JP6779209B2 - 電子部品を有するキャリアのオーバーモールド制御用の金型、成形装置および方法ならびに成形品 - Google Patents
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Description
変位可能なバリア要素の更なる利点は、供給路内における成形材料の少なくとも部分的な硬化の後で供給路内の成形材料を圧迫するようにバリア要素を用いてもよいことであり、こうすることで金型部品が離れる状況で、成形品の金型部品からの取り出しを少なくとも支援することである。成形品の金型部品からの取り出しは、「ゲート除去(degating)」とも呼ばれる。変位可能なバリア要素によって金型から成形品を取り出すために圧迫が、供給路内における成形材料にもたらされるので、変位可能なものは成形品にいかなる傷跡をも残すことがない。また他方では、圧迫が、金型キャビティに近い成形品に及ぼされてもよく、これは効率的および効果的な成形品の取り出しための支援となる。
変位可能なバリア要素を使用する更なる選択肢は、液状成形材料で金型キャビティを充填した後でありながら供給路内の成形材料が硬化する前、の供給路の遮断である。成形工程のこの早い段階(供給路内で成形材料が少なくとも部分的に硬化する前)で、供給路を遮断することにより、金型キャビティの充填の状況が供給路の遮断前の状況に(そのため例えば金型キャビティの方へ成形材料を供給する1または複数のプランジャーの状況に)、もはや依存することがない。このことは、また、キャリアをクランプするための金型部品の力(これはまた「金型部品のクランプ力」とも呼ばれる)を制御することにより、(そのため金型キャビティ内で成形材料の硬化する前に生じる)金型キャビティ内の液状成形材料にかかる圧力を制御する追加的な機会を提供する。例えば、変位可能なバリア要素を有する供給路を遮蔽することにより、成形後のクランプ力の増加によってキャビティは供給路から「隔離」されるので、成形工程は成形材料への圧力がクランプ力から独立している「圧縮成形」と比較さえしうる。利点は、金型キャビティ内における位置に対するランナーと金型キャビティとの接続の距離に応じて圧力変化がランナーから金型キャビティ内に及ぼされる状況と比較して、1または複数の金型キャビティ内の成形材料にかかる圧力が、金型キャビティ全体に渡ってより一定であることである。金型キャビティ内のより均一な圧力分散は、成形品質の向上を導く。成形工程のこの早い段階におけるランナーから金型キャビティの「隔離」の更なる利点は、成形の際に金型キャビティ内における成形材料にかかる圧力の多様さを可能にすることである(そのため、例えば、仕分け時間帯の際に一度または数度、圧力を上げることも可能である)。金型キャビティ内における成形材料の硬化の前または硬化中における成形材料の圧力制御の自由度は、成形工程の制御手段をさらに自由に選択することを可能にする。
本方法によれば、封止材料の供給のより良い制御を実現するように、および金型から成形品の改善された取り出しを容易にするように、電子部品を有するキャリアの成形工程がさらに最適化される。変位可能なバリア要素は、液状成形材料の供給部が凹設されている金型部品の接触面に対して実質的に垂直な方向に移動されてもよい。本発明による方法の利点の更なる説明は、本発明による金型に関してすでに列挙した利点を参照されたい。金型の閉鎖の際に、金型キャビティを少なくとも部分的に囲む接触面は、金型部品の接触面とキャリアとの間の液状成形材料の漏れを防ぐために、キャリアに対して(ガスや液体のような媒体が通過できないほど緊密な)媒体密封(medium-tight)接続でよい。そのうえ、液状成形材料が実質的な逆圧を与えていない時点で接触面がキャリアに高い圧力を及ぼすのを防ぐため、および、液状成形材料が実質的な逆圧を与えている時点で接触面がキャリアに低い圧力を及ぼすのを防ぐために、金型部品によってキャリアに及ぼされる閉鎖圧力が成形材料の供給の際に制御されてもよい。成形工程が完了した後で、成形品が金型から取り除かれて、キャリアがより小さい区分に分割されてもよい。
Claims (13)
- 電子部品を有するキャリアを少なくとも部分的に封止する金型であって、
−前記金型は、少なくとも2つの金型部品を備え、そのうちの少なくとも1つの第1の金型部品は、キャリアに配置された電子部品を封止するための接触面側に凹設された少なくとも1つの金型キャビティ、および前記キャリアとの媒体密封接続によって前記金型キャビティを少なくとも部分的に囲む接触面、を備えており、
−前記金型はさらに、前記第1の金型部品の前記接触面に凹設された成形材料用の供給路を備え、
前記第1の金型部品は、
前記供給路内を通過する成形材料の量を調整するために前記供給路に設けられて前記接触面に実質的に垂直な方向に変位可能なバリア要素、
前記金型キャビティ、前記供給路および前記バリア要素を覆う箔層を設ける箔ハンドリング機構、および
前記金型キャビティおよび前記供給路とこれらを覆って設けられた箔層との間にガスを吹き付けるためのガス出口部、を備え、
前記接触面を前記キャリアに媒体密封接続させた状態で、前記箔層に覆われた前記供給路を介して液状の成形材料を前記箔層に覆われた前記金型キャビティ内に供給し、前記成形材料が少なくとも部分的に硬化され成形された前記キャリアを前記第1の金型部品から取り出すときに、
前記バリア要素は、前記箔層を介して、前記供給路において少なくとも部分的に硬化した成形材料を押し出し、
前記ガス出口部から、前記金型キャビティおよび前記供給路と前記箔層との間にガスを吹き付けるように構成されたことを特徴とする、金型。 - 前記第1の金型部品は、前記供給路に対する前記バリア要素の相対位置を制御するための駆動部を備えることを特徴とする請求項1に記載の金型。
- 前記バリア要素が前記第1の金型部品に弾性的に接続されることを特徴とする請求項1または2に記載の金型。
- 前記第1の金型部品は、それぞれが前記バリア要素に接続される複数の供給路を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の金型。
- 前記第1の金型部品は、前記接触面に凹設されて前記金型キャビティからガスを放出するために前記金型キャビティに接続された出口部を備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の金型。
- 前記金型キャビティ内および/または前記供給路内における支配的な圧力を検出するための少なくとも1つのセンサーを備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の金型。
- 前記第1の金型部品に加えて第2の金型部品を有し、
前記第2の金型部品は、
前記キャリアの少なくとも1つの縁部を前記第2の金型部品に対してクランプするように前記第2の金型部品に対して移動可能であり、前記金型の閉鎖位置内で前記供給路に接続される追加のクランプ金型部品を備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の金型。 - 電子部品を有するキャリアを少なくとも部分的に封止する成形装置であって、
- 少なくとも2つの金型運搬装置および金型運搬装置の相対移動用の駆動装置を含むプレス機と、
−請求項1〜7のいずれかに記載の金型と、
−前記供給路に接続される液状成形材料用の供給部と、を備える成形装置。 - 前記供給部は、シリンダケーシング内を移動可能なプランジャーを備えることを特徴とする請求項8に記載の成形装置。
- 少なくとも2つの金型部品を備えた金型を用いて、電子部品を有するキャリアを少なくとも部分的に封止する方法であって、
前記少なくとも2つの金型部品のうちの1つの第1の金型部品は、キャリアに配置された電子部品を封止するための少なくとも一つの金型キャビティ、前記金型キャビティを少なくとも部分的に囲む接触面、前記接触面に凹設された成形材料用の供給路、および前記供給路内を通過する成形材料の量を調整するための変位可能なバリア要素を備え、
A)前記金型キャビティ、前記供給路および前記バリア要素を覆って箔層を設けるステップと、
B)前記第1の金型部品に、電子部品を有するキャリアを、前記電子部品が前記金型キャビティによって包み込まれるように配置するステップと、
C)前記キャリアが前記少なくとも2つの金型部品の間でクランプされて、封止される前記電子部品が前記金型キャビティによって包み込まれるように、前記少なくとも2つの金型部品を互いに移動させるステップと、
D)前記箔層で覆われた前記供給路を介して前記箔層で覆われた前記金型キャビティ内に液状成形材料を供給するステップと、
E)前記第1の金型部品から前記成形材料が少なくとも部分的に硬化され成形された電子部品を有するキャリアを取り出すように、前記少なくとも2つの金型部品を離すステップと、を有し、
処理ステップD)において、前記バリア要素が液状成形材料の供給を制御するために前記供給路内で移動され、
処理ステップE)において、前記バリア要素が、前記箔層を介して、少なくとも部分的に硬化された成形材料を前記供給路の外に押すように移動され、
処理ステップE)においてはさらに、前記金型キャビティおよび前記供給路と前記箔層との間にガスを吹き付ける、ことを特徴とする方法。 - 前記バリア要素は、前記供給路が凹設された前記第1の金型部品の接触面に実質的に垂直な方向に移動されることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 前記少なくとも2つの金型部品を構成する第2の金型部品を有し、前記キャリアの少なくとも1つの縁部を前記第2の金型部品に対してクランプするように前記第2の金型部品に対して移動可能な追加のクランプ金型部品を備え、
処理ステップB)に従って電子部品を有するキャリアが前記第1の金型部品に配置された後で、処理ステップC)に従って電子部品を有するキャリアが前記2つの金型部品の間にクランプされるように前記2つの金型部品が互いに移動される前に、
前記第2の金型部品に、前記キャリアの少なくとも1つの縁部で前記キャリアがクランプされるステップを有することを特徴とする請求項10または11に記載の方法。 - 処理ステップD)が終了した後で、前記バリア要素が、液状成形材料で満たされた前記金型キャビティを前記金型キャビティから離れて面するランナー部から分離するために前記供給路内にさらに移動されること、および、金型部品の閉鎖力が前記金型キャビティ内における成形材料への圧力を変化させる力となることを特徴とする請求項10〜12のいずれかに記載の方法。
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