JPH0825388A - 加工用プレス装置およびその装置を用いた加圧成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、装置全体の構造および重量を大
きくすることなく、あらゆる型締力に対して、正確な型
合せができるとともに、金型全面に均等な荷重がかか
り、製品精度の高い加工用プレス装置を得ることを目的
とする。 【構成】 この発明の加圧用プレス装置は、プラテンと
上金型との間に、型締めの荷重を検出する荷重検出体８
と、この荷重検出体８の荷重値に応じて変形し、上金型
の全面に均等な荷重が加わるようにする形状可変体９と
を装着したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、トランスフ
ァ成形装置である半導体樹脂封止装置やリード加工機等
に適用される加工用プレス装置およびその装置の加圧成
形方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１４は従来のトランスファ成形装置の
加工用プレス装置の側面図であり、図において１は第１
の金型である上金型、２は第２の金型である下金型、３
はこの上金型１が取り付けられた第１のプラテンである
上プラテン、４は下金型２が搭載された第２のプラテン
である中プラテン、５は上プラテン３、中プラテン４お
よび下プラテン６を上下動に案内するタイバ、６は下プ
ラテンである。

【０００３】次に、上記構成の加工用プレス装置の動作
について説明する。下金型２上にリードフレーム（図示
せず）と樹脂（図示せず）をセットしたあと、中プラテ
ン４を上昇させて上金型１と下金型２とを合わせ、高荷
重で図１５に示すように型締めを行う。なお、高荷重で
型締めを行うため、上プラテン３、中プラテン４、下プ
ラテン６、タイバ５が共に橈み変形するおそれがあり、
橈み変形が生じたときには、当然型合わせしている上金
型１と下金型２との間に隙間が生じることになり、この
ことは樹脂射出時に樹脂がその隙間に進入して、樹脂漏
れを起こし、成形製品が不良品になり、その防止策とし
て、上プラテン３、中プラテン４の橈み変形を極力抑え
るためにプラテン３、４の板厚を大きくとっていた。

【０００４】加工用プレス装置の場合、型合わせの不一
致を防止する手段として、上プラテン３の板厚が薄い場
合には、図１８に示すような球面状のスペーサ７を上金
型１上に敷き（図１６参照）、型締時の上プラテン３の
橈み変形量を吸収していた（図１７参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の加工用プレス装
置は、以上のように構成され、図１４、図１５に示すよ
うに上プラテン３の橈み変形量を低く抑えようとして上
プラテン３の板厚を大きくした場合には、上プラテン３
を支持するタイバ５の直径も大きくなり、装置全体の構
造および重量が大きくなってしまうという課題があっ
た。

【０００６】また、スペーサ７を用いた場合には装置全
体の構造および重量は小さくできるものの、スペーサ７
の形状は固定であり、ある特定の型締力に対してそれ専
用のスペーサ７を用意しなければならず、型締力を変更
して加工用プレス装置を使用する場合には、その型締力
により橈み変形する上プラテン３の橈み変形形状にあっ
たスペーサ７を用意しなければならず、そのためスペー
サ７の載せ換え作業が必要になるという課題があった。

【０００７】この発明は、上記のような課題を解消する
ためになされたもので、装置全体の構造および重量を大
きくすることなく、あらゆる型締力に対して、正確な型
合せができるとともに、金型全面に均等な荷重がかか
り、製品精度の高い加工用プレス装置を得ることを目的
とし、また加工用プレス装置の加圧成形方法を得ること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１の加
工用プレス装置は、第１のプラテンと第１の金型との間
に、型締めの荷重を検出する荷重検出手段と、この荷重
検出手段の荷重値に応じて変形し、第１の金型の全面に
均等な荷重が加わるようにする形状可変手段とを装着し
たものである。

【０００９】この発明の請求項２の加工用プレス装置
は、請求項１の加工用プレス装置において、荷重検出手
段を複数個の荷重検出器で構成し、また形状可変手段を
複数個の形状可変素子で構成したものである。

【００１０】この発明の請求項３の加工用プレス装置
は、請求項１または請求項２の加工用プレス装置におい
て、荷重検出手段で検出される荷重の値が均等になるま
で形状可変手段を変形させる変形制御手段を備えたもの
である。

【００１１】この発明の請求項４の加工用プレス装置
は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の加工用
プレス装置において、第１の金型と第２の金型とを合わ
せた後、第２のプラテンの移動を停止する移動制御手段
と、前記第２のプラテンの移動停止後、第１の金型全面
に均等な荷重が加わるように形状可変手段を変形させる
変形制御手段とを備えたものである。

【００１２】この発明の請求項５の加工用プレス装置
は、請求項２に記載の加工用プレス装置において、荷重
検出器、形状可変素子を複数に分割された各小室にそれ
ぞれ重ねて収納する絶縁性の容器を備えたものである。

【００１３】この発明の請求項６の加工用プレス装置の
加圧成形方法は、荷重検出手段により、型締めの荷重を
検出し、その後その荷重検出値に応じて、形状可変手段
を変形させ、第１の金型全面に均等な荷重が加わるよう
にしたものである。

【００１４】この発明の請求項７の加工用プレス装置の
加圧成形方法は、第１の金型と第２の金型とを合わせた
後、移動制御手段により第２のプラテンの移動を停止さ
せ、その後変形制御手段により第１の金型全面に均等な
荷重が加わるように形状可変手段を変形させるようにし
たものである。

【００１５】

【作用】この発明の請求項１の加工用プレス装置におい
ては、第１のプラテンと第１の金型との間に、型締めの
荷重を検出する荷重検出手段と、この荷重検出手段の荷
重値に応じて変形し、第１の金型の全面に均等な荷重が
加わるようにする形状可変手段とを装着したことによ
り、異なる型締力で型締めを行うときでも従来必要とし
たスペーサの載せ換え作業を必要とせず、また小型軽量
化の加工用プレス装置を得ることができる。また、正確
な金型の型合わせができるとともに、金型全面に均等な
荷重が加わり、この加工用プレス装置では製品精度の高
い製品を得ることができる。

【００１６】この発明の請求項２の加工用プレス装置に
おいては、請求項１の加工用プレス装置において、荷重
検出手段を複数個の荷重検出器で構成し、形状可変手段
を複数個の形状可変素子で構成したので、金型全面にわ
たってより均等に荷重を加えることができる。

【００１７】この発明の請求項３の加工用プレス装置に
おいては、請求項１または請求項２の加工用プレス装置
において、荷重検出手段で検出される荷重の値が均等に
なるまで形状可変手段を変形させる変形制御手段を備え
たので、金型全面にわたってより均等に荷重を加えるこ
とができる。

【００１８】この発明の請求項４の加工用プレス装置に
おいては、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の
加工用プレス装置において、第１の金型と第２の金型と
を合わせた後、第２のプラテンの移動を停止する移動制
御手段と、前記第２のプラテンの移動停止後、第１の金
型全面に均等な荷重が加わるように形状可変手段を変形
させる変形制御手段とを備えたので、第２のプラテンを
移動させるモータの容量を小さくすることができる。

【００１９】この発明の請求項５の加工用プレス装置に
おいては、請求項２に記載の加工用プレス装置におい
て、荷重検出器、形状可変素子を複数に分割された各小
室にそれぞれ重ねて収納する絶縁性の容器を備えたの
で、荷重検出器、形状可変素子は位置ずれすることなく
所定の位置に配設され、金型全面により均等に荷重を加
えることができる。

【００２０】この発明の請求項６の加工用プレス装置の
加圧成形方法においては、荷重検出手段により、型締め
の荷重を検出し、その後その荷重検出値に応じて、形状
可変手段を変形させ、第１の金型全面に均等な荷重が加
わるようにしたので、正確な金型の型合わせができると
ともに、製品精度の高い製品を得ることができる。

【００２１】この発明の請求項７の加工用プレス装置の
加圧成形方法においては、第１の金型と前記第２の金型
とを合わせ、型締めを行う加工用プレス装置の加圧成形
方法において、前記第１の金型と前記第２の金型とを合
わせた後、移動制御手段により前記第２のプラテンの移
動を停止させ、その後変形制御手段により前記第１の金
型全面に均等な荷重が加わるように前記形状可変手段を
変形させるようにしたので、第２のプラテンを移動させ
るモータの容量を小さくすることができる。

【００２２】

【実施例】

実施例１．図１、図２はこの発明の一実施例を示す加工
用プレス装置の要部断面図、図３は図１の要部側断面
図、図４は図１の要部分解斜視図であり、図１４ないし
図１７と同一または相当部分は同一符号を付し、その説
明は省略する。図において、８は小型で薄型のロードセ
ルである荷重検出器８ａが複数個（５×６＝３０個）配
設された、荷重検出手段としての荷重検出体、９は荷重
検出体８の真上に、形状記憶合金である形状可変素子９
ａが複数個（５×６＝３０個）荷重検出体８の真上に配
設された、形状可変手段としての形状可変体であり、荷
重検出体８および形状可変体９は第１の金型である上金
型１と第１のプラテンである上プラテン３との間に装着
されている。１０は荷重検出体８と形状可変体９との間
にヒータ素子１０ａが複数個（５×６＝３０個）配設さ
れ、ヒータ素子１０ａからの熱により形状可変体９は所
定の形状に変形するヒータ体、１１は上金型１に熱が伝
達するのを防止するために断熱材であるセラミックで構
成されているとともに、小室１１ａに荷重検出器８ａ、
ヒータ素子１０ａ、形状可変素子９ａをそれぞれ収納し
た容器、２０は一端部がボルト２１で上プラテン３に固
着され他端部が上金型１の溝に係合して上プラテン３に
上金型１を吊り下げる吊り下げ金具である。

【００２３】なお、荷重検出器８ａと形状可変素子９ａ
とヒータ素子１０ａとの重ね合せ順序は、形状可変素子
９ａにヒータ素子１０ａの熱が伝達できればよく、例え
ば図５に示すように、上から荷重検出器８ａ、形状可変
素子９ａ、ヒータ素子１０ａの順で重ねてもよい。

【００２４】また、図６に示すように、容器１１は枠部
１１ｂと底部１１ｃとに分割できるようにしてもよく、
この場合、その材料は、枠部１１ｂと底部１１ｃとで異
なる材料でもよい。例えば、枠部１１ｂに荷重が加わら
ないように枠部ｂの高さ寸法を短くした場合には、枠部
１１ｂは耐圧縮強度をそれほど大きなものとする必要は
ない。また、荷重検出器８ａの形状は形状可変素子９ａ
の形状に合せて四角形状でもよく、この場合には両者８
ａ、９ａの位置決めが容易となる。

【００２５】この発明による加工用プレス装置は、以上
のように構成され、図７に示すようにして動作する。第
２の金型である下金型２にリードフレーム（図示せず）
と樹脂（図示せず）とをセットしたあと、第２のプラテ
ンである中プラテン４を上昇させて上金型１と下金型２
とを合わせ高荷重で型締めを行う。型締の最中は、常
時、荷重検出器８ａで上金型１の各点の荷重が検出でき
るようにするとともに、その信号値のばらつき、すなわ
ち荷重のばらつきを均等化するように、ヒータ素子１０
ａの熱加減が調整され、形状可変素子９ａは形状変更
（膨張または収縮）するようになっている（Ｓ１〜Ｓ
４）。そして、最終的な型締力に到達させたときでも、
上金型１の全面に均等な荷重が加わるようになっている
（Ｓ５、Ｓ６）。

【００２６】この実施例では、正確な型合せができ、上
金型１には均等に荷重が加わり、樹脂製品の樹脂ばりの
発生を確実に防止できる。また、調圧の方法としては、
図７に示すフローチャートからも分かるように、刻々の
型締力を変形制御手段（図示せず）により調圧しながら
型締を行っているため、均圧荷重で徐々に金型は加圧さ
れるため、加圧段階で、不均一加圧が抑制され、円滑な
加圧を実現でき、金型寿命に悪影響を及ぼすようなこと
はない。

【００２７】実施例２．図８はこの発明の実施例２の要
部分解斜視図であり、図において、８ｂは荷重検出手段
である荷重検出器（ここではロードセル５×６＝３０
個）、９ｂは形状可変手段である形状可変素子（ここで
は圧電素子５×６＝３０個）、１１ｄは荷重検出器８ｂ
と形状可変素子９ｂとを収納する小室である。また、荷
重検出器８ｂと形状可変素子９ｂとの重ね合せ順はこの
逆でもよいものとする。図８においては、圧電素子から
なる形状可変素子９ｂそのものの電圧加減を調整して、
形状可変素子９ａの形状を変更させ、各荷重検出器８ｂ
の圧力の値が同じ値になるようにして、最終的な型締力
に到達させ、上金型１全面に均等に荷重が加わるように
する。この構成では、実施例１で必要としたヒータ素子
１０ａが不要となり、簡単な構成で上金型１の全面に均
等に荷重を加えることができる。

【００２８】実施例３．図９はこの発明の実施例３を示
すフローチャートであり、加工用プレス装置の構成は実
施例１と同一で、型合せまでサーボモータ等で中プラテ
ン４を上昇させるが（Ｓ１、Ｓ２）、その後は、移動制
御手段（図示せず）により中プラテン４を保持固定さ
せ、その状態で、形状可変素子９ａに変形制御手段（図
示せず）からの信号により形状変更の指令を送り、必要
型締力まで金型全面に均等な荷重が加わるように形状可
変体９を形状変更させる（Ｓ３〜Ｓ６）。

【００２９】この実施例の場合、サーボモータは上プラ
テン３を移動できだけのトルクがあればよく、サーボモ
ータの容量を小さくてよい。また、この実施例では、特
公平６−４２５０号公報に記載された形状合金を用いた
型締装置と異なり、上金型１の全面に均等に荷重が加わ
るように形状可変素子９ａが変形するようになってお
り、より正確な型合せができる。

【００３０】実施例４．実施例１においては荷重検出器
８ａと形状可変素子９ａとを同数としたが、この実施例
では図１０のように同数とせず金型に加わる圧力が均等
構造であるように、部分的に荷重検出器８ｂが１個に対
して形状可変素子９ｂがｎ個になるようにしている。あ
るいは、荷重検出器８ｂがｎ個に対して形状可変素子９
ｂを１個の比率にしてもよい。この場合には、形状可変
素子に形状記憶合金を用いたときにはヒータ素子の制御
数が減少し、制御がやり易くなる効果がある。また形状
可変素子が圧電素子のときには、その圧電素子の制御が
容易となる。

【００３１】実施例５．この実施例の場合、図１１に示
すフローチャートに基づき、あらかじめ図４の荷重検出
器８ａを用いて、金型の型締力における、荷重検出器８
ａでの荷重値と各ヒータ素子１０ａの通電量との関係を
調べ、その関係を図１２に示すようにマッピングする。
次に、図１３のように、荷重検出器８ａを装着せずに、
加工用プレス装置側で設定した型締力によって、個々の
形状可変素子９ａは自動的（予め採取している較正デー
タに基づき）に調圧を行う。この構成では、荷重検出器
８ａが不要となる。なお、各実施例とも半導体樹脂封止
装置の加工用プレス装置について説明したが、この発明
はリード加工機にも適用することができるのは勿論であ
る。また、各実施例とも荷重検出手段、形状可変手段を
上プラテン３と上金型１との間に装着した場合について
説明したが、例えば下金型と中プラテンとの間に荷重検
出手段、形状可変手段を装着することもできる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の請求項
１の加工用プレス装置によれば、第１のプラテンと第１
の金型との間に、型締めの荷重を検出する荷重検出手段
と、この荷重検出手段の荷重値に応じて変形し、第１の
金型の全面に均等な荷重が加わるようにする形状可変手
段とを装着したことにより、異なる型締力で型締めを行
うときでも従来必要としたスペーサの載せ換え作業を必
要とせず、また小型軽量化の加工用プレス装置を得るこ
とができる効果がある。また、正確な金型の型合わせが
できるとともに、金型全面に均等な荷重が加わり、この
加工用プレス装置では製品精度の高い製品を得ることが
できる効果がある。

【００３３】また、この発明の請求項２の加工用プレス
装置によれば、請求項１の加工用プレス装置において、
荷重検出手段を複数個の荷重検出器で構成し、形状可変
手段を複数個の形状可変素子で構成したので、金型全面
にわたってより均等に荷重を加えることができる効果が
ある。

【００３４】また、この発明の請求項３の加工用プレス
装置によれば、請求項１または請求項２の加工用プレス
装置において、荷重検出手段で検出される荷重の値が均
等になるまで形状可変手段を変形させる変形制御手段を
備えたので、金型全面にわたってより均等に荷重を加え
ることができる効果がある。

【００３５】また、この発明の請求項４の加工用プレス
装置によれば、請求項１ないし請求項３のいずれかに記
載の加工用プレス装置において、第１の金型と第２の金
型とを合わせた後、第２のプラテンの移動を停止する移
動制御手段と、前記第２のプラテンの移動停止後、形状
可変手段の変形により目標の型締力に達したときに、第
１の金型全面に均等な荷重が加わるように形状可変手段
を変形させる変形制御手段とを備えたので、第２のプラ
テンを移動させるモータの容量を小さくすることができ
る効果がある。

【００３６】また、この発明の請求項５の加工用プレス
装置によれば、請求項２に記載の加工用プレス装置にお
いて、荷重検出器、形状可変素子を複数に分割された各
小室にそれぞれ重ねて収納する絶縁性の容器を備えたの
で、荷重検出器、形状可変素子は位置ずれすることなく
所定の位置に配設され、金型全面により均等に荷重を加
えることができる効果がある。

【００３７】また、この発明の請求項６の加工用プレス
装置の加圧成形方法によれば、荷重検出手段により、型
締めの荷重を検出し、その後その荷重検出値に応じて、
形状可変手段を変形させ、第１の金型全面に均等な荷重
が加わるようにしたので、正確な金型の型合わせができ
るとともに、製品精度の高い製品を得ることができる効
果がある。

【００３８】この発明の請求項７の加工用プレス装置の
加圧成形方法においては、第１の金型と第２の金型とを
合わせた後、移動制御手段により第２のプラテンの移動
を停止させ、その後、形状可変手段の変形により、目標
の型締力に達したときに、変形制御手段により第１の金
型全面に均等な荷重が加わるように形状可変手段を変形
させるようにしたので、第２のプラテンを移動させるモ
ータの容量を小さくすることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例を示す加工用プレス装置
の型開時の要部断面図である。

【図２】 図１の加工用プレス装置の型締時の要部断面
図である。

【図３】 図１の要部拡大側断面図である。

【図４】 図１の要部分解斜視図である。

【図５】 この発明の他の実施例を示す要部分解斜視図
である。

【図６】 この発明のさらに他の実施例を示す要部拡大
側断面図である。

【図７】 この発明の一実施例のフローチャートであ
る。

【図８】 この発明の他の実施例を示す要部分解斜視図
である。

【図９】 この発明の他の実施例のフローチャートであ
る。

【図１０】 この発明のさらに他の実施例を示す要部分
解斜視図である。

【図１１】 校正データマッピングのフローチャートで
ある。

【図１２】 各ヒータ素子におけるロードセルの値とヒ
ータ素子の電流値との関係を示す図である。

【図１３】 この発明の他の実施例を示す要部分解斜視
図である。

【図１４】 従来の加工用プレス装置の一例を示す型開
時における側面図である。

【図１５】 図１５の加工用プレス装置の型締時におけ
る側面図である。

【図１６】 従来の加工用プレス装置の他の例を示す型
開時における側面図である。

【図１７】 図１６の加工用プレス装置の型締時におけ
る側面図である。

【図１８】 図１７のスペーサの全体斜視図である。

【符号の説明】

１ 上金型（第１の金型）、２ 下金型（第２の金
型）、３ 上プラテン（第１のプラテン）、４ 中プラ
テン（第２のプラテン）、５ タイバ、６ 下プラテ
ン、８ 荷重検出体、８ａ、８ｂ 荷重検出器、９ 形
状可変体、９ａ、９ｂ形状可変素子、１０ ヒータ体、
１０ａ ヒータ素子、１１ 容器、１１ａ、１１ｄ 小
室。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイバに沿って上下動する第１および第
   ２のプラテンと、この第１のプラテンに取り付けられた
   第１の金型と、前記第２のプラテンに取り付けられた第
   ２の金型とを備え、前記第１の金型と前記第２の金型と
   を合わせ、型締めを行う加工用プレス装置において、前
   記第１のプラテンと前記第１の金型との間に、前記型締
   めの荷重を検出する荷重検出手段と、この荷重検出手段
   の荷重値に応じて変形し、第１の金型の全面に均等な荷
   重が加わるようにする形状可変手段とを装着したことを
   特徴とする加工用プレス装置。
2. 【請求項２】 荷重検出手段は、複数個の荷重検出器で
   構成され、形状可変手段は複数個の形状可変素子で構成
   されたことを特徴とする請求項１に記載の加工用プレス
   装置。
3. 【請求項３】 荷重検出手段で検出される荷重の値が均
   等になるまで形状可変手段を変形させる変形制御手段を
   備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載
   の加工用プレス装置。
4. 【請求項４】 第１の金型と第２の金型とを合わせた
   後、第２のプラテンの移動を停止する移動制御手段と、
   前記第２のプラテンの移動停止後、形状可変手段の変形
   により目標の型締力に達したときに、第１の金型全面に
   均等な荷重が加わるように形状可変手段を変形させる変
   形制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１ないし
   請求項３のいずれかに記載の加工用プレス装置。
5. 【請求項５】 荷重検出器、形状可変素子を複数に分割
   された各小室にそれぞれ重ねて収納する絶縁性の容器を
   備えたことを特徴とする請求項２に記載の加工用プレス
   装置。
6. 【請求項６】 タイバに沿って上下動する第１および第
   ２のプラテンと、この第１のプラテンに取り付けられた
   第１の金型と、前記第２のプラテンに取り付けられた第
   ２の金型と、前記第１のプラテンと前記第１の金型との
   間に装着され前記型締めの荷重を検出する荷重検出手段
   と、この荷重検出手段の荷重値に応じて変形する形状可
   変手段とを備え、前記第１の金型と前記第２の金型とを
   合わせ、型締めを行う加工用プレス装置の加圧成形方法
   において、前記荷重検出手段により、前記型締めの荷重
   を検出し、その後その荷重検出値に応じて、前記形状可
   変手段を変形させ、第１の金型全面に均等な荷重が加わ
   るようにしたことを特徴とする加工用プレス装置の加圧
   成形方法。
7. 【請求項７】 タイバに沿って上下動する第１および第
   ２のプラテンと、この第１のプラテンに取り付けられた
   第１の金型と、前記第２のプラテンに取り付けられた第
   ２の金型と、前記第１のプラテンと前記第１の金型との
   間に装着され前記型締めの荷重を検出する荷重検出手段
   と、この荷重検出手段の荷重値に応じて変形する形状可
   変手段とを備え、前記第１の金型と前記第２の金型とを
   合わせ、型締めを行う加工用プレス装置の加圧成形方法
   において、前記第１の金型と前記第２の金型とを合わせ
   た後、移動制御手段により前記第２のプラテンの移動を
   停止させ、その後変形制御手段により前記第１の金型全
   面に均等な荷重が加わるように前記形状可変手段を変形
   させるようにしたことを特徴とする加工用プレス装置の
   加圧成形方法。