JP7837303B2 - Resin molding apparatus, method for manufacturing resin molded products, and program - Google Patents
Resin molding apparatus, method for manufacturing resin molded products, and programInfo
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Description
本発明は、樹脂成形装置、樹脂成形品の製造方法及びプログラムに関する。 This invention relates to a resin molding apparatus, a method for manufacturing resin molded products, and a program.
特許文献1は、圧縮成形装置を開示する。この圧縮成形装置では、枚葉フィルム上に顆粒樹脂を平坦に撒き、樹脂が撒かれた枚葉フィルムをプレス部に搬送する。プレス部では、枚葉フィルム上に撒かれた樹脂を用いてワークの圧縮成形が行われる。 Patent Document 1 discloses a compression molding apparatus. In this compression molding apparatus, granular resin is spread evenly on a single sheet of film, and the resin-covered film is transported to a press section. In the press section, the resin spread on the film is used to perform compression molding of the workpiece.
特許文献1のような圧縮成形装置において、成形後のワークの外観は、フィルム上に撒かれた樹脂がどのように散らばっているかに影響を受ける。すなわち、フィルム上に供給された樹脂の散らばり状態によっては、成形不良が発生する虞がある。例えば、フィルム上で樹脂材料が大きく偏っている場合に、成形不良が発生する可能性がある。 In a compression molding apparatus like the one described in Patent Document 1, the appearance of the molded workpiece is affected by how the resin is scattered on the film. That is, depending on the scattering of the resin supplied to the film, molding defects may occur. For example, if the resin material is significantly unevenly distributed on the film, molding defects may occur.
本発明の目的は、樹脂成形品の成形に用いるべく対象物上に供給された樹脂材料の散らばり状態を適切に判定し、成形不良の発生を適切に防止することができる樹脂成形装置、樹脂成形品の製造方法及びプログラムを提供することである。 The object of the present invention is to provide a resin molding apparatus, a method for manufacturing resin molded products, and a program that can appropriately determine the dispersion state of resin material supplied onto an object for molding resin molded products, and appropriately prevent the occurrence of molding defects.
本発明のある局面に従う樹脂成形装置は、撮影部と、成形機構と、制御部とを備える。撮影部は、対象物上に供給された樹脂材料の画像を撮影する。成形機構は、対象物上に供給された樹脂材料を用いて、樹脂成形品の成形を行う。制御部は、画像を取得し、成形機構の動作を制御する。制御部は、画像内に含まれる複数のブロックの各々において、樹脂材料が存在する領域又は存在しない領域の占める占有割合を算出する。制御部は、複数のブロックのそれぞれに対して算出された複数の占有割合と、複数のブロックのそれぞれに対して予め設定されている複数の基準割合との類似度に基づいて、成形機構による樹脂材料を用いた成形の可否を判定する。 A resin molding apparatus according to a certain aspect of the present invention comprises an imaging unit, a molding mechanism, and a control unit. The imaging unit captures an image of the resin material supplied onto the object. The molding mechanism uses the resin material supplied onto the object to mold a resin product. The control unit acquires the image and controls the operation of the molding mechanism. The control unit calculates the occupancy ratio of areas where resin material is present or absent within each of a plurality of blocks contained in the image. Based on the similarity between the calculated occupancy ratios for each of the plurality of blocks and a plurality of pre-set reference ratios for each of the plurality of blocks, the control unit determines whether molding using the resin material by the molding mechanism is possible.
本発明の別の局面に従う樹脂成形品の製造方法は、上記の樹脂成形装置を用いた樹脂成形品の製造方法であって、成形型内に樹脂材料を配置するステップと、樹脂材料が配置された成形型の型締めを行うステップとを含む。 A method for manufacturing a resin molded article according to another aspect of the present invention is a method for manufacturing a resin molded article using the above-described resin molding apparatus, comprising the steps of: placing a resin material in a mold; and clamping the mold containing the resin material.
本発明のさらに別の局面に従うプログラムは、樹脂成形品の成形を行う成形機構に接続されたコンピュータに、対象物上に供給された樹脂材料の画像を取得するステップと、画像内に含まれる複数のブロックの各々において、樹脂材料が存在する領域又は存在しない領域の占める占有割合を算出するステップと、複数のブロックのそれぞれに対して算出された複数の占有割合と、複数のブロックのそれぞれに対して予め設定されている複数の基準割合との類似度に基づいて、成形機構による樹脂材料を用いた成形の可否を判定するステップとを実行させる。 A program according to yet another aspect of the present invention causes a computer connected to a molding mechanism that performs molding of a resin molded product to perform the following steps: acquire an image of the resin material supplied onto an object; calculate the occupancy ratio of the area where the resin material is present or absent in each of a plurality of blocks contained in the image; and determine whether or not molding using the resin material by the molding mechanism is possible based on the similarity between the plurality of occupancy ratios calculated for each of the plurality of blocks and a plurality of reference ratios predetermined for each of the plurality of blocks.
本発明によれば、樹脂成形品の成形に用いるべく対象物上に供給された樹脂材料の散らばり状態を適切に判定し、成形不良の発生を適切に防止することができる。 According to the present invention, it is possible to appropriately determine the dispersion state of resin material supplied onto an object for molding resin molded products, thereby appropriately preventing the occurrence of molding defects.
以下、本発明の一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、各図面は、理解の容易のために、適宜対象を省略又は誇張して模式的に描かれている。 The following describes one embodiment of the present invention in detail with reference to the drawings. In the drawings, identical or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and their descriptions are not repeated. Furthermore, for ease of understanding, each drawing is schematic, with parts omitted or exaggerated as appropriate.
[1.樹脂成形装置の構成]
図1は、本実施形態に従う樹脂成形装置100を模式的に示す平面図である。樹脂成形装置100は、成形対象物を樹脂成形する。ここでの説明では、成形対象物として、半導体チップ等の電子部品が搭載された基板W1を例示する。樹脂成形装置100は、樹脂材料Pを用いて基板W1に樹脂封止を施し、樹脂成形品となる基板W2を製造する。これに限定されないが、ここでは、基板W1のうち電子部品が搭載された部品搭載面が樹脂封止される。
[1. Configuration of the resin molding apparatus]
Figure 1 is a schematic plan view showing a resin molding apparatus 100 according to this embodiment. The resin molding apparatus 100 performs resin molding of an object to be molded. In this description, a substrate W1 on which electronic components such as semiconductor chips are mounted is used as an example of the object to be molded. The resin molding apparatus 100 uses a resin material P to perform resin encapsulation on the substrate W1 to produce a resin molded product substrate W2. Although not limited to this, in this case, the component mounting surface of the substrate W1 on which the electronic components are mounted is resin-encapsulated.
基板W1の例としては、シリコンウェーハ等の半導体基板、リードフレーム、プリント配線基板、金属製基板、樹脂製基板、ガラス製基板、セラミック製基板等を挙げることができる。基板は、FOWLP(Fan Out Wafer Level Packaging)、FOPLP(Fan Out Panel Level Packaging)に用いられるキャリアであってもよい。基板においては、配線が既に施されていてもよいし、配線が施されていなくてもよい。 Examples of substrates W1 include semiconductor substrates such as silicon wafers, lead frames, printed circuit boards, metal substrates, resin substrates, glass substrates, and ceramic substrates. The substrate may also be a carrier used in FOWLP (Fan Out Wafer Level Packaging) or FOPLP (Fan Out Panel Level Packaging). The substrate may or may not have pre-installed wiring.
図1に示されるように、樹脂成形装置100は、マスタモジュールM1と、モールドモジュールM2と、レジンモジュールM3とを備える。モールドモジュールM2は、成形機構5を備える。成形機構5は、樹脂材料Pを用いて基板W1上の電子部品を樹脂で封止することにより、基板W2へと加工する樹脂成形を行う。マスタモジュールM1は、成形機構5へ成形対象物である基板W1を供給し、成形機構5から成形後の基板W2(樹脂成形品)を回収し、収納する。レジンモジュールM3は、成形機構5へ樹脂材料Pを供給する。以上のモジュールM1~M3は、この順に一体の装置として連結されているが、モジュールM1~M3は各々、着脱可能であり、他のモジュールと交換可能である。図1では、モジュールM2が2台示されているが、モジュールM2は1台のみであってもよいし、3台以上配備されてもよい。モジュールM1及びM3についても同様であり、モジュールM1~M3の数は、それぞれ増減可能である。 As shown in Figure 1, the resin molding apparatus 100 comprises a master module M1, a mold module M2, and a resin module M3. The mold module M2 includes a molding mechanism 5. The molding mechanism 5 performs resin molding, processing electronic components on a substrate W1 into a substrate W2 by encapsulating them with resin using a resin material P. The master module M1 supplies the substrate W1, which is the object to be molded, to the molding mechanism 5, and collects and stores the molded substrate W2 (resin molded product) from the molding mechanism 5. The resin module M3 supplies the resin material P to the molding mechanism 5. These modules M1 to M3 are connected in this order as an integrated apparatus, but each module M1 to M3 is detachable and interchangeable with other modules. Although two modules M2 are shown in Figure 1, there may be only one module M2, or three or more modules may be deployed. The same applies to modules M1 and M3; the number of modules M1 to M3 can be increased or decreased.
樹脂成形装置100は、制御部10及び記憶部12をさらに備える。制御部10は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)等を含み、CPUが記憶部12及び/又はROM内に記憶されているプログラム15を実行することにより、モジュールM1~M3の各部の動作を制御する。制御部10は、モジュールM1~M3に含まれる成形機構5等の各種機構に接続されており、これらの機構を連携動作させる。記憶部12は、ハードディスク、フラッシュメモリ等の任意の形態の記憶媒体を含み、複数種類の記憶媒体を組み合わせて構成されてもよい。制御部10は、1つのユニットから構成されてもよいし、モジュールM1~M3内又は外に分散して配置される複数のユニットから構成されてもよい。記憶部12も、1つのユニットから構成されてもよいし、モジュールM1~M3内又は外に分散して配置される複数のユニットから構成されてもよい。 The resin molding apparatus 100 further comprises a control unit 10 and a storage unit 12. The control unit 10 includes a CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Access Memory), and ROM (Read Only Memory), and controls the operation of each part of modules M1 to M3 by executing a program 15 stored in the storage unit 12 and/or ROM. The control unit 10 is connected to various mechanisms, such as the molding mechanism 5 included in modules M1 to M3, and coordinates the operation of these mechanisms. The storage unit 12 includes any form of storage medium, such as a hard disk or flash memory, and may be configured by combining multiple types of storage media. The control unit 10 may consist of a single unit, or it may consist of multiple units distributed within or outside modules M1 to M3. Similarly, the storage unit 12 may consist of a single unit, or it may consist of multiple units distributed within or outside modules M1 to M3.
図1の例では、記憶部12にプログラム15が記憶されている。なお、プログラム15は、プログラム15を読み取り可能に記憶した非一時的な記憶媒体16を用いて、樹脂成形装置100に提供されてもよい。記憶媒体16は、例えば可搬型メモリである。可搬型メモリの例として、CD-ROM、USB(Universal Serial Bus)メモリ、SDカード、マイクロSDカード又はコンパクトフラッシュ(登録商標)等が挙げられる。記憶媒体16が可搬型メモリである場合、制御部10のCPUは、図示しない読取装置を用いて記憶媒体16からプログラム15を読み取ってもよい。読み取ったプログラム15は記憶部12に書き込まれる。更に、プログラム15は、樹脂成形装置100の図示しない通信部が外部装置と通信することによって、樹脂成形装置100に提供されてもよい。この場合、制御部10のCPUは、通信部を通じてプログラム15を取得する。取得したプログラム15は記憶部12に書き込まれる。制御部10が有するCPUの数は、1に限定されず、2以上であってもよい。制御部10が複数のCPUを有する場合、複数のCPUは、モジュールM1~M3の各部の動作を協同して実行してもよい。 In the example shown in Figure 1, the program 15 is stored in the storage unit 12. The program 15 may also be provided to the resin molding apparatus 100 using a non-temporary storage medium 16 that stores the program 15 in a readable format. The storage medium 16 is, for example, a portable memory. Examples of portable memory include CD-ROMs, USB (Universal Serial Bus) memory, SD cards, microSD cards, or CompactFlash®. If the storage medium 16 is a portable memory, the CPU of the control unit 10 may read the program 15 from the storage medium 16 using a reading device (not shown). The read program 15 is written to the storage unit 12. Furthermore, the program 15 may also be provided to the resin molding apparatus 100 by a communication unit (not shown) of the resin molding apparatus 100 communicating with an external device. In this case, the CPU of the control unit 10 acquires the program 15 through the communication unit. The acquired program 15 is written to the storage unit 12. The number of CPUs in the control unit 10 is not limited to one; it may be two or more. If the control unit 10 has multiple CPUs, these multiple CPUs may cooperate in executing the operations of each part of modules M1 to M3.
また、樹脂成形装置100は、ユーザインターフェース(UI)機器14として、入力装置、表示装置等を備える。UI機器14は、例えば、タッチパネルとして実現することができる。 Furthermore, the resin molding apparatus 100 includes user interface (UI) equipment 14, such as an input device and a display device. The UI equipment 14 can be implemented, for example, as a touch panel.
マスタモジュールM1は、供給機構1と、収納部2と、載置部3と、搬送機構4とを備える。供給機構1は、基板W1を載置部3上に供給する。収納部2は、基板W2を収納する。載置部3は、供給機構1に対応する位置と収納部2に対応する位置との間でY方向に移動する。搬送機構4は、マスタモジュールM1及びモールドモジュールM2内でX、Y及びZ方向に移動可能である。搬送機構4は、載置部3上の基板W1を保持し、モールドモジュールM2に搬送し、成形機構5に受け渡す。また、搬送機構4は、成形機構5から基板W2を回収し、マスタモジュールM1に搬送し、載置部3上に載置する。その後、基板W2は収納部2に収納される。X及びY方向それぞれは、図1の左右方向及び上下方向に対応する。Z方向は図1の紙面に垂直な方向に対応する。 The master module M1 comprises a supply mechanism 1, a storage section 2, a mounting section 3, and a transport mechanism 4. The supply mechanism 1 supplies the substrate W1 onto the mounting section 3. The storage section 2 stores the substrate W2. The mounting section 3 moves in the Y direction between a position corresponding to the supply mechanism 1 and a position corresponding to the storage section 2. The transport mechanism 4 is movable in the X, Y, and Z directions within the master module M1 and the mold module M2. The transport mechanism 4 holds the substrate W1 on the mounting section 3, transports it to the mold module M2, and hands it over to the molding mechanism 5. The transport mechanism 4 also retrieves the substrate W2 from the molding mechanism 5, transports it to the master module M1, and places it on the mounting section 3. Afterward, the substrate W2 is stored in the storage section 2. The X and Y directions correspond to the left-right and up-down directions in Figure 1, respectively. The Z direction corresponds to the direction perpendicular to the plane of the paper in Figure 1.
成形機構5は、圧縮成形により基板W2を製造する。ここでは、顆粒状の樹脂材料Pが用いられる。なお、圧縮成形では、液状の樹脂材料P等、他の形態の樹脂材料Pが用いられてもよい。以下では顆粒状の樹脂材料Pが用いられる例を示す。成形機構5は、成形型50と、型締め機構53とを備える。成形型50は、上型52(第1型)と、上型52に対向する下型51(第2型)を含む。上型52は、下面に基板W1を保持可能である。基板W1は、部品搭載面を下方に向けた状態で保持される。下型51は、底面部材と、枠状の側面部材と備える。枠状の側面部材の内側に底面部材が配置されている。これにより、凹状のキャビティ51Aが形成される。底面部材はキャビティ51Aの底面を構成し、側面部材はキャビティ51Aの側面を構成する。 The molding mechanism 5 manufactures the substrate W2 by compression molding. Here, a granular resin material P is used. Note that other forms of resin material P, such as liquid resin material P, may also be used in compression molding. The following example shows the use of granular resin material P. The molding mechanism 5 comprises a mold 50 and a mold clamping mechanism 53. The mold 50 includes an upper mold 52 (first mold) and a lower mold 51 (second mold) facing the upper mold 52. The upper mold 52 is capable of holding the substrate W1 on its lower surface. The substrate W1 is held with the component mounting surface facing downwards. The lower mold 51 comprises a bottom member and a frame-shaped side member. The bottom member is positioned inside the frame-shaped side member. This forms a concave cavity 51A. The bottom member constitutes the bottom surface of the cavity 51A, and the side member constitutes the side surface of the cavity 51A.
キャビティ51A内には、樹脂材料Pが、後述するようにフィルム73上にばら撒かれた状態で配置される。図示しない加熱装置によって、キャビティ51A内の樹脂材料Pが加熱される。型締め機構53は、加熱装置が樹脂材料Pを加熱している状態でキャビティ51Aを閉じるように上型52及び下型51を型締めし、キャビティ51A内の樹脂材料Pを硬化させる。これにより、上型52に保持された基板W1の部品搭載面が樹脂材料Pで封止される。その後、型締め機構53は、上型52と下型51とを開く型開きを行い、基板W2が成形型50から取り出される。なお、本実施形態では、樹脂材料Pは熱硬化性を有するが、熱可塑性を有していてもよい。樹脂材料Pが熱可塑性を有する場合、樹脂成形時においては、樹脂材料Pを加熱し溶融させた後、冷却することによって、樹脂材料Pを硬化させる。 Within the cavity 51A, the resin material P is arranged in a scattered state on the film 73, as described later. The resin material P in the cavity 51A is heated by a heating device (not shown). The mold clamping mechanism 53 clamps the upper mold 52 and lower mold 51 together while the heating device is heating the resin material P, thereby curing the resin material P in the cavity 51A. This seals the component mounting surface of the substrate W1 held in the upper mold 52 with the resin material P. Subsequently, the mold clamping mechanism 53 opens the upper mold 52 and lower mold 51, and the substrate W2 is removed from the mold 50. In this embodiment, the resin material P is thermosetting, but it may also be thermoplastic. If the resin material P is thermoplastic, during resin molding, the resin material P is heated and melted, then cooled to cure it.
レジンモジュールM3は、移動テーブル6と、収容部7と、供給機構8とを備える。移動テーブル6は、レジンモジュールM3内でX及びY方向に移動可能である。図2は、供給機構8の周囲を模式的に示す側方断面図である。図2に示されるように、移動テーブル6上には、不図示のフィルム供給機構から供給されるフィルム73が敷かれ、このフィルム73上に、さらに枠体72が載置される。これにより、フィルム73を底面とし、枠体72を側面とする空間71を有する収容部7が形成される。フィルム73は、離型フィルムである。空間71は、上方に向かって開いており、下型51のキャビティ51Aに対応する形状及び大きさを有する。本実施形態では、枠体72及び空間71は矩形状である。収容部7の空間71内には、供給機構8から樹脂材料Pが供給される。樹脂材料Pは、上方から空間71内にばら撒かれるように供給される。 The resin module M3 comprises a movable table 6, a housing section 7, and a supply mechanism 8. The movable table 6 is movable in the X and Y directions within the resin module M3. Figure 2 is a schematic side cross-sectional view showing the area around the supply mechanism 8. As shown in Figure 2, a film 73 supplied from a film supply mechanism (not shown) is laid on the movable table 6, and a frame 72 is placed on top of this film 73. This forms a housing section 7 having a space 71 with the film 73 as the bottom surface and the frame 72 as the sides. The film 73 is a release film. The space 71 opens upward and has a shape and size corresponding to the cavity 51A of the lower mold 51. In this embodiment, the frame 72 and the space 71 are rectangular. Resin material P is supplied into the space 71 of the housing section 7 from the supply mechanism 8. The resin material P is supplied by scattering it into the space 71 from above.
図2に示されるように、供給機構8は、貯留部80と、搬送路81と、振動機構82とを備える。貯留部80は、樹脂材料Pを一時的に貯留する。搬送路81は、貯留部80に連通し、貯留部80から流れ出す樹脂材料Pの搬送路であり、吐出口85を有する。振動機構82は、貯留部80及び搬送路81を振動させることにより、樹脂材料Pを貯留部80から送り出し、さらに搬送路81に沿って吐出口85側へと搬送する。樹脂材料Pは、吐出口85に達した後、吐出口85を介して落下し、収容部7内に収容される。振動機構82の動作中、移動テーブル6は、吐出口85に対してX及びY方向に相対移動する。これにより、樹脂材料Pは、収容部7内に万遍なく敷き詰められる。Y方向は、図2において、紙面に垂直な方向である。X方向は左右方向である。 As shown in Figure 2, the supply mechanism 8 comprises a storage section 80, a transport path 81, and a vibration mechanism 82. The storage section 80 temporarily stores the resin material P. The transport path 81 communicates with the storage section 80 and is a transport path for the resin material P flowing out of the storage section 80; it has a discharge port 85. The vibration mechanism 82 vibrates the storage section 80 and the transport path 81, thereby discharging the resin material P from the storage section 80 and further transporting it along the transport path 81 towards the discharge port 85. After reaching the discharge port 85, the resin material P falls through the discharge port 85 and is contained within the storage section 7. During the operation of the vibration mechanism 82, the moving table 6 moves relative to the discharge port 85 in the X and Y directions. This ensures that the resin material P is evenly distributed within the storage section 7. In Figure 2, the Y direction is perpendicular to the plane of the paper. The X direction is the left-right direction.
供給機構8は、計量機構83をさらに備え、予め設定された目標量の樹脂材料Pを収容部7内に供給する。例えば、計量機構83は、貯留部80及び搬送路81内の樹脂材料Pの重量を計量する。制御部10は、計量機構83による計量結果に基づいて、収容部7内への樹脂材料Pの供給量が目標量となるように、振動機構82を制御する。 The supply mechanism 8 further includes a weighing mechanism 83, which supplies a preset target amount of resin material P into the storage section 7. For example, the weighing mechanism 83 weighs the resin material P in the storage section 80 and the transport path 81. Based on the weighing results from the weighing mechanism 83, the control unit 10 controls the vibration mechanism 82 so that the amount of resin material P supplied into the storage section 7 reaches the target amount.
再び図1を参照すると、レジンモジュールM3は、撮影部20と、搬送機構9とをさらに備える。撮影部20は、供給機構8によりフィルム73上に供給された樹脂材料Pの画像を撮影する。言い換えると、撮影部20は、収容部7内にばら撒かれた樹脂材料Pがフィルム73上に散らばっている様子を撮影する。撮影部20により生成された画像は、制御部10に送信され、適宜、記憶部12内に保存される。 Referring again to Figure 1, the resin module M3 further comprises an imaging unit 20 and a transport mechanism 9. The imaging unit 20 captures an image of the resin material P supplied onto the film 73 by the supply mechanism 8. In other words, the imaging unit 20 captures the image of the resin material P scattered on the film 73 within the storage unit 7. The image generated by the imaging unit 20 is transmitted to the control unit 10 and, as appropriate, stored in the storage unit 12.
図3は、撮影部20による撮影状態を説明するための図である。図3に示されるように、撮影部20は、例えば、移動テーブル6が撮影部20の下方に位置する状態で、収容部7内の樹脂材料Pを上方から撮影する。撮影部20は、1つ又は複数のカメラモジュール21を備える。カメラモジュール21は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等のイメージセンサを含む。また、撮影部20は、カメラモジュール21の上方に配置される光源22を備える。なお、このような光源22に代えて、バックライトを配置してもよい。すなわち、カメラモジュール21から視て被写体の背後に、言い換えると、フィルム73の下方に光源及び導光板等を配置してもよい。 Figure 3 is a diagram illustrating the shooting state by the shooting unit 20. As shown in Figure 3, the shooting unit 20, for example, shoots the resin material P in the storage unit 7 from above when the moving table 6 is positioned below the shooting unit 20. The shooting unit 20 comprises one or more camera modules 21. The camera modules 21 include, for example, an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) or CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). The shooting unit 20 also includes a light source 22 positioned above the camera modules 21. Alternatively, a backlight may be used instead of such a light source 22. That is, the light source and light guide plate may be positioned behind the subject as viewed from the camera modules 21, or in other words, below the film 73.
再び図1を参照して、搬送機構9は、モールドモジュールM2及びレジンモジュールM3内でX、Y及びZ方向に移動可能である。搬送機構9は、樹脂材料Pが載っているフィルム73をモールドモジュールM2に搬送する。そして、成形機構5の下型51のキャビティ51A内に、樹脂材料Pが載っているフィルム73を配置する。なお、樹脂材料Pがフィルム73上にばら撒かれた後、撮影部20による撮影を経て、キャビティ51A内にセットされるまで、フィルム73上の樹脂材料Pは、その位置が大きく移動しないように取り扱われる。言い換えると、樹脂材料Pがばら撒かれてからキャビティ51A内にセットされるまで、フィルム73上にばら撒かれた樹脂材料Pの散らばり状態は、余り変化しない。 Referring again to Figure 1, the transport mechanism 9 is movable in the X, Y, and Z directions within the mold module M2 and the resin module M3. The transport mechanism 9 transports the film 73, on which the resin material P is placed, to the mold module M2. Then, the film 73 with the resin material P is placed in the cavity 51A of the lower mold 51 of the molding mechanism 5. Note that from the time the resin material P is scattered onto the film 73 until it is photographed by the imaging unit 20 and set in the cavity 51A, the resin material P on the film 73 is handled in such a way that its position does not change significantly. In other words, the dispersion state of the resin material P scattered on the film 73 does not change much from the time it is scattered until it is set in the cavity 51A.
[2.樹脂成形品の成形不良の抑制]
以上の通り、成形機構5では、樹脂材料Pを用いて、基板W1が樹脂成形される。前述したように、フィルム73上に散らばった状態で下型51に収容された樹脂材料Pは、加熱装置によって溶融される。型締めを行っている間、溶融した樹脂材料は、上型52に保持された基板W1の部品搭載面を覆っている。この状態で樹脂材料Pの温度が上昇する。これにより、樹脂材料Pが硬化し、基板W1の部品搭載面を封止する樹脂層が形成される。その結果、樹脂層を有する基板W2が製造される。フィルム73は基板W2から剥がされる。
[2. Suppression of molding defects in resin molded products]
As described above, in the molding mechanism 5, the substrate W1 is resin-molded using the resin material P. As previously mentioned, the resin material P, which is scattered on the film 73 and contained in the lower mold 51, is melted by the heating device. While the mold is being clamped, the molten resin material covers the component mounting surface of the substrate W1 held in the upper mold 52. In this state, the temperature of the resin material P rises. As a result, the resin material P hardens, and a resin layer is formed that seals the component mounting surface of the substrate W1. As a result, a substrate W2 having a resin layer is manufactured. The film 73 is peeled off the substrate W2.
以上のような成形工程によれば、成形後の基板W2の外観は、フィルム73上に樹脂材料Pがどのように散らばっているかに影響されることになる。すなわち、フィルム73上における樹脂材料Pの散らばり状態によっては、基板W2に成形不良が発生する虞がある。なお、ここでいう成形不良には、例えば、1つの基板W2における樹脂層の厚みのばらつきが大きいことが含まれる。その他、樹脂材料Pの散らばり状態に応じて発生する成形不良としては、部品搭載面上でチップが流れる等、様々な成形不良が考えられる。 According to the molding process described above, the appearance of the substrate W2 after molding is influenced by how the resin material P is scattered on the film 73. In other words, depending on the scattering state of the resin material P on the film 73, molding defects may occur in the substrate W2. These molding defects include, for example, large variations in the thickness of the resin layer on a single substrate W2. Other molding defects that may occur depending on the scattering state of the resin material P include various defects such as chips flowing on the component mounting surface.
以上のような成形不良を抑制するために、樹脂成形装置100では、撮影部20により、フィルム73上で樹脂材料Pが散らばっている様子を写す画像を撮影する。そして、制御部10は、この画像に基づいて、フィルム73上における樹脂材料Pの散らばり状態の適否を判定し、これに応じて樹脂成形の可否を判定する。すなわち、樹脂材料Pの散らばり状態から成形不良が発生しそうな場合には、樹脂成形を控え、成形不良の発生を適切に防止する。具体的な処理については、以下に説明する。 To suppress the molding defects described above, the resin molding apparatus 100 uses an imaging unit 20 to capture an image of the resin material P scattered on the film 73. The control unit 10 then determines, based on this image, whether the scattering of the resin material P on the film 73 is appropriate and, accordingly, determines whether or not to proceed with resin molding. In other words, if the scattering of the resin material P suggests that a molding defect is likely to occur, resin molding is withheld to appropriately prevent the occurrence of such defects. The specific process is described below.
[3.樹脂成形装置の動作]
図4は、樹脂成形装置100における一部の動作手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、制御部10により実行される。
[3. Operation of the resin molding machine]
Figure 4 is a flowchart showing some of the operating procedures in the resin molding apparatus 100. The processes shown in this flowchart are executed by the control unit 10.
まず、ステップS1では、制御部10は、収容部7内に目標量の樹脂材料Pを供給するように供給機構8を制御する。この制御は、収容部7が供給機構8の吐出口85の下方に位置する状態で実行される。制御部10は、移動テーブル6を移動させ、収容部7を吐出口85の下方に配置する。その状態で、制御部10は、振動機構82を振動させて、収容部7内に樹脂材料Pを供給しながら、計量機構83により、樹脂材料Pの供給量を計量する。そして、樹脂材料Pの供給量が目標量に達するまで、振動及び計量を継続し、目標量に達すると、振動及び計量を中止する。また、制御部10は、振動機構82を振動させながら、収容部7内に万遍なく樹脂材料Pがばら撒かれるように移動テーブル6を移動させる。 First, in step S1, the control unit 10 controls the supply mechanism 8 to supply a target amount of resin material P into the storage unit 7. This control is performed when the storage unit 7 is positioned below the discharge port 85 of the supply mechanism 8. The control unit 10 moves the movable table 6 to position the storage unit 7 below the discharge port 85. In this state, the control unit 10 vibrates the vibration mechanism 82 to supply resin material P into the storage unit 7, while simultaneously measuring the amount of resin material P supplied by the metering mechanism 83. Vibration and metering continue until the amount of resin material P reaches the target amount, at which point vibration and metering are stopped. Furthermore, while vibrating the vibration mechanism 82, the control unit 10 moves the movable table 6 to ensure that the resin material P is evenly distributed within the storage unit 7.
続くステップS2では、制御部10は、移動テーブル6を移動させ、樹脂材料Pを収容した収容部7をカメラモジュール21の下方に配置する。そして、この状態で、撮影部20による撮影を実行する。撮影部20は、枠体72内に供給された樹脂材料Pを上方から撮影する。これにより、フィルム73上で樹脂材料Pが散らばっている様子を写す画像(以下、原画像という)が生成される。制御部10は、撮影部20から原画像を取得する。 In the following step S2, the control unit 10 moves the movable table 6 and positions the storage unit 7 containing the resin material P below the camera module 21. Then, in this state, the imaging unit 20 performs imaging. The imaging unit 20 photographs the resin material P supplied into the frame 72 from above. This generates an image (hereinafter referred to as the original image) showing the resin material P scattered on the film 73. The control unit 10 acquires the original image from the imaging unit 20.
続くステップS3では、制御部10は、原画像に階調処理及び二値化を施す。一例として、本実施形態では、カメラモジュール21がモノクロカメラであり、原画像がグレースケール画像である場合を想定する。この場合、例えば、階調処理においては、原画像の各画素が256段階[0(暗)-255(明)]に分類される。白色の画素には「255」が割り当てられ、黒色の画素には「0」が割り当てられる。二値化においては、各画素が「白(1)」又は「黒(0)」に分類される。例えば、階調処理によって割り当てられた値が閾値X1(例えば、200)以上の画素には、「白」が割り当てられ、階調処理によって割り当てられた値が閾値X1未満の画素には、「黒」が割り当てられる。以上により、原画像に含まれる各画素値は二値変換され、原画像は二値化画像に変換される。 In the subsequent step S3, the control unit 10 performs gradation processing and binarization on the original image. As an example, in this embodiment, we assume that the camera module 21 is a monochrome camera and the original image is a grayscale image. In this case, for example, in gradation processing, each pixel of the original image is classified into 256 levels [0 (dark) - 255 (bright)]. White pixels are assigned "255," and black pixels are assigned "0." In binarization, each pixel is classified as either "white (1)" or "black (0)." For example, pixels whose assigned value in gradation processing is greater than or equal to a threshold X1 (e.g., 200) are assigned "white," and pixels whose assigned value in gradation processing is less than a threshold X1 are assigned "black." As a result, each pixel value in the original image is converted to a binary image, and the original image is converted to a binarized image.
二値化に用いられる閾値X1は、ユーザが適宜設定することができる。例えば、ユーザは、樹脂材料Pの色、フィルム73の色、フィルム73の下方の移動テーブル6の色、光源22の光量等に応じて適切な閾値X1を判断し、UI機器14を操作してこれを入力する。制御部10は、ユーザの入力に基づいて、閾値X1を設定する。閾値X1は、記憶部12内に保存される。ユーザの入力は、閾値X1そのものであってもよいし、閾値X1を特定するための情報であってもよい。閾値X1を特定するための情報とは、例えば、試験用に用意された画像内の特定の画素を指定する情報であり、ユーザが特定の画素を指定すると、その画素の画素値が閾値X1として設定されてもよい。 The threshold X1 used for binarization can be set by the user as appropriate. For example, the user determines an appropriate threshold X1 based on the color of the resin material P, the color of the film 73, the color of the moving table 6 below the film 73, the light intensity of the light source 22, etc., and inputs it by operating the UI device 14. The control unit 10 sets the threshold X1 based on the user's input. The threshold X1 is stored in the storage unit 12. The user's input may be the threshold X1 itself, or it may be information used to identify the threshold X1. Information used to identify the threshold X1 may, for example, specify a particular pixel in an image prepared for testing. If the user specifies a particular pixel, the pixel value of that pixel may be set as the threshold X1.
続くステップS4では、制御部10は、原画像の撮影範囲(視野全体)A1内に複数のブロックT1~T18を設定する。図5は、原画像に含まれるブロックT1~T18を説明するための図である。撮影範囲A1内に含まれる矩形状の領域A2は、枠体72内の空間、すなわち、収容部7内において樹脂材料Pが収容される空間71に対応する。ブロックT1~T18は、領域A2内に格子状に規定される領域である。 In the subsequent step S4, the control unit 10 sets up multiple blocks T1 to T18 within the original image's shooting range (entire field of view) A1. Figure 5 is a diagram illustrating the blocks T1 to T18 included in the original image. The rectangular region A2 included within the shooting range A1 corresponds to the space within the frame 72, that is, the space 71 in which the resin material P is housed within the housing section 7. Blocks T1 to T18 are regions defined in a grid pattern within region A2.
本実施形態では、制御部10は、撮影範囲A1内において領域A2の位置を特定し、この領域A2を分割することにより、ブロックT1~T18をさらに設定する。領域A2の位置の特定方法は、特に限定されないが、例えば、撮影時のカメラモジュール21と枠体72との位置関係が一定である場合、領域A2の位置を予め設定しておくことができる。あるいは、枠体72のエッジを検出する処理等の画像処理を原画像に施すことにより、樹脂材料Pが配置される枠体72内の領域A2を背景から分離し、自動検出してもよい。なお、領域A2の位置の特定は、ステップS3で行われてもよい。この場合、ステップS3の階調処理及び二値化は、領域A2内の画像に対してのみ実行してもよい。領域A2の分割方法も、特に限定されない。例えば、制御部10は、ブロック数が予め定められている分割数となるように、図5の例のように、領域A2を均等に分割することができる。制御部10は、ユーザの入力に基づいて、ブロックT1~T18を設定するための分割数等のパラメータを設定することができる。 In this embodiment, the control unit 10 identifies the position of region A2 within the shooting range A1 and further sets blocks T1 to T18 by dividing region A2. The method for identifying the position of region A2 is not particularly limited, but for example, if the positional relationship between the camera module 21 and the frame 72 during shooting is constant, the position of region A2 can be set in advance. Alternatively, by applying image processing such as edge detection of the frame 72 to the original image, region A2 within the frame 72 where the resin material P is placed may be separated from the background and automatically detected. Note that the identification of the position of region A2 may be performed in step S3. In this case, the gradation processing and binarization in step S3 may be performed only on the image within region A2. The method for dividing region A2 is also not particularly limited. For example, the control unit 10 can divide region A2 evenly, as in the example in Figure 5, so that the number of blocks equals a predetermined number of divisions. The control unit 10 can set parameters such as the number of divisions for setting blocks T1 to T18 based on user input.
続くステップS5では、制御部10は、複数のブロックT1~T18の各々における占有割合を算出する。本実施形態では、占有割合とは、原画像又は二値化画像に含まれる各ブロック内において、樹脂材料Pが存在する領域の占める割合である。 In the subsequent step S5, the control unit 10 calculates the occupancy ratio for each of the multiple blocks T1 to T18. In this embodiment, the occupancy ratio is the proportion of the area within each block contained in the original image or binarized image where the resin material P is present.
ステップS3の二値化により、領域A2内で樹脂材料Pが存在する領域内の画素と、樹脂材料Pが存在しない領域内の画素とには、「白」「黒」の2つの値のうち異なる値が割り当てられる。また、領域A2内で樹脂材料Pが存在しない領域とは、原画像上において、フィルム73(あるいはフィルム73が透明であればその下の移動テーブル6)が写る領域である。ここで、例えば、樹脂材料Pが黒っぽい色(あるいは、濃い色又は暗い色)であり、フィルム73又は移動テーブル6がこれより薄い色又は明るい色である場合を想定する。この場合、樹脂材料Pが存在する領域の画素には、二値化により「黒」が割り当てられ、樹脂材料Pが存在しない領域の画素には、「白」が割り当てられる。 In step S3, binarization assigns different values ("white" and "black") to pixels within region A2 where the resin material P is present and pixels where the resin material P is absent. The region within region A2 where the resin material P is absent is the region in the original image where the film 73 (or the moving table 6 beneath it if the film 73 is transparent) is visible. Here, for example, consider the case where the resin material P is a dark color (or a dark or muted color), and the film 73 or moving table 6 is a lighter or brighter color. In this case, pixels in the region where the resin material P is present are assigned "black" through binarization, and pixels in the region where the resin material P is absent are assigned "white."
ステップS5では、制御部10は、各ブロックに含まれる、二値化により「黒」が割り当てられた画素数をカウントする。そして、当該ブロックに含まれる全画素数に対する、「黒」が割り当てられた画素数の割合を、占有割合として算出する。なお、樹脂材料Pがフィルム73又は移動テーブル6よりも薄い色又は明るい色であれば、「白」が割り当てられた画素数を全画素数で除した値を、本実施形態での占有割合とすることができる。 In step S5, the control unit 10 counts the number of pixels in each block that have been assigned "black" through binarization. It then calculates the occupancy ratio as the ratio of the number of pixels assigned "black" to the total number of pixels in that block. Note that if the resin material P is a lighter or brighter color than the film 73 or the moving table 6, the occupancy ratio in this embodiment can be obtained by dividing the number of pixels assigned "white" by the total number of pixels.
以上の占有割合は、複数のブロックT1~T18の各々に対して算出される。従って、ステップS5により、複数の占有割合C1~C18の値のセットが算出される。占有割合C1~C18は、ブロックT1~T18のそれぞれに対応する。 The above occupancy ratios are calculated for each of the multiple blocks T1 to T18. Therefore, in step S5, a set of multiple occupancy ratio values C1 to C18 is calculated. Occupancy ratios C1 to C18 correspond to each of the blocks T1 to T18.
続くステップS6では、制御部10は、複数の占有割合C1~C18の値のセットと、複数の基準割合R1~R18の値のセットとの類似度を算出する。基準割合R1~R18は、ブロックT1~T18のそれぞれに対して予め設定されている。これに限定されないが、本実施形態では、類似度として、相関係数が算出される。相関係数は、占有割合C1~C18と基準割合R1~R18との共分散を、占有割合C1~C18の標準偏差と基準割合R1~R18の標準偏差との積で除した値である。 In the subsequent step S6, the control unit 10 calculates the similarity between a set of values for multiple occupancy ratios C1 to C18 and a set of values for multiple reference ratios R1 to R18. The reference ratios R1 to R18 are pre-set for each of the blocks T1 to T18. While not limited to these, in this embodiment, the correlation coefficient is calculated as the similarity. The correlation coefficient is the value obtained by dividing the covariance between the occupancy ratios C1 to C18 and the reference ratios R1 to R18 by the product of the standard deviations of the occupancy ratios C1 to C18 and the standard deviations of the reference ratios R1 to R18.
図6は、占有割合C1~C18及び基準割合R1~R18のグラフを比較した図である。類似度は、占有割合C1~C18の値のセットと、基準割合R1~R18の値のセットとの類似度である。言い換えると、図6に示されるような、占有割合C1~C18のグラフと、基準割合R1~R18のグラフとの類似度であるということができる。 Figure 6 compares the graphs of the occupancy ratios C1-C18 and the baseline ratios R1-R18. The similarity is the degree of similarity between the set of values for the occupancy ratios C1-C18 and the set of values for the baseline ratios R1-R18. In other words, it can be said to be the similarity between the graphs of the occupancy ratios C1-C18 and the graphs of the baseline ratios R1-R18, as shown in Figure 6.
基準割合R1~R18は、基準画像に含まれるブロックT1~T18内において、それぞれ樹脂材料Pが存在する領域の占める割合である。なお、基準割合R1~R18は、原画像に対するステップS3~S5と同様の処理を基準画像に施すことにより算出することができる。基準画像とは、原画像との類似性が比較されるべき画像である。例えば、基準画像とは、良好に製造された基板W2の成形前に、当該基板W2の成形に用いられた樹脂材料Pがフィルム73上に散らばっていたときの様子を撮影した画像である。このような基準画像から算出される基準割合R1~R18と、占有割合C1~C18との類似度が高いということは、基準画像と原画像とにおける、フィルム73上での樹脂材料Pの散らばり状態が類似していることを意味する。従って、ステップS6で算出される類似度が所定値よりも大きいことは、原画像に写る散らばり状態の樹脂材料Pを用いて基板W2を成形した場合に、成形不良が発生せず、良好な基板W2が成形される可能性が高いことを意味する。 The reference ratios R1 to R18 represent the proportion of the area where the resin material P is present within blocks T1 to T18 included in the reference image. These reference ratios R1 to R18 can be calculated by applying the same processing to the reference image as in steps S3 to S5 applied to the original image. The reference image is an image whose similarity to the original image should be compared. For example, the reference image is an image taken of the resin material P used to mold a well-manufactured substrate W2, when it was scattered on the film 73 before molding. A high degree of similarity between the reference ratios R1 to R18 calculated from such a reference image and the occupancy ratios C1 to C18 means that the scattering state of the resin material P on the film 73 is similar in the reference image and the original image. Therefore, a similarity value greater than a predetermined value calculated in step S6 means that when molding the substrate W2 using the scattered state of the resin material P shown in the original image, there is a high probability that molding defects will not occur and a good substrate W2 will be molded.
そこで、続くステップS7では、制御部10は、ステップS6で算出された類似度に基づいて、成形機構5による樹脂材料Pを用いた成形の可否を判定する。例えば、類似度が閾値X2以上であるか否かを判定し、類似度が閾値X2以上である(類似している)場合、成形機構5による成形可と判定し、ステップS8に進む。一方、類似度が閾値X2よりも小さい(類似していない)場合、成形機構5による成形不可と判定し、ステップS9に進む。 Therefore, in the following step S7, the control unit 10 determines whether or not molding using the resin material P by the molding mechanism 5 is possible, based on the similarity calculated in step S6. For example, it determines whether or not the similarity is greater than or equal to the threshold X2. If the similarity is greater than or equal to the threshold X2 (similar), it determines that molding by the molding mechanism 5 is possible, and proceeds to step S8. On the other hand, if the similarity is less than the threshold X2 (not similar), it determines that molding by the molding mechanism 5 is not possible, and proceeds to step S9.
ステップS7で用いられる閾値X2は、ユーザが適宜設定することができる。例えば、相関係数の閾値X2は、60%以上の値とすることが好ましく、70%以上の値としてもよいし、80%以上の値としてもよい。ユーザは、UI機器14を操作してこれを入力することができる。この場合、制御部10は、ユーザの入力に基づいて、閾値X2を設定する。閾値X2は、記憶部12内に保存される。 The threshold X2 used in step S7 can be set by the user as appropriate. For example, the threshold X2 for the correlation coefficient is preferably set to a value of 60% or higher, but may also be set to a value of 70% or higher, or 80% or higher. The user can input this value by operating the UI device 14. In this case, the control unit 10 sets the threshold X2 based on the user's input. The threshold X2 is stored in the storage unit 12.
また、ステップS6で用いられる基準割合R1~R18の値のセットも、ユーザが適宜設定することができる。ユーザは、UI機器14を操作してこれを設定することができる。この場合、制御部10は、UI機器14に対するユーザの入力に基づいて、基準割合R1~R18のセットを設定する。設定された基準割合R1~R18のセットは、記憶部12内に保存される。なお、ユーザは、基準割合R1~R18の値そのものを指定してもよいし、基準画像を指定してもよい。ユーザが基準画像を指定する場合、制御部10は、基準画像から基準割合R1~R18のセットを算出し、これを設定する。また、制御部10は、ユーザが指定する複数の基準画像から基準割合R1~R18を1セット算出し、これを設定してもよい。この場合、例えば、複数の基準画像からそれぞれ算出される複数のセットの基準割合R1~R18に対し、ブロック毎に平均したり、中央値を取る等して、1セットの基準割合R1~R18を算出することができる。 Furthermore, the set of reference ratios R1 to R18 used in step S6 can also be set by the user as appropriate. The user can set this by operating the UI device 14. In this case, the control unit 10 sets the set of reference ratios R1 to R18 based on the user's input to the UI device 14. The set set of reference ratios R1 to R18 is stored in the storage unit 12. The user may specify the values of the reference ratios R1 to R18 themselves, or they may specify a reference image. If the user specifies a reference image, the control unit 10 calculates the set of reference ratios R1 to R18 from the reference image and sets it. Alternatively, the control unit 10 may calculate one set of reference ratios R1 to R18 from multiple reference images specified by the user and set it. In this case, for example, one set of reference ratios R1 to R18 can be calculated by averaging or taking the median of the multiple sets of reference ratios R1 to R18 calculated from each of the multiple reference images, for each block.
なお、基準割合R1~R18の値のセットは、複数設定してもよい。例えば、基板W2が良好に成形され得る、フィルム73上での樹脂材料Pの散らばり方に複数の類型がある場合、それぞれの類型に対応する基準割合R1~R18の複数のセットを設定することができる。この場合、ステップS7では、占有割合C1~C18と、基準割合R1~R18の複数のセットとの間でそれぞれ算出される複数の類似度のうち、いずれかのセットとの間の類似度が閾値X2以上である場合に、成形可と判定することができる。反対に、全てのセットとの間の類似度が閾値X2よりも小さい場合に、成形不可と判定することができる。また、この場合、閾値X2はセット毎に設定されてもよい。 Furthermore, multiple sets of reference ratios R1 to R18 may be set. For example, if there are multiple types of dispersion patterns of the resin material P on the film 73 that allow the substrate W2 to be molded well, multiple sets of reference ratios R1 to R18 corresponding to each type can be set. In this case, in step S7, if the similarity between any of the multiple similarities calculated between the occupancy ratios C1 to C18 and the multiple sets of reference ratios R1 to R18 is greater than or equal to the threshold X2, it can be determined that molding is possible. Conversely, if the similarity between all sets is less than the threshold X2, it can be determined that molding is not possible. In this case, the threshold X2 may be set for each set.
成形可と判定された場合のステップS8では、制御部10は、原画像に写る散らばり状態の樹脂材料Pを用いて、成形機構5に成形を行わせる。具体的には、制御部10は、搬送機構9を制御して、樹脂材料Pが載っているフィルム73を成形機構5まで搬送し、成形機構5で基板W2を製造する。その後、搬送機構4を制御して、基板W2を収納部2に回収する。 In step S8, if molding is deemed possible, the control unit 10 instructs the molding mechanism 5 to perform molding using the scattered resin material P visible in the original image. Specifically, the control unit 10 controls the transport mechanism 9 to transport the film 73 on which the resin material P is placed to the molding mechanism 5, where the molding mechanism 5 manufactures the substrate W2. Afterward, the control unit 10 controls the transport mechanism 4 to collect the substrate W2 into the storage unit 2.
一方、成形不可と判定された場合のステップS9では、制御部10は、原画像に写る散らばり状態の樹脂材料Pを廃棄する。例えば、制御部10は、搬送機構9を制御して、樹脂材料Pが載っているフィルム73を不図示の廃棄箱まで搬送し、樹脂材料P及びフィルム73を廃棄する。 On the other hand, in step S9, if molding is deemed impossible, the control unit 10 discards the scattered resin material P shown in the original image. For example, the control unit 10 controls the transport mechanism 9 to transport the film 73 on which the resin material P is placed to a waste box (not shown), and discards both the resin material P and the film 73.
ステップS8又はS9が終了すると、図4の処理は終了する。図4の処理は、繰り返し実行され、これにより、連続的に基板W2が製造される。 When step S8 or S9 is completed, the process shown in Figure 4 ends. The process shown in Figure 4 is repeated, thereby continuously manufacturing substrates W2.
[4.特徴]
上記実施形態では、基板W2の成形前に、フィルム73上に供給された樹脂材料Pの散らばり状態の適否が、類似度に基づいて適切に判定される。そして、判定の結果が悪ければ、そのような散らばり状態の樹脂材料Pを用いての成形が中止される。その結果、成形不良の発生を適切に防止することができる。
[4. Features]
In the above embodiment, before molding the substrate W2, the suitability of the dispersion state of the resin material P supplied onto the film 73 is appropriately determined based on the degree of similarity. If the determination result is unsatisfactory, molding using the resin material P in such a dispersion state is stopped. As a result, the occurrence of molding defects can be appropriately prevented.
また、フィルム73上に樹脂材料Pが大きく偏って供給され、均等に撒かれていない場合であっても、良品の基板W2が製造されることがあり得る。上記実施形態では、このような場合にも成形可と判定することが可能であり、樹脂材料Pの過剰な廃棄を防止することもできる。 Furthermore, even if the resin material P is supplied unevenly onto the film 73 and is not evenly distributed, a good substrate W2 may still be manufactured. In the above embodiment, it is possible to determine that molding is possible even in such cases, and excessive waste of resin material P can be prevented.
[5.他の実施形態]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、以下の変更が可能である。また、以下の変形例の要旨は、適宜組み合わせることができる。
[5. Other Embodiments]
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the invention. For example, the following modifications are possible. Furthermore, the gist of the following modifications can be combined as appropriate.
[5―1]
上記実施形態では、類似度として相関係数が算出されたが、この例に限らず、占有割合C1~C18の値のセットと基準割合R1~R18の値のセットとの類似度を表すことができる任意の指標を用いることができる。例えば、類似度は、相関係数の2乗である決定係数とすることもできるし、AI(人工知能)により算出されてもよい。また、類似度に基づいて成形の可否を判定するために、必ずしも類似度という定量的な指標を算出する必要はない。例えば、AI(人工知能)により、占有割合C1~C18のグラフと、基準割合R1~R18のグラフとの類否を判定し、類否の判定結果に応じて成形の可否を判定してもよい。
[5-1]
In the above embodiment, the correlation coefficient was calculated as the degree of similarity, but the example is not limited to this, and any index that can represent the similarity between the set of values for the occupancy ratios C1 to C18 and the set of values for the reference ratios R1 to R18 can be used. For example, the degree of similarity can be the coefficient of determination, which is the square of the correlation coefficient, or it may be calculated by AI (artificial intelligence). Furthermore, it is not always necessary to calculate a quantitative index such as the degree of similarity in order to determine whether or not molding is possible based on the degree of similarity. For example, the similarity between the graph of occupancy ratios C1 to C18 and the graph of the reference ratios R1 to R18 may be determined by AI (artificial intelligence), and the feasibility of molding may be determined according to the result of the similarity determination.
[5―2]
上記実施形態では、枠体72、収容部7内の空間71、領域A2は矩形状とされたが、円形等、任意の形状とすることができる。ブロックの形状も、矩形状に限らず、任意の形状とすることができる。
[5-2]
In the above embodiment, the frame 72, the space 71 within the housing 7, and the region A2 are rectangular in shape, but they can be any shape, such as circular. The shape of the block is also not limited to rectangular and can be any shape.
また、上記実施形態では、ブロックは領域A2を均等に分割することにより設定された。しかしながら、ブロックの大きさ及び形状は、互いに異なっていてもよい。例えば、ブロックは、領域A2内の中心に近いほど大きく、中心から離れるほど小さく設定されてもよいし、反対に、領域A2内の中心に近いほど小さく、中心から離れるほど大きく設定されてもよい。また、ブロックは、領域A2内に隙間なく重複なく設定される必要はなく、互いに一部重なっていてもよい。領域A2内においてブロックに含まれない隙間があってもよい。 Furthermore, in the above embodiment, the blocks were defined by equally dividing region A2. However, the size and shape of the blocks may differ from one another. For example, the blocks may be larger closer to the center of region A2 and smaller further away from the center, or conversely, smaller closer to the center of region A2 and larger further away from the center. Also, the blocks do not need to be defined without gaps or overlaps within region A2; they may partially overlap. There may also be gaps within region A2 that are not included in the blocks.
[5―3]
上記実施形態では、占有割合C1~C18及び基準割合R1~R18は、ブロックT1~T18内において樹脂材料Pが存在する領域の占める割合とした。しかしながら、占有割合C1~C18及び基準割合R1~R18は、ブロックT1~T18内において樹脂材料Pが存在しない領域の占める割合とすることもできる。
[5-3]
In the above embodiment, the occupancy ratios C1 to C18 and the reference ratios R1 to R18 represent the proportion of the area within blocks T1 to T18 where the resin material P is present. However, the occupancy ratios C1 to C18 and the reference ratios R1 to R18 can also represent the proportion of the area within blocks T1 to T18 where the resin material P is not present.
[5―4]
上記実施形態では、基準画像を良好な例の画像とした。しかしながら、基準画像を悪い例の画像としてもよい。すなわち、基準画像として、成形不良の基板W2の成形前に、樹脂材料Pがフィルム73上に散らばっていたときの様子を撮影した画像が用いられてもよい。なお、基準画像として悪い例が用いられる場合、ステップS7では、類似度が閾値X2以下である(類似していない)場合に、成形可と判定し、類似度が閾値X2より大きい(類似している)場合に、成形不可と判定することができる。また、基準画像として、良好な例の画像及び悪い例の画像の両方を用意してもよい。
[5-4]
In the above embodiment, the reference image was an image of a good example. However, the reference image may also be an image of a bad example. That is, the reference image may be an image taken of the resin material P scattered on the film 73 before molding the defective substrate W2. When a bad example is used as the reference image, in step S7, if the similarity is less than or equal to the threshold X2 (not similar), it can be determined that molding is possible, and if the similarity is greater than the threshold X2 (similar), it can be determined that molding is not possible. Furthermore, both an image of a good example and an image of a bad example may be prepared as reference images.
[5―5]
上記実施形態では、ステップS1において、収容部7内に供給される樹脂材料Pの量が目標量となるように制御された。この場合、占有割合C1~C18の合計値と基準割合R1~R18の合計値とは、概ね等しくなり、図6に示す両グラフの積分値も、概ね等しくなると予想される。一方、ステップS1において、収容部7内に過剰な量又は過少な量の樹脂材料Pが供給されてしまうと、成形不良が生じる虞がある。しかし、樹脂材料Pの過剰又は過少供給が生じた場合であっても、図7に示すように、占有割合C1~C18のグラフと基準割合R1~R18のグラフの形状が類似することが起こり得る。そのため、ステップS7の類似度に基づく判定のみでは、成形不良の発生を防止できないケースが存在し得る。
[5-5]
In the above embodiment, in step S1, the amount of resin material P supplied into the containment section 7 was controlled to be a target amount. In this case, the sum of the occupancy ratios C1 to C18 and the sum of the reference ratios R1 to R18 are expected to be approximately equal, and the integral values of both graphs shown in Figure 6 are also expected to be approximately equal. On the other hand, if an excessive or insufficient amount of resin material P is supplied into the containment section 7 in step S1, there is a risk of molding defects occurring. However, even if an excessive or insufficient supply of resin material P occurs, as shown in Figure 7, the shapes of the graphs of occupancy ratios C1 to C18 and the graphs of reference ratios R1 to R18 may be similar. Therefore, there may be cases where the occurrence of molding defects cannot be prevented by judgment based solely on the similarity in step S7.
このような場合に備えて、ステップS7の類似度に基づく判定に加えて、以下のような判定を行ってもよい。すなわち、ブロック毎に占有割合C1~C18にそれぞれ閾値(上限値及び/又は下限値)を設定しておき、いずれかのブロックに対応する占有割合が上限値を上回る又は下限値を下回る場合には成形不可と判定し、それ以外の場合には成形可と判定することができる。さらにこれに代えて又は加えて、占有割合C1~C18の合計値に閾値(上限値及び/又は下限値)を設定しておき、上限値を上回る又は下限値を下回る場合には成形不可と判定し、それ以外の場合には成形可と判定することができる。 To prepare for such cases, in addition to the similarity-based determination in step S7, the following determination may be made. That is, thresholds (upper and/or lower limits) can be set for each block's occupancy ratio C1 to C18. If the occupancy ratio corresponding to any block exceeds the upper limit or falls below the lower limit, it can be determined that molding is impossible; otherwise, it can be determined that molding is possible. Furthermore, alternatively or in addition to the above, thresholds (upper and/or lower limits) can be set for the sum of the occupancy ratios C1 to C18. If the sum exceeds the upper limit or falls below the lower limit, it can be determined that molding is impossible; otherwise, it can be determined that molding is possible.
[5―6]
上記実施形態では、原画像をグレースケール画像としたが、カメラモジュール21を可視光カメラとすることにより、カラー画像としてもよい。また、樹脂材料Pと、これが供給されるフィルム73やその下の移動テーブル6等とに温度差がある場合、カメラモジュール21を赤外線カメラとし、原画像を赤外線画像とすることもできる。
[5-6]
In the above embodiment, the original image was a grayscale image, but by using a visible light camera module 21, a color image may be produced. Furthermore, if there is a temperature difference between the resin material P and the film 73 to which it is supplied, or the moving table 6 below it, the camera module 21 can be an infrared camera, and the original image can be an infrared image.
100 樹脂成形装置
1 供給機構
2 収納部
3 載置部
4 搬送機構
5 成形装置
50 成形型
51 下型
51A キャビティ
52 上型
53 型締め機構
6 移動テーブル
7 収容部
71 空間
72 枠体
73 フィルム(対象物)
8 供給機構
80 貯留部
81 搬送路
82 振動機構
83 計量機構
85 吐出口
9 搬送機構
10 制御部
12 記憶部
14 ユーザインターフェース機器
15 プログラム
16 記憶媒体
20 撮影部
21 カメラモジュール
22 光源
M1 マスタモジュール
M2 モールドモジュール
M3 レジンモジュール
P 樹脂材料
A1 撮影範囲
A2 領域
T1~T18 ブロック
C1~C18 占有割合
R1~R18 基準割合
W1 成形前の基板
W2 基板(樹脂成形品)
X1 閾値(第1閾値)
X2 閾値(第2閾値)
100 Resin molding apparatus 1 Supply mechanism 2 Storage section 3 Mounting section 4 Conveying mechanism 5 Molding apparatus 50 Molding mold 51 Lower mold 51A Cavity 52 Upper mold 53 Clamping mechanism 6 Moving table 7 Storage section 71 Space 72 Frame 73 Film (object)
8 Supply mechanism 80 Storage unit 81 Transport path 82 Vibration mechanism 83 Measuring mechanism 85 Discharge port 9 Transport mechanism 10 Control unit 12 Memory unit 14 User interface device 15 Program 16 Storage medium 20 Imaging unit 21 Camera module 22 Light source M1 Master module M2 Mold module M3 Resin module P Resin material A1 Imaging range A2 Area T1 to T18 Block C1 to C18 Occupancy ratio R1 to R18 Reference ratio W1 Substrate before molding W2 Substrate (resin molded product)
X1 threshold (first threshold)
X2 threshold (second threshold)
Claims (10)
前記対象物上に供給された前記樹脂材料を用いて、樹脂成形品の成形を行う成形機構と、
前記画像を取得し、前記成形機構の動作を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記画像内に含まれる複数のブロックの各々において、前記樹脂材料が存在する領域又は存在しない領域の占める占有割合を算出し、
前記複数のブロックのそれぞれに対して算出された複数の占有割合と、前記複数のブロックのそれぞれに対して予め設定されている複数の基準割合との類似度に基づいて、前記成形機構による前記樹脂材料を用いた前記成形の可否を判定する、
樹脂成形装置。 A camera unit that captures an image of the resin material supplied onto the object,
A molding mechanism that performs molding of a resin molded product using the resin material supplied onto the object,
The system includes a control unit that acquires the aforementioned image and controls the operation of the molding mechanism,
The control unit,
In each of the multiple blocks included in the aforementioned image, calculate the occupancy ratio of the region where the resin material is present or absent.
Based on the degree of similarity between the multiple occupancy ratios calculated for each of the multiple blocks and the multiple reference ratios predetermined for each of the multiple blocks, the molding mechanism determines whether or not to perform the molding using the resin material.
Resin molding equipment.
請求項1に記載の樹脂成形装置。 The control unit binarizes the image and calculates the proportion of pixels in each block to which the first value is assigned as a result of the binarization, as the occupancy ratio.
The resin molding apparatus according to claim 1.
請求項2に記載の樹脂成形装置。 The control unit sets a first threshold used for binarization based on user input.
The resin molding apparatus according to claim 2.
請求項1に記載の樹脂成形装置。 The control unit calculates the similarity and, if the similarity is equal to or greater than the second threshold, causes the molding mechanism to perform the molding.
The resin molding apparatus according to claim 1 .
請求項4に記載の樹脂成形装置。 The control unit sets the second threshold based on user input.
The resin molding apparatus according to claim 4.
請求項1に記載の樹脂成形装置。 The control unit sets the plurality of reference ratios based on user input.
The resin molding apparatus according to claim 1 .
請求項1に記載の樹脂成形装置。 The aforementioned similarity is the correlation coefficient or the coefficient of determination.
The resin molding apparatus according to claim 1 .
前記複数のブロックは、前記枠体内に格子状に規定される領域である、
請求項1に記載の樹脂成形装置。 The imaging unit photographs the resin material supplied into a rectangular frame placed on the object,
The aforementioned plurality of blocks are regions defined in a grid pattern within the frame.
The resin molding apparatus according to claim 1 .
成形型内に前記樹脂材料を配置するステップと、
前記樹脂材料が配置された前記成形型の型締めを行うステップと
を含む、樹脂成形品の製造方法。 A method for manufacturing a resin molded product using a resin molding apparatus according to any one of claims 1 to 8,
The steps include placing the resin material inside the mold,
A method for manufacturing a resin molded product, comprising the step of clamping the mold in which the resin material is placed.
対象物上に供給された樹脂材料の画像を取得するステップと、
前記画像内に含まれる複数のブロックの各々において、前記樹脂材料が存在する領域又は存在しない領域の占める占有割合を算出するステップと、
前記複数のブロックのそれぞれに対して算出された複数の占有割合と、前記複数のブロックのそれぞれに対して予め設定されている複数の基準割合との類似度に基づいて、前記成形機構による前記樹脂材料を用いた前記成形の可否を判定するステップと、
を実行させる、プログラム。
A computer connected to a molding mechanism that performs molding of resin molded products,
A step of acquiring an image of the resin material supplied onto the object,
The steps include calculating the occupancy ratio of the region where the resin material is present or absent in each of the multiple blocks included in the aforementioned image,
A step of determining whether or not the molding using the resin material by the molding mechanism is possible, based on the similarity between a plurality of occupancy ratios calculated for each of the plurality of blocks and a plurality of reference ratios set in advance for each of the plurality of blocks,
A program that executes something.
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