TWI623071B - 樹脂模塑裝置與樹脂模塑方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種可從工作件及樹脂材料之供應至進行樹脂模塑收納成形產品為止之一連串作業,以精緻緊密的裝置構成高效率且依照製品規格完成模塑的樹脂模塑裝置。圍繞著工作件搬送機構H所備多關節機器人2的移動範圍,配置有工作件供應部A,樹脂供應部B,壓製部C,及工作件收納部F。

Description

樹脂模塑裝置與樹脂模塑方法
本發明係關於一種樹脂模塑裝置,亦即將保持於托架上的半導體晶片工作伴加以樹脂模塑的裝置。其係第105100666號專利申請案之分割申請案,而本分割案係以原案說明書段落〔0057〕至〔0065〕之記載內容,以及第1圖至第6圖所揭示者為基礎而提出者。
將複數的工作件供應於壓製部加以樹脂模塑時,在各壓製部利用裝貨機將工作件及樹脂(錠狀樹脂、液狀樹脂、粉末、顆粒狀樹脂、或泥狀樹脂等)搬入於置備在壓製部的鑄模內夾壓進行樹脂模塑。此時為了在複數壓製部內有效率的進行樹脂模塑,眾所知悉的方法有在各壓製部內兼用裝貨機或減壓裝置,以求緊密化之外,尚有將成形詢環配合最慢的壓製部樹脂模塑動作等措施(參照專利文獻1)。
又,隨著電子機器的小型薄型化,為了提高半導體裝置的生產效率,將半導體裝置貼附於托架板進行樹脂模塑後,切斷成單片的半導體裝置製造方法,也曾被推薦。使用黏著用膠布貼附半導體晶片於托架板上進行樹脂 模塑。之後將托架板與黏著膠布剝離,然後進行電極成形及研磨而加以單片化,製造成半導體裝置(參照專利文獻2)。
又,於使用顆粒樹脂為模塑樹脂的場合,藉傭分配器供應顆粒樹脂於工作件上後搬運至各壓製部之間,因樹脂粉末之飛散而影響裝置內部之清淨度。又,清掃所飛散的顆粒樹脂而復原之作業負擔很重。於是就將粒體樹脂預先投下於從供應捲輪饋供於熱板上的成形離型膜上,予以暫時成形,以此狀態連同離型膜搬入於壓製部,吸著保持於下模,而工作件則吸著保持於上模。然後關閉上、下模施行樹脂模塑後,將離型模與成形品分離,而由回收捲輪捲取。此項樹脂封止裝置也曾推薦(參照專利文獻3)。尤其,於WLP製品(圓形狀製品)之場合,對供應於工作件上之顆粒樹脂,為了防止未充填等成形不良情事,有以真圓狀供應於工作件中央部之必要。
此外,不供應顆粒樹脂於工作件上,而將其從以線狀振動中的饋供器上落下於樹脂收容板的樹脂收容部,並瞄查樹脂收容板,以均勻厚度供應後,使離型膜被吸著於開口部後關閉樹脂收容部。反轉此樹脂收容板,而令載料器保持,並疊合離型膜於下模模穴凹部,然後解除樹脂收容板的吸著而由下模吸引,使離型膜被吸著保持於包含下模模穴凹部的夾持面,由此集中供應顆粒樹脂於該 凹部內之場合,就不大產生顆粒樹脂之飛散問題(參照專利文獻4)。
先行技術文獻:
專利文獻1:特開第2010-83027號公報
專利文獻2:特開第2006-287235號公報
專利文獻3:特開第2011-37031號公報
專利文獻4:特開第2008-221622號公報
除了供應工作件,向壓製部搬入搬出之外,完成成形品良否之判斷後,只把良品加熱硬化冷卻後,收容於工作件這一干裝置,加以精緻的配置,而且好好在各製程間取得協調,藉以提高工作效率,這是很須要的。例如與工作件一同供應液狀樹脂時,以一個液狀樹脂供應裝置(分配器)供應工作件於複數壓製部的場合,須要管理溫度的液狀樹脂吐出時間可能變長,生產效率恐怕反而降低。
又,關於準備複數壓製部,就不同製品從工作件的供應進行樹脂模塑,只將良品加熱硬化至收納為止一連串作業予以高效率完成的裝置構成,從未有所揭示。又,如集合進行這些製程的裝置,設置面積變大,裝配作業與維護費事,控制上恐怕複雜。
又,於半導體裝置的製造方法中,如貼附半導 體晶片於托架板上的黏膠帶使用具有熱發泡性的熱剝離膠布,而搬入托架板於經昇溫之模塑鑄模內進行樹脂模塑之過程中,由於從鑄模面之熱傳導以致加熱過度時,熱剝離膠布之黏著力減弱,致單片化之半導體晶圓(半導體晶片),恐將因樹脂之流動,而致發生移位之不良現象。
又,於塔載複數半導體晶片於半導體晶圓或電路基板上,一起進行樹脂模塑之際,如將工作件搬入模塑鑄模,則從已預熱昇溫的模塑鑄模中載置或吸著工作件時起,樹脂的黏度上昇,開始硬化(交連反應),即使夾壓鑄模,也由於樹脂之流動性降低,恐怕會產生未充填領域。
尤其將8吋或12吋等半導體晶圓之工作件,藉由轉換成形或壓縮成形進行樹脂模塑時,則在模塑樹脂流動面積較寬之一方樹脂變薄,因從鑄模壓夾面之工作件之加熱,模塑樹脂之硬化容易加快而使成形品質降低。
在從將樹脂供應部接受顆粒樹脂之工作件搬送至壓製部之間,恐怕樹脂粉飛散,有難以控制之問題。此樹脂粉之飛散,也會發生於利用機器人手等搬送機構做工作件搬送之場合,或無塵室內之空調引起之室內空氣流動之場合。為了清除所飛散之顆粒樹脂,維護作業變麻煩。
如專利文獻3所述,於投下顆粒樹脂於長形離型膜加以假成形,連同離型膜搬入壓製部進行模塑之場合,經假成形之顆粒樹脂形態陷於不安定(易形成凹凸 面),在搬入模穴內加熱硬化之際,容易捲入空氣。又,因離型膜之伸縮而生皺致成形品質容易低下。
又,如專利文獻4所述,將雛型膜吸著保持於包含下模模穴凹部之夾壓面,從樹脂收容部一起供應顆粒樹脂於模穴凹部內之場合,不易防止模穴凹部內之離型膜生皺而吸著,加之從工作件之供應起,迄於進行樹脂模塑而只將良品加熱硬化而收納這一連串之作業,利用精緻之裝置設至計予以實現之理想,實難實現。
本發明之第一目的,在提供一樹脂模塑裝置,其能解決上揭以往技術之問題,從工作件及樹脂的供應至進行樹脂模塑,收容成形品為止之一連串作業,利用精緻之裝置構成高效率且因應製品的規範,進行樹脂模塑者。
第二目的,在提供一種樹脂模塑裝置,其能延遲對搬入於鑄模內工作件之熱傳導,以防止黏著半導體晶片用黏著墊黏著力之低下,而且抑制供應於黏著面之模塑樹脂黏度之上昇,確保樹脂之流動性,藉以提高成形品質者。
第三目的,在提供一種樹脂模塑裝置,其能使供應工作件的顆粒樹脂不易飛散樹脂粉,控制性良好,而可抑制維護費用者。
為了達成上揭目的,本發明具備以下之構成。
保持工作件於機器人手在製程間搬送,而可回轉及直線移動的具有機器人之工作件搬送機構;用以供應該工作件的工作件供應部;用以進行樹脂模塑從該工作件供應部及該工作件,搬入進行樹脂模塑鑄模的壓製部;用以收納該壓製部所加以樹脂模塑之工作件的工作件收納部;及用以控制裝置各部動作的控制部。圍繞該工作件被搬送機構所具備機器人的移動範圍,配置該工作件供應部,該樹脂供應部,該壓制部,及該工作件收納部,為其特徵。
依照上揭構成,圍繞工作件搬送機構所具備機器人的移動範圍,精緻的配置以工作件供應部;樹脂供應部;壓製部;工作件收納部等處理部,及控制部,而且可以高效率的完成從工作件與樹脂的供應,至於進行樹脂模塑並收納成形品的一連串作業,並且可因應製品的規範進行樹脂模塑。
又,該模塑鑄模內,其將在黏著片的半導體晶片黏著面側供應有樹脂的托架板,從鑄模之壓夾面隔離支持的工作件支持部,在鑄模成壓夾狀態下,可從該壓夾面退避的方式設置較佳。
據此,由於在黏著片的半導體晶片黏著面側供應有樹脂的托架板,藉工作件支持部隔離於鑄模壓夾面支持,因此工作件搬入經預熱的鑄模時,直至樹脂擴散於黏 著片上直前,也不易從鑄模面傳熱過來,故可防止半導體晶片之移位,或半導體晶片跟隨模塑樹脂流動。
又,從鑄模壓夾面不易傳熱至工作件,膠化時間較短之樹脂,在樹脂擴散以前其黏度上昇而流動性低下,可防止未充填部份之發生,提高成形品質。
此外,工作件支持部於鑄膜在壓夾狀態時,可從壓夾面退避於鑄模內,不妨礙鑄模。
又,圍繞該工作件搬送機構所具備機器人的移動範圍,配置該工作件供應部,該樹脂供應部,該壓製部及該工作件收納部,向從工作件供應部取出之工作件,在樹脂供應部供應模塑樹脂,於供應有模塑樹脂的工作件藉防風架遮蔽的狀態下被送至壓製部,如此較佳。
依照上揭構成,供應有模塑樹脂的工作件以藉防風架遮蔽的狀態下搬送至壓製部,因此不致於從工作件飛散樹脂粉,因此控制性改善,減輕維護負擔。
使用上揭樹脂模塑裝置,即可提供一種可從工作件及樹脂的供應至進行樹脂模塑至收納成形品之一連串作業,藉精緻的裝置構成高效率且因應製品規範完成樹脂模塑的裝置。
又,可延遲對搬入鑄模內工作件之熱傳導,防止黏著半導體晶片的黏著片的黏著力,並且抑制供應於黏 著面的模塑樹脂黏度之上昇,以確保樹脂之流動性,提高品質。
又,可提供從工作件及樹脂之供應起至進行樹脂模塑,收納成形品為止之一連串作業,以精緻之裝置構成高效率的完成,而且不易從供應於工作件之顆粒樹脂飛散樹脂,控制性良好,維護費低廉之樹脂模塑裝置。
A‧‧‧工作件供應部
B‧‧‧樹脂供應部
C‧‧‧壓製部
D‧‧‧工作件檢查部(冷卻部)
E‧‧‧加熱硬化部
F‧‧‧工作件收納部
G‧‧‧控制部
H‧‧‧工作件搬送機構
I‧‧‧資訊讀取部
J‧‧‧液材吐出位置
K‧‧‧托架板
L‧‧‧標示部
M‧‧‧操作部
N‧‧‧標示部
S‧‧‧黏著片
T‧‧‧半導體晶片
1‧‧‧機器人手
1a‧‧‧吸著孔
1b‧‧‧吸引器
2‧‧‧多關節機器人
2a‧‧‧可折疊垂直連桿
2b‧‧‧水平連桿
2d、2e‧‧‧垂直軸
3‧‧‧基部
4‧‧‧直動導軌
5‧‧‧智慧型手
6‧‧‧雷射變位器
7‧‧‧攝影裝置(照相機)
8‧‧‧智慧型治具
9、9a、9b‧‧‧供應冊槽
10、10a、10b‧‧‧收納冊槽
11‧‧‧搬送範圍
12‧‧‧間壁
12a‧‧‧取出口
13‧‧‧升降機構
14‧‧‧升降導軌
15、25‧‧‧擋門
16‧‧‧讀取裝置
16a‧‧‧對準器
16b‧‧‧回轉對準器
17‧‧‧注射液供應部
17a‧‧‧回轉保持器
17b‧‧‧凹部
17c‧‧‧凸緣部
17e‧‧‧樹脂承受部
18、18f、18g‧‧‧分配單元
18b‧‧‧活塞保持部
18c、18g‧‧‧活塞
18d‧‧‧夾頭
18e‧‧‧護導部
19‧‧‧注液器
19a‧‧‧管狀噴嘴
19b‧‧‧扣閥
20‧‧‧馬達
20a‧‧‧馬達軸
21‧‧‧廢液杯
22‧‧‧工作件載置部
22a‧‧‧突起
23‧‧‧重量計
26、26a、26b‧‧‧壓製裝置
28‧‧‧上模
28a‧‧‧上模模穴
28c‧‧‧上模穴塊
28d‧‧‧上模夾壓器
29‧‧‧下橫台板
30‧‧‧下模
30b‧‧‧下模穴塊
30c‧‧‧下模夾壓器
30e‧‧‧O環
30f‧‧‧吸引孔
30g‧‧‧下模底座
30h‧‧‧空氣通氣銷
30i‧‧‧空氣通氣溝
31‧‧‧繫桿
32‧‧‧裝貨機
32a‧‧‧裝貨機手
33‧‧‧工作件載置部
34‧‧‧軌道
35‧‧‧膠膜供應裝置
36‧‧‧釋放膜
37‧‧‧浮動銷
37a‧‧‧直動軌道
38‧‧‧渦卷彈簧
V‧‧‧基板實裝領域
39‧‧‧基部
U‧‧‧鑄模空間
B1‧‧‧液狀樹脂供應部
B2‧‧‧顆粒狀樹脂供應部
B3‧‧‧工作件移送機構
40‧‧‧可動載台
41‧‧‧雷射變位計
42‧‧‧外觀檢查部
43‧‧‧硬化爐
43a‧‧‧狹縫
44‧‧‧內扉
44a‧‧‧開口部
45‧‧‧外扉
46‧‧‧開閉扉
47‧‧‧記憶部
48‧‧‧冷卻用冊槽
48a‧‧‧狹縫
51‧‧‧漏斗
52‧‧‧樹脂投下部
53‧‧‧槽溝
53a‧‧‧溝槽53長軸方向溝部
53b‧‧‧凹口部
54‧‧‧電磁餽供器
55‧‧‧工作件載置部
56‧‧‧電子天秤
57‧‧‧定位治具
57a‧‧‧十字狀支持台
57b‧‧‧導爪
58‧‧‧整平機構
59‧‧‧飛散防止架
60‧‧‧整平片
60a‧‧‧整平片上端
60b‧‧‧整平片下端
61‧‧‧整平片驅動馬達
61a‧‧‧馬達軸
62‧‧‧升降滑梯
63‧‧‧升降用馬達
64‧‧‧球形螺絲
65‧‧‧整平片支持台
66‧‧‧落下防止托盤
67‧‧‧托盤驅動馬達
68‧‧‧回轉臂
69‧‧‧靜電除去器
70‧‧‧顆粒樹脂
71‧‧‧防風架
72‧‧‧運送裝置
73‧‧‧運送皮帶
74a、74b、74c‧‧‧框架擋門
P‧‧‧授受位置
Q1、Q2‧‧‧授受位置
75‧‧‧滑動機構
76a、76b‧‧‧制止器
76c、76d‧‧‧位置檢出感測器
77a、77b‧‧‧工作件載置部
78a、78b‧‧‧汽缸
79‧‧‧預備加熱部
80‧‧‧液狀樹脂
127a‧‧‧下地樹脂部
127b‧‧‧中高樹脂部
128‧‧‧基板
129‧‧‧半導體晶片
131‧‧‧基台
131a‧‧‧基台貫通孔
132‧‧‧樹脂投下部
133‧‧‧XYZ向驅動機構
134‧‧‧X軸滑動器
136‧‧‧Y軸滑動器
155‧‧‧Z軸軌道
156‧‧‧Z軸滑動器
157‧‧‧重量計
第1圖為表示樹脂模塑裝置全體構成一例的平面圖。
第2(A)及2(B)圖為多關節機器人的側面圖及機器人手的說明圖。
第3(A)及3(B)圖為表示智慧型手高度囔向及X-Y方向對位置動作的說明圖。
第4圖為工作件供應部的說明圖。
第5(A)~5(C)圖為利用多關節機器人在工作件供應部及工作件收納部工作件取出及收納動作說明圖。
第6圖為表示樹脂供應部一例的說明圖。
第7(A)及7(B)圖為表示在壓制部搬入搬出工作件的說明圖。
第8(A)~8(C)圖為表示壓縮成形動作的斷面說明圖。
第9(A)~9(C)圖為他例中表示壓縮成形動作的斷面說明圖。
第10圖為表示工作件支持部配置構成的上視圖。
第11圖為冷卻部及工作檢查部的說明圖。
第12(A)及12(B)圖為表示加熱硬化部之擋門開關動作及工作件收納狀態的說明圖。
第13圖為表示利用工作件搬送機構供應工作件予壓製部之動作時機的圖表。
第14(A)~14(C)圖表示記憶部所記憶之工作件搬送順序表之一例,處理優先順位表之一例及搬送順序表更換例的圖表。
第15圖為利用工作件搬送機構搬送工作件搬送動作時機的圖表。
第16(A)及16(B)圖為表示依前例之壓製部壓縮成形動作的斷面說明圖。
第17(A)及17(B)圖為表示依他例之壓製部壓縮成形動作的斷面說明圖。
第18圖為表示依他例之壓製部壓製成形動作的斷面說明圖。
第19圖為表示工作件支持部配置構成其他例的上視圖。
第20圖為表示依他例之樹脂模塑裝置全體構成的平面圖。
第21(A)及21(B)圖為表示顆粒樹脂供應部一例的正面圖及平面圖。
第22圖為顆粒樹脂供應部槽溝的斜視圖。
第23(A)~23(C)圖為顆粒樹脂供應部之板材斷面形狀 的說明圖。
第24圖為表示他例中之板材形狀與顆粒樹脂均勻化後的工作狀態說明圖。
第25圖為表示自顆粒樹脂供應部至壓製部之工作件移送機構一例的說明圖。
第26(A)~26(C)圖為顆粒樹脂供應動作的說明圖。
第27(A)~27(C)圖為第26(A)~26(C)圖後續之顆粒樹脂供應動作說明圖。
第28(A)~28(C)圖為其他顆粒樹脂供應動作的說明圖。
第29圖為第28(A)~28(C)圖後續之顆粒樹脂供應動作的說明圖。
第30(A)及30(B)圖為第29圖後續之顆粒樹脂供應動作的說明圖。
下文中參照所附圖面就本發明之樹脂模塑裝置較佳實施形態做詳細說明。以下的實施形態中,使用壓縮成形裝置做為壓製裝置之一例,以下模為可動型,上模為固定型來說明。
(樹脂模塑裝置之全體構成)
第1圖為本發明之樹脂模塑裝置一實施形態的平面配置圖。本實施形態的樹脂模塑裝置,係圍繞工作件搬送機構H所具備之多關節機器人移動範圍,配置有工 作件供應部A,樹脂供給部B,壓製部C,工作件檢查部D(冷卻部),加熱硬化部E及工作件收納部F等進行各處理工作之處理部,及控制這些處理部動作的控制部G。壓製部C近傍設有資訊讀取部I。又樹脂供給部B的近傍設有標示部L及操作部M。藉由如此圍繞多關節機器人之移動範圍配置各製程,移動距離得以縮短,而實現在各製程間高效率的工作件搬運。以下就各部構成做具體說明。
在第1圖中工作件W係使用托架上保持的半導體晶片。此工作件W係使用於例如E-WLP(Embedded Wafer Level Package),或eWLB(embedded Wafer Level BGA)等稱呼的樹脂封止方法者。具體上使用在金屬製(SUS等)托架板K上貼著有熱剝離性黏著片(黏著膠布),該黏著片上以行列狀黏著有複數半導體晶片。此時托架板K,例如為了共同晶圓搬送治具那樣的周邊裝置,做為與半導體晶圓同一尺寸,形成直徑12吋(約30cm)的圓形或角形。在各工作件W之緣部,賦予有關製品的資訊碼(QR碼,條碼等)。此外,托架板K可為矩形狀。此時如欲將半導體晶片配置成複數行的行列狀,則可減小不能配置半導體晶片的領域,成形效率較好。
又,做為工作件W者,如非在托架板K上保持的半導體晶片E-WLP(eWLB)用之工作件W,亦可為在再配線層上球狀安裝的晶圓做樹脂模塑用的WLP工作件 W。此時假如可能,亦可在晶圓本身上賦予資訊碼。在冊槽上之各狹縫(收納位置)個別賦予資訊碼亦可。再者,工作件採用安裝有半導體晶片的樹脂基板或導架亦可。
(標示部L及操作部M)
如第1圖所示,標示部L及操作部M係配置成一體。作業員一面確認標示部L所標示的資訊,應需要操作操作部M,可控制裝置內各部(例如多關節機器人2)之動作。又,亦可進行後述之各種資訊輸入變更。此外,藉由使用通信回線而設標示部與操作部在遠離裝置的位置,做成遙控操作亦可。
(工作件搬送機構H)
第2(A)圖中之工作件搬送機構H,具有一多關節機器人2,保持工作件W於機器人手1,在各製程間以回轉或直線移動方式搬送。多關節機器人2,係由可折疊垂直連桿2a做上下移動的垂直多關節機器人,與可將水平連桿2b在水平面內回轉與移動的水平多關節機器人組合而構成。水平連桿2b之先端設有機器人手1。兩處之水平連桿2b與機器人手1軸支成以各個垂直軸2c,2d,2e為中心而可回轉。上揭各連桿,藉由設於未圖示之伺服馬達的編碼器檢出回轉量而進行回饋控制。如此由於採用具有多關節機器人2的構成,可利用垂直連桿2a,在上下方向移動機器人手1至任意位置之動作,及利用水平連桿2b, 在水平方向移動機器人手1至任意位置之動作,兩動作並行進行。因此,在圍繞多關節機器人2之移動範圍所配置之各處理部間,得以直線搬送工作件W,而可縮短搬送至各處理部所需時間至最短。因此,如後述之將工作件W與液狀樹脂搬送於壓製部C做樹脂模塑般的次級工程,可迅速搬送工作件W,改進成形品質。
又,如第2(B)圖所示,機器人手1之先端分成雙叉狀,即可避開工作件W之中央而保持其外周附近。如同圖所示,機器人手1在其先端與根側之3處,形成有可吸著工作件W外周之吸著孔1a及與此連通之吸引路1b。機器人手1係載置托架板K而吸著保持其背面。此外機器人手1除了吸著保持工作件W以外,亦可以爪挾方式做機械方式的夾持。又,機器人手1除了以垂直軸2e為中心回轉以外,做成以水平軸為中心回轉而可使工作件W反轉的構成亦可。
又,在第1圖中,多關節機器人2的基部3,設置成沿直動導軌4可以往復移動的方式。例如基部3所設之螺帽連結有球型螺絲,藉由未圖示之伺服馬達,施以正反方向之驅動,由是多關節機器人2,得以沿直動導軌4往復移動。
在第3(A)圖及第3(B)圖中,多關節機器人2在裝配時不用機器人手1,而代之以具有雷射變位計6與 攝影裝置(照相機)7的智慧型手5。藉此對裝設於各製程中工作件授受位置之智慧型治具8,做X-Y-Z方向之定位後裝配。例如智慧型治具8係使用形成一定大小之矩形板狀者。具體上說,照相機7所拍到的影像標示於標示部L以決定智慧型手5之概略位置。其次藉由雷射變位計6照射雷射光於智慧型治具8而如第3(A)圖所示那樣上下移動垂直連桿2a而檢出邊緣以調整高度位置(Z方向)。又,如第3(B)圖所示,藉由回轉水平連桿2b,以左右移動智慧型手5而檢出邊緣以調整X-Y方向之位置。
具體而言,首先設定智慧型治具8,以對準工作授受位置(第1圖各部中虛線所示機器人手1之位置)之中心與智慧型治具8之中心。接著一方面在標示部L標示照相機7所攝得的情景,另一方面操作操作部M,作動多關節機器人2以概略定位智慧型手5的位置於智慧型治具8之前方。此時以雷射變位計8計測智慧型手5與智慧型治具8間之距離。依據此距離與智慧型治具8深度方向之寬度,即可測定工作件授受位置中心對智慧型手5之位置(深度方向)。
接下去藉由對智慧型治具8左右移動智慧型手5,即可以雷射變位計6輸出值之邊緣,檢出智慧型治具8在兩側緣部之位置。測定工作件授受位置中心對智慧型手5之位置(左右方向),可得這些緣部之位置中央。其次,藉 由對智慧型治具8上下移動智慧型手5,即可檢出智慧型治具8上側緣部之位置。依據此緣部位置與智慧型治具8厚度,可測定在工作件授受位置的工作件載置面高度。如此,藉由取得在前後、左右、上下三方向之對智慧型手5之距離(位置)資訊,可測定工作件搬送機構H在座標上的各部授受位置的座標。
如此,藉由使用智慧型手5及智慧型治具8,可取得各製程之工作件授受位置X-Y-Z方向之正確座標,記憶於記憶部47,控制部G依據此值控制多關節機器人2的動作。此外,關於智慧型治具8之形狀,如能獲悉在X-Y-Z方向之相對位置關係,可屬於矩形板以外之形狀。又,如後述之加熱硬化部E與冷卻部N那樣,在一個裝置內具有複數授受位置之場合,可就一部分授受位置取得座標,以此基礎算出所偶授受位置。又,亦可取得所有座標,以算出各個授受位置。
藉此,可於裝配多關節機器人2之際,對設於其周圍之各裝置,利用簡易的構成,算出執行搬入搬出之多關節機器人2(工作件W)之高精度位置。因此,樹脂模塑裝置裝配本身並不需要太高的精度,而可簡化裝配作業,大幅削減建構設備的成本,求得綜合成本的大幅降低。
此外,不使用多關節機器人2,而代之以採用水平多關節機器人,垂直多關節機器人,或其他種類的機 器人,或引動器等適當組合之構成亦可。又,也有可能因應在壓製部C的數目,設置複數台的多關節機器人。此時例如自工作件供應部A至壓製部C以一個多關節機器人搬送,自壓製部C至工作件收納部F由另一多關節機器人搬送,這樣分開搬送範圍亦可。如此一來,可並行成形更多的工作件W,提高生產性。
(工作件供應部A,工作件收納部F及資訊讀取部I)
於第1圖中,在多關節機器人2往復移動的直動導軌4前方側,併設有工作件供應部A及工作件收納部F。具體上說,併設有工作件W(被成形品)收納用供應冊槽9,及可收納工作件W(成形品)的收納冊槽10各兩列。此外,供應冊槽9與收納冊槽10之構造相同,因此下文中,只以供應冊槽9之構造做為代表來說明。又,設置成兩列的供應冊槽9如用以收納同種類的工作件W,或收納不同類的工作件,任何場合都可。此事對收納冊槽10亦是同樣。又,亦可將供應冊槽9及收納冊槽10設成各一列之構成,或各設置三列以上之構成亦可。更且,供應冊槽9及收納冊槽10可作成FOUP形態的密閉式搬送容器。
以下參照第4圖來說明工作件供應部A之構成。多關節機器人2移動的搬送範圖11與工作件供應部A(工作件收納部F)係以間壁12遮斷,這是為了保管工作 件W於不受粉塵與熱等影響的環境。供應冊槽9係以眾知的昇降機構13以可昇降方式支持。昇降機構13係由以驅動源回轉的搬送裝置(無端狀之搬送皮帶,搬送鐵鏈等)沿昇降導軌14昇降者。供應槽9係基成2段載置於昇降機構13。各供應槽9之兩側壁有狹縫(凹溝)對向形成,該狹縫插入工作件W之托架板K加以支持。間壁12在昇降機構13之上昇位置附近開設取出口12a。取出口12a係以可開閉之擋門15閉塞。擋門15係以汽缸、螺管等驅動源開閉。
其次參照第5(A)~5(C)圖說明從工作件供應部A取出工作件W動作之一例。
在第5(A)圖中,假定昇降機構13係處於昇降導軌14之上昇位置。此時供應冊槽9係處於最下側之工作件W對向於取出口12之位置。起動多關節機器人2,移動機器人手1至隔離間壁12對向於擋門15之位置。
其次,如第5(B)圖所示,控制部G控制驅動源開放擋門15,將機器人手1自取出口12a推入至供應冊槽9內最下側之工作件W下方。於是稍為上昇使機器人手1與工作件W接觸,以接受的狀態吸著保持,然後沿著凹溝自供應冊槽9經取出口12a搬出於間壁12之外(搬送範圍11)。
其後,如第5(C)圖所示,關閉擋門15,多關節機器人2搬送工作件W至第1圖所示之資訊讀取部1。 又,昇降機構13準備下次之工作件W之取出,以一定量下降至對向於取出口12a之位置,以便待機。接下去之工作件W的取出,反覆同樣的動作。
此外,在工作件收納部F,有吸著保持成形後的工作件W之機器人手1,自搬送範圍11沿著凹溝進入收納冊槽10內,解除工作件W的吸著而授予狹縫,此外進行工作件供應部同樣的動作。
在第1圖中,資訊讀取部1設有密碼資訊讀取裝置16及對準器16a。回轉接受自供應冊槽9搬送過來的工作件W之對準器16a,將工作件W的資訊密碼移動至密碼資訊讀取裝置16直下。此時工作件W被統一於一定方向。密碼資訊讀取裝置16係用以讀取有關賦予工作件W的製品資訊密碼(QR密碼、條碼等)。對應於此資訊密碼,記憶部47可記憶樹脂供應資訊(樹脂種別、樹脂供應量、供應時間等),模塑條件(壓製器號碼、壓製溫度、壓製厚度、成型厚度等),修補資訊(修補溫度、修補時間等),及冷卻資訊(冷卻時間)等成形條件。依據密碼資訊讀取裝置16讀取之資訊密碼所對應之成形條件資訊,對搬送中之工作件W進行後述之各項製程處理。多關節機器人2將已完成讀取成形條件之工作件W從樹脂供應部B依序搬送至工作件收納部F後之各處理製程。
(樹脂供應部B之構成)
於第1圖中,有樹脂供應部B鄰接於工作件供應部A設置。樹脂供應部B挾著以可回轉方式保持複數注液器的回轉式注液器供應部17,在其兩側設有2系統分配單元18。此外,樹脂供應部B可調節內部溫度與濕度,以利樹脂之冷卻與除濕。又,裝置兩側設有門扉,以便作業員更換注液器19。
在第6圖中,注射液保持器17在其保持部本體17a上,以可回轉方式支持回轉保持器17b。注液器19貯留一定量的矽樹脂或環氧樹脂等熱硬化性樹脂,而被六處凹部17d所支持,各凹部17d則沿周圍方向設置於位於回轉保持器17b上部之凸緣部17c。又,在回轉保持器17b之下方,設有樹脂承受部17e,用以承受設於注液器19先端的管狀噴嘴19a可能漏出之液狀樹脂。保持部本體17a上端裝設有馬達20,其軸20a連接於凸緣部17c。馬達20起動時,回轉保持器17b亦回轉於所定方向。又,在回轉保持器17b下端部,管狀噴嘴19a所在位置之高度設有扣閥19b,挾夾各注液器19的管狀噴嘴19a而予以閉緊,以防止液體之滲漏。
其次於第6圖中,說明一側之分配單元18。又另一側之分配單元18,夾介注液器供應部17在反對側反轉之位置具有同樣之構成,故省略其說明。分配單元18對注液器保持部17,其本體18a係可任意接觸或離開,並以 上下可動方式保持活塞保持部18b。在活塞保持部18b上部,設有活塞18c,可上下移動。又,活塞保持部18b,其活塞18c下方,設有夾頭18d,用以接受注液器19而加以保持。又,在夾頭18d之下方,設有護導部18e,用以保持注液器19與管狀噴嘴的姿勢。該單元本體18a之未圖示驅動源(馬達,汽缸等)一經起動,本體18a即從由液體吐出位置退避之待機位置趨近於注液器保持部17而保持注液器19於夾頭18d。保持注液器19之單元本體18a在保持狀態下,移動至液材吐出位置J而開放扣閥19b。接著利用未圖示之汽缸或馬達等驅動源向下移動活塞18c而壓入注液器19內,從管狀噴嘴19a吐出液狀樹脂供應於工作件W。經供應一定量之液狀樹脂予工作件W後,停止活塞18c之動作,以扣閥19b關閉管狀噴嘴19a,防止因漏液而引起樹脂供應量之變動,或裝置內蒙受污染。
又,單元本體18a之近傍設有可回轉之廢液杯21,此杯設置目的在自注液器吐出液狀樹脂之際,吐出管狀噴嘴19a先端側品質較劣的液狀樹脂而設者。廢液杯21於吐出液狀樹脂於工作件W之前,回轉移動至液材吐出位置,以便捨棄廢樹脂液。
又,在液材吐出位置J設有用以載置從機器人手1接受工作件W的工作件載置部22。利用機器人手1將工作件W推進至樹脂供應部B內夾持支持凸起22a之位 置(參照第1、6圖),工作件W以保持於機器人手1之狀態,托架板K被搬送至支持凸起22a上。工作件載置部22上載置有機解除機器人手1吸著保持之工作件W,且工作件W設置於托架板K內而被支持凸起22a所支持。工作件載置部22設有重量計23,用以計測工作件W之重量及吐出於工作件W上之液狀樹脂重量。液狀樹脂之吐出量係因應製品以成形條件被記憶,並對目標值以所定精度(例如±0.3g左右)被吐出。此時實際供應樹脂之供應資訊(樹脂供應部號碼、注液器號碼、樹脂供應量、供應開始之終了時刻等),以對應此工作件W之運轉資訊加以記憶。
又,在樹脂供應部B,對應活塞18c上下方向位置設定於分配單元18之注液器19內液狀樹脂之殘量,加以監視,以自動進行注液器19之更換。如經判斷必須更換,即歸還使用後之注液器19予注液器保持部17,同時將已充填樹液之使用前的注液器19自動接受。如此構成之場合,例如保持於注液器保持部17之所有注液器19都已用完時,則在標示部J標示,應更換保持於注液器保持部17之注液器19,並指示作業員。藉此,在繼續供應分配單元18中所裝填之注液器19內之樹脂同時,亦可進行注液器19之更換。因此不必為了更換注液器19而停止裝置之運轉,可對裝置之運轉效用有所貢獻。
經吐出液狀樹脂之工作件W,從工作件W載 置部被機器人手1吸著保持而搬送至壓製部C。此時如從樹脂供應部B移動至壓製部C所需時間變長之場合,可能發生例如所供應之液狀樹脂封吸濕,或搬入壓製部C前被加熱等不良情事。但是因屬於使用多關節機器人2而可短時間移動工作件W之構成,較之使用例如空氣汽缸等可移動於所定搬運路徑之構成,其移動時間較短而均一。
如以上所述,成為利用二個分配單元18而併用注液器供應部17,可自動進行注液器19的更換之構成,故可不中斷樹脂供應的作業。又以緊密精緻的構成,於複數壓製部C追隨連續進行的樹脂模塑動作,對生產效率之提高貢獻殊大。而且,於上述樹脂裝置,視須要可延長直動導軌4,一方面留存既有構造,而可增加壓製部C及其他各部裝置之數目。此時可同時進行直動導軌4上多關節機器人2之移動與多關節機器人2之臂1的驅動,以便迅速搬送工作件W。
(壓製部C)
其次參照第7(A)圖、第7(B)圖,及第10圖來說明壓製部C之構成。如第1圖所示,於本實施形態中,有複數壓製部C併設於較直動導軌4深入之處。做其一例者,壓製部C設有二台,但亦可一台或三台以上。又,壓製部具有樹脂模塑相同製品用鑄模,或具有樹脂模塑不同製品用鑄模均可。相臨於壓製部C搬送範圍11一側設有間 壁24,並具有開口部24a。開口部24a以可開閉之擋門25通常成關閉狀態。擋門25係以汽缸、螺管等驅動源開閉。
在第7(A)圖中,壓製部C具有裝著於用以夾壓工作件W而進行樹脂模塑之模塑鑄模的傳統習知壓製裝置26。壓製裝置26之上模台板27組裝有上模28(例如固定型),下模台板29組裝有下模30(例如可動型)。搬進於下模30的工作件W由上、下模28、30夾壓進行壓縮成形。上模台板27與下模台板29的四個角落插通有繫桿31,職司模塑鑄模之護導。
又,壓製部C設有可往復運動的裝貨機32,往復於壓製裝置26至搬送範圍11之間。又,被擋門25覆蓋之開口部24a之前方側的搬送範圍11,設有工作件載置部33,接受機器人手1所吸著保持的塗有液狀樹脂工作件W,或接受從壓製裝置2b上由裝貨機32所取出之工作件W。
又,間壁24之開口部24a自壓製裝置26內至含工作件載置部33上方的搬送範圍11之領域,敷設有軌道34。裝貨機32沿軌道34往復移動於搬送範圍11至壓製裝置26之間。軌道34係設於開口部24a之兩側,並不干擾擋門25之開閉動作。裝貨機32待機於工作件載置部33上方,從機器人手1接受工作件W,搬入下模30,將成形後之工作件W從下模30取出於工作件載置部33。
在第7(A)圖中,於裝設有具有模穴的上模28之上模台板27。設有如虛線所示之膠膜供應裝置35。膠膜供應裝置35為一種在捲軸間捲出及捲取上模28之夾壓面上覆蓋之長形釋放膜36(參照第8(A)圖)的裝置。釋放膜36係用傳統既知之吸引機構吸著保持於上模面。釋放膜36應能耐模塑鑄模的加熱溫度,亦易於從鑄模面剝離,具有柔軟性、伸展性的薄膜材,例如PTFE、ETFE、PET、FEP、氟含浸玻璃布、聚丙烯、聚氯乙烯等,適合於使用。
以下說明工作件W對壓製部C之搬出搬入動作及壓製動作。於第7(A)圖中,壓製裝置26的上模28與下模30係處於開模狀態,而間壁24之檔門25開口部24a為閉塞狀態。吸著保持於機器人手1的工作件W載置於載置部33上,經解除吸著後交出。機器人手1一經退避,則如第7(B)圖所示,裝貨機32從工作件載置部33以手抓取工作件W,擋門25以開放狀態由開口部24a進入壓製裝置26內,安置工作件W於下模30。
第8(A)圖所示者為工作件W安置於下模30之狀態。裝貨機32於安置好工作件W後,從壓製裝置26經開口部24a返回搬送範圍11,擋門25即關閉,壓製裝置26夾壓工作件W完成壓縮成形。如第8(B)圖所示,下模30上昇而與上模28之間夾壓工作件W。包含上模28之模穴28a的夾壓面上吸著保持著釋放膜36。
又,壓縮成形終了後,如第8(C)圖所示,壓製裝置26開模,工作件W由吸著有釋放膜36的上模28離模,而成載置於下模302上之狀態。擋門25一經開放,裝貨機32即從搬送範圍11進入壓製裝置26內,抓取下模30載置的工作件W,在搬送範圍11取出交予工作件載置部33(參照第7(A)圖)。
茲參照第9(A)~9(C)圖及第10圖來說明壓製裝置26之其他例。
對上述壓製裝置26之同一部材賦予同一標號而沿用說明。例如在E-WLP成形時的工作件W,例如在托架板K上貼附黏著片S,再於其上黏著半導體晶片T後加以封止。接著以樹脂封止半導體晶片T的成形品被從托板架取下。此黏著片S屬於熱發泡性膜,可因加熱而降低半導體晶片T的黏著力,並在模塑後可從托架板K取下成形品。使用如此工作件W的成形時,有可能從直接搬入於壓製裝置26之下模30內時開始,因加熱而使黏著片S之黏著力降下。因此,端視流動於托架板K上之樹脂為何種,有半導體晶片T向托架板K外側流動之虞(所謂飛模)。又,儘管工作件W的底面積寬大,成為厚度極薄的成形製品。因此有可能一經工作件W被搬入壓製裝置26的下模30,即從該時點起由於從下模夾壓面之熱傳導,供應於半導體晶片T之黏著面側的液狀樹脂80,其黏度上昇,在壓製完 畢之前加速硬化。
於是第9(A)圖中,將工作件W搬入壓製裝置26內,安置於例如昇溫至180℃左右之下模30之際,設浮動銷37於下模30內,充當工作件支持部,使工作件W不至於直接接觸下模夾壓面。藉由內藏於下模30的渦卷彈簧38等,浮動銷37之先端被經常付勢,使其向上模面突出。渦卷彈簧38最好是承載工作件W的狀態下,具有不使浮動銷37完全退避於下模30內(即工作件W與下模面間有空隙)程度之彈簧係數者。此外,工作件W如被浮動銷37從下模面浮動支持時,即可防止裝貨機32之手部與下模30間之干擾,而使工作件W易於抓取之優點。遇此場合,最好具有吸著機構,以吸著工作件W於下模30。藉此,可防止開模之際被吸著於下模30側之經封止的工作件W貼附於上模28。
此外,如第10圖所示,浮動銷37係從工作件W之中心以每一間格之中心角90°之位置設有4處。浮動銷37在該圖中避開虛線所示半導體晶片T之基板實裝領域V而配置於其外側。這是為了防止經由浮動銷37之熱傳導,使浮動銷37直上之黏著片S的黏著力之降低,同時以上模28之夾持器與浮動銷37夾持托架板K之際,減低托架板K之屈撓性。
又,浮動銷37之數目與配置可適當的增減變 更。例如可以每隔中心角120°的位置設置3處。又,如能抑制從下模夾壓面之熱傳道,其形狀可以任意形成,如斷面為圓形,矩形或管形等的棒狀,板狀,框狀等。
第9(A)圖表示開模中之壓製裝置26中搬入工作件W之狀態。工作件W押下浮動銷37,以離開下模面之狀態被浮動支持。由是,工作件W即使被搬入經昇溫之模塑鑄模內,迄至液狀樹脂80擴散於黏著片S直前,也不易從鑄模夾壓面傳熱,故可防止半導體晶片之偏移,或與液狀樹脂一同流動。具體上說,托架板K上所塗佈的液狀樹脂80,係從其外緣向外側流出擴散,因此塗佈當時外緣的樹脂流動量最多,易引起飛散模現象。亦即從下模面加熱結果,黏著片S的黏著力降低,同時由於加熱而一時其黏度降低之液狀樹脂80流經半導體晶片近傍,容易引起飛模。於是將液狀樹脂80接觸上模面而加熱,使距離半導體晶片T的上側液狀樹脂80優先流動,同時抑制黏著片S之加熱,不使黏著力降低,即可有效防止飛模現象。
又,從下模夾壓面不易完熱至工作件W,對於膠化時間較短之樹脂,可防止樹脂擴散前黏度就上昇,流動性降低而發生未填部分,提高成形品質。
第9(B)圖表示壓製裝置26在閉模狀態。工作件W在上、下模28與30間被夾壓,浮動銷37壓縮渦卷彈簧38,其先端部退避於下模30內之狀態。
壓縮成形完成後壓製裝置26就開模。如第9(C)圖所示,下模30移下後,工作件W從其模塑面為釋放模36所被覆的上模28離模,而且由於下模30之浮動銷37之先端側受渦卷彈簧38的彈力而突出。受下模30的浮動支持。在此狀態下擋門25開放時,裝貨機32從搬送範圍11進入壓製裝置26,抓取塔載於下模30的工作件W,取出於搬送範圍11,授予工作件載置部33(參照第1圖)。又控制部C,將例如已完成成形之壓製部C的號碼、鑄模溫度曲線、夾壓壓力曲線、成形厚度、膠模使用量等實際成形條件,做為運轉資訊記憶於記憶部47。
(工作件檢查部D)
其次參照第11圖來說明工作檢查部D的構成。於第11圖中,基部39設以直動軌道39a。此直動軌道39a上設置有沿軌道長軸方向可往復移動的可動載台40。可動載台40可由例如已知之驅動機構,即其螺帽部連結於球形螺絲,該螺絲被馬達正反回轉驅動,而在直動軌道39a上往復移動者。
可動載台40在直動軌道39a一端之工作件接受位置待機。其上載置在壓製部C壓縮成形之工作件W藉由機器人手1載置,經解除吸著後交出。在交出位置的可動載台40,其工作件搬送機構H側,設有雷射變位計41於上下一對之工作件W。因此藉由機器人手1載置工作件 W於可動載台40之前,以該雷射變位計41照射雷射光計測工作件W之厚度。控制部G將所測定之厚度當作運轉資訊記憶於記憶部47。此時由工作件W之厚度減去托架板K之厚度,即可算出成形品之厚度。又,可動載台40由直動軌道39a一端移動至他端。此直動軌道39a之他端側上方設有外觀檢查部42,將成形品整批或分割後進行照相,藉由外觀觀察檢查未充填、流紋、或飛模等成形不良之有無。成形有不良之場合,其種類及攝得影像做為運轉資訊記憶於記憶部47。檢查完畢後,載有工作件W的可動載台40返回交予位置,交予機器人手1,搬送至加熱硬化部E。
此外,如檢出異常(超乎預測的未充填等)時,則將其情況通知,停止整個裝置之動力,進行維護,以防止不良品之繼續生產。
(加熱硬化部E)
其次參照第12(A)及12(B)圖來說明加熱硬化部E的構成。加熱硬化部E設有硬化爐43,檢查後的工作件W以機器人手1收納於硬化爐43,將模塑樹脂以至120℃~150℃左右加熱硬化(後硬化),完成加熱硬化。在第12(A)圖中,具有相對配置之狹縫43a在高度方向以一定節距形成,以此節距保持工作件W。工作件W收納於硬化爐43時,沿任意位置形成之狹縫43a插入工作件W保持。
在第1圖中,於硬化爐43包圍搬送範圍11側 設有內扉44,裝置外側則設有可關閉之外扉45。如第12(A)圖所示,內扉44對應於兩段份之狹縫43a位置設有開口部44a。在內扉44之內方,有開閉扉46個別以可開閉方式設置,用以經常遮斷各開口部44a。又,如同圖及第1圖所示,12段的狹縫43a以平面透視時成2列配置,可使總數24張之工作件W並行進行後硬化處理。
此時,從壓製部C完成樹脂塑化至開始後硬化之時間拉張時,樹脂模塑部分產生反撓。但是採用多關節機器人2,成為高度方向也能順利移動工作件W之構成,由是對高度不同之所望狹縫43a,都可在短時間內移動。似此,對搬送所需時間影響於成形品質的模塑裝置,利用多關節機器人2時,其縮短搬送時間效果殊大。
在第12(B)圖中,開閉扉46開放一個,即可使用機器人手1將2張工作件W各插入於上下兩段之狹縫43a而保持。如此以個別開閉開閉扉46的方式,可減少開閉面積來收納取出工作件W,因此可防止爐內溫度之降低,抑制向搬送範圍11之放熱。
在工作檢查部D,經檢查好的工作件W以機器人手1吸著保持的而搬送到硬化爐43。如第12(A)圖所示,硬化爐43其開閉扉被關閉而加熱至所定溫度。例如插入工作件W於最上位置之狹縫43a而機器人手1接近內扉44時,控制部G控制未圖示之驅動機構,如第12(B)圖所示, 開放相對於最上位置狹縫43a的開閉扉46。接著機器人手1進入爐內,將工作件W沿狹縫43a插入。然後解除機器人手1之吸著,將工作件W交給硬化爐43,然後機器人手1退出硬化爐43。機器人手1離開內扉44後關閉開閉扉46。工作件W收納於硬化爐43經過一定時間後,機器人手1再度進入硬化爐43內,吸著保持工作件W而從硬化爐43搬出,並搬送至冷卻部。
(冷卻部N)
如第11圖所示,冷卻部N在工作件檢查部D上方之空間,設有冷卻用冊槽48。在冊槽48之兩側壁上,形成有狹縫48a,以一定節距相對配置於高度方向,以此節距即可保持工作件W。如此一來,利用可移動機器人手1於任意高度的多關節機器人2,得以對所定狹縫48a授受工作件W。成形品加熱硬化完成後的工作件W,利用機器人手1吸著保持,搬送至冷卻部N之狹縫48a(授受位置),解除吸著後授受。保持此狀態放置一定時間以自然冷卻工作件W。此外,冷卻器可分離於檢查部D號外設置,但如利用工作件檢查部D上之閒置空間,則可使裝置之構成更加緊密。
(工作件收納部F)
如前述情形,工作件收納部F之構成與工作件供應部A之構成相同。機器人手1將在冷卻部把冷卻的工 作件W接受,搬送至鄰接的收納冊槽收納。
(控制部G)
在第1圖中,控制部G具有CPU(中央演算處理裝置)、ROM、RAM等記憶部4,並控制前述裝置之動作。記憶部47除了記憶各種控制程式以外,尚記憶工作件搬送對象候補表,搬送順序資訊及賦予工作件W的密碼資訊。CPU將較ROM必要的程式在RAM讀出加以實施,利用RAM臨時記憶輸入資訊,或應輸入資訊實施演算處理等,依據控制程式輸出指令。
控制部G隨時輸入工作件供應部A的運轉資訊(已授受完畢之供應側槽狹縫密碼)、密碼資訊讀取裝置16的運轉資訊(接受資訊:樹脂條件、模塑條件、硬化條件、冷卻條件)、樹脂供應部B的資訊(接受資訊:(注液器號碼:(樹脂種類、樹脂解凍時間、收容總量)、使用料量(每次供應/總量)、供應開始/完畢時間)、壓製部C的運轉資訊(鑄模溫度曲線、夾壓壓力曲線、成形厚度、膠膜使用量)、硬化爐43的運轉資訊(爐內溫度)、工作件檢查部D的運轉資訊(飛模現象、成形厚度)、工作件收納部F的運轉資訊(已接受狹縫位置)等資訊,並輸出所需指令給各部。控制部G將這樣的運轉資訊及上述成形條件等結合於工作件W加以記憶。藉如此即可確認工作件W的實際製造條件等。例如讀取成形後之工作件W的托架板K的資訊密碼,即可確認 成形條件與運轉資訊,使與實際成形品有關連之資訊可易於閱覽,因而可利用來使成形條件成為最適當的狀態。
此外,控制部G係圍繞搬送機構H配置者。例如像控制器以有線或無線遙控亦可。
第13圖為表示將4張工作件W(1~4)從一個供應冊槽順次供應,收納於1個收納冊槽之搬送步驟的時機圖一例。假定使用分配單元18f,18g及壓製裝置26a,26b,硬化爐43之狹縫43a數目有4個的裝置構成。此時各處理製程的處理循環,為個別裝置所需處理時間除以最大同時處理數(本實施例中為裝置數與狹縫數)所得時間。因此,比較須要長時間處理的加熱硬化部E可以設置較多狹縫43a的方式來增加可同時處理的最大數,以此裝置構成,使整個裝置的處理,不致於在此落後。
然而處理循環無法一致,所以依據處理循環最為拉長的處理部之工作件W搬入時機及搬出時機,決定對其他處理部工作件W搬入時機及搬出時機。於第13圖中,壓製裝置26a,26b的處理循環最長,所以逆算從工作件供應部A搬出工作件W之時機而決定。此場合下,在壓製裝置26b中進行工作件W1與工作件W3之樹脂模塑之間,同樣的,於壓製裝置26b中進行工作件W2與工作件W4之樹脂模塑之間,為了使之不致於生時間的浪費,適當的決定各工作件W(1~4)之供應時機。具體上說,在壓製裝 置26a之工作件W1完成樹脂模塑成為空檔時,接著搬入工作件W3於壓製裝置26a,經這樣逆算以決定時機。第14(A)圖為表示第13圖中以虛線包圍四角的領域工作件搬送順序的表圖。此時工作件1號從壓製裝置26a搬送去檢查時,其次的工作件3號從分配單元18f搬入壓製裝置26a,工作件1號完成檢查後,即被搬入硬化爐43。
同樣,工作件2號從壓製裝置26b搬送到工作件檢查部D(雷射變位計41及外觀檢查部42)時,下一個工作件4號從分配單元18g被搬入壓製裝置26b。接著工作件2號檢查完畢後即被搬入硬化爐43。似此,複數的工作件W在各處理部並行處理的場合,對各處理部工作件W之搬入搬出所需等待時間設法降低至最小,則可促進整個裝置處理有效率的進行。
第14(B)圖表示給記憶部47記憶優先度較高處理的處理優先順位表之一例。多關節機器人2依據此處理優先順位表優先順位,控制工作件W之搬送順序。如本圖所示,預先指示多關節機器人2之搬送工作件W優先順位,搬送工作件W之處理開始時間如果相近,則因應各處理優先順位,適當的調整搬送順序。如此一來,即可考慮優先度的高低,有如圖示的目的應儘早搬送的高優先度工作件W予以優先搬送,則可提高成形品質。
第14(C)圖表示調整搬送順序之一例之搬送順 序表例圖。依據本圖,係更換工作件W從冷卻部N搬送至工作件收納部F後,從樹脂供應部B搬送至壓製部C的順序更換之例。如此,像將工作件W從冷卻部N搬送至工作件收納部F那樣優先順位較低,何時搬送都不會影響成品品質的處理可以延後,以求整個裝置處理效率之提高,而且對成形品質之提高也有貢獻。又,搬送順序更換之優先順位,可預先做好控制程式,或以後用指示方式輸入而更換亦可。
如以上所述,工作件W之搬送順序因應處理循環或搬送優先順序決定,即可配合在壓製部C的樹脂模塑動作,將工作件搬送機構H之搬送動作予以迅速化與效率化。又,為了提高各壓製部C的裝置運轉率,可以使工作件供應動作及工作件取出動作相追隨。又,為了故障之發生與維護需要等須停止一部份時,適當變更各處理部最大同時處理數,即處理循環會變更,因此,搬送順序可相應做再設定。由是,故障與維護之際,也不必進行複雜的處理設定而從事生產。
第15圖為其他例的工作件搬送動作時機圖。與前第13圖所不同者,為從2個供應冊槽9a、9b交互供應工作件1~4,交互收納於2個收納冊槽10a、10b。此構成時,可對複數種類之工作材W供應複數種類(例如2種類)的樹脂。對具有複數種類的鑄模之壓製部,選擇性的供 應複數種類的工作件施以樹脂模塑。利用分配單元18f、18g及壓製裝置26a、26b,硬化爐43的狹縫43a數有24個的裝置構成也是一樣。
此時分配單元18f、18g中充填種類樹脂的複數種類注液器19裝填於注液器供應部17,選擇性的供應於1對分配單元18f、18g。此時,分配單元18f、18g中的注液器供應部17裝填有不同種類樹脂的複數注液器19。注液器19從一對分配單元18f、18g選擇性的供應樹脂。以此構成,可將複數種類的液狀樹脂,就各分配單元18f、18g並行供給,即能進行使用複數樹脂材質製造複數種類製品的混合生產(mixed production)。又,壓製裝置26a、26b中安置有種類不同之鑄模,就每一供應冊槽9a、9b對壓製裝置26a、26b選擇性的搬入。以此構成,即可並行實施利用複數種類鑄模的樹脂模塑,實施不同樹脂模塑條件成形品之混合生產。
更可因應變更成形厚度而製造,或因應鑄模變更樹脂供應量,將多數條件並行實施。如此依照本發明之樹脂模塑裝置,就每一工作件W,利用標示於托架板K的資訊密碼,在裝置內讀取關於製品的資訊,據此在各部實行處理。又,依照本發明之樹脂模塑裝置,因需要可施行處理順序變更那樣動作上的設定變更。依此構成,不必個別指定動作的設定,或故障發生時變更設定,沒有等待時 間,可對環境生產性的提高有所貢獻。
使用上揭樹脂模塑裝置,可提供從工作件W及樹脂供給至進行樹脂模塑,檢查成形品,實施後硬化而收納為止之一連串作業,以緊密的裝置構成高效率實行,且依照製品規格進行樹脂模塑的樹脂模塑裝置。
上述樹脂模塑裝置,在樹脂供應部B設置分配單元18f、18g各2台,在壓製部C設置壓製裝置26a、26b各2台,但亦可設置更多。又,設置於工作件搬送機構H的多關節機器人2也不必限定1台而已,亦可設有複數台,以分擔搬送範圍搬送工作件W。
又,壓製裝置26並不限定於壓縮成形裝置,轉換模塑型亦可,以形成減壓空間模塑。
又,可收容成形前後工作件W於1個冊槽,以共用工作件供應部A與工作件收納部F。此時為了防止模塑後之工作件W加熱於模塑前之工作件W,模塑後樹脂應施以冷卻後收納較好。
下文中參照第16(A)圖、第16(B)圖及第18圖說明壓製裝置26之其他例。
以上各圖係在模塑鑄模內形成減壓空間進行壓縮成形的樹脂模塑裝置,茲說明其裝置及動作如下。
在第16(A)圖中,上模28中之上模夾壓器28d設於經加熱之上模穴塊28c周圍之下方位置。由上模穴塊 28c與上模夾壓器28d所形成之凹部成為上模穴28a。上模夾壓器28d於未圖示之上模底座以彈簧浮動支持,而對上模穴塊28c成為可上下移動。又上模穴塊28c於未圖示之上模底座以彈簧浮動支持,利用此彈簧以上模穴塊28c加壓於樹脂之構成亦可採用。又,上模穴塊28c以利用未圖示之楔樁機構的可動機構做成可向下移動方式亦可。包含上模穴28a的上模夾壓面上有釋放膜36被吸著保持。
下模30之下模底座30g上載置下模穴塊30b。下模穴塊30b之浮動銷37係藉渦卷彈簧38經常附勢於從下模夾壓面突出之方向。又,下模底座30g上,藉由彈簧30d以包圍下模穴塊30b狀浮動支持下模夾壓器30c。供下模夾壓器30c撩動之下模底座30g與下模穴塊30b間之空隙,係用O環30e密封。又,下模夾壓器30c形成有連通於吸引孔30f之下模工作件塔載部。吸引孔30f係連接於未圖示的真空吸引裝置。
如第16(A)圖所示,工作件W為貼著於黏著片S上黏著半導體晶片T的黏著面側之樹脂供應部B的液狀樹脂80,載置於已開模的下模30下模夾壓面者。此時因下模夾壓面突設有浮動銷37,工作件W從未圖示之加熱器加熱之下模夾壓面離開狀態被支持。包含上模穴28a的上模夾壓面有釋放膜36被吸著保持。
其次,如第16(B)圖所示,使下模30上昇而關 閉鑄模,首先上模夾壓器28d與下模夾壓器30c相撞而形成鑄模空間U,更且作動未圖示之真空吸引裝置,將鑄模空間U抽成真空,形成減壓空間。
其次,如第17(A)圖所示,將下模30再往上移動,則上模夾壓器28d夾壓工作件W(黏著片S及托架板K),完成液狀樹脂80向上模模穴28a之充填。此時受上模穴塊28c之加熱,被直接加熱之液狀樹脂80變成易於流動則可促進樹脂的充填,但抑制黏著片S的直接加熱。
其次,如第17(B)圖所示,將上模穴塊28c以未圖示之可動機構稍向箭頭方向下移,加以最終樹脂壓壓縮成形。此時亦被下模穴塊30b加熱,黏著片S亦被加熱,但因樹脂不流動,晶片T不致於跟隨液狀樹脂80之流動移動。又,此時浮動銷37之先端退避於下模穴塊30b,工作件W為上模穴塊28c與下模穴塊30b所夾壓。於是改善了模塑樹脂的未充填,並且抽出混入樹脂的空氣。
壓縮成形完成後,停止真空吸引動作,下模30下移而鑄模開放。如第18圖所示,模塑樹脂從釋放膜離模,工作件W被突出於下模夾壓面的浮動銷37支持。工作件W藉裝貨機32從下模30取出於設置在搬送範圍11的工作件載置部。其後由機器人手1吸著保持搬送至工作件檢查部。如此以鑄模夾壓狀態形成減壓空間,可減少混入流動於廣大面積樹脂的工作件W上流動模塑樹脂內之空 器,提高成形品質。
又,以上模夾壓器28d與下模穴塊30b夾持托架板K,而以下模穴塊30b加熱夾模,則亦可相對下降上模穴塊28c。在此場合,因並非直接配置於下模穴塊30b上,可以抑制黏著片S的加熱。因此黏著片S之黏著力降低前,如能完成液狀樹脂80的流動,即可防止液狀樹脂80流動引請的晶片移動。
第19圖表示托架板的其他例。如第10圖所示,托架板K並不限於圓形,可以為第19圖虛線所示之矩形狀(四角形)的托板架K。
第19圖為載置工作件W及托架板K的下模30平面圖。形成下模穴的下模穴塊30b及配置於其周圍的下模夾壓器30c形成矩形狀(四角形)。下模夾壓器30c的夾壓面其角落部形成有放射狀之空氣通氣溝30i。又,下模穴塊30b的角落近傍,而為工作件W的半導體晶片基板實裝範圍V外,有浮動銷37被未圖示之渦狀彈簧附勢而以浮動狀支持。
液狀樹脂80以上峰狀被塗佈於工作件中央部。隨著鑄模之夾壓,被徑向推開。為了減少液狀樹脂80之流動量,可以少量分配方式模仿模穴形狀塗佈成矩形狀。又,托架板K,下模穴塊30b及配置於其周圍的下模夾壓器30c並不限定於矩形狀,四角以外之多角形以外之 變形圓形等其他形狀亦可。
又,如採用上述有角部分之托架板K而須設置空氣通氣溝30i時,為了防止在空氣通氣溝30i發生樹脂龜裂,可設置空氣通氣孔銷30h。例如在上模內以渦狀彈簧從一端面側加壓的空氣通氣銷30h,對夾壓器配置成可動方式。又,亦可因應鑄模的開閉次數,做成其空氣銷30h的他端面從夾壓器端面突出,以封閉空氣通氣溝30i之構造。此時為了防止未充填,最好關閉鑄模,使液狀樹脂80被推開擴散,其流動前端抵達空氣通氣溝30i近傍時,空氣通氣銷30h之先端位置調整成夠使空氣通氣銷30h封塞空氣通氣溝30i。
又,因應鑄模的構成,空氣通氣銷30h亦可設於下模,或上模及下模雙方。又,亦可採用空氣缸筒或伺服馬達等驅動機構來調整開口大小,以代替渦卷彈簧。又,亦可調整各銷動作,於空氣通氣銷30h完成閉塞空氣通氣溝30i後,使浮動銷37退入下模穴塊30b內。
利用上述樹脂模塑裝置,就可延後傳熱至搬入鑄模內的工作件W,而防止半導體晶片T之黏著用黏著片S黏著力的降低。又亦可抑制供應於黏著面之模塑樹脂黏度的上昇,確保樹脂的流動性。
此外,本樹脂模塑裝置,係就在樹脂供應部B其分配單元18於壓製部C設置壓製裝置26各2台之例來 說明者,但亦可更增加。又工作件搬送機構H所設多關節機器人亦可不限定於1台,而設複數台,以分擔搬送範圍進行工作件W的搬送。
又,壓製裝置26並不限定壓縮成形裝置,亦可屬於轉換模塑裝置。又,工作件搬送機構,亦並不限定於多關節機器人2,而可使用一般載貨及卸貨器之樹脂模塑裝置。
第20圖為其他例之樹脂模塑裝置平面配置圖。本實施形態中之樹脂模塑裝置中,圍繞工作件搬送機構H的多關節機器人2之移動範圍,配置有工作件供應部A、液狀樹脂供應部B1、顆粒狀樹脂供應部B2、工作件移送機構B3、壓製部C、工作件檢查部D(冷卻部)、加熱硬化部E及工作件收納部F等進行各處理製程的處理部、及控制這些處理部動作的控制部G。與第1圖同一之部材,賦予同一標號,並沿用同一說明,以下以不同構成為中心予以說明。
工作件移送機構B3設有如第25圖所示之防風架71上的密碼資訊讀取裝置16a,及對準器16b。從供應冊槽9搬送工作件W至防風架71內後,回轉對準器16b,移動工作件資訊密碼至密碼讀取裝置16a直下。此時工作件W對齊於一定方向。又,密碼讀取裝置16a,就讀取賦予工作件W之有關製品資訊密碼(QR密碼、條碼等)。對 應於此項資訊密碼,記憶部47中記憶樹脂供應資訊(樹脂種別、樹脂供應量、供應時間等),及模塑條件(壓製機號碼、壓製機溫度、壓製時間、成形厚度等)、硬化資訊(硬化溫度、硬化時間等)、冷卻資訊(冷卻時間)等成形條件。對應密碼資訊讀取裝置16a所讀取之資訊密碼的成形條件資訊為依據,對搬送中的工作件W進行後述之各製程處理。多關節機器人2將成形條件讀取完畢的工作件W從樹脂供應部B1、B2順次搬送至工作件收納部F後的各處理製程。
(樹脂供應部B之構成)
第20圖中,鄰接於裝置前方所設工作件供應部A,設有相同於第6圖的液狀樹脂供應部B1,並在工作件搬送機構H移動範圍更裡面處,各設有顆粒樹脂供應部B2。又,液狀樹脂供應部B1可以省略。
其次參照第21(A)及21(B)圖來說明顆粒樹脂供應部B2之構成。此顆粒樹脂供應部B2供應工作件W以相當於1次份樹脂模塑量的顆粒樹脂。又,亦可供應粉末樹脂代替顆粒樹脂。在第21(A)圖中,顆粒樹脂係貯留於漏斗中。樹脂投下部52具有接受漏斗51所供應的顆粒樹脂的槽溝53及振動該槽溝向工作件W送出顆粒樹脂的電磁饋供器54。饋供器54將一對振動板振動於所定方向,送出槽溝53內之顆粒樹脂。
工作件載置部55具有計測工作件W從樹脂投下部52投下的顆粒樹脂重量的電子天秤56(計測部)。電子天秤56上設有以對向位置護導工作件W側面而定位的定位治具57。
如第21(B)圖所示,定位治具57突設有導爪57b於十字狀支持台57a的對向位置,以此一對導爪57b導護工作件W之側面。由是無論工作件W為圓形或矩形,在側面的對向位置加以導護,可易於進行工作件中央部之定位。
又,於工作件載置部55上方,設有可昇降的整平機構58。具體而言,在飛散防止架59內之高度方向支持有可回轉的一定寬度之整平片60。整平機構58將飛散防止架59接近載置於定位治具57之工作件W周緣部,以防止所投下顆粒樹脂之飛散。又,將整平片60接近於飛散防止架59內投下成山峰狀之顆粒樹脂,回轉整平片60加以整平。
整平片60一同吊掛支持於整平片驅動馬達61的馬達軸61a。又,整平片驅動馬達61係支持於昇降滑梯62形成一體。昇降滑梯62連結於昇降用馬達63所回轉驅動之球形螺絲64,昇降用馬達63以所定方向回轉驅動時,昇降滑梯62即可昇降。昇降用馬達63及昇降滑梯62,係成一體支持於整平片支持台65。
依照上揭構成,以山峰狀投下供應於工作件載置部55所載置之工作件W上的顆粒樹脂,可藉由回轉整平機構58的整平片60,而在工作件W上整平成無凹凸的真圓狀,並以所定高度供應。因此,可防止如未充填等成形不良狀況。
又,在工作件載置部55近傍,有落下防止托盤66以可進退方式設於飛散防止架59與工作件W之間。落下防止托盤66,在樹脂供應動作時以外,可供防止從樹脂投下部52(溝槽53)落下之顆粒樹脂附著於工作件W。具體上有回轉臂68成一體組裝於托盤驅動馬達67的馬達軸67a。在該回轉臂68之先端,有例如圓形狀之落下防止托盤66組裝成一體。如第21(B)圖所示,此托盤66從此退避位置起動托盤驅動馬達67而回轉回轉臂68,即可進入飛散防止架59與工作件W之間。
於是免除了樹脂供應動作時以外,殘留於樹脂投下部52之顆粒樹脂落下於工作件載置部55之可能性,以落下防止托盤66接住而防止計量之誤差。
如第22圖所示,溝槽53從長軸方向一側看過去,係形成斷面V字狀送行方向溝部53a。又,在投下顆粒樹脂之下游端,形成有平面視成V字狀之凹口部53b。
藉此,可將驅動整平片60的驅動馬達61的馬達軸61a通過形成於槽溝53下流端之V字狀凹口部53b, 配置於工作W之中央部。又,可集中顆粒樹脂於槽溝53送行方向溝部53a內,以送出下流側,避免顆粒樹脂之擴散而得以山峰狀投下於工作件中央部。
又,整平片60之斷面形狀,例如第23(A)圖所示之整平片上端60a成細楔狀,下端60b成平坦形狀。上端60a之形成乃為了於顆粒樹脂從槽溝53投下之際,不讓顆粒樹脂累積於整平片60上部,以求全部投下量都供應於工作件W上。又下端60b之形成乃為了避免押下顆粒樹脂而予以整平,對存在於顆粒樹脂內的半導體晶片免加壓力而予整平。由是,例如夾介馬達軸61a,兩側在下端60b將整平片60回轉方向之面形成垂直,同時相反面形成傾斜,使下端60b先端變薄,即可減小摩擦面。
又,如第23(B)圖所示,下端60b亦可形成R面(曲面)狀。如此即可抑制整平片60與顆粒樹脂的摩擦而防止靜電的發生。
或如第23(C)圖所示,使整平片60之厚度較薄而上端60a形成刀尖狀,以確實防止顆粒樹脂之累積。
又,樹脂投下部52藉由電磁餽供器54,使溝槽53振動於所定方向送出顆粒樹脂,工作件載置部55所具之電子天秤56計測出較樹脂供應量少之所定重量時,即停止電磁餽供器54之驅動。又,所定重量係預估電磁餽供器54停止後,從槽溝53落下於工作件W之樹脂量而設定 者。
由是,得以計測從樹脂投下部52供應於工作件W之顆粒樹脂供應量於所定誤差範圍內,以謀供應的安定。
又,如第21(A)圖所示,在工作件載置部55上方,設有靜電除去器69,以防止對顆粒樹脂之飛散防止架59及整平片60的靜電附著。藉此防止顆粒樹脂靜電吸著於飛散防止架59及整平片69,以免顆粒樹脂供應量之變動。
如第24圖所示,整平片60可在與馬達軸61a連結之長軸方向中央部60c,行成高聳之突形狀。如此,以山峰狀投下於工作件W上之顆粒樹脂70的整平形狀,亦成只有工作件中央部為高起之山峰狀。由是,當工作件W在壓製部C被夾壓之際,混入於熔融樹脂之氣泡,得以經外周側的空氣通孔逃逸。
(工作件移送機構B3)
以下參照第20圖及第25圖來說明從顆粒樹脂供應部B2向壓制部C之工作件移送機構B3之構成。
如第20圖所示,工作件移送機構B3,係併設於多關節機器人2的移動範圍與壓制部C之間。從顆粒樹脂供應部B2接受顆粒樹脂70的工作件W經過設有防風設施的工作件移送機構B3被移送於壓制部C。
係上揭構成,藉設有防風設施的工作件移送機構B3,從顆粒樹脂供應部B2接受顆粒樹脂70之工作件W被移送至壓制部C。因此,不致有樹脂粉從工作件W飛散,可以提高操作性,減輕維護工作。
在第25圖中,工作件移送機構B3,設有在隧道狀防風架71內載置工作件W移動的運送裝置72。運送裝置72在一對滾輪上架設有無端狀之運送皮帶73。皮帶73為不發生粉塵的2條鋼帶,以一定間隔設置,以使後述之滑動機構75能進入。
由是,將供應有顆粒樹脂的工作件w載置於運送皮帶72上,而在防風架71內移送,可抑制樹脂粉的飛散,維持著清潔度移送壓制部C。又可並行實施顆粒樹脂成形及液狀樹脂成形。
又,於防風架71中,從機器人手1授受工作件W的位置P,從防風架71對壓制部C授受工作件W的位置Q1、Q2設有可關閉之框架檔門74a、74b、74c。具體而言授受位置P在防風架71側面,授受位置Q1、Q2在防風架71的屋頂位置設有框架檔門74a、74b、74c。藉此遮斷防風架71內外之空氣流,可防止從顆粒樹脂飛散樹脂粉。例如在樹脂模塑裝置內,其裝置上部為了調整搬送工作件W之機器人1動作與溫度所吸入之空氣引氣風。由是粉狀微細顆粒樹脂70可能被吹散。但是藉由上述之防風架 71,即可從裝置內所引起之風保護顆粒樹脂70。
又,防風架71內之授受位置P,設有滑動機構75。其從機器人手1接受工作件W後,即移送至顆粒樹脂供應部B2,將工作件W交予工作件載置部55的定位冶具57,顆粒樹脂70接受所供應之工作件W,移送於授受位置P。
又,在授受位置Q1、Q2設有檢測有否工作件W通過的工作件感測器(未圖示)。又於此位置設有制止器76a、76b,用以停止運送帶73所搬送過來的工作件W於所定位置。再者,在此位置設有位置檢出感測器76c、76d,用以檢出工作件W是否移送到了授受位置Q1、Q2。藉由工作件感測器檢出工作件W後,停止運送裝置72支驅動。
在授受位置Q1、Q2,其運送帶73間,設有可昇降的工作件載置部77a、77b,其可利用汽缸78a、78b,從運送帶73之下方上昇,從運送帶73接受工作件W並上昇。開放設於防風架71之屋頂位置的框架檔門74b與74c交予設於壓制部C之裝荷機32的手臂32a。又,各壓制部C與工作移送機構B3的境界部,係以壓制部側之檔門25間隔著。由裝荷機手臂32a接受的工作件W,經由裝荷機32搬入已開模之壓制部。
又,在防風架71內授受位置P上方(工作件移送方向上流側),設有預備加熱部79。在預備加熱部79 將在顆粒樹脂供應部B2接受顆粒樹脂70的工作件W於授受位置P加以預備加熱,使顆粒樹脂70亦被加熱。
由是得以縮短在壓制部C的加熱熔融時間。亦可施以高溫的預備加熱,使顆粒樹脂70表面熔融。此時移送時樹脂粉不易飛散。又,不設預備加熱部79亦可。
其次,參照第26(A)~第26(C)圖及第27(A)~第27(C)圖來說明供應搬入於顆粒樹脂供應部B2之工作件W以顆粒樹脂的供應動作一例。
在第26(A)圖中,對以工作件載置部55之定位冶具57定位的工作件,移近飛散防止框59。
其次如第26(B)圖所示,作動電磁饋供器54,將漏斗51供應於槽溝53之顆粒樹脂70經槽溝53之送出方向溝部53a內向下流端送出。如此一來,顆粒樹脂70從下流端凹部53b順次投下於工作件W。此時顆粒樹脂70從馬達軸61a周圍落下,通過整平片60兩側成山峰狀投下於工作件W中央附近。顆粒樹脂70於落下工作件W上之際,被彈飛但為飛散防止架59所檔止,因此不致於從工作件W溢出。又,電子天秤56之計測值到達所定值時,電磁饋供器54停止顆粒樹脂70之投下。
其次如第26(C)圖所示,維持飛散防止架59之高度位置,啟動昇降用馬達63以降下昇降用滑梯62,起動葉片驅動馬達61回轉整平片60降下於飛散防止架59 內。藉此,以山峰狀投下於工作件W中央部之顆粒樹脂70向周邊部整平。此時聚積於整平片60回轉方向前方之顆粒樹脂70高出整平片60之高度時,即越過此高度脫落於後方。此時因被整平片60反覆整平,終究顆粒樹脂被均勻地整平。又,整平片60上端形狀因如上述形成凸狀,顆粒樹脂70不至於積聚於整平片60之上。又,於整平顆粒樹脂70之際,將整平片60之寬度做成一定值,以使顆粒樹脂70能夠越過,即可適當控制積聚於整平片60前方之顆粒樹脂70量。由是,將所聚的顆粒樹脂70以整平片60押壓結果,可減小所發生之工作件W側(下側)之分力,同時極力減小對半導體晶片的荷重。
第27(A)圖表示比第26(C)圖之顆粒樹脂70之整平進度更大的狀態。其次如第27(B)圖所示,顆粒樹脂70擴散至飛散防止架50之近傍時,顆粒樹脂70之高度方向厚度成為整平成均一之狀態,整平動作就完成。又,由於顆粒樹脂70係以飛散防止架59在工作件W上形成間隔,而工作件W上實裝有半導體晶片,致形成有凹凸面,因此不至於溢出於工作件W之外周緣。
其次如第27(C)圖所示,啟動昇降用馬達63以上昇昇降用滑梯62使飛散防止架50及整平片60上昇。其次,起動拖盤驅動馬達67以回轉回轉臂68,推進落下防止拖盤66於飛散防止架59與工作件W間之空隙,以防 止顆粒樹脂70與樹脂粉落下於工作件W上。
滑動裝置75(參照第25圖)將工作件W送至防風架71內之授受位置P,交於運送帶73。載置於運送帶73上之工作件W應需要在預備加熱部79加以預備加熱後,移送至壓制部C,交予壓製部側之裝荷機32。例如顆粒樹脂70或工作件W之厚度較大以致在壓製部C之加熱時間延長時,予以預備加熱特別有效。
此外,從液狀樹脂供應部B1供應之工作件W利用機器人手1交予開放防風架71之框架檔門74b、74c而上昇之工作件載置部77a、77b。此後工作件W交予壓製部C側之裝荷機32的裝荷機手32a。
利用上揭樹脂塑模裝置,可從工作件W與樹脂之供應至施行樹脂模塑,檢查成形品,進行後硬化處理,以致於收納為止之一連串作業,以緊密之裝置構成完成。又,依照上揭樹脂模塑裝置,可提供高效率依製品規格進行樹脂模塑的樹脂模塑裝置。又,對不同製品,可分別使用液狀樹脂與顆粒樹脂以供樹脂模塑。又,對複數壓製部C,可控制多關節機器人2的搬送動作,使成形後的工作件W搬出動作與下次之工作件W搬入動作得以連續,並使各壓製部C可連續進行樹脂模塑。
此外,於上揭樹脂模塑裝置,是需要可延長直動導軌4及傳送裝置72,即可留存既有構造而增加壓製部 C為首的裝置各部設置數。此時可藉並行直動導軌4上之多關節機器人2的移動與多關節機器人2之機器人手1的驅動,即得以迅速搬送工作件W。
為此,即使因壓製部C等增加而裝置全長加長,仍可幾乎不減慢樹脂模塑的速度。
又,可使用一種燈火型式的顆粒樹脂供應部B20,以點狀或線狀描繪方式投下供應顆粒樹脂,以代替使用整平片60的顆粒樹脂供應部B2。如第28(A)~第28(C)圖、第29圖、第30(A)及第30(B)圖所示,顆粒樹脂供應部B20可對正方形之工作件W供應矩形顆粒樹脂。但由於是燈火形式的供應,即是對如上述之圓形工作件W,以例如描繪異徑同心圓方式反覆供應動作,亦可在所希望之位置以圓形供應顆粒樹脂。
又,對冊簡狀(矩形狀)、三角形狀或六多角形等之多角形,或組合多角形的異形形狀的任異形狀工作件W,亦可以對外部裝置所設定之形狀移動投下位置之控制方式供應。由是,不必變更裝置而可簡單的應付多種工作件W。又,亦可就每一設定角度反覆進行供應於與工作件W中心幾乎同心的放射線狀之動作。又,為了進行燈火方式供應,亦可對任意位置供應任意分量的顆粒樹脂。例如叫搭載有半導體晶片129位置之供應量,增加對其他位置(露出基板128之位置)供應量,即可使所供應顆粒樹 脂上面高度取得一致(減少凹凸)。如此一來,可減少面臨模塑之際的樹脂流量,防止引線流失。
又,顆粒樹脂供應部B20,具有工作件W保持用的基台131、支持基台131向XYZ方向移動的驅動機構133、工作件W重量(包含供應於工作件W的顆粒樹脂重)測定用的重量計(重量感測計)157。基台131上形成有貫通除了保持工作件W外周部分以外之中央部份的貫通孔131a。基台131以其外周部吸著保持工作件W。又,基台131亦可以爪部材保持工作件W外周部。重量感測器157以貫通基台131貫通孔131a之狀態測定工作件W之重量。
XYZ驅動機構133藉未圖示之驅動源,在X軸軌道134上使X軸滑動器135在X方向滑動,在裝設有T軸軌道的X軸滑動器135上使Y軸滑動器在Y方向滑動。此Y軸滑動器136上更設有Z軸軌道155,在其上使Z軸滑動器156在Z方向滑動。
又,顆粒樹脂供應部B20具有樹脂投下部132(例如投射器),從其先端投下顆粒樹脂給工作件W。此顆粒樹脂供應部B20具有例如上述顆粒樹脂供應部B2之顆粒樹脂投下用構成同等構成,從槽溝53投下顆粒樹脂,透過投射器投下於工作件W。此時利用投射器縮小樹脂投下部132之先端之徑,在工作件W之水平面內之所定位置投射所定供應量之顆粒樹脂,以求正確之供應。因此,可更精 密的調整供應位置。又,向下方延伸之投射器靠近工作件W而供應,即可免用前述之飛散防止架59(參照第21(A)圖及第21(B)圖),而防止顆粒樹脂的飛散。又,如第28圖虛線所示,投射器(樹脂投下部132)內之下端部附近係成段狀縮徑,為防止顆粒樹脂堆積於落下位置,可設置較顆粒樹脂休息角為大之傾斜部。此時從槽溝53落下之顆粒樹脂衝撞此傾斜部,降低速度後投下於工作件W,即可減少顆粒樹脂投下於工作件W上之際產生之運動能量。因此,即使係以微細導線施以導線結合之半導體晶片的工作件W,任能不生傷害而供應樹脂。
於如此構成之顆粒樹脂供應部B20,首先以基台131接受工作件W,如第28(A)圖所示,降下基台131來載置於重量計(重量感測器)157,以設定工作件W重量。接著,向Z軸方向上昇滑動器156,將工作件W從重量計157交予基台131。接著依據樹脂供應資訊(樹脂供應量),供應(投下)顆粒樹脂於工作件W上。於顆粒樹脂供應部B20,其第一供應過程為,供應對工作件W顆粒樹脂全供應量之大半(例如90%左右)。此第一供應過程,係從樹脂投下部132先端投下顆粒樹脂於工作件W(參照第28(B)圖),一方面以曲折狀移動基台131於工作件W之水平面內XY方向(參照第29圖),而在工作件W上形成下地樹脂部127a(參照第28(C)圖)。
其次,於顆粒樹脂供應部B20,其第二供應過程為,從工作件W的顆粒樹脂全供應量減去第一次樹脂投下量之剩餘量(例如10%),予以供應。此於第二供應過程,如第30(A)圖及第30(B)圖所示,向樹脂投下部132先端向工作件W之中央投下供應顆粒樹脂,在下地樹脂部127a上形成中高樹脂部127b。
如此,在工作件W上供應規定量的顆粒樹脂後,移動基台131至所定位置,再以重量計157測定有顆粒樹脂供應狀態的工作件重量。此測定值以實際樹脂供應量做成記錄。又,以上述動作所供應時如重量計157第二次測定結果供應量有若干短少情事時,可更供應殘餘供應量。又,端視所邀茄之供應精度,亦可於第一供應過程時供應供應量之全部。
又,於防風架71中曾說明工作件W之移送構成,但本發明並不限定於此。例如,第2(A)圖及第2(B)圖中兩點鎖線所示,設置圍繞機器人手1保持工作件W位置的箱型防風,供應有模塑樹脂的工作件W以防風設施遮蔽的狀態,搬送至壓製部C亦可。如此就可防止顆粒樹脂的飛散。又使用備有設有防風設施之機器人手1與未設有防風設施之機器人手1兩者之多關節機器人。而只在從顆粒樹脂供應部B2、B20搬送至壓製部C之場合,使用設有防風社之的機器人手1。如此分別使用亦屬可行。
又,工作件W從壓製部C取出後,在任意之時點加以反轉,以模塑面向下之型態搬送,在各部進行處理後收納亦可。如此可有效防止塵埃附著於模塑樹脂。
又,使用整平片60同樣之整平片直線移動進行整平亦屬可行。例如在工作件中央部以山峰狀投下之顆粒樹脂70,使用整平片於XY平面上厚度方向前後移動而整平亦屬可行。此時配置開設有較模穴尺寸十分小型之孔的框架,而在其中以擦切狀展開亦可。又,以線狀投下顆粒樹脂70於工作件W後,在所投下之顆粒樹脂70短軸方向移動整平片整平亦可。如此一來,可以簡化以短矩形供應顆粒樹脂70之構成及製程。

Claims (9)

  1. 一種樹脂模塑裝置,設有用以供應樹脂將工作件進行樹脂模塑之樹脂供應部,該工作件與模塑樹脂係搬入於壓製部進行樹脂模塑之壓縮成形或轉換成形,其特徵在於:所述樹脂供應部係,設置有分配單元,其具有保持收納著液狀樹脂之注液器,其前端之注液排出口並有管狀噴嘴,以從管狀噴嘴排出液狀樹脂於被塗佈物,而該分配單元並設有扣閥,俾所述分配單元受壓夾時,該管狀噴嘴可閉緊者。
  2. 如申請專利範圍第1項之樹脂模塑裝置,所述分配單元係,對著單元本體並設有保持一活塞可上下移動之活塞保持部,在該活塞保持部,設有將所述注液器以所述管狀噴嘴朝下之直立狀態維持之夾頭者。
  3. 如申請專利範圍第2項之樹脂模塑裝置,所述分配單元係,裝設成對保持多數個注液器的注液器供給部為可接觸或離開,所述夾頭則從該注液器供給部受取保持直立狀態的注液器。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項之樹脂模塑裝置,其更設有計量部,以對所述從該管狀噴嘴排出於被塗佈物之液狀樹脂進行計量者。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項之樹脂模塑裝置,所述分配單元係另設有廢液杯,以在單元本體近旁之被塗佈物供給液狀樹脂之前,管狀噴嘴先端側品質不佳的樹脂吐出並予捨棄。
  6. 一種樹脂模塑裝置,設有具備用來供應液狀樹脂之分配單元,以將工作件進行樹脂模塑之樹脂供應部,該工作件與模塑樹脂係搬入於壓製部進行樹脂模塑之壓縮成形或轉換成形,其特徵在於:所述樹脂供應部係,設有收納著所述分配單元所供給液狀樹脂的多數注液器,而使該注液器可於回轉保持部回轉保持之注液器供給部者。
  7. 如申請專利範圍第6項之樹脂模塑裝置,所述在該回轉保持部以直立狀態保持著的多數個注液器係,每個注液器先端設有可對管狀噴嘴進行開閉之扣閥,在回轉時挾夾各注液器的管狀噴嘴並予保持者。
  8. 如申請專利範圍第6項或第7項之樹脂模塑裝置,所述回轉保持部係,保持部本體設有驅動源,以可回轉方式保持注液器者。
  9. 如申請專利範圍第6項或第7項之樹脂模塑裝置,其設有挾夾著注液器供給部的多數分配單元者。
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