(57)【要約】【課題】成形型の間に混入し得る異物を精度よく検出できる装置および方法を提供する。【解決手段】樹脂成形装置は、第１の型と第２の型との間の距離を変化させる型締め機構と、型締め機構を制御する制御部とを含む。制御部は、成形対象物を成形型に配置した状態で第１の型と第２の型との間の距離を狭めながら、型締め機構により成形型に加えられる圧力であるクランプ圧を計測する処理と、計測されるクランプ圧が予め定められた第１の設定圧を超える型締め機構の第１の位置を取得する処理と、補正値により第１の位置を補正して得られる第２の位置を、異物検出位置として設定する処理と、成形動作において、異物検出位置で計測されるクランプ圧に基づいて、成形型における異物を検出する処理とを実行する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向して配置された第１の型および第２の型を含む成形型を用いて成形対象物を樹脂成形する樹脂成形装置であって、
前記第１の型と前記第２の型との間の距離を変化させる型締め機構と、
前記型締め機構を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記成形対象物を前記成形型に配置した状態で前記第１の型と前記第２の型との間の距離を狭めながら、前記型締め機構により前記成形型に加えられる圧力であるクランプ圧を計測する処理と、
前記計測されるクランプ圧が予め定められた第１の設定圧を超える前記型締め機構の第１の位置を取得する処理と、
補正値により前記第１の位置を補正して得られる第２の位置を、異物検出位置として設定する処理と、
成形動作において、前記異物検出位置で計測されるクランプ圧に基づいて、前記成形型における異物を検出する処理とを実行する、樹脂成形装置。
【請求項２】
前記異物を検出する処理は、前記第１の型と前記第２の型との間の距離を前記異物検出位置まで狭める過程において、この処理で計測されるクランプ圧が予め定められた第２の設定圧を超えるか否かに基づいて、異物の有無を判断する処理を含む、請求項１に記載の樹脂成形装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１の型と前記第２の型との間の距離を前記異物検出位置まで狭めた状態で、前記異物を検出する処理で計測されるクランプ圧が前記第２の設定圧を超えなければ、クランプ圧が予め定められた圧力になるように、前記型締め機構に指令を与える処理をさらに実行する、請求項２に記載の樹脂成形装置。
【請求項４】
前記第２の設定圧は、前記第１の設定圧と同じ値に設定されている、請求項２または３に記載の樹脂成形装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記異物を検出する処理で計測されるクランプ圧が前記第２の設定圧を超えると、前記第１の型と前記第２の型との間の距離を広げる処理をさらに実行する、請求項２〜４のいずれか１項に記載の樹脂成形装置。
【請求項６】
前記型締め機構は、前記第１の型の重力下方に配置される第２の型を駆動する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の樹脂成形装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記成形型の属性に応じて、前記第１の設定圧および補正値を設定する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の樹脂成形装置。
【請求項８】
対向して配置された第１の型および第２の型を含む成形型を用いて成形対象物を樹脂成形する樹脂成形品の製造方法であって、
前記成形対象物を前記成形型に配置した状態で型締め機構により前記第１の型と前記第２の型との間の距離を狭めながら、前記型締め機構により前記成形型に加えられる圧力であるクランプ圧を計測するステップと、
前記計測されるクランプ圧が予め定められた第１の設定圧を超える前記型締め機構の第１の位置を取得するステップと、
補正値により前記第１の位置を補正して得られる第２の位置を、異物検出位置として設定するステップと、
成形動作において、前記異物検出位置で計測されるクランプ圧に基づいて、前記成形型における異物を検出するステップとを備える、樹脂成形品の製造方法。
【請求項９】
前記異物を検出するステップは、前記第１の型と前記第２の型との間の距離を前記異物検出位置まで狭める過程において、この処理で計測されるクランプ圧が予め定められた第２の設定圧を超えるか否かに基づいて、異物の有無を判断するステップを含む、請求項８に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項１０】
前記第１の型と前記第２の型との間の距離を前記異物検出位置まで狭めた状態で、前記異物を検出する処理で計測されるクランプ圧が前記第２の設定圧を超えなければ、クランプ圧が予め定められた圧力になるように、前記型締め機構に指令を与えるステップをさらに備える、請求項９に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項１１】
前記第２の設定圧は、前記第１の設定圧と同じ値に設定されている、請求項９または１０に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項１２】
前記異物を検出する処理で計測されるクランプ圧が前記第２の設定圧を超えると、前記第１の型と前記第２の型との間の距離を広げるステップをさらに備える、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項１３】
前記型締め機構は、前記第１の型の重力下方に配置される第２の型を駆動する、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項１４】
前記成形型の属性に応じて、前記第１の設定圧および補正値を設定するステップをさらに備える、請求項８〜１３のいずれか１項に記載の樹脂成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形装置および樹脂成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ（Integrated Circuit）などの半導体チップを光、熱、湿気等の環境から保護するために、半導体チップは一般的に樹脂によって封止される。このような樹脂封止は、上型と下型とからなる成形型の間に半導体チップが装着された支持体を配置し、成形型により構成されるキャビティ内に溶融樹脂を充填することで実現される。あるいは、下型に顆粒状の樹脂材料を予め供給しておき、加熱しながら両者を型締めする方法も知られている。
【０００３】
このような樹脂封止を行なうためには、上型と下型との間に半導体チップが装着された支持体を配置する必要があるが、何らかの理由によって、樹脂封止の対象となる半導体チップが装着された支持体に加えて、樹脂封止の対象とすべきではない物（以下、「異物」と称する。）が混入することがある。上型と下型とに圧力を掛ける前に、このような異物を検出する必要がある。
【０００４】
例えば、特開平０６−１５１４８９号公報（特許文献１）は、「半導体樹脂封止装置において、リードフレーム３を上型１と下型２で型締めする時、リードフレーム３が２枚重ねであったり、上型１と下型２の間に樹脂粉の異物が混入したりする場合がある。この時、通常樹脂封止する場合の型締圧をかけると、異物による型締圧のアンバランスにより金型を破損する場合がある。従来のトグル機構５のみで移動プラテン４を上下動させる方式においては、上型１を下型２とが接触する位置でかなりの型締力になり、低圧型締め状態で異物検出による全型保護を行うことができなかった。」という課題に対して、「トグル機構を用いて移動プラテン４を上下動させるプレス機構において、低圧型締め状態で上型と下型の間に異物が混入したかどうかを検出することができる半導体樹脂封止装置」を開示する（特許文献１の［０００４］，［０００５］など参照）。
【０００５】
より具体的には、上述の特許文献１に開示される半導体樹脂封止装置においては、位置検出装置９により得られる現在位置（型タッチ位置）が設定位置と同じであるか否かに基づいて、上型１と下型２の間の異物の有無を判断する（特許文献１の［００１１］，［００１２］など参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０６−１５１４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の特許文献１に開示される半導体樹脂封止装置において異物の有無を判断するために用いる設定位置をどのように設定するのかについては言及がない。そのため、精度の高い異物検出を実現することは難しい。
【０００８】
本発明は、このような課題の解決を目的としたものであり、成形型の間に混入し得る異物を精度よく検出できる装置および方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある局面に従えば、対向して配置された第１の型および第２の型を含む成形型を用いて成形対象物を樹脂成形する樹脂成形装置が提供される。樹脂成形装置は、第１の型と第２の型との間の距離を変化させる型締め機構と、型締め機構を制御する制御部とを含む。制御部は、成形対象物を成形型に配置した状態で第１の型と第２の型との間の距離を狭めながら、型締め機構により成形型に加えられる圧力であるクランプ圧を計測する処理と、計測されるクランプ圧が予め定められた第１の設定圧を超える型締め機構の第１の位置を取得する処理と、補正値により第１の位置を補正して得られる第２の位置を、異物検出位置として設定する処理と、成形動作において、異物検出位置で計測されるクランプ圧に基づいて、成形型における異物を検出する処理とを実行する。
【００１０】
本発明の別の局面に従えば、対向して配置された第１の型および第２の型を含む成形型を用いて成形対象物を樹脂成形する樹脂成形品の製造方法が提供される。製造方法は、成形対象物を成形型に配置した状態で型締め機構により第１の型と第２の型との間の距離を狭めながら、型締め機構により成形型に加えられる圧力であるクランプ圧を計測するステップと、計測されるクランプ圧が予め定められた第１の設定圧を超える型締め機構の第１の位置を取得するステップと、補正値により第１の位置を補正して得られる第２の位置を、異物検出位置として設定するステップと、成形動作において、異物検出位置で計測されるクランプ圧に基づいて、成形型における異物を検出するステップとを含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、成形型の間に混入し得る異物を精度よく検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態に従う樹脂成形装置の全体構成の一例を示す模式図である。
【図２】本実施の形態に従う樹脂成形装置を構成するプレスユニットの構成例（型締め前状態）を示す模式図である。
【図３】本実施の形態に従う樹脂成形装置を構成するプレスユニットの構成例（型締め状態）を示す模式図である。
【図４】本実施の形態に従う樹脂成形装置を構成する制御部のハードウェア構成例を示す模式図である。
【図５】本実施の形態に従う樹脂成形装置のプレスユニットにおいて検出される異物混入の一例を示す模式図である。
【図６】本実施の形態に従う樹脂成形装置のプレスユニットにおける異物検出の処理を説明するための図である。
【図７】本実施の形態に従う樹脂成形装置における異物検出位置の設定方法を説明するための模式図である。
【図８】本実施の形態に従う樹脂成形装置における異物検出位置の設定手順を示すフローチャートである。
【図９】本実施の形態に従う樹脂成形装置において用いられる異物検出圧および補正値の設定例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１４】
＜Ａ．樹脂成形装置１の構成例＞
まず、本実施の形態に従う樹脂成形装置１の構成例について説明する。本実施の形態に従う樹脂成形装置１は、典型的には、チップが配置されたリードフレームなどの成形対象物のチップ配置面に樹脂を成形することで、成形対象物を樹脂封止する装置として利用される。樹脂成形装置１は、電子部品の製造装置の一部として構成されてもよい。以下の説明においては、成形対象物の典型例としてリードフレームを示すが、これに限られることなく、基板などの他の支持体であってもよい。
【００１５】
電子部品のチップとしては、例えば、集積回路（ＩＣ：integrated circuit）や大規模集積回路（ＬＳＩ：large-scale integrated circuit）、発光ダイオード（ＬＥＤ：light emitting diode）、レーザダイオード（ＬＤ：laser diode）、光センサなどの半導体チップ、トランジスタ、抵抗、コンデンサ、インダクタなどの電子デバイスチップなどが想定される。支持体としては、例えば、金属系材料からなるリードフレーム、ガラスエポキシ基板等のプリント基板、セラミックス系材料を基材とするセラミックス基板、金属系材料を基材とするメタルベース基板、ポリイミド等の樹脂フィルムを基材とするフレキシブル基板などが想定される。
【００１６】
図１は、本実施の形態に従う樹脂成形装置１の全体構成の一例を示す模式図である。図１を参照して、樹脂成形装置１は、受入・払出モジュール２と、１または複数の成形モジュール３Ａ，３Ｂ，３Ｃ（以下、「成形モジュール３」と総称することもある。）とを含む。
【００１７】
受入・払出モジュール２は、リードフレーム供給ユニット４と、リードフレーム整列ユニット５と、樹脂タブレット供給ユニット６と、材料搬出ユニット７と、リードフレーム収容ユニット８と、制御部１００とを含む。
【００１８】
成形モジュール３の各々は、プレスユニット１０を含む。プレスユニット１０の各々は、昇降可能な下型１１と、下型１１の上方に相対向して固定配置された上型（図２および図３に示す上型１８に対応）とを含む。対向して配置された上型１８および下型１１により成形型が構成される。また、下型１１には、複数のポット１４が設けられている。
【００１９】
樹脂成形装置１は、受入・払出モジュール２と各プレスユニット１０との間を移動することができるように構成された、ローダー１２およびアンローダー１３をさらに含む。
【００２０】
ここで、樹脂成形装置１における動作について説明する。まず、リードフレーム供給ユニット４は、樹脂成形装置１の外部から受け取った、樹脂成形の対象（成形対象物）となる封止前リードフレーム１５をリードフレーム整列ユニット５に送り出す。続いて、リードフレーム整列ユニット５は、受け取った封止前リードフレーム１５を所定の方向へ整列させて、整列させた封止前リードフレーム１５を材料搬出ユニット７に送り出す。並行して、樹脂タブレット供給ユニット６は、樹脂成形装置１の外部から受け取った樹脂材料である樹脂タブレット１６を必要な個数（図１では４個）だけ材料搬出ユニット７に送り出す。
【００２１】
次に、材料搬出ユニット７は、整列させた所定枚数（図１では２枚）の封止前リードフレーム１５と、４個の樹脂タブレット１６とを、ローダー１２に引き渡す。ローダー１２は、材料搬出ユニット７から受け取った、２枚の封止前リードフレーム１５および４個の樹脂タブレット１６を、プレスユニット１０へ同時に搬送する。その後、ローダー１２は、封止前リードフレーム１５を下型１１の所定位置に配置し、樹脂タブレット１６を下型１１に設けられたポット１４の内部に供給する。
【００２２】
続いて、成形モジュール３による型締め、樹脂成形、型開きが行なわれることで、封止前リードフレーム１５が樹脂封止され、封止済リードフレームが成果物として生成される。最終的に、アンローダー１３がプレスユニット１０において樹脂封止された封止済リードフレームをリードフレーム収容ユニット８に収容する。
【００２３】
なお、図１に示した構成では受入モジュールと払出モジュールとを一体化した受入・払出モジュール２としているが、払出モジュールを独立させて図１の成形モジュール３Ｃの成形モジュール３Ｂとは反対側に配置することもできる。
【００２４】
＜Ｂ．プレスユニット１０の構成例＞
次に、樹脂成形装置１の成形モジュール３に含まれるプレスユニット１０の構成例について説明する。
【００２５】
図２は、本実施の形態に従う樹脂成形装置１を構成するプレスユニット１０の構成例（型締め前状態）を示す模式図である。図３は、本実施の形態に従う樹脂成形装置１を構成するプレスユニット１０の構成例（型締め状態）を示す模式図である。
【００２６】
図２および図３を参照して、プレスユニット１０は、上部固定盤１７および可動盤１９を含む。上部固定盤１７の下面には上型１８が固定配置されており、可動盤１９の上面には下型１１が固定配置されている。上型１８および下型１１には、加熱機構としてのヒータ２０が内蔵されている。上型１８および下型１１はヒータ２０によって、所定温度（例えば、１８０℃程度）に加熱されている。
【００２７】
下型１１の所定領域には、封止前リードフレーム１５が配置される。封止前リードフレーム１５は、リードフレーム本体と当該リードフレーム本体に装着されたチップ２１とを有している。チップ２１の端子とリードフレームの端子とは、ワイヤ２２によって電気的に接続される。
【００２８】
プレスユニット１０は、可動盤１９を紙面上下方向に沿って昇降させるための型締め機構２３とを含む。型締め機構２３は、可動盤１９を昇降させることで、上型１８と下型１１（第１の型と第２の型に相当）との間の距離を変化させ、これによって上型１８と下型１１との間で型締め（図３参照）および型開きを実現する。すなわち、型締め機構２３は、上型１８と下型１１との間の距離を変化させる。
【００２９】
型締め機構２３による昇降動作は、制御部１００によって制御される。このように、制御部１００は、型締め機構２３を制御するが、樹脂成形装置１を構成する他の機構についても制御するようにしてもよい。プレスユニット１０の制御に関して、制御部１００は、型締め機構２３の支持軸に設けられたひずみゲージ１５２により検出されたひずみ量を取得して、型締め時に型締め機構２３により成形型に加えられる圧力（以下、「クランプ圧」とも称す。）を計測する。制御部１００は、型締め機構２３を駆動するドライバ１５０に対して制御指令を与えるとともに、型締め機構２３から可動盤１９の昇降位置を取得する。後述するように、制御部１００は、成形型に与えられるクランプ圧および昇降位置などの入力に基づいて型締め機構２３を制御する。
【００３０】
型締め機構２３は、任意の機構を用いて実現できるが、例えば、シリンダあるいはトグル機構などを用いることができる。型締め機構２３は、ドライバ１５０によって駆動され、昇降位置をフィードバックとして出力する。
【００３１】
本実施の形態に従う樹脂成形装置１においては、型締め機構２３が上型１８の重力下方に配置される下型１１を駆動する構成を採用するが、下型１１を固定して上型１８を駆動するようにしてもよいし、上型１８および下型１１の両方を駆動するようにしてもよい。
【００３２】
プレスユニット１０による型締め動作時において、制御部１００はドライバ１５０に指令を与える。制御部１００からの指令に従って、型締め機構２３が駆動して可動盤１９の上面に固定された下型１１を上動させる。型締め機構２３による上動に連動して、各ポット１４内に供給された樹脂タブレット１６がプランジャ２４によって押圧される。この押圧中において、樹脂タブレット１６が加熱されることで、樹脂タブレット１６が溶融して流動性樹脂が生じる。図３に示すように、プランジャ２４が引き続き押圧されることで、溶融により生じた流動性樹脂が樹脂通路２５を通してキャビティ２６の内部に流入する。
【００３３】
その後、キャビティ２６の内部に流入した流動性樹脂を、硬化に必要な所要時間だけ加熱することによって硬化樹脂が形成される。硬化に必要な所要時間の経過後において、上型１８と下型１１とを型開きして、樹脂封止された封止済リードフレームを離型する。
【００３４】
＜Ｃ．制御部１００の構成例＞
次に、樹脂成形装置１を構成する制御部１００の構成例について説明する。制御部１００は、少なくともプレスユニット１０での樹脂成形に係る制御を実行する。制御部１００は、さらに、樹脂成形装置１に含まれる任意の機構に係る制御を実行するようにしてもよい。
【００３５】
制御部１００は、例えば、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）などの制御装置を用いて実装してもよいし、産業用パーソナルコンピュータを用いて実装してもよい。
【００３６】
図４は、本実施の形態に従う樹脂成形装置１を構成する制御部１００のハードウェア構成例を示す模式図である。図４には、典型例として、汎用的なアーキテクチャに従う産業用パーソナルコンピュータを採用した制御部１００の構成例を示す。制御部１００では、汎用ＯＳ（Operating System）およびリアルタイムＯＳがそれぞれ実行されることで、ＨＭＩ（Human-Machine Interface）機能および通信機能と、リアルタイム性が要求される制御機能とを両立する。
【００３７】
制御部１００は、主たるコンポーネントとして、入力部１０２と、出力部１０４と、メインメモリ１０６と、光学ドライブ１０８と、プロセッサ１１０と、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１２０と、ネットワークインターフェイス１１２と、クランプ圧計測インターフェイス１１４と、型締め機構インターフェイス１１６とを含む。これらのコンポーネントは、内部バス１１８を介して互いにデータを遣り取りできるように接続されている。
【００３８】
入力部１０２は、作業者からの操作を受付けるコンポーネントであり、典型的には、キーボード、タッチパネル、マウス、トラックボールなどを含む。出力部１０４は、制御部１００での処理結果などを外部へ出力するコンポーネントであり、典型的には、ディスプレイ、プリンタ、各種インジケータなどを含む。メインメモリ１０６は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などで構成され、プロセッサ１１０で実行されるプログラムのコードやプログラムの実行に必要な各種ワークデータを保持する。
【００３９】
プロセッサ１１０は、ＨＤＤ１２０に格納されたプログラムを読出して、入力されたデータに対して処理を実行する処理主体である。プロセッサ１１０は、汎用ＯＳおよび当該汎用ＯＳ上で動作する各種アプリケーション、ならびに、リアルタイムＯＳおよび当該リアルタイムＯＳ上で動作する各種アプリケーションをそれぞれ並列的に実行できるように構成される。一例として、プロセッサ１１０は、複数のプロセッサからなる構成（いわゆる「マルチプロセッサ」）、単一のプロセッサ内に複数のコアを含む構成（いわゆる「マルチコア」）、および、マルチプロセッサとマルチコアとの両方の特徴を有する構成、のいずれで実現されてもよい。
【００４０】
ＨＤＤ１２０は、記憶部であり、典型的には、汎用ＯＳ１２２と、リアルタイムＯＳ１２４と、ＨＭＩプログラム１２６と、制御プログラム１２８とを格納する。ＨＭＩプログラム１２６は、汎用ＯＳ１２２の実行環境下で動作し、主として、作業者との遣り取りに係る処理を実現する。制御プログラム１２８は、リアルタイムＯＳ１２４の実行環境下で動作し、樹脂成形装置１を構成するそれぞれのコンポーネントを制御する。
【００４１】
制御部１００において実行される各種プログラムは、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）などの記録媒体１０８Ａに格納されて流通可能である。記録媒体１０８Ａは、光学ドライブ１０８でその内容が読取られてＨＤＤ１２０にインストールされる。すなわち、本発明のある局面は、制御部１００を実現するためのプログラムおよび当該プログラムを格納する何らかの記録媒体を含む。これらの記録媒体としては、光学記録媒体の他、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、半導体記録媒体などを用いてもよい。
【００４２】
図４には、ＨＤＤ１２０に複数種類のプログラムがインストールされている形態を例示するが、これらのプログラムを一つのプログラムとして一体化してもよいし、さらに別のプログラムの一部として組み入れてもよい。
【００４３】
ネットワークインターフェイス１１２は、外部装置との間でネットワークを介してデータを遣り取りする。
【００４４】
ＨＤＤ１２０にインストールされるプログラムは、ネットワークインターフェイス１１２を介してサーバから取得するようにしてもよい。つまり、本実施の形態に従う制御部１００を実現するプログラムは、任意の方法でダウンロードしてＨＤＤ１２０にインストールするようにしてもよい。
【００４５】
クランプ圧計測インターフェイス１１４には、ひずみゲージ１５２からの計測値（ひずみ量）が入力される。型締め機構インターフェイス１１６には、型締め機構２３からの昇降位置が入力される。また、型締め機構インターフェイス１１６からは、ドライバ１５０に対して、可動盤１９を昇降させるための指令が与えられる。
【００４６】
図４には、プロセッサ１１０がプログラムを実行することで、本実施の形態に従う制御部１００を実現する構成例について説明したが、これに限られることなく、本発明に従う粉粒体供給装置または粉粒体供給方法が現実に実装される時代の技術水準に応じた構成を適宜採用することができる。例えば、汎用的なコンピュータに代えて、産業用のコントローラであるＰＬＣを用いてもよい。あるいは、制御部１００が提供する機能の全部または一部をＬＳＩまたはＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）などの集積回路を用いて実装してもよいし、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）などの再プログラム可能な回路素子を用いて実装してもよい。さらにあるいは、図４に示す制御部１００が提供する機能を複数の処理主体が互いに協働することで実現してもよい。例えば、制御部１００が提供する機能を複数のコンピュータを連係させて実現してもよい。
【００４７】
また、図４に示した構成要素のすべてが必要なわけではなく、光学ドライブ１０８、入力部１０２の一例であるマウス、出力部１０４の一例であるプリンタなどの、実際の制御には用いない構成については適宜省略することができる。
【００４８】
＜Ｄ．異物検出の概要＞
次に、本実施の形態に従う樹脂成形装置１のプレスユニット１０における異物検出の概要について説明する。
【００４９】
図５は、本実施の形態に従う樹脂成形装置１のプレスユニット１０において検出される異物混入の一例を示す模式図である。図５に示すように、異物混入の一例としては、上型１８と下型１１との間に、複数の封止前リードフレーム１５が搬送されて配置されるような状態が想定される。複数の封止前リードフレーム１５が配置された状態で、上型１８と下型１１との型締めが行なわれると、上型１８および下型１１に過大なクランプ圧が生じて、成形型の損傷などに至る可能性がある。また、不良品の発生による生産性の低下なども想定される。
【００５０】
本実施の形態においては、型締め機構２３により下型１１を予め定められた位置（以下、「異物検出位置」）まで上昇させるまでに、クランプ圧が予め定められた設定圧（以下、「異物検出圧」とも称す。）を超えるか否かに基づいて、異物を検出する。すなわち、樹脂成形装置１は、成形動作において、異物検出位置で計測されるクランプ圧に基づいて、成形型における異物を検出する。
【００５１】
図６は、本実施の形態に従う樹脂成形装置１のプレスユニット１０における異物検出の処理を説明するための図である。図６を参照して、プレスユニット１０による成形型の型締め動作は、位置制御を行なう第１フェーズＰ１と、圧力制御を行なう第２フェーズＰ２とを含む。
【００５２】
第１フェーズＰ１においては、制御部１００は、昇降位置が予め定められた異物検出位置となるように、型締め機構２３に上昇指令を与える。すなわち、型締め機構２３の昇降位置に基づく昇降制御が実行される。第２フェーズＰ２においては、制御部１００は、クランプ圧が予め定められた圧力となるように、型締め機構２３に上昇指令を与える。すなわち、型締め機構２３のクランプ圧に基づく昇降制御が実行される。図６には、型締めにおいて、下型を上昇させて成形対象物が上型に接触し、下型の停止位置までクランプ圧が増大する例を示す。
【００５３】
異物検出は、第１フェーズＰ１において、この処理で計測されるクランプ圧が異物検出圧を超えるか否かに基づいて行なわれる。後述するように、異物検出位置は、正常状態と異物混入状態とを区別できるように適切に設定されるので、正常状態においては、異物検出位置に到達するまでに、クランプ圧が異物検出圧を超えることはない。一方、異物混入状態においては、異物検出位置に到達するまでに、クランプ圧が異物検出圧を超えることになる。
【００５４】
このように、制御部１００による異物を検出する処理は、上型１８と下型１１との間の距離を異物検出位置まで狭める過程において、この処理で計測されるクランプ圧が異物検出圧を超えるか否かに基づいて、異物の有無を判断する処理を含む。本実施の形態においては、このようなクランプ圧の相違に基づいて、異物の混入有無を判断する。
【００５５】
また、制御部１００は、上型１８と下型１１との間の距離を異物検出位置まで狭めた状態で、異物を検出する処理で計測されるクランプ圧が異物検出圧を超えなければ、第２フェーズＰ２に移行して、クランプ圧が予め定められた圧力になるように、型締め機構２３に指令を与える。
【００５６】
このような第１フェーズＰ１および第２フェーズＰ２の処理によって、成形型を規定のクランプ圧で型締めできる。
【００５７】
＜Ｅ．異物検出位置の設定方法＞
次に、異物検出位置の設定方法について説明する。異物検出位置は、成形型毎に設定される。
【００５８】
図７は、本実施の形態に従う樹脂成形装置１における異物検出位置の設定方法を説明するための模式図である。図７を参照して、封止前リードフレーム１５を成形型（上型１８および下型１１）に配置した状態で、可動盤１９を上昇させることで、上型１８と下型１１との間の距離を狭めながら、計測されるクランプ圧を監視する。クランプ圧が異物検出圧を超えると、可動盤１９の上昇を停止させる。可動盤１９の停止位置から予め定められた補正値（補正値がゼロの場合も含み得る）を引いた位置を異物検出位置として設定する。通常の成形動作では、設定された異物検出位置に到達するまでに計測されるクランプ圧に基づいて、異物検出が実行される。異物検出位置の設定処理は、成形型の交換時に実施されるようにしてもよい。
【００５９】
図８は、本実施の形態に従う樹脂成形装置１における異物検出位置の設定手順を示すフローチャートである。図８に示すフローチャートの各ステップは、典型的には、制御部１００のプロセッサ１１０がＨＭＩプログラム１２６および制御プログラム１２８を実行することで実現される。
【００６０】
図８を参照して、制御部１００は、成形型の交換モードへの移行が指示されたか否かを判断する（ステップＳ１００）。成形型の交換モードへの移行の指示は、作業者が制御部１００の入力部１０２を介して与えることになる。成形型の交換モードへの移行が指示されていなければ（ステップＳ１００においてＮＯ）、ステップＳ１００の処理が繰返される。
【００６１】
成形型の交換モードへの移行が指示されると（ステップＳ１００においてＹＥＳ）、制御部１００は、出力部１０４などから、成形型の交換モード中であることを通知する（ステップＳ１０２）。この状態において、作業者は成形型を交換する。成形型の交換が完了すると、作業者は、成形型の交換モードの終了を指示する。
【００６２】
制御部１００は、成形型の交換モードの終了が指示されたか否かを判断する（ステップＳ１０４）。成形型の交換モードの終了が指示されていなければ（ステップＳ１０４においてＮＯ）、ステップＳ１０４の処理が繰返される。
【００６３】
成形型の交換モードの終了が指示されると（ステップＳ１０４においてＹＥＳ）、制御部１００は、成形型の交換モード中であることの通知を終了する（ステップＳ１０６）。
【００６４】
続いて、異物検出位置の設定処理が開始される。異物検出位置の設定処理の開始に先立って、制御部１００は、出力部１０４などから、異物検出位置の設定が必要であることを通知する（ステップＳ１０８）。この状態において、作業者は、装着した成形型に封止前リードフレーム１５を配置する。封止前リードフレーム１５の配置が完了すると、作業者は、異物検出位置の設定処理の開始を指示する。成形対象物は、ステップＳ１０８の通知から、後述するステップＳ１１２の上昇の指示があるまでに配置されればよい。
【００６５】
制御部１００は、異物検出位置の設定処理の開始が指示されたか否かを判断する（ステップＳ１１０）。異物検出位置の設定処理の開始が指示されていなければ（ステップＳ１１０においてＮＯ）、ステップＳ１１０の処理が繰返される。
【００６６】
異物検出位置の設定処理の開始が指示されると（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、制御部１００は、型締め機構２３の上昇が指示されたか否かを判断する（ステップＳ１１２）。型締め機構２３の上昇が指示されていなければ（ステップＳ１１２においてＮＯ）、ステップＳ１１２の処理が繰返される。
【００６７】
型締め機構２３の上昇が指示されると（ステップＳ１１２においてＹＥＳ）、制御部１００は、封止前リードフレーム１５を成形型に配置した状態で上型１８と下型１１との間の距離を狭めながらクランプ圧を計測する。より具体的には、制御部１００は、型締め機構２３に上昇指令を与え（ステップＳ１１４）、型締め機構２３に生じるクランプ圧の監視を開始する（ステップＳ１１６）。そして、制御部１００は、計測されたクランプ圧が異物検出圧を超えるか否かを判断する（ステップＳ１１８）。異物検出圧は予め設定しておくことができる。この処理で計測されたクランプ圧が異物検出圧を超えていなければ（ステップＳ１１８においてＮＯ）、ステップＳ１１８の処理が繰返される。
【００６８】
計測されたクランプ圧が異物検出圧を超えると（ステップＳ１１８においてＹＥＳ）、制御部１００は、型締め機構２３に停止指令を与え（ステップＳ１２０）、型締め機構２３が停止した状態における昇降位置を格納するとともに、格納した昇降位置を出力部１０４などから作業者に提示する（ステップＳ１２２）。すなわち、制御部１００は、計測されるクランプ圧が予め定められた異物検出圧（第１の設定圧に相当）を超える型締め機構２３の昇降位置（第１の位置に相当）を取得する。
【００６９】
そして、制御部１００は、計測されるクランプ圧が異常検出圧を超えると、上型１８と下型１１との間の距離を広げる処理を実行する。より具体的には、制御部１００は、型締め機構２３に下降指令を与え（ステップＳ１２４）、型締め機構２３が初期位置（最低位置）に到達すると、型締め機構２３の昇降動作を停止する（ステップＳ１２６）。
【００７０】
続いて、制御部１００は、作業者による補正操作がなされたか否かを判断する（ステップＳ１２８）。作業者による補正操作がなされなければ（ステップＳ１２８においてＮＯ）、ステップＳ１２８の処理が繰返される。
【００７１】
作業者による補正操作がなされると（ステップＳ１２８においてＹＥＳ）、制御部１００は、ステップＳ１２２において格納された昇降位置からステップＳ１２８において設定された補正値を減じて、異物検出位置を算出する（ステップＳ１３０）。補正値は、予めデフォルト値が設定されていてもよいし、作業者が手動で設定するようにしてもよい。さらに、作業者は、予め設定されているデフォルト値を任意に変更することもできる。
【００７２】
すなわち、ステップＳ１２２において格納された昇降位置Ｈ０と、補正値ΔＨとを用いて、異物検出位置Ｈｄ＝昇降位置Ｈ０−補正値ΔＨと表すことができる。補正値ΔＨは、正常状態と異物混入状態とを区別するための一種のマージンに相当する。
【００７３】
そして、制御部１００は、作業者による異物検出位置の設定確定操作がなされたか否かを判断する（ステップＳ１３２）。作業者による異物検出位置の設定確定操作がなされなければ（ステップＳ１３２においてＮＯ）、ステップＳ１３２の処理が繰返される。作業者による異物検出位置の設定確定操作がなされると（ステップＳ１３２においてＹＥＳ）、制御部１００は、ステップＳ１３０において算出された異物検出位置を現在装着されている成形型に関連付けて設定する（ステップＳ１３４）。
【００７４】
なお、ステップＳ１３４については、後述の図９を用いて説明するような設定を行なわない場合など、必要がなければ算出された異物検出位置を現在装着されている成形型に関連付けなくてもよい。
【００７５】
このように、制御部１００は、上型１８と下型１１との間の距離を広げる方向の補正値ΔＨにより取得された型締め機構２３の昇降位置Ｈ０（第１の位置に相当）を補正して得られる位置（昇降位置Ｈ０−補正値ΔＨ）を、異物検出位置Ｈｄとして設定する。そして、制御部１００は、異物検出位置の設定が必要であることの通知を終了する（ステップＳ１３６）。
【００７６】
以上の手順により、異物検出位置の設定処理が完了する。このように設定された異物検出位置に基づいて、通常の成形動作においては異物検出位置で計測されるクランプ圧に基づく異物検出が実行される。
【００７７】
具体的には、成形対象物が配置された下型を上昇させ、上述のように設定した異物検出位置に達したら、その位置で計測されたクランプ圧を取得する。予め設定した異物検出圧と異物検出位置でのクランプ圧とを比較し、クランプ圧が異物検出圧を超えた場合は、成形動作を停止し、下型を下降させる。クランプ圧が異物検出圧未満の場合は、さらに下型を上昇させ、成形対象物を樹脂成形する。クランプ圧と異物検出圧が等しい場合は、クランプ圧が異物検出圧を超えた場合と同様、成形動作を停止し下型を下降させてもよいし、クランプ圧が異物検出圧未満の場合と同様、さらに下型を上昇させ、成形対象物を樹脂成形してもよい。
【００７８】
＜Ｆ．異物検出圧および補正値＞
上述の説明においては、異物検出位置を設定する際に使用する異物検出圧および補正値については、予め設定されている例を示した。異物検出位置は成形型毎に設定されるため、異物検出圧および補正値についても、成形型に応じた設定値を採用してもよい。
【００７９】
図９は、本実施の形態に従う樹脂成形装置１において用いられる異物検出圧および補正値の設定例を示す図である。図９に示す設定値テーブル２００には、成形型種別２０１として、３種類（大型パッケージ、中型パッケージ、小型パッケージ）が規定されており、各種別に対応付けて、異物検出圧２０２および補正値２０３が設定されている。
【００８０】
図９に示す設定値テーブル２００においては、封止前リードフレーム１５が樹脂封止された後に個片化されることで生成されるパッケージの大きさに依存させて、異物検出圧および補正値が設定されている。
【００８１】
制御部１００は、図９に示す設定値テーブル２００を参照して、成形型の属性に応じて、設定圧および補正値を設定するようにしてもよい。あるいは、制御部１００は、設定値テーブル２００に設定されている異物検出圧および補正値の各組を作業者に提示するとともに、作業者からの選択を受付けるようにしてもよい。
【００８２】
このような異物検出圧および補正値を封止前リードフレーム１５の属性などに依存させることで、より適切な異物検出位置を設定できる。
【００８３】
上記実施の形態においては、異物検出位置の設定で昇降位置（第１の位置に相当）を取得する際に使用する異物検出圧（設定圧）と異物の有無を判断する際に使用する異物検出圧とを同じ圧力にした例に説明した。すなわち、異物の有無を判断する際に使用する異物検出圧を、昇降位置を取得する際に使用する異物検出圧と同じ値に設定されている例について説明した。
【００８４】
しかし、昇降位置を取得する際に使用する異物検出圧を「第１の設定圧」とし、異物の有無を判断する際に使用する異物検出圧を「第２の設定圧」とした場合、第２の設定圧として第１の設定圧を調整した圧力にするなど、第１の設定圧と第２の設定圧とを異なる圧力とすることができる。
【００８５】
＜Ｇ．付記＞
本実施の形態は、以下のような技術思想を含む。
【００８６】
ある実施の形態に従えば、対向して配置された第１の型および第２の型を含む成形型を用いて成形対象物を樹脂成形する樹脂成形装置が提供される。樹脂成形装置は、第１の型と第２の型との間の距離を変化させる型締め機構と、型締め機構を制御する制御部とを含む。制御部は、成形対象物を成形型に配置した状態で第１の型と第２の型との間の距離を狭めながら、型締め機構により成形型に加えられる圧力であるクランプ圧を計測する処理と、計測されるクランプ圧が予め定められた第１の設定圧を超える型締め機構の第１の位置を取得する処理と、補正値により第１の位置を補正して得られる第２の位置を、異物検出位置として設定する処理と、成形動作において、異物検出位置で計測されるクランプ圧に基づいて、成形型における異物を検出する処理とを実行する。
【００８７】
異物を検出する処理は、第１の型と第２の型との間の距離を異物検出位置まで狭める過程において、この処理で計測されるクランプ圧が予め定められた第２の設定圧を超えるか否かに基づいて、異物の有無を判断する処理を含んでいてもよい。
【００８８】
制御部は、第１の型と第２の型との間の距離を異物検出位置まで狭めた状態で、異物を検出する処理で計測されるクランプ圧が第２の設定圧を超えなければ、クランプ圧が予め定められた圧力になるように、型締め機構に指令を与える処理をさらに実行するようにしてもよい。
【００８９】
第２の設定圧は、前記第１の設定圧と同じ値に設定されていてもよい。
制御部は、異物を検出する処理で計測されるクランプ圧が第２の設定圧を超えると、第１の型と第２の型との間の距離を広げる処理をさらに実行するようにしてもよい。
【００９０】
型締め機構は、第１の型の重力下方に配置される第２の型を駆動するようにしてもよい。
【００９１】
制御部は、成形型の属性に応じて、第１の設定圧および補正値を設定するようにしてもよい。
【００９２】
別の実施の形態に従えば、対向して配置された第１の型および第２の型を含む成形型を用いて成形対象物を樹脂成形する樹脂成形品の製造方法が提供される。製造方法は、成形対象物を成形型に配置した状態で型締め機構により第１の型と第２の型との間の距離を狭めながら、型締め機構により成形型に加えられる圧力であるクランプ圧を計測するステップと、計測されるクランプ圧が予め定められた第１の設定圧を超える型締め機構の第１の位置を取得するステップと、補正値により第１の位置を補正して得られる第２の位置を、異物検出位置として設定するステップと、成形動作において、異物検出位置で計測されるクランプ圧に基づいて、成形型における異物を検出するステップとを含む。
【００９３】
異物を検出するステップは、第１の型と第２の型との間の距離を異物検出位置まで狭める過程において、この処理で計測されるクランプ圧が予め定められた第２の設定圧を超えるか否かに基づいて、異物の有無を判断するステップを含むようにしてもよい。
【００９４】
製造方法は、第１の型と第２の型との間の距離を異物検出位置まで狭めた状態で、異物を検出する処理で計測されるクランプ圧が第２の設定圧を超えなければ、クランプ圧が予め定められた圧力になるように、型締め機構に指令を与えるステップをさらに含むようにしてもよい。
【００９５】
第２の設定圧は、第１の設定圧と同じ値に設定されていてもよい。
製造方法は、異物を検出する処理で計測されるクランプ圧が第２の設定圧を超えると、第１の型と第２の型との間の距離を広げるステップをさらに含んでいてもよい。
【００９６】
型締め機構は、第１の型の重力下方に配置される第２の型を駆動するようにしてもよい。
【００９７】
製造方法は、成形型の属性に応じて、第１の設定圧および補正値を設定するステップをさらに含んでいてもよい。
【００９８】
＜Ｈ．利点＞
異物検出位置を設定する典型的な方法としては、１つの封止前リードフレーム１５を成形型に配置して、手動操作で所定状態になる位置を取得するとともに、２つの封止前リードフレーム１５を成形型に配置して、手動操作で所定状態になる位置を取得する。このようにして得られた２つの位置の中間値などを異物検出位置として設定することができる。このような設定方法では、作業者のスキルによって設定値にバラツキが生じ得るという課題があり、また、手動操作であるので手間がかかるという課題がある。
【００９９】
これに対して、本実施の形態によれば、異物検出位置を自動で設定することができる。これにより、手動操作で異物検出位置を設定する場合に比較して、異物検出位置を精度よく設定できるので、高精度な異物検出を実現できる。また、手動操作で異物検出位置を設定する場合に比較して、異物検出位置の設定に要する時間を短縮でき、生産性を向上できる。
【０１００】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１０１】
１  樹脂成形装置、２  払出モジュール、３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ  成形モジュール、４  リードフレーム供給ユニット、５  リードフレーム整列ユニット、６  樹脂タブレット供給ユニット、７  材料搬出ユニット、８  リードフレーム収容ユニット、９  位置検出装置、１０  プレスユニット、１１  下型、１２  ローダー、１３  アンローダー、１４  ポット、１５  封止前リードフレーム、１６  樹脂タブレット、１７  上部固定盤、１８  上型、１９  可動盤、２０  ヒータ、２１  チップ、２２  ワイヤ、２３  型締め機構、２４  プランジャ、２５  樹脂通路、２６  キャビティ、１００  制御部、１０２  入力部、１０４  出力部、１０６  メインメモリ、１０８  光学ドライブ、１０８Ａ  記録媒体、１１０  プロセッサ、１１２  ネットワークインターフェイス、１１４  クランプ圧計測インターフェイス、１１６  型締め機構インターフェイス、１１８  内部バス、１２０  ＨＤＤ、１２２  汎用ＯＳ、１２４  リアルタイムＯＳ、１２６  ＨＭＩプログラム、１２８  制御プログラム、１５０  ドライバ、１５２  ひずみゲージ、２００  設定値テーブル、２０１  成形型種別、２０２  異物検出圧、２０３  補正値、Ｐ１  第１フェーズ、Ｐ２  第２フェーズ。
【図１】
2019217714.tif 000003
【図２】
2019217714.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019217714.tif 000009
【図８】
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【図９】
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