JPH07205188A

JPH07205188A - 樹脂成形用装置及び樹脂成形方法

Info

Publication number: JPH07205188A
Application number: JP128094A
Authority: JP
Inventors: Isao Yabe; 功矢部; Teruo Nayuki; 輝夫名雪; Masahiko Yoneyama; 雅彦米山
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1994-01-11
Filing date: 1994-01-11
Publication date: 1995-08-08

Abstract

(57)【要約】【目的】ピンポイントゲート方式における従来の問題
点を解決し、離型不良、製品不良や、ランナー樹脂のラ
ンナーロックピン係止部における樹脂割れが発生するこ
とがなく、特に、熱硬化性樹脂成形に適する樹脂成形用
装置を提供すること。【構成】上金型２４と下金型２１との間にキャビティ
２４ａを形成し、一方の金型２４に設けた縦ランナー部
２４ｃを含むランナー部２４ｄを介して前記キャビティ
２４ａに樹脂２５を充填することにより、前記キャビテ
ィ２４ａのＰＡＣ３２と前記ランナー部２４ｄのランナ
ー樹脂３１とを成形し、かつ前記ランナー樹脂３１を支
持するランナーロックピン２７によって前記ランナー樹
脂３１をＰＡＣ３２から切り離すように構成した樹脂成
形用装置において、前記ランナーロックピン２７は前記
ランナー樹脂３１の側部を支持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂成形用、特にＰＡ
Ｃ（Pad Array Carreer:配線基板上にＩＣ等の電子部品
を実装して熱硬化性樹脂で封止したもの）などに適した
樹脂成形用装置構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に樹脂成形用金型のゲート方式とし
て、サイドゲート方式とピンポイントゲート方式とがあ
り、熱可塑性樹脂成形ではピンポイントゲート方式が、
熱硬化性樹脂成形ではサイドゲート方式が比較的広く採
用されている。

【０００３】特に、ＰＡＣのサイドゲート方式を用いた
熱硬化性樹脂成形（トランスファーモールド）において
は、ゲート部の溶融した樹脂が基板上に沿って流れる構
造のため、基板が樹脂で汚れたり、ゲート部の硬化した
余分な樹脂を取除く際に配線パターンを破壊してしまう
問題がある。この問題を解決するために本件出願人は、
樹脂が、基板から隔離した状態で流れるようにしたゲー
トピース構造を既に出願している（特開平４−１８４９
４４号公報参照）。

【０００４】ところがこの構造では、金型が複雑になる
ために金型製作に困難が伴うこと、及び金型のメンテナ
ンスにも手間が掛り、量産性に難がある。したがって、
本来ＰＡＣの製造に望ましい、ゲート部の樹脂が基板面
に垂直に向かって入る構造のピンポイントゲート方式に
着目し、これをＰＡＣに採用してきた。

【０００５】この従来の、ＰＡＣのトランスファーモー
ルドにおけるピンポイントゲート方式による成形用装置
を図６に基づいて説明する。図６は従来の成形用装置を
示す要部断面図である。図６において、１は第１の金型
である下金型で、その上面にはＩＣチップ２をボンディ
ングした回路基板３が載置される凹部１ａが形成されて
いる。４はキャビティ４ａが形成された、第２の金型で
ある上金型であり、該上金型４は図示しないガイドポス
トにより平面位置を案内されて、キャビティ４ａが前記
ＩＣチップ２の上面を覆うように下金型１に組合わされ
る。上金型４の上には、ストリッパープレート６を貫通
して前記横ランナー部４ｄと縦ランナー部４ｃとの交差
部に臨むランナーロックピン７が取付けられた取付板８
が載置される。さらにこの取付板８には、前記カル部４
ｅの直上に位置して、溶融した樹脂を加圧するプランジ
ャーＰのガイド部９が設けられている。尚、１０は、上
金型４と下金型１とのパーティングラインである。ま
た、上金型４には、プランジャーガイド９からカル部４
ｅに投入された樹脂タブレット５が溶融して、この溶融
した樹脂がプランジャーＰによってキャビティ４ａに圧
縮移送される経路となる横ランナー部４ｄ、縦ランナー
部４ｃ及びゲート孔４ｂとが形成されており、溶融樹脂
が縦ランナー４ｃからゲート孔４ｂを通って回路基板面
に垂直に向かってキャビティ４ａに注入されるいわゆる
ピンポイントゲート方式のトランスファーモールド用金
型となっている。

【０００６】前記ランナーロックピン７の先端は、図７
に拡大して示すように、先端部７ａに対して、所望のア
ンダーカットｍを有する係止部７ｂが形成されており、
前記横ランナー部４ｄと縦ランナー部４ｃとの交差部で
溶融した樹脂が該係止部７ｂに入り込み、カル部４ｅ、
縦ランナー部４ｃ、横ランナー部４ｄで硬化したランナ
ー樹脂を保持するのである。

【０００７】このような従来のピンポイントゲート方式
のトランスファーモールド方法によるＰＡＣの成形手順
を、図６及び、図８乃至図１０を基に説明する。（１）
樹脂投入；型温１６５℃の金型のカル部４ｅに、熱硬化
性樹脂の樹脂タブレット５を投入（図６参照）。（２）
プランジャーＰによる押圧。（３）樹脂流れ出し（溶解
時間８秒間）。（４）熱硬化時間（９０秒間）保持（こ
こまで、図８参照）。（５）型開き；上金型４から取付
板８をストリッパープレート６と共に離間（図９参
照）。（６）ランナーロックの解除；ストリッパープレ
ート６を取付板８から引き離しランナーロックピン７の
係止部７ｂから、カル部４ｅ、縦ランナー部４ｃ、横ラ
ンナー部４ｄで硬化して一体となったランナー樹脂１１
を取り外す（図１０参照）。（７）ＰＡＣの取り出し；
下金型１と上金型４とをパーティングライン１０で離間
させ、回路基板上のＩＣが成形樹脂で封止されたＰＡＣ
１２を取出す。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、この様な
従来のＰＡＣのトランスファーモールドにおけるピンポ
イントゲート方式、特に、熱硬化性樹脂のような硬質の
樹脂成形においては、型開きの際に、ランナーロックピ
ン７によるランナー樹脂１１の係止効果が不十分になり
易くなることから、離型不良が発生し易い。ここで離型
不良とは、ランナー樹脂１１の縦ランナー１１ａが上金
型４内に残り、ＰＡＣ１２と分離しない状態を指す。

【０００９】ランナーロックピン７のランナー樹脂係止
効果を高めるために、前記アンダーカットｍを増やす
と、型開き後のストリッパープレート６作動の際に、係
止部７ｂの周囲に固着したランナー樹脂１１が割れて、
割れた時に生じる樹脂かすが前記ゲート孔４ｂに詰まっ
て、溶融樹脂がキャビティ４ａに充填されにくくなった
り、キャビティ４ａの中に樹脂かすが入り込んでしまう
と、樹脂かすでボンディングワイヤが切損したり、いわ
ゆるショルダータッチが発生したりすることによって、
製品不良が例えば５％も発生してしまう。

【００１０】一方、係止部７ｂの周囲に固着したランナ
ー樹脂１１が、係止部７ｂの周囲に残って係止効果が悪
化するので、この対策のために、前記アンダーカットｍ
を減らすと、係止効果が不十分になり、離型不良が発生
するという悪循環に陥る問題点があった。

【００１１】本発明は、上記の問題点を解決するために
為されたものであって、その目的とするところは、ピン
ポイントゲート方式における上記従来の問題点を解決
し、離型不良、製品不良や、ランナー樹脂のランナーロ
ックピン係止部における樹脂割れが発生することがな
く、特に、熱硬化性樹脂成形に適する樹脂成形用装置を
提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、第１の金型と第２の金型との間にキャ
ビティを形成し、一方の金型に設けた縦ランナー部を含
むランナー部を介して前記キャビティに樹脂を充填する
ことにより、前記キャビティの成形樹脂と前記ランナー
部のランナー樹脂とを成形し、かつ前記ランナー樹脂を
支持するランナーロックピンによって前記ランナー樹脂
を成形樹脂から切り離すように構成した樹脂成形用装置
において、前記ランナーロックピンは前記ランナー樹脂
の側部を支持することを特徴としている。

【００１３】また、本発明の前記ランナーロックピン
は、外周の一部に係止部を有するとともに、前記ランナ
ーロックピンの係止部を含む外周の一部が前記ランナー
部の側壁を形成することが好ましい。

【００１４】また、本発明の前記係止部は、前記ランナ
ーロックピンの外周に設けられた開口凹部であることが
好ましい。

【００１５】また、本発明の前記金型には、複数のキャ
ビティを有すると共に、金型の略中央に形成されたカル
部から各々の前記キャビティに向かう横ランナー部が設
けられ、前記キャビティに通ずる縦ランナー部に対応し
て各々前記ランナーロックピンが設けられていることが
好ましい。

【００１６】また、本発明の前記複数のキャビティを有
するランナー部は、カル部の中心に対して点対称に配置
されることが好ましい。

【００１７】また、本発明の前記樹脂成形用装置は更
に、前記ランナーロックピンの係止部からランナー樹脂
を押外すための押し外し手段を設けることが好ましい。

【００１８】また、本発明の前記押し外し手段は、前記
ランナーロックピンに保持されたランナー樹脂に、前記
カル部で成形されたカルを中心とする回転力を与える手
段であることが好ましい。

【００１９】そして、本発明の前記押し外し手段は、前
記ランナー樹脂の取り出し手段を兼ねるのが好ましい。

【００２０】また、本発明の前記取り出し手段は、一対
の平行杆で構成される挟み手段を含むのが好ましい。

【００２１】また、本発明の前記挟み手段は、ランナー
樹脂に回転力を与えるように挟むのが好ましい。

【００２２】

【作用】本発明によれば、ランナーロックピンがランナ
ー樹脂の側部を支持していることから、ランナーロック
ピンの係止部開口側に硬化したランナー樹脂を移動させ
るだけで、ランナーロックの解除が完了する。また、樹
脂成形用装置は更に、前記ランナーロックピンの係止部
からランナー樹脂を押外すための押し外し手段を設ける
ことで、ランナーロックの解除を行う際に、別段の治具
を用意する必要がなく、装置が簡素になる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明に関わる樹脂成形用装置の要部を
示す縦断面図、図２は、本発明に関わる樹脂成形用装置
のランナーロックピンを示す斜視図、図３は、本発明に
関わる樹脂成形用装置のランナーロックピンがランナー
樹脂を支持する状態を示す要部縦断面図、図４（ａ），
（ｂ）は、本発明に関わる樹脂成形用装置のランナーロ
ックピンの他の実施例を示す斜視図、図５は、本発明に
関わる樹脂成形用装置の取り出し手段の要部を示す平面
図である。

【００２４】図１において、２１は第１の金型である下
金型で、その上面にはＩＣチップ２２をボンディングし
た回路基板２３が載置される凹部２１ａが形成されてい
る。２４はキャビティ２４ａが形成された、第２の金型
である上金型であり、該上金型２４は図示しないガイド
ポストによって平面位置が案内されて、キャビティ２４
ａが前記ＩＣチップ２２の上面を覆うように下金型２１
に組合わされる。この実施例では、キャビティ２４ａが
６箇所に形成される６個取りの例を基に説明する。尚、
説明を簡略化するために、キャビティ２４ａは１箇所の
み図示されている。

【００２５】前記上金型２４には、該上金型２４の中央
に樹脂タブレット２５が投入されるカル部２４ｅが形成
されると共に、該カル部２４ｅと、該カル部２４ｅから
前記６箇所のキャビティ２４ａに対応して放射状に６箇
所に延在する横ランナー部２４ｄと、該横ランナー部２
４ｄの終端近傍にこれに連設されて下方に延在する縦ラ
ンナー部２４ｃとでランナー部が形成されている。ま
た、この縦ランナー部２４ｃと前記キャビティ２４ａと
の間には、該キャビティ２４ａに溶融した樹脂を注入す
るゲート孔２４ｂが設けられる。そして、各々対向する
縦ランナー部２４ｃは、それぞれが互いにカル部２４ｅ
の中心に対して、点対称の位置に配置される。

【００２６】また、上金型２４の上には、前記横ランナ
ー部２４ｄの終端部近傍に直角に交差して配置されるラ
ンナーロックピン２７が取付けられた取付板２８が載置
される。さらに、この取付板２８には、前記カル部２４
ｅの直上に位置して、溶融した樹脂を加圧する円柱状の
プランジャーＰのガイド部２９が設けられている。尚、
３０は上金型２４と下金型２１とのパーティングライン
である。

【００２７】このようにして、前記カル部２４ｅに投入
された樹脂タブレット２５が溶融するとこの溶融した樹
脂が縦ランナー部２４ｃからゲート孔２４ｂを通って前
記回路基板２３面に垂直に向かって流れる、いわゆるピ
ンポイントゲート方式のトランスファーモールド方法に
用いる樹脂成形用装置が構成される。

【００２８】そして、前記ランナーロックピン２７は、
図２に拡大して示すように径大の頭部を有する断面円の
段付ピンあって、該ランナーロックピン２７の先端近傍
には、ピンの径方向の外周に開口する凹部である係止部
としての切欠部２７ｂが形成されている。該切欠部２７
ｂの高さは口元に近いほど若干大きくなるように形成さ
れている。頭部は前記ランナーロックピン２７を取付板
に螺子で固定する際の取り付け深さ位置を決める基準と
なる。したがって、前記横ランナー部２４ｄでは、溶融
した樹脂は該切欠部２７ｂに入り込み、カル部２４ｅ及
び縦ランナー部２４ｃと一体になって硬化するので、前
記ランナーロックピン２７が硬化した樹脂であるランナ
ー樹脂３１の側部を支持することになるのである。

【００２９】尚、ランナーロックピンの係止部は、本実
施例では切欠部２７ｂであるが、他の実施例である図４
（ａ），（ｂ）に示すように、ランナーロックピン３７
外周に形成した凸部である突起部３７ｂ、またはランナ
ーロックピン４７外周に形成した、凹凸を組合わせた形
状部４７ｂであっても同等の作用を果たすこと、また、
同等の作用を果たす限り、ピンの断面を含めたランナー
ロックピンの形状が前述の形状に限定されないことは当
然である。いずれにしてもランナーロックピンは、該係
止部を含んだピンの外周の一部が、ランナー部の側壁の
一部を形成するようにランナー部と交差している。

【００３０】一方、プランジャーＰに押圧され流れ出し
た溶融樹脂は、前記ゲート孔２４ｂから前記キャビティ
２４ａに導入されて硬化し、ＰＡＣ３２が成形される。

【００３１】さらに、上記の樹脂成形用装置には、押し
外し手段としての、図示しない周知の取り出しロボット
が備えられ、該取り出しロボットのハンド先端には、図
５に示す様な、一対の平行杆で構成される、挟み手段た
る爪３３を有する。この爪３３は図中矢印Ａ方向に移動
可能であると共に、硬化したランナー樹脂３１の対向し
た２つの縦ランナー３１ａ，３１ａをまず最初に挟むよ
うになっている。また、この図に示すように、ランナー
ロックピン２７は、カル３１ｃから見て、６箇所に延在
する横ランナー３１ｂの左側に６個とも位置している。

【００３２】次に、上記の様に構成された樹脂成形用装
置の作用を説明する。図１に示す様に型締めした樹脂成
形装置を１６５℃に昇温し、中央のカル部２４ｅに予め
所定温度に加熱された樹脂タブレット２５を投入し、樹
脂が溶融したところをプランジャーＰで押圧する。する
と、カル部２４ｅから溶融した樹脂が流れ出し、横ラン
ナー部２４ｄ、縦ランナー部２４ｃ、ゲート孔２４ｂを
経て、キャビティ２４ａに樹脂が充填される。そして、
樹脂が硬化すると、ＰＡＣ３２が成形されると共に、ラ
ンナー樹脂３１が成形される。そして、取付板２８が上
金型２４から引き離されると、ランナーロックピン２７
の切欠部２７ｂによって側部を支持された硬化したラン
ナー樹脂３１は、取付板２８と共に上方に移動し、ＰＡ
Ｃ３２と切り離される。

【００３３】取付板２８側に支持されたランナー樹脂３
１は、取り出しロボットのハンドの爪３３によって、両
側から挟まれる。この時、前述したように、爪３３は硬
化したランナー樹脂３１の対向した２つの縦ランナー３
１ａ，３１ａをまず最初に挟むようになっているので、
ランナー樹脂３１には、図４に矢印Ｂで示すように、回
転力が作用する。

【００３４】一方、前記ランナーロックピン２７には、
ピンの径方向の外周に開口する切欠部２７ｂが形成され
ているので、上述の回転力を受けて、ランナー樹脂３１
は切欠部２７ｂから容易に押外されることとなって、ラ
ンナーロック解除が完了する。ランナーロック解除が完
了すると同時に、横ランナー３１ｂの終端は、前記爪３
３によって保持されるので、ランナー樹脂３１が落下す
るのを防止しつつ、ランナー樹脂３１を樹脂成形装置か
ら取出す。

【００３５】上記実施例にあっては、６個取りのＰＡＣ
を例にして説明したが、本発明はこれに限定されず、２
個取りのＰＡＣを成形する際には、ランナー樹脂を回転
させるのではなく、所定の直線方向にスライドさせるこ
とで、ランナーロック解除を行うこともできるのであ
る。

【００３６】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明は、第１の金
型である上金型と第２の金型である下金型との間にキャ
ビティを形成し、一方の金型に設けた縦ランナー部を含
むランナー部を介して前記キャビティに樹脂を充填する
ことにより、前記キャビティの成形樹脂と前記ランナー
部のランナー樹脂とを成形し、かつ前記ランナー樹脂を
支持するランナーロックピンによって前記ランナー樹脂
を成形樹脂から切り離すように構成した樹脂成形用装置
において、前記ランナーロックピンは前記ランナー樹脂
の側部を支持することとしたので、ランナー部の、ラン
ナーロックピンが支持していない側に硬化したランナー
樹脂を移動させるだけで、ランナーロックの解除が完了
する。したがって、ランナーロック解除の際の離型が円
滑に行えることから、離型の際の離型不良や、製品不良
が発生することがなくなり、また、樹脂かすの発生も殆
どなくなり、ショット毎の型清掃が簡単になるので、製
造時間の大幅な低減が図れる。そして、従来のストリッ
パープレートが不要となるので、装置の簡素化・小型化
が図れ、型製作費用の大幅な低減が図れる。さらに、樹
脂成形装置に、ランナーロックピンの係止部からランナ
ー樹脂を押外すための押し外し手段を設けることによっ
て、別段の治具を用いることなくランナーロックの解除
を行うことができるので、製造設備の自動化を容易に達
成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わる樹脂成形用装置の要部を示す縦
断面図である。

【図２】本発明に関わる樹脂成形用装置のランナーロッ
クピンを示す斜視図である。

【図３】本発明に関わる樹脂成形用装置のランナーロッ
クピンがランナー樹脂を支持する状態を示す要部縦断面
図である。

【図４】本発明に関わる樹脂成形用装置のランナーロッ
クピンの他の実施例を示す斜視図である。

【図５】本発明に関わる樹脂成形用装置の取り出し手段
の要部を示す平面図である。

【図６】従来の樹脂成形用装置の要部を示す縦断面図で
ある。

【図７】従来の樹脂成形用装置のランナーロックピンを
示す外観図である。

【図８】従来のピンポイントゲート方式のトランスファ
ーモールド方法によるＰＡＣの成形手順の説明図であ
る。

【図９】同じく、従来のＰＡＣの成形手順の説明図であ
る。

【図１０】同じく、従来のＰＡＣの成形手順の説明図で
ある。

【符号の説明】

２１下金型（第１の金型）２４上金型（第２の金型）２４ａキャビティ２４ｂゲート孔４ｃ縦ランナー部２４ｄ横ランナー部２４ｅカル部２７、３７、４７ランナーロックピン２７ｂ切欠部（係止部）３１ランナー樹脂３１ｃカル３３爪（押し外し手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の金型と第２の金型との間にキャビ
ティを形成し、一方の金型に設けた縦ランナー部を含む
ランナー部を介して前記キャビティに樹脂を充填するこ
とにより、前記キャビティの成形樹脂と前記ランナー部
のランナー樹脂とを成形し、かつ前記ランナー樹脂を支
持するランナーロックピンによって前記ランナー樹脂を
成形樹脂から切り離すように構成した樹脂成形用装置に
おいて、前記ランナーロックピンは前記ランナー樹脂の
側部を支持することを特徴とする樹脂成形用装置。
【請求項２】前記ランナーロックピンは、外周の一部
に係止部を有するとともに、前記ランナーロックピンの
係止部を含む外周の一部が前記ランナー部の側壁の一部
を形成することを特徴とする請求項１記載の樹脂成形用
装置。
【請求項３】前記係止部は前記ランナーロックピンの
外周に設けられた開口凹部であることを特徴とする請求
項２記載の樹脂成形用装置。
【請求項４】前記金型には複数のキャビティを有する
と共に、金型の略中央に形成されたカル部から各々の前
記キャビティに向かう横ランナー部が設けられ、前記キ
ャビティに通ずる縦ランナー部に対応して各々前記ラン
ナーロックピンが設けられていることを特徴とする請求
項１記載の樹脂成形用装置。
【請求項５】前記複数のキャビティを有するランナー
部はカル部の中心に対して点対称に配置されることを特
徴とする請求項４記載の樹脂成形用装置。
【請求項６】前記樹脂成形用装置は更に、前記ランナ
ーロックピンの係止部からランナー樹脂を押し外すため
の押し外し手段を設けたことを特徴とする請求項１記載
の樹脂成形用装置。
【請求項７】前記押し外し手段は前記ランナーロック
ピンに保持されたランナー樹脂に、前記カル部で成形さ
れたカルを中心とする回転力を与える手段であることを
特徴とする請求項６記載の樹脂成形用装置。
【請求項８】前記押し外し手段は前記ランナー樹脂の
取り出し手段を兼ねることを特徴とする請求項６記載の
樹脂成形用装置。
【請求項９】前記取り出し手段は一対の平行杆で構成
される挟み手段を含むことを特徴とする請求項６記載の
樹脂成形用装置。
【請求項１０】前記挟み手段はランナー樹脂に回転力
を与えるように挟むことを特徴とする請求項８記載の樹
脂成形用装置。
【請求項１１】第１の金型と第２の金型との間に複数
のキャビティを形成し、一方の金型に設けたランナー部
を介して前記キャビティに樹脂を充填することにより、
前記キャビティの成形樹脂と前記ランナー部のランナー
樹脂とを成形した後、前記ランナー樹脂を係止するラン
ナーロックピンによって前記ランナー樹脂を成形樹脂か
ら切り離してから取り出す樹脂成形方法において、前記
ランナー樹脂の取り出しは、金型の略中央に形成された
カル部を中心にして前記ランナー樹脂に回転を与えるこ
とにより行うことを特徴とする樹脂成形方法。