脱気装置
【課題】混練された材料に対して容易かつ確実に脱気を行うことができる脱気装置を提供すること。
【解決手段】脱気装置１は、ハウジング２と、ハウジング２内に回転自在に設置されたロータ３と、ハウジング２の脱気室２２を減圧する減圧機構４とを有している。ハウジング２は、管路２１と、管路２１の途中に設けられた脱気室２２および筒状部２３とを有している。管路２１の上側の端部が入口２４を構成し、下側の端部が出口２５を構成する。筒状部２３内には、ロータ３が回転自在に設置されており、このロータ３により、出口２５と脱気室２２との間が封止される。ロータ３は、筒状部２３内を４つの空間２３１〜２３４に仕切る４つの仕切板３１を有している。
【解決手段】脱気装置１は、ハウジング２と、ハウジング２内に回転自在に設置されたロータ３と、ハウジング２の脱気室２２を減圧する減圧機構４とを有している。ハウジング２は、管路２１と、管路２１の途中に設けられた脱気室２２および筒状部２３とを有している。管路２１の上側の端部が入口２４を構成し、下側の端部が出口２５を構成する。筒状部２３内には、ロータ３が回転自在に設置されており、このロータ３により、出口２５と脱気室２２との間が封止される。ロータ３は、筒状部２３内を４つの空間２３１〜２３４に仕切る４つの仕切板３１を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
樹脂製の封止材により半導体チップ（半導体素子）を被覆（封止）してなる半導体パッケージが知られている。この半導体パッケージの封止材は、樹脂組成物を、例えば、トランスファー成形等により成形したものであり、樹脂組成物の脱気が不十分であると、その封止材にボイドが発生するという問題がある。
【０００３】
このようなボイドの発生を防止する方法として、特許文献１には、２軸型混練押出機の途中に、その内部に連通する減圧用のベントポート（脱気室）を設け、そのベントポート内を減圧し、樹脂組成物に対し脱気を行うことが開示されている。
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１に記載の方法では、ベントポート内の圧力を低くし過ぎると、２軸型混練押出機内の材料がベントポート側に引っ張られてしまうので、そのベントポート内の圧力をあまり低くすることができない。このため、脱気が不十分であり、製造された樹脂組成物を用いて半導体チップを封止した際に、その封止材にボイドが発生してしまう虞がある。
【０００５】
また、２つの混練押出機の途中に脱気室を設ける方法も提案されている。この方法では、第１の混練押出機の排出口に脱気室の入口を接続し、脱気室の出口に第２の混練押出機の投入口を接続する。第１の混練押出機で混練された材料は、脱気室において脱気され、その後、第２の混練押出機で混練される。なお、脱気室の減圧は、脱気室の入口側が第１の混練押出機内の材料で封止され、脱気室の出口側が第２の混練押出機内の材料で封止されることで可能になっている。
【０００６】
しかしながら、前記２つの混練押出機の途中に脱気室を設ける方法では、脱気室を減圧すると、第２の混練押出機内の材料が、その第２の混練押出機により移送される移送方向と反対の方向に引っ張られてしまい、安定性が悪い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−８１２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、混練された材料に対して容易かつ確実に脱気を行うことができる脱気装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的は、下記（１）〜（１２）の本発明により達成される。
（１） 混練された材料が導入される入口と、前記材料に対して脱気を行う脱気室と、脱気された前記材料が排出される出口とを有するハウジングと、
前記脱気室を減圧する減圧手段と、
前記出口と前記脱気室との間を封止する封止手段とを備え、
前記封止手段により前記出口と前記脱気室との間を封止した封止状態で、前記減圧手段により前記脱気室を減圧して減圧状態とし、前記脱気室内の前記材料に対して脱気を行うよう構成されていることを特徴とする脱気装置。
【００１０】
（２） 前記ハウジングは、前記入口と前記出口との間に設けられた筒状をなす筒状部を有し、
前記封止手段は、前記筒状部内に回転自在に設置され、前記筒状部内を複数の空間に仕切る複数の仕切板を有するロータを備え、
前記ロータが回転することにより、前記仕切板により前記材料が前記出口へ搬送されるよう構成されている上記（１）に記載の脱気装置。
【００１１】
（３） 前記脱気室は、前記入口と前記筒状部との間に設けられている上記（２）に記載の脱気装置。
【００１２】
（４） 前記減圧手段は、前記脱気室に連通する管路を有し、
前記脱気室は、前記複数の空間を有しており、
前記ロータの回転により、前記各空間が回転し、前記各空間のうち、前記管路に連通した前記空間が前記管路を介して減圧されるよう構成されている上記（２）に記載の脱気装置。
【００１３】
（５） 前記空間が前記入口および前記出口に連通していない非連通状態があり、該非連通状態のとき、前記脱気を行うよう構成されている上記（４）に記載の脱気装置。
【００１４】
（６） 前記筒状部の内周面と前記仕切板の先端との間に、間隙距離が０．２ｍｍ以下の隙間が形成されている上記（２）ないし（５）のいずれかに記載の脱気装置。
【００１５】
（７） 前記ロータの少なくとも表面は、非金属で構成されている上記（２）ないし（６）のいずれかに記載の脱気装置。
【００１６】
（８） 前記筒状部の少なくとも内周面は、非金属で構成されている上記（２）ないし（７）のいずれかに記載の脱気装置。
【００１７】
（９） 当該脱気装置における前記材料の滞留時間は、１分以下である上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の脱気装置。
【００１８】
（１０） 前記脱気の際の前記脱気室内の圧力は、６０ｋＰａ以下に設定される上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の脱気装置。
【００１９】
（１１） 前記入口は、混練装置の排出口に接続される上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の脱気装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、封止手段を有しているので、混練装置の処理に対し悪影響を及ぼすこともなく、混練された材料に対して容易かつ確実に脱気を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】樹脂組成物の製造工程を示す図である。
【図２】本発明の脱気装置の第１実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明の脱気装置の第２実施形態を示す断面図である。
【図４】図３に示す脱気装置の断面図である。
【図５】図３に示す脱気装置の断面図である。
【図６】本発明の脱気装置の第３実施形態を示す断面図である。
【図７】図６に示す脱気装置の断面図である。
【図８】図６に示す脱気装置の断面図である。
【図９】本発明の脱気装置の第４実施形態を示す断面図である。
【図１０】図９に示す脱気装置の断面図である。
【図１１】図９に示す脱気装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の脱気装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、樹脂組成物の製造工程を示す図、図２は、本発明の脱気装置の第１実施形態を示す断面図である。
【００２３】
なお、以下では、図２中の上側を「上（上流）」、下側を「下（下流）」、左側を「左」、右側を「右」として説明を行う。
【００２４】
図２に示す脱気装置１は、成形体（圧粉体）である樹脂組成物を製造する際の脱気工程で使用される装置である。この脱気装置１の説明に先立って、まずは、原材料から樹脂組成物を製造するまでの製造工程の全体を説明する。
【００２５】
まず、樹脂組成物の原材料である各材料を用意する。
原材料は、樹脂と、硬化剤と、充填材（微粒子）とを有し、さらに必要を応じて、硬化促進剤と、カップリング剤等を有している。樹脂としては、エポキシ樹脂が好ましい。
【００２６】
エポキシ樹脂としては、例えば、クレゾールノボラック型、ビフェニール型、ジシクロペンタジエン型、トリフェノールメタン型、多芳香族環型等が挙げられる。
【００２７】
硬化剤としては、例えば、フェノールノボラック型、フェノールアラルキル型、トリフェノールメタン型、多芳香族環型等が挙げられる。
【００２８】
充填材としては、例えば、溶融シリカ（破砕状、球状）、結晶シリカ、アルミナ等が挙げられる。
【００２９】
硬化促進剤としては、例えば、リン化合物、アミン化合物等が挙げられる。
カップリング剤としては、例えば、シラン化合物等が挙げられる。
【００３０】
なお、原材料は、前記材料のうち所定の材料が省略されていてもよく、また、前記以外の材料を含んでいてもよい。他の材料としては、例えば、着色剤、離型剤、低応力剤、難燃剤等が挙げられる。
【００３１】
難燃剤としては、例えば、臭素化エポキシ樹脂、酸化アンチモン、ノンハロ・ノンアンチモン系等が挙げられる。ノンハロ・ノンアンチモン系の難燃剤としては、例えば、有機燐、金属水和物、窒素含有樹脂等が挙げられる。
【００３２】
（微粉砕）
図１に示すように、原材料のうちの所定の材料については、まず、粉砕装置により、所定の粒度分布となるように粉砕（微粉砕）する。この粉砕する原材料としては、例えば、樹脂、硬化剤、硬化促進剤等の充填材以外の原材料であるが、充填材の一部を加えることもできる。また、粉砕装置としては、例えば、連続式回転ボールミル等を用いることができる。
【００３３】
（表面処理）
原材料のうちの所定の材料、例えば、充填材の全部または一部（残部）については、表面処理を施すことができる。この表面処理としては、例えば、充填材の表面にカップリング剤等を付着させる。なお、前記微粉砕と表面処理とは、同時に行ってもよく、また、いずれか一方を先に行ってもよい。
【００３４】
（混合）
次に、混合装置により、前記各材料を完全に混合する。この混合装置としては、例えば、回転羽根を有する高速混合機等を用いることができる。
【００３５】
（混練）
次に、混練装置１００により、前記混合された材料を混練する。この混練装置１００としては、例えば、１軸型混練押出機、２軸型混練押出機等の押出混練機やミキシングロール等のロール式混練機を用いることができる。
【００３６】
（脱気）
次に、脱気装置１により、前記混練された材料に対し脱気を行う。なお、脱気装置１については、後に詳述する。
【００３７】
（シート化）
次に、シート化装置により、前記脱気した塊状の材料をシート状に成形し、シート状の材料を得る。このシート化装置としては、例えば、シーティングロール等を用いることができる。
【００３８】
（冷却）
次に、冷却装置により、前記シート状の材料を冷却する。これにより、材料の粉砕を容易かつ確実に行うことができる。
【００３９】
（粉砕）
次に、粉砕装置により、シート状の材料を所定の粒度分布となるように粉砕し、粉末状の材料を得る。この粉砕装置としては、例えば、ハンマーミル等を用いることができる。
【００４０】
なお、顆粒状または粉末状の樹脂組成物を得る方法としては、上記のシート化、冷却、粉砕工程を経ずに、例えば、混練装置の出口に小径を有するダイスを設置して、ダイスから吐出される溶融状態の樹脂組成物を、カッター等で所定の長さに切断することにより顆粒状の樹脂組成物を得るホットカット法を用いることもできる。この場合、ホットカット法により顆粒状の樹脂組成物を得た後、樹脂組成物の温度があまり下がらないうちに脱気を行うことが好ましい。
【００４１】
（タブレット化）
次に、成形体製造装置（打錠装置）により、前記粉末状の材料を圧縮成形し、成形体である樹脂組成物を得ることができる。
【００４２】
この脂組成物は、例えば、半導体チップ（半導体素子）の被覆（封止）等に用いられる。すなわち、樹脂組成物を、例えば、トランスファー成形等により成形し、封止材として半導体チップを被覆し、半導体パッケージを製造する。
【００４３】
なお、前記タブレット化の工程を省略し、粉末状の材料を樹脂組成物としてもよい。この場合は、例えば、圧縮成形、射出成形等により、封止材を成形することができる。
【００４４】
次に、脱気装置１について説明する。
図２に示すように、脱気装置１は、混練装置１００の排出口１０１に接続されて用いられる。
【００４５】
脱気装置１は、ハウジング２と、ハウジング２内に回転自在に設置されたロータ（封止手段）３と、ハウジング２の後述する脱気室２２を減圧する減圧機構（減圧手段）４とを有している。
【００４６】
ハウジング２は、管路２１と、この管路２１の途中に設けられ、混練装置１００により混練された材料に対して脱気を行う脱気室２２および円筒状（筒状）をなす筒状部２３とを有している。筒状部２３は、脱気室２２の下側に位置している。なお、管路２１の上側の端部が、混練装置１００により混練された材料が導入される入口２４を構成し、下側の端部が、脱気された材料が排出される出口２５を構成する。
【００４７】
脱気室２２は、入口２４と筒状部２３との間に設けられており、図示の構成では、その横断面が四角形をなす筒状をなしている。また、脱気室２２内の横断面での面積は、管路２１内の横断面での面積よりも大きく設定されている。なお、脱気室２２内の横断面での面積と、管路２１内の横断面での面積とを等しく設定してもよいことは、言うまでもない。
【００４８】
筒状部２３は、脱気室２２（入口２４）と出口２５との間に設けられており、図示の構成では、円筒状で、その両端部を塞いだ形状をなしている。この筒状部２３内には、ロータ３が図２中の時計回りに回転自在に設置されている。このロータ３により、出口２５と脱気室２２との間が封止される。これにより、脱気室２２を容易かつ確実に減圧することができる。なお、ハウジング２の入口２４側は、その入口２４付近に位置する混練装置１００内の混練された材料で封止されている。
【００４９】
ロータ３は、筒状部２３内を複数の空間（図示の構成では４つの空間２３１、２３２、２３３および２３４）に仕切る複数（図示の構成では４つ）の仕切板３１を有している。また、各仕切板３１は、等間隔（等角度間隔）、すなわち図示の構成では、９０°間隔で配置されている。このロータ３は、図示しないモータ（駆動源）の作動により回転する。そして、このロータ３が回転することにより、仕切板３１により材料が出口２５へ搬送される。
【００５０】
また、筒状部２３の内周面と仕切板３１の先端との間には、隙間が形成されている。これにより、ロータ３が回転した際、仕切板３１の先端が筒状部２３の内周面を擦って仕切板３１や筒状部２３を構成している材料の紛体（異物）が樹脂組成物となる材料中に混入してしまうことを防止することができる。
【００５１】
仕切板３１の先端部は、Ｒ処理（面取り）され、丸みを帯びていてもよい。この場合、仕切板３１の先端部の曲率半径（Ｒ）は、好ましくは０．２ｍｍ以上、２ｍｍ以下であり、より好ましくは０．２ｍｍ以上、１ｍｍ以下である。前記曲率半径が大きすぎると、仕切板３１の先端と筒状部２３の内周面に材料が付着し、作業上好ましくない。
【００５２】
前記隙間の大きさ、すなわち、筒状部２３の内周面と仕切板３１の先端との間の間隙距離は、０．２ｍｍ以下であることが好ましく、０．０１〜０．１ｍｍ程度であることがより好ましい。これにより、リークを防止しつつ、仕切板３１が筒状部２３を擦ってしまうことを防止することができる。
【００５３】
また、仕切板３１と筒状部２３は冷却することができる。冷却することにより材料の付着を抑え、脱気作業を潤滑に行うことができる。
【００５４】
ハウジング２の構成材料は、特に限定されないが、筒状部２３の少なくとも内周面は、非金属で構成されていることが好ましく、ハウジング２の少なくとも内周面は、非金属で構成されていることがより好ましい。この場合、筒状部２３の全体を非金属で構成してもよい。また、ハウジング２の全体を非金属で構成してもよい。
【００５５】
また、ロータ３の構成材料は、特に限定されないが、ロータ３の少なくとも表面は、非金属で構成されていることが好ましい。この場合、ロータ３の全体を非金属で構成してもよい。
【００５６】
これにより、脱気の際、材料中に金属製の異物（金属異物）が混入してしまうことを防止することができ、製造された樹脂組成物を用いて半導体チップを封止したとき、ショート等の発生を防止することができる。具体的には、脱気装置１による脱気後の材料中の金属の含有率増加量を１．０ｗｔｐｐｍ以下、特に、０．１ｗｔｐｐｍ以下とすることができる。
【００５７】
前記非金属材料としては、特に限定されないが、例えば、アルミナ、ジルコニア等のセラミックス材料や樹脂材料が挙げられ、これらのうちでは、セラミックス材料が好ましい。
【００５８】
減圧機構４は、脱気室２２に接続された（脱気室２２内に連通する）管路４３と、管路４３を介して脱気室２２内を減圧するポンプ４１と、脱気室２２とポンプ４１との間に設置されたバルブ４２とを有している。
【００５９】
材料に対して脱気を行う際は、バルブ４２を開き、ポンプ４１を作動させ、脱気室２２内を減圧する。
【００６０】
この脱気の際の減圧の程度（真空度）、すなわち、脱気室２２内の圧力（気圧）は、特に限定されないが、６０ｋＰａ以下に設定されることが好ましく、５０ｋＰａ以下に設定されることがより好ましく、３０〜５０ｋＰａ程度に設定されることがさらに好ましい。
これにより、より確実に脱気を行うことができる。
【００６１】
次に、図２に基づいて、脱気工程における脱気装置１の作用を説明する。
前述したように、脱気装置１のハウジング２は、筒状部２３においてロータ３の仕切板３１により出口２５と脱気室２２との間が封止された封止状態となっている。
【００６２】
混練装置１００で混練された材料に対して脱気を行う際は、脱気装置１のバルブ４２を開き、ポンプ４１を作動させ、脱気室２２内を減圧して減圧状態とするとともに、図示しないモータを作動させてロータ３を回転させる。なお、脱気室２２内を減圧すると、その脱気室２２内のみならず、脱気室２２の上側の管路２１内も減圧されて減圧状態となり、また、脱気室２２の下側の管路２１内およびその管路２１に連通する筒状部２３内の仕切板３１で仕切られた空間２３１も減圧されて減圧状態となる。
【００６３】
混練装置１００で混練された材料は、その混練装置１００の排出口１０１から排出され、脱気装置１の入口２４からその脱気装置１に導入（供給）される。そして、その材料は、自重（重力）により下方に向って移動し、管路２１、脱気室２２および管路２１を通過し、その管路２１（脱気室２２）に連通する筒状部２３内の空間２３１に収納され、その空間２３１が管路２１に連通している間に脱気される。これにより、材料から気体（例えば、空気等）や水分が除去される。これによって、製造された樹脂組成物を用いて半導体チップを封止したとき、ボイドの発生を防止することができ、半導体パッケージの信頼性を向上させることができる。
【００６４】
空間２３１内の材料は、ロータ３の回転により、仕切板３１によって出口２５へ搬送され、その出口２５から排出される。
【００６５】
ここで、脱気装置１における材料の滞留時間は、１分以下であることが好ましく、３〜３０秒程度であることがより好ましく、５〜１５秒程度であることがさらに好ましい。
【００６６】
滞留時間を前記上限値以下とすることにより、熱履歴による材料の特性の劣化を防止することができ、かつ吐出物の冷却を抑えて次工程でのシート化を妨げることがない。また、滞留時間を前記下限値以上とすることにより、より確実に脱気を行うことができる。
【００６７】
なお、前記滞留時間とは、脱気装置１の入口２４から材料が供給されてから、脱気装置１の出口２５から材料が排出されるまでの時間である。
【００６８】
この滞留時間は、ロータ３の駆動を制御することで、自在に調整することができる。例えば、ロータ３の回転速度（回転数）を所定値に設定することにより、滞留時間を目標値に設定することができる。また、ロータ３を途中で所定時間停止させることによっても滞留時間を目標値に設定することができる。具体例としては、例えば、下記の方法１および方法２が挙げられる。
【００６９】
（方法１）
ロータ３を連続的に回転させ、そのロータ３の回転速度を所定値に設定する。この場合、ロータ３の回転速度は、１〜１０ｒｐｍ程度の範囲内の値に設定されることが好ましく、２〜６ｒｐｍ程度の範囲内の値に設定されることがより好ましい。
【００７０】
（方法２）
ロータ３を所定角度ずつ間欠的に回転させ、１回の回転動作当たりそのロータ３の停止時間を所定値に設定する。この場合、ロータ３の停止時間は、ロータ３の回転速度、１回の回転動作当たりのロータ３の回転角度、仕切板３１の数等の諸条件に応じて適宜設定されるが、１〜６０秒程度の範囲内の値に設定されることが好ましく、１〜１５秒程度の範囲内の値に設定されることがより好ましい。
【００７１】
また、ロータ３の回転速度は、ロータ３の停止時間、１回の回転動作当たりのロータ３の回転角度、仕切板３１の数等の諸条件に応じて適宜設定されるが、１〜１３ｒｐｍ程度の範囲内の値に設定されることが好ましく、２〜８ｒｐｍ程度の範囲内の値に設定されることがより好ましい。
【００７２】
また、１回の回転動作当たりのロータ３の回転角度は、仕切板３１の数等の諸条件に応じて適宜設定されるが、例えば、４５〜１２０°程度に設定されることが好ましく、９０〜１２０°程度に設定されることがより好ましい。１例を挙げると、ロータ３の仕切板３１の数をＮとしたとき、１回の回転動作当たりのロータ３の回転角度は、３６０／Ｎ（°）に設定される。この場合、図示の構成では、仕切板３１の数が４個であるので、１回の回転動作当たりのロータ３の回転角度は、９０°に設定される。
【００７３】
以上説明したように、この脱気装置１によれば、混練された材料に対して確実に脱気を行うことができる。これにより、製造された樹脂組成物を用いて半導体チップを封止したとき、ボイドの発生を防止することができ、半導体パッケージの信頼性を向上させることができる。
【００７４】
また、脱気の際、混練装置１００の処理に対して悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００７５】
＜第２実施形態＞
図３は、本発明の脱気装置の第２実施形態を示す断面図、図４および図５は、それぞれ、図３に示す脱気装置の断面図である。なお、以下では、図３〜図５中の上側を「上（上流）」、下側を「下（下流）」、左側を「左」、右側を「右」として説明を行う。
【００７６】
以下、第２実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００７７】
図３に示すように、第２実施形態の脱気装置１では、筒状部２３およびロータ３により、脱気室２６が構成されている。すなわち、筒状部２３内の４つの空間２３１〜２３４がそれぞれ脱気室２６の空間を構成している。
【００７８】
また、減圧機構４の管路４３は、筒状部２３、すなわち脱気室２６の右側に接続されている（脱気室２６内に連通している）。
【００７９】
そして、ロータ３の回転により、各空間２３１〜２３４が回転し、各空間２３１〜２３４のうち、管路４３に連通した空間（図３では空間２３２）がその管路４３を介して減圧されて減圧状態となるよう構成されている。
【００８０】
この脱気装置１では、図３に示すように、脱気装置１の入口２４からその脱気装置１に導入された混練された材料は、自重により下方に向って移動し、管路２１を通過し、その管路２１に連通する筒状部２３内の空間２３１に収納される。
【００８１】
そして、図４に示す状態から図５に示す状態までが、空間２３１が入口２４および出口２５に連通していない非連通状態であり、この非連通状態のとき、空間２３１内に収納された材料に対して脱気が行われる。
この脱気装置１によれば、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００８２】
＜第３実施形態＞
図６は、本発明の脱気装置の第３実施形態を示す断面図、図７および図８は、それぞれ、図６に示す脱気装置の断面図である。なお、以下では、図６〜図８中の上側を「上（上流）」、下側を「下（下流）」、左側を「左」、右側を「右」として説明を行う。
【００８３】
以下、第３実施形態について、前述した第２実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００８４】
図６に示すように、第３実施形態の脱気装置１では、ロータ３の仕切板３１の数が第２実施形態よりも多く設定されている。すなわち、ロータ３は、筒状部２３内を６つの空間２３１、２３２、２３３、２３４、２３５および２３６に仕切る６つの仕切板３１を有しており、その６つの空間２３１〜２３６がそれぞれ脱気室２６の空間を構成している。
【００８５】
これにより、空間（図６では空間２３２）が管路４３に連通しているときは、その空間２３２は、入口２４および出口２５に連通していない。すなわち、空間２３２が入口２４に連通しているときおよび出口２５に連通しているときは、その空間２３２は、管路４３に連通していない。
【００８６】
換言すれば、図７に示すように、空間２３２が入口２４に連通しなくなった後に、その空間２３２は、管路４３に連通する（図７よりもロータ３が少し回転した状態）。また、図８に示すように、空間２３２が管路４３に連通しなくなった後に、その空間２３２は、出口２５に連通する（図８よりもロータ３が少し回転した状態）。これにより、各空間２３１〜２３６を確実に減圧することができる。
この脱気装置１によれば、前述した第２実施形態と同様の効果が得られる。
【００８７】
＜第４実施形態＞
図９は、本発明の脱気装置の第４実施形態を示す断面図、図１０および図１１は、それぞれ、図９に示す脱気装置の断面図である。なお、以下では、図９〜図１１中の上側を「上（上流）」、下側を「下（下流）」、左側を「左」、右側を「右」として説明を行う。
【００８８】
以下、第４実施形態について、前述した第２実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００８９】
図９に示すように、第４実施形態の脱気装置１では、管路２１が屈曲または湾曲しており、その上側の管路２１１は、筒状部２３の真上よりも左側にずれた位置に接続され（連通し）、また、下側の管路２１２は、筒状部２３の真下よりも左側にずれた位置に接続されている。この場合、管路２１１と管路２１２と管路４３とが、等間隔（等角度間隔）、すなわち図示の構成では、１２０°間隔で配置されている。
【００９０】
これにより、空間（図９では空間２３２）が管路４３に連通しているときは、その空間２３２は、入口２４および出口２５に連通していない。すなわち、空間２３２が入口２４に連通しているときおよび出口２５に連通しているときは、その空間２３２は、管路４３に連通していない。
【００９１】
換言すれば、図１０に示すように、空間２３２が入口２４に連通しなくなった後に、その空間２３２は、管路４３に連通する（図１０よりもロータ３が少し回転した状態）。また、図１１に示すように、空間２３２が管路４３に連通しなくなった後に、その空間２３２は、出口２５に連通する（図１１よりもロータ３が少し回転した状態）。これにより、各空間２３１〜２３４を確実に減圧することができる。
この脱気装置１によれば、前述した第２実施形態と同様の効果が得られる。
【００９２】
以上、本発明の脱気装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。
【００９３】
また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１ 脱気装置
２ ハウジング
２１、２１１、２１２ 管路
２２ 脱気室
２３ 筒状部
２３１〜２３６ 空間
２４ 入口
２５ 出口
２６ 脱気室
３ ロータ
３１ 仕切板
４ 減圧機構
４１ ポンプ
４２ バルブ
４３ 管路
１００ 混練装置
１０１ 排出口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
樹脂製の封止材により半導体チップ（半導体素子）を被覆（封止）してなる半導体パッケージが知られている。この半導体パッケージの封止材は、樹脂組成物を、例えば、トランスファー成形等により成形したものであり、樹脂組成物の脱気が不十分であると、その封止材にボイドが発生するという問題がある。
【０００３】
このようなボイドの発生を防止する方法として、特許文献１には、２軸型混練押出機の途中に、その内部に連通する減圧用のベントポート（脱気室）を設け、そのベントポート内を減圧し、樹脂組成物に対し脱気を行うことが開示されている。
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１に記載の方法では、ベントポート内の圧力を低くし過ぎると、２軸型混練押出機内の材料がベントポート側に引っ張られてしまうので、そのベントポート内の圧力をあまり低くすることができない。このため、脱気が不十分であり、製造された樹脂組成物を用いて半導体チップを封止した際に、その封止材にボイドが発生してしまう虞がある。
【０００５】
また、２つの混練押出機の途中に脱気室を設ける方法も提案されている。この方法では、第１の混練押出機の排出口に脱気室の入口を接続し、脱気室の出口に第２の混練押出機の投入口を接続する。第１の混練押出機で混練された材料は、脱気室において脱気され、その後、第２の混練押出機で混練される。なお、脱気室の減圧は、脱気室の入口側が第１の混練押出機内の材料で封止され、脱気室の出口側が第２の混練押出機内の材料で封止されることで可能になっている。
【０００６】
しかしながら、前記２つの混練押出機の途中に脱気室を設ける方法では、脱気室を減圧すると、第２の混練押出機内の材料が、その第２の混練押出機により移送される移送方向と反対の方向に引っ張られてしまい、安定性が悪い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−８１２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、混練された材料に対して容易かつ確実に脱気を行うことができる脱気装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的は、下記（１）〜（１２）の本発明により達成される。
（１） 混練された材料が導入される入口と、前記材料に対して脱気を行う脱気室と、脱気された前記材料が排出される出口とを有するハウジングと、
前記脱気室を減圧する減圧手段と、
前記出口と前記脱気室との間を封止する封止手段とを備え、
前記封止手段により前記出口と前記脱気室との間を封止した封止状態で、前記減圧手段により前記脱気室を減圧して減圧状態とし、前記脱気室内の前記材料に対して脱気を行うよう構成されていることを特徴とする脱気装置。
【００１０】
（２） 前記ハウジングは、前記入口と前記出口との間に設けられた筒状をなす筒状部を有し、
前記封止手段は、前記筒状部内に回転自在に設置され、前記筒状部内を複数の空間に仕切る複数の仕切板を有するロータを備え、
前記ロータが回転することにより、前記仕切板により前記材料が前記出口へ搬送されるよう構成されている上記（１）に記載の脱気装置。
【００１１】
（３） 前記脱気室は、前記入口と前記筒状部との間に設けられている上記（２）に記載の脱気装置。
【００１２】
（４） 前記減圧手段は、前記脱気室に連通する管路を有し、
前記脱気室は、前記複数の空間を有しており、
前記ロータの回転により、前記各空間が回転し、前記各空間のうち、前記管路に連通した前記空間が前記管路を介して減圧されるよう構成されている上記（２）に記載の脱気装置。
【００１３】
（５） 前記空間が前記入口および前記出口に連通していない非連通状態があり、該非連通状態のとき、前記脱気を行うよう構成されている上記（４）に記載の脱気装置。
【００１４】
（６） 前記筒状部の内周面と前記仕切板の先端との間に、間隙距離が０．２ｍｍ以下の隙間が形成されている上記（２）ないし（５）のいずれかに記載の脱気装置。
【００１５】
（７） 前記ロータの少なくとも表面は、非金属で構成されている上記（２）ないし（６）のいずれかに記載の脱気装置。
【００１６】
（８） 前記筒状部の少なくとも内周面は、非金属で構成されている上記（２）ないし（７）のいずれかに記載の脱気装置。
【００１７】
（９） 当該脱気装置における前記材料の滞留時間は、１分以下である上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の脱気装置。
【００１８】
（１０） 前記脱気の際の前記脱気室内の圧力は、６０ｋＰａ以下に設定される上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の脱気装置。
【００１９】
（１１） 前記入口は、混練装置の排出口に接続される上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の脱気装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、封止手段を有しているので、混練装置の処理に対し悪影響を及ぼすこともなく、混練された材料に対して容易かつ確実に脱気を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】樹脂組成物の製造工程を示す図である。
【図２】本発明の脱気装置の第１実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明の脱気装置の第２実施形態を示す断面図である。
【図４】図３に示す脱気装置の断面図である。
【図５】図３に示す脱気装置の断面図である。
【図６】本発明の脱気装置の第３実施形態を示す断面図である。
【図７】図６に示す脱気装置の断面図である。
【図８】図６に示す脱気装置の断面図である。
【図９】本発明の脱気装置の第４実施形態を示す断面図である。
【図１０】図９に示す脱気装置の断面図である。
【図１１】図９に示す脱気装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の脱気装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、樹脂組成物の製造工程を示す図、図２は、本発明の脱気装置の第１実施形態を示す断面図である。
【００２３】
なお、以下では、図２中の上側を「上（上流）」、下側を「下（下流）」、左側を「左」、右側を「右」として説明を行う。
【００２４】
図２に示す脱気装置１は、成形体（圧粉体）である樹脂組成物を製造する際の脱気工程で使用される装置である。この脱気装置１の説明に先立って、まずは、原材料から樹脂組成物を製造するまでの製造工程の全体を説明する。
【００２５】
まず、樹脂組成物の原材料である各材料を用意する。
原材料は、樹脂と、硬化剤と、充填材（微粒子）とを有し、さらに必要を応じて、硬化促進剤と、カップリング剤等を有している。樹脂としては、エポキシ樹脂が好ましい。
【００２６】
エポキシ樹脂としては、例えば、クレゾールノボラック型、ビフェニール型、ジシクロペンタジエン型、トリフェノールメタン型、多芳香族環型等が挙げられる。
【００２７】
硬化剤としては、例えば、フェノールノボラック型、フェノールアラルキル型、トリフェノールメタン型、多芳香族環型等が挙げられる。
【００２８】
充填材としては、例えば、溶融シリカ（破砕状、球状）、結晶シリカ、アルミナ等が挙げられる。
【００２９】
硬化促進剤としては、例えば、リン化合物、アミン化合物等が挙げられる。
カップリング剤としては、例えば、シラン化合物等が挙げられる。
【００３０】
なお、原材料は、前記材料のうち所定の材料が省略されていてもよく、また、前記以外の材料を含んでいてもよい。他の材料としては、例えば、着色剤、離型剤、低応力剤、難燃剤等が挙げられる。
【００３１】
難燃剤としては、例えば、臭素化エポキシ樹脂、酸化アンチモン、ノンハロ・ノンアンチモン系等が挙げられる。ノンハロ・ノンアンチモン系の難燃剤としては、例えば、有機燐、金属水和物、窒素含有樹脂等が挙げられる。
【００３２】
（微粉砕）
図１に示すように、原材料のうちの所定の材料については、まず、粉砕装置により、所定の粒度分布となるように粉砕（微粉砕）する。この粉砕する原材料としては、例えば、樹脂、硬化剤、硬化促進剤等の充填材以外の原材料であるが、充填材の一部を加えることもできる。また、粉砕装置としては、例えば、連続式回転ボールミル等を用いることができる。
【００３３】
（表面処理）
原材料のうちの所定の材料、例えば、充填材の全部または一部（残部）については、表面処理を施すことができる。この表面処理としては、例えば、充填材の表面にカップリング剤等を付着させる。なお、前記微粉砕と表面処理とは、同時に行ってもよく、また、いずれか一方を先に行ってもよい。
【００３４】
（混合）
次に、混合装置により、前記各材料を完全に混合する。この混合装置としては、例えば、回転羽根を有する高速混合機等を用いることができる。
【００３５】
（混練）
次に、混練装置１００により、前記混合された材料を混練する。この混練装置１００としては、例えば、１軸型混練押出機、２軸型混練押出機等の押出混練機やミキシングロール等のロール式混練機を用いることができる。
【００３６】
（脱気）
次に、脱気装置１により、前記混練された材料に対し脱気を行う。なお、脱気装置１については、後に詳述する。
【００３７】
（シート化）
次に、シート化装置により、前記脱気した塊状の材料をシート状に成形し、シート状の材料を得る。このシート化装置としては、例えば、シーティングロール等を用いることができる。
【００３８】
（冷却）
次に、冷却装置により、前記シート状の材料を冷却する。これにより、材料の粉砕を容易かつ確実に行うことができる。
【００３９】
（粉砕）
次に、粉砕装置により、シート状の材料を所定の粒度分布となるように粉砕し、粉末状の材料を得る。この粉砕装置としては、例えば、ハンマーミル等を用いることができる。
【００４０】
なお、顆粒状または粉末状の樹脂組成物を得る方法としては、上記のシート化、冷却、粉砕工程を経ずに、例えば、混練装置の出口に小径を有するダイスを設置して、ダイスから吐出される溶融状態の樹脂組成物を、カッター等で所定の長さに切断することにより顆粒状の樹脂組成物を得るホットカット法を用いることもできる。この場合、ホットカット法により顆粒状の樹脂組成物を得た後、樹脂組成物の温度があまり下がらないうちに脱気を行うことが好ましい。
【００４１】
（タブレット化）
次に、成形体製造装置（打錠装置）により、前記粉末状の材料を圧縮成形し、成形体である樹脂組成物を得ることができる。
【００４２】
この脂組成物は、例えば、半導体チップ（半導体素子）の被覆（封止）等に用いられる。すなわち、樹脂組成物を、例えば、トランスファー成形等により成形し、封止材として半導体チップを被覆し、半導体パッケージを製造する。
【００４３】
なお、前記タブレット化の工程を省略し、粉末状の材料を樹脂組成物としてもよい。この場合は、例えば、圧縮成形、射出成形等により、封止材を成形することができる。
【００４４】
次に、脱気装置１について説明する。
図２に示すように、脱気装置１は、混練装置１００の排出口１０１に接続されて用いられる。
【００４５】
脱気装置１は、ハウジング２と、ハウジング２内に回転自在に設置されたロータ（封止手段）３と、ハウジング２の後述する脱気室２２を減圧する減圧機構（減圧手段）４とを有している。
【００４６】
ハウジング２は、管路２１と、この管路２１の途中に設けられ、混練装置１００により混練された材料に対して脱気を行う脱気室２２および円筒状（筒状）をなす筒状部２３とを有している。筒状部２３は、脱気室２２の下側に位置している。なお、管路２１の上側の端部が、混練装置１００により混練された材料が導入される入口２４を構成し、下側の端部が、脱気された材料が排出される出口２５を構成する。
【００４７】
脱気室２２は、入口２４と筒状部２３との間に設けられており、図示の構成では、その横断面が四角形をなす筒状をなしている。また、脱気室２２内の横断面での面積は、管路２１内の横断面での面積よりも大きく設定されている。なお、脱気室２２内の横断面での面積と、管路２１内の横断面での面積とを等しく設定してもよいことは、言うまでもない。
【００４８】
筒状部２３は、脱気室２２（入口２４）と出口２５との間に設けられており、図示の構成では、円筒状で、その両端部を塞いだ形状をなしている。この筒状部２３内には、ロータ３が図２中の時計回りに回転自在に設置されている。このロータ３により、出口２５と脱気室２２との間が封止される。これにより、脱気室２２を容易かつ確実に減圧することができる。なお、ハウジング２の入口２４側は、その入口２４付近に位置する混練装置１００内の混練された材料で封止されている。
【００４９】
ロータ３は、筒状部２３内を複数の空間（図示の構成では４つの空間２３１、２３２、２３３および２３４）に仕切る複数（図示の構成では４つ）の仕切板３１を有している。また、各仕切板３１は、等間隔（等角度間隔）、すなわち図示の構成では、９０°間隔で配置されている。このロータ３は、図示しないモータ（駆動源）の作動により回転する。そして、このロータ３が回転することにより、仕切板３１により材料が出口２５へ搬送される。
【００５０】
また、筒状部２３の内周面と仕切板３１の先端との間には、隙間が形成されている。これにより、ロータ３が回転した際、仕切板３１の先端が筒状部２３の内周面を擦って仕切板３１や筒状部２３を構成している材料の紛体（異物）が樹脂組成物となる材料中に混入してしまうことを防止することができる。
【００５１】
仕切板３１の先端部は、Ｒ処理（面取り）され、丸みを帯びていてもよい。この場合、仕切板３１の先端部の曲率半径（Ｒ）は、好ましくは０．２ｍｍ以上、２ｍｍ以下であり、より好ましくは０．２ｍｍ以上、１ｍｍ以下である。前記曲率半径が大きすぎると、仕切板３１の先端と筒状部２３の内周面に材料が付着し、作業上好ましくない。
【００５２】
前記隙間の大きさ、すなわち、筒状部２３の内周面と仕切板３１の先端との間の間隙距離は、０．２ｍｍ以下であることが好ましく、０．０１〜０．１ｍｍ程度であることがより好ましい。これにより、リークを防止しつつ、仕切板３１が筒状部２３を擦ってしまうことを防止することができる。
【００５３】
また、仕切板３１と筒状部２３は冷却することができる。冷却することにより材料の付着を抑え、脱気作業を潤滑に行うことができる。
【００５４】
ハウジング２の構成材料は、特に限定されないが、筒状部２３の少なくとも内周面は、非金属で構成されていることが好ましく、ハウジング２の少なくとも内周面は、非金属で構成されていることがより好ましい。この場合、筒状部２３の全体を非金属で構成してもよい。また、ハウジング２の全体を非金属で構成してもよい。
【００５５】
また、ロータ３の構成材料は、特に限定されないが、ロータ３の少なくとも表面は、非金属で構成されていることが好ましい。この場合、ロータ３の全体を非金属で構成してもよい。
【００５６】
これにより、脱気の際、材料中に金属製の異物（金属異物）が混入してしまうことを防止することができ、製造された樹脂組成物を用いて半導体チップを封止したとき、ショート等の発生を防止することができる。具体的には、脱気装置１による脱気後の材料中の金属の含有率増加量を１．０ｗｔｐｐｍ以下、特に、０．１ｗｔｐｐｍ以下とすることができる。
【００５７】
前記非金属材料としては、特に限定されないが、例えば、アルミナ、ジルコニア等のセラミックス材料や樹脂材料が挙げられ、これらのうちでは、セラミックス材料が好ましい。
【００５８】
減圧機構４は、脱気室２２に接続された（脱気室２２内に連通する）管路４３と、管路４３を介して脱気室２２内を減圧するポンプ４１と、脱気室２２とポンプ４１との間に設置されたバルブ４２とを有している。
【００５９】
材料に対して脱気を行う際は、バルブ４２を開き、ポンプ４１を作動させ、脱気室２２内を減圧する。
【００６０】
この脱気の際の減圧の程度（真空度）、すなわち、脱気室２２内の圧力（気圧）は、特に限定されないが、６０ｋＰａ以下に設定されることが好ましく、５０ｋＰａ以下に設定されることがより好ましく、３０〜５０ｋＰａ程度に設定されることがさらに好ましい。
これにより、より確実に脱気を行うことができる。
【００６１】
次に、図２に基づいて、脱気工程における脱気装置１の作用を説明する。
前述したように、脱気装置１のハウジング２は、筒状部２３においてロータ３の仕切板３１により出口２５と脱気室２２との間が封止された封止状態となっている。
【００６２】
混練装置１００で混練された材料に対して脱気を行う際は、脱気装置１のバルブ４２を開き、ポンプ４１を作動させ、脱気室２２内を減圧して減圧状態とするとともに、図示しないモータを作動させてロータ３を回転させる。なお、脱気室２２内を減圧すると、その脱気室２２内のみならず、脱気室２２の上側の管路２１内も減圧されて減圧状態となり、また、脱気室２２の下側の管路２１内およびその管路２１に連通する筒状部２３内の仕切板３１で仕切られた空間２３１も減圧されて減圧状態となる。
【００６３】
混練装置１００で混練された材料は、その混練装置１００の排出口１０１から排出され、脱気装置１の入口２４からその脱気装置１に導入（供給）される。そして、その材料は、自重（重力）により下方に向って移動し、管路２１、脱気室２２および管路２１を通過し、その管路２１（脱気室２２）に連通する筒状部２３内の空間２３１に収納され、その空間２３１が管路２１に連通している間に脱気される。これにより、材料から気体（例えば、空気等）や水分が除去される。これによって、製造された樹脂組成物を用いて半導体チップを封止したとき、ボイドの発生を防止することができ、半導体パッケージの信頼性を向上させることができる。
【００６４】
空間２３１内の材料は、ロータ３の回転により、仕切板３１によって出口２５へ搬送され、その出口２５から排出される。
【００６５】
ここで、脱気装置１における材料の滞留時間は、１分以下であることが好ましく、３〜３０秒程度であることがより好ましく、５〜１５秒程度であることがさらに好ましい。
【００６６】
滞留時間を前記上限値以下とすることにより、熱履歴による材料の特性の劣化を防止することができ、かつ吐出物の冷却を抑えて次工程でのシート化を妨げることがない。また、滞留時間を前記下限値以上とすることにより、より確実に脱気を行うことができる。
【００６７】
なお、前記滞留時間とは、脱気装置１の入口２４から材料が供給されてから、脱気装置１の出口２５から材料が排出されるまでの時間である。
【００６８】
この滞留時間は、ロータ３の駆動を制御することで、自在に調整することができる。例えば、ロータ３の回転速度（回転数）を所定値に設定することにより、滞留時間を目標値に設定することができる。また、ロータ３を途中で所定時間停止させることによっても滞留時間を目標値に設定することができる。具体例としては、例えば、下記の方法１および方法２が挙げられる。
【００６９】
（方法１）
ロータ３を連続的に回転させ、そのロータ３の回転速度を所定値に設定する。この場合、ロータ３の回転速度は、１〜１０ｒｐｍ程度の範囲内の値に設定されることが好ましく、２〜６ｒｐｍ程度の範囲内の値に設定されることがより好ましい。
【００７０】
（方法２）
ロータ３を所定角度ずつ間欠的に回転させ、１回の回転動作当たりそのロータ３の停止時間を所定値に設定する。この場合、ロータ３の停止時間は、ロータ３の回転速度、１回の回転動作当たりのロータ３の回転角度、仕切板３１の数等の諸条件に応じて適宜設定されるが、１〜６０秒程度の範囲内の値に設定されることが好ましく、１〜１５秒程度の範囲内の値に設定されることがより好ましい。
【００７１】
また、ロータ３の回転速度は、ロータ３の停止時間、１回の回転動作当たりのロータ３の回転角度、仕切板３１の数等の諸条件に応じて適宜設定されるが、１〜１３ｒｐｍ程度の範囲内の値に設定されることが好ましく、２〜８ｒｐｍ程度の範囲内の値に設定されることがより好ましい。
【００７２】
また、１回の回転動作当たりのロータ３の回転角度は、仕切板３１の数等の諸条件に応じて適宜設定されるが、例えば、４５〜１２０°程度に設定されることが好ましく、９０〜１２０°程度に設定されることがより好ましい。１例を挙げると、ロータ３の仕切板３１の数をＮとしたとき、１回の回転動作当たりのロータ３の回転角度は、３６０／Ｎ（°）に設定される。この場合、図示の構成では、仕切板３１の数が４個であるので、１回の回転動作当たりのロータ３の回転角度は、９０°に設定される。
【００７３】
以上説明したように、この脱気装置１によれば、混練された材料に対して確実に脱気を行うことができる。これにより、製造された樹脂組成物を用いて半導体チップを封止したとき、ボイドの発生を防止することができ、半導体パッケージの信頼性を向上させることができる。
【００７４】
また、脱気の際、混練装置１００の処理に対して悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００７５】
＜第２実施形態＞
図３は、本発明の脱気装置の第２実施形態を示す断面図、図４および図５は、それぞれ、図３に示す脱気装置の断面図である。なお、以下では、図３〜図５中の上側を「上（上流）」、下側を「下（下流）」、左側を「左」、右側を「右」として説明を行う。
【００７６】
以下、第２実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００７７】
図３に示すように、第２実施形態の脱気装置１では、筒状部２３およびロータ３により、脱気室２６が構成されている。すなわち、筒状部２３内の４つの空間２３１〜２３４がそれぞれ脱気室２６の空間を構成している。
【００７８】
また、減圧機構４の管路４３は、筒状部２３、すなわち脱気室２６の右側に接続されている（脱気室２６内に連通している）。
【００７９】
そして、ロータ３の回転により、各空間２３１〜２３４が回転し、各空間２３１〜２３４のうち、管路４３に連通した空間（図３では空間２３２）がその管路４３を介して減圧されて減圧状態となるよう構成されている。
【００８０】
この脱気装置１では、図３に示すように、脱気装置１の入口２４からその脱気装置１に導入された混練された材料は、自重により下方に向って移動し、管路２１を通過し、その管路２１に連通する筒状部２３内の空間２３１に収納される。
【００８１】
そして、図４に示す状態から図５に示す状態までが、空間２３１が入口２４および出口２５に連通していない非連通状態であり、この非連通状態のとき、空間２３１内に収納された材料に対して脱気が行われる。
この脱気装置１によれば、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００８２】
＜第３実施形態＞
図６は、本発明の脱気装置の第３実施形態を示す断面図、図７および図８は、それぞれ、図６に示す脱気装置の断面図である。なお、以下では、図６〜図８中の上側を「上（上流）」、下側を「下（下流）」、左側を「左」、右側を「右」として説明を行う。
【００８３】
以下、第３実施形態について、前述した第２実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００８４】
図６に示すように、第３実施形態の脱気装置１では、ロータ３の仕切板３１の数が第２実施形態よりも多く設定されている。すなわち、ロータ３は、筒状部２３内を６つの空間２３１、２３２、２３３、２３４、２３５および２３６に仕切る６つの仕切板３１を有しており、その６つの空間２３１〜２３６がそれぞれ脱気室２６の空間を構成している。
【００８５】
これにより、空間（図６では空間２３２）が管路４３に連通しているときは、その空間２３２は、入口２４および出口２５に連通していない。すなわち、空間２３２が入口２４に連通しているときおよび出口２５に連通しているときは、その空間２３２は、管路４３に連通していない。
【００８６】
換言すれば、図７に示すように、空間２３２が入口２４に連通しなくなった後に、その空間２３２は、管路４３に連通する（図７よりもロータ３が少し回転した状態）。また、図８に示すように、空間２３２が管路４３に連通しなくなった後に、その空間２３２は、出口２５に連通する（図８よりもロータ３が少し回転した状態）。これにより、各空間２３１〜２３６を確実に減圧することができる。
この脱気装置１によれば、前述した第２実施形態と同様の効果が得られる。
【００８７】
＜第４実施形態＞
図９は、本発明の脱気装置の第４実施形態を示す断面図、図１０および図１１は、それぞれ、図９に示す脱気装置の断面図である。なお、以下では、図９〜図１１中の上側を「上（上流）」、下側を「下（下流）」、左側を「左」、右側を「右」として説明を行う。
【００８８】
以下、第４実施形態について、前述した第２実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００８９】
図９に示すように、第４実施形態の脱気装置１では、管路２１が屈曲または湾曲しており、その上側の管路２１１は、筒状部２３の真上よりも左側にずれた位置に接続され（連通し）、また、下側の管路２１２は、筒状部２３の真下よりも左側にずれた位置に接続されている。この場合、管路２１１と管路２１２と管路４３とが、等間隔（等角度間隔）、すなわち図示の構成では、１２０°間隔で配置されている。
【００９０】
これにより、空間（図９では空間２３２）が管路４３に連通しているときは、その空間２３２は、入口２４および出口２５に連通していない。すなわち、空間２３２が入口２４に連通しているときおよび出口２５に連通しているときは、その空間２３２は、管路４３に連通していない。
【００９１】
換言すれば、図１０に示すように、空間２３２が入口２４に連通しなくなった後に、その空間２３２は、管路４３に連通する（図１０よりもロータ３が少し回転した状態）。また、図１１に示すように、空間２３２が管路４３に連通しなくなった後に、その空間２３２は、出口２５に連通する（図１１よりもロータ３が少し回転した状態）。これにより、各空間２３１〜２３４を確実に減圧することができる。
この脱気装置１によれば、前述した第２実施形態と同様の効果が得られる。
【００９２】
以上、本発明の脱気装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。
【００９３】
また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１ 脱気装置
２ ハウジング
２１、２１１、２１２ 管路
２２ 脱気室
２３ 筒状部
２３１〜２３６ 空間
２４ 入口
２５ 出口
２６ 脱気室
３ ロータ
３１ 仕切板
４ 減圧機構
４１ ポンプ
４２ バルブ
４３ 管路
１００ 混練装置
１０１ 排出口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
混練された材料が導入される入口と、前記材料に対して脱気を行う脱気室と、脱気された前記材料が排出される出口とを有するハウジングと、
前記脱気室を減圧する減圧手段と、
前記出口と前記脱気室との間を封止する封止手段とを備え、
前記封止手段により前記出口と前記脱気室との間を封止した封止状態で、前記減圧手段により前記脱気室を減圧して減圧状態とし、前記脱気室内の前記材料に対して脱気を行うよう構成されていることを特徴とする脱気装置。
【請求項２】
前記ハウジングは、前記入口と前記出口との間に設けられた筒状をなす筒状部を有し、
前記封止手段は、前記筒状部内に回転自在に設置され、前記筒状部内を複数の空間に仕切る複数の仕切板を有するロータを備え、
前記ロータが回転することにより、前記仕切板により前記材料が前記出口へ搬送されるよう構成されている請求項１に記載の脱気装置。
【請求項３】
前記脱気室は、前記入口と前記筒状部との間に設けられている請求項２に記載の脱気装置。
【請求項４】
前記減圧手段は、前記脱気室に連通する管路を有し、
前記脱気室は、前記複数の空間を有しており、
前記ロータの回転により、前記各空間が回転し、前記各空間のうち、前記管路に連通した前記空間が前記管路を介して減圧されるよう構成されている請求項２に記載の脱気装置。
【請求項５】
前記空間が前記入口および前記出口に連通していない非連通状態があり、該非連通状態のとき、前記脱気を行うよう構成されている請求項４に記載の脱気装置。
【請求項６】
前記筒状部の内周面と前記仕切板の先端との間に、間隙距離が０．２ｍｍ以下の隙間が形成されている請求項２ないし５のいずれかに記載の脱気装置。
【請求項７】
前記ロータの少なくとも表面は、非金属で構成されている請求項２ないし６のいずれかに記載の脱気装置。
【請求項８】
前記筒状部の少なくとも内周面は、非金属で構成されている請求項２ないし７のいずれかに記載の脱気装置。
【請求項９】
当該脱気装置における前記材料の滞留時間は、１分以下である請求項１ないし８のいずれかに記載の脱気装置。
【請求項１０】
前記脱気の際の前記脱気室内の圧力は、６０ｋＰａ以下に設定される請求項１ないし９のいずれかに記載の脱気装置。
【請求項１１】
前記入口は、混練装置の排出口に接続される請求項１ないし１０のいずれかに記載の脱気装置。
【請求項１２】
前記材料は、樹脂と微粒子とを含む請求項１ないし１１のいずれかに記載の脱気装置。
【請求項１】
混練された材料が導入される入口と、前記材料に対して脱気を行う脱気室と、脱気された前記材料が排出される出口とを有するハウジングと、
前記脱気室を減圧する減圧手段と、
前記出口と前記脱気室との間を封止する封止手段とを備え、
前記封止手段により前記出口と前記脱気室との間を封止した封止状態で、前記減圧手段により前記脱気室を減圧して減圧状態とし、前記脱気室内の前記材料に対して脱気を行うよう構成されていることを特徴とする脱気装置。
【請求項２】
前記ハウジングは、前記入口と前記出口との間に設けられた筒状をなす筒状部を有し、
前記封止手段は、前記筒状部内に回転自在に設置され、前記筒状部内を複数の空間に仕切る複数の仕切板を有するロータを備え、
前記ロータが回転することにより、前記仕切板により前記材料が前記出口へ搬送されるよう構成されている請求項１に記載の脱気装置。
【請求項３】
前記脱気室は、前記入口と前記筒状部との間に設けられている請求項２に記載の脱気装置。
【請求項４】
前記減圧手段は、前記脱気室に連通する管路を有し、
前記脱気室は、前記複数の空間を有しており、
前記ロータの回転により、前記各空間が回転し、前記各空間のうち、前記管路に連通した前記空間が前記管路を介して減圧されるよう構成されている請求項２に記載の脱気装置。
【請求項５】
前記空間が前記入口および前記出口に連通していない非連通状態があり、該非連通状態のとき、前記脱気を行うよう構成されている請求項４に記載の脱気装置。
【請求項６】
前記筒状部の内周面と前記仕切板の先端との間に、間隙距離が０．２ｍｍ以下の隙間が形成されている請求項２ないし５のいずれかに記載の脱気装置。
【請求項７】
前記ロータの少なくとも表面は、非金属で構成されている請求項２ないし６のいずれかに記載の脱気装置。
【請求項８】
前記筒状部の少なくとも内周面は、非金属で構成されている請求項２ないし７のいずれかに記載の脱気装置。
【請求項９】
当該脱気装置における前記材料の滞留時間は、１分以下である請求項１ないし８のいずれかに記載の脱気装置。
【請求項１０】
前記脱気の際の前記脱気室内の圧力は、６０ｋＰａ以下に設定される請求項１ないし９のいずれかに記載の脱気装置。
【請求項１１】
前記入口は、混練装置の排出口に接続される請求項１ないし１０のいずれかに記載の脱気装置。
【請求項１２】
前記材料は、樹脂と微粒子とを含む請求項１ないし１１のいずれかに記載の脱気装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１６１３１８（Ｐ２０１１−１６１３１８Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３９４４（Ｐ２０１０−２３９４４）
【出願日】平成２２年２月５日（２０１０．２．５）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月５日（２０１０．２．５）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
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