JPH0511531B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は熱可塑性樹脂の射出成形法に関するも
ので、熱可塑性樹脂の成形品を樹脂の歩留りよく
且つ高速で連続的に成形出来るようにした成形技
術に係る。

（従来の技術） 従来のプラスチツク成形法としては第８，９図
に示すシングルポツトトランスフアエンキヤプモ
ールド法が知られている。この方法は熱硬化性樹
脂を使用し、同熱硬化性樹脂を予備加熱した後金
型に設けたトランスフアポツトに入れ、ランナー
を介して170℃〜180℃に加熱された上金型と下金
型の分割面に形成したキヤビテイ内に充填させ、
熱硬化させるものである。熱硬化後金型を開いて
成形品、ランナ、カルを取り出し、その後金型内
をエアーブロー等でクリーニングして次の使用に
備えるものである。

これとは別に第１０，１１図に示すようにトラ
ンスフアポツトを独立して多数設け、多数のトラ
ンスフアポツトから同時に熱硬化樹脂を流し込む
マルチトランスフアポツト方式のトランスフア成
形法も知られている。

更に第１２図に示すようにホツパーに樹脂粉を
入れて加熱筒を加熱させながらその内部にあるス
クリユーによつて溶解させながら圧縮、攪拌、加
熱して逆止弁をこえて射出筒ノズル部から金型の
キヤビテイ内に射出させるホツトランナー方式の
射出成形法もある。

尚、第８〜１２図は前記した従来の成形法を示
す図面であつて、図中５０は注入用シリンダー、
５１はプランジヤ、５２は上型、５３はポツト、
５４は下型、５５は成形機可動プラテン、５６は
型締めシリンダー、５７は成形品、５８はランナ
ー、５９はカル、６０はマルチプランジヤ方式の
プランジヤ、６１は同方式のポツト、６２はホツ
トランナー方式のホツパー、６３はスクリユー、
６４は加熱筒、６５は逆止弁、６６は射出シリン
ダー、６７は射出筒ノズル、６８ほ固定側金型、
６９はホツトランナー、７０はノズルゲート、７
１は可動金型である。又、製品キヤビテイを有す
る中子板を上金型と下金型との間に脱着自在に取
付けた中金型を使つた成形方法が特開昭56−
16481号公報に開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の熱硬化性樹脂を使用したシングルポツト
トランスフアエンキヤツプモールド法では、樹脂
の硬化時間が長いこと及び上下金型から成形品を
脱型させる時間とその後の上下金型の後処理時間
が長くかかるため成形の一回のサイクルタイムが
３分糧かかり成形作業の高速化が難しいという問
題点がある。又熱硬化性樹脂を使用するのでラン
ナ、カル等の製品以外の部分に廃棄される多くの
樹脂が発生して樹脂の歩留りが悪いという欠点が
ある。

次に第１０，１１図に示す従来のマルチトラン
スフアポツト方式では上記の問題点、欠点のほか
にトランスフアポツトに投入される樹脂量のバラ
ツキが圧力、速度等の成形条件のバラツキとなつ
て成形品の品質、寸法のバラツキとなるという欠
点がある。

更に従来のホツトランナー方式の射出成形法で
はノズルゲートの射出圧が射出筒ノズルからの距
離によつて変化して、そのため成形品の寸法のバ
ラツキが発生するという欠点がある。特開昭56−
164814号公報開示の成形方法の中金型は、製品キ
ヤビテイを有する上下一対の中子板の２枚のプレ
ートから構成されるものであり、中子板へのラン
ナー・ゲートは下金型に形成されるものである。
その為、成型製品を替えるには、中子板だけでな
く下金型も交換せねばならないため、金型コスト
が嵩む。又、下金型のランナーの樹脂硬化部分を
取り除く工程が必要で、しかもランナー部分の樹
脂の硬化に時間がかかるため、成形サイクルタイ
ムが長くなるという問題点がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明はかかる従来の問題点、欠点を解決し、
成形のサイクルタイムを短縮して高速化し、又樹
脂の歩留りがよく且つバラツキがなく均一な成形
品が得られという優れた熱可塑性樹脂による射出
成形法を提供せんとするものである。

本発明の要旨は、 (1) 上下動する上金型と所要温度に温度調整され
た下金型との間に、成形物のキヤビテイを複数
形成した上下２枚の板状製品プレートと下金型
のノズルから注入される樹脂を製品プレートへ
流し込むランナープレートとを積層させた板状
中金型を脱着自在に装着し、板状中金型を上下
金型との間に締め付け合わせた後に、射出成形
機ノズルから送られる熱可塑性樹脂を下金型に
設けた複数のプランジヤーポツトを介して下金
型から板状中金型へ注入し、同中金型の製品プ
レートのキヤビテイに充填された熱可塑性樹脂
が温度低下してある程度硬化した段階で上金
型、下金型を離して板状中金型を取出して、次
の新しい板状中金型を上下金型間に装着すると
ともに樹脂を注入された板状中金型から樹脂成
形品を取り出す作業を並行に行うことにより高
速連続成形を可能としたことを特徴とする熱可
塑性樹脂による射出成形法 (2) 上金型の下方に板状中金型を脱着自在に支持
する支持枠を上金型ベースのレールガイドポス
トに昇降自在に吊下するとともに、レールガイ
ドポストを下方に貫通出来る構成とし、又ヒー
ターにより高温に温度調節される下金型マニホ
ールドにプランジヤーポツトとこれに連通した
ランナーとノズルとを一組として複数組所要位
置に設け、しかもこれらプランジヤーポツトを
互いに連通し、又ノズルにはノズル開閉ピンを
上下動自在に取付け、更に前記上金型側のレー
ルガイドポストが上金型と下金型の型締め位置
までくれば上記ノズル開閉ピンを下降させて下
金型のノズル口を解放させて樹脂を中金型へ注
出させるレールガイドポストとノズル開閉ピン
との連動機構を備え、しかも板状中金型が所要
形状のキヤビテイを形成した上下２枚の板状製
品プレートと下金型のノズルから注入される樹
脂を製品プレートへ流し込むランナープレート
とを積層させたことを特徴とする熱可塑性樹脂
の金型 にある。

（作用） 本発明では樹脂として熱可塑性樹脂を使用し、
しかも下金型を溶融温度以上の高温に温度調節し
ているので、下金型のプランジヤポツトからラン
ナー、ゲートを介して中金型へ注出して残された
ポツト、ランナー、ゲート部分の樹脂は常時溶融
温度以上に維持されて硬化することがない。従つ
てこれらポツト、ランナー、ノズルに残された樹
脂は次の成形のために利用され、成形後に廃棄さ
れる樹脂部分が大幅に減り、樹脂の歩留りを大き
く向上させた。更に成形品のキヤビテイを形成し
た金型を上、下金型とは別体で着脱自在としたこ
とにより、注金型に樹脂注入後温度が下降してあ
る程度硬化した段階で中金型を上下金型から取り
外し、中金型を新しいものと早く交換できると共
に取り外した中金型から成形品を取り出す工程を
射出成形工程と並行にできる様にして作業の効率
を高めている。及び中金型内の樹脂の硬化が熱可
塑性樹脂を使用したことで急速に行なわれること
とあいまつて一回成形のサイクルタイムを従来の
３分程度のものを30秒の約1/6程度に短縮できた。

請求の範囲第２項の発明（第２発明という）の
金型は、ノズルの開閉が上下金型の上下動と同期
させて行わせる構造としていることで、上記方法
の作用を達成出来る他、上金型、下金型の上下動
とノズル開閉ピンの動きを連動して自動化できる
ようにしている。

しかも、方法及び金型の発明に使用する板状中
金型は、２枚の製品プレートとランナープレート
とを積層させるものであり、ランナーは下金型に
ないので成型製品を替えるときは中金型のみを交
換すればよいので金型コストが大巾に廉価にでき
るとともに、ランナー部分の硬化樹脂が脱着自在
な中金型側にあり、下金型にないので下金型から
ランナー部分の硬化樹脂の除去作業が不要で、し
かもランナープレートのランナー通路が短いので
硬化時間が短く、成形サイクルタイムが短縮でき
る。又ランナープレートのランナー通路が短いの
で樹脂の歩留りもよい。

（実施例） 以下第１図〜第７図に示す実施例を持つて説明
する。

本実施例は熱可塑性樹脂としてPPSを使用した
半導体の封止成形の例で、中金型の上下の製品プ
レートの間に半導体リードフレームを挟みこんで
IC部分に樹脂をコートして封止するための封止
成形法の例である。

図中１は上金型、２は下金型、３は中金型、４
は成形機可動プラテン、５はエジエクタープレー
ト、６はリターンピン、７は中金型の芯合わせピ
ンである。

１０は上型ダイブロツク、１１は上型ベース、
１２はレールガイドポスト、１３は支持枠、１４
は同支持枠の中金型受段部、１５はスプリング、 ２０は250℃程度に加熱された下型ダイブロツ
ク、２１は370℃前後に加熱された温度調整され
たヒーター内蔵の下金本体であるマニホールド、
２２はプランジヤポツト、２３は同プランジヤポ
ツトの内径よりよや小さい外径を持つプランジヤ
ー、２４はランナー、２５はノズル口、２６はス
プリングで上方に付勢されて常時はノズル口２５
を閉鎖しているノズル開閉ピン、２７は射出機ノ
ズル、２８は逆止弁、２９はプランジヤポツトの
連通路、３０は上方製品プレート、３１は下方製
品プレート、３２はランナプレート、３３は製品
プレート３０，３１に設けたキヤビテイ、３４は
ランナプレート３２のランナー、３５はゲート、
３６は半導体リードフレーム、３７は封止成形物
である。

この実施例では上方下方の製品プレート３０，
３１の間に半導体リードフレーム３６をはさみこ
み、更に下方製品プレート３１の下にランナープ
レート３４を積層して板状中金型３を形成させ
る。この中金型３を上金型１の下方に設けた支持
枠１３の中金型受け段部１４に差しこむようにし
て装着する（第１図イ参照）。この中金型３の芯
合わせは下金型ダイブロツク２０の芯合わせピン
７によつてなされる。次に上金型全体を下降さ
せ、中金型３が下型ダイブロツク２０に接触し、
同下型ダイブロツクを押し下げてノズル口２５を
ランナプレート３２のランナ口に接続する。（第
１図ロ参照） その後上金型全体を下降させ、上型ダイブロツ
ク１０を中金型３に接触させ、中金型３を上金型
１の上金型ダイブロツク１０と下金型２の下型ダ
イブロツク２０との間にはさみこむ（第１図ハ参
照）。更に上型ベース１１を下降させればレール
ガイドポスト１２がリターンピン６を押し下げ、
同リターンピン６がエジエクタープレート５を押
し下げる。同エジエクタープレート５が下降すれ
ばノズル開閉ピン２６を押し下げ、下金型２のノ
ズル口２５を解放させる。これと同期してプラン
ジヤー２３が一斉に油圧シリンダー（図示せず）
によつて押し上げられて、複数あるプランジヤポ
ツト２２にためられた熱可塑性樹脂をポツトから
押し出して、ランナー２４、ノズル、解放された
ノズル口２５を介して中金型３のランナープレー
ト３２のランナー３４に注出させる（第１図ニ、
第７図参照）。

注出した熱可塑性樹脂はゲート３５を経て製品
プレート３０，３１のキヤビテイ３３に充填さ
れ、冷却されて硬化していくものである。

キヤビテイー３３内の熱可塑性樹脂がある程度
硬化した段階で上金型１、下金型２を前記の逆操
作で分離して、中金型３を取り出して新しい空の
キヤビテイーの中金型３を装着する。引きだされ
た中金型３は別作業場にて脱型され、次の使用の
準備にはいる。

成形したときに下金型２内のランナー２４、プ
ランジヤポツト２２、ノズル部に残つた樹脂は下
金型２が高温になつているので熱溶解したままで
次の射出成形の樹脂として使えるようになつてい
る。

又プランジヤポツト２２は互いに連通路２９に
よつて連絡しているので樹脂の過不足が樹脂の移
動によつて緩和され、均圧で均等充填を可能とし
て封止成形品の品質のバラツキ、不良品をなくし
ている。この例では成形の１サイクルを30秒でお
こなえた。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば熱可塑性樹脂を使
用したため硬化時間を大幅に短縮出来、しかもキ
ヤビテイのある中金型を上下金型と別体として脱
着自在としたので成形工程の１サイクルを従来の
１／６程度に大幅に短縮出来、成形作業の高速化を
可能とした。又ランナー、ポツト、ノズル等に残
された樹脂は溶融状態で次の使用に利用出来るの
で樹脂の歩留りが従来の65％程度から90％以上
（可塑性樹脂を使用しているので再使用できるた
め大巾に改善されている。）まで上場させること
ができた。又下金型にプランジヤーポツトを多数
設けてしかも互いに連通させることにより成形条
件のバラツキを押えて均一な品質の成形品を得る
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の射出成形法の成形行
程を示す説明図、第２図は同実施例の金型の要部
を示す一部断面図、第３図は下金型の樹脂注入状
態を示す説明図、第４図は下金型の樹脂注出状態
を示す説明図、第５図は下金型における樹脂の流
れを示す平面図、第６図は本発明の中金型の実施
例を示す分解斜視図、第７図は同中金型の積層状
態を示す説明図、第８図は従来のシングルポツト
トランスフアエンキヤプモールド法の成形機を示
す正面図、第９図は同方法による成形物の状態を
示す平面図、第１０図はマルチプランジヤ方式の
成形法を示す説明図、第１１図は同方法による成
形物の状態を示す平面図、第１２図はホツトラン
ナー方式の射出成形法を示す説明図である。 １：上金型、２：下金型、３：中金型、４：成
形機可動プラテン、５：エジエクタープレート、
６：リターンピン、７：芯合わせピン、１０：上
型ダイブロツク、１１：上型ベース、１２：レー
ルガイドポスト、１３：支持枠、１４：中金型受
段部、２０：下型ダイブロツク、２１：マニホー
ルド、２２：プランジヤーポツト、２３：プラン
ジヤ、２４：ランナー、２５：ノズル口、２６：
ノズル開閉ピン、２７：射出機ノズル、２８：逆
止弁、２９：連通路、３０：上方製品プレート、
３１：下方製品プレート、３２：ランナプレー
ト、３３：キヤビテイ、３４：ランナー、３５：
ゲート、３７：封止成形物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上下動する上金型と所要温度に温度調整され
   た下金型との間に、成形物のキヤビテイを複数形
   成した上下２枚の板状製品プレートと下金型のノ
   ズルから注入される樹脂を製品プレートへ流し込
   むランナープレートとを積層させた板状中金型を
   脱着自在に装着し、板状中金型を上下金型との間
   に締め付け合わせた後に、射出成形機ノズルから
   送られる熱可塑性樹脂を下金型に設けた複数のプ
   ランジヤーポツトを介して下金型から板状中金型
   へ注入し、同中金型の製品プレートのキヤビテイ
   に充填された熱可塑性樹脂が温度低下してある程
   度硬化した段階で上金型、下金型を離して板状中
   金型を取出して、次の新しい板状中金型を上下金
   型間に装着するとともに樹脂を注入された板状中
   金型から樹脂成形品を取り出す作業を並行に行う
   ことにより高速連続成形を可能としたことを特徴
   とする熱可塑性樹脂による射出成形法。 ２ 上金型の下方に板状中金型を脱着自在に支持
   する支持枠を上金型ベースのレールガイドポスト
   に昇降自在に吊下するとともに、レールガイドポ
   ストを下方に貫通出来る構成とし、又ヒーターに
   より高温に温度調節される下金型マニホールドに
   プランジヤーポツトとこれに連通したランナーと
   ノズルとを一組として複数組所要位置に設け、し
   かもこれらプランジヤーポツトを互いに連通し、
   又ノズルにはノズル開閉ピンを上下動自在に取付
   け、更に前記上金型側のレールガイドポストが上
   金型と下金型の型締め位置までくれば上記ノズル
   開閉ピンを下降させて下金型のノズル口を解放さ
   せて樹脂を中金型へ注出させるレールガイドポス
   トとノズル開閉ピンとの連動機構を備え、しかも
   板状中金型が所要形状のキヤビテイを形成した上
   下２枚の板状製品プレートと下金型のノズルから
   注入される樹脂を製品プレートへ流し込むランナ
   ープレートとを積層させたことを特徴とする熱可
   塑性樹脂の金型。