JP3999438B2 - 中空パッケージ型電子部品の製造方法並びにその成形金型及び製造装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空パッケージ型電子部品の製造方法並びにその成形金型及び製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、中空パッケージ型電子部品は、本体部と蓋部をそれぞれ成形した後、この成形された一対の半成形品とリードフレームを組み合わせ、手作業によりエポキシ樹脂などで接着固定・封止加工を行い完成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の製造方法では、生産効率が悪く、また、精密な加工ができないので中空パッケージ型電子部品の気密性を確保することが困難であるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、中空パッケージ型電子部品の生産効率、および気密性を向上することができる中空パッケージ型電子部品の製造方法並びにその成形金型および製造装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による中空パッケージ型電子部品の製造方法は、成形金型内にフープ状に連結したリードフレームをインサートし、１次射出工程において、リードフレームの端部を樹脂で埋め込んで一方の半成形品を成形すると共に、他方の半成形品を成形し、成形金型を開いて、一方の半成形品を巻取装置により２次成形用キャビティに、また他方の半成形品を移動装置により２次成形用キャビティに移動し、成形金型を閉じて、両半成形品を成形金型内において衝合し、２次射出工程において、衝合部の周部に樹脂を射出して一体化し完成品を製造し、１次射出工程と２次射出工程における樹脂の射出は、同時に行われることを特徴とする。
【０００６】
このように、一つの成形金型内で、連続的に１次射出工程と２次射出工程を行うことにより、１次射出工程で成形した２つの半成形品の接合面を、2次射出工程で射出融着して、一方の半成形品と一体化されたリードフレームをパッケージ内に密閉封止した完成品が得られる。
【０００７】
本発明による成形金型は、上部と下部の成形金型と、その間に設けられ型開閉に応じて横移動する移動型とからなり、型閉による移動型の移動により、上部と下部の成形金型間に形成され、衝合される２つの半成形品をそれぞれ成形する１次成形用キャビティと、上部と下部の成形金型と移動型間に形成され、両半成形品の衝合部の周部に樹脂を射出して一体化する２次成形用キャビティとが形成され、前記一方の１次成形用キャビティと２次成形用キャビティの線上の側方には、他方の一次成形用キャビティが形成され、前記線上には、フープ状に連結したリードフレームが固定可能とされ、前記上部金型には、前記１次成形用キャビティに連通する射出ノズルと、２次成形用キャビティに連通する射出ノズルが接続されることを特徴とする。
【０００８】
本発明による中空パッケージ型電子部品の製造装置は、上記成形金型と、該成形金型の一方の１次成形用キャビティと２次成形用キャビティの線上に配置されフープ状に連結したリードフレームを成形金型外に移動する巻取装置および送出装置と、前記巻取装置の上流側に設けられ完成品を取り除くカット装置とを具備することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、本発明による中空パッケージ型電子部品の製造装置の全体斜視図であり、図２は、本発明による成形金型の断面図である。
【００１１】
図２に示すように、成形金型は、上部と下部の成形金型Ｘ，Ｙからなり、上部の成形金型Ｘには、２つの射出ノズル１，２が接続されている。
【００１２】
下部の成形金型Ｙの上面には凹部が形成され、この凹部に、縦方向に傾斜孔３を有する移動型Ｚが載置されている。この傾斜孔３には、上部の成形金型Ｘの下面に形成されている傾斜ピン４が挿入可能とされ、この傾斜ピン４を上下動することにより移動型Ｚが横方向に移動する。
【００１３】
上記成形金型Ｘ，Ｙにおいて、型閉じがなされると、移動型Ｚが図中左側に移動し、移動型Ｚの側面の段部と下部の成形金型Ｙの上面の段部と上部の成形金型Ｘの下面の段部間に完成品用の２次成形用キャビティ５が形成される。また、移動型Ｚの図中右側には、上部の成形金型Ｘの下面の凹部と下部の成形金型Ｙの凸部により半成形品の蓋を成形する蓋用の１次成形用キャビティ６が形成される。
【００１４】
また、上部と下部の成形金型Ｘ，Ｙ間には、図１に示すようにリードフレーム７の端部を樹脂で埋め込んで半成形品の本体８を成形する本体用の１次成形用キャビティ９が設けられている。
【００１５】
上部の成形金型Ｘには、各射出ノズル１，２とそれぞれのキャビティ５，６，９を連通させるスプルが設けられている。この実施例では、２次成形用キャビティ５に射出ノズル１を連通させ、２つの１次成形用キャビティ６，９に共通の射出ノズル２を連通させている。なお、１次成形用キャビティ６，９にそれぞれ個別の射出ノズルを連通させてもよい。
【００１６】
また、下部金型Ｙには、前記キャビティ５，６，９で成形される半成形品と完成品を突き出すエジェクタ装置１０が設けられている。
【００１７】
図１に示すように、本体用の１次成形用キャビティ９と完成品用の２次成形用キャビティ５のキャビティ線上には、フープ状に連結したリードフレーム７を移動する巻取装置１１と送出装置１２が配置されている。なお、巻取装置１１の上流側には、完成品１４を取り除くカット装置１３が設けられている。
【００１８】
次に、本発明による中空パッケージ型電子部品の製造装置の動作について説明する。
【００１９】
図３に示すように、型開して傾斜ピン４で移動型Ｚを図中右側に後退させ、既に成形された完成品１４と半成形品である蓋１５をエジェクタ装置１０のエジェクタピン１０ａで突き出す。突き出された蓋１５を、機上に設けられたロボット１６などにより移動型Ｚの２次成形用キャビテイ５ａに移動する。その際に、図１に示すように、半成形品である本体８も同様に突き出す。
【００２０】
図４に示すように、エジェクタピン１０ａが後退して、下部の成形金型Ｙの２次成形用キャビテイ５ｂに、本体用の１次成形用キャビティ９においてフープ状に連結したリードフレーム７の端部を樹脂で埋め込んで形成された本体８を移動する。次に、上部の成形金型Ｘを下降して、移動型Ｚを前進して蓋１５を本体８に接近させる。本体８と蓋１５が成形金型Ｘ，Ｙ内において衝合する前に、成形金型Ｘ，Ｙ内に不活性ガス吹込装置１７より不活性ガスを吹き込み、２次成形用キャビテイ５の周辺を不活性ガスで置換して型閉じする。
【００２１】
図５に示すように、型閉じすると本体８と蓋１５が衝合すると共に、上部と下部の成形金型Ｘ，Ｙ間に蓋用の１次成形用キャビティ６が形成される。また、図示しないが、本体用の１次成形用キャビテイ９も同時に形成される。
【００２２】
図６に示すように、２次射出工程として、射出ノズル２から本体８と蓋１５の衝合部の周部１８に樹脂をハチ巻き状に射出して、本体８と蓋１５を一体化し完成品１４を成形する。同時に、１次射出工程として、射出ノズル２から蓋と本体用のそれぞれの１次成形用キャビテ６，９に樹脂を射出して、蓋１５と本体８を成形する。
【００２３】
図７および図１に示すように、１次と２次の射出工程が行われ、完成品１４と蓋１５が冷却された後、型開きが行われる。
【００２４】
次に、図３に戻って完成品１４がエジェクタピン１０ａで突き出される。突き出された完成品１４は、図１に示すようにフープ状に連結したリードフレーム７を巻取装置１１で移動することにより成形金型Ｘ，Ｙ外に移動し、カット装置１３により取り除かれる。これにより、人手を使わず連続的して中空パッケージ型電子部品を製造することができる
上述したように、本発明では、射出成形によりリレードフレーム７を樹脂で埋め込む形で、一体型モールド部品として本体８を成形することで、樹脂とリードフレーム７との高い密着性を得ることができる。また、１次射出工程において本体８と蓋１５を同時に成形することで生産効率の向上を図ると共に、成形された本体８と蓋１５を結晶化途中において保温状態で組み合わせた後、その衝合部の周部１８を２次射出工程において射出融着するので、さらに高い密着性が得られる。また、この射出融着により封止融着性を確保することができる。
【００２５】
また、一つの成形金型Ｘ，Ｙ内で、連続的に１次射出工程と２次射出工程を行うことにより、つまり、本体８と蓋１５を射出ノズル２により射出する１次射出工程と、本体８および蓋１５を射出ノズル１により射出融着する２次射出工程を別にしたことにより、成形条件を個々に最適化することができ、射出融着の信頼性が向上する。
【００２６】
上述した実施例では、蓋側の２次成形キャビティ５ａを移動して、蓋１５を本体８に衝合しているが、本体側の２次成形キャビティ５ｂを移動して、本体８を蓋１５に衝合してもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明では、成形金型内で蓋と本体を成形しながら、連続的に封止成形を行うことができるので、気密性のある中空パッケージ型電子部品を効率よく生産することができる。これにより、中空パッケージ型電子部品の特性や信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による中空パッケージ型電子部品の製造装置の全体斜視図である。
【図２】本発明による成形金型の断面図である。
【図３】成形金型の動作図であり、型開きし、完成品と蓋をエジェクタピンで突き出している状態を示している。
【図４】成形金型の動作図であり、上部の成形金型を下降して蓋を本体に接近させ、成形金型内に不活性ガスを吹き込んでいる状態を示している。
【図５】成形金型の動作図であり、型閉じし、本体と蓋を衝合すると共に、上部と下部の成形金型間に蓋用の１次成形用キャビティを形成する状態を示している。
【図６】成形金型の動作図であり、２次射出工程で蓋と本体の衝合部の周部をハチ巻き状に射出融着して一体化すると共に、１次射出工程で蓋等を成形する状態を示している。
【図７】成形金型の動作図であり、１次と２次の射出工程を終了した後、型開きした状態を示している。
【符号の説明】
１ 射出ノズル（２次成形用）
２ 射出ノズル（１次成形用）
３ 傾斜孔
４ 傾斜ピン
５ ２次成形用キャビティ
５ａ ２次成形用キャビティ（移動側）
５ｂ ２次成形用キャビティ（下部成形金型側）
６ １次成形用キャビティ（蓋用）
７ リードフレーム
８ 本体（半成形品）
９ １次成形用キャビティ（本体用）
１０ エジェクタ装置
１０ａ エジェクタピン
１１ 巻取装置
１２ 送出装置
１３ カット装置
１４ 完成品
１５ 蓋（半成形品）
１６ ロボット（移動装置）
１７ 不活性ガス吹込装置
１８ 周部
Ｘ 成形金型（上部）
Ｙ 成形金型（下部）
Ｚ 移動型

Claims (9)

1. 成形金型（Ｘ，Ｙ）内にフープ状に連結したリードフレーム（７）をインサートし、１次射出工程において、リードフレーム（７）の端部を樹脂で埋め込んで一方の半成形品（８）を成形すると共に、他方の半成形品（１５）を成形し、成形金型（Ｘ，Ｙ）を開いて、一方の半成形品（８）を巻取装置により２次成形用キャビティ（５ｂ）に、また他方の半成形品（１５）を移動装置（１６）により２次成形用キャビティ（５ａ）に移動し、成形金型（Ｘ，Ｙ）を閉じて、両半成形品（８，１５）を成形金型（Ｘ，Ｙ）内において衝合し、２次射出工程において、前記衝合部の周部（１８）に樹脂を射出して一体化し完成品（１４）を製造し、前記１次射出工程と前記２次射出工程における樹脂の射出は、同時に行われることを特徴とする中空パッケージ型電子部品の製造方法。
2. 前記両半成形品（８，１５）を成形金型内（Ｘ，Ｙ）において衝合する前に、成形金型（Ｘ，Ｙ）内に不活性ガスを吹き込み、２次成形用キャビテイ（５）周辺を不活性ガスで置換することを特徴とする請求項１記載の中空パッケージ型電子部品の製造方法。
3. 前記両成形品（８，１５）の成形金型（Ｘ，Ｙ）内における衝合は、いずれか一方の２次成形用キャビティ（５ａ，５ｂ）を移動して行うことを特徴とする請求項１または２記載の中空パッケージ型電子部品の製造方法。
4. 前記フープ状に連結したリードフレーム（７）を巻取装置（１１）で移動し、完成品（１４）を成形金型（Ｘ，Ｙ）外においてカット装置（１３）により取り除くことを特徴とする請求項１、２または３記載の中空パッケージ型電子部品の製造方法。
5. 前記射出工程における半成形品（８，１５）の成形は、共通の射出ノズル（２）で行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の中空パッケージ型電子部品の製造方法。
6. 上部と下部の成形金型（Ｘ，Ｙ）と、その間に設けられ型開閉に応じて横移動する移動型（Ｚ）とからなり、型閉による移動型（Ｚ）の移動により、上部と下部の成形金型（Ｘ，Ｙ）間に形成され、衝合される２つの半成形品（８，１５）をそれぞれ成形する１次成形用キャビティ（９，６）と、上部と下部の成形金型（Ｘ，Ｙ）と移動型（Ｚ）間に形成され、両半成形品（８，１５）の衝合部の周部（１８）に樹脂を射出して一体化する２次成形用キャビティ（５）とが形成され、前記一方の１次成形用キャビティ（９）と２次成形用キャビティ（５）の線上の側方には、他方の一次成形用キャビティ（６）が形成され、前記線上には、フープ状に連結したリードフレーム（７）が固定可能とされ、前記上部金型（Ｘ）には、前記１次成形用キャビティ（６，９）に連通する射出ノズル（２）と、２次成形用キャビティ（５）に連通する射出ノズル（１）が接続されることを特徴とする成形金型。
7. 請求項６記載の成形金型（Ｘ，Ｙ）と、該成形金型（Ｘ，Ｙ）の一方の１次成形用キャビティ（９）と２次成形用キャビティ（５）の線上に配置されフープ状に連結したリードフレーム（７）を成形金型外に移動する巻取装置（１１）および送出装置（１２）と、前記巻取装置（１１）の上流側に設けられ完成品（１４）を取り除くカット装置（１３）とを具備することを特徴とする中空パッケージ型電子部品の製造装置。
8. 前記他方の半成形品用の１次成形用キャビティ（６）で成形された半成形品（１５）を２次成形用キャビティ（５ａ）に搬送する移動装置（１６）を設けたことを特徴する請求項７記載の中空パッケージ型電子部品の製造装置。
9. 前記成形金型（Ｘ，Ｙ）の２次成形用キャビティ（５）の周辺に、成形金型（Ｘ，Ｙ）内に不活性ガスを吹き込む不活性ガス吹込装置（１７）を設けたことを特徴とする請求項７または８記載の中空パッケージ型電子部品の製造装置。

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