TWI803778B - 粉粒體供給裝置、樹脂成形裝置及樹脂成形品的製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明是一種高精度地對粉粒體的供給量進行控制的粉粒體供給裝置，包括：積存部（11），積存粉粒體，並且形成有將粉粒體向下方導出的導出口（112）；搬送路徑（12），形成有連接於積存部（11）的導出口（112）的導入口（121），從導入口（121）向橫方向延伸；振動部（13），使搬送路徑（12）振動，而使從導入口（121）導入的粉粒體沿著搬送路徑（12）移動；以及遮斷構件（17），在積存部（11）的導出口（112）與搬送路徑（12）的導入口（121）的連接部（X）中，遮斷搬送路徑（12）延伸的方向上的端部側。本發明還涉及一種樹脂成形裝置及樹脂成形品的製造方法。

Description

粉粒體供給裝置、樹脂成形裝置及樹脂成形品的製造方法

本發明是有關於一種粉粒體供給裝置、樹脂成形裝置及樹脂成形品的製造方法。

例如壓縮成形的樹脂成形裝置如專利文獻1所示，通過使樹脂材料保持部及料槽振動，從樹脂材料保持部向料槽搬送作為粉粒體的樹脂材料，從料槽向樹脂材料移送托盤供給樹脂材料。其後，樹脂成形裝置將樹脂材料移送托盤內的樹脂材料供給至成形模的模腔內，將成形模合模，由此製造樹脂成形品。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利第6279047號公報

[發明所要解決的問題] 近年來，為了提高成品中的電子零件的安裝效率等，有時要求使電子零件的封裝部（樹脂部）的厚度變薄。為了滿足此種要求，需要更高精度地對樹脂材料向成形模的模腔的供給量進行控制。

因此，在所述專利文獻1的樹脂材料保持部及料槽的結構中，也期望樹脂材料的供給量的高精度化。 再者，粉粒體的供給量的高精度化不僅是為了減低電子零件的封裝部（樹脂部）的厚度，而且在其以外的許多領域中也要求如此。

因此，本發明的主要問題在於高精度地對粉粒體的供給量進行控制。 [解決問題的技術手段]

即，本發明的粉粒體供給裝置包括：積存部，積存粉粒體，並且形成有將所述粉粒體向下方導出的導出口；搬送路徑，形成有連接於所述積存部的導出口的導入口，從所述導入口向橫方向延伸；振動部，使所述搬送路徑振動，而使從所述導入口導入的所述粉粒體沿著所述搬送路徑移動；以及遮斷構件，在所述積存部的所述導出口與所述搬送路徑的所述導入口的連接部中，遮斷所述搬送路徑延伸的方向上的端部側。 [發明的效果]

根據如上所述那樣構成的本發明，可高精度地對粉粒體的供給量進行控制。

接著，舉例對本發明進行更詳細說明。但是，本發明不由以下的說明限定。

本發明的粉粒體供給裝置如上所述，包括：積存部，積存粉粒體，並且形成有將所述粉粒體向下方導出的導出口；搬送路徑，形成有連接於所述積存部的導出口的導入口，從所述導入口向橫方向延伸；振動部，使所述搬送路徑振動，而使從所述導入口導入的所述粉粒體沿著所述搬送路徑移動；以及遮斷構件，在所述積存部的所述導出口與所述搬送路徑的所述導入口的連接部中，遮斷所述搬送路徑延伸的方向上的端部側。 若為所述粉粒體供給裝置，則在積存部的導出口與搬送路徑的導入口的連接部中，利用遮斷構件遮斷搬送路徑延伸的方向上的端部側，因此粉粒體從積存部流下的方向成為與搬送路徑延伸的方向相反的一側。由此，可防止積存部內的粉粒體不期望地朝向搬送路徑延伸的方向流下，而使搬送路徑中的粉粒體的流量穩定，從而可高精度地對來自搬送路徑的粉粒體的供給量進行控制。

作為具體的遮斷構件的結構，理想的是所述遮斷構件在所述連接部中從所述搬送路徑延伸的方向上的端部朝向與所述搬送路徑延伸的方向相反的一側而設置。

為了簡化遮斷構件的結構，理想的是所述遮斷構件呈平板狀。

當在積存部的導出口與搬送路徑的導入口的連接部設置有遮斷構件時，有可能在所述遮斷構件中滯留粉粒體。 為了恰當地解決所述問題，理想的是在所述遮斷部的上表面形成有朝向與所述搬送路徑延伸的方向相反的一側的傾斜面。 若為所述結構，則可抑制在遮斷構件的上表面滯留粉粒體的情況。

另外，本發明的樹脂成形裝置包括：所述粉粒體供給裝置，供給作為粉粒體的樹脂材料；以及壓縮成形部，使用由所述粉粒體供給裝置供給的所述樹脂材料進行壓縮成形。 若為所述樹脂成形裝置，則可高精度地對樹脂材料的供給量進行控制，因此可實現樹脂成形品的厚度的均勻化，在應用於電子零件的樹脂成形的情況下，即使為薄型封裝，也可實現封裝厚度的均勻化。

進而，本發明的樹脂成形品的製造方法包括：樹脂材料供給步驟，利用所述粉粒體供給裝置供給作為粉粒體的樹脂材料；以及壓縮成形步驟，使用所供給的所述樹脂材料進行壓縮成形。 若為所述樹脂成形品的製造方法，則可高精度地對樹脂材料的供給量進行控制，因此可實現樹脂成形品的厚度的均勻化，在應用於電子零件的樹脂成形的情況下，即使為薄型封裝，也可實現封裝厚度的均勻化。

＜本發明的一實施方式＞ 在本說明書中，“粉粒體”的用語為包含具有任意粒徑的物體的集聚體的用語。“粉粒體”為包含“粉體”的概念，且作為集聚體而具有流體那樣的特性。即，在本說明書中，“粉粒體”這一用語包含接受到任意外力而產生移動或變形的集聚體。

以下，作為粉粒體的一例，列舉顆粒狀的樹脂材料，作為粉粒體供給裝置的一例，列舉僅以預先指定的重量供給顆粒狀的樹脂材料的樹脂材料供給裝置進行說明。其中，本發明的粉粒體供給裝置所供給的粉粒體並不限於顆粒狀的樹脂材料，可為任意材料或物質。

以下，參照圖式對本發明的樹脂成形裝置的一實施方式進行說明。再者，在以下所示的任一圖中，為了容易理解，均適當省略或誇張地進行示意性描繪。關於同一結構元件，標注同一符號並適當省略說明。

＜樹脂成形裝置100的整體結構＞ 本實施方式的樹脂成形裝置100相對於搭載有半導體芯片等電子零件的基板W，利用樹脂對搭載有電子零件的零件搭載面進行密封來製造樹脂成形品T。

再者，作為基板W，可列舉矽晶片等半導體基板、引線框架、印刷配線基板、金屬製基板、樹脂製基板、玻璃製基板、陶瓷製基板等。另外，基板W也可為扇出型晶片級封裝（Fan Out Wafer Level Packaging，FOWLP）、扇出型面板級封裝（Fan Out Panel Level Packaging，FOPLP）中所使用的載體。進一步而言，可為已經實施了配線的基板，也可為未配線的基板。

具體而言，如圖1所示，樹脂成形裝置100分別包括基板供給/收納模組A、兩個樹脂成形模組B、以及樹脂材料供給模組C作為結構元件。各結構元件（各模組A～模組C）相對於各個結構元件能夠裝卸且能夠更換。

基板供給/收納模組A具有：供給密封前基板W的基板供給部1、收納密封完畢基板W（樹脂成形品T）的基板收納部2、交接密封前基板W及密封完畢基板W的基板載置部3、以及搬送密封前基板W及密封完畢基板W的基板搬送機構4。基板載置部3在基板供給/收納模組A內，在與基板供給部1對應的位置和與基板收納部2對應的位置之間在Y方向上移動。基板搬送機構4在基板供給/收納模組A及各個樹脂成形模組B內在X方向及Y方向上移動。

各樹脂成形模組B具有用於在基板W成形樹脂的壓縮成形部5。壓縮成形部5使用由後述的樹脂材料供給裝置8供給的顆粒狀的樹脂材料P進行壓縮成形來製造樹脂成形品T（壓縮成形步驟）。具體而言，壓縮成形部5具有：形成有模腔51C的作為第一成形模的下模51、保持基板W的作為第二成形模的上模52、以及將下模51與上模52合模的合模機構（未圖示）。

樹脂材料供給模組C具有：移動平臺6、載置在移動平臺6上的樹脂材料收納部7、向樹脂材料收納部7供給樹脂材料P的樹脂材料供給裝置8、以及搬送樹脂材料收納部7並向下模的模腔51C供給樹脂材料P的樹脂材料搬送機構9。樹脂材料收納部7具有與模腔51C的大小相應的凹部71。移動平臺6構成為在樹脂材料供給模組C內在X方向及Y方向上移動，且以從樹脂材料供給裝置8的噴出口122落下的樹脂材料P均勻地鋪滿樹脂材料收納部7的凹部71內的方式相對於樹脂材料供給裝置8的噴出口122進行相對移動。樹脂材料搬送機構9在樹脂材料供給模組C及各個樹脂成形模組B內在X方向及Y方向上移動。然後，樹脂材料搬送機構9將收納有樹脂材料P的樹脂材料收納部7搬送至下模51，而向模腔51C供給樹脂材料P（樹脂材料供給步驟）。

＜樹脂材料供給裝置8＞ 接著，對本實施方式的樹脂材料供給裝置8進行詳細敘述。

樹脂材料供給裝置8將預先設定的重量的樹脂材料P供給至樹脂材料收納部7，如圖2所示，樹脂材料供給裝置8包括：暫時積存作為粉粒體的樹脂材料P的積存部11、搬送來自所述積存部11的樹脂材料P的搬送路徑12、至少使搬送路徑12振動而沿著搬送路徑12搬送樹脂材料P的振動部13、以及對所述振動部13進行控制的控制部14。

如圖2及圖3的（1）～（3）所示，積存部11例如在上部形成有投入樹脂材料P的粉粒體投入口111，並且在下部形成有將樹脂材料P向下方導出的導出口112。導出口112沿著水平方向朝向下方開口，積存在積存部11的樹脂材料P因自重向下方移動而從導出口112導出。再者，利用振動部13產生的振動也有助於樹脂材料P從導出口112的導出。

如圖2及圖3的（1）～（3）所示，搬送路徑12形成有連接於積存部11的導出口112的導入口121，從導入口121向橫方向延伸。即，搬送路徑12以導入口121為起點在遠離積存部11的方向上延伸。此處，橫方向不限於水平方向，也可從水平方向向上側或下側傾斜。

本實施方式的搬送路徑12呈直線狀，且由搬送構件15（也稱為料槽）形成。搬送構件15具有在上部開口的直線狀的槽，所述直線狀的槽成為搬送路徑12。所述搬送構件15以其一端部中的槽的上部開口與積存部11的導出口112對準的方式連接於積存部11。所述搬送構件15的一端部的上部開口成為沿著水平方向形成的導入口121，在搬送構件15的另一端部設置有噴出所搬送的樹脂材料P的噴出口122。再者，在搬送構件15的上部開口中，除了與積存部11的連接部分以外，設置有堵塞上部開口的蓋構件。

振動部13通過使搬送路徑12（搬送構件15）振動，而使從導入口121導入至搬送路徑12的樹脂材料P沿著搬送路徑12朝向噴出口122移動。本實施方式的振動部13設置在搬送路徑12的下方，使搬送路徑12以規定的振動形態（規定的振幅、頻率及振動方向）振動。

控制部14以從搬送路徑12的噴出口122噴出的樹脂材料P的每單位時間的供給量（供給流量）成為規定的目標值的方式對振動部13進行反饋控制。此處，規定的目標值是根據作為樹脂成形的對象的基板W的品種等，使用未圖示的管理裝置等來設定。

在本實施方式中，具有用於計量向樹脂材料收納部7供給樹脂材料P的供給量的計量部16。所述計量部16測量積存部11及搬送構件15以及由它們保持的樹脂材料P的重量。通過振動部13振動，搬送路徑12內的樹脂材料P從噴出口122排出，因此利用計量部16的計量值減少。根據來自振動部13開始振動前的計量部16的計量值與來自振動部13完成振動後的計量部16的計量值的差值，可計量樹脂材料P的供給量。另外，來自計量部16的計量值的每單位時間的變化量相當於樹脂材料P的供給流量（g/s）。

控制部14基於來自所述計量部16的計量值，並以樹脂材料P的供給流量成為所設定的目標量的方式對振動部13進行反饋控制。更具體而言，為了變更振動部13的振幅，控制部14調整對振動部13給與的振幅指令值。

再者，在圖2所示的樹脂材料供給裝置8中，使用測量積存部11及搬送構件15以及由它們保持的樹脂材料P的重量的計量部16，但除了計量部16以外或者代替計量部16，也可配置測量樹脂材料收納部7及由其保持的樹脂材料P的重量的計量部。在此情況下，也可基於來自振動部13開始振動前及完成振動後的計量部的計量值的差值，來計量樹脂材料P的供給量。另外，也可基於每單位時間的變化量來計算樹脂材料P的供給流量。

在所述樹脂材料供給裝置8中，積存在積存部11的樹脂材料P通過積存部11及搬送路徑12的振動而從導入口121導入至搬送路徑12之後，朝向噴出口122移動。而且，樹脂材料P從噴出口122落下而被供給至樹脂材料收納部7。

進而，如圖2及圖3的（1）～（3）所示，本實施方式的樹脂材料供給裝置8包括在積存部11與搬送路徑12的連接部X遮斷搬送路徑12延伸的方向上的端部側的遮斷構件17。此處，連接部X具體而言是積存部11的導出口112與搬送路徑12的導入口121的連接部分，且沿著橫方向（水平方向）形成。

具體而言，遮斷構件17在連接部X遮斷搬送路徑12延伸的方向上的端部側。即，遮斷構件17在積存部11的導出口112中遮斷搬送路徑12延伸的方向上的端部側，並且在搬送路徑12的導入口121中遮斷搬送路徑12延伸的方向上的端部側。

本實施方式的遮斷構件17從連接部X中的搬送路徑12延伸的方向上的端部X1朝向與搬送路徑12延伸的方向相反的一側而設置。具體而言，如圖3的（3）的平面圖所示，遮斷構件17在連接部X（積存部11的導出口112、搬送路徑12的導入口121）中從搬送路徑12延伸的方向上的端部X1到與搬送路徑12延伸的方向相反的一側的規定位置為止連續地遮斷。本實施方式的遮斷構件17呈沿著搬送路徑12延伸的方向而設置的平板狀。

通過如上所述那樣在連接部X中的搬送路徑12延伸的方向上的端部側設置遮斷構件17，如圖4的（1）所示，積存在積存部11的樹脂材料P在因自重或振動部13的振動而流入至搬送路徑12時被遮斷構件17遮斷，而朝向與搬送路徑12中的樹脂材料P的移動方向（利用振動部13的搬送方向）相反的方向流入至搬送路徑。此時，搬送路徑12的一端部為封閉的空間，樹脂材料P成為暫時阻塞的狀態，從而可防止樹脂材料P不期望地流下。

再者，在不存在遮斷構件17的情況（現有例的情況）下，如圖4的（2）所示，積存在積存部11的樹脂材料P朝向利用振動部13的搬送方向，流入至搬送路徑12。此時，搬送路徑12為朝向利用振動部13的搬送方向打開的空間，因此樹脂材料P不期望地成為塊並流下。其結果，樹脂材料P容易在搬送路徑12中產生波形形狀的分佈，反饋控制變得不穩定。

接著，示出與利用設置有遮斷構件17的樹脂材料供給裝置（本實施例）及未設置有遮斷構件17的現有的樹脂材料供給裝置（現有例）供給樹脂材料P的供給流量的穩定性相關的實驗結果。

再者，在本實驗中，將樹脂材料P的供給流量的目標值[g/s]設為2.0 g/s、1.0 g/s、0.5 g/s。本實施例及現有例的振動部13的振動數（頻率）均固定為160.0 Hz，且通過調整振動部13的振幅而被反饋控制為各自的目標值。

圖5～圖7為在各目標值下撒樹脂材料50次時的本實施例及現有例的直方圖。所述直方圖是使用以100 msec週期測定了供給流量限制於規定範圍內的期間（振動開始後1.5秒～15秒）的流量數據的分佈的流量而作成，縱軸表示供給流量的測定值[g/s]，橫軸表示各測定值的頻度（度數）。

根據所述直方圖可明確，本實施例（設置有遮斷構件17的結構）與現有例（未設置遮斷構件17的結構）相比，相對於目標值的誤差變小。即，在圖5中，在作為目標值的2.0 g/s下，本實施例的頻度與現有例相比變多。在圖6中，在作為目標值的1.0 g/s下，本實施例的頻度與現有例相比變多。在圖7中，在作為目標值的0.5 g/s下，本實施例的頻度比現有例多。如此，可知通過如本實施例那樣設置遮斷構件17，可高精度地對樹脂材料P的供給流量進行控制。

＜本實施方式的效果＞ 根據本實施方式的樹脂成形裝置100，在積存部11的導出口112與搬送路徑12的導入口121的連接部X，利用遮斷構件17遮斷搬送路徑12延伸的方向上的端部側，因此樹脂材料P從積存部11流下的方向成為與搬送路徑12延伸的方向相反的一側。由此，可防止積存部11內的樹脂材料P朝向搬送路徑12延伸的方向不期望地流下，而使搬送路徑12中的樹脂材料P的流量穩定，從而可高精度地對來自搬送路徑12的樹脂材料P的供給量進行控制。其結果，可實現樹脂成形品T的厚度的均勻化，在適用於電子零件的樹脂成形的情況下，即使為薄型封裝，也可實現封裝厚度的均勻化。

＜其他變形實施方式＞ 再者，本發明並不限於所述實施方式。

例如，作為遮斷構件17的形狀，不限於平板狀，只要在積存部11的導出口112與搬送路徑12的導入口121的連接部X遮斷搬送路徑12延伸的方向上的端部側，則也可設為各種形狀。例如，也可如圖8所示，在遮斷構件17的上表面形成有朝向與搬送路徑12延伸的方向相反的一側的傾斜面171。圖8所示的遮斷構件17呈剖面三角形形狀，但也可使平板狀的遮斷構件17傾斜而設置。若為所述結構，則可抑制在遮斷構件17的上表面滯留粉粒體的情況。

另外，所述實施方式的搬送路徑12呈直線狀，但只要從導入口121向橫方向延伸，則也可為彎曲狀或屈曲狀。

此外，本發明不限於所述實施方式，當然能夠在不脫離其主旨的範圍內進行各種變形。

1:基板供給部 2:基板收納部 3:基板載置部 4:基板搬送機構 5:壓縮成形部 6:移動平臺 7:樹脂材料收納部 8:樹脂材料供給裝置（粉粒體供給裝置） 9:樹脂材料搬送機構 11:積存部 12:搬送路徑 13:振動部 14:控制部 15:搬送構件 16:計量部 17:遮斷構件 51:下模 51C:模腔 52:上模 71:凹部 100:樹脂成形裝置 111:粉粒體投入口 112:導出口 121:導入口 122:噴出口 171:傾斜面 A:基板供給/收納模組 B:樹脂成形模組 C:樹脂材料供給模組 P:樹脂材料（粉粒體） T:樹脂成形品 W:基板（密封前基板、密封完畢基板） X:連接部 X1:端部

圖1是示意性地表示本發明的樹脂成形裝置的一實施方式的結構的平面圖。 圖2是示意性地表示所述實施方式的樹脂材料供給裝置的結構的剖面圖。 圖3是主要表示所述實施方式的積存部、搬送路徑及遮斷構件的（1）縱剖面圖、（2）A-A線剖面圖、以及（3）平面圖。 圖4是表示（1）所述實施方式的樹脂材料供給裝置（本實施例）中的樹脂材料的供給狀態及（2）現有的樹脂材料供給裝置（現有例）中的樹脂材料的供給狀態的示意圖。 圖5為表示將樹脂材料的供給流量的目標值設為2.0[g/s]時的、本實施例及現有例的流量分佈的直方圖。 圖6是表示將樹脂材料的供給流量的目標值設為1.0[g/s]時的、本實施例及現有例的流量分佈的直方圖。 圖7是表示將樹脂材料的供給流量的目標值設為0.5[g/s]時的、本實施例及現有例的流量分佈的直方圖。 圖8是表示變形實施方式的樹脂材料供給裝置的結構的示意圖。

6:移動平臺

7:樹脂材料收納部

8:樹脂材料供給裝置(粉粒體供給裝置)

9:樹脂材料搬送機構

11:積存部

12:搬送路徑

13:振動部

14:控制部

15:搬送構件

16:計量部

17:遮斷構件

71:凹部

111:粉粒體投入口

112:導出口

121:導入口

122:噴出口

P:樹脂材料(粉粒體)

X:連接部

Claims (5)

1. 一種粉粒體供給裝置，包括：積存部，積存粉粒體，並且形成有將所述粉粒體向下方導出的導出口；搬送路徑，形成有連接於所述積存部的導出口並且朝向上方開口的導入口，從所述導入口向橫方向延伸；振動部，使所述搬送路徑振動，而使從所述導入口導入的所述粉粒體朝向所述搬送路徑的吐出口移動；以及遮斷構件，遮斷所述積存部的所述導出口與所述搬送路徑的所述導入口連接的在橫方向上延伸的連接部的一部份，所述遮斷構件在所述連接部中，遮斷藉由所述振動部而使所述粉粒體沿著所述搬送路徑移動的一側的端部側，且使與沿著所述搬送路徑移動的一側相反的一側開口，積存在所述積存部的所述粉粒體在因自重或所述振動部的振動而流入至所述搬送路徑時被所述遮斷構件遮斷，而朝向與沿著所述搬送路徑移動的一側相反的一側流入至所述搬送路徑。
2. 如請求項1所述的粉粒體供給裝置，其中所述遮斷構件呈平板狀。
3. 如請求項1所述的粉粒體供給裝置，其中在所述遮斷構件的上表面形成有朝向與藉由所述振動部而使所述粉粒體沿著所述搬送路徑移動的一側相反的一側的傾斜面。
4. 一種樹脂成形裝置，包括： 如請求項1至3中任一項所述的粉粒體供給裝置，供給作為粉粒體的樹脂材料；以及壓縮成形部，使用由所述粉粒體供給裝置供給的所述樹脂材料進行壓縮成形。
5. 一種樹脂成形品的製造方法，包括：樹脂材料供給步驟，利用如請求項1至3中任一項所述的粉粒體供給裝置供給作為粉粒體的樹脂材料；以及壓縮成形步驟，使用所供給的所述樹脂材料進行壓縮成形。

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