JP2013193388A - Injection molding machine, mold, and method of manufacturing hollow sealing structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、射出成型機及び金型並びに中空封止構造の製造方法に関する。 The present invention relates to an injection molding machine, a mold, and a method for manufacturing a hollow sealing structure.
中空構造のパッケージにマイクロ波デバイス、光半導体素子等のチップが気密に封入された中空封止構造品(以下、単に中空パッケージと記載する)が提案されている。 There has been proposed a hollow sealed structure product (hereinafter simply referred to as a hollow package) in which a chip such as a microwave device or an optical semiconductor element is hermetically sealed in a package having a hollow structure.
このような中空パッケージは、チップに搭載された基板の上に、このチップを収納するキャップを被せ、キャップ内を密閉すべく、キャップの周囲にキャップと基板とを接合する接合部が形成された構造となっている。 In such a hollow package, a cap for housing the chip is put on a substrate mounted on the chip, and a joint for joining the cap and the substrate is formed around the cap so as to seal the inside of the cap. It has a structure.
特開2011−100825号公報においては、このような中空パッケージの形成装置が提案されている。この形成装置では、上型をなす第1の金型、キャップの形成において下型をなす第2の金型、接合部の成型において下型をなす第3の金型及びサイド型をなす第4の金型の各金型を入替えながら中空パッケージを成型する。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-1000082 proposes such a hollow package forming apparatus. In this forming apparatus, a first mold that forms an upper mold, a second mold that forms a lower mold in forming a cap, a third mold that forms a lower mold in molding a joint, and a fourth mold that forms a side mold. The hollow package is molded while replacing the respective molds.
即ち、キャップの成型時においては、第1の金型に対向して第2の金型を配置し、これらの金型を型締した際に形成されるキャビティに樹脂を充填してキャップを成型する。そして、型開きする際に、キャップを第2金型から離型され、かつ、第1金型に嵌合した状態とする。 That is, at the time of molding the cap, a second mold is arranged opposite to the first mold, and the cap is molded by filling the cavity formed when these molds are clamped. To do. Then, when the mold is opened, the cap is released from the second mold and is fitted to the first mold.
次に、第2金型と第3の金型とを入替えると共に、第3金型と第1金型との間に第4金型を挿入する。このとき、第3金型にはチップを搭載した基板がセットされている。 Next, the second mold and the third mold are switched, and the fourth mold is inserted between the third mold and the first mold. At this time, a substrate on which a chip is mounted is set in the third mold.
各金型のセットが完了すると、第4金型を挟んで第3金型と第1金型とを型締する。この型締により、キャップの端部が基板に当接し、かつ、このキャップの端部周囲に空間が形成される。そこで、この空間に樹脂を充填することで接合部が成型される。 When the setting of each mold is completed, the third mold and the first mold are clamped with the fourth mold interposed therebetween. By this clamping, the end of the cap abuts against the substrate, and a space is formed around the end of the cap. Therefore, the joint is molded by filling the space with resin.
しかしながら、上記公報に係る中空パッケージを形成する形成装置では、接合部はキャップの周囲にしか設けられないため、チップが収納されている空間と外気とが連通し易く(リークし易い)、高気密な状態を維持することが困難であった。 However, in the forming apparatus for forming the hollow package according to the above publication, since the joint portion is provided only around the cap, the space in which the chip is stored and the outside air are easily communicated (easy to leak) and highly airtight. It was difficult to maintain a proper state.
そこで、本発明の主目的は、キャップの成型、基板へのキャップの被着、キャップを完全に覆いながらキャップ内を気密に封止するモールドの成型を連続して行う射出成型機及び金型並びに中空封止構造の製造方法を提供することである。 Therefore, the main object of the present invention is to provide an injection molding machine and a mold for continuously forming a cap, attaching a cap to a substrate, and molding a mold that hermetically seals the inside of the cap while completely covering the cap. It is providing the manufacturing method of a hollow sealing structure.
上記課題を解決するため、中空パッケージを成型する射出成型機は、ベースに立設されたフレームと、該フレームに固着されて、上型と該上型の周囲に設けられたサイド型を含む上型ユニットが取付けられた副プレートを進退させる主駆動ユニットと、副プレートに取付けられて、上型をサイド型に対して相対的に進退させる副駆動ユニットと、第1下型と、該第1下型に対して並置された第2下型とを含む下型ユニットをスライドさせて、上型に対して第1下型を型合せし、または上型に対して第2下型を型合せするスライドユニットと、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an injection molding machine for molding a hollow package includes a frame erected on a base, an upper mold fixed to the frame, and a side mold provided around the upper mold. A main drive unit that advances and retracts the sub-plate to which the mold unit is attached, a sub-drive unit that is attached to the sub-plate and advances and retracts the upper mold relative to the side mold, a first lower mold, and the first Slide the lower mold unit including the second lower mold juxtaposed to the lower mold to match the first lower mold to the upper mold, or to match the second lower mold to the upper mold And a slide unit.
また、基板に載置されたチップをキャップ内に収納し、該キャップを覆い、かつ、基板に密着したモールドを備えた中空パッケージを成型する際に用いる金型は、上型と、上型と型締された際にキャップを成型するためのキャップ成型空間を形成する第1下型と、上型の周囲に設けられて、当該上型に対して相対的に上下動するサイド型と、基板が載置され、かつ、第1下型と入替えられて上型に対向し、上型及びサイド型と型締された際に、キャップを基板に載置すると共に、該上型及び当該サイド型との間にモールドを成型するためのモールド成型空間を形成する第2下型と、を有することを特徴とする。 Further, a mold used for housing a chip placed on a substrate in a cap, forming a hollow package having a mold that covers the cap and is in close contact with the substrate is an upper mold, an upper mold, and the like. A first lower mold that forms a cap molding space for molding the cap when the mold is clamped; a side mold that is provided around the upper mold and moves up and down relatively with respect to the upper mold; and a substrate Is placed, and is replaced with the first lower mold to face the upper mold, and when the upper mold and the side mold are clamped, the cap is placed on the substrate, and the upper mold and the side mold And a second lower mold that forms a molding space for molding the mold.
さらに、基板に載置されたチップをキャップ内に収納し、該キャップを覆い、かつ、基板に密着したモールドを備えた中空パッケージを成型する際の中空封止構造の製造方法は、キャップを成型するキャップ成型工程と、キャップを基板に載置し、かつ、支持するキャップ載置工程と、基板に載置されたキャップを完全に覆い、かつ、基板と密着させるモールドを成型するモールド成型工程と、含むことを特徴とする。 Furthermore, a method for producing a hollow sealing structure in which a chip placed on a substrate is housed in a cap, a hollow package provided with a mold that covers the cap and is in close contact with the substrate is formed by molding the cap. A cap molding process, a cap placing process for placing and supporting the cap on the substrate, and a mold molding process for completely molding the mold that completely covers the cap placed on the substrate and is in close contact with the substrate. , Including.
本発明によれば、キャップの成型、基板へのキャップの被着、キャップを完全に覆いながらキャップ内を気密に封止するモールドの成型を連続して行うので、リークの発生が防止できるようになる。 According to the present invention, the molding of the cap, the deposition of the cap on the substrate, and the molding of the mold for hermetically sealing the inside of the cap while completely covering the cap are continuously performed, so that the occurrence of leakage can be prevented. Become.
<第1の実施形態>
本発明の第1の実施形態を説明する。図1は、本実施形態にかかる射出成型機2Aの側面図である。この射出成型機2Aは、ベース3、スライドユニット4、昇降ユニット5、ベース3に立設されたフレーム6を備える。
<First Embodiment>
A first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a side view of an
スライドユニット4には、第1下型20と第2下型30とを含む下型ユニット8が取付けられて、図示しない駆動機構により、これらの下型20,30が水平方向に移動するようになっている。
The
昇降ユニット5は、主プレート7a、副プレート7b、主駆動ユニット60、副駆動ユニット70Aを備えて、上型40及びサイド型50を含む上型ユニット9が取付けられる。主プレート7aはフレーム6の頭部に固着され、副プレート7bはフレーム6に案内されながら上下に進退可能に設けられている。
The
主駆動ユニット60は、ボールネジ等の主進退機構61、取付部62、主駆動部63を備える。この主駆動部63は主プレート7aに固着され、取付部62は副プレート7bに固着されている。そして、主進退機構61は、主駆動部63と取付部62とに連結されて、主駆動部63の回転量に応じて副プレート7bが上下に進退する。
The
副駆動ユニット70Aは、副プレート7bに固着された副駆動部71、ボールネジ等の副進退機構72を備える。副進退機構72の一端は副駆動部71に連結され、他端は上型40に連結されている。従って、副駆動部71の回転量に応じて上型40が副プレート7bに対して進退する。そして、上型40は上述したように副進退機構72に連結され、サイド型50は副プレート7bに固着されている。
The
次に、上型40、サイド型50、第1下型20、第2下型30の構成を詳細に説明する。この際に、成型品として図2に示すような中空パッケージ10を想定する。なお、図2は中空パッケージ10の断面図である。無論、この中空パッケージ10は例であって、本発明を限定するものではない。
Next, the configuration of the
この中空パッケージ10は、チップ11が搭載された基板12の上に、樹脂製のキャップ13が載置され、このキャップ13の上に樹脂製の覆い(以下、モールドと記載する)14が設けられている。
In the
キャップ13はチップ11を収納する空間Kを備えた升状体で、キャップ脚部13aとキャップトップ部13bとにより形成されて、基板12に載置されている(固着されている必要はない)。
The
一方、モールド14は、キャップ13を完全に覆い、かつ、基板12と密着している。このとき、キャップ脚部13aに対応した領域をシール部14a、キャップトップ部13bに対応した領域をカバー部14bと記載する。
On the other hand, the
上述した射出成型機2A及び上型40等の各種の金型を用いることにより、キャップ13を成型し(キャップ成型工程)、成型したキャップ13を基板12に載置し(キャップ載置工程)、基板12に載置されたキャップ13の上にモールド14を成型(モールド成型工程)する処理を連続して行う。
By using various molds such as the
図1に示すように、上型40は、凹部41を備えると共に、上型突出機構42を備えて、副進退機構72により副プレート7bに対して進退する。その際、上型40はサイド型50により案内される。
As shown in FIG. 1, the
サイド型50は、上型40の周囲に設けられて、副プレート7bに固着されている。そして、下方の端面51の近傍には、樹脂の射出口をなすランナ52が設けられると共に、射出される樹脂の圧力(射出圧)を計測する圧力センサ53が設けられている。
The
第1下型20は、凸部21を備えると共に、第1下型突出機構22を備える。また、凸部21の周囲を囲んで溝(以下、シール部形成溝と記載する)23が形成されている。このシール部形成溝23に樹脂が充填されることによりキャップ脚部13aが成型される。
The first
さらに、ランナ52に対応する位置には、樹脂を貯留する第1貯留部24が設けられると共に、この第1貯留部24に貯留されている樹脂を押出す第1プランジャ25が設けられている。そして、上型40と第1下型20とが型締された際に、これらの間にキャップ13に対応した空間(キャップ成型空間)が形成される。
Furthermore, at a position corresponding to the
第2下型30は、基板12が収納される基板収納溝31、基板12を突出す第2下型突出機構32、ランナ52に対応する位置に設けられて樹脂を貯留する第2貯留部33、この第2貯留部33に貯留されている樹脂を押出す第2プランジャ(樹脂射出機構)34を備える。
The second
次に、図3〜図7を参照して、上記射出成型機2Aを用いて中空パッケージ10の製造工程を説明する。図3は、製造手順を示すフローチャートであり、図4〜図7は主要工程における射出成型機の側面図である。なお、図4〜図7においては、成型品の状態が容易に理解できるように各金型は断面図で示している。
Next, with reference to FIGS. 3-7, the manufacturing process of the
製造工程は、キャップ13を成型するキャップ成型工程(ステップSA1〜ステップSA9)、成型したキャップ13を基板12に載置するキャップ載置工程(ステップSA10〜ステップSA12)、基板12に載置されたキャップ13の上にモールド14を成型するモールド成型工程(ステップSA13〜ステップSA20)により行われる。
The manufacturing process includes a cap molding process (step SA1 to step SA9) for molding the
また、モールド成型工程は、キャップ13の周囲に樹脂を成型してキャップ13と基板12とを密着させるシール部14aを成型するシール部工程(ステップSA13〜ステップSA14)と、キャップ13を覆うカバー部14bを成型するカバー部工程(ステップSA15〜ステップSA19)とを含んでいる。
The molding process includes a sealing part process (step SA13 to step SA14) for molding a
ステップSA1,SA2: 先ず、スライドユニット4を駆動して、第1下型20を上型40の下に移動させる(図4(a))。この第1下型20の移動に伴い、第2下型30はフレーム6の外側に移動するので、この第2下型30の基板収納溝31に基板12を収納する。無論、基板収納溝31に基板12を収納するタイミングは、特に限定するものではないが、少なくとも第2下型30がフレーム6の外側に位置している時に行うと作業性が向上するので好ましい。
Steps SA1 and SA2: First, the
ステップSA3,SA4: 次に、主駆動ユニット60の主駆動部63を回転させて副プレート7bを下方に移動させる。これにより、上型40及びサイド型50は下降し、第1下型20と所定の力で型締される。型締め力は、200〜350MPaが例示できる。
Steps SA3 and SA4: Next, the
その後、副駆動ユニット70Aの副駆動部71を回転させて、上型40と第1下型20とを更に型締する。このときサイド型50を型締めする主駆動部63と上型40を型締めする副駆動部71の力は打ち消し合う方向に働くので、主駆動ユニット60の全体が第1下型20と均一に型締めされるように、主駆動部63と副駆動部71との力の割合は10:5に設定する。
Thereafter, the
ステップSA5,SA6: 上型40と第1下型20とが型締されると、これらの間にキャップ13に対応した空間(キャップ成型空間)K2が形成される(図4(b))。そこで、第1プランジャ25を駆動して、第1貯留部24に貯留されている樹脂を、ランナ52を介してキャップ成型空間K2に充填して、キャップ13を成型する(図5(a))。
Steps SA5 and SA6: When the
このときの射出圧は、圧力センサ53により計測されて、射出圧が所定値に達すると、キャップ13の成型が完了したと判断する。なお、このときの樹脂充填時間(キャップ成型時間)としては、例えば射出時間は8〜10秒であり、射出圧は50〜150Kgf/cm2程度である。なお、キャップ13の成型完了判断は、射出時間、射出量等からも判断できる。
The injection pressure at this time is measured by the
ステップSA7: キャップ成型が完了すると、そのときの圧力を保持しながら、樹脂の硬化を待つ。即ち、射出成型機は、保圧状態となる。保圧時間として、例えば約60〜100秒が例示できる。 Step SA7: When the cap molding is completed, the resin waits for the resin to be cured while maintaining the pressure at that time. That is, the injection molding machine is in a pressure holding state. Examples of the pressure holding time include about 60 to 100 seconds.
ステップSA8,SA9: 次に、副駆動部71を駆動させることにより上型40を上昇させる。このとき、上型40の上昇開始と同時に第1下型突出機構22を動作させてキャップ13を押出す。これにより、キャップ13は、上型40に嵌合した状態で、第1下型20から離型する(図5(b))。キャップ13が第1下型20から離型すると、主駆動ユニット60を動作させることにより副プレート7bを上昇させて、サイド型50及び上型40を第1下型20から待避させる。
Steps SA8 and SA9: Next, the
ステップSA10: サイド型50及び上型40が第1下型20から待避すると、スライドユニット4が動作して、第1下型20をフレーム6の外側に移動させ、かつ、第2下型30を上型40の下に移動させる。
Step SA10: When the
ステップSA11: その後、主駆動ユニット60を駆動して、サイド型50及び上型40を第2下型30の方向に下降させ、サイド型50と第2下型30とを型締する(図6(a))。このときの型締力は、200〜350MPa程度である。
Step SA11: Thereafter, the
ステップSA12: 次に、副駆動ユニット70Aを駆動してキャップ脚部13aが基板12に接触するまで上型40を下降させ、所定の当接力でキャップ脚部13aを基板12に押し当てる(図6(b))。これによりキャップ13のサイドに空間(シール部成型空間)K3が形成される。キャップ13を基板12に押し当てるのは、基板12に対するキャップ13の位置決め・固定が目的であり、そのときの力(型締め力)は50MPa程度である。
Step SA12: Next, the
ステップSA13,SA14: 次に、第2プランジャ34を駆動して第2貯留部33の樹脂を、ランナ52を介してシール部成型空間K3に充填する(図7(a))。この段階では、キャップ13のサイドのシール部成型空間K3のみに樹脂が充填され、キャップ13のトップは上型40に接したままである。従って、この状態で樹脂が充填されると、モールド14のシール部14aが成型される。そのときの射出圧は、50〜150Kgf/cm2程度である。シール部14aは、キャップ13と基板12とを密着させるシールとして機能する。
Steps SA13 and SA14: Next, the
ステップSA15〜SA17: シール部14aが成型されると、これ以上の樹脂の充填ができなくなるため、圧力センサ53の計測値は上昇する。そこで、この圧力センサ53の計測値が上昇すると、副駆動ユニット70Aが動作して、上型40を上昇させる。従って、上型40によるキャップ13の支持が解除される。しかし、先に説明したようにシール部14aによりキャップ13と基板12とが固着しているので、キャップ13の位置ずれは発生しない。
Steps SA15 to SA17: When the
上型40の上昇は、第2プランジャ34から充填された樹脂量に対応する。即ち、上型40の上昇により生じた空間に樹脂が充填されるのではなく、充填される樹脂の量だけ上型40が上昇する。これにより、カバー部14bが成型される。そして、所定位置まで上型40が上昇すると、第2プランジャ34の動作が停止してカバー部14bが成型される。即ち、シール部14aとカバー部14bとからなるモールド14が成型される(図7(d))。なお、上型40の上昇と第2プランジャ34の樹脂射出速度とは、同期させる。
The rise of the
ステップSA18〜SA20: モールド14が成型された後、このモールド14が固化するための硬化時間(例えば、60〜100秒程度)だけ保圧状態が継続される。モールド14が硬化した後、主駆動ユニット60を駆動して型開きし、上型突出機構42を動作させて、成型された中空パッケージ10を離型させる。
Steps SA18 to SA20: After the
図8は、シール部成型工程とカバー部成型工程とからなるモールド成型工程における圧力センサ53の計測値、第2プランジャ34の位置、上型40の位置を時間と共に示した図である。
FIG. 8 is a diagram showing the measurement value of the
時刻TSに第2プランジャ34の動作を開始して(ステップSA13が開始)、シール部成型のための樹脂充填が始る。シール部成型区間では、第2プランジャ34は一定の速度で動作して、第2貯留部33の樹脂を、ランナ52を介して射出する。このとき、樹脂の射出圧(圧力センサ53の計測値)は、徐々に増大する。これは、樹脂がシール部成型空間K3を流動する際の流路が、時間と共に狭くなるためである。
At time TS, the operation of the
そして、射出圧がP0に達すると、シール部成型空間K3への射出が完了したとする。即ち、シール部14aの成型が完了したとする。なお、射出圧がP0に達した時点では、シール部成型空間K3は樹脂により完全に満たされている。これはシール部成型空間K3が完全に満たされないと、キャップ5に加わる圧力が不均一になるためである。シール部14aの成型時においては、上型40は停止したままである。
Then, when the injection pressure reaches P0, the injection into the seal portion molding space K3 is completed. That is, it is assumed that the molding of the
シール部14aの成型が完了すると、上型40は一定の速度で上昇してカバー部14bの成型が始る。なお、上型40の上昇は、第2プランジャ34から充填された樹脂量に対応する。即ち、上型40の上昇により生じた空間に樹脂が充填されるのではなく、充填される樹脂の量だけ上型40が上昇する。これにより、カバー部14bが成型される。カバー部14bの成型中は、上型40の上昇と第2プランジャ34の樹脂射出速度とが同期しているので、射出圧は一定のままとなる。
When the molding of the
そして、上型40が所定量上昇すると、この上型40の上昇が停止すると共に第2プランジャ34が停止する。これによりカバー部14bの成型が完了する。
When the
以上説明したように、本実施形態にかかる射出成型機を用いることにより、キャップの成型、基板へのキャップの載置、キャップを完全に覆いながらキャップ内を気密に封止するモールドの成型が連続して行うことが可能になる。 As described above, by using the injection molding machine according to the present embodiment, the molding of the cap, the placement of the cap on the substrate, and the molding of the mold that hermetically seals the inside of the cap while completely covering the cap are continuously performed. Can be done.
そして、キャップは、モールドにより完全に覆われ、かつ、このモールドは基板に密着しているので、基板に搭載されたチップの収納空間を気密に封止することができる。 Since the cap is completely covered with the mold and the mold is in close contact with the substrate, the storage space for the chip mounted on the substrate can be hermetically sealed.
また、モールドの成型用の樹脂を充填する際に、キャップは上型によって基板に対して支持されているので、このモールド成型用の樹脂によりキャップが位置ずれすることが防止できる。従って、キャップの位置を別途支持するための構成が不要になるので、その分だけ製造コストが抑制できると共に、歩留りも向上するので生産性が向上する。
<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。なお、第1の実施形態と同一構成に関しては、同一符号を用いて説明を適宜省略する。
Further, when filling the mold molding resin, the cap is supported by the upper mold with respect to the substrate, so that the cap can be prevented from being displaced by the mold molding resin. Accordingly, since a configuration for separately supporting the position of the cap is not required, the manufacturing cost can be suppressed correspondingly, and the yield is also improved, so that productivity is improved.
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, about the same structure as 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted suitably using the same code | symbol.
第1の実施形態では、カバー部の成型において副駆動部等を備える副駆動ユニットにより上型を上昇させた。これに対し、本実施形態にかかる副駆動ユニットは、副駆動部等に代えて上型付勢機構を備え、樹脂の充填圧により上型を自動的に上昇させるようにしたものである。 In the first embodiment, the upper mold is raised by the sub drive unit including the sub drive unit and the like in the molding of the cover unit. On the other hand, the sub drive unit according to the present embodiment includes an upper mold urging mechanism instead of the sub drive section and the like, and automatically raises the upper mold by the resin filling pressure.
図9は、このような射出成型機2Bの側面図である。この射出成型機2Bにかかる副駆動ユニット70Bは、上型付勢機構74を備える。この上型付勢機構74は、付勢部75とロック部76とを含んでいる。付勢部75は、一端が副プレート7bに連結され、他端が上型40に連結されたバネ等の弾性部材である。ロック部76は、サイド型50に対する上型40の動きを規制する部材である。
FIG. 9 is a side view of such an
このような射出成型機2Bを用いて中空パッケージ10を成型する手順を図10に示す。図10に示す手順は、図3に示した手順と概ね同じ処理であるが、主にステップSB11〜ステップSB15の処理が異なっている。即ち、ステップSB1〜ステップSB10は、ステップSA1〜ステップSA10と略同じであり、これらの手順によりキャップ13が成型される。以下、ステップSB11〜ステップSB15の処理について説明する。なお、図11及び図12は、主な工程における射出成型機2Bの状態を示す図である。
The procedure for molding the
ステップSB11: キャップ13が成型されると、第1下型20と第2下型30との交換が行われ(図11(a))、ロック部76の解除が行われる。このロック解除により、上型40はサイド型50に対して相対的に上下動できるようになる。
Step SB11: When the
ステップSB12: ロック解除が行われた後、型締が行われる。型締は主駆動ユニット60が副プレート7bを下降させることにより行われる。このとき、キャップ13のキャップ脚部13aがサイド型50より下方に位置するため、サイド型50より先にキャップ脚部13aが基板12に当接する(図11(b))。
Step SB12: After unlocking, mold clamping is performed. Clamping is performed by the
この状態から、副プレート7bがさらに下降すると、キャップ脚部13aが基板12に当接しているので付勢部75が収縮する。即ち、上型40は位置を変えない。そして、サイド型50は下降を継続して、第2下型30に当接する。これにより型締が完了すると共に、キャップ13の支持が行われる(図11(c))。このとき、キャップ脚部13aの周囲には空間(シール部成型空間)K3が形成される。このように、付勢部75が収縮することにより、第1の実施形態における副駆動部等が不要になる。
When the sub-plate 7b is further lowered from this state, the urging
ステップSB13〜SB15: 型締が完了すると、第2プランジャ34が動作を開始して、樹脂がシール部成型空間K3に充填されてシール部14aが整形される(図12(a))。そして、このシール部14aが成型されると、樹脂は付勢部75の力に抗して上型40を持上げる。即ち、射出圧により上型40が上昇し、この上型40の上昇により生じた空間に樹脂が充填されてカバー部14bが成型される(図12(b))。これにより、モールド14の成型が完了する。この場合も、上型40が樹脂の圧力に応動するので、第1の実施形態における副駆動手段が不要になる。なお、モールド14の成型完了判断は、第2プランジャ34の移動量から判断できる。
Steps SB13 to SB15: When the mold clamping is completed, the
ステップSB16〜SB18: モールド14の成型が完了すると、樹脂の硬化時間だけ、その状態保持(保圧状態)が行われて、その後に型開きして製品の取出しが行われる。型開きして製品の取出しが行われる際には、副プレート7bが上昇するが、このとき上型40の自重及び上型付勢機構74の作用により元の位置に戻る。そして、サイド型50に対する上型40の位置が所定位置に達すると、ロック部76が自動的に上型40をロックする。
<第3の実施形態>
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。なお、上記各実施形態と同一構成に関しては、同一符号を用いて説明を適宜省略する。
Steps SB16 to SB18: When the molding of the
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In addition, about the same structure as said each embodiment, description is abbreviate | omitted suitably using the same code | symbol.
第2の実施形態では、上型付勢機構を備える副駆動ユニットを用いて、射出圧に応動して上型がサイド型に対して上下動するようにした。これに対して、本実施形態ではサイド型にサイド型付勢機構を設けて、サイド型が上型に対して上下動するようにした。 In the second embodiment, the upper mold moves up and down with respect to the side mold in response to the injection pressure by using the auxiliary drive unit including the upper mold urging mechanism. On the other hand, in the present embodiment, the side mold is provided with a side mold urging mechanism so that the side mold moves up and down with respect to the upper mold.
図13は本実施形態にかかる射出成型機2Cの側面図である。この射出成型機2Cは、図1に示す射出成型機2Aに対して、副駆動ユニット70Cがサイド型付勢機構77を備えてサイド型50を支持すると共に、上型40が副プレート7bに固着して設けられている点が相違している。
FIG. 13 is a side view of an injection molding machine 2C according to the present embodiment. In the injection molding machine 2C, with respect to the
このような射出成型機2Cを用いて中空パッケージ10を成型する手順を図14に示す。図14に示す手順は、図3に示した手順と概ね同じ処理であるが、ステップSC11〜ステップSCB16の処理が、主に異なっている。即ち、ステップSC1〜ステップSC10は、ステップSA1〜ステップSA10と略同じであり、これらの手順によりキャップ13が成型される。以下、異なっている手順について説明する。
The procedure for molding the
ステップSC11: キャップ13が成型されると、第1下型20と第2下型30との交換が行われる(図15(a))、型締が行われる(図15(b))。
Step SC11: When the
型締は、主駆動ユニット60を駆動して副プレート7bに固着されている上型40を下降させることにより第2下型30に対して行う。このとき、サイド型50の下端は、キャップ脚部13aより下側の位置にある。従って、先にサイド型50が第2下型30に当接し、さらに副プレート7bを下降させると、キャップ脚部13aが基板12に当接する。
Clamping is performed on the second
キャップ脚部13aは、上型40の下端から飛出しているので、キャップ脚部13aが基板12に当接した時点では、キャップ13とサイド型50との間に空間が形成される。この空間がシール部成型空間K3となる。従って、型締はサイド型50と第2下型30との間の行われ、その型締力はサイド型付勢機構77が発する力である。そして、上型40はキャップ13を支持している。
Since the
ステップSC12〜SC15: 型締が完了すると、第2プランジャ34が動作を介して、樹脂が射出される。充填された樹脂は、シール部成型空間K3を埋めてシール部14aが成型される(図15(b))。
Steps SC12 to SC15: When the mold clamping is completed, the
そして、シール部14aが成型されると、主駆動ユニット60が副プレート7bを上昇させて、上型40を上昇させる。この上型40は、シール部14a成型後に充填された樹脂量に応じて上昇する。これによりカバー部14bが、成型される(図15(c))。
And if the
その後、第2プランジャ34の移動量が所定量に達すると、上型40の上昇が停止すると共に第2プランジャ34が停止して、モールド14の成型が完了する。
Thereafter, when the movement amount of the
ステップSC16〜SC19: モールド14の成型が完了すると、樹脂の硬化時間だけ、その状態保持(保圧状態)が行われて、その後に型開きして製品の取出しが行われる。
Steps SC16 to SC19: When the molding of the
以上説明したように、サイド型がサイド型付勢機構により副プレートに支持されているので、副プレートを上下させることで、カバー部を形成するための空間を設けることが可能になる。 As described above, since the side mold is supported by the sub plate by the side mold urging mechanism, it is possible to provide a space for forming the cover portion by moving the sub plate up and down.
上記実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。 A part or all of the above embodiment can be described as in the following supplementary notes, but is not limited thereto.
<付記1>
中空パッケージを成型する射出成型機であって、
ベースに立設されたフレームと、
該フレームに固着されて、上型と該上型の周囲に設けられたサイド型を含む前記上型ユニットが取付けられた副プレートを進退させる主駆動ユニットと、
前記副プレートに取付けられて、前記上型を前記サイド型に対して相対的に進退させる副駆動ユニットと、
第1下型と、該第1下型に対して並置された第2下型とを含む前記下型ユニットをスライドさせて、前記上型に対して前記第1下型を型合せし、または前記上型に対して前記第2下型を型合せするスライドユニットと、を備えることを特徴とする射出成型機。
<付記2>
付記1に記載の射出成型機であって、
前記副駆動ユニットは、前記サイド型に対して前記上型を進退させる前記副駆動部を備えることを特徴とする射出成型機。
<付記3>
付記1に記載の射出成型機であって、
前記副駆動ユニットは、前記副プレートに対して前記上型を下方に付勢する上型付勢機構と、
前記サイド型に対する前記上型の位置を規定するロック部と、を備えることを特徴とする射出成型機。
<付記4>
付記1に記載の射出成型機であって、
前記副駆動ユニットは、前記副プレートに対して前記サイド型を下方に付勢するサイド型付勢機構を備え、
前記主駆動ユニットにより前記上型が上下動した際に、前記サイド型付勢機構が前記サイド型と前記第2下型との型締状態を継続させることを特徴とする射出成型機。
<付記5>
付記3に記載の射出成型機であって、
前記上型付勢機構は、前記上型を前記下型ユニットの方向に付勢するバネであることを特徴とする射出成型機。
<付記6>
付記4に記載の射出成型機であって、
前記サイド型付勢機構は、前記サイド型を前記下型ユニットの方向に付勢するバネであることを特徴とする射出成型機。
<付記7>
付記1乃至6のいずれか1項に記載の射出成型機であって、
前記第2下型は、前記上型が前記サイド型に対して上動する際に、当該上型の動きに同期して樹脂を射出する樹脂射出機構を備えることを特徴とする射出成型機。
<付記8>
基板に載置されたチップをキャップ内に収納し、該キャップを覆い、かつ、基板に密着したモールドを備えた中空パッケージを成型する際に用いる金型であって、
上型と、
前記上型と型締された際に前記キャップを成型するためのキャップ成型空間を形成する第1下型と、
前記上型の周囲に設けられて、当該上型に対して相対的に上下動するサイド型と、
前記基板が載置され、かつ、前記第1下型と入替えられて前記上型に対向し、前記上型及び前記サイド型と型締された際に、前記キャップを前記基板に載置すると共に、該上型及び当該サイド型との間に前記モールドを成型するためのモールド成型空間を形成する第2下型と、を有することを特徴とする金型。
<付記9>
付記8に記載の金型であって、
前記上型と前記第1下型とを型開きする際に、前記キャップ成型空間に樹脂が充填されて形成された前記キャップが前記上型に嵌合した状態で前記第1下型から離型させる第1下型突出機構が、前記第1下型に設けられていることを特徴とする金型。
<付記10>
付記8又は9に記載の金型であって、
前記上型が前記キャップを前記第2下型に載置されている前記基板に押付けて、当該キャップを前記基板に対して支持し、その際に当該上型と前記サイド型と前記基板との間に前記キャップと前記基板とを密着して固定するシール部を成型するためのシール部成型空間を形成することを特徴とする金型。
<付記11>
付記10に記載の金型であって、
前記シール部成型空間に樹脂が充填されると、その後に充填された樹脂量に応じて前記上型が前記基板から遠ざかるように動いて前記カバー部が形成されて、前記シール部と前記カバー部とにより前記キャップを覆い、かつ、前記基板と密着した前記モールドを形成することを特徴とする金型。
<付記12>
付記11に記載の金型であって、
前記上型が前記サイド型に対して相対的に上動して、前記カバー部成型空間を形成する際に、前記上型の速度と、当該カバー部成型空間に充填される樹脂の充填速度とが、同期していることを特徴とする金型。
<付記13>
基板に載置されたチップをキャップ内に収納し、該キャップを覆い、かつ、基板に密着したモールドを備えた中空パッケージを成型する際の中空封止構造の製造方法であって、
前記キャップを成型するキャップ成型工程と、
前記キャップを前記基板に載置し、かつ、支持するキャップ載置工程と、
前記基板に載置された前記キャップを完全に覆い、かつ、前記基板と密着させるモールドを成型するモールド成型工程と、含むことを特徴とする中空封止構造の製造方法。
<付記14>
付記13に記載の中空封止構造の製造方法であって、
前記キャップ成型工程は、
上型と第1下型とを型締してキャップ成型空間を形成する工程と、
前記キャップ成型空間に樹脂を充填して前記キャップを成型する工程と、
前記第1下型から前記キャップを離型させながら前記上型と前記第1下型とを型開きする工程と、を含むことを特徴とする中空封止構造の製造方法。
<付記15>
付記13又は14に記載の中空封止構造の製造方法であって、
前記キャップ載置工程は、
前記第1下型を前記基板が収納された前記第2下型と入替える工程と、
前記第2下型に対して前記上型とサイド型とを型締し、かつ、前記キャップを前記基板に支持する工程と、を含むことを特徴とする中空封止構造の製造方法。
<付記16>
付記13乃至15のいずれか1項に記載の中空封止構造の製造方法であって、
前記モールド工程は、
前記キャップ、前記基板、前記上型及び前記サイド型の間にシール部成型空間を形成する工程と、
前記シール部成型空間に樹脂を充填して前記キャップと前記基板とを封止するシール部を成型する工程と、
前記シール部成型後に、前記上型を前記基板から離して、カバー部成型空間を形成する工程と、
前記カバー部成型空間に樹脂を充填して前記シール部と一体に前記キャップを覆うモールドを成型する工程と、を含むことを特徴とする中空封止構造の製造方法。
<
An injection molding machine for molding a hollow package,
A frame standing on the base;
A main drive unit that is fixed to the frame and advances and retracts a sub-plate to which the upper mold unit including the upper mold and the side mold provided around the upper mold is attached;
A sub-drive unit attached to the sub-plate for moving the upper mold relative to the side mold; and
Sliding the lower mold unit including a first lower mold and a second lower mold juxtaposed with the first lower mold to match the first lower mold with the upper mold; or An injection molding machine comprising: a slide unit that molds the second lower mold with respect to the upper mold.
<
The injection molding machine according to
The sub-driving unit includes the sub-driving unit that moves the upper mold forward and backward with respect to the side mold.
<
The injection molding machine according to
The sub drive unit includes an upper mold urging mechanism that urges the upper mold downward with respect to the sub plate,
An injection molding machine comprising: a lock portion that defines a position of the upper mold with respect to the side mold.
<
The injection molding machine according to
The sub drive unit includes a side type biasing mechanism that biases the side mold downward with respect to the sub plate.
An injection molding machine, wherein when the upper mold moves up and down by the main drive unit, the side mold urging mechanism continues the mold clamping state of the side mold and the second lower mold.
<
An injection molding machine according to
The injection molding machine according to
<
An injection molding machine according to
The injection molding machine according to
<
The injection molding machine according to any one of
The second lower mold is provided with a resin injection mechanism for injecting resin in synchronization with the movement of the upper mold when the upper mold moves up with respect to the side mold.
<
A mold that is used when a chip mounted on a substrate is housed in a cap, a hollow package provided with a mold that covers the cap and is in close contact with the substrate is formed,
Upper mold,
A first lower mold that forms a cap molding space for molding the cap when the upper mold is clamped;
A side mold that is provided around the upper mold and moves up and down relatively with respect to the upper mold;
The cap is placed on the substrate when the substrate is placed and is replaced with the first lower die to face the upper die and clamped with the upper die and the side die. And a second lower mold that forms a molding space for molding the mold between the upper mold and the side mold.
<
The mold according to
When the upper mold and the first lower mold are opened, the cap formed by filling the cap molding space with a resin is released from the first lower mold in a state where the cap is fitted to the upper mold. A mold characterized in that a first lower mold projecting mechanism is provided on the first lower mold.
<
The mold according to
The upper mold presses the cap against the substrate placed on the second lower mold, and supports the cap against the substrate. At that time, the upper mold, the side mold, and the substrate A mold for forming a seal part for forming a seal part for fixing the cap and the substrate in close contact with each other.
<
The mold according to
When the seal portion molding space is filled with resin, the cover portion is formed by moving the upper mold away from the substrate according to the amount of the resin filled thereafter, and the seal portion and the cover portion. And forming the mold which covers the cap and is in close contact with the substrate.
<
The mold according to
When the upper mold moves up relative to the side mold to form the cover part molding space, the speed of the upper mold and the filling speed of the resin filled in the cover part molding space A mold characterized by being synchronized.
<
A method for producing a hollow sealing structure in which a chip placed on a substrate is housed in a cap, a hollow package provided with a mold that covers the cap and is in close contact with the substrate is formed,
A cap molding process for molding the cap;
A cap placing step of placing and supporting the cap on the substrate;
A method of manufacturing a hollow sealing structure, comprising: a molding step of completely molding the cap placed on the substrate and molding a mold to be in close contact with the substrate.
<
A method for manufacturing the hollow sealing structure according to
The cap molding process includes
A step of clamping the upper die and the first lower die to form a cap molding space;
Filling the cap molding space with resin and molding the cap;
And a step of opening the upper mold and the first lower mold while releasing the cap from the first lower mold.
<Appendix 15>
A method for producing the hollow sealing structure according to
The cap placing step includes
Replacing the first lower mold with the second lower mold containing the substrate;
And a step of clamping the upper mold and the side mold to the second lower mold and supporting the cap on the substrate.
<Appendix 16>
A method for producing a hollow sealing structure according to any one of
The molding step includes
Forming a sealing part molding space between the cap, the substrate, the upper mold and the side mold;
A step of molding a seal portion that fills the seal portion molding space with resin and seals the cap and the substrate;
After forming the seal part, separating the upper mold from the substrate to form a cover part molding space;
Filling the cover portion molding space with a resin, and molding a mold that covers the cap integrally with the seal portion.
K2 キャップ成型空間
K3 シール部成型空間
2A〜2C 射出成型機
3 ベース
4 スライドユニット
5 昇降ユニット
6 フレーム
7a 主プレート
7b 副プレート
8 下型ユニット
9 上型ユニット
10 中空パッケージ
11 チップ
12 基板
13 キャップ
13a キャップ脚部
13b キャップトップ部
14 モールド
14a シール部
14b カバー部
20 第1下型
21 凸部
22 第1下型突出機構
24 第1貯留部
25 第1プランジャ
30 第2下型
31 基板収納溝
32 第2下型突出機構
33 第2貯留部
34 第2プランジャ(樹脂射出機構)
40 上型
41 凹部
42 上型突出機構
50 サイド型
52 ランナ
53 圧力センサ
60 主駆動ユニット
61 主進退機構
62 取付部
63 主駆動部
70A〜70C 副駆動ユニット
71 副駆動部
72 副進退機構
74 上型付勢機構
75 付勢部
76 ロック部
K2 Cap molding space K3 Seal
40
Claims (10)
ベースに立設されたフレームと、
該フレームに固着されて、上型と該上型の周囲に設けられたサイド型を含む前記上型ユニットが取付けられた副プレートを進退させる主駆動ユニットと、
前記副プレートに取付けられて、前記上型を前記サイド型に対して相対的に進退させる副駆動ユニットと、
第1下型と、該第1下型に対して並置された第2下型とを含む前記下型ユニットをスライドさせて、前記上型に対して前記第1下型を型合せし、または前記上型に対して前記第2下型を型合せするスライドユニットと、を備えることを特徴とする射出成型機。 An injection molding machine for molding a hollow package,
A frame standing on the base;
A main drive unit that is fixed to the frame and advances and retracts a sub-plate to which the upper mold unit including the upper mold and the side mold provided around the upper mold is attached;
A sub-drive unit attached to the sub-plate for moving the upper mold relative to the side mold; and
Sliding the lower mold unit including a first lower mold and a second lower mold juxtaposed with the first lower mold to match the first lower mold with the upper mold; or An injection molding machine comprising: a slide unit that molds the second lower mold with respect to the upper mold.
前記副駆動ユニットは、前記サイド型に対して前記上型を進退させる前記副駆動部を備えることを特徴とする射出成型機。 An injection molding machine according to claim 1,
The sub-driving unit includes the sub-driving unit that moves the upper mold forward and backward with respect to the side mold.
前記副駆動ユニットは、前記副プレートに対して前記上型を下方に付勢する上型付勢機構と、
前記サイド型に対する前記上型の位置を規定するロック部と、を備えることを特徴とする射出成型機。 An injection molding machine according to claim 1,
The sub drive unit includes an upper mold urging mechanism that urges the upper mold downward with respect to the sub plate,
An injection molding machine comprising: a lock portion that defines a position of the upper mold with respect to the side mold.
前記副駆動ユニットは、前記副プレートに対して前記サイド型を下方に付勢するサイド型付勢機構を備え、
前記主駆動ユニットにより前記上型が上下動した際に、前記サイド型付勢機構が前記サイド型と前記第2下型との型締状態を継続させることを特徴とする射出成型機。 An injection molding machine according to claim 1,
The sub drive unit includes a side type biasing mechanism that biases the side mold downward with respect to the sub plate.
An injection molding machine, wherein when the upper mold moves up and down by the main drive unit, the side mold urging mechanism continues the mold clamping state of the side mold and the second lower mold.
上型と、
前記上型と型締された際に前記キャップを成型するためのキャップ成型空間を形成する第1下型と、
前記上型の周囲に設けられて、当該上型に対して相対的に上下動するサイド型と、
前記基板が載置され、かつ、前記第1下型と入替えられて前記上型に対向し、前記上型及び前記サイド型と型締された際に、前記キャップを前記基板に載置すると共に、該上型及び当該サイド型との間に前記モールドを成型するためのモールド成型空間を形成する第2下型と、を有することを特徴とする金型。 A mold that is used when a chip mounted on a substrate is housed in a cap, a hollow package provided with a mold that covers the cap and is in close contact with the substrate is formed,
Upper mold,
A first lower mold that forms a cap molding space for molding the cap when the upper mold is clamped;
A side mold that is provided around the upper mold and moves up and down relatively with respect to the upper mold;
The cap is placed on the substrate when the substrate is placed and is replaced with the first lower die to face the upper die and clamped with the upper die and the side die. And a second lower mold that forms a molding space for molding the mold between the upper mold and the side mold.
前記上型と前記第1下型とを型開きする際に、前記キャップ成型空間に樹脂が充填されて形成された前記キャップが前記上型に嵌合した状態で前記第1下型から離型させる第1下型突出機構が、前記第1下型に設けられていることを特徴とする金型。 The mold according to claim 5, wherein
When the upper mold and the first lower mold are opened, the cap formed by filling the cap molding space with a resin is released from the first lower mold in a state where the cap is fitted to the upper mold. A mold characterized in that a first lower mold projecting mechanism is provided on the first lower mold.
前記上型が前記キャップを前記第2下型に載置されている前記基板に押付けて、当該キャップを前記基板に対して支持し、その際に当該上型と前記サイド型と前記基板との間に前記キャップと前記基板とを密着して固定するシール部を成型するためのシール部成型空間を形成することを特徴とする金型。 The mold according to claim 5 or 6,
The upper mold presses the cap against the substrate placed on the second lower mold, and supports the cap against the substrate. At that time, the upper mold, the side mold, and the substrate A mold for forming a seal part for forming a seal part for fixing the cap and the substrate in close contact with each other.
前記シール部成型空間に樹脂が充填されると、その後に充填された樹脂量に応じて前記上型が前記基板から遠ざかるように動いて前記カバー部が形成されて、前記シール部と前記カバー部とにより前記キャップを覆い、かつ、前記基板と密着した前記モールドを形成することを特徴とする金型。 The mold according to claim 7, wherein
When the seal portion molding space is filled with resin, the cover portion is formed by moving the upper mold away from the substrate according to the amount of the resin filled thereafter, and the seal portion and the cover portion. And forming the mold which covers the cap and is in close contact with the substrate.
前記キャップを成型するキャップ成型工程と、
前記キャップを前記基板に載置し、かつ、支持するキャップ載置工程と、
前記基板に載置された前記キャップを完全に覆い、かつ、前記基板と密着させるモールドを成型するモールド成型工程と、含むことを特徴とする中空封止構造の製造方法。 A method for producing a hollow sealing structure in which a chip placed on a substrate is housed in a cap, a hollow package provided with a mold that covers the cap and is in close contact with the substrate is formed,
A cap molding process for molding the cap;
A cap placing step of placing and supporting the cap on the substrate;
A method of manufacturing a hollow sealing structure, comprising: a molding step of completely molding the cap placed on the substrate and molding a mold to be in close contact with the substrate.
前記モールド工程は、
前記キャップ、前記基板、前記上型及び前記サイド型の間にシール部成型空間を形成する工程と、
前記シール部成型空間に樹脂を充填して前記キャップと前記基板とを封止するシール部を成型する工程と、
前記シール部成型後に、前記上型を前記基板から離して、カバー部成型空間を形成する工程と、
前記カバー部成型空間に樹脂を充填して前記シール部と一体に前記キャップを覆うモールドを成型する工程と、を含むことを特徴とする中空封止構造の製造方法。 It is a manufacturing method of the hollow sealing structure according to claim 9,
The molding step includes
Forming a sealing part molding space between the cap, the substrate, the upper mold and the side mold;
A step of molding a seal portion that fills the seal portion molding space with resin and seals the cap and the substrate;
After forming the seal part, separating the upper mold from the substrate to form a cover part molding space;
Filling the cover portion molding space with a resin, and molding a mold that covers the cap integrally with the seal portion.
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