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CN112706347B - 粉粒体供给装置、树脂成形装置及树脂成形品的制造方法 - Google Patents

粉粒体供给装置、树脂成形装置及树脂成形品的制造方法 Download PDF

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CN112706347B CN202011053675.4A CN202011053675A CN112706347B CN 112706347 B CN112706347 B CN 112706347B CN 202011053675 A CN202011053675 A CN 202011053675A CN 112706347 B CN112706347 B CN 112706347B
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Abstract

本发明是一种高精度地对粉粒体的供给量进行控制的粉粒体供给装置，包括：积存部(11)，积存粉粒体，并且形成有将粉粒体向下方导出的导出口(112)；搬送路径(12)，形成有连接于积存部(11)的导出口(112)的导入口(121)，从导入口(121)向横方向延伸；振动部(13)，使搬送路径(12)振动，而使从导入口(121)导入的粉粒体沿着搬送路径(12)移动；以及遮断构件(17)，在积存部(11)的导出口(112)与搬送路径(12)的导入口(121)的连接部(X)中，遮断搬送路径(12)延伸的方向上的端部侧。本发明还涉及一种树脂成形装置及树脂成形品的制造方法。

Description

粉粒体供给装置、树脂成形装置及树脂成形品的制造方法
技术领域
本发明涉及一种粉粒体供给装置、树脂成形装置及树脂成形品的制造方法。
背景技术
例如压缩成形的树脂成形装置如专利文献1所示，通过使树脂材料保持部及料槽振动，从树脂材料保持部向料槽搬送作为粉粒体的树脂材料，从料槽向树脂材料移送托盘供给树脂材料。其后，树脂成形装置将树脂材料移送托盘内的树脂材料供给至成形模的模腔内，将成形模合模，由此制造树脂成形品。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利第6279047号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
近年来，为了提高成品中的电子零件的安装效率等，有时要求使电子零件的封装部(树脂部)的厚度变薄。为了满足此种要求，需要更高精度地对树脂材料向成形模的模腔的供给量进行控制。
因此，在所述专利文献1的树脂材料保持部及料槽的结构中，也期望树脂材料的供给量的高精度化。
再者，粉粒体的供给量的高精度化不仅是为了减低电子零件的封装部(树脂部)的厚度，而且在其以外的许多领域中也要求如此。
因此，本发明的主要问题在于高精度地对粉粒体的供给量进行控制。
[解决问题的技术手段]
即，本发明的粉粒体供给装置包括：积存部，积存粉粒体，并且形成有将所述粉粒体向下方导出的导出口；搬送路径，形成有连接于所述积存部的导出口的导入口，从所述导入口向横方向延伸；振动部，使所述搬送路径振动，而使从所述导入口导入的所述粉粒体沿着所述搬送路径移动；以及遮断构件，在所述积存部的所述导出口与所述搬送路径的所述导入口的连接部中，遮断所述搬送路径延伸的方向上的端部侧。
[发明的效果]
根据如上所述那样构成的本发明，可高精度地对粉粒体的供给量进行控制。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的树脂成形装置的一实施方式的结构的平面图。
图2是示意性地表示所述实施方式的树脂材料供给装置的结构的剖面图。
图3是主要表示所述实施方式的积存部、搬送路径及遮断构件的(1)纵剖面图、(2)A-A线剖面图、以及(3)平面图。
图4是表示(1)所述实施方式的树脂材料供给装置(本实施例)中的树脂材料的供给状态及(2)现有的树脂材料供给装置(现有例)中的树脂材料的供给状态的示意图。
图5为表示将树脂材料的供给流量的目标值设为2.0[g/s]时的、本实施例及现有例的流量分布的直方图。
图6是表示将树脂材料的供给流量的目标值设为1.0[g/s]时的、本实施例及现有例的流量分布的直方图。
图7是表示将树脂材料的供给流量的目标值设为0.5[g/s]时的、本实施例及现有例的流量分布的直方图。
图8是表示变形实施方式的树脂材料供给装置的结构的示意图。
符号的说明
1：基板供给部
2：基板收纳部
3：基板载置部
4：基板搬送机构
5：压缩成形部
6：移动平台
7：树脂材料收纳部
8：树脂材料供给装置(粉粒体供给装置)
9：树脂材料搬送机构
11：积存部
12：搬送路径
13：振动部
14：控制部
15：搬送构件
16：计量部
17：遮断构件
51：下模
51C：模腔
52：上模
71：凹部
100：树脂成形装置
111：粉粒体投入口
112：导出口
121：导入口
122：喷出口
171：倾斜面
A：基板供给/收纳模块
B：树脂成形模块
C：树脂材料供给模块
P：树脂材料(粉粒体)
T：树脂成形品
W：基板(密封前基板、密封完毕基板)
X：连接部
X1：端部
具体实施方式
接着，举例对本发明进行更详细说明。但是，本发明不由以下的说明限定。
本发明的粉粒体供给装置如上所述，包括：积存部，积存粉粒体，并且形成有将所述粉粒体向下方导出的导出口；搬送路径，形成有连接于所述积存部的导出口的导入口，从所述导入口向横方向延伸；振动部，使所述搬送路径振动，而使从所述导入口导入的所述粉粒体沿着所述搬送路径移动；以及遮断构件，在所述积存部的所述导出口与所述搬送路径的所述导入口的连接部中，遮断所述搬送路径延伸的方向上的端部侧。
若为所述粉粒体供给装置，则在积存部的导出口与搬送路径的导入口的连接部中，利用遮断构件遮断搬送路径延伸的方向上的端部侧，因此粉粒体从积存部流下的方向成为与搬送路径延伸的方向相反的一侧。由此，可防止积存部内的粉粒体不期望地朝向搬送路径延伸的方向流下，而使搬送路径中的粉粒体的流量稳定，从而可高精度地对来自搬送路径的粉粒体的供给量进行控制。
作为具体的遮断构件的结构，理想的是所述遮断构件在所述连接部中从所述搬送路径延伸的方向上的端部朝向与所述搬送路径延伸的方向相反的一侧而设置。
为了简化遮断构件的结构，理想的是所述遮断构件呈平板状。
当在积存部的导出口与搬送路径的导入口的连接部设置有遮断构件时，有可能在所述遮断构件中滞留粉粒体。
为了恰当地解决所述问题，理想的是在所述遮断部的上表面形成有朝向与所述搬送路径延伸的方向相反的一侧的倾斜面。
若为所述结构，则可抑制在遮断构件的上表面滞留粉粒体的情况。
另外，本发明的树脂成形装置包括：所述粉粒体供给装置，供给作为粉粒体的树脂材料；以及压缩成形部，使用由所述粉粒体供给装置供给的所述树脂材料进行压缩成形。
若为所述树脂成形装置，则可高精度地对树脂材料的供给量进行控制，因此可实现树脂成形品的厚度的均匀化，在应用于电子零件的树脂成形的情况下，即使为薄型封装，也可实现封装厚度的均匀化。
进而，本发明的树脂成形品的制造方法包括：树脂材料供给步骤，利用所述粉粒体供给装置供给作为粉粒体的树脂材料；以及压缩成形步骤，使用所供给的所述树脂材料进行压缩成形。
若为所述树脂成形品的制造方法，则可高精度地对树脂材料的供给量进行控制，因此可实现树脂成形品的厚度的均匀化，在应用于电子零件的树脂成形的情况下，即使为薄型封装，也可实现封装厚度的均匀化。
＜本发明的一实施方式＞
在本说明书中，“粉粒体”的用语为包含具有任意粒径的物体的集聚体的用语。“粉粒体”为包含“粉体”的概念，且作为集聚体而具有流体那样的特性。即，在本说明书中，“粉粒体”这一用语包含接受到任意外力而产生移动或变形的集聚体。
以下，作为粉粒体的一例，列举颗粒状的树脂材料，作为粉粒体供给装置的一例，列举仅以预先指定的重量供给颗粒状的树脂材料的树脂材料供给装置进行说明。其中，本发明的粉粒体供给装置所供给的粉粒体并不限于颗粒状的树脂材料，可为任意材料或物质。
以下，参照附图对本发明的树脂成形装置的一实施方式进行说明。再者，在以下所示的任一图中，为了容易理解，均适当省略或夸张地进行示意性描绘。关于同一结构元件，标注同一符号并适当省略说明。
＜树脂成形装置100的整体结构＞
本实施方式的树脂成形装置100相对于搭载有半导体芯片等电子零件的基板W，利用树脂对搭载有电子零件的零件搭载面进行密封来制造树脂成形品T。
再者，作为基板W，可列举硅晶片等半导体基板、引线框架、印刷配线基板、金属制基板、树脂制基板、玻璃制基板、陶瓷制基板等。另外，基板W也可为扇出型晶片级封装(FanOut Wafer Level Packaging，FOWLP)、扇出型面板级封装(Fan Out Panel LevelPackaging，FOPLP)中所使用的载体。进一步而言，可为已经实施了配线的基板，也可为未配线的基板。
具体而言，如图1所示，树脂成形装置100分别包括基板供给/收纳模块A、两个树脂成形模块B、以及树脂材料供给模块C作为结构元件。各结构元件(各模块A～模块C)相对于各个结构元件能够装卸且能够更换。
基板供给/收纳模块A具有：供给密封前基板W的基板供给部1、收纳密封完毕基板W(树脂成形品T)的基板收纳部2、交接密封前基板W及密封完毕基板W的基板载置部3、以及搬送密封前基板W及密封完毕基板W的基板搬送机构4。基板载置部3在基板供给/收纳模块A内，在与基板供给部1对应的位置和与基板收纳部2对应的位置之间在Y方向上移动。基板搬送机构4在基板供给/收纳模块A及各个树脂成形模块B内在X方向及Y方向上移动。
各树脂成形模块B具有用于在基板W成形树脂的压缩成形部5。压缩成形部5使用由后述的树脂材料供给装置8供给的颗粒状的树脂材料P进行压缩成形来制造树脂成形品T(压缩成形步骤)。具体而言，压缩成形部5具有：形成有模腔51C的作为第一成形模的下模51、保持基板W的作为第二成形模的上模52、以及将下模51与上模52合模的合模机构(未图示)。
树脂材料供给模块C具有：移动平台6、载置在移动平台6上的树脂材料收纳部7、向树脂材料收纳部7供给树脂材料P的树脂材料供给装置8、以及搬送树脂材料收纳部7并向下模的模腔51C供给树脂材料P的树脂材料搬送机构9。树脂材料收纳部7具有与模腔51C的大小相应的凹部71。移动平台6构成为在树脂材料供给模块C内在X方向及Y方向上移动，且以从树脂材料供给装置8的喷出口122落下的树脂材料P均匀地铺满树脂材料收纳部7的凹部71内的方式相对于树脂材料供给装置8的喷出口122进行相对移动。树脂材料搬送机构9在树脂材料供给模块C及各个树脂成形模块B内在X方向及Y方向上移动。然后，树脂材料搬送机构9将收纳有树脂材料P的树脂材料收纳部7搬送至下模51，而向模腔51C供给树脂材料P(树脂材料供给步骤)。
＜树脂材料供给装置8＞
接着，对本实施方式的树脂材料供给装置8进行详细叙述。
树脂材料供给装置8将预先设定的重量的树脂材料P供给至树脂材料收纳部7，如图2所示，树脂材料供给装置8包括：暂时积存作为粉粒体的树脂材料P的积存部11、搬送来自所述积存部11的树脂材料P的搬送路径12、至少使搬送路径12振动而沿着搬送路径12搬送树脂材料P的振动部13、以及对所述振动部13进行控制的控制部14。
如图2及图3的(1)～(3)所示，积存部11例如在上部形成有投入树脂材料P的粉粒体投入口111，并且在下部形成有将树脂材料P向下方导出的导出口112。导出口112沿着水平方向朝向下方开口，积存在积存部11的树脂材料P因自重向下方移动而从导出口112导出。再者，利用振动部13产生的振动也有助于树脂材料P从导出口112的导出。
如图2及图3的(1)～(3)所示，搬送路径12形成有连接于积存部11的导出口112的导入口121，从导入口121向横方向延伸。即，搬送路径12以导入口121为起点在远离积存部11的方向上延伸。此处，横方向不限于水平方向，也可从水平方向向上侧或下侧倾斜。
本实施方式的搬送路径12呈直线状，且由搬送构件15(也称为料槽)形成。搬送构件15具有在上部开口的直线状的槽，所述直线状的槽成为搬送路径12。所述搬送构件15以其一端部中的槽的上部开口与积存部11的导出口112对准的方式连接于积存部11。所述搬送构件15的一端部的上部开口成为沿着水平方向形成的导入口121，在搬送构件15的另一端部设置有喷出所搬送的树脂材料P的喷出口122。再者，在搬送构件15的上部开口中，除了与积存部11的连接部分以外，设置有堵塞上部开口的盖构件。
振动部13通过使搬送路径12(搬送构件15)振动，而使从导入口121导入至搬送路径12的树脂材料P沿着搬送路径12朝向喷出口122移动。本实施方式的振动部13设置在搬送路径12的下方，使搬送路径12以规定的振动形态(规定的振幅、频率及振动方向)振动。
控制部14以从搬送路径12的喷出口122喷出的树脂材料P的每单位时间的供给量(供给流量)成为规定的目标值的方式对振动部13进行反馈控制。此处，规定的目标值是根据作为树脂成形的对象的基板W的品种等，使用未图示的管理装置等来设定。
在本实施方式中，具有用于计量向树脂材料收纳部7供给树脂材料P的供给量的计量部16。所述计量部16测量积存部11及搬送构件15以及由它们保持的树脂材料P的重量。通过振动部13振动，搬送路径12内的树脂材料P从喷出口122排出，因此利用计量部16的计量值减少。根据来自振动部13开始振动前的计量部16的计量值与来自振动部13完成振动后的计量部16的计量值的差值，可计量树脂材料P的供给量。另外，来自计量部16的计量值的每单位时间的变化量相当于树脂材料P的供给流量(g/s)。
控制部14基于来自所述计量部16的计量值，并以树脂材料P的供给流量成为所设定的目标量的方式对振动部13进行反馈控制。更具体而言，为了变更振动部13的振幅，控制部14调整对振动部13给与的振幅指令值。
再者，在图2所示的树脂材料供给装置8中，使用测量积存部11及搬送构件15以及由它们保持的树脂材料P的重量的计量部16，但除了计量部16以外或者代替计量部16，也可配置测量树脂材料收纳部7及由其保持的树脂材料P的重量的计量部。在此情况下，也可基于来自振动部13开始振动前及完成振动后的计量部的计量值的差值，来计量树脂材料P的供给量。另外，也可基于每单位时间的变化量来计算树脂材料P的供给流量。
在所述树脂材料供给装置8中，积存在积存部11的树脂材料P通过积存部11及搬送路径12的振动而从导入口121导入至搬送路径12之后，朝向喷出口122移动。而且，树脂材料P从喷出口122落下而被供给至树脂材料收纳部7。
进而，如图2及图3的(1)～(3)所示，本实施方式的树脂材料供给装置8包括在积存部11与搬送路径12的连接部X遮断搬送路径12延伸的方向上的端部侧的遮断构件17。此处，连接部X具体而言是积存部11的导出口112与搬送路径12的导入口121的连接部分，且沿着横方向(水平方向)形成。
具体而言，遮断构件17在连接部X遮断搬送路径12延伸的方向上的端部侧。即，遮断构件17在积存部11的导出口112中遮断搬送路径12延伸的方向上的端部侧，并且在搬送路径12的导入口121中遮断搬送路径12延伸的方向上的端部侧。
本实施方式的遮断构件17从连接部X中的搬送路径12延伸的方向上的端部X1朝向与搬送路径12延伸的方向相反的一侧而设置。具体而言，如图3的(3)的平面图所示，遮断构件17在连接部X(积存部11的导出口112、搬送路径12的导入口121)中从搬送路径12延伸的方向上的端部X1到与搬送路径12延伸的方向相反的一侧的规定位置为止连续地遮断。本实施方式的遮断构件17呈沿着搬送路径12延伸的方向而设置的平板状。
通过如上所述那样在连接部X中的搬送路径12延伸的方向上的端部侧设置遮断构件17，如图4的(1)所示，积存在积存部11的树脂材料P在因自重或振动部13的振动而流入至搬送路径12时被遮断构件17遮断，而朝向与搬送路径12中的树脂材料P的移动方向(利用振动部13的搬送方向)相反的方向流入至搬送路径。此时，搬送路径12的一端部为封闭的空间，树脂材料P成为暂时阻塞的状态，从而可防止树脂材料P不期望地流下。
再者，在不存在遮断构件17的情况(现有例的情况)下，如图4的(2)所示，积存在积存部11的树脂材料P朝向利用振动部13的搬送方向，流入至搬送路径12。此时，搬送路径12为朝向利用振动部13的搬送方向打开的空间，因此树脂材料P不期望地成为块并流下。其结果，树脂材料P容易在搬送路径12中产生波形形状的分布，反馈控制变得不稳定。
接着，示出与利用设置有遮断构件17的树脂材料供给装置(本实施例)及未设置有遮断构件17的现有的树脂材料供给装置(现有例)供给树脂材料P的供给流量的稳定性相关的实验结果。
再者，在本实验中，将树脂材料P的供给流量的目标值[g/s]设为2.0g/s、1.0g/s、0.5g/s。本实施例及现有例的振动部13的振动数(频率)均固定为160.0Hz，且通过调整振动部13的振幅而被反馈控制为各自的目标值。
图5～图7为在各目标值下撒树脂材料50次时的本实施例及现有例的直方图。所述直方图是使用以100msec周期测定了供给流量限制于规定范围内的期间(振动开始后1.5秒～15秒)的流量数据的分布的流量而作成，纵轴表示供给流量的测定值[g/s]，横轴表示各测定值的频度(度数)。
根据所述直方图可明确，本实施例(设置有遮断构件17的结构)与现有例(未设置遮断构件17的结构)相比，相对于目标值的误差变小。即，在图5中，在作为目标值的2.0g/s下，本实施例的频度与现有例相比变多。在图6中，在作为目标值的1.0g/s下，本实施例的频度与现有例相比变多。在图7中，在作为目标值的0.5g/s下，本实施例的频度比现有例多。如此，可知通过如本实施例那样设置遮断构件17，可高精度地对树脂材料P的供给流量进行控制。
＜本实施方式的效果＞
根据本实施方式的树脂成形装置100，在积存部11的导出口112与搬送路径12的导入口121的连接部X，利用遮断构件17遮断搬送路径12延伸的方向上的端部侧，因此树脂材料P从积存部11流下的方向成为与搬送路径12延伸的方向相反的一侧。由此，可防止积存部11内的树脂材料P朝向搬送路径12延伸的方向不期望地流下，而使搬送路径12中的树脂材料P的流量稳定，从而可高精度地对来自搬送路径12的树脂材料P的供给量进行控制。其结果，可实现树脂成形品T的厚度的均匀化，在适用于电子零件的树脂成形的情况下，即使为薄型封装，也可实现封装厚度的均匀化。
＜其他变形实施方式＞
再者，本发明并不限于所述实施方式。
例如，作为遮断构件17的形状，不限于平板状，只要在积存部11的导出口112与搬送路径12的导入口121的连接部X遮断搬送路径12延伸的方向上的端部侧，则也可设为各种形状。例如，也可如图8所示，在遮断构件17的上表面形成有朝向与搬送路径12延伸的方向相反的一侧的倾斜面171。图8所示的遮断构件17呈剖面三角形形状，但也可使平板状的遮断构件17倾斜而设置。若为所述结构，则可抑制在遮断构件17的上表面滞留粉粒体的情况。
另外，所述实施方式的搬送路径12呈直线状，但只要从导入口121向横方向延伸，则也可为弯曲状或屈曲状。
此外，本发明不限于所述实施方式，当然能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变形。

Claims (5)

1.一种粉粒体供给装置，包括：
积存部，积存粉粒体，并且形成有将所述粉粒体向下方导出的导出口；
搬送路径，形成有连接于所述积存部的导出口的导入口，从所述导入口向横方向延伸；
振动部，使所述搬送路径振动，而使从所述导入口导入的所述粉粒体沿着所述搬送路径移动；以及
遮断构件，在所述积存部的所述导出口与所述搬送路径的所述导入口的连接部中，遮断所述搬送路径延伸的方向上的端部侧，
所述遮断构件在所述连接部中从所述搬送路径延伸的方向上的端部朝向与所述搬送路径延伸的方向相反的一侧而设置。
2.根据权利要求1所述的粉粒体供给装置，其中，
所述遮断构件呈平板状。
3.根据权利要求1所述的粉粒体供给装置，其中，
在所述遮断构件的上表面形成有朝向与所述搬送路径延伸的方向相反的一侧的倾斜面。
4.一种树脂成形装置，包括：
如权利要求1至3中任一项所述的粉粒体供给装置，供给作为粉粒体的树脂材料；以及
压缩成形部，使用由所述粉粒体供给装置供给的所述树脂材料进行压缩成形。
5.一种树脂成形品的制造方法，包括：
树脂材料供给步骤，利用如权利要求1至3中任一项所述的粉粒体供给装置供给作为粉粒体的树脂材料；以及
压缩成形步骤，使用所供给的所述树脂材料进行压缩成形。
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