(57)【要約】【課題】小型・軽量・低コスト化が可能で且つ大きな型締力の付与が可能でありながら、制御が比較的に単純で金型の開閉速度を速くして型締め開始までを短時間にすることが可能となる。【解決手段】圧縮成形装置１００に用いられる圧縮成形用型締め装置１１０であって、固定的に設けられた筐体フレーム１１２と、筐体フレーム１１２に回転可能に支持される回転軸１２０と回転軸１２０の中心位置Ｐとは異なる位置に自身の中心位置Ｑが設けられ上型１０４を回転可能に支持する偏心体１２４とを備え、回転軸１２０が回転することで上型１０４の下型１０６への接近・離間を行い、型締めの際には上型１０４にかかる型締力の方向で回転軸１２０と偏心体１２４とが一直線上に配置される上型支持機構１１４と、回転軸１２０の回転と停止とを制御する回転制御機構１４０と、下型１０６を支持し型締力を付与する型締力付与機構１５０と、を備える。【選択図】図１
2012187709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対をなす第１金型と第２金型とで構成される金型を型締めすることで被成形品を離形フィルム上に搭載された樹脂にて圧縮封止する圧縮成形装置に用いられる圧縮成形用型締め装置であって、
固定的に設けられた筐体フレームと、
該筐体フレームに回転可能に支持される回転軸と該回転軸の中心位置とは異なる位置に自身の中心位置が設けられ前記第１金型を回転可能に支持する支持軸とを備え、該回転軸が回転することで前記第１金型の前記第２金型への接近・離間を行い、前記型締めの際には該第１金型にかかる型締力の方向で前記回転軸と前記支持軸とが一直線上に配置される第１金型支持機構と、
該回転軸の回転と停止とを制御する回転制御機構と、
前記第１金型若しくは前記第２金型のいずれかを支持し前記型締力を付与する型締力付与機構と、
を備えることを特徴とする圧縮成形用型締め装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１金型支持機構が前記回転軸に設けられた偏心体を備え、該偏心体が前記支持軸とされている
ことを特徴とする圧縮成形用型締め装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記第１金型支持機構が前記回転軸に設けられたリンク機構を備え、該リンク機構を構成する複数のリンクのうちの該回転軸に固定されるリンクに前記支持軸が設けられている
ことを特徴とする圧縮成形用型締め装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記型締力付与機構は、油圧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用型締め装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記第１金型と前記第２金型とを複数対で並列に配置させ、
前記第１金型支持機構が該第１金型に兼用とされ、且つ、前記第２金型を別々に前記油圧シリンダが支持し、該油圧シリンダの流路が互いに連通されている
ことを特徴とする圧縮成形用型締め装置。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記型締力付与機構は、サーボモータと、該サーボモータの回転運動を直線運動に変換する変換機構と、該変換機構により直線的に移動可能とされ、該移動可能とされる方向で一端からもう一端への厚みが直線的に変化する第１傾斜面が設けられた楔形状の第１楔部材と、該第１傾斜面に面して該第１傾斜面と同じ傾斜角の第２傾斜面を備える楔形状であるとともに前記第１金型にかかる型締力の方向に移動可能とされる第２楔部材と、を備える
ことを特徴とする圧縮成形用型締め装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記第１金型と第２金型はそれぞれ、鉛直方向に配置される上型と下型とされ、該第２金型が前記型締力付与機構に支持されている
ことを特徴とする圧縮成形用型締め装置。
【請求項８】
対をなす第１金型と第２金型とで構成される金型を型締めすることで被成形品を離形フィルム上に搭載された樹脂にて圧縮封止する圧縮成形装置に用いられる圧縮成形用型締め方法であって、
固定的に設けられた筐体フレームに回転可能に支持される回転軸を回転させることで、該回転軸の中心位置とは異なる位置に自身の中心位置が設けられ前記第１金型を回転可能に支持する支持軸を回転させ、前記第１金型を前記第２金型に接近させる工程と、
前記型締めの際に該第１金型にかかる型締力の方向で前記回転軸と前記支持軸とを一直線上に配置するように該回転軸を停止させ、前記型締めを開始する工程と、
前記第１金型若しくは前記第２金型のいずれかから前記型締力を付与する工程と、
を含むことを特徴とする圧縮成形用型締め方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮成形用型締め装置及び圧縮成形用型締め方法の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に示すような圧縮成形用型締め装置が提案されている。圧縮成形用型締め装置は、対をなす第１金型と第２金型とで構成される金型を型締めすることで被成形品を樹脂にて圧縮封止する圧縮成形装置に用いることが可能とされている。この圧縮成形用型締め装置１では、図６に示す如く、サーボモータ４８でボールねじ５８を回転させ、可動プラテン１０に配置された第２金型６を第１金型４に向かって移動させる第１のプレス機構と、第１のプレス機構とは別系統の油圧シリンダ５２でスペーサ５４を介して第２金型６を第１金型４に向かって移動させる第２のプレス機構と、を備えている。第１金型４は筐体フレーム１２（固定プラテン）に固定され、サーボモータ４８は筐体フレーム１２を構成する本体ベース１２Ａに支持されている。可動プラテン１０は、レール３２に沿って移動可能とされている。このため、この圧縮成形用型締め装置１では、ボールねじ５８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５８では達成困難なレベルまで型締力を向上可能とされている。なお、符号３０、４２、４４、４６はそれぞれ、ガイド、第１プーリ、タイミングベルト、第２プーリである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１３２７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の圧縮成形用型締め装置１では、ボールねじ５８を複数回（数十回以上）回転させることで第２金型６を移動させ型締めを行う。このため、第２金型６の移動速度を速くして（金型の開閉速度を早くして）型締め開始までの時間を短縮することが困難である。また、第１のプレス機構も相応に型締力を付与する構成とされているので、図６に示すサーボモータ４８、第１プーリ４２、ボールねじ５８等には相応の応力がかかる。このため、それらには相応の容量が必要とされ、小型・軽量・低コスト化が困難である。更に、第２のプレス機構を有効にするにはスペーサ５４を可動プラテン１０と油圧シリンダ５２との間に挿入することが必要になり、且つ型締力を付与するには現実的には第１のプレス機構と第２のプレス機構の両方の移動量を整合させて制御する必要がある。このため、型締めの際の第１のプレス機構及び第２のプレス機構を同時に動作させることで制御の複雑化を招くおそれがある。
【０００５】
本発明は、これらの問題点を解消するべくなされたものであって、小型・軽量・低コスト化が可能で且つ大きな型締力の付与が可能でありながら、制御が比較的に単純で金型の開閉速度を速くして型締め開始までを短時間にすることが可能な圧縮成形用型締め装置及び圧縮成形用型締め方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、対をなす第１金型と第２金型とで構成される金型を型締めすることで被成形品を離形フィルム上に搭載された樹脂にて圧縮封止する圧縮成形装置に用いられる圧縮成形用型締め装置であって、固定的に設けられた筐体フレームと、該筐体フレームに回転可能に支持される回転軸と該回転軸の中心位置とは異なる位置に自身の中心位置が設けられ前記第１金型を回転可能に支持する支持軸とを備え、該回転軸が回転することで前記第１金型の前記第２金型への接近・離間を行い、前記型締めの際には該第１金型にかかる型締力の方向で前記回転軸と前記支持軸とが一直線上に配置される第１金型支持機構と、該回転軸の回転と停止とを制御する回転制御機構と、前記第１金型若しくは前記第２金型のいずれかを支持し前記型締力を付与する型締力付与機構と、を備える構成とすることによって上記課題を解決するものである。
【０００７】
本発明の第１金型支持機構は、筐体フレームに回転可能に支持される回転軸と、回転軸の中心位置とは異なる位置に自身の中心位置が設けられ第１金型を回転可能に支持する支持軸と、を備えている。そして、回転軸が回転し、型締めの際には第１金型にかかる型締力の方向で回転軸と支持軸とが一直線上に配置される。即ち、型締めの際に第１金型支持機構はその死点の位置で（停止し）第１金型を支持する。つまり、第１金型支持機構は、第１金型にかかる型締力に対しては機構上押し戻されず対抗し（突っ張り）、回転軸に回転モーメントが発生しない。このため、型締力はすべて回転軸にかかることとなる。ここで、回転軸は筐体フレームに支持されており、筐体フレームは圧縮成形用型締め装置に固定的に設けられている。このため、第１金型に大きな型締力がかかっても、第１金型はその位置で安定して静止し型締めを行うことができる。同時に、型締め直前に第１金型支持機構には大きな駆動力も必要とせず型締力の大きさは回転制御機構には影響を与えないので、回転制御機構は大きな出力を備える必要がなく、回転制御機構を小型・軽量・低コスト化することが可能である。また、第１金型にかかる型締力はほとんど静的な面圧なので、第１金型支持機構の部材の強度（剛性）を低くでき、第１金型支持機構もコンパクトにすることができる。
【０００８】
また、本発明では、第１金型支持機構と型締力付与機構の２つの「プレス機構」を備えている。そして、第１金型の第２金型への接近・離間（金型の開閉）を行うのが第１金型支持機構であり、（回転軸の停止状態で）型締力を付与するのが型締力付与機構であり、それぞれの機能が分担されている。このため、２つの「プレス機構」を同時に駆動させることを回避でき、その制御を比較的に単純に行うことが可能である。
【０００９】
また、本発明では、支持軸の中心位置が回転軸の中心位置とは異なる位置に設けられ、回転軸が回転することで第１金型の第２金型への接近・離間を行う。つまり、本発明では、少なくとも回転軸の１回の回転があれば、金型の状態が型開き状態から型閉じ状態へと変化する。このため、例えば、特許文献１に記載されている複数回の回転を必要とするボールねじで型閉じと型開きとを行うよりも、回転軸の回転量をはるかに少なくすることができる。即ち、金型の開閉速度を速くして従来よりも型締め開始までを短時間にすることができる。
【００１０】
なお、第１金型支持機構は上記要件を満たせば、特に限定されるものではない。例えば、前記第１金型支持機構が前記回転軸に設けられた偏心体を備え、該偏心体が前記支持軸とされている場合には、第１金型支持機構を簡素に構成しながら剛性の向上を図り、より大きな型締力を発生させることが可能となる。或いは、前記第１金型支持機構が前記回転軸に設けられたリンク機構を備え、該リンク機構を構成する複数のリンクのうちの該回転軸に固定されるリンクに前記支持軸が設けられている場合には、第１金型の移動を高精度に行うことが可能となる。
【００１１】
なお、前記型締力付与機構が油圧シリンダを有した構成とされている場合には、より大きな型締力を発生させることが容易となる。同時に、型締力付与機構を小型・低コストに構成することが可能となる。
【００１２】
なお、前記型締力付与機構が油圧シリンダを有した構成とされ、且つ、前記第１金型と前記第２金型とを複数対で並列に配置させ、前記第１金型支持機構が該第１金型に兼用とされ、且つ、前記第２金型を別々に前記油圧シリンダが支持し、該油圧シリンダの流路が互いに連通されている場合には、複数の金型の開閉を同時に行うことができ、圧縮成形装置による生産性の向上を図ることができる。しかも、第１金型支持機構が兼用とされているので、圧縮成形用型締め装置の小型・軽量・低コスト化を促進することが可能である。更に、油圧シリンダの流路が互いに連通されているので、たとえ圧縮封止する際の樹脂の量が各金型で著しく異なっても、等しい型締力を各金型で付与することができる。即ち、圧縮成形装置で均質に圧縮封止された被成形品（成形品）を高い歩留りで生産することを可能とする。また、第２金型を型締力付与機構の油圧シリンダが別々に支持するので、各金型で大きな型締力を付与することが可能となる。
【００１３】
なお、前記型締力付与機構が、サーボモータと、該サーボモータの回転運動を直線運動に変換する変換機構と、該変換機構により直線的に移動可能とされ、該移動可能とされる方向で一端からもう一端への厚みが直線的に変化する第１傾斜面が設けられた楔形状の第１楔部材と、該第１傾斜面に面して該第１傾斜面と同じ傾斜角の第２傾斜面を備える楔形状であるとともに前記第１金型にかかる型締力の方向に移動可能とされる第２楔部材と、を備える場合には、例えば型締力付与機構に油圧を用いる場合に比べて、油圧漏れの手当ての必要がなく、大きな型締力を発生させることが可能となる。
【００１４】
なお、前記第１金型と第２金型はそれぞれ、鉛直方向に配置される上型と下型とされ、該第２金型が前記型締力付与機構に支持されている場合には、下側にくる第２金型が型締力付与機構に支持されることとなる。このため、第２金型の位置が基準となる作業面の高さを低くでき、例えば金型の維持・管理作業の際に作業者が楽な作業姿勢で目視確認や手作業を容易に行うことが可能となる。同時に、作業面が低くなることで、圧縮成形用型締め装置の小型・軽量化を促進でき、低コスト化も図ることが可能となる。
【００１５】
なお、本発明は、対をなす第１金型と第２金型とで構成される金型を型締めすることで被成形品を離形フィルム上に搭載された樹脂にて圧縮封止する圧縮成形装置に用いられる圧縮成形用型締め方法であって、固定的に設けられた筐体フレームに回転可能に支持される回転軸を回転させることで、該回転軸の中心位置とは異なる位置に自身の中心位置が設けられ前記第１金型を回転可能に支持する支持軸を回転させ、前記第１金型を前記第２金型に接近させる工程と、前記型締めの際に該第１金型にかかる型締力の方向で前記回転軸と前記支持軸とを一直線上に配置するように該回転軸を停止させ、前記型締めを開始する工程と、前記第１金型若しくは前記第２金型のいずれかから前記型締力を付与する工程と、を含むことを特徴とする圧縮成形用型締め方法と捉えることもできる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明を適用することにより、小型・軽量・低コスト化が可能で且つ大きな型締力の付与が可能でありながら、制御が比較的に単純で金型の開閉速度を速くして型締め開始までを短時間にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る圧縮成形用型締め装置の一例を示す正面図（Ａ）と側面図（Ｂ）
【図２】上型と下型の動きと樹脂圧との関係を示すグラフ図
【図３】本発明の第２実施形態に係る圧縮成形用型締め装置の一例を示す正面図（Ａ）と側面図（Ｂ）
【図４】本発明の第３実施形態に係る圧縮成形用型締め装置の一例を示す型開き状態の正面図（Ａ）と側面図（Ｂ）及び型締め状態の正面図（Ｃ）と側面図（Ｄ）
【図５】本発明の第４実施形態に係る圧縮成形用型締め装置の一例を示す型開き状態の正面図（Ａ）と側面図（Ｂ）
【図６】従来例に係る圧縮成形用型締め装置を示す正面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
最初に、圧縮成形用型締め装置１１０の概略について、図１を用いて説明する。
【００２０】
圧縮成形用型締め装置１１０は、対をなす上型１０４（第１金型）と下型１０６（第２金型）とで構成される金型を型締めすることで基板１０２（被成形品）を離形フィルム１０３上に搭載された樹脂１０１にて圧縮封止する圧縮成形装置１００に用いられている。圧縮成形用型締め装置１１０は、筐体フレーム１１２と、上型支持機構１１４（第１金型支持機構；第１のプレス機構）と、回転制御機構１４０と、型締力付与機構１５０（第２のプレス機構）と、を備える。筐体フレーム１１２は、圧縮成形用型締め装置１１０に固定的に設けられている。上型支持機構１１４は、筐体フレーム１１２に回転可能に支持される回転軸１２０と、回転軸１２０の中心位置Ｐとは異なる位置（回転軸１２０の偏心位置）に自身の中心位置Ｑが設けられ上型１０４を回転可能に支持する偏心体１２４（支持軸）と、を備えている。そして、上型支持機構１１４は、回転軸１２０が回転することで上型１０４の下型１０６への接近・離間（金型の開閉）を行う。そして、上型支持機構１１４では、型締めの際には上型１０４にかかる型締力の方向（Ｚ方向）で回転軸１２０（の中心位置Ｐ）と偏心体１２４（の中心位置Ｑ）とが一直線上に配置される。回転制御機構１４０は回転軸１２０の回転と停止とを制御し、型締力付与機構１５０は下型１０６を支持し型締力を付与する。
【００２１】
なお、上型１０４は、上枠型１０４Ｂと、上枠型１０４Ｂの貫通孔に嵌合し基板１０２を支持する上圧縮型１０４Ａと、を備える。上圧縮型１０４Ａにはヒータ１０４ＡＡが備えられている。また、上圧縮型１０４Ａは図示せぬばねを介して上枠型１０４Ｂを支持しており、金型の開閉の際には上圧縮型１０４Ａに対して上枠型１０４ＢがＺ方向に移動可能とされている。下型１０６も上型１０４と同様の構成とされている。即ち下型１０６は、下枠型１０６Ｂと、下枠型１０６Ｂの貫通孔に嵌合し離型フィルム１０３が吸着される下圧縮型１０６Ａと、を備える。下圧縮型１０６Ａにもヒータ１０６ＡＡが備えられている。また、下圧縮型１０６Ａはばね１０６Ｃを介して下枠型１０６Ｂを支持しており、金型の開閉の際には下圧縮型１０６Ａに対して下枠型１０６ＢがＺ方向に移動可能とされている。下枠型１０６Ｂと下圧縮型１０６Ａとで、基板１０２を樹脂１０１にて圧縮封止するためのキャビティが形成されている。上型１０４には、図示せぬ減圧機構が設けられており、キャビティ内を減圧することが可能とされている。ヒータ１０４ＡＡ、１０６ＡＡはともに樹脂１０１を溶融可能な温度に設定されている（例えば、１７５℃で一定）。
【００２２】
また、離型フィルム１０３は、下型１０６全体を覆い、伸縮しても復元可能とされている。このため、型締めの際にも樹脂１０１は下型１０６に張り付かず、下型１０６の下面に配置される油圧シリンダ１５２（後述）による樹脂１０１への影響（例えば油漏れなどによる品質への影響）を回避することができる。下型１０６にも図示せぬ減圧機構が設けられており、離型フィルム１０３が下型１０６に吸着可能とされている。
【００２３】
以下、圧縮成形用型締め装置１１０の構成要素について詳細に説明する。
【００２４】
前記上型支持機構１１４の回転軸１２０は、軸受１２２を介して筐体フレーム１１２に支持されている。なお、軸受１２２としては、ころを用いた転がり軸受でもよいし、ブッシュなどのすべり軸受や単なる潤滑剤などの摺動部材であってもよい（以降、軸受については同様）。回転軸１２０には偏心体１２４が設けられており、回転軸１２０の中心位置Ｐに対して偏心体１２４の中心位置Ｑがずれている（偏心量ｅ）。このため、回転軸１２０が回転すると、偏心体１２４の中心位置Ｑが回転軸１２０の中心位置Ｐを中心とした半径ｅの円運動を行うこととなる。偏心体１２４の外周には、伝達部材１２８が軸受１２６を介して回転自在に設けられている。伝達部材１２８の下端には、下端板１２８Ｂが設けてある。下端板１２８Ｂは、接続部材１２９を介して上型１０４に係合している。
【００２５】
接続部材１２９は、枠部１２９Ａと接続部１２９Ｂとローラ１２９Ｃと軸受１２９Ｄとを備える。枠部１２９ＡはＹ方向に伸びる２本の略直方体状部材からなり、その２本の間（枠部１２９Ａの内側）には下端板１２８ＢがＹ方向に移動可能に配置される。枠部１２９Ａの内側の下端には、板状の接続部１２９Ｂが取り付けられている。そして、接続部１２９Ｂの下面には、上型１０４が取り付けられている。接続部１２９Ｂの上面には、シート状の軸受１２９Ｄが配置されている。また、枠部１２９Ａの内側の上端近傍には、下端板１２８Ｂを軸受１２９Ｄと挟むように、回転自在とされたローラ１２９Ｃが複数同じ高さに取り付けられている。このため、回転軸１２０の回転により上型１０４が移動する際には主にローラ１２９Ｃを介して伝達部材１２８が接続部材１２９を支持し、型締力が付与される際には主に軸受１２９Ｄを介して伝達部材１２８が接続部材１２９を支持する。
【００２６】
枠部１２９Ａの外側には、ガイド１３０が設けられている。ガイド１３０は、筐体フレーム１１２に固定されたレール１３２に沿ってＺ方向に移動可能とされている。このため、金型の開閉の際に下端板１２８ＢがＹ方向に変位し偏心体１２４の中心位置ＱがＹ方向で回転軸１２０の中心位置Ｐとずれても、接続部１２９ＢのＹ方向への変位はレール１３２により規制される。即ち、偏心体１２４の偏心回転がなされても、上型１０４の変位をＺ方向のみとすることができる。
【００２７】
前記回転制御機構１４０は、回転軸１２０を回転制御する。回転制御機構１４０は、第１プーリ１４２とタイミングベルト１４４と第２プーリ１４６とサーボモータ１４８とを備える。第１プーリ１４２は、回転軸１２０の一端に設けられている。第１プーリ１４２にはタイミングベルト１４４で回転トルクが伝達される。その回転トルクはサーボモータ１４８で発生し、サーボモータ１４８の出力軸に設けられた第２プーリ１４６で回転軸１２０に伝達される。
【００２８】
前記型締力付与機構１５０は、筐体フレーム１１２の下面を構成する本体ベース１１２Ａに配置されている。型締力付与機構１５０は、油圧シリンダ１５２と流路１５４と油空圧ブースタ１５６とを備える。油圧シリンダ１５２は、筒状のシリンダ本体部１５２Ｂとシリンダ本体部１５２Ｂの内側で移動可能とされたピストン部１５２Ａと、から構成される。ピストン部１５２Ａの上面には下型１０６が取り付けられている。ピストン部１５２Ａの下面とシリンダ本体部１５２Ｂの内側との間には油が流入可能な部屋が設けてあり、その部屋は流路１５４で油空圧ブースタ１５６と連通している。油空圧ブースタ１５６は、空気圧を増圧して油圧とし、その油圧を油圧シリンダ１５２に出力が可能とされている。なお、空気圧を生じさせる圧縮空気は、圧縮成形装置１００および図示しない周辺装置の他の可動部にも配管されており、そこから配管を受けることは容易とされている。本実施形態では、油空圧ブースタ１５６が油圧シリンダ１５２の近傍に配置されている。このため、油圧シリンダ１５２に使用する油の量を少なくでき、油漏れの可能性と漏れた場合の油の拡散範囲とを低減することができる。また、油圧を使うことで、油圧シリンダ１５２の大きさを小型にしながら、大きな型締力を発生させることができる。更に、油圧シリンダ１５２は下型１０６の下側に配置されているので、たとえ油漏れがあっても、その影響を圧縮封止された基板１０２（成形品）に与えることを回避することができる。
【００２９】
次に、圧縮成形用型締め装置１１０による型締め手順について、主に図２を用いて説明する。なお、図２において、左縦軸ｈが上型１０４及び下型１０６の無負荷時のＺ方向の位置、右縦軸ｐが樹脂１０１に生じる圧力（樹脂圧）、そして横軸ｔが時間である。グラフＡが上型１０４の（上圧縮型１０４Ａの下面の）位置、グラフＢが下型１０６の（下圧縮型１０６Ａの上面の）位置、そしてグラフＣが樹脂圧を、それぞれ示している。
【００３０】
まず、偏心体１２４の中心位置Ｑを中心位置ＰからＺ方向でもっとも高い位置（上死点の位置）になるように回転軸１２０を回転させ、その位置で回転軸１２０を回転制御機構１４０により停止させる（図１の型開きの状態であり、上型１０４は位置ｈ１）。この状態（時間ｔ１から時間ｔ２）で、図示せぬ基板ローダで基板１０２を上型１０４に装着し、且つ下型１０６に配置された離型フィルム１０３に図示せぬ樹脂ローダで樹脂１０１を搭載する。そして、基板ローダ及び樹脂ローダを退避させる。なお、離型フィルム１０３は下型１０６に吸着されている。そして、ヒータ１０６ＡＡにより、樹脂１０１の溶融が開始される。
【００３１】
次に、上型１０４を位置ｈ１から位置ｈ２に降下させ上型１０４を下型１０６に接近させるため、回転制御機構１４０により回転軸１２０を半回転よりわずかに少ない角度α（＜１８０°）回転させる。即ち、回転軸１２０の回転量はわずかであり、時間ｔ２から時間ｔ３までは極めて短い時間とすることができる。上型１０４が位置ｈ２に下降することで、上枠型１０４Ｂと下枠型１０６Ｂとで離型フィルム１０３が挟み込まれ、上型１０４と下型１０６とで密閉された空間が形成される（型閉じ状態）。
【００３２】
次に、角度α回転された状態のままで回転軸１２０が時間ｔ３から時間ｔ４の間停止され、上型１０４と下型１０６とで型閉じがなされた空間の減圧が図示せぬ減圧機構で開始される（減圧工程の開始）。なお、この時点では基板１０２（に搭載された半導体チップやボンディングワイヤなどを含む）と樹脂１０１とは接触していない状態とされている。
【００３３】
次に、回転制御機構１４０により回転軸１２０を角度β（＝１８０°−α）回転させることで、上型１０４を位置ｈ２から位置ｈ３にゆっくりと降下させ更に上型１０４を下型１０６に接近させる。この過程で、下枠型１０６Ｂが上枠型１０４Ｂを押し込み、上圧縮型１０４Ａに支持された基板１０２を上圧縮型１０４Ａと下枠型１０６Ｂとで挟み込む。この段階で、減圧工程が終了し、圧縮工程が開始される。そして、今度は下枠型１０６Ｂが下方に押し込まれて、上型１０４が位置ｈ３にくる。この結果、基板１０２と溶融した樹脂１０１とが完全に接触し、樹脂圧ｐ１が立ち上がることとなる（最終的な型締力による樹脂圧ｐ２の約１／５である例えば２ＭＰａ程度）。なお、回転軸１２０の回転角βはサーボモータ１４８で制御され、且つ角度βによるＺ方向の変位は偏心体１２４の下死点付近となる。このため、極めて精度よく上型１０４の位置ｈ２から位置ｈ３への移動を制御することが可能とされている。角度βの回転により、Ｚ方向（上型１０４にかかる型締力の方向）で回転軸１２０と偏心体１２４とが一直線上に並び（下死点の位置）、上型１０４が最も降下した状態となる。
【００３４】
次に、回転軸１２０の回転を停止させ上型１０４を高さｈ３に保持したまま、型締力付与機構１５０の油圧シリンダ１５２の油圧を油空圧ブースタ１５６により高圧にする。そして、下型１０６から上型１０４への型締力を発生させ、時間ｔ５から時間ｔ６までの間その型締力を増加させる。このように時間ｔ５で上型１０４による型閉じから下型１０６による型締めに切り替わるが、上述如く、上型１０４による型閉じで樹脂圧ｐがゼロの状態から連続的に樹脂圧ｐ１まで立ち上がる。この樹脂圧ｐ１以降では樹脂圧の増分が大きくても、本実施形態の予備実験で成形品（に品質的な影響を与えないことが確認されている。このため、下型１０６による型締力を付与する速度が速くても成形品の品質に影響を及ぼさない。なお、図２では、前述の型締力を生じさせ樹脂圧ｐ２を発生させる油圧シリンダ１５２の動きにより、無負荷時には下型１０６が位置ｈ５から位置ｈ４への移動を行うことを示している。
【００３５】
次に、上型１０４が位置ｈ３、下型１０６が位置ｈ４をそれぞれ、時間ｔ６以降保持することで圧縮工程から保圧工程に入る。その後、再び油圧シリンダ１５２が駆動され下型１０６による型締力を減少させる。そして、上型１０４も回転軸１２０の回転により上昇する。そして、型開きが行われ、成形品が下型１０６から取り出される。
【００３６】
このように、本実施形態の上型支持機構１１４は、筐体フレーム１１２に回転可能に支持される回転軸１２０と、回転軸１２０の中心位置Ｐとは異なる位置に自身の中心位置Ｑが設けられ上型１０４を回転可能に支持する偏心体１２４と、を備えている。そして、回転軸１２０が回転し、型締めの際にはＺ方向（上型１０４にかかる型締力の方向）で回転軸１２０と偏心体１２４とが一直線上に配置される。即ち、型締めの際に上型支持機構１１４はその下死点の位置で停止し上型１０４を支持する。つまり、上型支持機構１１４は、上型１０４にかかる型締力に対しては機構上押し戻されず対抗し（突っ張り）、回転軸１２０に回転モーメントが発生しない。このため、型締力はすべて回転軸１２０にかかることとなる。ここで、回転軸１２０は筐体フレーム１１２に支持されており、筐体フレーム１１２は圧縮成形用型締め装置１１０に固定的に設けられている。このため、上型１０４に大きな型締力がかかっても、上型１０４はその位置で安定して静止し型締めを行うことができる。同時に、型締め直前に上型支持機構１１４には大きな駆動力も必要とせず型締力の大きさは回転制御機構１４０には影響を与えないので、回転制御機構１４０は大きな出力を備える必要がなく、回転制御機構１４０を小型・軽量・低コスト化することが可能である。また、上型１０４にかかる型締力はほとんど静的な面圧なので、上型支持機構１１４の部材の強度（剛性）を低くでき、上型支持機構１１４もコンパクトにすることができる。
【００３７】
また、本実施形態では、上型支持機構１１４と型締力付与機構１５０の２つの「プレス機構」を備えている。そして、上型１０４の下型１０６への接近・離間（金型の開閉）を行い型閉じと型開きを行うのが上型支持機構１１４であり、回転軸１２０の停止状態で型締力を付与するのが型締力付与機構１５０であり、それぞれの機能が分担されている。このため、２つの「プレス機構」を同時に駆動させることを回避でき、その制御を比較的に単純に行うことが可能である。
【００３８】
また、本実施形態では、偏心体１２４の中心位置Ｑが回転軸１２０の中心位置Ｐとは異なる位置に設けられ、回転軸１２０が回転することで上型１０４の下型１０６への接近・離間を行う。つまり、本実施形態では、回転軸１２０の１／２回転で、金型の状態が型開き状態から型閉じ状態（型締め状態）へと変化する。このため、例えば、特許文献１に記載されている複数回の回転を必要とするボールねじで型閉じと型開きとを行うよりも、回転軸１２０の回転量をはるかに少なくすることができる。即ち、金型の開閉速度を速くして従来よりも型締め開始までを短時間にすることができる。
【００３９】
また、上型支持機構１１４が回転軸１２０に設けられた偏心体１２４を備えていることで、上型支持機構１１４を簡素に構成しながら剛性の向上を図り、より大きな型締力を発生させることが可能である。
【００４０】
また、型締力付与機構１５０が、油圧シリンダ１５２を有した構成とされているので、より大きな型締力を発生させることが容易となる。特に、油圧シリンダ１５２が用いられていることで、型締力付与機構１５０を小型・低コストに構成することが可能となる。
【００４１】
また、上型１０４が上型支持機構１１４に支持され、下型１０６がコンパクトな油圧シリンダ１５２を有した型締力付与機構１５０に支持されている。このため、下型１０６の位置が基準となる作業面の高さを低くでき、例えば金型の維持・管理作業の際に作業者が楽な作業姿勢で目視確認や手作業を容易に行うことが可能となる。同時に、作業面が低くなることで、圧縮成形用型締め装置１１０の小型・軽量化を促進でき、低コスト化も図ることが可能となる。
【００４２】
このように、高価なボールねじの不採用、サーボモータの容量低減、部材等の小型・軽量化（ダウンサイズ化）により、圧縮成形用型締め装置１１０の低コスト化が見込まれる。即ち、圧縮成形用型締め装置１１０は、小型・軽量・低コスト化が可能で、且つ大きな型締力の付与が可能でありながら、制御が比較的に単純で金型の開閉速度を速くして型締め開始までを短時間にすることが可能である。
【００４３】
本発明について上記実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の要旨を逸脱しない範囲においての改良並びに設計の変更が可能なことは言うまでも無い。
【００４４】
例えば、第１実施形態においては型締力付与機構１５０が油圧シリンダ１５２を有した構成とされていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図３に示す第２実施形態の如くであってもよい。なお、第２実施形態では、型締力付与機構のみが第１実施形態と異なるので、それ以外については符号の下２桁を同一として説明を省略する。
【００４５】
第２実施形態では、図３に示す如く、型締力付与機構２５０がサーボモータ２５２と、変換機構２５６と、第１楔部材２６６と、第２楔部材２７０と、を備える。
【００４６】
前記変換機構２５６は、サーボモータ２５２の回転運動を直線運動に変換する構成とされている。具体的には、変換機構２５６は、主にボールねじ２５８と軸受２６０とナット部２６４とから構成されている。ボールねじ２５８の端部はカップリング２５４によりサーボモータ２５２の出力軸に連結されている。そして、ボールねじ２５８は、軸受２６０により支持され、そのねじ部２６２がナット部２６４に螺合するようにされている。
【００４７】
前記第１楔部材２６６にナット部２６４が設けられており、ボールねじ２５８の回転により第１楔部材２６６はＹ方向で直線的に移動可能とされている。即ち、第１楔部材２６６は変換機構２５６により直線的に移動可能とされている。第１楔部材２６６は、移動可能とされる方向（Ｙ方向）で一端からもう一端への厚みが直線的に変化する第１傾斜面２６６Ａが設けられた楔形状をしている。なお、第１楔部材２６６と本体ベース２１２Ａとの間には、シート状の軸受２６８が設けられており、第１楔部材２６６のＹ方向への移動を容易にしている。
【００４８】
前記第２楔部材２７０は、下面に第１楔部材２６６の第１傾斜面２６６Ａに面して第１傾斜面２６６Ａと同じ傾斜角θの第２傾斜面２７０Ａを備える楔形状である。第２楔部材２７０の上面は下型２０６を支持している。第２楔部材２７０は図示せぬレールにより、Ｚ方向のみ（上型２０４にかかる型締力の方向）に移動可能とされている。このため、第１楔部材２６６がＹ方向に移動することで、第２楔部材２７０は傾斜角θに応じた移動量でＺ方向に移動可能とされている。なお、第１傾斜面２６６Ａと第２傾斜面２７０Ａとの間には図示せぬ軸受が配置されており、第２傾斜面２７０Ａに対する第１傾斜面２６６Ａの変位を容易にしている。
【００４９】
本実施形態では、型締力付与機構２５０のボールねじ２５８の回転で、型締力を発生させるものの、その型締力を支持するのは本体ベース２１２Ａである。このため、型締力のかかる方向（Ｚ方向）にボールねじで直接に下型を移動させる型締力付与機構に比べて、サーボモータ２５２やボールねじ２５８を大型化することなく、大きな型締力を発生させることができる。また、型締力付与機構に油圧を用いる第１実施形態の場合に比べて、油圧漏れの手当ての必要がない。
【００５０】
また、上記実施形態においては、上型支持機構が回転軸に設けられた偏心体を備え、偏心体が支持軸とされていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図４に示す第３実施形態の如くであってもよい。なお、第３実施形態では、上型支持機構のみが第１実施形態と異なるので、それ以外については符号の下２桁を同一として説明を省略する。
【００５１】
第３実施形態では、上型支持機構３１４が回転軸３２０に設けられたリンク機構３２４を備え、リンク機構３２４を構成する２つのリンク３２４Ａ、３２４Ｃのうちの回転軸３２０に固定されるリンク３２４Ａに支持軸３２４Ｂが設けられている。即ち、リンク３２４Ｃは、支持軸３２４Ｂを介して回転可能にリンク３２４Ａで支持されている。そして、伝達部材３２８は、接続軸３２４Ｄを介して回転可能にリンク３２４Ｃで支持されている。このため、伝達部材３２８は、回転軸３２０が回転してもＹ方向に変位することなく、Ｚ方向に移動可能とされている。したがって、下端板３２８Ｂはガイド３３０を介してレール３３２によりＺ方向のみに移動可能とされ、上型３０４は下端板３２８Ｂに直接取り付けられている。
【００５２】
次に、上型３０４の移動について以下に説明する。
【００５３】
型開きの状態は図４（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、回転軸３２０と接続軸３２４Ｄとが最接近する場合であり、回転軸３２０に固定されたリンク３２４Ａの方向とＺ方向とは角度γ（＜９０°）をなす。型閉じの状態は図４（Ｃ）、（Ｄ）に示す如く、リンク３２４Ａの方向がＺ方向と一致し（即ち角度γがゼロ）、回転軸３２０と支持軸３２４Ｂと接続軸３２４ＤとがＺ方向で一直線上に来ることとなる。
【００５４】
このように本実施形態では、金型の開閉のための回転軸３２０の回転量が１／４回転に満たない（９０°未満）。即ち、上記実施形態に比べても更に高速に金型の開閉を行うことが可能となる。また、伝達部材３２８が直接上型３０４に取り付けられるので、上型３０４の移動をより高精度に制御することが可能となる。なお、本実施形態ではリンク機構３２４が２つのリンク３２４Ａ、３２４Ｃで構成されていたが、３以上のリンクで構成してもよい。
【００５５】
また、上記実施形態においては上型と下型とがそれぞれ１つ配置されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図５に示す第４実施形態の如くであってもよい。なお、第４実施形態では、型締力付与機構のみが第１実施形態と異なるので、それ以外については符号の下２桁を同一として説明を省略する。
【００５６】
第４実施形態では、上型４０４と下型４０６とを２対で並列に配置させている。そして、上型支持機構４１４が２台の上型４０４に兼用とされ、且つ、油圧シリンダ４５２が２台とされ下型４０６を別々に支持している。そして、２台の油圧シリンダ４５２の流路４５４が互いに連通している構成とされている。そして、油空圧ブースタ４５６は２台の油圧シリンダ４５２に対して兼用に用いられている。
【００５７】
従って本実施形態では、２台の金型の開閉を同時に行うことができ、圧縮成形装置による生産性の向上を図ることができる。しかも、上型支持機構４１４が兼用とされているので、小型・軽量・低コスト化を促進することが可能である。更に、油圧シリンダ４５２の流路４５４が互いに連通されているので、たとえ圧縮封止する際の樹脂の量が各金型で著しく異なっても、等しい型締力を各金型で付与することができる。即ち、圧縮成形装置で均質な成形品を高い歩留りで生産することを可能とする。また、下型４０６を型締力付与機構４５０の２台の油圧シリンダ４５２が別々に支持するので、各金型で大きな型締力を付与することが可能である。なお、本実施形態では上型４０４と下型４０６とがそれぞれ２台とされていたが、それぞれ３台以上で構成してもよい。
【００５８】
また、上記実施形態においては第１金型が上型で第２金型が下型とされていたが、本発明はこれに限定されない。例えば第１金型が下型で第２金型が上型であってもよい。
【００５９】
また、上記実施形態においては下型が型締力付与機構に支持されていたが、本発明はこれに限定されない。たとえば、上型支持機構で型締力付与機構を支持し、該型締力付与機構で上型を支持してもよい。
【００６０】
また、第１、第３、第４実施形態においては型締力付与機構が油圧シリンダを有した構成とされていたが、本発明はこれに限定されず、油圧シリンダの代わりに空圧シリンダなどの流体シリンダなどであってもよい。例えば空圧シリンダなどであればシリンダからの流体の漏れを気にすることなく、且つ相応の小型化を実現することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、半導体チップ等の被成形品（基板を含む）を離形フィルム上に搭載された樹脂にて圧縮封止する圧縮成形装置に用いられる圧縮成形用型締め装置及び圧縮成形用型締め方法として好適である。
【符号の説明】
【００６２】
１、１１０、２１０、３１０、４１０…圧縮成形用型締め装置
４、１０４、２０４、３０４、４０４…上型（第１金型）
６、１０６、２０６、３０６、４０６…下型（第２金型）
１２、１１２、２１２、３１２、４１２…筐体フレーム
３０、１３０、２３０、３３０、４３０…ガイド
３２、１３２、２３２、３３２、４３２…レール
４２、１４２、２４２、３４２、４４２…第１プーリ
４４、１４４、２４４、３４４、４４４…タイミングベルト
４６、１４６、２４６、３４６、４４６…第２プーリ
４８、１４８、２４８、２５２、３４８、４４８…サーボモータ
５２、１５２、３５２、４５２…油圧シリンダ
５８、２５８…ボールねじ
１００、２００、３００、４００…圧縮成形装置
１０１、２０１、３０１、４０１…樹脂
１０２、２０２、３０２、４０２…基板
１０３、２０３、３０３、４０３…離型フィルム
１１４、２１４、３１４、４１４…上型支持機構（第１金型支持機構）
１２０、２２０、３２０、４２０…回転軸
１２２、１２６、２２２、２２６、２６０、２６８、３２２、３２６、４２２、４２６…軸受
１２４、２２４、４２４…偏心体
１２８、２２８、３２８、４２８…伝達部材
１２９、２２９、４２９…接続部材
１４０、２４０、３４０、４４０…回転制御機構
１５０、２５０、３５０、４５０…型締力付与機構
１５４、４５４…流路
１５６、２５６、４５６…油空圧ブースタ
２５６…変換機構
２６６…第１楔部材
２７０…第２楔部材
３２４…リンク機構
【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】
2012187709.tif 000007
【図６】
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