JPH03297616A - モールド金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はモールド金型に関し、とくにモールド金型のう
ちゲートとキャビティとの接続部位の摩耗を解消するモ
ールド金型に関する。

（従来の技術） モールド金型を用いて樹脂封止する際、溶融樹脂が樹脂
路中を流動することによってモールド金型が摩耗する。

このモールド金型の摩耗は樹脂路が狭く形成されている
部分で著しく、たとえばリードフレームをモールドする
モールド金型では樹脂パッケージへの溶融樹脂の注入部
分であるゲート部分の摩耗が著しい。

そこで、リードフレームのモールド金型の樹脂流路のう
ちキャビティに連絡するゲート部分を超硬合金等の耐摩
耗性材で形成してモールド金型の摩耗を防止するように
したモールド金型が提案されている（実開昭６２−２０
０４１７号）。

このモールド金型では通常用いている鋼材で形成する部
分と耐摩耗性材で形成する部分とにモールド金型を分け
、分割型を組み合わせてモールド金型全体を猜成するよ
うにしている。

（発明が解決しようとする課題） 上記のように、モールド金型を部分的に耐摩耗性材によ
って形成するために分割型で製作した従来の金型は、精
度よく分割型を組み立てる作業がやっかいであること、
金型が摩耗した際に交換する操作が煩わしいこと、超硬
材料にたいして樹脂路などを形成しなければならず金型
の加工が困難であるといった問題点がある。

そこで、本発明は上記問題点を解消すべくなされたもの
であり、その目的とするところは、モールド金型のうち
で摩耗が生じやすいゲート部分の摩耗を効果的に抑える
ことができるとともに、モールド金型への取り付け、交
換が容易にでき、またモールド金型の製作が容易にでき
るモールド金型を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため次の構成をそなえる。

すなわち、キャビティおよびキャビティに連絡するゲー
トが設けられたモールド金型において、（３） 前記ゲートとキャビティを連絡する境界部に、耐摩耗性
材料を用いて円柱ピン形に形成するとともにキャビティ
面およびゲート面に露出する端面をキャビティ面および
ゲー１へ面と同一の面に形成したゲートピンを、モール
ド金型の背面側から嵌入して固定したことを特徴とする
。また、溶融樹脂に接触するキャビティおよびゲート面
側を前記耐摩耗性材料を用いて形成し、基部側をモール
ド金型と同じ鋼材で形成したゲートピンをモールド金型
に嵌入して固定したことを特徴とする。

（作用） ゲートピンをモールド金型の背面側からモールド金型に
嵌入し、ゲートピンの端面をキャビティおよびゲート面
に露出させて固定する。ゲートピンは超硬材料等の耐摩
耗性材料で形成しているから、樹脂路が狭く形成されて
いるゲートを溶融樹脂が流動する際のモールド耗金型の
摩耗を効果的に抑える。ゲー１へピンが摩耗した際には
、ゲートピンのみをモールド金型から取り外して交換す
ることができる。

（４） （実施例） 以下本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図は、本発明に係るモールド金型の一実施例を示す
平面図、第２図はこのモールド金型の断面図である。

実施例のモールド金型１０は幅方向に２つの樹脂封止部
を有するリードフレームを樹脂封止するモールド金型で
あり、各樹脂封止部を成形するキャビティ１２が幅方向
に２つ設けられ、ランナ１４が長手方向に隣接するキャ
ビティ１２の中間位置でモールド金型１０の一側縁から
幅方向に設けられている。

ランナ１４の中途およびランナ１４の先端部からはキャ
ビティ１２のコーナ部に向けてゲート１６が延設される
。ゲート１６は図のように平面形状がキャビティ１２と
の接続部に向けて徐々に細幅になるように形成されると
ともに、側面形状が第２図に示すようにキャビティへの
注入部が狭くなるように傾斜面に形成されている。パッ
ケージ（５） の外壁面となるキャビティ１２の内壁面はほぼ垂直面に
形成されているから、ゲート１６とキャビティ１２との
連絡部分は側面形状がｖ形をなしている。

１８はこのゲート１６とキャビティ１２との連絡部分に
固設したグー１〜ピンである。ゲートピン１８は耐摩耗
性の高い硬質材料を用いて形成する。

たとえば、タングステン合金等の超硬金属合金や、ジル
コニア、サーメッ１−１炭化けい素、サイアロン、フォ
ルステライ１〜等のセラミックス、金属材のセラミック
ス溶射物等が使用できる。

ゲートピン１８は各キャビティ１２についてそれぞれキ
ャビティ１２のゲート１６が接続されるコーナ部に、ゲ
ート１６の端部とキャビティ１２の境界部分に跨がるよ
うに設ける。ゲートピン１８は円柱ピン形に形成され、
モールド金型１０のパーティング面とは反対側の面から
モールド金型１０に嵌入して固定する。モールド金型１
０にはゲートピン１８を嵌入するためのゲートピン装着
孔２０を設ける。

（６） ゲートピン１８の端面ばゲートピン装着孔２０にゲート
ピン１８を嵌入して固定した際に、キャビティ１２内壁
およびゲート１６の面となるように加工する。なお、ゲ
ートピン１８とゲートピン装着孔２０とは精クリアラン
スに形成して樹脂パリが生じないようにする。

ゲートピン１８の基部は拡径したフランジ状に形成し、
モールド金型１０の下面に当接させて嵌入位置を決める
とともにフランジの一部を切り欠いて面をとり、抜は止
め板２１に設けた溝に嵌入して回り止めしている。

このようにモールド金型のゲートとキャビティとの接続
部に耐摩耗性材料で形成したゲートピン１８を嵌入固定
することにより、溶融樹脂が流動することによるゲート
部分のモールド金型の摩耗を抑えることができる。

また、実施例のように円柱形のゲートピン１８を用いる
場合は、モールド金型１０にゲートピン１８を装着させ
る操作も容易にでき、従来のように分割型を組み合わせ
る等の困難さがない。また、使用によってゲートピン１
８が摩耗した際もゲートピン１８のみを取り外して交換
すればよく交換作業も容易である。

また、モールド金型１０の製作面からみても、ゲートピ
ンを装着することによってモールド金型の構成がとくに
複雑になることもなくモールド金型１０の製作も容易で
あるという利点がある。

なお、上記例においては、第２図に示すようにモールド
金型１０の背面側からモールド金型１０の内部を貫通す
るようにしてゲートピン１８を装着しているから、この
方法の場合はゲートピン１８がかなり長くなる。この結
果、モールド金型が昇温した際に熱膨張係数の相違によ
ってゲートピン１８とモールド金型１０との間で膨張誤
差が生じるという問題が生じる。

すなわち、モールド金型は室温でゲートピン１８をゲー
トピン装着孔に嵌入して組み立てるが、モールド時には
モールド金型は１８０℃程度の高温になるから、室温時
に面一に組み立てておくと実際の使用時にずれが生じて
パリ等が生じる原因となる。

モールド金型とゲートピンとの熱膨張率の相違によって
生じるずれを計算すると法衣のようになる。計算では、
ゲートピン１８の熱膨張係数として超硬金属あるいはセ
ラミックの熱膨張係数６×１０−’／”Ｃ，モールド金
型の熱膨張係数として鋼材の１２Ｘ　１０−６／’Ｃを
用い、室温２０℃、昇温時のモールド金型温度を１８０
℃とした。

表中でＬはゲートピンの長さ、ΔＬはモールド金型とゲ
ートピンとの熱膨張係数の相違によって昇温時に生じる
ゲートピンとモールド金型との差である。ΔＬの単位は
μｍである。

上表からモールド時にゲー１へピンとモールド金型との
間でどの程度のずれが生じるかがわかる。

ゲートピンはモールド金型にくらべて熱膨張係数が小さ
いから、室温時に面一にしておくとモールド金型が昇温
した時にはモールド金型内にわずか（９） にゲートピンが没入することになる。また、昇温時には
ゲートピンとグー１〜ピン装着孔との間の間隙がわずか
に開くことになる。これらの熱膨張に起因するずれはパ
リ等として製品に現れるから、高品質の製品を製造する
ためにはこの熱膨張率によるずれを解消する必要がある
。

実際の設計にあたっては、樹脂パリは３μｍ程度の隙間
があると生じるから、ゲートピンの径としては３ｍｍ程
度以下が好ましい。また、ゲートピンの長さは短いもの
ほど好ましいが１０〜１５ｍｍ程度に設定してΔＬ分だ
け突出させて組み立てるようにするとよい。

第３図および第４図はゲートピンを短くしてモールド金
型に装着できるように構成した例である。

第３図の実施例は、ゲートピン１８をピンホルダ２２の
上端部に係合させて装着した例である。

ピンホルダ２２はモールド金型１ｏと同じ鋼材を用いて
円柱状に形成し、グー１〜ピン１８の基部をピンホルダ
２２の上端部に設けた凹部内に嵌入し、ピン２４で抜は
止めする。グー１〜ピン１８のピン（１０） ホルダ２２に嵌入する側面は平行に切り欠き、ピンホル
ダ２２に対して回り止めして嵌合する。２６はピンホル
ダ２２のフランジに係合してピンホルダ２２を回り止め
する回り止め板である。回り止め板２６とピンホルダ２
２のフランジとは、回り止め板２６に穿設した小判孔に
この小判孔と同形にフランジから突出させて設けた係合
突起２８を嵌入させて係合させる。

ゲートピン１８およびピンホルダ２２は上記例と同様に
モールド金型１０の裏面側からゲートピン装着孔２０内
に嵌入して装着する。回り止め板２６をモールド金型１
０にボルト締めして固定することにより、ピンホルダ２
２を背面側から押圧し、ピンホルダ２２のフランジをゲ
ートピン装着孔２０の段差に当接させて嵌入位置を決め
る。

第４図に示す例では、ゲートピン１８を段付ピンとして
形成し、ゲートピン１８の基部をピンホルダ２２に係合
させ、ピンホルダ２２を上記回り止め板２６によってゲ
ー１へピン装着孔に嵌入固定している。

ゲートピン１８の段付に形成したフランジ部３０の上面
はモールド金型１０の内壁に当接するとともに、フラン
ジ部３０の下部側は平行に切り欠いてピンホルダ２２上
部に設けた小判穴に回り止めし、かつ軸線方向に可動に
係合している。ピンホルダ２２の凹部内底面にはスプリ
ング３２の収容穴が穿設され、スプリング３２はゲート
ピン１８のフランジ部３０下面に当接して常時ゲートピ
ン１８をキャビティ１２方向へ付勢している。

このスプリング３２はモールド時に一定の樹脂注入圧力
よりも大きな力がゲートピン１８に加わった際にゲート
ピン１８がスプリング力に抗して下降するように作用す
る。

上記第３図および第４図に示す実施例においては、ゲー
トピン１８の長さを短くできるから昇温時のモールド金
型との熱膨張の相違によるずれ量を小さくすることがで
きる。また、室温でのモールド金型の組み立て時に、ゲ
ートピン１８を熱膨張の差の分だけ突出するようにする
ことによってさらに精度を上げることができる。

また、上記例のいずれの場合もゲートピンの装着および
交換が容易にでき取り扱いが容易にできるとともに、モ
ールド金型およびゲートピンの製作も容易である。

なお、上記例においてはリードフレームのモールドの例
について述べたが、もちろんゲート等のモールド金型の
摩耗が問題となる製品製造においても同様にして利用す
ることができる。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて種々説明し
たが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、
発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得る
のはもちろんのことである。

（発明の効果） 本発明に係るモールド金型によれば、モールド金型のゲ
ートとキャビティの境界部分に耐摩耗性材料によって形
成したゲートピンを固定したから、モールド金型のゲー
ト部分の摩耗を有効に抑えることができる。また、ゲー
トピンが摩耗した際の交換が容易にでき、ゲートピンを
消耗材として適宜交換して使用することができる。また
、ゲート（１３） ピンおよびゲートピンを装着するためのモールド金型の
製作も容易にできる等の著効を奏する。４、

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係るモールド金型の一実
施例を示す平面図および断面図、第３図（ａ）はモール
ド金型の他の実施例を示す断面図、第３図中）はゲート
ピンの取り付は方法を示す説明図、第４図はモールド金
型のさらに他の実施例を示す断面図である。 １０・・・モールド金型、　１２・・・キャビティ、　
１４・・・ランナ、　１６・・・ゲート、１８・・・ゲ
ートピン、　　２０・・・ゲートピン装着孔、　２２・
・・ピンホルダ、　２４・・・ピン、　２６・・・回り
止め板、　　３０・・・フランジ部、　３２・・・スプ
リング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、キャビティおよびキャビティに連絡するゲートが設
   けられたモールド金型において、 前記ゲートとキャビティを連絡する境界部 に、耐摩耗性材料を用いて円柱ピン形に形成するととも
   にキャビティ面およびゲート面に露出する端面をキャビ
   ティ面およびゲート面と同一の面に形成したゲートピン
   を、モールド金型の背面側から嵌入して固定したことを
   特徴とするモールド金型。 ２、溶融樹脂に接触するキャビティおよびゲート面側を
   前記耐摩耗性材料を用いて形成し、基部側をモールド金
   型と同じ鋼材で形成したゲートピンをモールド金型に嵌
   入して固定したことを特徴とする請求項１記載のモール
   ド金型。