JP3311706B2 - 樹脂成形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トランスファー成
形に使用する樹脂成形装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品の封止や、食器等を製造する方
法として、エポキシ樹脂等の成形用樹脂を用いて、トラ
ンスファー成形により成形する方法が汎用されている。

【０００３】このトランスファー成形により成形する方
法としては、例えば、図５（ａ）に示すような、第一金
型３１と、その第一金型３１に対向して配設され、第一
金型３１と当接及び離間可能に形成された第二金型３２
と、第一金型３１と第二金型３２とを当接させたときに
これらの間に形成される樹脂成形用のキャビティー３３
と、そのキャビティー３３に供給するための成形用樹脂
Ａを収納するポット３６と、そのポット３６に対して摺
動自在に設けられた注入プランジャー３７と、ポット３
６及びキャビティー３３の間を接続し、成形用樹脂Ａを
ポット３６からキャビティー３３へ移送するためのラン
ナー３４とを備えた樹脂成形装置を用いる。

【０００４】そして、部品素子を搭載したリードフレー
ム３９を必要に応じて装着した後、第一金型３１と第二
金型３２とを当接させ、次いでポット３６に収納された
成形用樹脂Ａを注入プランジャー３７で押し出してキャ
ビティー３３内に供給した後、第一金型３１や第二金型
３２でキャビティー３３内の成形用樹脂を加熱して硬化
させる。次いで、第一金型３１及び第二金型３２を離間
させて成形品（成形用樹脂Ａの硬化物）を取り出す方法
で成形が行われている。

【０００５】ポット３６に収納する成形用樹脂Ａとして
は、ポット３６の内径に合わせて圧縮することにより内
部の空気を抜いて成形した、タブレットと呼ばれる成形
用樹脂Ａが用いられている。しかしこのタブレットは、
ポット３６の形状毎に製造する必要があるため、汎用性
が低いという問題があった。

【０００６】そのため、図５（ｂ）に示すような、第一
金型３１と第二金型３２とが当接する面を挟んで注入プ
ランジャー３７と対向する部分に、第二金型３２と摺動
自在に形成された調圧プランジャー３８を設けた樹脂成
形装置を用いて、ポット３６内に粉粒状の成形用樹脂Ａ
を収納した後、調圧プランジャー３８を注入プランジャ
ー３７側に摺動させてポット３６の上面に当接させるこ
とにより、ランナー３４とポット３６間の接続を閉塞
し、次いで、加熱して成形用樹脂Ａを溶融させた後、成
形用樹脂Ａを注入プランジャー３７と調圧プランジャー
３８で挟んで加圧することにより、成形用樹脂Ａの内部
の空気を抜き、次いで、調圧プランジャー３８を注入プ
ランジャー３７側と反対側に摺動させて、ランナー３４
とポット３６の間を導通させた後、注入プランジャー３
７で成形用樹脂Ａを加圧することにより、キャビティー
３３に成形用樹脂Ａを供給するように形成した樹脂成形
装置が検討されており、粉粒状の成形用樹脂Ａを用いる
ことが検討されている（例えば特開平１０−８６１７３
号）。

【０００７】しかし、成形用樹脂Ａを注入プランジャー
３７と調圧プランジャー３８で挟んで内部の空気を抜き
ながら製造する方法の場合、得られる成形品の内部に、
気泡が残留する場合があり、改良の余地があった。その
ため、内部に気泡が少ない成形品が得られる樹脂成形装
置が望まれている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を改善するために成されたもので、その目的とするとこ
ろは、ポット内に収納された成形用樹脂を、注入プラン
ジャーと調圧プランジャーで挟んで加圧した後、注入プ
ランジャーで加圧することにより、ランナーを介してキ
ャビティーに供給可能に形成された樹脂成形装置であっ
て、内部に気泡が少ない成形品が得られる樹脂成形装置
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る樹脂成形装
置は、第一金型と、その第一金型と接離可能に配設され
た第二金型と、第一金型と第二金型とを当接させたとき
にこれらの間に形成されるキャビティーと、第一金型と
第二金型とを当接させたときにこれらの間に形成され、
キャビティーに成形用樹脂を供給するためのランナー
と、第一金型と第二金型とが当接する面に開口するよう
に第一金型に配設され、成形用樹脂を収納可能なポット
と、そのポットの内壁面と摺動自在に設けられ、ポット
内の成形用樹脂を加圧することにより、ランナーを介し
てキャビティーに成形用樹脂を供給可能な注入プランジ
ャーと、第一金型と第二金型とが当接する面を挟んで注
入プランジャーと対向する部分に設けられ、第二金型と
摺動自在に形成された調圧プランジャーとを備え、ポッ
ト内に収納された成形用樹脂を、注入プランジャーと調
圧プランジャーで挟んで加圧した後、注入プランジャー
で加圧することにより、ランナーを介してキャビティー
に供給可能に形成された樹脂成形装置において、調圧プ
ランジャーの注入プランジャーと対向する面に、注入プ
ランジャーの側に突起し、頂部が平面の円錐台形状に形
成されている凸部を有し、且つ、前記凸部の頂部平面部
分に露出可能に形成されると共に、調圧プランジャーと
摺動自在に設けられた吸引プランジャーをも備え、ポッ
ト内に収納された成形用樹脂を、注入プランジャーと調
圧プランジャーで挟んで加圧した際に、吸引プランジャ
ーが注入プランジャーの側と反対側の方向に摺動するよ
う形成されていることを特徴とする。

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明に係る樹脂成形装置を図面
に基づいて説明する。図１は本発明に係る樹脂成形装置
の第一の参考例を説明する図であり、（ａ）は破断して
示した正面図、（ｂ）は要部斜視図である。また、図２
は本発明に係る樹脂成形装置の第一の参考例の、成形方
法を説明する破断して示した正面図であり、図３は本発
明に係る樹脂成形装置の、他の参考例を説明する要部拡
大図である。また、図４は本発明に係る樹脂成形装置
の、実施の形態を説明する破断して示した正面図であ
る。

【００１３】本発明に係る樹脂成形装置の第一の参考例
は、図１（ａ）に示すように、第一金型１１と、その第
一金型１１に対向して配設された第二金型１２を備える
樹脂成形装置である。なお、第二金型１２は、第一金型
１１と接離可能に配設されており、また、第一金型１１
及び第二金型１２は、ヒーターや温度センサー（共に図
示せず）を内設又は外設して温度調整可能に形成されて
いる。そして、第一金型１１と第二金型１２とを当接さ
せたときには、これらの間に樹脂成形用のキャビティー
１３と、そのキャビティー１３に成形用樹脂Ａを供給す
るためのランナー１４が形成されるようになっている。
また第一金型１１には、エジェクトピン１５がキャビテ
ィー１３内に突出可能に設けられている。

【００１４】また、第一金型１１には、第二金型１２と
当接する面に開口するようにポット１６が配設されてお
り、そのポット１６の内壁面に対して摺動自在に注入プ
ランジャー１７が設けられている。そして第二金型１２
には、第一金型１１と当接する面を挟んで注入プランジ
ャー１７と対向する位置に、ポット１６の径よりも大き
な径の調圧プランジャー１８が設けられており、この調
圧プランジャー１８は、第二金型１２と摺動自在に形成
されている。

【００１５】そして成形を開始する場合には、ポット１
６内に粉粒状の成形用樹脂Ａを収納した後、図２（ａ）
に示すように、加熱することにより成形用樹脂Ａを液状
化させると共に、第一金型１１に接触するまで調圧プラ
ンジャー１８を注入プランジャー１７側に摺動させてポ
ット１６の上面に当接させることにより、ランナー１４
とポット１６間の接続を閉塞し、次いで、図２（ｂ）に
示すように、成形用樹脂Ａを注入プランジャー１７と調
圧プランジャー１８で挟んで加圧する。すると、成形用
樹脂Ａ内部の空気は、第一金型１１と第二金型１２の間
のクリアランスや、注入プランジャー１７とポット１６
の間のクリアランスなどを通して排出され、成形用樹脂
Ａ内部の空気は減少する。

【００１６】次いで、図２（ｃ）に示すように、調圧プ
ランジャー１８を注入プランジャー１７側と反対側に摺
動させて、調圧プランジャー１８を第一金型１１から離
間させることにより、ランナー１４とポット１６の間を
導通させた後、ポット１６内の溶融した成形用樹脂Ａを
注入プランジャー１７で押し出し、ランナー１４を介し
てキャビティー１３に成形用樹脂Ａを供給する。なお、
コンデンサー素子や半導体素子等の部品素子を所定の位
置に搭載したリードフレームを、第一金型１１と第二金
型１２の間のキャビティー１３の部分に装着した後、キ
ャビティー１３に成形用樹脂Ａを供給するようにしても
良い。

【００１７】次いで、使用した成形用樹脂Ａの硬化する
温度に合わせて適宜第一金型１１及び第二金型１２の温
度を調整しながら所定の時間加熱して成形用樹脂Ａを硬
化させた後、第一金型１１と第二金型１２とを離間さ
せ、次いでエジェクトピン１５で加圧して成形品（成形
用樹脂Ａの硬化物）を取り出す方法により成形を行う。

【００１８】なお、この樹脂成形装置の調圧プランジャ
ー１８は、図１（ｂ）に示すように、注入プランジャー
１７と対向する面に、注入プランジャー１７の側に突起
する輪状の凸部１８２及び注入プランジャー１７の側と
反対側に窪む輪状の凹部１８４を有しており、これらは
同心円状に配設されている。そのため、図５（ｂ）に示
す従来の樹脂成形装置のような、調圧プランジャーの注
入プランジャー１７と対向する面の形状が平面形状の場
合と比較して、調圧プランジャー１８の注入プランジャ
ー１７と対向する面の表面積が、増加している。

【００１９】なお、図５（ａ）に示すような、調圧プラ
ンジャーが無い樹脂成形装置の場合には、第二金型１２
からも成形用樹脂Ａへ熱の供給が行われるが、図５
（ｂ）に示すような、調圧プランジャー３８を設けた樹
脂成形装置の場合は、第二金型３２から供給される熱が
調圧プランジャー３８を介して成形用樹脂Ａに供給され
るため、第二金型３２と調圧プランジャー３８間のクリ
アランス等によって供給されにくくなっており、同じよ
うに加熱しても、成形用樹脂Ａの粘度は比較的高い状態
となっている。

【００２０】それに対し、図１（ｂ）に示すように、調
圧プランジャー１８の注入プランジャー１７と対向する
面に凸部１８２や凹部１８４を設けて、調圧プランジャ
ー１８の注入プランジャー１７と対向する面の表面積を
増加させると、熱伝達性が向上して調圧プランジャー１
８から成形用樹脂Ａに熱が供給され易くなり、成形用樹
脂Ａの粘度が比較的低い状態となる。そのため、成形用
樹脂Ａを注入プランジャー１７と調圧プランジャー１８
で挟んで加圧した際に、成形用樹脂Ａ内部の空気が抜け
易くなり、キャビティー１３に供給される成形用樹脂Ａ
は、空気を含む量が比較的少なくなって、得られる成形
品は、内部に気泡が少ない成形品となる。また、キャビ
ティー１３に供給される成形用樹脂Ａの粘度も比較的低
くなるため、キャビティー１３への充填性が向上した
り、ワイヤースイープ率が低下する等の効果も得られ
る。

【００２１】なお、調圧プランジャー１８の注入プラン
ジャー１７と対向する面に有する凸部１８２や凹部１８
４は、平面形状と比較して表面積が増加しているもので
あれば特に限定するものではなく、一つの輪状突条や輪
状溝でも良く、図３（ａ）に示すような、略半球状の突
起が複数配設された凹部１８４でも良く、図３（ｂ）に
示すような、ランナー１４の方向に伸びる涙目形状に形
成された凹部１８４でも良く、図３（ｃ）に示すよう
な、その内少なくとも一つの凹部１８４がランナー１４
の方向に伸びる放射形状に形成された凹部１８４でも良
く、図４（ａ）に示すような、頂部が平面の円錐台形状
に形成された凸部１８２等でも良い。なお、図３は調圧
プランジャー１８の周囲を、第一金型１１と第二金型１
２の間のパーティングライン面から見た図である。

【００２２】図３（ｂ）に示すような、ランナー１４の
方向に伸びる涙目形状に形成された凹部１８４の場合
や、図３（ｃ）に示すような、その内少なくとも一つの
凹部１８４がランナー１４の方向に伸びる放射形状に形
成された凹部１８４の場合、ポット１６内の成形用樹脂
Ａを注入プランジャー１７で押し出す際に、ランナー１
４の方向に伸びる凹部１８４によって成形用樹脂Ａが流
れやすくなるため、押し出しやすくなり好ましい。

【００２３】図４は、本発明に係る樹脂成形装置の、実
施の形態を説明する破断して示した正面図である。即
ち、図４（ａ）に示すような、頂部が平面の円錐台形状
に形成された凸部１８２を調圧プランジャー１８に設け
る場合には、図４（ｂ）に示すように、円錐台形状の凸
部１８２の頂部平面部分に露出可能に形成されると共
に、調圧プランジャー１８と摺動自在に設けられた吸引
プランジャー１９をも設けておき、ポット１６内に収納
された成形用樹脂Ａを、注入プランジャー１７と調圧プ
ランジャー１８で挟んで加圧して、成形用樹脂Ａ内部の
空気がある程度抜けたときに、図４（ｃ）に示すよう
に、吸引プランジャー１９を注入プランジャー１７の側
と反対側の方向に摺動させると、ポット１６内の成形用
樹脂Ａのうち、比較的空気の残留の多い上側の部分の成
形用樹脂Ａが、吸引プランジャー１９と凸部１８２によ
って形成される開口部１８８の部分に吸引されるため、
ポット１６内の成形用樹脂Ａを注入プランジャー１７で
押し出すと、比較的内部に気泡の少ない成形用樹脂Ａを
キャビティー１３に押し出すことができ、得られる成形
品は、特に内部の気泡を少なくすることができる。

【００２４】なお、上記の実施の形態は、調圧プランジ
ャー１８が、ポット１６の径よりも大きな径の調圧プラ
ンジャー１８であり、調圧プランジャー１８をポット１
６の上面に当接させることにより、ランナー１４とポッ
ト１６間の接続を閉塞する実施の形態を説明したが、調
圧プランジャー１８は、ポット１６の径と同じ又はそれ
よりも小さな径でも良い。この場合、ランナー１４の中
間に、ポット１６とキャビティー１３間の接続を開閉制
御可能な開閉弁を設けておき、開閉弁を閉じた状態で、
成形用樹脂Ａを注入プランジャー１７と調圧プランジャ
ー１８で挟んで加圧して成形用樹脂Ａ内部の空気を抜い
た後、開閉弁を開いて、キャビティー１３とポット１６
の間を導通させた後、ポット１６内の溶融した成形用樹
脂Ａを注入プランジャー１７で押し出すようにしても良
い。

【００２５】また、上記の実施の形態は、注入プランジ
ャー１７の調圧プランジャー１８と対向する面が、平面
形状である実施の形態を説明したが、注入プランジャー
１７の調圧プランジャー１８と対向する面にも窪みや突
起を設けると、更に熱伝達性が向上して注入プランジャ
ー１７から成形用樹脂Ａに熱が供給され易くなり、成形
用樹脂Ａの粘度が更に低下するため、特に内部に気泡が
少ない成形品が得られ好ましい。なお、調圧プランジャ
ー１８の凸部１８２に対応する部分は、注入プランジャ
ー１７には窪みを設け、調圧プランジャー１８の凹部１
８４に対応する部分は、注入プランジャー１７には突起
を設けるようにすると、注入プランジャー１７と調圧プ
ランジャー１８の間隔を狭めることが可能になるため、
カルの大きさを比較的小さくすることができ好ましい。

【００２６】本発明に用いる成形用樹脂Ａとしては、粒
状に造粒した樹脂や、粉砕した樹脂等が挙げられる。粒
状に造粒した樹脂を用いる場合、各種大きさのポット１
６に収納して成形することが可能なため、汎用性に優れ
ると共に、粉砕した樹脂と比較して微粒子が少ないた
め、微粒子が飛散して樹脂成形装置の周囲を汚すことが
発生しにくく好ましい。この粒状の樹脂の大きさとして
は、平均粒径が０．３〜１ｍｍ程度のものが収納性に優
れ好ましい。なお、ポット１６の内径に合わせて圧縮す
ることにより内部の空気を抜いて成形した、タブレット
と呼ばれる円柱状樹脂を用いても良い。

【００２７】また、成形用樹脂Ａの材質としては、特に
限定するものではなく、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂
や、それに無機充填材等を配合した熱硬化性樹脂等各種
のものが使用できる。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係る樹脂成形装置は、調圧プラ
ンジャーの注入プランジャーと対向する面に、注入プラ
ンジャーの側に突起する凸部を有するため、調圧プラン
ジャーからの熱伝達性を向上させて成形用樹脂の粘度を
低下させることができ、且つ、特に気泡の少ない成形用
樹脂をキャビティーに押し出すことができるため、特に
内部に気泡が少ない成形品を得ることが可能となる。

【００２９】

【００３０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る樹脂成形装置の第一の参考例を説
明する図であり、（ａ）は破断して示した正面図、
（ｂ）は要部斜視図である。

【図２】本発明に係る樹脂成形装置の第一の参考例の、
成形方法を説明する破断して示した正面図である。

【図３】本発明に係る樹脂成形装置の、他の参考例を説
明する要部拡大図である。

【図４】本発明に係る樹脂成形装置の、実施の形態を説
明する破断して示した正面図である。

【図５】従来の樹脂成形装置を説明する、破断して示し
た正面図である。

【符号の説明】

１１，３１ 第一金型 １２，３２ 第二金型 １３，３３ キャビティー １４，３４ ランナー １５，３５ エジェクトピン １６，３６ ポット １７，３７ 注入プランジャー １８，３８ 調圧プランジャー １８２ 凸部 １８４ 凹部 １９ 吸引プランジャー Ａ 成形用樹脂

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−86173（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−11152（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−21121（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−77266（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一金型と、 その第一金型と接離可能に配設された第二金型と、 第一金型と第二金型とを当接させたときにこれらの間に
   形成されるキャビティーと、 第一金型と第二金型とを当接させたときにこれらの間に
   形成され、キャビティーに成形用樹脂を供給するための
   ランナーと、 第一金型と第二金型とが当接する面に開口するように第
   一金型に配設され、成形用樹脂を収納可能なポットと、 そのポットの内壁面と摺動自在に設けられ、ポット内の
   成形用樹脂を加圧することにより、ランナーを介してキ
   ャビティーに成形用樹脂を供給可能な注入プランジャー
   と、 第一金型と第二金型とが当接する面を挟んで注入プラン
   ジャーと対向する部分に設けられ、第二金型と摺動自在
   に形成された調圧プランジャーとを備え、 ポット内に収納された成形用樹脂を、注入プランジャー
   と調圧プランジャーで挟んで加圧した後、注入プランジ
   ャーで加圧することにより、ランナーを介してキャビテ
   ィーに供給可能に形成された樹脂成形装置において、 調圧プランジャーの注入プランジャーと対向する面に、
   注入プランジャーの側に突起し、頂部が平面の円錐台形
   状に形成されている凸部を有し、且つ、前記凸部の頂部
   平面部分に露出可能に形成されると共に、調圧プランジ
   ャーと摺動自在に設けられた吸引プランジャーをも備
   え、ポット内に収納された成形用樹脂を、注入プランジ
   ャーと調圧プランジャーで挟んで加圧した際に、吸引プ
   ランジャーが注入プランジャーの側と反対側の方向に摺
   動するよう形成されていることを特徴とする樹脂成形装
   置。