JPH07186180A - 樹脂練りバーの成形機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】樹脂粉末からの十分なエア抜きと共に樹脂粉末
を均一に予備加熱，混練したうえで成形金型に供給する
ことができ、しかも材料コストを低減することができる
樹脂練りバーの成形機を提供する。 【構成】所定温度に加熱した外筒430 内に所定量の樹脂
粉末を投入し、その粉末を予備加熱しながらスクリュー
440 の回転駆動によって混練して、金型内での流動性が
向上し短時間での成形を可能にする予備加熱温度にした
状態の樹脂材料を吐出口435 から吐出し、所定長さに切
断して樹脂練りバーＲを得、金型の樹脂注入口に投入す
る。外筒430 の内周先端側を漸次小径となる多段形状と
したことから、外筒430 内での材料混練に際してしぼり
作用が働いてエアのまきこみが少なくなると共にエア抜
き作用が発現し、またスクリュー先端に設けた羽根部44
3によって、螺旋状羽根部441 とは異なる混練作用を得
てより均一な予備加熱，混練が可能になると共に、前述
のエア抜き作用をより向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばダイオード，ト
ランジスタ，ＩＣなどの半導体デバイス、若しくは電気
モータ，トランス，ソレノイド類等の電気用品を樹脂封
止するための、熱硬化性樹脂を用いた樹脂モールドの製
造に使用する樹脂練りバーの成形機に関する。

【０００２】

【従来の技術】本願出願人は、エポキシ樹脂やシリコン
樹脂若しくはポリエステルプリミックスやフェノールプ
リミックス等の熱硬化性樹脂を用いて半導体デバイスや
電気用品等を樹脂封止する技術として、金型を型締め状
態に保持する手段と、金型の温度を樹脂硬化温度に維持
する加熱手段とを夫々備えた複数個の成形金型を、樹脂
注入点，複数の硬化点を備えた環状の移送路中に分散配
備し、樹脂注入点において樹脂を注入した成形金型を移
送路中に送り出して間欠移送する方法及び装置を提案
し、先に出願した（特願昭５９−１２６９５２号（特公
平２−５７００６号）、特願平５−５３５９４号等）。

【０００３】これら先出願の技術によれば、夫々の成形
金型に対し１箇所の樹脂注入点において樹脂を注入した
後、この樹脂注入点外において、前記型締め保持手段に
より型締めされた成形金型内に閉じ込められた注入樹脂
を硬化させることから、成形のサイクルタイムを従来の
数分の１に短縮することができる等の利点を得ることが
できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した先
出願の技術における樹脂注入工程では、例えばエポキシ
系樹脂材料の精練粉末をタブレット状に加圧固形化した
樹脂を周知な加熱法によって予備加熱してトランスファ
ポットに投入し、これをプランジャからの成形圧力によ
って溶融させて金型の成形キャビテイに注入するように
なっているが、その技術内容についてなお詳細に検討す
ると、以下のような問題点がないとはいえなかった。

【０００５】すなわち、樹脂材料として精練粉末を加圧
固形化したタブレットを用いているので、その加圧成形
時においてエアの混入が避けられないこと、並びに、樹
脂材料（タブレット）が予め混練されたものでないこと
等から成形品の品質にバラツキが生じる恐れがあるばか
りか、タブレットを乾燥状態で保管するための管理が面
倒であり結果として材料のコストアップとなる等、種々
の問題が生じていた。

【０００６】本発明はこのような従来事情に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、成形金型へ
の樹脂注入に先だって、樹脂粉末からのエア抜きと共に
樹脂粉末を均一に予備加熱，混練したうえで成形金型に
供給することができ、しかも材料コストを低減すること
ができる、新規な樹脂材料の成形機を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明に係る成形機は、型締めプレス手段により
型締めされた成形金型の樹脂注入口に供給する樹脂練り
バーの成形機であって、先端部分に樹脂吐出口を設ける
と共に所定箇所に樹脂粉末の投入口を有する外筒と、外
筒内に回転自在に支持されるスクリューと、外筒を所定
温度に加熱する加熱手段と、スクリューを回転駆動させ
る駆動手段とを備えてなり、上記外筒の内周先端側を樹
脂吐出口に向けて漸次小径となる多段形状とすると共
に、上記スクリューの先端に小径軸部を延設し、且つ該
軸部外周には前記スクリューの螺旋状羽根部とは異なる
方向に傾斜する先端羽根部を設けたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】上述の構成によれば、外筒を所定温度に加熱し
た状態で、投入口から所望量の樹脂粉末を投入し、その
樹脂粉末を予備加熱しながらスクリューの回転駆動によ
って混練して、短時間での樹脂成形を可能にする予備加
熱温度にした状態の樹脂材料を吐出口から吐出し金型の
樹脂注入口に投入するが、外筒の内周先端側を樹脂吐出
口に向けて漸次小径となる多段形状としたことから、外
筒内での材料混練に際してしぼり作用が働いてエアのま
きこみが少なくなると共にエア抜き作用が発現し、また
スクリュー先端の小径軸部に設けた羽根部によって、ス
クリューの螺旋状羽根部とは異なる混練作用を得てより
均一な材料混練が可能になると共に、前述のエア抜き作
用をより向上させることができる。また樹脂練りバー
が、樹脂粉末を成形の為の予備加熱をしながら十分且つ
均一に混練して得られるものであることから、金型内で
の流動性がより向上して成形を安全迅速化することがで
きる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１〜４においては本発明の樹脂練りバーの成
形機400 を、本出願人による先公告の特願昭５９−１２
６９５２号（特公平２−５７００６号）に開示される製
造設備において、樹脂注入工程を行うための成形装置Ａ
に配備された成形金型100 に樹脂練りバーＲを供給する
ために用いた実施例を示す。

【００１０】上記製造設備は従来技術の項でも述べた
が、１箇所の樹脂注入工程点を中心として複数の硬化工
程点，成形品取出し工程点等を環状の移送経路で結び、
複数の成形金型を各工程点に分散配備すると共に、夫々
の成形金型を移送機構により間欠移送するよう構成した
もので、樹脂注入工程点に設置した成形装置Ａによって
成形金型100 の型締めプレスと樹脂注入を行い、その
後、この樹脂注入工程点外において、型締め保持手段に
より型締めされた成形金型内に閉じ込められた注入樹脂
を硬化させることから、成形のサイクルタイムを従来の
数分の１に短縮することができる等の利点を得ることが
できる。

【００１１】尚、上記成形品取出し工程点に設置する成
形品取出し機、埋込み金具装着工程点に設置する埋込み
金具装着機、金型を間欠移送するための移送機構等につ
いては上記先公告の公報に記載される構造と同一のため
ここでは図示及び説明を省略する。また、成形金型100
、成形装置Ａの型締めプレス装置200 ，樹脂注入機300
等についても、上記先公告の公報に記載されるものと
ほぼ同一な構造のものであり、図示及び説明を一部省略
する。

【００１２】成形装置Ａは、成形金型100 を型締めプレ
スする型締めプレス装置200 と、成形金型100 の樹脂注
入口104 に樹脂材料を注入する樹脂注入機300 と、該注
入機300 に樹脂練りバーＲを供給する樹脂練りバーの成
形機400 とからなる。

【００１３】成形金型100 は詳述しないが、下型101 に
対して上型102 を開閉自在に支持するための案内機構、
金型を型締め状態に保持するための型締め保持機構、樹
脂注入口104 の閉鎖状態を維持する保圧機構、金型を所
定の樹脂成形（硬化）温度に加熱するための加熱手段、
成形品（例えば半導体デバイスにおける樹脂モールド
等）の取出し機構等を備えると共に、成形キャビテイ10
3 に連絡する樹脂注入口104 を金型側面に開設してな
る。

【００１４】型締めプレス装置200 は、成形装置Ａの架
台a1の上方に固定プレート201 を移動不能に固定し、こ
の固定プレート201 の四角に上下摺動自在に挿着された
４本のガイドバー202 の各下端に下側移動プレート203
を、各上端に上側移動プレート204 を夫々固定すると共
に、架台a1に装備した油圧シリンダー205 のロッド206
先端を前記下側移動プレート203 の下面に連結するをも
って、型締めプレス装置200 に配備された成形金型100
の型締めプレスを行うよう構成される。

【００１５】樹脂注入機300 は、型締めプレス装置200
によって型締めプレスされた成形金型100 の側面に開口
する樹脂注入口104 と同軸線上に、不図示の駆動機構に
より水平方向へ摺動自在に支持した可動ポット301 を配
備して該可動ポット301 先端の樹脂供給口302 を前記樹
脂注入口104 に対して接離自在ならしめ、且つ前記可動
ポット301 内には、該ポット301 に設けた練りバー投入
口303 に投入される樹脂練りバーＲを樹脂供給口302 方
向へ押し出す加圧プランジャ304 を装備してなる。

【００１６】樹脂練りバーの成形機400 は、タンク410
、計量機420 、外筒430 、スクリュー440 、加熱手段4
50 、駆動手段460 、カッター470 等を備えてなる。タ
ンク410 は、例えばエポキシ系樹脂材料に封止性と流動
性の点で有利なフイラを混合し精練した樹脂粉末を所望
量収容したもので、その下端部分には粉末出口411 を開
設すると共に、該出口411 に連通せしめて計量機420 が
装備される。計量機420 はタンク410 内に収容された樹
脂粉末を所定量だけ送り出すよう構成されたもので、粉
末吐出口421 を外筒430 の投入口を連絡せしめて、成形
装置Ａの機枠a2上面に設置される。

【００１７】外筒430 は図２に示すように、ほぼ同一の
内径を備えた大径筒部431 と小径筒部432 を連設し、且
つ小径筒部432 の先端にノズル部433 をねじ止め固定す
ると共に、ノズル部433 の先端面にガイド板434 をねじ
止め固定したもので、計量機420 の粉末吐出口421 に連
絡する樹脂粉末の投入口（不図示）を大径筒部431 の所
定箇所に開設すると共に、ガイド板434 には樹脂吐出口
435 を貫通開穿し、且つノズル部433 の内周は樹脂吐出
口435 に向けて漸次小径となるよう第一テーパー部436
、第一小径部437 、第二テーパー部438 、第二小径部4
39 からなる多段形状とする。

【００１８】ノズル部433 は、第一テーパー部436 ，第
一小径部437 ，第二テーパー部438，第二小径部439 の
内径寸法やテーパー角度等が異なるものを予め複数種用
意しておき、成形金型の成形キャビテイに供給する樹脂
量（注入樹脂量）や、樹脂注入口の形状，寸法に合わせ
て、任意に選択して使用する。尚、この実施例では成形
キャビテイ103 への樹脂注入量が比較的大きいこと、並
びに、樹脂注入口104 への樹脂注入が水平方向から行わ
れること等の条件から、樹脂練りバーＲが比較的小径で
長尺になるように上記ノズル部433 を選択すると共に、
後述するカッター470 の作動タイミングを適宜に制御す
る。

【００１９】ガイド板434 は後述するカッター470 の昇
降作動をガイドするためのもので、樹脂吐出口421 が開
設される中央ブロック434aを残して、その大部分を硬質
材料で成形し、中央に開設した凹部434b内に前記中央ブ
ロック434aを嵌合状に配設してなる。ガイド板434 はカ
ッター470 の使用に伴う磨耗によって任意に交換して使
用される。

【００２０】外筒430 における小径筒部432 の外周には
電熱ヒーター等からなる加熱手段を設けて、外筒430 を
所定の予備加熱温度に加熱するようになっている。上記
のように構成された外筒430 は、樹脂吐出口435 が可動
ポット301 の練りバー投入口303 の斜め上方に位置する
よう、機枠a2上面に設置される。

【００２１】スクリュー440 は、上記外筒430 における
大径筒部431 と小径筒部432 の内周に回転自在に挿入さ
れると共に、その基端側を、機枠a2に設置した駆動手段
460に連結せしめて回転駆動自在に支持される。スクリ
ュー440 はその外周に螺旋状羽根部441 を備えると共
に、先端部分には小径軸部442 を延設し、且つ該軸部44
2 の先端外周には、前記螺旋状羽根部441とは異なる方
向に傾斜する羽根443aを複数枚備えてなる先端羽根部44
3 を設けた構造とし、外筒430 内に供給された樹脂粉末
を前記螺旋状羽根部441 によって混練しながら樹脂吐出
口435 方向へ送り出すと共に、この送り出された樹脂材
料を先端羽根部443 における夫々の羽根443aによって、
前記螺旋状羽根部441 とは異なる方向に再混練し、これ
により、樹脂材料をより均一に混練しながら樹脂吐出口
435 から吐出させることができる。

【００２２】カッター470 は外筒430 先端の樹脂吐出口
435 から吐出される樹脂を切断して所定長さの樹脂練り
バーＲを得るためのもので、その基端側に連結した駆動
手段471 の作動で上記ガイド板434 に摺接しながら上下
方向に昇降するよう配備される。

【００２３】以上のような構成からなる本実施例の樹脂
練りバーの成形機400 によれば、加熱手段450 の作動に
より外筒430 を所定の予備加熱温度（例えば80〜100 ℃
程度）に加熱した状態で、計量機420 を作動させて所定
量の樹脂粉末を外筒の大径筒部431 内に投入すると共に
スクリュー440 を回転駆動させて、外筒430 内に投入さ
れた樹脂粉末を所定の予備加熱温度に加熱しながら混練
するをもって、短時間での成形を可能にする予備加熱温
度にした状態の樹脂材料を得て樹脂吐出口435方向へ送
り出し、この樹脂材料をカッター470 の作動により所定
長さに切断して樹脂練りバーＲを得る。

【００２４】上記外筒430 の内部先端においては、樹脂
吐出口435 に向けて漸次小径となる第一テーパー部436
、第一小径部437 、第二テーパー部438 、第二小径部4
39 からなる多段形状部分によって繰り返ししぼり作用
が働くことから、樹脂材料へのエアのまきこみが少なく
なると共にエア抜き作用が発現し、またスクリュー先端
の小径軸部442 に設けた羽根部443 によって、スクリュ
ーの螺旋状羽根部441 とは異なる混練作用を得てより均
一な材料混練，加熱が可能になると共に、前述のエア抜
き作用をより向上させることができる。

【００２５】このようにして得られた樹脂練りバーＲは
図４(a) 〜(d) に順次表すように、練りバー投入口303
から可動ポット301 内に投入され、加圧プランジャ304
の往動により金型100 の樹脂注入口104 から成形キャビ
テイ103 内に注入される。注入された樹脂の初期硬化が
終了すると加圧プランジャ304 が復動し、その後可動ポ
ット301 が後退する。

【００２６】樹脂注入が完了した成形金型100 は、保圧
機構によって樹脂注入口104 の閉鎖状態を維持すると共
に、型締め保持機構によって型締め状態を保持し、且つ
加熱手段によって金型を所定の樹脂硬化温度に加熱した
状態で、移送機構の作動によって複数の硬化工程点を間
欠移送され、硬化が終了した後に成形品取出し工程点に
送られ、該工程点で型開きをして成形品の取り出しが行
われる。

【００２７】これにより得られた成形品は、前述の如く
樹脂練りバーＲの成形時点において均一な加熱，混練、
並びに十分なエア抜きがなされていることから、製品ご
との品質にばらつきが生じにくい、高品質なものを得る
ことができる。また樹脂練りバーＲが、樹脂粉末を成形
の為の予備加熱をしながら十分且つ均一に混練して得ら
れるものであることから、金型100 内での流動性がより
向上して成形を安全迅速化することができる。

【００２８】図５及び６においては本発明の樹脂練りバ
ーの成形機400 ’を、本出願人による先出願の特願平５
−５３５９４号に記載される樹脂モールドの製造装置に
おいて、樹脂注入工程を行う成形機Ａ’に配備された成
形金型100 ’に樹脂練りバーＲを供給するために用いた
実施例を示す。

【００２９】この製造装置においては、成形金型100 ’
への樹脂練りバーＲの供給及び成形キャビテイ103 への
樹脂注入が縦方向にて行われるようになっており、これ
に合わせて樹脂練りバーの成形機400 ’の構成も一部変
更してある。以下、成形金型100 ’、型締めプレス装置
200 ’、樹脂練りバーの成形機400 ’に関し、上述の実
施例と同一の構成部分については上記と同じ符号を付し
て説明を省略し、異なる構成部分についてのみ説明す
る。

【００３０】成形金型100 ’は成形キャビテイ103 に連
絡する樹脂注入口104 を下型101 上面に形成すると共
に、その樹脂注入104 に連絡する筒状ポット110 を上型
102 内に装備してなる。型締めプレス装置200 ’は上記
成形金型100 ’の型締めプレスを行うよう構成されると
共に、上記筒状ポット110 の内部に挿入可能に、且つ駆
動機構120 によって上下進退自在に支持された加圧プラ
ンジャ121 を上側可動プレート204 に装備しており、よ
ってこの成形機Ａ’は、上述の樹脂注入機300 を備えて
いない。

【００３１】この実施例における樹脂練りバーの成形機
400 ’は、外筒430 の先端部分に樹脂吐出口435 に連絡
せしめて樹脂練りバーのガイド樋480 を設けると共に、
タンク410 、計量機420 、外筒430 、スクリュー440 、
加熱手段450 、駆動手段460、カッター470 等を備えて
なる本体部を、成形機Ａ’の機枠a2上面に設置したスラ
イドベアリング490 により摺動可能に支持すると共に、
その本体部を水平方向へ移動させる駆動機構（不図示）
を設けて、ガイド樋480 の先端が上記筒状ポット110 上
端開口の斜め上方にある前進位置（図５，６に示す位
置）から、同ガイド樋480 の先端が型締めプレス装置20
0 ’の型締めプレスの邪魔にならない後退位置まで前記
本体部を進退駆動可能なように構成される。

【００３２】尚、この実施例では成形キャビテイ103 へ
の樹脂注入量が比較的小さいこと、並びに、樹脂注入口
104 への樹脂注入が縦方向から行われること等の条件か
ら、樹脂練りバーＲが比較的大径で短尺になるように上
記ノズル部433 を選択すると共に、後述するカッター47
0 の作動タイミングを適宜に制御する。

【００３３】而してこの実施例においては前述の実施例
と同様にして樹脂練りバーＲを成形し、これをガイド樋
480 により筒状ポット110 まで導いて樹脂注入口104 に
投入する。投入完了後、駆動機構の作動により成形機40
0 ’を上記後退位置まで後退させ、その後、型締めプレ
ス装置200 ’により成形金型100 ’を型締めプレスする
と共に、加圧プランジャ121 の下降により樹脂注入口10
4 内の樹脂練りバーＲを成形キャビテイ103 内に注入す
る。注入された樹脂の初期硬化が終了すると加圧プラン
ジャ121 が上昇する。

【００３４】樹脂注入が完了した成形金型100 ’は、硬
化樹脂によって樹脂注入口104 の閉鎖状態を維持すると
共に、型締め保持機構によって型締め状態を保持し、且
つ加熱手段により金型を所定の樹脂硬化温度に維持した
状態で、移送機構の作動によって複数の硬化工程点を間
欠移送され、硬化が終了した後に成形品取出し工程点に
送られ、該工程点で型開きをして成形品の取り出しが行
われる。この実施例においても前述の実施例と同様の作
用効果が得られることはいうまでもない。

【００３５】尚、上記夫々の実施例においては本発明の
樹脂練りバーの成形機を、本出願人による先出願の製造
装置において樹脂注入工程点に配備された成形金型に樹
脂練りバーを供給するために用いたが、本発明はこれに
限定されず、例えばダイオード，トランジスタ，ＩＣな
どの半導体デバイス、若しくは電気モータ，トランス，
ソレノイド類等の電気用品を樹脂封止するための、熱硬
化性樹脂を用いた樹脂モールドの製造装置における成形
金型への樹脂練りバー供給用として広く用いることも可
能である。

【００３６】

【発明の効果】本発明の樹脂練りバーの成形機は以上説
明したように構成したので、外筒内に供給された樹脂粉
末を加熱しながらスクリューの回転駆動によって混練し
て、短時間での成形を可能にする予備加熱温度にした状
態の樹脂材料を得ると同時に、外筒の内周先端における
多段形状部分においてしぼり作用が働いてエアのまきこ
みが少なくなると共にエア抜き作用が発現し、またスク
リュー先端に設けた羽根部によって、スクリューの螺旋
状羽根部とは異なる混練作用を得てより均一な材料混練
が可能になると共に、前述のエア抜き作用をより向上さ
せることができる。

【００３７】従って、従来用いられていた樹脂タブレッ
トを使用した場合の欠点、すなわち、樹脂粉末を直接タ
ブレット状に加圧固形化することからエアの混入率が高
いと共に樹脂練りバーが予め混練されたものでないこと
等から成形品の品質にバラツキが生じる恐れがあるばか
りか、樹脂練りバーを乾燥状態で保管するために結果と
して材料コストが高くなる等の問題点を解消し、品質に
ばらつきが生じにくい高品質で安定した樹脂成形品が得
られると共に材料コストを低減することができる。

【００３８】しかも、樹脂練りバーが樹脂粉末を成形の
為の予備加熱をしながら十分且つ均一に混練して得られ
るものであることから、金型内での流動性がより向上し
て成形を安全迅速化することができ、特に、本出願人に
よる先出願の樹脂モールド製造装置に組み込むことでそ
の利点を最大限に向上せしめて、成形のサイクルタイム
をより効果的に短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の樹脂練りバーの成形機を型締めプレス
装置、樹脂注入装置に組み込んだ実施例を示す正面図。

【図２】図１に示す樹脂練りバーの成形機の要部拡大断
面図。

【図３】図２の（Ｘ）−（Ｘ）線に沿う断面図。

【図４】図１に示す成形装置による樹脂注入工程を示す
簡略図。

【図５】本発明の樹脂練りバーの成形機を型締めプレス
装置に組み込んだ他の実施例を示す正面図。

【図６】図５に示す成形金型の拡大断面図。

【符号の説明】

400:樹脂練りバーの成形機 430:外筒 43
5:樹脂吐出口 436:第一テーパー部 437:第一小径部 43
8:第二テーパー部 439:第二小径部 440:スクリュー 44
1:螺旋状羽根部 442:小径軸部 443:先端羽根部 45
0:加熱手段 460:駆動手段 100, 100’：成形金型 104:樹脂注入口 200, 200’：型締めプレ
ス装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 型締めプレス手段により型締めされた成
   形金型の樹脂注入口に供給する樹脂練りバーの成形機で
   あって、先端部分に樹脂吐出口を設けると共に所定箇所
   に樹脂粉末の投入口を有する外筒と、外筒内に回転自在
   に支持されるスクリューと、外筒を所定温度に加熱する
   加熱手段と、スクリューを回転駆動させる駆動手段とを
   備えてなり、上記外筒の内周先端側を樹脂吐出口に向け
   て漸次小径となる多段形状とすると共に、上記スクリュ
   ーの先端に小径軸部を延設し、且つ該軸部外周には前記
   スクリューの螺旋状羽根部とは異なる方向に傾斜する先
   端羽根部を設けたことを特徴とする樹脂練りバーの成形
   機。