JPH09239792A - 樹脂成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金型本体（チェイス）をベースから取り外し
て交換することが可能で、かつエジェクトピンの戻り異
常を検出し得る樹脂成形用金型を提供すること。 【解決手段】 ベース２１とチェイス１１とからなり、
チェイス１１を交換し得る下型１０２の近傍にレーザー
センサ３１が設けられる。成形された半導体装置１６が
エジェクトピン１３でキャビティ１４から突き出され離
型された後、エジェクトピン１３が戻り異常を起こした
場合、レーザーセンサ３１から照射されるレーザー光Ｌ
1 はエジェクトピン１３と同時に戻り異常を起こすリタ
ーンピン１５で反射され、その反射レーザー光Ｌ2 をレ
ーザーセンサ３１が検出することによりエジェクトピン
１３の戻り異常が検出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は樹脂成形用金型に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】エジェクトピンを突き出して成形品を樹
脂成形用金型から離型させた後に、エジェクトピンが元
の位置まで戻らないまま次のサイクルの樹脂成形が行わ
れると、エジェクトピンの破損を生じたり、不良成形品
を発生したりする。しかし、成形品が高価なものである
か、殆ど無人で自動成形される場合を除いて、通常的な
成形品の成形ではエジェクトピンの戻り異常の検出は行
われていない。例えば、実開平５−９９１５号公報に係
る「金型用離型剤塗布装置」において実施例として示さ
れている図４（公報では図１）の金型２００は固定型２
０４と可動型２０５とからなり、可動型２０５にエジェ
クトピン２１１が取り付けられている。そして、可動型
２０５から成形品Ｓを離型させるときにエジェクトピン
２１１に作用する離型荷重を検出するための荷重検出セ
ンサ２１２は設けられているが、エジェクトピン２１１
の戻りを検出する手段は図示されておらず、それに関す
る説明もない。

【０００３】高価なプラスチック・レンズの成形におい
てエジェクトピンと同等に作用するエジェクト手段の戻
りの検出手段を設けた金型が開示されている。特開平１
−２９１９１５号公報に係る「射出成形用金型のエジェ
クト装置およびそのエジェクト方法」において、実施例
として示されている図５（公報では第２図）の射出成形
用金型３００は上型３０１と下型３０２とからなり、パ
ーティングライン（ＰＬ）より上方の上型３０１はイン
サートガイド３０５、型板３０６、型板３０７からなる
型本体３０４と、上部材３１６Ａ、下部材３１６Ｂから
なる型取付部材３１６とがボルト３１７で連結された構
造になっている。

【０００４】その内部では、インサート３１１のクラン
プ手段３２５を構成する油圧シリンダ３１９、ピストン
３２０、ピストンロッド３２１、バックインサート３２
２、Ｔ字クランプ部材３２３、Ｔ字溝３２４が受圧部材
３３２、孔３３３から挿入される図示されていないエジ
ェクトロッドと共にエジェクト手段３３４を構成してい
るが、エジェクトロッドによって受圧部材３３２が押し
下げられて、エジェクト手段３３４がキャビティ３０３
から成形品を突き出した後、受圧部材３３２の押し下げ
が解除されると、ばね３４０によってエジェクト手段３
３４は元の位置に戻る。この時、上昇する受圧部材３３
２の傾斜面３３２Ａに当接している検出ロッド３６１が
後退することによりエジェクト手段３３４の戻りが検出
されるようになっている。その他、エジェクトピンの戻
り異常の特殊な検出方法として高精度磁気センサを用い
る方法もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図６は上記エジェクト
手段３３４を備えた金型３００を上型３０１と下型３０
２とに開いて示す概略斜視図である。上型３０１は型本
体３０４と型取付部材３１６とがボルト３１７で連結さ
れて容易には交換できない一体型の構造になっており、
内部のエジェクト手段３３４の検出ロッド３６１は比較
的スペースに余裕のある型取付部材３１６に取り付けら
れている。

【０００６】上述の一体型の構造とは異なり、品種が多
く金型の交換頻度が多い成形、例えば半導体装置の成形
（樹脂封止）用の金型は品種切り換えの段取り時間を短
縮するべく、すなわち金型の交換を容易にするべく、図
７の概略斜視図に示すような構造のものが使用されるよ
うになっている。上型１０１も同様であるが、下型１０
２について説明すれば、上部ベース２１Ａ、下部ベース
２１Ｂからなるベース２１の手前側からチェイス１１を
挿入し引き出すことが可能で、チェイス１１のみを交換
し得る構造となっている。チェイス１１の挿入後はベー
ス２１の奥側のストッパ２１Ｃと同様な図示しないスト
ッパが手前の挿入側にも設けられ、チェイス１１を四方
から囲うようになっている。なお、図７の金型１００は
奥行き方向へ並べて４個の半導体装置を同時に成形でき
る４個取り金型として示している。

【０００７】このようなチェイス１１を交換可能とした
成形用金型１００においては、前述の金型３００におけ
るようなエジェクト手段３３４の戻り検出ロッド３６１
を設けることはスペース的にも、またチェイス１１が交
換されるものであることもあって、極めて困難である。

【０００８】従って、本発明はチェイス１１をベース２
１から取り外して交換し得る構造を有する樹脂成形用金
型を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は金型本体（チェ
イス）が交換可能な樹脂成形用金型に、エジェクトピ
ン、またはエジェクトピンと同時に昇降するリターンピ
ンに向けてレーザーまたは光を照射し、それによる反射
の有無、ないしは遮蔽の有無を検出する手段を設け、反
射の有無または遮蔽の有無からエジェクトピンの戻り異
常の有無を検出させるようにしたものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】図面を使用して本発明の実施の形
態を説明する。

【００１１】図２は本発明のエジェクトピンの戻り異常
の検出手段を備え、全体としては図７に示す樹脂成形用
金型１００の下型（固定型）１０２の断面図であり、エ
ジェクトピン１３が戻り異常を起こした状態を示す。下
型１０２はベース２１と金型本体（チェイス）１１とか
らなり、チェイス１１のみを交換し得る構造となってい
る。そして、下型１０２に近接して、レーザーセンサ３
１が設けられている。成形（樹脂封止）された半導体装
置１６がエジェクトピン１３でキャビティ１４から離型
されて搬出された後、エジェクトピン１３は下降され元
の位置へ戻されるが、エジェクトピン１３が戻り異常を
起こした場合、レーザーセンサ３１から照射される小径
ビームのレーザ光Ｌ1 はエジェクトピン１３と同時に戻
り異常を起こすリターンピン１５で反射され、その反射
レーザー光Ｌ2 がレーザーセンサ３１で検出されること
によって、エジェクトピン１３の戻り異常が検出される
ようになっている。レーザーセンサ３１による異常検出
信号はアンプ３２を経由してシーケンサ３３へ入力され
成形設備を停止させる。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の実施例による樹脂成形用金型
について具体的に説明する。

【００１３】（実施例）図１は半導体装置の製造工程に
おける図７に示した成形（樹脂封止）用金型１００の下
型（固定型）１０２の断面図であり、図７に示した同様
な上型（可動型）１０１は省略されている。下型１０２
は図７に示したようにベース２１と金型本体（チェイ
ス）１１とからなり、チェイス１１のみを交換し得る構
造となっている。すなわち、下型１０２は上部ベース２
１Ａと下部ベース２１Ｂとからなるベース２１と、下部
ベース２１Ｂの上面へ上部ベース２１Ａの側面側から挿
入し引き出すことのできるチェイス１１とが組み合わさ
れている。

【００１４】チェイス１１の下部空間には上板１２Ａと
下板１２ＢとからなるＥＰプレート１２が設けられ、エ
ジェクトピン１３がＴ字状の下端部１３ｔをＥＰプレー
ト１２内に固定され、チェイス１１の天井部を貫通して
チェイス１１のキャビティ１４内を覗くように立設され
ている。同様にリターンピン１５がＴ字状の下端部１５
ｔをＥＰプレート１２内に固定して立設され、チェイス
１１の表面のキャビティ１４から離れた箇所へ貫通して
いる。

【００１５】エジェクトピン１３は成形された後述の図
２に示す半導体装置１６をキャビティ１４から突き出し
離型させるためのピンであり、リターンピン１５は上方
の離型位置から次の成形サイクルのために下降してくる
図示しない上型１０１の下面が当接することによって下
降され、エジェクトピン１３の戻りが不充分な時に、同
じＥＰプレート１２に固定されているエジェクトピン１
３を元の位置へ戻すために元来設けられているピンであ
る。また、ＥＰプレート１２とチェイス１１の天井部と
の間に設けられているばね１７はエジェクトピン１３を
元の位置へ戻すためのものであり、ＥＰプレート１２を
下方へ付勢している。

【００１６】下部ベース２１Ｂの下部空間においても、
上板２２Ａと下板２２Ｂとからなる突き上げ板２２が設
けられ、突き上げピン２３がＴ字状の下端部２３ｔを突
き上げ板２２内に固定して立設され、下部ベース２１Ｂ
の天井部を貫通してチェイス１１内のＥＰプレート１２
を下方から突き上げるようになっている。更には、つき
上げ板２２との下部ベース２１Ｂの天井部との間にはば
ね２７が装入されており、突き上げ板２２を下方へ付勢
している。なお、突き上げ板２２はエジェクトピン１３
の突き出し時に図示しない手段によって下方から突き上
げられる。

【００１７】また、下型１０２に近接してエジェクトピ
ン１３の戻り異常を検出するためのレーザーセンサ３１
が設けられており、レーザーセンサ３１はレーザー光Ｌ
1 の照射源としての半導体レーザーと、反射レーザー光
Ｌ2 の検出系とを内蔵している。そして、成形サイクル
中において、成形された半導体装置１６がエジェクトピ
ン１３でキャビティ１４から突き出され離型されて搬出
された後、エジェクトピン１３は下降され元の位置へ戻
されるが、同時にレーザーセンサ３１からレーザー光Ｌ
1 が照射される。レーザーセンサ３１からチェイス１１
の表面よりやや高いレベルで水平方向に照射される小径
ビームのレーザー光Ｌ1 はエジェクトピン１３と同時に
戻り異常を起こすリターンピン１５の方向に向けられ、
エジェクトピン１３が戻り異常を起こしていない時はリ
ターンピン１５の直上方を直進するようになっている。

【００１８】しかし、何らかの原因で図２に示すように
エジェクトピン１３が戻り異常を起こした場合には、レ
ーザーセンサ３１からのレーザー光Ｌ1 はエジェクトピ
ン１３と同時に戻り異常を起こしているリターンピン１
５で反射され、その反射レーザー光Ｌ2 がレーザーセン
サ３１で検出されることによって、エジェクトピン１３
の戻り異常が検出される。そして、レーザーセンサ３１
の異常検出信号はアンプ３２で増幅され、シーケンサ３
３へ入力される。なお、レーザーセンサ３１の取り付け
高さ、すなわち、水平方向に照射されるレーザー光Ｌ1
の高さレベルは交換するチェイス１１の種類、形状に応
じて調整される。また、半導体装置１６を複数個同時に
成形する金型、例えば４個取りの金型ではそれぞれのエ
ジェクトピン１３にレーザーセンサ３１が設けられて計
４個が使用される。

【００１９】本発明の実施例による樹脂成形用金型１０
０は以上のように構成されるが、次にその作用を説明す
る。

【００２０】図１に示すように、下型１０２においてエ
ジェクトピン１３、リターンピン１５が正常な戻り位置
にあり、図示せずとも上型１０１が上方にある時に、図
示しないロボットが図３に示す樹脂封止すべき半導体素
子１をダイパッド部２にダイボンドし、金線３でリード
５とワイヤボンドしたリードフレーム６を搬入し、キャ
ビティ１４の中央部へセットする。なお、図３はリード
フレーム６の要部を示し、成形される樹脂のモールドラ
イン５を一点鎖線で示している。次いで図示しない上型
１０１が下降され型締めされた後、図示しないスプル
ー、ランナーを経てキャビティ１４内へ溶融樹脂が充填
加圧される。

【００２１】キャビティ１４内の樹脂が固化した後、上
型１０１は離型位置へ上昇されると共に、突き上げ板２
２が図示しない手段によってばね２７に抗して下方から
押し上げられ、突き上げピン２３を押し上げる。同時に
突き上げピン２３はばね１７に抗してＥＰプレート１２
を突き上げ、これに固定されているエジェクトピン１
３、リターンピン１５を突き出すので、成形された半導
体装置１６はエジェクトピン１３によってキャビティ１
４から突き出されて離型され、ロボットによって搬出さ
れる。その後、突き上げ板２２の突き上げが停止され、
ばね２７によって突き上げ板２２と共に突き上げピン２
３が下降されることにより、ＥＰプレート１２はエジェ
クトピン１３、リターンピン１５は図１の位置へ戻る。

【００２２】以上が成形の通常の１サイクルであり、エ
ジェクトピン１３が戻された時、レーザーセンサ３１か
らレーザー光Ｌ1 が照射される。しかし、リターンピン
１５も戻っているので、レーザー光Ｌ1 は反射されるこ
となく直進し、レーザーセンサ３１内の検出系では反射
レーザー光Ｌ2 が検出されない。従ってシーケンサ３３
へは異常検出信号は入力されず、成形設備は停止される
ことなく成形サイクルが繰り返される。

【００２３】一方、何等かの原因によって、例えばチェ
イス１１の天井部におけるエジェクトピン１３の貫通孔
が樹脂片で詰まることによって、図２に示すように、突
き上げピン２３が下降してもエジェクトピン１３は下降
せず戻り異常を起こす場合がある。エジェクトピン１３
が戻らないまま、ロボットによって図３に示すリードフ
レーム６が搬送されて来てセットされると、ダイパッド
部２がエジェクトピン１３に接触して下方から突き上げ
られるようになり、金線３にオープン不良などのトラブ
ルを発生する。

【００２４】エジェクトピン１３が戻り異常を起こした
時には、同じＥＰプレート１２に固定されているリター
ンピン１５も戻らず先端部をチェイス１１の表面に正常
時の高さよりは高く突き出した状態で停止している。こ
の時、レーザーセンサ３１から照射されるレーザー光Ｌ
1 はリターンピン１５で反射され、その反射レーザー光
Ｌ2 がレーザーセンサ３１内の検出系で検出される。レ
ーザーセンサ３１での異常検出信号はアンプ３２で増幅
されてシーケンサ３３へ入力され、シーケンサ３３はエ
ジェクトピン１３に戻り異常が発生していることの警報
を発すると共に成形設備を停止させる。従って、エジェ
クトピン１３が戻り異常を起こしたまま成形サイクルが
繰り返されることによる大量の不良品の生成が防止され
る。

【００２５】以上、本発明の実施例について説明した
が、勿論本発明はこれに限られることなく、本発明の技
術的思想に基づいて種々の変形が可能である。

【００２６】例えば本実施例においては、エジェクトピ
ン１３の戻り異常の検出にレーザー光の照射系と反射レ
ーザー光の検出系との両者を内蔵するレーザーセンサ３
１を使用したが、照射系と検出系とを別に設けるように
してもよい。また、照射系と検出系とを対向させて設置
し、戻り異常のリターンピン１５によって照射レーザー
光が遮蔽され、対向する検出系で照射レーザー光が検出
されない場合にエジェクトピン１３の戻り異常信号を出
力させるようにしてもよい。

【００２７】また本実施例においては、エジェクトピン
１３の戻り異常の光学的検出手段として、周囲の光によ
る誤動作の恐れが少ないレーザーセンサ３１を使用した
が、これに代え外光を遮断する手段と共に光センサを使
用することも可能である。

【００２８】また本実施例においては、エジェクトピン
１３は戻り異常を起こしてもチェイス１１のキャビティ
１４内にあるため、エジェクトピン１３と同時に昇降す
るリターンピン１５を検出対象としたが、エジェクトピ
ンを検出対象としうる場合には、照射レーザー光を当該
エジェクトピンに向けるようにレーザーセンサ１３を設
置してもよい。

【００２９】また本実施例においては、上型（可動型）
１０１と下型（固定型）１０２とが上下方向に開かれる
金型１００について説明したが、本発明は固定型と可動
型とが水平方向に開かれる金型にも同様に適用される。

【００３０】また本実施例においては、エジェクトピン
の戻り異常の光学的検出手段をチェイス１１が交換可能
でベース２１と分離される金型１００に組み合わせた
が、本発明のエジェクトピンの戻り異常の光学的検出手
段は通常時には金型本体が交換されない一体的な金型
で、エジェクトピン、またはエジェクトピンとリターン
ピンとを有する金型に組み合わせることもできる。

【００３１】また本実施例においては、エジェクトピン
１３の戻り異常の検出について説明したが、本発明の光
学的検出手段はエジェクトピンと同等に作用する金型内
の部材、例えばインサート類の戻り異常の検出にも適用
される。

【００３２】

【発明の効果】本発明は以上説明したような形態で実施
され、以下に記載するような効果を奏する。

【００３３】本発明の樹脂成形用金型を使用することに
より、エジェクトピンが戻り異常を起こしたまま成形が
行われることが防止され、不良成形品の大量の発生が防
止される。

【００３４】また、本発明においてエジェクトピンの戻
り異常の光学的検出手段として市販のレーザーセンサや
光学センサを使用できるので、また、交換される金型本
体に対して光学的検出手段は交換を必要とせず共用され
るので、従来から使用している金型に対して極めて低い
コストでエジェクトピンの戻り異常の検出手段を付加し
得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】エジェクトピンの戻り異常の検出手段を備えた
実施例の樹脂成形用金型の下型の断面図である。

【図２】図１の下型においてエジェクトピンが戻り異常
を起こした状態を示す断面図である。

【図３】半導体素子がボンディングされた成形前のリー
ドフレームの要部の断面図である。

【図４】エジェクトピンの戻り異常の検出手段を備えな
い従来の金型の断面図である。

【図５】エジェクト手段とその戻り検出手段を備え、金
型本体は交換されない一体型の従来の金型の断面図であ
る。

【図６】図５の金型を上型と下型とに開いた場合の概略
斜視図である。

【図７】上型と下型とがそれぞれチェイスとベースとか
らなり、チェイスを交換可能とされた金型の概略斜視図
である。

【符号の説明】

１１……チェイス、１２……ＥＰプレート、１３……エ
ジェクトピン、１４……キャビティ、１５……リターン
ピン、１６……半導体装置、１７、２７……ばね、２１
……ベース、２２……突き上げ板、２３……突き上げピ
ン、３１……レーザーセンサ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交換可能な金型本体（チェイス）と該金
   型本体を保持するベースとから構成され、かつ、成形の
   完了した成形品を突き出し離型させるエジェクトピンの
   戻り異常を検出するために、該エジェクトピンまたは該
   エジェクトピンと同時に昇降するリターンピンの何れか
   一方を検出対象とする光学的検出手段が設けられている
   ことを特徴とする樹脂成型用金型。
2. 【請求項２】 前記光学的検出手段が前記エジェクトピ
   ンまたは前記リターンピンに向けてレーザー光を照射
   し、前記エジェクトピンまたは前記リターンピンによる
   前記レーザー光の反射の有無、または前記レーザー光の
   遮断の有無によって前記エジェクトピンの戻り異常の有
   無を検出するものである請求項１に記載の樹脂成形用金
   型。
3. 【請求項３】 前記樹脂成形用金型が半導体装置の成形
   （樹脂封止）のためのものであり、前記エジェクトピン
   の戻り異常の検出が前記リターンピンに向けて前記レー
   ザー光が照射され、その反射レーザー光を検出して行わ
   れる請求項１に記載の樹脂成形用金型。