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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022046948
(43)【公開日】2022-03-24
(54)【発明の名称】樹脂封止装置
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/56 20060101AFI20220316BHJP
   B29C 45/02 20060101ALI20220316BHJP
   B29C 45/14 20060101ALI20220316BHJP
【FI】
H01L21/56 T
B29C45/02
B29C45/14
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2020152602
(22)【出願日】2020-09-11
(71)【出願人】
【識別番号】000144821
【氏名又は名称】アピックヤマダ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001726
【氏名又は名称】特許業務法人綿貫国際特許・商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】内山 茂行
【テーマコード(参考)】
4F206
5F061
【Fターム(参考)】
4F206AA36
4F206AD01
4F206AD07
4F206AH36
4F206JA02
4F206JB12
4F206JF01
4F206JL02
4F206JP30
4F206JQ90
5F061AA01
5F061CA21
5F061DA01
5F061DA11
5F061DB01
5F061DE01
5F061DE05
(57)【要約】
【課題】樹脂封止金型に大容量の樹脂タブレットを投入した場合でも樹脂封止金型の温度低下を抑制して、温度低下に起因する成形品質の低下及び生産性の低下を防止できる樹脂封止装置を実現する。
【解決手段】本発明に係る樹脂封止装置10は、多数の樹脂タブレットRを収容する収容容器64から樹脂タブレットRを整列して送り出す樹脂タブレット供給機構60と、前記樹脂タブレット供給機構60から送り出された樹脂タブレットRを複数保持したまま搬送し前記ローダ44に受け渡すタブレット搬送機構72と、を備え、前記タブレット搬送機構72は、複数の樹脂タブレットRを所定ピッチで設けられた保持穴78に装填して保持するタブレットホルダ76を有し、前記タブレットホルダ76には、樹脂タブレットRを樹脂封止温度より低い所定温度で予熱するヒータ96が設けられている。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
樹脂タブレットをローダにより樹脂封止金型に搬入して樹脂封止する樹脂封止装置であって、
多数の樹脂タブレットを収容する収容容器から樹脂タブレットを整列して送り出す樹脂タブレット供給機構と、
前記樹脂タブレット供給機構から送り出された樹脂タブレットを複数保持したまま搬送し前記ローダに受け渡すタブレット搬送機構と、を備え、
前記タブレット搬送機構は、複数の樹脂タブレットを所定ピッチで設けられた保持穴に装填して保持するタブレットホルダを有し、
前記タブレットホルダには、樹脂タブレットを樹脂封止温度より低い所定温度で予熱するヒータが設けられていること
を特徴とする樹脂封止装置。
【請求項2】
前記タブレットホルダは、複数の樹脂タブレットを前記樹脂封止金型のポットピッチと同ピッチで且つ該樹脂封止金型のポット数と同数に設けられた前記保持穴に装填して保持する受渡しタブレットホルダとして設けられ、
前記タブレット搬送機構は、前記受渡しタブレットホルダの前記保持穴に装填された樹脂タブレットを前記ローダに下方から複数同時に受け渡すタブレットエレベータ機構を備え、
前記受渡しタブレットホルダに、前記ヒータが設けられていること
を特徴とする請求項1記載の樹脂封止装置。
【請求項3】
前記タブレットホルダは、複数の樹脂タブレットを所定ピッチで設けられた前記保持穴に装填して保持する搬送タブレットホルダ、及び前記受渡しタブレットホルダとして設けられ、
前記タブレット搬送機構は、前記樹脂タブレット供給機構から送り出された樹脂タブレットが前記保持穴に装填された前記搬送タブレットホルダを搬送して、該搬送タブレットホルダの前記保持穴に装填された樹脂タブレットを前記受渡しタブレットホルダに受け渡すタブレットホルダ搬送機構を備え、
少なくとも前記受渡しタブレットホルダに、前記ヒータが設けられていること
を特徴とする請求項2記載の樹脂封止装置。
【請求項4】
前記受渡しタブレットホルダ又は前記搬送タブレットホルダには、温度センサが設けられ、前記ヒータの予熱温度を所定温度に維持すること
を特徴とする請求項3記載の樹脂封止装置。
【請求項5】
前記受渡しタブレットホルダの予熱温度は、前記搬送タブレットホルダの予熱温度より高い所定温度に設定されていること
を特徴とする請求項3又は請求項4記載の樹脂封止装置。
【請求項6】
前記ヒータは、筐体状に形成された前記タブレットホルダに所定ピッチで設けられた前記保持穴の配列方向両側に設けられていること
を特徴とする請求項1~請求項5の何れか1項に記載の樹脂封止装置。
【請求項7】
前記ヒータは、筐体状に形成された前記タブレットホルダに所定ピッチで設けられた前記保持穴を仕切る位置に設けられていること
を特徴とする請求項1~請求項6の何れか1項に記載の樹脂封止装置。
【請求項8】
前記樹脂タブレット供給機構は、カバーで覆われることによって前記タブレット搬送機構とは区別されて隔離されており、前記樹脂タブレット供給機構内の雰囲気温度が所定温度となるように温度管理する冷却装置が設けられていること
を特徴とする請求項1~7の何れか1項に記載の樹脂封止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ワークを樹脂封止する樹脂封止装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ワークを樹脂封止する樹脂封止装置としてトランスファモールド装置が知られている。このトランスファモールド装置は上型と下型とでワークをクランプし、樹脂封止金型のポットからプランジャで溶融樹脂を押し出し、キャビティに樹脂を充填して樹脂封止するものである。
【0003】
例えば、特許文献1(特開2005-246709号公報)には、パーツフィーダ供給方式乃至タブレットマガジン供給方式による樹脂タブレット供給機構から送り出された樹脂タブレットをタブレットホルダによって保持しながら搬送してローダに受け渡した後、ローダによって樹脂封止金型に搬送して樹脂封止する樹脂封止装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2005-246709号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に例示される樹脂封止装置において、樹脂封止金型に樹脂タブレットが投入されると、昇温された樹脂封止金型から当該樹脂に熱が奪われ、投入部(ポット)やその周囲の温度が低下する現象が生じる。これまでは、比較的小型のワークを直径20mm程度で長さが20mm程度の樹脂タブレットを用いて成形可能であったため、温度低下が生じても比較的早期に温度を回復させて成形を行うことが可能であった。
【0006】
しかしながら、近年、例えばパワー半導体、ECU、IGBT等の比較的大きな製品を成形する場合に大容量の樹脂を要する。このような場合、例えば大径の樹脂タブレットを使用する場合や、1つの成形品に2個乃至3個等の複数のポットから樹脂を流したり、更に1つのポットに樹脂タブレットを複数重ねて使用する必要がある。このため、樹脂封止金型の温度低下が大きくなって、成形温度を回復して成形を開始するまでに時間を要してしまい、生産性が低下する恐れがある。また、十分に金型の温度が回復されない状態で成形が開始されてしまうと熱量不足による成形不具合(未充填、ボイド、硬化不足等)が発生し易くなって成形品質が低下する恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、上記事情に鑑みてなされ、樹脂封止金型に大容量の樹脂タブレットを投入した場合でも樹脂封止金型の温度低下を抑制して、温度低下に起因する成形品質の低下及び生産性の低下を防止できる樹脂封止装置を実現することを目的とする。
【0008】
本発明は、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。
【0009】
本発明に係る樹脂封止装置は、樹脂タブレットをローダにより樹脂封止金型に搬入して樹脂封止する樹脂封止装置であって、多数の樹脂タブレットを収容する収容容器から樹脂タブレットを整列して送り出す樹脂タブレット供給機構と、前記樹脂タブレット供給機構から送り出された樹脂タブレットを複数保持したまま搬送し前記ローダに受け渡すタブレット搬送機構と、を備え、前記タブレット搬送機構は、複数の樹脂タブレットを所定ピッチで設けられた保持穴に装填して保持するタブレットホルダを有し、前記タブレットホルダには、樹脂タブレットを樹脂封止温度より低い所定温度で予熱するヒータが設けられていることを特徴とする。
【0010】
これによれば、樹脂タブレット供給機構から供給された樹脂タブレットをローダに受け渡すまでの間に予熱することができる。従って、樹脂封止金型と投入された樹脂タブレットとの温度差を小さくすることができるため、樹脂封止金型への樹脂タブレット投入時に生じる樹脂封止金型の温度低下を抑制することができる。
【0011】
また、前記タブレットホルダは、複数の樹脂タブレットを前記樹脂封止金型のポットピッチと同ピッチで且つ該樹脂封止金型のポット数と同数に設けられた前記保持穴に装填して保持する受渡しタブレットホルダとして設けられ、前記タブレット搬送機構は、前記受渡しタブレットホルダの前記保持穴に装填された樹脂タブレットを前記ローダに下方から複数同時に受け渡すタブレットエレベータ機構を備え、前記受渡しタブレットホルダに、前記ヒータが設けられていることが好ましい。これによれば、樹脂タブレットがローダに受け渡されるタブレットホルダ(受渡しタブレットホルダ)では、通常1回の樹脂封止に必要な樹脂タブレットが保持されて一括でローダに受け渡されるため、樹脂タブレット各々の温度条件(予熱条件)を一様にすることができ、成形品質を安定させることができる。
【0012】
また、前記タブレットホルダは、複数の樹脂タブレットを所定ピッチで設けられた前記保持穴に装填して保持する搬送タブレットホルダ、及び前記受渡しタブレットホルダとして設けられ、前記タブレット搬送機構は、前記樹脂タブレット供給機構から送り出された樹脂タブレットが前記保持穴に装填された前記搬送タブレットホルダを搬送して、該搬送タブレットホルダの前記保持穴に装填された樹脂タブレットを前記受渡しタブレットホルダに受け渡すタブレットホルダ搬送機構を備え、少なくとも前記受渡しタブレットホルダに、前記ヒータが設けられていることが好ましい。これによれば、樹脂タブレットを樹脂封止金型により近いところで予熱することができる。従って、昇温効果を維持したまま樹脂封止金型へ搬入することができ、温度管理も容易に行うことができる。
【0013】
また、前記受渡しタブレットホルダ又は前記搬送タブレットホルダには、温度センサが設けられ、前記ヒータの予熱温度を所定温度に維持することが好ましい。これによれば、樹脂タブレットをより安定的に予熱することができる。
【0014】
また、前記受渡しタブレットホルダの予熱温度は、前記搬送タブレットホルダの予熱温度より高い所定温度に設定されていることが好ましい。これによれば、樹脂タブレットを搬送経路の進行に合わせて段階的に昇温させて、ローダに受け渡す際には所定の予熱温度で予熱することができる。
【0015】
また、前記ヒータは、筐体状に形成された前記タブレットホルダに所定ピッチで設けられた前記保持穴の配列方向両側に設けたり、或いは筐体状に形成された前記タブレットホルダに所定ピッチで設けられた前記保持穴を仕切る位置に設けられるとよい。このように、保持穴の周囲や間にヒータを配設することによって各樹脂タブレットを均等に予熱することができる。
【0016】
また、前記樹脂タブレット供給機構は、カバーで覆われることによって前記タブレット搬送機構とは区別されて隔離されており、前記樹脂タブレット供給機構内の雰囲気温度が所定温度となるように温度管理する冷却装置が設けられていることが好ましい。これによれば、供給前の樹脂タブレットが多数収容された樹脂タブレット供給機構を周辺環境と隔離させることによって、樹脂タブレットの温度上昇を抑えて樹脂の硬化を防止することができる。更に、冷却装置によって樹脂タブレットを積極的に冷却して硬化の促進をより確実に防止することができる。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、樹脂封止金型に大容量の樹脂タブレットを投入した場合でも樹脂封止金型の温度低下を抑制することができる。その結果、生産性を低下させることなく、樹脂封止時に金型の温度低下に起因する成形品質の低下を防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
図1】本発明の実施形態に係る樹脂封止装置のレイアウト構成を示す概略平面図である。
図2図1のプレス部及びローダの構成例を示す要部断面図である。
図3図1の樹脂タブレット供給部の構成及び動作の例についての平面図である。
図4図1の樹脂タブレット供給部及びタブレット搬送機構の構成及び動作の例についての説明図である。
図5図4のタブレット搬送機構に備えたタブレットエレベータ機構の構成及び動作の例についての説明図である。
図6図1の樹脂タブレット供給部の構成及び動作の例についての説明図である。
図7図1に示す樹脂封止装置におけるタブレットホルダ及びタブレットホルダに設けられるヒータの配置構成例についての説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
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、樹脂封止装置10のレイアウト構成を示す概略平面図である。また、図2は、図1に示す樹脂封止装置10のプレス部20特には樹脂封止金型22及びローダ44の構成例を示す要部断面図である。
【0020】
本実施形態に係る樹脂封止装置10は、ワーク(被成形品)Wの樹脂封止を行う装置である。以下、トランスファモールド装置を例に挙げて説明する。
【0021】
先ず、成形対象であるワークWについて、一般的な構成例を説明する。ワークWは、基材である第1部材Wa上に、主として電子部品である第2部材Wbが搭載された構成を備えている(図2参照)。より具体的には、第1部材Waとして、例えば短冊状に形成された樹脂基板、セラミックス基板、金属基板、リードフレーム、キャリア、ウェハといった各種の内包部材が例に挙げられる。更に形状は短冊状に限らず円形、四角形であってもよい。また、第2部材Wbとして、半導体チップ(単に、「チップ」と称する場合がある)、MEMS、電子部品、放熱板、配線・放熱のためのリードフレーム、電気的接続のためのバンプといった各種の部材が例に挙げられる。すなわち、本発明におけるワークWは、これらの第1部材Wa上に第2部材Wbが搭載(ダイ実装、フリップチップ実装、ワイヤボンディング実装等)されて重ね合わされた状態のものをいう。従って、当該ワークWには、基板に1段或いは複数段にチップが搭載されたもの、基板に半導体装置が搭載されたもの、基板に撮像素子が搭載され撮像素子の受光面に光透過ガラスを接合したもの等も含まれる。ここでは、樹脂封止する形態として、基板実装された複数の搭載部品を1つのキャビティ34に収容して一括して樹脂封止する場合を想定している。尚、個々の搭載部品ごとに個別にキャビティ34に収容して樹脂封止する場合にも適用し得る。
【0022】
一方、樹脂封止に用いるモールド樹脂(単に「樹脂」と称する場合がある)Rは、例えば熱硬化性樹脂(例えば、フィラー含有のエポキシ系樹脂)である。状態としては固形状の樹脂タブレットRであり、ここでは、円柱状の場合を例に挙げて説明するが、この形状に限定されない。
【0023】
続いて、樹脂封止装置10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10は、モールド樹脂R及びワークWを供給する供給ユニット10A、ワークWを樹脂封止するプレスユニット10B、樹脂封止後の成形品Wpを収納する成形品収納ユニット10Cを主要構成として備えている。以下、各ユニットについて説明するが、各ユニットに設けられる構成の配置は一例であって、様々な配置を取り得る。
【0024】
[供給ユニット10A]
先ず、図1において、供給ユニット10Aは、ワークWを供給するワーク供給部12及び樹脂タブレットRを供給する樹脂タブレット供給部14を備えている。ワーク供給部12は、ワークWを収納したマガジン(不図示)を収容するストッカ16を有している。各マガジンからプッシャ(不図示)により送り出されたワークWが、例えば2枚1組でセット台18に向い合わせで並べられる。セット台18のワークWは、後述する搬送機構のローダ44によって保持されてプレスユニット10Bへ搬送される。
【0025】
一方、樹脂タブレット供給部14は、多数の樹脂タブレットRを収容する収容容器から樹脂タブレットRを整列して送り出す樹脂タブレット供給機構(ここでは、後述するパーツフィーダ60)を備えている。樹脂タブレット供給機構から送り出された樹脂タブレットRが、タブレットホルダ76に保持され、後述するタブレットホルダ搬送機構73及びタブレットエレベータ機構74を経てローダ44に受け渡される。尚、符号78は、樹脂タブレットRが装填される保持穴である。受け渡された樹脂タブレットRは、ローダ44によって保持されてプレスユニット10Bへ搬送される。樹脂タブレット供給部14の詳細ついては後述する。
【0026】
[プレスユニット10B]
次に、プレスユニット10Bは、樹脂封止金型22を開閉駆動してワークWをクランプして樹脂封止するプレス部20を備えている。図2に示す樹脂封止金型22は、下型24及び上型26からなり、公知の型締め機構によって少なくとも何れか一方の金型が型開閉方向に押動して型開閉が行われる構成となっている。また、上型26のクランプ面には、ワークWの樹脂封止される部位(第2部材Wbが搭載された部位)が収容されて樹脂Rが充填されるキャビティ34、及びキャビティ34に連通する樹脂流路(カル、ランナ等)36が形成されている。一方、下型24のクランプ面には、ワークWを支持するワーク支持部28、及び樹脂タブレットRが収容される筒状のポット30が形成されている。本実施形態では、複数(ここでは、6つだが、6つに限定されない)のポット30が所定のピッチ(「ポットピッチ」と称する)で設けられ、ポット30の配列方向両側(ここでは、左右側)にワーク支持部28が設けられている。各ポット30内には公知のトランスファ機構(不図示)により押動されるプランジャ32が配設されている。このプランジャ32が押動されて、ポット30内の樹脂Rがキャビティ34内へ供給される。
【0027】
また、上型26及び下型24は、ヒータ23(例えば、電熱線ヒータ)、温度センサ、制御部、電源等(ヒータ23以外は不図示)を備えており、加熱及びその制御が行われる。具体的に、上型26のヒータ23は上型26全体に熱を加え、一方、下型24のヒータ23は下型24全体の他にワークW及び樹脂Rに熱を加える。これにより、下型24及び上型26が所定温度(樹脂の種類により異なり、例えば、120℃~180℃)に調整されて加熱される。また、ポット30に収容された固形状の樹脂タブレットRが流動可能な状態に溶融される。以上の構成を備えるプレス部20において、上型26と下型24とを型締めてワークWがクランプされ、樹脂封止金型22のポット30内の樹脂Rが熱と圧力が印加された状態で溶融してプランジャ32により圧送されてキャビティ34に充填されると、溶融樹脂Rが加熱加圧されたまま硬化することによってワークWが樹脂封止される。
【0028】
[成形品収納ユニット10C]
次に、図1において、成形品収納ユニット10Cは、後述する搬送機構のアンローダ52によって樹脂封止後の成形品Wpが取り出される取出し部38、成形品Wpからゲート等の不要樹脂を除去するゲートブレイク部40、不要樹脂が除去された成形品Wpを収納するストッカ42を備えている。成形品Wpは、収納用のマガジン(不図示)に収納され、成形品Wpが収納されたマガジンはストッカ42に順次収容される。
【0029】
次に、本実施形態に係る樹脂封止装置10は、各ユニット間に跨って搬送を行う機構として、樹脂タブレットRとワークWをプレスユニット10Bの樹脂封止金型22内へ搬入するローダ44及び成形品Wpと不要樹脂(成形後のカル、ランナー)をプレスユニット10Bの樹脂封止金型22内から搬出するアンローダ52を備えている。ローダ44の下面には、ワークWを保持するチャック爪46及び樹脂タブレットRを保持する樹脂タブレット保持部48が設けられている(図2及び図4参照)。樹脂タブレット保持部48は、樹脂タブレットRが収容可能に形成された凹部であって、樹脂封止金型22のポットピッチと同ピッチで且つ樹脂封止金型22のポット数と同数設けられている。また、当該凹部の入り口乃至その近傍には、樹脂タブレットRの落下を規制するシャッタ50が設けられている。シャッタ50はシャッタ駆動部(不図示)により開閉可能となっている。これによって、樹脂タブレットRとワークWを保持しながらプレス部20まで搬送し、樹脂封止金型22(ここでは、下型24)のワーク支持部28にワークWを、ポット30に樹脂タブレットRを投入することができる。
【0030】
また、供給ユニット10A、プレスユニット10B及び成形品収納ユニット10Cは、ユニット化された架台同士が連結されて樹脂封止装置10が組み立てられている。各ユニットの装置奥側にはガイド部54が各々設けられ、ガイド部54同士を直線的に連結するように組み付けることでガイドレールが形成されている。ローダ44及びアンローダ52は各々共通のガイドレールに沿って移動することができ、ローダ44は供給ユニット10Aとプレスユニット10Bとの間を、アンローダ52はプレスユニット10Bと成形品収納ユニット10Cとの間を移動可能に設けられている。
【0031】
従って、各ユニットの構成を変えることにより、ガイド部54同士を連結させた状態を維持しながら、樹脂封止装置10の構成態様を変更することができる。例えば、図1は、プレス部20を2箇所に設置した例であるが、プレス部20が1箇所又は3箇所以上の複数設置された樹脂封止装置(不図示)を構成することも可能である。尚、各ユニットに関して一部の機構が無い樹脂封止装置としてもよい。
【0032】
[樹脂タブレット供給部14]
続いて、樹脂封止装置10の供給ユニット10Aに設けられる樹脂タブレット供給部14の構成について説明する。
【0033】
先ず、図3において、樹脂タブレット供給部14は、多数の樹脂タブレットRを収容する収容容器から樹脂タブレットRを整列して送り出すパーツフィーダ60(樹脂タブレット供給機構)を備えている。パーツフィーダ60は、加振器62上にタブレット収容容器64が設けられている。加振器62によって加振されると、タブレット収容容器64内の樹脂タブレットRが樹脂タブレット整列路65に1列に整列されて供給口65aに向かって送り出される(図6参照)。但し、この構成に限定されず、例えば多数の樹脂タブレットRを収容するタブレットマガジンが設けられ、プッシャによってタブレットマガジンから樹脂タブレットRが整列されて送り出されるタブレットマガジン方式の供給機構(不図示)を備えていてもよい。尚、供給口65aの先端部には、玉突き様に送り出される樹脂タブレットRの落下を防止するストッパ65bが設けられている。
【0034】
尚、本実施形態では、パーツフィーダ60を覆うカバー66を備えており、パーツフィーダ60は、後述するタブレット搬送機構72等とは区別されて隔離されている。これにより、収容容器(ここでは、タブレット収容容器64)に収容された樹脂タブレットRの温度上昇を抑えることにより樹脂Rの硬化を促進させないようにしている。また、カバー66内部には冷却装置68が設けられ、樹脂タブレット供給機構(ここでは、パーツフィーダ60)内の雰囲気温度が所定温度(例えば、概ね室温である20℃~25℃)に温度管理されるようになっている。これにより、硬化の促進をより確実に防止するようにしている。尚、カバー66には、一例として、開閉可能なシャッタ66aが設けられ、パーツフィーダ60から樹脂タブレットRが送り出される際に開放される。
【0035】
また、図4において、供給口65aの近傍には、ピックアンドプレイス機構70(樹脂タブレット装填機構)が設けられている。ピックアンドプレイス機構70は、供給口65aから送り出される樹脂タブレットRを把持して後述する搬送タブレットホルダ76aに設けられた保持穴78aに装填する。本実施形態では、一例として、供給口65aの上方近傍に、パーツフィーダ60(供給口65a)と搬送タブレットホルダ76aとの間を移動可能なピックアンドプレイス機構70が設けられ、転倒した状態で送り出される円柱状の樹脂タブレットRを保持すると支持軸70aを軸として90°回転し樹脂タブレットRを鉛直方向に起立させ、待機する搬送タブレットホルダ76aの所定の穴上まで移動して鉛直方向を向く保持穴78aに装填する(矢印A参照)。但し、この構成に限定されず、例えば供給口65aから樹脂タブレットRを回転テーブルの1つの穴に挿入し、回転テーブルが90°回転することにより搬送タブレットホルダ76aの保持穴78aに順次装填する構成(不図示)を備えていてもよい。樹脂タブレットRを供給口65aから搬送タブレットホルダ76aの保持穴78aに装填する構成は従来技術より種々選択することができる。
【0036】
[タブレット搬送機構72]
次に、樹脂タブレットRは搬送タブレットホルダ76aに保持されたままタブレットホルダ搬送機構73によってタブレットエレベータ機構74に搬送されて受渡しタブレットホルダ76bに受け渡され、更にタブレットエレベータ機構74によって受渡しタブレットホルダ76bからローダ44の樹脂タブレット保持部48に受け渡される。以下、具体的に説明する。
【0037】
図4に示すタブレットホルダ搬送機構73は、搬送タブレットホルダ76aを載置したままパーツフィーダ60側とタブレットエレベータ機構74側との間を往復動するように構成されている(矢印B参照)。一例として、搬送タブレットホルダ76aは、搬送レールに沿って移動する移動体に載置されベルト等駆動によって往復動するようになっている。
【0038】
図7に示す搬送タブレットホルダ76aは、樹脂タブレットRが装填可能な保持穴78aが所定ピッチ(ここでは、ポットピッチと同ピッチ)で1列に並んで複数(ここでは、ポット数と同数である6つ)設けられた筐体状(ここでは、直方体)に形成されている。ここでは、保持穴78aは樹脂タブレットRと同一形状である円筒状に形成されているが、これに限定されず、例えば直方体状に形成されていてもよい。また、保持穴78aの数も限定されない。従って、保持穴78aの数に応じて、搬送タブレットホルダ76aの形状も、縦横比率様々な直方体や立方体に形成されてよい。尚、搬送タブレットホルダ76aは、ポットピッチより狭い又は広いピッチで樹脂タブレットRが装填され、受渡しタブレットホルダ76bに受け渡す前にポットピッチと同ピッチにピッチ変換するようにしてもよいし、受渡しタブレットホルダ76bの倍の数の保持穴78aを設けて2回に分けて樹脂タブレットRを受け渡してもよい。
【0039】
また、保持穴78aは、搬送タブレットホルダ76aを鉛直方向に貫通し、保持穴78aの下端乃至その近傍には、樹脂タブレットRの落下を規制するシャッタ80が設けられている。搬送タブレットホルダ76aには、シャッタ駆動部82が設けられてシャッタ80が開閉可能となっている。これによれば、樹脂タブレットRを保持穴78aに装填して保持することができる。
【0040】
図4及び図5に示すタブレットエレベータ機構74は、上方で待機するローダ44の下方に設けられ、受渡しタブレットホルダ76bを昇降可能に構成されている(矢印C参照)。受渡しタブレットホルダ76bも搬送タブレットホルダ76aと同様の構成になっているが、受渡しタブレットホルダ76bには可動のシャッタ80は設けられず、保持穴78bの下端部の内径が相対的に小さく形成される構成によって樹脂タブレットRが保持可能となっている(図5参照)。但し、受渡しタブレットホルダ76bに可動のシャッタ80を設けて、樹脂タブレットRの上昇時にはシャッタ80を可動させて退避しても良い。尚、この構成に限定されず、シャッタ80に代えて後述する押し上げロッド92に直接樹脂タブレットRが搭載される構成等でもよい。
【0041】
タブレットエレベータ機構74は、エレベータ本体74aに設けられた搬送レールに沿って上下動する昇降部90を備えている。昇降部90の上部には受渡しタブレットホルダ76bが設けられている。一方、昇降部90の下部には受渡しタブレットホルダ76bの各保持穴78bの位置に対応したピッチで形成された櫛歯状の押し上げロッド92が上下動可能に設けられている(矢印D参照)。従って、昇降部90が昇降動作すると受渡しタブレットホルダ76b及び押し上げロッド92が昇降可能で、更に押し上げロッド92を受渡しタブレットホルダ76bの保持穴78bに装填された樹脂タブレットRに対して下方から押し上げ可能となっている。尚、昇降部90は、一例として、サーボモータ等の駆動源88及びボールねじ機構等の駆動伝達手段(不図示)によって駆動される。また、押し上げロッド92も同様にボールねじ機構等の駆動部(不図示)によって駆動される。
【0042】
以上の構成によって、樹脂タブレットRは搬送タブレットホルダ76aに設けられた保持穴78aに保持されたままタブレットホルダ搬送機構73によってローダ44の下方で待機する受渡しタブレットホルダ76bの上面近傍まで搬送される(矢印B)。次いで搬送タブレットホルダ76aの保持穴78aと受渡しタブレットホルダ76bの保持穴78bとが鉛直方向に同軸で一致した状態でシャッタ80が開放され、樹脂タブレットRが落下して受渡しタブレットホルダ76b(保持穴78b)に受け渡される。本実施形態では,搬送タブレットホルダ76aから受渡しタブレットホルダ76bに樹脂タブレットRを受け渡しているが、必ずしも当該構成に限定されず、一例として、ピックアンドプレイス機構70が直接樹脂タブレットRを受渡しタブレットホルダ76bの保持穴78bに装填する構成でもよい。続いて、樹脂タブレットRは受渡しタブレットホルダ76bに保持されたまま昇降部90によってエレベータ本体74aの下部から上方で待機するローダ44の下面近傍まで上昇させられる(矢印C)。次いで受渡しタブレットホルダ76bの保持穴78bとローダ44の樹脂タブレット保持部48とが鉛直方向に同軸で一致した状態で押し上げロッド92によって樹脂タブレットRが押し上げられてローダ44(樹脂タブレット保持部48)のシャッタ50が可動閉止した後、押し上げロッド92が下降することにより受け渡される(矢印D)。
【0043】
また、本実施形態では、タブレット搬送機構72にタブレットホルダ搬送機構73及びタブレットエレベータ機構74を設けて二段階の搬送ラインで樹脂タブレットRをローダ44に受け渡す構成としているが、この構成に限定されない。例えば必ずしもタブレットホルダ搬送機構73は必要ではなく、ピックアンドプレイス機構70が直接樹脂タブレットRを受渡しタブレットホルダ76bの保持穴78bに装填する構成でもよい。更に三段階以上の搬送ラインで受け渡す構成でもよい。尚、搬送ラインが多段階に構成される場合、最終の搬送ラインに設けられて樹脂タブレットRをローダ44に受け渡すタブレットホルダ76bは、保持穴78bがポットピッチと同ピッチ且つ樹脂封止金型22のポット30と同数に規制されるが、それより上流側の搬送ラインに設けられるタブレットホルダ76aは、必ずしもポットピッチと同ピッチであったり、ポット数と同数に配設される必要はない。この場合は、一例として、ポットピッチ変換機構等設けたり、タブレットホルダ76bに対して整数倍の保持穴78aを有するタブレットホルダ76aとして複数回に分けて樹脂タブレットRを受け渡す構成とすればよい。一方、例えばタブレット搬送機構72を鉛直方向に樹脂タブレットRを搬送するものとして、パーツフィーダ60から直接樹脂タブレットRを個々送り出してタブレットホルダ76bに装填し、90°垂直方向に姿勢変更してローダ44に受け渡すように設けてもよい。
【0044】
[ヒータ96]
ここで、本実施形態に係る搬送タブレットホルダ76a及び受渡しタブレットホルダ76bには、保持穴78a、78bに装填された樹脂タブレットRを予熱するヒータ96が設けられている(図3図7)。これによれば、パーツフィーダ60から供給された樹脂タブレットRをローダ44に受け渡すまでの間に予熱することができ、更にローダ44にもヒータ(不図示)を設けることでパーツフィーダ60より樹脂封止金型22まで樹脂タブレットRを予熱することができる。タブレットホルダ76bには、通常1回の樹脂封止に必要な樹脂タブレットRが保持されて一括でローダ44に受け渡されるため、樹脂タブレットR各々の温度条件(予熱条件)を一様にすることができ、成形品質を安定させることができる。樹脂タブレットRをワークWに受け渡す際の構成として搬送タブレットホルダ76a及び受渡しタブレットホルダ76bを用いる場合、少なくともローダ44に受け渡す直前の受渡しタブレットホルダ76bにヒータ96が設けられていることが必要である。
【0045】
尚、前述の通り、パーツフィーダ60のタブレット収容容器64には多数の樹脂タブレットRが投入されているが、周辺温度環境によっては時間の経過に伴って投入時の状態と比べて順次硬化が促進されてしまう恐れがある。そこで、パーツフィーダ60をカバー66で覆うことによって周辺環境と隔離させる構成として、樹脂タブレットRの温度上昇を抑えることにより樹脂Rの硬化を促進させないようにしている。更に、冷却装置68によって供給前の樹脂タブレットRを積極的に冷却してもよい。
【0046】
本実施形態における構成例として、筐体状に形成されたタブレットホルダ76a、76bに所定ピッチで設けられた保持穴78a、78bの配列方向両側に1つ又は複数の管状のヒータ96が内蔵されている(図7(a))。但し、この構成に限定されず、他の例として、所定ピッチで設けられた保持穴78a、78bを仕切る位置に1つ又は複数の管状のヒータ96を内蔵してもよい(図7(b))。このように、保持穴78a、78bの周囲や間にヒータ96を配設することによって各樹脂タブレットRを均等に予熱することができる。勿論、ヒータ96は管状に限らず様々な形状を取ることができ、また、タブレットホルダ76a、76bの内部に限らず外部に設けられてもよい。従って、本実施形態の変形例として、例えば保持穴78a、78bの配列方向両側に位置するタブレットホルダ76a、76bの外部に板状のヒータ96が設けられる構成でもよい(図7(c))。
【0047】
尚、本実施形態では、ヒータ96として電熱線ヒータが用いられるが、これに限定されるものではなく、シーズヒータ、カーボンヒータ等様々な公知の加熱機構を用いることができる。
【0048】
また、ヒータ96の予熱温度は、樹脂封止温度より低い所定温度に設定されるが、更に本実施形態における予熱温度の設定例として、受渡しタブレットホルダ76bの予熱温度は、搬送タブレットホルダ76aの予熱温度より高い所定温度に設定されている。一例として、樹脂封止温度が130℃~150℃であるモールド樹脂Rの場合、搬送タブレットホルダ76aの予熱温度は50℃~60℃程度、受渡しタブレットホルダ76bの予熱温度は60℃~70℃程度に設定される。これによれば、樹脂タブレットRを搬送経路の進行に合わせて段階的に昇温させて、ローダ44に受け渡す際には所定の予熱温度で予熱することができる。尚、この例でローダ44にヒータを有している場合、ローダ44の予熱温度は70℃~80℃程度に設定される。但し、各々例示した所定温度には限定されない。
【0049】
また、本実施形態に係るタブレットホルダ76a、76bには、ヒータ96と共に温度センサ98が設けられているため(図7参照)、ヒータ96の予熱温度を上記の設定温度に維持することが可能である。従って、樹脂タブレットRをより安定的に予熱することができる。
【0050】
尚、タブレット搬送機構72が複数段階(二段階以上)の搬送ラインで受け渡す構成の場合、全てのタブレットホルダ76にヒータ96が設けられなければならない訳ではない。すなわち、樹脂タブレットRの種類、サイズ、タブレットホルダ76に装填される容量等に応じて適宜必要とされるタブレットホルダ76にヒータ96を設ければよい。この場合、ヒータ96は相対的に下流側(ローダ44側)のタブレットホルダ76に設けられることが好ましく、より好適には最終の搬送ラインに設けられて樹脂タブレットRをローダ44に受け渡すタブレットホルダ76(ここでは、受渡しタブレットホルダ76b)に設けられることが好ましい。これによれば、樹脂タブレットRを樹脂封止金型22により近いところで予熱することができる。従って、昇温効果を維持したまま樹脂封止金型22へ搬入することができ、温度管理も容易に行うことができる。
【0051】
以上説明した通り、本発明によれば、樹脂タブレット供給機構から供給された樹脂タブレットをローダに受け渡すまでの間に予熱することができる。従って、樹脂封止金型(ポット)に大容量の樹脂タブレットが投入された場合でも、樹脂封止金型と投入された樹脂タブレットとの温度差を小さくすることができるため、樹脂タブレットのポットへの投入による温度低下を抑制することができる。その結果、樹脂封止金型での加熱時間が長くならず、生産性の低下及び成形品質の低下を防止できる。
【0052】
尚、本発明は、以上説明した実施例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。
【符号の説明】
【0053】
10 樹脂封止装置
10A 供給ユニット
10B プレスユニット
10C 成形品収納ユニット
12 ワーク供給部
14 樹脂タブレット供給部
20 プレス部
22 樹脂封止金型
23 樹脂封止金型内ヒータ
30 ポット
32 プランジャ
34 キャビティ
44 ローダ
48 樹脂タブレット保持部
52 アンローダ
60 パーツフィーダ
66 カバー
68 冷却装置
72 タブレット搬送機構
73 タブレットホルダ搬送機構
74 タブレットエレベータ機構
76 タブレットホルダ
76a 搬送タブレットホルダ
76b 受渡しタブレットホルダ
78 保持穴
78a 搬送タブレットホルダの保持穴
78b 受渡しタブレットホルダの保持穴
80 タブレットホルダ内シャッタ
90 昇降部
92 押し上げロッド
96 ヒータ
98 温度センサ
R モールド樹脂(樹脂タブレット)
W ワーク(被成形品)
Wa 第1部材
Wb 第2部材
Wp 成形品
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7