JPH1158435A - 樹脂モールド装置 - Google Patents

樹脂モールド装置

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JPH1158435A JP22472097A JP22472097A JPH1158435A JP H1158435 A JPH1158435 A JP H1158435A JP 22472097 A JP22472097 A JP 22472097A JP 22472097 A JP22472097 A JP 22472097A JP H1158435 A JPH1158435 A JP H1158435A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＢＧＡ基板等の回路基板を被成形品とする樹
脂モールドが的確に行えるようにする。 【解決手段】 各々のキャビティで独立にキャビティブ
ロック１０を設けた金型１２、１６により被成形品２０
をクランプし、キャビティに樹脂を充填して樹脂モール
ドする樹脂モールド装置において、前記キャビティブロ
ック１０を型開閉方向に可動に支持し、前記キャビティ
ブロック１０を型締め方向に押圧する押圧手段３０を設
け、前記キャビティに樹脂を充填する工程中におけるト
ランスファ圧力に応じて前記押圧手段３０を制御して、
樹脂ばりを生じさせずかつ前記被成形品２０を傷めるこ
とのなく前記被成形品２０にクランプ力を作用させる制
御手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は樹脂モールド装置に
関し、より詳細にはＢＧＡ型半導体装置のような回路基
板に半導体チップを搭載した被成形品の樹脂モールドに
好適な樹脂モールド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＢＧＡ型半導体装置は所定の配線が設け
られた回路基板に半導体チップを搭載し、半導体チップ
が搭載された回路基板の一方の面を樹脂モールドして成
る。このＢＧＡ型半導体装置で半導体チップを樹脂モー
ルドする場合は、上型と下型で回路基板をクランプし、
キャビティに樹脂を充填して行う。上型と下型で回路基
板をクランプする場合は、キャビティに樹脂を充填する
際の樹脂圧によって樹脂ばりが生じないように一定のク
ランプ力を加えなければならない。
【０００３】しかしながら、プリント基板等で形成した
回路基板に過大な荷重を加えてクランプすると回路基板
の表面に形成した配線等を傷めるおそれがあることか
ら、実際は樹脂ばりが生じない程度の適当なクランプ荷
重をかけてクランプしている。図３は回路基板５をクラ
ンプして樹脂モールドする従来の樹脂モールド装置での
金型構造を示す。同図で６ａが上型、６ｂが下型、７が
キャビティブロックである。キャビティブロック７はキ
ャビティごとに配置したもので、各々回路基板５を押接
する面側にキャビティ凹部７ａを設けている。キャビテ
ィ凹部７ａは回路基板５の片面側にあり回路基板５を片
面樹脂モールドする。
【０００４】８はキャビティブロック７を型締め方向に
弾性的に押接する皿ばねである。このようにキャビティ
ブロック７を皿ばね８等の弾性体を介して押圧している
のは、上型６ａと下型６ｂの型締力をトグル機構等の駆
動源によって一定とし、回路基板５の厚さが製品によっ
て異なるといった被成形品側のばらつきを弾性力によっ
て調節できるようにするためである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、樹脂モ
ールド装置でキャビティに樹脂を充填する作用について
見ると、樹脂をキャビティに注入開始した時点での樹脂
圧は低いものの、キャビティに樹脂を充填完了した際は
キャビティ内の樹脂圧が高くなるといったように、樹脂
モールド時にはキャビティの内圧は一定でなく大きく変
動する。樹脂モールド時の樹脂圧は型締力が被成形品を
挟圧する向きに作用するのに対しバックプレッシャとし
て金型を開く方向に作用するから、これによって樹脂モ
ールド中に被成形品に作用するクランプ力が変動するこ
とになる。
【０００６】被成形品に対しては樹脂モールド時に樹脂
ばり等が生じないように確実にクランプする必要がある
が、従来の樹脂モールド装置では樹脂モールド時に被成
形品に作用するクランプ力が一定にならないため、それ
によって樹脂ばりが発生する原因になったり、バックプ
レッシャを考慮してクランプ力を大きく設定し過ぎる
と、被成形品を傷めたりするという問題点が生じてい
た。
【０００７】本発明は、これらの問題点を解消すべくな
されたものであり、その目的とするところは、被成形品
に作用するクランプ力を的確に調整することができ、樹
脂ばり等を発生させずに確実な樹脂モールドができ、ま
た被成形品に過大なクランプ力を作用させずに樹脂モー
ルドできて被成形品を傷めたりすることのない樹脂モー
ルド装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために次の構成を備える。すなわち、各々のキャ
ビティで独立にキャビティブロックを設けた金型により
被成形品をクランプし、キャビティに樹脂を充填して樹
脂モールドする樹脂モールド装置において、前記キャビ
ティブロックを型開閉方向に可動に支持し、前記キャビ
ティブロックを型締め方向に押圧する押圧手段を設け、
前記キャビティに樹脂を充填する工程中におけるトラン
スファ圧力に応じて前記押圧手段を制御して、樹脂ばり
を生じさせずかつ前記被成形品を傷めることのなく前記
被成形品にクランプ力を作用させる制御手段を設けたこ
とを特徴とする。また、前記押圧手段として、油圧によ
り前記キャビティブロックを押動する油圧駆動ユニット
を設けたことを特徴とする。また、前記押圧手段とし
て、電動モータを駆動源として前記キャビティブロック
を押動すべく設けたことを特徴とする。また、前記被成
形品として、ＢＧＡ基板等の回路基板を対象とすること
を特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る樹脂モールド
装置の好適な実施形態について添付図面と共に詳細に説
明する。図１は本発明に係る樹脂モールド装置で特徴的
な構成部分であるモールド金型の構成を示し、図２はモ
ールド金型をプレス装置に装着した構成を示す。本発明
に係る樹脂モールド装置も図３に示す従来の樹脂モール
ド装置と同様に、個々のキャビティに対応してひとつづ
つ独立にキャビティブロック１０を設ける。図示例の樹
脂モールド装置は下型側にキャビティを設けるため、下
型１２にキャビティブロック１０を配置し、被成形品２
０をセットするキャビティブロック１０のクランプ面に
キャビティ凹部１０ａを設けている。
【００１０】図１で１４は下型ベース、１６は上型、１
８は上型ベースである。２０は被成形品であり、下型１
２と上型１６とで被成形品２０をクランプしてキャビテ
ィに樹脂を充填することにより樹脂モールドされる。２
２はポットからキャビティへ樹脂を圧送するためのラン
ナー路、２４はキャビティに接続するゲートである。本
実施形態の樹脂モールド装置で特徴的な構成は、下型１
２のパーティング面でキャビティブロック１０を型開閉
方向に可動に支持し、キャビティブロック１０で被成形
品２０を押圧する押圧力を制御するため油圧制御によっ
てキャビティブロック１０を型開閉方向に押動するよう
に構成した点にある。
【００１１】３０は油圧駆動ユニットであり、３２は油
圧駆動ユニット３０によって押動される油圧ロッドであ
る。油圧ロッド３２は下型ベース１４および下型１２を
貫通し、上端でキャビティブロック１０の背部に固設さ
れている。キャビティブロック１０は下型１２に設けた
キャビティブロックの収納穴１２ａの内壁面と外壁面で
摺接し、型開閉方向に摺動自在に支持されている。油圧
駆動ユニット３０および油圧ロッド３２等がキャビティ
ブロック１０の押圧手段を構成する。
【００１２】油圧駆動ユニット３０による油圧ロッド３
２の駆動制御は、キャビティブロック１０を介して被成
形品２０を押圧してクランプする際に、樹脂モールド時
における樹脂圧の変動に応じて被成形品２０に過度の荷
重をかけることなく、かつ必要とする荷重を確実に印加
して樹脂モールドするものである。本実施形態のよう
に、油圧駆動ユニット３０を介してキャビティブロック
１０を押動する構成とした場合は、油圧制御によって適
宜個々のキャビティブロック１０の押圧力を制御するこ
とが可能になる。
【００１３】図２に示す樹脂モールド装置の構成につい
て説明すると、この実施形態では固定プラテン３４に下
型ベース１４を支持し、下型ベース１４に一対の下型１
２を設置している。各々の下型１２で個々のキャビティ
に対応してひとつずつキャビティブロック１０を配置
し、キャビティブロック１０の各々に油圧駆動ユニット
３０を配置して、個々に駆動制御できるよう構成してい
る。なお、４０はプランジャ４２を押動するためのトラ
ンスファユニットであり、４４はプランジャ４２を支持
する等圧ユニットである。等圧ユニット４４は油圧を利
用して複数本あるプランジャ４２の樹脂圧を均等化させ
るものである。４６は可動プラテンであり、可動プラテ
ン４６には上型ベース１８を介して一対の上型１６が固
定されている。
【００１４】本実施形態の樹脂モールド装置は型締機構
もトランスファユニット４０も油圧駆動によって駆動さ
れるが、これらの油圧系統はキャビティブロック１０を
押動する油圧系統とは別系統である。すなわち、型締機
構とトランスファユニット４０による油圧は従来装置と
同様に制御されるが、キャビティブロック１０を駆動す
る油圧はトランスファユニット４０によってキャビティ
に樹脂を充填するトランスファ圧力に対応して制御され
る。
【００１５】一般に、トランスファ機構によってキャビ
ティに樹脂を充填する場合、キャビティの内圧はトラン
スファ開始時では低く、キャビティに樹脂が充填完了す
る時点で最も高くなる。したがって、キャビティブロッ
ク１０で被成形品２０を押圧する場合、樹脂充填開始時
には比較的弱く押圧し、キャビティに樹脂が充填される
とともに徐々に押圧力を高めていき、キャビティに完全
に樹脂が充填された状態でもっとも押圧力を高く設定す
ることによって被成形品２０に対するクランプ力をほぼ
一定にすることができる。
【００１６】キャビティに樹脂を充填する際に被成形品
２０に作用させるクランプ力は樹脂ばりが生じたり、被
成形品２０に過度にクランプ圧力が作用して被成形品２
０が傷んだりしないように設定する。キャビティブロッ
ク１０を押圧する押圧力を変動させるのは、キャビティ
の内圧がバックプレッシャとしてクランプ力を弱めるよ
うに作用することから、これに対応して被成形品２０を
的確にクランプできるようにするためである。したがっ
て、被成形品２０に作用させるクランプ力は樹脂をキャ
ビティに充填している際に常に一定でなくても、樹脂ば
り等を生じさせず、かつ被成形品２０を傷めたりしない
所要のクランプ力の設定範囲内にあればよい。
【００１７】このように油圧駆動ユニット３０でキャビ
ティブロック１０を制御する場合は、キャビティに樹脂
を充填する際のトランスファ圧力に応じて制御するか
ら、トランスファ圧力を参照しながらキャビティブロッ
ク１０の押圧力を制御する。キャビティブロック１０の
押圧力を制御する方法としては、センサ等でトランスフ
ァ圧力を常時検知しながらキャビティブロック１０の押
圧力を制御する方法や、トランスファ時にはトランスフ
ァロッドの高さ位置とトランスファ圧力が対応すること
から、トランスファロッドの高さ位置を参照してキャビ
ティブロック１０を制御するといった方法が可能であ
る。このトランスファロッドの高さ位置を参照して油圧
駆動ユニット３０を制御する方法は、実際にトランスフ
ァ圧力を検知しながら制御する方法にくらべて容易に制
御できるという利点がある。
【００１８】もちろん、キャビティブロック１０の駆動
源としては油圧のかわりに電動モータ等の他の駆動源を
利用することができる。樹脂モールド装置では型締機構
およびトランスファ機構を電動モータによって駆動する
構成としたものがある。電動モータ駆動による場合は、
トランスファ圧力の変動等にすばやく対応することがで
きるという利点がある。また、本発明にかかる樹脂モー
ルド装置では回路基板のように被成形品の厚さにばらつ
きがあるような場合でもキャビティブロック１０に作用
させる押圧力を適宜制御することによって容易に的確な
樹脂モールドが可能になる。
【００１９】なお、上記実施形態ではキャビティブロッ
ク１０は下型１２に設置したが、キャビティブロック１
０を上型１６に設置する構成とすることも可能である。
その場合も上型１６に対してキャビティブロック１０を
型開閉方向に可動に支持し、押圧手段によりトランスフ
ァ圧力に応じて押圧力を制御するように構成すればよ
い。また、本発明は片面樹脂モールド製品に限らず、回
路基板の両面で樹脂モールドする製品にも適用すること
ができる。両面樹脂モールドの場合は、上型と下型の少
なくとも一方でキャビティブロックを可動に設けて、押
圧力を可変に構成すればよい。
【００２０】また、本発明のようにキャビティに樹脂を
充填する際に被成形品２０に作用するクランプ力を制御
して樹脂モールドする方法は、ＢＧＡ基板のように基板
の表面に配線パターンを設け樹脂膜で被覆した回路基板
の樹脂モールドにとくに好適であるが、樹脂モールド型
のリードフレーム製品を被成形品とする場合にも有効で
ある。
【００２１】
【発明の効果】本発明に係る樹脂モールド装置によれ
ば、上述したように、キャビティに樹脂を充填する際の
トランスファ圧力に応じてキャビティブロックにより被
成形品を押圧する押圧力を制御するように構成したこと
により、被成形品に過度の荷重をかけることなくかつ樹
脂ばりを生じさせずに樹脂モールドすることを可能と
し、これによって確実でかつ歩留りのよい樹脂モールド
を可能とする。そして、従来装置では的確な樹脂モール
ドが困難であった回路基板を被成形品とするような場合
であっても、的確なクランプ力を作用させて確実な樹脂
モールドが可能になる等の著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る樹脂モールド装置での金型構造を
示す断面図である。
【図２】プレス装置に上記樹脂モールド金型を取り付け
た状態を示す説明図である。
【図３】従来の樹脂モールド装置での金型構造を示す断
面図である。
【符号の説明】
１０ キャビティブロック １０ キャビティ凹部 １２ 下型 １４ 下型ベース １６ 上型 １８ 上型ベース ２０ 被成形品 ２２ ランナー路 ２４ ゲート ３０ 油圧駆動ユニット ３２ 油圧ロッド ３４ 固定プラテン ４０ トランスファユニット ４２ プランジャ ４４ 等圧ユニット ４６ 可動プラテン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/56 Ｈ０１Ｌ 21/56 Ｔ // Ｂ２９Ｌ 31:34

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 各々のキャビティで独立にキャビティブ
    ロックを設けた金型により被成形品をクランプし、キャ
    ビティに樹脂を充填して樹脂モールドする樹脂モールド
    装置において、 前記キャビティブロックを型開閉方向に可動に支持し、 前記キャビティブロックを型締め方向に押圧する押圧手
    段を設け、 前記キャビティに樹脂を充填する工程中におけるトラン
    スファ圧力に応じて前記押圧手段を制御して、樹脂ばり
    を生じさせずかつ前記被成形品を傷めることのなく前記
    被成形品にクランプ力を作用させる制御手段を設けたこ
    とを特徴とする樹脂モールド装置。
  2. 【請求項２】 前記押圧手段として、油圧により前記キ
    ャビティブロックを押動する油圧駆動ユニットを設けた
    ことを特徴とする請求項１記載の樹脂モールド装置。
  3. 【請求項３】 前記押圧手段として、電動モータを駆動
    源として前記キャビティブロックを押動すべく設けたこ
    とを特徴とする請求項１記載の樹脂モールド装置。
  4. 【請求項４】 前記被成形品として、ＢＧＡ基板等の回
    路基板を対象とすることを特徴とする請求項１、２また
    は３記載の樹脂モールド装置。
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