(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティに樹脂を充填した後、プランジャにより前記キャビティに充填された樹脂を加圧する保圧工程を備えるトランスファ樹脂モールド方法において、
前記保圧工程として、第１保圧工程と、前記第１保圧工程後の第２保圧工程との２工程からなる保圧工程を設定し、
前記第２保圧工程における初期設定された圧力から低下し加え続けられる加圧力が前記第１保圧工程の初期設定された圧力よりも高くなるように、前記第２保圧工程の初期の圧力を設定し、
前記保圧工程を制御する方法として、前記キャビティ内における樹脂の粘度が上昇し、樹脂モールド金型に形成されたエアベントからの樹脂の漏出が抑制される状態となったところで、前記第１保圧工程から前記第２保圧工程へ切り換え、前記第２保圧工程においては、前記第１保圧工程における加圧力を上回る加圧力となるように制御することを特徴とするトランスファ樹脂モールド方法。
【請求項２】
ポットに供給された樹脂をキャビティに充填するトランスファ機構を備えたトランスファモールド装置において、
前記キャビティに樹脂を充填した後、プランジャによりキャビティに充填された樹脂を加圧する保圧工程における前記プランジャによる加圧力を制御する制御部を備え、
前記保圧工程として、第１保圧工程と、前記第１保圧工程後の第２保圧工程との２工程からなる保圧工程が設定され、
前記第２保圧工程における初期設定された圧力から低下し加え続けられる加圧力が前記第１保圧工程の初期設定された圧力よりも高くなるように、前記第２保圧工程の初期の圧力が設定され、
前記制御部は、前記キャビティ内における樹脂の粘度が上昇し、樹脂モールド金型に形成されたエアベントからの樹脂の漏出が抑制される状態となる経過時間に設定されたタイマーを用いて、前記経過時間の経過時に前記第１保圧工程から前記第２保圧工程へ切り換え、前記第２保圧工程における前記プランジャによる加圧力が、前記第１保圧工程での加圧力を上回るように前記トランスファ機構を制御することを特徴とするトランスファモールド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトランスファ樹脂モールド方法およびトランスファモールド装置に関し、より詳細にはキャビティに樹脂を充填した後、キャビティに充填された樹脂に樹脂圧を作用させた状態を保持する保圧工程における制御を特徴とするトランスファ樹脂モールド方法およびトランスファモールド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トランスファモールド装置では、型開きした状態で金型に被成形品を供給し、ポットに樹脂タブレットを供給した後、型締めしてポット内で溶融した樹脂をプランジャによりキャビティに圧送してキャビティに樹脂を充填し、樹脂を熱硬化させた後、型開きして成形品を搬出する操作がなされる。プランジャはキャビティに樹脂を充填するために所定の圧力で樹脂を圧送するのであるが、成形品（成形樹脂）中にボイドが残ったりしないように樹脂注入圧力を制御し、キャビティに樹脂を充填した後、保圧工程によってキャビティ内の樹脂に樹脂圧を加えて樹脂モールドするといった制御がなされる。
【０００３】
トランスファ樹脂モールド方法における制御方法としては、たとえば、キャビティに樹脂を注入する際にはプランジャを速度制御し、キャビティに樹脂が充填される直前で高速から低速に切り換え、キャビティに樹脂が完全に充填された後はトルク制御に切り換えて樹脂モールドする方法（特許文献１参照）、キャビティに樹脂を充填完了するまでは低圧で樹脂を圧送し、すべてのキャビティに樹脂が充填された後は、樹脂圧を高圧に切り換えて樹脂中のボイドを除去する方法（特許文献２参照）等がある。
いずれの制御方法においても、キャビティに樹脂を充填した後、一定時間、樹脂圧を高圧に保持する工程（保圧工程）を経過させて樹脂モールドしている。保圧工程は、キャビティに完全に樹脂が充填された状態で高圧を保持することにより、キャビティ内に完全に樹脂を充填して樹脂モールドすることを目的としている。
【０００４】
図５は、樹脂成形部が３列に配置される成形品を樹脂モールドする際のトランスファの押し上げ位置と、カル内における樹脂圧力を対比して定性的に示したものである。トランスファの押し上げ位置は、ポット内におけるプランジャの押し上げ位置に相当する。また、カル内の樹脂圧力は実際には直接的に検知することはできず、プランジャの基部に取り付けたセンサの圧力から類推している。
図６は、ポットからキャビティに樹脂が充填される状態を示したもので、樹脂モールド金型に形成された、金型カル１０、キャビティ１２、ランナ路１４、第１ゲート１６ａ、第２ゲート１６ｂ、第３ゲート１６ｃを示す。
【０００５】
図５に示すように、プランジャはキャビティに樹脂が充填されるまでは一定の速度で樹脂を押し上げるように速度制御される（グラフのＴ１の領域）。キャビティに樹脂が充填完了すると（グラフのＴ３の領域）保圧工程に移り、サーボモータによってプランジャに一定の保圧が加えられた状態で保持される。キャビティに完全に樹脂が充填される時点から若干前（グラフのＴ２の領域）からは低速制御に切り換えてキャビティに樹脂が充填される。
このプランジャの動作に対応するカル内の樹脂圧力をみると、ポット内で溶融した樹脂がプランジャによって押し上げられセンターカルに充填される（グラフのＡ〜Ｂ）までは低圧で進み、センターカルに樹脂が充填された状態から第１ゲート位置まで樹脂が到達する間（グラフのＢ〜Ｃ）で樹脂圧が若干上昇する。
図６（ａ）は金型カル１０に樹脂２０が充填された状態、図６（ｂ）はランナ路１４から第１ゲート１６ａまで樹脂が到達した状態を示す。
【０００６】
次いで、第１ゲートから第２ゲートに達したところ（グラフのＤ）で若干樹脂圧が上がり、第３ゲート（グラフのＥ）に達してキャビティ１２に樹脂が充填されると樹脂圧が大きく上昇する。
図６（ｃ）は、第３ゲート１６ｃまで樹脂２０が充填された状態、図６（ｄ）は、最終のキャビティ１２まで樹脂２０が充填された状態を示す。なお、図６はキャビティに樹脂が充填される一例を示したもので、ランナの太さやゲートの設計、樹脂モールド条件によってキャビティへの樹脂の充填度合いは異なるものとなる。
図５のＥ〜Ｆの領域は、キャビティ内に完全に樹脂を充填する動作に相当する。グラフのＧ領域は、キャビティに完全に樹脂が充填された後、さらに圧力を高めて保圧する工程（保圧工程）である。この保圧工程によって完全にキャビティ内に樹脂が充填され、最終的に樹脂が熱硬化する。樹脂が硬化した状態でカル内における実効的な圧力はゼロとなる。
【特許文献１】特開平６−３１５９６０号公報
【特許文献２】特開平７−７０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
保圧工程は、キャビティに充填された樹脂に加圧力を加えることにより、キャビティ内のボイドを潰したり、エアベントからキャビティ内のエアや樹脂が排出されキャビティの樹脂圧が下がった場合には樹脂を補充して完全な樹脂モールドがなされるようにすることを目的としている。
しかしながら、従来の保圧工程では、キャビティに樹脂を補充するといった保圧工程が目的とする作用はさほど有効に機能していない。これは、保圧工程においてはプランジャが一度停止した後は、静摩擦力が作用してプランジャの動きが妨げられ、かなりの圧力低下を受けても追従できないこと、加えて、保圧工程中にキャビティや樹脂路に充填された樹脂が硬化開始し、プランジャによって樹脂を加圧しても、キャビティに樹脂を補充するといった意図した作用が起こりにくくなるからである。
【０００８】
この結果、エアベントからエアや樹脂が漏出してキャビティ内の樹脂圧が下がっても、必ずしも保圧工程によって的確に樹脂が補充されるとは限らず、キャビティ内で樹脂の未充填が生じるといったことが起こり得る。実際に、リードフレームを樹脂モールドした場合に、リードと成形樹脂との間にわずかな（５μｍ程度）空隙が生じ、リードが完全に樹脂によって封止されない場合があることが観察されている。このような問題は、保圧工程で完全に樹脂が補充されれば解消される筈である。
【０００９】
また、逆に、LED製品の封止に用いられるような粘度が低い（流動性が高い）樹脂を使用して樹脂モールドする場合には、高圧で樹脂モールドすると、ポットとプランジャとの摺動隙間から樹脂が漏れてしまう問題、キャビティに樹脂が充填された状態で過度に樹脂圧を作用させるとエアベントから樹脂が漏出してしまうという問題が生じる。LED製品のように光を透過させる樹脂を使用する製品では、樹脂中にフィラーを混入させることができないために成形品のシュリンクが大きくなるという問題があり、この問題を解決するには成形樹脂圧力を高めることが最も有効である。しかしながら、樹脂漏れが生じるために樹脂圧を高めることができず、成形品の変形についても問題となる。
【００１０】
本発明は、これらの課題を解決すべくなされたものであり、保圧工程においてキャビティに的確に樹脂を補充することを可能としてキャビティ内での樹脂の未充填を防止し、また樹脂モールドによってLED製品を製造する場合のように、高圧での樹脂モールドに適さない樹脂を使用する場合でも、エアベントからの樹脂漏れを防止して的確な樹脂モールドを可能にするトランスファ樹脂モールド方法およびトランスファモールド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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は次の構成を備える。
すなわち、キャビティに樹脂を充填した後、プランジャにより前記キャビティに充填された樹脂を加圧する保圧工程を備えるトランスファ樹脂モールド方法において、前記保圧工程として前記プランジャによる加圧力が異なる複数の保圧工程を設定し、より後工程の保圧工程においては、その直前の工程における加圧力を上回る加圧力となるように制御することを特徴とする。
【００１２】
前記保圧工程として、第１保圧工程と第２保圧工程との２工程からなる保圧工程を設定することによって、たとえば第１保圧工程においてはプランジャによる樹脂の加圧力をエアベントから樹脂が漏出しない加圧力に設定してエアベントからの樹脂の漏出を抑え、次いで、第２保圧工程において、プランジャによる加圧力を増大させることによってボイドのない樹脂モールドを可能にすることができる。
キャビティに補充された樹脂は、最も樹脂が流れやすいために硬化せず最後まで残っている樹脂通路を辿ってキャビティ内を進み、あたかもくさびのようにキャビティ内を進んで粘度が高くなった樹脂に圧力を作用させる。この通路は細いので、ワイヤを流すなどの力はなく、流動抵抗が高いため、トランスファ機構に130kgf／cm2程度の第２保圧力を作用させたとしても、キャビティ内の実効樹脂圧力は100kgf／cm2程度の通常の成形樹脂圧力程度に減衰し、半導体チップなどに過度の樹脂圧力を作用させて損傷させることはなく、樹脂は半導体チップやワイヤ周辺の樹脂が流れ難い部分を自己選択的に回避し、フィラーや粘度が高い樹脂の流れによって半導体チップの保護膜や金型の表面処理を傷つけることがない。これらの作用はカラーレジン成型試験によって知ることができる。
【００１３】
前記保圧工程を制御する方法として、前記キャビティ内における樹脂の粘度が上昇し、樹脂モールド金型に形成されたエアベントからの樹脂の漏出が抑制される状態となったところで、次の保圧工程に切り換える方法、あるいは、前記保圧工程を制御する方法として、前記キャビティ内の樹脂が液相と固相とが混在した状態となったところで、次の保圧工程に切り換える方法は、エアベントからの樹脂の漏出を防止し、次の保圧工程においてキャビティに充填された樹脂に十分な樹脂圧を作用させることによって、ボイドのない良好な樹脂モールドができる点で有効である。
【００１４】
また、前記樹脂としてフィラーを含まない樹脂材を用いるトランスファモールド方法において、前記保圧工程を制御する方法として、少なくとも最初の保圧工程においては、樹脂モールド金型に形成されたエアベントから樹脂が漏出しない加圧力に設定し、前記キャビティ内の樹脂の粘度が上昇し、樹脂モールド金型に形成された前記エアベントからの樹脂の漏出が抑制される状態となったところで、次の保圧工程に切り換えることは、樹脂の流動性が高い場合でもエアベントからの樹脂の漏出を抑制し、かつ樹脂中にボイドが残留することを防止し、樹脂シュリンクによって成形品が変形するといったことを効果的に抑制することが可能となる。
【００１５】
また、キャビティに樹脂を充填した後、プランジャにより前記キャビティに充填された樹脂を加圧する保圧工程を備えるトランスファ樹脂モールド方法において、前記保圧工程として、第１保圧工程と、前記第１保圧工程後の第２保圧工程との２工程からなる保圧工程を設定し、前記第２保圧工程における初期設定された圧力から低下し加え続けられる加圧力が前記第１保圧工程の初期設定された圧力よりも高くなるように、前記第２保圧工程の初期の圧力を設定し、前記保圧工程を制御する方法として、前記キャビティ内における樹脂の粘度が上昇し、樹脂モールド金型に形成されたエアベントからの樹脂の漏出が抑制される状態となったところで、前記第１保圧工程から前記第２保圧工程へ切り換え、前記第２保圧工程においては、前記第１保圧工程における加圧力を上回る加圧力となるように制御することを特徴とする。
また、ポットに供給された樹脂をキャビティに充填するトランスファ機構を備えたトランスファモールド装置において、前記キャビティに樹脂を充填した後、プランジャによりキャビティに充填された樹脂を加圧する保圧工程における前記プランジャによる加圧力を制御する制御部を備え、前記保圧工程として、第１保圧工程と、前記第１保圧工程後の第２保圧工程との２工程からなる保圧工程が設定され、前記第２保圧工程における初期設定された圧力から低下し加え続けられる加圧力が前記第１保圧工程の初期設定された圧力よりも高くなるように、前記第２保圧工程の初期の圧力が設定され、前記制御部は、前記キャビティ内における樹脂の粘度が上昇し、樹脂モールド金型に形成されたエアベントからの樹脂の漏出が抑制される状態となる経過時間に設定されたタイマーを用いて、前記経過時間の経過時に前記第１保圧工程から前記第２保圧工程へ切り換え、前記第２保圧工程においては、前記第１保圧工程における加圧力を上回る加圧力となるように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るトランスファ樹脂モールド方法およびトランスファモールド装置によれば、プランジャにより樹脂を加圧する加圧力が異なる複数の保圧工程によって樹脂モールドし、より後工程においてはプランジャによる加圧力を増大させるように制御することによって、エアベントからの樹脂の漏出を防止し、キャビティに充填された樹脂に的確に樹脂圧を作用させることにより、成形品の樹脂中にボイドが残留することを防止し、樹脂シュリンクによって成形品が反るといった問題を解消して高品質の樹脂モールドを可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（トランスファモールド装置）
図１は、本発明に係るトランスファモールド方法にしたがって被成形品を樹脂モールドするトランスファモールド装置の主要部の構成を示す。本実施形態のトランスファモールド装置５０は、樹脂モールド金型である上型３０および下型３２を備える。下型３２には、ポット３３を挟む配置に２枚の被成形品５を配置する一対のセット凹部３２ａが設けられる。上型３０には、被成形品５を封止するキャビティ３０ａ、ポット３３とキャビティ３０ａとを連通させるランナ路３４およびゲート３５が設けられる。ランナ路３４は、ポット３３に対向して上型３０に設けられた金型カル３６に接続されるとともに、金型カル３６を介してポット３３に連通される。
【００１８】
図１に示す樹脂モールド金型には、図６に示した金型カル１０、キャビティ１２およびランナ路１４についての平面配置と同様に、金型カル３６から延出する一対のランナ路３４，３４の１本のランナ路３４に、枝分かれ状に配されたゲート３５を介して、６個のキャビティ３０ａが設けられている。
下型３２には複数個のポット３３が所定間隔をあけて一列に配置され、各々のポット３３に対向して上型３０には金型カル３６が設けられ、各々の金型カル３６から両側にランナ路３４が延設されている。
【００１９】
下型３２に設けられたポット３３には摺動可能にプランジャ３７が装着され、プランジャ３７の下部に等圧ユニット３８が設けられている。等圧ユニット３８にはプランジャ３７を押動するトランスファユニット４０（本発明におけるトランスファ機構に相当）が連結される。トランスファユニット４０は駆動機構としてのサーボモータ４１を備える。サーボモータ４１の駆動制御は、プランジャ３７の基部に設置されたセンサ４２による検知信号に基づき、制御部４５により入出力インターフェース４３およびモータドライバ４４を介してなされる。センサ４２は、圧力センサであってプランジャ３７下端部側に加えられた圧力を検知し、入出力インターフェース４３を介して制御部４５に出力する。制御部４５は、センサ４２から出力された圧力の出力値に基づいてプランジャ３７によりキャビティ３０ａに樹脂を圧送する際の樹脂圧（加圧力）をサーボモータ４１の駆動制御用に算出する。
【００２０】
図１は、ポット３３にモールド用の樹脂として樹脂タブレット４６を供給し、下型３２のセット凹部３２ａに被成形品５をセットし、上型３０と下型３２とで被成形品５をクランプした状態である。
この状態からポット３３内で溶融した樹脂を、プランジャ３７により加圧しながらキャビティ３０ａに充填することによって被成形品５が樹脂モールドされる。以下では、トランスファモールド装置５０において、プランジャ３７によりキャビティ３０ａに樹脂を充填して樹脂モールドする際の制御方法について説明する。
【００２１】
（トランスファ樹脂モールド方法）
図２は、本発明に係るトランスファ樹脂モールド方法において特徴的な制御方法を示すもので、ポット３３からキャビティ３０ａに樹脂を圧送し、キャビティ３０ａに充填された樹脂が硬化するまでの工程における、トランスファ押し上げ位置（プランジャ３７の押し上げ位置）とそのときの金型カル３６内の樹脂圧力を対比して示したものである。
【００２２】
本実施形態においても、図５に示した従来例と同様に、ポット３３からキャビティ３０ａに樹脂が充填完了する直前まで（領域Ｔ１）は、一定速度でプランジャ３７を押し上げ（速度制御）、キャビティ３０ａに樹脂が充填完了する直前からキャビティ３０ａに樹脂が充填されるまで（領域Ｔ２）の間は低速制御に切り換えてキャビティ３０ａに樹脂を充填する。
ポット３３からキャビティ３０ａに樹脂を充填するまでの工程は、図５に示した従来例と同様であり、ポット３３内でプランジャ３７により樹脂を押し上げる間（グラフのＡ〜Ｂ）は低圧で推移し、金型カル３６に樹脂が充填されてランナ路３４に樹脂が注入されるようになると流路が狭くなることによって樹脂圧が若干上昇して第１ゲート位置まで（グラフのＢ〜Ｃ）到達し、第１ゲート位置に達した後は、第２ゲート位置、第３ゲート位置に樹脂が到達するごとに、僅かずつ樹脂圧が増大していく（グラフのＣ→Ｄ→Ｅ）。
【００２３】
第３ゲート位置まで樹脂が到達すると、樹脂は最終のキャビティ３０ａ内に充填されていき、最終のキャビティ３０ａに樹脂が充填される直前から樹脂圧は急激に上昇する。キャビティ３０ａに樹脂が充填される直前で低速制御に切り換えているのは、キャビティ３０ａに樹脂が充填完了するタイミングに差異が生じると、最終充填キャビティ３０ａ内ではキャビティ３０ａに充填される樹脂の流速がＮ倍（１ポットに連通するキャビティ数をＮとして）になることから、低速制御に切り換えることによって、樹脂充填流速を抑制することと、充填完了の瞬間のサージング発生を軽減させるようにするためである。
【００２４】
キャビティ３０ａに樹脂が充填された後は、従来と同様に保圧工程に移るが、本実施形態では、保圧工程を、第１保圧工程と、第１保圧工程に引き続いてなされる第２保圧工程の２工程とし、第１保圧工程（領域Ｇ１）ではプランジャ３７による加圧力（樹脂圧）を従来と同程度もしくは従来よりも低い加圧力（樹脂圧）に設定し、より後工程の第２保圧工程（領域Ｇ２）においては直前の第１保圧工程を上回る加圧力（樹脂圧）に設定して樹脂モールドする。
【００２５】
前述したように、保圧工程はキャビティ３０ａに充填された樹脂に樹脂圧を作用させ、キャビティ３０ａ内に残留するボイドをなくし（潰す）、エアベントから漏出したエアあるいは樹脂を補完する作用をなすことを目的とする。このために、保圧工程ではキャビティ３０ａへの樹脂の注入圧力を上回る圧力でプランジャ３７を加圧して保圧するが、前述したように、単なる保圧工程として制御したのでは、プランジャ３７はポット３３の内面との静摩擦力によってほとんど移動（上動）せず、キャビティ３０ａ内に充填された樹脂に樹脂圧を効果的に作用させることができない。
【００２６】
エアベントから漏出される樹脂量をエアベント容積に等しいと仮定し、エアベントから漏出する樹脂をプランジャによって補充すると想定して、その場合のプランジャの移動量を見積もると、エアベントの寸法が0.01mm×5mm×3mmの場合エアベント容積は0.15mm3であり、エアベント部が５箇所あるとするとエアベントから漏出する樹脂量は0.75mm3となる。プランジャ径を14mmとすると、樹脂を補充するために要するプランジャの移動量は約9.7μmとなる。すなわち、エアベントから漏出する樹脂を補充するために要するプランジャの移動量は実際にはきわめて微小であり、保圧工程においてプランジャが移動しないという理由は、エアベントからの樹脂の漏出あるいはエアの漏出に追従させてプランジャを移動させる追従性が不十分であるためということもできる。
【００２７】
これに対して、本実施形態では最初の保圧工程である第１保圧工程により所定時間（たとえば10秒程度）樹脂圧を作用させた後、次の保圧工程である第２保圧工程に切り換え、第２保圧工程においては第１保圧工程よりもプランジャ３７の加圧力を高めて樹脂を加圧する。これによって、プランジャ３７は第１保圧工程（領域Ｔ４）の押し上げ位置から第２保圧工程（領域Ｔ５）での押し上げ位置に移動する。第２保圧工程においてプランジャ３７による加圧力を強制的に高めることによって、プランジャ３７の移動追従性が高められ、エアベントからのわずかな樹脂の漏出、エアの漏出に対してプランジャ３７を追従させて移動させることができる。
【００２８】
なお、プランジャ３７による加圧力を制御する場合には、実際に金型カル３６内の樹脂圧力を直接的に検知しながら制御することはできないから、プランジャ３７の基部に設置したセンサ４２の出力値をモニタしながら制御部４５によりプランジャ３７による加圧力を制御して、予め設定した第１保圧工程と第２保圧工程にしたがってトランスファユニット４０を制御する。金型カル３６、ランナ路３４、ゲート３５およびキャビティ３０ａに充填されている樹脂は、保圧工程中に徐々に硬化していく。図２では、樹脂に作用する実効的な圧力を想定して描いている。
【００２９】
図３は、単一の保圧工程のみによる従来の制御方法の場合と、第１保圧工程および第２保圧工程の２工程からなる本発明の制御方法による場合とで、キャビティ内の圧力がどのように変動するかを定性的に示したものである。
グラフ（１）は本方法による場合のトランスファ機構（プランジャ）の押し上げ位置を示し、グラフ（２）は本発明の制御方法による場合のキャビティ内（エアベント部）の圧力、グラフ（３）は従来の制御方法による場合のキャビティ内（エアベント部）の圧力を示す。
グラフ（３）に示す従来方法の場合は、単一の保圧工程によるため、キャビティに樹脂が充填されることによってエアベント部分の圧力はいったんは大きく上昇するものの、時間経過とともに、エアベントからエアあるいは樹脂が抜けるためにエアベント部分の圧力は下がっていく。たとえば、保圧工程での加圧力を80（kgf／cm2）とした場合、エアベント部分の圧力は最終的には40（kgf／cm2）程度にまで低下する。
グラフ（３）では、ゲート部分の圧力と金型カル部分の圧力とを併せて示す。ゲートおよび金型カルの圧力は、エアベント部の圧力と比較してさほど大きく低下しない。
【００３０】
本発明による制御方法を示すグラフ（２）では、第１保圧工程での加圧力を60（kgf／cm2）として従来例の保圧工程における加圧力よりも低く設定し、第２保圧工程での加圧力を110（kgf／cm2）として従来の保圧工程における加圧力を上回るように設定している。第１保圧工程においては、エアベント圧力はいったんは60（kgf／cm2）にまで上昇するものの徐々に低下していく。この傾向は、従来の制御方法の保圧工程においてエアベント圧力が低下する振る舞いと同様である。
そして、第２保圧工程により110（kgf／cm2）の加圧力が加えられると、エアベント部の圧力は当初のエアベント部の圧力を上回って上昇する。エアベント部の圧力はこの圧力が上昇した状態から時間経過とともに低下するが、第２保圧工程においてエアベント部の圧力が低下する割合は、第１の保圧工程におけるとは異なり、はるかに緩やかである。
【００３１】
このように第１の保圧工程および第２の保圧工程において、樹脂に加圧力を作用させた際のエアベント部の圧力が変動する状態が異なる理由は、第１保圧工程においては、キャビティ内の樹脂は液相状から徐々に固相に移行する状態にあって樹脂の粘度が低く、樹脂に樹脂圧（加圧力）を作用させると樹脂は容易に移動やすい状態となっているのに対して、第１保圧工程を経た第２保圧工程に至ると、液相と固相とが混在して樹脂の粘度が高くなり、エアベントから樹脂が漏出することを妨げるように作用するからである。
【００３２】
図３のグラフ（２）に示すように、保圧工程を第１保圧工程と第２保圧工程に区分し、第２保圧工程では第１保圧工程よりもより大きな加圧力を設定することにより、エアベント部から樹脂が漏出することを抑えながらキャビティ内の樹脂に樹脂圧を作用させることが可能となるから、キャビティに緻密に樹脂を充填させることができる。これにより、キャビティ内にボイドが残ったり、被成形品と樹脂との間に空隙が生じて、被成形品と樹脂との密着性が不十分になったりするという問題を解消することが可能である。
【００３３】
図４は、キャビティ内の内圧と、キャビティ内の樹脂の状態と被成形品のリード部分のに作用する内圧の関係を定性的に示したグラフである。
グラフ（２）は、第１保圧工程後の第２保圧工程によってキャビティの内圧が高くなること、従来のいわば第１保圧工程のみによる場合にくらべて、第２保圧工程を付加することによってキャビティの内圧が保持される時間（実効圧）が長く延びることを示している。グラフ（１）は、キャビティに樹脂を注入する際には樹脂は液相であり、キャビティに充填された状態（第１保圧工程開始）においても液相状態でキャビティ内の樹脂に樹脂圧が作用すること、第１保圧工程から第２保圧工程に移行するにしたがって、樹脂は液相と固相とが混在するようになり、第２保圧工程では、樹脂は液相と固相とが混在したシャーベット状態になることを示す。
【００３４】
グラフ（３）は、被成形品のリードフレームのリード部分のストレスを説明したグラフであり、第１保圧工程ではリードと樹脂との間に空隙が生じ、リードがスナップアクションを起こしてストレスを解消する作用を示している。第１保圧工程ではこのリードの作用によってリードと樹脂との間に空隙が生じた状態となるが、第２保圧工程を付加することによってリードと樹脂との空隙を解消し、リードと樹脂との密着性を向上させることが可能となる。第２保圧工程においては、キャビティ内の樹脂はシャーベット状になっていると考えられるが、この樹脂状態であってもキャビティ内に樹脂を補充（供給）することは可能であり、事実キャビティに樹脂が補充されて、より的確な樹脂モールドが可能となる。
【実施例】
【００３５】
第１保圧工程に加えて第２保圧工程を作用させる樹脂モールド方法による作用を確かめるために、樹脂モールドされたパッケージ部分（樹脂成形部）の反り量について比較した。樹脂モールドの対象品は樹脂回路基板であり、樹脂モールド金型に形成されたキャビティ寸法は42mm×44mm×0.70mmである。樹脂モールド金型には２つのポットを挟んで２枚の被成形品がセットされ、各々の被成形品は４つの樹脂成形部を備え、各々のポットは、各々の被成形品上の２つのキャビティに連通する。
比較例は、従来の樹脂モールド方法、すなわち単一の保圧工程によって樹脂モールドする方法であり、保圧工程での加圧力を80kgf／cm2として樹脂モールドした。成形後のパッケージ部の反り量を測定したところ、1.2ｍｍであった（反り量は最大変位位置と最小変位位置との差）。
これに対して、第１保圧工程での加圧力を60kgf／cm2として30秒、第２保圧工程を110kgf／cm2として前記被成形品を樹脂モールドした実施例では、パッケージ部分の反り量が0.75ｍｍとなった。また、エアベントからの樹脂の漏出量は比較例の７０％程度となり、樹脂の漏出も抑えられることを確認した。
【００３６】
また、本実験において、パッケージ内のゲートに対向するエアベント付近に生じた気泡の大きさを観察し、キャビティ内の樹脂に作用した実効樹脂圧を推測した。上記比較例では、エアベント付近に生じた気泡径が0.38ｍｍであったのに対して、上記第１保圧工程と第２保圧工程による実施例で生じた気泡径は0.22ｍｍであった。これから、計算上、上記実施例の場合には上記比較例の５倍程度の樹脂圧が作用したと推測される。この実験結果は、本発明方法によれば、キャビティ内の樹脂に効果的に高圧の樹脂圧を作用させることができることを示している。
【００３７】
前述した樹脂モールドにおける作用の説明および上記実施例から、トランスファ樹脂モールド方法においては、キャビティに樹脂が充填された後の保圧工程を第１保圧工程と第２保圧工程に区分し、第１保圧工程においては液相状態から液相と固相とが混在する状態にまで硬化を進め、液相と固相とが混在した状態から第２保圧工程として高圧を印加して樹脂モールドすることによって、キャビティ内に充填された樹脂に効果的に実効的な樹脂圧を作用させることができ、高品質の樹脂モールドが可能となることがわかる。
【００３８】
LEDパッケージの樹脂モールドにおいては、使用する樹脂の粘度がエポキシ樹脂と比較してはるかに小さいため、キャビティに樹脂を充填した状態で大きな樹脂圧を加えるとエアベントから樹脂が漏出する。したがって、樹脂モールド時に樹脂圧を大きくすることができず、キャビティの内圧が低下することによってパッケージに残留する気泡が膨張し、成形品では硬化樹脂中に残留する気泡によって光が散乱されて不良品になるという問題がある。このため、従来はエアベントの寸法を調節するといった方法により対処しているが、本発明方法を利用すれば、このような粘性の低い樹脂を使用した樹脂モールドを的確に行うことができる。
【００３９】
すなわち、第１保圧工程では、キャビティに充填された樹脂の粘度上昇、とくにエアベント付近の樹脂の粘度上昇を待ってから第２保圧工程に進めることにより、第１保圧工程においてエアベントから樹脂が漏出することを抑えることができ、また第２保圧工程においてはエアベントからの樹脂の漏出を抑えた状態で十分な樹脂圧を作用させることができ、これによってキャビティ内に残留する気泡の大きさを縮小（潰す）させて樹脂モールドすることができる。
また、第２保圧工程において十分な樹脂圧を加えることにより、パッケージが樹脂シュリンクすることによって生じる反り等の変形を防止することも可能となる。
【００４０】
また、粘度の低い樹脂を使用する場合に限らず、数秒程度の短時間でキャビティに樹脂充填する製品では、エアベントを大きく設計するためにエアベントから樹脂が漏出しやすくなるが、この場合にも第１保圧工程ではエアベントから樹脂が簡単に漏出しない程度の低圧を加えて粘度を上昇させ、エアベントからの樹脂の漏出が抑えられたところで第２保圧工程に移行することにより、高圧を印加して樹脂モールドすることができる。
【００４１】
なお、上記実施形態においては、キャビティに樹脂を充填した後の保圧工程を第１保圧工程と第２保圧工程の２段階に設定した例を示したが、保圧工程を３段階以上に設定して樹脂モールドすることも可能である。この場合も、保圧時にエアベントから樹脂が漏出しないように保圧工程におけるプランジャの加圧力を制御し、エアベントでの樹脂の粘性をみながら段階ごとに徐々にプランジャの加圧力を増大させるように保圧工程を制御して樹脂モールドする。このように保圧工程を所要の複数段階の工程に区分することで、エアベントからの樹脂の漏出を防止し、キャビティ内でのボイドの発生を抑えた、より的確な樹脂モールドが可能になる。
【００４２】
また、上記実施形態においては、センサ４２の出力値をモニタしながら制御部４５によりプランジャ３７による加圧力を制御する例を示したが、センサ４２に代えてタイマを備える構成を採用することも可能である。この場合、樹脂の種類などに応じてそれぞれに予め設定された第１保圧工程の継続時間の経過時（つまり第２保圧工程の開始の時点）を示す出力信号をタイマで出力させるように設定して、その出力信号が出力されたときにプランジャ３７による加圧力を制御する構成を採用することもできる。
【００４３】
この第１保圧工程の継続時間としては、たとえば、キャビティおよびランナ路などの形状や樹脂の種類やモールド時に加圧される樹脂圧などの条件ごとに第１保圧工程の継続時間を異ならせた樹脂モールド試験をあらかじめ複数回行い、より良好な結果が得られた長さを採用することによって適切な継続時間に設定することが可能となる。このように設定された継続時間は、キャビティ内の樹脂が液相と固相とが混在した状態となって、キャビティ内における樹脂の粘度が上昇してエアベントからの樹脂の漏出が抑制される状態となるのに要する時間に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明のトランスファ樹脂モールド方法により樹脂モールドするトランスファ樹脂モールド装置の主要部の構成を示す説明図である。
【図２】本発明のトランスファ樹脂モールド方法の制御方法を示すグラフである。
【図３】本発明方法と従来方法のエアベント部の圧力を示すグラフである。
【図４】保圧工程とキャビティ内の樹脂状態を対比して示すグラフである。
【図５】従来の制御方法を示すグラフである。
【図６】樹脂モールド時における樹脂の充填度合いを示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
５  被成形品
１２  キャビティ
１４  ランナ路
２０  樹脂
３０  上型
３０ａ  キャビティ
３２  下型
３３  ポット
３４  ランナ路
３７  プランジャ
４０  トランスファユニット
４２  センサ
４５  制御部
５０  トランスファモールド装置
【図１】
0005114160.tif 000002
【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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