説明

樹脂成形装置

【課題】使用する樹脂の種類や成形部分の形状の違いに拘わらず、成形品を確実に所望の金型に残留させて取り出す。
【解決手段】第1金型、第2金型及び第3金型を接離可能に配置し、第2金型と第3金型の間に基板56を挟持し、第2金型に形成した成形用凹部38と基板56とで形成されるキャビティ内に、第1金型に形成したランナー溝16と、第2金型に形成した縦ランナー孔を介して樹脂を充填することにより、基板56に実装した電子部品を樹脂封止する。第1金型は、ランナー溝16内で固化した樹脂を突き出すランナーエジェクタピン32と、ランナーエジェクタピン32を作動させる第1金型用エジェクタプレートと、を備える。第2金型は、エジェクタプレートに連動し、成形用凹部38で固化した樹脂を突き出す製品エジェクタピン42を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板に実装した半導体素子等の電子部品を樹脂材料で封止するための樹脂成形装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、樹脂成形装置として、第1金型、第2金型及び第3金型を接離可能に並設した構成のものが公知である(例えば、特許文献1参照)。
この樹脂成形装置では、第2金型と第3金型の間には電子部品を実装された基板が挟持される。第2金型と第3金型の少なくともいずれか一方には電子部品の周囲に位置する成形用凹部が形成され、基板とでキャビティを構成する。キャビティ内には、第1金型と第2金型との間に形成したランナー溝から第2金型に形成した縦ランナーを介して樹脂が充填され、これにより電子部品が樹脂封止される。そして、第2金型と第3金型を離間させ、エジェクタピンで成形品を取り出す一方、第1金型と第2金型を離間させてエジェクタピンで不要樹脂を取り出す。
【0003】
しかしながら、前記従来の樹脂成形装置では、第2金型と第3金型を離間させた際、成形品が必ず第3金型側に残留することを前提として構成されている。このため、密着性の高い樹脂を使用した場合や、成形部分の表面積が大きい場合等に、金型を開放すると、成形品が、第3金型側ではなく、第2金型側に残留し、適切に取り出すことができないことがある。この場合、成形品が確実に第3金型側に残留するように、エジェクタピンを設けるのでは、別途、このエジェクタピンを駆動させるための動力源が必要となり、構造が複雑化し、高価なものとなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第4043486号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、使用する樹脂の種類や成形部分の形状の違いに拘わらず、簡単かつ安価の構成で、成形品を確実に所望の金型に残留させて取り出すことのできる樹脂成形装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
第1金型、第2金型及び第3金型を接離可能に並設し、第2金型と第3金型の間に基板を挟持し、少なくとも第2金型に形成した成形用凹部と基板とで形成されるキャビティ内に、第1金型に形成したランナー溝と、第2金型に形成した縦ランナー孔と、を介して樹脂を充填することにより、基板に実装した電子部品を樹脂封止するようにした樹脂成形装置であって、
前記第1金型は、移動可能な第1金型用エジェクタプレートを備え、
前記第2金型は、
前記第1金型用エジェクタプレートに連動し、前記成形用凹部で固化した樹脂を突き出す製品エジェクタピンを保持する第2金型用エジェクタプレートと、
前記第2金型用エジェクタプレートを付勢し、前記第1金型に対して第2金型を所定寸法開放した状態で、前記製品エジェクタピンを前記成形用凹部で固化した樹脂から離間させるための第2金型用弾性部材と、を備えたものである。
【0007】
この構成により、樹脂封止後に成形品を離型させる場合には、第1金型に対して第2金型を所定寸法開放し、第2金型用弾性部材の付勢力により第2金型用エジェクタプレートを作動させ、製品エジェクタピンを成形用凹部で固化した樹脂から離間させることができる。この場合の動力は、第2金型用弾性部材の付勢力であって、別途、駆動機構は不要である。そして、第1金型に対して第2金型をさらに開放し、第1金型用エジェクタプレートを作動させ、第2金型用エジェクタプレートを連動させることにより、製品エジェクタピンを介して成形用凹部から成形品を離型させることができる。
【0008】
前記第2金型は、前記第1金型に当接する第1プレートと、前記第3金型に当接する、前記成形用凹部が形成された第2プレートと、前記第1プレートと前記第2プレートの間に設けられ、前記第2金型用エジェクタプレートが移動可能な空間を形成するスペースブロックと、を備え、
前記第2金型用エジェクタプレートに保持され、前記第1金型に当接することにより、前記第2金型内で、第2金型用エジェクタプレートを中間位置に位置決めし、前記製品エジェクタピンの端面を前記成形用凹部の底面と面一にする中金型用第2エジェクタロッドを設けるのが好ましい。
【0009】
この構成により、金型を閉じると、第2金型用第1エジェクタロッドが第2金型用エジェクタプレートを中間位置に位置決めし、成形用凹部の底面と製品エジェクタピンの先端面とを面一とすることができる。そして、第1金型に対して第2金型を所定寸法開放するだけで、第2金型用弾性部材の付勢力により製品エジェクタピンを成形用凹部で固化した樹脂から離間させることができる。
【0010】
前記第1金型は、昇降可能に配置される、第1金型用第1エジェクタプレートと、第1金型用第1弾性部材と、を有し、
前記第1金型用第1エジェクタプレートは、前記第2金型用第1エジェクタロッドを押圧可能な第1金型用第1エジェクタロッドを保持し、
前記第1金型用第1弾性部材は、第1金型用第1エジェクタプレートを付勢して第1金型用第1エジェクタロッドにより第1金型用第2エジェクタロッドを押圧可能とするのが好ましい。
【0011】
この構成により、金型を開放すると、第1金型用第1弾性部材の付勢力により、第1金型用第1エジェクタロッドを介して第2金型用第2エジェクタロッド、すなわち、第2金型用第1エジェクタプレートが移動する。これにより、製品エジェクタピンが、成形用凹部で固化した樹脂を突き出すことになる。
【0012】
前記第1金型は、第1金型用第2エジェクタプレートと、第1金型用第2弾性部材と、をさらに有し、
前記第1金型用第2エジェクタプレートは、前記ランナー溝内で固化した樹脂を突出可能なランナーエジェクタピンを保持し、
前記第1金型用第1弾性部材は、前記第1金型用第2エジェクタプレートを付勢して第1金型用第1エジェクタロッドにより第1金型用第2エジェクタロッドを押圧可能とするのが好ましい。
【0013】
この構成により、第1金型用第2弾性部材の付勢力が第1金型用第2エジェクタプレートに作用するので、金型の開放に合わせて、ランナーエジェクタピンが移動し、ランナー溝内に突出することがない。したがって、成形用凹部からの成形品の離型のみをスムーズに行わせることができる。
【0014】
前記第2金型は、前記第1金型側と前記第3金型側に挿通し、前記第3金型側に突出可能な第2金型用リターンピンを有し、
前記第1金型用第1エジェクタプレートは、前記第2金型用リターンピンを押圧可能な第1金型用リターンピンを有し、
前記第1金型、前記第2金型及び前記第3金型を閉じた状態で、前記第2金型用リターンピンが前記第3金型に当接すると共に、前記第1金型用リターンピンが前記第2金型用リターンピンに当接して、前記第1金型用第1エジェクタプレートを前記第1金型用弾性部材の付勢力に抗して移動させ、前記第1金型用第1エジェクタロッドを前記第1金型から所定量引き込ませるのが好ましい。
【0015】
前記第1金型は、第1金型用第2エジェクタプレートと、第1金型用第2弾性部材と、をさらに有し、
前記第1金型用第2エジェクタプレートは、前記ランナー溝内で固化した樹脂を突出可能なランナーエジェクタピンを保持し、
前記第1金型用第2弾性部材は、第1金型用第1エジェクタロッドにより第2金型用第1エジェクタロッドを押圧する際、前記第1金型用第2エジェクタプレートを付勢して、ランナーエジェクタピンがランナー溝内に突出しないようにするのが好ましい。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、第2金型用弾性部材により第2金型用エジェクタプレートを付勢することにより、製品エジェクタピンを成形用凹部で固化した樹脂から離間させるようにしたので、簡単かつ安価な構成であるにも拘わらず、成形品を確実に取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本実施形態に係る樹脂成形装置の概略正面図である。
【図2】図1に示す上金型、中金型及び下金型を完全に開放し、基板をセットした状態を示す部分断面図である。
【図3】図1に示す上金型、中金型及び下金型の閉鎖状態を示す部分断面図である。
【図4】図3から下金型及び中金型を所定寸法Mだけ下方に開放した状態を示す部分断面図である。
【図5】図4から下金型のみをさらに所定寸法下方に開放した状態を示す部分断面図である。
【図6】図5から上金型、中金型及び下金型を完全に開放し、不要樹脂及び成形品を取り出す前の状態を示す部分断面図である。
【図7】図2のA−A線断面図である。
【図8】本実施形態に係る樹脂成形装置のブロック図である。
【図9】本実施形態に係る樹脂成形装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語(例えば、「上」、「下」、「側」、「端」を含む用語)を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【0019】
(1.全体構成)
図1は、本実施形態に係る樹脂成形装置を示す。この樹脂成形装置は、図示しない基台から上方に向かって4本の支柱1が延設され、その上端部には上プラテン2が固定され、その下方側には、支柱1に沿って昇降可能に下プラテン3が配置されている。上プラテン2の下面には上金型4が固定され、その下方側には昇降可能に中金型5が設けられている。また、下プラテン3の上面には下金型6が固定され、中金型5に接離可能に対向している。
【0020】
上プラテン2の上面には、中金型5を昇降させるための昇降装置7が配置されている。昇降装置7の詳細については図示しないが、カバー8から突出する昇降プレート9の4隅にサポートピン10の上端部がそれぞれ固定され、各サポートピン10の下端部に中金型5が固定されている。カバー8内には、例えば、サーボモータの駆動によりボールねじ及びナットを介して昇降プレート9を昇降させる機構が収容されている。また、昇降プレート9には、後述するエジェクタシャフト33が連結されており、中金型5を下降端に降下させる際に、後述する上金型用第2エジェクタプレート14に当接し、この上金型用第2エジェクタプレート14を所定寸法降下させる。
【0021】
(1−1.上金型4)
上金型4は、図2に示すように、上金型用スペースブロック11、ランナーブロック12、上金型用第1エジェクタプレート13、及び、上金型用第2エジェクタプレート14で構成されている。
【0022】
上金型用スペースブロック11は直方体形状で、上プラテン2の下面に、平面視矩形枠状となるように4箇所で固定されている。
【0023】
ランナーブロック12は、上金型用スペースブロック11の下端面に固定される平面視矩形状の金属製板材で構成されている。ランナーブロック12の下面には、中心線(Y軸)上のポット部55に対向する4箇所に平面視円形状の凹部15がそれぞれ形成されている。各凹部15からは、両側(X軸方向)の後述する縦ランナー孔41aに向かって同一直線上に2本のランナー溝16がそれぞれ延びている。各ランナー溝16の途中には、2箇所にロックピン孔17がそれぞれ形成され、他の2箇所(両ロックピン孔17を挟んで凹部15側と端部側)にはエジェクタピン孔18がそれぞれ形成されている。ロックピン孔17にはランナーロックピン19がそれぞれ配置され、ランナー溝16内で固化した樹脂を上金型側に保持する。エジェクタピン孔18には、後述する上金型用第2エジェクタプレート14に支持されたランナーエジェクタピン32が摺動可能に挿通し、ランナー溝16内で固化した樹脂を突き出す。
【0024】
上金型用第1エジェクタプレート13と上金型用第2エジェクタプレート14は共に、平面視矩形状をした2枚の金属製板材を重ね合わせて一体化した構成である。これらのプレート13、14は、上金型用スペースブロック11によって上プラテン2とランナーブロック12との間に形成された空間に昇降可能に配置されている。
【0025】
上金型用第1エジェクタプレート13は、上金型用リターンピン20、上金型用第1エジェクタロッド21、及び、上金型用第2エジェクタロッド22を保持する。
上金型用リターンピン20は、(Y軸方向の)両端部2箇所にそれぞれ配置され、後述する中金型用リターンピン44を押込可能となっている。上金型用リターンピン20の長さは、上金型4、中金型5及び下金型6を型締めした状態で、上金型用リターンピン20の下端面が中金型用リターンピン44の上端面に当接し、上金型用第1エジェクタロッド21及び上金型用第2エジェクタロッド22の下端面がランナーブロック12の下面から所定寸法Mだけ上方に位置するように設定されている。
【0026】
上金型用第1エジェクタロッド21は、上金型用リターンピン20に対して(Y軸方向の)内側2箇所にそれぞれ配置され、後述する中金型用第1エジェクタロッド47を押込可能となっている。上金型用第2エジェクタロッド22は、上金型用第1エジェクタロッド21の(X軸方向の)内側2箇所及び中心線(X線)上の4箇所にそれぞれ配置され、後述する中金型用第2エジェクタロッド48を押込可能となっている。上金型用第1エジェクタロッド21及び上金型用第2エジェクタロッド22の長さは、前記上金型用リターンピン20に比べて所定寸法Mだけ短くなっている。
【0027】
上金型用第1エジェクタプレート13を構成する上方側の板材には、中心線(Y軸)上の4箇所に段付き孔23がそれぞれ形成され、下方側の板材には、これら段付き孔23の小径部に連通する貫通孔24がそれぞれ形成されている。段付き孔23によって上金型用第1スプリング25の一端側をガイドできるようになっている。また、上金型用第1エジェクタプレート13には、4箇所の段付き孔23に対して両側(X軸方向)に逃がし孔26がそれぞれ形成され、そこには上金型用第2スプリング27がそれぞれ配置されている。さらに、上金型用第1エジェクタプレート13には、各段付き孔23の両側(X軸方向)に、前記ランナーエジェクタピン32が挿通する貫通孔28がそれぞれ形成されている。
【0028】
上金型用第2エジェクタプレート14は、前記段付き孔23に対応する位置に逃がし孔29がそれぞれ形成されている。各逃がし孔29には、ストッパ部材30と上金型用第1スプリング25とがそれぞれ配置されている。ストッパ部材30は、軸部の上端に鍔部を有する構成で、軸部にはカラー31が外装され、先端部分はランナーブロック12に螺合されている。上金型用第1スプリング25はカラー31の外周に配置されている。これにより、カラー31は鍔部とランナーブロック12との間に挟持される。また、上金型用第2エジェクタプレート14には、ランナーエジェクタピン32が保持されている。上金型用第2エジェクタプレート14は、前記昇降プレート9に設けたエジェクタシャフト33によって押し下げ可能となっている。また、上金型用第2エジェクタプレート14は、前記上金型用第2スプリング27によって上方に付勢され、図示しないストッパピンに当接して上昇端を規制されている。
【0029】
(1−2.中金型5)
中金型5は、上プレート34、中金型用スペースブロック35、キャビティプレート36、及び、中金型用エジェクタプレート37を備える。
上プレート34は平面視矩形状の金属製板材からなり、その下面には矩形枠状となるように直方体形状の4つの中金型用スペースブロック35がそれぞれ固定されている。また、各中金型用スペースブロック35の下面には、前記上プレート34と同形状のキャビティプレート36が固定されている。そして、一体化されたこれらの部材は、4隅に上プラテン2から延びるサポートピン10の下端部が貫通して固定され、サポートピン10と共に昇降可能となっている。
【0030】
キャビティプレート36は、平面視矩形状の金属製板材からなり、中金型用スペースブロック35の下端面に固定されている。キャビティプレート36の下面には、前記各ランナー溝16の先端部分に対応する8箇所の位置に、基板56とでキャビティを構成する成形用凹部38がそれぞれ形成されている。
【0031】
上プレート34、中金型用スペースブロック35、キャビティプレート36、及び、中金型用エジェクタプレート37の中央部分には、平面視矩形状の開口部39が形成されている。開口部39には、後述する下金型6の突条部51が侵入し、ポット部55内の溶融樹脂をランナー溝16へと供給可能とする。
【0032】
上プレート34、中金型用エジェクタプレート37、及び、キャビティプレート36には成形用凹部38に連通する連通部40が形成され、そこには縦ランナー部材41が配設されている。縦ランナー部材41は、下方に向かって徐々に断面積が小さくなる円錐状の縦ランナー孔41aを形成され、下端開口が成形用凹部38に開口するピンポイントゲート41bとなっている。ここでは、縦ランナー部材41をキャビティプレート等とは別部材とすることにより、耐熱性に優れた高価な材料で構成することが可能である。また、使用により劣化した場合には縦ランナー部材41のみを交換することができるので経済的である。
【0033】
キャビティプレート36には、各縦ランナー部材41の4隅に位置する4つの貫通孔36aが8組形成されている。そして、これら貫通孔36aを介して中金型用エジェクタプレート37に保持した製品エジェクタピン42が成形用凹部38内に突出可能となっている。また、キャビティプレート36、中金型用スペースブロック35及び上プレート34には、Y軸方向両端部の上金型用リターンピン20に対応する位置に、後述する中金型用リターンピン44が挿通する貫通孔36bがそれぞれ形成されている。
【0034】
上プレート34には、前記ランナーブロック12から突出する各上金型用リターンピン20に対向する位置に、小径部及び大径部からなる段付き孔43がそれぞれ形成されている。各段付き孔43には、中金型用リターンピン44がそれぞれ配置されている。中金型用スペースブロック35には、前記段付き孔43の大径部と同一内径寸法の大径部を有する段付き孔35aがそれぞれ形成され、両大径部によりスプリング収容部45が構成されている。また、段付き孔35aの小径部はキャビティプレート36に形成した貫通孔36bに連通している。中金型用リターンピン44は、上端部の押圧受部44aと、その下端に形成される鍔部44bと、その底面中心から下方に延びる軸部44cとからなる。押圧受部44aは、段付き孔43の小径部に摺動可能に配置される。鍔部44bは、軸部に外装した中金型用第1スプリング46の一端側が圧接した状態で、スプリング収容部45内に昇降可能に配置される。この状態では、押圧受部44aの上端面が上プレート34の上面と面一となる。軸部44cは、中金型用スペースブロック35とキャビティプレート36に形成した貫通孔36bに摺動可能に配置される。中金型用リターンピン44の長さは、中金型5の厚みと同一である。
【0035】
また、上プレート34には、前記ランナーブロック12から突出する各上金型用第1エジェクタロッド21に対向する位置に貫通孔34aがそれぞれ形成され、そこには中金型用エジェクタプレート37に保持した中金型用第1エジェクタロッド47がそれぞれ摺動可能に配置されている。中金型用第1エジェクタロッド47は軸部47aの中間部分に鍔部47bを備え、この鍔部47bが中金型用エジェクタプレート37を構成する2枚の金属製板材の間に保持されることにより一体的に昇降可能となっている。中金型用第1エジェクタロッド47の長さは、前記中金型用リターンピン44と同様に、中金型全体の厚みと同一である。そして、中金型用第1エジェクタロッド47の上端面が上プレート34の上面と面一となった状態では、鍔部47bにより中金型用エジェクタプレート37が上プレート34から所定寸法Mだけ離れた位置に位置決めされるようになっている。また、中金型用第1エジェクタロッド47の上端面は、これを押圧可能な上金型用第1エジェクタロッド21の下端面よりも面積が大きく、上金型4のランナーブロック12の下面に当接可能となっている。
【0036】
さらに、上プレート34には、前記ランナーブロック12から突出する各上金型用第2エジェクタロッド22に対向する位置に貫通孔34bがそれぞれ形成され、そこには中金型用エジェクタプレート37に保持した中金型用第2エジェクタロッド48がそれぞれ摺動可能に配置されている。中金型用第2エジェクタロッド48は下端に鍔部48aを備え、中金型用エジェクタプレート37に保持されている。中金型用第2エジェクタロッド48の上端面は、これを押圧可能な上金型用第2エジェクタロッド22の下端面よりも面積が大きく、上金型4のランナーブロック12の下面に当接可能となっている。
【0037】
中金型用エジェクタプレート37は、平面視矩形状の2枚の金属製板材を重ね合わせて一体化したもので、中金型用スペースブロック35によって上プレート34とキャビティプレート36との間に形成される空間に、縦ランナー部材41に沿って昇降可能に配置されている。また、中金型用エジェクタプレート37は、キャビティプレート36の凹部に配置した中金型用第2スプリング49によって上方へと付勢され、上プレート34の下面に当接する上昇位置に位置する。そして、上金型4の上金型用第1エジェクタロッド21及び上金型用第2エジェクタロッド22によって中金型用第1エジェクタロッド47及び中金型用第2エジェクタロッド48がそれぞれ押し下げられることにより降下位置に位置する。上昇位置では、製品エジェクタピン42の先端が成形用凹部38から貫通孔36a内に没入し、降下位置では、製品エジェクタピン42の先端が成形用凹部38内に突出して成形用凹部38から成形品を押し出す。
【0038】
(1−3.下金型6)
下金型6は、下金型用スペースブロック50を介して下プラテン3に固定されている。下プラテン3は、駆動装置59(図8参照、構造は図示せず)によって支柱1に沿って昇降可能となっている。下金型6には、中心線(Y軸)に沿って平面視矩形状の突条部51が形成されている。突条部51には、前記ランナーブロック12の中心線上の4箇所に形成した各凹部15に対応する位置に貫通孔51aがそれぞれ形成されている。各貫通孔51aには、等圧シリンダ昇降装置60(図8参照:構造は図示せず。)によって等圧シリンダ52を昇降することによりプランジャ53を介して摺動しながら昇降可能なプランジャチップ54が配置されている。貫通孔51a内にプランジャチップ54によって形成された凹部がポット部55である。ポット部55には固形の樹脂材料が供給され、プランジャチップ54を上昇させることにより加圧され、加熱された金型により加熱されるようになっている。また、下金型6の上面には、前記キャビティプレート36の各成形用凹部38に対向する領域に、基板56を設置するためのガイド凹部57がそれぞれ形成されている。
【0039】
なお、等圧シリンダ昇降装置60、昇降装置7、駆動装置59等を制御するための制御装置58が設けられ、以下に説明する成形動作を実行する。
【0040】
(2.動作)
次に、前記構成からなる樹脂成形装置の動作について説明する。
まず、昇降装置7及び駆動装置59を駆動制御し、上金型4に対して中金型5及び下金型6を降下させることにより各金型間を開放する(ステップS1)。そして、図示しないローダーユニットにより、図2に示すように、下金型6のガイド凹部57に電子部品チップ(図示せず)を実装した基板56を自動設置し(ステップS2)、ポット部55に樹脂材料を自動供給する(ステップS3)。
【0041】
続いて、中金型5を上昇させ(ステップS4)、中金型5の上プレート34の上面を上金型4のランナーブロック12の下面に当接させる。さらに、下プラテン3を上昇させ(ステップS5)、中金型5のキャビティプレート36の下面に、下金型6の上面を当接させる。これにより、下金型6のガイド凹部57に設置した基板56が中金型5との間に挟持される。またこのとき、下金型6の突条部51が中金型5の開口部39に侵入する。そこで、図3に示すように、型締めを行なう(ステップS6)。
【0042】
これにより、基板56の上面とキャビティプレート36の成形用凹部38とでキャビティが形成され、ポット部55からランナー溝16、縦ランナー孔41aを介してキャビティまでが連通する。そこで、等圧シリンダ52を上昇させることによりプランジャ53を介してプランジャチップ54を上昇させ(ステップS7)、ポット部55に供給された樹脂材料を加圧する。このとき、プランジャチップ54は、その上端面が突条部51の上面よりも若干下方側となるように位置決めする。
【0043】
金型は既に加熱されているので、プランジャチップ54により加圧する状態では、樹脂材料は溶融し、ポット55から押し出される。そして、ポット部55から押し出された樹脂材料は、ランナー溝16から縦ランナー孔41aを流動した後、ピンポイントゲート41bを介してキャビティ内に充填される。その後、溶融した樹脂がさらに加熱されて硬化し、基板56上に実装した電子部品チップが樹脂封止される。
【0044】
ところで、前記型締め状態では、各金型で、ピン、ロッド等の位置関係は次のようになっている。
すなわち、上金型4では、上金型用リターンピン20の下端面が、中金型5の上プレート34の上面に面一に露出する中金型用リターンピン44の上端面に当接している。このため、上金型用第1エジェクタプレート13と上金型用第2エジェクタプレート14が上昇位置に位置し、上金型用第1エジェクタロッド21及び上金型用第2エジェクタロッド22は、その下端面がランナーブロック12の下面から所定寸法Mだけ上方となるように位置決めされる。
なお、上金型用第2エジェクタプレート14は、その上面に当接するエジェクタシャフト33が上昇することにより上金型用第2スプリング27に付勢されて上昇位置に位置する。このとき、ランナーエジェクタピン32の下端面がランナー溝16の底面と面一となるように位置決めされる。
【0045】
また、中金型5では、中金型用第1エジェクタロッド47が上金型4のランナーブロック12の下面と下金型6の上面との間に挟持される。また、中金型用第2エジェクタロッド48の上端面がランナーブロック12の上端面に当接する。これにより、中金型用エジェクタプレート37が所定寸法Mだけ降下し、中間位置に位置決めされ、製品エジェクタピン42の下端面が成形用凹部38の底面と面一となる。
【0046】
さらに、下金型6では、プランジャチップ54が突条部51の上面から若干下がった位置に位置決めされ、樹脂材料がランナー溝16から下方側に突出した状態で固化されるようになっている。
【0047】
基板56上の電子部品チップの樹脂封止が完了すれば、図4に示すように、中金型5及び下金型6を所定寸法Mだけ降下させる(ステップS8)。
これにより、上金型4では、上金型用第1スプリング25の付勢力によって上金型用第1エジェクタプレート13が押し下げられる。一方、上金型用第2エジェクタプレート14は、上金型用第2スプリング27の付勢力によって上端位置に位置決めされたままとなる。したがって、上金型用第1エジェクタプレート13は上金型用第2エジェクタプレート14から離間して下方側へと所定寸法Mだけ移動する。また、上金型用第1エジェクタロッド21及び上金型用第2エジェクタロッド22の下端面がランナーブロック12の下面と面一となる。
【0048】
中金型5では、中金型用エジェクタプレート37が、中金型用第2スプリング49の付勢力に抗して上プレート34に対して所定寸法Mだけ降下している。ここで、中金型5を所定寸法Mだけ降下させると、中金型用第1エジェクタロッド47及び中金型用第2エジェクタロッド48の上端面がランナーブロック12の下面に当接し、所定寸法Mだけ降下する。これにより、中金型用エジェクタプレート37が、中金型用第2スプリング49の付勢力により、中金型5に対して所定寸法Mだけ上昇する。この結果、製品エジェクタピン42が、その下端面を成形用凹部38の底面すなわち成形品の表面から離間させる。つまり、中金型用第2スプリング49の付勢力のみを利用して製品エジェクタピン42を成形品から離間させることができる。
【0049】
また、中金型5では、縦ランナー部で固化した樹脂と、成形品側の樹脂とは、ピンポイントゲート41bのみでつながっているだけである。そして、前述の中金型5の降下により、上金型4との間に(所定寸法Mの)隙間が形成されるが、ランナー溝16内で固化した樹脂は、ランナーロックピン19によって保持されている。またこのとき、プランジャチップ54を、その上端面が下金型6の突条部51の上面と面一となるまで上昇させる。したがって、ランナー溝16及び縦ランナー部で固化した樹脂は、上金型4のランナーブロック12側に残留し、ピンポイントゲート41bで切断される。
【0050】
続いて、図5に示すように、下金型6のみをさらに降下させる(ステップS9)。
これにより、下金型6の上面と中金型5(キャビティプレート36)の下面との間に隙間が形成され、中金型用リターンピン44及び中金型用第1エジェクタロッド47は下端面の支えを失う。
【0051】
上金型用リターンピン20及び上金型用第1エジェクタロッド21は上金型用第1スプリング25によって付勢された上金型用第1エジェクタプレート13に保持されている。したがって、中金型用リターンピン44は上金型用リターンピン20によって、中金型用第1エジェクタロッド47は上金型用第1エジェクタロッド21によってそれぞれ押し下げられ、下金型6の上面に当接した状態を維持する。
【0052】
また、中金型用第2エジェクタロッド48が上金型用第2エジェクタロッド22によって押し下げられる。この結果、上金型用第1スプリング25による付勢力が中金型用エジェクタプレート37に作用し続け、中金型用エジェクタプレート37と共に製品エジェクタピン42が降下する。
【0053】
そして、中金型用エジェクタプレート37がキャビティプレート36に当接した時点では、製品エジェクタピン42によって成形用凹部38から固化した樹脂が突き出されることになる。
【0054】
このように、成形品には、下金型6の降下中、常に、製品エジェクタピン42を介して上金型用第1スプリング25による付勢力が作用する。したがって、成形品は下金型6のガイド凹部57に留まったままで、固化した封止樹脂部分を成形用凹部38から分離することができる。
【0055】
その後、図6に示すように、中金型5及び下金型6をさらに降下させる(ステップS10)。これにより、製品エジェクタピン42によって成形用凹部38から分離された成形品は、下金型6のガイド凹部57に留まる。また、上金型4から中金型5が離間することにより、ランナー溝16及び縦ランナー孔で固化した不要樹脂が、ランナーロックピン19に保持されて上金型4側に留まる。
【0056】
そこで、図示しない成形品搬送装置を駆動することにより、下金型6の成形品を搬出する(ステップS11)。また、図示しない不要樹脂搬送装置を駆動すると共に、エジェクタシャフト33を介して上金型用第2エジェクタプレート14を降下させ、ランナーエジェクタピン32をランナー溝16内に突出させる。これにより、不要樹脂がランナーロックピン19による保持状態を解除されるので、これを不要樹脂搬送装置によって搬出する(ステップS12)。
【0057】
成形品及び不要樹脂の搬出が完了すれば、図示しない金型クリーナによって上金型4(ランナーブロック12の下面)、中金型5の上下面(上プレート34の上面及びキャビティプレート36の下面)、及び、下金型6の上面を清掃した後(ステップS13)、前記処理を繰り返す。
【0058】
このように、前記実施形態によれば、金型を開閉させるため、中金型5及び下金型6を昇降させるための機構、上金型用第1エジェクタプレート13を降下させるための機構以外には、別途特別な機構は必要としない。しかも、金型を開閉する際に、スプリング等の簡単かつ安価な構成により、自動的に、成形品から製品エジェクタピン42を離間させたり、中金型5や上金型6から不要樹脂を離間させたりすることができる。
【0059】
(3.他の実施形態)
なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【0060】
例えば、前記実施形態では、金型を、上下方向に配置した、上金型4、中金型5及び下金型6で構成したが、水平方向に配置した構成とすることも可能である。
また、固形樹脂を加圧,加熱して溶融させるポットは必ずしも装置の下方側、すなわち、下金型6に形成する必要はなく、上金型4に形成するようにしてもよい。
また、下金型6や中金型5の駆動源は、サーボモータ、エアシリンダ、油圧シリンダ等、種々の駆動装置を用いることができる。駆動装置からの動力の伝達にはリンク機構を使用することも可能である。
また、樹脂封止の対象は基板に限らず、リードフレーム等の他の基材であってもよく、樹脂封止するのは基材の片面に限らず、両面であっても構わない。
【符号の説明】
【0061】
1…支柱
2…上プラテン
3…下プラテン
4…上金型
5…中金型
6…下金型
7…昇降装置
8…カバー
9…昇降プレート
10…サポートピン
11…上金型用スペースブロック
12…ランナーブロック
13…上金型用第1エジェクタプレート
14…上金型用第2エジェクタプレート
15…凹部
16…ランナー溝
17…ロックピン孔
18…エジェクタピン孔
19…ランナーロックピン
20…上金型用リターンピン
21…上金型用第1エジェクタロッド
22…上金型用第2エジェクタロッド
23…段付き孔
24…小径孔
25…上金型用第1スプリング
26…逃がし孔
27…上金型用第2スプリング
28…貫通孔
29…逃がし孔
30…ストッパ部材
31…カラー
32…ランナーエジェクタピン
33…エジェクタシャフト
34…上プレート
35…中金型用スペースブロック
35a…段付き孔
36…キャビティプレート
36a、36b…貫通孔
37…中金型用エジェクタプレート
38…成形用凹部
39…開口部
40…連通部
41…縦ランナー部材
41a…縦ランナー孔
41b…ピンポイントゲート
42…製品エジェクタピン
43…段付き孔
44…中金型用リターンピン
44a…押圧受部
44b…鍔部
45…スプリング収容部
46…中金型用第1スプリング
47…中金型用第1エジェクタロッド
48…中金型用第2エジェクタロッド
49…中金型用第2スプリング
50…下金型用スペースブロック
51…突条部
52…等圧シリンダ
53…プランジャ
54…プランジャチップ
55…ポット部
56…基板
57…ガイド凹部
58…制御装置
59…駆動装置
60…等圧シリンダ昇降装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1金型、第2金型及び第3金型を接離可能に並設し、第2金型と第3金型の間に基板を挟持し、少なくとも第2金型に形成した成形用凹部と基板とで形成されるキャビティ内に、第1金型に形成したランナー溝と、第2金型に形成した縦ランナー孔と、を介して樹脂を充填することにより、基板に実装した電子部品を樹脂封止するようにした樹脂成形装置であって、
前記第1金型は、移動可能な第1金型用エジェクタプレートを備え、
前記第2金型は、
前記第1金型用エジェクタプレートに連動し、前記成形用凹部で固化した樹脂を突き出す製品エジェクタピンを保持する第2金型用エジェクタプレートと、
前記第2金型用エジェクタプレートを付勢し、前記第1金型に対して第2金型を所定寸法開放した状態で、前記製品エジェクタピンを前記成形用凹部で固化した樹脂から離間させるための第2金型用弾性部材と、
を備えたことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項2】
前記第2金型は、前記第1金型に当接する第1プレートと、前記第3金型に当接する、前記成形用凹部が形成された第2プレートと、前記第1プレートと前記第2プレートの間に設けられ、前記第2金型用エジェクタプレートが移動可能な空間を形成するスペースブロックと、を備え、
前記第2金型用エジェクタプレートに保持され、前記第1金型に当接することにより、前記第2金型内で、第2金型用エジェクタプレートを中間位置に位置決めし、前記製品エジェクタピンの端面を前記成形用凹部の底面と面一にする中金型用第2エジェクタロッドを設けたことを特徴とする請求項1に記載の樹脂成形装置。
【請求項3】
前記第1金型は、昇降可能に配置される、第1金型用第1エジェクタプレートと、第1金型用第1弾性部材と、を有し、
前記第1金型用第1エジェクタプレートは、前記第2金型用第1エジェクタロッドを押圧可能な第1金型用第1エジェクタロッドを保持し、
前記第1金型用第1弾性部材は、第1金型用第1エジェクタプレートを付勢して第1金型用第1エジェクタロッドにより第1金型用第2エジェクタロッドを押圧可能としたことを特徴とする請求項2に記載の樹脂成形装置。
【請求項4】
前記第2金型は、前記第1金型側と前記第3金型側に挿通し、前記第3金型側に突出可能な第2金型用リターンピンを有し、
前記第1金型用第1エジェクタプレートは、前記第2金型用リターンピンを押圧可能な第1金型用リターンピンを有し、
前記第1金型、前記第2金型及び前記第3金型を閉じた状態で、前記第2金型用リターンピンが前記第3金型に当接すると共に、前記第1金型用リターンピンが前記第2金型用リターンピンに当接して、前記第1金型用第1エジェクタプレートを前記第1金型用弾性部材の付勢力に抗して移動させ、前記第1金型用第1エジェクタロッドを前記第1金型から所定量引き込ませることを特徴とする請求項3に記載の樹脂成形装置。
【請求項5】
前記第1金型は、第1金型用第2エジェクタプレートと、第1金型用第2弾性部材と、をさらに有し、
前記第1金型用第2エジェクタプレートは、前記ランナー溝内で固化した樹脂を突出可能なランナーエジェクタピンを保持し、
前記第1金型用第2弾性部材は、第1金型用第1エジェクタロッドにより第2金型用第1エジェクタロッドを押圧する際、前記第1金型用第2エジェクタプレートを付勢して、ランナーエジェクタピンがランナー溝内に突出しないようにしたことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の樹脂成形装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2012−143937(P2012−143937A)
【公開日】平成24年8月2日(2012.8.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−3082(P2011−3082)
【出願日】平成23年1月11日(2011.1.11)
【出願人】(592028846)第一精工株式会社 (94)
【Fターム(参考)】