(57)【要約】【課題】簡単な装置構成かつ簡単な方法によってゲートに樹脂残留が発生しているかどうかを判断する。【解決手段】キャビティ２３の天面に接続されたゲート２４に対応して、ゲート吸引機構２６に吸引部２７と吸引部２７につながる吸引通路２８とを設ける。吸引通路２８を配管２９によって吸引機構３０に接続する。配管２９に吸引した空気の流量を測定する流量センサ３１を設ける。測定された流量値を収集してデータ処理する制御手段ＣＴＬを流量センサ３１に接続する。ゲート２４の開口２４ｂの周囲に吸着部２７を密着させ、吸引機構３０を用いてゲート２４を経由して大気中の空気を吸引する。流量センサ３１で測定された流量値と、予め制御手段ＣＴＬに記憶しておいた基準流量値とを比較することによって、ゲート２４に樹脂残留が発生しているかどうかを判断する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の成形型と、該第１の成形型に相対向して設けられた第２の成形型と、前記第１の成形型において前記第２の成形型に対向する側に設けられ注入された流動性樹脂が硬化して硬化樹脂が形成されるはずの空間からなるキャビティと、前記第１の成形型に設けられ前記キャビティの天面に接続される空間からなるゲートと、前記第１の成形型と前記第２の成形型とを少なくとも有する成形型群を型締めする型締め機構とを備え、前記硬化樹脂を有する成形品を成形する樹脂成形装置であって、
前記キャビティに重なるようにして前記第１の成形型と前記第２の成形型との間に配置されるゲート吸引機構と、
前記ゲート吸引機構に設けられた吸引部と、
前記ゲート吸引機構に設けられ前記吸引部につながる吸引通路と、
前記吸引通路に接続された配管と、
前記配管に接続された吸引機構と、
前記配管に設けられ前記配管を通過する流量に応じた測定流量情報を生成する流量測定手段と、
前記流量測定手段から受け取った前記測定流量情報に基づいて前記流量を算出し、該流量に基づいて所定の判断を行う判断手段とを備え、
前記流量測定手段は、前記吸引部の先端が前記ゲートの開口の周囲における前記第１の成形型の型面に密着し、かつ、前記吸引機構によって前記ゲート内に存在する気体が吸引されている状態において前記測定流量情報を生成し、
前記所定の判断は、前記ゲートにおいて前記硬化樹脂が残留していない状態において予め測定して記憶された基準流量情報と前記測定流量情報とを比較することによって、前記ゲートにおいて前記硬化樹脂が残留しているか否かを判断することであることを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項２】
請求項１に記載された樹脂成形装置において、
前記ゲートが複数個設けられ、
複数個の前記ゲートにそれぞれ対応して複数個の前記吸引部が設けられることを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項３】
請求項２に記載された樹脂成形装置において、
複数個の前記ゲートにそれぞれ対応して複数個の前記キャビティが設けられることを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載された樹脂成形装置において、
前記複数個の吸引部は、平面視した場合に第１の方向に沿って配列されたｍ個の吸引部からなる１行が前記第１の方向に交差する第２の方向に沿って配列されたｎ行の吸引部からなるｍ×ｎ個の吸引部であり（ｍ、ｎはいずれも正の整数。）、
前記ゲート吸引機構は、前記ｎ行の吸引部のそれぞれにおいて前記ｍ個の吸引部を連通するｎ個の吸引通路を有し、
前記ｎ個の吸引通路は、共通する前記配管において前記流量測定手段から見て前記吸引機構とは反対側の部分にそれぞれ接続されることを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項５】
請求項２又は３に記載された樹脂成形装置において、
前記吸引機構に接続されたｎ本の前記配管を備え、
前記複数個の吸引部は、平面視した場合に第１の方向に沿って配列されたｍ個の吸引部からなる１行が前記第１の方向に交差する第２の方向に沿って配列されたｎ行の吸引部からなるｍ×ｎ個の吸引部であり（ｍ、ｎはいずれも正の整数。）、
前記ゲート吸引機構は、前記ｎ行の吸引部のそれぞれにおいて前記ｍ個の吸引部を連通するｎ個の吸引通路を有し、
前記ｎ個の吸引通路は、前記ｎ本の前記配管にそれぞれ接続されることを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載された樹脂成形装置において、
前記吸引部をそれぞれ支持する弾性体を備えることを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載された樹脂成形装置において、
前記成形品を成形するための材料を前記成形型群に搬入して引き渡す動作又は前記成形品を前記成形型群から取り出す動作のうち少なくとも一方を行う搬送機構を備え、
前記ゲート吸引機構は前記搬送機構に設けられることを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項８】
流動性樹脂が硬化して硬化樹脂が形成されるはずの空間からなるキャビティを有する第１の成形型と、該第１の成形型における前記キャビティが形成された側に相対向して設けられた第２の成形型とを少なくとも有する成形型群を準備する工程と、前記成形型群を型締めする工程と、前記第１の成形型に設けられ前記キャビティの天面に接続される空間からなるゲートを経由して前記キャビティに前記流動性樹脂を注入する工程と、前記流動性樹脂を硬化させて前記硬化樹脂を形成する工程と、前記成形型群を型開きする工程と、前記硬化樹脂を有する成形品を前記成形型群から取り出す工程とを備えた樹脂成形方法であって、
前記ゲートの開口の周囲における前記第１の成形型の型面に吸引部の先端を密着させる工程と、
前記ゲートにおいて前記硬化樹脂が残留していない状態において、吸引機構を使用して前記吸引部を経由して前記ゲート内に存在する気体を吸引しながら前記吸引部につながる配管において該配管を通過する基準流量を測定する工程と、
前記基準流量に基づいて生成された基準流量情報を記憶する工程と、
前記吸引機構を使用して前記吸引部を経由して前記ゲート内に存在する気体を吸引しながら前記配管において該配管を通過する流量を測定する工程と、
前記流量に基づいて測定流量情報を生成する工程と、
前記基準流量情報と前記測定流量情報とを比較することによって、前記ゲートにおいて前記硬化樹脂が残留しているか否かを判断する工程とを備えることを特徴とする樹脂成形方法。
【請求項９】
請求項８に記載された樹脂成形方法において、
前記ゲートと該ゲートに対応する前記吸引部とがそれぞれ複数個設けられ、
前記吸引部の先端を密着させる工程では、複数個の前記ゲートの開口の周囲における前記第１の成形型の型面に、複数個の前記吸引部の先端をそれぞれ密着させ、
前記ゲート内に存在する気体を吸引する工程では、複数個の前記吸引部をそれぞれ経由して複数個の前記ゲート内に存在する気体を吸引することを特徴とする樹脂成形方法。
【請求項１０】
請求項９に記載された樹脂成形方法において、
複数個の前記ゲートにそれぞれ対応して前記キャビティが複数個設けられ、
前記ゲート内に存在する気体を吸引する工程では、複数個の前記吸引部をそれぞれ経由して複数個の前記ゲート内に存在する気体を吸引することを特徴とする樹脂成形方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載された樹脂成形方法において、
前記複数個の吸引部は、平面視した場合に第１の方向に沿って配列されたｍ個の吸引部からなる１行が前記第１の方向に交差する第２の方向に沿って配列されたｎ行の吸引部からなるｍ×ｎ個の吸引部であり（ｍ、ｎはいずれも正の整数。）、
前記ゲート内に存在する気体を吸引する工程では、前記ｎ行の吸引部のそれぞれにおいて前記ｍ個の吸引部を連通するｎ個の吸引通路を経由して複数個の前記ゲート内に存在する気体を一括して吸引し、
前記測定流量情報を生成する工程では、前記気体を一括して吸引する際に前記ｎ個の吸引通路に共通して接続された前記配管における前記ｎ個の吸引通路よりも前記吸引機構に近い側において前記流量を測定して、前記測定流量情報を生成することを特徴とする樹脂成形方法。
【請求項１２】
請求項９又は１０に記載された樹脂成形方法において、
前記複数個の吸引部は、平面視した場合に第１の方向に沿って配列されたｍ個の吸引部からなる１行が前記第１の方向に交差する第２の方向に沿って配列されたｎ行の吸引部からなるｍ×ｎ個の吸引部であり（ｍ、ｎはいずれも正の整数。）、
前記ゲート内に存在する気体を吸引する工程では、前記ｎ行の吸引部のそれぞれにおいて前記ｍ個の吸引部を連通するｎ個の吸引通路をそれぞれ経由して、前記ｎ行の吸引部のそれぞれが有する前記ｍ個の吸引部に対応するｍ個の前記ゲート内に存在する気体をそれぞれ吸引し、
前記測定流量情報を生成する工程では、前記ｎ行の吸引部のそれぞれに対応する前記配管における前記流量をそれぞれ測定してｎ個の前記測定流量情報を生成することを特徴とする樹脂成形方法。
【請求項１３】
請求項８〜１２のいずれか１つに記載された樹脂成形方法において、
前記吸引部の先端を密着させる工程では、弾性体によって前記吸引部を支持することを特徴とする樹脂成形方法。
【請求項１４】
請求項８〜１３のいずれか１つに記載された樹脂成形方法において、
前記吸引部が設けられた搬送機構を準備する工程と、
前記成形品を成形するための材料を前記成形型群に搬入して引き渡す工程と、
前記成形品を前記成形型群から取り出す工程とを備え、
前記搬送機構を使用して、前記引き渡す工程又は前記取り出す工程のうち少なくとも一方を行い、
少なくとも前記吸引部の先端を密着させる工程と前記ゲート内に存在する気体を吸引する工程と前記流量を測定する工程とを、前記引き渡す工程において又は前記取り出す工程において行うことを特徴とする樹脂成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に装着された集積回路（Integrated Circuit：ＩＣ）などのチップからなる電子部品を樹脂封止する場合などに使用される樹脂成形装置及び樹脂成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、トランスファモールド法、圧縮成形法（コンプレッションモールド法）、射出成形法（インジェクションモールド法）などの樹脂成形技術を使用して、リードフレームやプリント基板などからなる基板に装着したＩＣなどの電子部品を硬化樹脂によって樹脂封止することが行われている。
【０００３】
例えば、トランスファモールド法を使用する樹脂成形装置では、次のように樹脂封止が行われる。成形型である上型と下型とを型開きする。装置の構成によっては、上型と下型との間に中間型を設ける場合もある。次に、搬送機構を使用して、下型の型面における所定位置に成形前基板を配置し、下型に設けられたポットの内部に樹脂タブレットを供給する。次に、下型を上動して、上型と下型とを型締めする。このとき、電子部品とその周辺の基板とは、上型と下型との少なくとも一方に設けられたキャビティの内部に収容される。次に、ポット内の樹脂タブレットをプランジャによって押圧するとともに加熱して溶融させる。溶融した流動性樹脂をプランジャによってさらに押圧して、カル、ランナ、ゲートと呼ばれる樹脂通路を経由してキャビティ内に流動性樹脂を注入する。引き続き、硬化に必要な所要時間だけ流動性樹脂を加熱することによって、流動性樹脂を硬化させて硬化樹脂を形成する。このことによって、キャビティ内の電子部品とその周辺の基板とを、キャビティの形状に対応して成形された硬化樹脂内に樹脂封止する。次に、上型と下型とを型開きして、封止済基板を離型する。なお、本出願書類の全体において、「ゲート」という用語は、「材料をスプルー（又は多数個取り金型においてはランナ）から金型キャビティの中に注入する流路又は絞り孔」を意味する（ＪＩＳ  Ｋ  ６９００参照）。
【０００４】
ところで、キャビティの側面又は天面（内底面）のいずれかの面には、流動性樹脂を注入するための注入口が設けられる。成形型には、その注入口につながる空間からなるゲートが設けられる。樹脂通路となるカル、ランナ、ゲートに形成された硬化樹脂は不要樹脂になり、デゲートすることによって封止済基板から不要樹脂が分離される。不要樹脂を分離しやすいように、ゲートにおいてはキャビティに接続される先端がランナ側に対して細くテーパ状に形成される。ところが、不要樹脂を分離する際に、ゲート先端部に形成された硬化樹脂が折れることがある。この折れた硬化樹脂は、カル、ランナ、ゲートに形成された不要樹脂を廃棄しても、ゲート先端部に残る。ゲートに硬化樹脂が残ったまま樹脂封止を行うと、この残った硬化樹脂が部分的に又は完全にゲートを塞ぐ。引き続き樹脂封止する場合には、流動性樹脂をキャビティに注入することが、残った硬化樹脂によって阻まれる。このことにより、キャビティにおける硬化樹脂の未充填などの成形不良が発生する。したがって、ゲートに硬化樹脂が残っていないかどうか、言い換えればゲートにおいて硬化樹脂の残留（以下「樹脂残留」という。）が発生しているかどうかを検出することが重要になる。
【０００５】
樹脂成形金型のゲートづまり検出装置として、「ランナとキャビティとを連通させるゲートを有する樹脂成形金型において、エア供給源から供給されるゲートづまり検出用のエアを上記ランナ内に導出するエア供給通路と、このエア供給通路を開閉する開閉バルブと、この開閉バルブを開放した状態で上記エア供給通路を通ってランナ内に供給されるエアの圧力を検出する圧力検出手段とを備え、この圧力検出手段により検出されたエア圧の変化状態に応じて上記ゲート内に成形材料が残留するゲートづまりが発生したか否かを判別するように構成した」ゲートづまり検出装置が提案されている（例えば、特許文献１の第２頁、図１、図２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−３８９３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１において開示されたゲートづまり検出装置では、次のような課題が発生する。特許文献１の図１、図２に示されるように、上記の装置では、射出成形を行なう前に上型１と下型２とを型締めした状態で、エア供給源から連通管６内に所定圧のエアを供給する。ゲートづまりが生じてサブマリンゲート５が成形材料１６により閉塞されている場合には、ランナ３からキャビティ４へのエアの流入が阻止されるため、エアの圧力が、エア供給源の吐出圧まで早期に上昇する。圧力検出手段１４の検出値に基づいてもとめたエア圧の上昇速度と、予め計算等によってもとめた基準速度とを判別手段１５において比較することにより、ゲートづまりが発生したか否かを判別する。
【０００８】
このように、エア圧の上昇速度を検出、言い換えると、エア供給源の吐出圧に到達するまでの時間を測定して、エア圧の上昇速度を計算することになる。エア圧は時間の経過とともに上昇して、最終的には所定の圧力に到達して一定の圧力となる。したがって、一定の圧力に到達するまでの時間を正確に監視することが重要となる。最終的には一定の圧力に収束するので、時間による圧力変化を厳密に監視して、いつ所定の圧力に到達したかを正確に判断しなければならない。しかしながら、エアを供給した直後の圧力変化は大きいが、所定の圧力近くになると圧力の変化は非常に小さくなる。そして、圧力が徐々に変化して所定の圧力に到達する。したがって、この所定の圧力に到達した時間がいつなのか正確に判断することが難しい。所定の圧力に到達した時間を正確に判断できないとゲートづまりが発生したか否かを判別することが難しくなる。
【０００９】
また、上記のゲートづまり検出装置では、一旦生産を止めて、樹脂成形金型を型締めした状態にして、ゲートづまりが発生したか否かを判別する。したがって、生産する直前にゲートづまりが発生しているかどうかを検出することができない。もし、生産中にゲートづまりが発生したとしても、ゲートづまりを検出することができないので、次の射出成形が行われる。結果として、ゲートづまりによる成形不良を発生させることになる。したがって、製品を射出成形する直前にゲートづまりが発生したか否かを判別することができないという課題もある。
【００１０】
本発明は上記の課題を解決するもので、簡単な装置構成かつ簡単な方法によってゲートにおいて樹脂残留が発生しているかどうかを正確に判断することができる樹脂成形装置及び樹脂成形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明に係る樹脂成形装置は、第１の成形型と、該第１の成形型に相対向して設けられた第２の成形型と、第１の成形型において第２の成形型に対向する側に設けられ注入された流動性樹脂が硬化して硬化樹脂が形成されるはずの空間からなるキャビティと、第１の成形型に設けられキャビティの天面に接続される空間からなるゲートと、第１の成形型と第２の成形型とを少なくとも有する成形型群を型締めする型締め機構とを備え、硬化樹脂を有する成形品を成形する樹脂成形装置であって、キャビティに重なるようにして第１の成形型と前記第２の成形型との間に配置されるゲート吸引機構と、ゲート吸引機構に設けられた吸引部と、ゲート吸引機構に設けられ吸引部につながる吸引通路と、吸引通路に接続された配管と、配管に接続された吸引機構と、配管に設けられ配管を通過する流量に応じた測定流量情報を生成する流量測定手段と、流量測定手段から受け取った測定流量情報に基づいて流量を算出し、該流量に基づいて所定の判断を行う判断手段とを備え、流量測定手段は、吸引部の先端がゲートの開口の周囲における第１の成形型の型面に密着し、かつ、吸引機構によってゲート内に存在する気体が吸引されている状態において測定流量情報を生成し、所定の判断は、ゲートにおいて硬化樹脂が残留していない状態において予め測定して記憶された基準流量情報と測定流量情報とを比較することによって、ゲートにおいて硬化樹脂が残留しているか否かを判断することであることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る樹脂成形装置は、上述の樹脂成形装置において、ゲートが複数個設けられ、複数個のゲートにそれぞれ対応して複数個の吸引部が設けられることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る樹脂成形装置は、上述の樹脂成形装置において、複数個のゲートにそれぞれ対応して複数個のキャビティが設けられることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る樹脂成形装置は、上述の樹脂成形装置において、複数個の吸引部は、平面視した場合に第１の方向に沿って配列されたｍ個の吸引部からなる１行が第１の方向に交差する第２の方向に沿って配列されたｎ行の吸引部からなるｍ×ｎ個の吸引部であり（ｍ、ｎはいずれも正の整数。）、ゲート吸引機構は、ｎ行の吸引部のそれぞれにおいてｍ個の吸引部を連通するｎ個の吸引通路を有し、ｎ個の吸引通路は、共通する配管において流量測定手段から見て吸引機構とは反対側の部分にそれぞれ接続されることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る樹脂成形装置は、上述の樹脂成形装置において、吸引機構に接続されたｎ本の配管を備え、複数個の吸引部は、平面視した場合に第１の方向に沿って配列されたｍ個の吸引部からなる１行が第１の方向に交差する第２の方向に沿って配列されたｎ行の吸引部からなるｍ×ｎ個の吸引部であり（ｍ、ｎはいずれも正の整数。）、ゲート吸引機構は、ｎ行の吸引部のそれぞれにおいてｍ個の吸引部を連通するｎ個の吸引通路を有し、ｎ個の吸引通路は、ｎ本の前記配管にそれぞれ接続されることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る樹脂成形装置は、上述の樹脂成形装置において、吸引部をそれぞれ支持する弾性体を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る樹脂成形装置は、上述の樹脂成形装置において、成形品を成形するための材料を成形型群に搬入して引き渡す動作又は成形品を成形型群から取り出す動作のうち少なくとも一方を行う搬送機構を備え、ゲート吸引機構は搬送機構に設けられることを特徴とする。
【００１８】
上記の課題を解決するために、本発明に係る樹脂成形方法は、流動性樹脂が硬化して硬化樹脂が形成されるはずの空間からなるキャビティを有する第１の成形型と、該第１の成形型におけるキャビティが形成された側に相対向して設けられた第２の成形型とを少なくとも有する成形型群を準備する工程と、成形型群を型締めする工程と、第１の成形型に設けられキャビティの天面に接続される空間からなるゲートを経由してキャビティに流動性樹脂を注入する工程と、流動性樹脂を硬化させて硬化樹脂を形成する工程と、成形型群を型開きする工程と、硬化樹脂を有する成形品を成形型群から取り出す工程とを備えた樹脂成形方法であって、ゲートの開口の周囲における第１の成形型の型面に吸引部の先端を密着させる工程と、ゲートにおいて硬化樹脂が残留していない状態において、吸引機構を使用して吸引部を経由してゲート内に存在する気体を吸引しながら吸引部につながる配管において該配管を通過する基準流量を測定する工程と、基準流量に基づいて生成された基準流量情報を記憶する工程と、吸引機構を使用して吸引部を経由してゲート内に存在する気体を吸引しながら配管において該配管を通過する流量を測定する工程と、流量に基づいて測定流量情報を生成する工程と、基準流量情報と測定流量情報とを比較することによって、ゲートにおいて硬化樹脂が残留しているか否かを判断する工程とを備えることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る樹脂成形方法は、上述の樹脂成形方法において、ゲートと該ゲートに対応する吸引部とがそれぞれ複数個設けられ、吸引部の先端を密着させる工程では、複数個のゲートの開口の周囲における第１の成形型の型面に、複数個の吸引部の先端をそれぞれ密着させ、ゲート内に存在する気体を吸引する工程では、複数個の吸引部をそれぞれ経由して複数個のゲート内に存在する気体を吸引することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る樹脂成形方法は、上述の樹脂成形方法において、複数個のゲートにそれぞれ対応してキャビティが複数個設けられ、ゲート内に存在する気体を吸引する工程では、複数個の吸引部をそれぞれ経由して複数個のゲート内に存在する気体を吸引することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る樹脂成形方法は、上述の樹脂成形方法において、複数個の吸引部は、平面視した場合に第１の方向に沿って配列されたｍ個の吸引部からなる１行が第１の方向に交差する第２の方向に沿って配列されたｎ行の吸引部からなるｍ×ｎ個の吸引部であり（ｍ、ｎはいずれも正の整数。）、ゲート内に存在する気体を吸引する工程では、ｎ行の吸引部のそれぞれにおいてｍ個の吸引部を連通するｎ個の吸引通路を経由して複数個のゲート内に存在する気体を一括して吸引し、測定流量情報を生成する工程では、気体を一括して吸引する際にｎ個の吸引通路に共通して接続された配管におけるｎ個の吸引通路よりも吸引機構に近い側において流量を測定して、測定流量情報を生成することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る樹脂成形方法は、上述の樹脂成形方法において、複数個の吸引部は、平面視した場合に第１の方向に沿って配列されたｍ個の吸引部からなる１行が第１の方向に交差する第２の方向に沿って配列されたｎ行の吸引部からなるｍ×ｎ個の吸引部であり（ｍ、ｎはいずれも正の整数。）、ゲート内に存在する気体を吸引する工程では、ｎ行の吸引部のそれぞれにおいてｍ個の吸引部を連通するｎ個の吸引通路をそれぞれ経由して、ｎ行の吸引部のそれぞれが有するｍ個の吸引部に対応するｍ個のゲート内に存在する気体をそれぞれ吸引し、測定流量情報を生成する工程では、ｎ行の吸引部のそれぞれに対応する配管における流量をそれぞれ測定してｎ個の測定流量情報を生成することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係る樹脂成形方法は、上述の樹脂成形方法において、吸引部の先端を密着させる工程では、弾性体によって吸引部を支持することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明に係る樹脂成形方法は、上述の樹脂成形方法において、吸引部が設けられた搬送機構を準備する工程と、成形品を成形するための材料を成形型群に搬入して引き渡す工程と、成形品を成形型群から取り出す工程とを備え、搬送機構を使用して、引き渡す工程又は取り出す工程のうち少なくとも一方を行い、少なくとも吸引部の先端を密着させる工程とゲート内に存在する気体を吸引する工程と流量を測定する工程とを、引き渡す工程において又は取り出す工程において行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ゲート吸引機構に吸引部と吸引部につながる吸引通路とを設け、吸引通路と吸引機構とを配管によって接続する。配管に流量測定手段と測定流量情報の判断を行う判断手段とを備える。キャビティの天面に接続されたゲートの開口の周囲にゲート吸引機構に設けられた吸着部を密着させ、吸引機構によってゲート内に存在する気体を吸引する。吸引して測定された測定流量情報と予め測定して記憶された基準流量情報とを比較することによって、ゲートにおいて硬化樹脂が残留しているか否かを判断する。吸引した気体の流量を測定するという簡単な装置構成かつ簡単な方法によって残留樹脂が発生しているかどうかを容易に判断できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る樹脂成形装置の実施例１において、装置の概要を示す正面図である。
【図２】図１に示された樹脂成形装置において、成形型の構成を示す概略部分断面図である。
【図３】図２に示された成形型において、中間型の構成を示す概略図である。図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は、Ａ−Ａ線から見た断面図である。
【図４】本発明に係る樹脂成形装置の実施例１において、図３に示されたゲートに対応するゲート吸引機構の第１の構成を示す概略図である。図４（ａ）は上面図、図４（ｂ）はＡ−Ａ線から見たゲート吸引機構の断面図である。
【図５】図４で示されたにゲート吸引機構において、吸引機構の構成を示す概略図である。図５（ａ）は、流量センサを１個設けた吸引機構の構成を示す概略図、図５（ｂ）は、流量センサを複数個設けた吸引機構の構成を示す概略図である。
【図６】図４で示されたにゲート吸引機構よって、中間型のゲートにおける樹脂残留を検出する状態を示す概略部分断面図である。図６（ａ）は、ゲート吸引機構が中間型のゲートに密着する前の状態、図６（ｂ）は、ゲート吸引機構が中間型のゲートに密着した後の状態を示す概略部分断面図である。
【図７】本発明に係る樹脂成形装置の実施例２において、図３に示されたゲートに対応するゲート吸引機構の第２の構成を示す概略図である。図７（ａ）は上面図、図７（ｂ）はＡ−Ａ線から見た断面図である。
【図８】本発明に係る樹脂成形装置の実施例３において、ゲート吸引機構が一体化されて構成されたローダが成形型の所定位置に配置された状態を示す概略部分断面図である。
【図９】本発明に係る樹脂成形装置の実施例３において、ローダによって中間型のゲートにおける樹脂残留を検出する状態を示す概略部分断面図である。
【図１０】本発明に係る樹脂成形装置の実施例３において、硬化樹脂が生成されている状態を示す概略部分断面図である。
【図１１】本発明に係る樹脂成形装置の実施例３において、デゲートで残った不要樹脂をアンローダによって取り出す状態を示す概略部分断面図である。
【図１２】本発明に係る樹脂成形装置の実施例３において、樹脂封止が完了した成形品をアンローダによって取り出す状態を示す概略部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図４に示されるように、キャビティ２３の天面に接続されたゲート２４に対応するようにして、ゲート吸引機構２６に吸引部２７と吸引部２７につながる吸引通路２８とを設ける。吸引通路２８を配管２９によって吸引機構３０に接続する。配管２９には吸引した空気の流量を測定する流量センサ３１を設ける。流量センサ３１によって測定された流量値を収集してデータ処理する制御手段ＣＴＬを流量センサ３１に接続する。ゲート２４の開口２４ｂの周囲に吸引部２７の先端を密着させ、吸引機構３０を用いてゲート２４を経由して大気中の空気を吸引する。流量センサ３１で測定された流量値と、予め制御手段ＣＴＬに記憶しておいた基準流量値とを比較することによって、ゲート２４に樹脂残留が発生しているかどうかを判断する。
【実施例１】
【００２８】
本発明に係る樹脂成形装置の実施例１について、図１〜図６を参照して説明する。本出願書類におけるいずれの図についても、わかりやすくするために、適宜省略し又は誇張して模式的に描かれている。同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【００２９】
図１に示されるように、樹脂成形装置１には、基盤２と、基盤２上の四隅部に設けられたタイバー３と、タイバー３の上端部に固定された固定盤４とが設けられる。固定盤４の下面には、上型プレート５が設けられ、上型プレート５内に樹脂成形用の上型６が設けられる。固定盤４の下方には、固定盤４に相対向して可動盤７が設けられる。可動盤７は、固定盤４に対して昇降できるようにタイバー３に取り付けられる。可動盤７の上面には、上型プレート５に相対向して下型プレート８が設けられ、下型プレート８内に樹脂成形用の下型９が設けられる。上型６と下型９とは相対向して設けられ、上型６と下型９との間には中間型１０が設けられる。上型６と下型９と中間型１０とは併せて成形型を構成する。
【００３０】
駆動機構１１は、上型６と下型９との間で中間型１０を昇降させる駆動機構である。例えば、ラック＆ピニオン機構からなる駆動機構１１によって中間型１０を昇降させることができる。駆動機構１１を用いて中間型１０を昇降させることによって、上型５と中間型１１との間、及び、中間型１０と下型９との間において、部分的に型締めと型開きとを行う。中間型１０の型締め及び型開きは、駆動機構１１を用いる場合だけに限らない。上型プレート５及び下型プレート８に設けられたクランプ機構によって、中間型１０を上型プレート５又下型プレート８に固定するようにしてもよい。
【００３１】
上型プレート５及び下型プレート８には、上型６及び下型９を加熱するためのヒータ(図示なし)が内蔵される。上型プレート５と上型６及び下型プレート８と下型９は１７０℃程度に加熱される。上型６、下型９、中間型１０は、それぞれ樹脂封止する対象に応じて樹脂成形装置１内で簡単に取り替えができるように構成されている。
【００３２】
型締め機構１２は、完全に型締めと型開きとを行うために可動盤７を昇降させる機構であって、例えば、トグル機構や油圧シリンダなどによって構成される。型締め機構１２を用いて可動盤７を昇降させることによって、上型６と下型９と中間型１０とを対象にして型締めと型開きとを行う。上型６と下型９と中間型１０とを型締め又は型開きし始める時点では、中間型１０は、既に上型６又は下型９に型締めされていてもよく、クランプ機構によって上型６又は下型９に固定された状態になっていてもよい。
【００３３】
なお、実際の樹脂成形装置１においては、上型６及び下型９は、チェイスホルダと呼ばれる外側の部分と、チェイスと呼ばれる内側の部分と、キャビティブロックと呼ばれるキャビティが設けられた部分とによって構成される場合が多い。図１においては、これらの構成要素については図示を省略した。
【００３４】
図２を参照して、本発明に係る樹脂成形装置１において、上型６と下型９と中間型１０との構成を説明する。図２に示すように、上型６と下型９と中間型１０とは型開きした状態である。ローダ１３は、半導体のチップ１４が装着された基板１５と樹脂材料である樹脂タブレット１６とを、上型６と下型９との間の所定位置に搬送する搬送機構である。チップ１４の端子と基板１５の端子とはワイヤ１７によって電気的に接続されている。この場合には、ローダ１３によって、基板１５と樹脂タブレット１６とが、同時に搬送される。基板１５と樹脂タブレット１６とを、各別に搬送するようにしてもよい。
【００３５】
下型９には、ローダ１３によって供給される樹脂タブレット１６を収容するポット１８と、ローダ１３によって供給される基板１５を下型９の所定位置に配置する凹部１９とが設けられる。ポット１８内には収容された樹脂タブレット１６を押圧するプランジャ２０が設けられる。上型６には、樹脂タブレット１６が加熱されて溶融した流動性樹脂の通路となるカル２１とランナ２２とが設けられる。
【００３６】
中間型１０には、基板１５に装着されたチップ１４を収容して硬化樹脂が形成される空間となるキャビティ２３と、キャビティ２３に流動性樹脂を供給するゲート２４とが設けられる。さらに、中間型１０には、ポット１８からカル２１に流動性樹脂を圧送する樹脂通路となる貫通穴２５が設けられる。上型６と下型９と中間型１０とが型締めされた状態において、ポット１８と貫通穴２５とカル２１とランナ２２とゲート２４とキャビティ２３とが連通し、流動性樹脂がキャビティ２３に注入される。
【００３７】
図３を参照して、図２で示した中間型１０におけるキャビティ２３及びゲート２４の構成の一例について説明する。図３（ａ）に示すように、例えば、キャビティ２３及びゲート２４は、横方向及び縦方向に格子状（マトリクス状）に設けられる。横方向（Ｘ方向）に沿う並びを「行」と呼び、縦方向（Ｙ方向）に沿う並びを「列」と呼ぶことにする。この場合には、横方向（Ｘ方向）に沿って４個、縦方向（Ｙ方向）に沿って５個、合計２０個のキャビティ２３及びゲート２４が、中間型１０に設けられる。中間型１０に設けられるキャビティ２３及びゲート２４の数を、製品に応じて任意に決めることができる。
【００３８】
図３（ｂ）に示すように、それぞれのキャビティ２３に対応して、キャビティ２３の天面（図では上面）における所定の位置（例えば、中央位置）にゲート２４の先端が接続される。ゲート２４は、筒状の空間であって、円錐状の形状になるように形成される。ゲート２４は、ランナ２２（図２参照）に接続される側の開口２４ａの径が大きく、キャビティ２３に接続される側の開口２４ｂの径が小さくなるように形成される。このように、キャビティ２３に接続される側のゲートを細くすることによって、キャビティ２３内において成形される成形品がデゲートしやすくなる。しかしながら、キャビティ２３に接続される側のゲートを細くすることによって、デゲートする際にゲート先端部に形成されていた硬化樹脂が折れて、この硬化樹脂が樹脂残留としてゲートに残ってしまうという弊害が発生しやすくなる。
【００３９】
図４を参照して、図３（ａ）で示したゲート２４に樹脂残留が発生しているかどうかを検出するゲート吸引機構２６の構成について説明する。図４（ａ）に示すように、ゲート吸引機構２６には、図３（ａ）で示したそれぞれのゲート２４の位置に対応するようにして空気を吸引する吸引部２７がそれぞれ設けられる。図３（ａ）と図４（ａ）とに示すように、ゲート２４に対応して、横方向（Ｘ方向）に沿って４個、縦方向（Ｙ方向）に沿って５個、合計２０個の吸引部２７が、ゲート吸引機構２６に設けられる。
【００４０】
例えば、１行目から５行目の各行において、横方向（Ｘ方向）に沿って配置された４個の吸引部２７は、横方向（Ｘ方向）に沿って延びる吸引通路２８によってそれぞれ接続される。横方向に沿って配置された４個の吸引部２７は、吸引通路２８を介して、外部に接続される。したがって、１行目から５行目の各行において設けられた４個の吸引部２７を外部に接続する吸引通路２８は、縦方向（Ｙ方向）に沿って５つ設けられる。これに限らず、吸引通路２８を、縦方向（Ｙ方向）に沿って設けることもできる。この場合には、縦方向に沿って配置された５個の吸引部２７は、縦方向（Ｙ方向）に沿って延びる吸引通路２８によってそれぞれ接続される。１列目から４列目の各列に設けられた５個の吸引部２７を外部に接続する吸引通路２８は、横方向（Ｘ方向）に沿って４つ設けられることになる。
【００４１】
図４（ｂ）に示すように、吸引部２７は、吸引部本体２７ａと吸引部本体２７ａの先端に取り付けられた弾性部材からなる吸着パッド２７ｂとから構成される。吸着バッド２７ｂは、筒状の形状又は先端が拡がるテーパ状の断面形状を有する。吸着パッド２７ｂとしては、例えば、ニトリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが用いられる。樹脂成形装置１においては、上型６や下型９を１７０℃程度に加熱して樹脂封止を行うので、吸着パッド２７ｂとしては、耐熱性を有するシリコーンゴムやフッ素ゴムを使用することが好ましい。
【００４２】
ゲート吸引機構２６に設けられたそれぞれの吸引通路２８は、フレキシブルチューブ、フッ素樹脂チューブ、ナイロンチューブなどからなる配管２９によって吸引機構３０に接続される。配管２９は、柔軟性、耐熱性などを有することが好ましい。吸引機構３０としては、真空エジェクタや真空ポンプなどが用いられる。それぞれの吸引通路２８と吸引機構３０との間には、５つの吸引通路２８のすべてにおいて吸引する空気の総流量を測定する流量センサ３１が設けられる。流量センサ３１によって測定される流量値を収集して、データの保存や計算などのデータ処理をするための制御手段ＣＴＬが流量センサ３１に接続される。吸引機構３０を使用して、ゲート吸引機構２６に設けられた２０個の吸引部２７から、ゲート２４内に存在する気体が吸引される。本実施例では、ゲート２４は大気に開放されているので、２０個の吸引部２７から大気中の空気が吸引される。
【００４３】
図５に示すように、ゲート吸引機構２６に設けられた吸引部２７の数に対応して、流量センサ３１を１個又は複数個設けることができる。図５（ａ）は、ゲート吸引機構２６に設けられた２０個の吸引部２７に対して、１個の流量センサ３１と、１個の流量センサ３１に対応する制御手段ＣＴＬとを設けた場合を示す。横方向に沿って設けられた５つの吸引通路２８は、配管２９によって、１個の流量センサ３１を経由して吸引機構３０に接続される。したがって、流量センサ３１は、ゲート吸引機構２６に設けられた２０個の吸引部２７から吸引される空気の総流量を測定することになる。
【００４４】
図５（ｂ）は、ゲート吸引機構２６の１行目から５行目の各行にそれぞれ設けられた４個の吸引部２７を接続するそれぞれの吸引通路２８に対応して、それぞれ１個の流量センサ３１を設けた場合を示す。この場合には、各吸引通路２８に接続された４個の吸引部２７から吸引される空気の総流量が、５個の流量センサ３１によってそれぞれ測定される。５個の流量センサ３１に対応するように制御手段ＣＴＬが設けられる。したがって、制御手段ＣＴＬは、５個の流量センサ３１によって測定される流量値をすべて収集して、データの保存や計算などの処理を行う。流量センサ３１の数は、ゲート吸引機構２６に設けられる吸引部２７の数や吸引通路２８の数、吸引する空気の総流量などによって任意に決められる。
【００４５】
図５（ａ）、（ｂ）どちらの場合においても、樹脂残留がない正常な状態で吸引した空気の総流量をゲート吸引機構２６を用いて予め測定して、その総流量を基準流量情報として制御手段ＣＴＬに記憶しておく。そして、実際にゲート吸引機構２６を用いて測定した総流量に対応する測定流量情報と、予め記憶しておいた基準流量情報とを、制御手段ＣＴＬが比較する。このことによって、ゲート２４に樹脂残留が発生しているかどうかを判断することができる。したがって、制御手段ＣＴＬは判断手段として機能する。
【００４６】
図３〜図６を参照して、ゲート吸引機構２６を用いて、図３で示した中間型１０に設けられたゲート２４に、樹脂残留が発生したかどうかを検出する動作について説明する。まず、図６（ａ）に示すように、中間型１０に設けられたそれぞれのゲート２４の位置に、ゲート吸引機構２６に設けられた吸引部２７がそれぞれ対応するように、ゲート吸引機構２６を中間型１０の下方の所定位置まで移動させる。
【００４７】
次に、図６（ｂ）に示すように、ゲート吸引機構２６を上昇させて、キャビティ２３に接続されるゲート２４の開口２４ｂの周囲に吸着バッド２７ｂを密着させる。吸着バッド２７ｂは、先端が拡がるテーパ状の断面形状を有している。吸着バッド２７ｂは、シリコーンゴムやフッ素ゴムなどの弾性部材で形成されているので、吸着バッド２７ｂを開口２４ｂの周囲に完全に密着させることができる。このようにして、ゲート２４内に存在する空気がゲート２４の開口２４ｂからキャビティ２３に漏れることを防ぐ。
【００４８】
次に、吸引機構３０を使用して、ゲート２４内に存在する空気を吸引する。ゲート２４内の空間は、中間型１０の外部に連通した状態、言い換えれば大気に連通する状態である。したがって、吸引機構３０は大気中の空気を吸引する。大気中から吸引した空気は、中間型１０に設けられたゲート２４から、ゲート吸引機構２６に設けられ吸着パッド２７ｂ、吸引部本体２７ａ、吸引通路２８、さらに、吸引通路２８に接続された配管２９、流量センサ３１を順次経由して、吸引機構３０から排気される。ゲート２４から吸引された空気の総流量を、流量センサ３１によって測定する。測定した総流量に対応する測定流量情報と、予め記憶しておいた基準流量情報とを、制御手段ＣＴＬによって比較する。このようにして、ゲート２４に樹脂残留が発生したかどうかを判断することができる。
【００４９】
図３（ａ）に示される中間型１０において、２０個のゲート２４は、すべて樹脂残留がない正常な状態であるとする。この正常な状態において、図５（ａ）に示すように、吸引機構３０を使用して、２０個のゲート２４から吸引する空気の総流量を１個の流量センサ３１によって測定する。
【００５０】
２０個のゲート２４から吸引する空気の総流量の測定値が適当な値、例えば、２Ｌ／分になるように吸引機構３０の吸引量を設定する。言い換えれば、２Ｌ／分を、空気の総流量の測定値としての設定値にする。樹脂残留がない正常な状態であれば、１個当りのゲート２４から吸引される空気の流量はすべて同じになるので、１個のゲート２４から吸引される空気の流量は、０．１Ｌ／分（＝２Ｌ／分÷２０）となる。このようにして、樹脂残留がない正常な状態において、１個当たりのゲート２４から吸引する空気の流量の測定値が一定の値（０．１Ｌ／分）になるように、吸引機構３０の吸引量を予め設定しておく。したがって、この設定した空気の総流量の測定値（２Ｌ／分）とゲート吸引機構２６によって実際に吸引される空気の総流量の測定値とを比較することによって、樹脂残留が発生しているかどうかを判断することができる。
【００５１】
例えば、図３（ａ）に示した中間型１０に設けられた２０個のゲート２４のうち、１個のゲート２４に硬化樹脂が残っていて、樹脂残留が完全にゲート２４を塞いだ状態と仮定する。この状態において、ゲート吸引機構２６を用いて、ゲート２４から大気中の空気を吸引する。２０個のゲート２４から吸引された空気の総流量を、流量センサ３１によって測定する。２０個のゲート２４のうち、樹脂残留によって完全に塞がれた１個のゲート２４からは空気が吸引されないので、流量センサ３１によって測定される総流量は、樹脂残留がない１９（２０−１）個のゲート２４から吸引される空気の総流量となる。したがって、１９個のゲート２４から吸引される空気の総流量は、１．９Ｌ／分（＝２Ｌ／分−０．１Ｌ／分）となる。正常な状態での測定値として設定された総流量である２Ｌ／分より測定された総流量が少なくなる場合には、どこかのゲート２４に樹脂残留が発生していると判断することができる。このようにして、ゲート吸引機構２６を用いて樹脂残留が発生しているかどうかを判断することができる。
【００５２】
上記の実施例においては、２０個のゲート２４から吸引する空気の総流量の測定値が２Ｌ／分になるように、吸引機構３０の吸引量を設定した。１個当りのゲート２４から吸引する空気の流量は０．１Ｌ／分（＝２Ｌ／分÷２０）である。したがって、２個のゲート２４に完全な樹脂残留がある場合の総流量は１．８Ｌ／分（＝２Ｌ／分−０．２Ｌ／分）、３個のゲート２４に樹脂残留がある場合の総流量は１．７Ｌ／分（＝２Ｌ／分−０．３Ｌ／分）となる。このように、１個当りのゲート２４から吸引する空気の流量の測定値を設定することによって、樹脂残留が発生しているゲート２４の数を判断することができる。しかしながら、２０個のゲート２４のうち、どのゲート２４に樹脂残留が発生しているかどうかまで判断することはできない。
【００５３】
図５（ｂ）に示すように、１行目から５行目までの各吸引通路２８に設けられた４個の吸引部２７に対して、それぞれ流量センサ３１を設けた場合について説明する。この場合には、各吸引通路２８に対応して５個の流量センサ３１が接続される。各吸引通路２８は、５個の流量センサ３１を経由して吸引機構３０に接続される。図５（ａ）の場合と同様に、吸引機構３０によって吸引する空気の総流量の測定値を２Ｌ／分に設定する。したがって、各流量センサ３１によって測定される空気の総流量の測定値は、０．４Ｌ／分（＝２Ｌ／分÷５）となる。したがって、各吸引通路２８に接続された４個の吸引部２７に対応するゲート２４のうち、１個のゲート２４に樹脂残留が発生している場合には、測定される総流量は０．３Ｌ／分（＝０．４Ｌ／分−０．１Ｌ／分）となる。また、２個のゲート２４に樹脂残留が発生している場合には、測定される総流量は０．２Ｌ／分（＝０．４Ｌ／分−０．２Ｌ／分）となる。この場合であれば、５つの吸引通路２８うち、どの吸引通路２８に設けられた吸引部２７に対応するゲート２４に樹脂残留が発生しているかどうかを判断することができる。
【００５４】
さらに、横方向（Ｘ方向）及び縦方向（Ｙ方向）に沿って、すべての「行」及び「列」に吸引通路２８を設けることができる。横方向及び縦方向に沿って設けられたすべての吸引通路２８に対応して、流量センサ３１を設ける。具体的には、１行目から５行目に設けられた５つの吸引通路２８に対応して５個の流量センサ３１を、及び、１列目から４列目に設けられた４つの吸引通路２８に対応して４個の流量センサ３１を、合計で９個の流量センサ３１を設ける。この場合であれば、横方向及び縦方向に沿って設けられたすべての吸引通路２８からそれぞれ吸引する空気の流量を、独立して測定することができる。したがって、予め設定された流量の測定値より測定された流量の測定値が少なくなっている「行」と「列」とが交わる交点に位置するゲート２４を特定することができる。この交点に位置するゲート２４に樹脂残留が発生していると判断することができる。このようにすれば、２０個のゲート２４うち、どの位置に形成されたゲート２４に樹脂残留が発生しているかどうかを判断することができる。
【００５５】
加えて、各吸引部２７に対応して独立した吸引通路２８をそれぞれ設けることができる。この場合には、それぞれの吸引通路２８に対応して独立した流量センサ３１をそれぞれ設ける。したがって、１つの吸引部２７に対応して１つの流量センサ３１が独立して設けられる。合計で２０個の流量センサ３１がゲート吸引機構２６に設けられたそれぞれの吸引通路２８に接続される。この場合であれば、ゲート２４のそれぞれに樹脂残留が発生しているかどうかを、それぞれの流量センサ３１に空気が流れているかどうかによって、個別に判断することができる。このようにすれば、２０個のゲート２４うち、どのゲート２４に樹脂残留が発生しているかどうかを直接特定することができる。
【００５６】
ここまでは、ゲート吸引機構２６を用いて、中間型１０（図３（ａ）参照）に設けられたすべてのゲート２４に対応する吸引部２７から吸引する空気の総流量を一括して（１個の流量センサ３１によって）又は分割して（複数の流量センサ３１によって）測定する場合を示した。これに限らず、図３（ａ）に示されるように、「行」又は「列」に沿って設けられた複数個のゲート２４をそれぞれ対象にして、ゲート吸引機構２６を設けることができる。
【００５７】
例えば、図４（ａ）に示されるように、１行目に設けられた４個の吸引部２７と、これらの吸引部２７を接続する吸引通路２８とを構成単位とするゲート吸引機構２６を設ける。吸引通路２８に吸引機構３０と流量センサ３１とを接続する。このゲート吸引機構２６を用いて、まず、中間型１０の１行目に設けられた４個のゲート２４に対応して４個の吸引部２７から吸引した空気の流量を流量センサ３１によって測定する。次に、２行目に設けられた４個のゲート２４に対応して吸引した空気の流量を測定する。順次、各行に設けられた４個のゲート２４に対応して吸引した空気の流量をそれぞれ測定する。このようにして、すべての「行」に設けられたゲート２４に対応して吸引した空気の流量を測定する。このことによって、どの「行」に樹脂残留が発生しているかどうかを判断することができる。
【００５８】
さらには、中間型１０に設けられた１個のゲート２４に対応するゲート吸引機構２６を設けることができる。この場合には、ゲート吸引機構２６に１個の吸引部２７と１個の吸引通路２８とが設けられる。ゲート吸引機構２６を用いて、中間型１０に設けられたすべてのゲート２４に対応して吸引した空気の流量を順次測定する。すべてのゲート２４を吸引することによって、どのゲート２４に樹脂残留が発生しているかどうかを判断することができる。
【００５９】
本実施例によれば、ゲート吸引機構２６に設けられた吸引部２７を、中間型１０に設けられたゲート２４の開口２４ｂの周囲に密着させた状態で、吸引機構３０を使用してゲート２４から大気中の空気を吸引する。吸引した空気の総流量を流量センサ３１によって測定する。測定された空気の総流量を、樹脂残留がない正常な状態で吸引した空気の総流量の測定値と比較して、樹脂残留が発生しているかどうかを判断することができる。
【００６０】
また、本実施例によれば、樹脂残留を検出する手段として、大気中から吸引した空気の流量を測定する。予め、吸引機構３０によって所定の流量の測定値が得られるように設定する。吸引機構３０を使用して吸引を始めた時点から時間が経過しても、吸引する空気の流量は常に一定であり、時間に対する依存性がない。したがって、吸引する空気の流量を厳密に監視する必要がなく、樹脂残留が発生しているかどうかを容易に判断することができる。
【００６１】
また、本実施例によれば、ゲート吸引機構２６に設けられた吸引部２７から吸引する空気の流量を流量センサ３１によって測定する。流量の変化を検出することによって、樹脂残留が発生しているかどうかを判断することができる。予め、樹脂残留のない正常な状態で、吸引機構３０を用いて所定の流量の測定値が得られるように設定する。したがって、１個当りの吸引部２７から吸引する空気の流量を任意に決めることができる。樹脂残留が発生して完全にゲート２４を塞いでいる場合には、そのゲートに対応する吸引部２７からは空気が吸引されない。したがって、その分だけ吸引部２７から吸引する空気の総流量が減少することになる。１個当りの吸引部２７から吸引する空気の流量を樹脂残留を検出する感度として設定することができるので、樹脂残留が発生しているかどうかを精度よく判断することができる。
【００６２】
また、本実施例によれば、中間型１０に設けられたゲート２４の数に対応して、ゲート吸引機構２６に接続する流量センサ３１を横方向又は縦方向に沿って複数個設けることができる。したがって、中間型１０に設けられたゲート２４の数が非常に多くなった場合でも、１個当りの吸引部２７から吸引する空気の流量を最適な値に設定することができる。樹脂残留を検出する手段として、大気中から吸引する空気の流量を利用するので、製品に応じて樹脂残留を検出する感度を最適にすることができる。
【００６３】
さらに、ゲート吸引機構２６の横方向及び縦方向沿って、すべての「行」及び「列」に設けられた吸引通路２８に対して流量センサ３１を接続することもできる。このようにすれば、横方向及び縦方向のすべてに設けられた流量センサ３１の流量を測定することによって、樹脂残留が発生しているゲート２４を特定することも可能である。
【００６４】
また、本実施例によれば、ゲート吸引機構２６に設けられた各吸引部２７に対応して独立した吸引通路２８及び流量センサ３１をそれぞれ設けることができる。このようにすれば、すべてのゲート２４に対応して設けられた流量センサ３１に空気が流れているかどうかによって、樹脂残留が発生しているゲート２４を直接特定することができる。
【００６５】
また、本実施例によれば、「行」又は「列」に沿って設けられた複数個のゲート２４を対象にして、ゲート吸引機構２６を設けることができる。このゲート吸引機構２６を用いて、すべての「行」又は「列」に設けられたゲート２４に順次対応して吸引した空気の流量を測定する。このことによって、どの「行」又は「列」に樹脂残留が発生しているかどうかを確認することができる。
【００６６】
さらに、１個のゲート２４に対応するゲート吸引機構２６を設けることができる。この場合には、１個の吸引部２７を用いて、中間型１０に設けられたすべてのゲート２４に順次対応して吸引した空気の流量を測定する。すべてのゲート２４を吸引することによって、どのゲート２４に樹脂残留が発生しているかどうかを判断することができる。
【００６７】
また、本実施例によれば、吸引部２７をゲート２４の開口２４ｂの周囲に密着させ、大気中からゲート２４を経由して吸引する空気の流量を測定する。大気中の空気を吸引するので、簡単な装置構成で、かつ、簡単な検出方法で樹脂残留を検出することができる。したがって、樹脂成形装置１の費用を安くすることができる。
【実施例２】
【００６８】
図７を参照して、実施例２におけるゲート吸引機構２６の構成について説明する。実施例１との違いは、ゲート吸引機構２６において、吸引部２７を支持する弾性部材を設けたことである。図７に示されるように、ゲート吸引機構２６において、吸引部２７を挿入する凹部３２が設けられる。凹部３２内には、例えば、弾性部材であるスプリング３３などが挿入され、その上に吸引部２７が配置される。
【００６９】
弾性部材で形成された吸着パッド２７ｂに加えて、吸引部２７もスプリング３３によって弾性支持される。このことによって、ゲート２４の開口２４ｂ（図３（ｂ）参照）の周囲に吸着バッド２７ｂを密着させることを、さらに高めることができる。この場合には、吸引部２７を弾性支持するように凹部３２の中に、スプリング３３を設けた。これに限らず、吸引部本体２７ａの内部に弾性部材であるスプリングを組み込む構成にすることもできる。
【実施例３】
【００７０】
図８〜図１２を参照して、本発明に係る樹脂成形装置１において、ゲート吸引機構２６を用いて樹脂封止を行う構成及び動作について説明する。
【００７１】
図８に示すように、樹脂成形装置１が有するローダ１３は、本発明に係るゲート吸引機構２６が従来の搬送機構に追加され一体化されて構成されている。したがって、ローダ１３は、チップ１４が装着された基板１５を下型９の凹部１９に配置する機能と、樹脂タブレット１６をポット１８に供給する機能と、大気中の空気を吸引して樹脂残留を検出するためにゲート２４を吸引する機能とを備えている。図８においては、ローダ１３にゲート吸引機構２６を内臓して、ローダ１３とゲート吸引機構２６とが一体化された構成を示した。これに限らず、ローダ１３とゲート吸引機構２６とを、各別に構成して組み立てることもできる。
【００７２】
樹脂成形装置１において、ゲート吸引機構２６を用いて樹脂封止を行う動作を説明する。まず、上型６と下型９と中間型１０とを型開きする。次に、中間型１０と下型９との間の所定位置まで、ローダ１３を移動させる。
【００７３】
図９に示すように、ローダ１３を上動させて、吸引部２７の先端に取り付けられた吸着パッド２７ｂを、ゲート２４の開口２４ｂの周囲に密着させる。次に、吸引機構３０を使用して、予め樹脂残留がない状態（正常な状態）において設定された条件で、ゲート２４を経由して大気中の空気を吸引する。吸引機構３０によって吸引された空気の総流量を流量センサ３１で測定する。
【００７４】
図９において、測定した空気の総流量が正常な状態において測定された基準流量値と異なる場合（少ない場合）には、いずれかのゲート２４に樹脂残留が発生していると判断する。その場合には、樹脂封止工程を一旦中止する。そして、中間型１０を樹脂成形装置１から取り外し、ゲート２４を洗浄する。洗浄することによって、硬化樹脂の樹脂残留をゲート２４から除去する。次に、洗浄した中間型１０を樹脂成形装置１に取り付けて、吸引機構３０によって吸引される空気の総流量の測定値が正常であるかどうかを確認する。総流量の測定値が正常であれば、樹脂封止工程を再開する。
【００７５】
図１０に示すように、測定された空気の総流量が、正常な状態において測定された基準流量値（基準流量情報）と同じであれば、ゲート２４に樹脂残留は発生していないと判断する。樹脂残留がない正常な状態と判断した場合には、チップ１４が装着された基板１５を下型９の凹部１９に配置する。次に、樹脂タブレット１６をポット１８に供給する。次に、ローダ１３を所定位置から後退させる。次に、上型６と下型９と中間型１０とを型締めする。型締めをした後に、樹脂タブレット１６を押圧するとともに加熱する。加熱することによって樹脂タブレット１６を溶融させ、流動性樹脂を生成する。次に、プランジャ２０によって、流動性樹脂を押圧する。押圧された流動性樹脂を、ポット１８から、貫通穴２５、カル２１、ランナ２２、ゲート２４を順次経由して、キャビティ２３に注入する。キャビティ２３に注入された流動性樹脂を、所定時間加熱することによって硬化樹脂３４を形成する。この状態で、チップ１５は硬化樹脂３４によって樹脂封止される。
【００７６】
図１１に示すように、中間型１０と下型９とが型締めされた状態で、中間型１０及び下型９を上型６から下降させる。このことにより、硬化樹脂３４によって樹脂封止された成形品３５はデゲートされる。デゲートされることによって、カル２１、ランナ２２、ゲート２４において形成された硬化樹脂は、不要樹脂３６として、成形品３５と分離される。分離された不要樹脂３６は上型６に残る。次に、アンローダ３７を上型６と中間型１０との間の所定位置に移動させる。アンローダ３７を使用して、不要樹脂３６を上型６から取り出す。
【００７７】
図１２に示すように、中間型１０と下型９とを型開きする。この状態で、上型６と下型９と中間型１０とは完全に型開きする。成形品３５は、下型の凹部１９に残る。次に、アンローダ３７を再び中間型１０と下型９との間の所定位置に移動させる。そして、アンローダ３７を使用して、成形品３５を取り出す。このようにして、樹脂封止が完了する。
【００７８】
本実施例によれば、ローダ１３にゲート吸引機構２６が一体化されて構成される。したがって、ローダ１３は、チップ１４が装着された基板１５及び樹脂タブレット１６を搬送する機能と、樹脂残留を検出するためにゲート２４を吸引する機能とを備える。したがって、樹脂封止工程において、樹脂封止を行う直前に樹脂残留が発生しているかどうかを検査することができる。樹脂封止を行う直前に樹脂残留を検査するので、もし、樹脂残留を検出した場合には、その時点で生産を止めることができる。したがって、樹脂残留による成形不良が発生することを防止することができる。
【００７９】
また、本実施例によれば、ローダ１３に一体化されたゲート吸引機構２６を使用して、樹脂残留が発生しているかどうかを判断する。吸引機構３０を使用して、ゲート２４から大気中の空気を吸引する。吸引した空気の総流量を流量センサ３１によって測定し、樹脂残留のない正常な状態において測定された基準流量値と比較する。流量センサ３１によって測定される空気の総流量は時間依存性がなく一定の流量となる。吸引を始めた時点から時間が経過しても測定する空気の総流量は一定値で変動しない。したがって、樹脂残留が発生しているかどうかを容易に判断することができる。
【００８０】
また、本実施例によれば、予め、樹脂残留のない正常な状態で、吸引機構３０を用いて１個当りの吸引部２７から吸引する空気の流量値を設定しておく。したがって、１個当りの吸引部２７から吸引する空気の流量を、樹脂残留を検出する感度として設定することができる。樹脂残留が発生している場合には、その吸引部２７からは空気が吸引されないので、その分だけ測定する空気の流量が減少する。したがって、測定した総流量が、予め設定しておいた総流量の測定値よりも少ない場合は、樹脂残留が発生していると判断できる。また、減少した流量によって、樹脂残留が発生しているゲート２４の数を推定することができる。
【００８１】
また、本実施例によれば、ローダ１３に設けられた吸引部２７をゲート２４の開口２４ｂの周囲に密着させ、大気中からゲート２４を経由して吸引する空気の流量を測定する。したがって、簡単な装置構成で、かつ、簡単な検出方法で樹脂残留を検出することができる。したがって、樹脂成形装置１の費用を安くすることができる。
【００８２】
なお、各実施例においては、中間型１０の下面側にキャビティ２３、及び、中間型１０の上面側にゲート２４を設けた。これに限らず、キャビティ２３を中間型１０の上面側、及び、ゲート２４を中間型１０の下面側に設けた場合でも、同様の効果を奏する。
【００８３】
また、実施例３においては、ゲート吸引機構２６を樹脂成形装置１のローダ１３に組み込んだ場合を示した。これに限らず、ゲート吸引機構２６をローダ１３とは別にして、樹脂成形装置１に設けることができる。さらには、ゲート吸引機構２６を樹脂成形装置１とは切り離して別個に構成することもできる。この場合には、同じ中間型１０を使用する樹脂成形装置群や同じ中間型１０を使用する成形モジュール群において、ゲート吸引機構２６を使用して樹脂残留が発生しているかどうかを検出することができる。
【００８４】
上述した各実施例においては、樹脂残留の場合、すなわち、ゲート２４において残った硬化樹脂が完全にゲート２４を塞いだ状態について説明した。これに限らず、ゲート２４において残った硬化樹脂が不完全にゲート２４を塞いだ場合、すなわち、ゲート２４において流動性樹脂が流動する空間の断面積が狭くなった場合においても、本発明を適用することができる。
【００８５】
各実施例においては、吸引機構３０を使用して、ゲート吸引機構２６に設けられた所定の個数の吸引部２７から大気中の空気を吸引する。これに限らず、上型６と中間型１０とが型締めされた状態で、所定の個数の吸引部２７から、ゲート２４の内部に存在する気体を吸引してもよい。この場合には、吸引を開始した後に流量が過渡的に変化するので、測定された流量の変化の態様に基づいて樹脂残留が発生したか否かを判断することができる。この場合には、上型６と中間型１０との間にシール部材を設けてゲート２４の内部を完全に閉空間にすることが好ましい。
【００８６】
各実施例においては、トランスファ成形を使用する樹脂成形装置であって、基板１５に装着されたチップ１４を樹脂封止する樹脂成形装置について説明した。樹脂封止する対象はＩＣ、ＬＥＤ、トランジスタなどの半導体チップでもよく、受動素子でもよい。リードフレーム、プリント基板、セラミックス基板などの基板に装着された１個又は複数個の電子部品を樹脂封止する際に本発明を適用することができる。
【００８７】
電子部品を樹脂封止する場合に限らず、レンズ、導光板、反射部材（リフレクタ）、光学モジュールなどの光学部品、その他の一般的な樹脂製品を樹脂成形によって製造する場合に、本発明を適用することができる。
【００８８】
３個の成形型を使用する樹脂成形装置に限らず、２個の成形型を使用する樹脂成形装置も本発明の対象になる。この場合には、上型と下型とのいずれか一方が、図２に示された１０に相当する。
【００８９】
更に、トランスファ成形に限らず、射出成形を行う樹脂成形装置に対して本発明を適用することができる。「射出成形」という用語は、「材料を加熱シリンダからスプルー（ランナー、ゲート）を通じて閉じた金型のキャビティの中へ加圧のもとに注入して成形する工程」を意味する（ＪＩＳ  Ｋ  ６９００参照）。
【００９０】
本発明は、上述した各実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に組み合わせ、変更し、又は選択して採用できるものである。
【符号の説明】
【００９１】
１    樹脂成形装置
２    基盤
３    タイバー
４    固定盤
５    上型プレート
６    上型（成形型群）
７    可動盤
８    下型プレート
９    下型（第２の成形型、成形型群）
１０  中間型（第１の成形型、成形型群）
１１  駆動機構（型締め機構）
１２  型締め機構
１３  ローダ（搬送機構）
１４  チップ
１５  基板
１６  樹脂タブレット
１７  ワイヤ
１８  ポット
１９  凹部
２０  プランジャ
２１  カル
２２  ランナ
２３  キャビティ
２４  ゲート
２４ａ  開口
２４ｂ  開口
２５  貫通穴
２６  ゲート吸引機構
２７  吸引部
２７ａ  吸引部本体（吸引部）
２７ｂ  吸着パッド（吸引部）
２８  吸引通路
２９  配管
３０  吸引機構
３１  流量センサ（流量測定手段）
３２  凹部
３３  スプリング（弾性体）
３４  硬化樹脂
３５  成形品
３６  不要樹脂
３７  アンローダ（搬送機構）
ＣＴＬ  判断手段
【図１】
2015186885.tif 000003
【図２】
2015186885.tif 000004
【図３】
2015186885.tif 000005
【図４】
2015186885.tif 000006
【図５】
2015186885.tif 000007
【図６】
2015186885.tif 000008
【図７】
2015186885.tif 000009
【図８】
2015186885.tif 000010
【図９】
2015186885.tif 000011
【図１０】
2015186885.tif 000012
【図１１】
2015186885.tif 000013
【図１２】
2015186885.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成27年6月24日(2015.6.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
樹脂成形金型のゲートづまり検出装置として、「ランナとキャビティとを連通させるゲートを有する樹脂成形金型において、エア供給源から供給されるゲートづまり検出用のエアを上記ランナ内に導出するエア供給通路と、このエア供給通路を開閉する開閉バルブと、この開閉バルブを開放した状態で上記エア供給通路を通ってランナ内に供給されるエアの圧力を検出する圧力検出手段とを備え、この圧力検出手段により検出されたエア圧の変化状態に応じて上記ゲート内に成形材料が残留するゲートづまりが発生したか否かを判別するように構成した」ゲートづまり検出装置が提案されている（例えば、特許文献１の第２頁、第１図、第２図）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−２８９３２５号公報
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
次に、吸引機構３０を使用して、ゲート２４内に存在する空気を吸引する。ゲート２４内の空間は、中間型１０の外部に連通した状態、言い換えれば大気に連通する状態である。したがって、吸引機構３０は大気中の空気を吸引する。大気中から吸引した空気は、中間型１０に設けられたゲート２４から、ゲート吸引機構２６に設けられた吸着パッド２７ｂ、吸引部本体２７ａ、吸引通路２８、さらに、吸引通路２８に接続された配管２９、流量センサ３１を順次経由して、吸引機構３０から排気される。ゲート２４から吸引された空気の総流量を、流量センサ３１によって測定する。測定した総流量に対応する測定流量情報と、予め記憶しておいた基準流量情報とを、制御手段ＣＴＬによって比較する。このようにして、ゲート２４に樹脂残留が発生したかどうかを判断することができる。