TW201713495A - 沖壓機構、沖壓方法、壓縮成形裝置以及壓縮成形方法 - Google Patents

沖壓機構、沖壓方法、壓縮成形裝置以及壓縮成形方法 Download PDF

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Abstract

沖壓機構，包括：上段模；下段模；上部固定盤；下部固定盤；中間盤，可相對於上部固定盤及下部固定盤移動於上下方向；滑動盤，可相對於上部固定盤及下部固定盤移動於上下方向；傳達機構，設置於滑動盤的下方，傳達閉模機構的閉模力至滑動盤；第1彈性機構，設置於上段模的第1上模與第1下模之間；第2彈性機構，設置於下段模的第2上模與第2下模之間。從第1彈性機構在上段模的第1上模與第1下模之間形成既定的間隙，且第2彈性機構在下段模的第2上模與第2下模之間形成既定的間隙的狀態開始，藉由閉模機構的閉模力同時壓縮第1彈性機構及第2彈性機構，使上段模及下段模同時閉模。

Description

沖壓機構、沖壓方法、壓縮成形裝置以及壓縮成形方法
本發明係有關於沖壓機構、沖壓方法、壓縮成形裝置及壓縮成形方法
習知有一種壓縮成形裝置，用樹脂材料來對半導體晶片等壓縮成形。第11圖及第12圖係顯示習知的壓縮成形裝置中所包含的模機構部1000的開模狀態及閉模狀態的正視圖。
如第11圖及第12圖所示，模機構部1000包括積層配置於上下方向的2個成形模110、120。成形模110包括上模110A及下模110B，成形模120包括上模120A及下模120B。
模機構部1000包括：上部固定盤130，固定成形模110的上模110A；中間盤140，固定成形模110的下模110B及成形模120的上模120A；滑動盤150，固定成形模120的下模120B；下部固定盤160，設置於滑動盤150的下方；連桿機構170及滾珠絲槓180，用以傳達閉模力到滑動盤150；以及齒條與齒輪組190，連接中間盤140及滑動盤150。
中間盤140及滑動盤150相對於上部固定盤130及下部固定盤160可在上下方向移動。中間盤140及滑動盤150被未圖示的伺服馬達透過滾珠絲槓180及連桿機構170驅動於上下方向。藉此，進行成形模110、120的開模狀態(第11圖)及 閉模狀態(第12圖)的切換。
隨著裝置的薄型化或小型化，成形品的薄型化及高精度化更被要求。過去的沖壓構造中，要高精度地維持可動壓盤的中間盤140與滑動盤150之間的平行度相當困難。假若中間盤140及滑動盤150間產生傾斜，也不會產生矯正該傾斜的力，使得該傾斜的影響也被轉印到成形品上。
本發明有鑑於上述的問題，而提出一種沖壓機構、沖壓方法、以及使用上述機構及方法的壓縮成形裝置及壓縮成形方法，不需要進行高精度的組裝作業就能夠進行高精度的沖壓。
本發明的沖壓機構，包括：一上段模，具有一第1上模及一第1下模；一下段模，積層配置於該上段模的下方，具有一第2上模及一第2下模；一上部固定盤，固定該上段模的該第1上模；一下部固定盤，設置於該上部固定盤的下方；一中間盤，以在該上段模的該第1下模與該下段模的該第2上模之間固定這兩者的狀態設置，且可相對於該上部固定盤及該下部固定盤移動於上下方向；一滑動盤，以固定該下段模的該第2下模的狀態設置，且可相對於該上部固定盤及該下部固定盤移動於上下方向；一閉模機構，施加需要的閉模力至該上段模及該下段模；一傳達機構，設置於該滑動盤的下方，傳達該閉模機構的閉模力至該滑動盤；一第1彈性機構，設置於該上段模的該第1上模與該第1下模之間；一第2彈性機構，設置於該下段模的該第2上模與該第2下模之間。
該第2彈性機構能夠在該下段模的該第2上模與該第2下模之間形成既定的間隙的狀態下，將該閉模機構的閉模力傳達到該中間盤，使該中間盤朝向該上部固定盤移動，從該第1彈性機構在該上段模的該第1上模與該第1下模之間形成既定的間隙，且該第2彈性機構在該下段模的該第2上模與該第2下模之間形成既定的間隙的狀態開始，藉由該閉模機構的閉模力同時壓縮該第1彈性機構及該第2彈性機構，使該上段模及該下段模同時閉模。
一個實施態樣中，上述沖壓機構，更包括：一下段浮動機構，設置於該滑動盤與該下段模的該第2下模之間，修正該第2下模相對於該滑動盤的傾斜。
一個實施態樣中，上述沖壓機構，更包括：一上段浮動機構，設置於該中間盤與該上段模的該第1下模之間，修正該第1下模相對於該中間盤的傾斜。
本發明的壓縮成形裝置，包括：一模具單元，以樹脂材料對嵌入構件壓縮成形，其中該模具單元，包括上述沖壓機構。
一個實施態樣中，上述壓縮成形裝置，其中該模具單元有複數個以彼此可裝卸地方式設置。
本發明的沖壓方法，使用一沖壓機構，該沖壓機構包括：一上段模，具有一第1上模及一第1下模；一下段模，積層配置於該上段模的下方，具有一第2上模及一第2下模；一上部固定盤，固定該上段模的該第1上模；一下部固定盤，設置於該上部固定盤的下方；一中間盤，以在該上段模的該第1 下模與該下段模的該第2上模之間固定這兩者的狀態設置；一滑動盤，以固定該下段模的該第2下模的狀態設置；一第1彈性機構，設置於該上段模的該第1上模與該第1下模之間；一第2彈性機構，設置於該下段模的該第2上模與該第2下模之間。
上述沖壓方法，包括：將閉模力傳達到該滑動盤；在該下段模的該第2上模與該第2下模之間藉由該第2彈性機構形成既定的間隙的狀態下，將傳達到該滑動盤的閉模力透過該第2彈性機構傳達到該中間盤，使該中間盤從該下部固定盤朝向該上部固定盤的方向移動；以及從該上段模的該第1上模與該第1下模之間藉由該第1彈性機構形成既定的間隙，且該下段模的該第2上模與該第2下模之間藉由該第2彈性機構形成既定的間隙的狀態開始，同時壓縮該第1彈性機構及該第2彈性機構，使該上段模及該下段模同時閉模。
一個實施態樣中，上述沖壓方法中，該藉由設置於該滑動盤與該下段模的該第2下模之間的下段浮動機構，修正該第2下模相對於該滑動盤的傾斜。
一個實施態樣中，上述沖壓方法中，該藉由設置於該中間盤與該上段模的該第1下模之間的上段浮動機構，修正該第1下模相對於該中間盤的傾斜。
本發明的壓縮成形方法，包括：準備嵌入構件與樹脂材料；以及藉由上述沖壓方法，以該樹脂材料將該嵌入構件壓縮成形。
本發明的上述及其他的目的、特徵、觀點及優點能夠從與圖式關聯且被理解的以下的關於本發明的詳細說明 中得知。
11、12、110、120‧‧‧成形模
11A、12A、110A、120A‧‧‧上模
11A1‧‧‧夾鉗
11A2‧‧‧壓模構件
11B、12B、110B、120B‧‧‧下模
13、130‧‧‧上部固定盤
14、140‧‧‧中間盤
15、150‧‧‧滑動盤
16、160‧‧‧下部固定盤
17、170‧‧‧連桿機構
18、180‧‧‧滾珠絲槓
19‧‧‧保持框
21、22‧‧‧彈性機構
21A‧‧‧線圈彈簧
30‧‧‧浮動機構
31‧‧‧塊體
32‧‧‧流路
33‧‧‧活塞蓋
34‧‧‧活塞
35‧‧‧油注入口
40‧‧‧釋放膜
50‧‧‧顆粒樹脂
60‧‧‧基板
100、1000‧‧‧模具機構部
190‧‧‧齒條與齒輪組
200‧‧‧供給部
300‧‧‧取出部
A‧‧‧模具單元
B‧‧‧供給單元
C‧‧‧取出單元
第1圖係顯示本發明一實施型態的壓縮成形裝置的全體構造的平面圖。
第2圖係顯示增設第1圖所示的壓縮成形裝置中的模具單元的狀態。
第3圖係顯示使用本發明一實施型態的壓縮成形裝置的壓縮成形方法的第1步驟。
第4圖係顯示使用本發明一實施型態的壓縮成形裝置的壓縮成形方法的第2步驟。
第5圖係顯示使用本發明一實施型態的壓縮成形裝置的壓縮成形方法的第3步驟。
第6圖係顯示使用本發明一實施型態的壓縮成形裝置的壓縮成形方法的第4步驟。
第7A~8B圖係顯示在上模及下模之間設置彈性機構的構造的例子。
第9A~9C圖係顯示在下模與滑動盤或中間盤之間設置浮動機構的構造的例子。
第10圖係顯示成形模的構造的例子。
第11圖係顯示習知的壓縮成形裝置中所包含的沖壓機構(開模狀態)的正視圖。
第12圖係顯示習知的壓縮成形裝置中所包含的沖壓機構(閉模狀態)的正視圖
以下，說明本發明的實施型態。有些情況下，相同或相當的部分會標示同一符號而不重複說明。
以下說明的實施型態中，談到個數、數量等的情況下，除非有特別記載，否則本發明的範圍並不會限定於該個數、數量。又，以下的實施型態中，各個構成要素除非特別記載，對本發明來說都不是絕對必要的要素。
第1圖係顯示本實施型態的壓縮成形裝置的全體構造的平面圖。如第1圖所示，本實施型態的壓縮成形裝置包括：模具單元A。包括以樹脂材料將例如搭載有半導體經面的基板(嵌入構件)壓縮成形(樹脂密封成形)的模具機構部100；供給單元B，包括供給嵌入構件至模具單元A的成形模的供給部200；取出單元C，包括從模具單元A的成形模取出成形品的取出部300及收容上述成形品的收容部。供給部200及取出部300會移動於第1圖中的上下方向。
模具單元A、供給單元B、及取出單元C能過透過螺絲或插銷等的連結機構彼此可裝卸地連結。第1圖的例子中，模具單元A設置了2個，但這個個數能夠因應於生產量而調整增減。模具單元A可以是1個，也可以如第2圖所示，增加到例如4個。
又，第1圖及第2圖的例子中，按照模具單元A、供給單元B、及取出單元C的順序來配置，但也可以是將模具單元A、供給單元B、及取出單元C形成一體的1個母機、與僅具備模具單元A的1個或複數的子機排列而構成的壓縮成形裝置。
另外，第1、2圖所示的例子中，也可以手動地對模具單元A供給嵌入構件及樹脂材料，以及取出成形後的成形品。
第3~6圖係顯示使用本實施型態的壓縮成形裝置的壓縮成形方向的各步驟。
如第3~6圖所示，本實施型態的壓縮成形裝置中的模具機構部100包括積層配置於上下方向的2個成形模11、12。成形模11包括上模11A與下模11B，成形模12包括上模12A與下模12B。
模具機構部100包括：上部固定盤13，固定成形模11的上模11A；中間盤140，固定成形模11的下模11B及成形模12的上模12A；滑動盤15，固定成形模12的下模12B；下部固定盤16，設置於滑動盤15的下方；連桿機構17及滾珠絲槓18，用以傳達閉模力到滑動盤15。
成形模11的上模11A與下模11B之間、以及成形模12的上模12A與下模12B之間，分別設置彈性機構21、22。又，滑動盤15與成形模12的下模12B之間設置有浮動機構30。
中間盤14及滑動盤15會透過LM導引構件(未圖示)而連接到垂直方向上設置於上部固定盤13及下部固定盤16之間的保持框19上，可以移動於上下方向。中間盤14及滑動盤15被未圖示的伺服馬達透過滾珠絲槓18及連桿機構17驅動於上下方向。藉此，進行第3~6圖所示的各狀態的切換。更詳細的說明如下。
首先，未圖示的伺服馬達的動力經由滾珠絲槓18 及連桿機構17傳達到滑動盤15。藉此，從第3圖所示的狀態開始，滑動盤15、浮動機構30、及下模模12B上昇，如第4圖所示，成形模12的上模12A與下模12B夾住彈性機構22。
從第4圖的狀態更施加動力的話，成形模12的上模12A及下模12B會因為彈性機構22而保持著既定的距離，中間盤14及下模11B上昇，如第5圖所示，成形模11的上模11A及下模11B夾住彈性機構21。也就是說，彈性機構22可以在成形模12的上模12A與下模12B之間形成既定的間隙的狀態下使中間盤14上昇。設置於滑動盤15與成形模12的下模12B之間的浮動機構30在下模12B相對於滑動盤15傾斜的狀況下會對下模12B的傾斜進行修正，使下模12B成為平行狀態。
從第5圖的狀態更施加動力的話，如第6圖所示，彈性機構21、22被壓縮，成形模11、12同時閉模，進行樹脂密封。之後，經過一定的硬化時間後，藉由與上述動作相反的動作，進行成形模11、12的開模。
本實施型態的模具機構部100中，藉由設置彈性機構21、22及浮動機構30，能夠沿著上部固定盤13的平行度來保持中間盤14及滑動盤15的平行度。藉此，能夠一邊保持高精度的平行一邊進行閉模、樹脂密封，因此能夠實現高精度的(不均勻狀況較少)樹脂厚度。也就是說，在閉模過程中，能夠不使中間盤14傾斜，而減低成形品的樹脂厚度的不均勻。又，比起習知的沖壓構造，不需要中間盤14或滑動盤15的高精度的組裝作業，而能夠減少組裝步驟。
第7A~8B圖係顯示彈性機構21的構造例。如第7A 圖及第7B圖所示，彈性機構21也已是由線圈彈簧21A所構成，也可以如第8A圖及第8B所示，彈性機構21是線圈彈簧21A上設置插銷21B的機構。又，如第7A圖及第8A圖所示，線圈彈簧21A、以及線圈彈簧21A與插銷21B全部同心圓地設置於成形模11B上，也可以如第7B圖及第8B圖所示，分成位於內周側的部分與位於外周側的部分來設置。彈性機構21具有從暫閉模的狀態(第5圖)到真閉模的狀態(第6圖)的5mm以上10mm以下左右的壓縮移動量為佳。以上的說明也同樣應用於彈性機構22。
第9A~9C圖係顯示浮動機構30的構造例。第9A圖是浮動機構30的側視圖。第9B圖是同機構的平面圖。第9C圖是第9A圖中的「A」部位的放大剖面圖。如第9A~9C圖所示，浮動機構30包括塊體31、流路32、活塞蓋33、活塞34、油注入口35。形成於塊體31的流路32會被油注入口35供給例如矽油等的流體。安裝於塊體31的活塞蓋33會與活塞34嵌合。活塞34因為供給到流路32的流體的壓力而向上方偏壓。活塞34在塊體31上配置成矩陣狀。供給至流路32的流體會發揮使全部的流路32中的流體的壓力相等(等壓)的功能。藉此，即使在滑動盤15傾斜的狀態下，浮動機構30也會進行修正，使下模12B的模面相對於上模12A的模面平行。
第10圖係顯示成形模11的構造例。如第10圖所示，成形模11的上模11A與下模11B之間，設置有釋放膜40與顆粒樹脂50。上模11A具有用來保持基板60的夾鉗11A1、壓膜構件11A2。以上說明的內容也適用於成形模12。
另外，本實施型態中，說明了設置彈性機構21、22於下模11B、12B的例子，但也可以將彈性機構21、22於上模11A、12A。又，浮動機構30可以省略，也可以設置於成形模11、12雙方。
又，本發明得範圍不限定於保持框19，也可以是柱狀的繫桿設置於四方的沖壓機構。動力的傳動方式不限定於連桿機構17，也可以是馬達或油壓的直壓式(直動式)。
又，本實施型態中，說明了以樹脂材料對嵌入構件進行壓縮成形的模具機構部100，但本發明的範圍並不限定於樹脂密封，本發明也有使用於以一對的金屬膜夾住成形品來矯正密封後的彎曲的裝置、轉注成形裝置、射出成形裝置的可能性。又，本發明也有使用於製造作為印刷基板的材料的積層板時所使用的加熱沖壓(hot press)裝置的可能性。
以上雖已說明了本發明的實施型態，但本次揭露的實施型態在各個方面都是例示而非限制，本發明的範圍將以申請專利範圍來表示，並且包括與請求的範圍具有均等的意義者及範圍內的所有的變形。
11、12‧‧‧成形模
11A、12A‧‧‧上模
11B、12B‧‧‧下模
13‧‧‧上部固定盤
14‧‧‧中間盤
15‧‧‧滑動盤
16‧‧‧下部固定盤
17‧‧‧連桿機構
18‧‧‧滾珠絲槓
19‧‧‧保持框
21、22‧‧‧彈性機構
30‧‧‧浮動機構
100‧‧‧模具機構部

Claims (9)

  1. 一種沖壓機構，包括：一上段模，具有一第1上模及一第1下模；一下段模，積層配置於該上段模的下方，具有一第2上模及一第2下模；一上部固定盤，固定該上段模的該第1上模；一下部固定盤，設置於該上部固定盤的下方；一中間盤，以在該上段模的該第1下模與該下段模的該第2上模之間固定這兩者的狀態設置，且可相對於該上部固定盤及該下部固定盤移動於上下方向；一滑動盤，以固定該下段模的該第2下模的狀態設置，且可相對於該上部固定盤及該下部固定盤移動於上下方向；一閉模機構，施加需要的閉模力至該上段模及該下段模；一傳達機構，設置於該滑動盤的下方，傳達該閉模機構的閉模力至該滑動盤；一第1彈性機構，設置於該上段模的該第1上模與該第1下模之間；一第2彈性機構，設置於該下段模的該第2上模與該第2下模之間，其中該第2彈性機構能夠在該下段模的該第2上模與該第2下模之間形成既定的間隙的狀態下，將該閉模機構的閉模力傳達到該中間盤，使該中間盤朝向該上部固定盤移動，從該第1彈性機構在該上段模的該第1上模與該第1下模之間形成既定的間隙，且該第2彈性機構在該下段模的該第2 上模與該第2下模之間形成既定的間隙的狀態開始，藉由該閉模機構的閉模力同時壓縮該第1彈性機構及該第2彈性機構，使該上段模及該下段模同時閉模。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之沖壓機構，更包括：一下段浮動機構，設置於該滑動盤與該下段模的該第2下模之間，修正該第2下模相對於該滑動盤的傾斜。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之沖壓機構，更包括：一上段浮動機構，設置於該中間盤與該上段模的該第1下模之間，修正該第1下模相對於該中間盤的傾斜。
  4. 一種壓縮成形裝置，包括：一模具單元，以樹脂材料對嵌入構件壓縮成形，其中該模具單元，包括如申請專利範圍第1或2項所述之沖壓機構。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之壓縮成形裝置，其中該模具單元有複數個以彼此可裝卸地方式設置。
  6. 一種沖壓方法，使用一沖壓機構，該沖壓機構包括：一上段模，具有一第1上模及一第1下模；一下段模，積層配置於該上段模的下方，具有一第2上模及一第2下模；一上部固定盤，固定該上段模的該第1上模；一下部固定盤，設置於該上部固定盤的下方；一中間盤，以在該上段模的該第1下模與該下段模的該第2上模之間固定這兩者的狀態設置；一滑動盤，以固定該下段模的該第2下模的狀態設置； 一第1彈性機構，設置於該上段模的該第1上模與該第1下模之間；一第2彈性機構，設置於該下段模的該第2上模與該第2下模之間，其中該沖壓方法包括：將閉模力傳達到該滑動盤；在該下段模的該第2上模與該第2下模之間藉由該第2彈性機構形成既定的間隙的狀態下，將傳達到該滑動盤的閉模力透過該第2彈性機構傳達到該中間盤，使該中間盤從該下部固定盤朝向該上部固定盤的方向移動；以及從該上段模的該第1上模與該第1下模之間藉由該第1彈性機構形成既定的間隙，且該下段模的該第2上模與該第2下模之間藉由該第2彈性機構形成既定的間隙的狀態開始，同時壓縮該第1彈性機構及該第2彈性機構，使該上段模及該下段模同時閉模。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之沖壓方法，其中該藉由設置於該滑動盤與該下段模的該第2下模之間的下段浮動機構，修正該第2下模相對於該滑動盤的傾斜。
  8. 如申請專利範圍第6或7項所述之沖壓方法，其中該藉由設置於該中間盤與該上段模的該第1下模之間的上段浮動機構，修正該第1下模相對於該中間盤的傾斜。
  9. 一種壓縮成形方法，包括：準備嵌入構件與樹脂材料；以及藉由如申請專利範圍第6或7項所述之沖壓方法，以該樹 脂材料將該嵌入構件壓縮成形。
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