KR20180088835A - 수지 성형 장치, 수지 성형 방법, 토출 기구, 및 토출 장치 - Google Patents
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Abstract
간단한 구성을 가짐과 함께 소형화되고, 또한, 유동성 수지를 안정하게 토출하는 구성이 제공된다. 수지 성형 장치(1)는, 공급 기구(19)에 마련되어 유동성 수지(30)를 송출하는 송출 기구(27)와, 송출 기구에 접속되어 유동성 수지를 저류하는 저류부(28)와, 저류부에 접속되어 유동성 수지를 토출하는 토출부(29)와, 송출 기구에 마련된 회전 기구(31)와, 회전 기구의 회전에 의거하여 저류부의 내벽에 따라 진퇴하여 저류부에 저류된 유동성 수지를 가압하는 이동 부재(35)와, 저류부 내에서의 유동성 수지의 수지 압력에 기인하여 이동 부재를 경유하여 회전 기구에 가하여지는 토오크값을 검출하는 검출부(39)와, 검출된 토오크값에 의거하여 이동 부재의 이동 속도 또는 회전 기구의 회전 속도를 제어하는 제어부(22)를 구비한다. 제어부는, 이동 부재를 전진시켜서 정지시킨 후에 후퇴시키도록 제어함에 의해, 수용부에 공급되는 유동성 수지의 공급량을 제어한다.
Description
본 발명은, 트랜지스터, 집적 회로(Integrated Circuit : IC), 발광 다이오드 등(Light Emitting Diode : LED)의 칩형상의 전자 부품(이하 적절히 「칩」이라고 한다.)을, 유동성을 갖는 수지 재료(이하 「유동성 수지」라고 한다.)를 이용하여 수지 밀봉하는 경우 등에 사용되는, 수지 성형 장치 및 수지 성형 방법에 관한 것이다. 더하여, 본 발명은, 유동성을 갖는 재료(이하 「유동성 재료」라고 한다.)를 토출하는 토출 기구 및 토출 장치에 관한 것이다.
본 출원 서류에서는, 「유동성」라는 용어는, 상온에서의 경우 또는 상온 이외의 온도에서의 경우를 불문하고 유동성을 갖는 것을 의미한다. 「액상」라는 용어는 상온에 있어서 액상이고 유동성을 갖는 것을 의미한다. 「유동성」 및 「액상」의 어느 용어도, 유동성의 고저(高低), 환언하면 점도의 정도를 불문한다.
종래로부터, 기판에 장착된 LED 등의 광소자의 칩은, 열경화성으로 광을 투과하는 액상 수지, 예를 들면, 실리콘 수지나 에폭시 수지 등을 사용하여, 경화 수지로 되는 밀봉 수지에 의해 수지 밀봉된다. 수지 밀봉하는 기술로서는, 압축 성형, 트랜스퍼 성형 등의 수지 성형 기술이 사용된다. 수지 성형에서는, 주제가 되는 액상 수지에, 경화제 등의 보조제가 되는 액상 수지를 혼합시키고, 혼합된 액상 수지를 가열함에 의해 수지 성형이 행하여진다.
액상 수지를 사용하는 수지 밀봉에서는, 액상 수지의 토출 기구인 디스펜서를 사용하여, 수지 성형 장치의 하형에 마련된 캐비티에 액상 수지를 토출한다. 예를 들면, 실린지 기구를 사용한 1액 타입의 디스펜서를 사용하는 경우에는, 실린지 내에 저류(貯留)되어 있는 액상 수지를, 플런저(가압용의 이동 부재)를 사용하여 가압한다. 이에 의해, 디스펜서의 선단에 부착된 노즐로부터 액상 수지가 캐비티에 토출된다.
제품에 응하여 사용되는 액상 수지의 종류나 점도 등은 다종다양하다. 디스펜서에 의한 액상 수지의 토출을 정지한 상태에서, 액상 수지의 점도에 따라서는, 특히 고점도의 액상 수지를 사용하는 경우에 있어서, 노즐의 선단부터 액상 수지의 드리핑(dripping)이 발생할 우려가 있다. 드리핑이 발생하면 소정량의 액상 수지가 캐비티에 공급되지 않는다는 문제, 또는, 소정량의 액상 수지를 공급하는데 매우 시간을 필요로 한다는 문제가 발생한다.
액상 수지의 드리핑을 방지하기 위해, 액상 수지의 공급을 정지한 후에, 셕백(suck-back)이라고 불리는 액상 수지의 끌어들임(suction)을 행하는 일이 있다. 셕백이란, 플런저를 후퇴시키는(되돌리는(pulling back)) 것이다. 셕백에 의한 되돌림이 너무 강하면 실린지 내의 액상 수지의 압력이 부압(負壓)이 되어, 대기중의 공기가 실린지 내에 혼입될 우려가 있다. 공기가 실린지 내에 혼입되면, 다음의 토출을 할 때에 소정량의 액상 수지가 토출되지 않는다는 문제가 발생한다. 따라서 저점도로부터 고점도에 이르기까지의 범위에 걸쳐서, 액상 수지의 점도에 영향 받는 일 없이, 소정량의 액상 수지를 안정하게 캐비티에 토출하는 것이 중요해진다.
노즐의 토출 정지 후의 액끊음성(liquid cutting ability)을 높임과 함께, 토출 정지 후의 드리핑이나 공기의 진입을 억제할 수 있는 액체 정량 토출 장치가 제안되어 있다. 이 액체 정량 토출 장치는, 실린지에 액체 토출용의 가압력을 부여한 공기압원(空氣壓源) 장치와, 실린지에 액체 유지용(保持用)의 부압을 부여하는 부압 발생 장치와, 실린지와 공기압원 장치 사이에 배설된 관로(管路)를 개폐하는 가압용 개폐밸브와, 실린지와 부압 발생 장치 사이에 배설된 관로를 개폐하는 부압용 개폐밸브와, 부압 발생 장치와 부압용 개폐밸브 사이의 관로에 배치되고, 부압용 개폐밸브측의 관로의 부압을 유지한 역지밸브를 구비한다(일본 특개2006-192371호 공보(특허문헌 1)의 단락[0006], [0007], 도 1 참조).
그러나, 특허문헌 1에 개시된 종래의 액체 정량 토출 장치는 다음의 과제를 갖는다. 특허문헌 1의 도 1에 도시되는 바와 같이, 액체 정량 토출 장치(1)는, 디스펜서(14)의 실린지(3) 내의 압력을 조정하는 공기압 회로(2)를 구비하고, 복수의 관로(21∼26)에 의해 여러 가지의 기기를 접속하여 구성된다. 이와 같은 공기압 회로(2)를 구성함에 의해, 실린지(3) 내의 압력을 조정한다. 따라서 액체 정량 토출 장치의 구성이 매우 복잡하고, 장치 자체가 대형화한다.
본 발명의 어느 국면은, 상기한 과제를 해결함으로써, 간단한 구성을 가짐과 함께 소형화되고, 또한, 유동성 수지를 안정하게 토출하는, 수지 성형 장치 및 수지 성형 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 다른 국면은, 간단한 구성을 가짐과 함께 소형화되고, 또한, 유동성 재료를 안정하게 토출하는, 토출 기구 및 토출 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 어느 국면에 관한 수지 성형 장치는, 상형과, 상형에 서로 대향하여 마련된 하형과, 상형과 하형의 적어도 일방에 마련된 캐비티와, 유동성 수지가 수용되는 수용부와, 수용부에 유동성 수지를 공급하는 공급 기구와, 상형과 하형을 적어도 갖는 성형틀(成形型)을 클로징하는 클로징 기구를 구비하고, 캐비티에서 유동성 수지가 경화함에 의해 성형된 경화 수지를 포함하는 성형품을 성형한다. 수지 성형 장치는, 공급 기구에 마련되어 유동성 수지를 송출하는 송출 기구와, 송출 기구에 접속되어 유동성 수지를 저류하는 저류부(貯留部)와, 저류부에 접속되어 유동성 수지를 토출하는 토출부와, 송출 기구에 마련된 회전 기구와, 회전 기구의 회전에 의거하여 저류부의 내벽에 따라 진퇴하여 저류부에 저류된 유동성 수지를 가압하는 이동 부재와, 저류부 내에서의 유동성 수지의 수지 압력에 기인하여 이동 부재를 경유하여 회전 기구에 가하여지는 토오크값을 검출하는 검출부와, 검출된 토오크값에 의거하여 이동 부재의 이동 속도 또는 회전 기구의 회전 속도를 제어하는 제어부를 구비한다. 제어부는, 이동 부재를 전진시켜서 정지시킨 후에 후퇴시키도록 제어함에 의해, 수용부에 공급되는 유동성 수지의 공급량을 제어한다.
상술한 수지 성형 장치에서, 제어부는, 검출된 토오크값과 이상(異常) 상태를 나타내는 미리 설정된 토오크값을 비교함에 의해, 공급 기구가 정상적인 상태에서 유동성 수지를 공급하고 있는지의 여부를 판단하도록 하여도 좋다.
상술한 수지 성형 장치에서, 제어부는, 이동 부재를 후퇴시킨 후에 검출된 토오크값이 소정의 시간이 경과한 시점에서 정(正)토오크를 나타내는 경우에는, 검출된 토오크값이 0에 근접하는 것을 목적으로 하여 이동 부재를 후퇴시키도록 제어하도록 하여도 좋다.
상술한 수지 성형 장치에서, 제어부는, 이동 부재를 후퇴시킨 후에 검출된 토오크값이 소정의 시간이 경과한 시점에서 부(負)토오크를 나타내는 경우에는, 검출된 토오크값이 0에 근접하는 것을 목적으로 하여 이동 부재를 전진시키도록 제어하도록 하여도 좋다.
상술한 수지 성형 장치에서, 경화 수지는, 기판을 덮는 밀봉 수지라도 좋다.
상술한 수지 성형 장치는, 성형틀과 클로징 기구를 갖는 적어도 하나의 성형 모듈을 또한 구비하여도 좋다. 1개의 성형 모듈과 다른 성형 모듈이 착탈될 수 있도록 하여도 좋다.
상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 또 다른 국면에 관한 수지 성형 방법은, 상형과, 상형에 서로 대향하여 마련된 하형과, 상형과 하형의 적어도 일방에 마련된 캐비티와, 수용부에 유동성 수지를 공급하는 공급 기구와, 상형과 하형을 적어도 갖는 성형틀을 클로징하는 클로징 기구를 구비한 수지 성형 장치를 사용하여, 캐비티에서 유동성 수지를 경화시킴에 의해 성형된 경화 수지를 포함하는 성형품을 성형한다. 수지 성형 방법은, 유동성 수지를 송출하는 송출 기구와 유동성 수지를 저류하는 저류부와 유동성 수지를 토출하는 토출부를 갖는 공급 기구를 준비하는 공정과, 송출 기구에 마련된 회전 기구의 회전축을 회전시키는 공정과, 회전축의 회전에 의거하여 저류부의 내벽에 따라 이동 부재를 진퇴시키는 공정과, 저류부 내에서의 유동성 수지의 수지 압력에 기인하여 이동 부재를 경유하여 회전 기구에 가하여지는 토오크값을 검출하는 공정과, 검출된 토오크값에 의거하여 이동 부재의 이동 속도 또는 회전 기구의 회전 속도를 제어하는 공정과, 이동 부재의 이동 속도 또는 회전 기구의 회전 속도를 제어한 상태에서 이동 부재를 전진시키는 공정과, 이동 부재를 정지시키는 공정과, 이동 부재를 정지시킨 후에 이동 부재를 후퇴시킴에 의해, 수용부에 공급하는 유동성 수지의 공급량을 제어하는 공정을 구비한다.
상술한 수지 성형 방법은, 토오크값을 검출하는 공정에서 검출된 토오크값과 이상 상태를 나타내는 미리 설정된 토오크값을 비교함에 의해, 공급 기구가 정상적인 상태에서 유동성 수지를 공급하고 있는지의 여부를 판단하는 공정을 또한 구비하도록 하여도 좋다.
상술한 수지 성형 방법은, 이동 부재를 후퇴시킨 후에 검출된 토오크값이 소정의 시간이 경과한 시점에서 정토오크를 나타내는 경우에는, 검출된 토오크값이 0에 근접하는 것을 목적으로 하여 이동 부재를 후퇴시키도록 제어하는 공정을 또한 구비하도록 하여도 좋다.
상술한 수지 성형 방법은, 이동 부재를 후퇴시킨 후에 검출된 토오크값이 소정의 시간이 경과한 시점에서 부토오크를 나타내는 경우에는, 검출된 토오크값이 0에 근접하는 것을 목적으로 하여 이동 부재를 전진시키도록 제어하는 공정을 또한 구비하도록 하여도 좋다.
상술한 수지 성형 방법에 있어서, 경화 수지는, 기판을 덮는 밀봉 수지라도 좋다.
상술한 수지 성형 방법은, 성형틀과 클로징 기구를 갖는 적어도 하나의 성형 모듈을 준비하는 공정을 또한 구비하여도 좋다. 1개의 성형 모듈과 다른 성형 모듈을 착탈할 수 있도록 하여도 좋다.
상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 또 다른 국면에 관한 토출 기구는, 유동성 재료를 송출하는 송출 기구와, 송출 기구에 접속되어 유동성 재료를 저류하는 저류부와, 저류부에 접속되어 유동성 재료를 토출하는 토출부를 구비한 토출 기구로서, 송출 기구에 마련된 회전 기구와, 회전 기구에 의해 회전하는 회전축과, 회전축의 회전 운동을 직동 운동으로 변환하는 직동(直動) 부재와, 직동 부재에 접속되어 저류부의 내벽에 따라 진퇴하여 저류부에 저류된 유동성 재료를 가압하는 이동 부재와, 저류부 내에서의 유동성 재료의 수지 압력에 기인하여 이동 부재를 경유하여 회전 기구에 가하여지는 토오크값을 검출하는 검출부를 구비하고, 검출된 토오크값에 의거하여 회전 기구의 회전 속도 또는 상기 이동 부재의 이동 속도가 제어된다.
상술한 토출 기구에서, 검출된 토오크값과 이상 상태를 나타내는 미리 설정된 토오크값이 비교됨에 의해, 토출 기구가 정상적인 상태에서 유동성 재료를 공급하고 있는지의 여부가 판단되도록 하여도 좋다.
본 발명의 또 다른 국면에 관한 토출 장치는, 유동성 재료를 송출하는 송출 기구와, 송출 기구에 접속되어 유동성 재료를 저류하는 저류부와, 저류부에 접속되어 유동성 재료를 토출하는 토출부를 구비한 토출 장치로서, 송출 기구에 마련된 회전 기구와, 회전 기구에 의해 회전하는 회전축과, 회전축의 회전 운동을 직동 운동으로 변환하는 직동 부재와, 직동 부재에 접속되어 저류부의 내벽에 따라 진퇴하여 저류부에 저류된 유동성 재료를 가압하는 이동 부재와, 저류부 내에서의 유동성 재료의 수지 압력에 기인하여 이동 부재를 경유하여 회전 기구에 가하여지는 토오크값을 검출하는 검출부와, 검출된 토오크값에 의거하여 이동 부재의 이동 속도 또는 회전 기구의 회전 속도를 제어하는 제어부를 구비한다. 제어부는, 검출된 토오크값에 의거하여 회전 기구의 회전 속도 또는 이동 부재의 이동 속도를 제어한다.
상술한 토출 장치에서, 제어부는, 검출된 토오크값과 이상 상태를 나타내는 미리 설정된 토오크값을 비교함에 의해, 토출 장치가 정상적인 상태에서 유동성 재료가 공급되고 있는지의 여부를 판단하도록 하여도 좋다.
본 발명의 어느 국면에 의하면, 이동 부재를 경유하여 수취하는 유동성 수지의 수지 압력을, 회전 기구에 가하여지는 부하 토오크의 값(토오크값)으로서, 회전 기구가 갖는 검출부를 사용하여 검출한다. 검출된 토오크값에 의거하여, 이동 부재의 이동 속도 또는 회전 기구의 회전 속도를 제어함에 의해, 이동 부재를 전진시키고, 이동 부재를 정지시킨 후에 이동 부재를 후퇴시킨다. 이에 의해, 캐비티에 공급되는 유동성 수지의 공급량을 제어한다. 따라서 간단한 구성을 가짐과 함께 소형화된 수지 성형 장치가 제공된다. 더하여, 유동성 수지의 점도가 변화하여도 유동성 수지의 공급량을 제어할 수 있는, 수지 성형 장치 및 수지 성형 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 국면에 의하면, 간단한 구성을 가짐과 함께 소형화된 토출 기구 및 토출 장치가 제공된다. 더하여, 유동성 수지의 점도가 변화하여도 유동성 수지의 공급량을 제어할 수 있는, 토출 기구 및 토출 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명에 관한 수지 성형 장치의 개요를 도시하는 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 수지 성형 장치에서, 유동성 수지의 한 양태인 액상 수지를 공급하는 수지 공급 기구를 도시하는 개략도로서. (1)은 하형에 마련된 캐비티에 수지 공급 기구가 액상 수지를 공급하는 상태를 도시하는 개략도, (2)는 수지 공급 기구를 도시하는 개략 평면도.
도 3은 도 1에 도시된 수지 성형 장치에서 사용되는, 수지 공급 기구가 갖는 디스펜서의 개략 단면도.
도 4는 도 3에 도시된 디스펜서에서, 서보 모터의 토오크값의 변화를 도시하는 개략도.
도 5는 도 3에 도시된 디스펜서에서, 서보 모터의 토오크값의 다양한 변화를 도시하는 개략도.
도 6은 도 3에 도시된 디스펜서에서, 셕백 후의 실린지 내의 수지 압력을 부압으로부터 대기압으로 되돌리는 과정을 도시하는 개략도.
도 7은 도 3에 도시된 디스펜서에서, 셕백 후의 실린지 내의 수지 압력을 정압으로부터 대기압으로 되돌리는 과정을 도시하는 개략도.
도 2는 도 1에 도시된 수지 성형 장치에서, 유동성 수지의 한 양태인 액상 수지를 공급하는 수지 공급 기구를 도시하는 개략도로서. (1)은 하형에 마련된 캐비티에 수지 공급 기구가 액상 수지를 공급하는 상태를 도시하는 개략도, (2)는 수지 공급 기구를 도시하는 개략 평면도.
도 3은 도 1에 도시된 수지 성형 장치에서 사용되는, 수지 공급 기구가 갖는 디스펜서의 개략 단면도.
도 4는 도 3에 도시된 디스펜서에서, 서보 모터의 토오크값의 변화를 도시하는 개략도.
도 5는 도 3에 도시된 디스펜서에서, 서보 모터의 토오크값의 다양한 변화를 도시하는 개략도.
도 6은 도 3에 도시된 디스펜서에서, 셕백 후의 실린지 내의 수지 압력을 부압으로부터 대기압으로 되돌리는 과정을 도시하는 개략도.
도 7은 도 3에 도시된 디스펜서에서, 셕백 후의 실린지 내의 수지 압력을 정압으로부터 대기압으로 되돌리는 과정을 도시하는 개략도.
도 3에 도시되는 바와 같이, 디스펜서(19)는 송출 기구(27)와 실린지(28)와 노즐(29)을 포함한다. 송출 기구(27)와 실린지(28)와 노즐(29)이 일체적으로 구성된다. 송출 기구(27)에 마련된 서보 모터(31)를 회전시킴에 의해, 볼나사(32), 슬라이더(33), 로드(34)를 각각 통하여 플런저(35)를 실린지(28) 내에 있어서 진퇴시킨다. 실린지(28) 내의 액상 수지(30)의 수지 압력을 서보 모터(31)에 가하여지는 부하 토오크의 값(토오크값)으로서 검출한다. 액상 수지(30)에 의한 부하 토오크가 플런저(35)에 가하여진 상태에서도, 플런저(35)의 이동 속도(V), 또는, 서보 모터(31)의 회전 속도(r)가 일정하게 되도록 서보 모터(31)의 회전 토오크를 제어한다. 이에 의해, 액상 수지(30)의 점도 변화가 있는 경우에도, 소정시간 내에 소정량의 액상 수지(30)를 송출할 수 있다. 더하여, 셕백 함에 의해 액상 수지(30)의 액끊음(liquid cutting)을 개선함에 의해, 소정량의 액상 수지(30)를 캐비티에 공급할 수 있다.
[실시 형태 1]
본 발명에 관한 수지 성형 장치의 실시 형태 1에 관해, 도 1∼도 4를 참조하여 설명한다. 본 출원 서류에서의 어느 도면에 대해서도, 알기 쉽게 하기 위해, 적절히 생략하고 또는 과장하여 모식적으로 그려져 있다. 동일한 구성 요소에 관해서는, 동일한 부호를 붙여서 설명을 적절히 생략한다.
도 1에 도시되는 수지 성형 장치(1)는, 기판 공급·수납 모듈(2)과, 4개의 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)과, 공급 모듈(4)을, 각각 구성 요소로서 구비한다. 구성 요소인 기판 공급·수납 모듈(2)과, 성형 모듈(3A∼3D)과, 공급 모듈(4)은, 각각 다른 구성 요소에 대해 서로 착탈될 수 있고, 또한, 교환될 수 있다.
기판 공급·수납 모듈(2)에는, 밀봉전(封止前) 기판(5)을 공급하는 밀봉전 기판 공급부(6)와 밀봉완료 기판(7)을 수납하는 밀봉완료 기판 수납부(8)가 마련된다. 밀봉전 기판(5)에는, 예를 들면, 광소자로서 LED 칩 등이 장착된다. 기판 공급·수납 모듈(2)에는, 로더(9)와 언로더(10)가 마련되고, 로더(9)와 언로더(10)를 지탱하는 레일(11)이 X방향에 따라 마련된다. 로더(9)와 언로더(10)는, 레일(11)에 따라 X방향으로 이동한다.
레일(11)에 지탱된 로더(9) 및 언로더(10)는, 기판 공급·수납 모듈(2)과 각 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)과 공급 모듈(4)의 사이를, X방향으로 이동한다. 로더(9)에는, 각 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)에서, 밀봉전 기판(5)을 상형에 공급하기 위한 이동 기구(12)가 마련된다. 각 성형 모듈에서, 이동 기구(12)는 Y방향으로 이동한다. 언로더(10)에는, 각 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)에서, 밀봉완료 기판(7)을 상형으로부터 수취하는 이동 기구(13)가 마련된다. 각 성형 모듈에서, 이동 기구(13)는 Y방향으로 이동한다.
각 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)에는, 승강 가능한 하형(14)과, 하형(14)에 서로 대향하여 배치된 상형(도시 생략, 도 2의 (1) 참조)이 마련된다. 상형과 하형(14)은 성형틀을 구성한다. 각 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)은, 상형과 하형(14)을 클로징 및 오프닝하는 클로징 기구(15)를 갖는다. 액상 수지가 수용되어 경화하는 공간인 캐비티(16)가 하형(14)에 마련된다. 환언하면, 캐비티(16)는 액상 수지가 수용되는 수용부이다. 캐비티(16)에서의 형면(型面)은 이형(離型) 필름(17)에 의해 피복된다.
공급 모듈(4)에는, 캐비티(16)에 액상 수지를 공급하는 수지 공급 기구(18)가 마련된다. 수지 공급 기구(18)는, 레일(11)에 의해 지탱되고, 레일(11)에 따라 X방향으로 이동한다. 수지 공급 기구(18)에는, 액상 수지의 토출 기구인 디스펜서(19)가 마련된다. 각 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)에서, 디스펜서(19)는 이동 기구(20)에 의해 Y방향으로 이동하고, 캐비티(16)에 액상 수지를 토출한다. 도 1에 도시되는 디스펜서(19)는, 미리 주제와 경화제가 혼합된 액상 수지를 사용하는 1액 타입의 디스펜서이다. 주제로서는, 열경화성과 투광성을 갖는 실리콘 수지나 에폭시 수지 등이 사용된다.
공급 모듈(4)에는 진공 흡인 기구(21)가 마련된다. 진공 흡인 기구(21)는, 각 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)에서 상형과 하형(14)을 클로징하기 직전에 캐비티(16)로부터, 공기를 강제적으로 흡인하여 배출한다. 공급 모듈(4)에는, 수지 성형 장치(1) 전체의 동작을 제어하는 제어부(22)가 마련된다. 도 1에서는, 진공 흡인 기구(21)와 제어부(22)를 공급 모듈(4)에 마련한 경우를 나타내었다. 이것으로 한하지 않고, 진공 흡인 기구(21)와 제어부(22)를 다른 모듈에 마련하여도 좋다.
도 1과 도 2를 이용하여, 수지 공급 기구(18)가 하형(14)에 마련된 캐비티(16)에 액상 수지(30)(도 2 참조)를 공급하는 기구(機構)에 관해, 설명한다. 도 2의 (1)에 도시되는 바와 같이, 각 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)(도 1 참조)에는, 상형(23)과 하형(14)과 필름 누름 부재(24)가 마련된다. 적어도 상형(23)과 하형(14)은 성형틀을 구성한다. 각 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)은, 성형틀을 클로징하고 오프닝하는 클로징 기구(15)(도 1 참조)를 갖는다.
이형 필름(17)은, 캐비티(16)의 형면 및 그 주위의 형면을 피복한다. 필름 누름 부재(24)는, 캐비티(16)의 주위에서, 이형 필름(17)을 하형(14)의 형면에 꽉 눌러서 고정하기 위한 부재이다. 필름 누름 부재(24)는 중앙부에 개구를 가지며, 그 개구의 내부에 성형틀이 위치한다. 상형(23)에는, 예를 들면, LED 칩(25) 등이 장착된 밀봉전 기판(5)이, 흡착 또는 클램프 등에 의해 고정되어 배치된다. 캐비티(16)의 내부에는, 각각의 LED 칩(25)에 대응하는 개별 캐비티(26)가 마련된다.
캐비티(16)의 전면을 덮도록 하여, 이형 필름(17)이 공급된다. 하형(14)에 마련된 히터(도시 없음)에 의해 이형 필름(17)이 가열된다. 가열된 이형 필름(17)은 연화되어 신장한다. 캐비티(16)의 주위에서, 필름 누름 부재(24)에 의해, 연화된 이형 필름(17)이 하형(14)의 형면에 꽉 눌려져서 고정된다. 각 개별 캐비티(26)에서의 형면에 따르도록 하여, 연화된 이형 필름(17)이 흡착된다. 또한, 도 2의 (1)에서는, 필름 누름 부재(24)를 이용한 경우를 나타내었다. 이것으로 한하지 않고, 이형 필름(17)과 필름 누름 부재(24)를 사용하지 않아도 좋다.
도 2에 도시되는 바와 같이, 디스펜서(19)는, 소정량의 액상 수지(30)를 송출하는 송출 기구(27)와, 액상 수지(30)를 저류하는 실린지(28)와, 액상 수지(30)를 토출하는 노즐(29)을 갖는다. 디스펜서(19)에서, 송출 기구(27)와 실린지(28)와 노즐(29)이 접속되어 일체적으로 구성된다. 따라서 각 구성 요소(송출 기구(27), 실린지(28), 노즐(29))을 서로 착탈할 수 있고, 각 구성 요소 단위를 동종(同種)으로 다른 구성단위로 교환할 수 있다. 예를 들면, 다른 재료나 다른 점도 등을 갖는 액상 수지(30)를 미리 복수의 실린지(28)에 저류하여 보관하여 두고, 제품에 응하여 필요한 실린지(28)를 디스펜서(19)에 부착하여 사용할 수 있다. 더하여, 용량이 다른 실린지(28)를 선택하여 사용할 수 있다.
노즐(29)을 교환함에 의해, 액상 수지(30)가 토출되는 방향을 바로 아래(眞下), 바로 가로(眞橫), 경사 아래 등, 임의의 방향으로 설정할 수 있다. 더하여, 액상 수지(30)의 점도에 대응하여 노즐(29)의 토출구의 구경을 변경할 수 있다. 또한, 실린지(28)와 노즐(29)의 사이에 스태틱 믹서를 마련할 수 있다. 예를 들면, 액상 수지(30)에 첨가제로서 형광체 등이 첨가된 경우라도, 스태틱 믹서에 의해 액상 수지(30)가 교반됨에 의해, 형광체가 침전되는 일 없이 균일한 상태로 액상 수지(30)를 토출할 수 있다.
디스펜서(19)는, 상하 방향(Z방향)으로도 이동시킬 수 있다. 도 2의 (1)에 도시된 디스펜서(19)를, 연직면 내(Y축과 Z축을 포함하는 면 내) 또는 수평면 내(X축과 Y축을 포함하는 면 내)에서, 어느 1점을 중심으로 하여 부분적으로 회전하도록 왕복운동(往復動)시킬 수 있다. 이 경우에는, 디스펜서(19)의 선단부가 원호(圓弧)의 일부분을 그리도록 하여 왕복운동한다.
도 1과 도 2를 참조하여, 수지 성형 장치(1)의 동작으로서 성형 모듈(3C)을 사용하는 경우에 관해 설명한다. 우선, 예를 들면, LED 칩(25)이 장착된 밀봉전 기판(5)을, LED 칩(25)이 장착된 면을 하측으로 하여, 밀봉전 기판 공급부(6)로부터 로더(9)에 받아넘긴다. 다음에, 로더(9)를, 기판 공급·수납 모듈(2)로부터 레일(11)에 따라 성형 모듈(3C)까지 +X방향으로 이동시킨다.
다음에, 성형 모듈(3C)에서, 이동 기구(12)를 사용하여, 로더(9)를 하형(14)과 상형(23)(도 2의 (1) 참조) 사이의 소정의 위치까지 -Y방향으로 이동시킨다. LED 칩(25)이 장착된 면을 하측으로 한 밀봉전 기판(5)을, 상형(23)의 하면에 흡착 또는 클램프에 의해 고정한다. 밀봉전 기판(5)을 상형의 하면에 배치한 후에, 기판 공급·수납 모듈(2)에서의 원래의 위치까지, 로더(9)를 이동시킨다.
다음에, 수지 공급 기구(18)를 사용하여, 디스펜서(19)를, 공급 모듈(4)에서의 대기 위치로부터, 레일(11)에 따라 성형 모듈(3C)까지 -X방향으로 이동시킨다. 이에 의해, 수지 공급 기구(18)를, 성형 모듈(3C)에서의 하형(14)의 부근의 소정의 위치까지 이동시킨다. 이동 기구(20)를 사용하여, 디스펜서(19)를 하형(14)의 상방에서의 소정의 위치까지 이동시킨다.
다음에, 도 2의 (1)에 나타내도록, 디스펜서(19)의 노즐(29)로부터 액상 수지(30)를 토출한다. 구체적으로는, 디스펜서(19)의 노즐(29)로부터 하형(14)에 마련된 캐비티(16)를 향하고 액상 수지(30)를 토출한다. 이에 의해, 캐비티(16)에 액상 수지(30)를 공급한다.
다음에, 액상 수지(30)를 캐비티(16)에 공급한 후에, 이동 기구(20)를 사용하여 디스펜서(19)를 수지 공급 기구(18)까지 후퇴시킨다. 수지 공급 기구(18)를 공급 모듈(4)에서의 원래의 대기 위치까지 이동시킨다.
다음에, 성형 모듈(3C)에서, 클로징 기구(15)를 사용하여 하형(14)을 상승시킴에 의해, 상형(23)과 하형(14)을 클로징한다. 클로징함에 의해, 밀봉전 기판(5)에 장착된 LED 칩(25)을, 캐비티(16)에 공급된 액상 수지(30)에 침지시킨다. 이때, 하형(14)에 마련된 캐비티 저면 부재(도시 없음)를 사용하여, 캐비티(16) 내의 액상 수지(30)에 소정의 수지 압력을 가할 수 있다.
또한, 클로징하는 과정에서, 진공 흡인 기구(21)를 사용하여 캐비티(16) 내를 흡인하여도 좋다. 이에 의해, 캐비티(16) 내에 잔류하는 공기나 액상 수지(30) 중에 포함되는 기포 등이 성형틀의 외부로 배출된다. 더하여, 캐비티(16) 내가 소정의 진공도로 설정된다.
다음에, 하형(14)에 설치된 히터(도시 없음)를 사용하여, 액상 수지(30)를 경화시키기 위해 필요한 시간만큼, 액상 수지(30)를 가열한다. 이에 의해, 액상 수지(30)를 경화시켜서 경화 수지를 형성한다. 이에 의해, 밀봉전 기판(5)에 장착된 LED 칩(25)을, 캐비티(16)의 형상에 대응하여 형성된 경화 수지에 의해 수지 밀봉한다. 액상 수지(30)를 경화시킨 후에, 클로징 기구(15)를 사용하여 상형(23)과 하형(14)을 오프닝한다.
다음에, 로더(9)를, 언로더(10)가 성형 모듈(3C)까지 이동하는 것을 방해하지 않는 적당한 위치까지 퇴피(退避)시킨다. 예를 들면, 기판 공급·수납 모듈(2)로부터, 성형 모듈(3D) 또는 공급 모듈(4)에서의 적당한 위치까지, 로더(9)를 퇴피시킨다. 그 후에, 언로더(10)를, 기판 공급·수납 모듈(2)로부터 레일(11)에 따라 성형 모듈(3C)까지 +X방향으로 이동시킨다.
다음에, 성형 모듈(3C)에서, 이동 기구(13)를 하형(14)과 상형(23) 사이의 소정의 위치까지 -Y방향으로 이동시킨 후에, 이동 기구(13)가 상형(23)으로부터 밀봉완료 기판(7)을 수취한다. 밀봉완료 기판(7)을 수취한 후, 이동 기구(13)를 언로더(10)까지 되돌린다. 언로더(10)를 기판 공급·수납 모듈(2)에 되돌려서, 밀봉완료 기판(7)을 밀봉완료 기판 수납부(8)에 수납한다. 이 시점에서, 최초의 밀봉전 기판(5)의 수지 밀봉이 완료되어, 최초의 밀봉완료 기판(7)이 완성된다.
다음에, 성형 모듈(3D) 또는 공급 모듈(4)에서의 적당한 위치까지 퇴피시키고 있던 로더(9)를, 기판 공급·수납 모듈(2)에 이동시킨다. 밀봉전 기판 공급부(6)로부터 로더(9)에 다음의 밀봉전 기판(5)을 받아넘긴다. 이상과 같이 하여 수지 밀봉을 반복한다.
제어부(22)가, 밀봉전 기판(5)의 공급, 수지 공급 기구(18) 및 디스펜서(19)의 이동, 액상 수지(30)의 토출, 상형(23)과 하형(14)과의 클로징 및 오프닝, 밀봉완료 기판(7)의 수납 등의 동작을 제어한다.
도 3을 참조하여, 본 발명에 관한 수지 성형 장치(1)에서 사용되는 디스펜서(19)에 관해 설명한다. 도 3에 도시되는 바와 같이, 디스펜서(19)에서, 송출 기구(27)와 실린지(28)와 노즐(29)이 접속됨에 의해 일체적으로 구성된다. 따라서 실린지(28) 또는 노즐(29)을, 각각 용도에 응하여 다른 실린지(28) 또는 노즐(29)로 교환할 수 있다.
송출 기구(27)는, 서보 모터(31)와, 서보 모터(31)에 의해 회전하는 볼나사(32)와, 볼나사 너트(도시 없음)에 장착되어 회전 운동을 직동 운동으로 변환하는 슬라이더(33)와, 슬라이더(33)의 선단부에 고정되고 내부에 삽입 구멍을 갖는 로드(34)와, 로드(34)의 선단에 장착된 플런저(35)를 구비한다. 볼나사(32)는 볼나사축받이(36)와 볼나사(32)의 선단에 장착된 흔들림 방지 부재(37)에 의해 지지된다. 슬라이더(33)는, 예를 들면, 송출 기구(27)의 기대(基臺)에 마련된 가이드 레일(38)에 따라 Y방향으로 진퇴한다. 서보 모터(31)가 회전함에 의해, 볼나사(32), 슬라이더(33), 로드(34)를 각각 이용`하여 플런저(35)가 Y방향으로 진퇴한다.
서보 모터(31)는 모터의 회전을 제어할 수 있는 모터이다. 서보 모터(31)는, 모터의 회전을 감시하는 회전 검출기(인코더)(39)를 갖는다. 인코더(39)는, 서보 모터(31)의 회전각, 회전 속도를 검출하여 제어부(22)에 피드백한다. 제어부(22)에는, 예를 들면, PLC(Programmable Logic Controller), 컨트롤러, 드라이버 등이 마련된다. PLC의 지령 신호와 인코더(39)로부터의 피드백 신호에 의거하여, 제어부(22)가 서보 모터(31)의 회전을 제어한다. 서보 모터(31)의 회전을 제어함에 의해, 플런저(35)의 위치 제어, 속도 제어, 토오크 제어 등을, 정밀도 좋게 행할 수 있다.
액상 수지(30)가 저류된 실린지(28)가, 실린지 부착용의 나사(40)에 의해 송출 기구(27)의 선단에 접속된다. 플런저(35)의 외경과 실린지(28)의 내경이 일치하도록, 플런저(35)가 실린지(28) 내에 삽입된다. 플런저(35)의 주위에는 실 재인 O링(도시 없음)이 장착된다. 서보 모터(31)의 회전을 제어함에 의해, 플런저(35)의 이동량(스트로크)이 제어된다. 실린지(28)의 내단면적(內斷面積)과 플런저(35)의 이동량과의 곱에 의해, 디스펜서(19)로부터 토출되는 액상 수지(30)의 수지량이 산출된다.
노즐(29)의 선단에는 액상 수지(30)를 토출하는 토출구(41)가 마련된다. 토출구(41)의 방향은, 바로 아래, 바로 가로, 경사 아래 등, 임의의 방향으로 설정된다. 또한, 액상 수지(30)의 드리핑이 발생하지 않도록, 토출구(41)의 구경이나 형상을 액상 수지(30)의 점도(粘度)에 의해 최적으로 할 수 있다.
도 3을 참조하여, 디스펜서(19)가 액상 수지(30)를 토출하는 동작을 설명한다. 서보 모터(31)를 회전시킴에 의해 볼나사(32)가 회전한다. 볼나사(32)가 회전함에 의해, 볼나사 너트에 장착된 슬라이더(33)가 가이드 레일(38)에 따라 -Y방향으로 전진한다. 슬라이더(33)가 전진함에 의해, 슬라이더(33)와 함께 슬라이더(33)에 고정된 로드(34)가 -Y방향으로 전진한다. 실린지(28) 내에서, 로드(34)가 -Y방향으로 전진함에 의해, 로드(34)의 선단에 장착된 플런저(35)가 -Y방향으로 전진한다. 플런저(35)가 -Y방향으로 전진함에 의해, 실린지(28) 내에 저류되어 있는 액상 수지(30)를 가압하여 -Y방향으로 압출한다. 플런저(35)에 의해 압출된 액상 수지(30)가 노즐(29)의 선단에 마련된 토출구(41)로부터 캐비티(16)(도 2 참조)에 토출된다.
디스펜서(19)에서, 서보 모터(31)를 회전(정회전)시켜서 플런저(35)를 전진시킴에 의해, 실린지(28) 내의 액상 수지(30)에 압력이 가하여진다. 플런저(35)가 액상 수지(30)를 가압함에 의해, 실린지(28) 내의 액상 수지(30)의 수지 압력이 높아지고, 플런저(35)를 되밀치려고 하는 반력이 작용한다. 서보 모터(31)에 마련된 인코더(39)가, 플런저(35)에 가하여지는 반력을, 서보 모터(31)에 가하여지는 부하 토오크의 값(토오크값)으로서 검출한다. 서보 모터(31)에 가하여지는 부하 토오크는, 구동되는 서보 모터(31)에 실제로 흐르는 실측(實測) 전류치로부터 구하여진다.
이하의 설명에서, 특기(特記)하는 경우를 제외하고, 액상 수지(30)의 수지량 및 플런저(35)의 이동량이라는 문구는, 단위시간당의 수지량 및 단위시간당의 이동량을 의미한다. 송출 기구(27)에 의해 송출되는 액상 수지(30)의 수지량을 소정시간 내에서 일정하게 유지하기 위해서는, 플런저(35)의 이동량을 소정시간 내에서 일정하게 유지할 필요가 있다. 플런저(35)의 이동량을 소정시간 내에서 일정하게 유지하기 위해서는, 플런저(35)를 일정한 이동 속도(V)로 전진시킨다. 이에 의해, 소정시간 내에서 소정량의 액상 수지(30)를 안정하게 송출할 수 있다. 이것을 목적으로 하여, 액상 수지(30)의 반력(反力, reactive force)이 가하여진 상태에서도 플런저(35)를 일정한 이동 속도(V)로 전진시키도록 하여, 서보 모터(31)의 회전 토오크를 제어한다.
액상 수지(30)의 반력에 의한 부하 토오크가 커진 경우에는, 서보 모터(31)의 회전 토오크를 제어함(크게 함)에 의해, 플런저(35)의 이동 속도(V)를 일정하게 하여 이동량을 제어한다(일정하게 한다). 플런저(35)의 이동량을 제어함에 의해, 실린지(28) 내에서 압출하는 액상 수지(30)의 수지량을 일정량으로 제어할 수 있다. 구체적으로는, 서보 모터(31)의 회전 속도(r)가 항상 일정하게 되도록 서보 모터(31)의 회전 토오크를 제어한다. 서보 모터(31)의 회전 속도(r)를 일정하게 함에 의해, 플런저(35)의 이동 속도(V)를 일정하게 할 수 있다. 이에 의해, 실린지(28) 내의 액상 수지(30)의 수지 압력이 커진 경우에도, 소정시간 내에 소정량의 액상 수지(30)를 노즐(29)로부터 안정하게 토출할 수 있다.
또한, 실린지(28) 내에 저류되어 있는 액상 수지(30)의 점도가 시간과 함께 증대한 경우에는, 서보 모터(31)의 회전 토오크를 제어함에 의해, 플런저(35)의 이동량이 일정하게 되도록 플런저(35)의 이동 속도(V)를 일정하게 할 수 있다. 따라서 서보 모터(31)의 회전 토오크를 제어함에 의해, 액상 수지(30)의 점도 변화가 있는 경우에도, 소정시간 내에 소정량의 액상 수지(30)를 노즐(29)로부터 안정하게 토출할 수 있다.
서보 모터(31)의 회전 속도(r), 또는, 플런저(35)의 이동 속도(V)를 일정하게 하도록 서보 모터(31)의 회전 토오크를 제어함에 의해, 소정시간 내에 소정량의 액상 수지(30)를 노즐(29)로부터 안정하게 토출할 수 있다.
액상 수지(30)의 점도에 따라서는, 액상 수지(30)의 표면장력에 기인하여 노즐(29)의 토출구(41)의 하방에 액상 수지(30)가 잔류(殘留) 수지로서 남는 경우가 있다. 이 경우에는, 실린지(28) 내로부터 송출되는 액상 수지(30)의 수지량이 일정하게 되도록 제어하였다고 하여도, 노즐(29)로부터 토출되어야 할 액상 수지(30)가 전부 토출된다, 라는 것이 실현되지 않는다. 환언하면, 액상 수지(30)의 일부분이 잔류 수지로서 남는다. 따라서 노즐(29)로부터 토출되어야 할 액상 수지(30)가 전부 캐비티(16)(도 2 참조)에 토출되는 것이 실현되지 않는다, 라는 사태가 발생한다. 이 사태를 방지하기 위해서는, 잔류 수지를 남기는 일 없이, 노즐(29)로부터 토출되어야 할 액상 수지(30)를 전부 토출할 필요가 있다.
도 4를 참조하여, 디스펜서(19)에서 액상 수지(30)의 토출을 시작하고 나서 토출을 종료할 때까지의 기간에서, 서보 모터(31)의 부하 토오크의 값(토오크값)을 측정함에 의해 감시하는(모니터링(monitoring)하는) 방법에 관해 설명한다. 환언하면, 액상 수지(30)의 토출을 시작하고 나서 토출을 종료할 때까지의 기간에서, 토오크값의 변화를 모니터링한다. 서보 모터(31)의 토오크값은, 서보 모터(31)를 구동한 실측 전류치로부터 구하여진다. 도 4에서, 횡축에는 디스펜서(19)가 액상 수지(30)의 토출을 시작하고부터의 시간이, 종축에는 서보 모터(31)의 토오크값이, 각각 나타난다. 토오크값은 서보 모터(31)의 정격 토오크를 100%로 한 때의 값으로서 나타난다.
도 4에서는, 실린지(28) 내의 액상 수지(30)의 점도가 당초의 점도인 경우에 있어서의 서보 모터(31)의 토오크값이, 실선에 의해 도시된다. 도 4에서는, 특정한 시점을 나타내는 A, B, … 등의 부호는, 본래, 「0초」부터의 경과 시간을 나타내는 횡축에 따라 붙여져야 할 것이다. 그러나, 편의상, 토오크값을 나타내는 실선상에 특정한 시점을 나타내는 검은 원(黑丸)을 붙임과 함께, A, B, … 등의 부호를 실선 부근에 기재하는 것으로 한다.
도 4에 도시된 시점(A)은 액상 수지(30)의 토출을 시작한 시점(서보 모터(31)를 정회전시키기 시작한 시점)을, 시점(B)은 송출 기구(27)가 소정량의 액상 수지(30)를 송출하려고 한 동작을 완료한 시점(플런저(35)를 소정의 거리만큼 전진시킨 후에 정지시킨 시점)을, 각각 나타낸다. 시점(C)은 셕백을 시작한 시점(서보 모터(31)를 역회전시키기 시작한 시점)을, 시점(D)은 셕백을 정지한 시점(플런저(35)를 소정의 거리만큼 후퇴시킨 후에 정지시킨 시점)을, 각각 나타낸다. 시점(E)은 액상 수지(30)의 토출이 완료된 시점(소정량의 액상 수지(30)가 캐비티(16)에 토출된 시점)을 나타낸다. 적당한 셕백을 행함에 의해, 액상 수지(30)의 드리핑을 방지할 수 있고, 아울러서 액끊음을 개선할 수 있다.
시점(A)부터 시점(B)에 이르는 기간은, 플런저(35)가 액상 수지(30)를 가압함에 의해, 액상 수지(30)의 수지 압력이 증대하고, 액상 수지(30)가 플런저(35)를 되밀치는 반력이 커진다. 따라서 액상 수지(30)의 반력이 커진 경우에 있어서 플런저(35)를 일정한 이동 속도(V)로 전진시키기(서보 모터(31)를 일정한 회전 속도로 회전시키다) 위해, 서보 모터(31)의 토오크값이 커진다. 시점(B)부터 시점(C)에 이르는 기간은, 플런저(35)가 액상 수지(30)를 가압하는 것을 정지하고 있기 때문에, 액상 수지(30)의 수지 압력이 하강하고, 액상 수지(30)가 플런저(35)를 되밀치는 반력이 작아진다. 따라서 서보 모터(31)의 토오크값이 작아진다.
시점(C)부터 시점(D)에 이르는 기간은, 셕백을 행함에 의해 플런저(35)를 되돌린다. 서보 모터(31)를 역회전시켜, 서보 모터(31)의 회전 토오크를 정토오크로부터 부토오크로 급격하게 변화시킨다. 따라서 셕백을 행함에 의해, 실린지(28) 내의 액상 수지(30)의 수지 압력은 정압으로부터 부압으로 급격하게 변화한다. 이에 의해, 노즐(29)의 토출구(41)로부터 액상 수지(30)가 돌출하고 있는 경우에 있어서, 그 돌출하고 있는 액상 수지(30)를, 노즐(29)의 선단의 내측(도 2(1)에서는 하단의 상측)에 저류된 액상 수지(30)로부터 떼어낼 수 있다. 따라서 셕백을 행함에 의해, 액끊음을 개선할 수 있다. 이에 의해, 잔류 수지의 발생을 억제할 수 있기 때문에, 소정량의 액상 수지(30)를 캐비티(16)에 토출할 수 있다. 시점(D)부터 시점(E)에 이르는 기간은, 실린지(28) 내의 액상 수지(30)의 수지 압력이 부압으로부터 대기압으로 되돌아온다. 이에 의해, 서보 모터(31)의 토오크값은 부토오크로부터 증대하여 0이 된다. 서보 모터(31)의 토오크값이 0이 된 시점에서, 액상 수지(30)의 토출이 완료된다.
도 4에서, 실린지(28) 내의 액상 수지(30)의 점도가 시간의 경과와 함께 증대한 경우의 서보 모터(31)의 토오크 변화가, 파선으로 도시된다. 시점(A)부터 시점(B1)에 이르는 기간에서는, 플런저(35)가 액상 수지(30)를 가압함에 의해, 액상 수지(30)가 플런저(35)를 반력으로 되밀친다. 액상 수지(30)의 점도가 증대하여 있기 때문에, 서보 모터(31)에 가하여지는 부하 토오크의 값(토오크값)이 당초의 값보다도 커진다. 따라서 플런저(35)의 이동 속도(V)를 일정하게 하려면, 보다 큰 회전 토오크가 필요해진다. 이에 의해, 토오크값의 변화는, 도 4에서 파선에 의해 나타나는 변화가 된다. 액상 수지(30)의 점도가 변화하여도, 플런저(35)의 이동 속도(V)가 일정(서보 모터(31)의 회전 속도(r)가 일정)하게 되도록 서보 모터(31)의 회전 토오크를 제어한다. 따라서 소정시간 내에 소정량의 액상 수지(30)를 안정하게 토출할 수 있다.
도 4에 도시되는 바와 같이, 디스펜서(19)가 액상 수지(30)의 토출을 시작하고 나서 토출이 완료될 때까지의 기간에서, 서보 모터(31)의 토오크값을 모니터링함에 의해, 액상 수지(30)의 토출이 정상적으로 행하여졌는지의 여부를 판단할 수 있다. 환언하면, 디스펜서(19)의 액상 수지(30)의 토출 상태에 이상이 있는지의 여부를, 서보 모터(31)의 토오크값을 모니터링함에 의해 판단할 수 있다. 따라서 서보 모터(31)의 토오크값의 변화를 감시한다는 간편한 방법에 의해, 디스펜서(19)의 토출 상태가 정상인지의 여부를 진단할 수 있다.
더하여, 특정한 성형 모듈에서 디스펜서(19)의 토출 상태가 정상이 아니라고 판단된 경우에는, 제어부(22)(도 1을 참조)가 그 성형 모듈의 동작이 정상이 아닌 것을 나타내는 경보를 발하여도 좋다. 이에 의해, 작업자는 그 성형 모듈을 일시 정지하는 등의 적절한 대응을 행할 수 있다. 제어부(22)가 그 성형 모듈의 동작을 정지시켜도 좋다.
본 실시 형태에 의하면, 디스펜서(19)에서, 송출 기구(27)와 실린지(28)와 노즐(29)이 일체적으로 접속된다. 송출 기구(27)에 마련된 서보 모터(31)를 사용하여 실린지(28) 내의 플런저(35)를 전진시킨다. 플런저(35)가 액상 수지(30)를 가압함에 의해, 플런저(35)가 액상 수지(30)로부터 반력을 받는다. 이 반력을, 서보 모터(31)에 가하여지는 부하 토오크의 값(토오크값)으로서, 서보 모터(31)가 갖는 인코더(39)를 사용하여 검출한다. 검출된 토오크값을 피드백함에 의해, 서보 모터(31)의 회전 속도가 일정하게 되도록 서보 모터(31)의 회전 토오크를 제어한다. 이에 의해, 플런저(35)의 이동량 또는 이동 속도를 일정치에 제어할 수 있다.
서보 모터(31)의 토오크를 제어함에 의해, 서보 모터(31)의 회전 속도를 일정한 속도로 제어한다. 서보 모터(31)의 회전 속도를 일정한 속도로 제어함에 의해, 플런저(35)의 이동 속도를 일정한 속도로 제어한다. 플런저(35)의 이동 속도를 일정한 속도로 제어함에 의해, 소정시간 내에서 플런저(35)의 이동량을 일정하게 유지한다. 즉, 서보 모터(31)의 회전 토오크를 제어함에 의해, 소정시간 내에서 플런저(35)의 이동량을 일정하게 유지한다. 따라서 플런저(35)의 이동량을 제어함에 의해, 노즐(29)로부터 토출되는 액상 수지(30)의 수지량을 일정하게 유지할 수 있다.
본 실시 형태에 의하면, 서보 모터(31)에 마련된 인코더(39)가, 액상 수지(30)의 반력을 서보 모터(31)에 가하여지는 부하 토오크의 값(토오크값)으로서 검출한다. 액상 수지(30)의 반력에 의한 부하 토오크가 커진 경우에도, 서보 모터(31)의 토오크를 제어함에 의해, 서보 모터(31)의 회전 속도를 일정하게 제어할 수 있다. 실린지(28) 내에 저류되어 있는 액상 수지(30)의 점도가 시간의 경과와 함께 증대한 경우라도, 서보 모터(31)의 회전 속도를 제어함에 의해, 플런저(35)의 이동량을 일정하게 유지할 수 있다. 따라서 다른 점도를 갖는 액상 수지(30)를 사용한 경우, 또는, 시간의 경과에 따라 액상 수지(30)의 점도가 증대한 경우라도, 서보 모터(31)의 회전 토오크를 제어함에 의해, 소정시간 내에 소정량의 액상 수지(30)를 노즐(29)로부터 안정하게 토출할 수 있다.
본 실시 형태에 의하면, 플런저(35)에 가하여지는 액상 수지(30)의 수지 압력을, 서보 모터(31)에 가하여지는 부하 토오크의 값(토오크값)으로서, 서보 모터(31)가 갖는 인코더(39)를 사용하여 검출한다. 검출된 토오크값에 의거하여, 서보 모터(31)의 회전 토오크를 제어부(22)(도 1 참조)가 제어한다. 이에 의해, 공기압원 장치, 관로 등을 설치할 필요가 없기 때문에, 간단한 구성을 가지며 소형화된 수지 성형 장치가 실현된다.
본 실시 형태에 의하면, 디스펜서(19)에서, 실린지(28) 또는 노즐(29)을 다른 실린지(28) 또는 노즐(29)로 교환할 수 있다. 실린지(28) 또는 노즐(29)을 교환함에 의해, 다른 재료나 다른 점도를 갖는 액상 수지(30)를 제품에 응하여 구분하여 사용할 수 있다.
다른 재료나 다른 점도를 갖는 액상 수지(30)를 사용하는 경우에도, 서보 모터(31)의 회전 토오크를 제어함에 의해, 소정시간 내에서 플런저(35)의 이동량을 일정하게 유지할 수 있다. 이에 의해, 액상 수지(30)의 재료나 점도가 다른 경우에도, 수지 성형 장치(1)의 생산 효율을 안정시킬 수 있다. 또한, 액상 수지(30)의 점도에 대응하여, 노즐(29)의 토출구(41)의 구경을 최적화할 수 있다. 따라서 디스펜서(19)를 매우 간단한 구성으로 할 수 있음과 함께, 제품에 응하여 최적의 액상 수지(30)를 사용할 수 있다.
본 실시 형태에 의하면, 디스펜서(19)에서 액상 수지(30)의 토출을 시작하고 나서 토출이 완료될 때까지의 기간에서, 서보 모터(31)의 부하 토오크의 값(토오크값)을 모니터링한다. 액상 수지(30)의 토출을 시작한 시점, 송출 기구(27)가 소정량의 액상 수지(30)를 송출한 시점, 셕백을 시작한 시점, 셕백을 정지한 시점, 액상 수지(30)의 토출이 완료된 시점이, 각각 서보 모터(31)의 토오크값의 변화에 의해 명확하게 나타난다. 따라서 디스펜서(19)에서의 액상 수지(30)의 토출 상태가 정상인지의 여부를 용이하게 판단할 수 있다.
여기까지의 설명에 의해 이해되는 바와 같이, 본 발명에 관한 수지 성형 장치(1)는, 액상 수지(30)의 토출 장치로서 기능한다. 환언하면, 본 발명에 관한 수지 성형 장치(1)는, 유동성 재료의 토출 장치에 상당한다. 더하여, 디스펜서(19)는, 액상 수지(30)의 토출 기구로서 기능한다. 환언하면, 디스펜서(19)는, 유동성 재료를 토출하는 토출 기구로서, 본 발명에 관한 토출 기구에 상당한다.
[실시 형태 2]
도 5를 참조하여, 본 발명에 관한 수지 성형 장치(1)를 사용하여, 서보 모터(31)의 토오크 변화를 모니터링함에 의해 액상 수지(30)의 토출이 정상적으로 행하여졌는지의 여부를 판단한 방법에 관해 설명한다.
도 5에는, 디스펜서(19)의 다양한 상태에서의 서보 모터(31)의 토오크 변화가 도시된다. 실선(a)은, 도 4에 도시된 정상적인 액상 수지(30)의 토출 상태에서의 서보 모터(31)의 토오크 변화를 나타낸다. 파선(b)은, 플런저(35)가 액상 수지(30)를 가압하고 있는 사이(시점(A)부터 시점(B2)에 이르는 기간)에서는, 플런저(35)의 이동 속도(V)를 일정하게 함에 의해, 소정시간 내에 소정량의 액상 수지(30)를 토출하는 것을 나타낸다. 그러나, 플런저(35)를 정지하고 나서 셕백을 시작하기 까지의 사이에, 실선(a)에 의해 나타나는 정상적인 액상 수지(30)의 토오크 변화와 비교하면, 파선(b)(시점(B2)부터 시점(C2)에 이르는 기간)에서는 토오크가 그다지 감소하지 않는다. 이것은, 실린지(28) 내에서의 액상 수지(30)의 수지 압력이 정상적으로 감소하지 않는 것을 나타낸다. 이 원인으로서는, 예를 들면, 액상 수지(30)의 점도 상승, 노즐(29)의 막힘, 협착(狹窄) 등에 의해, 액상 수지(30)의 수지 압력이 정상적으로 감소하지 않는(대기압에 좀처럼 근접하지 않는) 것이 생각된다.
또한, 본 출원 서류에서 기재된 원인은 전부 추정된 것이다. 이들의 원인에 관한 기재는, 본 출원 서류에 기재된 내용의 해석에는 영향을 주지 않는다.
도 5에서, 1점쇄선(c)은, 액상 수지(30)를 토출한 사이에 토오크가 거의 증대하지 않는 것을 나타낸다. 환언하면, 플런저(35)가 액상 수지(30)를 가압하여도, 액상 수지(30)의 수지 압력이 거의 증대하지 않는다. 이 원인으로서는, 예를 들면, 실린지(28)에 실금이나 갈라짐, 노즐(29)에 파손이나 탈락 등이 발생하고`, 실린지(28) 내의 액상 수지(30)가 대기에 노출한` 상태로 되어 있기 때문에, 액상 수지(30)의 수지 압력이 거의 증대하지 않는 것이 생각된다.
도 5에서, 2점쇄선(d)은, 플런저(35)가 액상 수지(30)를 가압하고 있는 사이에 토오크가 이상하게 증대하는 것을 나타낸다. 서보 모터(31)에 가하여지는 부하 토오크가 너무 크기 때문에, 서보 모터(31) 자체의 회전 토오크를 크게 하여 도, 플런저(35)가 거의 전진하지 않는 상태로 되어 있다. 이 원인으로서는, 예를 들면, 실린지(28) 내에서, 액상 수지(30)가 거의 굳어져 있는 상태, 환언하면, 액상 수지(30)의 유동성이 거의 없어져 있는 상태가 생기고 있는 것이 생각된다.
본 실시 형태에 의하면, 디스펜서(19)가 액상 수지(30)의 토출을 시작하고 나서 토출이 완료될 때까지의 기간에서, 서보 모터(31)의 토오크값을 모니터링한다. 이에 의해, 액상 수지(30)의 토출이 정상적으로 행하여졌는지의 여부, 액상 수지(30)의 토출에 이상이 있는지의 여부 등, 액상 수지(30)의 토출에 관한 다양한 항목을 파악할 수 있다.
본 실시 형태에 의하면, 디스펜서(19)가 액상 수지(30)의 토출을 시작하고 나서, 일정한 시간을 경과한 후에, 임계치로서 서보 모터(31)의 토오크값의 상한 또는 하한을 설정한다. 디스펜서(19)가 액상 수지(30)의 토출을 시작하고 나서, 일정한 시간 내에 서보 모터(31)의 토오크값이 상한을 상회하는 경우, 또는, 하한을 하회하는 경우에는, 액상 수지(30)의 토출에 이상이 발생하고 있다고 판단할 수 있다. 따라서 서보 모터(31)의 토오크 변화를 감시함에 의해, 디스펜서(19)가 정상적인 동작을 하고 있는지의 여부를 용이하게 판단할 수 있다.
[실시 형태 3]
도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명에 관한 수지 성형 장치(1)를 사용하여, 셕백을 한 후의 액상 수지(30)의 토오크 변화를 감시함에 의해, 셕백 후의 공기의 흡인(吸入)이나 드리핑을 억제하는 방법에 관해 설명한다. 도 6에는 셕백 후의 공기의 흡입을 억제하는 방법, 도 7에는 셕백 후의 드리핑을 억제하는 방법이 각각 도시된다.
도 6은, 셕백을 정지한 시점(시점(D))에서, 실린지(28) 내의 액상 수지(30)의 수지 압력이 셕백에 의해 부압으로 되어 있는 상태를 나타낸다. 셕백을 정지한 시점(시점(D))부터 일정한 시간이 경과한 시점(시점(F))에서도, 실린지(28) 내의 액상 수지(30)의 수지 압력은 아직 부압의 상태이다. 이 상태는, 실린지(28) 내의 액상 수지(30)의 점도에 대해 셕백이 너무 강함에 의해, 액상 수지(30)의 수지 압력이 과잉하게 부압으로 되어 있는 상태이다. 따라서 액상 수지(30)의 수지 압력이 대기압으로 되돌아오기 어렵다. 액상 수지(30)의 수지 압력이 부압인 상태가 계속되면, 실린지(28) 내에 대기중의 공기를 흡입할 우려가 있다. 공기를 흡입한 경우에는, 공기의 혼입에 의해 실린지(28) 내에서의 액상 수지(30)의 용량을 정확하게 파악할 수가 없다. 따라서 다음에 액상 수지(30)를 토출할 때에 정상적인 수지량을 토출할 수가 없을 우려가 있다.
셕백을 정지한 시점(시점(D))부터 일정한 시간이 경과한 시점(시점(F))에서도 실린지(28) 내의 액상 수지(30)의 수지 압력이 부압인 경우에는, 서보 모터(31)의 토오크는 부토오크를 나타낸다. 따라서 서보 모터(31)를 정회전시킴에 의해 플런저(35)에 정토오크를 가한다. 정토오크를 가함에 의해, 실린지(28) 내의 액상 수지(30)의 수지 압력을 부압으로부터 대기압에 되돌린다. 실린지(28) 내의 액상 수지(30)의 수지 압력을 대기압으로 함에 의해 토오크값이 0이 되기 때문에, 공기의 흡입을 방지할 수 있다.
도 7은, 셕백을 정지한 시점(시점(D))에서의 셕백을 행하여도, 실린지(28) 내의 액상 수지(30)의 수지 압력은 부압이 되지 않고 정압인 채의 상태를 나타낸다. 셕백을 정지한 시점(시점(D))부터 일정한 시간이 경과한 시점(시점(F))에서도, 실린지(28) 내의 액상 수지(30)의 수지 압력은 아직 정압의 상태 그대로이다. 이 상태는, 실린지(28) 내의 액상 수지(30)의 점도에 대해 셕백이 너무 약함에 의해, 액상 수지(30)의 수지 압력이 대기압까지 돌아오지 않은 상태이다. 실린지(28) 내의 액상 수지(30)의 수지 압력이 정압인 상태가 계속되면, 노즐(29)의 토출구(41)로부터 드리핑이 생길 우려가 있다.
셕백을 정지한 시점(시점(D))부터 일정한 시간이 경과한 시점(시점(F))에서 실린지(28) 내의 액상 수지(30)의 수지 압력이 정압인 경우에는, 서보 모터(31)의 토오크는 정토오크를 나타낸다. 따라서 서보 모터(31)를 역회전시킴에 의해, 플런저(35)에 부토오크를 가한다. 부토오크를 가함에 의해, 실린지(28) 내의 액상 수지(30)의 수지 압력을 정압으로부터 대기압에 되돌린다. 실린지(28) 내의 액상 수지(30)의 수지 압력을 대기압으로 함에 의해 토오크값이 0이 되기 때문에, 노즐(29)의 토출구(41)로부터 드리핑이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 실시 형태에 의하면, 셕백을 정지한 시점(시점(D))부터 일정한 시간이 경과한 시점(시점(F))에서의 실린지(28) 내의 액상 수지(30)의 수지 압력을 감시한다. 이 시점에서 액상 수지(30)의 수지 압력이 부압이면, 서보 모터(31)를 정회전시킴에 의해, 플런저(35)에 정토오크를 가한다. 정토오크를 가함에 의해, 실린지(28) 내의 액상 수지(30)의 수지 압력을 부압으로부터 대기압으로 한다. 이에 의해, 토오크값은 0이 되기 때문에, 공기의 흡입을 방지할 수 있다.
본 실시 형태에 의하면, 셕백을 정지한 시점(시점(D))부터 일정한 시간이 경과한 시점(시점(F))에서의 실린지(28) 내의 액상 수지(30)의 수지 압력을 감시한다. 이 시점에서 액상 수지(30)의 수지 압력이 정압이면, 서보 모터(31)를 역회전시킴에 의해, 플런저(35)에 부토오크를 가한다. 부토오크를 가함에 의해, 실린지(28) 내의 액상 수지(30)의 수지 압력을 정압으로부터 대기압으로 한다. 이에 의해, 토오크값은 0이 되기 때문에, 액상 수지(30)의 드리핑을 방지할 수 있다.
상술한 각 실시 형태에서는, 액상 수지(30)의 토출을 시작한 시점, 송출 기구(27)가 소정량의 액상 수지(30)를 송출한 시점, 셕백을 시작한 시점, 셕백을 정지한 시점, 액상 수지(30)의 토출이 완료된 시점, 각각의 시점에서의 서보 모터(31)의 토오크값을 모니터링한다. 이에 의해, 액상 수지(30)의 토출이 정상적으로 행하여졌는지의 여부, 액상 수지(30)의 토출에 이상이 있는지의 여부 등, 액상 수지(30)의 토출에 관한 다양한 상태를 파악할 수 있다. 서보 모터(31)의 토오크 변화를 감시한다는 간편한 방법에 의해, 액상 수지(30)의 토출 상태를 파악할 수 있다.
상술한 각 실시 형태에서는, LED 칩을 수지 밀봉할 때에 사용되는 수지 성형 장치 및 수지 성형 방법을 설명하였다. 수지 밀봉하는 대상은 IC, 트랜지스터 등의 반도체 칩이라도 좋고, 수동(受動) 소자라도 좋다. 프린트 기판, 세라믹스 기판 등의 기판에 장착된 1개 또는 복수개의 전자 부품을 수지 밀봉할 때에 본 발명을 적용할 수 있다.
더하여, 전자 부품을 수지 밀봉하는 경우로 한하지 않고, 렌즈, 광학 모듈, 도광판 등의 광학 부품을 수지 성형에 의해 제조하는 경우나, 일반적인 수지 성형품을 제조하는 경우 등에, 본 발명을 적용할 수 있다.
각 실시 형태에서의 유동성 수지로서, 상온에서 액상인 액상 수지(30)를 예로 들어 설명하였다. 유동성 수지로서, 상온에서 고형상의 수지 재료를 용융시켜서 생성한 용융 수지를 사용하여도 좋다. 액상 수지(30) 및 용융 수지는, 모두 유동성 수지의 한 종류이다. 유동성 수지는 유동성 재료의 한 종류이다.
주제와 경화제로 이루어지는 2종류의 액상 수지를 실제로 수지 성형할 때에 일정한 비율로 혼합하여 사용하는 2액 타입의 수지 재료가 있다. 2액 타입의 수지 재료를 사용하는 수지 성형 장치에서도, 본 발명이 적용된다.
각 실시 형태에서는, 압축 성형에 의한 수지 성형 장치 및 수지 성형 방법을 설명하였다. 더하여, 트랜스퍼 성형에 의한 수지 성형 장치 및 수지 성형 방법에 본 발명을 적용할 수 있다. 이 경우에는, 성형틀에 마련된 원통형상의 공간으로 이루어지는 수지 수납부(하방에 플런저라고 불리는 승강 부재가 배치되고, 통상적으로는 고형 수지로 이루어지는 수지 재료가 수납되는 부분이고, 포트라고 불리다)에, 액상 수지가 토출된다. 이 경우에는, 상술한 포트가 수용부에 상당한다.
각 실시 형태에서는, 하형에 마련된 캐비티를 액상 수지(유동성 수지)(30)의 수용부로 하여, 그 캐비티에 액상 수지를 토출하는 예를 설명하였다. 캐비티 외에, 액상 수지(30)의 수용부는 다음의 어느 하나라도 좋다. 제1로, 수용부는, 하형에 설치된 포트(상술(上述))이다.
제2로, 수용부는, 기판의 상면을 포함하는 공간이고 그 기판의 상면에 실장되어 있는 칩(반도체 칩, 수동 부품의 칩 등의 전자 부품의 칩)을 포함하는 공간이다. 액상 수지는, 기판의 상면에 실장되어 있는 칩을 덮도록 하여 토출된다.
제3으로, 수용부는, 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 기판의 상면을 포함하는 공간이다. 액상 수지는, 반도체 기판에 형성되어 있는 반도체 회로 등의 기능부를 덮도록 하여 토출된다.
제4에, 수용부는, 최종적으로 성형틀의 캐비티에 수용되어야 할 필름에서의 상면을 포함하는 공간이다. 이 경우에 있어서의 수용부는, 예를 들면, 필름이 움푹 들어가는 것에 의해 형성된 오목부이다. 액상 수지는, 필름이 움푹 들어감에 의해 형성되는 오목부에 토출된다. 이 필름의 목적으로서는, 이형성의 향상, 필름의 표면에서의 요철로 이루어지는 형상의 전사(轉寫), 필름에 미리 형성된 도안의 전사 등을 들 수 있다. 필름의 오목부에 수용된 액상 수지를, 필름과 함께, 적절한 반송 기구를 사용하여 반송하여 최종적으로 성형틀의 캐비티에 수용한다.
제1∼제4의 경우의 어느 것에서도, 수용부에 수용된 액상 수지는, 최종적으로 성형틀의 캐비티의 내부에 수용되어, 성형틀이 클로징된 상태에서 캐비티의 내부에서 경화한다.
제2∼제4의 경우의 어느 것에서도, 서로 대향하는 한 쌍의 성형틀의 외부에서 수용부에 액상 수지를 토출하고, 그 수용부를 적어도 포함하는 구성 요소를 성형틀의 사이에 반송할 수 있다.
각 실시 형태에서는, 기판 공급·수납 모듈(2)과 공급 모듈(4)의 사이에, 4개의 성형 모듈(3A, 3B, 3C, 3D)을 X방향으로 나열하여 장착하였다. 기판 공급·수납 모듈(2)과 공급 모듈(4)을 하나의 모듈로 하여, 그 모듈에 1개의 성형 모듈(3A)을 X방향으로 나열하여 장착하여도 좋다. 또한, 그 하나의 모듈에 성형 모듈(3A)을 X방향으로 나열하여 장착하고, 성형 모듈(3A)에 다른 성형 모듈(3B)을 장착하여도 좋다.
본 발명에 관한 토출 기구 및 토출 장치가 토출하는 재료는 유동성 수지로 한정되지 않는다. 본 발명에 관한 토출 기구 및 토출 장치가 토출하는 재료는 유동성 재료라면 좋다. 유동성 재료로서는, 유제(乳劑), 접착제, 인쇄용 잉크, 방열용 그리스, 솔더 페이스트, 은(銀) 페이스트 등의 공업용 재료를 들 수 있다. 더하여, 유동성 재료로서는, 봉밀(蜂蜜), 버터, 생크림, 용융한 초콜릿, 소스, 액난(液卵), 수프 등의 음식용 재료를 들 수 있다.
본 발명은, 상술한 각 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서, 필요에 응하여, 임의로 또한 적절하게 조합시켜서, 변경하고, 또는 선택하여 채용할 수 있는 것이다.
1 : 수지 성형 장치(토출 장치)
2 : 기판 공급·수납 모듈
3A, 3B, 3C, 3D : 성형 모듈
4 : 공급 모듈
5 : 밀봉전 기판
6 : 밀봉전 기판 공급부
7 : 밀봉완료 기판(성형품)
8 : 밀봉완료 기판 수납부
9 : 로더
10 : 언로더
11 : 레일
12, 13, 20 : 이동 기구
14 : 하형(성형틀)
15 : 클로징 기구
16 : 캐비티(수용부)
17 : 이형 필름
18 : 수지 공급 기구
19 : 디스펜서(공급 기구, 토출 기구)
21 : 진공 흡인 기구
22 : 제어부
23 : 상형(성형틀)
24 : 필름 누름 부재
25 : LED 칩
26 : 개별 캐비티(수용부)
27 : 송출 기구
28 : 실린지(저류부)
29 : 노즐(토출부)
30 : 액상 수지(유동성 수지, 유동성 재료)
31 : 서보 모터(회전 기구)
32 : 볼나사(회전축)
33 : 슬라이더(직동 부재)
34 : 로드
35 : 플런저(이동 부재)
36 : 볼나사축받이
37 : 흔들림 방지 부재
38 : 가이드 레일
39 : 인코더(검출부)
40 : 실린지 부착용의 나사
41 : 토출구
2 : 기판 공급·수납 모듈
3A, 3B, 3C, 3D : 성형 모듈
4 : 공급 모듈
5 : 밀봉전 기판
6 : 밀봉전 기판 공급부
7 : 밀봉완료 기판(성형품)
8 : 밀봉완료 기판 수납부
9 : 로더
10 : 언로더
11 : 레일
12, 13, 20 : 이동 기구
14 : 하형(성형틀)
15 : 클로징 기구
16 : 캐비티(수용부)
17 : 이형 필름
18 : 수지 공급 기구
19 : 디스펜서(공급 기구, 토출 기구)
21 : 진공 흡인 기구
22 : 제어부
23 : 상형(성형틀)
24 : 필름 누름 부재
25 : LED 칩
26 : 개별 캐비티(수용부)
27 : 송출 기구
28 : 실린지(저류부)
29 : 노즐(토출부)
30 : 액상 수지(유동성 수지, 유동성 재료)
31 : 서보 모터(회전 기구)
32 : 볼나사(회전축)
33 : 슬라이더(직동 부재)
34 : 로드
35 : 플런저(이동 부재)
36 : 볼나사축받이
37 : 흔들림 방지 부재
38 : 가이드 레일
39 : 인코더(검출부)
40 : 실린지 부착용의 나사
41 : 토출구
Claims (16)
- 상형과, 상기 상형에 서로 대향하여 마련된 하형과, 상기 상형과 상기 하형의 적어도 일방에 마련된 캐비티와, 유동성 수지가 수용되는 수용부와, 상기 수용부에 상기 유동성 수지를 공급하는 공급 기구와, 상기 상형과 상기 하형을 적어도 갖는 성형틀을 클로징하는 클로징 기구를 구비하고, 상기 캐비티에서 상기 유동성 수지가 경화함에 의해 성형된 경화 수지를 포함하는 성형품을 성형하는 수지 성형 장치로서,
상기 공급 기구에 마련되어 상기 유동성 수지를 송출하는 송출 기구와,
상기 송출 기구에 접속되어 상기 유동성 수지를 저류하는 저류부와,
상기 저류부에 접속되어 상기 유동성 수지를 토출하는 토출부와,
상기 송출 기구에 마련된 회전 기구와,
상기 회전 기구의 회전에 의거하여 상기 저류부의 내벽에 따라 진퇴하여 상기 저류부에 저류된 상기 유동성 수지를 가압하는 이동 부재와,
상기 저류부 내에서의 상기 유동성 수지의 수지 압력에 기인하여 상기 이동 부재를 경유하여 상기 회전 기구에 가하여지는 토오크값을 검출하는 검출부와,
검출된 상기 토오크값에 의거하여 상기 이동 부재의 이동 속도 또는 상기 회전 기구의 회전 속도를 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 제어부는, 상기 이동 부재를 전진시켜서 정지시킨 후에 후퇴시키도록 제어함에 의해, 상기 수용부에 공급되는 상기 유동성 수지의 공급량을 제어하는 것을 특징으로 하는 수지 성형 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제어부는, 검출된 상기 토오크값과 이상 상태를 나타내는 미리 설정된 토오크값을 비교함에 의해, 상기 공급 기구가 정상적인 상태에서 상기 유동성 수지가 공급되고 있는지의 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 수지 성형 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 이동 부재를 후퇴시킨 후에 검출된 토오크값이 소정의 시간이 경과한 시점에서 정토오크를 나타내는 경우에는, 검출된 토오크값이 0에 근접하는 것을 목적으로 하여 상기 이동 부재를 후퇴시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수지 성형 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 이동 부재를 후퇴시킨 후에 검출된 토오크값이 소정의 시간이 경과한 시점에서 부토오크를 나타내는 경우에는, 검출된 토오크값이 0에 근접하는 것을 목적으로 하여 상기 이동 부재를 전진시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수지 성형 장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 경화 수지는, 기판을 덮는 밀봉 수지인 것을 특징으로 하는 수지 성형 장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 성형틀과 상기 클로징 기구를 갖는 적어도 하나의 성형 모듈을 또한 구비하고,
상기 1개의 성형 모듈과 다른 성형 모듈이 착탈될 수 있는 것을 특징으로 하는 수지 성형 장치. - 상형과, 상기 상형에 서로 대향하여 마련된 하형과, 상기 상형과 상기 하형의 적어도 일방에 마련된 캐비티와, 수용부에 유동성 수지를 공급하는 공급 기구와, 상기 상형과 상기 하형을 적어도 갖는 성형틀을 클로징하는 클로징 기구를 구비한 수지 성형 장치를 사용하여, 상기 캐비티에서 상기 유동성 수지를 경화시킴에 의해 성형된 경화 수지를 포함하는 성형품을 성형하는 수지 성형 방법으로서,
상기 유동성 수지를 송출하는 송출 기구와 상기 유동성 수지를 저류하는 저류부와 상기 유동성 수지를 토출하는 토출부를 갖는 상기 공급 기구를 준비하는 공정과,
상기 송출 기구에 마련된 회전 기구의 회전축을 회전시키는 공정과,
상기 회전축의 회전에 의거하여 상기 저류부의 내벽에 따라 이동 부재를 진퇴시키는 공정과,
상기 저류부 내에서의 상기 유동성 수지의 수지 압력에 기인하여 상기 이동 부재를 경유하여 상기 회전 기구에 가하여지는 토오크값을 검출하는 공정과,
검출된 상기 토오크값에 의거하여 상기 이동 부재의 이동 속도 또는 상기 회전 기구의 회전 속도를 제어하는 공정과,
상기 이동 부재의 이동 속도 또는 상기 회전 기구의 회전 속도를 제어한 상태에서 상기 이동 부재를 전진시키는 공정과,
상기 이동 부재를 정지시키는 공정과,
상기 이동 부재를 정지시킨 후에 상기 이동 부재를 후퇴시킴에 의해, 상기 수용부에 공급하는 상기 유동성 수지의 공급량을 제어하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 수지 성형 방법. - 제7항에 있어서,
상기 토오크값을 검출하는 공정에서 검출된 상기 토오크값과 이상 상태를 나타내는 미리 설정된 토오크값을 비교함에 의해, 상기 공급 기구가 정상적인 상태에서 상기 유동성 수지를 공급하고 있는지의 여부를 판단하는 공정을 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 수지 성형 방법. - 제7항에 있어서,
상기 이동 부재를 후퇴시킨 후에 검출된 토오크값이 소정의 시간이 경과한 시점에서 정토오크를 나타내는 경우에는, 검출된 토오크값이 0에 근접하는 것을 목적으로 하여 상기 이동 부재를 후퇴시키도록 제어하는 공정을 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 수지 성형 방법. - 제7항에 있어서,
상기 이동 부재를 후퇴시킨 후에 검출된 토오크값이 소정의 시간이 경과한 시점에서 부토오크를 나타내는 경우에는, 검출된 토오크값이 0에 근접하는 것을 목적으로 하여 상기 이동 부재를 전진시키도록 제어하는 공정을 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 수지 성형 방법. - 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 경화 수지는, 기판을 덮는 밀봉 수지인 것을 특징으로 하는 수지 성형 방법. - 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 성형틀과 상기 클로징 기구를 갖는 적어도 하나의 성형 모듈을 준비하는 공정을 또한 구비하고,
상기 1개의 성형 모듈과 다른 성형 모듈을 착탈할 수 있는 것을 특징으로 하는 수지 성형 방법. - 유동성 재료를 송출하는 송출 기구와, 상기 송출 기구에 접속되어 상기 유동성 재료를 저류하는 저류부와, 상기 저류부에 접속되어 상기 유동성 재료를 토출하는 토출부를 구비한 토출 기구로서,
상기 송출 기구에 마련된 회전 기구와,
상기 회전 기구에 의해 회전하는 회전축과,
상기 회전축의 회전 운동을 직동 운동으로 변환하는 직동 부재와,
상기 직동 부재에 접속되어 상기 저류부의 내벽에 따라 진퇴하여 상기 저류부에 저류된 상기 유동성 재료를 가압하는 이동 부재와,
상기 저류부 내에서의 상기 유동성 재료의 수지 압력에 기인하여 상기 이동 부재를 경유하여 상기 회전 기구에 가하여지는 토오크값을 검출하는 검출부를 구비하고,
검출된 상기 토오크값에 의거하여, 상기 회전 기구의 회전 속도 또는 상기 이동 부재의 이동 속도가 제어되는 것을 특징으로 하는 토출 기구. - 제13항에 있어서,
검출된 상기 토오크값과 이상 상태를 나타내는 미리 설정된 토오크값이 비교됨에 의해, 상기 토출 기구가 정상적인 상태에서 상기 유동성 재료를 공급하고 있는지의 여부가 판단되는 것을 특징으로 하는 토출 기구. - 유동성 재료를 송출하는 송출 기구와, 상기 송출 기구에 접속되어 상기 유동성 재료를 저류하는 저류부와, 상기 저류부에 접속되어 상기 유동성 재료를 토출하는 토출부를 구비한 토출 장치로서,
상기 송출 기구에 마련된 회전 기구와,
상기 회전 기구에 의해 회전하는 회전축과,
상기 회전축의 회전 운동을 직동 운동으로 변환하는 직동 부재와,
상기 직동 부재에 접속되어 상기 저류부의 내벽에 따라 진퇴하여 상기 저류부에 저류된 상기 유동성 재료를 가압하는 이동 부재와,
상기 저류부 내에서의 상기 유동성 재료의 수지 압력에 기인하여 상기 이동 부재를 경유하여 상기 회전 기구에 가하여지는 토오크값을 검출하는 검출부와,
검출된 상기 토오크값에 의거하여 상기 이동 부재의 이동 속도 또는 상기 회전 기구의 회전 속도를 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 제어부는, 검출된 상기 토오크값에 의거하여 상기 회전 기구의 회전 속도 또는 상기 이동 부재의 이동 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 토출 장치. - 제15항에 있어서,
상기 제어부는, 검출된 상기 토오크값과 이상 상태를 나타내는 미리 설정된 토오크값을 비교함에 의해, 상기 토출 장치가 정상적인 상태에서 상기 유동성 재료가 공급되고 있는지의 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 토출 장치.
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| JP2015232720A JP6549478B2 (ja) | 2015-11-30 | 2015-11-30 | 吐出装置、樹脂成形装置、吐出方法及び樹脂成型品の製造方法 |
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| PCT/JP2016/074208 WO2017094293A1 (ja) | 2015-11-30 | 2016-08-19 | 樹脂成形装置、樹脂成形方法、吐出機構、及び吐出装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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