(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エジェクタープレートに、エジェクタピンプレートを押動する上部連係部材と、プランジャー等圧装置を配設し、かつ、プランジャーを等圧で押し上げ可能なトランスファープレートにて押動される下部連係部材とを設け、前記トランスファープレートに、前記下部連係部材を収容し得る収容部を設ける一方、当該収容部を開放する開放位置と前記収容部を閉鎖し前記下部連係部材に係合する閉鎖位置とに変位可能なストッパプレートと、トランスファー成形時に前記ストッパプレートを前記開放位置へ変位させ、製品取り出し時に前記ストッパプレートを前記閉鎖位置へ変位させるアクチュエータとを配設してなることを特徴とするトランスファー成形装置。
【請求項２】
前記トランスファープレートを駆動する駆動手段がサーボモータと、当該サーボモータの回転運動を直線運動に変換する運動変換器とからなることを特徴とする請求項１に記載のトランスファー成形装置。
【請求項３】
前記アクチュエータが回転式アクチュエータである請求項１又は２に記載のトランスファー成形装置。
【請求項４】
前記アクチュエータが往復動式アクチュエータである請求項１又は２に記載のトランスファー成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトランスファー成形装置、特に、半導体装置を樹脂で封止した後、その成形品を金型から取り出すエジェクタ機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体装置の封止にはシリンダ駆動式トランスファー成形装置が採用されているが、この種のトランスファー成形装置では、通常、固定上型と可動下型とからなる上下一対の金型を型締めして半導体リードフレームをクランプし、金型のキャビティ内に樹脂を圧入して半導体装置を封止した後、型開きして、下型が降下する際にボトムプラテンに設けた突部でエジェクタープレートを押動させ、当該エジェクタープレートに設けた複数のエジェクタピンで成形品を金型からエジェクトさせて成形品を取り出すことが行われている。
【０００３】
また、特開平７−１４８７７０号公報により、エジェクタピンとプランジャーによる成形品の離型操作を正確に同期させて行うようにしたトランスファー成形装置が提案されている。この装置は、プランジャーを押動するトランスファーピストンロッドとエジェクタピンを立設したエジェクタピンプレートとの間に、成形品を金型から離型する際にトランスファーピストンロッドを押動してプランジャーにより成形品カル部分を突き出しする操作に同期してトランスファーピストンロッドの押動動作によってエジェクタピンプレートを押動するアクチュエータを設置したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、トランスファー成形装置では、下型の降下に合わせて成形品をエジェクトさせるため成形品を取り出すタイミングは一義的に定まるため取り出しのタイミングを自由に設定することができず、しかも、型開きによって製品の取り出しを行っているため、型締め及び型開きがシリンダ駆動式である場合には、成形品を取り出すスピードを正確に調整できないという問題があった。
【０００５】
他方、後者のトランスファー成形装置では、アクチュエータはエジェクタピンプレートを押動するにはエジェクタ力に打ち勝つだけのパワーを持つことが要求され、必然的に大きなアクチュエータが必要となることが明らかとなった。
【０００６】
従って、本発明は、エジェクトするタイミングを自由に変更することができ、タクトタイムを短縮でき、製品形状に応じて離型速度を調整でき、かつ、小さなアクチュエータで成形品の取り出しができるようにすることを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、トランスファー成形装置において、エジェクタープレートに、エジェクタピンプレートを押動する上部連係部材と、プランジャー等圧装置を配設し、かつ、プランジャーを等圧で押し上げ可能なトランスファープレートにて押動される下部連係部材とを設け、前記トランスファープレートに、前記下部連係部材を収容し得る収容部を設ける一方、当該収容部を開放する開放位置と前記収容部を閉鎖し前記下部連係部材に係合する閉鎖位置とに変位可能なストッパプレートと、トランスファー成形時に前記ストッパプレートを前記開放位置へ変位させ、製品取り出し時に前記ストッパプレートを前記閉鎖位置へ変位させるアクチュエータとを配設したものである。
【０００８】
前記トランスファープレートの駆動手段は、駆動源としてサーボモータを用い、当該サーボモータの回転運動を直線運動に変換する運動変換器とで構成するのが好ましい。
【０００９】
なお、前記下部連係部材を収容し得る収容部は、下部連係部材の軸心と同軸にトランスファープレートに設けた貫通孔でも、また、トランスファープレートに設けた凹所であっても良く、要は、トランスファー成形時にストッパプレートの下部連係部材がトランスファープレートに当接しないように、下部連係部材を収容し得るものであれば良く、任意の形態のものを採用できる。
【００１０】
また、前記ストッパプレートを駆動するアクチュエータとしては、回転式アクチュエータ、往復動式アクチュエータなど任意のものを使用でき、要は、ストッパプレートをトランスファープレート上で回動又は往復動させてトランスファープレートの収容部を開放する開放位置と、その収容部を閉鎖し下部連係部材に係合し得る閉鎖位置とに変位させることができるものであれば任意の型式のものを採用できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るトランスファー成形装置の実施形態を示す添付の図面を参照して説明する。図１に示す本発明に係るトランスファー成形装置は、トッププラテン１、可動プラテン２、ボトムプラテン３を含み、可動プラテン２にはエジェクタ機構が装着されている。金型は、上型４と下型５とからなり、上型４は上型キャビティプレート６と上型スペースブロック７とを含み、上型ベースブロック８を介してトッププラテン１に固定されている。下型５は、下型キャビティプレート９と下型スペースブロック１０とを含み、下型ベースブロック１１を介して可動プラテン２に固定されている。
【００１２】
前記可動プラテン２を上下動させる駆動機構は、トグル機構１２、運動変換機構１３及び型開閉用サーボモータ１４により構成され、前記トグル機構１２は上下両端で可動プラテン２及びボトムプラテン３に連結されると共に、水平部材１５に設けた雌ネジ部で前記運動変換機構１３を構成するボールネジ１６に螺合し、タイミングベルト１７を介して型開閉用サーボモータ１４に連結されている。従って、型開閉用サーボモータ１４を作動させると、その回転運動がタイミングベルト１７によりボールネジ１６に伝達され、その回転運動がボールネジ１６に螺合する水平部材１５の上下方向の直線運動に変換される結果、トグル機構１２が伸縮して可動プラテン２が上下動し、これにより型開き及び型締めが行われる。
【００１３】
可動プラテン２上にはトランスファープレート１８が配設され、その上にプランジャー等圧装置１９が配設されている。前記プランジャー等圧装置１９は、ポットの数に対応した複数のシリンダ２０と、各シリンダ２０内を摺動するピストンと、外ピストンに連結されポット内を摺動するプランジャー２１とを含み、各シリンダ２０の下端側を流体路により相互に連通させ、当該流体路内のオイルその他の圧力伝達媒体によって各プランジャー２１に等しい圧力を加えてポット内の樹脂を等圧でキャビティ２２内に圧送するものであって公知の構造のものを使用すれば良い。例えば、前掲公報に記載のものであっても良い。
【００１４】
前記エジェクタープレート２３は上向きに立接された複数の上部連係部材２４と、下向きに固接された複数の下部連係部材２５を備えている。前記上部連係部材２４は、その上端が下型ベースブロック１１の上面に設けた貫通孔２６を通してエジェクタピンプレート２７に当接し、成形品取り出し時にエジェクタピンプレート２７を押動させるようにしてある。
【００１５】
前記トランスファープレート１８には、エジェクタープレート２３に配設された下部連係部材２５の収容部として、前記下部連係部材２５と同軸にそれより若干大きな寸法の貫通孔２８が穿設されると共に、当該貫通孔２８に隣接して回転式アクチュエータ２９が配設され、図５に示すように、当該回転式アクチュエータ２９の回転軸３０には前記貫通孔２８を開閉するストッパプレート３１が固定されている。前記回転式アクチュエータ２９は、トランスファー成型時には、図５に実線で示すように、ストッパプレート３１を前記貫通孔２８から所定角度（図では９０度）だけずれた貫通孔２８を開放する開放位置に位置させて、トランスファープレート１８が上昇した際に下部連係部材２５がトランスファープレート１８の貫通孔２８に収容されトランスファープレート１８に当たらないようにし、成形品取り出し時には、ストッパプレート３１を回動させてトランスファープレート１８の貫通孔２８を閉鎖する閉鎖位置に位置させて、トランスファープレート１８が上昇した際に、下部連係部材２５がストッパプレート３１に当接して押動され、上部連係部材２４がエジェクタープレート２３を押し上げるように制御される。
【００１６】
可動プラテン２の底部には、アクションジャッキ３３を備えた第二サーボモータ３２が複数配設され、各第二サーボモータ３２の回転運動は前記アクションジャッキ３３によりそのシャフト３４の直線運動に変換され、トランスファープレート１８を押動させるようにしてある。
【００１７】
エジェクタピンプレート２７は、下型５内に配設され、下型キャビティプレート９に形成された下型キャビティ内に進退可能な複数のエジェクタピン３５が立設されると共に、エジェクタピンプレート２７の上下動をガイドするため、複数のリターンピン３６が設けてある。また、図６に示すように、エジェクタピンプレート２７に複数のストッパボルト３７を設けて下降端の位置決めを行うと共に、前記ストッパボルト３７を囲繞するスプリング３８により、常時、下側へ付勢するようにしても良い。同様に、エジェクタープレート２３に複数のボルト３９を設けて下降端の位置決めを行うと共に、スプリング４０により、常時、下側へ付勢するようにしても良い。
【００１８】
使用に際しては、図１の型開き状態で、タブレットとリードフレーム(図示せず)を下型キャビティプレート９にセットし、型開閉用サーボモータ１４を稼働させると、ボールネジ１６が回転して水平部材１５が上昇し、これによりトグル機構１２が立上がって可動プラテン２が押し上げられ、型締めが行われる。
【００１９】
次いで、型締め終了後、第二サーボモータ３２を稼働させると、そのシャフト３４の回転運動がアクションジャッキ３３により直線運動に変換され、そのシャフト３４によりトランスファープレート１８が上昇させられる。トランスファープレート１８の上昇に伴い、トランスファープレート１８上のプランジャー等圧装置１９により各プランジャー２１は等圧で押し上げられ、各ポット内のタブレットが加圧溶融されて上型キャビティプレート６と下型キャビティプレート９とで形成されるキャビティ２２内に注入され、キャビティ２２内に配置されたリードフレーム上の半導体装置が樹脂で封止される。この時、図２の型締め状態では、ストッパプレート３１は、図５に示すように、貫通孔２８の軸とストッパプレート３１の回転軸３０とを結ぶ線上から所定角度（この例では９０度）だけずれた開放位置にあって、トランスファープレート１８の貫通孔２８は開放されているため、トランスファープレート１８が上昇しても、エジェクタープレート２３の下部連係部材２５はトランスファープレート１８の貫通孔２８に収容されるため、エジェクタープレート２３が押動されることはない。
【００２０】
トランスファー成形が完了した後、第二サーボモータ３２を逆回転させ、トランスファープレート１８を降下させて型開きを行い、プランジャー等圧装置１９及びプランジャー２１を、図３に示すように、原位置に復帰させる。この状態で、回転式アクチュエータ２９を稼働させてトランスファープレート１８上のストッパプレート３１を図５の点線で示す位置まで９０度回転させ、トランスファープレート１８の貫通孔２８をストッパプレート３１で閉鎖させる。
【００２１】
次ぎに、第二サーボモータ３２を再び稼働させると、アクションジャッキ３３のシャフト３４によりトランスファープレート１８が押し上げられる。この時、トランスファープレート１８の貫通孔２８は、図４に示されるように、ストッパプレート３１で塞がれているため、エジェクタープレート２３の下部連係部材２５の底部がストッパプレート３１に当接するため、トランスファープレート１８の上昇に伴ってエジェクタープレート２３が押し上げられる。このため、エジェクタープレート２３に立設された上部連係部材２４を介して下型５に組み込まれたエジェクタピンプレート２７が押し上げられ、図４に示されるように、成形品がエジェクタピン３５で下型キャビティプレート９より押し出される。キャビティ２２から押し出された成形品は、従来と同様にローダー（図示せず。）により金型外へ搬出させる。なお、ポット、エジェクターピン貫通孔等のクリーニングの為に、金型から成形品を取り出した後、前記エジェクタピン３５、プランジャー２１の上昇及び下降させる動作を繰り返し行っても良い。
【００２２】
成形品を金型外に搬出した後、トランスファー駆動用第二サーボモータ３２を逆転させてアクションジャッキ３３のシャフト３４を降下させ、エジェクタピンプレート２７、エジェクタープレート２３及びエジェクターピンを降下させて図３の位置に戻す。次いで、回転式アクチュエータ２９を稼働させ、ストッパプレート３１を９０度回転させて図５の実線で示す原位置に戻し、トランスファープレート１８の貫通孔２８を開放させて一サイクルを終える。以後、図１から図４に示す各工程が繰り返され、トランスファー封入成形が反復して行われる。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、型開きした後、回転式アクチュエータを作動させて前記トランスファープレートに設けた下部連係部材収容部をストッパプレートで閉鎖し、このストッパプレートでエジェクタープレートの下部連係部材を押動してエジェクタピンプレートを押し上げ、成形品を排出させるようにした。このため、下型の降下に合わせて成形品を排出させる必要がなく、その排出のタイミングを自由に変更することができ、従って、ローダーに合わせて取り出し時期を設定できる。また、エジェクタスピードを正確に変更できるため、製品形状にあった離型速度に調整できる。更に、アクチュエータはストッパプレートを回転させるだけでよいので小型のもので良く、製品コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトランスファー成形装置の側面断面図。
【図２】図１の成形装置の型締め状態を示す要部断面図。
【図３】図１の成形装置の成形終了状態の要部断面図。
【図４】図１の成形装置の成形品取出し状態を示す要部断面図。
【図５】図３のＡ−Ａ線に於ける矢視図。
【図６】図１の成形装置の変形例を示す要部拡大断面図。
【符号の説明】
１…トッププラテン
２…可動プラテン
３…ボトムプラテン
４…上型
５…下型
６…上型キャビティプレート
７…上型スペースブロック
８…上型ベースブロック
９…下型キャビティプレート
１０…下型スペースブロック
１１…下型ベースブロック
１２…トグル機構
１３…運動変換機構
１４…型開閉用サーボモータ
１５…水平部材
１６…ボールネジ
１７…タイミングベルト
１８…トランスファープレート
１９…プランジャー等圧装置
２０…シリンダ
２１…プランジャー
２２…キャビティ
２３…エジェクタープレート
２４…上部連係部材
２５…下部連係部材
２６…貫通孔
２７…エジェクタピンプレート
２８…貫通孔
２９…回転式アクチュエータ
３０…回転軸
３１…ストッパプレート
３２…第二サーボモータ
３３…アクションジャッキ
３４…シャフト
３５…エジェクタピン
３６…リターンピン
３７…ストッパボルト
３８…スプリング
３９…ボルト
４０…スプリング
【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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