WO2023149016A1 - 樹脂封止装置及び樹脂封止方法 - Google Patents

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WO2023149016A1
WO2023149016A1 PCT/JP2022/037052 JP2022037052W WO2023149016A1 WO 2023149016 A1 WO2023149016 A1 WO 2023149016A1 JP 2022037052 W JP2022037052 W JP 2022037052W WO 2023149016 A1 WO2023149016 A1 WO 2023149016A1
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WO
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temperature
resin
sealing
mold
switching
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PCT/JP2022/037052
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栄二 中山
晴久 高橋
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アピックヤマダ株式会社
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26—Moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C45/78—Measuring, controlling or regulating of temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings

Definitions

  • the present invention relates to a resin sealing device and a resin sealing method.
  • Examples of a resin encapsulation apparatus and a resin encapsulation method for encapsulating a workpiece having an electronic component mounted on a base material with encapsulation resin (hereinafter sometimes simply referred to as "resin") and processing it into a molded product include: A transfer molding method and a compression molding method are known.
  • a pot is provided to supply a predetermined amount of resin to the sealing region (cavity) of two upper and lower molds provided in a sealing mold configured with an upper mold and a lower mold, and each of the It is a technique for resin sealing by placing the workpieces at positions corresponding to the sealing areas, clamping them with the upper mold and the lower mold, and pouring the resin from the pot into the cavity (Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 2020-102601. (see publication). Also, in the compression molding method, a predetermined amount of resin is supplied to a sealing region (cavity) provided in a sealing mold configured with an upper mold and a lower mold, and a workpiece is placed in the sealing region.
  • the surface temperature of the sealing mold is controlled (adjusted) so as to be uniform, for example, between 100° C. and 200° C.
  • the resin used for sealing is For example, a configuration in which the temperature is controlled to be 30° C. or lower has been common. Therefore, when the molding operation for resin encapsulation is continued by automatic operation at a constant cycle, the surface temperature of the encapsulation die (particularly, The temperature of the surrounding area gradually decreases, and the melting point temperature required for resin sealing cannot be secured, resulting in molding defects (insufficient resin hardening, insufficient filling, etc.).
  • the resin sealing apparatus exemplified in Patent Document 1 has a device configuration in which temperature sensors are provided around the cull block and the cavity, and the resin is not contained in the sealing mold. and temperature information acquisition in a state in which the sealing die is not heated, and then preventing the temperature drop of the sealing die.
  • the structure of the device becomes complicated and the cost rises.
  • the process of acquiring temperature information in advance takes time and effort, which can lead to a problem of reduced production efficiency.
  • An object of the present invention is to provide a resin sealing device and a resin sealing method capable of preventing defects from occurring.
  • the present invention solves the above problems by means of solutions as described below as one embodiment.
  • a resin encapsulation method is a method of encapsulating a work into a molded product by encapsulating a work with a resin using a encapsulation mold having an upper mold and a lower mold.
  • the temperature of the sealing mold which is set as a temperature for appropriately thermosetting the resin, is set as a normal set temperature
  • the temperature of the sealing mold which is set as a temperature higher than the normal set temperature by a predetermined temperature
  • at least one of the upper mold and the lower mold is moved at a predetermined start timing. changing the set temperature from the set temperature to the switching set temperature to control the temperature of the sealing mold, and at a predetermined end timing, changing the set temperature from the switching set temperature to the normal set temperature to perform the sealing It is a requirement to control the temperature of the mold.
  • the start timing is set at the time when the resin is set at a predetermined position of the sealing mold.
  • the end timing is set at a time when the resin reaches a predetermined thermosetting state. According to this, it is possible to effectively suppress a decrease in the surface temperature of the sealing mold.
  • the predetermined temperature is set to a temperature selected from the range of 1°C to 20°C. According to this, optimum setting can be performed according to the material and amount of the resin, or the tendency of the temperature of the sealing mold to decrease. Therefore, better molding quality can be maintained.
  • the switching preset temperature is configured such that the preset temperature for the upper mold is set as a first preset switching temperature, and the preset temperature for the lower mold is set as a second preset switching temperature, and the first preset switching temperature is It is preferable that the temperature is set higher than the second switching preset temperature.
  • the start timing is set with the setting timing of the upper mold as a first start timing, and the setting timing of the lower mold as a second start timing, and the end timing is set with the upper mold. The timing is set as a first end timing, and the timing set in the lower mold is set as a second end timing, and the time from the first start timing to the first end timing is the time from the second start timing.
  • the time is set to be longer than the time until the second end timing. According to these, it is possible to enhance the effect of suppressing the temperature drop in the upper mold compared to the lower mold. Therefore, it is possible to suppress the temperature drop in the upper mold, which tends to undergo a large temperature drop during one cycle. Furthermore, it is possible to individually adjust the surface temperature of the sealing mold for each of the upper mold and the lower mold so that the surface temperature of the sealing mold is more suitable for molding, and the molding quality can be further improved.
  • a resin sealing apparatus is a resin sealing apparatus that uses a sealing mold having an upper mold and a lower mold to seal a workpiece with resin and process it into a molded product.
  • a control unit for controlling the temperature of the sealing mold wherein the control unit sets the temperature of the sealing mold, which is set as a temperature for appropriately thermosetting the resin at the time of sealing, as a normal setting temperature, and the normal setting
  • the temperature of the sealing mold set as a temperature higher than the temperature by a predetermined temperature is used as the switching set temperature, and the work and the resin are carried into the sealing mold, sealed, and then carried out as the molded product.
  • the set temperature of at least one of the upper mold and the lower mold is changed from the normal set temperature to the switching set temperature at a predetermined start timing to control the temperature of the sealing mold, It is required to control the temperature of the sealing mold by changing the set temperature from the switching set temperature to the normal set temperature at the end timing.
  • the present invention with a simple configuration, even when the molding operation for resin sealing is continued by automatic operation at a constant cycle, the surface temperature of the sealing mold gradually decreases and molding defects do not occur. can be prevented.
  • FIG. 1 is a plan view showing an example of a resin sealing device according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 2 is a side view taken along line II--II in FIG.
  • FIG. 3 is a front cross-sectional view showing an example of a sealing mold for the resin sealing device of FIG.
  • FIG. 4 is a graph showing a tendency of temperature decrease of the lower mold according to the embodiment of the present invention and the conventional embodiment.
  • FIG. 5 is a graph showing temperature drop trends of the upper die according to the embodiment of the present invention and the conventional embodiment.
  • FIG. 1 is a plan view (schematic diagram) showing an example of a sealing mold 202 according to an embodiment of the present invention and a resin sealing device 1 including the sealing mold 202.
  • FIG. 2 is a side view taken along line II-II in FIG. 1 (some mechanisms are not shown).
  • arrows in the drawings may be used to indicate the front/rear, left/right, and up/down directions of the resin sealing device 1 .
  • members having the same functions are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof may be omitted.
  • the resin sealing device 1 is a device that seals a work (molded product) W with resin using a sealing mold 202 having an upper mold 204 and a lower mold 206 .
  • a workpiece W is held by a lower mold 206, and a cavity 208 (including part of the mold surface 204a) provided in the upper mold 204 in a corresponding arrangement is covered with a release film (hereinafter simply referred to as "
  • a release film hereinafter simply referred to as " An example of a resin sealing apparatus and method based on a transfer molding method in which the workpiece W is covered with a film F, clamping is performed between the upper mold 204 and the lower mold 206, and the workpiece W is sealed with the resin R. to explain.
  • the cavity 208 may be provided only in the upper mold 204 or in both the lower mold 206 and the upper mold 204 .
  • the film F is not essential.
  • the workpiece W to be molded has a structure in which one or a plurality of electronic components Wb are mounted on a base material Wa in a predetermined arrangement.
  • the base material Wa include plate-like members such as resin substrates, ceramic substrates, metal substrates, carrier plates, lead frames, and wafers formed in a rectangular shape, a circular shape, or the like.
  • electronic components Wb include semiconductor chips, MEMS chips, passive elements, radiator plates, conductive members, spacers, and combinations thereof. However, it is not limited to these.
  • Examples of methods for mounting the electronic component Wb on the base material Wa include mounting methods such as wire bonding mounting and flip chip mounting.
  • mounting methods such as wire bonding mounting and flip chip mounting.
  • an adhesive tape having heat peelability or an ultraviolet curable resin that is cured by ultraviolet irradiation is used.
  • a tablet-shaped (for example, cylindrical) thermosetting resin for example, a filler-containing epoxy resin, etc.
  • the resin R is not limited to the above state, and may have a shape other than a cylindrical shape, and may be a resin other than an epoxy-based thermosetting resin.
  • the film F examples include film materials excellent in heat resistance, peelability, flexibility, and extensibility, such as PTFE (polytetrafluoroethylene), ETFE (polytetrafluoroethylene polymer), PET, FEP, Fluorine-impregnated glass cloth, polypropylene, polyvinylidine chloride and the like are preferably used.
  • a roll-shaped film is used as the film F.
  • a strip-shaped film may be used (not shown).
  • the resin sealing apparatus 1 includes a supply unit 100A that mainly supplies a workpiece W and a resin R to be resin-sealed, and a supply unit 100A that mainly seals the workpiece W with resin and processes it into a molded product Wp.
  • a press unit 100B for carrying out the molding, and a storage unit 100C for mainly storing the molded product Wp after resin sealing are provided as main components.
  • the controller 150 for controlling each mechanism in each unit is arranged in the supply unit 100A, it may be arranged in another unit.
  • the resin sealing apparatus 1 also includes a transport mechanism 100D that moves between units and transports the work W, the resin R, and the molded product Wp.
  • the transport mechanism 100D includes an inloader 122 that loads the workpiece W and the resin R into the press unit 100B, an outloader 124 that transports the molded product Wp out of the press unit 100B, and a guide rail shared by the inloader 122 and the outloader 124. 126 is provided.
  • the transport mechanism 100D is not limited to the configuration described above, and may be configured to use a known pickup or the like as appropriate (not shown). Further, instead of the configuration including the loader, a configuration including an articulated robot may be employed (not shown).
  • the in-loader 122 functions to receive the workpiece W and the resin R in the supply unit 100A and transport them to the press unit 100B.
  • work holding portions 122A and 122B that are arranged in parallel in two rows along the left-right direction and each can hold one work W are provided.
  • a plurality of work holding portions 122A and 122B are positioned between the two rows of work holding portions 122A and 122B (although a case of four is given as an example, the present invention is not limited to this, or a single work holding portion may be used).
  • maintenance parts which can hold
  • the workpiece holding portions 122A and 122B and the resin holding portion 122C are provided with known holding mechanisms (for example, holding claws to hold and hold, suction holes to communicate with a suction device to suck, etc.). ) is used (not shown).
  • the in-loader 122 is configured to move in the left-right direction and the front-rear direction to load the workpiece W and the resin R into the sealing mold 202 and place them at predetermined positions on the lower mold 206 .
  • the configuration is not limited to this, and a configuration in which a loader that moves in the left-right direction to transport between units and a loader that moves in the front-back direction to carry in the sealing mold 202 are provided separately. (not shown).
  • the outloader 124 receives the molded product Wp (including unnecessary resin portions such as the cull and runner portions) in the press unit 100B and conveys it to the storage unit 100C.
  • molded product holding portions 124A and 124B are provided in parallel in two rows in the horizontal direction and each can hold one molded product Wp.
  • a known holding mechanism for example, a configuration that has holding claws to sandwich, a configuration that has a suction hole communicating with a suction device and sucks, etc. is used (not shown).
  • the outloader 124 is configured to move in the left-right direction and the front-rear direction to carry out the molded product Wp out of the sealing mold 202 and place it on the molded product table 114 .
  • it is not limited to this, and a configuration in which a loader that moves in the front-rear direction to carry out from the sealing mold 202 and a loader that moves in the left-right direction to transport between units are provided separately. (not shown).
  • the resin sealing device 1 can change the overall configuration mode by changing the configuration of the unit.
  • the configuration shown in FIG. 1 is an example in which two press units 100B are installed. Also, it is possible to adopt a configuration in which other units are additionally installed (none of which is shown).
  • the supply unit 100A includes, for example, a work stocker 102 used to store the work W and a work table 104 on which the work W is placed.
  • a known stack magazine, slit magazine, or the like is used for the work stocker 102, and a plurality of works W can be accommodated collectively.
  • the work W is taken out from the work stocker 102 using a known pusher or the like (not shown) and placed on the work table 104 (for example, a set of two works W are placed in parallel). is done).
  • the work W placed on the work table 104 is held by the in-loader 122 and conveyed to the press unit 100B.
  • the supply unit 100A (may be another unit) has a resin supply mechanism 140 that supplies the resin R at a side position of the work table 104.
  • the resin supply mechanism 140 includes a supply unit 142 having a hopper, a feeder, etc. to supply the resin R, and a transfer mechanism such as an elevator, and a plurality of resins R supplied from the supply unit 142 having a predetermined and a delivery portion 144 that holds the device in place. With this configuration, a plurality of resins R held in the transfer section 144 are held by the in-loader 122 and transported to the press unit 100B.
  • FIG. 3 is a front cross-sectional view (schematic) of the sealing mold 202 of the resin sealing device 1. As shown in FIG.
  • the press unit 100B includes a press device 250 that clamps the workpiece W and seals it with resin by opening and closing a sealing mold 202, which will be described later.
  • the press device 250 includes a sealing die 202 having an upper die 204 and a lower die 206 and disposed between a pair of platens 252 and 254, and a pair of platens 252 and 254. It includes a plurality of connecting mechanisms 256 to be constructed, a drive source (for example, an electric motor) 260 for moving (lifting) the platen 254, and a drive transmission mechanism (for example, a ball screw or a toggle link mechanism) 262.
  • the upper die 204 is attached to the fixed platen 252 and the lower die 206 is attached to the movable platen 254 .
  • the configuration is not limited to this, and the upper die 204 may be assembled with the movable platen and the lower die 206 may be assembled with the stationary platen, or both the upper die 204 and the lower die 206 may be assembled with the movable platen. (not shown).
  • the press unit 100B also includes a film supply mechanism 201 that conveys (supplies) the roll-shaped film F into the sealing mold 202 .
  • a film supply mechanism 201 that conveys (supplies) the roll-shaped film F into the sealing mold 202 .
  • a strip-shaped film may be used instead of the roll-shaped film (not shown).
  • the lower die 206 of the sealing mold 202 is constructed by assembling a lower die mold base 212, a lower die chase block 216, and the like, and its upper surface serves as a die surface 206a.
  • lower die chase block 216 is fixed on lower die mold base 212
  • lower die mold base 212 is fixed on movable platen 254 .
  • a resin storage portion in this embodiment, a cylindrical pot 240 in which tablet-shaped resin R is stored
  • a predetermined position in which resin R is set (stored)
  • a plurality are provided along the direction.
  • the pot 240 is formed as a through hole continuous to the lower die chase block 216 and the lower die mold base 212 .
  • a plunger 242 pushed by a known transfer drive mechanism (not shown) is arranged in the pot 240 . With this configuration, the plunger 242 is pushed to supply the resin R in the pot 240 into the cavity 208 (described later).
  • a work holding portion 205 for holding one or a plurality of works W is provided on the lower die chase block 216 . More specifically, as shown in FIG. 3, a set of work holding portions 205 (a first work holding portion 205A and a second work holding portion 205A and a second work holding portion 205A) are arranged to sandwich a predetermined number (one or more) of pots 240 in the left-right direction. 205B) are arranged in a predetermined set (one set or a plurality of sets) in the front-rear direction. As an example, the work holding unit 205 has a suction path communicating with a suction device (none of which is shown), and is configured to hold the work W by suction.
  • a suction path communicating with a suction device (none of which is shown), and is configured to hold the work W by suction.
  • a structure having holding claws for holding the outer periphery of the work W may be provided, or the work W may simply be placed by inserting the hole in the pilot pin (unnecessary). shown).
  • a lower mold heating mechanism for heating the lower mold 206 to the set temperature.
  • the lower mold heating mechanism includes a lower mold heater 209, a temperature sensor (not shown), etc. (a tubular heater with a built-in temperature sensor may be used), and the controller 150 heats the lower mold 206 to a set temperature. is controlled.
  • the lower mold heater 209 is provided on the lower mold base 212 using a known electric heating wire heater, sheathed heater, or the like.
  • heat is conducted around the work holding portion 205 and the resin containing portion (pot 240) through the lower die chase block 216 and the like, and the work W held by the work holding portion 205 and the resin containing portion (pot 240) are heated.
  • the resin R inside can be heated to a set temperature (eg, 150° C. to 200° C.).
  • the upper mold 204 of the sealing mold 202 will be described in detail.
  • the upper mold 204 is constructed by assembling an upper mold base 210, an upper mold chase block 214, and the like, and the lower surface serves as a mold surface 204a.
  • the upper mold chase block 214 is fixed below the upper mold base 210 and the upper mold base 210 is fixed below the stationary platen 252 .
  • the upper die 204 has a cull 246 and a runner 248 (a part thereof) drilled on its lower surface at a position directly above the pot 240 of the lower die 206 (here, a region with a predetermined width directly above).
  • a cull block 244 is provided.
  • a cavity 208 is provided in which a predetermined portion of the work W (a portion on which the electronic component Wb is mounted) is accommodated.
  • the cull 246 and the runner 248 of the upper mold 204 are set at a "predetermined position (resin accommodating portion)" where the resin R is accommodated (in this case, passed through or filled), and the control described later is performed. good too.
  • the cavity 208 is a position where a predetermined set (one set or a plurality of sets) of a set of work holding portions 205 (first work holding portion 205A and second work holding portion 205B) in the lower die 206 is arranged.
  • a set of cavities 208 (a first cavity 208A and a second cavity 208B) are arranged in a predetermined set (one set or a plurality of sets) in the front-rear direction so as to sandwich the cull block 244 in the left-right direction in plan view. ing.
  • an upper mold heating mechanism is provided for heating the upper mold 204 to a set temperature.
  • This upper mold heating mechanism includes an upper mold heater 207, a temperature sensor (not shown), etc. (a tubular heater with a built-in temperature sensor may be used). is controlled.
  • the upper mold heater 207 is provided on the upper mold base 210 using a known heating wire heater, sheathed heater, or the like. As a result, heat is conducted around the cavity 208 and the resin flow paths (cull 246, runner 248, etc.) via the upper mold chase block 214 and the like, and the resin R in the cavity 208 and the resin flow paths 246, 248 is heated to the set temperature ( For example, it can be heated to 150° C. to 200° C.).
  • temperature control of the sealing mold 202 performed by the control unit 150 will be described.
  • the temperature of the sealing die 202 set as the temperature (depending on the material and amount of the resin R) for properly thermally curing the resin R at the time of sealing is defined as "usually set temperature”.
  • the temperature of the sealing mold 202 that is set to a predetermined temperature (described later) higher than the "normal set temperature” is defined as a “switch set temperature.”
  • the control unit 150 controls a predetermined " At the "start timing", the temperature of the sealing mold 202 is controlled by changing the set temperature from the "normal set temperature” to the "switch set temperature”. Next, the temperature of the sealing mold 202 is controlled by changing the set temperature from the "switching set temperature” to the "normal set temperature” at a predetermined "end timing”.
  • start timing is, for example, the time when the resin R is set (accommodated) in the "predetermined position" of the sealing mold 202 (in this embodiment, the resin accommodating portion (pot 240) of the lower mold 206). (timing).
  • the present invention is not limited to this, and the resin R is accommodated (in It may be configured to be set at the time (timing) of passage or filling.
  • end timing is set, as an example, to a point in time (timing) when the resin R reaches a predetermined thermosetting state (in this embodiment, a state in which heating under pressure has been performed for a predetermined period of time). .
  • a predetermined thermosetting state in this embodiment, a state in which heating under pressure has been performed for a predetermined period of time.
  • the "predetermined temperature” is set as a temperature selected from the range of 1°C to 20°C, for example. However, it is not limited to this. The temperature is appropriately set according to the material and amount of the resin R, the size of the sealing mold 202, and the like.
  • the aforementioned problems can be solved. That is, when the molding operation for resin sealing is continued by automatic operation at a constant cycle, the surface temperature of the sealing die 202 gradually decreases due to the influence of the temperature of the contained resin R, and the resin sealing is not performed. It is possible to solve the problem that the necessary melting point temperature cannot be secured and molding defects (resin insufficient curing, unfilled resin, etc.) occur.
  • the set temperature is changed from the "normal set temperature” to the "switched set temperature” at the "start timing” to control the temperature of the sealing mold 202, and at the predetermined “end timing”
  • the process of changing the set temperature from the "switching set temperature” to the "normal set temperature” to control the temperature of the sealing mold 202 is repeated for each molding cycle. This makes it possible to prevent the surface temperature of the sealing mold 202 from gradually decreasing.
  • FIG. 4 and FIG. 5 show the results of an experiment conducted by the inventors of the present application to understand the tendency of temperature decrease when molding cycles (one cycle) are repeated at regular intervals. 4 shows the results for the lower mold 206, and FIG. 5 shows the results for the upper mold 204.
  • the resin for resin sealing by the sealing mold 202 is It is possible to secure an appropriate melting point temperature according to R, and it is possible to suppress molding defects due to insufficient temperature.
  • the operating rate can be improved.
  • the present embodiment is more effective especially for a product (molded article) in which a large amount of resin R is used for one sealing.
  • this embodiment does not require a temperature sensor to be provided in the upper mold chase block 214, so that the device can be simplified and the cost can be reduced.
  • the "start timing" of the upper die 204 is set as the “first start timing”
  • the “start timing” of the lower die 206 is set as the “second start timing” at different times (timings).
  • the "end timing” of the upper die 204 may be set as the “first end timing”
  • the “end timing” of the lower die 206 may be set as the “second end timing” at different times (timings).
  • a configuration is conceivable in which the time from the "first start timing” to the "first end timing” is set longer than the time from the "second start timing” to the "second end timing”.
  • the "switching preset temperature” is set to different temperatures, with the preset temperature for the upper mold 204 as the “first switching preset temperature” and the preset temperature for the lower mold 206 as the “second switching preset temperature”. May be set.
  • the "first switching preset temperature” is set to a temperature higher than the "second switching preset temperature”.
  • the resin (tablet) R hits the cull 246 of the upper mold 204 and melts and is pressurized by the plunger 242, so that the temperature of the upper mold 204 drops more than that of the lower mold 206 due to the flow of the resin R. It seems that it will continue. Furthermore, since it is possible to adjust the surface temperature of the sealing mold 202 to be more suitable for molding in each of the upper mold 204 and the lower mold 206, molding quality can be further improved.
  • the temperature of the lower mold 206 is set higher than that of the upper mold 204.
  • the upper and lower molds may be set to the same temperature.
  • the cavity 208 is provided in the upper mold 204 in the above embodiment, it may be provided in the lower mold 206 or may be provided in both the upper mold 204 and the lower mold 206 .
  • the pot 240 is provided in the lower die 206, a configuration or the like can be adopted in which the runner is communicated from the cull 246 of the upper die 204 to the lower die 206.
  • the storage unit 100C includes, for example, a molded article table 114 on which the molded article Wp is placed, a gate break section 116 for removing unnecessary resin portions such as a cull portion, a runner portion, and a gate portion from the molded article Wp, and an unnecessary resin portion. and a molded product stocker 112 used to store the molded product Wp from which the has been removed.
  • a known stack magazine, slit magazine, or the like is used for the molded product stocker 112, and can collectively store a plurality of molded products Wp.
  • the molded product Wp (connected via the unnecessary resin portion) conveyed from the press unit 100B using the outloader 124 or the like is placed on the molded product table 114 .
  • the gate break section 116 using a known pickup or the like (not shown) to remove the unnecessary resin portion, it is stored in the molded product stocker 112 using a known pusher or the like (not shown).
  • one upper mold 204 is provided with a plurality of sets (may be one set) of cavities 208
  • a corresponding one lower mold 206 is provided with a plurality of sets (may be one set) of workpiece holders 205.
  • An example is given of a configuration in which a workpiece W (for example, strip-shaped workpiece) is placed on the workpiece holding portion 205 and resin-sealed collectively to obtain a plurality of molded products Wp at the same time.
  • a workpiece W for example, strip-shaped workpiece
  • a heating step (upper mold heating step) is performed in which the upper mold heater 207 adjusts and heats the upper mold 204 to a set temperature (for example, 150° C. to 200° C.).
  • a heating step (lower mold heating step) is performed in which the lower mold heater 209 adjusts and heats the lower mold 206 to a set temperature (for example, 150° C. to 200° C.).
  • a step of conveying (sending out) the film F by the film supply mechanism 201 and supplying the film F to a predetermined position (position between the upper mold 204 and the lower mold 206) in the sealing mold 202 (film supply step ).
  • the works W are unloaded one by one from the work stocker 102 by a known pusher or the like (not shown) and placed on the upper surface of the work table 104 (in addition, a known pickup mechanism or the like is also used). can also be used).
  • the tablet-shaped resin R is carried out one by one from the supply unit 142 by a known feeder, elevator, or the like (not shown), and a plurality of (for example, four) resins R are placed at predetermined positions in the delivery unit 144. Carry out the holding step.
  • the in-loader 122 is moved directly above the work table 104 (it may be on standby at the same position in advance). At that position, the work table 104 is raised (or the in-loader 122 is lowered), and the work W is held by the work holding sections 122A and 122B (in this embodiment, the work holding sections 122A and 122B each hold one work W). hold) process.
  • the in-loader 122 is moved directly above the delivery section 144 .
  • the transfer section 144 is raised (or the in-loader 122 is lowered), and the resin R is held by the resin holding section 122C (in this embodiment, the resin holding section 122C holds four pieces of resin R). Carry out the process.
  • a plurality of (two in this embodiment) workpieces W and a plurality of (four in this embodiment) resin R are placed in the sealing mold 202 of the press unit 100B in one process.
  • a process (preheating process) of preheating the workpiece W and the resin R by a heater (not shown) provided in the in-loader 122 may be performed during the transportation.
  • the sealing mold 202 is closed, and the workpiece W is clamped between the upper mold 204 and the lower mold 206 to be resin-sealed to form a molded product Wp (resin sealing process).
  • the temperature of the sealing mold 202 is controlled by changing the set temperature from "normal set temperature” to "switch set temperature”.
  • the temperature of the sealing mold 202 is controlled by changing the set temperature from the "switching set temperature” to the "normal set temperature” at a predetermined "end timing".
  • the settings of the "normal set temperature” and the “switching set temperature” as well as the "start timing” and “end timing” are as described above, and repeated explanations are omitted.
  • the resin R is thermally cured and resin sealing (compression molding) is performed to form the molded product Wp.
  • the sealing mold 202 is opened, and the outloader 124 removes a plurality of (in this embodiment, two) molded products Wp (unnecessary resin portions such as culls and runners) in one process. and connected via them) from the sealing mold 202 is performed.
  • Wp unnecessary resin portions such as culls and runners
  • the film feeding mechanism 201 conveys the film F to carry out the step of sending out the used film F.
  • the outloader 124 carries out a step of placing the molded product Wp (including the cull portion, runner portion, etc.) on the molded product table 114 (a known pickup mechanism or the like may also be used).
  • a step of removing unnecessary resin portions such as cull portions and runner portions from the molded article Wp at the gate break portion 116 is performed.
  • a step of carrying the molded products Wp (with unnecessary resin portions removed) into the molded product stocker 112 one by one is performed by a known pusher or the like (not shown).
  • a step of post-curing the molded article Wp may be performed before these steps.
  • the above is the main operation of resin encapsulation performed using the resin encapsulation apparatus 1 .
  • the above order of steps is only an example, and it is possible to change the order of the steps before and after or perform them in parallel as long as there is no problem.
  • the two press units 100B are provided, it is possible to efficiently form a molded product by performing the above operations in parallel.
  • sealing can be performed in the case where the molding operation is continued by automatic operation at a constant cycle without using a complicated apparatus structure or a complicated implementation process. It is possible to prevent the surface temperature of the stopper die from gradually decreasing. Therefore, when resin sealing is performed, it is possible to ensure an appropriate melting point temperature in the sealing mold, so that molding defects due to insufficient temperature can be suppressed. In addition, since the occurrence of abnormalities that can cause equipment stoppage can be reduced, the operating rate can be improved.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
  • the configuration by the transfer molding method was described as an example, but the present invention is not limited to this, and can be applied to the configuration by the compression molding method.
  • a configuration may be adopted in which resin is set (accommodated) in the cavity directly or via a film. Therefore, the above embodiment can be applied to the cavity as a "predetermined position" in which the resin is set.
  • the workpiece is held by the workpiece holding portion of the lower mold while the resin is placed on the workpiece, and then A configuration can be adopted in which the resin on the workpiece is set (accommodated) in the cavity directly or via a film by closing the mold. Therefore, the above embodiment can be applied with the workpiece holding portion or the cavity as the "predetermined position" where the resin is set.
  • a configuration may be adopted in which the resin placed on the resin loader is set (accommodated) in the cavity by being pressed against the bottom of the cavity directly or via a film. Therefore, the above embodiment can be applied to the cavity as a "predetermined position" in which the resin is set.

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Abstract

一定周期の自動運転で継続する場合に、封止金型の表面温度が徐々に低下して成形不良が生じることの防止が可能な樹脂封止装置及び樹脂封止方法を提供することを課題とする。解決手段として、本発明に係る樹脂封止方法は、封止時に樹脂（Ｒ）を適切に熱硬化させる温度として設定される封止金型（２０２）の温度を通常設定温度とし、通常設定温度よりも所定温度高い温度として設定される封止金型（２０２）の温度を切替設定温度として、封止金型（２０２）へワーク（Ｗ）及び樹脂（Ｒ）を搬入して封止した後に成形品（Ｗｐ）として搬出する単位工程中において、上型（２０４）及び下型（２０６）の少なくとも一方を所定の開始タイミングで通常設定温度から切替設定温度に設定温度を高く変更して封止金型（２０２）の温度を制御し、所定の終了タイミングで切替設定温度から通常設定温度に設定温度を変更して封止金型（２０２）の温度を制御する構成である。

Description

樹脂封止装置及び樹脂封止方法
　本発明は、樹脂封止装置及び樹脂封止方法に関する。
　基材に電子部品が搭載されたワークを封止樹脂（以下、単に「樹脂」と称する場合がある）により封止して成形品に加工する樹脂封止装置及び樹脂封止方法の例として、トランスファ成形方式や圧縮成形方式によるものが知られている。
　トランスファ成形方式は、上型と下型とを備えて構成される封止金型に設けられる二個の上下型の封止領域（キャビティ）に所定量の樹脂を供給するポットを設け、当該各封止領域に対応する位置にワークをそれぞれ配置して、上型と下型とでクランプしポットからキャビティに樹脂を流し込む操作によって樹脂封止する技術である（特許文献１：特開２０２０－１０２６０１号公報参照）。また、圧縮成形方式は、上型と下型とを備えて構成される封止金型に設けられる封止領域（キャビティ）に所定量の樹脂を供給すると共に当該封止領域にワークを配置して、上型と下型とでクランプする操作によって樹脂封止する技術である。一例として、上型にキャビティを設けた封止金型を用いる場合、ワーク上の中心位置に一括して樹脂を供給して成形する技術等が知られている。一方、下型にキャビティを設けた封止金型を用いる場合、当該キャビティを含む金型面を覆うフィルム及び樹脂を供給して成形する技術等が知られている。
特開２０２０－１０２６０１号公報
　ここで、従来の樹脂封止装置において、封止金型の表面温度は、例えば１００℃～２００℃の間で均一となるように制御（調整）され、また、封止に用いられる樹脂は、例えば、３０℃以下となるように管理される構成が一般的であった。そのため、樹脂封止を行う成形動作を一定周期の自動運転で継続する場合、封止金型に収容される樹脂の温度等の影響によって、当該封止金型の表面温度（特に、樹脂収容部周辺の温度）が徐々に低下して、樹脂封止のために必要な融点温度が確保できず、成形不良（樹脂硬化不足、未充填等）が生じてしまうことが課題となっていた。
　このような課題に対して、特許文献１に例示される樹脂封止装置においては、カルブロックやキャビティ周辺にそれぞれ温度センサを備えた装置構成としつつ、封止金型に樹脂を収容しない状態での温度情報取得や、封止金型を加熱しない状態での温度情報取得等のプロセスを実施したうえで、封止金型の温度低下を防止しようとする技術が開示されている。しかしながら、装置構造が複雑化し、コストが上昇してしまう課題が生じ得る。さらに、事前に温度情報を取得するプロセスの実施に手間と時間がかかり、生産効率が低下してしまう課題が生じ得る。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされ、簡素な構成によって、樹脂封止を行う成形動作を一定周期の自動運転で継続する場合にも、封止金型の表面温度が徐々に低下して成形不良が生じることの防止が可能な樹脂封止装置及び樹脂封止方法を提供することを目的とする。
　本発明は、一実施形態として以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
　本発明に係る樹脂封止方法は、上型及び下型を備える封止金型を用いて、ワークを樹脂により封止して成形品に加工する樹脂封止方法であって、封止時に前記樹脂を適切に熱硬化させる温度として設定される前記封止金型の温度を通常設定温度とし、前記通常設定温度よりも所定温度高い温度として設定される前記封止金型の温度を切替設定温度として、前記封止金型へ前記ワーク及び前記樹脂を搬入して封止した後に前記成形品として搬出する単位工程中において、前記上型及び前記下型の少なくとも一方を所定の開始タイミングで前記通常設定温度から前記切替設定温度に設定温度を高く変更して前記封止金型の温度を制御し、所定の終了タイミングで前記切替設定温度から前記通常設定温度に設定温度を変更して前記封止金型の温度を制御することを要件とする。
　これによれば、複雑な装置構造や複雑な実施工程によることなく、成形動作を一定周期の自動運転で継続する場合において封止金型の表面温度が徐々に低下してしまうことの防止が可能となる。したがって、樹脂封止を行う際に、封止金型における適切な融点温度の確保が可能となるため、温度不足による成形不良の抑制を図ることができる。また、装置停止の原因となり得る異常発生を低減できるため、稼働率の向上を図ることがきる。
　また、前記開始タイミングを、前記樹脂を前記封止金型の所定位置にセットする時点に設定することが好ましい。また、前記終了タイミングを、前記樹脂が所定の熱硬化状態となる時点に設定することが好ましい。これによれば、封止金型における表面温度の低下を、効果的に抑制することができる。
　また、前記所定温度を、１℃～２０℃の範囲から選択される温度に設定することが好ましい。これによれば、樹脂の材質や量、あるいは、封止金型の温度低下傾向等に応じて、最適な設定を行うことができる。したがって、成形品質をより良好に保つことができる。
　また、前記切替設定温度は、前記上型における設定温度を第１切替設定温度とし、前記下型における設定温度を第２切替設定温度としてそれぞれ設定される構成であり、前記第１切替設定温度が前記第２切替設定温度よりも高い温度に設定されていることことが好ましい。また、前記開始タイミングは、前記上型における設定タイミングを第１開始タイミングとし、前記下型における設定タイミングを第２開始タイミングとしてそれぞれ設定される構成であり、前記終了タイミングは、前記上型における設定タイミングを第１終了タイミングとし、前記下型における設定タイミングを第２終了タイミングとしてそれぞれ設定される構成であり、前記第１開始タイミングから前記第１終了タイミングまでの時間が、前記第２開始タイミングから前記第２終了タイミングまでの時間よりも長い時間に設定されていることが好ましい。これらによれば、上型における温度低下の抑制効果を下型より高めることが可能となる。したがって、１サイクル中において大きな温度低下が生じ易い上型において、その抑制を図ることができる。さらに、上型及び下型のそれぞれにおいて、より成形に適した封止金型の表面温度となるように個別調整が可能となり、成形品質を一層、向上させることができる。
　また、本発明に係る樹脂封止装置は、上型及び下型を備える封止金型を用いて、ワークを樹脂により封止して成形品に加工する樹脂封止装置であって、前記封止金型の温度を制御する制御部を備え、前記制御部は、封止時に前記樹脂を適切に熱硬化させる温度として設定される前記封止金型の温度を通常設定温度とし、前記通常設定温度よりも所定温度高い温度として設定される前記封止金型の温度を切替設定温度として、前記封止金型へ前記ワーク及び前記樹脂を搬入して封止した後に前記成形品として搬出する単位工程中において、前記上型及び前記下型の少なくとも一方を所定の開始タイミングで前記通常設定温度から前記切替設定温度に設定温度を高く変更して前記封止金型の温度を制御し、所定の終了タイミングで前記切替設定温度から前記通常設定温度に設定温度を変更して前記封止金型の温度を制御することを要件とする。
　本発明によれば、簡素な構成によって、樹脂封止を行う成形動作を一定周期の自動運転で継続する場合にも、封止金型の表面温度が徐々に低下して成形不良が生じることの防止が可能となる。
図１は、本発明の実施形態に係る樹脂封止装置の例を示す平面図である。 図２は、図１のII－II線位置における側面図である。 図３は、図１の樹脂封止装置の封止金型の例を示す正面断面図である。 図４は、本発明の実施形態及び従来の実施形態に係る下型の温度低下傾向を示すグラフである。 図５は、本発明の実施形態及び従来の実施形態に係る上型の温度低下傾向を示すグラフである。
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳しく説明する。図１は、本発明の実施形態に係る封止金型２０２と当該封止金型２０２を備える樹脂封止装置１の例を示す平面図（概略図）である。また、図２は、図１におけるII－II線位置での側面図である（一部の機構については不図示）。尚、説明の便宜上、図中において矢印により樹脂封止装置１における前後、左右、上下の方向を説明する場合がある。また、各実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰返しの説明は省略する場合がある。
　本実施形態に係る樹脂封止装置１は、上型２０４及び下型２０６を備える封止金型２０２を用いて、ワーク（被成形品）Ｗを樹脂封止する装置である。以下、樹脂封止装置１として、下型２０６でワークＷを保持し、対応する配置で上型２０４に設けられたキャビティ２０８（金型面２０４ａを一部含む）をリリースフィルム（以下、単に「フィルム」と称する場合がある）Ｆで覆って、上型２０４と下型２０６とのクランプ動作を行い、ワークＷを樹脂Ｒで封止するトランスファ成形方式による樹脂封止装置及び方法を例に挙げて説明する。但し、これに限定されるものではなく、キャビティ２０８は、上型２０４のみに、または下型２０６及び上型２０４の両方に設けてもよい。また、フィルムＦも必須のものではない。
　先ず、成形対象であるワークＷは、基材Ｗａに一つもしくは複数の電子部品Ｗｂが所定配置で搭載された構成を備えている。より具体的には、基材Ｗａの例として、長方形状、円形状等に形成された樹脂基板、セラミックス基板、金属基板、キャリアプレート、リードフレーム、ウェハ等の板状部材が挙げられる。また、電子部品Ｗｂの例として、半導体チップ、ＭＥＭＳチップ、受動素子、放熱板、導電部材、スペーサ、及びこれらの組合せ等が挙げられる。但し、これらに限定されるものではない。
　基材Ｗａに電子部品Ｗｂを搭載する方法の例として、ワイヤボンディング実装、フリップチップ実装等による搭載方法がある。あるいは、樹脂封止後に成形品Ｗｐから基材（ガラス製や金属製のキャリアプレート）Ｗａを剥離する構成の場合には、熱剥離性を有する粘着テープや紫外線照射により硬化する紫外線硬化性樹脂を用いて電子部品Ｗｂを貼付ける方法もある。
　一方、樹脂Ｒの例として、タブレット状（一例として、円柱状）の熱硬化性樹脂（例えば、フィラー含有のエポキシ系樹脂等）が用いられる。尚、樹脂Ｒは、上記の状態に限定されるものではなく、円柱状以外の形状であってもよく、エポキシ系熱硬化性樹脂以外の樹脂であってもよい。
　また、フィルムＦの例として、耐熱性、剥離容易性、柔軟性、伸展性に優れたフィルム材、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン重合体）、ＰＥＴ、ＦＥＰ、フッ素含浸ガラスクロス、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリジン等が好適に用いられる。本実施形態においては、フィルムＦとしてロール状のフィルムが用いられる。尚、他の例として、短冊状のフィルムを用いる構成としてもよい（不図示）。
　以上、一般的なワークＷ及び樹脂Ｒを用いる場合を説明したが、ワークＷが無く、樹脂Ｒのみで所定の形状に成形する場合もある（その場合、樹脂成形装置及び方法と称する）。
　続いて、本実施形態に係る樹脂封止装置１の概要について説明する。図１に示すように、樹脂封止装置１は、樹脂封止対象のワークＷ及び樹脂Ｒの供給を主に行う供給ユニット１００Ａ、ワークＷを樹脂封止して成形品Ｗｐへの加工を主に行うプレスユニット１００Ｂ、樹脂封止後の成形品Ｗｐの収納を主に行う収納ユニット１００Ｃを主要構成として備えている。尚、各ユニットにおける各機構の制御を行う制御部１５０が供給ユニット１００Ａに配置されているが、他のユニットに配置される構成としてもよい。
　また、樹脂封止装置１は、各ユニット間を移動して、ワークＷ、樹脂Ｒ、及び成形品Ｗｐの搬送を行う搬送機構１００Ｄを備えている。一例として、搬送機構１００Ｄは、ワークＷ及び樹脂Ｒをプレスユニット１００Ｂへ搬入するインローダ１２２、成形品Ｗｐをプレスユニット１００Ｂから搬出するアウトローダ１２４、並びに、インローダ１２２及びアウトローダ１２４に共用のガイドレール１２６を備えている。尚、搬送機構１００Ｄは、上記の構成に限定されるものではなく、適宜、公知のピックアップ等を併用する構成としてもよい（不図示）。また、ローダを備える構成に代えて、多関節ロボットを備える構成としてもよい（不図示）。
　ここで、インローダ１２２は、供給ユニット１００ＡにおいてワークＷ及び樹脂Ｒを受け取って、プレスユニット１００Ｂへ搬送する作用をなす。インローダ１２２の構成例として、左右方向に沿って二列並設されてそれぞれ一個のワークＷを保持可能なワーク保持部１２２Ａ、１２２Ｂが設けられている。また、二列のワーク保持部１２２Ａ、１２２Ｂの間の位置に、複数個（一例として、四個の場合を例に挙げているが、これに限定されるものではなく、あるいは、単数でもよい）の樹脂Ｒを前後方向に沿って保持可能な樹脂保持部１２２Ｃが設けられている。尚、ワーク保持部１２２Ａ、１２２Ｂ、及び樹脂保持部１２２Ｃには、公知の保持機構（例えば、保持爪を有して挟持する構成、吸引装置に連通する吸引孔を有して吸着する構成、等）が用いられる（不図示）。
　本実施形態に係るインローダ１２２は、左右方向及び前後方向に移動して、ワークＷ及び樹脂Ｒを封止金型２０２内へ搬入し、下型２０６の所定位置に載置する構成としている。但し、これに限定されるものではなく、左右方向に移動してユニット間の搬送を行うローダと、前後方向に移動して封止金型２０２への搬入を行うローダとを別個に備える構成としてもよい（不図示）。
　また、アウトローダ１２４は、プレスユニット１００Ｂにおいて成形品Ｗｐ（カル部、ランナ部等の不要樹脂部分を含む）を受け取って、収納ユニット１００Ｃへ搬送する作用をなす。アウトローダ１２４の構成例として、左右方向に二列並設されてそれぞれ一個の成形品Ｗｐを保持可能な成形品保持部１２４Ａ、１２４Ｂが設けられている。尚、成形品保持部１２４Ａ、１２４Ｂには、公知の保持機構（例えば、保持爪を有して挟持する構成、吸引装置に連通する吸引孔を有して吸着する構成、等）が用いられる（不図示）。
　本実施形態に係るアウトローダ１２４は、左右方向及び前後方向に移動して、成形品Ｗｐを封止金型２０２外へ搬出し、成形品テーブル１１４へ載置する構成としている。但し、これに限定されるものではなく、前後方向に移動して封止金型２０２からの搬出を行うローダと、左右方向に移動してユニット間の搬送を行うローダとを別個に備える構成としてもよい（不図示）。
　尚、樹脂封止装置１は、ユニットの構成を変えることによって、全体の構成態様を変更することができる。例えば、図１に示す構成は、プレスユニット１００Ｂを二台設置した例であるが、プレスユニット１００Ｂを一台のみ設置する、あるいは三台以上設置する構成等も可能である。また、他のユニットを追加設置する構成等も可能である（いずれも不図示）。
（供給ユニット）
　続いて、樹脂封止装置１が備える供給ユニット１００Ａについて説明する。
　供給ユニット１００Ａは、一例として、ワークＷの収容に用いられるワークストッカ１０２と、ワークＷを載置するワークテーブル１０４とを備えている。尚、ワークストッカ１０２には、公知のスタックマガジン、スリットマガジン等が用いられ、複数個のワークＷを一括して収容可能となっている。この構成により、公知のプッシャ等（不図示）を用いてワークＷがワークストッカ１０２から取り出され、ワークテーブル１０４上に載置される（一例として、二個一組のワークＷが並列で載置される）。次いで、ワークテーブル１０４上に載置されたワークＷが、インローダ１２２によって保持されてプレスユニット１００Ｂへ搬送される。
　また、供給ユニット１００Ａ（他のユニットとしてもよい）は、ワークテーブル１０４の側方位置において、樹脂Ｒを供給する樹脂供給機構１４０を備えている。一例として、樹脂供給機構１４０は、ホッパ、フィーダ等を有して樹脂Ｒを供給する供給部１４２と、エレベータ等の移送機構を有して供給部１４２から供給された複数個の樹脂Ｒを所定位置に保持する受渡し部１４４とを備えている。この構成により、受渡し部１４４に保持された複数個の樹脂Ｒが、インローダ１２２によって保持されてプレスユニット１００Ｂへ搬送される。
（プレスユニット）
　続いて、樹脂封止装置１が備えるプレスユニット１００Ｂについて説明する。ここで、図３は、樹脂封止装置１の封止金型２０２の正面断面図（概略）である。
　プレスユニット１００Ｂは、後述する封止金型２０２を開閉駆動することによりワークＷをクランプして樹脂封止するプレス装置２５０を備えている。
　図２に示すように、プレス装置２５０は、上型２０４と下型２０６とを有して一対のプラテン２５２、２５４間に配設される封止金型２０２と、一対のプラテン２５２、２５４が架設される複数の連結機構２５６と、プラテン２５４を可動（昇降）させる駆動源（例えば、電動モータ）２６０と、駆動伝達機構（例えば、ボールねじやトグルリンク機構）２６２と、を備えている。尚、本実施形態においては、上型２０４が固定プラテン２５２に組み付けられ、下型２０６が可動プラテン２５４に組み付けられている。但し、この構成に限定されるものではなく、上型２０４を可動プラテンに組み付け、下型２０６を固定プラテンに組み付けてもよく、あるいは、上型２０４、下型２０６共に可動プラテンに組み付けてもよい（不図示）。
　また、プレスユニット１００Ｂは、ロール状のフィルムＦを封止金型２０２の内部へ搬送（供給）するフィルム供給機構２０１を備えている。尚、前述の通り、ロール状のフィルムに代えて短冊状のフィルムを用いる構成としてもよい（不図示）。
　次に、封止金型２０２の下型２０６について詳しく説明する。図２、図３に示すように、下型２０６は、下型モールドベース２１２、下型チェイスブロック２１６等が組み付けられて構成されており、上面が金型面２０６ａとなる。一例として、下型チェイスブロック２１６は、下型モールドベース２１２の上に固定されており、下型モールドベース２１２は、可動プラテン２５４の上に固定されている。
　ここで、下型２０６には、樹脂Ｒがセット（収容）される「所定位置」としての樹脂収容部（本実施形態では、タブレット状の樹脂Ｒが収容される筒状のポット２４０）が前後方向に沿って複数個（一例として、四個の場合を例に挙げているが、これに限定されるものではなく、あるいは、単数でもよい）が設けられている。当該ポット２４０は、下型チェイスブロック２１６及び下型モールドベース２１２に連続する貫通孔として形成されている。また、ポット２４０内には公知のトランスファ駆動機構（不図示）により押動されるプランジャ２４２が配設されている。この構成により、プランジャ２４２が押動されて、ポット２４０内の樹脂Ｒがキャビティ２０８（後述）内へ供給される。
　また、本実施形態においては、下型チェイスブロック２１６上に、一個もしくは複数個のワークＷを保持するワーク保持部２０５が設けられている。より具体的には、図３に示すように、所定個（一個もしくは複数個）のポット２４０を左右方向に挟む配置で一組のワーク保持部２０５（第１ワーク保持部２０５Ａ及び第２ワーク保持部２０５Ｂ）が前後方向に所定セット（一セットもしくは複数セット）配設されている。一例として、このワーク保持部２０５は、吸引装置に連通する吸引路を備えて（いずれも不図示）、ワークＷを吸着して保持する構成となっている。尚、吸引路を備える構成に代えてもしくはこれと共に、ワークＷの外周を挟持する保持爪を備える構成としてもよいし、単にワークＷの孔をパイロットピンに差し込んで載置するだけでもよい（不図示）。
　また、本実施形態においては、下型２０６を設定温度に加熱する下型加熱機構が設けられている。この下型加熱機構は、下型ヒータ２０９、温度センサ（不図示）等（温度センサを内蔵した管状ヒータでもよい）を備えており、制御部１５０によって下型２０６が設定温度となるように加熱の制御が行われる。一例として、下型ヒータ２０９には、公知の電熱線ヒータ、シーズヒータ等が用いられて、下型モールドベース２１２に配設されている。これにより、下型チェイスブロック２１６等を介してワーク保持部２０５及び樹脂収容部（ポット２４０）の周囲に熱伝導され、ワーク保持部２０５に保持されたワークＷや、樹脂収容部（ポット２４０）内の樹脂Ｒを設定温度（例えば、１５０℃～２００℃）まで加熱することができる。
　次に、封止金型２０２の上型２０４について詳しく説明する。図２、図３に示すように、上型２０４は、上型モールドベース２１０、上型チェイスブロック２１４等が組み付けられて構成されており、下面が金型面２０４ａとなる。一例として、上型チェイスブロック２１４は、上型モールドベース２１０の下に固定されており、上型モールドベース２１０は、固定プラテン２５２の下に固定されている。
　ここで、上型２０４には、下型２０６のポット２４０の直上位置（ここでは、直上における所定広さの領域を指す）において、下面にカル２４６及びランナ２４８（の一部）が穿設されたカルブロック２４４が設けられている。また、ワークＷの所定部位（電子部品Ｗｂが搭載された部位）が収容されるキャビティ２０８が設けられている。尚、上型２０４における上記のカル２４６及びランナ２４８を、樹脂Ｒが収容（この場合は、通過もしくは充填）される「所定位置（樹脂収容部）」に設定して後述の制御を実施してもよい。
　本実施形態に係るキャビティ２０８は、下型２０６における一組のワーク保持部２０５（第１ワーク保持部２０５Ａ及び第２ワーク保持部２０５Ｂ）が所定セット（一セットもしくは複数セット）配設された位置に対応して、平面視でカルブロック２４４を左右方向に挟む配置で一組のキャビティ２０８（第１キャビティ２０８Ａ及び第２キャビティ２０８Ｂ）が前後方向に所定セット（一セットもしくは複数セット）配設されている。
　また、本実施形態においては、上型２０４を設定温度に加熱する上型加熱機構が設けられている。この上型加熱機構は、上型ヒータ２０７、温度センサ（不図示）等（温度センサを内蔵した管状ヒータでもよい）を備えており、制御部１５０によって上型２０４が設定温度となるように加熱の制御が行われる。一例として、上型ヒータ２０７には、公知の電熱線ヒータ、シーズヒータ等が用いられて、上型モールドベース２１０に配設されている。これにより、上型チェイスブロック２１４等を介してキャビティ２０８及び樹脂流路（カル２４６、ランナ２４８等）の周囲に熱伝導され、キャビティ２０８及び樹脂流路２４６、２４８内の樹脂Ｒを設定温度（例えば、１５０℃～２００℃）に加熱することができる。
　ここで、制御部１５０が行う封止金型２０２の温度制御について説明する。尚、以下で用いる用語として、封止時に樹脂Ｒを適切に熱硬化させる温度（樹脂Ｒの材質、量による）として設定される封止金型２０２の温度を「通常設定温度」と定義する。また、当該「通常設定温度」よりも所定温度（後述）高い温度として設定される封止金型２０２の温度を「切替設定温度」と定義する。
　上記温度制御の具体例として、制御部１５０は、封止金型２０２へワークＷ及び樹脂Ｒを搬入して封止した後に成形品Ｗｐとして搬出する単位工程（１サイクル）中において、所定の「開始タイミング」で「通常設定温度」から「切替設定温度」に設定温度を変更して封止金型２０２の温度を制御する。次いで、所定の「終了タイミング」で「切替設定温度」から「通常設定温度」に設定温度を変更して封止金型２０２の温度を制御する。
　上記の「開始タイミング」は、一例として、樹脂Ｒを封止金型２０２の「所定位置」（本実施形態では、下型２０６の樹脂収容部（ポット２４０））にセット（収容）される時点（タイミング）に設定される。但し、これに限定されるものではなく、上記設定に代えて、もしくは、上記設定と共に（すなわち、それぞれ別個に）、上型２０４の樹脂収容部（カル２４６、ランナ２４８）に樹脂Ｒが収容（通過もしくは充填）される時点（タイミング）に設定される構成としてもよい。
　また、上記の「終了タイミング」は、一例として、樹脂Ｒが所定の熱硬化状態（本実施形態では、加圧下での加熱が所定時間行われた状態）となる時点（タイミング）に設定される。但し、これに限定されるものではない。
　また、上記の「所定温度」は、一例として、１℃～２０℃の範囲から選択される温度として設定される。但し、これに限定されるものではない。尚、当該温度は、樹脂Ｒの材質や量、あるいは、封止金型２０２の大きさ等に応じて、適宜、設定される。
　以上、説明した構成によれば、前述の課題解決を図ることができる。すなわち、樹脂封止を行う成形動作を一定周期の自動運転で継続する場合において、封止金型２０２の表面温度が、収容される樹脂Ｒの温度の影響によって徐々に低下し、樹脂封止のために必要な融点温度が確保できず、成形不良（樹脂硬化不足、未充填等）が生じてしまう課題の解決を図ることができる。
　具体的には、前述の通り、「開始タイミング」で「通常設定温度」から「切替設定温度」に設定温度を変更して封止金型２０２の温度を制御し、所定の「終了タイミング」で「切替設定温度」から「通常設定温度」に設定温度を変更して封止金型２０２の温度を制御する工程を、成形サイクル毎に繰り返す構成を備えている。これによって、封止金型２０２の表面温度が徐々に低下してしまうことの防止が可能となる。ここで、本願発明者らが、成形サイクル（１サイクル）を一定周期で繰り返した場合の温度低下傾向を把握するために行った実験の結果を図４、図５に示す。図４は下型２０６における結果であり、図５は上型２０４における結果である。いずれの図においても、実線が本実施形態の構成による結果であり、破線が従来の実施形態の構成による結果である。
　上記の実験結果にも明示されるように、本実施形態によれば、成形動作を一定周期の自動運転で継続する場合であっても、封止金型２０２による樹脂封止を行うために樹脂Ｒに応じた適切な融点温度の確保が可能となり、温度不足による成形不良の抑制を図ることができる。また、装置停止の原因となり得る異常発生を低減できるため、稼働率の向上を図ることがきる。また、本実施形態の適用に関しては、特に、一回の封止に用いられる樹脂Ｒの量が多い製品（成形品）である程、本実施形態は有効な手段となる。
　また、前述の特許文献１に例示される装置と比較して、本実施形態では上型チェイスブロック２１４に温度センサを設ける必要がないため、装置の簡素化及びコストダウンを図ることができる。
　尚、上記の実施形態は一例に過ぎない。別の実施形態として、上型２０４における「開始タイミング」を「第１開始タイミング」とし、下型２０６における「開始タイミング」を「第２開始タイミング」として、それぞれ異なる時点（タイミング）に設定してもよい。また、上型２０４における「終了タイミング」を「第１終了タイミング」とし、下型２０６における「終了タイミング」を「第２終了タイミング」として、それぞれ異なる時点（タイミング）に設定してもよい。具体例として、「第１開始タイミング」から「第１終了タイミング」までの時間を、「第２開始タイミング」から「第２終了タイミング」までの時間よりも長い時間に設定する構成が考えられる。
　さらに別の実施形態として、「切替設定温度」は、上型２０４における設定温度を「第１切替設定温度」とし、下型２０６における設定温度を「第２切替設定温度」として、それぞれ異なる温度に設定してもよい。具体例として、「第１切替設定温度」を、「第２切替設定温度」よりも高い温度に設定する構成が考えられる。
　本願発明者らの研究により、例えば、上型２０４にカル２４６やランナ２４８を有するカルブロック２４４が設けられた構成等を用いて、樹脂封止を行う成形動作を一定周期の自動運転で継続した場合には、下型２０６よりも上型２０４において成形サイクル（１サイクル）中での温度低下が顕著に生じ得ることが究明された（図４、図５参照）。この問題に対し、上記いずれの実施形態においても、上型２０４における温度低下の抑制効果を下型２０６より高めることが可能となるため、その解決を図ることができる。考察すると、金型クランプ後、樹脂（タブレット）Ｒが上型２０４のカル２４６に当たり溶融してプランジャ２４２により加圧されるため、下型２０６以上に上型２０４が樹脂Ｒの流動により温度低下していくものと思われる。さらに、上型２０４及び下型２０６のそれぞれにおいて、より成形に適した封止金型２０２の表面温度となるように調整することが可能となるため、成形品質を一層、向上させることができる。また、大きな樹脂（タブレット）Ｒの場合は、樹脂Ｒをポット２４０内に投入して十分に溶融後プランジャ２４２で加圧させたい場合は、上型２０４よりも下型２０６の温度を高く設定してもよいし、上下型を同じ温度に設定してもよい。
　次に、封止金型２０２の構成に関する別の実施形態について説明する。上記の実施形態においてキャビティ２０８は上型２０４に設けられていたが、下型２０６に設けられる構成としてもよいし、上型２０４と下型２０６の双方に設けられる構成としてもよい。この場合、ポット２４０が下型２０６に設けられているため、上型２０４のカル２４６から下型２０６にランナを連通させる構成等を採用し得る。あるいは、リードフレーム等のワークであれば、当該ワークを上下に貫通する孔によって樹脂を上下に通過させる構成等を採用し得る（いずれも不図示）。
（収納ユニット）
　続いて、樹脂封止装置１が備える収納ユニット１００Ｃについて説明する。
　収納ユニット１００Ｃは、一例として、成形品Ｗｐを載置する成形品テーブル１１４と、成形品Ｗｐからカル部、ランナ部、ゲート部等の不要樹脂部分を除去するゲートブレイク部１１６と、不要樹脂部分が除去された成形品Ｗｐの収容に用いられる成形品ストッカ１１２とを備えている。尚、成形品ストッカ１１２には、公知のスタックマガジン、スリットマガジン等が用いられ、複数個の成形品Ｗｐを一括して収容可能となっている。この構成により、アウトローダ１２４等を用いてプレスユニット１００Ｂから搬送された成形品Ｗｐ（不要樹脂部分を介して連結された状態）が、成形品テーブル１１４上に載置される。次いで、公知のピックアップ等（不図示）を用いてゲートブレイク部１１６に移送されて不要樹脂部分が除去された後、公知のプッシャ等（不図示）を用いて成形品ストッカ１１２に収容される。
（樹脂封止動作）
　続いて、本実施形態に係る樹脂封止装置１を用いて樹脂封止を行う動作（すなわち、本実施形態に係る樹脂封止方法）について説明する。ここでは、一個の上型２０４に一組のキャビティ２０８を複数セット（一セットでもよい）設けると共に、対応する一個の下型２０６に一組のワーク保持部２０５を複数セット（一セットでもよい）設けて、当該ワーク保持部２０５にワークＷ（例えば、短冊状等のワーク）を配置して一括して樹脂封止を行い、同時に複数個の成形品Ｗｐを得る構成を例に挙げる。但し、この構成に限定されるものではない。
　準備工程として、上型ヒータ２０７によって、上型２０４を設定温度（例えば、１５０℃～２００℃）に調整して加熱する加熱工程（上型加熱工程）を実施する。また、下型ヒータ２０９によって、下型２０６を設定温度（例えば、１５０℃～２００℃）に調整して加熱する加熱工程（下型加熱工程）を実施する。さらに、フィルム供給機構２０１によってフィルムＦを搬送して（送り出して）封止金型２０２における所定位置（上型２０４と下型２０６との間の位置）にフィルムＦを供給する工程（フィルム供給工程）を実施する。
　次いで、公知のプッシャ等（不図示）によって、ワークストッカ１０２からワークＷを一つずつ搬出し、ワークテーブル１０４の上面に載置する工程を実施する（尚、公知のピックアップ機構等を併用してもよい）。また、公知のフィーダ、エレベータ等（不図示）によって、供給部１４２からタブレット状の樹脂Ｒを一つずつ搬出し、受渡し部１４４の所定位置に複数個（一例として、四個）の樹脂Ｒを保持する工程を実施する。
　次いで、インローダ１２２をワークテーブル１０４の直上に移動させる（同位置で予め待機していてもよい）。その位置で、ワークテーブル１０４を上昇させ（もしくは、インローダ１２２を下降させ）、ワーク保持部１２２Ａ、１２２ＢによってワークＷを保持する（本実施形態では、ワーク保持部１２２Ａ、１２２Ｂがそれぞれ一個のワークＷを保持する）工程を実施する。
　次いで、インローダ１２２を受渡し部１４４の直上に移動させる。その位置で、受渡し部１４４を上昇させ（もしくは、インローダ１２２を下降させ）、樹脂保持部１２２Ｃによって樹脂Ｒを保持する（本実施形態では、樹脂保持部１２２Ｃが四個の樹脂Ｒを保持する）工程を実施する。
　次いで、インローダ１２２によって、一回の工程で複数個（本実施形態では、二個）のワークＷ及び複数個（本実施形態では、四個）の樹脂Ｒをプレスユニット１００Ｂの封止金型２０２内へ搬送し、下型２０６における各ワーク保持部２０５（本実施形態では、ワーク保持部２０５Ａ、２０５Ｂ）にそれぞれワークＷを載置する工程と、下型２０６における複数個（本実施形態では、四個）の樹脂収容部（ポット２４０）にそれぞれ樹脂Ｒを収容する工程と、を実施する。尚、搬送途中において、インローダ１２２に設けられたヒータ（不図示）によってワークＷや樹脂Ｒを予備加熱する工程（予備加熱工程）を実施してもよい。
　次いで、封止金型２０２の型閉じを行い、上型２０４と下型２０６とでワークＷをクランプして樹脂封止することによって成形品Ｗｐを形成する工程（樹脂封止工程）を実施する。
　ここで、本実施形態では、封止金型２０２へワークＷ及び樹脂Ｒを搬入して封止した後に成形品Ｗｐとして搬出する単位工程（１サイクル）中において、所定の「開始タイミング」で「通常設定温度」から「切替設定温度」に設定温度を変更して封止金型２０２の温度を制御する。次いで、所定の「終了タイミング」で「切替設定温度」から「通常設定温度」に設定温度を変更して封止金型２０２の温度を制御する。尚、「通常設定温度」及び「切替設定温度」、並びに、「開始タイミング」及び「終了タイミング」の設定に関しては、前述の通りであり、繰り返しの説明を省略する。
　上記のようにワークＷに対して樹脂Ｒを加熱加圧することにより、樹脂Ｒが熱硬化して樹脂封止（圧縮成形）が行われて成形品Ｗｐが形成される。
　次いで、封止金型２０２の型開きを行い、アウトローダ１２４によって、一回の工程で複数個（本実施形態では、二個）の成形品Ｗｐ（カル部、ランナ部等の不要樹脂部分を含み、それらを介して連結された状態）を封止金型２０２内から取り出す工程を実施する。
　これと並行して（もしくは、その後に）、フィルム供給機構２０１によってフィルムＦを搬送することにより、使用済みフィルムＦを送り出す工程を実施する。
　次いで、アウトローダ１２４によって、成形品Ｗｐ（カル部、ランナ部等を含む）を成形品テーブル１１４上へ載置する工程を実施する（尚、公知のピックアップ機構等を併用してもよい）。次いで、ゲートブレイク部１１６において成形品Ｗｐからカル部、ランナ部等の不要樹脂部分を除去する工程を実施する。次いで、公知のプッシャ等（不図示）によって、成形品Ｗｐ（不要樹脂部分が除去された状態）を一つずつ成形品ストッカ１１２へ搬入する工程を実施する。尚、これらの工程の前に、成形品Ｗｐのポストキュアを行う工程を実施してもよい。
　以上が樹脂封止装置１を用いて行う樹脂封止の主要動作である。但し、上記の工程順は一例であって、支障がない限り先後順の変更や並行実施が可能である。例えば、本実施形態においては、二台のプレスユニット１００Ｂを備える構成であるため、上記の動作を並行して実施することで、効率的な成形品形成が可能となる。
　以上、説明した通り、本発明に係る樹脂封止装置及び樹脂封止方法によれば、複雑な装置構造や複雑な実施工程によることなく、成形動作を一定周期の自動運転で継続する場合において封止金型の表面温度が徐々に低下してしまうことの防止が可能となる。したがって、樹脂封止を行う際に、封止金型における適切な融点温度の確保が可能となるため、温度不足による成形不良の抑制を図ることができる。また、装置停止の原因となり得る異常発生を低減できるため、稼働率の向上を図ることがきる。
　尚、本発明は上記の実施形態に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更可能である。具体的に、上記の実施形態においては、トランスファ成形方式による構成を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、圧縮成形方式による構成に適用することも可能である。例えば、下型にキャビティが設けられた封止金型を備える圧縮成形装置の場合、直接もしくはフィルムを介して樹脂がキャビティ内にセット（収容）される構成を採用し得る。したがって、当該キャビティを、樹脂がセットされる「所定位置」として上記の実施形態を適用し得る。一方、上型にキャビティが設けられた封止金型を備える圧縮成形装置の場合、一例として、ワーク上に樹脂が載置された状態で当該ワークが下型のワーク保持部に保持され、次いで、型閉じによって当該ワーク上の樹脂が、直接もしくはフィルムを介してキャビティ内にセット（収容）される構成を採用し得る。したがって、当該ワーク保持部もしくは当該キャビティを、樹脂がセットされる「所定位置」として上記の実施形態を適用し得る。あるいは、他の例として、樹脂ローダ上に載置された樹脂を、直接もしくはフィルムを介してキャビティ底部に押圧して貼着させることによってキャビティ内にセット（収容）される構成を採用し得る。したがって、当該キャビティを、樹脂がセットされる「所定位置」として上記の実施形態を適用し得る。

 

Claims (8)

  1. 　上型及び下型を備える封止金型を用いて、ワークを樹脂により封止して成形品に加工する樹脂封止方法であって、
    　封止時に前記樹脂を適切に熱硬化させる温度として設定される前記封止金型の温度を通常設定温度とし、前記通常設定温度よりも所定温度高い温度として設定される前記封止金型の温度を切替設定温度として、
    　前記封止金型へ前記ワーク及び前記樹脂を搬入して封止した後に前記成形品として搬出する単位工程中において、前記上型及び前記下型の少なくとも一方を所定の開始タイミングで前記通常設定温度から前記切替設定温度に設定温度を高く変更して前記封止金型の温度を制御し、所定の終了タイミングで前記切替設定温度から前記通常設定温度に設定温度を変更して前記封止金型の温度を制御すること
    を特徴とする樹脂封止方法。
  2. 　前記開始タイミングを、前記樹脂を前記封止金型の所定位置にセットする時点に設定すること
    を特徴とする請求項１記載の樹脂封止方法。
  3. 　前記終了タイミングを、前記樹脂が所定の熱硬化状態となる時点に設定すること
    を特徴とする請求項１記載の樹脂封止方法。
  4. 　前記所定温度を、１℃～２０℃の範囲から選択される温度に設定すること
    を特徴とする請求項１記載の樹脂封止方法。
  5. 　前記切替設定温度は、前記上型における設定温度を第１切替設定温度とし、前記下型における設定温度を第２切替設定温度としてそれぞれ設定される構成であり、
    　前記第１切替設定温度が前記第２切替設定温度よりも高い温度に設定されていること
    を特徴とする請求項１記載の樹脂封止方法。
  6. 　前記開始タイミングは、前記上型における設定タイミングを第１開始タイミングとし、前記下型における設定タイミングを第２開始タイミングとしてそれぞれ設定される構成であり、
    　前記終了タイミングは、前記上型における設定タイミングを第１終了タイミングとし、前記下型における設定タイミングを第２終了タイミングとしてそれぞれ設定される構成であり、
    　前記第１開始タイミングから前記第１終了タイミングまでの時間が、前記第２開始タイミングから前記第２終了タイミングまでの時間よりも長い時間に設定されていること
    を特徴とする請求項１記載の樹脂封止方法。
  7. 　上型及び下型を備える封止金型を用いて、樹脂を加熱及び加圧して成形品に加工する樹脂成形方法であって、
    　封止時に前記樹脂を適切に熱硬化させる温度として設定される前記封止金型の温度を通常設定温度とし、前記通常設定温度よりも所定温度高い温度として設定される前記封止金型の温度を切替設定温度として、
    　前記封止金型へ前記樹脂を搬入して加工した後に前記成形品として搬出する単位工程中において、前記上型及び前記下型の少なくとも一方を所定の開始タイミングで前記通常設定温度から前記切替設定温度に設定温度を高く変更して前記封止金型の温度を制御し、所定の終了タイミングで前記切替設定温度から前記通常設定温度に設定温度を変更して前記封止金型の温度を制御すること
    を特徴とする樹脂成形方法。
  8. 　上型及び下型を備える封止金型を用いて、ワークを樹脂により封止して成形品に加工する樹脂封止装置であって、
    　前記封止金型の温度を制御する制御部を備え、
    　前記制御部は、
    　封止時に前記樹脂を適切に熱硬化させる温度として設定される前記封止金型の温度を通常設定温度とし、前記通常設定温度よりも所定温度高い温度として設定される前記封止金型の温度を切替設定温度として、
    　前記封止金型へ前記ワーク及び前記樹脂を搬入して封止した後に前記成形品として搬出する単位工程中において、前記上型及び前記下型の少なくとも一方を所定の開始タイミングで前記通常設定温度から前記切替設定温度に設定温度を高く変更して前記封止金型の温度を制御し、所定の終了タイミングで前記切替設定温度から前記通常設定温度に設定温度を変更して前記封止金型の温度を制御すること
    を特徴とする樹脂封止装置。

     
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