(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度管理された樹脂タブレットをモールド金型に供給して樹脂モールドを行う樹脂タブレットの温度管理機構を備えた樹脂モールド装置において、
仕切壁により周囲を取り囲む部屋内に配置され、複数の樹脂タブレットが収容保管されたタンクからホッパーを通じてパーツフィーダへ樹脂タブレットが供給され、該パーツフィーダにより樹脂タブレットを連続してテーブル上へ供給するタブレット供給手段と、
前記タブレット供給手段によりテーブル上に供給された樹脂タブレットを収納保持してモールド金型に移送するためのタブレット移送手段と、
前記パーツフィーダを収容する部屋の上部に設けられ、該部屋内の空気を吸引して冷気をパーツフィーダに向けて吹き付けることにより、部屋内の温度を所定温度以下に維持する冷却手段と、
前記冷却手段の冷却動作を制御するための制御手段と、を具備したことを特徴とする温度管理機構を備えた樹脂モールド装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記部屋内に設けた温度センサーの検出温度に応じて部屋内の温度を所定値以下に維持するよう前記冷却手段の動作を制御することを特徴とする請求項１記載の樹脂タブレットの温度管理機構を備えた樹脂モールド装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記樹脂タブレットの移送経路に設けた温度センサーにより樹脂タブレットの温度を監視し不良検出機構によりホルダーに収納される樹脂タブレットの長さのばらつきが許容範囲内か否かを検出し、該樹脂タブレットの温度が所定値を越えた場合若しくは樹脂タブレットの長さのばらつきが許容範囲外である場合、排出手段により廃棄することを特徴とする請求項１記載の樹脂タブレットの温度管理機構を備えた樹脂モールド装置。
【請求項４】
前記モールド金型に品種検出部が設けられ、制御手段は成形品種に応じた樹脂タブレットの種類に応じた管理温度データを含む品種データを記憶部に記憶しており、制御手段はモールド金型を交換する際に品種検出部から特定される品種データから樹脂タブレットの種類に応じた管理温度データを特定して、記憶部に記憶されている部屋内の管理温度を自動的に書き換えて冷却手段による冷却動作を制御することを特徴とする請求項１記載の樹脂タブレットの温度管理機構を備えた樹脂モールド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は温度管理された樹脂タブレットをモールド金型に供給して樹脂モールドを行う樹脂タブレットの温度管理機構を備えた樹脂モールド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂モールドタイプの半導体装置の製造に使用するマルチポットタイプのトランスファモールド装置では、一回のモールド操作ごとモールド金型の各々のポットに樹脂タブレットを供給して樹脂モールドする。
図５は温度管理された樹脂タブレットを保管場所からモールド金型へ供給する樹脂モールド装置の従来例を示す。この樹脂モールド装置は、円柱状の樹脂タブレット１０１を収納するパーツフィーダ１０２よりテーブル１０３上に樹脂タブレット１０１が長手方向に順次送り出される。そして、チャック爪を有するチャック機構１０４によりチャックされて長手方向に収納穴を設けたホルダー１０５ａ、１０５ｂに整列して収納する。上記チャック機構１０４は回動可能なチャックを両側に開き、樹脂タブレット１０１を立てた状態でホルダー１０５ａ，１０５ｂの収納穴に収納する。
【０００３】
上記ホルダー１０５ａ、１０５ｂに設ける収納穴はモールド金型のポットの位置に合わせて設けられており、パーツフィーダ１０２から各収納穴に樹脂タブレット１０１を移載した後、該ホルダー１０５ａ、１０５ｂをモールド金型１０７へ樹脂タブレット１０１を移送するインローダー１０６まで移動させて、樹脂タブレット１０１を突き上げシリンダ等により突き上げてインローダー１０６に移載する。また、上記インローダー１０６には供給マガジン１１０より半導体素子を搭載したリードフレームがモールド金型の成形品収容部に合わせて移載され、該リードフレームはカートリッジが内蔵された熱板によりプレヒートされる。上記インローダー１０６をモールド金型１０７上に移動させて樹脂タブレット１０１をポットへリードフレームを成形品収容部へそれぞれ供給する。
そして、金型の型締めが行われて、樹脂モールドが行われた後、取り出し位置１０８に移送され、ゲートブレイクが行われて不要樹脂を分離或いは除去させた後、各成形品は収納部１０９に回収される。
【０００４】
上記樹脂モールド装置において、タブレット供給部に装備されたパーツフィーダ１０２の温度管理機構について図６を参照して説明する。パーツフィーダ１０２は、樹脂タブレット１０１が送り出されるにしたがって、サブタンク１１１内のタブレットはホッパー１１２を介してパーツフィーダ１０２内に供給する。上記サブタンク１１１内に保管される樹脂タブレット１０１は、品種にもよるが通常２０°Ｃ〜３０°Ｃに保管されるのが望ましい。上記樹脂タブレット１０１は、熱硬化性樹脂が用いられるため、所定温度で保管しないと、樹脂が劣化して成形不良の要因となる。
また、図５に示すように、上記パーツフィーダ１０２は、高温のモールド金型１０７と仕切壁１１３を介して隣接して配置されているため、フィーダ部の温度は高温となりやすい。
上記樹脂タブレット１０１は、低温貯蔵された冷蔵庫より取り出して常温に戻してから使用される。即ち、常温での使用が一般的であるため、パーツフィーダ１０２が配置されている装置壁面に外気を取り込むための冷却ファン１１４を設けて、パーツフィーダ１０２やサブタンク１１１に外気を吹きつけて樹脂タブレット１０１の温度管理を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の樹脂モールド装置においては、モールド金型１０７付近はおよそ１８０°Ｃに加熱されており、リードフレームも１００°Ｃ〜１２０°Ｃ程度にプレヒートされているため、これらの輻射熱等により樹脂タブレット１０１周辺の温度は４０°Ｃ近くまで上がる場合がある。この場合、気温に左右される外気を冷却ファン１１４により取り込むだけでは冷却効果が十分得られない。
特に、熱硬化性樹脂の場合、３０°Ｃ〜３５°Ｃ以上の高温になると架橋反応が進み樹脂が硬化して流れ難くなるため、樹脂モールドの際にボイド発生の要因となったり、ワイヤー流れを生じたりするおそれがあった。
また、パーツフィーダ１０２に供給するサブタンク１１１内に収容された樹脂タブレット１０１は、共用のものでモールド金型１０７の品種交換を何度か繰り返して行うと、１日ぐらい収容されたままになるという実情もある。
よって、樹脂タブレット１０１の保管場所の温度管理をより厳格に行う必要性が生じている。
【０００６】
本発明はこのような要請に鑑みてなされたものであり、樹脂タブレットの保管場所の温度管理を厳格に行うことが可能な樹脂タブレットの温度管理機構を備えた樹脂モールド装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次の構成を備える。
すなわち、温度管理された樹脂タブレットをモールド金型に供給して樹脂モールドを行う樹脂タブレットの温度管理機構を備えた樹脂モールド装置において、仕切壁により周囲を取り囲む部屋内に配置され、複数の樹脂タブレットが収容保管されたタンクからホッパーを通じてパーツフィーダへ樹脂タブレットが供給され、該パーツフィーダにより樹脂タブレットを連続してテーブル上へ供給するタブレット供給手段と、前記タブレット供給手段によりテーブル上に供給された樹脂タブレットを収納保持してモールド金型に移送するためのタブレット移送手段と、前記パーツフィーダを収容する部屋の上部に設けられ、該部屋内の空気を吸引して冷気をパーツフィーダに向けて吹き付けることにより、部屋内の温度を所定温度以下に維持する冷却手段と、前記冷却手段の冷却動作を制御するための制御手段とを具備したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る樹脂モールド装置の平面図、図２は温度管理機構の制御系のブロック図、図３はパーツフィーダを内蔵した部屋の構成を示す説明図、図４はチャック機構及び排出機構の構成を示す説明図である。
【０００９】
先ず、図１を参照して樹脂モールド装置の全体構成について説明する。
１はタブレット供給手段としてのタブレット供給部であり、円柱状の樹脂タブレット２を収容保管するパーツフィーダ３を装備している。このパーツフィーダ３は、樹脂タブレット２をフィーダで長手方向に一列に向きを揃えて連続的にタブレットテーブル４上に供給するものである。上記パーツフィーダ３は、後述するホルダーの収納穴の数に対応した数を単位として供給される。
また、上記パーツフィーダ３は周囲を仕切壁に取り囲まれた部屋５内に収容されており、該部屋５内には温度センサー６ａが設けられている。上記温度センサー６ａとしては、熱電対等が好適に用いられる。尚、必要に応じて湿度センサー６ｂを設けても良い。
【００１０】
７はタブレット移送手段を構成するタブレット収納部である。このタブレット収納部７には、パーツフィーダ３によりタブレットテーブル４上に供給された樹脂タブレット２をチャックしてホルダー９ａ，９ｂに移載するチャック機構８が装備されている。このチャック機構８は、一回に２個の樹脂タブレット２をチャック可能な開閉可能なチャックアームをチャック側及び収納側に２対有している。上記チャックアームはアーム回転テーブル１０上に回転可能に支持されており、一方のアーム対が樹脂タブレット２をチャックするとき、他方のアーム対がホルダー９ａ，９ｂに樹脂タブレット２を振り分けて収納する動作を繰り返す。詳しくは、上記ホルダー９ａ，９ｂの長手方向にポット配置に合わせて形成された収納穴に収納し、該ホルダー９ａ，９ｂを定寸送りしながらアーム回転テーブル１０を例えば１８０°回転させるごとにチャックアーム対を交互に開閉動作させて樹脂タブレット２のピックアップ及び収納作業を行う。このため、タブレットテーブル４上に供給された２つの樹脂タブレット２はストッパーに突き当ててチャック位置に位置決めしてセットするようにしている。
【００１１】
１１はタブレット移送手段を構成するタブレット移送部であり、上記ホルダー９ａ，９ｂに収納されて搬送された樹脂タブレット２をプレヒート部において高周波加熱してインローダー１２へ受渡しが行われる。具体的には、押し上げシリンダ等により樹脂タブレット２を押し上げることによりローダハンドに受渡しが行われる。
また、熱板１１ａ上に設けられたセットプレートには、供給マガジン１３より半導体素子がボンディングされたリードフレームがフレーム切り出しプッシャー１４によりモールド金型の成形位置に合わせて順次積載される。
上記セットプレートは、リードフレームのプレヒート部を兼用しており、リードフレームを１００°Ｃ〜１２０°Ｃ程度に加熱する。上記高周波加熱を使うと、タブレットの中心部まで加熱できるためモールド金型内で均一な溶融が可能となる。
上記インローダー１２は、半導体素子を搭載したリードフレーム及び樹脂タブレット２を保持したままガイドレールに沿って図１の矢印方向に移動してモールド金型へ移送し、下型上にリードフレーム及び樹脂タブレット２の受渡しをした後、元の位置に戻る。
【００１２】
１５はモールド金型であり、上記インローダー１２により搬送されたリードフレーム及び樹脂タブレット２を下型上にセットされ、下型を上昇させて型締めを行った後、樹脂モールドが行われる。
上記モールド金型１５には、品種検出部１６が形成されており、金型を交換したときに樹脂モールドされる成形品１７の品種が判別できるように構成されている。具体的には、使用する樹脂タブレット２の品種、即ち保管温度や、その他成形品の種類、リードフレームの種類等のその品種に関するデータが全て判別できるように構成されている。
【００１３】
１８は成形品取り出し部であり、該成形品取り出し部１８にはガイドレールに沿ってモールド金型１５上に往復移動可能なアンローダー１９を装備している。このアンローダー１９は、樹脂モールド後下型上に移動して、金型より離型した成形品１７を移載して該成形品を１７を保持したまま元の位置に戻る。
上記アンローダー１９に保持された成形品１７は、成形品取り出し方向とは直交する方向に移動可能な移動テーブル１８ａ上のディゲートパレットに移載され、ツイストを行うことによりゲートブレイクを行い不要樹脂が除去される。
【００１４】
２０は不要樹脂除去後の成形品１７を収納する収納マガジンである。不要樹脂除去後の成形品１７は、移動テーブル１８ａにより収納マガジン２０上に移送されてマガジン内に収納される。
【００１５】
次に、上記樹脂モールド装置に装備される温度管理機構の構成を図２に示すフロック図を参照して説明する。
図２において、２１は制御手段としての制御部であり、後述する部屋５の温度管理をする冷却ユニット２２の冷却動作を制御したり、所定温度以上に昇温した樹脂タブレット２をタブレットテーブル４上より排出する排出機構２３の動作を制御する。上記制御部２１は、温度管理機構全体の制御を行うＭＰＵ（マイクロプロセッサ）、入力データの一時保存やＭＰＵのワークエリアとして使用されるＲＡＭ，制御プログラムや成形品種に応じた樹脂タブレット２の管理温度データ等を記憶したＲＯＭ等を備えたデータ記憶部２１ａ、該データ記憶部２１ａの記憶値と検出値との比較を行うコンパレータ等を備えた比較部２１ｂを備えている。
【００１６】
上記制御部２１には、部屋４内に装備した温度センサー６ａによる温度データや、後述する樹脂タブレット２の移送経路に設けた温度センサーによるタブレット自体の温度検出データが入力され、また、モールド金型１５の品種検出部１６における品種データやキーボード２４から入力される金型品種や該使用する樹脂タブレットの品種に応じた管理温度等の情報が入力され、制御部２１は管理温度データの変更を行う。
また、制御部２１からは、冷却ユニット２２の冷却動作を制御して部屋５内の温度を所定管理温度（例えば３０°Ｃ以下）に維持したり、排出機構２３による昇温したタブレットを排出させたり、昇温した不良樹脂タブレットが存在する旨をアラーム表示したり、樹脂タブレット２の管理温度をモニター２５に表示したりする。
【００１７】
次に、図３を参照してパーツフィーダ３を内蔵した部屋の構成を説明する。
パーツフィーダ３は、樹脂タブレット２を長手方向に連続して送り出すフィーダ部３ａ、該フィーダ部３ａにポッパー３ｂを介して樹脂タブレット２を供給するサブタンク３ｃを装備している。上記フィーダ部３ａとしては、ボウルフィーダ，リニアフィーダ等があるが、本実施の態様では、ボールフィーダを採用している。
上記サブタンク３ｃ内には、円柱状の樹脂タブレット２が１００ショット分ぐらい収容保管されている。この樹脂タブレット２は、冷蔵庫に入れて低温保存されており、使用する最に常温に戻してからパーツフィーダ３に装填される。
上記パーツフィーダ３の周囲は仕切壁３ｄにより囲まれており、該仕切壁３ｄの上面外側には、冷却ユニット２２が設けられており、部屋５内の空気を吸入して冷媒により冷やした空気をパーツフィーダ３に向かって吹きつけることにより、部屋５内の温度を常温、即ち３０°Ｃ以下、好ましくは２０°Ｃ〜２５°Ｃに維持するように温度管理を行う。樹脂モールド工程を繰り返すことにより部屋５内の温度が３０°Ｃより上昇した場合には、温度センサー６ａにより温度検出を行っているため、制御部２１は冷却ユニット２２の冷却能力を高めることにより部屋５内の温度を常に３０°Ｃ以下となるように調整する。
【００１８】
これによって、例えば樹脂タブレット２は交換せずにモールド金型１５のみを交換する場合等、パーツフィーダ３内の樹脂タブレット２の保管時間が長くなっても、部屋５内は常温を維持することができるため樹脂タブレットの性能が劣化することなく、安定した樹脂モールド工程を行うことができる。
【００１９】
また、樹脂タブレット２の温度管理は、部屋５内のみならず、該樹脂タブレット２の移送経路においても温度管理を行うことが可能である。
例えば、図４において、温度センサーをタブレット収納部７に配置した実施例について説明する。パーツフィーダ３よりタブレットテーブル４上に供給された樹脂タブレット２はチャック機構８によるチャック位置にセットするためストッパー２６に突き当てられて位置決めされる。上記ストッパー２６の近傍に温度センサー６ｃ（赤外線センサー）を配置しても良い。上記タブレットテーブル４は図示しない駆動手段により矢印方向（図の左右方向）に移動可能に構成されており、該テーブル４の下部には開閉可能なシャッター２７が設けられている。該シャッター２７の下方には不良のタブレットを回収するタブレット廃棄ボックス２８が設けられている。
上記温度センサー６ｃによりタブレットテーブル４上にセットされた樹脂タブレット２の温度が３０°Ｃ以上であることを検出すると、樹脂タブレットの供給動作を停止してタブレットテーブル４を移動させると共に、シャッター２７を開放して昇温した樹脂タブレット２をタブレット廃棄ボックス２８へ回収する。
【００２０】
また、上記タブレット収納部７には、ホルダー９ａ，９ｂの収納穴に収納する樹脂タブレット２の大きさ（長さ）が許容範囲内にあるか否かを検出する不良検出機構が装備されている。タブレットの長さが短すぎると樹脂量が不足して成形不良の要因となり、長すぎると成形品の取り出しが困難になる等の不都合があるためである。この不良排出機構に温度センサーを装備しても良い。
【００２１】
具体的には、チャック位置に位置決めされた樹脂タブレット２はチャック機構８によって２個ずつチャックされた後上昇し、アーム回転テーブル１０により１８０°回転させて、タブレットをチャックしたチャックアーム８ａ，８ｂを収納側位置（図面奥側）に移動させた後、該チャックアーム８ａ，８ｂをそれぞれ９０°回転させることにより、図の二点鎖線に示すように水平位置（検査位置）まで両側に開く。このとき他のチャックアーム８ｃ，８ｄ（図示せず）はチャック側位置（図面手前側）に配置される。
【００２２】
この状態で図示しないエアシリンダに検査ピン２９ａ，２９ｂを下降させてチャックアーム８ａ，８ｂによってチャックされた樹脂タブレット２の上端面に当接させる。このとき、図示しない検知センサが検査片が許容範囲にあるか否かを検査し、検査後チャック機構８を下降させて収納側位置（図面奥側）に配置されたチャックアーム８ａ，８ｂのチャックを開放してホルダー９ａ，９ｂの収納穴に樹脂タブレット２を収納する。このとき、チャックアーム８ｃ，８ｄによりタブレットテーブル４上の樹脂タブレット２のチャックを同時に行う。そして、チャック機構８は再び上昇して、収納後のチャックアーム８ａ，８を垂直方向位置まで閉じるよう９０°回転させた後、アーム回転テーブル１０により１８０°回転させると、樹脂タブレット２をチャックしたチャックアーム８ｃ，８ｄは収納側位置（図面奥側）に移動し、チャックアーム８ａ，８ｂはチャック側位置（図面手前側）に移動する。そして、チャックアーム８ｃ，８ｄをそれぞれ９０°回転させることにより図の二点鎖線に示す水平位置（検査位置）まで両側に開いて、タブレットの収納及びチャック動作を同時に行う。なお、図４において、３１はチャックアーム８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを開閉させるためのアーム開閉シリンダであり、３２は上記チャックアーム８ａ，８ｂ及び８ｃ，８ｄを１８０°回転させるための回動シリンダである。
以上の動作を交互に繰り返すことにより、樹脂タブレット２の検査を行いながらホルダー９ａ，９ｂの収納穴に樹脂タブレット２を収納する。
【００２３】
上記検査片が許容範囲内にあるときは、チャックアーム８ａ，８ｂによる次の樹脂タブレット２の移載操作に移行し、許容範囲外にあるときは不良樹脂タブレットの排出操作に移行する。
不良樹脂タブレットを排出する場合には、先ずホルダー９ａ，９ｂを移動させて、不良樹脂タブレットが収納された収納穴位置を排出シリンダ３０ａ，３０ｂの上方に位置させる。次いで、排出シリンダ３０ａ，３０ｂを作動させてホルダー９ａ，９ｂから不良樹脂タブレットを突き上げ、収納側に配置され水平位置に開かせたいずれかのチャックアームにより不良タブレットをチャックさせる。
次いで、チャック機構８を上昇させた後、アームを垂直方向に閉じ、アーム回転テーブル１０により１８０°回転させてチャック側位置に移動させる。また、前記タブレットテーブル４を移動させてシャッター２７を開放し、不良樹脂タブレットのチャックを開放することによりタブレット廃棄ボックス２８に落下させる。
また、上記不良樹脂タブレットの排出は、排出シリンダで排出シュータ（図示せず）内へ突き上げてシュータを通って上記タブレット廃棄ボックス２８まで滑り落としても良い。
【００２４】
上記構成において、樹脂タブレット２がチャック機構８により保持された検査位置に対応した両側位置に温度センサー（赤外線センサー等）６ｄをそれぞれ設けても良い。この場合、温度センサー６ｄにより樹脂タブレット２が３０°Ｃ以上に昇温した場合には、上述したチャック機構８によるホルダー９ａ，９ｂ内の不良樹脂タブレットの排出機構と同様の動作によりタブレット廃棄ボックス２８へ回収される。
【００２５】
このように、樹脂タブレット移送経路に温度センサー６ｃ，６ｄ等を設けてきめ細かな温度管理を行い、所定温度より昇温した樹脂タブレット２を排出機構２３により回収することにより、樹脂モールドにおいて成形不良等の要因を未然に除去することができるので、高品質な成形品を安定供給できる。
【００２６】
また、成形品種を変更するためモールド金型１５を交換すると、品種検出部１６により使用する樹脂タブレット２の種類に対応した管理温度データが特定され、制御部２１のデータ記憶部２１ａに記憶された管理温度を自動的に書き換えて冷却ユニット２２の冷却動作を制御する。
【００２７】
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、例えば樹脂タブレットの温度検出は、タブレット移送部１１におけるプレヒート部等で行っても良く、発明の精神を逸脱しない範囲で他の改変を行うことができるのはもちろんである。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、前述したように、タブレット供給手段に保管される樹脂タブレットの保管時間が長くなっても、前記タブレット供給手段を収容する部屋内を冷却手段により常温を維持するように温度制御されているので、樹脂タブレットの性能が劣化することなく、安定した樹脂モールド工程を行うことができる。
特に、樹脂タブレット移送経路に温度センサー等を設けてきめ細かな温度管理を行い、所定温度より昇温した樹脂タブレットを排出機構により回収することにより、樹脂モールドにおいて成形不良等の要因を未然に除去することができるので、高品質な成形品を安定供給できる等の著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る樹脂モールド装置の平面図である。
【図２】樹脂モールド装置に装備した温度管理機構の制御系のブロック図である。
【図３】パーツフィーダを内蔵した部屋の構成を示す説明図である。
【図４】チャック機構及び排出機構の構成を示す説明図である。
【図５】従来の樹脂モールド装置の平面図である。
【図６】従来のパーツフィーダの温度管理機構の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１  タブレット供給部
２  樹脂タブレット
３  パーツフィーダ
３ａ  フィーダ部
３ｂ  ホッパー
３ｃ  サブタンク
３ｄ  仕切壁
４  タブレットテーブル
５  部屋
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ  温度センサー
６ｂ  湿度センサー
７  タブレット収納部
８  チャック機構
９ａ，９ｂ  ホルダー
１０  アーム回転テーブル
１１  タブレット移送部
１１ａ  熱板
１２  インローダー
１３  供給マガジン
１４  フレーム切り出しプッシャー
１５  モールド金型
１６  品種検出部
１７  成形品
１８  成形品取り出し部
１９  アンローダー
２０  収納マガジン
２１  制御部
２１ａ  データ記憶部
２１ｂ  比較部
２２  冷却ユニット
２３  排出機構
２４  キーボード
２５  モニター
２６  ストッパー
２７  シャッター
２８  タブレット廃棄ボックス
２９ａ，２９ｂ  検査ピン
３０ａ，３０ｂ  排出シリンダ
３１  アーム開閉シリンダ
３２  回動シリンダ
【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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【図６】
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