KR20120056774A

KR20120056774A - 수지몰드장치

Info

Publication number: KR20120056774A
Application number: KR1020110121434A
Authority: KR
Inventors: 데쓰야 마에야마; 히데미치 고바야시; 슈사쿠 다가미; 요시카즈 무라마쓰; 다카유키 야마자키; 게이지 고야마; 히데아키 나카자와; 히로시 하라야마; 겐지 니시자와; 마코토 가와구치; 마사히코 후지사와; 히데토시 오야
Original assignee: 아피쿠 야마다 가부시키가이샤
Priority date: 2010-11-25
Filing date: 2011-11-21
Publication date: 2012-06-04
Also published as: CN102543773A; CN102543773B; US20120135096A1; KR20200125566A; TW201727846A; US9738014B2; EP2457710A1; SG181252A1; KR102288499B1; KR20190132336A; EP2457710B1; KR102049609B1; TWI585908B; KR101932434B1; TWI623071B; KR102173980B1; CN106042247B; TW201222738A; KR20190002380A; TWI523164B

Abstract

본 발명은, 워크나 수지재의 공급으로부터 수지몰드를 하여 성형품을 수납할 때까지의 일련의 작업을 콤팩트한 장치구성에 의하여 효율적이고 또한 제품에 따른 사양으로 수지몰드를 할 수 있는 수지몰드장치를 제공한다.
워크반송기구(H)에 구비된 다관절 로봇(2)의 이동범위를 둘러싸면서 워크공급부(A), 수지공급부(B), 프레스부(C) 및 워크수납부(F)가 배치되어 있다.

Description

수지몰드장치{RESIN MOLDING MACHINE}

본 발명은, 반도체칩(半導體 chip)이 캐리어(carrier) 상에 지지된 워크(work)를 수지몰드(樹脂 mold)하는 수지몰드장치에 관한 것이다.

워크를 복수의 프레스부(press部)에 공급하여 수지몰드하는 경우에, 각 프레스부에는 로더(loader)에 의하여 워크 및 수지(타블렛 수지(tablet 樹脂), 액상수지(液狀樹脂), 분말·과립상 수지(粉末·顆粒狀樹脂) 또는 페이스트(paste) 모양의 수지 등)를 프레스부에 구비된 몰드금형(mold 金型)에 반입하여 클램프(clamp) 함으로써 수지몰드 된다. 이 때에 복수의 프레스부에 있어서 효율적으로 수지몰드를 하기 위해서는, 로더나 감압장치(減壓裝置)를 각 프레스부에 있어서 겸용하는 것에 의한 컴팩트화 이외에, 성형 사이클을 가장 느린 프레스부의 수지몰드 동작에 맞추어 하는 것이 알려져 있다(특허문헌1 참조).

또한 전자기기의 소형박형화(小型薄型化)에 따라 반도체장치의 생산효율을 향상시키기 위하여 반도체칩을 캐리어 플레이트(carrier plate)에 부착하여 수지몰드 한 후에 각각의 조각으로 절단하는 반도체장치의 제조방법이 제안되어 있다. 캐리어 플레이트에는 점착테이프를 사용하여 반도체칩이 부착되어 수지몰드 된다. 그 후에 캐리어 플레이트와 점착테이프를 박리(剝離)시킨 후에, 전극성형(電極成形)이나 연마를 하여 각각의 조각화를 함으로써 반도체장치가 제조된다(특허문헌2 참조).

또한 몰드수지로서 과립수지(顆粒樹脂)를 사용하는 경우에, 디스펜서(dispenser)에 의하여 워크 상에 과립수지가 공급된 상태에서 각 프레스부까지 반송되는 사이에 수지분(樹脂粉)이 비산(飛散)되어 장치 내부의 클린도(clean度)가 저하된다. 또한 비산된 과립수지를 청소하여 복구시키는 작업에 대한 부담이 크다. 여기에서 입체수지(粒體樹脂)를, 미리 공급롤(供給roll)로부터 핫플레이트(hot plate) 상에 풀려 있는 장척(長尺) 모양의 이형필름(離型 film)에 투하하여 가성형(假成形)을 하여 두고, 그대로 이형필름별로 프레스부로 반입하여 하형(下型)에 흡착지지(吸着支持)하고, 워크를 상형(上型)에 흡착지지시켜 둔다. 그리고 상형과 하형을 닫아서 수지몰드를 하고, 수지몰드 후의 이형필름은 성형품과 분리하여 회수롤(回收 roll)에 감는 수지밀봉장치가 제안되어 있다(특허문헌3 참조). 특히 WLP 제품(원형 모양 제품)의 경우에, 워크 상에 공급되는 과립수지는 미충전(未充塡) 등의 성형불량의 발생을 방지하기 위하여 워크의 중앙부에 정확한 원 모양으로 공급할 필요가 있다.

한편 과립수지를 워크 상에 공급하는 것이 아니라, 수지수용 플레이트(樹脂收容 plate)의 수지수용부에 리니어 진동피더(linear 振動feeder)에서 낙하시키면서 수지수용 플레이트를 주사(走査)하여 두께를 균일하게 공급한 후에, 개구부(開口部)에 이형필름을 흡착시켜서 수지수용부를 폐쇄한다. 이 수지수용 플레이트를 반전(反轉)시켜서 인로더(in-loader)에 의하여 지지시키고, 하형의 캐비티 오목부에 이형필름을 포개어서 수지수용 플레이트의 흡착을 해제하여 하형으로부터 흡인함으로써, 이형필름이 하형의 캐비티 오목부를 포함하는 클램프면에 흡착지지되어 과립수지를 캐비티 오목부 내에 일괄하여 공급하는 경우에는, 과립수지의 비산에 관한 과제는 거의 발생하지 않는다(특허문헌4 참조).

일본국 공개특허 특개2010-83027호 공보 일본국 공개특허 특개2006-287235호 공보 일본국 공개특허 특개2011-37031호 공보 일본국 공개특허 특개2008-221622호 공보

워크를 공급하여 프레스부에 반입·반출을 할 뿐만 아니라, 성형품에 대한 양부(良否)의 판정을 한 후에 양품만을 가열경화(加熱硬化)시켜서 냉각 후의 워크를 수납하는 일련의 장치를 컴팩트 하게 배치하고 또한 공정 사이를 연계시켜서 작업효율을 높이고 싶다는 요구가 있었다. 예를 들면 워크와 함께 액상수지를 공급하는 경우에는, 하나의 액상수지 공급장치(디스펜서)에서 복수의 프레스부에 워크를 공급하는 경우에 온도 관리가 필요한 액상수지의 토출시간(吐出時間)이 길어지기 때문에, 오히려 생산효율이 떨어져 버릴 우려가 있다.

또한 복수의 프레스부를 구비하여, 서로 다른 제품에 대하여 워크의 공급으로부터 수지몰드를 하여 양품만을 가열경화시켜서 수납할 때까지의 일련의 작업을 효율적으로 하는 장치구성에 대해서는 아무런 개시가 없다. 또 이들 각 공정을 하는 장치를 간단하게 모으더라도 설치면적이 커지게 되어 조립작업이나 유지보수가 번거롭고 또한 제어동작이 복잡하게 될 우려도 있다.

또한 반도체장치의 제조방법에 있어서, 반도체칩을 캐리어 플레이트에 부착하는 점착테이프에 열발포성(熱發泡性)을 구비하는 열박리 테이프(熱剝離 tape)를 사용하였을 때에는, 승온(昇溫)된 몰드금형에 캐리어 플레이트를 반입하여 수지몰드를 하는 과정에 있어서, 금형면으로부터의 열전도(熱傳導)에 의하여 가열이 필요 이상으로 진행되어 버렸을 때에는 열박리 테이프의 점착력이 저하되어 각각의 조각화된 반도체 웨이퍼(반도체칩)가 수지의 유동에 의하여 위치가 어긋나는(플라잉 다이(flying die)) 불량이 발생하는 경우가 있다.

또한 반도체 웨이퍼나 회로기판에 복수의 반도체칩이 탑재된 상태에서 일괄하여 수지몰드 될 때에 워크를 몰드금형에 반입하면, 미리 승온되어 있는 몰드금형에 워크가 재치(載置) 또는 흡착되었을 때부터 수지의 점도(粘度)가 상승하여 경화(가교반응(架橋反應))가 시작되어, 몰드금형을 클램프 하더라도 수지의 유동성이 저하되기 때문에 미충전영역이 발생할 우려가 있다.

특히 8인치나 12인치 등의 반도체 웨이퍼 크기의 워크를 트랜스퍼 성형(transfer 成形) 또는 압축성형(壓縮成形)에 의하여 수지몰드를 한다면, 몰드수지의 유동면적이 넓은 일방(一方)에서 수지의 두께가 얇아지기 때문에, 금형 클램프면으로부터의 워크의 가열에 의하여 몰드수지의 경화가 진행하기 쉽게 되어 성형품질이 저하된다.

수지공급부로부터 과립수지가 공급된 워크를 프레스부에 반송하는 사이에, 수지분이 비산될 우려가 있어 핸들링이 어렵다는 과제가 있다. 이 수지분의 비산은, 로봇 핸드(robot hand) 등의 반송기구의 워크반송동작에 의하여 발생하는 경우 또는 클린룸(clean room) 내의 공조(空調) 등 실내공기의 이동 등에 의해서도 발생한다. 비산된 과립수지를 크리닝 하는 유지보수작업이 번잡하게 된다.

특허문헌3과 같이 장척 모양의 이형필름에 과립수지를 투하하여 가성형을 하여 두고, 그대로 이형필름별로 프레스부로 반입하여 수지몰드를 하는 경우에, 가성형된 과립수지의 형태가 불안정(요철면(凹凸面)이 형성되기 쉽게 되어)하게 되어, 캐비티에 반입되어 가열경화될 때에 에어를 끌어들이기 쉽게 된다. 또한 이형필름의 신축에 의하여 잔주름이 발생하기 쉽게 되어 성형품질도 저하되기 쉽다.

또한 특허문헌4와 같이 이형필름이 하형의 캐비티 오목부를 포함하는 클램프면에 흡착지지됨으로써 과립수지를 수지수용부로부터 캐비티 오목부 내에 일괄하여 공급하는 경우에는, 캐비티 오목부 내의 이형필름에 잔주름이 발생하지 않아 흡착시키는 것이 어려울 뿐만 아니라, 워크의 공급으로부터 수지몰드를 하여 양품만을 가열경화시켜서 수납할 때까지의 일련의 작업을 콤팩트한 장치 설계에 의하여 실현시키는 것이 어렵다.

본 발명의 제1목적은, 상기 종래기술의 과제를 해결하여, 워크나 수지의 공급으로부터 수지몰드를 하여 성형품을 수납할 때까지의 일련의 작업을 콤팩트한 장치구성에 의하여 효율적이고 또한 제품에 따른 사양으로 수지몰드를 할 수 있는 수지몰드장치를 제공하는 것에 있다.

제2목적은, 몰드금형에 반입된 워크로의 열전도를 지연시켜서 반도체칩을 점착하는 점착시트의 점착력 저하를 방지하고 또한 점착면에 공급된 몰드수지의 점도가 상승하는 것을 억제하여 수지의 유동성을 확보함으로써 성형품질을 향상시킨 수지몰드장치를 제공하는 것에 있다.

제3목적은, 워크에 공급된 과립수지로부터 수지분이 비산하기 어렵게 되어 핸들링성이 좋아 유지보수비용을 저감시킨 수지몰드장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 다음의 구성을 구비한다.

워크(work)를 로봇 핸드(robot hand)로 지지하여 각 공정의 사이를 반송하며 회전 및 직선이동이 가능한 로봇을 구비한 워크반송기구(work 搬送機構)와, 상기 워크를 공급하는 워크공급부(work 供給部)와,

상기 워크공급부로부터 꺼내어진 워크를 수지몰드(樹脂 mold)하기 위한 수지를 공급하는 수지공급부(樹脂供給部)와, 상기 수지공급부로부터 공급된 수지 및 상기 워크가 몰드금형(mold 金型)에 반입(搬入)되어 수지몰드되는 프레스부(press部)와, 상기 프레스부에 의하여 수지몰드된 워크를 수납하는 워크수납부(work 收納部)와, 장치 각 부의 동작을 제어하는 제어부(制御部)를 구비하고, 상기 워크반송기구에 구비된 로봇의 이동범위를 둘러싸고 상기 워크공급부, 상기 수지공급부, 상기 프레스부 및 상기 워크수납부가 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 워크반송기구에 구비된 로봇의 이동범위를 둘러싸고 워크공급부, 수지공급부, 프레스부, 워크수납부 등의 처리부나 제어부가 컴팩트 하게 배치되고 또 워크나 수지의 공급으로부터 수지몰드를 하여 성형품을 수납할 때까지의 일련의 작업을 효율적으로 또한 제품에 따른 사양으로 수지몰드가 이루어질 수 있다.

또한 상기 몰드금형에는, 상기 점착시트의 반도체칩 점착면(半導體chip 粘着面)측에 수지가 공급된 캐리어 플레이트(carrier plate)를 금형 클램프면(金型 clamp面)에서 이간(離間)시켜서 지지하는 워크지지부(work 支持部)가 금형 클램프 상태에 있어서 금형 클램프면에서 금형 내로 대피 가능하도록 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이에 따라 점착시트의 반도체칩 점착면측에 수지가 공급된 캐리어 플레이트를 워크지지부에 의하여 금형 클램프면에서 이간시켜서 지지하기 때문에, 워크가 프리히트(pre-heat)된 몰드금형에 반입되더라도, 점착시트에 수지가 확대되기 직전까지 금형 클램프면으로부터 열이 전달되기 어렵게 되어 반도체칩의 위치 어긋남이나 몰드수지와 함께 반도체칩이 유동하는 것을 방지할 수 있다.

또한 워크에 금형 클램프면으로부터 열전도하는 것이 어렵게 되기 때문에, 겔 타임의 짧은 수지에 있어서는 수지가 확대되기 전에 점도가 상승함으로써 유동성이 저하되어 미충전부분이 발생하는 것을 방지하여 성형품질을 향상시킬 수 있다.

한편 워크지지부는 금형 클램프 상태에 있어서 금형 클램프면에서 금형 내로 대피하기 때문에, 수지몰드에 방해가 되지 않는다.

또한 상기 워크반송기구에 구비된 로봇의 이동범위를 둘러싸고 상기 워크공급부, 상기 수지공급부, 상기 프레스부 및 상기 워크수납부가 배치되고, 상기 워크공급부로부터 꺼내어진 워크에 상기 수지공급부에 있어서 몰드수지를 공급하고, 상기 몰드수지가 공급된 상기 워크가 바람막이에 의하여 차폐된 상태에서 상기 프레스부까지 반송되는 것이 바람직하다.

상기 구성에 의하면, 몰드수지가 공급된 워크가 바람막이에 의하여 차폐된 상태에서 프레스부까지 반송되기 때문에, 워크로부터 수지분이 비산하지 않아, 핸들링성이 향상되어 유지보수를 경감시킬 수 있다.

상기 수지몰드장치를 사용하면, 워크나 수지의 공급으로부터 수지몰드를 하여 성형품을 수납할 때까지의 일련의 작업을 콤팩트한 장치구성에 의하여 효율적이고 또한 제품에 따른 사양으로 수지몰드를 할 수 있는 수지몰드장치를 제공할 수 있다.

또한 몰드금형에 반입된 워크로의 열전도를 지연시켜서 반도체칩을 점착하는 점착시트의 점착력 저하를 방지하고 또한 점착면에 공급된 몰드수지의 점도가 상승하는 것을 억제하여 수지의 유동성을 확보함으로써 성형품질을 향상시킬 수 있다.

또한 워크나 수지의 공급으로부터 수지몰드를 하여 성형품을 수납할 때까지의 일련의 작업을 콤팩트한 장치구성에 의하여 효율적으로 하고 또한 워크에 공급된 과립수지로부터 수지분이 비산되기 어렵게 되어 핸들링성이 좋아 유지보수 비용을 저감시킨 수지몰드장치를 제공할 수 있다.

도1은 수지몰드장치의 전체 구성에 대한 예를 나타내는 평면 레이아웃 도면이다.
도2(A) 및 도2(B)는, 다관절 로봇의 측면도 및 로봇 핸드의 설명도이다.
도3(A) 및 도3(B)는, 티칭용 핸드의 높이방향 및 X-Y 방향의 얼라인먼트 동작을 나타내는 설명도이다.
도4는 워크공급부의 설명도이다.
도5(A)∼도5(C)는, 다관절 로봇에 의한 워크공급부 및 워크수납부에 대한 워크의 취출 및 수납 동작의 설명도이다.
도6은 수지공급부의 일례를 나타내는 설명도이다.
도7(A) 및 도7(B)는, 프레스부에 대한 워크 반입·반출동작을 나타내는 설명도이다.
도8(A)∼도8(C)는, 압축성형동작을 나타내는 단면 설명도이다.
도9(A)∼도9(C)는, 다른 예에 관한 압축성형동작을 나타내는 단면 설명도이다.
도10은 워크지지부의 배치구성을 나타내는 것으로서 위에서 본 도면이다.
도11은 냉각부와 워크검사부의 설명도이다.
도12(A) 및 도12(B)는, 가열경화부의 셔터 개폐동작 및 워크 수납상태를 나타내는 설명도이다.
도13은 워크반송기구에 의한 프레스부의 워크공급동작의 타이밍을 나타내는 타이밍 차트 도이다.
도14(A)∼도14(C)는, 기억부에 기억시킨 워크의 반송순서 테이블의 일례, 처리우선 순위테이블의 일례 및 반송순서 테이블을 교체하는 예를 나타내는 도표이다.
도15는 워크반송기구에 의한 워크반송동작의 타이밍 차트 도이다.
도16(A) 및 도16(B)는, 다른 예에 관한 프레스부의 압축성형동작을 나타내는 단면 설명도이다.
도17(A) 및 도17(B)는, 다른 예에 관한 프레스부의 압축성형동작을 나타내는 단면 설명도이다.
도18은 다른 예에 관한 프레스부의 압축성형동작을 나타내는 단면 설명도이다.
도19는 워크지지부의 배치구성의 다른 예를 나타내는 것으로서 위에서 본 도면이다.
도20은 다른 예에 관한 수지몰드장치의 전체 구성에 대한 예를 나타내는 평면 레이아웃 도면이다.
도21(A) 및 도21(B)는, 과립수지 공급부에 대한 하나의 예를 나타내는 정면도 및 평면도이다.
도22는 과립수지 공급부의 트로프에 대한 사시도이다.
도23(A)∼도23(C)는, 과립수지 공급부의 블레이드에 대한 단면 형상의 설명도이다.
도24는 다른 예에 관한 블레이드 형상과 과립수지를 평탄하게 한 후의 워크의 상태에 대한 설명도이다.
도25는 과립수지 공급부로부터 프레스부까지의 워크이송기구의 일례를 나타내는 설명도이다.
도26(A)∼도26(C)는, 과립수지 공급동작에 대한 설명도이다.
도27(A)∼도27(C)는, 도26(A)∼도26(C)에 이어지는 과립수지 공급동작에 대한 설명도이다.
도28(A)∼도28(C)는, 다른 과립수지 공급에 대한 동작 설명도이다.
도29는 도28(A)∼도28(C)에 이어지는 과립수지 공급동작에 대한 설명도이다.
도30(A) 및 도30(B)는, 도29에 이어지는 과립수지 공급동작에 대한 설명도이다.

이하, 본 발명에 관한 수지몰드장치(樹脂 mold 裝置)의 적합한 실시형태에 대하여 첨부된 도면과 함께 상세하게 설명한다. 이하의 실시형태에서는 프레스 장치(press 裝置)의 일례로서 압축성형장치(壓縮成形裝置)를 사용하고, 하형(下型)을 가동형(可動型)으로 하고 상형(上型)을 고정형(固定型)으로 하여 설명한다.

(수지몰드장치의 전체 구성)

도1은, 본 발명에 관한 수지몰드장치의 한 실시형태인 평면 레이아웃 도면이다. 본 실시형태의 수지몰드장치는, 워크반송기구(work 搬送機構)(H)에 구비되는 다관절 로봇(多關節 robot)의 이동범위를 둘러싸면서 워크공급부(work 供給部)(A), 수지공급부(樹脂供給部)(B), 프레스부(press部)(C), 워크검사부(work 檢査部)(D)(냉각부(冷却部)), 가열경화부(加熱硬化部)(E) 및 워크수납부(work 收納部)(F)와 같은 각 처리공정을 하는 처리부(處理部)와, 이들 처리부의 동작을 제어하는 제어부(制御部)(G)가 배치되어 있다. 프레스부(C)의 근방에는 정보독해부(情報讀解部)(I)가 설치되어 있다. 또 수지공급부(B)의 근방에는, 표시부(表示部)(L) 및 조작부(操作部)(M)가 설치되어 있다. 이와 같이 다관절 로봇의 이동범위를 둘러싸면서 각 공정을 배치함으로써 이동거리가 단축되어 공정간에 효율이 좋은 워크반송이 실현된다. 이하 각 부의 구성에 대하여 구체적으로 설명한다.

도1에 있어서, 워크(W)는, 반도체칩(半導體 chip)이 캐리어(carrier) 상에 지지된 것이 사용된다. 이 워크(W)는, 예를 들면 E-WLP(Embedded Wafer Level Package) 또는 eWLB(embedded Wafer Level BGA)라고 불리는 수지밀봉(樹脂密封) 방법에 사용된다. 구체적으로는, 금속제(SUS 등)의 캐리어 플레이트(carrier plate)(K)에 열박리성(熱剝離性)을 구비하는 점착시트(粘着 sheet)(점착테이프)가 점착되어 있고, 상기 점착시트에 복수의 반도체칩이 행렬 모양으로 점착된 것이 사용된다. 이 경우에 캐리어 플레이트(K)로서는, 예를 들면 웨이퍼 반송치구와 같은 주변장치를 공용(共用)하기 위하여 반도체 웨이퍼와 동일한 사이즈로서, 지름이 12인치(약 30cm)인 원형이나 사각형으로 형성된다. 각 워크(W)의 가장자리부에는, 제품에 관한 정보가 대응된 정보코드(QR 코드, 바코드 등)가 부여되어 있다. 또 캐리어 플레이트(K)는 사각형 모양이더라도 좋다. 이 경우에 반도체칩을 복수 행의 행렬 모양으로 배치할 때에, 반도체칩을 배치할 수 없는 에리어(area)를 작게 할 수 있어 성형효율상 바람직하다.

또한 워크(W)로서는, 반도체칩이 캐리어 플레이트(K) 상에 지지된 E-WLP(eWLB)용의 워크(W)가 아니라, 재배선층(再配線層)에 볼마운트(ball mount)된 웨이퍼를 수지몰드하는 웨이퍼 레벨 패키지(WLP)의 워크(W)이더라도 좋다. 이 경우에 가능할 때에는 웨이퍼 자체에 정보코드를 부여하더라도 좋고, 매거진(magazine)의 각 슬릿(수납위치)에 대하여 개별적으로 정보코드를 부여하더라도 좋다. 또한 워크(W)는 반도체칩이 실장된 수지기판이나 리드 프레임(lead frame)이더라도 좋다.

(표시부(L) 및 조작부(M))

도1에 나타나 있는 바와 같이 표시부(L) 및 조작부(M)는 일체(一體)로 배치되어 있다. 작업자는, 표시부(L)에 표시된 정보를 확인하면서, 필요에 따라 조작부(M)를 조작하여 장치 내부에 있어서의 각 부(예를 들면 다관절 로봇(2))의 동작을 제어할 수 있도록 되어 있다. 또한 후술하는 각종 정보의 입력이나 변경을 하는 것도 가능하도록 되어 있다. 또 통신회선을 사용함으로써 장치로부터 떨어진 위치에 표시부와 조작부를 설치하여 원격조작하는 구성으로 하더라도 좋다.

(워크반송기구(H))

도2(A)에 있어서, 워크반송기구(H)는, 워크(W)를 로봇 핸드(robot hand)(1)에 지지하여 각 공정 사이를 반송하는 회전 및 직선이동 가능한 다관절 로봇(2)을 구비하고 있다. 다관절 로봇(2)은, 접을 수 있는 수직링크(2a)에 의한 상하이동이 가능한 수직 다관절 로봇과, 수평링크(2b)를 수평면 내에서 회전과 이동시킬 수 있는 수평 다관절 로봇의 조합에 의하여 구성되어 있다. 수평링크(2b)의 선단에는 로봇 핸드(1)가 설치되어 있다. 2군데의 수평링크(2b)와 로봇 핸드(1)는 각각 수직축(垂直軸)(2c, 2d, 2e)을 중심으로 하여 회전할 수 있도록 축지(軸支)되어 있다. 상기 각 링크는, 도면에 나타나 있지 않은 서보모터에 구비된 인코더(encoder)에 의하여 회전량이 검출되어 피드백 제어(feedback 制御)가 이루어진다. 이와 같이 다관절 로봇(2)을 구비한 구성을 채용함으로써 수직링크(2a)에 의하여 상하방향에 있어서 임의의 위치에 로봇 핸드(1)를 이동시키는 동작과, 수평링크(2b)에 의하여 수평방향에 있어서 임의의 위치에 로봇 핸드(1)를 이동시키는 동작을 병행하도록 할 수 있다. 이 때문에 다관절 로봇(2)의 이동범위를 둘러싸면서 배치된 각 처리부의 사이에서 워크(W)를 직선적으로 반송할 수 있어, 각 처리부로 반송하는데에 필요로 하는 시간을 최단으로 할 수 있다. 이에 따라 후술하는 바와 같이 워크(W)와 액상수지(液狀樹脂)를 프레스부(C)에 반입하여 수지몰드하는 다음 공정으로 워크(W)를 신속하게 반송할 수 있어, 성형품질의 향상에 기여할 수 있다.

또한 도2(B)에 나타나 있는 바와 같이 로봇 핸드(1)는, 선단이 두 갈래 모양으로 나누어짐으로써 워크(W)의 중앙을 피하여 워크(W)의 외주 부근을 지지할 수 있도록 되어 있다. 로봇 핸드(1)에는, 동 도면에 나타나 있는 바와 같이 선단과 근원측의 3군데에 있어서 워크(W)의 외주를 흡착할 수 있는 흡착구멍(1a)과 이것과 통하는 흡인로(吸引路)(1b)가 형성되어 있다. 로봇 핸드(1)는, 캐리어 플레이트(K)를 재치(載置)하여 그 이면(裏面)을 흡착지지(吸着支持)하도록 되어 있다. 한편 로봇 핸드(1)는, 워크(W)를 흡착지지하는 것 이외에, 폴(pawl)에 의하여 삽입하도록 기계적으로 척(chuck)하는 방식이더라도 좋다. 또한 로봇 핸드(1)는 수직축(2e)을 중심으로 하여 회전하는 것 이외에, 수평축을 중심으로 하여 회전함으로써 워크(W)를 반전(反轉)시킬 수 있는 구성으로 하여도 좋다.

또한 도1에 있어서, 다관절 로봇(2)의 베이스부(base部)(3)는, 직선운동 가이드레일(4)을 따라 왕복이동할 수 있도록 설치되어 있다. 예를 들면 베이스부(3)에 형성된 너트에 볼나사가 연계되어 있어, 도면에 나타나 있지 않은 서보모터에 의하여 정역회전 구동함으로써 다관절 로봇(2)이 직선운동 가이드레일(4)을 따라 왕복이동하도록 되어 있다.

도3(A) 및 도3(B)에 있어서, 다관절 로봇(2)은, 장치조립 시에는 로봇 핸드(1)를 대신하여, 레이저 변위계(laser 變位計)(6)와 촬영장치(撮影裝置)(카메라)(7)를 구비한 티칭 핸드(teaching hand)(5)를 사용한다. 이것을 사용하여 각 공정의 워크반송위치에 구비된 티칭 치구(teaching 治具)(8)에 대하여 X-Y-Z 방향의 위치결정을 하여 조립된다. 예를 들면 티칭 치구(8)는 소정 크기의 사각형 판자 모양으로 형성된 것이 사용된다. 구체적으로는, 촬영장치(7)에 의하여 촬영되는 모양을 표시부(L)에 표시하면서 티칭 핸드(5)의 개략적인 위치를 결정한다. 계속하여 레이저 변위계(6)에서 티칭 치구(8)에 대하여 레이저광을 조사하여 도3(A)에 나타나 있는 바와 같이 수직링크(2a)를 상하이동시켜서 엣지를 검출함으로써 높이위치(Z방향)를 조정한다. 또한 도3(B)에 나타나 있는 바와 같이 수평링크(2b)를 회전시킴으로써 티칭 핸드(5)를 좌우방향으로 이동시켜서 엣지를 검출함으로써 X-Y 방향의 위치를 조정한다.

구체적으로는, 우선 워크반송위치(도1에서 각 부에 있어서 파선으로 나타나 있는 로봇 핸드(1)의 위치)의 중심과 티칭 치구(8)의 중심을 맞추도록 티칭 치구(8)를 세트한다. 계속하여 촬영장치(7)에 의하여 촬영되는 모양을 표시부(L)에 표시하면서 조작부(M)를 조작하여, 티칭 치구(8)의 전방에 티칭 핸드(5)가 위치하도록 다관절 로봇(2)을 동작시켜서 개략적인 위치결정을 한다. 이 때에 티칭 핸드(5)와 티칭 치구(8)의 거리를 레이저 변위계(6)에 의하여 계측한다. 이 거리와 티칭 치구(8)의 깊이방향의 폭에 의거하여 워크반송위치의 중심의 티칭 핸드(5)에 대한 위치(깊이방향)가 측정된다.

계속하여 티칭 핸드(5)를 티칭 치구(8)에 대하여 좌우측방향으로 이동시킴으로써, 티칭 치구(8)의 양측에 있어서의 가장자리부의 위치가 레이저 변위계(6)의 출력값의 엣지로서 검출된다. 이들 가장자리부 위치의 중앙으로서, 워크반송위치의 중심의 티칭 핸드(5)에 대한 위치(좌우방향)가 측정된다. 계속하여 티칭 핸드(5)를 티칭 치구(8)에 대하여 상하방향으로 이동시킴으로써, 티칭 치구(8)의 상측에 있어서의 가장자리부의 위치가 검출된다. 이 가장자리부의 위치와 티칭 치구(8)의 두께에 의거하여 워크반송위치의 워크를 재치하는 면의 높이가 측정된다. 이와 같이 전후방향, 좌우방향 및 상하방향의 3개의 방향에 있어서 티칭 핸드(5)에 대한 거리(위치)정보를 취득함으로써, 워크반송기구(H)의 좌표 상에 있어서의 각 부의 반송위치의 좌표가 측정된다.

이와 같이 티칭 핸드(5) 및 티칭 치구(8)를 이용함으로써 각 공정의 워크반송위치의 X-Y-Z 방향에 있어서의 정확한 좌표가 취득되어 기억부(記憶部)(47)에 기억되고, 제어부(G)는 이것에 의거하여 다관절 로봇(2)의 동작을 제어한다. 또 티칭 치구(8)의 형상은, X-Y-Z 방향에 있어서의 상대적인 위치관계를 알면 사각형 판 이외의 형상이더라도 좋다. 또한 후술하는 가열경화부(E)나 냉각부(N)와 같이 1개의 장치 내에 복수의 반송위치를 구비하는 경우에는, 일부의 반송위치에 대하여 좌표를 취득하고 그것을 바탕으로 하여 모든 반송위치에 대하여 산출하더라도 좋다. 또한 모두에 대하여 좌표를 취득하여 반송위치를 각각 산출하더라도 좋다.

이에 따라 다관절 로봇(2)을 조립할 때에 그 주위에 설치되는 각 장치에 반입·반출되는 다관절 로봇(2)(워크(W))의 고정밀도한 위치배치를 간이한 구성을 사용하여 할 수 있다. 따라서 수지몰드장치의 조립 자체에 높은 정밀도를 요구할 필요가 없으므로 조립작업을 간략화 하여 장치의 시동(始動)에 필요로 하는 비용을 대폭적으로 삭감할 수 있어, 종합적으로는 대폭적인 코스트 다운을 도모할 수 있다.

한편 다관절 로봇(2)을 변경하여, 수평 다관절 로봇이나 수직 다관절 로봇이나 그 이외의 종류의 로봇이나 액추에이터 등을 적당하게 조합시킨 로봇을 사용한 구성을 채용하더라도 좋다. 또한 프레스부(C)의 수에 따라 다관절 로봇을 복수 대 설치하는 것도 가능하다. 이 경우에 예를 들면 워크공급부(A)로부터 프레스부(C)까지를 하나의 다관절 로봇에 의하여 반송하고, 프레스부(C)로부터 워크수납부(F)까지를 하나의 다관절 로봇에 의하여 반송하도록 하여 반송하는 범위를 나눌 수 있다. 이에 따라 더 많은 워크(W)를 병행하여 성형할 수 있어, 생산성을 더 향상시킬 수 있다.

(워크공급부(A), 워크수납부(F) 및 정보독해부(I))

도1에 있어서, 다관절 로봇(2)이 왕복이동하는 직선운동 가이드레일(4)의 전방측에는, 워크공급부(A)와 워크수납부(F)가 병설되어 있다. 구체적으로는, 워크(W)(피성형품)를 수납한 공급매거진(9)과, 워크(W)(성형품)를 수납할 수 있는 수납매거진(收納 magazine)(10)이 2열씩 병설되어 있다. 한편 공급매거진(9)과 수납매거진(10)은 구조가 동일하기 때문에, 이하에서는 공급매거진(9)의 구조를 대표로 하여 설명한다. 또한 2열로 설치된 공급매거진(9)은, 동일한 종류의 워크(W)를 수납하는 경우이더라도, 다른 종류의 워크(W)를 수납하는 경우이더라도 어느 경우이더라도 좋다. 수납매거진(10)에 대해서도 동일하다. 또한 공급매거진(9) 및 수납매거진(10)을 1열씩 설치하는 구성으로 하더라도 좋고 또는 각각을 3열 이상 설치하는 구성으로 하더라도 좋다. 또한 공급매거진(9) 및 수납매거진(10)으로서 FOUP와 같은 밀폐식(密閉式)의 반송용기를 사용할 수 있다.

이하, 도4를 참조하여 워크공급부(A)의 구성에 대하여 설명한다. 다관절 로봇(2)이 이동하는 반송 에리어(搬送 area)(11)와 워크공급부(A)(워크수납부(F))는 구획벽(區劃壁)(12)에 의하여 차단되어 있다. 워크(W)를 분진(粉塵)이나 열(熱) 등의 영향이 없는 환경하에서 보관하기 위함이다. 공급매거진(9)은, 공지의 엘리베이터 기구(13)에 의하여 승강될 수 있도록 지지되어 있다. 엘리베이터 기구(13)는, 구동원에 의하여 회전하는 반송수단(무한의 반송벨트, 반송체인 등)에 의하여 승강 가이드(昇降 guide)(14)를 따라 승강동작하도록 되어 있다. 엘리베이터 기구(13)에는 공급매거진(9)이 2단으로 포개어져 재치되어 있다. 각 공급매거진(9)의 양쪽 측벽에는 슬릿(오목홈)이 대향(對向)하여 형성되어 있고, 상기 슬릿에 워크(W)의 캐리어 플레이트(K)를 삽입하여 지지하고 있다. 구획벽(12)에는, 엘리베이터 기구(13)의 상승위치 부근에 취출구(取出口)(12a)가 개구(開口)하여 형성되어 있다. 취출구(12a)는, 개폐 가능한 셔터(shutter)(15)에 의하여 폐쇄되어 있다. 셔터(15)는, 실린더(cylinder), 솔레노이드(solenoid) 등의 구동원에 의하여 개폐되도록 설치된다.

다음에 워크공급부(A)로부터 워크(W)의 취출동작의 일례에 대하여 도5(A)∼도5(C)를 참조하여 설명한다.

도5(A)에 있어서, 엘리베이터 기구(13)는 승강 가이드(14)의 상승위치에 있는 것으로 한다. 이 때에 공급매거진(9)은 최하측의 워크(W)가 취출구(12a)와 대향한 위치에 있다. 다관절 로봇(2)을 기동하여 로봇 핸드(1)를 구획벽(12)을 사이에 두고 셔터(15)와 대향하는 위치까지 이동시킨다.

다음에 도5(B)에 나타나 있는 바와 같이 제어부(G)는, 구동원을 제어하여 셔터(15)를 개방함으로써, 로봇 핸드(1)를 취출구(12a)로부터 공급매거진(9) 내에 최하측 워크(W)의 하방으로 진입시킨다. 그리고 워크(W)에 로봇 핸드(1)를 접촉시키도록 약간 상승하여 받은 상태에서 흡착지지하고, 그 상태에서 오목홈을 따라 공급매거진(9)으로부터 취출구(12a)를 거쳐서 구획벽(12)의 외부(반송 에리어(11))로 반출한다.

그 후에 도5(C)에 나타나 있는 바와 같이 셔터(15)를 닫고, 다관절 로봇(2)은 워크(W)를 도1에 나타나 있는 정보독해부(I)로 반송한다. 또한 엘리베이터 기구(13)는, 다음 워크(W)의 취출에 대비하여 취출구(12a)와 대향하는 위치까지 소정량 하강하여 대기한다. 이후의 워크(W)의 취출은 동일한 동작을 반복하여 이루어진다.

한편 워크수납부(F)에 있어서는, 성형 후의 워크(W)를 흡착지지한 로봇 핸드(1)가 반송 에리어(11)로부터 수납매거진(10) 내에 오목홈을 따라 진입하여 워크(W)의 흡착을 해제함으로써, 슬릿으로 반송하는 이외에는 워크공급부(A)와 동일한 동작이 이루어진다.

도1에 있어서, 정보독해부(I)에는, 코드정보 독해장치(16)와 얼라이너(aligner)(16a)가 설치되어 있고, 공급매거진(9)으로부터 반송된 워크(W)를 받아들인 얼라이너(16a)를 회전시킴으로써 워크(W)의 정보코드를 코드정보 독해장치(16)로 이동시킨다. 이 때에 워크(W)는 일정한 방향으로 통일된다. 코드정보 독해장치(16)는 워크(W)에 부여된 제품에 관한 정보코드(QR 코드, 바코드 등)를 읽어낸다. 이 정보코드에 대응하여, 기억부(47)에는 수지공급정보(수지 종류, 수지공급량, 공급시간 등)나 몰드 조건(프레스 번호, 프레스 온도, 프레스 시간, 성형 두께 등), 큐어(cure) 정보(큐어 온도, 큐어 시간 등), 냉각 정보(냉각시간) 등의 성형조건이 기억되어 있다. 코드정보 독해장치(16)가 읽어낸 정보코드에 대응한 성형조건정보에 의거하여 반송되고 있는 워크(W)에 대하여 후술하는 각 공정의 처리를 한다. 다관절 로봇(2)은 성형조건의 읽기가 완료된 워크(W)를 수지공급부(B)로부터 워크수납부(F)에 이르는 후의 각 처리공정으로 순차적으로 반송한다.

(수지공급부(B)의 구성)

도1에 있어서, 워크공급부(A)에 인접하여 수지공급부(B)가 설치되어 있다. 수지공급부(B)에는 복수의 시린지(syringe)를 회전할 수 있도록 지지한 리볼버식(revolver式)의 시린지 공급부(syringe 供給部)(17)를 사이에 두고 양측에 디스펜스 유닛(dispense unit)(18)이 2개의 계통으로 설치되어 있다. 또 수지공급부(B)는, 수지의 냉각과 제습(除濕)을 위하여 내부의 온도와 습도를 조절할 수 있도록 되어 있다. 또한 장치의 측면에는 문이 설치되어 있어, 작업자가 시린지를 교환할 수 있도록 되어 있다.

도6에 있어서, 시린지 지지부(17)는, 지지부 본체(17a)에 회전홀더(回轉 holder)(17b)가 회전할 수 있도록 지지되어 있다. 시린지(19)는, 실리콘 수지나 에폭시 수지라고 말하는 열경화성 수지를 소정량씩 저장하고, 회전홀더(17b)의 상부에 설치된 플랜지부(17c)에 둘레방향으로 6군데에 형성된 오목부(17d)에 지지되어 있다. 또한 회전홀더(17b)의 하방에는 시린지(19)의 선단에 설치된 튜브노즐(tube nozzle)(19a)로부터 만일에 액상수지가 누출되더라도 이것을 수용하기 위한 수지수용부(樹脂受容部)(17e)가 설치되어 있다. 지지부 본체(17a)의 상부에는 모터(20)가 조립되어 있고, 모터(20)의 모터축(20a)은 플랜지부(17c)와 연계되어 있다. 모터(20)를 기동하면, 회전홀더(17b)는 소정의 방향으로 회전하도록 설치되어 있다. 한편 회전홀더(17b)의 하단부에 있어서 튜브노즐(19a)이 위치하는 높이에 핀치밸브(pinch valve)(19b)가 설치되어 있어, 각 시린지(19)의 튜브노즐(19a)을 가압하여 폐지함으로써 액체 떨어짐을 방지하고 있다.

다음에 도6에 있어서, 일방(一方)의 디스펜스 유닛(18)에 대하여 설명한다. 또 타방(他方)의 디스펜스 유닛(18)도 시린지 공급부(17)를 사이에 두고 반대측으로 반전된 배치와 동일한 구성을 구비하기 때문에 설명을 생략한다. 디스펜스 유닛(18)은, 시린지 지지부(17)에 대하여 접리이동(接離移動)할 수 있는 유닛 본체(18a)에 피스톤 지지부(piston 支持部)(18b)가 상하이동할 수 있도록 지지되어 있다. 피스톤 지지부(18b)의 상부에는 피스톤(18c)이 상하이동할 수 있도록 설치되어 있다. 또한 피스톤 지지부(18b)에는, 피스톤(18c)보다 하방에 시린지(19)를 받아서 지지하는 척(chuck)(18d)이 설치되어 있다. 또한 척(18d)보다 하방에는, 시린지(19)나 튜브노즐(19a)의 자세를 지지하는 가이드부(18e)가 설치되어 있다. 유닛 본체(18a)는 도면에 나타나 있지 않은 구동원(모터, 실린더 등)을 기동하면 액재토출위치(液材吐出位置)에서 대피한 대기위치로부터 시린지 지지부(17)로 근접하여 척(18d)에 시린지(19)를 지지한다. 유닛 본체(18a)는 시린지(19)를 지지한 상태에서 액재토출위치(J)로 이동하여 핀치밸브(19b)를 개방한다. 계속하여 피스톤(18c)을 도면에 나타나 있지 않은 실린더나 모터 등의 구동원에 의하여 하측으로 이동시켜서 시린지(19) 내에 압입함으로써 튜브노즐(19a)에서 액상수지를 토출하여 워크(W)에 공급한다. 소정량의 액상수지를 워크(W) 상에 공급하면, 피스톤(18c)의 동작을 정지하여 핀치밸브(19b)에 의하여 튜브노즐(19a)이 닫혀서, 액체 떨어짐에 의한 공급수지량의 변동이나 장치 내의 오염을 방지하도록 되어 있다.

또한 유닛 본체(18a)의 근방에는 폐기컵(21)이 회전할 수 있도록 설치되어 있다. 폐기컵(21)은, 시린지(19)로부터 액상수지를 토출할 때에 튜브노즐(19a) 선단측의 비교적 품질이 열화(劣化)된 액상수지를 토출하기 위하여 설치되어 있다. 폐기컵(21)은, 워크(W)에 액상수지를 토출하기 전에 액재토출위치(J)로 회전이동되어 불필요한 수지가 폐기된다.

또한 액재토출위치(J)에는, 로봇 핸드(1)로부터 받은 워크(W)를 재치하는 워크재치부(work 載置部)(22)가 설치되어 있다. 로봇 핸드(1)에 의하여 지지돌기(22a)가 삽입되어 있는 위치까지 수지공급부(B) 내에 진입시킴으로써(도1, 도6 참조), 워크(W)는 로봇 핸드(1)에 지지된 상태에서 캐리어 플레이트(K)가 지지돌기(22a) 상으로 반송된다. 워크재치부(22)에는 로봇 핸드(1)에 흡착지지된 워크(W)의 흡착이 해제되어 재치되고, 워크(W)는 캐리어 플레이트(K)를 통하여 지지돌기(22a)에 지지된다. 워크재치부(22)에는 중량계(重量計)(23)가 설치되어 있어, 워크(W)의 무게와 워크(W)에 토출되는 액상수지의 무게가 계량된다. 액상수지의 토출량은, 제품에 따라 성형조건으로서 기억되어 있어, 목표값에 대하여 소정의 정밀도(예를 들면 ±0.3g 정도)로 토출된다. 이 경우에 실제로 수지가 공급된 수지의 공급정보(수지공급부 번호, 시린지 번호, 수지공급량, 공급시작으로부터 공급종료시간 등)가 이 워크(W)에 대응하는 가동정보로서 기억된다.

또한 수지공급부(B)에서는, 피스톤(18c)의 상하방향의 위치에 따라 디스펜스 유닛(18)에 세트된 시린지(19) 내에 있어서의 액상수지의 잔량(殘量)을 감시하여 시린지(19)의 교환을 자동으로 한다. 교환이 필요하다고 판단되었을 때에는, 사용 후의 시린지(19)를 시린지 지지부(17)로 되돌림과 아울러, 수지가 충전 완료된 사용 전의 시린지(19)를 자동으로 받는 구성으로 되어 있다. 이 경우에 예를 들면 시린지 지지부(17)에 지지된 시린지(19)가 모두 사용이 완료되었을 때에, 시린지 지지부(17)에 지지된 시린지(19)를 교환하도록 표시부(J)에 표시하여 작업자에게 지시를 시작한다. 이에 따라 디스펜스 유닛(18)에 장전된 시린지(19)로부터 수지공급을 계속하면서 시린지(19)의 교환도 할 수 있기 때문에, 시린지(19)를 교환하기 위하여 장치를 정지시킬 필요가 없어 장치의 스루풋(throughput)의 향상에 기여할 수 있다.

액상수지가 토출된 워크(W)는, 워크재치부(22)에서 로봇 핸드(1)에 흡착지지되어 프레스부(C)로 반송된다. 이 경우에 예를 들면 수지공급부(B)로부터 프레스부(C)로의 이동에 필요로 하는 시간이 길어지게 되었을 경우에, 공급된 액상수지가 흡습(吸濕)되어 버리거나, 프레스부(C)에 반입되기 전에 가열되어 버리거나 하는 등의 불량이 발생하는 경우가 있다. 그러나 다관절 로봇(2)을 사용하여 워크(W)를 단시간에 이동시킬 수 있는 구성으로 함으로써, 예를 들면 에어실린더 등에 의하여 이동시킬 수 있도록 한 소정의 반송경로 상을 동작시키는 구성과 비교하여, 단시간 또한 균일한 시간에 이동시킬 수 있다.

이상과 같이 구성된 2개의 디스펜스 유닛(18)에 의하여 시린지 공급부(17)를 병용하여 시린지(19)의 교환을 자동으로 할 수 있는 구성으로 함으로써, 도중에 중단되지 않도록 수지공급을 할 수 있다. 또한 콤팩트한 구성에 의하여 복수 프레스부(C)에 있어서 연속하는 수지몰드 동작에 추종할 수 있어, 생산효율의 향상에 기여할 수 있다.

한편 상기 실시형태는 액상수지를 공급하는 장치구성에 대하여 설명하였지만, 다른 수지(타블렛 수지(tablet 樹脂), 분말·과립상 수지(粉末·顆粒狀樹脂) 또는 페이스트(paste) 모양의 수지, 시트(sheet) 모양의 수지 등)의 공급장치를 워크의 형태에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 또한 분말·과립상 수지 등의 경우에는, 로봇 핸드(1)에 수지반송용의 구성을 설치하고, 수지공급부(B) 내에서는 수지를 워크(W) 상에 직접 공급하지 않는 구성을 채용하더라도 좋다. 이 경우에 로봇 핸드(1)가 워크(W) 및 수지를 각각 프레스부(C)에 반입하고, 상기 프레스부(C) 내에서 가열용융한 후에 워크(W)에 접촉시켜서 수지몰드를 하기 때문에, 성형품질의 향상에 기여할 수 있다.

(프레스부(C))

다음에 도7(A) 및 도7(B) 내지 도10을 참조하여 프레스부(C)의 구성에 대하여 설명한다. 도1에 나타나 있는 바와 같이 본 실시형태에서는 복수의 프레스부(C)가 직선운동 가이드레일(4)보다 안쪽에 병설되어 있다. 일례로서 프레스부(C)를 2대 설치하였지만, 1대이더라도 3대 이상이더라도 좋다. 또 프레스부(C)는 동일한 제품을 수지몰드하는 몰드금형을 구비하고 있더라도, 다른 제품을 수지몰드하는 몰드금형을 구비하고 있더라도 어떠한 경우이더라도 좋다. 프레스부(C)의 반송 에리어(11)에 접하는 측에는 구획벽(24)이 설치되어 있고, 상기 구획벽(24)에는 개구부(24a)가 형성되어 있다. 개구부(24)는 개폐 가능한 셔터(25)에 의하여 보통의 경우에는 폐쇄되어 있다. 셔터(25)는 실린더, 솔레노이드 등의 구동원에 의하여 개폐되도록 설치된다. 또 상기한 수지몰드장치에 있어서, 필요에 따라 직선운동 가이드레일(4)을 연장함으로써 기존 구조를 남기면서 프레스부(C)를 비롯한 장치 각 부의 설치 수를 증가시킬 수 있다. 이 경우에 직선운동 가이드레일(4) 상에 있어서의 다관절 로봇(2)의 이동과 다관절 로봇(2)에 의한 로봇 핸드(1)의 이동을 병행하여 함으로써 워크(W)를 신속하게 반송할 수 있다.

도7(A)에 있어서, 프레스부(C)는 워크(W)를 클램프(clamp) 하여 수지몰드하는 몰드금형이 장착된 공지의 프레스 장치(26)를 구비하고 있다. 프레스 장치(26)는, 상형 플래튼(上型 platen)(27)에 상형(예를 들면 고정형(固定型))(28), 하형 플래튼(下型 platen)(29)에 하형(예를 들면 가동형(可動型))(30)이 각각 조립되어 있다. 하형(30)에 반입된 워크(W)를 상형(28)에 의하여 클램프 함으로써 압축성형된다. 상형 플래튼(27)과 하형 플래튼(29)은 네 구석에 타이바(tie bar)(31)가 삽입되어 있어, 몰드금형의 개폐동작을 가이드 하고 있다.

또한 프레스부(C)에는 프레스 장치(26)로부터 반송 에리어(11)에 걸쳐서 왕복이동할 수 있는 로더(loader)(32)가 설치되어 있다. 또한 셔터(25)에 의하여 개구부(24a)가 덮인 전방측의 반송 에리어(11)에는, 워크재치부(33)가 설치되어 있다. 워크재치부(33)에는, 로봇 핸드(1)에 흡착지지된 액상수지가 도포된 워크(W)가 반송되거나 또는 프레스 장치(26)로부터 로더(32)에 의하여 취출된 워크(W)가 반송된다.

또한 구획벽(24)의 개구부(24a)에는 레일(34)이 프레스 장치(26) 내부로부터 워크재치부(33)의 상방을 포함하는 반송 에리어(11)에 이르는 영역에 부설되어 있다. 로더(32)는 레일(34)을 따라 반송 에리어(11)로부터 프레스 장치(26) 사이를 왕복이동한다. 레일(34)은 개구부(24a)의 양측에 설치되어 있어 셔터(25)의 개폐동작에 간섭되지 않는다. 로더(32)는 워크재치부(33)의 상방에 대기하고 있고, 워크(W)를 로봇 핸드(1)로부터 받아서 하형(30)으로 반입하고, 성형 후의 워크(W)를 하형(30)으로부터 워크재치부(33)로 취출한다.

도7(A)에 있어서, 캐비티(cavity)가 형성되어 있는 상형(28)이 조립된 상형 플래튼(27)에는, 파선으로 나타나 있는 바와 같이 필름공급장치(film 供給裝置)(35)가 설치되어 있다. 필름공급장치(35)는 상형(28)의 클램프면을 덮는 장척(長尺) 모양의 릴리스 필름(release film)(36)(도8(A) 참조)을 릴(reel) 사이에서 풀기 및 감기를 하는 장치이다. 릴리스 필름은 상형면에 공지의 흡인기구에 의하여 흡착지지되도록 되어 있다. 릴리스 필름(36)으로서는 몰드금형의 가열온도에 견딜 수 있는 내열성(耐熱性)을 구비하는 것이기 때문에, 금형면에서 용이하게 박리되는 것으로서, 유연성, 확산성을 구비하는 필름재 예를 들면 PTFE, ETFE, PET, FEP, 불소함침 글래스 크로스(弗素含浸 glass fiber cloth), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리염화비닐리딘(poly vinylidene chloride) 등이 적합하게 사용된다.

워크(W)의 프레스부(C)로의 반입·반출동작 및 프레스 동작에 대하여 설명한다. 도7(A)에 있어서, 프레스 장치(26)의 상형(28)과 하형(30)은 금형이 열린 상태에 있고, 구획벽(24)의 셔터(25)는 개구부(24a)를 폐쇄한 상태에 있다. 로봇 핸드(1)에 흡착지지된 워크(W)는 워크재치부(33)에 재치되고 흡착이 해제되어 반송된다. 로봇 핸드(1)가 대피하면, 도7(B)에 나타나 있는 바와 같이 로더(32)가 워크재치부(33)에서 워크(W)를 핸드로 잡고 셔터(25)가 개방된 상태에서 개구부(24a)에서 프레스 장치(26) 내로 진입하여 하형(30)에 워크(W)를 세트한다.

하형(30)에 워크(W)가 세트된 상태를 도8(A)에 나타내었다. 워크(W)를 세트한 로더(32)는 프레스 장치(26)로부터 개구부(24a)를 거쳐서 반송 에리어(11)로 되돌아가면 셔터(25)가 닫히고, 프레스 장치(26)가 워크(W)를 클램프 하여 압축성형이 이루어진다. 도8(B)에 나타나 있는 바와 같이 하형(30)이 상승하여 상형(28)과의 사이에서 워크(W)가 클램프 된다. 상형(28)의 캐비티(28a)를 포함하는 클램프면에는 릴리스 필름(36)이 흡착지지되어 있다.

또한 압축성형이 종료되면, 도8(C)에 나타나 있는 바와 같이 프레스 장치(26)가 금형을 열어서, 워크(W)는 릴리스 필름(36)이 흡착된 상형(28)에서 분리되어, 하형(30)에 재치된 그대로의 상태에 있다. 셔터(25)가 개방되면 로더(32)가 반송 에리어(11)로부터 프레스 장치(26) 내로 진입하여 하형(30)에 재치된 워크(W)를 잡고 반송 에리어(11)로 꺼내어서 워크재치부(33)로 반송한다(도7(A) 참조).

여기에서 프레스 장치(26)의 다른 예에 대하여 도9(A)∼도9(C) 및 도10을 참조하여 설명한다.

상기한 프레스 장치(26)와 동일한 부재에는 동일한 번호를 붙여서 설명을 원용하는 것으로 한다. 예를 들면 E-WLP 성형에서는 워크(W)로서 예를 들면 캐리어 플레이트(K)에 점착시트(S)를 부착하고, 상기 점착시트(S)에 반도체칩(T)을 점착시킨 것을 밀봉한다. 이어서 반도체칩(T)을 수지에 의하여 밀봉한 성형품이 캐리어 플레이트(K)로부터 분리된다. 이 점착시트(S)는 열발포성(熱發泡性) 필름이며, 가열에 의하여 반도체칩(T)의 점착력을 저하시킬 수 있어, 몰드 후에 성형품을 캐리어 플레이트(K)로부터 분리시킬 수 있다. 이러한 워크(W)를 사용한 성형에서는, 프레스 장치(26)의 하형(30)에 직접 반입하였을 때부터 가열에 의하여 점착시트(S)의 점착력의 저하가 시작되어 버릴 가능성이 있다. 이 때문에 캐리어 플레이트(K) 상을 유동하는 수지에 의하여 반도체칩(T)이 캐리어 플레이트(K)의 외측을 향하여 이동할 우려가 있다(소위 플라잉 다이(flying die)). 또한 워크(W)는 바닥면적이 넓은 것임에도 불구하고 성형 두께가 매우 얇은 제품이다. 따라서 워크(W)가 프레스 장치(26)의 하형(30)에 반입되면 그 시점으로부터 하형 클램프면으로부터의 열전도에 의하여 반도체칩(T)의 점착면측에 공급된 액상수지(80)의 점도(粘度)가 상승하여 프레스가 완료되기 전에 경화(硬化)가 진행되어 버릴 가능성이 있다.

여기에서 도9(A)에 있어서, 워크(W)를 프레스 장치(26) 내에 반입하여 예를 들면 180℃ 정도로 승온(昇溫)된 하형(30)에 워크(W)를 세트할 때에, 하형(30)에 워크지지부로서의 플로트핀(float pin)(37)을 설치하여 워크(W)가 직접 하형 클램프면에 접촉하지 않도록 되어 있다. 플로트핀(37)은, 하형(30)에 내장된 코일스프링(38) 등에 의하여 핀 선단이 상형면을 향하여 돌출되도록 항상 가압되고 있다. 코일스프링(38)은 워크(W)를 재치한 상태에서, 플로트핀(37)이 하형(30) 내로 완전하게 대피하지 않을(워크(W)와 하형면과의 사이에 클리어런스가 발생한다) 정도의 스프링 계수가 있는 것이 바람직하다. 한편 워크(W)가 플로트핀(37)에 의하여 하형면에서 플로팅 지지되면, 로더(32)의 핸드와 하형(30)과의 간섭을 방지하고 또한 워크(W)를 잡는 것이 쉬워진다는 이점이 있다. 이 경우에 워크(W)를 하형(30)에 흡착하는 흡착기구를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이에 따라 금형을 열 때에 하형(30)측에 흡착시켜 둠으로써, 밀봉된 워크(W)가 상형(28)에 부착된 상태가 되는 것을 방지할 수 있다.

한편 플로트핀(37)은 도10에 나타나 있는 바와 같이 워크(W)의 중심으로부터 중심각에서 90°씩 간격을 둔 위치에 4군데 설치되어 있다. 플로트핀(37)은, 동 도면에 있어서 파선으로 나타나 있는 반도체칩(T)의 기판실장영역(基板實裝領域)(V)을 피하여 그 외측에 배치되어 있다. 이것은, 플로트핀(37)을 통하여 전달된 열에 의하여 플로트핀(37) 바로 위의 점착시트(S)의 점착력이 내려가는 것을 방지함과 아울러, 상형(28)의 클램퍼와 플로트핀(37)에 의하여 캐리어 플레이트(K)를 클램프 하였을 때의 캐리어 플레이트(K)의 휘어짐을 감소시키기 위함이다.

또한 플로트핀(37)의 수나 배치는 적절하게 증감시켜서 변경하더라도 좋고, 예를 들면 중심각에서 120°씩 간격을 둔 위치에 3군데 설치하더라도 좋다. 또한 하형 클램프면으로부터의 열전도를 억제할 수 있다면, 단면이 원형이나 사각형이나 관형(管形) 등의 막대 모양, 판자 모양, 프레임 모양이라고 하는 임의의 형상을 채용할 수 있다.

도9(A)는 금형이 열린 프레스 장치(26)에 워크(W)가 반입된 상태를 나타낸다. 워크(W)는, 플로트핀(37)을 밀어 내리면서도 하형면에서 이간(離間)된 상태에서 플로팅 지지되어 있다. 이에 따라 워크(W)가 승온된 몰드금형에 반입되더라도, 점착시트(S)에 액상수지(80)가 퍼지기 직전까지 금형 클램프면으로부터 열이 전달되기 어렵게 되어 반도체칩(T)의 위치 어긋남이나 액상수지(80)와 함께 반도체칩(T)이 유동되는 것을 방지할 수 있다. 구체적으로는, 캐리어 플레이트(K) 상에 도포된 액상수지(80)는 그 외측 가장자리로부터 외측을 향하여 확대되도록 흐르기 때문에, 도포 시의 외측 가장자리에 있어서 수지의 유동량이 가장 많아 플라잉 다이가 일어나기 쉽다. 즉 하형면으로부터 가열됨으로써 점착시트(S)의 점착력이 저하됨과 아울러 가열에 의하여 일시적으로 점도가 내려간 액상수지(80)가 반도체칩(T) 근방을 유동하기 때문에, 플라잉 다이가 일어나기 쉽게 된다. 여기에서 액상수지(80)를 상형면에 접촉시켜서 가열함으로써, 반도체칩(T)으로부터 떨어진 상측의 액상수지(80)를 우선적으로 유동시킴과 아울러 점착시트(S)의 가열을 억제하여 점착력이 저하되지 않도록 함으로써 플라잉 다이를 효율적으로 방지하고 있다.

또한 워크(W)에 하형 클램프면으로부터 열전도되기 어려워지기 때문에, 겔 타임(gel time)이 짧은 수지에 있어서는 수지가 퍼지기 전에 점도가 상승하여 유동성이 저하됨으로써 미충전(未充塡) 부분이 발생하는 것을 방지하여 성형품질을 향상시킬 수 있다.

도9(B)는, 프레스 장치(26)가 금형을 닫은 상태를 나타낸다. 워크(W)는 상형(28)과 하형(30)에 의하여 클램프 되어 있고, 플로트핀(37)은 코일스프링(38)을 압축시켜서 선단부가 하형(30) 내로 대피한 상태에 있다.

압축성형이 완료되면 프레스 장치(26)가 금형을 연다. 도9(C)에 나타나 있는 바와 같이 하형(30)이 하측으로 이동되면, 워크(W)는 몰드면이 릴리스 필름(36)에 덮인 상형(28)에서 금형분리되고 또한 하형(30)의 플로트핀(37)의 선단측이 코일스프링(38)의 탄성력에 의하여 돌출되기 때문에, 하형(30)에서 플로팅 지지된다. 이 상태에서 셔터(25)가 개방되면 로더(32)가 반송 에리어(11)로부터 프레스 장치(26) 내로 진입하여 하형(30)에 재치된 워크(W)를 잡고서 반송 에리어(11)로 꺼내어서 워크재치부(33)로 반송된다(도1 참조). 또한 제어부(G)는 예를 들면 성형한 프레스부(C)의 번호, 금형온도곡선, 클램프 압력곡선, 성형 두께, 필름 사용량 등 실제의 성형조건을 가동정보로서 기억부(47)에 기억한다.

(워크검사부(D))

다음에 워크검사부(D)의 구성에 대하여 도11을 참조하여 설명한다. 도11에 있어서, 베이스부(39)에는 직선운동 레일(39a)이 설치되어 있다. 이 직선운동 레일(39a)에는 가동 스테이지(可動 stage)(40)가 레일의 길이방향으로 왕복이동할 수 있도록 설치되어 있다. 가동 스테이지(40)는 예를 들면 공지의 구동기구, 너트부가 볼나사에 연계되어, 상기 볼나사를 모터에 의하여 정역회전 구동함으로써 직선운동 레일(39a) 상을 왕복이동하도록 되어 있다.

가동 스테이지(40)는 직선운동 레일(39a)의 일단측(一端側)인 워크수취위치에 대기하고 있다. 이 가동 스테이지(40)에, 프레스부(C)에 의하여 압축성형된 워크(W)가 로봇 핸드(1)에 의하여 재치되어 흡착을 해제하여 반송된다. 반송위치에 있는 가동 스테이지(40)의 워크반송기구(H)측에는, 레이저 변위계(41)가 워크(W)의 상하에 한 쌍 설치되어 있다. 이 때문에 로봇 핸드(1)에 의하여 워크(W)가 가동 스테이지(40)에 재치되기 전에 상기 레이저 변위계(41)에 의하여 레이저광을 조사하여 워크(W)의 두께가 계측된다. 제어부(G)는 측정한 두께를 가동정보로서 기억부(47)에 기억한다. 이 경우에 워크(W)의 두께로부터 캐리어 플레이트(K)의 두께를 감산함으로써 성형품의 두께를 산출할 수 있다. 또한 가동 스테이지(40)는, 직선운동 레일(39a)의 일단측에서 타단측(他端側)으로 이동한다. 이 직선운동 레일(39a)의 타단측의 상방에는 외관검사부(42)가 설치되어 있다. 외관검사부(42)에서는, 성형품을 일괄 또는 분할하여 촬영하여 외관의 관찰에 의하여 미충전, 플로우 마크(flow mark) 또는 플라잉 다이와 같은 성형불량이 없는 것인가 있는 것인가가 검사된다. 성형 불량이 있는 경우에는 불량의 종류나 촬영화상을 가동정보로서 기억부(47)에 기억한다. 검사가 종료되면, 워크(W)를 재치한 가동 스테이지(40)가 반송위치로 되돌아가서, 로봇 핸드(1)에 반송되어 가열경화부(E)로 반송된다.

한편 이상(異常)(상정을 상회하는 미충전 등)이 검출되었을 때에는 표시부(L)에 그 취지를 통지하여, 장치 전체의 동작을 멈추고 유지보수함으로써 불량품이 연속적으로 생산되는 것을 방지할 수 있다.

(가열경화부(E))

다음에 가열경화부(E)의 구성에 대하여 도12(A) 및 도12(B)를 참조하여 설명한다. 가열경화부(E)에는 큐어로(43)가 설치되어 있어, 검사 후의 워크(W)를 로봇 핸드(1)에 의하여 큐어로(43)에 수납하여 몰드수지를 120℃로부터 150℃ 정도로 가열경화(포스트 큐어)함으로써 가열경화를 완료시킨다. 도12(A)에 있어서, 큐어로(43) 내에는, 대향하도록 배치된 슬릿(43a)이 높이방향으로 소정의 피치로 형성되어 있고 이 피치에 의하여 워크(W)가 지지되도록 되어 있다. 워크(W)를 큐어로(43)에 수납할 때에는, 어느 하나에 형성된 슬릿(43a)을 따라 워크(W)를 삽입하여 지지하도록 되어 있다.

도1에 있어서 큐어로(43)의 반송 에리어(11)를 둘러싸는 측에는 내측문(44)이 설치되어 있고, 장치의 외면측에는 외측문(45)이 개폐 가능하도록 설치되어 있다. 도12(A)에 나타나 있는 바와 같이 내측문(44)에는 2단의 슬릿(43a) 위치에 대응하여 개구부(44a)가 형성되어 있다. 내측문(44)의 내측에는 개폐문(開閉門)(46)이 각 개구부(44a)를 항상 차단하도록 개별적으로 개폐할 수 있게 설치되어 있다. 또한 동 도 및 도1에 나타나 있는 바와 같이 12단의 슬릿(43a)을 평면에서 볼 때에 2열 구비함으로써, 총수 24매의 워크(W)를 병행하게 포스트 큐어할 수 있다.

이 경우에 프레스부(C)에 의하여 수지몰드된 후에 포스트 큐어를 시작할 때까지의 시간이 길어지게 되었을 경우에, 수지몰드 부분에 휘어짐이 발생하여 버리는 경우가 있다. 그러나 다관절 로봇(2)을 사용하여 높이방향에서도 워크(W)를 원활하게 이동시킬 수 있는 구성으로 함으로써 높이가 다른 원하는 슬릿(43a)에 대하여 모두 단시간에 이동시킬 수 있도록 되어 있다. 이와 같이 반송에 필요로 하는 시간이 성형품질에 영향이 있는 몰드장치에서는 다관절 로봇(2)에 의한 반송시간의 단축효과는 특히 크다.

도12(B)에 있어서, 하나의 개폐문(46)을 개방하면 2매의 워크(W)를 로봇 핸드(1)에 의하여 상하 2단의 슬릿(43a)에 각각 삽입하여 지지시킬 수 있다. 이와 같이 개폐문(46)을 개별적으로 개폐함으로써 개폐면적을 작게 하여 워크(W)를 수납·취출할 수 있기 때문에, 노 내의 온도의 저하를 방지하고 또한 반송 에리어(11)측으로의 방열(放熱)을 억제할 수 있다.

워크검사부(D)에서 검사된 워크(W)는 로봇 핸드(1)에 흡착지지되어 큐어로(43)로 반송된다. 도12(A)에 나타나 있는 바와 같이 큐어로(43)는 개폐문(46)이 폐쇄되어 소정의 온도로 가열되고 있다. 예를 들면 최상 위치의 슬릿(43a)에 워크(W)를 삽입할 때에는, 로봇 핸드(1)가 내측문(44)에 근접하면 제어부(G)가 도면에 나타나 있지 않은 구동기구를 제어하여 도12(B)에 나타나 있는 바와 같이 최상 위치의 슬릿(43a)에 대향하는 개폐문(46)이 개방된다. 계속하여 로봇 핸드(1)가 노 내에 진입하여 워크(W)를 슬릿(43a)을 따라 삽입한다. 그리고 로봇 핸드(1)의 흡착을 해제하여 워크(W)를 큐어로(43)에 반송한 후에 로봇 핸드(1)가 큐어로(43)로부터 대피한다. 로봇 핸드(1)가 내측문(44)에서 떨어지면 개폐문(46)을 폐쇄한다. 이상의 동작이 반복하여 이루어진다. 워크(W)를 큐어로(43)에 수납한 후에 소정의 시간이 경과되면, 다시 로봇 핸드(1)가 큐어로(43) 내에 진입하여, 워크(W)를 흡착지지한 상태에서 큐어로(43)에서 반출하여 냉각부(冷却部)로 반송하도록 되어 있다.

(냉각부(N))

도11에 나타나 있는 바와 같이 냉각부(N)에는, 워크검사부(D)의 상방에 있어서의 공간에 냉각용 매거진(冷却用 magazine)(48)이 설치되어 있다. 냉각용 매거진(48) 내의 양쪽 측벽에는, 대향하도록 배치된 슬릿(48a)이 높이방향으로 소정의 피치로 형성되어 있고 이 피치에 의하여 워크(W)를 지지할 수 있도록 구성되어 있다. 이 경우에 로봇 핸드(1)를 임의의 높이로 이동시킬 수 있는 다관절 로봇(2)에 의하여 소정의 슬릿(48a)에 워크(W)를 반송할 수 있도록 되어 있다. 성형품의 가열경화가 완료된 워크(W)는 로봇 핸드(1)에 의하여 흡착지지된 상태에서 냉각부(N)의 슬릿(48a)(반송위치)으로 반송되어 흡착을 해제하여 반송된다. 이 상태에서 소정의 시간 방치함으로써 워크(W)가 자연냉각된다. 한편 냉각부는, 워크검사부(D)와는 별개로 설치하는 것도 가능하지만, 워크검사부(D) 상의 비어 있는 에리어를 이용함으로써 장치를 컴팩트하게 구성할 수 있다.

(워크수납부(F))

워크수납부(F)의 구성은 상기한 바와 같이 워크공급부(A)의 구성과 동일하다. 로봇 핸드(1)는, 냉각부에 의하여 냉각된 워크(W)를 받아서 인접하는 수납매거진(10)으로 반송하여 수납한다.

(제어부(G))

도1에 있어서, 제어부(G)는 CPU(중앙연산처리장치)나 ROM, RAM 등의 기억부(47)를 구비하여, 상기한 장치 각 부의 동작을 제어한다. 기억부(47)에는 각종 제어 프로그램이 기억되어 있는 것 이외에, 워크반송대상의 후보리스트나 반송순서정보나 워크(W)에 부착된 코드정보가 기억되어 있다. CPU는, ROM에 필요한 프로그램을 RAM에서 읽어내어 실행시켜서, RAM을 사용하여 입력정보를 1차적으로 기억시키거나 입력정보에 따른 연산처리를 하거나 하여 제어 프로그램에 의거하여 커맨드를 출력한다.

제어부(G)에는, 워크공급부(A)의 가동정보(반송이 완료된 공급매거진의 슬릿 번호), 코드정보 독해장치(16)의 가동정보(레시피 정보 ; 수지조건, 몰드조건, 큐어조건, 냉각조건), 수지공급부(B)의 정보(시린지 번호 ; (수지의 종류, 수지의 해동시간, 수용 총량), 사용량(공급별/총량), 공급시작/완료시간), 프레스부(C)의 가동정보(금형온도곡선, 클램프 압력곡선, 성형 두께, 필름 사용량), 큐어로(43)의 가동정보(노 내의 온도), 워크검사부(D)의 가동정보(플라잉 다이, 성형 두께), 워크수납부(F)의 정보(수취 완료 슬릿의 위치) 등의 정보가 수시로 입력되어, 각 부에 필요한 커맨드를 출력한다. 제어부(G)는, 이러한 가동정보나 상기한 성형조건 등을 워크(W)에 표시하여 기억한다. 이에 따라 성형 후의 워크(W)에 관한 실제의 제조 조건 등을 확인할 수 있다. 예를 들면 성형 후의 워크(W)의 캐리어 플레이트(K)의 정보코드를 독해함으로써 성형조건과 가동정보를 확인할 수 있어, 실제의 성형품과 관련되는 정보를 용이하게 열람할 수 있음으로써 성형조건의 최적화에 이용할 수 있도록 되어 있다.

한편 제어부(G)는 워크반송기구(H)를 둘러싸도록 배치되어 있지만, 예를 들면 컨트롤러와 같이 유선 또는 무선에 의하여 원격으로 조작할 수 있는 것이더라도 좋다.

도13은 4매의 워크(W1∼W4)를 하나의 공급매거진으로부터 순차적으로 공급하여 하나의 수납매거진에 수납할 때까지의 반송순서를 나타내는 타이밍 차트의 일례이다. 디스펜스 유닛(18f, 18g) 및 프레스 장치(26a, 26b)를 사용하고, 큐어로(43)의 슬릿(43a)의 수가 24군데 있고, 냉각부(N)의 냉각용 매거진(48)의 슬릿(48a)의 수가 4군데인 장치구성을 상정하고 있다. 이 경우에 각각의 처리공정에 있어서의 처리사이클은, 개별의 장치에 있어서 필요로 하는 처리시간을 최대 동시처리수(본 실시형태에서는 장치 수나 슬릿 수)로 나눈 시간이 된다. 이 때문에 비교적 장시간의 처리시간을 필요로 하는 가열경화부(E)는 많은 슬릿(43a)을 형성함으로써 동시에 처리를 할 수 있는 최대수를 증가시킴으로써, 장치 전체로서 처리가 여기에 머물지 않는 것과 같은 장치구성으로 되어 있다.

그러나 처리사이클을 일치시킬 수는 없기 때문에, 처리사이클이 가장 길어지게 되는 처리를 하는 처리부에 대한 워크(W)의 반입타이밍 및 반출타이밍에 의거하여 다른 처리부에 대한 워크(W)의 반입타이밍 및 반출타이밍을 결정하고 있다. 도13에 있어서는, 프레스 장치(26a, 26b)에 있어서의 처리사이클이 가장 길어지고 있기 때문에, 워크공급부(A)로부터 워크(W3)를 반출하는 타이밍을 역산(逆算)하여 정하고 있다. 이 경우에 프레스 장치(26a)에 있어서의 워크(W1)와 워크(W3)의 수지몰드의 사이에, 마찬가지로 프레스 장치(26b)에 있어서의 워크(W2)와 워크(W4)의 수지몰드의 사이에 필요없는 시간이 발생하지 않도록 각 워크(W1∼W4)의 공급의 타이밍이 정해져 있다. 구체적으로는, 프레스 장치(26a)의 워크(W1)에 대한 수지몰드가 완료되어 비어있는 상태가 되었을 때에 다음의 워크(W3)가 프레스 장치(26a)에 반입될 수 있도록 타이밍을 역산하여 정하고 있다. 도14(A)는, 도13에 있어서의 사각형의 파선으로 둘러싸인 영역의 워크반송순서를 나타내는 표이다. 이 때에는, 워크번호1이 프레스 장치(26a)로부터 검사로 반송되면 다음의 워크번호3이 디스펜스 유닛(18f)으로부터 프레스 장치(26a)에 반입되고, 워크번호1의 검사가 종료되면 큐어로(43)에 반입된다.

마찬가지로 워크번호2가 프레스 장치(26b)로부터 워크검사부(D)(레이저 변위계(41) 및 외관검사부(42))로 반송되면 다음의 워크번호4가 디스펜스 유닛(18g)으로부터 프레스 장치(26b)에 반입된다. 계속하여 워크번호2의 검사가 종료되면 큐어로(43)에 반입되도록 되어 있다. 이와 같이 복수의 워크(W)를 각 처리부에서 병행하여 처리하는 경우에 각 처리부로의 워크(W)의 반입·반출에 필요로 하는 대기시간을 최소로 함으로써, 장치 전체로서 효율적으로 처리를 진행시키는 것이 가능하도록 되어 있다.

도14(B)는, 기억부(47)에 우선도가 높은 처리를 기억시킨 처리우선 순위테이블의 일례를 나타낸다. 다관절 로봇(2)은, 이 처리우선 순위테이블의 우선순위에 의거하여 워크(W)의 반송순서가 제어된다. 본 도면에 나타나 있는 바와 같이 다관절 로봇(2)이 워크(W)를 반송하는 우선순위를 미리 지시함으로써 워크(W)를 반송하는 처리의 시작시간이 가까워졌을 때에는, 각 처리의 우선순위에 따라 반송순서를 적절하게 교체할 수 있다. 이에 따라 우선도의 높고·낮음를 고려하여, 도면에 나타나 있는 것과 같은 목적으로 가능한 한 빨리 반송한 것이 좋은 즉 우선도가 높은 워크(W)로부터 반송할 수 있기 때문에 성형품질을 향상시킬 수 있다.

도14(C)는, 반송순서를 교체하는 예를 나타내는 반송순서 테이블의 일례를 나타낸다. 도14(C)는, 워크(W)를 냉각부(N)로부터 워크수납부(F)로 반송한 후에 수지공급부(B)로부터 프레스부(C)로 반송하는 순서를 교체하는 예를 나타낸다. 이와 같이 워크(W)의 냉각부(N)로부터 워크수납부(F)로의 반송과 같이 우선순위가 낮고 또한 언제 반송하더라도 성형품질에 영향을 미치지 않는 처리는 다음 회(回)에 함으로써, 장치 전체로서의 처리효율을 향상시키면서 성형품질의 향상에도 기여할 수 있다. 한편 반송순서의 교체의 우선순위는 미리 제어 프로그램 되어 있더라도 좋고 뒤에서 커맨드 입력에 의하여 변경하더라도 좋다.

이상과 같이 워크(W)의 반송순서를 처리사이클이나 반송의 우선순위에 따라 결정함으로써, 프레스부(C)에 있어서의 수지몰드 동작에 따라 워크반송기구(H)의 반송동작을 신속화·효율화 할 수 있다. 또한 각 프레스부(C)의 장치 가동율을 높이기 위하여 워크공급동작 및 워크취출동작을 추종시킬 수 있다. 또한 트러블이나 유지보수 등에 의하여 일부를 정지시켜야만 할 때에는, 각 처리부의 최대 동시처리수를 적절하게 변경함으로써 처리사이클이 변경되기 때문에, 이에 따라 반송순서를 재설정할 수 있다. 이 때문에 트러블이나 유지보수를 할 때에도 복잡한 처리설정을 하지 않고 생산할 수 있도록 되어 있다.

도15는, 다른 예에 관한 워크반송동작의 타이밍 차트이다. 도13과 다른 것은, 2개의 공급매거진(9a, 9b)으로부터 워크(W1∼W4)를 교대로 공급하여 2개의 수납매거진(10a, 10b)에 교대로 수납하는 구성으로 되어 있다. 이 경우에 복수 종류의 워크(W)에 복수 종류(예를 들면 2종류)의 수지를 공급하고, 복수 종류의 금형을 구비한 프레스부에 복수 종류의 워크(W)를 선택적으로 공급하여 수지몰드할 수 있다. 디스펜스 유닛(18f, 18g) 및 프레스 장치(26a, 26b)를 사용하고, 큐어로(43)의 슬릿(43a)의 수가 24군데 있는 장치구성은 동일하다.

이 경우에 디스펜스 유닛(18f, 18g)에 종류가 서로 다른 수지가 충전된 복수의 시린지(19)가 시린지 공급부(17)에 충전되어 있다. 시린지(19)는, 한 쌍의 디스펜스 유닛(18f, 18g)으로부터 선택적으로 수지를 공급한다. 이에 따라 복수 종류의 액상수지를 디스펜스 유닛(18f, 18g)별로 병행하여 공급할 수 있는 것으로 함으로써, 복수의 수지 재질을 사용하여 복수 종류의 제품을 제조하는 혼합생산(믹스 프로덕션)을 할 수 있다. 또한 프레스 장치(26a, 26b)에 종류가 서로 다른 금형이 세트되고, 공급매거진(9a, 9b)별로 프레스 장치(26a, 26b)에 대하여 선택적으로 반입하는 구성으로 한다. 이에 따라 복수 종류의 금형을 사용한 수지몰드를 병행하여 실시할 수 있어, 서로 다른 수지몰드 조건의 성형품의 혼합생산(믹스 프로덕션)을 할 수 있다.

또한 수지에 따라 성형 두께를 변경하여 제조하거나, 금형에 따라 수지의 공급량을 변경하거나 할 수 있어, 다수의 조건을 병행하여 실행할 수 있다. 이와 같이 본 발명에 관한 수지몰드장치에 의하면, 워크(W)별로 캐리어 플레이트(K)에 표시된 정보코드를 사용하여 장치 내에서 제품에 관한 정보를 읽어내고, 이에 의거하여 각 부에 있어서의 처리를 실행한다. 또한 본 발명에 관한 수지몰드장치에 의하면, 필요에 따라 처리순서의 교체와 같은 동작의 설정변경도 가능한 구성으로 되어 있다. 이 때문에 동작의 설정을 개별적으로 지정하거나, 트러블 발생 시에 설정을 변경하거나 할 필요가 없어 대기시간이 없어지기 때문에, 장치 생산성의 향상에 기여할 수 있다.

상기 수지몰드장치를 사용하면, 워크(W)나 수지의 공급으로부터 수지몰드를 하여 성형품을 검사하여 포스트 큐어를 하여 수납할 때까지의 일련의 작업을 콤팩트한 장치구성에 의하여 효율적이고 또한 제품에 따른 사양에 의하여 수지몰드를 할 수 있는 수지몰드장치를 제공할 수 있다.

상기한 수지몰드장치는, 수지공급부(B)에 디스펜스 유닛(18f, 18g)을, 프레스부(C)에 프레스 장치(26a, 26b)를 2대씩 설치하였지만 더 증가시켜도 좋다. 또 워크반송기구(H)에 구비된 다관절 로봇(2)도 1대에 한정되지 않고 복수 대 설치하여, 반송 에리어를 분담시켜서 워크(W)의 반송을 하는 것도 가능하다.

또한 프레스 장치(26)는 압축성형장치에 한정되지 않고 트랜스퍼 몰드장치로서도 좋고, 감압공간을 형성하여 몰드를 하여도 좋다.

또한 성형 전후의 워크(W)를 1개의 매거진에 수용함으로써, 워크공급부(A)와 워크수납부(F)를 공용하더라도 좋다. 이 경우에 수지몰드 후의 워크(W)에 의하여 수지몰드 전의 워크(W)가 가열되는 것을 방지하기 위하여, 수지몰드 후 냉각한 후에 수납하는 것이 바람직하다.

다음에 프레스 장치(26)의 다른 예에 대하여, 도16(A) 및 도16(B) 내지 도18을 참조하여 설명한다.

도16(A) 및 도16(B) 내지 도18은 몰드금형 내에 감압공간을 형성하여 압축성형을 하는 수지몰드장치 및 그 동작에 대하여 설명한다.

도16(A)에 있어서, 상형(28)은, 가열된 상형 캐비티팁(上型 cavity tip)(28c)의 둘레에 상형 클램퍼(上型 clamper)(28d)가 상형 캐비티팁(28c)의 하면보다 내려간 위치에 설치되어 있다. 이 상형 캐비티팁(28c)과 상형 클램퍼(28d)에 의하여 형성된 오목부가 상형 캐비티(上型 cavity)(28a)가 된다. 상형 클램퍼(28d)는, 도면에 나타나 있지 않은 상형 베이스에 스프링에 의하여 플로팅 지지됨으로써 상형 캐비티팁(28c)에 대하여 상하이동 가능하도록 설치되어 있다. 또한 상형 캐비티팁(28c)을 도면에 나타나 있지 않은 상형 베이스에 스프링에 의하여 플로팅 지지하고, 이 스프링으로 상형 캐비티팁(28c)에 의하여 수지에 압력을 가하는 구성을 채용하더라도 좋다. 한편 상형 캐비티팁(28c)은 도면에 나타나 있지 않은 쐐기기구를 사용한 가동기구에 의하여 하측으로 이동할 수 있도록 설치될 수도 있다. 상형 캐비티(28a)를 포함하는 상형 클램프면에는 릴리스 필름(36)이 흡착지지되어 있다.

하형(30)에는, 하형 베이스(30g)에 하형 캐비티팁(30b)이 재치(載置)되어 있다. 하형 캐비티팁(30b)에는 플로트핀(float pin)(37)이 코일스프링(38)에 의하여 하형 클램프면에서 돌출하는 방향으로 항상 가압되고 있다. 또한 하형 베이스(30g)에는, 하형 캐비티팁(30b)을 둘러싸도록 하형 클램퍼(30c)가 스프링(30d)을 통하여 플로팅 지지되어 있다. 하형 클램퍼(30c)가 슬라이딩 하는 하형 베이스(30g)와 하형 캐비티팁(30b)의 간격은 O링(30e)에 의하여 밀봉되어 있다. 또한 하형 클램퍼(30c)에는, 하형 워크 탑재부와 통하는 흡인구멍(30f)이 형성되어 있다. 흡인구멍(30f)은 도면에 나타나 있지 않은 진공흡인장치에 접속되어 있다.

도16(A)에 나타나 있는 바와 같이 워크(W)는, 캐리어 플레이트(K) 상에 점착된 점착시트(粘着 sheet)(S)에 반도체칩(T)이 점착되고, 상기 반도체칩(T)의 점착면측에 액상수지(80)가 수지공급부(B)에 의하여 공급된 것이 금형이 열린 하형(30)의 하형 클램프면에 재치된다. 이 때에 하형 클램프면에는 플로트핀(37)이 돌출되도록 형성되어 있기 때문에, 워크(W)는 도면에 나타나 있지 않은 히터에 가열되고 있는 하형 클램프면에서 이간(離間)한 상태로 지지된다. 상형 캐비티(28a)를 포함하는 상형 클램프면에는, 릴리스 필름(36)이 흡착지지되어 있다.

다음에 도16(B)에 나타나 있는 바와 같이 하형(30)을 상승시켜서 몰드금형을 닫으면, 우선 상형 클램퍼(28d)와 하형 클램퍼(30c)가 맞부딪쳐서 금형공간(U)이 형성되고 또 도면에 나타나 있지 않은 진공흡인장치를 작동시켜서 금형공간(U)을 진공처리하여 감압공간(減壓空間)을 형성한다.

다음에 도17(A)에 나타나 있는 바와 같이 하형(30)을 더 상측으로 이동시키면 상형 클램퍼(28d)가 워크(W)(점착시트(S) 및 캐리어 플레이트(K))를 클램프 하여, 상형 캐비티(28a)에 액상수지(80)의 충전(充塡)을 완료한다. 이 때에는, 상형 캐비티팁(28c)으로부터의 가열에 의하여 액상수지(80)를 직접 가열함으로써 수지를 유동하기 쉽게 하여 수지의 충전을 촉진하면서, 점착시트(S)로의 직접적인 가열은 억제할 수 있다.

계속하여 도17(B)에 나타나 있는 바와 같이 상형 캐비티팁(28c)을 도면에 나타나 있지 않은 가동기구에 의하여 화살표 방향으로 조금 하측으로 이동시켜서 최종적으로 수지에 압력을 가하여 압축성형이 이루어진다. 이 때에는, 하형 캐비티팁(30b)으로부터도 가열됨으로써 점착시트(S)도 가열되지만 수지가 유동하지 않기 때문에, 액상수지(80)의 유동과 함께 반도체칩(T)이 이동하지 않는다. 또한 이 때에 플로트핀(37)의 선단측은 하형 캐비티팁(30b)으로 대피하여, 워크(W)가 상형 캐비티팁(28c)과 하형 캐비티팁(30b)에 의하여 클램프 된다. 이에 따라 몰드수지의 미충전을 제거하고 또한 수지에 혼입되는 에어를 뽑을 수 있다.

압축성형이 종료되면, 진공흡인동작을 정지하고, 하형(30)이 하측으로 이동되어 몰드금형이 열린다. 도18에 나타나 있는 바와 같이 몰드수지는 릴리스 필름(36)으로부터 분리되고, 워크(W)는 하형 클램프면에 돌출된 플로트핀(37)에 의하여 지지된다. 워크(W)는, 로더(32)에 의하여 하형(30)에서 반송 에리어(11)에 설치된 워크재치부로 꺼내어진다. 그 후에 로봇 핸드(1)에 의하여 흡착지지되어 워크검사부로 반송된다. 이와 같이 금형 클램프 상태에서 감압공간을 형성함으로써, 수지의 유동면적이 확대되어 워크(W) 상을 유동하는 몰드수지에 혼입되는 에어를 감소시켜서, 성형품질을 향상시킬 수 있다.

한편 상형 클램퍼(28d)와 하형 캐비티팁(30b)에 의하여 캐리어 플레이트(K)를 클램프 하여, 캐리어 플레이트(K)를 하형 캐비티팁(30b)에 의하여 가열하면서 금형을 체결함으로써 상형 캐비티팁(28c)을 상대적으로 하강시키도록 동작시킬 수도 있다. 이러한 경우이더라도 하형 캐비티팁(30b) 상에 직접 배치하고 있는 것은 아니기 때문에 점착시트(S)의 가열은 억제할 수 있다. 이에 따라 점착시트(S)의 점착력이 떨어지기 전에 액상수지(80)의 유동을 완료시킬 수 있으면, 액상수지(80)의 유동에 의한 칩의 이동은 방지할 수 있다.

도19는, 캐리어 플레이트(K)의 다른 예를 나타낸다. 캐리어 플레이트(K)는 도10에 나타나 있는 바와 같이 원형에 한정되지 않고, 도19에 파선으로 나타나 있는 바와 같은 사각형 모양(사각형)의 캐리어 플레이트(K)를 사용하여도 좋다.

도19는, 워크(W) 및 캐리어 플레이트(K)를 재치하는 하형(30)의 평면도이다. 하형 캐비티를 형성하는 하형 캐비티팁(30b) 및 그 둘레에 배치된 하형 클램퍼(30c)가 사각형 모양(사각형)으로 형성되어 있다. 하형 클램퍼(30c)의 클램프면에는, 코너부에 에어벤트 홈(aivent groove)(30i)이 방사상(放射狀)으로 형성되어 있다. 또한 하형 캐비티팁(30b)의 코너부 근방이며 워크(W)의 반도체칩의 기판실장영역(V) 외측에는 플로트핀(37)이 도면에 나타나 있지 않은 코일스프링에 가압되어 플로팅 지지되어 있다.

액상수지(80)는 워크(W)의 중앙부에 높은 산봉우리 모양으로 도포(塗布)되고, 금형이 클램프 됨에 따라 지름이 커지는 방향으로 확대된다. 액상수지(80)의 유동량을 적게 하기 위해서는, 라이팅 디스펜스(lighting dispense)에 의하여 캐비티 형상을 따라 사각형 모양으로 도포하더라도 좋다. 한편 캐리어 플레이트(K), 하형 캐비티팁(30b) 및 그 둘레에 배치된 하형 클램퍼(30c)는 사각형 모양에 한정되지 않고, 사각형 이외의 다각형 이외의 변형된 원형 등 다른 형상이더라도 좋다.

또한 상기한 모서리 부분이 있는 캐리어 플레이트(K)를 사용하는 경우와 같이 에어벤트 홈(30i)을 형성할 필요가 있을 때에는, 에어벤트 홈(30i)에 있어서의 수지 버(樹脂 burr)를 방지하기 위하여 에어벤트 핀(30h)을 설치하는 구성으로 하더라도 좋다. 예를 들면 상형 내에 있어서 코일스프링에 의하여 일단면(一端面)측으로부터 가압된 에어벤트 핀(30h)을 클램퍼에 가동(可動)으로 배치한다. 한편 금형의 개폐량에 따라 에어벤트 핀(30h)의 타단면(他端面)이 클램퍼의 끝면으로부터 돌출되어 에어벤트 홈(30i)을 막는 구성으로 할 수도 있다. 이 경우에 미충전을 방지하기 위하여 금형을 닫음으로써 액상수지(80)가 확대되어 플로우 프론트(flow front)가 에어벤트 홈(30i)의 부근까지 도달하였을 때에, 에어벤트 핀(30h)이 에어벤트 홈(30i)을 막도록 에어벤트 핀(30h)의 선단위치를 조정하는 것이 바람직하다.

또 에어벤트 핀(30h)은 금형의 구성에 따라 하형에 설치하여도 좋고, 상형 및 하형의 양방에 설치하여도 좋다. 또한 코일스프링을 변경하여 에어실린더나 서보모터 등의 구동기구를 사용하여 개도(開度)를 조정하는 구성을 채용할 수도 있다. 또한 에어벤트 핀(30h)에 의한 에어벤트 홈(30i)의 폐쇄가 완료된 후에 플로트핀(37)을 하형 캐비티팁 내에 대피시키도록 각 핀의 동작을 조정할 수도 있다.

상기한 수지몰드장치를 사용하면, 몰드금형에 반입된 워크(W)로의 열전도를 늦추어서 반도체칩(T)을 점착하는 점착시트(S)의 점착력 저하를 방지할 수 있다. 또 점착면에 공급된 몰드수지의 점도가 상승하는 것을 억제하여 수지의 유동성을 확보함으로써 성형품질을 향상시킬 수 있다.

한편 수지몰드장치는, 수지공급부(B)에 디스펜스 유닛(18)을, 프레스부(C)에 프레스 장치(26)를 각각 2대씩 설치한 예에 대하여 설명하였지만 더 증가시켜도 좋다. 또 워크반송기구(H)에 구비된 다관절 로봇도 1대에 한정되지 않고 복수 대 설치하여, 반송 에리어를 분담시켜서 워크(W)를 반송하는 것도 가능하다.

또한 프레스 장치(26)는 압축성형장치에 한정되지 않고 트랜스퍼 몰드장치이더라도 좋다.

또한 워크반송기구는 다관절 로봇에 의하지 않고, 통상의 로더 및 언로더를 사용한 수지몰드장치이더라도 좋다.

도20은, 다른 예에 관한 수지몰드장치의 평면 레이아웃 도면이다. 본 실시형태의 수지몰드장치는, 워크반송기구(H)에 구비된 다관절 로봇의 이동범위를 둘러싸면서 워크공급부(A), 액상수지 공급부(B1), 과립모양 수지공급부(B2), 워크이송기구(B3), 프레스부(C), 워크검사부(D)(냉각부), 가열경화부(E) 및 워크수납부(F)와 같은 각 처리공정을 하는 처리부와, 이들 처리부의 동작을 제어하는 제어부(G)가 배치되어 있다. 도1과 동일한 부재에는 동일한 번호를 붙이고 설명을 원용하는 것으로 하고 이하에서는 다른 구성을 중심으로 하여 설명한다.

워크이송기구(B3)에는, 도25에 나타나 있는 바람막이 프레임(71) 상에 코드정보 독해장치(16a), 얼라이너(16b)가 설치되어 있다. 공급매거진(9)으로부터 워크(W)가 바람막이 프레임(71) 내로 반송되면, 얼라이너(16b)를 회전시킴으로써 워크(W)의 정보코드를 코드정보 독해장치(16a)로 이동시킨다. 이 때에 워크(W)는 일정한 방향으로 통일된다. 또한 코드정보 독해장치(16a)는, 워크(W)에 부여된 제품에 관한 정보코드(QR 코드, 바코드 등)를 읽어낸다. 이 정보코드에 대응하여 기억부(47)에는, 수지공급정보(수지 종류별, 수지공급량, 공급시간 등)나 몰드조건(프레스 번호, 프레스 온도, 프레스 시간, 성형 두께 등), 큐어정보(큐어온도, 큐어시간 등), 냉각정보(냉각시간) 등의 성형조건이 기억되어 있다. 코드정보 독해장치(16a)가 읽어낸 정보코드에 대응한 성형조건정보에 의거하여 반송하고 있는 워크(W)에 대하여 후술하는 각 공정의 처리를 한다. 다관절 로봇(2)은 성형조건의 읽기가 완료된 워크(W)를 수지공급부(B1,B2)로부터 워크수납부(F)에 이르는 후의 각 처리공정으로 순차적으로 반송한다.

(수지공급부(B)의 구성)

도20에 있어서, 장치 전방측에 설치된 워크공급부(A)에 인접하여 도6과 동일한 액상수지 공급부(液狀樹脂供給部)(B1)가 설치되어 있고, 워크반송기구(H)의 이동범위보다 안쪽에 과립수지 공급부(顆粒樹脂供給部)(B2)가 각각 설치되어 있다. 한편 액상수지 공급부(B1)는 생략되어 있어도 좋다.

다음에 과립수지 공급부(B2)의 구성에 대하여 도21(A) 및 도21(B)를 참조하여 설명한다.

과립수지 공급부(B2)는, 워크(W)에 1회의 수지몰드 양에 상당하는 과립수지를 공급한다. 또 과립수지를 변경하여 분말수지(粉末樹脂)를 공급하더라도 좋다. 도21(A)에 있어서, 과립수지는 호퍼(hhopper)(51)에 저장되어 있다. 수지투하부(樹脂投下部)(52)는, 호퍼(51)에서 공급된 과립수지를 받는 트로프(through)(53)와 상기 트로프(53)를 진동시켜서 과립수지를 워크(W)를 향하여 송출하는 전자피더(電子 feeder)(54)를 구비하고 있다. 전자피더(54)는, 한 쌍의 진동판(振動板)을 소정의 방향으로 진동시켜서 트로프(53) 내에서 과립수지를 송출하도록 되어 있다.

워크재치부(work 載置部)(55)는, 워크(W)를 재치하여 수지투하부(52)로부터 투하된 과립수지의 중량을 계측할 수 있는 전자천칭(56)(계측부)을 구비하고 있다. 전자천칭(56) 상에는, 워크(W)의 측면을 대향위치에서 가이드 함으로써 위치결정을 하는 위치결정치구(57)가 설치되어 있다.

위치결정치구(57)에는, 도21(B)에 나타나 있는 바와 같이 십자 모양의 지지대(支持臺)(57a)의 대향위치에 가이드폴(guide pawl)(57b)이 돌출되도록 형성되어 있고, 대향하는 한 쌍의 가이드폴(57b)에 의하여 워크(W)의 측면을 가이드 한다. 이에 따라 원형의 워크(W)나 사각형의 워크(W)이더라도 대향위치에서 측면을 가이드 함으로써 워크 중앙부의 위치배치가 용이하게 이루어진다.

또한 워크재치부(55)의 상방에는, 평탄기구(平坦機構)(58)가 승강할 수 있도록 설치되어 있다. 구체적으로는, 비산방지 프레임(飛散防止 frame)(59) 내에 높이방향으로 소정 폭의 평탄 블레이드(平坦 blade)(60)가 회전할 수 있도록 지지되어 있다. 평탄기구(58)는, 위치결정치구(57)에 재치된 워크(W)의 가장자리부에 비산방지 프레임(59)을 근접시켜서 투하된 과립수지의 비산을 방지한다. 또한 비산방지 프레임(59) 내에 높은 산봉우리 모양으로 투하된 과립수지에 평탄 블레이드(60)를 근접시키면서 회전시켜서 투하된 과립수지를 평탄하게 하도록 되어 있다.

평탄 블레이드(60)는, 블레이드 구동모터(61)의 모터축(61a)에 매달려서 지지되어 있다. 또한 블레이드 구동모터(61)는 승강용 슬라이더(昇降用 slider)(62)에 일체(一體)로 지지되어 있다. 승강용 슬라이더(62)는 승강용 모터(63)에 의하여 회전구동되는 볼나사(64)에 연계되어 있어, 승강용 모터(63)를 소정의 방향으로 회전구동시키면 승강용 슬라이더(62)가 승강하도록 되어 있다. 승강용 모터(63) 및 승강용 슬라이더(62)는 블레이드 지지대(blade 支持臺)(65)에 일체로 지지되어 있다.

상기 구성에 의하면, 워크재치부(55)에 재치된 워크(W) 상에 높은 산봉우리 모양으로 투하되어 공급된 과립수지는, 평탄기구(58)의 평탄 블레이드(60)를 회전시켜서 워크(W) 상에서 정확한 원 모양으로 요철(凹凸)이 없도록 평탄하게 함으로써 소정의 높이로 공급할 수 있다. 이 때문에 미충전 등의 성형불량의 발생을 방지할 수 있다.

또한 워크재치부(55)의 근방에는, 낙하방지 트레이(落下防止 tray)(66)가 비산방지 프레임(59)과 워크(W)와의 사이에서 진퇴이동할 수 있도록 설치되어 있다. 낙하방지 트레이(66)는, 수지공급 동작 시 이외에 수지투하부(52)(트로프(53))로부터 낙하된 과립수지가 워크(W)에 부착되는 것을 방지한다. 구체적으로는, 트레이 구동모터(67)의 모터축(67a)에는 회전암(68)이 일체로 조립되어 있다. 상기 회전암(68)의 선단에는 예를 들면 원형 모양의 낙하방지 트레이(66)가 일체로 조립되어 있다. 낙하방지 트레이(66)는, 도21(B)에 나타나 있는 대피위치로부터 트레이 구동모터(67)를 기동하여 회전암(68)을 회전시킴으로써 비산방지 프레임(59)과 워크(W)와의 사이에 진입될 수 있다.

이에 따라 수지공급 동작 시 이외에 수지투하부(52)에 잔류하는 과립수지가 워크재치부(55)에 낙하될 염려가 없어 낙하방지 트레이(66)에서 수용하여 계량 오차의 발생을 방지할 수 있다.

도22에 나타나 있는 바와 같이 트로프(53)는, 길이방향의 일방측에서 보았을 때에 단면이 V자 모양의 이송방향 홈부(53a)가 형성되어 있다. 또한 과립수지를 투하하는 하류단에, 평면에서 볼 때에 V자 모양의 홈부(53b)가 형성되어 있다.

이에 따라 평탄 블레이드(60)를 회전구동시키는 구동모터(61)의 모터축(61a)을 트로프(53)의 하류단에 형성된 V자 모양의 홈부(53b)를 통하여 워크(W) 상에서 중앙부에 배치할 수 있다. 또한 트로프(53)의 이송방향 홈부(53a) 내에 과립수지를 모아서 하류측으로 송출하여, 과립수지를 확산시키지 않고 워크 중앙부에 높은 산봉우리 모양으로 투하할 수 있다.

한편 평탄 블레이드(60)의 단면 형상은, 예를 들면 도23(A)에 나타나 있는 바와 같이 상단(上端)(60a)이 쐐기 모양으로 가늘게 형성되고, 하단(下端)(60b)이 평탄한 형상으로 형성된다. 이것은, 상단(60a)은 과립수지가 트로프(53)로부터 투하되었을 때에 평탄 블레이드(60)의 상부에 과립수지가 실리지 않고 투하량의 전부를 워크(W) 상에 공급하기 위함이다. 또한 하단(60b)은 과립수지를 가압하지 않고 평탄하게 함으로써 과립수지 내에 존재하는 반도체칩에 압력을 가하지 않고 평탄하게 하기 위함이다. 이 때문에 예를 들면 모터축(61a)을 사이에 두고 양측의 하단(60b)측에 있어서 평탄 블레이드(60)의 회전방향의 면을 수직으로 형성함과 아울러, 반대의 면을 경사지게 하여 하단(60b)의 선단을 얇게 함으로써 마찰면을 작게 할 수도 있다.

또한 도23(B)에 나타나 있는 바와 같이 하단(60b)이 R면(곡면) 모양으로 형성되어 있어도 좋다. 이에 따라 평탄 블레이드(60)와 과립수지의 마찰을 억제하여 정전기(靜電氣)의 발생을 방지할 수 있다.

또는 도23(C)에 나타나 있는 바와 같이 평탄 블레이드(60)의 판의 두께를 더 얇게 하여 상단(60a)을 칼끝과 같이 첨예하게 형성하여 과립수지가 실리는 것을 더 확실하게 방지하도록 하여도 좋다.

또한 수지투하부(52)는 전자피더(54)에 의하여 트로프(53)를 소정의 방향으로 진동시켜서 과립수지를 송출하여, 워크재치부(55)에 구비된 전자천칭(56)이 수지공급량보다 적은 소정의 중량을 계측하면, 전자피더(54)의 구동을 정지시키도록 되어 있다. 한편 소정의 중량은, 전자피더(54)가 정지된 후에 트로프(53)로부터 워크(W)에 낙하되는 수지의 양을 예상하여 설정된다.

이에 따라 수지투하부(52)에서 워크(W)에 공급되는 과립수지의 공급량을 소정의 오차범위 내에서 계측하여 안정하게 공급할 수 있다.

또한 도21(A)에 나타나 있는 바와 같이 워크재치부(55)의 상방에는, 과립수지의 비산방지 프레임(59) 및 평탄 블레이드(60)로의 정전(靜電) 부착을 방지하기 위한 이오나이저(ionizer)(정전기 제거기)(69)가 설치되어 있다. 이에 따라 과립수지가 비산방지 프레임(59)이나 평탄 블레이드(60) 등에 정전 흡착되는 것을 방지하여, 과립수지의 공급량이 변동되는 것을 방지할 수 있다.

도24에 나타나 있는 바와 같이 평탄 블레이드(60)는, 모터축(61a)과 연결되는 길이방향의 중앙부(60c)가 높아지도록 돌출 형상으로 형성되어 있어도 좋다. 이에 따라 워크(W) 상에 높은 산봉우리 모양으로 투하된 과립수지(70)가 평탄하게 된 형상도 워크 중앙부만이 높은 산봉우리 모양으로 높아지도록 평탄하게 된다. 이에 따라 워크(W)가 프레스부(C)에 의하여 클램프 되었을 때에, 용융수지(溶融樹脂)에 혼입된 기포(氣泡)를 외주측의 에어벤트를 통하여 빠져나가기 쉽게 할 수 있다.

(워크이송기구(B3))

다음에 과립수지 공급부(B2)로부터 프레스부(C)에 대한 워크이송기구(B3)의 구성에 대하여 도20 및 도25를 참조하여 설명한다.

도20에 나타나 있는 바와 같이 워크이송기구(B3)는, 다관절 로봇(2)의 이동범위와 프레스부(C)와의 사이에 병설되어 있다. 과립수지 공급부(B2)로부터 과립수지(70)가 공급된 워크(W)를 바람막이가 설치된 워크이송기구(B3)를 통하여 프레스부(C)까지 이송한다.

상기 구성에 의하면, 바람막이가 설치된 워크이송기구(B3)에 의하여 과립수지 공급부(B2)로부터 과립수지(70)가 공급된 워크(W)를 프레스부(C)까지 이송한다. 이에 따라 워크(W)로부터 수지분(樹脂粉)이 비산하지 않아, 핸들링성이 향상되어 유지보수를 경감시킬 수 있다.

도25에 있어서, 워크이송기구(B3)에는, 터널 모양의 바람막이 프레임(71) 내에 워크(W)를 재치한 상태에서 이동하는 콘베이어 장치(72)가 설치되어 있다. 콘베이어 장치(72)는, 롤러 쌍에 무한의 콘베이어 벨트(73)가 가설되어 있다. 콘베이어 벨트(73)는 분진이 발생하지 않는 스틸벨트를 2개 구비하고, 후술하는 슬라이더 기구(75)가 진입할 수 있도록 소정의 간격 떨어져서 설치되어 있다.

이에 따라 과립수지가 공급된 워크(W)를 콘베이어 벨트(73)에 재치하여 바람막이 프레임(71) 내를 이송하기 때문에 수지분의 비산은 억제되어, 클린도(clean度)를 유지한 상태에서 프레스부(C)로 이송할 수 있다. 또한 액상수지를 사용한 성형과, 과립수지를 사용한 성형을 병행하여 실시할 수 있다.

또한 바람막이 프레임(71)에는, 로봇 핸드(1)로부터 워크(W)를 반송하는 위치(P), 바람막이 프레임(71)으로부터 프레스부(C)에 워크(W)를 반송하는 위치(Q1, Q2)에 프레임 셔터(frame shutter)(74a, 74b, 74c)가 개폐될 수 있도록 설치되어 있다. 구체적으로는, 반송위치(P)는 바람막이 프레임(71)의 측면에, 반송위치(Q1, Q2)는 바람막이 프레임(71)의 천장위치에 프레임 셔터(74a, 74b, 74c)가 설치되어 있다. 이에 따라 바람막이 프레임(71) 내외의 공기의 이동을 차단하여, 과립수지로부터 수지분의 비산을 방지할 수 있다. 예를 들면 수지몰드장치 내에서는 워크(W)를 반송하는 로봇 핸드(1)의 동작이나 온도를 조정하기 위한 장치 상부로의 에어의 흡입에 의하여 바람이 발생한다. 이 때문에 예를 들면 파우더(powder) 모양의 미세한 과립수지(70)는 비산될 가능성이 있다. 그러나 상기한 바와 같이 바람막이 프레임(71)에 의하여 장치 내에 있어서의 바람으로부터 과립수지(70)를 보호할 수 있도록 되어 있다.

또한 바람막이 프레임(71) 내의 반송위치(P)에는 슬라이더 기구(75)가 설치되어 있다. 이 슬라이더 기구(75)는, 로봇 핸드(1)로부터 워크(W)를 받으면 과립수지 공급부(B2)로 이송하고, 워크재치부(55)의 위치결정치구(57)에 워크(W)를 반송하고, 과립수지(70)가 공급된 워크(W)를 받아서 반송위치(P)로 이송한다.

또한 반송위치(Q1, Q2)에는, 워크(W)의 통과를 검출하는 워크센서(도면에는 나타내지 않는다)가 설치되어 있다. 또한 이 위치에는 콘베이어 벨트(73)에 의하여 반송되어 온 워크(W)를 소정의 위치에 정지시키는 스토퍼(stopper)(76a, 76b)도 설치되어 있다. 또한 이 위치에는 워크(W)가 반송위치(Q1, Q2)에 이송된 것을 검출하는 위치검출센서(76c, 76d)도 설치되어 있다. 워크센서에 의하여 워크(W)가 검출되면, 콘베이어 장치(72)의 구동을 정지시킨다.

반송위치(Q1, Q2)에는, 콘베이어 벨트(73)의 사이에 워크재치부(77a, 77b)가 승강될 수 있도록 설치되어 있다. 워크재치부(77a, 77b)는 에어실린더(78a, 78b)에 의하여 콘베이어 벨트(73)의 하방으로부터 상승됨으로써 워크(W)를 콘베이어 벨트(73)에서 받아서 상승시킨다. 바람막이 프레임(71)의 천장위치에 설치된 프레임 셔터(74b) 또는 프레임 셔터(74c)를 개방하여, 프레스부(C)에 설치된 로더(32)의 로더핸드(32a)에 인도된다. 한편 각 프레스부(C)와 워크이송기구(B3)의 경계부에는, 프레스측 셔터(25)에 의하여 구분되어 있다. 로더핸드(32a)에 인도된 워크(W)는, 로더(32)에 의하여 금형이 열린 프레스부에 반입된다.

또한 바람막이 프레임(71) 내에 있어서의 반송위치(P)의 상방(워크 이송방향 상류측)에는, 예비가열부(豫備加熱部)(79)가 설치되어 있다. 예비가열부(79)는, 과립수지 공급부(B2)에서 과립수지(70)가 공급된 워크(W)를 반송위치(P)에서 예비가열함으로써 과립수지(70)를 가열한다.

이에 따라 프레스부(C)에 있어서의 가열용융시간도 짧게 할 수 있다. 또한 고온으로 예비가열함으로써 과립수지(70)의 표면을 용융시켜도 좋다. 이 경우에 이송 시에 수지분이 비산되기 어렵게 된다. 또 예비가열부(79)는 설치되어 있지 않더라도 좋다.

다음에 과립수지 공급부(B2)에 반입된 워크(W)에 대한 과립수지 공급동작의 일례에 대하여 도26(A)∼도26(C) 및 도27(A)∼도27(C)를 참조하여 설명한다.

도26(A)에 있어서, 워크재치부(55)의 위치결정치구(57)에 위치결정된 워크(W)에 비산방지 프레임(59)을 근접시킨다.

다음에 도26(B)에 나타나 있는 바와 같이 전자피더(54)를 작동시켜서, 호퍼(51)로부터 트로프(53)에 공급된 과립수지(70)를 상기 트로프(53) 내의 이송방향 홈부(53a) 내의 하류단을 향하여 송출시킨다. 이에 따라 하류단인 홈부(53b)로부터 과립수지(70)를 워크(W)에 순차적으로 투하시킨다. 이 때에 과립수지(70)는 모터축(61a)의 둘레를 낙하하여 평탄 블레이드(60)의 양측을 통과함으로써 워크(W)의 중앙 부근에 높은 산봉우리 모양으로 투하된다. 과립수지(70)는, 워크(W) 상에 낙하되었을 때에 비산되더라도 비산방지 프레임(59)에 막히기 때문에, 워크(W)에서 넘쳐서 흐르지 않는다. 한편 전자피더(54)는, 전자천칭(56)의 계측값이 소정값에 도달하면, 과립수지(70)의 투하를 정지한다.

다음에 도26(C)에 나타나 있는 바와 같이 비산방지 프레임(59)의 높이위치는 그대로인 상태에서, 승강용 모터(63)를 기동하여 승강용 슬라이더(62)를 하강시켜서 블레이드 구동모터(61)를 기동함으로써 평탄 블레이드(60)를 회전시키면서 비산방지 프레임(59) 내로 하강시킨다. 이에 따라 워크(W)의 중앙부에 높은 산봉우리 모양으로 투하된 과립수지(70)가 서서히 주변부를 향하여 평탄하게 되어 간다. 이 때에 평탄 블레이드(60)의 회전방향 전방에 쌓인 과립수지(70)는 평탄 블레이드(60)의 높이를 넘었을 때에는 이것을 타고 넘어가서 후방으로 떨어진다. 이 경우에 평탄 블레이드(60)에 의하여 반복하여 평탄하게 되기 때문에, 최종적으로는 과립수지(70)는 평평하게 된다. 또 평탄 블레이드(60)의 상단 형상이 상기한 바와 같이 볼록한 모양으로 되어 있기 때문에, 과립수지(70)가 평탄 블레이드(60) 상에 실린 상태가 되지 않는다. 또한 과립수지(70)를 평탄하게 할 때에 과립수지(70)가 타고 넘어가도록 평탄 블레이드(60)를 소정의 폭으로 함으로써, 평탄 블레이드(60)의 전방에 쌓인 과립수지(70)의 양을 적절하게 제어할 수 있다. 이 때문에 쌓인 과립수지(70)를 평탄 블레이드(60)에 의하여 가압하여 감으로써 발생하는 워크(W)측(하측)으로의 분력(分力)을 작게 하여 반도체칩에 대한 하중을 매우 작게 할 수도 있다.

도27(A)는, 도26(C)에서 과립수지(70)의 평탄이 진행된 상태를 나타낸다. 이어서 도27(B)에 나타나 있는 바와 같이 과립수지(70)가 비산방지 프레임(59)의 근방까지 확대됨으로써 과립수지(70)의 높이방향의 두께는 균일하게 평탄하게 된 상태가 되어, 평탄동작이 완료된다. 한편 과립수지(70)는, 비산방지 프레임(59)에 의하여 워크(W) 상에서 구획이 형성되어 있고 또한 워크(W) 상에 반도체칩이 실장되어 있어 요철면이 형성되어 있기 때문에, 워크(W)의 외주 가장자리에서 돌출되지 않는다.

다음에 도27(C)에 나타나 있는 바와 같이 승강용 모터(63)를 기동하여 승강용 슬라이더(62)를 상승시켜서 비산방지 프레임(59) 및 평탄 블레이드(60)를 상승시킨다. 다음에 트레이 구동모터(67)를 기동하여 회전암(68)을 회전시켜서, 비산방지 프레임(59)과 워크(W)와의 간격에 낙하방지 트레이(66)를 진입시켜서 워크(W) 상에 과립수지(70)나 수지분 등이 낙하하는 것을 방지한다.

워크(W)는 슬라이더 장치(75)(도25 참조)에 의하여 바람막이 프레임(71) 내의 반송위치(P)로 이송되어, 콘베이어 벨트(73)로 반송된다. 콘베이어 벨트(73)에 재치된 워크(W)는 필요에 따라 예비가열부(79)에서 예비가열된 후에, 프레스부(C)로 이송되어 프레스측의 로더(32)로 반송된다. 예를 들면 과립수지(70)나 워크(W)의 두께 때문에 프레스부(C)에서의 가열시간이 지나치게 길어지는 경우에는 예비가열하는 것이 특히 효과적이다.

한편 액상수지 공급부(B1)로부터 워크(W)에 공급된 워크(W)는 로봇 핸드(1)에 의하여 바람막이 프레임(71)의 프레임 셔터(74b, 74c)를 개방하여 상승된 워크재치부(77a, 77b)로 반송된다. 이 후에 워크(W)는 프레스부(C)측에 있어서의 로더(32)의 로더핸드(32a)로 반송된다.

상기 수지몰드장치를 사용하면, 워크(W)나 수지의 공급으로부터 수지몰드를 하고 성형품을 검사하고 포스트 큐어를 하여 수납할 때까지의 일련의 작업을 콤팩트한 장치구성으로 할 수 있다. 또한 상기 수지몰드장치에 의하면, 효율적으로 또한 제품에 따른 사양에 따라 수지몰드를 할 수 있는 수지몰드장치를 제공할 수 있다. 또한 서로 다른 제품에 대하여 액상수지와 과립수지를 구별하여 공급하여 수지몰드를 할 수 있다. 또한 복수의 프레스부(C)에 대하여 성형 후의 워크의 반출동작과 다음 워크의 반입동작이 연속되도록 다관절 로봇(2)에 의한 반송동작을 제어함으로써 각 프레스부(C)에 있어서 연속하여 수지몰드를 할 수 있다.

또 상기한 수지몰드장치에 있어서, 필요에 따라 직선운동 가이드레일(4) 및 콘베이어 장치(72)를 연장함으로써 기존구조를 남기면서 프레스부(C)를 비롯한 장치 각부의 설치 수를 늘릴 수 있다. 이 경우에 직선운동 가이드레일(4) 상에 있어서의 다관절 로봇(2)의 이동과 다관절 로봇(2)에 의한 로봇 핸드(1)의 구동을 병행하여 함으로써 워크(W)를 신속하게 반송할 수 있다. 이 때문에 프레스부(C) 등이 증가되어 장치의 전체 길이가 길어지게 되더라도 속도를 거의 줄이지 않고 수지몰드를 할 수 있다.

또 평탄 블레이드(60)를 사용한 과립수지 공급부(B2)를 변경하여, 점(點) 모양 또는 선(線) 모양을 그리도록 과립수지를 투하함으로써 공급하는 라이팅 형식의 과립수지 공급부(B20)를 사용하더라도 좋다. 과립수지 공급부(B20)는, 도28(A)∼도28(C), 도29, 도30(A) 및 도30(B)에 나타나 있는 바와 같이 정사각형의 워크(W)에 대하여 사각형으로 과립수지를 공급할 수 있다. 다만 라이팅 형식에서의 공급이기 때문에, 상기한 바와 같은 원형의 워크(W)이더라도 예를 들면 지름이 서로 다른 동심원(同心圓)을 그리도록 공급하는 동작을 반복함으로써 원하는 위치에 과립수지를 원형으로 공급할 수도 있다.

또한 직사각형 모양(사각형 모양), 삼각형 모양이나 6각형 등의 다각형 또는 다각형 등을 조합시킨 이형(異形) 형상이라고 하는 임의 형상의 워크(W)이더라도 외부장치에 의하여 설정된 형상으로 투하위치를 이동시키도록 제어함으로써 공급할 수 있다. 이 때문에 장치의 변경 등을 수반하지 않고 다종(多種)의 워크(W)에 간단하게 대응할 수 있다. 또한 워크(W)의 중심과 대략 동심의 방사선 모양으로 공급하는 동작을 소정의 각도마다 반복하여 공급할 수도 있다. 또한 라이팅 형식에서의 공급을 하기 때문에, 임의의 위치에 임의의 분량의 과립수지를 공급할 수도 있다. 예를 들면 반도체칩(129)이 탑재된 위치에 대한 공급량보다 그 이외의 위치(기판(128)이 노출되는 위치)에 대한 공급량을 증가시킴으로써, 공급된 과립수지의 상면의 높이를 일치(요철을 감소시킨다)시킬 수도 있다. 이것에 의하면, 몰드할 때의 수지의 이동을 감소시켜서 와이어 플로우(wire flow)를 방지할 수 있다.

또한 과립수지 공급부(B20)는, 워크(W)를 지지할 수 있는 스테이지(stage)(131)와, 스테이지(131)를 XYZ 방향으로 이동할 수 있도록 지지하는 XYZ 구동기구(133)와, 워크(W)의 중량(워크(W)에 공급된 과립수지의 중량을 포함한다)을 측정하는 중량계(重量計)(중량센서)(157)를 구비하고 있다. 스테이지(131)에는, 워크(W)의 외주를 지지하는 부분을 제외한 중앙부분을 관통하는 관통구멍(131a)이 형성되어 있다. 스테이지(131)는 외주부에서 워크(W)를 흡착지지한다. 또 스테이지(131)는 폴부재에 의하여 워크(W)의 외주에서 지지하더라도 좋다. 중량센서(157)는, 스테이지(131)의 관통구멍(131a)을 관통한 상태에서 워크(W)의 중량을 측정한다.

XYZ 구동기구(133)에서는, 도면에 나타나 있지 않은 구동원에 의하여 X축 레일(134) 상에서 X축 슬라이더(135)가 X방향으로 슬라이드 하고, Y축 레일이 부착된 X축 슬라이더(135) 상에서 Y축 슬라이더(136)가 Y방향으로 슬라이드 한다. 이 Y축 슬라이더(136) 상에는 Z축 레일(155)이 더 설치되어 있어, Z축 레일(155) 상에서 Z축 슬라이더(156)가 Z방향으로 슬라이드 한다.

또한 과립수지 공급부(B20)는, 워크(W)에 과립수지를 선단으로부터 투하하는 수지투하부(132)(예를 들면 슈터(shooter))를 구비하고 있다. 이 과립수지 공급부(B20)는, 예를 들면 상기의 과립수지 공급부(B2)에 있어서의 과립수지를 투하하기 위한 구성과 동등한 과립수지 투하용의 구성을 구비하여, 트로프(53)로부터 과립수지를 투하시켜서 슈터를 통하여 워크(W)로 투하한다. 이 경우에 슈터를 사용하여 수지투하부(132)의 선단을 작은 직경으로 하여, 워크(W)의 수평면 내에 소정의 공급량을 소정의 위치에 과립수지를 더 정확하게 공급(라이팅)할 수 있다. 이 때문에 공급위치를 더 정밀하게 조정할 수 있다. 또한 하방으로 연장된 슈터를 워크(W)에 가깝게 하여 공급하기 때문에, 상기한 비산방지 프레임(59)(도21(A) 및 도21(B) 참조)을 사용하지 않고, 과립수지의 비산을 방지할 수 있다. 또한 도28(A)에 파선으로 나타나 있는 바와 같이 슈터(수지투하부(132)) 내의 하단부 근방에 있어서 단(段) 모양으로 직경을 축소하여, 과립수지의 낙하위치에 쌓이는 것을 방지하기 위하여 과립수지의 안식각(安息角)보다 큰 경사를 구비하는 경사부를 형성하여도 좋다. 이 경우에 트로프(53)로부터 낙하되어 온 과립수지를 이 경사부에 충돌시켜서 속도를 저하시킨 후에 워크(W)에 투하함으로써, 과립수지가 워크(W) 상에 투하될 때의 운동에너지를 작게 할 수 있다. 이에 따라 미세한 와이어에 의하여 반도체칩이 와이어 본드된 워크(W)이더라도 손상시키지 않고 수지를 공급할 수 있다.

이와 같이 구성되는 과립수지 공급부(B20)에 있어서, 우선 스테이지(131)에서 워크(W)를 받아서, 도28(A)에 나타나 있는 바와 같이 스테이지(131)를 하강시킴으로써 중량계(중량센서)(157)에 재치하여 워크(W)의 중량을 측정한다. 계속하여 슬라이더(156)를 Z축방향으로 상승시켜서, 워크(W)를 중량계(157)로부터 스테이지(131)로 반송한다. 계속하여 수지공급정보(수지공급량)에 의거하여 워크(W) 상에 과립수지를 공급(투하)한다. 과립수지 공급부(B20)에서는, 제1공급공정으로서, 워크(W)에 대한 과립수지의 전체 공급량 중에서 대부분(예를 들면 90% 정도)을 공급한다. 이 제1공급공정에서는, 수지투하부(132)의 선단으로부터 워크(W)에 과립수지를 투하하여 공급하면서(도28(B) 참조), 스테이지(131)를 워크(W)의 수평면 내에서 XY 방향으로 꾸불꾸불한 산길 모양(해칭 모양)으로 이동시켜서(도29 참조), 워크(W) 상에 바탕수지부(127a)를 형성한다(도28(C) 참조).

계속하여 과립수지 공급부(B20)에서는, 제2공급공정으로서, 워크(W)에 대한 과립수지의 전체 공급량으로부터 1회째의 수지투하량을 뺀 잔량(예를 들면 10%)을 공급한다. 이 제2공급공정에서는, 도30(A) 및 도30(B)에 나타나 있는 바와 같이 수지투하부(132)의 선단으로부터 워크(W)의 중앙에 과립수지를 투하함으로써 공급하여, 바탕수지부(127a) 상에 중간높이 수지부(127b)를 형성한다.

이와 같이 워크(W) 상에 과립수지를 규정량 공급한 후에 스테이지(131)를 소정의 위치로 이동시켜서, 다시 중량계(157)로 과립수지가 공급된 상태에서의 워크(W)의 중량을 측정한다. 이 측정값이 실제의 과립수지의 공급량으로서 기록된다. 또 상기의 동작에 의하여 공급하였을 때에 중량계(157)에서의 2번째 측정의 결과공급량이 약간 적은 것이 되었을 때에는, 나머지 공급량을 더 공급할 수도 있다. 또 요구되는 공급 정밀도에 따라서는 상기의 제1공급공정에 있어서 공급량의 전체 양을 공급하더라도 좋다.

또한 바람막이 프레임(71)에 있어서 워크(W)에 대한 이송 구성에 대하여 설명하였지만 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 도2(A) 및 도2(B)에 2점 쇄선으로 나타나 있는 바와 같이 로봇 핸드(1)의 워크(W)의 지지위치를 둘러싸는 상자 모양의 바람막이를 설치하고, 몰드수지를 공급한 워크(W)를 바람막이에 의하여 차폐한 상태에서 프레스부(C)까지 반송하더라도 좋다. 이것에 의하면, 과립수지의 비산을 방지할 수 있다. 또 바람막이를 설치한 로봇 핸드(1)와 이것을 설치하지 않은 로봇 핸드(1)를 구비하는 다관절 로봇을 사용하여 과립수지 공급부(B2, B20)로부터 프레스부(C)로의 반송에만 바람막이를 설치한 로봇 핸드(1)를 사용하도록 구분하여 쓸 수도 있다.

또한 워크(W)는 프레스부(C)로부터 꺼내어진 후에, 임의의 시점에서 반전시켜서 몰드된 면이 하면을 향하도록 반송하여 각 부에서의 처리를 하여 수납할 수도 있다. 이 경우에 몰드수지에 대한 먼지 등의 부착을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한 평탄 블레이드(60)와 동일한 평탄 블레이드를 직선적으로 이동시킴으로써 평탄하게 하여도 좋다. 예를 들면 워크의 중앙부에 높은 산봉우리 모양으로 투하된 과립수지(70) 상에 있어서 평탄 블레이드를 XY 평면에 있어서의 두께방향에 있어서 전후로 이동시킴으로써 평탄하게 하여도 좋다. 이 경우에 캐비티 사이즈보다 충분하게 작은 구멍을 형성한 프레임을 배치하고 이 안에서 평탄하게 되도록 넓혀도 좋다. 또한 과립수지(70)는 워크(W) 상에 있어서 선 모양으로 투하한 후에, 투하된 과립수지(70)의 단변(短邊) 방향으로 평탄 블레이드를 이동시켜서 평탄하게 할 수도 있다. 이것에 의하면, 과립수지(70)를 사각형으로 공급하는 구성 및 공정을 간이화 할 수 있다.

1 : 로봇 핸드
2 : 다관절 로봇
2a : 수직링크
2b : 수평링크
5 : 티칭 핸드
6 : 레이저 변위계
7 : 촬영장치(카메라)
8 : 티칭 치구
18 : 디스펜스 유닛
18c : 피스톤
18f, 18g : 디스펜스 유닛
19 : 시린지
19a : 튜브노즐
19b : 핀치밸브
22 : 워크재치부
28 : 상형
28c : 상형 캐비티팁
28d : 상형 클램퍼
30 : 하형
30b : 하형 캐비티팁
30c : 하형 클램퍼
37 : 플로트핀
43 : 큐어로
51 : 호퍼
52 : 수지투하부
55 : 워크재치부
56 : 전자천칭(계측부)
57 : 위치결정치구
58 : 평탄기구
59 : 비산방지 프레임
60 : 평탄 블레이드
66 : 낙하방지 트레이
71 : 바람막이 프레임
72 : 콘베이어 장치
73 : 콘베이어 벨트
75 : 슬라이더 기구
79 : 예비가열부
A : 워크공급부
B : 수지공급부
B1 : 액상수지 공급부
B2 : 과립수지 공급부
B3 : 워크이송기구
B20 : 과립수지 공급부
C : 프레스부
D : 워크검사부
E : 가열경화부
F : 워크수납부
G : 제어부
H : 워크반송기구
I : 정보독해부
J : 액재토출위치
K : 캐리어 플레이트
N : 냉각부
S :점착시트
T : 반도체칩
U : 금형공간
V : 기판실장영역
W : 워크

Claims

워크(work)를 로봇 핸드(robot hand)로 지지하여 각 공정의 사이를 반송하며 회전 및 직선이동이 가능한 로봇을 구비한 워크반송기구(work 搬送機構)와,
상기 워크를 공급하는 워크공급부(work 供給部)와,
상기 워크공급부로부터 꺼내어진 워크를 수지몰드(樹脂 mold)하기 위한 수지를 공급하는 수지공급부(樹脂供給部)와,
상기 수지공급부로부터 공급된 수지 및 상기 워크가 몰드금형(mold 金型)에 반입(搬入)되어 수지몰드되는 프레스부(press部)와,
상기 프레스부에 의하여 수지몰드된 워크를 수납하는 워크수납부(work 收納部)와,
장치 각 부의 동작을 제어하는 제어부(制御部)를
구비하고,
상기 워크반송기구에 구비된 로봇의 이동범위를 둘러싸고 상기 워크공급부, 상기 수지공급부, 상기 프레스부 및 상기 워크수납부가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 수지몰드장치(樹脂 mold 裝置).
제1항에 있어서,
상기 로봇은, 수직링크(垂直 link)에 의한 상하방향과 수평링크(水平 link)에 의한 수평방향으로의 이동이 병행되어 이루어지는 다관절 로봇(多關節 robot)이 사용되는 것을 특징으로 하는 수지몰드장치.
제1항에 있어서,
상기 프레스부로부터 꺼내어진 성형품의 두께 및 외관을 검사하여 양부(良否)를 판정하는 워크검사부(work 檢査部)가, 상기 워크반송기구에 구비된 로봇의 이동범위를 둘러싸고 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 수지몰드장치.
제1항에 있어서,
수지몰드 후의 워크를 큐어로(cure爐)에 수납하여 수지를 가열경화(加熱硬化)시키는 가열경화부(加熱硬化部)가, 상기 워크반송기구에 구비된 로봇의 이동범위를 둘러싸고 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 수지몰드장치.
제1항에 있어서,
수지몰드 후의 워크를 냉각시키는 냉각부(冷却部)가, 상기 워크반송기구에 구비된 로봇의 이동범위를 둘러싸고 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 수지몰드장치.
제1항에 있어서,
상기 워크반송기구는, 상기 프레스부에 워크를 반입하기 전에 정보독해부(情報讀解部)에 의하여 성형조건을 포함하는 제품정보를 읽어내어 후공정으로 반송하는 것을 특징으로 하는 수지몰드장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는, 가장 시간이 걸리는 처리공정의 최소 동작 사이클에 따라 로봇에 의한 워크공급동작 및 워크취출동작의 타이밍을 제어하고 또한 우선도(優先度)가 높은 공정 순서를 고려하여 워크반송동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 수지몰드장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 로봇의 로봇 핸드를 대신하여 레이저 변위계(laser 變位計)와 촬영장치(撮影裝置)를 구비한 티칭 핸드(teaching hand)를 사용하여 각 공정에 구비된 티칭 치구(teaching 治具)에 대한 X-Y-Z 방향의 위치결정을 하고, 상기 X-Y-Z 방향의 위치결정에 의거하여 상기 로봇의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 수지몰드장치.
제1항에 있어서,
상기 수지공급부에는 액상수지(液狀樹脂)를 공급하는 디스펜스 유닛(dispense unit)이 복수 설치되어 있고, 각 디스펜스 유닛에 있어서 워크로 토출(吐出)되는 액상수지의 토출량을 각각 계량하여 공급하는 것을 특징으로 하는 수지몰드장치.
제1항에 있어서,
상기 수지공급부에는, 시린지(syringe) 내로 피스톤을 압입함으로써 튜브노즐(tube nozzle)로부터 액상수지를 공급하는 디스펜스 유닛이 설치되어 있고, 상기 디스펜스 유닛에 있어서 상기 튜브노즐을 핀치밸브(pinch valve)에 의하여 닫아서 액체 떨어짐을 방지하는 것을 특징으로 하는 수지몰드장치.
제1항에 있어서,
상기 몰드금형에는, 반도체칩 점착면(半導體chip 粘着面)측에 수지가 공급된 캐리어 플레이트(carrier plate)를 금형 클램프면(金型 clamp面)에서 이간(離間)시켜서 지지하는 워크지지부(work 支持部)가 금형 클램프 상태에 있어서 금형 클램프면에서 금형 내로 대피 가능하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수지몰드장치.
제1항에 있어서,
상기 몰드금형은, 워크를 클램프 하기 전에 캐비티(cavity)의 외주측에 설치된 상형 클램퍼(上型 clamper)와 하형 클램퍼(下型 clamper)가 클램프 되어 형성되는 금형공간을 진공처리하여 감압공간(減壓空間)을 형성한 후에 금형을 클램프 하여 압축성형(壓縮成形)되는 것을 특징으로 하는 수지몰드장치.
제1항에 있어서,
상기 몰드금형에는, 반도체칩 점착면측에 수지가 공급된 캐리어 플레이트를 금형 클램프면으로부터 이간시켜서 지지하는 워크지지부가 설치되고, 상기 워크지지부는, 하형 캐비티팁(下型 cavity tip)에 탄성부재에 의하여 플로팅 지지(floating 支持)된 복수의 플로트핀(float pin)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 수지몰드장치.
제1항에 있어서,
상기 몰드금형에는, 반도체칩 점착면측에 수지가 공급되는 캐리어 플레이트를 금형 클램프면에서 이간시켜서 지지하는 워크지지부가 설치되고, 상기 워크지지부는, 상기 반도체칩의 기판실장영역(基板實裝領域) 외측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 수지몰드장치.
제1항에 있어서,
상기 워크공급부로부터 꺼내어진 워크에 상기 수지공급부에 있어서 몰드수지를 공급하고, 상기 몰드수지가 공급된 상기 워크가 바람막이에 의하여 차폐(遮蔽)된 상태에서 상기 프레스부까지 반송되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 수지몰드장치.
제1항에 있어서,
상기 수지공급부는, 워크 상에 과립수지(顆粒樹脂)를 공급하는 과립수지 공급부(顆粒樹脂供給部)를 구비하고 있고,
상기 과립수지 공급부로부터 과립수지가 공급된 워크를 상기 프레스부까지 이송하는 바람막이가 설치된 워크이송기구가, 상기 로봇의 이동범위와 상기 프레스부의 사이에 병설(倂設)되어 있고, 상기 워크이송기구는, 터널 모양의 바람막이 프레임 내에 워크를 재치(載置)한 상태에서 이송하는 무한(無限)의 콘베이어 벨트를 구비한 콘베이어 장치(conveyer 裝置)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수지몰드장치.
제1항에 있어서,
상기 워크이송기구는, 터널 모양의 바람막이 프레임을 구비하고, 상기 바람막이 프레임 내의 워크 이송방향 상류측에는 상기 워크에 공급된 과립수지를 예비가열하는 예비가열부(豫備加熱部)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수지몰드장치.
제1항에 있어서,
상기 수지공급부는, 워크 상에 과립수지를 공급하는 과립수지 공급부와 상기 워크 상에 액상수지를 공급하는 액상수지 공급부(液狀樹脂供給部)를 같이 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 수지몰드장치.
제1항에 있어서,
상기 수지공급부는 워크 상에 과립수지를 공급하는 과립수지 공급부를 구비하고 있고,
상기 과립수지 공급부는, 과립수지를 저장하는 호퍼(hopper)와, 상기 호퍼로부터 공급된 과립수지를 워크 상에 투하하는 수지투하부(樹脂投下部)와, 상기 워크를 재치하여 상기 수지투하부로부터 투하된 과립수지의 중량을 계측할 수 있는 계측부를 구비한 워크재치부(work 載置部)와, 상기 워크 상에 투하된 과립수지에 평탄 블레이드(平坦 blade)를 근접시키면서 회전시켜서 투하된 과립수지를 평탄하게 하는 평탄기구(平坦機構)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 수지몰드장치.
제1항에 있어서,
상기 수지공급부는, 워크 상에 과립수지를 투하하여 공급하는 과립수지 공급부를 구비하고 있고, 상기 워크가 재치되는 워크재치부에, 상기 워크재치부에 재치된 워크의 가장자리부에 근접하도록 배치시켜서 투하된 과립수지의 비산(飛散)을 방지하는 비산방지 프레임(飛散防止 frame)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 수지몰드장치.
제1항에 있어서,
상기 수지공급부는, 워크 상에 과립수지를 투하하여 공급하는 과립수지 공급부를 구비하고, 수지공급 동작 시 이외에 상기 수지투하부와 워크의 사이에 진입하여 수지투하부로부터 낙하된 과립수지가 워크에 부착되는 것을 차단하는 낙하방지 트레이(落下防止 tray)가 진퇴이동할 수 있도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수지몰드장치.