JP3981451B2 - モールド金型装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置を型開きしたモールド金型に搬入して樹脂封止を行うモールド金型装置に係り、詳しくはチェイスブロックの側面に温度検出面が密着して温度検出可能な温度センサを装備したモールド金型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体装置を型開きしたモールド金型に搬入して樹脂封止を行うモールド金型装置においては、一般にモールド金型を所定の温度迄加熱して成形品質を良好に維持するため、該モールド金型の温度を検出するための温度センサが装備されている。
【０００３】
例えば、図７（ａ）（ｂ）に示す樹脂モールド装置を参照して説明する。尚、図７（ａ）（ｂ）では下型側の装置のみを例示し、上型側は同様の構成であるので説明を省略する。モールドベース５１上にはチェイスブロック５２が支持されている。このチェイスブロック５２の凹部には、中央部にセンターインサート５３及びその両側にキャビティインサート５４が収容されている。上記センターインサート５３には、複数のポット５３ａが形成されており、上記キャビティインサート５４のパーティング面には半導体装置を搬入するキャビティ５４ａが形成されている。また、上記チェイスブロック５２は、四方をガイドブロック５５により囲まれてガイドされている。このガイドブロック５５は、ガイドブロック固定ネジ５６及び補助ピン５７によりモールドベース５２上に固定されている。また、上記ガイドブロック５５のうち装置手前側のものには、上記チェイスブロック交換時に取り外しするための把手となるグリップレバー５８が水平方向に突設されている。
【０００４】
また、上記モールドベース５１には上記キャビティインサート５４をおよそ１８０°Ｃ程度に加熱するためのヒータ５９が設けられている。また、上記チェイスブロック５２には、上記キャビティインサート５４の温度を検出するための温度センサ６０が装備されている。また、上記温度センサ６０は、モールド金型の加熱温度を１８０°Ｃに保つことにより、成形品質を維持するために装備されている。
【０００５】
上記温度センサ６０の構成について図８（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。温度センサ６０は棒状をしており、チェイスブロック５２の金型挿入部分に相当するセンサ部６０ａとこれに接続する接続部６０ｂとからなり、全体としてＬ字状に形成されている。また、装置の手前側のガイドブロック５５及び対応するチェイスブロック５２の側壁には、上記センサ部６０ａを挿入させるためのセンサ穴６１が形成されている。上記センサ部６０ａは、上記装置手前側のガイドブロック５５及びチェイスブロック５２の側壁にわたって形成されたセンサ穴６１（図７（ａ）参照）へ挿入して取付ナット６０ｃにより締付けられて取り付けられる。また、上記接続部６０ｂは、中心部に前記センサ部６０ａに接続する接続コード６０ｄが配設され、その周囲にコード断線防止用のスプリング６０ｅが設けられ、該スプリング６０ｅの周囲はガラスチューブ６０ｆにより覆われている。
【０００６】
上記モールド金型装置において、チェイスブロック５２を交換する場合には、図９において、取付ナット６０ｃを緩めて装置手前側のガイドブロック５５よりセンサ穴６１に挿入するセンサ部６０ａを引き抜いて温度センサ６０を装置より取り外す。次いで、ガイドブロック固定ネジ５６及び補助ピン５７を取り外して装置手前側のガイドブロック５５をグリップレバー５８を把持して図の矢印方向に二点鎖線に示すようにモールドベース５１より取り外す。この状態で、チェイスブロック５２を装置手前側（図９の矢印左方向）に引き出して交換することができる。また、上記チェイスブロック５２を交換後、ガイドブロック５５をモールドベース５１上に固定した後、温度センサ６０をセンサ穴６１に挿入して取付ナット６０ｃにより締付けて取り付けていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のモールド金型装置においては、チェイスブロック５２を交換するため、温度センサ６０は装置手前側のガイドブロック５５にのみ設けられることが多い。また、モールドベース５１にヒータ５９が設けられており、モールド金型を間接的に加熱しているため、該モールド金型全体を所望の温度（例えば１８０°Ｃ）に達しているか否かを装置手前側のみに設けられた温度センサ６０により厳密に検出するのは不可能である。また、上記温度センサ６０は、センサ取付穴６１よりセンサ部６０ａをチェイスブロック５２内へ挿入させて取り付けられていたため、上記センサ部６０ａとチェイスブロック５２との間が完全に密着するよう接触すればよいが、取付誤差やガタが生じて両者間に隙間が生じ易いため、検出温度に５°Ｃ〜６°Ｃ程度の誤差が生じ、またリアルタイムにモールド金型の温度検出がし難いという課題があった。
また、上記チェイスブロック５２を交換する際に、上記温度センサ６０のガイドブロック５５への着脱作業と、上記ガイドブロック５５のモールドベース５１への着脱作業を各々別個に行う必要があるため作業性が悪い。また、上記温度センサ６０はガイドブロック５５より取り外して、センサ部６０ａ及びこれに接続する接続部６０ｂがモールド金型装置より垂下したままになるので、作業者や交換部品と接触して破損するおそれもあった。
【０００８】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、モールド金型全体の温度を精度良く検出可能にすると共に、作業性が良く安全性に優れた温度センサを有するモールド金型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】
上記課題を解決するため、本発明は次の構成を備える。
すなわち、半導体装置を型開きしたモールド金型に搬入して樹脂封止を行うモールド金型装置において、前記モールド金型のうちモールドベース（１）にセットされたチェイスブロック（２）の温度を検出する温度センサ（１５）を備え、前記チェイスブロック（２）の四方を囲んで前記モールドベース（１）上に固定されたガイドブロック（５）の一部に固定されたセンサブロック（１３）の内壁側に、前記温度センサ（１５）がセンサ押圧用スプリング（１７）を介して当該センサブロック（１３）の外壁側より水平固定ボルト（１６）を嵌め込むことにより組み付けられ、前記チェイスブロック（２）がモールドベース（１）にセットされるまで、温度センサ（１５）はセンサ押圧用スプリング（１７）により付勢されてチェイスブロック接触面（１５ｂ）がガイドブロック内壁面よりチェイスブロック（２）側へ突出しており、チェイスブロック（２）がモールドベース（１）にセットされると、温度センサ（１５）が押し戻されてチェイスブロック接触面（１５ｂ）がセンサ押圧用スプリング（１７）の付勢により前記チェイスブロック（２）の側面と平面どうしが密着することを特徴とする。
また、前記センサブロック（１３）が固定された装置手前側のガイドブロック（５）は、前記モールドベース（１）に連繋するヒンジ（６）を中心に装置手前側へ回動可能に取り付けられていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の態様を添付図面に基づいて詳細に説明する。
本実施例は、モールド金型装置のうち下型側の構造を例示するものとし、上型側の構造は下型側に準ずるものとして説明を省略する。
図１（ａ）〜（ｃ）は温度センサの正面図、上視図、右側面図、図２はセンサブロックの正面図、図３（ａ）（ｂ）はチェイスブロックの有無に応じた温度センサの取り付け状態を示す説明図、図４（ａ）（ｂ）はガイドブロックの係合状態を示す部分左側上視図及び部分左側正面図、図５はガイドブロックの開閉動作を示す説明図、図６（ａ）（ｂ）は他例に係るトグルクランプを備えたガイドブロックの係合状態を示す上視図及び正面図、図６（ｃ）はトグルクランプの斜視説明図である。
【００１１】
先ず、本発明に係るモールド金型装置の下型側の概略構成について図４乃至図６を参照して説明する。図４（ａ）（ｂ）は下型側の左半分の構成を例示し、右半分は同様の構成であるので省略した。
図４（ａ）（ｂ）において、モールド金型のうち下型を構成するモールドベース１上にはチェイスブロック２が支持されており、このチェイスブロック２の収容凹部には、中央部にセンターインサート３及びその両側にキャビティインサート４が各々収容される。上記センターインサート３には、樹脂タブレットを装填可能な複数のポットが形成されており、上記キャビティインサート４のパーティング面には半導体装置を搬入するキャビティが形成されている。また、上記チェイスブロック２は、上記モールドベース１上に固定されたガイドブロック５により四方を位置決めガイドされている。
【００１２】
上記ガイドブロック５のうち装置手前側のものは、ヒンジ６によりモールドベース１に回動可能取り付けられている（図４（ｂ）参照）。また、上記モールドベース１には、モールド金型を加熱するためのヒータ７が装備されている。上記ヒータ７は、モールドベース１を介してチェイスブロック２に収容されているキャビティインサート４を例えば１８０°Ｃ程度に加熱する。
上記ガイドブロック５にはノブ８が水平方向に突設されており、該ノブ８はガイドブロック５の長手方向に往復動可能なトグルクランプ９に連結されている。このトグルクランプ９は、一端側のスプリング止軸９ａにコイルスプリング１０が嵌め込まれ鍔部９ｄとの間に弾装されている。また、上記トグルクランプ９の他端側にはロックピン９ｂが形成されており、両側ガイドブロック５に延設されたロックピン受け１１に係合可能になっている（図４（ａ）（ｂ）参照）。
そして、図５に示すようにノブ８を把持してガイドブロック５を装置手前側にヒンジ６を中心に回転させることができる。上記ガイドブロック５をモールドベース１上から開放した状態で、チェイスブロック２を装置手前側より着脱して交換することができる。上記ガイドブロック５は、ガイドブロック固定ネジにより垂直方向にモールドベース１に固定する必要がないので、着脱作業が容易に行える。
尚、上記ガイドブロック５は上下方向に回動可能に装備したが、ガイドブロック５の長手方向の一端側にヒンジを設けて水平方向に回動可能に取り付けても良い。
【００１３】
図６（ａ）（ｂ）は他例に係るトグルクランプを備えたガイドブロックの係合状態を示すものである。図６（ｃ）に示すように、トグルクランプ９は中間に設けられたトグルクランプハンドル９ｃによって上下方向に回動可能になっており、図６（ｂ）に示すようにトグルクランプホルダー１２の係合溝１２ａに係合可能になっている。また、上記クランプホルダー１２は、上記トグルクランプ９を水平方向に移動可能にガイドしている。
上記トグルクランプ９は、コイルスプリング１０によって装置手前側のガイドブロック５の長手方向両端側へ付勢されており、ロックピン９ｂが両側ガイドブロック５に形成されたロックピン受け１１に各々係合可能になっている。作業者が上記トグルクランプ９のトグルクランプハンドル９ｃを把持して上記コイルスプリング１０に抗して水平方向に中央よりにスライドさせて、該トグルクランプハンドル９ｃを回動させて係合溝１２ａに係合することにより、ロックピン９ｂをロックピン受け１１より解除できる。
よって、装置手前側のガイドブロック５を開閉する際に、両側トグルクランプ９のトグルクランプハンドル９ｃを係合溝１２ａに各々係合させることにより、ロックピン９ｂがロックピン受け１１などと干渉することなく装置手前側のガイドブロック５の開閉動作をスムーズに行える。
【００１４】
また、図４（ａ）（ｂ）に示すように、上記ガイドブロック５の一部には、切欠凹部５ａが少なくとも左右いずれか一方側に形成されており（図４（ａ）（ｂ）に示す左側のみでも良い）、該切欠凹部５ａにはセンサブロック１３が固定されている。このセンサブロック１３は、その上面より垂直取付ボルト１４を上記センサブロック１３を貫通するように下方に嵌め込まれて、下端部をガイドブロック５に螺合させて取り付けられている（図２参照）。
また、上記センサブロック１３の内壁には、下型（特にチェイスブロック）の温度を検出するための温度センサ１５が装備されている。また、上記温度センサ１５は、モールド金型の加熱温度を１８０°Ｃに保つことにより、成形品質を維持するために装備されている。
【００１５】
上記温度センサ１５の構成について図１を参照してより具体的に説明する。温度センサ１５は、上記センサブロック１３の内壁側に配設されており、外壁側より水平固定ボルト１６を螺入して固定されている。上記温度センサ１５は、円板状のセンサ本体１５ａを備え、該センサ本体１５ａの両側に温度検出面であるチェイスブロック接触面１５ｂとセンサ取付面１５ｃがそれぞれ形成されている。上記チェイスブロック接触面１５ｂは、チェイスブロック２の対向する側面に面接触して温度を検出するものである。また、上記センサ取付面１５ｃには、内周にねじ山が形成されたボルト嵌合部１５ｄが突設されており、上記水平固定ボルト１６の先端部が螺合することにより、温度センサ１５がセンサブロック１３に固定される。上記ボルト嵌合部１５ｄの周囲にはセンサ押圧用スプリング１７が嵌め込まれる。上記センサ本体１５ａには、チェイスブロック接触面１５ｂにより検出された温度を制御部（図示せず）へ送るための配線コード１８が接続されている。
また、上記センサブロック１３には上記配線コード１８を装置外へ引き出すための配線穴１９が形成されている。
【００１６】
図４（ａ）に示すように、上記水平固定ボルト１６をセンサブロック１３の外壁側よりボルト嵌合部１５ｄへ嵌め込むことにより、上記温度センサ１５をセンサブロック１３に取り付けると共に、センサ押圧用スプリング１７の弾性力により温度センサ１５が付勢されてチェイスブロック接触面１５ｂがチェイスブロック２の側面に密着する。
【００１７】
次に、上記温度センサ１５のチェイスブロック２の有無に応じた取付状態について図３（ａ）（ｂ）を参照して更に詳しく説明する。
前述したように、チェイスブロック２は、装置手前側のガイドブロック５を、両側に隣接するロックピン受け１１よりトグルクランプ９のロックピン９ｂの係合を各々解除してノブ８を把持しながらヒンジ６を中心に装置手前側に回転させた状態（図５参照）で、モールドベース１の上に装着される。そして、上記ガイドブロック５をモールドベース１上に起立させて、上記チェイスブロック２は四方をガイドブロック５に囲まれて位置決めガイドされる。
【００１８】
図３（ａ）は、上記チェイスブロック２がモールドベース１に装着されていない状態を示す。このとき、センサブロック１３に取り付けられた温度センサ１５は、センサ取付面１５ｃがセンサ押圧用スプリング１７により付勢されてチェイスブロック接触面１５ｂがガイドブロック５の内壁面よりチェイスブロック２側に若干量ｔだけ突出している。
図３（ｂ）は、上記チェイスブロック２がモールドベース１に装着された状態を示す。このとき、上記センサブロック１３に装着した温度センサ１５は、センサ押圧用スプリング１７に抗して上記若干量ｔだけ押し戻されるが、該センサ押圧用スプリング１７により付勢されているので、センサ本体１５ａのチェイスブロック接触面１５ｂは、チェイスブロック２の側面に密着するように面接触してモールド金型の温度を正確にかつリアルタイムで検出可能になる。
【００１９】
本実施例は、モールド金型装置の手前側に配設されるガイドブロック５に装備される温度センサ１５について説明したが、該温度センサ１５は、チェイスブロック２の四方を囲む複数のガイドブロック５の一部に装備されていても良い。
この場合には、ヒータ７による加熱を行うときに、モールド金型全体に生じた温度むらを検出して精密な温度制御が行えるため好ましい。
【００２０】
上記構成によれば、温度センサ１５はセンサ押圧用スプリング１７により常時付勢されて、温度検出面がチェイスブロック２の側面に密着するので、上記チェイスブロック２の側面と温度検出面との間に空間が介在しないので検出温度に誤差が生ずることがなく、しかもリアルタイムで温度検出が可能となる。また、上記温度センサ１５を、チェイスブロック２の四方を囲む複数のガイドブロック５に設けた場合には、モールド金型の温度分布にむらが生じても正確に温度検出してきめ細かい温度制御を行うことが可能となる。
また、上記チェイスブロック２の交換時にガイドブロック５と別個に温度センサ１５を逐一取り外す必要がないので作業性が良く、しかも上記温度センサ１５は上記ガイドブロック５と一体に固定されているので、破損するおそれがなく温度センサ１５の安全性も向上させることができる。また、上記温度センサ１５を取り付けた装置手前側のガイドブロック５をモールドベース１に介して開閉可能に取け付けた場合には、金型部品の取り外しを伴わないため上記チェイスブロック２の交換作業を容易に行える。また、上記チェイスブロック２に温度センサ１５の挿入穴を形成する必要もないので製造コストも低減できる。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は前述したように、モールド金型のうちチェイスブロックをモールドベースにセットすると、該チェイスブロックの側面に温度検出面が密着して温度検出可能な温度センサを装備したので、前記チェイスブロックの側面と温度検出面との間に空間が介在しないので、検出温度に誤差が生ずることがなく、しかもリアルタイムで温度検出が可能となる。また、前記温度センサを、前記チェイスブロックの四方を囲む複数のガイドブロックに設けた場合には、前記モールド金型の温度分布にむらが生じても正確に温度検出してきめ細かい温度制御を行うことが可能となる。
また、前記チェイスブロックの交換時に上記ガイドブロックと別個に上記温度センサを逐一取り外す必要がないので作業性が良く、しかも前記温度センサは前記ガイドブロックと一体に固定されているので、破損するおそれがなく温度センサの安全性も向上させることができる。また、前記温度センサが設けられた装置手前側のガイドブロックをモールドベースに介して開閉可能に取け付けられているので、部品の取り外しを伴わないため前記チェイスブロックの交換作業が容易に行える。また、前記チェイスブロックに温度センサの挿入穴を形成する必要もないので製造コストも低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】温度センサの正面図、上視図、右側面図である。
【図２】センサブロックの正面図である。
【図３】チェイスブロックの有無に応じた温度センサの取り付け状態を示す説明図である。
【図４】ガイドブロックの係合状態を示す部分左側上視図及び部分左側正面図である。
【図５】ガイドブロックの開閉動作を示す説明図である。
【図６】他例に係るトグルクランプを備えたガイドブロックの係合状態を示す上視図、正面図及びトグルクランプの斜視説明図である。
【図７】従来のモールド金型装置の下型側の上視図及び正面図である。
【図８】従来の温度センサの正面図、上視図及び右側面図である。
【図９】従来のガイドブロックの着脱構造を示す説明図である。
【符号の説明】
１ モールドベース
２ チェイスブロック
３ センターインサート
４ キャビティインサート
５ ガイドブロック
５ａ 切欠凹部
６ ヒンジ
７ ヒータ
８ ノブ
９ トグルクランプ
９ａ スプリング止軸
９ｂ ロックピン
９ｃ トグルクランプハンドル
１０ コイルスプリング
１１ ロックピン受け
１２ クランプホルダー
１２ａ 係合溝
１３ センサブロック
１４ 垂直取付ボルト
１５ 温度センサ
１５ａ センサ本体
１５ｂ チェイスブロック接触面
１５ｃ センサ取付面
１５ｄ ボルト嵌合部
１６ 水平固定ボルト
１７ センサ押圧用スプリング
１８ 配線コード
１９ 配線穴

Claims (2)

1. 半導体装置を型開きしたモールド金型に搬入して樹脂封止を行うモールド金型装置において、
   前記モールド金型のうちモールドベース（１）にセットされたチェイスブロック（２）の温度を検出する温度センサ（１５）を備え、
   前記チェイスブロック（２）の四方を囲んで前記モールドベース（１）上に固定されたガイドブロック（５）の一部に固定されたセンサブロック（１３）の内壁側に、前記温度センサ（１５）がセンサ押圧用スプリング（１７）を介して当該センサブロック（１３）の外壁側より水平固定ボルト（１６）を嵌め込むことにより組み付けられ、
   前記チェイスブロック（２）がモールドベース（１）にセットされるまで、温度センサ（１５）はセンサ押圧用スプリング（１７）により付勢されてチェイスブロック接触面（１５ｂ）がガイドブロック内壁面よりチェイスブロック（２）側へ突出しており、チェイスブロック（２）がモールドベース（１）にセットされると、温度センサ（１５）が押し戻されてチェイスブロック接触面（１５ｂ）がセンサ押圧用スプリング（１７）の付勢により前記チェイスブロック（２）の側面と平面どうしが密着することを特徴とするモールド金型装置。
2. 前記センサブロック（１３）が固定された装置手前側のガイドブロック（５）は、前記モールドベース（１）に連繋するヒンジ（６）を中心に装置手前側へ回動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載のモールド金型装置。

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