(57)【要約】【課題】サイズの異なる２種類の樹脂成型品を製造する金型に関し、キャビティ空間の変更を繰り返してもバリが生じ難い金型を提供する。【解決手段】金型２は、下金型４と、上金型３と、スライドコア５を備えている。上金型３は、下金型４に対向しており、下金型４に対して相対的に進退可能である。スライドコア５は、下金型４に嵌合している。スライドコア５の一面がキャビティの一部を画定する。スライドコア５の下方には、下金型４を貫通しているコアリフト支柱７が配置されている。スライドコア５は、下金型４から離間した状態で、キャビティに対して進退する方向で第１位置から第２位置へスライド可能に構成されている。下金型４と上金型３は、第１位置にあるスライドコア５を挟んで第１キャビティを形成するとともに、第２位置にあるスライドコアを挟んで第２キャビティを形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成形用の金型であり、
下金型と、
前記下金型に対向しており、前記下金型に対して相対的に進退可能な上金型と、
前記下金型に嵌合しており、キャビティの一部を画定するスライドコアと、
前記スライドコアを前記下金型から離間させる移動機構と、
を備えており、
前記スライドコアは、前記下金型から離間した状態で、前記キャビティに対して進退する方向で第１位置から第２位置へスライド可能に構成されており、
前記下金型と前記上金型は、前記第１位置にある前記スライドコアを挟んで第１キャビティを形成するとともに、前記第２位置にある前記スライドコアを挟んで第２キャビティを形成する、金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書が開示する技術は、樹脂の射出成形やトランスファ成形に用いられる金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、金型の一部がスライドし、樹脂を二段階に充填する金型が開示されている。特許文献１の金型は、次の通りである。下金型に対して上金型を型締めした状態において、第１位置に内側金型を位置させることによって、第１キャビティ空間を形成する。第１キャビティ空間に第１モールド樹脂を充填した後、第２位置に内側金型を移動させることによって、第２キャビティ空間を形成する。そして、第２キャビティ空間に第２モールド樹脂を充填する。特許文献１の金型を用いると、１つの製造装置でパッケージ基材に実装された半導体チップを第１モールド樹脂で覆う工程と、第１モールド樹脂をさらに第２モールド樹脂で覆う工程を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２４３８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の金型は、サイズの異なる２種類の樹脂成型品を製造する金型に流用することもできる。即ち、特許文献１の金型は、第１キャビティで成形される第１樹脂成型品と、第２キャビティで成形される第２樹脂成型品を製造することができる。
【０００５】
特許文献１の金型は、キャビティ空間のサイズを変更する内側金型を備えている。内側金型は、上金型に嵌合しているとともに、その一面がキャビティの一部を構成する。内側金型は、キャビティに対して進退するように上金型に摺動可能に嵌合している。キャビティ空間の変更を繰り返すと、即ち、内側金型が摺動を繰り返すと、上金型と内側金型の間に摺動摩擦による隙間が生じ得る。上金型と内側金型の間の隙間は、樹脂成形品にバリを生じさせる。本明細書は、サイズの異なる２種類の樹脂成型品を製造する金型に関し、キャビティ空間の変更を繰り返してもバリが生じ難い金型を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書が開示する金型は、下金型と、上金型と、スライドコアと、移動機構を備えている。スライドコアは、特許文献１の内側金型に対応する。上金型は、下金型に対向しており、下金型に対して相対的に進退可能である。スライドコアは、下金型に嵌合している。スライドコアの一面がキャビティの一部を画定する。移動機構は、スライドコアを下金型から離間させることができる。スライドコアは、下金型から離間した状態で、キャビティに対して進退する方向で第１位置から第２位置へスライド可能に構成されている。下金型と上金型は、第１位置にあるスライドコアを挟んで第１キャビティを形成するとともに、第２位置にあるスライドコアを挟んで第２キャビティを形成する。この金型は、上金型と下金型を開いた状態でスライドコアを一旦下金型から離間させ、その状態でスライドさせる。従ってスライドコアが下金型と摺動しない。それゆえ、キャビティ空間の変更を繰り返しても型境界に隙間が生じることがなく、成形品に大きなバリが生じない。特に、射出する樹脂として、流動性の高いエポシキ樹脂などを使う場合は、バリが発生し易い。本明細書が開示する金型は、エポシキ樹脂など、流動性の高い樹脂を用いる金型に特に有用である。
【０００７】
本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例の金型の斜視図である（スライドコアが第１位置に配置された状態）。
【図２】実施例の金型の斜視図である（スライドコアが第２位置に配置された状態）。
【図３】実施例の金型の斜視図である（スライドコアを分離した状態）。
【図４】実施例の金型の断面図である（第１位置のスライドコアを挟んで上金型と下金型が閉じた状態）。図４（Ａ）は、ＸＺ平面でカットした断面図であり、図４（Ｂ）は、ＹＺ平面でカットした断面図である。
【図５】実施例の金型の断面図である（上金型を開いた状態）。図５（Ａ）は、ＸＺ平面でカットした断面図であり、図５（Ｂ）は、ＹＺ平面でカットした断面図である。
【図６】実施例の金型の断面図である（スライドコアが上昇した状態）。図６（Ａ）は、ＸＺ平面でカットした断面図であり、図６（Ｂ）は、ＹＺ平面でカットした断面図である。
【図７】実施例の金型の断面図である（スライドコアが第１位置から第２位置へ移動した状態）。
【図８】実施例の金型の断面図である（第２位置のスライドコアを挟んで上金型と下金型が閉じた状態）。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図面を参照して実施例の金型２を説明する。図１に、金型２の斜視図を示す。金型２は、半導体素子をモールドする樹脂パッケージをトランスファ成形で製造するのに使われる。図１では、トランスファ成形装置に必要な加熱ポット、プランジャなどの図示は省略した。また、半導体素子をキャビティ内で保持する機構も図示を省略した。以降の図でも同様である。また、図中の座標系の＋Ｚ方向が「上」を示している。
【００１０】
本実施例では、図面の理解を助けるため、金型２は、直方体の樹脂パッケージを製造する単純な形状のキャビティを有しているものとして説明する。しかし、金型２のキャビティは、複雑な形状であってもよい。
【００１１】
金型２は、上金型３、下金型４、スライドコア５を備えている。下金型４は、不図示の定盤に支持されている。上金型３は、不図示のリフトアクチュエータに支持されており、下金型に対して上下に動くことができる。別言すれば、上金型３は、下金型４に対して進退可能である。図１は、上金型３が上方に移動した状態、即ち、金型２が開いた状態を示している。
【００１２】
スライドコア５は、図中の座標系のＸ軸方向に移動が可能であり、図１のスライドコア５は、第１位置Ｘ１に位置する。スライドコア５のキャビティ面５ａと上金型３と下金型４で囲まれる領域がキャビティに相当する。スライドコア５の位置によってキャビティの大きさが変化する。図１の状態から上金型３が下降し、第１位置Ｘ１にあるスライドコア５を挟んで下金型４と上金型３が閉じたときのキャビティを第１キャビティＣｖ１と称する。第１キャビティＣｖ１のＸ方向の長さを記号Ｌ１で表す。
【００１３】
図２に、スライドコア５が第２位置Ｘ２に位置するときの金型２の斜視図を示す。なお、図２では、上金型３の図示と、縦レール６の上部の図示を省略している。図２の状態から不図示の上金型３が下降し、第２位置Ｘ２にあるスライドコア５を挟んで下金型４と上金型３が閉じたときのキャビティを第２キャビティＣｖ２と称する。第２キャビティＣｖ２のＸ方向の長さを記号Ｌ２で表す。金型２は、長さＬ１の樹脂パッケージを作ることができるとともに、スライドコア５を移動させることで、長さＬ２の樹脂パッケージを作ることもできる。即ち、金型２は、２種類のサイズの樹脂パッケージを製造するのに使うことができる。しかも、スライドコア５を移動するだけでキャビティの大きさを変えることができるので、いわゆる型換えを迅速に行うことができる。
【００１４】
図１に戻って、金型２の説明を続ける。上金型３と下金型４の側方には２本の縦レール６が配置されている。縦レール６の下部は、横梁８が接続されている。縦レール６の上部は、上金型３の上面の上に突き出るフック６ａとなっている。
【００１５】
後に図示するが、スライドコア５の下方で下金型４をコアリフト支柱が上下方向に貫通している。図１の状態から上金型３がさらに上昇すると、上金型３の上面にフック６ａが引っ掛かり、上金型３とともに縦レール６と横梁８が上昇する。横梁８はコアリフト支柱を押し上げる。コアリフト支柱の上部はスライドコア５に接している。コアリフト支柱が上昇すると、コアリフト支柱がスライドコア５を押し上げる。
【００１６】
なお、縦レール６は、次の構造を有していてもよい。即ち、縦レールには、上下方向に細長い長孔が設けられている。長孔にボルトが貫通しており、ボルトは上金型３の側面に固定されている。上金型３が上昇する際、ボルトが長孔の上端に達するまでは、縦レールは動かない。ボルトが長孔の上端に達した後に上金型３がさらに上昇すると、長孔の上端に係止されたボルトによって、縦レールが上金型３とともに上昇する。縦レールが上昇すると、縦レールの下に連結されている横梁も上昇し、横梁に載っているコアリフト支柱も上昇する。
【００１７】
図３にスライドコア５を外した状態の金型２の斜視図を示す。図３でも、上金型３の図示と、縦レール６の上部の図示は省略している。図３は、横梁８が上昇した状態を示している。先に述べたように、スライドコア５の下方でコアリフト支柱７が下金型４を上下方向に貫通しており、横梁８がコアリフト支柱７を押し上げている。図３では、スライドコア５を外して描いているが、コアリフト支柱７が上昇すると、スライドコア５は、下金型４から離間する方向に移動する。スライドコア５は、下金型４から離間した状態で図中のＸ軸方向、即ち、キャビティに対して進退する方向にスライドする。即ち、スライドコア５は、下金型４（及び上金型３）と嵌合した状態でスライドさせる必要がない。それゆえ、キャビティにおける下金型４（あるいは上金型３）とスライドコア５のキャビティ面５ａとの境界（例えば図２の矢印Ｓが示す箇所）に摺動摩擦による隙間が生じない。
【００１８】
図４から図８を参照して、第１キャビティＣｖ１から第２キャビティＣｖ２への型換えの手順とともに、金型２の構造を再度説明する。図４に、金型２の断面図を示す。図４は、第１位置Ｘ１にあるときのスライドコア５を挟んで上金型３と下金型４が閉じているときの断面図である。図４（Ａ）は、スライドコア５とコアリフト支柱７を通るＸＺ平面で金型２をカットした断面を示している。図４（Ｂ）は、スライドコア５とコアリフト支柱７を通るＹＺ平面で金型２をカットした断面を示している。後に参照する図５（Ａ）、図６（Ａ）、図７、図８も、図４（Ａ）と同じ断面を示している。図５（Ｂ）、図６（Ｂ）も、図４（Ｂ）と同じ断面を示している。また、図４（Ａ）、図５（Ａ）、図６（Ａ）では、縦レール６、横梁８の図示は省略した。
【００１９】
先に述べたように、コアリフト支柱７は下金型４を上下方向に貫通しており、下部は下金型４から下方へ突出している。コアリフト支柱７の下面は横梁８に接しており、上面はスライドコア５の下面に接している。
【００２０】
図５は、上金型３を上方へ移動させ、金型２を開いた状態を示している。図５は、縦レール６のフック６ａに接するまで上金型３が上昇した状態を示している。図５の太矢印線が上金型３の移動方向を示している。長さＬ１の樹脂パッケージを成形する場合は、図５の金型２の状態で、成形された樹脂パッケージが取り出される。
【００２１】
図６は、上金型３がさらに上方へ移動した状態を示している。図５の状態から上金型３がさらに上方に移動すると、フック６ａが上金型３に引っ掛かっている縦レール６も上方に引き上げられる。縦レール６の下部には横梁８が連結されており、横張８も上昇する。横張８にはコアリフト支柱７が載っており、コアリフト支柱７も上昇する。コアリフト支柱７の上面にスライドコア５が載っているので、スライドコア５も上昇する。即ち、スライドコア５が下金型４から離間する。図６の太矢印線が上金型３とスライドコア５の移動方向を示している。
【００２２】
コアリフト支柱７に載っているスライドコア５は、キャビティに対して進退する方向に移動可能である。作業者が、下金型４から離間した状態でスライドコア５を第１位置Ｘ１から第２位置Ｘ２へ移動させる（図７参照）。図７において、符号５ｂが示す仮想線は、第１位置Ｘ１に位置するときのスライドコア５を示している。太矢印線がスライドコア５の移動方向を示している。スライドコア５を第２位置Ｘ２へ移動させた後、上金型３を下降させ、金型を閉じると、長さＬ２の第２キャビティＣｖ２が得られる（図８参照）。図８の太矢印線も、上金型３とコアリフト支柱７の移動方向を示している。
【００２３】
図７によく示されているように、スライドコア５は、キャビティ面５ａとその周辺が上金型３にも下金型４にも触れることなくスライドさせることができる。キャビティ面５ａの縁と下金型４（あるいは上金型３）との間の隙間は大きなバリの原因となる。実施例の金型２では、キャビティ面５ａの縁と下金型４（あるいは上金型３）との間に摺動摩擦による隙間が生じない。よって、大きなバリが発生しない。
【００２４】
実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。図では、金型２の形状を簡略化して描いてある。トランスファ成形用の金型には、スプル、ゲート、ランナが付随するが、それらの図示は省略した。また、成形装置には、金型のほかに、加熱ポットやプラジャなどの部品が必要であるが、それらの図示も省略した。また、上金型３とコアリフト支柱７を連動する機構も、図示したものに限られない。コアリフト支柱７を上下動させる専用のアクチュエータが備えられていても良い。
【００２５】
実施例の金型２では、スライドコア５のキャビティに対して進退する方向の移動は作業者が行う。スライドコア５を移動させる専用のアクチュエータが備えられていても良い。
【００２６】
実施例で説明した技術は、射出成形、インサート成形、トランスファ成形などに使う金型に適用することができる。実施例で説明した技術は、特に、エポキシ樹脂など、流動性の高い樹脂を使う金型に好適である。
【００２７】
実施例におけるコアリフト支柱７と、それを動作させる横梁７、縦レール６が、スライドコア５を下金型４から離間させる移動機構の一例に相当する。
【００２８】
図４−図８に示したように、実施例の金型２では、キャビティは主に下金型４に形成されており、上金型３の下面（キャビティに面する表面）はフラットであった。上金型３に、キャビティの一部を構成する窪みが設けられていても良い。その場合、閉じた金型においてスライドコアの一部が上金型３の窪みに嵌合する構造であってもよい。
【００２９】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３０】
２：金型
３：上金型
４：下金型
５：スライドコア
５ａ：キャビティ面
６：縦レール
６ａ：フック
７：コアリフト支柱
８：横梁
Ｃｖ１：第１キャビティ
Ｃｖ２：第２キャビティ
【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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【図７】
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【図８】
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