树脂成型装置、树脂成型方法及流动性材料的喷射装置与流程

文档序号:11208156阅读:703来源:国知局
树脂成型装置、树脂成型方法及流动性材料的喷射装置与流程

本发明涉及一种在使用液状树脂对晶体管、集成电路(integratedcircuit:ic)和发光二极管(lightemittingdiode:led)等芯片状的电子部件(以下,适当地称为“芯片”)进行树脂封装的情况等中所使用的树脂成型装置、树脂成型方法及流动性材料的喷射装置。在本申请文件中,所谓“液状”这一术语意味着在常温下为液状且具有流动性,并且不涉及流动性的高低换言之粘度的程度。



背景技术:

一直以来,使用例如由硅酮树脂或环氧树脂等热硬化性树脂形成的液状树脂,对安装在基板上的半导体芯片进行树脂封装。树脂封装技术可使用压缩成型、传递模塑成型等树脂成型技术。在使用液状树脂的树脂成型中,在主剂液状树脂中混合硬化剂等助剂液状树脂,并通过加热经混合的液状树脂而进行树脂成型。

在使用液状树脂的树脂封装中,从安装在作为树脂喷射机构的分送器的前端上的喷嘴向设置于下模的型腔供给液状树脂。根据树脂封装的产品,型腔的大小和形状各不相同。因此,能够与产品对应地在下模上设置具有大面积的一个型腔或具有小面积的多个型腔等。如果为在下模上设置有一个型腔的情况,则可利用一个分送器供给液状树脂。即使为在下模上设置有多个型腔的情况,也可以利用一个分送器向多个型腔依次供给液状树脂。但是,由于使用一个分送器向多个型腔依次供给液状树脂,因此供给所需的时间变长且生产率降低。虽然也可以通过分别与多个型腔对应的方式设置多个分送器来供给液状树脂,但装置总体的结构变得复杂,并且费用也提高。

为了向多个型腔供给液状树脂,可在分送器的前端设置多个喷嘴。在该情况下,从多个喷嘴同时将规定量的液状树脂供给到各个型腔中。因此,从多个喷嘴均等且稳定地供给液状树脂很重要。

作为能够利用多腔进行压缩成型的成型装置,提出有如下的成型装置(例如,参照专利文献1的第[0005]段及图1~图2):“该成型装置由多喷嘴挤压机4和压缩成型金属模5形成,所述多喷嘴挤压机4在增塑并挤压树脂成型材料6的挤压机1的前端设置有送出增塑树脂成型材料6的多个分支路2,并且在各分支路2上设置并形成有具备计量机构和喷射机构的挤压喷嘴3,所述压缩成型金属模5被供给从挤压喷嘴3挤出的增塑树脂成型材料6”。

专利文献1:日本专利申请公开平6-114867号公报

但是,专利文献1所公开的现有的成型装置具有如下问题。如专利文献1的图1所示,在送出增塑树脂成型材料6的送出路14的前端连接有分支成多条的分支路2。并且,在各该分支路2的前端连接有设置于挤压喷嘴3的基部的计量及喷射单元17。在各计量及喷射单元17中独立地计量及喷射供给到各挤压喷嘴3的计量及喷射单元17中的增塑树脂成型材料,并且该增塑树脂成型材料从各挤压喷嘴3的喷嘴18被供给并投入到压缩成型金属模5的下金属模5a的各型腔中。

在这种装置结构中,对各计量及喷射单元17来说,由各个单元计量即将供给到各型腔中的增塑树脂成型材料6后向各挤压喷嘴喷射。因此,通过设置与型腔的数量对应的数量的计量及喷射单元17,来控制各个计量及喷射单元17的喷射量。因此,为了进行多腔操作,装置结构变得复杂,并且装置的费用也提高。



技术实现要素:

本发明是为了解决上述问题而提出的,其目的在于提供一种能够容易降低从多个喷射口喷射出的流动性树脂的喷射量偏差的树脂成型装置、树脂成型方法及流动性材料脂的喷射装置。

为了解决上述问题,本发明的树脂成型装置具备:

成型模,在彼此相对配置的上模和下模中的至少一个模上设置有型腔;

树脂喷射机构,为了向所述型腔供给流动性树脂而喷射所述流动性树脂;和

合模机构,对所述成型模进行合模,

所述树脂喷射机构包括:

流道部件,具有在所述流动性树脂的流入口与喷射口之间分支的分支流道;

旋转体,被配置在各个所述分支流道内且伴随所述流动性树脂的通过而能够旋转;和

联动机构,用于使配置在所述分支流道内的各个所述旋转体联动旋转。

为了解决上述问题,本发明的树脂成型方法包括:

树脂喷射工序,使用在彼此相对配置的上模和下模中的至少一个模上设置有型腔的成型模,并且为了向所述型腔供给流动性树脂而喷射所述流动性树脂;和

合模工序,对供给有所述树脂材料的成型模进行合模,

在所述树脂喷射工序中,使配置在各个分支流道内的旋转体联动旋转,由此使流动性树脂通过各个旋转体,所述分支流道在流动性树脂的流入口与喷射口之间分支。

为了解决上述问题,本发明的流动性材料的喷射装置具备:

流道部件,具有在流动性材料的流入口与喷射口之间分支的分支流道;

旋转体,被配置在各个所述分支流道内且伴随所述流动性材料的通过而能够旋转;和

联动机构,用于使配置在所述分支流道内的各个所述旋转体联动旋转。

根据本发明,能够容易降低从多个喷射口喷射出的流动性树脂的喷射量偏差。

附图说明

图1是表示在实施方式1的树脂成型装置中装置的大致结构的俯视图。

图2的(a)~(c)是表示在实施方式1的树脂成型装置中对安装在基板上的芯片进行树脂封装的过程的示意性剖视图。

图3的(a)是表示在实施方式1的树脂成型装置中所使用的分送器的示意图,(b)是表示在实施方式1中所使用的树脂喷射部的示意图,(c)是(b)的a-a线剖视图。

图4的(a)是表示实施方式1中所使用的树脂喷射部的变形例的示意图,(b)是(a)的b-b线剖视图。

图5的(a)是表示实施方式2中所使用的树脂喷射部的俯视图,(b)是(a)的c-c线剖视图。

图6的(a)是表示实施方式3中所使用的树脂喷射部的俯视图,(b)是(a)的d-d线剖视图。

图7是分别表示实施方式1~3所示的各树脂喷射部的变形例的示意性剖视图。

具体实施方式

下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明。本申请文件中的任一幅图为了易于理解均进行适当省略或夸张以示意性地绘制。对相同的结构要素使用相同的附图标记,并适当省略说明。

[实施方式1]

(树脂成型装置的结构)

参照图1,对本发明的树脂成型装置的结构进行说明。

图1所示的树脂成型装置1为例如使用压缩成型法的树脂成型装置。树脂成型装置1具备分别作为结构要素的基板供给收纳模块2、四个成型模块3a、3b、3c、3d和树脂供给模块4。作为结构要素的基板供给收纳模块2、各成型模块3a、3b、3c、3d和树脂供给模块4分别相对于其它结构要素能够彼此装卸,并且能够更换。

在基板供给收纳模块2中设置有:封装前基板供给部6,用于供给封装前基板5;和封装后基板收纳部8,用于收纳封装后基板7。在封装前基板5上安装有例如半导体芯片等。在基板供给收纳模块2中设置有装载器9和卸载器10,并且沿x方向设置有支撑装载器9和卸载器10的导轨11。装载器9和卸载器10沿导轨11在x方向上移动。

被支撑在导轨11上的装载器9和卸载器10沿x方向在基板供给收纳模块2、各成型模块3a、3b、3c、3d与树脂供给模块4之间移动。在装载器9中设置有用于在各成型模块3a、3b、3c、3d中将封装前基板5供给到上模中的移动机构12。在各成型模块中,移动机构12沿y方向移动。在卸载器10中设置有用于在各成型模块3a、3b、3c、3d中从上模接收封装后基板7的移动机构13。在各成型模块中,移动机构13沿y方向移动。

在各成型模块3a、3b、3c、3d中设置有能够升降的下模14和与下模14相对配置的上模(未图示,参照图2)。上模和下模14一起构造成型模。各成型模块3a、3b、3c、3d具有对上模和下模14进行合模及开模的合模机构15(图中的用双点划线表示的部分)。在下模14中设置有型腔16,该型腔16为收容流动性树脂或作为流动性材料的液状树脂并将其硬化的空间。换言之,型腔16为收容液状树脂的收容部。图1示出在下模14中设置有两个型腔16的情况。可以在型腔16的型面上包覆离型膜。此外,在此对在下模上设置有型腔的结构进行说明,但型腔也可以被设置在上模上,还可以被设置在上模和下模这两个模上。

在树脂供给模块4中设置有用于向型腔16供给液状树脂的树脂运送机构17。树脂运送机构17被导轨11支撑,并且沿导轨11在x方向上移动。在树脂运送机构17中设置有作为液状树脂的喷射机构或喷射装置的分送器18。在分送器18的前端部具备用于喷射液状树脂的树脂喷射部19。与型腔16的数量对应地,在树脂喷射部19中设置有多个喷嘴(参照图3~图7)。在各成型模块3a、3b、3c、3d中,通过移动机构20使分送器18沿y方向移动,从而向型腔16供给液状树脂。

图1所示的分送器18为使用事先将主剂和硬化剂混合而成的液状树脂的单液类型的分送器。作为主剂,例如可使用具有热硬化性的硅酮树脂或环氧树脂等。还可以使用在喷射液状树脂时将主剂和硬化剂混合而使用的双液混合类型的分送器。

在树脂供给模块4中设置有抽真空机构21。抽真空机构21在各成型模块3a、3b、3c、3d中即将对上模和下模14进行合模之前从型腔16中强制性地抽吸空气并将其排出。在树脂供给模块4中设置有用于控制树脂成型装置1总体的操作的控制部22。图1示出了在树脂供给模块4中设置有抽真空机构21和控制部22的情况。不限于此,还可以在其它模块中设置该抽真空机构21和控制部22。

控制部22控制液状树脂的喷射、封装前基板5及封装后基板7的运送、成型模的加热和成型模的开闭等。换言之,控制部22进行基板供给收纳模块2、成型模块3a、3b、3c、3d及树脂供给模块4中的各操作的控制。

控制部22的配置位置可以是任一位置,可以在基板供给收纳模块2、成型模块3a、3b、3c、3d和树脂供给模块4中的至少一个模块中配置控制部22,也可以在各模块的外部配置控制部22。另外,还可以将控制部22构造为根据作为控制对象的操作来分离出至少一部分的多个控制部。

(树脂成型装置的操作)

参照图1~图2,关于由树脂成型装置1对安装在基板上的芯片进行树脂封装的操作进行说明。作为树脂成型装置1的操作,对使用成型模块3c的情况进行说明。

首先,例如以使安装有芯片23的面朝下侧的方式,从封装前基板供给部6向装载器9转交安装有芯片23(参照图2的(a))的封装前基板5。接着,装载器9在+x方向上从基板供给收纳模块2沿导轨11移动至成型模块3c。

接着,在成型模块3c中,使用移动机构12,来使封装前基板5沿-y方向移动至上模14与下模24(参照图2的(a))之间的规定位置。通过吸附或夹持等将安装有芯片23的面朝下侧的封装前基板5固定在上模24的下表面上。在将封装前基板5配置在上模24的下表面上之后,使移动机构12后退至装载器9。装载器9移动至基板供给收纳模块2中的原来的待机位置。

接着,使用树脂运送机构17,来使分送器18在-x方向上从树脂供给模块4中的待机位置沿导轨11移动至成型模块3c。由此,树脂运送机构17移动至模块3c中的下模14附近的规定位置。使用移动机构20,来使分送器18移动至下模14上方的规定位置(参照图2的(a))。

接着,如图2的(a)所示,从分送器18的树脂喷射部19向设置于下模14的型腔16喷射液状树脂25。由此,向型腔16供给液状树脂25。

接着,在将液状树脂25供给到型腔16中之后,使用移动机构20来使分送器18后退至树脂运送机构17。树脂运送机构17移动至树脂供给模块14中的原来的待机位置。

接着,在成型模块3c中,通过使用合模机构15使下模14上升,对上模24和下模14进行合模(参照图2的(b))。通过合模,安装在封装前基板5上的芯片23浸渍在供给到型腔16中的液状树脂25中。此时,可通过使用设置于下模14的型腔底面部件(未图示),来对型腔16内的液状树脂25施加规定的树脂压力。

此外,在合模过程中,也可以使用抽真空机构21对型腔16内进行抽吸。由此,将残留在型腔16内的空气和液状树脂25中所包含的气泡等排出到成型模的外部。此外,型腔16内被设定为规定的真空度。

接着,使用设置于下模14的加热器(未图示),对液状树脂25进行液状树脂25硬化所需的时间的加热。由此,通过使液状树脂25硬化而成型硬化树脂26(参照图2的(c))。由此,通过成型为与型腔16的形状对应的硬化树脂26来对安装在封装前基板5上的芯片23进行树脂封装。在使液状树脂25硬化之后,使用合模机构15来对上模24和下模14进行开模。在上模24的下表面上固定有树脂封装后的成型品27(封装后基板7)(参照图2的(c))。

接着,使装载器9退避至不妨碍卸载器10移动至成型模块3c的适当位置。例如,使装载器9从基板供给收纳模块2退避至成型模块3d或树脂供给模块4中的适当位置。之后,使卸载器10在+x方向上从基板供给收纳模块2沿导轨11移动至成型模块3c。

接着,在成型模块3c中,使移动机构13沿-y方向移动至下模14与上模24之间的规定位置之后,由移动机构13从上模24接收封装后基板7。在接收封装后基板7之后,移动机构13返回至卸载器10。通过使卸载器10返回至基板供给收纳模块2,将封装后基板7收纳在封装后基板收纳部8中。在该时刻,完成最初的封装前基板5的树脂封装,从而完成最初的封装后基板7。

接着,使退避至成型模块3d或树脂供给模块4中的适当位置的装载器9移动到基板供给收纳模块2。从封装前基板供给部6向装载器9转交下一个封装前基板5。以上述方式反复进行树脂封装。

在树脂成型装置1中,控制部22控制封装前基板5的供给、树脂运送机构17及分送器18的移动、液状树脂25的喷射、上模24与下模14的合模及开模、封装后基板7的收纳等的操作。

(分送器的结构)

参照图3,对树脂成型装置1中所使用的分送器18进行说明。如图3所示,分送器18具备:树脂送出机构28,用于送出液状树脂25;注射器29,其为贮留液状树脂25的贮留部;树脂移送部30,用于移送液状树脂25;和树脂喷射部19,用于喷射液状树脂25。对分送器18来说,通过连接树脂送出机构28、注射器29、树脂移送部30和树脂喷射部19而一体构造分送器18。因此,可根据用途将注射器29或树脂喷射部19分别更换为其它注射器29或树脂喷射部19。

树脂送出机构28具备:伺服电动机31;滚珠丝杠32,其通过伺服电动机31来旋转;滑块33,被安装在滚珠丝杠螺母(未图示)上且将旋转运动转换为直线运动;拉杆34,被固定在滑块33的前端部;和柱塞35,被安装在拉杆34的前端。通过伺服电动机31旋转,分别经由滚珠丝杠32、滑块33、拉杆34而使柱塞35沿y方向移动。

伺服电动机31为能够控制电动机的旋转的电动机。伺服电动机31具有用于监控电动机的旋转的旋转检测器(编码器)36。编码器36检测伺服电动机31的旋转角和旋转速度并将其反馈。通过控制伺服电动机31的旋转,能够高精度地进行柱塞35的位置控制、速度控制和转矩控制等。此外,通过监控伺服电动机31的负载转矩,能够检测分送器18是否发生异常(液状树脂的堵塞等)。

图3的(a)所示的分送器18为使用事先将主剂和硬化剂混合而成的液状树脂25的单液类型的分送器。图3示出使用具有两个树脂喷射口37的树脂喷射部来作为树脂喷射部19的情况。可通过更换树脂喷射部19来使用具有更多的树脂喷射口的树脂喷射部(参照图4~图7)。

(树脂喷射部的结构)

参照图3~图4,对树脂成型装置1中所使用的树脂喷射部的实施方式1进行说明。如图3的(c)所示,树脂喷射部19具备:流道部件38,具有流道在供液状树脂25流入的树脂流入口40与喷射液状树脂25的树脂喷射口37之间分支而成的分支流道41;和两个喷嘴39,被安装在流道部件38的两端。在流道部件38的中央设置有供给液状树脂25的树脂流入口40。在流道部件38中设置有从树脂流入口40沿水平方向朝向两侧延伸的分支流道41。因此,以在单轴上向彼此相反侧延伸的方式分支有两个分支流道41。在喷嘴39中设置有与分支流道41相连且沿铅直方向延伸的树脂流道42。在树脂流道42的前端设置有树脂喷射口37。喷嘴39相对于流道部件38能够装卸,从而能够更换喷嘴39。能够与产品或用途对应地选择使用口径或形状不同的喷嘴。此外,在图3的(b)、(c)、图4的(a)、(b)和后述的图5的(b)、图6的(b)、图7的(a)~(c)中,示意性地表示了旋转体的槽形状(方向)和旋转方向,这并不一定意味着液状树脂的流动方向一致。

在流道部件38的分支流道41中设置有作为能够旋转的联动机构的旋转轴43。旋转轴43被支撑在流道部件38的两端上。在树脂流入口40两侧的旋转轴43中分别嵌入有具有螺旋状槽44的旋转体45。例如,旋转体45由螺杆或转子等形成。因此,旋转体45为与旋转轴43一同旋转的旋转体,旋转轴43为两个旋转体45通用的旋转轴。被配置在树脂流入口40两侧的旋转体45以螺旋状槽44的朝向分别为相反方向的方式被嵌入到旋转轴43中。因此,两个旋转体45具有方向彼此相反的螺旋状槽44。由此,通过供给到树脂流入口40中的液状树脂25的树脂压力,旋转体45与旋转轴43一体地沿相同方向旋转。此外,作为能够构造旋转体45的转子,可使用在单螺杆泵中所使用且能够偏心旋转的转子。在使用单螺杆泵的转子的情况下,例如通过在分支流道41内部的转子周围配置内螺纹状的弹性体,并且在旋转轴系统中使用两个万向联轴节及连结该两个万向联轴节的耦合杆,从而能够使转子偏心旋转。

能够与所使用的液状树脂的种类、粘度、比重等对应地更换旋转体45。因此,能够与液状树脂对应地优化旋转体45的材质、长度、口径和螺旋状槽44的间距、高度和锥角等。

如图4所示,作为设置于旋转体45的槽的形状,也可以是方向彼此相反且从与旋转轴43正交的方向观察两个旋转体45时相对于旋转轴43倾斜的多个直线状槽44a。此外,图4的(a)、(b)分别与图3的(b)、(c)对应。另外,图4示出了从与旋转轴43正交的方向观察时的直线状槽44a,但也可以是从与旋转轴43正交的方向观察时至少包括相对于旋转轴43倾斜的部分的曲线状槽。

也可以在旋转体45中设置孔来代替槽。具体而言,可将槽44、44a设为如孔那样的形状,并使之覆盖如图3、4所示的旋转体45的外周。

(分送器的操作)

参照图3,对分送器18喷射液状树脂25的操作进行说明。如图3的(a)所示,通过伺服电动机31的旋转,使滚珠丝杠32旋转。通过滚珠丝杠32的旋转,使安装在滚珠丝杠螺母上的滑块33沿-y方向前进。通过滑块33的前进,使固定在滑块33上的拉杆34沿-y方向前进。通过在注射器29内拉杆34沿-y方向的前进,使安装在拉杆34的前端上的柱塞35沿-y方向的前进。通过柱塞35沿-y方向前进,从而按压贮留在注射器29内的液状树脂25并沿-y方向挤出该液状树脂25。被柱塞35挤出的液状树脂25经由树脂移送部30被供给到树脂喷射部19的流道部件38中。

如图3的(b)所示,供给到流道部件38中的液状树脂25从树脂流入口40沿两侧的分支流道41分支流动。在图3~图7中,用粗箭头表示液状树脂25的流动方向。分支后的液状树脂25沿形成于各个旋转体45的螺旋状槽44向两侧流动。由于旋转体45被配置成螺旋状槽44的朝向分别为相反方向,因此通过液状树脂25的树脂压力来作用欲使各个旋转体45沿相同方向旋转的力。因此,液状树脂25从树脂流入口40向两侧流动并通过分支流道41内的旋转体45,由此旋转体45与旋转轴43一体地沿相同方向旋转。换言之,各个旋转体45与旋转轴43的旋转同步地以相同的速度联动旋转。

由于各个旋转体45以相同的速度旋转,因此能够由各个旋转体45送出相同流量的液状树脂25。通过旋转体45与旋转轴43一体地以相同的速度旋转,从而能够均等地送出液状树脂25。因此,具备螺旋状槽44的旋转体45具有作为均等地送出液状树脂25的树脂计量部的功能。

由旋转体45分别均等地送出的液状树脂25依次经由分支流道41、树脂流道42和树脂喷射口37而被喷射到型腔16中(参照图2的(a))。因此,能够从两个喷嘴39向各个型腔16均等地供给相同流量的液状树脂25。

(作用效果)

在本实施方式中,树脂供给模块为包括如下构件的结构:流道部件38,具有通过将分送器18在液状树脂25的流入口与喷射口之间分支而成的分支流道41,该分送器18是为了向型腔16供给流动性树脂或作为流动性材料的液状树脂25而喷射液状树脂25的树脂喷射机构或喷射装置;旋转体45,被配置在各个分支流道41内且为伴随液状树脂25的通过而能够旋转的旋转体;和旋转轴43,其为使配置在分支流道41内的各个旋转体45联动旋转的联动机构。

根据这种结构,能够容易降低从多个喷射口喷射出的液状树脂25的喷射量偏差。另外,可通过监控喷射时的负载转矩,来抑制例如如下不良情况:在多个喷射口中的一个喷射口堵塞时等情况下,仅从一部分喷射口喷射液状树脂25。

此外,在本实施方式中,树脂供给模块为如下结构:以在单轴上向彼此相反侧延伸的方式分支有两个分支流道41,并且两个旋转体45具有方向彼此相反的螺旋状槽,由此两个旋转体45通过通用的旋转轴43联动旋转。

根据这种结构,能切实且容易降低从两个喷射口喷射出的液状树脂25的喷射量偏差。

更详细而言,根据本实施方式,在分送器18的树脂喷射部19的两端设置有两个喷嘴39。在树脂喷射部19的分支流道41中设置有能够旋转的旋转轴43。在设置于树脂喷射部19中央的树脂流入口40的两侧的旋转轴43中分别嵌入有具有螺旋状槽44的旋转体45。由于以使螺旋状槽44的方向分别为相反方向的方式将旋转体45嵌入到旋转轴43中,因此旋转体45与旋转轴43一体地沿相同方向旋转。各个旋转体45与旋转轴43的旋转同步地以相同速度联动旋转。由此,经由各个旋转体45所具有的螺旋状槽44而均等地送出相同流量的液状树脂25。由于具有螺旋状槽44的旋转体45同步联动旋转,因此各个旋转体45作为均等地送出液状树脂25的树脂计量部来发挥功能。因此,能够经由各个旋转体45从设置在树脂喷射部19两端的两个喷嘴39向各个型腔19均等地供给相同流量的液状树脂25。

根据本实施方式,具有螺旋状槽44的多个旋转体45与旋转轴43一同以相同速度旋转。由于多个旋转体45同步联动旋转,因此各个旋转体45作为均等地送出液状树脂25的树脂计量部来发挥功能。因此,能够构造结构非常简单且抑制费用的树脂计量部。此外,能够与液状树脂对应地更换旋转体45。能够与液状树脂的种类、粘度和比重等对应地使用最佳的旋转体45。因此,能够以非常简单的结构应对多种多样的液状树脂。

在本实施方式中,在基板供给收纳模块2与树脂供给模块4之间,沿x方向排列安装有四个成型模块3a、3b、3c、3d。还可以将基板供给收纳模块2和树脂供给模块4设为一个模块,并且在该模块上沿x方向排列安装一个成型模块3a。此外,还可以在该成型模块3a中安装其它成型模块3b。由此,能够与生产方式或生产量对应地增减成型模块3a、3b、…。因此,能够优化树脂成型装置1的结构,从而能实现生产率的提高。

此外,在本实施方式中,对作为树脂成型装置1具备基板供给收纳模块2、四个成型模块3a、3b、3c、3d和树脂供给模块4的结构进行了说明。树脂成型装置并不限定于这种结构,只需为至少具备成型模、喷射流动性树脂的树脂喷射机构以及对成型模进行合模的合模机构且具有进行树脂成型的功能的装置即可。

[实施方式2]

(树脂喷射部的结构)

参照图5,对树脂成型装置1中所使用的树脂喷射部的实施方式2进行说明。与实施方式1的不同点在于,在树脂喷射部设置有更多的喷嘴和并排流道。

如图5的(b)所示,树脂喷射部46具备流道部件47,流道部件47具备多个并排设置的喷嘴48。图5示出在流道部件47中设置有四个喷嘴48的情况。不限于此,也可以设置五个以上的喷嘴48,还可以设置两个或三个喷嘴。

在流道部件47中设置有:树脂流入口40,液状树脂25被供给到该树脂流入口40中;和分支流道41,从树脂流入口40沿水平方向朝向两侧延伸。在各喷嘴48中并排设置有多个从分支流道41分支并沿铅直方向延伸的并排流道42a。在各并排流道42a的前端分别设置有树脂喷射口37。喷嘴48还可以被构造为相对于流道部件47能够装卸而更换。能够与产品或用途对应地选择使用口径或长度不同的喷嘴。另外,如果在各并排流道42a的前端另行安装能够装卸的喷嘴,则能够对多种喷嘴共同使用旋转体45。

在各喷嘴48的并排流道42a中分别设置有作为能够旋转的联动部件的旋转轴49。在各旋转轴49中分别嵌入有具有螺旋状槽44的旋转轴45。旋转体45由螺杆或转子等形成。旋转体45为与旋转轴49一同旋转的旋转体。各旋转体45以使螺旋状槽44的朝向分别为相同方向的方式被嵌入到旋转轴49中。由此,各个旋转体45与旋转轴49一体地沿相同方向旋转。通过流道部件47的上表面和支撑部件50来在铅直方向上支撑各个旋转轴49。

此外,关于槽的形状,也可以是实施方式1中所说明的直线状的多个槽(参照图4),还可以是曲线状的多个槽。另外,如实施方式1中所说明的那样,还可以使用孔来代替槽。

如图5的(a)所示,在各旋转轴49的一端(在图5的(b)中为上端),分别连接有作为联动机构即旋转板的滑轮51。作为与各滑轮51的外周接触并能够旋转的联动机构的传送带52被设置为包围各个滑轮51。通过各旋转体45沿相同方向旋转,从而经由旋转轴49使各个滑轮51沿与旋转体45相同的方向旋转。通过各个滑轮51沿相同方向旋转,从而使传送带52旋转。可以任意设定各个滑轮51的外径。

(树脂喷射部的操作)

参照图5,对从树脂喷射部46喷射液状树脂25的操作进行说明。如图5的(b)所示,供给到树脂喷射部46中的液状树脂25从树脂流入口40向两侧的分支流道41分支流动。分支流道41被分支流动的液状树脂25填满。液状树脂25从分支流道41向形成于各喷嘴48的并排流道42a分别流动。嵌入到各旋转轴49中的旋转体45以使螺旋状槽44的朝向分别为相同方向的方式被配置在各个并排流道42a中。由此,通过液状树脂25的树脂压力来作用欲使各个旋转体45沿相同方向旋转的力。因此,液状树脂25在各并排流道42a中流动并通过各旋转体45,由此旋转体45与旋转轴49一体地沿相同方向旋转。

如图5的(a)所示,由于各旋转体45与旋转轴49一体地沿相同方向旋转,因此各个滑轮51也沿与旋转轴49及旋转体45相同的方向旋转。由于各滑轮51均沿相同方向旋转,因此通过各个滑轮51与传送带52的摩擦力来使传送带52沿各个滑轮51的外周旋转。由此,传送带52以恒定的速度沿滑轮51的外周旋转。

通过传送带52以恒定的速度旋转,传送带52使各个滑轮51以相同速度沿相同方向旋转。通过各滑轮51以相同速度沿相同方向旋转,从而经由旋转轴49使各个旋转体45以相同速度沿相同方向旋转。因此,各个旋转体45与传送带52的旋转速度同步地以相同速度沿相同方向联动旋转。由此,能够从各个旋转体45送出相同流量的液状树脂25。由于各个旋转体45与传送带52的旋转速度同步地联动旋转,因此旋转体45作为均等地送出液状树脂25的树脂计量部来发挥功能。

由各旋转体45分别均等地送出的液状树脂25从各树脂喷射口37喷射到型腔中。因此,能够从四个喷嘴48向各个型腔均等地供给相同流量的液状树脂25。

(作用效果)

在本实施方式中,树脂供给模块为如下结构:流道部件47包括并排设置的多个并排流道42a,旋转体45被配置在各个并排流道42a内,联动机构包括:旋转轴49,被设置在并排流道42a内的各个旋转体45中;和滑轮51,其为被连接到旋转轴49上的旋转板。

根据这种结构,不论喷射口的数量,都能够容易降低从多个喷射口喷射出的液状树脂25的喷射量偏差。

此外,在本实施方式中,树脂供给模块为如下结构:联动机构进一步包括用于连结与多个旋转体45对应的滑轮51的传送带52,各个旋转体45具有方向相同的螺旋状槽44。

根据这种结构,不论喷射口的数量,都能够切实且容易降低从多个喷射口喷射出的液状树脂25的喷射量偏差。

更详细而言,根据本实施方式,在分送器18的树脂喷射部46中设置有喷射液状树脂25的多个喷嘴48。在设置于各喷嘴48的并排流道42a中分别设置有能够旋转的旋转轴49。在各旋转轴49中分别嵌入有具有螺旋状槽44的旋转轴45。在各旋转轴49的一端分别连接有滑轮51。各旋转体45以使螺旋状槽44的朝向分别为相同方向的方式被嵌入到旋转轴49中。因此,通过液状树脂25的树脂压力来使旋转体45、旋转轴49与滑轮51一体地沿相同方向旋转。由于各滑轮51均沿相同方向旋转,因此传送带52以恒定的速度沿各滑轮51的外周旋转。

通过传送带52以恒定的速度旋转,从而与传送带52的旋转速度同步地,滑轮51、旋转轴49与旋转体45一体地以相同速度沿相同方向联动旋转。由于各个旋转体45以相同速度沿相同方向旋转,因此能够经由旋转体45所具有的螺旋状槽44而分别均等地送出相同流量的液状树脂25。通过各旋转体45以相同速度沿相同方向旋转,从而各个旋转体45作为均等地送出液状树脂25的树脂计量部来发挥功能。因此,能够经由各个旋转体45从树脂喷射口37向各个型腔16均等地供给相同流量的液状树脂25。

根据本实施方式,在树脂喷射部46中设置有喷射液状树脂25的多个喷嘴48。在多个喷嘴48中分别设置有具有螺旋状槽44的旋转体45。由于各个旋转体45与传送带52的旋转速度同步地以相同速度沿相同方向联动旋转,因此旋转体45均等地送出液状树脂25。因此,即使在设置有多个型腔的情况下,也能够向各个型腔均等地供给液状树脂25。

根据本实施方式,由于多个旋转体45同步联动旋转,因此各个旋转体45作为均等地送出液状树脂25的树脂计量部来发挥功能。因此,能够构造结构非常简单且抑制费用的树脂计量部。此外,能够与液状树脂对应地更换旋转体45。能够与液状树脂的种类、粘度和比重等对应地使用最佳的旋转体45。因此,能够以非常简单的结构应对多种多样的液状树脂。

[实施方式3]

(树脂喷射部的结构)

参照图6,对树脂成型装置1中所使用的树脂喷射部的实施方式3进行说明。与实施方式2的不同点在于,不是使用滑轮与传送带的组合,而是使用齿轮的组合来使各个旋转体45以相同速度沿相同方向旋转。

如图6的(b)所示,由于树脂喷射部46、流道部件47、喷嘴48、旋转体45、旋转轴49和支撑部件50等的结构与实施方式2完全相同,因此省略说明。

如图6的(a)所示,在各旋转轴49的一端(在图6的(b)中为上端),分别连接有作为联动机构的齿轮53。在相邻的齿轮53与齿轮53之间分别设置有作为联动机构的其它齿轮54并使之与各个齿轮53咬合。齿轮53和齿轮54这两个齿轮均为正齿轮。相邻的齿轮53和齿轮54通过相互咬合而分别沿相反方向旋转。可以任意设定齿轮53与齿轮54的齿轮比。

(树脂喷射部的操作)

参照图6,对从树脂喷射部46喷射液状树脂25的操作进行说明。与实施方式2同样,液状树脂25从分支流道41流过各并排流道42a,由此旋转体45与旋转轴49一体地沿相同方向旋转。

如图6的(a)所示,由于各旋转体45与旋转轴49一体地沿相同方向旋转,因此连接到各旋转轴49上的齿轮53也沿与旋转轴49相同的方向分别旋转。各个齿轮53沿顺时针方向旋转。由于各齿轮53沿顺时针方向旋转,因此与此相反地各齿轮54沿逆时针方向旋转。由于齿轮53与齿轮54的齿轮比被设定为恒定,因此齿轮53和齿轮54分别以恒定的速度沿彼此相反的方向旋转。因此,各齿轮53以恒定的速度沿相同方向旋转,各齿轮54以恒定的速度沿相反方向旋转。

通过各个齿轮53以相同速度沿相同方向旋转,从而经由旋转轴49使各个旋转体45以相同速度沿相同方向旋转。因此,旋转体45与各齿轮53的旋转速度同步地以相同速度沿相同方向联动旋转。由此,能够从各个旋转体45送出相同流量的液状树脂25。由于各个旋转体45与齿轮53的旋转速度同步地联动旋转,因此旋转体45作为均等地送出液状树脂25的树脂计量部来发挥功能。

由各旋转体45分别均等地送出的液状树脂25从各树脂喷射口37喷射到型腔中。因此,能够从四个喷嘴48向各个型腔均等地供给相同流量的液状树脂25。

(作用效果)

在本实施方式中,树脂供给模块为如下结构:流道部件47包括并排设置的多个并排流道42a,旋转体45被配置在各个并排流道42a内,联动机构包括:旋转轴49,被设置在并排流道42a内的各个旋转体45中;和齿轮53,其为被连接到旋转轴49上的旋转板。

根据这种结构,不论喷射口的数量,都能够容易降低从多个喷射口喷射出的液状树脂25的喷射量偏差。

此外,在本实施方式中,树脂供给模块为如下结构:联动机构进一步包括被配置成和与相邻的旋转体45对应的齿轮53这两个齿轮咬合的齿轮54,各个旋转体45具有方向相同的螺旋状槽44。

根据这种结构,不论喷射口的数量,都能够切实且容易降低从多个喷射口喷射出的液状树脂25的喷射量偏差。

更详细而言,根据本实施方式,在树脂喷射部46中设置有喷射液状树脂25的多个喷嘴48。在并排流道42a中分别设置有能够旋转的旋转轴49,在各旋转轴49中分别嵌入有具有螺旋状槽44的旋转体45。在各旋转轴49的一端分别连接有齿轮53。在相邻的齿轮53与齿轮53之间分别设置有其它齿轮54并使之与各个齿轮53咬合。由于齿轮53与齿轮54的齿轮比被设定为恒定,因此各齿轮53以恒定的速度沿相同方向旋转,各齿轮54以恒定的速度沿相反方向旋转。

旋转体45与各齿轮53的旋转速度同步地以相同速度沿相同方向联动旋转。由于各个旋转体45以相同速度沿相同方向旋转,因此能够经由旋转体45所具有的螺旋状槽44而分别均等地送出相同流量的液状树脂25。通过各旋转体45以相同速度沿相同方向旋转,从而各个旋转体45作为均等地送出液状树脂25的树脂计量部来发挥功能。因此,能够经由各个旋转体45从树脂喷射口37向各个型腔16均等地供给相同流量的液状树脂25。

(实施方式3的变形例)

可将实施方式3的变形例设为如下结构:省略齿轮54,并使相邻的齿轮53彼此直接咬合。在该变形例的结构中,相邻的齿轮53和齿轮53分别沿彼此相反的方向旋转。因此,将相邻的旋转体45的螺旋状槽设置为方向彼此相反即可。相邻的旋转体45与各个齿轮53的旋转速度同步地以相同速度沿相反方向联动旋转。由此,能够从各个旋转体45均等地送出液状树脂25。在该变形例中,能取得与上述实施方式3相同的作用效果。

[实施方式4]

(树脂喷射部的变形例)

参照图7,对树脂成型装置1中所使用的树脂喷射部的实施方式1~3的变形例分别进行说明。与实施方式1~3的不同点在于,在外部分别设置有作为辅助性地使旋转体45旋转的旋转机构的电动机。为了方便说明,在图7的(b)、(c)中省略支撑部件50的图示。

如图7的(a)所示,在树脂喷射部19中,作为旋转机构的电动机55被连接到旋转轴43上。作为电动机55,例如可使用伺服电动机或步进电动机等。在液状树脂25为具有高粘度的液状树脂的情况下,由于液状树脂25的流动速度慢,因此欲使旋转体45旋转的驱动力(树脂压力)不充分。在这种情况下,通过辅助性地使用电动机55来使旋转体45旋转。由此,旋转体45以恒定的速度旋转,从而能够使液状树脂25稳定地流动。

在图7的(a)中,直接连接设置于树脂喷射部19的旋转轴43和电动机55。不限于此,还可以在旋转轴43与电动机55之间使用传送带与滑轮的组合、小齿轮与齿轮的组合、链条与链轮的组合等。由此,能够与电动机55的旋转速度对应地调整旋转轴43及旋转体45的旋转速度。因此,能够与液状树脂25的种类、粘度、比重等对应地优化用于使液状树脂25流动的速度。

如图7的(b)所示,对树脂喷射部46来说,在电动机55的前端连接有滑轮56。滑轮56经由传送带52与设置于树脂喷射部46的各个滑轮51相连。通过电动机55旋转,从而经由滑轮56使传送带52旋转。通过传送带52旋转,使旋转轴49及旋转体45旋转。可通过调整连接到电动机55上的滑轮56的直径、以及连接到树脂喷射部46的旋转轴49上的各个滑轮51的直径,来调整旋转轴49及旋转轴45的旋转速度。因此,能够与液状树脂25的种类、粘度、比重等对应地优化液状树脂25的流动速度。

如图7的(c)所示,对树脂喷射部46来说,在电动机55的前端连接有齿轮57。连接到电动机55上的齿轮57和连接到树脂喷射部46的旋转轴49上的齿轮53咬合。通过使电动机55沿逆时针方向旋转,从而齿轮57沿逆时针方向旋转,并且齿轮53沿顺时针方向旋转。可通过调整连接到电动机55上的齿轮57与连接到树脂喷射部46的旋转轴49上的齿轮53的齿轮比,来调整旋转轴49及旋转体45的旋转速度。因此,能够与液状树脂25的种类、粘度、比重等对应地优化液状树脂25的流动速度。

例如可通过使用连接到电动机55上的、小齿轮、冠状齿轮或正齿轮等的组合来调整旋转轴49及旋转体45的旋转速度。

在各实施例中,对在圆柱状部件中形成用于贯通旋转轴的贯通部和槽部或孔部以作为旋转体45的结构进行了说明。旋转体并不限定于这种构造。旋转体例如也可以是如下结构:在中央部粗的鼓状、中央部细的鼓状或圆锥状等部件中形成用于贯通旋转轴的贯通部和槽部或孔部。不论旋转体为何种形状,均可通过使分支流道的形状与旋转体的形状对应,来使旋转体能够旋转。

在各实施方式中,示出了通过在树脂喷射部设置多个喷嘴而向多个型腔供给液状树脂25的情况。在使用多个喷嘴的情况下,有可能在某个喷嘴产生液状树脂25的堵塞。由于在产生液状树脂25的堵塞时用于使液状树脂25流动的负载较大,因此待施加到分送器18的伺服电动机31中的负载转矩增加。因此,可通过监控待施加到伺服电动机31中的负载转矩,来检测液状树脂25的堵塞。由此,即使在使用多个喷嘴的情况下,也能够容易发现分送器18是否发生异常。

在各实施方式中,使用伺服电动机31与滚珠丝杠32的组合来作为树脂送出机构28。不限于此,可以使用步进电动机与滚珠丝杠的组合、单轴偏心螺杆方式或气缸等的送出机构。

在各实施方式中,示出了在下模14上设置有多个型腔16的情况。不限于此,作为变形例,即使在设置有一个具有大面积的型腔的情况下,也能够应用各实施方式中的分送器18。在该情况下,由于能够从多个喷嘴向大面积的型腔同时喷射液状树脂25,因此能够在短时间内均匀地供给液状树脂25。

在各实施方式中,示出了使用事先将主剂和硬化剂混合而生成的液状树脂25的单液类型的分送器18。不限于此,即使在使用双液混合类型的分送器的情况下,若使用各实施方式中的树脂喷射部,则也能取得相同的效果,所述双液混合类型的分送器在实际使用时在分送器中混合主剂和硬化剂而使用。

在各实施方式中,对将设置于下模14的型腔16作为收容部并向该型腔16供给液状树脂25的例进行了说明。除型腔以外,收容部还可以是如下的任一收容部。

第一,收容部为包含基板的上表面的空间即包含安装在该基板的上表面上的芯片(半导体芯片、未使用半导体的非半导体芯片等电子部件的芯片)的空间。以覆盖安装在基板的上表面上的芯片的方式供给液状树脂25。在该情况下,优选通过倒装芯片来进行芯片与基板之间的电连接。

第二,收容部为包含硅晶片等半导体基板的上表面的空间。以覆盖形成在半导体基板上的半导体电路等功能部的方式供给液状树脂25。在该情况下,优选在半导体基板的上表面上形成有突起状电极(bump)。

第三,收容部为包含最终应收容在成型模的型腔中的膜的上表面的空间。此时的收容部例如为通过膜凹陷而形成的凹部。液状树脂25被供给到通过膜凹陷形成的凹部中。作为该膜的目的,可列举脱模性的提高、膜表面上的由凹凸形成的形状的转印、事先形成在膜上的图案的转印等。使用适当的运送机构与膜一同运送收容在膜的凹部中的液状树脂并最终将该液状树脂供给到成型模的型腔中。

在第一至第三情况的任一情况中,收容到收容部中的液状树脂25最终被供给并收容到成型模的型腔内部,并且在型腔的内部硬化。

在第一至第三情况的任一情况中,能够在相对置的一对成型模的外部向收容部供给液状树脂25,并且将至少包括该收容部的结构要素运送到成型模之间。

在各实施方式中,关于对半导体芯片进行树脂封装时所使用的树脂成型装置及树脂成型方法进行了说明。树脂封装的对象可以是ic、晶体管等半导体芯片,也可以是非半导体芯片。在利用硬化树脂对安装在引线框、印刷基板、陶瓷基板等基板上的一个或多个芯片进行树脂封装时,可应用本发明。

此外,不限于对电子元件进行树脂封装的情况,在利用树脂成型制造透镜、反射器(反射板)、导光板或光学模块等光学元件或其它树脂产品时,可应用本发明。

本发明并不限定于上述各实施方式,在不脱离本发明的宗旨的范围内,可根据需要,任意并且适当地进行组合或变更,或选择性地采用。

附图标记说明

1树脂成型装置

2基板供给收纳模块

3a、3b、3c、3d成型模块

4树脂供给模块

5封装前基板

6封装前基板供给部

7封装后基板

8封装后基板收纳部

9装载器

10卸载器

11导轨

12、13移动机构

14下模(成型模)

15合模机构

16型腔

17树脂运送机构

18分送器(树脂喷射机构、流动性材料的喷射装置)

19、46树脂喷射部

20移动机构

21抽真空机构

22控制部

23芯片

24上模(成型模)

25液状树脂(流动性树脂、流动性材料)

26硬化树脂

27成型品

28树脂送出机构

29注射器

30树脂移送部

31伺服电动机

32滚珠丝杠

33滑块

34拉杆

35柱塞

36编码器

37树脂喷射口(喷射口)

38、47流道部件

39、48喷嘴

40树脂流入口(流入口)

41分支流道

42树脂流道

42a并排流道(分支流道)

43、49旋转轴(联动机构)

44螺旋状槽

44a直线状槽

45旋转体

50支撑部件

51滑轮(旋转板、联动机构)

52传送带(联动机构)

53齿轮(旋转板、联动机构)

54齿轮(联动机构)

55电动机(旋转机构)

56滑轮(联动机构)

57齿轮(旋转机构)

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