プリフォーム成形機構及びプリフォーム成形方法
【課題】樹脂を打錠プレス（成形機）の所定の位置に配置するまでの間も加熱することでプリフォーム成形のための時間の短縮を可能とする。
【解決手段】樹脂１０２を導くシュータ１１４と樹脂１０２を所定の位置で加熱し成形する打錠プレス１１８（成形機）とを備えて、被成形品１６０を圧縮封止する圧縮成形装置１５０に供給するために、打錠プレス１１８（成形機）で樹脂１０２からプリフォーム樹脂１０４を成形するプリフォーム成形機構１００において、シュータ１１４に導かれる樹脂１０２が所定の位置に配置されるまでに樹脂１０２を加熱する下型１２０（加熱機構）を備える。
【解決手段】樹脂１０２を導くシュータ１１４と樹脂１０２を所定の位置で加熱し成形する打錠プレス１１８（成形機）とを備えて、被成形品１６０を圧縮封止する圧縮成形装置１５０に供給するために、打錠プレス１１８（成形機）で樹脂１０２からプリフォーム樹脂１０４を成形するプリフォーム成形機構１００において、シュータ１１４に導かれる樹脂１０２が所定の位置に配置されるまでに樹脂１０２を加熱する下型１２０（加熱機構）を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップ等が搭載された基板（被成形品）を圧縮封止する圧縮成形装置で用いられるプリフォーム樹脂を成形するプリフォーム成形機構及びプリフォーム成形方法の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体実装分野の製造工程に、機械的ストレスや温度・湿度の影響から半導体チップを保護するために半導体チップを樹脂で固める樹脂封止工程がある。その樹脂封止工程を行う封止手法の一つとして、圧縮成形方法がある。この手法は、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂にガラスフィラを混入させたもの；単に樹脂と称する）を金型上に載置し、樹脂を加熱溶融した状態で半導体チップが搭載された基板(被成形品)に押し付けることにより成形品を成形するというものである。この手法を用いると、ワイヤ変形を抑えた高品質な封止を行うことができるという利点がある。
【０００３】
圧縮成形に用いられる樹脂には粉末状や板状のものがある。板状の樹脂は、プリフォーム樹脂と呼ばれ、例えば粉末状の樹脂を加熱加圧して成形される。プリフォーム樹脂を使うことにより、樹脂封止工程時の樹脂の飛散を防止することができる。また、プリフォーム樹脂は、粉末状の樹脂に比べて高密度であるため、熱伝導性がよく、樹脂を早く昇温して硬化させることができる。このため、樹脂封止工程にかかる時間を短縮することができる。
【０００４】
プリフォーム樹脂に関しては、例えば特許文献１が挙げられる。特許文献１では、シュータを介して粉末状の樹脂が離型フィルムに均一に搭載される。そして、搭載された樹脂が、離型フィルムでプリフォーム成形の行われる位置（打錠プレスの所定の位置）まで移動され、プリフォーム用の成形機（打錠プレス）で板状に成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１８３７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、離型フィルムに搭載された樹脂に対しては、プリフォーム成形の行われる位置（打錠プレスの所定の位置）に配置されるまで加熱がなされず、プリフォーム成形に長い時間がかかるおそれがあった。即ち、樹脂封止工程を早めようとしても、プリフォーム成形が律速となる可能性があった。
【０００７】
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、樹脂を打錠プレス（成形機）の所定の位置に配置するまでの間も加熱することでプリフォーム成形のための時間の短縮を可能とするプリフォーム成形機構及びプリフォーム成形方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、樹脂を導くシュータと該樹脂を所定の位置で加熱し成形する成形機とを備えて、被成形品を圧縮封止する圧縮成形装置に供給するために、前記成形機で前記樹脂からプリフォーム樹脂を成形するプリフォーム成形機構において、前記シュータに導かれる樹脂が前記所定の位置に配置されるまでに該樹脂を加熱する加熱機構を備えることで、上記課題を解決するものである。
【０００９】
本発明では、シュータに導かれる樹脂が成形機の所定の位置に配置されるまでに該樹脂を加熱する加熱機構を備えている。即ち、成形機の所定の位置に樹脂が配置された段階で、樹脂はある程度の温度に昇温されている。このため、成形機の所定の位置に配置されてから樹脂が加熱されるよりも樹脂を早く溶融できるので、樹脂の溶融から流動完了までの時間が短くなり、プリフォーム成形にかかる時間を短縮することが可能となる。
【００１０】
なお、更に、前記シュータに導かれる樹脂を搭載するとともに、該樹脂を該樹脂の搭載される位置から前記所定の位置まで移動させる離型フィルムを備える場合には、樹脂を成形機の所定の位置まで移動させることが容易となる。同時に、プリフォーム樹脂の成形機への貼り付きを防止でき、成形機の汚れや樹脂量の誤差の発生を回避することができる。
【００１１】
なお、前記加熱機構が、前記成形機の一部を構成するとともに、前記樹脂の前記シュータから投下される位置から前記所定の位置まで移動可能とされている場合には、加熱機構が成形機に兼用されていることで、樹脂からプリフォーム成形してプリフォーム樹脂とするまでの加熱を一元的に制御でき、樹脂の温度制御を容易に行うことができる。同時に、加熱を行う新たな熱源を必要とせず部材の兼用により部材増加を抑えることも可能であり、プリフォーム成形機構をより低コストで実現することも可能となる。具体的に、前記成形機が下型と該下型に対向して配置され該下型に対して接近・離反可能な上型とを有し、前記下型が前記加熱機構とされている場合には、更に樹脂の温度制御を容易に行うことができる。
【００１２】
或いは、前記樹脂の搭載される位置から前記所定の位置までの間の前記離型フィルムに隣接して、前記加熱機構が前記成形機とは別に設けられている場合には、従来の成形機を変更することなくそのまま流用可能となる。このため、プリフォーム成形機構の開発期間や開発費用を最小限に抑えることができる。そして、前記加熱機構が前記離型フィルムの移動する方向に移動可能とされている場合には、加熱機構を小型としながらも樹脂を長時間加熱することが可能となる。更に、前記加熱機構が前記離型フィルムの下面に接触して配置されている場合には、更に樹脂の温度制御を容易に行うことができる。
【００１３】
なお、本発明は、樹脂を導くシュータと該樹脂を所定の位置で加熱し成形する成形機とを用いて、被成形品を圧縮封止する圧縮成形装置に供給するために、前記成形機で前記樹脂からプリフォーム樹脂を成形するプリフォーム成形方法において、前記樹脂を前記所定の位置に配置するまでに該樹脂を加熱する工程を含むことを特徴とするプリフォーム成形方法と捉えることもできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明を適用することにより、樹脂を打錠プレス（成形機）の所定の位置に配置するまでの間も加熱することでプリフォーム成形のための時間の短縮が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプリフォーム成形機構の一例であり、樹脂をシュータを介して離型フィルムに搭載した状態を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図２】同じく樹脂を打錠プレスの所定の位置に移動させた状態を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図３】同じく打錠プレスの所定の位置で樹脂がプリフォーム成形された状態を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図４】同じく冷却部にプリフォーム樹脂が配置された状態を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図５】同じく冷却部でプリフォーム樹脂が下型から上昇した状態を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図６】同じくプリフォーム樹脂を離型フィルムから取り外す位置に移動させた状態を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図７】本発明の第２実施形態に係るプリフォーム成形機構の一例であり、樹脂をシュータを介して離型フィルムに搭載した状態を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図８】同じく樹脂を打錠プレスの所定の位置に移動させた状態を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図９】同じく打錠プレスの所定の位置で樹脂がプリフォーム成形された状態を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図１０】同じく冷却部にプリフォーム樹脂が配置された状態を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図１１】同じく冷却部でプリフォーム樹脂が下型から上昇した状態を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図１２】同じくプリフォーム樹脂を離型フィルムから取り外す位置に移動させた状態を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図１３】本発明の第３実施形態に係るプリフォーム成形機構の一例を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図１４】本発明の第４実施形態に係るプリフォーム成形機構の概略を示す模式図
【図１５】圧縮成形装置の一例を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
最初に、本発明の第１実施形態に係るプリフォーム成形機構で供給されるプリフォーム樹脂が適用可能な圧縮成形装置について図１５を用いて以下に説明する。
【００１８】
圧縮成形装置１５０は、圧縮成形用金型として、上型１５２と下型１５４とを有する。下型１５４にはプレス機構（図示しない）が連結されており、所定のタイミングで下型１５４を上型１５２に対して接近・離反することが可能とされている。下型１５４は、貫通孔を備えた枠状金型１５８と当該貫通孔に嵌合して配置される圧縮金型１５６とを有した構成とされている。また、上型１５２に対する下型１５４の対向面には、離型フィルム１４８が供給されている。この離型フィルム１４８は図示せぬ供給機構によって案内され、所定のタイミングで順次送られて使用される。被成形品１６０（半導体チップ１６２を搭載した基板）は、上型１５２に備わる吸着機構（図示しない）によって吸着保持される。そして、被成形品１６０は、下型１５４の対向面（上型１５２側表面）の一部に形成されるキャビティにおいて、プリフォーム成形機構１００で所定の大きさに成形されたプリフォーム樹脂１０４で圧縮封止される。圧縮封止が終了すると、上型１５２と下型１５４とはプレス機構によって離反（型開き）される。封止された被成形品１６０（成形品）は、上型１５２から外されて下型１５４に載置されるが、離型フィルム１４８の存在によって下型１５４から容易に取り外すことが可能である。成形品が図示せぬ搬送機構によって運びだされた後、次の圧縮封止が行なわれる（樹脂封止工程）。
【００１９】
次に、プリフォーム成形機構１００について、図１を用いて説明する。
【００２０】
最初に、プリフォーム成形機構１００の概略について説明する。
【００２１】
プリフォーム成形機構１００は、樹脂１０２を、圧縮成形装置１５０のキャビティの形状に合わせて予め所定の大きさに成形（プリフォーム成形）することを目的としている。プリフォーム成形機構１００は、樹脂１０２及びプリフォーム樹脂１０４を移動させる搬送機構１０５と、樹脂１０２を導くシュータ１１４と、樹脂１０２を所定の位置で加熱し成形する打錠プレス１１８（成形機）と、プリフォーム樹脂１０４を冷却する冷却部１２８と、を備えている。そして、プリフォーム成形機構１００は、被成形品１６０を圧縮封止する圧縮成形装置１５０に供給するために、打錠プレス１１８で樹脂１０２からプリフォーム樹脂１０４を成形する。そして、プリフォーム成形機構１００は、シュータ１１４に導かれる樹脂１０２が打錠プレス１１８の所定の位置に配置されるまでに樹脂１０２を加熱する下型１２０（加熱機構）を備える。なお、下型１２０は、打錠プレス１１８の一部を構成するとともに、樹脂１０２のシュータ１１４から投下される位置から打錠プレス１１８の所定の位置まで移動可能とされている。
【００２２】
以下に、各構成要素について詳細に説明する。
【００２３】
前記搬送機構１０５は、図１に示す如く、離型フィルム１０６と第１支持ローラ１０８と第２支持ローラ１１０と可動ローラ１１２とを備える。第１支持ローラ１０８および第２支持ローラ１１０は水平方向（Ｘ方向）で位置が異なるように配置されている。そして、第１支持ローラ１０８より上側且つ第２支持ローラ１１０より下側の位置に可動ローラ１１２が設けられている。可動ローラ１１２は、自身が水平方向に移動することが可能とされており、開いた状態の打錠プレス１１８と冷却部１２８の間に進入することが可能とされている。第１支持ローラ１０８、第２支持ローラ１１０および可動ローラ１１２には（離型フィルム１４８とは異なる）離型フィルム１０６が係合している。離型フィルム１０６は、シュータ１１４に導かれる樹脂１０２を搭載するとともに、樹脂１０２を樹脂１０２の搭載される位置から打錠プレス１１８の所定の位置まで移動させることができる。離型フィルム１０６には、例えば、ポリプロピレンフィルムが使用される。
【００２４】
前記シュータ１１４は、図１に示す如く、図示せぬ計量部で計量された樹脂１０２を離型フィルム１０６に導き、樹脂１０２を投下して離型フィルム１０６に搭載する筒状部材である。なお、シュータは必ずしも完全な筒状である必要はなく、例えば断面が半円となるような一部開いた状態のものであっても、樹脂を導く機能を備えていればよい。
【００２５】
前記打錠プレス１１８は、図１に示す如く、上型１２２と下型１２０とを有する。上型１２２は、下型１２０に対向して配置され下型１２０に対して図示せぬプレス機構によって接近・離反可能とされ、所定のタイミングで開閉可能とされている。上型１２２と下型１２０には各々、図示せぬヒータが内設され、プリフォーム成形に適した温度（例えば１００℃）に保持されている。そして、上型１２２は上下方向に移動可能とされ、下型１２０は水平方向に移動可能とされている。
【００２６】
下型１２０は、加熱部１２０Ａと断熱部１２０Ｂとスライダ部１２０Ｃと接続部１２０Ｄとを備える。加熱部１２０Ａには図示せぬヒータが設けられている。加熱部１２０Ａの下側に断熱部１２０Ｂが配置されており、加熱部１２０Ａの熱が断熱部１２０Ｂより下側に伝導・拡散しないようにされている。断熱部１２０Ｂの下側には、スライダ部１２０Ｃが設けられている。スライダ部１２０Ｃは、レール１２６上で水平方向に移動可能に支持されている。スライダ部１２０Ｃの側面には接続部１２０Ｄが設けられており、そこにシリンダ１２４のロッド１２４Ａの先端が接続されている。シリンダ１２４は、エアシリンダであり、図示せぬ圧縮空気供給源とつながっている。ロッド１２４Ａは、レール１２６の伸びる方向（水平方向）に圧縮空気供給源からの圧縮空気で伸縮可能とされている。そのため、シリンダ１２４のロッド１２４Ａの伸縮に伴い、下型１２０が水平方向に移動可能とされている。即ち、下型１２０は、シュータ１１４に導かれる樹脂１０２が打錠プレス１１８の所定の位置に配置されるまでに樹脂１０２を加熱する加熱機構として機能する。
【００２７】
上型１２２は、下型１２０と同様に図示せぬヒータと断熱部とを有し、圧縮型１２２Ａと枠型１２２Ｂとを備える。圧縮型１２２Ａは枠型１２２Ｂの貫通孔に嵌合している。枠型１２２Ｂはばね１２２Ｃを介し圧縮型１２２Ａと接続されている。このため、枠型１２２Ｂは、圧縮型１２２Ａに対して相対的に鉛直方向（Ｚ方向）で移動可能とされている。
【００２８】
前記冷却部１２８は、図１に示す如く、打錠プレス１１８に隣接して配置されている。冷却部１２８も、打錠プレス１１８と同じく、上型１３２と下型１３０とを有し、図示せぬプレス機構によって所定のタイミングで開閉可能とされている。
【００２９】
なお、打錠プレス１１８及び冷却部１２８のそれぞれ下型１２０、１３０の位置と略同じ高さの位置に、第１支持ローラ１０８が設けられている。また、打錠プレス１１８及び冷却部１２８のそれぞれ上型１２２、１３２の位置と異なる高さの位置（低位置）に第２支持ローラ１１０が設けられている（型締め時には、上型１２２、１３２と第２支持ローラ１１０の高さが概略同じになる）。離型フィルム１０６に樹脂１０２が搭載されることで、樹脂１０２を打錠プレス１１８の所定の位置（上型１２２が上下動し樹脂１０２を下型１２０と挟み込み、樹脂１０２をプリフォーム成形する位置）に移動させ、プリフォーム成形された樹脂（プリフォーム樹脂１０４）を冷却部１２８に移動させる。同時に、樹脂１０２が打錠プレス１１８に付着すること等を防止することができる。
【００３０】
次に、プリフォーム成形機構１００におけるプリフォーム成形方法について図１〜図６を用いて説明する。
【００３１】
まず、可動ローラ１１２が第２支持ローラ１１０の近傍（図１で第２支持ローラ１１０の右側）に位置される。同時に、シリンダ１２４のロッド１２４Ａが縮んだ状態とされ、シュータ１１４の真下に下型１２０が配置される。そして、シュータ１１４を降下させて、離型フィルム１０６にほとんど接触した状態にシュータ１１４を配置する。そして、図示せぬ計量部から投下された樹脂１０２を、シュータ１１４で導き離型フィルム１０６に搭載する（図１）。このとき、離型フィルム１０６の下面には下型１２０の上面が密着した状態とされている。下型１２０は一定の温度に加熱されているので、樹脂１０２が離型フィルム１０６に搭載された段階（シュータ１１４から投下された位置）から、樹脂１０２の加熱が始まり、温度が上昇し始める。
【００３２】
次に、離型フィルム１０６上に搭載された樹脂１０２を、打錠プレス１１８の所定の位置に配置するように、可動ローラ１１２を移動させる。このとき樹脂１０２は、離型フィルム１０６によって上下が包まれた状態で移動する。この移動と同時に、シリンダ１２４のロッド１２４Ａが伸びた状態とされ下型１２０が打錠プレス１１８の所定の位置（上型１２２に対向する位置）に移動する（図２）。この移動の際にも離型フィルム１０６の下面と下型１２０の上面とは密着した状態を保つ。
【００３３】
次に、打錠プレス１１８の所定の位置で、図示せぬプレス機構によって上型１２２が降下し打錠プレス１１８が型閉じ及び型締め（例えば１ＭＰａの圧力）される。そして、樹脂１０２は、成形時間（例えば１５秒）を経て目的とする形状（例えば、圧縮成形装置１５０のキャビティの形状と相似する形状）へとプリフォーム成形され、上型１２２が上昇する（図３）。
【００３４】
次に、打錠プレス１１８によって樹脂１０２から成形されたプリフォーム樹脂１０４を冷却部１２８の位置に配置するように、可動ローラ１１２が移動する。プリフォーム樹脂１０４が冷却部１２８の位置に配置されると、上型１３２が下降し冷却部１２８が閉じられ、プリフォーム樹脂１０４を上型１３２と下型１３０とで挟む。そしてプリフォーム樹脂１０４が必要な程度にまで冷却される。その後に、上型１３２が上昇する（図４）。
【００３５】
次に、可動ローラ１１２が鉛直方向（Ｚ方向）に僅かに移動し、離型フィルム１０６を下型１３０から離反させる（図５）。
【００３６】
次に、可動ローラ１１２は上記の鉛直方向の位置を保持したまま、再び第２支持ローラ１１０の近傍に戻る。このため、プリフォーム樹脂１０４の上面から離型フィルム１０６が剥離される。同時に、シリンダ１２４のロッド１２４Ａが縮んだ状態とされ、シュータ１１４の真下に下型１２０が配置される。このとき、冷却後のプリフォーム樹脂１０４は、第１支持ローラ１０８と下型１２０との間に移動される。即ち、プリフォーム樹脂１０４は下型１２０と鉛直方向で重ならないような位置に配置される。そして、図示せぬ搬送機構によりプリフォーム樹脂１０４の上面が吸着され、圧縮成形用金型にプリフォーム樹脂１０４が搬送されることとなる。なお、可動ローラ１１２は元の鉛直方向の位置に戻る（図６）。
【００３７】
このように本実施形態では、シュータ１１４に導かれる樹脂１０２が打錠プレス１１８（成形機）の所定の位置に配置されるまでに樹脂１０２を加熱する下型１２０を備えている。即ち、打錠プレス１１８の所定の位置に樹脂１０２が配置された段階で、樹脂１０２はある程度の温度に昇温されている。このため、打錠プレス１１８の所定の位置に配置されてから樹脂１０２が加熱されるよりも樹脂１０２を早く溶融できるので、樹脂１０２の溶融から流動完了までの時間が短くなり、プリフォーム成形にかかる時間を短縮することが可能となる。
【００３８】
また、更に、シュータ１１４に導かれる樹脂１０２を搭載するとともに、樹脂１０２を樹脂１０２の搭載される位置（シュータ１１４から投下される位置）から所定の位置まで移動させる離型フィルム１０６を備えている。このため、樹脂１０２を打錠プレス１１８の所定の位置まで移動させることが容易となる。同時に、プリフォーム樹脂１０４の打錠プレス１１８への貼り付きを防止でき、打錠プレス１１８の汚れや樹脂量の誤差の発生を回避することができる。
【００３９】
また、下型１２０が、打錠プレス１１８の一部を構成するとともに、樹脂１０２のシュータ１１４から投下される位置から所定の位置まで移動可能とされている。即ち、下型１２０（加熱機構）が打錠プレス１１８に兼用されていることで、樹脂１０２からプリフォーム成形してプリフォーム樹脂１０４とするまでの加熱を一元的に制御でき、樹脂１０２の温度制御を容易に行うことができる。同時に、加熱を行う新たな熱源を必要とせず部材の兼用により部材増加を抑えることも可能であり、プリフォーム成形機構１００をより低コストで実現することも可能となる。具体的に、打錠プレス１１８が下型１２０と下型１２０に対向して配置され下型１２０に対して接近・離反可能な上型１２２とを有し、下型１２０が加熱機構とされている。このため、更に樹脂１０２の温度制御を容易に行うことができる。
【００４０】
即ち、本実施形態においては、樹脂１０２を打錠プレス１１８（成形機）の所定の位置に配置するまでの間も加熱することでプリフォーム成形のための時間の短縮が可能となる。
【００４１】
本発明について第１実施形態を挙げて説明したが、本発明は第１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。
【００４２】
例えば、第１実施形態においては、打錠プレス１１８の下型１２０が加熱機構とされていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図７〜図１２に示す第２実施形態の如く、樹脂の搭載される位置から打錠プレスの所定の位置までの間の離型フィルムに隣接して、加熱機構である予熱ブロックが打錠プレスとは別に設けられていてもよい。以下、主に予熱ブロックの構成とプリフォーム成形方法とについて説明し、それ以外は第１実施形態と同様なので、下二桁の符号を同一として説明を省略する。
【００４３】
予熱ブロック２１６は、図７に示す如く、打錠プレス２１８及び冷却部２２８のそれぞれの下型２２０、２３０とほぼ同じ鉛直方向（Ｚ方向）の位置に配置されている。そして、予熱ブロック２１６は、第１支持ローラ２０８と下型２２０との間であって、水平方向（Ｘ方向）でシュータ２１４の真下から下型２２０の近傍までの長さを備えている。予熱ブロック２１６は、離型フィルム２０６の下面に接触する部分が加熱部２１６Ａとされ、図示せぬヒータが内設されている。加熱部２１６Ａの下側には断熱部２１６Ｂが設けられ、断熱部２１６Ｂの更に下側にベース部２１６Ｃが設けられている。なお、下型２２０も予熱ブロック２１６と同様な構成（加熱部２２０Ａ、断熱部２２０Ｂ、ベース部２２０Ｃ）とされ、上型２２２に対向して配置されている。
【００４４】
次に、プリフォーム成形機構２００におけるプリフォーム成形方法について図７〜図１２を用いて説明する。
【００４５】
まず、可動ローラ２１２が第２支持ローラ２１０の近傍（図７で第２支持ローラ２１０の右側）に位置される。そして、シュータ２１４を降下させて、離型フィルム２０６にほとんど接触した状態にシュータ２１４を配置する。そして、図示せぬ計量部から投下された樹脂２０２を、シュータ２１４で導き離型フィルム２０６に搭載する（図７）。このとき、離型フィルム２０６の下面には予熱ブロック２１６の上面が密着した状態とされている。予熱ブロック２１６は一定の温度（例えば１００℃）に加熱されているので、樹脂２０２が離型フィルム２０６に搭載された段階（シュータ２１４から投下された位置）から、樹脂２０２の加熱が始まり、温度が上昇し始める。
【００４６】
次に、離型フィルム２０６上に搭載された樹脂２０２を、打錠プレス２１８の所定の位置（下型２２０の真上の位置）に配置するように、可動ローラ２１２を移動させる。この移動の際にも離型フィルム２０６の下面と予熱ブロック２１６の上面とは密着した状態を保つ。このとき樹脂２０２は、離型フィルム２０６によって上下が包まれた状態で移動する（図８）。
【００４７】
次に、打錠プレス２１８の所定の位置で、図示せぬプレス機構によって上型２２２が降下し打錠プレス２１８が型閉じ及び型締め（例えば１ＭＰａの圧力）される。そして、樹脂２０２は、成形時間（例えば１５秒）を経て目的とする形状（例えば、圧縮成形装置のキャビティの形状と相似する形状）へとプリフォーム成形され、上型２２２が上昇する（図９）。
【００４８】
次に、打錠プレス２１８によって樹脂２０２から成形されたプリフォーム樹脂２０４を冷却部２２８の位置に配置するように、可動ローラ２１２が移動する。プリフォーム樹脂２０４が冷却部２２８の位置に配置されると、上型２３２が下降し冷却部２２８が閉じられ、プリフォーム樹脂２０４を上型２３２と下型２３０とで挟む。そしてプリフォーム樹脂２０４が必要な程度にまで冷却される。その後に、上型２３２が上昇する（図１０）。
【００４９】
次に、可動ローラ２１２が鉛直方向に僅かに移動し、離型フィルム２０６を下型２３０から離反させる（図１１）。
【００５０】
次に、可動ローラ２１２は上記の鉛直方向の位置を保持したまま、再び第２支持ローラ２１０の近傍に戻る。このため、プリフォーム樹脂２０４の上面から離型フィルム２０６が剥離される。このとき、冷却後のプリフォーム樹脂２０４は、第１支持ローラ２０８と予熱ブロック２１６との間に移動される。即ち、プリフォーム樹脂２０４は予熱ブロック２１６と鉛直方向で重ならないような位置に配置される。そして、図示せぬ搬送機構によりプリフォーム樹脂２０４の上面が吸着され、圧縮成形用金型にプリフォーム樹脂２０４が搬送されることとなる。なお、可動ローラ２１２は元の鉛直方向の位置に戻る（図１２）。
【００５１】
このように本実施形態では、樹脂の搭載される位置から所定の位置までの間の離型フィルム２０６に隣接して、予熱ブロック２１６（加熱機構）が打錠プレス２１８とは別に設けられている。このため、従来の打錠プレスを変更することなくそのまま流用可能となる。このため、プリフォーム成形機構２００の開発期間や開発費用を最小限に抑えることができる。そして、予熱ブロック２１６は、水平方向でシュータ２１４の真下から下型２２０の近傍までの長さを備えているので、可動部分を用いずとも、樹脂２０２を長時間加熱することが可能である。更に、予熱ブロック２１６は、離型フィルム２０６の下面に接触して配置されているので、更に樹脂２０２の温度制御を容易に行うことができる。
【００５２】
また、上記実施形態においては、加熱機構が打錠プレスの下型と兼用の場合には水平高方向（Ｘ方向）に移動可能とされ、加熱機構が打錠プレスとは別に設けられた予熱ブロックとされた場合には水平方向で固定されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１３に示す第３実施形態の如く、加熱機構が打錠プレス３１８とは別に設けられた予熱ブロック３１６であっても、予熱ブロック３１６（加熱機構）が離型フィルム３０６の移動する方向（Ｘ方向）に移動可能とされていてもよい。その場合には、予熱ブロック３１６を小型としながらも樹脂３０２を長時間加熱することが可能となる。なお、本実施形態の構成要素は、第１実施形態と第２実施形態と同様の機能を備えるので、下二桁の符号を同一として説明を省略する。なお、加熱機構が、打錠プレスの下型と兼用ではなく、例えば打錠プレスの上型と兼用であってもよい。
【００５３】
また、上記実施形態においては、打錠プレスの上型が上下方向に移動可能とされていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１４に示す第４実施形態の如くであってもよい。以下、第４実施形態について概略的に説明する。なお、図１４（Ａ）はシュータから樹脂が離型フィルム４０６に搭載された状態、図１４（Ｂ）は樹脂が打錠プレスの所定の位置に配置され上型が離型フィルムを介して樹脂に当接した状態、図１４（Ｃ）は打錠プレスで樹脂を挟み込んで型締めした状態、それぞれを示している。
【００５４】
本実施形態では、打錠プレス４１８の下型４２０が上型４２２に対向して上下方向に移動可能とされている。そして、下型４２０が圧縮型４２０Ａと枠型４２０Ｂとを備えている。圧縮型４２０Ａが、枠型４２０Ｂの貫通孔に嵌合され、ばね４２０Ｃで枠型４２０Ｂと接続されている。それ以外の構成等は上記実施形態と同様なので、下二桁を同一とし説明を省略する。
【００５５】
また、上記実施形態においては、離型フィルムの下面に加熱機構（下型、予熱ブロック）を接触させてシュータから投下された樹脂を加熱していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、加熱は赤外線等を用いて非接触で樹脂の上から、若しくは下から行ってもよい。また、樹脂が離型フィルム上に投下されてから加熱をしていたが、例えばシュータ自体（内部の雰囲気を含む）をある程度周囲温度から温度上昇させておき、離型フィルムへ樹脂を投下する前から樹脂の加熱をしてもよい。
【００５６】
また、上記実施形態においては、プリフォーム成形機構に離型フィルムが用いられていたが、特に第１実施形態においては離型フィルムを用いなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、半導体チップ等の被成形品を圧縮封止するための圧縮成形装置に用いられるプリフォーム樹脂を成形するプリフォーム成形機構及びプリフォーム成形方法として好適である。
【符号の説明】
【００５８】
１００、２００、３００…プリフォーム成形機構
１０２、２０２、３０２、４０２…樹脂
１０４、２０４、３０４、４０４…プリフォーム樹脂
１０５…搬送機構
１０６、１４８、２０６、３０６、４０６…離型フィルム
１０８、２０８、３０８…第１支持ローラ
１１０、２１０、３１０…第２支持ローラ
１１２、２１２、３１２…可動ローラ
１１４、２１４、３１４、４１４…シュータ
１１８、２１８、３１８、４１８…打錠プレス（成形機）
１２０、１３０、１５４、２２０、２３０、３２０、３３０、４２０…下型
１２２、１３２、１５２、２２２、２３２、３２２、３３２、４２２…上型
１２４、３２４…シリンダ
１２６、３２６…レール
１２８、２２８、３２８…冷却部
１５０…圧縮成形装置
１６０…被成形品（基板）
２１６、３１６、４１６…予熱ブロック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップ等が搭載された基板（被成形品）を圧縮封止する圧縮成形装置で用いられるプリフォーム樹脂を成形するプリフォーム成形機構及びプリフォーム成形方法の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体実装分野の製造工程に、機械的ストレスや温度・湿度の影響から半導体チップを保護するために半導体チップを樹脂で固める樹脂封止工程がある。その樹脂封止工程を行う封止手法の一つとして、圧縮成形方法がある。この手法は、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂にガラスフィラを混入させたもの；単に樹脂と称する）を金型上に載置し、樹脂を加熱溶融した状態で半導体チップが搭載された基板(被成形品)に押し付けることにより成形品を成形するというものである。この手法を用いると、ワイヤ変形を抑えた高品質な封止を行うことができるという利点がある。
【０００３】
圧縮成形に用いられる樹脂には粉末状や板状のものがある。板状の樹脂は、プリフォーム樹脂と呼ばれ、例えば粉末状の樹脂を加熱加圧して成形される。プリフォーム樹脂を使うことにより、樹脂封止工程時の樹脂の飛散を防止することができる。また、プリフォーム樹脂は、粉末状の樹脂に比べて高密度であるため、熱伝導性がよく、樹脂を早く昇温して硬化させることができる。このため、樹脂封止工程にかかる時間を短縮することができる。
【０００４】
プリフォーム樹脂に関しては、例えば特許文献１が挙げられる。特許文献１では、シュータを介して粉末状の樹脂が離型フィルムに均一に搭載される。そして、搭載された樹脂が、離型フィルムでプリフォーム成形の行われる位置（打錠プレスの所定の位置）まで移動され、プリフォーム用の成形機（打錠プレス）で板状に成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１８３７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、離型フィルムに搭載された樹脂に対しては、プリフォーム成形の行われる位置（打錠プレスの所定の位置）に配置されるまで加熱がなされず、プリフォーム成形に長い時間がかかるおそれがあった。即ち、樹脂封止工程を早めようとしても、プリフォーム成形が律速となる可能性があった。
【０００７】
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、樹脂を打錠プレス（成形機）の所定の位置に配置するまでの間も加熱することでプリフォーム成形のための時間の短縮を可能とするプリフォーム成形機構及びプリフォーム成形方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、樹脂を導くシュータと該樹脂を所定の位置で加熱し成形する成形機とを備えて、被成形品を圧縮封止する圧縮成形装置に供給するために、前記成形機で前記樹脂からプリフォーム樹脂を成形するプリフォーム成形機構において、前記シュータに導かれる樹脂が前記所定の位置に配置されるまでに該樹脂を加熱する加熱機構を備えることで、上記課題を解決するものである。
【０００９】
本発明では、シュータに導かれる樹脂が成形機の所定の位置に配置されるまでに該樹脂を加熱する加熱機構を備えている。即ち、成形機の所定の位置に樹脂が配置された段階で、樹脂はある程度の温度に昇温されている。このため、成形機の所定の位置に配置されてから樹脂が加熱されるよりも樹脂を早く溶融できるので、樹脂の溶融から流動完了までの時間が短くなり、プリフォーム成形にかかる時間を短縮することが可能となる。
【００１０】
なお、更に、前記シュータに導かれる樹脂を搭載するとともに、該樹脂を該樹脂の搭載される位置から前記所定の位置まで移動させる離型フィルムを備える場合には、樹脂を成形機の所定の位置まで移動させることが容易となる。同時に、プリフォーム樹脂の成形機への貼り付きを防止でき、成形機の汚れや樹脂量の誤差の発生を回避することができる。
【００１１】
なお、前記加熱機構が、前記成形機の一部を構成するとともに、前記樹脂の前記シュータから投下される位置から前記所定の位置まで移動可能とされている場合には、加熱機構が成形機に兼用されていることで、樹脂からプリフォーム成形してプリフォーム樹脂とするまでの加熱を一元的に制御でき、樹脂の温度制御を容易に行うことができる。同時に、加熱を行う新たな熱源を必要とせず部材の兼用により部材増加を抑えることも可能であり、プリフォーム成形機構をより低コストで実現することも可能となる。具体的に、前記成形機が下型と該下型に対向して配置され該下型に対して接近・離反可能な上型とを有し、前記下型が前記加熱機構とされている場合には、更に樹脂の温度制御を容易に行うことができる。
【００１２】
或いは、前記樹脂の搭載される位置から前記所定の位置までの間の前記離型フィルムに隣接して、前記加熱機構が前記成形機とは別に設けられている場合には、従来の成形機を変更することなくそのまま流用可能となる。このため、プリフォーム成形機構の開発期間や開発費用を最小限に抑えることができる。そして、前記加熱機構が前記離型フィルムの移動する方向に移動可能とされている場合には、加熱機構を小型としながらも樹脂を長時間加熱することが可能となる。更に、前記加熱機構が前記離型フィルムの下面に接触して配置されている場合には、更に樹脂の温度制御を容易に行うことができる。
【００１３】
なお、本発明は、樹脂を導くシュータと該樹脂を所定の位置で加熱し成形する成形機とを用いて、被成形品を圧縮封止する圧縮成形装置に供給するために、前記成形機で前記樹脂からプリフォーム樹脂を成形するプリフォーム成形方法において、前記樹脂を前記所定の位置に配置するまでに該樹脂を加熱する工程を含むことを特徴とするプリフォーム成形方法と捉えることもできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明を適用することにより、樹脂を打錠プレス（成形機）の所定の位置に配置するまでの間も加熱することでプリフォーム成形のための時間の短縮が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプリフォーム成形機構の一例であり、樹脂をシュータを介して離型フィルムに搭載した状態を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図２】同じく樹脂を打錠プレスの所定の位置に移動させた状態を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図３】同じく打錠プレスの所定の位置で樹脂がプリフォーム成形された状態を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図４】同じく冷却部にプリフォーム樹脂が配置された状態を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図５】同じく冷却部でプリフォーム樹脂が下型から上昇した状態を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図６】同じくプリフォーム樹脂を離型フィルムから取り外す位置に移動させた状態を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図７】本発明の第２実施形態に係るプリフォーム成形機構の一例であり、樹脂をシュータを介して離型フィルムに搭載した状態を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図８】同じく樹脂を打錠プレスの所定の位置に移動させた状態を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図９】同じく打錠プレスの所定の位置で樹脂がプリフォーム成形された状態を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図１０】同じく冷却部にプリフォーム樹脂が配置された状態を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図１１】同じく冷却部でプリフォーム樹脂が下型から上昇した状態を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図１２】同じくプリフォーム樹脂を離型フィルムから取り外す位置に移動させた状態を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図１３】本発明の第３実施形態に係るプリフォーム成形機構の一例を示す側面図（Ａ）と上面図（Ｂ）
【図１４】本発明の第４実施形態に係るプリフォーム成形機構の概略を示す模式図
【図１５】圧縮成形装置の一例を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
最初に、本発明の第１実施形態に係るプリフォーム成形機構で供給されるプリフォーム樹脂が適用可能な圧縮成形装置について図１５を用いて以下に説明する。
【００１８】
圧縮成形装置１５０は、圧縮成形用金型として、上型１５２と下型１５４とを有する。下型１５４にはプレス機構（図示しない）が連結されており、所定のタイミングで下型１５４を上型１５２に対して接近・離反することが可能とされている。下型１５４は、貫通孔を備えた枠状金型１５８と当該貫通孔に嵌合して配置される圧縮金型１５６とを有した構成とされている。また、上型１５２に対する下型１５４の対向面には、離型フィルム１４８が供給されている。この離型フィルム１４８は図示せぬ供給機構によって案内され、所定のタイミングで順次送られて使用される。被成形品１６０（半導体チップ１６２を搭載した基板）は、上型１５２に備わる吸着機構（図示しない）によって吸着保持される。そして、被成形品１６０は、下型１５４の対向面（上型１５２側表面）の一部に形成されるキャビティにおいて、プリフォーム成形機構１００で所定の大きさに成形されたプリフォーム樹脂１０４で圧縮封止される。圧縮封止が終了すると、上型１５２と下型１５４とはプレス機構によって離反（型開き）される。封止された被成形品１６０（成形品）は、上型１５２から外されて下型１５４に載置されるが、離型フィルム１４８の存在によって下型１５４から容易に取り外すことが可能である。成形品が図示せぬ搬送機構によって運びだされた後、次の圧縮封止が行なわれる（樹脂封止工程）。
【００１９】
次に、プリフォーム成形機構１００について、図１を用いて説明する。
【００２０】
最初に、プリフォーム成形機構１００の概略について説明する。
【００２１】
プリフォーム成形機構１００は、樹脂１０２を、圧縮成形装置１５０のキャビティの形状に合わせて予め所定の大きさに成形（プリフォーム成形）することを目的としている。プリフォーム成形機構１００は、樹脂１０２及びプリフォーム樹脂１０４を移動させる搬送機構１０５と、樹脂１０２を導くシュータ１１４と、樹脂１０２を所定の位置で加熱し成形する打錠プレス１１８（成形機）と、プリフォーム樹脂１０４を冷却する冷却部１２８と、を備えている。そして、プリフォーム成形機構１００は、被成形品１６０を圧縮封止する圧縮成形装置１５０に供給するために、打錠プレス１１８で樹脂１０２からプリフォーム樹脂１０４を成形する。そして、プリフォーム成形機構１００は、シュータ１１４に導かれる樹脂１０２が打錠プレス１１８の所定の位置に配置されるまでに樹脂１０２を加熱する下型１２０（加熱機構）を備える。なお、下型１２０は、打錠プレス１１８の一部を構成するとともに、樹脂１０２のシュータ１１４から投下される位置から打錠プレス１１８の所定の位置まで移動可能とされている。
【００２２】
以下に、各構成要素について詳細に説明する。
【００２３】
前記搬送機構１０５は、図１に示す如く、離型フィルム１０６と第１支持ローラ１０８と第２支持ローラ１１０と可動ローラ１１２とを備える。第１支持ローラ１０８および第２支持ローラ１１０は水平方向（Ｘ方向）で位置が異なるように配置されている。そして、第１支持ローラ１０８より上側且つ第２支持ローラ１１０より下側の位置に可動ローラ１１２が設けられている。可動ローラ１１２は、自身が水平方向に移動することが可能とされており、開いた状態の打錠プレス１１８と冷却部１２８の間に進入することが可能とされている。第１支持ローラ１０８、第２支持ローラ１１０および可動ローラ１１２には（離型フィルム１４８とは異なる）離型フィルム１０６が係合している。離型フィルム１０６は、シュータ１１４に導かれる樹脂１０２を搭載するとともに、樹脂１０２を樹脂１０２の搭載される位置から打錠プレス１１８の所定の位置まで移動させることができる。離型フィルム１０６には、例えば、ポリプロピレンフィルムが使用される。
【００２４】
前記シュータ１１４は、図１に示す如く、図示せぬ計量部で計量された樹脂１０２を離型フィルム１０６に導き、樹脂１０２を投下して離型フィルム１０６に搭載する筒状部材である。なお、シュータは必ずしも完全な筒状である必要はなく、例えば断面が半円となるような一部開いた状態のものであっても、樹脂を導く機能を備えていればよい。
【００２５】
前記打錠プレス１１８は、図１に示す如く、上型１２２と下型１２０とを有する。上型１２２は、下型１２０に対向して配置され下型１２０に対して図示せぬプレス機構によって接近・離反可能とされ、所定のタイミングで開閉可能とされている。上型１２２と下型１２０には各々、図示せぬヒータが内設され、プリフォーム成形に適した温度（例えば１００℃）に保持されている。そして、上型１２２は上下方向に移動可能とされ、下型１２０は水平方向に移動可能とされている。
【００２６】
下型１２０は、加熱部１２０Ａと断熱部１２０Ｂとスライダ部１２０Ｃと接続部１２０Ｄとを備える。加熱部１２０Ａには図示せぬヒータが設けられている。加熱部１２０Ａの下側に断熱部１２０Ｂが配置されており、加熱部１２０Ａの熱が断熱部１２０Ｂより下側に伝導・拡散しないようにされている。断熱部１２０Ｂの下側には、スライダ部１２０Ｃが設けられている。スライダ部１２０Ｃは、レール１２６上で水平方向に移動可能に支持されている。スライダ部１２０Ｃの側面には接続部１２０Ｄが設けられており、そこにシリンダ１２４のロッド１２４Ａの先端が接続されている。シリンダ１２４は、エアシリンダであり、図示せぬ圧縮空気供給源とつながっている。ロッド１２４Ａは、レール１２６の伸びる方向（水平方向）に圧縮空気供給源からの圧縮空気で伸縮可能とされている。そのため、シリンダ１２４のロッド１２４Ａの伸縮に伴い、下型１２０が水平方向に移動可能とされている。即ち、下型１２０は、シュータ１１４に導かれる樹脂１０２が打錠プレス１１８の所定の位置に配置されるまでに樹脂１０２を加熱する加熱機構として機能する。
【００２７】
上型１２２は、下型１２０と同様に図示せぬヒータと断熱部とを有し、圧縮型１２２Ａと枠型１２２Ｂとを備える。圧縮型１２２Ａは枠型１２２Ｂの貫通孔に嵌合している。枠型１２２Ｂはばね１２２Ｃを介し圧縮型１２２Ａと接続されている。このため、枠型１２２Ｂは、圧縮型１２２Ａに対して相対的に鉛直方向（Ｚ方向）で移動可能とされている。
【００２８】
前記冷却部１２８は、図１に示す如く、打錠プレス１１８に隣接して配置されている。冷却部１２８も、打錠プレス１１８と同じく、上型１３２と下型１３０とを有し、図示せぬプレス機構によって所定のタイミングで開閉可能とされている。
【００２９】
なお、打錠プレス１１８及び冷却部１２８のそれぞれ下型１２０、１３０の位置と略同じ高さの位置に、第１支持ローラ１０８が設けられている。また、打錠プレス１１８及び冷却部１２８のそれぞれ上型１２２、１３２の位置と異なる高さの位置（低位置）に第２支持ローラ１１０が設けられている（型締め時には、上型１２２、１３２と第２支持ローラ１１０の高さが概略同じになる）。離型フィルム１０６に樹脂１０２が搭載されることで、樹脂１０２を打錠プレス１１８の所定の位置（上型１２２が上下動し樹脂１０２を下型１２０と挟み込み、樹脂１０２をプリフォーム成形する位置）に移動させ、プリフォーム成形された樹脂（プリフォーム樹脂１０４）を冷却部１２８に移動させる。同時に、樹脂１０２が打錠プレス１１８に付着すること等を防止することができる。
【００３０】
次に、プリフォーム成形機構１００におけるプリフォーム成形方法について図１〜図６を用いて説明する。
【００３１】
まず、可動ローラ１１２が第２支持ローラ１１０の近傍（図１で第２支持ローラ１１０の右側）に位置される。同時に、シリンダ１２４のロッド１２４Ａが縮んだ状態とされ、シュータ１１４の真下に下型１２０が配置される。そして、シュータ１１４を降下させて、離型フィルム１０６にほとんど接触した状態にシュータ１１４を配置する。そして、図示せぬ計量部から投下された樹脂１０２を、シュータ１１４で導き離型フィルム１０６に搭載する（図１）。このとき、離型フィルム１０６の下面には下型１２０の上面が密着した状態とされている。下型１２０は一定の温度に加熱されているので、樹脂１０２が離型フィルム１０６に搭載された段階（シュータ１１４から投下された位置）から、樹脂１０２の加熱が始まり、温度が上昇し始める。
【００３２】
次に、離型フィルム１０６上に搭載された樹脂１０２を、打錠プレス１１８の所定の位置に配置するように、可動ローラ１１２を移動させる。このとき樹脂１０２は、離型フィルム１０６によって上下が包まれた状態で移動する。この移動と同時に、シリンダ１２４のロッド１２４Ａが伸びた状態とされ下型１２０が打錠プレス１１８の所定の位置（上型１２２に対向する位置）に移動する（図２）。この移動の際にも離型フィルム１０６の下面と下型１２０の上面とは密着した状態を保つ。
【００３３】
次に、打錠プレス１１８の所定の位置で、図示せぬプレス機構によって上型１２２が降下し打錠プレス１１８が型閉じ及び型締め（例えば１ＭＰａの圧力）される。そして、樹脂１０２は、成形時間（例えば１５秒）を経て目的とする形状（例えば、圧縮成形装置１５０のキャビティの形状と相似する形状）へとプリフォーム成形され、上型１２２が上昇する（図３）。
【００３４】
次に、打錠プレス１１８によって樹脂１０２から成形されたプリフォーム樹脂１０４を冷却部１２８の位置に配置するように、可動ローラ１１２が移動する。プリフォーム樹脂１０４が冷却部１２８の位置に配置されると、上型１３２が下降し冷却部１２８が閉じられ、プリフォーム樹脂１０４を上型１３２と下型１３０とで挟む。そしてプリフォーム樹脂１０４が必要な程度にまで冷却される。その後に、上型１３２が上昇する（図４）。
【００３５】
次に、可動ローラ１１２が鉛直方向（Ｚ方向）に僅かに移動し、離型フィルム１０６を下型１３０から離反させる（図５）。
【００３６】
次に、可動ローラ１１２は上記の鉛直方向の位置を保持したまま、再び第２支持ローラ１１０の近傍に戻る。このため、プリフォーム樹脂１０４の上面から離型フィルム１０６が剥離される。同時に、シリンダ１２４のロッド１２４Ａが縮んだ状態とされ、シュータ１１４の真下に下型１２０が配置される。このとき、冷却後のプリフォーム樹脂１０４は、第１支持ローラ１０８と下型１２０との間に移動される。即ち、プリフォーム樹脂１０４は下型１２０と鉛直方向で重ならないような位置に配置される。そして、図示せぬ搬送機構によりプリフォーム樹脂１０４の上面が吸着され、圧縮成形用金型にプリフォーム樹脂１０４が搬送されることとなる。なお、可動ローラ１１２は元の鉛直方向の位置に戻る（図６）。
【００３７】
このように本実施形態では、シュータ１１４に導かれる樹脂１０２が打錠プレス１１８（成形機）の所定の位置に配置されるまでに樹脂１０２を加熱する下型１２０を備えている。即ち、打錠プレス１１８の所定の位置に樹脂１０２が配置された段階で、樹脂１０２はある程度の温度に昇温されている。このため、打錠プレス１１８の所定の位置に配置されてから樹脂１０２が加熱されるよりも樹脂１０２を早く溶融できるので、樹脂１０２の溶融から流動完了までの時間が短くなり、プリフォーム成形にかかる時間を短縮することが可能となる。
【００３８】
また、更に、シュータ１１４に導かれる樹脂１０２を搭載するとともに、樹脂１０２を樹脂１０２の搭載される位置（シュータ１１４から投下される位置）から所定の位置まで移動させる離型フィルム１０６を備えている。このため、樹脂１０２を打錠プレス１１８の所定の位置まで移動させることが容易となる。同時に、プリフォーム樹脂１０４の打錠プレス１１８への貼り付きを防止でき、打錠プレス１１８の汚れや樹脂量の誤差の発生を回避することができる。
【００３９】
また、下型１２０が、打錠プレス１１８の一部を構成するとともに、樹脂１０２のシュータ１１４から投下される位置から所定の位置まで移動可能とされている。即ち、下型１２０（加熱機構）が打錠プレス１１８に兼用されていることで、樹脂１０２からプリフォーム成形してプリフォーム樹脂１０４とするまでの加熱を一元的に制御でき、樹脂１０２の温度制御を容易に行うことができる。同時に、加熱を行う新たな熱源を必要とせず部材の兼用により部材増加を抑えることも可能であり、プリフォーム成形機構１００をより低コストで実現することも可能となる。具体的に、打錠プレス１１８が下型１２０と下型１２０に対向して配置され下型１２０に対して接近・離反可能な上型１２２とを有し、下型１２０が加熱機構とされている。このため、更に樹脂１０２の温度制御を容易に行うことができる。
【００４０】
即ち、本実施形態においては、樹脂１０２を打錠プレス１１８（成形機）の所定の位置に配置するまでの間も加熱することでプリフォーム成形のための時間の短縮が可能となる。
【００４１】
本発明について第１実施形態を挙げて説明したが、本発明は第１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。
【００４２】
例えば、第１実施形態においては、打錠プレス１１８の下型１２０が加熱機構とされていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図７〜図１２に示す第２実施形態の如く、樹脂の搭載される位置から打錠プレスの所定の位置までの間の離型フィルムに隣接して、加熱機構である予熱ブロックが打錠プレスとは別に設けられていてもよい。以下、主に予熱ブロックの構成とプリフォーム成形方法とについて説明し、それ以外は第１実施形態と同様なので、下二桁の符号を同一として説明を省略する。
【００４３】
予熱ブロック２１６は、図７に示す如く、打錠プレス２１８及び冷却部２２８のそれぞれの下型２２０、２３０とほぼ同じ鉛直方向（Ｚ方向）の位置に配置されている。そして、予熱ブロック２１６は、第１支持ローラ２０８と下型２２０との間であって、水平方向（Ｘ方向）でシュータ２１４の真下から下型２２０の近傍までの長さを備えている。予熱ブロック２１６は、離型フィルム２０６の下面に接触する部分が加熱部２１６Ａとされ、図示せぬヒータが内設されている。加熱部２１６Ａの下側には断熱部２１６Ｂが設けられ、断熱部２１６Ｂの更に下側にベース部２１６Ｃが設けられている。なお、下型２２０も予熱ブロック２１６と同様な構成（加熱部２２０Ａ、断熱部２２０Ｂ、ベース部２２０Ｃ）とされ、上型２２２に対向して配置されている。
【００４４】
次に、プリフォーム成形機構２００におけるプリフォーム成形方法について図７〜図１２を用いて説明する。
【００４５】
まず、可動ローラ２１２が第２支持ローラ２１０の近傍（図７で第２支持ローラ２１０の右側）に位置される。そして、シュータ２１４を降下させて、離型フィルム２０６にほとんど接触した状態にシュータ２１４を配置する。そして、図示せぬ計量部から投下された樹脂２０２を、シュータ２１４で導き離型フィルム２０６に搭載する（図７）。このとき、離型フィルム２０６の下面には予熱ブロック２１６の上面が密着した状態とされている。予熱ブロック２１６は一定の温度（例えば１００℃）に加熱されているので、樹脂２０２が離型フィルム２０６に搭載された段階（シュータ２１４から投下された位置）から、樹脂２０２の加熱が始まり、温度が上昇し始める。
【００４６】
次に、離型フィルム２０６上に搭載された樹脂２０２を、打錠プレス２１８の所定の位置（下型２２０の真上の位置）に配置するように、可動ローラ２１２を移動させる。この移動の際にも離型フィルム２０６の下面と予熱ブロック２１６の上面とは密着した状態を保つ。このとき樹脂２０２は、離型フィルム２０６によって上下が包まれた状態で移動する（図８）。
【００４７】
次に、打錠プレス２１８の所定の位置で、図示せぬプレス機構によって上型２２２が降下し打錠プレス２１８が型閉じ及び型締め（例えば１ＭＰａの圧力）される。そして、樹脂２０２は、成形時間（例えば１５秒）を経て目的とする形状（例えば、圧縮成形装置のキャビティの形状と相似する形状）へとプリフォーム成形され、上型２２２が上昇する（図９）。
【００４８】
次に、打錠プレス２１８によって樹脂２０２から成形されたプリフォーム樹脂２０４を冷却部２２８の位置に配置するように、可動ローラ２１２が移動する。プリフォーム樹脂２０４が冷却部２２８の位置に配置されると、上型２３２が下降し冷却部２２８が閉じられ、プリフォーム樹脂２０４を上型２３２と下型２３０とで挟む。そしてプリフォーム樹脂２０４が必要な程度にまで冷却される。その後に、上型２３２が上昇する（図１０）。
【００４９】
次に、可動ローラ２１２が鉛直方向に僅かに移動し、離型フィルム２０６を下型２３０から離反させる（図１１）。
【００５０】
次に、可動ローラ２１２は上記の鉛直方向の位置を保持したまま、再び第２支持ローラ２１０の近傍に戻る。このため、プリフォーム樹脂２０４の上面から離型フィルム２０６が剥離される。このとき、冷却後のプリフォーム樹脂２０４は、第１支持ローラ２０８と予熱ブロック２１６との間に移動される。即ち、プリフォーム樹脂２０４は予熱ブロック２１６と鉛直方向で重ならないような位置に配置される。そして、図示せぬ搬送機構によりプリフォーム樹脂２０４の上面が吸着され、圧縮成形用金型にプリフォーム樹脂２０４が搬送されることとなる。なお、可動ローラ２１２は元の鉛直方向の位置に戻る（図１２）。
【００５１】
このように本実施形態では、樹脂の搭載される位置から所定の位置までの間の離型フィルム２０６に隣接して、予熱ブロック２１６（加熱機構）が打錠プレス２１８とは別に設けられている。このため、従来の打錠プレスを変更することなくそのまま流用可能となる。このため、プリフォーム成形機構２００の開発期間や開発費用を最小限に抑えることができる。そして、予熱ブロック２１６は、水平方向でシュータ２１４の真下から下型２２０の近傍までの長さを備えているので、可動部分を用いずとも、樹脂２０２を長時間加熱することが可能である。更に、予熱ブロック２１６は、離型フィルム２０６の下面に接触して配置されているので、更に樹脂２０２の温度制御を容易に行うことができる。
【００５２】
また、上記実施形態においては、加熱機構が打錠プレスの下型と兼用の場合には水平高方向（Ｘ方向）に移動可能とされ、加熱機構が打錠プレスとは別に設けられた予熱ブロックとされた場合には水平方向で固定されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１３に示す第３実施形態の如く、加熱機構が打錠プレス３１８とは別に設けられた予熱ブロック３１６であっても、予熱ブロック３１６（加熱機構）が離型フィルム３０６の移動する方向（Ｘ方向）に移動可能とされていてもよい。その場合には、予熱ブロック３１６を小型としながらも樹脂３０２を長時間加熱することが可能となる。なお、本実施形態の構成要素は、第１実施形態と第２実施形態と同様の機能を備えるので、下二桁の符号を同一として説明を省略する。なお、加熱機構が、打錠プレスの下型と兼用ではなく、例えば打錠プレスの上型と兼用であってもよい。
【００５３】
また、上記実施形態においては、打錠プレスの上型が上下方向に移動可能とされていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１４に示す第４実施形態の如くであってもよい。以下、第４実施形態について概略的に説明する。なお、図１４（Ａ）はシュータから樹脂が離型フィルム４０６に搭載された状態、図１４（Ｂ）は樹脂が打錠プレスの所定の位置に配置され上型が離型フィルムを介して樹脂に当接した状態、図１４（Ｃ）は打錠プレスで樹脂を挟み込んで型締めした状態、それぞれを示している。
【００５４】
本実施形態では、打錠プレス４１８の下型４２０が上型４２２に対向して上下方向に移動可能とされている。そして、下型４２０が圧縮型４２０Ａと枠型４２０Ｂとを備えている。圧縮型４２０Ａが、枠型４２０Ｂの貫通孔に嵌合され、ばね４２０Ｃで枠型４２０Ｂと接続されている。それ以外の構成等は上記実施形態と同様なので、下二桁を同一とし説明を省略する。
【００５５】
また、上記実施形態においては、離型フィルムの下面に加熱機構（下型、予熱ブロック）を接触させてシュータから投下された樹脂を加熱していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、加熱は赤外線等を用いて非接触で樹脂の上から、若しくは下から行ってもよい。また、樹脂が離型フィルム上に投下されてから加熱をしていたが、例えばシュータ自体（内部の雰囲気を含む）をある程度周囲温度から温度上昇させておき、離型フィルムへ樹脂を投下する前から樹脂の加熱をしてもよい。
【００５６】
また、上記実施形態においては、プリフォーム成形機構に離型フィルムが用いられていたが、特に第１実施形態においては離型フィルムを用いなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、半導体チップ等の被成形品を圧縮封止するための圧縮成形装置に用いられるプリフォーム樹脂を成形するプリフォーム成形機構及びプリフォーム成形方法として好適である。
【符号の説明】
【００５８】
１００、２００、３００…プリフォーム成形機構
１０２、２０２、３０２、４０２…樹脂
１０４、２０４、３０４、４０４…プリフォーム樹脂
１０５…搬送機構
１０６、１４８、２０６、３０６、４０６…離型フィルム
１０８、２０８、３０８…第１支持ローラ
１１０、２１０、３１０…第２支持ローラ
１１２、２１２、３１２…可動ローラ
１１４、２１４、３１４、４１４…シュータ
１１８、２１８、３１８、４１８…打錠プレス（成形機）
１２０、１３０、１５４、２２０、２３０、３２０、３３０、４２０…下型
１２２、１３２、１５２、２２２、２３２、３２２、３３２、４２２…上型
１２４、３２４…シリンダ
１２６、３２６…レール
１２８、２２８、３２８…冷却部
１５０…圧縮成形装置
１６０…被成形品（基板）
２１６、３１６、４１６…予熱ブロック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂を導くシュータと該樹脂を所定の位置で加熱し成形する成形機とを備えて、被成形品を圧縮封止する圧縮成形装置に供給するために、前記成形機で前記樹脂からプリフォーム樹脂を成形するプリフォーム成形機構において、
前記シュータに導かれる樹脂が前記所定の位置に配置されるまでに該樹脂を加熱する加熱機構を備える
ことを特徴とするプリフォーム成形機構。
【請求項２】
請求項１において、更に、
前記シュータに導かれる樹脂を搭載するとともに、該樹脂を該樹脂の搭載される位置から前記所定の位置まで移動させる離型フィルムを備える
ことを特徴とするプリフォーム成形機構。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記加熱機構が、前記成形機の一部を構成するとともに、前記樹脂の前記シュータから投下される位置から前記所定の位置まで移動可能とされている
ことを特徴とするプリフォーム成形機構。
【請求項４】
請求項３において、
前記成形機が下型と該下型に対向して配置され該下型に対して接近・離反可能な上型とを有し、
前記下型が前記加熱機構とされている
ことを特徴とするプリフォーム成形機構。
【請求項５】
請求項２において、
前記樹脂の搭載される位置から前記所定の位置までの間の前記離型フィルムに隣接して、前記加熱機構が前記成形機とは別に設けられている
ことを特徴とするプリフォーム成形機構。
【請求項６】
請求項５において、
前記加熱機構が前記離型フィルムの移動する方向に移動可能とされている
ことを特徴とするプリフォーム成形機構。
【請求項７】
請求項５又は６において、
前記加熱機構が前記離型フィルムの下面に接触して配置されている
ことを特徴とするプリフォーム成形機構。
【請求項８】
樹脂を導くシュータと該樹脂を所定の位置で加熱し成形する成形機とを用いて、被成形品を圧縮封止する圧縮成形装置に供給するために、前記成形機で前記樹脂からプリフォーム樹脂を成形するプリフォーム成形方法において、
前記樹脂を前記所定の位置に配置するまでに該樹脂を加熱する工程を含む
ことを特徴とするプリフォーム成形方法。
【請求項１】
樹脂を導くシュータと該樹脂を所定の位置で加熱し成形する成形機とを備えて、被成形品を圧縮封止する圧縮成形装置に供給するために、前記成形機で前記樹脂からプリフォーム樹脂を成形するプリフォーム成形機構において、
前記シュータに導かれる樹脂が前記所定の位置に配置されるまでに該樹脂を加熱する加熱機構を備える
ことを特徴とするプリフォーム成形機構。
【請求項２】
請求項１において、更に、
前記シュータに導かれる樹脂を搭載するとともに、該樹脂を該樹脂の搭載される位置から前記所定の位置まで移動させる離型フィルムを備える
ことを特徴とするプリフォーム成形機構。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記加熱機構が、前記成形機の一部を構成するとともに、前記樹脂の前記シュータから投下される位置から前記所定の位置まで移動可能とされている
ことを特徴とするプリフォーム成形機構。
【請求項４】
請求項３において、
前記成形機が下型と該下型に対向して配置され該下型に対して接近・離反可能な上型とを有し、
前記下型が前記加熱機構とされている
ことを特徴とするプリフォーム成形機構。
【請求項５】
請求項２において、
前記樹脂の搭載される位置から前記所定の位置までの間の前記離型フィルムに隣接して、前記加熱機構が前記成形機とは別に設けられている
ことを特徴とするプリフォーム成形機構。
【請求項６】
請求項５において、
前記加熱機構が前記離型フィルムの移動する方向に移動可能とされている
ことを特徴とするプリフォーム成形機構。
【請求項７】
請求項５又は６において、
前記加熱機構が前記離型フィルムの下面に接触して配置されている
ことを特徴とするプリフォーム成形機構。
【請求項８】
樹脂を導くシュータと該樹脂を所定の位置で加熱し成形する成形機とを用いて、被成形品を圧縮封止する圧縮成形装置に供給するために、前記成形機で前記樹脂からプリフォーム樹脂を成形するプリフォーム成形方法において、
前記樹脂を前記所定の位置に配置するまでに該樹脂を加熱する工程を含む
ことを特徴とするプリフォーム成形方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１６１９２７（Ｐ２０１２−１６１９２７Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１５９１（Ｐ２０１１−２１５９１）
【出願日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
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