JP7240339B2 - 樹脂成形品の製造方法及び樹脂成形装置 - Google Patents

樹脂成形品の製造方法及び樹脂成形装置 Download PDF

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Description

本発明は、樹脂成形品の製造方法及び樹脂成形装置の技術に関する。
特許文献1には、リードフレームを樹脂封止する樹脂成形装置に関する技術が開示されている。この樹脂成形装置は、複数のリードフレームが並べて取り付けられるキャリアと、平坦面をキャリアにはめ込むことでキャリアの位置決めが可能な下型と、を備えている。この樹脂成形装置においては、下型に対するキャリアの位置決めが行われることで、下型に対するリードフレームの位置決めが間接的に行われる。
実開平5-21440号公報
特許文献1に開示された樹脂成形装置では、リードフレームをキャリアに一体化した状態で下型に対して位置決めを行っている。このため、リードフレームとキャリアとの間に位置合わせ誤差が生じ、高い精度での位置決めが困難な場合がある。すなわち、このような構成では、下型に対するキャリアの位置決めの誤差、及び、キャリアに対するリードフレームの位置決めの誤差がそれぞれ生じるため、下型に対するリードフレームの位置決めを高い精度で行うことが困難となる。
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、リードフレームの位置決め精度を向上させることが可能な樹脂成形品の製造方法及び樹脂成形装置を提供することである。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、この課題を解決するため、本発明に係る樹脂成形品の製造方法は、リードフレームを支持する支持部材を保持して成形型へ搬入する搬入工程と、前記リードフレームに対して樹脂成形する樹脂成形工程と、を含み、前記搬入工程では、前記リードフレームから前記支持部材を分離し、前記リードフレームを前記成形型に対して位置決めし、前記リードフレームを前記成形型へ搬入するための搬入機構には、前記支持部材の第一貫通孔に挿入されることで、前記支持部材の位置決めが可能な搬入機構側位置決め部材が設けられ、前記搬入機構側位置決め部材は、所定の外径を有し、前記第一貫通孔に位置することで前記支持部材の位置決めが可能な第一部分と、前記第一部分の外径に比べて小さい外径を有し、前記第一貫通孔に位置することで前記支持部材の位置決めを解除可能な第二部分と、を具備し、前記搬入工程では、前記搬入機構側位置決め部材を前記成形型に接触させて移動させることで、前記第二部分を前記第一貫通孔に位置させて、前記搬入機構に対する前記支持部材の位置決めを解除するものである。
また、本発明に係る樹脂成形装置は、成形型と、リードフレームを支持する支持部材を保持して前記成形型へ搬入する搬入機構と、を具備し、前記成形型は、前記リードフレームが載せられる第一載置部と、前記リードフレームから分離された前記支持部材が載せられる第二載置部と、を具備するものである。
本発明によれば、リードフレームの位置決め精度を向上させることができる。
本発明の一実施形態に係る樹脂成形装置の全体的な構成を示した平面模式図。 下型の構成を示した平面模式図。 リードフレーム及びキャリアが搬入された下型の構成を示した平面模式図。 (a)A-A断面視におけるローダ及び下型の構成を示した側面断面模式図。(b)B-B断面視におけるローダ及び下型の構成を示した側面断面模式図。 本実施形態に係る樹脂成形品の製造方法を示したフローチャート。 A-A断面視において、ローダが下降した様子を示した側面断面模式図。 (a)A-A断面視において、下型が上昇した様子を示した側面断面模式図。(b)B-B断面視において、下型が上昇した様子を示した側面断面模式図。 A-A断面視において、下型がさらに上昇した様子を示した側面断面模式図。 (a)A-A断面視において、キャリアが落下した様子を示した側面断面模式図。(b)B-B断面視において、キャリアが落下した様子を示した側面断面模式図。 A-A断面視において、キャリアが押し上げられると共に、アンローダが下降した様子を示した側面断面模式図。 A-A断面視において、アンローダがキャリアを保持して搬出する様子を示した側面断面模式図。
まず、図1から図4を用いて、本実施形態に係る樹脂成形装置1の構成について説明する。樹脂成形装置1は、半導体チップなどの電子部品を樹脂封止し、樹脂成形品を製造するものである。特に本実施形態では、トランスファーモールド法を利用して樹脂成形を行う樹脂成形装置1を例示している。
図1に示す樹脂成形装置1は、構成要素として、供給モジュール100、樹脂成形モジュール200及び搬出モジュール300を具備する。各構成要素は、他の構成要素に対して着脱可能かつ交換可能である。
供給モジュール100は、電子部品を装着した基板の一種であるリードフレーム10、及び樹脂タブレットTを樹脂成形モジュール200へと供給するものである。なお、本実施形態ではリードフレーム10を例示しているが、リードフレーム10以外にも、その他種々の基板(ガラスエポキシ基板、セラミック基板、樹脂基板、金属基板等)を用いることが可能である。また後述するように、本実施形態では、リードフレーム10をキャリア20によって支持した状態で移動(搬入、搬出等)させる。供給モジュール100は、主としてフレーム送出部110、フレーム供給部120、樹脂送出部130、樹脂供給部140、ローダ150及び制御部160を具備する。なお、詳細は後述するが、キャリア20は、本発明に係る支持部材の実施の一形態である。
フレーム送出部110は、インマガジンユニット(不図示)に収容された樹脂封止されていないリードフレーム10を、フレーム供給部120に送り出すものである。フレーム供給部120は、フレーム送出部110からリードフレーム10を受け取り、受け取ったリードフレーム10を適宜整列させてローダ150に受け渡すものである。
樹脂送出部130は、ストッカ(不図示)から樹脂タブレットTを受け取り、樹脂供給部140に樹脂タブレットTを送り出すものである。樹脂供給部140は、樹脂送出部130から樹脂タブレットTを受け取り、受け取った樹脂タブレットTを適宜整列させてローダ150に受け渡すものである。
ローダ150は、フレーム供給部120及び樹脂供給部140から受け取ったリードフレーム10及び樹脂タブレットTを、樹脂成形モジュール200に搬送するものである。なお、ローダ150は、本発明に係る搬入機構の実施の一形態である。
制御部160は、樹脂成形装置1の各モジュールの動作を制御するものである。制御部160によって、供給モジュール100、樹脂成形モジュール200及び搬出モジュール300の動作が制御される。また、制御部160を用いて、各モジュールの動作を任意に変更(調整)することができる。
なお本実施形態においては、制御部160を供給モジュール100に設けた例を示しているが、制御部160をその他のモジュールに設けることも可能である。また、制御部160を複数設けることも可能である。例えば、制御部160をモジュールごとや装置ごとに設け、各モジュール等の動作を互いに連動させながら個別に制御することも可能である。
樹脂成形モジュール200は、リードフレーム10に装着された電子部品を樹脂封止するものである。本実施形態においては、樹脂成形モジュール200は2つ並べて配置される。2つの樹脂成形モジュール200によってリードフレーム10の樹脂封止を並行して行うことで、樹脂成形品の製造効率を向上させることができる。樹脂成形モジュール200は、主として成形型210及び型締め機構220(図4参照)を具備する。
図1に示す成形型210は、溶融した樹脂材料を用いて、リードフレーム10に装着された電子部品を樹脂封止するものである。成形型210は、上下一対の型、すなわち、上型(不図示)及び下型210U(図2から図4等参照)を具備する。成形型210には、ヒータ等の加熱部(不図示)が設けられる。
図4に示す型締め機構220は、下型210Uを上下に移動させることによって、成形型210(上型及び下型210U)を型締め又は型開きするものである。なお、便宜上、図4以外の図では型締め機構220の図示を省略している。
図1に示す搬出モジュール300は、樹脂封止されたリードフレーム10を樹脂成形モジュール200から受け取って搬出するものである。搬出モジュール300は、主としてアンローダ310及び基板収容部320を具備する。
アンローダ310は、樹脂封止されたリードフレーム10を支持して基板収容部320へと搬出するものである。なお、アンローダ310は、本発明に係る搬出機構の実施の一形態である。基板収容部320は、樹脂封止されたリードフレーム10を収容するものである。
次に、図1及び図5を用いて、上述の如く構成された樹脂成形装置1の動作(樹脂成形装置1を用いた樹脂成形品の製造方法)の概要について説明する。
本実施形態に係る樹脂成形品の製造方法は、主として搬入工程S10、樹脂成形工程S20及び搬出工程S30を含む。
搬入工程S10は、リードフレーム10及び樹脂タブレットTを樹脂成形モジュール200に搬入する工程である。
搬入工程S10において、フレーム送出部110は、インマガジンユニット(不図示)に収容されたリードフレーム10(より詳細には、リードフレーム10を支持したキャリア20)を、フレーム供給部120に送り出す。フレーム供給部120は、受け取ったリードフレーム10を適宜整列させて、ローダ150に受け渡す。
また、樹脂送出部130は、ストッカ(不図示)から受け取った樹脂タブレットTを樹脂供給部140に送り出す。樹脂供給部140は、受け取った樹脂タブレットTのうち必要な個数をローダ150に受け渡す。
ローダ150は、受け取ったリードフレーム10と樹脂タブレットTを樹脂成形モジュール200の成形型210に搬送する。リードフレーム10と樹脂タブレットTが成形型210に搬送された後、搬入工程S10から樹脂成形工程S20に移行する。
樹脂成形工程S20は、リードフレーム10に装着された電子部品を樹脂封止する工程である。
樹脂成形工程S20において、型締め機構220(図4参照)は、成形型210を型締めする。そして、成形型210の加熱部(不図示)によって樹脂タブレットTを加熱して溶融させ、生成された流動性樹脂を用いてリードフレーム10を樹脂封止する。リードフレーム10を樹脂封止した後、樹脂成形工程S20から搬出工程S30に移行する。
搬出工程S30は、樹脂封止されたリードフレーム10を樹脂成形モジュール200から受け取って搬出する工程である。
搬出工程S30において、型締め機構220(図4参照)は、成形型210を型開きする。そして、樹脂封止されたリードフレーム10を離型させる。その後、アンローダ310は、リードフレーム10を成形型210から搬出し、搬出モジュール300の基板収容部320に収容する。この際、樹脂成形されたリードフレーム10の不要部分(カル、ランナー等)は適宜除去される。
次に、図2から図4及び図11を用いて、樹脂成形装置1のうち、リードフレーム10の樹脂成形モジュール200への搬入、及び、樹脂成形モジュール200からの搬出に関する構成について、より詳細に説明する。具体的には、成形型210(下型210U)、ローダ150及びアンローダ310の構成、並びにリードフレーム10及びキャリア20について説明する。なお、本実施形態では、以下で説明する各部材の概略を例示(図示)するものであり、各部材の具体的な形状、配置、個数等は限定するものではない。
図2から図4に示す下型210Uは、主として下型本体211、セットブロック212、キャビティブロック213、ポットブロック214、フレーム位置決めピン215、下型側キャリア位置決めピン216及びエジェクタピン217を具備する。
下型本体211は、下型210Uの主たる部分を形成する部材である。なお、下型本体211は、本発明に係る第二載置部の実施の一形態である。下型本体211は、平面視略矩形状に形成される。下型本体211は、適宜の上下厚さを有するように形成される。
セットブロック212は、略直方体状の部材である。セットブロック212は、下型本体211の上面に設けられる。セットブロック212は、平面視において、略矩形状に形成された下型本体211の4辺の近傍(外周部分)にそれぞれ配置される。
キャビティブロック213は、樹脂材料が供給されるキャビティ213aが形成される部材である。なお、キャビティブロック213は、本発明に係る第一載置部の実施の一形態である。キャビティブロック213は、略水平な上面を有するように形成される。キャビティブロック213は、適宜の高さ(上下方向の幅)を有するように形成される。より具体的には、キャビティブロック213の高さは、後述するキャリア20の厚さ(上下方向の幅)よりも大きくなるように形成される。キャビティブロック213の上面には、製品(樹脂成形品)に応じた形状のキャビティ213aが形成される。キャビティブロック213は、下型本体211の上面に適宜配置される。本実施形態では、図2に示すように、6つのキャビティブロック213が互いに適宜の間隔を空けて配置されている。
図2及び図3に示すポットブロック214は、供給モジュール100から供給された樹脂タブレットTが収容されるポット214aが形成される部材である。ポットブロック214は、略水平な上面を有するように形成される。ポットブロック214は、キャビティブロック213と略同一の高さ(上下方向の幅)を有するように形成される。ポットブロック214は、キャビティブロック213と隣接するように適宜配置される。本実施形態では、図2に示すように、ポットブロック214は、複数配置されたキャビティブロック213の略中央に配置されている。ポットブロック214には、その上面に開口するようにポット214aが形成される。ポット214aは、互いに適宜の間隔を空けて複数形成される。
図2から図4に示すフレーム位置決めピン215は、リードフレーム10の位置決め(下型210Uに対する位置決め)を行うための部材である。なお、フレーム位置決めピン215は、本発明に係る成形型側位置決め部材の実施の一形態である。フレーム位置決めピン215は、略円柱状に形成される。フレーム位置決めピン215は、軸線方向を上下方向(鉛直方向)に向けて配置される。フレーム位置決めピン215は、下型本体211の上面に固定される。フレーム位置決めピン215は、キャビティブロック213の周囲に複数配置される。フレーム位置決めピン215の高さ(上端の位置)は、キャビティブロック213の高さ(上面の位置)よりも高くなるように形成される。フレーム位置決めピン215の上端部は、先細りの形状(テーパ状)に形成される。
下型側キャリア位置決めピン216は、後述するキャリア20の位置決め(下型210Uに対する位置決め)を行うための部材である。下型側キャリア位置決めピン216は、略円柱状に形成される。下型側キャリア位置決めピン216は、軸線方向を上下方向(鉛直方向)に向けて配置される。下型側キャリア位置決めピン216は、下型本体211の上面に固定される。下型側キャリア位置決めピン216は、キャビティブロック213の周囲に複数配置される。下型側キャリア位置決めピン216の上端部は、先細りの形状(テーパ状)に形成される。
図2及び図4に示すエジェクタピン217は、後述するキャリア20と下型210Uとを離型させるための部材である。エジェクタピン217は、略円柱状に形成される。エジェクタピン217は、軸線方向を上下方向(鉛直方向)に向けて配置される。エジェクタピン217は、キャビティブロック213の周囲に複数配置される。エジェクタピン217は、下型本体211に形成された貫通孔に挿入され、下型本体211に対して相対的に上下に移動可能に構成される。
図4に示すローダ150は、主としてローダ本体151、位置決めバー152、クランパ153、ローダ側キャリア位置決めピン154及び弾性部材155を具備する。
ローダ本体151は、ローダ150の主たる部分を形成する部材である。ローダ本体151は、適宜の上下厚さを有するように形成される。ローダ本体151には、後述するローダ側キャリア位置決めピン154及び弾性部材155を収容可能な収容穴151aが形成される。収容穴151aは、ローダ本体151の下面に開口するように形成される。収容穴151aは、互いに適宜の間隔を空けて複数形成される。ローダ本体151は、適宜の移動機構によって、水平方向及び上下方向(鉛直方向)にそれぞれ移動することができる。
位置決めバー152は、ローダ150の位置決め(下型210Uに対する位置決め)を行うための部材である。位置決めバー152は、ローダ本体151の下面に設けられる。位置決めバー152は、ローダ本体151の外周部分に複数配置される。
クランパ153は、後述するキャリア20を保持するものである。クランパ153は、ローダ本体151の下面に設けられる。クランパ153は、互いに適宜の間隔を空けて複数設けられる。クランパ153は、側面視略L字状に形成される。より具体的には、クランパ153は、下端部が内側(ローダ本体151の中央側)に向かって延びるように形成されている。クランパ153の上端部は、ローダ本体151に対して回動可能に連結されている。クランパ153は、図示せぬ駆動源(例えば、モータ、シリンダ等)の駆動力により回動される。
ローダ側キャリア位置決めピン154は、後述するキャリア20の位置決め(ローダ150に対する位置決め)を行うための部材である。なお、ローダ側キャリア位置決めピン154は、本発明に係る搬入機構側位置決め部材の実施の一形態である。ローダ側キャリア位置決めピン154は、軸線方向を上下方向(鉛直方向)に向けた長手状に形成される。ローダ側キャリア位置決めピン154は、主として本体部154a及びテーパ部154bを具備する。
本体部154aは、ローダ側キャリア位置決めピン154の上部を形成する部分である。なお、本体部154aは、本発明に係る第一部分の実施の一形態である。本体部154aは、略円柱状に形成される。本体部154aは、長手方向に亘って直径が略一定となるように形成される。
テーパ部154bは、ローダ側キャリア位置決めピン154の下部を形成する部分である。なお、テーパ部154bは、本発明に係る第二部分の実施の一形態である。テーパ部154bは、先細りの形状(テーパ状)に形成される。すなわち、テーパ部154bの上端の直径は、本体部154aの直径と同一となるように形成される。またテーパ部154bは、上端から先端(下端)に向かって直径が徐々に小さくなるように形成される。
ローダ側キャリア位置決めピン154の上部(本体部154a)は、ローダ本体151の収容穴151aに収容される。ローダ側キャリア位置決めピン154は、収容穴151a内を上下に移動可能となるように配置される。ローダ側キャリア位置決めピン154は、収容穴151aから脱落しないように、所定の位置において下方への移動が規制されている。
弾性部材155は、ローダ側キャリア位置決めピン154を付勢するための部材である。弾性部材155は、ローダ本体151の収容穴151a(ローダ側キャリア位置決めピン154の上側)に収容される。弾性部材155としては、例えば圧縮コイルばね等を用いることができる。弾性部材155によって、ローダ側キャリア位置決めピン154が下方(収容穴151aから突出する方向)に向かって付勢される。
図11に示すアンローダ310は、主としてアンローダ本体311及びクランパ313を具備する。なお、クランパ313は、本発明に係る支持部の実施の一形態である。アンローダ310(アンローダ本体311及びクランパ313)の構成は、ローダ150(ローダ本体151及びクランパ153)の構成と概ね同様であるため、具体的な説明は省略する。
図3及び図4に示すリードフレーム10は、主として第一位置決め孔11及び第二位置決め孔12を具備する。
第一位置決め孔11は、キャリア20に対するリードフレーム10の位置決めに用いられる孔である。第一位置決め孔11は、リードフレーム10を上下に貫通するように形成される。第一位置決め孔11は、互いに間隔を空けて複数形成される。
第一位置決め孔11の内径は、キャリア20の保持ピン21の外径より若干大きくなるように形成される。また、第一位置決め孔11と保持ピン21との隙間(クリアランス)は、十分な精度で位置決めが可能となるように適宜設定される。
第二位置決め孔12は、下型210Uに対するリードフレーム10の位置決めに用いられる孔である。第二位置決め孔12は、リードフレーム10を上下に貫通するように形成される。第二位置決め孔12は、互いに間隔を空けて複数形成される。第二位置決め孔12は、下型210Uのフレーム位置決めピン215に対応する位置に配置される。
第二位置決め孔12の内径は、下型210Uのフレーム位置決めピン215の外径より若干大きくなるように形成される。また、第二位置決め孔12とフレーム位置決めピン215との隙間(クリアランス)は、十分な精度で位置決めが可能となるように適宜設定される。
キャリア20は、リードフレーム10を搬送する際に用いられる部材である。なお、キャリア20は、本発明に係る支持部材の実施の一形態である。キャリア20は、複数のリードフレーム10を下方から支持することができる。このキャリア20をローダ150やアンローダ310で保持して搬送することで、複数のリードフレーム10を容易に搬送することができる。キャリア20は、適宜の形状を有する板状に形成される。キャリア20は、主として保持ピン21、第一位置決め孔22、第二位置決め孔23及び第三位置決め孔24を具備する。
保持ピン21は、リードフレーム10の位置決め(キャリア20に対する位置決め)を行うと共に、リードフレーム10をキャリア20に対して保持するための部材である。保持ピン21は、略円柱状に形成される。保持ピン21は、軸線方向を上下方向(鉛直方向)に向けて配置される。保持ピン21の上端部は、先細りの形状(テーパ状)に形成される。保持ピン21は、キャリア20の上面に固定される。保持ピン21は、互いに間隔を空けて複数設けられる。保持ピン21は、支持するリードフレーム10の第一位置決め孔11に対応する位置に配置される。
第一位置決め孔22は、ローダ150に対するキャリア20の位置決めに用いられる孔である。なお、第一位置決め孔22は、本発明に係る第一貫通孔及び貫通孔の実施の一形態である。第一位置決め孔22は、キャリア20を上下に貫通するように形成される。第一位置決め孔22は、互いに間隔を空けて複数形成される。第一位置決め孔22は、ローダ150のローダ側キャリア位置決めピン154に対応する位置に配置される。
第一位置決め孔22の内径は、ローダ150のローダ側キャリア位置決めピン154(より詳細には、本体部154a)の外径より若干大きくなるように形成される。また、第一位置決め孔22とローダ側キャリア位置決めピン154の本体部154aとの隙間(クリアランス)は、十分な精度で位置決めが可能となるように適宜設定される。
第二位置決め孔23は、下型210Uに対するキャリア20の位置決めに用いられる孔である。なお、第二位置決め孔23は、本発明に係る第二貫通孔の実施の一形態である。第二位置決め孔23は、キャリア20を上下に貫通するように形成される。第二位置決め孔23は、互いに間隔を空けて複数形成される。第二位置決め孔23は、下型210Uのフレーム位置決めピン215に対応する位置に配置される。
第二位置決め孔23の内径は、下型210Uのフレーム位置決めピン215の外径より若干大きくなるように形成される。
第三位置決め孔24は、下型210Uに対するキャリア20の位置決めに用いられる孔である。第三位置決め孔24は、キャリア20を上下に貫通するように形成される。第三位置決め孔24は、互いに間隔を空けて複数形成される。第三位置決め孔24は、下型210Uの下型側キャリア位置決めピン216に対応する位置に配置される。
第三位置決め孔24の内径は、下型210Uの下型側キャリア位置決めピン216の外径より若干大きくなるように形成される。また、第三位置決め孔24と下型側キャリア位置決めピン216との隙間(クリアランス)は、十分な精度で位置決めが可能となるように適宜設定される。
本実施形態では、上述のキャリア20によってリードフレーム10を支持することができる。具体的には、図4に示すように、キャリア20の上にリードフレーム10を載せることで、リードフレーム10をキャリア20によって下方から支持することができる。この際、リードフレーム10の第一位置決め孔11に、キャリア20の保持ピン21が挿入されることによって、キャリア20に対するリードフレーム10の位置決めが行われる。
なお、本実施形態では、図3に示すように、紙面左右に2つ並んだキャリア20のそれぞれに、リードフレーム10が3枚ずつ載せられている。本実施形態では、このような2つのキャリア20(すなわち、6枚のリードフレーム10)を同時に搬送することができる。
次に、図1、図4、図6から図9を用いて、搬入工程S10において、リードフレーム10が成形型210(下型210U)へと搬入される様子について、具体的に説明する。
搬入工程S10において、まずリードフレーム10が載せられたキャリア20が、フレーム供給部120(図1参照)からローダ150に受け渡され、ローダ150によって保持される。具体的には、ローダ150のクランパ153を適宜回動させ、図4に示すように、クランパ153の下端部の上にキャリア20が載せられる。この際、キャリア20の第一位置決め孔22にはローダ側キャリア位置決めピン154の本体部154aが挿入される。これによって、ローダ150に対するキャリア20の位置決めが行われる。このようにして、ローダ150によってキャリア20(ひいては、リードフレーム10)が保持される。ローダ150によってキャリア20を保持した後、このローダ150を下型210Uの上方まで移動させる。
次に、図6に示すように、ローダ150を所定の位置まで下降させる。この際、ローダ150のローダ側キャリア位置決めピン154は、下型210U(下型本体211)の上面に近接するが、接触はしていない。
次に、図7(a)に示すように、下型210Uを上昇させる。下型210Uが上昇することにより、下型本体211の上面に、ローダ150のローダ側キャリア位置決めピン154が接触する。さらに下型210Uが上昇することにより、ローダ側キャリア位置決めピン154が弾性部材155の付勢力に抗して上昇する。ローダ側キャリア位置決めピン154がキャリア20に対してある程度上昇すると、ローダ側キャリア位置決めピン154の本体部154aがキャリア20の第一位置決め孔22から完全に抜け出し、第一位置決め孔22の内側にはローダ側キャリア位置決めピン154のテーパ部154bが位置することになる。このように、本体部154aに比べて直径の小さいテーパ部154bが第一位置決め孔22に位置することで、ローダ側キャリア位置決めピン154によるキャリア20の位置決めが解除される。なお、テーパ部154bが第一位置決め孔22に到達した時点では、下型210Uの下型側キャリア位置決めピン216は、キャリア20の第三位置決め孔24に挿入されていない(図7(b)参照)。
ローダ側キャリア位置決めピン154によるキャリア20の位置決めが解除された後で、さらに下型210Uを上昇させることで、下型210Uの下型側キャリア位置決めピン216が、キャリア20の第三位置決め孔24に挿入される(7(b)の二点鎖線参照)。これによって、キャリア20が、下型210Uに対して位置決めされる。このように、ローダ側キャリア位置決めピン154によるキャリア20の位置決め(ローダ150に対する位置決め)が解除されても、下型側キャリア位置決めピン216によってキャリア20の位置決め(下型210Uに対する位置決め)が行われるため、キャリア20の位置ずれを防止することができる。
なお、図7に示す時点(すなわち、ローダ側キャリア位置決めピン154によるキャリア20の位置決めが解除され、かつ、下型側キャリア位置決めピン216によってキャリア20の位置決めが行われた時点)では、まだ下型210Uのフレーム位置決めピン215(より詳細には、先端のテーパ部以外の部分)はリードフレーム10の第二位置決め孔12には挿入されていない。
次に、図8に示すように、下型210Uをさらに上昇させる。これによって、下型210Uのフレーム位置決めピン215(より詳細には、先端のテーパ部以外の部分)が、リードフレーム10の第二位置決め孔12に挿入される。これによって、リードフレーム10が、下型210Uに対して位置決めされる。なお、下型210Uは、キャビティブロック213の上面がリードフレーム10の下面に接するまで(すなわち、キャビティブロック213にリードフレーム10が載るまで)上昇する。
このように、ローダ150に対するキャリア20の位置決めが解除された後(第一位置決め孔22の内側にローダ側キャリア位置決めピン154のテーパ部154bが位置した後(図7(a)参照))で、下型210Uに対するリードフレーム10の位置決めが行われる(フレーム位置決めピン215がリードフレーム10の第二位置決め孔12に挿入される(図8参照))。これによって、キャリア20とリードフレーム10との位置決めの精度や、キャリア20とローダ150との位置決めの精度によって、下型210Uに対するリードフレーム10の位置決めが行い難くなること(例えば、位置決めの誤差の累積により、フレーム位置決めピン215がリードフレーム10の第二位置決め孔12に挿入できなくなること等)を抑制することができる。すなわち、リードフレーム10の位置決め精度を向上させ、ひいては製品(樹脂成形品)の精度を向上させることができる。
次に、図9に示すように、クランパ153の下端部を外側に回動させる。これによって、クランパ153によるキャリア20の支持が解除されるため、キャリア20が下方へと移動(落下)する。なお、キャリア20は、平面視においてキャビティブロック213と重複しないような形状に形成されているため、キャリア20がキャビティブロック213に載ることはない。
この際、リードフレーム10の位置決めを行っているフレーム位置決めピン215が、キャリア20の第二位置決め孔23に挿入された状態となっているため、リードフレーム10とキャリア20の位置が大きくずれてしまうのを抑制することができる。さらに、キャリア20の第三位置決め孔24には、下型210Uの下型側キャリア位置決めピン216が挿入されているため、キャリア20の下型210Uに対する位置決めは維持される。さらに、キャリア20の保持ピン21の長さを適宜調節して、キャリア20が落下した状態でも、保持ピン21がリードフレーム10の第一位置決め孔11に挿入された状態となるようにすることも可能である。これによって、リードフレーム10とキャリア20の位置のずれを効果的に抑制することができる。
リードフレーム10が載せられたキャビティブロック213の高さは、キャリア20の厚さよりも大きくなるように形成されている(言い換えれば、キャビティブロック213の周囲に、キャリア20の厚さよりも深い溝が形成されている)ため、キャリア20が下型本体211の上面に落下することにより、キャリア20とリードフレーム10との間には、上下に隙間が空いた状態(分離された状態)となる。
このようにして、リードフレーム10がキャビティブロック213の上面に載せられ、キャリア20が下型本体211の上面に載せられると、ローダ150は下型210U(樹脂成形モジュール200)から退出する。このようにして、搬入工程S10が完了する。
搬入工程S10が完了した後、樹脂成形工程S20において、リードフレーム10が樹脂封止される。この際、リードフレーム10の第二位置決め孔12に下型210Uのフレーム位置決めピン215が挿入されることで、リードフレーム10が位置決めされている。このため、製品(樹脂成形品)の精度を向上させることができる。またこの際、リードフレーム10はキャリア20から分離されているため、キャリア20に樹脂が付着するのを防止することができる。これによって、キャリア20に付着した樹脂を除去する作業を行わなくても、キャリア20を再利用することができる。
次に、図10及び図11を用いて、搬出工程S30において、リードフレーム10が成形型210(下型210U)から搬出される様子について、具体的に説明する。なお、図10及び図11においては、便宜上、リードフレーム10に成形された樹脂の図示を省略している。
搬出工程S30において、まず、図10に示すように、下型本体211を所定の量だけ下降させる。これによって、エジェクタピン217は、下型本体211に対して相対的に上方に移動し、エジェクタピン217の上端部が下型本体211の上面よりも上方に突出する。このように、エジェクタピン217を下型本体211から突出させることで、下型本体211の上面に載せられたキャリア20を下から押し上げ、キャリア20を下型本体211から上昇させる(離型させる)ことができる。これによって、キャリア20と下型本体211の上面との間には、隙間が形成されることになる。
次に、図10に示すように、アンローダ310を下型210Uの上方まで移動させ、所定の位置まで下降させる。
次に、クランパ313の下端部を内側へと回動させる。これによって、クランパ313の下端部を、キャリア20と下型本体211の上面との間の隙間に挿入する。次に、図11に示すようにアンローダ310を上昇させることで、クランパ313によってキャリア20を下方から支持して持ち上げることができる。この際、キャリア20の上にはリードフレーム10が載せられ、キャリア20と共にリードフレーム10が持ち上げられる。また、リードフレーム10の第一位置決め孔11に、キャリア20の保持ピン21が挿入されることで、キャリア20に対してリードフレーム10が位置決めされる。
なお、本実施形態では図示を省略しているが、アンローダ310は、クランパ313によってキャリア20を支持するだけでなく、リードフレーム10に成形された樹脂部分(例えば、カル部)を吸着することで、リードフレーム10を直接的に支持する。
このようにして、アンローダ310によってキャリア20(ひいては、リードフレーム10)が保持される。アンローダ310によってキャリア20を保持した後、このアンローダ310を移動させ、キャリア20を成形型210から搬出する。その後、アンローダ310を搬出モジュール300へと移動させ、キャリア20(リードフレーム10)を基板収容部320に収容する(図1参照)。このようにして、搬出工程S30が完了する。
以上の如く、本実施形態に係る樹脂成形品の製造方法は、
リードフレーム10を支持するキャリア20(支持部材)を保持して成形型210へ搬入する搬入工程S10と、
前記リードフレーム10に対して樹脂成形する樹脂成形工程S20と、
を含み、
前記搬入工程S10では、前記リードフレーム10から前記キャリア20を分離し、前記リードフレーム10を前記成形型210に対して位置決めするものである。
このように構成することにより、リードフレーム10の位置決め精度を向上させることができる。すなわち、搬入工程S10において、キャリア20から分離されたリードフレーム10に対して位置決めを行うことで、キャリア20とリードフレーム10との位置決め精度(誤差)の影響を受けることなく、リードフレーム10の位置決めを行うことができる。これによって、リードフレーム10の位置決めの精度を向上させることができる。
また、前記リードフレーム10を前記成形型210へ搬入するためのローダ150(搬入機構)には、前記キャリア20の第一位置決め孔22(第一貫通孔)に挿入されることで、前記キャリア20の位置決めが可能なローダ側キャリア位置決めピン154(搬入機構側位置決め部材)が設けられ、
前記ローダ側キャリア位置決めピン154は、
所定の外径を有し、前記第一位置決め孔22に位置することで前記キャリア20の位置決めが可能な本体部154a(第一部分)と、
前記本体部154aの外径に比べて小さい外径を有し、前記第一位置決め孔22に位置することで前記キャリア20の位置決めを解除可能なテーパ部154b(第二部分)と、
を具備し、
前記搬入工程S10では、前記ローダ側キャリア位置決めピン154を前記成形型210に接触させて移動させることで、前記テーパ部154bを前記第一位置決め孔22に位置させて、前記ローダ150に対する前記キャリア20の位置決めを解除するものである。
このように構成することにより、ローダ150に対するキャリア20の位置決めを容易に解除することができる。すなわち、ローダ側キャリア位置決めピン154を前記成形型210に接触させることで、キャリア20の位置決めを解除することができるため、位置決め解除のための複雑な機構を設ける必要がない。特に本実施形態では、リードフレーム10を下型210Uに配置するために必要なローダ150の動作(ローダ150を下型210Uに接近させる(下降させる)動作)を利用して、ローダ側キャリア位置決めピン154を前記成形型210に接触させることができる。このため、ローダ150に対するキャリア20の位置決めをより容易に解除することができる。
また、前記搬入工程S10では、前記リードフレーム10を前記成形型210の下型210U(キャビティブロック213)の上面に接触させた状態で、前記キャリア20の保持を解除して、前記キャリア20を前記下型210Uに落下させることで、前記リードフレーム10から前記キャリア20を分離するものである。
このように構成することにより、リードフレーム10とキャリア20を容易に分離させることができる。すなわち、重力を利用してリードフレーム10からキャリア20を分離させることで、キャリア20を分離させるための複雑な機構を設ける必要がない。
また、本実施形態に係る樹脂成形品の製造方法は、
前記樹脂成形工程S20の後に、前記キャリア20を前記成形型210から上昇させて形成された隙間に、前記リードフレーム10を搬出するためのアンローダ310(搬出機構)のクランパ313(支持部)を挿入し、前記クランパ313によって前記キャリア20を下方から支持し、前記キャリア20と共に前記リードフレーム10を前記成形型210から搬出する搬出工程S30をさらに含むものである。
このように構成することにより、キャリア20(ひいては、リードフレーム10)を容易に搬出することができる。すなわち、キャリア20を上昇させて隙間を形成することで、クランパ313によってキャリア20を下方から容易に支持することができる。
また、前記樹脂成形工程S20では、前記リードフレーム10を前記成形型210に対して位置決めするフレーム位置決めピン215(成形型側位置決め部材)が、前記キャリア20の第二位置決め孔23(第二貫通孔)に挿入された状態とされるものである。
このように構成することにより、リードフレーム10とキャリア20が分離された後であっても、リードフレーム10とキャリア20との位置が大きくずれてしまうのを抑制することができる。
また、本実施形態に係る樹脂成形装置1は、
成形型210と、
リードフレーム10を支持するキャリア20(支持部材)を保持して前記成形型210へ搬入するローダ150(搬入機構)と、
を具備し、
前記成形型210は、
前記リードフレーム10が載せられるキャビティブロック213(第一載置部)と、
前記リードフレーム10から分離された前記キャリア20が載せられる下型本体211(第二載置部)と、
を具備するものである。
このように構成することにより、リードフレーム10の位置決め精度を向上させることができる。すなわち、成形型210において、キャリア20をリードフレーム10から分離させることができるため、キャリア20の影響(例えば、キャリア20に対するリードフレーム10の位置決めの誤差の影響)を受けることなく、リードフレーム10に対して位置決めを行うことができる。これによって、リードフレーム10の位置決めの精度を向上させることができる。また、キャリア20をリードフレーム10から分離させることで、樹脂成形時にキャリア20に樹脂が付着するのを防止することもできる。
また、前記成形型210は、前記キャリア20から分離された前記リードフレーム10の位置決めが可能なフレーム位置決めピン215(成形型側位置決め部材)を具備するものである。
このように構成することにより、リードフレーム10の位置決め精度を向上させることができる。すなわち、キャリア20から分離されたリードフレーム10の位置決めを行うことで、キャリア20に対するリードフレーム10の位置決めの誤差の影響を受けることなく、リードフレーム10の位置決めを行うことができる。
また、前記ローダ150には、前記キャリア20の第一位置決め孔22(貫通孔)に挿入されることで、前記キャリア20の位置決めが可能なローダ側キャリア位置決めピン154(搬入機構側位置決め部材)が設けられ、
前記ローダ側キャリア位置決めピン154は、
所定の外径を有し、前記第一位置決め孔22に位置することで前記キャリア20の位置決めが可能な本体部154a(第一部分)と、
前記本体部154aの外径に比べて小さい外径を有し、前記第一位置決め孔22に位置することで前記キャリア20の位置決めを解除可能なテーパ部154b(第二部分)と、
を具備し、
前記ローダ150は、前記ローダ側キャリア位置決めピン154を前記成形型210に接触させて移動させることで、前記テーパ部154bを前記第一位置決め孔22に位置させて、前記ローダ150に対する前記キャリア20の位置決めを解除可能なものである。
このように構成することにより、ローダ150に対するキャリア20の位置決めを容易に解除することができる。すなわち、ローダ側キャリア位置決めピン154を前記成形型210に接触させることで、キャリア20の位置決めを解除することができるため、位置決め解除のための複雑な機構を設ける必要がない。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の技術的思想の範囲内で適宜の変更が可能である。
例えば、本実施形態においては、トランスファーモールド法を利用した樹脂成形装置1(トランスファ方式の樹脂成形装置1)を例示したが、本発明はこれに限るものではなく、他の方式(例えば、コンプレッション方式等)を採用することも可能である。
また、本実施形態の樹脂成形装置1に用いた構成要素(供給モジュール100等)は一例であり、適宜着脱や交換することが可能である。例えば、樹脂成形モジュール200の個数を変更することが可能である。また、本実施形態の樹脂成形装置1に用いた構成要素(供給モジュール100等)の構成や動作は一例であり、適宜変更することが可能である。
また、本実施形態においては、2つのキャリア20(6つのリードフレーム10)を同時に搬送(搬入及び搬出)し、かつ樹脂封止する構成を例示したが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、キャリア20やリードフレーム10の個数は適宜変更することが可能である。
また、本実施形態においては、タブレット状の樹脂材料(樹脂タブレットT)を用いる例を示したが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、樹脂材料としては、タブレット状のものだけでなく、顆粒状、粉末状、液状など任意の形態のものを用いることが可能である。
また、本実施形態において示したリードフレーム10及びキャリア20の形状は一例であり、本発明はこれに限るものではない。すなわち、リードフレーム10及びキャリア20は、リードフレーム10を樹脂成形する際に互いに分離可能な形状(具体的には、リードフレーム10のみをキャビティブロック213に載せ、キャリア20を分離して下方へと落下させることができる形状)であればよい。
また、本実施形態において示した各種の位置決め部材(例えば、フレーム位置決めピン215等)、及び、位置決めのための貫通孔(例えば、リードフレーム10の第二位置決め孔12等)の配置や個数は一例であり、任意に変更することができる。
また、本実施形態においては、ローダ側キャリア位置決めピン154は、先細りに形成されたテーパ状のテーパ部154bを具備するものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、テーパ状に限らず、本体部154aに比べて外径が小さくなるように形成されるものであればよい。例えば、本体部154aに比べて外径の小さい円柱状(外径が一定となるような形状)に形成することも可能である。
また、本実施形態において示したローダ150及びアンローダ310の構成は一例であり、適宜変更することが可能である。例えば、ローダ150は、クランパ153を用いてキャリア20を支持するものとしたが、その他種々の方法(例えば、吸着等)によってキャリア20を支持することも可能である。
また、本実施形態においては、ローダ側キャリア位置決めピン154を成形型210に接触させて移動させることで、キャリア20の位置決めを解除する例を示したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば適宜の駆動源からの駆動力を用いてローダ側キャリア位置決めピン154を移動させ、キャリア20の位置決めを解除することも可能である。
また、本実施形態においては、回動するクランパ313によってキャリア20を下方から支持する例を示したが、キャリア20をより支持し易くなるように、下型210U(下型本体211の上面)に、クランパ313が入り込むことが可能な溝を設けることも可能である。これによって、クランパ313をキャリア20の下に挿入しやすくなり、ひいてはキャリア20を容易に支持することができる。
また、本実施形態においては、保持ピン21、ローダ側キャリア位置決めピン154、フレーム位置決めピン215、下型側キャリア位置決めピン216及びエジェクタピン217の断面形状を略円形状とした。本発明はこれに限るものではなく、これらのピンの断面形状を、例えば、略楕円形としたり、略三角形、略四角形等の略多角形としたりすることも可能である。
1 樹脂成形装置
10 リードフレーム
20 キャリア
22 第一位置決め孔
23 第二位置決め孔
150 ローダ
154 ローダ側キャリア位置決めピン
154a 本体部
154b テーパ部
210 成形型
210U 下型
211 下型本体
213 キャビティブロック
215 フレーム位置決めピン
310 アンローダ
313 クランパ

Claims (7)

  1. リードフレームを支持する支持部材を保持して成形型へ搬入する搬入工程と、
    前記リードフレームに対して樹脂成形する樹脂成形工程と、
    を含み、
    前記搬入工程では、前記リードフレームから前記支持部材を分離し、前記リードフレームを前記成形型に対して位置決めし、
    前記リードフレームを前記成形型へ搬入するための搬入機構には、前記支持部材の第一貫通孔に挿入されることで、前記支持部材の位置決めが可能な搬入機構側位置決め部材が設けられ、
    前記搬入機構側位置決め部材は、
    所定の外径を有し、前記第一貫通孔に位置することで前記支持部材の位置決めが可能な第一部分と、
    前記第一部分の外径に比べて小さい外径を有し、前記第一貫通孔に位置することで前記支持部材の位置決めを解除可能な第二部分と、
    を具備し、
    前記搬入工程では、前記搬入機構側位置決め部材を前記成形型に接触させて移動させることで、前記第二部分を前記第一貫通孔に位置させて、前記搬入機構に対する前記支持部材の位置決めを解除する、
    樹脂成形品の製造方法。
  2. リードフレームを支持する支持部材を保持して成形型へ搬入する搬入工程と、
    前記リードフレームに対して樹脂成形する樹脂成形工程と、
    を含み、
    前記搬入工程では、前記リードフレームから前記支持部材を分離し、前記リードフレームを前記成形型に対して位置決めし、
    前記搬入工程では、前記リードフレームを前記成形型の下型の上面に接触させた状態で、前記支持部材の保持を解除して、前記支持部材を前記下型に落下させることで、前記リードフレームから前記支持部材を分離する、
    樹脂成形品の製造方法。
  3. リードフレームを支持する支持部材を保持して成形型へ搬入する搬入工程と、
    前記リードフレームに対して樹脂成形する樹脂成形工程と、
    を含み、
    前記搬入工程では、前記リードフレームから前記支持部材を分離し、前記リードフレームを前記成形型に対して位置決めし、
    前記樹脂成形工程の後に、前記支持部材を前記成形型から上昇させて形成された隙間に、前記リードフレームを搬出するための搬出機構の支持部を挿入し、前記支持部によって前記支持部材を下方から支持し、前記支持部材と共に前記リードフレームを前記成形型から搬出する搬出工程をさらに含む、
    樹脂成形品の製造方法。
  4. リードフレームを支持する支持部材を保持して成形型へ搬入する搬入工程と、
    前記リードフレームに対して樹脂成形する樹脂成形工程と、
    を含み、
    前記搬入工程では、前記リードフレームから前記支持部材を分離し、前記リードフレームを前記成形型に対して位置決めし、
    前記樹脂成形工程では、前記リードフレームを前記成形型に対して位置決めする成形型側位置決め部材が、前記支持部材の第二貫通孔に挿入された状態とされる、
    樹脂成形品の製造方法。
  5. 成形型と、
    リードフレームを支持する支持部材を保持して前記成形型へ搬入する搬入機構と、
    を具備し、
    前記成形型は、
    前記リードフレームが載せられる第一載置部と、
    前記リードフレームから分離された前記支持部材が載せられる第二載置部と、
    を具備する、
    樹脂成形装置。
  6. 前記成形型は、前記支持部材から分離された前記リードフレームの位置決めが可能な成形型側位置決め部材を具備する、
    請求項5に記載の樹脂成形装置。
  7. 前記搬入機構には、前記支持部材の貫通孔に挿入されることで、前記支持部材の位置決めが可能な搬入機構側位置決め部材が設けられ、
    前記搬入機構側位置決め部材は、
    所定の外径を有し、前記貫通孔に位置することで前記支持部材の位置決めが可能な第一部分と、
    前記第一部分の外径に比べて小さい外径を有し、前記貫通孔に位置することで前記支持部材の位置決めを解除可能な第二部分と、
    を具備し、
    前記搬入機構は、前記搬入機構側位置決め部材を前記成形型に接触させて移動させることで、前記第二部分を前記貫通孔に位置させて、前記搬入機構に対する前記支持部材の位置決めを解除可能である、
    請求項5又は請求項6に記載の樹脂成形装置。
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