KR20160113973A - 수지 밀봉 장치 및 수지 밀봉 방법 - Google Patents

수지 밀봉 장치 및 수지 밀봉 방법 Download PDF

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토와 가부시기가이샤
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Abstract

상형에 서로 대향하는 하형은 캐비티의 저면부재와 캐비티의 측면부재를 갖는다. 저면부재의 상단면은, 캐비티의 내저면을 구성하고, 밀봉 수지의 이형평면 형상에 대응하는 평면 형상을 갖는다. 측면부재와 저면부재는 상대적으로 활주할 수 있다. 기판에 장착된 피밀봉 부품을 아래로 향하게 하여 상형의 형면에 기판을 재치하고, 유동성 수지에 의해 캐비티를 채운다. 상형과 하형을 클로징하여 캐비티에 채워진 유동성 수지에 피밀봉 부품을 침지하고, 저면부재를 상승시켜서 소정의 수지압으로 캐비티 내의 유동성 수지를 가압하고 경화시켜서 밀봉 수지를 형성한다. 저면부재와 측면부재를 상대적으로 이동시켜서, 밀봉 수지를 갖는 성형품을 하형의 형면으로부터 이형시킨다.

Description

수지 밀봉 장치 및 수지 밀봉 방법{Resin Sealing Apparatus and Resin Sealing Method}
본 발명은, 기판상에 장착한 피밀봉 부품을 밀봉 수지에 의해 수지 밀봉하기 위한 수지 밀봉 장치 및 수지 밀봉 방법에 관한 것이다.
수지 밀봉용의 성형틀(成形型)에는, 성형품을 형성하기 위해 유동성 수지가 충전되는 공간으로 이루어지는 캐비티가 형성된다. 성형틀의 형면을 이형 필름에 의해 피복함에 의해, 캐비티의 내부에서 성형된 수지 성형품을 그 형면으로부터 용이하게 박리시키도록 한, 이른바 필름 성형 방법이 널리 알려져 있다(예를 들면, 특개평08-142109호 공보를 참조). 이 필름 성형 방법에 의하면, 몰드 금형(성형틀) 및 몰드 수지(밀봉 수지)로부터 용이하게 박리되는 릴리스 필름(이형 필름)에 의해 성형틀에서의 캐비티를 포함하는 금형면(형면)를 피복한다. 성형틀을 클로징함에 의해, 피성형품인 리드 프레임를 클램프한다. 포트로부터 캐비티에 용융 수지(유동성 수지)를 압송하여, 유동성 수지를 경화시킴에 의해 밀봉 수지를 형성한다. 따라서, 유동성 수지가 주입되는 공간으로 이루어지는 캐비티에 포트로부터 유동성 수지를 압송하기 위한 압력이 필요해진다.
이 필름 성형 방법에 이용되는 캐비티가 갖는 내저면의 평면 형상은, 통상의 경우에는 실질적인 장방형(정방형을 포함한다. 이하 같음.) 또는 실질적인 원형으로 이루어지는 단순한 형상이다. 따라서 밀봉 수지의 단면(端面)(상단면)이 갖는 평면 형상(이하 「단면(端面)평면 형상」라고 말한다.)도 또한, 실질적인 장방형 또는 실질적인 원형으로 이루어지는 단순한 형상이다. 이 때문에, 수지 밀봉형의 형면에 이형 필름을 피복한 상태에서 수지 성형을 행한 경우에 있어서, 그 이형 필름을 이용하여, 피밀봉 부품이 수지 밀봉된 밀봉완료 기판(성형품)를 형면으로부터 용이하게 이형시킬 수 있다.
근래, 용도에 응하여, 밀봉 수지의 평면 형상(단면평면 형상과, 밀봉 수지가 기판에 밀착하는 부분의 평면 형상과의 쌍방을 포함한다)이 실질적인 장방형 또는 실질적인 원형의 어느 것도 아닌 경우가 증가하고 있다. 본 출원 서류에서는, 실질적인 장방형 또는 실질적인 원형의 어느 것도 아닌 평면 형상을 이형(異形)평면 형상이라고 말한다. 첫번째로, 캐비티의 내저면이 이형평면 형상을 갖는 경우가 있다. 두번째로, 캐비티의 개구의 연부(緣部)(클로징되는 대상이 된 형면과 캐비티와의 경계를 구성하는 모서리(稜)의 부분)가 이형평면 형상을 갖는 경우가 있다. 세번째로, 캐비티의 내저면과 캐비티의 개구의 연부와의 모두가 이형평면 형상을 갖는 경우가 있다.
이형평면 형상을 갖는 내저면을 갖는 캐비티의 전체에 걸쳐서 유동성 수지를 충분히 고루 미치게 하기 위해서는, 포트로부터 캐비티에 수지를 압송할 때의 압력을 크게 할 필요가 있다. 첫번째로, 이것은, 피밀봉 부품과 기판을 전기적으로 접속하기 위해 사용된 와이어의 변형, 단선 등을 일으킬 우려가 있다. 두번째로, 이것은, 가압 기구의 대형화, 나아가서는 수지 밀봉 장치의 대형화를 초래한다.
본 발명은, 이형평면 형상을 갖는 밀봉 수지에 의해 피밀봉 부품을 수지 밀봉할 수 있는 수지 밀봉 장치 및 수지 밀봉 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 수지 밀봉 장치는, 피밀봉 부품이 장착된 기판이 재치되는 상형과, 상형에 서로 대향하여 마련된 하형과, 적어도 하형에 마련된 캐비티와, 캐비티의 내저면을 구성하는 저면부재와, 캐비티의 측면을 구성하는 측면부재를 구비하고, 캐비티에서 경화한 밀봉 수지에 의해 피밀봉 부품을 수지 밀봉하는 수지 밀봉 장치로서, 측면부재에 마련되고, 저면부재의 외주에 대응하는 개구와, 측면부재에 마련되고, 밀봉 수지의 단면(端面)이 갖는 단면평면 형상의 외연(外緣)에 대응하여 형성된 내연 형상을 갖는 개구 주연부와, 측면부재에 마련되고, 개구 주연부로부터 상방을 향하여 넓어지도록 기울어지는 경사면부를 구비하고, 측면부재는, 저면부재의 외주(外周)에서 활주할 수 있도록 외주에 감합(嵌合)되고, 단면평면 형상이 이형평면 형상이다.
본 발명에 관한 수지 밀봉 장치는, 피밀봉 부품이 장착된 기판이 재치되는 상형과, 상형에 서로 대향하여 마련된 하형과, 적어도 하형에 마련된 캐비티와, 캐비티의 내저면을 구성하는 저면부재와, 캐비티의 측면을 구성하는 측면부재를 구비하고, 캐비티에서 경화한 밀봉 수지에 의해 피밀봉 부품을 수지 밀봉하는 수지 밀봉 장치로서, 측면부재에 마련되고, 저면부재의 외주에 대응하는 개구와, 측면부재에 마련되고, 밀봉 수지의 단면이 갖는 단면평면 형상의 외연에 대응하여 형성된 내연 형상을 갖는 개구 주연부와, 측면부재에 마련되고, 개구 주연부로부터 상방을 향하여 넓어지도록 기울어지는 경사면부를 구비하고, 측면부재는, 저면부재의 외주에서 활주할 수 있도록 외주에 감합되고, 밀봉 수지가 기판에 밀착하는 부분의 평면 형상이 이형평면 형상이다.
본 발명에 관한 수지 밀봉 장치는, 상술한 수지 밀봉 장치에 있어서, 측면부재를 상하동(上下動)시키는 제1의 상하 구동 기구와, 저면부재를 상하동시키는 제2의 상하 구동 기구를 구비하고, 상형과 하형이 오프닝하는 과정에서, 제1의 상하 구동 기구와 제2의 상하 구동 기구가 각각 독립하여 측면부재와 저면부재를 구동함에 의해 측면부재와 저면부재가 상대적으로 이동하고, 측면부재와 저면부재가 상대적으로 이동함에 의해 캐비티를 구성하는 형면으로부터 밀봉 수지가 이형한다.
본 발명에 관한 수지 밀봉 장치는, 상술한 수지 밀봉 장치에 있어서, 피밀봉 부품이 밀봉 수지에 의해 수지 밀봉됨에 의해 형성된 밀봉완료 기판이 취출된 후에, 제1의 상하 구동 기구와 제2의 상하 구동 기구가 각각 독립하여 측면부재와 저면부재를 구동함에 의해 측면부재와 저면부재가 상대적으로 이동하고, 측면부재와 저면부재가 상대적으로 이동함에 의해, 측면부재와 저면부재와의 사이에서 형성된 수지 버르가 배출된다.
본 발명에 관한 수지 밀봉 장치는, 상술한 수지 밀봉 장치에 있어서, 하형에 마련되고, 캐비티를 구성하는 형면과 하형의 외측에서의 외부 공간을 연통하는 연통로와, 캐비티를 구성하는 형면에서 연통로에 의해 형성되는 개구를 구비한다.
본 발명에 관한 수지 밀봉 장치는, 상술한 수지 밀봉 장치에 있어서, 측면부재의 경사면부에 연속하는 위치로서 측면부재와 저면부재가 감합된 위치에 마련된, 단면평면 형상을 구성하는 캐비티 연장부를 구비한다.
본 발명에 관한 수지 밀봉 장치는, 상술한 수지 밀봉 장치에 있어서, 저면부재의 외주에서의 측면부재에 감합된 주면(周面)에 마련된, 평면시(平面視)하여 닫혀진 형상을 갖는 실 부재를 구비한다.
본 발명에 관한 수지 밀봉 장치는, 상술한 수지 밀봉 장치에 있어서, 상형과 하형을 적어도 갖는 성형틀을 둘러싸고 마련된 테두리형상 부재와, 테두리형상 부재에 의해 둘러싸이고 캐비티를 포함하는 공간과, 공간을 외기로부터 차단하는 실 부재와, 공간이 외기로부터 차단된 상태에서 공간을 감압하는 감압 기구를 구비하고, 공간이 외기로부터 차단된 상태가 된 시점부터 상형과 하형이 클로징하는 공정이 완료될 때까지의 사이에서, 외기로부터 차단된 공간이 감압 기구에 의해 감압된다.
본 발명에 관한 수지 밀봉 장치는, 상술한 수지 밀봉 장치에 있어서, 상형과 하형을 적어도 갖는 성형 모듈을 구비하고, 성형 모듈이 다른 성형 모듈에 대해 착탈될 수 있다.
본 발명에 관한 수지 밀봉 방법은, 피밀봉 부품이 장착된 기판이 재치되는 상형과, 상형에 서로 대향하여 마련된 하형과, 적어도 하형에 마련된 캐비티와, 캐비티의 내저면을 구성하는 저면부재와, 캐비티의 측면을 구성하는 측면부재를 사용하여, 캐비티에서 경화시킨 밀봉 수지에 의해 피밀봉 부품을 수지 밀봉하는 수지 밀봉 방법으로서, 저면부재의 외주에서 활주할 수 있도록 외주에 감합된 측면부재를 준비하는 공정과, 단면평면 형상의 외연에 대응하여 형성된 외연 형상을 갖는 단면으로서 캐비티의 내저면을 구성하는 단면을 갖는 저면부재를 준비하는 공정과, 상형과 하형과의 사이에 기판을 반입하는 공정과, 피밀봉 부품이 하향이 되는 자세로 상형의 형면에 기판을 재치하는 공정과, 캐비티를 유동성 수지에 의해 채우는 공정과, 상형과 하형을 클로징함에 의해 피밀봉 부품을 캐비티에 수용하는 공정과, 상형과 하형을 클로징한 상태에서, 저면부재를 상승시킴에 의해 소정의 수지압으로써 캐비티에서의 유동성 수지를 가압하는 공정과, 상형과 하형을 클로징한 상태에서, 유동성 수지를 경화시켜서 밀봉 수지를 형성하는 공정을 구비하고, 측면부재에는, 저면부재의 외주에 대응하는 개구와, 밀봉 수지의 단면이 갖는 단면평면 형상의 외연에 대응하여 형성된 내연 형상을 갖는 개구 주연부와, 개구 주연부로부터 상방을 향하여 넓어지도록 기울어지는 경사면부가 형성되고, 단면평면 형상이 이형평면 형상이다.
본 발명에 관한 수지 밀봉 방법은, 피밀봉 부품이 장착된 기판이 재치되는 상형과, 상형에 서로 대향하여 마련된 하형과, 적어도 하형에 마련된 캐비티와, 캐비티의 내저면을 구성하는 저면부재와, 캐비티의 측면을 구성하는 측면부재를 사용하여, 캐비티에서 경화시킨 밀봉 수지에 의해 피밀봉 부품을 수지 밀봉하는 수지 밀봉 방법으로서, 저면부재의 외주에서 활주할 수 있도록 외주에 감합된 측면부재를 준비하는 공정과, 단면평면 형상의 외연에 대응하여 형성된 외연 형상을 갖는 단면으로서 캐비티의 내저면을 구성하는 단면을 갖는 저면부재를 준비하는 공정과, 상형과 하형과의 사이에 기판을 반입하는 공정과, 피밀봉 부품이 하향이 되는 자세로 상형의 형면에 기판을 재치하는 공정과, 캐비티를 유동성 수지에 의해 채우는 공정과, 상형과 하형을 클로징함에 의해 피밀봉 부품을 캐비티에 수용하는 공정과, 상형과 하형을 클로징한 상태에서, 저면부재를 상승시킴에 의해 소정의 수지압으로써 캐비티에서의 유동성 수지를 가압하는 공정과, 상형과 하형을 클로징한 상태에서, 유동성 수지를 경화시켜서 밀봉 수지를 형성하는 공정을 구비하고, 측면부재에는, 저면부재의 외주에 대응하는 개구와, 밀봉 수지의 단면이 갖는 단면평면 형상의 외연에 대응하여 형성된 내연 형상을 갖는 개구 주연부와, 개구 주연부로부터 상방을 향하여 넓어지도록 기울어지는 경사면부가 형성되고, 밀봉 수지가 기판에 밀착하는 부분의 평면 형상이 이형평면 형상이다.
본 발명에 관한 수지 밀봉 방법은, 상술한 수지 밀봉 방법에 있어서, 밀봉 수지를 형성하는 공정의 후에 상형과 하형을 오프닝하는 공정을 구비하고, 오프닝하는 공정에서, 저면부재와 측면부재를 상대적으로 이동시킴에 의해 캐비티를 구성하는 형면으로부터 밀봉 수지를 이형시킨다.
본 발명에 관한 수지 밀봉 방법은, 상술한 수지 밀봉 방법에 있어서, 오프닝하는 공정의 후에 밀봉 수지에 의해 피밀봉 부품이 수지 밀봉됨에 의해 형성된 밀봉완료 기판을 취출하는 공정과, 밀봉완료 기판을 취출하는 공정의 후에 저면부재와 측면부재를 상대적으로 이동시킴에 의해, 저면부재와 측면부재와의 사이에서 형성된 수지 버르를 배출하는 공정을 구비한다.
본 발명에 관한 수지 밀봉 방법은, 상술한 수지 밀봉 방법에 있어서, 밀봉 수지를 형성하는 공정 보다도 후에, 하형에 마련되고 캐비티를 구성하는 형면을 하형의 외측에서의 외부 공간에 연통하는 연통로를 사용하여, 캐비티를 구성하는 형면에 마련되고 연통로가 갖는 개구를 경유하여 외부 공간에 밀봉 수지의 표면을 연통하는 공정을 구비한다.
본 발명에 관한 수지 밀봉 방법은, 상술한 수지 밀봉 방법에 있어서, 측면부재의 경사면부에 연속하는 위치로서 측면부재와 저면부재가 감합된 위치에, 단면평면 형상을 구성하는 캐비티 연장부를 구비한다.
본 발명에 관한 수지 밀봉 방법은, 상술한 수지 밀봉 방법에 있어서, 저면부재의 외주에서의 측면부재에 감합된 주면에 마련된, 평면시하여 닫혀진 형상을 갖는 오목개소(凹所)에, 유동성 수지를 도입하는 공정과, 오목개소에서의 유동성 수지를 경화시킴에 의해 실 부재를 형성하는 공정을 구비한다.
본 발명에 관한 수지 밀봉 방법은, 상술한 수지 밀봉 방법에 있어서, 상형과 하형을 적어도 갖는 성형틀을 둘러싸고 마련된 테두리형상 부재에 의해 캐비티를 포함하는 공간을 외기로부터 차단하는 공정과, 외기로부터 차단된 공간을 감압하는 공정을 구비한다.
본 발명에 관한 수지 밀봉 방법은, 상술한 수지 밀봉 방법에 있어서, 상형과 하형을 적어도 갖는 성형 모듈을 준비하는 공정을 구비하고, 성형 모듈을 다른 성형 모듈에 대해 착탈할 수 있다.
본 발명에 의하면, 캐비티의 내저면을 구성하는 저면부재와, 캐비티의 측면을 구성하는 측면부재를 사용한다. 측면부재에, 저면부재의 외주에 대응하는 개구와, 밀봉 수지의 단면이 갖는 단면평면 형상의 외연에 대응하여 형성된 내연 형상을 갖는 개구 주연부와, 개구 주연부로부터 상방을 향하여 넓어지도록 기울어지는 경사면부를 마련한다. 상형과 하형을 클로징한 상태에서, 저면부재를 상승시킴에 의해 소정의 수지압으로써 캐비티에서의 유동성 수지를 가압한다. 이에 의해, 첫번째로, 밀봉 수지의 상단면이 이형평면 형상을 갖는 경우에, 이형평면 형상에 대응하는 평면 형상을 갖는 내저면을 갖는 캐비티의 내부에서, 유동성 수지를 충분히 고루 미치게 할 수 있다. 두번째로, 밀봉 수지가 기판에 밀착하는 부분의 평면 형상이 이형평면 형상인 경우에, 기판에 접하는 부분의 평면 형상이 이형평면 형상인 캐비티의 내부에서, 유동성 수지를 충분히 고루 미치게 할 수 있다. 캐비티에 대해 수지를 압송하기 위한 압력보다도 작은 압력으로써 캐비티에서의 유동성 수지를 가압할 수 있다. 따라서 와이어의 변형, 단선 등과 수지 밀봉 장치의 대형화를 억제할 수 있다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 국면 및 이점은, 첨부한 도면과 관련하여 이해되는 본 발명에 관한 다음의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.
도 1은, 본 발명에 관한 수지 밀봉 장치를 개략적으로 도시하고 있고, 기판 및 수지 재료를 수지 밀봉형부에 반송한 상태를 도시하는 일부 절결(切欠) 정면도이다.
도 2는, 도 1에 대응하는 수지 밀봉 장치의 일부 절결 정면도로서, 상형과 하형과의 제1차 클로징 상태를 도시하는 도면.
도 3은, 도 1에 대응하는 수지 밀봉 장치의 일부 절결 정면도로서, 상형과 하형과의 제2차 클로징 상태를 도시하는 도면.
도 4A, 도 4B는, 도 1에 대응하는 수지 밀봉형의 주요부를 도시하고 있고, 도 4A는 그 수지 밀봉형의 오프닝시에서의 일부 절결 정면도, 도 4B는 그 하형 부분의 평면도.
도 5A, 도 5B는, 도 4, 도 4B에 대응하는 수지 밀봉형을 도시하고 있고, 도 5A는 그 클로징시에서의 일부 절결 정면도, 도 5B는 성형 후의 오프닝 상태를 도시하는 일부 절결 정면도.
도 6A, 도 6B는 수지 밀봉형의 다른 구성례를 도시하고 있고, 도 6A는 그 수지 밀봉형의 오프닝시에서의 일부 절결 정면도, 도 6B는 그 하형 부분의 평면도.
도 7A, 도 7B는 환상 실 부재에 관한 설명도로서, 도 7A는 수지 밀봉형의 오프닝시에서의 일부 절결 정면도, 도 7B는 그 주요부의 확대 종단면도.
도 8A∼도 8C는 하형 부분의 종단면도로서, 저면부재와 측면부재와의 접합면에 부착한 수지 버르를 외부에 배출하는 경우의 각 공정을 도시하는 도면.
도 9는, 본 발명에 관한 다른 수지 밀봉 장치를 개략적으로 도시하고 있고, 기판 및 수지 재료를 수지 밀봉형부에 반송한 상태를 도시하는 일부 절결 정면도.
도 10은, 도 9에 대응하는 수지 밀봉 장치의 일부 절결 정면도로서, 상형과 하형과의 클로징 상태를 도시하는 도면.
도 11A, 도 11B는, 본 발명에 관한 수지 밀봉 장치에 있어서, 상형의 도시를 생략하고 연통로에 관한 구성을 설명하는 부분 단면도.
도 12는, 본 발명에 관한 수지 밀봉 장치를, 상형측의 부재를 제거하였다고 가정하여 도시하는 개략 평면도.
피밀봉 부품(19a)이 장착된 기판(19)이 재치되는 상형(13)과, 상형(13)에 서로 대향하는 하형(18)을 사용한다. 하형(18)은 캐비티(24)의 내저면을 구성하는 저면부재(22)와 캐비티(24)의 내측면을 구성하는 측면부재(23)를 갖는다. 저면부재(22)의 상단면(上端面)은, 캐비티(24)의 내저면을 구성한다. 캐비티(24)의 내저면은, 밀봉 수지의 상단면이 갖는 이형평면 형상에 대응하는 평면 형상을 갖는다. 측면부재(23)는, 저면부재(22)의 외주에서 활주 가능하게 감합된다. 피밀봉 부품(19a)를 아래로 향하게 하여 상형(13)의 형면에 기판(19)을 재치한다. 상형(13)과 하형(18)을 클로징함에 의해, 피밀봉 부품(19a)를 캐비티(24)의 내부에 채워진 유동성 수지(R1)에 침지하고, 저면부재(22)를 상승시킴에 의해 소정의 수지압으로 캐비티(24)의 내부의 유동성 수지(R1)를 가압하고, 유동성 수지(R1)를 경화시켜서 밀봉 수지(R2)를 형성한다. 상형(13)과 하형(18)을 오프닝할 때에, 저면부재(22)와 측면부재(23)를 상대적으로 이동시킴에 의해, 캐비티(24)를 구성하는 형면으로부터 성형품(M)을 이형시킨다.
[실시례 1]
도 1 ∼도 8C를 참조하여 본 발명에 관한 수지 밀봉 장치 및 수지 밀봉 방법의 실시례 1을 설명한다. 본 출원 서류에서 어느 도면에 관해서도, 알기 쉽게 하기 위해, 적절히 생략하고 또는 과장하여 모식적으로 그려져 있다. 도 1∼도 5B에 도시되는 바와 같이, 본 발명에 관한 수지 밀봉 장치(1)는 성형 모듈(10)을 갖는다. 후술하는 바와 같이(도 12를 참조), 성형 모듈(10)은, 다른 모듈(재료 수납 모듈, 다른 성형 모듈(10) 등)에 대해 장착할 수 있고, 다른 모듈로부터 분리할 수 있다. 본 발명은, 이와 같은 성형 모듈(10)을 갖는 수지 밀봉 장치로 한정되지 않는다.
성형 모듈(10)은, 상형 베이스(11)와, 상형 베이스(11)를 통하여 고정반(12)의 하면에 부착된 상형(13)를 구비한다. 성형 모듈(10)은, 기대(14)와, 기대(14)의 위에 부착된 상하 구동 기구(15)와, 상하 구동 기구(15)에 의해 승강할 수 있도록 마련된 가동반(16)을 구비한다. 가동반(16)에는 상하 구동 기구(17)가 부착된다. 가동반(16)의 상면에는, 탄성 부재(16a)를 통하여 하형(18)이 부착된다. 상형(13)의 형면(하면)와 하형(18)의 형면(상면)은 상하로 서로 대향하여 배치된다. 상형(13)과 하형(18)은, 아울러서 수지 밀봉형(수지 밀봉용의 성형틀)를 구성한다. 상하 구동 기구(15)와 상하 구동 기구(17)는, 예를 들면, 각각 AC 서보 모터와 볼 나사와 볼 너트에 의해 구성될 수 있다, 상하 구동 기구(15)와 상하 구동 기구(17)는, 각각 에어 실린더라도 좋고, 유압 실린더 등이라도 좋다.
상하 구동 기구(15)를 통하여 가동반(16)상의 하형(18)을 승강시킴에 의해, 상형(13)의 형면과 하형(18)의 형면을 여는 오프닝(型開き)(도 1 참조)와, 상형(13)의 형면과 하형(18)의 형면을 맞닿는 클로징(型締め)(도 2 및 도 3 참조)를 행할 수 있다. 가동반(16)을 승강시키는 상하 구동 기구(15)는 형개폐(型開閉) 기구를 구성한다.
상형(13)의 형면에는, 기판(19)에 장착된 피밀봉 부품(19a)이 하향이 되는 자세로 기판(19)을 일시적으로 고정하기 위한, 기판 계지 기구(클램퍼)(20)이 마련된다. 상형(13)의 형면에서의 기판 계지 기구(20)의 외주위(外周圍)에는, 상형(13)과 하형(18)을 포함하는 소정의 범위를 실 하(외기로부터 차단하다)기 위한 테두리형상의 실 부재(21)가 배치된다. 흡착에 의해 기판(19)을 일시적으로 고정하여도 좋다.
하형(18)에는, 저면부재(22)와, 저면부재(22)의 외주에 감합되어 상하 방향으로 활주할 수 있는 측면부재(23)가 마련된다. 저면부재(22)와 측면부재(23)가 감합된 부분에서의 저면부재(22)의 상단면의 상방에는, 수지 성형용의 캐비티(24)가 형성된다. 캐비티(24)는, 저면부재(22)의 상단면과 측면부재(23)의 내측면에 의해 둘러싸인 공간이다. 도 5A, 도 5B에 도시되는 바와 같이, 캐비티(24)의 내부에서, 도 1에 도시된 수지 재료(R)로부터 생성된 유동성 수지(R1)가 경화함에 의해, 밀봉 수지(R2)가 형성된다. 측면부재(23)는, 저면부재(22)의 외주 형상에 대응하는 형상을 갖는 개구를 갖는다. 그 개구의 주연부(개구 주연부)는, 밀봉 수지(R2)의 상단면이 갖는 단면평면 형상의 외연에 대응하여 형성된 내연 형상을 갖는다.
측면부재(23)에서의 개구 주연부의 평면 형상은, 이형평면 형상을 갖는 밀봉 수지(R2)의 상단면(도 5B에서는 하면에 상당한다. 이하 단지 「단면(端面)」이라고 한다.)의 평면 형상에 대응하여 형성된다(도 4B, 도 5B 참조). 따라서 밀봉 수지(R2)의 단면에 대응하는 저면부재(22)의 내저면도, 이형평면 형상으로 이루어지는 평면 형상을 갖는다. 측면부재(23)의 개구 주연부에는, 상방을 향하여 넓어지도록 기울어지는 면으로 이루어지는 경사면부(23a)가 형성된다.
이형평면 형상의 예로서, 장방형의 1변 또는 복수의 변에서, 절결 부분 또는 돌출부가 마련된 형상을 들 수 있다. 기타로, 실질적인 원형에 있어서, 절결 부분 또는 돌출부가 마련된 형상, 장방형 이외의 다각형 등을 들 수 있다. 실질적인 원형을 갖는 기판에는, 그 기판에서의 결정 방위 등의 방향을 나타내기 위한 오리엔테이션 플랫(Orientation Flat), 노치(notch)라고 불리는 절결이 형성된 거의 원형의 반도체 기판(실리콘 기판 등)이 포함된다.
도 1∼3에 도시되는 바와 같이, 측면부재(23)에서, 캐비티(24)가 형성된 경우에 있어서의 저면부재(22)의 상단면의 위치보다도 하방에, 연통로(CP)(후술)를 형성하여도 좋다. 도면에서는, 연통로(CP)의 도시를 적절히 생략한다.
저면부재(22)는, 가동반(16)에 부착된 상하 구동 기구(17)에 의해 구동됨에 의해 상하 방향으로 활주할 수 있다. 측면부재(23)는, 상하 구동 기구(15)에 의해 승강한 가동반(16)의 승강에 수반하여 승강한다. 저면부재(22)를 승강시키는 상하 구동 기구(17)는, 가동반(16)에 부착되어 있다. 따라서 저면부재(22)는, 가동반(16)의 승강에 수반하여, 상하 구동 기구(17)와 함께 승강한다.
상술한 바와 같이, 저면부재(22)는 승강할 수 있다. 이에 의해, 첫번째로, 캐비티(24) 내에 공급된 수지 재료(R) 및 도 2에 도시된 유동성 수지(R1)의 수용 상태에 응하여, 저면부재(22)의 상면의 위치를 상하 방향으로 조정할 수 있다(도 2 참조). 두번째로, 상형(13)과 하형(18)을 클로징한 상태에서, 상하 구동 기구(17)를 사용하여 저면부재(22)를 상승시킬 수 있다. 이에 의해, 캐비티(24)의 내부에서의 수지 재료(R) 및 유동성 수지(R1)에 대해 소정의 수지압을 가할 수 있다. 상하 구동 기구(17)는 수지 가압 기구를 구성한다(도 3 참조).
수지 밀봉 장치(1)는, 저면부재(22)를 상하 이동시키기 위한 상하 구동 기구(17)와, 측면부재(23)를 상하 이동시키기 위한 상하 구동 기구(15)를, 제각기 구비한다. 상하 구동 기구(15)와 상하 구동 기구(17)는 개별적으로(환언하면 독립하여) 동작한다. 구체적으로는, 상하 구동 기구(15)는, 측면부재(23)를 구동하여 승강시킨다. 상하 구동 기구(17)는, 저면부재(22)를 구동하여 승강시킨다.
가동반(16)에서, 상형(13)에 마련된 실 부재(21)에 대향하는 위치에는, 테두리형상의 실 부재(25)가 마련된다. 상형(13)과 하형(18)을 클로징하는 공정에서, 실 부재(21)와 실 부재(25)는, 협동하여 상형(13)과 하형(18)을 포함하는 외부 공간(ES)을 외기로부터 차단한다. 진공 펌프(P) 등의 감압원을 사용하여, 실 부재(21)와 실 부재(25)에 의해 형성되어 외기로부터 차단된 외부 공간(ES)의 내부의 기체를, 외부 공간(ES)의 밖으로 적극적으로 배출할 수 있다. 외부 공간(ES)을 대기(AT)에 연통시키는 전환밸브(V)를 마련하여도 좋다. 도면에서는, 진공 펌프(P), 전환밸브(V), 이들을 접속하는 배관 등의 도시를 적절히 생략한다.
상형(13)과 하형(18)을 오프닝한 상태(도 1 참조)에서, 기판(19) 및 수지 재료(R)의 반송 기구(26)를, 상형(13)의 형면과 하형(18)의 형면 사이의 소정의 위치까지 이동시킨다. 반송 기구(26)가 반입한 기판(19)을, 기판 계지 기구(20)를 사용하여 상형(13)의 형면 소정 위치에 일시적으로 고정한다. 반송 기구(26)가 반입한 수지 재료(R)를, 하형(18)의 캐비티(24)의 내부에 공급한다. 하형(18)에서, 캐비티(24)의 주변을 가열하여 캐비티(24)의 내부에 공급한 수지 재료(R)를 소정의 수지 성형 온도에 까지 가열하기 위한 가열 수단(도시 생략)이 마련된다.
수지 재료(R)로서는, 임의의 것을 이용할 수 있다. 예를 들면, 태블릿상(狀) 수지, 과립상 수지, 미립상 수지, 분말상 수지, 시트상 수지 등의 고형 수지 외에, 액상 수지(상온에서 액상의 수지)를 채용할 수 있다. 액상 수지를 사용하는 경우에는, 액상 수지 자체가 유동성 수지(R1)에 상당한다. 수지 재료(R)로서는, 에폭시 수지, 실리콘 수지 등의 열경화성 수지를 채용할 수 있다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 측면부재(23)의 경사면부(23a)에 연속하는 위치로서, 측면부재(23)와 저면부재(22)가 감합되는 위치에는, 캐비티 연장부(24a)가 형성되어도 좋다. 캐비티 연장부(24a)는, 캐비티(24)의 일부로서, 밀봉 수지(R2)의 일부를 구성하는 밀봉 수지 연장부(R3)(도 5B 참조)가 성형되는 공간이다.
밀봉 수지(R2)의 일부를 구성하는 밀봉 수지 연장부(R3)를 형성하기 위한 캐비티(24a)는 반드시 필요하지는 않다. 캐비티(24a)가 필요하지 않는 경우는, 밀봉 수지 연장부(R3)를 형성할 필요가 없는 경우이다. 구체적으로는, 밀봉 수지(R2)의 상면이 장방형이고, 밀봉 수지(R2)가 기판(19)을 덮는 부분이 이형평면 형상을 갖는 경우이다(도 6A, 도 6B를 참조). 이 경우에는, 측면부재(23)와 저면부재(22)가 감합되는 양태로서, 통상의 구성을 채용하면 좋다. 도 6B에 도시되는 바와 같이, 저면부재(22)의 평면 형상을 장방형으로 형성한다. 측면부재(23)에는, 저면부재(22)를 감합시키기 위한 각구멍(23b)을 형성한다. 이 경우에는, 캐비티(24)의 상면부(기판(19)에 접한` 부분)의 평면 형상이 이형평면 형상이다. 각구멍(23b)은, 그 내부에서 저면부재(22)가 활주하는 공간이다.
저면부재(22)에서의 측면부재(23)에 대해서는 감합되는 주면에, 환상(環狀)의 실 부재를 구비하여도 좋다. 이에 의해, 수지 성형시에, 저면부재(22)와 측면부재(23)가 감합되는 부위로부터의 수지 누출을 방지할 수 있다. 환상의 실 부재의 평면 형상은, 저면부재(22)의 상단면의 평면 형상에 대응하는 형상으로서, 원형, 장방형, 이형평면 형상의 어느 것이라도 좋다.
예를 들면, 도 7A, 도 7B에 도시하는 바와 같이, 저면부재(22)에서의 상단부의 주면에 소요 깊이의 오목개소(22a)를 형성하여, 측면부재(23)와의 사이에 소요되는 간극을 마련한다. 수지 성형시의 초기에, 오목개소(22a) 내로 유동성 수지(R1)의 일부를 도입하여 경화시킨다. 이에 의해, 이 경화 수지에 의해 실 부재(27)를 형성할 수 있다.
계속해서 행하여지는 수지 성형 작업에서, 저면부재(22)와 측면부재(23)가 감합된 주면에 유동성 수지(R1)의 일부가 침입하여 경화함에 의해, 이른바 수지 버르가 형성되는 일이 있다. 이 수지 버르는, 저면부재(22)의 활주를 저해하기 때문에, 수지 성형이 불가능하게 될 우려가 있다. 이 수지 버르를 제거함에 의해, 수지 성형 장치의 가동률을 향상시키도록 하여도 좋다.
예를 들면, 도 8A에 도시되는 바와 같이, 저면부재(22)와 측면부재(23)가 감합되는 주면에 수지 버르(R4)가 부착한 경우에는, 우선, 도 8B에 도시되는 바와 같이, 저면부재(22)와 측면부재(23)를 상대적으로 상하 방향으로 왕복하여 활주시킨다. 이에 의해, 상방의 캐비티(24)의 내면에 수지 버르(R4)를 배출한다. 다음에, 도 8C에 도시되는 바와 같이, 흡인식의 적절한 크리너(28)를 사용하여, 배출된 수지 버르(R4)를 포착하여 외부에 강제적으로 배출하면 좋다.
도 8A∼도 8C에, 저면부재(22)에서의 상단부의 주면에, 수지 버르(R4)의 배출 효율을 향상시킬 목적으로, 소요 깊이의 오목개소(22b)가 복수 개소(도면에서는 외주면에서의 상중하의 3개소)에 마련된 수지 버르 배출 수단이 도시된다. 이 수지 버르 배출 수단으로서는, 예를 들면, 오목개소(22b)를 저면부재(22)에서의 상단부 외주면의 1개소에만 배치하는 구성으로 하여도 좋다.
이하, 도 1을 참조하여, 수지 밀봉 장치(1)를 사용하여 기판(19)상의 피밀봉 부품(19a)를 수지 밀봉하는 경우에 관해 설명한다. 우선, 측면부재(23)를 준비한다. 측면부재(23)에서의 개구 주연부의 형상은, 밀봉 수지(R2)의 단면이 갖는 이형평면 형상의 외연에 대응하여 형성된다. 측면부재(23)에서의 개구 주연부에는, 상방을 향하여 넓어지도록 기울어지는 경사면부(23a)가 형성된다.
다음에, 도 1에 도시되는 바와 같이, 반송 기구(26)를 사용하여, 상형(13)의 형면과 하형(18)와의 형면과의 사이에 기판(19) 및 수지 재료(R)를 반입한다.
다음에, 도 2에 도시되는 바와 같이, 반입된 기판(19)을, 피밀봉 부품(19a)이 하향이 되는 자세로 상형(13)의 형면에 공급한다. 흡착, 클램프 등의 수단을 사용하여, 상형(13)의 형면에 기판(19)을 일시적으로 고정한다. 반입된 수지 재료(R)를, 측면부재(23)의 상면과 저면부재(22)의 내측면에 의해 구성된 캐비티(24)의 내부에 공급한다. 기판(19)의 반입과 수지 재료(R)의 반입을 행하는 순서로서는, 어느쪽이 앞이라도 좋다. 기판(19)의 반입과 수지 재료(R)의 반입을 병행하여도(동시에 행하여도) 좋다.
도 2 및 도 4A에 도시되는 바와 같이, 캐비티(24)의 내부에 공급된 수지 재료(R)를, 가열 수단(도시 생략)을 사용하여, 소정의 수지 성형 온도(예를 들면, 175℃)까지 가열하여 용융시킨다. 이에 의해, 수지 재료(R)를 용융시켜서 용융 수지가 되는 유동성 수지(R1)를 생성한다. 따라서 캐비티(24)의 내부를 유동성 수지(R1)에 의해 채워진 상태로 할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시되는 바와 같이, 캐비티(24)의 내부가 유동성 수지(R1)에 의해 채워진 상태가 된 후에, 상형(13)과 하형(18)을 클로징하여, 상형(13)의 형면과 하형(18)의 형면을 맞닿는다(도 5A 참조). 이에 의해, 상형(13)의 형면에 재치된 기판(19)상의 피밀봉 부품(19a)을, 캐비티(24)의 내부에 채워진 유동성 수지(R1)에 침지한다(담근다).
상형(13)과 하형(18)을 클로징하기 시작하고 나서 클로징이 완료될 때까지의 사이에서, 상형(13)의 형면과 하형(18)의 형면과의 사이에 마련된 실 부재(21)와 실 부재(25)를 사용하여, 캐비티(24)를 포함하는 외부 공간(ES)을 실 할 수 있다. 환언하면, 실 부재(21)와 실 부재(25)에 의해 둘러싸인 외부 공간(ES)을, 외기로부터 차단한다. 감압원인 진공 펌프(P)를 사용하여, 외기로부터 차단된 외부 공간(ES)에 존재한 기체를 외부 공간(ES)의 밖으로 배출한다. 이에 의해, 유동성 수지(R1)가 경화하여 형성된 밀봉 수지(R2)(도 5B 참조)에서의 기포(void)의 발생을 억제할 수 있다. 감압원으로서, 진공 펌프(P)에 의해 흡인되고 대용량을 갖는 감압 탱크를 사용하여도 좋다.
도 3에 도시되는 바와 같이, 캐비티(24)의 내부에 채워진 유동성 수지(R1)의 중에 피밀봉 부품(19a)를 침지한 상태에서, 상하 구동 기구(15)를 사용하여, 저면부재(22)를 상승시킨다. 이에 의해, 캐비티(24) 내의 유동성 수지(R1)를 소정의 수지압까지 가압한다. 계속해서, 캐비티(24) 내의 유동성 수지(R1)를 소정의 수지압에 의해 가압하면서, 소정의 수지 성형 온도에 의해, 소정의 성형 시간(예를 들면, 120초간) 가열한다. 유동성 수지(R1)를 가열함에 의해 경화시켜서, 경화 수지로 이루어지는 밀봉 수지(수지 패키지)(R2)를 형성한다. 기판(19)상의 피밀봉 부품(19a)을, 캐비티(24)의 형상에 대응하여 성형된 밀봉 수지(R2)로서, 이형평면 형상으로 이루어지는 상단면을 갖는 밀봉 수지(R2)의 내부에 수지 밀봉한다(도 5B 참조). 여기까지의 공정에 의해, 피밀봉 부품(19a)과 기판(19)과 밀봉 수지(R2)를 갖는 성형품(수지 밀봉완료 기판)(M)을 완성시킨다(도 5B 참조).
본 실시례에서는, 수지 밀봉 장치(1)가, 각각 개별적으로 구동 가능한 저면부재(22)용의 상하 구동 기구(17)와 측면부재(23)용의 상하 구동 기구(15)를, 구비한다. 이하, 상하 구동 기구(15)와 상하 구동 기구(17)의 동작을 설명한다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 저면부재(22)는 상하 활주 가능하게 마련되어 있다. 캐비티(24)의 내부에 공급되는 수지 재료(R) 또는 유동성 수지(R1)의 수용 상태에 대응하여 저면부재(22)의 상면의 높이 위치를 상하 방향으로 조정할 필요가 있다. 이 경우에는, 저면부재(22)용의 상하 구동 기구(17)를 사용하여 저면부재(22)의 상단면(캐비티(24)의 내저면)의 높이 위치를 조정할 수 있다.
예를 들면, 수지 재료(R)를 캐비티(24)의 내부에 공급하는 경우에는, 저면부재(22)의 상면의 높이 위치를 적당한 높이 위치까지 하강시킨다. 캐비티(24) 내의 유동성 수지(R1)에 대해 소정의 수지압을 가하는 경우에는, 저면부재(22)의 상면의 높이 위치를 조정한다. 밀봉 수지(R2)(수지 패키지)를 소정 두께로 성형하기 위해 필요한 높이 위치까지 저면부재(22)의 상면을 상승시키는 경우에는, 저면부재(22)의 상면의 높이 위치를 조정한다.
저면부재(22)의 상면의 높이 위치를 조정하는 공정은, 예를 들면, 이하에 나타내는 바와 같은 임의의 성형 과정에서 실시된다. 첫번째로, 도 1에 도시되는 상형(13)과 하형(18)을 오프닝한 상태이다. 두번째로, 도 2에 도시되어는 상형(13)과 하형(18)을 중간적으로 클로징한 상태(제1차 클로징 상태)이다. 세번째로, 도 3에 도시되어는 상형(13)과 하형(18)을 완전한 클로징한 상태(제2차 클로징 상태)이다. 제2차 클로징 상태에서는, 캐비티(24)의 내부에서의 유동성 수지(R1)에 소정의 수지압이 가하여진다. 도 2는, 측면부재(23)에 대한 저면부재(22)의 상면의 상대적인 높이 위치를 도 1에 도시하는 높이 위치보다도 상승시킨 경우를 나타낸다.
도 2에 도시되는 바와 같이, 기대(14)의 위에 배치한 상하 구동 기구(15)를 사용하여 가동반(16)을 상승시키면, 탄성 부재(16a)를 통하여 가동반(16)상에 구비된 측면부재(23)도 동시에 상승한다. 상하 구동 기구(15)를 사용하여 가동반(16)을 더욱 상승시키면, 측면부재(23)의 개구를 둘러싸는 상면부는, 상형(13)의 형면에 고정한 기판(19)의 하면의 주연부를 가압한다. 이에 의해, 중간적인 클로징인 제1차 클로징이 행하여진다.
다음에, 도 3에 도시되는 바와 같이, 상하 구동 기구(15)를 사용하여 가동반(16)을 더욱 상승시킨다. 가동반(16)과 상하 구동 기구(17)에 의해 지지된 저면부재(22)의 상면의 높이 위치를, 소정의 높이 위치까지 상승시킨다. 이에 의해, 저면부재(22)의 상면의 높이 위치를 소정의 높이 위치에 설정하여, 완전한 클로징인 제2차 클로징이 행하여진다. 제2차 클로징시에 있어서의 저면부재(22)의 상면의 높이 위치를, 상하 구동 기구(15)에 의해 정한 것을 전제로 하여, 미리 설정한다. 저면부재(22)의 상면의 높이 위치가 소정의 높이 위치에 있는 상태에서, 첫번째로, 저면부재(22)가, 캐비티(24)의 내부에서의 유동성 수지(R1)에 대해 소정의 수지압을 가할 수 있다. 두번째로, 밀봉 수지(수지 패키지)(R2)의 두께를 소정의 두께로 성형할 수 있다. 필요에 응하여, 상하 구동 기구(17)를 사용하여 저면부재(22)를 구동함에 의해, 유동성 수지(R1)에 대해 소정의 수지압을 가하여도 좋다.
제2차 클로징시에 있어서의 저면부재(22)의 상면의 높이 위치를, 상하 구동 기구(15)에 의해 설정하지 않아도 좋다. 이 경우에는, 예를 들면, 우선, 상하 구동 기구(15)에 의해 가동반(16)을 상승시켜서 제1차 클로징을 행한다. 다음에, 상하 구동 기구(17)를 사용하여, 저면부재(22)를 소정의 높이 위치까지 상승시킴에 의해, 저면부재(22)의 상면의 높이 위치를 소정의 높이 위치에 설정한다. 이에 의해, 캐비티(24)의 내부에 존재한 유동성 수지(R1)에 대해 소정의 수지압을 가하여, 유동성 수지(R1)를 경화시킨다. 따라서 경화한 밀봉 수지(R2)의 두께를 소정의 두께로 성형할 수 있다. 이 경우에는, 제2차 클로징시에 있어서의 저면부재(22)의 상면의 높이 위치를, 상하 구동 기구(17)에 의해 정한 것을 전제로 하여, 미리 설정한다.
캐비티(24)의 내부에서의 유동성 수지(R1)에 대해 소정의 수지압을 가하는 동작을, 소정의 성형 시간만큼 계속한다. 그 후에, 상형(13)과 하형(18)을 오프닝하여, 원래의 위치까지 이동시킨다(도 5B 참조). 이 공정에서, 하형(18)의 형면으로부터 성형품(M)을 이형시킨다.
구체적으로는, 도 3 및 도 5A에 도시되는 상태에서 경화 수지(R2)가 형성된 후에, 저면부재(22)의 상단면(도면에서는 상면)에 의해 밀봉 수지(R2)의 단면(도면에서는 하면)를 가압한 채,로 측면부재(23)를 하강시킨다. 이 경우에 있어서, 측면부재(23)를 하강시키는 속도에 같은 속도로써, 상하 구동 기구(17)를 사용하여 저면부재(22)를 상승시킨다. 이 동작에 의해, 수지 밀봉 장치(1)의 외부로부터 본 경우에 있어서 저면부재(22)가 정지한 상태를 유지한다. 따라서 저면부재(22)가 밀봉 수지(R2)의 단면을 가압한 상태를 유지하며 측면부재(23)를 하강시킨다. 이에 의해, 측면부재(23)의 내측면부터 밀봉 수지(R2)의 측면을 이형시킬 수 있다.
수지 밀봉 장치(1)의 외부로부터 본 경우에 있어서 저면부재(22)를 정지시킨 상태를 유지하면서, 측면부재(23)를 어느 속도로써 상승 또는 하강시키는 경우에는, 상하 구동 기구(17)를 사용하여, 측면부재(23)의 동작에 동기시켜서 저면부재(22)를 동일한 속도로써 하강 또는 상승시킨다. 이후의 공정에서도 이 동작을 마찬가지로 행할 필요가 있기 때문에, 이 동작에 관한 설명을 적절히 생략한다.
다음에, 측면부재(23)를 상승시켜서, 측면부재(23)의 내측면에 의해 밀봉 수지(R2)의 측면을 가압한다. 다음에, 측면부재(23)의 내측면에 의해 밀봉 수지(R2)의 측면을 가압한 채로, 저면부재(22)를 하강시킨다. 이에 의해, 저면부재(22)의 상단면부터 밀봉 수지(R2)의 단면을 이형시킨다. 여기까지의 공정에 의해, 하형(18)의 형면으로부터, 상형(13)의 형면에 일시적으로 고정된 성형품(M)을 용이하게 이형시킬 수 있다.
다음에, 기판 계지 기구(20)에 의한 성형품(M)의 고정을 해제하고, 그 성형품(M)을 상형(13)의 형면과 하형(18)의 형면과의 사이에 취출한다. 반출 기구(도시 생략)를 사용하여, 성형품(M)을 성형틀의 외부에 반출한다.
성형품(M)을 이형시키는 공정에서는, 우선, 측면부재(23)의 내측면에 의해 밀봉 수지(R2)의 측면을 가압한 상태에서 저면부재(22)를 하강시켜서도 좋다. 이 경우에는, 그 후에, 저면부재(22)의 상단면에 의해 밀봉 수지(R2)의 단면을 가압한 상태에서 측면부재(23)를 하강시킨다.
도 2∼3에 도시되는 바와 같이, 실 부재(21)와 실 부재(25)에 의해 형성된 외부 공간(ES)을 외기로부터 차단하고, 외부 공간(ES)을 감압하여 수지 밀봉한 경우에는, 다음 일련의 공정을 행하는 것이 바람직하다.
우선, 성형품(M)을 이형시키는 공정을 시작하기 전에, 도 1∼3에 도시된 전환밸브(V)를 사용하여, 외기로부터 차단된 외부 공간(ES)을 대기(AT)에 개방한다. 이에 의해, 외부 공간(ES)이 대기압이 된다. 다음에, 측면부재(23)의 내측면에 의해 밀봉 수지(R2)의 측면을 가압한 채로, 저면부재(22)를 하강시킨다. 이에 의해, 저면부재(22)의 상단면부터 밀봉 수지(R2)의 단면을 이형시킨다.
저면부재(22)의 상단면부터 밀봉 수지(R2)의 단면을 이형한 직후에, 저면부재(22)의 상단면과 밀봉 수지(R2)의 단면과의 사이의 간극이, 연통로(CP)에 의해 대기압이 된다. 성형틀을 오프닝하는 공정에서, 상형(13)의 형면(도면에서는 하면)과 기판(19)의 비밀봉면과의 사이(도면에서는 상면)과의 사이에서의 미소한 공간이 대기압이 된 경우가 있다. 이 경우에 있어서, 대기압에 기인한 하향의 힘에 의해 성형품(M)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시례에 의하면, 측면부재(23)에서의 개구 주연부의 평면 형상을, 이형평면 형상을 갖는 밀봉 수지(R2)의 단면의 평면 형상에 대응시켜서 형성한다. 측면부재(23)의 개구 주연부에서, 상방을 향하여 넓어지도록 기울어지는 경사면부(23a)를 형성한다. 더하여, 저면부재(22)를 상승시킴에 의해, 캐비티(24)의 내부에 있는 유동성 수지(R1)에 대해 소정의 수지압을 직접 가한다.
이러함에 의해, 첫번째로, 캐비티(24)의 내부에 주입하는 유동성 수지(R1)를 통하여 캐비티(24)의 내부에 있는 유동성 수지(R1)를 가압하는 경우와는 다르다, 이른바 저압 성형이 가능해진다. 따라서 피밀봉 부품과 기판을 전기적으로 접속하기 위해(때문에)사용된 와이어의 변형, 단선 등을 억제할 수 있다. 가압 기구의 대형화를, 더 나아가서는 수지 밀봉 장치(1)의 대형화를 억제할 수 있다. 더하여, 캐비티(24)의 내부와 캐비티 연장부(24a)의 내부에 둘 수 있는 세부에 걸쳐서 수지 성형을 확실하게 행할 수 있다. 따라서 이형평면 형상을 갖는 밀봉 수지를 갖는 성형품(수지 밀봉완료 기판)(M)을 용이하게 제조할 수 있다. 예를 들면, MEMS 구조를 갖는 압력 센서가 피밀봉 부품(19a)에 포함되는 경우와 같이 피밀봉 부품(19a)에 큰 수지 압력을 가할 수 없는 경우에도, 피밀봉 부품(19a)을 확실하게 수지 밀봉할 수 있다.
두번째로, 측면부재(23)의 개구 주연부에 마련한 경사면부(23a)에 의해 성형품의 이형성을 확보할 수 있다. 더하여, 상형(13)과 하형(18)을 오프닝하는 공정에서, 측면부재(23)와 저면부재(22)를 상대적으로 이동시킴에 의해, 성형품(M)을 이형시킨다. 이러함에 의해, 이형평면 형상을 갖는 밀봉 수지(R2)를 성형하는 경우에, 이형 필름을 사용할 필요가 없다. 따라서 이형 필름이 캐비티의 형면에 따라 밀착하는 것을 곤란하게 하여 성형품질의 저하를 일으킨다는 문제, 및, 이형 필름이 파손된다는 문제를 해소할 수 있다.
또한, 도 5B에 도시되는 바와 같이, 캐비티(24)의 하방에 있어서, 캐비티(24)에 연속하는 공간으로 이루어지는 캐비티 연장부(24a)를 형성하여도 좋다. 캐비티 연장부(24a)는, 측면부재(23)에서의 경사면부(23a)에 연속하는 위치로서 측면부재(23)와 저면부재(22)가 감합된 위치에, 형성된다. 캐비티 연장부(24a)에서 경화한 경화 수지는, 밀봉 수지(R2)에 포함되는 밀봉 수지 연장부(R3)(2점 쇄선에 의해 도시된 부분)를 구성한다. 캐비티 연장부(24a)의 내저면의 평면 형상은, 밀봉 수지(R2)의 단면평면 형상에, 환언하면 밀봉 수지 연장부(R3)의 단면평면 형상에, 대응한다.
[실시례 2]
도 9∼도 10을 참조하여 본 발명에 관한 수지 밀봉 장치 및 수지 밀봉 방법의 실시례 2를 설명한다. 실시례 1에서는, 측면부재(23)를 구동하는 상하 구동 기구(15)를, 기대(14)에 마련하였다. 저면부재(22)를 구동하는 상하 구동 기구(17)를, 상하 구동 기구(15)에 의해 승강하는 가동반(16)에 마련하였다. 본 실시례는, 상하 구동 기구(15)와 상하 구동 기구(17)를 개별적으로 마련한 다른 구성을 나타낸다. 본 실시례에서 실시례 1과 실질적으로 같은 구성에 관해서는, 실시례 1에서 설명한 사항과 마찬가지이다. 2개의 실시례에 공통되는 구성에 관해서는, 같은 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
본 실시례가 실시례 1과 다른 점에 관해 설명한다. 도 9∼도 10에 도시되는 바와 같이, 하형(18)에는, 저면부재(22)와, 저면부재(22)의 외주에 감합된 측면부재(23)가 마련된다. 저면부재(22)는, 하형 베이스(18a)를 통하여 가동반(16)의 상면에 고정되어 있다. 따라서 저면부재(22)는, 기대(14)의 위에 부착된 상하 구동 기구(15)에 의해 승강하는 가동반(16)에 수반하여 승강한다.
측면부재(23)의 저면은, 테두리형상 연결 부재(29)에서의 수평 테두리부(29a)에 부착된다. 수평 테두리부(29a)의 하면에 고정된 수직테두리(29b)의 기부(基部)는, 가동반(16)에 부착된 상하 구동 기구(17)에, 탄성 부재(30)를 통하여 연결된다. 테두리형상 연결 부재(29)는, 가동반(16)와 하형 베이스(18a)에 대해, 상대적으로 승강할 수 있도록 마련된다. 따라서 측면부재(23)는, 가동반(16)에 부착된 상하 구동 기구(17)에 의해 승강할 수 있다. 상하 구동 기구(17)에 의해 측면부재(23)가 상승 또는 하강하는 경우에 있어서, 하형 베이스(18a)를 통하여 가동반(16)의 상면에 고정된 저면부재(22)는, 측면부재(23)에 대해 상대적으로 하강 또는 상승하여 활주한다.
본 실시례는, 첫번째로, 가동반(16)에 부착된 상하 구동 기구(17)에 의해 측면부재(23)를 승강시키는 구성을 채용한 점에 있어서, 실시례 1의 구성과는 다르다. 두번째로, 기대(14)의 위에 부착된 상하 구동 기구(15)에 의해 저면부재(22)를 승강시키는 구성을 채용한 점에서, 실시례 1의 구성과는 다르다. 그러나, 본 실시례와 실시례 1은, 첫번째로, 2개의 상하 구동 기구(15)와 상하 구동 기구(17)를 구비한 구성을 채용한 점에서, 같다. 두번째로, 상하 구동 기구(15)와 상하 구동 기구(17)를 개별적으로 구동할 수 있는 구성을 채용한 점에서, 같다.
저면부재(22)는 가동반(16)의 상면에 대해 고정된다. 캐비티(24)의 내부에 공급되는 수지 재료의 수용 상태에 응하여 저면부재(22)의 상면의 높이 위치를 상하 방향으로 조정할 필요가 있는 경우에는, 가동반(16)에 부착된 상하 구동 기구(17)에 의해 측면부재(23)를 상승 또는 하강시킨다. 이에 의해, 측면부재(23)에 대해 저면부재(22)를 상대적으로 하강 또는 상승시켜서 활주시킨다. 따라서 저면부재(22)의 상면의 높이 위치를, 환언하면 캐비티(24)의 깊이를, 조정할 수 있다. 저면부재(22)의 상면의 높이 위치를 조정하는 공정은, 임의의 성형 과정에서 실시된다. 이 점에 관해서는, 실시례 1과 마찬가지이다. 본 실시례에 의하면, 실시례 1과 같은 효과를 얻을 수 있다.
[실시례 3]
도 11A, 도 11B를 참조하여 본 발명에 관한 수지 밀봉 장치 및 수지 밀봉 방법의 실시례 3을 설명한다. 본 실시례는, 도 1∼도 3에 도시된 연통로(CP)를 사용하여, 캐비티의 내저면(저면부재(22)의 상단면)과 밀봉 수지(R2)의 단면과의 사이의 간극(40)과 성형틀의 외측의 공간인 외부 공간(ES)을 연통시키는 양태에 관한 것이다.
도 11A는, 도 1∼도 3에 도시된 연통로(CP)의 위치를 나타낸다. 도 11A에 도시하는 바와 같이, 측면부재(23)에서, 측면부재(23)의 상면을 기준으로 하여, 성형하고 싶은 밀봉 수지(R2)의 두께(도 5B 참조)에 상당한 위치보다도 아래의 위치에 연통로(CP)를 마련한다. 측면부재(23)의 내주면(41)(도면에서의 굵은 사선으로 도시된 내주면(41)에 계속해서 하방으로 늘어나는 면)에는, 연통로(CP)의 개구(42)가 형성된다. 이에 의해, 측면부재(23)의 내주면(41)과 저면부재(22)의 외주면과의 사이의 간극과 개구(42)가 연통한다.
밀봉 수지(R2)가 형성된 후에, 도 3에 도시된 전환밸브(V)를 사용하여, 외부 공간(ES)을 대기(AT)에 연통한다. 그 후에, 밀봉 수지(R2)에 대해 저면부재(22)가 하강하기 시작한 직후에, 저면부재(22)의 상단면(43)와 밀봉 수지(R2)와의 사이의 간극(40)과, 내주면(41)와 저면부재(22)의 외주면 사이의 간극과, 개구(42)와, 연통로(CP)가 연통한다. 따라서 도 11A에 도시된 저면부재(22)의 상단면(43)과 밀봉 수지(R2)와의 사이의 간극(40)을, 연통로(CP)를 통하여 외부 공간(ES)에 연통함에 의해 대기압으로 할 수 있다.
측면부재(23)에 연통로(CP)를 마련하는 위치로서는, 2개의 양태가 있다. 제1의 양태에 의하면, 도 11A에서 실선에 의해 도시되는 바와 같이, 밀봉 수지(R2)의 두께에 상당하는 위치보다도 어느 정도의 길이만큼 아래에, 연통로(CP)를 마련한다. 이 경우에는, 연통로(CP)의 상단보다도 위에 상단면(43)을 위치시켜서 캐비티(24)(도 1 참조)에 수지 재료를 공급한 후에, 밀봉 수지(R2)의 두께에 상당하는 위치까지 저면부재(22)를 승강시킨다. 이에 의해, 소정의 길이(L) 이하의 길이에 상당하는 두께를 갖는 밀봉 수지(R2)를 성형할 수 있다. 소정의 길이(L)는, 측면부재(23)의 상면과 연통로(CP)의 상단과의 사이의 길이로부터, 상단면(43)을 위치시킬 때의 정밀도를 공제한 길이이다. 따라서 한 쌍의 하형(18)을 사용하여, 길이(L)에 상당하는 두께를 밀봉 수지(R2)의 두께의 상한으로 하여 밀봉 수지(R2)를 성형할 수 있다.
제2의 양태에 의하면, 도 11A에서 파선에 의해 도시되는 바와 같이, 성형하려고 하는 밀봉 수지(R2)의 두께에 상당하는 위치보다도 약간 아래에, 연통로(CP)를 마련한다. 이에 의해, 밀봉 수지(R2)에 대해 저면부재(22)가 하강하기 시작한 직후에, 개구(42)와 연통로(CP)를 통하여, 저면부재(22)와 밀봉 수지(R2) 사이의 간극(40)을 확실하게 대기압으로 할 수 있다.
도 11B는, 연통로(CP)를 저면부재(22)에 마련한 양태를 도시한다. 연통로(CP)는, 개구(42)로부터 도면의 하방을 향하여 늘어난다. 연통로(CP)의 내부에는, 주상부재(44)가 진퇴할 수 있도록 하여 마련된다. 주상부재(44)는, 액추에이터(45)에 의해 연통로(CP)의 내부에서 진퇴한다. 주상부재(44)가 소정의 위치에 정지한 경우에, 주상부재(44)의 정상면(46)(도면에서는 상면)이 저면부재(22)의 상단면(43)의 일부분을 구성한다. 환언하면, 저면부재(22)의 상단면(43)에서의 개구(42)를, 주상부재(44)의 정상면(頂面)(46)이 막는다.
연통로(CP)의 내부에서, 개구(42)로부터 약간 들어갔던 위치에서 연통로(CP)가 늘어나는 방향(저면부재(22)의 외측(도면에서는 하측)을 향하는 방향)를 향하여 늘어나는 확장부(47)를 형성한다. 확장부(47)는, 연통로(CP)의 단면보다도 큰 단면을 갖는다. 확장부(47)의 단면 형상을, 평면시하여 주상부재(44)의 단면 형상을 내포하고, 또한, 주상부재(44)의 단면 형상보다도 넓어지는 부분을 갖는 형상으로 한다. 예를 들면, 개구(42)와 확장부(47)를 동심원으로 하여, 확장부(47)의 직경을 개구(42)의 직경보다도 크게 하면 좋다.
밀봉 수지(R2)가 형성된 후에 저면부재(22)가 하강하기 시작하기 전에, 주상부재(44)를 하강시킨다. 이에 의해, 저면부재(22)가 하강하기 시작하기 전에, 개구(42)와 확장부(47)를 갖는 연통로(CP)를 통하여, 개구(42)에서의 밀봉 수지(R2)의 표면을 외부 공간(ES)에 연통한다. 환언하면, 이 시점에서 개구(42)에서의 밀봉 수지(R2)의 표면을 대기에 노출시킬(대기에 폭로할) 수 있다. 따라서 밀봉 수지(R2)에 대해 저면부재(22)가 하강하기 시작한 직후에, 개구(42)와 확장부(47)를 갖는 연통로(CP)를 통하여, 저면부재(22)와 밀봉 수지(R2)와의 사이의 간극(40)을 대기압으로 할 수 있다.
도 11A와 도 11B에 각각 도시된 구성을 조합시켜서도 좋다. 구체적으로 설명하면, 도 11A에 도시된 측면부재(23)에서, 도 11B에 도시된 개구(42)와 확장부(47)를 갖는 연통로(CP)를 횡방향으로 마련한다. 새롭게 마련된 연통로(CP)에서, 도 11B에 도시된 주상부재(44)를 횡방향으로 진퇴시킨다. 이 경우에는, 개구(42)의 위치를, 도 11A에서 파선에 의해 도시된 위치, 또는, 측면으로 보아 저면부재(22)의 상단면에 겹쳐지는 위치로 하는 것이, 바람직하다.
본 실시례에 의하면, 밀봉 수지(R2)가 형성된 후에, 도 3에 도시된 전환밸브(V)를 사용하여, 외부 공간(ES)을 대기(AT)에 연통한다. 그 후, 저면부재(22)가 하강하기 시작한 직후에, 또는, 저면부재(22)가 하강하기 시작하기 전에, 외부 공간(ES)에 대해 경화 수지(R2)의 표면을 연통한다. 이에 의해, 밀봉 수지(R2)에 대해 저면부재(22)가 하강하기 시작한 직후에 또는 동시에, 개구(42)와 연통로(CP)를 통하여, 저면부재(22)와 밀봉 수지(R2)와의 사이의 간극(40)을 대기압으로 할 수 있다. 따라서 대기압에 기인하는 밀봉완료 기판(42)의 파손을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
[실시례 4]
도 12를 참조하여 본 발명에 관한 수지 밀봉 장치 및 수지 밀봉 방법의 실시례 4를 설명한다. 도 12에 도시되는 바와 같이, 수지 밀봉 장치(1)는, 1개의 재료 수납(受入) 모듈(50)과, 4개의 성형 모듈(10)(도 1 참조)과, 1개의 불출(拂出) 모듈(51)을 갖는다. 수지 밀봉 장치(1)는, 각각 수지 밀봉 장치(1) 전체를 대상으로 하여, 전력을 공급하는 전원(52)과, 각 구성 요소를 제어하는 제어부(53)를 갖는다.
재료 수납 모듈(50)과 도 12에서의 가장 좌측의 성형 모듈(10)을, 서로 장착할 수 있고 분리할 수 있다. 이웃하는 성형 모듈(10)끼리를, 서로 장착할 수 있고 분리할 수 있다. 도 12에서의 가장 우측의 성형 모듈(10)과 불출 모듈(51)을, 서로 장착할 수 있고 분리할 수 있다. 상술한 구성 요소를 장착할 때의 위치 결정은, 위치 결정 용 구멍 및 위치 결정 핀 등의 주지의 수단에 의해 행하여진다. 장착은, 볼트와 너트를 사용한 나사고정 등으로 이루어지는 주지의 수단에 의해 행하여진다.
재료 수납 모듈(50)은, 기판 재료 수납부(54)와, 수지 재료 수납부(55)와, 재료 이송 기구(56)을 갖는다. 기판 재료 수납부(54)는, 수지 밀봉 장치(1)의 외부로부터 밀봉 전(前) 기판(57)를 받아들인다. 수지 재료 수납부(55)는, 수지 밀봉 장치(1)의 외부로부터, 고형상 수지로 이루어지는 수지 재료(R)(도 1 참조)를 받아들인다. 도 12는, 수지 재료(R)로서 입상(粒狀) 수지를 나타낸다.
수지 밀봉 장치(1)에는, 재료 수납 모듈(50)로부터 4개의 성형 모듈(10)을 경유하여 불출 모듈(51)에 이를때까지, X방향에 따라 X방향 가이드 레일(58)이 마련된다. X방향 가이드 레일(58)에는, 주(主)반송 기구(59)가 X방향에 따라 이동할 수 있도록 하여 마련된다. 주반송 기구(59)에는, Y방향에 따라 Y방향 가이드 레일(60)이 마련된다. Y방향 가이드 레일(60)에는, 주반송 기구(59)가 갖는 부(副)반송 기구(61)(도 1에 도시되는 반송 기구(26)에 상당)가 Y방향에 따라 이동할 수 있도록 하여 마련된다. 부반송 기구(61)는, 상부에 밀봉 전 기판(57)를 수용하고, 하부에 수지 재료(R)를 수용한다. 부반송 기구(61)는, 1개의 성형 모듈(10)에서의 X방향 가이드 레일(58)의 상방과 하형(18)에서의 캐비티(24)의 상방과의 사이를 왕복한다. 부반송 기구(61)가, 상형(도시 생략)의 하면에 밀봉 전 기판(57)를 공급하고, 하형(18)의 캐비티(24)에 수지 재료(R)를 공급한다.
본 실시례에서는, 주반송 기구(59)와 부반송 기구(61)로 이루어지는 반송 기구가, 밀봉 전 기판(57)와, 밀봉 전 기판(57)에 장착된 칩(도 1에 도시된 피밀봉 부품(19a)에 상당)이 수지 밀봉되어 성형된 성형품인 밀봉완료 기판(62)(도 5B에 도시된 성형품(M)에 상당)과의 쌍방을, 반송한다. 이 구성에 의하면, 주반송 기구(59)와 부반송 기구(61)로 이루어지는 반송 기구가 반입 기구와 반출 기구를 겸용하기 때문에, 수지 밀봉 장치(1)의 구성이 간소화된다.
불출 모듈(51)은, 밀봉완료 기판(62)을 반송하는 성형품 이송 기구(63)와, 밀봉완료 기판(62)를 수용하는 매거진(64)를 갖는다. 더하여, 불출 모듈(51)은, 진공 펌프(P)(도 1 참조)를 갖는다. 진공 펌프(P)는, 캐비티(24)를 포함하는 공간을 감압 하기 위한 감압원이다. 진공 펌프(P)를, 수지 밀봉 장치(1) 전체를 대상으로 하여, 밀봉 전 기판(57), 밀봉완료 기판(62) 등을 흡착하기 위한 감압원으로서 사용하여도 좋다. 진공 펌프(P)는, 재료 수납 모듈(50)에 마련되어도 좋고, 각 성형 모듈(10)에 마련되어도 좋다.
본 실시례에 의하면, 4개의 성형 모듈(10) 중 이웃하는 성형 모듈(10)끼리를, 서로 장착할 수 있고 분리할 수 있다. 이에 의해, 수요의 증대에 응하여 성형 모듈(10)을 늘릴 수 있고, 수요의 감소에 응하여 성형 모듈(10)을 줄일 수 있다. 예를 들면, 공장(A)이 입지하는 지역에서 특정한 제품의 수요가 증대한 경우에는, 수요가 증대하지 않은 지역에 입지한 공장(B)이 갖는 수지 밀봉 장치(1)로부터, 그 특정한 제품의 생산에 사용되는 성형 모듈(10)을 분리한다. 분리한 성형 모듈(10)을 공장(A)에 수송하여, 공장(A)이 갖는 수지 밀봉 장치(1)에, 수송된 성형 모듈(10)을 증설한다. 이에 의해, 공장(A)이 입지하는 지역에서 증대한 수요에 응할 수 있다. 따라서 본 실시례에 의하면, 수요의 증감에 유연하게 대응할 수 있는 수지 밀봉 장치(1)가 실현된다.
수지 밀봉 장치(1)로서 다음의 변형례를 채용할 수 있다. 제1의 변형례에 의하면, 재료 수납 모듈(50)과 불출 모듈(51)을 통합하여, 통합된 1개의 수납/불출 모듈을 수지 밀봉 장치(1)의 일방의 단(도 12에서는 좌단 또는 우단)에 배치한다. 이 경우에는, 수지 밀봉 장치(1)의 타방의 단(도 12에서는 우단 또는 좌단)에서 1개의 성형 모듈(10)이 노출하고 있기 때문에, 성형 모듈(10)의 장착과 분리를 행하기 쉽다.
제2의 변형례에 의하면, 재료 수납 모듈(50)과 1개의 성형 모듈(10)을 통합하여, 통합된 1개의 수납/성형 모듈을 수지 밀봉 장치(1)의 일방의 단(도 12에서는 좌단 또는 우단)에 배치한다. 이 경우에는, 수납/성형 모듈에 1개의 성형 모듈(10)을 장착하고, 또는, 복수개의 성형 모듈(10)을 순차적으로 장착한다. 타방의 단(도 12에서는 우단 또는 좌단)에 위치한 성형 모듈(10)에 불출 모듈(51)을 장착하여, 수지 밀봉 장치(1)를 구성한다.
제3의 변형례에 의하면, 수지 밀봉 장치(1)에서, 주반송 기구(59)와 부반송 기구(61)를 아울러서 반입 기구로 하고, 그 반입 기구와는 별개로 반출 기구를 구비한다. 이 경우에는, 반입 기구와 반출 기구가 독립하여 동작하기 때문에, 수지 밀봉 장치(1)에서의 성형 동작의 효율이 향상한다.
상술한 변형례로 한하지 않고, 수지 밀봉 장치(1)에서, 이웃하는 성형 모듈(10)끼리를 서로 장착할 수 있고 분리할 수 있도록 구성되어 있으면 좋다. 그와 같이 구성된 수지 밀봉 장치(1)를 대상으로 하여, 본 발명을 적용할 수 있다.
수지 밀봉 장치(1)(수지 성형 장치)에 사용되는 성형틀(10)로서, 상형(13)과 하형(18)에 중간형을 가한 구성을 채용하여도 좋다. 하형(18)에, 잉여의 유동성 수지를 수용하는 수지 고임부(溜まり)를 마련하여도 좋다.
도 1∼도 3에 도시된 상형(13)에 캐비티를 형성하여도 좋다. 이 경우에는, 기판(19)에 형성된 관통구멍을 경유하여 상형(13)의 캐비티에 유동성 수지를 충전시킨다. 상형(13)의 캐비티에 연통하는 공기 빠짐용의 구멍을 마련하여도 좋다. 상형(13)과 하형(18)의 적어도 일방에, 잉여의 유동성 수지를 수용하는 수지 고임부를 마련하여도 좋다.
캐비티(24)에 공급되는 수지 재료(R)(도 1 참조)는, 분상, 입상, 시트상 등의 고형상 수지라도 좋고, 상온에서 젤리상(狀)을 나타내는 수지(젤리상 수지)라도 좋고, 상온에서 액상을 나타내는 수지(액상 수지)라도 좋다. 이들의 것은, 수지 밀봉 장치(1)의 외부로부터 공급된 수지 재료(R)(도 12 참조)에 관해서도 같다.
기판(19)의 위에 장착된 피밀봉 부품(19a)(도 1 참조)은, 예를 들면, 집적 회로(IC : Integrated Circuit), 트랜지스터, 다이오드, 발광 다이오드 등의 칩형상의 반도체 소자(반도체 칩)이다. 피밀봉 부품(19a)은, 반도체 소자 단체뿐만 아니라, 반도체 소자와 수동 부품(저항, 커패시터, 코일, 필터 등)이 조합된 회로 모듈 등을 포함한다. 피밀봉 부품(19a)이 수지 밀봉됨에 의해 제조된 성형품(밀봉완료 기판)(M)은, 예를 들면, 전자 부품, 전자 제어 유닛, 전력 제어 유닛 등으로서 사용된다.
본 발명이 적용되는 수지 성형의 방식으로서, 압축 성형에 관해 설명하였다. 수지 성형의 방식으로서는, 압축 성형으로 한정되지 않고, 사출 성형, 트랜스퍼 성형 등을 채용할 수 있다. 밀봉 수지가 갖는 이형평면 형상이 단순한 형상으로부터 크게는 다르지 않는 경우에 있어서, 이들의 방식이 채용되는 것이 바람직하다. 이들의 경우에는, 밀봉 수지가 갖는 이형평면 형상에 응하여, 캐비티(24)에 유동성 수지를 주입하는 압력을 적정하게 조정하여 수지 성형을 행한다. 구체적으로는, 상형(13)과 하형(18)이 클로징된 상태에서, 성형틀의 외부로부터 수지 유로(러너, 스풀, 게이트 등)를 경유하여, 적정한 압력으로써 캐비티(24)에 유동성 수지를 주입한다. 그 후에, 상술한 각 실시례와 마찬가지로 상형(13)과 하형(18)을 구동한다.
본 발명의 실시의 형태에 관해 설명하였지만, 금회 개시된 실시의 형태는 모든 점에서 예시이고 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 할 것이다. 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의해 나타나고, 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
1 : 수지 밀봉 장치
10 : 성형 모듈
11 : 상형 베이스
12 : 고정반
13 : 상형
14 : 기대
15 : 상하 구동 기구
16 : 가동반
16a : 탄성 부재
17 : 상하 구동 기구
18 : 하형
18a : 하형 베이스
19 : 기판
19a : 피밀봉 부품
20 : 기판 계지 기구
21, 25 : 실 부재
22 : 저면부재
22a, 22b : 오목개소
23 : 측면부재
23a : 경사면부
23b : 각구멍
24 : 캐비티
24a : 캐비티 연장부
26 : 반송 기구
27 : 실 부재
28 : 크리너
29 : 테두리형상 연결 부재
29a : 수평 테두리부
29b : 수직 테두리부
30 : 탄성 부재
40 : 간극
41 : 내주면
42 : 개구
43 : 상단면
44 : 주상부재
45 : 액추에이터
46 : 정상면
47 : 확장부
50 : 재료 수납 모듈
51 : 불출 모듈
52 : 전원
53 : 제어부
54 : 기판 재료 수납부
55 : 수지 재료 수납부
56 : 재료 이송 기구
57 : 밀봉 전 기판
58 : X방향 가이드 레일
59 : 주반송 기구
60 : Y방향 가이드 레일
61 : 부반송 기구
62 : 밀봉완료 기판
63 : 성형품 이송 기구
64 : 매거진
AT : 대기
CP : 연통로
ES : 외부 공간
L : 소정의 길이
M : 성형품(밀봉완료 기판)
P : 진공 펌프(감압원)
R : 수지 재료
R1 : 유동성 수지
R2 : 밀봉 수지
R3 : 밀봉 수지 연장부
R4 : 수지 버르
V : 전환밸브

Claims (18)

  1. 피밀봉 부품이 장착된 기판이 재치되는 상형과, 상기 상형에 서로 대향하여 마련된 하형과, 적어도 상기 하형에 마련된 캐비티와, 상기 캐비티의 내저면을 구성하는 저면부재와, 상기 캐비티의 측면을 구성하는 측면부재를 구비하고, 상기 캐비티에서 경화한 밀봉 수지에 의해 상기 피밀봉 부품을 수지 밀봉하는 수지 밀봉 장치로서,
    상기 측면부재에 마련되고, 상기 저면부재의 외주에 대응하는 개구와,
    상기 측면부재에 마련되고, 상기 밀봉 수지의 단면이 갖는 단면평면 형상의 외연에 대응하여 형성된 내연 형상을 갖는 개구 주연부와,
    상기 측면부재에 마련되고, 상기 개구 주연부로부터 상방을 향하여 넓어지도록 기울어지는 경사면부를 구비하고,
    상기 측면부재는, 상기 저면부재의 외주에서 활주할 수 있도록 상기 외주에 감합되고,
    상기 단면평면 형상이 이형평면 형상인 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
  2. 피밀봉 부품이 장착된 기판이 재치되는 상형과, 상기 상형에 서로 대향하여 마련된 하형과, 적어도 상기 하형에 마련된 캐비티와, 상기 캐비티의 내저면을 구성하는 저면부재와, 상기 캐비티의 측면을 구성하는 측면부재를 구비하고, 상기 캐비티에서 경화한 밀봉 수지에 의해 상기 피밀봉 부품을 수지 밀봉하는 수지 밀봉 장치로서,
    상기 측면부재에 마련되고, 상기 저면부재의 외주에 대응하는 개구와,
    상기 측면부재에 마련되고, 상기 밀봉 수지의 단면이 갖는 단면평면 형상의 외연에 대응하여 형성된 내연 형상을 갖는 개구 주연부와,
    상기 측면부재에 마련되고, 상기 개구 주연부로부터 상방을 향하여 넓어지도록 기울어지는 경사면부를 구비하고,
    상기 측면부재는, 상기 저면부재의 외주에서 활주할 수 있도록 상기 외주에 감합되고,
    상기 밀봉 수지가 상기 기판에 밀착하는 부분의 평면 형상이 이형평면 형상인 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 측면부재를 상하동시키는 제1의 상하 구동 기구와,
    상기 저면부재를 상하동시키는 제2의 상하 구동 기구를 구비하고,
    상기 상형과 상기 하형이 오프닝하는 과정에서, 상기 제1의 상하 구동 기구와 상기 제2의 상하 구동 기구가 각각 독립하여 상기 측면부재와 상기 저면부재를 구동함에 의해 상기 측면부재와 상기 저면부재가 상대적으로 이동하고,
    상기 측면부재와 상기 저면부재가 상대적으로 이동함에 의해 상기 캐비티를 구성하는 형면으로부터 상기 밀봉 수지가 이형하는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 피밀봉 부품이 상기 밀봉 수지에 의해 수지 밀봉됨에 의해 형성된 밀봉완료 기판이 취출된 후에, 상기 제1의 상하 구동 기구와 상기 제2의 상하 구동 기구가 각각 독립하여 상기 측면부재와 상기 저면부재를 구동함에 의해 상기 측면부재와 상기 저면부재가 상대적으로 이동하고,
    상기 측면부재와 상기 저면부재가 상대적으로 이동함에 의해, 상기 측면부재와 상기 저면부재와의 사이에서 형성된 수지 버르가 배출되는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 하형에 마련되고, 상기 캐비티를 구성하는 형면과 상기 하형의 외측에서의 외부 공간을 연통하는 연통로와,
    상기 캐비티를 구성하는 형면에서 상기 연통로에 의해 형성되는 개구를 구비하는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 측면부재의 상기 경사면부에 연속하는 위치로서 상기 측면부재와 상기 저면부재가 감합된 위치에 마련된, 상기 단면평면 형상을 구성하는 캐비티 연장부를 구비하는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 저면부재의 외주에서의 상기 측면부재에 감합된 주면에 마련된, 평면시하여 닫혀진 형상을 갖는 실 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 상형과 상기 하형을 적어도 갖는 성형틀을 둘러싸고 마련된 테두리형상 부재와, 상기 테두리형상 부재에 의해 둘러싸이고 상기 캐비티를 포함하는 공간과,
    상기 공간을 외기로부터 차단하는 실 부재와,
    상기 공간이 외기로부터 차단된 상태에서 상기 공간을 감압하는 감압 기구를 구비하고,
    상기 공간이 외기로부터 차단된 상태가 된 시점부터 상기 상형과 상기 하형이 클로징하는 공정이 완료될 때까지의 사이에서, 외기로부터 차단된 상기 공간이 상기 감압 기구에 의해 감압되는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 상형과 상기 하형을 적어도 갖는 성형 모듈을 구비하고,
    상기 성형 모듈이 다른 성형 모듈에 대해 착탈될 수 있는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
  10. 피밀봉 부품이 장착된 기판이 재치되는 상형과, 상기 상형에 서로 대향하여 마련된 하형과, 적어도 상기 하형에 마련된 캐비티와, 상기 캐비티의 내저면을 구성하는 저면부재와, 상기 캐비티의 측면을 구성하는 측면부재를 사용하여, 상기 캐비티에서 경화시킨 밀봉 수지에 의해 상기 피밀봉 부품을 수지 밀봉하는 수지 밀봉 방법으로서,
    상기 저면부재의 외주에서 활주할 수 있도록 상기 외주에 감합된 상기 측면부재를 준비하는 공정과,
    상기 밀봉 수지의 단면이 갖는 단면평면 형상의 외연에 대응하여 형성된 외연 형상을 갖는 단면으로서 상기 캐비티의 내저면을 구성하는 단면을 갖는 상기 저면부재를 준비하는 공정과,
    상기 상형과 상기 하형과의 사이에 상기 기판을 반입하는 공정과,
    상기 피밀봉 부품이 하향이 되는 자세로 상기 상형의 형면에 상기 기판을 재치하는 공정과,
    상기 캐비티를 유동성 수지에 의해 채우는 공정과,
    상기 상형과 상기 하형을 클로징함에 의해 상기 피밀봉 부품을 상기 캐비티에 수용하는 공정과,
    상기 상형과 상기 하형을 클로징한 상태에서, 상기 저면부재를 상승시킴에 의해 소정의 수지압으로써 상기 캐비티에서의 상기 유동성 수지를 가압하는 공정과,
    상기 상형과 상기 하형을 클로징한 상태에서, 상기 유동성 수지를 경화시켜서 상기 밀봉 수지를 형성하는 공정을 구비하고,
    상기 측면부재에는, 상기 저면부재의 외주에 대응하는 개구와, 상기 밀봉 수지의 단면이 갖는 단면평면 형상의 외연에 대응하여 형성된 내연 형상을 갖는 개구 주연부와, 상기 개구 주연부로부터 상방을 향하여 넓어지도록 기울어지는 경사면부가 형성되고,
    상기 단면평면 형상이 이형평면 형상인 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 방법.
  11. 피밀봉 부품이 장착된 기판이 재치되는 상형과, 상기 상형에 서로 대향하여 마련된 하형과, 적어도 상기 하형에 마련된 캐비티와, 상기 캐비티의 내저면을 구성하는 저면부재와, 상기 캐비티의 측면을 구성하는 측면부재를 사용하여, 상기 캐비티에서 경화시킨 밀봉 수지에 의해 상기 피밀봉 부품을 수지 밀봉하는 수지 밀봉 방법으로서,
    상기 저면부재의 외주에서 활주할 수 있도록 상기 외주에 감합된 상기 측면부재를 준비하는 공정과,
    상기 밀봉 수지의 단면이 갖는 단면평면 형상의 외연에 대응하여 형성된 외연 형상을 갖는 단면으로서 상기 캐비티의 내저면을 구성하는 단면을 갖는 상기 저면부재를 준비하는 공정과,
    상기 상형과 상기 하형과의 사이에 상기 기판을 반입하는 공정과,
    상기 피밀봉 부품이 하향이 되는 자세로 상기 상형의 형면에 상기 기판을 재치하는 공정과,
    상기 캐비티를 유동성 수지에 의해 채우는 공정과,
    상기 상형과 상기 하형을 클로징함에 의해 상기 피밀봉 부품을 상기 캐비티에 수용하는 공정과,
    상기 상형과 상기 하형을 클로징한 상태에서, 상기 저면부재를 상승시킴에 의해 소정의 수지압으로써 상기 캐비티에서의 상기 유동성 수지를 가압하는 공정과,
    상기 상형과 상기 하형을 클로징한 상태에서, 상기 유동성 수지를 경화시켜서 상기 밀봉 수지를 형성하는 공정을 구비하고,
    상기 측면부재에는, 상기 저면부재의 외주에 대응하는 개구와, 상기 밀봉 수지의 단면이 갖는 단면평면 형상의 외연에 대응하여 형성된 내연 형상을 갖는 개구 주연부와, 상기 개구 주연부로부터 상방을 향하여 넓어지도록 기울어지는 경사면부가 형성되고,
    상기 밀봉 수지가 상기 기판에 밀착하는 부분의 평면 형상이 이형평면 형상인 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 밀봉 수지를 형성하는 공정의 후에 상기 상형과 상기 하형을 오프닝하는 공정을 구비하고,
    상기 오프닝하는 공정에서, 상기 저면부재와 상기 측면부재를 상대적으로 이동시킴에 의해 상기 캐비티를 구성하는 형면으로부터 상기 밀봉 수지를 이형시키는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 오프닝하는 공정의 후에 상기 밀봉 수지에 의해 상기 피밀봉 부품이 수지 밀봉됨에 의해 형성된 밀봉완료 기판을 취출하는 공정과,
    상기 밀봉완료 기판을 취출하는 공정의 후에 상기 저면부재와 상기 측면부재를 상대적으로 이동시킴에 의해, 상기 저면부재와 상기 측면부재와의 사이에서 형성된 수지 버르를 배출하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 방법.
  14. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 밀봉 수지를 형성하는 공정 보다도 후에, 상기 하형에 마련되고 상기 캐비티를 구성하는 형면을 상기 하형의 외측에서의 외부 공간에 연통하는 연통로를 사용하여, 상기 캐비티를 구성하는 형면에 마련되고 상기 연통로가 갖는 개구를 경유하여 상기 외부 공간에 상기 밀봉 수지의 표면을 연통하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 방법.
  15. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 측면부재의 상기 경사면부에 연속하는 위치로서 상기 측면부재와 상기 저면부재가 감합된 위치에, 상기 단면평면 형상을 구성하는 캐비티 연장부를 구비하는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 방법.
  16. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 저면부재의 외주에서의 상기 측면부재에 감합된 주면에 마련된, 평면시하여 닫혀진 형상을 갖는 오목개소에, 상기 유동성 수지를 도입하는 공정과,
    상기 오목개소에서의 상기 유동성 수지를 경화시킴에 의해 실 부재를 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 방법.
  17. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 상형과 상기 하형을 적어도 갖는 성형틀을 둘러싸고 마련된 테두리형상 부재에 의해 상기 캐비티를 포함하는 공간을 외기로부터 차단하는 공정과,
    외기로부터 차단된 상기 공간을 감압하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 방법.
  18. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 상형과 상기 하형을 적어도 갖는 성형 모듈을 준비하는 공정을 구비하고,
    상기 성형 모듈을 다른 성형 모듈에 대해 착탈할 수 있는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 방법.
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