特許 7546982 樹脂封止方法及び樹脂封止装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-30

(45)【発行日】2024-09-09

(54)【発明の名称】樹脂封止方法及び樹脂封止装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 43/18 20060101AFI20240902BHJP

   B29C 43/34 20060101ALI20240902BHJP

   B29C 33/00 20060101ALI20240902BHJP

   H01L 21/56 20060101ALI20240902BHJP

【ＦＩ】

B29C43/18

B29C43/34

B29C33/00

H01L21/56 R

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023529765

(86)(22)【出願日】2022-06-01

(86)【国際出願番号】 JP2022022265

(87)【国際公開番号】W WO2022264810

(87)【国際公開日】2022-12-22

【審査請求日】2023-06-21

(31)【優先権主張番号】PCT/JP2021/023080

(32)【優先日】2021-06-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【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】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135677

【弁理士】

【氏名又は名称】澤井 光一

(72)【発明者】

【氏名】田上 秀作

(72)【発明者】

【氏名】柳澤 誠

【審査官】久慈 純平

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１６２７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０２０４４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１２８９０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０３６５４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５９－１８４９７０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４３／１８

Ｂ２９Ｃ ４３／３４

Ｂ２９Ｃ ３３／００

Ｈ０１Ｌ ２１／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金型内に搬入されるフィルムの上面又は前記金型内に搬入されるワークの上面に区画された供給エリアに対して粉状又は顆粒状の樹脂材料を供給すること、
前記供給エリア内の樹脂材料を均一な厚みにすること、
均一な厚みの樹脂材料を前記金型内に搬入すること、並びに、
前記金型内で樹脂材料を成形することにより該樹脂材料でワークを樹脂封止すること、を含み、
前記樹脂材料を均一な厚みにすることは、樹脂材料を水平方向に移動させて前記供給エリア内に拡散させる第１段階の工程を含み、
前記第１段階の工程は、水平方向における所定のＸ方向、水平方向においてＸ方向と交差するＹ方向及び鉛直方向であるＺ方向の三方向を含む動きで前記供給エリアを加振する加振運転と、該加振運転を停止することにより加振による運動エネルギーを与えられた樹脂材料を水平方向に転がす運転停止と、を交互に繰り返す、
樹脂封止方法。

【請求項2】

前記樹脂材料を均一な厚みにすることは、前記第１段階の工程により前記供給エリア内に広がった樹脂材料を平坦化する第２段階の工程を更に含み、
前記第２段階の工程は、前記運転停止を挟まずに前記供給エリアを連続して前記三方向を含む動きで加振する、
請求項１に記載の樹脂封止方法。

【請求項3】

前記樹脂材料を供給することにおいて、前記供給エリアに対して樹脂材料の投入口を相対移動させずに一か所に樹脂材料を供給する、
請求項１に記載の樹脂封止方法。

【請求項4】

前記樹脂材料を供給することにおいて、供給する樹脂材料の重量を増加させるに従い、
前記樹脂材料を均一な厚みにすることにおいて、前記第１段階の工程の時間に対する前記第２段階の工程の時間の比を大きく設定する、
請求項２に記載の樹脂封止方法。

【請求項5】

ワークを樹脂材料で封止するための樹脂封止装置であって、
上型と下型との間に搬入された樹脂材料を成形することにより該樹脂材料でワークを樹脂封止する金型と、
前記金型内に搬入されるフィルムの上面又は前記金型内に搬入されるワークの上面に区画された供給エリア内に対して粉状又は顆粒状の樹脂材料を供給する樹脂供給部と、
水平方向における所定のＸ方向、水平方向においてＸ方向と交差するＹ方向及び鉛直方向であるＺ方向を含む動きで前記供給エリアを加振することにより、当該供給エリア内の樹脂材料を均一な厚みにするように構成された加振機構と、を備え、
前記加振機構は、
あらかじめ設定された所定の回数に達するまで、水平方向における所定のＸ方向、水平方向においてＸ方向と交差するＹ方向及び鉛直方向であるＺ方向の三方向を含む動きで前記供給エリアを加振する加振運転と、前記加振運転を停止することにより加振による運動エネルギーを与えられた樹脂材料を水平方向に転がす運転停止と、を交互に繰り返すことにより、樹脂材料を水平方向に移動させて前記供給エリア内に拡散させる第１動作を行い、
第１動作の後、前記運転停止を挟まずに前記供給エリアを連続して前記三方向を含む動きで加振することにより、前記供給エリア内に広がった樹脂材料を平坦化する第２動作を行う、
製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、樹脂封止方法及び樹脂封止装置に関する。

【背景技術】

【0002】

圧縮成形金型において顆粒状の樹脂材料を用いてワイヤボンディングされたワークを成形するときには、金型を保護するリリースフィルムに貫通孔を有した枠状のレジンガードを載せ、レジンガードで囲んだ供給エリアに樹脂材料を均一に供給することが行われている。ここでは、樹脂フィーダの所定幅のノズルから一定速度で顆粒状の樹脂材料を吐出し、リリースフィルムが載置されたステージを前後左右方向に水平移動させることにより、供給エリア内で厚さが均一になるように樹脂材料を散布していた。例えば、供給エリア内を一筆書きで描いて塗りつぶすように樹脂材料を散布することで、樹脂材料を供給エリアにおいて全体的に散布をすることができる。

【0003】

従来の方法では、所定量の樹脂材料を均一に供給することが難しい場合があった。例えば、ノズルから樹脂材料を供給する幅と供給エリアの幅との関係で、レジンガードの壁際は樹脂材料を散布しにくく未散布又は不足になりやすい。所定量を供給したときに供給エリア内に未散布又は不足のエリアがあると、樹脂材料を溶かしてワークを封止する際に、相対的に供給量が多い部位から供給量が少ない部位へ樹脂が流れる。樹脂の流れによってワイヤボンディングのワイヤが変形してしまうおそれがあった。また、樹脂材料が少ない場合は投下時に跳ねてしまい、投下位置に留まっていない場合もあるし、一筆書きの様に軌跡を描きながら塗布しても塗布に時間がかかる。

【0004】

加えて、従来技術では想定したとおりに過不足なく樹脂材料を供給できても、樹脂材料の供給幅と供給エリアの幅との関係で、ノズルの移動軌跡に沿って生じる筋模様がかまぼこ（バレルルーフ）状に盛り上がった山ができてしまう。隣接する山と山との間に供給量が少ない谷ができるため、谷の部位に樹脂が流れてしまうおそれがあった。また、樹脂が散布されることで出来た山同士が重なってしまうことでそこにより高い山ができて、樹脂が流れてしまうおそれもあった。このような樹脂の流動を抑制しワイヤ流れ等を抑えるため、特許文献１には、プレートを水平方向に振動させてフィーダからプレート上に落下した顆粒状の樹脂材料を均一な厚さに平坦化する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１０－３６５４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかるに、水平方向にプレートを振動させるだけでは、顆粒状等の樹脂材料がプレートの振幅の範囲内で同じ場所で行ったり来たりするだけで大きく位置が変わらないので樹脂材料を均等化することを効率的に行うことができない。

【0007】

そこで、本発明は、所定量の樹脂材料を短時間で均一に供給できる樹脂封止方法及び樹脂封止装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様に係る樹脂封止方法は、金型内に搬入されるフィルムの上面又は金型内に搬入されるワークの上面に区画された供給エリアに対して粉状又は顆粒状の樹脂材料を供給すること、供給エリア内の樹脂材料を均一な厚みにすること、均一な厚みの樹脂材料を金型内に搬入すること、並びに、金型内で樹脂材料を成形することにより該樹脂材料でワークを樹脂封止すること、を含んでいる。樹脂材料を均一な厚みにすることは、樹脂材料を水平方向に移動させて供給エリア内に拡散させる第１段階の工程を含んでいる。第１段階の工程は、水平方向における所定のＸ方向、水平方向においてＸ方向と交差するＹ方向及び鉛直方向であるＺ方向の三方向を含む動きで供給エリアを加振する加振運転と、該加振運転を停止することにより加振による運動エネルギーを与えられた樹脂材料を水平方向に転がす運転停止と、を交互に繰り返す。

【0009】

この態様は、加振運転と運転停止とを交互に繰り返す第１段階の工程を含んでいる。運転停止を挟まずにずっと連続で供給エリアを加振しても、顆粒状等の樹脂材料がプレートの振幅の範囲内で同じ場所を行ったり来たりして大きく位置が変わらないことがある。この態様によれば、加振運転の時間において樹脂材料にＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の三方向の運動エネルギーを与え、運転停止の時間において運動エネルギーを与えられた樹脂材料を水平方向に転がすため、所定量の樹脂材料を短時間で均一に広げることができる。

【0010】

上記態様において、樹脂材料を均一な厚みにすることは、第１段階の工程により供給エリア内に広がった樹脂材料を平坦化する第２段階の工程を更に含み、第２段階の工程は、運転停止を挟まずに供給エリアを連続して三方向を含む動きで加振してもよい。

【0011】

この態様は、運転停止を挟まずに供給エリアを連続して加振する第２段階の工程を含んでいる。一度に多量の樹脂材料を供給すると、第１段階の工程だけでは、樹脂材料の高さにばらつきが生じることがある。この態様によれば、第１段階の工程において樹脂材料を供給エリア内に広げて、仮に樹脂材料の高さにばらつきが残っていても、第２段階の工程においてばらつきを小さくできる。一度に供給する樹脂材料の重量が増加しても確実に樹脂材料を平坦化することができる。

【0012】

上記態様において、樹脂材料を供給することにおいて、供給エリアに対して樹脂材料の投入口を相対移動させずに一か所に樹脂材料を供給してもよい。

【0013】

この態様によれば、供給エリア内の一か所から移動することなく樹脂材料を同じ場所に一括して投入できるため、一筆書きで移動しながら樹脂材料を徐々に投入する場合と比較して短時間で樹脂材料を供給できる。供給された樹脂材料は、加振運転と運転停止とを交互に繰り返す第１段階の工程において、供給エリア内に均一に広げることができる。

【0014】

上記態様において、樹脂材料を供給することにおいて、供給する樹脂材料の重量を増加させるに従い、樹脂材料を均一な厚みにすることにおいて、第１段階の工程の時間に対する第２段階の工程の時間の比を大きく設定してもよい。

【0015】

この態様は、供給する樹脂材料の重量が増えるほど第２段階の工程の時間の割合が大きくなる。第１段階の工程は、樹脂材料が少量であっても多量であっても同じような時間で供給エリアの隅まで広げることができる。一方、第２段階の工程は、樹脂材料が少量であれば省略でき、樹脂材料が多量であれば時間が長くかかる。この態様によれば、樹脂材料の重量に合わせて第１段階の工程の時間と第２段階の工程との時間との比を設定するため、無駄を省いてより短時間で樹脂材料の厚みを均一にすることができる。

【0016】

上記態様において、第１段階の工程において、加振運転と運転停止とを交互に三回繰り返してもよい。

【0017】

この態様によれば、加振運転と停止運転とを十分に繰り返して供給エリア内の隅まで樹脂材料を水平移動させることができる。

【0018】

本発明の他の一態様に係る樹脂封止装置は、ワークを樹脂材料で封止するためのものであって、上型と下型との間に搬入された樹脂材料を成形することにより該樹脂材料でワークを樹脂封止する金型と、金型内に搬入されるフィルムの上面又は金型内に搬入されるワークの上面に区画された供給エリア内に対して粉状又は顆粒状の樹脂材料を供給する樹脂供給部と、水平方向における所定のＸ方向、水平方向においてＸ方向と交差するＹ方向及び鉛直方向であるＺ方向を含む動きで供給エリアを加振可能に構成された加振機構と、を備えている。加振機構は、水平方向における所定のＸ方向、水平方向においてＸ方向と交差するＹ方向及び鉛直方向であるＺ方向の三方向を含む動きで供給エリアを加振する加振運転と、加振運転を停止することにより加振による運動エネルギーを与えられた樹脂材料を水平方向に転がす運転停止と、を交互に繰り返すことにより、樹脂材料を水平方向に移動させて供給エリア内に拡散させ、運転停止を含まずに供給エリアを連続して三方向を含む動きで加振することにより、供給エリア内に広がった樹脂材料を平坦化する。

【0019】

この態様は、供給エリアの加振運転と運転停止とを交互に繰り返したのち、連続して供給エリアを加振する加振機構を備えている。加振運転と運転停止とを交互に繰り返すことにより、所定量の樹脂材料を短時間で均一に広げることができる。連続して供給エリアを加振することにより、供給エリア内に広げた樹脂材料をより平坦化して金型内に供給する樹脂材料の厚みのばらつきを更に小さくすることができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、所定量の樹脂材料を短時間で均一に散布できる樹脂封止装置及び樹脂封止方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の一実施形態の樹脂封止装置の概略的な構成を示す図である。

【図2】図１に示された加振機構の要部を拡大して示す断面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る樹脂封止方法の一例を模式的に示す図である。

【図4】図１に示された金型の一例を模式的に示す断面図である。

【図5】図１に示された金型の他の一例を模式的に示す断面図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る樹脂封止方法の一例を示すフローチャートである。

【図7】図６に示された供給エリア内の樹脂材料を均一な厚みにする工程の詳細を示すフローチャートである。

【図8】図７に示された第１段階の工程を含み第２段階の工程を含まない動作モードＡの一例を示す図である。

【図9】図７に示された第１段階の工程と第２段階の工程とを含む動作モードＢの一例を示す図である。

【図10】図７に示された第２段階の工程の時間の比率が動作モードＡ，Ｂよりも大きい動作モードＣの一例を示す図である。

【図11】図８に示された動作モードＡとの比較のために示す第１段階の工程を含まない動作モードＤの一例を示す図である。

【図12】樹脂材料の供給量及び形状を変化させて動作モードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを実施した実験結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。本実施形態の樹脂封止装置１は、例えば、圧縮成形機であって、上型４２と下型４３との間に搬入されたワークＷを樹脂材料Ｒで封止する（図１、図４及び図５参照）。樹脂材料Ｒは供給エリアＡにおいて均一に平坦化されてから金型４１内に搬入される（図３及び図６参照）。樹脂封止装置１は、供給エリアＡに鉛直方向Ｚの振動を加える（図２参照）。

【0023】

本実施形態の樹脂封止装置１を用いる樹脂封止方法は、加振運転と運転停止とを交互に繰り返す第１段階の工程Ｓ３１を含んでいることが特徴の一つである（図７参照）。第１段階の工程Ｓ３１の後工程として、運転停止を挟まずに供給エリアＡを連続して加振する第２段階の工程Ｓ３４を更に含んでいることが好ましい（図９及び図１０参照）。なお、樹脂材料Ｒが少量であれば第２段階の工程Ｓ３４を省略してもよい（図８参照）。以下、図１から図１０を参照して各構成について詳しく説明する。

【0024】

図１は、本発明の一実施形態の樹脂封止装置１の概略的な構成を示す図である。図１に示すように、樹脂封止装置１は、ワーク供給ユニット２０、樹脂供給ユニット３０、プレスユニット４０、ワーク収納ユニット５０、搬送ユニット６０等を備えた圧縮成形機であって、加振機構１０を更に備えている。

【0025】

ワーク供給ユニット２０は、搬送ユニット６０にワークＷを供給する。樹脂供給ユニット３０は、搬送ユニット６０に樹脂材料Ｒを供給する。搬送ユニット６０は、供給されたワークＷ及び樹脂材料Ｒをプレスユニット４０の金型４１内に搬入し、金型４１内で樹脂封止されたワークＷを搬出する。ワーク収納ユニット５０は、樹脂封止された状態のワークＷを搬送ユニット６０から受け取ってワーク収納ユニット５０内に収納する。

【0026】

ワーク供給ユニット２０は、ワークＷを供給する供給マガジン、搬送ユニット６０の第１ローダ６１が把持しやすいようにワークＷを移動させるレールやピックアンドプレイス機構等を備えている。ワーク収納ユニット５０は、ワークＷを収納する収納マガジン等を備えている。樹脂供給ユニット３０は、供給エリアＡに樹脂材料を供給する樹脂供給部３１等を備えている。樹脂供給部３１は、樹脂材料Ｒが貯留されているホッパ、樹脂材料Ｒを計量して吐出するフィーダ等を備えている。

【0027】

樹脂供給ユニット３０は、本発明におけるフィルムであるリリースフィルムＦを供給可能なフィルム供給部を更に備えている（不図示）。なお、フィルム供給部はプレスユニット４０に備えていてもよい。リリースフィルムＦは、金型４１内に搬入され、例えば顆粒状の樹脂材料Ｒが溶融した液状の樹脂が金型４１の可動部に侵入しないように金型４１のキャビティ面を覆う。金型４１については、図４及び図５を参照して後で詳しく説明する。プレスユニット４０は、金型４１に加えて、金型４１を開閉するトグルリンク機構やモータ等を更に備えている。

【0028】

樹脂供給部３１から樹脂材料Ｒが供給される供給エリアＡは、例えば図４に示すように下型４３にキャビティ４４を設ける構成においては、リリースフィルムＦ上に区画されることになる。また、図５に示すように、上型４２にキャビティ４４を設ける構成において供給エリアＡは、ワーク供給ユニット２０から樹脂供給ユニット３０に搬入されたワークＷ上に区画されてもよい。加振機構１０は、供給エリアＡに鉛直方向Ｚの振動を加える。加振機構１０は、樹脂供給ユニット３０に配置してもよいし、他のユニットに配置してもよい。加振機構１０については、図２を参照して後で詳しく説明する。

【0029】

搬送ユニット６０は、各種ユニット２０，３０，４０，５０に跨って配置されたガイドレール６３と、ガイドレール６３に沿って移動する第１ローダ６１及び第２ローダ６２と、を備えている。第１ローダ６１は、ワークＷを金型４１内に搬入する。第２ローダ６２は、樹脂材料Ｒを金型４１内に搬入する。第２ローダ６２は、リリースフィルムＦごと樹脂材料Ｒを搬送してもよい。第１ローダ６１及び第２ローダ６２は、樹脂封止された状態のワークＷを金型４１から搬出するオフローダの機能を有していてもよい。

【0030】

ワークＷは、例えば、基材に複数の電子部品がマトリクス状に搭載された構成を有している。基材として、例えば、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、ウエハ等が挙げられる。電子部品として、例えば、半導体チップ、ＭＥＭＳチップ、受動素子、放熱板、導電部材、スペーサ等が挙げられる。

【0031】

樹脂材料Ｒは、例えば０．５ｍｍ～数ｍｍの粒径の顆粒状の熱硬化性樹脂（以下「顆粒樹脂」という場合がある）であり、流動性を有している。流動性を有する樹脂材料Ｒの形状は、顆粒状に限定されず、粒径が小さい粉状であってもよいし、液状であってもよい。熱硬化性樹脂として、例えば、フィラー含有のエポキシ系樹脂等が挙げられる。顆粒樹脂は、例えば成形用の樹脂材料やフィラーを混錬して所定形状に押し固めた後に破砕する破砕状のものや、混錬後に円形の孔を有する型を使って押し出しながら一定長で切断して成形し円柱状のものが用いられる。これらの円柱状や破砕状の顆粒樹脂は、跳ね上げるように振動を加えられることでその形状によって落下時に無作為な方向に広がりやすい。

【0032】

リリースフィルムＦは、例えば、耐熱性、剥離容易性、柔軟性、伸展性に優れたフィルム材である。そのようなフィルム材として、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挙げられる。

【0033】

図２は、図１に示された加振機構１０の要部を拡大して示す断面図である。図２に示すように、加振機構１０は、上方に開口したボックス状に形成されたフレーム１１と、平板状に形成され、フレーム１１の開口に蓋をするプレート１２と、プレート１２の下面に固定された少なくとも一つの振動サポート１３と、各々の振動サポート１３に配置された少なくとも一つのアクチュエータ１４と、を備えている。

【0034】

図示した例では、プレート１２が略矩形の平板状に形成され、プレート１２の四隅に振動サポート１３が配置されている。各々のアクチュエータ１４は、いずれかの振動サポート１３とフレーム１１との間に配置されて両者を接続している。アクチュエータ１４は、例えばボイスコイルモータであり、内蔵されたコイルボビン及びヨークのいずれか一方が他方に対して微小移動する。各モータに固有の移動方向においてコイルボビン等が往復運動することにより振動サポート１３に振動を加えることができる。

【0035】

アクチュエータ１４は、ボイスコイルモータに限定されず、他種の振動子であってもよい。各々の振動サポート１３には、当該振動サポート１３を鉛直方向であるＺ方向に加振するアクチュエータ１４Ｚが配置されている。図示した例では、振動サポート１３が略直方体に形成され、当該振動サポート１３の一端がプレート１２の下面に接続され、一端とは反対側の他端がアクチュエータ１４Ｚに接続されている。

【0036】

図示した例では、鉛直方向Ｚのアクチュエータ１４Ｚに加えて、水平方向であるＸ方向及びＹ方向に振動サポート１３を加振するアクチュエータ１４Ｘ、１４Ｙが更に配置されている。Ｘ方向の一例は、樹脂封止装置１のオペレータから見て左右方向であり、Ｙ方向の一例は、オペレータから見て前後方向である。加振機構１０は、振動サポート１３の設置箇所において、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の三軸の振動を発生させることができるため、プレート１２に載置された供給エリアＡを立体的に加振することができる。

【0037】

図３は、樹脂封止装置１を用いた樹脂封止方法の一例を模式的に示す図である。図示した例では、樹脂封止装置１が、供給エリアＡを囲繞するレジンガード１５を更に備えている。レジンガード１５は、樹脂材料Ｒが供給エリアＡ外へ移動することを規制して該供給エリアの外形を区画する規制部材の一例である。

【0038】

図３に示すように、本実施形態に係る樹脂封止方法では、例えば、加振機構１０のプレート１２の上面にリリースフィルムＦを配置し、リリースフィルムＦの上に重ねるように矩形枠状の金属部材であるレジンガード１５を配置する（工程Ｓ１）。プレート１２に載置されたリリースフィルムＦの上面は、供給エリアＡの一例である。

【0039】

レジンガード１５の枠内である供給エリアＡの所定の位置に顆粒状等の流動性を有した樹脂材料Ｒを供給する（工程Ｓ２）。供給エリアＡ内の所定の位置は、特に限定されず、供給エリアＡの中央部であってもよいし、他の場所であってもよい。加振機構１０を用いて供給エリアＡを鉛直方向Ｚに加振すると、樹脂供給部３１の吐出口の直下に形成されていた樹脂材料Ｒの山が崩れて樹脂材料Ｒが広がる。樹脂材料Ｒが顆粒状であれば、鉛直方向Ｚの振動でホッピングして供給エリアＡ内を転がり速やかに広がってゆく。例えば、供給エリア内Ａを一筆書きで描いて塗りつぶすように樹脂材料Ｒを散布する従来の方法と比較して、所定量の顆粒樹脂を所定の位置に供給すればよいため短時間で樹脂材料Ｒを供給することができる。

【0040】

その後、広がった樹脂材料Ｒが鉛直方向Ｚの振動で供給エリアＡの隅々まで均一に広がり、供給された樹脂材料Ｒが平坦化される（工程Ｓ３）。この樹脂材料Ｒの振動工程は数秒で完了するため、工程Ｓ２と工程Ｓ３を合わせても従来の方法と比較して十分に樹脂供給にかかる時間を短縮することができる。平坦化された樹脂材料ＲをリリースフィルムＦごと金型４１内に搬入すれば、金型４１内で樹脂材料Ｒを成形してワークＷを樹脂封止することができる（工程Ｓ４）。

【0041】

図４は、図１に示された金型４１の一例を模式的に示す断面図である。図４に示すように、金型４１は、上型４２及び下型４３で構成されている。図示した例では、下型４３側にキャビティが形成されるように構成されている。詳しく述べると、下型４３は、平板状に形成された下型プレート４３１と、下型プレート４３１に固定されたキャビティ駒４３２と、キャビティ駒４３２を囲繞するように配置されたクランパ４３３と、を含んでいる。

【0042】

クランパ４３３は、ばねを介して下型プレート４３１に接続され、キャビティ駒４３２に対して摺動可能に構成されている。クランパ４３３は、キャビティ駒４３２よりも上型４２に向かって突出し、キャビティ駒４３２とともに樹脂材料Ｒを成形する空間であるキャビティ４４を構成している。図示した例では、リリースフィルムＦに凹部ｆ１が形成されている。凹部ｆ１は、キャビティ駒４３２に面した底部分ｆ２と、底部分ｆ２の外周部からクランパ４３３に沿って起立した起立部分ｆ３と、を有している。

【0043】

金型４１内に搬入された樹脂材料Ｒは、樹脂材料Ｒの厚み（底部分ｆ２からの高さ）が略一定になるように平坦化されている。供給エリアＡの外形はキャビティ４４の外形と略同一であり、供給エリアＡの方がキャビティ４４よりも僅かに小さい。起立部分ｆ３よりも内側が供給エリアＡである。フィルムＦの起立部分ｆ３は、平坦化された樹脂材料Ｒが凹部ｆ１から漏出しないように樹脂材料Ｒの移動を規制する規制部材の一例であり、キャビティ４４の形状に応じて規定されている。

【0044】

図５は、図１に示された金型４１の他の一例を模式的に示す断面図である。図示した例では、上型４２側にキャビティ４４が形成されるように構成されている。図４に示された下型４３と同様に、図５に示す上型４２は、平板状に形成された上型プレート４２１と、上型プレート４２１に固定されたキャビティ駒４２２と、キャビティ駒４２２を囲繞するように配置されたクランパ４２３と、を含んでいる。

【0045】

リリースフィルムＦはクランパ４２３に固定されている。樹脂材料Ｒは、ワークＷの上に区画された供給エリアＡに供給され、ワークＷの凹凸を埋めるように平坦化されている。ワークＷ上に供給エリアＡを構成する方法としては、供給エリアＡを区画するレジンガード（規制部材）１５をワークＷの上に配置したうえで樹脂材料Ｒを供給し、レジンガード１５を取り外すことにより樹脂材料Ｒが載せられたワークＷを金型４１に搬送することができる。

【0046】

図６は、樹脂封止方法の一例を示すフローチャートである。図６に示すように、本実施形態の樹脂封止方法では、まず、供給エリアＡから樹脂材料Ｒが漏出しないように規制部材を用意することが好ましい（工程Ｓ１）。これまで説明したように、規制部材は、枠状のレジンガード１５であってもよいし、リリースフィルムＦに凹部ｆ１の起立部分ｆ３であってもよい。リリースフィルムＦに凹部ｆ１を設ける方法としては、リリースフィルムの成形用の型でリリースフィルムＦを挟み込んで凹部ｆ１を形成する。これにより、キャビティに対応する凹部のうち起立部分ｆ３が規制部材として機能し、供給エリアＡから外へ樹脂材料Ｒが広がってしまうのを防止することができる。

【0047】

次いで、供給エリアＡに顆粒状等の流動性を有した樹脂材料Ｒを供給する（工程Ｓ２）。工程Ｓ１で説明したように、供給エリアＡは、金型４１内に搬入されるリリースフィルムＦの上面に区画されていてもよいし、金型４１内に搬入されるワークＷの上面に区画されていてもよい。工程Ｓ２において、従来のように供給エリアＡを相対移動させる必要がない。また、供給エリアＡの中央部等に樹脂材料Ｒを供給してその場所の樹脂材料Ｒが他の場所よりも盛り上がっても、工程Ｓ２に続く工程Ｓ３において樹脂材料Ｒを平坦に均すことができる。

【0048】

樹脂材料Ｒを平坦化するには、供給エリアＡを鉛直方向Ｚに加振して、供給エリアＡに供給されていた樹脂材料Ｒを均一に広げる（工程Ｓ３）。樹脂材料Ｒが平坦化した状態になったら、金型４１内に樹脂材料Ｒを搬入する（工程Ｓ４）。金型４１内で樹脂材料Ｒを成形することにより該樹脂材料ＲでワークＷを樹脂封止できる（工程Ｓ５）。

【0049】

図７から図１２を参照し、供給エリアＡ内の樹脂材料Ｒを均一な厚みにする工程Ｓ３について更に詳しく説明する。図７は、図６に示された工程Ｓ３の詳細を示すフローチャートである。図７に示すように、工程Ｓ３の第１段階として、樹脂材料Ｒを水平方向に移動させて供給エリアＡ内に拡散させる（工程Ｓ３１）。

【0050】

第１段階の工程Ｓ３１は、供給エリアＡを加振する加振運転と、該加振運転を停止することにより加振による運動エネルギーを与えられた樹脂材料Ｒを水平方向に転がす運転停止と、を交互に繰り返す。この加振運転において、加振機構１０は、鉛直方向であるＺ方向に加え、水平方向であるＸ方向及びＹ方向の三方向を含む動きで供給エリアＡを加振する。

【0051】

このとき、加振運転及び運転停止があらかじめ設定された所定の回数（例えば三回）に達しているか否かを確認する（工程Ｓ３２）。加振運転及び運転停止があらかじめ設定された所定の回数に達しておらず不足しているとき（工程Ｓ３２：Ｎｏ）、加振機構１０は加振運転と運転停止とを交互に繰り返す。加振運転及び運転停止があらかじめ設定された所定の回数に達したことにより第１段階の工程が完了し（工程Ｓ３２：Ｙｅｓ）、かつ第２段階の工程が設定されていない場合（工程Ｓ３３：Ｎｏ）、工程Ｓ３が終了する。

【0052】

加振運転及び運転停止があらかじめ設定された所定の回数に達したことにより第１段階の工程が完了し（工程Ｓ３２：Ｙｅｓ）、かつ第２段階の工程が設定されている場合（工程Ｓ３３：Ｙｅｓ）、工程Ｓ３の第２段階として、第１段階の工程Ｓ３１により供給エリアＡ内に広がった樹脂材料Ｒをより確実に平坦化する（工程Ｓ３４）。

【0053】

第２段階の工程Ｓ３４では、第１段階の工程Ｓ３１と同様に、鉛直方向であるＺ方向に加え、水平方向であるＸ方向及びＹ方向の三方向を含む動きで加振機構１０が供給エリアＡを加振する。ただし、第１段階の工程Ｓ３１とは異なり、あらかじめ設定された時間ずっと連続して供給エリアＡを加振機構１０が加振し続ける。連続加振時間が設定時間に達しているか否かを確認し（工程Ｓ３５）、連続加振時間が所定の設定時間に達しておらず不足している場合（工程Ｓ３５：Ｎｏ）、第２段階の工程Ｓ３４を継続する。連続加振時間が所定の時間に達したことにより第２段階の工程が完了した場合（工程Ｓ３５：Ｙｅｓ）、工程Ｓ３が終了する。

【0054】

図８は、図７に示された第１段階の工程Ｓ３１を含む動作モードＡの一例を示す図である。本実施形態の樹脂封止方法は、供給エリアＡ内の樹脂材料Ｒを均一な厚みにする工程Ｓ３において、加振運転と運転停止とを交互に繰り返す第１段階の工程Ｓ３１を含んでいることが特徴の一つである。

【0055】

図１１は、図８に示された動作モードＡとの比較のために示す第１段階の工程Ｓ３１を含まない動作モードＤの一例を示す図である。図１２は、樹脂材料Ｒの供給量（１ｇ／２ｇ／５ｇ／１０ｇ／２０ｇ）及び形状（円柱状の樹脂ペレット／破砕状の樹脂ペレット）を変化させて動作モードＡ，Ｄ及び後述する動作モードＢ，Ｃを実施した実験結果を示す図である。各々の実験において、加振機構１０は、レジンガード１５に囲繞された５５ｍｍ×１２５ｍｍの供給エリアＡを６０Ｈｚで加振している。図１２に示された実験結果において、加振運転と運転停止とを三回繰り返す動作モードＡは、連続して加振する動作モードＤに比べて所定量の樹脂材料Ｒを短時間で均一に散布できている。

【0056】

図９は、図７に示された第１段階の工程Ｓ３１と第２段階の工程Ｓ３４とどちらも含む動作モードＢの一例を示す図である。図１０は、図７に示された第２段階の工程Ｓ３４の時間の比率が動作モードＡ，Ｂよりも大きい動作モードＣの一例を示す図である。本実施形態の樹脂封止方法は、供給エリアＡ内の樹脂材料Ｒを均一な厚みにする工程Ｓ３において、運転停止を挟まずに供給エリアＡを連続して加振する第２段階の工程Ｓ３４を含んでいることが好ましい。

【0057】

動作モードＡでは、第１段階の工程Ｓ３１にかかった時間に対する第２段階の工程Ｓ３４にかかった時間の比が、０秒間／１．９５秒間＝０倍である。動作モードＢでは、第１段階の工程Ｓ３１にかかった時間に対する第２段階の工程Ｓ３４にかかった時間の比が、４．５０秒間／１．９５秒間≒２．３倍である。動作モードＣでは、第１段階の工程Ｓ３１にかかった時間に対する第２段階の工程Ｓ３４にかかった時間の比が、９．２５秒間／２．７０秒間≒３．４倍である。

【0058】

つまり、第１段階の工程Ｓ３１にかかった時間に対する第２段階の工程Ｓ３４にかかった時間の比は、動作モードＡ＜動作モードＢ＜動作モードＣの大小関係になっている。図１２に示された実験結果において、樹脂材料Ｒの重量が増加したとき、動作モードＢは、動作モードＡよりも確実に樹脂材料Ｒを平坦化することができている。動作モードＣは、動作モードＢよりも確実に樹脂材料Ｒを平坦化することができている。

【0059】

なお、本実施形態の樹脂封止方法は、図１０に示された動作モードＣのように、加振運転と運転停止とを交互に繰り返す第１段階の工程Ｓ３１において第１回目の加振運転の時間と第２回目の加振運転の時間とが異なっていてもよい。第２回目の加振運転の時間と第３回目の加振運転の時間とが異なっていてもよい。図示した例では、加振運転の時間が徐々に長くなっている。図示しないが、第１回目の運転停止の時間と第２回目の運転停止の時間とが異なっていてもよいし、第２回目の運転停止の時間と第３回目の運転停止の時間とが異なっていてもよい。

【0060】

以上のように構成された本実施形態の樹脂封止装置１及び該樹脂封止装置１を用いた樹脂封止方法によれば、ワークＷを封止する樹脂材料Ｒが供給される供給エリアＡに鉛直方向であるＺ方向の振動を加えることができるため、樹脂材料Ｒが顆粒状等であれば、鉛直方向Ｚの振動で樹脂材料Ｒがホッピングして供給エリアＡ内に速やかに広がる。樹脂材料Ｒを短時間で均一に広げることができる。

【0061】

加振機構１０は、供給エリアＡに対して、鉛直方向Ｚの振動だけでなく、水平方向に含まれる左右方向Ｘ及び前後方向Ｙの振動も加えることができるため、顆粒状等の樹脂材料Ｒがホッピングしたとき、樹脂材料Ｒの前後左右の移動を促進して、より効率的に樹脂材料Ｒの高さを平坦化することができる。また、供給エリアＡ内の中央部等から移動することなく樹脂材料Ｒを一括で手早く投入できるため、一筆書きで移動しながら樹脂材料Ｒを徐々に投入する場合と比較して短時間で樹脂材料Ｒを供給できる。

【0062】

本実施形態の樹脂封止装置１を用いる樹脂封止方法は、図７から図１０を参照して説明したように、加振運転と運転停止とを交互に繰り返す第１段階の工程Ｓ３１を含んでいる。そのため、加振運転の時間において樹脂材料ＲにＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の三方向の運動エネルギーを与え、運転停止の時間において運動エネルギーを与えられた樹脂材料Ｒを水平方向に転がすことができる。動作モードＤのように、運転停止を挟まずにずっと連続で供給エリアＡを加振すると、樹脂材料Ｒが振幅の範囲内で同じ場所を行ったり来たりして大きく位置が変わらないことがあるが、モードＡ，Ｂ，Ｃのように加振運転と運転停止とを交互に繰り返すと、樹脂材料Ｒを転がして短時間で均一に広げることができる。

【0063】

本実施形態の樹脂封止方法は、第１段階の工程Ｓ３１により供給エリアＡ内に広がった樹脂材料Ｒを平坦化する第２段階の工程Ｓ３４を更に含んでいる。第２段階の工程Ｓ３４では、樹脂材料Ｒの高さにばらつきがあっても供給エリアＡを連続して加振してばらつきを小さくすることができる。供給エリアＡ内の樹脂材料Ｒを均一な厚みにする工程Ｓ３において、第１段階として、樹脂材料Ｒを水平方向に移動させて供給エリアＡの隅まで短時間で拡散させ（工程Ｓ３１）、第２段階として、供給エリアＡ内に広がった樹脂材料Ｒをより確実に平坦化するため（工程Ｓ３４）、本実施形態の樹脂封止方法によれば、所定量の樹脂材料Ｒを短時間で均一に散布できる。

【0064】

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。

【0065】

例えば、本発明の他の一態様に係る樹脂封止装置は、ワークを樹脂材料で封止するための樹脂封止装置である。樹脂封止装置は、金型と、樹脂供給部と、加振機構と、を備えている。金型は、上型と下型との間に搬入された樹脂材料を成形することにより該樹脂材料でワークを樹脂封止する。樹脂供給部は、金型内に搬入されるフィルムの上面、又は金型内に搬入されるワークの上面に区画された供給エリア内に樹脂材料を供給する。加振機構は、供給エリアを鉛直方向に加振可能に構成されていてもよい。この態様によれば、供給エリアに鉛直方向の振動を加えることができるため、当該供給エリアにおいて樹脂材料を短時間で均一に広げて樹脂材料を供給することができる。

【0066】

上記態様において、加振機構は、鉛直方向の振動に水平方向の振動を加えた振動で供給エリアを加振可能に構成されていてもよい。この態様によれば、樹脂材料に鉛直方向の振動を加えたとき、樹脂材料の水平方向の移動を促進して、より効率的に樹脂材料を平坦化することができる。加振機構は、水平方向における所定のＸ方向と、水平方向においてＸ方向と交差するＹ方向と、鉛直方向であるＺ方向に供給エリアを加振可能に構成されていてもよい。この態様によれば、樹脂材料に鉛直方向の振動を加えたとき、水平方向に含まれる複数の方向において樹脂材料の移動を促進して、より効率的に樹脂材料を平坦化することができる。

【0067】

上記態様において、樹脂封止装置は、樹脂材料が供給エリア外へ移動することを規制して該供給エリアの外形を区画する規制部材を更に備え、規制部材は、フィルムの上面又はワークの上面に載置された枠状の部材であってもよい。この態様によれば、枠状に形成された規制部材によって樹脂材料が規制部材の枠外に漏出することを未然に防止できる。加振時間や加振条件を厳密にコントロールしなくても樹脂材料が広がりすぎることがない。規制部材の枠内において再現性よく樹脂材料を配置できる。

【0068】

上記態様において、供給エリア外へ移動することを規制して該供給エリアの外形を区画する規制部材を更に備え、規制部材は、供給エリアにおいてフィルムを凹ませた凹部の起立部分であってもよい。この態様によれば、規制部材として、枠状のレジンガード等ではなく離型フィルム等のフィルムの一部を採用できる。規制部材の選択の幅が広がり設計の自由度が向上する。

【0069】

上記態様において、規制部材の形状は、キャビティの形状に応じて規定されてもよい。この態様によれば、例えば、キャビティの形状と略同一の形状に樹脂材料を配置したいとき、キャビティの形状に応じて規定された規制部材を用いて供給エリアの範囲を区画するため、キャビティに対して大きすぎたり小さすぎたりすることなく好適な範囲に樹脂材料を配置できる。

【0070】

本発明の他の態様に係る樹脂封止方法は、金型内に搬入されるフィルムの上面、又は金型内に搬入されるワークの上面に区画された供給エリアに樹脂材料を供給すること、供給エリアを鉛直方向に加振すること、加振された状態の樹脂材料を金型内に搬入すること、及び、金型内で樹脂材料を成形することにより該樹脂材料でワークを樹脂封止すること、を含んでいてもよい。この態様によれば、供給エリアを鉛直方向に加振する工程において樹脂材料を供給エリア内に樹脂材料を短時間で均一に広げることができる。

【符号の説明】

【0071】

１…樹脂封止装置、１０…加振機構、１１…フレーム、１２…プレート、１３…振動サポート、１４，１４Ｘ，１４Ｙ，１４Ｚ…アクチュエータ、１５…レジンガード、２０…ワーク供給ユニット、３０…樹脂供給ユニット、３１…樹脂供給部、４０…プレスユニット、４１…金型、４２…上型、４３…下型、４４…キャビティ、５０…ワーク収納ユニット、６０…搬送ユニット、６１…第１ローダ、６２…第２ローダ、６３…ガイドレール、４２１…上型プレート、４２２，４３２…キャビティ駒、４２３，４３３…クランパ、４３１…下型プレート、Ａ…供給エリア、Ｆ…リリースフィルム、ｆ１…凹部、ｆ２…底部分、ｆ３…起立部分、Ｒ…樹脂材料、Ｓ１～Ｓ５，Ｓ３１～Ｓ３５…工程、Ｗ…ワーク、Ｘ，Ｙ…水平方向、Ｚ…鉛直方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】