JPH0985775A - 樹脂モールド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 プランジャやランナにセンサを配置し樹脂に
かかる圧力を検出してこの検出出力に基づいて樹脂の供
給量を制御し未充填の問題を解決することが知られてい
るが、ランナに樹脂が充填されるまではセンサは樹脂に
かかる圧力を正確に検出することはできず、また樹脂に
かかる圧力は検出できても樹脂の流動性の状態までは検
出できないため、ランナを樹脂が充填した状態で樹脂の
硬化が進行していると未充填やボイドの問題を解消する
ことができなかった。また樹脂に含まれる空気がそのま
まキャビティに送り込まれることによりボイドとなるの
を防止するためにボイド捕集用キャビティを設けている
が、さらなる改善が望まれていた。 【解決手段】 ランナ５に、流動する樹脂１０により回
転する回転体１３を配置したことを特徴とする樹脂モー
ルド装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は樹脂モールド装置に
関する技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】リードフレームに電子部品本体を固定し
電子部品本体の電極とリードとを電気的に接続して電子
部品本体を含むリードフレーム上の主要部分を樹脂にて
被覆する樹脂モールド装置の一例を図６から説明する。
図において、１、２は上下一対の金型で、上金型１には
上下にポット３が貫通し、下金型２にはポット３と対向
する部分にカル部４が形成され、カル部４に図示例では
１本だけ示すが複数本のランナ５が連通し、各ランナ５
に沿って多数のキャビティ（下キャビティ）６が所定の
間隔で配置されている。また上金型１の下キャビティ６
と対向する部分に上キャビティ７が形成され、キャビテ
ィ６、７はゲート８を介してランナ５に連通している。
この上下金型１、２は図示省略するが固定盤及び可動盤
に支持され加熱される。９は被モールド品であるリード
フレームで、図示省略するが電子部品本体をマウント
し、この電子部品本体の電極とリードとを電気的に接続
している。このリードフレーム９は上下キャビティ６、
７間に配置され、上下金型１、２によって挟持され型締
めされる。１０は型締めされた金型のポット３内に投入
された樹脂タブレット、１１はポット３に挿入され加熱
された樹脂タブレット１０を加圧し流動化させるプラン
ジャを示す。以下にこの装置の動作を説明する。先ず、
金型１、２を開いて、下金型２上にリードフレーム９を
配列し、上下金型１、２を型締めする。次にポット３内
に樹脂タブレット１０を投入しさらにプランジャ１１を
ポット３に挿入する。樹脂タブレット１０は金型１、２
からの熱を受けさらにプランジャ１１により加圧される
ことにより流動化してランナ５に流入し、順次ゲート８
を通ってキャビティ６、７内に注入される。このように
してリードフレーム９上の主要部分を樹脂被覆した後、
樹脂が半硬化状態となったところで金型１、２を開き、
樹脂成型品をカル部４、ランナ部５、ゲート部８の不要
樹脂とともに金型１、２から取り出し、不要樹脂を分離
して樹脂成型品を得る。この後、リードフレーム９の不
要部分を除去して個々の電子部品を得る。この樹脂モー
ルド装置は、樹脂タブレット１０を加熱、加圧してプラ
ンジャ１１の加圧力によって流動化した樹脂をランナ５
内に圧送するものであるが、ランナ５は流動抵抗が大き
く、流動化した樹脂は、一旦粘度が急激に低下した後、
時間とともに粘度が上昇しランナ５内を流動中にも硬化
が進行して流れにくくなるため、プランジャ１１による
加圧調整が不適切であると、キャビティ６、７に樹脂が
完全に充填できず、ボイドが発生し、この未充填部分や
ボイドが外表面に露呈すると外観不良になり、外表面に
露呈しなくても実質的に樹脂が薄くなり耐湿性が劣り、
信頼性が低下するという問題があった。また樹脂をキャ
ビティ内に充填できたとしても硬化が進行していると樹
脂とリードフレームの密着性が劣りリードに外力が加え
られると樹脂に対してリードが動き、リードと電子部品
本体との間で断線したり、湿気が内部に侵入し耐湿性が
低下するという問題があった。そのため、樹脂成形中の
樹脂の硬化状態をセンサによって検出しこのセンサの出
力に基づいてプランジャ１１の加圧力を調整し、樹脂成
形を最適にすることが知られている。このセンサの配置
位置によって、プランジャ１１内に配置するもの（例え
ば特開平１−１０３４１７号公報、特開平４−１６５６
３１号公報）、プランジャ１１を駆動する油圧系に配置
するもの（例えば特開昭５８−７４３３８号公報）、プ
ランジャ１１の変位位置を検出するもの（例えば特開昭
６２−７８８３６号公報）、ランナ５に圧力センサを配
置するもの（例えば特開昭５４−９７６６０号公報、特
開昭５６−１５５５３８号公報、特開昭１５５５３９号
公報、特開昭５７−５３９４５号公報、特開昭５８−２
９６４０号公報）などがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、プランジャ
１１により加圧された樹脂タブレット１０は徐々に流動
化してランナ５に流入するが、ランナ５に流入した樹脂
はカル部４側から順次キャビティ６、７に注入されつつ
ランナ５内を進行しランナ５の末端に樹脂が到達しラン
ナ５が樹脂にて充填されて初めてプランジャ１１の加圧
力が直接ランナ５内の樹脂に及び、ランナ５からキャビ
ティ６、７への樹脂の注入を促進する。一方、樹脂タブ
レット１０は使用前は冷蔵保管され、使用予定の数日乃
至数時間前に常温に戻され、さらに使用直前に予熱さ
れ、樹脂モールド時に樹脂が最も流動化し易くなるよう
に管理されているが、樹脂タブレット１０の流動性は常
温戻しや予熱の状態により樹脂タブレット毎に異なり、
ポット３内で加熱、加圧されて流動する樹脂の流動性は
著しく異なる。従って、プランジャ１１やランナ５にセ
ンサを配置してもランナ５に樹脂がランナ５内に充填さ
れるまではセンサは樹脂にかかる圧力を正確に検出する
ことはできず、また樹脂にかかる圧力は検出できても樹
脂の流動性の状態までは検出できないため、ランナ５を
樹脂が充填した状態で樹脂の硬化が進行していると未充
填やボイドの問題を解消することができなかった。。ま
たポット３と樹脂タブレット１０の間には空間があり、
プランジャ１１によって密閉された空間内に閉じこめら
れた空気は、ランナ５が各キャビティ６、７内に押し込
まれキャビティ６、７内の空気を追い出すためのエアベ
ント（図示せず）から金型外に放出されるが、樹脂タブ
レット１０に含まれる空気や流動化した樹脂に取り囲ま
れた空気は樹脂とともにキャビティ６、７内に注入され
ボイドとなる。このボイドは例えば実開昭６３−８８４
１１号公報に開示されたようにランナ５に捕集用キャビ
ティを設けることにより改善できるがより大幅な改善が
望まれていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
を目的として提案されたもので、上下一対の金型の、一
方にポットを貫通し、他の金型のポットと対向する部分
にカル部を形成するとともに、各金型の衝合面に、一端
がカル部と連通したランナと、ランナに沿って配置され
ゲートを介してランナに連通したキャビティを形成し、
ポット内に供給した樹脂タブレットをプランジャにて加
圧しキャビティに注入して樹脂成形する樹脂モールド装
置において、 上記ランナに、流動する樹脂により回転
する回転体を配置したことを特徴とする樹脂モールド装
置を提供する。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図１
乃至図３から説明する。図において図６と同一符号は同
一物を示し、重複する説明は省略する。図中、１２は下
金型２の衝合面（上面）に形成されたカル部４に連通す
るランナ５の中間部で、くの字状に屈曲する部分に穿設
された凹部で、平面形状が円形をなし、開口部に向かっ
てやや径大に形成されている。この凹部１２はその円弧
の一部がランナ５の屈曲部の大きい曲率半径の側壁に接
続するように配置されている。また凹部１２の底部１２
ａはランナ５の底部５ａより低く設定されている。１３
は凹部１２内に配置された回転体で、その回転軸１４は
凹部１２の軸からランナ５の屈曲部の小さい曲率半径の
側壁側に偏心し、底部１２ａに収容される円板１５に回
転軸１４周りに９０度間隔で４枚のブレード１６を固定
したものである。 円板１５の周面並びにブレード１６
は上方に向かって縮径している。１７は円板１５の下面
に配置された磁石、１８は前記磁石１７の移動軌跡と対
向する凹部１２の底面１２ａに開口した凹所１２ｂ内に
収容された磁気センサで、開口部はアルミニウムなどの
非磁性材１９にて封口されている。磁気センサ１８は磁
石１７即ち回転体１３の回転を検出し、この検出出力は
図示省略するが制御手段に接続され、プランジャ１１の
押圧力や押圧速度が制御される。以下にこの装置の動作
を説明する。先ず、上下金型１、２を開き、凹部１２内
に天然ワックスや合成ワックスなどからなる離型剤（図
示せず）を塗布する。この離型剤は金型１、２が加熱さ
れているため凹部１２の底部１２ａに溜まり、回転体１
３の円板１５と底部１２ａの間の隙間に進入する。次に
キャビティ６上にリードフレーム９を配列し、上下金型
１、２を衝合させリードフレーム９を型締めする。この
後、ポット３内に樹脂タブレット１０を供給して、プラ
ンジャ１１を挿入し樹脂タブレット１０を押圧する。樹
脂タブレット１０がプランジャ１１により加圧されると
流動化してランナ５内に流入して凹部１２位置に至る。
凹部１２位置では、回転体１３のブレード１６が樹脂の
移動路を閉鎖しているため凹部１２内に流入した樹脂は
ブレード１６を押圧し回転体１３を回転させ、凹部１２
を通り越して後続のランナ５に供給させる。回転体１３
が回転すると磁気センサ１８が磁石１７の回転を検出し
ランナ５内を移動する樹脂の量を正確に検出する。この
検出出力に基づいて図示しない制御手段によりプランジ
ャ１１の動作が制御されランナ５内の樹脂の供給量が正
確に制御される。従って、ポット３に供給される樹脂タ
ブレット１０の状態がばらついてもキャビティ６、７と
直結したランナ５への樹脂の供給量のばらつきを押さえ
ることができるから良好な樹脂モールドができる。各キ
ャビティ６、７への樹脂の充填が完了すると、所定の時
間この状態を保持し、樹脂の硬化を進行させ、樹脂が半
硬化状態となった時点で金型１、２を開き要部が樹脂被
覆されたリードフレームを取り出す。この時、回転体１
３部分は、凹部１２の底部１２ａと円板１５との間に離
型剤が供給されているため樹脂が密着せず、凹部１２内
で樹脂に埋没した回転体１３は離型し易い形状に設定さ
れているため、回転体部分の樹脂は容易に離型する。金
型１、２から取り出されたリードフレーム９はカル部、
ランナ部、ゲート部などの不要な樹脂が除かれ、後工程
に送られる。この後、金型１、２をクリーニングして上
記動作を繰り返し、樹脂モールド作業が行われる。この
ように本発明の実施の形態では、樹脂そのものの流動性
がばらついて樹脂とランナ５の壁面との間の摩擦が増大
しプランジャ１１の押圧力を増力しなければ樹脂をラン
ナに十分送り込むことができないような場合、カル部４
並びにキャビティ６、７とそれぞれ連通した直線状ラン
ナ５を接続する屈曲部分に回転体１３が配置されている
ため、回転体１３のブレード１６には、カル部４と直線
状に連通したランナ５を介してプランジャ１１からの圧
力が直接的に及び、ブレード１６、１６間に収容した樹
脂を後続のランナ５に一定量づつ送り込むことができ、
カル部４と回転体１３までの距離は十分短いため、プラ
ンジャ１１に過大な押圧力を付与することなく確実に十
分な量の樹脂をランナに供給できるから、キャビティ
６、７に連通したランナの長さに関わりなく、樹脂を速
やかに供給でき未充填のない良好な樹脂モールドができ
る。また、回転体１３に固定した磁石１７の回転を磁気
センサ１８によって検出することにより、ランナ５内の
樹脂の移動量を知るようにしたから、この検出出力に基
づいてプランジャ１１の動作を細かく制御してランナ５
内の樹脂の供給量を正確に制御することができる。これ
により、ポット３に供給される樹脂タブレット１０の状
態がばらついてもキャビティ６、７と直結したランナ５
への樹脂の供給量のばらつきを押さえることができるか
ら良好な樹脂モールドができる。

【０００６】

【実施例】本発明の実施例を図４から説明する。図にお
いて図１乃至図３と同一物には同一符号を付し重複する
説明を省略する。図中、図１装置と相違するのは、回転
体１３の近傍で凹部１２を含むランナ５に樹脂に含まれ
るボイドを捕集するダミーキャビテイ２０をゲート２１
を介して連通したことのみである。以下にこの装置の動
作を説明する。この装置は図１装置と同様に操作され動
作するが、図５に示すようにランナ５内を流動する樹脂
１０内にボイド２２が含まれている場合、このボイド２
２は樹脂１０とともに凹部１２を通り後続のランナ５に
移動するが、回転体１３のブレード１６、１６間には後
続のランナに供給した残りの樹脂が残留しているため、
凹部１２に新たに供給される樹脂はブレード１６、１６
間の樹脂によって進行が阻止され、ブレード１６の回転
によって凹部１２の内周に沿う方向に移動方向が変えら
れ、凹部１２の内周に押しつけられた状態で移動する。
そのため、樹脂中１０に含まれるボイド２２も樹脂１０
の流れに沿って凹部１２の内周に押しつけられ、しかも
圧縮されて縮径し回転体１３により凹部１２内を移動し
て再度ランナ５に供給され、その一方の内壁に沿って移
動する。このとき、凹部１２から樹脂１０が供給される
ランナ５では内部圧力が低下するため、ボイド２２は膨
張し、ランナ５の内壁に沿う面積が拡大する。一方、こ
の部分にはボイド捕集用のダミーキャビティ２０がラン
ナ５に連通しているため、ボイド２２は速やかにダミー
キャビティ２０に捕らえられる。従って、樹脂成形のた
めのキャビティ６、７へはボイドが除去された樹脂が供
給され、ボイドのない樹脂モールドができる。またラン
ナ５内の樹脂にボイドが含まれると、ボイドは圧力によ
り体積が変化するため、ボイドより前方の樹脂にかかる
圧力を低下させるが、回転体１３とダミーキャビティ２
０とを併設することにより、樹脂内のボイドを効果的に
除去でき、プランジャからの圧力をキャビティ６、７に
注入される樹脂に確実にかけることができるため、未充
填をより確実に防止できる。尚、本発明は上記実施例に
のみ限定されることなく、例えば回転体を流動樹脂によ
って回転させるだけでなく、回転体の軸をモータに連結
し強制的に回転させるようにしてもよい。

【０００７】

【発明の効果】以上のように本発明による樹脂モールド
装置は、未充填やボイドを確実に防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による樹脂モールド装置の実施の形態
を示す要部断面斜視図

【図２】 図１装置の要部拡大平面図

【図３】 図２の側断面図

【図４】 本発明の実施例を示す下金型の要部拡大平面
図

【図５】 図４装置の動作を説明する要部拡大平面図

【図６】 樹脂モールド装置の一例を示す側断面図

【符号の説明】

１ 上金型 ２ 下金型 ３ ポット ４ カル部 ５ ランナ ６ キャビティ ７ キャビティ １０ 樹脂タブレット、樹脂 １１ プランジャ １３ 回転体 １７ 磁石 １８ センサ ２０ ダミーキャビティ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上下一対の金型の、一方にポットを貫通
   し、他の金型のポットと対向する部分にカル部を形成す
   るとともに、各金型の衝合面に、一端がカル部と連通し
   たランナと、ランナに沿って配置されゲートを介してラ
   ンナに連通したキャビティを形成し、ポット内に供給し
   た樹脂タブレットをプランジャにて加圧しキャビティに
   注入して樹脂成形する樹脂モールド装置において、 上記ランナに、流動する樹脂により回転する回転体を配
   置したことを特徴とする樹脂モールド装置。
2. 【請求項２】回転体の回転を検出するセンサと、センサ
   の出力に基づいてランナ内の樹脂の流量を制御する制御
   手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂
   モールド装置。
3. 【請求項３】回転体に磁石を固定しこの磁石の回転軌跡
   と対向する金型衝合面に磁気センサを配置したことを特
   徴とする請求項２に記載の樹脂モールド装置。
4. 【請求項４】回転体に対して樹脂注出側のランナに樹脂
   に含まれるボイドを捕集するダミーキャビティを接続し
   たことを特徴とする請求項１に記載の樹脂モールド装
   置。