JP2009172816A - Resin sealing device and its method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体チップが搭載されたワークを樹脂にて封止する樹脂封止装置の技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of a resin sealing device that seals a work on which a semiconductor chip is mounted with resin.
従来、図６に示す樹脂封止装置が公知である（特許文献１参照）。 Conventionally, a resin sealing device shown in FIG. 6 is known (see Patent Document 1).
この樹脂封止装置は、固定プラテン１０と、当該固定プラテン１０から垂設された上金型１４と、固定プラテン１０を支持するタイバー１２と、タイバー１２に沿って上下に進退動可能な可動プラテン１３と、この可動プラテン１３上に載置された下金型１５を有している。また、可動プラテン１３にはトグルリンク機構３０が連結されており、載置する下金型１５を上金型１４に対して当接・離間（開閉）することが可能とされている。更に、当該トグルリンク機構３０に対して、サーボモータ１６から出力される回転運動を直線運動に変えて伝達するボールねじ２０が備わっている。また、この樹脂封止装置には、減速比の異なる２系統のトルク伝達系１８が設置されており、必要に応じて、サーボモータ１６からボールねじ２０へと伝達される動力系統を切替える（減速比を切り替える）ことが可能とされている。
This resin sealing device includes a
また、可動プラテン１３の側面には、ラック４１が固定されており、当該ラック４１に噛合する態様でピニオン４２が設置されている。このピニオン４２には、ロータリエンコーダが付設されており、制御装置５０へと可動プラテン１３の位置データ（パルスデータ）を伝達可能とされている。このラック４１とピニオン４２とで位置測定手段４０が構成されている。
A
このように、当該特許文献１に記載される樹脂封止装置では、当該位置測定手段４０によって可動プラテン１３の位置、更には、下金型１５の位置を検出しつつ、必要なタイミングにて２系統で構成されたトルク伝達系１８を適宜切り替えている。
As described above, in the resin sealing device described in Patent Document 1, the
金型を開閉するに際しては、上金型１４と下金型１５とが当接する瞬間や、反対に上金型１４と下金型１５とが離間する瞬間においては、金型をゆっくりと開閉したいという要望がある。これは、両金型が当接する瞬間の場合には、ワークを確実且つ丁寧にクランプする等のためであり、一方、両金型が離間する瞬間の場合には、樹脂封止後のワークを損傷等させることなく丁寧に離型させる等のためである。
When opening and closing the mold, it is desired to open and close the mold slowly at the moment when the
この目的を達成するためには、例えば、予めモータの回転速度を低く設定し、金型を開閉する速度全体を遅くすることで実現可能である。当然ながら、このような手法によれば、樹脂封止のサイクルタイムが大幅に長くなってしまい、生産効率の著しい低下に繋がってしまう。これを防止するには、例えば、型開きの場合であれば「両金型が離間した後」にモータの回転速度を上昇させたり、型閉じの場合であれば両金型が当接する直前まではモータを高速で回転させておき、「当接する直前に」モータの回転を低下させることによって、樹脂封止のサイクルタイムをある程度まで短くさせることが可能である。 In order to achieve this object, for example, it can be realized by setting the rotational speed of the motor low in advance and slowing the entire speed of opening and closing the mold. Naturally, according to such a method, the resin sealing cycle time is significantly increased, leading to a significant reduction in production efficiency. To prevent this, for example, in the case of mold opening, the motor rotation speed is increased “after both molds are separated”, or in the case of mold closing, until just before both molds come into contact. By rotating the motor at a high speed and reducing the rotation of the motor “just before contact”, it is possible to shorten the resin sealing cycle time to some extent.
しかし近年では、半導体製品の需要増大、コスト低減等の強い要請の下で、樹脂封止装置にも更なる生産性の向上が求められている。 However, in recent years, under the strong demand for increasing demand for semiconductor products and cost reduction, further improvement in productivity is demanded for the resin sealing device.
本発明は、このような更なる生産性向上を目的としてなされたものであって、金型が開閉する（当接または離間する）瞬間の「ゆっくりとした金型の開閉」を確保すると同時に、樹脂封止装置全体としてのサイクルタイムをより短縮することをその課題としている。 The present invention was made for the purpose of such further productivity improvement, and at the same time as ensuring "slow mold opening and closing" at the moment when the mold opens and closes (contacts or separates), The problem is to further shorten the cycle time of the entire resin sealing device.
本発明は、半導体チップが搭載されたワークを、相対向する第１、第２の金型にてクランプした上で、供給された樹脂を用いて封止する樹脂封止装置であって、前記第１、第２の金型を開閉させる動力源としてのモータを備え、前記第１、第２の金型が当接している状態において、所定の変速点を境に前記モータの回転速度を直接または間接的に変化させることにより、上記課題を解決するものである。 The present invention is a resin sealing device that clamps a workpiece on which a semiconductor chip is mounted with first and second molds facing each other and then seals the workpiece using a supplied resin. A motor is provided as a power source for opening and closing the first and second molds. When the first and second molds are in contact with each other, the rotational speed of the motor is directly controlled at a predetermined shift point. Or the said subject is solved by making it change indirectly.
即ち、第１、第２の金型が非接触の状態（離間している状態）でのモータの回転速度をできるだけ向上させることによってサイクルタイムを稼ぐという発想ではなく、両金型が接触している状態（当接している状態）でのモータの回転速度を、所定の変速点を基準に積極的に変化させることによって、金型が開閉する（当接または離間する）瞬間の「ゆっくりとした金型の開閉」を確保すると同時に、樹脂封止装置全体としてのサイクルタイムをより短縮することを実現している。ここでの回転速度の変化は、モータ自体の回転速度を直接変化させてもよいし、動力伝達経路において減速することで間接的に変化させてもよい。 In other words, the idea is not to increase the rotation speed of the motor as much as possible when the first and second molds are not in contact (separated), but the two molds are in contact with each other. By actively changing the rotational speed of the motor in the contacted state (contacted state) with reference to a predetermined shift point, the "slowness" of the moment when the mold opens and closes (contacts or separates) At the same time as ensuring the opening and closing of the mold, it is possible to further shorten the cycle time of the entire resin sealing device. The change in the rotation speed here may be directly changed by changing the rotation speed of the motor itself, or may be changed indirectly by decelerating in the power transmission path.
例えば、前記第１、第２の金型が型開きする場合であれば、型開き開始から前記第１、第２の金型が離間するまでの間において、前記変速点を境に前記モータの回転速度を低下させることによって、変速点まではモータをより高速にて回転させることでサイクルタイムを稼ぎつつ、変速点を境にモータの回転を低下させることで、両金型が離間する瞬間には「ゆっくり」と金型を移動させることを可能としている。 For example, if the first and second molds are to be opened, the motor is moved from the start of mold opening until the first and second molds are separated from each other at the shift point. By reducing the rotational speed, while rotating the motor at a higher speed to the shift point, gaining cycle time, and reducing the rotation of the motor at the shift point, the moment when both molds are separated Makes it possible to move the mold "slowly".
同様に、前記第１、第２の金型を型閉じする場合であれば、前記第１、第２の金型の当接から型閉じ終了までの間において、前記変速点を境に前記モータの回転速度を上昇させることによって、「ゆっくり」と金型を当接させた後はモータをより高速で回転させることでサイクルタイムを短縮することが可能となる。 Similarly, if the first and second molds are to be closed, the motor between the contact of the first and second molds and the end of mold closing is used as a boundary from the shift point. By increasing the rotation speed, the cycle time can be shortened by rotating the motor at a higher speed after the mold is brought into contact “slowly”.
これらは、型開き時（型開き工程）または型閉じ時（型閉じ工程）の何れかのみに採用しても相応の効果を期待することができるが、両方に採用することによって最もその効果を発揮し得る。 These effects can be expected even if they are used only during mold opening (mold opening process) or mold closing (mold closing process). Can demonstrate.
また更に、型閉じ圧力（クランプ圧力）を測定可能な圧力測定手段または／および前記第１の金型に対する前記第２の金型の相対的位置を測定可能な位置測定手段を備え、前記所定の変速点が、前記圧力測定手段の測定結果または／および前記位置測定手段の測定結果に基づいて決定される構成としてもよい。このような構成とすることで、第１、第２の金型が接触していること（当接していること）を正確且つ容易に検出でき、更に、適切な「変速点」を設定することが可能となる。 Furthermore, pressure measuring means capable of measuring a mold closing pressure (clamping pressure) and / or position measuring means capable of measuring a relative position of the second mold with respect to the first mold are provided. The shift point may be determined based on the measurement result of the pressure measurement unit or / and the measurement result of the position measurement unit. By adopting such a configuration, it is possible to accurately and easily detect that the first and second molds are in contact (contact), and set an appropriate “shift point”. Is possible.
また、前記第１、第２の金型が型閉じされる都度、前記変速点を更新するように構成すれば、例えば封止毎に変化し得る条件（例えば熱膨張などに起因する経時的変化、クランプするワークの厚み誤差など）に応じた適切な変速点を設定することが可能となる。 Further, if the shift point is updated each time the first and second molds are closed, for example, a condition that may change for each sealing (for example, a change with time due to thermal expansion or the like). It is possible to set an appropriate shift point according to the thickness error of the workpiece to be clamped).
また、前記モータが、トグルリンク機構を介して前記第１、第２の金型の開閉を行なっている樹脂封止装置に適用すれば、トグルリンクという構造とも相俟って、本発明の効果がより顕著に発揮される。トグルリンク機構は、その構造上、リンクが伸びた位置においてモータの回転に対して鈍感な動きとなる。即ち、金型を一定の距離だけ移動させようとすれば（金型当接後においては一定のクランプ圧力を変化させようとすれば）、比率的により多くのモータの回転を供給しなければ金型は型締め方向に移動しない（クランプ圧力は変化しない）。 Further, if the motor is applied to a resin sealing device that opens and closes the first and second molds via a toggle link mechanism, the effect of the present invention can be obtained in combination with a structure called a toggle link. Is more prominent. The toggle link mechanism is insensitive to the rotation of the motor at the position where the link is extended due to its structure. That is, if the mold is moved by a certain distance (if a constant clamping pressure is changed after the mold contact), the mold must be supplied with a relatively higher number of motor rotations. The mold does not move in the clamping direction (clamping pressure does not change).
つまり、トグルリンク機構が採用されている場合には、変速点を境にモータの回転を積極的に変化させることによって（変化させない場合と比較して）短縮することができる時間が非常に大きいため、本発明を適用した場合の効果がより顕著に現れるのである。 In other words, when the toggle link mechanism is employed, the time that can be shortened by actively changing the rotation of the motor at the shift point (as compared with the case where it is not changed) is very long. The effect when the present invention is applied appears more remarkably.
なお本発明は、見方を変えると、半導体チップを搭載したワークを、モータにより開閉する第１、第２の金型にてクランプした上で、供給された樹脂を用いて封止する樹脂封止方法であって、前記第１、第２の金型を型閉じする際の当該第１、第２の金型の当接から型閉じ終了までの間において、所定の変速点に到達するまでの前記モータの回転速度を基準として、前記変速点に到達後に前記モータの回転速度を上昇させる、ことを特徴とする樹脂封止方法、更には、半導体チップを搭載したワークを、モータにより開閉する第１、第２の金型にてクランプした上で、供給された樹脂を用いて封止する樹脂封止方法であって、前記第１、第２の金型を型開きする際の型開き開始から前記第１、第２の金型が離間するまでの間において、所定の変速点に到達するまでの前記モータの回転速度を基準として、前記変速点に到達後に前記モータの回転速度を低下させる、ことを特徴とする樹脂封止方法として捉えることも可能である。 In another aspect, the present invention is a resin sealing method in which a workpiece mounted with a semiconductor chip is clamped by first and second molds that are opened and closed by a motor and then sealed using a supplied resin. In the method, when the first and second molds are closed, the first and second molds are brought into contact with each other until the predetermined shift point is reached. A resin sealing method characterized in that the rotational speed of the motor is increased after reaching the shift point on the basis of the rotational speed of the motor, and further, a work on which a semiconductor chip is mounted is opened and closed by the motor. 1. A resin sealing method in which clamping is performed using a supplied resin after clamping with a second mold, and mold opening is started when the first and second molds are opened. Until the first and second molds are separated from each other. Based on the rotational speed of the motor until it reaches the speed point, reducing the rotational speed of the motor after reaching the shift point, it is also possible to capture as a resin sealing method according to claim.
本発明を適用することにより、高品質の樹脂封止を行いつつ、樹脂封止装置の生産効率が向上する。 By applying the present invention, the production efficiency of the resin sealing device is improved while performing high-quality resin sealing.
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。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図１は、本発明の実施形態の一例を示す樹脂封止装置１００の概略構成図である。図２は、記憶部に記憶される圧力データとパルスデータのデータテーブルを概念的に示した図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a resin sealing device 100 showing an example of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram conceptually showing a data table of pressure data and pulse data stored in the storage unit.
<樹脂封止装置の構成>
樹脂封止装置１００は、相対向して配置される上金型（第１の金型）１１４と下金型（第２の金型）１１５を有している。上金型１１４は固定プラテン１１０から垂設されている。一方、下金型１１５は可動プラテン１１３上に載置されている。なお、図１においては図示していないが、固定プラテン１１０は、例えば特許文献１に示される樹脂封止装置と同様に、タイバー等によって樹脂封止装置１００の本体から支持固定されている。
<Configuration of resin sealing device>
The resin sealing device 100 includes an upper mold (first mold) 114 and a lower mold (second mold) 115 that are arranged to face each other. The
また、下金型１１５が載置される可動プラテン１１３には、トグルリンク機構（トグルリンク式のプレス機構）１３０が連結している。更に当該トグルリンク機構１３０を介してボールねじ１２０が連結している。このボールねじ１２０は、タイミングベルト１１８を介してサーボモータ１１６と連結されている。即ち、駆動源としてのサーボモータ１１６の回転がタイミングベルト１１８を介してボールねじ１２０へと伝達され、更に、当該ボールねじ１２０によってサーボモータ１１６の回転運動が直線運動へと変換された上で、トグルリンク機構１３０を介して可動プラテン１１３へと伝達可能な構成とされている。また、サーボモータ１１６には当該サーボモータ１１６の回転数を検出することが可能なエンコーダ（回転数検出手段）１１６Ａが付設されている。
Further, a toggle link mechanism (toggle link type press mechanism) 130 is connected to the
また、可動プラテン１１３には、下金型１１５のクランプ圧力（上金型１１４に対するクランプ圧力）を検出可能なロードセル（圧力測定手段：図示していない）が備わっている。即ち、当該ロードセルによって、上金型１１４と下金型１１５との当接の有無や、どの程度のクランプ圧力が発生しているのかを測定することが可能とされている。また、樹脂封止装置１００には、ロードセルから出力される圧力データ（測定結果）を取得すると共に、当該圧力データに対応するパルスデータ（エンコーダ１１６Ａから出力されるパルスデータ）を取得することが可能な制御部１５０が設けられている。また、この制御部１５０は記憶部１６０と連結されており、当該取得した圧力データおよびパルスデータを記憶させることが可能である。この記憶部１６０によって記憶される圧力データおよびパルスデータは、それぞれ対応付けが行なわれた上で「テーブル」として記憶可能とされている。具体的には図２に示したように、ロードセルの圧力データが１の時に対応するエンコーダ１１６Ａのパルスデータ１、ロードセルの圧力データが２の時に対応するエンコーダ１１６Ａのパルスデータ２、ロードセルの圧力データが３の時に対応するエンコーダ１１６Ａのパルスデータ３、・・・（以下同様に）・・ロードセルの圧力データがｎの時に対応するエンコーダ１１６Ａのパルスデータｎといった形式にて記憶される。また制御部１５０には、外部からパラメータ設定（入力）をすることが可能なパラメータ設定部１７０が設けられている。更に、制御部１５０は、モータ１１６の回転速度を制御することが可能とされている。
Further, the
<樹脂封止装置の作用>
続いて、図３乃至図５を参照しつつ樹脂封止装置１００の作用について説明する。
<Operation of resin sealing device>
Next, the operation of the resin sealing device 100 will be described with reference to FIGS. 3 to 5.
図３は、型閉じ工程（型締め工程）を示したフローチャートである。図４は、型開き工程を示したフローチャートである。図５は、型開き時におけるモータの回転速度の経時的変化を示したグラフである。 FIG. 3 is a flowchart showing a mold closing process (clamping process). FIG. 4 is a flowchart showing the mold opening process. FIG. 5 is a graph showing the change over time in the rotational speed of the motor when the mold is opened.
上金型１１４と下金型１１５とが所定の間隔に離間している状態で、図示せぬ搬送機構によって、当該上金型１１４および下金型１１５の間に、樹脂封止されるワークおよび封止材料としての樹脂が投入される。投入された樹脂は、図示せぬヒータの作用によって溶融される。当該ワークおよび樹脂が投入された後、サーボモータ１１６の作用によってボールねじ１２０、トグルリンク機構１３０および可動プラテン１１３を介して下金型１１５が上金型１１４側へと移動する（型閉じ工程：詳細は後述する。）。
In a state where the
上金型１１４と下金型１１５とが当接し、ワークがクランプされると、溶融樹脂がプランジャ（図示していない）によって押し出され、ランナを通じてキャビティへと流入する。キャビティ内に溶融樹脂が充填されるとプランジャによる押し出しは終了し、そのままの状態で樹脂が硬化するのを待つ。
When the
その後、樹脂がある程度硬化した状態を見計らって、上金型１１４と下金型１１５とが離間（型開き）される（型開き工程：詳細は後述する。）。
Thereafter, the
型開き後、別途設けられている搬送機構によって、樹脂封止後のワークが金型表面から搬出され、次の樹脂封止サイクルへと移行する。搬出されたワークは、例えば冷却された後、不要部分が取り除かれ（ゲートブレーク）、収容される。 After the mold is opened, the work after resin sealing is unloaded from the mold surface by a separately provided transport mechanism, and the process proceeds to the next resin sealing cycle. For example, after the unloaded work is cooled, unnecessary portions are removed (gate break) and stored.
当該樹脂封止装置１００は、このようなサイクルを繰り返すことで、順次ワークに対する樹脂封止を行っている。 The resin sealing device 100 sequentially performs resin sealing on the workpiece by repeating such a cycle.
<型閉じ工程について>
次に、型閉じ工程について図３に示すフローチャートに従ってより詳細に説明する。なおこの型閉じ工程には、閉じた金型に対して圧力（クランプ圧力）が加えられる工程も含まれている。
<About mold closing process>
Next, the mold closing process will be described in more detail with reference to the flowchart shown in FIG. The mold closing process includes a process in which pressure (clamping pressure) is applied to the closed mold.
最初のステップとして、何らかのトリガーによって「型閉じ工程」がスタートする（ステップ３０１）。トリガーとしては種々のものが考えられ、ワーク等の金型への搬入が完了した信号等を利用してもよいし、ある一定の時間的な周期をトリガーとしてもよい。 As a first step, a “mold closing process” is started by some trigger (step 301). Various triggers are conceivable, and a signal that has been transferred into a mold such as a workpiece may be used, or a certain period of time may be used as a trigger.
続いてサーボモータ１１６が駆動され、下金型１１５が型閉じ方向（即ち上金型１１４側）に移動する（ステップ３０２）。本発明とは直接関係しないが、このときのサーボモータ１１６の回転速度は、差し支えのない範囲でできるだけ高速で回転させるのが好ましい。それにより、型閉じ工程全体の所要時間を短縮することができる。また、その場合には、金型が当接するまでの間に、望ましい程度（Ｖ１）にまで減速しておく必要がある。両金型をゆっくりと（丁寧に）当接させることによって、クランプしようとするワークの損傷を防止したり、正確なクランプを実現することができる。
Subsequently, the servo motor 116 is driven, and the lower mold 115 moves in the mold closing direction (that is, the
続いて、型タッチが検出される（ステップ３０３）。この型タッチ検出は、本実施形態においてはロードセルによって行われている。ここで言う「型タッチ」とは、文字通り上金型１１４と下金型１１５とが接触した（当接した）ことを意味することは勿論であるが、接触した（当接した）瞬間のみを意味するのではなく、例えば、両金型が物理的に接触した（当接した）後に一定のクランプ圧力（型締め圧力、例えば１０ｋＮ）が発生した時点を含み得る概念である。どのような条件を満たせば「型タッチ」とするかに関しては、パラメータ設定部１７０から予め設定しておく。型タッチが検出されない場合はステップ３０２へと戻り、型タッチが検出された場合は続くステップ３０４へと移動する。
Subsequently, a type touch is detected (step 303). This type touch detection is performed by a load cell in this embodiment. The term “die touch” as used herein literally means that the
ステップ３０４においては、型タッチ位置Ｐｔが記憶される。当該記憶は制御部１５０を介して記憶部１６０にて記憶される。即ち、ロードセルでの測定値が、予め設定した値となった時点のパルスデータ（エンコーダ１１６Ａから出力されるパルスデータ）を「型タッチ位置Ｐｔ」として記憶する。
In step 304, the mold touch position Pt is stored. The storage is stored in the
その後もさらにサーボモータ１１６は回転し、ロードセルでの測定値が最終設定圧力（即ち最終的なクランプ圧力）となった時点で停止する（ステップ３０５）。このときのサーボモータ１１６の回転速度は、「型タッチ」を検出した時点の回転速度（Ｖ２）よりも速い速度（Ｖ１）で回転する。即ち、型タッチ位置Ｐｔを変速点としてサーボモータ１１６の回転速度が上昇する。その結果、型タッチの瞬間までは金型をゆっくりと移動させることで、ワークの損傷を防止し正確なワークのクランプを実現すると同時に、型タッチ位置Ｐｔ以降は速やかに最終設定圧力が発生するまでサーボモータ１１６を回転させることで、型閉じ工程に要する時間を短縮している。 Thereafter, the servo motor 116 further rotates and stops when the measured value at the load cell reaches the final set pressure (ie, the final clamp pressure) (step 305). The rotation speed of the servo motor 116 at this time rotates at a speed (V1) faster than the rotation speed (V2) at the time when the “type touch” is detected. That is, the rotational speed of the servo motor 116 increases with the mold touch position Pt as a shift point. As a result, the mold is moved slowly until the moment of the mold touch, thereby preventing damage to the workpiece and realizing accurate clamping of the workpiece. At the same time, after the mold touch position Pt, the final set pressure is promptly generated. By rotating the servo motor 116, the time required for the mold closing process is shortened.
なおサーボモータ１１６の回転速度の変速態様（例えば、どの程度の回転速度まで上昇させるか、また、変速を完了させるまでの時間の程度等）は、金型の重量やサーボモータの容量、トグルリンク機構の構造等を総合的に考慮して、不要な振動や装置への負担が不必要に増大しない範囲に設定される。このような変速態様の設定はパラメータ設定部１７０を用いて行われる。
Note that the speed change mode of the rotation speed of the servo motor 116 (for example, how much the rotation speed is increased and the time until the shift is completed) depends on the weight of the mold, the capacity of the servo motor, and the toggle link. Considering the structure of the mechanism comprehensively, it is set in a range where unnecessary vibrations and a burden on the apparatus do not increase unnecessarily. Such a shift mode is set using the
これにより型閉じ工程が終了する（ステップ３０６）。 This completes the mold closing process (step 306).
<型開き工程について>
続いて、型開き工程について図４に示すフローチャートおよび図５に示すグラフに従って説明する。
<About mold opening process>
Next, the mold opening process will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 4 and the graph shown in FIG.
この型開きの工程は、上金型１１４と下金型１１５との間に発生しているクランプ圧力を解除した（抜いた）上で、上金型１１４と下金型１１５とを物理的に離間するという二つの段階から構成される。
In this mold opening process, after the clamp pressure generated between the
最初のステップとして、何らかのトリガーによって「型開き工程」がスタートする（ステップ４０１）。トリガーとしては種々のものが考えられ、例えばプランジャが下降して樹脂に対して加えられている圧力が抜かれることをもってトリガーとしたり、更には、ある一定の時間的な周期をトリガーとしてもよい。 As a first step, a “mold opening process” is started by some trigger (step 401). Various triggers are conceivable. For example, the trigger may be triggered by the plunger being lowered and the pressure applied to the resin being released, or may be triggered by a certain period of time.
次に、型閉じ工程（前述）において取得され、記憶部１６０に記憶されている型タッチ位置Ｐｔのデータを利用して、型開き工程における変速点が算出される。即ち、型タッチ位置Ｐｔを通過する瞬間までに速度Ｖ２まで減速できると共に、速度Ｖ１（ＶＩ＞Ｖ２）での回転時間を最大化できる減速開始位置Ｐｄ（＝型開き工程における変速点）を計算する（図５参照：ステップ４０２）。この減速開始位置Ｐｄは、例えば、記憶部１６０に記憶されているパルスデータを基準に算出するような構成を採用してもよいし、ロードセルの測定値を基準に算出してもよい。要するに、特定のパラメータを基準としてサーボモータ１１６の回転速度を変化させるポイント（変速点）を確定することができるように算出すればよい。
Next, using the data of the mold touch position Pt acquired in the mold closing process (described above) and stored in the
次に、型開き方向に速度Ｖ１でサーボモータ１１６を回転させる（ステップ４０３）。この速度Ｖ１は、金型の重量やサーボモータの容量、トグルリンク機構の構造等を総合的に考慮して、不要な振動や装置への負担が不必要に増大しない範囲内で最大となる速度に設定しておくのが望ましい。 Next, the servo motor 116 is rotated at a speed V1 in the mold opening direction (step 403). This speed V1 is the maximum speed within a range in which unnecessary vibrations and load on the apparatus are not unnecessarily increased in consideration of the weight of the mold, the capacity of the servo motor, the structure of the toggle link mechanism, and the like. It is desirable to set to.
続いて金型が減速開始位置Ｐｄに到達したか否かが判断される。到達していない場合にはステップ４０３へと戻り、速度Ｖ１でのサーボモータ１１６の回転が維持される。到達している場合には続くステップ４０５へと進む。 Subsequently, it is determined whether or not the mold has reached the deceleration start position Pd. If not reached, the process returns to step 403, and the rotation of the servo motor 116 at the speed V1 is maintained. If so, the process proceeds to step 405.
減速開始位置Ｐｄに到達した場合には、サーボモータ１１６の回転速度の減速が開始される。最終的な減速目標は速度Ｖ２である。この回転速度Ｖ２は、上金型１１４と下金型１１５とが離間する際に、ワークに損傷を引き起こさないように両金型の「ゆっくりした移動」を維持できる回転速度である。この回転速度Ｖ１からＶ２への減速は、型タッチ位置Ｐｔを通過するまでに完了される。
When the deceleration start position Pd is reached, deceleration of the rotation speed of the servo motor 116 is started. The final deceleration target is the speed V2. The rotation speed V2 is a rotation speed that can maintain “slow movement” of both molds so as not to cause damage to the workpiece when the
次にサーボモータ１１６の回転速度がＶ２の状態ままで、型タッチ位置Ｐｔを通過する（ステップ４０６）。その後も暫くの間、サーボモータ１１６の回転速度はＶ２に維持される（ステップ４０７）。 Next, the servo motor 116 passes through the mold touch position Pt while the rotation speed of the servo motor 116 remains V2 (step 406). The rotation speed of the servo motor 116 is maintained at V2 for a while after that (step 407).
その後、所定の位置Ｐｏに到達したか否かが確認される（ステップ４０８）。この所定の位置Ｐｏとは、金型をゆっくりと移動させたい領域αの終点に存在するポイントである。この位置Ｐｏは予めパラメータ設定部１７０を介して任意に設定しておく。なお、本実施形態においては、型タッチ位置Ｐｔと所定の位置Ｐｏとの間において、両金型が物理的に離間する。勿論型タッチ位置Ｐｔと金型が物理的に離間するポイントとが一致していてもよい。
Thereafter, it is confirmed whether or not a predetermined position Po has been reached (step 408). The predetermined position Po is a point existing at the end point of the region α where the mold is to be moved slowly. This position Po is arbitrarily set in advance via the
位置Ｐｏに到達していない場合はステップ４０７へと戻り、速度Ｖ２での回転が維持される。位置Ｐｏに到達している場合は、サーボモータ１１６の回転速度を任意のレベルまで（図５においては速度Ｖ１まで）向上させて、迅速に型開き動作が行われる（ステップ４０９）。 If the position Po has not been reached, the process returns to step 407, and the rotation at the speed V2 is maintained. If the position Po has been reached, the rotational speed of the servo motor 116 is increased to an arbitrary level (to speed V1 in FIG. 5), and the mold opening operation is performed quickly (step 409).
所定の位置にまで上金型１１４と下金型１１５とが離間すれば、型開き工程が終了する（ステップ４１０）。
When the
このように、樹脂封止装置１００においては、型閉じ工程においても型開き工程においても、両金型が接触している状態（金型が物理的に当接している領域β）でのサーボモータ１１６の回転速度を、所定の変速点（ＰｔやＰｄ）を基準に積極的に変化させることによって、金型が開閉する（物理的に当接または離間する）瞬間の「ゆっくりとした金型の開閉」を確保すると同時に、型開き工程や型閉じ工程に要する時間を積極的に短縮している。その結果、樹脂封止装置全体としてのサイクルタイムをより高めることを実現している。 Thus, in the resin sealing device 100, the servo motor in a state where both molds are in contact (region β in which the molds physically contact) in both the mold closing process and the mold opening process. By actively changing the rotation speed of 116 with reference to a predetermined shift point (Pt or Pd), the “slow mold's opening / closing (physical contact or separation)” moment At the same time as securing the opening and closing, the time required for the mold opening process and mold closing process is actively shortened. As a result, it is possible to further increase the cycle time of the entire resin sealing device.
なお、上記実施形態においては、「型閉じ工程」および「型開き工程」のいずれの工程においても、変速点を境にサーボモータの回転速度を積極的に変化させていたが、いずれか一方のみに適用しても相応の効果を得ることが可能である。 In the above embodiment, the rotation speed of the servo motor is positively changed at the shift point in both the “mold closing process” and the “mold opening process”, but only one of them is changed. Appropriate effects can be obtained even when applied to.
また、上述した樹脂封止装置１００においては、トグルリンク機構１３０を介して金型の開閉が実現されていたが、これに限られるものではない。例えば、ボールねじ１２０が直接可動プラテン１１３を駆動するような構成であってもよい。但し、トグルリンク機構を採用している場合には、その構造とも相俟って、本発明の効果がより顕著に発揮される。トグルリンク機構は、その構造上、リンクが伸びた位置においてモータの回転に対して鈍感な動きとなる。即ち、金型を一定の距離だけ移動させようとすれば（金型当接後においては一定のクランプ圧力を変化させようとすれば）、比率的により多くのモータの回転を供給しなければ金型は型締め方向に移動しない（クランプ圧力は変化しない）。
Further, in the above-described resin sealing device 100, opening and closing of the mold is realized through the toggle link mechanism 130, but the present invention is not limited to this. For example, a configuration in which the ball screw 120 directly drives the
つまり、トグルリンク機構が採用されている場合には、変速点を境にモータの回転を積極的に変化させることによって（変化させない場合と比較して）短縮することができる時間が非常に大きいため、本発明を適用した場合の効果がより顕著に現れるのである。 In other words, when the toggle link mechanism is employed, the time that can be shortened by actively changing the rotation of the motor at the shift point (as compared with the case where it is not changed) is very long. The effect when the present invention is applied appears more remarkably.
また、樹脂封止装置においては、上述した「型閉じ工程」および「型開き工程」が繰り返されるように運転される。その場合、型閉じ工程の都度、型タッチ位置を検出して更新するように構成すれば、運転時における各部材の経時的な熱膨張等による変化にも柔軟に追従・対応することが可能となる。加えて、ワークの厚み誤差等の封止毎に変化し得る要因に柔軟に対応することが可能となる。 Further, the resin sealing device is operated so that the above-described “mold closing process” and “mold opening process” are repeated. In that case, if the configuration is such that the mold touch position is detected and updated every time the mold is closed, it is possible to flexibly follow and respond to changes due to thermal expansion of each member over time during operation. Become. In addition, it is possible to flexibly cope with factors that may change for each sealing, such as a workpiece thickness error.
また、樹脂封止装置１００では、型タッチ位置Ｐｔを検出するためにロードセル（圧力測定手段）が用いられていた。しかしこのような構成以外にも、例えば、タイバーの伸び率（歪み）を測ることで両金型間に発生している圧力（クランプ圧力）を測定してもよい。具体的には、タイバーに歪ゲージを取り付けたり、「タイバーセンサ」と呼ばれる歪ゲージを利用したセンサを取り付けることによって測定可能である。その他にも、上金型と下金型との相対的な位置を測定可能な位置測定手段（直接上金型と下金型との距離を計測してもよいし、トグルリンクなどの他の可動部材の位置を計測することで間接的に計測してもよい）を用いて、同様の効果を発揮させことも可能である。即ち、両金型間に発生する圧力を基準に判断するのではなく、相対的な位置を基準に型タッチ位置を検出することで同様の効果を発揮させることが可能である。 In the resin sealing device 100, a load cell (pressure measuring means) is used to detect the mold touch position Pt. However, in addition to such a configuration, for example, the pressure (clamping pressure) generated between both molds may be measured by measuring the elongation rate (distortion) of the tie bar. Specifically, it can be measured by attaching a strain gauge to the tie bar or attaching a sensor using a strain gauge called “tie bar sensor”. In addition, a position measuring means capable of measuring the relative position between the upper mold and the lower mold (the distance between the upper mold and the lower mold may be directly measured, or other links such as a toggle link may be measured. It is also possible to exhibit the same effect using the position of the movable member, which may be indirectly measured). That is, it is possible to achieve the same effect by detecting the mold touch position based on the relative position instead of making a determination based on the pressure generated between the two molds.
なお、上記実施形態においては、サーボモータ１１６の回転数検出手段としてエンコーダを例に説明しているが、駆動源としてのモータの回転数を検出できる限りにおいて、種々の構成を採用することが可能である。例えば、レゾルバのようにアナログ信号として出力される手段を採用することも可能である。 In the above embodiment, the encoder is described as an example of the rotation speed detection means of the servo motor 116, but various configurations can be adopted as long as the rotation speed of the motor as the drive source can be detected. It is. For example, it is possible to employ a means for outputting an analog signal such as a resolver.
また、上記実施形態においては、モータの回転速度の変化は全てモータ自体の回転数を直接的に変化させることで実現している。しかしながらその他にも、例えば動力伝達経路において減速することで間接的に変化させてもよい。 Moreover, in the said embodiment, all the changes of the rotational speed of a motor are implement | achieved by changing the rotation speed of motor itself directly. However, other changes may be made indirectly, for example, by decelerating in the power transmission path.
本発明は、半導体チップを搭載した基板等のワークを樹脂にて封止する樹脂封止装置にたいして広く適用することができる。 The present invention can be widely applied to a resin sealing device that seals a workpiece such as a substrate on which a semiconductor chip is mounted with a resin.
１００…樹脂封止装置
１１０…固定プラテン
１１３…可動プラテン
１１４…上金型
１１５…下金型
１１６…サーボモータ
１１６Ａ…エンコーダ
１１８…タイミングベルト
１２０…ボールねじ
１３０…トグルリンク機構（トグルリンク式プレス）
１５０…制御部
１６０…記憶部
１７０…パラメータ設定部（入力部）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Resin sealing apparatus 110 ...
150 ...
Claims (8)
前記第１、第２の金型を開閉させる動力源としてのモータを備え、
前記第１、第２の金型が当接している状態において、所定の変速点を境に前記モータの回転速度を直接または間接的に変化させる
ことを特徴とする樹脂封止装置。 A resin sealing device for sealing a workpiece on which a semiconductor chip is mounted with first and second molds facing each other and sealing with a supplied resin,
A motor as a power source for opening and closing the first and second molds;
The resin sealing device, wherein the rotational speed of the motor is changed directly or indirectly at a predetermined shift point in a state where the first and second molds are in contact with each other.
更に、型閉じ圧力を測定可能な圧力測定手段または／および前記第１の金型に対する前記第２の金型の相対的位置を測定可能な位置測定手段を備え、
前記所定の変速点が、前記圧力測定手段の測定結果または／および前記位置測定手段の測定結果に基づいて決定される
ことを特徴とする樹脂封止装置。 In claim 1,
Furthermore, pressure measuring means capable of measuring a mold closing pressure and / or position measuring means capable of measuring a relative position of the second mold with respect to the first mold,
The resin-sealing device, wherein the predetermined shift point is determined based on a measurement result of the pressure measurement means or / and a measurement result of the position measurement means.
前記第１、第２の金型が型開きする場合、
型開き開始から前記第１、第２の金型が離間するまでの間に、前記変速点を境に前記モータの回転速度が低下する
ことを特徴とする樹脂封止装置。 In claim 1 or 2,
When the first and second molds are opened,
Between the start of mold opening and the time when the first and second molds are separated from each other, the rotational speed of the motor decreases at the shift point.
前記第１、第２の金型を型閉じする場合、
前記第１、第２の金型の当接から型閉じ終了までの間に、前記変速点を境に前記モータの回転速度が上昇する
ことを特徴とする樹脂封止装置。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
When closing the first and second molds,
Between the contact of the first and second molds and the end of mold closing, the rotational speed of the motor increases at the shift point as a boundary.
前記第１、第２の金型が型閉じされる都度、前記変速点を更新する
ことを特徴とする樹脂封止装置。 In any of claims 2 to 4,
The resin sealing device, wherein the shift point is updated every time the first and second molds are closed.
前記モータが、トグルリンク機構を介して前記第１、第２の金型の開閉を行なっている
ことを特徴とする樹脂封止装置。 In any one of Claims 1 thru | or 6.
The resin sealing device, wherein the motor opens and closes the first and second molds via a toggle link mechanism.
前記第１、第２の金型を型閉じする際の当該第１、第２の金型の当接から型閉じ終了までの間において、
所定の変速点に到達するまでの前記モータの回転速度を基準として、前記変速点に到達後に前記モータの回転速度を上昇させる、
ことを特徴とする樹脂封止方法。 It is a resin sealing method in which a work on which a semiconductor chip is mounted is clamped with first and second molds that are opened and closed by a motor and then sealed using a supplied resin.
Between the contact of the first and second molds when the first and second molds are closed and the end of mold closing,
Based on the rotational speed of the motor until it reaches a predetermined shift point, the rotational speed of the motor is increased after reaching the shift point.
The resin sealing method characterized by the above-mentioned.
前記第１、第２の金型を型開きする際の型開き開始から前記第１、第２の金型が離間するまでの間において、
所定の変速点に到達するまでの前記モータの回転速度を基準として、前記変速点に到達後に前記モータの回転速度を低下させる、
ことを特徴とする樹脂封止方法。 It is a resin sealing method in which a work on which a semiconductor chip is mounted is clamped with first and second molds that are opened and closed by a motor and then sealed using a supplied resin.
From the start of mold opening when opening the first and second molds until the first and second molds are separated,
Reducing the rotational speed of the motor after reaching the shift point, based on the rotational speed of the motor until the predetermined shift point is reached,
The resin sealing method characterized by the above-mentioned.
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