JPH07186222A - 成形金型の型締めプレス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】製造環境のクリーン度を維持できると共に型締
めプレス時における振動の発生を極力抑えることがで
き、しかも省エネルギー性に優れ、特に半導体デバイス
の樹脂モールドの製造に用いて効果のある型締めプレス
装置を提供する。 【構成】モータ136 の作動で可動板駆動機構130 を駆動
させて成形金型400 の型合わせを行った後、型合わせ保
持手段150 により可動板104 と下部テーブル101 の間に
ブロック151 を装填して前記型合わせ状態を維持する。
その状態から、増圧機177 を作動させて賦圧室175 内を
増圧し、支柱102 を下方へ付勢させて成形金型400 に型
締めプレス圧を賦与する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばダイオード，ト
ランジスタ，ＩＣなどの半導体デバイス、若しくは電気
モータ，トランス，ソレノイド類等の電気用品を樹脂封
止するための、熱硬化性樹脂を用いた樹脂モールドの製
造に使用する成形金型の型締めプレス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種樹脂モールドの製造に用い
る型締めプレス装置として、固定テーブルとした下部テ
ーブルに複数本の支柱を摺動自在に案内し、夫々の支柱
の上端側に可動テーブルである上部テーブルを結合固定
すると共に、前記支柱の下端側を油圧シリンダの操作ロ
ッドに連結された下部可動板に結合し、油圧シリンダの
作動により上部テーブルを下降させて上部テーブルと下
部テーブルとの間に配備される成形金型の型合わせを行
い、さらにこの状態で上部テーブルを下方へ付勢するを
もって型締めプレスを行うようにしたものが一般に知ら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように可動テーブ
ルの昇降手段に油圧シリンダを用いることは、型合わせ
と型締めプレスの双方を一台のシリンダで行える等の点
で有利であるが、半導体デバイスの製造における熱硬化
性樹脂を用いた樹脂モールドの成形に使用する場合、以
下のような問題点がないとはいえなかった。

【０００４】すなわち、常に油圧ポンプを作動させてお
かねばならないことからエネルギーを大量に消費するば
かりか、油圧ポンプの作動による騒音や塵埃の発生、大
量の油を使用することによる設置床面への負担増大とそ
の防火制限等から半導体デバイスの製造環境に悪影響を
及ぼす問題があった。また、金型開閉の際のスピードが
遅く、且つ型合わせの際の接触荷重の制御も困難である
等の欠点を有していた。

【０００５】本発明はこのような従来事情に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、製造環境の
クリーン度を高く維持できると共に、金型開閉の際のス
ピードや型合わせの際の接触度合いの制御を容易に行
え、しかも省エネルギー性に優れた、半導体デバイスの
樹脂モールドの製造に用いるに適した成形金型の型締め
プレス装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明に係る型締めプレス装置は、固定テーブル
に摺動自在に案内された複数本の支柱の一端側に可動テ
ーブルを結合固定すると共に、前記支柱の他端側に設け
た可動板を進退せしめて固定テーブルと可動テーブルの
間に配備される成形金型の開閉と型締めプレスを行う型
締めプレス装置であって、前記可動板に螺嵌係合する螺
軸をモータを駆動源とする電動手段により正逆方向に回
転せしめて可動板を進退させる可動板駆動機構と、該駆
動機構の作動によって型合わせ位置まで後退した可動板
と上記固定テーブルとの間にブロックを装填して成形金
型の型合わせ状態を保持する型合わせ保持手段と、上記
可動板と支柱の間に設けた賦圧室内の圧力を増幅させる
増圧手段の作動により支柱を可動板後退方向へ付勢せし
める賦圧手段とを備え、上記可動板駆動機構の作動によ
り型の開閉を行い、型合わせ保持手段により型合わせ状
態を維持すると共に、前記賦圧手段の作動により型合わ
せ状態にある成形金型に型締めプレス圧を賦与するよう
にしたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】以上の構成によれば、成形金型の型合わせをし
た後は型合わせ保持手段により型合わせ状態を維持する
ので、可動板駆動機構は型の開閉を行うに必要な最低限
の機能を備えていれば良く、且つ型の開閉を行う時のみ
駆動させれば良い。また同様に、賦圧手段は型締めプレ
ス圧を賦与するに必要な最低限の機能を備えていれば良
く、且つ型締めプレス圧を賦与する際のみ駆動させれば
良い。

【０００８】

【実施例】以下、本発明に係る型締めプレス装置の一実
施例を図面を参照して説明する。本実施例においては型
締めプレス装置100 を上下動形のプレス装置として構成
すると共に、このプレス装置100 を樹脂注入装置200 と
組み合わせて大型の成形設備Ａを形成している。樹脂注
入装置200 については図５〜７を参照して後に説明す
る。

【０００９】型締めプレス装置100 は図１〜４に示すよ
うに、成形設備Ａの架台a1の上方に下部テーブル101 を
移動不能に固定して固定テーブルとし、この下部テーブ
ル101 の四角に４本の支柱102,102 …を上下摺動自在に
案内し、それら４本の支柱102 の上端に上部テーブル10
3 を連結固定して可動テーブルとし、各支柱102 の下端
には下側可動板104 を設けると共に、前記架台a1に装備
した可動板駆動機構130 により成形金型400 の開閉を行
い、その型合わせ状態を型合わせ保持手段150により保
持すると共に、夫々の支柱102,102 …と下側可動板104
との間に設けた賦圧手段170 によって成形金型400 の型
締めプレスを行うよう構成する。

【００１０】可動板駆動機構130 は、下側可動板104 の
適宜複数箇所（本実施例では三角形の頂点位置となるよ
う三箇所）にねじ孔131,131 …を開設し、夫々のねじ孔
131に螺嵌する螺軸132 を架台a1上面に回動自在に支持
すると共に、各螺軸132 の下端部を、架台a1内部に配設
した歯車134 とベルト135 による伝達機構を介してモー
タ136 に連係せしめた構造のもので、モータ136 の駆動
による螺軸132 の正逆方向への回転駆動により下側可動
板104 を上下進退させ、これにより上部テーブル103 が
昇降して成形金型400 の開閉を行うようになっている。

【００１１】上記ねじ孔131 と螺軸132 の螺合部には不
図示のボールを介在せしめてボールねじ構造133 とし、
これにより螺軸132 の回転駆動による下側可動板104 の
上下進退の際の摩擦力を低減せしめて、モータ136 に可
能な限り小電力タイプのものを用いる。またモータ136
にサーボモータを用いることで、成形金型400 の開閉ス
ピードと型合わせ時の接触荷重を適宜に制御することが
可能になる。

【００１２】型合わせ保持手段150 は、上記駆動機構13
0 の作動によって成形金型400 の型合わせ位置まで後退
した下側可動板104 と、上述の固定テーブル101 との間
に形成される間隙ｓ（図３参照）内に嵌合状に装填可能
な高さ寸法ｈを備えたブロック151 と、このブロック15
1 の前記間隙ｓ内への装填とその取り出しを自動的に行
える周知な駆動装置（不図示）とからなり、前記ブロッ
ク151 を間隙ｓ内に装填することで成形金型400 の型合
わせ状態を保持する。

【００１３】尚、上記ブロック151 の高さ寸法ｈは、成
形金型400 の高さ寸法の誤差を吸収できるよう、間隙ｓ
の高さ寸法より若干大寸とする。

【００１４】賦圧手段170 は図１及び図４中に一部拡大
して示す如く、下側可動板104 の四角に形成した支柱案
内孔171 の下半側を大径孔172 とし、その案内孔171 に
遊挿される支柱下端部102aには案内孔171 の上端に係合
する係止鍔102bを設け、さらに前記大径孔172 に対して
摺動自在に内挿される鍔部173 を備えたカラー174 を装
着固定して下側可動板104 と支柱102 の間に賦圧室175
を形成し、その賦圧室175 内に賦圧流体（本実施例では
油）を封入すると共に、その賦圧室175 内を配管176 を
介して増圧機177 に連絡せしめて、その増圧機177 の作
動により賦圧室175 内を増圧することで支柱102 を可動
板後退方向、すなわち下方へ付勢せしめるよう構成す
る。

【００１５】成形金型400 はこの種の技術分野において
周知な構造、すなわち、下型401 を下部テーブル101
に、上型402 を上部テーブル103 に夫々装備すると共
に、型合わせ面に形成された成形キャビテイ403 に連絡
する樹脂注入口404 を金型側面に開口した構造のもの
で、型締めプレス装置100 により型締めプレスされた状
態で、樹脂注入装置200 から押し出される樹脂材料を樹
脂注入口404 を介して成形キャビテイ403 に注入され
る。

【００１６】以下、本実施例の型締めプレス装置100 に
よる型締めプレス工程を以下に説明する。まず、図１に
示す型開き状態で成形キャビテイの清掃や埋込み金具の
装着等の前作業を行い、これが終了した後、モータ136
の駆動により可動板駆動機構130 を作動させ、上部テー
ブル103 を下降させて成形金型400 の型合わせを行う
（図３）。

【００１７】次にその状態から型合わせ保持手段を作動
させて、下側可動板104 と固定テーブル101 との間に形
成される間隙ｓ内にブロック151 を嵌合状に装填するこ
とで成形金型400 の型合わせ状態を保持し、モータ136
の作動を停止させる（図４）。この時、ブロック151 が
間隙ｓの高さ寸法より若干大寸であることから、図４中
に拡大して示す如く、ブロック151 が賦圧室175 の内圧
に抗して下側可動板104 を下方へ付勢する。よって、下
側可動板104 はブロック151 を介して下部テーブル101
と一体的に連結固定される。

【００１８】この状態から増圧機177 を作動させて賦圧
室175 内を増圧せしめ、その増圧により鍔部173 と一体
に支柱102 ，上部テーブル103 が下方へ付勢され、成形
金型400 に型締めプレス圧を賦与する。その状態で樹脂
注入装置200 から押し出される樹脂材料を樹脂注入口40
4 を介して成形キャビテイ403 に注入する。注入樹脂の
硬化が終了した後、増圧機177の作動を停止して型締め
プレス状態を解除し、引き続き、型合わせ保持手段150
を作動させてブロック151 を取り出し、さらにその後、
可動板駆動機構130 の作動により型を開いて成形品の取
り出しを行う。

【００１９】而して本実施例の型締めプレス装置100 に
よれば、型合わせ保持機構150 により型合わせ状態を維
持するので、可動板駆動機構130 の駆動源であるモータ
136は成形金型400 の開閉を行うに必要な最低限の機能
を備えていれば良く、且つ型の開閉を行う時のみ駆動さ
せれば良い。また同様に、賦圧手段170 の賦圧源である
増圧機177 は型締めプレス圧を賦与するに必要な最低限
の機能を備えていれば良く、且つ型締めプレス圧を賦与
する際のみ駆動させれば良い。

【００２０】従って、大型の油圧シリンダを用いる従来
のプレス装置に比べて用いる油量が少量で済むことから
製造環境のクリーン度を高く維持できる。また、可動板
駆動機構130 は型の開閉時のみ、賦圧手段170 は型締め
プレス時のみ作動させれば良いので省エネルギー性にも
優れるた効果を奏し、さらには、可動板駆動機構130の
駆動源にサーボモータを用いれば金型の開閉スピードや
型合わせの際の接触荷重の制御も容易である。従って、
半導体デバイスの樹脂モールドの製造に用いるに極めて
有用である。尚、本実施例では上述の如く賦圧流体に油
を採用したが、本発明はこれに限定されず、賦圧流体に
エアーを用いることも可能であり、その場合は製造環境
のクリーン度をより高度に維持し得る効果が得られる。

【００２１】以下に、図示せる樹脂注入装置200 につい
て簡単に説明する。樹脂注入装置200 は樹脂注入機220
と樹脂練りバーの成形機240 とからなる。樹脂注入機22
0 は、型締めプレス装置100 によって型締めプレスされ
た成形金型400 の側面に開口する樹脂注入口404 と同軸
線上に、不図示の駆動機構により水平方向へ摺動自在に
支持した可動ポット221 を配備して該ポット221 先端の
樹脂供給口222 を前記樹脂注入口404 に対して接離自在
ならしめ、且つ前記可動ポット221 内には、該ポット22
1 に設けた投入口223 に投入される樹脂練りバーを樹脂
供給口222 方向へ押し出す加圧プランジャ224 を装備し
てなる。

【００２２】樹脂練りバーの成形機240 は、例えばエポ
キシ系樹脂材料に封止性と流動性の点で有利なフイラを
混合した精練粉末を所望量収容したタンク240a、タンク
240a内に収容された樹脂粉末を所定量だけ外筒240dに送
り出す計量機240b、加熱手段240cにより所定の予備加熱
温度に加熱される外筒240d、外筒240d内に回転自在に支
持されるスクリュー240e、該スクリューを回転駆動させ
る駆動手段240f、カッター240g等を備えてなる。

【００２３】上記外筒240dの内部先端側の内周は図６に
示すように、樹脂吐出口242 に向けて漸次小径となる多
段形状部241 とし、またスクリュー240eの先端には螺旋
状羽根部243 とは異なる方向に傾斜する羽根244 を複数
枚備えてなる先端羽根部245を設けた構造とする。これ
により、外筒240d内に供給された樹脂粉末を予備加熱
し、螺旋状羽根部243 によって混練しながら樹脂吐出口
242 方向へ送り出すと共に、この送り出された樹脂材料
を先端羽根部245 における夫々の羽根244 によって螺旋
状羽根部243 とは異なる方向に再混練し、これにより、
樹脂粉末をより均一に予備加熱，混練しながら樹脂吐出
口242 から吐出させることができる。

【００２４】カッター240gは外筒240d先端の樹脂吐出口
242 から吐出される樹脂材料を切断して所定長さの樹脂
練りバーを得るためのもので、その基端側に連結した駆
動手段（不図示）の作動でガイド板246 に摺接しながら
上下方向に昇降するよう配備される。

【００２５】以上のような構成からなる樹脂練りバーの
成形機240 によれば、外筒240dの内部先端における多段
形状部241 によって繰り返ししぼり作用が働くことか
ら、樹脂材料へのエアのまきこみが少なくなると共にエ
ア抜き作用が発現し、またスクリュー先端の羽根部245
によって、スクリューの螺旋状羽根部243 とは異なる混
練作用を得てより均一な予備加熱，混練が可能になると
共に、前述のエア抜き作用をより向上させることができ
る。

【００２６】このようにして得られた樹脂練りバーは、
材料投入口223 から可動ポット221内に投入され、加圧
プランジャ224 の往動により金型400 の樹脂注入口404
から成形キャビテイ403 内に注入され、所定の工程を経
過した後、成形品として取り出される。これにより得ら
れた成形品は、前述の如く樹脂材料の成形時点において
十分な加熱，混練並びにエア抜きがなされていることか
ら、製品ごとの品質にばらつきが生じにくい、高品質な
ものを得ることができる。また、樹脂練りバーが樹脂粉
末を所定の予備加熱温度に加熱しながら混練して得られ
たものであることから、金型内での流動性が向上して成
形を安全且つ迅速に行うことができるようになる。

【００２７】尚、本発明の型締めプレス装置が使用対象
とする成形金型は、下型を下部テーブルに、上型を上部
テーブルに夫々装備する周知な構造のものに限定され
ず、例えば本願出願人による先出願の樹脂モールドの製
造装置（特願昭５９−１２６９５２号（特公平２−５７
００６号），特願平５−５３５９４号等）における樹脂
注入工程点に装備するプレス装置として使用することも
可能である。

【００２８】上記本出願人による先出願の製造装置は、
１箇所の樹脂注入工程点を中心として複数の硬化工程
点，成形品取出し工程点等を環状の移送経路で結び、複
数の成形金型を各工程点に分散配備すると共に、夫々の
成形金型を移送機構により間欠移送するよう構成したも
ので、樹脂注入工程点に設置した成形設備によって成形
金型の型締めプレスと樹脂注入を行い、その後、この樹
脂注入工程点外において、型締め保持手段により型締め
された成形金型内に閉じ込められた注入樹脂を硬化させ
ることから、成形のサイクルタイムを従来の数分の１に
短縮することができる等の利点を得ることができる。

【００２９】また、成形金型に対する樹脂材料の供給方
式も上述した水平方向のものに限定されず、成形キャビ
テイに連絡する樹脂注入口を下型上面に形成すると共
に、その樹脂注入口に連絡する筒状ポットを上型内に内
蔵し、樹脂材料を縦方向から供給するようにした成形金
型への対応も可能であり、それらの対応は周知な範囲内
での設計変更によりなされる。

【００３０】

【発明の効果】本発明の型締めプレス装置は以上説明し
たように、金型の型合わせをした後は型合わせ保持手段
によりその状態を維持するので可動板駆動機構は型の開
閉を行うに必要な最低限の機能を備えていれば良く、且
つ型の開閉を行う時のみ駆動させれば良い。また、賦圧
手段は型締めプレス圧を賦与するに必要な最低限の機能
を備えていれば良く、且つ型締めプレス圧を賦与する際
のみ駆動させれば良い。

【００３１】従って、大型の油圧シリンダを用いる従来
のプレス装置に比べて用いる油量が少量で済むことから
製造環境のクリーン度を高く維持でき、且つ、可動板駆
動機構は型の開閉時のみ、賦圧手段は型締めプレス時の
み作動させれば良いので省エネルギー性にも優れるた効
果を奏し、さらには、可動板駆動機構の駆動源にサーボ
モータを用いれば金型の開閉スピードや型合わせの際の
接触荷重の制御も容易に行い得る。従って、半導体デバ
イスの樹脂モールドの製造に用いるに極めて有用な型締
めプレス装置を提供できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る型締めプレス装置の一実施例を示
す正面図で、要部を拡大して示す。

【図２】図１の（Ｘ）−（Ｘ）線に沿う断面図。

【図３】図１に示すプレス装置の型合わせ状態を示す正
面図。

【図４】図１に示すプレス装置の型締めプレス状態を示
す正面図で、要部を拡大して示す。

【図５】図１に示すプレス装置を樹脂注入装置に組み込
んだ例を示す正面図。

【図６】図５に示す樹脂注入装置の要部の拡大断面図。

【図７】図６の（Ｙ）−（Ｙ）線に沿う断面図。

【符号の説明】

100:型締めプレス装置 101:下部テーブル 10
2:支柱 103:上部テーブル 104:下側可動板 13
0:可動板駆動機構 132:螺軸 136:モータ 15
0:型合わせ保持手段 151:ブロック 170:賦圧手段 17
5:賦圧室 177:増圧機 400:成形金型 401:下型
402:上型

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定テーブルに摺動自在に案内された複
   数本の支柱の一端側に可動テーブルを結合固定すると共
   に、前記支柱の他端側に設けた可動板を進退せしめて固
   定テーブルと可動テーブルの間に配備される成形金型の
   開閉と型締めプレスを行う型締めプレス装置であって、
   前記可動板に螺嵌係合する螺軸をモータを駆動源とする
   電動手段により正逆方向に回転せしめて可動板を進退さ
   せる可動板駆動機構と、該駆動機構の作動によって型合
   わせ位置まで後退した可動板と上記固定テーブルとの間
   にブロックを装填して成形金型の型合わせ状態を保持す
   る型合わせ保持手段と、上記可動板と支柱の間に設けた
   賦圧室内の圧力を増幅させる増圧手段の作動により支柱
   を可動板後退方向へ付勢せしめる賦圧手段とを備え、上
   記可動板駆動機構の作動により型の開閉を行い、型合わ
   せ保持手段により型合わせ状態を維持すると共に、前記
   賦圧手段の作動により型合わせ状態にある成形金型に型
   締めプレス圧を賦与するようにしたことを特徴とする成
   形金型の型締めプレス装置。