(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に載置された電子部品を樹脂によって封止する樹脂封止装置であって、
前記基板が載置されるべき凹部と前記樹脂が充填されるべきキャビティ部とを有する金型と、
前記金型が置かれた後に該金型が所定の位置まで移動して取り付けられる金型ベースと、
前記金型ベースにおいて前記金型が移動する方向に沿って設けられ、前記金型が前記所定の位置まで移動する際には前記金型の１つの側面にほぼ接触する案内板と、
前記案内板に進退自在に設けられているとともに、前進した場合には前記案内板が有する面のうち前記金型にほぼ接触する面から先端部を突出させる突出部材と、
前記金型に設けられ、前記金型が前記所定の位置に到達した状態において、前記突出部材が前進した場合には前記先端部と嵌合することにより前記金型を仮止めするための凹部とを備えたことを特徴とする樹脂封止装置。
【請求項２】
請求項１記載の樹脂封止装置において、
前記金型ベースに設けられ該金型ベースと前記金型との間の摩擦を低減させる摩擦低減機構を更に備えたことを特徴とする樹脂封止装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の樹脂封止装置において、
前記金型ベースに設けられた複数の貫通穴と、
前記複数の貫通穴のうち少なくとも１つにおいて昇降自在に設けられたエジェクターと、
前記金型に設けられ、前記エジェクターによって押圧されることにより前記凹部及びキャビティ部の少なくとも一方の内部に突き出されるエジェクターピンとを更に備えたことを特徴とする樹脂封止装置。
【請求項４】
請求項１〜３までのいずれか１つに記載された樹脂封止装置において、
前記金型側に設けられた第１のコネクタと、
前記金型ベース側に設けられ、前記金型が前記所定の位置に移動した場合には前記第１のコネクタと嵌合することによって電気的に接続される第２のコネクタとを更に備えたことを特徴とする樹脂封止装置。
【請求項５】
電子部品を封止するための樹脂が充填されるべきキャビティ部を有する金型を金型ベース上に搭載する工程と、
前記金型ベースに設けられた案内板に沿って前記金型を移動させる工程と、
前記金型が所定の位置に到達した場合には、前記案内板から突出部材を突出させ前記金型に設けられた凹部に嵌合させることによって前記金型を仮止めする工程とを備えたことを特徴とする金型取付方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板やリードフレーム等に取り付けられた半導体チップ等の電子部品を樹脂封止するための樹脂封止装置と、その装置において金型を取り付ける際の金型取付方法とに関するものであって、特に、金型を取り付ける際の作業性が向上された樹脂封止装置及び金型取付方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の樹脂封止装置及び金型取付方法によれば、樹脂が注入されるべき空間（キャビティ部）を有する金型を、金型ベースの上に載せて移動させ、位置決めした後に、ボルトを使用して金型ベースに固定している。
また、樹脂封止装置においては、金型を加熱するためのヒータに制御部から電源電圧を供給し、かつ、金型の温度を制御するために金型の温度に基づく温度検出信号を制御部に供給する必要がある。これらのことを目的として、従来の樹脂封止装置においては、それぞれ制御部と金型とから延びるコネクタ付ケーブルが設けられている。制御部から延びるコネクタ付ケーブルの一部は、制御部においてヒータ用電源と温度制御回路とに接続されており、金型から延びるコネクタ付ケーブルの一部は、金型においてヒータと温度検出手段とに接続されている。そして、ケーブルの先端に設けられたコネクタ同士を手作業によって接続して、ヒータに電源電圧を供給するとともに、温度検出手段が検出した温度検出信号を制御部の温度制御回路に供給している。
更に、樹脂封止装置においては、型開きした金型から、樹脂封止後の製品を取り出す必要がある。このことを目的として、従来の樹脂封止装置においては、金型ベースに取り付けられた金型に開口が設けられ、金型ベースの下方からエジェクターによりエジェクターピンが押し上げられて金型の開口から突き出される。このことにより、製品はエジェクターピンによって突き出されて、金型から取り出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の樹脂封止装置及び金型取付方法によれば、金型ベースの上において金型を、所定の位置付近まで移動させ、更に位置決めのために位置を微調整した後に、固定する必要がある。したがって、重量物である金型を金型ベースに取り付ける際に、移動と位置決めとに要する作業を容易に行うことができないので、金型を取り付ける際の作業性が低い。
また、金型を取り付ける際、又は取り外す際には、それぞれ手作業によって、コネクタ同士を接続させ、又は離脱させていた。したがって、コネクタ同士の接続と離脱とにある程度の作業時間を必要とするので、金型を交換する際の作業性が低い。
更に、樹脂封止する対象である電子部品の仕様が変更になり、樹脂封止後の製品においてエジェクターピンによって突き上げられる位置が変わった場合には、次のような問題がある。すなわち、エジェクターピンによる突き上げ位置、つまりエジェクターピンの位置を変えるには、エジェクターの位置を変えなければならないので、金型ベース自体を交換する必要がある。したがって、金型ベースの交換に多大の工数を必要とするので作業性が低い。また、それぞれエジェクターピンの位置に対応した種々の金型ベースを製作し在庫しておく必要がある。
上述のように、従来の樹脂封止装置及び金型取付方法によれば、作業性が低いという問題と、金型ベースの在庫を必要とするという問題とによって、製造コストを削減することが困難になっている。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するために、金型ベースに対して金型を取り付ける際、又は取り外す際の作業性が向上される樹脂封止装置及び金型取付方法と、エジェクターピンの位置が異なる場合において金型ベースの在庫を最小限にすることができる樹脂封止装置とを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の技術的課題を解決するために、本発明に係る樹脂封止装置は、基板に載置された電子部品を樹脂によって封止する樹脂封止装置であって、基板が載置されるべき凹部と樹脂が充填されるべきキャビティ部とを有する金型と、金型が置かれた後に該金型が所定の位置まで移動して取り付けられる金型ベースと、金型ベースにおいて金型が移動する方向に沿って設けられ、金型が所定の位置まで移動する際には金型の１つの側面にほぼ接触する案内板と、案内板に進退自在に設けられているとともに、前進した場合には案内板が有する面のうち金型にほぼ接触する面から先端部を突出させる突出部材と、金型に設けられ、金型が所定の位置に到達した状態において、突出部材が前進した場合には先端部と嵌合することにより金型を仮止めするための凹部とを備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明に係る樹脂封止装置は、上述の樹脂封止装置において、金型ベースに設けられ該金型ベースと金型との間の摩擦を低減させる摩擦低減機構を更に備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明に係る樹脂封止装置は、上述の樹脂封止装置において、金型ベースに設けられた複数の貫通穴と、複数の貫通穴のうち少なくとも１つにおいて昇降自在に設けられたエジェクターと、金型に設けられ、エジェクターによって押圧されることにより凹部及びキャビティ部の少なくとも一方の内部に突き出されるエジェクターピンとを更に備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明に係る樹脂封止装置は、上述の樹脂封止装置において、金型側に設けられた第１のコネクタと、金型ベース側に設けられ、金型が所定の位置に移動した場合には第１のコネクタと嵌合することによって電気的に接続される第２のコネクタとを更に備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明に係る金型取付方法は、電子部品を封止するための樹脂が充填されるべきキャビティ部を有する金型を金型ベース上に搭載する工程と、金型ベースに設けられた案内板に沿って金型を移動させる工程と、金型が所定の位置に到達した場合には、案内板から突出部材を突出させ、金型に設けられた凹部に嵌合させることによって金型を仮止めする工程とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】
本発明に係る樹脂封止装置によれば、金型ベース上で案内板に沿って移動する金型が所定の位置に到達した状態において、案内板から突出した突出部材の先端部と金型の凹部とが嵌合される。これにより、金型は、案内板に沿った方向へのみ移動することにより所定の位置に到達した後に、仮止めされる。また、金型ベースと金型との間の摩擦が軽減されるので、金型ベース上で金型が滑らかに移動する。したがって、位置決めを目的として金型の位置を微調整することが短時間で行えるとともに、金型を容易に移動することができる。
また、金型が載置される金型ベースにおける複数の貫通穴のうち、少なくとも１個に設けられたエジェクターによって押圧されたエジェクターピンが、金型に設けられた凹部及びキャビティ部の少なくとも一方の内部に突き出される。これにより、最適な位置でエジェクターピンが樹脂封止後の製品を突き出すことができるように、少なくとも１個のエジェクターを選択することができる。したがって、半導体チップ等の電子部品の仕様が変更になりエジェクターピンによって突き上げられる位置が変わった場合においても、同じ金型ベースを使用することが可能になる。
また、金型ベース上において、金型が移動して所定の位置に到達することにより、金型側に設けられた第１のコネクタと金型ベース側に設けられた第２のコネクタとが電気的に接続される。更に、金型が所定の位置から移動し始めることにより、第１のコネクタと第２のコネクタとが電気的に遮断される。したがって、コネクタ同士の電気的な接続又は遮断を、手作業によって行うことに代えて、金型の取り付け作業又は取り外し作業に並行して行うことができる。加えて、第１及び第２のコネクタ同士が嵌合することにより、金型ベース上で移動する方向において、金型が確実に位置決めされる。
また、本発明に係る金型取付方法によれば、金型ベース上で案内板に沿って移動させる金型が所定の位置に到達した状態において、案内板から突出させた突出部材の先端部と金型の凹部とを嵌合させる。これにより、金型を、案内板に沿った方向へ所定の位置まで移動させた後に容易に仮止めすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る樹脂封止装置及び金型取付方法の実施形態について、図１〜図３を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る樹脂封止装置について、下型が移動している状態をそれぞれ示す正面から見た部分断面図及び右側面図である。
図１において、１は上型、２は下型であって、併せて金型を構成する。３は、下型２が所定の位置に取り付けられる金型ベースである。４は、半導体チップ等からなる電子部品が取り付けられたプリント基板、リードフレーム等（以下、基板という。）が載置される基板用凹部である。５は、基板に取り付けられた電子部品を封止するために溶融樹脂が充填されるべき空間からなるキャビティ部である。６は、キャビティ部５に充填される溶融樹脂が流動するランナ部である。７は、ランナ部６に供給される溶融樹脂が貯留されるカル部である。
【００１２】
８は、上昇することにより溶融樹脂をカル部７，ランナ部６を経由してキャビティ部５に充填するためのプランジャである。９は、溶融樹脂が硬化して電子部品が封止された後の製品、つまりパッケージを突き上げて下型２から取り外すためのエジェクターピンである。１０は、下型２に設けられ、エジェクターピン９が昇降するための空間である。１１は、金型ベース３の複数個所において、後述するエジェクターが昇降できるように設けられた貫通穴である。１２は、複数の貫通穴１１のうち、エジェクターピン９が突き上げる位置に対応して選択された少なくとも１つの貫通穴に昇降自在に設けられ、昇降することにより、空間１０においてエジェクターピン９を突き上げ又は下降させるためのエジェクターである。１３は、複数の貫通穴１１の下方に設けられ、それら複数の貫通穴１１の少なくとも１つに設けられたエジェクターを昇降させるための昇降機構である。
【００１３】
１４は、下型２に取り付けられた金型側コネクタである。金型側コネクタ１４が有する端子の少なくとも一部は、下型２にそれぞれ設けられたヒータ（図示なし）と熱電対等からなる温度検出手段（図示なし）とに、例えば電線によって電気的に接続されている。１５は、制御部（図示なし）に対して電気的に接続された端子を有する制御部側コネクタである。そして、制御部側コネクタ１５は、下型２が所定の位置に移動した場合には、下型２に取り付けられた金型側コネクタ１４と確実に接続されるようにして、後述するコネクタ取付板に取り付けられている。１６は、制御部側コネクタ１５が取り付けられるコネクタ取付板であって金型ベース３に固定されている。
【００１４】
１７は、下型２の側面に設けられた仮止め用凹部である。１８は、下型２の側面に向かって進退可能に設けられ、下型２が所定の位置にある場合には、背面から押圧されることにより前進して、先端部が仮止め用凹部１７と嵌合して下型２を仮止めするための突出部材である。そして、突出部材１８は、押圧が解除されると、例えばばね（図示なし）等によって元の位置に後退して、金型ベース３上において下型２を移動可能にする。１９は、突出部材１８を前進させるためのシリンダーである。２０は、突出部材１８とシリンダー１９とが取り付けられているとともに、下型２が金型ベース３の上を所定の位置まで移動する際に下型２の側面にほぼ接触して、下型２が所定の経路を移動するように導くための案内板である。２１は、例えばシリンダーによって昇降自在に移動することができ、前進している突出部材１８を、後退しないように固定するためのピンである。
【００１５】
２２は、金型ベース３上で下型２を滑らかに移動させるためのフリーベアーである。２３は、下型２が移動する場合には、フリーベアー２２の頂部だけを金型ベース３の上面から突出させるとともに、仮止めされた下型２がボルトにより固定された場合には、フリーベアー２２の頂部を金型ベース３の上面と同じ面に位置させるためのばねである。
【００１６】
本発明に係る樹脂封止装置において下型が仮止めされる際の動作を、図２を参照して説明する。図２は、本発明に係る樹脂封止装置について、下型が仮止めされた後に固定された状態をそれぞれ示す正面から見た部分断面図及び右側面図である。図２において、下型２は、案内板２０に沿って所定の経路を移動して所定の位置まで到達すると、金型側コネクタ１４と制御部側コネクタ１５とが嵌合することによって停止する。この状態において、金型ベース３上で金型２が位置決めされたことになる。そして、シリンダー１９のヘッドが突出部材１８の背面を押圧して、突出部材１８が前進する。これにより、前進した突出部材１８の先端部が下型２の仮止め用凹部１７と嵌合して、下型２が仮止めされる。そして、ピン２１が下降して突出部材１８を固定した後に、シリンダー１９のヘッドが後退する。したがって、下型２の仮止め用凹部１７に嵌合した突出部材１８は後退しないので、いったん仮止めされた下型２は移動しない。その後に、ボルト（図示なし）を使用して、金型ベース３に下型２が固定される。
【００１７】
本発明の樹脂封止装置が樹脂封止する際には、以下のように動作する。まず、基板が基板用凹部４に載置され、その後に例えば下型２が上昇して型面Ｐ．Ｌ．で上型１と型締めされる。次に、プランジャ８が上昇することによって、溶融樹脂がカル部７，ランナ部６を順次経由してキャビティ部５に注入され、その後に硬化する。
【００１８】
図３は、本発明に係る樹脂封止装置において下型を取り外した状態の金型ベースを示す斜視図である。図３において、金型ベース３上で、下型が矢印方向、つまり左下から右上へとフリーベアー２２によって滑らかに移動する。そして、コネクタ取付板１６に取り付けられた制御部側コネクタ１５が金型側コネクタ（図示なし）と嵌合することにより、コネクタ同士が電気的に確実に接続されるとともに、下型２は所定の位置で位置決めされて停止し、その後に仮止めされる。更に、金型ベース３に設けられた複数の貫通穴１１のうち少なくとも１つに設けられたエジェクター１２が、エジェクターピン（図示なし）を突き上げる。
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、金型ベース３上において下型２は、案内板２０に沿って確実に、かつフリーベアー２２により滑らかに、所定の位置まで移動することができる。これにより、位置決めを目的として、重量物である下型２の位置を微調整することが短時間で行えるとともに、金型ベース３上において下型２を容易に移動させることができる。したがって、金型ベース３に下型２を取り付ける際に作業性が向上される。
また、所定の位置まで移動した下型２は、前進した突出部材１８の先端部が下型２の仮止め用凹部１７と嵌合することによって仮止めされ、かつ、ピン２１により突出部材１８が後退しないよう固定される。これにより、下型２は確実に仮止めされて移動しない。したがって、金型ベース３に下型２を固定する作業を容易に行うことができるので、下型２を固定する際に作業性が向上される。
また、複数の貫通穴１１から選択された少なくとも１個に設けられたエジェクター１２によって、最適な位置においてエジェクターピン９が樹脂封止後の製品を突き出すことができる。これにより、エジェクターピン９により突き上げられる位置が変わった場合においても、最適な位置にある貫通穴１１を選択してエジェクター１２を配置することによって、同じ金型ベース３を使用することができる。したがって、エジェクターピン９により突き上げられる位置が異なる下型２に対応する金型ベース３の在庫数を、削減することができる。
また、金型ベース３に下型２を取り付ける場合には、下型２が所定の位置に到達するのに伴い、金型側コネクタ１４と制御部側コネクタ１５とが嵌合することによって電気的に接続される。更に、金型ベース３から下型２を取り外す場合には、下型２が移動し始めるのに伴い、金型側コネクタ１４と制御部側コネクタ１５とが離脱する。これにより、金型ベース３に対して下型２を取り付ける作業又は取り外す作業において、自動的にコネクタ同士が電気的に接続され又は遮断される。加えて、金型ベース３上において、移動方向における下型２の位置決めが確実に行われる。したがって、金型ベース３に下型２を取り付ける際、及び金型ベース３から下型２を取り外す際に作業性が向上される。
【００２０】
なお、上述の説明では下型２について説明したが、これに限らず、本発明を上型１に対して適用することもできる。
また、突出部材１８が進退する機構及び固定される機構と、摩擦低減機構とについては、上述の説明に限られるものではない。
更に、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に変更・選択して採用できるものである。
【００２１】
【発明の効果】
本発明に係る樹脂封止装置によれば、金型は、案内板と摩擦低減機構とによって、案内板に沿った方向へ滑らかに移動して所定の位置に到達し、その後に突出部材と凹部とによって容易に位置決めされるので、位置決めを目的として金型の位置を微調整することが短時間で行える。また、いったん位置決めされた金型が移動しない。したがって、金型ベースに金型を取り付けて固定する際の作業性が向上された樹脂封止装置を提供できるという、優れた実用的な効果を奏するものである。
また、エジェクターピンによって突き上げられる位置が変わった場合においても、最適な位置でエジェクターピンが製品を突き出すことができるように、少なくとも１個のエジェクターを選択することができる。したがって、同じ金型ベースを使用することが可能になるので、金型ベースの在庫を削減できる。
また、コネクタ同士の電気的な接続又は遮断を、手作業によって行うことに代えて、金型の取り付け作業又は取り外し作業に並行して行うことができる。加えて、コネクタ同士の接続と同時に金型を確実に位置決めすることができる。したがって、金型を交換する際に、作業性が向上される。
更に、本発明に係る金型取付方法によれば、金型を、案内板に沿って移動させて所定の位置に到達させた後に容易に位置決めすることができる。したがって、金型ベースに金型を取り付けて固定する際の作業性を大幅に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る樹脂封止装置について、下型が移動している状態をそれぞれ示す正面から見た部分断面図及び右側面図である。
【図２】本発明に係る樹脂封止装置について、下型が位置決めされた後に固定された状態をそれぞれ示す正面から見た部分断面図及び右側面図である。
【図３】本発明に係る樹脂封止装置において下型を取り外した状態の金型ベースを示す斜視図である。
【符号の説明】
１  上型（金型）
２  下型（金型）
３  金型ベース
４  基板用凹部
５  キャビティ部
６  ランナ部
７  カル部
８  プランジャ
９  エジェクターピン
１０  空間
１１  貫通穴
１２  エジェクター
１３  昇降機構
１４  金型側コネクタ（第１のコネクタ）
１５  制御部側コネクタ（第２のコネクタ）
１６  コネクタ取付板
１７  仮止め用凹部
１８  突出部材
１９  シリンダー
２０  案内板
２１  ピン
２２  フリーベアー（摩擦低減機構）
２３  ばね
【図１】
0004056652.tif 000002
【図２】
0004056652.tif 000003
【図３】
0004056652.tif 000004