TW202144157A - 樹脂模塑裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種樹脂模塑裝置，所述樹脂模塑裝置直至將薄型大型尺寸的工件傳送至裝載機為止處理性均良好，可防止工件的平坦度喪失或破損，而向模塑模具供給。本發明的樹脂模塑裝置包括工件移送部（2），在第一位置與第二位置之間往復移動而移送工件（W），且工件移送部（2）在移送部本體（2a）上搭載與工件外形相比更大且板厚更厚的支架板（5），將工件（W）相對於所述支架板（5）而以外形為基準進行定位，並以重疊的狀態進行移送。

Description

樹脂模塑裝置
本發明涉及一種樹脂模塑裝置，所述樹脂模塑裝置將在薄板狀載體搭載了電子零件（半導體晶片等）的工件及模塑樹脂搬入模塑模具進行壓縮成形。
在使用熱固性樹脂將在厚度0.4 mm左右且500 mm見方左右大小的薄板狀載體（例如玻璃板等）搭載了電子零件（半導體晶片等）的工件壓縮成形的情形時，由於載體的剛性極低，故而可假定搬送時的彎曲導致工件的平坦度喪失、或者供給到載體上的樹脂偏差（deflection）等弊端。因此，假定例如用其他支撐構件搬送工件的結構。
例如，提出了一種技術，所述技術為了用樹脂密封有厚度的電子單元，而將基板配置於包括預熱用開口的專用托架上搬送，並在樹脂模塑前進行預熱（參照專利文獻1：日本專利特開2011-116085號公報）。
[專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2011-116085號公報
[發明所要解決的課題] 然而，在將上述薄型大型尺寸的工件向模塑模具供給時，由於載體的剛性極低，故而若用包括開口部的托架搬送，則搬送時的彎曲會導致工件的平坦度喪失、或者供給到載體上的樹脂（顆粒樹脂或液狀樹脂等）偏差等，存在難以操作的課題。另外，在為了將壓縮成形所使用的模塑樹脂以適量供給至載體上而進行計量的情形時，也存在難以一邊平坦地支撐一邊進行樹脂的供給與計量的情形。 [解決課題的手段]
本發明是鑒於所述情況而完成，其目的在於提供一種樹脂模塑裝置，所述樹脂模塑裝置可將薄型大型尺寸的工件以規定的對位狀態穩定且平坦地搬送。
為了達成所述目的，本發明包括以下結構。 一種樹脂模塑裝置，將在薄板狀載體搭載了電子零件的工件及模塑樹脂搬入模塑模具進行壓縮成形，其特徵在於：包括工件移送部，在第一位置與第二位置之間往復移動而移送所述工件，所述工件移送部在移送部本體上搭載與所述工件外形相比更大且板厚更厚的支架板，將工件相對於所述支架板而以外形為基準進行定位，並以重疊的狀態進行移送。 在第一位置與第二位置之間往復移動的工件移送部接收工件時，由於將工件相對於比工件外形更大且板厚更厚的支架板而以外形為基準進行定位，並以重疊的狀態移送至移送部本體上，故而可將薄型大型尺寸（large-size）的工件以規定的對位狀態穩定且平坦地搬送。
為了於在用所述工件移送部在第一位置與第二位置之間移送工件的途中設置的處理部中對所述工件實施處理，可在將工件搭載於支架板的狀態下與所述支架板一起移載至所述處理部。由此，可在不喪失工件的平坦度的情況下與支架板一起移載至處理部進行處理（例如樹脂供給等）。
較理想為在所述支架板設置有定位部，與樹脂供給部所包括的計量部對位而搭載。 由此，在利用取放機構將工件與支架板一起從工件移送部移載至樹脂供給部時，工件不會彎曲變形或破損，通過使支架板的定位部與計量部對位並重疊，可在工件不發生位置偏移的情況下進行移載，工件不易變形，因此可適量供給樹脂而在工件上不發生偏差。
所述工件移送部可在從前一步驟接收工件的接收位置與傳送至將工件搬入模塑模具的裝載機的傳送位置之間往復移動。 由此，在接收位置從前一步驟接收工件至工件移送部，並將所述工件移送至向裝載機傳送的傳送位置期間，防止工件變形，容易操作。
可在所述支架板形成有凹部，將搭載於工件的電子零件收容至凹部而將所述工件重疊支撐。 在所述情形時，可利用設置於所述凹部的至少中央部的輔助板在凹部內支撐所述電子零件，也可為所述凹部的深度與搭載於工件的電子零件的高度相同，而由所述凹部支撐搭載零件整體。 由此，可維持工件的平坦度並向下模模腔型的模塑模具搬送。
所述支架板也可使用金屬板。 由此，即便工件W的剛性低也不會彎曲，而可穩定且平坦地搬送。
[發明的效果] 根據本發明，可提供一種樹脂模塑裝置，所述樹脂模塑裝置直至將薄型大型尺寸的工件傳送至裝載機為止處理性均良好，可防止工件的平坦度喪失或破損，而向模塑模具供給。
（整體結構） 以下，參照圖式，對於本發明的實施形態，參照圖1進行說明。圖1是本發明的實施形態的樹脂模塑裝置的佈局結構圖。樹脂模塑裝置例示上模模腔型的壓縮成形裝置1，關於工件W，假定在厚度0.2 mm～3 mm左右且400 mm見方～700 mm見方左右的大小的薄板狀載體K（例如銅板、玻璃板等）搭載了半導體晶片等電子零件T的工件而進行說明。在以下裝置結構中，對將多個功能部（單元）連結而成的裝置結構進行例示，但也可在裝置本體一體地設置各功能部。另外，在用來對各實施形態進行說明的全部圖中，對具有相同功能的構件標注相同的符號，有時省略其重複說明。
壓縮成形裝置1是將工件供給單元A、樹脂供給單元B、工件傳送單元C、壓制單元D、冷卻單元E分別串列連結而成。下文所述的樹脂供給台7及壓制部11就操作性或保養等觀點而言，配置於裝置前面側，工件移送部2配置於與其相比更靠裝置裡側的位置。
工件移送部2沿著設置於工件供給單元A、樹脂供給單元B、工件傳送單元C間的軌部3使移送部本體2a在接收位置P與傳送位置Q之間往復移動（參照圖1實線箭頭H）。在工件供給單元A設置從前一步驟接收工件W的接收位置P。另外，在工件傳送單元C設置有將工件W傳送至裝載機4的傳送位置Q。移送部本體2a例如由輸送機裝置連結於輸送帶而往復移動。另外，在移送部本體2a上搭載與工件外形相比更大且厚度更厚（例如10 mm左右）的支架板5。工件W以相對於支架板5被定位且重疊的狀態，由工件移送部2以規定的對位狀態穩定且平坦地移送。
在樹脂供給單元B設置有供給顆粒樹脂或液狀樹脂的分配器6及樹脂供給台7。如圖2所示，在將工件W載置於支架板5的狀態下，利用可沿著Y-Z方向移動的取放機構8轉載至樹脂供給台7，從分配器6向工件W上供給樹脂R。分配器6以在工件W上可沿著X-Y方向掃描的方式設置。在樹脂供給台7設置有電子天平7a（計量部），計量適量樹脂供給至工件W上。
在工件傳送單元C設置有將被供給了樹脂R的工件W傳送至裝載機4的傳送位置Q。另外，設置有將工件W從傳送位置Q傳送至裝載機4的單元（未圖示），工件W被從支架板5交付至裝載機4。在裝載機4設置有環狀推壓構件（框體：未圖示）及多個卡盤爪（chuck claws），上下夾住工件W的外周緣部並保持。利用裝載機4將在傳送位置Q保持的工件W以僅夾緊外周的狀態搬送至壓制單元D的預加熱部10（預加熱台10b）。如上所述，在作為模塑裝置的壓縮成形裝置1中，根據用途而設為組合工件移送部2與裝載機4而成的結構，所述工件移送部2在將工件W相對於支架板5被定位且重疊的狀態下，以規定的對位狀態穩定且平坦地移送，所述裝載機4以僅夾緊工件W的外周的狀態進行搬送。
在工件傳送單元C設置有清潔器裝置9來將附著於工件W背面的樹脂粉或雜質（污染）等灰塵去除。另外，清潔器裝置9在向壓制單元D（預加熱部）搬送時對由裝載機4保持的被供給了樹脂的工件W的背面側進行清潔。清潔器裝置9是在寬度方向上將清潔頭部分成多個部分，以高度位置可變更的方式設置。清潔器裝置9以可利用未圖示的伺服機構而上下移動的方式設置，可調整清潔頭部的高度位置進行清潔，以避免由裝載機4保持的工件W的彎曲或與裝載機抓手的卡盤（未圖示）的干涉。
在壓制單元D設置有預加熱部10及壓制部11。在預加熱部10設置有預加熱器10a。預加熱器10a將被供給了樹脂的工件W在載置於預加熱台10b上的狀態下預熱至大約100℃左右。
壓制部11包括具有上模及下模的模塑模具11a。在本實施例中，在下模載置樹脂及工件W，在上模形成有模腔，閉模並加熱到例如130℃至150℃左右而進行壓縮成形。下模為可動模，且上模為固定模，但也可為下模為固定模而上模為可動模，或者兩者均為可動模。再者，模塑模具11a由公知的開模閉模機構（未圖示）進行開模閉模。例如，開模閉模機構包括一對壓板、架設一對壓板的多個連結機構（拉杆或柱部）、使壓板可動（升降）的驅動源（例如，電動馬達）及驅動傳導機構（例如，曲柄連杆）等而構成（驅動用機構均未圖示）。
模塑模具11a在包含上模模腔的上模夾緊面吸附保持有離型膜F。在上模設置有膜搬送機構11b。離型膜F使用耐熱性、剝離容易性、柔軟性、伸展性優異的以長條狀相連的膜材，例如適宜使用聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene，PTFE）、乙烯-四氟乙烯共聚物（ethylene-tetrafluoroethylene，ETFE）（聚四氟乙烯聚合物）、聚對苯二甲酸乙二酯（poly(ethylene terephthalate)，PET）、氟化乙烯丙烯共聚物（fluorinated ethylene propylene，FEP）、氟含浸玻璃布、聚丙烯、聚偏二氯乙烯等。離型膜F以從卷出輥F1經由上模夾緊面而被卷取至卷取輥F2的方式搬送。再者，也可使用切斷成與工件W相對應的所需尺寸的短條狀膜代替長條狀膜。
被預加熱部10預加熱至規定溫度的工件W由裝載機4所保持，並被搬入已開模的模塑模具11a。此時，在預加熱台10b上，利用未圖示的推動器等將工件W分別壓抵於一對X方向基準模組10c及Y方向基準模組10d，藉此整理工件W的姿態而修正旋轉方向的位置偏移。將工件對準後，根據工件W的外形位置與對準標記的位置偏移量檢測出工件中心位置與台中心位置的偏移量。任一工件W均存在±1 mm左右的尺寸公差，並且若在預加熱台10b上將工件W預加熱至規定溫度，則工件W發生延展。因此，可在搬入模塑模具11a之前，修正裝載機4的工件保持位置。
考慮到工件W的伸縮，裝載機4的多點卡盤（multi-point chuck）是與工件兩端部設置規定的間距而進行支撐。裝載機4與設置於模塑模具11a的下模的鎖塊（lock block）對位而將工件W傳送至下模夾緊面，並吸附保持工件W，將模塑模具11a閉模而將模塑樹脂加熱硬化。再者，在預加熱台10b及模塑模具11a設置有避讓凹部（relief concave parts），從而在由裝載機4支撐工件W時避免與卡盤的干涉。為了減小所述避讓凹部的大小，優選卡盤與工件兩端部的間距盡可能地小。
樹脂模塑動作結束後，模塑模具11a開模，裝載機4進入模具內保持工件W並取出。將工件W以由裝載機4保持的狀態從壓制單元D向冷卻單元E搬送，傳送至冷卻台12加以冷卻。將冷卻後的工件W搬送至後續步驟（切割步驟等）。以圖1所示的虛線表示裝載機4的X-Y方向的移動範圍。
（工件移送部） 此處，參照圖2至圖4A～圖4C對工件移送部2的結構進行說明。 在圖2中，工件移送部2的移送部本體2a相對於軌部3而經由線性導軌（linear rail guide）2b支撐。在圖4A中移送部本體2a的上表面，在四角以立起的方式形成有一對導銷2c。使以矩形形成的支架板5的角部對位於所述導銷2c間而載置。
如圖4B所示，支架板5使用與工件外形（500 mm見方～600 mm見方左右）相比更大、板厚更厚（例如10 mm左右）的矩形金屬板（例如強度高的不銹鋼板或輕量的鋁板）。此處，通過用金屬板形成支架板5，而可利用能夠精密加工的切削加工或研削加工將載置工件W的大板面加工成無變形的平坦的面，從而可以高平坦度支撐工件W並搬送。 由此，即便工件W的剛性低也不會彎曲，並且可在搬入模塑模具11a之前將每個支架板5預加熱至規定溫度。
在支架板5上設置以工件W的外形為基準而進行定位的定位構件。作為一例，在圖4B、圖4C中，在支架板5上，在四角分別設置有定位工件W的一對定位銷5a。對於工件W，使以矩形形成的工件W的角部對位於定位銷5a間而載置於支架板5的上表面。為了防止工件W上的電子零件T的靜電破壞及樹脂粉或汙物等的附著，支架板5的工件載置面及定位銷5a優選塗布了防止帶靜電的靜電放電（Electro-Static Discharge，ESD）應對塗裝（ESD塗布）。
另外，如下文所述，支架板5與工件W一起被取放機構8搬送至樹脂供給單元B的樹脂供給台7。此時，在樹脂供給台7設置有電子天平7a，對由分配器6供給的樹脂量進行計量。因此，優選支架板5以與電子天平7a的測定範圍相配合的方式，適當設置沖孔，且實現輕量化。
繼而，圖2中若工件移送部2將工件W及支架板5從工件供給單元A的接收位置P移送至樹脂供給單元B的位置，則利用取放機構8保持支架板5並向樹脂供給台7移送。如圖3所示，取放機構8將工件W及支架板5傳送至處於上升位置的升降器裝置7b。升降器裝置7b以支撐支架板5的狀態下降，使在電子天平7a的上表面的例如四處設置的定位銷7c嵌合於在支架板5的對應位置的例如四處設置的定位孔5b（定位部，參照圖4A、圖4B）而載置於電子天平7a。在所述狀態下，從圖2所示的分配器6向工件W上供給顆粒樹脂或液狀樹脂，用電子天平7a隨時計量的同時供給適量的樹脂。
此處，在向工件W上供給顆粒樹脂或液狀樹脂之類的樹脂R的情形時，必須將模塑樹脂供給至合適的位置。例如，若為顆粒樹脂，則優選將模塑樹脂供給至模塑模具11a內的模腔中盡可能靠近外周的位置。在此種情形時，本發明中的支架板5是用定位銷5a定位工件W，在工件移送部2與樹脂供給台7之間也被定位傳送，因此在工件W的合適的位置處，可以例如對準中心的狀態供給模塑樹脂。升降器裝置7b再次上升，在上升位置由取放機構8保持被供給了樹脂R的工件W及支架板5，並再次傳送至工件移送部2。如圖1所示，工件移送部2將工件W及支架板5移送至工件傳送單元C的傳送位置Q。
如上所述，在利用取放機構8將工件W及支架板5從工件移送部2移載至樹脂供給台7時，由於以由支架板5支撐的狀態移載工件W，故而不存在工件W彎曲變形或破損的情況。另外，在支架板5上的規定位置，工件W以外形為基準被定位，因此可防止將樹脂供給至偏移的位置。另外，通過將電子天平7a的定位銷7c嵌合於支架板5的定位孔5b中而重疊，工件W可位置不偏移地移載至電子天平7a上。另外，由於工件W不易變形，故而可不偏倚地向工件W上供給適量樹脂。
如上所述，在從前一步驟接收工件W至工件移送部2時，以相對於大於工件外形的支架板5將工件W定位並重疊的狀態移送至移送部本體2a上，因此直至將薄型大型尺寸的工件W與樹脂一起傳送至裝載機4為止處理性均良好，可防止工件W的平坦度喪失或破損，而將工件W及樹脂供給至模塑模具11a。
本實施例的工件W是使用矩形載體K進行說明，但也可為半導體晶圓等圓形載體K。在所述情形時，可將支架板5設為圓形，在供給樹脂時也可一邊旋轉支架板5一邊從分配器6供給樹脂。 另外，清潔器裝置9除了設置於工件傳送單元C以外，也可設置於壓制單元D中預加熱台10b與模塑模具11a之間。 另外，清潔器裝置9也可設置於工件供給單元A與樹脂供給單元B之間、樹脂供給單元B與工件傳送單元C之間，從而不僅清潔工件W的背面側（電子零件非搭載面），而且將在電子零件搭載面側浮動的污染或灰塵去除。
關於本實施例的模塑模具11a，已對上模模腔型進行了說明，但也可為下模模腔型的模塑模具。在所述情形時，可將工件W相對於支架板5使電子零件搭載面向下搭載，而由工件移送部2移送。另外，結構也可為由裝載機4夾緊支架板5的外周並搬送至模塑模具。
圖5A是如上所述由上模模腔型的支架板5支撐工件W的電子零件非搭載面的結構。圖5B及圖5C表示下模模腔型的支架板5的結構例。
圖5B及圖5C共通的結構是在支架板5的工件搭載面設置有，為了避免與電子零件T（半導體晶片）的干涉而平坦地支撐載體K的凹部5c。另外，該些支架板5也設置以工件W的外形為基準而進行定位的定位構件（未圖示）。圖5B是由增強板5d支撐，所述增強板5d將在工件W的彎曲大的至少載體中央部存在的電子零件T配置於凹部5c。再者，增強板5d也可不為其他構件，而是在凹部5c的底部一體形成板厚較厚的凸部而成者。圖5C中凹部5c的深度與電子零件T的高度相同，由凹部5c支撐電子零件整體。在所述情形時，可抑制工件W的彎曲而維持平坦度。根據該些結構，而將工件W與支架板5一起搬送至裝載機4，並僅將工件W供給至上模。另一方面，可通過樹脂供給單元B，利用分配器將模塑樹脂（顆粒樹脂或液狀樹脂）直接供給至下模模腔內，也可以載置於離型膜F的狀態供給模塑樹脂R。
通過該些結構，也可將薄型大型尺寸的工件以規定的對位狀態穩定且平坦地搬送。
1:壓縮成形裝置 2:工件移送部 2a:移送部本體 2b:線性導軌 2c:導銷 3:軌部 4:裝載機 4a:攝像機 5:支架板 5a、7c:定位銷 5b:定位孔 5c:凹部 5d:增強板 6:分配器 7:樹脂供給台 7a:電子天平 7b:升降器裝置 8:取放機構 9:清潔器裝置 10:預加熱部 10a:預加熱器 10b:預加熱台 10c:X方向基準模組 10d:Y方向基準模組 11:壓制部 11a:模塑模具 11b:膜搬送機構 12:冷卻台 A:工件供給單元 B:樹脂供給單元 C:工件傳送單元 D:壓制單元 E:冷卻單元 F:離型膜 F1:卷出輥 F2:卷取輥 K:載體 P:接收位置 Q:傳送位置 R:樹脂 W:工件 T:電子零件
圖1是表示樹脂模塑裝置的一例的佈局結構圖。 圖2是工件移送部與樹脂供給部的佈局結構圖。 圖3是表示樹脂供給台的結構例的說明圖。 圖4A～圖4C是工件移送部與支架板的立體圖、平面圖、正面圖。 圖5A～圖5C是表示支架板的形態的截面說明圖。
1:壓縮成形裝置
2:工件移送部
2a:移送部本體
3:軌部
4:裝載機
4a:攝像機
5:支架板
7:樹脂供給台
8:取放機構
9:清潔器裝置
10:預加熱部
10a:預加熱器
10b:預加熱台
10c:X方向基準模組
10d:Y方向基準模組
11:壓制部
11a:模塑模具
11b:膜搬送機構
12:冷卻台
A:工件供給單元
B:樹脂供給單元
C:工件傳送單元
D:壓制單元
E:冷卻單元
F:離型膜
F1:卷出輥
F2:卷取輥
K:載體
P:接收位置
Q:傳送位置
R:樹脂
W:工件
T:電子零件

Claims (8)

  1. 一種樹脂模塑裝置，將在薄板狀載體搭載了電子零件的工件及模塑樹脂搬入模塑模具進行壓縮成形，所述樹脂模塑裝置包括： 工件移送部，在第一位置與第二位置之間往復移動而移送所述工件，且所述工件移送部在移送部本體上搭載與所述工件外形相比更大且板厚更厚的支架板，將所述工件相對於所述支架板而以外形為基準進行定位，並以重疊的狀態進行移送。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的樹脂模塑裝置，其中為了於在用所述工件移送部在所述第一位置與所述第二位置之間移送所述工件的途中設置的處理部中對所述工件實施處理，而在將所述工件搭載於所述支架板的狀態下與所述支架板一起移載至所述處理部。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的樹脂模塑裝置，其中在所述支架板設置有定位部，與樹脂供給部所包括的計量部對位而搭載。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的樹脂模塑裝置，其中所述工件移送部在從前一步驟接收所述工件的接收位置與傳送至將所述工件搬入所述模塑模具的裝載機的傳送位置之間往復移動。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的樹脂模塑裝置，其中在所述支架板形成有凹部，將搭載於所述工件的所述電子零件收容至所述凹部而將所述工件重疊支撐。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的樹脂模塑裝置，其中利用設置於所述凹部的至少中央部的輔助板在所述凹部內支撐所述電子零件。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的樹脂模塑裝置，其中所述凹部的深度與搭載於所述工件的所述電子零件的高度相同，而由所述凹部支撐搭載所述電子零件整體。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項、第5項至第7項中任一項所述的樹脂模塑裝置，其中所述支架板為金屬板。
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