(57)【要約】  本発明は、電子部品をカプセル化するためのプレス機に関するものである。プレス機は、２つの変位可能な金型部と、カプセル化材料の供給手段と、金型部に接続する流体ベッド部を設けた駆動機構と、を備える。また、本発明は、ディスプレーサを設けたプレス機を提供する。供給手段によって金型部の間に供給されたカプセル化材料がディスプレーサによって昇圧下に置かれる。さらに、本発明は、このようなプレス機にてカプセル化材料を用いて電子部品をカプセル化する方法に関するものである。
2008539583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カプセル化材料によって電子部品をカプセル化するためのプレス機であって、
対向する２つの金型部であって、互いに相対的に変位可能である金型部と、
カプセル化材料の供給手段と、
前記金型部の少なくとも一方に接続する駆動機構と、を備え、
前記駆動機構には、流体ベッド部と第１流体供給部とが設けられ、前記流体ベッド部は、その一面が、変位可能な金型部に接続し、前記第１流体供給部は、前記流体ベッド部に接続し、
前記第１流体供給部と前記流体ベッド部との接続は、ディスプレーサによって遮断され、前記変位可能な金型部は、前記ディスプレーサにより前記流体ベッド部を介して動作可能であることを特徴とするプレス機。
【請求項２】
フレームを備え、前記フレームには、前記変位可能な金型部に隣り合い、ほぼ垂直方向に配置される少なくとも２枚の板状フレーム部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプレス機。
【請求項３】
互いに隣り合う複数個の変位可能な金型部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプレス機。
【請求項４】
個々の流体ベッド部が、前記互いに隣り合う複数個の変位可能な金型部のそれぞれに接続していることを特徴とする請求項３に記載のプレス機。
【請求項５】
前記ディスプレーサは、第２流体供給部に接続するシリンダーによって動作可能であることを特徴とする前述の請求項の何れかに記載のプレス機。
【請求項６】
前記流体ベッド部の伝達比は、前記シリンダーの伝達比よりも低いことを特徴とする請求項５に記載のプレス機。
【請求項７】
前記シリンダーは、空気式シリンダーであることを特徴とする請求項５又は６に記載のプレス機。
【請求項８】
前記流体ベッド部および前記シリンダーは、共通の第１流体供給部から流体が供給されることを特徴とする請求項６又は７に記載のプレス機。
【請求項９】
前記ディスプレーサは、電気駆動によって動作可能であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のプレス機。
【請求項１０】
前記流体ベッド部は、前記金型部の接触面に対して平行に配置されていることを特徴とする前述の請求項の何れかに記載のプレス機。
【請求項１１】
前記ディスプレーサは、前記金型部の接触面に対して平行に移動可能であることを特徴とする前述の請求項の何れかに記載のプレス機。
【請求項１２】
前記変位可能な金型部は、前記流体ベッド部の一部を形成していることを特徴とする前述の請求項の何れかに記載のプレス機。
【請求項１３】
前記ディスプレーサは、前記変位可能な金型部の接触面に対して平行に移動可能であることを特徴とする請求項１２に記載のプレス機。
【請求項１４】
前記ディスプレーサは、前記変位可能な金型部の側であって、前記接触面から離れた側において移動可能であることを特徴とする請求項１３に記載のプレス機。
【請求項１５】
カプセル化材料によって電子部品をカプセル化するためのプレス機であって、
対向する２つの金型部であって、互いに相対的に変位可能である金型部と、
カプセル化材料の供給手段と、
前記金型部の少なくとも一方に接続し、該金型部を互いに関して変位させる駆動機構と、を備え、
前記金型部の少なくとも一方にはディスプレーサが設けられ、前記供給手段によって前記金型部の間に供給されるカプセル化材料が前記ディスプレーサによって昇圧下に置かれることを特徴とするプレス機。
【請求項１６】
前記ディスプレーサは、金型部に組み込まれた変位可能なピンによって形成されていることを特徴とする請求項１５に記載のプレス機。
【請求項１７】
前記ディスプレーサは、自身を移動させる駆動手段に接続していることを特徴とする請求項１５又は１６に記載のプレス機。
【請求項１８】
前記ディスプレーサは、カプセル化された電子部品を前記金型から解放するために用いられることを特徴とする請求項１５〜１７の何れかに記載のプレス機。
【請求項１９】
前記ディスプレーサは、前記金型部に設けられたカプセル化材料の通路に接続していることを特徴とする請求項１５〜１８の何れかに記載のプレス機。
【請求項２０】
請求項１〜１４の何れかに従うプレス機にてカプセル化材料で電子部品をカプセル化する方法であって、
カプセル化対象の電子部品を金型部に載置する処理ステップＡと、
対向する２つの前記金型部を比較的急速に接近させる処理ステップＢと、
処理ステップＢの後に、対向する２つの前記金型部をより低い速度で接続させ、前記カプセル化対象の電子部品を前記金型部の間に閉じ込める処理ステップＣと、
前記電子部品に対して前記カプセル化材料を供給する処理ステップＤとを含んでおり、
前記処理ステップＢ及びＣは、処理ステップＣの間に処理ステップＢも同時に発生することを安全装置が防止することにて、互いに強制的に分離されることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１５〜１９の何れかに従うプレス機にてカプセル化材料で電子部品をカプセル化する方法であって、
カプセル化対象の電子部品を金型部に載置する処理ステップＰと、
カプセル化対象の前記電子部品を前記金型部の間に閉じ込めるように、対向する２つの前記金型部を接近させる処理ステップＬと、
特定の圧力下において、液体カプセル化材料を前記電子部品に供給する処理ステップＭと、
処理ステップＭに従って、前記電子部品に供給された前記液体カプセル化材料を、前記ディスプレーサを用いて昇圧下に置く処理ステップＮと、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、カプセル化材料によって電子部品をカプセル化するためのプレス機であって、対向する２つの金型部であって、互いに相対的に変位可能である金型部と、カプセル化材料の供給手段と、前記金型部の少なくとも一方に接続する駆動機構と、を備え、前記駆動機構には、流体ベッド部と第１流体供給部とが設けられ、前記流体ベッド部は、その一面が、変位可能な金型部に接続し、前記第１流体供給部は、前記流体ベッド部に接続するプレス機に関するものである。本発明は、前記プレス機において、カプセル化材料によって電子部品をカプセル化するための方法に関するものでもある。
【０００２】
一般に、キャリア上に載置された電子部品をカプセル化する場合、より具体的には、半導体回路（チップ）をカプセル化する場合、先行技術に基づいて、２つの金型部を有するカプセル化用プレス機を利用し、その２つの金型部の少なくとも一方には金型キャビティが設けられている。カプセル化の対象となる電子部品を有するキャリアを金型部の間に載置した後に、キャリアを挟み込むために金型部を互いに接近させる。そして、カプセル化材料を金型キャビティに供給する。カプセル化材料の少なくとも一部が硬化した後に、カプセル化された電子材料を有するキャリアをカプセル化用プレス機から取り出す。カプセル化用プレス機の加工周期を抑えるため、２つの金型部を素早く接近させ、カプセル化の対象となる製品が近接して結合する間際にその速度を下げるのが望ましい。このようにして得られたプレス機は、迅速に処理することができ、接近が穏やかであり、処理の対象とする製品の破損リスクを軽減する。ここで述べた目的を達成するために、例えば、本願出願人による欧州特許第0935520号など、様々な構造のプレス機がこれまでに開発されている。前記欧州特許に記載の駆動装置は望ましい機能を実現しているが、該駆動装置は大きくて重いという欠点を有する。そのため、比較的高価であって、使用中にかなりのスペースを必要とするプレス機になってしまう。
【０００３】
本発明の目的は、冒頭に述べたタイプのプレス機であって、小型で、軽量で、異なるスピードにおいても安全に密閉することができるプレス機を提供することにある。
【０００４】
この目的のために、本発明は、カプセル化材料によって電子部品をカプセル化するためのプレス機を提供する。該プレス機は、対向する２つの金型部であって、互いに相対的に変位可能である金型部と、カプセル化材料の供給手段と、前記金型部の少なくとも一方に接続する駆動機構と、を備え、前記駆動機構には、流体ベッド部と第１流体供給部とが設けられ、前記流体ベッド部は、その一面が変位可能な金型部に接続し、前記第１流体供給部は、前記流体ベッド部に接続し、前記第１流体供給部と前記流体ベッド部との接続は、ディスプレーサによって遮断され、前記変位可能な金型部は、前記ディスプレーサにより前記流体ベッド部を介して動作可能である。流体ベッド部は、下記のピストン状の構造物を意味すると考えてよい。すなわち、該流体ベッド部は、一方が開放され、内部に流体が充填される。その流体は、置換可能な壁部によって覆われる。この装置の利点は、２つの金型部を互いに素早く移動させる（いわゆる“高速移動”）ために、比較的小さな圧力のみを要する効率的な流体駆動装置を利用できる点にある。このような駆動装置は非常にコンパクトな形状を有しており、部品類は、廉価かつ標準的な商品として市販されている。流体ベッド部の他の利点として、変位可能な金型部と共に極めてコンパクトに組み立てることができる点が挙げられる。前記変位可能な金型部を前記流体ベッド部に直接接続することが可能であるが、実際には、金型部が交換可能である点を考慮して、前記流体ベッド部が変位可能な壁面によって覆われており、その壁面は、金型部の着脱可能な結合に適合したものであることが望ましい。しかしながら、流体ベッド部を高速移動に利用する通常の駆動装置が抱える問題点として以下の点が挙げられる。つまり、金型部をより低速で密閉するための別の駆動装置と簡単かつ信頼できる方法で組み合わせることができない、という点である。さらに、金型部をより低速で密閉する場合、所望の密閉圧力を付与できるような大きな圧力が一般的に求められる。本発明によって、流体ベッド部を利用する利点と、移動経路における異なる部材に関して異なる速度で動作することができるプレス機の利点とを組み合わせることができる。そして、前記プレス機は、必要な場合（実際にはプレスの密閉時）にだけ所要のより大きな圧力を提供する駆動装置を有する。ここで、第１流体供給部から独立して動作することができるディスプレーサが使用される。前記ディスプレーサは、伝達比を変えることによって、金型部を穏やかに接近させることをより大きな圧力で容易に行うという望ましい機能を実行する。さらに、前記ディスプレーサは、起動すると、（第１流体供給部から流体ベッド部に向かう）高速移動の活動が強制的に遮断されるという独創的な機能も保証している。これは、本プレス機が、プロセスの強制保護機能を有することを意味する。
【０００５】
好ましい実施の形態の変形例において、前記プレス機はフレームを備え、前記フレームには、前記変位可能な金型部に隣り合い、ほぼ垂直方向に配置される少なくとも２枚の板状フレーム部が設けられている。前記金型部の両側に板状フレーム部を有するプレス機は“プレート式プレス機”とも言われるが、そのプレス機の構造によって、プレス機はコンパクトになる可能性がさらに高まる。さらにその結果、プレス機は、比較的軽量で、しかも極めて安定した方法で製造することができる。他の利点として、板状フレーム部を有するプレス機は、簡単に、従って比較的廉価に製造することができる点が挙げられる。
【０００６】
さらに他の実施の形態の変形例において、プレス機には、互いに隣り合う複数個の変位可能な金型部が設けられている。例えば、個々の流体ベッド部は、前記互いに隣り合う複数個の変位可能な金型部のそれぞれに接続する。そのようなマルチプレス機を用いることにより、いくつもの製品を同時に処理することができ（マルチストリップ）、同時処理することによって製品間で起こり得る高さの違いを埋め合わせる。そして、非常に大型で重量のある駆動手段を必要とせずに、プレス能力を拡大することができる。また、これにより、本実施の形態に係るプレス機は、処理能力がより大きい場合にも、プレス機のコンパクト化を実現できる。
【０００７】
第２流体供給部に接続するシリンダーによって動作するようなディスプレーサの実現を選択することも可能である。あるいは、例えばサーボメータ、および／またはリニア駆動などの電気駆動により前記ディスプレーサを駆動するという別の選択もある。シリンダーを選択する場合、前記第１流体供給部から前記流体ベッド部への伝達比が、前記シリンダーから前記流体ベッド部への伝達比よりも低いことが望ましい。そうすることにより、プレス機を密閉する時に所望される、より高い圧力を容易に実現することができる。前記シリンダーは、所望のものを実現することができ、状況に応じて空気式（エア式）、あるいは油圧式のものを実現することができる。一般的に、半導体などの繊細な製品を処理する場合、製品汚染を軽減するために空気式が好まれる。前記流体ベッド部および前記シリンダーに対して共通の第１流体供給部から流体を供給するプレス機を実現できるというさらなる利点もある。
【０００８】
実施の形態の具体的な変形例では、前記流体ベッド部には固形の粒子が充填される。或いは、前記流体ベッド部に液体（例えば油圧システムにおいて使用される液体）を充填することももちろん可能である。固形の粒子を使用する利点として、漏洩リスクが軽減される点、および漏洩による前記流体ベッド部の汚染が軽減されるという点が挙げられる。
【０００９】
他の実施の形態の変形例において、前記変位可能な金型部は、前記流体ベッド部の一部を形成している。これは、前記変位可能な金型部が前記流体ベッド部の変位可能な部分（ピストン）を形成していること、もしくは、少なくとも前記流体ベッド部の前記変位可能なシリンダーと一体形成されていることを意味する。同様に、前記ディスプレーサは、前記変位可能な金型部の接触面に対して平行に移動することができる。
【００１０】
前記ディスプレーサは、前記変位可能な金型部の側であって、前記接触面から離れた側において移動可能であり、さらに前記接触面に対して平行に変位できるように実現できることが望ましい。これは、前記ディスプレーサが前記流体ベッド部を直接圧縮することを意味する。したがって、前記ディスプレーサによって印加される圧力は、前記変位可能な金型部に対して均一に伝達される。このようにしてプレス機の構造高さを具体的に限定し続けることができる。前記ディスプレーサは、前記流体ベッド部の内部への力が十分に働いて、前記変位可能な金型部の下部に位置することになる。前記シリンダーも前記変位可能な金型部の下部に配置することもできるが、プレス機の後部（または前部）から突出する形で配置する方が扱いやすい。というのも、この場所は通常の動作条件下において利用可能であり、例えば点検や維持管理のためのプレス機の構成部品へのアクセス性が極めて容易であり続けるためである。
【００１１】
また、本発明は、カプセル化材料によって電子部品をカプセル化するためのプレス機を提供する。該ブレス機は、対向する２つの金型部であって、互いに相対的に変位可能である金型部と、カプセル化材料の供給手段と、前記金型部の少なくとも一方に接続し、該金型部を互いに関して変位させる駆動機構と、を備え、前記金型部の少なくとも一方にはディスプレーサが設けられ、前記供給手段によって前記金型部の間に供給されるカプセル化材料が前記ディスプレーサによって昇圧下に置かれることを特徴とする。この装置の利点は以下の通りである。つまり、比較的低い充填圧力でカプセル化材料を供給することと、実際の最終的な充填圧力を印加する別の作動機構とを組み合わせることができる点である。最終的な充填圧力下に液体カプセル化材料を載置するのにほとんど圧縮を必要としないので、前記ディスプレーサを極めて小さくすることができる。このようにして、前記ディスプレーサをどちらか一方の金型部に容易に一体化することができる。
【００１２】
好ましい実施の形態において、前記ディスプレーサは、金型部に組み込まれた変位可能なピンによって形成される。さらに、前記ディスプレーサは、自身を移動させる駆動手段に接続しているのが望ましい。前記ディスプレーサは、非常にシンプルな構造であり、極めて低コストで実現可能である。
【００１３】
さらに、前記ディスプレーサは、カプセル化された電子部品を前記金型から解放するために用いられる。これにより、ディスプレーサには、押出しピン、あるいは突出しピンの機能が直接的に設けられている。逆に言えば、前記突出しピンの駆動機構が本発明の目的に適しているのであれば、駆動機構を含む公知の突出しピンをディスプレーサとして使用することができる。従って、一つ以上の突出しピンの駆動機構は、一つ以上のディスプレーサの駆動機構としても使用することが可能となる。
【００１４】
さらに他の実施の形態の変形例において、前記ディスプレーサは、前記金型部に設けられたカプセル化材料の通路に接続することもできる。当然のことながら、前記ディスプレーサは、供給されたカプセル化材料に直接的に絡み付いて作用する必要がある。前記ディスプレーサが作動する場合、つまり前記ディスプレーサがカプセル化材料の内部に移動する場合、前記供給手段と前記金型キャビティとの間の接続が遮断される。なお、前記金型キャビティは、カプセル化の対象となる電子部品の周囲の少なくとも一つの金型部によって規定される。前記接続が遮断されることによって、前記金型キャビティから前記供給手段へのカプセル化材料の逆流は起こらなくなる。このようにして、前記金型キャビティ内のカプセル化材料のみを上昇した圧力下に置くことを実現することが可能となる。従って、前記供給手段は、前記金型キャビティにて要求される、より高い最終的な圧力に耐えうるように具現化する必要がない。これによって、例えば次のような利点が生まれる。つまり、例えばプランジャーと該プランジャー筐体との間からカプセル化材料が漏洩するような前記供給手段の汚染に対して、より良好に制御をできるようになる。
【００１５】
また、本発明は、先述の何れかに従うプレス機にてカプセル化材料で電子部品をカプセル化する方法を提供する。該方法は、カプセル化対象の電子部品を金型部に載置する処理ステップＡと、対向する２つの前記金型部を比較的急速に接近させる処理ステップＢと、処理ステップＢの後に、対向する２つの前記金型部をより低い速度で接続させ、前記カプセル化対象の電子部品を前記金型部の間に閉じ込める処理ステップＣと、前記電子部品に対して前記カプセル化材料を供給する処理ステップＤとを含んでおり、前記処理ステップＢ及びＣは、処理ステップＣの間に処理ステップＢも同時に発生することを安全装置が防止することにて、互いに強制的に分離される。この方法の利点については、本発明に従う機器について先述した利点が参照される。
【００１６】
さらに、本発明は、ディスプレーサを有するプレス機にてカプセル化材料で電子部品をカプセル化する方法を提供する。該方法は、カプセル化対象の電子部品を金型部に載置する処理ステップＰと、カプセル化対象の前記電子部品を前記金型部の間に閉じ込めるように、対向する２つの前記金型部を接近させる処理ステップＬと、特定の圧力下において、液体カプセル化材料を前記電子部品に供給する処理ステップＭと、処理ステップＭに従って、前記電子部品に供給された前記液体カプセル化材料を、前記ディスプレーサを用いて昇圧下に置く処理ステップＮと、を含む。この方法によって、本発明に従うディスプレーサを有するプレス機に関して上述の明確になった利点を実現することができる。
【００１７】
本発明は、以下の図面が示す典型的な実施の形態によってより明確に示されるが、前記実施の形態に限定されるものではない。
【００１８】
図１Ａ・１Ｂは、本発明に従うプレート式プレス機の斜視図である。
【００１９】
図２Ａ・２Ｂは、下側金型部にて結合する流体ベッド部駆動装置を有するプレス機の動作機構を示す断面図であり、高速移動状態と、カプセル化材料が動作圧力下に置かれた状態とのそれぞれを示す。
【００２０】
図３Ａ・３Ｂは、ディスプレーサを有するプレス機の要部断面図であり、金型部に対してカプセル化材料を供給中の状態、及びカプセル化材料が金型部にセットされ、昇圧下に置かれた状態を示す。
【００２１】
図１Ａ・１Ｂは、本発明に従う同一のプレート式プレス機１を２つの視点から見た図である。プレート式プレス機１は、フレーム２を有し、該フレーム２は、２枚の板状フレーム部３・４を有し、２枚の板状フレーム部３・４の間には、互いに相対的に変位可能な金型部５・６が配置される。下側金型部の下方には機械装置７が配置され、詳述はしないが、機械装置７によって下側金型部６のプランジャーを動かすことができ、カプセル化材料が前記プランジャーによって移動する。プレート式プレス機１の動作をより明確にするため、以下の図面を参照する。
【００２２】
図２Ａは、本発明に従う動作機構１０を示す断面図であり、動作機構１０は、プレス機の下側金型部に接続している。ここで、空間部１４を含む流体１３は、ベース部１１と、ベース部１１に対して変位可能な作動体１２と、の間に存在する。ベース部１１に対して作動体１２を比較的迅速に動かすと、矢印Ｆ１に従って、流体が流体供給部１５を介して空間部１４に供給される。流体供給部１５は、空間部１４から反対方向に離間している。この流体は、流体容器（流体バッファー）を介して供給してもよく、例えば圧縮空気などのガス圧力によって前記流体容器から流体供給部１５に圧入されてもよい。これによって、例えば圧縮空気によって、極めて簡単な方法で高速移動が可能となる。前記ガスと流体との間の不要な相互作用を回避するため、前記ガスと前記流体との間にフレキシブルな膜を取り付けてもよい。これによって前記ガスと前記流体とが直接接触することなく、流体を移動させることができる。図示していないが、変位可能な作動体１２に接続する金型の半体が、他方の金型の半体と接続（あるいはほぼ接続）するとすぐに、動作シリンダー１７により、ディスプレーサ１６が稼働する。
【００２３】
図２Ｂは、ディスプレーサ１６が図２Ａの状態に比べて移動した動作機構１０の状態を示す図である。この移動により、流体供給部１５は空間部１４を含む流体１３と分離している。ディスプレーサ１６を流体１３の中に押し込むことにより、空間部１４内の圧力が上昇し、その結果、作動体１２が印加する圧力も上昇する（当然のことながら、例えば金型部（図示せず）が互いに接続することによって作動体１２が抵抗に遭うという条件下である）。なお、ディスプレーサ１６を動かすために、シリンダー１７に対して作動圧Ｐ１を印加する必要がある。
【００２４】
図３Ａは、互いに接続した２つの金型部２０・２１の断面図を示す。ここでは、上面に電子部品２３を搭載したキャリア２２が金型部２０・２１に挟み込まれている。下側金型部の内部に移動可能に設けられたプランジャー２４が矢印Ｐ２のように移動することにより、液体のカプセル化材料２５が供給路２６（ランナー２６とも称される）から、上側金型部２０に設けられた金型キャビティ２７に圧入される。電子部品２３をカプセル化するこのような方法はトランスファー成形とも言われている。
【００２５】
図３Ｂに示すように、カプセル化材料２５で金型キャビティ２７が完全に充填された後、ディスプレーサ２８がカプセル化材料２５に押し込まれる。図示では、ディスプレーサ２８は供給路２６の内部にあるが、ディスプレーサ２８は、上側金型部２０、および下側金型部２１の各々所望の箇所に設けてもよい。ディスプレーサ２８は駆動装置２９、図示の場合では動作シリンダーによって移動できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１Ａ】本発明に従うプレート式プレス機の斜視図である。
【図１Ｂ】本発明に従うプレート式プレス機の斜視図である。
【図２Ａ】流体ベッド部駆動装置を有するプレス機の動作機構を示す断面図である。
【図２Ｂ】流体ベッド部駆動装置を有するプレス機の動作機構を示す断面図である。
【図３Ａ】ディスプレーサを有するプレス機の断面図である。
【図３Ｂ】ディスプレーサを有するプレス機の断面図である。
【図１Ａ】
2008539583.tif 000003
【図１Ｂ】
2008539583.tif 000004
【図２Ａ】
2008539583.tif 000005
【図２Ｂ】
2008539583.tif 000006
【図３Ａ】
2008539583.tif 000007
【図３Ｂ】
2008539583.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成19年2月28日(2007.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カプセル化材料によって電子部品をカプセル化するためのプレス機（１）であって、
対向する２つの金型部（５、６、１２）であって、互いに相対的に変位可能である金型部（５、６、１２）と、
カプセル化材料の供給手段（７）と、
前記金型部（５、６、１２）の少なくとも一方に接続する駆動機構（１０）と、を備え、
前記駆動機構（１０）には、流体ベッド部（１４）と第１流体供給部（１５）とが設けられ、前記流体ベッド部（１４）は、その一面が、変位可能な金型部（５、６、１２）に接続し、前記第１流体供給部（１５）は、前記流体ベッド部（１４）に接続し、
前記第１流体供給部（１５、Ｆ１）と前記流体ベッド部（１４）との接続は、ディスプレーサ（１６）によって遮断され、前記ディスプレーサ（１６）は、第２流体供給部（Ｐ１）に接続するシリンダー（１７）によって動作可能であり、前記変位可能な金型部（５、６、１２）は、前記ディスプレーサ（１６）により前記流体ベッド部（１４）を介して動作可能であって、
前記流体ベッド部（１４）および前記シリンダー（１７）は、共通の流体供給部から流体が供給されることを特徴とするプレス機（１）。
【請求項２】
フレーム（２）を備え、前記フレーム（２）には、前記変位可能な金型部（５、６、１２）に隣り合い、ほぼ垂直方向に配置される少なくとも２枚の板状フレーム部（３、４）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプレス機（１）。
【請求項３】
互いに隣り合う複数個の変位可能な金型部（５、６、１２）が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプレス機（１）。
【請求項４】
個々の流体ベッド部（１４）が、前記互いに隣り合う複数個の変位可能な金型部（５、６、１２）のそれぞれに接続していることを特徴とする請求項３に記載のプレス機（１）。
【請求項５】
前記流体ベッド部（１４）の伝達比は、前記シリンダー（１７）の伝達比よりも低いことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のプレス機（１）。
【請求項６】
前記シリンダー（１７）は、空気式シリンダー（１７）であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のプレス機（１）。
【請求項７】
前記ディスプレーサ（１６）は、電気駆動によって動作可能であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のプレス機（１）。
【請求項８】
前記流体ベッド部（１４）は、前記金型部（５、６、１２）の接触面に対して平行に配置されていることを特徴とする前述の請求項の何れかに記載のプレス機（１）。
【請求項９】
前記ディスプレーサ（１６）は、前記金型部（５、６、１２）の接触面に対して平行に移動可能であることを特徴とする前述の請求項の何れかに記載のプレス機（１）。
【請求項１０】
前記変位可能な金型部（５、６、１２）は、前記流体ベッド部（１４）の一部を形成していることを特徴とする前述の請求項の何れかに記載のプレス機（１）。
【請求項１１】
前記ディスプレーサ（１６）は、前記変位可能な金型部（５、６、１２）の接触面に対して平行に移動可能であることを特徴とする請求項１０に記載のプレス機（１）。
【請求項１２】
前記ディスプレーサ（１６）は、前記変位可能な金型部（５、６、１２）の側であって、前期接触面から離れた側において移動可能であることを特徴とする請求項１１に記載のプレス機（１）。
【請求項１３】
カプセル化材料（２５）によって電子部品（２３）をカプセル化するためのプレス機であって、
対向する２つの金型部（２０、２１）であって、互いに相対的に変位可能である金型部（２０、２１）と、
カプセル化材料（２５）の供給手段（２４、２６）と、
前記金型部の少なくとも一方に接続し、該金型部を互いに関して変位させる駆動機構と、を備え、
前記金型部（２０、２１）の少なくとも一方にはディスプレーサ（２８）が設けられ、前記供給手段（２４、２６）によって前記金型部（２０、２１）の間に供給されるカプセル化材料（２５）が前記ディスプレーサ（２８）によって昇圧下に置かれることを特徴とするプレス機。
【請求項１４】
前記ディスプレーサ（２８）は、金型部（２０、２１）に組み込まれた変位可能なピンによって形成されていることを特徴とする請求項１３に記載のプレス機。
【請求項１５】
前記ディスプレーサ（２８）は、自身を移動させる駆動手段（２９）に接続していることを特徴とする請求項１３又は１４に記載のプレス機。
【請求項１６】
前記ディスプレーサ（２８）は、カプセル化された電子部品（２３）を前記金型部（２０、２１）から解放するために用いられることを特徴とする請求項１３〜１５の何れか１項に記載のプレス機。
【請求項１７】
前記ディスプレーサ（２８）は、前記金型部（２０、２１）に設けられたカプセル化材料（２５）の通路（２６）に接続していることを特徴とする請求項１３〜１６の何れか１項に記載のプレス機。
【請求項１８】
請求項１〜１２の何れか１項に従うプレス機（１）にてカプセル化材料で電子部品をカプセル化する方法であって、
カプセル化対象の電子部品を金型部（５、６、１２）に載置する処理ステップＡと、
対向する２つの前記金型部（５、６、１２）を比較的急速に接近させる処理ステップＢと、
処理ステップＢの後に、対向する２つの前記金型部（５、６、１２）をより低い速度で接続させ、前記カプセル化対象の電子部品を前記金型部（５、６、１２）の間に閉じ込める処理ステップＣと、
前記電子部品に対して前記カプセル化材料を供給する処理ステップＤとを含んでおり、
前記処理ステップＢ及びＣは、処理ステップＣの間に処理ステップＢも同時に発生することを安全装置が防止することにて、互いに強制的に分離されることを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１３〜１７の何れか１項に従うプレス機にてカプセル化材料で電子部品をカプセル化する方法であって、
カプセル化対象の電子部品（２３）を金型部（２０、２１）に載置する処理ステップＰと、
カプセル化対象の前記電子部品（２３）を前記金型部（２０、２１）の間に閉じ込めるように、対向する２つの前記金型部（２０、２１）を接近させる処理ステップＬと、
特定の圧力下において、液体カプセル化材料（２５）を前記電子部品（２３）に供給する処理ステップＭと、
処理ステップＭに従って、前記電子部品（２３）に供給された前記液体カプセル化材料（２５）を、前記ディスプレーサ（２８）を用いて昇圧下に置く処理ステップＮと、
を含むことを特徴とする方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブル部分に従った、カプセル化材料によって電子部品をカプセル化するためのプレス機に関するものである。本発明は、前記プレス機において、カプセル化材料によって電気部品をカプセル化する方法に関するものでもある。
【０００２】
一般に、キャリア上に載置された電子部品をカプセル化する場合、より具体的には、半導体回路（チップ）をカプセル化する場合、先行技術に基づいて、２つの金型部を有するカプセル化用プレス機を利用し、その２つの金型部の少なくとも一方には金型キャビティが設けられている。カプセル化の対象となる電子部品を有するキャリアを金型部の間に載置した後に、キャリアを挟み込むために金型部を互いに接近させる。そして、カプセル化材料を金型キャビティに供給する。カプセル化材料の少なくとも一部が硬化した後に、カプセル化された電子材料を有するキャリアをカプセル化用プレス機から取り出す。カプセル化用プレス機の加工周期を抑えるため、２つの金型部を素早く接近させ、カプセル化の対象となる製品が近接して結合する間際にその速度を下げるのが望ましい。このようにして得られたプレス機は、迅速に処理することができ、接近が穏やかであり、処理の対象とする製品の破損リスクを軽減する。ここで述べた目的を達成するために、例えば、本願出願人による欧州特許第0935520号など、様々な構造のプレス機がこれまでに開発されている。前記欧州特許に記載の駆動装置は望ましい機能を実現しているが、該駆動装置は大きくて重いという欠点を有する。そのため、比較的高価であって、使用中にかなりのスペースを必要とするプレス機になってしまう。
【０００３】
欧州特許第1284179号には、射出金型、より具体的には、靴および靴底を製造するための射出金型の密閉力を強化するための装置が開示されている。前記金型は、対向する２つの金型部であって、互いに相対的に変位可能である金型部と、成形材料の供給手段と、前記金型部を相対的に変位させるための駆動機構と、を備える。前記駆動機構は、シリンダーによって構成され、該シリンダーは、供給路から成形材料が供給される第１シリンダー空間部と、第２シリンダー空間部と、を有する。前記第二シリンダー空間内のピストンが移動することにより、前記ピストンと接続するシリンダーロッドの突出部が、前記第一シリンダー空間の前記供給路内に移動し、それによって前記供給路が遮断される。前記シリンダーロッドの前記突出部がさらに移動することにより、前記第１シリンダー空間内の前記流体が押し退けられる。その結果、前記ダブルシリンダーの仕組みにより、前記金型の密閉力が強化される。
【０００４】
本発明の目的は、冒頭に述べたタイプのプレス機であって、より簡単で、小型で、軽量で、異なるスピードにおいても安全に密閉することができるプレス機を提供することにある。
【０００５】
この目的のために、本発明は、請求項１に従った、カプセル化材料によって電子部品をカプセル化するためのプレス機を提供する。流体ベッド部は、下記のピストン状の構造物を意味すると考えてよい。すなわち、該流体ベッド部は、一方が開放され、内部に流体が充填される。その流体は、置換可能な壁部によって覆われる。この装置の利点は、２つの金型部を互いに素早く移動させる（いわゆる“高速移動”）ために、比較的小さな圧力のみを要する効率的な流体駆動装置を利用できる点にある。このような駆動装置は非常にコンパクトな形状を有しており、部品類は、廉価かつ標準的な商品として市販されている。流体ベッド部の他の利点として、変位可能な金型部と共に極めてコンパクトに組み立てることができる点が挙げられる。前記変位可能な金型部を前記流体ベッド部に直接接続することが可能であるが、実際には、金型部が交換可能である点を考慮して、前記流体ベッド部が変位可能な壁面によって覆われており、その壁面は、金型部の着脱可能な結合に適合したものであることが望ましい。しかしながら、流体ベッド部を高速移動に利用する通常の駆動装置が抱える問題点として以下の点が挙げられる。つまり、金型部をより低速で密閉するための別の駆動装置と簡単かつ信頼できる方法で組み合わせることができない、という点である。さらに、金型部をより低速で密閉する場合、所望の密閉圧力を付与できるような大きな圧力が一般的に求められる。本発明によって、流体ベッド部を利用する利点と、移動経路における異なる部材に関して異なる速度で動作することができるプレス機の利点とを組み合わせることができる。そして、前記プレス機は、必要な場合（実際にはプレスの密閉時）にだけ所要のより大きな圧力を提供する駆動装置を有する。ここで、第１流体供給部から独立して動作することができるディスプレーサが使用される。前記ディスプレーサは、伝達比を変えることによって、金型部を穏やかに接近させることをより大きな圧力で容易に行うという望ましい機能を実行する。さらに、前記ディスプレーサは、起動すると、（第１流体供給部から流体ベッド部に向かう）高速移動の活動が強制的に遮断されるという独創的な機能も保証している。これは、本プレス機が、プロセスの強制保護機能を有することを意味する。前記ディスプレーサが以下のように具現化されている。すなわち、前記ディスプレーサは、第２流体供給部に接続するシリンダーによって動作可能であり、前記流体ベッド部および前記シリンダーは、共通の流体供給部から流体が供給される。このことは、前記第１流体供給部と前記第２流体供給部とが、単一の、従って共通の流体供給部に結合されて一体化され、極めて簡単で、かつ有効な構造がもたらされることを意味する。その構造は、最も類似する先行技術と比較して、製造がより簡単であるというだけではなく、不具合の機会を抑え、維持管理の必要性も抑えることになる。
【０００６】
好ましい実施の形態の変形例において、前記プレス機はフレームを備え、前記フレームには、前記変位可能な金型部に隣り合い、ほぼ垂直方向に配置される少なくとも２枚の板状フレーム部が設けられている。前記金型部の両側に板状フレーム部を有するプレス機は“プレート式プレス機”とも言われるが、そのプレス機の構造によって、プレス機はコンパクトになる可能性がさらに高まる。さらにその結果、プレス機は、比較的軽量で、しかも極めて安定した方法で製造することができる。他の利点として、板状フレーム部を有するプレス機は、簡単に、従って比較的廉価に製造することができる点が挙げられる。
【０００７】
さらに他の実施の形態の変形例において、プレス機には、互いに隣り合う複数個の変位可能な金型部が設けられている。例えば、個々の流体ベッド部は、前記互いに隣り合う複数個の変位可能な金型部のそれぞれに接続する。そのようなマルチプレス機を用いることにより、いくつもの製品を同時に処理することができ（マルチストリップ）、同時処理することによって製品間で起こり得る高さの違いを埋め合わせる。そして、非常に大型で重量のある駆動手段を必要とせずに、プレス能力を拡大することができる。また、これにより、本実施の形態に係るプレス機は、処理能力がより大きい場合にも、プレス機のコンパクト化を実現できる。
【０００８】
前記第１流体供給部から前記流体ベッド部への伝達比が、前記シリンダーから前記流体ベッド部への伝達比よりも低いことが望ましい。そうすることにより、プレス機を密閉する時に所望される、より高い圧力を容易に実現することができる。前記シリンダーは、所望のものを実現することができ、状況に応じて空気式（エア式）、あるいは油圧式のものを実現することができる。一般的に、半導体などの繊細な製品を処理する場合、製品汚染を軽減するために空気式が好まれる。
【０００９】
実施の形態の具体的な変形例では、前記流体ベッド部には固形の粒子が充填される。或いは、前記流体ベッド部に液体（例えば油圧システムにおいて使用される液体）を充填することももちろん可能である。固形の粒子を使用する利点として、漏洩リスクが軽減される点、および漏洩による前記流体ベッド部の汚染が軽減されるという点が挙げられる。
【００１０】
他の実施の形態の変形例において、前記変位可能な金型部は、前記流体ベッド部の一部を形成している。これは、前記変位可能な金型部が前記流体ベッド部の変位可能な部分（ピストン）を形成していること、もしくは、少なくとも前記流体ベッド部の前記変位可能なシリンダーと一体形成されていることを意味する。同様に、前記ディスプレーサは、前記変位可能な金型部の接触面に対して平行に移動することができる。
【００１１】
前記ディスプレーサは、前記変位可能な金型部の側であって、前記接触面から離れた側において移動可能であり、さらに前記接触面に対して平行に変位できるように実現できることが望ましい。これは、前記ディスプレーサが前記流体ベッド部を直接圧縮することを意味する。したがって、前記ディスプレーサによって印加される圧力は、前記変位可能な金型部に対して均一に伝達される。このようにしてプレス機の構造高さを具体的に限定し続けることができる。前記ディスプレーサは、前記流体ベッド部の内部への力が十分に働いて、前記変位可能な金型部の下部に位置することになる。前記シリンダーも前記変位可能な金型部の下部に配置することもできるが、プレス機の後部（または前部）から突出する形で配置する方が扱いやすい。というのも、この場所は通常の動作条件下において利用可能であり、例えば点検や維持管理のためのプレス機の構成部品へのアクセス性が極めて容易であり続けるためである。
【００１２】
また、本発明は、カプセル化材料によって電子部品をカプセル化するためのプレス機を提供する。該ブレス機は、対向する２つの金型部であって、互いに相対的に変位可能である金型部と、カプセル化材料の供給手段と、前記金型部の少なくとも一方に接続し、該金型部を互いに関して変位させる駆動機構と、を備え、前記金型部の少なくとも一方にはディスプレーサが設けられ、前記供給手段によって前記金型部の間に供給されるカプセル化材料が前記ディスプレーサによって昇圧下に置かれることを特徴とする。この装置の利点は以下の通りである。つまり、比較的低い充填圧力でカプセル化材料を供給することと、実際の最終的な充填圧力を印加する別の作動機構とを組み合わせることができる点である。最終的な充填圧力下に液体カプセル化材料を載置するのにほとんど圧縮を必要としないので、前記ディスプレーサを極めて小さくすることができる。このようにして、前記ディスプレーサをどちらか一方の金型部に容易に一体化することができる。
【００１３】
好ましい実施の形態において、前記ディスプレーサは、金型部に組み込まれた変位可能なピンによって形成される。さらに、前記ディスプレーサは、自身を移動させる駆動手段に接続しているのが望ましい。前記ディスプレーサは、非常にシンプルな構造であり、極めて低コストで実現可能である。
【００１４】
さらに、前記ディスプレーサは、カプセル化された電子部品を前記金型から解放するために用いられる。これにより、ディスプレーサには、押出しピン、あるいは突出しピンの機能が直接的に設けられている。逆に言えば、前記突出しピンの駆動機構が本発明の目的に適しているのであれば、駆動機構を含む公知の突出しピンをディスプレーサとして使用することができる。従って、一つ以上の突出しピンの駆動機構は、一つ以上のディスプレーサの駆動機構としても使用することが可能となる。
【００１５】
さらに他の実施の形態の変形例において、前記ディスプレーサは、前記金型部に設けられたカプセル化材料の通路に接続することもできる。当然のことながら、前記ディスプレーサは、供給されたカプセル化材料に直接的に絡み付いて作用する必要がある。前記ディスプレーサが作動する場合、つまり前記ディスプレーサがカプセル化材料の内部に移動する場合、前記供給手段と前記金型キャビティとの間の接続が遮断される。なお、前記金型キャビティは、カプセル化の対象となる電子部品の周囲の少なくとも一つの金型部によって規定される。前記接続が遮断されることによって、前記金型キャビティから前記供給手段へのカプセル化材料の逆流は起こらなくなる。このようにして、前記金型キャビティ内のカプセル化材料のみを上昇した圧力下に置くことを実現することが可能となる。従って、前記供給手段は、前記金型キャビティにて要求される、より高い最終的な圧力に耐えうるように具現化する必要がない。これによって、例えば次のような利点が生まれる。つまり、例えばプランジャーと該プランジャー筐体との間からカプセル化材料が漏洩するような前記供給手段の汚染に対して、より良好に制御をできるようになる。
【００１６】
また、本発明は、先述の何れかに従うプレス機にてカプセル化材料で電子部品をカプセル化する方法を提供する。該方法は、カプセル化対象の電子部品を金型部に載置する処理ステップＡと、対向する２つの前記金型部を比較的急速に接近させる処理ステップＢと、処理ステップＢの後に、対向する２つの前記金型部をより低い速度で接続させ、前記カプセル化対象の電子部品を前記金型部の間に閉じ込める処理ステップＣと、前記電子部品に対して前記カプセル化材料を供給する処理ステップＤとを含んでおり、前記処理ステップＢ及びＣは、処理ステップＣの間に処理ステップＢも同時に発生することを安全装置が防止することにて、互いに強制的に分離される。この方法の利点については、本発明に従う機器について先述した利点が参照される。
【００１７】
さらに、本発明は、ディスプレーサを有するプレス機にてカプセル化材料で電子部品をカプセル化する方法を提供する。該方法は、カプセル化対象の電子部品を金型部に載置する処理ステップＰと、カプセル化対象の前記電子部品を前記金型部の間に閉じ込めるように、対向する２つの前記金型部を接近させる処理ステップＬと、特定の圧力下において、液体カプセル化材料を前記電子部品に供給する処理ステップＭと、処理ステップＭに従って、前記電子部品に供給された前記液体カプセル化材料を、前記ディスプレーサを用いて昇圧下に置く処理ステップＮと、を含む。この方法によって、本発明に従うディスプレーサを有するプレス機に関して上述の明確になった利点を実現することができる。
【００１８】
本発明は、以下の図面が示す典型的な実施の形態によってより明確に示されるが、前記実施の形態に限定されるものではない。
【００１９】
図１Ａ・１Ｂは、本発明に従うプレート式プレス機の斜視図である。
【００２０】
図２Ａ・２Ｂは、下側金型部にて結合する流体ベッド部駆動装置を有するプレス機の動作機構を示す断面図であり、高速移動状態と、カプセル化材料が動作圧力下に置かれた状態とのそれぞれを示す。
【００２１】
図３Ａ・３Ｂは、ディスプレーサを有するプレス機の要部断面図であり、金型部に対してカプセル化材料を供給中の状態、及びカプセル化材料が金型部にセットされ、昇圧下に置かれた状態を示す。
【００２２】
図１Ａ・１Ｂは、本発明に従う同一のプレート式プレス機１を２つの視点から見た図である。プレート式プレス機１は、フレーム２を有し、該フレーム２は、２枚の板状フレーム部３・４を有し、２枚の板状フレーム部３・４の間には、互いに相対的に変位可能な金型部５・６が配置される。下側金型部の下方には機械装置７が配置され、詳述はしないが、機械装置７によって下側金型部６のプランジャーを動かすことができ、カプセル化材料が前記プランジャーによって移動する。プレート式プレス機１の動作をより明確にするため、以下の図面を参照する。
【００２３】
図２Ａは、本発明に従う動作機構１０を示す断面図であり、動作機構１０は、プレス機の下側金型部に接続している。ここで、空間部１４を含む流体１３は、ベース部１１と、ベース部１１に対して変位可能な作動体１２と、の間に存在する。ベース部１１に対して作動体１２を比較的迅速に動かすと、矢印Ｆ１に従って、流体が流体供給部１５を介して空間部１４に供給される。流体供給部１５は、空間部１４から反対方向に離間している。この流体は、流体容器（流体バッファー）を介して供給してもよく、例えば圧縮空気などのガス圧力によって前記流体容器から流体供給部１５に圧入されてもよい。これによって、例えば圧縮空気によって、極めて簡単な方法で高速移動が可能となる。前記ガスと流体との間の不要な相互作用を回避するため、前記ガスと前記流体との間にフレキシブルな膜を取り付けてもよい。これによって前記ガスと前記流体とが直接接触することなく、流体を移動させることができる。図示していないが、変位可能な作動体１２に接続する金型の半体が、他方の金型の半体と接続（あるいはほぼ接続）するとすぐに、動作シリンダー１７により、ディスプレーサ１６が稼働する。
【００２４】
図２Ｂは、ディスプレーサ１６が図２Ａの状態に比べて移動した動作機構１０の状態を示す図である。この移動により、流体供給部１５は空間部１４を含む流体１３と分離している。ディスプレーサ１６を流体１３の中に押し込むことにより、空間部１４内の圧力が上昇し、その結果、作動体１２が印加する圧力も上昇する（当然のことながら、例えば金型部（図示せず）が互いに接続することによって作動体１２が抵抗に遭うという条件下である）。なお、ディスプレーサ１６を動かすために、シリンダー１７に対して作動圧Ｐ１を印加する必要がある。
【００２５】
図３Ａは、互いに接続した２つの金型部２０・２１の断面図を示す。ここでは、上面に電子部品２３を搭載したキャリア２２が金型部２０・２１に挟み込まれている。下側金型部の内部に移動可能に設けられたプランジャー２４が矢印Ｐ２のように移動することにより、液体のカプセル化材料２５が供給路２６（ランナー２６とも称される）から、上側金型部２０に設けられた金型キャビティ２７に圧入される。電子部品２３をカプセル化するこのような方法はトランスファー成形とも言われている。
【００２６】
図３Ｂに示すように、カプセル化材料２５で金型キャビティ２７が完全に充填された後、ディスプレーサ２８がカプセル化材料２５に押し込まれる。図示では、ディスプレーサ２８は供給路２６の内部にあるが、ディスプレーサ２８は、上側金型部２０、および下側金型部２１の各々所望の箇所に設けてもよい。ディスプレーサ２８は駆動装置２９、図示の場合では動作シリンダーによって移動できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１Ａ】本発明に従うプレート式プレス機の斜視図である。
【図１Ｂ】本発明に従うプレート式プレス機の斜視図である。
【図２Ａ】流体ベッド部駆動装置を有するプレス機の動作機構を示す断面図である。
【図２Ｂ】流体ベッド部駆動装置を有するプレス機の動作機構を示す断面図である。
【図３Ａ】ディスプレーサを有するプレス機の断面図である。
【図３Ｂ】ディスプレーサを有するプレス機の断面図である。
【国際調査報告】
2008539583.tif 000009
2008539583.tif 000010
2008539583.tif 000011
2008539583.tif 000012
2008539583.tif 000013