KR20180087161A - 토출 장치, 토출 방법, 수지 성형 장치 및 수지 성형품의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

액상 수지 등의 유동성 수지의 토출 공정에 필요로 하는 시간의 단축을 도모한다. 토출 장치인 디스펜서(15)는, 유동성 수지인 액상 수지(32)를 저장하는 저장부인 실린지(20)와, 액상 수지(32)를 밀어내는 압출 기구인 플런저(27)를 적어도 포함하는 기구와, 실린지(20)에 접속되어 액상 수지(32)를 토출하는 토출부(17)와, 토출부(17)에 장착된 탄성 변형 가능한 튜브(36)와, 튜브(36)를 끼워 이동 가능한 클램퍼(18)와, 클램퍼(18)의 이동량을 제어하는 제어부(31)를 구비한다.

Description

토출 장치, 토출 방법, 수지 성형 장치 및 수지 성형품의 제조 방법{DISCHARGING APPARATUS, DISCHARGING METHOD, RESIN MOLDING APPARATUS, AND METHOD FOR PRODUCING RESIN MOLDED PRODUCT}

본 발명은, 토출 대상물에 액상 수지 등의 유동성 수지를 토출하는 토출 장치, 토출 방법, 수지 성형 장치 및 수지 성형품의 제조 방법에 관한 것이다.

종래부터, 기판에 장착된 반도체 칩을, 과립상(顆粒狀) 수지, 시트 형상 수지 등의 고형상(固形狀) 수지 또는 액상 수지를 이용하여 수지 밀봉하고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 액상 수지를 이용하여 수지 밀봉하는 기술로서, 액상 수지의 토출 장치인 디스펜서를 사용하여, 디스펜서의 선단에 장착된 노즐로부터 기판에 대해서 액상 수지를 토출하는 것이 기재되어 있다. 그리고, 특허문헌 1의 도 3 ~ 6에 나타나는 바와 같이, 중량 측정 장치를 사용하여 액상 수지 토출 전후의 기판의 중량을 계량하는 것이 제안되고 있다. 토출 전후의 기판 중량을 계량하는 것으로써 토출되는 수지 중량을 산출할 수 있다. 토출 수지 중량이 허용치 범위 내이면, 다음의 공정으로 진행한다. 토출 수지 중량이 허용치 범위를 벗어난 경우에는, 보정 수지 토출량(=목표 토출 수지 중량-토출 수지 중량)을 산출하여 추가의 토출을 행한다.

일본 공개특허공보 2003-165133호

그렇지만, 특허문헌 1에 개시된 토출 장치에는 다음과 같은 과제가 있다. 액상 수지를 사용하는 경우에는, 액상 수지의 토출을 정지한 시점에 있어서, 노즐의 토출구로부터 액상 수지의 액 누출 현상이 발생할 우려가 있다. 특히, 고점도의 액상 수지를 사용하는 경우에는, 액 누출 현상이 현저하게 발생한다. 액 누출 상태의 액상 수지는, 잔류 수지로서 토출구로부터 하방으로 처진다. 액 누출 현상이 발생했을 경우에는, 잔류 수지가 자연 낙하하여 액 누출 상태가 해소될 때까지 기다리게 된다. 따라서, 수지의 성상(性狀) 또는 경화 진행 상태에 따라서는 액 누출 해소 시간이 길어지기 때문에, 액상 수지의 토출 공정이 완료되기까지 시간을 많이 필요로 하는 일이 있다. 액상 수지 토출 후의 기판 중량을 계량하기 위해서는, 액상 수지의 토출 공정을 완료할 때까지 기다리지 않으면 안 된다. 따라서, 목표의 토출 수지 중량이 토출되었는지 판단하기까지 시간을 많이 필요로 하고, 토출 장치의 생산성이 현저하게 저하된다.

본 발명은 상기의 과제를 해결하는 것으로, 액상 수지 등의 유동성 수지의 토출 공정에 필요로 하는 시간의 단축을 도모할 수 있는 토출 장치, 토출 방법, 수지 성형 장치 및 수지 성형품의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관한 토출 장치는, 유동성 수지를 저장하는 저장부와, 유동성 수지를 밀어내는 압출 기구와, 저장부에 접속되어 유동성 수지를 토출하는 토출부와, 토출부에 장착된 탄성 변형 가능한 튜브와, 튜브를 끼워 이동 가능한 클램퍼와, 클램퍼의 이동량을 제어하는 제어부를 구비한다.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관한 토출 방법은, 저장부에 저장된 유동성 수지를 밀어내는 것에 의해서, 저장부에 접속된 토출부에 장착된 탄성 변형 가능한 튜브로부터 유동성 수지를 토출하는 밀어내기 공정과, 튜브를 클램퍼에 의해 끼워, 클램퍼를 하방향으로 이동시키는 것에 의해서, 튜브 내에 잔류하는 잔류 수지를 뽑아내는 뽑아내기 공정을 포함한다.

본 발명에 의하면, 액상 수지 등의 유동성 수지의 토출 공정에 필요로 하는 시간의 단축을 도모할 수 있다.

도 1은 실시형태 1의 수지 성형 장치에 있어서, 장치의 개요를 나타내는 평면도이다.
도 2(a)는, 도 1에 나타난 수지 성형 장치에서 사용되는 디스펜서의 개략 평면도, (b)는, (a)에 나타난 토출부의 확대도이다.
도 3(a)는, 도 2에 나타난 디스펜서의 A-A선 단면도, (b)는 B-B선 단면도이다.
도 4(a) ~ (d)는, 도 2에 나타난 디스펜서를 사용하여 액상 수지를 토출하는 동작 및 튜브 내의 잔류 수지를 뽑아내는 동작을 나타내는 개략 단면도이다.
도 5(a) ~ (c)는, 도 1에 나타난 수지 성형 장치를 사용하여 수지 성형하는 공정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 6(a) ~ (b)는, 실시형태 2에서 사용되는 디스펜서의 변형예를 나타내는 개략 단면도이다.
도 7(a) ~ (c)는, 실시형태 3에서 사용되는 디스펜서의 변형예 및 동작을 나타내는 개략 단면도이다.
도 8(A) ~ (C)는, 종래의 디스펜서에 있어서, 실린지 내에 잔류하는 액상 수지의 수지량을 각각 나타내는 개략도이다.
도 9(A) ~ (C)는, 실시형태 4에서, 본 발명의 디스펜서의 실린지 내에 잔류하는 액상 수지의 수지량을 각각 나타내는 개략도이다.
도 10(a) ~ (c)는, 실시형태 4에서, 실시형태 1에 나타낸 디스펜서를 사용하여, 실린지 내에 잔류하는 액상 수지의 수지량에 대응하여 클램퍼를 이동시키는 스트로크량을 나타내는 개략도이다.
도 11은 실시형태 5의 수지 성형 장치에 있어서, 장치의 개요를 나타내는 평면도이다.
도 12(a) ~ (d)는, 도 11에 나타난 수지 성형 장치를 사용하여 액상 수지를 이형 필름 상에 토출하는 공정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 13은 이형 필름 상에 토출된 액상 수지 상태를 나타내는 개략도이며, (a)는 평면도, (b)는 C-C선 단면도이다.
도 14(a) ~ (c)는, 도 13에 나타난 이형 필름 상의 액상 수지를 성형틀에 공급하여 수지 성형하는 공정을 나타내는 개략 단면도이다.

이하, 본 발명에 관한 실시형태에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다. 본 출원 서류에 있어서 어느 도면에 대해서도, 알기 쉽게 하기 위해서, 적절히 생략 또는 과장하여 모식적으로 그려져 있다. 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 부하여 설명을 적절히 생략한다. 또한, 본 출원 서류에 있어서는, 「액상」이라고 하는 용어는 상온에서 액상이며 유동성을 가지는 것을 의미하고 있고, 유동성의 고저, 다시 말하면 점도의 정도를 따지지 않는다. 또한, 본 출원 서류에 있어서, 「수지 성형품」은, 적어도 수지 성형된 수지 부분을 포함하는 제품을 의미하고, 후술하는 기판에 장착된 칩이 성형틀에 의해 수지 성형되어서 수지 밀봉된 형태의 밀봉 완료 기판을 포함하는 개념의 표현이다.

[실시형태 1]

(수지 성형 장치의 구성)

본 발명에 관한 실시형태 1의 수지 성형 장치의 구성에 대해서, 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1에 나타나는 수지 성형 장치(1)는, 압축 성형법을 사용한 수지 성형 장치이다. 실시형태 1에 있어서는, 예를 들면, 반도체 칩이 장착된 기판을 수지 성형하는 대상으로 하여, 수지 재료로서 유동성 수지인 액상 수지를 사용하는 경우를 나타낸다. 또한 「기판」으로서는, 유리 에폭시 기판, 세라믹 기판, 수지 기판, 금속 기판 등의 일반적인 기판 및 리드 프레임 등을 들 수 있다.

수지 성형 장치(1)는, 기판 공급·수납 모듈(2)과, 3개의 성형 모듈(3A, 3B, 3C)과, 수지 공급 모듈(4)을, 각각 구성 요소로서 구비한다. 구성 요소인 기판 공급·수납 모듈(2)과, 성형 모듈(3A, 3B, 3C)과, 수지 공급 모듈(4)은, 각각 다른 구성 요소에 대해서, 서로 탈착될 수 있고, 또한, 교환될 수 있다.

기판 공급·수납 모듈(2)에는, 밀봉 전 기판(5)을 공급하는 밀봉 전 기판 공급부(6)와, 밀봉 완료 기판(7)을 수납하는 밀봉 완료 기판 수납부(8)와, 밀봉 전 기판(5) 및 밀봉 완료 기판(7)을 전달하는 기판 탑재부(9)와, 밀봉 전 기판(5) 및 밀봉 완료 기판(7)을 반송하는 기판 반송 기구(10)가 마련된다. 소정 위치(S1)는, 기판 반송 기구(10)가 동작하지 않는 상태에 있어서 대기하는 위치이다.

각 성형 모듈(3A, 3B, 3C)에는, 승강 가능한 하형(11)과, 하형(11)에 대향해서 배치된 상형(도시 없음, 도 5 참조)이 마련된다. 상형과 하형(11)은 합하여 성형틀을 구성한다. 각 성형 모듈(3A, 3B, 3C)은, 상형과 하형(11)을 틀 조임 및 틀 열기를 하는 틀 조임 기구(12)를 가진다(도의 2점 쇄선으로 나타나는 원형의 부분). 수지 재료인 액상 수지가 공급되고 경화되는 공간인 캐비티(13)가 하형(11)에 마련된다. 하형(11)에는, 긴 길이 형상의 이형 필름을 공급하는 이형 필름 공급 기구(14)가 마련된다. 또한 여기에서는, 하형(11)에 캐비티(13)가 마련된 구성에 대해서 설명하지만, 캐비티는 상형에 마련되어도 좋고, 상형과 하형의 양쪽 모두에 마련되어도 좋다.

수지 공급 모듈(4)에는, 성형틀(캐비티(13))에 액상 수지를 토출하는 토출 장치인 디스펜서(15)와 디스펜서(15)를 반송하는 수지 반송 기구(16)가 마련된다. 디스펜서(15)는 선단부에 액상 수지를 토출하는 토출부(17)를 구비한다. 토출부(17)에는, 토출부(17)에 장착된 탄성 변형 가능한 튜브(도 2 ~ 3 참조)를 끼워 이동 가능한 클램퍼(18)가 마련된다. 디스펜서(15), 토출부(17) 및 클램퍼(18)의 구성에 대해서는, 후술의 도 2 ~ 3을 참조하는 부분에서 상세하게 설명한다. 소정 위치(R1)는, 수지 반송 기구(16)(디스펜서(15)를 포함함)가 동작하지 않는 상태에 있어서 대기하는 위치이다.

도 1에 나타나는 디스펜서(15)는, 미리 주제(主劑)와 경화제가 혼합된 액상 수지를 사용하는 1액 타입의 디스펜서이다. 주제로서, 예를 들면, 열경화성을 가지는 실리콘 수지 또는 에폭시 수지가 사용된다. 액상 수지를 토출할 때에 주제와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액 혼합 타입의 디스펜서를 사용할 수도 있다.

수지 공급 모듈(4)에는, 수지 성형 장치(1)의 동작을 제어하는 제어부(CTL)가 마련된다. 제어부(CTL)는, 밀봉 전 기판(5) 및 밀봉 완료 기판(7)의 반송, 디스펜서(15)의 반송, 액상 수지의 토출, 성형틀의 가열, 성형틀의 개폐 등을 제어한다. 다시 말하자면, 제어부(CTL)는, 기판 공급·수납 모듈(2), 성형 모듈(3A, 3B, 3C), 수지 공급 모듈(4)에 있어서의 각 동작의 제어를 행한다.

제어부(CTL)가 배치되는 위치는 어디라도 좋고, 기판 공급·수납 모듈(2), 성형 모듈(3A, 3B, 3C), 수지 공급 모듈(4) 중 적어도 하나에 배치할 수도 있고, 각 모듈의 외부에 배치할 수도 있다. 또한, 제어부(CTL)는, 제어 대상이 되는 동작에 대응하여, 적어도 일부를 분리시킨 복수의 제어부로서 구성할 수도 있다.

(디스펜서의 구성)

도 2 ~ 3을 참조하여, 도 1에 나타낸 수지 성형 장치(1)에 있어서 사용되는 디스펜서(15)의 구성에 대해서 설명한다. 도 2에 나타나는 바와 같이, 디스펜서(15)는, 액상 수지를 밀어내는 압출 기구(19)와, 액상 수지를 저장하는 실린지(20)와, 실린지(20)와 노즐을 접속하는 연결부(21)와, 액상 수지를 토출하는 노즐(22)을 구비한다. 압출 기구(19)와 실린지(20)와 연결부(21)와 노즐(22)이 접속되는 것에 의해서 디스펜서(15)는 일체적으로 구성된다. 실린지(20) 또는 노즐(22)은, 각각의 용도에 대응하여 다른 실린지 또는 노즐로 교환할 수 있다.

압출 기구(19)는, 서보 모터(23)와, 서보 모터(23)에 의해서 회전하는 볼 나사(24)와, 볼 나사 너트(도시 없음)에 장착되고 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 슬라이더(25)와, 슬라이더(25)의 선단에 고정되어 내부에 삽입 구멍을 가지는 로드(26)와, 로드(26)의 선단에 장착된 플런저(27)를 구비한다. 볼 나사(24)는 볼 나사 축받이(28)에 의해서 지지된다. 슬라이더(25)는, 예를 들면, 압출 기구(19)의 기대에 마련된 가이드 레일(29)을 따라서 Y 방향으로 이동한다. 서보 모터(23)가 회전하는 것에 의해서, 볼 나사(24), 슬라이더(25), 로드(26)를 각각 통하여 플런저(27)가 Y 방향으로 이동한다.

서보 모터(23)는 모터의 회전을 제어할 수 있는 모터이다. 서보 모터(23)는, 모터의 회전을 감시하는 회전 검출기인 엔코더(30)를 가진다. 엔코더(30)는, 서보 모터(23)의 회전각, 회전 속도를 검출하여 제어부(31)에 피드백한다. 제어부(31)는, 엔코더(30)로부터의 피드백 신호에 기초하여, 서보 모터(23)의 회전을 제어한다. 서보 모터(23)의 회전을 제어하는 것에 의해서, 플런저(27)의 위치 제어, 속도 제어, 토오크 제어 등을, 정밀도 좋게 행할 수 있다. 또한, 제어부(31)는, 도 1에 나타낸 수지 성형 장치(1)의 제어부(CTL)에 조립되어도 좋고, 제어부(CTL)와는 독립하여 마련해도 좋다.

액상 수지(32)가 저장된 실린지(20)가, 실린지 장착용 나사(33)에 의해서 압출 기구(19)에 접속된다. 플런저(27)의 외경과 실린지(20)의 내경이 일치하도록, 플런저(27)가 실린지(20) 내에 삽입된다. 플런저(27)의 주위에는 시일재인 O링(도시 없음)이 장착된다. 서보 모터(23)의 회전을 제어하는 것에 의해서, 플런저(27)의 이동량(스트로크량)이 제어된다. 실린지(20)의 내부 단면적과 플런저(27)의 이동량과의 곱에 의해서, 디스펜서(15)(토출부(17))로부터 토출되는 액상 수지(32)의 토출량이 설정된다. 실린지(20)를 교환하는 것에 의해서, 디스펜서(15)에 저장하는 액상 수지(32)의 수지량을 임의로 설정할 수 있다.

토출부(17)는, 도 2(b), 도 3에 나타나는 바와 같이, 토출구(34)를 가지는 노즐(22)과, 토출구(34)에 장착된 조인트(35)와, 조인트(35)에 끼워진 탄성 변형 가능한 튜브(36)를 구비한다. 조인트(35)의 재질로서는, 예를 들면, 내열성을 가지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리불화비닐리덴(PVDF: PolyVinylidene DiFluoride) 등이 사용된다. 튜브(36)로서는, 예를 들면, 유연성 및 내열성을 가지는 실리콘 고무, 불소 고무 등이 사용된다.

도 2(a), 도 3에 나타나는 바와 같이, 디스펜서(15)에 있어서, 튜브(36)의 양측에는 튜브(36)를 끼워 이동 가능한 클램퍼(18)가 마련된다. 클램퍼(18)는, 한 쌍의 롤러 지지 부재(37, 38)에 의해서 구성된다. 롤러 지지 부재(37)는, 예를 들면, Y 방향을 따르는 1개의 막대 형상 부재(37a)와, 막대 형상 부재(37a)의 양단에 접속되어 X 방향을 따르는 2개의 막대 형상 부재(37b)와, 각각의 막대 형상 부재(37b)에 접속되어 Z 방향을 따르는 2개의 막대 형상 부재(37c)에 의해서 구성된다. 마찬가지로, 롤러 지지 부재(38)는, Y 방향을 따르는 1개의 막대 형상 부재(38a)와, 막대 형상 부재(38a)의 양단에 접속되어 X 방향을 따르는 2개의 막대 형상 부재(38b)와, 각각의 막대 형상 부재(38b)에 접속되어 Z 방향을 따르는 2개의 막대 형상 부재(38c)에 의해서 구성된다.

클램퍼(18)를 구성하는 롤러 지지 부재(37, 38)에는, 각각 롤러(39, 40)가 회전 가능하게 장착된다. 즉, 롤러(39, 40)가, 각각 롤러 지지 부재(37, 38)에 의해서, 회전 가능하게 지지된다. 롤러(39)는 클램퍼(18)를 구성하는 막대 형상 부재(37a)에 끼워지고, 막대 형상 부재(37b)에 의해서 X 방향으로 이동하고, 막대 형상 부재(37c)에 의해서 Z 방향으로 이동한다. 마찬가지로, 롤러(40)는 클램퍼(18)를 구성하는 막대 형상 부재(38a)에 끼워지고, 막대 형상 부재(38b)에 의해서 X 방향으로 이동하고, 막대 형상 부재(38c)에 의해서 Z 방향으로 이동한다.

도 3에 나타나는 바와 같이, 클램퍼(18)를 구성하는 2개의 막대 형상 부재(37c)는, 접속 부재(41)에 접속된다. 접속 부재(41)는, 롤러 지지 부재(37)를 X 방향으로 이동시키는 이동 기구(42)에 접속되고, 또한, 롤러 지지 부재(37)를 Z 방향으로 이동시키는 이동 기구(43)에 접속된다. 마찬가지로, 클램퍼(18)를 구성하는 2개의 막대 형상 부재(38c)는, 접속 부재(44)에 접속된다. 접속 부재(44)는, 롤러 지지 부재(38)를 X 방향으로 이동시키는 이동 기구(45)에 접속되고, 또한, 롤러 지지 부재(38)를 Z 방향으로 이동시키는 이동 기구(46)에 접속된다.

이동 기구(42, 43, 45, 46)는, 구동원과 전달 부재와의 조합으로 구성된다. 예를 들면, 이동 기구로서 서보 모터와 볼 나사와의 조합, 유압 실린더와 로드와의 조합 등이 사용된다. 또한, 이동 기구는 상기의 구성에 한정하지 않고, 롤러 지지 부재(37, 38)를 각각 X 방향 및 Z 방향으로 이동시킬 수 있는 구성이면 좋다.

도 2(a), 도 3에 나타나는 바와 같이, 실린지(20) 내에 저장된 액상 수지(32)는, 플런저(27)에 의해서 밀려나오고, 연결부(21)에 형성된 수지 통로(47), 노즐(22)에 형성된 토출구(34), 조인트(35)에 끼워진 튜브(36)를 각각 경유하여 토출부(17)로부터 하방으로 토출된다.

(액상 수지의 토출 방법 및 수지 성형품의 제조 방법)

이하에, 토출 장치인 디스펜서(15)를 포함하는 수지 성형 장치(1)의 동작의 설명을 겸해, 액상 수지의 토출 방법 및 수지 성형품의 제조 방법에 대해서 설명한다. 디스펜서(15)를 이용한 토출 방법에 대해 기재한 후에, 전체적인 수지 성형 장치(1)를 이용한 수지 성형품의 제조 방법에 대해서 기재한다.

(액상 수지의 토출 방법(밀어내기 공정 및 뽑아내기 공정)

도 2 ~ 4를 참조하여, 디스펜서(15)에 있어서 액상 수지(32)를 밀어내는 공정 및 클램퍼(18)에 의해 튜브(36) 내에 잔류하는 잔류 수지를 뽑아내는 공정, 즉 액상 수지의 밀어내기 공정과 뽑아내기 공정을 포함하는 토출 방법(토출 공정)에 대해 설명한다.

도 2(a)에 나타나는 바와 같이, 밀어내기 공정에서는, 서보 모터(23)를 회전시키는 것에 의해서, 볼 나사(24), 슬라이더(25), 로드(26)를 통하여 플런저(27)를 -Y 방향으로 이동시킨다. 플런저(27)를 -Y 방향으로 이동시키는 것에 의해서 실린지(20) 내에 저장되어 있는 액상 수지(32)를 가압하고, 액상 수지(32)를 -Y 방향으로 밀어낸다.

도 3, 도 4(a)에 나타나는 바와 같이, 플런저(27)에 의해서 밀려나온 액상 수지(32)는, 연결부(21), 노즐(22), 튜브(36)를 각각 경유하여 토출부(17)(튜브(36)의 선단)로부터 하방으로 토출된다.

디스펜서(15)의 토출을 개시(플런저(27)의 밀어내기 동작을 개시)하는 것에 의해서, 토출부(17)(튜브(36)의 선단)로부터 토출 대상물에 액상 수지를 토출한다. 플런저(27)가 액상 수지(32)를 가압하는 것에 의해서, 실린지(20) 내의 액상 수지(32)에 압력이 가해지고, 액상 수지(32)의 수지 압력이 높아진다. 디스펜서(15)의 토출을 정지(플런저(27)의 밀어내기 동작을 정지)해도, 실린지(20) 내의 액상 수지(32)는 수지 압력이 높아진 상태를 유지한다. 실린지(20) 내의 액상 수지(32)의 수지 압력이 대기압이 될 때까지는, 액상 수지(32)의 수지 압력에 의해서 토출부(17)로부터 토출 대상물에 액상 수지의 토출이 계속된다. 소위, 액 누출 현상으로서 토출부(17)로부터 토출 대상물에 액상 수지가 쳐진다(토출이 계속된다).

액상 수지의 토출 공정에 있어서의 뽑아내기 공정을 알기 쉽게 하기 위해서, 도 4(a)에 나타나는 바와 같이, 플런저(27)의 밀어내기 동작을 정지한 직후 상태에서, 편의상, 실린지(20) 내에 저장되어 있는 액상 수지를 액상 수지(32), 튜브(36) 내에 잔류하고 있는 액상 수지를 잔류 수지(48), 튜브(36)의 선단으로부터 쳐져있는 액상 수지를 액 누출 수지(49)라고 부른다.

도 4(a) ~ (d)를 참조하여, 디스펜서(15)의 토출부(17)에 마련된 클램퍼(18)를 사용하는 것으로써, 튜브(36) 내에 잔류하고 있는 잔류 수지(48) 및 튜브(36)의 선단으로부터 쳐져있는 액 누출 수지(49)를 뽑아내서 조기에 토출을 완료하는 뽑아내기 공정에 대해서 설명한다.

우선, 도 4(a)에 나타나는 바와 같이, 디스펜서(15)의 토출을 정지(플런저(27)의 밀어내기 동작을 정지)하여 액 누출 현상이 발생하고 있는 상태에 있어서, 예를 들면, 플런저(27)의 밀어내기 동작을 정지하고 나서 5초 후에, 클램퍼(18)를 튜브(36)의 외측의 소정 위치까지 하강시킨다. 구체적으로는, 이동 기구(43, 46)(도 3(b) 참조)를 사용하여 롤러 지지 부재(37, 38)를 하강시키는 것으로써, 롤러(39, 40)를 튜브(36)의 외측의 소정 위치에서 정지시킨다.

다음에, 도 4(b)에 나타나는 바와 같이, 클램퍼(18)에 의해서 튜브(36)를 양측에서 끼운다. 구체적으로는, 이동 기구(42)(도 3(b) 참조)를 사용하여 롤러 지지 부재(37)를 -X 방향으로 이동시키고, 또한, 이동 기구(45)(도 3(b) 참조)를 사용하여 롤러 지지 부재(38)를 +X 방향으로 이동시킨다. 이것에 의해, 롤러(39)와 롤러(40)에 의해서 튜브(36)를 양측에서 끼워, 튜브(36) 내의 액상 수지(잔류 수지(48))의 통로를 막는다.

다음에, 도 4(c)에 나타나는 바와 같이, 클램퍼(18)(롤러(39, 40))에 의해서 튜브(36)를 양측에서 끼운 상태에서, 클램퍼(18)를 소정의 스트로크량만큼 하강시킨다. 구체적으로는, 이동 기구(43, 46)(도 3(b) 참조)를 사용하여 롤러 지지 부재(37, 38)를 하강시킨다. 롤러(39, 40)에 의해서 튜브(36)를 끼운 상태에서, 롤러(39, 40)를 회전시키면서 하강시킨다. 이것에 의해, 롤러(39, 40)에 의해서 튜브(36)를 끼운 위치로부터 하방에 잔류하는 잔류 수지(48) 및 튜브(36)의 선단으로부터 처져있는 액 누출 수지(49)가 클램퍼(18)에 의해서 강제적으로 뽑아진다.

클램퍼(18)에 의한 액상 수지의 뽑아내기 공정에 의해서, 예를 들면, 저점도의 액상 수지를 사용하는 경우에는, 클램퍼(18)를 하강시키는 것에 의해서, 튜브(36) 내에 잔류하는 잔류 수지(48) 및 튜브(36)의 선단으로부터 처져있는 액 누출 수지(49)를 거의 모두 뽑아낼 수 있다. 또한, 고점도의 액상 수지를 사용하는 경우에는, 도 4(c)에 나타나는 바와 같이, 처진 상태의 잔류 수지(50)가 조금 남는 일이 있다. 그러나, 이 처진 상태의 잔류 수지(50)는 단시간에 낙하하므로, 그렇게 큰 시간의 로스는 되지 않는다. 클램퍼(18)에 의한 액상 수지의 뽑아내기 공정을 행하는 것에 의해서, 액상 수지를 조기에 토출할 수 있다. 이상과 같이 하여, 토출 공정을 완료할 수 있다.

또한, 처진 상태의 잔류 수지(50)가 토출 대상물로 이어지는 상태가 해소되고 나서, 처진 상태의 잔류 수지(50)의 하방에 접시 형상의 수지받이 부재를 배치하여, 수지받이 부재에 의해 처진 상태의 잔류 수지(50)를 받는 상태에서, 후술과 같이 토출 대상물에 대해서 디스펜서(15)를 상대적으로 이동시켜서 퇴피시켜도 좋다.

다음에, 도 4(d)에 나타나는 바와 같이, 클램퍼(18)를 튜브(36)로부터 이격시켜서 원래의 위치까지 되돌린다. 이것에 의해서, 튜브(36)는 탄성 변형된 상태로부터 개방되고, 초기 상태로 돌아온다. 시간의 경과와 함께 튜브(36) 내는 액상 수지(32)에 의해서 채워진 초기 상태로 돌아온다. 또한, 튜브(36) 하단부 근방에서, 액상 수지(32)의 표면장력에 의해 액상 수지(32)가 존재하지 않는 공간이 생기는 일이 있다.

(수지 성형품의 제조 방법)

도 1, 도 5를 참조하여, 수지 성형 장치(1)에 있어서, 기판에 장착된 반도체 칩을 수지 밀봉하는 경우의 수지 성형품의 제조 방법에 대해서 설명한다. 수지 성형 장치(1)의 동작으로서 성형 모듈(3B)을 사용하는 경우에 대해서 설명한다.

우선, 도 1에 나타나는 바와 같이, 복수의 반도체 칩(51)(도 5(a) 참조)이 장착된 밀봉 전 기판(5)을, 반도체 칩(51)이 장착된 면을 하측으로 하여, 밀봉 전 기판 공급부(6)로부터 기판 탑재부(9)에 밀봉 전 기판(5)을 보낸다. 다음에, 기판 반송 기구(10)를 소정 위치(S1)로부터 -Y 방향으로 이동시켜서 기판 탑재부(9)로부터 밀봉 전 기판(5)을 받는다. 기판 반송 기구(10)를 소정 위치(S1)로 되돌린다.

다음에, 예를 들면, 성형 모듈(3B)의 소정 위치(M1)까지 +X 방향으로 기판 반송 기구(10)를 이동시킨다. 다음에, 성형 모듈(3B)에 있어서, 기판 반송 기구(10)를 -Y 방향으로 이동시켜서 하형(11)의 상방의 소정 위치(C1)에 정지시킨다. 다음에, 기판 반송 기구(10)를 상승시켜서 밀봉 전 기판(5)을 상형(52)의 형면(型面)에 흡착 또는 클램퍼 등에 의해서 고정한다(도 5(a) 참조). 상형(52)과 하형(11)은 합하여 성형틀(53)을 구성한다. 기판 반송 기구(10)를 기판 공급·수납 모듈(2)의 소정 위치(S1)까지 되돌린다.

다음에, 성형 모듈(3B)에 있어서, 이형 필름 공급 기구(14)로부터 긴 길이 형상의 이형 필름(54)(도 5(a) 참조)을 하형(11)에 공급한다. 다음에, 하형(11)에 마련된 흡착 기구(도시 없음)에 의해서, 이형 필름(54)을 캐비티(13)의 형면을 따라서 흡착한다.

다음에, 수지 반송 기구(16)를 사용하여 디스펜서(15)를 성형 모듈(3B)의 소정 위치(M1)까지 -X 방향으로 이동시킨다. 다음에, 성형 모듈(3B)에 있어서, 수지 반송 기구(16)를 -Y 방향으로 이동시켜서 하형(11)의 상방의 소정 위치(C1)에 디스펜서(15)를 정지시킨다(도 5(a) 참조).

도 5(a)에 나타나는 바와 같이, 수지 반송 기구(16)에 의해서, 디스펜서(15)는 상형(52)과 하형(11) 사이의 소정 위치에 배치된다. 디스펜서(15)의 선단에 마련된 토출부(17)로부터 액상 수지(32)를 캐비티(13)에 토출한다. 이 경우에는, 하형(11)의 캐비티(13)가, 액상 수지(32)가 토출되는 토출 대상물이 된다. 토출부(17)에 장착된 튜브(36) 내의 잔류 수지(48) 및 튜브(36)의 선단으로부터 처진 액 누출 수지(49)를, 클램퍼(18)에 의해서 뽑아낸다(도 4 참조). 이 토출 공정에 의해, 액상 수지를 조기에 캐비티(13)에 토출할 수 있다. 수지 반송 기구(16)를 사용하여 디스펜서(15)를 소정 위치(M1)에 되돌린다.

다음에, 도 5(b)에 나타나는 바와 같이, 액상 수지(32)를 가열하여 용융시키고 점도가 저하된 유동성 수지(55)를 생성한다. 틀 조임 기구(12)(도 1 참조)를 사용하여 하형(11)을 상승시키고, 상형(52)과 하형(11)을 틀 조임한다. 틀 조임하는 것에 의해서, 밀봉 전 기판(5)에 장착된 반도체 칩(51)을, 캐비티(13)에 생성된 유동성 수지(55)에 침지시킨다. 이때, 하형(11)에 마련된 캐비티 바닥면 부재(도시 없음)를 사용하여, 캐비티(13) 내의 유동성 수지(55)에 소정의 수지 압력을 가할 수 있다.

또한, 틀 조임하는 과정에 있어서, 진공 형성 기구(도시 없음)를 사용하여 캐비티(13) 내를 흡인해도 좋다. 이것에 의해서, 캐비티(13) 내에 잔류하는 공기나 유동성 수지(55) 중에 포함되는 기포 등이 성형틀(53)의 외부에 배출된다. 이에 더하여, 캐비티(13) 내가 소정의 진공도로 설정된다.

다음에, 하형(11)에 마련된 히터(도시 없음)를 사용하여, 유동성 수지(55)를 경화시키기 위해서 필요한 시간만큼, 유동성 수지(55)를 가열한다. 유동성 수지(55)를 경화시켜서 경화 수지(56)를 성형한다. 이것에 의해서, 밀봉 전 기판(5)에 장착된 반도체 칩(51)을, 캐비티(13)의 형상에 대응하여 성형된 경화 수지(56)에 의해서 수지 밀봉한다. 이와 같이 하여 수지 성형 공정을 행할 수 있다.

다음에, 도 5(c)에 나타나는 바와 같이, 유동성 수지(55)를 경화시킨 후에, 틀 조임 기구(12)를 사용하여 상형(52)과 하형(11)을 틀 열기를 한다. 상형(52)의 형면에는 수지 밀봉된 수지 성형품(57)(밀봉 완료 기판(7))이 고정되어 있다.

다음에, 기판 공급·수납 모듈(2)의 소정 위치(S1)로부터 하형(11)의 상방의 소정 위치(C1)에 기판 반송 기구(10)를 이동시키고, 밀봉 완료 기판(7)을 받는다. 다음에, 기판 반송 기구(10)를 이동시키고, 기판 탑재부(9)에 밀봉 완료 기판(7)을 건내준다. 기판 탑재부(9)로부터 밀봉 완료 기판 수납부(8)에 밀봉 완료 기판(7)을 수납한다. 이 단계에 있어서, 수지 밀봉이 완료된다.

또한, 수지 성형품(57)(밀봉 완료 기판(7))은, 반도체 칩(51)이 장착된 영역마다 절단하는 것에 의해서, 절단된 영역 각각이 제품이 되는 경우가 있다. 또한, 반도체 칩(51)이 장착된 일부의 영역을 절단하는 것에 의해서, 그 일부의 영역이 제품이 되는 경우가 있다. 또한, 수지 성형품(57) 그 자체가 1개의 제품이 되는 경우도 있다.

(작용 효과)

본 실시형태의 토출 장치인 디스펜서(15)는, 유동성 수지인 액상 수지(32)를 저장하는 저장부인 실린지(20)와, 액상 수지(32)를 밀어내는 압출 기구인 플런저(27)를 적어도 포함하는 기구와, 실린지(20)에 접속되어 액상 수지(32)를 토출하는 토출부(17)와, 토출부(17)에 장착된 탄성 변형 가능한 튜브(36)와, 튜브(36)를 끼워 이동 가능한 클램퍼(18)와, 클램퍼(18)의 이동량을 제어하는 제어부(31)를 구비하는 구성으로 하고 있다.

이러한 구성으로 하는 것으로써, 디스펜서(15)의 토출부(17)에 장착된 튜브(36)를 클램퍼(18)로 끼워, 클램퍼(18)를 하강시키는 것에 의해서, 튜브(36) 내에 잔류하는 잔류 수지(48)를 클램퍼(18)에 의해 강제적으로 뽑아낼 수 있다. 이것에 의해, 디스펜서(15)의 토출부(17)로부터 액상 수지를 조기에 토출할 수 있다. 즉, 액상 수지 등의 유동성 수지의 토출 공정에 필요로 하는 시간의 단축을 도모할 수 있다. 따라서, 유동성 수지의 토출 공정을 행하여 제조하는 수지 성형품의 생산성을 향상시킬 수 있다.

본 실시형태의 토출 방법은, 저장부인 실린지(20)에 저장된 유동성 수지인 액상 수지(32)를 밀어내는 것에 의해서, 실린지(20)에 접속된 토출부(17)에 장착된 탄성 변형 가능한 튜브(36)로부터 액상 수지(32)를 토출하는 밀어내기 공정과, 튜브(36)를 클램퍼(18)에 의해 끼워, 클램퍼(18)를 하방향으로 이동시키는 것에 의해서, 튜브(36) 내에 잔류하는 잔류 수지(48)를 뽑아내는 뽑아내기 공정을 포함한다.

이 방법에 의하면, 디스펜서(15)의 토출부(17)에 장착된 튜브(36)를 클램퍼(18)로 끼워, 클램퍼(18)를 하강시키는 것에 의해서, 튜브(36) 내에 잔류하는 잔류 수지(48)를 클램퍼(18)에 의해 강제적으로 뽑아낼 수 있다. 이것에 의해, 디스펜서(15)의 토출부(17)로부터 액상 수지를 조기에 토출할 수 있다. 즉, 액상 수지 등의 유동성 수지의 토출 공정에 필요로 하는 시간의 단축을 도모할 수 있다. 따라서, 유동성 수지의 토출을 행하여 제조하는 수지 성형품의 생산성을 향상시킬 수 있다.

본 실시형태에 의하면, 디스펜서(15)의 토출부(17)에 탄성 변형 가능한 튜브(36)를 장착한다. 튜브(36)의 양측에는 튜브(36)를 끼워 이동 가능한 클램퍼(18)를 마련한다. 디스펜서(15)의 토출부(17)로부터 액 누출 현상이 발생해도, 튜브(36)를 클램퍼(18)로 끼워 클램퍼(18)를 하강시키는 것에 의해서, 튜브(36) 내에 잔류하는 잔류 수지(48) 및 튜브(36)의 선단으로부터 처져있는 액 누출 수지(49)를 클램퍼(18)에 의해 강제적으로 뽑아낼 수 있다.

본 실시형태에 의하면, 디스펜서(15)의 토출부(17)에 잔류하여 처져있는 액상 수지가 자연 낙하하는 것을 기다리는 것이 아니라, 클램퍼(18)를 사용하여 강제적으로 뽑아낸다. 이것에 의해, 액상 수지를 토출하는 시간을 단축할 수 있다. 따라서, 디스펜서(15)의 생산 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 수지 성형 장치(1)의 생산성을 향상시킬 수 있다.

본 실시형태에 의하면, 튜브(36) 내에 잔류하는 잔류 수지(48) 및 튜브(36)의 선단으로부터 처져있는 액 누출 수지(49)를 클램퍼(18)에 의해서 강제적으로 뽑아내서, 토출 공정에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다. 이것에 의해, 액 누출 수지(49)를 방치하는 것에 의해서 액 누출 수지(49)가 토출 대상물인 캐비티(13)의 주위의 요소 부품 등에 비산되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 비산된 수지에 의해서 수지 성형 장치(1)이 오염되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 비산된 수지가 경화되어 수지 성형 장치(1)의 동작 불량이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

본 실시형태에 의하면, 클램퍼(18)를 사용하여 액 누출 수지(49)를 장시간 방치하는 일 없이 조기에 캐비티(13)에 액상 수지를 토출할 수 있다. 따라서, 캐비티(13) 내에 공급된 액상 수지의 분포의 편차 및 두께의 편차를 억제할 수 있다. 이것에 의해, 수지 밀봉된 수지 성형품(57)의 수지 두께의 편차를 저감할 수 있다. 또한, 플로우 마크 등의 외관 불량의 발생도 저감시킬 수 있다.

본 실시형태에 있어서는, 디스펜서(15)가 토출 동작을 정지(플런저(27)가 밀어내기 동작을 정지)한 후에, 클램퍼(18)가 튜브(36)를 끼워 튜브(36) 내의 잔류 수지(48)를 뽑아내는 경우를 나타냈다. 이것에 한정하지 않고, 클램퍼(18)가 튜브(36)를 끼우는 동작을, 플런저(27)가 밀어내기 동작을 정지하는 것과 동시에 행해도 좋고, 플런저(27)가 밀어내기 동작을 정지하기 조금 전의 단계에 행해도 좋다.

또한, 본 실시형태에서는, 수지 성형 장치(1)로서 기판 공급·수납 모듈(2)과, 3개의 성형 모듈(3A, 3B, 3C)과, 수지 공급 모듈(4)을 구비하는 구성에 대해서 설명했다. 수지 성형 장치는, 이 구성으로 한정되지 않고, 적어도 성형틀과, 액상 수지를 토출하는 토출 장치와, 성형틀을 틀 조임하는 틀 조임 기구를 구비하고, 수지 성형을 행하는 기능을 가지는 장치이면 좋다.

[실시형태 2]

(디스펜서의 변형예 1)

도 6을 참조하여, 실시형태 2에서 사용되는 디스펜서에 대해서 설명한다. 실시형태 1과의 차이는, 디스펜서에 있어서, 클램퍼의 구성을 변경한 것이다. 그 이외의 구성은 실시형태 1과 동일하므로 동일한 구성 요소는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.

도 6에 나타나는 바와 같이, 디스펜서(58)에 있어서, 튜브(36)의 양측에는 튜브(36)를 끼워 이동 가능한 클램퍼(59)가 마련된다. 클램퍼(59)는, 한 쌍의 롤러 지지 부재(60, 61)에 의해서 구성된다. 롤러 지지 부재(60)는, Y 방향을 따르는 1개의 막대 형상 부재(60a)와, 막대 형상 부재(60a)의 일단에 접속되어 X 방향을 따르는 1개의 막대 형상 부재(60b)와, 막대 형상 부재(60b)에 접속되어 Z 방향을 따르는 1개의 막대 형상 부재(60c)에 의해서 구성된다. 마찬가지로, 롤러 지지 부재(61)는, Y 방향을 따르는 1개의 막대 형상 부재(61a)와, 막대 형상 부재(61a)의 일단에 접속되어 X 방향을 따르는 1개의 막대 형상 부재(61b)와, 막대 형상 부재(61b)에 접속되어 Z 방향을 따르는 1개의 막대 형상 부재(61c)에 의해서 구성된다.

실시형태 1과 마찬가지로, 클램퍼(59)를 구성하는 롤러 지지 부재(60, 61)에는, 각각 롤러(39, 40)가 회전 가능하게 장착된다. 즉, 롤러(39, 40)가, 각각 롤러 지지 부재(60, 61)에 의해서, 회전 가능하게 지지된다. 롤러(39)는 클램퍼(59)를 구성하는 막대 형상 부재(60a)에 끼워지고, 막대 형상 부재(60b)에 의해서 X 방향으로 이동하고, 막대 형상 부재(60c)에 의해서 Z 방향으로 이동한다. 마찬가지로, 롤러(40)는 클램퍼(59)를 구성하는 막대 형상 부재(61a)에 끼워지고, 막대 형상 부재(61b)에 의해서 X 방향으로 이동하고, 막대 형상 부재(61c)에 의해서 Z 방향으로 이동한다.

클램퍼(59)를 구성하는 1개의 막대 형상 부재(60c)는, 접속 부재(62)에 접속된다. 접속 부재(62)는, 롤러 지지 부재(60)를 X 방향으로 이동시키는 이동 기구(42)에 접속되고, 또한, 롤러 지지 부재(60)를 Z 방향으로 이동시키는 이동 기구(43)에 접속된다. 마찬가지로, 클램퍼(59)를 구성하는 1개의 막대 형상 부재(61c)는, 접속 부재(63)에 접속된다. 접속 부재(63)는, 롤러 지지 부재(61)를 X 방향으로 이동시키는 이동 기구(45)에 접속되고, 또한, 롤러 지지 부재(61)를 Z 방향으로 이동시키는 이동 기구(46)에 접속된다.

클램퍼(59)에 의해서 튜브(36)를 양측에서 끼워, 롤러(39, 40)를 회전시키면서 하강시키는 동작은 실시형태 1과 동일하다. 따라서, 실시형태 1과 마찬가지로, 튜브(36) 내에 잔류하는 잔류 수지(48)를 클램퍼(59)에 의해 강제적으로 뽑아낼 수 있다. 이것에 의해, 디스펜서(58)의 토출부(17)로부터 액상 수지를 조기에 토출할 수 있다.

본 실시형태에 의하면, 디스펜서(58)에 있어서, 클램퍼(59)를 구성하는 롤러 지지 부재(60 및 61)를 각각 1개의 막대 형상 부재(60a, 60b, 60c 및 61a, 61b, 61c)에 의해서 구성한다. 따라서, 클램퍼(59)의 구성을 보다 간략화할 수 있고, 디스펜서(58)의 비용을 저감할 수 있다.

본 실시형태에 있어서는, 디스펜서(58)에 있어서, 클램퍼(59)를 구성하는 롤러 지지 부재(60 및 61)(구체적으로는 롤러(39 및 40))를 평행하게 배치하고, 양측에서 튜브(36)를 끼우는 구성으로 했다. 이것에 한정하지 않고, 예를 들면, 가위와 같이 지지점을 중심으로 양측으로 열린 롤러 지지 부재(롤러)에 의해서 튜브(36)를 끼울 수도 있다. 이러한 구성으로 하는 것으로, 클램퍼의 동작을 간단하게 하고, 클램퍼의 이동 기구를 보다 간략화할 수 있다.

[실시형태 3]

(디스펜서의 변형예 2)

도 7을 참조하여, 실시형태 3에서 사용되는 디스펜서에 대해서 설명한다. 실시형태 1과의 차이는, 디스펜서에 있어서, 클램퍼에 관하여, 한쪽의 측에 롤러 지지 부재 및 롤러를 마련하고, 다른쪽의 측에는 토출부에 고정된 고정판을 마련한 것이다. 그 이외의 구성은 실시형태 1과 동일하므로 동일한 구성 요소는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.

도 7에 나타나는 바와 같이, 디스펜서(64)에 있어서, 토출부(65)는, 토출구(34)를 가지는 노즐(22)과, 토출구(34)에 장착된 조인트(35)와, 조인트(35)에 끼워진 탄성 변형 가능한 튜브(36)와, 노즐(22)에 고정된 고정판(66)을 구비한다. 고정판(66)과 튜브(36)는 접촉하도록 하여 토출부(65)에 배치된다.

고정판(66)의 반대측에는 튜브(36)를 끼워 이동 가능한 클램퍼(67)가 마련된다. 클램퍼(67)는, 실시형태 1에 나타낸 롤러 지지 부재(37)와 동일한 것을 사용하여 구성된다. 롤러 지지 부재(37)는, Y 방향을 따르는 1개의 막대 형상 부재(37a)와, 막대 형상 부재(37a)의 양단에 접속되어 X 방향을 따르는 2개의 막대 형상 부재(37b)와, 각각의 막대 형상 부재(37b)에 접속되어 Z 방향을 따르는 2개의 막대 형상 부재(37c)에 의해서 구성된다. 또한, 고정판(66)은, 클램퍼로서 작용한다고 생각할 수도 있다.

클램퍼(67)를 구성하는 롤러 지지 부재(37)에는, 롤러(39)가 회전 가능하게 장착된다. 즉, 롤러(39)가, 롤러 지지 부재(37)에 의해서, 회전 가능하게 지지된다. 롤러(39)는 클램퍼(67)를 구성하는 막대 형상 부재(37a)에 끼워지고, 막대 형상 부재(37b)에 의해서 X 방향으로 이동하고, 막대 형상 부재(37c)에 의해서 Z 방향으로 이동한다. 접속 부재(41), 이동 기구(42, 43)의 구성 및 동작은 실시형태 1과 동일하므로 설명을 생략한다.

도 7(c)를 참조하여, 클램퍼(67)에 의해 튜브(36) 내에 잔류하는 잔류 수지를 뽑아내는 공정에 대해서 설명한다. 우선, 이동 기구(43)를 사용하여 클램퍼(67)를 튜브(36)의 외측의 소정 위치까지 하강시킨다. 다음에, 이동 기구(42)를 사용하여 클램퍼(67)를 -X 방향으로 이동시키고, 클램퍼(67)(롤러(39))와 고정판(66)에 의해서 튜브(36)를 끼운다. 다음에, 클램퍼(67)와 고정판(66)에 의해서 튜브(36)를 끼운 상태에서, 클램퍼(67)를 하강시킨다. 이것에 의해, 롤러(39)에 의해서 튜브(36)를 끼운 위치로부터 하방에 잔류하는 잔류 수지 및 튜브(36)의 선단으로부터 처져있는 액 누출 수지를 강제적으로 뽑아낸다.

본 실시형태에 의하면, 디스펜서(64)에서, 토출부(65)에 고정판(66)을 고정하고, 고정판(66)의 반대측에 튜브(36)를 끼워 이동 가능한 클램퍼(67)를 마련한다. 고정판(66)과 클램퍼(67)에 의해서 튜브(36)를 끼워, 롤러(39)를 회전시키면서 하강시키는 것에 의해서, 튜브(36) 내에 잔류하는 잔류 수지를 클램퍼(67)에 의해 강제적으로 뽑아낼 수 있다. 이것에 의해, 디스펜서(64)의 토출부(65)로부터 액상 수지를 조기에 토출할 수 있다.

본 실시형태에 의하면, 디스펜서(64)에서, 토출부(65)에 고정판(66)과 튜브(36)를 끼워 이동 가능한 클램퍼(67)를 마련한다. 클램퍼(67)를 한쪽의 측에만 마련하므로, 이동 기구의 수를 실시형태 1에 비해 반감할 수 있다. 따라서, 클램퍼를 포함하는 클램퍼 기구의 구성을 한층 간략화할 수 있고, 디스펜서(64)의 비용을 보다 저감할 수 있다.

[실시형태 4]

실시형태 4에서는, 상기 실시형태에 있어서, 저장부 내의 유동성 수지의 잔량에 대응하여, 제어부에 의해 클램퍼를 이동시키는 이동량을 제어하는 구성에 대해서 설명한다. 또한, 뽑아내기 공정에 있어서, 저장부 내의 유동성 수지의 잔량에 대응하여, 클램퍼의 이동량을 제어하는 방법에 대해서 설명한다.

또한, 상기 실시형태에 있어서, 복수의 토출 대상물에 대해서 토출을 행하는 경우, 다시 말하자면, 일련의 밀어내기 공정 및 뽑아내기 공정을 복수회 반복하는 경우에 대해서 설명한다. 여기에서는, 저장부 내의 유동성 수지의 잔량에 대응하여, 제어부에 의해서 클램퍼를 이동시키는 이동량을 제어하는 구성이 된다. 또한, 저장부 내의 유동성 수지의 저장량은 복수의 토출 대상물에 대응하는 양이며, 제어부에 의한 클램퍼의 이동량은 복수의 토출 대상물 중 적어도 2개에 대해서 다른 방법이 된다.

(비교예)

본 실시형태의 설명에 앞서, 비교예로서 종래의 디스펜서에 있어서의 토출 수지량의 편차에 대해서 설명한다.

종래의 디스펜서에 있어서는, 토출 개시로부터 일정 시간 후의 토출 수지량을 조사하면, 실린지 내의 액상 수지의 수지량에 대응하여, 토출 대상물에 토출된 토출 수지량이 달랐다.

이 현상에 대해서, 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8에 나타나는 바와 같이, 종래의 디스펜서에는, 튜브(36) 및 클램퍼(18)가 마련되지 않았다. 도 8(A)는 실린지(20) 내에 잔류하는 액상 수지(32)의 수지량의 값이 다른 것과 비교하여 큰 상태이며, 도 8(B)는 실린지(20) 내에 잔류하는 액상 수지(32)의 수지량의 값이 다른 것과 비교하여 중간 정도 상태이며, 도 8(C)는 실린지(20) 내에 잔류하는 액상 수지(32)의 수지량의 값이 다른 것과 비교하여 작은 상태이다.

도 8(A) ~ (C) 중 어느 것도, 동일한 이동량으로 플런저(27)를 밀어내어, 실린지(20) 내의 액상 수지(32)를 토출부(17)의 토출구로부터 토출하고, 시간이 충분히 경과하면, 플런저(27)의 이동량에 대응한 수지량이 토출된다.

그렇지만, 플런저(27)의 밀어내기 동작 정지 후에 있어서, 비교적 짧은 시간이 경과한 후의 토출 수지량을 조사했는데, 예를 들면, 도 8(A) ~ (C)의 경우라면, (A)가 가장 적어지고, (C)가 가장 많아지고, (B)가 그들의 사이가 되었다.

이 현상에 대해서, 이하와 같이 고찰된다. 예를 들면, 도 8(A) ~ (C) 중 어느 상태에 있어서도, 동일한 이동량으로 플런저(27)가 밀려나오면, 실린지(20) 내의 액상 수지(32)가 압축되어, 실린지(20) 내에서 응력이 생긴다. 이 응력은, 토출부(17)의 토출구로부터 액상 수지(32)가 토출되는 것으로써 저하된다. 플런저(27)의 밀어내기 동작을 정지해도, 액상 수지(32)가 압축된 상태로부터 원래대로 돌아가려고 하기 때문에, 토출부(17)로부터의 수지 토출이 계속되게 된다.

여기서, 압축된 액상 수지(32)가 원래대로 돌아갈 때까지의 시간, 즉 플런저(27)의 밀어내기 동작에 의해 발생하는 실린지(20) 내의 응력이 해소될 때까지의 시간은, 실린지(20) 내에 잔류하는 액상 수지(32)의 수지량에 의존한다. 이 시간은, 예를 들면, 도 8(A) ~ (C)의 경우라면, (A)가 가장 길어지고, (C)가 가장 짧아지고, (B)가 그들의 사이가 된다.

따라서, 플런저(27)의 밀어내기 동작 개시로부터, 이 동작에 의해 발생하는 실린지(20) 내의 응력이 없어질 때까지보다 이전의 시각까지의 일정 시간에 있어서, 토출부(17)의 토출구로부터 토출되는 액상 수지(32)의 수지량도, 실린지(20) 내에 잔류하는 액상 수지(32)의 수지량에 의존하게 된다. 이 일정 시간에 있어서의 토출 수지량은, 예를 들면, 도 8(A) ~ (C)의 경우이면, (A)가 가장 적어지고, (C)가 가장 많아지고, (B)가 그들의 사이가 된다.

이상과 같이, 비교예의 종래의 디스펜서를 사용했을 경우에는, 플런저(27)의 밀어내기 동작에서의 플런저(27)의 이동량을 일정하게 설정해도, 실제의 토출 수지량이 실린지(20) 내의 액상 수지(32)의 잔량에 의존하는 것을 알 수 있었다. 그리고, 액 누출 현상이 발생하는 것에 의해서, 설정한 토출량(중량)을 토출하는 것에 상당한 시간을 필요로 하고 있는 것을 알 수 있다. 이와 같이, 종래의 디스펜서를 사용했을 경우에는, 설정한 액상 수지의 토출량을 토출하기까지 시간을 많이 필요로 하는 것이 문제가 된다.

(예비 실험)

다음에, 예비 실험으로서 도 9 ~ 10을 참조하여, 예를 들면, 도 1에 나타낸 디스펜서(15)를 사용하여, 실린지(20) 내에 잔류하는 액상 수지(32)의 수지량이 변화되었을 경우라도, 토출부(17)로부터 설정한 일정한 토출량을 조기에 토출하는 방법에 대해서 설명한다.

실시형태 1에 나타낸 바와 같이, 디스펜서(15)의 토출부(17)에 장착된 튜브(36)를 클램퍼(18)로 끼워, 클램퍼(18)를 하강시키는 것에 의해서, 튜브(36) 내에 잔류하는 잔류 수지(48) 및 튜브(36)의 선단으로부터 처져있는 액 누출 수지(49)를 클램퍼(18)에 의해 강제적으로 뽑아낼 수 있다.

그렇지만, 도 8을 참조하여 설명한 바와 같이, 디스펜서의 토출부(17)로부터 토출되는 액상 수지의 토출량은, 실린지(20) 내에 잔류하는 액상 수지(32)의 수지량에 의존하는 것을 알 수 있었다. 본 실시형태에 있어서는, 실린지(20) 내에 잔류하는 액상 수지(32)의 수지량에 대응하여, 클램퍼(18)에 의해서 튜브(36)를 끼우는 위치, 및, 클램퍼(18)를 이동시키는 스트로크량을 제어하는 것에 의해서, 토출부(17)로부터 설정한 일정한 토출량을 조기에 토출하는 방법에 대해서 설명한다.

도 9 ~ 10에 나타나는 바와 같이, 예를 들면, 디스펜서(15)에 있어서, 실린지(20) 내에 잔류하는 액상 수지(32)의 수지량의 값이 다른 것과 비교하여 큰 상태(A), 실린지(20) 내에 잔류하는 액상 수지(32)의 수지량의 값이 다른 것과 비교하여 중간 정도 상태(B), 실린지(20) 내에 잔류하는 액상 수지(32)의 수지량의 값이 다른 것과 비교하여 작은 상태(C), 각각에 대응하여 클램퍼(18)를 하강시켜서 튜브(36)를 끼우는 위치, 및, 클램퍼(18)를 이동시키는 스트로크량을 조정한다. 도 9(A) ~ (C)는, 도 8(A) ~ (C)에 대응한다.

도 10(a)에 나타나는 바와 같이, 실린지(20) 내에 잔류하는 액상 수지(32)의 수지량의 값이 다른 것과 비교하여 큰 상태(A)에서는, 클램퍼(18)를 P1의 위치까지 하강시켜서 튜브(36)를 끼운다. 이 상태에서 클램퍼(18)를 P1의 위치로부터 튜브(36)의 하단의 P4의 위치까지 소정의 스트로크량 L1만큼 하강시켜서, 튜브(36) 내에 잔류하는 잔류 수지(48) 및 튜브(36)의 선단으로부터 처져있는 액 누출 수지(49)를 클램퍼(18)에 의해서 강제적으로 뽑아낸다.

마찬가지로, 도 10(b)에 나타나는 바와 같이, 실린지(20) 내에 잔류하는 액상 수지(32)의 수지량의 값이 다른 것과 비교하여 중간 정도 상태(B)에서는, 클램퍼(18)를 P2의 위치까지 하강시켜서 튜브(36)를 끼운다. 이 상태에서 클램퍼(18)를 P2의 위치로부터 튜브(36)의 하단의 P4의 위치까지 소정의 스트로크량 L2만큼 하강시켜서, 튜브(36) 내의 잔류 수지(48) 및 튜브(36)의 선단으로부터 처져있는 액 누출 수지(49)를 클램퍼(18)에 의해서 강제적으로 뽑아낸다. 이 경우에는, 클램퍼(18)를 하강시키는 스트로크량 L2와 L1와의 관계는 L2<L1가 된다.

마찬가지로 도 10(c)에 나타나는 바와 같이, 실린지(20) 내에 잔류하는 액상 수지(32)의 수지량의 값이 다른 것과 비교하여 작은 상태(C)에서는, 클램퍼(18)를 P3의 위치까지 하강시켜서 튜브(36)를 끼운다. 이 상태에서 클램퍼(18)를 P3의 위치로부터 튜브(36)의 하단의 P4의 위치까지 소정의 스트로크량 L3만큼 하강시켜서, 튜브(36) 내의 잔류 수지(48) 및 튜브(36)로부터 처져있는 액 누출 수지(49)를 클램퍼(18)에 의해서 강제적으로 뽑아낸다. 이 경우에는, 클램퍼(18)를 하강시키는 스트로크량 L3와 L2와 L1와의 관계는 L3<L2<L1가 된다.

여기서, 튜브(36)를 끼운 상태의 클램퍼(18)의 하강을 정지시키는 위치 P4를 동일하게 하고, 클램퍼(18)로 튜브(36)를 끼우는 위치를 변화시키는 것으로써, 클램퍼(18)를 이동시키는 스트로크량을 변화시키도록 하는 것이 바람직하다. 그러면, 뽑아내기 동작 후 상태에 편차가 생기는 것을 저감할 수 있고, 안정된 토출 공정을 행할 수 있다. 따라서, 디스펜서(15)의 토출부(17)로부터 설정한 일정한 토출량(중량)을 조기에 토출하는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 실린지(20) 내에 잔류하는 액상 수지(32)의 수지량이 변화되어도, 안정적으로 일정한 토출량을 조기에 토출할 수 있다.

(장치 구성)

본 실시형태에 있어서는, 상기 실시형태 1 ~ 3의 어느 구성도 채용할 수 있지만, 여기에서는 예비 실험의 설명과 대응시켜서, 실시형태 1의 디스펜서(15)를 사용했을 경우에 대해서 기재한다.

장치 구성에 있어서 실시형태 1과 다른 점은, 제어부(31)(도 2 참조)가, 저장부인 실린지(20) 내의 유동성 수지인 액상 수지(32)의 잔량에 대응하여, 클램퍼(18)를 이동시키는 이동량을 제어하는 점이다. 또한, 실린지(20) 내의 액상 수지(32)의 저장량이 복수의 토출 대상물에 대응하는 양이며, 제어부(31)에 의한 클램퍼(18)의 이동량이 복수의 토출 대상물 중 적어도 두 가지에 대해서 다른 점에 있어서도, 실시형태 1과 다르다.

(액상 수지의 토출 방법)

액상 수지의 토출 방법에 있어서 실시형태 1과 다른 점은, 우선, 예를 들면, 미리 상기 예비 실험과 같이 하여, 실험적으로 실린지(20) 내의 액상 수지(32)의 잔량에 대응하는 클램퍼(18)를 이동시키는 이동량을 설정해 둔다.

이후에, 토출 공정을 복수의 토출 대상물에 대해서 행할 때에, 예를 들면, 상기 예비 실험과 마찬가지로, 도 9 ~ 10의 (A), (B), (C)에 대응하여, 각각 다른 토출 대상물에 토출한다.

복수의 토출 대상물에 액상 수지(32)의 토출을 행하므로, 액상 수지(32)의 밀어내기 공정 및 뽑아내기 공정을 복수회 반복하게 된다. 이때, 예를 들면, 상기 예비 실험과 마찬가지로, 도 9 ~ 10의 (A), (B), (C)에 대응하여, 복수회의 뽑아내기 공정에 있어서의 클램퍼(18)의 스트로크량을 다르게 한다.

여기서, 토출 수지량을 고정밀도로 제어하는 경우에는, 토출 대상물마다, 즉 토출 공정마다 클램퍼(18)의 스트로크량을 다르게 하면 좋다. 토출 수지량의 제어에 정밀도를 필요로 하지 않는다면, 토출 대상물마다, 즉 토출 공정마다 클램퍼(18)의 스트로크량을 다르게 하는 일 없이, 적어도 두 가지의 토출 대상물, 즉 적어도 두 가지의 토출 공정에 대해서 클램퍼(18)의 스트로크량을 다르게 하면 좋다.

또한, 수지 성형품의 제조 방법에 관해서는, 기본적으로는 실시형태 1과 마찬가지이고, 복수의 토출 대상물에 대응한 복수회의 토출 공정을 여기서 설명한 바와 같이 행하면 좋다. 이때, 수지 성형 공정을 행하는 수는, 토출 대상물의 수 또는 토출 공정을 행하는 수와 동일하게 할 수 있다.

본 실시형태에서는, 저장부인 실린지 내의 유동성 수지의 잔량에 대응하여, 클램퍼를 이동시키는 이동량을 제어한다. 또한, 저장부인 실린지 내의 유동성 수지의 잔량인 저장량이 복수의 토출 대상물에 대응하는 양이 되고, 제어부에 의한 클램퍼의 이동량이 복수의 토출 대상물 중 적어도 두 가지에 대해서 다르다.

또한, 본 실시형태에서는, 뽑아내기 공정에서는, 저장부인 실린지 내의 유동성 수지의 잔량에 대응하여, 클램퍼의 이동량을 제어한다. 또한, 밀어내기 공정 및 뽑아내기 공정을 복수회 반복하고, 복수회의 뽑아내기 공정 중 적어도 두 가지에 대해서, 클램퍼의 이동량을 다르게 한다.

보다 상세하게는, 본 실시형태에 의하면, 디스펜서(15)의 토출부(17)에 탄성 변형 가능한 튜브(36)를 장착하고, 튜브(36)의 양측에 튜브(36)를 끼워 이동 가능한 클램퍼(18)를 마련한다. 실린지(20) 내에 잔류하는 액상 수지(32)의 수지량에 의해서, 클램퍼(18)가 튜브(36)를 끼우는 위치 P1, P2, P3 및 클램퍼(18)를 이동시키는 스트로크량 L1, L2, L3을 각각 제어한다. 이러한 것들에 의해, 실린지(20) 내에 잔류하는 액상 수지(32)의 수지량이 변화되어도, 일정한 액상 수지를 토출부(17)로부터 토출할 수 있다. 따라서, 실린지(20) 내에 잔류하는 액상 수지(32)의 수지량에 의존하는 일 없이, 일정한 액상 수지를 토출부(17)로부터 조기에 안정적으로 토출할 수 있다. 즉, 액상 수지 등의 유동성 수지의 토출 공정에 필요로 하는 시간의 단축을 도모할 수 있는 것에 더하여, 유동성 수지의 토출량의 고정밀화를 도모할 수 있다. 따라서, 유동성 수지의 토출을 행하여 제조하는 수지 성형품의 생산성 및 품질의 안정성을 향상시킬 수 있다.

본 실시형태에 있어서는, 실린지(20) 내에 잔류하는 액상 수지(32)의 수지량을 (A), (B), (C)의 3단계로 나누고, 클램퍼(18)가 튜브(36)를 끼우는 위치 P1, P2, P3 및 클램퍼(18)를 이동시키는 스트로크량 L1, L2, L3을 각각 3단계로 나누어서 제어했다. 이것에 한정하지 않고, 실린지(20)에 저장하는 액상 수지의 저장량에 대응하여, 실린지(20) 내에 잔류하는 액상 수지(32)의 수지량을 더 세세하게 나누는 것에 의해서, 클램퍼(18)가 튜브(36)를 끼우는 위치 및 클램퍼(18)를 이동시키는 스트로크량 각각을 더 세세하게 제어하도록 해도 좋다.

또한, 디스펜서(15)의 토출부(17)에 장착되는 튜브(36)의 입구 지름 및 길이에 대해서는 임의로 설정할 수 있다. 튜브(36)의 입구 지름이 크면 액상 수지를 조기에 토출할 수 있다. 튜브(36)의 입구 지름을 작게, 튜브(36)의 길이를 길게 하여 클램퍼(18)를 이동시키는 스트로크량을 크게 하는 것으로써, 튜브(36)를 누르는 체적을 보다 고정밀도로 제어하는 것이 가능해진다. 따라서, 토출하는 액상 수지의 토출량을 더 고정밀도로 제어할 수 있다. 튜브(36)의 입구 지름 및 길이에 대해서는, 생산성을 고려하여, 액상 수지의 점도 및 토출량 등에 대응하여 최적화할 수 있다.

[실시형태 5]

도 11 ~ 14를 참조하여, 실시형태 5의 수지 성형 장치의 구성 및 수지 성형품의 제조 방법에 대해서 설명한다. 실시형태 1의 수지 성형 장치(1)와의 차이는, 수지 성형하는 대상이 원형 형상의 웨이퍼인 것, 및, 액상 수지를 토출 대상물에 토출하여 토출 대상물로부터 성형틀에 액상 수지를 공급하는 것이다. 그 이외의 구성 및 동작은 실시형태 1과 동일하므로 동일한 구성 요소는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.

(수지 성형 장치의 구성)

도 11을 참조하여, 실시형태 5의 수지 성형 장치의 구성에 대해서 설명한다. 도 11에 나타나는 바와 같이, 수지 성형 장치(68)는, 웨이퍼 공급·수납 모듈(69)과, 3개의 성형 모듈(3A, 3B, 3C)과, 수지 공급 모듈(4)을, 각각 구성 요소로서 구비한다. 구성 요소인 웨이퍼 공급·수납 모듈(69)과, 성형 모듈(3A, 3B, 3C)과, 수지 공급 모듈(4)은, 각각 다른 구성 요소에 대해서, 서로 탈착될 수 있고, 또한, 교환될 수 있다.

웨이퍼 공급·수납 모듈(69)에는, 밀봉 전 웨이퍼(70)를 공급하는 밀봉 전 웨이퍼 공급부(71)와, 밀봉 완료 웨이퍼(72)를 수납하는 밀봉 완료 웨이퍼 수납부(73)와, 밀봉 전 웨이퍼(70) 및 밀봉 완료 웨이퍼(72)를 전달하는 웨이퍼 탑재부(74)와, 밀봉 전 웨이퍼(70) 및 밀봉 완료 웨이퍼(72)를 반송하는 웨이퍼 반송 기구(75)가 마련된다. 또한, 밀봉 전 웨이퍼로서는, 예를 들면, 지지 부재가 되는 웨이퍼에 복수의 반도체 칩이 장착된 웨이퍼, 반도체 앞공정(확산 공정 및 배선 공정)이 완료된 웨이퍼, 반도체 앞공정이 완료된 웨이퍼에 재배선이 형성된 웨이퍼 등이 있다.

각 성형 모듈(3A, 3B, 3C)에는, 승강 가능한 하형(11)과, 하형(11)에 대향해서 배치된 상형(52)(도 14 참조)이 마련된다. 상형(52)과 하형(11)은 합하여 성형틀(53)을 구성한다. 각 성형 모듈(3A, 3B, 3C)은, 상형(52)과 하형(11)을 틀 조임 및 틀 열기를 하는 틀 조임 기구(12)를 가진다(도의 2점 쇄선으로 나타나는 원형의 부분). 액상 수지가 공급되고 경화되는 공간이 되는 원형 형상의 캐비티(76)가 하형(11)에 마련된다.

수지 공급 모듈(4)에는, 테이블(77)과 테이블(77)에 이형 필름(도 12 참조)을 공급하는 이형 필름 공급 기구(78)가 마련된다. 테이블(77)에 공급된 이형 필름 위에는, 원형 형상의 관통 구멍을 가지는 수지 수용 프레임(79)이 탑재된다. 이형 필름과 수지 수용 프레임(79)이 일체가 되어서, 디스펜서(15)(도 2 참조)로부터 토출된 액상 수지를 수용하는 수지 수용부(도 12 참조)를 구성한다. 수지 공급 모듈(4)에는, 수지 수용부에 액상 수지를 토출하는 디스펜서(15)와 디스펜서(15)를 이동시키는 이동 기구(80)와 수지 수용부를 반송하는 수지 반송 기구(81)가 마련된다. 디스펜서(15)는 실시형태 1에 나타낸 디스펜서와 동일하다. 실시형태 1과 마찬가지로, 디스펜서(15)의 토출부(17)에는 클램퍼(18)가 마련된다. 본 실시형태에서는, 테이블(77)에 탑재된 이형 필름 또는 수지 수용부가, 액상 수지가 토출되는 토출 대상물이 된다.

이형 필름 공급 기구(78)로서는, 긴 길이 형상(롤 상태)의 이형 필름을 테이블(77)에 공급하는 이형 필름 공급 기구, 또는, 짧은 길이 형상으로 컷 된 이형 필름을 테이블(77)에 공급하는 이형 필름 공급 기구가 사용된다.

웨이퍼 공급·수납 모듈(69)에는, 수지 성형 장치(68)의 동작을 제어하는 제어부(CTL)가 마련된다. 제어부(CTL)는, 밀봉 전 웨이퍼(70) 및 밀봉 완료 웨이퍼(72)의 반송, 디스펜서(15)의 이동 및 액상 수지의 토출, 성형틀의 가열, 성형틀의 개폐 등을 제어한다.

(수지 성형품의 제조 방법)

도 12 ~ 14를 참조하여, 토출 대상물인 수지 수용부(이형 필름)에 액상 수지를 토출하고, 수지 수용부에 토출된 액상 수지를 성형틀에 공급하여 수지 성형품을 제조하는 방법에 대해서 설명한다.

우선, 도 12(a)에 나타나는 바와 같이, 이형 필름 공급 기구(78)(도 11 참조)로부터, 예를 들면, 긴 길이 형상의 이형 필름(82)을 테이블(77)에 공급하여, 소정의 크기로 컷 한다. 다음에, 원형 형상의 관통 구멍(83)을 가지는 수지 수용 프레임(79)을 이형 필름(82) 위에 탑재한다. 이 상태에서, 이형 필름(82)과 수지 수용 프레임(79)이 일체가 되어 액상 수지를 수용하는 수지 수용부(84)를 구성한다. 다음에, 이동 기구(80)를 사용하여, 디스펜서(15)를 수지 수용부(84)의 상방의 소정 위치까지 이동시킨다. 이 경우에는, 이동 기구(80)를 사용하여 디스펜서(15)를 수지 수용부(84)의 상방으로 이동시키는 경우를 나타내지만, 테이블(77)을 디스펜서(15)의 하방으로 이동시켜도 좋다. 디스펜서(15)와 수지 수용부(84)를 상대적으로 이동시키는 구성이면 좋다.

다음에, 도 12(b)에 나타나는 바와 같이, 디스펜서(15)의 수지 토출부(17)(튜브(36))로부터 수지 수용부(84)(이형 필름(82))를 향하여 액상 수지(85)를 토출한다. 액상 수지(85)는, 수지 수용부(84)가 가지는 관통 구멍(83) 중에 토출된다. 액상 수지(85)를 토출하는 패턴 형상으로서는, 예를 들면, 도 13(a)에 나타나는 바와 같이, 원형 형상의 관통 구멍(83)에 대응하도록 나선 형상의 패턴 형상으로 액상 수지(85)를 토출하는 것이 바람직하다.

이 경우에는, 중앙부로부터 외주부를 향하여 나선 형상으로 액상 수지(85)가 토출된다. 반대로, 외주부로부터 중앙부를 향하여 나선 형상으로 액상 수지(85)를 토출해도 좋다.

액상 수지(85)를 토출하는 패턴 형상은 나선 형상의 패턴 형상으로 한정되지 않는다. 이외에도, 동심원 형상, 분산된 도트 등, 수지 수용부(84)가 가지는 관통 구멍(83)의 형상에 대응하여 임의로 설정할 수 있다. 액상 수지(85)가, 수지 수용부(84)에 가능한 한 균등하게 배치되는 패턴 형상인 것이 바람직하다.

다음에, 도 12(c)에 나타나는 바와 같이, 디스펜서(15)의 토출을 정지(플런저(27)의 밀어내기 동작을 정지)한 다음은, 디스펜서(15)의 토출부(17)에 장착된 튜브(36) 내의 잔류 수지(48) 및 튜브(36)의 선단으로부터 쳐진 액 누출 수지(49)를 클램퍼(18)를 사용하여 뽑아낸다(도 4 참조). 이형 필름(82) 위에는, 나선 형상으로 토출된 액상 수지(85)가 배치된다(도 13(a) 참조). 이 경우에는, 바닥면이 이형 필름(82)에 의해 구성되는 수지 수용부(84)가 토출 대상물이 된다.

다음에, 도 12(d)에 나타나는 바와 같이, 수지 수용 프레임(79)의 바닥면에 마련된 흡착 홈(도시 없음)에 의해 이형 필름(82)을 수지 수용 프레임(79)에 흡착한다. 수지 반송 기구(81)를 사용하여, 수지 수용 프레임(79)과 이형 필름(82)과 나선 형상으로 토출된 액상 수지(85)가 일체가 된 상태의 수지 수용부(84)를 테이블(77)로부터 들어 올린다.

다음에, 도 14(a)에 나타나는 바와 같이, 웨이퍼 반송 기구(75)(도 11 참조)를 사용하여, 반도체 칩(86)이 장착된 밀봉 전 웨이퍼(70)를 상형(52)의 형면에 흡착 또는 클램퍼 등에 의해서 고정한다. 다음에, 수지 반송 기구(81)를 사용하여, 수지 수용부(84)를 상형(52)과 하형(11) 사이의 소정 위치로 반송한다. 수지 수용부(84)에 있어서, 액상 수지(85)는 수지 수용 프레임(79)과 이형 필름(82)에 의해서 닫혀진 관통 구멍(83)에 수용되어 있다. 다음에, 수지 반송 기구(81)를 하강시켜서, 하형(11) 위에 수지 수용부(84)를 탑재한다. 이 상태에서, 이형 필름(82) 상에 토출된 나선 형상의 액상 수지(85)는, 캐비티(76)의 상방에 배치된다.

다음에, 도 14(b)에 나타나는 바와 같이, 하형(11)에 마련된 흡착 기구(도시 없음)에 의해서, 이형 필름(82)을 캐비티(76)의 형면을 따라서 흡착한다. 이것에 의해서, 이형 필름(82)과 액상 수지(85)가 일괄하여 캐비티(76)에 공급된다. 다음에, 하형(11)에 마련된 히터(도시 없음)를 사용하여, 액상 수지(85)를 가열하여 용융시키고 점도가 저하된 유동성 수지(87)를 생성한다.

다음에, 도 14(c)에 나타나는 바와 같이, 틀 조임 기구(12)(도 11 참조)에 의해서 하형(11)을 상승시키고, 상형(52)과 하형(11)을 틀 조임한다. 틀 조임하는 것에 의해서, 밀봉 전 웨이퍼(70)에 장착된 반도체 칩(86)을 유동성 수지(87)에 침지시킨다.

다음에, 하형(11)에 마련된 히터를 사용하여, 유동성 수지(87)를 경화시켜서 경화 수지(88)를 성형한다. 이것에 의해서, 밀봉 전 웨이퍼(70)에 장착된 반도체 칩(86)을, 캐비티(76)의 형상에 대응하여 성형된 경화 수지(88)에 의해서 수지 밀봉한다. 이 단계에 있어서, 수지 밀봉된 수지 성형품(89)(밀봉 완료 웨이퍼(72))이 제조된다. 웨이퍼 반송 기구(75)(도 11 참조)를 사용하여, 수지 성형품(89)을 밀봉 완료 웨이퍼 수납부(73)(도 11 참조)에 수용한다.

본 실시형태에 의하면, 디스펜서(15)의 토출부(17)에 탄성 변형 가능한 튜브(36)를 장착한다. 튜브(36)의 양측에는 튜브(36)를 끼워 이동 가능한 클램퍼(18)를 마련한다. 튜브(36)를 클램퍼(18)로 끼워 클램퍼(18)를 하강시키는 것에 의해서, 튜브(36) 내에 잔류하는 잔류 수지 및 튜브(36)의 선단으로부터 처져있는 액 누출 수지를 클램퍼(18)에 의해 강제적으로 뽑아낼 수 있다.

본 실시형태에 의하면, 토출 대상물인 수지 수용부(84)(이형 필름(82))에 액상 수지(85)를 토출하고, 수지 수용부(84)에 수용된 액상 수지(85)를 하형(11)에 마련된 캐비티(76)에 공급하여 수지 성형한다. 액상 수지(85)를 직접 캐비티(76)에 토출하지 않기 때문에, 이형 필름(82) 위에 토출된 액상 수지(85)는 성형틀에 마련된 히터로부터의 열의 영향을 받지 않는다. 따라서, 액상 수지(85)를 이형 필름(82) 상에 토출하고 있는 동안에, 액상 수지(85)가 경화되기 시작하는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 이형 필름(82) 상에 토출하는 액상 수지(85)가 경화되는 편차를 억제하고, 수지 성형품의 수지 두께의 편차를 저감할 수 있다.

각 실시형태에 있어서는, 디스펜서에 마련된 토출부로부터 토출 대상물을 향하여 액상 수지를 토출한다. 실시형태 1에 있어서는, 하형(11)에 마련된 캐비티(13)을 토출 대상물로서 캐비티(13)에 액상 수지(32)를 토출하는 형태를 설명했다. 실시형태 5에 있어서는, 테이블(77) 위에 탑재된 이형 필름(82)(수지 수용부(84))을 토출 대상물로 하여, 이형 필름(82)에 액상 수지(85)를 토출하는 형태를 설명했다.

토출 대상물로서는, 캐비티나 이형 필름 이외에도, 반도체 칩이 장착된 기판, 반도체 칩이 장착된 웨이퍼, 반도체 앞공정이 완료한 웨이퍼 등에, 액상 수지를 토출할 수 있다. 이들의 경우에는, 액상 수지가 토출된 토출 대상물이 성형틀에 공급되어 수지 성형된다. 액상 수지는 성형틀에 마련된 캐비티에서 용융되고, 캐비티의 형상에 대응하여 경화된다.

각 실시형태에 있어서는, 주제와 경화제가 미리 혼합되어서 생성된 액상 수지를 사용하는 1액 타입의 디스펜서를 나타냈다. 이것에 한정하지 않고, 실제로 사용할 때에 디스펜서에 있어서 주제와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액 혼합 타입의 디스펜서를 사용했을 경우에도, 각 실시형태와 마찬가지의 효과를 나타낸다.

각 실시형태에 있어서는, 반도체 칩을 수지 밀봉할 때에 사용되는 수지 성형 장치 및 수지 성형품의 제조 방법을 설명했다. 수지 밀봉하는 대상은, IC, 트랜지스터 등의 반도체 칩이라도 좋고, 반도체를 이용하지 않는 비반도체 칩이라도 좋고, 반도체 칩과 비반도체 칩이 혼재하는 칩군이라도 좋다. 기판이나 웨이퍼 등에 장착된 1개 또는 복수개의 칩을 경화 수지에 의해서 수지 밀봉할 때에 본 발명을 적용할 수 있다.

이에 더하여, 전자 부품을 수지 밀봉하는 경우에 한정하지 않고, 렌즈, 리플렉터(반사판), 도광판, 광학 모듈 등의 광학 부품, 그 외의 수지 성형품을 수지 성형에 의해서 제조하는 경우에, 본 발명을 적용할 수 있다.

이상과 같이, 상기 실시형태의 토출 장치는, 유동성 수지를 저장하는 저장부와, 유동성 수지를 밀어내는 압출 기구와, 저장부에 접속되어 유동성 수지를 토출하는 토출부와, 토출부에 장착된 탄성 변형 가능한 튜브와, 튜브를 끼워 이동 가능한 클램퍼와, 클램퍼의 이동량을 제어하는 제어부를 구비하는 구성으로 하고 있다.

이 구성에 의하면, 토출 장치의 토출부에 장착된 탄성 변형 가능한 튜브를 클램퍼로 끼워, 클램퍼를 하강시키는 것에 의해서, 튜브 내에 잔류하는 잔류 수지를 클램퍼에 의해 뽑아낼 수 있다. 따라서, 액상 수지 등의 유동성 수지의 토출 공정에 필요로 하는 시간의 단축을 도모할 수 있고, 유동성 수지의 토출을 행하여 제조하는 수지 성형품의 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 실시형태의 토출 장치에서는, 제어부는, 저장부 내의 유동성 수지의 잔량에 대응하여, 클램퍼를 이동시키는 이동량을 제어하는 구성으로 하고 있다.

이 구성에 의하면, 저장부 내에 잔류하는 유동성 수지의 잔량이 변화되어도, 일정한 유동성 수지를 토출할 수 있다. 따라서, 유동성 수지의 토출량의 고정밀화를 도모할 수 있고, 유동성 수지의 토출을 행하여 제조하는 수지 성형품의 품질의 안정성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 실시형태의 토출 장치에서는, 저장부 내의 유동성 수지의 저장량은, 복수의 토출 대상물에 대응하는 양이며, 제어부에 의한 클램퍼의 이동량은, 복수의 토출 대상물 중 적어도 두 가지에 대해서 다른 구성으로 하고 있다.

이 구성에 의하면, 저장부 내의 유동성 수지의 잔량이 변화되어도, 일정한 유동성 수지를 토출할 수 있다. 따라서, 유동성 수지의 토출량의 고정밀화를 도모할 수 있고, 유동성 수지의 토출을 행하여 제조하는 수지 성형품의 품질의 안정성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 실시형태의 토출 장치에서는, 클램퍼를 수평 방향으로 이동시키는 제1 구동 기구와, 클램퍼를 연직 방향으로 이동시키는 제2 구동 기구를 가지는 구성으로 하고 있다.

이 구성에 의하면, 제1 구동 기구를 사용하여, 클램퍼에 의해 튜브를 끼울 수 있다. 제2 구동 기구를 사용하여, 클램퍼를 소정량 이동시킬 수 있다. 따라서, 튜브 내에 잔류하는 잔류 수지를 클램퍼에 의해 뽑아낼 수 있다.

또한, 상기 실시형태의 토출 장치에서는, 클램퍼는 회전하는 롤러를 구비하고, 클램퍼가 튜브를 끼운 상태에서 롤러가 회전하면서 하강하는 것에 의해서 튜브 내에 잔류하는 잔류 수지를 뽑아내는 구성으로 하고 있다.

이 구성에 의하면, 롤러가 회전하면서 하강하는 것으로써 튜브 내에 잔류하는 잔류 수지를 뽑아낼 수 있다.

상기 실시형태의 수지 성형 장치는, 상기의 어느 하나의 토출 장치를 구비하는 구성으로 하고 있다.

이 구성에 의하면, 액상 수지 등의 유동성 수지의 토출 공정에 필요로 하는 시간의 단축을 도모할 수 있고, 유동성 수지의 토출을 행하여 제조하는 수지 성형품의 생산성을 향상시킬 수 있다.

상기 실시형태의 토출 방법은, 저장부에 저장된 유동성 수지를 밀어내는 것에 의해서, 저장부에 접속된 토출부에 장착된 탄성 변형 가능한 튜브로부터 유동성 수지를 토출하는 밀어내기 공정과, 튜브를 클램퍼에 의해 끼워, 클램퍼를 하방향으로 이동시키는 것에 의해서, 튜브 내에 잔류하는 잔류 수지를 뽑아내는 뽑아내기 공정을 포함한다.

이 방법에 의하면, 클램퍼에 의해 유동성 수지를 조기에 토출할 수 있다. 따라서, 액상 수지 등의 유동성 수지의 토출 공정에 필요로 하는 시간의 단축을 도모할 수 있고, 유동성 수지의 토출을 행하여 제조하는 수지 성형품의 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 실시형태의 토출 방법은, 뽑아내기 공정에서, 저장부 내의 유동성 수지의 잔량에 대응하여, 클램퍼의 이동량을 제어한다.

이 방법에 의하면, 저장부 내에 잔류하는 유동성 수지의 잔량이 변화되어도, 일정한 유동성 수지를 토출할 수 있다. 따라서, 유동성 수지의 토출량의 고정밀화를 도모할 수 있고, 유동성 수지의 토출을 행하여 제조하는 수지 성형품의 품질의 안정성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 실시형태의 토출 방법은, 밀어내기 공정 및 뽑아내기 공정을 복수회 반복하고, 복수회의 뽑아내기 공정 중 적어도 두 가지에 대해서, 클램퍼의 이동량을 다르게 한다.

이 방법에 의하면, 저장부 내의 유동성 수지의 잔량이 변화되어도, 일정한 유동성 수지를 토출할 수 있다. 따라서, 유동성 수지의 토출량의 고정밀화를 도모할 수 있고, 유동성 수지의 토출을 행하여 제조하는 수지 성형품의 품질의 안정성을 향상시킬 수 있다.

상기 실시형태의 수지 성형품의 제조 방법은, 상기 어느 하나의 토출 방법에 의해서 토출된 유동성 수지가 성형틀에 공급된 상태로 하여, 성형틀을 틀 조임하는 틀 조임 공정을 포함한다.

이 방법에 의하면, 수지 성형품을 안정적으로 제조할 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있다.

본 발명은, 상술한 각 실시형태로 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서, 필요에 대응하여, 임의로 그리고 적절히 조합하여 변경하고, 또는 선택하여 채용할 수 있는 것이다.

1, 68: 수지 성형 장치
2: 기판 공급·수납 모듈
3A, 3B, 3C: 성형 모듈
4: 수지 공급 모듈
5: 밀봉 전 기판
6: 밀봉 전 기판 공급부
7: 밀봉 완료 기판
8: 밀봉 완료 기판 수납부
9: 기판 탑재부
10: 기판 반송 기구
11: 하형
12: 틀 조임 기구
13, 76: 캐비티(토출 대상물)
14: 이형 필름 공급 기구
15, 58, 64: 디스펜서(토출 장치)
16: 수지 반송 기구
17, 65: 토출부
18, 59, 67: 클램퍼
19: 압출 기구
20: 실린지(저장부)
21: 연결부
22: 노즐
23: 서보 모터
24: 볼 나사
25: 슬라이더
26: 로드
27: 플런저(압출 기구)
28: 볼 나사 베어링
29: 가이드 레일
30: 엔코더
31: 제어부
32, 85: 액상 수지(유동성 수지)
33: 나사
34: 토출구
35: 조인트
36: 튜브
37, 38: 롤러 지지 부재
37a, 37b, 37c, 38a, 38b, 38c: 막대 형상 부재
39, 40: 롤러
41, 44: 접속 부재
42, 45: 이동 기구(제1 이동 기구)
43, 46: 이동 기구(제2 이동 기구)
47: 수지 통로
48: 잔류 수지
49: 액 누출 수지
50: 처진 상태의 잔류 수지
51, 86: 반도체 칩
52: 상형
53: 성형틀
54: 이형 필름
55, 87: 유동성 수지
56, 88: 경화 수지
57, 89: 수지 성형품
60, 61: 롤러 지지 부재
60a, 60b, 60c, 61a, 61b, 61c: 막대 형상 부재
62, 63: 접속 부재
66: 고정판
69: 웨이퍼 공급·수납 모듈
70: 밀봉 전 웨이퍼
71: 밀봉 전 웨이퍼 공급부
72: 밀봉 완료 웨이퍼
73: 밀봉 완료 웨이퍼 수납부
74: 웨이퍼 탑재부
75: 웨이퍼 반송 기구
77: 테이블
78: 이형 필름 공급 기구
79: 수지 수용 프레임
80: 이동 기구
81: 수지 반송 기구
82: 이형 필름(토출 대상물)
83: 관통 구멍
84: 수지 수용부(토출 대상물)
S1, R1, M1, C1: 소정 위치
CTL: 제어부
A, B, C: 실린지 내의 액상 수지의 상태
P1, P2, P3, P4: 위치
L1, L2, L3: 스트로크량(이동량)

Claims (11)

1. 유동성 수지를 저장하는 저장부와,
   상기 유동성 수지를 밀어내는 압출 기구와,
   상기 저장부에 접속되어 상기 유동성 수지를 토출하는 토출부와,
   상기 토출부에 장착된 탄성 변형 가능한 튜브와,
   상기 튜브를 끼워 이동 가능한 클램퍼를 구비하는 토출 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 클램퍼의 이동량을 제어하는 제어부를 더 구비하는 토출 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 저장부 내의 상기 유동성 수지의 잔량에 대응하여, 상기 클램퍼를 이동시키는 이동량을 제어하는 토출 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 저장부 내의 상기 유동성 수지의 저장량은, 복수의 토출 대상물에 대응하는 양이며,
   상기 제어부에 의한 상기 클램퍼의 이동량은, 상기 복수의 토출 대상물 중 적어도 두 가지에 대해서 다른 토출 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 클램퍼를 수평 방향으로 이동시키는 제1 구동 기구와,
   상기 클램퍼를 연직 방향으로 이동시키는 제2 구동 기구를 가지는 토출 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 클램퍼는 회전하는 롤러를 구비하고,
   상기 클램퍼가 상기 튜브를 끼운 상태에서 상기 롤러가 회전하면서 하강하는 것에 의해서 상기 튜브 내에 잔류하는 잔류 수지를 뽑아내는 토출 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 토출 장치를 구비하는 수지 성형 장치.
8. 저장부에 저장된 유동성 수지를 밀어내는 것에 의해서, 상기 저장부에 접속된 토출부에 장착된 탄성 변형 가능한 튜브로부터 상기 유동성 수지를 토출하는 밀어내기 공정과,
   상기 튜브를 클램퍼에 의해 끼워, 상기 클램퍼를 하방향으로 이동시키는 것에 의해서, 상기 튜브 내에 잔류하는 잔류 수지를 뽑아내는 뽑아내기 공정을 포함하는 토출 방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 뽑아내기 공정에서는, 상기 저장부 내의 상기 유동성 수지의 잔량에 대응하여, 상기 클램퍼의 이동량을 제어하는 토출 방법.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 밀어내기 공정 및 상기 뽑아내기 공정을 복수회 반복하고, 상기 복수회의 뽑아내기 공정 중 적어도 두 가지에 대해서, 상기 클램퍼의 이동량을 다르게 하는 토출 방법.
11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 토출 방법에 의해서 토출된 상기 유동성 수지가 성형틀에 공급된 상태로 하여, 수지 성형을 행하는 공정을 포함하는 수지 성형품의 제조 방법.
    

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