(57)【要約】【課題】サイクルタイムの増大を最小限に抑えつつ、且つ、プランジャと樹脂との密着を確実に解くことのできる樹脂封止方法を提供する。【解決手段】複数のプランジャ１０を単一のプレス機構７０にて駆動して樹脂をキャビティ内に圧入させることにより封止を行う樹脂封止装置１を用いた樹脂封止方法であって、プランジャ１０が樹脂を押圧する圧力を測定可能なロードセル３０と、複数のプランジャ１０とプレス機構７０との間に設けられ、プレス機構７０からの駆動圧力を均等化するためのバネ２０を備え、樹脂の圧入後且つ樹脂封止後の成形品の取り出し前に、ロードセル３０の測定値が所定の条件を満たすまでプランジャ１０を反圧入方向に駆動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の押圧体を単一の駆動源にて駆動して樹脂をキャビティ内に圧入させることにより封止を行う樹脂封止装置を用いた樹脂封止方法であって、
前記押圧体が前記樹脂を押圧する圧力を測定可能な圧力測定手段と、
前記複数の押圧体と前記駆動源との間に設けられ、前記駆動源からの駆動圧力を均等化するための圧力均等化手段を備え、
前記樹脂の圧入後且つ樹脂封止後の成形品の取り出し前に、前記圧力測定手段の測定値が所定の条件を満たすまで前記押圧体を反圧入方向に駆動する
ことを特徴とする樹脂封止方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記所定の条件が、前記押圧体が前記樹脂を押圧する前の状態での測定値と同じ値となった後に一定時間経過することである
ことを特徴とする樹脂封止方法。
【請求項３】
請求項１において、
前記所定の条件が、前記押圧体が前記樹脂を押圧する前の状態での測定値と同じ値となった後に前記押圧体の反圧入方向への駆動が一定距離行われたことである
ことを特徴とする樹脂封止方法。
【請求項４】
請求項１において、
前記所定の条件が、前記押圧体が前記樹脂を押圧する前の状態での測定値未満の所定の値となった後に一定時間経過することである
ことを特徴とする樹脂封止方法。
【請求項５】
請求項１において、
前記所定の条件が、前記押圧体が前記樹脂を押圧する前の状態での測定値未満の所定の値となった後に前記押圧体の反圧入方向への駆動が一定距離行われたことである
ことを特徴とする樹脂封止方法。
【請求項６】
請求項１において、
前記所定の条件が、前記圧力測定手段の測定値の変化率がゼロとなることである
ことを特徴とする樹脂封止方法。
【請求項７】
複数の押圧体を単一の駆動源にて駆動して樹脂をキャビティ内に圧入させることにより封止を行う樹脂封止装置であって、
前記複数の押圧体と前記駆動源との間に設けられ、前記駆動源からの駆動圧力を均等化するための圧力均等化手段と、
前記樹脂の圧入後且つ樹脂封止後の成形品の取り出し前に、前記押圧体を反圧入方向に駆動しながら前記押圧体が前記樹脂を押圧する圧力を測定する圧力測定手段と、を備える
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、更に詳しくはトランスファ型の樹脂封止装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図５にて示しているトランスファ型の樹脂封止装置（樹脂成形装置）２１が公知である（特許文献１参照）。
【０００３】
この樹脂封止装置２１では、上型２２と下型２３を合わせてできるキャビティ２４に対して樹脂（溶融樹脂）３７を圧入して樹脂封止が行われる。下型２３には樹脂３７が投入されるポット３０が形成され、当該ポット３０内を上下方向に進退可能にプランジャ（押圧体）２９が配置されている。プランジャ２９によって押し出された樹脂３７は、カル２７、ランナ２５を経由してキャビティ２４へと圧入される。プランジャ２９は、バネ３３を介してプレス機構（動力源：図示されていない）に繋がるロッド３１と連結している。このバネ３３は、プレス機構からの駆動圧力を緩衝するために設置されている。
【０００４】
また、特許文献１では明確に示されていないが、複数のプランジャを単一のプレス機構で駆動する場合（所謂「マルチプランジャ」の場合）には、この緩衝材としてのバネ３３が各プランジャ間の押圧力を均等化する圧力均等化手段として機能する。
【０００５】
例えば各プランジャとプレス機構がリジットに結合されている場合、ポット内に投入される樹脂量が異なれば、各プランジャが樹脂を押圧する程度に差異が生じ、圧力過多による樹脂漏れや圧力不足によるボイドが発生する。このような不具合を防止するべく圧力均等手段が設けられ、各プランジャが樹脂を押圧する程度を均等化（必ずしも厳密に均等化されている訳ではない）している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２８９４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
トランスファ型の樹脂封止装置では、型開き後に樹脂封止後の成形品を取り出そうとするとプランジャとポット内の樹脂との「密着」が成形品の取り出しを邪魔することがある。プランジャと樹脂との接触面積は相当程度あり、更に、プランジャが樹脂に対して圧力を掛けているという性質上、プランジャと樹脂とは「密着」している。その上で、型開き後にそのまま樹脂封止後の成形品を取り出そうとすると、当該密着によって成形品が上手く取り出せないばかりか、場合によっては密着部分周辺の樹脂（例えばカル部分の樹脂）が下型表面に残るといった問題もある。そのため、成形品の取り出しに先立って、一旦プランジャを下げてプランジャと樹脂との密着を解いてから成形品の取り出しが行われている。
【０００８】
しかしながら、各プランジャ間の樹脂に対する押圧力を均等化する「圧力均等化手段」を設けている場合に以下のような不具合があった。
【０００９】
例えばバネ等の「圧力均等化手段」を設けることによって、各プランジャから樹脂に対する押圧力を均等化することができるが、これはバネが適宜伸縮することによって各プランジャ間に生じる押圧力の差異を吸収しているからである。換言すれば、プレス機構が最もプランジャを押し上げている状態でのバネの縮み程度に差異が生じ得るということである。
【００１０】
そうすると、このバネの縮み程度に差異があることに起因して、プランジャと樹脂との密着を解くためにプランジャを一旦引き下げようとしたときに、どの程度引き下げれば全てのプランジャと樹脂との密着が解かれるのか不明確となる。
【００１１】
従来は、経験則から「この程度引き下げれば密着が解かれているであろう」といったある意味どんぶり勘定的にプランジャを引き下げている場合も多かった。しかしこのような場合は必要以上にプランジャを押し下げていることも多く、その必要以上の押し下げに要する時間が装置のサイクルタイムに悪影響を与えること必至である。
【００１２】
一方、サイクルタイムを優先すれば全てのプランジャの「樹脂との密着」を解くことができないまま成形品を取り出してしまうこともあり、却って歩留まりを悪化させる原因ともなる。
【００１３】
本発明は、これらの相反する問題の両立を図るべくなされたものであって、サイクルタイムの増大を最小限に抑えつつ、且つ、プランジャと樹脂との密着を確実に解くことのできる樹脂封止装置および方法を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、複数の押圧体を単一の駆動源にて駆動して樹脂をキャビティ内に圧入させることにより封止を行う樹脂封止装置を用いた樹脂封止方法であって、前記押圧体が前記樹脂を押圧する圧力を測定可能な圧力測定手段と、前記複数の押圧体と前記駆動源との間に設けられ、前記駆動源からの駆動圧力を均等化するための圧力均等化手段を備え、前記樹脂の圧入後且つ樹脂封止後の成形品の取り出し前に、前記圧力測定手段の測定値が所定の条件を満たすまで前記押圧体を反圧入方向に駆動することにより、上記課題を解決しようとするものである。
【００１５】
即ち、単に「この程度引き下げれば密着が解かれているであろう」といったどんぶり勘定的に押圧体（プランジャ）を引き下げる（反圧入方向に駆動する）のではなく、圧力測定手段の測定値をリアルタイムに監視し、一定の条件（即ち全ての押圧体と樹脂との密着が解かれる条件）を満たす程度にまで「だけ」押圧体を引き下げている。これにより、確実な密着の解除とサイクルタイムの増大防止を両立している。
【００１６】
前記所定の条件は、樹脂封止の環境（例えば、装置の種類、樹脂の種類、被成形品の種類、プランジャの数、押圧力、温度、湿度、圧力均等化手段の性能（バネ定数など）等）に応じて適宜変更し得る性質のものであるが、例えば、前記押圧体が前記樹脂を押圧する前の状態での測定値と同じ値となった後に一定時間経過することであったり、前記押圧体が前記樹脂を押圧する前の状態での測定値と同じ値となった後に前記押圧体の反圧入方向への駆動が一定距離行われたことであったり、前記所定の条件が、前記押圧体が前記樹脂を押圧する前の状態での測定値未満の所定の値となった後に一定時間経過することであったり、前記所定の条件が、前記押圧体が前記樹脂を押圧する前の状態での測定値未満の所定の値となった後に前記押圧体の反圧入方向への駆動が一定距離行われたことであったり、前記所定の条件が、前記圧力測定手段の測定値の変化率がゼロとなることなどである。
【００１７】
即ち、押圧体が樹脂に接触する前の状態での測定値で「ゼロリセット」した場合には、押圧体を引き下げている時点での測定値が「ゼロ」となった若しくは「ゼロ」を下回った時点から一定時間経過し若しくは一定距離駆動されるまで「だけ」押圧体を引き下げる（反圧入方向に駆動する）ことによってサイクルタイムの増大を最小限に抑えつつ、且つ、プランジャと樹脂との密着を確実に解くことを可能としている。
【００１８】
なお本発明は、見方を変えると、複数の押圧体を単一の駆動源にて駆動して樹脂をキャビティ内に圧入させることにより封止を行う樹脂封止装置であって、前記複数の押圧体と前記駆動源との間に設けられ、前記駆動源からの駆動圧力を均等化するための圧力均等化手段と、前記樹脂の圧入後且つ樹脂封止後の成形品の取り出し前に、前記押圧体を反圧入方向に駆動しながら前記押圧体が前記樹脂を押圧する圧力を測定する圧力測定手段と、を備えることを特徴とする樹脂封止装置として捉えることも可能である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明を適用することにより、装置のサイクルタイムの向上と歩留まり向上を両立することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態の一例を示す樹脂封止装置１の概略構成図である。図２は、ロードセル３０の圧力変化の例を示したグラフである。図３は、図２における矢示３部周辺拡大図である。図４は、押圧体（プランジャ）の他の構成例を示した図である。
【００２２】
<樹脂封止装置の構成>
図１では非常に簡略化して示しているが、その全体的な構成自体は従来例として示した樹脂封止装置と共通する部分が多い。本発明の実施形態の一例としての樹脂封止装置１においても、上型（図示しない）と下型（図示しない）を合わせてできるキャビティ（図示しない）に対して樹脂（溶融樹脂：図示しない）を圧入して樹脂封止が行われる。下型には樹脂が投入されるポット（図示しない）が形成され、当該ポット内を上下方向に進退可能にプランジャ（押圧体）１０が配置されている。プランジャ１０によって押し出された樹脂は、カル（図示しない）、ランナ（図示しない）を経由してキャビティへと圧入される。プランジャ１０は、バネ（圧力均等化手段）２０を介してプレス機構（動力源）７０に繋がるロッド４０と連結している（不図示部分は図５を参照）。
【００２３】
この樹脂封止装置１は、所謂「マルチプランジャ」タイプの樹脂封止装置であり、単一のプレス機構７０に対して４つの（複数の）プランジャ１０が対応している。また各プランジャ１０とプレス機構７０との間には、それぞれバネ（圧力均等手段）２０が設けられ、プレス機構７０から受ける駆動圧力を、樹脂に対して均等化（必ずしも厳密な意味で均等化されている必要はない）して伝達することが可能とされている。
【００２４】
またロッド４０の途中には、ロードセル（圧力測定手段）３０が設けられており、プランジャ１０が樹脂を押圧する圧力を測定可能とされている。このロードセル３０は演算部５０と接続されており、ロードセル３０の測定結果（測定値）は演算部５０に送信される。更に当該演算部５０の演算結果に応じて、制御部６０によってプレス機構７０の動作を制御することが可能に構成されている。
【００２５】
なお上記では、４つのプランジャ１０を共通に支持するロッド４０の途中に１つのロードセル（圧力測定手段）３０を設けているが、例えば、各プランジャ１０に対応して複数の（例えば４つの）ロードセル（圧力測定手段）３０を設けるような構成であってもよい。
【００２６】
<樹脂封止装置の作用>
続いて樹脂封止装置１の作用について説明するが、ここでは本発明の中心となるプランジャ１０と樹脂との密着を解くためのプランジャ１０の引き下げ動作（以下単に「密着解除動作」という）に的を絞って説明する。
【００２７】
キャビティ内に樹脂が圧入され、圧入された樹脂がある程度硬化したタイミングを見計らって、プレス機構７０が作動し、密着解除動作が開始される。
【００２８】
本実施形態では、この密着解除動作において、ロードセル３０の測定値をリアルタイムで監視している。この監視結果の一例を図２および図３に示す。縦軸がロードセル３０の測定値、横軸が時間（およびプレス機構７０の移動距離）を表している。なお、縦軸の「０」は、４つのプランジャ１０が樹脂に接触していない状態（樹脂を押圧していない状態）でのロードセル３０の測定値であり、この状態で「ゼロリセット」されていることを意味している。必ずしも実際の測定値が「０」であることに積極的な意味を見出しているものではない。
【００２９】
密着解除動作が開始される前の段階では、ロードセル３０の測定値はＦ0となっている。これは４つのプランジャ１０が樹脂を押圧している圧力の合計値である。
【００３０】
密着解除動作が開始されると、プレス機構７０がロッド４０を押し下げる。この時点では縮んでいたバネ２０が伸びて当該押し下げを吸収するため、プランジャ１０は樹脂に密着したままである。しかしバネ２０が伸びるに従ってロードセル３０の測定値は徐々に低下してくる。
【００３１】
その後もプレス機構７０の動作は続き、バネ２０が伸び切るとほぼ同時に、プランジャ１０と樹脂との密着が解かれることになる。仮に４つのプランジャ１０が全て同時に密着が解かれると仮定すると、図２に示したようなグラフを描く。即ち、ロードセル３０の測定値が「０」を示した時点から水平となる。
【００３２】
そこで樹脂封止装置１では、このロードセル３０の測定値が「０」となった時点（プランジャ１０が樹脂を押圧する前の状態での測定値と同じ値となった時点）を基準にして、一定時間ΔＴ（Ｔ1−Ｔ0）の経過、若しくは、プレス機構７０の一定距離ΔＬ（Ｌ1−Ｌ0）の移動が完了するまで「だけ」プレス機構７０を作動させており、それ以上の作動は行わずに次の工程に移行する。
【００３３】
このように、樹脂封止装置１では、単に「この程度引き下げれば密着が解かれているであろう」といったどんぶり勘定的にプランジャ１０を引き下げる（反圧入方向に駆動する）のではなく、ロードセル３０の測定値をリアルタイムに監視し、一定の条件（即ち全てのプランジャ１０と樹脂との密着が解かれる条件）を満たす程度にまで「だけ」プランジャ１０を引き下げている。これにより、確実な密着の解除とサイクルタイムの増大防止を両立することを実現している。
【００３４】
その後は再度プランジャ１０を樹脂側に移動させた後、若しくは移動させながら、型開き（上型と下型との型開き）が行われ、アンローダによる成形品の取り出しが行われる。
【００３５】
なお、上記では、４つのプランジャ１０と樹脂との密着が「同時に」解かれることを前提に話をしたが、実際は、各プランジャ１０は異なるタイミングでその密着が解かれる（そうであるからこそ本発明の存在意義がある）。よって、実際のグラフは「０」付近で多少の乱れが生じる。更に、密着が解かれた後も、場合によってはバネ２０の振動が収まるまでの間測定値に乱れが生じる場合もある。例えばこのような場合はフィルタ演算を掛けることでそのような乱れを排除してもよく、そのようにすればより正確な制御が可能となる。
【００３６】
また、プランジャ１０と樹脂との密着が解かれる瞬間は、その密着力によって、理論的には測定値が「０」を下回ることとなる（図３参照）。よって、このような詳細な変化を正確に測定できる場合には、この「０」を下回った時点（プランジャ１０が樹脂を押圧する前の状態での測定値未満の所定の値となった時点）をトリガとして、一定時間ΔＴ（Ｔ1−Ｔ0）の経過、若しくは、プレス機構７０の一定距離ΔＬ（Ｌ1−Ｌ0）の移動が完了するまで「だけ」プレス機構７０を作動させてもよい。
【００３７】
また、上記では、ロードセル３０の測定値そのものを基準に判断しているが、例えば、ロードセル３０の測定値の「変化率」を捉えて判断してもよい。例えば、測定値の変化率が「０（ゼロ）」となればプランジャ１０と樹脂との密着が解かれたと判断することが可能である。勿論この「０」という値も、厳密な意味での「０」に限らず、フィルタ演算を通した上での事実上の「０」も含み得る概念である。
【００３８】
なお、上記説明した構成では、プランジャ１０とプレス機構７０との間に圧力均等手段としてのバネ２０が配置構成されていたが、このような構成に限定される趣旨のものではない。例えば図４に示しているように、プランジャ１０の一部が押圧板１２としてプランジャ本体１１から独立しており、この押圧板１２とプランジャ本体１１との間にバネ２０が配置構成されているような構成の場合（この場合は押圧板１２が押圧体に相当する）にも適用可能である。
【００３９】
また、各プランジャ間の押圧力を均等化するための「圧力均等化手段」を上記説明ではバネとして説明しているが、ここでもバネに限定する趣旨ではなく、その他の弾性体（ゴムなど）が利用されていてもよいし、各プランジャ間を連通するオイルダンパのような構成の圧力均等化手段であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
半導体チップを搭載した基板を樹脂にて封止する樹脂封止装置として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す樹脂封止装置の概略構成図
【図２】ロードセルの圧力変化の例を示したグラフ
【図３】図２における矢示３部周辺拡大図
【図４】押圧体の他の構成例を示した図
【図５】特許文献１に記載される樹脂封止装置（樹脂成形装置）
【符号の説明】
【００４２】
１…樹脂封止装置
１０…プランジャ
２０…バネ（圧力均等化手段）
３０…ロードセル（圧力測定手段）
４０…ロッド
５０…演算部
６０…制御部
７０…プレス機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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