(57)【要約】      （修正有）【課題】プランジャ毎に樹脂圧を正確に測定可能で、実現可能かつ汎用性に優れた樹脂成形装置用プランジャ及び樹脂成形装置を提供する。【解決手段】棒状に形成されたプランジャロッド部５３ａと、プランジャロッド部の先端部に配され、樹脂材料を押圧可能に構成されたプランジャチップ部５４ａとを備える樹脂成形装置用プランジャ５２ａであって、プランジャロッド部の周面に配され、プランジャロッド部の軸方向に作用する応力を測定可能に構成された歪ゲージ２２を更に備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状に形成されたプランジャロッド部と、該プランジャロッド部の先端部に配され、樹脂材料を押圧可能に構成されたプランジャチップ部とを備える樹脂成形装置用プランジャであって、
前記プランジャロッド部の周面に配され、該プランジャロッド部の軸方向に作用する応力を測定可能に構成された歪ゲージを更に備える
ことを特徴とする樹脂成形装置用プランジャ。
【請求項２】
前記プランジャロッド部は、前記歪ゲージが配された領域の剛性が、他の領域の剛性よりも低くなるよう構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形装置用プランジャ。
【請求項３】
前記プランジャロッド部における前記歪ゲージが配された領域は、他の領域よりも細い
ことを特徴とする請求項２に記載の樹脂成形装置用プランジャ。
【請求項４】
前記プランジャロッド部における前記歪ゲージが配された領域は、他の領域よりも肉薄に形成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の樹脂成形装置用プランジャ。
【請求項５】
前記プランジャロッド部は、軸方向と交差する方向に貫通する貫通孔を有し、該貫通孔と整合する該プランジャロッド部の肉薄部位に前記歪ゲージが配されている
ことを特徴とする請求項２に記載の樹脂成形装置用プランジャ。
【請求項６】
前記プランジャロッド部における前記歪ゲージが配された領域は、他の領域よりも剛性の低い素材により形成されている
ことを特徴とする請求項２〜５いずれか１項に記載の樹脂成形装置用プランジャ。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか１項に記載の樹脂成形装置用プランジャと、
前記樹脂成形装置用プランジャを複数並べて保持するプランジャホルダと
を備えることを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項８】
前記プランジャロッド部は、前記プランジャチップ部に接続される上側軸部と、前記プランジャホルダに支持される下側軸部とを備え、
前記上側軸部は、前記下側軸部に着脱可能に構成されており、
前記プランジャホルダは、前記下側軸部の基端部を収容可能な内部空間と、該下側軸部が挿通可能な開口とを有しており、
前記下側軸部は、前記基端部が前記プランジャホルダの前記内部空間に収容された状態において、該プランジャホルダの前記開口の縁部と係合可能な凹部を有しており、
前記歪ゲージは、前記下側軸部の前記基端部と前記凹部との間に配されている
ことを特徴とする請求項７に記載の樹脂成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形品の成形に用いられる樹脂成形装置用プランジャ及び樹脂成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、リードフレームや電子部品基板等に実装された半導体チップ等の電子部品の周囲をトランスファ成形によって絶縁性の熱硬化性樹脂でモールドすることにより、樹脂封止型の半導体製品（樹脂成形品）を製造する樹脂成形装置として、ポット及びプランジャを複数有するマルチポット式トランスファ成形装置が知られている（特許文献１〜３）。なお、トランスファ成形は、電子部品が実装されたリードフレーム等を成形金型で挟み込んだ状態で、可塑化させた樹脂（溶融樹脂）をプランジャによって成形金型のカル部→ランナ部→キャビティ部の順で加圧移動させることで、キャビティ部内にある電子部品をモールドする成形方法である。
【０００３】
樹脂成形装置において、目的とするモールドを行うためには、キャビティ内へ溶融樹脂を注入する際の樹脂圧を適切に制御することが重要である。このため、特許文献１及び２のマルチポット式トランスファ成形装置では、複数のプランジャが立設されたマルチトランスファユニットの下部に１つのロードセル（樹脂成形圧センサ）を配し、このロードセルによって測定した荷重に基づいて、マルチトランスファユニットを上下動させるサーボモータのフィードバック制御を実行するよう構成されている。また、特許文献３のマルチポット式トランスファ成形装置では、複数のプランジャの下部にそれぞれロードセル（水晶式力センサ）を配し、このロードセルによって測定した荷重に基づいて、マルチトランスファユニットを上下動させるサーボモータのフィードバック制御を実行するよう構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２６３６０号公報
【特許文献２】特開２０１４−１５４８０７号公報
【特許文献３】特開２００８−３１１５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び２のマルチポット式トランスファ成形装置では、１つのロードセルによってマルチトランスファユニット全体の荷重を測定するものであることから、複数のキャビティのそれぞれにおける樹脂圧を正確に測定することが困難である。このため、特許文献１及び２のマルチポット式トランスファ成形装置では、各ポットに投入される樹脂タブレットの量のばらつきや、これに伴う各プランジャによる加圧力のばらつきにより、一部のキャビティ部において、樹脂量の不足や過剰な加圧力による空気の巻き込み等に起因する成形不良が生じるおそれがあるという問題がある。
【０００６】
また、特許文献３のマルチポット式トランスファ成形装置のように、各プランジャの直下にロードセル（水晶式力センサ）を配置する構成では、一般にプランジャから受ける負荷に耐え得る性能を有するロードセルはプランジャよりも大きい径を有しているため、プランジャを密集して配置させることができないという問題がある。このため、特許文献３のマルチポット式トランスファ成形装置には、実現可能性及び汎用性の観点において、改善の余地がある
【０００７】
そこで、本発明は、プランジャ毎に樹脂圧を正確に測定可能で、実現可能かつ汎用性に優れた樹脂成形装置用プランジャ及び樹脂成形装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明に係る樹脂成形装置用プランジャは、棒状に形成されたプランジャロッド部と、該プランジャロッド部の先端部に配され、樹脂材料を押圧可能に構成されたプランジャチップ部とを備える樹脂成形装置用プランジャであって、前記プランジャロッド部の周面に配され、該プランジャロッド部の軸方向に作用する応力を測定可能に構成された歪ゲージを更に備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る樹脂成形装置用プランジャにおいて、前記プランジャロッド部は、前記歪ゲージが配された領域の剛性が、他の領域の剛性よりも低くなるよう構成されていることが好ましい。
【００１０】
この場合において、前記プランジャロッド部における前記歪ゲージが配された領域が、他の領域よりも細い構成としても良い。また、前記プランジャロッド部における前記歪ゲージが配された領域が、他の領域よりも肉薄に形成されるとしても良い。さらに、前記プランジャロッド部が、軸方向と交差する方向に貫通する貫通孔を有し、該貫通孔と整合する該プランジャロッド部の肉薄部位に前記歪ゲージが配されるとしても良い。またさらに、前記プランジャロッド部における前記歪ゲージが配された領域が、他の領域よりも剛性の低い素材により形成されるとしても良い。
【００１１】
本発明に係る樹脂成形装置は、上述した樹脂成形装置用プランジャと、前記樹脂成形装置用プランジャを複数並べて保持するプランジャホルダとを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る樹脂成形装置において、前記プランジャロッド部は、前記プランジャチップ部に接続される上側軸部と、前記プランジャホルダに支持される下側軸部とを備え、前記上側軸部は、前記下側軸部に着脱可能に構成されており、前記プランジャホルダは、前記下側軸部の基端部を収容可能な内部空間と、該下側軸部が挿通可能な開口とを有しており、前記下側軸部は、前記基端部が前記プランジャホルダの前記内部空間に収容された状態において、該プランジャホルダの前記開口の縁部と係合可能な凹部を有しており、前記歪ゲージは、前記下側軸部の前記基端部と前記凹部との間に配されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、プランジャ毎に樹脂圧を正確に測定可能で、実現可能かつ汎用性に優れた樹脂成形装置用プランジャ及び樹脂成形装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る樹脂成形装置を概略的に示す正面図である。
【図２】上型及び下型を型締めした状態を概略的に示す断面図である。
【図３】第１実施形態に係るトランスファ機構及び下型を一部省略して概略的に示す斜視図である。
【図４】第１実施形態に係る樹脂成形装置用プランジャを概略的に示す図である。
【図５】第２実施形態に係る樹脂成形装置用プランジャを概略的に示す図である。
【図６】第３実施形態に係る樹脂成形装置用プランジャを概略的に示す図である。
【図７】第４実施形態に係る樹脂成形装置用プランジャを概略的に示す図である。
【図８】第５実施形態に係る樹脂成形装置用プランジャを概略的に示す図である。
【図９】第６実施形態に係る樹脂成形装置用プランジャを概略的に示す図である。
【図１０】第７実施形態に係る樹脂成形装置用プランジャを概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１６】
［第１実施形態］
まず、第１実施形態に係る樹脂封止装置（樹脂成形装置）１０について、図１〜図４を用いて説明する。
【００１７】
第１実施形態に係る樹脂封止装置１０は、図１に示すように、床面上に載置された矩形板状の下プラテン１２と、下プラテン１２の四隅から上方に向けて延びる４本のタイバー１４と、４本のタイバー１４の上端部に四隅が連結された矩形板状の上プラテン１６と、４本のタイバー１４が四隅を貫通し、下プラテン１２及び上プラテン１６の間においてタイバー１４に沿って昇降可能に設けられた矩形板状の移動プラテン１８と、下プラテン１２と移動プラテン１８との間に設けられ、移動プラテン１８を昇降させる昇降型締機構２０と、移動プラテン１８の上面に設けられたトランスファ機構５０と、上プラテン１６とトランスファ機構５０との間に設けられた樹脂成形金型２６と、樹脂封止装置１０に異常等が生じた際又は異常の発生を予知した際に警報を発する報知手段（図示せず）と、樹脂封止装置１０の各種制御を実行する制御部（図示せず）とを備えている。昇降型締機構２０は、油圧式又は電動式型締シリンダや、油圧式又は電動式トグルリンク型締機構等の種々の型締機構を採用することが可能である。なお、本実施形態に係る樹脂封止装置１０において、これら下プラテン１２、タイバー１４、上プラテン１６、移動プラテン１８、昇降型締機構２０、樹脂成形金型２６及び制御部は、種々の公知の構成を採用することが可能であるため、その詳細な説明を省略する。
【００１８】
樹脂成形金型２６は、マルチポット式の成形金型であり、図１に示すように、上プラテン１６の下面に取り付けられた上型３０と、トランスファ機構５０の上部に取り付けられ、上型３０と共にキャビティＣを形成可能な下型６０とを備えている。
【００１９】
上型３０は、図１及び図２に示すように、下型６０と対向して配置され、下型６０との間において樹脂成形用のキャビティＣを形成可能な型面３２を有している。上型３０の型面３２には、プランジャ５２ａ毎に形成されたカル部３３ａと、被封止対象となる電子部品と整合する位置に樹脂成型用のキャビティＣを形成可能なキャビティ部３３ｄと、カル部３３ａからキャビティ部３３ｄに向けて溶融樹脂を流動させるランナ部３３ｂと、ランナ部３３ｂを流動する溶融樹脂をキャビティ部３３ｄ内に流入させるゲート部３３ｃとが、それぞれプランジャ５２ａと同数（本実施形態では５つ）ずつ形成されている。なお、カル部３３ａとは、収容ポット形成孔部５１及びプランジャ５２ａと整合する位置に形成された略円形状の領域をいうものとする。また、ランナ部３３ｂは、キャビティ部３３ｄに向けて樹脂を流動させる経路のうち、カル部３３ａからゲート部３３ｃまでの領域をいうものとする。さらに、ゲート部３３ｃは、溶融樹脂がキャビティ部３３ｄに流入される流入口であって、ランナ部３３ｂからキャビティ部３３ｄまでの領域をいうものとする。
【００２０】
下型６０は、図２及び図３に示すように、上型３０と対向して配置され、上型３０との間において樹脂成形用のキャビティＣを形成可能な金型本体６２と、金型本体６２の裏面（下面）側に離間して設けられたベースプレート６４と、金型本体６２とベースプレート６４との間において金型本体６２の裏面に対して進退移動可能に設けられたエジェクタ機構７０と、金型本体６２とベースプレート６４とを連結固定しプレス型締め時に金型本体６２を支持するよう設けられ、ベースプレート６４の熱を金型本体６２に伝達可能に構成された伝熱部材（サポートピラー）６６と、エジェクタ機構７０に取り付けられた離型力測定機構８０とを備えている。
【００２１】
金型本体６２は、図２及び図３に示すように、その表面（上面）に型面６２ａを有する矩形板状の金属部材である。金型本体６２の型面６２ａには、上型３０のキャビティ部３３ｄと整合する位置に、上型３０のキャビティ部３３ｄと共にキャビティＣを形成するキャビティ部６３が形成されている。ベースプレート６４は、トランスファ機構５０の上面に載置された矩形板状の金属部材から形成され、伝熱部材６６を介して金型本体６２を支持するよう構成されている。伝熱部材６６は、円柱状の金属部材から形成されたサポートピラーであり、一端部（下端部）がベースプレート６４の上面に固定されると共に、他端部（上端部）が金型本体６２の裏面に固定されることにより、ベースプレート６４から離間した位置で金型本体６２を支持するよう構成されている。また、伝熱部材６６は、加熱手段によって加熱されたベースプレート６４の熱を金型本体６２に対して伝達し、金型本体６２を所定温度に加熱するよう構成されている。伝熱部材６６は、１つのキャビティＣに対して複数（例えば６本）設けられており、これら複数の伝熱部材６６が各キャビティＣの周囲を囲うように配されることにより、各キャビティＣの周囲における金型本体６２の撓みを抑え、バリの発生等を抑制するよう構成されている。
【００２２】
エジェクタ機構７０は、図２に示すように、金型本体６２とベースプレート６４との間において金型本体６２の裏面に対して進退移動可能に設けられたエジェクタピンホルダ４２と、金型本体６２の貫通孔と整合する位置に配されたエジェクタピン（ピン部材）４４と、エジェクタピンホルダ４２を金型本体６２の裏面に対して進退移動させる駆動手段（図示せず）とを備え、エジェクタピンホルダ４２を金型本体６２の裏面に対して前進させることにより、エジェクタピン４４を金型本体６２の型面６２ａから突出させ、キャビティＣによって成形された樹脂成形品を金型本体６２の型面６２ａから離型させるよう構成されている。なお、本実施形態に係るエジェクタ機構７０において、駆動手段は、例えば電動モーター駆動やプレスの下降動作によるエジェクタロッド突き下げ等の種々の公知の構成を採用することが可能であるため、その説明を省略する。
【００２３】
離型力測定機構８０は、図２に示すように、エジェクタピン４４から受ける荷重に比例して変形する起歪体と、起歪体の４つの肉薄部にそれぞれ貼り付けられ、該起歪体の変形量を検出する歪ゲージ（図示せず）とを備える所謂ロバーバル型ロードセルである。これら４つの歪ゲージは、それぞれ、測定対象物（起歪体）の歪み（伸縮）に応じて電気抵抗が変化するよう構成されており、ホイートストンブリッジ回路（図示せず）を構成するよう互いに接続されている。離型力測定機構８０は、エジェクタピン４４の基端部と接触するよう、エジェクタピンホルダ４２の裏面（下面）に垂直に取り付けられている。各離型力測定機構８０は、それぞれ、隣接する他の離型力測定機構８０及び伝熱部材６６に干渉しないよう、複数の伝熱部材６６の隙間に設けられている。離型力測定機構８０は、樹脂注入時又は離型時における起歪体の変形量を歪ゲージにより検出し、この変形量に基づいて、エジェクタピン４４を介して起歪体に付加された荷重、すなわち、樹脂注入時の樹脂圧及び離型時の離型力を測定するよう構成されている。また、離型力測定機構８０は、樹脂注入時の樹脂圧及び離型時の離型力に異常が生じた場合には、種々の報知手段を介して異常を報知するよう構成されている。
【００２４】
トランスファ機構５０は、図２及び図３に示すように、複数（本実施形態では５本）のプランジャ５２ａを有するマルチポット式（マルチプランジャ式）トランスファ機構である。具体的には、トランスファ機構５０は、樹脂成形金型２６のキャビティＣ（図２参照）と連通し、樹脂タブレット（図示せず）を収容可能な複数（本実施形態では５つ）の収容ポット形成孔部５１と、収容ポット形成孔部５１毎に配され、収容ポット形成孔部５１内に収容された樹脂タブレットをキャビティＣに向けて押し出すプランジャ５２ａと、複数（本実施形態では５本）のプランジャ５２ａを支持するプランジャホルダ５９と、プランジャホルダ５９を昇降させる駆動手段（図示せず）と、樹脂成形金型２６及び収容ポット形成孔部５１を加熱する加熱手段（図示せず）とを備えている。
【００２５】
プランジャ５２ａは、図４に示すように、それぞれ、棒状に形成されたプランジャロッド部５３ａと、プランジャロッド部５３ａの先端部に配されたプランジャチップ部５４ａとを備えている。
【００２６】
プランジャロッド部５３ａは、図４に示すように、収容ポット形成孔部５１の内径よりも小さい外径を有する長尺な円柱状（棒状）に形成されており、基端部５５ａがプランジャホルダ５９内において支持されている。プランジャロッド部５３ａの基端部５５ａは、径方向外側に向けて突出したフランジ状に形成されており、プランジャホルダ５９に形成された係合溝５９ｂと係合することで、プランジャホルダ５９に対するプランジャ５２ａの抜け止めとして機能するよう構成されている。プランジャロッド部５３ａの基端部５５ａの下面は、下方に向けて凸となる曲面状に形成されており、該下面の外周縁部とプランジャホルダ５９の内面との間に僅かな隙間が形成されるよう構成されている。また、プランジャロッド部５３ａの基端部５５ａよりも軸方向上方側の部位には、プランジャホルダ５９の開口縁部５９ａに係合可能な一対の凹部５６ａが形成されており、該凹部５６ａがプランジャホルダ５９の開口縁部５９ａと係合することで、プランジャホルダ５９に対するプランジャ５２ａの回り止めとして機能するよう構成されている。プランジャロッド部５３ａは、剛性に優れた金属材から形成されている。
【００２７】
プランジャチップ部５４ａは、図２及び図４に示すように、収容ポット形成孔部５１の内径と概ね同径の外径を有し、かつ、収容ポット形成孔部５１に沿って延在する軸方向の長さを有する円柱状に形成されている。これにより、プランジャチップ部５４ａは、収容ポット形成孔部５１の内面にガイドされながら摺動し、収容ポット形成孔部５１内に収容された樹脂タブレットをキャビティＣに向けて押圧可能に構成されている。プランジャチップ部５４ａは、耐摩耗性及び剛性に優れた金属材から形成されている。なお、プランジャチップ部５４ａは、プランジャロッド部５３ａと一体に形成されても良いし、プランジャロッド部５３ａにロウ付け等により後付される構成としても良い。
【００２８】
プランジャロッド部５３ａの周面（曲面）には、図３及び図４に示すように、複数（第１実施形態では４枚）の歪ゲージ２２が、プランジャロッド部５３ａの周方向に所定の間隔をおいて貼り付けられている。これら４つの歪ゲージ２２は、それぞれ、測定対象物（プランジャロッド部５３ａ）の歪み（伸縮）に応じて電気抵抗が変化するよう構成されており、ホイートストンブリッジ回路（図示せず）を構成するよう互いに接続されている。
【００２９】
プランジャ５２ａ毎に形成されるホイートストンブリッジ回路は、それぞれ、アンプ（図示せず）及びＡ／Ｄ変換器（図示せず）を介してデータ収集解析手段（図示せず）と電気的に接続されている。第１実施形態では、プランジャ５２ａ毎に配された４枚の歪ゲージ２２、アンプ及びＡ／Ｄ変換器と、共通のデータ収集解析手段とにより、全てのプランジャ５２ａにおける樹脂注入時の樹脂圧を統括して測定可能な樹脂圧測定装置が構成されている。
【００３０】
データ収集解析手段は、例えばパーソナルコンピュータ等からなり、４枚の歪ゲージ２２の抵抗値に基づいて歪み値を算出し、この歪み値に基づいて、該歪み値と相関を有するプランジャ５２ａの軸方向に作用する応力、すなわち、樹脂注入時の樹脂圧を測定するよう構成されている。また、データ収集解析手段は、測定した樹脂圧に基づいて樹脂圧の異常を判定し、異常と判定した場合には、報知手段に報知信号を出力するよう構成されている。さらに、データ収集解析手段は、測定した樹脂圧に基づいて、駆動手段に対してフィードバック制御の実行信号を出力するよう構成されている。なお、データ収集解析手段における異常の検知方法としては、種々の方法を採用可能である。例えば、プランジャ５２ａ毎に測定された樹脂圧の値や挙動（時間的な遷移）が予め定められた許容範囲を超えた場合又は下回った場合に、異常と判定する方法を採用しても良い。
【００３１】
プランジャホルダ５９は、図３に示すように、複数のプランジャ５２ａを整列させた状態で支持可能なブロック状に形成されている。プランジャホルダ５９は、図４に示すように、各プランジャ５２ａの基端部５５ａ及びその近傍を収容可能な内部空間を有しており、該内部空間の下部側面に、各プランジャ５２ａの基端部５５ａが係合可能な係合溝５９ｂが形成されている。プランジャホルダ５９の上面には、プランジャロッド部５３ａが挿通可能な開口が形成されており、該開口の開口縁部５９ａが、プランジャロッド部５３ａの凹部５６ａに係合するよう構成されている。
【００３２】
以上の構成を備える第１実施形態に係る樹脂封止装置１０は、図２に示すように、上型３０及び下型６０によってワーク（リードフレームや電子部品基板等）を挟み込んだ状態で、溶融樹脂（モールド材料）をプランジャ５２ａによって加圧し、上型３０のカル部３３ａ→ランナ部３３ｂ→ゲート部３３ｃ→キャビティ部３３ｄの順で流動させ、熱硬化させることで、キャビティＣ内に配置された電子部品をモールドし、樹脂成形品を製造するよう構成されている。また、第１実施形態に係る樹脂封止装置１０は、プランジャ５２ａに作用する樹脂圧を樹脂圧測定装置によってリアルタイムで測定乃至監視し、樹脂の注入異常を検知した際に、報知手段により警報を発するよう構成されている。さらに、第１実施形態に係る樹脂封止装置１０は、樹脂圧測定装置により測定した樹脂圧に基づいて、樹脂の注入異常を検知したプランジャ５２ａに対する加圧力を調整するフィードバック制御を実行するよう構成されている。
【００３３】
また、第１実施形態に係る樹脂封止装置１０は、電子部品のモールド完了後、移動プラテン１８を下降させることで下型６０を上型３０から離間させると共に、これと並行又は同期して、上型３０に内蔵されたエジェクタ機構（図示せず）によって上型３０の型面３２から樹脂成形品を離型させるよう構成されている。さらに、第１実施形態に係る樹脂封止装置１０は、上型３０から下型６０を離間させた後に、エジェクタ機構７０によって下型６０の型面６２ａから樹脂成形品を離型させるよう構成されている。また、第１実施形態に係る樹脂封止装置１０は、下型６０の型面６２ａから樹脂成形品を離型させる際の離型力を離型力測定機構８０によってリアルタイムで測定乃至監視し、離型不良を検知した際に、報知手段により警報を発するよう構成されている。
【００３４】
以上説明したとおり、第１実施形態に係る樹脂封止装置１０は、棒状に形成されたプランジャロッド部５３ａと、プランジャロッド部５３ａの先端部に配され、樹脂材料を押圧可能に構成されたプランジャチップ部５４ａと、プランジャロッド部５３ａの周面に配され、プランジャロッド部５３ａの軸方向に作用する応力を測定可能に構成された歪ゲージ２２とを備えている。
【００３５】
このように、第１実施形態に係る樹脂封止装置１０は、歪ゲージ２２がプランジャ５２ａ毎に配されることにより、樹脂注入時における樹脂圧をプランジャ単位で正確に測定乃至監視し、樹脂の注入異常を検知することが可能となるため、作業者に対して、樹脂の注入異常や、これに起因した樹脂成形品の成形不良の可能性を認知させることが可能となる。この利点は、樹脂封止装置１０に対するワーク（リードフレームや電子部品基板等）及び樹脂タブレットの供給から樹脂封止後の樹脂成形品の回収までを自動で連続して実行する全自動樹脂成形システムにおいて、特に有効である。
【００３６】
また、第１実施形態に係る樹脂封止装置１０は、プランジャロッド部５３ａの周面に配した歪ゲージ２２によって樹脂圧を測定するよう構成されているため、プランジャの直下に埋設する必要がある水晶圧電式ロードワッシャ等の大径の円筒形ロードセルを用いる場合と比較して、プランジャ５２ａを密集して配置させることが可能となる。
【００３７】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る樹脂封止装置（樹脂成形装置）について、図５を用いて説明する。なお、第２実施形態に係る樹脂封止装置において、第１実施形態に係る樹脂封止装置１０と異なる構成は、プランジャ５２ｂのみであるため、プランジャ５２ｂの構成のみを説明し、その他の構成については説明を省略する。
【００３８】
第２実施形態に係るプランジャ５２ｂは、図５に示すように、棒状に形成されたプランジャロッド部５３ｂと、プランジャロッド部５３ｂの先端部に配されたプランジャチップ部５４ｂとを備えている。プランジャロッド部５３ｂは、第１実施形態に係るプランジャロッド部５３ａと異なり、歪ゲージ２２が配された領域が他の領域よりも細くなるよう構成されることで、歪ゲージ２２が配された領域の剛性が他の領域の剛性よりも低くなるよう構成されている。具体的には、プランジャロッド部５３ｂは、軸方向の中途部が、他の部位よりも細い角柱状となるよう切削されており、該角柱状部位の４つの平坦面５７ｂにそれぞれ歪ゲージ２２が貼り付けられている。
【００３９】
第２実施形態に係るプランジャロッド部５３ｂは、このような構成を有することにより、第１実施形態に係るプランジャロッド部５３ａと比較して、歪ゲージ２２が配された領域の変形量（歪み値）を大きくすることが可能となるため、歪ゲージ２２による樹脂圧の測定精度（感度）を高めることが可能となる。
【００４０】
なお、図５では、各平坦面５７ｂに１枚ずつ歪ゲージ２２が貼り付けられる構成を例示したが、これに限定されず、４枚の歪ゲージ２２は自由に配置することが可能である。例えば、一部の平坦面５７ｂに偏って歪ゲージ２２が貼り付けられる構成としても良い。また、図６では、４つの平坦面５７ｂによって四角柱状に形成される構成を例示したが、これに限定されず、平坦面５７ｂの数及び位置は任意に変更することが可能である。例えば、３つ又は５つ以上の平坦面５７ｂによって三角柱状又は五角以上の多角柱状に形成される構成としても良いし、複数の平坦面５７ｂがプランジャロッド部５３ｂの軸方向の位置及び周方向の位置をずらして形成される構成としても良い。
【００４１】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る樹脂封止装置（樹脂成形装置）について、図６を用いて説明する。なお、第３実施形態に係る樹脂封止装置においても、第１実施形態に係る樹脂封止装置１０と異なる構成は、プランジャ５２ｃのみであるため、プランジャ５２ｃの構成のみを説明し、その他の構成については説明を省略する。
【００４２】
第３実施形態に係るプランジャ５２ｃは、図６に示すように、棒状に形成されたプランジャロッド部５３ｃと、プランジャロッド部５３ｃの先端部に配されたプランジャチップ部５４ｃとを備えている。プランジャロッド部５３ｃは、歪ゲージ２２が配された領域が他の領域よりも肉薄に形成されることで、歪ゲージ２２が配された領域の剛性が他の領域の剛性よりも低くなるよう構成されている。
【００４３】
具体的には、プランジャロッド部５３ｃは、軸方向の中途部に、他の部位よりも肉薄となるよう切削されたくびれが形成されており、該くびれ部位の２つの平坦面５７ｃにそれぞれ歪ゲージ２２が２枚ずつ並べて貼り付けられている。なお、図６では、２枚の歪ゲージ２２が紙面奥行方向に並べて整列されているため、紙面手前側の歪ゲージ２２のみが図示されている。
【００４４】
第３実施形態に係るプランジャロッド部５３ｃにおいても、第２実施形態に係るプランジャロッド部５３ｂと同様に、第１実施形態に係るプランジャロッド部５３ａと比較して、歪ゲージ２２が配された領域の変形量（歪み値）を大きくすることが可能となるため、歪ゲージ２２による樹脂圧の測定精度（感度）を高めることが可能となる。特に、くびれ部位の厚さを他の部位の半分程度に形成した場合には、第１実施形態に係るプランジャロッド部５３ａのおよそ２倍の測定精度（感度）を得ることができる。
【００４５】
なお、図６では、平坦面５７ｃに２枚ずつ歪ゲージ２２が貼り付けられる構成を例示したが、これに限定されず、４枚の歪ゲージ２２は自由に配置することが可能である。例えば、一方の平坦面５７ｃに３枚の歪ゲージ２２を貼り付け、他方の平坦面５７ｃに１枚の歪ゲージ２２を貼り付ける構成としても良いし、片方の平坦面５７ｃに４枚の歪ゲージ２２を貼り付ける構成としても良い。また、歪ゲージ２２を紙面奥行方向に並べて配置する態様に代えて、歪ゲージ２２を軸方向に沿って並べる配置等の種々の配置を採用することが可能である。さらに、図６では、くびれが１つのみ形成される構成を例示したが、これに限定されず、軸方向に並べて２以上のくびれが形成される構成としても良いし、周方向に位相をずらして２以上のくびれが形成される構成としても良い。
【００４６】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態に係る樹脂封止装置（樹脂成形装置）について、図７を用いて説明する。なお、第４実施形態に係る樹脂封止装置においても、第１実施形態に係る樹脂封止装置１０と異なる構成は、プランジャ５２ｄのみであるため、プランジャ５２ｄの構成のみを説明し、その他の構成については説明を省略する。
【００４７】
第４実施形態に係るプランジャ５２ｄは、図７に示すように、棒状に形成されたプランジャロッド部５３ｄと、プランジャロッド部５３ｄの先端部に配されたプランジャチップ部５４ｄとを備えている。プランジャロッド部５３ｄは、歪ゲージ２２が配された領域が他の領域よりも肉薄に形成されることで、歪ゲージ２２が配された領域の剛性が他の領域の剛性よりも低くなるよう構成されている。
【００４８】
具体的には、プランジャロッド部５３ｄは、軸方向の中途部に、軸方向と交差する方向に貫通する貫通孔５８ｄを有し、該貫通孔５８ｄの平坦な内面（貫通孔５８ｄと整合するプランジャロッド部５３ｄの肉薄部位の内面）５７ｄに歪ゲージ２２がそれぞれ２枚ずつ並べて貼り付けられている。なお、図７では、２枚の歪ゲージ２２が紙面奥行方向に並べて整列されているため、紙面手前側の歪ゲージ２２のみが図示されている。
【００４９】
第４実施形態に係るプランジャロッド部５３ｄにおいても、第２及び第３実施形態に係るプランジャロッド部５３ｂ，５３ｃと同様に、第１実施形態に係るプランジャロッド部５３ａと比較して、歪ゲージ２２が配された領域の変形量（歪み値）を大きくすることが可能となるため、歪ゲージ２２による樹脂圧の測定精度（感度）を高めることが可能となる。特に、貫通孔５８ｄの開口幅をプランジャロッド部５３ｄの幅の半分程度に形成した場合には、第１実施形態に係るプランジャロッド部５３ａのおよそ２倍の測定精度（感度）を得ることができる。
【００５０】
なお、図７では、貫通孔５８ｄの互いに対向する内面５７ｄに２枚ずつ歪ゲージ２２が貼り付けられる構成を例示したが、これに限定されず、第３実施形態に係るプランジャロッド部５３ｃと同様に、４枚の歪ゲージ２２は自由に配置することが可能である。また、図７では、貫通孔５８ｄが１つのみ形成される構成を例示したが、これに限定されず、軸方向に並べて２以上の貫通孔５８ｄが形成される構成としても良いし、周方向に位相をずらして２以上の貫通孔５８ｄが形成される構成としても良い。さらに、貫通孔５８ｄ内を樹脂等で埋める構成としても良い。
［第５実施形態］
次に、第５実施形態に係る樹脂封止装置（樹脂成形装置）について、図８を用いて説明する。なお、第５実施形態に係る樹脂封止装置においても、第１実施形態に係る樹脂封止装置１０と異なる構成は、プランジャ５２ｅのみであるため、プランジャ５２ｅの構成のみを説明し、その他の構成については説明を省略する。
【００５１】
第５実施形態に係るプランジャ５２ｅは、図８に示すように、棒状に形成されたプランジャロッド部５３ｅと、プランジャロッド部５３ｅの先端部に配されたプランジャチップ部５４ｅとを備えている。プランジャロッド部５３ｅは、歪ゲージ２２が配された領域が他の領域よりも剛性の低い素材により形成されることで、歪ゲージ２２が配された領域の剛性が他の領域の剛性よりも低くなるよう構成されている。
【００５２】
具体的には、プランジャロッド部５３ｅは、プランジャチップ部５４ｅに接続される上側軸部５３ｅ´と、プランジャホルダ５９に支持される下側軸部５３ｅ´´´と、これら上側軸部５３ｅ´と下側軸部５３ｅ´´´との間に配された中間軸部５３ｅ´´とを備え、応力が作用する向き（すなわち軸方向）に分割された構造を有している。上側軸部５３ｅ´は、耐摩耗性に優れた高硬度材からなり、下側軸部５３ｅ´´´は、高強度材からなる。中間軸部５３ｅ´´は、上側軸部５３ｅ´及び下側軸部５３ｅ´´´よりも剛性の低い素材、例えばアルミ材等の弾性変化の大きい材料からなる。歪ゲージ２２は、周方向に所定の間隔をおいて、中間軸部５３ｅ´´に貼り付けられている。
【００５３】
第５実施形態に係るプランジャロッド部５３ｅにおいても、第２〜第４実施形態に係るプランジャロッド部５３ｂ〜５３ｄと同様に、第１実施形態に係るプランジャロッド部５３ａと比較して、歪ゲージ２２が配された領域の変形量（歪み値）を大きくすることが可能となるため、歪ゲージ２２による樹脂圧の測定精度（感度）を高めることが可能となる。
【００５４】
なお、図８では、周方向に９０度の間隔をおいて４枚の歪ゲージ２２が貼り付けられる構成を例示したが、これに限定されず、４枚の歪ゲージ２２の間隔は自由に変更することが可能である。また、図８では、中間軸部５３ｅ´´が１つのみ配される構成を例示したが、これに限定されず、軸方向に並べて２以上の中間軸部５３ｅ´´が配される構成としても良い。さらに、図８では、単に中間軸部５３ｅ´´の周面に４枚の歪ゲージ２２が貼り付けられる構成を例示したが、これに限定されず、例えば第２〜第４実施形態に係るプランジャ５２ｂ〜５２ｄと同様の方法により、中間軸部５３ｅ´´が上側軸部５３ｅ´及び下側軸部５３ｅ´´´よりも細い構成や、中間軸部５３ｅ´´が上側軸部５３ｅ´及び下側軸部５３ｅ´´´よりも肉薄に形成される構成や、中間軸部５３ｅ´´に貫通孔が形成される構成等を採用することも可能である。
［第６実施形態］
次に、第６実施形態に係る樹脂封止装置（樹脂成形装置）について、図９を用いて説明する。なお、第６実施形態に係る樹脂封止装置においても、第１実施形態に係る樹脂封止装置１０と異なる構成は、プランジャ５２ｆのみであるため、プランジャ５２ｆの構成のみを説明し、その他の構成については説明を省略する。
【００５５】
第６実施形態に係るプランジャ５２ｆは、図９に示すように、棒状に形成されたプランジャロッド部５３ｆと、プランジャロッド部５３ｆの先端部に配されたプランジャチップ部５４ｆとを備えている。プランジャロッド部５３ｆは、プランジャチップ部５４ｆに接続される上側軸部５３ｆ´と、プランジャホルダ５９に支持される下側軸部５３ｆ´´とを備え、応力が作用する向き（すなわち軸方向）に分割された構造を有している。上側軸部５３ｆ´は、下側軸部５３ｆ´´にねじ止めされており、下側軸部５３ｆ´´に対して着脱可能に構成されている。
【００５６】
下側軸部５３ｆ´´は、基端部５５ｆがプランジャホルダ５９の内部空間に収容された状態において、プランジャホルダ５９の開口縁部５９ａと係合可能な凹部５６ｆを有している。下側軸部５３ｆ´´の基端部５５ｆは、プランジャホルダ５９に形成された係合溝５９ｂと係合することで、プランジャホルダ５９に対するプランジャ５２ｆの抜け止めとして機能するよう構成されている。また、下側軸部５３ｆ´´の凹部５６ｆは、プランジャホルダ５９の開口縁部５９ａと係合することで、プランジャホルダ５９に対するプランジャ５２ｆの回り止めとして機能するよう構成されている。歪ゲージ２２は、下側軸部５３ｆ´´の基端部５５ｆと凹部５６ｆとの間に配されている。すなわち、プランジャホルダ５９の内部空間内に収容されている。
【００５７】
第６実施形態に係るプランジャ５２ｆは、このように、プランジャロッド部５３ｆの上側軸部５３ｆ´が下側軸部５３ｆ´´に対して着脱可能に構成されているため、摩耗等によりプランジャチップ部５４ｆの交換が必要となった場合に、下側軸部５３ｆ´´をプランジャホルダ５９に装着させたまま上側軸部５３ｆ´を取り外すだけで、プランジャチップ部５４ｆの交換を行うことが可能となる。また、歪ゲージ２２が回り止め（下側軸部５３ｆ´´の凹部５６ｆ）よりも下方側の部位（プランジャホルダ５９の内部空間内の部位）に配されることにより、下側軸部５３ｆ´´から上側軸部５３ｆ´を取り外す際の回転トルクが歪ゲージ２２に作用することが無く、これにより、歪ゲージ２２の破損を防止することができる。
【００５８】
なお、図９では、単に下側軸部５３ｆ´´の周面に４枚の歪ゲージ２２が貼り付けられる構成を例示したが、これに限定されず、例えば第２〜第５実施形態に係るプランジャ５２ｂ〜５２ｅと同様の方法により、歪ゲージ２２が配された領域の剛性が他の領域の剛性よりも低くなるよう構成されても良い。
［第７実施形態］
最後に、第７実施形態に係る樹脂封止装置（樹脂成形装置）について、図１０を用いて説明する。なお、第７実施形態に係る樹脂封止装置においても、第１実施形態に係る樹脂封止装置１０と異なる構成は、プランジャ５２ｇのみであるため、プランジャ５２ｇの構成のみを説明し、その他の構成については説明を省略する。
【００５９】
第７実施形態に係るプランジャ５２ｇは、図１０に示すように、棒状に形成されたプランジャロッド部５３ｇと、プランジャロッド部５３ｇの先端部に配されたプランジャチップ部５４ｇと、プランジャロッド部５３ｇの軸方向に作用する応力を測定可能に構成された樹脂圧測定機構９０と、プランジャロッド部５３ｇの軸方向に作用する応力を樹脂圧測定機構９０に伝達する伝達部材９２とを備えている。
【００６０】
樹脂圧測定機構９０は、上述した離型力測定機構８０と同様に、荷重に比例して変形する起歪体と、起歪体の４つの肉薄部にそれぞれ貼り付けられ、該起歪体の変形量を検出する歪ゲージ（図示せず）とを備える所謂ロバーバル型ロードセルである。これら４つの歪ゲージは、それぞれ、測定対象物（起歪体）の歪み（伸縮）に応じて電気抵抗が変化するよう構成されており、ホイートストンブリッジ回路（図示せず）を構成するよう互いに接続されている。樹脂圧測定機構９０の起歪体は、可動側端部が伝達部材９２の下端部９２ｃに連結されており、固定側端部がプランジャホルダ５９の上面に垂直に固定されている。
【００６１】
伝達部材９２は、プランジャロッド部５３ｇの先端部に連結された上端部９２ｂと、起歪体の可動側端部に連結された下端部９２ｃと、これら上端部９２ｂと下端部９２ｃとの間をプランジャロッド部５３ｇと平行に延びる連結部９２ａとを備えている。
【００６２】
以上の構成を備える樹脂圧測定機構９０は、樹脂注入時におけるプランジャロッド部５３ｇの変形が伝達部材９２を介して起歪体に伝達され、該起歪体の変形量を歪ゲージにより検出することで、プランジャロッド部５３ｇ及び伝達部材９２を介して起歪体に付加された荷重、すなわち、樹脂注入時の樹脂圧を測定するよう構成されている。また、樹脂圧測定機構９０は、樹脂注入時の樹脂圧に異常が生じた場合には、種々の報知手段を介して異常を報知するよう構成されている。
【００６３】
第７実施形態に係る樹脂封止装置では、プランジャロッド部５３ｇと平行に延びる伝達部材９２を介して樹脂圧測定機構９０により樹脂圧を測定するよう構成されているため、第１〜第６実施形態に係る樹脂封止装置と比較して、プランジャロッド部５３ｇの変位量を大きくとることが可能となり、これにより、樹脂圧測定機構９０による樹脂圧の測定精度（感度）を高めることが可能となる。
【００６４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に記載の範囲には限定されない。上記各実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。
【００６５】
例えば、上述した実施形態では、樹脂成形装置が樹脂封止成形を行う樹脂封止装置であるものとして説明したが、これに限定されず、例えば射出形成装置であるとしても良い。
【００６６】
また、上述した実施形態では、歪ゲージ２２が４枚貼り付けられるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、プランジャロッド部５３ａ〜５３ｇの軸方向に作用する応力を測定可能な構成であれば、種々の構成を採用することが可能である。例えば、歪ゲージ２２を３枚のみ貼り付け、ホイートストンブリッジ回路の余った端子に標準抵抗を繋げる構成としても良い。
【００６７】
さらに、上述した実施形態では、複数のプランジャ５２ａ〜５２ｇが１つのプランジャホルダ５９に支持された一体駆動型の構成を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、１つのプランジャホルダ５９と各プランジャ５２ａ〜５２ｇとの間に独立駆動可能なアクチュエータをそれぞれ介在させ、プランジャホルダ５９の昇降によって一体駆動させた後に、各アクチュエータを独立駆動させて各プランジャ５２ａ〜５２ｇによる加圧力を微調整可能としたハイブリッド駆動型の駆動手段としても良い。また、プランジャ５２ａ〜５２ｇ毎にプランジャホルダ５９と駆動手段とを設け、複数のプランジャ５２ａ〜５２ｇを互いに独立して動作させる独立駆動型の構成としても良い。独立駆動型又はハイブリッド駆動型の駆動手段の場合には、歪ゲージ２２により測定した樹脂圧に基づいて、プランジャ５２ａ〜５２ｇ単位でフィードバック制御を実行することが可能となる。
【００６８】
上記のような変形例が本発明の範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００６９】
１０  樹脂封止装置（樹脂成形装置）、２２  歪ゲージ、５２ａ〜５２ｇ  プランジャ（樹脂成形装置用プランジャ）、５３ａ〜５３ｇ  プランジャロッド部、５４ａ〜５４ｇ  プランジャチップ部、５９  プランジャホルダ
【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】
2019077147.tif 000009
【図８】
2019077147.tif 000010
【図９】
2019077147.tif 000011
【図１０】
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