JP7203778B2 - 樹脂成形装置及び樹脂成形品の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂成形装置及び樹脂成形品の製造方法に関する。
樹脂成形品の製造において、樹脂成形の成形対象物である基板の位置を決めるための位置決め機構が用いられることがある。具体的には、特許文献１の図６～８に記載されているように、トランスファ樹脂成形装置において、上型の下面に配置した基板を位置決めする位置決め機構が知られている。この位置決め機構では、位置決め用の基準ピンに対して、上型に配置した基板を接触させるように寄せる基板寄せ機構が設けられている。この構成では、上型の下面に基板を配置するため、基板が落下しないように、基板係止機構を設けると共に、回転力を働かせる基板寄せ機構を設けている。
特許文献１の図６～８に記載された位置決め機構では、基板寄せ機構の回転動作により基板を移動させており、基板寄せ機構の回転力を働かせるためにねじりばね（弾性部材）を用いている。このように基板の寄せ機構を用いた位置決めでは、寄せる力が弱いと、成形対象物である基板を十分に寄せることができないおそれがある。この問題を解決するためには、ねじりばねのばね定数（弾性定数）を大きくして寄せる力を強くすることが考えられる。
しかし、特許文献１に記載された位置決め機構では、上型下方に成形対象物を配置するために、基準ピンと押圧係止片との間に成形対象物を挿入する必要がある。このため、寄せ動作時とは反対方向に押圧部材を回転させる必要があり、弾性部材の弾性定数を大きくすると、成形対象物挿入動作に支障を来すおそれがある。
そこで、本発明は、弾性部材の弾性定数を過度に大きくしなくても成形対象物を十分に寄せることができる樹脂成形装置及び樹脂成形品の製造方法を提供することを目的とする。
この目的を達成するために、本発明の樹脂成形装置は、
成形対象物を成形するための成形型を有する樹脂成形装置であって、
前記成形型は、上型と、前記上型下面と平行方向における前記成形対象物の位置を決めるための位置決め部材とを有し、
前記樹脂成形装置は、さらに、成形対象物保持機構と、成形対象物寄せ機構と、プッシャと、押圧機構とを含み、
前記成形対象物保持機構により、前記上型下面に前記成形対象物を保持可能であり、
前記成形対象物寄せ機構は、寄せ可動部と、弾性部材とを含み、
前記寄せ可動部は、前記上型下面と平行方向の回転軸を中心として回転可能であり、
前記上型の下方で、前記成形対象物を前記位置決め部材に対して近付けるように、前記弾性部材の弾性により前記寄せ可動部に回転力を働かせ前記成形対象物を押圧可能であり、
前記プッシャにより前記寄せ可動部の下面の一部を押圧して押し上げることで、前記弾性部材に応力を与えて、前記寄せ可動部を前記成形対象物寄せ動作時とは反対方向に回転させることが可能であり、
前記押圧機構により、前記寄せ可動部を前記回転軸より下で横方向に押圧可能である、
ことを特徴とする。
成形対象物を成形するための成形型を有する樹脂成形装置であって、
前記成形型は、上型と、前記上型下面と平行方向における前記成形対象物の位置を決めるための位置決め部材とを有し、
前記樹脂成形装置は、さらに、成形対象物保持機構と、成形対象物寄せ機構と、プッシャと、押圧機構とを含み、
前記成形対象物保持機構により、前記上型下面に前記成形対象物を保持可能であり、
前記成形対象物寄せ機構は、寄せ可動部と、弾性部材とを含み、
前記寄せ可動部は、前記上型下面と平行方向の回転軸を中心として回転可能であり、
前記上型の下方で、前記成形対象物を前記位置決め部材に対して近付けるように、前記弾性部材の弾性により前記寄せ可動部に回転力を働かせ前記成形対象物を押圧可能であり、
前記プッシャにより前記寄せ可動部の下面の一部を押圧して押し上げることで、前記弾性部材に応力を与えて、前記寄せ可動部を前記成形対象物寄せ動作時とは反対方向に回転させることが可能であり、
前記押圧機構により、前記寄せ可動部を前記回転軸より下で横方向に押圧可能である、
ことを特徴とする。
本発明の樹脂成形品の製造方法は、
樹脂成形装置を用いた樹脂成形品の製造方法であって、
前記樹脂成形装置が、本発明の樹脂成形装置であり、
前記樹脂成形品の製造方法は、前記成形対象物の位置を調整する成形対象物位置調整工程と、前記成形対象物を樹脂成形する樹脂成形工程とを含み、
前記成形対象物位置調整工程は、
前記上型の下方で、前記成形対象物を前記位置決め部材に対して近付けるように、前記弾性部材の弾性により前記寄せ可動部に回転力を働かせ前記成形対象物を押圧して第１の成形対象物寄せ動作を行う第１の成形対象物寄せ工程と、
前記プッシャにより前記寄せ可動部の下面の一部を押圧して押し上げることで、前記弾性部材に応力を与えて、前記寄せ可動部を前記第１の成形対象物寄せ動作時とは反対方向に回転させる寄せ可動部押し上げ工程と、
前記押圧機構により、前記寄せ可動部を前記回転軸より下で横方向に押圧し、前記成形対象物を前記位置決め部材に対して近付ける第２の成形対象物寄せ動作を行う第２の成形対象物寄せ工程と、
を含むことを特徴とする。
樹脂成形装置を用いた樹脂成形品の製造方法であって、
前記樹脂成形装置が、本発明の樹脂成形装置であり、
前記樹脂成形品の製造方法は、前記成形対象物の位置を調整する成形対象物位置調整工程と、前記成形対象物を樹脂成形する樹脂成形工程とを含み、
前記成形対象物位置調整工程は、
前記上型の下方で、前記成形対象物を前記位置決め部材に対して近付けるように、前記弾性部材の弾性により前記寄せ可動部に回転力を働かせ前記成形対象物を押圧して第１の成形対象物寄せ動作を行う第１の成形対象物寄せ工程と、
前記プッシャにより前記寄せ可動部の下面の一部を押圧して押し上げることで、前記弾性部材に応力を与えて、前記寄せ可動部を前記第１の成形対象物寄せ動作時とは反対方向に回転させる寄せ可動部押し上げ工程と、
前記押圧機構により、前記寄せ可動部を前記回転軸より下で横方向に押圧し、前記成形対象物を前記位置決め部材に対して近付ける第２の成形対象物寄せ動作を行う第２の成形対象物寄せ工程と、
を含むことを特徴とする。
本発明によれば、弾性部材の弾性定数を過度に大きくしなくても成形対象物を十分に寄せることができる樹脂成形装置及び樹脂成形品の製造方法を提供することができる。
つぎに、本発明について、例を挙げてさらに詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の説明により限定されない。
本発明の樹脂成形装置は、例えば、前記成形対象物寄せ機構が、前記上型に配置されていてもよい。
本発明の樹脂成形装置は、例えば、さらに、前記成形対象物を搬送する成形対象物搬送機構を有し、前記押圧機構は、前記成形対象物搬送機構に配置されていてもよい。
本発明の樹脂成形装置は、例えば、
さらに、前記成形対象物を支持する成形対象物支持機構を有し、
前記成形対象物支持機構が、成形対象物支持可動部と、弾性部材とを含み、
前記成形対象物支持可動部は、前記上型下面と平行方向の回転軸を中心として回転可能であってもよい。
さらに、前記成形対象物を支持する成形対象物支持機構を有し、
前記成形対象物支持機構が、成形対象物支持可動部と、弾性部材とを含み、
前記成形対象物支持可動部は、前記上型下面と平行方向の回転軸を中心として回転可能であってもよい。
本発明の樹脂成形装置は、例えば、前記寄せ可動部の回転軸が、前記成形対象物支持可動部の回転軸よりも上方に位置していてもよい。
本発明の樹脂成形品の製造方法は、例えば、前記成形対象物位置調整工程が、さらに、前記第１の成形対象物寄せ工程後、前記第２の成形対象物寄せ工程に先立ち、前記成形対象物の温度の均一化を図る成形対象物温度均一化工程を含んでいてもよい。
本発明の樹脂成形品の製造方法は、例えば、前記成形対象物温度均一化工程が、前記成形対象物保持機構により前記成形対象物を前記上型下面に保持する保持動作を含んでいてもよい。
本発明の樹脂成形品の製造方法において、例えば、前記樹脂成形品が、電子部品であってもよい。
本発明によれば、例えば、寄せ可動部を横方向に押圧し、成形対象物を位置決め部材に対して近付ける押圧機構を有することと、その押圧機構により第２の成形対象物寄せ動作を行うことで、成形対象物に対し、より高精度な位置決めが可能となる。また、これにより、例えば、成形型への成形対象物配置動作に支障を来すことなく、成形対象物を十分に寄せ動作させて、高精度な成形対象物の位置決めが可能となる。
本発明において、樹脂成形方法は、特に限定されず、例えば、圧縮成形でもよいが、トランスファ成形でもよいし、射出成形等でもよい。
本発明において、「成形型」は、例えば金型であるが、これに限定されず、例えば、セラミック型等であってもよい。
本発明において、樹脂成形品は、特に限定されず、例えば、単に樹脂を成形した樹脂成形品でもよいし、チップ等の部品を樹脂封止した樹脂成形品でもよい。本発明において、樹脂成形品は、例えば、前述のとおり、電子部品等であってもよい。
本発明において、成形前の樹脂材料及び成形後の樹脂としては、特に制限されず、例えば、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂であってもよいし、熱可塑性樹脂であってもよい。また、熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂を一部に含んだ複合材料であってもよい。本発明において、成形前の樹脂材料の形態としては、例えば、顆粒状樹脂、液状樹脂、シート状の樹脂、タブレット状の樹脂、粉状の樹脂等が挙げられる。なお、本発明において、液状樹脂とは、常温で液状であってもよいし、加熱により溶融されて液状となる溶融樹脂も含む。
また、一般に、「電子部品」は、樹脂封止する前のチップをいう場合と、チップを樹脂封止した状態をいう場合とがあるが、本発明において、単に「電子部品」という場合は、特に断らない限り、前記チップが樹脂封止された電子部品（完成品としての電子部品）をいう。本発明において、「チップ」は、樹脂封止する前のチップをいい、具体的には、例えば、ＩＣ、ＬＥＤチップ、半導体チップ、電力制御用の半導体素子等のチップが挙げられる。本発明において、樹脂封止する前のチップは、樹脂封止後の電子部品と区別するために、便宜上「チップ」という。しかし、本発明における「チップ」は、樹脂封止する前のチップであれば、特に限定されず、チップ状でなくてもよい。
本発明において、「フリップチップ」とは、ＩＣチップ表面部の電極（ボンディングパット）にバンプと呼ばれる瘤状の突起状電極を有するＩＣチップ、あるいはそのようなチップ形態のことをいう。このチップを、下向きに（フェースダウン）してプリント基板などの配線部に接合させる。前記フリップチップは、例えば、ワイヤレスボンディング用のチップあるいは接合方式の一つとして用いられる。
本発明において、樹脂成形の成形対象物は、特に限定されないが、例えば、基板であってもよい。また、本発明において、例えば、基板（成形対象物）に実装された部品（例えばチップ、フリップチップ等）を樹脂封止（樹脂成形）して樹脂成形品を製造してもよい。本発明において、樹脂成形の成形対象物である基板（インターポーザともいう。）としては、特に限定されないが、例えば、リードフレーム、配線基板、ウェハー、ガラスエポキシ基板、セラミック基板、樹脂基板、金属基板等であっても良い。基板は、例えば、その一方の面又は両面にチップが実装された実装基板であっても良い。チップの実装方法は、特に限定されないが、例えば、ワイヤーボンディング、フリップチップボンディング等が挙げられる。本発明では、例えば、実装基板を樹脂封止することにより、チップが樹脂封止された電子部品を製造しても良い。また、本発明の樹脂封止装置により樹脂封止される基板の用途は、特に限定されないが、例えば、ＬＥＤ用基板、携帯通信端末用の高周波モジュール基板、電力制御用モジュール基板、機器制御用基板等が挙げられる。
以下、本発明の具体的な実施例を図面に基づいて説明する。各図は、説明の便宜のため、適宜省略、誇張等をして模式的に描いている。
本実施例では、本発明の樹脂成形装置及び樹脂成形品の製造方法の一例について説明する。
図１の下面図に、本発明の樹脂成形装置の一例における上型下面の要部を示す。また、図２の断面図に、図１と同じ上型の要部断面を示す。図示した上型は、本発明の樹脂成形装置の一部である。また、図２においては、便宜上、上型を上下逆にして示している。すなわち、図２の上側が、上型下面側（成形対象物が保持される側）である。
図１及び２に示すとおり、上型１００は、平板状の上型ベース部材１０１を主要な構成要素とする。上型ベース部材１０１下面には、成形対象物保持部材１０２と、成形対象物寄せ機構１１０と、成形対象物支持機構１２０と、位置決め部材である位置決めピン１４１と、成形対象物寄せ機構１１０により弾性変形する寄せ部材である寄せピン１３１とが設けられている。成形対象物寄せ機構１１０は、寄せ可動部１１１と、保持部１１２と、弾性部材であるねじりばね１１３とを含む。寄せ可動部１１１及びねじりばね１１３は、保持部１１２によって上型１００下面に保持されている。ねじりばね１１３の回転軸１１４は、上型１００下面と並行方向に向いている。寄せ可動部１１１は、後述するように、上型１００下面と平行方向の回転軸１１４を中心として回転可能である。成形対象物保持部材１０２は、上型ベース部材１０１下面の中央付近に設けられている。成形対象物保持部材１０２は平板状であり、成形対象物保持部材１０２下面の中央付近の領域に、樹脂成形の成形対象物である基板５を保持可能である。寄せピン１３１及び位置決めピン１４１は、それぞれ、上型ベース部材１０１下面に取り付けられるとともに、成形対象物保持部材１０２を貫通して成形対象物保持部材１０２下面から突出している。寄せピン１３１及び位置決めピン１４１は、成形対象物保持部材１０２下面の基板５を保持する領域を囲むように配置されている。上型ベース部材１０１には、その上面から下面まで貫通する貫通孔１０１ａが設けられている。成形対象物保持部材１０２には、その上面から下面まで貫通する貫通孔１０２ａが設けられている。貫通孔１０１ａと貫通孔１０２ａとは連通している。また、この樹脂成形装置は、さらに、成形対象物保持部材１０２下面に基板５を保持するための成形対象物保持機構（図１～５では図示せず）を有する。後述するように、成形対象物保持機構により、貫通孔１０１ａ及び貫通孔１０２ａ内部を吸引して減圧し、それにより基板５を成形対象物保持部材１０２下面に吸着して保持可能である。なお、成形対象物保持機構は、特に限定されないが、例えば、真空ポンプ等でもよい。
成形対象物支持機構１２０は、成形対象物支持可動部１２１と、保持部１２２と、弾性部材であるねじりばね１２３とを含む。成形対象物支持可動部１２１及びねじりばね１２３は、保持部１２２によって上型１００下面に保持されている。ねじりばね１２３の回転軸１２４は、上型１００下面と並行方向に向いている。成形対象物支持可動部１２１は、後述するように、上型１００下面と平行方向の回転軸１２４を中心として回転可能である。
成形対象物支持機構１２０は、基板５端部において、基板５端部の下面を支持する。成形対象物寄せ機構１１０は、基板５の２辺に対応するように２つ設けられている。後述するように、成形対象物寄せ機構１１０によって、位置決めピン１４１に基板５端面が接触するように、基板５端部に対して、寄せピン１３１により横方向及び縦方向に力を働かせることが可能である。
つぎに、図３～６を参照して、この樹脂成形装置を用いた樹脂成形品の製造方法の一部である成形対象物位置調整工程の一例について説明する。
まず、図３に示すとおり、成形対象物搬送機構２００により基板５を搬送するとともに、上型１００の下方に成形対象物搬送機構２００を位置させる。図示のとおり、この成形対象物搬送機構２００は、基板５が載置される成形対象物載置部２０２と、成形対象物寄せ機構１１０の寄せ可動部１１１又は成形対象物支持機構１２０の成形対象物支持可動部１２１を押圧して回転させるプッシャ２０３と、成形対象物寄せ機構１１０を横方向に押圧する押圧機構２１０と、これらを支持するローダベース２０１とを備える。押圧機構２１０は、押圧部材２１１と、ロッド２１２と、エアシリンダ２１３とを有している。エアシリンダ２１３は、ローダベース２０１上面に取り付けられている。押圧部材２１１は、ロッド２１２を介してエアシリンダ２１３に取り付けられ、寄せ可動部１１１に向かって横方向に突出するように配置されている。ロッド２１２は、エアシリンダ２１３の動力により進退可能である。ロッド２１２が寄せ可動部１１１側に前進することで、押圧部材２１１が寄せ可動部１１１の方向に移動し、寄せ可動部１１１を押すことが可能である。なお、押圧部材２１１を進退可能に動作させるための動力源として、ここではエアシリンダ２１３を用いた例で説明するが、サーボモータ等の他の動力源を用いることができる。
なお、図３に示した状態では、寄せ可動部１１１により、寄せピン１３１が、基板５を保持する領域の方向に向かって押されて弾性変形しており、基板５を挿入できない。また、成形対象物寄せ機構１１０と成形対象物支持機構１２０との回転軸の位置は、成形対象物寄せ機構１１０の方が上方に位置しており、寄せピン１３１を横方向に移動させやすくなっている。
つぎに、図４の矢印Ｘ１に示すとおり、ローダベース２０１を上昇させる。これにより、２つのプッシャ２０３が、それぞれ、成形対象物寄せ機構１１０の寄せ可動部１１１又は成形対象物支持機構１２０の成形対象物支持可動部１２１の外側端部を押し上げる（寄せ可動部押し上げ工程）。この押し上げにより、ねじりばね１１３に応力が与えられ、寄せ可動部１１１は、同図の矢印Ｘ２に示すとおり、後述する第１の成形対象物寄せ動作時とは反対方向に回転する。すると、寄せ可動部による寄せピン１３１への押圧が解除されるので、図示のとおり、寄せピン１３１の弾性変形も解除される。これにより、位置決めピン１４１と寄せピン１３１との間が広がり、基板５が挿入できるようになる。その状態で、図４の矢印Ｘ３に示すとおり、成形対象物載置部２０２を上昇させて、基板５を寄せピン１３１と位置決めピン１４１との間から挿入して、上型１００の下方に配置する。なお、ねじりばね１１３及び１２３のばね定数（弾性定数）は、ここでのプッシャ２０３による押し上げ動作において、十分に押し上げ動作が行える程度に設定することが好ましい。
つぎに、図５の矢印Ｘ４に示すとおり、ローダベース２０１を下降させる。これにより、２つのプッシャ２０３が、それぞれ、成形対象物寄せ機構１１０の寄せ可動部１１１又は成形対象物支持機構１２０の成形対象物支持可動部１２１の外側端部から離れて、寄せ可動部１１１及び成形対象物支持可動部１２１が元の状態に戻る。すなわち、図５の矢印Ｘ５に示すとおり、ねじりばね１１３の弾性によって、寄せ可動部１１１に回転力が働き、寄せ可動部１１１は、その外側端部が下降する方向に回転する。ここで、プッシャ２０３の押し上げ動作によりねじりばねに１１３に応力が与えられていたので、プッシャ２０３の下降によって、ねじりばね１１３に弾性力が発生することになる。これにより、矢印Ｘ６に示すとおり、成形対象物寄せ機構１１０における寄せ可動部１１１の内側端部が寄せピン１３１を弾性変形させ、寄せピン１３１が基板５を押圧する。この押圧により、基板５を位置決めピン１４１に向かって近付けるように移動させる(第１の基板寄せ工程)。また、同様に、ねじりばね１２３の弾性によって成形対象物支持可動部１２１に回転力が働き、成形対象物支持可動部１２１は、その外側端部が下降する方向に回転する。これにより、成形対象物支持可動部１２１の内側突出部の上面が基板５端部の下面に接触し、基板５端部の下面が支持される。なお、この状態では、上型１００の成形対象物保持部材１０２と基板５との間には、僅かな隙間が形成されている。また、成形対象物載置部２０２の上下方向の位置が、図５の矢印Ｘ４で示されるローダベース２０１の下降動作によって変化しないように構成されているので、上型１００の成形対象物保持部材１０２の下面と成形対象物載置部２０２の上面との距離も変化しない。また、成形対象物載置部２０２には、成形対象物支持可動部１２１が接触せず、成形対象物支持可動部１２１の内側突出部の上面が基板５端部の下面を支持可能なように、切欠き形状の逃げ部が形成されている。
さらに、図６に示すとおり、押圧機構２１０のエアシリンダ２１３を駆動させることによってロッド２１２を寄せ可動部１１１側に前進させる。これにより、同図の矢印Ｘ７に示すとおり、押圧部材２１１を寄せ可動部１１１に向かって移動させる。この移動によって、寄せ可動部１１１を回転軸１１４より下で横方向に押圧し、同図の矢印Ｘ８に示すように、寄せピン１３１の方向に回転させる。これにより、寄せピン１３１を介して基板５が押圧され、基板５を位置決め部材１４１に対して近付ける第２の成形対象物寄せ動作を行う（第２の成形対象物寄せ工程）。例えば、図５に示した第１の成形対象物寄せ工程で基板５が位置決めピン１４１に接触するまで移動させることができなかった場合には、図６に示した第２の成形対象物寄せ工程で、基板５が位置決めピン１４１に接触するまで寄せ動作を行うことができる。以上のようにして、成形対象物位置調整工程を行うことができる。そして、第２の基板寄せ工程後、図６の矢印Ａ１に示すとおり、成形対象物保持機構１５０により貫通孔１０１ａ及び１０２ａ内部を吸引して減圧にする。成形対象物保持機構１５０は、前述のとおり、特に限定されず、例えば、真空ポンプ等でもよい。これにより、図示のとおり、基板５を吸着して、上型１００の成形対象物保持部材１０２下面に基板５を保持する。
なお、図５に示す成形対象物寄せ機構による第１の成形対象物寄せ工程後、図６に示す押圧機構による第２の成形対象物寄せ工程に先立ち、基板５の温度の均一化を図る成形対象物温度均一化工程を行ってもよい。具体的には、例えば、図５に示す第１の成形対象物寄せ工程と図６に示す第２の成形対象物寄せ工程との間に時間を空けることで、基板５の温度の均一化を図ってもよい。例えば、図５に示す第１の成形対象物寄せ工程と図６に示す第２の成形対象物寄せ工程との間に基板５を上型１００により加熱することで、基板５の温度分布の均一化を図ることもできる。これにより、例えば、基板５の反りを低減させた後に第２の成形対象物寄せ工程を行うことができる。基板５の反りを低減させた後に第２の成形対象物寄せ工程を行えば、例えば、基板５の変形に起因する内部応力の発生を低減することができる。基板５を上型１００により加熱する場合、例えば、第１の成形対象物寄せ工程後に基板５を上型１００に吸着させて保持してから上型１００により基板５を加熱し、その後、上型１００による基板５の吸着を解除してから第２の成形対象物寄せ工程を行ってもよい。
また、図１～６の変形例として、押圧部材２１１において、寄せ可動部１１１と当接する側の面の少なくとも一部が傾斜していてもよい。図７に、そのような変形例を示す。図７は、図６と同様に、第２の成形対象物寄せ工程、及び、その後に基板５を上型１００の成形対象物保持部材１０２下面に保持する工程を示している。図７に示す樹脂成形装置は、押圧部材２１１において、寄せ可動部１１１と当接する側の面の、寄せ可動部１１１との当接部分が、下方に行くにしたがって、寄せ可動部１１１と反対方向に傾斜している。このように傾斜していることで、例えば、寄せ可動部１１１が回転する方向に力が加わりやすくなる。これ以外は、図７の樹脂成形装置は、図１～６の樹脂成形装置と同様である。図７に示す工程は、図６に示す工程と同様にして行なうことができる。具体的には、図７の矢印Ｘ７及びＸ８に示すとおり、図６に同じ符号で示した矢印Ｘ７及びＸ８と同様にして第２の成形対象物寄せ動作（第２の成形対象物寄せ工程）を行うことができる。また、図７の矢印Ａ１に示すとおり、図６の矢印Ａ１と同様にして基板５を吸着して、上型１００の成形対象物保持部材１０２下面に基板５を保持することができる。
以上、図１～７を用いて、本発明の樹脂成形装置の一例と、それを用いた樹脂成形品の製造方法における成形対象物位置調整工程の一例及びその変形例について説明した。本発明においては、例えば、成形対象物位置調整工程が第２の成形対象物寄せ工程を含むことで、弾性部材の弾性定数を過度に大きくしなくても成形対象物を十分に寄せることができる。弾性部材の弾性定数を過度に大きくしなくてもよいことで、例えば、成形対象物挿入動作に支障を来すことを抑制又は防止できる。また、例えば、弾性部材の弾性定数が経時変化により低下しても、第２の成形対象物寄せ工程を行うことで、成形対象物を十分に寄せることができる。
なお、本発明の樹脂成形品の製造方法において、成形対象物寄せ工程は、２回のみでもよいが、これに限定されず、複数回であれば何回でもよく、３回以上の任意の回数でもよい。例えば、第１の成形対象物寄せ工程及び第２の成形対象物寄せ工程に加え、第３の成形対象物寄せ工程、第４の成形対象物寄せ工程等を含んでいてもよい。また、本発明の樹脂成形品の製造方法において、押圧機構を用いた成形対象物寄せ工程は、第２の成形対象物寄せ工程の１回のみでもよいが、これに限定されず、２回以上の任意の回数でもよい。例えば、第２の成形対象物寄せ工程に加え、第３の成形対象物寄せ工程、第４の成形対象物寄せ工程等を、押圧機構を用いて行ってもよい。押圧機構を用いた成形対象物寄せ工程を２回以上行う場合、２回目以降の成形対象物寄せ工程は、例えば、第２の成形対象物寄せ工程（押圧機構を用いた１回目の成形対象物寄せ工程）と同様にして行ってもよい。
また、本発明の樹脂成形品の製造方法は、前述のとおり、成形対象物位置調整工程に加え、成形対象物を樹脂成形する樹脂成形工程を含む。この樹脂成形工程は、特に限定されず、例えば、一般的な樹脂成形品の製造方法における樹脂成形工程と同様でもよいし、又は、それに適宜変更を加えてもよい。また、樹脂成形工程における樹脂成形方法は、前述のとおり、特に限定されず、例えば、圧縮成形でもよいが、トランスファ成形でもよいし、射出成形等でもよい。
また、本発明の樹脂成形品の製造方法は、成形対象物位置調整工程及び樹脂成形工程以外の任意の工程を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。
図１～７には、本発明の樹脂成形装置の一部（主に、上型及び成形対象物搬送機構）を示した。本発明の樹脂成形装置全体の構成は、特に限定されないが、図８の平面図に、その一例を模式的に示す。図８に示す樹脂成形装置１は、例えば、圧縮成形法を使用した樹脂成形装置である。同図には、樹脂材料として液状樹脂を使用する例を示す。液状樹脂は、例えば、シリコーン樹脂等であってもよい。ただし、前述のとおり、本発明において、成形前の樹脂材料の形態は、液状樹脂に限定されず任意であり、例えば、前述のとおり、顆粒状樹脂、シート状の樹脂、タブレット状の樹脂、粉状の樹脂等が挙げられる。また、樹脂材料の種類も、前述のとおり、シリコーン樹脂に限定されず、任意である。
図８の樹脂成形装置１は、成形対象物である基板を供給及び収納する基板供給・収納モジュール２と、３つの成形モジュール３Ａ、３Ｂ、３Ｃと、樹脂供給モジュール４とを、それぞれ構成要素として備える。構成要素である基板供給・収納モジュール２と、成形モジュール３Ａ、３Ｂ、３Ｃと、樹脂供給モジュール４とは、それぞれ他の構成要素に対して、互いに着脱されることができ、かつ、交換されることができる。
基板供給・収納モジュール２には、封止前基板５を供給する封止前基板供給部６と、封止済基板（樹脂成形品）７を収納する封止済基板収納部８と、封止前基板５及び封止済基板７を受け渡しする基板載置部９と、封止前基板５及び封止済基板７を搬送する基板搬送機構１０とが設けられる。基板搬送機構１０には、封止前基板５が成形型の型面に供給された時の位置決め状態を撮像するカメラ１１が設けられる。撮像素子としてＣＣＤ（Charge Coupled Device ）イメージセンサ又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor ）イメージセンサがカメラ１１に搭載される。所定位置Ｓ１は、基板搬送機構１０が動作しない状態において待機する位置である。
各成形モジュール３Ａ、３Ｂ、３Ｃには、昇降可能な下型１２と、下型１２に相対向して配置された上型（図８では図示せず、図１～７参照）とが設けられる。上型と下型１２とは併せて成形型を構成する。各成形モジュール３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、上型と下型１２とを型締め及び型開きする型締機構１３を有する（図の二点鎖線で示される部分）。樹脂材料である液状樹脂が供給され硬化する空間であるキャビティ１４が下型１２に設けられる。下型１２には、長尺状の離型フィルムを供給する離型フィルム供給機構１５が設けられる。なお、ここでは、下型１２にキャビティ１４が設けられた構成について説明するが、キャビティは上型に設けられても良いし、上型と下型との両方に設けられても良い。
樹脂供給モジュール４には、成形型に液状樹脂を供給するディスペンサ１６とディスペンサ１６を搬送する樹脂搬送機構１７とが設けられる。ディスペンサ１６は先端部に液状樹脂を吐出する樹脂吐出部１８を備える。所定位置Ｒ１は、樹脂搬送機構１７が動作しない状態において待機する位置である。
図８に示されるディスペンサ１６は、予め主剤と硬化剤とが混合された液状樹脂を使用する１液タイプのディスペンサである。主剤としては、例えば、熱硬化性を有するシリコーン樹脂又はエポキシ樹脂が使用される。液状樹脂を吐出する際に主剤と硬化剤とを混合して使用する２液混合タイプのディスペンサを使用することもできる。
樹脂供給モジュール４には制御部１９が設けられる。制御部１９には、基板搬送機構１０に設けられたカメラ１１が撮像した画像データを記憶するメモリ２０、撮像した画像データに基づき画像処理や演算処理などのデータ処理を行うプロセッサ２１及び樹脂成形装置１を制御するために必要な機能などが組み込まれる。
制御部１９は、封止前基板５及び封止済基板７の搬送、封止前基板５の位置決め、液状樹脂の供給、成形型の加熱、成形型の開閉などを制御する。言い換えれば、制御部１９は、基板供給・収納モジュール２、成形モジュール３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、樹脂供給モジュール４における各動作の制御を行う。
制御部１９が配置される位置はどこでも良く、基板供給・収納モジュール２、成形モジュール３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、樹脂供給モジュール４のうちの少なくとも一つに配置することもできるし、各モジュールの外部に配置することもできる。また、制御部１９は、制御対象となる動作に応じて、少なくとも一部を分離させた複数の制御部として構成することも
できる。
できる。
本発明の樹脂成形装置又は樹脂成形品の製造方法により製造される樹脂成形品は、特に限定されないが、例えば、ＬＥＤチップ等の部品を樹脂封止したマイクロレンズが好ましい。このようなマイクロレンズでは、樹脂成形により形成されるマイクロレンズと、樹脂封止される部品との位置合わせを、精密かつ正確に行う必要がある。すなわち、樹脂封止される部品が配置された基板の位置合わせを、精密かつ正確に行う必要がある。本発明によれば、弾性部材の弾性定数を過度に大きくしなくても基板を十分に寄せることができるので、基板の位置合わせを、精密かつ正確に行うことができる。ただし、本発明の樹脂成形装置又は樹脂成形品の製造方法により製造される樹脂成形品は、マイクロレンズに限定されず任意であり、例えば、チップ、ワイヤ等の任意の部品を樹脂封止した任意の電子部品でもよい。チップの種類、形態等も特に限定されず、例えば、前述した各種形態（フリップチップを含む）の少なくとも一つであってもよい。
さらに、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に組み合わせ、変更し、又は選択して採用できるものである。
１ 樹脂成形装置
２ 基板供給・収納モジュール
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ 成形モジュール
４ 樹脂供給モジュール
５ 封止前基板（基板、成形対象物）
６ 封止前基板供給部
７ 封止済基板（樹脂成形品）
８ 封止済基板収納部
９ 基板載置部
１０ 基板搬送機構
１１ カメラ
１２ 下型
１３ 型締機構
１４ キャビティ
１５ 離型フィルム供給機構
１６ ディスペンサ
１７ 樹脂搬送機構
１８ 樹脂吐出部
１９ 制御部
２０ メモリ
２１ プロセッサ
１００ 上型
１０１ 上型ベース部材
１０１ａ 貫通孔
１０２ 成形対象物保持部材
１０２ａ 貫通孔
１１０ 成形対象物寄せ機構
１１１ 寄せ可動部
１１２ 保持部
１１３ ねじりばね（弾性部材）
１１４ 回転軸
１２０ 成形対象物支持機構
１２１ 成形対象物支持可動部
１２２ 保持部
１２３ ねじりばね（弾性部材）
１２４ 回転軸
１３１ 寄せピン
１４１ 位置決めピン
１５０ 成形対象物保持機構
２００ 成形対象物搬送機構
２０１ ローダベース
２０２ 成形対象物載置部
２０３ プッシャ
２１０ 押圧機構
２１１ 押圧部材
２１２ ロッド
２１３ エアシリンダ
２ 基板供給・収納モジュール
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ 成形モジュール
４ 樹脂供給モジュール
５ 封止前基板（基板、成形対象物）
６ 封止前基板供給部
７ 封止済基板（樹脂成形品）
８ 封止済基板収納部
９ 基板載置部
１０ 基板搬送機構
１１ カメラ
１２ 下型
１３ 型締機構
１４ キャビティ
１５ 離型フィルム供給機構
１６ ディスペンサ
１７ 樹脂搬送機構
１８ 樹脂吐出部
１９ 制御部
２０ メモリ
２１ プロセッサ
１００ 上型
１０１ 上型ベース部材
１０１ａ 貫通孔
１０２ 成形対象物保持部材
１０２ａ 貫通孔
１１０ 成形対象物寄せ機構
１１１ 寄せ可動部
１１２ 保持部
１１３ ねじりばね（弾性部材）
１１４ 回転軸
１２０ 成形対象物支持機構
１２１ 成形対象物支持可動部
１２２ 保持部
１２３ ねじりばね（弾性部材）
１２４ 回転軸
１３１ 寄せピン
１４１ 位置決めピン
１５０ 成形対象物保持機構
２００ 成形対象物搬送機構
２０１ ローダベース
２０２ 成形対象物載置部
２０３ プッシャ
２１０ 押圧機構
２１１ 押圧部材
２１２ ロッド
２１３ エアシリンダ
Claims (8)
- 成形対象物を成形するための成形型を有する樹脂成形装置であって、
前記成形型は、上型と、前記上型下面と平行方向における前記成形対象物の位置を決めるための位置決め部材とを有し、
前記樹脂成形装置は、さらに、成形対象物保持機構と、成形対象物寄せ機構と、プッシャと、押圧機構とを含み、
前記成形対象物保持機構により、前記上型下面に前記成形対象物を保持可能であり、
前記成形対象物寄せ機構は、寄せ可動部と、弾性部材とを含み、
前記寄せ可動部は、前記上型下面と平行方向の回転軸を中心として回転可能であり、
前記上型の下方で、前記成形対象物を前記位置決め部材に対して近付けるように、前記弾性部材の弾性により前記寄せ可動部に回転力を働かせ前記成形対象物を押圧可能であり、
前記プッシャにより前記寄せ可動部の下面の一部を押圧して押し上げることで、前記弾性部材に応力を与えて、前記寄せ可動部を前記成形対象物寄せ動作時とは反対方向に回転させることが可能であり、
前記押圧機構により、前記寄せ可動部を前記回転軸より下で横方向に押圧可能である、
ことを特徴とする樹脂成形装置。 - 前記成形対象物寄せ機構が、前記上型に配置されている請求項１記載の樹脂成形装置。
- さらに、前記成形対象物を搬送する成形対象物搬送機構を有し、
前記押圧機構は、前記成形対象物搬送機構に配置されている請求項１又は２記載の樹脂成形装置。 - さらに、前記成形対象物を支持する成形対象物支持機構を有し、
前記成形対象物支持機構が、成形対象物支持可動部と、弾性部材とを含み、
前記成形対象物支持可動部は、前記上型下面と平行方向の回転軸を中心として回転可能である請求項１から３のいずれか一項に記載の樹脂成形装置。 - 前記寄せ可動部の回転軸が、前記成形対象物支持可動部の回転軸よりも上方に位置している請求項４記載の樹脂成形装置。
- 樹脂成形装置を用いた樹脂成形品の製造方法であって、
前記樹脂成形装置が、請求項１から５のいずれか一項に記載の樹脂成形装置であり、
前記樹脂成形品の製造方法は、前記成形対象物の位置を調整する成形対象物位置調整工程と、前記成形対象物を樹脂成形する樹脂成形工程とを含み、
前記成形対象物位置調整工程は、
前記上型の下方で、前記成形対象物を前記位置決め部材に対して近付けるように、前記弾性部材の弾性により前記寄せ可動部に回転力を働かせ前記成形対象物を押圧して第１の成形対象物寄せ動作を行う第１の成形対象物寄せ工程と、
前記プッシャにより前記寄せ可動部の下面の一部を押圧して押し上げることで、前記弾性部材に応力を与えて、前記寄せ可動部を前記第１の成形対象物寄せ動作時とは反対方向に回転させる寄せ可動部押し上げ工程と、
前記押圧機構により、前記寄せ可動部を前記回転軸より下で横方向に押圧し、前記成形対象物を前記位置決め部材に対して近付ける第２の成形対象物寄せ動作を行う第２の成形対象物寄せ工程と、
を含むことを特徴とする樹脂成形品の製造方法。 - 前記成形対象物位置調整工程が、
さらに、前記第１の成形対象物寄せ工程後、前記第２の成形対象物寄せ工程に先立ち、前記成形対象物の温度の均一化を図る成形対象物温度均一化工程を含む請求項６記載の樹脂成形品の製造方法。 - 前記成形対象物温度均一化工程が、前記成形対象物保持機構により前記成形対象物を前記上型下面に保持する保持動作を含む請求項７記載の樹脂成形品の製造方法。
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