WO2011118310A1 - 粉砕装置および粉砕方法 - Google Patents

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WO2011118310A1
WO2011118310A1 PCT/JP2011/053699 JP2011053699W WO2011118310A1 WO 2011118310 A1 WO2011118310 A1 WO 2011118310A1 JP 2011053699 W JP2011053699 W JP 2011053699W WO 2011118310 A1 WO2011118310 A1 WO 2011118310A1
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roller
rollers
crushing
resin composition
pulverizing
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PCT/JP2011/053699
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茂久 上田
和男 野田
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住友ベークライト株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/02—Crushing or disintegrating by roller mills with two or more rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28—Details
    • B02C4/32—Adjusting, applying pressure to, or controlling the distance between, milling members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28—Details
    • B02C4/44—Cooling or heating rollers or bars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B13/00—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped
    • B29B13/10—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped by grinding, e.g. by triturating; by sieving; by filtering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
    • B29B9/04—Making granules by dividing preformed material in the form of plates or sheets

Definitions

  • the present invention relates to a grinding device and a grinding method.
  • a semiconductor package in which a semiconductor chip (semiconductor element) is covered (sealed) with a resin sealing material.
  • the sealing material of the semiconductor package is formed by molding the resin composition by, for example, transfer molding.
  • a plurality of materials are kneaded and cured, and the cured kneaded product is pulverized with a grinder (see, for example, Patent Document 1).
  • the crusher described in Patent Document 1 includes a housing (container) into which the kneaded material is charged, a rotary blade rotatably supported in the housing, and a blade for grinding the kneaded material, and a screen for adjusting the particle size of the pulverized material. And have.
  • the pulverized material is heated, for example, by friction with a rotary blade during the pulverization, and becomes viscous again. For this reason, there has been a problem that the ground kneaded material adheres to the rotary blade and remains.
  • a pulverizing mechanism having a pair of rollers arranged side by side, and crushing and pulverizing a hard resin composition between the pair of rollers; And c) cooling means for cooling the resin composition being crushed.
  • Each of the rollers has a cylindrical shape having a hollow portion
  • cooling means stores the resin composition together with the pair of rollers while the resin composition is being crushed, and includes a chamber to which cold air is supplied. Grinding device described in.
  • Each of the rollers has a cylindrical or cylindrical shape, and has a core made of a metal material, and an outer layer provided on the outer periphery of the core and made of a ceramic ((9) Grinding device according to 8).
  • the pulverizing mechanism includes an urging unit that urges the other roller toward the one roller;
  • each of the rollers has an outer diameter changing portion whose outer diameter is different along the longitudinal direction.
  • a grinding method characterized by cooling while crushing and grinding a hard resin composition between a pair of rollers installed side by side.
  • FIG. 1 is a view showing a process of producing a resin composition.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the comminution device of the present invention.
  • FIG. 3 is a partial longitudinal sectional view of the roller of the comminution device shown in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the pulverizing apparatus of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view (partial cross-sectional view) of the roller of the pulverizing apparatus (third embodiment) of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view (partial cross-sectional view) of the roller of the pulverizing apparatus (fourth embodiment) of the present invention.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view of an IC package using a resin composition.
  • FIG. 1 is a view showing a process of producing a resin composition
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a pulverizing apparatus of the present invention
  • FIG. 3 is a partial longitudinal sectional view of a roller of the pulverizing apparatus shown in FIG. It is a fragmentary sectional view of IC package using a composition.
  • the upper side in FIGS. 2 and 7 will be referred to as “upper” or “upper” and the lower side as “lower” or “lower”.
  • the left side in FIG. 3 is referred to as “left” and the right side is referred to as “right”.
  • the pulverizing apparatus 1 of the present invention shown in FIG. 2 is an apparatus used in a pulverizing process when producing a resin composition which is finally a molded body. Prior to the description of the pulverizing apparatus 1, first, the entire manufacturing process from the raw materials to the production of the resin composition will be described.
  • each material which is a raw material of a resin composition is prepared.
  • the raw material has a resin, a curing agent, and a filler (fine particles), and further has a curing accelerator, a coupling agent, and the like as required.
  • a resin an epoxy resin is preferable.
  • epoxy resin examples include cresol novolac type, biphenyl type, dicyclopentadiene type, triphenolmethane type, polyaromatic ring type and the like.
  • curing agent examples include phenol novolak type, phenol aralkyl type, triphenolmethane type, polyaromatic ring type and the like.
  • Examples of the filler include fused silica (crushed, spherical), crystalline silica, alumina and the like.
  • a hardening accelerator a phosphorus compound, an amine compound, etc. are mentioned, for example.
  • a coupling agent a silane compound etc. are mentioned, for example.
  • predetermined materials may be abbreviate
  • a coloring agent a mold release agent, a low stress agent, a flame retardant etc. are mentioned, for example.
  • Examples of the flame retardant include brominated epoxy resin, antimony oxide, non-halo / non-antimony-based ones, and the like.
  • Examples of non-halo non-antimony flame retardants include organic phosphorus, metal hydrates and nitrogen-containing resins.
  • a predetermined material of the raw materials is first pulverized (milled) to have a predetermined particle size distribution by a pulverizing apparatus such as a continuous rotary ball mill.
  • the raw materials to be crushed are, for example, raw materials other than the filler such as resin, curing agent, accelerator and the like, but part of the filler may be added.
  • Surface treatment can be applied to a predetermined material of the raw materials, for example, all or part (remaining part) of the filler. As this surface treatment, for example, a coupling agent or the like is attached to the surface of the filler. The pulverization and the surface treatment may be performed simultaneously or one of them may be performed first.
  • mixing device Next, the respective materials are thoroughly mixed by a mixing device.
  • a mixing apparatus for example, a high-speed mixer having rotating blades can be used.
  • the mixed material is kneaded by a kneading apparatus.
  • a kneading apparatus for example, an extrusion kneader such as a single-screw kneading extruder or a twin-screw kneading extruder, or a roll kneader such as a mixing roll can be used.
  • the kneaded material (resin composition), which is the material kneaded, is degassed.
  • This degassing can be performed, for example, by a vacuum pump connected to an outlet for discharging the kneaded material of the kneading apparatus.
  • the deaerated massive kneaded product is formed into a sheet by a forming apparatus, and a sheet-like material (hereinafter referred to as “sheet material Q1”) is obtained.
  • sheet material Q1 a sheet-like material
  • molding apparatus it has a pair of roller, for example, The apparatus which pressurizes a kneaded material between these rollers and it shape
  • the sheet material Q1 is cooled by the cooling device.
  • the cooling device for example, a device configured to spray cold air on the sheet material Q1 can be used.
  • the sheet material Q1 is pulverized by the pulverizing apparatus 1 so as to have a predetermined particle size distribution to obtain a powdery material (hereinafter referred to as "powder Q2").
  • the crushing apparatus 1 will be described later.
  • this resin composition is used, for example, for covering (sealing) a semiconductor chip (IC chip) 901 to form a molded portion 902 which constitutes an exterior portion of a semiconductor package (IC package) 900. It is a thing.
  • the semiconductor chip 901 can be insulated by the mold portion 902.
  • a method of molding the resin composition by transfer molding or the like and coating the semiconductor chip 901 as a sealing material may be mentioned.
  • a plurality of lead frames 903 project from the mold portion 902, and each lead frame 903 is a wire 904 made of a metallic material having conductivity, such as gold. And is electrically connected to the semiconductor chip 901.
  • the step of tableting may be omitted, and the powder Q2 may be a resin composition which is a molded body.
  • the sealing material can be formed by compression molding, injection molding, or the like.
  • the pulverizing apparatus 1 shown in FIG. 2 is an apparatus for carrying out the pulverizing method of the present invention, that is, an apparatus for cooling while crushing and pulverizing the sheet material Q1.
  • the pulverizing apparatus 1 includes a pulverizing mechanism 2 which pulverizes the sheet material Q1, and a cooling means (cooling mechanism) 3 which cools the sheet material Q1 (powder Q2) pulverized by the pulverizing mechanism 2.
  • a cooling means cooling mechanism 3 which cools the sheet material Q1 (powder Q2) pulverized by the pulverizing mechanism 2.
  • the crushing mechanism 2 has rollers 4a and 4b arranged in parallel in the horizontal direction.
  • the sheet material Q1 can be crushed and crushed between the roller 4a and the roller 4b.
  • the crushing mechanism 2 crushes the sheet material Q1 between the roller 4a and the roller 4b, and has a configuration different from that of, for example, muscoloida.
  • the particle size distribution of the powder Q2 obtained by pulverizing the sheet material Q1 into particles having a particle diameter of 0.2 mm or less is 20% or more and 50 to 0.2 to 2.4 mm. ⁇ 80%, those of 2.4 mm or more become 10% or less.
  • the thickness of the sheet material Q1 to be crushed is preferably 5 mm or less, and more preferably 0.5 to 3 mm. Thereby, the sheet material Q1 is easily crushed and cooled. Further, in order to increase the pulverizing ability, the pulverizing may be performed by the main pulverizing apparatus a plurality of times.
  • roller 4a The configurations of the roller 4a and the roller 4b are substantially the same, so the roller 4a will be representatively described below.
  • the roller 4 a has a cylindrical shape, that is, has a hollow core portion 41 and an outer layer 42 provided on the outer peripheral surface (outer peripheral portion) 411 of the core portion 41. There is.
  • a reduced diameter portion 412 whose outer diameter is reduced is formed at both end portions of the core portion 41 (see FIG. 3). And each diameter reducing part 412 is inserted in bearing 43, respectively.
  • a motor (not shown) is connected to one end of the roller 4a. Thus, the roller 4a can rotate.
  • a motor different from the roller 4a may be connected to one end side of the roller 4b, and the rotation speed may be different between the roller 4a and the roller 4b.
  • An outer layer 42 is provided in the region excluding the portion where the diameter-reduced portion 412 of the outer peripheral surface 411 of the core portion 41 is formed.
  • the outer circumferential surface 421 of the outer layer 42 squeezes the sheet material Q1 to form powder Q2.
  • the outer layer 42 is made of ceramic.
  • the ceramic is not particularly limited, and examples thereof include oxide ceramics such as alumina, silica, titania, zirconia, yttria and calcium phosphate, nitride ceramics such as silicon nitride, aluminum nitride, titanium nitride and boron nitride, tungsten carbide and the like.
  • oxide ceramics such as alumina, silica, titania, zirconia, yttria and calcium phosphate
  • nitride ceramics such as silicon nitride, aluminum nitride, titanium nitride and boron nitride
  • tungsten carbide and the like A carbide-based ceramic or a composite ceramic in which two or more of these are arbitrarily combined may be mentioned.
  • those containing oxide ceramics are preferable, and alumina is more preferable.
  • the outer layer 42 is made of such a ceramic
  • the sheet material Q1 when the sheet material Q1 is crushed, friction occurs between the sheet material Q1 and the outer peripheral surface 421 of the outer layer 42, and the outer peripheral surface 421 is worn away. Even if the parts are scraped, those scraped are naturally ceramics.
  • the outer peripheral surface of the roller 4a is made of metal, for example, when the sheet material Q1 is crushed, metal powder is generated from the outer peripheral surface by the abrasion as described above, and the metal powder is mixed. Powder Q2 is obtained.
  • such metal powder can be reliably prevented from mixing into the powder Q2, and even if the scraped ceramic is mixed into the powder Q2, the powder Q2 is , And can be sufficiently used for the mold portion 902 of the semiconductor package 900.
  • the surfaces of the bearing 43 and the respective reduced diameter portions 412 may also be nonmetallized with ceramic, resin or the like.
  • the crusher described in Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-189705
  • the container, the rotary blade and the screen are made of, for example, a martensitic SUS material or the like which is a magnetic material.
  • These components, in particular the screen are structurally difficult to metallize and are areas of high wear from the ground material. For this reason, in patent document 1, in order to avoid mixing of a metal foreign material, the process of removing magnetic powder from the powdery resin composition after grinding using an iron removal apparatus is required.
  • the Vickers hardness Hv (defined in JIS Z 2244) at a load of 500 gf is not particularly limited, but is, for example, 1300 or more. Is preferable, and 1500 to 1700 is more preferable. Thereby, for example, breakage of the outer layer 42 can be reliably prevented.
  • the crushing mechanism 2 has scrapers 44 a and 44 b disposed on the roller 4 a side and the roller 4 b side, respectively.
  • the scraper 44a abuts on the outer peripheral surface 421 of the roller 4a and can scrape off the remaining powder Q2.
  • the scraper 44b can contact the outer peripheral surface 421 of the roller 4b and scrape off the remaining powder Q2 .
  • the cooling means 3 includes a first cooling mechanism 5 for cooling the powder Q2 (sheet material Q1) using liquid refrigerant R1 and a powder Q2 (sheet material Q1 using cold air R2). And a second cooling mechanism 6 for cooling the powder Q2 (sheet material Q1) using liquid refrigerant R1 and a powder Q2 (sheet material Q1 using cold air R2). And a second cooling mechanism 6 for cooling the powder Q2 (sheet material Q1) using liquid refrigerant R1 and a powder Q2 (sheet material Q1 using cold air R2). And a second cooling mechanism 6 for cooling the
  • the first cooling mechanism 5 has a supply source (not shown) for supplying the refrigerant R1 to the hollow portions 413 of the core portions 41 of the rollers 4a and 4b.
  • a supply source for example, a tank for storing the refrigerant R1, a connecting pipe for connecting the tank and the hollow portion 413 of the core portion 41 of the rollers 4a and 4b, and a pump for supplying the refrigerant R1 are provided.
  • the refrigerant R1 can pass through the hollow portions 413 of the rollers 4a and 4b from the left end side to the right end side, that is, along the longitudinal direction (see FIG. 3).
  • the core portion 41 is made of a metal material
  • the outer layer 42 is made of a ceramic.
  • the metal material is a material having higher thermal conductivity than the ceramic.
  • the outer layer 42 of the roller 4a and the outer layer 42 of the roller 4b preferably have a clearance of 0.5 to 3 mm, more preferably a clearance of 1 to 2 mm.
  • the ceramic which comprises the outer layer 42 is a material whose thermal expansion coefficient is lower than a metal material.
  • the first cooling mechanism 5 has an acceleration member 51a inserted into the hollow portion 413 of the roller 4a and an acceleration member 51b inserted into the hollow portion 413 of the roller 4b.
  • the configurations of the facilitating member 51a and the facilitating member 51b are the same, and therefore, the facilitating member 51a will be representatively described below.
  • the promotion member 51 a has a cylindrical main body 52 and a projection 53 formed on the outer periphery of the main body 52.
  • the inflow passage 54 in which the refrigerant R1 flows in the hollow portion 413 of the roller 4a is formed at the left end thereof, and the outflow passage 55 in which the refrigerant R1 passing through the hollow portion 413 flows out at the right end It is formed.
  • the outflow flow channel 54 and the outflow flow channel 55 are each formed of a through hole penetrating the main body 52.
  • the inflow channel 54 has a plurality of openings 541 that open to the outer peripheral portion of the main body 52.
  • the inflow channel 54 and the hollow portion 413 communicate with each other through the openings 541.
  • the refrigerant R1 flows from the inflow path 54 into the hollow portion 413 of the roller 4a.
  • the openings 541 are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the outer peripheral portion of the main body 52.
  • the outflow channel 55 has a plurality of openings 551 that open to the outer peripheral portion of the main body 52.
  • the outflow passage 55 and the hollow portion 413 communicate with each other through the openings 551.
  • the refrigerant R1 flows out of the hollow portion 413 into the outflow passage 55.
  • the openings 551 are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the outer peripheral portion of the main body 52.
  • the protrusion 53 is disposed between the opening 541 of the inflow passage 54 and the opening 551 of the outflow passage 55.
  • the protrusion 53 is formed in a spiral shape with the axis of the main body 52 as a center.
  • the left end side or the right end side of the promoting member 51a is connected to a motor (not shown).
  • the entire roller 4a including the promoting member 51a can rotate about its axis.
  • the refrigerant R1 is pressed toward the right without staying by the spiral shaped protrusion 53, and can pass through the hollow portion 413 of the roller 4a quickly and reliably, so that the efficiency is improved.
  • Can effectively exert a cooling effect see FIG. 3).
  • the promoting member 51a promotes cooling efficiency by causing the refrigerant R1 to pass through the refrigerant R1 evenly in a spiral manner by the fluid pressure to eliminate the uneven distribution of the cooling. As a result, heat can be absorbed efficiently, that is, quickly by the refrigerant R1.
  • the constituent material of the promoting member 51a is not particularly limited.
  • various metal materials such as stainless steel and various resin materials such as polyamide can be used.
  • the temperature of the refrigerant R1 is not particularly limited.
  • the temperature is preferably 15 ° C. or less, more preferably -5 to 5 ° C.
  • the sheet material Q1 is cooled and crushed without excess and deficiency by setting it as such a numerical range.
  • the powder Q2 in the as-cooled state can be obtained without adhering to the outer peripheral surface 421 of the rollers 4a and 4b.
  • the refrigerant R1 is not particularly limited, and, for example, water, oil, inorganic brine liquid, organic brine liquid, etc. may be mentioned.
  • a supply source (not shown) for supplying cold air R2 into the chamber 61.
  • the chamber 61 can store the sheet material Q1 and the powder Q2 together with the rollers 4a and 4b while the sheet material Q1 is being crushed.
  • the chamber 61 has a main body 62, an inlet 63 provided at the upper part of the main body 62, and an outlet 64 provided at the lower part of the main body 62.
  • the main body portion 62 is a box-like portion having a size enough to arrange the rollers 4a and 4b.
  • the side wall 621 of the main body 62 is provided with two supply ports 622a and 622b to which the cold air R2 from the supply source is supplied.
  • the cold air R2 supplied through the supply ports 622a and 622b fills the chamber 61, thereby maintaining a cooling atmosphere.
  • the combination of the cooling by the cold air R2 and the cooling by the refrigerant R1 can further reliably prevent the powder Q2 from remaining in the outer layer 42 of the rollers 4a and 4b.
  • a plurality of supply ports 622a and supply ports 622b are disposed at positions facing each other via the rollers 4a and 4b in the horizontal direction and in the direction orthogonal to the rollers 4a and 4b.
  • cold air R2 cold air
  • the supply ports 622a and 622b can be rapidly and directly sprayed from the supply ports 622a and 622b toward the sheet material Q1 and the outer peripheral surface 421 of the rollers 4a and 4b.
  • cold air R2 cold air
  • the sheet material Q1 comes into contact with the cold air R2 while being crushed, and is thus formed into powder Q2 while being cooled.
  • the cooled powder Q2 is prevented from adhering and remaining on the outer layer 42 of the rollers 4a and 4b.
  • the heat conductivity of the outer layer 42 (ceramic) is lower than that of the core portion 41 (metal) by directly blowing cold air R2 (cold air) onto the outer peripheral surface 421 of the rollers 4a and 4b for cooling. It can be compensated that the cooling from the first cooling mechanism 5 becomes insufficient.
  • the arrangement and the number of the supply ports 622a and the supply ports 622b are not limited to the above, and even in the arrangement where cold air R2 (cold air) is blown toward only the sheet material Q1, the outer peripheral surface 421 of the rollers 4a and 4b Even if the arrangement is such that the cold air R2 (cold air) is blown only toward the target, or even if the cold air R2 (cold air) is introduced into the chamber 61 without directing to the specific object, the cold air R2 If it is the arrangement which can supply With any of these arrangements, it is possible to improve the effect for obtaining the powder Q2 in a state of being cooled without adhering to the outer peripheral surface 421 of the rollers 4a and 4b.
  • the inlet 63 is a portion into which the sheet material Q1 is introduced.
  • the introduction port 63 has a tubular shape.
  • the discharge port 64 is a portion from which the powder Q2 is discharged. Similar to the inlet 63, the outlet 64 also has a tubular shape.
  • the chamber 61 is configured by appropriately combining a plurality of plate members.
  • each plate member is covered with the heat insulating material or the heat insulating material is embedded.
  • At least the surface of the inlet 63, the outlet 64, and the inner wall of the chamber 61 which may come into contact with the sheet material Q1 to be crushed and the powder Q2 after crushing, is made of nonmetal such as ceramic or resin Is preferred.
  • the inner wall is abraded and partially scraped, and the powder Q2 is used for the mold portion 902 of the semiconductor package 900 even if it mixes with the powder Q2. It can withstand enough to do.
  • the supply source for supplying the cold air R2 can be constituted by a pump for delivering the cold air R2 and a connection pipe connecting the pump and the supply ports 622a and 622b of the main body 62.
  • the temperature of the cold air R2 is not particularly limited.
  • the temperature is preferably 15 ° C. or less, more preferably -5 to 5 ° C.
  • the humidity of the cold air R2 is not particularly limited, and is, for example, preferably 40% or less, and more preferably 0 to 20%. With such a numerical range, the sheet material Q1 and the powder Q2 can be cooled under the condition lower than the dew point, and therefore, the occurrence of dew condensation on these can be prevented.
  • the cold air R2 is not particularly limited, and examples thereof include air, carbon dioxide, and an inert gas such as nitrogen, but air is preferable in terms of safety.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the pulverizing apparatus of the present invention.
  • the crushing mechanism 2A shown in FIG. 4 is configured such that the inter-axial distance P between the roller 4a and the roller 4b is variable. This will be described below.
  • the roller 4a can move in a direction perpendicular to the axis, that is, in a horizontal direction (left and right direction in FIG. 4).
  • the roller 4b is restricted from moving in the direction perpendicular to its axis.
  • the crushing mechanism 2A also has a coil spring (biasing portion) 47 that biases the roller 4a toward the roller 4b, and an arm (regulating portion) 48 that regulates the movement limit of the roller 4a to the roller 4b. There is.
  • One end 471 of the coil spring 47 is in contact with the housing 49 accommodating the bearing 43 rotatably supporting the roller 4a, and the other end 472 is in contact with the fixing member 482 provided on the arm 48 to be in a compressed state. ing.
  • the roller 4a can be pressed toward the roller 4b, and the sheet material Q1 can be crushed between the roller 4a and the roller 4b.
  • the arm 48 is supported by the side wall 621 of the chamber 61 so as to be movable along its longitudinal direction.
  • One end 481 of the arm 48 is bent in an “L” shape, and is in contact with a portion of the housing 49 opposite to the portion where the other end 472 of the coil spring 47 abuts.
  • the roller 4a is urged by the coil spring 47
  • the one end 481 of the arm 48 can restrict the movement limit of the roller 4a to the roller 4b against the urging force of the coil spring 47. .
  • the pressure of the coil spring 47 can also be changed by sliding the fixing member 482.
  • the clearance adjusting means constituted by the arm 48 and the chamber 61, and the pressure adjusting means constituted by the housing 49, the coil spring 47 and the fixing member 482 are different rollers (for example, the clearance adjusting means is on the roller 4a side)
  • the pressure adjusting means may be installed on the roller 4 b side).
  • the arm 48 has a shape of one end 481 of “U” shape, reverse “U It can be in the shape of a letter or in the shape of a mouth.
  • the sheet material Q1 can be crushed at a desired pressure to adjust the particle size of the powder Q2.
  • the crushing mechanism 2A may be configured to detect the temperature of the refrigerant R1 and change the inter-axial distance P based on the detection result.
  • FIG. 5 is a plan view (partial cross-sectional view) of the roller of the pulverizing apparatus (third embodiment) of the present invention.
  • the longitudinal direction of the roller is shortened and the radial direction of the roller is schematically illustrated exaggeratingly, and the ratio of the longitudinal direction to the radial direction is different from the actual .
  • This embodiment is the same as the first embodiment except that the shape of each roller of the crushing mechanism is different.
  • the rollers 4a and 4b have different outer diameters along the longitudinal direction in the outer layer 42, that is, the outer diameter is reduced from the central portion 423 in the roller longitudinal direction to the respective reduced diameter portions 412.
  • An outer diameter change portion 45 gradually increasing toward the side (end) is formed.
  • the sheet material Q1 when the sheet material Q1 is pulverized, the sheet material Q1 gathers on the central portion 423 side of the rollers 4a and 4b and is pulverized in the gathered portion. As described above, the sheet material Q1 is prevented from coming out of the rollers 4a and 4b, and is reliably crushed.
  • FIG. 6 is a plan view (partial cross-sectional view) of the roller of the pulverizing apparatus (fourth embodiment) of the present invention.
  • This embodiment is the same as the first embodiment except that the shape of each roller of the crushing mechanism is different.
  • rollers 4a and 4b have different outer diameters along the longitudinal direction in the outer layer 42, that is, the outer diameters are reduced in diameter from the central portion 423 in the roller longitudinal direction.
  • An outer diameter change portion 46 gradually decreases toward the side 412 (end).
  • the crushing mechanism 2C having such a configuration, the pressure on the sheet material Q1 is the highest near the central portion 423 and becomes lower as it is separated from the central portion 423.
  • the powder Q2 formed by crushing the sheet material Q1 has a wider particle size distribution configuration than the particle size distribution configuration in the first embodiment.
  • the crushing mechanism 2C is effective when it is desired to change the configuration of the particle size distribution, for example, when it is desired to reduce the amount of fine powder and increase the amount of coarse powder.
  • each part which comprises a crushing apparatus can perform arbitrary functions which can exhibit the same function. It can be replaced with the configuration. Also, any component may be added.
  • the pulverizing apparatus and the pulverizing method of the present invention may be a combination of any two or more configurations (features) of the respective embodiments.
  • each roller of the crushing mechanism of the crushing apparatus of the present invention has a core and an outer layer, and the outer layer is made of ceramic, but the present invention is not limited thereto. It may be made of ceramics.
  • each roller of the crushing mechanism of the crushing apparatus of the present invention has a cylindrical core
  • the core is not limited to this, and for example, the core has a cylindrical shape, that is, the core May be a medium entity.
  • each of the rollers of the pulverizing mechanism of the pulverizing apparatus of the present invention may have minute irregularities formed on the outer peripheral surface thereof. Thereby, powder can be prevented from adhering to the outer peripheral surface of each roller.
  • a circulation fan for circulating cold air may be installed.
  • the resin composition it is possible to prevent the resin composition from being cooled and heated, for example, by friction with the outer peripheral surface of each roller.
  • the resin composition is obtained by cooling and solidifying the kneaded material, the resin composition is likely to become viscous again by the friction, but the viscosity is suppressed because the resin composition is cooled.
  • the resin composition pulverized between the rollers can be reliably prevented from adhering and remaining on the outer peripheral surface of each of the rollers.
  • each roller When at least the outer peripheral surface of each roller is made of ceramics, friction is generated between the resin composition and the outer peripheral surface of each roller in the process of grinding the resin composition, and the outer peripheral surface is abraded. Of course, even if a part is scraped, the scraped one is naturally ceramics.
  • the outer peripheral surface of each roller is made of a metal material
  • metal powder in the process of grinding the resin composition, metal powder is produced from the outer peripheral surface due to the above-mentioned abrasion, and the metal powder The powder mixed with is obtained.
  • such metal powder can be reliably prevented from being mixed into the powder.
  • the present invention has industrial applicability.

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Abstract

　粉砕装置は、並べて設置された一対のローラを有し、一対のローラの間で硬質の樹脂組成物を押し潰して粉砕する粉砕機構と、粉砕されている樹脂組成物を冷却する冷却手段とを備えている。この粉砕装置では、各ローラは、それぞれ、中空部を有する円筒状をなすものであり、冷却手段は、各ローラの中空部にそれぞれ冷媒を供給するよう構成されている。また、冷媒は、各ローラの中空部をその長手方向に沿って流れるものであり、冷却手段は、各ローラの中空部にそれぞれ挿入され、冷媒の流れを促進する促進部材を有している。

Description

粉砕装置および粉砕方法
　本発明は、粉砕装置および粉砕方法に関する。
　樹脂製の封止材により半導体チップ（半導体素子）を被覆（封止）してなる半導体パッケージが知られている。半導体パッケージの封止材は、樹脂組成物を、例えば、トランスファー成形等により成形したものである。この樹脂組成物を製造する過程では、複数の材料を混練して硬化し、その硬化した混練物を粉砕機で粉砕することが行われる（例えば、特許文献１参照）。
　特許文献１に記載の粉砕機は、前記混練物が投入されるハウジング（容器）と、ハウジング内に回転可能に支持され、前記混練物を粉砕する回転刃と、粉砕物の粒度を調整するスクリーンとを備えている。このような構成の粉砕機で前記混練物を粉砕すると、当該粉砕物は、粉砕されている最中に、例えば回転刃との摩擦等により加熱されてしまい、再度粘性を帯びることとなる。このため、粉砕された混練物が回転刃に付着して残ってしまうという問題があった。
特開平１１－１８９７０５号公報
　本発明の目的は、一対のローラで樹脂組成物を粉砕したときに、その粉砕された樹脂組成物が各ローラの外周面に付着して残留するのを確実に防止することができる粉砕装置および粉砕方法を提供することにある。
　このような目的は、下記（１）～（１７）の本発明により達成される。
　（１）　並べて設置された一対のローラを有し、該一対のローラの間で硬質の樹脂組成物を押し潰して粉砕する粉砕機構と、
　前記粉砕されている樹脂組成物を冷却する冷却手段とを備えることを特徴とする粉砕装置。
　（２）　前記各ローラは、それぞれ、中空部を有する円筒状をなすものであり、
　前記冷却手段は、前記各ローラの中空部にそれぞれ冷媒を供給するよう構成されている上記（１）に記載の粉砕装置。
　（３）　前記冷媒は、前記各ローラの中空部をその長手方向に沿って流れるものであり、
　前記冷却手段は、前記各ローラの中空部にそれぞれ挿入され、前記冷媒の流れを促進する促進部材を有する上記（２）に記載の粉砕装置。
　（４）　前記冷媒の温度は、１５℃以下である上記（２）または（３）に記載の粉砕装置。
　（５）　前記冷却手段は、前記樹脂組成物が粉砕されている間、該樹脂組成物を前記一対のローラごと格納し、冷気が供給されるチャンバを有する上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の粉砕装置。
　（６）　前記チャンバには、前記冷気が供給され、前記一対のローラを介して互いに対向配置された少なくとも２つの供給口が設けられている上記（５）に記載の粉砕装置。
　（７）　前記冷気の温度は、１５℃以下である上記（５）または（６）に記載の冷却装置。
　（８）　前記各ローラは、それぞれ、その少なくとも外周面がセラミックスで構成されている上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の粉砕装置。
　（９）　前記各ローラは、それぞれ、円柱状または円筒状をなし、金属材料で構成された芯部と、該芯部の外周部に設けられ、前記セラミックスで構成された外層とを有する上記（８）に記載の粉砕装置。
　（１０）　前記粉砕機構は、前記一対のローラ同士の軸間距離が可変に構成されている上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の粉砕装置。
　（１１）　前記一対のローラのうちの一方のローラは、その軸に対し直交する方向に移動するのが規制されており、他方のローラは、その軸に対し直交する方向に移動するのが可能であり、
　前記粉砕機構は、前記他方のローラを前記一方のローラに向かって付勢する付勢部と、
該付勢部の付勢力に抗して前記他方のローラの前記一方のローラへの移動限界を規制する規制部とを有する上記（１０）に記載の粉砕装置。
　（１２）　前記各ローラは、それぞれ、その外径が長手方向に沿って異なる外径変化部を有する上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の粉砕装置。
　（１３）　前記外径変化部は、その外径が前記ローラの長手方向の中央部から端部に向かって漸増した部分である上記（１２）に記載の粉砕装置。
　（１４）　前記外径変化部は、その外径が前記ローラの長手方向の中央部から端部に向かって漸減した部分である上記（１２）に記載の粉砕装置。
　（１５）　当該粉砕装置で粉砕される直前の前記樹脂組成物は、シート状に成形されたものである上記（１）ないし（１４）のいずれかに記載の粉砕装置。
　（１６）　前記樹脂組成物は、ＩＣパッケージの外装部を構成するモールド部となるものである上記（１）ないし（１５）のいずれかに記載の粉砕装置。
　（１７）　並べて設置された一対のローラ間で硬質の樹脂組成物を押し潰して粉砕しつつ、冷却することを特徴とする粉砕方法。
図１は、樹脂組成物の製造工程を示す図である。 図２は、本発明の粉砕装置の断面図である。 図３は、図２に示す粉砕装置のローラの部分縦断面図である。 図４は、本発明の粉砕装置の第２実施形態を示す断面図である。 図５は、本発明の粉砕装置（第３実施形態）のローラの平面図（部分断面図）である。 図６は、本発明の粉砕装置（第４実施形態）のローラの平面図（部分断面図）である。 図７は、樹脂組成物を用いたＩＣパッケージの部分断面図である。
　以下、本発明の粉砕装置および粉砕方法を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
　＜第１実施形態＞
　図１は、樹脂組成物の製造工程を示す図、図２は、本発明の粉砕装置の断面図、図３は、図２に示す粉砕装置のローラの部分縦断面図、図７は、樹脂組成物を用いたＩＣパッケージの部分断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図２、図７中（図４についても同様）の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。また、図３中の左側を「左」、右側を「右」と言う。
　図２に示す本発明の粉砕装置１は、最終的に成形体となる樹脂組成物を製造する際の粉砕工程で使用される装置である。この粉砕装置１の説明に先立って、まずは、原材料から樹脂組成物を製造するまでの製造工程の全体を説明する。
　まず、樹脂組成物の原材料である各材料を用意する。
　原材料は、樹脂と、硬化剤と、充填材（微粒子）とを有し、さらに必要に応じて、硬化促進剤と、カップリング剤等を有している。樹脂としては、エポキシ樹脂が好ましい。
　エポキシ樹脂としては、例えば、クレゾールノボラック型、ビフェニール型、ジシクロペンタジエン型、トリフェノールメタン型、多芳香族環型等が挙げられる。
　硬化剤としては、例えば、フェノールノボラック型、フェノールアラルキル型、トリフェノールメタン型、多芳香族環型等が挙げられる。
　充填材としては、例えば、溶融シリカ（破砕状、球状）、結晶シリカ、アルミナ等が挙げられる。
　硬化促進剤としては、例えば、リン化合物、アミン化合物等が挙げられる。
　カップリング剤としては、例えば、シラン化合物等が挙げられる。
　なお、原材料は、前記材料のうち所定の材料が省略されていてもよく、また、前記以外の材料を含んでいてもよい。他の材料としては、例えば、着色剤、離型剤、低応力剤、難燃剤等が挙げられる。
　難燃剤としては、例えば、臭素化エポキシ樹脂、酸化アンチモン、ノンハロ・ノンアンチモン系等が挙げられる。ノンハロ・ノンアンチモン系の難燃剤としては、例えば、有機燐、金属水和物、窒素含有樹脂等が挙げられる。
（微粉砕）
　図１に示すように、原材料のうちの所定の材料については、まず、連続式回転ボールミル等の粉砕装置により、所定の粒度分布となるように粉砕（微粉砕）する。この粉砕する原材料としては、例えば、樹脂、硬化剤、促進剤等の充填材以外の原材料であるが、充填材の一部を加えることもできる。
（表面処理）
　原材料のうちの所定の材料、例えば、充填材の全部または一部（残部）については、表面処理を施すことができる。この表面処理としては、例えば、充填材の表面にカップリング剤等を付着させる。なお、前記微粉砕と表面処理とは、同時に行ってもよく、また、いずれか一方を先に行ってもよい。
（混合）
　次に、混合装置により、前記各材料を完全に混合する。この混合装置としては、例えば、回転羽根を有する高速混合機等を用いることができる。
（混練）
　次に、混練装置により、前記混合された材料を混練する。この混練装置としては、例えば、１軸型混練押出機、２軸型混練押出機等の押出混練機やミキシングロール等のロール式混練機を用いることができる。
（脱気）
　次に、前記混練された材料である混練物（樹脂組成物）に対し脱気を行う。この脱気は、例えば混練装置の前記混練された材料を排出する排出口に接続された真空ポンプによって行うことができる。
（シート化）
　次に、前記脱気された塊状の混練物を、成形装置でシート状に成形し、シート状の材料（以下「シート材Ｑ１」と言う）を得る。この成形装置としては、例えば、一対のローラを有し、これらのローラ間で混練物を加圧してシート状に成形する装置を用いることができる。
（冷却）
　次に、冷却装置により、シート材Ｑ１を冷却する。これにより、シート材Ｑ１は、硬質のものとなり、次工程で当該シート材Ｑ１の粉砕を容易かつ確実に行うことができる。なお、この冷却装置としては、例えば、シート材Ｑ１に冷気を吹き付けるよう構成された装置を用いることができる。
（粉砕）
　次に、粉砕装置１により、シート材Ｑ１を所定の粒度分布となるように粉砕し、粉末状の材料（以下「粉体Ｑ２」と言う）を得る。この粉砕装置１については、後述する。
（タブレット化）
　次に、成形体製造装置（打錠装置）により、多量の粉体Ｑ２を圧縮成形し、成形体である樹脂組成物を得ることができる。
　図７に示すように、この樹脂組成物は、例えば、半導体チップ（ＩＣチップ）９０１の被覆（封止）に用いられ、半導体パッケージ（ＩＣパッケージ）９００の外装部を構成するモールド部９０２となるものである。このモールド部９０２により、半導体チップ９０１を絶縁することができる。なお、樹脂組成物で半導体チップ９０１を被覆するには、樹脂組成物を、例えばトランスファー成形等により成形し、封止材として半導体チップ９０１を被覆する方法が挙げられる。図７に示す構成の半導体パッケージ９００は、複数のリードフレーム９０３がモールド部９０２から突出しており、各リードフレーム９０３がそれぞれ、例えば金等のような導電性を有する金属材料で構成されたワイヤ９０４を介して、半導体チップ９０１と電気的に接続されたものとなっている。
　なお、前記タブレット化の工程を省略し、粉体Ｑ２を、成形体である樹脂組成物としてもよい。この場合は、例えば、圧縮成形、射出成形等により、封止材を成形することができる。
　次に、粉砕装置１について説明する。
　図２に示す粉砕装置１は、本発明の粉砕方法を実行する、すなわち、シート材Ｑ１を押し潰して粉砕しつつ、冷却する装置である。
　粉砕装置１は、シート材Ｑ１を粉砕する粉砕機構２と、粉砕機構２で粉砕されているシート材Ｑ１（粉体Ｑ２）を冷却する冷却手段（冷却機構）３とを備えている。以下、各部の構成について説明する。
　粉砕機構２は、水平方向に平行に並べて設置されたローラ４ａ、４ｂを有している。粉砕装置１では、ローラ４ａとローラ４ｂとの間でシート材Ｑ１を押し潰して粉砕することができる。このように粉砕機構２は、ローラ４ａとローラ４ｂとの間でシート材Ｑ１を粉砕するものとなっており、例えばマスコロイダと異なる構成のものである。なお、粉砕機構２では、シート材Ｑ１を粉砕して成形せれた粉体Ｑ２の粒度分布は、粒径が０．２ｍｍ以下のものが２０％以上、０．２～２．４ｍｍのものが５０～８０％、２．４ｍｍ以上のものが１０％以下となる。また、粉砕されるシート材Ｑ１の厚さは、５ｍｍ以下であるのが好ましく、０．５～３ｍｍであるのがより好ましい。これにより、シート材Ｑ１は、粉砕し易く、冷却し易いものとなる。また、粉砕能力を上げるために複数回本粉砕装置による粉砕を行ってもよい。
　ローラ４ａとローラ４ｂとの構成は、ほぼ同一であるため、以下、ローラ４ａについて代表的に説明する。
　図２、図３に示すように、ローラ４ａは、円筒状をなす、すなわち、中空の芯部４１と、芯部４１の外周面（外周部）４１１に設けられた外層４２とを有している。
　芯部４１の両端部には、それぞれ、その外径が縮径した縮径部４１２が形成されている（図３参照）。そして、各縮径部４１２は、それぞれ、軸受け４３に挿入されている。また、ローラ４ａの一方の端部側には、モータ（図示せず）が接続されている。これにより、ローラ４ａは、回転することができる。なお、ローラ４ａとは別のモータがローラ４ｂの一方の端部側にも接続され、ローラ４ａとローラ４ｂとで回転速度を異なるものとしてもよい。
　なお、芯部４１の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ステンレス鋼等のような各種金属材料が挙げられる。
　芯部４１の外周面４１１の縮径部４１２が形成された部分を除く領域には、外層４２が設けられている。外層４２は、その外周面４２１がシート材Ｑ１を押し潰して粉体Ｑ２とするものである。
　この外層４２は、セラミックスで構成されている。セラミックスとしては、特に限定されず、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、イットリア、リン酸カルシウム等の酸化物セラミックス、窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン、窒化ボロン等の窒化物セラミックス、タングステンカーバイト等の炭化物系セラミックス、あるいは、これらのうちの２以上を任意に組合せた複合セラミックスが挙げられる。この中でも特に、酸化物系セラミックスを含むものであるのが好ましく、アルミナであるのがより好ましい。
　外層４２がこのようなセラミックスで構成されていることにより、シート材Ｑ１を押し潰す際に、シート材Ｑ１と外層４２の外周面４２１との間で摩擦が生じ、外周面４２１が磨耗して一部が削れたとしても、その削れたものは、当然にセラミックスである。これに対し、例えばローラ４ａの外周面が金属製である場合には、シート材Ｑ１を押し潰す際に、前述したような磨耗により、当該外周面から金属粉末が生じ、その金属粉末が混入した粉体Ｑ２が得られてしまう。しかしながら、粉砕装置１では、このような金属粉末が粉体Ｑ２に混入するのを確実に防止することができ、また、前記削れたセラミックスが粉体Ｑ２に混入しても、その粉体Ｑ２は、半導体パッケージ９００のモールド部９０２に使用するのに十分耐え得るものである。また、軸受け４３と各縮径部４１２の表面もセラミックまたは樹脂等で非金属化されていてもよい。
　特許文献１（特開平１１－１８９７０５号公報）に記載の粉砕機は、混練物が投入される容器と、混練物を粉砕する回転刃と、粉砕物の粒度を調整するスクリーンとを備えており、これら容器、回転刃およびスクリーンは、例えば、磁性材料であるマルテンサイト系のＳＵＳ材等で構成されている。これらの構成部材、とりわけスクリーンは、構造上非金属化することが難しく、かつ、被粉砕物による磨耗の激しい部位である。このため、特許文献１では、金属異物の混入を避けるため、除鉄装置を用いて粉砕後の粉末状の樹脂組成物から磁性粉を除去する工程が必要となっている。これに対し、本発明の粉砕装置１では、特許文献１に記載の粉砕機のような衝撃式粉砕機に必須の構成部材であるスクリーンを用いる必要がないため、粉砕工程にて発生する金属異物の混入をより確実に防ぐことができる。
　なお、外層４２を構成するセラミックス（非金属）を用いた場合、５００ｇｆの荷重でのビッカース硬度Ｈｖ（ＪＩＳ　Ｚ　２２４４に規定）は、特に限定されるものではないが、例えば、１３００以上であるのが好ましく、１５００～１７００であるのがより好ましい。これにより、例えば、外層４２が破損するのを確実に防止することができる。
　図２に示すように、粉砕機構２は、ローラ４ａ側およびローラ４ｂ側にそれぞれ配置されたスクレーパ４４ａおよび４４ｂを有している。スクレーパ４４ａは、ローラ４ａの外周面４２１に粉体Ｑ２が付着して残留した場合、ローラ４ａの外周面４２１に当接して、前記残留した粉体Ｑ２を削ぎ取ることができる。これと同様に、スクレーパ４４ｂも、ローラ４ｂの外周面４２１に粉体Ｑ２が付着して残留した場合、ローラ４ｂの外周面４２１に当接して、前記残留した粉体Ｑ２を削ぎ取ることができる。
　図２に示すように、冷却手段３は、液状の冷媒Ｒ１を用いて粉体Ｑ２（シート材Ｑ１）を冷却する第１の冷却機構５と、冷気Ｒ２を用いて粉体Ｑ２（シート材Ｑ１）を冷却する第２の冷却機構６とを備えている。
　第１の冷却機構５は、ローラ４ａ、４ｂの芯部４１の中空部４１３にそれぞれ冷媒Ｒ１を供給する供給源（図示せず）を有している。この供給源としては、例えば、冷媒Ｒ１を貯留するタンクと、タンクとローラ４ａ、４ｂの芯部４１の中空部４１３とを接続する接続管と、冷媒Ｒ１を送液するポンプとで構成することができる。これにより、冷媒Ｒ１は、ローラ４ａ、４ｂの中空部４１３をそれぞれ、その左端側から右端側に向かって、すなわち、その長手方向に沿って通過することができる（図３参照）。
　ところで、前述したように、ローラ４ａは、芯部４１が金属材料で構成され、外層４２がセラミックスで構成されている。金属材料は、セラミックスよりも熱伝導性が高い材料である。これにより、ローラ４ａでは、外層４２を介して伝わるシート材Ｑ１や粉体Ｑ２の熱を外層４２で一旦吸熱して、芯部４１を介してその熱をさらに冷媒Ｒ１で吸熱することができ、よって、シート材Ｑ１や粉体Ｑ２を確実に冷却することができる。そして、この冷却により、粉体Ｑ２が、例えばローラ４ａの外周面４２１との間の摩擦等で熱を帯びる、または、シート材Ｑ１の状態からの熱を帯びたままとなるのを防止することができる。これにより、粉体Ｑ２の粘性が抑制され、よって、当該粉体Ｑ２がローラ４ａの外層４２に付着して残留するのを確実に防止することができる。
　また、ローラ４ａの外層４２とローラ４ｂの外層４２とは、０．５～３ｍｍのクリアランスを設けることが好ましく、１～２ｍｍのクリアランスを設けることがより好ましい。これにより、シート材Ｑ１を粉砕して成形された粉体Ｑ２の粒度分布を所望の範囲とすることができる。また、外層４２を構成するセラミックスは、金属材料よりも熱膨張係数が低い材料である。熱膨張係数が低いセラミックスを用いるとともに、クリアランスを上記範囲に設定することにより、ローラ４ａの外層４２とローラ４ｂの外層４２とが熱膨張して各ロール外径が拡径して接触し破損するのを防止することができ、また上記クリアランスを容易に維持することができる。
　また、第１の冷却機構５は、ローラ４ａの中空部４１３に挿入された促進部材５１ａと、ローラ４ｂの中空部４１３に挿入された促進部材５１ｂとを有している。促進部材５１ａと促進部材５１ｂとの構成は、同一であるため、以下、促進部材５１ａについて代表的に説明する。
　図３に示すように、促進部材５１ａは、円柱状をなす本体部５２と、本体部５２の外周部に突出形成された突部５３とを有している。
　本体部５２は、その左端部に、ローラ４ａの中空部４１３に冷媒Ｒ１が流入する流入流路５４が形成され、右端部に、中空部４１３を通過した冷媒Ｒ１が流出する流出流路５５が形成されている。流出流路５４および流出流路５５は、それぞれ、本体部５２を貫通する貫通孔で構成されている。
　流入流路５４は、本体部５２の外周部に開口する複数の開口部５４１を有している。各開口部５４１を介して、流入流路５４と中空部４１３とが連通する。これにより、冷媒Ｒ１が流入流路５４からローラ４ａの中空部４１３に流入する。なお、各開口部５４１は、それぞれ、本体部５２の外周部の周方向に沿って等間隔に配置されているのが好ましい。
　流出流路５５は、本体部５２の外周部に開口する複数の開口部５５１を有している。各開口部５５１を介して、流出流路５５と中空部４１３とが連通する。これにより、冷媒Ｒ１が中空部４１３から流出流路５５に流出する。なお、各開口部５５１は、それぞれ、本体部５２の外周部の周方向に沿って等間隔に配置されているのが好ましい。
　突部５３は、流入流路５４の開口部５４１と流出流路５５の開口部５５１との間に配置されている。この突部５３は、本体部５２の軸を中心とする螺旋状に形成されている。
　また、促進部材５１ａは、その左端部側または右端部側がモータ（図示せず）に接続されている。そして、このモータが駆動すると、促進部材５１ａを含むローラ４ａ全体がその軸回りに回転することができる。この回転により、冷媒Ｒ１は、螺旋状をなす突部５３によって滞留すること無く右側へ向かって押圧されることとなり、ローラ４ａの中空部４１３中を迅速かつ確実に通過することができるため、効率的に冷却効果を発揮することができる（図３参照）。このように促進部材５１ａは、冷媒Ｒ１を液圧によって螺旋状に満遍なく通過させて冷却の偏りを無くすことで、冷却効率を促進するものとなっている。これにより、冷媒Ｒ１で効率よく、すなわち、迅速に吸熱することができる。
　なお、促進部材５１ａの構成材料としては、特に限定されないが、例えば、ステンレス鋼等のような各種金属材料や、ポリアミド等のような各種樹脂材料を用いることができる。
　冷媒Ｒ１の温度は、特に限定されず、例えば、１５℃以下であるのが好ましく、－５～５℃であるのがより好ましい。シート材Ｑ１のローラ４ａとローラ４ｂとの間を通過する直前の温度が例えば１０℃以下であった場合、このような数値範囲とすることにより、シート材Ｑ１を過不足なく冷却して粉砕することができ、ローラ４ａ、４ｂの外周面４２１にそれぞれ付着することなしに、その冷却されたままの状態の粉体Ｑ２を得ることができる。これにより、前記粉体Ｑ２のローラ４ａ（ローラ４ｂについても同様）の外層４２への残留を確実に防止することができる。
　また、冷媒Ｒ１としては、特に限定されないが、例えば、水、油、無機系ブライン液、有機系ブライン液等が挙げられる
　図２に示すように、第２の冷却機構６は、チャンバ６１と、チャンバ６１内に冷気Ｒ２を供給する供給源（図示せず）とを有している。
　チャンバ６１は、シート材Ｑ１が粉砕されている間、このシート材Ｑ１と粉体Ｑ２とをローラ４ａ、４ｂごと格納することができるものである。このチャンバ６１は、本体部６２と、本体部６２の上部に設けられた導入口６３と、本体部６２の下部に設けられた排出口６４とを有している。
　本体部６２は、ローラ４ａ、４ｂを配置可能な程度の大きさの箱状をなす部分である。本体部６２の側壁６２１には、前記供給源からの冷気Ｒ２が供給される２つの供給口６２２ａ、６２２ｂが設けられている。供給口６２２ａ、６２２ｂを介して供給された冷気Ｒ２により、チャンバ６１が満たされ、よって、冷却雰囲気を維持することができる。そして、この冷気Ｒ２による冷却と、冷媒Ｒ１による冷却とが相まって、前記粉体Ｑ２のローラ４ａおよび４ｂの外層４２への残留をさらに確実に防止することができる。
　また、供給口６２２ａと供給口６２２ｂとは、水平方向かつローラ４ａ、４ｂと直交する方向に、ローラ４ａ、４ｂを介して互いに対向する位置に複数配置されている。このような配置により、供給口６２２ａ、６２２ｂからそれぞれ冷気Ｒ２（冷風）をシート材Ｑ１とローラ４ａ、４ｂの外周面４２１に向けて迅速に直接吹き付けることができる。シート材Ｑ１に冷気Ｒ２（冷風）を直接吹き付けて冷却することにより、シート材Ｑ１は、粉砕されている間冷気Ｒ２に触れることとなり、よって、冷却されたまま、粉体Ｑ２に成形される。そして、この冷却された粉体Ｑ２は、ローラ４ａ、４ｂの外層４２に付着して残留することが防止されたものである。また、同時に、ローラ４ａ、４ｂの外周面４２１に冷気Ｒ２（冷風）を直接吹き付けて冷却することにより、外層４２（セラミック）の熱伝導性が芯部４１（金属）より低いことに起因する第１の冷却機構５からの冷却が不充分となるのを補うことができる。
　また、供給口６２２ａと供給口６２２ｂの配置と数は上記に限られるものではなく、シート材Ｑ１のみに向けて冷気Ｒ２（冷風）を吹き付ける配置であっても、ローラ４ａ、４ｂの外周面４２１のみに向けて冷気Ｒ２（冷風）を吹き付ける配置であっても、特定の対象物に向けることなく、チャンバ６１内に冷気Ｒ２（冷風）を導入する配置であっても、チャンバ６１内に冷気Ｒ２を供給できる配置であればよい。これらいずれの配置であっても、ローラ４ａ、４ｂの外周面４２１に付着することなく冷却されたままの状態の粉体Ｑ２を得るための効果を向上させることができる。
　導入口６３は、シート材Ｑ１が導入される部分である。この導入口６３は、筒状をなしている。
　また、排出口６４は、粉体Ｑ２が排出される部分である。この排出口６４も、導入口６３と同様に、筒状をなしている。
　また、チャンバ６１は、図２に示す構成では、複数の板部材を適宜組み合わせて構成されたものである。なお、各板部材は、それぞれ、断熱材で覆われているかまたは断熱材が埋設されているのが好ましい。
　また、粉砕されるシート材Ｑ１および粉砕後の粉体Ｑ２が接触する可能性がある、導入口６３、排出口６４およびチャンバ６１の内壁の少なくとも表面は、非金属、例えばセラミックや樹脂等で構成されていることが好ましい。これらの内壁の少なくとも表面が非金属で構成されることにより、内壁が磨耗して一部が削れ、粉体Ｑ２に混入したとしても、その粉体Ｑ２は、半導体パッケージ９００のモールド部９０２に使用するのに十分耐え得るものである。
　冷気Ｒ２を供給する供給源としては、冷気Ｒ２を送り出すポンプと、ポンプと本体部６２の供給口６２２ａ、６２２ｂとを接続する接続管とで構成することができる。
　冷気Ｒ２の温度は、特に限定されず、例えば、１５℃以下であるのが好ましく、－５～５℃であるのがより好ましい。冷気Ｒ２の湿度は、特に限定されず、例えば、４０％以下であるのが好ましく、０～２０％であるのがより好ましい。このような数値範囲により、露点より低い条件下でシート材Ｑ１や粉体Ｑ２を冷却することができ、よって、これらに結露が生じるのを防止することができる。
　冷気Ｒ２としては、特に限定されず、例えば、空気や二酸化炭素、または、窒素のような不活性ガス等が挙げられるが、安全面から空気が好ましい。
　＜第２実施形態＞
　図４は、本発明の粉砕装置の第２実施形態を示す断面図である。
　以下、この図を参照して本発明の粉砕装置および粉砕方法の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
　本実施形態は、粉砕機構の構成が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
　図４に示す粉砕機構２Ａは、ローラ４ａとローラ４ｂとの軸間距離Ｐが可変に構成されている。以下、これについて説明する。
　ローラ４ａは、その軸に対し直交する方向、すなわち、水平方向（図４中の左右方向）に移動することができる。一方、ローラ４ｂは、その軸に対し直交する方向に移動するのが規制されている。
　また、粉砕機構２Ａは、ローラ４ａをローラ４ｂに向かって付勢するコイルバネ（付勢部）４７と、ローラ４ａのローラ４ｂへの移動限界を規制するアーム（規制部）４８とを有している。
　コイルバネ４７は、一端４７１がローラ４ａを回転可能に支持する軸受け４３を収納するハウジング４９に当接しており、他端４７２がアーム４８に設けられた固定部材４８２に当接して、圧縮状態となっている。これにより、ローラ４ａをローラ４ｂに向かって押圧することができ、ローラ４ａとローラ４ｂとの間でシート材Ｑ１を押し潰すことができる。
　アーム４８は、その長手方向に沿って移動可能に、チャンバ６１の側壁６２１に支持されている。このアーム４８は、その一端部４８１が「Ｌ」字状に屈曲しており、ハウジング４９のコイルバネ４７の他端４７２が当接している部分と反対側の部分に当接している。前述したようにローラ４ａがコイルバネ４７に付勢されているが、アーム４８の一端部４８１は、コイルバネ４７の付勢力に抗して、ローラ４ａのローラ４ｂへの移動限界を規制することができる。これにより、軸間距離Ｐを変更して、その変更状態を維持することができる。また、固定部材４８２をスライドさせることでコイルバネ４７の圧力を変更することもできる。なお、アーム４８、チャンバ６１により構成されるクリアランス調整手段と、ハウジング４９、コイルバネ４７、固定部材４８２により構成される圧力調整手段とは、異なるローラに（例えば、クリアランス調整手段がローラ４ａ側に、圧力調整手段がローラ４ｂ側に）設置されていてもよい。この場合、クリアランス調整後は、クリアランス調整手段が設置された側のローラが前後に移動しないようにするため、たとえば、上記アーム４８はその一端部４８１の形状を「Ｕ」字状、逆「Ｕ」字状又は「口」の字状とすることができる。
　このような構成の粉砕機構２Ａにより、シート材Ｑ１から粉体Ｑ２を成形する際、当該シート材Ｑ１を所望の圧力で粉砕して、粉体Ｑ２の粒径を調整することができる。
　また、粉砕機構２Ａは、冷媒Ｒ１の温度を検出して、その検出結果に基づいて、軸間距離Ｐを変更するよう構成されていてもよい。
　＜第３実施形態＞
　図５は、本発明の粉砕装置（第３実施形態）のローラの平面図（部分断面図）である。なお、図５中（図６ついても同様）では、ローラの長手方向を短縮し、ローラの径方向を誇張して模式的に図示しており、長手方向と径方向の比率は実際とは異なる。
　以下、この図を参照して本発明の粉砕装置および粉砕方法の第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
　本実施形態は、粉砕機構の各ローラの形状が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
　図５に示す粉砕機構２Ｂでは、ローラ４ａ、４ｂは、それぞれ、外層４２に、その外径が長手方向に沿って異なる、すなわち、外径がローラ長手方向の中央部４２３から各縮径部４１２側（端部）に向かって漸増した外径変化部４５が形成されている。
　このような構成の粉砕機構２Ｂでは、シート材Ｑ１を粉砕する際、当該シート材Ｑ１は、ローラ４ａ、４ｂの中央部４２３側に集まり、その集まった部分で粉砕される。このように、シート材Ｑ１は、ローラ４ａ、４ｂからはみ出すのが防止され、確実に粉砕される。
　＜第４実施形態＞
　図６は、本発明の粉砕装置（第４実施形態）のローラの平面図（部分断面図）である。
　以下、この図を参照して本発明の粉砕装置および粉砕方法の第４実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
　本実施形態は、粉砕機構の各ローラの形状が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
　図６に示す粉砕機構２Ｃでは、ローラ４ａ、４ｂは、それぞれ、外層４２に、その外径が長手方向に沿って異なる、すなわち、外径がローラ長手方向の中央部４２３からら各縮径部４１２側（端部）に向かって漸減した外径変化部４６が形成されている。
　このような構成の粉砕機構２Ｃでは、シート材Ｑ１に対する圧力は、中央部４２３付近で最も高く、中央部４２３から離間するほど低くなる。これにより、シート材Ｑ１を粉砕して成形された粉体Ｑ２は、その粒度分布の構成が前記第１実施形態での粒度分布の構成よりも広いものとなる。このように粒度分布の構成を変更したい場合、例えば、微粉の量を減らし、粗粉の量を増やしたい場合等には、粉砕機構２Ｃが有効である。
　以上、本発明の粉砕装置および粉砕方法を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、粉砕装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
　また、本発明の粉砕装置および粉砕方法は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
　また、本発明の粉砕装置の粉砕機構の各ローラは、それぞれ、芯部と外層とを有し、当該外層がセラミックスで構成されたものとなっているが、これに限定されず、ローラ全体がセラミックスで構成されたものとなっていてもよい。
　また、本発明の粉砕装置の粉砕機構の各ローラは、それぞれ、芯部が円筒状をなすものであるが、これに限定されず、例えば、芯部が円柱状をなすもの、すなわち、芯部が中実体のものであってもよい。
　また、本発明の粉砕装置の粉砕機構の各ローラは、それぞれ、その外周面に微小な凹凸が形成されていてもよい。これにより、粉体が各ローラの外周面に付着するのを防止することができる。
　また、本発明の粉砕装置の冷却手段のチャンバ内には、冷気を循環させる循環ファンが設置されてもよい。
　本発明によれば、樹脂組成物が冷却されて、例えば各ローラの外周面との間の摩擦等で熱を帯びるのを防止することができる。例えば樹脂組成物が混練物を冷却固化したものである場合、当該樹脂組成物は、前記摩擦で再度粘性を帯びそうになるが、冷却されるため粘性が抑制される。これにより、ローラ間で粉砕された樹脂組成物が、当該各ローラの外周面に付着して残留するのを確実に防止することができる。
　また、各ローラの少なくとも外周面がセラミックスで構成されている場合には、樹脂組成物を粉砕する過程で、樹脂組成物と各ローラの外周面との間で摩擦が生じ、外周面が磨耗して一部が削れたとしても、その削れたものは、当然にセラミックスである。これに対し、例えば各ローラの外周面が金属材料で構成されている場合には、樹脂組成物を粉砕する過程で、前述したような磨耗により、当該外周面から金属粉末が生じ、その金属粉末が混入した粉体が得られてしまう。しかしながら、本発明では、このような金属粉末が粉体に混入するのを確実に防止することができる。従って、本発明は、産業上の利用可能性を有する。

Claims (17)

  1. 　並べて設置された一対のローラを有し、該一対のローラの間で硬質の樹脂組成物を押し潰して粉砕する粉砕機構と、
    　前記粉砕されている樹脂組成物を冷却する冷却手段とを備えることを特徴とする粉砕装置。
  2. 　前記各ローラは、それぞれ、中空部を有する円筒状をなすものであり、
    　前記冷却手段は、前記各ローラの中空部にそれぞれ冷媒を供給するよう構成されている請求項１に記載の粉砕装置。
  3. 　前記冷媒は、前記各ローラの中空部をその長手方向に沿って流れるものであり、
    　前記冷却手段は、前記各ローラの中空部にそれぞれ挿入され、前記冷媒の流れを促進する促進部材を有する請求項２に記載の粉砕装置。
  4. 　前記冷媒の温度は、１５℃以下である請求項２または３に記載の粉砕装置。
  5. 　前記冷却手段は、前記樹脂組成物が粉砕されている間、該樹脂組成物を前記一対のローラごと格納し、冷気が供給されるチャンバを有する請求項１ないし４のいずれかに記載の粉砕装置。
  6. 　前記チャンバには、前記冷気が供給され、前記一対のローラを介して互いに対向配置された少なくとも２つの供給口が設けられている請求項５に記載の粉砕装置。
  7. 　前記冷気の温度は、１５℃以下である請求項５または６に記載の冷却装置。
  8. 　前記各ローラは、それぞれ、その少なくとも外周面がセラミックスで構成されている請求項１ないし７のいずれかに記載の粉砕装置。
  9. 　前記各ローラは、それぞれ、円柱状または円筒状をなし、金属材料で構成された芯部と、該芯部の外周部に設けられ、前記セラミックスで構成された外層とを有する請求項８に記載の粉砕装置。
  10. 　前記粉砕機構は、前記一対のローラ同士の軸間距離が可変に構成されている請求項１ないし９のいずれかに記載の粉砕装置。
  11. 　前記一対のローラのうちの一方のローラは、その軸に対し直交する方向に移動するのが規制されており、他方のローラは、その軸に対し直交する方向に移動するのが可能であり、
    　前記粉砕機構は、前記他方のローラを前記一方のローラに向かって付勢する付勢部と、
    該付勢部の付勢力に抗して前記他方のローラの前記一方のローラへの移動限界を規制する規制部とを有する請求項１０に記載の粉砕装置。
  12. 　前記各ローラは、それぞれ、その外径が長手方向に沿って異なる外径変化部を有する請求項１ないし１１のいずれかに記載の粉砕装置。
  13. 　前記外径変化部は、その外径が前記ローラの長手方向の中央部から端部に向かって漸増した部分である請求項１２に記載の粉砕装置。
  14. 　前記外径変化部は、その外径が前記ローラの長手方向の中央部から端部に向かって漸減した部分である請求項１２に記載の粉砕装置。
  15. 　当該粉砕装置で粉砕される直前の前記樹脂組成物は、シート状に成形されたものである請求項１ないし１４のいずれかに記載の粉砕装置。
  16. 　前記樹脂組成物は、ＩＣパッケージの外装部を構成するモールド部となるものである請求項１ないし１５のいずれかに記載の粉砕装置。
  17. 　並べて設置された一対のローラ間で硬質の樹脂組成物を押し潰して粉砕しつつ、冷却することを特徴とする粉砕方法。
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