JPH05245883A - 離型力測定金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 離型時に成形品に加わる離型力を精度良く測
定でき，成形品の不良率を低下させることができる，離
型力測定金型を提供すること。 【構成】 キャビティ内の成形品８を離型させるエジェ
クタピン３とこれを挿通させたピン穴１０１と，離型力
測定器９７とを有し，エジェクタピン３の先端にはテー
パブロック３０を配設する。テーパブロック３０はキャ
ビティに向かって拡大する外接面３０１を有する。一
方，キャビティ側には，上記外接面３０１と面接触する
内接面１１を形成する。エジェクタピン３とピン穴１０
１との間には，両者間が接触しないクリアランスを設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，例えば樹脂成形品を成
形するに当たり，成形品とキャビティとの間の離型力を
測定することができる，離型力測定金型，特にエジェク
タピンの先端部の構造に関する。

【０００２】

【従来技術】例えば，ＩＣ（集積回路）チップを樹脂に
より封止する際には，図６に示すごとく，下型９１と上
型９２とを用い，両者の型面９１１と９２１とによって
形成されるキャビティ内に，ＩＣチップ８１をインサー
トし，該キャビティ内に封止用の樹脂を注入する。そし
て，樹脂が固化した後には，エジェクタピン９５を押し
上げてＩＣチップ８１とその周囲を封止する樹脂８３と
よりなる成形品８を離型する。

【０００３】ところで，上記成形品を離型する際には，
その離型力によって成形された樹脂８３の部分に樹脂ク
ラックが発生したり，その内部のＩＣチップ８１に欠陥
が発生し，成形品に不良品を生ずることがある。一般に
成形を長期間続けた場合，或いは金型の掃除後において
は，離型力が大きくなり，成形品の不良率が高くなる。
そこで，これに対処するため，離型力を測定，監視する
技術が提案されている（実公昭５６−４８５０８号公
報）。

【０００４】しかし，従来の金型においては上記図６に
示すごとく，下型９１のピン穴９１６とエジェクタピン
９５との間には，樹脂８３の流入を防止するため，殆ど
クリアランスを設けていない。そのため，上記離型力に
はピン穴９１６とエジェクタピン９５との間の摺動抵抗
力も含まれることになる。そこで，非成形時と成形時と
における離型力の差を算出して，真の離型力を測定する
方法が提案されている（特開昭５６−１４６７１３号公
報）。

【０００５】

【解決しようとする課題】しかしながら，摺動抵抗力
は，樹脂成形のショット毎におけるピン穴９１６とエジ
ェクタピン９５との間へのバリの侵入度合いによって変
化する。また，金型の温度によって，ピン穴９１６とエ
ジェクタピン９５との間の接触状態が変動し，摺動抵抗
力が変化する。

【０００６】そのため，これら摺動抵抗力の変化は離型
力の測定値に悪影響を与え，精度の良い離型力を測定す
ることが困難であった。また，そのため成形品の不良防
止効果も劣っている。本発明はかかる従来の問題点に鑑
み，離型時に成形品に加わる離型力を精度良く測定で
き，成形品の不良率を低下させることができる離型力測
定金型を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題の解決手段】本発明は，下型と上型とにより形成
されるキャビティと，該キャビティ内で成形された成形
品を離型させるエジェクタピンと，金型に設けられ上記
エジェクタピンを移動可能に挿通するピン穴と，上記離
型時の離型力をエジェクタピンに加わる力によって測定
する離型力測定器とよりなる離型力測定金型であって，
上記エジェクタピンの先端にはテーパブロックを配設し
てなると共に該テーパブロックは上記キャビティに向か
って拡大する外接面を有し，一方上記キャビティには上
記テーパブロックの外接面と面接触する内接面を有し，
かつエジェクタピンと上記ピン穴との間には両者が接触
しないクリアランスを設けてあることを特徴とする離型
力測定金型にある。

【０００８】本発明において，最も注目すべきことは，
エジェクタピンの先端にキャビティに向かって拡大する
外接面を有するテーパブロックを設け，一方キャビティ
には該テーパブロックの外接面と面接触する内接面を設
けたこと，及びエジェクタピンとピン穴との間には両者
が接触しないクリアランスを設けたことにある。

【０００９】上記テーパブロックの外接面は，エジェク
タピンの先端よりキャビティの方向に拡開するテーパ面
を形成している。該外接面は，直線状であっても，球面
状或いは弧状（図４，図５）であっても良い。一方，内
接面はエジェクタピンの先端部が挿通される部分に形成
され，上記外接面と面接触するテーパ面を有している。

【００１０】この面接触は，テーパブロックにおける外
接面の一部分において形成しても良く，外接面の全面に
おいて形成する必要はない。つまり，キャビティ内に注
入された樹脂が，ピン穴とエジェクタピンとの間に流入
することがないよう上記面接触を形成しておく（図２参
照）。テーパブロックの材質としては，金属，樹脂，セ
ラミックスなどがある。また，テーパブロックは，エジ
ェクタピンの先端に配設するが，テーパブロックはエジ
ェクタピンに一体的に形成しておくこと，或いは両者を
分離可能に配設しておくこともできる。

【００１１】また，エジェクタピンとピン穴との間に
は，両者が接触しないクリアランスを設ける。このクリ
アランスは，例えば０．５〜２．０ｍｍとする。また，
本発明の金型は，樹脂成形品用として特に効果が大きい
が，金属等の成形品にも用いることができる。

【００１２】

【作用及び効果】本発明においては，エジェクタピンの
先端にテーパブロックを配設し，該テーパブロックの外
接面とキャビティの上記内接面との間を面接触させてい
る。一方，キャビティ内に注入された成形品材料は，エ
ジェクタピンの方向に洩れ出そうとして，テーパブロッ
クの外接面と上記内接面との間に侵入する。しかし，こ
の樹脂は，両者の面接触部分で食い止められて固化し，
バリを生ずる程度である。それ故，エジェクタピンとピ
ン穴との間に大きなクリアランスを設けておくことがで
き，前記従来技術に示した両者間の摺動抵抗力をゼロに
することができる。

【００１３】また，上記外接面と内接面との間に発生し
た上記バリによる接着力は，離型力の中に含まれて測定
される。しかし，バリと外接面，内接面との接触面積
は，キャビティ内壁と接触する成形品の面積に比して僅
かである。そのため，バリの離型力は，全体の離型力に
比して極めて小さく，無視することができる。それ故，
精度良く離型力を測定できる。

【００１４】また，バリは，エアブロー等によりテーパ
ブロックの外接面から容易に除去できる。更にバリが上
記クリアランスに落下した場合でも，該クリアランスは
大きいので，両者間にバリが溜まることもない。そのた
め，常に摺動抵抗力をゼロにしておくことができ，これ
らが離型力の測定に悪影響を及ぼすことがない。 それ
故，成形品の不良率を低下させることもできる。したが
って，本発明によれば，離型時に成形品に加わる離型力
を精度良く測定でき，また成形品の不良率を低下させる
ことができる，離型力測定金型を提供することができ
る。

【００１５】

【実施例】

実施例１ 本発明の実施例にかかる離型力測定金型につき，図１〜
図４を用いて説明する。本例は，ＩＣチップの樹脂封止
に用いる金型に，本発明を適用したものである。本例の
金型は，図１〜３に示すごとく，下型１と上型２とによ
り形成されるキャビティと該キャビティ内で成形された
成形品８を離型させるエジェクタピン３と，下型１に設
けられ上記エジェクタピンを移動可能に挿通するピン穴
１０１とを有する。また，離型時の離型力をエジェクタ
ピンに加わる力によって測定する離型力測定器９７を有
する。

【００１６】上記エジェクタピン３の先端にはテーパブ
ロック３０を配設してなると共に該テーパブロック３０
は上記キャビティを形成する下型の型面１２に向かって
拡大する外接面３０１を有する。一方，上記型面１２に
は，上記テーパブロック３０の外接面３０１と面接触す
る内接面１１を有する。また，エジェクタピン３と上記
ピン穴１０１との間には，両者が接触しないクリアラン
ス１０３を有する。上記キャビティは，下型１の型板１
０上に設けた型面１２と，上型２の型板２３の下面に設
けた型面２４とにより形成される。このキャビティ内に
おいて成形品８が成形される。

【００１７】上記エジェクタピン３の上部には，テーパ
ブロック３０が一体的に形成されている。テーパブロッ
ク３０の外接面３０１は，図２，３に示すごとく，キャ
ビティに向かって拡開する直線状のテーパ面を有する。
図１に示すごとく，エジェクタピン３の先端部は，下型
の型板１０のピン穴１０１に挿入されており，エジェク
タピン３の下端部３３はエジェクタープレート１６に固
定されている。また，エジェクタピン３の中央部分は，
ガイド板１５のガイド穴１５１内に，大きいクリアラン
スを有して挿通されている。

【００１８】また，下型１のランナー１４に対しても，
同様にテーパブロック３０，エジェクタピン３が設けて
ある。上記エジェクタープレート１６の下部には，離型
及び離型力測定用のエジェクターロッド１８が移動可能
に挿通してある。更にエジェクターロッド１８には，ロ
ードセルを用いた離型力センサ９６が装着してある。該
離型力センサ９６は離型力測定器に電気的に連結してあ
る。また，上記上型２は，樹脂注入用のプランジャ２２
を有する。

【００１９】次に，作用効果につき説明する。即ち，Ｉ
Ｃチップ８１の周囲に樹脂８３を封止するに当たって
は，該ＩＣチップ８１を下型１の型面１２上にインサー
トする。次いで，上型２を下降させて，上型の型面２４
と下型の型面１２とテーパブロック３０の上面とによ
り，樹脂成形用のキャビティを形成する。

【００２０】次に，プランジャ２２を作動させてキャビ
ティ内に樹脂８３を注入する。樹脂８３は，ランナー１
４，ゲート１４１を通ってキャビティ内に入り，固化す
る。これにより，ＩＣチップ８１を樹脂８３により封止
してなる成形品８が成形される。その後，図１に示すご
とく，上型２を上昇させる。次に，成形品８を離型する
に当たってエジェクターロッド１８を油圧により押す。
これにより，エジェクタープレート１６を介してエジェ
クタピン３がキャビティ方向へ押される。そのため，エ
ジェクタピン３の先端のテーパブロック３０が，図３に
示すごとく成形品８を型面１２より離型させる。

【００２１】このとき，テーパブロック３の外接面３０
１及び型面１２下方の内接面１１上には，バリが発生し
ており，これらも離型される。そして，上記離型の際に
必要な離型力が，離型力センサ９６を介して，離型力測
定器９７により測定される。

【００２２】本例においては，上記樹脂８３の注入時
に，該樹脂８３がエジェクタピン３の方向に洩れ出そう
とする。しかし，樹脂８３はテーパブロックの外接面３
０１と上記内接面１１との間に侵入した際に，両者の面
接触部分で食い止められ，バリ８８を生ずる程度であ
る。そのため，エジェクタピン３とピン穴１０１との間
に大きなクリアランス１０３を設けておくことができ
る。そのため両者間の摺動抵抗力をゼロにすることがで
きる。

【００２３】また，外接面３０１と内接面１１との間に
発生したバリ８８による接着力は，離型力の中に含まれ
て測定される。しかし，バリ８８と外接面３０１，内接
面１１との間の接触面積は，成形品８とキャビティ内壁
との接触面積に比して僅かである。そのため，バリの離
型力は，全体の離型力に比して無視することができる。
それ故，精度良く離型力を測定できる。

【００２４】また，バリ８８はエアブロー等により容易
に除去できる。更に，上記クリアランス１０３内にバリ
８８が落下した場合でも，該クリアランスは大きいの
で，エジェクタピン３とピン穴１０１との間にバリが滞
留することもない。そのため，摺動抵抗力を常にゼロに
保つことができ，離型力測定に悪影響を与えることもな
い。また，そのため，成形品の不良率を低下させること
もできる。

【００２５】実施例２ 本例は，図４に示すごとく，テーパブロック３０の外接
面３０３を球面状のテーパ面としたものである。このと
き，外接面３０３における型面１２との接触角θは９０
°（直角）よりも小さくしてある。その他は，実施例１
と同様である。本例においても，実施例１と同様の効果
を得ることができる。

【００２６】実施例３ 本例は，図５に示すごとく，テーパブロック３０の外接
面３０４を弧状に形成したものである。その他は，実施
例２と同様である。本例においても，実施例２と同様の
効果を得ることができる。

【００２７】実施例４ 本例は，実施例１において，テーパブロック３０をエジ
ェクタピン３と別体に構成したものである（図示略）。
本例においては，上型を下降させる前に，下型１の内接
面１１上にテーパブロック３０を入れておく。その他は
実施例１と同様である。本例においても，実施例１と同
様の効果を得ることができる。

【００２８】なお，上例においては，いずれも下型１に
テーパブロック３０，エジェクタピン３を配設した例を
示したが，これらは上型に配設して，上型における離型
力を測定することもできる。また，上例では，全てのエ
ジェクタピン３の先端にテーパブロック３を設けたが，
離型時にＩＣチップ８１の内部に欠陥を生じ易いキャビ
ティの部分のみに，これらを設けて，その部分の離型力
を測定するよう構成することもできる。

【００２９】更に，テーパブロック３０は，樹脂により
構成しておくこともできる。この様な樹脂テーパブロッ
クを製造する場合には，下型１の型板１０にテーパブロ
ックの形をしたキャビティを形成し，ＩＣチップを樹脂
により封止するとともに，このキャビティから樹脂テー
パブロックを得る方法を採ることができる。これによ
り，樹脂テーパブロックを予め用意しておく必要がなく
なり，省スペース，コストダウンの効果を得ることがで
きる。また，離型力は，上記ロードセルの外，ひずみゲ
ージ，エジェクターロッド作動油圧等によって検出する
こともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における離型力測定金型の断面図。

【図２】実施例１における成形品及びテーパブロックの
要部断面図。

【図３】実施例１における成形品離型時の説明図。

【図４】実施例２における成形品及びテーパブロックの
要部断面図。

【図５】実施例３における成形品及びテーパブロックの
要部断面図。

【図６】従来例における離型力測定金型の断面図。

【符号の説明】

１．．．下型， １０．．．型板， １０１．．．ピン穴， １１．．．内接面， １２．．．型面， １６．．．エジェクタープレート， ２．．．上型， ２４．．．型面， ３．．．エジェクタピン， ３０．．．テーパブロック， ３０１．．．外接面， ８．．．成形品， ８３．．．樹脂， ８８．．．バリ，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｌ 31:34 4Ｆ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下型と上型とにより形成されるキャビテ
   ィと，該キャビティ内で成形された成形品を離型させる
   エジェクタピンと，金型に設けられ上記エジェクタピン
   を移動可能に挿通するピン穴と，上記離型時の離型力を
   エジェクタピンに加わる力によって測定する離型力測定
   器とよりなる離型力測定金型であって，上記エジェクタ
   ピンの先端にはテーパブロックを配設してなると共に該
   テーパブロックは上記キャビティに向かって拡大する外
   接面を有し，一方上記キャビティには上記テーパブロッ
   クの外接面と面接触する内接面を有し，かつエジェクタ
   ピンと上記ピン穴との間には両者が接触しないクリアラ
   ンスを設けてあることを特徴とする離型力測定金型。