JP4858966B2 - 電子部品の圧縮成形方法及び成形装置 - Google Patents

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Description

本発明は、IC等の電子部品を樹脂材料にて圧縮成形(封止成形)する電子部品の圧縮成形方法及び成形装置の改良に係り、特に、LED(Light Emitting Diode)チップ等の光素子をシリコーン樹脂等の透光性を有する液状樹脂にて圧縮成形するものに関する。
従来から、図11に示すように、電子部品(光素子)の圧縮成形装置に設けた縦型ディスペンサー81を用いて、この装置に搭載した圧縮成形用金型82(上型83、中型84、下型85)に設けた圧縮成形用の金型キャビティ(全体キャビティ86)内にシリコーン樹脂等の透光性を有する液状樹脂87を供給することにより、基板88(リードフレーム等)に装着した所要数個のLEDチップ等の光素子89(図例では8個のLEDチップ)を一括して圧縮成形することが行われている。
即ち、まず、従来の圧縮成形用金型の型面間に縦型ディスペンサー81を進入させて下型85に設けられた(離型フィルム90を被覆した)全体キャビティ86内の底面において、例えは、その中央位置に位置させると共に、縦型ディスペンサー81に設けた縦型ノズル91の先端部から金型キャビティ86内に液状樹脂87を滴下して供給するようにしている。
次に、下型85(中型84)を上動して上型83に供給セットした基板88に装着したLEDチップ89を下方向に向けた状態で金型82を型締めすることにより、金型キャビティ86内に所要複数個のLEDチップを浸漬して圧縮成形するようにしている。
硬化に必要な所要時間の経過後、金型82を型開きすることにより、所要数個のLEDチップ89を一括して金型キャビティ86の形状に対応した樹脂成形体内に封止成形して成形品を得ることができる。
従って、次に、この成形品(製品)を切断線に沿って切断することにより、個々のチップ型LEDを形成することが行われている。
なお、前述した金型82(装置)は、三枚型83・84・85であるが、上下両型(二枚型)を搭載した電子部品の圧縮成形装置においても、三枚型82(83・84・85)と同様に圧縮成形することが行われ、後述するような弊害が発生していた(特許文献1を参照)。
特開2003−165133号(図2を参照)
ところで、近年、電子部品の圧縮成形装置(金型82)を設置する工場のスペースが狭くなってきており、工場に設置する装置の小型化が要求されている。
しかしながら、前述したように、金型82の型面間に縦型ディスペンサー81を進入させるために、金型82の型面間の間隔92(距離)が大きくなり、(即ち、縦型ディスペンサー81を進入させる金型82の型面間の間隔92が大きくなり、)そのために、電子部品の圧縮成形装置が大型化してしまい、電子部品の圧縮成形装置を効率良く小型化することができないと云う弊害がある(図11を参照)。
また、前述したように、縦型ディスペンサー81で全体キャビティ86の中央位置に液状樹脂87を滴下して供給した場合、液状樹脂87が金型キャビティ86内に完全に供給される前に、金型キャビティ86内の樹脂が部分的に短時間で硬化温度に加熱されてゲル化(硬化)していまい、樹脂の流動性が阻害され易い。
即ち、金型キャビティ86内に液状樹脂87を供給した場合、その供給直後に金型キャビティ86内に均等に(水平面状に)液状樹脂87を供給することができない。
例えば、金型キャビティ86内に供給された樹脂が、その供給直後には凸面形状に形成され易く、この状態で圧縮成形した場合、成形されるLED成形品に未充填などが発生することがある等、当該成形品の成形条件がばらついて異なり易い。
また、金型キャビティ86内の樹脂が部分的に硬化した樹脂(固化樹脂93)が液状樹脂のママコとなって成形品に混入することにより、(或いは、部分的に硬化したママコがワイヤを変形或いは切断することにより、)歩留まりが低下し易い。
即ち、金型キャビティ86内に液状樹脂87を均等に効率良く供給し得て成形品(製品)を効率良く且つ均等な品質で生産することができない。
従って、製品の生産性を効率良く向上させることができず、且つ、高品質性・高信頼性の製品を効率良く得ることができないと云う弊害がある。
従って、本発明は、電子部品の圧縮成形装置を効率良く小型化することを目的とする。
また、本発明は、液状樹脂を金型キャビティ内に均等に効率良く供給し得て、製品(成形品)を効率良く且つ均等な品質で生産することを目的とする。
また、本発明は、製品の生産性を効率良く向上させて、高品質性・高信頼性の製品を効率良く得ることを目的とする。
前記した技術的課題を解決するための本発明に係る電子部品の圧縮成形方法は、電子部品の圧縮成形装置に搭載した圧縮成形用金型に設けた圧縮成形用の金型キャビティ内に液状樹脂を供給することにより、前記した金型キャビティ内で基板に装着した電子部品を圧縮成形する電子部品の圧縮成形方法であって、前記した成形装置に前記した金型キャビティへの液状樹脂の供給する横型ノズルを設ける工程と、前記した横型ノズルに前記キャビティ内に液状樹脂を供給する樹脂吐出用の回転螺旋供給部材を設ける工程と、前記した金型キャビティへの液状樹脂の供給工程時に、前記した金型の型面間に液状樹脂供給用の横型ノズルを進入させる工程と、前記した金型キャビティへの液状樹脂の供給工程時に、前記した回転螺旋供給部材にて液状樹脂を水平方向に所要圧力にて吐出することにより、前記した金型キャビティ内に液状樹脂を供給する工程を含むことを特徴とする。
また、前記技術的課題を解決するための本発明に係る電子部品の圧縮成形方法は、前記金型キャビティ面に液状樹脂をキャビティ面における中央位置とキャビティ面における開口周縁所要位置とを各別に往復して供給することを特徴とする。
また、前記した技術的課題を解決するための本発明に係る電子部品の圧縮成形方法は、前記金型キャビティ面に液状樹脂をS字状の軌跡を描いて供給することを特徴とする。
また、前記技術的課題を解決するための本発明に係る電子部品の圧縮成形方法は、前記金型キャビティ内に、透光性を有する二液性のシリコーン樹脂を混合して供給することを特徴とする。
また、前記した技術的課題を解決するための本発明に係る電子部品の圧縮成形方法は、前記金型キャビティ内に離型フィルムを被覆すると共に、前記した離型フィルムを被覆した金型キャビティ内に液状樹脂を供給することを特徴とする。
また、前記した技術的課題を解決するための本発明に係る電子部品の圧縮成形方法は、前記金型に、基板と液状樹脂とを同時に供給することを特徴とする。
また、前記した技術的課題を解決するための本発明に係る電子部品の圧縮成形装置は、電子部品の圧縮成形用金型と、前記した金型に設けたキャビティと、前記した金型に設けた基板供給部と、前記した金型キャビティ内に液状樹脂を供給する樹脂供給部と、前記した樹脂供給部を前記した金型の型面間に進退自在に移動する移動手段と、前記した樹脂供給部に液状樹脂を供給するカートリッジを装填する液状樹脂の装填部とからなる電子部品の圧縮成形装置であって、前記した樹脂供給部に、前記した液状樹脂の装填部からの液状樹脂を計量する計量部と、前記した金型キャビティ内に液状樹脂を供給する液状樹脂混合供給用の横型ノズルとを設けると共に、前記した横型ノズルに前記キャビティ内に液状樹脂を供給する樹脂吐出用の回転螺旋供給部材を設けたことを含むことを特徴とする。
また、前記した技術的課題を解決するための本発明に係る電子部品の圧縮成形装置は、前記樹脂供給部に、横型ノズルを着脱自在に設けて構成したことを特徴とする。
また、前記した技術的課題を解決するための本発明に係る電子部品の圧縮成形装置は、前記液状樹脂の装填部に装填するカートリッジを、カートリッジ本体と、プランジャとから構成すると共に、前記したプランジャの周面に、或いは、前記したプランジャを押圧する押圧部材の周面に、空気混入防止用のシール材を周設したことを特徴とする。
また、前記した技術的課題を解決するための本発明に係る電子部品の圧縮成形装置は、前記電子部品の圧縮成形用金型に設けた基板供給部に基板を供給する基板供給手段と前記した金型キャビティ内に液状樹脂を供給する樹脂供給部とを設けた同時搬送機構を設けたことを特徴とする。
本発明は、電子部品の圧縮成形装置を効率良く小型化することができると云う優れた効果を奏する。
また、本発明は、液状樹脂を金型キャビティ内に均等に効率良く供給し得て、製品(成形品)を効率良く且つ均等な品質で生産することができると云う優れた効果を奏する。
また、本発明は、製品の生産性を効率良く向上させて、高品質性・高信頼性の製品を効率良く得ることができると云う優れた効果を奏する。
本発明に係る光素子の圧縮成形用金型(例えば、上型、中型、下型から成る三枚型)を搭載した光素子の圧縮成形装置を用いて、基板に装着したLEDチップ(光素子)を透光性を有する二液性のシリコーン樹脂(主剤Aと硬化剤B)にて圧縮成形する構成を説明する。
また、本発明に係る圧縮成形装置には、光素子の圧縮成形用金型と、当該金型に液状樹脂を供給する液状樹脂供給機構とが設けられると共に、この液状樹脂供給機構には、(離型フィルムを被覆した)下型キャビティ内に主剤Aと硬化剤Bとを混合して供給する横型ノズルを有する樹脂供給部(液状樹脂供給機構本体)と、この樹脂供給部を金型の型面間に進退自在に移動させる移動手段と、樹脂供給部に主剤Aと硬化剤Bとを各別に供給する液状樹脂の装填部(カートリッジ装填部)と、それらを制御する制御部とが設けられて構成されている。
また、樹脂供給部(横型ディスペンサー)の横型ノズルには、横型ノズル本体と、そのノズル本体内に回転自在に設けた液状樹脂を混合してキャビティ内に供給する回転螺旋供給部材とが設けられて構成されると共に、樹脂供給部には、回転螺旋供給部材を正逆方向に回転させる回転ロッドを有する回転モータと、主剤Aと硬化剤Bとを各別に計量する計量部と、各計量部からの主剤Aと硬化剤Bとを横型ノズル内にキャビティする結合配管部とが設けられて構成されている。
従って、まず、カートリッジ装填部から計量部に主剤Aと硬化剤Bとを各別に供給して計量し、次に、主剤Aと硬化剤Bとを結合配管部内を通して横型ノズル内に供給して混合することができるように構成されている。
即ち、まず、樹脂供給部を移動手段にて移動させることにより、樹脂供給部の横型ノズルを水平状態で、型開状態にある金型の型面間に(上型と中型を合体した下型との型面の間に)進入させると共に、横型ノズルの先端部の吐出口から混合液状樹脂を水平方向に所要圧力にて押圧して吐出させることにより、下型キャビティ内に混合液状樹脂を供給して加熱することができる。
次に、金型を型締めすることにより、下型キャビティ内の樹脂に基板に装着したLEDチップを浸漬して圧縮成形することができる。
硬化に必要な所要時間の経過後、上型と下型(中型)とを型開きして成形品を得ることができ、当該成形品を成形品取出機構にて取り出すことになる。
即ち、前述したように、光素子の圧縮成形装置に設けた金型の型面の間に横型ノズル(横型ディスペンサー)を水平状態で進入・後退させることができるので、従来の縦型ディスペンサーを設けた圧縮成形装置(金型)に較べて、金型の型面間の間隔(距離)を効率良く縮小化することができるので、光素子(電子部品)の圧縮成形装置を効率良く小型化することができる。
また、本発明の発明者は、下型キャビティ面に、X字状或いはS字状に液状樹脂の軌跡を描いて供給することにより〔図5(1)、図5(2)を参照〕、下型キャビティ内に供給された液状樹脂を効率良く水平面状にできるので、下型キャビティ内で圧縮される成形品に未充填などが発生することを効率良く防止し得て当該成形品の成形条件がばらつくことを効率良く防止することができる。
また、下型キャビティ内に樹脂が部分的に硬化して成形品に混入することを効率良く防止することができるので、(或いは、部分的に硬化したママコがワイヤを変形或いは切断することを効率良く防止することができるので、)成形品の歩留まりが効率良く向上させることができる。
従って、樹脂を金型キャビティ内に均等に効率良く供給して製品(成形品)を効率良く且つ均等な品質で生産することができる。
また、製品の生産性を効率良く向上させて、高品質性・高信頼性の製品を効率良く得ることができる。
以下、実施例図に基づいて、本発明に係る実施例1を詳細に説明する。
図1、図2、図3、図4(1)、図4(2)、図5(1)、図5(2)は、実施例1に係る電子部品の樹脂封止成形装置(光素子の圧縮成形装置)である。
なお、図中のAは透光性を有する二液性の液状樹脂における主剤Aを示し、Bはその硬化剤Bを示している。
(本発明の実施例1に用いられる基板の構成)
即ち、本発明の実施例1に用いられる基板1(リードフレーム等)には所要数個のLEDチップ等の光素子2(電子部品)が装着されると共に、図1、図2に示す図例では8個のLEDチップ(所要複数個のLEDチップ)が記載されている。
従って、本発明の実施例1にて8個のLEDチップ2が一括して圧縮成形されて成形品となると共に、成形品がその切断線で切断分離され、最終的に、8個のLEDチップ2が個々のチップ型LED(発光ダイオード関連製品のパーツ)となるものである。
(光素子の圧縮成形装置全体の構成)
即ち、実施例1に係る光素子の圧縮成形装置には、光素子の圧縮成形用金型3と、金型3に液状樹脂4を供給する液状樹脂供給機構5と、LEDチップ等の光素子2を装着した基板1(リードフレーム等)を金型に供給セットする基板供給機構(図示なし)と、金型で成形された成形品を金型3から取り出す成形品取出機構(図示なし)とが設けられて構成されている。
従って、実施例1に係る光素子の圧縮成形装置において、金型3に基板供給機構にてLEDチップ2を装着した基板1を供給し、且つ、金型3に液状樹脂4を供給すると共に、金型3を型締めすることにより、金型3で基板1に装着したLEDチップ2を圧縮成形してLED成形品を成形し、次に、成形品取出機構にて金型3から圧縮成形された成形品を取り出すことができるように構成されている。
なお、光素子の圧縮成形装置(金型3)は、樹脂材料供給用ポットと樹脂加圧用プランジャとを用いないトランスファーレス方式である。
(光素子の圧縮成形用金型及び離型フィルムの構成)
即ち、実施例1に係る金型には、上型6と、該上型6に対向配置した下型7と、上下両型6・7の間に設けられた中型8(離型フィルム挟持用であって貫通孔を有する中間プレート)とが設けられて構成されている。
また、上型6の型面には基板1におけるLEDチップ2装着面側を下向けにした状態で供給セットする基板供給部9が設けられて構成されると共に、下型7の型面には圧縮成形用の全体キャビティ(金型キャビティ)10が設けられて構成されている。
また、この全体キャビティ10内には基板供給部9に供給セットした基板1に装着したLEDチップ2の位置と数とに対応してLED対応用の個別キャビティ(LEDキャビティ)11が各別に設けられて構成されている。
なお、全体キャビティ10は下型7の型面に上方に開口したキャビティ開口部を有すると共に、後述するように、上方に開口したキャビティ開口部から全体キャビティ10内に液状樹脂4を供給することができるように構成されている。
また、上型6の基板供給部9には固定金具等の基板固定手段(図示なし)が設けられると共に、基板1をそのLEDチップ2装着面側を下方向に向けた状態で固定することができるように構成されている。
また、実施例1に係る金型3には、中型8と下型7との間に離型フィルム12を張架・供給する離型フィルムの張架供給機構(図示なし)が設けられて構成されると共に、全体キャビティ10(個別キャビティ11)を含む下型7の型面の形状に対応して離型フィルム12を被覆することができるように構成されている。
また、中型8と下型7とを型締めすることにより、離型フィルム12を中型8にて下型7に挟持することができるように構成されている。
従って、張架供給機構にて中型8と下型7との間に離型フィルム12を張架・供給することにより、全体キャビティ10(個別キャビティ11)を含む下型7の型面の形状に対応して離型フィルム12を被覆すると共に、実施例1に係る金型3(6・7・8)を型締めすることにより、基板供給機構にて上型6の基板供給部9に供給セットした基板1に装着したLEDチップ2を、離型フィルム12を被覆した下型7の全体キャビティ10内に一括して嵌装することができるように構成されている。
また、このとき、同時に、LEDチップ2を個別キャビティ11の位置に各別に対応して配置することができる。
また、実施例1に示す金型には、図示はしていないが、加熱手段が設けられ構成されると共に、加熱手段にて下型全体キャビティ10内に供給された液状樹脂4を加熱溶融化することができるように構成され、下型全体キャビティ10内で熱硬化することになる。
従って、金型3(6・7・8)を型締めすることにより、下型キャビティ10(個別キャビティ11)内に供給された樹脂4内に基板1に装着したLEDチップ2を浸漬させて圧縮成形(封止成形)することができるように構成されている。
また、実施例1に示す金型3には、図示はしていないが、下型全体キャビティ10の底面にキャビティ底面部材が上下動自在に設けられて構成され、下型全体キャビティ10内の樹脂を離型フィルム12を介して押圧することができるように構成されている。
従って、実施例1に示す金型3による圧縮成形時に、離型フィルム12を介して下型全体キャビティ(金型キャビティ)10内で加熱溶融化された樹脂4を押圧することができるように構成されている。
また、前述した個別キャビティ11を含む金型キャビティ10の内面にその形状に対応して離型フィルム12を被覆する離型フィルムの被覆手段は、例えば、金型キャビティ10(11)内面に設けた吸引孔と、吸引孔から空気を強制的に吸引排出する真空ポンプ等の真空引き手段とから構成されている。
従って、真空引き手段にて金型キャビティ10(11)内面から吸引孔を通して空気を強制的に吸引排出することにより、離型フィルム12を金型キャビティ10(11)内面の形状に対応して被覆することができるように構成されている。
(二液性の液状樹脂の構成)
また、本発明の実施例1に用いられる液状樹脂4は、例えば、透光性を有するシリコーン樹脂(4)等が用いられると共に、液状の主剤Aと液状の硬化剤Bとを所要の割合(例えば、容量比10:1)にて混合して用いられ、最終的に、金型キャビティ10(11)内で(熱)硬化するものである。
従って、液状樹脂供給機構5において、まず、シリコーン樹脂の主剤Aと硬化剤Bとを各別に計量して混合し、次に、個別キャビティ11を含む金型キャビティ10内に混合シリコーン樹脂(液状樹脂4)を供給することができるように構成されている。
(液状樹脂供給機構の構成)
実施例1に係る液状樹脂供給機構5には、液状樹脂供給機構5の本体(樹脂供給部)13と、樹脂供給部13に液状樹脂4(主剤Aと硬化剤Bとを各別に)供給する液状樹脂のカートリッジ装填部14(液状樹脂の装填部)と、樹脂供給部13を図例に示すX方向とY方向及びZ方向(樹脂供給部から金型に向かった状態での左右方向と高さ方向及び進退方向に各別に相当する)に駆動する樹脂供給部13の移動手段(図示なし)と、カートリッジ装填部14と樹脂供給部13との間に主剤Aと硬化剤Bとの夫々に各別に対応して連通接続する液状樹脂を移送する液状樹脂移送用の移送経路15(フレキシブルホース)と、カートリッジ装填部と樹脂供給部13と樹脂供給部の移動手段とを各別に制御する制御部16とが設けられて構成されている。
従って、制御機構16にて制御することにより、樹脂供給部13の移動手段にて樹脂供給部13(樹脂供給部の全体、或いは、その一部)を所要の高さ(Y方向)でもって金型3の型面間(上型6と中型8を含む下型7との間)に進入・後退させること(Z方向)ができるように構成され、更に、移送経路15を通してカートリッジ装填部14から樹脂供給部13に供給された液状樹脂4を、離型フィルム12を被覆した金型キャビティ10(11)内に供給することができるように構成されている。
〔カートリッジ装填部(液状樹脂の装填部)の構成〕
カートリッジ装填部14は、主剤Aに対応したAカートリッジ装填部14aと、硬化剤Bに対応したBカートリッジ装填部14bとから構成され、カートリッジ装填部14におけるAカートリッジ装填部14aとBカートリッジ装填部14bとは基本的に同じ構成である〔図4(1)、図4(2)を参照〕。
即ち、Aカートリッジ装填部14(14a)には、主剤Aを充填したAカートリッジ17(17a)と、Aカートリッジ17(17a)を装填するAカートリッジ装填部本体18(18a)と、Aカートリッジ17(17a)内の主剤Aを押圧して吐出させるエアーシリンダ等のA押圧手段19(19a)と設けられて構成されると共に、Aカートリッジ装填部本体(供給管着脱部)18(18a)にAカートリッジ17(17a)をその先端部側(の供給管)で着脱自在に装填することができるように構成されている。
また、Aカートリッジ17(17a)には、中空状のAカートリッジ20(20a)本体と、Aカートリッジ本体20(20a)内の主剤Aを押圧する樹脂加圧用のAプランジャ21(21a)と、Aプランジャ21(21a)の外周囲面に周設されたOリング等の
空気混入防止用のAシール材22(22a)とが設けられて構成されると共に、Aカートリッジ装填部本体18(18a)内を通して(Aカートリッジ供給管を通して)、Aカートリッジ本体20(20a)内と液状樹脂のA移送経路15(15a)とが連通接続されて構成されている。
従って、カートリッジ装填部14におけるAカートリッジ装填部14aにおいて、A押圧手段19aにてAプランジャ21aを押圧することにより、Aカートリッジ本体20a内の液状樹脂4(主剤A)をAカートリッジ17aからAカートリッジ装填部本体18a(供給管)とA移送経路15aとを通して樹脂供給部13側に移送することができるように構成されている。
また、カートリッジ装填部14のBカートリッジ装填部14bにおいて、Aカートリッジ装填部14(14a)と同様に、B押圧手段19bにてBプランジャ21bを押圧することにより、Bカートリッジ本体20b内の硬化剤BをBカートリッジ17bからBカートリッジ装填部本体18b(供給管)とB移送経路15bとを通して樹脂供給部13側に移送することができるように構成されている。
なお、カートリッジ装填部14(14a・14b)から主剤Aと硬化剤Bとを所要の割合で各別に移送経路15を通して樹脂供給部13側に移送することができるように構成されている。
また、カートリッジ装填部14において、カートリッジ装填部本体18にカートリッジ17を着脱自在に構成したので、カートリッジ装填部14でカートリッジ17を(その先端供給管側で)効率良く連続して交換することができる。
従って、カートリッジ17を効率良く連続して交換することができるので、光素子の圧縮成形装置において、基板1に装着したLEDチップ2を効率良く圧縮成形することができると共に、製品(成形品)の生産性を効率良く向上させることができる。
また、プランジャ21の周面に空気混入防止用のシール材22を周設した構成を採用したので、液状樹脂4にて膨潤拡大するカートリッジ本体20の内径とプランジャ21の外径との間に発生する隙間を当該周設シール材22にて効率良く防止することができる。
即ち、当該周設シール材22にて、カートリッジ本体20とプランジャ21との隙間を効率良く防止し得て液状樹脂4に空気が泡となって混入することを効率良く防止することができるので、金型キャビティ10内に供給される液状樹脂4に空気(泡)が巻き込まれることを効率良く防止することができる。
更に、金型キャビティ10内で圧縮成形されるLED成形品の透明な樹脂部分に気泡が発生することを効率良く防止することができるので、LED成形品の歩留まりを効率良く向上させてLED成形品の光学的な品質(特性)を効率良く向上させることができる。
従って、製品(成形品)の生産性を効率良く向上させて、高品質性・高信頼性の製品を効率良く得ることができる。
〔液状樹脂供給機構の本体(樹脂供給部)の構成〕
即ち、液状樹脂供給機構の本体(樹脂供給部13)には、主剤Aと硬化剤Bとを混合した混合液状樹脂4を金型キャビティ10内に供給する液状樹脂(動的)混合供給用の横型ノズル23と、カートリッジ装填部14から移送経路15を通して移送される液状樹脂4(主剤Aと硬化剤Bと)を(各別に)計量する計量部24と、計量部24からの液状樹脂4を横型ノズル23に移送する結合配管部25と、結合配管部25から横型ノズル23に移送された液状樹脂4を横型ノズル23内で混合して吐出させる回転駆動部(後述する回転ロッド)26とが設けられて構成されている。
従って、樹脂供給部13において、まず、カートリッジ装填部14から移送経路15を通して計量部24に移送された液状樹脂4(主剤Aと硬化剤Bと)を(各別に)計量することにより、結合配管部25を通して計量された液状樹脂4を横型ノズル23に移送し、次に、横型ノズル23内で回転駆動部26にて液状樹脂4(主剤Aと硬化剤Bと)を混合して金型キャビティ10内に混合液状樹脂4を供給することができる。
なお、樹脂供給部13を構成する横型ノズル23と結合配管部25と計量部24とは一対となって、その一部或いはその全体が、樹脂供給部の移動手段にて金型3の型面間に対して進入・後退することができるように構成されている。
(計量部の構成)
計量部24は、主剤Aを計量するA計量部24a(A計量シリンダー)と、硬化剤Bを計量するB計量部24b(B計量シリンダー)とから構成されている。
また、図示はしていないが、A計量部24aとB計量部24bとの夫々は、各別に、計量シリンダー本体と、押圧用ピストンと、押圧用ピストンを駆動するピストン駆動手段とから構成されている。
従って、A計量部24aとB計量部24bとの夫々において、ピストン駆動手段を駆動することにより、計量シリンダー本体内の液状樹脂4をピストンにて押圧して液状樹脂4を計量することができるように構成されている。
例えば、主剤Aを計量するA計量部24aの場合、まず、Aカートリッジ装填部14aからA移送経路15aをとして供給された主剤AをA計量シリンダー本体内に吸い込んで充填し、次に、A計量シリンダー本体内の主剤Aを所定移送時間にて押圧用Aピストンにて連続して押圧することにより、結合配管部25側に所定移送量を計量して移送することができるように構成されている(サーボシリンダー方式)。
また、例えば、硬化剤Bを計量するB計量部の場合、Bカートリッジ装填部14bからB移送経路15bをとして移送された硬化剤Bを計量シリンダー本体内に吸い込んで充填し、次に、A計量部24aの所定移送時間における所定移送量に対応して、B計量シリンダー本体内の硬化剤Bをパルス波的な所定移送時間にて(所定間隔で間欠的に、或いは、断続的に)押圧用Bピストンにて押圧することにより、結合配管部25側に所定移送量を計量して移送することができるように構成されている(デジメタシリンダー方式)。
即ち、A計量部24aとB計量部24bとからなる計量部24において、例えば、100容量単位の主剤Aを結合配管部25側に連続して定量的に(所定量を持続して均等に)移送する間に、10容量単位の硬化剤Bを結合配管部25側に1容量単位ずつ間欠的に移送するようにしている。
従って、計量部24と結合配管部25と横型ノズル23から金型キャビティ10内に供給される混合液状樹脂4における主剤Aと硬化剤Bとの容量混合比を10対1に設定することができるように構成されている。
(結合配管部の構成)
結合配管部25にはT字型の配管が配設されて構成されると共に、T字型配管には二つの入口(25a・25b)と一つの出口25cとが設けられて構成されている。
即ち、結合配管部25には、A計量部24aからの主剤Aを移送するA入口(A配管)25aと、B計量部24bからの硬化剤Bを供給するB入口(A配管)25bと、主剤Aと硬化剤Bとをノズル23側に移送するAB出口(AB配管)25cとが設けられて構成されると共に、AB出口25cには横型ノズル23を装着するノズル装着部25dが設けられて構成されている。
また、結合配管部25においては、A配管25aとB配管25bとが合流してAB配管25cへと流れるように構成されている。
従って、A計量部24aからA入口を通してA配管25aに供給された主剤Aと、B計量部24bからB入口を通してB配管25bに供給された硬化剤BとをAB配管25cを通してAB出口から横型ノズル23側に移送することができるように構成されている。
(横型ノズルの構成と回転駆動部の構成)
横型ノズル23には、図3に示すように、例えば、(中空状の)ノズル本体27と、ノズル本体27の内部に回転自在に設けられた混合供給用の螺旋構造を有する回転螺旋供給部材28とが設けられ構成されている。
従って、横型ノズル23において、ノズル本体27内で回転螺旋供給部材28を回転させながら主剤Aと硬化剤Bとを混合し、且つ、結合配管部25側からノズル本体27を通してノズル先端部27aに移送し、当該先端部27aに設けた液状樹脂4の吐出口29から混合液状樹脂4を吐出することができるように構成されている。
また、結合配管部25のノズル装着部25dに対して横型ノズル23の基端部23bを着脱自在に装着できるように構成されている。
即ち、結合配管部のノズル装着部25d(AB出口)に対して横型ノズルの基端部27b側を着脱自在に装着できるように構成されている。
従って、結合配管部25に対して横型ノズル23を容易に交換することができるように構成されると共に、横型ノズル23内と結合配管部25のノズル装着部25d内とを容易にクリーニングすることが可能となるものであり、横型ノズル23自体を使い捨てにすることができる。
また、図2・図3に示すように、回転駆動部26には、回転螺旋供給部材28を正逆方向に回転させる駆動モータMと、駆動モータMと回転螺旋供給部材28とを接続する回転ロッド30とが設けられて構成されると共に、回転ロッド30はAB配管25c内とノズル装着部25d内とに貫通した状態で位置するように構成され、更に、回転ロッド30における回転螺旋供給部材28側には回転螺旋供給部材28を着脱自在に係止する係止部30aが設けられて構成されている。
即ち、駆動モータMを正方向に回転させることにより、回転ロッド30を介して回転螺旋供給部材28を回転させながら主剤Aと硬化剤Bとをノズル本体27内で混合することができる。
このとき、ノズル本体27内で主剤Aと硬化剤Bとを混合しながら、ノズル基端部27b側からノズル先端部27aまで移送することができる。
従って、回転螺旋供給部材28を正方向に回転させることにより、ノズル先端部27a(吐出口29)から混合液状樹脂4を水平方向に所要圧力にて押圧して吐出させることができるので、下型キャビティ10内に混合液状樹脂4を供給することができるように構成されている。
また、ノズル先端部17aの吐出口29から吐出される混合液状樹脂4(4a)は、水平方向の所要圧力と重力とに対応した落下放物線4bを描いて下型キャビティ10内に供給される。
このとき、下型キャビティ10の内面(底面)における液状樹脂4の落下位置を吐出口29の直下近傍位置とすることができる。
なお、駆動モータM(ロッド30)を逆方向に回転させて回転螺旋供給部材28を逆方向に回転させることにより、混合液状樹脂4をノズル先端部27aからノズル基端部27b側に移送する(逆送する)ことができる。
即ち、混合液状樹脂4をノズル本体27内にノズル先端部27a(吐出口29)から引き込むことができるので、吐出口29から混合液状樹脂4が垂れることを効率良く防止することができる。
(液状樹脂供給機構による液状樹脂の吐出方法の構成)
即ち、まず、主剤AをAカートリッジ装填部14aからA移送経路15aを通して樹脂供給部13(A計量部24a)すると共に、硬化剤BをBカートリッジ装填部14bからB移送経路15bを通して樹脂供給部13(B計量部24b)に供給する。
次に、A計量部24aで計量した所要量の主剤Aを結合配管部25のA入口(A配管)25aを通してAB出口25cから横型ノズル23に移送することにより、且つ、B計量部24bで計量した所要量の硬化剤Bを結合配管部25のB入口(B配管)25bを通してAB出口25cから横型ノズルに移送する。
このとき、ノズル本体27内において、回転モータMにて回転ロッド30を正方向に回転させることにより、ノズル本体27内の回転螺旋供給部材28を正方向に回転させることができるので、ノズル本体27内で主剤Aと硬化剤Bとを混合しながら、ノズル基端部27b側からノズル先端部27aに当該混合液状樹脂4を移送することができる。
従って、横型ノズル23内で主剤Aと硬化剤Bとを混合して下型キャビティ10内に供給することができる。
なお、下型キャビティ10内に混合液状樹脂4を供給した後、回転モータMを逆方向に回転させることにより、ノズル23(27)内に混合液状樹脂4を引き込んで、ノズル先端部27aに設けた吐出口29から混合液状樹脂4が垂れることを効率良く防止することができる。
(樹脂供給部の移動手段)
また、前述したように、樹脂供給部の移動手段にて樹脂供給部13をX−Y−Z方向に移動させることができるように構成されているので、樹脂供給部の移動手段にて樹脂供給部13を、例えば、その全体或いはその一部となるノズル23等を所要の高さ(Y方向)でもって金型の型面間(上型6と下型7・8との間)に進入・後退させること(Z方向)ができるように構成されている。
即ち、樹脂供給部の移動手段にて、樹脂供給部13に設けた横型ノズル23を水平に保持した状態で、ノズル先端部27a側から横型ノズル23(27)を金型3の型面間に進入・後退させることができる。
更に、前述したように、水平状態に保持された横型ノズル23(27)の先端部27aに設けた吐出口29から混合液状樹脂4(4a)を水平方向に所要圧力にて押圧して吐出させることにより、下型キャビティ10内に混合液状樹脂4(4b)を供給することができる。
従って、従来の縦型ディス3の型面間の間隔31(距離)を効率良く縮小化することができるので、電子部品の圧縮成形装置を効率良く小型化することができる。
(金型内空間部の真空引き機構)
なお、実施例1に示す上型6の型面には、Oリング等の外気遮断部材32が、少なくとも基板供給部9の外周囲を囲った状態で設けられて構成されている。
また、図1、図2に示す図例では、外気遮断部材32は中型8の上型6側の型面に対応して設けられている。
また、図示はしていないが、上型6の型面には吸引口が設けられて構成されると共に、吸引孔には当該吸引口から空気を強制的に吸引排出する真空ポンプ等の真空引き機構が設けられて構成されている。
即ち、実施例1に示す金型において、上型6の外気遮断部材32を中型8の上型6側の型面に当接させて、上型6の型面と中型8の上型6側の型面とを所要の間隔に保持した状態で中間型締めすることにより、少なくとも、下型キャビティ10を含む金型内空間部を外気遮断状態にして外気遮断空間部を形成することができる。
更に、真空引き機構にて、外気遮断空間部の内部から空気を強制的に吸引排出することにより、当該外気遮断空間部を所要の真空度に設定することができる。
従って、次に、上型6の型面と下型7(中型8)の型面とを閉じ合わせることにより、金型3を完全型締めすることができる。
(光素子の圧縮成形方法)
前述した光素子の圧縮成形装置(金型3)を用いて、基板1に装着したLEDチップ2を圧縮成形する構成を説明する。
即ち、まず、型開状態にある金型3の上型6の基板供給部9に基板供給機構にて所要数個のLEDチップ2を装着した基板1をそのLEDチップ装着面側を下方向に向けた状態で供給すると共に、全体キャビティ10の内面を含む下型7の型面に離型フィルム12を被覆させて中型8で離型フィルム12を下型7に挟持する。
次に、樹脂供給部13を移動手段にて移動させることにより、樹脂供給部13に設けた横型ノズル23(27)を水平状態で、上型6と下型7(中型8)との型面の間に進入させると共に、横型ノズル23(27)の先端部27aの吐出口29から混合液状樹脂4を水平方向に所要圧力にて押圧して吐出させることにより、離型フィルム12を被覆した下型キャビティ10内に混合液状樹脂4を供給して加熱することができる。
従って、次に、金型3を型締めすることにより、下型キャビティ10内で(加熱溶融化された)混合液状樹脂4に基板1に装着したLEDチップ2を浸漬して圧縮成形することができる。
硬化に必要な所要時間の経過後、上型6と下型7(中型8)とを型開きしてLED成形品を得ることができ、当該LED成形品を成形品取出機構にて取り出すことになる。
即ち、前述したように、光素子の圧縮成形装置に設けた金型3〔上型6と下型7(中型8)〕の型面の間に横型ノズル23(横型ディスペンサー)を水平状態で進入・後退させることができるので、従来の縦型ディスペンサー81を設けた圧縮成形装置(金型82)に較べて、本発明の金型3の型面間の間隔31(距離)を効率良く縮小化することができるので、光素子(電子部品)の圧縮成形装置を効率良く小型化することができる。
なお、前述したように、前述した実施例1において、前記した金型3の型締時に形成した外気遮断空間部内の空気を真空引き機構にて強制的に吸引排出することにより、当該外気遮断空間部を所要の真空度に設定する構成を採用することができる。
この場合、金型キャビティ10内を真空引きすることになるので、金型キャビティ10内で液状樹脂4を均等に(金型キャビティ10内で液状樹脂4の面を水平面に)効率良く供給することができると共に、金型キャビティ10内で成形される成形品の透明な樹脂部に発生するボイド(気泡)を効率良く防止することができる。
また、前述したように、前述した実施例1において、前記した金型3の圧縮成形時に、下型キャビティ10の底面に設けたキャビティ底面部材を上動することにより、下型キャビティ10内の樹脂を離型フィルム12を介して押圧する構成を採用しても良い。
この場合、下型キャビティ10内に樹脂を押圧することになるので、基板1と樹脂(4)との密着性を効率良く向上させることができる。
〔液状樹脂の金型キャビティへの供給方法(キャビティ面における液状樹脂の軌跡)〕
図5(1)、図5(2)を用いて、下型キャビティ面への液状樹脂の供給方法(液状樹脂の撒き方及び軌跡)について説明する。
なお、下型キャビティ10内への液状樹脂4の供給は、所要の高さ(Y方向)にある横型ノズル23(27)の先端部27aの吐出口29(ディスペンサー)の位置を横方向(X方向)と進退方向(Z方向)に移動させることによって行われる。
まず、図5(1)を用いて、下型キャビティ10内への液状樹脂4の供給方法について説明する。
即ち、実施例1において、まず、横型ノズル23を水平に保持した状態で且つ所要の高さに保持した状態で、金型3の型面間に横型ノズル23(27)をその先端部27a側から進入させると共に、キャビティ10の内面(キャビティ面10a)における液状樹脂4の供給位置をキャビティ面10a(キャビティ底面)の中央位置(ア)となるように、ノズル先端部27aの吐出口29の位置を配置させる。
次に、横型ノズル先端部27aの吐出口29から混合液状樹脂4を吐出させた状態で、且つ、下型キャビティ面10aにおける液状樹脂4の供給位置を、キャビティ面10aにおける中央位置と、キャビティ面10aにおける開口周縁近傍の所要位置(イ、ウ、エ、オ)との間を各別に往復移動させることができるように、ノズル先端部27aの吐出口29(の位置)を各別に往復移動させる。
従って、前述したように、本発明に係る液状樹脂の供給において、キャビティ10内に液状樹脂4を均等に供給することができるように構成されている。
例えば、図5(1)に示す図例において、下型キャビティ面10aにおける液状樹脂4の供給位置に関連して、キャビティ面10aにおける中央位置アと、キャビティ面における開口周縁近傍の所要位置として4個の角部位置イ・ウ・エ・オとを設定して構成されている。
従って、下型キャビティ面10aにおいて、その中央位置アと所要位置イ・ウ・エ・オとを各別に且つ順次に往復して液状樹脂4を供給した場合、即ち、中央位置アと所要位置イ、中央位置アと所要位置ウ、中央位置アと所要位置エ、中央位置アと所要位置オとを各別に且つ順次に往復して液状樹脂4を供給した場合、下型キャビティ面10aにおける混合液状樹脂4の軌跡を(アルファベットの)X字状として下型キャビティ10内に供給することができるように構成されている。
即ち、本発明の発明者は、例えば、キャビティ面10aにX字状に液状樹脂4を供給した場合、下型キャビティ面10aに液状樹脂4を均等に(液状樹脂4を凸面状ではなく水平面状にして)供給することができることを知見し、本発明を完成するに至ったものである。
また、例えば、前述したように、この液状樹脂4をX字状にキャビティ面10aに供給した場合、下型キャビティ面10aの四隅位置に早期に(素早く)且つ均等に液状樹脂を供給することができるため、液状樹脂4が部分的に硬化することを効率良く防止できるものと考えられるものである。
また、前述したように、下型キャビティ10内の液状樹脂4を効率良く均等に(水平面状に)できるので、下型キャビティ10内で圧縮される成形品に未充填などが発生することを効率良く防止し得て、当該成形品の成形条件がばらつくことを効率良く防止することができる。
また、下型キャビティ10内に樹脂が部分的に硬化して成形品に混入することを効率良く防止することができるので、(或いは、部分的に硬化したママコがワイヤを変形或いは切断することを効率良く防止することができるので、)成形品の歩留まりが効率良く向上させることができる。
従って、液状樹脂4を金型キャビティ10内に均等に効率良く供給して製品(成形品)を効率良く且つ均等な品質で生産することができる。
また、製品の生産性を効率良く向上させて、高品質性・高信頼性の製品を効率良く得ることができる。
次に、図5(2)を用いて、下型キャビティ内への液状樹脂の供給方法について説明する。
即ち、実施例1において、まず、横型ノズル23を水平に保持した状態で且つ所要の高さに保持した状態で、金型3の型面間に横型ノズル23(27)をその先端部27a側から進入させると共に、キャビティ10の内面(キャビティ面10a)における液状樹脂4の供給位置をキャビティ面10aにおける最奥位置の右側(ア)(或いは、左側)となるように、ノズル先端部27aの吐出口29の位置を配置させる。
次に、キャビティ面10aにおける液状樹脂4の供給位置を、まず、X方向(右方向或いは左方向)に移動させ、次に、Z方向に後退させる構成を繰り返し行う構成を設定して構成することができる。
従って、前述したように、本発明に係る液状樹脂の供給において、キャビティ10内に液状樹脂4を均等に供給することができるように構成されている。
例えば、図5(2)に示す図例においては、キャビティ面10aにおける液状樹脂4の供給位置を、所要位置ア、イ、ウ、エ、オ、カと順次に移動してキャビティ面10aの液状樹脂の軌跡として、例えは、(アルファベットの)S字状に描くことができるように、横型ノズル23(27)の先端部27aの吐出口29を移動させることができるように構成されている。
即ち、本発明の発明者は、下型キャビティ面10aにS字状に液状樹脂4を供給する場合において、下型キャビティ10内に均等に樹脂を供給することができることを知見し、本発明を完成するに至ったものである。
従って、図5(2)に示す実施例では、図5(1)に示す実施例と同様の作用効果を得ることができる。
また、樹脂を金型キャビティ10内に均等に効率良く供給して製品(成形品)を効率良く且つ均等な品質で生産することができる。
更に、製品の生産性を効率良く向上させて、高品質性・高信頼性の製品を効率良く得ることができる。
図6を用いて実施例2を詳細に説明する。
なお、図6に示す光素子の圧縮成形装置(金型3)の構成部材は、実施例1と同じであるため、その説明を省略する。
即ち、図6に示す圧縮成形装置には、実施例1と同様に、上型6、中型8、下型7からなる三枚型(金型3)が搭載されると共に、上型6の型面には基板供給部9と、外気遮断部材32(真空引き機構)とが設けられ、且つ、下型7には全体キャビティ10(個別キャビティ11)と、離型フィルム12とが設けられて構成されている。
(同時搬送機構の構成)
また、図6に示す圧縮成形装置には、当該金型3に基板1と液状樹脂4とを同時に搬送(供給)する基板と液状樹脂との同時搬送機構51が設けられて構成されている。
また、同時搬送機構本体52の上部側には基板1を供給する基板供給手段53が設けられて構成されると共に、同時搬送機構本体52の下部側には、液状樹脂供給手段として、液状樹脂供給機構5の樹脂供給部13(液状樹脂供給機構本体)が固設した状態で、或いは、本体52に対してX方向とZ方向とに移動自在に設けられて構成されている。
即ち、前述したように、同時搬送機構51(本体52)に基板供給手段53と樹脂供給手段(樹脂供給部)13とが一体となって設けられて構成されている。
従って、同時搬送機構51にて上型6の基板供給部9に基板1を供給すると共に、下型7の全体キャビティ10(個別キャビティ11を含む)内に混合液状樹脂4を供給することができるように構成されている。
また、基板供給手段53には、基板載置部54と、基板昇降部(リフト)55とが設けられて構成されている。
従って、基板載置部54にLEDチップ2を装着した基板1をLEDチップ装着面側を下方向に向けた状態で載置し、この載置された基板1を基板昇降部55にて上方向に上昇させることにより、基板供給部9に供給セットすることができる。
また、実施例2に示す液状樹脂供給手段の構成は、実施例1に示す樹脂供給部13と同じ構成であるため、その説明を省略する。
従って、実施例1と同様に、横型ノズル23(27)の先端部27a(吐出口29)から所要圧力にて水平方向に混合液状樹脂4を吐出して下型キャビティ10内に供給することができるように構成されている。
(液状樹脂の受皿の構成)
また、同時搬送機構51の本体52の下部側にはノズル先端部27aの吐出口29から垂れる液状樹脂4を受ける液状樹脂の受皿部56が設けられて構成されている。
この受皿部56は、横型ノズル23の金型3への進入時には、ノズル先端部27aの吐出口29の下方位置に配置され、ノズル23の吐出口29からキャビティ10内に液状樹脂4を供給する時には離間する位置に配置して構成されると共に、ノズル23の金型3からの後退時には、再び、ノズル先端部27aの吐出口29の下方位置に配置されて吐出口29から垂れる液状樹脂4を効率良く受けることができるように構成されている。
即ち、前述したように、ノズル吐出口29から垂れる液状樹脂4を効率良く受けることができるので、金型キャビティ10の内面以外の型面に液状樹脂4が付着して型面の樹脂ばりとなることを効率良く防止することができる。
従って、金型3の型締時に、型面に付着形成された樹脂ばりによって型面間に隙間が発生することを効率良く防止することができる。
(光素子の圧縮成形方法)
前述した光素子の圧縮成形装置(金型)と同時搬送機構とを用いて、基板に装着したLEDチップを圧縮成形する構成を説明する。
なお、実施例2における光素子の圧縮成形方法の基本的な構成は、実施例1と同様である。
即ち、まず、型開状態にある金型の型面間に同時搬送機構を進入させると共に、金型に基板と液状樹脂とを同時に供給する。
このとき、実施例1と同様に、上型の基板供給部に基板を供給し、且つ、離型フィルムを被服した下型キャビティ内に混合液状樹脂を供給することになると共に、液状樹脂を供給時に、樹脂漏れ防止用の受皿はノズル吐出口下方位置から離間する位置に移動することになる。
次に、金型を型締めすることにより、下型キャビティ内の樹脂に基板に装着したLEDチップを浸漬して圧縮成形することができる。
硬化に必要な所要時間の経過後、上型と下型(中型)とを型開きして成形品を得ることができ、当該成形品を成形品取出機構にて取り出すことになる。
即ち、実施例2において、実施例1と同様に、光素子の圧縮成形装置に設けた金型3〔上型6と下型7(中型8)〕の型面の間に同時搬送機構51(横型ディスペンサー)ではあるが水平状態で進入・後退させることができるので、従来の縦型ディスペンサー81を設けた圧縮成形装置(金型82)の金型間の間隔92に較べて、実施例2の金型3の型面間の間隔57(距離)を効率良く縮小化することができるので、光素子(電子部品)の圧縮成形装置を効率良く小型化することができる。
なお、実施例2において、実施例1と同様に、金型キャビティ10内を真空引きする構成、キャビティ底面部材を用いる構成を採用することができ、実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
また、実施例2において、図5(1)、図5(2)に示す金型キャビティ10への液状樹脂4の供給方法を採用することができる。
従って、実施例2においても、図5(1)、図5(2)に示す実施例と同様の作用効果を得ることができる。
また、前記した各実施例では、横型ノズル本体に回転螺旋供給部材を設ける構成を例示したが、適宜な液状樹脂の混合供給手段を採用することができる。
即ち、液状樹脂の混合供給手段として、例えば、後述する一軸偏心ねじポンプ方式(モーノポンプ方式)を採用しても良い。
なお、前記した各実施例において、中空状の横型ノズル本体27のみの構成を採用してもよい。
また、前記した各実施例では、結合配管部25において、A配管25aとB配管25bとからAB配管25cに液状樹脂4を移送する構成を例示したが、例えば、AB配管25cに、A配管25aからの主剤AとB配管25bからの硬化剤Bとを収容してAB配管25cに移送する収容部25eを設けて構成しても良い。
また、前記した各実施例では、金型3の型面間に横型ノズルを進入させる構成を例示したが、金型3の外部に横型ノズル(吐出口)を配置して、キャビティ10内に横型ノズルの吐出口から液状樹脂を水平方向に所要圧力にて吐出する構成を採用しても良い。
この場合、液状樹脂の吐出終了と同時に、モータを逆方向に回転させてノズル内に液状樹脂を引き込む構成、或いは、液状樹脂の吐出終了と同時に、前述した受皿をノズル先端部の吐出口における下方位置に移動させる構成を採用することができる。
次に、実施例3を、図7(1)、図7(2)、図8(1)、図8(2)、図9(1)、図9(2)、図9(3)、図10(1)、図10(2)を用いて説明する。
また、実施例3の構成に関して云えば、前述した各実施例において、次に説明する各構成を適宜に採用するものである。
なお、実施例3における電子部品の圧縮成形装置の基本的な構成は、前述した各実施例に示す基本的な構成と同じであるため、同じ符号を付すものである。
(液状樹脂供給機構における他の計量部)
まず、図7(1)、図7(2)を用いて、液状樹脂供給機構における他の計量部を説明する。
即ち、図7に示す電子部品の圧縮成形装置には、圧縮成形用金型3と、液状樹脂供給機構61等とが設けられて構成されると共に、液状樹脂供給機構61には、液状樹脂の装填部(例えば、カートリッジ装填部14)と、樹脂供給部62等とが設けられて構成されている。
また、樹脂供給部62(横型ディスペンサー)には、カートリッジ装填部14からの液状樹脂4を容量にて計量する定量計量部63(計量部)と、液状樹脂4を金型(全体)キャビティ10内に水平に吐出して供給する液状樹脂(静的)混合供給用の横型ノズル64と、定量計量部63と横型ノズル64とを連通接続するT字状の配管を有する結合配管部(25)とが設けられて構成されている。
なお、カートリッジ装填部14の基本的な構成(図4を参照)と、結合配管部(25)の基本的な構成(図3を参照)とは、実施例1に示す基本的な構成と同じであるため、同じ符号を付す。
従って、まず、カートリッジ装填部14からの液状樹脂4を定量計量部63で計量して結合配管部(25)に供給し、次に、結合配管部(25)から横型ノズル64で液状樹脂(主剤Aと硬化剤B)を混合して水平方向に所要圧力にて吐出することにより、(離型フィルム12を被覆した)金型キャビティ10内に混合液状樹脂4を供給することができるように構成されている。
また、定量計量部63には、一軸偏芯ねじポンプ式(モーノポンプ式)の容量にて計量する構成を採用した計量ノズル部65と、計量ノズル部65を駆動する駆動部66(モータ)とが設けられて構成されている。
また、図7(2)に示すように、計量ノズル部65には、モータ(駆動部66)に接続されたロータ67(雄ねじに相当する)と、ノズル65の管内壁側に設けたステータ68(雌ねじに相当する)とから構成されると共に、モータ66にてロータ67を回転させることにより、結合配管部(25)側に所要量の液状樹脂4を供給することができるように構成されている。
また、図示はしていないが、横型ノズル64には、そのノズル本体内に、例えば、二液性の液状樹脂を(静的に)混合する混合供給用の所要形状を有する混合部材(例えば、螺旋状の混合部材)が設けられて構成されると共に、横型ノズル64内で主剤Aと硬化剤Bとを(乱流状態で)効率良く均等に混合することができるように構成され、且つ、横型ノズル64は、実施例1と同様に、結合配管部(25)に着脱自在に構成され、横型ノズル64を使い捨てにすることができるように構成されている(図3に示すノズル装着部25dを参照)。
なお、主剤Aと硬化剤Bとに各別に対応する二個の定量計量部63と、結合配管部(25)と、横型ノズル64とは、樹脂供給部と62してその形態を水平面状態に構成することができる。
まず、カートリッジ装填部14から液状樹脂4(主剤Aと硬化剤B)とを、主剤Aと硬化剤Bとの夫々に対応した定量計量部63(計量ノズル部65)に、各別に供給すると共に、計量ノズル部65で所要量の主剤Aと所要量の硬化剤Bと各別に容量計量し、次に、所要量の主剤Aと所要量の硬化剤Bとを計量ノズル部65から結合配管部(25)を通して横型ノズル64内に供給して混合するようにしている(図3に示すA配管25a、B配管25b、AB配管25cを参照)。
即ち、次に、前記した各実施例と同様に、横型ノズル64(の先端部に設けた吐出口64a)から所要圧力にて水平方向に混合液状樹脂4を吐出して下型キャビティ10内に供給することができるように構成されている。
従って、前述した各実施例と同様に、光素子の圧縮成形装置に設けた金型3〔上型6と下型7(中型8)〕の型面の間に横型ノズル64(横型ディスペンサー)を水平状態で進入・後退させることができるので、従来の縦型ディスペンサー81を設けた圧縮成形装置(金型82)に較べて、本発明の金型3の型面間の間隔(距離)69を効率良く縮小化することができるので、光素子(電子部品)の圧縮成形装置を効率良く小型化することができる。
なお、横型ノズル64の先端部に設けた吐出口64aからの液状樹脂4の液たれを防止するために、定量計量部63(計量ノズル部65)のロータ67を逆回転させることにより、当該吐出口64aから液状樹脂4をノズル64内に引き込むことができるように構成されている。
また、図7(1)、図7(2)に示す実施例において、液状樹脂(静的)混合用の横型ノズル64に代えて、実施例1に示す液状樹脂(動的)混合用の横型ノズル23を採用することができる。
また、図7(1)、図7(2)に示す実施例の樹脂供給部62を、同時搬送機構(51)に組み込んで構成することができるように構成されている。
(押圧手段としてエアーシリンダを用いる他のカートリッジ装填部)
次に、図8(1)、図8(2)を用いて、エアーシリンダを用いる他のカートリッジ装填部(液状樹脂の装填部)を説明する。
なお、このカートリッジ装填部は、前述した各実施例に示すカートリッジ装填部14〔図4(1)、図4(2)を参照〕に代えて用いることができるものである。
即ち、図8(1)、図8(2)に示す液状樹脂の装填部71には、液状樹脂供給用のカートリッジ17と、液状樹脂の装填部本体72と、カートリッジ17内の液状樹脂4(主剤A或いは硬化剤B)を押圧するエアーシリンダ73(押圧手段)とが設けられて構成されている。
また、カートリッジ17には、カートリッジ本体20と、カートリッジ本体20内の液状樹脂4を押圧するプランジャ21とが設けられて構成されると共に、エアーシリンダ73には、ピストン73a(ロッド)と、ピストン73aの先端部側に設けた押圧部材74と、押圧部材74が設けられたピストン73aを駆動する駆動部73b(シリンダ部)とが設けられ、且つ、押圧部材74の周面には空気混入防止用のシール材74a(例えば、Oリング)が設けられて構成されている。
なお、前述した液状樹脂の装填部71の構成は、液状樹脂4における主剤Aと硬化剤Bの夫々に各別に対応して独立して構成されている。
即ち、まず、前述した液状樹脂の装填部において、カートリッジ17をカートリッジ本体20に装着すると共に、駆動部73bにてピストン73aを駆動して押圧部材74を駆動することにより、プランジャ21を押圧してカートリッジ17内の液状樹脂4を押圧する。
次に、カートリッジ本体20内の液状樹脂4(主剤A或いは硬化剤B)を押圧することにより、カートリッジ17の先端部の供給管75から移送経路(15)を通して液状樹脂供給機構5・61の樹脂供給部13・62に設けた各計量部24(24a・24b)・63に主剤A或いは硬化剤Bを各別に且つ効率良く供給することができる。
従って、図7(1)、図7(2)に示す液状樹脂の装填部71において、押圧部材74に空気混入防止用のシール材74aを周設したので、液状樹脂供給機構5・61に供給する液状樹脂4に空気が泡となって混入することを効率良く防止することができる。
(押圧手段として空圧タンクを用いる他の液状樹脂の装填部)
次に、図9(1)、図9(2)、図9(3)、図10(1)、図10(2)を用いて、
押圧手段として耐圧性を有する空圧タンク(例えば、鋼製)を用いる他の液状樹脂の装填部(カートリッジ装填部)を説明する。
なお、この液状樹脂の装填部は、前述した各実施例に示すカートリッジ装填部14〔図4(1)、図4(2)を参照〕に代えて用いることができるものである。
即ち、図9(1)、図9(2)、図9(3)に示す液状樹脂の装填部101には、図9(1)に示すカートリッジ17と、カートリッジ17内の液状樹脂4を押圧する押圧部材102と、押圧部材102に周設された空気混入防止用のシール材102a(例えば、Oリング)とが設けられ、且つ、押圧部材102を押圧することによってカートリッジ17内の液状樹脂4を押圧する液状樹脂加圧用の空圧タンク103(液状樹脂の装填部本体)と、空圧タンク103内(の空気110)を加圧するエアーコンプレッサ等の加圧手段104と、空圧タンク103と加圧手段104とを連通接続する加圧チューブ等の加圧経路105とが設けられて構成されている。
また、カートリッジ17は、カートリッジ本体20と、プランジャ21と、カートリッジ本体20の先端部側に設けた供給管75(移送経路15に連通接続)とから構成されると共に、空圧タンク103は、タンク本体106と、蓋部107と、蓋部107に設けた供給管着脱部108とから構成されている。
また、蓋部107の供給管着脱部108に、図9(1)に示すカートリッジ17(の供給管75)を着脱自在に装着することができるように構成されると共に、空圧タンク103におけるタンク本体106に蓋部107を装着することによって、空圧タンク103内を(加圧経路105と供給管着脱部108を除いて)密閉することができるように構成されている。
即ち、図9(2)に示すように、まず、蓋部107の供給管着脱部108に対して、図9(1)に示すカートリッジ17(の供給管75)を、カートリッジ本体20のプランジャ21側に押圧部材102を装着した状態で装着すると共に、この状態で、タンク本体103に蓋部107を装着してタンク本体103内にカートリッジ17(押圧部材102)を設置する。
次に、加圧手段104にて加圧経路105を通して空気タンク103内の空気(気体)110を加圧することにより、空圧110にて押圧部材102とプランジャ21と一体にして押圧することができる。
このとき、カートリッジ本体20内の液状樹脂4をプランジャ21にて押圧することにより、カートリッジ17の供給管75から移送経路(15)を通して液状樹脂供給機構5・61側(各計量部24・63)に液状樹脂4を効率良く供給することができる。
また、図9(3)に示す構成は、図9(1)、図9(2)に示すカートリッジ17に代えて、空圧タンク106内に、当該カートリッジ17より形状の小さな小カートリッジ109(小カートリッジ本体、小プランジャ、小押圧部材、供給管75)を空気タンク103内に設置した構成である。
従って、液状樹脂の装填部101として空圧タンク103を用いる構成を採用することによって、サイズの異なるカートリッジ、液状樹脂4の容量(重量)の異なるカートリッジを用いることができるように構成されている。
次に、図10(1)、図10(2)に示す液状樹脂の装着部101について説明する。
この実施例に用いられる液状樹脂の装着部101の基本的な構成は、図9(1)、図9(2)、図9(3)に示す実施例の構成と同じであるため、同じ符号を付す。
即ち、図10(1)に示す実施例は、空気タンク103内に液状樹脂4を供給した容器111(上方に開口部を有する)を設置すると共に、容器111内の液状樹脂4と蓋部107の供給管着脱部108(空気タンク103の外部となる移送経路15)とを供給管112にて連通接続する構成である。
従って、加圧手段104にて空気タンク103内の空気110を加圧することにより、容器111内の液状樹脂4(の液面)を押圧することによって、液状樹脂4を供給管112と移送経路15とを通して液状樹脂供給機構5・61側(各計量部24・63)に液状樹脂4を効率良く供給することができる。
また、図10(2)に示す実施例は、空気タンク本体106内に液状樹脂4を供給した構成であって、空気タンク本体106内の液状樹脂4と供給管着脱部108(空気タンク103の外部となる移送経路15)とを供給管112にて連通接続する構成である。
従って、加圧手段104にて空気タンク103内の空気110を加圧することにより、タンク本体106内の液状樹脂4(の液面)を押圧することによって、液状樹脂4を供給管112と移送経路15とを通して液状樹脂供給機構5・61側(各計量部24・63)に液状樹脂4を効率良く供給することができる。
なお、前述した空圧タンク103を用いる構成において、前述した各実施例と同様に、液状樹脂4を供給するカートリッジ17・109、容器111、空気タンク本体106の構成に関し、空圧タンク103は、液状樹脂4の主剤Aと硬化剤Bとに各別に対応して設けられて構成されることになる。
また、液状樹脂4を供給するカートリッジ17・109、容器111、空気タンク本体106に関し、主剤Aと硬化剤Bとを一個の空圧タンク103に設ける構成を採用しても良い。
また、前記した空気タンク103を用いる構成において、一個の空圧タンク103に供給管着脱部108を、所要数個所、設けて構成しても良い。
また、空圧110に代えて、窒素ガス、二酸化炭素ガス等の気体圧力を用いてもよい。
また、本発明は、上述の各実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に組み合わせ、変更し、または選択して採用できるものである。
また、前記した各実施例では、上型6、中型8、下型7からなる三枚型(金型3)で説明したが、上型と下型とからなる二枚型にても採用することができる。
また、前記した各実施例では、離型フィルム12で被覆した金型キャビティ10内に液状樹脂4を供給する構成を例示したが、(離型フィルム12で被覆していない)金型キャビティ10内に液状樹脂4を供給する構成を採用することができる。
また、前記した各実施例では、二液性の液状樹脂4を用いた例で説明したが、一液性の液状樹脂を採用してもよい。
また、前記各実施例では、透明な液状樹脂4を用いて説明したが、半透明な液状樹脂、不透明な液状樹脂を採用することができる。
また、前記各実施例では、シリコーン樹脂4を用いて説明したが、他の熱硬化性樹脂、例えば、エポキシ樹脂を用いてもよい。
また、前記した各実施例において、熱可塑性樹脂を加熱溶融化して用いてもよい。
前記した各実施例では、LEDチップ(光素子)で説明したが、LEDチップ以外の電子部品についても採用することができる。
図1は、本発明に係る電子部品の圧縮成形装置(光素子の圧縮成形装置)を概略的に示す概略縦断面図であって、前記した成形装置に搭載した電子部品の圧縮成形用金型(光素子の圧縮成形用金型)における金型面間に液状樹脂供給機構が進入する前の状態を示している。 図2は、図1に示す成形装置に対応する成形装置を概略的に示す概略縦断面図であって、前記した成形装置の金型型面間に液状樹脂供給機構が進入した状態を示すと共に、前記した金型に設けた金型キャビティ内に液状樹脂を供給している状態を示している。 図3は、図1に示す成形装置の要部を拡大して概略的に示す拡大概略縦断面図であって、前記した成形装置に設けた液状樹脂供給機構における横型ノズルの接続部を示している。 図4(1)、図4(2)は、図1に示す成形装置の要部を拡大して概略的に示す拡大概略縦断面図であって、図4(1)は前記した成形装置に設けたカートリッジ装填部を示し、図4(2)は前記したカートリッジ装填部のカートリッジに設けたプランジャを示している。 図5(1)、図5(2)は、図1に示す成形装置の要部を拡大して概略的に示す拡大概略平面図であって、前記した成形装置の金型キャビティ面を示すと共に、前記した金型キャビティ面に液状樹脂を供給する方法(撒き方)を示している。 図6は、本発明に係る他の電子部品の圧縮成形装置を概略的に示す概略縦断面図であって、前記した成形装置に搭載した電子部品の圧縮成形用金型における金型面間に液状樹脂と基板とを同時に供給する成形材料供給機構が進入した状態を示している。 図7(1)は、本発明に係る他の電子部品の圧縮成形装置を概略的に示す概略縦断面図であって、前記した成形装置に設けた電子部品の圧縮成形用金型と液状樹脂供給機構(樹脂供給部)とを示し、図7(2)は、前記した成形装置に設けた樹脂供給部(計量部)の要部を拡大して概略的に示す拡大概略縦断面図である。 図8(1)、図8(2)は、本発明に係る他の電子部品の圧縮成形装置の要部を拡大して概略的に示す拡大概略縦断面図であって、前記した成形装置に設けた他のカートリッジ装填部を示し、図7(1)はカートリッジ装填部における液状樹脂の供給前の状態を示し、図7(2)はカートリッジ装填部における液状樹脂の供給時の状態を示している。 図9(1)、図9(2)、図9(3)は、本発明に係る他の電子部品の圧縮成形装置の要部を拡大して概略的に示す拡大概略縦断面図であって、前記した成形装置に設けた他のカートリッジ装填部を示し、図9(1)は前記した他のカートリッジ装填部に装設されるカートリッジを示し、図9(2)、図9(3)は前記した他のカートリッジ装填部を示している。 図10(1)、図10(2)は、本発明に係る他の電子部品の圧縮成形装置の要部を拡大して概略的に示す拡大概略縦断面図であって、図9(1)、図9(2)、図9(3)に示すカートリッジ装填部(カートリッジ)に対応し、図10(1)、図10(2)は前記した成形装置に設けた他のカートリッジ装填部を示している。 図11は、従来の電子部品の圧縮成形装置(光素子の圧縮成形用金型)を概略的に示す概略縦断面図である。
1 基板
2 LEDチップ(光素子)
3 金型
4 液状樹脂
4a 液状樹脂(水平方向)
4b 液状樹脂(落下放物線)
5 液状樹脂供給機構
6 上型
7 下型
8 中型
9 基板供給部
10 全体キャビティ(金型キャビティ)
10a キャビティ面(キャビティ底面)
11 個別キャビティ(LEDキャビティ)
12 離型フィルム
13 樹脂供給部(液状樹脂供給機構の本体)
14 カートリッジ装填部(液状樹脂の装填部)
14a Aカートリッジ装填部
14b Bカートリッジ装填部
15 移送経路
15a A移送経路
15b B移送経路
16 制御部
17 カートリッジ
17a Aカートリッジ
17b Bカートリッジ
18 カートリッジ装填部本体
18a Aカートリッジ装填部本体
18b Bカートリッジ装填部本体
19 押圧手段
19a A押圧手段
19b B押圧手段
20 カートリッジ本体
20a Aカートリッジ本体
20b Bカートリッジ本体
21 プランジャ
21a Aプランジャ
21b Bプランジャ
22 空気混入防止用のシール材(プランジャ)
22a Aシール材(プランジャ)
22b Bシール材(プランジャ)
23 横型ノズル
24 計量部
24a A計量部
24b B計量部
25 結合配管部
25a A配管(A入口)
25b B配管(B入口)
25c AB配管(AB出口)
25d ノズル装着部
25e 収容部
26 回転駆動部
27 ノズル本体
27a ノズル先端部
27b ノズル基端部
28 回転螺旋供給部材
29 吐出口
30 回転ロッド
30a (回転螺旋供給部材の)係止部
31 間隔
32 外気遮断部材
51 同時搬送機構
52 同時搬送機構の本体
53 基板供給手段
54 基板載置部
55 基板昇降部
56 受皿部
57 間隔(距離)
61 液状樹脂供給機構
62 樹脂供給部
63 定量計量部(計量部)
64 横型ノズル
64a 吐出口
65 計量ノズル部
66 駆動部
67 ロータ
68 ステータ
69 間隔(距離)
71 液状樹脂の装填部(カートリッジ装填部)
72 液状樹脂の装填部本体
73 エアーシリンダ(押圧手段)
73a ピストン(ロッド)
73b 駆動部(シリンダ部)
74 押圧部材
74a 空気混入防止用のシール材
75 供給管
101 液状樹脂の装填部
102 押圧部材
102a 空気混入防止用のシール材
103 空圧タンク(液状樹脂の装填部本体)
104 加圧手段
105 加圧経路
106 タンク本体
107 蓋部
108 供給管着脱部
109 小カートリッジ
110 空気(空圧)
111 液状樹脂の容器
112 供給管

Claims (10)

  1. 電子部品の圧縮成形装置に搭載した圧縮成形用金型に設けた圧縮成形用の金型キャビティ内に液状樹脂を供給することにより、前記した金型キャビティ内で基板に装着した電子部品を圧縮成形する電子部品の圧縮成形方法であって、
    前記した成形装置に前記した金型キャビティへの液状樹脂の供給する横型ノズルを設ける工程と、
    前記した横型ノズルに前記キャビティ内に液状樹脂を供給する樹脂吐出用の回転螺旋供給部材を設ける工程と、
    前記した金型キャビティへの液状樹脂の供給工程時に、前記した金型の型面間に液状樹脂供給用の横型ノズルを進入させる工程と、
    前記した金型キャビティへの液状樹脂の供給工程時に、前記した回転螺旋供給部材にて液状樹脂を水平方向に所要圧力にて吐出することにより、前記した金型キャビティ内に液状樹脂を供給する工程を含むことを特徴とする電子部品の圧縮成形方法。
  2. 金型キャビティ面に液状樹脂をキャビティ面における中央位置とキャビティ面における開口周縁所要位置とを各別に往復して供給することを特徴とする請求項1に記載の電子部品の圧縮成形方法。
  3. 金型キャビティ面に液状樹脂をS字状の軌跡を描いて供給することを特徴とする請求項1に記載の電子部品の圧縮成形方法。
  4. 金型キャビティ内に、透光性を有する二液性のシリコーン樹脂を混合して供給することを特徴とする請求項1に記載の電子部品の圧縮成形方法。
  5. 金型キャビティ内に離型フィルムを被覆すると共に、前記した離型フィルムを被覆した金型キャビティ内に液状樹脂を供給することを特徴とする請求項1に記載の電子部品の圧縮成形方法。
  6. 金型に、基板と液状樹脂とを同時に供給することを特徴とする請求項1に記載の電子部品の圧縮成形方法。
  7. 電子部品の圧縮成形用金型と、前記した金型に設けたキャビティと、前記した金型に設けた基板供給部と、前記した金型キャビティ内に液状樹脂を供給する樹脂供給部と、前記した樹脂供給部を前記した金型の型面間に進退自在に移動する移動手段と、前記した樹脂供給部に液状樹脂を供給するカートリッジを装填する液状樹脂の装填部とからなる電子部品の圧縮成形装置であって、
    前記した樹脂供給部に、前記した液状樹脂の装填部からの液状樹脂を計量する計量部と、前記した金型キャビティ内に液状樹脂を供給する液状樹脂混合供給用の横型ノズルとを設けると共に、前記した横型ノズルに前記キャビティ内に液状樹脂を供給する樹脂吐出用の回転螺旋供給部材を設けたことを含むことを特徴とする電子部品の圧縮成形装置。
  8. 樹脂供給部に、横型ノズルを着脱自在に設けて構成したことを特徴とする請求項7に記載の電子部品の圧縮成形装置。
  9. 液状樹脂の装填部に装填するカートリッジを、カートリッジ本体と、プランジャとから構成すると共に、前記したプランジャの周面に、或いは、前記したプランジャを押圧する押圧部材の周面に、空気混入防止用のシール材を周設したことを特徴とする請求項7に記載の電子部品の圧縮成形装置。
  10. 電子部品の圧縮成形用金型に設けた基板供給部に基板を供給する基板供給手段と前記した金型キャビティ内に液状樹脂を供給する樹脂供給部とを設けた同時搬送機構を設けたことを特徴とする請求項7に記載の電子部品の圧縮成形装置。
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