JP2000117750A - 樹脂成型用金型のクリーニング装置およびクリーニング方法 - Google Patents

樹脂成型用金型のクリーニング装置およびクリーニング方法

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JP2000117750A
JP2000117750A JP10289104A JP28910498A JP2000117750A JP 2000117750 A JP2000117750 A JP 2000117750A JP 10289104 A JP10289104 A JP 10289104A JP 28910498 A JP28910498 A JP 28910498A JP 2000117750 A JP2000117750 A JP 2000117750A
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mold
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gas
cleaning
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Hiroshi Haji
宏 土師
Isamu Morisako
勇 森迫
Tetsuhiro Iwai
哲博 岩井
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1753Cleaning or purging, e.g. of the injection unit

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金型の成型面、殊に金型の孔部の縁部に付着
した樹脂をきれいにクリーニングできる樹脂成型用金型
のクリーニング装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 ノズル31を下金型2の上面上に位置さ
せ、ガスボンベ36からノズル31にヘリウムと酸素の
混合ガスを供給する。またノズル31に装着された通気
性の第1の電極32に高周波電源34の電圧を印加す
る。すると酸素ラジカルが生成されて下金型2の上面に
吹き付けられ、上面に付着する樹脂Kを酸化して分解す
る。移動テーブルを駆動してノズル31を水平移動させ
ながら、成型面をクリーニングしていく。殊に孔部13
の縁部(入口部)に付着する樹脂Kをきれいにクリーニ
ングできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂成型用金型の
クリーニング装置およびクリーニング方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】電子部品は、ウェハから切り出されたチ
ップを樹脂でモールドして製造される。樹脂モールドを
形成する樹脂成型装置は、上金型と下金型の間にチップ
をはさみ、チップを包囲するキャビティ内に溶融樹脂を
圧入して樹脂モールドを形成するようになっている。そ
して樹脂を硬化させた後、上金型と下金型を分離して成
型品を取り出すようになっている。
【0003】金型の表面(成型面)には樹脂が付着しや
すい。付着した樹脂は成型品の形状に悪影響を与える。
そこで従来は、作業者がブラシなどの清掃具でブラッシ
ングするなどして金型の表面を手作業で適宜クリーニン
グしていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の金
型のクリーニング方法では重量のある金型を樹脂成型装
置から取りはずして入念にクリーニングしなければなら
ないため作業者の労働負担が大きく多大な時間を要する
ものであった。またクリーニング作業中に金型を落下さ
せて傷つけやすく、更には使用直後の金型は一般に高温
(180°C程度)であるため手作業によるクリーニン
グは危険であるなどの問題点があった。
【0005】また金型には、樹脂をキャビティに圧入す
るための湯道に通じる孔部や、成型品を金型から取り出
すためのエジェクタピンを挿入する孔部などが形成され
ており、これらの孔部の縁部や内部に樹脂がこびり付き
やすいものであるが、従来の手作業によるクリーニング
方法では、このような縁部や内部にこびり付いた樹脂を
きれいに除去しにくいものであった。このような問題
は、電子部品の樹脂モールドの成型に限らず、殊に精密
な成型精度が要求される樹脂成型装置一般に見られるも
のであった。
【0006】したがって本発明は、金型の成型面、殊に
金型の孔部の縁部に付着した樹脂をきれいにクリーニン
グできる樹脂成型用金型のクリーニング装置およびクリ
ーニング方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、ノズルと、こ
のノズルに設けられて高周波電源に接続される電極と、
ノズルの内部にヘリウムガスをベースガスとするプラズ
マ発生用ガスを供給するガス供給手段とを備え、前記ノ
ズルから活性化したガスを樹脂成型用金型へ向って吹き
出させることを特徴とする樹脂成型用金型のクリーニン
グ装置である。
【0008】また好ましくは、前記ノズルを樹脂成型用
金型の成型面に対して相対的に水平移動させる水平移動
手段を備えた。
【0009】また本発明は、ノズルを樹脂成型用金型の
成型面に対向させてノズルへガス供給手段からプラズマ
発生用ガスを供給し、またこのノズルに設けられた電極
に高周波電圧を印加してガスを活性化し、この活性化に
より生成した少なくとも酸素ラジカルを前記成型面に吹
き付けて前記成型面に付着する樹脂を分解してクリーニ
ングすることを特徴とする樹脂成型用金型のクリーニン
グ方法である。
【0010】上記構成において、ノズルにプラズマ発生
用ガスを送って電極に高周波電圧を印加するとガスは活
性化し、金型の成型面に吹き付けられて成型面に付着す
る樹脂を分解してクリーニングする。また水平移動手段
でノズルを水平移動させることにより、成型面の任意の
場所をクリーニングできる。
【0011】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)図1は本発明の
実施の形態1の樹脂成型装置の斜視図、図2は同樹脂成
型用金型のクリーニング装置の斜視図、図3は同樹脂成
型用金型のクリーニング装置の構成図、図4は同樹脂成
型用金型のクリーニング装置のノズルの拡大断面図、図
5は同金型のクリーニングの説明図である。
【0012】まず、図1を参照して樹脂成型装置の全体
構造を説明する。1は下型本体であり、下金型2が装着
されている。下型本体1の4隅にはガイドロッド3が立
設されており、ガイドロッド3には上型本体4が昇降自
在に挿着されている。上型本体4には上金型5が装着さ
れている。ガイドロッド3の上部には天台6が装着され
ており、天台6上には型締め用のモータ7が配設されて
いる。モータ7が駆動すると、上型本体4はガイドロッ
ド3に沿って上下動する。10は下金型2上にチップが
装着されたリードフレームなどの基板を搬入する搬入ア
ームである。
【0013】図3において、下金型2の上面と上金型5
の下面は成型面となっており、それぞれキャビティ8,
9が互いに対向する位置に形成されている。下金型2の
中央には孔部11が形成されており、孔部11にはプラ
ンジャ12が上下動自在に挿入されている。またキャビ
ティ8の直下にも孔部13が形成されており(図5も参
照)、孔部13にはエジェクタピン14が上下動自在に
挿入されている。
【0014】チップをモールドするモールド樹脂は次の
ようにして成型される。下金型2のキャビティ8に基板
に装着されたチップ(図示せず)を配置し、上金型5を
下降させてキャビティ8,9内にチップを密閉する。次
にプランジャ12を押し上げてプランジャ12上の溶融
樹脂を湯道(図示せず)を通してキャビティ8,9内に
圧入する。次いでキャビティ8,9内の溶融樹脂が硬化
したならば、上金型5を上昇させて下金型2から分離
し、キャビティ8内の成型品(モールド樹脂)をエジェ
クタピン14で下方から突き上げ、成型品を下金型2か
ら取り出す。
【0015】モールド樹脂は以上のようにして成型され
るが、モールド樹脂を繰り返し成型する間に、モールド
樹脂の成型面である下金型2の上面や上金型5の下面に
は有機物である樹脂が次第に付着する。殊に孔部11,
13の縁部(入口部)や湯道には樹脂が付着しやすく、
付着した樹脂はモールド樹脂の形状に悪影響を及ぼす。
そこで次に、成型面に付着した樹脂をクリーニングする
クリーニング装置について説明する。
【0016】図1および図2において、20は水平移動
手段としての移動テーブルであり、Xテーブル21とY
テーブル22を段積して構成されている。Xテーブル2
1とYテーブル22は同構造であって、それぞれ送りね
じ23と送りねじ23に螺着されたナット24を備えて
おり、モータ25を駆動して送りねじ23を回転させる
と、ナット24は送りねじ23に沿って水平移動する。
なおYテーブル22のナット24はXテーブル21の下
方に隠れている。ここで、Yテーブル22の送りねじ2
3を回転させるとXテーブル21はこの送りねじ23に
沿ってY方向へ移動し、またXテーブル21の送りねじ
23を回転させるとXテーブル21のナット24はこの
送りねじ23に沿ってX方向へ移動する。26は高周波
電源(後述)のマッチングボックスである。
【0017】Xテーブル21のナット24から下金型2
の上方へ向ってアーム30が延出している。アーム30
の先端部にはノズル31が装着されている。図3〜図5
において、ノズル31の内部には第1の電極32と第2
の電極33が互いに上下に間隔をおいて装着されてい
る。第1の電極32と第2の電極33は孔部32a,3
3aが形成された多孔板から成り、通気性を有してい
る。第1の電極32は高周波電源34に接続されてお
り、第2の電極33は接地部35に接地されている。
【0018】図3および図4において、36はガス供給
手段としてのガスボンベであり、減圧器37、流量計3
8、ガスバルブ39を介してノズル31に接続されてお
り、ノズル31にプラズマ発生用ガスを供給する。本形
態のプラズマ発生用ガスはヘリウムHeをベースガスと
しており、これに酸素を混合している。ヘリウムと酸素
の体積比は好ましくは9:1程度である。ヘリウムは、
大気圧付近でもプラズマ化しやすい特性を有しており、
かつ安全・安価であるという長所を有しているので、ヘ
リウムをベースガスとして使用するものである。
【0019】次にクリーニング作業を説明する。図3に
示すように、下金型2と上金型5を分離し、移動テーブ
ル20を駆動してノズル31を下金型2の上面(成型
面)上に位置させる。そこでガスボンベ36からノズル
31にプラズマ発生用ガス(ヘリウムと酸素の混合ガ
ス)を供給し、また第1の電極32に高周波の電圧を印
加する。すると図5に示すようにノズル31内を通過す
るプラズマ発生用ガスは活性化すなわちプラズマ化され
ヘリウムHeはイオン化してヘリウムイオンHe+とな
り、また酸素は酸素イオンと酸素ラジカルO*となる。
-は電離した酸素(酸素イオン)、e-は電子である。
このようにして活性化により生成したHe+とO*はノズ
ル31内の第2の電極33の孔部33aを通過して下方
へ吹き出し、下金型2の上面に吹き付けられ、この上面
に付着する有機物(樹脂)Kを酸化させて分解する。殊
に酸素ラジカルO*は有機物Kの分解能力が大きい。
【0020】移動テーブル20を駆動してノズル31を
X方向やY方向へ水平移動させながら、下金型2の上面
をクリーニングしていく。またノズル31を上下反転手
段(図外)により上下反転させてその吹出し側を上金型
5の下面に向けることにより、この下面にクリーニング
も同様にして行うことができる。この場合、ノズル31
を上下動自在にして上金型5の下面に接近できるように
することが望ましい。
【0021】(実施の形態2)図6は本発明の実施の形
態2の樹脂成型用金型のクリーニング装置のノズルの拡
大断面図である。図6においてノズル41はパイプ状で
あり、その内部に第1の電極42が設けられている。第
1の電極42は高周波電源34に接続されている。また
ノズル41は導電体より成り、接地部35で接地されて
第2の電極になっている。実施の形態1と同一要素には
同一符号を付している。
【0022】本形態2の動作は形態1と同様であって、
ガスボンベ36から送られてきたプラズマ発生用ガスを
ノズル41内で活性化し、ノズル41内を通過させて金
型に吹き付ける。勿論、このノズル41も、実施の形態
1と同様に移動テーブル20により水平移動させる。
【0023】本形態1および2のクリーニング装置は次
のような利点がある。(1)ノズルは下金型や上金型に
対して水平移動するので、成型面の所望の場所、殊に孔
部の縁部や湯道などの樹脂の付着しやすい場所を入念に
クリーニングでき、また形状や寸法の異る多品種の下金
型や上金型のクリーニングに適用できる。(2)成型面
の所望場所に向ってノズルから比較的少量のガスを吹き
付ければよいので、プラズマ発生用ガスの消費量を節減
できる。(3)ヘリウムをベースガスとし、これに酸素
などの有機物分解ガスをヘリウムよりも比較的少量混合
することにより、常圧(大気圧)下においても容易にガ
スを活性化できる。しかもヘリウムは安全・安価であ
る。(4)ノズルの寸法を大きくすれば、広域のクリー
ニングも可能となる。この場合、移動テーブルは必ずし
も必要としない。
【0024】本発明は上記形態に限定されないのであっ
て、例えばノズルは手持式にして手動的に水平移動させ
るようにしてもよい。またノズルへ供給するプラズマ発
生用ガスは樹脂(有機物)の分解力の大きいものであれ
ばよく、ヘリウムや酸素に限定されない。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、樹
脂成型用金型の成型面に付着する樹脂を作業性よくクリ
ーニングすることができ、また形状や寸法の異る多品種
の金型をクリーニングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の樹脂成型装置の斜視図
【図2】本発明の実施の形態1の樹脂成型用金型のクリ
ーニング装置の斜視図
【図3】本発明の実施の形態1の樹脂成型用金型のクリ
ーニング装置の構成図
【図4】本発明の実施の形態1の樹脂成型用金型のクリ
ーニング装置のノズルの拡大断面図
【図5】本発明の実施の形態1の金型のクリーニングの
説明図
【図6】本発明の実施の形態2の樹脂成型用金型のクリ
ーニング装置のノズルの拡大断面図
【符号の説明】
2 下金型 5 上金型 20 移動テーブル 31,41 ノズル 32,42 第1の電極 33,41 第2の電極 34 高周波電源 36 ガスボンベ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩井 哲博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 3B116 AA46 AB51 BB22 BB55 BC00 4F202 AM11 AM13 CA11 CB01 CS02 5F061 AA01 BA01 CA21 DA02 DC01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ノズルと、このノズルに設けられて高周波
    電源に接続される電極と、ノズルの内部にヘリウムガス
    をベースガスとするプラズマ発生用ガスを供給するガス
    供給手段とを備え、前記電極に高周波電圧を印加して前
    記ノズル内を通過するプラズマ発生用ガスを活性化し、
    このノズルから活性化したガスを樹脂成型用金型へ向っ
    て吹き出させることを特徴とする樹脂成型用金型のクリ
    ーニング装置。
  2. 【請求項2】前記ノズルを樹脂成型用金型の成型面に対
    して相対的に水平移動させる水平移動手段を備えたこと
    を特徴とする請求項1記載の樹脂成型用金型のクリーニ
    ング装置。
  3. 【請求項3】ノズルを樹脂成型用金型の成型面に対向さ
    せてノズルへガス供給手段からプラズマ発生用ガスを供
    給し、またこのノズルに設けられた電極に高周波電圧を
    印加して前記ノズル内を通過するプラズマ発生用ガスを
    活性化し、この活性化したガスを前記成型面に吹き付け
    て前記成型面に付着する樹脂を分解してクリーニングす
    ることを特徴とする樹脂成型用金型のクリーニング方
    法。
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