(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型面にリリースフィルムが張設された該モールド金型により被成形品をクランプして樹脂封止する樹脂封止装置に設けられるフィルム位置検出調整装置であって、
ロール状に巻き回された長尺状のリリースフィルムを金型面へ供給するフィルム供給部と、
前記金型面より送られた前記リリースフィルムをロール状に巻き取るフィルム巻取り部と、
前記モールド金型に対するリリースフィルム搬送方向上流側及び下流側において、当該リリースフィルムのフィルム幅内に設けられた第１のセンサとフィルム幅外に設けられた第２のセンサとを一対として前記リリースフィルムの幅方向両側に各々配置され、前記リリースフィルムの幅端部が前記モールド金型の前記被成形品搭載部の必要領域に対して不足しているか足りているか或いは超過しているかを検出するフィルム位置検出部と、
前記フィルム位置検出部が前記リリースフィルムの幅端部の位置ずれを検出すると、前記フィルム供給部及び／又はフィルム巻取り部をフィルム幅方向に移動させて前記リリースフィルムの幅端部の位置を微調整する位置調整部と、を具備したことを特徴とするフィルム位置検出調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は、金型面にリリースフィルムが張設された該金型により被成形品をクランプして樹脂封止する樹脂封止装置に設けられるフィルム位置検出調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体チップをリードフレームや樹脂基板などの基板にベアチップ実装（ワイヤボンディング接続、フリップチップ実装など）した後、該半導体チップを樹脂封止するため、基板を樹脂封止装置に搬入して樹脂封止が行われる。このときモールド金型には、成形品との離型性を容易にし、金型メンテナンスを容易に行えるなどの理由から金型面にリリースフィルムを張設して樹脂封止が行われている。
【０００３】
例えば、図８に示す樹脂封止装置においては、モールド金型５１に対して、装置手前側より奥側にわたってリリースフィルム５２が張設されている。長尺状のリリースフィルム５２は、フィルム供給ロール５３より繰り出されて、モールド金型５１を経てフィルム巻取りロール５４に巻き取られるようになっている。リリースフィルム５２は、製品によって異なるが、モールド金型５１の上型側又は下型側、或いは両側にセットされる。被成形品供給部５５より供給された基板などの被成形品はローダー５６によりモールド金型５１へ搬入されて、リリースフィルム５２を介してクランプされて樹脂封止が行われる。樹脂封止後、アンローダ５７によりモールド金型５１よりディゲート部５８へ取り出された成形品は、ゲートブレイクが行われて不要樹脂が除去され、成形品のみが成形品収納部５９に収納される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、リリースフィルム５２はフィルム供給ロール５３より繰り出されて、モールド金型５１を経てフィルム巻取りロール５４に巻き取られるようにセットされているが、モールド金型５１をするリリースフィルム５２の幅方向の位置を調整する手段は特に設けられていなかった。
【０００５】
一般に、リリースフィルム５２は耐熱性を有する樹脂フィルムが用いられ、被成形品をクランプする際や、モールド金型５１の熱によっても伸びが生じ易い。仮に、図９（ａ）（ｂ）に示すように、モールド金型５１の上下にリリースフィルム５２ａ、５２ｂが設けられている場合、下リリースフィルム５２ｂの幅方向端部がポット６０側にずれてパーティング面６１へはみ出してしまうと、当該はみ出し部分２ｃに押さえがないため、ポット６０よりキャビティ６２へ向かって金型ランナ６３を流れる樹脂がはみ出し部分２ｃと金型面（下型面）との間に廻り込んでしまうというミスフローを起こしてしまう（図９（ａ）参照）。
また、下リリースフィルム５２ｂの幅方向端部が外側（ポット６０と反対側）にずれてキャビティ６２内へ引き込まれてしまうと、当該引き込み部分２ｄにより基板と下型面との間に生じた隙間６４に樹脂が廻り込んでしまうというミスフローを起こしてしまう（図９（ｂ）参照）。ミスフローを起こした場合、装置を停止させてメンテナンスを行う必要があり、樹脂封止装置の稼動率が低下し、生産効率も低下する。
【０００６】
この場合、図１０に示すように、モールド金型５１を覆うリリースフィルム５２の有無を検出するセンサ６５を１つ設けても、リリースフィルム５２が必要領域にあるか否かは検出できても、当該フィルムの幅方向端部位置が目標領域に正しくセットされているかは確認できない。仮にリリースフィルム５２の位置ずれを検出してもこれを作業者がフィルム供給ロール５３若しくはフィルム巻取りロール５４の組み付け位置を手作業で修正するしかなかった。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、樹脂封止装置に設けられるリリースフィルムの幅方向位置を検出して正確にセットでき、位置ずれが生じた場合には自動的に微調整可能にしたフィルム位置検出調整装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次の構成を備える。
即ち、金型面にリリースフィルムが張設された該モールド金型により被成形品をクランプして樹脂封止する樹脂封止装置に設けられるフィルム位置検出調整装置であって、ロール状に巻き回された長尺状のリリースフィルムを金型面へ供給するフィルム供給部と、前記金型面より送られた前記リリースフィルムをロール状に巻き取るフィルム巻取り部と、前記モールド金型に対するリリースフィルム搬送方向上流側及び下流側において、当該リリースフィルムのフィルム幅内に設けられた第１のセンサとフィルム幅外に設けられた第２のセンサとを一対として前記リリースフィルムの幅方向両側に各々配置され、前記リリースフィルムの幅端部が前記モールド金型の前記被成形品搭載部の必要領域に対して不足しているか足りているか或いは超過しているかを検出するフィルム位置検出部と、前記フィルム位置検出部が前記リリースフィルムの幅端部の位置ずれを検出すると、前記フィルム供給部及び／又はフィルム巻取り部をフィルム幅方向に移動させて前記リリースフィルムの幅端部の位置を微調整する位置調整部と、を具備したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る樹脂封止装置に設けられるフィルム位置検出調整装置の好適な発明の実施の形態について添付図面と共に詳述する。
図１はフィルム位置検出調整装置のフィルム供給部側の構成を示す説明図、図２は図１の矢印Ａ方向から見た側面図、図３は図２の矢印Ｂ方向から見た部分説明図、図４（ａ）はフィルム位置検出調整装置全体の上視図、図４（ｂ）は図４（ａ）のフィルム位置検出調整装置全体の正面図、図５はフィルム端を検出するセンサの配置例を示す説明図、図６はリリースフィルムを張設したモールド金型が基板をクランプした状態を示す説明図、図７（ａ）〜（ｃ）はフィルム端位置を示す説明図である。
【００１０】
先ず、本発明に係るフィルム位置検出調整装置の概略構成について図４〜図６を参照して説明する。図４（ａ）（ｂ）において、１は樹脂封止装置のモールド金型であり、この金型面（本実施例では下型面）にリリースフィルムＦが張設される。このリリースフィルムＦを張設したモールド金型１により被成形品をクランプして樹脂封止する。
【００１１】
３はフィルム供給部であり、ロール状に巻き回された長尺状のリリースフィルムＦを金型面へ送り出して供給する。４はフィルム巻取り部であり、金型面より送られたリリースフィルムＦをロール状に巻き取る。フィルム供給部３及びフィルム巻取り部４には、モールド金型１におけるリリースフィルムＦの幅方向位置がずれた場合にこれを調整するための供給側位置調整部５及び巻取り側位置調整部６が設けられている。また、モールド金型１とフィルム供給部３と間には供給側ガイドローラ７、モールド金型１とフィルム巻取り部４との間には巻取り側ガイドローラ８が上下動可能に設けられている。供給側ガイドローラ７及び巻取り側ガイドローラ８は、モールド金型１へ張設する場合には下位置にあり、リリースフィルムＦを送る場合には上位置へ移動する。
【００１２】
９はフィルム位置検出部であるセンサであり、リリースフィルムＦのモールド金型１に対する幅方向位置を検出する。センサ９の検出信号に応じて供給側位置調整部５及び／又は巻取り側位置調整部６を作動させてフィルム供給部３及び／又はフィルム巻取り部４の位置をフィルム幅方向に移動させてリリースフィルムＦのモールド金型１に対する幅方向位置を調整する。センサ９としては、例えば耐熱光反射型のセンサなどが好適に用いられる。
本実施例では、センサ９としてフィルム幅内に設けられた第１のセンサ９ａとフィルム幅外に設けられた第２のセンサ９ｂとが一対としてリリースフィルムＦの両側に設けられ（図５参照）、これらが合計４箇所に設けられている（図４（ａ）参照）。これらは、フィルム位置検出調整装置のフレームに設けられていても良く、或いはモールド金型１の一部に組み込まれていても良い。
【００１３】
モールド金型１は、図６に示すように、リードフレーム、樹脂基板などの基板１０を載置する下型１１と、樹脂路が形成された上型１２とを備えている。下型１１及び上型１２にはキャビティ凹部１３が形成されている。上型１２にはキャビティ凹部１３に連通する金型ゲートランナ１４、金型カル１５などの樹脂路が形成されている。下型１１にはポット１６、プランジャ1７が設けられており、ポット１６には樹脂タブレット１８が装填されている。また、下型１１には、位置決めピン１９が設けられており、基板１０及び上フィルムを位置決めしている。モールド金型1をクランプして、プランジャ１７を作動させると、溶融した樹脂がポット１６より金型カル１５、金型ゲートランナ１４を通じてキャビティ凹部１３へ充填される。
【００１４】
リリースフィルムＦは、図６に示すように、上型１２のキャビティ凹部１３及び該キャビティ凹部１３に連通する樹脂路（金型ゲートランナ１４、金型カル１５など）を含んで覆う上フィルム２ａと、下型１１のキャビティ凹部１３及び基板搭載部２０を含んで覆う下フィルム２ｂとが用いられている。本実施例のフィルム位置検出調整装置は、リリースフィルムＦとして下フィルム２ｂの位置を調整するために用いられる。尚、フィルム位置検出調整装置は上フイルム２ａの位置を調整するために用いても良く、上下フィルム双方の位置調整に用いても良い。
【００１５】
リリースフィルムＦは、モールド金型１の加熱温度に耐えられる耐熱性を有し、金型面より容易に剥離するものであって、柔軟性、伸展性を有するフィルム材、例えば、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、ＰＥＴ、ＦＥＰ、フッ素含浸ガラスクロス、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリジン等が好適に用いられる。リリースフィルムＦは、モールド金型１のパーティング面に形成された図示しない吸着穴よりエアーを吸引することで、吸着保持される。
リリースフィルムＦは、樹脂封止動作が終了して型開きする毎に、所定量ずつフィルム巻取り部４へ巻き取られ、同時にモールド金型１へフィルム供給部３より新たなフィルムが供給されるようになっている。
また、樹脂封止装置は、例えば下型１１を電動モータによりトグル機構などを用いて上下動させてモールド金型１を開閉する公知の型開閉機構、ポットより樹脂路を経て封止樹脂をキャビティへ圧送するトランスファ機構などが装備されている。
【００１６】
次に、フィルム位置検出調整装置の構成について、図１〜図３を参照して説明する。尚、フィルム供給部３とフィルム巻取り部４の構成は共通しているので、代表例としてフィルム供給部３の構成について説明する。
【００１７】
先ず、フィルム供給部３に設けられた供給側位置調整部５の構成について説明する。図１において、２１はフレーム取付板であり、フィルム供給部３を樹脂封止装置のフレームに取付固定する。このフレーム取付板２１にはセンサ支持部２２が設けられており、該センサ支持部２２にはリリースフィルムＦの幅方向端部位置を検出する第１、第２のセンサ９ａ、９ｂが支持されている。フレーム取付板２１には、フィルム幅方向（水平方向）に第１のガイドレール２３が設けられており、該第１のガイドレール２３には可動取付板２４がスライドガイド２５を介してスライド可能に取り付けられている。フレーム取付板２１には、正逆回転駆動可能なモータ２６及び該モータ２６により回転駆動されるピニオンギア２７が取り付けられている。このピニオンギヤ２７は、可動ガイド２５に設けられたラック２８と噛み合っている。よって、第１、第２のセンサ９ａ、９ｂの検出結果に応じて図示しない制御部がモータ２６を所定方向に回転駆動させると、可動取付板２４が第１のガイドレール２３に沿って図１の手前若しくは奥側へスライドするようになっている。
【００１８】
次に、フィルム供給部３のリリースフィルムＦの供給構造について説明する。
図１において、可動取付板２４には、支持部２９が取り付けられており、該支持部２９には回動軸３０が突設されている。フード状のフィルムカバー３１は、回動軸３０を中心に図１の１点鎖線に示すように反時計回り方向に回動可能に取り付けられている。このフィルムカバー３１の位置は、回動軸３０に螺入する固定ねじ３０ａにより固定するようになっている。フィルムカバー３１の内壁には、ロール軸３２が設けられており、該ロール軸３２にはリリースフィルムＦ（下フィルム２ｂ）がロール状に巻回されたフィルムロール３３が取り付けられている。ロール軸３２は供給側及び収納側が共にモータ軸に連結（図示せず）されて同期を取って回転駆動される。そのため、リリースフィルムＦにテンションをかける場合には、両側でモータの回転数を変えたり僅かに逆転させることで調節できるようになっている。また、フィルムカバー３１の内壁には、フィルムロール３３より繰り出された下フィルム２ｂにテンションを付与して下流側に送る送りローラ３４が回動自在に設けられている。フィルムロール３３を交換する場合には、固定ねじ３０ａを取り外してフィルムカバー３１を回動軸３０を中心に反時計回り方向に回動させて作業スペースを確保した状態でフィルムロール３３を交換するようになっている。
【００１９】
また、可動取付板２４には、下フィルム２ｂに垂直方向（上下方向）に第２のガイドレール３５が２箇所に設けられており、該第２のガイドレール３５には可動支持板３６がスライドガイド３７を介してスライド可能に取り付けられている（図２、図３参照）。また、可動取付板２４には、上下動シリンダ３８が取り付けられており、該上下動シリンダ３８のシリンダロッド３８ａは可動支持板３６に連繋している。可動支持板３６には、複数の（本実施例では３個）供給側ガイドローラ７が回動自在に設けられている。この供給側ガイドローラ７は、送りローラ３４を経て繰り出された下フィルム２ｂを波型に上下にテンションを加えて下型面へ送り出す。上下動シリンダ３８のシリンダロッド３８ａが縮んだ状態で、下フィルム２ｂを下型面に密着させることができ、シリンダロッド３８ａが伸びた状態で下フィルム２ｂを下型面より離間させて下流側に送るようになっている。尚、上下動シリンダ３８は、フィルム巻取り部４側の上下動シリンダ（図示せず）と同期を取って作動するようになっており、したがって供給側ガイドローラ７と巻取り側ガイドローラ８の上下位置は連繋して変化するようになっている。
【００２０】
ここで、センサ９の配置構成の一例について、図５を参照して説明する。前述したように、フィルム幅内に設けられた第１のセンサ９ａとフィルム幅外に設けられた第２のセンサ９ｂとが一対で設けられている。各センサ９ａ、９ｂは耐熱反射型の光ファイバーセンサが用いられ、スポット径は１ｍｍに設定されている。これによって、リリースフィルムＦ（下フィルム２ｂ）の幅方向端部位置が目標領域にセットされているか否かを高精度（レンジ幅で２ｍｍ以内に入るよう）に検出できる。具体的には図７に（ａ）に示すように、フィルム幅端が下型１１の基板搭載部２０の必要領域に対して不足しているか（図７（ａ）参照）、足りているか（図７（ｂ）参照）、超過しているか（図７（ｃ）参照）を検出できる。尚、第１、第２のセンサ９ａ、９ｂは、図５のように横並びに配置されていても、或いは幅方向に対して斜め位置に配置されていても良い。これらの第１、第２のセンサ９ａ、９ｂを、リリースフィルムＦ（下フィルム２ｂ）の両側で４箇所に設けることによって、モールド金型１の熱や基板１０のクランプにより伸縮し易いリリースフィルムＦの位置のずれを高精度に検出できる。（図４（ａ）参照）。
【００２１】
また、第１、第２のセンサ９ａ、９ｂにより、リリースフィルムＦ（下フィルム２ｂ）の位置ずれを検出すると、図示しない制御部はモータ２６を所定方向に所定量回転駆動させて、可動取付板２４を第１のガイドレール２３に沿って水平方向（フィルム幅方向）に移動させる。これにより、フィルムロール３３を収容するフィルムカバー３１や供給側ガイドローラ７を支持する可動支持板３６なども可動取付板２４と一体となって移動するので、リリースフィルムＦ（下フィルム２ｂ）の下型１１上の位置を微調整して、図６に示すようにフィルム幅端部が基板搭載部２０の必要領域にセットすることができる。このフィルム幅端部の微調整は、フィルム巻取り部４側でも同様に行われる。
【００２２】
上記構成によれば、第１、第２のセンサ９ａ、９ｂがリリースフィルムＦ（下フィルム２ｂ）のモールド金型１に対する幅方向位置を検出し、該リリースフィルムＦの位置ずれを検出した場合に、供給側位置調整部５においてフィルム供給部３をフィルム幅方向に移動させて位置調整するので、巻取り側位置調整部６の動作と相俟って、リリースフィルムＦをモールド金型１に対して高精度に位置決めできる。これによって、樹脂封止動作において封止樹脂がフィルムと金型面との間に回り込んだり（図９（ａ）参照）、基板と金型との隙間に入り込んだり（図９（ｂ）参照）するミスフローを防止して成形品質を向上させることができ、金型メンテナンスも軽減できる。また、ミスフローを防止できるので、樹脂封止装置の稼動率が向上し、生産効率も向上させることができる。
また、リリースフィルムＦの幅方向両側に第１、第２のセンサ９ａ、９ｂを配置してフィルム幅端位置を高精度に検出できるので、リリースフィルムＦのモールド金型１に対する適正幅サイズの検出にも利用できる。
【００２３】
尚、以上はフィルム供給部３側の構成を中心に説明したが、フィルム巻取り部４の構成や巻取り側位置調整部８の構成もフィルム供給部３や供給側位置調整部５の構成と同様である。
但し、フイルム供給部３側のリリースフィルムＦは正規の幅でモールド金型１へ供給されるが、フィルム巻取り部４側は樹脂モールド後に巻き取られるためリリースフィルムＦが変形している。そのため、巻取り側のセンサ９の幅位置は任意に変えられるのが望ましく、該センサ９の検出範囲の許容度も供給側ほど精度良く検出する必要はない。また、フィルム供給部３側のセンサ９を更に１組ずつフィルム搬送方向に沿って間隔をおいて設置して検出精度を上げることにより、フィルム供給側３のみにセンサ９を配置しても良い。
【００２４】
また、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、例えばセンサ９は光反射型のセンサに限らず、例えば透過型光電センサ、静電センサ、或いは接触センサなどであっても良い。また、供給側位置調整部５や巻取り側位置調整部８の調整機構は、ラックとピニオンギアとの組み合わせに限らずサーボモータとボールネジの組み合わせなど他の機構を用いても良い。また、上述した実施例は下フィルム２ｂの位置検出調整する場合について説明したが、上フィルム２ａについても同様の位置検出調整する構成を有していても良い等、発明の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【００２５】
【発明の効果】
本発明に係る、フィルム位置検出調整装置を用いれば、フィルム位置検出部がリリースフィルムのモールド金型に対する幅方向位置を検出し、該リリースフィルムの位置ずれを検出した場合に、位置調整部においてフィルム供給部及び／又はフィルム巻取り部をフィルム幅方向に移動させて位置調整するので、リリースフィルムをモールド金型に対して高精度に位置決めできる。これによって、樹脂封止動作において封止樹脂がフィルムと金型面との間に回り込んだり、基板と金型との隙間に入り込んだりするミスフローを防止して成形品質を向上させることができ、金型メンテナンスも軽減できる。また、ミスフローを防止できるので、樹脂封止装置の稼動率が向上し、生産効率も向上させることができる。
また、フィルム位置検出部として、フィルム幅内に設けられた第１のセンサとフィルム幅外に設けられた第２のセンサとを一対としてリリースフィルムの幅方向両側に配置した場合には、フィルム幅端位置を高精度に検出できるので、リリースフィルムのモールド金型に対する適正幅サイズの検出にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】フィルム位置検出調整装置のフィルム供給部側の構成を示す説明図である。
【図２】図１の矢印Ａ方向から見た側面図である。
【図３】図２の矢印Ｂ方向から見た部分説明図である。
【図４】フィルム位置検出調整装置全体の上視図及びフィルム位置検出調整装置全体の正面図である。
【図５】フィルム端を検出するセンサの配置例を示す説明図である。
【図６】リリースフィルムを張設したモールド金型が基板をクランプした状態を示す説明図である。
【図７】フィルム端位置を示す説明図である。
【図８】従来のリリースフィルムを張設した樹脂封止装置の平面説明図である。
【図９】リリースフィルムに位置ずれが生じた場合の樹脂封止動作の不具合を示す説明図である。
【図１０】センサとリリースフィルムの検出位置との不具合を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｆ  リリースフィルム
１  モールド金型
２ａ  上フィルム
２ｂ  下フィルム
３  フィルム供給部
４  フィルム巻取り部
５  供給側位置調整部
６  巻取り側位置調整部
７  供給側ガイドローラ
８  巻取り側ガイドローラ
９  センサ
９ａ  第１のセンサ
９ｂ  第２のセンサ
１０  基板
１１  下型
１２  上型
１３  キャビティ凹部
１４  金型ゲートランナ
１５  金型カル
１６  ポット
１７  プランジャ
１８  樹脂タブレット
１９  位置決めピン
２０  基板搭載部
２１  フレーム取付板
２２  センサ支持板
２３  第１のガイドレール
２４  可動取付板
２５  スライドガイド
２６  モータ
２７  ピニオンギヤ
２８  ラック
２９  支持部
３０  回動軸
３０ａ  固定ねじ
３１  フィルムカバー
３２  ロール軸
３３  フィルムロール
３４  送りローラ
３５  第２のガイドレール
３６  可動支持板
３７  スライドガイド
３８  上下動シリンダ
３８ａ  シリンダロッド
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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