JP5906528B2 - モールド金型及びこれを用いた樹脂モールド装置 - Google Patents
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Description
即ち、一方の金型チェイスに支持されキャビティ底部を形成するキャビティ駒と、該キャビティ駒を囲んで配置され、前記チェイスより第1弾性部材を介して可動可能に支持された可動クランパによりキャビティ凹部が形成される一方の金型と、他方の金型チェイスに第2弾性部材を介して付勢支持されワークが載置されるワーク支持部と、前記ワーク支持部に隣接するセンターインサートと、前記ワーク支持部の外周側に前記可動クランパに対向配置され、前記センターインサートと同じ高さに設けられたクランパ支持部と、を備えた他方の金型と、前記一方の金型又は他方の金型のいずれかに組み付けられモールド樹脂を供給するポットと、を具備し、前記第1弾性部材は前記第2弾性部材より弾性力が大きなものが用いられ、前記他方の金型には、前記一方の金型の可動クランパにより前記ワーク支持部に載置されたワークをクランプする際に、前記第1弾性部材を撓ませずに前記第2弾性部材を撓ませることで前記ワーク及び前記ワーク支持部が前記可動クランパによって前記クランパ支持部に突き当たるまで押し下げられてワーク板厚のばらつきを吸収する板厚調整機構が設けられていることを特徴とする。
上記構成によれば、ワーク支持部によりワーク板厚のばらつきを吸収してクランパに押し当てる板厚調整機構が設けられているので、成形厚がワークの厚みのばらつきによる影響を受けず、板厚がばらつく樹脂基板のようなワークであっても成形厚を均一に成形することができる。
また、一方の金型のキャビティ底部を形成するキャビティ駒の高さ方向の位置は変位させず他方の金型の変位量のみによってワーク上の間隔を確実に制御できるので、成形厚を高精度に維持することができる。
また、一方の金型と他方の金型とでワークをクランプする際に可動クランパを支持する第1弾性部材を撓ませることなくワークの板厚に応じて第2弾性部材のみを撓ませてクランプするので、ワークの板厚に拘わらず均一な高さ位置でクランプすることができる。また、可動クランパによるワークに対するクランプ力を作用し続けることができるため、モールド樹脂のフラッシュばりを防ぐことができる。
これにより、可動クランパによってワーク支持部が押し下げられてもくさび機構で所定高さに支持固定することができるので、可動クランパによりワーク支持部が過度に押し下げられないようにして成形厚を維持することができる。
これにより、複数のワークの板厚に差があったとしても、ワークの基板上面を均一な高さにすることができ、モールド樹脂のフラッシュばりを防ぎながら成形厚を均一にすることができる。
これにより、製品に応じてキャビティ駒の昇降量によって成形厚を調整することができる。また、キャビティ駒調整機構はキャビティ駒の高さ位置を剛体的に固定可能であり、キャビティ駒の高さ方向における位置精度を維持することができ、成形厚を精度よく成形できる。
これにより、可動クランパとキャビティ駒の隙間に樹脂が入り込むのを防いで、成形厚の調整が容易に行えるうえに樹脂汚れに対するメンテナンスの負担を軽減することができる。
これにより、成形厚が薄い製品に対しても、キャビティ内に円滑に溶融樹脂を充填することができ、樹脂充填後に所定厚までキャビティ駒をクランプして余剰樹脂を流出させるので、成形品質を向上させることができる。
また、ポットへ流出させた余剰樹脂は、プランジャを押し下げる動作により収容することができるため、余剰樹脂を受け入れるための格別な構造は不要となるため、モールド金型の構造を簡素化することができる。
これにより、ポット側に流出した余剰樹脂が可動ピストンを退避させて収容されポット側に戻される余剰樹脂量を減らせるので、成形品カルを金型より取り外し易くなる。
これにより、エアベントが設けられる可動クランパのクランプ面に設けられるオーバーフローキャビティに余剰樹脂を収容するので、ポット側に流出する余剰樹脂が少なく成形品カルの厚みを薄くできるので、成形時間を短縮することができる。
また、上記モールド金型を用いた樹脂モールド装置においては、成形品質を高めた樹脂モールド装置を提供することができる。
先ず、図1においてトランスファ成形装置の概略構成について説明する。モールド金型1は上型2と下型3を備えている。
上型2の構成について説明する。上型2は上型チェイスブロック4にキャビティ底部を形成するキャビティ駒5が固定されている。これにより、キャビティ底部を形成するキャビティ駒5の高さ方向の位置は変位させず下型3の変位量のみによってワークW上の間隔を確実に制御できるので、成形厚を高精度に維持することができる。この場合、キャビティ駒5は、剛体的に支持する他のブロックを介して上型チェイスブロック4に位置決めされる構成としてもよい。キャビティ駒5は、ワークWに行列状に配置されワイヤボンドされた複数の半導体チップTの配置領域よりも平面視面積が大きく成形されている。このため、このモールド金型1では、複数の半導体チップTを一括封止するマップタイプの成形が可能になっている。このようなマップタイプの成形により一括封止された半導体チップTのパッケージ領域毎に公知のダイサー等によって個片化することにより半導体装置が製造される。なお、車載用パッケージのように大型のものでは複数の半導体チップTが実装されたワークWを一括封止し、個片化せずに製品とする構成で用いることもできる。
尚、上段の板厚調整ブロック16aは、ワーク支持部14の下面側に一体に設けてもよい。この場合には、下段の板厚調整ブロック16bが可動に設けられる。
可動クランパ6がワークWをクランプしたままワーク支持部14を第二スプリング15の付勢力に抗して押し下げると、可動クランパ6のクランプ面がクランパ支持部17の上端面に突き当たるようになっている。
図1(A)は、モールド金型1が型開きした状態を示す。
上型クランプ面には、リリースフィルム8が吸着保持されている。また、下型センターインサート10の両側に配置されたワーク支持部14にはワークWがそれぞれ搬入され、ポット11にモールド樹脂(樹脂タブレット12)が供給される。ワーク支持部14は、その周囲に設けられた下型センターインサート10及びクランパ支持部17の上端面より若干下がった位置にある。この際に、ワークWは下型センターインサート10側に押し付けるように搬入されることで位置決めされる。また、ワーク支持部14上のワークWの基板上面は下型センターインサート10及びクランパ支持部17の上端面より若干上方になるように載置されている。
このとき、キャビティ駒5の可動クランパ6に対する相対的位置が成形品の厚さ寸法より所定厚だけ後退した退避位置となるように可動クランパ6によってワークWをクランプしている。
また、キャビティ内を保圧するため必要に応じてプランジャ13を再度上昇させながら溶融樹脂を加熱硬化させる。
また、ポット11へ流出させた余剰樹脂は、プランジャ13を押し下げる動作により収容することができるため、余剰樹脂を受け入れるための格別な構造は不要となるため、モールド金型1の構造を簡素化することができる。
次にモールド金型の他例について、樹脂モールド動作とともに説明する。上述した実施例1と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとし、異なる構成を中心に説明するものとする。
図4(A)に示すように、可動クランパ6のクランプ面にはオーバーフローキャビティ18が設けられている。樹脂モールド動作の図1及び図2(A)のワーククランプ動作までは実施例1と共通であるので省略する。
次にモールド金型の他例について、樹脂モールド動作とともに説明する。上述した実施例1と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとし、異なる構成を中心に説明するものとする。
図5(A)に示すように、ポット11に対向配置された上型カル6aに可動ピストン19が可動クランパ6との間に設けられた第三スプリング20によって進退動可能に設けられている。第三スプリング20の弾性力は少なくともプランジャ13の上昇による樹脂圧よりも大きいものであれば足りる。また、後述するように、余剰樹脂の樹脂圧によって第三スプリング20の付勢力に抗して可動ピストン19をクランプ面より退避させて余剰樹脂を流入させるようになっている。樹脂モールド動作の図1及び図2(A)のワーククランプ動作までは実施例1と共通であるので省略する。
次にモールド金型の他例について、樹脂モールド動作とともに説明する。上述した実施例1と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとし、異なる構成を中心に説明するものとする。
図6に示すように、上型2には、くさび機構16と同様の構成を有してキャビティ駒5の高さを調整するキャビティ駒調整機構21を備えていてもよい。キャビティ駒5は、上型チェイスブロック4にスプリング22を介して吊り下げ支持されている。また、上型チェイスブロック4にはウェッジ機構を利用したキャビティ駒調整機構21がキャビティ駒5との間に設けられている。テーパーブロック21a,21bのスライド位置を調整することにより、キャビティ駒5の高さ位置が規制されるため、成形厚を調整することができる。この場合、キャビティ駒調整機構21の調整は、リリースフィルム8を上型クランプ面に吸着保持する前に調整しておくことによりたるみなどが生じにくいため望ましい。なお、ワークWの搬入を含む樹脂モールド動作は実施例1と共通であるので省略する。
次にモールド金型の他例について、樹脂モールド動作とともに説明する。上述した実施例1と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとし、異なる構成を中心に説明するものとする。
図7(A)に示すように、上型2には、電動モータ(駆動源)23によりキャビティ駒5の高さを調整するくさび機構24が設けられている。また、上型チェイスブロック4に対してクランパ6´が固定支持されており、キャビティ駒5が可動に支持されている点が異なる。
尚、テーパー面の傾き方向は右下がりではなく左下がりになっていてもよい。また、キャビティ駒5は上型チェイスブロック4に対してスプリング22により吊り下げ支持されている。樹脂モールド動作の図1及び図2(A)のワーククランプ動作までは実施例1と共通であるので省略する。
キャビティ凹部6cを形成するキャビティ駒5若しくはクランパ6のいずれかが可動になっているモールド金型1においては、クランプ面にリリースフィルム8を吸着保持させる場合、キャビティ凹部6cのコーナー部におけるフィルムの伸びが大きくなりフィルム破れが発生する場合がある。以下では、これを防ぐためのモールド金型1の構成例について説明する。
また、固定型を上型2、可動型を下型3として説明したが、これに限定されるものではなく、固定型を下型3、可動型を上型2としても良い。
また、ワークWとしては基板実装された半導体チップのほかに、白色LEDなどの発光素子で、封止樹脂に蛍光体が混入されるものなどについても適用できる。
また、ポット11は下型センターインサート10に設けられていたが、上型2側に設けられていてもよい。また、このような構成において、モールド金型が上下逆に配置されていてもよい。
10 下型センターインサート 11 ポット 12 樹脂タブレット 13 プランジャ 14 ワーク支持部 15 第二スプリング 16,24 くさび機構 16a,
16b 板厚調整ブロック 17 クランパ支持部 18 オーバーフローキャビティ 19 可動ピストン 20 第三スプリング 21 キャビティ駒調整機構 21a,21b テーパーブロック 22 スプリング 23 電動モータ 23a ねじ軸 24a くさびブロック 25 吸引孔
Claims (9)
- 一方の金型チェイスに支持されキャビティ底部を形成するキャビティ駒と、該キャビティ駒を囲んで配置され、前記チェイスより第1弾性部材を介して可動可能に支持された可動クランパによりキャビティ凹部が形成される一方の金型と、
他方の金型チェイスに第2弾性部材を介して付勢支持されワークが載置されるワーク支持部と、前記ワーク支持部に隣接するセンターインサートと、前記ワーク支持部の外周側に前記可動クランパに対向配置され、前記センターインサートと同じ高さに設けられたクランパ支持部と、を備えた他方の金型と、
前記一方の金型又は他方の金型のいずれかに組み付けられモールド樹脂を供給するポットと、を具備し、
前記第1弾性部材は前記第2弾性部材より弾性力が大きなものが用いられ、
前記他方の金型には、前記一方の金型の可動クランパにより前記ワーク支持部に載置されたワークをクランプする際に、前記第1弾性部材を撓ませずに前記第2弾性部材を撓ませることで前記ワーク及び前記ワーク支持部が前記可動クランパによって前記クランパ支持部に突き当たるまで押し下げられてワーク板厚のばらつきを吸収する板厚調整機構が設けられていることを特徴とするモールド金型。 - 前記板厚調整機構は、前記ワーク支持部と前記他方の金型チェイスとの間に、前記ワーク支持部を所定の高さで支持固定するくさび機構を更に備えている請求項1記載のモールド金型。
- 前記キャビティ凹部及び板厚調整機構は、前記センターインサートの両側に各々設けられている請求項1又は請求項2項記載のモールド金型。
- 前記一方の金型には、前記キャビティ駒の高さを調整するキャビティ駒調整機構を備えている請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載のモールド金型。
- 前記一方の金型に形成されるキャビティ凹部を含む金型面にリリースフィルムが張設されている請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載のモールド金型。
- 前記ワークを前記キャビティ駒が成形品の厚さ寸法より所定厚だけ後退した退避位置となるように可動クランパによりクランプして、ポット内の溶融樹脂をキャビティへ圧送りして充填し、再度モールド金型の更なるクランプ動作により前記キャビティ駒の前記可動クランパにクランプ面に対する相対的位置が所定深さまで浅くなるように移動させて余剰樹脂をポット側に流出させて加熱硬化させることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載のモールド金型。
- 前記ポットに対向配置された金型カルに可動ピストンが進退動可能に設けられており、前記可動ピストンをクランプ面より退避させて前記余剰樹脂を収容する請求項6記載のモールド金型。
- 前記可動クランパのクランプ面にはオーバーフローキャビティが設けられており、
前記キャビティより前記オーバーフローキャビティへ前記余剰樹脂を収容する請求項6記載のモールド金型。 - 請求項1乃至請求項8のいずれかのモールド金型を備えたことを特徴とする樹脂モールド装置。
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