JPH05501526A - 成形装置 - 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】 発明の名称 成形装置 技術分野 本発明は、電子部品やチップの成形装置に関する。

背景技術 電子部品やチップの成形のために成形装置が使用され、同成形装置内で所謂リー ドフレームが成形型の中へ置かれ、成形型は成形用部品を受け入れる凹みを示し 、更に成形型の中にキャビティ（すなわち空洞部）が配列され、その中に所定の 量の成形用材料が入れられ、これらのキャビティに熱が供給され、且つ、圧力が 加えられることによって成形材料は液化し、成形用部品に向って、その目的の為 に設けられた通路を通って移動し、そしてそこで固まってリードフレームを封じ 込む。続いてリードフレームは成形装置から取り出され、次の工程に送られる。

発明の開示 本発明の目的は、簡単な構造物を比較的早い生産速度に結び付けた成形装置を提 供することである。お互いに対し相対的に移動可能で、且つお互いに対し密着（ すなわち合わせ）可能な、半分ずつの２個の型によって形成された成形型と、前 記型の１個にリードフレームを入れる手段と、前記型の複数のキャビティに成形 材料を送り込む手段と、これらのキャビティに圧力を加える手段と、成形型を加 熱する手段と、成形型をとから構成される装置 この目的を達成することができる。尚、掃除手段と、成形製品を取り出す手段と は、掃除排出ユニットとして統合されている。

各成形サイクル後に行われなければならない掃除のような様々な工程と成形製品 の取り出しとを組み合わせることによって、最適な生産速度を達成することがで きる。

好ましい実施例によれば、掃除排出ユニットは往復動作を行い、外の方に移動し ている間は成形型の半分の１個が掃除され、また戻りの移動の間に成形製品が取 り出されて、成形型の他の半分の１個が１工程で掃除される。

掃除排出ユニットの戻り移動に続いて、直ちに型の中に次のリードフレームを入 れる手段を作動させることによって、最適な生産速度が達成できる。

圧力を加える手段は、好ましくは、電動機と、ネジ付きロッドと、ネジ付きロッ ド上に配置されたナツトとを使用して駆動される、少なくとも１個のプランジャ ーから構成されている。現在まで各種の油圧手段を用いて通常の方法で駆動が行 われてきているが、これらは種々の欠点を伴うものである。油圧駆動は冷却を必 要とし、その工程が行われなければならない清潔な環境によく調和することもな い。更に、加えられた油圧及び、又は油圧オイルの制御された流量とプランジャ ーの変位速度との間に直接比例的な関係がないという欠点があった。圧力上昇工 程を制御することは困難なことであった。ナツトとネジ付きロッドを用いて電動 機の回転運動をプランジャーロッドの直線的な移動に変換することによって、電 気・機械式駆動を使用して、電動機の作動と、プランジャーの変位速度及び／又 は成形材料にプランジャーによって加えられる力との間に直接的な関係を得るこ とができる．更に、電動機は成形工程が行われる環境地域を汚染せず、当該地域 の清浄度基準に適合する．その上、油圧プランジャー駆動のエネルギー消費量は 、電気・機械式プランジャー駆動のより、著しく大きい。従って、油圧プランジ ャー駆動については、摩擦損失によって加熱されるオイルの冷却が必要になる。

電気・機械式駆動の騒音レベルもかなり低い。

成形型は、成形型の一つに結合されたアングルレバ−システム（ｔｈｅ　ａｎｇ ｌｅ　ｌｅｖｅｒ　ｓｙｓｔｅｍ）によりお互いに密着され、そして電動機及び ネジ付きロッドにより駆動される。アングルレバ−システムが特に行程の終点で 大きな力を加えるので、成形型に加えられるべき必要な密閉力は、アングルレバ −システムによって適当な方法で伝達される。

これに代わる第１の実施例として、行程の最大部分に影響を与える空気圧シリン ダーと、ピストンロッド上にある複数のピストンを有する、最終の必要な密閉力 を空気圧手段により提供するピストンシリンダーユニットとから構成される制御 機構を用いて、成形型をお互いに対して移動させることができる。

これに代わる第２の実施例として、行程の最大部分に影響を与える少なくとも１ 個の空気圧シリンダーと、最終の必要な密閉力を提供する為に空気圧を油圧に変 換する、液体を充填した密閉型ピストン・ダイヤフラムシリンダーユニットとか ら構成される制御機構を用いて、成形型をお互いに対して移動させることができ る。

本発明による装置を用いて、成形型は水平に配置され、成形型はお互いに垂直な 運動を相対的に行い、下型は固定して配置され、上型は可動であり、また掃除手 段、リードフレームを成形型に入れる手段、また成形型から製品を取り出す手段 は水平運動を行い、そして、掃除して一方から製品を取り出すために掃除排出ユ ニットとして統合された手段、及び他方からリードフレームを入れる手段は成形 型の中に延びる往復連動を行う、このことは一方の側に完成品を排出する運動の 間、それに続いて搬入手段が成形型に次のリードフレームを入れることができる という利点をもたらす。

リードフレームを入れる手段は案内レール上を移動できる第１のキャリッジ（ｃ ａｒｒｉａｇｅ）によって形成され、掃除排出ユニットは、同じ案内レール上を 移動可能な第２のキャリッジ上に配置される。

キャビティの圧力を増加させるプランジャーは一方に負荷されている方がよい。

それで、同じ量の成形材料が対応キャビティにいつもあるとは限らないが、必要 なレベルまで圧力を増加することが可能である。従って、プランジャーの位置は 前記一方への負荷（ｂｉａｓ）によって対応キャビティ中の成形材料の体積に適 合させられている。選択可能な方法として、これらの供給された量の成形材料の 相互の体積誤差を等しくする目的で、上型又は下型のうちの１個に、計量された 成形材料が供給されるキャビティを相互に結合する１つの通路が配置されている 。

図面の簡単な説明 図面において、 第１〜３図は略図で本発明による成形装置の一環の作業工程を示している。

第４図は本発明による成形装置の透視図を示している。

第５図は第４図による成形装置の最下部の詳細を拡大して示している。

第６図は第４図又は第５図における成形装置の断面図を示している。

第７図は本発明による成形装置の成形型の密閉機構の第１の、選択可能な実施例 を示している。

そして、 第８図は本発明による成形装置の成形型の密閉機構の第２の、選択可能な実施例 を示している。

発明を実施するための最良の形態 更に、本発明を図面と関連して説明する。

第１図では、固定して位置決めされた下型と垂直に移動可能な上型から構成され ている成形型が開かれている。前の工程サイクルの間に成形が完了し、そして成 形された製品３が型の中に、即ち下型１に、まだ残っているとする。掃除排出装 置４は、上部７にブラシを、また下部８にブラシを持つブラシ装置６と排出装置 ５とから構成されている。型を開いたあとで（第１図）、掃除排出装置４は左側 に移動を行い、それで成形型の上型を掃除する（第２図）。搬入装置９は同様に 左側に移動して、送りベル）１６を使用して貯蔵部（図示せず）から次のリード フレーム１０を取り上げることができる。

第２図によれば、その後、掃除排出ユニット４は戻り工程を行い、その際、排出 装置５は、図のように示されたフック状の手段１１．１２を用いて、完成された 成形フレーム３を取り上げ、成形下型を掃除する。

第２図に示された作業行程に続いて、搬入装置９は次のリードフレームを成形型 の中に入れる。第１図の位置の間に、搬入装置は成形材料のペレット状の部分を 、この目的の為に配置された凹みに所謂ペレットキャリッジ１３から挿入され、 そのペレット状の部分は第３図に示されるような位置で、成形下型１にこの目的 の為に意図されたキャビティ１４の中に入れられる。

続いて成形上型２が下向きの矢印の方向に移動し、下型を密閉しく図示せず）、 成形工程が始まる。第３図の位置で、成形ペレットの残存物が略図で示された手 段１５でリードフレーム３から取り除かれて、その後、ベルト１７を介してリー ドフレーム３は排出される。

さて、更に詳しい説明が第４図と第５図に関連して示される。

固定位置テーブル１０１が機械のフレーム１００に搭載されている。テーブル１ ０１は固定下型１０２を支持している。引っ張りロッド１０４．１０５を用いて 上型１０３は下型１０２に対して相対的に移動できる。これら引っ張りロッドは それぞれナツト結合１０６．１０７によって上型１０３に結合されている。引っ 張りロッド１０４．１０５は、例えば１０８の様なベアリングを介して固定テー ブル１０１に対し相対的に移動できる。

成形上型１０３の駆動は電動機１０９によって行われる。アングルレバ−システ ム１１１，１１２はウオームギヤーボックス１１０によって駆動される。アング ルレバ−システムは、一方では移動可能な下板１１３に、他方では、円柱１１４ ．１１５を用いてテーブル１０１に固定結合された板１１６に連結されている。

電動機が回転すると、下板１１３は垂直に、例えば矢印Ｐ１の方向に動かされ、 その動きは引っ張りロッド１０４．１０５を介して上型１０３に伝達される。行 程の死点でアングルレバ−システム１１１．１１２のアームは実質的に一直線上 に並ぶので、非常に大きな密閉力が得られる。

搬入装置１１７は案内レール１１８．１１９上を移動できる。搬入装置１１７の 駆動は電動機１２０によって行われる。

リードフレームは供給カセットから供給されて、ベルト１２２．１２３の上をス トッパ１２４迄運ばれる。

成形型の外側に搬入装置がある間に、搬入装置は、所謂ペレット充填キャリッジ １２５によって、供給貯蔵器１２６から得られるペレット状の成形材料を充填さ れる。ペレット状の成形材料をペレット搬送キャリッジ１２５から搬入装置１１ ７によって確実に受渡しするために、ピン状の案内手段１２７が両キャリッジの 中で用いられる。相互の動きはセンサー１２８を使用して制御される。

掃除排出ユニット１２９は同様に、成形型の外側の位置と成形型の内側の位置と の間でレール１１Ｂ、１１９上を移動できる。ユニット１２９は、掃除用ブラシ 装置１３０と排出装置１３１とで構成されている。

掃除装置１３０は使用後に画成形型をブラシ掛けして、そして同時にブラシしで 落したものを吸いあげる。完成品をあと工程に渡す折り取り板（ａ　ｂｒｅａｋ −ｏｆｆ　ｐｌａｔｅ）１３２が前記ユニットと共に作動する。第５図で分かる ように、成形下型１０２のキャビティ１３３はそれぞれプランジャー１３４を備 えていて、対応するキャビティ１３３中の成形材料の量にプランジャーの位置が 適合するように、同プランジャーはバネ座金１３５によって１方向に付勢されて いる（第６図も参照）。

プランジャーは速度調節機１３６を介して、ネジ付きロッド１３７を駆動する電 動機から駆動される。ナツト１３８がネジ付きロッド上にあるので、回転運動が フレーム１３９の垂直方向の運動に変換される１次々にプランジャーを駆動する プランジャーブラケット１４２の為に、駆動ロッド１４０．１４１が同フレーム に固定されている。第６図に拡大して示された第５図の断面Ｖｌ−ＶＩから分か るように、ペレット状の成形材料１４３は、上昇中に圧縮されて、通路１４４を 経て、チップ１４６が配置されている成形下型のキャビティ１４５に送られる。

更に、第６図で分かるように、加熱コイル１４７が成形下型を加熱する為に配置 されている。成形下型は断熱材１４８によって断熱されている。また、第６図に は保護カバー１４９が示されている。

完成製品の取り出しを改良する為に、バネ１５１によって１方向に付勢されて、 押出しピン１５０がキャビティ１４５の近くに配設されている。第７図は、成形 上型の移動と、必要な大きい密閉力の発生のための別の実施例を示している。

空気圧シリンダー１５２及び１５３は、最初に論じた実施例の場合のように、可 動な下板１１３を介して成形上型を移動させる０行程の端でスライド１５３はピ ストンロッド１５４の下で押されるので、密閉されたピストンプランジャー１５ ５が形成される。次に、圧縮された空気が通路を経て発生源１５６（図示せず） から入れられて、ピストンロッド１５４に配設された、例えば１５８のピストン の上の、例えば１５７の補助通路を経て分配される。ロッド１５４上に並行に配 設された複数のピストン１５８の組合せにより得られた大きい作動表面積（ｓｕ ｃｔｉｏｎ　５ｕｒｆａｃｅ）の結果として・小さい行程で非常に大きな密閉力 が得られる。この力が板１１３に、従って成形上型１０３に伝達される。

更に、プランジャー１６０によって、スライドが閉じられる。

第８図は本発明による成形装置の成形型の密閉機構の代替的な実施例を示す。

第７図による実施例のものと一致する部品についての説明は省略する。成形型の 密閉力は、この場合、液体で充たされたピストンダイアフラムシリンダーユニッ トによってもたらされる。プランジャー１６１はピストン１６２に加えられる液 体の圧力によって動かされ、この圧力は制御シリンダー１６３に源を有する。

制御シリンダー１６３は導管１５６を経てプランジャー１６１のシリンダー空間 と連通している。

成形型の上型又は下型の密閉力の測定用装置２００を、電動機から可動の上型も しくは下型へ力を伝える為のリンク機構中に他方の型と関連して備えることが望 ましい。予め決められた値の密閉力を受けると、駆動用電動機を停止する為に使 用される制御信号が発される。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） ■、　国際出願の表示 ＰＣＴ／ＥＰ９０１０２０３２− λ　発明の名称 成形装置 ３、　特許出願人 ４、代理人　〒１０７ ５、　補正書の提出年月日 明　細　書 発明の名称 成形装置 技術分野 本発明は、電子部品やチップの成形装置に関する。

背景技術 電子部品やチップの成形のために、成形装置が使用され、同成形装置内でチップ の様な電子部品を保持する所謂リードフレームが成形型の中に置かれ、成形型は 成形用部品を受け入れる凹みを示し、キャビティ（すなわち空洞部）が成形型の 中に配列され、成形型の中に所定の量の成形用材料が入れられ、これらのキャビ ティに熱が供給され、かつ、圧力が加えられることによって成形材料は液化し、 成形用部品に向って、その目的の為に設けられた通路を通って移動し、そこで固 まってリードフレームを封じ込む、続いてリードフレームは成形装置から取り出 され、次の工程に送られる。この種の装置は、例えば１９８０年７月２日付日本 特開昭５５−８７５１７号の英文抄録“ＰａｔｅｎｔＡｂｓｔｒａｃｔｓ　ｏｆ 　Ｊａｐａｎ″　［１９８０年９月９日発行、第４巻第１２８号（Ｍ−３１）　 （６１０）　］によって知られている。

発明の開示 本発明の目的は、簡単な構造物を比較的早い生産速度に結びつけた成形装置を提 供することである。

お互いに対し相対的に垂直移動でき、且つ、お互いに対し密着（すなわち合わせ ）可能な、半分ずつの２個の型によって形成された成形型と、電子部品を保持し たリードフレームを前記型の一つに入れる手段と、成形材料を前記型の複数のキ ャビティに送り込む手段と、前記成形材料を前記凹みに供給する通路に、また、 前記成形材料を液化するために前記複数のキャビティに、それぞれ圧力を加え、 且つ熱を供給する手段と、成形型を加熱する手段と、成形型を掃除する手段と、 成形型から成形品を取り出す手段とから構成される装置 的を達成することができる。

各成形サイクルの後に行われなければならない、掃除のような様々な工程と成形 製品の取り出しとを組み合わせることによって、最通な生産速度を達成すること ができる。

米国特許第３，０５９，３０５号からは、往復ホンバーが成形材料の供給と型の キャビティの掃除との機能を組み合わせた成形装置が知られている。対象物の成 形後、成形物（ｍｏｕｌｄｉｎｇ）は製品を成形型の外に押し出して、成形型の キャビティを掃除する。成形プレスは成形材料をキャビティ内でプレスする２個 のプランジャーから成っている。

好ましい実施例によれば、掃除排出ユニットは往復動作を行い、外の方への移動 の間に成形型の半分の１個が掃除され、また内方への移動の間に、成形製品が取 り出され、また成形型の他の半分の１個が１工程で掃除される。

最適な生産速度は、掃除排出ユニットの内向きの移動に続いて直ちに次のリード フレームを型に入れる手段を作動させることによって達成される。

圧力を加える手段は、好ましくは、電動機と、ネジ付きロッドと、ネジ付きロッ ド上に配置されたナツトとを使用して駆動される、少なくとも１個のプランジャ ーから構成されている。現在まで各種の油圧手段を用いて通常の方法で駆動が行 われてきているが、これ請求の範囲（補正） １、　互いに対して相対的に垂直移動でき、且つ互いに密着可能な半分ずつの２ 個の型（１、２；１０２、１０３）によって形成された成形型と、電子部品を保 持したリードフレーム（１０）を前記型の１つに入れる手段（９、１１７）と、 成形材料を前記型の複数のキャビティ（１３３）に送り込む手段（１３）と、前 記成形材料を前記凹み（１４５）に供給する通路（１４４）に、また、前記成形 材料を液化するために前記複数のキャビティに、それぞれ圧力を加え、且つ熱を 供給する手段（１３４）と、成形型を加熱する手段と、成形型を掃除する手段（ ６）と、成形型から成形品を取り出す手段（５）とから成る成形装置において、 前記掃除する手段と、形成された製品を取り出す手段とが掃除排出ユニット（４ 、１２９）として統合され、前記手段（４、ｌ２９）が一方側から製品を取り出 し、また、成形型の他方側から前記リードフレームを供給する前記リードフレー ム挿入手段（９、１１７）と前記手段（４、１２９；９、ｌ）とが成形型の中へ 往復運動を行うことを特徴とする成形装置。

２、　掃除排出ユニット（４、１２９）が往復運動を行い、そして後退運動の間 、上型（２、ｌ０３）が掃除され、前進運動において成形製品が取り出され、下 型（１、１０２）が一工程で掃除されることを特徴とする、請求項第１項記載の 成形装置。

３、　前記ユニットの戻り運動に続いて、リードフレームを型の中に入れる手段 （９、１１７）が直ちに作動することを特徴とする、請求項第１又は２項記載の 成形装置。

４、　圧力を加える手段が、電動機によって駆動されるプランジャー（１３４） と、ネジイ寸きロッド（１３７）と、ネジ付きロッド（１３７）上に配設された ナツト（１３Ｂ）とからなることを特徴とする、請求項第１ないし３項の何れか に記載の成形装置。

５、　成形型の上下各半分（２、１）が、上型（１０３）に連接されたアングル レバ−システム（１ｌ１、１１２）によって互いに対して閉じられて、ネジ付き ロッドを介して電動機によって駆動されることを特徴とする、請求項第１項記載 の成形装置。

６、　成形型の各半分（１、２ｉ１０２、１０３）が、少なくとも１個の空気圧 シリンダー（１５２、ｌ５３）と、密閉力を得るために液体を充たされた密閉式 ピストンダイアフラムシリンダーとから成る制御機構を用いて互いに対して相対 的に移動させられることを特徴とする、請求項第１項記載の成形装置。

７、リードフレーム挿入手段が、案内レール（１１８、１１９）上を移動可能な 第１のキャリッジ（１１７）によって形成され、掃除排出ユニット（１２９）が 、これらの案内レール（１１８、１１９）上を移動可能な第２のキャリッジの上 に配設されることを特徴とする、請求項第１ないし６項の何れかに記載の成形装 置。

８、キャビティ（１３３）中の圧力を増加させる各プランジャー（１３４）が一 方向に付勢（１３５）されていることを特徴とする請求項第１ないし７項の何れ かに記載の成形装置。

９、　キャビティ中の圧力を増加させるプランジャー（１３４）が、半分ずつの 成形型の一方における通路を通じて相互に連通していることを特徴とする請求項 第１ないし８項の何れかに記載の成形装置。

１０、　半分ずつの成形型の密閉力を測定する手段（２００）をそなえたことを 特徴とする請求項第１ないし９項の何れかに記載の成形装置。

１１、前記密閉力が予め決定された値になると、成形型の一つに接続された前記 アングルレバ−システムを駆動する電動機を停止する為の制御信号を前記手段（ ２００）が発することを特徴とする請求項第１０項記載の成形装置。

国際調査報告 ｍ　ａｅ、−ｓ＋ｔｅ、ｕ−ＰＣＴ／ＥＰ　９０１０２０３２−一−−−＾−ｉ ｕｍｓ−・ＰＣＴ／ＥＰ　９０１０２０３２ｆｙｍ　Ｄ（４１１ｓａ＋７ｔｏ　 ＋電１１ｅｍｅ”’ｅｑ１Ｍｌ　ｇ−一１ｕｌｌ　、　ＤＯＩ　＋ＩＲＱ！噛＋ 国際調査報告 国際調査報告

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．お互いに対して移動可能で、且つお互いに密着可能な半分ずつの２個の型に よって形成された成形型と、リードフレームを前記型の一つに入れる手段と、成 形材料を成形型のキャビティに送る手段と、これらのキャビティに圧力を加える 手段と、成形型を加熱する手段と、成形型を掃除する手段と、成形品を成形型か ら取り出す手段とから成り、前記掃除する手段と、形成された製品を取り出す手 段とが掃除排出ユニットとして統合されたことを特徴とする成形装置。
2. ２．掃除排出ユニットが、往復運動を行って、後退運動中に一方の型が掃除され 、また前進運動中には成形された製品が取り出されて、他方の成形型１が作動行 程中に掃除されることを特徴とする、請求項第１項記載の成形装置。
3. ３．掃除排出ユニットが、往復運動を行い、成形された製品を移送し、後退運動 中に両方の型を掃除することを特徴とする、請求項第１項記載の成形装置。
4. ４．リードフレームを成形型に入れる手段が掃除排出ユニットの後退運動に続い て直ちに運転可能になることを特徴とする、請求項第１ないし３項の何れかに記 載の成形装置。
5. ５．圧力を加える手段が、電動機によって駆動されるプランジャーと、ネジ付き ロッドと、ネジ付きロッド上に配設されたナットとから成ることを特徴とする、 請求項第１ないし４項の何れかに記載の成形装置。
6. ６．半分ずつの２個の型が、それらの一つに連接されたアングルレバーシステム によってお互いに対して密着させられ、ネジ付きロッドを介して電動機によって 駆動されることを特徴とする、請求項第１項記載の成形装置。
7. ７．少なくとも１個の空気圧シリンダーと、密閉力を与える為に液体を充たされ た密閉式ピストンダイアフラムシリンダーユニットとから成る制御機構を使用し て、成形型の半分と半分とがお互いに対して移動させられることを特徴とする、 請求項第１項記載の成形装置。
8. ８．成形型が水平に配置され、成形型の半分と半分とが垂直運動をお互いに対し て行い、下型が固設され、上型が移動可能で、掃除手段と、リードフレームを成 形型内に入れ、製品を成形型から取り出す手段とが水平運動を行い、掃除のため と、一方側から製品を取り出すためとに掃除排出ユニットとして統合された手段 と、成形型の他方側からリードフレームを入れる手段とが成形型の中へ往復運動 を行うことを特徴とする、請求項第１ないし７項の何れかに記載の成形装置。
9. ９．リードフレームを入れる手段が、案内レール上を移動できる第１のキャリッ ジによって形成され、掃除排出ユニットが、これらの案内レール上を移動できる 第２のキャリッジ上に配設されたことを特徴とする、請求項第１ないし８項の何 れかに記載の成形装置。
10. １０．キャビティ内の圧力を増す各プランジャーが１方向に付勢されていること を特徴とする、請求項第１ないし９項の何れかに記載の成形装置。
11. １１．キャビティ内の圧力を増す複数のプランジャーが、成形型の半分と半分と の一方における複数の通路によって相互に接続されていることを特徴とする、請 求項第１ないし１０項の何れかに記載の成形装置。
12. １２．手段（２００）が成形型の密閉力を測定するためにそなえられたことを特 徴とする、請求項第１ないし１１項の何れかに記載の成形装置。
13. １３．前記密閉力が予め定められた値になると、前記手段（２００）が、成形型 の半分と半分との一方に接続された前記アングルレバーシステムを駆動する電動 機を停止する制御信号を発することを特徴とする、請求項第１２項記載の成形装 置。