TWI714790B - 樹脂供給裝置及樹脂模製裝置 - Google Patents

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TWI714790B
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藤澤雅彥
木田健司
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日商山田尖端科技股份有限公司
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Abstract

提供一種可將設置面積抑制成小型緊密,減少作業區域以使操作性提升之樹脂供給裝置。
樹脂供給單元Ud係將薄膜卷收容部10A和注射器供給部11c在裝置前面配置成上下重疊,並且將樹脂搭載部10c與注射器供給部11c鄰接而配置。

Description

樹脂供給裝置及樹脂模製裝置
本發明係關於例如在薄膜搭載液狀樹脂並供給至壓機部(press portion)之樹脂供給裝置、具備夾持(clamp)工件及樹脂以進行樹脂模製的複數個壓機部和搬送部之壓機單元(press unit)、及使用該等的樹脂模製裝置。
作為目前的半導體製造工廠中所使用的樹脂模製裝置,在使用作為工件的晶圓之WLP(Wafer Level Package)、或作為大型面板(panel)的基板等之PLP(Panel Level Package)的成形中,係進行例如使用
Figure 106122174-A0305-02-0004-1
8吋或
Figure 106122174-A0305-02-0004-2
12吋尺寸的半導體晶圓來施行樹脂模製、或使用□300mm~□600mm尺寸(各邊為300mm~600mm的尺寸)的矩形面板(基板、載體(carrier)等)來施行樹脂模製。
成形WLP或PLP等工件時,係使用例如模組式(module type)的壓縮成形裝置。習知的壓縮成形裝置(例如WO2013/069496號)中,已知有將壓機模組(press module)串聯地排列複數台並於其排列方向配置有工件供給部、成形品收納部、樹脂供給部之裝置。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]WO2013/069496號公報
然而,將壓機模組串聯地排列並於其排列方向排列工件供給部、成形品收納部或樹脂供給部之構成,模組於長邊相連而需要長邊方向的設置面積。於此情況,可想見因工件大型化,裝置整體的設置面積或長度也會成比例地增大,操作性也會降低。
本發明之目的在解決上述習知技術之課題,並提供將設置面積控制成小型緊密(compact)且減少作業區域以使操作性提升之樹脂供給裝置及具備該樹脂供給裝置之樹脂模製裝置,又,藉由將工件或樹脂的搬送距離均勻化而實現成形品質的提升之壓機單元及藉由具備該壓機單元而小型緊密且多功能之擴充性高的樹脂模製裝置。
本發明為了達成上述目的,具備如次之構成。
其特徵為具備:薄膜卷收容部,收容捲繞成長形的薄膜卷;薄膜剪切部,將薄膜端已從前述薄膜卷收容部被拉出的前述薄膜卷切斷成狹條狀;注射器供給部,將填充有液狀樹脂的複數個注射器加以保持;及樹脂搭載部,在經前述薄膜剪切部切斷而製備的單片薄膜上,搭載前述液狀樹脂;將前述薄膜卷收容部與前述注射器供 給部於裝置前面配置成上下重疊,並且將前述樹脂搭載部與前述注射器供給部鄰接而配置。
藉此,在樹脂供給裝置中,係作成可從裝置前面分別交換薄膜卷與注射器之配置構成,藉此可降低作業區域、設置面積。
在樹脂模製裝置中,較佳為具備:前述樹脂供給裝置;壓機單元,配置有夾持前述液狀樹脂及前述單片薄膜和工件而進行樹脂模製之壓機部;及搬送部,將搭載有前述液狀樹脂的前述單片薄膜搬送到前述壓機部。
藉此,可降低樹脂模製裝置的裝置面積。
其特徵為具備:壓機單元,配置有夾持工件及樹脂而進行樹脂模製成形之壓機部;工件處理單元,具有:收容前述工件及樹脂模製成形後的成形品之收容部;在樹脂模製成形的前後,對前述工件進行前處理或對前述成形品進行後處理之處理單元;及在前述收容部與前述處理單元之間搬送前述工件或前述成形品之水平多關節機器人;工件裝載機,相對於前述壓機單元進退以進行前述工件或前述成形品的傳遞;及傳遞部,在前述工件裝載機搬送前述工件或前述成形品的搬送區域、與前述水平多關節機器人搬送前述工件或前述成形品的搬送區域重疊的區域,暫時保持前述工件或前述成形品。
藉此,不會讓水平多關節機器人與工件裝載機產生等待時間,能有效率地進行複數個工件及成形品的搬送。
較佳為具備:前述壓機單元,前述壓機部鄰接且設置有複數個;及搬送部,設置在與該複數個前述壓機單元的任一者鄰接的區域,且在與前述工件裝載機的進退方向正交的方向搬送該工件裝載機;在前述搬送部的一端側具備前述傳遞部,並且在該搬送部的該一端側連接有前述工件處理單元。
藉此,在可有效率地進行工件及成形品的搬送之構成中,可任意地增加壓機部的設置台數。
其特徵為,具備:壓機單元,配置有夾持工件及樹脂以進行樹脂模製之壓機部;樹脂供給部,準備要供給到前述壓機單元的前述樹脂;及工件處理部,將前述工件供給到前述壓機單元,並且收容前述工件和由前述樹脂所成形之成形品;其中前述工件處理部具備水平多關節機器人,其係構成為使手臂(arm)可相對於垂直軸旋轉,一邊將前述工件或前述成形品保持在設置於該手臂前端之機器手的手本體,一邊使該手本體朝前述手臂的滾轉(roll)方向旋轉且變更前述工件或前述成形品的姿勢並且進行搬送。
藉此,不用設置另外的前述工件或前述成形品的反轉用裝置,可使朝上方之前述工件或前述成形品的狀態反轉成朝向下方並以壓機部進行樹脂模製,能夠進行下模穴式的成形,並可一邊減少能夠進行下模穴式成形之樹脂模製裝置的設置面積一邊實現。
前述機器手較佳為具備:複數個固定爪部,設置於前述手本體的前端;及可動爪部,夾持前述工件或前述成形品而設置在前述固定爪部的對向側,並構成為可相對於該固定爪部進退。藉此,可藉由爪部夾持前述工件或前述成形品而確實地保持。
前述機器手較佳為具備:吸引孔,將前述工件或前述成形品吸附於前述手本體;及吸引回路,使前述手本體的內部從該吸引孔進行吸引。藉此,可以薄型構成保持前述工件或前述成形品。
一種壓機單元,係設置於夾持工件及樹脂而進行樹脂模製的樹脂模製裝置,且第一壓機部和第二壓機部是以與搬送部的搬送方向交叉之方式對向配置,該壓機單元的特徵為,前述搬送部具備:工件裝載機,將工件供給至前述第一壓機部及前述第二壓機部之任一者,並由前述第一壓機部及前述第二壓機部之任一者取出成形的成形品:和軌道,可供前述工件裝載機移動。
根據上述構成,壓機單元由於係為第一壓機部和第二壓機部以與搬送部的搬送方向交叉之方式對向配置而成的構成,所以藉由共用搬送部,不會有設置面積在長邊方向變長的情況,可配置成小型緊密。
此外,由於在第一壓機部和第二壓機部中工件裝載機移動於軌道上的距離相同,故工件及成形品的搬送距離會變短。
前述工件裝載機較佳為具備有:工件裝載機本體,在前述軌道上往復移動;工件手,保持前述工件 及前述成形品的任一者;及手驅動部,使前述手相對於前述工件裝載機本體旋轉,且使之相對於前述各壓機部進退移動。
藉此構成,工件裝載機本體往復移動於軌道上,手驅動部使工件手朝向與各壓機部對向的位置旋轉,並使之進退移動,藉此可進行對於模製模具之工件的供給或成形品的取出。
較佳為前述搬送部具備有:將樹脂供給至前述第一壓機部及前述第二壓機部的任一者之樹脂裝載機;前述樹脂裝載機具備有:樹脂裝載機本體,共用前述軌道而構成為可移動;樹脂手,保持前述樹脂;及手驅動部,使前述樹脂手相對於前述樹脂裝載機本體旋轉,並使之相對於前述各壓機部進退移動。
藉此構成,樹脂裝載機本體係共用工件裝載機本體與軌道而往復移動,手驅動部使樹脂手朝向與各壓機部對向的位置旋轉,並使之進退移動,藉此可對模製模具進行樹脂供給。此時,藉由樹脂裝載機保持樹脂而移動的距離,在第一壓機部與第二壓機部中是相同的。
在樹脂模製裝置中,其特徵為具備:上述任一壓機單元;樹脂供給部,將前述樹脂供給至前述壓機單元;及工件處理部,將前述工件供給至前述壓機單元並收容前述成形品;配置成在前述壓機單元之軌道的長邊方向一端側連接有前述工件處理部,在長邊方向另一端側連接有前述樹脂供給部。
根據上述構成,由於第一壓機部和第二壓機 部係以與搬送部的軌道交叉之方式對向配置,工件處理部和樹脂供給部係以連接於搬送部的軌道兩側之方式配置,故在第一壓機部與第二壓機部為了進行工件搬送及樹脂搬送,可共用軌道。因此,從工件處理部對第一、第二壓機部進行的工件供給動作及成形品收納動作所需要之工件裝載機的搬送距離同樣可在短時間處理,從樹脂供給部對第一、第二壓機部進行的樹脂供給動作所需要之樹脂裝載機的搬送距離同樣可在短時間處理。又,由於工件處理部中之前處理功能或後處理功能的擴充性高,樹脂供給部的樹脂種類或供給方式也可任意地選擇,所以通用性得以提升。
較佳為前述樹脂供給部具備:薄膜剪切部,將從薄膜卷拉出的薄膜切斷成狹條狀;及樹脂搭載部,在被前述薄膜剪切部切斷的薄膜上,搭載顆粒狀、粉末狀、液狀、膠狀、或片狀之任一形狀的前述樹脂;前述樹脂裝載機係從前述樹脂搭載部接收搭載有前述樹脂的前述薄膜,共用前述軌道並供給至前述第一壓機部及前述第二壓機部的任一者。
藉此,可保持著於切斷成狹條狀的薄膜上搭載有顆粒狀、粉末狀、液狀、膠狀或片狀之任一形狀的樹脂的狀態下,利用樹脂裝載機供給至第一壓機部及第二壓機部的任一者,可在樹脂的流動量少、均勻且不會過多與不足的情況下供給。尤其,由於利用樹脂裝載機從樹脂搭載部朝第一壓機部及第二壓機部搬送樹脂的距離相同,故可抑制因樹脂的搖變性(thixotropy)變化所致之偏差 不均而進行搬送。
在前述樹脂供給部,第一樹脂供給部和第二樹脂供給部係隔著前述搬送部而對向配置;前述樹脂裝載機係從前述第一樹脂供給部和前述第二樹脂供給部的任一者,接收搭載有前述樹脂的前述薄膜,供給至前述第一壓機部及前述第二壓機部的任一者。
藉此,可縮短由樹脂供給部所供給之樹脂供給的週期時間(cycle time)並使生產性提升。又,可因應工件,按各壓機部選擇不同態樣的樹脂來供給。
前述工件處理部亦可具備有:工件收容部,保持複數個成形前的前述工件;成形品收容部,收容複數個成形後的前述成形品;及第二搬送部,從前述工件收容部接取前述成形前的工件,遞交至屬第一搬送部的前述工件裝載機,並且從該工件裝載機收取前述成形品並收容於前述成形品收容部。
藉此,由於第二搬送部將工件從工件收容部遞交至工件裝載機,將成形品從工件裝載機收容於成形品收容部,故可將從成形前的工件供給、經由壓縮成形、到成形後之成形品的收納為止予以自動化。
前述工件處理部具有:前處理單元,就對從前述工件收容部取出之前述成形前的工件進行的前處理而言,係進行前述工件的厚度測定、前述工件的配列或前述工件的表背反轉中之至少一個處理;及後處理單元,就對從前述工件裝載機接取的前述成形品進行的後處理而言,進行前述成形品的表背反轉、前述成形品的檢 查、前述成形品的後硬化或前述成形品的冷卻、使用後薄膜的收容中之至少一個處理。
藉此,可依據使用者的需求自由地選擇樹脂模製裝置的規格,將從前處理至成形後的後處理之一連串的作業在一個樹脂模製裝置中自動化地進行。
根據上述之樹脂供給裝置及壓機單元,可將設置面積抑制成小型緊密,減少作業區域以使操作性提升,使工件、樹脂的搬送距離均勻,藉此可提升成形品質。又,藉由具備上述之樹脂供給裝置、壓機單元,可提供小型緊密且具有多功能之擴充性高之樹脂模製裝置。
Uw‧‧‧工件處理單元
Up‧‧‧壓機單元
Ud‧‧‧樹脂供給單元
W‧‧‧工件
R‧‧‧樹脂
C‧‧‧搬送部
P1‧‧‧第一壓機部
P2‧‧‧第二壓機部
M‧‧‧成形品
F‧‧‧薄膜
1‧‧‧工件裝載機
2、2a、2b、15d‧‧‧軌道
2c‧‧‧傳遞部
3‧‧‧工件裝載機本體
3a、7a‧‧‧旋轉軸
4‧‧‧工件手
4a、8a‧‧‧直線移動導件
4b‧‧‧工件保持部
4c‧‧‧吸附墊
5、9‧‧‧手驅動部
5a、9a‧‧‧直線移動軌道
6‧‧‧樹脂裝載機
7‧‧‧樹脂裝載機本體
8‧‧‧樹脂手
8b‧‧‧治具保持部
10‧‧‧第一樹脂供給部
10A‧‧‧薄膜卷收容部
10a‧‧‧薄膜卷
10b‧‧‧薄膜剪切部
10c‧‧‧樹脂搭載部
10d‧‧‧料斗
10e‧‧‧槽
10f‧‧‧導輥
10g‧‧‧剩餘量感測器
11‧‧‧第二樹脂供給部
11a‧‧‧分配單元
11b‧‧‧注射器
11c‧‧‧注射器供給部
11d‧‧‧注射器升降部
11e‧‧‧框體
11f‧‧‧分配器
11g‧‧‧分配器驅動機構
12‧‧‧搬送治具
13‧‧‧工件收容部
14‧‧‧成形品收容部
15‧‧‧機器人搬送裝置
15a‧‧‧機器手
15b‧‧‧保持爪
15c‧‧‧基底部
15e‧‧‧手臂
16‧‧‧前處理單元
17‧‧‧後處理單元
17a‧‧‧薄膜回收部
18‧‧‧第一處理部
19‧‧‧第二處理部
20‧‧‧導柱
21‧‧‧模製模具
22‧‧‧上模固定台板
23‧‧‧上模
24‧‧‧下模可動台板
25‧‧‧下模基底
26‧‧‧下模模穴件
27‧‧‧下模可動夾持器
28‧‧‧線圈彈簧
29‧‧‧下模
30‧‧‧冶具保管部
151‧‧‧手本體
152‧‧‧固定爪部
153‧‧‧可動爪部
154‧‧‧爪驅動機構
155‧‧‧吸引回路
156‧‧‧吸引孔
157‧‧‧墊部
201‧‧‧輸送軸
202‧‧‧捲繞軸
203‧‧‧模穴
204‧‧‧薄膜處置器
205‧‧‧密封環
206‧‧‧吸引孔
207‧‧‧減壓裝置
208‧‧‧上模夾持器
圖1係表示樹脂模製裝置之示意構成的平面佈置圖。
圖2係圖1之工件裝載機(work loader)側面視圖。
圖3係圖1之樹脂裝載機側面視圖。
圖4係表示圖1之工件搬送動作的平面說明圖。
圖5係表示接續圖4後之工件搬送動作之平面說明圖。
圖6係表示接續圖5後之朝第一壓機部進行工件搬送動作之平面說明圖。
圖7係表示接續圖6後之朝第一壓機部進行樹脂搬送動作之平面說明圖。
圖8係表示接續圖7後之下一個工件的工件搬送動作之平面說明圖。
圖9係表示接續圖8之朝第二壓機部進行工件搬送動 作之平面說明圖。
圖10係表示其他例之樹脂模製裝置的示意構成之平面佈置圖。
圖11係成形半導體晶圓作為工件時之模製模具的斷面圖。
圖12係成形複數個樹脂基板作為工件時之模製模具的斷面圖。
圖13係表示第2實施形態之樹脂模製裝置的示意構成之平面佈置圖。
圖14係表示第2實施形態之第二樹脂供給部的示意構成之斷面圖。
圖15係表示第2實施形態的機器手之說明圖。
圖16係表示樹脂模製裝置的變形例之示意構成之平面佈置圖。
圖17係成形圓形工件時之模製模具的變形例之斷面圖。
[實施發明之形態]
以下,針對本發明之樹脂供給裝置、壓機單元及具備該等之樹脂模製裝置的較佳實施形態,連同附加圖式一起詳細說明。以下的說明中,以工件而言,係使用8吋或12吋之大型的半導體晶圓或金屬載體之類的圓形工件、或例如1邊超過300mm之類的大型矩形面板、或者樹脂基板等的工件,以薄膜而言,係使用更大的大小的單片薄膜來進行壓縮成形之樹脂模製裝置。
此外,所謂單片薄膜除了包含預先形成為既定尺寸之個別的薄膜外,亦包含從長形或大片尺寸的薄膜裁斷成既定尺寸而形成之薄膜。
又,關於樹脂模製裝置,係將下模設為可動型,將上模設為固定型作為一例來進行說明。又,樹脂模製裝置具備有模開閉機構但省略了圖示,主要說明模製模具的構成。
(第1實施形態)
首先,參照圖1,就樹脂模製裝置的示意構成進行說明。在此樹脂模製裝置中,控制部(未圖示)控制後述的各部分以進行各種動作,並且藉由操作部(未圖示)受理來自作業員的操作,透過顯示部(未圖示)進行顯示並通知。本實施例的樹脂模製裝置,係連結有工件處理單元Uw(工件處理部)、壓機單元Up、樹脂供給單元Ud(樹脂供給部),自動地對裝置內的工件W進行樹脂模製之構成。
說明關於壓機單元Up的構成。
夾持工件W及樹脂R以進行樹脂模製的第一壓機部P1和第二壓機部P2係以與搬送部C的搬送方向交叉(正交)之方式對向配置。
具體而言,搬送部C係形成俯視呈矩形,第一壓機部P1係連接於搬送部C之軌道短邊方向的第一側面(圖1中,上側面),第二壓機部P2係連接於與第一側面在搬送部C的軌道短邊方向對向之第二側面(圖1中,下側面)。在搬送部C,設置有工件裝載機1、樹脂裝載機6、以及可供工件裝載機1與樹脂裝載機6移動的軌道2。工件裝載機1 係將工件W供給至第一壓機部P1及第二壓機部P2的任一者,並從第一壓機部P1及第二壓機部P2的任一者取出成形的成形品M。又,在搬送部C,於被第一側面和第二側面所包夾之長邊方向的第三側面(圖1中,左右側面),連接後述之其他單元(工件處理單元Uw、樹脂供給單元Ud)。
此處,參照圖11及圖12,針對設置於壓機單元Up之模製模具的構成例進行說明。壓機單元Up中的第一壓機部P1及第二壓機部P2具備有壓縮成形用模製模具21,其係藉由使台板(platen)相對於設置於四個角落的導柱(guide post)20升降之週知的模開閉機構進行開閉。圖11係假定半導體晶圓或載體(carrier)之類的圓形工件W之模製模具21。在上模固定台板22設置有上模23。工件W係藉由後述的工件裝載機1搬送,從工件手(work hand)4(參照圖2)被傳遞至上模23的夾持面而使工件W被吸附保持。
在下模可動台板24搭載有下模基底25。在下模基底25的中央部支持著下模模穴件26。下模模穴件26的上面係構成下模模穴底部。在下模模穴件26的周圍,環狀的下模可動夾持器27係藉由線圈彈簧28浮動支持。在下模可動夾持器27之與下模模穴件26的滑動面(內周面),形成有下模模穴側部。藉由下模模穴件26及包圍其而配置的下模可動夾持器27,構成下模29。藉由此種構成,同圖所示的構成也稱為在下模具有模穴(cavity)的「下模穴式」模具構成。
在單片薄膜F搭載有樹脂R的狀態下藉由後 述的樹脂裝載機6被遞交到下模29。單片薄膜F係以使樹脂搭載面成為下模模穴底部(下模模穴件26的上面)的方式進行對位而傳遞到下模29,單片薄膜F被吸附保持於下模夾持面及下模模穴底部。
此外,在下模可動台板24的背面側(圖面下方)設置有週知的滾珠螺桿機構,其係與該下模可動台板24連結且在與上模固定台板22之間將模製模具21以達到鎖模力的程度進行關模。此滾珠螺桿機構係例如在導柱20的內側設置有複數個(例如4處),例如以圖11內的箭頭所示般進行伸縮且加壓。藉此,可使下模可動台板24以既定的傾斜狀態升降,將複數個工件W進行模製時可依據各工件之厚度的不均來調整下模可動台板24的傾斜並進行鎖模。
又,圖1所示之第一壓機部P1與第二壓機部P2的操作,亦可設成分別設置操作部(未圖示)並個別地進行,惟在減輕作業員的負擔方面,亦可設成以一側的操作進行另一側的操作、或在一側的操作部監視另一側之操作部之側之壓機部P1、P2的內部。
圖12係表示將作為工件W的複數個基板同時進行壓縮成形之模製模具21的構成例。在與圖11相同的構件,標註相同符號以引用說明。
工件W係假定所謂達300mm×100mm程度之大小的中間基板(interposer substrate),在上模23的夾持面吸附保持有複數個(2組)基板。工件W係藉由後述的工件裝載機1搬送,從工件手4(參照圖2)傳遞到上模23的夾持面以 吸附保持工件W,一次將複數片基板壓縮成形。
下模29係在下模基底25支持有2組份的下模模穴件26與下模可動夾持器27。在單片薄膜F搭載有樹脂R的狀態下藉由後述的樹脂裝載機6遞交到下模29。樹脂裝載機6係搬送搭載有2組份的樹脂R之單片薄膜F。各單片薄膜F係以使樹脂搭載面成為下模模穴底部(下模模穴件26的上面)的方式進行對位而傳遞到下模29,單片薄膜F分別被下模夾持面及下模模穴底部吸附保持。
此處,例如在使用240mm×80mm程度之一般大小的基板作為工件W來進行壓縮成形之情況下,即便將該等在空出既定間隙的狀態下配置於模具內,若有多達3片的話,由於落在成形12吋(300mm)的晶圓之模具的範圍內,故可在不用將裝置本身變更加大的情況下,成形1片晶圓等大型工件W,或成形複數片如中間基板之類的工件W。又,如上述,由於係調整下模可動台板24的傾斜並使用可進行鎖模的壓機,故不僅可因應將依序供給的複數個工件W模製時各工件的厚度的不均來進行成形,即便在1次的壓縮成形中同時成形的複數片(例如2片或3片)工件W的厚度不同的情況下,也可調整下模可動台板24的傾斜並以適當的夾持力進行鎖模。
如圖2所示,工件裝載機1具備有:工件裝載機本體3,在軌道2上往復移動;工件手4,保持工件W及成形品M的任一者;及手驅動部5,使工件手4相對於工件裝載機本體3旋轉,且使之相對於各壓機部進退移動。手驅動部5係以可旋轉軸3a為中心相對於工件裝載機本 體3旋轉的方式支持。手驅動部5係可以旋轉軸3a為中心旋轉,並設置有用以將工件W傳遞至模具的上下移動機構(例如缸體驅動、螺線管驅動等),可使工件手4相對於手驅動部5上下移動。
又,工件手4係以透過直線移動導件4a往復移動於手驅動部5的上面側所設置的直線移動軌道(linear motion rail)5a之方式連接。又,在工件手4的上面,設置有使成形面(半導體元件搭載面)朝下來保持工件W的工件保持部4b。又,在工件手4的下面側,設置有後述之薄膜回收用吸附墊4c。此外,在設置有其他的薄膜回收手段之情況下,吸附墊4c亦可省略。
圖1中,搬送部C具備有將樹脂R供給至第一壓機部P1及第二壓機部P2的任一者之樹脂裝載機6。
樹脂裝載機6係如圖3所示,具備有:共用軌道2而構成可移動之樹脂裝載機本體7;保持樹脂R的樹脂手8;以及使樹脂手8相對於樹脂裝載機本體7旋轉,並使之相對於各壓機部進退移動之手驅動部9。手驅動部9係以可以旋轉軸7a為中心相對於樹脂裝載機本體7旋轉的方式支持。手驅動部9係可以旋轉軸7a為中心旋轉,並設置有用以將樹脂R傳遞至模具的上下移動機構(例如缸體驅動、螺線管驅動等),可使樹脂手8相對於手驅動部9上下移動。
又,樹脂手8係以透過直線移動導件8a往復移動於手驅動部9的上面側所設置的直線移動軌道9a之方式連接。又,在樹脂手8的下面設置有保持搬送治具12的治具保持部8b,該搬送治具12係在後述的薄膜F上搭載 有樹脂R。治具保持部8b係抓住形成於矩形環狀之搬送治具12的對向部來進行搬送。
其次,針對圖1中樹脂模製裝置的構成例進行說明。
如上述,具備有:壓機單元Up;供給樹脂R至壓機單元Up的樹脂供給單元Ud;及將工件W供給至壓機單元Up並收容成形品M之工件處理單元Uw。又,樹脂模製裝置係以在壓機單元Up之軌道2的長邊方向一端側連接有工件處理單元Uw,且在長邊方向另一端側連接有樹脂供給單元Ud之方式配置。
說明關於樹脂供給單元Ud的構成例。樹脂搬送單元Ud係以從搬送部C延伸設置有軌道2之方式,連接於搬送部C的長邊方向一側面(圖1中右側面)。第一樹脂供給部10和第二樹脂供給部11係隔著此延伸設置的軌道2而對向配置。
說明關於第一樹脂供給部10的構成例。
具備有:薄膜剪切部10b,將從薄膜卷(roll film)10a拉出的薄膜F切斷成狹條狀(strip shape);及樹脂搭載部10c,在被薄膜剪切部10b切斷的薄膜F上搭載顆粒狀、粉末狀、液狀、膠狀、或片狀之任一者的樹脂R。樹脂裝載機6係從樹脂搭載部10c接收搭載有樹脂R的薄膜F,共用軌道2並供給至第一壓機部P1及第二壓機部P2的任一者。
在薄膜剪切部10b,設置有長形薄膜F被捲成卷狀之薄膜卷10a。在從此薄膜卷10a拉出薄膜端的狀態下,切斷(裁斷)成任意尺寸的矩形並以單片薄膜F的狀態 製備於樹脂搭載部10c上。接著,在使用搬送治具12對單片薄膜F賦予所需的張力(tension)並予以支持的狀態下供給樹脂R。
具體而言,將與包圍下模模穴凹部之下模夾持面對應之既定形狀的框體(例如外形矩形框體)狀搬送治具12重疊於單片薄膜F上。此時,以設置於單片薄膜F外周位置的複數個薄膜夾盤,將矩形的單片薄膜F的外周緣部於各邊夾住來加以保持,改變支持薄膜夾盤之一對旋轉桿的旋轉角度並在從對向邊對單片薄膜F分別賦予張力的狀態下加以保持。在此狀態下將儲存於料斗(hopper)10d的樹脂R(顆粒狀、粉末狀、液狀、膠狀、或片狀之任一者),經由設置於搬送治具12之既定形狀的孔部(例如圓形孔)進行供給以在單片薄膜F上供給1次的樹脂模製所需的樹脂R(例如顆粒狀樹脂)。在此,樹脂亦可透過能夠在X-Y方向掃描的槽(trough)10e供給,亦可一邊使保持有單片薄膜F的搬送治具12旋轉,一邊供給。
單片薄膜F係具有耐熱性,且容易從模具面剝離者,較佳可使用具有柔軟性、伸展性者,例如:以PTFE、ETFE、PET、FEP薄膜、含浸氟的玻璃布、聚丙烯薄膜、聚二氯亞乙烯(polyvinylidene chloride)等為主成分之單層膜或複層膜。
其次,說明關於第二樹脂供給部11的構成例。
第二樹脂供給部11亦可設置與上述之第一樹脂供給部10同樣的構成。然而,也可設置不同構成的單元。例如,亦可設置供給液狀樹脂之分配單元11a。分配單元11a 係從可將複數個注射器(syringe)11b以可旋轉的方式保持的旋轉器(revolver)式(旋轉器構造)的注射器供給部11c供給。關於分配單元11a,在薄膜端從薄膜卷10a被拉出的狀態下,切斷(裁斷)成任意尺寸的矩形並作為單片薄膜F製備於樹脂搭載部10c上。接著,在將單片薄膜F藉由搬送治具12賦予所需張力(tension)而支持的狀態下,供給樹脂R。分配單元11a係一邊在X-Y方向掃描,一邊將1次的樹脂模製所需的樹脂R(例如液狀樹脂)供給到單片薄膜F上。此外,亦可一邊使單片薄膜F及搬送治具12旋轉,一邊使分配單元11a移動於前後方向,以旋渦狀供給所需的樹脂R。
樹脂裝載機6係從第一樹脂供給部10和第二樹脂供給部11中的任一者,將搭載有樹脂R的單片薄膜F連同搬送治具12一起接收,共用軌道2並供給至第一壓機部P1及第二壓機部P2的任一者。樹脂裝載機6係藉由樹脂手8(治具保持部8b)把持搬送治具12的對向邊並搬送。此時,共用軌道2的工件裝載機1係在軌道2上退避到不會干涉樹脂裝載機6的搬送動作之位置。
此外,第一樹脂供給部10和第二樹脂供給部11未必要以並存的方式設置,亦可僅將第一樹脂供給部10隔著軌道2設置2組(參照圖10)。又,亦可對第一樹脂供給部10設置用以供給搬送治具12之治具保管部30(參照圖10)。亦即,亦可設置複數個供給相同種樹脂R的供給部。搬送治具12亦可藉由樹脂裝載機6搬送至各樹脂搭載部10c。於此情況,搬送治具12亦可藉由樹脂手8的治 具保持部8b搬送到樹脂搭載部10c。
在圖1中,說明關於工件處理單元Uw的構成例。工件處理單元Uw係連接於搬送部C之長邊方向的另一側面(圖1中,左側面)。工件處理單元Uw具備有:工件收容部13,係收容並保持複數個成形前的工件W(半導體晶圓、載體、基板等);成形品收容部14,係收容複數個成形後的成形品M;及機器人搬送裝置15,係從工件收容部13取出成形前的工件W並遞交至工件裝載機1,並且從該工件裝載機1收取成形品M而收容於成形品收容部14(第二搬送部)。
在工件收容部13,例如作為工件W之半導體晶圓、矩形面板(基板、載體、基板等)等,係以半導體晶片搭載面朝上的狀態收納於箍環料盒(hoop magazine)、堆疊料盒(stack magazine)或狹縫式料盒(slit magazine)等的料盒內。在成形品收容部14中,於各壓機中經樹脂模製的成形品M被收納於料盒內。此外,工件收容部13及成形品收容部14並非表示具有別其他的構成,在收容工件W時為工件收容部13,在收容成形品M時為成形品收容部14。因此,亦可如圖1所示分別個別地設置工件W或成形品M的收容部,亦可設置複數個任一者皆可收容的收容部。又,料盒相對於工件收容部13等之設置及卸下,可從裝置前方進行,也可從裝置上方進行。
機器人搬送裝置15係例如組合有水平多關節型的多關節型機器人與升降機構而使用,在機器手(robot hand)15a對工件W、成形品M進行把持或者一起進行機械 保持和吸附,來進行搬送。圖1係顯示保持作為工件之圓形半導體晶圓的例子。工件W係藉由在抵接於機器手15a所設置的3個保持爪15b之狀態下按壓至少1處的保持爪而把持。又,由於機器手15a將工件W安置(set)於模具的朝向和收容於各收容部的朝向相差180度,故以可相對於手臂(arm)旋轉的方式連接。
又,工件處理單元Uw係可構成為具備前處理單元16,其係就針對從工件收容部13收取之成形前工件W的前處理而言,進行工件W的厚度測定(晶粒計數、半導體晶片的高度測量等)、工件W的配列(將複數個工件整列、對準器等)或工件W的表背反轉中的至少一個處理。於此情況下,亦可構成為藉由工件W的厚度測量,決定基於樹脂供給單元Ud之樹脂供給量,亦可藉由讀取事先賦予工件W的識別標記(方型二維碼、條碼等)來讀取事前所測定之半導體晶片的高度等並決定樹脂供給量。機器人搬送裝置15係從工件收容部13將工件W遞交給前處理單元16,將藉前處理單元16前處理後的工件W遞交到工件裝載機1。
又,工件處理單元Uw亦可具備後處理單元17,其係就針對從工件裝載機1接取的成形品M之後處理而言,進行成形品M的表背反轉、成形品M的檢查、成形品的後硬化(post cure)或成形品M的冷卻、使用後薄膜的收容中之至少一個處理。
例如,可構成具備進行成形品M的檢查與冷卻之後處理單元17。又,設置硬化爐作為後處理單元17,將在 各壓機部經樹脂模製之成形品M個別地收納於設置於爐內之多層棚架並進行後硬化(after cure),藉此使樹脂封裝部加熱硬化。又,作為後處理單元17,亦可配置將成形品M冷卻之冷卻部、進行成形品M之外觀檢查等的檢查部等。機器人搬送裝置15係構成為從工件裝載機1接收成形品M並遞交到後處理單元17,將藉後處理單元17進行後處理的成形品M收容於成形品收容部14。
此外,工件處理單元Uw的構成不限於上述態樣,例如圖10所示,亦可設成以第一處理部18和第二處理部19分開而構成。此時,第一處理部18係可設成為具備工件收容部13、和成形品收容部14、和進行前處理單元16及後處理單元17中的至少1處理之功能單元之構成。例如,亦可在第一處理部18,配置工件收容部13、前處理單元16、後處理單元17(冷卻部),亦可在第二處理部19,配置成形品收容部14、後處理單元17(硬化爐)。
又,第一處理部18係與壓機單元Up連接,並且第二處理部19係與第一處理部18連接。於此情況,機器人搬送裝置15較佳係成為基底部15c可往復移動於軌道15d上之構成。
此外,在設置有薄膜回收部作為後處理單元17的情況下,工件裝載機1係在工件手4從模製模具21取出成形品M時,使用完的單片薄膜F亦吸附保持於吸附墊4c並取出,取出的單片薄膜F亦可回收至未圖示的薄膜回收部。
又,關於取代在後處理單元17設置薄膜回收部,亦 可改在各壓機部的模製模具21的附近設置薄膜回收機構,而省略基於工件裝載機1之單片薄膜F的回收動作。
其次,參照圖4至圖9,說明關於樹脂模製裝置之模製動作的一例。此外,以工件W而言,係假定半導體晶圓作為一例來說明。
圖4係表示藉由機器人搬送裝置15從工件收容部13將成形前的工件W朝前處理單元16搬送之動作。藉由機器手15a從料盒把持工件W並朝前處理單元16搬送。在前處理單元16中,由於工件W係以在料盒中朝向任意方向的狀態被保管,所以藉由使工件W旋轉以將朝向對齊之對準器,朝向會固定地被對齊,故可進行均勻的成形。又,進行工件W之晶粒計數或工件W的厚度測量等。此時,與工件W收容於料盒時同樣,半導體晶片搭載面係處於朝上方的狀態。
其次,如圖5所示,機器人搬送裝置15係由前處理單元16接收工件W,將工件W朝向在軌道2的工件處理單元側端部待機的工件裝載機1傳遞。此時,手驅動部5係以旋轉軸3a為中心相對於工件裝載機本體3的長邊方向朝逆時針方向旋轉90度,以工件手4依循軌道2的朝向待機。另一方面,在機器人搬送裝置15中,使保持著工件W的機器手15a旋轉180度,將半導體晶片搭載面由朝上變更姿勢成為朝下之後,使工件W的外周保持於保持工件手4的工件保持部4b來遞交。
又,同時進行圖5所示工件處理單元Uw的前處理動作與樹脂供給單元Ud的樹脂供給動作。亦即,在 工件處理單元Uw進行前處理動作的期間,重疊地在樹脂供給單元Ud進行樹脂供給動作。具體而言,於薄膜剪切部10b中,在從薄膜卷10a拉出薄膜端的狀態下,切斷(裁斷)成任意尺寸的矩形,並以單片薄膜F的形式在樹脂搭載部10c上切出。在將矩形的搬送治具12與此單片薄膜F重疊並對該單片薄膜F賦予所需張力(tension)而支持的狀態下,將儲存於料斗10d的樹脂R(顆粒狀樹脂)通過可在X-Y方向掃描的槽10e,在單片薄膜F上均勻地供給1次的樹脂模製所需的樹脂R。例如,藉由在圓形範圍內使槽10e移動成平行線排列的形狀、同心圓形狀、旋渦形狀之類的形狀,可供給均勻的樹脂R。此時,樹脂裝載機6係在延伸於樹脂供給單元Ud側之軌道2的端部待機。
其次,如圖6所示,傳遞工件W的工件裝載機1,係沿著軌道2在與第一壓機部P1和第二壓機部P2對向之位置(中間位置)移動。手驅動部5係以旋轉軸3a為中心朝順時針方向旋轉90度而使工件手4變更姿勢至與工件裝載機本體3重疊的位置。接著,使工件手4在手驅動部5所設置的直線移動軌道5a上朝向第一壓機部P1之已開模的模製模具21進入。保持於工件手4的工件保持部4b之工件W,係與上模23的夾持面對位而遞交。具體而言,藉由工件手4相對於上模夾持面上升而使未搭載有工件W的半導體元件之面壓抵至設有吸引孔的上模夾持面而被吸附保持(參照圖2)。
此時,在樹脂供給單元Ud中,設置於樹脂裝載機6的手驅動部9上之樹脂手8係移動於直線移動軌道 9a上而進入樹脂搭載部10c。接著,例如藉由爪狀等的治具保持部8b,針對被供給了樹脂R的單片薄膜F藉由保持搬送治具12的兩側對向邊而使樹脂R被傳遞至樹脂裝載機6。透過搬送治具12保持有樹脂R和單片薄膜F的樹脂手8,係從樹脂搭載部10c退避到手驅動部9上。
然後,在圖7中,使進入第一壓機部P1之已開模的模製模具21之工件手4退避到手驅動部5上,使工件裝載機1沿著軌道2移動到工件處理單元Uw側而待機。
在此狀態下,開始進行利用樹脂裝載機6所進行之樹脂供給動作。使樹脂裝載機本體7沿著軌道2移動至與第一壓機部P1和第二壓機部P2對向的位置(中間位置)為止。樹脂裝載機6係使設置於手驅動部9上的樹脂手8沿著直線移動軌道9a移動而進入已開模的第一壓機部P1。接著,藉由治具保持部8b,將搬送治具12和下模29對位而使樹脂手8下降以解除利用搬送治具12所進行之單片薄膜F2的夾定(chuck),並且吸附保持於下模夾持面及下模模穴內,藉此樹脂R連同單片薄膜F一起被傳遞到下模29。
遞交了單片薄膜F及樹脂R後的樹脂裝載機6,係在樹脂手8保持著搬送治具12的狀態下由第一壓機部P1退避到手驅動部9上。在樹脂手8返回手驅動部9上的狀態下,樹脂裝載機6再度使樹脂裝載機本體7沿著軌道2朝樹脂供給單元Ud側移動。又,如圖7的箭頭所示,機器人搬送裝置15較佳係從工件收容部13保持下一個工件W並搬送到前處理單元16以進行前處理。
此外,雖未詳述,但被保持於樹脂裝載機6的樹脂手 8之搬送治具12亦可使用於下一個樹脂搬送,亦可先放置在搬送治具12的治具保管部30(參照圖10)儲存(stock)或冷卻,以備下一個樹脂供給動作。
在第一壓機部P1中,如圖11所示,當工件W被供給到上模23且樹脂R被供給到下模29時,模製模具21進行關模,而進行壓縮成形。具體而言,使下模可動台板24相對於上模固定台板22上升,在將上模23和下模29關模以夾持著工件W的狀態下使樹脂R加熱硬化。
在第一壓機部P1進行樹脂模製動作的期間,對第二壓機部P2進行工件供給動作。如圖8的箭頭所示,機器人搬送裝置15係從前處理單元16接收已進行了前處理的下一個工件W,朝向在軌道2的工件處理單元側端部待機的工件裝載機1(工件手4)傳遞工件W。又,此時,在樹脂供給單元Ud中,對安置(set)於樹脂搭載部10c之搬送治具12所保持的薄膜F,供給樹脂R。
被傳遞了工件W的工件裝載機1係如圖9所示沿著軌道2移動至與第一壓機部P1和第二壓機部P2對向的位置(中間位置)。如圖的箭頭所示,手驅動部5係以旋轉軸3a為中心朝逆時針方向旋轉90並以使工件手4與工件裝載機本體3重疊的方式進行姿勢變更。接著,使工件手4在設置於手驅動部5的直線移動軌道5a上朝向第二壓機部P2之已開模的模製模具21進入。保持於工件手4的工件保持部4b之工件W係與上模23的夾持面對位而被遞交。
又,此時,在樹脂供給單元Ud中,設置於樹脂裝載機6的手驅動部9上之樹脂手8係在直線移動軌道 9a上移動而進入樹脂搭載部10c。接著,藉由治具保持部8b在把持著搬送治具12的兩側對向邊的狀態下,將被供給樹脂R的單片薄膜F退避至樹脂手8與手驅動部9重疊的位置為止,而使樹脂R被傳遞到樹脂裝載機6。
使工件裝載機1沿著軌道2朝工件處理單元Uw側移動而待機。在此狀態下,藉由樹脂裝載機6開始朝第二壓機部P2進行樹脂供給動作。使樹脂裝載機本體7沿著軌道2移動至與第一壓機部P1和第二壓機部P2對向的位置(中間位置)為止。接著,使手驅動部9以旋轉軸7a為中心朝向順時針方向旋轉180度而變更姿勢後,使設置於手驅動部9上的樹脂手8沿著直線移動軌道9a移動而進入開模的第二壓機部P2。接著,使搬送治具12與下模29對位以使樹脂手8下降以解除藉由搬送治具12所進行之單片薄膜F的夾定,並將單片薄膜F吸附保持於下模夾持面及下模模穴內,藉此使樹脂R連同單片薄膜F一起被傳遞至下模29。
在第二壓機部P2中,當如圖11所示工件W被供給至上模23且樹脂R被供給至下模29時,模製模具21進行關模,進行壓縮成形。具體而言,使下模可動台板24相對於上模固定台板22上升,在將上模23和下模29關模以夾持工件W的狀態下使樹脂R加熱硬化。
另一方面,在第一壓機部P1中,壓縮成形後的成形品M係如圖4所示藉由待機於與第一壓機部P1和第二壓機部P2對向的位置(中間位置)之工件裝載機1,使工件手4進入開模的模製模具21,將成形品M從上模23傳 遞至工件保持部4b,藉由吸附墊4c從下模29吸附單片薄膜F並加以回收。接著,如圖5所示,使工件裝載機1沿著軌道2移動至工件處理單元Uw側以使手驅動部5朝逆時針方向旋轉90度而待機。機器人搬送裝置15係藉由機器手15a從工件手4接收成形品M,使之反轉180度並以模製面朝上側而搬送至後處理單元17。此外,藉由吸附墊4c所吸附之已使用的單片薄膜F係以另外回收至回收盒較為理想。
在後處理單元17中成形品M係進行外觀檢查(依需要進行後硬化)、冷卻,經後處理的成形品M係藉機器人搬送裝置15保持並收容於成形品收容部14所具備之料盒。
在第二壓機部P2中經壓縮成形的成形品M亦同樣藉由工件裝載機1取出,並藉由工件處理單元Uw所具備的機器人搬送裝置15經由後處理單元17收容於成形品收容部14。
以下,對第一壓機部P1的工件搬送動作與樹脂供給動作係同時進行,反覆進行同樣的樹脂模製動作。
如以上說明所示,壓機單元Up為,第一壓機部P1和第二壓機部P2係以與搬送部C的搬送方向交叉(正交)之方式對向配置的構成,故可防止設置面積在長邊方向變長,可配置成小型緊密(compact)。
又,由於在第一壓機部P1與第二壓機部P2中工件裝載機1移動於軌道2上的距離相同,故工件W及成形品M的搬送距離變短。
又,在樹脂模製裝置中,第一壓機部P1和第二壓機部P2係以與搬送部C的軌道2交叉(正交)之方式對向配置,工件處理單元Uw和樹脂供給單元Ud係以連接於壓機單元Up之軌道2的兩側之方式配置,故在第一壓機部P1和第二壓機部P2中為了進行工件搬送及樹脂搬送,可共用軌道2。藉此,從工件處理單元Uw對於第一、第二壓機部P1、P2之工件供給動作及成形品收納動作所需的工件裝載機1的搬送距離同樣能夠以短時間處理,從樹脂供給單元Ud對於第一、第二壓機部P1、P2之樹脂供給動作所需的樹脂裝載機6的搬送距離相同,能夠以短時間處理。又,工件處理單元Uw中之前處理功能或後處理功能的擴充性高,樹脂供給單元Ud之樹脂R的種類或供給方式亦可任意地選擇,故通用性得以提升。
根據上述的壓機單元Up,可將設置面積抑制成小型緊密,減少作業區域以使操作性提升,使工件W、樹脂R的搬送距離均一,藉此可使成形品質提升。又,藉由具備上述之壓機單元Up,可提供小型緊密且具有多功能之擴充性的高樹脂模製裝置。
又,上述之實施形態,係對形成有模製模具之下模模穴的下模夾持面,搬送單片薄膜F並傳遞的情況進行說明,惟亦可對形成有上模模穴的上模夾持面搬送單片薄膜F以進行傳遞。
又,上述的搬送治具12係可為了適當地將外形圓形或外形矩形之類的任意形狀的工件W進行樹脂模製而使用。例如,為了進行外形矩形之工件W的樹脂模 製,在上述的構成中將構成為圓形或環狀的各部分設成矩形,藉此也可將樹脂R供給成矩形,對收容於矩形模穴的矩形工件W進行模製成形。
又,例如關於工件W,亦可在工件W的兩面進行樹脂模製成形。於此情況,亦可在工件W的一面進行樹脂模製成形後,返回工件處理單元Uw,以機器人搬送裝置15的機器手15a使成形品M反轉後,再於工件W(成形品M)的另一面進行樹脂模製成形。
(第2實施形態)
接著,針對作為本發明的第2實施形態之樹脂模製裝置的較佳實施形態,連同附圖一起詳細說明。本實施形態中,關於與第1實施形態所說明的構成相同主旨的構成,即便實質上有不同部分的情況亦附加與第1實施形態相同的符號並引用說明,主要說明相異點。
首先,參照圖13說明關於樹脂模製裝置的示意構成。在此樹脂模製裝置中同樣,作為以防止裝置整體的長度增大為目的之構成,具有與第1實施形態共通的部分,但為了提升作業性和操作性,壓機單元Up和第二樹脂供給部11的佈置係與第1實施形態大幅相異。
就本實施形態之壓機單元Up的構成進行說明。在此壓機單元Up中,夾持工件W及樹脂R而進行樹脂模製的第一壓機部P1和第二壓機部P2係以與搬送部C的搬送方向平行地鄰接之方式配置。在搬送部C設置有:工件裝載機1、樹脂裝載機6、和工件裝載機1及樹脂裝載機6可分別移動的軌道2a、2b。具體而言,藉由將工件裝載 機1可移動的軌道2a和樹脂裝載機6可移動的軌道2b重疊地設置,而設置成工件裝載機1的移動範圍與樹脂裝載機6的移動範圍重疊。此外,亦可僅設置1組軌道,而作成工件裝載機1及樹脂裝載機6可移動的1組軌道。工件裝載機1係將工件W供給至第一壓機部P1及第二壓機部P2的任一者,並且將在第一壓機部P1及第二壓機部P2的任一者所成形之工件、即成形品M取出。又,樹脂裝載機6係將樹脂R供給至第一壓機部P1及第二壓機部P2的任一者。此外,由於設置於第一壓機部P1及第二壓機部P2之模製模具的構成係與第1實施形態同樣,故省略此處的說明。
如圖13所示,本實施形態的工件裝載機1具備有:往復移動於軌道2a上之工件裝載機本體3;保持工件W及成形品M的任一者之工件手4;以及使工件手4朝向各壓機部P1、P2的方向進退移動之手驅動部5。又,構成可使工件手4相對於手驅動部5上下移動。樹脂裝載機6具備有:往復移動於軌道2b上之樹脂裝載機本體7;透過搬送治具12保持樹脂R及單片薄膜F之樹脂手8:和使樹脂手8相對於各壓機部P1、P2的方向進退移動之手驅動部9。又,手驅動部9係設置有用以將樹脂R朝模具傳遞等的上下移動機構(例如缸體驅動、螺線管驅動等),可使樹脂手8相對於手驅動部9上下移動。
其次,在圖13中針對全自動型樹脂模製裝置的構成例進行說明。本實施形態中也是,在以同樣的排列順序具備有上述之壓機單元Up、將樹脂R供給至壓機單元Up之樹脂供給單元Ud、和將工件W供給至壓機單元 Up並收容成形品M之工件處理單元Uw這點,與第1實施形態是共通的。惟,作為僅將樹脂R的供給自動化之半自動型樹脂模製裝置的構成,未必一定要設置工件處理單元Uw。
在此,說明關於樹脂供給單元Ud的構成。樹脂搬送單元Ud係以從搬送部C延伸設置有軌道2b的方式連接於搬送部C之長邊方向的一側面(圖1,為右側面)。以對此延伸設置的軌道2b在同一方向鄰接的方式,配置有第一樹脂供給部10與第二樹脂供給部11。第一樹脂供給部10的構成,除了對搬送部C的佈置不同外,其他功能等係與第1實施形態相同,故省略此處的說明。
本實施形態的第二樹脂供給部11,在可將樹脂R供給至單片薄膜F上這點,係具備與第1實施形態的第二樹脂供給部11同等的功能,但是從設置面積減少的觀點來看,內部構造的配置大幅相異,故詳細說明。
亦即,在第二樹脂供給部11中,如圖14所示,將收容薄膜卷10a之薄膜卷收容部10A、和以可旋轉的方式保持複數個注射器11b之旋轉器式注射器供給部11c上下重疊地設置。從薄膜卷10a拉引出的薄膜F係在薄膜剪切部10b被切斷成狹條狀。藉此,可從裝置正面(裝置前面)交換薄膜卷10a與注射器11b,可減少裝置面積。又,在上下重疊的注射器供給部11c及薄膜卷收容部10A、與搬送部C(軌道2b)之間(裝置內側),具備有:薄膜剪切部10b;與樹脂搭載部10c,在被該薄膜剪切部10b所切斷的薄膜F搭載(供給)液狀樹脂R。
如圖14所示,薄膜剪切部10b係從設置在比樹脂搭載部10c靠下方的薄膜卷10a經由複數個導輥10f將薄膜引導至上方,並供給到樹脂搭載部10c。又,在薄膜卷10a之設置位置的附近,設置有檢測薄膜卷10a的剩餘量之剩餘量感測器10g。例如,剩餘量感測器10g係可作成將薄膜卷10a之徑向的任意位置以夾入發光元件和受光元件的方式設置之構成。於此情況,剩餘量感測器10g在薄膜卷10a的剩餘量(外周位置)低於既定位置時會產生檢測信號以促使薄膜卷10a的交換等。
另一方面,注射器供給部11c係對將複數個注射器11b以可旋轉的方式保持的旋轉器構造進行升降,構成為可將複數個注射器11b保持在任意的高度。換言之,第二樹脂供給部11具有將注射器供給部11c升降之注射器升降部11d。注射器升降部11d係將例如由線性導件,滾珠螺桿及馬達所構成的直線移動機構配置在縱向而構成。藉此,可使保持具備有複數個注射器11b之旋轉器構造的框體11e升降。在此,框體11e係可在第二樹脂供給部11的前面側與裝置內側開口,作成可在前面方向(紙面左側)和內側方向(紙面右側)進行注射器11b的傳遞之構成。
又,如圖14(A)(B)所示,第二樹脂供給部11進一步具備:分配器(dispenser)11f,保持注射器11b以使樹脂R吐出;及分配器驅動機構11g,使分配器11f朝XYZ方向(前後左右上下方向)移動。關於分配器11f,被注射器供給部11c所保持的注射器11b係由設置於柱狀分配器 本體的注射器把持部接取並保持,藉由使活塞在注射器11b內前進而使樹脂R從注射器11b前端(下端)的噴嘴吐出。又,亦可在注射器11b前端的噴嘴設置彈性體的管,並設有夾持此管以限制樹脂R的吐出之夾緊閥(pinch valve)。又,亦可具備將噴嘴下方閉塞的閘板(shutter)(未圖示),使得樹脂從噴嘴前端的垂下不會污染裝置內。
分配器驅動機構11g係設置成與分配器11f之分配器本體的上方連結,藉由具備複數個直線移動機構而構成為可使分配器11f移動於XYZ座標的任意位置。又,分配器驅動機構11g亦可作成具備平行連桿機構(parallel link mechanism)之構造,來取代直線移動機構。藉此,可廉價地將分配器11f構成為可在XYZ座標上移動於任意位置。
樹脂裝載機6係從第一樹脂供給部10與第二樹脂供給部11中的任一者,將搭載有樹脂R的單片薄膜F連同搬送治具12一起接收,移動於軌道2b上以供給至之第一壓機部P1及第二壓機部P2的任一者(參照圖13)。樹脂裝載機6係藉由樹脂手8(治具保持部8b)把持搬送治具12的對向邊並搬送。此時,由於軌道2a、2b係重疊設置,故移動範圍與樹脂裝載機6重疊的工件裝載機1會在軌道2a上退避到不會干涉樹脂裝載機6的搬送動作之位置(避開第一壓機部P1及第二壓機部P2的正面之位置)。此外,未必要以第一樹脂供給部10與第二樹脂供給部11並存的方式設置,亦可僅將1台第二樹脂供給部11經由軌道2b而設置,亦可僅將第二樹脂供給部11經由軌道2b排列複 數個而設置。
圖13中,說明關於工件處理單元Uw的構成例。工件處理單元Uw係與搬送部C之長邊方向的另一側面(圖1中,左側面)連接。工件處理單元Uw具備工件收容部13、成形品收容部14、機器人搬送裝置15、前處理單元16及後處理單元17這點,係與第1實施形態相同,但在獨立具備將已使用的單片薄膜F回收之薄膜回收部17a這點是不同的。本實施形態的薄膜回收部17a係被夾持於機器人搬送裝置15與壓機部P1之間而設置。又,薄膜回收部17a係與壓機部P1的軌道2a連結而設置可供工件裝載機1移動的軌道2a。
因此,設置於薄膜回收部17a的軌道2a亦構成搬送部C的一部分。又,在薄膜回收部17a中,在與從壓機部P1延伸的軌道2a重疊的區域且於其上方,設置有將工件W或成形品M暫時保持的傳遞部2c。具體而言,傳遞部2c係在軌道2a上移動的工件裝載機1朝薄膜回收部17a的軌道2a上移動之際,設置在保持於工件手4的工件W及成形品M會通過之位置。
傳遞部2c係構成為可進行工件W及成形品M的保持及升降,並中繼機器手15a與工件手4之間之工件W及成形品M的傳遞。亦即,傳遞部2c係從機器手15a接收已完成前處理的工件W,並遞交至工件裝載機1的工件手4。又,傳遞部2c係從工件裝載機1的工件手4接收在模製模具21經樹脂模製而成的成形品M,並遞交至機器手15a。如此,在工件W及成形品M的傳遞中,機器人搬送 裝置15的機器手15a與工件裝載機1的工件手4不會直接進行傳遞,所以不需要使機器手15a與工件手4同時移動到傳遞的位置。因此,可有效率地進行複數個工件W及成形品M的搬送,而不會發生此等的等待時間。
機器人搬送裝置15之機器手15a的構造係與第1實施形態不同,具備:在工件W或成形品M的表背反轉時用以更確實地防止該等脫落之構成。亦即,如圖15所示,機器手15a具備:手本體151、固定爪部(保持爪)152、可動爪部(保持爪)153、爪驅動機構154、吸引回路155、吸引孔156及墊部157。在此,圖15(A)表示機器手15a之平面視圖的構成,圖15(B)表示機器手15a之側面視圖的構成。
手本體151係例如分支成複數根(例如兩根)爪狀而設置,將工件W或成形品M作為整體而支持。此手本體151係在水平多關節型機器人搬送裝置15中於相對於垂直軸旋轉之手臂15e的前端,以可在該手臂15e的周(roll:滾轉)方向Dr旋轉的方式構成。固定爪部152係藉由分別立設於手本體151之已分枝的前端部分,而設置複數個。又,固定爪部152藉由將其前端的擴徑,具有作為保持爪之功能,該保持爪係按壓所保持之工件W或成形品M之外緣的主面(表面)並加以保持。
可動爪部153係具有與固定爪部152同樣的形狀,在手本體151的根部側設置複數個。此外,固定爪部152及可動爪部153的形狀只要可將工件W或成形品M的外緣的主面(表面)按壓並保持即可,亦可為圖示之形狀 以外的構成(鉤狀)。又,可動爪部153係藉由相對於固定爪部152(換言之,所保持的工件W或成形品M)進退,而將可動爪部153與固定爪部152的間隔設成可改變。
爪驅動機構154係具備未圖示之氣缸等的驅動源而構成,使可動爪部153相對於工件W或成形品M朝進退方向驅動。藉由爪驅動機構154使可動爪部153進退,可進行工件W及成形品M之保持及釋放的切換。
吸引回路155係設置於手本體151內,且與減壓裝置(未圖示)連接。吸引孔156係在手本體151的工件W或成形品M的保持面上於複數處形成開口,透過吸引回路155抽吸空氣以吸附工件W或成形品M。墊部157係例如由O形環或橡膠片等的彈性體所構成,以包圍吸引孔156的方式設置。藉此,墊部157係彈性地堵塞住所保持之工件W或成形面M與吸引孔156的間隙,並維持該等的吸附狀態。
此外,由後述之效果的觀點來看,此等構成全部作為一體使用是較佳的,惟以機器手15a的變形例而言,亦可設成僅具備手本體151、固定爪部152、可動爪部153、及爪驅動機構154的機械性保持構造。又,以機器手15a的其他變形例而言,亦可設成僅具備手本體151、吸引回路155、及吸引孔156的吸附保持構造。於此等情況,能夠以薄型構成來保持工件W或成形品M。
又,工件處理單元Uw在關於前處理單元16和後處理單元17方面係具備與第1實施形態同樣的構成。本實施形態所示的工件處理單元Uw中亦同樣,例如圖10所 示,亦可分成第一處理部18和第二處理部19來配置構成。
其次,參照圖13至圖15,說明關於樹脂模製裝置之模製動作的一例。此外,以工件W而言,係假定在表面搭載有晶片的圓形工件(半導體晶圓、載體)作為一例來進行說明,關於工件處理單元Uw內的動作,基本上是同樣的,故一邊參照第1實施形態中的各圖一邊進行說明。首先,機器人搬送裝置15係從工件收容部13將成形前的工件W朝前處理單元16搬送(參照圖4)。在此動作中,先將手本體151插入工件收容部13以保持工件W。
在此,說明使用圖15(A)(B)所示的機器手15a所進行之工件W的保持動作。首先,在圖13所示的工件收容部13中以與收容於狹縫式料盒(slit magazine)之工件W的下側重疊的方式插入手本體151。具體而言,在後述之工件W的吸附時將手本體151插入,直到固定爪部152的擴徑部些微前進至不會接觸工件W之程度的位置。接著,藉由使手本體151上升而使之接近工件W的背面(晶片非搭載面),使手本體151移動,直到固定爪部152的擴徑部超過工件W表面的高度為止。然後,利用爪驅動機構154按壓可動爪部153,使之接近工件W(固定爪部152),藉此以固定爪部152和可動爪部153夾持工件W。於此情況,藉由固定爪部152與可動爪部153的擴徑部被配置在俯視下與工件W重疊的位置,可利用固定爪部152和可動爪部153機械性地保持工件W,能使工件W確實地被保持(參照圖15(A)(B))。
接著,利用與機器人搬送裝置15連接的減壓 裝置(未圖示),藉由透過吸引回路155從吸引孔156吸附工件W的背面,在工件W的複數處進行吸附,故可保持全面。此處,藉由設置有由彈性體形成的墊部157,可防止工件W的吸附不良。
以此方式保持的工件W係在藉由機器手15a把持的狀態下被搬送至前處理單元16。在前處理單元16中,進行既定的處理,而工件W係與收容於料盒時同樣,半導體晶片搭載面處於朝向的狀態。
其次,機器人搬送裝置15係從前處理單元16接收工件W,將反轉的工件W遞交到傳遞部2c(參照圖13)。藉此,完成機器手15a之工件W的遞交動作。如此,可在不用等待工件手4到達之情況下完成傳遞部2c遞交工件W的動作,故不需要須機器手15a的等待時間,可進行其他工件W或成形品M的搬送。此外,將使用機器手15a所致之工件W的保持加以解除動作,係可藉由將工件W的保持動作相反地進行來實施。
此時,在機器人搬送裝置15中,使保持有工件W的機器手15a在手臂15e的周方向Dr旋轉180度,將半導體晶片搭載面以從朝上變成朝下的方式進行姿勢變更。此時,由於工件W係藉由固定爪部152和可動爪部153被機械性地保持,所以即使因吸附不足等的理由而使工件W的保持不足時,也可確實地防止脫落。具體而言,藉由固定爪部152與可動爪部153各自設有兩根,此等的四個支點間的距離會變得比工件W的直徑小,即使將機器手15a傾斜,也可防止工件W從其側面方向掉落而脫落 。又,由於係吸附保持著工件W的背面,故即使在利用固定爪部152與可動爪部153所致之機械性保持力不足的情況下,變成機器手15a傾斜而工件W容易脫落的姿勢時,也可在工件W的複數處吸附並保持著全面,故可確實地防止工件W的脫落。
接著,工件裝載機1係移動至工件手4與傳遞部2c重疊的位置為止。然後,工件手4係於升降方向相對地接近傳遞部2c,將工件W保持並接收。
另一方面,使工件處理單元Uw的前處理動作與樹脂供給單元Ud的樹脂供給動作同時進行。亦即,在工件處理單元Uw進行前處理動作等的期間,在樹脂供給單元Ud重疊地進行樹脂供給動作。具體而言,設置於第二樹脂供給部11的裝置下方之薄膜卷10a係透過導輥10f被引導至上方,薄膜被供給到樹脂搭載部10c。此處,在薄膜剪切部10b中,在從薄膜卷10a拉出薄膜端的狀態下切斷(裁斷)成任意尺寸的矩形,並以單片薄膜F的形式在樹脂搭載部10c上切出。此外,以剩餘量感測器10g檢測設置於裝置下方之薄膜卷10a的剩餘量,使因應剩餘量(交換時期、不可使用)的通知顯示於顯示部。因此,作業員在確認薄膜卷10a的薄膜剩餘量時,不需要以目視確認裝置下方的動作。
此外,設置於第二樹脂供給部11的裝置下方之薄膜卷10a,係在顯示部的通知後,於任意的時間點(timing)交換。此時,開啟第二樹脂供給部11的正面罩(未圖示),卸下已無剩餘量的薄膜卷10a(薄膜卷),安置未 使用的薄膜卷10a。在此,一邊拉出此薄膜卷10a的薄膜端並使導輥10f通過一邊安置,到達樹脂搭載部10c為止。如此,根據本實施形態之第二樹脂供給部11,可從第二樹脂供給部11的正面側交換薄膜卷10a,可從與壓機部P1、P2的操作等其他作業相同的面進行存取,所以作業性、操作性優異。又,由於係為注射器供給部11c可升降的構成,故在進行薄膜卷10a的交換時,如圖14(A)所示,可使注射器供給部11c上升,事先使其位於容易存取薄膜卷10a或導輥10f的位置。又,亦可具備覆蓋薄膜卷10a的上方而僅在交換時卸下的保護罩10h。
另一方面,在第二樹脂供給部11中,利用分配器驅動機構11g使從注射器11b吐出樹脂R的分配器11f朝XYZ方向移動,藉此使樹脂R以任意形狀搭載(塗布)於樹脂搭載部10c上所切出的單片薄膜F。
以將如本實施形態之半導體晶圓那樣的圓形工件W進行壓縮成形的樹脂R而言,係以例如塗布(供給)成旋渦狀(或同心圓狀)較佳。具體而言,利用分配器驅動機構11g控制分配器11f的XY方向(水平方面的前後方向)的位置,藉此使分配器11f沿著旋渦的軌跡從內側朝外側(或從外側朝內側)作動。此時,使被插入注射器11b的活塞每次下降既定量而從分配器11f的噴嘴使樹脂R每次吐出既定量。藉此,可在單片薄膜F塗布旋渦狀樹脂R。此外,當將樹脂R從噴嘴的吐出停止(斷液)時,也可在以夾緊閥夾住設置於噴嘴的管且閉塞樹脂R的吐出路徑以使吐出停止的狀態下,以依循樹脂R之供給區域的外周 之方式,進行使注射器11b旋轉的動作。此外,亦可採用如將噴嘴下方閉塞之閘板那樣的構成,將從噴嘴垂下的樹脂R強制地斷液。
此處,參照圖14(A)(B),說明關於注射器11b對於分配器11f的交換動作、與注射器11b對於注射器供給部11c的交換動作。
由於注射器11b填充有既定量的液狀樹脂R,每此進行既定次數的成形時,分配器11f都必須從保持於注射器供給部11c接取未使用的注射器11b。於此情況,首先,注射器供給部11c升降移動至使注射器11b遞交至分配器11f的高度位置。亦即,如圖14(B)所示,將由注射器供給部11c所保持之注射器11b的高度、和由分配器11f所保持之注射器11b的高度設為相同高度。接著,分配器11f藉由分配器驅動機構11g接近注射器供給部11c,將已使用完且沒有樹脂R殘留的注射器11b遞交至注射器供給部11c。接著,注射器供給部11c係藉由旋轉器構造使未使用的注射器11b以朝向與分配器11f相對的位置之方式旋轉。其次,分配器11f係藉由分配器驅動機構11g接近注射器供給部11c,從注射器供給部接收未使用的注射器11b。藉由此種動作,完成注射器11b相對於分配器11f交換的動作。接著,也可從新的注射器11b供給相對於應塗布樹脂R之總量的不足量,藉此可不浪費地進行樹脂R的供給。
另一方面,在注射器供給部可保持複數根(例如8根)注射器11b,惟藉由重複進行上述的動作,一旦 保持於注射器供給部11c的所有注射器11b都使用完,必須進行注射器11b相對於注射器供給部11c的交換動作(作業)。於此情況,首先,藉由使注射器供給部11c下降至例如比圖14(B)的位置還靠下方的位置,而使之升降移動至作業員容易將注射器11b安置於注射器供給部11c之高度。其次,作業員開啟第二樹脂供給部11的正面罩(未圖示),使注射器供給部11c露出。然後,一邊使旋轉器構造旋轉,一邊逐漸將使用完的注射器11b交換成未使用的注射器11b。注射器11b的交換完成後,關閉第二樹脂供給部11的正面罩,完成注射器11b相對於注射器供給部11c的交換。
在此等注射器11b的交換動作(作業)中,由於係構成為注射器供給部11c可升降至任意位置,所以可使之移動至因應各個交換動作的位置。又,如上所述,在進行薄膜卷10a的交換時亦如圖14(A)所示,可事先使注射器供給部11c上升而不會造成作業的妨礙。此外,除了此等的交換作業之外,在進行使樹脂R從注射器11b吐出之恆定的動作時,亦可設成事先使注射器供給部11c上升至圖14(A)的位置,以使注射器供給部11c從樹脂搭載部10c的正面移動,藉此,可確保作業員的視野並可從第二樹脂供給部11(例如具備有透明部的正面罩)的外側辨識採用分配器11f之樹脂R的塗布形狀。
以作為模製動作而在工件裝載機1中接續進行的動作來說,已傳遞工件W的工件裝載機1係沿著軌道2a移動到與第一壓機部P1對面的位置。手驅動部5係使工 件手4在設置於手驅動部5的直線移動軌道5a上朝向之第一壓機部P1已開模的模製模具21進入,而沒有像第1實施形態那樣進行旋轉動作。保持於工件手4之工件保持部4b的工件W係與上模23的夾持面對位而被遞交。具體而言,藉由工件手4相對於上模夾持面上升,將未搭載有工件W之半導體元件的面壓抵至設有吸引孔的上模夾持面,藉此進行吸附保持(參照圖2)。然後,使進入模製模具21的工件手4退避到手驅動部5上,使工件裝載機1沿著軌道2a移動至工件處理單元Uw側而待機。
另一方面,在設置於第二樹脂供給部11的軌道2b待機的樹脂裝載機6,係移動於直線移動軌道9a上而進入樹脂搭載部10c。然後,例如針對已被供給樹脂R的單片薄膜F,藉由爪等的治具保持部8b把持搬送治具12的兩側對向邊而將樹脂R傳遞至樹脂裝載機6。透過搬送治具12保持有樹脂R和單片薄膜F的樹脂手8係從樹脂搭載部10c退避到手驅動部9上。
在此狀態下,開始進行利用樹脂裝載機6所進行之樹脂供給動作。樹脂裝載機6沿著軌道2b移動到與第一壓機部P1對面之位置為止。樹脂裝載機6係使設置於手驅動部9上的樹脂手8沿著直線移動軌道9a移動而進入已開模的第一壓機部P1。然後,藉由治具保持部8b,使搬送治具12與下模29對位而使樹脂手8下降以解除利用搬送治具12所進行之單片薄膜F的夾定(cbuck),並且吸附保持於下模夾持面及下模模穴內,藉此樹脂R連同單片薄膜F一起被傳遞至下模29。此外,關於此第一壓機部P1 及第二壓機部P2中之工件W的成形動作,由於係與第1實施形態同樣,故省略說明。
遞交了單片薄膜F及樹脂R的樹脂裝載機6,係在樹脂手8保持著搬送治具12的狀態下從第一壓機部P1退避到手驅動部9上。在樹脂手8返回手驅動部9上的狀態下,樹脂裝載機6再度使樹脂裝載機本體7沿著軌道2b朝第二樹脂供給部11側移動。在第一壓機部P1進行樹脂模製動作的期間,進行對於第二壓機部P2之工件W、單片薄膜F及樹脂R的供給動作,但關於此等的動作,由於係與對第一壓機部P1的供給動作同樣,故省略此處的說明。
接著,在第一壓機部P1,將模製模具21開模,藉由待機於與第一壓機部P1對面的位置之工件裝載機1,接取壓縮成形後的成形品M,將已使用的單片薄膜F回收。其次,使工件裝載機1移動至工件處理單元側端部(薄膜回收部17a的背面位置)。在此,工件裝載機1係移動至工件手4與傳遞部2c重疊的位置為止。然後,工件手4係相對地接近傳遞部2c,遞交成形品M。接著,工件裝載機1係將吸附於吸附墊4c之已使用的單片薄膜F投入設置於薄膜回收部17a的回收盒。然後,上下反轉的機器手15a接近傳遞部2c接取成形品M。如此,由於機器手15a可在不讓工件裝載機1(工件手4)等待的情況下接取成形品M,故可順暢地進行其他工件W或成形品M的搬送。
其次,在接取了成形品M的機器人搬送裝置15中,使保持有成形品M的機器手15a朝手臂15e的周方 向Dr旋轉180度,將半導體晶片搭載面以從朝上變成朝下的方式變更姿勢。由於機器手15a係如上述的構成,故此時亦與使工件W旋轉時同樣,可確實地防止成形品M脫落。又,由於成形品M比工件W還重,故一般認為例如想要以僅具備吸附功能的手來將成形品M保持並反轉時,成形品M會變得容易脫落。又,在成形品M中,根據樹脂R的材質,有時也會因其熱收縮而發生翹曲,在僅透過吸附來保持成形品M的構成中會有難以確實地保持之情況。然而,根據本發明的機器手15a,一邊以固定爪部152和可動爪部153的擴徑部在表面按壓成形品M並加以保持,一邊藉由吸附墊4c確實地確保成形品M的背面是以吸引孔156吸附的狀態以防止成形品M的脫落(參照圖15(A)(B))。
然後,藉由機器手15a將成形品M傳遞到後處理單元17,進行後處理。接著,藉由機器手15a將成形品M從後處理單元17傳遞至成形品收容部14而使成形品M被收容,完成對於1個工件W的模製步驟。此外,針對使用了第二壓機部P2之工件W的模製步驟也依序進行,惟關於此動作,由於與第一壓機部P1中的動作同樣,故省略此處的說明。
如以上說明,構成為在裝置各部分減少裝置整體的面積,防止設置面積在長邊方向變長,可一邊確保作業性、操作性,一邊配置成小型緊密。亦即,在機器人搬送裝置15中,藉由具備使保持有工件W或成形品M的機器手15a旋轉以進行姿勢的構成,可不需要進行工件 W或成形品M之姿勢變更的其他構成,可不需要用於設置其功能的面積。又,藉由在第二樹脂供給部11中將薄膜卷收容部10A與注射器供給部11c上下重疊而設置,可從裝置正面交換薄膜卷10a與注射器11b,並減少裝置面積。
又,本實施形態的樹脂模製裝置具備:壓機單元Up,配置有夾持工件W和樹脂R並進行樹脂模製成形之壓機部P1、P2;工件收容部13,收容工件W;成形品收容部14,收容樹脂模製成形後的工件W之成形品M;處理單元16、17,在樹脂模製成形的前後對工件W進行前處理或對成形品W進行後處理;和工件處理單元Uw,具有在收容部與前述處理單元之間搬送工件W或成形品M之屬水平多關節機器人的機器人搬送裝置15。又,樹脂模製裝置係構成為亦具備:工件裝載機1,相對於壓機單元Up進退以進行工件W及成形品M的傳遞;搬送區域,工件裝載機1搬送工件W或成形品M:及傳遞部2c,在與機器人搬送裝置15搬送工件W或成形品M的搬送區域重疊的區域,暫時保持工件W或成形品M。
根據此種構成,不會使機器人搬送裝置15及工件裝載機1產生等待時間,可有效率地進行複數個工件W及成形品M的搬送。
又,本實施形態的樹脂模製裝置係構成為:具備壓機部P1、P2鄰接且設置有複數個的壓機單元Up、和設置在與複數個前述壓機單元Up的任一者鄰接的區域且在與工件裝載機1的進退方向正交的方向搬送工件裝載機1之搬送部C,且在搬送部C的一端側具備傳遞部2c ,並且在搬送部C的該一端側連接有工件處理單元Uw。藉此,可成為有效率地進行工件W及成形品M的搬送之構成,同時一邊併用傳遞部2c一邊任意地增加壓機部P1、P2的設置台數。又,依需要,在搬送部C的另一端側設置樹脂單元Ur,也可發揮與上述實施形態之效果同樣的效果。
又,關於設置面積可小型緊密化之樹脂模製裝置的變形例而言,亦可作成如圖16所示之構成。在同圖所示作為變形例的樹脂模製裝置中,藉由重編第2實施形態之樹脂模製裝置的各單元構成,且在單元內附加功能,可成為簡單的構成。
具體而言,本變形例的樹脂模製裝置係構成為具備:在第2實施形態的壓機單元Up附加、轉換了功能之壓機單元Up;及在第2實施形態的工件處理單元Uw統合有樹脂供給單元Ud的局部功能之工件處理單元Uw。因此,可減少樹脂供給單元Ud的裝置部分而謀求設置面積的小型緊密化。
具體而言,本變形例的壓機單元Up係如圖17所示具備薄膜處置器(film handler)204,其係使薄膜卷10a的輸送軸201和捲繞軸202夾持模製模具21而對向設置,一邊使薄膜F從輸送軸201朝向捲繞軸202通過模具面一邊傳送,藉此可在將外徑圓形的模穴203(模具面)以薄膜F覆蓋的狀態下進行樹脂模製。又,本變形例的模製模具可以說是使圖11同圖所示模製模具21的構成上下反轉而在上模23具有模穴203之「上模穴形式」的模具構成。 因此,在本變形例中,如圖17所示,樹脂R係在被供給至工件W上的狀態被供給至下模29。
因此,本變形例的工件處理單元Uw係如圖16所示,作成將液狀樹脂R的供給裝置設置於工件處理單元Uw之構成。換言之,作成將工件處理單元Uw和樹脂供給單元Ud一體化之構成。藉此,在工件處理單元Uw中,作為工件W的前處理,具備將樹脂R供給至工件W上之樹脂供給單元16a。
樹脂供給單元16a在對象為單片薄膜F與工件W方面有所不同,但在可對被塗布物供給樹脂R這點,則具備與第2實施形態的第二樹脂供給部11相同的功能。因此,樹脂供給單元16a係可構成為省略關於薄膜卷10a的機構。例如,樹脂供給單元16a係可構成為具備:旋轉器式注射器供給部11c,在使複數個注射器11b接近裝置側面的位置保持成可旋轉;分配器11f,保持注射器11b以使樹脂R吐出;及分配器驅動機構11g,使分配器11f朝XYZ方向(前後左右上下方向)移動(參照圖14)。
在本變形例的工件處理單元Uw中,於第2實施形態說明的模製動作中,例如,以機器手15a接收藉由作為前處理單元16的對準器使方向保持一定的工件W,並搬送至進行樹脂R的供給之樹脂供給單元(樹脂供給裝置)。
在此,分配器11f係以使噴嘴的軌跡沿著既定形狀的方式一邊使注射器11b移動,一邊將液狀樹脂R吐出到工件W上。例如,藉由在工件W上以沿著旋渦的軌跡 吐出樹脂R來進行塗布,藉此可將樹脂R供給至大致圓形的區域。於此情況,當塗布樹脂R之軌跡的間隔已塗布的寬度小於樹脂R時,可在樹脂R的供給區域中不會使工件W面露出的情況下進行樹脂R的供給。
於此情況,亦可從工件W的中心開始進行塗布,以使注射器11b的噴嘴沿著旋渦的軌跡朝外側移動之方式使分配器11f移動,將樹脂R供給至大致圓形的區域。藉由作成以此方式塗布(供給)樹脂R的方法,只要持續進行從注射器11吐出樹脂R的動作,直到完成供給季定量的樹脂為止即可,可簡易地供給樹脂R。
此外,例如亦可作成從工件W的外周開始進行塗布,以使注射器11b的噴嘴沿著旋渦的軌跡朝內側移動之方式來移動分配器11f之方法,但為了採用此種塗布方法,必須精密地控制樹脂R的黏度、樹脂R的全部供給量、供給樹脂R之區域的面積、或活塞相對於注射器11b的動作量等之設定值,對所塗布的區域整面進行均等的供給之控制易變得難以進行。因此,例如,若設定值不適當時,則會有在供給樹脂R之區域面積的中心,樹脂R不足,導致未填充之問題的虞慮。因此,較佳為以從工件W的中心開始塗布,使注射器11b的噴嘴沿著旋渦的軌跡朝外側移動之方式來移動分配器11f之塗布方法。此外,若考慮在工件W的中心確實地塗布樹脂R,則亦可在分配器11f中,在不使注射器11b移動的情況下對工件W的中心位置吐出並供給液狀樹脂R。
接著,機器手15a接取已被供給樹脂R的工件 W,透過傳遞部2c遞交到工件裝載機1。其次,工件裝載機1係如圖17所示,將此工件W傳遞到模製模具21之下模29的上面。此外,本變形例中,由於工件W上已供給有樹脂R,所以沒有進行工件W的反轉。
此處,就本變形例的模製模具21而言,如圖17所示,可設成能減壓成形之構成。具體而言,在本變形例的模製模具21中,於此下模29設置有密封環205,該密封環205係與上模夾持器208對向且設置成包圍工件W的搭載區域。藉此,當將上模23與下模29關模時,可在密封環205的內部形成密閉空間。又,具備有減壓裝置207,其係在工件W的搭載區域外側,透過在被密封環205包圍的區域內開口的吸引孔206將此密閉空間減壓。
於此情況,假使將液狀樹脂R全部的量塗布於工件W的中心位置時,則會成為樹脂R以較厚的方式被供給到工件W的中央部分的狀態。因此,在模製模具21的減壓空間中,空氣或氣體(空氣等)會透過減壓從以此方式被供給的樹脂R被吸引到外側。此時,空氣等會一邊流動於樹脂R內,一邊聚集而成為大量的空氣等,並從樹脂R排出,所以當空氣等從樹脂R被釋放出時,表面的樹脂R就會變大而變形成起伏不均勻的形狀。因此,當在模製成形的步驟中樹脂R填充於外形圓形的模穴203內時,會有樹脂R到達模穴外周的時間點(填充時間點)不同,而導致在模穴外周(即,成形品M的外周)發生未填充或樹脂漏出之不良情形。
相對地,如上述,當使用液狀樹脂R以旋渦 狀且較薄的方式被供給的工件W來進行模製成形時,即便在模製模具21的減壓空間中空氣等透過減壓而從以此方式被供給的樹脂R吸引到外側時,空氣也不會流動於樹脂R內,而會成為較小的空氣等從樹脂R被排出,所以樹脂R的形狀幾乎不會變形,可使樹脂R的填充時間點均勻,防止在模穴外周(亦即成形品M)發生未填充或樹脂漏出之不良情形,可進行高品質的成形。
接著,關於成形品M透過工件裝載機1及機器人搬送裝置15搬送,且在後處理單元17中進行後處理之後,收容於成形品收容部14的步驟,由於是進行與前述實施形態大致同樣的動作,故省略此處的說明。
如此,在本變形例的樹脂模製裝置中,藉由取代樹脂供給單元Ud,而改在工件處理單元Uw設置樹脂供給單元16a,不僅可發揮本變形例顯示之構成及方法所產生的作用效果,且不需要樹脂供給單元Ud,能夠將設置面積小型緊密化。
此外,上述之各實施形態或變形例的構成,亦可配合裝置的導入目的或用途而任意地組合使用。亦即,在上述的構成例中,為了說明以將設置面積小型緊密化為主要目的之發明,而顯示了依循各個目的之構成例。然而,例如可選擇性地使用「液狀樹脂R」與「顆粒狀樹脂R」的任一者或併用該等,且可選擇性地使用「上模穴式」與「下模穴式」之模具構成的任一者或併用該等。於此情況,係構成為例如在圖13所示之第2實施形態的樹脂模製裝置中,將壓機部P1、P2切換成具備圖16所 示之變形例的薄膜處置器204之壓機部P1、P2,且在前處理單元16進一步追加圖16所示之變形例的樹脂供給單元16a。藉此構成,適當地交換相關連之各部分(模製模具21、工件手4等)的構件或不使用功能,不用進行在單元單位的重組或追加之大規模的因應,亦可實施組合有此等樹脂R或模穴的類型(type)之模製成形。
2b‧‧‧軌道
6‧‧‧樹脂裝載機
7‧‧‧樹脂裝載機本體
8‧‧‧樹脂手
9‧‧‧手驅動部
9a‧‧‧直線移動軌道
10A‧‧‧薄膜卷收容部
10a‧‧‧薄膜卷
10b‧‧‧薄膜剪切部
10c‧‧‧樹脂搭載部
10f‧‧‧導輥
10g‧‧‧剩餘量感測器
10h‧‧‧保護罩
11‧‧‧第二樹脂供給部
11b‧‧‧注射器
11c‧‧‧注射器供給部
11d‧‧‧注射器升降部
11e‧‧‧框體
11f‧‧‧分配器
11g‧‧‧分配器驅動機構
12‧‧‧搬送治具
Ud‧‧‧樹脂供給單元
C‧‧‧搬送部
F‧‧‧薄膜
R‧‧‧樹脂

Claims (4)

  1. 一種樹脂供給裝置,其係具備:薄膜剪切部,將從薄膜卷拉出的薄膜切斷成任意尺寸以作為單片薄膜;樹脂搭載部,使具有既定形狀的孔部之框體狀的搬送治具重疊於前述單片薄膜,於該單片薄膜上搭載樹脂;具備以第一樹脂供給部及第二樹脂供給部作為1個單元的樹脂供給裝置;第一樹脂供給部,使槽在X-Y方向掃描且朝向樹脂搭載部經由前述孔部將顆粒樹脂供給到前述單片薄膜上;第二樹脂供給部,使分配器在X-Y方向掃描且藉由注射器供給部的注射器朝前述樹脂搭載部並經由前述孔部將液狀樹脂供給到前述單片薄膜上;壓機單元,配置有夾持前述樹脂及前述單片薄膜和工件而進行樹脂模製之壓機部;及搬送部,將選擇性搭載有來自前述第一樹脂供給部或前述第二樹脂供給部任一的樹脂的前述單片薄膜及前述搬送治具搬送到前述壓機部,在具備複數個壓機部的壓機單元所設置之軌道的長邊方向一端側具備有工件處理部,且在長邊方向另一端側具備有前述樹脂供給裝置,前述搬送部係從前述第一樹脂供給部或前述第二樹脂供給部任一者將顆粒樹脂或液狀樹脂搬送到前述 壓機部,且從前述工件處理部將工件搬送到前述壓機部。
  2. 如請求項1之樹脂供給裝置,其中從前述第一樹脂供給部或前述第二樹脂供給部,朝形成於從前述薄膜剪切部所切出的單片薄膜的前述樹脂搭載部供給樹脂。
  3. 如請求項1或2之樹脂供給裝置,其中前述搬送部為,將工件往任一壓機部搬送的工件裝載機與將由前述第一樹脂供給部或前述第二樹脂供給部所供給的樹脂搬入任一壓機部的樹脂裝載機是共用前述軌道進行搬送動作。
  4. 如請求項3之樹脂供給裝置,其中複數個壓機部是以與前述搬送部的搬送方向正交之方式對向配置。
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