(57)【要約】【課題】再登録作業を要することなく簡易かつスムーズに、被成形品の種類に応じた金型の制御を実現する。【解決手段】被成形品を上下金型１１４、１１５でクランプした状態で樹脂にて当該被成形品を封止する樹脂封止装置１００であって、金型１１４、１１５が複数種類の被成形品をクランプすることが可能であり、該複数種類の被成形品に対応するデータを記憶しておく記憶部１６０と、該記憶部１６０に記憶されたデータのうち特定種類の被成形品に対応するデータを選択する入力部１７０と、該入力部１７０により選択されたデータに基づいて金型１１４、１１５を制御可能な制御部１５０と、を備える。【選択図】図４
2010036530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被成形品を第１、第２の金型でクランプした状態で樹脂にて当該被成形品を封止する樹脂封止装置であって、
前記第１、第２の金型が複数種類の被成形品をクランプすることが可能であり、
該複数種類の被成形品に対応するデータを記憶しておく記憶部と、
該記憶部に記憶されたデータのうち特定種類の被成形品に対応するデータを選択する選択手段と、
該選択手段により選択されたデータに基づいて前記第１、第２の金型を制御可能な制御部と、を備える
ことを特徴とする樹脂封止装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記対応するデータが、前記被成形品を前記第１、第２の金型にて所定条件でクランプした際の当該第１、第２の金型の相対位置である
ことを特徴とする樹脂封止装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記被成形品の種類を判別する判別手段を備え、
該判別手段の判別結果に基づいて前記選択手段による選択が自動的に行われる
ことを特徴とする樹脂封止装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記判別手段による判別が、画像処理により行なわれている
ことを特徴とする樹脂封止装置。
【請求項５】
請求項１または２において、
前記選択手段による選択が、当該樹脂封止工程より前に行われる工程からの情報を取り込んで行われる
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、半導体チップが搭載された被成形品を樹脂にて封止する樹脂封止装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図５に示す樹脂封止装置が公知である（特許文献１参照）。
【０００３】
この樹脂封止装置は、固定プラテン１０と、当該固定プラテン１０から垂設された上金型１４と、固定プラテン１０を支持するタイバー１２と、タイバー１２に沿って上下に進退動可能な可動プラテン１３と、この可動プラテン１３上に載置された下金型１５を有している。また、可動プラテン１３にはトグルリンク機構３０が連結されており、載置する下金型１５を上金型１４に対して当接・離間（開閉）することが可能とされている。更に、当該トグルリンク機構３０に対して、サーボモータ１６から出力される回転運動を直線運動に変えて伝達するボールねじ２０が備わっている。また、この樹脂封止装置には、減速比の異なる２系統のトルク伝達系１８が設置されており、必要に応じて、サーボモータ１６からボールねじ２０へと伝達される動力系統を切替える（減速比を切り替える）ことが可能とされている。
【０００４】
また、可動プラテン１３の側面には、ラック４１が固定されており、当該ラック４１に噛合する態様でピニオン４２が設置されている。このピニオン４２には、ロータリエンコーダが付設されており、制御装置５０へと可動プラテン１３の位置データ（パルスデータ）を伝達可能とされている。このラック４１とピニオン４２とで位置測定手段４０が構成されている。
【０００５】
このように、当該特許文献１に記載される樹脂封止装置では、位置測定手段４０によって可動プラテン１３の位置、更には、下金型１５の位置を検出しつつ、被成形品（図示していない）を上下金型１４、１５にてクランプし、樹脂にて当該被成形品を封止している。
【０００６】
このように、位置測定手段４０によって下金型１５の位置を検出しているのは、例えば、被成形品に対するクランプ圧力（クランプ状態）を適切に保つためである。
【０００７】
仮にクランプ圧力が足りない場合は、樹脂漏れの可能性が高まる。樹脂漏れが発生すると適切な樹脂封止が行えないばかりか、漏れた樹脂が金型表面等に密着するため清掃作業が必要となる。このような場合、装置を一旦停止させる必要があることから、装置稼働率の低下は必至である。一方で、クランプ圧力が過剰な場合は、被成形品自体を圧損させてしまう等の不具合が生じる。この樹脂封止装置では、予め適切な位置が制御装置５０に制御情報として登録（入力）されており、この情報に基づいて下金型１５の制御が行われている。
【０００８】
【特許文献１】特開昭６１−１８５９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
樹脂封止装置では、一定回数（一定ショット）樹脂封止が行われる毎に、若しくは一定時間稼働した毎に、金型表面のクリーニング作業を行って樹脂封止の品質向上が図られている。このクリーニング作業は、封止用の樹脂に代えてクリーニング用の樹脂が用いられ、通常と同じ封止作業が何度か繰り返されることによって行われている。このとき、本来の被成形品の一部（半導体チップが積層されていない状態の基板やリードフレーム）がそのままダミー（以下単に「真性品ダミー」という場合がある）として使用される場合もあるが、コスト上の問題もあり、近年は全く異なる部材（例えば布など）がダミー（以下単に「代替品ダミー」という場合がある）として使用される機会も増加している。
【００１０】
真性品ダミーを利用する場合であれば、予め記憶（登録）されている制御情報に基づいて金型の開閉動作を制御すればよいが、代替品ダミーが利用される場合は必ずしも有効に機能しない。これは例えば真性品ダミーと代替品ダミーとの厚みそのものが異なったり、見かけ上の厚みは同じでも金型にてクランプした際の圧縮程度が異なる等の理由による。現状ではこのような場合、代替品ダミーを用いた場合の最適な制御データを樹脂封止装置に再登録した上で、クリーニング作業に入るという手順を経ている。この再登録作業は、代替品ダミーをセットした上で型閉じ動作を行い、一定のクランプ圧力が生じる位置のパルスデータを記憶するという形式にて行われている。
【００１１】
しかしながら、頻繁にクリーニング作業を行いたい場合や、１回のクリーニング作業中で異なる種類のダミーが利用されるような場合（段階的に使用するダミーが変化する場合）には、その都度再登録作業をやり直す必要があり、作業が煩雑であると共に再登録作業に要する時間が長くなり、装置の稼働率低下が避けられない。
【００１２】
本発明は、このような問題点を解決するべくなされたものであって、再登録作業を要することなく簡易かつスムーズに、被成形品の種類に応じた金型の制御を実現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】
【００１３】
本発明は、被成形品を第１、第２の金型でクランプした状態で樹脂にて当該被成形品を封止する樹脂封止装置であって、前記第１、第２の金型が複数種類の被成形品をクランプすることが可能であり、該複数種類の被成形品に対応するデータを記憶しておく記憶部と、該記憶部に記憶されたデータのうち特定種類の被成形品に対応するデータを選択する選択手段と、該選択手段により選択されたデータに基づいて前記第１、第２の金型を制御可能な制御部と、を備えることにより上記課題を解決するものである。
【００１４】
このような構成を採用したことによって、クランプされる被成形品の種類が変わった時は、選択手段による選択をするだけで、当該選択した被成形品に対応するデータ（情報）に基づいて、金型がその選択された被成形品に最適なクランプを実現することが可能となる。例えばこの「対応するデータ」とは、被成形品を第１、第２の金型にて所定条件でクランプした際の当該第１、第２の金型の相対位置（離間距離）である。
【００１５】
また、被成形品の種類を判別する判別手段を備え、該判別手段の判別結果に基づいて選択手段による選択を自動的に行うように構成すれば、作業員による選択操作さえ不要となる。例えば、この判別手段による判別は、カメラ等を利用した画像処理により実現してもよいし、当該樹脂封止工程より前に行われる工程（例えば半導体チップの積層工程など）からの情報を取り込んで行うことで、精度の高い判別を簡易に実現することが可能となっている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明を適用することにより、装置の稼働率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態の一例である樹脂封止装置１００の概略構成図である。図２は、記憶部１６０に記憶される圧力データとパルスデータのデータテーブルを概念的に示した図である。図３は、記憶部１６０への登録作業（記憶作業）を示したフローチャートである。図４は、樹脂封止装置１００の動作の一部を示したフローチャートである。
【００１９】
<樹脂封止装置の構成>
樹脂封止装置１００は、上下に対向して配置される上金型（第１の金型）１１４と下金型（第２の金型）１１５を有している。上金型１１４は固定プラテン１１０から垂設されている。一方、下金型１１５は可動プラテン１１３上に載置されている。なお、図１においては図示していないが、固定プラテン１１０は、例えば特許文献１に示される樹脂封止装置と同様に、タイバー等によって樹脂封止装置１００の本体から支持固定されている。
【００２０】
また、下金型１１５が載置される可動プラテン１１３には、トグルリンク機構（トグルリンク式のプレス機構）１３０が連結している。更に当該トグルリンク機構１３０を介してボールねじ１２０が連結している。このボールねじ１２０は、タイミングベルト１１８を介してサーボモータ１１６と連結されている。即ち、駆動源としてのサーボモータ１１６の回転がタイミングベルト１１８を介してボールねじ１２０へと伝達され、更に、当該ボールねじ１２０によってサーボモータ１１６の回転運動が直線運動へと変換された上で、トグルリンク機構１３０を介して可動プラテン１１３へと伝達可能な構成とされている。また、サーボモータ１１６には当該サーボモータ１１６の回転数を検出することが可能なエンコーダ（回転数検出手段）１１６Ａが付設されている。
【００２１】
また、可動プラテン１１３には、下金型１１５のクランプ圧力（上金型１１４に対するクランプ圧力）を検出可能なロードセル（圧力測定手段：図示していない）が備わっている。即ち、当該ロードセルによって、上金型１１４と下金型１１５との当接の有無や、どの程度のクランプ圧力が発生しているのかを測定することが可能とされている。また、樹脂封止装置１００には、ロードセルから出力される圧力データ（測定結果）を取得すると共に、当該圧力データに対応するパルスデータ（エンコーダ１１６Ａから出力されるパルスデータ）を取得することが可能な制御部１５０が設けられている。また、この制御部１５０は記憶部１６０と連結されており、当該取得した圧力データおよびパルスデータを記憶させることが可能である。この記憶部１６０によって記憶される圧力データおよびパルスデータは、それぞれ対応付けが行なわれた上で「テーブル」として記憶可能とされている。具体的には図２に示したように、ロードセルの圧力データが１の時に対応するエンコーダ１１６Ａのパルスデータ１、ロードセルの圧力データが２の時に対応するエンコーダ１１６Ａのパルスデータ２、ロードセルの圧力データが３の時に対応するエンコーダ１１６Ａのパルスデータ３、・・・（以下同様に）・・ロードセルの圧力データがｎの時に対応するエンコーダ１１６Ａのパルスデータｎといった形式にて記憶される。なお記憶部１６０には、必要に応じてその他のデータを記憶させておくことも可能である。
【００２２】
また制御部１５０には、外部からパラメータを設定（入力）したり、複数の選択肢の中から特定の選択肢を選択することが可能な入力部（選択手段）１７０が設けられている。更に、制御部１５０は、モータ１１６の回転（運転、停止、速度など）を制御することが可能とされている。
【００２３】
<樹脂封止装置の基本的動作>
続いて、樹脂封止装置１００の基本動作について説明する。
【００２４】
上金型１１４と下金型１１５とが所定の間隔に離間している状態で、図示せぬ搬送機構によって、当該上金型１１４および下金型１１５の間に、樹脂封止される被成形品（ワーク）および封止材料としての樹脂が投入される。投入された樹脂は、図示せぬヒータの作用によって溶融される。当該被成形品および樹脂が投入された後、サーボモータ１１６の作用によってボールねじ１２０、トグルリンク機構１３０および可動プラテン１１３を介して下金型１１５が上金型１１４側へと移動して被成形品をクランプする（型閉じ工程）。このクランプ動作は、図２にて示したテーブルのデータに基づいて、適切なクランプが実現される。
【００２５】
その後、溶融樹脂がプランジャ（図示していない）によって押し出され、カル、ランナを通じてキャビティへと流入する。キャビティ内に溶融樹脂が充填されるとプランジャによる押し出しは終了し、そのままの状態で樹脂が硬化するのを待つ。
【００２６】
その後、樹脂がある程度硬化した頃合を見計らって、上金型１１４と下金型１１５とが離間（型開き）する（型開き工程）。
【００２７】
型開き後、別途設けられている搬送機構によって、樹脂封止後の成形品が金型表面から搬出され、次の樹脂封止サイクルへと移行する。搬出された成形品は、冷却部にて冷却された後、カル樹脂等の不要部分が取り除かれ（ゲートブレーク）、所定の収容室へと収容される。
【００２８】
当該樹脂封止装置１００は、このようなサイクルを繰り返すことで順次被成形品に対する樹脂封止を行っている。
【００２９】
<クリーニング作業について>
樹脂封止装置１００では、所定のタイミングで、金型１１４、１１５のクリーニング作用が行われる。このタイミングは、樹脂封止の回数（ショット回数）や、装置の稼働時間等に応じてオペレータ（作業者）の操作によって行われる。クリーニング作業の指示がなされると、図示せぬクリーニング部材供給部からはクリーニング用の布製フレーム（代替品ダミー）が供給され、一方、図示せぬ樹脂供給部からは、クリーニング用樹脂が供給されることとなる。
【００３０】
樹脂封止装置１００の記憶部１６０には、通常の樹脂封止時における金型の制御データの他、クリーニング作業に布製フレーム（代替品ダミー）を使用する場合の金型の制御データが予め記憶されている。即ち被成形品の種類毎に、図２にて示したようなテーブルが予め容易されている。この記憶作業は例えば、図３に示しているように、各材料（ダミーフレームなど）毎に材料を金型にセットした上で（Ｓ１０１）、正常置（一定のクランプ圧力が生じる位置のパルスデータ）を確認するための動作を行い（Ｓ１０２）、当該確認された値を正常値として記憶部に登録される（Ｓ１０３）。そのためオペレータは、入力部１７０を通して当該登録済みのデータ（テーブル）を選択する（呼び出す）だけでスムーズにクリーニング作業へと入ることができる。
【００３１】
なお、この正常置（一定のクランプ圧力が生じる位置のパルスデータ）は、間接的には、被成形品を金型１１４、１１５にて所定条件でクランプした際の当該金型１１４、１１５の相対位置（離間距離）に相当する。
【００３２】
このオペレータによる選択と樹脂封止装置１００の動作との関係を図４にてフローチャートとして示している。
【００３３】
オペレータが、入力部１７０を介して特定の材料を選択する（Ｓ２０１）。この選択が、真性品であった場合は真性品の制御データ（テーブル）が制御部１５０へと呼び出される（Ｓ２０３）。一方、代替品ダミーであった場合は、代替品ダミーの制御データ（テーブル）が制御部１５０へと呼び出される（Ｓ２０５）。なおここでは２種類の被成形品（真性品と代替品ダミー）についてのデータ（テーブル）が登録されているが、必要に応じて３種類以上のデータ（テーブル）を登録しておけば、より柔軟な対応が可能となる。
【００３４】
この呼び出されたデータを基に、樹脂封止装置１００を自動運転させてよいか否かが判断される。例えば、選択される材料はあるが、その材料に対する制御データがないようなときは、その材料は自動運転に適さない、と判断する。
【００３５】
制御部１５０は、当該選択された制御データ（テーブル）に基づいて、金型１１４、１１５の動作を制御しつつ、クリーニング動作を行う。
【００３６】
このように、本発明を適用した樹脂封止装置１００では、クランプされる被成形品の種類が変わった時でも、入力部（選択手段）１７０による選択をするだけで、当該選択した被成形品に対応するデータ（テーブル）に基づいて、金型１１４、１１５がその選択された被成形品に最適なクランプを実現することが可能となっており、データ（テーブル）の再登録作業が全く不要である。その結果、再登録作業に要する時間も不要となり、樹脂封止装置１００の稼働率を向上させることが可能である。
【００３７】
また上記では、クリーニング作業に当たりオペレータが被成形品の種類を手動的に（マニュアル操作で）選択しているが、被成形品の種類を自動的に判別する判別手段を備え、該判別手段の判別結果に基づいて入力部１７０による選択を自動的に行うように構成してもよい。このようにすれば、オペレータによる選択操作さえ不要となり人件費削減にも貢献する。具体的には、ラインの途中にＣＣＤカメラ等を設置し、該カメラに撮像した映像を画像処理することにより被成形品の種類を判別すれば、簡易な構成で判別手段を実現することができる。
【００３８】
なお、上記では、通常の封止作業とクリーニング作業という前提で説明しているが、本発明はこのような場面に限定的に採用されるものではない。例えば、同じ樹脂封止であっても、定期的にライン上に流れる被成形品の種類に変更が生じる場合等にも同様に適用することが可能である。このような場合であれば、例えば、カメラ等の判別手段を設けずとも、当該樹脂封止工程より前に行われる工程（例えば半導体チップの積層工程など）からの情報を取り込むことで選択手段による自動選択を実現することも可能である。
【００３９】
なお、上述した樹脂封止装置１００においては、トグルリンク機構１３０を介して金型の開閉が実現されていたが、これに限られるものではない。例えば、ボールねじ１２０が直接可動プラテン１１３を駆動するような構成であってもよい。
【００４０】
また、上記実施形態においては、サーボモータ１１６の回転数検出手段としてエンコーダを例に説明しているが、駆動源としてのモータの回転数を検出できる限りにおいて、種々の構成を採用することが可能である。例えば、レゾルバのようにアナログ信号として出力される手段を採用することも可能である。
【００４１】
また、上記ではトランスファ型の樹脂封止装置を例に説明しているがこれに限定されるものではない。その他、圧縮型の樹脂封止装置に適用しても同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、半導体チップを搭載した基板等のワークを樹脂にて封止する樹脂封止装置に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態の一例である樹脂封止装置の概略構成図
【図２】記憶部に記憶される圧力データとパルスデータのデータテーブルを概念的に示した図
【図３】記憶部への登録作業を示したフローチャート
【図４】樹脂封止装置の動作の一部を示したフローチャート
【図５】特許文献１に記載されている樹脂封止装置の概略構成図
【符号の説明】
【００４４】
１００…樹脂封止装置
１１０…固定プラテン
１１３…可動プラテン
１１４…上金型
１１５…下金型
１１６…サーボモータ
１１６Ａ…エンコーダ
１１８…タイミングベルト
１２０…ボールねじ
１３０…トグルリンク機構
１５０…制御部
１６０…記憶部
１７０…入力部
【図１】
2010036530.tif 000003
【図２】
2010036530.tif 000004
【図３】
2010036530.tif 000005
【図４】
2010036530.tif 000006
【図５】
2010036530.tif 000007