樹脂封止成形品の製造方法
【課題】複雑な工程を要さず、１回の成形工程で所定の外形形状と電子部品の品質を確保できる樹脂封止成形品の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】電子部品１１に当接しない距離で成形品外形面Ａよりも天面が金型キャビティの中心側に突き出しているスリーブピン１２と冷媒により冷却されているセンターピン１３ａ〜１３ｄを備え、下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂをインサートすることにより冷却され寸法収縮する。寸法収縮しているため、樹脂封止後の熱膨張により保持材１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂと封止樹脂４０との境界面は締まりばめとなり、境界面の密着力が高くなる。
【解決手段】電子部品１１に当接しない距離で成形品外形面Ａよりも天面が金型キャビティの中心側に突き出しているスリーブピン１２と冷媒により冷却されているセンターピン１３ａ〜１３ｄを備え、下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂをインサートすることにより冷却され寸法収縮する。寸法収縮しているため、樹脂封止後の熱膨張により保持材１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂと封止樹脂４０との境界面は締まりばめとなり、境界面の密着力が高くなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、挿入部品としての電子部品を、金型へ挿入固定した後、樹脂成形により電子部品の周囲を封止樹脂で被覆した樹脂封止成形品を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１は特許文献１に記載された樹脂封止成形品の製造方法を示す。
封止樹脂の充填に際して、金型５にはインサート用部品１が保持されている。金型５は下型５ａと上型５ｂで構成されている。インサート用部品１は、樹脂封止したい電子部品３と、あらかじめ分割形状で製作されて電子部品３を絶縁被覆する一次成形品２とで形成されている。一次成形品２には、複数個の保持用突起４が設けられている。保持用突起４は一次成形品２に接着剤で固定される場合もある。
【０００３】
このインサート用部品１を金型５に挿入固定した後に、封止樹脂が金型５のキャビティ５０に充填されて、その後に離型することによって図１２に示すように、電子部品３が封止樹脂４０によって封止された樹脂封止成形品４１を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２５４４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この従来の構成では、樹脂封止成形前にインサート用部品１を製作しなければならず、部品点数と製造工程数がどうしても多くなってしまう。
電子部品３を金型５に直接に挿入固定し、１回の成形で封止樹脂による電子部品３の封止を行うならば、成形前に保持用突起４を金型５に挿入固定しなければならない。しかし、樹脂封止成形時に保持用突起４の電子部品３への固定が不十分な時は、金型５への封止樹脂の充填時に電子部品３の位置が移動してしまうという課題がある。
【０００６】
また、樹脂封止成形後の保持用突起４と封止樹脂との境界面の密着力が弱ければ、境界面から入る湿気や異物が電子部品に付着する可能性があるので、電子部品３の品質に悪影響を及ぼすという課題も有している。
【０００７】
本発明は、複雑な工程を要さず、１回の成形工程で所定の外形形状と挿入部品の品質を確保できる樹脂封止成形品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の樹脂封止成形品の製造方法は、樹脂封止する挿入部品を保持材で支持して金型のキャビティに配置した状態で、前記保持材に冷却したセンターピンを当接させて冷却するとともに、前記キャビティに封止樹脂の注入を開始することを特徴とする。
【０００９】
具体的には、樹脂封止する挿入部品を保持材で挟持する。また、前記キャビティに対して出退自在のスリーブピンによって前記保持材を支持する。
また、前記挿入部品がセットされた前記保持材を前記スリーブピンによって支持する。
【００１０】
また、上記において前記封止樹脂の注入にともなって前記スリーブピンを後退させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
センターピンによって冷却された保持材は寸法収縮しており、樹脂封止後の熱膨張により保持材と封止樹脂との境界面は締まりばめとなるので、複雑な工程を要さず、１回の成形工程で所定の外形形状と挿入部品の品質を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１における封止樹脂の充填前後の金型の正面断面図
【図２】樹脂封止成形品の断面図
【図３】本発明の実施の形態１におけるキャビティの平面図
【図４】本発明の実施の形態２における封止樹脂の充填前後の金型の正面断面図
【図５】本発明の実施の形態２におけるキャビティ平面図
【図６】樹脂封止成形品の断面図
【図７】本発明の実施の形態３における樹脂充填前の金型の水平断面図と正面断面図
【図８】本発明の実施の形態３における樹脂充填後の金型の水平断面図と正面断面図
【図９】本発明の実施の形態４における樹脂充填前の金型の正面断面図とキャビティの平面断面図
【図１０】本発明の実施の形態４における樹脂充填後の金型の正面断面図とキャビティの平面断面図
【図１１】特許文献１に記載された従来の製造方法での金型の正面断面図
【図１２】従来の製造方法で製造された樹脂封止成形品の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の樹脂封止成形品の製造方法を、具体的な各実施の形態に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１（ａ），図１（ｂ），図２と図３は実施の形態１を示す。
【００１４】
図１（ａ）は封止樹脂を充填する前の金型の断面図である。
金型５は、挿入部品としての電子部品１１を保持する位置にスリーブピン１２ａ，１２ｂが下型５ａに設けられている。上型５ｂには、スリーブピン１２ａ，１２ｂに対向する位置にスリーブピン１２ｃ，１２ｄが設けられている。スリーブピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの内側にはセンターピン１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが配してある。
【００１５】
スリーブピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの天面は、金型５の成形品外形面Ａよりもキャビティ中心側に突き出し、しかも電子部品１１には当接しない位置である。センターピン１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの天面は金型５の成形品外形面Ａと同じ高さである。
【００１６】
スリーブピン１２ａ，１２ｂの内径部にインサートされた下側保持材１４ａ，１４ｂの先端には凸部１４ｏが形成されており、下側保持材１４ａ，１４ｂの凸部１４ｏは電子部品１１の位置決め用の孔１１ｂに挿入されている。下側保持材１４ａ，１４ｂの基端はセンターピン１３ａ，１３ｂに当接している。下側保持材１４ａ，１４ｂは樹脂製である。
【００１７】
スリーブピン１２ｃ，１２ｄの内径部にインサートされた上側保持材１５ａ，１５ｂの先端は電子部品１１の上面に当接している。上側保持材１５ａ，１５ｂの基端はセンターピン１３ｃ，１３ｄに当接している。上側保持材１５ａ，１５ｂは樹脂製である。
【００１８】
ここではセンターピン１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの先端形状が平面形状であり、下側保持材１４ａ，１４ｂのセンターピン１３ａ，１３ｂとの当接面は、センターピン１３ａ，１３ｂと広い面積で当接するように平面形状に形成されている。上側保持材１５ａ，１５ｂのセンターピン１３ｃ，１３ｄとの当接面も、センターピン１３ｃ，１３ｄと広い面積で当接するように平面形状に形成されている。
【００１９】
このように形成された下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂは、センターピン１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを介して冷媒により冷却されている。
かかる構成によれば、スリーブピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの内径部に下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂを嵌め込むことにより、下側保持材１４と上側保持材１５の位置精度を確保できる。
【００２０】
下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂを自動機により挿入する場合においては、スリーブピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが成形品外形面Ａよりも突出しているので、スリーブピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを挿入基準とできる。
【００２１】
スリーブピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの内径と下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂの外径は、下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂを挿入できると共に位置精度が確保できる寸法設定が望ましい。
【００２２】
図１（ｂ）は封止樹脂を充填した後の金型の断面図である。
図１（ｂ）において、スリーブピン１２はアクチュエータにより成形品外形面Ａまで後退することができる。
【００２３】
金型５が閉じられて、キャビティ５０に封止樹脂が充填されていく過程において、スリーブピン１２は接続されているエアーシリンダによって成形品外形面Ａまで後退し、後退してできた空間には封止樹脂が追加充填される。
【００２４】
スリーブピン１２の成形品外形からの凸寸法は、下側保持材１４と上側保持材１５を保持することができさえすれば良いので、凸寸法が小さいほうが封止樹脂の充填に有利である。
【００２５】
封止樹脂が金型５に充填されて離型することによって図２に示すように、電子部品１１が封止樹脂４０によって封止された樹脂封止成形品４１を得ることができる。
なお、本実施の形態において、スリーブピン１２の駆動源をエアーシリンダとしているが、油圧シリンダ、モータ、ソレノイド、カム等のアクチュエータを用いても良い。
【００２６】
図３は、本発明の実施の形態１における金型５のキャビティ５０の平面図である。
下側保持材１４ａと上側保持材１５ａはゲート１６から充填末端１７ａまでの封止樹脂の流動距離１８の中央部で、流動距離１８の１／２の範囲１９に配置されている。下側保持材１４ｂと上側保持材１５ｂもゲート１６から充填末端１７ｂまでの封止樹脂の流動距離の中央部で、流動距離１８の１／２の範囲に配置されている。
【００２７】
キャビティ５０の内部では、溶融状態の封止樹脂が金型に冷やされながら流れていくため、ゲート１６の近傍では樹脂温度が高く保たれる。このため、スリーブピン１２ａ〜１２ｄが後退した後の周辺にボイドが発生しやすくなる。また、ゲート１６の近傍では封止樹脂にかかる圧力も高いため、成形圧力による電子部品１１の位置ずれが発生しやすい。特に、ゲート１６から流入する封止樹脂の流れ方向の直線上は、成形圧力がかかりやすい。一方、充填末端１７の近傍では封止樹脂の固化が進んでいるため樹脂温度は低く、封止樹脂にかかる圧力も低くなる。このため、スリーブピン１２ａ〜１２ｄが後退した後に樹脂を充填しにくく、ウェルドラインが発生しやすい。
【００２８】
キャビティ５０の封止樹脂の温度分布と内圧分布から、平面視でのスリーブピン１２ａ，１２ｂの位置は、ゲート１６から流入する封止樹脂の流れ方向の直線上を避け、ゲート１６から充填末端１７までの封止樹脂の流動距離１８の中央部で、流動距離１８の１／２の範囲１９に配置される。２ヶ所のスリーブピン１２ａ〜１２ｄの位置関係は、封止樹脂の充填タイミングのばらつきを考え、ゲート１６から等距離の位置が望ましい。スリーブピン１２ｃ，１２ｄの位置も同様である。
【００２９】
封止樹脂４０の充填過程での成形圧力による位置ずれを防止するため、スリーブピン１２ａ〜１２ｄを後退させるタイミングも重要な要素である。スリーブピン１２ａ〜１２ｄを後退させるタイミングは、封止樹脂４０が電子部品１１と下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂの周囲に充填している状態でなければならない。また、スリーブピン１２ａ〜１２ｄが後退してできた空間に封止樹脂を充填させるため、樹脂は完全に固化していない状態でなければならないので、封止樹脂がキャビティ５０に完全に充填完了する直前から保圧工程完了までの間に、スリーブピン１２ａ〜１２ｄを後退させる。
【００３０】
これらの構成により、外形面に凹形状が残らない所定の外形形状を満足し、電子部品１１が所定の位置に位置決めされ周囲が封止樹脂で被覆された樹脂封止成形品４１を得ることができる。
【００３１】
さらに、センターピン１３ａ〜１３ｄは水などの冷媒で直接に冷却されている。そのため、下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂも冷却され寸法収縮している。この状態で下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂの周囲に封止樹脂が充填される。成形後の常温では寸法収縮していた下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂは膨張するため、下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂは封止樹脂との境界面が締まりばめとなる。また、下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂが膨張し電子部品１１を強固に挟み込む。
【００３２】
これらの構成により、下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂと封止樹脂との境界面は密着力が高まり、境界面に湿気や異物が入らないので、電子部品１１の品質を確保することができる。
【００３３】
なお、センターピン１３ａ〜１３ｄの冷却効果を上げるため、スリーブピン１２ａ，１２ｂの内径寸法は一部においてセンターピン１３ａ，１３ｂの外径よりも大きく、隙間５１により断熱されている。また、スリーブピン１２ａ，１２ｂは熱伝導率が金型５より低い材料を材質に用いる方法もある。具体的には、金型５が機械構造用炭素鋼、ステンレス鋼、合金工具鋼などの場合にスリーブピン１２ａ，１２ｂの材質としてはチタン等の材料を用いる。
【００３４】
また、上側保持材１５ａ，１５ｂの外径をスリーブピン１２ｃ，１２ｄの内径よりも大きくしておくことにより、上側保持材１５ａ，１５ｂがスリーブピン１２ｃ，１２ｄに圧入され、上側保持材１５ａ，１５ｂが落下することがない。
【００３５】
また、スリーブピン１２ａ〜１２ｄは成形中に後退し、上側保持材１５ａ，１５ｂはスリーブピン１２ｃ，１２ｄから開放されるため、金型５が開く際に上側保持材１５ａ，１５ｂが上型５ａから離型せず残ることも防止することができる。これは下側保持材１４ａ，１４ｂとスリーブピン１２ａ〜１２ｄでも同様に防止できる。
【００３６】
電子部品１１は２ヶ所の位置決め用の孔１１ｂを有しており、下側保持材１４ａ，１４ｂの凸部１４ｏに挿入されて固定されるため、金型５に対して電子部品１１の位置精度を確保することができる。
【００３７】
さらに、下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂには絶縁性の樹脂を材質に用いており、スリーブピン１２ａ〜１２ｄは電子部品１１に当接しないので、電子部品１１が電気的に絶縁を必要な時、例えば、電子部品１１が電極部を有しており充電されている状態であっても金型と当接することがなく、電気的なショートが発生することはない。
【００３８】
なお、本実施の形態において、スリーブピン１２ａ〜１２ｄの外形形状は円形状としているが、四角形状でも良い。また、下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂの外形は円形状としているが、電子部品１１の位置決め穴が四角等の形状で回転方向の規制が必要な場合、下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂの外形も回転方向にずれないように四角形などの多角形状等にすることもできる。
【００３９】
注入する封止樹脂４０、下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂとしてはポリアミド系ホットメルトなどの合成樹脂を使用できる。
（実施の形態２）
図４（ａ），図４（ｂ），図５と図６は実施の形態２を示す。
【００４０】
実施の形態１では下側保持材１４ａ，１４ｂの凸部１４ｏが電子部品１１の孔１１ｂに挿入されて位置決めされていたが、この実施の形態２では電子部品１１に孔１１ｂが設けられていない。さらに、この実施の形態２では、電子部品１１の四隅を下側保持材と上側保持材によって挟持している。その他の基本的な構造は実施の形態１と同じである。
【００４１】
図４（ａ）は封止樹脂を充填する前の金型の断面図、図５は封止樹脂を充填する前の金型の平面図である。下型５ａには実施の形態１の下側保持材１４ａ，１４ｂに代わって下側保持材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが設けられている。下側保持材２０ａ〜２０ｄの材質などは下側保持材１４ａ，１４ｂと同じである。
【００４２】
下側保持材２０ａ〜２０ｄはスリーブピン３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄによって支持されている。スリーブピン３０ａ〜３０ｄは何れもスリーブピン１２ａ，１２ｂと同じである。スリーブピン３０ａ〜３０ｄの内側には、先端がそれぞれの下側保持材２０ａ〜２０ｄに当接するセンターピン３１ａ〜３１ｄが設けられている。図５においてセンターピン３１ａ〜３１ｄが図示されていないが、センターピン３１ｃ，３１ｄも図４に示したセンターピン３１ａ，３１ｂと同じである。センターピン３１ａ〜３１ｄは何れもセンターピン１３ａ，１３ｂと同じように水などの冷媒で冷却されている。
【００４３】
上型５ｂには実施の形態１の上側保持材１５ａ，１５ｂに代わって上側保持材２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが設けられている。上側保持材２１ｃ，２１ｄは図示されていないが、上側保持材２１ａ，２１ｂが下側保持材２０ａ，２０ｂに対向して配置されているのと同じに、上側保持材２１ｃ，２１ｄも下側保持材２０ｃ，２０ｄに対向して配置されている。上側保持材２１ａ〜２１ｄの材質などは上側保持材１５ａ，１５ｂと同じである。
【００４４】
上側保持材２１ａ〜２１ｄはスリーブピン３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄによって支持されている。スリーブピン３２ａ〜３２ｄは何れもスリーブピン１２ｃ，１２ｄと同じである。
【００４５】
スリーブピン３２ａ〜３２ｄの内側には、先端がそれぞれの上側保持材２１ａ〜２１ｄに当接するセンターピン３３ａ〜３３ｄが設けられている。図５においてセンターピン３１ａ〜３１ｄが図示されていないが、センターピン３１ｃ，３１ｄも図４に示したセンターピン３３ａ，３３ｂと同じである。センターピン３３ａ〜３３ｄは何れもセンターピン１３ａ，１３ｂと同じように水などの冷媒で冷却されている。
【００４６】
下側保持材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの先端には、電子部品１１の平面視の角に合う凹部３４が形成されている。
下側保持材２０ａ〜２０ｄの凹部３４が電子部品１１の内側に向くように、センターピン３１ａ〜３１ｄの下側保持材２０ａ〜２０ｄとの当接部分は少なくとも一辺が直線の凹となっており、根元部の鍔はＤカットされ回り止めの機能を有している。下側保持材２０ａ〜２０ｄの外形形状もセンターピン３１ａ〜３１ｄの先端と同様の形状を有しており、下側保持材２０ａ〜２０ｄはセンターピン３１ａ〜３１ｄの先端部に回転方向を規制して挿入することができる。
【００４７】
下側の四隅が下側保持材２０ａ〜２０ｄの凹部３４にセットされた電子部品１１は、図４（ａ）に示すように上面の四隅が上側保持材２１ａ〜２１ｄによって、電子部品１１が凹部３４から外れないように押さえて電子部品１１の移動を規制しているので、実施の形態１の場合の電子部品１１に位置決め用の孔が無くても、キャビティ５０における電子部品１１を位置決めできる。
【００４８】
そして、図４（ｂ）と図５に示すようにゲート１６から封止樹脂４０をキャビティ５０に注入する。封止樹脂４０の注入にともなってスリーブピン３０ａ〜３０ｄ，３２ａ〜３２ｄを後退させることは実施の形態１と同じである。
【００４９】
なお、キャビティ５０における下側保持材２０ａ〜２０ｄの位置は、図５に示すように中央のゲート２２から充填末端２３までの封止樹脂の流動距離２４の中央部で、流動距離２４の１／２の範囲２５に配置されている。または、下側保持材２０ａ〜２０ｄの位置は、図５に示すように端面のゲート２６から充填末端２７までの封止樹脂の流動距離２８の中央部で流動距離２８の１／２の範囲２９に配置されている。
【００５０】
かかる構成によれば、下側保持材２０ａ〜２０ｄの位置がゲ−ト２２から充填末端２３までの封止樹脂の流動距離２４の中央部で流動距離２４の１／２の範囲２５になるように設定したことによって、下側保持材２０ａ〜２０ｄの成形圧力による位置ずれと、スリーブピン３０ａ〜３０ｄ，３２ａ〜３２ｄが後退した後の空間への封止樹脂の充填性とを良好にできる。下側保持材２０ａ〜２０ｄの四ヶ所の中央部にゲート２２が配置可能であれば四ヶ所が等距離になる中心部にゲート２２を配置すれば良いが、電子部品１１の上にゲート２２があることで、成形圧力と樹脂温度の電子部品１１への影響が懸念される場合は、下側保持材２０ａ〜２０ｄの位置がゲ−ト２６から充填末端２７までの封止樹脂の流動距離２８の中央部で流動距離２８の１／２の範囲２９になるようにゲート２６を設定する。この範囲内に下側保持材２０ａ〜２０ｄを設置することができず、成形圧力による下側保持材２０ａ〜２０ｄの位置ずれやスリーブピン３０ａ〜３０ｄ，３２ａ〜３２ｄが後退した後の空間周辺のボイドやウェルドが発生する場合は、スリーブピン３０ａ〜３０ｄとスリーブピン３２ａ〜３２ｄを後退させるタイミングを変えることで、それぞれの箇所の封止樹脂４０の充填タイミングに合わせてスリーブピン３０ａ〜３０ｄ，３２ａ〜３２ｄを後退させることができる。
【００５１】
封止樹脂が金型５に充填されて離型することによって図６に示すように、電子部品１１が封止樹脂４０によって封止された樹脂封止成形品４１を得ることができる。
これらの構成により、電子部品１１が位置決めの孔を有していなくとも、成形品の外形面に凹形状が残らない所定の外形形状を満足し、電子部品が所定の位置に位置決めされ周囲が封止樹脂で被覆された樹脂封止成形品を得ることができる。また、樹脂封止成形品の保持材と封止樹脂との境界面は密着力が高まり、境界面に湿気や異物が入らないので、電子部品の品質を確保することができる。
【００５２】
（実施の形態３）
図７（ａ），図７（ｂ），図８（ａ），図８（ｂ）は実施の形態３を示す。
図７（ａ），図７（ｂ）は、樹脂充填前の電池樹脂封止金型の水平断面図と正面断面図である。
【００５３】
電池の樹脂封止成形品を作るための電池樹脂封止金型では、挿入部品としての基板６２の後ろ側に電池６３が配置されるため、電池６３が配置された状態で基板６２の周囲に樹脂を封止する必要がある。
【００５４】
金型１０３は、下型１０３ａと上型１０３ｂによってキャビティ１０４を形成している。金型１０３は、基板６２を保持する位置に対応して下型１０３ａにスリーブピン６６ａ，６６ｂを設け、基板６２を保持する位置に対応して上型１０３ｂにスリーブピン６６ｃ，６６ｄが設けられている。各スリーブピン６６ａ〜６６ｄの内側にはセンターピン６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄが配してある。スリーブピン６６ａ〜６６ｄの天面は成形品外形面よりも金型のキャビティ中心側に突き出してはいるが、基板６２に当接しない位置である。センターピン６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄの天面は成形品外形面と同じ高さである。スリーブピン６６ａ，６６ｂの内径部には樹脂を材質が樹脂の下側保持材６４ａ，６４ｂがインサートされている。スリーブピン６６ｃ，６６ｄの内径部には材質が樹脂の上側保持材６５ａ，６５ｂがインサートされている。下側保持材６４ａ，６４ｂの先端の一部分には凹部１０５を有している。上側保持材６５ａ，６５ｂの先端は平面形状である。基板６２は、下側保持材６４ａ，６４ｂの凹部１０５に合わせて挿入固定される。センターピン６７ａ〜６７ｄは冷媒により冷却されている。
【００５５】
かかる構成によれば、樹脂を充填する前の状態において、スリーブピン６６ａ，６６ｂの内径部に下側保持材６４ａ，６４ｂが機械により自動挿入され、下側保持材６４ａ，６４ｂの凹部１０５に基板６２の外形を合わせて挿入固定されるため、金型１０３に対して基板６２の位置精度を左右方向と前後方向で確保することができる。さらに、上側保持材６５ａ，６５ｂで挟み込むことにより基板６２の上下方向の位置精度も確保することができる。
【００５６】
また、下側保持材６４ａ，６４ｂと上側保持材６５ａ，６５ｂには、絶縁性の樹脂を材質に用いており、スリーブピン６６ａ〜６６ｄは基板６２に当接しないので、電気的なショートが発生することはない。
【００５７】
図８は、本発明の実施の形態３における樹脂充填後の電池樹脂封止金型の断面図である。金型１０３が閉じられて、キャビティ１０４に封止樹脂４０が充填されていく過程で、スリーブピン６６ａ〜６６ｄが成形品外形面まで後退し、樹脂は充填中であるため、後退してできた空間には封止樹脂４０が追加充填される。
【００５８】
これらの構成により、成形品の外形面に凹形状が残らない所定の外形形状を満足し、基板が所定の位置に位置決めされ、基板周囲と基板と電池の間が樹脂で被覆された電池樹脂封止成形品を得ることができる。
【００５９】
また、センターピン６７ａ〜６７ｄが水で冷却されているため、下側保持材６４ａ，６４ｂと上側保持材６５ａ，６５ｂも冷却され寸法収縮している。樹脂充填後の膨張のため、下側保持材６４ａ，６４ｂと上側保持材６５ａ，６５ｂは封止樹脂との境界面がしまりばめとなる。
【００６０】
下側保持材６４ａ，６４ｂと上側保持材６５ａ，６５ｂの外側面に微小な凹凸を持たせておけば、封止樹脂との境界面はより強固となり、境界面に湿気や異物が入らないので、より高品質な電池樹脂封止成形品を得ることができる。
【００６１】
（実施の形態４）
図９（ａ），図９（ｂ），図１０（ａ），図１０（ｂ）は実施の形態４を示す。
上記の各実施の形態では、挿入部品を下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持体１５ａ，１５ｂ、または下側保持材２０ａ〜２０ｄと上側保持体２１ａ〜２１ｄ、または下側保持材６４ａ，６４ｂと上側保持体６５ａ，６５ｂで挟持して、キャビティにおける挿入部品の位置決めを行っていたが、下側保持材と上側保持体とで挿入部品を挟持するのではなく、この実施の形態４では挿入部品にセットした保持材を金型側に取り付けるだけで、キャビティにおける挿入部品の位置決めを行っている。
【００６２】
図９（ａ）は、本発明の実施の形態４における樹脂充填前の電池樹脂封止金型の水平断面図である。図９（ｂ）は樹脂充填前の電池樹脂封止金型のキャビティの正面断面図である。図９（ａ）（ｂ）において、図７と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００６３】
図９において、電池の樹脂封止成形品では、基板６２の後ろ側に電池６３が配置されるため、電池６３が配置された状態で基板６２の周囲に樹脂を封止する必要がある。
金型１０６は、基板６２を保持する位置にスリーブピン６６ａ，６６ｂを有し、内側にはセンターピン６７ａ，６７ｂが配してある。実施の形態３で見られたスリーブピン６６ｃ，６６ｄとセンターピン６７ｃ，６７ｄは設けられていない。
【００６４】
スリーブピン６６ａ，６６ｂの天面は成形品外形面よりも金型１０６のキャビティ中心側に突き出してはいるが、基板６２に当接しない位置である。センターピン６７ａ，６７ｂの天面は成形品外形面と同じ高さである。スリーブピン６６ａ，６６ｂの内径部に、材質が樹脂の保持材６８ａ，６８ｂがインサートされている。
【００６５】
保持材６８は中央部に凹部１０７を有している。基板６２は、端面に切り欠き部６２ａを有しており、切り欠き部６２ａに保持材６８ａ，６８ｂの凹部１０７を嵌め込むことができる。センターピン６７ａ，６７ｂは冷媒により冷却されている。
【００６６】
かかる構成によれば、樹脂を充填する前の状態において、基板６２の切り欠き部６２ａに保持材６８ａ，６８ｂの凹部１０７を嵌め込む。そして金型１０６へ挿入する際に、基板６２がセットされた保持材６８ａ，６８ｂを、スリーブピン６６ａ，６６ｂの内径部に挿入固定する。また、電池６３は保持材６８ａ，６８ｂと当接しているため、基板６２は金型１０６に対しての位置精度を左右方向と前後方向、上下方向で確保することができる。
【００６７】
また、保持材６８ａ，６８ｂは絶縁性の樹脂を材質に用いており、スリーブピン６６ａ，６６ｂは基板６２に当接しないので、電気的なショートが発生することはない。
図１０（ａ）は、実施の形態４における樹脂充填後の電池樹脂封止金型水平断面図である。図１０（ｂ）は、実施の形態４における樹脂封止成形品の縦断面図である。
【００６８】
図１０（ａ）において、金型１０６が閉じられて、基板６２と電池６３と金型１０６との間に封止樹脂４０が充填されていく過程で、スリーブピン６６ａ，６６ｂは成形品外形面まで後退し、樹脂は充填中であるため、後退してできた空間には封止樹脂４０が追加充填される。
【００６９】
この構成により、成形品の外形面に凹形状が残らない所定の外形形状を満足し、基板が所定の位置に位置決めされ、基板周囲と基板と電池の間が樹脂で被覆された電池樹脂封止成形品を得ることができる。
【００７０】
また、センターピン６７ａ，６７ｂが冷媒により冷却されているため、保持材６８ａ，６８ｂも冷却され寸法収縮している。樹脂充填後の膨張のため、保持材６８ａ，６８ｂは封止樹脂４０との境界面がしまりばめとなる。
【００７１】
保持材６８ａ，６８ｂの外側面に微小な凹凸を持たせておけば、封止樹脂との境界面はより強固となり、境界面に湿気や異物が入らないので、より高品質な電池樹脂封止成形品を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、電子基板、電極、リード線、電池、コネクタ部品等の各種の電子部品などの封止成形の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００７３】
５ 金型
５ａ 下型
５ｂ 上型
１１ 電子部品
１１ｂ 孔
１２ａ〜１２ｄ，３０ａ〜３０ｄ，３２ａ〜３２ｄ スリーブピン
１３ａ〜１３ｄ，３１ａ〜３１ｄ，３３ａ〜３３ｄ センターピン
１４ａ，１４ｂ，２０ａ〜２０ｄ 下側保持材
１４ｏ 下側保持材の凸部
１５ａ，１５ｂ，２１ａ〜２１ｄ 上側保持材
１６，２２ ゲート
１７ａ，１７ｂ 充填末端
１８ 流動距離
１９ 流動距離１８の１／２の範囲
２３，２７ 充填末端
２４ 流動距離
２５ 流動距離２４の１／２の範囲
２８ 流動距離
２９ 流動距離２８の１／２の範囲
３４ 下側保持材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの凹部
４０ 封止樹脂
４１ 樹脂封止成形品
５０ キャビティ
５１ 隙間
６２ 基板
６２ａ 切り欠き部
６３ 電池
６４ａ，６４ｂ 下側保持材
６５ａ，６５ｂ 上側保持材
６６ａ，６６ｂ スリーブピン
６６ｃ，６６ｄ スリーブピン
６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ センターピン
１０３，１０６ 金型
１０３ａ 下型
１０３ｂ 上型
１０４ キャビティ
１０５ 下側保持材６４ａ，６４ｂの凹部
１０７ 保持材６８ａ，６８ｂの凹部
Ａ 成形品外形面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、挿入部品としての電子部品を、金型へ挿入固定した後、樹脂成形により電子部品の周囲を封止樹脂で被覆した樹脂封止成形品を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１は特許文献１に記載された樹脂封止成形品の製造方法を示す。
封止樹脂の充填に際して、金型５にはインサート用部品１が保持されている。金型５は下型５ａと上型５ｂで構成されている。インサート用部品１は、樹脂封止したい電子部品３と、あらかじめ分割形状で製作されて電子部品３を絶縁被覆する一次成形品２とで形成されている。一次成形品２には、複数個の保持用突起４が設けられている。保持用突起４は一次成形品２に接着剤で固定される場合もある。
【０００３】
このインサート用部品１を金型５に挿入固定した後に、封止樹脂が金型５のキャビティ５０に充填されて、その後に離型することによって図１２に示すように、電子部品３が封止樹脂４０によって封止された樹脂封止成形品４１を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２５４４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この従来の構成では、樹脂封止成形前にインサート用部品１を製作しなければならず、部品点数と製造工程数がどうしても多くなってしまう。
電子部品３を金型５に直接に挿入固定し、１回の成形で封止樹脂による電子部品３の封止を行うならば、成形前に保持用突起４を金型５に挿入固定しなければならない。しかし、樹脂封止成形時に保持用突起４の電子部品３への固定が不十分な時は、金型５への封止樹脂の充填時に電子部品３の位置が移動してしまうという課題がある。
【０００６】
また、樹脂封止成形後の保持用突起４と封止樹脂との境界面の密着力が弱ければ、境界面から入る湿気や異物が電子部品に付着する可能性があるので、電子部品３の品質に悪影響を及ぼすという課題も有している。
【０００７】
本発明は、複雑な工程を要さず、１回の成形工程で所定の外形形状と挿入部品の品質を確保できる樹脂封止成形品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の樹脂封止成形品の製造方法は、樹脂封止する挿入部品を保持材で支持して金型のキャビティに配置した状態で、前記保持材に冷却したセンターピンを当接させて冷却するとともに、前記キャビティに封止樹脂の注入を開始することを特徴とする。
【０００９】
具体的には、樹脂封止する挿入部品を保持材で挟持する。また、前記キャビティに対して出退自在のスリーブピンによって前記保持材を支持する。
また、前記挿入部品がセットされた前記保持材を前記スリーブピンによって支持する。
【００１０】
また、上記において前記封止樹脂の注入にともなって前記スリーブピンを後退させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
センターピンによって冷却された保持材は寸法収縮しており、樹脂封止後の熱膨張により保持材と封止樹脂との境界面は締まりばめとなるので、複雑な工程を要さず、１回の成形工程で所定の外形形状と挿入部品の品質を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１における封止樹脂の充填前後の金型の正面断面図
【図２】樹脂封止成形品の断面図
【図３】本発明の実施の形態１におけるキャビティの平面図
【図４】本発明の実施の形態２における封止樹脂の充填前後の金型の正面断面図
【図５】本発明の実施の形態２におけるキャビティ平面図
【図６】樹脂封止成形品の断面図
【図７】本発明の実施の形態３における樹脂充填前の金型の水平断面図と正面断面図
【図８】本発明の実施の形態３における樹脂充填後の金型の水平断面図と正面断面図
【図９】本発明の実施の形態４における樹脂充填前の金型の正面断面図とキャビティの平面断面図
【図１０】本発明の実施の形態４における樹脂充填後の金型の正面断面図とキャビティの平面断面図
【図１１】特許文献１に記載された従来の製造方法での金型の正面断面図
【図１２】従来の製造方法で製造された樹脂封止成形品の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の樹脂封止成形品の製造方法を、具体的な各実施の形態に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１（ａ），図１（ｂ），図２と図３は実施の形態１を示す。
【００１４】
図１（ａ）は封止樹脂を充填する前の金型の断面図である。
金型５は、挿入部品としての電子部品１１を保持する位置にスリーブピン１２ａ，１２ｂが下型５ａに設けられている。上型５ｂには、スリーブピン１２ａ，１２ｂに対向する位置にスリーブピン１２ｃ，１２ｄが設けられている。スリーブピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの内側にはセンターピン１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが配してある。
【００１５】
スリーブピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの天面は、金型５の成形品外形面Ａよりもキャビティ中心側に突き出し、しかも電子部品１１には当接しない位置である。センターピン１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの天面は金型５の成形品外形面Ａと同じ高さである。
【００１６】
スリーブピン１２ａ，１２ｂの内径部にインサートされた下側保持材１４ａ，１４ｂの先端には凸部１４ｏが形成されており、下側保持材１４ａ，１４ｂの凸部１４ｏは電子部品１１の位置決め用の孔１１ｂに挿入されている。下側保持材１４ａ，１４ｂの基端はセンターピン１３ａ，１３ｂに当接している。下側保持材１４ａ，１４ｂは樹脂製である。
【００１７】
スリーブピン１２ｃ，１２ｄの内径部にインサートされた上側保持材１５ａ，１５ｂの先端は電子部品１１の上面に当接している。上側保持材１５ａ，１５ｂの基端はセンターピン１３ｃ，１３ｄに当接している。上側保持材１５ａ，１５ｂは樹脂製である。
【００１８】
ここではセンターピン１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの先端形状が平面形状であり、下側保持材１４ａ，１４ｂのセンターピン１３ａ，１３ｂとの当接面は、センターピン１３ａ，１３ｂと広い面積で当接するように平面形状に形成されている。上側保持材１５ａ，１５ｂのセンターピン１３ｃ，１３ｄとの当接面も、センターピン１３ｃ，１３ｄと広い面積で当接するように平面形状に形成されている。
【００１９】
このように形成された下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂは、センターピン１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを介して冷媒により冷却されている。
かかる構成によれば、スリーブピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの内径部に下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂを嵌め込むことにより、下側保持材１４と上側保持材１５の位置精度を確保できる。
【００２０】
下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂを自動機により挿入する場合においては、スリーブピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが成形品外形面Ａよりも突出しているので、スリーブピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを挿入基準とできる。
【００２１】
スリーブピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの内径と下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂの外径は、下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂを挿入できると共に位置精度が確保できる寸法設定が望ましい。
【００２２】
図１（ｂ）は封止樹脂を充填した後の金型の断面図である。
図１（ｂ）において、スリーブピン１２はアクチュエータにより成形品外形面Ａまで後退することができる。
【００２３】
金型５が閉じられて、キャビティ５０に封止樹脂が充填されていく過程において、スリーブピン１２は接続されているエアーシリンダによって成形品外形面Ａまで後退し、後退してできた空間には封止樹脂が追加充填される。
【００２４】
スリーブピン１２の成形品外形からの凸寸法は、下側保持材１４と上側保持材１５を保持することができさえすれば良いので、凸寸法が小さいほうが封止樹脂の充填に有利である。
【００２５】
封止樹脂が金型５に充填されて離型することによって図２に示すように、電子部品１１が封止樹脂４０によって封止された樹脂封止成形品４１を得ることができる。
なお、本実施の形態において、スリーブピン１２の駆動源をエアーシリンダとしているが、油圧シリンダ、モータ、ソレノイド、カム等のアクチュエータを用いても良い。
【００２６】
図３は、本発明の実施の形態１における金型５のキャビティ５０の平面図である。
下側保持材１４ａと上側保持材１５ａはゲート１６から充填末端１７ａまでの封止樹脂の流動距離１８の中央部で、流動距離１８の１／２の範囲１９に配置されている。下側保持材１４ｂと上側保持材１５ｂもゲート１６から充填末端１７ｂまでの封止樹脂の流動距離の中央部で、流動距離１８の１／２の範囲に配置されている。
【００２７】
キャビティ５０の内部では、溶融状態の封止樹脂が金型に冷やされながら流れていくため、ゲート１６の近傍では樹脂温度が高く保たれる。このため、スリーブピン１２ａ〜１２ｄが後退した後の周辺にボイドが発生しやすくなる。また、ゲート１６の近傍では封止樹脂にかかる圧力も高いため、成形圧力による電子部品１１の位置ずれが発生しやすい。特に、ゲート１６から流入する封止樹脂の流れ方向の直線上は、成形圧力がかかりやすい。一方、充填末端１７の近傍では封止樹脂の固化が進んでいるため樹脂温度は低く、封止樹脂にかかる圧力も低くなる。このため、スリーブピン１２ａ〜１２ｄが後退した後に樹脂を充填しにくく、ウェルドラインが発生しやすい。
【００２８】
キャビティ５０の封止樹脂の温度分布と内圧分布から、平面視でのスリーブピン１２ａ，１２ｂの位置は、ゲート１６から流入する封止樹脂の流れ方向の直線上を避け、ゲート１６から充填末端１７までの封止樹脂の流動距離１８の中央部で、流動距離１８の１／２の範囲１９に配置される。２ヶ所のスリーブピン１２ａ〜１２ｄの位置関係は、封止樹脂の充填タイミングのばらつきを考え、ゲート１６から等距離の位置が望ましい。スリーブピン１２ｃ，１２ｄの位置も同様である。
【００２９】
封止樹脂４０の充填過程での成形圧力による位置ずれを防止するため、スリーブピン１２ａ〜１２ｄを後退させるタイミングも重要な要素である。スリーブピン１２ａ〜１２ｄを後退させるタイミングは、封止樹脂４０が電子部品１１と下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂの周囲に充填している状態でなければならない。また、スリーブピン１２ａ〜１２ｄが後退してできた空間に封止樹脂を充填させるため、樹脂は完全に固化していない状態でなければならないので、封止樹脂がキャビティ５０に完全に充填完了する直前から保圧工程完了までの間に、スリーブピン１２ａ〜１２ｄを後退させる。
【００３０】
これらの構成により、外形面に凹形状が残らない所定の外形形状を満足し、電子部品１１が所定の位置に位置決めされ周囲が封止樹脂で被覆された樹脂封止成形品４１を得ることができる。
【００３１】
さらに、センターピン１３ａ〜１３ｄは水などの冷媒で直接に冷却されている。そのため、下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂも冷却され寸法収縮している。この状態で下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂの周囲に封止樹脂が充填される。成形後の常温では寸法収縮していた下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂは膨張するため、下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂは封止樹脂との境界面が締まりばめとなる。また、下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂが膨張し電子部品１１を強固に挟み込む。
【００３２】
これらの構成により、下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂと封止樹脂との境界面は密着力が高まり、境界面に湿気や異物が入らないので、電子部品１１の品質を確保することができる。
【００３３】
なお、センターピン１３ａ〜１３ｄの冷却効果を上げるため、スリーブピン１２ａ，１２ｂの内径寸法は一部においてセンターピン１３ａ，１３ｂの外径よりも大きく、隙間５１により断熱されている。また、スリーブピン１２ａ，１２ｂは熱伝導率が金型５より低い材料を材質に用いる方法もある。具体的には、金型５が機械構造用炭素鋼、ステンレス鋼、合金工具鋼などの場合にスリーブピン１２ａ，１２ｂの材質としてはチタン等の材料を用いる。
【００３４】
また、上側保持材１５ａ，１５ｂの外径をスリーブピン１２ｃ，１２ｄの内径よりも大きくしておくことにより、上側保持材１５ａ，１５ｂがスリーブピン１２ｃ，１２ｄに圧入され、上側保持材１５ａ，１５ｂが落下することがない。
【００３５】
また、スリーブピン１２ａ〜１２ｄは成形中に後退し、上側保持材１５ａ，１５ｂはスリーブピン１２ｃ，１２ｄから開放されるため、金型５が開く際に上側保持材１５ａ，１５ｂが上型５ａから離型せず残ることも防止することができる。これは下側保持材１４ａ，１４ｂとスリーブピン１２ａ〜１２ｄでも同様に防止できる。
【００３６】
電子部品１１は２ヶ所の位置決め用の孔１１ｂを有しており、下側保持材１４ａ，１４ｂの凸部１４ｏに挿入されて固定されるため、金型５に対して電子部品１１の位置精度を確保することができる。
【００３７】
さらに、下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂには絶縁性の樹脂を材質に用いており、スリーブピン１２ａ〜１２ｄは電子部品１１に当接しないので、電子部品１１が電気的に絶縁を必要な時、例えば、電子部品１１が電極部を有しており充電されている状態であっても金型と当接することがなく、電気的なショートが発生することはない。
【００３８】
なお、本実施の形態において、スリーブピン１２ａ〜１２ｄの外形形状は円形状としているが、四角形状でも良い。また、下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂの外形は円形状としているが、電子部品１１の位置決め穴が四角等の形状で回転方向の規制が必要な場合、下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂの外形も回転方向にずれないように四角形などの多角形状等にすることもできる。
【００３９】
注入する封止樹脂４０、下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持材１５ａ，１５ｂとしてはポリアミド系ホットメルトなどの合成樹脂を使用できる。
（実施の形態２）
図４（ａ），図４（ｂ），図５と図６は実施の形態２を示す。
【００４０】
実施の形態１では下側保持材１４ａ，１４ｂの凸部１４ｏが電子部品１１の孔１１ｂに挿入されて位置決めされていたが、この実施の形態２では電子部品１１に孔１１ｂが設けられていない。さらに、この実施の形態２では、電子部品１１の四隅を下側保持材と上側保持材によって挟持している。その他の基本的な構造は実施の形態１と同じである。
【００４１】
図４（ａ）は封止樹脂を充填する前の金型の断面図、図５は封止樹脂を充填する前の金型の平面図である。下型５ａには実施の形態１の下側保持材１４ａ，１４ｂに代わって下側保持材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが設けられている。下側保持材２０ａ〜２０ｄの材質などは下側保持材１４ａ，１４ｂと同じである。
【００４２】
下側保持材２０ａ〜２０ｄはスリーブピン３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄによって支持されている。スリーブピン３０ａ〜３０ｄは何れもスリーブピン１２ａ，１２ｂと同じである。スリーブピン３０ａ〜３０ｄの内側には、先端がそれぞれの下側保持材２０ａ〜２０ｄに当接するセンターピン３１ａ〜３１ｄが設けられている。図５においてセンターピン３１ａ〜３１ｄが図示されていないが、センターピン３１ｃ，３１ｄも図４に示したセンターピン３１ａ，３１ｂと同じである。センターピン３１ａ〜３１ｄは何れもセンターピン１３ａ，１３ｂと同じように水などの冷媒で冷却されている。
【００４３】
上型５ｂには実施の形態１の上側保持材１５ａ，１５ｂに代わって上側保持材２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが設けられている。上側保持材２１ｃ，２１ｄは図示されていないが、上側保持材２１ａ，２１ｂが下側保持材２０ａ，２０ｂに対向して配置されているのと同じに、上側保持材２１ｃ，２１ｄも下側保持材２０ｃ，２０ｄに対向して配置されている。上側保持材２１ａ〜２１ｄの材質などは上側保持材１５ａ，１５ｂと同じである。
【００４４】
上側保持材２１ａ〜２１ｄはスリーブピン３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄによって支持されている。スリーブピン３２ａ〜３２ｄは何れもスリーブピン１２ｃ，１２ｄと同じである。
【００４５】
スリーブピン３２ａ〜３２ｄの内側には、先端がそれぞれの上側保持材２１ａ〜２１ｄに当接するセンターピン３３ａ〜３３ｄが設けられている。図５においてセンターピン３１ａ〜３１ｄが図示されていないが、センターピン３１ｃ，３１ｄも図４に示したセンターピン３３ａ，３３ｂと同じである。センターピン３３ａ〜３３ｄは何れもセンターピン１３ａ，１３ｂと同じように水などの冷媒で冷却されている。
【００４６】
下側保持材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの先端には、電子部品１１の平面視の角に合う凹部３４が形成されている。
下側保持材２０ａ〜２０ｄの凹部３４が電子部品１１の内側に向くように、センターピン３１ａ〜３１ｄの下側保持材２０ａ〜２０ｄとの当接部分は少なくとも一辺が直線の凹となっており、根元部の鍔はＤカットされ回り止めの機能を有している。下側保持材２０ａ〜２０ｄの外形形状もセンターピン３１ａ〜３１ｄの先端と同様の形状を有しており、下側保持材２０ａ〜２０ｄはセンターピン３１ａ〜３１ｄの先端部に回転方向を規制して挿入することができる。
【００４７】
下側の四隅が下側保持材２０ａ〜２０ｄの凹部３４にセットされた電子部品１１は、図４（ａ）に示すように上面の四隅が上側保持材２１ａ〜２１ｄによって、電子部品１１が凹部３４から外れないように押さえて電子部品１１の移動を規制しているので、実施の形態１の場合の電子部品１１に位置決め用の孔が無くても、キャビティ５０における電子部品１１を位置決めできる。
【００４８】
そして、図４（ｂ）と図５に示すようにゲート１６から封止樹脂４０をキャビティ５０に注入する。封止樹脂４０の注入にともなってスリーブピン３０ａ〜３０ｄ，３２ａ〜３２ｄを後退させることは実施の形態１と同じである。
【００４９】
なお、キャビティ５０における下側保持材２０ａ〜２０ｄの位置は、図５に示すように中央のゲート２２から充填末端２３までの封止樹脂の流動距離２４の中央部で、流動距離２４の１／２の範囲２５に配置されている。または、下側保持材２０ａ〜２０ｄの位置は、図５に示すように端面のゲート２６から充填末端２７までの封止樹脂の流動距離２８の中央部で流動距離２８の１／２の範囲２９に配置されている。
【００５０】
かかる構成によれば、下側保持材２０ａ〜２０ｄの位置がゲ−ト２２から充填末端２３までの封止樹脂の流動距離２４の中央部で流動距離２４の１／２の範囲２５になるように設定したことによって、下側保持材２０ａ〜２０ｄの成形圧力による位置ずれと、スリーブピン３０ａ〜３０ｄ，３２ａ〜３２ｄが後退した後の空間への封止樹脂の充填性とを良好にできる。下側保持材２０ａ〜２０ｄの四ヶ所の中央部にゲート２２が配置可能であれば四ヶ所が等距離になる中心部にゲート２２を配置すれば良いが、電子部品１１の上にゲート２２があることで、成形圧力と樹脂温度の電子部品１１への影響が懸念される場合は、下側保持材２０ａ〜２０ｄの位置がゲ−ト２６から充填末端２７までの封止樹脂の流動距離２８の中央部で流動距離２８の１／２の範囲２９になるようにゲート２６を設定する。この範囲内に下側保持材２０ａ〜２０ｄを設置することができず、成形圧力による下側保持材２０ａ〜２０ｄの位置ずれやスリーブピン３０ａ〜３０ｄ，３２ａ〜３２ｄが後退した後の空間周辺のボイドやウェルドが発生する場合は、スリーブピン３０ａ〜３０ｄとスリーブピン３２ａ〜３２ｄを後退させるタイミングを変えることで、それぞれの箇所の封止樹脂４０の充填タイミングに合わせてスリーブピン３０ａ〜３０ｄ，３２ａ〜３２ｄを後退させることができる。
【００５１】
封止樹脂が金型５に充填されて離型することによって図６に示すように、電子部品１１が封止樹脂４０によって封止された樹脂封止成形品４１を得ることができる。
これらの構成により、電子部品１１が位置決めの孔を有していなくとも、成形品の外形面に凹形状が残らない所定の外形形状を満足し、電子部品が所定の位置に位置決めされ周囲が封止樹脂で被覆された樹脂封止成形品を得ることができる。また、樹脂封止成形品の保持材と封止樹脂との境界面は密着力が高まり、境界面に湿気や異物が入らないので、電子部品の品質を確保することができる。
【００５２】
（実施の形態３）
図７（ａ），図７（ｂ），図８（ａ），図８（ｂ）は実施の形態３を示す。
図７（ａ），図７（ｂ）は、樹脂充填前の電池樹脂封止金型の水平断面図と正面断面図である。
【００５３】
電池の樹脂封止成形品を作るための電池樹脂封止金型では、挿入部品としての基板６２の後ろ側に電池６３が配置されるため、電池６３が配置された状態で基板６２の周囲に樹脂を封止する必要がある。
【００５４】
金型１０３は、下型１０３ａと上型１０３ｂによってキャビティ１０４を形成している。金型１０３は、基板６２を保持する位置に対応して下型１０３ａにスリーブピン６６ａ，６６ｂを設け、基板６２を保持する位置に対応して上型１０３ｂにスリーブピン６６ｃ，６６ｄが設けられている。各スリーブピン６６ａ〜６６ｄの内側にはセンターピン６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄが配してある。スリーブピン６６ａ〜６６ｄの天面は成形品外形面よりも金型のキャビティ中心側に突き出してはいるが、基板６２に当接しない位置である。センターピン６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄの天面は成形品外形面と同じ高さである。スリーブピン６６ａ，６６ｂの内径部には樹脂を材質が樹脂の下側保持材６４ａ，６４ｂがインサートされている。スリーブピン６６ｃ，６６ｄの内径部には材質が樹脂の上側保持材６５ａ，６５ｂがインサートされている。下側保持材６４ａ，６４ｂの先端の一部分には凹部１０５を有している。上側保持材６５ａ，６５ｂの先端は平面形状である。基板６２は、下側保持材６４ａ，６４ｂの凹部１０５に合わせて挿入固定される。センターピン６７ａ〜６７ｄは冷媒により冷却されている。
【００５５】
かかる構成によれば、樹脂を充填する前の状態において、スリーブピン６６ａ，６６ｂの内径部に下側保持材６４ａ，６４ｂが機械により自動挿入され、下側保持材６４ａ，６４ｂの凹部１０５に基板６２の外形を合わせて挿入固定されるため、金型１０３に対して基板６２の位置精度を左右方向と前後方向で確保することができる。さらに、上側保持材６５ａ，６５ｂで挟み込むことにより基板６２の上下方向の位置精度も確保することができる。
【００５６】
また、下側保持材６４ａ，６４ｂと上側保持材６５ａ，６５ｂには、絶縁性の樹脂を材質に用いており、スリーブピン６６ａ〜６６ｄは基板６２に当接しないので、電気的なショートが発生することはない。
【００５７】
図８は、本発明の実施の形態３における樹脂充填後の電池樹脂封止金型の断面図である。金型１０３が閉じられて、キャビティ１０４に封止樹脂４０が充填されていく過程で、スリーブピン６６ａ〜６６ｄが成形品外形面まで後退し、樹脂は充填中であるため、後退してできた空間には封止樹脂４０が追加充填される。
【００５８】
これらの構成により、成形品の外形面に凹形状が残らない所定の外形形状を満足し、基板が所定の位置に位置決めされ、基板周囲と基板と電池の間が樹脂で被覆された電池樹脂封止成形品を得ることができる。
【００５９】
また、センターピン６７ａ〜６７ｄが水で冷却されているため、下側保持材６４ａ，６４ｂと上側保持材６５ａ，６５ｂも冷却され寸法収縮している。樹脂充填後の膨張のため、下側保持材６４ａ，６４ｂと上側保持材６５ａ，６５ｂは封止樹脂との境界面がしまりばめとなる。
【００６０】
下側保持材６４ａ，６４ｂと上側保持材６５ａ，６５ｂの外側面に微小な凹凸を持たせておけば、封止樹脂との境界面はより強固となり、境界面に湿気や異物が入らないので、より高品質な電池樹脂封止成形品を得ることができる。
【００６１】
（実施の形態４）
図９（ａ），図９（ｂ），図１０（ａ），図１０（ｂ）は実施の形態４を示す。
上記の各実施の形態では、挿入部品を下側保持材１４ａ，１４ｂと上側保持体１５ａ，１５ｂ、または下側保持材２０ａ〜２０ｄと上側保持体２１ａ〜２１ｄ、または下側保持材６４ａ，６４ｂと上側保持体６５ａ，６５ｂで挟持して、キャビティにおける挿入部品の位置決めを行っていたが、下側保持材と上側保持体とで挿入部品を挟持するのではなく、この実施の形態４では挿入部品にセットした保持材を金型側に取り付けるだけで、キャビティにおける挿入部品の位置決めを行っている。
【００６２】
図９（ａ）は、本発明の実施の形態４における樹脂充填前の電池樹脂封止金型の水平断面図である。図９（ｂ）は樹脂充填前の電池樹脂封止金型のキャビティの正面断面図である。図９（ａ）（ｂ）において、図７と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００６３】
図９において、電池の樹脂封止成形品では、基板６２の後ろ側に電池６３が配置されるため、電池６３が配置された状態で基板６２の周囲に樹脂を封止する必要がある。
金型１０６は、基板６２を保持する位置にスリーブピン６６ａ，６６ｂを有し、内側にはセンターピン６７ａ，６７ｂが配してある。実施の形態３で見られたスリーブピン６６ｃ，６６ｄとセンターピン６７ｃ，６７ｄは設けられていない。
【００６４】
スリーブピン６６ａ，６６ｂの天面は成形品外形面よりも金型１０６のキャビティ中心側に突き出してはいるが、基板６２に当接しない位置である。センターピン６７ａ，６７ｂの天面は成形品外形面と同じ高さである。スリーブピン６６ａ，６６ｂの内径部に、材質が樹脂の保持材６８ａ，６８ｂがインサートされている。
【００６５】
保持材６８は中央部に凹部１０７を有している。基板６２は、端面に切り欠き部６２ａを有しており、切り欠き部６２ａに保持材６８ａ，６８ｂの凹部１０７を嵌め込むことができる。センターピン６７ａ，６７ｂは冷媒により冷却されている。
【００６６】
かかる構成によれば、樹脂を充填する前の状態において、基板６２の切り欠き部６２ａに保持材６８ａ，６８ｂの凹部１０７を嵌め込む。そして金型１０６へ挿入する際に、基板６２がセットされた保持材６８ａ，６８ｂを、スリーブピン６６ａ，６６ｂの内径部に挿入固定する。また、電池６３は保持材６８ａ，６８ｂと当接しているため、基板６２は金型１０６に対しての位置精度を左右方向と前後方向、上下方向で確保することができる。
【００６７】
また、保持材６８ａ，６８ｂは絶縁性の樹脂を材質に用いており、スリーブピン６６ａ，６６ｂは基板６２に当接しないので、電気的なショートが発生することはない。
図１０（ａ）は、実施の形態４における樹脂充填後の電池樹脂封止金型水平断面図である。図１０（ｂ）は、実施の形態４における樹脂封止成形品の縦断面図である。
【００６８】
図１０（ａ）において、金型１０６が閉じられて、基板６２と電池６３と金型１０６との間に封止樹脂４０が充填されていく過程で、スリーブピン６６ａ，６６ｂは成形品外形面まで後退し、樹脂は充填中であるため、後退してできた空間には封止樹脂４０が追加充填される。
【００６９】
この構成により、成形品の外形面に凹形状が残らない所定の外形形状を満足し、基板が所定の位置に位置決めされ、基板周囲と基板と電池の間が樹脂で被覆された電池樹脂封止成形品を得ることができる。
【００７０】
また、センターピン６７ａ，６７ｂが冷媒により冷却されているため、保持材６８ａ，６８ｂも冷却され寸法収縮している。樹脂充填後の膨張のため、保持材６８ａ，６８ｂは封止樹脂４０との境界面がしまりばめとなる。
【００７１】
保持材６８ａ，６８ｂの外側面に微小な凹凸を持たせておけば、封止樹脂との境界面はより強固となり、境界面に湿気や異物が入らないので、より高品質な電池樹脂封止成形品を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、電子基板、電極、リード線、電池、コネクタ部品等の各種の電子部品などの封止成形の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００７３】
５ 金型
５ａ 下型
５ｂ 上型
１１ 電子部品
１１ｂ 孔
１２ａ〜１２ｄ，３０ａ〜３０ｄ，３２ａ〜３２ｄ スリーブピン
１３ａ〜１３ｄ，３１ａ〜３１ｄ，３３ａ〜３３ｄ センターピン
１４ａ，１４ｂ，２０ａ〜２０ｄ 下側保持材
１４ｏ 下側保持材の凸部
１５ａ，１５ｂ，２１ａ〜２１ｄ 上側保持材
１６，２２ ゲート
１７ａ，１７ｂ 充填末端
１８ 流動距離
１９ 流動距離１８の１／２の範囲
２３，２７ 充填末端
２４ 流動距離
２５ 流動距離２４の１／２の範囲
２８ 流動距離
２９ 流動距離２８の１／２の範囲
３４ 下側保持材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの凹部
４０ 封止樹脂
４１ 樹脂封止成形品
５０ キャビティ
５１ 隙間
６２ 基板
６２ａ 切り欠き部
６３ 電池
６４ａ，６４ｂ 下側保持材
６５ａ，６５ｂ 上側保持材
６６ａ，６６ｂ スリーブピン
６６ｃ，６６ｄ スリーブピン
６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ センターピン
１０３，１０６ 金型
１０３ａ 下型
１０３ｂ 上型
１０４ キャビティ
１０５ 下側保持材６４ａ，６４ｂの凹部
１０７ 保持材６８ａ，６８ｂの凹部
Ａ 成形品外形面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂封止する挿入部品を保持材で支持して金型のキャビティに配置した状態で、前記保持材に冷却したセンターピンを当接させて冷却するとともに、前記キャビティに封止樹脂の注入を開始する
樹脂封止成形品の製造方法。
【請求項２】
樹脂封止する挿入部品を保持材で挟持する
請求項１記載の樹脂封止成形品の製造方法。
【請求項３】
前記キャビティに対して出退自在のスリーブピンによって前記保持材を支持する
請求項２記載の樹脂封止成形品の製造方法。
【請求項４】
前記挿入部品がセットされた前記保持材を前記スリーブピンによって支持する
請求項１記載の樹脂封止成形品の製造方法。
【請求項５】
前記封止樹脂の注入にともなって前記スリーブピンを後退させる
請求項３または請求項４記載の樹脂封止成形品の製造方法。
【請求項１】
樹脂封止する挿入部品を保持材で支持して金型のキャビティに配置した状態で、前記保持材に冷却したセンターピンを当接させて冷却するとともに、前記キャビティに封止樹脂の注入を開始する
樹脂封止成形品の製造方法。
【請求項２】
樹脂封止する挿入部品を保持材で挟持する
請求項１記載の樹脂封止成形品の製造方法。
【請求項３】
前記キャビティに対して出退自在のスリーブピンによって前記保持材を支持する
請求項２記載の樹脂封止成形品の製造方法。
【請求項４】
前記挿入部品がセットされた前記保持材を前記スリーブピンによって支持する
請求項１記載の樹脂封止成形品の製造方法。
【請求項５】
前記封止樹脂の注入にともなって前記スリーブピンを後退させる
請求項３または請求項４記載の樹脂封止成形品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２３６４０４（Ｐ２０１２−２３６４０４Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−３１１９３（Ｐ２０１２−３１１９３）
【出願日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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