JPH0741639B2 - 金 型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は金型に関し、特に射出成型に用いられる金型に
関する。

従来の技術 従来、ICチップ等の電子部品のモールド法としては、一
般にトランスファー成型法が用いられていた。このトラ
ンスファー成型法は加熱軟化した液体材料をゲートから
金型内に押し込み、金型内でさらに加熱して硬化させる
というものである。この方法であれば、低圧且つ低速で
モールドを行うことができるので、電子部品の信頼性が
低下しないという利点がある。

しかしながら、トランスファー成型法は熱硬化型樹脂を
用いているため、成型のサイクルが長くなると共に、一
部品当りの樹脂の使用量が多くなる。この結果、ICチッ
プの製造コストが高くなるという課題を有していた。

そこで、ICチップのモールド方法として射出成型法を用
いることが考えられる。この射出成型法は、成型材料を
ホッパーから供給し、シリンダー内で加熱溶融した後、
スクリューシリンダによってノズルから金型の中に高速
で圧入させて、更に冷却固化させるという方法である。
この射出成型法であれば、熱可塑性樹脂を用いるので成
型サイクルが短くなると共に、樹脂使用量も減少するの
で、ICチップの製造コストを低減することできる。

発明が解決しようとする課題 ところで、上記射出成型法においては成型品の切り取り
性を向上させるため、ランナとキャビティとを連通する
ゲートが小さくなるように形成されている。このため、
熱可塑性樹脂を低速でキャビティ内に充填すると、注入
途中で樹脂が硬化するおそれがあるため、上記の如く高
速，高圧でキャビティ内に充填する必要が生じる。この
結果、素子や素子とリード端子とを接続するボンディン
グワイヤに大きな力が加わるため、素子が破損したり、
素子と基板との接着位置がずれたり、或いは素子と基板
とを接続するボンディングワイヤが断線する等の課題を
有していた。

そこで、本発明は上記課題を考慮してなされたものであ
って、素子の破損やボンディングワイヤの断線を防止し
つつ低コストで電子機能素子の樹脂封止を行うことがで
きる金型を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、上型と下型との間
に電子部品が装着されるキャビティを備え、且つこのキ
ャビティに樹脂が注入される樹脂通路が連通された金型
において、前記上型または下型の一方に、前記キャビテ
ィの容積及びキャビティと樹脂通路とのゲート面積を可
変する可動部材を設け、この可動部材の駆動制御を行う
ことにより、樹脂注入時における上記キャビティの容積
と上記ゲート面積とを樹脂注入後の容積及び面積よりも
各々大きくなるように設定したことを特徴とする。

作用 上記構成の如く、樹脂注入時におけるキャビティの容積
とゲート面積とを樹脂注入後の容積及び面積よりも各々
大きくするような可動部材が設けられていれば、時間当
たりの樹脂注入量が格段に増加するので、キャビティへ
の樹脂注入を低速且つ低圧で行っても注入時に樹脂が硬
化するのを防止することができる。加えて、樹脂注入を
低速且つ低圧で行えば、電子部品が破壊することや電子
部品の接続を掌るボンディングワイヤが断線するのを防
止することが可能となる。

実施例 本発明の一実施例を第１図〜第４図に基づいて以下に説
明する。

第１図に示すように、本発明の金型は上型１と下型２と
を有している。上記上型１には油圧シリンダ３が内蔵さ
れており、この油圧シリンダ３には油圧シリンダ３を作
動させる油圧ポンプ４が接続されている。この油圧ポン
プ４には油圧ポンプ４の作動タイミングを制御する制御
部５と接続されており、この制御部５は樹脂注入終了時
に終了信号を送出する後述のスクリユーシリンダ６と電
気的に接続されている。

前記油圧シリンダ３のピストンロッド3aには移動板７が
固定されており、この移動板７の端部近傍には、後述の
キャビティ30と連通された長穴８内を上下動する移動ロ
ッド９が固定されている。この移動ロッド９の内部に
は、第２図及び第４図に示すように、キャビティ30内の
空気を外部に逃がすためのエアベント20が設けられ、且
つ移動ロッド９の下面外周縁には樹脂封止後の電子部品
（成型品）の抜き取り性を向上させるために先細り状の
抜き勾配凸部31が形成されている。但し、この抜き勾配
凸部31におけるゲート10に対応する位置には、上記移動
ロッド９が下端部まで降下した場合であっても、キャビ
ティ30とランナ11とを連通するゲート10を形成しうるよ
う切り欠き32が形成されている。

一方、前記下型２の上記長孔８に臨む位置には、キャビ
ティ30を形成するための凹状の溝12が形成されている。
この溝12の側面は、上記と同様に成形品の抜き取り性を
向上させるべく上太り状に形成され、且つ溝12の底面中
央にはキャビティ内から成型品を押し出すためのエジェ
クタピン13が設けられている。

また、前記上型１と下型２との間には樹脂をキャビティ
30に注入するランナ11が設けられており、このランナ11
はスプール14と連通されている。そして、このスプール
14は加熱された樹脂をキャビティ30内に搬送するための
前記スクリューシリンダ６と接続されている。

上記の構成において、本発明の金型は以下のようにして
作動する。

先ず初めに、上型１と下型２とが開放された状態で、基
板16に固定された素子17を溝12内に載置する。この際、
素子17に樹脂の流入圧がかかるのを抑制するため、素子
17は下向き（溝12内に納まるよう）配置する。次に、上
型１と下型２とを閉成状態にするる。尚、この場合移動
ロッド９は、第２図に示すよう上端に位置しているの
で、キャビティ30の体積は大きな状態となっている。次
いで、スクリューシリンダ６を作動させ、スプール14と
ランナ11とを介してゲート10からキャビティ30内に溶解
した樹脂35を成型品の容積分だけ注入する。そして、上
記スクリューシリンダ６の作動終了時には、終了信号が
制御部５に出力され、制御部５から油圧ポンプ４には作
動開始指令信号が送出される。これによって、油圧シリ
ンダ３が押し下げられて、第３図に示すように移動ロッ
ド９は下端部まで移動する。この際、移動ロッド９の下
面と溝12の表面とによって形成される空間により成型品
の形状を成すキャビティ30が形成され、且つキャビティ
30の空気はエアベント20を介して金型外に排出される。
また、この場合、移動ロッド９の下端部に形成された切
り欠き32により、キャビティ30とランナ11とが連通され
ている。従って、キャビティ30内の樹脂に保圧がかかる
ような構造である。この状態を所定時間（樹脂が硬化す
るまでの時間）保持した後に、上型１と下型２とを再度
開成状態にする。最後に、イジェクタピン13を作動させ
てキャビティ内の成型品を取り出す。

上記の如く、樹脂注入時におけるキャビティ30の容積と
ゲート10の面積とを樹脂注入後の容積及び面積よりも各
々大きくすれば、時間当たりの樹脂注入量が格段に増加
するので、キャビティ30への樹脂注入を低速且つ低圧で
行っても注入時に樹脂が硬化するのを防止することがで
きる。加えて、樹脂注入を低速且つ低圧で行えば、素子
17が破壊することや、素子17と基板18とを接続するボン
ディングワイヤが断線するのを防止することができる。

また、樹脂硬化時には、エアベント20によりキャビティ
30内の空気が外部に全て排出されるので、ボイド・ショ
ートが発生することもない。

また、トランスファー成形に利用するとさらに低速・低
圧が可能となり、成形不良が減る。

尚、上記実施例においては、移動ロッド９が下降するタ
イミングはスクリューシリンダ６の位置により制御して
いるが、樹脂の射出時間により制御することも可能であ
る。

また、上記実施例では、移動ロッド９を上型１に設けて
いるが、下型２に設けることも可能である。

発明の効果 以上説明したように本発明によれば、キャビティ内への
樹脂注入は低速且つ低圧で行うことができると共に、樹
脂として熱可塑性樹脂を用いるので成型サイクルが短く
なり且つ樹脂使用量が少なくなる。したがって、電子部
品の破損やボンディングワイヤーの断線を生じることな
く、電子機能素子の製造コストを極めて低減することが
できるという効果を奏する。

加えて、樹脂注入を低速且つ低圧で行なえば、成型品の
密度が均一となり、且つ安定した状態となるため、電子
部品の信頼性を一層向上さることができるという効果も
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の金型の断面図、第２図は本発明の金型
の樹脂流入時における状態を示す断面図、第３図はキャ
ビティ内に搬入された樹脂を固化させている状態を示す
断面図、第４図は第３図の要部断面図である。 １……上型、２……下型、３……油圧シリンダ、５……
制御部、９……移動ロッド、10……ゲート、30……キャ
ビティ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上型と下型との間にワークが装着されるキ
   ャビティを備え、且つこのキャビティに樹脂が注入され
   る樹脂通路が連通された金型において、 前記上型または下型の一方に、前記キャビティの容積及
   びキャビティと樹脂通路とのゲート面積を可変する可動
   部材を設け、この可動部材の駆動制御を行うことによ
   り、樹脂注入時における上記キャビティの容積と上記ゲ
   ート面積とを樹脂注入後の容積及び面積よりも各々大き
   くなるように設定したことを特徴とする金型。