JP2012035433A - Compression mold and compression molding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧縮成形用金型及び圧縮成形方法に関する。 The present invention relates to a compression molding die and a compression molding method.
特許文献1には、2つのキャビティを用いて圧縮封止を行う圧縮成形用金型が記載されている。この圧縮成形用金型には2つのキャビティが平面的に並べて成形されている(並列成形)。このため、2つの被成形品(基板)を同時に圧縮封止することが可能である。すなわち、特許文献1では、1つのキャビティを備える圧縮成形用金型に比べて、高い生産性を実現することができる。
2つのキャビティが並列成形されている圧縮成形用金型では、例えば被成形品のばらつきで2つの被成形品の厚みが違う場合には圧縮封止の際の封止圧力に差が生じる。この封止圧力の差から生じる樹脂漏れなどの圧縮封止不良を防ぐ構造として、特許文献1においては、2つのキャビティの間に連絡路を設けている。そして、2つのキャビティ内の圧縮封止の際の封止圧力を等圧に保つようにしている。しかしながら、この連絡路により、被成形品の厚みが異なると被成形被品の厚みが薄いほうのキャビティに樹脂がより多く流れてしまこととなる。このため、圧縮封止された被成形品(成形品)の樹脂の部分の厚みは、被成形品の厚みの違いにより異なってしまうという問題があった。
In a compression mold in which two cavities are formed in parallel, for example, when the thickness of the two molded products is different due to variations in the molded product, a difference occurs in the sealing pressure during compression sealing. In
なお、圧縮成形の本来の優位点として、キャビティ内に投入した樹脂をほとんど流動させないことで、被成形品の内部構造(ボンディングワイヤ等)への影響を最小限にすることが挙げられている。しかし、上記の如く、連絡路を設けると、樹脂の流れが当該内部構造に悪影響(例えば、ボンディングワイヤを切断する)を及ぼす恐れもある。加えて、樹脂の粘度によっては、樹脂の連絡路を通過する時の圧力損失によってキャビティ間に許容範囲を超える圧力差を生じさせるおそれもある。 In addition, the original advantage of compression molding is to minimize the influence on the internal structure (bonding wire, etc.) of the molded product by causing the resin introduced into the cavity to hardly flow. However, as described above, when the communication path is provided, the flow of the resin may adversely affect the internal structure (for example, cut the bonding wire). In addition, depending on the viscosity of the resin, there is a possibility that a pressure difference exceeding the allowable range may be generated between the cavities due to pressure loss when passing through the resin communication path.
そこで、本発明は、前記問題点を解決するべくなされたもので、厚みの違う複数の被封止品に対して、圧縮封止不良を防止しつつ同時に成形可能とし且つ樹脂の部分の厚みを均一にできる圧縮成形用金型及び圧縮成形方法を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems. For a plurality of products to be sealed having different thicknesses, it is possible to simultaneously mold while preventing compression sealing failure and to reduce the thickness of the resin portion. It is an object of the present invention to provide a compression mold and a compression molding method that can be made uniform.
本発明は、相対的に接近・離反可能な上型と下型とを有し、複数の被成形品を該上型と下型との間に並列成形された複数のキャビティに配置して樹脂にて圧縮封止を行う圧縮成形用金型であって、前記キャビティ毎に、前記複数の被成形品の厚みの違いに応じて該被成形品の保持高さを変更し該キャビティにおける該被成形品の圧縮封止側の面を同位置にさせる緩衝機構を備えることにより、上記課題を解決したものである。 The present invention has an upper mold and a lower mold that are relatively close to and away from each other, and a plurality of articles to be molded are arranged in a plurality of cavities formed in parallel between the upper mold and the lower mold. A mold for compression molding in which the holding height of the molded product is changed for each of the cavities according to the difference in thickness of the plurality of molded products. The above-described problems are solved by providing a buffer mechanism for bringing the surface of the molded product on the compression sealing side into the same position.
本発明においては、キャビティ毎に、複数の被成形品の厚みの違いに応じて被成形品の保持高さを変更しキャビティにおける被成形品の圧縮封止側の面を同位置にさせる緩衝機構を備えている。即ち、被成形品の厚みの違いに応じて被成形品の保持高さが変更されキャビティにおける被成形品の圧縮封止側の面が同位置になるので、被成形品の厚みが違ってもキャビティの体積が一定に保たれる。このため、圧縮封止を行う状態では、並列成形されたキャビティの構造でありながら、キャビティ毎の封止圧力の差が緩和されて、樹脂漏れなどの圧縮封止不良を防止することができる。同時に、キャビティにおける被成形品の圧縮封止側の面が同位置とされているので、厚みの違う被成形品に関わらず樹脂の部分の厚みを均一にすることができる。 In the present invention, for each cavity, the buffering mechanism that changes the holding height of the molded product according to the difference in thickness of the plurality of molded products and makes the surface of the molded product in the cavity at the compression seal side the same position. It has. That is, the holding height of the molded product is changed according to the difference in the thickness of the molded product, and the surface on the compression sealing side of the molded product in the cavity is in the same position, so even if the thickness of the molded product is different The volume of the cavity is kept constant. For this reason, in a state where compression sealing is performed, the difference in sealing pressure between the cavities can be alleviated while the structure of the cavities are formed in parallel, and compression sealing defects such as resin leakage can be prevented. At the same time, since the surface on the compression sealing side of the molded product in the cavity is at the same position, the thickness of the resin portion can be made uniform regardless of the molded product having a different thickness.
そして、本発明では、上型と下型との間に並列成形された複数のキャビティを備えているので、上型と下型との相対的な接近・離反という単純な動作で、複数の被成形品が同時に成形可能となる。 In the present invention, since a plurality of cavities formed in parallel are provided between the upper mold and the lower mold, a plurality of covered objects can be obtained by a simple operation of relative approach and separation between the upper mold and the lower mold. Molded products can be molded simultaneously.
なお、上型と下型に対しての緩衝機構の配置は特に限定されない。しかし、例えば前記上型が、前記キャビティと同一数であって前記被成形品を保持するとともに該キャビティの上面を構成する上圧縮型と、前記上圧縮型を前記緩衝機構を介して支持する上主型と、を備え、該上圧縮型がそれぞれ該上主型に対して前記相対的に接近・離反可能な方向で変位可能とされていてもよい。この場合には、結果的に樹脂を下型に配置することができ、圧縮成形用金型の構成を簡略にしながら圧縮成形用金型の動作を安定して行うことができる。 In addition, arrangement | positioning of the buffer mechanism with respect to an upper mold | type and a lower mold | type is not specifically limited. However, for example, the upper mold is the same in number as the cavity, holds the workpiece, and forms an upper surface of the cavity, and supports the upper compression mold via the buffer mechanism. A main mold, and each of the upper compression molds may be displaceable in a direction in which the upper compression mold can be moved closer to and away from the upper main mold. In this case, as a result, the resin can be disposed in the lower mold, and the operation of the compression mold can be stably performed while simplifying the configuration of the compression mold.
なお、緩衝機構の構成は特に限定されない。しかし、例えば前記緩衝機構が、前記上主型に設けられた複数の貫通穴と、該複数の貫通穴に挿入され前記相対的に接近・離反可能な方向で変位可能とされるとともに該上主型に対して脱落防止構造を備え前記上圧縮型に取付けられるガイドピンと、該上主型と前記上圧縮型との間に配置され該上主型と上圧縮型とを離反させるように付勢を与える複数の緩衝ばねと、を有するようにしてもよい。この場合には、緩衝機構の構成を簡略化でき、結果的に圧縮成形用金型の低コスト化を促進することができる。 The configuration of the buffer mechanism is not particularly limited. However, for example, the buffer mechanism is displaceable in a plurality of through holes provided in the upper main mold and in the relatively approachable / separable directions inserted into the plurality of through holes and the upper main mold. A guide pin provided with a structure for preventing the mold from falling off and attached to the upper compression mold, and disposed between the upper main mold and the upper compression mold and biased to separate the upper main mold from the upper compression mold And a plurality of buffer springs for providing In this case, the structure of the buffer mechanism can be simplified, and as a result, cost reduction of the compression mold can be promoted.
なお、緩衝ばねの数や種類は特に限定されないが、例えば前記緩衝ばねが、第1ばねと、該第1ばねのばね定数よりも大きい第2ばねの2種類以上を有し、前記上圧縮型がそれぞれ前記上主型に接近していく状態で、該第1ばねで先に該上圧縮型と該上主型との間に付勢が与えられていてもよい。この場合には、型締めの際に、第1ばねだけで付勢される被成形品のほうの保持高さを容易に変更することができる。 The number and type of buffer springs are not particularly limited. For example, the buffer spring includes two or more types of a first spring and a second spring larger than the spring constant of the first spring, and the upper compression type In the state where each of them approaches the upper main mold, the first spring may first apply a bias between the upper compression mold and the upper main mold. In this case, at the time of mold clamping, the holding height of the molded product that is urged by only the first spring can be easily changed.
なお、更に、前記上型が前記上圧縮型に嵌合される貫通穴の設けられた上枠型を備え、該上枠型が該上圧縮型に対して相対的に変位しても前記上型と前記下型との間で減圧可能とされている場合には、下型と上枠型とが接触した段階で密封状態を作ることができ、早い段階で上型と下型との間で減圧状態とすることができる。このため、圧縮封止する際に、樹脂の被成形品への充填を速く且つ十分に行うことができる。即ち、圧縮封止工程を短縮して、更に圧縮封止不良を低減することができる。 Further, the upper mold is provided with an upper frame mold provided with a through-hole to be fitted into the upper compression mold, and the upper mold is moved even when the upper frame mold is displaced relative to the upper compression mold. When pressure reduction is possible between the mold and the lower mold, a sealed state can be created when the lower mold and the upper frame mold come into contact with each other. The pressure can be reduced. For this reason, when compression-sealing, filling of the resin into the molded product can be performed quickly and sufficiently. That is, the compression sealing process can be shortened to further reduce compression sealing defects.
なお、前記下型が、前記被成形品の圧縮封止される領域の外側を前記上型と把持すると共に前記キャビティと同一数の貫通穴が設けられ一体的に成形された下枠型と、該貫通穴にそれぞれ嵌合して配置される下圧縮型と、を備え、該下枠型が該下圧縮型に対して相対的に変位しても前記上型との密封が保たれる場合には、被成形品が圧縮封止される前に被成形品の位置が把持(クランプ)により固定可能となる。このため、被成形品の圧縮封止される領域の位置ずれに伴う圧縮封止不良を回避できる。そして、圧縮封止する際に下圧縮型の位置が調整可能となることで樹脂量変動が生じていても圧縮封止不良の発生を低減することができる。同時に、密封が保たれることでキャビティからの、樹脂の漏れを防止することができる。また、下枠型がキャビティと同一数の貫通穴を備えても一体的に成形されているので、複数の被成形品を同時に成形できるにも拘らず、下型の寸法を小型化することができる。 In addition, the lower mold holds the outer side of the region to be molded and compression-sealed with the upper mold, and is provided with the same number of through holes as the cavity and is integrally molded, A lower compression mold that is fitted and disposed in each of the through holes, and the sealing with the upper mold is maintained even if the lower frame mold is displaced relative to the lower compression mold. The position of the molded product can be fixed by gripping (clamping) before the molded product is compressed and sealed. For this reason, the compression sealing defect accompanying the position shift of the area | region where the molded article is compression-sealed can be avoided. And since the position of a lower compression mold | type can be adjusted when compressing and sealing, even if the resin amount fluctuation | variation has arisen, generation | occurrence | production of the compression sealing defect can be reduced. At the same time, the resin can be prevented from leaking from the cavity by keeping the seal. In addition, since the lower frame mold is formed integrally even if it has the same number of through holes as the cavity, it is possible to reduce the size of the lower mold even though a plurality of molded articles can be molded simultaneously. it can.
なお、更に、前記下枠型の下圧縮型に対する変位量を制御する下枠駆動機構を備える場合には、樹脂の下型への配置と圧縮封止された被成形品(成形品)の取り出しが容易となる。また、離型フィルムを下型に用いる場合には、離型フィルムへの応力を最小限にすることが可能なので、離型フィルムの破損による成形品の不良発生を防止でき、且つ離型フィルムの再利用を促し圧縮封止に係るコストを低減することができる。 Furthermore, when a lower frame drive mechanism for controlling the amount of displacement of the lower frame mold relative to the lower compression mold is provided, the resin is placed on the lower mold and the molded product (molded product) that is compression-sealed is taken out. Becomes easy. Further, when the release film is used for the lower mold, it is possible to minimize the stress on the release film, so that it is possible to prevent the occurrence of defects in the molded product due to the breakage of the release film, and the release film Reuse can be promoted and the cost for compression sealing can be reduced.
なお、前記キャビティに配置される樹脂が、所定の形状と重量で予備成形されている場合には、圧縮封止に用いる樹脂量の変動を少なくできる。同時に、樹脂の扱いが容易で、且つその管理も容易となる。 In addition, when the resin arrange | positioned at the said cavity is preformed by the predetermined shape and weight, the fluctuation | variation of the resin amount used for compression sealing can be decreased. At the same time, the resin can be easily handled and managed.
なお、前記樹脂は、連続した離型フィルムで前記キャビティに配置される場合には、樹脂をキャビティに搬送するのが容易となり、且つ使用した離型フィルムの回収も容易となる。 When the resin is disposed in the cavity with a continuous release film, the resin can be easily conveyed to the cavity, and the used release film can be easily collected.
なお、前記樹脂は、短冊状に分離された離型フィルムで前記キャビティに配置される場合には、樹脂の搬送手段の配置を自在とすることができる。また、離型フィルムの余分な部分を極力低減できるので、離型フィルムを有効活用することができる。 In addition, when the said resin is arrange | positioned in the said cavity with the release film isolate | separated in strip shape, arrangement | positioning of the conveyance means of resin can be made free. Moreover, since the excess part of a release film can be reduced as much as possible, a release film can be used effectively.
なお、本発明は、相対的に接近・離反可能な上型と下型とを有し、複数の被成形品を該上型と下型との間に並列成形された複数のキャビティに配置して樹脂にて圧縮封止を行う圧縮成形方法であって、前記キャビティに前記被成形品をそれぞれ配置する工程と、該被成形品の前記厚みの違いに応じて該被成形品の保持される保持高さを変更し該キャビティにおける該被成形品の圧縮封止側の面を同位置にさせることで該キャビティ毎に生じる封止圧力の差を緩和し前記圧縮封止を行う工程と、を含むことを特徴とする圧縮成形方法とも捉えることができる。 The present invention has an upper mold and a lower mold that are relatively close to and away from each other, and a plurality of products to be molded are arranged in a plurality of cavities formed in parallel between the upper mold and the lower mold. A compression molding method for compressing and sealing with resin, wherein the molding product is held in accordance with the step of arranging the molding product in the cavity and the thickness difference of the molding product. The step of reducing the difference in sealing pressure generated for each cavity by changing the holding height and bringing the surface on the compression sealing side of the molded product in the cavity to the same position, and performing the compression sealing It can also be regarded as a compression molding method characterized by inclusion.
本発明によれば、厚みの違う複数の被封止品に対して、圧縮封止不良を防止しつつ同時に成形可能とし且つ樹脂の部分の厚みを均一にすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can be shape | molded simultaneously and the thickness of the part of resin can be made uniform, preventing the compression sealing defect with respect to several to-be-sealed goods from which thickness differs.
以下、本発明の実施形態の例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1実施形態の一例が適用された圧縮成形用金型の模式図である。概略的な特徴について以下説明する。 FIG. 1 is a schematic view of a compression mold to which an example of the first embodiment of the present invention is applied. The general features will be described below.
圧縮成形用金型100は、図1に示す如く、相対的に接近・離反可能な上型112と下型140とを有し、2つの被成形品102(102A、102B)を上型112と下型140との間に(X方向で)並列成形された2つの被成形品102と同一数(2つ)のキャビティに配置して樹脂104(104A、104B)にて圧縮封止を行う。そして、圧縮成形用金型100は、キャビティ毎に、2つの被成形品102の厚みの違いに応じて被成形品102の保持高さ(Z方向)を変更しキャビティにおける被成形品102の圧縮封止側の面を同位置にさせる緩衝機構124を備えている。このため、緩衝機構124により、圧縮封止を行う状態では、保持高さ(Z方向)の変更によりキャビティ毎に生じる封止圧力の差が緩和される。ここで、キャビティは、上型112の上圧縮型122(122A、122B)と下型140の下圧縮型150(150A、150B)と下枠型148とで囲まれる樹脂封止のための空間をいう。
As shown in FIG. 1, the compression mold 100 includes an
なお、被成形品102は、例えば、半導体チップが搭載された基板(リードフレームを含む)などである。そして、半導体チップが搭載された側の基板の表面が被成形品102の圧縮封止側の面となる。その圧縮封止される領域には半導体チップが搭載されており、圧縮封止される領域の外側には基板のみが存在する構成とされている。樹脂104は、当該圧縮封止される領域を圧縮封止で充填するように所定の形状と重量で予備成形されている。離型フィルム106は、短冊状に分離されており、伸縮可能である。離型フィルム106は、圧縮封止した際のキャビティからの被成形品102の剥離性向上とキャビティ汚れの防止とをすることができる。本実施形態では、被成形品102、樹脂104はそれぞれ、図示せぬローダによりキャビティに配置される。また、本実施形態では、被成形品102A、102Bは、誤差によりその厚みが違うものの同一とされていることから、樹脂104A、104Bとを同一としている。しかし、これに限られるものはなく、被成形品は同一でなくてもよい。
The molded product 102 is, for example, a substrate (including a lead frame) on which a semiconductor chip is mounted. The surface of the substrate on which the semiconductor chip is mounted becomes the compression-sealed surface of the molded product 102. A semiconductor chip is mounted in the region to be compressed and sealed, and only the substrate exists outside the region to be compressed and sealed. The resin 104 is preformed with a predetermined shape and weight so as to fill the region to be compressed and sealed with the compression and sealing. The
以下、詳細に構成を説明する。 Hereinafter, the configuration will be described in detail.
圧縮成形用金型100は、図1に示す如く、固定プラテン110に固定された上型112と、固定プラテン110に対して接近・離反可能な可動プラテン138に取付けられた下型140とを備える。
As shown in FIG. 1, the compression mold 100 includes an
前記上型112は、図1に示す如く、断熱板114と上主型116と上固定枠118と上枠型120と上圧縮型122(122A、122B)とを有する。断熱板114は、固定プラテン110に当接して配置され、上主型116の温度が固定プラテン110に拡散することを防止している。上主型116は、断熱板114の下面に取付けられている。上主型116は、緩衝機構124を介して上圧縮型122を支持している。
As shown in FIG. 1, the
緩衝機構124は、貫通穴116Aとガイドピン126と緩衝ばね128とを有する。貫通穴116Aは、上主型116に複数設けられている。貫通穴116Aは、その上端部が頭部受け孔116AA、その下端部がばね受け孔116AC、上端部と下端部の間がピン穴116ABとされている。ガイドピン126は、複数の貫通穴116Aに挿入され相対的に接近・離反可能な方向(Z方向)で変位可能とされている。ガイドピン126の頭部は、ピン穴116ABよりも大径に設定されて、頭部受け孔116AAに収容されている。このため、ガイドピン126の頭部で上主型116に対して脱落防止構造が構成されている(頭部受け孔116AAの内径は、ピン穴116ABの内径よりも大きい)。ガイドピン126の先端部(下端部)は、上圧縮型122の上面に取付けられており、ガイドピン126と上圧縮型122とは一体化されている。緩衝ばね128は、ばね受け孔116ACに配置され、その緩衝ばね128の中心をガイドピン126が貫通している。緩衝ばね128は、いわゆる上主型116から吊り下げられた状態の上圧縮型122に対して、常に下型側に付勢している。即ち、緩衝ばね128は、上主型116と上圧縮型122との間に配置され上主型116と上圧縮型122とを離反させるように付勢を与えている。
The
このような緩衝機構124によって、上圧縮型122A、122Bがそれぞれ、上主型116に対して相対的に接近・離反可能な方向(Z方向)で変位可能とされている。即ち、圧縮封止を行う状態では、上圧縮型122に対して、下型側から圧力が加わると、緩衝ばね128が圧縮され、上圧縮型122A、122Bそれぞれが上主型116のほうへ移動することとなる。即ち、緩衝機構124は、キャビティ毎に、被成形品102の厚みの違いに応じて被成形品102の保持高さを変更しキャビティにおける被成形品102の圧縮封止側の面を2つとも同じ保持高さ(同位置)にすることができる。なお、本実施形態においては、緩衝ばね128として皿ばねが用いられていたが、これに限定されない。
By such a
上圧縮型122は、キャビティと同一数(2つ)であり、内部にヒータ130を備えている。ヒータ130は、特に上圧縮型122を加熱し、所定の温度とするようにされている。上圧縮型122A、122Bの下面はそれぞれ、キャビティの上面を構成し、被成形品102A、102Bをそれぞれ保持する。上圧縮型122の周囲には上枠型120が配置されている。即ち、上枠型120には、上圧縮型122に嵌合される貫通穴が設けられている。上枠型120は、ばね132を介して上主型116に接続されている。上枠型120の更に外周には、上固定枠118が配置され、上主型116に固定されている。
The upper compression mold 122 has the same number (two) as the cavities, and includes a
上枠型120と上固定枠118との間には、Oリング134が配置されている。また、上圧縮型122には図示せぬ、被成形品102に吸着力を与える吸着機構や、減圧機構が設けられている。このため、上枠型120が下型140と離型フィルム106を介して当接した状態で、上枠型120が上圧縮型122に対して相対的に変位したとする。その場合であっても上型112と下型140との間で密閉状態が構成され減圧可能とされている。なお、上枠型120は、上圧縮型122に被成形品102が保持された状態においても、被成形品102で制限されることなく、上圧縮型122に対して移動可能とされている。
An O-ring 134 is disposed between the
前記下型140は、図1に示す如く、断熱板142と下主型144と下枠型148と下圧縮型150とを有する。断熱板142は、可動プラテン138に当接して配置され、下主型144の温度が可動プラテン138に拡散することを防止している。下主型144は、断熱板142の上面に取付けられている。下主型144は、2つの下圧縮型150A、150Bを支持している。下主型144には、ヒータ130が設けられており、所定の温度とするようにされている。下枠型148は、上型112の上圧縮型122に保持される被成形品102の圧縮封止される領域の外側を上型112の上圧縮型122と把持(クランプ)する。また、下枠型148には、上圧縮型122A、122Bそれぞれに対応して2つのキャビティと同一数の貫通穴が設けられ一体的に成形されている。下圧縮型150は、当該貫通穴にそれぞれ嵌合して配置されている。下枠型148は、ばね152を介して下主型144に取付られている。そのため、下枠型148は、下圧縮型150に対して移動可能とされている。下枠型148と下圧縮型150との嵌合する部分にはOリング154などの密閉部材が設けられている。なお、下枠型148は、上枠型120と上圧縮型122とに対向している。このため、下枠型148が上枠型120と当接した状態で、下枠型148が下圧縮型150に対して相対的に変位しても下型140と上型112との密閉が保たれている。なお、下型140には、離型フィルム106を吸着するための図示せぬ減圧機構が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
下枠駆動機構156は、可動プラテン138に取付られ、下枠型148と係合している。そして、下枠駆動機構156は、下枠型148の下圧縮型150に対する変位量を制御することができる。
The lower
次に、上型112の緩衝ばね128及びばね132と、下型140のばね152の強弱関係について説明する。ばね132による力F1と、ばね152による力F2と、緩衝ばね128による力F3との関係は式(1)で示される。なお、力F1〜F3は、それぞれのばね全ての力を合計したものである。
Next, the strength relationship between the
F1<F2<F3 (1) F1 <F2 <F3 (1)
即ち、下枠駆動機構156は、上枠型120と下枠型148が当接した状態であっても、下枠型148の下圧縮型150に対する変位量を制御することができる。
That is, the lower
ここで、緩衝ばね128のすべてが機能していない状態のときの力F4(<F3)では、式(2)が成立する。 Here, with the force F4 (<F3) when all the buffer springs 128 are not functioning, Expression (2) is established.
F2>F4 (2) F2> F4 (2)
即ち、例えば下枠型148に被成形品102Aを介して上圧縮型122Aのみが当接した状態では、下枠型148が圧縮されず、上圧縮型122Aのみが変位する。しかし、下枠型148に被成形品102を介して上圧縮型122Bも当接した状態となると、下枠型148が圧縮されることとなる。
That is, for example, in a state where only the
次に、圧縮成形用金型100の動作について、図2を用いて説明する。 Next, the operation of the compression mold 100 will be described with reference to FIG.
上型112と下型140とが離反された型開き状態において、離型フィルム106が下型140上に配置されて吸着される。このとき、下枠駆動機構156により、下枠型148の上面は下圧縮型150の上面の位置から所定の高さ(樹脂が配置される際に不都合を生じさせない程度の高さ)とされる。また、この状態では、上型112と下型140は圧縮封止する際の一定の温度(例えば175度)とされている(図2(A))。
In the mold opening state where the
次に、図示せぬ搬送機構により、被成形品102と樹脂104とがそれぞれ、圧縮成形用金型100に供給される(図2(B))。 Next, the article 102 and the resin 104 are respectively supplied to the compression molding die 100 by a conveyance mechanism (not shown) (FIG. 2B).
次に、上圧縮型122A、122Bにそれぞれ被成形品102A、102Bを保持させる。また、離型フィルム106上の各キャビティに樹脂104A、104Bを配置する(図2(C))。なお、被成形品102A、102Bの吸着による保持は同時でなくてもよい。樹脂104の配置は、樹脂104が硬化するまでの時間を合わせるために、可能な限り同時に行う。
Next, the
次に、可動プラテン138を上昇させて下型140を上型112に接近させていく。このとき、下枠駆動機構156により、下枠型148も上昇させる。すると、上枠型120と下枠型148とが離型フィルム106を介して当接して、離型フィルム106が固定される。同時に、上型112と下型140とで密閉状態が構成される。そして、上型112と下型140の間の減圧が行われる(図2(D))。
Next, the
更に、上型112と下型140とを接近させ、ばね132を縮ませて、上圧縮型122と下枠型148とで被成形品102を把持(クランプ)する。このため、被成形品102がしっかり固定される。なお、本実施形態では、被成形品102Aが被成形品102Bよりも厚みが大きいとしているので、最初に、上圧縮型122Aと下枠型148とで、被成形品102Aをクランプする。しかし、被成形品102Bを介して上圧縮型122Bと下枠型148とが当接していない状態では、式(2)の関係となる。このため、上圧縮型122Aを支える緩衝機構124の緩衝ばね128が圧縮されてから、下枠型148は上圧縮型122Bに保持された被成形品102Bをクランプする(図2(E))。即ち、被成形品102A、102Bの圧縮封止側の面は同位置となる。クランプした後は、式(1)の関係に従い、下枠型148が圧縮される。
Further, the
次に、可動プラテン138を更に上方に移動させて上型112を下型140に接近させていく。そして、上下方向(1軸方向)で圧縮封止し、型締めを完了させる(図2(F))。
Next, the
次に、可動プラテン138を固定プラテン110から離反させる。そして、上型112と下型140の型開きをする(図2(G))。このとき、下枠駆動機構156により、下枠型148の位置を圧縮封止の状態の位置としておく。このため、成形品が取り出しやすくなり、かつ次の圧縮封止が容易となる。そして、圧縮封止された被成形品102(単に成形品と称する)が、図示せぬ搬送装置にて取り出される。
Next, the
このように、本実施形態においては、キャビティ毎に、2つの被成形品102A、102Bの厚みの違いに応じて被成形品102の保持高さを変更しキャビティにおける被成形品102の圧縮封止側の面を同位置にさせる緩衝機構124を備えている。このため、圧縮封止を行う状態では、該保持高さの変更によりキャビティ毎に生じる封止圧力の差を緩和させている。実際に、被成形品102の厚みの違いを横軸に取り、縦軸に封止圧力の差を比率(%)で示した結果を図3に示す。黒塗り◆で示す符号Aのデータが緩衝機構のない場合であり、黒塗り■で示す符号Bのデータが緩衝機構124のある場合である。このように、緩衝機構124により被封止品102の厚みの差異で生じる封止圧力の差が低減(緩和)されている。
As described above, in this embodiment, for each cavity, the holding height of the molded product 102 is changed according to the thickness difference between the two molded
また、被成形品102の厚みの違いに応じて被成形品102の保持高さが変更されキャビティにおける被成形品102の圧縮封止側の面が同位置になるので、被成形品102の厚みが違ってもキャビティの体積が一定に保たれる。つまり、圧縮封止を行う状態では、単純な並列成形されたキャビティの構造でありながら、キャビティ毎の封止圧力の差が緩和されて、樹脂漏れなどの圧縮封止不良を防止することができる。同時に、キャビティにおける被成形品102の圧縮封止側の面が同位置とされているので、厚みの違う被成形品102に関わらずに樹脂の部分の厚みを均一にすることができる。 Further, since the holding height of the molded product 102 is changed according to the thickness difference of the molded product 102 and the surface of the molded product 102 on the compression sealing side in the cavity is in the same position, the thickness of the molded product 102 is increased. Even if they are different, the cavity volume is kept constant. In other words, in a state where compression sealing is performed, the difference in sealing pressure between the cavities can be alleviated while the structure of the cavities is simply formed in parallel, and compression sealing defects such as resin leakage can be prevented. . At the same time, since the surface on the compression sealing side of the molded product 102 in the cavity is at the same position, the thickness of the resin portion can be made uniform regardless of the molded product 102 having a different thickness.
そして、本実施形態では、上型112と下型140との間に並列成形された2つキャビティを備えているので、上型112と下型140との相対的な接近・離反という単純な動作で、2つの被成形品102が同時に成形可能となる。
In this embodiment, since the two cavities formed in parallel are provided between the
また、上型112が、キャビティと同一数であって被成形品102を保持するとともにキャビティの上面を構成する上圧縮型122と、上圧縮型122を緩衝機構124を介して支持する上主型116と、を備え、上圧縮型122がそれぞれ上主型116に対して相対的に接近・離反可能な方向(Z方向)で変位可能とされている。このため、結果的に樹脂104を下型140に配置することができ、圧縮成形用金型100の構成を簡略にしながら圧縮成形用金型100の動作を安定して行うことができる。
Further, the
また、緩衝機構124が、上主型116に設けられた複数の貫通穴116Aと、複数の貫通穴116Aに挿入され相対的に接近・離反可能な方向(Z方向)で変位可能とされるとともに上主型116に対して脱落防止構造を備え上圧縮型122に取付けられるガイドピン126と、上主型116と上圧縮型122との間に配置され上主型116と上圧縮型122とを離反させるように付勢を与える複数の緩衝ばね128と、を有する。このため、緩衝機構124の構成を簡略化でき、結果的に圧縮成形用金型100の低コスト化を促進することができる。
The
また、更に、上型112が上圧縮型122に嵌合される貫通穴の設けられた上枠型120を備え、上枠型120が上圧縮型122に対して相対的に変位しても上型112と下型140との間で減圧可能とされている。このため、下型140と上枠型120とが接触した段階で密封状態を作ることができ、早い段階で上型112と下型140との間で減圧状態とすることができる。つまり、圧縮封止する際に、樹脂104の被成形品102への充填を速く且つ十分に行うことができる。即ち、圧縮封止工程を短縮して、更に圧縮封止不良を低減することができる。
Further, the
また、下型140が、被成形品102の圧縮封止される領域の外側を上型112と把持すると共にキャビティと同一数の貫通穴が設けられ一体的に成形された下枠型148と、該貫通穴にそれぞれ嵌合して配置される下圧縮型150と、を備え、下枠型148が下圧縮型150に対して相対的に変位しても上型112との密封が保たれる。このため、被成形品102が圧縮封止される前に被成形品102の位置が把持(クランプ)により固定可能となる。即ち、被成形品102の圧縮封止される領域の位置ずれに伴う圧縮封止不良を回避できる。そして、圧縮封止する際に下圧縮型150の位置が調整可能となることで樹脂量変動が生じていても圧縮封止不良の発生を低減することができる。同時に、密封が保たれることで、キャビティからの樹脂104の漏れを防止することができる。また、下枠型148がキャビティと同一数の貫通穴を備えても一体的に成形されているので、複数の被成形品102を同時に成形できるにも拘らず、下型140の寸法を小型化することができる。
A
また、更に、下枠型148の下圧縮型150に対する変位量を制御する下枠駆動機構156を備えるので、樹脂104の下型140への配置と圧縮封止された被成形品102(成形品)の取り出しが容易となる。また、離型フィルム106を下型140に用いているので、離型フィルム106への応力を最小限にすることが可能である。このため、離型フィルム106の破損による成形品の不良発生を防止でき、且つ離型フィルム106の再利用を促し圧縮封止に係るコストを低減することができる。
Further, since the lower
また、キャビティに配置される樹脂104が、所定の形状と重量で予備成形されているので、圧縮封止に用いる樹脂量の変動を少なくできる。同時に、樹脂104の扱いが容易で、且つその管理も容易となる。 Further, since the resin 104 disposed in the cavity is preformed with a predetermined shape and weight, fluctuations in the amount of resin used for compression sealing can be reduced. At the same time, the resin 104 can be easily handled and managed.
また、樹脂104は、短冊状に分離された離型フィルム106でキャビティに配置されているので、樹脂104の搬送手段の配置を自在とすることができる。また、離型フィルム106の余分な部分を極力低減できるので、離型フィルム106を有効活用することができる。
In addition, since the resin 104 is arranged in the cavity by the
即ち、本実施形態によれば、厚みの違う複数の被封止品102に対して、圧縮封止不良を防止しつつ同時に成形可能とし且つ樹脂の部分の厚みを均一にすることができる。 That is, according to the present embodiment, it is possible to simultaneously mold a plurality of products to be sealed 102 having different thicknesses while preventing compression sealing defects and to make the thickness of the resin portion uniform.
本発明について第1実施形態を挙げて説明したが、本発明は第1実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の要旨を逸脱しない範囲においての改良並びに設計の変更が可能なことは言うまでもない。 Although the present invention has been described with reference to the first embodiment, the present invention is not limited to the first embodiment. That is, it goes without saying that improvements and design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
上記実施形態においては、緩衝ばねが1種類のみであったが、本発明はこれに限定されない。緩衝ばねの数や種類は限定されないが、例えば緩衝ばねが、第1ばねと、第1ばねのばね定数よりも大きい第2ばねの2種類以上を有し、上圧縮型がそれぞれ上主型に接近していく状態で、該第1ばねで先に上圧縮型と上主型との間に付勢が与えられていてもよい。図4に具体的に2種類の緩衝ばねを備える第2実施形態を示す。 In the said embodiment, although there was only one kind of buffer spring, this invention is not limited to this. The number and types of buffer springs are not limited. For example, the buffer spring has two or more types of a first spring and a second spring larger than the spring constant of the first spring, and the upper compression type is an upper main type. In a state of approaching, an urging force may be given first between the upper compression mold and the upper main mold by the first spring. FIG. 4 shows a second embodiment specifically including two types of buffer springs.
図4では、図1で示されていた離型フィルムや下型のヒータや下枠駆動機構などが省略されているが、適宜使用することができる。ここでは、上圧縮型222(222A、222B)のそれぞれ中央に、両側に配置されたガイドピン226Bよりも径の大きいガイドピン226Aが設けられている。そして、ガイドピン226Aの周囲には、両側にある緩衝ばね228B(第1ばね)よりもばね定数の大きな緩衝ばね228A(第2ばね)が配置されている。緩衝ばね228Bの長さL2は緩衝ばね228Aの長さL3とほぼ同等である。しかし、貫通穴216Bにおけるばね受け孔の長さに比べて、貫通穴216Aにおけるばね受け孔の長さは長く、上圧縮型222の上面から貫通穴216Aのばね受け孔の上端部までの長さL4は、長さL3よりも長い。このため、型締めの際に、被成形品202Aだけが緩衝ばね228Bで付勢されている状態では、被成形品202Aの保持高さを容易に変更することができる。なお、その他の構成は、第1実施形態と同一なので、符号の上一桁の数字を変更して説明は省略する。
In FIG. 4, the release film, the lower heater, the lower frame driving mechanism, and the like shown in FIG. 1 are omitted, but can be used as appropriate. Here, a
また、上記実施形態においては、2つのキャビティを備えていたが、本発明はこれに限定されない。3つ以上のキャビティであってもよい。その際、必ずしもすべてのキャビティを使用する必要はなく、適宜いずれか1つ以上のキャビティのみを使用することもできる。 Moreover, in the said embodiment, although two cavities were provided, this invention is not limited to this. There may be more than two cavities. At that time, it is not always necessary to use all the cavities, and only one or more cavities can be used as appropriate.
また、上記実施形態においては、上型が固定プラテンに取付られ固定されていたが、本発明はこれに限定されず、下型が固定プラテンに取付られ固定されて、上型が接近・離反可能な方向において移動可能とされていてもよい。 In the above embodiment, the upper mold is attached and fixed to the fixed platen. However, the present invention is not limited to this, and the lower mold is fixed to the fixed platen and the upper mold can approach and separate. It may be movable in any direction.
また、上記実施形態においては、前記上型が、キャビティと同一数であって前記被成形品を保持するとともに前記キャビティの上面を構成する上圧縮型と、前記上圧縮型を前記緩衝機構を介して支持する上主型と、を備え、該上圧縮型がそれぞれ該上主型に対して前記相対的に接近・離反可能な方向(Z方向)で変位可能とされていたが、本発明はこれに限定されず、たとえば下型で被成形品が保持される構成であってもよい。 Further, in the above embodiment, the upper mold is the same number as the cavity, holds the product to be molded, and constitutes the upper surface of the cavity, and the upper compression mold is interposed through the buffer mechanism. An upper main mold that supports the upper main mold, and each of the upper compression molds is displaceable in a direction (Z direction) relatively close to and away from the upper main mold. It is not limited to this, For example, the structure by which a to-be-molded product is hold | maintained with a lower mold | type may be sufficient.
また、上記実施形態においては、前記緩衝機構が、前記上主型に設けられた複数の貫通穴と、該複数の貫通穴に挿入され前記相対的に接近・離反可能な方向(Z方向)で変位可能とされるとともに該上主型に対して脱落防止構造を備え前記上圧縮型に取付けられるガイドピンと、該上主型と前記上圧縮型との間に配置され該上主型と上圧縮型とを離反させるように付勢を与える複数の緩衝ばねと、を有していたが、本発明はこれに限定されず、例えば、緩衝ばねでなく広く弾性部材を用いることもできるし、ガイドピン等を使用しなくてもよい。 Moreover, in the said embodiment, the said buffer mechanism is inserted in these through-holes by the several through-hole provided in the said upper main mold | die, and the direction (Z direction) which can be approached / separated relatively. A guide pin that is displaceable and has a drop-off preventing structure for the upper main mold and is attached to the upper compression mold, and the upper main mold and the upper compression disposed between the upper main mold and the upper compression mold The present invention is not limited to this. For example, an elastic member can be widely used instead of the buffer spring, and the guide can be used as a guide. It is not necessary to use pins.
また、上記実施形態においては、前記上型は前記上圧縮型に嵌合される貫通穴の設けられた上枠型を備え、該上枠型が該上圧縮型に対して相対的に変位しても前記上型と前記下型との間で減圧可能とされていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、上枠型を備えなくてもよいし、必ずしもキャビティの減圧が可能とされていなくてもよい。 In the above-described embodiment, the upper mold includes an upper frame mold provided with a through-hole fitted into the upper compression mold, and the upper frame mold is displaced relative to the upper compression mold. However, the pressure can be reduced between the upper mold and the lower mold, but the present invention is not limited to this. For example, the upper frame mold may not be provided, and the cavity may not necessarily be decompressed.
また、上記実施形態においては、前記下型が、前記被成形品の圧縮封止される領域の外側を前記上型と把持すると共に前記キャビティと同一数の貫通穴が設けられ一体的に成形された下枠型と、該貫通穴にそれぞれ嵌合して配置される下圧縮型と、を備え、該下枠型が該下圧縮型に対して相対的に変位しても前記上型との密封が保たれていたが、本発明はこれに限定されない。例えば下型が下枠型と下圧縮型とに分かれている必要はない。また、下枠型が一体でなく、貫通穴毎に分離していてもよい。更に、前記密封が必ずしも必要とされていない。 Further, in the above embodiment, the lower mold grips the outer side of the compression-sealed region of the molded product with the upper mold and is provided with the same number of through holes as the cavity and is integrally molded. A lower frame mold, and a lower compression mold that is fitted and disposed in each of the through-holes, and the lower frame mold and the upper mold even if the lower frame mold is displaced relative to the lower compression mold. Although the sealing is maintained, the present invention is not limited to this. For example, the lower mold need not be divided into a lower frame mold and a lower compression mold. Further, the lower frame mold may not be integrated but may be separated for each through hole. Furthermore, the sealing is not necessarily required.
また、上記実施形態においては、キャビティに配置される樹脂は所定の形状と重量で予備成形されていたが、本発明はこれに限定されずに、粉状、粒状の樹脂でもよいし、液状の樹脂であってもよい。 In the above embodiment, the resin disposed in the cavity is preformed with a predetermined shape and weight. However, the present invention is not limited to this, and may be a powdery or granular resin or a liquid. Resin may be used.
また、上記実施形態においては、離型フィルムは短冊状とされていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、樹脂は、連続した離型フィルムでキャビティに配置されてもよい。その場合には、樹脂をキャビティに搬送するのが容易となり、且つ使用した離型フィルムの回収も容易となる。或いは、下型が吸着機構を持たず、離型フィルムを用いなくてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the release film was made into strip shape, this invention is not limited to this. For example, the resin may be placed in the cavity with a continuous release film. In this case, it becomes easy to transport the resin to the cavity, and the used release film can be easily collected. Alternatively, the lower mold does not have an adsorption mechanism, and a release film may not be used.
本発明の圧縮成形用金型は、例えば半導体チップが搭載された基板(リードフレームを含む)等の被成形品を樹脂にて圧縮封止する用途などに広く用いることができる。 The mold for compression molding of the present invention can be widely used, for example, for the purpose of compressing and sealing a molded article such as a substrate (including a lead frame) on which a semiconductor chip is mounted with a resin.
100、200…圧縮成形用金型
102、102A、102B、202、202A、202B…被成形品
104、104A、104B…樹脂
106…離型フィルム
110、210…固定プラテン
112、212…上型
114、142、214、242…断熱板
116、216…上主型
116A、216A、216B…貫通穴
118、218…上固定枠
120、220…上枠型
122、122A、122B、222、222A、222B…上圧縮型
124、224…緩衝機構
126、226A、226B…ガイドピン
128、228A、228B…緩衝ばね
130…ヒータ
132、152、232、252…ばね
134、154、234、254…Oリング
138、238…可動プラテン
140、240…下型
144、244…下主型
148、248…下枠型
150、150A、150B、250A、250B…下圧縮型
156…下枠駆動機構
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記キャビティ毎に、前記複数の被成形品の厚みの違いに応じて該被成形品の保持高さを変更し該キャビティにおける該被成形品の圧縮封止側の面を同位置にさせる緩衝機構を備える
ことを特徴とする圧縮成形用金型。 It has an upper mold and a lower mold that can be relatively approached and separated from each other, and a plurality of products to be molded are placed in a plurality of cavities formed in parallel between the upper mold and the lower mold and compressed with resin. A mold for compression molding to stop,
A buffer mechanism for changing the holding height of the molded product in accordance with the difference in thickness of the plurality of molded products for each of the cavities so that the compression-sealed surface of the molded product in the cavity is in the same position. A mold for compression molding characterized by comprising:
前記上型は、前記キャビティと同一数であって前記被成形品を保持するとともに該キャビティの上面を構成する上圧縮型と、
前記上圧縮型を前記緩衝機構を介して支持する上主型と、を備え、
該上圧縮型がそれぞれ該上主型に対して前記相対的に接近・離反可能な方向で変位可能とされている
ことを特徴とする圧縮成形用金型。 In claim 1,
The upper mold is the same number as the cavity, and holds the molded product, and constitutes the upper compression mold constituting the upper surface of the cavity;
An upper main mold that supports the upper compression mold via the buffer mechanism,
The compression mold is characterized in that each of the upper compression molds is displaceable in a direction in which the upper compression mold can be moved closer to and away from the upper main mold.
前記緩衝機構は、前記上主型に設けられた複数の貫通穴と、
該複数の貫通穴に挿入され前記相対的に接近・離反可能な方向で変位可能とされるとともに該上主型に対して脱落防止構造を備え前記上圧縮型に取付けられるガイドピンと、
該上主型と前記上圧縮型との間に配置され該上主型と上圧縮型とを離反させるように付勢を与える複数の緩衝ばねと、を有する
ことを特徴とする圧縮成形用金型。 In claim 2,
The buffer mechanism includes a plurality of through holes provided in the upper main mold,
A guide pin inserted into the plurality of through holes and displaceable in the relatively approachable / separable direction and provided with a drop-off prevention structure for the upper main mold, and attached to the upper compression mold;
A plurality of buffer springs disposed between the upper main mold and the upper compression mold and biasing the upper main mold and the upper compression mold so as to separate from each other. Type.
前記緩衝ばねは、第1ばねと、該第1ばねのばね定数よりも大きい第2ばねの2種類以上を有し、
前記上圧縮型がそれぞれ前記上主型に接近していく状態で、該第1ばねで先に該上圧縮型と該上主型との間に付勢が与えられる
ことを特徴とする圧縮成形用金型。 In claim 3,
The buffer spring has two or more types of a first spring and a second spring larger than the spring constant of the first spring,
The compression molding is characterized in that, in a state in which each of the upper compression molds approaches the upper main mold, an urging force is first given between the upper compression mold and the upper main mold by the first spring. Mold.
前記上型は前記上圧縮型に嵌合される貫通穴の設けられた上枠型を備え、
該上枠型が該上圧縮型に対して相対的に変位しても前記上型と前記下型との間で減圧可能とされている
ことを特徴とする圧縮成形用金型。 5. The method according to claim 2, further comprising:
The upper mold includes an upper frame mold provided with a through-hole fitted into the upper compression mold,
A compression molding die, wherein the pressure can be reduced between the upper die and the lower die even when the upper frame die is displaced relative to the upper compression die.
前記下型は、前記被成形品の圧縮封止される領域の外側を前記上型と把持すると共に前記キャビティと同一数の貫通穴が設けられ一体的に成形された下枠型と、該貫通穴にそれぞれ嵌合して配置される下圧縮型と、を備え、
該下枠型が該下圧縮型に対して相対的に変位しても前記上型との密封が保たれる
ことを特徴とする圧縮成形用金型。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
The lower mold includes a lower frame mold that is formed integrally with the upper mold and that has the same number of through holes as the cavity while gripping the outer side of the compression-sealed region of the molded product with the upper mold. A lower compression mold that is fitted and arranged in each hole,
A compression mold, wherein the lower frame mold is kept sealed with the upper mold even when the lower frame mold is displaced relative to the lower compression mold.
前記下枠型の下圧縮型に対する変位量を制御する下枠駆動機構を備える
ことを特徴とする圧縮成形用金型。 In claim 6, further:
A compression molding die, comprising: a lower frame drive mechanism that controls a displacement amount of the lower frame mold with respect to the lower compression mold.
前記キャビティに配置される樹脂は、所定の形状と重量で予備成形されている
ことを特徴とする圧縮成形用金型。 In any one of Claims 1 thru | or 7,
The resin disposed in the cavity is preformed with a predetermined shape and weight.
前記樹脂は、連続した離型フィルムで前記キャビティに配置される
ことを特徴とする圧縮成形用金型。 In any one of Claims 1 thru | or 8.
The resin is placed in the cavity by a continuous release film. A compression mold.
前記樹脂は、短冊状に分離された離型フィルムで前記キャビティに配置される
ことを特徴とする圧縮成形用金型。 In any one of Claims 1 thru | or 8.
The resin is placed in the cavity with a release film separated into strips. A compression mold.
前記キャビティに前記被成形品をそれぞれ配置する工程と、
該被成形品の前記厚みの違いに応じて該被成形品の保持される保持高さを変更し該キャビティにおける該被成形品の圧縮封止側の面を同位置にさせることで該キャビティ毎に生じる封止圧力の差を緩和し前記圧縮封止を行う工程と、
を含むことを特徴とする圧縮成形方法。 It has an upper mold and a lower mold that can be relatively approached and separated from each other, and a plurality of products to be molded are placed in a plurality of cavities formed in parallel between the upper mold and the lower mold and compressed with resin. A compression molding method for stopping
Placing each of the moldings in the cavity,
By changing the holding height at which the molded product is held according to the difference in thickness of the molded product, the surface of the molded product on the compression sealing side of the cavity is placed at the same position. Relieving the difference in sealing pressure generated in the above and performing the compression sealing,
The compression molding method characterized by including.
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