KR20130004473A

KR20130004473A - 성형장치 및 성형방법

Info

Publication number: KR20130004473A
Application number: KR1020127018623A
Authority: KR
Inventors: 가즈오 노다; 다카후미 스미요시
Original assignee: 스미토모 베이클리트 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2010-03-03
Filing date: 2011-02-21
Publication date: 2013-01-10
Also published as: TWI523746B; WO2011108386A1; MY160473A; CN102712114A; JP2011178135A; TW201144023A; CN102712114B; US20120299212A1; JP5740821B2; US9004898B2; KR101832514B1; SG182758A1

Abstract

성형장치는, 늘어서 설치된 한 쌍의 롤러를 구비하고, 한 쌍의 롤러의 사이에서 수지조성물을 가압하여 시트모양으로 성형하는 것이다. 이 성형장치의 각 롤러는, 각각, 원기둥 모양 또는 원통모양을 이루는 심부와, 심부의 외주부에 마련되고, 산화물계 세라믹스를 포함하는 세라믹스로 구성되며, 두께가 0.2 ~ 100㎜의 외층을 가지고 있다. 또, 각 롤러는, 각각, 그 외층의 표면 거칠기(Ra)(JIS B 0601에 규정)가 0 ~ 2㎛의 것이다.

Description

성형장치 및 성형방법 {MOLDING DEVICE AND MOLDING METHOD}

본 발명은 성형장치 및 성형방법에 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 시트모양으로 하는 것이 행해진다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1에 기재한 각 롤러는, 각각, 그 외주면이 금속재료로 구성되어 있는 것이 통상이라고 생각된다. 이와 같이 각 롤러의 외주면이 금속재료로 구성되어 있으면, 롤러 사이에 수지조성물을 가압할 때에, 당해 수지조성물과 각 롤러의 외주면과의 사이의 마찰에 의해서, 각 외주면으로부터 금속가루가 발생한다. 이 때문에, 금속가루가 이물로서 혼입한 수지조성물이 제조되어 버린다고 하는 문제가 있었다. 그리고, 금속가루가 혼입한 수지조성물을 반도체 패키지의 봉지로서 이용했을 경우, 반도체칩을 확실히 절연하여 봉지하지 못하고, 혼입한 금속가루로 반도체칩에 단락이 발생하는 일이 있었다.

특허문헌 1 : 일본국 특개2006-297701호 공보

본 발명의 목적은, 수지조성물을 가압하여 시트모양으로 성형할 때에 당해 수지조성물에 금속분말이 혼입하는 것을 확실히 방지할 수 있는 성형장치 및 성형방법을 제공하는 것에 있다.

이와 같은 목적은, 하기 (1) ~ (12)의 본 발명에 의해 달성된다.

(1) 늘어서 설치된 한 쌍의 롤러를 구비하고, 이 한 쌍의 롤러의 사이에 수지조성물을 가압하여 시트모양으로 성형하는 성형장치로서,

상기 각 롤러는, 각각, 그 적어도 외주면이 세라믹스로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 성형장치.

(2) 상기 각 롤러는, 각각, 원기둥 모양 또는 원통모양을 이루는 심부와, 이 심부의 외주부에 마련되고, 상기 세라믹스로 구성된 외층을 가지는 상기 (1)에 기재한 성형장치.

(3) 상기 외층의 두께는 0.2 ~ 100㎜인 상기 (2)에 기재한 성형장치.

(4) 상기 세라믹스는 산화물계 세라믹스를 포함하는 것인 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재한 성형장치.

(5) 상기 각 롤러의 외주면의 표면 거칠기(Ra)(JIS B 0601에 규정)는 0 ~ 2㎛인 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재한 성형장치.

(6) 상기 한 쌍의 롤러는 서로의 축간 거리가 가변으로 구성되어 있는 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재한 성형장치.

(7) 상기 한 쌍의 롤러의 사이를 통과하는 상기 수지조성물을 냉각하는 냉각수단을 구비하는 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재한 성형장치.

(8) 상기 냉각수단에 의해, 상기 각 롤러의 외주면의 표면 온도가 20℃ 이하로 되어 있는 상기 (7)에 기재한 성형장치.

(9) 상기 수지조성물은 혼련장치로 혼련된 혼련물이며,

상기 한 쌍의 롤러는 상기 혼련장치의 상기 혼련물을 배출하는 배출구의 하류 측에 설치되는 상기 (1) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재한 성형장치.

(10) 상기 혼련장치는 상기 혼련물을 탈기하는 기능을 가지는 것이며,

상기 한 쌍의 롤러에 의해, 상기 탈기된 혼련물이 시트모양으로 성형되는 상기 (9)에 기재한 성형장치.

(11) 상기 수지조성물은 IC패키지의 외장부를 구성하는 몰드부가 되는 것인 상기 (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재한 성형장치.

(12) 늘어서 설치된 한 쌍의 롤러를 이용하고, 이 한 쌍의 롤러의 사이에 수지조성물을 가압하여 시트모양으로 성형하는 성형방법으로서,

상기 각 롤러는, 각각, 그 적어도 외주면이 세라믹스로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 성형방법.

본 발명에 의하면, 수지조성물을 가압하여 시트모양으로 성형할 때에 당해 수지조성물에 금속분말이 혼입하는 것을 확실히 방지할 수 있는 성형장치 및 성형방법을 제공할 수 있다.

도 1은 수지조성물의 제조공정을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 성형장치 및 그 주변의 장치의 부분 단면 측면도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 성형장치의 롤러의 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 성형장치의 제2 실시형태를 나타내는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 성형장치의 제3 실시형태를 나타내는 부분 단면 측면도이다.
도 6은 수지조성물을 이용한 IC패키지의 부분 단면도이다.

이하, 본 발명의 성형장치 및 성형방법을 첨부 도면에 나타내는 바람직한 실시형태에 근거하여 상세하게 설명한다.

<제1 실시형태>

도 1은 수지조성물의 제조공정을 나타내는 도면, 도 2는 본 발명의 성형장치 및 그 주변의 장치의 부분 단면 측면도, 도 3은 도 2에 나타내는 성형장치의 롤러의 종단면도, 도 6은 수지조성물을 이용한 IC패키지의 부분 단면도이다. 또한, 이하에서는, 설명의 형편상, 도 2, 도 5, 도 6 중의 상측을 「위」, 「위쪽」또는 「상류」, 하측을 「아래」, 「아래쪽」또는 「하류」라고 한다.

도 2에 나타내는 본 발명의 성형장치(1)는 최종적으로 성형체가 되는 수지조성물을 제조할 때의 시트화 공정에서 사용되는 장치이다. 이 성형장치(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, 경화촉진제, 커플링제 등을 가지고 있다. 수지로서는 에폭시 수지가 바람직하다.

에폭시 수지로서는, 예를 들면, 크레졸 노볼락(cresol novolak)형, 비페닐(biphenyl)형, 다이사이클로펜타디엔(dicyclopentadiene)형, 트리페놀 메탄(triphenol methane)형, 다방향족환형 등을 들 수 있다.

경화제로서는, 예를 들면, 페놀 노볼락형, 페놀 아랄킬(phenol aralkyl)형, 트리페놀 메탄형, 다방향족환형 등을 들 수 있다.

충전재로서는, 예를 들면, 용융 실리카(파쇄모양, 구모양), 결정 실리카, 알루미나 등을 들 수 있다.

경화촉진제로서는, 예를 들면, 인화합물, 아민화합물 등을 들 수 있다.

커플링제로서는, 예를 들면, 시란 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, 난연제, 저응력제 등을 들 수 있다.

(미분쇄)

도 1에 나타내는 바와 같이, 원재료 중 소정의 재료에 대해서는, 우선, 분쇄장치에 의해, 소정의 입도분포가 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 볼밀 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 진공 펌프(도시생략)에 의해서 행할 수 있다.

(시트화)

다음으로, 상기 탈기된 혼련물(이하 「혼련물(Q1)」이라고 함)을 성형장치(1)에서 시트모양으로 성형하고, 시트모양의 재료(이하 「시트재(Q2)」라고 함)를 얻는다. 또한, 성형장치(1)에 대해서는, 후에 상세히 설명한다.

(냉각)

다음으로, 냉각장치에 의해, 시트재(Q2)를 냉각한다. 이것에 의해, 다음 공정에서 시트재(Q2)의 분쇄를 용이하고 또한 확실하게 행할 수 있다.

(분쇄)

다음으로, 분쇄장치에 의해, 시트재(Q2)를 소정의 입도분포가 되도록 분쇄하여, 분말상태의 재료를 얻는다. 이 분쇄장치로서는, 예를 들면, 해머식 분쇄기, 나이프식 분쇄기, 핀 밀 등을 이용할 수 있다.

(타블렛화)

다음으로, 성형체 제조장치(타정장치)에 의해, 상기 분말상태의 재료를 압축성형하여, 성형체인 수지조성물을 얻을 수 있다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 이 수지조성물은, 예를 들면, 반도체칩(IC 칩)(901)의 피복(봉지)에 이용되며, 반도체 패키지(IC패키지)(900)의 외장부를 구성하는 몰드부(902)가 되는 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 6에 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)에 전기적으로 접속된 것으로 되어 있다.

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

다음으로, 성형장치(1)에 대해서 설명한다.

도 2에 나타내는 성형장치(1)는 본 발명의 성형방법을 실행하기 위한 장치이다. 이 성형장치(1)는 혼련장치(100)의 배출구(101)의 하류 측에 설치된다. 그리고, 성형장치(1)에서 성형된 시트재(Q2)는 벨트 컨베이어(200)에서 다음 공정으로 반송된다.

성형장치(1)는 한 쌍의 롤러(2a, 2b)를 가지고 있다. 롤러(2a)와 롤러(2b)는 수평으로 서로 평행하게 늘어서 설치되어 있다. 또, 롤러(2a)와 롤러(2b)와의 사이가 혼련장치(100)의 배출구(101)의 연직 아래쪽에 위치하고 있다. 이것에 의해, 혼련장치(100)의 배출구(101)로부터 배출된 혼련물(Q1)이 신속히 롤러(2a)와 롤러(2b)와의 사이를 통과할 수 있다. 그리고, 혼련물(Q1)은 롤러(2a)와 롤러(2b)와의 사이를 통과할 때에, 당해 롤러 사이에서 가압되어 시트재(Q2)가 된다.

또, 성형장치(1)는 롤러(2a)와 롤러(2b)와의 사이를 통과하는 시트재(Q2)(혼련물(Q1))를 냉각하는 냉각수단(6)도 가지고 있다. 동시에 롤러(2a, 2b)를 냉각함으로써 혼련물(Q1)이 롤러(2a, 2b)에 부착하는 것을 방지할 수 있다.

롤러(2a, 2b)의 회전수는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 1 ~ 100rpm인 것이 바람직하고, 4 ~ 45rpm인 것이 보다 바람직하다.

또, 롤러(2a)와 롤러(2b)와의 축간 거리(P)는 일정하고, 이 경우, 롤러(2a)와 롤러(2b)와의 공극(g)은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 0.5 ~ 5㎜인 것이 바람직하고, 1 ~ 3㎜인 것이 보다 바람직하다.

롤러(2a)와 롤러(2b)의 구성은 거의 동일하기 때문에, 이하, 롤러(2a)에 대해서 대표적으로 설명한다.

도 2, 도 3에 나타내는 바와 같이, 롤러(2a)는 원통모양을 이룬다, 즉, 중공의 심부(3)와, 심부(3)의 외주면(31)에 마련된 외층(4)을 가지고 있다.

심부(3)의 양단부에는, 각각, 그 외경이 축경(縮徑)한 축경부(32)가 형성되어 있다. 그리고, 각 축경부(32)는, 각각, 베어링(5)에 삽입되어 있다. 또, 롤러(2a)의 한쪽의 단부 측에는 모터(도시생략)가 접속되어 있다. 이것에 의해, 롤러(2a)는 회전할 수 있다.

또한, 심부(3)의 구성재료로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 스테인리스강 등과 같은 각종 금속재료를 들 수 있다.

심부(3)의 외주면(31)의 축경부(32)가 형성된 부분을 제외한 영역에는, 외층(4)이 마련되어 있다. 외층(4)은 그 외주면(41)이 혼련물(Q1)을 눌러 부수어 시트재(Q2)로 하는 것이다.

이 외층(4)은 세라믹스로 구성되어 있다. 세라믹스로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 알루미나, 실리카, 이산화티타늄, 산화 지르코늄, 이트리아(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 2개 이상을 임의로 조합한 복합 세라믹스를 들 수 있다. 이 중에서도 특히, 산화물계 세라믹스를 포함하는 것인 것이 바람직하다.

외층(4)이 이와 같은 세라믹스로 구성되어 있음으로써, 시트재(Q2)를 성형할 때에, 시트재(Q2)와 외층(4)의 외주면(41)과의 사이에 마찰이 생기고, 외주면(41)이 마모하여 일부가 깎였다 해도, 그 깎였던 것은 당연히 세라믹스이다. 이것에 대해, 예를 들면 롤러(2a)의 외주면이 금속제인 경우에는, 시트재(Q2)를 성형할 때에, 상술한 같은 마모에 의해, 당해 외주면으로부터 금속분말이 생기고, 그 금속분말이 혼입한 시트재(Q2)가 되어 버린다. 그렇지만, 성형장치(1)에서는, 이와 같은 금속분말이 시트재(Q2)에 혼입하는 것을 확실히 방지할 수 있으며, 또, 상기 깎였던 세라믹스가 시트재(Q2)에 혼입해도, 그 시트재(Q2)는 반도체 패키지(900)의 몰드부(902)에 사용하는데 충분히 견딜 수 있는 것이다.

또, 외층(4)을 구성하는 세라믹스로서 산화물계 세라믹스, 특히, 내마모성, 절연성이 뛰어난 알루미나를 이용함으로써, 롤러(2a, 2b)의 외주면(41)이 마모하여 일부가 깎였다 해도 반도체 패키지(900)의 몰드부(902)에 사용하는데 충분히 견딜 수 있다.

또한, 외층(4)의 두께(t)는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 0.2 ~ 100㎜인 것이 바람직하고, 0.3 ~ 40㎜인 것이 보다 바람직하다. 두께(t)가 이와 같은 수치 범위로 설정되어 있음으로써, 시트재(Q2)를 과부족 없이 냉각할 수 있다. 예를 들면, 냉각이 불충분한 경우, 시트재(Q2)가 외층(4)의 외주면(41)에 본의가 아니게 붙어 버려, 당해 외주면(41)으로부터 박리하기 어려워질 우려가 있다. 또, 시트재(Q2)를 가압하고 있는 한창 중에, 외층(4)에 균열 등의 파손이 발생하는 것을 확실히 방지할 수 있다.

또, 외층(4)의 롤러 길이방향의 길이(L)는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 300 ~ 1500㎜인 것이 바람직하고, 500 ~ 1000㎜인 것이 보다 바람직하다.

또, 롤러(2a)의 외층(4)이 형성되어 있는 부분의 직경(φd)은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 300㎜ 이상인 것이 바람직하고, 350 ~ 600㎜인 것이 보다 바람직하다.

또, 외층(4)의 외주면(41)의 표면 거칠기(Ra)(JIS B 0601에 규정)는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 0 ~ 2㎛인 것이 바람직하고, 0 ~ 1.5㎛인 것이 보다 바람직하다.

표면 거칠기(Ra)가 이와 같은 수치 범위로 설정되어 있음으로써, 시트재(Q2)가 외층(4)의 외주면(41)에 본의가 아니게 붙는 것을 확실히 방지할 수 있으며, 따라서, 시트재(Q2)의 외주면(41)으로부터의 박리가 확실히 행해진다.

냉각수단(6)은 롤러(2a, 2b)의 심부(3)의 중공부(33)에 각각 냉매(61)를 공급하는 공급원(도시생략)을 가지고 있다. 이 공급원으로서는, 예를 들면, 냉매(61)를 저장하는 탱크와, 탱크와 롤러(2a, 2b)의 심부(3)의 중공부(33)를 접속하는 접속관과, 냉매(61)를 송액하는 펌프로 구성할 수 있다.

혼련물(Q1)은 상기 각 공정에서 소정의 장치를 거치기 위해 가열되고 있다. 그리고, 시트재(Q2)가 되었을 때에, 그 형상을 유지하는데, 당해 시트재(Q2)를 냉각수단(6)으로 냉각하는 것이 바람직하다. 또, 시트재(Q2)를 냉각함으로써, 다음의 냉각 공정으로의 반송 설비로의 부착을 방지하며, 동시에 다음 공정에서의 냉각 작업으로의 부담이 적게 된다고 하는 이점도 있다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 냉매(61)는 롤러(2a)의 중공부(33)를 그 일단 측(도면 중의 좌측)으로부터 타단 측(도면 중의 우측)을 향해 통과한다(롤러(2b)에 대해서도 마찬가지). 이것에 의해, 냉매(61)가 순환할 수 있으며, 따라서, 시트재(Q2)를 확실히 냉각할 수 있다.

또한, 냉각수단(6)에 의해, 롤러(2a, 2b)의 외주면(41)의 표면 온도가 20℃ 이하로 되어 있는 것이 바람직하고, -5 ~ 15℃로 되어 있는 것이 보다 바람직하다. 표면 온도가 이와 같은 수치 범위로 설정되어 있음으로써, 시트재(Q2)를 바람직하게, 즉, 과부족 없이 냉각할 수 있다.

또, 냉매(61)로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 물, 기름, 무기계 브라인(brine)액, 유기계 브라인액 등을 들 수 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 성형장치(1)는 롤러(2a) 측 및 롤러(2b) 측에 각각 배치된 스크레이퍼(7)를 가지고 있다. 각 스크레이퍼(7)의 구성은 거의 동일하기 때문에, 이하, 롤러(2a) 측의 스크레이퍼(7)에 대해서 대표적으로 설명한다.

스크레이퍼(7)는 롤러(2a)의 외주면(41)에 잔류한 혼련물(Q1)을 긁어내는 것이다. 이 스크레이퍼(7)는 그 재질이 예를 들면 스테인리스강 등과 같은 금속이나 세라믹, 수지 등인 판부재로 구성되지만, 적어도 스크레이퍼(7)의 표면은 비금속인 것이 보다 바람직하다. 또, 스크레이퍼(7)는 롤러(2a)의 외주면(41)에 대해 접근·이간 가능하게 지지되어 있다. 스크레이퍼(7)는 롤러(2a)의 외주면(41)에 접근하여 맞닿은 상태에서는, 상술한 바와 같이 혼련물(Q1)을 긁어낼 수 있고, 그 필요가 없는 경우에는, 롤러(2a)의 외주면(41)으로부터 이간한 상태가 된다.

<제2 실시형태>

도 4는 본 발명의 성형장치의 제2 실시형태를 나타내는 측면도이다.

이하, 이 도면을 참조하여 본 발명의 성형장치 및 성형방법의 제2 실시형태에 대해서 설명하지만, 상술한 실시형태와의 차이점을 중심으로 설명하고, 동일한 사항은 그 설명을 생략한다.

본 실시형태는 롤러끼리의 축간 거리가 가변으로 구성되어 있는 것 이외는 상기 제1 실시형태와 동일하다.

도 4에 나타내는 성형장치(1)에서는, 롤러(2a)를 지지하는 암(8)은 수평방향(도 4중의 좌우방향)으로 이동할 수 있다. 이것에 의해, 롤러(2a)가 롤러(2b)에 대해 접근·이간할 수 있음으로써, 롤러(2a)와 롤러(2b)와의 서로의 축간 거리(P)를 변경할 수 있다. 이와 같은 구성에 의해, 본 실시형태의 성형장치(1)는 시트재(Q2)를 성형할 때, 당해 시트재(Q2)를 소망의 두께로 하기 쉬운 것이 된다.

<제3 실시형태>

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

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

혼련장치(100)에는 배출구(101)의 도중에 탈기장치(300)가 설치되어 있다.

탈기장치(300)는 하우징(302)과, 하우징(302) 내에 회전 가능하게 설치된 로터(봉지수단)(303)와, 하우징(302)의 후술하는 탈기실(3022)을 감압하는 감압기구(감압수단)(304)를 가지고 있다.

하우징(302)은 혼련장치(100)의 배출구(101)의 도중에 마련되며, 혼련장치(100)에 의해 혼련물(Q1)에 대해서 탈기를 행하는 탈기실(3022) 및 원통모양(통모양)을 이루는 통모양부(3023)를 가지고 있다. 통모양부(3023)는 탈기실(3022)의 하측에 위치하고 있다.

탈기실(3022)은, 도시의 구성에서는, 그 횡단면이 사각형을 이루는 통모양을 이루고 있다. 또, 탈기실(3022) 내의 횡단면에서의 면적은 관로(3021) 내의 횡단면에서의 면적보다도 크게 설정되어 있다. 또한, 탈기실(3022) 내의 횡단면에서의 면적과, 관로(3021) 내의 횡단면에서의 면적을 동일하게 설정해도 되는 것은 말할 필요도 없다.

통모양부(3023)는, 도시의 구성에서는, 원통모양이고, 그 양단부를 폐색한 형상을 이루고 있다. 이 통모양부(3023) 내에는 로터(303)가 도 5 중의 시계방향으로 회전 가능하게 설치되어 있다. 이 로터(303)에 의해, 탈기실(3022)과 탈기실(3022)의 하류 측과의 사이가 봉지된다. 이것에 의해, 탈기실(3022)을 용이하고 또한 확실하게 감압할 수 있다. 또한, 하우징(302)의 상류 측은 혼련장치(100) 내의 혼련물(Q1)로 봉지되어 있다.

로터(303)는 통모양부(3023) 내를 복수의 공간(도시의 구성에서는 4개의 공간(231, 232, 233 및 234))으로 나누는 복수(도시의 구성에서는 4개)의 칸막이판(3031)을 가지고 있다. 또, 각 칸막이판(3031)은 등간격(등각도 간격), 즉 도시의 구성에서는, 90°간격으로 배치되어 있다. 이 로터(303)는 도시하지 않은 모터(구동원)의 작동에 의해 회전한다. 그리고, 이 로터(303)가 회전함으로써, 칸막이판(3031)에 의해 혼련물(Q1)이 하류 측으로 반송된다.

또, 통모양부(3023)의 내주면과 칸막이판(3031)의 선단과의 사이에는, 틈새가 형성되어 있다. 이것에 의해, 로터(303)가 회전했을 때, 칸막이판(3031)의 선단이 통모양부(3023)의 내주면을 스쳐 칸막이판(3031)이나 통모양부(3023)를 구성하고 있는 재료의 분체(이물)가 혼련물(Q1) 중에 혼입해 버리는 것을 방지할 수 있다.

상기 틈새의 크기, 즉, 통모양부(3023)의 내주면과 칸막이판(3031)의 선단과의 사이의 틈새거리는 0.2㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.01 ~ 0.1㎜ 정도인 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 리크를 방지하면서, 칸막이판(3031)이 통모양부(3023)를 스쳐 버리는 것을 방지할 수 있다.

하우징(302)의 구성재료는 특별히 한정되지 않지만, 통모양부(3023)의 적어도 내주면은 비금속으로 구성되어 있는 것이 바람직하고, 하우징(302)의 적어도 내주면은 비금속으로 구성되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 통모양부(3023)의 전체를 비금속으로 구성해도 된다. 또, 하우징(302)의 전체를 비금속으로 구성해도 된다.

또, 로터(303)의 구성재료는 특별히 한정되지 않지만, 로터(303)의 적어도 표면은 비금속으로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 로터(303)의 전체를 비금속으로 구성해도 된다.

이것에 의해, 탈기시, 혼련물(Q1) 중에 금속제의 이물(금속이물)이 혼입해 버리는 것을 방지할 수 있으며, 제조된 수지조성물을 이용하여 반도체칩(901)을 봉지했을 때, 단락 등의 발생을 방지할 수 있다.

상기 비금속재료로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 상술한 같은 세라믹스를 이용할 수 있다.

감압기구(304)는 탈기실(3022)에 접속된(탈기실(3022) 내와 연통한다) 관로(3043)와, 관로(3043)를 통하여 탈기실(3022) 내를 감압하는 펌프(3041)와, 탈기실(3022)과 펌프(3041)와의 사이에 설치된 밸브(3042)를 가지고 있다.

혼련물(Q1)에 대해서 탈기를 행할 때는, 밸브(3042)를 열어, 펌프(3041) 작동시켜, 탈기실(3022) 내를 감압한다.

이 탈기시의 감압의 정도(진공도), 즉, 탈기실(3022) 내의 압력(기압)은 특별히 한정되지 않지만, 60㎪ 이하로 설정되는 것이 바람직하고, 50㎪ 이하로 설정되는 것이 보다 바람직하고, 50 ~ 30㎪ 정도로 설정되는 것이 더욱 바람직하다.

이것에 의해, 보다 확실히 탈기를 행할 수 있다.

다음으로, 도 5에 근거하여, 탈기공정에서의 탈기장치(300)의 작용을 설명한다.

상술한 바와 같이, 탈기장치(300)의 하우징(302)은 통모양부(3023)에 있어서 로터(303)의 칸막이판(3031)에 의해, 탈기실(3022)과 탈기실(3022)의 하류 측과의 사이가 봉지된 봉지상태로 되어 있다.

혼련장치(100)에서 혼련된 혼련물(Q1)에 대해서 탈기를 행할 때는, 탈기장치(300)의 밸브(3042)를 열어, 펌프(3041)를 작동시켜, 탈기실(3022) 내를 감압하여 감압상태로 함과 아울러, 도시하지 않은 모터를 작동시켜 로터(303)를 회전시킨다. 또한, 탈기실(3022) 내를 감압하면, 그 탈기실(3022) 내뿐만 아니라, 탈기실(3022)의 상측도 감압되어 감압상태가 되고, 또, 탈기실(3022)의 하측의 관로(3021) 내 및 그 관로(3021)에 연통하는 통모양부(3023) 내의 칸막이판(3031)으로 나누는 공간(231)도 감압되어 감압상태가 된다.

혼련물(Q1)은 탈기장치(300)에 도입(공급)되면, 자중(중력)에 의해 아래쪽으로 향하여 이동하고, 탈기실(3022) 및 관로(3021)를 통과하며, 그 관로(3021)에 연통하는 통모양부(3023) 내의 공간(231)에 수납되고, 그 공간(231)이 관로(3021)에 연통하고 있는 동안에 탈기된다. 이것에 의해, 혼련물(Q1)로부터 기체(예를 들면, 공기 등)나 수분이 제거된다. 이것에 의해서, 제조된 수지조성물을 이용하여 반도체칩(901)을 봉지했을 때, 보이드의 발생을 방지할 수 있어, 반도체 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

공간(231) 내의 혼련물(Q1)은 로터(303)의 회전에 의해, 칸막이판(3031)에 의해서 반송되며, 그 배출구(101)로부터 배출된다.

이상, 본 발명의 성형장치 및 성형방법을 도시의 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니고, 성형장치를 구성하는 각 부는 동일한 기능을 발휘할 수 있는 임의의 구성인 것으로 치환할 수 있다. 또, 임의의 구성물이 부가되고 있어도 된다.

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

또, 본 발명의 성형장치의 각 롤러는, 각각, 심부와 외층을 가지고, 당해 외층이 세라믹스로 구성된 것으로 되어 있지만, 이것에 한정되지 않고, 롤러 전체가 세라믹스로 구성된 것으로 되어 있어도 된다.

또, 본 발명의 성형장치의 각 롤러는, 각각, 심부가 원통모양을 이루는 것이지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 심부가 원주모양을 이루는 것, 즉, 심부가 중실체(中實體)인 것이라도 된다.

<산업상의 이용 가능성>

본 발명에 의하면, 수지조성물을 가압하여 시트모양으로 성형할 때에, 그 수지조성물과 각 롤러의 외주면과의 사이에 마찰이 생겨 외주면이 마모하여 일부가 깎였다 해도, 그 깎였던 것은 당연하게 세라믹스이다. 이것에 대해, 예를 들면 각 롤러의 외주면이 금속제인 경우에는, 수지조성물을 성형할 때에, 상술한 바와 같은 마모에 의해, 당해 외주면으로부터 금속분말이 생겨 그 금속분말이 혼입한 수지조성물이 되어 버린다. 그렇지만, 본 발명에서는, 이와 같은 금속분말이 수지조성물에 혼입하는 것을 확실히 방지할 수 있으며, 또, 상기 깎였던 세라믹스가 수지조성물에 혼입해도, 그 수지조성물은 사용하는데 충분히 견딜 수 있는 것이다. 따라서, 본 발명은 산업상의 이용 가능성을 가진다.

Claims

늘어서 설치된 한 쌍의 롤러를 구비하고, 이 한 쌍의 롤러의 사이에서 수지조성물을 가열하여 시트 모양으로 성형하는 성형장치로서,
상기 각 롤러는, 각각, 그 적어도 외주면이 세라믹스로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 성형장치.
청구항 1에 있어서,
상기 각 롤러는, 각각, 원기둥 모양 또는 원통모양을 이루는 심부와, 이 심부의 외주부에 마련되고, 상기 세라믹스로 구성된 외층을 가지는 성형장치.
청구항 2에 있어서,
상기 외층의 두께는 0.2 ~ 100㎜인 성형장치.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세라믹스는 산화물계 세라믹스를 포함하는 것인 성형장치.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 각 롤러의 외주면의 표면 거칠기(Ra)(JIS B 0601에 규정)는 0 ~ 2㎛인 성형장치.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 한 쌍의 롤러는 서로의 축간 거리가 가변으로 구성되어 있는 성형장치.
청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 한 쌍의 롤러의 사이를 통과하는 상기 수지조성물을 냉각하는 냉각수단을 구비하는 성형장치.
청구항 7에 있어서,
상기 냉각수단에 의해, 상기 각 롤러의 외주면의 표면 온도가 20℃ 이하로 되어 있는 성형장치.
청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수지조성물은 혼련장치에서 혼련된 혼련물이고,
상기 한 쌍의 롤러는 상기 혼련장치의 상기 혼련물을 배출하는 배출구의 하류 측에 설치되는 성형장치.
청구항 9에 있어서,
상기 혼련장치는 상기 혼련물을 탈기하는 기능을 가지는 것이고,
상기 한 쌍의 롤러에 의해, 상기 탈기된 혼련물이 시트모양으로 성형되는 성형장치.
청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수지조성물은 IC패키지의 외장부를 구성하는 몰드부가 되는 것인 성형장치.
늘어서 설치된 한 쌍의 롤러를 이용하여, 이 한 쌍의 롤러 사이에서 수지조성물을 가압하여 시트모양으로 성형하는 성명방법으로서,
상기 각 롤러는, 각각, 그 적어도 외주면이 세라믹스로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 성형방법.