KR20200018314A - 워크 반송 장치, 수지 반송 장치 및 수지 몰드 장치 - Google Patents

워크 반송 장치, 수지 반송 장치 및 수지 몰드 장치 Download PDF

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도쿠유키 기타지마
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아피쿠 야마다 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 간략화한 장치 구성에 의해 워크를 몰드 금형에 위치 결정하여 전달할 수 있는 워크 반송 장치를 제공한다.
[해결 수단] 워크(W)를 보지한 워크 반송 장치(1)는, 몰드 금형(6)의 금형 클램프면에 마련된 위치 결정부에서 반송 장치 본체(2)가 위치 결정되고, 워크 보지부(3)를, 워크(W)를 보지한 채 위치 결정된 반송 기구 본체(2)에 대해 수평 방향으로 이동시킴으로써, 워크 보지부(3)에 의해 금형면에 마련된 세팅 위치에 워크(W)를 위치 결정하여 반입하고 및/또는 세팅 위치로부터 성형 후의 워크(W)를 워크 보지부(3)로 수취하여 몰드 금형으로부터 반출한다.

Description

워크 반송 장치, 수지 반송 장치 및 수지 몰드 장치{WORK TRANSFER DEVICE, RESIN TRANSFER DEVICE AND RESIN MOLDING DEVICE}
본 발명은, 성형 전후의 워크를 몰드 금형에 대해 반입 반출하는 워크 반송 장치, 성형 전후의 수지를 몰드 금형에 대해 반입 반출하는 수지 반송 장치 및 적어도 이들 중 어느 것을 구비한 수지 몰드 장치에 관한 것이다.
근래, 워크의 박형화가 진행되어, 몰드 수지가 충전되는 캐비티가 얇아지는 한편 수지 몰드 에어리어(워크 사이즈)가 확대되는 경향이 있다. 또한, 반도체 장치의 고속화를 도모하는 관점에서 반도체칩(이하 칩이라고 간단히 함)을 기판에 와이어를 개재하지 않고 범프에 의해 단자 접속하는 플립칩 접속을 하는 제품이 많아지고 있다. 이 때문에, 칩과 기판 사이의 좁은 간극에 언더필 몰드할 필요성이 있다. 또한, 칩의 발열을 방열하는 필요성에서, 칩 표면을 노출시켜 수지 몰드하는 니즈도 있다. 일례로서 노출시킨 면에 방열판을 접착함으로써 방열 효과가 얻어진다. 나아가서는 제조 비용을 내리는 목적에서, 워크 사이즈가 예를 들면 100×300mm 이하의 스트립 기판 타입이었던 것으로부터, 보다 대형의 반도체 웨이퍼 형상의 워크 상에 배선 패턴이 형성된 기판에 칩을 접속한 예 등이 있다. 또한, 수많은 반도체 제조 방법이 있기 때문에, 일례를 들면 열가소성의 테이프를 반도체 웨이퍼 형상의 원형 캐리어에 첩부(貼付)하여, 추가로 테이프의 위에 칩을 첩부하고, 몰드 성형 후에 캐리어와 테이프를 떼어낸 후에, 칩의 단자측에 재배선층을 접속하는, 소위 eWLB(embedded Wafer Level Ball Grid Array) 등도 있다. 이 경우, 방열 효과를 높이기 위하여 칩 배면측을 노출시켜 몰드하고 싶다는 요구가 있다. 즉, 워크가 반도체 웨이퍼와 동일한 원 형상의 캐리어에서 칩 노출을 실현한 수지 몰드를 행하는 것이 요구되고 있다. 또한, 금후에는 가일층의 코스트 다운 요구로부터 원 형상의 워크보다 더 큰 사각형 대형 워크에서 칩 노출 성형하는 요구도 나올 것으로 생각된다.
상술한 원 형상의 워크를 몰드 금형에 반입하여 외주연부를 클램프하고 트랜스퍼 성형하는 경우, 수지로(樹脂路)(러너 게이트, 오버플로 게이트, 에어 벤트 등을 포함함)가 워크 단부(端部)와 교차하기 때문에, 몰드 수지가 단면(端面)으로부터 새기 쉽고, 몰드 수지의 워크 단면으로의 유입을 막기 위해서는, 워크 단면을 대향하는 금형 단면과 위치 맞춤하여 가급적 간극의 발생을 해소해 둘 필요가 있다.
그러나, 워크가 원 형상이기 때문에, 워크를 금형 단면에 접근시켜 위치 결정하는 것이 어렵다. 직사각 형상의 스트립 기판의 일단면을 금형측의 구성으로 압동(押動)하여 반대측 단면을 포트 인서트의 단면에 부딪치게 하여 정렬시키는 기술이 제안되어 있다(특허문헌 1 : 일본공개특허 특개2015-51557호 공보).
일본공개특허 특개2015-51557호 공보
플립칩형 칩 접속의 칩 노출 웨이퍼 타입의 성형의 경우, 두께가 얇고 면적이 큰 캐비티 에어리어를 수지 몰드할 필요가 있고, 압축 성형으로는 수지압을 높게 할 수 없다는 점에서, 트랜스퍼 성형 쪽이 협소 에어리어까지 수지압을 높여 몰드하기에는 적합하다.
그러나, 소위 eWLB 타입의 워크를 트랜스퍼 성형으로 수지 몰드하는 경우, 원형의 캐비티의 단면 근처까지 칩이 워크 상에 다수 탑재되어 있기 때문에, 워크 외주의 칩 사이나 칩 아래에 보이드나 미충전 에어리어를 남기지 않는 것이 필요하다. 또한, 수지 주입 밸런스를 양호하게 유지하기 위하여 게이트의 폭을 가급적 넓게 하고 싶다. 그러나, 워크는 원 형상을 하고 있기 때문에, 단면이 평탄면이 되는 직사각 기판과 달리, 특허문헌 1에 개시되어 있는 포트 피스에 의한 수지로를 형성하는 오버행량(포트 피스에 의한 워크단(端)으로부터 캐비티단까지의 포개짐의 길이)이 지나치게 커진다. 또한, 워크가 원 형상이기 때문에, 특허문헌 1에 나타내는 바와 같은 금형측에 접근시킴 기구를 마련하여 복수의 이동 피스로 워크 단면을 압동하는 경우라도, 단면이 곡면이기 때문에 압동해도 위치 어긋남이 발생하기 쉽다.
이하에 서술하는 몇 가지의 실시형태에 적용되는 개시는, 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이고, 그 목적으로 하는 바는, 간략화한 장치 구성에 의해 워크 및/또는 수지를 몰드 금형에 위치 결정하여 전달할 수 있는 워크 반송 장치 및 수지 반송 장치를 제공하고, 워크 형상에 관계 없이 몰드 수지의 워크 단면으로의 유입을 회피할 수 있고 게다가 플립칩 접속된 칩 노출형 반도체 제품을 고품질로 성형할 수 있는 수지 몰드 장치를 제공하는 것에 있다.
이하에 서술하는 몇 가지의 실시형태에 관한 개시는, 적어도 다음의 구성을 구비한다.
즉, 워크를 몰드 금형에 반입하고, 성형 후의 워크를 상기 몰드 금형으로부터 반출하는 적어도 어느 반송 동작을 행하는 워크 반송 장치로서, 상기 몰드 금형의 금형 클램프면에 마련된 위치 결정부에서 상기 몰드 금형에 대한 위치 결정이 이루어지는 반송 장치 본체와, 상기 반송 장치 본체에 마련되고, 상기 워크를 보지(保持)하는 워크 보지부를 구비하고, 상기 워크 보지부는, 상기 워크를 보지한 채 상기 금형 클램프면에 위치 결정된 상기 반송 장치 본체에 대해 수평 방향으로 이동 가능하게 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의하면, 워크를 보지한 워크 반송 장치는, 몰드 금형의 금형 클램프면에 마련된 위치 결정부에서 반송 장치 본체가 위치 결정되고, 워크 보지부를, 워크를 보지한 채 위치 결정된 반송 장치 본체에 대해 수평 방향으로 이동시킴으로써, 워크 보지부에 의해 금형면에 마련된 세팅 위치에 워크를 위치 결정하여 반입하고 및/또는 세팅 위치로부터 성형 후의 워크를 워크 보지부로 수취하여 몰드 금형으로부터 반출할 수 있다.
워크를 몰드 금형에 반입하고, 성형 후의 워크를 상기 몰드 금형으로부터 반출하는 워크 반송 장치로서, 상기 몰드 금형의 금형 클램프면에 마련된 위치 결정부에서 상기 몰드 금형에 대한 위치 결정이 이루어지는 반송 장치 본체와, 상기 반송 장치 본체에 마련되고, 상기 워크를 보지하는 워크 보지부를 구비하고, 상기 워크 보지부는, 상기 워크를 보지한 채 상기 금형 클램프면에 위치 결정된 상기 반송 장치 본체에 대해 수평 방향으로 이동 가능하게 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의하면, 워크 보지부에 의해 금형면에 마련된 세팅 위치에 워크를 위치 결정하여 반입하고, 세팅 위치로부터 성형 후의 워크를 워크 보지부로 수취하여 몰드 금형으로부터 반출할 수 있다.
몰드 수지를 몰드 금형에 반송하고, 성형 후 불필요 수지를 상기 몰드 금형으로부터 반출하는 수지 반송 장치로서, 상기 몰드 금형의 금형 클램프면에 마련된 위치 결정부에서 상기 몰드 금형에 대한 위치 결정이 이루어지는 반송 장치 본체와, 상기 반송 장치 본체에 마련되고, 상기 몰드 금형에 공급되는 상기 몰드 수지 및 성형 후의 불필요 수지를 각각 보지 가능한 수지 보지부를 구비하고, 상기 수지 보지부는, 상기 금형 클램프면에 위치 결정된 상기 반송 장치 본체에 대해 수평 방향으로 이동 가능하게 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의하면, 워크 보지부에 의해 금형면에 마련된 소정 위치에 몰드 수지를 공급하고, 성형 후의 워크로부터 분리한 불필요 수지를 워크 보지부로 수취하여 몰드 금형으로부터 반출할 수 있다.
워크 및 몰드 수지를 몰드 금형에 반송하고, 성형 후의 워크 및 불필요 수지를 상기 몰드 금형으로부터 반출하는 워크 반송 장치로서, 상기 몰드 금형의 금형 클램프면에 마련된 위치 결정부에서 상기 몰드 금형에 대한 위치 결정이 이루어지는 반송 장치 본체와, 상기 반송 장치 본체에 마련되고, 상기 워크를 보지하는 워크 보지부와, 상기 반송 장치 본체에 마련되고, 상기 몰드 금형에 공급되는 상기 몰드 수지 및 성형 후의 불필요 수지를 각각 보지 가능한 수지 보지부를 구비하고, 상기 수지 보지부는, 상기 몰드 금형에 공급되는 상기 몰드 수지를 보지하는 제 1 수지 보지부와, 성형 후의 불필요 수지를 보지하는 제 2 수지 보지부가 상기 반송 장치 본체의 반입 반출 위치로 번갈아 이동 가능하게 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의하면, 워크 보지부는 금형면에 마련된 세팅 위치에 워크를 위치 결정하여 반입하고, 세팅 위치로부터 성형 후의 워크를 워크 보지부로 수취하여 몰드 금형으로부터 반출할 수 있는 것에 더해, 수지 보지부는, 제 1 수지 보지부와 제 2 수지 보지부가 반송 장치 본체의 반입 반출 위치로 번갈아 이동함으로써, 제 1 수지 보지부로 몰드 수지를 보지하여 몰드 금형에 공급하고, 제 2 수지 보지부로 성형 후의 불필요 수지를 보지하여 몰드 금형으로부터 반출할 수 있다. 따라서, 워크 및 수지의 금형 반입 동작 및 반출 동작을 겸용함으로써 장치 구성을 간략화할 수 있다.
상기 제 1 수지 보지부와 제 2 수지 보지부는, 상기 반송 장치 본체의 상기 몰드 금형에 대한 진입 방향에 대해 수평 방향으로 이동 가능하게 마련되어 있으면, 워크 반입 동작 시에 제 1 수지 보지부에 의한 몰드 수지의 반입 동작을 행하고, 워크 반출 동작 시에 제 2 수지 보지부에 의한 불필요 수지의 반출 동작을 행함으로써, 동일한 워크 반송 장치에서 전환하여 행할 수 있다. 따라서, 반송 장치 본체가 금형 진입 방향으로 대형화하지 않고 콤팩트하게 배치할 수 있다.
상기 제 1 수지 보지부는, 고형 수지, 분체상(粉體狀) 수지, 과립상 수지, 액상 수지 중 어느 하나의 형태의 몰드 수지를 보지하고, 상기 제 2 수지 보지부는 성형품 컬을 흡착 보지하는 것이 바람직하다.
이에 의해, 제 1 수지 보지부에 의해 다양한 형태의 몰드 수지를 반입하고, 제 2 수지 보지부에 의해 성형 후의 성형품 컬을 반출할 수 있다.
상술한 어느 워크 반송 장치로부터 반입된 워크 및 몰드 수지를 상기 몰드 금형의 제 1 금형과 제 2 금형으로 클램프하여 수지 몰드하고, 성형 후의 워크 및 불필요 수지를 상기 워크 반송 장치에 의해 반출하는 수지 몰드 장치로서, 상기 제 1 금형 및 제 2 금형 중 어느 것에 형성된 캐비티 오목부에 이어지는 에어 또는 몰드 수지의 이동 통로가 되도록 상기 워크 단부에 포개져 배치되는 가교부를 구비하고 또한 금형 클램프면에 대해 금형 개방 시에는 이간되도록 상동(上動) 지지된 가동 피스를 구비하고, 상기 가동 피스는, 형(型) 개방 상태에서 금형 클램프면으로부터 이간되어 있고, 상기 워크 반송 장치에 의해 보지된 워크가 상기 가교부와 포개지는 세팅 위치로 워크 보지부를 수평 이동시켜 상기 워크가 전달되고, 형 닫기 동작에 의해 상기 가동 피스가 눌려 상기 가교부에 의해 상기 워크 단부가 끼워져 클램프되는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 워크 반송 장치에 의해 보지된 워크가 금형 클램프면으로부터 이간되어 가동 피스의 가교부와 포개지는 세팅 위치로 워크 보지부를 수평 이동시켜 워크가 전달되므로, 직사각 형상 워크뿐만 아니라 원 형상 워크여도, 워크 보지부에 의해 위치 결정하여 몰드 금형에 전달할 수 있다.
또한, 형 닫기 동작에 의해 가동 피스가 눌려 가교부에 의해 워크 단부가 끼워져 클램프되므로 몰드 수지의 워크 단면으로의 유입을 회피할 수 있다.
상기 가동 피스는, 상기 캐비티 오목부에 상기 가교부가 접속하도록 형성된 포트 피스, 러너 게이트 피스, 에어 벤트 피스 중 어느 것이어도 된다.
이에 의해, 몰드 금형이 트랜스퍼 몰드라도 압축 성형이라도, 워크 형상에 구애되지 않고 몰드 금형에 대한 정확한 위치 결정이 행해지고, 워크 단부에 수지 누설이 발생하는 경우는 없다.
상기 워크가 전달되는 세팅 위치에는 복수의 지지 핀이 금형면으로부터 진퇴 가능하게 마련되어 있고, 상기 워크 반송 장치는, 워크 단면이 상기 가동 피스와 포개지는 위치로 이동시켜 돌출 위치에 있는 상기 지지 핀에 전달된다.
이에 의해, 워크를 몰드 금형에 전달할 때에 워크가 금형면과 슬라이딩하는 것에 의해 상하는 경우가 없다.
제 1 금형과 제 2 금형을 구비한 몰드 금형에 워크 반송 장치에 의해 워크 및 몰드 수지가 반입되어 클램프함으로써 수지 몰드하고, 성형 후의 워크 및 불필요 수지를 상기 워크 반송 장치에 의해 상기 몰드 금형으로부터 반출하는 수지 몰드 방법으로서, 형 열기한 상기 몰드 금형 중 상기 제 1 금형의 금형 클램프면과 반송 장치 본체를 위치 맞춤하는 공정과, 상기 반송 장치 본체 내에 이동 가능하게 마련된 워크를 보지한 워크 보지부를, 상기 제 1 금형 클램프면으로부터 금형 개방 시에는 이간되도록 가압 지지된 가동 피스와 워크 단부가 포개지는 세팅 위치로 수평 이동시키는 공정과, 상기 워크 보지부로부터 상기 워크 및 상기 몰드 수지를 상기 제 1 금형 클램프면에 전달하는 공정과, 상기 몰드 금형을 형 닫기하여, 상기 가동 피스가 상기 워크 단부와 포개지도록 클램프하고, 캐비티 오목부 내에 충전된 몰드 수지를 가열 경화시키는 공정과, 상기 제 1 금형과 상기 제 2 금형을 형 열기할 때에 상기 가동 피스가 상기 제 1 금형 클램프면으로부터 이간되어 성형 후의 워크와 불필요 수지가 분리되는 공정과, 상기 워크 반송 장치에 의해 상기 워크를 보지함과 함께 상기 불필요 수지를 흡착 보지하는 공정과, 상기 워크 반송 장치가 성형품 및 불필요 수지를 보지한 채 상기 몰드 금형으로부터 반출하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 수지 몰드 방법에 의하면, 동일한 워크 반송 장치를 이용하여 워크 및 몰드 수지를 보지하여 몰드형에 반입하고, 성형 후의 워크 및 불필요 수지를 분리한 채 몰드 금형으로부터 반출할 수 있으므로, 장치 구성을 간략화할 수 있다.
또한, 워크 반송 장치를 몰드 금형에 반입할 때에 워크가 금형 클램프면으로부터 이간되어 가동 피스의 가교부와 포개지는 세팅 위치로 워크 보지부를 수평 이동시켜 워크가 전달되므로, 직사각 형상 워크뿐만 아니라 원 형상 워크여도, 워크 보지부에 의해 위치 결정하여 몰드 금형에 전달할 수 있다. 또한, 형 닫기 동작에 의해 가동 피스가 눌려 워크 단부와 포개지도록 클램프하므로 몰드 수지의 워크 단면으로의 유입을 회피할 수 있다.
간략화한 장치 구성에 의해 워크 및/또는 수지를 몰드 금형에 위치 결정하여 전달할 수 있는 워크 반송 장치 및 수지 반송 장치를 제공할 수 있다.
워크 형상에 관계 없이 몰드 수지의 워크 단면으로의 유입을 회피할 수 있고 게다가 플립칩 접속된 칩 노출형 반도체 제품을 고품질로 성형할 수 있는 수지 몰드 장치를 제공할 수 있다.
도 1은, 트랜스퍼 성형에 의한 수지 몰드 장치의 몰드 금형을 중심으로 한 워크 및 수지 태블릿 공급 단면(斷面) 설명도이다.
도 2는, 도 1에 이어지는 워크 및 몰드 수지의 반입 동작을 나타내는 수지 몰드 공정의 설명도이다.
도 3은, 도 2에 이어지는 워크 및 몰드 수지의 반입 동작을 나타내는 수지 몰드 공정의 설명도이다.
도 4는, 도 3에 이어지는 형 닫기 동작 및 형 열기 동작을 나타내는 수지 몰드 공정의 설명도이다.
도 5는, 도 4에 이어지는 성형품 및 불필요 수지의 반출 동작을 나타내는 수지 몰드 공정의 설명도이다.
도 6은, 도 5에 이어지는 성형품 및 불필요 수지의 반출 동작을 나타내는 수지 몰드 공정의 설명도이다.
도 7의 (A), (B)는 워크 접근시킴을 워크 반송 장치에서 행하는 이유를 설명하는 평면도 및 단면도이다.
도 8의 (A)는 상형(上型) 평면도, 도 8의 (B)는 하형(下型) 평면도이다.
도 9는, 포트 위치에 대한 워크의 위치 결정 동작을 나타내는 설명도이다.
도 10의 (A)는 반입 동작 시의 워크 반송 장치의 평면도, 도 10의 (B)는 반출 동작 시의 워크 반송 장치의 평면도이다.
도 11의 (A)는 러너 게이트를 가동 피스로 한 수지 몰드 장치의 단면 설명도, 도 11의 (B)는 에어 벤트와 러너 게이트를 가동 피스로 한 수지 몰드 장치의 단면 설명도이다.
도 12는, 에어 벤트를 가동 피스로 한 압축 성형용의 수지 몰드 장치의 단면도이다.
이하, 본 발명에 관련된 워크 반송 장치 및 그것을 구비한 수지 몰드 장치 및 방법의 적합한 실시형태에 대하여 첨부 도면과 함께 상술한다. 또한, 몰드 금형이라고 할 때는, 몰드 베이스에 각각 지지된 상형 및 하형을 가리키는 것으로 하며, 형 개폐 기구(프레스 장치)를 제외한 것을 가리키는 것으로 한다. 또한, 수지 몰드 장치를 말할 때는, 몰드 금형과 이를 개폐하는 형 개폐 기구(일례로서 전동 모터 및 나사 축 또는 토글 링크 기구 등의 프레스 장치; 도시 생략)를 적어도 구비한 장치로서, 추가로 자동화를 위해서는 수지 반송 장치 또는 워크 반송 장치, 성형 후의 워크 반출 장치를 구비하는 장치이다. 트랜스퍼 성형의 경우, 포트에 삽입된 플런저를 작동시키는 트랜스퍼 기구, 나아가서는 형 닫기 했을 때에 금형 내에 감압 공간을 형성하는 감압 기구 등을 구비하고 있는 것으로 한다. 이하, 몰드 금형의 구성을 중심으로 설명하는 것으로 한다. 또한, 워크(W)는, 칩이 탑재된 반도체 웨이퍼 형상의 원형 형상을 수지 몰드하는 경우를 상정하고 있지만, 원형으로 특별히 한정되지는 않고, 사각형이나 장방형이어도 된다. 몰드 금형은, 일례로서 하형이 가동형이고 상형이 고정형으로 하여 설명하지만, 상형이 가동형이고 하형이 고정형이어도 되고, 쌍방이 가동형이어도 된다.
먼저, 수지 몰드 장치에 이용되며, 워크 및 몰드 수지를 몰드 금형에 반송하고, 성형 후의 워크 및 불필요 수지를 상기 몰드 금형으로부터 반출하는 워크 반송 장치(1)의 일례에 대하여 도 1의 (B) 및 도 10의 (A), (B)를 참조하여 설명한다.
반송 장치 본체(2)에는, 워크 외주단부를 복수 개소에서 끼워 보지하는 워크 보지부(3)와 몰드 수지(R1) 및 성형 후의 불필요 수지(R2)를 각각 보지 가능한 수지 보지부(4)가 마련되어 있다. 반송 장치 본체(2)에는 위치 결정 블록(2a)이 복수 개소에 마련되어 있고, 후술하는 바와 같이, 몰드 금형의 금형 클램프면에 마련된 위치 결정부(로크 블록)에서 금형 클램프면에 대한 위치 결정이 이루어진다.
또한, 워크 보지부(3)는, 도 10의 (A)에 나타내는 바와 같이, 원형의 워크(W)를 보지할 수 있도록, 워크 외주를 따라 90도 배치로 4개소에 척 클로(3a)가 개폐 가능하게 마련되어 있다. 또한, 척 클로는 4개소에 마련되어 있지만, 안정적으로 끼워 반송할 수 있으면, 수에 구애되지 않는다. 원형의 워크(W)의 외주에는, 위치 결정용의 컷아웃부(W1)가 마련되어 있다. 워크 보지부(3)에는, 이 컷아웃부(W1)에 위치 결정 핀(3b)을 계지(係止)시켜 워크(W)를 회전 멈춤 및 위치 결정하여 보지하도록 되어 있다.
또한, 워크 보지부(3)는 반송 장치 본체(2)에 대해 서로 직교하는 X 방향 또는 Y 방향 중 적어도 어느 쪽으로 이동 가능하게 마련되어 있다. 본 실시예에서는 워크 보지부(3)는, 에어 실린더 및 직동(直動) 가이드 기구를 내장한 직동 기구에 의해 반송 장치 본체(2)의 긴 쪽 방향을 따라 반입 반출 위치(도 10의 (A) 참조)와 전달 위치(도 10의 (B) 참조)의 사이를 왕복 운동 가능하게 마련되어 있다. 전달 위치란, 반송 장치 본체(2)의 워크 센터와 하형(8)의 워크 센터가 포개지는 위치이다. 반입 반출 위치란, 후술하는 바와 같이 워크(W)가 상하 이동한 경우에, 워크단이 포트 피스(8e)의 가교부(8e1)에 닫지 않는 위치까지 전달 위치로부터 오프셋한 위치이다.
게다가, 반송 장치 본체(2)의 금형 진입 방향 선두측에는, 클리닝 브러시(2b)가 마련되어 있다. 클리닝 브러시(2b)를 작동시키면 워크 반송 장치(1)가 몰드 금형에 진퇴할 때에 금형면을 클리닝할 수 있도록 되어 있다.
상기 구성에 의하면, 워크(W) 및 몰드 수지(R1)를 보지한 워크 반송 장치(1)는, 몰드 금형의 금형 클램프면에 마련된 위치 결정부에서 반송 장치 본체(2)가 위치 결정되고, 워크 보지부(3)를 X-Y 방향 중 적어도 어느 쪽(수평 방향)으로 이동시킴으로써, 워크 반송 장치(1)의 워크 반입 동작으로 워크(W) 및 몰드 수지(R1)를 몰드 금형에 위치 맞춤하여 공급할 수 있다.
도 10의 (A), (B)에 있어서, 반송 장치 본체(2)에는, 워크 보지부(3)와 나란히 수지 보지부(4)가 마련되어 있다. 수지 보지부(4)는, 몰드 금형에 공급되는 몰드 수지(R1)를 보지하는 제 1 수지 보지부(4a)와, 성형 후의 불필요 수지(R2)를 보지하는 제 2 수지 보지부(4b)가 반송 장치 본체(2)의 반입 반출 위치(포트 구멍(8e2))로 번갈아 이동 가능하게 마련되어 있다. 본 실시예에서는, 제 1 수지 보지부(4a)는, 고형 수지(태블릿 형상 수지)를 보지하기 위한 통 형상 수납부(4a1)와 그 바닥부를 개폐하는 셔터(4a2)가 마련되어 있다. 또한, 제 2 수지 보지부(4b)는, 흡착 패드(4b1)가 마련되어 있다. 흡착 패드(4b1)는 도시하지 않은 흡인 장치에 의해 에어 흡인되고, 수지 몰드 후의 불필요 수지(R2)를 흡착 보지하도록 되어 있다. 불필요 수지(R2)는 흡착 패드(4b1)에 의해 흡착해도 되지만, 처킹 클로 기구에 의해 잡아도 된다.
제 1 수지 보지부(4a)와 제 2 수지 보지부(4b)는, 반송 장치 본체(2)의 반입 반출 위치(포트 대응 위치)로 몰드 금형에 대한 진입 방향에 대해 직교하는 방향(반송 장치 본체(2)의 짧은 쪽 방향 : Y 방향)으로 이동 가능하게 마련되어 있다. 또한, 반송 장치 본체(2)의 긴 쪽 방향(X 방향)으로 이동 가능하게 마련해도 된다. 이에 의해, 워크 반입 동작 시(도 10의 (B) 참조)에는 제 1 수지 보지부(4a)에 의한 몰드 수지(R1)(태블릿 수지)의 금형으로의 반입 동작을 행하고, 워크 반출 동작 시(도 10의 (A) 참조)에는 제 2 수지 보지부(4b)에 의한 불필요 수지(R1)(성형품 컬)의 금형으로부터의 반출 동작을 전환하여 행할 수 있다.
상기 구성에 의하면, 워크 보지부(3)는 성형 전후의 워크(W)를 보지할 수 있고, 수지 보지부(4)는, 몰드 금형에 공급되는 몰드 수지(R1)를 보지하는 제 1 수지 보지부(4a)와, 성형 후의 불필요 수지(R2)(성형품 컬)를 보지하는 제 2 수지 보지부(4b)와 반송 장치 본체(2)의 반입 반출 위치(포트 구멍(8e2) : 도 1의 (A) 참조)로 번갈아 이동 가능하게 마련되어 있기 때문에, 동일한 워크 반송 장치로 성형 전후의 워크 및 수지를 반입 반출할 수 있다.
제 1 수지 보지부(4a)는, 고형 수지 외에, 분체상 수지, 과립상 수지, 액상 수지 중 어느 몰드 수지(R1)를 보지하도록 되어 있어도 된다. 이에 의해, 어느 형태의 수지를 이용해도, 공통의 워크 반송 장치(1)로 워크(W)와 함께 수지의 반입 반출 동작을 행할 수 있다. 또한, 액상 수지의 경우는, 시린지여도 된다.
다음에, 수지 몰드 장치(5)의 구성에 대하여 도 1의 (A), (B)를 참조하여 설명한다. 도 1의 (A), (B)는 트랜스퍼 성형용의 수지 몰드 장치(5)에 대하여 설명한다. 또한, 형 개폐 기구는 생략하고, 몰드 금형(6)의 구성을 중심으로 설명한다.
몰드 금형(6)은, 상술한 워크 반송 장치(1)로부터 반입된 워크(W) 및 몰드 수지(R1)를 상형(7)(제 1 금형)과 하형(8)(제 2 금형)으로 클램프하여 수지 몰드하고, 성형 후의 성형품(W) 및 불필요 수지(R2)를 워크 반송 장치(1)에 의해 반출한다.
먼저 상형(7)의 구성에 대하여 설명한다. 도 1의 (A)에 있어서 상형 베이스(7a)에는, 그 외주연부를 따라 상형 블록(7b)이 고리 형상으로 매달림 지지되어 있다. 상형 블록(7b)의 하단면에는, 하형(8)과의 위치 결정용의 상형 로크 블록(7c)이 돌출 마련되어 있다. 도 8의 (A)에 나타내는 바와 같이, 상형 블록(7b)의 2쌍의 대향변에는, 워크(W)의 중심을 통과하는 중심선 상에 상형 로크 블록(7c)(볼록형 블록)이 각각 배치되어 있다. 또한, 반드시 워크(W)의 중심을 통과하는 중심선 상에 로크 블록을 배치할 필요는 없고, 적어도 각 변에 마련하면 된다.
또한, 상형 블록(7b)에 둘러싸인 상형 공간에는, 직사각 형상의 상형 클램퍼(7d), 원 형상의 상형 캐비티 피스(7e)가 코일 스프링(7f)을 개재하여 상형 베이스(7a)에 각각 매달림 지지되어 있다(도 1의 (A), 도 8의 (A) 참조). 상형 캐비티 피스(7e)(캐비티 바닥부) 및 이를 둘러싸는 상형 클램퍼(7d)(캐비티 측부)에 의해 상형 캐비티 오목부(7n)가 형성되어 있다.
상형 클램퍼(7d)의 클램프면(하단면)에는 상형 컬(7g) 및 이에 접속하는 상형 러너 게이트(7h)가 상형 캐비티 오목부(7n)에 접속하도록 음각되어 있다. 또한, 상형 클램퍼(7d)의 상형 캐비티 오목부(7n)를 개재하여 상형 러너 게이트(7h)와 워크의 반대측에는 상형 캐비티 오목부(7n)에 접속하는 복수의 상형 에어 벤트 홈(7i)이 음각되어 있다. 각 상형 에어 벤트 홈(7i)에는, 셧오프 핀(7j)이 개폐 가능하게 장착되어 있다. 셧오프 핀(7j)은, 상형 베이스(7a) 내에 코일 스프링(7k)을 개재하여 하방을 향해 가압된 상태로 장착되어 있다. 이에 의해, 셧오프 핀(7j)의 선단(하단면)은, 상형 에어 벤트 홈(7i)의 홈 바닥부와 대략 면일(面一)해지는 위치에서 지지되어 있다.
또한, 상형 캐비티 오목부(7n)나 이에 접속하는 수지로를 포함하는 상형 클램프면에는, 릴리스 필름(F)이 도시하지 않은 흡인 구멍에 흡착 보지되어 덮어진다. 워크(W)에 탑재된 반도체칩(T)의 표면을 노출 성형하기 위해서는, 상형 캐비티 오목부(7n)에 흡착 보지된 릴리스 필름(F)에 의해 덮을 필요가 있기 때문이다. 릴리스 필름(F)은, 릴 사이에서 장척(長尺) 형상으로 연속하는 장척 필름이어도, 상형 클램프면의 사이즈에 따라 절단된 매엽 필름의 어느 것이어도 된다. 릴리스 필름(F)은, 두께 50㎛ 정도로 내열성을 가지는 것이고, 금형면으로부터 용이하게 박리되는 것으로서, 유연성, 신전성(伸展性)을 가지는 것, 예를 들면, PTFE, ETFE, PET, FEP 필름, 불소 함침 유리 크로스, 폴리프로필렌 필름, 폴리염화비닐리딘 등을 주성분으로 한 단층 또는 복층막이 적합하게 이용된다.
다음에 하형(8)의 구성에 대하여 설명한다.
도 1의 (A)에 있어서 도시하지 않은 하형 베이스에는, 그 외주연부를 따라 하형 블록(8a)이 고리 형상으로 지지되어 있다. 하형 블록(8a)의 상단면에는, 상형(7)과의 위치 결정용의 하형 로크 블록(8b)(2개 한 쌍의 직방체 블록 또는 1개의 오목형 블록)이 마련되어 있다. 도 8의 (B)에 나타내는 바와 같이 하형 블록(8a)의 대향변에는, 워크(W)의 중심을 통과하는 중심선 상에 하형 로크 블록(8b)의 오목부(8c)가 각각 배치되어 있다. 또한, 반드시 워크(W)의 중심을 통과하는 중심선 상에 로크 블록을 배치할 필요는 없으며, 적어도 각 변에 마련하면 되고, 상형 로크 블록(7c)과 하형 로크 블록(8b)이 세트로 맞물리면, 변의 어디에 배치해도 된다.
따라서, 상형 로크 블록(7c)이 하형 로크 블록(8b)의 오목부(8c)와 맞물림으로써, 상형(7)과 하형(8)이 위치 맞춤하여 클램프된다.
하형 블록(8a)의 클램프면에는, 시일재(8d)가 고리 형상으로 감입되어 있다. 하형 블록(8a)은, 대향하는 상형 블록(7b)의 클램프면과 맞닿아 금형 내 공간을 시일한다. 하형 블록(8a)에는, 포트 피스(8e)(가동 피스)가 코일 스프링(8s)에 의해 하형 베이스에 대해 금형 개방 시에는 상방으로 가압되어 플로팅 지지되어 있다. 포트 피스(8e)의 상단은 평탄한 금형 파팅면과 가교부(8e1)로 이루어지고 대략 중앙에 포트 구멍(8e2)이 형성되어 있다. 포트 구멍(8e2)은, 몰드 수지(R1)가 장전되는 통 형상을 하고 있고, 포트 구멍(8e2) 내에는 플런저(8f)가 승강 가능하게 삽입되어 있다.
또한, 하형 블록(8a)에 둘러싸인 금형 공간에는, 원 형상의 워크 지지 블록(8g)이 하형 베이스에 지지 고정되어 있다. 워크 지지 블록(8g)의 상단면은, 그 주위의 하형 블록(8a)의 상단면으로부터 높이가, 워크(W)의 판 두께에 상당하는 높이만큼 낮아지도록 지지되어 있다. 이에 의해, 워크(W)는, 워크 지지 블록(8g)과 이를 둘러싸는 하형 블록(8a)에 의해 형성된 세팅 오목부(8h)에 재치(載置)된다. 세팅 오목부(8h)는 워크(W)를 재치하는 위치 결정도 겸할 수 있지만, 워크(W)에 마련된 위치 결정의 V 노치에 대응하는 위치 결정 핀(8t)(도 8의 (B) 참조)을 하형(8)으로부터 세워 마련시키는 것에 의해, 반드시 세팅부는 오목부일 필요는 없다.
또한, 포트 피스(8e)의 상단부에는, 도 7의 (A), (B)에 나타내는 바와 같이 세팅 오목부(8h)에 재치되는 워크(W)의 상단부에 오버행 형상으로 포개져 배치되는 가교부(8e1)가 형성되어 있다. 가교부(8e1)는, 상형 러너 게이트(7h)에 대향하는 위치에 마련되어 있고, 포트측으로부터 외주연부일수록 판 두께가 얇아지도록 쐐기 형상으로 형성되어 있다. 이에 의해, 몰드 수지(R1)는 포트 피스(8e)의 상단면인 가교부(8e1)와 상형 러너 게이트(7h)의 사이를 통과하여 상형 캐비티 오목부(7n)에 충전되기 때문에, 워크(W)의 단부를 통과하지 않고 넘음으로써 수지 누설이 발생하는 경우가 없다. 또한, 상형 러너 게이트(7h)를 형성하는 러너 및 게이트 홈은 본 예에서는 상형측에 마련하고 있지만, 가교부(8e1)측에 마련해도 되고, 쌍방에 마련해도 된다. 상형 러너 게이트(7h)와 캐비티의 경계는 게이트로 되어 있기 때문에, 후술하는 게이트 브레이크가 용이하게 되도록, 단면 형상이 테이퍼로 되어 있다.
또한, 도 8의 (B)에 나타내는 바와 같이, 워크(W)는 원형의 단부 근방까지 칩(T)이 다수 배치되어 있다. 몰드 에어리어는 얇고 면적이 넓기 때문에, 칩(T) 사이의 수평 방향의 간극이나 칩(T) 아래의 간극에 몰드 수지(R1)의 미충전 에어리어가 발생하지 않도록 수지의 주입 밸런스를 확보할 필요가 있다. 이 때문에, 몰드 수지(R1)의 충전성을 고려하면, 가능한 한 캐비티에 접속되는 선단측(캐비티와 러너의 접속측 게이트)의 러너 게이트 폭(G)(도 7의 (A) 참조)을 넓게 확보하고 싶기 때문에, 포트로부터 캐비티를 향해 폭(G)이 확대된 테이퍼 형상으로 되어 있다. 포트 피스(8e)를 원형의 워크(W)에 평면에서 봤을 때 포개면, 가교부(8e1)의 오버행량(L)(포트 피스(8e)의 워크 포개짐 단부로부터 워크 외주단부까지의 포개짐의 길이 : 도 7의 (B) 참조)이 커진다. 따라서, 상하형이 형 닫기되면, 포트 피스(8e)의 상단면과 상형 러너 게이트(7h)의 사이에 수지로가 형성된다.
게다가, 포트 피스(8e)의 가교부(8e1)는, 형 개방 상태에서 하형 클램프면으로부터 이간되어 있고(도 1의 (A) 참조), 워크 반송 장치(1)에 의해 보지된 워크 단면이 가교부(8e1)의 하방에서 세팅 오목부(8h)의 위치 결정된 후(도 3의 (B) 참조), 가교부(8e1)를 당해 워크 외주단부에 오버랩하도록 포개어 워크(W)가 몰드 금형(6)에 클램프된다. 이와 같이, 워크(W)를 금형 구성뿐만 아니라 워크 반송 장치(1)에 의해 위치 결정하는 구성으로 한 것은, 워크(W)가 특히 원형이기 때문에, 종래의 직사각 기판의 접근시킴 기구와 같이 이동 피스 등을 이용하여 워크 단부를 포트측으로 압동하려고 해도 워크(W)가 대형이기 때문에 이동량(가교부(8e1)의 오버행량(L))이 많아, 위치 어긋남이나 워크(W)의 회전이 생기기 쉽기 때문이다. 또한, 하형(8)에는, 워크(W)에 마련된 위치 결정용의 V 노치에 대응하는 위치 결정 핀(8t)을 마련함으로써 회전 멈춤 겸 위치 결정을 행해도 된다(도 8의 (B) 참조).
도 1의 (A)에 있어서, 워크 지지 블록(8g)에는 세팅 오목부(8h)에 재치되는 워크(W)를 흡착 보지하는 흡착 구멍(8i)이 복수 개소에 마련되어 있다. 흡착 구멍(8i)은 도시하지 않은 흡인 장치에 접속되어 있다. 또한, 워크 지지 블록(8g)을 관통하여 이동 가능한 복수의 지지 핀(8j)이 마련되어 있다. 지지 핀(8j)은 세팅 오목부(8h)의 바닥부로부터 핀 선단부가 돌출 마련된 위치와, 핀 선단부가 워크 지지 블록(8g) 내에 퇴피하는 위치에서 이동 가능하게 마련되어 있다. 워크 반송 장치(1)에 보지된 워크(W)가 세팅 오목부(8h)에 전달될 때에 복수의 지지 핀(8j)의 핀 선단부를 세팅 오목부(8h)로부터 돌출 마련시켜 둠으로써, 워크(W)는 지지 핀(8j)에 전달된다. 이에 의해, 워크(W)를 몰드 금형에 위치 결정할 때에 금형면과 슬라이딩하는 것에 의해 상하는 경우가 없다. 또한, 지지 핀(8j)을 생략해도 된다.
또한, 하형 블록(8a)의 시일재(8d)로부터 직경 방향 내측으로서, 상형 오버플로 캐비티(7r)에 대향하는 위치에 흡인 구멍(8k)이 마련되어 있다(도 8의 (A), (B) 참조). 흡인 구멍(8k)은 도시하지 않은 흡인 장치에 접속되어 있다. 워크(W)를 몰드 금형(6)에 클램프한 상태에서, 흡인 구멍(8k)으로부터 에어 흡인함으로써, 상형 캐비티 오목부(7n) 내에 잔류하는 에어를 상형 에어 벤트 홈(7i)을 통해 배출하면서 수지 몰드함으로써, 보이드의 발생을 방지하고 있다.
상기 구성에 의하면, 워크 반송 장치(1)에 의해 보지된 워크(W)를 몰드 금형(6)에 반입할 때에 워크 단면이 포트 피스(8e)의 가교부(8e1)와 포개지는 위치로 슬라이드시킨 상태에서 워크(W)가 위치 결정되어 하형(8)(세팅 오목부(8h))에 전달되므로, 워크(W)의 형상에 구애되지 않고 몰드 금형(6)에 대한 정확한 위치 결정이 행해지고, 워크 단부에 수지 누설이 발생하는 경우도 없어진다.
여기서, 도 1 내지 도 6을 참조하여 워크 반송 장치(1)에 의한 워크 반입 반출 동작례 및 수지 몰드 장치(5)에 의한 수지 몰드 동작례에 대하여 설명한다.
도 1의 (A)는, 몰드 금형(6)은 형 열기한 상태를 나타낸다. 상형(7)의 클램프면에는 릴리스 필름(F)(장척 필름 또는 매엽 필름)이 공급된다. 또한 하형(8)에 있어서는, 하형 블록(8a)으로부터 가교부(8e1)가 이간되도록 포트 피스(8e)가 상방으로 가압된 상태에 있다.
도 1의 (B)는, 형 열기한 몰드 금형(6)에 워크 반송 장치(1)에 의해 워크(W) 및 태블릿 수지(R1)가 반입되는 공정을 나타낸다. 워크(W)는, 워크 보지부(3)의 척 클로(3a)에 외주단부가 보지되어 있고, 태블릿 수지(R1)는, 수지 보지부(4)(제 1 수지 보지부(4a))에 보지되어 있다. 반송 장치 본체(2)의 위치 결정 블록(2a)을 하형 로크 블록(8b)의 오목부(8c)와 위치 맞춤한다. 또한, 워크 보지부(3)에 보지된 워크(W)는, 워크 보지부(3)가 반입 반출 위치에 있기 때문에, 세팅 오목부(8h)와는 오프셋한 위치에서 보지되어 있다. 또한, 워크(W)와 태블릿 수지(R1)는 동일한 반송 장치가 아니고, 별도의 반송 장치에 의해 반입하도록 해도 된다.
이어서 도 2의 (A)에 나타내는 바와 같이, 워크 반송 장치(1)를 하형(8)의 클램프면을 향해 하강시켜, 반송 장치 본체(2)의 위치 결정 블록(2a)을 하형 로크 블록(8b)의 오목부(8c)에 요철 감합시켜, 반송 장치 본체(2)를 하형(8)에 대해 위치 결정한다. 이에 의해, 수지 보지부(4)의 통 형상 수납부(4a1)는 포트 구멍(8e2)의 바로 위에 동심 형상으로 위치 맞춤된 상태에 있다.
도 2의 (B)에 나타내는 바와 같이, 워크(W)를 보지한 워크 보지부(3)가 반입 반출 위치로부터 전달 위치로 가로로 이동시킨다. 이 때 워크(W)는 포트 피스(8e)의 가교부(8e1)의 하방 위치에 오버랩한 위치까지 수평 이동한다. 이에 의해 워크(W)의 외주단부와 세팅 오목부(8h)가 위치 맞춤된다.
또한, 수지 보지부(4)로부터 포트 피스(8e)의 포트 구멍(8e2)에 태블릿 수지(R1)를 장전한다. 구체적으로는, 통 형상 수납부(4a1)의 바닥부를 폐지하고 있는 셔터(4a2)를 개방하여 태블릿 수지(R1)를 포트 구멍(8e2)에 낙하시킨다.
도 3의 (A)에 나타내는 바와 같이, 워크 지지 블록(8g)에 삽입된 지지 핀(8j)의 선단부를 세팅 오목부(8h)의 바닥부로부터 돌출시키고, 워크 보지부(3)의 척 클로(3a)를 개방함으로써 워크(W)를 지지 핀(8j)에 전달한다.
이어서 도 3의 (B)에 나타내는 바와 같이, 워크 반송 장치(1)가 하형(8)으로부터 상승한 후, 몰드 금형(6) 밖으로 퇴피한다. 또한, 지지 핀(8j)이 워크 지지 블록(8g) 내로 퇴피함으로써, 워크(W)는, 세팅 오목부(8h) 내에 수납되고, 흡착 구멍(8i)에 흡착 보지된다. 또한, 상형(7)의 클램프면에는, 릴리스 필름(F)이 흡착 보지된다.
도 4의 (A)에 나타내는 바와 같이 예를 들면 상형(7)에 대해 하형(8)이 상승하여 몰드 금형(6)을 형 닫기한다. 흡인 구멍(8k)으로부터 에어 흡인을 개시하고, 상형 블록(7b)과 하형 블록(8a)이 시일재(8d)를 끼우면, 상형 에어 벤트 홈(7i)을 통해 상형 캐비티 오목부(7n) 내에 감압 공간이 형성된다. 또한, 워크(W)는, 상형 클램퍼(7d)에 의해 워크(W)가 클램프되고 칩(T)의 표면은, 릴리스 필름(F)을 개재하여 상형 캐비티 피스(7e)에 눌린다. 플런저(8f)를 상승시켜 포트 구멍(8e2) 내에 용융한 몰드 수지(R1)를 상형 컬(7g), 상형 러너 게이트(7h)를 통해 상형 캐비티 오목부(7n) 내에 충전한다. 수지가 에어 벤트 근처까지 왔을 때에 재차 형 닫기가 행해지면, 셧오프 핀(7j)의 선단이 상형 클램퍼(7d)로부터 상대적으로 돌출하여 상형 에어 벤트 홈(7i)을 차단하여 수지 및 에어의 흐름을 멈춘다. 흐름이 멈춘 캐비티 오목부(7n) 내의 몰드 수지(R1)가 가열 가압된 채 보압(保壓)되어 경화한다.
몰드 수지의 경화가 완료되면, 도 4의 (B)에 나타내는 바와 같이, 몰드 금형(6)을 형 열기한다. 포트 피스(8e)가 코일 스프링(8s)(도 8의 (B) 참조)의 가압에 의해 가교부(8e1)가 하형 블록(8a)으로부터 이간되도록 이동한다. 또한, 포트 피스(8e)는 코일 스프링(8s)에 한하지 않고, 별도 구동할 수 있는 실린더나 모터 등에 의해 상동하도록 해도 된다. 워크(W)는 세팅 오목부(8h)에 흡착 보지된 채이다. 이에 의해, 포트 피스(8e) 상의 불필요 수지(R2)(성형품 컬)가 성형품(패키지부)으로부터 게이트 브레이크되어 분리되어 상승한다. 상형(7)의 클램프면에는 릴리스 필름(F)이 흡착 보지되어 있기 때문에, 수지와는 용이하게 분리된다. 또한, 플런저(8f)는 높이 위치가 변하고 있지 않기 때문에, 포트 피스(8e)의 상동과 함께 플런저 선단으로부터 불필요 수지(R2)가 이형(離型)된다. 또한, 포트 피스(8e) 상의 불필요 수지(R2)는, 플런저(8f)가 불필요 수지(R2)를 아래로부터 밀어 올릴 때까지 상동시켜 이형시켜도 된다. 이 플런저 상동 동작은, 워크 반송 장치(1)의 제 2 수지 보지부(4b)가 불필요 수지(R2)의 위에 배치되었을 때에 행하는 것이, 불필요 수지(R2) 밀려나옴 방지가 되어 좋다.
몰드 금형(6)이 형 열기한 후, 워크 반송 장치(1)가 금형 내에 진입한다. 구체적으로는, 반송 장치 본체(2)가 하형(8)과 위치 맞춤 가능한 위치까지 진입한다. 워크 보지부(3)는 워크 전달 위치에 있고 척 클로(3a)가 열린 상태에 있다. 또한, 수지 보지부(4)는, 도 10의 (A)에 나타내는 바와 같이 제 2 수지 보지부(4b)가 포트 구멍(8e2)에 대향하는 위치로 이동하고 있다.
도 5의 (A)에 나타내는 바와 같이, 워크 지지 블록(8g)으로부터 지지 핀(8j)이 상승하여 세팅 오목부(8h)로부터 워크(W)를 핀 선단에 지지한 채 밀어 올린다. 이 상태에서 워크 반송 장치(1)가 하강하여, 워크 보지부(3)의 척 클로(3a)로 워크(W)의 외주단부를 보지함과 함께, 제 2 수지 보지부(4b)의 흡착 패드(4b1)로 불필요 수지(R2)(성형품 컬)를 흡착 보지한다. 또한, 이 때 플런저(8f)를 상승시켜 불필요 수지(R2)의 포트 피스(8e) 상면으로부터 밀어 올려 이형을 적극적으로 행해도 된다. 이대로 워크 반송 장치(1)가 상승하면, 워크(W)의 외주단부와 포트 피스(8e)의 가교부(8e1)가 간섭한다. 그래서, 지지 핀(8j)이 하강하고, 워크(W)를 보지한 워크 보지부(3)를 도 5의 (A)에 나타내는 전달 위치로부터 도 5의 (B)에 나타내는 포트 피스(8e)로부터 이간된 반입 반출 위치로 가로로 이동시킨다. 이에 의해, 워크(W)의 외주단부와 포트 피스(8e)의 가교부(8e1)가 높이 방향으로 겹쳐지는 경우가 없어진다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 워크 보지부(3)가 워크(W)를 보지하고 및 제 2 수지 보지부(4b)(흡착 패드(4b1))가 불필요 수지(R2)(성형품 컬)를 보지한 채 워크 반송 장치(1)가 상승하고, 몰드 금형(6) 밖으로 퇴피한다. 이 때, 반송 장치 본체(2)에 마련된 클리닝 브러시(2b)가 하형 클램프면에 하강하여 브러시를 회전시켜 하형면을 문지르면서 에어 흡인함으로써 수지 찌꺼기를 제거하면서 퇴피한다. 상형(7) 클램프면에 흡착 보지되어 있던 릴리스 필름(F)은, 흡착이 해제되고 박리되어 새로운 릴리스 필름(F)과 교환된다. 또한, 장척 릴리스 필름의 경우는, 옆으로 보내져, 새로운 부분으로 교환된다.
또한, 워크 반송 장치(1)에 의해 몰드 금형(6)으로부터 반출된 워크(W)와 불필요 수지(R2)는 분별되어 회수된다.
상기 수지 몰드 방법에 의하면, 워크 반송 장치(1)에 의해 보지된 워크(W) 및 몰드 수지(R1)를 보지하여 몰드 금형(6)에 반입하고, 성형 후의 워크(W) 및 불필요 수지(R2)를 분리한 채 몰드 금형(6)으로부터 반출할 수 있으므로, 반송 장치 구성을 간략화할 수 있다.
또한, 워크 반송 장치(1)를 몰드 금형(6)에 반입할 때에 워크(W)를 반입 반출 위치로부터 세팅 오목부(8h)에 대응하는 전달 위치로 슬라이드시켜 포트 피스(8e)의 가교부(8e1)와 높이 방향으로 포개지는 위치로 슬라이드시킨 상태에서 워크(W)가 하형(8)(세팅 오목부(8h))에 전달되므로, 직사각 형상 워크뿐만 아니라 원 형상 워크여도 워크(W)의 형상에 구애되지 않고 몰드 금형(6)에 대한 정확한 위치 결정이 행해지고, 워크 단부에 수지 누설이 발생하는 경우는 없어진다.
상술한 실시예에서는, 워크(W)는 원형의 반도체 웨이퍼 형상을 상정하고 있었지만, 반드시 원형에 한정되는 것은 아니고, 직사각 형상의 기판이나 대형 사이즈(정방형 또는 장방형)의 기판이어도 된다. 또한, 하형(8)에 구비한 포트는 포트 피스에 대해 1개소 마련했지만, 1개의 포트 피스에 복수의 포트를 배열해도 되고, 복수 행렬로 마련해도 된다. 또한 포트 피스(8e)를 1개소만 도시했지만, 포트 피스(8e)는 워크(W)에 대해 복수 마련되어 있어도 된다.
또한, 워크 반송 장치(1)에 구비한 워크 보지부(3)는, 반송 장치 본체(2)의 긴 쪽 방향으로 반입 반출 위치와 전달 위치에서 이동 가능하게 되어 있었지만, 포트 피스(8e)의 배치에 따라서는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 포트 구멍(8e2)의 배치에 따라 X-Y 방향으로 이동 가능하게 마련되어 있어도 된다. 또한 X-Y 방향에 한정되지 않고 비스듬한 이동이어도 되며, 워크 보지부(3)가 수평 방향으로 이동할 수 있으면 되고, 어느 쪽이든 워크(W)가 금형 세팅 시에 수직 이동하면 포트 피스(8e)와 간섭해 버리는 것을 회피할 수 있으면 된다.
도 11의 (A)는, 다른 실시예에서 가동 피스로서 포트 피스(8e) 대신에, 포트는 고정으로 하고, 가동의 러너 게이트 피스(8n)(가동 피스)를 구비한 수지 몰드 장치의 단면 설명도이다. 상술한 실시예와 동일 부재에는 동일 번호를 붙여 설명을 원용하는 것으로 한다. 워크 반송 장치(1)나 상형(7)의 구성은 마찬가지이므로, 하형(8)의 구성을 중심으로 설명한다.
하형(8)의 하형 블록(8a)에는, 통 형상의 고정된 포트(8m)가 장착되어 있고, 플런저(8f)가 삽입되어 있다. 또한, 포트(8m)와 세팅 오목부(8h)의 사이에는, 하형 러너 게이트 피스(8n)가 승강 가능하게 마련되어 있다. 하형 러너 게이트 피스(8n)는 하형 블록(8a)을 관통하는 승강 로드(8p)의 상단에 연결 지지되어 있다. 하형 러너 게이트 피스(8n)는 도시하지 않은 코일 스프링 등에 의해 금형 개방 시에는 상방에 가압되어 있다.
하형 러너 게이트 피스(8n)의 상면은 대향하는 상형 컬(7g)이나 상형 러너 게이트(7h)의 사이에서 수지로를 형성한다. 특히, 상형 러너 게이트(7h)와 대향면은, 세팅 오목부(8h)에 재치되는 워크(W)의 상단부에 오버행 형상으로 포개져 배치되는 가교부(8n1)가 형성되어 있다. 가교부(8n1)는, 상형 캐비티 오목부(7n)에 접속하는 외주단부일수록, 또한 포트(8m)에 접속하는 외주단부일수록 판 두께가 얇아지도록 양단이 쐐기 형상으로 형성되어 있다.
도 11의 (B)는, 도 11의 (A)에 추가로 가동 피스로서 상형 캐비티 오목부와 상형 에어 벤트 홈에 접속하는 하형 브리지 에어 벤트 피스(8q)를 구비한 수지 몰드 장치의 단면 설명도이다. 하형(8)의 하형 블록(8a)에는, 통 형상의 고정된 포트(8m)가 장착되고, 플런저(8f)가 삽입되어 있다. 하형 블록(8a)의 포트(8m)와 세팅 오목부(8h)의 사이에는, 하형 러너 게이트 피스(8n)가 승강 가능하게 마련되어 있다. 하형 러너 게이트 피스(8n)는 하형 블록(8a)을 관통하는 승강 로드(8p)의 상단에 연결 지지되어 있다. 하형 러너 게이트 피스(8n)는 도시하지 않은 코일 스프링 등에 의해 금형 개방 시에는 상방에 가압되어 있다.
하형 러너 게이트 피스(8n)의 상면은 대향하는 상형 컬(7g)이나 상형 러너 게이트(7h)의 사이에서 수지로를 형성한다. 특히, 상형 러너 게이트(7h)와의 대향면은, 세팅 오목부(8h)에 재치되는 워크(W)의 상단부에 오버행 형상으로 포개져 배치되는 가교부(8n1)가 형성되어 있다. 가교부(8n1)는, 상형 캐비티 오목부(7n)에 접속하는 외주단부일수록, 또한 포트(8m)에 접속하는 외주단부일수록 판 두께가 얇아지도록 양단이 쐐기 형상으로 형성되어 있다.
또한 상형 클램퍼(7d)에는, 상형 캐비티 오목부(7n)와 상형 에어 벤트 홈(7i)에 접속하는 상형 브리지 에어 벤트 홈(7m)이 음각되어 있다. 하형 블록(8a)의 상형 브리지 에어 벤트 홈(7m)에 대향하는 위치에는, 하형 브리지 에어 벤트 피스(8q)(가동 피스)가 승강 가능하게 마련되어 있다. 하형 브리지 에어 벤트 피스(8q)는 하형 블록(8a)을 관통하는 승강 로드(8p)의 상단에 연결 지지되어 있다. 하형 브리지 에어 벤트 피스(8q)는 도시하지 않은 코일 스프링 등에 의해 금형 개방 시에는 상방에 가압되어 있다. 하형 브리지 에어 벤트 피스(8q)의 상면은 대향하는 상형 브리지 에어 벤트 홈(7m)과의 사이에서 에어 벤트로(路)를 형성한다. 특히, 세팅 오목부(8h)에 재치되는 워크(W)의 상단부에 오버행 형상으로 포개져 배치되는 가교부(8q1)가 형성되어 있다. 가교부(8q1)는, 상형 캐비티 오목부(7n)에 접속하는 외주단부일수록, 또한 상형 오버플로 캐비티(7r) 측단부일수록 판 두께가 얇아지도록 양단이 쐐기 형상으로 형성되어 있다.
이와 같이, 세팅 오목부(8h)의 양측에 하형 러너 게이트 피스(8n) 및 하형 브리지 에어 벤트 피스(8q)가 배치된 구성에 있어서는, 워크 반송 장치(1)의 워크 보지부(3)는, 반송 장치 본체(2)의 짧은 쪽 방향(도 11의 (B) 지면에 수직 방향)으로 슬라이드하여 워크(W)와 세팅 오목부(8h)의 위치 결정 및 워크(W)의 전달이 행해진다.
상술한 수지 몰드 장치(5)는 트랜스퍼 성형용의 몰드 금형(6)을 이용하고 있었지만, 압축 성형용의 몰드 금형(6)을 구비한 수지 몰드 장치(5)여도 된다.
도 12에 나타내는 수지 몰드 장치(5)는, 도 11의 (B)의 몰드 금형(6)의 구성 중 하형(8)의 구성을 상형(7)과 교체하여, 워크 반송 장치(1)를 반전시킨 구성으로 되어 있다. 즉, 도 12의 상형(7')의 구성은, 도 11의 (B)의 하형(8)의 구성을 반전시킨 것이며, 부호에 '를 붙여 나타내고 있다. 하형(8')의 구성은, 하형 베이스(8a')와 하형 블록(8b')에 둘러싸인 구성이 상이하다. 이하, 상이한 구성에 대하여 설명한다.
하형(8')은, 하형 베이스(8a')에는, 그 외주연부를 따라 하형 블록(8b')이 고리 형상으로 지지되어 있다. 하형 블록(8b')의 상단면에는, 상형(7')과의 위치 결정용의 하형 로크 블록(도시 생략)이 돌출 마련되어 있다.
또한 하형 블록(8b')에 둘러싸인 하형 공간에는, 고리 형상의 하형 클램퍼(8d')가 코일 스프링(8f')을 개재하여 하형 베이스(8a')에 플로팅 지지되어 있다. 또한, 하형 클램퍼(8d')에 둘러싸여 하형 캐비티 피스(8e')가 하형 베이스(8a')에 지지 고정되어 있다. 하형 캐비티 피스(8e')(캐비티 바닥부) 및 이를 둘러싸는 하형 클램퍼(8d')(캐비티 측부)에 의해 하형 캐비티 오목부(8r)가 형성되어 있다.
하형 클램퍼(8d')의 클램프면(상단면)에는 하형 캐비티 오목부(8r)에 접속하는 하형 브리지 에어 벤트 홈(8m')이 음각되어 있다. 하형 브리지 에어 벤트 홈(8m')에는 추가로 복수의 하형 에어 벤트 홈(8i')이 접속하고 있다. 각 하형 에어 벤트 홈(8i)에는, 셧오프 핀(8j')이 개폐 가능하게 장착되어 있다. 셧오프 핀(8j')은, 하형 베이스(8a') 내에 코일 스프링(8k')을 개재하여 상방을 향해 가압된 상태로 장착되어 있다. 이에 의해, 셧오프 핀(8j')의 선단(상단면)은, 하형 에어 벤트 홈(8i')의 홈 바닥부와 대략 면일해지는 위치에서 지지되어 있다. 하형 캐비티 오목부(8r)를 포함하는 하형 클램프면에는 릴리스 필름(F)이 흡착 보지되어 있는 것이 바람직하다.
워크 반송 장치(1)는, 워크 보지부(3)에 워크(W)를 보지한 채, 몰드 금형(6)에 진입(도 12의 지면의 좌우 방향)하여 상형(7')의 세팅 오목부(7h')에 흡착 보지시킨다. 워크 보지부(3)는, 반송 장치 본체(2)의 짧은 쪽 방향(도 12의 지면에 수직 방향)으로 슬라이드하여 워크(W)의 외주단부에 상형 브리지 에어 벤트 피스(7q')가 각각 오버행하도록 포개어 도 12의 지면에 수직 방향으로 반입된다. 워크 보지부(3)는 워크(W)를 척 클로(3a)에 의해 보지할 뿐만 아니라, 워크(W)를 흡착한 채 세팅 오목부(7h')에 눌러 흡착 보지시키도록 해도 된다. 워크 반송 장치(1)에는 상형 브리지 에어 벤트 피스(7q') 표면에 남은 수지가 부착될 가능성이 있기 때문에, 클리닝 기구는 없어도 되지만, 있는 편이 좋다.
또한, 하형 캐비티 오목부(8r)에는, 워크 반송 장치(1)에 의해 몰드 수지(R1)(예를 들면 과립상 수지, 분체상 수지, 액상 수지 등)를 공급해도 되고, 별도의 수지 반송 공급 장치에 의해 몰드 수지(R1)만을 반송해도 되며, 성형 후의 불필요 수지(R2)만을 별도의 수지 반송 배출 장치로 취출해도 된다. 또한, 압축 성형에 있어서, 성형 후의 불필요 수지(R2)를 오버플로 캐비티에 유출시키지 않는 경우는, 워크(W)와 수지는 일체가 되어 취출하게 된다. 또한, 하형 캐비티 압축 성형 금형을 일례로 했지만, 상형 캐비티 압축 성형 금형의 경우는, 워크의 위에 수지(R1)를 얹어 금형에 워크 반송 장치로 동시에 반입해도 된다. 또한 상하 캐비티 오목부가 형성되는 금형이어도 된다.
또한 성형 전후의 쌍방의 수지(R1, R2)를 1개의 수지 반송 장치로 워크 반송 장치(1)와는 별도로 공급 및 취출해도 된다. 또한 워크 반송 장치(1)는 공급 및 취출을 동일한 워크 반송 장치에서 실시하고 있지만, 공급과 취출을 각각 별도의 워크 반송 장치로 해도 된다. 어느 쪽이든, 금형의 가동 피스가 존재하는 측의 금형면에 워크를 반입 및 취출하는, 금형의 동일면 워크 공급으로서 동일면 워크 반출 시에 본 발명에 관련된 워크 반송 장치는 유효하고, 금형면의 수지 공급과 반출이 동일 금형면인 경우에 수지 반송 장치는 유효하다.

Claims (10)

  1. 워크를 몰드 금형에 반입하고, 성형 후의 워크를 상기 몰드 금형으로부터 반출하는 적어도 어느 반송 동작을 행하는 워크 반송 장치로서,
    상기 몰드 금형의 금형 클램프면에 마련된 위치 결정부에서 상기 몰드 금형에 대한 위치 결정이 이루어지는 반송 장치 본체와,
    상기 반송 장치 본체에 마련되고, 상기 워크를 보지하는 워크 보지부를 구비하고,
    상기 워크 보지부는, 상기 워크를 보지한 채 상기 금형 클램프면에 위치 결정된 상기 반송 장치 본체에 대해 수평 방향으로 이동 가능하게 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 워크 반송 장치.
  2. 워크를 몰드 금형에 반입하고, 성형 후의 워크를 상기 몰드 금형으로부터 반출하는 워크 반송 장치로서,
    상기 몰드 금형의 금형 클램프면에 마련된 위치 결정부에서 상기 몰드 금형에 대한 위치 결정이 이루어지는 반송 장치 본체와,
    상기 반송 장치 본체에 마련되고, 상기 워크를 보지하는 워크 보지부를 구비하고,
    상기 워크 보지부는, 상기 워크를 보지한 채 상기 금형 클램프면에 위치 결정된 상기 반송 장치 본체에 대해 수평 방향으로 이동 가능하게 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 워크 반송 장치.
  3. 몰드 수지를 몰드 금형에 반입하고, 성형 후 불필요 수지를 상기 몰드 금형으로부터 반출하는 수지 반송 장치로서,
    상기 몰드 금형의 금형 클램프면에 마련된 위치 결정부에서 상기 몰드 금형에 대한 위치 결정이 이루어지는 반송 장치 본체와,
    상기 반송 장치 본체에 마련되고, 상기 몰드 금형에 공급되는 상기 몰드 수지 및 성형 후의 불필요 수지를 각각 보지 가능한 수지 보지부를 구비하고,
    상기 수지 보지부는, 상기 금형 클램프면에 위치 결정된 상기 반송 장치 본체에 대해 수평 방향으로 이동 가능하게 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 수지 반송 장치.
  4. 워크 및 몰드 수지를 몰드 금형에 반입하고, 성형 후의 워크 및 불필요 수지를 상기 몰드 금형으로부터 반출하는 워크 반송 장치로서,
    상기 몰드 금형의 금형 클램프면에 마련된 위치 결정부에서 상기 몰드 금형에 대한 위치 결정이 이루어지는 반송 장치 본체와,
    상기 반송 장치 본체에 마련되고, 상기 워크를 보지하는 워크 보지부와,
    상기 반송 장치 본체에 마련되고, 상기 몰드 금형에 공급되는 상기 몰드 수지 및 성형 후의 불필요 수지를 각각 보지 가능한 수지 보지부를 구비하고,
    상기 수지 보지부는, 상기 몰드 금형에 공급되는 상기 몰드 수지를 보지하는 제 1 수지 보지부와, 성형 후의 불필요 수지를 보지하는 제 2 수지 보지부가 상기 반송 장치 본체의 반입 반출 위치로 번갈아 이동 가능하게 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 워크 반송 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 수지 보지부와 제 2 수지 보지부는, 상기 반송 장치 본체의 상기 몰드 금형에 대한 진입 방향에 대해 수평 방향으로 이동 가능하게 마련되어 있는 워크 반송 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 수지 보지부는, 고형 수지, 분체상 수지, 과립상 수지, 액상 수지 중 어느 하나의 형태의 몰드 수지를 보지하고, 상기 제 2 수지 보지부는 성형품 컬을 흡착 보지하는 워크 반송 장치.
  7. 제 4 항 또는 제 5 항에 기재된 워크 반송 장치로부터 반입된 워크 및 몰드 수지를 상기 몰드 금형의 제 1 금형과 제 2 금형으로 클램프하여 수지 몰드하고, 성형 후의 워크 및 불필요 수지를 상기 워크 반송 장치에 의해 반출하는 수지 몰드 장치로서,
    상기 제 1 금형 및 제 2 금형 중 어느 것에 형성된 캐비티 오목부에 이어지는 에어 또는 몰드 수지의 이동 통로가 되도록 상기 워크 단부에 포개져 배치되는 가교부를 구비하고 또한 금형 클램프면에 대해 금형 개방 시에는 이간되도록 상동 지지된 가동 피스를 구비하고,
    상기 가동 피스는, 형 개방 상태에서 금형 클램프면으로부터 이간되어 있고, 상기 워크 반송 장치에 의해 보지된 워크 단부가 상기 가교부와 포개지는 세팅 위치로 워크 보지부를 이동시켜 상기 워크가 전달되고, 형 닫기 동작에 의해 상기 가동 피스가 눌려 상기 가교부에 의해 상기 워크 단부가 끼워져 클램프되는 것을 특징으로 하는 수지 몰드 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가동 피스는, 상기 캐비티 오목부에 상기 가교부가 접속하도록 형성된 포트 피스, 러너 게이트 피스, 에어 벤트 피스 중 어느 것인 수지 몰드 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 워크가 전달되는 세팅 위치에는 복수의 지지 핀이 금형면으로부터 진퇴 가능하게 마련되어 있고, 상기 워크 반송 장치는, 워크 단면이 상기 가동 피스와 포개지는 위치로 이동시켜 돌출 위치에 있는 상기 지지 핀에 전달되는 수지 몰드 장치.
  10. 제 1 금형과 제 2 금형을 구비한 몰드 금형에 워크 반송 장치에 의해 워크 및 몰드 수지를 반입하여 클램프함으로써 수지 몰드하고, 성형 후의 워크 및 불필요 수지를 상기 워크 반송 장치에 의해 상기 몰드 금형으로부터 반출하는 수지 몰드 방법으로서,
    형 열기한 상기 몰드 금형 중 상기 제 1 금형의 금형 클램프면과 반송 장치 본체를 위치 맞춤하는 공정과,
    상기 반송 장치 본체 내에 이동 가능하게 마련된 워크를 보지한 워크 보지부를, 상기 제 1 금형 클램프면으로부터 금형 개방 시에는 이간되도록 상동 지지된 가동 피스와 워크 단부가 포개지는 세팅 위치로 수평 이동시키는 공정과,
    상기 워크 보지부로부터 상기 워크 및 상기 몰드 수지를 상기 제 1 금형 클램프면에 전달하는 공정과,
    상기 몰드 금형을 형 닫기하여, 상기 가동 피스가 상기 워크 단부와 포개지도록 클램프하고, 캐비티 오목부 내에 충전된 몰드 수지를 가열 경화시키는 공정과,
    상기 제 1 금형과 상기 제 2 금형을 형 열기할 때에 상기 가동 피스가 상기 제 1 금형 클램프면으로부터 이간되어 성형 후의 워크와 불필요 수지가 분리되는 공정과,
    상기 워크 반송 장치에 의해 상기 워크를 보지함과 함께 상기 불필요 수지를 흡착 보지하는 공정과,
    상기 워크 반송 장치가 성형품 및 불필요 수지를 보지한 채 상기 몰드 금형으로부터 반출하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 몰드 방법.
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