KR930006848B1 - 전자부품의 수지밀봉 성형방법과 그의 성형장치 및 그의 성형용 금형 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 전자부품의 수지밀봉 성형장치의 요부를 나타낸 일부를 절결한 측면도로서, 상하 양 금형의 형합시 및 플런져에 의한 수지재료의 가압시를 개략적으로 나타낸 도면.
제2도는 수지밀봉 성형장치의 요부를 확대하여 나타낸 일부 절결 측면도로서, 상하 양 금형의 형합시 및 플런져에 수지재료의 가압전을 개략적으로 나타낸 도면.
제3도는 제2도에 대한 수지밀봉 성형장치의 일부 절결 정면도.
제4도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으롯, 상하 향 금형의 형합을 개방하였을 때의 수지밀봉 성형장치의 일부 절결 측면도.
제5도 및 제6도는 수지통로의 구성예를 나타낸 형합면의 개략 측면도.
제7도 내지 제9도는 수지통로에 있어서 커얼부의 구성예를 각각 나타낸 것으로서 제7도는 형합면의 개략평면도, 제8도는 그의 종단면도, 제9도는 다른 커얼부에 있어서의 종단면도.
제10도는 수지밀봉 성형시에 있어서 공기 흡인 제거공정을 개략적으로 나타낸 설명도.
제11도 내지 제15도는 다른 금형의 구성예를 나타낸 것으로서 제11도는 금형과 리드프레임의 요부를 나타낸 종단면도, 제12도는 그 일부를 절결하여 나타낸 종단 측면도, 제13도는 리드프레임과 파일롯트핀과의 맞물린 상태 및 돌출용 핀과 맞닿은 상태를 나타낸 일부 절결 평면도, 제14도는 리드프레임과 다른 파일롯트핀과의 맞물린 상태 및 돌출용 핀과 맞닿은 상태를 나타낸 일부 절결 평면도, 제15도는 리드프레임 돌출부재를 나타낸 일부 절결 종단면도.
제16도는 종래의 수지밀봉 성형장치에 관련된 일예를 나타낸 일부 절결 정면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
106 : 고정금형 107 : 상하왕복구동기구
113 : 가동금형 114 : 포트
115 : 수지통로 1151 : 커얼부
1152 : 게이트부 1153 : 런너부
1154 : 표면적 확대 형상면 116 : 캐비티
120 : 플런져 121 : 탄성부재
122 : 시이트 135 : 진공원
1362 : 흡기구멍 1363 : 흡기통로
140 : 플런져 홀더 142 : 바이브레이터
143 : 고정프레임 144 : 서보모우터
1442 : 검출신호 145 : 수평회전축
146 : 너트부재 147 : 스크류샤프트
148 : 하중계 1482 : 압력검출신호
149 : 자동제어회로 1492 : 제어신호
150 : 온-오프제어회로 1502: 조작신호
151 : 이젝터기구 1512: 이젝터 핀
152 : 형합기구 160 : 고정금형
161 : 가동금형 162, 163 : 캐비티
164 : 리드프레임 1642: 제1파일롯트구멍
1642: 제2파일롯트구멍 1643: 댐부분
165 : 셋트용 요홈부 166 : 핏트파일롯트핀
167 : 러프파일롯트핀 168 : 제1맞춤공
169 : 제2맞춤공 170 : 돌출용 핀
171 : 돌출부재 172 : 댐블록
R : 수지재료 S1: 축방향 상측 간극
S2: 둘레방향의 간극 S3: 축방향의 하측간극
본 발명은 예를 들어 IC, 다이오드, 콘덴서 등의 전자부품에 관련된 수지밀봉 성형방법과 그의 성형장치 및 그의 성형용 금형에 관한 것이다.
종래에 전자부품을 수지재료로 밀봉 성형하기 위한 장치로서 트랜스퍼 수지밀봉 성형장치가 사용되고 있다.
이 장치는 예를 들어 제16도에 나타낸 바와 같이 복수개의 가이드포스트(1)상단에 부착된 고정축 부착판(2)의 밑면으로 단열판(3), 고정측 스페이서블록(4) 및 고정축 형판(5)을 개재하여 장착된 고정금형(6)과, 상기한 가이드포스트(1)의 하부에 설치된 유압을 이용한 스강기구(7)에 의해 상하 운동되는 가동측 부착판(8)의 상면으로 단열판(9), 압출판(10), 가동측 스페이서블록(11) 및 가동측 형판(12)을 개재하여 장착된 가도금형(13)으로 구성되어 있다.
또한 상기한 고정금형(6)과 가동금형(13), 양자는 센터블록(61)(131) 및 캐비티블록(62)(132)으로 구성되어 있다.
그리고 고정금형(6)의 센터블록(61)에 있어서 중앙부에는 에폭시수지등의 열경화성 수지재료를 공급하기 위한 포트(14)가 수직으로 설치됨과 동시에, 이 포트(14)와 대응하는 가동축 센터블록(131)에 있어서의 형합면(P.L : parting line)에는 커얼부(15)와, 이 커얼부(15)에서 분기된 긴 형상의 런너부(16)가 소정개수 설치되어 있다.
상기한 고정금형(6)과 가동금형(13)의 캐비티블록(62)(132)에 있어서 형합면(P.L)에는 소정의 고정측 캐비티(17)와 가동측 캐비티(18)와 서로 대향하여 복수개 설치되고, 다시 이들중에서 가동축 캐비티(18)와 가동측 센터블록(131)에 설치된 긴 형상의 런너부(16)는 게이트부(19)를 개재하여 각각 연통되어 있다.
또한, 고정측 부착판(2)에는 포트(14)내로 끼워지는 수지재료 가압용 플런져(20)를 갖춘 트랜스퍼실린더(21)가 배치되어 있다.
그리고 고정측 스페이서블록(4)과 가동측 스페이서블록(11)으로 형성되는 게이트부(19)에는, 성형된 수지 성형체를 외부로 추출시키기 위한 이형용이젝트핀(221)(231)을 갖춘 이젝터판(22)(23)이, 각 금형의 캐비티(17)(18)와 커얼부(15), 런너부(16) 및 게이트부(19)에 의해 형성된 용융수지재료의 이송용 수지통로내로 장착되어 있다.
도면중, 부호(24)(25)는 상기한 양 이젝터판(22)(23)을 탄압하기 위한 스프링이고, 부호(26)(27)는 형합시에 서로 맞닿아 양 이젝터판(22)(23) 사이가 일정한 간격을 두고 정지되게 하는 리턴핀이며, 또한 부호(28)(29)는 각각 형합시에 고정금형(6)과 가동금형(13)이 정학하게 일치되도록 안내하여 주는 가이드핀과 가이드 부싱이다.
또 다른 부호(30)는 가동금형(13)의 형합면(P.L)에 리드프레임이 끼워지게하기 위하여 형성된 요홈부이고, 부호(31)는 소정갯수의 리드프레임이 적재된 로딩프레임(도시 생략)을 지지한 채로 상향 이동시키기 위한 압상핀이며, 부호(32)는 형 분리가 종료되어 가동측 부착판(8)이 소정높이까지 하향 이동하였을 때, 하측 이젝터판(23)을 상대적으로 상향 이동시켜서 상기한 각핀(231)(27)(31)이 상측으로 돌출되게 하는 이젝터 바이다.
나머지 부호(33)(34)는 고정측 형판(5)과 가동측 형판(12)에 각각 배치된 히이터이다.
상기한 구성을 갖는 종래의 장치를 이용한 전자부품의 수지밀봉 성형은 다음과 같이 하여 행해진다.
우선, 히이터(33)(34)에 의해 고정금형(6)과 가동금형(13)이 소정의 온도롤 가열된다. 다음에 전자부픔이 장차고딘 리드프레임을 예비 가열한 후에 로딩프레임을 개재하여 고정금형(6)과 가동금형(13) 사이의 소정위치로 셋트하고, 그 상태에서 승강기구(7)로 가동측 브착판(8)을 상향 이동시켜서 형합이 이루어지게 한다.
이때, 상기한 리드프레임은 가동금형(13)의 요홈부(30)에 끼워져서 그에 딸린 전자부품을 포함하는 수지밀봉범위가 고정측 캐비티(17)와 가동측 캐비티(18)내로 각각 수용된다.
다음에 포트(14)내로 수지재료를 공급하여 가열 용융시킴과 동시에 이것을 플런져(20)로 가압하면, 용융된 수지재료는 커얼부(15), 런너부(16), 게이트부(19)를 통하여 양 금형의 캐비티(17)(18)내에 수용되어진 전자부품을 포함하는 수지밀봉범위까지 수지로 성형할 수 있게 되는 것이다.
그러나 상술한 수지 성형시에 있어서, 예를 들어 포트(14)와 플런져(20)와의 맞춤상태가 적정하지 않을 때나, 포트(14)와 플런져(20)와의 사이에 용융수지재료가 침입하여 경화된 것과 같은 때에, 이 포트(14)내를 상하로 옹복 슬라이드 이동하는 플런져(20)가 슬라이드 이동 불량을 일으키기 쉽게 된다는 기술적인 문제가 있다.
이러한 플런져(20)의 슬라이드 불량은 포트(14)내의 수지재료에 대한 가압력의 부족으로 나타내는 원인이 되고, 따라서 고정측 캐비티(17)와 가동측 캐비티(18)내로 주입된 용융수지재료를 소정의 압력으로 충분하게 가압할 수 없게 되는 요인으로 된다.
또한 포트(14)의 내부에나 수지재료(수지타블렛) 자체에는 공기가 포함되어 있기 때문에, 이 수지재료의 가열 용융시에 있어서 잔존하는 공기가 용융수지재료중에 혼입됨과 동시에 이와 같이 혼입된 공기는 고정측 캐비티(17)와 가동측 캐비티(18)내로 유입된다.
그러므로 양 캐비티(17)(18)내로 주입된 용융수지재료에 대한 소정의 가압력을 충분하게 얻을 수 없는 때는 혼입된 공기를 소정치 이하까지 축소시킬 수 없기 때문에 성형된 몰드 패키지의 내 외부에 다량의 기포가 형성되어지므로 이 종류의 제품에 요구되는 내습성 및 내구성이 손상된다고 하는 중대한 결함이 발생하게 된다.
게다가, 플런져(20)의 슬라이드 불량은 포트(14)외 플런져(20)를 조기에 마모시켜서 성형장치의 내구성을 저하 시킨다고 하는 문제가 있다.
또한, 종래의 장치에서는 유압을 이용한 기구를 채용해서 플럼져(20)가 포트(14)내고 수지재료를 공급할때와 공급된 수지재료를 가압할 때에 상하방향으로 왕복 슬라이드이동되게 하고 있다.
그러나 플런져(20)의 상하 왕복구동기구로서 유압기구를 채용하는 경우에, 실제로 수지밀봉 성형작업시에는 다음과 같은 문제가 발생한다.
즉, 이 종류의 장치에는 성형된 수지밀봉 성형품의 고품질성 또는 고신뢰성이 강하게 요구됨과 동시에 고능률의 생산성이 요구되는데, 이와 같은 요구를 충족시키려면 수지성형에 대한 일반적인 성형조건을 갖추어야 할 뿐만 아니라 예를 들어 고정측 캐비티(17)와 가동측 캐비티(18)내로 주입되는 수지재료의 주입압력 및 속도가 소정수준으로 안정된 것이어야 할 것, 또한 주입압력 및 속도가 비교적 용이하고 또한 확실하게 조정될 수 있을 것 등의 수지성형조건까지 만족시킬 필요가 있다.
그러나 유압기구를 이용한 플런져(20)의 왕복 구동기구에서는, 이 기구의 작동시에 유체의 온도변화에 기인하여 유체의 점성도 변화하기 때문에, 수지밀봉 성형시에 있어서 통상은 상기한 바와 같이 주입압력과 속도가 소정수준으로 안정된 상태를 얻기란 매우 곤란하다.
따라서 수지밀봉 성형조건이 항상 일정하지 않기 때문에 성형품의 고품질성 내지는 고신뢰성과 고능률의 생산성 달성이라고 하는 소기의 목적을 충분히 얻을 수 없게 되는 중대한 수지성형상의 문제가 있다.
또한 포트(14) 및 커얼부(15)로 이루어진 공간부내로 공급된 수지타블렛은 고정금형(6)과 가동금형(13)의 각 히이터(33)(34)에 의해 가열 용융되는데 이때, 수지타블렛은 포트(14)의 내주변에 근접된 외주면에서부터 차츰 용융화되는 경향이 있다.
이 경향은 상기한 수지타블렛이 플렌져에 의한 가압력으로 커얼부(15)에 눌러지는 것이므로 이 커얼부(15)의 면에 눌려 붙혀진 수지성분의 용융화가 다른 부분에 비해서 늦어지기 때문이라고 생각된다.
게다가 상기한 커얼부(15)로부터 고정측 캐비티(17)와 가동측 캐비티(18)내로 가압 이송된 용융 수지재료는 양 캐비티(17)(18)내에서 소정온도로 가열경화되지만, 양 캐비티(17)(18)와 게이트부와의 연통구(게이트구)는 상기한 런너부쪽 보다는 좁게 되는 제한 게이트의 형태로 형성되어 있기 때문에, 양 캐비티(17)(18)내로 가압 주입되는 용융수지재료는 이 연통구를 통과 할 때에 마찰 혼련작용에 의해 더욱 가열된다.
따라서, 이와 같은 수지성형조건하에 있어서는 고정측 캐비티(17)와 가동측 캐비티(18)내의 용융수지재료를 소정의 온도로 가열 경화시키는 시간과, 커얼부(15)내에 잔류하는 용융수지재료를 소정의 온도로 가열 경화시키는 시간과의 실질적인 차가 생기게 된다.
만약, 전자의 가열 경화시간을 기준으로 하여 경화시간을 설정한다면 수지성형의 사이클시간을 단축할 수 있는 잇점이 있지만, 이 때에는 커얼부(15)내의 용융수지재료가 소정온도로 가열 경화되어 있지 않은 미경화상태로 있기 때문에, 이 커얼부(15)내의 미경화수지가 이형작용에 영향을 주어 미경화수지 전부 또는 일부가 커얼부(15)내로 남겨져서 다음의 수지성형작업을 불가능케 하는 등의 수지성형상의 중대한 결함이 있다.
반대로 후자의 가열경화시간을 기준으로 하여 경화시간을 설정한다면, 상기한 커얼부(15)내의 경화수지에 대한 이형작용을 효율좋게 행할 수 있지만, 수지성형의 사이클시간이 길어지지 때문에 생산성을 저하시킨다고 하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 플런져의 슬라이드 이동성을 개선하여 수지밀봉 성형장치의 내구성 향상을 도모함과 동시에, 캐비티내로 주입된 용융수지재료에 대하여 소정의 수지압을 충분하고 확실하게 가할 수 있도록 개선함으로써 캐비티내에서 수지의 고밀도 성형을 달성하여 몰드 패키지에 기포가 형성되는 것을 확실하게 방지하고, 고품질성, 고신뢰성을 갖춘 전자부품의 수지밀봉 성형품을 고능률적으로 생산할 수 있는 수지밀봉 성형방법 및 그의 성형장치를 제공함에 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 상기한 수지밀봉 성형방법을 더욱 개선하여 용융수지재료중으로 혼입되려고 하는 잔류공기를 외부로 강제 방출시킴으로써 성형되는 몰드 패키지에 기포가 형성되는 것을 더욱 확실하게 방지할 수 있는 수지밀봉 성형방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 플런져의 왕복 구동기구 및 고정금형과 가동금형의 형합을 위한 승강기구를 전동스크류 잭기구로 구성함으로써 상술한 바와 같이 종래의 문제점을 확실하게 해소함과 아울러 사용성, 조작성이 우수한 전자부품의 수지밀봉 성형장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 커얼부에 잔류하는 수지에 대한 열흡수효율을 높혀서 커얼부에 잔류하는 수지의 경화작용을 촉진시킴으로써 전체적인 수지성형의 사이클시간을 단축하여 고능률의 생산을 도모할 수 있는 전자부품의 수지밀봉 성형용 금형을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 예비가열공정을 거치지 않은 리드프레임이 고정금형과 가동금형의 형합면에서 소정위치까지 적정한 상태로 자동적이고 또한 확실하게 공급 셋트될 수 있는 전자부품의 수지밀봉 성형용금형을 제공함에 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 관련된 전자부품의 수지밀봉 성형방법은 복수개의 소정 포트내로 각각 공급하여 가열 용융시킴과 동시에 각 포트 내의 용융수지재료를 각 포트마다에 끼워져 있는 플런져로 각각 가압하고, 또한 이용융수지재료를 상기한 각 포트의근방에 배치된 소정갯수의 성형용 캐비티내에서 각각의 거리가 대략 같아지게 형성된 수지통로를 통하여 각각 가압 주입시킴으로써, 이들 각 캐비티내에 끼워져 수용된 각각의 전자부품을 대략 동일한 조건으로 밀봉하는 전자부품의 수지밀봉 성형방법에 있어서, 적어도 상기한 각 플런져에 의한 각 포트내의 수지재료 가압시에 각 플런져와 각 포트에 소정의 진동작용을 가하거나 각 플런져 또는 각 포트중의 어느 한쪽에 소정의 진동작용을 가하는것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 전자부품의 수지밀봉 성형방법은 성형용 금형을 형합할때, 그 형합면에 대향하여 형성된 성형용 캐비티로 전자부품을 수납시켜 셋트함과 동시에 이 성형용 금형에 설치된 포트내로 수지재료를 공급하여 가열 용융화시키고, 다시 이 용융수지재료를 포트에 끼워진 플런져로 가압함으로써 이것이 수지통로를 통해 상기한 캐비티내로 주입 충전되게 하여 캐비티내에서 수납된 전자부품을 밀봉하는 전자부품의 성형방법에 있어서, 적어도 상기한 성형용 금형의 형합시에 포트와 수지통로 및 캐비티내에 잔류하는 공기를 외부로 흡인 제거하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 전자부품의 수지밀봉 성형장치는, 고정금형과, 이 형에 대향하여 설치된 가동금형과, 이 가동금형을 상기한 고정금형에 형합 및 형분리시키기 위하여 왕복 이동시키는 형합기구와, 양 금형중의 어느 한쪽에 북수개로 배치된 소정의 수지재료 공급용 포트와, 각 포트의 근방에서 양 금형의 형합면에 대향하게 형성된 성형용 캐비티와, 상기한 포트 각각과 그 주변의 소정위치에 배치된 소정갯수의 캐비티를 각각 연통시키기 위하여 대략 같은 거리로 형성된 수지통로와, 상기한 포트에 각각 끼워진 수지재료 가압용 플런져와, 이들 각 플런져를 지지하는 플런져 홀더와, 이들 플런져 홀더의 왕복 구동기구를구비한 전자부픔의 수지밀봉 성형장치에 있어서, 상기한 플런져 홀더의 왕복 구동기구를 전동스크류 잭기구로 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 수지밀봉 성형장치는 상기한 수지통로가 포트 위치에 대향 배치된 커얼부 및 , 이 커얼부와 캐비티와의 사이를 접속하는 게이트로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 수지밀봉 성형장치는 상기한 수지통로가 포트 위치에 대향 배치한 커얼부 및 이 커얼부와 캐비티와의 사이를 접속하는 짧은 런너부 및 게이트로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 수지밀봉 성형장치는 상기한 가동금형을 고정금형에 대해 형합 혹은 형 분리되도록 왕복 이동시키기 위한 승강기구를 전동 스크류 잭기구로 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 수지밀봉 성형장치는 상기한 각각의 플런져와 각 포트로 소정의 진동작용을 가하거나, 혹은 상기한 각각의 플런져나 포트중의 어느 한쪽으로 소정의 진동작용을 가하는 바이브레이터를 배치하여 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 수지밀봉 성형용 금형은 수지재료 공급용의 포트를 구비한 한쪽금형 및 한쪽금형에 대하여 형합 또는 형 분리될 수 있게 배치되는 다른쪽금형에 의해 적어도 두개의 금형으로 구성됨과 동시에 이들 양 금형의 형합면에 성형용 캐비티를 대향 설치하고, 더우기 이 캐비티와 상기한 포트와의 사이에 용융수지재료의 이송용 수지통로를 배설한 전자부품의 수지밀봉 성형용 금형에 있어서, 상기한 포트위치와 대향하는 다른쪽금형의 형합면에 형성되고 또한 상기의 수지통로 일부를 구성하는 커얼부에, 이 커얼부로 경화되는 수지재료와의 접촉면적을 증대시키는 소정의 표면적 확대 형상면을 형성하여 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 전자부품의 수지밀봉 성형용 금형은 고정금형과 이에 대향 설치된 가동금형으로 구성됨과 동시에 이들 양 금형의 형합면에 성형용 캐비티부를 대향 형성한 전자부품의 수지밀봉 성형용 금형에 있어서, 상기한 고정금형의 캐비티부에 리드프레임을 셋팅하기 위한 요홈부를 설치하고, 리드프레임에 뚫려진 소정의 파일롯트구멍으로 밀접하게 끼워지는 핏트파일롯트핀을 상기한 요홈부의 소정위치에 수직으로 설치하고, 또한 상기한 고정금형의 요홈부와 대향하는 가동금형의 캐비티부 소정위치하는 리드프레임에 뚫려진 소정의 파일롯트구멍에 헐겁게 끼워지는 러프파일롯트핀을 기립 설치함과 아울러 이들 양 파일롯트핀의 대향 형합면에 각각의 맞춤구멍을 뚫어 놓은 구성으로 한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 전자부품의 수지밀봉 성형용 금형은 상기한 핏트파일롯트핀의 부근에 리드프레임의 이젝트기구를 배치시켜 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 전자부품의 수지밀봉 성형용 금형은 리드프레임을 세팅하기 위한 요홈부에 리드프레임의 댐부분으로 끼워지는 댐블록을 배치시켜 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 각 플런져와 포트, 또는 각 플런져나 포트의 어느 한쪽에 대하여 소정의 진동작용이 가해지게 되어 있어서, 이 포트내에 끼워진 플런져 선단부의 왕복 슬라이드운동성(구동성)이 향상되고, 또한 수지재료에는 상기한 소정의 진동작용을 동반하는 소정의 가압력이 플런져를 개재하여 효율좋고 또한 확실하게 가해지기 때문에, 이들 수지재료에 대한 적정한 가압작용을 얻을 수 있음과 동시에 용융수지재료의 겔화(gel化)시간을 연장시킬 수 있게 된다. 이 때문에, 각 캐비티내로 주입된 용융수지재료에 대하여 소정의 수지압을 충분하고도 확실하게 또한 효율좋게 가할 수 있으므로, 각 캐비티에서의 고밀도 수지성형을 행할 수 있고, 따라서 몰드 패키지의 안팎으로 기포가 형성되는 것을 확실하게 방지할 수 있음과 동시에 잔자부품의 와이어 변형, 단선을 방지할 수 있는 상승적 작용을 얻을 수 있다.
그리고 본 발명에 의하면, 수지 성형시에 각 포트와 수지통로 및 각 캐비티내에 잔류하는 공기를 외부로 흡인 제거하므로써, 수지의 고밀도 성형을 더욱 확실하게 행할 수 있게 되는 것이다. 또한 본 발명의 전동스크류 잭기구로 이루어지는 플런져 홀더의 왕복 구동기구 및 형합기구의 구성에 의하면 각 캐비티내로 공급되는 용융수지재료의 주입과 양 금형의 형합 및 분리가, 항상 안정된 소정의 압력과 속도로 행해질 수 있게 되고, 게다가 그 압력과 속도의 조정을 간단하고 용이하게 행할 수 있게 된다.
본 발명의 커얼부에 형성된 표면적 확대 형상면에 의하면, 이 커얼부로의 적극적인 수지의 잔류작용과, 이 잔류수지에 대한 효율 좋은 가열작용과의 상승작용에 의해 경화시간이 단축화되는 것이다.
또한, 본 발명의 자동적인 리드프레임의 공급셋트기능을 갖춘 금형 구성에 의하면, 가동금형의 형합면에 의해 확실하게 리드프레임의 가열작용이 이루어지고, 동시에 고정금형의 핏트파일롯트핀에 의해 그 리드프레임이 형합면의 소정위치에서 위치수정작용을 확실하게 행할 수 있게 되는 것이다.
다음에, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
[실시예]
제1도 내지 제3도에는 본 발명에 관련된 전자부품의 수지밀봉 성형장치의 요부가 각각 도시되어 있다.
이 성형장치는 가이드포스트(101)의 상단에 고정되어 있는 고정금형(106)과, 이 고정금형(106)에 대향 배치된 가동금형(113)과, 이 가동금형(113)으로 복수개 배치된 소정의 포트(114)와, 이들 각 포트(114)에 각각 끼워진 수지재료(수지타블렛; R)를 가압시키기 위한 플런져(120)와, 양 금형(106)(113)의 형합면(P.L)에 대향하여 복수개 설치된 소정의 캐비티(116)를 구비하고 잇으며, 상기한 각 포트(114)에서 그 주변 소정위치에 배치된 한개 또는 복수개의 캐비티(116)사이를, 짧게 등거리로 혹은 거의 등거리로 된 수지통로(115)를 개재하여 각각 연통된 멀티포트 플런져방식으로 되어 있다.
또한, 후술하는 바와 같이 상기한 각 플런져(120)의 하단부(1201) 제2도 참조)는 해당 플런져 홀더(140)에 대하여 헐겁게 (소정의 자유성을 갖는 정도로)끼워져 있으며, 게다가 이 플런져 홀더(140)는 상하 왕복 구동기구(107)에 의해 상하방향으로 왕복 이동하도록 설치되어 있다.
상기한 플런져 홀더(140)와 그 상하 왕족구동기구(107)는 용이하게 분리될 수 있는 적당한 연결부재(141) 및 바이브레이터(142)를 개재하여 연결되어 있다. 또한 상기한 가동금형(113)은 적당한 형합기구(152 : 제4도 참조)에 의해 고정금형(106)을 향하여 상하 왕복이동할 수 있게 배치되어 있다.
상기한 가동금형(113)쪽에는 상하 왕복구동기구(107)가 일체적으로 설치되어 있으며, 따라서 이 상하 왕복구동기구(107)는 가동금형(113)의 상하왕복 이동에 수반하여 동일하게 상하방향으로 왕복 이동하게 되어 있다.
또한, 상기한 플런져(120)의 상단부(1202) 각각은 포트(114)내에 항상 끼워맞춰져 있고, 그들의 하단부(1201)는 플런져 홀더(140)에 대하여 각각 헐겁게 끼워져서 지지되어 있다.
이들 각각의 플런져 하단브(1201)에는 플런져 홀더(140)에 내장된 스프링 등의 탄성부재(121)에 의해 탄압되고 있는 시이트(122)가 적당히 개재되어 있어서 이들 각 탄성부재(121)로부터 대략 같은 정도로 발출되는 탄성력이 플런져(120)의 상방(각 플런져가 눌려 나오는 방향)으로 가해지게 설치되어 있다.
이들 시이트(122)는 양 금형(106)(113)이 열려졌을 때, 탄성부재(121)의 탄성에 의해 플런져 홀더 본체(1401)내의 스톱퍼면(1042)과 맞닿아 있기 때문에 상기한 탄성부재(121)의 탄성은 각각의 플런져(120)에 대하여 직접적으로는 가해지지 않는다.
그러나 양 금형(106)(113)이 형합된 후에는 플런져 홀더(140)로 각각의 플런져(120)를 상방으로 이동시키면, 그 상단부(1202)가 포트(114)내의 수지재료(R)에 닿게 되어 상향 이동이 정지된 상태로 된다.
따라서 이때에 이들 각 플런져(120)는 상향 이동하는 플런져 홀더(140)에 대하여 상대적으로 하향 이동하는 것이 되므로 이들 각 플런져(120)에는 각각의 시이트(122)를 개재하여 탄성부재(121)의 탄성이 각각 직접적으로 가해지는 상태로 된다.
그리고 상기한 각 플런져의 하단부(1201)에는 제2도 및 제3도에 나타낸 바와 같이 적당한 회전방지 및 뽑힘방지용의 돌기(1203)가 설치되어 있다.
또한 상기한 탄성부재(121)의 탄성이 플런져(120)의 하단부(1201)에 직접적으로 가해지지 않을 때에, 즉 제2도 및 제3도에 나타낸 수지재료(R)의 가압전 상태에 있어서는 이들 각 플런져의 하단부(1201)가 돌기(1203)와 플런져 홀더(140)의 뚜껑체(1403) 사이에 형성되는 축방향 상측간극(S1)이 정의하는 범위내에서, 또한 이들 각 플런져(120)의 하단부(1201)와 플런져 홀더 본체(1401) 및 뚜껑체(1403)와의 사이에 형서되는 둘레방향 간극(S2)이 정의하는 범위내에서 헐겁게 끼워져 지지되어 있다.
플런져 홀더 본체(1401)에는 각 플런져(120)가 탄성부재(121)의 탄성에 저항하여 하향 이동하였을 때, 이때의 하향 이동을 소정위치에서 규제하기 위한 스톱퍼면(1404)이 설치되어 있고, 게다가 이 스톱퍼면(1404)과 플런져 하담부의 돌기(1203) 사이에는 각 플런져(120)의 상술한 상대적 하향 이동작용을 저해하지 않도록 하기 위하여 축방향 하측간극(S3)이 형성되어 있다.
또한, 상기한 각 시이트(122)를 탄성 지지하기 위한 구성형태로서, 예를 들면 이들 각 시이트(122)에 기체나 액체 등의 유체압력을 대략 균등하게 작용시키는 이른바 피스톤-실린더기구와 비슷한 구성을 채용하여도 좋다.
상기한 플런져(120)의 상하 왕복구동기구(107)는 전동 볼 스크류 잭기구로 구성되어 있다.
즉, 이 상하 왕복구동기구(107)는 가동금형(113)의 하부에 설치된 고정프레임(143)에 일체적으로 장착되어 있다.
이 구동기구(107)는 서보모우터(144)와, 이 서보모우터(144)에 의해 정역 양방향으로 구동 회전되는 수평회전축(145)과, 이 수평회전축(145)에 직교상으로 맞물리고, 또한 이 수평회전축(145)의 징역 양방향으로의 회전에 따라 동일하게 정역 양방향으로 회전하도룩 축 지지된 상하방향의 너트부재(146)와, 이 너트부재(146)에 나사맞춤된 스크류샤프트(147), 그리고 이 스크류샤프트(147)와 상기한 너트부재(146) 사이의 나사 맞춤부위로 개재되는 다수개의 회전볼 및 상기한 스크류샤프트(147)에 대한 회전반지수단(도시하지 않음)등으로 구성되어 있다.
따라서 이 스크류샤프트(147)는 서보모우터(144)의 정역 양방향 회전에 맞춰서 상하 방향으로 이동하게 된다.
그리고 상기한 상하 왕복구동기구(107)와 플런져 홀더(140)와의 사이, 즉 다시 말하면 상하 왕복구동기구(107)에 있어서, 스크류샤프트(147)의 상단부와 플런져 홀더(140)의 하단부 사이에는 이들 양자가 자유롭게 결합되거나 해체될 수 있게 하는 적당한 연결부재(141)와, 상기한 각 플런져(120)의 각각에 소정의 진동을 가하기 위한 적당한 바이브레이터(142), 또한 수지재료(R)에 대한 각 플런져(120)의 가압력을 검출하기 위한 하중계(148)가 연결되어 있다.
또한, 본 발명은 상기한 양 금형(106)(113)의 형 분리공정, 전자부품을 장착한 리드프레임의 세트공정, 양 금형의 형합공정, 전자부품의 수지밀봉 성형공정, 양 금형의 형 분리공저, 수지밀봉 성형품을 꺼내는 이젝팅공정이라고 하는 통상의 수지밀봉 성형사이클의 자동화 및 연속화에 적응시키기 위한 목적으로 다음과 같은 서보오우터(144)의 자동제어기구를 구비하고 있다.
이 자동제어기구는 서보모우터(144)를 정회전시킴으로서 스크류샤프트(147)를 상향 이동시켜, 각 플런져(120)에 의한 각 포트(114)내의 수지재료(R)에 대한 가압작용을 행한 후에, 다음의 수지성형공정을 위하여 서보모우터(144)를 역회전시켜서 스크류샤프트(147)를 하향 이동시키는 등으로 서보모우터(144)의 정역 양회전 방향의 전환조작을 자동적으로 행한다.
본 실시예에 있어서는, 상기한 하중계(148)에 의해 검출된 압력검출신호(1481)를 자동제어회로(149)에 입력하고, 이 자동제어회로(149)로부터 출력된 제어신호(1491)에 의해 서보모우터(144)의 토오크제어 및 정역양 회전방향의 변환조작이 자동적으로 되게 하는 것을 묘사하고 있다.
그렇지만, 상기한 서보모우터(144)에 로타리엔코더 등과 같은 적당한 검출센서(도시하지 않음)를 부설하고, 이 검출센서부터의 검출신호에 따라 서보보우터(144)의 회전속도가 자동적으로 제어되게 구성하여도 좋다.
또한 상기한 바이브레이터(142)는 적어도 각 플런져(120)에 의한 수지재료(R)의 가압시, 즉 각 플런져(120)의 상향 이동시에 작동하도록 설정하여 놓는 것이 좋다.
그러나 이들 각 플런져(120)의 슬라이드 이동성을 더욱 높이려는목적에서, 각 플런져(120)가 상하 왕복 구동할 때 항상 작동하게 설정해도 좋다.
예를 들면, 바이브레이터(142)의 온-오프제어회로(150)에 서보모우터(144)의 작동 검출신호(1441)를 입력함과 동시에, 온-오프제어회로(150)에서 서보모우터(144)의 정회전시, 또는 정역 양 회전시에 바이브레이터(142)를 작동시키기 위한 조작신호(1501)를 출력하게 구성하면 된다.
그리고, 상기한 각 플런져(120)에 대한 진동작용 대신에, 이 진동작용을 각 포트(114)측(양 금형측)으로 가해도 좋고, 즉 다시말하여 적어도 각 플런져(120)에 의한 각 포트(114)내의 수지재료(R)를 가압할 때, 이들 각 플런져(120)와 각 포트(114)로 소정의 진동작용을 가하거나, 혹은 각 플런져(120)나 각 포트(114)의 어느 한쪽으로 소정의 진동직용을 가할 수 있는 구성으로 하여도 무방하다.
도면중 미설명부호(151)는 캐비티(116)내에서 성형되는 수지밀봉 성형품을 양 금형(106)(113)으로부터 꺼내기위한 이젝터기구를 나타내고 있고, 도면에 나타낸 형합시에는 이젝터핀(1511)의 각 선단면이 캐비티(116)의 내부 바닥면까지 후퇴됨과 동시에, 가동금형(113)이 하향 이동되고 있는 형분리시에는 역으로 이젝터핀(1511)의 각 선단면이 캐비티(116)내로 전진되어서 수지밀봉 성형품을 양 금형(106)(113)으로부터 꺼내주도록 설계되어 있다.
또한, 도면중의 미설명부호(102)는 고정측 부착판, 부호(104)는 고정측 스페이서블록, 부호(105)는 고정측 형판, 부호(108)는 가동측 부착판, 부호(111)는 가동측 스페이서블록, 부호(112)는 가동측 형판을 각각 나타내고 있다.
다음에 상기한 구성을 갖는 성형장치를 사용하여 전자부픔을 수지밀봉 성형하는 경우에 대하여 설명한다.
우선, 형합기구(152)에 의해 가동금형(113)이 하향 이동되어 상하 양 금형(106)(113)이 개방되도록 함과 동시에 상하 왕복구동기구(107)에 의해 플런져 홀더(140)도 하향 이동된 상태로 한다.
다음에 이 상태에서 가동금형(113)의 형합면(P.L) 소정위치로 리드프레임(164 : 제11도 참조)을 공급셋트함과 동시에 각포트(114)내로 수지재료(R)를 각각 공급한다.
상기한 형합기구(152)를 작동시켜서 가동금형(113)이 상향 이동되게 함으로써 양 금형(106)(113)의 형합을 행한다. (제2도 참조)
이 과정에서 상기한 리드프레임 상에 장착된 전자부품은 양 금형(106)(113)의 캐비티(116)내로 끼워져 셋트된다.
이어서 상하 왕복구동기구(107)의 서버모우터(144)를 정회전시켜서 스크류샤프트(147)와 여기에 연결된 하중계(148), 바이브레이터(142), 연결부재(141), 플랜져 홀더(140) 및 각 플랜져(120)를 동시에 상향 이동시킨다.
스크류샤프트(147)가 상향 이동하면, 각 플런져의 상단부(1202)가 각 포트(114)내의 수지재료(R)를 각각 가압하게 되며, 이 때의 가압력이 미리 설정된 일정치 이상이면, 이들 각 플런져(120)의 상향 이동은 플런져 홀더(140)에 대한 하향 이동으로 된다.
그러나, 이들 각 플런져(120)에는 탄성부재(121)의 상방향 탄성력이 시이트(122)를 개재하여 가해지기 때문에 수지재료(R) 각각은 이 탄성에 의해 대략 균등한 가압력을 받게 된다.
또한 상기한 각 수지재료(R)는 각 포트(114)내에서 히이터(133 : 제4도 참조)에 의해 가열 용융되고, 또한 용융수지재료(R)는 각 플런져(120)의 가압력에 의해 수지통로(115)를 통하여 양 금형(106)(113)의 캐비티(116)내로 주입 충전되기 때문에 상기한 캐비티(116)내에 끼워져 셋팅된 전자부품은 주입 충전된 용융수지재료(R)에 의해 밀봉 성형된다.
다음에, 가동금형(113)을 하향 이동시켜서 양 금형(106)(113)이 형분리되게 함과 동시에 전자부품의 수지 밀봉 성형품이 상하 양 이젝터기구(151)에 있는 이젝터핀(1511)의 돌출작용에 의해 양 금형(106)(113)의 캐비티(116) 외부로 돌출시켜 이형되게 한다.
또한, 다음의 성형공정 전에 스크류샤프트(147)를 원래 위치까지 하향 이동시키려면 서보모우터(144)를 역회전시키면 되지만, 이 역회전조작은 상기한 스크류샤프트(147)의 상향 이동에 따라 각 포트(114) 내의 수지재료(R)에 대한 가압작용과, 수지성형에 필요한 통상의 압력 보전작용이 종료된 후에 행해지도록 하는 것이 좋고, 이와 같은 상하 왕복구동기구(107) 각각의 자동제어는 상기한 각 작용에 관련하여 자동적이고 또한 연속적으로 행하여지게 된다.
그러나, 상기한 바이브레이터(142)는 적어도 각 포트(114) 내의 수지재료(R)를 가압하는 각 플런져(120)가 상향 이동할 때에 작동하고, 또한 상기한 플런져 홀더(140)를 개재하여 이들 각 플런져(120)의 각각에 소정의 진동이 가해지도록 설계하고 있기 때문에 이들 플런져(120)의 가압력을 받는 수지재료(R)는 이 플런져(120)와 포트(114)를 개재하여 소정의 진동작용을 받게 되거나, 혹은 이 플런져(120)나 포트(114)의 어느 한쪽으로 소정의 진동작용을 받게 된다.
또한, 각 플런져(120)의 상단부(1202)는 각 포트(114)의 내부로 항상 끼워진 상태로 있고, 또한 그 하단부(1201)는 플런져 홀더(140)에 대하여 축방향 상극간극(S1)과 둘레방향 간극(S2)이 정의하는 범위 내에서 헐겁게 끼워져 있으므로, 각 포트(114)와 각 플런져(120) 사이의 축 중심이 합치되어 있지 않은 경우에도 소정의 진동을 받으면서 상향 이동하는 각 플런져(120)의 상단부(1202)쪽은 각 포트(114)내로 효율좋고 또한 원활하게 끼워 맞춰질 수 있어서 양자의 축 중심이 확실하게 합치될 수 있다.
따라서, 상기한 양자의 끼워 맞춰진 상태가 각각 적정한 상태로 되기 때문에 양자간의 마모나 불안정감등이 효율좋게 방지되고, 따라서 이들 각 플런져(120)의 슬라이드 이동성이 개선 향상되는 것이다.
또한, 이와 같이 각 플런져(120)의 슬라이드 이동성이 개선되고, 또한 유지됨에 따라 각각의 플런져(120)에 의한 수지재료(R)의 적정한 가압작용을 얻을 수 있게 때문에 각 금형(106)(113)의 캐비티(116)내로 주입된 용융수지 재료에 대하여 소정의 수지압을 충분하게 가할 수 있게 된다.
즉, 상술한 바와 같이 각 플런져(120)의 가압력을 받는 수지재료(R)는 이 플런져(120)를 통하여 소정의 진동작용을 받게 되기 때문에 플런져(120)의 슬라이드 이동성이 개선됨과 동시에 수지재료(R)를 소정의 단속적인 가압력으로 또한 일정의 가압스피드를 가지고 가압할 수 있게 된다.
이와 같은 수지재료(R)에 대한 플런져(120)의 가압작용은, 플런져(120)의 슬라이드 이동 불량이 발생하기 쉽고, 게다가 그것과는 관계없이 항상 일정한 가압력 및 스피드로 행해져 온 종래의 것과 비교하여 볼때, 전자부품에 악영향을 주지 않고 지극히 양호한 수지밀봉 성형을 행할 수 있게 된다.
이 때문에, 캐비티(116) 내에서는 수지의 고밀도 성형을 행할 수 있게 되고, 이 캐비티(116) 내에서 성형되는 몰드 패키지의 안팎으로 기포가 형성되는 것을 확실히 방지할 수 있게 되는 것이다.
실험에 의하면, 포트(114)에서 가열 용융되는용융수지재료(R)는 상술한 바와 같이 다량의 공기가 혼입도어 기포를 포함하고 있지만, 이 기포는 플런져(120)를 개재하여 용융수지재료(R)로 가해지는 진동작용에 의해 수지통로(115), 특히 포트(114)의 위치에 대응하여 형성되는 고정금형(106)측의 커얼부(1151) 부근으로 모이게 되고, 이 장소에서 플런져(120)에 의해 가압, 압축되는 경향을 보여 주게 된다.
그 때문에 비교적 기포가 혼입되어 있지 않은 용융수지재료(R)만이 상기한 커얼부(1151)에 연통 형성된 런너부(1153) 및 게이트부(1152)를 통하여 양 금형(106)(113)의 캐비티(116)내로 가압, 주입되는 경향을 보여 준다.
이와 같은 경향으로 인해, 캐비티(116)내에서의 수지 고밀도 성형에는 적어도 각 플런져(120)의 상향 이동시에 이들 각 플런져(120)와 포트(114)로 소정의 진동을 가하거나, 또는 각 플런져(120)나 포트(114)의 어느 한쪽으로 소정의 진동을 가할 필요가 있다고 할 수 있다.
즉, 각각의 포트(114)와 각 플런져(120) 사이의 슬라이드 이동성을 개선하려면, 각 플런져(120)의 상하왕복구동시에 소정의 진동을 항상 가하는 것이 바람직하지만 이들 각 플런져(120)가 하향 이동할 때는 상기한 수지재료(R)의 가압력 등은 불필요하게 되므로, 이들 각 플런져(120)의 하향 이동은 이것이 상향 이동할 때와 비교하여 용이하게 된다.
따라서 각 포트(114) 및 각 플런져(120)간에 있어서 불필요한 마모나 불안정상태 등을 방지할 목적으로, 혹은 양 금형(106)(113)의 캐비티(116)내에서 수지의 고밀도 성형을 목적으로 하는 경우에는 적어도 이들 각 플런져(120)의 상향 이동시에 이들 각 플런져(120)와 포트(114)로 소정의 진동을 가하거나 또는 플런져(120)나 포트(114)이 어느 한쪽에만 소정의 진동을 가하면 된다.
또한 상기한 실험에 의하면 수지재료(R)에 대하여 가해지는 진동작용은, 이와 같은 진동작용을 가하지 않는 종래의 것과 비료하여 볼때 용융수지 재료의 경화시간이 연장되는 경향이 나타난다.
이 때문에 진동작용을 수반한 소정의 가압력이 가해지는 용융수지재료(R)는 낮은 점도상태에서 양 금형(106)(113)의 캐비티(116)내로 가압, 주입된다.
따라서 고점도의 용융수지재료(R)가 양 금형(106)(113)의 캐비티(116) 내로 주입됨에 따라, 이들 양 금형(106)(113)의 캐비티(116)내로 수지가 미충전되거나 또는 기포의 혼입 및 전자부품의 와이어 변형 또는 단선 등의 불량을 확실히 방지할 수 있는 상승적인 작용효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.
제4도는 상부의 고정금형(106)측에 플런져(120)의 상하 왕복구동기구(107)를 설치함과 동시에 하부의 가동금형(113)측에 양 금형(106)(113)의 형합기구(152)를 설치하고, 게다가 이들 양 기구(107)(152)를 전동 스크류 잭기구로 구성한 예를 나타내고 있다.
또한 이 예에서 부호(133)은 히이터, 부호(134)는 적당한 연결부재를 각각 나타내고 있고, 그밖의 구성은 상기한 실시예와 실질적으로 동일하므로 설명의 편의상, 상기한 실시예와 동일한 구성부재에는 동일한 부호를 부여하여 설명한다.
상기한 양 기구(107)(152)를 전동 스크류 잭기구로 구성함에 따른 작용효과에 대해서도 상기한 실시예와 실질적으로 동일하다.
또한 이 실시예는 1포트 1플런져 방식의 구조를 나타내고 있지만, 이것을 제1도 내지 제3도에 묘사한 복수개의 멀티포트 플런져방식으로 변경할 수 있음은 물론이다.
제5도 및 제6도는 고정금형(106) 또는 가동금형(113)의 형합면(P.L)에 형성되어 잇는 수지통로(115)의 구성예를 나태내고 있다.
즉 제5도에서 2점 쇄선으로 나타낸 수지통로(115)는 수지공급용 포트(114)가 있는 위치에 대향하여 설치되는 커얼부(1151)와, 이 커얼부(1151)에서 캐비티(116) 사이를 접속하는 게이트부(1152)로 구성되고, 이 커얼부(1151)로부터 각 캐비티(116)까지의 거리는 모두 같은 치수로 설정되어 있다.
또한 제5도에 실선으로 나타낸 수지통로(115) 및 제6도에 나타낸 수지통로(115)는 커얼부(1151)와, 이 커얼부(1151)에서 각 캐비티(116)와의 사이를 접속하는 길이가 짧은 런넙부(1153) 및 게이트부(1152)로 구성되어 있다.
더구나 제6도에 나타낸 실시예는 커얼부(1151)로부터 각 캐비티(116)까지의 거리가 엄밀하게는 동일한 길이로 되지는 않지만, 이런 종류의 전자부품은 가볍고 얇게 축소화되는 경향과 함께 일반적으로 소형화 되고 있다는 점, 따라서 이 커얼부(1151)와 각 캐비티(116)와의 거리는 비교적 짧게 된다는 점등으로서 이들 양자간의 거리는 실질적으로 대략 균등한 것이라고 볼 수 잇기 때문에, 이와 같은 수지통로의 구성예에 있어서도 대략 동일한 수지밀봉 성형조건을 얻을 수 있게 된다.
제7도 내지 제9도는 고정금형(106) 또는 가동금형(113)의 형합면(P.L)에 형성되는 수지통로(115)의 구성예를 나타내고 있고, 특히 커얼부(1151)에 잔류하여 경화되는 수지재료(R)의 이형성 향상을 도모하고자, 이 커얼부(1151)의 표면형상을 그 안에 잔류하는 수지재료(R)와의 접촉면적을 증대시킬 수 있도록 소정의 요철면 형상체로 표면적 확대 형상면(1154)을 형성한 예를 보여 주고 있다.
상술한 표면적 확대 형상면(1154)으로는 예를 들어 재7도 및 제8도에 나타낸 바와 같이 일정한 배열형태, 또는 그와 일정한 배열형태가 아닌 복수개의 단면이 소정의 단면 사다리꼴(혹은 절추형; 截錐形)으로 된 표면적 확대 형상면(1154), 또는 제9도에 나타낸 바와 같이 복수개의 단면이 소정의 삼각형(또는 원추형)을 표면적 확대 형상면(1154), 기타 적당한 형상으로 구성하면 된다.
이와 같이 커얼부(1151)의 표면적이 넓혀진 형상을 채용하며, 이 커얼부(1151)의 표면과 이 커얼부(1151)에 잔류하는 수지재료(R)와의 접촉면적이 증대되어 그것의 완전용융화(커얼부 잔류수지의 경화)를 촉진할 수 있게 된다.
제10도는 상술한 수지밀봉 성형시에 있어서, 적어도 양 금형(106)(113)의 형합시에 각 포트(114)와 수지 통로(115) 및 각각의 캐비티(116)내에 잔류하는 공기를 의부로 흡인 제거하는 공정을 설명하고 있다.
즉, 각 포트(114). 각 수지통로(115) 및 양 금형(106)(113)의 캐비티(116)의 각 부위와 소정의 진공원(135)측과의 사이에 흡기구멍(1361)이나 흡기호스(1362)등으로 이루어지는 흡기통로(136)를 배설하고, 양금형(106)(113)의 형합시에 상기한 진공원(135)을 작동시켜서 이들 포트(114), 수지통로(115), 캐비티(116)내의 잔류공기가 강제 흡인에 의해 외부로 제거되게 함으로써 이들 각 포트(114), 수지통로(115), 캐네티(116)의 잔류공기가 용융수지재료(R)중에 혼입되는 것을 확실히 방지할 수 있게 한 것이다.
제11도 내지 제15도는 상기 상하 양 금형(106)(113)의 형합면(P.L)에서 소정 위치로 전자부품이 장착된 리드프레임(164)을 공급 셋트하는 경우, 특히 300mm정도까지 통상적 치수를 갖는 리드프레임(164) 또는 그 이상의 긴 치수로 된 리드프레임(164)을 예비가열시키지 않고 직접 상기한 소정위치로 자동 공급 셋트할 수 있게 한 성형금형의 구성예를 나타내고 있다.
그런데, 수지성형시에 있어서 상하 양 금형(106)(113)은 소정온도를 가열된 상태로 된다.
따라서 이와 같은 양 금형(106)(113)의 소정위치에 리드프레임(164)을 셋트하려면, 이 리드프레임(164)의 열팽창을 고려하여 미리 가열시켜 둘 필요가 있지만 리드프레임(164)의 열팽창은 그 재질이나 가열조건에 따라 천자 만별이므로 실제로는 이 수단을 채용하여도 소기의 목적을 충분히 또한 적절히 달성할 수 없게 된다.
그러나 제11도 내지 제15도에 묘사된 금형을 채용하면 리드 프레임(164)의 예비가열공정을 생략할 수 있음과 동시에 리드프레임(164)을 상온상태에서 양 금형의 형합면 소정위치로 정확하게 자동 공급 셋트할 수 있게 된다.
본 발명에 관련된 금형은 고정금형(160)과, 이와 대향 설치되는 가동금형(161)으로 구성됨과 동시에 이들 양 금형(106)(113)의 형합면(P.L)에는 수지성형용 캐비티(162,163)가 대향 형성되어 있다.
또한, 고정금형(160)의 캐비티(162)에는 리드프레임(164)을 위한 셋트용 요홈부(165)가 형성되어 있다.
상기한 셋트용 요홈부(165)의 소정위치에는 리드프레임(164)에 뚫려 있는 소정의 제1파일롯트구멍(1641)으로 긴밀하게 끼워 맞춰지는 핏트파일롯프핀(166)이 수직으로 설치되어 있다.
이와 같은 고정금형(160)의 캐비티(162)에 대하여 가동금형(161)의 캐비티(163)는 리드프레임(164)에 뚫려진 소정의 제1파일롯트구멍(1641)으로 헐겁게 끼워 맞춰지는 러프파일롯트핀(167)이 소정위치에 수직으로 설치된 구조를 포함하고 있다.
그리고 상기한 양 파일롯트핀(166)(167)의 각 대향측 형합면(P.L)에는 양 금형(160)(161)이 형합되어 있을 때, 끼워 맞춰지는 제1 및 제2 맞춤공(168)(169)이 각각 뚫려져 있다. (상기한 제1파일롯트구멍은 길이방향의 긴구멍으로 뚫어도 좋고, 또한 그 위치로 임의로 할 수 있다. 더구나 핏트파이롯트핀은 고정금형의 형합면에서 적어도 한쪽에 설치되어 있어도 가능하고, 도시한 예와 같이 양쪽에 배치해도 좋다).
상기한 핏트파이롯트핀(166)의 근방에는 양 금형(160)(161)의 형 분리시에 셋트용 요홈부(165)로부터 리드프레임(164)을 돌출시킴으로써 이 리드프레임(164)과 핏트파일롯트핀(166)과의 끼워 맞춤상태를 해제시키고, 또한 양 금형(160)(161)의 형합면(P.L)으로부터 상기한 리드프레임(164)을 이형시키기 위한 리드프레임 돌출용 핀(170)을 구비한 이형기구(도시하지 않음)가 배치되어 있다.
핏트파이롯트핀(166)과 이형기구에 있어서, 돌출용 핀(170)과의 배치상태는 핏트파일롯트핀(166)이 단면원형상인 경우, 핏트파일 롯트핀(166)과 상기한 제1파일롯트구멍(1641)과의 긴밀한 끼워 맞춤상태를 고려하여 그 양쪽 근방에 각각 배치하는 것이 좋다.(제12도 참조).
또한, 핏트파일롯트핀(166)의 단면이 반원형상이고 그 주면부가 리드프레임(164)의 길이방향으로 배치되어 있는 경우에는, 상기한 제1파일롯트구멍(1641)과의 맞물림상태를 고려하여 핏트파일롯트핀(166)의 주면부쪽 근방위치에 배치하는 것이 좋다(제14도 참조).
리드프레임(164)의 이형기구는 제15도에 나타낸 바와 같이 핏트파일롯트핀(166)에 슬리브형상의 돌출부재(171)를 끼워 붙여 놓고, 이 돌출부재(171)가 소정의 구동기구(도시하지 않음)에 의해 하향 이동됨으로써 셋트용 요홈부(165)로부터 리드프레임(164)을 돌출시키게 한 구성을 채용하여도 좋다.
또한, 상기한 셋트용 요홈부(165)에는 용융수지재료(R)의 누출을 방지하고자 리드프레임(164)에 형성된 댐부분(1643)으로 끼워 맞춰지는 댐블록(172)이 배치되어 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 예비가열공정을 거치지 않은 리드프레임(164)을 양 금형(160)(161) 사이의 소정위치, 즉 리드프레임(164)의 중심위치와 상하양 캐비티(162)(163)의 중심위치가 합치하는 가동금형(161)의 형합면(P.L)상으로 공급할 수 있다.(제12도 참조)
이 때, 리드프레임(164)의 제1파일롯트구멍(1641)과 가동금형(161)의 러프파일롯트핀(167) 사이는 헐겁게 끼워 맞춰지는 것이므로 양자의 온도차에 의한 영향을 받지 않게 된다.
또한, 상기한 리드프레임(164)은 평탄면에 구성되어 있는 가동금형(161)의 형합면(P.L)에 확실하게 접합됨으로써 그 전체면이 균등하게 가열되기 때문에, 이 리드프레임(164)과 가동금형(161)의 형합면(P.L)과의 확실한 접합에 의해 효율 좋고, 또 확실하면서도 무리없는 열전도작용을 얻을 수 있게 되는 것이다.
다음에 양 금형(160)(161)의 형합이 중간단계로 왔을 때, 고정금형(160)에 설치된 핏트파일롯트핀(166)이 리드프레임(164)의 제1파일롯트구멍(1641)에 끼워 맞춰져서 이들 양자의 확실한 중심 합치가 이루어지게 된다.
이 경우, 상기한 양 금형(160)(161)의 중심 합치가 약간 불일치하더라도 이 핏트파일롯트핀(166)과 리드프레임(164)의 제1 파일롯트구멍(1641) 사이는 긴밀하게 끼워 맞춰지는 것이므로 제차 리드프레임(164)을 소정위치로 안내하여 주는 보조족인 위치 수정작용이 행해지게 된다.
이어서 상하 양 금형(160)(161)은 완전한 형합단계로 이행하게 되므로 리드프레임(164)의 적정한 위치결정을 효율 좋게 또한 확실히 행할 수 있게 된다.
양 금형(160)(161)의 형합시에, 상기한 셋트용 요홈부(165)에 형성되어 있는 댐블록(172)은 리드프레임(164)의 댐부분(1643)으로 각각 끼워 맞춰져서 그 공간을 실질적으로 없애 주기 때문에 양 캐비티(162)(163)내로 주입된 용융수지재료(R)가 공간부에서 누설되는 일이 없게 확실히 방지된다.
상기한 댐블록(172)은 필요에 따라 배치되는 성질의 것이므로 이러한 종류의 금형에 필수적인 구성부분은 아니다.
수지성형작업을 종료하고, 상하 양 금형(160)(161)을 개방하여 리드프레임(164)을 이형시킬 때, 상기한 핏트파일롯트핀(166)의 근방에 설치된 돌출용 핀(170)에 의해 셋트용 요홈부(165)내의 리드프레임(164)이 돌출됨에 따라, 리드프레임(164)은 핏트파일롯트핀(166)과의 끼워 맞춘 상태가 확실하게 해제되므로 용이하게 양 형합면(P.L)에서 리드프레임(164)이 분리될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예만 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 이탈하지 않는 범위내에서 필요에 따라 임의로 또한 적당히 변경 선택하여 채용할 수 있음은 물론이다.
예를 들면, 바이브레이터는 전동 혹은 오일 등의 유체로, 또는 기타의 구동원에 의해 소정의 진동을 발생시킬 수 있는 구조의 것을 사용하면 족하고, 더구나 이 바이브레이터는 플런져와 포트에 대하여 소정의 진동을 직접적으로 가할 수 있는 상태로 배치되거나, 또는 플런져나 포트중의 어느 한쪽으로 소정의 진동을 직접적으로 또는 간접적으로 가할 수 있는 상태로 배치할 수 있다.
또한, 바이브레이터에 의해 얻어지는 진동의 정도논, 예를 들어 캐비티내의 용융수지재료에 대한 수지압이나 고능률, 생산성등을 고려하여 적당히 선택 채용할 수 있다.
본 발명의 방법 및 구성에 의하며, 플런져의 슬라이드 이동성이 개선되기 때문에 성형장치의 전체적인 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 방법 및 구성에 의하면, 캐비티로 주입된 용융수지재료에 대하여 충분한 소정의 수지압을 효율 좋고 또한 확실히 가할 수 있는 것이므로 캐비티내에서 수지의 고밀도 성형을 꾀할 수 있다.
따라서 성형되는 몰드 패키지에 기포가 혼입되는 것을 확실히 방지할 수 있음과 동시에 성형된 전자부품의 와이어 변형, 단선등의 폐해를 방지하여 고품질성, 고신뢰성을 갖춘 이러한 종류의 수지밀봉 성형품을 고능률적으로 생산할 수 있게 되는 효과가 있다.
본 발명의 방법에 의하며, 용융수지재료중에 혼입될 수 있는 잔류공기를 강제적으로 흡인해서 외부로 배출시키기 때문에 성형되는 몰드 패키지에 기포가 혼입되는 사례를 근본적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명이 구성에 의하면, 플런져의 왕복 구동기구와 양 금형의 형합기구를 전동 스크류 잭기구로 구성하거나, 또는 플런져의 왕복 구동기구나 양 금형의 형합기구중 어느 한쪽을 전동 스크류 잭기구로 구성함으로써 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 확실히 해소할 수 있게 됨과 동시에 사용성, 조작성을 향상시키게 되는 효과가 있다.
본 발명의 구성에 의하면, 커얼부에 잔류하는 수지의 열흡수율을 높임과 동시에, 커얼부에 잔류하는 수지의 경화작용을 촉진시킬 수 있기 때문에 전체적인 수지성형사이클시간을 단축화하여 고능률적 생산을 도모할 수 있는 등의 우수한 효과가 있다.
본 발명의 구성에 의하며, 예비가열공정을 거치지 않은 리드프레임을 상하 양 금형의 형합면에서 소정위치에 적정한 상태로 자동적이고 또한 확실하게 공급 셋트할 수 있기 때문에 전자부품의 수지밀봉 성형작업의 연속 자동화에 크게 공헌할 수 있음과 동시에 양자의 셋트위치 어긋남에 기인한 불량 성형품의 발생과 같은 폐해를 미연에 방지하여 고품질성 및 고신뢰성을 갖춘 이러한 종류의 제품을 고능률적으로 생산할 수 있는 효과가 있다.
Claims (11)
- 수지재료를 복수개 배열된 소정의 포트내로 각각 공급히여 가열 용융시킴과 동시에, 각 포트내의 용용수지재료를 이들 각 포트내에 각각 끼워 맞춰진 플런져로 각각 가압하고, 동시에 이 용융수지재료를 상기한 각 포트의 근방에 배치한 소정갯수의 성형용 캐비티내로 각각의 거리가 대략 같게 형성된 수지통로를 통하여 각각 별도롤 가압 주입시킴으로써, 이들 각 캐비티내에 끼워진 각각의 전자부품을 대략 동일한 조건하에서 밀봉하는 전자부품의 수지밀봉 성형방법에 있어서, 적어도 상기한 각 플런져(120)에 의해 각 포트(114)내의 수지재료(R)가 가압될 때, 각 플런져(120)와 각 포트(114)로 소정의 진동작용을 가하거나, 또는 각 플런져(120)나 각 포트(114)중의 어느 한쪽으로 소정의 진동작용을 가하는 것을 특징으로 하는 전자부품의 수지밀봉 성형방법.
- 성형용 금형을 형합해서 그 형합면에 대향 형성된 성형용 캐비티로 전자부품을 끼워 셋트함과 아울러, 성형용 금형에 형성된 포트내로 수지재료를 공급하여 가열 용융시키고, 또한 이 용융수지재료를 포트내에 끼워 맞춰진 플런져로 가압하여 이를 수지통로를 통해 캐비티내로 주입 충전시킴으로써, 상기한 캐비티내로 끼워진 셋트된 전자무품을 밀봉하는 전자부픔의수지밀봉 성형방법에 있어서, 적어도 양 금형(106)(113)의 형합시에 상기한 포트(114)와 수지통로(115) 및 캐비티(116)에 잔류하는 공기를 외부로 흡인 제거하는 것을 특징으로 하는 전자부품의 수지밀봉 성형방법.
- 고정금형과, 이 고정금형에 대향 설치된 가동금형과, 이 가동금형이 고정금형에 대하여 형합, 형 분리될 수 있게 왕복 이동시키는 양 금형의 형합기구와, 양 금형중의 어느 한쪽에 배치된 복수개의 수지재료 공급용 포트와, 이들 각 포트의 근방에 위치하도록 양 형합면에 대향 형성된 성형용 캐비티와, 상기한 각 포트의 각각 및 그 주변 소정위치에 설치된 소정갯수의 캐비티를 각각 등거리로 연통시키는 수지통로와, 상기한 각 포트내로 각각 끼워 맞춰진 수지재료 가압용 플런져와, 이들 각 플런져를 지지하는 플런져 홀더 및 이 플런져 홀더의 왕복 구동기구를 구비한 전자부품의 수지밀봉 성형장치에 있어서, 상기한 플런져 홀더(140)의 왕복 구동기구(107)가 전동 스크류 잭기구로 되어 있음을 특징으로 하는 전자부품의 수지밀봉 성형방법.
- 제3항에 있어서, 상기한 수지통로(115)가 포트(114)의 위치에 대향 배치된 커얼부(1151)와, 이 커얼부(1151)와 캐비티(116) 사이를 접속하는 게이트부(1152)로 되어 있음을 특징으로 하느 전자부품의 수지밀봉 성형방법.
- 제3항에 있어서, 상기한 수지통로(115)가 포트(114)에 대향 배치된 커얼부(1151)에서 캐비티(116)사이를 접속하는 짧은 런너부(1153) 및 게이트부(1152)로 되어 있음을 특징으로 하는 전자부품의 수지밀봉 성형방법.
- 제3항에 있어서, 가동금형(113)을 고정금형(106)에 대하여 형합 또는 형 분리시키기 위하여 왕복 이동시키는 양 금형(106)(113)의 형합기구(152)가 전동 스크류 잭기구로 되어 있음을 특징으로 하는 전자부품의 수지밀봉 성형방법.
- 제3항에 있어서, 상기한 각 플런져(120)와 각 포트(114)로 소정의 진동작용을 가하거나, 혹은 각 플런져(120)나 각 포트(114)중의 어느 한쪽으로 소정의 진동작용을 가하는 바이브레이터(142)가 배치되어 있음을 특징으로 하는 전자부품의 수지밀봉 성형방법.
- 수지재료 공급용 포트를 구비한 고정금형과, 이 고정금형에 형합 또는 형 분리될 수 있게 배치된 가동금형으로 이루어짐과 아울러 양 금형의 형합면에 성형용 캐비티를 대양 형성하고, 이 캐비티와 상기한 포트와의 사이에 용융수지재료의 이송용 수지통로를 배치하고 있는 전자부품의 수지밀봉 성형용 금형에 있어서, 상기한 고정금형(106)의 포트(114)와 대향하는 가동금형9113)의 형합면(P.L)에 형성된 상기한 수지통로(115)의 일부를 구성하는 커얼부(1151)가, 이 커얼부(1151)로 잔류하여 경화되는 수지재료와의 접촉면적을 증대시키기 위한 소정의 표면적 확대 형상면(1154)으로 형성되어 있음을 특징으로 하는 전자부품의 수지밀봉 성형용 금형.
- 고정금형과, 이에 대향 설치된 가동금형으로 구성되고, 이들 양 금형의 형합면에 성형용 캐비티가 대향 형성된 전자부품의 수지밀봉 성형용 금형에 있어서, 상기한 고정금형(160)의 캐비티(162)에 리드프레임(164)의 셋트용 요홈부(165)가 형성되고, 이 셋트용 오홈부(165)의 소정위치에 리드프레임(164)이 보유하는 소정의 제1파일롯트구멍(1641)으로 긴밀하게 끼워 맞춰지는 핏트파일롯트핀(166)이 수직 설치되며, 상기한 고정금형(160)의 셋트용 요홈부(165)에 대향하는 가동금형(161)의 소정위치에는 리드프레임(164)이 보유하는 소정의 제2파일롯트구멍(1642)으로 헐겁게 끼워 맞춰지는 러프파일롯트핀(167)이 수직 설치됨과 아울러 상기한 양 파일롯트핀(166)(167)이 각각 설지된 형합면(P.L)에는 상기한 양 파일롯트핀(166)(167)에 각각 대응하는 위치로 제1맞춤공(168)과 제2 맞춤공(169)이 뚫려져 있음을 특징으로 하는 전자부품의 수지밀봉 성형용 금형.
- 제9항에 있어서, 상기한 핏트파일롯트핀(166)의 근방에 리드프레임(164)을 분리시키기 위한 이형기구가 배치되어 있음을 특징으로 하는 전자부품의 수지밀봉 성형용 금형.
- 제9항에 있어서, 상기한 셋트용 요홈부(165)에 리드프레임(164)의 댐부분(1643)으로 끼워 맞춰지는 댐블록(172)이 배치되어 있음을 특징으로 하는 전자부품의 수지밀봉 성형용 금형.
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