(57)【要約】【課題】ワンポット方式の樹脂封止用油圧駆動型成形機が備える既存の位置検出器を利用して、マルチポット方式の金型を数値制御する可能な電子部品等の樹脂封止成形機を提供する。【解決手段】電子部品等の樹脂封止成形機は、一対の開閉金型の型締め閉鎖中に該金型のポットにプランジャを介して加圧力を付与し、該ポット内から封止用樹脂を封止対象の電子部品等に向けて押し出すようにする主油圧シリンダ1を予め備えて成り、ポットに加圧力を付与するプランジャと、該プランジャを駆動する内蔵油圧シリンダ2とが収納された金型の搭載時に、その金型に収納された内蔵油圧シリンダ2と主油圧シリンダ1とを直列に配管させる油路切り替え用の配管ブロック6を設け、主油圧シリンダ１に付属してそのピストン位置を検出する位置検出器4の検出データに従って内蔵油圧シリンダ2による加圧注入条件を直接的に制御する油圧制御弁3を備えた制御部を設けたことを特徴とする。【選択図】図1
2006114707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の開閉金型の型締め閉鎖中に該金型のポットにプランジャを介して加圧力を付与し、該ポット内から封止用樹脂を封止対象の電子部品等に向けて押し出すようにする主油圧シリンダを予め備えて成る電子部品等の樹脂封止成形機において、
ポットに加圧力を付与するプランジャと、該プランジャを駆動する内蔵油圧シリンダとが収納された金型の搭載時に、その金型に収納された前記内蔵油圧シリンダと前記主油圧シリンダとを直列に配管させる油路切り替え用の配管ブロックを設け、かつ前記主油圧シリンダに付属してそのピストン位置を検出する位置検出器の検出データに従って前記内蔵油圧シリンダによる加圧注入条件を直接的に制御する油圧制御弁を備えた制御部を設けた、ことを特徴とする電子部品等の樹脂封止成形機。
【請求項２】
前記プランジャおよび内蔵油圧シリンダを収納した金型は、複数の前記ポットを備えたマルチポット金型から成り、着脱自在に搭載されるように構成された請求項１に記載の電子部品等の樹脂封止成形機。
【請求項３】
前記主油圧シリンダに付属した前記位置検出器は、前記制御部を介して前記内蔵油圧シリンダの位置検出に併用される請求項１又は請求項２に記載の電子部品等の樹脂封止成形機。
【請求項４】
前記配管ブロックは、前記プランジャおよび内蔵油圧シリンダを収納した金型を取り外して非内蔵の開閉金型を搭載したとき、該非内蔵開閉金型のポットから封止用樹脂を注入するように前記主油圧シリンダを配管し得る配管ポートを有するように構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子部品等の樹脂封止成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品等、殊に集積回路、大規模集積回路（IC、LSI）等の電子回路部品の製造過程において、基板上に形成されるこれらの電子回路部品を、成形金型を用いて樹脂によって封止、成形し、このとき数値制御技術を適用して樹脂による封止、成形精度の高精度化を達成可能にして、電子部品等、殊に電子回路部品の回路機能部分の保護と動作の長期安定化を図り得るようにする電子部品等の樹脂封止成形機に関し、特に、主として既存の成形機を利用することを前提にして樹脂封止機能を向上させる改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、IC、LSI等の電子部品が高密度化、小形・薄形化が進む中で、これらのICやLSI等の製造過程で、樹脂を用いて回路機能部を成形封止する樹脂封止作業における成形条件の高度化が益々要請されている。これに対応するため、成形機の上部に設けられた注入用油圧シリンダを駆動手段にして例えば縦方向に開閉する金型に装填した成形対象部品（電子部品）に対して一つの加熱用ポットから成形用樹脂を導入し、金型内の樹脂路であるランナーを経てキャビティ内に装填された成形対象部分に樹脂を分配、成形する所謂、ワンポット方式から、複数個のポットとプランジャとを金型内に備え、プランジャの作用で複数ポットから電子部品における封止対象部分へ瞬時的に溶融樹脂を流動させて流動途中における樹脂の性状変化を防止して樹脂封止の高精度化を図るマルチポット方式に移行している。例えば、マルチポット方式は特許第３４５７９４２号に開示されている。
【特許文献１】特許第３４５７９４２号
【０００３】
この場合に、プランジャの位置や速度の制御を数値制御によって制御すれば、封止成形条件の管理が正確となり、製品々質の安定化は確実に向上することが容易に理解できる。例えば、特許第３４００８１１号は、プランジャを電動機によって駆動する場合にプランジャの位置を検出する手段及び同プランジャの速度を検出する手段を設け、また注入樹脂にかかる圧力を検出する圧力検出手段を設け、検出圧力のフィードバックにより注入樹脂に掛かる圧力を既設定圧力が保持されるようにプランジャ位置を制御する構成を開示している。
【特許文献２】特許第３４００８１１号
【０００４】
然しながら、成形機として従来からの既存成形機をそのまま利用してコスト増を極力、抑制し、延いては製品コストの増加防止を図ることが絶対的に要請される生産の現場では、従来の金型を使用しての生産も共用しなければならないのが現実であり、故に複数プランジャの駆動は、既存成形機では油圧シリンダを用いており、故に上記のような電動機、例えばサーボモータ等を駆動手段として組み入れる技術を直接的に応用することは不可能であり、金型内に油圧シリンダを収納、内蔵するしかない。
【０００５】
ところが、この金型の成形部分の温度は、封入樹脂材料を加熱・溶融する必要性からその温度値は一般的に１８０℃前後の高温状態にある。このために、断熱対策を施したにしても金型に収納されているプランジャの位置を数値制御方式で制御することが可能となる精度と安定性とを有する位置検出器を取付けることは簡単にはできず、オープン制御方式による簡単な制御方式を採るか、数値制御する場合はプランジャの駆動装置または位置検出器を距離的に十分に離して配置するしかなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、既存の樹脂封止用の油圧駆動型成形機を利用することを前提とした場合において、上述のような問題点が発生することに鑑み、電子部品等の樹脂封止作業の成形条件を数値制御するため、金型に収納、内蔵されてポット内から封止用の溶融樹脂材料を押し出すためのプランジャの位置データを金型外部から数値制御用の数値データとして得ることが可能であり、しかも所望に応じて金型の交換も短時間に容易に遂行可能な機構を備えた電子部品等の樹脂封止成形機を提供せんとするものである。
【０００７】
本発明の他の目的は、金型がマルチポットを有し、そのマルチポットの各ポットに関連するプランジャと油圧シリンダとを内蔵して形成され、この種のマルチポット金型が、従来から多用されて来た単一のポットを備えるワンポット金型と入れ替え交換可能に成形機の対向するフレーム、テーブル間に搭載されて用いられ、かつ両者の金型に対して数値制御により電子部品等に対し高精度の樹脂封止を遂行可能な電子部品等の樹脂封止成形機を提供することに有る。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、一対の開閉金型の型締め閉鎖中に該金型のポットにプランジャを介して加圧力を付与し、該ポット内から封止用樹脂を封止対象の電子部品等に向けて押し出すようにする主油圧シリンダを予め備えて成る電子部品等の樹脂封止成形機において、
ポットに加圧力を付与するプランジャと、該プランジャを駆動する内蔵油圧シリンダとが収納、内蔵された金型の搭載時に、その金型に収納された前記内蔵油圧シリンダと前記主油圧シリンダとを直列に配管させる油路切り替え用の配管ブロックを設け、かつ前記主油圧シリンダに付属してそのピストン位置を検出する位置検出器の検出データに従って前記内蔵油圧シリンダによる加圧注入条件を直接的に制御する油圧制御弁を備えた制御部を設けたことを特徴とする電子部品等の樹脂封止成形機を供するものである。
【０００９】
また、好ましくは、上記のプランジャおよび内蔵油圧シリンダを収納した金型は、複数の前記ポットを備えたマルチポット金型から成り、着脱自在に搭載されるように構成された電子部品等の樹脂封止成形機である。
【００１０】
更に好ましくは、前記主油圧シリンダに付属した位置検出器は、前記制御部を介して前記内蔵油圧シリンダの位置検出にも併用し得るように構成する。
【００１１】
また、前記の配管ブロックは、前記プランジャおよび内蔵油圧シリンダを収納した金型を取り外して非内蔵の開閉金型を搭載したとき、該非内蔵開閉金型のポットから封止用樹脂を注入するように前記主油圧シリンダを配管し得る配管ポートを有するように構成されていることが好ましい。
【００１２】
なお、本発明は、樹脂封止成形機に搭載した金型内で電子部品等の樹脂封止を行う樹脂封止成形方法として、金型に収納して設けたプランジャを同じく該金型に収納した内蔵油圧シリンダで駆動してポットから樹脂材料の注入を行うようにし、上記内蔵油圧シリンダを予め上記の樹脂封止成形機に具備されている主油圧シリンダに直列に配管し、このとき、上記主油圧シリンダに付属して該主油圧シリンダのピストン位置を検出する位置検出器を利用して上記の内蔵プランジャの注入条件を数値制御データとして求め、該求めた注入条件に従って上述のポットから前記電子部品等へ樹脂材料を注入して封止成形する樹脂封止成形方法をも包含するものである。
【発明の効果】
【００１３】
上述した構成を有した本発明の電子部品等の樹脂封止成形機によれば、電子部品等の樹脂封止成形に当たり、従来からあるワンポット方式の開閉金型と、予め複数のポットを備え、それらポットから封止樹脂材料を押し出すプランジャと同プランジャを駆動する油圧シリンダを内蔵シリンダとして具備したマルチポット金型とを交換、使用するとき、配管ブロックにおける油圧路の配管を簡単にしかも短時間で切換、変更するだけで成形機に予め備えられた主油圧シリンダを併用して電子部品等に対する樹脂封止作業を一貫した作業スケジュールに従い、しかも同主油圧シリンダに付属して従来から具備された位置検出器の位置検出データを、制御部を介して金型に収納の内蔵油圧シリンダの位置検出に共用するので、高品質、高精度の樹脂封止成形を遂行することが可能となる効果を奏するのである。
【００１４】
この際に、上記の位置検出器の検出データは、制御部を介して数値制御データとして利用できるので、マルチポット式金型による樹脂封止成形工程をもその成形条件として数値制御化し高精度の樹脂封止成形を完成させることに寄与させることができる。しかも、高温になる金型側には位置検出器を設けることが無く、予め成形機の主油圧シリンダに付属した位置検出器を利用するので、金型の温度条件に左右されることがなく、常に安定した位置検出を行って樹脂封止成形作業の高品質性を永続させ得る効果をも得ることができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明を実施するための最良の実施形態に就いて、図面を参照して説明する。図１、図２は、本発明による電子部品等の樹脂封止成形機における一実施形態の構成を図示した油圧回路系である。図３は、本発明において用いられる配管ブロックの構成を略示した斜視図である。
【実施例１】
【００１６】
図１は、一実施例として樹脂封止成形機として最も広く使用されているワンポット方式の成形機をそのまま利用して、その機体における上下のフレーム、テーブル間に、マルチポットの金型を搭載した場合の油圧回路系を図示している。ワンポット方式の成形機は樹脂注入用の主油圧シリンダ１及び当該主油圧シリンダ１に付属したそのピストン位置を検出する位置検出器４、例えばリニアセンサ等を予め備えており、マルチポット式の金型は溶融樹脂材料を保持する複数のポットを有し、その各ポット押圧用のプランジャと同プランジャを駆動する複数の内蔵油圧シリンダ２を収納、内蔵している。ここで本発明の特徴的な構成として、主油圧シリンダ１と内蔵油圧シリンダ２を直列に配管して、各油圧シリンダ１、２を同時に作動させる構成を採っている。そしてこれらの主油圧シリンダ１、内臓油圧シリンダ２と共に油圧回路には以下に順次に詳述する配管ブロック６（６a、６b）、油圧サーボ弁３等が組み込まれ、また、この油圧回路系の油圧サーボ弁３の作動を後述のように数値制御方式でフィードバック制御するために既述の位置検出器４、それと接続されたデータ変換器８、周知のCNC装置等からなる制御部７を備えた制御系が設けられている。
【００１７】
さて、油圧回路系において、上記の主油圧シリンダ１のピストン側の配管は配管ブロック６ａを介して内蔵油圧シリンダ２のロッド側の配管口に接続され、内蔵油圧シリンダ２のピストン側の配管は配管ブロック６ｂを介して油圧サーボ弁３のポートＶ１に接続され、油圧サーボ弁３のポートＶ２からの配管は配管ブロック６ｂを経由して主油圧シリンダ１のロッド側の配管口に接続されている。なお、図１では説明の便宜上から配管ブロック６ａ、６ｂとを分離して示したが、実際には同一のブロック要素の配管ブロック６である。この配管ブロック６については図３に基づいて後述する。
【００１８】
図１において、油の流れ方向は油圧サーボ弁３から内蔵油圧シリンダ２を経て主油圧シリンダ１へと向かう時計回り方向と、油圧サーボ弁３から主油圧シリンダ１を経て内蔵油圧シリンダ２へと向かう反時計回りの二方向がある。そして、圧力検出器５は、内蔵油圧シリンダ２と油圧サーボ弁３を結ぶ配管に取り付けられて圧力を検出し、検出した圧力データを制御部７に出力する。なお、所望に応じて、圧力検出器５を主油圧シリンダ１と油圧サーボ弁３を結ぶ配管に取り付けるようにしてもよい。また、主油圧シリンダ１に付属して同シリンダ１のピストン位置を検出するために設けられている位置検出器４は、所要に応じてデータ変換器８等を介して典型的にはCNC装置から成る制御部７に接続されており、検出したピストンの位置データをデータ変換器８を介して数値データとして制御部７に出力する。また、予め制御部７にデータ変換機能を保持させることにより、データ変換器８を省略した構成としても良い。
【００１９】
それぞれの主及び内蔵油圧シリンダ１、２は油圧サーボ弁３により油路を切換えながら油圧源のポンプPからの油圧力によって作動し、該油圧サーボ弁３は制御部７によって数値制御（ＮＣ）制御される。当該制御は、主油圧シリンダ１の面積Ａと各内蔵油圧シリンダ２の面積Ｂとの面積比に基づいて、両油圧シリンダ１、２間の相対的な位置関係（作動速度）が一定の比例関係に従って作動するという原理による。この原理を利用して、制御部７は、位置検出器４が検出した位置データ及び圧力検出器５が検出した圧力データを取得して数値制御データを作成し、そのデータに従って油圧サーボ弁３をフィードバック制御し、各油圧シリンダ１、２に連結されたプランジャの動きを数値制御する。すなわち、制御部７は、主油圧シリンダ１を対象にして数値制御することにより、位置検出器４からの位置データを面積比で割った値を基にして、内蔵油圧シリンダ２が主油圧シリンダ１と同時に作動しながら所望の動作を遂行するものと見なすことができる。なお、金型を交換する場合、例えば、図１に示した本実施例１のマルチポット式の金型を後述する実施例２のワンポット式の金型に換装搭載する場合は、配管ブロック６による配管接続を交換し、かつ油圧シリンダの面積比をパラメータとして制御部７における演算を切換えるのみで両者の制御を簡易に遂行することができるようになる。
【００２０】
次ぎに、図３に基づいて具体的な配管の一実施例を説明する。実施例１における配管は、配管ブロック６を用いて行い、油路の接続換えは、セルフシーリングカップリングを使用する。この場合、配管ブロック６のカップリング６−１は空きであり、主油圧シリンダ１におけるピストン側配管のカップリング９（メス）を配管ブロック６のカップリング６−２（オス）に差し込み、内蔵油圧シリンダ２におけるピストン側配管のカップリング１０（オス）を配管ブロック６のカップリング６−３（メス）に、ロッド側配管のカップリング１１（オス）を配管ブロック６のカップリング６−４（メス）に差し込む。この場合、配管ブロック６の孔ａは配管を介して油圧サーボ弁３のポートＶ１と連結されている。また、配管ブロック６は孔ｂを設けており、該孔ｂを経由して油圧サーボ弁３のポートＶ２から主油圧シリンダ１におけるロッド側への配管を行えば装置の纏まりがよい。
【実施例２】
【００２１】
図２は、本発明に係る樹脂封止成形機がマルチポット方式、ワンポット方式で併用されることに鑑み、ワンポット方式の一対の開閉金型を搭載して電子部品等に樹脂封止を遂行する場合の油圧回路系を図示している。本実施例２は、例えば、実施例１のマルチポット方式の金型をワンポット方式の金型に換装搭載する場合である。この場合、主油圧シリンダ１のピストン側の配管は配管ブロック６を介して油圧サーボ弁３のポートＶ１に接続され、油圧サーボ弁３のポートＶ２からの配管は配管ブロック６を経由して主油圧シリンダ１のロッド側の配管口に接続される。
【００２２】
主油圧シリンダ１の駆動は、図示省略した制御部７（図１参照）が、位置検出器４により検出した位置データを図示省略したデータ変換器８（図１参照）を介して取得し、かつまた圧力検出器５が検出した圧力データを取得して油圧サーボ弁３を数値制御することで遂行されもので、制御方式は、既述したマルチポット方式の場合と同様である。
【００２３】
実施例２における配管は、図３において波線で示したように、主油圧シリンダ１におけるピストン側配管のカップリング９（メス）を配管ブロック６のカップリング６−１（オス）に差し込むのみであり、配管ブロック６のカップリング６−２〜６−４は空である。この場合、配管ブロック６の孔ａは配管を介して油圧サーボ弁３のポートＶ１と連結されており、配管ブロック６の孔ｂを経由して油圧サーボ弁３のポートＶ２から主油圧シリンダ１におけるロッド側への配管を行う点は実施例１と同様である。このように配管ブロック６を用いれば配管の切り替えを簡易且つ短時間の作業で行うことができるようになる。
【００２４】
ここで、図４を参照すると、同図は、樹脂封止成形機の機体部分を略示したものであり、主油圧シリンダ１を機体上部の上部フレーム１２に具備し、下部フレーム１３には型締シリンダ１４が設けられ、下部フレーム１３の四隅に位置するコラム１５がスライドテーブル１６を貫通して上部フレーム１２まで延設されている。一対の金型である上金型１７と下金型１８は、上部フレーム１２とスライドテーブル１６間に搭載される。この上下の金型１７，１８はワンポット方式、マルチポット方式の両者を示しており、ワンポット方式による樹脂封止成形とマルチポット方式による樹脂封止成形とに応じて、相互に搭載変更される。そして、いずれの場合にも主油圧シリンダ１が効果的に利用される。また、樹脂封止成形機には、制御部７を含む制御盤１９、油圧ユニット２０、スライドテーブル１６と同様の高さに設置された配管ブロック６が併設されており、当該樹脂封止成形機を操作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施例１に係るマルチポット式を採用して樹脂封止成形を遂行する油圧回路系。
【図２】本発明の実施例２に係るワンポット式を採用して樹脂封止成形を遂行する油圧回路系。
【図３】配管ブロックの構成を略示した斜視図。
【図４】ワンポット及びマルチポットの各方式による一対の金型を交換可能に搭載することができる本発明に係る電子部品等の樹脂封止成形機を機体を略示した外観図。
【符号の説明】
【００２６】
１  主油圧シリンダ（成形機付属）
２  内蔵油圧シリンダ（金型内蔵）
３  油圧サーボ弁
４  位置検出器
５  圧力検出器
６  配管ブロック
６−１〜６−４  カップリング
７  制御部
８  データ変換器
９〜１１  カップリング
１２  上部フレーム
１３  下部フレーム
１４  型締シリンダ
１５  コラム
１６  スライドテーブル
１７  上金型
１８  下金型
１９  制御盤
２０  油圧ユニット
Ｖ１，Ｖ２  ポート
ａ，ｂ  孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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