特開 2023-113996 樹脂封止装置及び樹脂封止方法

(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】P2023113996

(43)【公開日】2023-08-17

(54)【発明の名称】樹脂封止装置及び樹脂封止方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/78 20060101AFI20230809BHJP

   H01L 21/56 20060101ALI20230809BHJP

   B29C 45/14 20060101ALI20230809BHJP

   B29C 45/26 20060101ALI20230809BHJP

【ＦＩ】

B29C45/78

H01L21/56 R

B29C45/14

B29C45/26

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022016018

(22)【出願日】2022-02-04

(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】弁理士法人綿貫国際特許・商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】中山 栄二

(72)【発明者】

【氏名】高橋 晴久

【テーマコード（参考）】

4F202

4F206

5F061

【Ｆターム（参考）】

4F202AA36

4F202AD03

4F202AD05

4F202AH33

4F202AH37

4F202AR06

4F202CA12

4F202CB01

4F202CB12

4F202CB17

4F202CN01

4F202CQ01

4F206AA36

4F206AD03

4F206AD05

4F206AG03

4F206AH33

4F206AH37

4F206AR06

4F206JA02

4F206JB12

4F206JB17

4F206JL02

4F206JP11

4F206JP13

4F206JP14

4F206JQ81

4F206JQ88

5F061AA01

5F061CA21

5F061CA22

5F061DB01

5F061DE06

(57)【要約】

【課題】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。
【解決手段】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。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項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。

【請求項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。

【請求項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。

【請求項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。

【請求項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。

【請求項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。

【請求項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。

【請求項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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、樹脂封止装置及び樹脂封止方法に関する。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－１０２６０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

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。

【0006】

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。

【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、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。

【0008】

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。

【0009】

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。

【0010】

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。

【0011】

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。

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【発明の効果】

【0015】

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。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】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】図１のII－II線位置における側面図である。

【図3】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】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】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。

【発明を実施するための形態】

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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）。

【0023】

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）。

【0024】

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。

【0025】

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）。

【0026】

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）。

【0027】

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）。

【0028】

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）。

【0029】

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）。

【0030】

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）。

【0031】

（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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

（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。

【0035】

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。

【0036】

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）。

【0037】

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）。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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）。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

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。

【0056】

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。

【0057】

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。

【0058】

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）。

【0059】

（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。

【0060】

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。

【0061】

（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。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

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。

【0065】

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。

【0066】

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。

【0067】

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。

【0068】

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。

【0069】

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。

【0070】

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。

【0071】

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。

【0072】

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。

【0073】

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。

【0074】

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。

【0075】

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。

【符号の説明】

【0076】

１ 樹脂封止装置
２０２ 封止金型
２０４ 上型
２０６ 下型
Ｒ 封止樹脂
Ｗ ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】