JPH0825420A - 熱硬化性樹脂の成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピンホールを防止して成形品質を向上できる
熱硬化性樹脂の成形用金型を提供すること。 【構成】 末端位置の単位キャビティ６ａとガスベント
８との間に両者に連通して湯溜まり７を配置してあるの
で、充填過程で単位キャビティ６ａの内壁面に空気が挟
み込まれた場合でも、該空気を樹脂の流れによって湯溜
まり７内、即ち製品と関係のない部分に送り込むことが
でき、これによりピンホール発生を防止して成形品質を
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、熱硬化性樹脂を成形材
料としてトランスファ成形，射出成形，封止成形等を行
う場合に有用な金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８には熱硬化性樹脂の成形に用いられ
るトランスファ成形機の概略図を示してある。同図にお
いて、１１は上型、１２は下型、１３はポット、１４は
ランナー、１５はゲート、１６はキャビティ、１７はガ
スベント、１８はプランジャ、Ｔはタブレットである。

【０００３】ランナー１４はポット１３から複数分岐し
ており、製品寸法に合致した取り数分のキャビティ１６
はランナー分岐端にゲート１５を介して設けられてい
る。タブレットＴは熱硬化性樹脂の粉末を円柱状に加圧
成形して作成されたもので、ポット径よりも僅かに小さ
な直径を有している。

【０００４】上型１１及び下型１２はヒータ等により熱
硬化性樹脂の可塑化及び硬化に適した温度に保たれてお
り、ポット１３内に投入されたタブレットＴは熱を受け
て可塑化する。可塑化樹脂はプランジャ１８により加圧
されてランナー１４及びゲート１５を通って各キャビテ
ィ１６内に充填され、該キャビティ１６内でさらに熱を
受けて硬化する。

【０００５】成形後、各キャビティ１６内で硬化した樹
脂（製品）はカル部及びランナー部と共に金型から取り
出され、各製品はゲート位置で切り離され、ランナー部
及びカル部は廃棄される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の充填過程では、
可塑化樹脂Ｐｍは図９（ａ）に示すようにガスベント１
７から内部空気を排出しながら各キャビティ１６内を流
動する。しかし、ガスベント１７は可塑化樹脂Ｐｍが流
れ出ないように寸法管理されているため、同図（ｂ）に
示すようにガスベント近傍部分の内壁面に空気Ａが挟み
込められた状態で充填が完了してしまうと、これがピン
ホールとして製品表面に残ってしまう問題点がある。

【０００７】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、ピンホールを防止して成
形品質を向上できる熱硬化性樹脂の成形用金型を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、可塑化した熱硬化性樹脂が充填
されるキャビティと、充填時にキャビティ内空気の排出
を行うガスベントとを具備した熱硬化性樹脂の成形用金
型において、所定量の可塑化樹脂を受容する湯溜まりを
キャビティとガスベントとの間に両者に連通して配置し
たことを特徴としている。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１記載の成形用
金型において、複数のキャビティを樹脂流路を介して連
続させ、末端位置のキャビティとガスベントとの間に湯
溜まりを設けたことを特徴としている。

【００１０】請求項３の発明は、請求項２記載の成形用
金型において、複数のキャビティが同一向きで直線的に
連続することを特徴としている。

【００１１】

【作用】請求項１の発明では、所定量の可塑化樹脂を受
容する湯溜まりをキャビティとガスベントとの間に両者
に連通して配置し、充填時に可塑化樹脂を最終的に湯溜
まりまで送り込むようにしてあるので、充填過程でキャ
ビティの内壁面に空気が挟み込まれた場合でも、該空気
を樹脂の流れによって湯溜まり内、即ち製品と関係のな
い部分に送り込める。

【００１２】請求項２の発明では、複数のキャビティを
流路を介して連続させてあるので、取り数を増加させる
場合でもランナー数を増やす必要がなく、また使用する
樹脂量のうち製品として利用される割合を高くして樹脂
の歩留まりを向上できる。他の作用は請求項１の発明と
同様である。

【００１３】請求項３の発明では、複数のキャビティが
同一向きで直線的に連続するので、連続するキャビティ
夫々に可塑化樹脂をスムーズ且つ確実に充填できる。他
の作用は請求項２の発明と同様である。

【００１４】

【実施例】図１には本発明を適用したトランスファ成形
機の概略図を示してある。同図において、１は上型、２
は下型、３はポット、４はランナー、５はゲート、６は
連続キャビティ、７は湯溜まり、８はガスベント、９は
プランジャ、Ｔはタブレットである。

【００１５】連続キャビティ７は、一製品寸法に合致し
た単位キャビティ６ａを、偏平形状の流路６ｂを介して
同一向きで複数個（図中は４個）直線的に連続して構成
されている。

【００１６】湯溜まり８は、流路６ｂと同一幅で且つ単
位キャビティ６ａよりも小さな容積を有しており、末端
位置（図中右端位置）の単位キャビティ６ａとガスベン
ト８との間に両者に連通して配置されている。

【００１７】タブレットＴは熱硬化性樹脂、例えばエポ
キシ，不飽和ポリエステル，フェノール，ジアリルフタ
レート等の粉末を円柱状に加圧成形して作成されたもの
で、ポット径よりも僅かに小さな直径を有している。

【００１８】上型１及び下型２はヒータ等により熱硬化
性樹脂の可塑化及び硬化に適した温度に保たれており、
ポット３内に投入されたタブレットＴは熱を受けて可塑
化する（図１参照）。

【００１９】ポット３内で可塑化された樹脂Ｐｍはプラ
ンジャ６により加圧され、ランナー４及びゲート５を介
してまずポット寄りの単位キャビティ６ａに送り込ま
れ、そして流路６ｂ及び単位キャビティ６ａを順に経由
して湯溜まり７まで送り込まれる（図２、図３（ａ），
（ｂ）参照）。

【００２０】上記の充填過程では図３（ｃ）に示すよう
に単位キャビティ６ａの下流側内壁面に空気Ａが挟み込
まれることがあるが、湯溜まり７まで可塑化樹脂Ｐｍを
送り込むようにしてあるため、該空気Ａは樹脂Ｐｍの流
れによって隣接する単位キャビティ６ａ内に押し出され
て、最終的には湯溜まり７内に送り込まれることにな
る。

【００２１】可塑化樹脂Ｐｍの充填は該樹脂Ｐｍが湯溜
まり７に送り込まれたところで完了するが、該湯溜まり
７は後に廃棄される部分であることから、空気Ａが同部
分に送り込まれても何等問題にはならない。

【００２２】このようにして連続キャビティ６に充填さ
れた可塑化樹脂Ｐｍはさらに熱を受けて硬化する。図４
にその断面図及び上面図を示すように、各単位キャビテ
ィ６ａ内で硬化した製品部Ｐｓは、ポット３，ランナー
４及び湯溜まり７の内部で夫々硬化した樹脂Ｐｋ，Ｐ
ｒ，Ｐｙと共に金型から取り出される。

【００２３】金型から取り出された成形品は図５に示す
ように流路端位置及びゲート位置で切断され、個々の製
品Ｓとなる。切断にはダイシングマシン等を使用した機
械的な方法やレーザ光線による物理的な方法等が種々利
用できる。製品以外の部分、即ちカル部Ｐｋ，ランナー
部Ｐｒ，流路部Ｐｔ及び湯溜まり部Ｐｙは切断後に廃棄
される。勿論、流路部Ｐｔの長さが短い場合には、該流
路部Ｐｔを除去することなく、製品部Ｐｓを該流路部位
置で折り曲げて破断するだけでも製品Ｓを得ることがで
きる。

【００２４】上述のトランスファ成形機によれば、末端
位置の単位キャビティ６ａとガスベント８との間に湯溜
まり７を設け、可塑化樹脂Ｐｍを最終的に湯溜まり７ま
で送り込むようにしてあるので、充填過程で単位キャビ
ティ６ａの内壁面に空気Ａが挟み込まれた場合でも、該
空気Ａを樹脂Ｐｍの流れによって湯溜まり７内、即ち製
品と関係のない部分に送り込むことができ、これにより
ピンホール発生を防止して成形品質を向上させることが
できる。

【００２５】また、複数の単位キャビティ６ａを流路６
ｂを介して連続させてあるので、取り数を増加させる場
合でもランナー数を増やす必要がなく、ランナー占有ス
ペースを減らしてその分金型をコンパクトに設計するこ
とができ、小型の金型で多くの製品を成形できる。しか
も、使用する樹脂量のうち製品として利用される割合を
高くして樹脂の歩留まりを向上させ、廃棄される樹脂量
を減らして材料費の低減に大きく貢献できる。

【００２６】更に、複数の単位キャビティ６ａが同一向
きで直線的に連続するので、連続する全ての単位キャビ
ティ６ａに可塑化樹脂をスムーズ且つ確実に充填するこ
とができ、また連続キャビティ６をポット周囲に放射状
に配置することで取り数増加に追従できる。

【００２７】図６（ａ）は単位キャビティ間に介在する
流路の他の形状例を示すもので、この流路６ｂ’は単位
キャビティ６ａとの境界部の高さを小さくし、且つ中央
部の高さをこれよりも高くしたものである。このような
流路６ｂ’を採用すれば、同図（ｂ）に示すように硬化
後の流路部Ｐｔを押圧或いは製品部を流路端位置で折り
曲げる操作で該流路部Ｐｔを製品Ｓから簡単に除去する
ことができ、上述のような切断作業が不要となる。

【００２８】図７は上述のトランスファ成形機を電子部
品の封止成形に利用した例を示すものである。リードフ
レームＦにより両端を支持されたコンデンサ等の部品本
体を型開き状態で単位キャビティ夫々に配置し、この後
に型を閉じて可塑化樹脂を連続キャビティに充填すれ
ば、単位キャビティ内の部品本体を充填樹脂により封止
することができる。成形後に各単位キャビティ内で硬化
した樹脂Ｐｓをカル部Ｐｋ，ランナー部Ｐｒ及び湯溜ま
り部Ｐｙと共に金型から取り出し、これを流路端位置及
びゲート位置で切断しさらにフレーム枠を除去すれば、
樹脂パッケージされたリード付き電子部品を得ることが
できる。

【００２９】尚、単位キャビティの連続個数は使用する
熱硬化性樹脂の粘度や硬化特性に応じて適宜増減可能で
あり、また単位キャビティは非直線的に連続されていて
もよい。また、本発明は実施例で例示したトランスファ
以外の成形法にも適用でき同様の効果を得ることができ
る。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、充填過程でキャビティの内壁面に空気が挟み込
まれた場合でも、該空気を樹脂の流れによって湯溜まり
内、即ち製品と関係のない部分に送り込むことができ、
これによりピンホール発生を防止して成形品質を向上さ
せることができる。

【００３１】請求項２の発明によれば、取り数を増加さ
せる場合でもランナー数を増やす必要がなく、ランナー
占有スペースを減らしてその分金型をコンパクトに設計
することができ、小型の金型で多くの製品を成形でき
る。しかも、使用する樹脂量のうち製品として利用され
る割合を高くして樹脂の歩留まりを向上させ、廃棄され
る樹脂量を減らして材料費の低減に大きく貢献できる。
他の効果は請求項１の発明と同様である。

【００３２】請求項３の発明によれば、連続する全ての
単位キャビティに可塑化樹脂をスムーズ且つ確実に充填
することができ、また連続キャビティをポット周囲に放
射状に配置することで取り数増加に追従できる。他の効
果は請求項２の発明と同様である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したトランスファ成形機の概略図

【図２】充填動作を示す図

【図３】樹脂の流れを示す図

【図４】成形後の状態を示す図

【図５】切断後の状態を示す図

【図６】流路の他の形状例及びその作用を示す図

【図７】電子部品のパッケージに利用した例を示す図

【図８】従来のトランスファ成形機の概略図

【図９】従来の問題点を説明するための図

【符号の説明】

１…上型、２…下型、３…ポット、４…ランナー、５…
ゲート、６…連続キャビティ、６ａ…単位キャビティ、
６ｂ，６ｂ’…流路、７…湯溜まり、８…ガスベント、
Ｔ…タブレット、Ｓ…製品。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可塑化した熱硬化性樹脂が充填されるキ
   ャビティと、充填時にキャビティ内空気の排出を行うガ
   スベントとを具備した熱硬化性樹脂の成形用金型におい
   て、 所定量の可塑化樹脂を受容する湯溜まりをキャビティと
   ガスベントとの間に両者に連通して配置した、 ことを特徴とする熱硬化性樹脂の成形用金型。
2. 【請求項２】 複数のキャビティを樹脂流路を介して連
   続させ、末端位置のキャビティとガスベントとの間に湯
   溜まりを設けた、 ことを特徴とする請求項１記載の熱硬化性樹脂の成形用
   金型。
3. 【請求項３】 複数のキャビティが同一向きで直線的に
   連続する、 ことを特徴とする請求項２記載の熱硬化性樹脂の成形用
   金型。