(57)【要約】【課題】可動プラテンの圧力精度及び位置精度を維持しつつ、加圧能力を向上させる。【解決手段】可動プラテン１０４と連結された下型１１２を上型１１０側へと移動させることにより、被成形品を樹脂にて圧縮封止する圧縮成形型の樹脂封止装置を、可動プラテン１０４の移動をガイドするリニアガイド１１４と、可動プラテン１０４をリニアガイド１１４に沿って移動させるための動力源となるボールねじ１２０を有する第１のプレス機構と、該第１のプレス機構と別系統として、流体シリンダ１４０を有する第２のプレス機構とを備えて構成する。【選択図】図１
2008132719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動プラテンと連結された金型を相手金型側へと移動させることにより、被成形品を樹脂にて圧縮封止する圧縮成形型の樹脂封止装置であって、
前記可動プラテンの移動をガイドするリニアガイドと、
前記可動プラテンを前記リニアガイドに沿って移動させるための動力源となる別系統の第１、第２のプレス機構と、を備える
ことを特徴とする圧縮成形型の樹脂封止装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１のプレス機構が、ボールねじを有した構成とされ、
前記第２のプレス機構が、流体シリンダを有した構成とされている
ことを特徴とする圧縮成形型の樹脂封止装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記ボールねじが、サーボモータによって駆動される
ことを特徴とする圧縮成形型の樹脂封止装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記第２のプレス機構が、取り外し可能なスペーサを介して前記可動プラテンへと動力が伝達される構成とされている
ことを特徴とする圧縮成形型の樹脂封止装置。
【請求項５】
可動プラテンの移動をガイドするリニアガイドと、前記可動プラテンの動力源となる別系統の第１、第２のプレス機構とを備え、前記可動プラテンと連結された金型を相手金型側へと移動させることにより、被成形品を樹脂にて圧縮封止する圧縮成形型樹脂封止装置の圧縮方法であって、
前記第１のプレス機構により前記可動プラテンを移動させ前記金型を前記相手金型側へと付勢しつつ、
更に、前記第２のプレス機構により前記可動プラテンを移動させ前記金型を前記相手金型側へと付勢する、
ことを特徴とする圧縮成形型樹脂封止装置の圧縮方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動プラテンと連結された金型を相手金型側へと移動させることにより、被成形品を樹脂にて圧縮封止する圧縮成形型の樹脂封止装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図４に示す圧縮成形型の樹脂封止装置１が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
樹脂封止装置１は、上型３と下型２とを備え、上型３が固定プラテン１７に連結され、下型２が可動プラテン９に連結されている。固定プラテン１７は支柱７に設置固定されており、一方、可動プラテン９はこの支柱７に沿って上下方向（図３における上下方向）にスライド可能とされている。又、可動プラテン９にはボールねじ１０が連結されている。このボールねじ１０はタイミングベルト１１を介してモータ１２によって駆動される。
【０００４】
その結果、可動プラテン９と連結された下型２を相手金型である上型３側へと移動させることができ、上型３と下型２を合わせてできるキャビティ内で、半導体チップが搭載された基板等の被成形品（図示しない）を封止用樹脂（図示しない）にて圧縮封止することが可能とされている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１２７１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来例のようにボールねじを利用した場合には、ボールねじの剛性的な限界、モータの容量的な限界があり、加圧能力が一定の範囲（例えば４０トン程度）に留まっていた。生産性向上等を目的として、単に加圧能力を向上させるためだけであれば、例えばボールねじに変えてトグル式プレスを用いれば実現可能である。しかしトグル式プレスはタイバー伸びを利用して型締め力を発生させる機構であるため、特定の位置で決まった圧力を発生させることが困難である。又、加圧時の可動プラテンの平行度（固定プラテンに対する平行度）に関しても、同様に機構的な理由から高い精度を維持することが困難である。そのため樹脂封止装置に利用する場合には、固定プラテンに印加される圧力精度（以下単に「圧力精度」という）、固定プラテンの位置精度（以下単に「位置精度」という）及び固定プラテンの平行度（以下単に「平行度」という）が許容範囲を超えてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、これらの問題点を解決するべくなされたものであって、ボールねじが有する圧力精度及び位置精度を維持しつつ、ボールねじでは達成困難であったレベルまで加圧能力を向上させることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、可動プラテンと連結された金型を相手金型側へと移動させることにより、被成形品を樹脂にて圧縮封止する圧縮成形型の樹脂封止装置であって、前記可動プラテンの移動をガイドするリニアガイドと、前記可動プラテンを前記リニアガイドに沿って移動させるための動力源となる別系統の第１、第２のプレス機構と、を備える構成をすることによって上記課題を解決するものである。
【０００９】
例えば第１のプレス機構にボールねじを有した構成とし、第２のプレス機構に流体シリンダを有した構成とすれば、ボールねじが有する圧力精度及び位置精度を維持しつつ、ボールねじでは達成困難であったレベルまで流体シリンダによって加圧能力を向上させることが可能となる。
【００１０】
更にボールねじを、サーボモータによって駆動するように構成すれば、ボールねじ自体を高精度に駆動できるため、相乗的に圧力精度や位置精度を高く維持することが可能となる。
【００１１】
又、第２のプレス機構が、取り外し可能なスペーサを介して前記可動プラテンへと動力が伝達される構成とすれば、第２のプレス機構を可動プラテンの真下に配置した場合でも、第１プレス機構（例えばボールねじ）のストロークを大きく確保することが可能となる。
【００１２】
なお本発明は、可動プラテンの移動をガイドするリニアガイドと、前記可動プラテンの動力源となる別系統の第１、第２のプレス機構とを備え、前記可動プラテンと連結された金型を相手金型側へと移動させることにより、被成形品を樹脂にて圧縮封止する圧縮成形型樹脂封止装置の圧縮方法であって、前記第１のプレス機構により前記可動プラテンを移動させ前記金型を前記相手金型側へと付勢しつつ、更に、前記第２のプレス機構により前記可動プラテンを移動させ前記金型を前記相手金型側へと付勢する、ことを特徴とする圧縮成形型樹脂封止装置の圧縮方法として捉えることも可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明を適用することにより、圧力精度及び位置精度を維持しつつ、加圧能力を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態の一例を示した樹脂封止装置１００を側面から見た概略構成図（一部図示略）である。図２は、図１における矢示II-II線から見た上面図（一部図示略）である。図３は、スペーサ１４４周辺の概略構成図（一部図示略）である。
【００１６】
樹脂封止装置１００は、本体ベース１０９に枠状の本体フレーム１０６が立設されており、当該本体フレーム１０６の上面から伸びる支柱１０８を介して、固定プラテン１０２が設置固定されている。この固定プラテン１０２の下側（図１において下側：以下同じ）には、上型（相手金型）１１０が垂設固定されている。
【００１７】
枠状の本体フレーム１０６の内部には、可動プラテン１０４が配置されている。この可能プラテン１０４の上側（図１において上側：以下同じ）には下型１１２が連結固定されている。又、この可動プラテン１０４は、複数のリニアガイド１１４によって本体フレーム１０６からガイドされており、本体フレーム１０６の内部を上下方向（図１において上下方向：以下同じ）にスムースなスライドが可能とされている。なお符号１１４Ａは、本体フレーム１０６に固定されたリニアガイド１１４のガイドレールである。又、可動プラテン１０４の下側には２本のボールねじ（第１のプレス機構）１２０が所定の間隔を空けて配置されている。このボールねじ１２０の下側の端部にはプーリ１３８が固定されている。
【００１８】
一方、本体フレーム１０６外側の本体ベース１０９部分には、減速機１３２が連結されたサーボモータ１３０が固定されている。減速機１３２の出力軸１３２Ａにはプーリ１３４が固定されており、当該プーリ１３４と前述したボールねじ１２０に固定されたプーリ１３８とがタイミングベルト１３６によって一体的に回転可能に連結されている。このように構成することによって、元々精度の高いボールねじ１２０自体をサーボモータ１３０によって高精度に駆動できるため、相乗的に圧力精度や位置精度を高く維持することが可能となっている。
【００１９】
又、本体ベース１０９には、可動プラテン１０４の略中央部分の真下に流体シリンダ（第２のプレス機構）１４０が埋設されている。この流体シリンダ１４０は丁度２本のボールねじ１２０の中間の位置に埋設されており、ボールねじ１２０とは（独立して駆動する）別系統のプレス機構を構成している。又、この流体シリンダ１４０と可動プラテンとの間には、スペーサ１４４が出し入れ可能（取り外し可能）とされている（この点の詳細は後述する）。
【００２０】
なお、上型１１０及び下型１１２は図示せぬヒータによって所定の温度を維持したり、過熱したりすることが可能とされている。
【００２１】
次に、スペーサ１４４の出し入れ（取り外し）機構について説明する。
【００２２】
スペーサ１４４は流体シリンダ１４０の径と略同径の円筒形状の部材である。又、スペーサ１４４の高さＨ２は、上型１１０と下型１１２とが当接した状態で、可動プラテン１０４の下面と流体シリンダ１４０の上面との隙間（距離）よりも若干小さく（低く）なるように設定されている。又、このスペーサ１４４には支持ロッド１４６が固定されている。この支持ロッド１４６は、支点１４８で本体ベース１０９から枢支されている。又、支持ロッド１４６にはシリンダ連結部１４６Ａが設けられており、当該連結部１４６Ａにスペーサ用シリンダ１５０が連結されている。即ち、スペーサ用シリンダ１５０が駆動されると、支点１４８を中心に支持ロッド１４６が回動し（図２矢示方向）、スペーサ１４４を移動させることが可能となっている。その結果、スペーサ１４４が可動プラテン１０４と流体シリンダ１４０の間の位置から外れる（取り外される）こととなる。このような構成を採用することによって、流体シリンダ１４０を可動プラテン１０４の真下に配置した場合でも、ボールねじ１２０のストロークＳ１を大きく確保することが可能となり、結果として、上型１１０と下型１１２との型開き時の離間距離Ｈ１を大きく確保することが可能となっている。
【００２３】
なお、流体シリンダ１４０及びスペーサ用シリンダ１５０は種々のものを利用することができ、例えば、油圧を利用したものや空気圧を利用したもの、更にはそれらの組み合わせによるもの等広く利用することができる。但し、流体漏れ等によって封止用樹脂や成形品に混入する可能性を考慮すれば、空気圧を利用したものが好ましい。
【００２４】
次に樹脂封止装置の作用（及び使用方法）について説明する。
【００２５】
図示せぬ搬送機構によって、下型１１２の表面上に半導体チップを搭載した基板等の被成形品が配置され、更に、図示せぬ投入機構によって封止用樹脂が投入されると、所定のタイミングで可動プラテン１０４が上側に移動し、上型１１０と下型１１２とを当接させる。このときの可動プラテン１０４の移動は、ボールねじ１２０によって行なわれる。封止開始時においては、上型１１０と下型１１２との離間距離Ｈ１を確保して、上述した搬送機構が被成形品を搬送したり、投入機構が封止用樹脂を投入する必要があるため、スペーサ１４４は取り外され、ボールねじ１２０が下側まで下がっている。そのためこの時点で流体シリンダ１４０によって可動プラテン１０４を上方へ移動させることはできない。又、可動プラテン１０４はリニアガイド１１４によって本体フレーム１０６からガイドされていることから、このときの可動プラテン１０４の移動は、平行度（可動プラテン１０４の平行度）を許容範囲（例えば数十ミクロン程度）に保ちつつ、スムースに移動することが可能となっている。
【００２６】
その後、ボールねじ１２０の作用により上型１１０と下型１１２とが当接すると、スペーサ用シリンダ１５０が作動して、スペーサ１４４を流体シリンダ１４０の真上の位置へと移動させる（即ち、取り付ける）。ここで上型１１０と下型１１２とが当接したタイミングは、たとえば上型１１０側にロードセルを搭載して検知し、その検知結果をスペーサ用シリンダ１５０の制御（更には流体シリンダ１４０の制御）にフィードバックさせるようにしてもよい。
【００２７】
その後、所定の圧力で下型１１２を上型１１０側へと（ボールねじ１２０の作用により）付勢しつつ、更に、流体シリンダ１４０を作動させて（伸ばして）可動プラテン１０４を移動させ、下型１１２を上型１１０側へと付勢する動作が行われる。
【００２８】
このような手順で樹脂封止することによって、ボールねじ１２０が有する圧力精度及び位置精度を維持しつつ、ボールねじ１２０単体では達成困難であったレベルまで流体シリンダ１４０によって加圧能力を向上させることが可能となっている。
【００２９】
なお、流体シリンダ１４０で加圧した際のボールねじ１２０の制御は種々の態様があり、例えば、常にボールねじ１２０から可動プラテン１０４に対して所定の圧力が掛かるように駆動しておいてもよい。そのように制御すれば、流体シリンダ１４０自体の容量がそれ程大きくなくても、ボールねじ１２０と流体シリンダ１４０のそれぞれが発生する圧力が合算されて可動プラテン１０４に印加されることから、加圧能力を向上させることができる。又、ボールねじ１２０に対して不要な付加（例えば可動プラテン１０４からの引張り付加）が掛かることもなく、ボールねじ１２０自体の耐久性を確保することが可能となる。一方で、流体シリンダ１４０を駆動した際に、ボールねじ１２０の駆動を一旦休止するように制御することも可能である。そのように制御すれば、ボールねじ１２０の駆動に必要な電力（サーボモータ１３０を駆動するための電力）を低減でき、又、流体シリンダ１４０の動きに正確に追従させる等の複雑な制御を特に行う必要がない。
【００３０】
又、流体シリンダ１４０で加圧するに際して、ボールねじ１２０と流体シリンダ１４０を少しずつ交互に駆動させてもよい。このような制御とすれば、簡易な制御で流体シリンダ１４０による可動プラテン１０４の移動に、ボールねじ１２０を追従させることが可能となる。
【００３１】
その後、十分に樹脂が圧縮され、型開きを行うことができる程度に樹脂が硬化したタイミングを見計らって、流体シリンダ１４０を縮め、スペーサ用シリンダ１５０を作動させてスペーサ１４４を取り外した後、ボールねじ１２０によって可動プラテン１０４を下側に下げることによって型開きが行われる。
【００３２】
その後、図示せぬ搬送機構によって成形品が取り出され、次の封止サイクルへと移行する。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、半導体チップ等を樹脂にて封止する樹脂封止装置に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態の一例を示した樹脂封止装置の側面から見た概略構成図（一部図示略）
【図２】図１における矢示II-II線から見た上面図（一部図示略）
【図３】スペーサ周辺の概略構成図（一部図示略）
【図４】特許文献１に記載される樹脂封止装置
【符号の説明】
【００３５】
１００…樹脂封止装置
１０２…固定プラテン
１０４…可動プラテン
１０６…本体フレーム
１０８…支柱
１１０…上型
１１２…下型
１１４…リニアガイド
１１４Ａ…ガイドレール
１２０…ボールねじ
１３０…サーボモータ
１３２…減速機
１３２Ａ…出力軸
１３４、１３８…プーリ
１４０…流体シリンダ
１４４…スペーサ
１４６…支持ロッド
１４６Ａ…シリンダ連結部
１４８…支点
１５０…スペーサ用シリンダ
【図１】
2008132719.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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