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技術 電子部品の樹脂封止成形用金型

出願人 TOWA株式会社
発明者 田村孝司
出願日 2003年4月10日 (17年8ヶ月経過) 出願番号 2003-106052
公開日 2004年11月4日 (16年2ヶ月経過) 公開番号 2004-311855
状態 未査定
技術分野 プラスチック等の成形用の型 プラスチック等の射出成形 半導体または固体装置の封緘、被覆の形成
主要キーワード 弾性ユニット 高ストローク フレキシブルヒータ 所要複数 ホルダーベース プランジャ機構 中央空洞 取付ユニット
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

電子部品樹脂封止成形用金型を用いて、電子部品の装着した基板に対応して弾性支受する従来の金型構造樹脂封止成形すると、当該金型型締め動作を安定して実施できなくなると云う致命的な問題があった。

解決手段

本発明では、ホルダーベース14を基端として弾性部材を備えずに、金型ベース10を基端として弾性部材37を備えると共に、その弾性部材37で直接的にメインブロック18を弾性支受する金型構造とするので、従来における金型構造上や樹脂成形上の諸問題を効率良く解決すると共に、特に、電子部品の樹脂封止成形用金型における型締め動作を安定して実施することができる、電子部品の樹脂封止成形用金型を提供することができる。

概要

背景

従来から、電子部品樹脂封止成形用金型である上型下型とを用いて、基板に装着した半導体チップ(電子部品)を樹脂封止成形することが行われている。即ち、その基板はプリント回路板樹脂封止するものであり、該プリント回路板の厚みに対応するように、該プリント回路板を弾性支持された支持部材供給セットして、該上下両型型締時に、該プリント回路板を水平状に弾性支持させると共に、該上下両型の型面と該プリント回路板の上面とを確実に合致する金型構造で構成されている(例えば、特許文献1参照。)。
このとき、支持部材を弾性支持する弾性部材とは、例えば、圧縮スプリングを使用しており、その圧縮スプリングが下型に備えたホルダーベース上にあり、該ホルダーベースは下型に備えた金型ベース着脱自在に嵌装するように構成されており、該ホルダーベースと該金型ベースとの間には金型空間部が形成されており、該金型空間部には、例えば、サポートエジェクタープレートピンプレート等が形成され構成されている。

概要

電子部品の樹脂封止成形用金型を用いて、電子部品の装着した基板に対応して弾性支受する従来の金型構造で樹脂封止成形すると、当該金型型締め動作を安定して実施できなくなると云う致命的な問題があった。本発明では、ホルダーベース14を基端として弾性部材を備えずに、金型ベース10を基端として弾性部材37を備えると共に、その弾性部材37で直接的にメインブロック18を弾性支受する金型構造とするので、従来における金型構造上や樹脂成形上の諸問題を効率良く解決すると共に、特に、電子部品の樹脂封止成形用金型における型締め動作を安定して実施することができる、電子部品の樹脂封止成形用金型を提供することができる。

目的

本発明は、従来における金型構造上や樹脂成形上の諸問題を効率良く解決すると共に、特に、電子部品の樹脂封止成形用金型における型締め動作を安定して実施することができる、電子部品の樹脂封止成形用金型を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

電子部品を装着した基板樹脂封止成形する上型下型と、該上型及び下型の夫々に少なくとも備えた上型及び下型の金型ベース金型チェイスと、該上型及び下型チェイスの夫々に少なくとも備えた上型及び下型のホルダーベースメインブロックと、該上型及び下型チェイスのいずれか一方に備えたカルブロックと他方に備えたポットブロックと、該上型及び下型チェイスの少なくとも一方に備え且つ該基板に対応して該上型及び下型メインブロックの少なくとも一方を弾性的に摺動させる弾性部材とを含む電子部品の樹脂封止成形用金型であって、前記した弾性部材において、該上型及び下型ベースの少なくとも一方を基端とすると共に、該上型及び下型ホルダーベースの少なくとも一方を遊挿することにより、該上型ベースと該上型メインブロック、及び/又は、該下型ベースと該下型メインブロック、との間に着脱自在に且つ所要個所に備えたことを特徴とする電子部品の樹脂封止成形用金型。

請求項2

前記した弾性部材を、該上型及び下型ベースの少なくとも一方を基端とすると共に、該上型及び下型ホルダーベースの少なくとも一方を遊挿することにより、該上型ベースと該上型カルブロック、或いは、該下型ベースと該下型カルブロック、との間のいずれか一方にさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の電子部品の樹脂封止成形用金型。

請求項3

前記した上下両型との間に中間型と、該中間型に少なくとも備えた中間型のホルダーベースとメインブロックと、該中間型に備えた中間型のポットブロックとカルブロックとのいずれか一方とを含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電子部品の樹脂封止成形用金型。

請求項4

前記した弾性部材を、該上型及び下型ベースの少なくとも一方を基端とすると共に、該上型及び下型ホルダーベースの少なくとも一方を遊挿することにより、該上型ベースと該中間型カルブロック、或いは、該下型ベースと該中間型カルブロック、との間のいずれか一方にさらに備えたことを特徴とする請求項1、2又は請求項3に記載の電子部品の樹脂封止成形用金型。

請求項5

前記した弾性部材に、所要複数個皿バネを積層して備えたことを特徴とする請求項1、2、3又は請求項4に記載の電子部品の樹脂封止成形用金型。

技術分野

0001

本発明は、IC等の半導体チップ電子部品)の装着された基板樹脂封止成形用金型にて樹脂封止成形する電子部品の樹脂封止成形用金型の改良に関するものである。

0002

従来から、電子部品の樹脂封止成形用金型である上型下型とを用いて、基板に装着した半導体チップ(電子部品)を樹脂封止成形することが行われている。即ち、その基板はプリント回路板樹脂封止するものであり、該プリント回路板の厚みに対応するように、該プリント回路板を弾性支持された支持部材供給セットして、該上下両型型締時に、該プリント回路板を水平状に弾性支持させると共に、該上下両型の型面と該プリント回路板の上面とを確実に合致する金型構造で構成されている(例えば、特許文献1参照。)。
このとき、支持部材を弾性支持する弾性部材とは、例えば、圧縮スプリングを使用しており、その圧縮スプリングが下型に備えたホルダーベース上にあり、該ホルダーベースは下型に備えた金型ベース着脱自在に嵌装するように構成されており、該ホルダーベースと該金型ベースとの間には金型空間部が形成されており、該金型空間部には、例えば、サポートエジェクタープレートピンプレート等が形成され構成されている。

背景技術

0003

【特許文献1】
特開平8−288326号公報(第4−5頁、第1−2図)

0004

しかしながら、近年の傾向として、前述した基板(プリント回路板)の厚みが極薄化し、且つ、該基板に装着された電子部品(半導体チップ)の厚みも極薄化し、且つ、該基板を支持する支持部材の厚みも薄くなることや金型構造全体の厚みも薄くなっていることから、従来のように、該ホルダーベースを基端として弾性部材を備える金型構造で該基板を樹脂封止するのには、以下の金型構造上や樹脂成形上の諸問題が発生すると考えられる。
第一に、ホルダーベースと支持部材との間に弾性部材(例えば、圧縮スプリング)を備えるのには、弾性部材の設置スペースが非常に狭くなるので、支持部材を摺動させる弾性部材のストローク設定や荷重設定等の設定作業を行うのには、非常に制限された設置スペース内で作業を行わなければならないと云う問題が発生する、つまりは、高ストローク設定や高荷重設定することは、従来の金型構造では非常に困難であると考えられる。
第二に、基板を支持部材に弾性支持されて上下両型を所定型締圧力にて型締めすると、上下両型にある支持部材やホルダーベース、さらには、金型空間部に備えたサポートに所定圧力荷重が加わり、金型ベースで該荷重を支受するわけだが、支持部材の該荷重を受けるホルダーベース自体の厚みもサポート自体の厚みも薄くなり、ホルダーベース自体が反ったりサポート自体が撓んだりするので、基板を水平状に弾性支持させる支持部材が曲げられる現象が発生すると考えられる、つまりは、支持部材の摺動動作が不安定になって、支持部材の摺動不良や型当り不良等による樹脂成形不良が発生すると共に、該上下両型の型面と基板の上面とを確実に合致することができなくなるので、上下両型の型締め動作を安定して実施できなくなると云う致命的な問題が発生すると考えられる。

発明が解決しようとする課題

0005

従って、本発明は、従来における金型構造上や樹脂成形上の諸問題を効率良く解決すると共に、特に、電子部品の樹脂封止成形用金型における型締め動作を安定して実施することができる、電子部品の樹脂封止成形用金型を提供することを目的とするものである。

0006

前記技術的課題を解決するために本発明に係わる電子部品の樹脂封止成形用金型は、電子部品を装着した基板を樹脂封止成形する上型と下型と、該上型及び下型の夫々に少なくとも備えた上型及び下型の金型ベースと金型チェイスと、該上型及び下型チェイスの夫々に少なくとも備えた上型及び下型のホルダーベースとメインブロックと、該上型及び下型チェイスのいずれか一方に備えたカルブロックと他方に備えたポットブロックと、該上型及び下型チェイスの少なくとも一方に備え且つ該基板に対応して該上型及び下型メインブロックの少なくとも一方を弾性的に摺動させる弾性部材とを含む電子部品の樹脂封止成形用金型であって、前記弾性部材において、該上型及び下型ベースの少なくとも一方を基端とすると共に、該上型及び下型ホルダーベースの少なくとも一方を遊挿することにより、該上型ベースと該上型メインブロック、及び/又は、該下型ベースと該下型メインブロック、との間に着脱自在に且つ所要個所に備えたことを特徴とする。

0007

また、前記技術的課題を解決するために本発明に係わる電子部品の樹脂封止成形用金型は、前記弾性部材を、該上型及び下型ベースの少なくとも一方を基端とすると共に、該上型及び下型ホルダーベースの少なくとも一方を遊挿することにより、該上型ベースと該上型カルブロック、或いは、該下型ベースと該下型カルブロック、との間のいずれか一方にさらに備えたことを特徴とする。

0008

また、前記技術的課題を解決するために本発明に係わる電子部品の樹脂封止成形用金型は、前記上下両型との間に中間型と、該中間型に少なくとも備えた中間型のホルダーベースとメインブロックと、該中間型に備えた中間型のポットブロックとカルブロックとのいずれか一方とを含むことを特徴とする。

0009

また、前記技術的課題を解決するために本発明に係わる電子部品の樹脂封止成形用金型は、前記弾性部材を、該上型及び下型ベースの少なくとも一方を基端とすると共に、該上型及び下型ホルダーベースの少なくとも一方を遊挿することにより、該上型ベースと該中間型カルブロック、或いは、該下型ベースと該中間型カルブロック、との間のいずれか一方にさらに備えたことを特徴とする。

0010

また、前記技術的課題を解決するために本発明に係わる電子部品の樹脂封止成形用金型は、前記弾性部材に、所要複数個皿バネを積層して備えたことを特徴とする。

課題を解決するための手段

0011

即ち、本発明では、ホルダーベースを基端として弾性部材を備えずに、金型ベースを基端として弾性部材を備えると共に、その弾性部材で直接的にメインブロック(従来の支持部材を示す)を弾性支受する金型構造とするので、従来における金型構造上や樹脂成形上の諸問題を効率良く解決すると共に、特に、電子部品の樹脂封止成形用金型における型締め動作を安定して実施することができる、電子部品の樹脂封止成形用金型を提供することができる。

0012

以下、図1乃至図3に基づいて、第一実施例を説明する。
なお、図1乃至図3は、本発明に係わる樹脂封止成形用金型における概略拡大縦断面図であり、樹脂封止工程を段階的に示したものである。

0013

即ち、第一実施例に係わる電子部品の樹脂封止成形用金型において、例えば、図1に示すように、上型1と該上型1に対向配置した下型2とを設けて構成されていると共に、上下両型1・2が型締めして合致する型面である上型面3と下型面4とが形成され構成されている。
また、下型2に備えたポット5及びプランジャ6は、下型面4からポットブロック20・下型ホルダーベース14・下型ピンプレート32・下型エジェクタープレート33・下型ベース10を貫通して構成されていると共に、ポット5内に樹脂材料7(タブレット樹脂)を供給セットして上下両型1・2を型締めすることにより、加熱溶融化した樹脂材料7をプランジャ6にて上向きに押動して注入充填する(ロアマルチプランジャ方式によるトランスファ成形を示す)ように構成されている。
なお、図示していないが、上下両型1・2の型締め動作を行うための型締め機構と樹脂材料を注入充填するためのプランジャ機構とが設けており、例えば、油圧式水圧式電動式等の任意の駆動手段を用いて、上下両型1・2やプランジャ6が動作するように構成されている。
また、図示していないが、上下両型1・2には、樹脂材料7を加熱溶融化させるカートリッジヒータフレキシブルヒータ等の加熱ヒータ等の加熱手段(図示しない)を備えていると共に、加熱手段にて上下両型1・2を所定の樹脂成形温度にまで加熱して樹脂材料7を溶融樹脂8となるように構成されている。

0014

また、図1に示すように、例えば、該上型1及び下型2の夫々に少なくとも備えた上型1及び下型2の金型ベース(上型ベース9・下型ベース10)と金型チェイス(上型チェイス11・下型チェイス12)とがあり、この金型チェイス11・12全体を夫々の金型ベース9・10に対応して着脱自在に嵌装するように構成されていると共に、該上型及び下型チェイス11・12の夫々に少なくとも備えた上型1及び下型2のホルダーベース(上型ホルダーベース13・下型ホルダーベース14)と電子部品を装着した基板15(成形前基板16)を支受する上型1及び下型2のメインブロック(上型メインブロック17・下型メインブロック18)とがあり、このメインブロック17・18全体を夫々のホルダーベース13・14に対応して着脱自在に嵌合するように構成されている。
また、上型チェイス11に少なくとも備えたカルブロック19は、上型メインブロック17と同様に、上型ホルダーベース13に着脱自在に嵌合するように構成されていると共に、下型チェイス12に少なくとも備えたポットブロック20は、下型メインブロック18と同様に、下型ホルダーベース14に着脱自在に嵌合するように構成されている。

0015

また、電子部品を装着した基板15である成形前基板16は、図1に示すように、例えば、基板15上の所定個所に配列され装着された半導体チップ21(電子部品)と、基板15側と該チップ21とを電気的に接続するワイヤ22とから少なくとも構成されていると共に、電子部品側には溶融樹脂8で樹脂封止する樹脂成形体23と樹脂封止されない基板外周部24と、電子部品が装着されない電子部品非装着面25とが形成され構成されている。
また、下型メインブロック18やポットプロック20の下型面4側の型面に形成された、ポット5と連通したゲートランナー等の樹脂経路26から、該樹脂経路26と連通し且つ成形前基板16における樹脂成形体23を嵌装セットするキャビティ27へ、溶融樹脂8を上下両型1・2の型締め時にプランジャ6にて上向きに押動して注入充填するように構成されている(図2参照)。
また、上下両型1・2の型締め時に、キャビティ27・樹脂経路26部分の溶融樹脂8が硬化するのに必要な所要時間経過後に硬化樹脂となり、硬化した樹脂経路26部分である不要樹脂材料28が一体となって硬化された樹脂成形体23を装着した基板15である樹脂封止済基板29(製品)が成形するように構成されている。
なお、この不要樹脂材料28と一体となった樹脂封止済基板29は、金型外部へ搬送されて、不要樹脂材料28を樹脂封止済基板29から任意のディゲート機構(図示しない)により分離されるように構成されている。

0016

また、図1に示すように、例えば、上型チェイス11に備えた上型サポート30は、上型ベース9と上型チェイス11との間に形成された金型空間部(上型空間部31)にあり、上型ベース9の平面位置A1と上型ホルダーベース13の平面位置B1との夫々に当接して構成されていると共に、おもに上下両型1・2の蓄熱効果を向上させるように構成されている。
また、下型チェイス12に備えた下型ピンプレート32と下型エジェクタープレート33とは、下型ベース10と下型チェイス12との間に形成された金型空間部(下型空間部34)にあり、該下型空間部34内に中空状態で且つ上下動できるように構成されていると共に、例えば、前述した不要樹脂材料28と一体となった樹脂封止済基板29を金型外部へ搬送時に、ポットブロック20や下型メインブロック18の厚み方向に貫通し且つ該ブロック18・20から不要樹脂材料28と一体となった樹脂封止済基板29を離型するためのエジェクタピン等のエジェクタ手段(図示しない)を該プレート32・33上に垂直方向に形成され構成されている。

0017

ここで、第一実施例における金型構造の高さ方向における位置関係は、図1に示すように、例えば、上型ベース9に形成された下向きの凹所平面である平面位置A1、該平面位置A1と上型空間部31を形成し且つ上型ホルダベース13に形成された平面位置B1と、該上型ホルダーベース13に形成された下向きの凹所平面である平面位置C1とが、上型1では主に構成されており、下型メインブロック18のキャビティ形成面35と相対向配置した型面で且つ該基板15の厚みに対応して上下動する平面位置Xと、下型ホルダーベース14に形成された上向き凹所平面である平面位置D1と、下型空間部34を形成し且つ下型ホルダベース14に形成された平面位置E1と、下型ベース10に形成された上向きの凹所平面である平面位置F1とが、下型2では主に構成されている。

0018

また、本発明の特徴である上型及び下型チエイス11・12に備えた弾性部材(上型弾性部材36・下型弾性部材37)について、以下に詳細に説明する。
即ち、上型弾性部材36は、図1に示すように、例えば、上型ベース9の平面位置A1を基端とすると共に、上型ホルダーベース13を垂直方向に遊挿することにより、該上型ベース9の平面位置A1とカルブロック19の平面位置C1側との間に、着脱自在に且つ所要個所に備えられて構成されている。
また、上下両型1・2が型締め時に必要な所定圧力に加えて、ポット5内からプランジャ6が上向きに押動する所定圧力により、カルブロック19や上型ホルダーベース13や上型サポート30等が捻じ曲げられたり撓んだりすることがないように、上型弾性部材35が平面位置A1を基端として、カルブロック19の平面位置C1側を直接的に弾性支受するように構成されている。
また、下型弾性部材37も上型弾性部材36と同様に、下型ベース10の平面位置F1を基端とすると共に、下型ホルダーベース14に加えて下型ピンプレート32・下型エジェクタープレート33等を垂直方向に遊挿することにより、下型ベース10の平面位置F1と下型メインブロック18の平面位置Xとの間に、着脱自在に且つ所要個所に備えられて構成されている。
また、上下両型1・2が型締め時に必要な所定圧力により、下型メインブロック18や下型ホルダーベース14等が捻じ曲げられたり撓んだりすることがないように、下型弾性部材37が平面位置F1を基端として、下型メインブロック18の平面位置Xを直接的に弾性支受し且つ基板15の厚みに対応して水平状態を保持しながら上下動するように構成されている。
つまりは、下型メインブロック18の摺動動作が安定して、下型メインブロック18の摺動不良や型当り不良等の樹脂成形不良の発生をなくすことができると共に、上型面3と基板15の電子部品非装装着面25、上型面3と下型面4、とを確実に合致することができるので、上下両型1・2の型締め動作を安定して実施することができる。

0019

また、前述した弾性部材36・37は、金型1・2に着脱自在で分解・組立できるようにユニット化されて構成されていると共に、このユニットの構成を下型弾性部材37を用いて説明すると、図1に示すように、例えば、下型メインブロック18の平面位置Xに直接的に当接するブロック支持ユニット38と、下型ベース10の平面位置F1に当接し且つ下向きに凹み形状をしたベース支持ユニット39と、該ブロック支持ユニット38と該ベース支持ユニット39との間において、図例における所要複数個の皿バネを積層された弾性ユニット40と、該皿バネの略中央空洞部に挿入し且つ該ブロック支持ユニット38に着脱自在に取付けられ且つ該ベース支持ユニット39の略中央部に嵌装され且つ該ブロック支持ユニット38と同時に上下動する各ユニット38・39・40を取付支持する取付ユニット41とで構成されており、上型弾性部材36も水平方向で上下対称となり同様に構成されている。
なお、下型メインブロック18を弾性支受する下型弾性部材37においては、下型弾性部材37自体がサポートの機能も併用しているので、下型チエイス12には、下型2側にサポートを取り除いた構成にしているが、下型弾性部材37と下型2側にサポートとの両方共を形成した構成でもよい。
従って、第一実施例において、下型ホルダーベース14と下型メインブロック18との間に弾性部材(例えば、圧縮スプリング)を備える従来の金型構造で問題となった弾性部材の設置スペースが非常に狭くなることがなく、下型メインブロック18を摺動させる下型弾性部材37のストローク設定や荷重設定等の設定作業を容易に実施することができるので、高ストローク設定や高荷重設定することも容易に実施することができる。

0020

即ち、第一実施例において、下型ホルダーベース14の平面位置D1を基端として従来の弾性部材を備えて、下型メインブロック18を弾性支受するのではなく、下型ベース10の平面位置F1を基端として下型弾性部材37を備えて、該下型弾性部材37で直接的に下型メインブロック18を弾性支受する金型構造となるので、従来における金型構造上の諸問題や樹脂成形上の諸問題を効率良く解決することができる。

0021

ここで、第一実施例における金型構造にて成形前基板16を樹脂封止成形する場合、特に、下型メインブロック18を基板15の厚みに対応して、弾性的に上下方向に摺動させる下型弾性部材37の動作について詳細に説明する。

0022

まず、図1に示すように、上下両型1・2の型開き時に、下型弾性部材37である皿バネ(弾性ユニット40)が復元された状態(伸びた状態)で、且つ、下型メインブロック18のキャビティ形成面35が下型面4と同一平面上或いは低い平面位置状態で待機すると共に、上型弾性部材36も下型弾性部材37と同様に、弾性ユニット40が復元された状態で、且つ、カルブロック19の上型面3側の型面が上型面3と同一平面上或いは高い平面位置状態で待機する。
このとき、上型面3と下型面4との間に成形前材料である樹脂材料7(タブレット樹脂)はポット5直上部へ供給されると略同時に、樹脂成形体23を下向きにした成形前基板16は樹脂成形体23がキャビティ27直上部へ供給される。

0023

次に、ポット5直上部にある樹脂材料7は、ポット5内に嵌装されてプランジャ6天面に供給セットされると略同時に、キャビティ27直上部にある樹脂成形体23を嵌装された成形前基板16は、下型メインブロック18のキャビティ27に供給セットされる。
このとき、金型1・2に備えた加熱手段により上下両型1・2を予め樹脂封止成形に必要な所要近傍温度に上昇して加熱しておくことが望ましい。

0024

次に、下型メインブロック18に供給された基板15の電子部品非装着面25が上型メインブロック17の型面(図例では上型面3を示す)に当接し、次に、下型2がさらに上動して上型面3と下型面4とが合致する型締め状態となる。
このとき、基板15の厚みに対応して下型メインブロック18が下向きに摺動すると共に、下型メインブロック18に当接した所要複数個の下型弾性部材37であるブロック支持ユニット38と取付ユニット41とが略同時に下動し且つ弾性ユニット40にある積層された皿バネが縮んだ状態で、下型メインブロック18を下型弾性部材37で弾性支受することになる。
また、前述した下型2と同様に、上型1におけるカルブロック19を上型弾性部材36で弾性支受することになる。

0025

次に、図2に示すように、上下両型1・2が型締め状態で、予め加熱溶融化された樹脂材料7である溶融樹脂8をプランジャ6にて上向きに押動してポット5内から樹脂経路26を介してキャビティ27内に溶融樹脂8を注入充填する。
このとき、上下両型1・2が型締め時に必要な所定圧力に加えて、ポット5内からプランジャ6が押動する上方向の所定圧力に対応して、上型弾性部材36がカルブロック19をさらに弾性支受することになる。

0026

次に、図2で示す状態のままで、キャビティ27・樹脂経路26部分の溶融樹脂8が硬化するのに必要な所要時間経過後に硬化樹脂となり、硬化した樹脂経路26部分の不要樹脂材料28とが一体となった硬化された樹脂成形体23を装着した基板15である樹脂封止済基板29(製品)が成形し、次に、図1で示した型開き状態にまで下型2が下動する。
このとき、上型弾性部材36や下型弾性部材37は、弾性ユニット40・ブロック支持ユニット38・取付ユニット41が復元した状態(図1で示す状態)に戻り、且つ、下型メインブロック18・ポットブロック20の下型面4側の型面(キャビティ形成面35を含む)にある不要樹脂材料28と一体となった樹脂封止済基板29を載置した状態となる。

0027

次に、図3に示すように、この不要樹脂材料28と一体となった樹脂封止済基板29は、上下両型1・2が型開き時に、金型外部へ搬送できるように、下型空間部34に該プレート32・33上に形成されたエジェクタ手段を上動させることにより、下型メインブロック18とポットブロック20との下型面3側の型面から不要樹脂材料28と一体となった樹脂封止済基板29とが離型する。
次に、不要樹脂材料28と一体となった樹脂封止済基板29は、金型外部へ搬送されるのと略同時に、図1で示すように、成形前基板16が上下両型1・2との間に供給される、つまりは、前述した樹脂封止工程を連続して実施することができる。

0028

上より、第一実施例において、従来における金型構造上や樹脂成形上の諸問題を効率良く解決すると共に、特に、電子部品の樹脂封止成形用金型における型締め動作を安定して実施することができる、電子部品の樹脂封止成形用金型を提供することができる。

0029

以下、図4乃至図6に基づいて、第ニ実施例を説明する。
なお、図4乃至図6には、本発明に係わる他の樹脂封止成形用金型における概略拡大縦断面図である。
また、基本的に、第一実施例に準ずるものとして第一実施例と同一符号を記すると共に、第一実施例と顕著に相違する部分を後述にて説明する。

0030

即ち、第ニ実施例に係わる電子部品の他の樹脂封止成形用金型において、図4に示すように、例えば、上型1と下型2との間に中間型42とを設けて構成されていると共に、金型1・2・42が型締めして合致する型面である、上型面3と中間型42における上型側金型面(上型側金型面43)とが当接すると共に、下型面4と中間型42における下型側の金型面(下型側金型面44)とが当接するように形成され構成されている。
なお、図示していないが、第一実施例と同様に、上下両型1・2の型締め動作を行うための型締め機構と樹脂材料を注入充填するためのプランジャ機構と、さらに第二実施例では、中間型42を上下動させ且つ上下両型1・2の該型締め機構とは別駆動である中間型駆動機構とが設けており、例えば、油圧式・水圧式・電動式等の任意の駆動手段を用いて、上下両型1・2やプランジャ6や中間型42が動作するように構成されている。
また、第一実施例の二枚型構造から第二実施例の三枚型構造への中間型42や中間型駆動機構を取付けたり、或いは、第二実施例の三枚型構造から第一実施例の二枚型構造へ中間型42や中間型駆動機構を取外すことができるように構成されている。
また、図示していないが、加熱手段は、上下両型1・2に加えて中間型42にも備えて構成されている。
つまり、下型2に備えたポット5内に樹脂材料7を供給セットして金型1・2・42を型締めすることにより、加熱溶融化された樹脂材料7である溶融樹脂8をプランジャ6にて上向きに押動して注入充填するように構成されている。

0031

また、図4に示すように、例えば、第一実施例と同様に、上型1側には上型ベース9と上型チェイス11と上型ホルダーベース13と上型メインブロック17とカルブロック19とが備えられ、下型2側には下型ベース10と下型チェイス12と下型ホルダーベース14と下型メインブロック18とポットブロック20とが備えられて構成されている。
さらに、第二実施例において、図4に示すように、例えば、中間型42に少なくとも備えた中間型ホルダーベース45と中間型メインブロック46と中間型カルブロック47とがあり、中間型ホルダーベース45に中間型メインブロック46と中間型カルブロック47とが着脱自在に嵌合するように構成されている。

0032

また、第ニ実施例における電子部品を装着された基板15である成形前基板16は、第一実施例と同様に、図4に示すように、例えば、半導体チップ21とワイヤ22と樹脂成形体23と基板外周部24と電子部品非装着面25とが形成され構成されている。
また、第一実施例のような基板15と樹脂経路26とが接触状態ではなく非接触状態で形成された第二実施例の金型構造で、成形前基板16の樹脂成形体23を樹脂封止成形するのには、図4に示すように、例えば、下型メインブロック18やポットプロック20の下型面4に形成されたポット5と連通した樹脂経路26のランナ48から、該ランナ48と両型2・42の型締め時に連通し且つ下型側金型面44から略垂直上方向に貫通して形成された樹脂通路26のスプル49を経て、該スプル49と連通し且つ樹脂成形体23を嵌装セットする中間型メインブロック46の上型側金型面43に形成されたキャビティ27へ、溶融樹脂8を金型1・2・42の型締め時にプランジャ6にて上向きに押動して注入充填すると共に、キャビティ27とスプル49とは、キャビティ27底面の略中央部にある接合部50で貫通しており、該接合部50を介してスプル49からキャビティ27へ溶融樹脂8が注入充填するように構成されている(図5参照)。
さらに、金型1・2・42の型締め時に、キャビティ27・樹脂経路26部分の溶融樹脂8が必要な所要時間経過後に硬化して不要樹脂材料28と樹脂封止済基板29とが一体となって成形するように構成されている。
また、第二実施例においては、この不要樹脂材料28と一体となった樹脂封止済基板29は、金型1・2・42が型開き時に接合部50で分離されて、不要樹脂材料28は下型面4に残存し且つ樹脂封止済基板29は中間型42の上型側金型面43に残存するように構成されている。

0033

また、第二実施例において、図4に示すように、例えば、下型チェイス12に下型サポート51が備えられており、下型空間部34である下型ベース10の平面位置F2と下型ホルダーベース14の平面位置E2との夫々に当接し且つ第一実施例と同様に備えた下型ピンプレート32と下型エジェクタープレート33とを貫通して構成されている。
また、前述した不要樹脂材料28と樹脂封止済基板29とを金型外部へ搬送時に、ポットブロック20や下型メインブロック18や中間型カルブロック47や中間型メインブロック46や下型ホルダーベース14や中間型ホルダーベース45の厚み方向に貫通し、且つ、該ブロック14・18・20・45・46・47から、不要樹脂材料28を下型面4より離型することや、樹脂封止済基板29を上型側金型面43より離型するためのエジェクタピン等のエジェクタ手段(図示しない)を該プレート32・33上に垂直方向に形成され構成されている。

0034

ここで、第ニ実施例における金型構造の高さ方向における位置関係は、図4に示すように、例えば、上型ベース9に形成された下向きの凹所平面である平面位置A2、該平面位置A2と上型空間部31を形成し且つ上型ホルダベース13に形成された平面位置B2と、該上型ホルダーベース13に形成された下向きの凹所平面である平面位置C2と、上型メインブロック17の上型面3側と相対向配置した型面で且つ該基板15の厚みに対応して上下動する平面位置Yとが、上型1では主に構成されており、下型ホルダーベース14に形成された上向き凹所平面である平面位置D2と、下型空間部34を形成し且つ下型ホルダベース14に形成された平面位置E2と、下型ベース10に形成された上向きの凹所平面である平面位置F2とが、下型2では主に構成されている。

0035

また、第二実施例において、上型チエイス11に上型弾性部材36が備えており、図4に示すように、例えば、平面位置A2である上型ベース9を基端とすると共に、上型ホルダーベース13・カルブロック19を垂直方向に遊挿することにより、上型ベース9の平面位置A2と中間型カルブロック47の上型側金型面43との間に、着脱自在に且つ所要個所に備えられて構成されている。
さらに、上型弾性部材36が中間型カルブロック47を弾性支受するのと同様に、平面位置A2である上型ベース9を基端とすると共に、上型ホルダーベース13を垂直方向に遊挿することにより、上型ベース9の平面位置A2と上型メインブロック17の平面位置Yとの間に、着脱自在に且つ所要個所に備えられて構成されている。
つまりは、上型メインブロック17の摺動動作が安定して、上型メインブロック17の摺動不良や型当り不良等の樹脂成形不良の発生をなくすことができると共に、上型面3と基板15の電子部品非装装着面25、上型面3と上型側金型面43、下型面4と下型側金型面44とを確実に合致することができるので、金型1・2・42の型締め動作を安定して実施することができる。

0036

また、前述した上型弾性部材36は、第一実施例と同一構成であり、図4に示すように、例えば、上型メインブロック17の平面位置Yに直接的に当接するブロック支持ユニット38と、上型ベース9の平面位置A2に当接し且つ上向きに凹み形状をしたベース支持ユニット39と、該ブロック支持ユニット38と該ベース支持ユニット39との間に弾性ユニット40と取付ユニット41とで構成されている。
なお、上型メインブロック17を弾性支受する上型弾性部材36においては、上型弾性部材36自体がサポートの機能も併用しているので、上型チエイス11には上型1側にはサポートを取り除いた構成にしているが、上型弾性部材37と上型1側にサポートとの両方共を形成した構成でもよい。
従って、第二実施例において、上型ホルダーベース13と上型メインブロック17との間に弾性部材を備えるような従来の金型構造で問題となった弾性部材の設置スペースが非常に狭くなることがなく、上型メインブロック13を摺動させる上型弾性部材36のストローク設定や荷重設定等の設定作業を容易に実施することができるので、高ストローク設定や高荷重設定することも容易に実施することができる。

0037

即ち、第二実施例において、上型ホルダーベース13の平面位置C2を基端として従来の弾性部材を備えて、上型メインブロック17を弾性支受するのではなく、上型ベース9の平面位置A2を基端として上型弾性部材36を備えて、該上型弾性部材36で直接的に上型メインブロック17を弾性支受する金型構造となるので、従来における金型構造上の諸問題や樹脂成形上の諸問題を効率良く解決することができる。

0038

ここで、第ニ実施例における金型構造にて成形前基板16を樹脂封止成形する場合、特に、上型メインブロック17を基板15の厚みに対応して、弾性的に上下方向に摺動させる上型弾性部材36の動作について以下に詳細に説明する。

0039

まず、図4に示すように、金型1・2・42の型開き時に、上型弾性部材36である皿バネ(弾性ユニット40)が復元された状態で、且つ、上型メインブロック17の上型面3側の型面が上型面3と同一平面上或いは高い平面位置状態で待機すると共に、中間型カルブロック47の上型側金型面43に当接するブロック支持ユニット38の当接面は、上型面3と同一平面上或いは高い平面位置状態で待機する。
このとき、上型面3と上型側金型面43との間に樹脂成形体23を下向きにした成形前基板16は樹脂成形体23がキャビティ27直上部へ供給されるのと略同時に、下型面3と下型側金型面44との間に樹脂材料7はポット5直上部へ供給される。

0040

次に、キャビティ27直上部にある樹脂成形体23を嵌装する成形前基板16は、中間型メインブロック46のキャビティ27に供給セットされるのと略同時に、ポット5直上部にある樹脂材料7は、ポット5内に嵌装されてプランジャ6天面に供給セットされる。
このとき、金型1・2・42に備えた加熱手段により金型1・2・42を予め樹脂封止成形に必要な所要近傍温度に上昇して加熱しておくことが望ましい。

0041

次に、中間型メインブロック46に供給された基板15の電子部品非装着面25が上型メインブロック17の上型面3側の型面に当接し、次に、中間型42がさらに上動して上型面3と上型側金型面43とが合致すると共に、下型2も中間型42と型締めするように上動して下型面4と下型側金型面44とが合致する型締め状態となる。
このとき、基板15の厚みに対応して上型メインブロック17が上向きに摺動すると共に、上型メインブロック17に当接した所要複数個の上型弾性部材36であるブロック支持ユニット38と取付ユニット41とが略同時に上動し且つ弾性ユニット40にある積層された皿バネが縮んだ状態で、上型メインブロック17と同様にして中間型カルブロック47も上型弾性部材36で弾性支受することになる。

0042

次に、図5に示すように、金型1・2・42が型締め状態で、予め加熱溶融化された樹脂材料7である溶融樹脂8をプランジャ6にて上向きに押動してポット5内から樹脂経路26であるランナー48・スプル49を介してキャビティ27内に溶融樹脂8を注入充填する。
このとき、金型1・2・42が型締め時に必要な所定圧力に加えて、ポット5内からプランジャ6が押動する上方向の所定圧力に対応して、上型弾性部材36がさらに中間型カルブロック47をさらに弾性支受することになる。

0043

次に、図5で示す状態のままで、キャビティ27・樹脂経路26部分の溶融樹脂8が硬化して硬化樹脂となり、硬化した樹脂経路26部分の不要樹脂材料28とが一体となった硬化された樹脂成形体23を装着した基板である樹脂封止済基板29が成形し、次に、図4で示した型開き状態にまで中間型42と下型2とが下動する。
このとき、上型弾性部材36は、弾性ユニット40・ブロック支持ユニット38・取付ユニット41が復元した状態(図4で示す状態)に戻り、且つ、中間型メインブロック46の上型側金型面43に樹脂封止済基板29を載置した状態となると共に、該樹脂封止済基板29と不要樹脂材料28とが接合部50で分離して、ポットブロック20や下型メインブロック18の下型面4に不要樹脂材料28を載置した状態となる。

0044

次に、図6に示すように、この不要樹脂材料28と樹脂封止済基板29とは、金型1・2・42が型開き時(例えば、両型1・42が型締め状態で下型2のみが型開き時や両型2・42が型締め状態で上型1のみが型開き時の場合も含まれる。)に、金型外部へ搬送できるように、下型空間部34に該プレート32・33上に形成されたエジェクタ手段を上動させることにより、中間型メインブロック46の上型側金型面43から樹脂封止済基板29を離型し且つ下型メインブロック18とポットブロック20との下型面4から不要樹脂材料28を離型する。次に、不要樹脂材料28と樹脂封止済基板29とは金型外部へ略同時に搬送されると共に、図4で示すように、成形前基板16と樹脂材料7とが金型1・2・42との間に供給される、つまりは、前述した樹脂封止工程を連続して実施することができる。

0045

以上より、第ニ実施例においても第一実施例と同様に、従来における金型構造上や樹脂成形上の諸問題を効率良く解決すると共に、特に、電子部品の樹脂封止成形用金型における型締め動作を安定して実施することができる、電子部品の樹脂封止成形用金型を提供することができる。

0046

なお、本実施例(第一・第二実施例)において、樹脂材料7をプランジャ6にて下方に押動して溶融樹脂8を注入充填するような、アッパマルチプランジャ方式によるトランスファ成形の金型構造で採用することもできる。
また、本実施例において、二枚型1・2や三枚型1・2・42が型締め・型開きする動作としては、金型構造に支障がでないように適宜選択して実施できると共に、例えば、型締め動作をより一層に安定して実施するために、ソフトクランプを採用することもできる。
また、本実施例においては、樹脂材料7にタブレット樹脂を用いているが、顆粒樹脂粉末樹脂樹脂シート液状樹脂等の任意の樹脂材料7を適宜選択して採用してもよい。
また、本実施例において、図示していないが、金型には二枚の成形前基板16を樹脂封止成形するように構成されているものであり、一枚或いは所要複数枚の成形前基板16を樹脂封止成形する金型構造に採用してもよいし、成形前基板16の樹脂成形体23を上向きや上下両方共にして樹脂封止成形する金型構造に採用してもよい。

0047

また、電子部品を装着された他の基板15としては、基板15上に所定個所にバンプを介して電気的に接続された半導体チップ21から構成されたフリップチップ基板を用いてもよいし、本実施例の成形前基板16や他の基板15であるフリップチップ基板においても、該チップ21がマトリクス状に配列された複数個で複数例に電子部品を装着された基板15であってもよい。
また、基板15の材質は、任意の金属製リードフレームやPCボートと呼ばれる任意のプラスチックセラミックガラス・その他の材質等のプリント回路板を示しており、基板15の形状においては、任意の円形もしくは多角形である短冊状の基板15もしくは長尺状の基板15であってもよい。

0048

また、カルブロック19とポットブロック20との配置関係において、第一実施例の他の配置としては、カルブロック19を下型チエイス12に備え、及び、ポットブロック20を上型チエイス11に備える金型構造に採用してもよいし、第二実施例では、中間型カルブロック47ではなく中間型ポットブロックとなる金型構造に採用してもよい。
また、本実施例において、各メインブロック17・18・46と各カルブロック19・47やポットブロック20とは全て分割構造にしているが、例えば、一体化構造に形成されたものでもよい。
また、第一実施例において、上型チェイス11に上型サポート30を備え、下型チェイス12に下型ピンプレート32と下型エジェクタープレート33とを備える金型構造にしているが、樹脂封止成形方法・手段等によりサポート・ピンプレート・エジェクタプレート配置構成は、上下両型1・2共に配置してもよいし、いずれか一方の金型に配置する構成にしてもよい、また、第二実施例においても第一実施例と同様に実施することができる。
また、各プレート32・33は、単数個でなく金型空間部に所要複数個のエジェクタ手段を形成してもよく、エジェクタ手段に限らずにその他の手段を各プレート32・33上に形成して実施してもよい。

0049

また、本実施例において、各弾性部材36・37における各ユニット38・39・40・41の平面形状は、円形にしておくことが望ましい。
また、各メインブロック17・18や各カルブロック19・47の厚みや該基板15の厚みに対応して、各ブロック17・18・19・47や各弾性部材36・37におけるストローク設定や荷重設定等をするのには、おもに、各弾性部材36・37における弾性ユニット40の皿バネの個数や配列する向き・材質・形状等を任意に変更して適宜実施すると共に、その他のユニット38・39・41における材質・形状等を任意に変更して適宜実施することができる。
また、カルブロック19や中間型カルブロック47を弾性支受する上型弾性部材36は、金型が型締め時に必要な所定圧力に加えて、ポット5内からプランジャ6が押動する上方向の所定圧力に対応できる金型構造であるならば、上型弾性部材36を備えずに実施してもよい。
また、各弾性部材36・37に加えて、各メインブロック17・18をより一層に安定して摺動させる、各メインブロック17・18の平面位置X・Yを基端として、各ホルダーベース13・14方向へ垂直方向に形成された所要複数個のブロック支持棒(図示しない)を取付けることもできる。

発明を実施するための最良の形態

0050

また、本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に変更・選択して採用できるものである。

図面の簡単な説明

0051

本発明によれば、従来における金型構造上や樹脂成形上の諸問題を効率良く解決すると共に、特に、電子部品の樹脂封止成形用金型における型締め動作を安定して実施することができる、電子部品の樹脂封止成形用金型を提供するという優れた効果を奏するものである。

図1
図1は、本発明に係る樹脂封止成形用金型要部の概略拡大縦断面図であって、上型と下型とを型開きした状態を示す。
図2
図2は、図1に対応する金型要部の概略拡大縦断面図であって、上型と下型と型締めして加熱溶融化された樹脂材料を注入した状態を示す。
図3
図3は、図1に対応する金型要部の概略拡大縦断面図であって、上型と下型とを型開きして少なくとも樹脂封止済基板を離型した状態を示す。
図4
図4は、本発明に係る他の樹脂封止成形用金型要部の概略拡大縦断面図であって、上型と下型と中間型とを型開きした状態を示す。
図5
図5は、図4に対応する金型要部の概略拡大縦断面図であって、上型と下型とと中間型とを型締めして加熱溶融化された樹脂材料を注入した状態を示す。
図6
図6は、図4に対応する金型要部の概略拡大縦断面図であって、上型と下型と中間型とを型開きして少なくとも樹脂封止済基板を離型した状態を示す。
【符号の説明】
1 上型
2 下型
3 上型面
4下型面
5ポット
6プランジャ
7 樹脂材料
8溶融樹脂
9上型ベース
10下型ベース
11上型チェイス
12下型チェイス
13上型ホルダーベース
14下型ホルダーベース
15基板
16成形前基板
17 上型メインブロック
18下型メインブロック
19カルブロック
20ポットブロック
21半導体チップ(電子部品)
22ワイヤ
23樹脂成形体
24基板外周部
25 電子部品非装着面
26樹脂経路
27キャビティ
28 不要樹脂材料
29 樹脂封止済基板(製品)
30 上型サポート
31 上型空間部
32下型ピンプレート
33 下型エジェクタープレート
34 下型空間部
35キャビティ形成面
36上型弾性部材
37 下型弾性部材
38ブロック支持ユニット
39ベース支持ユニット
40弾性ユニット
41取付ユニット
42 中間型
43上型側金型面
44下型側金型面
45 中間型ホルダーベース
46 中間型メインブロック
47 中間型カルブロック
48ランナー
49スプル
50接合部
51 下型サポート

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