JPH04247923A - 金型の温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱手段を備えた金型
の温度制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の温度制御装置としては、加
熱手段を備えた金型内の所定位置に熱電対等の温度検出
器を設け、同温度検出器の検出温度が所定温度以下のと
き前記加熱手段に通電させ所定温度以上になったとき前
記加熱手段の通電を停止させるようにしたものがある。 かかる金型の温度制御装置は、一例としてヒ―タ―を内
蔵した金型内に熱硬化性エポキシ樹脂を射出させて集積
回路等を封止するトランスファモ―ルドプレス装置にお
ける金型の加熱制御に用いられている（例えば、特開昭
６０―４２０２１号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記金型の温度制御装
置においては、温度検出器が断線した場合その事実が直
ちに警報されるようになってはいるものの、温度検出器
が断線はしていないが検出機能が劣化すると実際の加熱
温度より低くあるいは高く検出することになる。このよ
うな場合、例えば集積回路等を封止するためのトランス
ファ−モ−ルドプレス装置においては上金型と下金型を
独立して温度制御しており、各々の金型の温度調節をし
た後組み合わせて使用するため、上下の金型の一方の温
度検出器に上記のような異常があると両者間に大きな温
度差が生じ、熱膨張差によって両者がうまく合わず、ガ
イドピン，エジェクタ−ピン等のかじり、セットボルト
の折れ等により金型を破損する場合がある。また、ヒ―
タ―が正常であるにもかかわらず金型の温度が上昇しな
くなる場合もある。本発明の目的は、上記した問題に対
処するために、温度検出器の検出機能を常時監視し、温
度検出器自体の検出機能が劣化したときに警報を発して
、金型の加熱を的確に管理し得る金型の温度制御装置を
提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の金型の温度制御
装置の特徴は、加熱手段２を備えた金型１内の所定位置
に温度検出器３を設け、温度検出器３の検出温度が所定
温度以下のとき加熱手段２に通電させ所定温度以上にな
ったとき加熱手段２への通電を停止させるように制御す
る金型の温度制御装置において、金型１内にて温度検出
器３から所定間隔離れた位置に設けた第２の温度検出器
４と、金型１内にて両温度検出器３，４間に生じる適正
な温度分布に基づく所定の温度差を予め記憶する温度差
記憶手段６と、両温度検出器３，４により検出される現
実の温度差を算出する温度差算出手段５と、温度差記憶
手段６から付与される所定の温度差と温度差算出手段５
から付与される現実の温度差を比較する比較手段７と、
比較手段７にて現実の温度差が所定の温度差より大きい
と判定されたとき警報を発生する警報手段８を設けたこ
とにある。

【０００５】

【作用】以上のように構成した金型温度制御装置におい
ては、金型１が加熱手段２により加熱された状態で金型
１内の所定位置の温度が温度検出器３により検出され、
同温度検出器３から所定間隔離れた位置の温度が第２の
温度検出器４により検出される。両温度検出器３，４の
検出結果に基づいて温度差算出手段５が両温度検出器３
，４の現実の温度差を算出する。次に、比較手段７が温
度差算出手段５から付与される現実の温度差と、予め温
度差記憶手段６に記憶された両温度検出器３，４間に生
じる適正な温度分布に基づく所定の温度差とを比較する
。比較手段７による比較の結果、現実の温度差が所定の
温度差より大きくなったとき警報手段８はいずれかの温
度検出器が異常であるとの警報を発する。

【０００６】

【発明の効果】このように、金型１内にて所定間隔離れ
た位置に設けた温度検出器３と第２の温度検出器４の現
実の温度差が所定の温度差より大きくなったときには、
警報手段８によりいずれかの温度検出器が異常であると
の警報が発せられるので、温度検出器の不良を速やかに
知ることができ、金型１の加熱状態を常に的確に管理す
ることができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面により
説明する。図２は、本発明に係る金型温度制御装置を適
用したトランスファモ―ルドプレス装置の金型Ｋを示し
ている。金型Ｋは上型１０と下型２０とからなり、上型
１０は上部の断熱板１１部分にて図示しないプレス機構
のシリンダに取り付けられて上下方向に移動可能になっ
ており、下型２０は下部の断熱板２１部分にてトランス
ファモ―ルドプレス装置の固定台Ｚに取り付けられてい
る。上型１０の下面には上型１０の一部をなす上部ダイ
１２がボルトＭ１により取り付けられており、下型２０
の上面には下型２０の一部をなす下部ダイ２２がボルト
Ｍ２により取り付けられている。上部ダイ１２の四隅に
はガイド穴（図示しない）が設けられており、下部ダイ
２２の四隅には上部ダイ１２のガイド穴に合わせてガイ
ドピン（図示しない）が設けられており、金型Ｋは、ガ
イド穴とガイドピンにて位置合わせされ、プレス機構に
よりプレスされて型締めされるようになっている。また
、上部ダイ１２と下部ダイ２２の合わせ面部分にはＩＣ
リ―ドフレ―ムの形状に合わせて複数のキャビティＣｖ
が形成されており、キャビティＣｖの上側及び下側には
上型１０および下型２０を貫通してエジェクタピン１４
，２４が設けられている。さらに、上部ダイ１２と下部
ダイ２２の合わせ面部分にはランナ―Ｒｎ　が形成され
ている。上型１０の中心部には上下方向に貫通して円筒
空間を形成するポット１５が設けられている。ポット１
５上にはポット１５内に同軸的に挿入されるプランジャ
１６が設けられている。また、上部ダイ１２の上方およ
び下部ダイ２２の下方には複数のヒ―タ―Ｈ１およびＨ
２が埋設されており、本発明による金型の温度制御装置
の制御下にて上型１０および下型２０を所定の使用温度
Ｔｕ　＝１７５℃に加熱する。

【０００８】このように構成された金型Ｋにおいては、
キャビティＣｖ　にＩＣチップ等の組み付けられたリ―
ドフレ―ム（図示省略）がセットされ、上型１０と下型
２０が型締めされた状態で、ポット１５にタブレット状
の樹脂が挿入され、この樹脂が加熱された金型Ｋの熱で
溶かされ、プランジャ１６によって下方に向けて圧送さ
れ、ランナ―Ｒｎを通ってキャビティＣｖ内に注入され
る。注入された樹脂が硬化した後、プレス機構により型
離しされ、同時に上型１０及び下型２０に付着したモ―
ルド品がエジェクタピン１４，２４により型から取り出
される。

【０００９】本発明による金型の温度制御装置は、図２
および図３に示すように、熱電対１３ａ，１３ｂ，２３
ｃ，２３ｄ、操作パネル３０、警報器Ｖ１，Ｖ２、表示
装置Ｗとマイクロコンピュ―タ４０を備えている。各一
対の熱電対１３ａ，１３ｂと２３ｃ，２３ｄは、図２に
示すように、上型１０のヒ―タ―埋設部分の左右方向の
中央位置Ａ及びその右側の所定間隔離れた位置Ｂ、下型
２０のヒ―タ―埋設部分の左右方向の中央位置Ｃ及びそ
の右側の所定間隔離れた位置Ｄに埋設され、金型Ｋの各
位置Ａ〜Ｄの加熱温度を表すアナログ電気信号を出力す
る。ここで、中央に位置する熱電対１３ａおよび熱電対
２３ｃは上型１０および下型２０を所定の使用温度Ｔｕ
　＝１７５℃に維持するための温度制御用熱電対である
。 一方、右側に位置する熱電対１３ｂおよび熱電対２３ｄ
は、熱電対１３ａと熱電対１３ｂおよび熱電対２３ｃと
熱電対２３ｄ間の現実の温度差が金型Ｋ内の予め知られ
ている適正な温度分布に基づく各位置ＡとＢおよびＣと
Ｄの所定の温度差２０℃より大きくなったとき、いづれ
かの熱電対の検出機能が劣化していることを検知するた
めに用いられる監視用熱電対である。なお、本実施例に
おいては温度検出器として熱電対を用いるようにしたが
、例えば半導体式の温度検出器等他の形式の温度検出器
を用いても良い。また、各熱電対１３ａ，１３ｂ，２３
ｃ，２３ｄの配設位置は、上記した例に限らず検知の基
準となる所定の温度差が得られる位置であれば他の位置
であっても良い。

【００１０】操作パネル３０は、マイクロコンピュ―タ
４０への通電を開始する電源スイッチ（図示せず）およ
び温度測定位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおける既知の温度分布
に基づく温度ＴＡ０，ＴＢ０，ＴＣ０，ＴＤ０をマイク
ロコンピュ―タへ入力する設定入力手段（図示せず）を
備えている。警報器Ｖ１，Ｖ２は、各熱電対の異常を音
響により知らせるブザ―である。ただし、警報器として
はブザ―に限るものではなく、人の五感に作用する手段
により外部に知らせるものであればよい。表示装置Ｗは
、金型の加熱温度、熱電対の異常等を画面により表示す
るものである。

【００１１】マイクロコンピュ―タ４０は、バス４０ａ
にそれぞれ接続されたＲＯＭ４０ｂ，ＣＰＵ４０ｃ，Ｒ
ＡＭ４０ｄ，入力インタフィ―ス４０ｅ及び出力インタ
―フェ―ス４０ｆからなる。ＲＯＭ４０ｂは、図４と図
５に示すフロ―チャ―トに対応したプログラムを記憶し
、ＣＰＵ４０ｃは同プログラムの実行を操作パネル３０
に設けた電源スイッチの閉成に応答して開始し、ＲＡＭ
４０ｄは同プログラムの実行に必要な変数デ―タを一時
的に記憶するものである。

【００１２】入力インタフィ―ス４０ｅには、熱電対１
３ａ〜２３ｄがＡ／Ｄ変換器４１ａ〜４１ｄを介して接
続され、また操作パネル３０の電源スイッチ及び設定入
力手段が直接接続されている。Ａ／Ｄ変換器４１ａ〜４
１ｄは各熱電対１３ａ〜２３ｄからのアナログ電気信号
をディジタル変換して入力インタフィ―ス４０ｅに供給
するものである。出力インタ―フェ―ス４０ｆには、ヒ
―タ―Ｈ１，　Ｈ２、警報器Ｖ１，Ｖ２、表示装置Ｗが
各駆動回路４２ａ〜４２ｅを介して接続されている。各
駆動回路４２ａ〜４２ｅはマイクロコンピュ―タ４０か
らの駆動信号に応じてヒ―タ―Ｈ１，Ｈ２、警報器Ｖ１
，Ｖ２、表示装置Ｗ等の通電を制御する。

【００１３】次に上記のように構成した実施例の動作を
説明する。操作パネル３０に設けた電源スイッチが閉成
されるとＣＰＵ４０ｃは図４のステップ１００にてプロ
グラムの実行を開始する。ステップ１０１にて金型Ｋの
既知の温度分布により知られる金型の各位置Ａ，Ｂ，Ｃ
，Ｄにおける温度ＴＡ０，ＴＢ０，ＴＣ０，ＴＤ０およ
び金型の使用温度Ｔｕ　＝１７５℃が設定入力手段によ
り設定され、ＣＰＵ４０ｃはこれら設定値を入力しＲＯ
Ｍ４０ｂに記憶させる。ステップ１０２にてＣＰＵ４０
ｃは、熱電対１３ａ〜２３ｄの検出値ＴＡ，ＴＢ，ＴＣ
，ＴＤ　を入力する。次に、ＣＰＵ４０ｃはステップ１
０３にてヒ―タ―Ｈ１，Ｈ２　のオン信号を発生し、駆
動回路４２ａ，４２ｂに出力する。駆動回路４２ａ，４
２ｂはヒ―タ―Ｈ１，Ｈ２への通電を開始し、金型Ｋの
加熱が行われる。

【００１４】かかるステップ１０１〜１０３からなる初
期設定処理後、ＣＰＵ４０ｃはステップ１０４，１０５
の上型および下型温度制御ル―チンからなる循環処理を
実行し続ける。これらの温度制御ル―チンの処理により
、上型１０および下型２０が所定の使用温度Ｔｕ　に加
熱されると共に上型１０および下型２０に埋設した熱電
対１３ａ，１３ｂ及び２３ｃ，２３ｄの検出機能の劣化
の有無について監視が行われる。この温度制御は上型１
０，下型２０にてそれぞれ同様に行われるので、ここで
は上型温度制御ル―チンの処理のみについて説明し、下
型温度制御ル―チンの処理の説明は省略する。

【００１５】図５は上型温度制御ル―チンの処理を詳細
に示すもので、ステップ１１０にてプログラムの実行が
開始され、ステップ１１１にて熱電対１３ａ，１３ｂに
より検出される現実の温度差｜ＴＡ−ＴＢ｜すなわち上
型の熱電対埋設位置Ａ，Ｂの温度差が、既知の温度分布
に基づく位置Ａ，Ｂの所定の温度差｜ＴＡ０−ＴＢ０｜
＝２０℃以下か否かが判定される。２０℃以下の場合は
各熱電対１３ａ，１３ｂは正常であり、ＣＰＵ４０ｃは
「ＹＥＳ」との判定の下にプログラムをステップ１１５
に進める。ここで、｜ＴＡ−ＴＢ｜が２０℃以上の場合
はいずれかの熱電対が異常であることを示しており、Ｃ
ＰＵ４０ｃは「Ｎ０」との判定の下にプログラムをステ
ップ１１２に進め警報信号を発生し、出力インタ―フェ
―ス４０ｆを介して駆動回路４２ｃ，４２ｅへ出力する
。駆動回路４２ｃは、警報器Ｖ１　を駆動しブザ―音に
より熱電対の異常を知らせる。また、駆動回路４２ｅは
、表示装置Ｗの画面に熱電対異常の情報を表示する。さ
らにＣＰＵ４０ｃは、ステップ１１３にてヒ―タ―Ｈ１
　のオフ信号を発生し、駆動回路４２ａへ出力する。駆
動回路４２ａは、ヒ―タ―Ｈ１　への通電を停止させ、
その後、ＣＰＵ４０ｃはプログラムをステップ１１４に
移行させてその実行を終了する。

【００１６】このように、ステップ１１１の判定機構を
設けたことにより、熱電対１３ａが実際の温度より低い
値を表示する場合に、ヒ―タ―Ｈ１　が上型１０を加熱
し続けることによる上型１０のオ―バ―ヒ―トという事
態を回避し、ガイドピン，エジェクタ―ピン等のかじり
、セットボルトの折れ等による金型の破損を未然に防止
することができる。また、熱電対１３ａが実際の温度よ
り高い値を示す場合には、熱電対が使用温度１７５℃を
検出しているにもかかわらず上型１０の実際の温度が１
７５℃より低い状態でヒ―タ―Ｈ１　への通電が停止さ
れ、上型１０の温度がいつまでも使用温度に達しないと
いう事態を回避し、金型の温度異常警報を続発する不都
合をなくすことができる。

【００１７】一方、｜ＴＡ−ＴＢ｜が２０℃以下の場合
は、ＣＰＵ４０ｃはステップ１１５にて上型１０の温度
が使用温度１７５℃＋△Ｔ以上か否かを判定する。上型
温度が１７５℃＋△Ｔ以上にならば、ＣＰＵ４０ｃは「
ＹＥＳ」との判定の下にプログラムをステップ１１６に
移行させ、ヒ―タ―Ｈ１　のオフ信号を発生し駆動回路
４２ａに出力する。駆動回路４２ａはヒ―タ―Ｈ１への
通電を停止させる。そして、ＣＰＵ４０ｃはステップ１
１９にてプログラムをメインル―チンに戻す。

【００１８】上型温度が１７５℃＋△Ｔ以下ならば、Ｃ
ＰＵ４０ｃはステップ１１５にて「ＮＯ」との判定の下
にプログラムをステップ１１７に移行させ、上型温度が
１７５℃−△Ｔ以下か否かの判定を行う。上型温度が１
７５℃−△Ｔ以下であれば、ＣＰＵ４０ｃはステップ１
１７にて「ＹＥＳ」との判定の下に、プログラムをステ
ップ１１８へ移行させ、ヒ―タ―Ｈ１　のオン信号を発
生し、駆動回路４２ａに出力する。駆動回路４２ａは、
ヒ―タ―Ｈ１　への通電を開始し上型１０の加熱を開始
させる。その後、ＣＰＵ４０ｃは、プログラムをステッ
プ１１９に移行させてメインル―チンに戻す。上型温度
が１７５℃−△Ｔ以上ならば、ＣＰＵ４０ｃはステップ
１１７にて「ＮＯ」との判定の下に直ちにプログラムを
ステップ１１９に移行させてメインル―チンに戻す。以
後、ＣＰＵ４０ｃはステップ１０４，１０５の循環処理
を実行し続け、金型Ｋの温度制御と熱電対１３ａ，１３
ｂの検出機能の監視を続ける。なお、ステップ１１５に
て１７５℃＋△Ｔ、ステップ１１７にて１７５℃−△Ｔ
とした理由は、上型１０の温度が１７５℃前後において
ヒ―タ―Ｈ１のオンオフが頻繁に繰り返されることによ
り、ヒ―タ―Ｈ１及び駆動回路４２ａが劣化するという
事態を避けるためである

【００１９】なお、上記実施例においては、本発明によ
る金型の温度制御装置が集積回路等を樹脂モ―ルドする
トランスファモ―ルドプレス装置の金型の温度制御用に
用いられた場合について説明したが、この金型の温度制
御装置は他の射出成形用金型等の温度制御用としても用
いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】特許請求の範囲に記載した本発明の構成に対応
するクレ―ム対応図である。

【図２】本発明を適用したトランスファ―モ―ルドプレ
ス用金型の概略断面図である。

【図３】本発明による金型の温度制御装置の電気回路図
である。

【図４】図３のマイクロコンピュ―タにて実行されるプ
ログラムのフロ―チャ―トである。

【図５】図３のマイクロコンピュ―タにて実行されるプ
ログラム（上型温度制御ル―チン）のフロ―チャ―トで
ある。

【符号の説明】

１３ａ，１３ｂ，２３ｃ，２３ｄ…熱電対、４０…マイ
クロコンピュ―タ、Ｈ１，Ｈ２…ヒ―タ―、Ｖ１，Ｖ２
…警報器、Ｗ…表示装置、Ｋ…金型。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　加熱手段を備えた金型内の所定位置に
   温度検出器を設け、同温度検出器の検出温度が所定温度
   以下のとき前記加熱手段に通電させ所定温度以上になっ
   たとき前記加熱手段への通電を停止させるように制御す
   る金型の温度制御装置において、前記金型内にて前記温
   度検出器から所定間隔離れた位置に設けた第２の温度検
   出器と、前記金型内にて前記両温度検出器間に生じる適
   正な温度分布に基づく所定の温度差を予め記憶する温度
   差記憶手段と、前記両温度検出器により検出される現実
   の温度差を算出する温度差算出手段と、前記温度差記憶
   手段から付与される所定の温度差と前記温度差算出手段
   から付与される現実の温度差を比較する比較手段と、同
   比較手段にて現実の温度差が前記所定の温度差より大き
   いと判定されたとき警報を発生する警報手段を設けたこ
   とを特徴とする金型の温度制御装置。