(57)【要約】【課題】可動キャビティ構造を採用しつつ、型締め時に、可動キャビティブロックの傾きを矯正した上で型締めを行なう。【解決手段】上金型１１０と下金型１３０とを合わせてできるキャビティ１４０が可動キャビティ構造とされたモールド金型１００であって、前記可動キャビティ構造を構成する上型キャビティブロック１１５を、上金型１１０の本体から皿バネ１１７を介して可動に配置し、且つ、上型キャビティブロック１１５における下金型１３０側表面及び下金型１３０における上型キャビティブロック１１５側表面の少なくとも一方に、相手側表面に当接することによって当該上型キャビティブロック１１５の傾きを矯正するための突起部１１８を備えてモールド金型を構成する。【選択図】図１
2008068466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１金型と第２金型とを合わせてできるキャビティが可動キャビティ構造とされたモールド金型であって、
前記可動キャビティ構造を構成する可動キャビティブロックが、前記第１金型の本体から弾性体を介して可動に配置され、且つ、
前記可動キャビティブロックにおける前記第２金型側表面及び前記第２金型における前記可動キャビティブロック側表面の少なくとも一方に、相手側表面に当接することによって当該可動キャビティブロックの傾きを矯正するための突起部が備えられている
ことを特徴とするモールド金型。
【請求項２】
請求項１において、
前記突起部が、前記可動キャビティブロックにおける前記第２金型側表面上に２つ１組で配置されている
ことを特徴とするモールド金型。
【請求項３】
請求項２において、
前記突起部が、複数組配置されている
ことを特徴とするモールド金型。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記突起部の突起高さは、前記可動キャビティブロックが傾いた状態で型締めされた場合に、前記可動キャビティブロックが前記被成形品に当接する以前に当該突起部が前記相手側表面に当接可能であり、且つ、
傾かない状態で型締めされた場合には、当該突起部が前記相手側表面に当接しない高さに設定されている
ことを特徴とするモールド金型。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記突起部が、独立した部品として交換可能に構成されている
ことを特徴とするモールド金型。
【請求項６】
第１金型と第２金型とを合わせてできるキャビティが可動キャビティ構造とされたモールド金型を用いたモールド方法であって、
前記可動キャビティ構造を構成する可動キャビティブロックの傾きを矯正した後、型締めする
ことを特徴とするモールド方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モールド金型、特に、可動キャビティ構造を備えたモールド金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図４に示す樹脂封止装置１が公知である（特許文献１参照）。
【０００３】
樹脂封止装置１は、上金型２と下金型３とを合わせてできるキャビティ３０内で、被成形品２０を樹脂にて封止する装置である。
【０００４】
この樹脂封止装置１の上金型２は、上型チェイスブロック５と上型枠ブロック６とからなる上型本体と、上型キャビティブロック４を備えた構成とされている。又、上型キャビティブロック４は、皿バネ７によって上型チェイスブロックに対して可動（図４における上下動）に配置されており、所謂「可動キャビティ構造」となっている。このような可動キャビティ構造は、被成形品２０の厚み誤差（全体的及び部分的な厚みの誤差）を適宜吸収して、被成形品２０に対して過剰なクランプ圧力が加わることや、クランプ圧力不足による樹脂漏れ等を防止するために採用されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１６９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような可動キャビティ構造を構成した場合には、上型キャビティブロック４が上型枠ブロック６に対して動くことが可能なように、両者の間には僅かの隙間Ｇが形成されている。しかしながらこの隙間Ｇの存在によって、成形運転時、上型キャビティブロック４が傾く可能性がある。即ち、繰り返される封止作業によって封止用樹脂などが当該隙間Ｇに侵入すると、上型キャビティブロック４の上型枠ブロック６に対する摺動状態が悪化して、上型キャビティブロック４に傾きが生じてしまう。図５を用いて説明すると、上型キャビティブロック４が傾いたまま（Ａ−Ａ線に沿って配置された被成形品２０に対して、上型キャビティブロック４はＢ−Ｂ線に沿っており傾いている）型締めされると、被成形品２０の一部にのみ高いクランプ圧力が加わってしまう（矢示ＨＰ部）。一方、その他の部分には十分にクランプ圧力が掛からない。その結果、型締めの際に被成形品２０に対するクランプバランスに偏りが生じ、被成形品２０の損傷や樹脂漏れといったことがおこってしまう。これではせっかく可動キャビティ構造を採用したメリットを生かすことができない。
【０００７】
そこで本発明は、可動キャビティ構造を採用しつつ、型締め時に、可動キャビティブロックの傾きを矯正した上で型締めを行なうことが可能なモールド金型を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、第１金型と第２金型とを合わせてできるキャビティが可動キャビティ構造とされたモールド金型であって、前記可動キャビティ構造を構成する可動キャビティブロックを、前記第１金型の本体から弾性体を介して可動に配置し、且つ、前記可動キャビティブロックにおける前記第２金型側表面及び前記第２金型における前記可動キャビティブロック側表面の少なくとも一方に、相手側表面に当接することによって当該可動キャビティブロックの傾きを矯正するための突起部を備えることによって上記課題を解決するものである。
【０００９】
このような構成を採用することによって、可動キャビティブロックが傾いていた場合でも、当該傾きを矯正した上で型締めを行なうことが可能となる。その結果、被成形品に対するクランプバランスが均等化される。又、弾性体を介して可動に配置された可動キャビティブロックの「可動」の効果を十分に発揮することが可能となる。
【００１０】
又、突起部のような簡易な構成で「傾き矯正機構」を実現でき、当該機構を備えることに起因して装置全体がコスト高になることを防止することができる。又、機構自体が単純であるため、当該機構の信頼性を長期間に渡って高く維持することができる。
【００１１】
又、前記突起部を、２つ１組として複数組配置すれば、可動キャビティブロックの様々な方向への傾きに対応することが可能となる。
【００１２】
又、前記突起部の突起高さを、前記可動キャビティブロックが傾いた状態で型締めされた場合に、前記可動キャビティブロックが前記被成形品に当接する以前に当該突起部が前記相手側表面に当接可能であり、且つ、傾かない状態で型締めされた場合には、当該突起部が前記相手側表面に当接しない高さに設定することによって、正常なクランプを阻害することなく確実な傾き矯正を実現できる。
【００１３】
又、前記突起部を、独立した部品として交換可能に構成すれば、封止対象の被成形品の種類に応じて機動的に対応することが可能となる。
【００１４】
又、本発明は、第１金型と第２金型とを合わせてできるキャビティが可動キャビティ構造とされたモールド金型を用いたモールド方法であって、前記可動キャビティ構造を構成する可動キャビティブロックの傾きを矯正した後、型締めすることを特徴とするモールド方法として捉えることも可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明を適用することにより、可動キャビティ構造の機能を十分に発揮させることができ、被成形品の損傷や樹脂漏れを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態の一例であるモールド金型１００の側断面図である。又、図２は、図１における突起部（傾き矯正機構）周辺の拡大図である。
【００１８】
モールド金型１００は、上金型（第１金型）１１０と下金型（第２金型）１３０とから構成される。なお、モールド金型１００には、図示せぬダイセットやプレス機構等が存在しており、これらによって、上金型１１０と下金型１３０とが所定のタイミングで当接・離反可能な構成とされている。
【００１９】
下金型１３０は、図示せぬ搬送機構によって搬送される被成形品１５０が載置される下型キャビティブロック１３５と、この下型キャビティブロック１３５の周りに配置される下型枠ブロック１３３と、これら下型キャビティブロック１３５及び下型枠ブロック１３３の下側（図１における下側）に配置される下型チェイスブロック１３２とから構成されている。又、これらの下型キャビティブロック１３５、下型枠ブロック１３３、下型チェイスブロック１３２は全体として一体化されている。
【００２０】
一方、上金型１１０は、キャビティ１４０を構成する上型キャビティブロック（可動キャビティブロック）１１５と、この上型キャビティブロック１１５の周りに配置される上型第２枠ブロック１１４と、この上型第２枠ブロック１１４の更に外側に配置される上型第１枠ブロック１１３と、これら各ブロック１１３、１１４、１１５の上側（図１における上側）に配置される上型チェイスブロック１１２を有した構成とされている。又、この上型チェイスブロック１１２と上型第１枠ブロック１１３と上型第２枠ブロック１１４とで上型本体１１０Ａを構成している。
【００２１】
上型キャビティブロック１１５は、皿バネ（弾性体）１１７を介して上側チェイスブロック１１２に対して可動に配置されており、所謂「可動キャビティ構造」が採用されて構成されている。
【００２２】
ここで、可動キャビティ構造について説明する。上型チェイスブロック１１２には複数のピン孔１１３Ａが設けられている。このピン孔１１３Ａにそれぞれピン１１９が挿入されている。当該ピン１１９の頭部１１９Ａは、ピン孔１１３Ａの径よりも大径に設定されており、ピン１１９が抜け落ちないようにされている。一方、ピン１１９の先端側（図１における下側）は、上型キャビティブロック１１５の上面（図１における上面）に連結されており、ピン１１９と上型キャビティブロック１１５とは一体化されている。換言すると、ピン１１９によって、上型キャビティブロック１１５を吊り下げるような構成とされている。又、ピン１１９が最も下側に位置する状態（即ち、ピン１１９の頭部１１９Ａが上型チェイスブロック１１２に当接している状態）のときに、上型チェイスブロック１１２の下面と上型キャビティブロック１１５の上面との間に所定の間隔Ｇ３が生じるように、ピン１１９の長さが設定されている。又、上型チェイスブロック１１２と上型キャビティブロック１１５との間には、押えブロック１１６が配置されている。この押えブロック１１６には、前述したピン孔１１３Ａに対応する位置に皿バネ格納孔１１６Ａが設けられている。この皿バネ格納孔１１６Ａには皿バネ（弾性体）１１７が配置されており、この皿バネ１１７の中心をピン１１９が貫通している。即ち、この皿バネ１１７によって、いわゆる吊り下げられた状態の上型キャビティブロック１１５を、常に下側（図１における下側）に付勢している。このような構造によって、型締め時において、上型キャビティブロック１１５に対して、下金型１３０側から大きな圧力が印加されると、皿バネ１１７が圧縮されることによって、上型キャビティブロック１１５が上型チェイスブロック１１２側へと可動することになる。なお、上型キャビティブロック１１５の可動は、最大、押えブロック１１６の表面に上型キャビティブロック１１５が当接するまで可能とされている。なお、本実施形態においては弾性体として皿バネ１１７を採用しているが、これに限定されるものではなく、その他にもコイルバネやゴム等広く利用することが可能である。
【００２３】
又、上型キャビティブロック１１５の表面（下金型１３０側表面）には、「傾き矯正機構」として、突起部１１８が設けられている。この突起部１１８は、本実施形態においては上金型１１０や下金型１３０を構成する部材（以下金型構成部材という）と同じ部材で構成されているが、当該金型構成部材よりも僅かに弾性係数の小さな部材で構成すれば、当接による衝撃を緩和することが可能となる。又、この突起部１１８は、２つ１組とされ、可動キャビティブロック１１５における下金型１３０側表面の中心Ｏ（図３参照）を通る当該表面上の直線上であって且つ該中心Ｏから等距離の位置に配置されている。なお、図３では合計４つの突起部１１８が配置され、上型キャビティブロック１１５の様々な方向への傾きに対応することを可能としているが、最低２つの突起部１１８を備えることで、「傾きを矯正する」という機能を発揮し得る。又、必ずしも前記中心Ｏを通る直線上に、組となる突起部を配置しなくとも（例えば当該直線状からずれた位置に配置しても）、「傾きを矯正する」という機能自体は発揮し得る。
【００２４】
又、突起部１１８の突起高さＨは、キャビティブロック１１５が傾いた状態で型締めされた場合に、上型キャビティブロック１１５が被成形品１５０に当接する以前に当該突起部１１８が下金型１３０の表面（相手側表面）に当接可能であり、且つ、傾かない状態で型締めされた場合に当該突起部１１８が下金型１３０の表面に当接しない高さ（詳細は後述）に設定されている。本実施形態においては、下型キャビティブロック１３５における被成形品１５０の載置面Ｐ１と、突起部１１８の当接面Ｐ２とが同一平面上に存在するため、突起高さＨは、被成形品１５０の厚みＤ以下に設定されている（図２参照）。勿論、下型キャビティブロック１３５における被成形品１５０の載置面Ｐ１と、突起部１１８の当接面Ｐ２とが同一平面上にない場合でも、それに応じた設計とすれば足りる。
【００２５】
突起部１１８の配置位置は、可動キャビティブロック（本実施形態では上型キャビティブロック１１５）の傾きを矯正できる限りにおいていずれの位置でもよいが、以下の位置がより効果的である。
【００２６】
成形しようとする被成形品全体の形状（例えば半導体チップを複数備えたリードフレームの形状）が正方形でなく、長手方向と短手方向が存在する場合には、長手方向に沿って突起部１１８を配置するのが望ましい。これは、組となる突起部１１８のお互いの距離が離れていればいる程、少ない反力（突起部１１８が下金型１３０に当接することにより受ける反力）で傾きが強制できるからである。
【００２７】
又、上型キャビティブロック１１５の上型第２枠ブロック１１４に対する摺動（上下動）を許容するために、上型キャビティブロック１１５と上型第２枠ブロック１１４との間には僅かの隙間が形成されている。そのため、上型キャビティブロック１１５の厚みをＬ１、前記隙間量をＧ１とした場合に、上型キャビティブロック１１５の最大傾き角度θは、
θ＝ａｒｃｔａｎ（Ｇ１／Ｌ１）…（１）
となる。
【００２８】
又、本実施形態では、突起高さＨは、被成形品の厚みＤ以上には設定すべきではない（図２参照）。これは、仮に突起高さＨが被成形品の厚みＤ以上であると、正常にクランプすることが困難となるためである。
【００２９】
よって、仮に突起高さＨを被成形品の厚みＤと同じ高さに設定し、更に、安全マージンとして、傾いた状態の上型キャビティブロック１１５と被成形品１５０との間にマージン隙間Ｇ２設定した場合の、被成形品１５０の端部と突起部１１８の端部との距離Ｌ２（図２参照）は、
Ｌ２  ≧  Ｇ２／ｓｉｎθ…（２）
に設定する。実際は前述したように、突起高さＨを被成形品の厚みＤよりも低く設定することから、更に次式が導かれる。
【００３０】
Ｌ２  ≧  {Ｇ２＋（Ｈ−Ｄ）}／ｓｉｎθ…（３）
【００３１】
突起部１１８の配置及び突起高さをこのような条件で設定することによって、傾き矯正機構の確実な動作を期待することが可能となる。
【００３２】
又、当該突起部１１８は、独立した部品として交換可能に固定されている。例えば、上型キャビティブロック１１５に対して単に嵌め込むような構成としても良く、ねじの螺合によって交換可能に配置しても良い。このような構成とすれば、例えばシムやスペーサを利用して、被成形品の種類等に応じて突起部の高さ調整をすることも可能となる。
【００３３】
続いてモールド金型１００の作用について説明する。
【００３４】
図示せぬ搬送機構によって下金型１３０の表面に被成形品１５０が搬送されると、続いて図示せぬプレス機構によって上金型１１０と下金型１３０とが閉じ始める。このとき突起部１１８の突起高さＨ及び位置は、上記で説明した高さ及び位置に設定されているため、仮に、上型キャビティブロック１１５が傾いていた場合には、型締めによって上型キャビティブロック１１５が被成形品１５０に当接する以前に、突起部１１８が下金型１３０（下型キャビティブロック１３５の表面）に当接する。この当接によって、上型キャビティブロック１１５の傾きが矯正され、その後に、型締めが行なわれることになる。その結果、被成形品１５０に対して部分的に型締め圧力が集中することはなく、被成形品１５０の破損を防止することができる。又、これと同時に、被成形品１５０に部分的な圧力不足が生じることもなく、投入される封止用樹脂の漏れを防止することができる。即ち、傾き矯正機構である突起部１１８の存在によって、「可動キャビティ構造」を十分に機能させることができ、可動キャビティ構造が有する機能（被成形品の厚みの誤差を吸収するという機能）を十分に発揮させることが可能となっている。
【００３５】
一方、上型キャビティブロック１１５が傾いていない場合には、型締め時においても突起部がクランプを阻害することはなく、正常なクランプを実現できる。
【００３６】
なお、図１乃至図３で示した実施形態においては、所謂「可動キャビティ」が上金型１１０側に設けられていたが、これに限定されるものではなく、下金型１３０側に（即ち、上下の金型が反転したように）配置構成されていても良い。
【００３７】
又、上述の実施形態では、全ての突起部が、所謂「可動キャビティ」側に設けられていたが、これに限定されるものではなく、突起部の全部又は一部が、下金型（第２金型）側に設けられていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
トランスファ方式の樹脂封止装置をはじめとして、圧縮成形方式の樹脂封止装置等にも広く適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態の一例であるモールド金型の側断面図
【図２】図１における矢示II部周辺の拡大図
【図３】上型キャビティブロック（可動キャビティブロック）を下金型側から見た図
【図４】特許文献１に開示された樹脂封止装置の断面図
【図５】図４における矢示Ｖ部周辺拡大図
【符号の説明】
【００４０】
１００…モールド金型
１１０…上金型
１１２…上型チェイスブロック
１１３…上型第１枠ブロック
１１４…上型第２枠ブロック
１１５…上型キャビティブロック（可動キャビティブロック）
１１６…押えブロック
１１６Ａ…皿バネ格納孔
１１７…皿バネ
１１８…突起部
１１９…ピン
１３０…下金型
１３２…下型チェイスブロック
１３３…下型枠ブロック
１３５…下型キャビティブロック
１５０…被成形品
【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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