KR20210103925A - 수지 몰딩 장치 및 수지 몰딩 방법 - Google Patents

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Abstract

[과제] 몰딩 금형으로의 수지 투입 시나 워크 세팅 시 등에 생기는 몰딩 금형의 온도 저하의 문제를 해소하여, 사이클 타임을 증가시키지 않고 성형 문제의 발생을 저감할 수 있는 수지 몰딩 장치를 실현한다.
[해결 수단] 본 발명에 따른 수지 몰딩 장치(100)는 상형(21) 및 하형(20)을 갖추는 몰딩 금형(10)을 사용하여, 제1 부재(Wa)에 제2 부재(Wb)가 탑재된 워크(W)를 수지(R)로 몰딩하여 성형품으로 가공하는 수지 몰딩 장치로서, 몰딩 금형(10) 내로 수지(R)를 반송하는 제1 로더(82)를 갖추고, 제1 로더(82)는 몰딩 금형(10)의 소정 영역의 표면에 대하여 이동 중에 가열을 행하는 가열 장치(50)가 배열설치되어 있다.

Description

수지 몰딩 장치 및 수지 몰딩 방법{RESIN MOLDING APPARATUS AND RESIN MOLDING METHOD}
본 발명은 워크를 수지로 몰딩하는 수지 몰딩 장치 및 수지 몰딩 방법에 관한 것이다.
반도체 장치 등의 제조에 관하여, 기재에 전자부품이 탑재된 워크를 수지로 몰딩하여 성형품으로 가공하는 수지 몰딩 장치가 널리 사용되고 있다. 그러한 수지 몰딩 장치의 예로서 트랜스퍼 몰딩 장치나 압축 성형 장치가 알려져 있다.
여기에서, 트랜스퍼 몰딩 장치는 상형과 하형으로 워크를 형 체결하고, 몰딩 금형의 포트로부터 플런저로 용융 수지를 밀어내어, 캐버티에 수지를 충전하고 수지 몰딩하는 것이다(특허문헌 1: 일본 특개 평9-155911호 공보 참조).
또한, 압축 성형 장치는 상형과 하형을 갖추어 구성되는 몰딩 금형에 설치되는 몰딩 영역(캐버티)에 소정량의 수지를 공급함과 아울러 당해 몰딩 영역에 워크를 배치하고, 상형과 하형으로 클램프하는 조작에 의해 수지 몰딩하는 것이다. 이때, 상형에 캐버티를 설치한 몰딩 금형을 사용하는 경우, 워크 위에는 점도가 높은 수지를 중심 위치에 일괄하여 공급해서 성형하는 것이 일반적으로 행해지고 있다. 한편, 하형에 캐버티를 설치한 몰딩 금형을 사용하는 경우, 당해 캐버티를 포함하는 금형면을 필름으로 덮고 균등한 두께로 몰딩 수지를 공급하고, 상형에 유지한 워크를 용융한 몰딩 수지에 침지시켜 수지 몰딩하는 것이 일반적으로 행해지고 있다(특허문헌 2: 일본 특개 2004-148621호 공보 참조).
일본 특개 평9-155911호 공보 일본 특개 2004-148621호 공보
상기에 예시되는 수지 몰딩 장치에 있어서, 열경화성의 수지의 경우에 몰딩 금형은 180도 정도로 승온되고, 몰딩 금형에 수지를 투입하면, 승온된 몰딩 금형으로부터 당해 수지로 열을 빼앗겨, 투입부나 그 주위의 온도가 저하하는 현상이 생긴다. 이 현상은 수지의 투입뿐만 아니라, 기재를 몰딩 금형에 세팅할 때에도 생길 수 있다.
이러한 온도 저하가 생겼을 때는, 몰딩 금형의 히터가 작동하여, 소정의 온도까지 회복시키는 공정이 실시된다. 이것을 가능한 한 방지하기 위해, 기재나 수지를 미리 80도 정도로 예열하는 방법도 있지만, 몰딩 금형과의 온도차는 있다. 이 공정에 의한 온도 회복에는 수십초가 걸리지만, 몰딩 성형의 사이클 중에 완료되기 때문에, 다음 성형에 대한 영향은 적다.
그렇지만, 최근, 차재용 대형 파워 디바이스 등에 예시되는 반도체 장치에 있어서, 대용량의 수지를 사용하는 성형이 증가하고 있다. 이러한 경우에 있어서는, 상기의 온도 회복 공정을 몰딩 성형의 사이클 중에 완료할 수 없어, 소정의 온도까지 회복하기 전에 다음 성형 사이클로 들어가 버려, 열량 부족에 의한 성형 문제(미충전, 보이드 등)가 발생하기 쉬워지는 과제가 생긴다. 반대로, 소정의 온도까지 회복하는 것을 기다려 다음 성형 사이클로 들어가는 것으로 하면 열량 부족은 해소할 수 있지만, 사이클 타임이 증가하여 생산성이 저하해 버리는 과제가 생긴다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 행해졌으며, 몰딩 금형으로의 수지 투입 시나 워크 세팅 시 등에 생기는 몰딩 금형의 온도 저하의 문제를 해소하여, 사이클 타임을 증가시키지 않고 성형 문제의 발생을 저감할 수 있는 수지 몰딩 장치를 실현하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 하나의 실시형태로서 이하에 기재하는 것과 같은 해결 수단에 의해, 상기 과제를 해결한다.
본 발명에 따른 수지 몰딩 장치는 상형 및 하형을 갖추는 몰딩 금형을 사용하여, 제1 부재에 제2 부재가 탑재된 워크를 수지로 몰딩하여 성형품으로 가공하는 수지 몰딩 장치로서, 상기 몰딩 금형 내로 상기 수지를 반송하는 제1 로더를 갖추고, 상기 제1 로더는 상기 몰딩 금형의 소정 영역의 표면에 대하여 이동 중에 가열을 행하는 가열 장치가 배열설치되어 있는 것을 요건으로 한다.
이것에 의하면, 수지 투입 후 등에 있어서 몰딩 금형의 온도 저하가 생기는 경우에, 제1 로더의 이동 중에 수지 및 금형의 가열을 행하여 온도 상승시킬 수 있다. 따라서, 사이클 타임을 증가시키지 않고 성형 문제의 발생을 저감할 수 있다.
또한, 상기 가열 장치는, 상기 제1 로더에 있어서, 상기 수지의 유지를 행하는 수지 유지부보다도 상기 몰딩 금형 내로의 진입 시에 선단측이 되는 위치에 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 제1 로더가 몰딩 금형에 대하여 진입·진출할 때 소정 영역을 가열함에 있어서, 제1 로더 이동 거리를 최소화하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 사이클 타임의 증가를 억제하는 효과가 얻어진다.
또한, 상기 몰딩 금형은 태블릿형의 상기 수지가 투입되는 하나 혹은 복수의 포트를 가지고, 상기 가열 장치는 상기 몰딩 금형의 상기 포트의 위치를 포함하는 소정 영역의 표면에 대하여 가열을 행하는 구성인 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 포트에 투입된 수지 및 포트 주위의 금형 표면에 대하여 가열을 행할 수 있다. 따라서, 수지의 온도 저하에 기인하는 성형 문제의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 수지 몰딩 방법은 상형 및 하형을 갖추는 몰딩 금형을 사용하여, 제1 부재에 제2 부재가 탑재된 워크를 수지로 몰딩하여 성형품으로 가공하는 수지 몰딩 방법으로서, 제1 로더에 의해 상기 몰딩 금형 내로 상기 수지를 반송하는 공정과, 상기 제1 로더가 이동하면서 상기 몰딩 금형의 소정 영역의 표면에 대하여 가열을 행하는 공정을 갖추는 것을 요건으로 한다.
본 발명에 의하면, 몰딩 금형으로의 수지 투입 시나 워크 세팅 시 등에 생기는 몰딩 금형의 온도 저하의 문제를 해소할 수 있다. 따라서, 사이클 타임을 길어지게 하지 않아, 수지 몰딩 시에 수지의 온도 저하 등에 기인하여 생길 수 있는 성형 문제를 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 수지 몰딩 장치의 예를 도시하는 평면도이다.
도 2는 도 1의 수지 몰딩 장치의 II-II 위치의 좌측면도이다.
도 3은 도 1의 수지 몰딩 장치의 프레스 장치 및 제1 로더의 예를 도시하는 정면도(부분 단면도)이다.
도 4는 도 1의 수지 몰딩 장치의 변형예를 도시하는 정면도(부분 단면도)이다.
도 5는 도 1의 수지 몰딩 장치의 제1 로더의 가열 장치의 예를 도시하는 사시도이다.
도 6은 도 1의 수지 몰딩 장치의 프레스 장치 및 가열 장치의 예를 도시하는 측면 단면도이다.
도 7은 도 1의 수지 몰딩 장치의 제1 로더의 가열 장치의 다른 예를 도시하는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 수지 몰딩 장치의 예를 도시하는 평면도이다.
도 9는 도 8의 수지 몰딩 장치의 IX-IX 위치의 좌측면도이다.
도 10은 도 8의 수지 몰딩 장치 X-X 위치의 좌측면도이다.
도 11은 도 8의 수지 몰딩 장치의 반송 도구의 예를 도시하는 평면도이다.
도 12는 도 8의 수지 몰딩 장치의 몰딩 금형의 예를 도시하는 정면 단면도이다.
도 13은 도 8의 수지 몰딩 장치의 프레스 장치 및 제1 로더의 예를 도시하는 정면도(부분 단면도)이다.
도 14는 도 8의 수지 몰딩 장치의 변형예를 나타내는 정면도(부분 단면도)이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시형태의 다른 예에 따른 수지 몰딩 장치의 프레스 장치 및 제2 로더의 예를 도시하는 정면도(부분 단면도)이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
(제1 실시형태)
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 수지 몰딩 장치(100)의 예를 도시하는 개략도(평면도)이다. 또한, 도 2∼도 6은 수지 몰딩 장치(100)의 각 구성의 상세를 도시하는 개략도이다. 또한, 설명의 편의상, 도면 중에서 화살표에 의해 수지 몰딩 장치(100)에서의 전후, 좌우, 상하의 방향을 설명하는 경우가 있다. 또한, 각 실시형태를 설명하기 위한 전체 도면에서, 동일한 기능을 가지는 부재에는 동일한 부호를 붙이고, 그 반복된 설명은 생략하는 경우가 있다.
본 실시형태에 따른 수지 몰딩 장치(100)는 워크(피성형품)(W)의 수지 몰딩 성형을 행하는 장치이다. 여기에서, 트랜스퍼 몰딩 장치를 예로 들어 설명한다.
우선, 성형 대상인 워크(W)에 대해, 일반적인 구성예를 설명한다. 워크(W)는 기재인 제1 부재(Wa) 위에, 주로 전자부품인 제2 부재(Wb)가 탑재된 구성을 갖추고 있다. 보다 구체적으로는, 제1 부재(Wa)로서, 예를 들면, 스트립 형상으로 형성된 수지 기판, 세라믹스 기판, 금속 기판, 리드프레임, 캐리어, 웨이퍼와 같은 각종의 내포(內包) 부재를 예로 들 수 있다. 또한 형상은 스트립 형상에 한하지 않고 원형, 사각형이어도 된다. 또 제2 부재(Wb)로서 반도체칩(단지, 「칩」이라고 칭하는 경우가 있음), 전자부품, 방열판, 배선·방열을 위한 리드프레임, 전기적 접속을 위한 범프와 같은 각종의 부재를 예로 들 수 있다. 즉, 본 발명에서의 워크(W)는 이들 제1 부재(Wa) 위에 제2 부재(Wb)가 탑재(다이 실장, 플립 칩 실장, 와이어 본딩 실장 등)되어 포개진 상태의 것을 말한다. 따라서, 당해 워크(W)에는, 기판에 일단 혹은 복수단으로 칩이 탑재된 것, 기판에 반도체 장치가 탑재된 것, 기판에 촬상 소자가 탑재되고 촬상 소자의 수광면에 광투과 글라스를 접합한 것 등도 포함된다. 여기에서는, 수지 몰딩하는 형태로서, 기판 실장된 복수의 탑재 부품을 하나의 캐버티에 수용하고 일괄하여 수지 몰딩하는 경우를 상정하고 있다. 또한, 개개의 탑재 부품마다 개별적으로 캐버티에 수용하여 수지 몰딩하는 경우에도 적용할 수 있다.
계속해서, 수지 몰딩 장치(100)의 개요에 대해 설명한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 수지 몰딩 장치(100)는 몰딩 수지(단지 「수지」라고 칭하는 경우가 있음)(R) 및 워크(W)를 공급하는 공급 유닛(100A), 워크(W)를 수지 몰딩하는 프레스 유닛(100B), 수지 몰딩 후의 성형품(Wp)을 수납하는 성형품 수납 유닛(100C)을 주요 구성으로서 갖추고 있다.
우선, 공급 유닛(100A)은 워크(W)를 수납한 매거진(도시하지 않음)을 수용하는 스토커(62)를 갖추고 있다. 각 매거진으로부터 푸셔(도시하지 않음)에 의해 내보내진 워크(W)가, 예를 들면, 2장 1세트로 세팅대(64)에 마주보고 나열된다.
세팅대(64)의 측방에는, 수지(일례로서 수지 태블릿)(R)를 공급하기 위한 태블릿 공급부(66)가 설치되어 있다. 세팅대(64)의 워크(W)는 후술하는 반송 기구의 제1 로더(인 로더)(82)에 의해 유지되어 프레스 유닛(100B)에 반송된다. 또한, 태블릿 공급부(66)의 수지(수지 태블릿)(R)는 제1 로더(82)에 의해 유지되어 프레스 유닛(100B)에 반송된다.
또한, 프레스 장치(70)에 있어서, 상기 반송 공정의 도중에 워크(W)의 예열을 행하는 예열부를 설치하는 구성으로 해도 된다(도시하지 않음).
다음에, 프레스 유닛(100B)은 후술하는 몰딩 금형(10)을 개폐 구동하여 예열 된 워크(W)를 클램프하고 수지 몰딩하는 프레스 장치(70)를 갖추고 있다. 프레스 장치(70)는 몰딩 금형(10)을 형 개폐 방향으로 푸시하는 공지의 형 체결 기구, 몰딩 금형(10)의 포트(40) 내에서 용융된 수지를 포트(40)로부터 캐버티(30)에 충전하는 트랜스퍼 구동 기구(후술)를 갖추고 있다.
또한, 프레스 장치(70)에 있어서, 필름 공급 기구를 설치하여, 몰딩 금형(10)의 금형면(수지 몰딩면)을 공지의 릴리스 필름에 의해 피복하고 수지 몰딩하는 구성으로 해도 된다(도시하지 않음).
다음에, 성형품 수납 유닛(100C)은 수지 몰딩 후의 성형품(Wp)을 세팅하는 세팅부(74), 성형품(Wp)으로부터 게이트 등의 불필요 수지를 제거하는 게이트 브레이크부(76), 불필요 수지가 제거된 성형품(Wp)을 수납하는 스토커(78)를 갖추고 있다. 성형품(Wp)은 수납용의 매거진(80)에 수납되고, 성형품이 수납된 매거진(80)은 스토커(78)에 차례차례 수용된다.
다음에 본 실시형태에 따른 수지 몰딩 장치(100)는 각 유닛 사이에 걸쳐서 반송을 행하는 기구로서, 수지(여기에서는, 수지 태블릿)(R)와 워크(W)를 프레스 유닛(100B)의 몰딩 금형(10) 내에 반입하는 제1 로더(82) 및 성형품(Wp)과 불필요 수지(성형 후의 컬, 러너)를 프레스 유닛(100B)의 몰딩 금형(10) 내로부터 반출하는 제2 로더(오프 로더)(84)를 갖추고 있다. 여기에서, 공급 유닛(100A), 프레스 유닛(100B) 및 성형품 수납 유닛(100C)은 유닛화된 가대끼리 연결되어 수지 몰딩 장치(100)가 조립되어 있다. 각 유닛의 장치 깊이측에는 가이드부(86)가 각각 설치되고, 가이드부(86)끼리를 직선적으로 연결하도록 조립함으로써 가이드 레일이 형성되어 있다. 제1 로더(82)와 제2 로더(84)는 각각 가이드 레일을 따라 가이드부(86) 위의 소정 위치로부터 공급 유닛(100A), 프레스 유닛(100B), 성형품 수납 유닛(100C)을 향하여 직선적으로 진퇴 이동 가능하게 설치되어 있다.
따라서, 각 유닛의 구성을 변화시킴으로써, 가이드부(86)끼리를 연결시킨 상태를 유지하면서, 수지 몰딩 장치(100)의 구성 태양을 변경할 수 있다. 예를 들면, 도 1은 프레스 장치(70)를 2대 설치한 예이지만, 프레스 장치(70)가 단수 또는 3대 이상의 복수대 연결된 수지 몰딩 장치(도시하지 않음)를 구성하는 것도 가능하다. 또한, 각 유닛에 관하여 일부의 기구가 없는 수지 몰딩 장치로 해도 된다.
계속해서, 수지 몰딩 장치(100)의 프레스 유닛(100B)에 설치되는 프레스 장치(70)의 구성에 대해 설명한다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 프레스 장치(70)는 제1 금형(여기에서는, 하형)(20)과 제2 금형(여기에서는, 상형)(21)을 가지는 몰딩 금형(10)을 갖추고 있다. 또한, 하형(20)이 가동형, 상형(21)이 고정형인 경우를 예로 들어 설명하지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니다.
우선, 하형(20)은 제1 몰딩 베이스(하형 몰딩 베이스)(34) 및 제1 체이스 블록(하형 체이스 블록)(36)을 갖추고 있고, 하형 체이스 블록(36)이 하형 몰딩 베이스(34)를 통하여 가동 플래튼(22)에 고정되는 구성으로 되어 있다.
하형 체이스 블록(36)의 상면에는 워크(W)(제1 부재(Wa)측)가 지지되는 워크 지지부(38)가 설치되어 있다. 본 실시형태에서는, 비교적 대형의 워크(W)용으로서 하나의 워크(W)를 지지하는 워크 지지부(38)가 설치되어 있다.
한편, 상형(21)은 제2 몰딩 베이스(상형 몰딩 베이스)(26) 및 제2 체이스 블록(상형 체이스 블록)(28)을 갖추고 있고, 상형 체이스 블록(28)이 상형 몰딩 베이스(26)를 통하여 고정 플래튼(24)에 고정되는 구성으로 되어 있다. 또한, 고정 플래튼(24)은 포스트(42)에 고정되어 있다.
상형 체이스 블록(28)의 하면에는 워크(W)의 소정 부위(제2 부재(Wb)가 탑재된 부위)가 수용되는 캐버티(30)가 설치되어 있다. 본 실시형태에서는 상기의 하형 체이스 블록(36)의 워크 지지부(38)에 대응하는 위치에, 하나의 캐버티(30)가 설치되어 있다. 또한, 상형 체이스 블록(28)에는, 캐버티(30)에 연통하는 수지 유로(컬, 러너 등)(32)가 설치되어 있다. 또한, 변형예로서 캐버티(30)의 바닥부에 가동의 캐버티 피스를 갖추는 공지의 구성을 채용해도 되고, 캐버티는 하형측에만 설치하는 경우이어도 되고, 또한 상하형에 설치하는 경우이어도 된다(모두 도시하지 않음).
본 실시형태에 따른 몰딩 금형(10)에서는, 가동 플래튼(22)이 구동원(전동 모터) 및 그 구동력을 전달하는 전달 기구(토글 링크 등의 링크 기구 혹은 나사축 등)를 가지는 공지의 결합 기구에 의해 승강(포스트(42)에 따라 이동)되는 구성으로 되어 있다. 이것에 의해, 하형(20)과 상형(21)의 형 개폐가 행해진다. 또한, 결합 기구에 의한 가동 플래튼(22)의 이동 속도, 가압력 등은 적당하게 설정된다.
또한, 하형(20)에는, 수지(여기에서는, 수지 태블릿)(R)가 수용되는 통 형상의 포트(40)가 하나 혹은 복수(여기에서는, 복수) 설치되어 있다. 포트(40)는 하형 몰딩 베이스(34) 및 하형 체이스 블록(36)에 연속하는 관통구멍으로서 형성되어 있다. 포트(40) 내에는 공지의 트랜스퍼 구동 기구(도시하지 않음)에 의해 푸시되는 플런저(16)가 배열설치되어 있다. 이 플런저(16)가 푸시되어, 포트(40) 내의 수지(R)가 캐버티(30) 내로 공급된다.
계속해서, 본 실시형태에 특징적인 구성인 제1 로더(82) 및 제2 로더(84)에 대해 상세하게 설명한다(도 1∼도 6 참조).
본 실시형태에 따른 제1 로더(82)는 몰딩 금형(10)의 적어도 수지(R)가 재치되는 위치(여기에서는, 포트(40)의 위치)를 포함하는 소정 영역의 표면에 대하여 진입·진출 시(적어도 일방)의 이동 중(진입으로부터 진출로 반전하는 일시 정지 중도 포함됨)에 가열을 행하는 가열 장치(50(50A))가 가열 대상을 향하여 가열 가능한 위치(여기에서는, 제1 로더(82)의 하면 혹은 선단면)에 배열설치되어 있다(도 5 참조). 이것에 의하면, 몰딩 금형(10)으로의 진입·진출 시의 한쪽, 혹은 양쪽에 있어서, 제1 로더(82)가 이동하면서 몰딩 금형(10)에서의 평면시 소정 영역의 표면에 대하여 가열을 행할 수 있다. 또한, 제1 로더(82)에는, 워크(W)를 유지하는 처킹 발톱(44)이 설치되어 있다.
본 실시형태에서의 동작예로서 제1 로더(82)가 몰딩 금형(10)에 진입하고, 수지(R)를 포트에 투입함과 아울러 워크(W)를 세팅한 후, 그 귀로에서 당해 제1 로더(82)가 몰딩 금형(10)으로부터 진출할 때 이동하면서 몰딩 금형(10)의 소정 영역의 표면에 대하여 가열을 행하는 구성으로 하고 있다. 단, 이 구성에 한정되는 것 은 아니고, 제1 로더(82)가 몰딩 금형(10)에 진입할 때 이동하면서 몰딩 금형(10)의 소정 영역의 표면에 대하여 가열을 행하는 구성으로 해도 된다. 또는, 제1 로더(82)가 몰딩 금형(10)에 진입할 때 및 그 귀로에서 몰딩 금형(10)으로부터 진출할 때의 양쪽에서, 몰딩 금형(10)의 소정 영역의 표면에 대하여 가열을 행하는 구성으로 해도 된다. 또한, 어느 경우에서도, 제1 로더(82)가 일시 정지 중의 상태가 포함되어 있어도 된다.
여기에서, 가열되는 상기 소정 영역으로서, 수지(R)의 재치부(여기에서는, 포트(40))의 영역(소위, 센터 인서트부 및 그 주변)으로 설정함으로써, 포트(40) 내에 투입된 수지(R) 및 포트(40) 주위의 금형 표면에 대하여 가열을 행할 수 있다. 따라서, 몰딩 금형(10)에 투입하는 수지(R)가 상대적으로 다량인 등의 이유에 의해 수지(R) 투입 후의 몰딩 금형(10)의 온도 저하가 현저하게 생기는 경우에 대해서도, 제1 로더(82)의 이동 중에 수지(R) 및 금형의 가열을 행하여, 온도 상승시킬 수 있다. 이와 같이, 제1 로더(82)가 수지(R) 및 워크(W)를 반송하는 통상의 사이클 중에 있어서, 상기 가열을 행할 수 있기 때문에, 사이클 타임이 길어지지 않아, 생산성이 저하되어 버리는 일이 없다. 오히려, 수지(R)의 용융을 촉진시킬 수 있기 때문에, 성형 문제의 개선뿐만 아니라, 몰딩 성형 시의 사이클 타임의 단축을 도모할 수 있다.
단, 수지(R)가 더욱 다량인 등에 의해, 제1 로더(82)가 몰딩 금형(10)에 진입·진출하는 양쪽의 이동 중에 가열을 행해도 열량이 부족할 경우에는, 사이클 타임은 길어지지만, 제1 로더(82)를 더 1왕복 혹은 복수회 왕복시켜, 소정의 온도까지 가열하는 구성으로 해도 된다.
여기에서, 가열 장치(50)는 제1 로더(82)에서 수지(R)의 유지를 행하는 수지 유지부(52)보다도 몰딩 금형(10) 내로의 진입 시에 선단측이 되는 위치에 설치되는 구성이 적합하다. 이것에 의하면, 제1 로더(82)가 몰딩 금형(10)에 대하여 진입·진출할 때 소정 영역을 가열함에 있어서, 제1 로더(82)의 이동 거리를 최소화하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 사이클 타임 단축의 효과가 얻어진다.
본 실시형태에 따른 가열 장치(50)의 예로서 반사판(50a)을 가지는 적외선 히터가 사용된다. 이것에 의하면, 가열 개소를 향하여 적외선을 집광할 수 있기 때문에, 예를 들면, 포트(40) 내에 투입된 수지(R)의 단부에 대하여, 핀 포인트의 가열을 행하는 것 등도 가능하게 된다. 단, 적외선 히터에 한정되는 것이 아니고, 전열선 히터, 할로겐 히터, 시스 히터, 카본 히터, 레이저 히터, 고주파 가열 장치 등을 사용해도 된다.
상기 구성 대신에, 혹은 상기 구성과 함께, 가열되는 상기 소정 영역이 워크(W)의 세팅부 영역(여기에서는, 워크 지지부 및 주변 영역)이 되도록 제1 로더(82)에 가열 장치(50(50B))가 가열 대상을 향하여 가열 가능한 위치(여기에서는, 제1 로더(82)의 하면 혹은 선단면)에 배열설치되는 구성으로 해도 된다(필수 구성이 아니기 때문에, 도 3 중에 파선으로 표시). 이 경우의 동작예로서 제1 로더(82)가 몰딩 금형(10)에 진입하고, 수지(R)를 몰딩 금형(10)(여기에서는, 하형(20))에 세팅한 후, 그 귀로에서 당해 제1 로더(82)가 몰딩 금형(10)으로부터 진출할 때 이동하면서 워크(W)의 세팅부 영역의 금형 표면에 대하여 가열을 행할 수 있다.
또한, 변형예로서, 제1 로더(82) 대신에, 제2 로더(84)에 상기의 가열 장치(50(50C))가 가열 대상을 향하여 가열 가능한 위치(여기에서는, 제2 로더(84)의 하면 혹은 선단면)에 배열설치되는 구성으로 해도 된다(도 4 참조). 이 경우의 동작예로서 제2 로더(84)가 몰딩 금형(10)에 진입하고, 성형품(Wp)을 유지한 후, 그 귀로에서 당해 제2 로더(84)가 몰딩 금형(10)으로부터 진출할 때 이동하면서 몰딩 금형(10)의 소정 영역의 표면에 대하여 가열을 행하는 구성으로 해도 된다. 도 4는 성형품(Wp) 및 불필요 수지(컬, 러너)는 기재하지 않지만, 제2 로더(84) 하면에 의해 몰딩 금형(19)으로부터 반출하는 구성이다. 또는, 제2 로더(84)가 몰딩 금형(10)에 진입할 때 이동하면서 몰딩 금형(10)의 소정 영역의 표면에 대하여 가열을 행하는 구성으로 해도 된다. 또는, 제2 로더(84)가 몰딩 금형(10)에 진입할 때 및 그 귀로에서 몰딩 금형(10)으로부터 진출할 때의 양쪽에 있어서, 몰딩 금형(10)의 소정 영역의 표면에 대하여 가열을 행하는 구성으로 해도 된다. 또한, 어느 경우에 있어서도, 제2 로더(84)가 일시 정지 중의 상태가 포함되어 있어도 된다. 여기에서, 가열 장치(50)가 제2 로더(84)에 설치되는 경우에 있어서도, 제1 로더(82)에 설치되는 경우와 동일한 이유로, 몰딩 금형(10) 내로의 진입 시에 선단측이 되는 위치에 설치되는 구성이 적합하다.
상기 구성 대신에, 혹은 상기 구성과 함께, 가열되는 상기 소정 영역이 워크(W)의 세팅부 영역(여기에서는, 워크 지지부 및 주변 영역)이 되도록 제2 로더(84)에 가열 장치(50(50D))가 가열 대상을 향하여 가열 가능한 위치(여기에서는, 제2 로더(84)의 하면 혹은 선단면)에 배열설치되는 구성으로 해도 된다(필수 구성이 아니기 때문에, 도 4 중에 파선으로 표시). 이 경우의 동작예로서 제2 로더(84)가 몰딩 금형(10)에 진입하고, 성형품(Wp)을 유지한 후, 그 귀로에서 당해 제2 로더(84)가 몰딩 금형(10)으로부터 진출할 때 이동하면서 워크(W)의 세팅부 영역의 금형 표면에 대하여 가열을 행할 수 있다.
또한, 다른 변형예로서 제1 로더(82) 및 제2 로더(84)의 양쪽에 상기의 가열 장치(50)가 배열설치되는 구성으로 해도 된다. 이 경우의 동작예로서 제1 로더(82)에 의한 상기의 가열 동작과, 제2 로더(84)에 의한 상기의 가열 동작이, 적당하게, 조합된 구성이 된다. 또한, 도 7에 도시하는 바와 같이, 제1 로더(82)에 가열 장치(50)를 복수단 형성해도 되고(50E), 워크(W)에 평행하게 길게 설치해도 된다(50F). 어느 쪽의 배치도 보다 긴 시간 가열할 수 있기 때문에, 승온을 더욱 행할 수 있다. 이 경우에는, 금형 전체의 가열에 사용해도 된다.
(제2 실시형태)
계속해서, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 수지 몰딩 장치(200)로서, 압축 성형 장치를 예로 들어 설명한다. 이하, 전술의 제1 실시형태와의 차이점을 중심으로 본 실시형태에 대해 설명한다. 도 8은 본 발명의 실시형태에 따른 수지 몰딩 장치(200)의 예를 도시하는 개략도(평면도)이다. 또한, 도 9∼도 15는 수지 몰딩 장치(200)의 각 구성의 상세를 도시하는 개략도이다.
우선, 본 실시형태에 따른 수지 몰딩 장치(200)의 개요에 대해 설명한다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 수지 몰딩 장치(200)는 워크(W)의 공급과, 수지 몰딩 후의 성형품(Wp)의 수납을 주로 행하는 워크 처리 유닛(200A), 워크(W)를 수지 몰딩하여 성형품(Wp)으로의 가공을 주로 행하는 프레스 유닛(200B), 필름(F) 및 몰딩 수지(여기에서는, 과립 수지 등)(R)의 공급과, 수지 몰딩 후의 사용된 필름(Fd)의 수납(폐기)을 주로 행하는 디스펜스 유닛(200C)을 주요 구성으로서 갖추고 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 하나의 하형에 2개의 캐버티를 설치함과 아울러 2개의 워크(W)를 배치하고 일괄하여 수지 몰딩을 행하여, 동시에 2개의 성형품(Wp)을 얻는 압축 성형방식의 수지 몰딩 장치를 예로 들어 설명한다.
본 실시형태에서는, 워크 처리 유닛(200A), 프레스 유닛(200B), 및 디스펜스 유닛(200C)과 같은 유닛이 연결되어 조립되어 있다. 일례로서 워크 처리 유닛(200A), 프레스 유닛(200B), 및 디스펜스 유닛(200C)이 좌우 방향에서 좌측으로부터 그 순서로 나란히 설치되어 있다. 또한, 각 유닛 사이를 걸쳐 임의의 수의 가이드 레일(도시하지 않음)이 직선 형상으로 설치되어 있다.
우선, 워크 처리 유닛(200A)은 복수의 워크(W)가 수납되는 공급 매거진(102)과, 복수의 성형품(Wp)이 수납되는 수납 매거진(112)을 갖추고 있다. 여기에서, 공급 매거진(102), 수납 매거진(112)에는, 공지의 스택 매거진, 슬릿 매거진 등이 사용되고, 본 실시형태에서는, 모두 제2 부재(Wb)의 탑재면이 하향이 되는 상태로, 워크(W) 및 성형품(Wp)이 각각 수납된다.
또한, 워크 처리 유닛(200A)은 공급 매거진(102), 및 공급 매거진(102)으로부터 취출된 워크(W)가 재치되는 공급 레일(104)을 갖추고 있다.
또한, 워크 처리 유닛(200A)은 공급 레일(104)의 하방에서 배열설치됨과 아울러, 전후 및 좌우 방향으로 이동 가능하게 구성되어, 공급 레일(104) 위의 워크(W)에 대하여 하면측(제2 부재(Wb)의 탑재면측)으로부터 워크(W)의 두께를 계측하는 워크 계측기(114)를 갖추고 있다.
또한, 워크 처리 유닛(200A)은 워크(W)를 하면측으로부터 가열하는 워크 히터(116)를 갖추고 있다. 여기에서, 워크(W)를 가열하는 구성으로서, 워크 히터(116)의 상면에, 공지의 가열 기구(예를 들면, 전열선 히터, 적외선 히터 등)가 배열설치되어 있다(도시하지 않음). 이것에 의해, 워크(W)가 몰딩 금형(202)에 반입되어 가열되기 전에 예열해 둠으로써, 몰딩 금형(202) 내에서의 워크(W)의 늘어남이 억제된다. 또한, 변형예로서 워크 히터(116)를 갖추지 않은 구성으로 해도 된다.
또한, 워크 처리 유닛(200A)은 제2 유지부(210B) 위에 재치된 성형품(Wp)을 유지하고, 소정 위치로 반송하는 제1 수납 픽업(122)을 갖추고 있다. 또한, 워크 처리 유닛(200A)은 제1 수납 픽업(122)에 유지된 성형품(Wp)이 재치되고, 유닛 내의 소정 위치로 반송하는 제2 수납 픽업(124)을 갖추고 있다. 모두, 성형품(Wp)을 유지하는 기구로서 공지의 유지 기구(예를 들면, 유지 발톱을 가지고 협지하는 구성, 흡인 장치에 연통하는 흡인 구멍을 가지고 흡착하는 구성, 단지 재치하는 기구 등)를 가지고 있다(도시하지 않음). 본 실시형태에서는, 제1 수납 픽업(122)과 제2 수납 픽업(124)을 조합하여, 제2 로더(210)로부터 성형품(Wp)을 반송하는 수납 픽업이 구성된다.
계속해서, 디스펜스 유닛(200C)은 필름(F) 및 몰딩 수지(R)를 유지하고 있지 않은 상태의 반송 도구(400)가 재치되고 적당한 클리닝이 행해지는 준비 테이블(302)을 갖추고 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 반송 도구(400)는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 상면과 하면이 평행하게 되는 평면으로 형성된 개략 평판 모양의 형상을 가짐과 아울러, 필름(F)을 유지하는 반입 필름 유지부를 2열 가지고 있다(도면 중, 400A, 400B). 또한, 각 반입 필름 유지부(400A, 400B)에는, 각 필름(F)에 대응하는 위치(각 필름(F)을 유지하는 위치)에서, 각 필름(F)이 상면에서 보아 노출되도록 관통구멍으로 형성된 수지 투입 구멍(400a, 400b)이 배열설치되어 있다. 또한, 수지 투입 구멍(400a, 400b)의 주위에는, 흡인력을 발생시켜 필름을 유지하는 복수의 제1 흡인 구멍(400c)이 배열설치되어 있다.
또한, 디스펜스 유닛(200C)은 이것을 복수의 소정 위치(테이블) 사이에서 반송하는 반송 도구 픽업(304)을 갖추고 있다. 또한, 반송 도구(400)를 유지하는 기구로서 공지의 유지 기구(예를 들면, 유지 발톱을 가지고 협지하는 구성, 흡인 장치에 연통하는 흡인 구멍을 가지고 흡착하는 구성 등)를 가지고 있다(도시하지 않음). 예를 들면, 반송 도구(400)의 외주 부분에 요철부를 설치하고, 반송 도구 픽업(304)의 하면으로부터 하측을 향하여 세워 설치시킨 유지 발톱에 요철부를 걸어 유지하고 반송하는 구성을 채용할 수 있다.
또한, 디스펜스 유닛(200C)은 준비 테이블(302)의 후방이 되는 위치에서, 장척 형상의 필름(F)이 롤 형상으로 감긴 필름 롤(306)과, 필름 롤(306)의 상방(본 실시형태에서는 비스듬히 상방)에 배열설치되어, 필름 롤(306)로부터 풀어 내어진 필름(F)이 소정 길이의 스트립 형상으로 절단되어 유지되는 필름 테이블(제1 테이블)(308)을 갖추고 있다.
또한, 디스펜스 유닛(200C)은 필름 테이블(308)에 대하여 측방(일례로서, 우측 방향)에 배열설치됨과 아울러 전후 좌우 방향으로 이동 가능하게 구성되어, 반송 도구 픽업(304)에 의해 반송된 반송 도구(400)(하면에 2개의 필름(F)이 유지된 상태)가 재치되는 수지 투하 테이블(제2 테이블)(310)을 갖추고 있다.
또한, 디스펜스 유닛(200C)은 필름 테이블(308)에 대하여 상기의 수지 투하 테이블(310)을 사이에 끼는 배치가 되는 측방(일례로서 우측 방향)이며, 수지 투하 테이블(310)보다도 높은 위치에 디스펜서(312)를 갖추고 있다. 이 디스펜서(312)는 수지 투하 테이블(310)에 재치된 반송 도구(400)에서의 수지 투입 구멍(400a, 400b)에 몰딩 수지(R)를 투입하고, 노출되는 필름(F) 위(수지 투입 구멍(400a, 400b)의 내측)에 당해 몰딩 수지(R)를 탑재(투하)한다.
또한, 디스펜스 유닛(200C)은 몰딩 수지(R)가 탑재된 필름(F)이 유지된 상태의 반송 도구(400)의 상면측에서 가열함으로써, 당해 몰딩 수지(R)를 가열하는 수지 히터(314)를 갖추고 있다. 또한, 반송 도구(400)(몰딩 수지(R))를 가열하는 구성으로서, 수지 히터(314)의 하면에, 공지의 가열 기구(예를 들면, 전열선 히터, 적외선 히터 등)가 배열설치되어 있다(도시하지 않음). 이것에 의해, 반송 도구(400)에 의해 2개의 필름(F) 위에 탑재된 상태로 유지된 몰딩 수지(R)를, 동시에 가열하는 것이 가능하게 된다.
또한, 디스펜스 유닛(200C)은 사용된 필름(Fd)이 수납되는 필름 디스포저(316)를 갖추고 있다.
다음에 본 실시형태에 따른 수지 몰딩 장치(200)는 각 유닛 사이에 걸쳐 반송을 행하는 기구로서, 수지(R)(반송 도구(400)에 탑재된 상태)를 프레스 장치(201)의 몰딩 금형(202) 내로 반입하는 제1 로더(212) 및 성형품(Wp)을 프레스 장치(201)의 몰딩 금형(202) 내로부터 반출하는 제2 로더(210)를 갖추고 있다. 이들 제1 로더(212) 및 제2 로더(210)는 가이드 레일을 따라 소정의 유닛 사이를 이동 가능하게 설치되어 있다.
여기에서, 각 유닛에 관해서는, 구성을 바꿈으로써 수지 몰딩 장치(200)의 구성 태양을 변경할 수 있다. 예를 들면, 도 8에 도시하는 구성은 프레스 장치(201)를 3대 설치한 예이지만, 프레스 장치(201)를 1대만 설치하는, 혹은 2대 또는 4대 이상 설치하는 수지 몰딩 장치(도시하지 않음)로서 구성하는 것도 가능하다. 또한, 다른 유닛을 설치하는 것도 가능하다. 예를 들면, 디스펜스 유닛(200C)과는 상이한 몰딩 수지(R)를 공급하는 유닛이나, 금형 내에서 워크(W)와 조립하는 부재를 공급하는 유닛을 설치하는 것도 가능하다(도시하지 않음). 일례로서, 이 부재로서는 방열판이나 실드판으로서 기능하는 판 형상 부재이어도 된다. 이 경우, 필름(F) 위에 판 형상 부재를 포갠 후에, 몰딩 수지(R)를 판 형상 부재 위에 공급하고 나서 반송할 수도 있다.
또한, 상기의 수지 몰딩 장치(200)의 변형예로서, 하나의 하형에 하나의 캐버티를 설치함과 아울러 하나의 워크(W)(예를 들면, 제1 부재(Wa)로서 원형의 웨이퍼나, 정방형, 장방형의 기판 등이 사용되는 경우가 상정됨)를 배치하여 수지 몰딩을 행하여, 하나의 성형품을 얻는 압축 성형 방식의 수지 몰딩 장치와 같이 구성해도 된다(도시하지 않음). 이 경우, 워크(W)로서는 상기한 스트립 워크로서의 워크(W)보다도 폭이 넓은 광폭 워크(대판 워크)를 가공하는 구성으로 할 수 있다. 이 광폭 워크로서는 스트립 워크보다도 폭이 넓은 정방형이나 장방형이나 다각형의 워크(W)나, 스트립 워크보다도 상대적으로 직경(폭)이 넓은 원형의 웨이퍼나 캐리어 플레이트로서의 워크(W)를 사용해도 된다.
계속해서, 수지 몰딩 장치(200)의 프레스 유닛(200B)에 설치되는 프레스 장치(201)의 구성에 대해 설명한다.
도 9, 도 10, 도 12에 도시하는 바와 같이, 프레스 장치(201)는, 우선, 개폐되는 한 쌍의 금형(예를 들면, 합금 공구강으로 이루어지는 복수의 금형 블록, 금형 플레이트, 금형 필러 등이나 그 밖의 부재가 조립된 것)을 가지는 몰딩 금형(202)을 갖추고 있다. 본 실시형태에서는, 한 쌍의 금형 중, 연직 방향에서 하방측의 타방의 금형을 제1 금형(여기에서는, 하형)(206)으로 하고, 상방측의 일방의 금형을 제2 금형(여기에서는, 상형)(204)으로 하고 있다. 이 몰딩 금형(202)은 하형(206)과 상형(204)이 서로 접근·이반함으로써 형 폐쇄·형 개방이 이루어진다. 즉, 연직 방향이 형 개폐 방향이 된다.
또한, 몰딩 금형(202)은 공지의 형 개폐 기구(도시하지 않음)에 의해 형 개폐가 행해진다. 예를 들면, 형 개폐 기구는 한 쌍의 플래튼과, 한 쌍의 플래튼이 가설되는 복수의 연결 기구(타이 바나 기둥부)와, 플래튼을 가동(승강)시키는 구동원(예를 들면, 전동 모터) 및 구동 전달 기구(예를 들면, 토글 링크) 등을 갖추고 구성되어 있다(구동용 기구에 대해서는 어느 것도 도시하지 않음).
여기에서, 몰딩 금형(202)은 당해 형 개폐 기구의 한 쌍의 플래튼의 사이에 배열설치되어 있다. 본 실시형태에서는, 고정형이 되는 상형(204)이 고정 플래튼(연결 기구에 고정되는 플래튼)에 조립되고, 가동형이 되는 하형(206)이 가동 플래튼(연결 기구를 따라 승강하는 플래튼)에 조립되어 있다. 단, 이 구성에 한정되는 것은 아니고, 상형(204)을 가동형, 하형(206)을 고정형으로 해도 되고, 또는 상형(204), 하형(206) 모두 가동형으로 해도 된다. 또는, 가동 플래튼을 2매 설치하여, 상형(204) 및 하형(206)을 2세트 설치하는 구성으로 해도 된다.
다음에 몰딩 금형(202)의 하형(206)에 대해 구체적으로 설명한다. 하형(206)은 하측 플레이트(224), 캐버티 피스(226), 클램퍼(228) 등을 갖추고, 이것들이 조립되어 구성되어 있다(도 12 참조).
여기에서, 캐버티 피스(226)는 하측 플레이트(224)의 상면(상형(204)측의 표면)에 대하여 고정하여 조립된다. 클램퍼(228)는 캐버티 피스(226)를 둘러싸도록 환상으로 구성되고, 캐버티 피스(226)와 인접하여 하측 플레이트(224)의 상면에 대하여 이간(플로팅)하여 조립된다.
본 실시형태에서는, 하형(206)이 금형면(파팅면)(206a)으로부터 움푹 들어가는 캐버티(208)를 갖지만, 캐버티 피스(226)가 캐버티(208)의 안쪽부(바닥부)를 구성하고, 클램퍼(228)가 캐버티(208)의 측부를 구성한다. 바꾸어 말하면, 이 캐버티 피스(226)의 상면과 클램퍼(228)의 내주 벽면에 의해 소정 형상으로 움푹 들어간 캐버티(208)의 오목부가 형성된다.
또한, 몰딩 금형(202)은 필름(F)을 하형(206)의 금형면(206a) 측으로부터 흡인하는 필름 흡인 기구를 갖춘다.
이와 같이, 캐버티(208)의 내면, 및 하형(206)의 금형면(206a)(일부)을 덮는 필름(F)을 설치함으로써, 성형품(Wp)의 하면에서의 몰딩 수지(R) 부분을 용이하게 박리시킬 수 있기 때문에, 성형품(Wp)을 몰딩 금형(202)으로부터 용이하게 취출하는 것이 가능하게 된다.
또한, 몰딩 금형(202)은 하측 플레이트(224)와 클램퍼(228)의 사이에 바이어스 부재(예를 들면, 코일스프링 등의 스프링)(232)를 갖추고 있다. 이 바이어스 부재(232)를 통하여 하측 플레이트(224)에 클램퍼(228)가 가동으로 조립되어 있다.
또한, 하형(206)은 히터(예를 들면, 전열선 히터), 보조 히터(예를 들면, 전열선 히터), 온도 센서, 제어부, 전원 등(모두 도시하지 않음)을 갖추고 있고, 가열 및 그 제어가 행해진다. 일례로서 하형(206)의 히터는 하측 플레이트(224)나 이것들을 수용하는 금형 베이스(도시하지 않음)에 내장되어, 주로 하형(206) 전체와 워크(W)에 열을 가한다. 이들 하형(206)의 히터에 의해, 하형(206)은 소정 온도(예를 들면, 80℃∼180℃)로 조정되어 가열된다.
다음에 몰딩 금형(202)의 상형(204)에 대해 구체적으로 설명한다. 상형(204)은 상측 플레이트(222), 캐버티 플레이트(236) 등을 갖추고, 이것들이 조립되어 구성되어 있다. 여기에서, 캐버티 플레이트(236)는 상측 플레이트(222)의 하면(하형(206)측의 표면)에 대하여 고정하여 조립되어 있다.
또한 상형(204)은 히터(예를 들면, 전열선 히터), 온도 센서, 제어부, 전원 등(모두 도시하지 않음)을 갖추고 있고, 가열 및 그 제어가 행해진다. 일례로서, 상형(204)의 히터는 상측 플레이트(222)에 내장되어, 주로 상형(204) 전체와 몰딩 수지(R)에 열을 가한다. 이 상형(204)의 히터에 의해, 상형(204)은 소정 온도(예를 들면, 80℃∼180℃)로 조정되어 가열된다.
또한, 상형(204)은 워크(W)를 캐버티 플레이트(236)의 하면에서의 소정 위치에 유지하는 워크 유지 기구(240)를 갖추고 있다. 일례로서, 흡인 장치를 구동시켜 흡인로로부터 워크(W)를 흡인하고, 금형면(204a)(여기에서는, 캐버티 플레이트(236)의 하면)에 워크(W)를 흡착시켜 유지하는 구성으로 하고 있다. 또한, 상기 구성과 병설하여, 워크(W)의 외주를 협지하는 유지 발톱(도시하지 않음)을 설치하는 구성으로 해도 된다.
계속해서, 본 실시형태에 특징적인 구성인 제1 로더(212) 및 제2 로더(210)에 대해 상세하게 설명한다(도 8∼도 15 참조).
다음에 워크 처리 유닛(200A)의 각 기구와 협동하는 제2 로더(210)는 그 상면에 있어서, 당해 워크(W)를 상형(204)의 소정 유지 위치로 반송하는 제1 유지부(210A)를 갖추고 있다. 이 제1 유지부(210A)에는, 공급 레일(104)에 대하여 측방(일례로서, 우측 방향)의 위치로 이동했을 때, 공급 픽업(120)에 의해 반송된 워크(W)가 재치된다. 워크(W)의 전달을 하는 경우에는, 공급 픽업(120)이 공급 레일(104) 위에서 예열 공정을 거쳐 더욱 상승하고, 계속해서 우측 방향으로 이동함으로써, 공급 레일(104)의 우측 방향에 위치하는 제1 유지부(210A)에 인도 가능한 위치로 이동한다. 제1 유지부(210A)는 재치된 워크(W)를 유지하는 워크 유지부로서, 공지의 유지 기구(예를 들면, 유지 발톱을 가지고 협지하는 구성, 흡인 장치에 연통하는 흡인 구멍을 가지고 흡착하는 구성 등)을 가지고 있다(도면 중, 부호 210a, 210b).
본 실시형태에서는, 상기의 워크 유지부(210a, 210b)가 공급 픽업(120)에 유지된 2개의 워크(W)에 대응하는 위치에, 좌우 방향에 2열 나란히 설치된 구성으로 되어 있다. 즉, 워크(W)를 그 길이 방향을 평행하게 하여 나란하게 유지 가능하게 되어 있다. 이것에 의해, 공급 픽업(120)에 의해 좌우 방향에 나란히 유지된 2개의 워크(W)를, 그대로의 배치로 재배열하지 않고 동시에 재치하여, 좌우 방향에 나란하게 유지하고, 반송하는 것이 가능하게 된다.
또한, 제1 유지부(210A)로 워크(W)를 유지한 제2 로더(210)는 전후, 좌우 및 상하 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 좌우 방향의 이동에 의해, 워크(W)를 워크 처리 유닛(200A)으로부터 프레스 유닛(100B)으로 반송하는 것이 가능하게 된다. 한편, 전후 방향의 이동에 의해, 워크(W)를 몰딩 금형(202)의 외부로부터 내부로(즉, 형 개방한 상태의 상형(204)과 하형(206)의 사이로) 반송하는 것이 가능하게 된다. 또한, 상하 방향의 이동에 의해, 워크(W)를 몰딩 금형(202)의 내부에서 상형(204)의 소정 유지 위치로 반송(전달)하는 것이 가능하게 된다. 또한, 변형예로서 제1 유지부(210A)가 좌우 이동하는 구성 대신에, 공급 픽업(120)에 의해 당해 이동 범위의 이동을 바꾸는 구성으로 하는 것도 생각할 수 있다. 또한, 제1 유지부(210A)가 상하 이동하는 구성 대신에, 몰딩 금형(202)의 형 개폐 기구에 의해 당해 이동 범위의 이동을 바꾸는 구성으로 하는 것도 생각할 수 있다(모두 도시하지 않음).
다음에, 제2 로더(210)는, 그 상면에 있어서, 수지 몰딩된 성형품(Wp)이 몰딩 금형(202)(여기에서는, 상형(204))으로부터 떼어져 재치되고, 당해 성형품(Wp)을 몰딩 금형(202) 밖의 소정 위치로 반송하는 제2 유지부(210B)를 갖추고 있다. 또한, 제2 유지부(210B)는 재치된 성형품(Wp)을 유지하는 성형품 유지부로서, 공지의 유지기구(예를 들면, 유지 발톱을 가지고 협지하는 구성, 흡인 장치에 연통하는 흡인 구멍을 가지고 흡착하는 구성 등)를 가지고 있다(도면 중, 부호 210c, 210d).
또한, 본 실시형태에 따른 제2 유지부(210B)는 상기의 성형품 유지부(210c, 210d)가 수지 몰딩 후에 몰딩 금형(202)(상형(204))에 유지된 2개의 성형품(Wp)에 대응하는 위치에, 좌우 방향에 2열 나란하게 설치된 구성으로 되어 있다. 즉, 성형품(Wp)을 그 길이 방향을 평행하게 하여 나란하게 유지 가능하게 되어 있다. 이것에 의해, 몰딩 금형(202)(상형(204))에 의해 좌우 방향에 나란하게 유지된 2개의 성형품(Wp)을 그대로의 배치로 재배열하지 않고 동시에 재치하여, 좌우 방향에 나란하게 유지하고, 반송하는 것이 가능하게 된다.
여기에서, 본 실시형태에서는, 제2 유지부(210B)와, 상기의 제1 유지부(210A)가 제2 로더(210)로서 일체로 구성되어 있다. 일례로서, 제2 로더(210)는 전방측에 좌우 2열의 워크 유지부(210A, 210b)를 가지는 제1 유지부(210A)가 배열설치되고, 후방측에 좌우 2열의 성형품 유지부(210c, 210d)를 가지는 제2 유지부(210B)가 배열설치되어 있다. 따라서, 제1 유지부(210A) 및 제2 유지부(210B)는 제2 로더(210)로서 일체로 전후, 좌우 및 상하 방향으로 이동 가능한 구성으로 되어 있다. 이것에 의해, 장치 구성의 간소화 및 소형화가 가능하게 될 뿐만 아니라, 워크(W), 성형품(Wp) 모두 2개씩 동시에 반송하는 구성을 실현할 수 있기 때문에, 공정시간의 단축도 가능하게 된다.
다음에 디스펜스 유닛(200C)의 각 기구와 협동하는 제1 로더(212)는 제3 유지부(212A)를 갖추고 있다. 이 제3 유지부(212A)는, 그 하면에 있어서, 수지 투하 테이블(310) 위에 재치된 반송 도구(400)를 수취하고, 하형(206)의 소정 유지 위치로 반송함과 아울러, 필름(F) 및 몰딩 수지(R)의 유지가 해방된 반송 도구(400)를 전술의 준비 테이블(302) 위로 반송한다. 또한, 수지 투하 테이블(310)의 위에 재치된 반송 도구(400)를 수취하기 전에, 가열 장치(250A)를 가열시켜 반송 도구(400)에 투하된 과립 수지를 미리 가열시켜도 된다. 또한, 제3 유지부(212A)는 당해 반송 도구(400)를 유지하는 반송 도구 유지부(212A)로서, 공지의 유지 기구(예를 들면, 유지 발톱을 가지고 협지하는 구성, 흡인 장치에 연통하는 흡인 구멍을 가지고 흡착하는 구성 등)를 가지고 있다. 또한, 소정 위치에서 유지하는 반송 도구(400)의 제1 흡인 구멍(400c)에 연통하는 위치에 배열설치되어, 흡인 장치(도시하지 않음)에 의한 흡인력을 발생(전달)시키는 제2 흡인 구멍(212b)을 가지고 있다. 이것에 의해, 반송 도구(400)의 하면에 2개의 필름(F)(각각 몰딩 수지(R)가 탑재된 상태)을 좌우 방향에 나란하게 흡착시킨 상태를 유지하면서, 하형(206)의 소정 유지 위치(캐버티(208)가 배열설치된 위치)로 반송하는 것이 가능하게 된다. 또한, 반송 도구(400)의 하면에서 2개의 필름(F)의 외주를 협지하여 유지하는 유지 발톱을 가지는 제3 유지부(212A)로 해도 된다.
여기에서, 본 실시형태에 따른 제3 유지부(212A)를 갖춘 제1 로더(212)는 전후, 좌우 및 상하 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 좌우 방향의 이동에 의해, 반송 도구(400)(몰딩 수지(R)가 각각 탑재된 2개의 필름(F)이 유지된 상태)를 디스펜스 유닛(200C)으로부터 프레스 유닛(100B)으로 반송하는 동작이 가능하게 된다. 또한, 전후 방향의 이동에 의해, 반송 도구(400)(몰딩 수지(R)가 각각 탑재된 2개의 필름(F)이 유지된 상태)를 몰딩 금형(202)의 외부로부터 내부로(즉, 형 개방한 상태 상형(204)과 하형(206)의 사이로) 반송하는 동작이 가능하게 된다.
또한, 상하 방향의 이동(전후, 혹은 좌우 방향의 이동을 조합하는 경우도 있음)에 의해, 수지 투하 테이블(310) 위에 재치된 반송 도구(400)(몰딩 수지(R)가 각각 탑재된 2개의 필름(F)이 유지된 상태)를 유지하는 동작이 가능하게 된다. 이 경우, 하형(206)의 소정 유지 위치(캐버티(208)가 배열설치된 위치)에서 반송 도구(400)를 유지하면서 몰딩 수지(R)가 각각 탑재된 2개의 필름(F)의 유지를 해방하여, 2개의 캐버티(208A, 208B)(금형면(206a)을 일부 포함함)에 각각 (1대1로) 재치하는 동작도 가능하게 된다. 또한, 필름(F) 및 몰딩 수지(R)의 유지가 해방된 상태의 반송 도구(400)를 전술의 준비 테이블(302) 위에 재치하는 동작도 가능하게 된다. 또한, 변형예로서, 제3 유지부(212A)의 이동 범위의 일부를 다른 기구(수지 투하 테이블(310), 하형(206) 등)의 이동에 의해 바꾸는 구성으로 하는 것도 생각할 수 있다(도시하지 않음).
다음에 제1 로더(212)는 그 수지 몰딩된 성형품(Wp)이 몰딩 금형(202)(여기에서는, 상형(204))으로부터 취출된 후에 하형(206)에 잔류하는 필름(사용된 필름)(Fd)을 유지하고, 소정 위치(후술의 필름 디스포저(316))로 반송하는 제4 유지부(212B)를 갖추고 있다. 또한 제4 유지부(212B)는 사용된 필름(Fd)을 유지하는 반출 필름 유지부로서 공지의 유지 기구(예를 들면, 흡인 장치에 연통하는 흡인 구멍을 가지고 흡착하는 구성 등)를 가지고 있다(도면 중, 부호 212c, 212d).
또한, 본 실시형태에 따른 제4 유지부(212B)는 상기의 반출 필름 유지부(212c, 212d)가 몰딩 금형(202)(하형(206))의 2개의 캐버티(208A, 208B)에 대응하는 위치에, 좌우 방향에 2열 나란하게 설치된 구성으로 되어 있다. 즉, 필름(F)을 그 길이 방향을 평행하게 하여 나란하게 유지 가능하게 되어 있다. 이것에 의해, 수지 몰딩 후에 몰딩 금형(202)(하형(206))에 의해 좌우 방향에 나란하게 유지된 2개의 사용된 필름(Fd)을, 동시에, 좌우 방향에 나란하게 유지하고, 반송하는 것이 가능하게 된다.
여기에서, 본 실시형태에서는, 제4 유지부(212B)와, 상기의 제3 유지부(212A)가 제1 로더(212)로서 일체로 구성되어 있다. 일례로서, 제1 로더(212)는 전방측에 반송 도구 유지부(212A)를 가지는 제3 유지부(212A)가 배열설치되고, 후방측에 좌우 2열의 반출 필름 유지부(212c, 212d)를 가지는 제4 유지부(212B)가 배열설치되어 있다. 따라서, 제3 유지부(212A) 및 제4 유지부(212B)는 제1 로더(212)로서 일체로 전후, 좌우 및 상하 방향으로 이동 가능한 구성으로 되어 있다. 이것에 의해, 장치구성의 간소화 및 소형화가 가능하게 될 뿐만 아니라, 몰딩 수지(R)가 탑재된 필름(F), 사용된 필름(Fd) 모두 2개씩 동시에 반송하는 구성을 실현할 수 있기 때문에, 공정시간의 단축도 가능하게 된다.
더욱이, 본 실시형태에 따른 제1 로더(212)는 몰딩 금형(202)의 적어도 수지(R)가 재치되는 위치(여기에서는, 캐버티(208)의 위치)를 포함하는 소정 영역의 표면에 대하여 진입·진출 시(적어도 일방)의 이동 중(진입으로부터 진출로 반전하는 일시 정지 중도 포함됨)에 가열을 행하는 가열 장치(250(250A))가 가열 대상을 향하여 가열 가능한 위치(여기에서는, 제1 로더(212)의 하면 혹은 선단면)에 배열설치되어 있다. 이것에 의하면, 몰딩 금형(202)으로의 진입·진출 시의 일방, 혹은 양쪽에 있어서, 제1 로더(212)가 이동하면서 몰딩 금형(202)에서의 평면시 소정 영역의 표면에 대하여 가열을 행할 수 있다.
본 실시형태에 있어서의 동작예로서 제1 로더(212)가 몰딩 금형(202)에 진입하고, 수지(R)를 캐버티(208)에 세팅한 후, 그 귀로에서 당해 제1 로더(212)가 몰딩 금형(202)으로부터 진출할 때 이동하면서 몰딩 금형(202)의 소정 영역의 표면에 대하여 가열을 행하는 구성으로 하고 있다. 단, 이 구성에 한정되는 것은 아니고, 제1 로더(212)가 몰딩 금형(202)에 진입할 때 이동하면서 몰딩 금형(202)의 소정 영역의 표면에 대하여 가열을 행하는 구성으로 해도 된다. 또는, 제1 로더(212)가 몰딩 금형(202)에 진입할 때 및 그 귀로에서 몰딩 금형(202)으로부터 진출할 때의 양쪽에 있어서, 몰딩 금형(202)의 소정 영역의 표면에 대하여 가열을 행하는 구성으로 해도 된다. 또한, 어느 경우에서도, 제1 로더(212)가 일시 정지 중의 상태가 포함되어 있어도 된다.
여기에서, 가열되는 상기 소정 영역으로서 수지(R)의 재치부(여기에서는, 캐버티(208))의 영역(그 주변을 포함함)으로 설정함으로써, 캐버티(208) 내에 세팅된 수지(R) 및 주위의 금형 표면에 대하여 가열을 행할 수 있다. 따라서, 몰딩 금형(202)에 투입하는 수지(R)가 상대적으로 다량인 등의 이유에 의해 수지(R) 투입 후의 몰딩 금형(202)의 온도 저하가 현저하게 생기는 경우에 대해서도, 제1 로더(212)의 이동 중에 수지(R) 및 금형의 가열을 행하여, 온도 상승시킬 수 있다. 이와 같이, 제1 로더(212)가 수지(R) 및 워크(W)를 반송하는 통상의 사이클 중에서, 상기 가열을 행할 수 있기 때문에, 사이클 타임이 증가하지 않아, 생산성이 저하되어 버리는 일이 없다. 오히려, 수지(R)의 용융을 촉진시킬 수 있기 때문에, 성형 문제의 개선뿐만 아니라, 몰딩 성형 시의 사이클 타임의 단축을 도모할 수 있다.
단, 수지(R)가 더욱 다량인 등에 의해, 제1 로더(212)가 몰딩 금형(202)에 진입·진출하는 양쪽의 이동 중에 가열을 행해도 열량이 부족한 경우에는, 사이클 타임은 증가하지만, 제1 로더(212)를 1왕복 더 혹은 복수회 왕복시켜, 소정의 온도까지 가열하는 구성으로 해도 된다.
여기에서, 가열 장치(250)는 제1 로더(212)에서 수지(R)의 유지를 행하는 수지 유지부(252)보다도 몰딩 금형(202) 내로의 진입 시에 선단측이 되는 위치에 설치되는 구성이 적합하다. 이것에 의하면, 제1 로더(212)가 몰딩 금형(202)에 대하여 진입·진출할 때 소정 영역을 가열함에 있어서, 제1 로더(212)의 이동 거리를 최소화하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 사이클 타임을 단축하는 효과가 얻어진다.
본 실시형태에 따른 가열 장치(250)(히터)의 구체예는 전술의 제1 실시형태와 동일하기 때문에, 반복된 설명을 생략한다.
상기 구성 대신에, 혹은 상기 구성과 함께, 가열되는 상기 소정 영역이 워크(W)의 세팅부 영역(여기에서는, 워크 지지부 및 주변 영역)이 되도록 제1 로더(212)에 가열 장치(250(250B))가 가열 대상을 향하여 가열 가능한 위치(여기에서는, 제1 로더(212)의 상면 혹은 선단면)에 배열 설치되는 구성으로 해도 된다(필수구성이 아니기 때문에, 도 13 중에 파선으로 표시). 이 경우의 동작예로서, 제1 로더(212)가 몰딩 금형(202)에 진입하고, 수지(R)를 몰딩 금형(202)(여기에서는, 하형(206))에 세팅한 후, 그 귀로에서 당해 제1 로더(212)가 몰딩 금형(202)으로부터 진출할 때 이동하면서 워크(W)의 세팅부 영역의 금형 표면에 대하여 가열을 행할 수 있다.
또한, 변형예로서, 제1 로더(212) 대신에, 제2 로더(210)에 상기의 가열 장치(250(250D))가 가열 대상을 향하여 가열 가능한 위치(여기에서는, 제2 로더(210)의 상면 혹은 선단면)에 배열설치되는 구성으로 해도 된다(도 14 참조). 이 경우의 동작예로서, 제2 로더(210)가 몰딩 금형(202)에 진입하고, 워크(W)를 몰딩 금형(202)(여기에서는, 상형(204))에 세팅함과 아울러 성형품(Wp)을 유지한 후, 그 귀로에서 당해 제2 로더(210)가 몰딩 금형(202)으로부터 진출할 때 이동하면서 몰딩 금형(202)의 소정 영역의 표면에 대하여 가열을 행하는 구성으로 해도 된다. 또는, 제2 로더(210)가 몰딩 금형(202)에 진입할 때 이동하면서 몰딩 금형(202)의 소정 영역의 표면에 대하여 가열을 행하는 구성으로 해도 된다. 또는, 제2 로더(210)가 몰딩 금형(202)에 진입할 때 및 그 귀로에서 몰딩 금형(202)으로부터 진출할 때의 양쪽에 있어서, 몰딩 금형(202)의 소정 영역의 표면에 대하여 가열을 행하는 구성으로 해도 된다. 또한, 어느 쪽의 경우에서도, 제2 로더(210)가 일시 정지 중의 상태가 포함되어 있어도 된다. 여기에서, 가열 장치(250)가 제2 로더(210)에 설치되는 경우에 있어서도, 제1 로더(212)에 설치되는 경우와 동일한 이유로, 몰딩 금형(202) 내로의 진입 시에 선단측이 되는 위치에 설치되는 구성이 적합하다.
또한, 몰딩 금형(202)에는 수지(R)가 세팅되기 전이지만, 수지 세팅 위치(캐버티(208))를 가열시키는 가열 장치(250(250C))를 설치해도 된다.
더욱이, 다른 변형예로서, 제1 로더(212) 및 제2 로더(210)의 양쪽에 상기의 가열 장치(250)가 배열 설치되는 구성으로 해도 된다. 이 경우의 동작예로서 제1 로더(212)에 의한 상기의 가열 동작과, 제2 로더(210)에 의한 상기의 가열 동작이 적당하게 조합된 구성이 된다.
또한, 상기의 수지 몰딩 장치(압축 성형 장치)(200)는 하형(206)에 캐버티(208)를 가지는 구성이었다. 이에 대하여, 도 15에 도시하는 바와 같이, 상형(504)에 캐버티(508)를 가지는 수지 몰딩 장치(압축 성형 장치)로서 구성해도 된다. 그 경우의 프레스 장치(501)는 제2 로더(510)가 몰딩 금형의 적어도 워크가 세팅되는 하형(506)의 위치(수지(R)는 세팅된 워크(W) 위에 재치됨)를 포함하는 소정 영역의 표면에 대하여 진입·진출 시(적어도 일방)의 이동 중(진입으로부터 진출로 반전하는 일시 정지 중도 포함됨)에 가열을 행하는 가열 장치(550)가 가열 대상을 향하여 가열 가능한 위치(여기에서는, 제2 로더(510)의 하면 혹은 선단면)에 배열설치되는 구성이 된다. 이것에 의하면, 몰딩 금형(502)으로의 진입·진출 시의 한쪽, 혹은 양쪽에 있어서, 제2 로더(510)가 이동하면서 몰딩 금형(502)에서의 평면시 소정 영역의 표면에 대하여 가열을 행할 수 있다. 또한, 가열 장치(550)의 기본 구성은 전술의 가열 장치(50, 250)와 동일하기 때문에, 반복된 설명을 생략한다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 수지 몰딩 장치 및 수지 몰딩 방법에 의하면, 몰딩 금형으로의 수지 투입 시나 워크 세팅 시 등에 생기는 몰딩 금형의 온도 저하의 문제를 해소할 수 있다. 즉, 수지의 온도 저하 등에 기인하여 생길 수 있는 성형 문제를 저감할 수 있고, 또한, 수지 몰딩 시의 사이클 타임의 단축을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명은 이상에서 설명한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명을 일탈하지 않는 범위에서 여러 변경이 가능하다.
10 몰딩 금형
20 하형
21 상형
40 포트
50 가열 장치
52 수지 유지부
70 프레스 장치
82 제1 로더
84 제2 로더
100 수지 몰딩 장치
200 수지 몰딩 장치
201 프레스 장치
202 몰딩 금형
204 상형
206 하형
210 제2 로더
212 제1 로더
250 가열 장치
252 수지 유지부
400 반송 도구
F 필름
Fd 사용된 필름
R 몰딩 수지
W 워크
Wa 제1 부재
Wb 제2 부재
Wp 성형품

Claims (8)

  1. 상형 및 하형을 갖추는 몰딩 금형을 사용하여, 제1 부재에 제2 부재가 탑재된 워크를 수지로 몰딩하여 성형품으로 가공하는 수지 몰딩 장치로서,
    상기 몰딩 금형 내로 상기 수지를 반송하는 제1 로더를 갖추고,
    상기 제1 로더는 상기 몰딩 금형의 소정 영역의 표면에 대하여 이동 중에 가열을 행하는 가열 장치가 배열설치되는 것을 특징으로 하는 수지 몰딩 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가열 장치는 상기 제1 로더에서, 상기 수지의 유지를 행하는 수지 유지부보다도 상기 몰딩 금형 내로의 진입 시에 선단측이 되는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수지 몰딩 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 로더는 상기 워크를 상기 몰딩 금형에 배치하는 소정 영역의 표면에 대하여 이동 중에 가열을 행하는 가열 장치가 배열설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수지 몰딩 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 몰딩 금형은 태블릿형의 상기 수지가 투입되는 하나 혹은 복수의 포트를 가지고,
    상기 가열 장치는 상기 몰딩 금형의 상기 포트의 위치를 포함하는 소정 영역의 표면에 대하여 가열을 행하는 구성인 것을 특징으로 하는 수지 몰딩 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 몰딩 금형 내로부터 상기 성형품을 반송하는 제2 로더를 더 구비하고,
    상기 제1 로더 대신에, 혹은 상기 제1 로더와 함께, 상기 제2 로더에 상기 가열 장치가 배열설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수지 몰딩 장치.
  6. 상형 및 하형을 갖추는 몰딩 금형을 사용하여, 제1 부재에 제2 부재가 탑재된 워크를 수지로 몰딩하여 성형품으로 가공하는 수지 몰딩 방법으로서,
    제1 로더에 의해 상기 몰딩 금형 내로 상기 수지를 반송하는 공정과,
    상기 제1 로더가 이동하면서 상기 몰딩 금형의 소정 영역의 표면에 대하여 가열을 행하는 공정을 갖추는 것을 특징으로 하는 수지 몰딩 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 몰딩 금형의 소정 영역의 표면에 대하여 가열을 행하는 공정은 상기 제1 로더가 상기 몰딩 금형 내로 진입하여, 상기 제1 로더에 의해 유지한 태블릿형의 상기 수지를 상기 몰딩 금형의 포트에 투입한 후, 상기 제1 로더가 상기 몰딩 금형 내로부터 진출하면서, 상기 제1 로더에 설치된 가열 장치로 상기 몰딩 금형의 상기 포트의 위치를 포함하는 소정 영역의 표면에 대하여 가열을 행하여, 상기 포트에 투입된 상기 수지에 대하여 가열을 행하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 수지 몰딩 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    제2 로더에 의해 상기 몰딩 금형 내로부터 상기 성형품을 반송하는 공정을 더 갖추고,
    상기 몰딩 금형의 소정 영역의 표면에 대하여 가열을 행하는 공정은 상기 제1 로더 대신에, 혹은 상기 제1 로더와 함께, 상기 제2 로더가 이동하면서 상기 몰딩 금형의 소정 영역의 표면에 대하여 가열을 행하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 수지 몰딩 방법.
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