JP2009101615A - Transfer resin molding method and transfer molding apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はトランスファ樹脂モールド方法およびトランスファモールド装置に関し、より詳細にはキャビティに樹脂を充填した後、キャビティに充填された樹脂に樹脂圧を作用させた状態を保持する保圧工程における制御を特徴とするトランスファ樹脂モールド方法およびトランスファモールド装置に関する。 The present invention relates to a transfer resin molding method and a transfer mold apparatus. More specifically, the present invention is characterized by control in a pressure holding process in which a resin is applied to a resin after filling the cavity and then the resin pressure is applied to the resin. The present invention relates to a transfer resin molding method and a transfer molding apparatus.
トランスファモールド装置では、型開きした状態で金型に被成形品を供給し、ポットに樹脂タブレットを供給した後、型締めしてポット内で溶融した樹脂をプランジャによりキャビティに圧送してキャビティに樹脂を充填し、樹脂を熱硬化させた後、型開きして成形品を搬出する操作がなされる。プランジャはキャビティに樹脂を充填するために所定の圧力で樹脂を圧送するのであるが、成形品（成形樹脂）中にボイドが残ったりしないように樹脂注入圧力を制御し、キャビティに樹脂を充填した後、保圧工程によってキャビティ内の樹脂に樹脂圧を加えて樹脂モールドするといった制御がなされる。 In the transfer mold apparatus, after the mold is opened, the molded product is supplied to the mold, the resin tablet is supplied to the pot, the mold is clamped and the molten resin in the pot is pumped to the cavity by the plunger, and the resin is sent to the cavity. After the resin is filled and the resin is thermoset, the mold is opened and the molded product is taken out. The plunger pumps the resin at a predetermined pressure to fill the cavity with resin, but the resin injection pressure is controlled so that no voids remain in the molded product (molded resin), and the cavity is filled with resin. Thereafter, control is performed such that resin pressure is applied to the resin in the cavity and resin molding is performed in the pressure-holding step.
トランスファ樹脂モールド方法における制御方法としては、たとえば、キャビティに樹脂を注入する際にはプランジャを速度制御し、キャビティに樹脂が充填される直前で高速から低速に切り換え、キャビティに樹脂が完全に充填された後はトルク制御に切り換えて樹脂モールドする方法（特許文献１参照）、キャビティに樹脂を充填完了するまでは低圧で樹脂を圧送し、すべてのキャビティに樹脂が充填された後は、樹脂圧を高圧に切り換えて樹脂中のボイドを除去する方法（特許文献２参照）等がある。
いずれの制御方法においても、キャビティに樹脂を充填した後、一定時間、樹脂圧を高圧に保持する工程（保圧工程）を経過させて樹脂モールドしている。保圧工程は、キャビティに完全に樹脂が充填された状態で高圧を保持することにより、キャビティ内に完全に樹脂を充填して樹脂モールドすることを目的としている。
As a control method in the transfer resin molding method, for example, when the resin is injected into the cavity, the speed of the plunger is controlled and switched from high speed to low speed immediately before the cavity is filled with the resin so that the cavity is completely filled with the resin. After that, switch to torque control and mold the resin (see Patent Document 1). Pump the resin at low pressure until the cavities are completely filled with resin. After all the cavities are filled with resin, There is a method of removing voids in the resin by switching to high pressure (see Patent Document 2).
In any of the control methods, after filling the cavity with the resin, the resin molding is performed by passing through a step of maintaining the resin pressure at a high pressure (pressure holding step) for a certain time. The pressure-holding step is intended to mold the resin by completely filling the cavity with the resin by holding the high pressure while the cavity is completely filled with the resin.
図５は、樹脂成形部が３列に配置される成形品を樹脂モールドする際のトランスファの押し上げ位置と、カル内における樹脂圧力を対比して定性的に示したものである。トランスファの押し上げ位置は、ポット内におけるプランジャの押し上げ位置に相当する。また、カル内の樹脂圧力は実際には直接的に検知することはできず、プランジャの基部に取り付けたセンサの圧力から類推している。
図６は、ポットからキャビティに樹脂が充填される状態を示したもので、樹脂モールド金型に形成された、金型カル１０、キャビティ１２、ランナ路１４、第１ゲート１６ａ、第２ゲート１６ｂ、第３ゲート１６ｃを示す。
FIG. 5 qualitatively shows the transfer push-up position and the resin pressure in the cull when resin molding is performed on molded products having resin molding portions arranged in three rows. The push-up position of the transfer corresponds to the push-up position of the plunger in the pot. In addition, the resin pressure in the cull cannot actually be detected directly, and is inferred from the pressure of the sensor attached to the base of the plunger.
FIG. 6 shows a state in which the resin is filled from the pot into the cavity. The mold cull 10, the cavity 12, the runner path 14, the first gate 16a, and the second gate 16b formed in the resin mold. The third gate 16c is shown.
図５に示すように、プランジャはキャビティに樹脂が充填されるまでは一定の速度で樹脂を押し上げるように速度制御される（グラフのＴ１の領域）。キャビティに樹脂が充填完了すると（グラフのＴ３の領域）保圧工程に移り、サーボモータによってプランジャに一定の保圧が加えられた状態で保持される。キャビティに完全に樹脂が充填される時点から若干前（グラフのＴ２の領域）からは低速制御に切り換えてキャビティに樹脂が充填される。
このプランジャの動作に対応するカル内の樹脂圧力をみると、ポット内で溶融した樹脂がプランジャによって押し上げられセンターカルに充填される（グラフのＡ〜Ｂ）までは低圧で進み、センターカルに樹脂が充填された状態から第１ゲート位置まで樹脂が到達する間（グラフのＢ〜Ｃ）で樹脂圧が若干上昇する。
図６（ａ）は金型カル１０に樹脂２０が充填された状態、図６（ｂ）はランナ路１４から第１ゲート１６ａまで樹脂が到達した状態を示す。
As shown in FIG. 5, the speed of the plunger is controlled so as to push up the resin at a constant speed until the cavity is filled with the resin (region T1 in the graph). When the resin is completely filled in the cavity (region T3 in the graph), the process proceeds to a pressure holding step, and the plunger is held in a state where a constant pressure is applied to the plunger by the servo motor. The resin is filled in the cavity by switching to low speed control slightly before the time when the resin is completely filled in the cavity (region T2 in the graph).
When the resin pressure in the cull corresponding to the operation of the plunger is seen, the resin melted in the pot is pushed up by the plunger and filled at the center cal (A to B in the graph), and proceeds at a low pressure. The resin pressure slightly increases while the resin reaches the first gate position from the state filled with (B to C in the graph).
FIG. 6A shows a state where the mold cull 10 is filled with the resin 20, and FIG. 6B shows a state where the resin reaches the runner path 14 to the first gate 16a.
次いで、第１ゲートから第２ゲートに達したところ（グラフのＤ）で若干樹脂圧が上がり、第３ゲート（グラフのＥ）に達してキャビティ１２に樹脂が充填されると樹脂圧が大きく上昇する。
図６（ｃ）は、第３ゲート１６ｃまで樹脂２０が充填された状態、図６（ｄ）は、最終のキャビティ１２まで樹脂２０が充填された状態を示す。なお、図６はキャビティに樹脂が充填される一例を示したもので、ランナの太さやゲートの設計、樹脂モールド条件によってキャビティへの樹脂の充填度合いは異なるものとなる。
図５のＥ〜Ｆの領域は、キャビティ内に完全に樹脂を充填する動作に相当する。グラフのＧ領域は、キャビティに完全に樹脂が充填された後、さらに圧力を高めて保圧する工程（保圧工程）である。この保圧工程によって完全にキャビティ内に樹脂が充填され、最終的に樹脂が熱硬化する。樹脂が硬化した状態でカル内における実効的な圧力はゼロとなる。
6C shows a state where the resin 20 is filled up to the third gate 16c, and FIG. 6D shows a state where the resin 20 is filled up to the final cavity 12. FIG. FIG. 6 shows an example in which the cavity is filled with resin, and the degree of resin filling into the cavity varies depending on the runner thickness, gate design, and resin molding conditions.
Regions E to F in FIG. 5 correspond to the operation of completely filling the cavity with the resin. The G region in the graph is a step (pressure holding step) in which pressure is further increased after the cavity is completely filled with resin. By this pressure holding process, the resin is completely filled in the cavity, and finally the resin is thermally cured. When the resin is cured, the effective pressure in the cull becomes zero.
保圧工程は、キャビティに充填された樹脂に加圧力を加えることにより、キャビティ内のボイドを潰したり、エアベントからキャビティ内のエアや樹脂が排出されキャビティの樹脂圧が下がった場合には樹脂を補充して完全な樹脂モールドがなされるようにすることを目的としている。
しかしながら、従来の保圧工程では、キャビティに樹脂を補充するといった保圧工程が目的とする作用はさほど有効に機能していない。これは、保圧工程においてはプランジャが一度停止した後は、静摩擦力が作用してプランジャの動きが妨げられ、かなりの圧力低下を受けても追従できないこと、加えて、保圧工程中にキャビティや樹脂路に充填された樹脂が硬化開始し、プランジャによって樹脂を加圧しても、キャビティに樹脂を補充するといった意図した作用が起こりにくくなるからである。
In the pressure-holding process, by applying pressure to the resin filled in the cavity, voids in the cavity are crushed, or when the air or resin in the cavity is discharged from the air vent and the resin pressure in the cavity drops, the resin is removed. The purpose is to replenish and make a complete resin mold.
However, in the conventional pressure-holding process, the intended action of the pressure-holding process of replenishing the cavity with resin does not function so effectively. This is because, after the plunger has stopped once in the pressure holding process, the movement of the plunger is hindered by the static friction force and cannot follow even if it receives a considerable pressure drop. This is because the resin filled in the resin path starts to harden, and even if the resin is pressurized by the plunger, the intended action of replenishing the resin to the cavity is less likely to occur.
この結果、エアベントからエアや樹脂が漏出してキャビティ内の樹脂圧が下がっても、必ずしも保圧工程によって的確に樹脂が補充されるとは限らず、キャビティ内で樹脂の未充填が生じるといったことが起こり得る。実際に、リードフレームを樹脂モールドした場合に、リードと成形樹脂との間にわずかな（５μｍ程度）空隙が生じ、リードが完全に樹脂によって封止されない場合があることが観察されている。このような問題は、保圧工程で完全に樹脂が補充されれば解消される筈である。 As a result, even if air or resin leaks from the air vent and the resin pressure in the cavity drops, the resin is not always replenished accurately by the pressure-holding process, and the resin is not filled in the cavity. Can happen. In fact, it has been observed that when the lead frame is resin-molded, a slight gap (about 5 μm) is formed between the lead and the molding resin, and the lead may not be completely sealed by the resin. Such a problem should be solved if the resin is completely replenished in the pressure holding step.
また、逆に、LED製品の封止に用いられるような粘度が低い（流動性が高い）樹脂を使用して樹脂モールドする場合には、高圧で樹脂モールドすると、ポットとプランジャとの摺動隙間から樹脂が漏れてしまう問題、キャビティに樹脂が充填された状態で過度に樹脂圧を作用させるとエアベントから樹脂が漏出してしまうという問題が生じる。LED製品のように光を透過させる樹脂を使用する製品では、樹脂中にフィラーを混入させることができないために成形品のシュリンクが大きくなるという問題があり、この問題を解決するには成形樹脂圧力を高めることが最も有効である。しかしながら、樹脂漏れが生じるために樹脂圧を高めることができず、成形品の変形についても問題となる。 Conversely, when resin molding is performed using a resin with low viscosity (high fluidity) used for sealing LED products, if the resin molding is performed at a high pressure, the sliding gap between the pot and the plunger The problem that the resin leaks from the air vent, and the problem that the resin leaks from the air vent when the resin pressure is excessively applied while the cavity is filled with the resin occur. Products that use light-transmitting resins, such as LED products, have the problem that the shrinkage of the molded product increases because fillers cannot be mixed into the resin. Is most effective. However, since resin leakage occurs, the resin pressure cannot be increased, and deformation of the molded product also becomes a problem.
本発明は、これらの課題を解決すべくなされたものであり、保圧工程においてキャビティに的確に樹脂を補充することを可能としてキャビティ内での樹脂の未充填を防止し、また樹脂モールドによってLED製品を製造する場合のように、高圧での樹脂モールドに適さない樹脂を使用する場合でも、エアベントからの樹脂漏れを防止して的確な樹脂モールドを可能にするトランスファ樹脂モールド方法およびトランスファモールド装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve these problems, and it is possible to accurately refill the cavity in the pressure-holding process, thereby preventing unfilling of the resin in the cavity, and the resin mold allows the LED to be filled. A transfer resin molding method and a transfer mold apparatus that enable accurate resin molding by preventing resin leakage from an air vent even when using a resin that is not suitable for resin molding at high pressure as in the case of manufacturing a product. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために、本発明は次の構成を備える。
すなわち、キャビティに樹脂を充填した後、プランジャにより前記キャビティに充填された樹脂を加圧する保圧工程を備えるトランスファ樹脂モールド方法において、前記保圧工程として前記プランジャによる加圧力が異なる複数の保圧工程を設定し、より後工程の保圧工程においては、その直前の工程における加圧力を上回る加圧力となるように制御することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention comprises the following arrangement.
That is, in the transfer resin molding method including a pressure-holding step of pressurizing the resin filled in the cavity with a plunger after filling the resin with the cavity, the pressure-holding step includes a plurality of pressure-holding steps with different pressures applied by the plunger. Is set, and the control is performed so that the pressure is higher than the pressure in the immediately preceding process in the pressure holding process in the subsequent process.
前記保圧工程として、第１保圧工程と第２保圧工程との２工程からなる保圧工程を設定することによって、たとえば第１保圧工程においてはプランジャによる樹脂の加圧力をエアベントから樹脂が漏出しない加圧力に設定してエアベントからの樹脂の漏出を抑え、次いで、第２保圧工程において、プランジャによる加圧力を増大させることによってボイドのない樹脂モールドを可能にすることができる。
キャビティに補充された樹脂は、最も樹脂が流れやすいために硬化せず最後まで残っている樹脂通路を辿ってキャビティ内を進み、あたかもくさびのようにキャビティ内を進んで粘度が高くなった樹脂に圧力を作用させる。この通路は細いので、ワイヤを流すなどの力はなく、流動抵抗が高いため、トランスファ機構に130kgf／cm2程度の第２保圧力を作用させたとしても、キャビティ内の実効樹脂圧力は100kgf／cm2程度の通常の成形樹脂圧力程度に減衰し、半導体チップなどに過度の樹脂圧力を作用させて損傷させることはなく、樹脂は半導体チップやワイヤ周辺の樹脂が流れ難い部分を自己選択的に回避し、フィラーや粘度が高い樹脂の流れによって半導体チップの保護膜や金型の表面処理を傷つけることがない。これらの作用はカラーレジン成型試験によって知ることができる。
As the pressure holding step, by setting a pressure holding step consisting of two steps, a first pressure holding step and a second pressure holding step, for example, in the first pressure holding step, the pressure of the resin by the plunger is changed from the air vent to the resin. It is possible to suppress the resin leakage from the air vent by setting the pressure so as not to leak, and then to increase the pressure applied by the plunger in the second pressure holding step, thereby enabling a resin mold without voids.
The resin replenished in the cavity is the resin that has the highest viscosity because it flows through the cavity through the resin path that remains to the end without curing because the resin flows most easily, as if it progresses in the cavity like a wedge. Apply pressure. Since this passage is thin, there is no force to flow the wire and the flow resistance is high. Even if a second holding pressure of about 130 kgf / cm 2 is applied to the transfer mechanism, the effective resin pressure in the cavity is 100 kgf / It attenuates to the normal molding resin pressure of about cm 2 and does not damage the semiconductor chip by applying excessive resin pressure. The resin is self-selective in the part where the resin around the semiconductor chip and the wire is difficult to flow. This avoids damage to the protective film of the semiconductor chip and the surface treatment of the mold due to the flow of the filler and the resin having a high viscosity. These effects can be known by a color resin molding test.
前記保圧工程を制御する方法として、前記キャビティ内における樹脂の粘度が上昇し、樹脂モールド金型に形成されたエアベントからの樹脂の漏出が抑制される状態となったところで、次の保圧工程に切り換える方法、あるいは、前記保圧工程を制御する方法として、前記キャビティ内の樹脂が液相と固相とが混在した状態となったところで、次の保圧工程に切り換える方法は、エアベントからの樹脂の漏出を防止し、次の保圧工程においてキャビティに充填された樹脂に十分な樹脂圧を作用させることによって、ボイドのない良好な樹脂モールドができる点で有効である。 As a method for controlling the pressure-holding step, when the viscosity of the resin in the cavity is increased and the resin leakage from the air vent formed in the resin mold is suppressed, the next pressure-holding step is performed. As a method of switching to the pressure holding step, or as a method of controlling the pressure holding step, when the resin in the cavity is in a mixed state of the liquid phase and the solid phase, the method of switching to the next pressure holding step is This is effective in that a good resin mold free from voids can be obtained by preventing resin leakage and applying sufficient resin pressure to the resin filled in the cavity in the next pressure holding step.
また、前記樹脂としてフィラーを含まない樹脂材を用いるトランスファモールド方法において、前記保圧工程を制御する方法として、少なくとも最初の保圧工程においては、樹脂モールド金型に形成されたエアベントから樹脂が漏出しない加圧力に設定し、前記キャビティ内の樹脂の粘度が上昇し、樹脂モールド金型に形成された前記エアベントからの樹脂の漏出が抑制される状態となったところで、次の保圧工程に切り換えることは、樹脂の流動性が高い場合でもエアベントからの樹脂の漏出を抑制し、かつ樹脂中にボイドが残留することを防止し、樹脂シュリンクによって成形品が変形するといったことを効果的に抑制することが可能となる。 In the transfer molding method using a resin material that does not include a filler as the resin, the resin leaks from the air vent formed in the resin mold at least in the first pressure holding step as a method for controlling the pressure holding step. When the pressure of the resin in the cavity rises and the leakage of the resin from the air vent formed in the resin mold is suppressed, switch to the next pressure holding process. This suppresses resin leakage from the air vent even when the resin fluidity is high, prevents voids from remaining in the resin, and effectively suppresses deformation of the molded product due to resin shrinkage. It becomes possible.
また、ポットに供給された樹脂をキャビティに充填するトランスファ機構を備えたトランスファモールド装置において、前記キャビティに樹脂を充填した後、プランジャによりキャビティに充填された樹脂を加圧する保圧工程における前記プランジャによる加圧力を制御する制御部を備え、該制御部は、より後工程の保圧工程における前記プランジャによる加圧力が、その直前の保圧工程での加圧力を上回るように設定した複数の保圧工程にしたがって前記トランスファ機構を制御することを特徴とする。
前記制御部は、前記プランジャに設置されたセンサの検知信号をモニタして、前記トランスファ機構を制御することによって、さらに的確な樹脂モールドが可能となる。
Further, in the transfer mold apparatus having a transfer mechanism for filling the cavity with the resin supplied to the pot, the plunger fills the cavity and then pressurizes the resin filled in the cavity with the plunger. A control unit that controls the pressurizing force, and the control unit has a plurality of holding pressures set so that the pressurizing force by the plunger in a subsequent pressure-holding step exceeds the pressurizing force in the immediately preceding pressure-holding step. The transfer mechanism is controlled according to a process.
The control unit monitors a detection signal of a sensor installed on the plunger and controls the transfer mechanism, thereby enabling more accurate resin molding.
本発明に係るトランスファ樹脂モールド方法およびトランスファモールド装置によれば、プランジャにより樹脂を加圧する加圧力が異なる複数の保圧工程によって樹脂モールドし、より後工程においてはプランジャによる加圧力を増大させるように制御することによって、エアベントからの樹脂の漏出を防止し、キャビティに充填された樹脂に的確に樹脂圧を作用させることにより、成形品の樹脂中にボイドが残留することを防止し、樹脂シュリンクによって成形品が反るといった問題を解消して高品質の樹脂モールドを可能にする。 According to the transfer resin molding method and the transfer mold apparatus according to the present invention, resin molding is performed by a plurality of pressure-holding steps with different pressing forces for pressing the resin by the plunger, and the pressing force by the plunger is increased in a later step. By controlling, resin leakage from the air vent is prevented, and resin pressure is applied to the resin filled in the cavity, thereby preventing voids from remaining in the resin of the molded product. It solves the problem of warping of molded products and enables high-quality resin molding.
（トランスファモールド装置）
図１は、本発明に係るトランスファモールド方法にしたがって被成形品を樹脂モールドするトランスファモールド装置の主要部の構成を示す。本実施形態のトランスファモールド装置５０は、樹脂モールド金型である上型３０および下型３２を備える。下型３２には、ポット３３を挟む配置に２枚の被成形品５を配置する一対のセット凹部３２ａが設けられる。上型３０には、被成形品５を封止するキャビティ３０ａ、ポット３３とキャビティ３０ａとを連通させるランナ路３４およびゲート３５が設けられる。ランナ路３４は、ポット３３に対向して上型３０に設けられた金型カル３６に接続されるとともに、金型カル３６を介してポット３３に連通される。
(Transfer mold equipment)
FIG. 1 shows a configuration of a main part of a transfer molding apparatus for resin molding a product to be molded according to the transfer molding method according to the present invention. The transfer mold apparatus 50 of this embodiment includes an upper mold 30 and a lower mold 32 that are resin mold dies. The lower mold 32 is provided with a pair of set recesses 32a in which the two molded articles 5 are arranged so as to sandwich the pot 33 therebetween. The upper die 30 is provided with a cavity 30a for sealing the molded product 5, a runner passage 34 for connecting the pot 33 and the cavity 30a, and a gate 35. The runner path 34 is connected to a mold cull 36 provided in the upper mold 30 so as to face the pot 33, and communicates with the pot 33 through the mold cull 36.
図１に示す樹脂モールド金型には、図６に示した金型カル１０、キャビティ１２およびランナ路１４についての平面配置と同様に、金型カル３６から延出する一対のランナ路３４，３４の１本のランナ路３４に、枝分かれ状に配されたゲート３５を介して、６個のキャビティ３０ａが設けられている。
下型３２には複数個のポット３３が所定間隔をあけて一列に配置され、各々のポット３３に対向して上型３０には金型カル３６が設けられ、各々の金型カル３６から両側にランナ路３４が延設されている。
The resin mold shown in FIG. 1 includes a pair of runner paths 34 and 34 extending from the mold cull 36 in the same manner as the planar arrangement of the mold cull 10, the cavity 12 and the runner path 14 shown in FIG. Six cavities 30a are provided in one runner passage 34 through gates 35 arranged in a branched manner.
A plurality of pots 33 are arranged in a row at a predetermined interval on the lower mold 32, and a mold cull 36 is provided on the upper mold 30 so as to face each pot 33. A runner passage 34 is extended to the end.
下型３２に設けられたポット３３には摺動可能にプランジャ３７が装着され、プランジャ３７の下部に等圧ユニット３８が設けられている。等圧ユニット３８にはプランジャ３７を押動するトランスファユニット４０（本発明におけるトランスファ機構に相当）が連結される。トランスファユニット４０は駆動機構としてのサーボモータ４１を備える。サーボモータ４１の駆動制御は、プランジャ３７の基部に設置されたセンサ４２による検知信号に基づき、制御部４５により入出力インターフェース４３およびモータドライバ４４を介してなされる。センサ４２は、圧力センサであってプランジャ３７下端部側に加えられた圧力を検知し、入出力インターフェース４３を介して制御部４５に出力する。制御部４５は、センサ４２から出力された圧力の出力値に基づいてプランジャ３７によりキャビティ３０ａに樹脂を圧送する際の樹脂圧（加圧力）をサーボモータ４１の駆動制御用に算出する。 A plunger 37 is slidably attached to a pot 33 provided in the lower mold 32, and an isobaric unit 38 is provided below the plunger 37. A transfer unit 40 (corresponding to the transfer mechanism in the present invention) that pushes the plunger 37 is connected to the isobaric unit 38. The transfer unit 40 includes a servo motor 41 as a drive mechanism. The drive control of the servo motor 41 is performed by the control unit 45 via the input / output interface 43 and the motor driver 44 based on a detection signal from the sensor 42 installed at the base of the plunger 37. The sensor 42 is a pressure sensor, detects the pressure applied to the lower end side of the plunger 37, and outputs it to the control unit 45 via the input / output interface 43. The control unit 45 calculates a resin pressure (pressing force) when the resin is pumped into the cavity 30 a by the plunger 37 based on the pressure output value output from the sensor 42 for driving control of the servo motor 41.
図１は、ポット３３にモールド用の樹脂として樹脂タブレット４６を供給し、下型３２のセット凹部３２ａに被成形品５をセットし、上型３０と下型３２とで被成形品５をクランプした状態である。
この状態からポット３３内で溶融した樹脂を、プランジャ３７により加圧しながらキャビティ３０ａに充填することによって被成形品５が樹脂モールドされる。以下では、トランスファモールド装置５０において、プランジャ３７によりキャビティ３０ａに樹脂を充填して樹脂モールドする際の制御方法について説明する。
In FIG. 1, a resin tablet 46 is supplied as a molding resin to the pot 33, the molded product 5 is set in the set recess 32 a of the lower mold 32, and the molded product 5 is clamped by the upper mold 30 and the lower mold 32. It is in the state.
In this state, the resin melted in the pot 33 is filled into the cavity 30a while being pressurized by the plunger 37, whereby the molded product 5 is resin-molded. Below, in the transfer mold apparatus 50, the control method at the time of filling resin to the cavity 30a with the plunger 37 and resin-molding is demonstrated.
（トランスファ樹脂モールド方法）
図２は、本発明に係るトランスファ樹脂モールド方法において特徴的な制御方法を示すもので、ポット３３からキャビティ３０ａに樹脂を圧送し、キャビティ３０ａに充填された樹脂が硬化するまでの工程における、トランスファ押し上げ位置（プランジャ３７の押し上げ位置）とそのときの金型カル３６内の樹脂圧力を対比して示したものである。
(Transfer resin molding method)
FIG. 2 shows a characteristic control method in the transfer resin molding method according to the present invention, in which the transfer of the resin from the pot 33 to the cavity 30a until the resin filled in the cavity 30a is cured is shown. The pushing position (the pushing position of the plunger 37) is compared with the resin pressure in the mold cull 36 at that time.
本実施形態においても、図５に示した従来例と同様に、ポット３３からキャビティ３０ａに樹脂が充填完了する直前まで（領域Ｔ１）は、一定速度でプランジャ３７を押し上げ（速度制御）、キャビティ３０ａに樹脂が充填完了する直前からキャビティ３０ａに樹脂が充填されるまで（領域Ｔ２）の間は低速制御に切り換えてキャビティ３０ａに樹脂を充填する。
ポット３３からキャビティ３０ａに樹脂を充填するまでの工程は、図５に示した従来例と同様であり、ポット３３内でプランジャ３７により樹脂を押し上げる間（グラフのＡ〜Ｂ）は低圧で推移し、金型カル３６に樹脂が充填されてランナ路３４に樹脂が注入されるようになると流路が狭くなることによって樹脂圧が若干上昇して第１ゲート位置まで（グラフのＢ〜Ｃ）到達し、第１ゲート位置に達した後は、第２ゲート位置、第３ゲート位置に樹脂が到達するごとに、僅かずつ樹脂圧が増大していく（グラフのＣ→Ｄ→Ｅ）。
Also in this embodiment, the plunger 37 is pushed up at a constant speed (speed control) until the resin is filled from the pot 33 into the cavity 30a (region T1) just like the conventional example shown in FIG. During the period from immediately before the resin is completely filled until the cavity 30a is filled with the resin (region T2), the control is switched to the low speed control to fill the cavity 30a with the resin.
The process from filling the resin into the cavity 30a from the pot 33 is the same as the conventional example shown in FIG. 5, and the pressure is kept low while the resin is pushed up by the plunger 37 in the pot 33 (A to B in the graph). When the mold cull 36 is filled with resin and the resin is injected into the runner passage 34, the flow passage becomes narrower, so that the resin pressure slightly rises and reaches the first gate position (B to C in the graph). After reaching the first gate position, the resin pressure gradually increases every time the resin reaches the second gate position and the third gate position (C → D → E in the graph).
第３ゲート位置まで樹脂が到達すると、樹脂は最終のキャビティ３０ａ内に充填されていき、最終のキャビティ３０ａに樹脂が充填される直前から樹脂圧は急激に上昇する。キャビティ３０ａに樹脂が充填される直前で低速制御に切り換えているのは、キャビティ３０ａに樹脂が充填完了するタイミングに差異が生じると、最終充填キャビティ３０ａ内ではキャビティ３０ａに充填される樹脂の流速がＮ倍（１ポットに連通するキャビティ数をＮとして）になることから、低速制御に切り換えることによって、樹脂充填流速を抑制することと、充填完了の瞬間のサージング発生を軽減させるようにするためである。 When the resin reaches the third gate position, the resin is filled in the final cavity 30a, and the resin pressure rapidly increases immediately before the resin is filled in the final cavity 30a. The reason for switching to the low speed control immediately before the resin is filled in the cavity 30a is that if there is a difference in the timing when the resin is completely filled in the cavity 30a, the flow rate of the resin filled in the cavity 30a in the final filling cavity 30a Since it becomes N times (the number of cavities communicating with one pot is N), by switching to low speed control, the resin filling flow rate is suppressed and the surging occurrence at the moment of filling completion is reduced. is there.
キャビティ３０ａに樹脂が充填された後は、従来と同様に保圧工程に移るが、本実施形態では、保圧工程を、第１保圧工程と、第１保圧工程に引き続いてなされる第２保圧工程の２工程とし、第１保圧工程（領域Ｇ１）ではプランジャ３７による加圧力（樹脂圧）を従来と同程度もしくは従来よりも低い加圧力（樹脂圧）に設定し、より後工程の第２保圧工程（領域Ｇ２）においては直前の第１保圧工程を上回る加圧力（樹脂圧）に設定して樹脂モールドする。 After the resin is filled in the cavity 30a, the process proceeds to a pressure holding process as in the conventional case. However, in this embodiment, the pressure holding process is performed following the first pressure holding process and the first pressure holding process. In the first pressure holding process (region G1), the pressure (resin pressure) applied by the plunger 37 is set to a pressure (resin pressure) that is the same as or lower than that of the conventional pressure process. In the second pressure holding step (region G2) of the process, the resin pressure is set to a pressure (resin pressure) higher than the immediately preceding first pressure holding step.
前述したように、保圧工程はキャビティ３０ａに充填された樹脂に樹脂圧を作用させ、キャビティ３０ａ内に残留するボイドをなくし（潰す）、エアベントから漏出したエアあるいは樹脂を補完する作用をなすことを目的とする。このために、保圧工程ではキャビティ３０ａへの樹脂の注入圧力を上回る圧力でプランジャ３７を加圧して保圧するが、前述したように、単なる保圧工程として制御したのでは、プランジャ３７はポット３３の内面との静摩擦力によってほとんど移動（上動）せず、キャビティ３０ａ内に充填された樹脂に樹脂圧を効果的に作用させることができない。 As described above, in the pressure holding step, resin pressure is applied to the resin filled in the cavity 30a, voids remaining in the cavity 30a are eliminated (collapsed), and air or resin leaked from the air vent is complemented. With the goal. For this reason, in the pressure-holding step, the plunger 37 is pressurized and held at a pressure that exceeds the pressure at which the resin is injected into the cavity 30a. However, as described above, the plunger 37 is controlled in the mere pressure-holding step. It hardly moves (moves upward) due to the static frictional force with the inner surface of the resin, and the resin pressure cannot be effectively applied to the resin filled in the cavity 30a.
エアベントから漏出される樹脂量をエアベント容積に等しいと仮定し、エアベントから漏出する樹脂をプランジャによって補充すると想定して、その場合のプランジャの移動量を見積もると、エアベントの寸法が0.01mm×5mm×3mmの場合エアベント容積は0.15mm3であり、エアベント部が５箇所あるとするとエアベントから漏出する樹脂量は0.75mm3となる。プランジャ径を14mmとすると、樹脂を補充するために要するプランジャの移動量は約9.7μmとなる。すなわち、エアベントから漏出する樹脂を補充するために要するプランジャの移動量は実際にはきわめて微小であり、保圧工程においてプランジャが移動しないという理由は、エアベントからの樹脂の漏出あるいはエアの漏出に追従させてプランジャを移動させる追従性が不十分であるためということもできる。 Assuming that the amount of resin leaking from the air vent is equal to the air vent volume, and assuming that the resin leaking from the air vent is replenished by the plunger, and estimating the amount of movement of the plunger in that case, the size of the air vent is 0.01 mm x 5 mm x In the case of 3 mm, the air vent volume is 0.15 mm 3 , and if there are five air vent portions, the amount of resin leaking from the air vent is 0.75 mm 3 . If the plunger diameter is 14 mm, the amount of plunger movement required to replenish the resin is about 9.7 μm. In other words, the amount of plunger movement required to replenish the resin leaking from the air vent is actually very small, and the reason that the plunger does not move in the pressure holding process is to follow resin leakage from the air vent or air leakage. It can also be said that the followability for moving the plunger is insufficient.
これに対して、本実施形態では最初の保圧工程である第１保圧工程により所定時間（たとえば10秒程度）樹脂圧を作用させた後、次の保圧工程である第２保圧工程に切り換え、第２保圧工程においては第１保圧工程よりもプランジャ３７の加圧力を高めて樹脂を加圧する。これによって、プランジャ３７は第１保圧工程（領域Ｔ４）の押し上げ位置から第２保圧工程（領域Ｔ５）での押し上げ位置に移動する。第２保圧工程においてプランジャ３７による加圧力を強制的に高めることによって、プランジャ３７の移動追従性が高められ、エアベントからのわずかな樹脂の漏出、エアの漏出に対してプランジャ３７を追従させて移動させることができる。 On the other hand, in this embodiment, after the resin pressure is applied for a predetermined time (for example, about 10 seconds) in the first pressure-holding process that is the first pressure-holding process, the second pressure-holding process that is the next pressure-holding process. In the second pressure-holding step, the pressure of the plunger 37 is increased to pressurize the resin in the second pressure-holding step. As a result, the plunger 37 moves from the pushed-up position in the first pressure-holding step (region T4) to the pushed-up position in the second pressure-holding step (region T5). By forcibly increasing the pressure applied by the plunger 37 in the second pressure holding step, the movement followability of the plunger 37 is improved, and the plunger 37 is caused to follow a slight resin leakage from the air vent and air leakage. Can be moved.
なお、プランジャ３７による加圧力を制御する場合には、実際に金型カル３６内の樹脂圧力を直接的に検知しながら制御することはできないから、プランジャ３７の基部に設置したセンサ４２の出力値をモニタしながら制御部４５によりプランジャ３７による加圧力を制御して、予め設定した第１保圧工程と第２保圧工程にしたがってトランスファユニット４０を制御する。金型カル３６、ランナ路３４、ゲート３５およびキャビティ３０ａに充填されている樹脂は、保圧工程中に徐々に硬化していく。図２では、樹脂に作用する実効的な圧力を想定して描いている。 Note that when controlling the pressure applied by the plunger 37, it is impossible to control the resin pressure in the mold cull 36 while directly detecting it, so the output value of the sensor 42 installed at the base of the plunger 37 is not possible. The pressure applied by the plunger 37 is controlled by the control unit 45 while monitoring the above, and the transfer unit 40 is controlled in accordance with the first and second pressure holding steps set in advance. The resin filled in the mold cul 36, the runner passage 34, the gate 35, and the cavity 30a is gradually cured during the pressure holding process. FIG. 2 is drawn assuming an effective pressure acting on the resin.
図３は、単一の保圧工程のみによる従来の制御方法の場合と、第１保圧工程および第２保圧工程の２工程からなる本発明の制御方法による場合とで、キャビティ内の圧力がどのように変動するかを定性的に示したものである。
グラフ（１）は本方法による場合のトランスファ機構（プランジャ）の押し上げ位置を示し、グラフ（２）は本発明の制御方法による場合のキャビティ内（エアベント部）の圧力、グラフ（３）は従来の制御方法による場合のキャビティ内（エアベント部）の圧力を示す。
グラフ（３）に示す従来方法の場合は、単一の保圧工程によるため、キャビティに樹脂が充填されることによってエアベント部分の圧力はいったんは大きく上昇するものの、時間経過とともに、エアベントからエアあるいは樹脂が抜けるためにエアベント部分の圧力は下がっていく。たとえば、保圧工程での加圧力を80（kgf／cm2）とした場合、エアベント部分の圧力は最終的には40（kgf／cm2）程度にまで低下する。
グラフ（３）では、ゲート部分の圧力と金型カル部分の圧力とを併せて示す。ゲートおよび金型カルの圧力は、エアベント部の圧力と比較してさほど大きく低下しない。
FIG. 3 shows the pressure in the cavity in the case of the conventional control method using only a single pressure holding step and the case of the control method according to the present invention comprising two steps of the first pressure holding step and the second pressure holding step. Qualitatively shows how the fluctuates.
Graph (1) shows the push-up position of the transfer mechanism (plunger) in the case of this method, graph (2) is the pressure in the cavity (air vent part) in the case of the control method of the present invention, and graph (3) is the conventional one. The pressure in the cavity (air vent part) in the case of the control method is shown.
In the case of the conventional method shown in the graph (3), since the pressure in the air vent part is greatly increased once by filling the cavity with the resin because of the single pressure holding step, Since the resin is released, the pressure in the air vent part decreases. For example, when the applied pressure in the pressure holding process is 80 (kgf / cm 2 ), the pressure in the air vent portion is finally reduced to about 40 (kgf / cm 2 ).
In graph (3), the pressure in the gate portion and the pressure in the mold cull portion are shown together. The pressure of the gate and the mold cull does not decrease so much as compared with the pressure of the air vent portion.
本発明による制御方法を示すグラフ（２）では、第１保圧工程での加圧力を60（kgf／cm2）として従来例の保圧工程における加圧力よりも低く設定し、第２保圧工程での加圧力を110（kgf／cm2）として従来の保圧工程における加圧力を上回るように設定している。第１保圧工程においては、エアベント圧力はいったんは60（kgf／cm2）にまで上昇するものの徐々に低下していく。この傾向は、従来の制御方法の保圧工程においてエアベント圧力が低下する振る舞いと同様である。
そして、第２保圧工程により110（kgf／cm2）の加圧力が加えられると、エアベント部の圧力は当初のエアベント部の圧力を上回って上昇する。エアベント部の圧力はこの圧力が上昇した状態から時間経過とともに低下するが、第２保圧工程においてエアベント部の圧力が低下する割合は、第１の保圧工程におけるとは異なり、はるかに緩やかである。
In the graph (2) showing the control method according to the present invention, the applied pressure in the first holding pressure process is set to 60 (kgf / cm 2 ) and is set lower than the applied pressure in the holding pressure process of the conventional example. The pressure applied in the process is set to 110 (kgf / cm 2 ) so as to exceed the pressure applied in the conventional pressure holding process. In the first pressure holding step, the air vent pressure once increases to 60 (kgf / cm 2 ) but gradually decreases. This tendency is the same as the behavior in which the air vent pressure decreases in the pressure holding process of the conventional control method.
When a pressure of 110 (kgf / cm 2 ) is applied in the second pressure holding step, the pressure in the air vent part rises above the initial pressure in the air vent part. The pressure of the air vent part decreases with the passage of time from the state in which this pressure has increased, but the rate at which the pressure of the air vent part decreases in the second pressure holding process is much slower than in the first pressure holding process. is there.
このように第１の保圧工程および第２の保圧工程において、樹脂に加圧力を作用させた際のエアベント部の圧力が変動する状態が異なる理由は、第１保圧工程においては、キャビティ内の樹脂は液相状から徐々に固相に移行する状態にあって樹脂の粘度が低く、樹脂に樹脂圧（加圧力）を作用させると樹脂は容易に移動やすい状態となっているのに対して、第１保圧工程を経た第２保圧工程に至ると、液相と固相とが混在して樹脂の粘度が高くなり、エアベントから樹脂が漏出することを妨げるように作用するからである。 As described above, in the first pressure holding step and the second pressure holding step, the state in which the pressure of the air vent portion fluctuates when pressure is applied to the resin is different. The resin inside is in a state where it gradually shifts from the liquid phase to the solid phase, and the viscosity of the resin is low, and if the resin pressure (pressurizing force) is applied to the resin, the resin is easily moved On the other hand, when it reaches the second pressure-holding step after the first pressure-holding step, the liquid phase and the solid phase are mixed to increase the viscosity of the resin, which acts to prevent the resin from leaking from the air vent. It is.
図３のグラフ（２）に示すように、保圧工程を第１保圧工程と第２保圧工程に区分し、第２保圧工程では第１保圧工程よりもより大きな加圧力を設定することにより、エアベント部から樹脂が漏出することを抑えながらキャビティ内の樹脂に樹脂圧を作用させることが可能となるから、キャビティに緻密に樹脂を充填させることができる。これにより、キャビティ内にボイドが残ったり、被成形品と樹脂との間に空隙が生じて、被成形品と樹脂との密着性が不十分になったりするという問題を解消することが可能である。 As shown in the graph (2) in FIG. 3, the pressure holding process is divided into a first pressure holding process and a second pressure holding process, and a larger pressure is set in the second pressure holding process than in the first pressure holding process. By doing so, it becomes possible to apply a resin pressure to the resin in the cavity while suppressing the resin from leaking out of the air vent portion, so that the resin can be filled densely in the cavity. As a result, it is possible to eliminate the problem that voids remain in the cavity or a gap is generated between the molded product and the resin, resulting in insufficient adhesion between the molded product and the resin. is there.
図４は、キャビティ内の内圧と、キャビティ内の樹脂の状態と被成形品のリード部分のに作用する内圧の関係を定性的に示したグラフである。
グラフ（２）は、第１保圧工程後の第２保圧工程によってキャビティの内圧が高くなること、従来のいわば第１保圧工程のみによる場合にくらべて、第２保圧工程を付加することによってキャビティの内圧が保持される時間（実効圧）が長く延びることを示している。グラフ（１）は、キャビティに樹脂を注入する際には樹脂は液相であり、キャビティに充填された状態（第１保圧工程開始）においても液相状態でキャビティ内の樹脂に樹脂圧が作用すること、第１保圧工程から第２保圧工程に移行するにしたがって、樹脂は液相と固相とが混在するようになり、第２保圧工程では、樹脂は液相と固相とが混在したシャーベット状態になることを示す。
FIG. 4 is a graph qualitatively showing the relationship between the internal pressure in the cavity, the state of the resin in the cavity, and the internal pressure acting on the lead portion of the molded product.
Graph (2) shows that the internal pressure of the cavity is increased by the second pressure-holding step after the first pressure-holding step, that is, the second pressure-holding step is added as compared with the conventional case where only the first pressure-holding step is performed. This indicates that the time during which the internal pressure of the cavity is maintained (effective pressure) is prolonged. Graph (1) shows that when the resin is injected into the cavity, the resin is in the liquid phase, and the resin pressure is applied to the resin in the cavity in the liquid phase state even when the cavity is filled (starting the first pressure holding process). The liquid phase and the solid phase are mixed in the resin as it moves from the first pressure holding step to the second pressure holding step. In the second pressure holding step, the resin is in the liquid phase and the solid phase. Indicates a mixed sherbet state.
グラフ（３）は、被成形品のリードフレームのリード部分のストレスを説明したグラフであり、第１保圧工程ではリードと樹脂との間に空隙が生じ、リードがスナップアクションを起こしてストレスを解消する作用を示している。第１保圧工程ではこのリードの作用によってリードと樹脂との間に空隙が生じた状態となるが、第２保圧工程を付加することによってリードと樹脂との空隙を解消し、リードと樹脂との密着性を向上させることが可能となる。第２保圧工程においては、キャビティ内の樹脂はシャーベット状になっていると考えられるが、この樹脂状態であってもキャビティ内に樹脂を補充（供給）することは可能であり、事実キャビティに樹脂が補充されて、より的確な樹脂モールドが可能となる。 Graph (3) is a graph illustrating the stress of the lead part of the lead frame of the molded product. In the first pressure holding process, a gap is generated between the lead and the resin, and the lead causes a snap action to cause the stress. It shows the action to cancel. In the first pressure-holding step, a gap is generated between the lead and the resin due to the action of the lead, but the gap between the lead and the resin is eliminated by adding the second pressure-holding step, and the lead and the resin It becomes possible to improve the adhesiveness. In the second pressure-holding step, it is considered that the resin in the cavity is in the form of a sherbet. However, even in this resin state, the resin can be replenished (supplied) into the cavity. Resin is replenished to enable more accurate resin molding.
第１保圧工程に加えて第２保圧工程を作用させる樹脂モールド方法による作用を確かめるために、樹脂モールドされたパッケージ部分（樹脂成形部）の反り量について比較した。樹脂モールドの対象品は樹脂回路基板であり、樹脂モールド金型に形成されたキャビティ寸法は42mm×44mm×0.70mmである。樹脂モールド金型には２つのポットを挟んで２枚の被成形品がセットされ、各々の被成形品は４つの樹脂成形部を備え、各々のポットは、各々の被成形品上の２つのキャビティに連通する。
比較例は、従来の樹脂モールド方法、すなわち単一の保圧工程によって樹脂モールドする方法であり、保圧工程での加圧力を80kgf／cm2として樹脂モールドした。成形後のパッケージ部の反り量を測定したところ、1.2ｍｍであった（反り量は最大変位位置と最小変位位置との差）。
これに対して、第１保圧工程での加圧力を60kgf／cm2として30秒、第２保圧工程を110kgf／cm2として前記被成形品を樹脂モールドした実施例では、パッケージ部分の反り量が0.75ｍｍとなった。また、エアベントからの樹脂の漏出量は比較例の７０％程度となり、樹脂の漏出も抑えられることを確認した。
In order to confirm the effect of the resin molding method in which the second pressure-holding step is applied in addition to the first pressure-holding step, the warpage amount of the resin-molded package portion (resin molded portion) was compared. The target product of the resin mold is a resin circuit board, and the dimension of the cavity formed in the resin mold is 42 mm × 44 mm × 0.70 mm. Two molded products are set in the resin mold with two pots sandwiched between, and each molded product has four resin molded portions, and each pot has two molded products on each molded product. Communicate with the cavity.
The comparative example is a conventional resin molding method, that is, a resin molding method using a single pressure-holding step, and the resin molding was performed with the pressure applied in the pressure-holding step being 80 kgf / cm 2 . The amount of warpage of the package part after molding was measured and found to be 1.2 mm (the amount of warpage is the difference between the maximum displacement position and the minimum displacement position).
In contrast, 30 seconds pressure at about the first holding process as 60 kgf / cm 2, in the embodiment the object to be molded article molded with resin the second pressure-holding step as 110 kgf / cm 2, the warpage of the package section The amount became 0.75 mm. In addition, the amount of resin leakage from the air vent was about 70% of the comparative example, and it was confirmed that resin leakage was also suppressed.
また、本実験において、パッケージ内のゲートに対向するエアベント付近に生じた気泡の大きさを観察し、キャビティ内の樹脂に作用した実効樹脂圧を推測した。上記比較例では、エアベント付近に生じた気泡径が0.38ｍｍであったのに対して、上記第１保圧工程と第２保圧工程による実施例で生じた気泡径は0.22ｍｍであった。これから、計算上、上記実施例の場合には上記比較例の５倍程度の樹脂圧が作用したと推測される。この実験結果は、本発明方法によれば、キャビティ内の樹脂に効果的に高圧の樹脂圧を作用させることができることを示している。 In this experiment, the size of bubbles generated near the air vent facing the gate in the package was observed, and the effective resin pressure acting on the resin in the cavity was estimated. In the comparative example, the bubble diameter generated in the vicinity of the air vent was 0.38 mm, whereas the bubble diameter generated in the example of the first pressure holding step and the second pressure holding step was 0.22 mm. From this calculation, it is estimated that the resin pressure of about 5 times that of the comparative example was applied in the case of the above-described embodiment. This experimental result shows that according to the method of the present invention, a high resin pressure can be effectively applied to the resin in the cavity.
前述した樹脂モールドにおける作用の説明および上記実施例から、トランスファ樹脂モールド方法においては、キャビティに樹脂が充填された後の保圧工程を第１保圧工程と第２保圧工程に区分し、第１保圧工程においては液相状態から液相と固相とが混在する状態にまで硬化を進め、液相と固相とが混在した状態から第２保圧工程として高圧を印加して樹脂モールドすることによって、キャビティ内に充填された樹脂に効果的に実効的な樹脂圧を作用させることができ、高品質の樹脂モールドが可能となることがわかる。 From the above description of the operation in the resin mold and the above embodiment, in the transfer resin molding method, the pressure holding process after the cavity is filled with the resin is divided into a first pressure holding process and a second pressure holding process. In one pressure holding process, curing proceeds from a liquid phase state to a state where a liquid phase and a solid phase coexist, and a high pressure is applied as a second pressure holding process from the state where the liquid phase and the solid phase coexist to form a resin mold. By doing so, it can be seen that an effective resin pressure can be effectively applied to the resin filled in the cavity, and a high-quality resin mold can be realized.
LEDパッケージの樹脂モールドにおいては、使用する樹脂の粘度がエポキシ樹脂と比較してはるかに小さいため、キャビティに樹脂を充填した状態で大きな樹脂圧を加えるとエアベントから樹脂が漏出する。したがって、樹脂モールド時に樹脂圧を大きくすることができず、キャビティの内圧が低下することによってパッケージに残留する気泡が膨張し、成形品では硬化樹脂中に残留する気泡によって光が散乱されて不良品になるという問題がある。このため、従来はエアベントの寸法を調節するといった方法により対処しているが、本発明方法を利用すれば、このような粘性の低い樹脂を使用した樹脂モールドを的確に行うことができる。 In the resin mold of the LED package, since the viscosity of the resin used is much smaller than that of the epoxy resin, the resin leaks from the air vent when a large resin pressure is applied with the resin filled in the cavity. Therefore, the resin pressure cannot be increased during resin molding, and bubbles remaining in the package expand due to a decrease in the internal pressure of the cavity. In molded products, light is scattered by the bubbles remaining in the cured resin, resulting in defective products. There is a problem of becoming. For this reason, conventionally, a method of adjusting the size of the air vent is used, but if the method of the present invention is used, a resin mold using such a low viscosity resin can be accurately performed.
すなわち、第１保圧工程では、キャビティに充填された樹脂の粘度上昇、とくにエアベント付近の樹脂の粘度上昇を待ってから第２保圧工程に進めることにより、第１保圧工程においてエアベントから樹脂が漏出することを抑えることができ、また第２保圧工程においてはエアベントからの樹脂の漏出を抑えた状態で十分な樹脂圧を作用させることができ、これによってキャビティ内に残留する気泡の大きさを縮小（潰す）させて樹脂モールドすることができる。
また、第２保圧工程において十分な樹脂圧を加えることにより、パッケージが樹脂シュリンクすることによって生じる反り等の変形を防止することも可能となる。
That is, in the first pressure-holding step, the resin is filled from the air vent in the first pressure-holding step by advancing to the second pressure-holding step after waiting for the viscosity increase of the resin filled in the cavity, particularly the viscosity of the resin near the air vent. In the second pressure-holding step, sufficient resin pressure can be applied in a state in which resin leakage from the air vent is suppressed, and the size of bubbles remaining in the cavity is thereby reduced. The resin can be molded by reducing (smashing) the thickness.
In addition, by applying a sufficient resin pressure in the second pressure holding step, it is possible to prevent deformation such as warpage caused by the resin shrinking of the package.
また、粘度の低い樹脂を使用する場合に限らず、数秒程度の短時間でキャビティに樹脂充填する製品では、エアベントを大きく設計するためにエアベントから樹脂が漏出しやすくなるが、この場合にも第１保圧工程ではエアベントから樹脂が簡単に漏出しない程度の低圧を加えて粘度を上昇させ、エアベントからの樹脂の漏出が抑えられたところで第２保圧工程に移行することにより、高圧を印加して樹脂モールドすることができる。 In addition, not only when using low-viscosity resin, but with products that fill the cavity with resin in a short time of about a few seconds, the resin tends to leak from the air vent because of the large design of the air vent. In the 1 pressure holding process, a high pressure is applied by increasing the viscosity by applying a low pressure that does not allow the resin to easily leak from the air vent, and moving to the second pressure holding process when the resin leakage from the air vent is suppressed. Resin molding.
なお、上記実施形態においては、キャビティに樹脂を充填した後の保圧工程を第１保圧工程と第２保圧工程の２段階に設定した例を示したが、保圧工程を３段階以上に設定して樹脂モールドすることも可能である。この場合も、保圧時にエアベントから樹脂が漏出しないように保圧工程におけるプランジャの加圧力を制御し、エアベントでの樹脂の粘性をみながら段階ごとに徐々にプランジャの加圧力を増大させるように保圧工程を制御して樹脂モールドする。このように保圧工程を所要の複数段階の工程に区分することで、エアベントからの樹脂の漏出を防止し、キャビティ内でのボイドの発生を抑えた、より的確な樹脂モールドが可能になる。 In the above-described embodiment, the example in which the pressure holding process after filling the cavity with the resin is set to two stages of the first pressure holding process and the second pressure holding process has been described. It is also possible to set to resin molding. Also in this case, the pressure applied to the plunger in the pressure holding process is controlled so that the resin does not leak from the air vent during pressure holding, and the pressure applied to the plunger is gradually increased at each stage while checking the viscosity of the resin in the air vent. Resin molding is performed by controlling the pressure holding process. Thus, by dividing the pressure holding process into a plurality of required steps, it is possible to prevent the resin from leaking out from the air vent and to suppress the generation of voids in the cavity, thereby enabling more accurate resin molding.
また、上記実施形態においては、センサ４２の出力値をモニタしながら制御部４５によりプランジャ３７による加圧力を制御する例を示したが、センサ４２に代えてタイマを備える構成を採用することも可能である。この場合、樹脂の種類などに応じてそれぞれに予め設定された第１保圧工程の継続時間の経過時（つまり第２保圧工程の開始の時点）を示す出力信号をタイマで出力させるように設定して、その出力信号が出力されたときにプランジャ３７による加圧力を制御する構成を採用することもできる。 In the above embodiment, an example in which the pressure applied by the plunger 37 is controlled by the control unit 45 while monitoring the output value of the sensor 42 has been described. However, a configuration including a timer instead of the sensor 42 may be employed. It is. In this case, an output signal indicating when the duration of the first pressure-holding process that has been set in advance according to the type of resin has elapsed (that is, when the second pressure-holding process starts) is output by the timer. It is also possible to adopt a configuration that sets and controls the pressure applied by the plunger 37 when the output signal is output.
この第１保圧工程の継続時間としては、たとえば、キャビティおよびランナ路などの形状や樹脂の種類やモールド時に加圧される樹脂圧などの条件ごとに第１保圧工程の継続時間を異ならせた樹脂モールド試験をあらかじめ複数回行い、より良好な結果が得られた長さを採用することによって適切な継続時間に設定することが可能となる。このように設定された継続時間は、キャビティ内の樹脂が液相と固相とが混在した状態となって、キャビティ内における樹脂の粘度が上昇してエアベントからの樹脂の漏出が抑制される状態となるのに要する時間に相当する。 As the duration of the first pressure-holding step, for example, the duration of the first pressure-holding step is varied depending on conditions such as the shape of the cavity and the runner path, the type of resin, and the resin pressure applied during molding. It is possible to set an appropriate duration by performing the resin mold test a plurality of times in advance and adopting a length that gives a better result. The duration set in this way is a state in which the resin in the cavity is in a state where the liquid phase and the solid phase are mixed, and the viscosity of the resin in the cavity increases and the leakage of the resin from the air vent is suppressed. It corresponds to the time required to become.
５ 被成形品
１２ キャビティ
１４ ランナ路
２０ 樹脂
３０ 上型
３０ａ キャビティ
３２ 下型
３３ ポット
３４ ランナ路
３７ プランジャ
４０ トランスファユニット
４２ センサ
４５ 制御部
５０ トランスファモールド装置
5 Molded article 12 Cavity 14 Runner path 20 Resin 30 Upper mold 30a Cavity 32 Lower mold 33 Pot 34 Runner path 37 Plunger 40 Transfer unit 42 Sensor 45 Control unit 50 Transfer molding device
Claims (7)
前記保圧工程として前記プランジャによる加圧力が異なる複数の保圧工程を設定し、
より後工程の保圧工程においては、その直前の工程における加圧力を上回る加圧力となるように制御することを特徴とするトランスファ樹脂モールド方法。 In the transfer resin molding method including a pressure holding step of pressurizing the resin filled in the cavity with a plunger after filling the cavity with the resin,
A plurality of pressure holding steps with different pressure applied by the plunger are set as the pressure holding step,
A transfer resin molding method characterized in that, in the pressure holding step, which is a later step, control is performed so that the applied pressure exceeds the applied pressure in the immediately preceding step.
第１保圧工程と第２保圧工程との２工程からなる保圧工程を設定することを特徴とする請求項１記載のトランスファ樹脂モールド方法。 As the pressure holding step,
2. The transfer resin molding method according to claim 1, wherein a pressure holding step comprising two steps of a first pressure holding step and a second pressure holding step is set.
前記キャビティ内における樹脂の粘度が上昇し、樹脂モールド金型に形成されたエアベントからの樹脂の漏出が抑制される状態となったところで、次の保圧工程に切り換えることを特徴とする請求項１または２記載のトランスファ樹脂モールド方法。 As a method for controlling the pressure holding step,
2. The pressure-holding step is switched to the next pressure-holding step when the viscosity of the resin in the cavity increases and the resin leakage from the air vent formed in the resin mold is suppressed. Or the transfer resin molding method of 2.
前記キャビティ内の樹脂が液相と固相とが混在した状態となったところで、次の保圧工程に切り換えることを特徴とする請求項１または２記載のトランスファ樹脂モールド方法。 As a method for controlling the pressure holding step,
3. The transfer resin molding method according to claim 1, wherein when the resin in the cavity is in a state where a liquid phase and a solid phase are mixed, the process is switched to the next pressure holding step.
少なくとも最初の保圧工程においては、樹脂モールド金型に形成されたエアベントから樹脂が漏出しない加圧力に設定し、
前記キャビティ内の樹脂の粘度が上昇し、樹脂モールド金型に形成された前記エアベントからの樹脂の漏出が抑制される状態となったところで、次の保圧工程に切り換えることを特徴とする請求項１または２記載のトランスファ樹脂モールド方法。 In the transfer molding method using a resin material not containing a filler as the resin, as a method for controlling the pressure holding step,
At least in the first pressure holding step, set the pressure so that the resin does not leak from the air vent formed in the resin mold,
The pressure is switched to the next pressure-holding step when the viscosity of the resin in the cavity rises and leakage of the resin from the air vent formed in the resin mold is suppressed. 3. The transfer resin molding method according to 1 or 2.
前記キャビティに樹脂を充填した後、プランジャによりキャビティに充填された樹脂を加圧する保圧工程における前記プランジャによる加圧力を制御する制御部を備え、
該制御部は、より後工程の保圧工程における前記プランジャによる加圧力が、その直前の保圧工程での加圧力を上回るように設定した複数の保圧工程にしたがって前記トランスファ機構を制御することを特徴とするトランスファモールド装置。 In a transfer mold apparatus equipped with a transfer mechanism for filling a cavity with resin supplied to a pot,
A controller that controls the pressure applied by the plunger in a pressure-holding step of pressurizing the resin filled in the cavity by the plunger after filling the cavity with the resin;
The control unit controls the transfer mechanism in accordance with a plurality of pressure holding steps set so that the pressure applied by the plunger in the pressure holding step in a later step exceeds the pressure applied in the pressure holding step immediately before the pressure holding step. The transfer mold apparatus characterized by this.
前記プランジャに設置されたセンサの検知信号をモニタして、前記トランスファ機構を制御することを特徴とする請求項６記載のトランスファモールド装置。 The controller is
The transfer mold apparatus according to claim 6, wherein the transfer mechanism is controlled by monitoring a detection signal of a sensor installed on the plunger.
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