JPH05413U - ワーク加熱注型治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワーク加熱注型治具に関し、予熱オーブン内
へのワークの出し入れの手間を不要とし、また吐出時に
おけるワークの温度降下をなくして、均一かつ良好な仕
上り状態で樹脂封止を行うことを目的とする。 【構成】 複数のワーク収納用凹部１２を設けた治具Ａ
と、該治具Ａに着脱自在に結合される治具Ｂとからな
り、該治具Ｂには、治具Ａに収納された複数のワーク５
をその下方から均一に加熱するプレート状のヒータ２２
がホットプレート２１に配設される。なお３は樹脂材料
４の吐出装置を示す。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はワーク内に樹脂封止材を注型充填し硬化させるためのワーク加熱注型 治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に樹脂材料を注型し硬化した後のワークにおいて、樹脂中に気泡（空気の 封じ込め）があったり、ブローホール（外部表面まで貫通した空気の通り抜け孔 ）が生じたりすると、その個所の耐湿性が損なわれるため、かかる樹脂封止材を 充填するにあたっては、上記気泡やブローホールを生じさせないようにする必要 がある。

【０００３】 そしてかかる気泡やブローホールをなくす手法として、従来より次のような対 策が考えられている。 (1) ワークをオーブンで予め加熱しておき、取出し直後に樹脂材料を注入する 。 (2) 樹脂材料自体を加熱し、粘度を落した状態で注入する。 (3) 樹脂材料を注入した後、ワークをオーブンに入れて段階的に昇温して行き （泡抜きのための加熱を行い）、樹脂の硬化しない程度の温度で一定時間放置し てエア抜きをし、そのあと本硬化させる（所謂ステップキュア）。 (4) ワーク全体を真空にし、その条件のまま注入し、そのあと常圧に戻して本 硬化させる（所謂真空注型）。

【０００４】 しかしながら上記従来技術にはそれぞれ次のような問題点を有している。先ず 上記(1) は泡抜きを行う場合における最もやり易い手法であるが、ワークをオー ブンに出し入れする手間を要するとともに、オーブン取出し直後から放冷が始ま るため、吐出（材料注入）に時間のかかるワークや、多数のワークを一度に注入 していく場合には、その注入の開始時点と終了間際の時点とでかなりの温度差を 生じ、仕上り状態を均一にすることができないという問題点がある。

【０００５】 すなわち図４は上記従来技術(1) によって樹脂封止材を注型硬化する場合の工 程図を示すもので、先ず(a) で複数のワークを治具にセット（固定）し、(b) で 該ワークをセットした治具を予熱オーブンに入れ、(c) でワークを該予熱オーブ ン中で加熱し、(d) で該加熱したワークを治具ごと該予熱オーブンから出し、(e ) で該加熱したワークを吐出装置の下方にセットして、(f) で該加熱したワーク に樹脂材料（液体）を注入（吐出）し（この場合、該ワークに均一に樹脂材料を 注入するために該吐出装置をワークに沿って移動させる）、その後(g) で該ワー クを治具ごと再びオーブンに入れて樹脂材料の本硬化が行われる。

【０００６】 しかしながらこの場合上記(b) および(d) に示されるようにワークを予熱オー ブンに出し入れする手間を要し、更に上記(e) の段階で予熱されたワークを吐出 装置にセットした時点からワークの冷却が始まるため、吐出開始時点と吐出終了 間際の時点とではワークに温度差を生じ、仕上り状態を均一にすることができな い。すなわち吐出開始時点では予熱されたワークの温度が高いため、樹脂材料（ 液体）の粘度が低下しておりしたがってワーク内への樹脂のまわり込みがよく十 分に泡抜きを行うことができるが、吐出終了近くになると該ワークの温度が低下 してくるため、該樹脂材料の粘度が高くなってワーク内への樹脂のまわり込みが 不十分となって空気が溜り易くなり、本硬化の際にこのような空気が膨張して内 部に生ずる気泡やブローホール（空気が通り抜けて外部表面まで貫通した孔）が 残った状態で硬化し、結局十分な泡抜きがされないままで仕上ることになる。

【０００７】 次に上記従来技術(2) においては、注入する樹脂材料自体を加熱するため、材 料の可使時間を短くし、液（材料）の温度による劣化も考慮しなければならなく なる。また吐出前の液を加熱するため、吐出装置における液の収容部がヒータ装 置を付加させるために大型となり、したがって吐出装置を移動させながら吐出す るのが困難となる。また上記従来技術(3) のステップキュアによってはエア抜き 効果があまりなく、また材料注入後オーブンに入れて段階的に昇温して行くため 、通常の硬化時間より長くオーブンに入れておく必要があり工数が多くかかる。 更に上記従来技術(4) では減圧のための設備が必要となり、また減圧→真空吐出 →常圧戻しの工程が余分に必要となり、更に減圧するとまずい部品も一部あり（ 例えば電解コンデンサなど空気が封じ込められている部品など）、ワークの構成 をよく調べる必要があるなどの問題点がある。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

本考案はかかる課題を解決するためになされたもので、上記従来技術(1) にお けるワークの加熱を、上記従来技術(1) におけるように予熱オーブンの使用によ ることなく、治具自体を改良することによって行うようにし、これによって上記 従来技術(1) におけるような予熱オーブン内へのワークの出し入れの手間を不要 とし、更に材料吐出時におけるワークの温度降下（温度むら）をもなくすことに より、操作工程を簡易化し、しかもその仕上り状態が良好で（すなわち気泡やブ ローホールがなく）かつ均一なものとすることができるようにしたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

かかる課題を解決するために本考案によれば、複数のワーク収納用凹部を設け た第１の治具と、該第１の治具に着脱自在に結合される第２の治具とからなり、 該第２の治具には該第１の治具に収納された複数のワークをその下方から加熱す るプレート状のヒータが配設されていることを特徴とするワーク加熱注型治具が 提供される。

【００１０】

【作用】

上記構成によれば、該第１の治具に収納された複数のワークが、該第２の治具 に配設されたプレート状のヒータにより加熱保温されている間に材料の吐出がな されるため、吐出工程中にワーク温度が降下することがなく、所望の温度に維持 した状態で上記吐出がなされることになり、したがってその仕上り状態を良好か つ均一なものとすることができる。

【００１１】

【実施例】

図１は本考案の１実施例としてのワーク加熱注型治具の構成を示すもので、該 加熱注型治具は、複数のワークを配置収納するための治具Ａと、該治具Ａに収納 されたワークを加熱保温するためのヒータをそなえた治具Ｂとにより構成される 。なお該治具Ａと治具Ｂとは、両者を嵌合することにより（図中１３、および２ ４の部分で）、着脱自在に結合される。

【００１２】 該治具Ａにおいて、１１はその治具本体でアルミニウム等の熱伝導性のよい金 属で作られる。１２は該本体１１に設けられたワーク収納用の凹部で、該図中に はその左右方向に５個１列に設けられているが、実際には該左右方向と直角な方 向（したがって紙面の表裏方向）に亘って複数列設けられている（すなわちその 上面からみた場合、ＸおよびＹ方向に亘って例えば５×４個設けられている）。 １３は該治具Ａを治具Ｂに設けられた円柱状の結合部２４に嵌合して両治具を結 合するために該治具Ａに設けられた凹部、１４は該ワーク収納用凹部１２の１内 側面にワーク５を引寄せて固定するためのステンレス板製の曲げクッションを利 用した当てピンで、これにより該ワーク５が該凹部１２に着脱自在に収納固定さ れる。なお１５は取っ手を示している。

【００１３】 一方該治具Ｂにおいて、２１はその治具本体をなすホットプレートで、アルミ ニウム等の熱伝導性のよい金属で作られる。２２は該ホットプレート２１内に配 設されたプレート状のヒータで、該治具Ａに収納された複数の（例えば上述した ように５×４個の）ワーク５を全体に亘って均一に加熱あるいは保温できるよう に、該ホットプレート２１の面全体に亘って例えば波状に配線される。２３は、 上述したように該治具Ｂに設けられた円柱状の結合部（例えばアルミニウムで形 成される）２４内に配設された芯状のヒータ（シーズヒータ）で、該芯状のヒー タ２３とプレート状のヒータ２２とは例えば図２に示されるように電気接続され る。ここで該芯状のヒータ（シーズヒータ）２３を有する円柱状の結合部２４は 、上記図１に示されるように、治具Ａにおける互に隣接する各ワーク収納用凹部 １２，１２の中間で該凹部１３と嵌合されるように配設されている。したがって 該ワーク５を加熱あるいは保温する際、該プレート状のヒータ２２によって該複 数のワーク５をその下方から万偏なく加熱保温することができるとともに、該芯 状のヒータ２３によって該複数のワーク５をその両側方からも均一に加熱保温す ることができるので、その温度分布をより一層均一にすることができる。なお２ ５は該プレート状のヒータ２２の一端に設けられた電源プラグを示している。

【００１４】 なお該図１中、３は吐出装置を示しており、該吐出装置本体３１内に収納され た樹脂材料（液状）４が、そのニードル部分３２からワーク５（例えばケース５ １内にプリント板５２が収納されている）の空間部分に注入充填される。なおこ の際、該吐出装置３は上述したようにその上方からみてＸ，Ｙ両方向に移動可能 であり、このようにしてＸ，Ｙ方向に複数列配置された各ワーク５に該樹脂材料 ４の吐出（注入）がなされる。

【００１５】 図３は上記本考案の治具を用いて上記樹脂封止材４を注型硬化する場合の工程 図を示すもので、まず（ａ′）でワークを上記治具Ａにセットする。この場合、 生産において該治具Ａをタクト（ワーク１台当りの加工時間）に応じた数量分（ 例えば１０台）用意しておき（各治具Ａには上述したように例えば５×４個のワ ークが収納される）、後工程である樹脂注型材の本硬化の際にオーブンにまとめ て投入することができるようにする。

【００１６】 一方、該治具Ｂは予備加熱用に２〜３台程度準備し（この予備加熱用の治具Ｂ を治具Ｂ１と称することとする）、上記ワークを収納した治具Ａを該予備加熱用 治具Ｂ１と合体（結合）し、（ｂ′）に示されるように、気泡の発生しない規定 の加熱温度（例えば 100℃）まで該ワークを加熱昇温させる。このようにして所 定温度まで加熱昇温されたワークを収納した治具Ａを、吐出装置をそなえたステ ージに設置された保温用の治具Ｂ（この保温用の治具Ｂを治具Ｂ２と称すること とする）に差換え、（ｃ′）に示されるように該治具Ｂ２で所定温度に保温した 状態（例えば上記 100℃に保温した状態）で、上記図１に示されるように吐出装 置（上述したようにＸ，Ｙ方向に移動可能）３からの吐出がなされる。これによ って該樹脂材料の吐出時（注型時）における該ワークの温度降下が防止され、該 樹脂材料の粘度を低くして該ワーク内に十分にまわり込ませるようにして、該樹 脂材料を充填することができる。なお該保温用の治具Ｂ２には該保温用として、 所定の温度調節器（例えばオンオフ形式の）が、上記ヒータの電源側回路に挿入 接続されている。そして該吐出工程終了後、（ｄ′）に示されるように該ワーク を収納した治具Ａをオーブンに入れ樹脂材料の本硬化が行われる。

【００１７】 このように上記本考案の治具を用いることによって上記図３に示されるような 作業工程とされるため、上記従来技術(1) の場合（上記図４に示される作業工程 による場合）のように、泡抜きのための加熱を行うために、治具に収納されたワ ークを予熱オーブンに出し入れする必要がなくなり、作業はテーブル上のみの操 作で極めてやり易くなる。しかも樹脂材料の吐出時においてワークの温度降下を 生ずることがなく、所定温度に保温された状態で樹脂注型がなされるので、樹脂 注型後の仕上り状態を均一かつ良好なものとすることができる。したがってハイ ブリッドＩＣ、小信号モジュール、あるいはレインセンサなど、樹脂注入タイプ の製品に対し、本治具を適用することによって、空気の封じ込めやブローホール を発生させることなく樹脂封止材料を注型することができる。

【００１８】

【考案の効果】

本考案によれば、ワークを加熱するために該ワークを予熱オーブン内に出し入 れする手間がなくなり、更に注型材料吐出時におけるワークの温度降下もなくな るので、簡易化された操作工程で、しかも均一かつ良好な仕上り状態で樹脂封止 を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の１実施例としてのワーク加熱注型治具
の構成を示す図である。

【図２】図１におけるプレート状のヒータ２２と芯状の
ヒータ２３との電気的接続関係を例示する図である。

【図３】本考案の治具を用いて封止材を注型硬化する場
合の工程を例示する図である。

【図４】従来技術によって封止材を注型硬化する場合の
工程を例示する図である。

【符号の説明】

１１…治具Ａの本体 １２…ワーク収納用の凹部 １３…治具Ａに設けられた結合用凹部 １４…当てピン ２１…治具Ｂの本体（ホットプレート） ２２…プレート状のヒータ ２３…芯状のヒータ（シーズヒータ） ２４…円柱状結合部 ３…吐出装置 ４…樹脂材料 ５…ワーク

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のワーク収納用凹部を設けた第１の
   治具と、該第１の治具に着脱自在に結合される第２の治
   具とからなり、該第２の治具には該第１の治具に収納さ
   れた複数のワークをその下方から加熱するプレート状の
   ヒータが配設されていることを特徴とするワーク加熱注
   型治具。
2. 【請求項２】 前記第２の治具には、各隣接する前記ワ
   ーク収納用凹部間において該第２の治具を前記第１の治
   具と結合させるための複数の円柱状結合部が設けられ、
   該各円柱状結合部内にそれぞれ芯状のヒータが配設され
   ている、請求項１記載のワーク加熱注型治具。