JP2009279844A - プランジャとこれを用いた樹脂モールド方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クリアランス部分に樹脂リングを形成し、この樹脂リングをシール部とし、低粘性樹脂がクリアランス部分から漏出することを防ぐ。
【解決手段】ポット４０に往復動自在に収容され、ポット４０に供給された樹脂を押圧してキャビティに圧送するトランスファモールド金型のプランジャ１０において、樹脂を押圧するヘッド部３０は、プランジャ１０の軸２０側に位置する大径部３２と、大径部３２より小径に形成され、樹脂押圧面に凹穴３５が配設された中径部３４と、中径部３４よりさらに小径に形成された小径部３６と、により構成されていて、樹脂押圧面側から中径部３４、小径部３６、大径部３２の順で一体に形成されていることを特徴とするプランジャ１０である。
【選択図】図２

Description

本発明はプランジャとこれを用いた樹脂モールド方法に関し、より詳細には、低粘性の樹脂を用いて被成形品を樹脂モールドする際において好適なプランジャとこれを用いた樹脂モールド方法に関する。

樹脂モールド金型を用いて半導体装置部品を樹脂封止する際において、樹脂モールド金型のポットの内周面とプランジャの外周面との間のクリアランス部分への樹脂の流れこみを防ぐことが望まれている。クリアランス部分に流れ込んだ樹脂は硬化した後、樹脂バリとなる。このような樹脂バリは、樹脂成形を繰り返すごとに成長し大きくなっていく。樹脂バリが成長すると、ポットの内周面とプランジャの外周面との間の摩擦力が大きくなり、いずれは、ポットの内周面とプランジャの外周面との間でかみこまれることによりプランジャとポットとがロックしてしまうおそれもある。
このような樹脂バリが形成されることを防止した一例として、例えば、特許文献１に開示されているような樹脂封止装置がある。
特開２００４−１３４６０７号公報

特許文献１に開示されているような樹脂封止装置によれば、プランジャのヘッド部における外周面にあえて樹脂を残存させる部分を形成しておくことにより、クリアランス部分に樹脂リングを形成し、この樹脂リングをシール部としている点を特徴としている。これにより、ポットの内周面とプランジャの外周面との間のクリアランス部分への樹脂の流れ込みを防ぐことができた。
しかしながら、樹脂モールド成形を継続していると、プランジャの樹脂押圧面（特に、樹脂押圧面の中央部分）に樹脂かすが付着し、この樹脂かすが成長することでポット内におけるプランジャのストローク量が不足してしまうという課題があることも見出された。このように、プランジャのストローク量が不足すると、被成形品の加圧不足やモールド用樹脂の充てん不足といった問題が生じることになることが明らかになった。

本願発明は、モールド用樹脂として低粘性のモールド樹脂を用いた樹脂モールド方法において、ポット内に収容されたプランジャの先端部分に、実際の被成形品を樹脂モールド成形する前に、熱硬化樹脂によるシール部を形成しておくことにより、樹脂モールド成形を行う際にポット内に供給したモールド用樹脂がポットの内周面とプランジャの外周面との間のクリアランス部分から漏出させることがなく、樹脂押圧面へのモールド樹脂による樹脂かす付着がない樹脂モールド方法の提供を第１の目的としている。
また、上記の樹脂モールド方法において、プランジャのヘッド部分に樹脂押圧面とクリアランス部分にシール部が形成されすい構成を備えたプランジャの提供を第２の目的としている。

本発明者は以上に示した課題を解決すべく検討を行ったところ、プランジャの樹脂押圧面およびクリアランス部分に予め樹脂によるシール部を形成することにより課題を解決することができることを明らかにし、本願発明の構成に想到した。
すなわち、ポットに往復動自在に収容され、前記ポットに供給された樹脂を押圧してキャビティに圧送するトランスファモールド金型のプランジャにおいて、前記樹脂を押圧するヘッド部は、プランジャの軸側に位置する大径部と、前記大径部より小径に形成され、樹脂押圧面に凹穴が配設された中径部と、前記中径部よりさらに小径に形成された小径部と、により構成されていて、樹脂押圧面側から前記中径部、小径部、大径部の順で一体に形成されていることを特徴とするプランジャを第１発明とした。

また、前記凹穴は、開口部よりも底部の方が径大に形成されていることを特徴とする。この凹穴によれば、シール部形成用樹脂がプランジャの先端部端面（いわゆる樹脂押圧面）へ抜け止めされた状態で充てんされることになるため、シール部形成用樹脂をプランジャにしっかりと保持させることができる。

また、前記小径部には、小径部の外表面と前記凹穴の内部とを連通する貫通孔が形成されていることを特徴とする。これによれば、凹穴へのシール部形成用樹脂が充てんされやすくなると共に、貫通孔部分に充てんされたシール部形成用樹脂がアンカーとして作用するため、さらに確実にシール部をプランジャの先端部端面に保持させることができる。

また、前記大径部の外周面には溝部が周設されていて、前記溝部には、前記トランスファモールド金型が樹脂モールド温度に加熱された際に、前記ポットの内周面に密着するシールリングが装着されていることを特徴とする。これにより、ポットの内周面とプランジャの外周面との間のクリアランス部分からのシール部形成用樹脂の漏出を防止することができる。

また第２発明としては、ポットと、前記ポットに往復動自在に収容され、前記ポットに供給された樹脂を押圧してキャビティに圧送するプランジャと、を備えるトランスファモールド金型を用いて樹脂モールドする樹脂モールド方法において、前記プランジャを、樹脂モールド温度に昇温されたトランスファモールド金型に収容する工程と、前記プランジャが収容された前記ポットに熱硬化性のシール部形成用樹脂を供給して、該ポット内において前記シール部形成用樹脂を溶融させる工程と、前記シール部形成用樹脂を硬化させて、前記樹脂モールド温度において前記ポットの内周面に密着するシール部を、前記プランジャのヘッド部の前記樹脂押圧面を覆うと共に外周面を周回するキャップ形状に形成する工程と、モールド用樹脂を前記ポットに供給する工程と、前記プランジャを作動させることによって、前記シール部により前記ポットの内周面との間をシールした状態で前記モールド用樹脂を押圧しながら圧送してキャビティにモールド樹脂を注入する工程と、を有することを特徴とする樹脂モールド方法の発明がある。

また、前記モールド用樹脂を供給する前に、前記シール部が形成された前記プランジャを前進させることにより前記ポットの内周面に付着している前記シール部を前記ポットの内周面から剥がす工程をさらに有することを特徴とする。これにより、ポットの内周面とプランジャの外周面に付着していたシール部の樹脂をきれいに引き剥がすことができるため、さらにシール性の良いシール部とすることができる。

また、第３発明である他の樹脂モールド方法の発明として、ポットと、前記ポットに往復動自在に収容され、前記ポットに供給された樹脂を押圧してキャビティに圧送するプランジャと、を備えるトランスファモールド金型を用いて樹脂モールドする樹脂モールド方法において、上記に説明したうちのいずれかのプランジャを、樹脂モールド温度に昇温されたトランスファモールド金型に収容する工程と、前記プランジャが収容された前記ポットに熱硬化性樹脂からなるシール部形成用樹脂を供給した後、前記プランジャを前進させて、前記シール部形成用樹脂をキャビティに圧送する工程と、前記シール部形成用樹脂が硬化した後、前記プランジャを後進させ、前記硬化したシール部形成用樹脂の一部を、前記プランジャの凹穴と、前記中径部および前記小径部の外周面に残留させることによりシール部を形成する工程と、モールド用樹脂を前記ポットに供給する工程と、前記プランジャを作動させることによって、前記シール部により前記ポットの内周面との間をシールした状態で前記モールド用樹脂を押圧しながら圧送してキャビティにモールド樹脂を注入する工程と、を有することを特徴とする樹脂モールド方法の発明もある。

また、前記シール部形成用樹脂は、前記ポット内周面と前記プランジャのヘッド部外周面との間のクリアランス部分からの漏出を防止することが可能な粘度となるように粘度調整した状態で前記ポットに供給されることを特徴とする。これにより、シール部が形成される前であってもポットの内周面とプランジャの外周面との間のクリアランスからのシール用樹脂の漏出を好適に防ぐことができる。

本発明の構成を採用することにより、ポットの内周面とプランジャの外周面との間のクリアランス部分からのモールド用樹脂の漏出を防ぐためのシール部を、プランジャの先端部端面（樹脂押圧面）および外周面に好適に形成することができるので、モールド用樹脂に液状樹脂や低粘性樹脂を用いた場合であっても、クリアランス部分から漏出してしまうことがなく、漏出した樹脂により発生するトランスファモールド装置のトラブルを好適に回避することができる。

（第１実施形態）
（プランジャの構造）
以下に、本発明の好適な実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。図１は、第１実施形態におけるプランジャを示す平面図と正面図である。図１の正面図においては、プランジャの構造を分かりやすくするため、左半分側に断面図を示している。

図１に示すように、本実施形態におけるプランジャ１０は、軸２０と、軸２０の先端に軸２０と同軸となる配置のヘッド部３０と、を有している。ヘッド部３０は、図示しないポットの内径寸法よりも若干小さい径寸法を有する大径部３２と、ヘッド部３０の先端部端面（樹脂押圧面）を構成して大径部３２の外径寸法より小径寸法に形成された中径部３４と、大径部３２と中径部３４との間に位置して中径部３４の外径寸法よりさらに小径寸法に形成された小径部３６と、を有している。樹脂押圧面側から中径部３４、小径部３６、大径部３２の順に配置されそれぞれが一体となってヘッド部３０を構成している。

外径寸法が１７ｍｍで高さ寸法（図中の上下方向の幅）が５ｍｍに形成された大径部３２の外周面には全周にわたって凹溝３１が形成されていて、この凹溝３１にはシールリング３３が装着されている。シールリング３３の外径寸法は、大径部３２の外径寸法よりも僅かに大径寸法に形成されている。シールリング３３は、弾性変形することでポット４０の内周面に当接した状態を維持しながらプランジャ１０の動きに合わせて往復動する。シールリング３３にはプランジャ１０の素材であるタングステンカーバイト等のいわゆる超硬材の熱膨張係数よりも大きな熱膨張係数を有し、超硬材よりも弾性係数が小さい耐熱性材料が好適に用いられる。このような条件を満たす素材としては、例えばフッ素樹脂や、銅、アルミニウムがある。

また、外径寸法が１５ｍｍで高さ寸法（図中の上下方向の幅）が１ｍｍに形成された中径部３４の樹脂押圧面には、後述するシール部形成用樹脂５０を貯留させるための凹穴３５が形成されている。本実施形態における凹穴３５は、樹脂押圧面（中径部３４の上面）の中央部に中径部３４および小径部３６（外径寸法が１１ｍｍで高さ寸法（図中の上下方向の幅）が２ｍｍに形成されている）を貫通するように設けられ、凹穴３５の底部位置が大径部３２に至る深さに形成されている。図１の断面図に示されているように、凹穴３５は樹脂押圧面側の開口部における径寸法（４ｍｍ）よりも底部における径寸法のほうが大径となる略台形状をなす断面形状に形成されている。

小径部３６は、プランジャ１０の先端側におけるアンダーカットとして後述するシール部（高さ方向の寸法（厚み）が２〜３ｍｍに形成されている）を保持する機能を有する。また、小径部３６には、小径部３６の外表面から凹穴３５の内部空間に連通する貫通孔３７が形成されている。本実施形態における貫通孔３７は凹穴３５の中途部に同一高さ位置で２箇所に形成されている。２箇所の貫通孔３７，３７はヘッド部３０の直径上において一直線上に配列されるように設けられている。

（プランジャのヘッド部にシール部を形成する方法）
図２は、図１で説明したプランジャにシール部を形成する際において、ポット内にシール用樹脂を供給した後の状態を示す断面図である。図３は、図２中のＡ部分における拡大図である。図４は、シール部の形成前後における状態を示す断面図である。
まず、上型１００ａと下型１００ｂとにより構成されるトランスファモールド金型１００（以下、単に金型１００という）を樹脂モールド温度まで加熱した後、プランジャ１０をポット４０に収容してセットする。このとき、プランジャ１０は、ヘッド部３０の先端部端面（樹脂押圧面）の高さ位置が、通常の樹脂供給時における高さ位置よりも若干低い高さ位置となるようにしておくことが好ましい。換言すれば、通常の樹脂モールド時においてモールド用樹脂が供給されるときにおけるプランジャ１０の待機位置に対して、パーティング面からより離れた位置で待機することになる。

引き続いて、ポット４０のヘッド部３０の上方空間にシール部形成用の樹脂を供給する。このシール部形成用樹脂５０は、熱硬化型の樹脂であって、樹脂モールド用の樹脂との付着性が低く、熱硬化した際の収縮量が少ない樹脂材料が好適に用いられる。このような樹脂としては、例えばシリコン樹脂やエポキシ樹脂等があるが、シール部形成用樹脂５０はこれらの樹脂に限定されるものではなく、シリコンゴムやフッ素ゴム、シリカ等をフィラー５１として含ませた合成樹脂であってもよい。
シール部形成用樹脂５０の供給形態は、タブレット状、液状、粒状のいずれの形態であってもよいが、本実施形態の場合には後述するシール部６０形成の都合上、液状樹脂を使用した。

図２に示すように、シール部形成用樹脂５０がポット４０内で溶融したとき、または、溶解したシール部形成用樹脂５０が供給されたときには、プランジャ１０の外周に沿うように、中径部３４の上面から小径部３６および大径部３２に流下する。大径部３２にはシールリング３３が装着されているので、シールリング３３をこえてプランジャ１０の軸２０側に漏出することはない（図３参照）。
溶融したシール部形成用樹脂５０は、中径部３４の開口部分および小径部３６の貫通孔３７から凹穴３５に充てんされる。シール部形成用樹脂５０は、大径部３２の上面から中径部３４の樹脂押圧面を覆う形状（いわゆるキャップ形状）をなした状態で熱硬化する。

シール部形成用樹脂５０が熱硬化すると、シール部形成用樹脂５０はポット４０の内周面およびプランジャ１０のヘッド部３０と接触している部分で密着した状態となる。シール部形成用樹脂５０をプランジャ１０のヘッド部３０にのみと密着させるためには、ポット４０の内周面との密着状態を解除すればよい。具体的には図４の右側半分に示すように、プランジャ１０を僅かに上方向に駆動させて、ポット４０の内周面と熱硬化したシール部形成用樹脂５０との密着面にせん断力を作用させることにより、ポット４０の内周面と熱硬化したシール部形成用樹脂５０とを引き剥がせばよい。

本実施形態においてポット４０の内周面とシール部形成用樹脂５０とを引き剥がす際にプランジャ１０を上方向に駆動させるのは、シール形成用樹脂５０がポット４０内におけるプランジャ１０の上方空間に供給されているためである。ポット４０内に供給されるシール部形成用樹脂５０とプランジャ１０のヘッド部３０との相対位置関係によっては、プランジャ１０を駆動させる方向は下方向や左方向または右方向等、適宜変更になるのはもちろんである。

このようにしてシール部形成用樹脂５０をポット４０の内周面から引き剥がすことにより、プランジャ１０のヘッド部３０の樹脂押圧面側と外周面（中径部３４および小径部３２の表面全体と、大径部３２の一部外周面）に熱硬化したシール部形成用樹脂５０を残存させることにより、プランジャ１０のヘッド部３０にシール部６０を形成する。
シール部６０は、プランジャ１０のヘッド部３０に形成された中径部３４の凹穴３５、小径部３６の貫通孔３７、中径部３４と小径部３６との段差部分をそれぞれ抱き込んだ状態（換言すれば、アンダーカットの下側に回りこんだ状態）となっているため、ヘッド部３０からきわめて強固な（抜け難い）状態で形成されている。本実施形態においては、プランジャ１０の樹脂押圧面は全面がシール部６０（中径部３４の樹脂押圧面からの上下方向の幅（厚さ寸法）が２〜３ｍｍに形成されている）となる。シール部６０は、ポット４０の内周面から引き剥がされることでシュリンク（収縮）し、ポット４０の内周面との間にきわめて小さいクリアランスが形成される。この場合、このクリアランスはフィラー５１を含ませる量によって適宜設定される。

（樹脂モールド方法について）
図５は、第１実施形態におけるシール部を設けたプランジャを装着したモールド金型による樹脂モールド成形を行う際において、モールド用樹脂を供給した状態と、プランジャがモールド用樹脂を押圧した状態を示すプランジャのヘッド部近傍における断面図である。図６は、プランジャがモールド樹脂を押圧した際においてシール部に作用する力の状態を示す断面図である。図７は、モールド用樹脂が熱硬化した後にプランジャが下降する前後の状態におけるプランジャのヘッド部近傍の断面図である。
なお、本実施形態においては、樹脂モールドの工程において、キャビティへの被成形品のセットについての説明は行わないが、通常の工程と同様にして行うことができる。

まず、上述のようにしてシール部６０が形成されたプランジャ１０を、図５の左側半分に示すようにモールド用樹脂供給位置に待機させる。モールド用樹脂７０はポット４０の内部空間においてシール部６０の上に供給される。モールド用樹脂７０は液状、タブレット状、粒状のいずれの形態であってもよい。モールド用樹脂７０が供給された後、図５の右側半分に示すようにプランジャ１０がパーティング面に向かって上昇（前進）し、モールド用樹脂７０を押圧すると共にカル部８０（キャビティ）にモールド用樹脂７０を圧送する。プランジャ１０が上昇する際の樹脂圧力はおよそ０．２０ＭＰａであるため、シール部６０の弾性変形によるポット４０の内周面との摩擦力は、プランジャ１０の駆動ユニット（図示せず）の駆動力に対して無視することができる大きさである。

プランジャ１０の上昇を停止させた状態においては、樹脂圧力はおよそ７．８５ＭＰａとなる。この状態においては、シール部６０には図６に示すような圧力Ｐが作用し、シール部６０は高さ方向（矢印Ｐの方向）に縮小する変形を生じる。また、この変形に伴って圧力Ｐの作用方向と直交する方向（図中の水平方向）にもポアソン変形によりシール部６０が変形するので、シール部６０がポット４０の内周面に密着する状態となり、モールド用樹脂７０は確実にシールされる。樹脂圧力が７．８５ＭＰａというきわめて高い圧力下でシール部６０が変形することになるが、プランジャ１０が停止状態であることに加え、ポット４０の素材であるタングステンカーバイトに対し、シール部６０はきわめて柔軟な素材（シリコン樹脂やエポキシ樹脂）であるため、シール部６０の変形によりポット４０が損傷するおそれはなく、シール部６０の破損のおそれもない。

このように、シール部６０に作用する樹脂圧力が高くなればなるほどシール部６０の変形量が大きくなり、樹脂圧力に応じた圧力でシール部６０がポット４０の内周面に密着することになる。このため、樹脂圧力が低いときには過度に高い圧力をかけずにシールすることができ、樹脂圧力が高いときには樹脂圧力に合わせて高い圧力をかけながらシールすることができる。すなわち、樹脂圧力の高低にかかわらず常に適切なシール状態を維持することができる。

図７の左側半分に示されているように、モールド樹脂７０が熱硬化した後、プランジャ１０を下降させる。このとき、シリコン樹脂からなるシール部６０は、モールド樹脂７０との付着力が非常に弱いため、シール部６０とモールド樹脂７０との間でいずれか一方または互いの一部が他方側に残留することなく、図７の右側半分に示されているように、互いの当接面どうしが平坦面を維持した状態で離反させることができる。
この後、金型１００を型開きして、図示しないイジェクトピン等により樹脂モールド成形品がキャビティから離型されると共に頭外のオフローダによって樹脂カルと共に取り出される。そして再び上金型１００ａと下金型１００ｂとを型合わせすることで図５に示す状態に戻した後、プランジャ１０のヘッド部３０の上にモールド用樹脂７０を供給する工程から樹脂モールド成形品の取り出し工程までを繰り返し行うことで、連続的な樹脂モールド成形が可能である。

本実施形態のようにシリコン樹脂でなるシール部６０は、シール部６０が形成された直後においてはきわめてシール性能が高いため、上金型１００ａと下金型１００ｂとを型合わせた状態でプランジャ１０を引き下げると真空状態を生じ、シール部６０が損傷するおそれがあるため、プランジャ１０の引き下げ量は０．２５ｍｍ以下とすることが必要である。なお、シール部６０を定期的に形成し直すことで高いシール性を維持することができる。この場合、プランジャ１０を取り外したときにシール部６０を除去してシール部６０を除去した部分をクリーニングした後に上述したようにシール部６０を形成すればよい。

本実施形態において説明したとおり、ヘッド部３０の樹脂押圧面とヘッド部３０の外周面にシール部６０を形成したプランジャ１０を用いた金型１００を採用することにより、ポット４０の内周面とプランジャ１０のヘッド部３０の外周面との間のクリアランス部分からモールド用樹脂が漏出してしまうことがなく、しかも、プランジャ１０のヘッド部３０の樹脂押圧面へのモールド用樹脂７０のかす付着をなくすことができる。
よって、クリアランス部分から漏出したモールド用樹脂７０により、プランジャ１０の動作に支障を与えることがなく、樹脂モールド成形時におけるメンテナンスを少なくすることが可能になる。また、プランジャ１０のヘッド部３０の樹脂押圧面に付着したモールド用樹脂７０によるプランジャ１０のストローク量が不足することもないので、モールド用樹脂７０の充てん不足のおそれがなく、高品質の樹脂モールド成形品を製造することができる。

（第２実施形態）
（プランジャの構造）
図８は、第２実施形態におけるプランジャの平面図と正面図である。図８の正面図の左側半分はプランジャの形状を理解しやすくするため断面図としている。
本実施形態におけるプランジャ１０は、ヘッド部３０が大径部３２、中径部３４、小径部３６により構成されている点は共通しているが、大径部３２にはシールリングが装着されていない点、小径部３６には中径部３４に設けられた凹穴３５に連通する貫通孔が配設されていない点で先の実施形態と相違している。また、凹穴３５の深さも本実施形態においては中径部３４の深さの範囲内で収まるように形成されている点も先の実施形態と僅かに相違している。

（プランジャのヘッド部へのシール部の形成方法および樹脂モールド方法について）
図９〜１２は、本実施形態にかかるプランジャのヘッド部にシール部を形成する工程から被成形品を樹脂モールド成形するまでの各工程におけるプランジャのヘッド部近傍の断面図である。
まず、上記に説明したプランジャ１０を図９の左側半分に示すようにシール部形成用樹脂５０の供給位置に待機させる。シール部形成用樹脂７０はポット４０の内部空間においてプランジャ１０のヘッド部３０の上に供給される。シール部形成用樹脂５０は熱硬化性樹脂（第１実施形態と同様にシリコン樹脂やエポキシ樹脂が好ましい）が用いられ、供給形態は液状、タブレット状、粒状のいずれの形態であってもよい。シール部形成用樹脂５０は、プランジャ１０のヘッド部３０の外周面とポット４０の内周面との間のクリアランス部分から軸２０方向に漏出しないように、粘度が若干高くなるように調整して流動性が抑えられた状態で供給される。粘度を高くする方法としては、例えば、フィラー５１の充てん量を増加させる方法や、硬化剤の混合割合や種類などを適宜調整する方法を採用することができる。また、シール部形成用樹脂５０が液状樹脂であれば、所定時間だけキュア（硬化）させて、熱硬化の反応を進めることで所定の粘度に調整する方法等を採用することができる。

シール部形成用樹脂５０が供給された後、図９の右側半分に示すように金型１００をクランプ状態としてプランジャ１０がパーティング面に向かって上昇（前進）し、シール部形成用樹脂５０を押圧すると共にカル部８０（キャビティ）にシール部形成用樹脂５０を圧送した後熱硬化させる（図１０の左側半分を参照）。このとき、シール部形成用樹脂５０に作用させる圧力が通常の樹脂モールド成形時に比べてきわめて小さい圧力となるように設定していること、および、シール部形成用樹脂５０の流動性が極力抑えられていることにより、シール部形成用樹脂５０がポット４０の内周面とプランジャ１０のヘッド部３０の外周面との間のクリアランス部分に若干進入することはあっても、ヘッド部３０をこえて軸２０に漏出してしまうことはない。

シール部形成用樹脂５０が熱硬化したら、図１０の右側半分に示すようにプランジャ１０をパーティング面から下降（後進）させる。プランジャ１０のヘッド部３０の樹脂押圧面である中径部３４の上面側には断面略台形状の凹穴３５が形成されていて、凹穴３５の内部空間にシール部形成用樹脂５０が充てんされていることに加え、プランジャ１０の外周側ではシール部形成用樹脂５０は小径部３６を抱き込んだ状態で充てんされているので、カル部８０とヘッド部３０との境界部分でシール部形成用樹脂５０が引きちぎられ、ヘッド部３０には少なくとも、凹穴３５と小径部２６の外周面と中径部３４の外周面の一部に熱硬化したシール部形成用樹脂５０の一部がシール部６０として残留することになる。
熱硬化したシール部形成用樹脂５０のうちカル部８０に残留したものは、型開きをした後イジェクトピン等により排出すればよい。

本実施形態においては、以上のようにしてプランジャ１０のヘッド部３０にシール部６０を形成している。本実施形態におけるシール部６０はヘッド部３０の樹脂押圧面（中径部３４の上面）の全面がシール部６０により覆われてはいないが、ヘッド部３０の外周面とポット４０の内周面との間のクリアランス部分は確実にシールされた状態で形成されている。また、樹脂モールド成形時において樹脂押圧面に樹脂かすが付着する際の起点となる樹脂押圧面の中央部分（凹穴３５が形成されている部分）がシール部６０により被覆された状態になっているため、従来技術におけるプランジャ１０のヘッド部３０に比較して樹脂かす付着防止効果は十分に期待できる。

続いて、次の樹脂モールド成形時において、プランジャ１０をモールド用樹脂供給用高さ位置に待機させると共に、モールド用樹脂７０をポット４０内のプランジャ１０のヘッド部３０の上面に供給する（図１１の左側半分参照）。続いて図１１の右側半分に示すように、プランジャ１０を上昇させて、モールド用樹脂７０をカル部８０（キャビティ）に圧送する。プランジャ１０が上昇する際の樹脂圧力はおよそ０．２０ＭＰａであるため、プランジャ１０の上昇時におけるシール部６０とポット４０の内周面との摩擦力は、プランジャ１０の駆動ユニット（図示せず）の駆動力に対して無視することができる大きさである。

プランジャ１０の上昇を停止させた状態においては、樹脂圧力はおよそ７．８５ＭＰａとなる。この状態においては、シール部６０には下側方向に圧力が作用し、シール部６０は高さ方向に縮小する変形を生じる。また、ポアソン変形により図中の水平方向にもシール部６０が変形し、シール部６０がポット４０の内周面に密着する状態となり、モールド用樹脂７０は確実にシールされる。
シール部６０は、樹脂圧力が７．８５ＭＰａというきわめて高い圧力下での変形となるが、プランジャ１０は停止状態であることに加え、ポット４０の素材であるタングステンカーバイトに対し、非常に柔軟な素材（シリコン樹脂やエポキシ樹脂）により形成されているため、シール部６０の変形によりポット４０が損傷するおそれはない。

モールド樹脂７０が熱硬化した後、図１２に示すようにプランジャ１０を下降させる。このとき、シリコン樹脂からなるシール部６０は、熱硬化したモールド樹脂７０との付着力が非常に弱いため、シール部６０とモールド樹脂７０との間でいずれか一方または互いの一部が他方側に残留することなく、樹脂押圧面（中径部３４の上面）およびシール部６０と硬化したモールド用樹脂との境界どうしをきれいに離反させることができる。
この後、金型１００を型開きして、図示しないイジェクトピン等により樹脂モールド成形品をキャビティから取り出す。この後、再び上金型１００ａと下金型１００ｂとを型合わせすることで図９に示す状態に戻る。そしてプランジャ１０のヘッド部３０の上にモールド用樹脂７０を供給する工程から樹脂モールド製品の取り出しまでの工程を繰り返し行うことで、連続的な樹脂モールド成形が可能である。

本実施形態によれば、第１実施形態におけるプランジャ１０の構成に比べて簡素な構成とすることができるためプランジャ１０を安価に製造することができる点で第１実施形態に対して優位である。樹脂押圧面においてシール部６０が形成されている部位は、通常の樹脂モールド成形時においてプランジャ１０のヘッド部３０に樹脂かすが付着する際の起点となる部分であるため、プランジャ１０への樹脂かすが付着する問題についても必要にして十分な防止効果を得ることができる。プランジャ１０のヘッド部３０の外周面とポット４０の内周面との間のクリアランス部分から低粘性樹脂が漏出する問題については先の実施形態と同程度に期待できるのはもちろんである。なお、本実施形態によれば、プランジャ１０からの熱をモールド用樹脂７０に直接伝達することでモールド用樹脂７０を効率的に昇温させることが可能になるため、樹脂モールドの１サイクル毎の所要時間を短縮することができ、生産効率を向上させることができる。

そして本発明は、以上に説明した第１および第２実施形態の他にも発明の要旨を変更しない程度に各種の改変を施しても本願発明の技術的範囲に属することはもちろんである。
例えば、第１実施形態におけるプランジャ１０、金型１００、樹脂モールド方法における各構成のうちの一部構成と、第２実施形態におけるプランジャ１０、金型１００、樹脂モールド方法における各構成のうちの一部構成とを適宜組み合わせることももちろん可能である。一例としては、第２実施形態の樹脂モールド方法に第１実施形態のプランジャ１０を用いることができる。この場合、貫通孔３７によってシール部６０をプランジャ１０に確実に保持させることができるため、シール部６０が抜け落ちたりすることなくシール部形成用樹脂５０を確実に切断分割することができる。また、シール部６０の形成用の樹脂モールドにおいてシールリング３３によってシール部形成用樹脂５０の漏出を確実に防止することができる。

また、第１実施形態および第２実施形態のいずれにおいても、ヘッド部３０の樹脂押圧面（中径部３４の上面）に設けられた凹穴３５の形状は、開口部（上部）よりも底部で拡大する台形状をなす断面形状に形成されているが、凹穴３５の開口部および底部において径寸法が変わらない円柱状に形成しても良いのはもちろんである。この際に、凹穴３５の壁面をブラストやローレットなどの加工によって粗面としてアンカー効果を高めることでシール部形成用樹脂５０を確実に保持させることもできる。十分なアンカー効果が得られるときには、底部よりも開口部で拡大する断面形状に凹穴３５を形成することもできる。
さらには、第１実施形態の小径部３６に設けられている貫通孔３７の配設数は複数であることが好ましいが１つであってもよく、２つ以上配設するときは凹穴３５を挟んで向かい合うように対称的な位置に配置するのが好ましい。このように配置することによりシール部６０を容易に除去することができる。
さらにまた、第１実施形態の小径部３６に設けられている貫通孔３７は同じ高さ位置に配設されているが、複数の貫通孔３７を小径部３６の異なる高さ位置に配設することももちろん可能である。

また、シールリング３３に替えて、耐熱ゴム製のＯリングを凹溝３１に装着して樹脂の漏出を防止する構成を採用することもできる。この場合にも、Ｏリングによりプランジャ１０の外周面とポット４０の内周面との間のクリアランス部分を均一とすることができるため、プランジャ１０の外周に均一な形成厚でシール部６０を形成でき、シール性を向上させることができる。なお、Ｏリングは、その厚みを凹溝３１の深さ寸法よりも大きい寸法に設計することで装着時のＯリングの外形が大径部３２よりも大径寸法となるように形成されていればよく、装着前の外形寸法が大径部３２よりも小さいような構成であってもよい。

また、第２実施形態におけるプランジャ１０の中径部３４が軸方向において所定の均一径となるような構成について説明したが本発明はこれに限定されず、例えば押圧面側に向けて外径が大きくなるような斜面形状とすることもできる。この場合、カル部８０とヘッド部３０との境界部分（図）でプランジャ１０とポット４０との間のクリアランス部分が小さくなりその部分でちぎられ易くなるため、境界部分で確実に切断分割させることができる。また、上述の実施形態ではヘッド部３０が大径部３２と中径部３４と小径部３６とを有する構成について説明したが本発明はこれに限定されず、ヘッド部３０が大径部３２と中径部３４とのみを有する構成を採用してもよい。この場合、中径部３４の外周面を粗面としたり、押圧面側に向けて外径が大きくなるような斜面形状としたりすることでシール部６０を保持する構成にすることが好ましい。

また、シール部形成用樹脂５０にはシリコン樹脂やエポキシ樹脂をフィラー５１として含んだ合成樹脂の適用についても説明しているが、この場合球形状のフィラー５１を用いると好都合である。また、ポット４０の損傷防止やシュリンク低減などの理由から、シール部形成用樹脂５０には球状のシリコンゴムなどのようにシール部６０形成用の材質を含んだ樹脂材料を用いるのが好ましいが、樹脂モールドに用いる組成のモールド用樹脂７０を用いてシール部６０を形成することももちろん可能である。

第１実施形態におけるプランジャを示す平面図と正面図である。 図１で説明したプランジャにシール部を形成する際において、ポット内にシール用樹脂を供給した後の状態を示す断面図である。 図２中のＡ部分における拡大図である。 シール部の形成前後における状態を示す断面図である。 第１実施形態におけるシール部を設けたプランジャを装着したモールド金型による樹脂モールド成形を行う際において、モールド用樹脂を供給した状態と、プランジャがモールド用樹脂を押圧した状態を示すプランジャのヘッド部近傍における断面図である。 プランジャがモールド樹脂を押圧した際においてシール部に作用する力の状態を示す断面図である。 モールド用樹脂が熱硬化した後にプランジャが下降する前後の状態におけるプランジャのヘッド部近傍の断面図である。 第２実施形態におけるプランジャの平面図と正面図である。 プランジャのヘッド部にシール部を形成する工程において、シール部形成用樹脂を供給した状態とプランジャを上昇させた状態を示す断面図である。 プランジャのヘッド部にシール部を形成する工程において、シール部形成用樹脂を熱硬化させた状態とプランジャを下降させ、シール部を形成した状態を示す断面図である。 第２実施形態におけるシール部を形成したプランジャにより樹脂モールド成形を行う際において、樹脂モールド用樹脂が供給された状態とプランジャを上昇させた状態を示す断面図である。 樹脂モール同様樹脂が硬化した後、プランジャを下降させた状態を示す断面図である。

符号の説明

１０ プランジャ
２０ 軸
３０ ヘッド部
３１ 凹溝
３２ 大径部
３３ シールリング
３４ 中径部
３５ 凹穴
３６ 小径部
３７ 貫通孔
４０ ポット
５０ シール部形成用樹脂
５１ フィラー
６０ シール部
７０ モールド用樹脂
８０ カル部
１００ 金型
１００ａ 上型
１００ｂ 下型

Claims (8)

1. ポットに往復動自在に収容され、前記ポットに供給された樹脂を押圧してキャビティに圧送するトランスファモールド金型のプランジャにおいて、
   前記樹脂を押圧するヘッド部は、
   プランジャの軸側に位置する大径部と、
   前記大径部より小径に形成され、樹脂押圧面に凹穴が配設された中径部と、
   前記中径部よりさらに小径に形成された小径部と、により構成されていて、
   樹脂押圧面側から前記中径部、小径部、大径部の順で一体に形成されていることを特徴とするプランジャ。
2. 前記凹穴は、開口部よりも底部の方が径大に形成されていることを特徴とする請求項１記載のプランジャ。
3. 前記小径部には、小径部の外表面と前記凹穴の内部とを連通する貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のプランジャ。
4. 前記大径部の外周面には溝部が周設されていて、
   前記溝部には、前記トランスファモールド金型が樹脂モールド温度に加熱された際に、前記ポットの内周面に密着するシールリングが装着されていることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載のプランジャ。
5. ポットと、
   前記ポットに往復動自在に収容され、前記ポットに供給された樹脂を押圧してキャビティに圧送するプランジャと、を備えるトランスファモールド金型を用いて樹脂モールドする樹脂モールド方法において、
   請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載のプランジャを、樹脂モールド温度に昇温されたトランスファモールド金型に収容する工程と、
   前記プランジャが収容された前記ポットに熱硬化性のシール部形成用樹脂を供給して、該ポット内において前記シール部形成用樹脂を溶融させる工程と、
   前記シール部形成用樹脂を硬化させて、前記樹脂モールド温度において前記ポットの内周面に密着するシール部を、前記プランジャのヘッド部の前記樹脂押圧面を覆うと共に外周面を周回するキャップ形状に形成する工程と、
   モールド用樹脂を前記ポットに供給する工程と、
   前記プランジャを作動させることによって、前記シール部により前記ポットの内周面との間をシールした状態で前記モールド用樹脂を押圧しながら圧送してキャビティにモールド樹脂を注入する工程と、を有することを特徴とする樹脂モールド方法。
6. 前記モールド用樹脂を供給する前に、前記シール部が形成された前記プランジャを前進させることにより前記ポットの内周面に付着している前記シール部を前記ポットの内周面から剥がす工程をさらに有することを特徴とする請求項５記載の樹脂モールド方法。
7. ポットと、
   前記ポットに往復動自在に収容され、前記ポットに供給された樹脂を押圧してキャビティに圧送するプランジャと、を備えるトランスファモールド金型を用いて樹脂モールドする樹脂モールド方法において、
   請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載のプランジャを、樹脂モールド温度に昇温されたトランスファモールド金型に収容する工程と、
   前記プランジャが収容された前記ポットに熱硬化性樹脂からなるシール部形成用樹脂を供給した後、前記プランジャを前進させて、前記シール部形成用樹脂をキャビティに圧送する工程と、
   前記シール部形成用樹脂が硬化した後、前記プランジャを後進させ、前記硬化したシール部形成用樹脂の一部を、前記プランジャの凹穴と、前記中径部および前記小径部の外周面に残留させることによりシール部を形成する工程と、
   モールド用樹脂を前記ポットに供給する工程と、
   前記プランジャを作動させることによって、前記シール部により前記ポットの内周面との間をシールした状態で前記モールド用樹脂を押圧しながら圧送してキャビティにモールド樹脂を注入する工程と、を有することを特徴とする樹脂モールド方法。
8. 前記シール部形成用樹脂は、前記ポット内周面と前記プランジャのヘッド部外周面との間のクリアランス部分からの漏出を防止することが可能な粘度となるように粘度調整した状態で前記ポットに供給されることを特徴とする請求項５〜７のうちのいずれか一項に記載の樹脂モールド方法。

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