JP5452288B2 - 金型の位置決め機構 - Google Patents

Description

本発明は、金型の位置決め機構に関するものである。

従来、半導体装置等の電子部品では、半導体チップをリードフレーム上に搭載したのち、この半導体チップとリードフレームの一部を樹脂封止用金型のキャビティ内に配置し、このリードフレームを樹脂封止用金型にクランプした状態で、このキャビティ内に樹脂を注入し、その後、この樹脂を硬化させ、樹脂封止パッケージとする、いわゆるトランスファー成形が用いられている（特許文献１等参照）。

図３は、従来の樹脂封止用金型の位置決め機構の一例を示す図であり、この樹脂封止用金型１は、下金型２及び上金型３と、これら下金型２及び上金型３を上下方向に相対移動可能とすると共に所望の位置にて支持することが可能な金型上下動ポスト（支柱）４〜６とにより構成されている。この樹脂封止用金型１の進行方向（図中Ｙ軸方向）７の終端部にはＹ軸方向位置決めバー８が、この進行方向７の両側それぞれには、この樹脂封止用金型１の両側面と摺動するようにＸ軸方向位置決めバー９、１０が設けられ、Ｙ軸方向位置決めバー８及びＸ軸方向位置決めバー９、１０により樹脂封止用金型１の位置決め機構１１が構成されている。
そして、この樹脂封止用金型１は、ボルト等の固定具１２によりトランスファー成形機のステージ１３に固定されている。

この樹脂封止用金型１の位置決めを行うには、まず、この樹脂封止用金型１をステージ１３上に載置し、この樹脂封止用金型１の側面が進行方向７に沿うように仮の位置決めを行い、次いで、この樹脂封止用金型１をＸ軸方向位置決めバー９、１０に対して摺動させながら進行方向（Ｙ軸方向）７に進行させて、この樹脂封止用金型１の下金型２及び上金型３それぞれの端部をＹ軸方向位置決めバー８に当接させる。このようにして、この樹脂封止用金型１のステージ１３上における位置決めがなされる。
位置決めがなされた樹脂封止用金型１は、固定具１２を締め付けることでステージ１３に固定される。

特開２００６−１５９６９０号公報

しかしながら、従来の金型の位置決め機構１１では、樹脂封止用金型１の構造に合わせてＹ軸方向位置決めバー８及びＸ軸方向位置決めバー９、１０を設計したものであるから、この樹脂封止用金型１の大きさや構造が変わると、この樹脂封止用金型１の大きさや構造に合わせてＹ軸方向位置決めバー８及びＸ軸方向位置決めバー９、１０の形状、大きさ及びステージ１３上の位置を変える必要があり、したがって、一種類のＹ軸方向位置決めバー８及びＸ軸方向位置決めバー９、１０により、多種多様の形状や大きさの樹脂封止用金型に対応することができないという問題点があった。

また、樹脂封止用金型の製作過程においては、樹脂封止用金型の外形寸法の誤差を小さくし、高精度にて加工することが難しいという問題点があった。
特に、多品種少量生産に対応する場合、個々の品種に応じて樹脂封止用金型を用意する必要があるが、個々の金型の外形寸法に差異が生じるために、個々の金型の位置合わせを精度良く行うことができない。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、金型の位置決めを、金型の外形寸法の誤差や精度に関係なく、正確、容易かつ迅速に行うことができる、金型の位置決め機構を提供することを目的とする。

本発明者は、上記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、下金型と、上金型と、これら下金型及び上金型を上下方向に相対移動可能とすると共に所望の位置にて支持することが可能な複数の支柱とを備えてなる金型において、この下金型及び上金型それぞれの外側かつ複数の支柱各々に近接する位置に、支柱を把持することにより下金型及び上金型各々の位置決めを行う把持部を設けることとすれば、これらの把持部が、それぞれに対応する位置にある支柱を把持するだけで、金型の位置決めを、金型の外形寸法の誤差や精度に関係なく、正確、容易かつ迅速に行うことができることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の請求項１記載の金型の位置決め機構は、下金型と、上金型と、これら下金型及び上金型を上下方向に相対移動可能とすると共に所望の位置にて支持することが可能な複数の支柱とを備えてなる金型の位置決めに用いる、金型の位置決め機構であって、前記金型を載置するステージと、前記ステージ上に設けられ、前記複数の支柱の各々を把持する複数の把持部と、を有し、前記複数の把持部は、前記ステージに載置された前記金型の外側かつ前記複数の支柱各々に近接する位置に設けられ、前記金型の上方で前記支柱を把持することにより前記金型の位置決めを行うことを特徴とする。

この金型の位置決め機構では、この金型を位置決め機構に向かって進行させ、この金型の複数の支柱各々を、これらの支柱各々に近接する位置にある把持部により把持する。
このように、この金型の複数の支柱各々を、近接する位置にある把持部により把持することで、金型の位置決めを容易かつ迅速に行う。しかも、この把持部による金型の位置決めは、金型の外形寸法の誤差や精度に関係なく、正確である。

本発明の請求項２記載の金型の位置決め機構は、請求項１記載の金型の位置決め機構において、前記把持部は、柱部と、この柱部を軸に回動自在とされる一対の把持部材とを備え、これらの把持部材の互いに対向する側の面各々に、前記支柱を収容することにより前記金型の位置決めを行う溝部を形成してなることを特徴とする。

この金型の位置決め機構では、一対の把持部材のうち一方または双方の把持部材を柱部を軸に回動させ、これらの把持部材を互いに離間させた状態で、金型を位置決め機構に向かって進行させ、この金型の複数の支柱各々を、これらの支柱各々に近接する位置にある把持部により把持し、この支柱を把持部材に形成された溝に収容する。
このように、この金型の複数の支柱各々を、近接する位置にある把持部の把持部材に形成された溝に収容することで、金型の位置決めを、さらに正確かつ迅速に行う。

本発明の請求項３記載の金型の位置決め機構は、請求項１または２記載の金型の位置決め機構において、３つの前記把持部を有し、前記複数の支柱の各々を、平面視において３方向から把持可能に設けられていることを特徴とする。

この金型の位置決め機構では、下金型及び上金型各々の進行方向の終端部に設けられた把持部により、金型の進行方向の終端部近傍に設けられた支柱を１つの把持部で把持するとともに、金型の進行方向の両側それぞれの近傍に設けられた支柱を、各支柱に近接する把持部で把持する。
このように、金型の進行方向の終端部及び進行方向の両側それぞれの近傍に設けられた支柱を、各支柱に近接する把持部で把持することで、金型の二次元方向における位置決めを正確かつ迅速に行う。

本発明の請求項１記載の金型の位置決め機構によれば、下金型及び上金型それぞれの外側かつ複数の支柱各々に近接する位置に、支柱を把持することにより下金型及び上金型各々の位置決めを行う把持部を設けたので、金型の複数の支柱各々を把持部により把持するという簡単な操作で、金型の位置決めを容易かつ迅速に行うことができ、しかも、金型の外形寸法の誤差や精度に関係なく正確である。

本発明の請求項２記載の金型の位置決め機構によれば、把持部を、柱部と、この柱部を軸に回動自在とされる一対の把持部材とを備えたものとし、これらの把持部材の互いに対向する側の面各々に、前記支柱を収容することにより前記下金型及び上金型各々の位置決めを行う溝部を形成したので、支柱を把持部材に形成された溝に収容することで、金型の位置決めを、さらに正確かつ迅速に行うことができる。

本発明の請求項３記載の金型の位置決め機構によれば、把持部を、下金型及び上金型各々の進行方向の終端部、及び、この進行方向の両側それぞれに設けたので、金型の進行方向の終端部及び進行方向の両側それぞれの近傍に設けられた支柱を、各支柱に近接する把持部で把持することで、金型の二次元方向における位置決めを正確かつ迅速に行うことができる。

本発明の一実施形態の金型の位置決め機構を示す平面図である。 本実施形態の位置決め機構により樹脂封止用金型を位置決めした様を示す平面図である。 従来の金型の位置決め機構の一例を示す平面図である。

本発明の金型の位置決め機構を実施するための形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。

図１は、本発明の一実施形態の金型の位置決め機構を示す平面図であり、半導体装置等の電子部品をトランスファー成形機を用いて樹脂封止する際に用いられる樹脂封止用金型の位置決め機構の例である。図１においては、図３と同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
図１において、２１は樹脂封止用金型１の位置決め機構であり、円柱状の金型上下動ポスト（支柱）４〜６各々に近接する位置に設けられた把持部２２〜２４により構成されている。

この把持部２２は、下金型２及び上金型３それぞれの進行方向７に沿った端部近傍の外側かつ金型上下動ポスト４に近接する位置に設けられて、金型上下動ポスト４を把持することにより下金型２及び上金型の位置決めを行うもので、ステージ１３上に垂直に立設された柱（部）３１と、柱３１の軸線に対して回動自在とされた長尺の板状体からなる一対のアーム（把持部材）３２、３３とにより構成されている。
これらのアーム３２、３３は、それぞれの一端部に柱３１を挿通することにより柱３１に対して回動自在とされ、それぞれの他端部の互いに対向する側の面各々には、金型上下動ポスト４の半径と同一の半径の断面半円形状の溝３５が上下方向に延在するように形成され、これらの溝３５に金型上下動ポスト４を収容することにより下金型２及び上金型３各々の位置決めを行うようになっている。

把持部２３は、下金型２及び上金型３それぞれの進行方向７に対して一方の側の外方かつ金型上下動ポスト５に近接する位置に設けられて、金型上下動ポスト５を把持することにより下金型２及び上金型の位置決めを行うもので、ステージ１３上に垂直に立設された柱（部）４１と、一端部が柱４１に固定され該柱４１から下金型２及び上金型３に向かって水平方向に延びる長尺の板状体からなるアーム（把持部材）４２と、一端部が柱４１の軸線に対して回動自在とされアーム４２と略同一形状の長尺の板状体からなるアーム（把持部材）４３とにより構成されている。
これらのアーム４２、４３のそれぞれの他端部の互いに対向する側の面各々には、金型上下動ポスト５の半径と同一の半径の断面半円形状の溝４５が上下方向に延在するように形成され、これらの溝４５に金型上下動ポスト５を収容することにより下金型２及び上金型３各々の位置決めを行うようになっている。

把持部２４も把持部２３と全く同様の構成である。

次に、この位置決め機構２１を用いた樹脂封止用金型１の位置決め方法について説明する。
まず、樹脂封止用金型１をステージ１３上に載置し、この樹脂封止用金型１の側面が進行方向７に沿うように仮の位置決めを行う。

次いで、この樹脂封止用金型１を進行方向７に沿って移動させ、金型上下動ポスト５を把持部２３のアーム４２に形成された溝４５に、金型上下動ポスト６を把持部２４のアーム４２に形成された溝４５に、それぞれ嵌め込む。
次いで、把持部２３のアーム４３を柱４１の回りに反時計回りに回動させて、このアーム４３の溝４５を金型上下動ポスト５に嵌め込み、把持部２４のアーム４３を柱４１の回りに時計回りに回動させて、このアーム４３の溝４５を金型上下動ポスト６に嵌め込む。これにより、金型上下動ポスト５は把持部２３により固定され、金型上下動ポスト６は把持部２４により固定されることとなる。

次いで、把持部２２のアーム３２を柱３１の回りに反時計回りに回動させて、このアーム３２の溝２５を金型上下動ポスト４に嵌め込むとともに、アーム３３を柱３１の回りに時計回りに回動させて、このアーム３３の溝２５を金型上下動ポスト４に嵌め込む。これにより、金型上下動ポスト４は把持部２２により固定されることとなる。
この位置決め機構２１では、図２に示すように、樹脂封止用金型１中の３箇所に設けられた金型上下動ポスト４〜６を位置決め機構２１の把持部２２〜２４が把持するという簡単な操作で、樹脂封止用金型１の位置決めを、容易かつ正確に行うことが可能である。

この位置決め機構２１を樹脂封止用金型１から解除する場合、上記の位置決め方法と逆の動作を行うことにより、位置決め機構２１を容易に解除することができる。
なお、把持部２２〜２４により金型上下動ポスト４〜６を把持する動作は、上記のように順次行ってもよく、把持部２４により金型上下動ポスト６を把持した後、把持部２３により金型上下動ポスト５を把持することとしてもよい。要は、把持部２２〜２４により金型上下動ポスト４〜６を確実に把持することができればよい。

本実施形態の金型の位置決め機構２１によれば、円柱状の金型上下動ポスト４〜６各々に近接する位置に把持部２２〜２４を設け、把持部２２を、ステージ１３上に垂直に立設された柱３１と、柱３１の軸線に対して回動自在とされた一対のアーム３２、３３とにより構成し、これらのアーム３２、３３の互いに対向する側の面各々に金型上下動ポスト４の半径と同一の半径の断面半円形状の溝３５を形成し、把持部２３、２４を、ステージ１３上に垂直に立設された柱４１と、柱４１から下金型２及び上金型３に向かって水平方向に延びるアーム４２と、柱４１の軸線に対して回動自在とされたアーム４３とにより構成し、これらのアーム４２、４３の互いに対向する側の面各々に金型上下動ポスト５、６の半径と同一の半径の断面半円形状の溝４５を形成したので、金型上下動ポスト４〜６各々を把持部２２〜２４各々により把持するという簡単な操作で、樹脂封止用金型１の大きさや構造に関係なく、樹脂封止用金型１の二次元方向における位置決めを正確かつ迅速に行うことができる。したがって、従来のように個々の金型の構造に合わせてＹ軸方向位置決めバー及びＸ軸方向位置決めバーの形状や大きさを変える必要がない。

また、アーム３２、３３及びアーム４２、４３各々により金型上下動ポスト４〜６を把持するだけでよいので、簡単な機構で樹脂封止用金型１の二次元方向における位置決めを正確に、しかも容易かつ迅速に行うことができ、効率的である。
さらに、樹脂封止用金型１の外形寸法の誤差や精度に関係なく位置決めを行うことができ、特に、多品種少量生産に対応する場合に有効である。

１ 樹脂封止用金型
２ 下金型
３ 上金型
４〜６ 金型上下動ポスト（支柱）
２１ 位置決め機構
２２〜２４ 把持部
３１、４１ 柱（部）
３２、３３、４２、４３ アーム（把持部材）
３５、４５ 溝

Claims (3)

1. 下金型と、上金型と、これら下金型及び上金型を上下方向に相対移動可能とすると共に所望の位置にて支持することが可能な複数の支柱とを備えてなる金型の位置決めに用いる、金型の位置決め機構であって、
   前記金型を載置するステージと、
   前記ステージ上に設けられ、前記複数の支柱の各々を把持する複数の把持部と、を有し、
   前記複数の把持部は、前記ステージに載置された前記金型の外側かつ前記複数の支柱各々に近接する位置に設けられ、前記金型の上方で前記支柱を把持することにより前記金型の位置決めを行うことを特徴とする金型の位置決め機構。
2. 前記把持部は、柱部と、この柱部を軸に回動自在とされる一対の把持部材とを備え、
   これらの把持部材の互いに対向する側の面各々に、前記支柱を収容することにより前記金型の位置決めを行う溝部を形成してなることを特徴とする請求項１記載の金型の位置決め機構。
3. ３つの前記把持部を有し、
   前記複数の支柱の各々を、平面視において３方向から把持可能に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の金型の位置決め機構。

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