(57)【要約】【課題】成形した樹脂成形品にバリが生じることなく、かつ正確な離型抵抗力を測定でき、樹脂成形品の品質を保つことができる樹脂成形品の成形装置および成形方法を提供する。【解決手段】樹脂成形品の成形装置が、キャビティ１を有する金型２と、キャビティ１の底面に設けられた開口部から金型２の底面に設けられた開口部まで連通するエジェクターピン経路９と、エジェクターピン経路９内を移動可能なエジェクターピン６と、金型２の底面の開口部の直下に配置されている突き上げ手段８とで構成されている。また、エジェクターピン６は蓋部３と軸部４とを有し、軸部４はエジェクターピン経路９内に位置し、蓋部３はキャビティ１１の底面に設けられた開口部を塞ぐことができるようにキャビティ内に位置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティを有する金型と、前記キャビティの底面に設けられた開口部から前記金型の底面に設けられた開口部まで連通するエジェクターピン経路と、前記エジェクターピン経路内を移動可能なエジェクターピンと、前記金型の底面の前記開口部の直下に配置されている突き上げ手段とを有する樹脂成形品の成形装置において、
前記エジェクターピンは蓋部と軸部とを有し、前記軸部は前記エジェクターピン経路内に位置し、前記蓋部は前記キャビティの底面に設けられた開口部を塞ぐことができるように前記キャビティ内に位置していることを特徴とする、樹脂成形品の成形装置。
【請求項２】
前記蓋部の径が、前記キャビティの底面に設けられた前記開口部の径より大きい、請求項１に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項３】
前記エジェクターピンの前記軸部と前記エジェクターピン経路の内壁面との間に隙間を有し、前記蓋部が前記隙間を塞ぐことができる、請求項１または２に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項４】
前記エジェクターピン経路の一部の周囲に設けられたバネ収容部内に、圧縮状態のバネが収容され、前記バネの一方の端部は前記バネ収容部の上面と当接し、前記バネの他方の端部は、前記エジェクターピンの前記軸部の前記蓋部とは反対側の端部に設けられたバネ受け部の前記キャビティ側の端面と当接している、請求項１から３のいずれか１項に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項５】
キャビティを有する金型と、前記キャビティの底面に設けられた開口部から前記金型の底面に設けられた開口部まで連通するエジェクターピン経路と、前記エジェクターピン経路内に移動可能なエジェクターピンと、前記金型の底面の前記開口部の直下に配置されている突き上げ手段とを有する成形装置を用いて成形する樹脂成形品の成形方法において、
前記エジェクターピンの軸部を前記エジェクターピン経路内に収容した状態で、前記軸部の先端に設けられている蓋部を前記キャビティ内に位置させて、前記キャビティの底面に設けられた前記開口部を前記蓋部によって塞ぐことを特徴とする、樹脂成形品の成形方法。
【請求項６】
前記蓋部の径を、前記キャビティの底面に設けられた前記開口部の径より大きくする、請求項５に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項７】
前記エジェクターピン経路の一部の周囲に設けられたバネ収容部内に、圧縮状態のバネを収容し、前記バネの一方の端部を前記バネ収容部の上面と当接させて、かつ前記バネの他方の端部を、前記エジェクターピンの前記軸部の前記蓋部とは反対側の端部に設けられたバネ受け部の前記キャビティ側の端面と当接させて、前記バネの付勢力により前記バネ受け部を前記キャビティから離れる方向に付勢するとともに、前記蓋部の底面を前記キャビティの底面に当接させる、請求項５または６に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項８】
前記バネの付勢力を受けた前記蓋部によって、前記エジェクターピンの前記軸部と前記エジェクターピン経路の内壁面との間に設けられた隙間を塞ぐ、請求項７に記載の樹脂成形品の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形品を成形する際に用いる成形装置および成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：集積回路）等の電子部品は、コンピュータをはじめとして、多くの製品に欠かすことのできない部品である。ＩＣの製造工程はいくつかあるが、その中にモールディングがある。モールディングとは、リードフレーム上に半導体チップを載せ、半導体チップとリードフレーム端子とを金などのワイヤーで接続したものを、衝撃、温度、湿度などから守るために、エポキシなどの樹脂材料でリードフレーム上の半導体チップを封止する工程である。
【０００３】
図３に関連技術の一例を示す。樹脂成形品の１つである樹脂封止パッケージの成形装置は、上側と下側の２つの金型から成る。上側の金型３０と下側の金型１２は、リードフレームを配置し、パッケージを行う部分であるキャビティ１１を有している。このキャビティ１１の底面の開口部と、下側の金型１２の底面に設けられた開口部とを連通するエジェクターピン経路１９が設けられている。エジェクターピン経路１９の内部には、エジェクターピン１６が移動可能に挿入されている。下側の金型１２の底面に設けられた開口部の直下には、突き上げ手段１８が配置されている。
【０００４】
樹脂封止パッケージ４３は、リードフレーム４２をキャビティ１１内の所定の位置に配置した後に上側の金型３０と下側の金型１２とを型閉じし、キャビティ１１内に溶融化している樹脂材料を流し込んだ後に固化させて、リードフレーム４２の周りにパッケージ４１を成形する。樹脂材料を流し込んでから所定の時間経過後に、上側の金型３０と下側の金型１２とを型開きする。図４に型開きをしたときの成形装置と、樹脂封止パッケージ４３の様子を示す。成形された樹脂封止パッケージ４３は、突き上げ手段１８によってエジェクターピン１６が突き上げられることで、上昇し、キャビティ１１から離型する。
【０００５】
エジェクターピン１６で、成形された樹脂封止パッケージ４３を離型する際に、キャビティ１１と樹脂封止パッケージ４３との間で生じている接着力（離型抵抗力）のために、突き上げ手段１８はエジェクターピン１６にある程度の力を加えなければならない。この離型抵抗力は、キャビティ１１内面の状態によって変わってくるため、樹脂封止パッケージ４３がキャビティ１１から離れるまでに要する、突き上げ手段１８がエジェクターピン１６に加える荷重と、離型抵抗力が同等であると考え、突き上げ手段１８がエジェクターピン１６に加える荷重を測定して、それを離型抵抗力とみなす。この離型抵抗力の変化が生じたときはキャビティ１１の内面の状態に変化が生じており、成形した樹脂封止パッケージ４３の品質に変化を及ぼしていると考えられる。また、キャビティ１１内面が正常な状態にあるときの離型抵抗力（標準状態の離型抵抗力）を求めておけば、その標準状態の離型抵抗力に一致するか否かを見ることにより、キャビティ１１の状態変化を検知することができる。特に金型が樹脂封止パッケージ４３の量産現場で、長時間の連続稼動を強いられる場合は、常時金型の状態を直接視認することができない。そのため、離型抵抗力の管理を取り入れることによって、離型抵抗力のわずかな変化を把握し、樹脂封止パッケージ４３の品質に大きな影響が出る前にキャビティ１１内の清掃などを行う。
【０００６】
ただし、キャビティ１１内面の状態が正常であっても、突き上げ手段１８がエジェクターピン１６に加える荷重が過大になる場合も存在する。そのような場合について検討すると、この関連技術の成形装置では、エジェクターピン１６とエジェクターピン経路１９の内壁面との間に隙間を有するため、キャビティ１１底面の開口部からこの隙間に溶融状態の樹脂材料が流れ込んでしまい、樹脂封止パッケージ４３を成形した際にバリが生じてしまうことがあることがわかった。このように、エジェクターピン１６とエジェクターピン経路１９の内壁面との間にバリができることで、樹脂封止パッケージ４３をキャビティから離型するときに、突き上げ手段１８がエジェクターピン１６に、より大きな荷重を加えなければならなくなる。そのため、正確な離型抵抗力を測定することが困難であった。
【０００７】
また、エジェクターピン１６とエジェクターピン経路１９の内壁面との間の隙間をなくすと、エジェクターピン１６とエジェクターピン経路１９の内壁面との間に過大な摩擦が生じてしまい、純粋な離型抵抗力を測定できなくなる。
【０００８】
図５に示す関連技術では、エジェクターピン１６は、エジェクターピンヘッド１６ａと軸１６ｂで構成されている。エジェクターピンヘッド１６ａの径は軸１６ｂの径より大きくなっている。キャビティ１１の底面の開口部とエジェクターピン経路１９との間に、エジェクターピンヘッド収容部２１が設けられており、エジェクターピンヘッド１６ａは、エジェクターピンヘッド収容部２１内に収容されている。このエジェクターピンヘッド１６ａは、成形品に刻印するためのものである（例えば特許文献１）。
【０００９】
図６に示す関連技術の他の一例では、エジェクターピン１６は、径太部１６ｃと径細部１６ｄとで構成されている。エジェクターピン１６と、エジェクターピン経路１９の内壁面との間に、エジェクターピン経路１９に沿って移動可能な中空の筒体２２を有している。
【００１０】
樹脂封止パッケージを成形するときには、キャビティ１１の底面と、筒体２２の上端面と、径太部１６ｃの上面とが平行になるようにする。樹脂封止パッケージを成形した後は、筒体２２をエジェクターピン経路１９の内壁面に沿って、筒体２２の上端面が径細部１６ｄの位置に達するまで移動させる。それから、エジェクターピン１１を上昇させる。こうすることで、エジェクターピン１１とエジェクターピン経路１９の内壁面との隙間を大きくし、エジェクターピン１１とエジェクターピン経路１９との間で摩擦が生じないようにしている（例えば特許文献２）。
【特許文献１】特開２００５−１４５６８号公報
【特許文献２】特開平９−１２３２３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１の方法では、エジェクターピンヘッド１６ａの外周面とエジェクターピンヘッド収容部２１の内壁面との間に隙間があり、この隙間に樹脂材料が流入してしまい、樹脂封止パッケージを成形したときにバリとなってしまい、正確な離型抵抗力は測定できなくなる恐れがある。仮に、エジェクターピンヘッド１６ａの外周面とエジェクターピンヘッド収容部２１の内壁面との間の隙間をなくしてしまうと、エジェクターピン１６が動いたときに、エジェクターピンヘッド１６ａの外周面とエジェクターピンヘッド収容部２１の内壁面との間で摩擦が生じ、正確な離型抵抗力を測定することができない。
【００１２】
特許文献２の方法では、エジェクターピン１６が動いたときに、エジェクターピン１６とエジェクターピン経路１９の内壁面との間で摩擦は生じないが、樹脂封止パッケージ成形時にエジェクターピンの径太部１６ｃと筒体２２の内壁面との間に隙間があるため、エジェクターピンの径太部１６ｃと筒体２２の内壁面との間の隙間に溶解した樹脂材料が流入してしまう。そのため、成形した樹脂封止パッケージにバリが生じてしまい、正確な離型抵抗力が測定できなくなる。
【００１３】
このように、いずれの関連技術によっても正確な離型抵抗力が測定できず、離型抵抗力を管理することによって樹脂成形品（例えば樹脂封止パッケージ）の品質を保つことが困難になる可能性がある。
【００１４】
本発明の目的は、上述した課題である、成形した樹脂成形品にバリが生じ、かつ正確な離型抵抗力を測定できず、それに伴って樹脂成形品の品質を保つことが困難になる可能性がある、という問題を解決する樹脂成形品の成形装置および成形方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の樹脂成形品の成形装置は、キャビティを有する金型と、キャビティの底面に設けられた開口部から金型の底面に設けられた開口部まで連通するエジェクターピン経路と、エジェクターピン経路内を移動可能なエジェクターピンと、金型の底面の前記開口部の直下に配置されている突き上げ手段とを有している。さらにエジェクターピンは蓋部と軸部とを有し、軸部はエジェクターピン経路内に位置し、蓋部はキャビティの底面に設けられた開口部を塞ぐことができるようにキャビティ内に位置している。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、エジェクターピンが蓋部と軸部とを有しており、エジェクターピンの蓋部がキャビティの底面に設けられた開口部を塞ぐことができるようにキャビティ内に位置しているため、成形した樹脂成形品のバリ発生を防止でき、かつ正確な離型抵抗力を測定できるため、樹脂成形品の品質を保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態を説明する。なお、同一の機能を有する構成には添付図面中、同一の番号を付与し、その説明を省略する場合もある。
【００１８】
図１は、本発明に係る樹脂成形品の成形装置の一実施形態の概略構成図を示したものである。
【００１９】
樹脂成形品の１つである樹脂封止パッケージ３３を成形する金型は、上側と下側の２つの金型で構成されている。上側の金型２０と下側の金型２には、樹脂封止パッケージ３３の成形を行う部分であり、溶解した樹脂材料で満たされる窪みであるキャビティ１が設けられている。キャビティ１の底面には開口部があり、この開口部から金型底面の開口部まで連通しているエジェクターピン経路９が設けられている。このエジェクターピン経路９の下部の周囲には、バネ収容部１０が設けられている。
【００２０】
成形した樹脂封止パッケージ３３を突き出すためのエジェクターピン６が軸部４と、その軸部４の両端に設けられた蓋部３およびバネ受け部５とで構成されている。エジェクターピン６の軸部４とバネ受け部５は、エジェクターピン経路９およびバネ収容部１０内に収容されている。エジェクターピン６の軸部４とエジェクターピン経路９の内壁面との間には隙間を有している。蓋部３は、蓋部３の底面がキャビティ１の底面と当接し重なり合うことで、キャビティ１の底面に設けられている開口部を塞ぐことができる。バネ収容部１０内には圧縮されたバネ７を有しており、このバネ７の一方の端部はバネ収容部１０の上面と当接し、もう一方の端部は、エジェクターピン６のバネ受け部５のキャビティ１側の端面と当接している。このことにより、圧縮されたバネ７の弾性力が、バネ受け部５をキャビティ１とは反対側に押してキャビティ１から離れる方向に付勢し、バネ受け部５のキャビティ１とは反対側の端面とバネ収容部１０の下面とを強く当接させることができる。そのため、蓋部３の底面とキャビティ１の底面とを強く当接させることができる。
【００２１】
樹脂封止パッケージ３３を成形した後の離型時に、金型底面の開口部からバネ受け部５を突き上げるための突き上げ手段８も有している。樹脂封止パッケージ３３がキャビティ１から離型するときに突き上げ手段８がエジェクターピン６に加えた荷重を図示しない測定手段が離型抵抗力として測定している。
【００２２】
樹脂封止パッケージ３３を成形する際の流れを、図１と図２とで説明する。
【００２３】
図１は樹脂封止パッケージ３３の成形前の状態を示しており、樹脂封止パッケージ３３の成形後の状態を示したものが図２である。
【００２４】
あらかじめ予熱した金型を上下に型開きし、下側の金型２内のキャビティ１１の所定の位置にＩＣチップの付いたリードフレーム３２を配置する。上下の金型を閉じ、キャビティ１内に溶融した樹脂材料を流し込み、キャビティ１内を溶解した樹脂材料で満たす。リードフレーム３２は、キャビティ１内において溶解した樹脂材料で覆われる。所定時間経過し、溶解した樹脂材料が固化するとリードフレーム３２の周囲にパッケージ３１が形成され、樹脂封止パッケージ３３が形成される。
【００２５】
本発明では、キャビティ１の底面に設けられた開口部を、エジェクターピン６の蓋部３で密閉するため、キャビティ１の底面に設けられた開口部からエジェクターピン６の軸部４とエジェクターピン経路９の内壁面との間の隙間へ溶解した樹脂材料が流入しない。
【００２６】
樹脂封止パッケージ３３形成後、金型を型開きし、樹脂封止パッケージ３３をキャビティ１から離型させる。下側の金型２の底面に設けられた開口部から、突き上げ手段８を挿入し、エジェクターピン６のバネ受け部５を突き上げる。そうすることでエジェクターピン６が上昇し、樹脂封止パッケージ３３を上昇させることができ、樹脂封止パッケージ３３をキャビティ１から離型させることができる。また、樹脂封止パッケージ３３をキャビティ１から離型させる際に、エジェクターピン６の軸部４とエジェクターピン経路９の内壁面との間に隙間があるため、エジェクターピン６が動いてもエジェクターピン６の軸部４とエジェクターピン経路９の内壁面との間で摩擦が生じることはなく、樹脂封止パッケージ３３とキャビティ１とで生じる離型抵抗力を正確に測定することができる。
【００２７】
本発明により、エジェクターピン６の軸部４とエジェクターピン経路９との間の隙間に溶解した樹脂材料が流入することによる、樹脂封止パッケージ３３のバリの発生を抑えることができる。また、エジェクターピン６の軸部４とエジェクターピン経路９との間に隙間を有するため、突き上げ手段８によってエジェクターピン６を突き上げる際にエジェクターピン６が動いても、エジェクターピン６の軸部４とエジェクターピン経路９の内壁面との間に摩擦が生じることがないので、正確な離型抵抗力を測定することができる。そのため、樹脂封止パッケージ３３の量産現場においては、製品品質の低下を招く前の最適時に金型の清掃などを行うことができる。
【００２８】
なお、本発明は半導体分野に限らず、プラスチック成形等にも応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の樹脂成形品の成形装置の一実施形態の概略断面図である。
【図２】図１における成形装置で成形した樹脂成形品をキャビティから離型するときの様子を示す、上側の金型を省略した概略断面図である。
【図３】関連技術の成形装置の一例の概略断面図である。
【図４】樹脂成形品を成形後の図３における成形装置を示す、上側の金型を省略した概略断面図である。
【図５】関連技術の成形装置の他の一例のキャビティ付近の概略断面拡大図である。
【図６】関連技術の成形装置のさらに他の一例のキャビティ付近の概略断面拡大図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  キャビティ
２  下側金型
３  蓋部
４  軸部
５  バネ受け部
６  エジェクターピン
７  バネ
８  突き出し手段
９  エジェクターピン経路
１０バネ収容部
１１キャビティ
１２下側金型
１６エジェクターピン
１６ａエジェクターピンヘッド
１６ｂエジェクターピン軸
１６ｃ径太部
１６ｄ径細部
１８突き出し手段
１９エジェクターピン経路
２０上側金型
２１エジェクターピンヘッド収容部
２２筒体
３０上側金型
３１パッケージ
３２リードフレーム
３３樹脂封止パッケージ
４１パッケージ
４２リードフレーム
４３樹脂封止パッケージ（樹脂成形品）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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