JP2018192712A - モールド金型及び樹脂モールド方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】下型1に当該下型クランプ面と離間して接離動可能に設けられた可動駒9を具備し、型閉じ時にワークWの樹脂路と交差する端部が可動駒9と下型1との間で挟み込まれ、可動駒9と対向する上型2のクランプ面との間でキャビティ凹部2eに通ずる樹脂路の一部9bが形成される。
【選択図】図1
Description
また、モールド樹脂がワーク端面を跨いでキャビティ凹部に流入する場合に限らずトランスファ成形か圧縮成形を問わず、モールド樹脂がキャビティ凹部よりオーバーフローする場合や、キャビティ凹部どうしがランナゲートを通じて連なるマップ成形においても、ワーク端面を跨いでモールド樹脂が流れる場合がある。
特許文献1の場合、ワークをポットインサートに対して幅寄せさせる必要があるため、金型レイアウトが制約されるうえに、ワークの大きさによっては、ポット兼ランナのフランジ部を可動にするため大掛かりな金型構造となるためコスト高になり、可動部が増えると補修やメンテナンスに手間がかかる。また、特許文献1には樹脂モールド後に、ワークを取り出すために幅寄せさせたワークを元の位置に戻す戻し機構は設けれられていなかった。
即ち、ワークを支持する第一の金型と、キャビティ凹部が形成された第二の金型とで前記ワークがモールド樹脂と共にクランプされるモールド金型であって、前記第一の金型に当該第一の金型クランプ面と離間して接離動可能に設けられた可動駒を具備し、型閉じ時に前記ワークの樹脂路と交差する端部が前記可動駒と前記第一の金型との間で挟み込まれ、前記可動駒と対向する前記第二の金型クランプ面との間で前記キャビティ凹部に通ずる樹脂路の一部が形成されることを特徴とする。
これにより、型閉じ時にワークの樹脂路と交差する端部が可動駒と第一の金型との間で挟み込まれ、可動駒と対向する第二の金型のクランプ面との間に形成される樹脂路の一部をモールド樹脂が通過するのでワーク端部からの樹脂漏れはなくなる。
この場合、可動駒はキャビティ凹部に連通する樹脂路の一部を構成するので、必ずしもポットの近傍にワークを幅寄せする必要がなく、例えばワークがマップ状に配置されていても、ワーク端面上をモールド樹脂が通過することがなくモールド樹脂の流動範囲が広がっても樹脂漏れすることなくトランスファ成形することができる。よって、モールド金型のキャビティレイアウトの自由度が広がる。
これにより、ワーク端面をワーク押動機構によって押動する際に、ワークと第一の金型との摺動抵抗を減らして迅速に幅寄せし、幅寄せ位置でワーク支持面に吸着保持することができる。
これにより、モールド金型を型閉じすると、第二の金型により可動駒が弾性部材の付勢に抗して押し戻されて架橋部が幅寄せされたワーク他端側を第一の金型との間でクランプする。よって、モールド樹脂が可動駒と第一の金型との間の樹脂路を通過してモールドすることにより、ワーク端面への樹脂の回り込みを防ぐことができる。
これにより、エジェクタピンが第一の金型より退避するとワーク押動機構が第一の金型に支持されたワークの一端面を押動して幅寄せさせ、エジェクタピンが第一の金型より突出する際にワーク押動機構がワーク一端面より退避してワークの押し戻しを許容するようになっている。よって、成形前のワークの幅寄せ動作と成形後のゲートブレイクとワーク取り出しのタイミング合わせて実現することができ、成形品と不要樹脂とを金型内で効率よく分離して取り出すことができる。
これにより、型開き動作を行うと、可動駒上に不要樹脂が貼り付いたままワークから離間する際にゲートブレイクされてパッケージ部と分離されるので、成形品から不要樹脂の分離除去が容易に行える。
また、型開きを行うと、可動駒がワークより離間することで不要樹脂をゲートブレイクするとともに、ワーク押動部材を退避させかつワーク戻し部材によってワークを押し戻して不要樹脂と分離するので、金型内でゲートブレイクと成形品と不要樹脂の分離が行えるので、成形品の取り出し作業が効率よく行える。
また、型閉じと共にワーク他端側が第一の金型クランプ面から離間して設けられた可動駒と第一の金型との間で挟み込まれ、可動駒と対向する第二の金型のクランプ面との間に樹脂路が形成される。よって、キャビティ凹部からオーバーフローキャビティに溢れ出すモールド樹脂は、可動駒と他方の金型との間の樹脂路を通過するのでワーク端面からの樹脂漏れはなくなる。
また、樹脂モールド方法においては、トランスファ成形方法若しくは圧縮成形方法のいずれであっても、ワーク端面精度や樹脂粘度によらず成形品質を安定させ、成形品の離型動作やゲートブレイクを確実に行うことができる。
図1Aにおいて、樹脂モールド装置は、例えば可動型である下型1(第一の金型)と固定型である上型2(第二の金型)を備えたモールド金型3と、モールド金型3を開閉する型開閉機構(電動モータ、ねじ軸、トグルリンク機構等;図示せず)と、下型1に備えたポット4に挿入されたプランジャ5を作動させるトランスファ機構と、を備えている。以下、モールド金型3の構成を具体的に説明する。
本実施例では可動駒9はコイルばね10により常時付勢され、型閉じとともに可動駒9が対向する金型に押し下げられる簡易な構造を採用したが、可動駒9は別途駆動源を持つ移動機構により型開閉動作に合わせて独立にワーク支持面に対して接離動する構成を採用しても良い。
図1Aにおいて、型開きしたモールド金型3のうち下型1の下型インサートブロック6に、図示しないローダー等によりワークWを供給する(ワーク載置位置)。また、モールド樹脂RもワークWと共に或いは別途ポット4内に供給される。このとき、また、ワーク押動部材7aの元端部は突き出しロッド7dによってコイルばね7cの付勢に抗して支点7bを中心に時計回り方向に揺動した位置にある。
このとき、コイルばね7cの付勢によりワーク押動部材7aが支点7bを中心に反時計回り方向に揺動してワークWの一端側面を押動する。図1Bに示すように、ワークWはエア吸引・噴出孔6aからのエア噴出により下型インサートブロック6との摩擦抵抗が少ない状態にあるので、ポット4側に所定量(例えば4〜5mm程度)スライドしてワーク他端側面がワーク戻し部材8aに押し当てられる。このとき、ワーク戻し部材8aはコイルばね8cの付勢に抗して支点8bを中心に反時計回り方向に揺動して停止する。これにより、ワークWは、ワーク押動部材7aによりワーク戻し部材8aに押し当てられたまま幅寄せされる。
よって、モールド樹脂Rが可動駒9(架橋部9a)と上型2(架橋凹部2c)との間の樹脂路(架橋溝9b)を通過してモールドすることにより、ワーク端面への樹脂の回り込みを防ぐことができる。
また、型開きを行うと、可動駒9がワークWより離間することでゲートブレイクするとともに、ワーク押動部材7aを退避させかつワーク戻し部材8aによってワークWを押し戻して不要樹脂R´と分離するので、金型内でゲートブレイクと成形品と不要樹脂R´の分離が行えるので、成形品の取り出し作業が効率よく行える。
なお、ワークWを不要樹脂R´と一体で取り出したい場合は、可動駒9を可動するコイルばね10及びワーク戻し機構8のコイルばね8cを少し弱くすることで、ワークWと不要樹脂R´は一体のままとなる。この後、ワークW及び不要樹脂R´を一体のまま離型することによりモールド金型より取り出し、モールド金型より取り出した後に不要樹脂R´をゲートブレイクしてワークWより取り外せば良い。
図6Aは、下型1に設けられたワーク押動機構7とワーク戻し機構8が同一の構成を採用したものである。即ち、ワーク押動機構7のワーク押し当て動作及びワーク戻し機構8のワーク戻し動作は、下型インサートブロック6より下方に設けられた図示しないエジェクタピンプレートの昇降動作と連動している。具体的には、エジェクタピンプレートに突き出しロッド7d,8dが連繋しており、エジェクタピンプレートが下型インサートブロック6より退避すると突き出しロッド7d,8dが各々下降するためコイルばね7cに付勢されてワーク押動部材7aが下型インサートブロック6に載置されたワークWの一端側面を押動する。コイルばね7cのばね力はコイルばね8cより大きいものが使用されている、また、エジェクタピンプレートが下型インサートブロック6に近接すると突き出しロッド7d,8dが各々上昇するためコイルばね7c,8cの付勢に抗してワーク戻し部材8aがワーク他端側面を押し戻すと共にワーク押動部材7aが押動位置より退避する。
図7Aにおいて、下型1(第一の金型)に設けられたワーク押動機構7、ワーク戻し機構8及び可動駒9の構成は図1と同様である。
上型12(第二の金型)は、上型キャビティ凹部12cを形成する上型キャビティ駒12aと上型クランパ12bを備えている。上型キャビティ駒12aは上型キャビティ底部を形成しその周囲を囲む上型クランパ12bは上型キャビティ側部を形成する。上型キャビティ駒12aと上型クランパ12bは、いずれか一方が図示しない上型ベース部にコイルばねにより吊り下げ支持されていても良いし、双方がコイルばねにより吊り下げ支持されていてもいずれでもよい。
図7Bにおいて、上型13(第一の金型)に設けられたワーク押動機構7、ワーク戻し機構8及び可動駒9の構成は図1の下型1と同様である。尚、ワークWは上型インサートブロック15に設けられたエア吸引・噴出孔15aにより吸着保持されている。ワークWは幅寄せ動作を考慮するとチャック爪等により保持されているのが望ましい。
図8Aはワーク支持側のレイアウトである。矩形ワークWの隣り合う2辺に沿ってワーク押動機構7が設けられ、各辺2か所に設けられたワーク押動部材7aによってワーク一端側面を押動するようになっている。隣り合う2辺により対向する2辺に向かって押動することで結果として角(コーナー)基準でワークWを幅寄せさせる。
可動駒9は、モールド金型を型閉じすると、ワークがワーク戻し部材8aに対してワーク他端側面が押し当てられたまま、架橋部9aによりクランプされるようになっている。また、図8Aでは架橋部9aには樹脂路となる架橋溝9bが形成されているが、架橋凹部14eに樹脂路となる凹溝を設けてもよいし、両方に樹脂路となる溝を設けてもよい。
モールド金型を型閉じすると、キャビティ凹部(12c,14c)内のモールド樹脂がランナ(12d,14d)を介して可動駒9と架橋凹部(12e,14e)との間に溢れ出し、ランナ(12f,14f)を通じてオーバーフローキャビティ(12g,14g)へ充填されオーバーフローキャビティ駒(12h,14h)によって樹脂圧が印加される。
尚、架橋部9aには樹脂路となる架橋溝9bが設けられていてもよいし、上型架橋凹部2cに樹脂路が深く彫り込まれていてもいずれでもよいし、両方に溝が彫り込まれていてもよい。
このように、上型クランプ面側の開口部に形成された上型ゲート溝2dからモールド樹脂を充填するのみならず、キャビティ側面に形成されたトップサイドゲート2fからモールド樹脂を充填するようにしてもよい。
また、インサートブロック上でワークを幅寄せさせたり、成形後に取り出したりする際に、インサートブロックに形成されたエア吸引・噴出孔からエアを噴出させていたが、ワークWによってはエア噴出を省略してもよい。
また、エアの噴出とインサートブロックのワーク支持面の表面処理を併用してもよい。
また、ワークWはLED素子実装用の金属基板に限らず、樹脂基板であってもよく、半導体チップが基板上にフリップチップ接続、ワイヤボンディング接続されたものなど他のワークであってもよい。またモールド樹脂は、LED用樹脂(シリコン樹脂)に限らず、エポキシ系の樹脂等であってもよい。
Claims (11)
- ワークを支持する第一の金型と、キャビティ凹部が形成された第二の金型とで前記ワークがモールド樹脂と共にクランプされるモールド金型であって、
前記第一の金型に当該第一の金型クランプ面と離間して接離動可能に設けられた可動駒を具備し、型閉じ時に前記ワークの樹脂路と交差する端部が前記可動駒と前記第一の金型との間で挟み込まれ、前記可動駒と対向する前記第二の金型クランプ面との間で前記キャビティ凹部に通ずる樹脂路の一部が形成されることを特徴とするモールド金型。 - ワークを支持する第一の金型と、キャビティ凹部が形成された第二の金型とで前記ワークをクランプし、ポットに供給されたモールド樹脂が樹脂路を通じて前記キャビティ凹部へ充填されるトランスファ成形用のモールド金型であって、
前記第一の金型に支持された前記ワークの一端側面を押動するワーク押動機構と、
前記ワーク押動機構によって押動された前記ワークの他端側面が押し当てられると共に前記ワーク押動機構の押動解除動作に連動して前記ワークの他端側面を押し戻すワーク戻し機構と、
前記第一の金型に当該第一の金型クランプ面と離間して接離動可能に設けられた可動駒と、を具備し、
前記第一の金型に支持された前記ワークは、型閉じ動作に連動して、前記ワーク押動機構によって前記ワーク戻し機構に押し当てられて幅寄せされると共に前記ワークの他端側が前記可動駒と前記第一の金型との間で挟み込まれ、前記可動駒と対向する前記第二の金型のクランプ面との間で前記キャビティ凹部に連通する樹脂路が形成されることを特徴とするモールド金型。 - 前記可動駒は、前記第一の金型に設けられたポットと前記キャビティ凹部を連通する金型ランナゲートに設けられている請求項1又は請求項2記載のモールド金型。
- ワークを支持する第一の金型と、キャビティ凹部が形成された第二の金型とで前記ワークをクランプし前記キャビティ凹部からモールド樹脂をオーバーフローキャビティに溢れ出させて圧縮成形する圧縮成形用のモールド金型であって、
前記第一の金型に支持された前記ワークの一端側面を押動するワーク押動機構と、
前記ワーク押動機構によって押動された前記ワークの他端側面が押し当てられると共に前記ワーク押動機構の押動解除動作に連動して前記ワークの他端側面を押し戻すワーク戻し機構と、
前記第一の金型に当該第一の金型クランプ面と離間して接離動可能に設けられた可動駒と、を具備し、
前記第一の金型に支持された前記ワークは、型閉じ動作に連動して、前記ワーク押動機構によって前記ワーク戻し機構に押し当てられて幅寄せされると共に前記ワークの他端側が前記可動駒と前記第一の金型との間で挟み込まれ、前記可動駒と対向する前記第二の金型のクランプ面との間で前記キャビティ凹部から前記オーバーフローキャビティに溢れ出る樹脂路が形成されることを特徴とするモールド金型。 - 前記第一の金型のワーク支持面には、エア吸引・噴出機構に連結されたエア吸引・噴出孔が設けられており、前記ワークを前記第一の金型に対して幅寄せする際に、前記エア吸引・噴出孔からエア噴出しながらワーク押動機構によって前記ワークをワーク戻し機構に押し当て、前記ワークが幅寄せされたまま前記エア吸引・噴出孔からエア吸引して吸着保持される請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のモールド金型。
- 前記可動駒には、前記ワーク他端側面がワーク戻し機構に突き当てられたままその上面を前記第一の金型に向かって押え込む架橋部が形成されており、前記第一の金型内に設けられた弾性部材により前記架橋部が前記第一の金型より離間するように常時付勢されている請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のモールド金型。
- 一対のモールド金型でワークをクランプし、ポットに供給されたモールド樹脂が樹脂路を通じてキャビティ凹部へ充填されてトランスファモールドする樹脂モールド方法であって、
型開きした前記モールド金型のうち第一の金型にワークを支持する工程と、
前記ワークの一端側面をワーク押動部材で押動してワーク他端側面をワーク戻し部材に押し当てて幅寄せする工程と、
前記ワークが幅寄せされたまま前記第一の金型に吸着保持する工程と、
前記モールド金型を型閉じして前記ワーク他端側を前記第一の金型クランプ面から離間して設けられた可動駒と前記第一の金型との間で挟み込む工程と、
第二の金型と前記可動駒との間に形成された樹脂路を含み前記ワークに対向して前記第二の金型に形成された前記キャビティ凹部に前記ポットから前記樹脂路を通じてモールド樹脂を充填して加熱硬化させる工程と、
加熱硬化後、前記ワーク押動部材を前記ワークの一端側面より退避させる工程と、
型開きした前記モールド金型より成形品を取り出す工程と、を含むことを特徴とする樹脂モールド方法。 - 前記第二の金型と前記可動駒との間の樹脂路は、前記第一の金型に設けられた前記ポットと前記キャビティ凹部を連通する金型ランナゲートである請求項7記載の樹脂モールド方法。
- 一対のモールド金型でワーク及びモールド樹脂をクランプし、キャビティ凹部からオーバーフローキャビティに前記モールド樹脂を溢れ出させて圧縮成形する樹脂モールド方法であって、
型開きしたモールド金型のうち第一の金型にワークを支持する工程と、
前記ワークの一端側面をワーク押動部材で押動してワーク他端側面をワーク戻し部材に押し当てて幅寄せする工程と、
前記モールド金型を型閉じして前記ワーク他端側を前記第一の金型クランプ面から離間して設けられた可動駒と前記第一の金型との間で挟み込む工程と、
第二の金型と前記可動駒との間に形成された樹脂路を含み前記ワークに対向して前記第二の金型に形成されたキャビティ凹部から前記モールド樹脂を前記樹脂路を通じて前記オーバーフローキャビティに溢れ出させて加熱硬化させる工程と、
加熱硬化後、前記ワーク押動部材を前記ワークの一端側面より退避させる工程と、
型開きした前記モールド金型より成形品を取り出す工程と、を含むことを特徴とする樹脂モールド方法。 - 前記第二の金型と前記可動駒との間の前記樹脂路は、前記キャビティ凹部と前記オーバーフローキャビティとを連通する金型ランナである請求項9記載の樹脂モールド方法。
- 前記第一の金型から前記ワークに対してエアを噴出させたまま前記ワーク押動部材でワーク一端側面を押動することで前記ワークの他端側面を前記ワーク戻し部材に押し当てて幅寄せさせる請求項7乃至請求項10のうちいずれかに記載の樹脂モールド方法。
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