유동성 수지의 유입구와 토출구의 사이에 있어서 분기된 분기 유로를 갖는 유로 부재와, 각각의 분기 유로 내에 배치되고, 유동성 수지의 통과에 수반하여 회전 가능한 회전체와, 분기 유로 내에 배치된 회전체의 각각을 연동시켜서 회전시키는 연동 기구를 포함한다.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 수지 성형 방법은, 서로 대향해서 배치되는 상형 및 하형 중 적어도 한쪽에 캐비티가 설치된 성형 형을 사용하여, 캐비티에 유동성 수지를 공급하기 위해서, 유동성 수지를 토출하는 수지 토출 공정과, 수지 재료가 공급된 성형 형을 형 체결하는 형 체결 공정을 포함하고, 수지 토출 공정은, 유동성 수지의 유입구와 토출구의 사이에 있어서 분기된 분기 유로 내의 각각에 배치된 회전체를 연동시켜서 회전시킴으로써, 유동성 수지를 각각의 회전체를 통과시킨다.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 유동성 재료의 토출 장치는, 유동성 재료의 유입구와 토출구의 사이에 있어서 분기된 분기 유로를 갖는 유로 부재와, 각각의 분기 유로 내에 배치되고, 유동성 재료의 통과에 수반하여 회전 가능한 회전체와, 분기 유로 내에 배치된 회전체의 각각을 연동시켜서 회전시키는 연동 기구를 구비한다.

본 발명에 의하면, 복수의 토출구로부터의 유동성 수지의 토출량의 변동을 용이하게 저감시킬 수 있다.

도 1은, 실시 형태 1의 수지 성형 장치에 있어서, 장치의 개요를 나타내는 평면도이다.
도 2의 (a) 내지 (c)는, 실시 형태 1의 수지 성형 장치에 있어서, 기판에 장착된 칩을 수지 밀봉하는 과정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 3의 (a)는, 실시 형태 1의 수지 성형 장치에 있어서 사용되는 디스펜서를 나타내는 개략도, (b)는, 실시 형태 1에 있어서 사용되는 수지 토출부를 나타내는 개략도, (c)는, (b)의 A-A선 단면도이다.
도 4의 (a)는, 실시 형태 1에 있어서 사용되는 수지 토출부의 변형예를 나타내는 개략도, (b)는, (a)의 B-B선 단면도이다.
도 5의 (a)는, 실시 형태 2에 있어서 사용되는 수지 토출부를 나타내는 평면도, (b)는, (a)의 C-C선 단면도이다.
도 6의 (a)는, 실시 형태 3에 있어서 사용되는 수지 토출부를 나타내는 평면도, (b)는, (a)의 D-D선 단면도이다.
도 7은, 실시 형태 1 내지 3에서 나타낸 각 수지 토출부의 변형예를 각각 나타내는 개략 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 본 출원 서류에 있어서의 어떠한 도면에 대해서도, 이해를 쉽게 하기 위해서, 적절히 생략하거나 또는 과장해서 모식적으로 그려져 있다. 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여해서 설명을 적절히 생략한다.

〔실시 형태 1〕

(수지 성형 장치의 구성)

본 발명에 따른 수지 성형 장치의 구성에 대하여, 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1에 도시된 수지 성형 장치(1)는, 예를 들어 압축 성형법을 이용한 수지 성형 장치이다. 수지 성형 장치(1)는, 기판 공급·수납 모듈(2)과, 4개의 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)과, 수지 공급 모듈(4)을, 각각 구성 요소로서 구비한다. 구성 요소인 기판 공급·수납 모듈(2)과, 각 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)과, 수지 공급 모듈(4)은, 각각 다른 구성 요소에 대하여 서로 탈착될 수 있고, 또한 교환될 수 있다.

기판 공급·수납 모듈(2)에는, 밀봉 전 기판(5)을 공급하는 밀봉 전 기판 공급부(6)와 밀봉 완료 기판(7)을 수납하는 밀봉 완료 기판 수납부(8)가 설치된다. 밀봉 전 기판(5)에는, 예를 들어 반도체 칩 등이 장착된다. 기판 공급·수납 모듈(2)에는, 로더(9)와 언로더(10)가 설치되고, 로더(9)와 언로더(10)를 지지하는 레일(11)이 X 방향을 따라 설치된다. 로더(9)와 언로더(10)는, 레일(11)을 따라 X 방향으로 이동한다.

레일(11)에 유지된 로더(9)와 언로더(10)는, 기판 공급·수납 모듈(2)과 각 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)과 수지 공급 모듈(4)의 사이를, X 방향으로 이동한다. 로더(9)에는, 각 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)에 있어서, 밀봉 전 기판(5)을 상형에 공급하기 위한 이동 기구(12)가 설치된다. 각 성형 모듈에 있어서, 이동 기구(12)는 Y 방향으로 이동한다. 언로더(10)에는, 각 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)에 있어서, 밀봉 완료 기판(7)을 상형으로부터 수취하는 이동 기구(13)가 설치된다. 각 성형 모듈에 있어서, 이동 기구(13)는 Y 방향으로 이동한다.

각 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)에는, 승강 가능한 하형(14)과, 하형(14)에 서로 대향해서 배치된 상형(도시 없음, 도 2 참조)이 설치된다. 상형과 하형(14)은 함께 성형 형을 구성한다. 각 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)은, 상형과 하형(14)을 형 체결 및 형 개방하는 형 체결 기구(15)를 갖는다(도면의 이점쇄선으로 나타내는 부분). 유동성 수지 또는 유동성 재료인 액상 수지가 수용되어 경화하는 공간인 캐비티(16)가 하형(14)에 설치된다. 바꿔 말하면, 캐비티(16)는 액상 수지가 수용되는 수용부이다. 도 1에 있어서는, 하형(14)에 2개의 캐비티(16)가 설치된 경우를 나타낸다. 캐비티(16)의 형면에 이형 필름을 피복할 수 있다. 또한, 여기에서는, 하형에 캐비티가 설치된 구성에 대하여 설명하지만, 캐비티는 상형에 설치되어도 되고, 상형과 하형의 양쪽에 설치되어도 된다.

수지 공급 모듈(4)에는, 캐비티(16)에 액상 수지를 공급하는 수지 반송 기구(17)가 설치된다. 수지 반송 기구(17)는, 레일(11)에 의해 지지되고, 레일(11)을 따라 X 방향으로 이동한다. 수지 반송 기구(17)에는, 액상 수지의 토출 기구 또는 토출 장치인 디스펜서(18)가 설치된다. 디스펜서(18)는 선단부에 액상 수지를 토출하는 수지 토출부(19)를 구비한다. 수지 토출부(19)에는 캐비티(16)의 수에 대응해서 복수의 노즐이 설치된다(도 3 내지 도 7 참조). 각 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)에 있어서, 디스펜서(18)는 이동 기구(20)에 의해 Y 방향으로 이동하고, 캐비티(16)에 액상 수지를 공급한다.

도 1에 도시된 디스펜서(18)는, 미리 주제와 경화제가 혼합된 액상 수지를 사용하는 1액 타입의 디스펜서이다. 주제로서는, 예를 들어 열경화성을 갖는 실리콘 수지나 에폭시 수지 등이 사용된다. 액상 수지를 토출할 때 주제와 경화제를 혼합하는 2액 혼합 타입의 디스펜서를 사용할 수도 있다.

수지 공급 모듈(4)에는 진공 배기 기구(21)가 설치된다. 진공 배기 기구(21)는, 각 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)에 있어서 상형과 하형(14)을 형 체결하기 직전에 캐비티(16)로부터, 공기를 강제적으로 흡인해서 배출한다. 수지 공급 모듈(4)에는, 수지 성형 장치(1) 전체의 동작을 제어하는 제어부(22)가 설치된다. 도 1에 있어서는, 진공 배기 기구(21)와 제어부(22)를 수지 공급 모듈(4)에 설치한 경우를 나타내었다. 이것으로 한정하지 않고, 진공 배기 기구(21)와 제어부(22)를 다른 모듈에 설치해도 된다.

제어부(22)는, 액상 수지의 토출, 밀봉 전 기판(5) 및 밀봉 완료 기판(7)의 반송, 성형 형의 가열, 성형 형의 개폐 등을 제어한다. 바꿔 말하면, 제어부(22)는, 기판 공급·수납 모듈(2), 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D) 및 재료 공급 모듈(4)에 있어서의 각 동작의 제어를 행한다.

제어부(22)가 배치되는 위치는 어디여도 되고, 기판 공급·수납 모듈(2), 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D), 수지 공급 모듈(4) 중 적어도 하나에 배치할 수도 있고, 각 모듈의 외부에 배치할 수도 있다. 또한, 제어부(22)는, 제어 대상으로 되는 동작에 따라서, 적어도 일부를 분리시킨 복수의 제어부로서 구성할 수도 있다.

(수지 성형 장치의 동작)

도 1 내지 도 2를 참조하여, 수지 성형 장치(1)에 있어서, 기판에 장착된 칩을 수지 밀봉하는 동작에 대하여 설명한다. 수지 성형 장치(1)의 동작으로서 성형 모듈(3C)을 사용하는 경우에 대하여 설명한다.

처음에, 예를 들어 칩(23)[도 2의 (a) 참조]이 장착된 밀봉 전 기판(5)을, 칩(23)이 장착된 면을 하측으로 하여, 밀봉 전 기판 공급부(6)로부터 로더(9)로 전달한다. 다음으로, 로더(9)를, 기판 공급·수납 모듈(2)로부터 레일(11)을 따라 성형 모듈(3C)까지 +X 방향으로 이동시킨다.

다음으로, 성형 모듈(3C)에 있어서, 이동 기구(12)를 사용하여, 밀봉 전 기판(5)을 하형(14)과 상형(24)[도 2의 (a) 참조] 사이의 소정의 위치까지 -Y 방향으로 이동시킨다. 칩(23)이 장착된 면을 하측으로 한 밀봉 전 기판(5)을 상형(24)의 하면에 흡착, 클램프 등에 의해 고정한다. 밀봉 전 기판(5)을 상형(24)의 하면에 배치한 후에, 이동 기구(12)를 로더(9)까지 후퇴시킨다. 로더(9)를 기판 공급·수납 모듈(2)에 있어서의 원래의 대기 위치까지 이동시킨다.

다음으로, 수지 반송 기구(17)를 사용하여, 디스펜서(18)를 수지 공급 모듈(4)에 있어서의 대기 위치로부터, 레일(11)을 따라 성형 모듈(3C)까지 -X 방향으로 이동시킨다. 이것에 의해, 수지 반송 기구(17)를 모듈(3C)에 있어서의 하형(14)의 근방 소정의 위치까지 이동시킨다. 이동 기구(20)를 사용하여, 디스펜서(18)를 하형(14)의 상방에 있어서의 소정의 위치까지 이동시킨다[도 2의 (a) 참조].

다음으로, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 디스펜서(18)의 수지 토출부(19)로부터 하형(14)에 설치된 캐비티(16)를 향해서 액상 수지(25)를 토출한다. 이것에 의해, 캐비티(16)에 액상 수지(25)를 공급한다.

다음으로, 액상 수지(25)를 캐비티(16)에 공급한 후에, 이동 기구(20)를 사용해서 디스펜서(18)를 수지 반송 기구(17)까지 후퇴시킨다. 수지 반송 기구(17)를 수지 공급 모듈(4)에 있어서의 원래의 대기 위치까지 이동시킨다.

다음으로, 성형 모듈(3C)에 있어서, 형 체결 기구(15)를 사용해서 하형(14)을 상승시킴으로써, 상형(24)과 하형(14)을 형 체결한다[도 2의 (b) 참조]. 형 체결함으로써, 밀봉 전 기판(5)에 장착된 칩(23)을, 캐비티(16)에 공급된 액상 수지(25)에 침지시킨다. 이때, 하형(14)에 설치된 캐비티 저면 부재(도시없음)를 사용하여, 캐비티(16) 내의 액상 수지(25)에 소정의 수지 압력을 가할 수 있다.

또한, 형 체결하는 과정에 있어서, 진공 배기 기구(21)를 사용해서 캐비티(16) 내를 흡인해도 된다. 이것에 의해, 캐비티(16) 내에 잔류하는 공기나 액상 수지(25) 중에 포함되는 기포 등이 성형 형의 외부로 배출된다. 또한, 캐비티(16) 내가 소정의 진공도로 설정된다.

다음으로, 하형(14)에 설치된 히터(도시없음)를 사용하여, 액상 수지(25)를 경화시키기 위해서 필요한 시간만큼, 액상 수지(25)를 가열한다. 이것에 의해, 액상 수지(25)를 경화시켜서 경화 수지(26)를 성형한다[도 2의 (c) 참조]. 이것에 의해, 밀봉 전 기판(5)에 장착된 칩(23)을 캐비티(16)의 형상에 대응해서 성형된 경화 수지(26)에 의해 수지 밀봉한다. 액상 수지(25)를 경화시킨 후에, 형 체결 기구(15)를 사용해서 상형(24)과 하형(14)을 형 개방한다. 상형(24)의 하면에는 수지 밀봉된 성형품(27)[밀봉 완료 기판(7)]이 고정되어 있다[도 2의 (c) 참조].

다음으로, 로더(9)를 언로더(10)가 성형 모듈(3C)까지 이동하는 것을 방해하지 않는 적당한 위치까지 퇴피시킨다. 예를 들어, 기판 공급·수납 모듈(2)로부터, 성형 모듈(3D) 또는 수지 공급 모듈(4)에 있어서의 적당한 위치까지, 로더(9)를 퇴피시킨다. 그 후에, 언로더(10)를 기판 공급·수납 모듈(2)로부터 레일(11)을 따라서 성형 모듈(3C)까지 +X 방향으로 이동시킨다.

다음으로, 성형 모듈(3C)에 있어서, 이동 기구(13)를 하형(14)과 상형(24) 사이의 소정의 위치까지 -Y 방향으로 이동시킨 후에, 이동 기구(13)가 상형(24)으로부터 밀봉 완료 기판(7)을 수취한다. 밀봉 완료 기판(7)을 수취한 후, 이동 기구(13)를 언로더(10)까지 복귀시킨다. 언로더(10)를 기판 공급·수납 모듈(2)로 되돌려서, 밀봉 완료 기판(7)을 밀봉 완료 기판 수납부(8)에 수납한다. 이 시점에서, 처음의 밀봉 전 기판(5)의 수지 밀봉이 완료되어, 최초의 밀봉 완료 기판(7)이 완성된다.

다음으로, 성형 모듈(3D) 또는 수지 공급 모듈(4)에 있어서의 적당한 위치까지 퇴피시키고 있던 로더(9)를, 기판 공급·수납 모듈(2)로 이동시킨다. 밀봉 전 기판 공급부(6)로부터 로더(9)로 다음의 밀봉 전 기판(5)을 전달한다. 이상과 같이 하여 수지 밀봉을 반복한다.

수지 성형 장치(1)에 있어서, 제어부(22)가, 밀봉 전 기판(5)의 공급, 수지 반송 기구(17) 및 디스펜서(18)의 이동, 액상 수지(25)의 토출, 상형(24)과 하형(14)의 형 폐쇄 및 형 개방, 밀봉 완료 기판(7)의 수납 등의 동작을 제어한다.

(디스펜서의 구성)

도 3을 참조하여, 수지 성형 장치(1)에 있어서 사용되는 디스펜서(18)에 대하여 설명한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 디스펜서(18)는, 액상 수지(25)를 송출하는 수지 송출 기구(28)와, 액상 수지(25)를 저류하는 저류부인 시린지(29)와, 액상 수지(25)를 이송하는 수지 이송부(30)와, 액상 수지(25)를 토출하는 수지 토출부(19)를 구비한다. 디스펜서(18)에 있어서, 수지 송출 기구(28)와 시린지(29)와 수지 이송부(30)와 수지 토출부(19)가 접속됨으로써 디스펜서(18)는 일체적으로 구성된다. 따라서, 시린지(29) 또는 수지 토출부(19)를, 각각 용도에 따라서 별도의 시린지(29) 또는 수지 토출부(19)로 교환할 수 있다.

수지 송출 기구(28)는, 서보 모터(31)와, 서보 모터(31)에 의해 회전하는 볼 나사(32)와, 볼 나사 너트(도시없음)에 설치되고 회전 운동을 직동 운동으로 변환하는 슬라이더(33)와, 슬라이더(33)의 선단부에 고정된 로드(34)와, 로드(34)의 선단에 설치된 플런저(35)를 구비한다. 서보 모터(31)가 회전함으로써, 볼 나사(32), 슬라이더(33), 로드(34)를 각각 개재해서 플런저(35)가 Y 방향으로 이동한다.

서보 모터(31)는 모터의 회전을 제어할 수 있는 모터이다. 서보 모터(31)는, 모터의 회전을 감시하는 회전 검출기(인코더)(36)를 갖는다. 인코더(36)는, 서보 모터(31)의 회전각, 회전 속도를 검출해서 피드백한다. 서보 모터(31)의 회전을 제어함으로써, 플런저(35)의 위치 제어, 속도 제어, 토크 제어 등을, 고정밀도로 행할 수 있다. 또한, 서보 모터(31)의 부하 토크를 감시함으로써, 디스펜서(18)에 이상(액상 수지의 막힘 등)이 발생하였는지 여부를 검지할 수 있다.

도 3의 (a)에 도시한 디스펜서(18)는, 미리 주제와 경화제가 혼합된 액상 수지(25)를 사용하는 1액 타입의 디스펜서이다. 도 3에 있어서는, 수지 토출부(19)로서, 2개의 수지 토출구(37)를 갖는 수지 토출부를 사용하는 경우를 나타낸다. 수지 토출부(19)를 교환함으로써, 더 많은 수지 토출구를 갖는 수지 토출부를 사용할 수 있다(도 4 내지 도 7 참조).

(수지 토출부의 구성)

도 3 내지 도 4를 참조하여, 수지 성형 장치(1)에 있어서 사용되는 수지 토출부의 실시 형태 1에 대하여 설명한다. 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 수지 토출부(19)는, 액상 수지(25)가 유입되는 수지 유입구(40)와 액상 수지(25)가 토출되는 수지 토출구(37)의 사이에 유로가 분기된 분기 유로(41)를 갖는 유로 부재(38)와 유로 부재(38)의 양단에 설치되는 2개의 노즐(39)을 구비한다. 유로 부재(38)의 중앙에는, 액상 수지(25)가 공급되는 수지 유입구(40)가 설치된다. 수지 유입구(40)로부터 수평 방향을 따라서 양측으로 뻗는 분기 유로(41)가 설치된다. 따라서, 분기 유로(41)는 1축에 있어서 서로 반대측으로 뻗도록 2개로 분기되어 있다. 노즐(39)에는, 분기 유로(41)에 연결되어 연직 방향을 따라서 뻗는 수지 유로(42)가 설치된다. 수지 유로(42)의 선단에 수지 토출구(37)가 설치된다. 노즐(39)은 유로 부재(38)에 탈착 가능하여 교환할 수 있다. 제품이나 용도에 대응하여 구경(口徑)이나 형상이 서로 다른 노즐을 선택해서 사용할 수 있다. 또한, 도 3의 (b), (c), 도 4의 (a), (b) 및 후술하는 도 5의 (b), 도 6의 (b), 도 7의 (a) 내지 (c)에 있어서, 회전체의 홈의 형상(방향)과 회전 방향은, 모식적으로 도시한 것이며, 반드시 액상 수지가 흐르는 방향에 일치시킬 것을 의도하지는 않는다.

유로 부재(38)에는, 분기 유로(41)에 있어서 회전 가능한 연동 기구인 회전축(43)이 설치된다. 회전축(43)은 유로 부재(38)의 양단에 있어서 지지된다. 수지 유입구(40)의 양측에 있어서, 회전축(43)에 나선 형상의 홈(44)을 갖는 회전체(45)가 각각 끼워 넣어진다. 예를 들어, 회전체(45)는 스크루나 로터 등에 의해 구성된다. 따라서, 회전체(45)는 회전축(43)과 함께 회전하는 회전체이며, 회전축(43)은 2개의 회전체(45)에 공통되는 회전축이다. 수지 유입구(40)의 양측에 배치되는 회전체(45)는, 나선 형상의 홈(44)의 방향이 각각 역방향이 되도록 하여 회전축(43)에 끼워 넣어진다. 따라서, 2개의 회전체(45)는 서로 방향이 반대측으로 되는 나선 형상의 홈(44)을 갖는다. 이것에 의해, 수지 유입구(40)에 공급된 액상 수지(25)의 수지 압력에 의해, 회전체(45)와 회전축(43)는 일체로 되어 동일한 방향으로 회전한다. 또한, 회전체(45)를 구성할 수 있는 로터로서는, 모노펌프에 이용되는 편심 회전 가능한 로터를 사용할 수 있다. 모노펌프의 로터를 사용하는 경우에는, 예를 들어 분기 유로(41)의 내부에 있어서 로터의 주위에 암나사 형상의 탄성체를 배치하고, 회전축계에 2개의 유니버설 조인트 및 그것들 유니버설 조인트를 연결하는 커플링 로드를 사용함으로써, 로터를 편심 회전시킬 수 있다.

회전체(45)는, 사용하는 액상 수지의 종류, 점도, 비중 등에 대응해서 교환할 수 있다. 따라서, 회전체(45)의 재질, 길이, 구경이나 나선 형상의 홈(44)의 피치, 높이, 테이퍼각 등을 액상 수지에 대응해서 최적화할 수 있다.

회전체(45)에 설치하는 홈의 형상으로서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 2개의 회전체(45)에 대하여, 서로 방향이 반대측으로 되고, 회전축(43)에 직교하는 방향에서 볼 때 회전축(43)에 대하여 경사지는 복수의 직선 형상의 홈(44a)으로 할 수도 있다. 또한, 도 4의 (a), (b)는, 각각 도 3의 (b), (c)에 대응한다. 또한, 도 4에는 회전축(43)에 직교하는 방향에서 볼 때 직선 형상의 홈(44a)을 나타내었지만, 회전축(43)에 직교하는 방향에서 볼 때 적어도 회전축(43)에 대하여 경사지는 부분을 포함하는 곡선 형상의 홈으로 할 수도 있다.

회전체(45)에는, 홈 대신에 구멍을 형성해도 된다. 구체적으로는, 도 3, 4에 도시된 바와 같은 회전체(45)의 외주를 덮도록 하여, 홈(44, 44a)을 구멍으로 하는 형상으로 할 수 있다.

(디스펜서의 동작)

도 3을 참조하여, 디스펜서(18)가 액상 수지(25)를 토출하는 동작에 대하여 설명한다. 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 서보 모터(31)를 회전시킴으로써 볼 나사(32)를 회전시킨다. 볼 나사(32)가 회전함으로써, 볼 나사 너트에 설치된 슬라이더(33)가 -Y 방향으로 전진한다. 슬라이더(33)가 전진함으로써, 슬라이더(33)에 고정된 로드(34)가 -Y 방향으로 전진한다. 시린지(29) 내에서, 로드(34)가 -Y 방향으로 전진함으로써, 로드(34)의 선단에 설치된 플런저(35)가 -Y 방향으로 전진한다. 플런저(35)가 -Y 방향으로 전진함으로써, 시린지(29) 내에 저류되어 있는 액상 수지(25)를 가압해서 -Y 방향으로 압출한다. 플런저(35)에 의해 압출된 액상 수지(25)가 수지 이송부(30)를 경유해서 수지 토출부(19)의 유로 부재(38)에 공급된다.

도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 유로 부재(38)에 공급된 액상 수지(25)는, 수지 유입구(40)로부터 양측의 분기 유로(41)로 분기해서 유동한다. 도 3 내지 도 7에 있어서는, 액상 수지(25)가 유동하는 방향을 굵은 화살표로 나타낸다. 분기한 액상 수지(25)는, 각각의 회전체(45)에 형성된 나선 형상의 홈(44)을 따라 양측으로 유동한다. 회전체(45)는 나선 형상의 홈(44)의 방향이 각각 역방향이 되도록 하여 배치되므로, 액상 수지(25)의 수지 압력에 의해 각각의 회전체(45)를 동일한 방향으로 회전시키려고 하는 힘이 작용한다. 따라서, 액상 수지(25)가 수지 유입구(40)부터 양측에 유동해서 분기 유로(41) 내의 회전체(45)를 통과함으로써, 회전체(45)와 회전축(43)이 일체로 되어 동일한 방향으로 회전한다. 바꿔 말하면, 각각의 회전체(45)는 회전축(43)의 회전에 동기 연동하여 동일한 속도로 회전한다.

각각의 회전체(45)가 동일한 속도로 회전하므로, 각각의 회전체(45)로부터 동일한 유량의 액상 수지(25)를 송출할 수 있다. 회전체(45)와 회전축(43)이 일체로 되어 동일한 속도로 회전함으로써, 액상 수지(25)를 균등하게 송출할 수 있다. 따라서, 나선 형상의 홈(44)을 갖는 회전체(45)는 액상 수지(25)를 균등하게 송출하는 수지 계량부로서의 기능을 갖는다.

회전체(45)에 의해 각각 균등하게 송출된 액상 수지(25)는, 분기 유로(41), 수지 유로(42), 수지 토출구(37)를 순차 경유해서 캐비티(16)[도 2의 (a) 참조]로 토출된다. 따라서, 2개의 노즐(39)로부터 각각의 캐비티(16)에 동일한 유량의 액상 수지(25)를 균등하게 공급할 수 있다.

(작용 효과)

본 실시 형태에서는, 캐비티(16)에 유동성 수지 또는 유동성 재료인 액상 수지(25)를 공급하기 위해서, 액상 수지(25)를 토출하는 수지 토출 기구 또는 토출 장치인 디스펜서(18)를 액상 수지(25)의 유입구와 토출구의 사이에 있어서 분기된 분기 유로(41)를 갖는 유로 부재(38)와, 각각의 분기 유로(41) 내에 배치되고, 액상 수지(25)의 통과에 수반하여 회전 가능한 회전체인 회전체(45)와, 분기 유로(41) 내에 배치된 회전체(45)의 각각을 연동시켜서 회전시키는 연동 기구인 회전축(43)을 포함하는 구성으로 하고 있다.

이와 같은 구성으로 함으로써, 복수의 토출구로부터의 액상 수지(25)의 토출량의 변동을 용이하게 저감시킬 수 있다. 또한, 토출 시의 부하 토크를 감시함으로써, 예를 들어 복수의 토출구 중 하나가 막힐 경우 등에 있어서, 일부의 토출구로부터만 액상 수지(25)가 토출되는 문제를 억제할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 분기 유로(41)가 1축에 있어서 서로 반대측으로 뻗도록 2개로 분기되어 있으며, 2개의 회전체(45)가 공통되는 회전축(43)에 의해 연동하여 회전하도록, 2개의 회전체(45)가 서로 방향이 반대측으로 되는 나선 형상의 홈을 갖는 구성으로 하고 있다.

이와 같은 구성으로 함으로써, 확실하게 2개의 토출구로부터의 액상 수지(25)의 토출량의 변동을 용이하게 저감시킬 수 있다.

보다 상세하게는, 본 실시 형태에 의하면, 디스펜서(18)에 있어서, 수지 토출부(19)의 양단에 2개의 노즐(39)을 설치한다. 수지 토출부(19)에 있어서, 분기 유로(41)에 회전 가능한 회전축(43)을 설치한다. 수지 토출부(19)의 중앙에 설치된 수지 유입구(40)의 양측에 있어서, 회전축(43)에 나선 형상의 홈(44)을 갖는 회전체(45)를 각각 끼워 넣는다. 나선 형상의 홈(44)의 방향이 각각 역방향이 되도록 하여 회전체(45)를 회전축(43)에 끼워 넣으므로, 회전체(45)와 회전축(43)은 일체로 되어 동일한 방향으로 회전한다. 각각의 회전체(45)가 회전축(43)의 회전에 동기 연동하여 동일한 속도로 회전한다. 이것에 의해, 각각의 회전체(45)가 갖는 나선 형상의 홈(44)을 경유해서 동일한 유량의 액상 수지(25)가 균등하게 송출된다. 나선 형상의 홈(44)을 갖는 회전체(45)가 동기 연동하여 회전함으로써, 각각의 회전체(45)가 액상 수지(25)를 균등하게 송출하는 수지 계량부로서 기능한다. 따라서, 각각의 회전체(45)를 경유해서 수지 토출부(19)의 양단에 설치된 2개의 노즐(39)로부터 각각의 캐비티(16)에 동일한 유량의 액상 수지(25)를 균등하게 공급할 수 있다.

본 실시 형태에 의하면, 나선 형상의 홈(44)을 갖는 복수의 회전체(45)를 회전축(43)과 함께 동일한 속도로 회전시킨다. 복수의 회전체(45)가 동기 연동하여 회전하므로, 각각의 회전체(45)가 액상 수지(25)를 균등하게 송출하는 수지 계량부로서 기능한다. 따라서, 매우 간단한 구조이고, 또한 비용을 억제한 수지 계량부를 구성할 수 있다. 또한, 회전체(45)는, 액상 수지에 대응해서 교환할 수 있다. 액상 수지의 종류, 점도, 비중 등에 대응해서 최적의 회전체(45)를 사용할 수 있다. 따라서, 매우 간단한 구성으로 다종다양한 액상 수지에 대응할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서는, 기판 공급·수납 모듈(2)과 수지 공급 모듈(4)의 사이에, 4개의 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)을 X 방향으로 배열해서 장착하였다. 기판 공급·수납 모듈(2)과 수지 공급 모듈(4)을 하나의 모듈로 하여, 그 모듈에 1개의 성형 모듈(3A)을 X 방향으로 배열해서 장착해도 된다. 또한, 그 성형 모듈(3A)에 다른 성형 모듈(3B)을 장착해도 된다. 이들에 의해, 생산 형태나 생산량에 대응하여, 성형 모듈(3A, 3B, …)을 증감할 수 있다. 따라서, 수지 성형 장치(1)의 구성을 최적으로 할 수 있으므로, 생산성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 수지 성형 장치(1)로서, 기판 공급·수납 모듈(2)과, 4개의 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)과, 수지 공급 모듈(4)을 구비하는 구성에 대하여 설명하였다. 수지 성형 장치는, 이 구성으로 한정하지 않고, 적어도 성형 형과, 유동성 수지를 토출하는 수지 토출 기구와, 성형 형을 형 체결하는 형 체결 기구를 구비하고, 수지 성형을 행하는 기능을 갖는 장치면 된다.

〔실시 형태 2〕

(수지 토출부의 구성)

도 5를 참조하여, 수지 성형 장치(1)에 있어서 사용되는 수지 토출부의 실시 형태 2에 대하여 설명한다. 실시 형태 1과의 차이는 수지 토출부에 더 많은 노즐 및 병설 유로를 설치한 것이다.

도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 수지 토출부(46)는 유로 부재(47)를 구비하고, 유로 부재(47)는 복수 병설된 노즐(48)을 구비한다. 도 5에 있어서는, 4개의 노즐(48)이 유로 부재(47)에 설치된 경우를 나타낸다. 이것으로 한정하지 않고, 노즐(48)을 5개 이상 설치할 수도 있고, 2 또는 3개의 노즐을 설치할 수도 있다.

유로 부재(47)에는, 액상 수지(25)가 공급되는 수지 유입구(40)와, 수지 유입구(40)로부터 수평 방향을 따라서 양측으로 뻗는 분기 유로(41)가 설치된다. 각 노즐(48)에는, 분기 유로(41)로부터 분기해서 연직 방향을 따라서 뻗는 병설 유로(42a)가 복수 병설된다. 각 병설 유로(42a)의 선단에 수지 토출구(37)가, 각각 설치된다. 노즐(48)은 유로 부재(47)에 탈착 가능하여 교환할 수 있도록 구성해도 된다. 제품이나 용도에 대응해서 구경이나 길이가 서로 다른 노즐을 선택해서 사용할 수 있다. 또한, 각 병설 유로(42a)의 선단에 착탈 가능한 노즐을 별도 설치하도록 하면, 회전체(45)를 복수 종류의 노즐에 대하여 공통화해서 사용할 수 있다.

각 노즐(48)에는, 병설 유로(42a)에 있어서 회전 가능한 연동 부재인 회전축(49)이 각각 설치된다. 각 회전축(49)에는, 나선 형상의 홈(44)을 갖는 회전체(45)가 각각 끼워 넣어진다. 회전체(45)는 스크루나 로터 등에 의해 구성된다. 회전체(45)는 회전축(49)과 함께 회전하는 회전체이다. 각 회전체(45)는, 나선 형상의 홈(44)의 방향이 각각 동일한 방향이 되도록 하여 회전축(49)에 끼워 넣어진다. 이것에 의해, 각각의 회전체(45)와 회전축(49)은 일체로 되어 동일한 방향으로 회전한다. 각각의 회전축(49)은, 유로 부재(47)의 상면과 지지 부재(50)에 의해 연직 방향으로 지지된다.

또한, 홈의 형상에 대해서는, 실시 형태 1에 있어서 설명한 바와 같은 직선 형상의 복수의 홈(도 4 참조)으로 하여도 되고, 곡선 형상의 복수의 홈이어도 된다. 또한, 실시 형태 1에 있어서 설명한 바와 같이, 홈 대신에 구멍을 사용해도 된다.

도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 각 회전축(49)의 일단부[도 5의 (b)에 있어서는 상단부]에는 연동 기구인 회전판으로서 풀리(51)가 각각 접속된다. 각 풀리(51)의 외주에 접촉해서 회전 가능한 연동 기구인 벨트(52)가 각각의 풀리(51)를 둘러싸도록 해서 설치된다. 각 회전체(45)가 동일한 방향으로 회전함으로써, 회전축(49)을 개재해서 각각의 풀리(51)가 회전체(45)와 동일한 방향으로 회전한다. 각각의 풀리(51)가 동일한 방향으로 회전함으로써 벨트(52)가 회전한다. 각각의 풀리(51)의 외경은 임의로 설정할 수 있다.

(수지 토출부의 동작)

도 5를 참조하여, 수지 토출부(46)로부터 액상 수지(25)를 토출하는 동작에 대하여 설명한다. 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 수지 토출부(46)에 공급된 액상 수지(25)는, 수지 유입구(40)로부터 양측의 분기 유로(41)로 분기해서 유동한다. 분기 유로(41)는 분기해서 유동한 액상 수지(25)에 의해 채워진다. 액상 수지(25)는, 분기 유로(41)로부터 각 노즐(48)에 형성된 병설 유로(42a)에 각각 유동한다. 각각의 병설 유로(42a)에 있어서, 각 회전축(49)에 끼워 넣어진 회전체(45)는, 나선 형상의 홈(44)의 방향이 각각 동일한 방향이 되도록 하여 배치되어 있다. 이것에 의해, 액상 수지(25)의 수지 압력에 의해 각각의 회전체(45)를 동일한 방향으로 회전시키려고 하는 힘이 작용한다. 따라서, 액상 수지(25)가 각 병설 유로(42a)를 유동해서 각 회전체(45)를 통과함으로써, 회전체(45)와 회전축(49)이 일체로 되어 동일한 방향으로 회전한다.

도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 각 회전체(45)와 회전축(49)이 일체로 되어 동일한 방향으로 회전하므로, 각각의 풀리(51)도 회전축(49) 및 회전체(45)와 동일한 방향으로 회전한다. 각 풀리(51)가 모두 동일한 방향으로 회전하므로, 각각의 풀리(51)와 벨트(52)의 마찰력에 의해 벨트(52)가 각각의 풀리(51)의 외주를 따라서 돌아간다. 이것에 의해, 벨트(52)가 일정한 속도로 풀리(51)의 외주를 따라서 돌아간다.

벨트(52)가 일정한 속도로 돌아감으로써, 벨트(52)가 각각의 풀리(51)를 동일한 속도로 동일한 방향으로 회전시킨다. 각 풀리(51)가 동일한 속도로 동일한 방향으로 회전함으로써, 회전축(49)을 개재해서 각각의 회전체(45)가 동일한 속도로 동일한 방향으로 회전한다. 따라서, 벨트(52)의 돌아가는 속도에 동기 연동하여 각각의 회전체(45)가 동일한 속도로 동일한 방향으로 회전한다. 이것에 의해, 각각의 회전체(45)로부터 동일한 유량의 액상 수지(25)를 송출할 수 있다. 각각의 회전체(45)가 벨트(52)의 돌아가는 속도에 동기 연동하여 회전하므로, 회전체(45)는 액상 수지(25)를 균등하게 송출하는 수지 계량부로서 기능한다.

각 회전체(45)에 의해 각각 균등하게 송출된 액상 수지(25)는, 각 수지 토출구(37)로부터 캐비티로 토출된다. 따라서, 4개의 노즐(48)로부터 각각의 캐비티에 동일한 유량의 액상 수지(25)를 균등하게 공급할 수 있다.

(작용 효과)

본 실시 형태에서는, 분기 유로(41)가 병설된 복수의 병설 유로(42a)를 포함하고, 회전체(45)가 각각의 병설 유로(42a) 내에 배치되어 있으며, 연동 기구로서 병설 유로(42a) 내의 회전체(45)의 각각에 설치된 회전축(49)과 회전축(49)에 접속된 회전판인 풀리(51)를 포함하는 구성으로 하고 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 토출구의 수에 관계없이, 복수의 토출구로부터의 액상 수지(25)의 토출량의 변동을 용이하게 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 연동 기구로서 복수의 회전체(45)에 대응하는 풀리(51)를 연결하는 벨트(52)를 더 포함하고, 각각의 회전체(45)가 방향이 일치한 나선 형상의 홈(44)을 갖는 구성으로 하고 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 토출구의 수에 관계없이, 확실하게 복수의 토출구로부터의 액상 수지(25)의 토출량의 변동을 용이하게 저감시킬 수 있다.

보다 상세하게는, 본 실시 형태에 의하면, 디스펜서(18)에 있어서, 수지 토출부(46)에 액상 수지(25)를 토출하는 복수의 노즐(48)을 설치한다. 각 노즐(48)에 설치된 병설 유로(42a)에 회전 가능한 회전축(49)을 각각 설치한다. 각 회전축(49)에 나선 형상의 홈(44)을 갖는 회전체(45)를 각각 끼워 넣는다. 각 회전축(49)의 일단부에는 풀리(51)를 각각 접속한다. 각 회전체(45)는 나선 형상의 홈(44)의 방향이 각각 동일한 방향이 되도록 하여 회전축(49)에 끼워 넣어진다. 따라서, 액상 수지(25)의 수지 압력에 의해, 회전체(45)와 회전축(49)과 풀리(51)가 일체로 되어 동일한 방향으로 회전한다. 각 풀리(51)가 모두 동일한 방향으로 회전하므로, 벨트(52)가 각 풀리(51)의 외주를 따라서 일정한 속도로 돌아간다.

벨트(52)가 일정한 속도로 돌아감으로써, 벨트(52)의 돌아가는 속도에 동기 연동하여 풀리(51)와 회전축(49)과 회전체(45)가 일체로 되어 동일한 속도로 동일한 방향으로 회전한다. 각각의 회전체(45)가 동일한 속도로 동일한 방향으로 회전하므로, 회전체(45)가 갖는 나선 형상의 홈(44)을 경유해서 동일한 유량의 액상 수지(25)를 각각 균등하게 송출할 수 있다. 각 회전체(45)가 동일한 속도로 동일한 방향으로 회전함으로써, 각각의 회전체(45)가 액상 수지(25)를 균등하게 송출하는 수지 계량부로서 기능한다. 따라서, 각각의 회전체(45)를 경유해서 수지 토출구(37)로부터 각각의 캐비티(16)에 동일한 유량의 액상 수지(25)를 균등하게 공급할 수 있다.

본 실시 형태에 의하면, 수지 토출부(46)에 액상 수지(25)를 토출하는 다수의 노즐(48)을 설치한다. 다수의 노즐(48)에는, 나선 형상의 홈(44)을 갖는 회전체(45)가 각각 설치된다. 벨트(52)의 돌아가는 속도에 동기 연동하여 각각의 회전체(45)가 동일한 속도로 동일한 방향으로 회전하므로, 회전체(45)는 액상 수지(25)를 균등하게 송출한다. 따라서, 다수의 캐비티가 설치된 경우에도, 각각의 캐비티에 액상 수지(25)를 균등하게 공급할 수 있다.

본 실시 형태에 의하면, 복수의 회전체(45)가 동기 연동하여 회전하므로, 각각의 회전체(45)가 액상 수지(25)를 균등하게 송출하는 수지 계량부로서 기능한다. 따라서, 매우 간단한 구조이고, 또한 비용을 억제한 수지 계량부를 구성할 수 있다. 또한, 회전체(45)는, 액상 수지에 대응해서 교환할 수 있다. 액상 수지의 종류, 점도, 비중 등에 대응해서 최적의 회전체(45)를 사용할 수 있다. 따라서, 매우 간단한 구성으로 다종다양한 액상 수지에 대응할 수 있다.

〔실시 형태 3〕

(수지 토출부의 구성)

도 6을 참조하여, 수지 성형 장치(1)에 있어서 사용되는 수지 토출부의 실시 형태 3에 대하여 설명한다. 실시 형태 2와의 차이는, 풀리와 벨트의 조합이 아니라 기어의 조합에 의해 각각의 회전체(45)를 동일한 속도로 동일한 방향으로 회전시키는 것이다.

도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 수지 토출부(46), 유로 부재(47), 노즐(48), 회전체(45), 회전축(49), 지지 부재(50) 등의 구성은 실시 형태 2와 완전히 동일하므로 설명을 생략한다.

도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 각 회전축(49)의 일단부[도 6의 (b)에 있어서는 상단부]에는 연동 기구인 기어(53)가 각각 접속된다. 인접하는 기어(53)와 기어(53)의 사이에는, 각각의 기어(53)에 맞물리도록 해서 연동 기구인 다른 기어(54)가 각각 설치된다. 기어(53)와 기어(54)는 양쪽 모두 평 기어이다. 인접하는 기어(53)와 기어(54)는, 서로 맞물림으로써 각각이 반대 방향으로 회전한다. 기어(53)와 기어(54)의 기어비는 임의로 설정할 수 있다.

(수지 토출부의 동작)

도 6을 참조하여, 수지 토출부(46)로부터 액상 수지(25)를 토출하는 동작에 대하여 설명한다. 실시 형태 2와 마찬가지로, 액상 수지(25)가 분기 유로(41)로부터 각 병설 유로(42a)를 유동함으로써, 회전체(45)와 회전축(49)이 일체로 되어 동일한 방향으로 회전한다.

도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 회전체(45)와 회전축(49)이 일체로 되어 동일한 방향으로 회전하므로, 각 회전축(49)에 접속된 기어(53)가 회전축(49)과 동일한 방향으로 각각 회전한다. 각각의 기어(53)는 시계 방향으로 회전한다. 각 기어(53)가 시계 방향으로 회전함으로써, 각 기어(54)는 반대로 반시계 방향으로 회전한다. 기어(53)와 기어(54)의 기어비는 일정하게 설정되므로, 기어(53)와 기어(54)는 각각이 일정한 속도로 서로 역방향으로 회전한다. 따라서, 각 기어(53)는 일정한 속도로 동일한 방향으로 회전하고, 각 기어(54)는 일정한 속도로 반대 방향으로 회전한다.

각각의 기어(53)가 동일한 속도로 동일한 방향으로 회전함으로써, 회전축(49)을 개재해서 각각의 회전체(45)가 동일한 속도로 동일한 방향으로 회전한다. 따라서, 각 기어(53)의 회전하는 속도에 동기 연동하여 회전체(45)는 동일한 속도로 동일한 방향으로 회전한다. 이것에 의해, 각각의 회전체(45)로부터 동일한 유량의 액상 수지(25)를 송출할 수 있다. 각각의 회전체(45)가 기어(53)의 회전하는 속도에 동기 연동하여 회전하므로, 회전체(45)는 액상 수지(25)를 균등하게 송출하는 수지 계량부로서 기능한다.

(작용 효과)

본 실시 형태에서는, 분기 유로(41)가 병설된 복수의 병설 유로(42a)를 포함하고, 회전체(45)가 각각의 병설 유로(42a) 내에 배치되어 있으며, 연동 기구로서 병설 유로(42a) 내의 회전체(45)의 각각에 설치된 회전축(49)과 회전축(49)에 접속된 회전판인 기어(53)를 포함하는 구성으로 하고 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 연동 기구로서 인접하는 회전체(45)에 대응하는 기어(53)의 양쪽에 맞물리게 배치된 기어(54)를 더 포함하고, 각각의 회전체(45)가 방향이 일치한 나선 형상의 홈(44)을 갖는 구성으로 하고 있다.

보다 상세하게는, 본 실시 형태에 의하면, 수지 토출부(46)에 액상 수지(25)를 토출하는 복수의 노즐(48)을 설치한다. 병설 유로(42a)에 회전 가능한 회전축(49)을 각각 설치하고, 각 회전축(49)에 나선 형상의 홈(44)을 갖는 회전체(45)를 각각 끼워 넣는다. 각 회전축(49)의 일단부에는 기어(53)를 각각 접속한다. 인접하는 기어(53)와 기어(53)의 사이에는, 각각의 기어(53)에 맞물리도록 해서 별도의 기어(54)를 각각 설치한다. 기어(53)와 기어(54)의 기어비는 일정하게 설정되므로, 각 기어(53)는 일정한 속도로 동일한 방향으로 회전하고, 각 기어(54)는 일정한 속도로 반대 방향으로 회전한다.

각 기어(53)의 회전하는 속도에 동기 연동하여 회전체(45)는 동일한 속도로 동일한 방향으로 회전한다. 각각의 회전체(45)가 동일한 속도로 동일한 방향으로 회전하므로, 회전체(45)가 갖는 나선 형상의 홈(44)을 경유해서 동일한 유량의 액상 수지(25)를 각각 균등하게 송출할 수 있다. 각 회전체(45)가 동일한 속도로 동일한 방향으로 회전함으로써, 각각의 회전체(45)가 액상 수지(25)를 균등하게 송출하는 수지 계량부로서 기능한다. 따라서, 각각의 회전체(45)를 경유해서 수지 토출구(37)로부터 각각의 캐비티(16)에 동일한 유량의 액상 수지(25)를 균등하게 공급할 수 있다.

(실시 형태 3의 변형예)

실시 형태 3의 변형예로서, 기어(54)를 생략하여, 인접하는 기어(53)끼리를 직접 맞물리도록 하는 구성으로 할 수 있다. 이 변형예의 구성에 있어서는, 인접하는 기어(53)와 기어(53)가 각각 서로 반대 방향으로 회전한다. 따라서, 인접하는 회전체(45)의 나선 형상의 홈을, 서로 방향이 반대측으로 되도록 설치하면 된다. 각각의 기어(53)의 회전하는 속도에 동기 연동하여 인접하는 회전체(45)는 역방향으로 동일한 속도로 회전한다. 이것에 의해, 각각의 회전체(45)로부터 액상 수지(25)를 균등하게 송출할 수 있다. 이 변형예에 있어서도, 전술한 실시 형태 3과 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.

〔실시 형태 4〕

(수지 토출부의 변형예)

도 7을 참조하여, 수지 성형 장치(1)에 있어서 사용되는 수지 토출부의 실시 형태 1 내지 3의 변형예에 대하여 각각 설명한다. 실시 형태 1 내지 3의 차이는, 회전체(45)를 보조적으로 회전시키는 회전 기구로서 모터를 외부에 각각 설치하는 것이다. 도 7의 (b), (c)에 있어서는, 편의상 지지 부재(50)를 생략해서 도시한다.

도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 수지 토출부(19)에 있어서, 회전 기구인 모터(55)가 회전축(43)에 접속된다. 모터(55)로서는, 예를 들어 서보 모터나 스테핑 모터 등이 사용된다. 액상 수지(25)가 고점도를 갖는 액상 수지의 경우에는, 액상 수지(25)가 유동하는 속도가 느리므로 회전체(45)를 회전시키려고 하는 구동력(수지 압력)이 충분하지 않은 경우가 있다. 그러한 경우에는, 모터(55)를 보조적으로 사용해서 회전체(45)를 회전시킨다. 이것에 의해, 회전체(45)는 일정한 속도로 회전하므로 액상 수지(25)를 안정적으로 유동시킬 수 있다.

도 7의 (a)에 있어서는, 수지 토출부(19)에 설치된 회전축(43)과 모터(55)를 직접 접속하였다. 이것으로 한정하지 않고, 회전축(43)과 모터(55)의 사이에 있어서, 벨트와 풀리의 조합, 피니언과 기어의 조합, 체인과 스프로킷의 조합 등을 사용할 수 있다. 이들에 의해, 모터(55)의 회전 속도에 대응해서 회전축(43) 및 회전체(45)의 회전 속도를 조정할 수 있다. 따라서, 액상 수지(25)의 종류, 점도, 비중 등에 대응하여, 액상 수지(25)를 유동시키는 속도를 최적화할 수 있다.

도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 수지 토출부(46)에 있어서, 모터(55)의 선단에는 풀리(56)가 접속된다. 풀리(56)는 벨트(52)를 개재해서 수지 토출부(46)에 설치된 각각의 풀리(51)에 연결된다. 모터(55)가 회전함으로써, 풀리(56)를 개재해서 벨트(52)를 회전시킨다. 벨트(52)가 회전함으로써, 회전축(49) 및 회전체(45)를 회전시킨다. 모터(55)에 접속된 풀리(56)의 직경과, 수지 토출부(46)의 회전축(49)에 접속된 각각의 풀리(52)의 직경을 조정함으로써, 회전축(49) 및 회전체(45)의 회전 속도를 조정할 수 있다. 따라서, 액상 수지(25)의 종류, 점도, 비중 등에 대응하여, 액상 수지(25)를 유동시키는 속도를 최적화할 수 있다.

도 7의 (c)에 도시된 바와 같이, 수지 토출부(46)에 있어서, 모터(55)의 선단에는 기어(57)가 접속된다. 모터(55)에 접속된 기어(57)와 수지 토출부(46)의 회전축(49)에 접속된 기어(53)를 맞물리게 한다. 모터(55)를 반시계 방향으로 회전시킴으로써 기어(57)가 반시계 방향으로 회전하고, 기어(53)가 시계 방향으로 회전한다. 모터(55)에 접속된 기어(57)와 수지 토출부(46)의 회전축(49)에 접속된 기어(53)의 기어비를 조정함으로써, 회전축(49) 및 회전체(45)의 회전 속도를 조정할 수 있다. 따라서, 액상 수지(25)의 종류, 점도, 비중 등에 대응하여, 액상 수지(25)를 유동시키는 속도를 최적화할 수 있다.

회전축(49) 및 회전체(45)의 회전 속도는, 예를 들어 모터(55)에 접속되는 피니언, 크라운 기어, 평 기어 등의 조합을 사용함으로써 조정할 수 있다.

각 실시예에 있어서는, 회전체(45)로서, 원기둥 형상 부재에 회전축 관통용의 관통부와 홈부 또는 구멍부를 형성한 구조에 대하여 설명하였다. 회전체는, 이 구조로 한정하지 않는다. 회전축은, 예를 들어 중앙부가 굵은 북 형상, 중앙부가 가는 장구 형상, 원추 형상 등의 부재에, 회전축 관통용의 관통부와 홈부 또는 구멍부를 형성한 구조로 할 수도 있다. 회전축을 어느 쪽의 형상으로 하여도, 분기 유로의 형상을 회전체의 형상에 대응시킴으로써, 회전체를 회전 가능하게 할 수 있다.

각 실시 형태에 있어서는, 수지 토출부에 복수의 노즐을 설치해서 복수의 캐비티에 액상 수지(25)를 공급하는 경우를 나타내었다. 복수의 노즐을 사용하는 경우에는, 어디인가의 노즐에 액상 수지(25)의 막힘이 발생할 우려가 있다. 액상 수지(25)의 막힘이 발생하면 액상 수지(25)를 유동시키는 부하가 커지므로, 디스펜서(18)의 서보 모터(31)에 가해지는 부하 토크가 커진다. 따라서, 서보 모터(31)에 가해지는 부하 토크를 감시함으로써 액상 수지(25)의 막힘을 검지할 수 있다. 이것에 의해, 복수의 노즐을 사용한 경우에도, 디스펜서(18)에 이상이 발생하였는지 여부를 용이하게 발견할 수 있다.

각 실시 형태에 있어서는, 수지 송출 기구(28)로서, 서보 모터(31)와 볼 나사(32)의 조합을 사용하였다. 이것으로 한정하지 않고, 스테핑 모터와 볼 나사의 조합, 1축 편심 나사 방식, 에어 실린더 등의 송출 수단을 이용할 수 있다.

각 실시 형태에 있어서는, 하형(14)에 복수의 캐비티(16)를 설치한 경우를 나타내었다. 이것으로 한정하지 않고, 변형예로서, 대면적을 갖는 캐비티를 1개 설치한 경우에도, 각 실시 형태에 있어서의 디스펜서(18)를 적용할 수 있다. 이 경우에는, 대면적의 캐비티에 복수의 노즐로부터 액상 수지(25)를 동시에 토출할 수 있으므로, 단시간에 균일하게 액상 수지(25)를 공급할 수 있다.

각 실시 형태에 있어서는, 주제와 경화제가 미리 혼합되어 생성된 액상 수지(25)를 사용하는 1액 타입의 디스펜서(18)를 나타내었다. 이것으로 한정하지 않고, 실제로 사용할 때 디스펜서에 있어서 주제와 경화제를 혼합해서 사용하는 2액 혼합 타입의 디스펜서를 사용한 경우에 있어서도, 각 실시 형태에 있어서의 수지 토출부를 적용하면 마찬가지의 효과를 발휘한다.

각 실시 형태에 있어서는, 하형(14)에 설치된 캐비티(16)를 수용부로서, 그 캐비티(16)에 액상 수지(25)를 공급하는 예를 설명하였다. 캐비티 외에, 수용부는 다음 중 어느 것이어도 된다.

첫 번째, 수용부는, 기판의 상면을 포함하는 공간이며 그 기판의 상면에 실장되어 있는 칩(반도체 칩, 반도체가 사용되지 않은 비반도체 칩 등의 전자 부품의 칩)을 포함하는 공간이다. 액상 수지(25)는, 기판의 상면에 실장되어 있는 칩을 덮도록 해서 공급된다. 이 경우에는, 칩과 기판 사이의 전기적인 접속을 플립 칩에 의해 행하는 것이 바람직하다.

두 번째, 수용부는, 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 기판의 상면을 포함하는 공간이다. 액상 수지(25)는, 반도체 기판에 형성되어 있는 반도체 회로 등의 기능부를 덮도록 해서 공급된다. 이 경우에는, 반도체 기판의 상면에 돌기 형상 전극(bump)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

세 번째, 수용부는, 최종적으로 성형 형의 캐비티에 수용될 필름에 있어서의 상면을 포함하는 공간이다. 이 경우에 있어서의 수용부는, 예를 들어 필름이 들어감으로써 형성되는 오목부이다. 액상 수지(25)는 필름이 오목하게 들어감으로써 형성된 오목부에 공급된다. 이 필름의 목적으로서는, 이형성의 향상, 필름의 표면이 있어서의 요철로 이루어지는 형상의 전사, 필름에 미리 형성된 도안의 전사 등을 들 수 있다. 필름의 오목부에 수용된 액상 수지를, 필름과 함께, 적절한 반송 기구를 사용해서 반송하여 최종적으로 성형 형의 캐비티에 수용한다.

제1 내지 제3 경우 중 어느 하나에 있어서도, 수용부에 수용된 액상 수지(25)는 최종적으로 성형 형의 캐비티 내부에 공급되어 수용되어, 캐비티의 내부에 있어서 경화한다.

제1 내지 제3 경우 중 어느 하나에 있어서도, 서로 대향하는 한 쌍의 성형 형의 외부에 있어서 수용부에 액상 수지(25)를 공급하고, 그 수용부를 적어도 포함하는 구성 요소를 성형 형의 사이에 반송할 수 있다.

각 실시 형태에 있어서는, 반도체 칩을 수지 밀봉할 때 사용되는 수지 성형 장치 및 수지 성형 방법을 설명하였다. 수지 밀봉하는 대상은 IC, 트랜지스터 등의 반도체 칩이어도 되고, 비반도체 칩이어도 된다. 리드 프레임, 프린트 기판, 세라믹스 기판 등의 기판에 장착된 1개 또는 복수 개의 칩을 경화 수지에 의해 수지 밀봉할 때 본 발명을 적용할 수 있다.

또한, 전자 부품을 수지 밀봉하는 경우로 한정하지 않고, 렌즈, 리플렉터(반사판), 도광판, 광학 모듈 등의 광학 부품, 그 밖의 수지 제품을 수지 성형에 의해 제조하는 경우에, 본 발명을 적용할 수 있다.

본 발명은, 전술한 각 실시 형태로 한정하는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서, 필요에 따라서, 임의로 또한 적절하게 조합, 변경하거나, 또는 선택하여 채용할 수 있는 것이다.

1: 수지 성형 장치
2: 기판 공급·수납 모듈
3A, 3B, 3C, 3D: 성형 모듈
4: 수지 공급 모듈
5: 밀봉 전 기판
6: 밀봉 전 기판 공급부
7: 밀봉 완료 기판
8: 밀봉 완료 기판 수납부
9: 로더
10: 언로더
11: 레일
12, 13: 이동 기구
14: 하형(성형 형)
15: 형 체결 기구
16: 캐비티
17: 수지 반송 기구
18: 디스펜서(수지 토출 기구, 유동성 재료의 토출 장치)
19, 46: 수지 토출부
20: 이동 기구
21: 진공 배기 기구
22: 제어부
23: 칩
24: 상형(성형 형)
25: 액상 수지(유동성 수지, 유동성 재료)
26: 경화 수지
27: 성형품
28: 수지 송출 기구
29: 시린지
30: 수지 이송부
31: 서보 모터
32: 볼 나사
33: 슬라이더
34: 로드
35: 플런저
36: 인코더
37: 수지 토출구(토출구)
38, 47: 유로 부재
39, 48: 노즐
40: 수지 유입구(유입구)
41: 분기 유로
42: 수지 유로
42a: 병설 유로(분기 유로)
43, 49: 회전축(연동 기구)
44: 나선 형상의 홈
44a: 직선 형상의 홈
45: 회전체
50: 지지 부재
51: 풀리(회전판, 연동 기구)
52: 벨트(연동 기구)
53: 기어(회전판, 연동 기구)
54: 기어(연동 기구)
55: 모터(회전 기구)
56: 풀리(연동 기구)
57: 기어(회전 기구)

Claims

서로 대향해서 배치되는 상형 및 하형 중 적어도 한쪽에 캐비티가 설치된 성형 형과,
상기 캐비티에 유동성 수지를 공급하기 위해서, 상기 유동성 수지를 토출하는 수지 토출 기구와,
상기 성형 형을 형 체결하는 형 체결 기구를 구비하고,
상기 수지 토출 기구는,
상기 유동성 수지의 유입구와 토출구의 사이에 있어서 분기된 분기 유로를 갖는 유로 부재와,
각각의 상기 분기 유로 내에 배치되고, 상기 유동성 수지의 통과에 수반하여 회전 가능한 회전체와,
상기 분기 유로 내에 배치된 상기 회전체의 각각을 연동시켜서 회전시키는 연동 기구를 포함하는, 수지 성형 장치.
제1항에 있어서,
상기 분기 유로는, 1축에 있어서 서로 반대측으로 뻗도록 2개로 분기되어 있으며,
상기 연동 기구는, 상기 분기 유로에 대응하는 2개의 상기 회전체에 공통되는 회전축이고,
2개의 상기 회전체는, 서로 방향이 반대측으로 되는 나선 형상의 홈을 갖는 통 형상 부재인, 수지 성형 장치.
제1항에 있어서,
상기 분기 유로는, 병설된 복수의 병설 유로를 포함하고,
상기 회전체는, 각각의 상기 병설 유로 내에 배치되어 있으며,
상기 연동 기구는, 상기 병설 유로 내의 상기 회전체의 각각에 설치된 회전축과, 상기 회전축에 접속된 회전판을 포함하는, 수지 성형 장치.
제3항에 있어서,
상기 회전판은, 풀리이며,
상기 연동 기구는, 복수의 상기 회전체에 대응하는 상기 풀리를 연결하는 벨트를 포함하고,
각각의 상기 회전체는, 방향이 일치한 나선 형상의 홈을 갖는 통 형상 부재인, 수지 성형 장치.
제3항에 있어서,
상기 회전판은, 제1 기어이며,
인접하는 상기 회전체에 대응하는 상기 제1 기어는, 서로 맞물리게 배치되어 있으며,
인접하는 상기 회전체는, 서로 방향이 반대측으로 되는 나선 형상의 홈을 갖는 통 형상 부재인, 수지 성형 장치.
제3항에 있어서,
상기 회전판은, 제1 기어이며,
상기 연동 기구는, 인접하는 상기 회전체에 대응하는 상기 제1 기어의 양쪽에 맞물리게 배치된 제2 기어를 포함하고,
각각의 상기 회전체는, 방향이 일치한 나선 형상의 홈을 갖는 통 형상 부재인, 수지 성형 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전체에 회전력을 부여하는 회전 기구를 구비하는, 수지 성형 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 성형 형과 상기 형 체결 기구를 갖는 적어도 1개의 성형 모듈을 구비하고,
상기 1개의 성형 모듈과 다른 성형 모듈이 탈착될 수 있는, 수지 성형 장치.
서로 대향해서 배치되는 상형 및 하형 중 적어도 한쪽에 캐비티가 설치된 성형 형을 사용하고, 상기 캐비티에 유동성 수지를 공급하기 위해서, 상기 유동성 수지를 토출하는 수지 토출 공정과,
상기 유동성 수지가 공급된 상기 성형 형을 형 체결하는 형 체결 공정을 포함하고,
상기 수지 토출 공정은, 상기 유동성 수지의 유입구와 토출구의 사이에 있어서 분기된 분기 유로 내의 각각에 배치된 회전체를 연동시켜서 회전시킴으로써, 상기 유동성 수지를 각각의 상기 회전체를 통과시키는, 수지 성형 방법.
제9항에 있어서,
상기 분기 유로는, 1축에 있어서 서로 반대측으로 뻗도록 2개로 분기되어 있으며,
2개의 상기 회전체는, 서로 방향이 반대측으로 되는 나선 형상의 홈을 갖는 통 형상 부재이고,
상기 분기 유로에 대응하는 2개의 상기 회전체에 공통되는 회전축을 사용하여, 2개의 상기 회전체를 연동시켜서 회전시키는, 수지 성형 방법.
제9항에 있어서,
상기 분기 유로는, 병설된 복수의 병설 유로를 포함하고,
상기 회전체는, 각각의 상기 병설 유로 내에 배치되어 있으며,
상기 병설 유로 내의 상기 회전체의 각각에 설치된 회전축에 접속된 회전판을, 연동시켜서 회전시키는, 수지 성형 방법.
유동성 재료의 유입구와 토출구의 사이에 있어서 분기된 분기 유로를 갖는 유로 부재와,
각각의 상기 분기 유로 내에 배치되고, 상기 유동성 재료의 통과에 수반하여 회전 가능한 회전체와,
상기 분기 유로 내에 배치된 상기 회전체의 각각을 연동시켜서 회전시키는 연동 기구를 구비하는, 유동성 재료의 토출 장치.
제12항에 있어서,
상기 분기 유로는, 1축에 있어서 서로 반대측으로 뻗도록 2개로 분기되어 있으며,
상기 연동 기구는, 상기 분기 유로에 대응하는 2개의 상기 회전체에 공통되는 회전축이고,
2개의 상기 회전체는, 서로 방향이 반대측으로 되는 나선 형상의 홈을 갖는 통 형상 부재인, 유동성 재료의 토출 장치.
제12항에 있어서,
상기 분기 유로는, 병설된 복수의 병설 유로를 포함하고,
상기 회전체는, 각각의 상기 병설 유로 내에 배치되어 있으며,
상기 연동 기구는, 상기 병설 유로 내의 상기 회전체의 각각에 설치된 회전축과, 상기 회전축에 접속된 회전판을 포함하는, 유동성 재료의 토출 장치.