(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を収納するキャビティを有する下金型と上金型とからなる上下一対の金型と、前記キャビティ内を真空引きする真空排気装置と、真空状態のキャビティ内に溶融樹脂を注入する樹脂注入装置とを備える電子部品の樹脂封止装置において、
前記真空排気装置は、真空ポンプと、この真空ポンプに接続され中空の排気管路を有する真空引きノズル棒と、前記上金型に設けた排気弁装置とからなり、
前記排気弁装置は、前記上金型内のキャビティ側に設けた弁孔とこの弁孔に連通して反キャビティ側に設けた前記真空引きノズル棒の挿入孔を有する弁装置本体部と、前記弁孔内に配設されたシール部材と、このシール部材のキャビティ側に設けた弁体と、この弁体をシール部材に押し付けるように付勢して排気弁装置を閉とするためのバネを有する押圧装置とを備え、前記挿入孔から挿入された真空引きノズル棒が前記バネの押し付け力に抗して前記弁体をキャビティ側に押し下げて、弁体とシール部材との間に空隙を生じさせることにより排気弁装置を開とするようにし、前記真空引きノズル棒の挿入孔への挿入・引抜動作によって排気弁装置の開閉動作を行なう構成としたことを特徴とする電子部品の樹脂封止装置。
【請求項２】
請求項１記載のものにおいて、前記弁体は鋼球からなり、前記シール部材は樹脂材料からなり、かつ前記シール部材の弁体との接触面は円錐形としたことを特徴とする電子部品の樹脂封止装置。
【請求項３】
電子部品を収納するキャビティを有する下金型と上金型とからなる上下一対の金型と、前記キャビティ内を真空引きする真空排気装置と、真空状態のキャビティ内に溶融樹脂を注入する樹脂注入装置とを備える電子部品の樹脂封止装置において、
前記真空排気装置は、真空ポンプと、この真空ポンプに接続され中空の排気管路を有する真空引きノズル棒と、前記上金型に設けた排気弁装置とからなり、
前記排気弁装置は、前記上金型内のキャビティ側に設けた真空排気口とこの真空排気口から反キャビティ側に延長して設けた弁体挿入孔を有する弁装置本体部と、前記弁体挿入孔の真空排気口に隣接して設けた弁座と、前記弁体挿入孔にパッキンを介して軸方向に摺動可能に配設され先端部に前記弁座とのすり合わせ面を有する弁体と、この弁体を前記弁座に付勢するためのバネを有する押圧装置と、前記弁体を軸方向に前記バネの押圧力に抗して駆動する弁体駆動手段とを備え、かつ前記弁体は、その中央部に設けられパッキンを介して前記真空引きノズル棒を挿入するための中空部と、この中空部に連通し前記すり合わせ面に向けて開孔した真空引き孔とを有し、前記弁体の軸方向駆動によって排気弁装置の開閉動作を行なう構成としたことを特徴とする電子部品の樹脂封止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体，コンデンサ，小型トランス，制御用プリント板などの電子部品の樹脂封止に用いられる樹脂封止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品の耐環境保護および絶縁耐電圧特性の向上を目的として、電子部品を樹脂封止することは、従来からよく知られている。また、樹脂封止する際の気泡（ボイド）の発生を防止して絶縁耐電圧を向上し、かつ成形金型内における樹脂の流れを良くするために、電子部品を収納する成形金型のキャビティ内を真空排気した後に溶融樹脂を注入する、所謂、真空注型法によって、樹脂封止が行なわれることもよく知られている（例えば、特開平９−２６０４０９号公報、特開平９−２９０４４３号公報等参照）。
【０００３】
樹脂封止した電子部品の一例として、漏電遮断器制御用プリント板の例について、以下に述べる。図５は、上記制御用プリント板の概略構成を示し、図５（ａ）は樹脂封止した制御用プリント板の概略側断面図、図５（ｂ）は樹脂封止前の分解斜視図を示す。図５（ｂ）に示すように、制御用プリント板は、プリント板ケース７０と、上部プリント板７２と、下部プリント板７３とを有し、前記両プリント板は、支えピン７３により接続・固定されている。
【０００４】
前記図５（ｂ）に示すものの組み立て体を、図示しない成形金型のキャビティ内にセットして、図５（ａ）に示すように、樹脂７５、例えばシリコーン樹脂を注入して樹脂封止する。上記のように、漏電遮断器制御用プリント板は、主として制御用部品を有するプリント板と主として電源用部品を有するプリント板の２階建て構造となっているので、二枚のプリント板の間に樹脂を廻し、かつボイドレスな樹脂封止を行なうためには、前記真空注型法による樹脂封止が不可欠である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来の真空注型法による電子部品の樹脂封止装置においては、下記のような問題点があった。
【０００６】
従来装置においては、通常、真空排気ポンプと成形金型のキャビティとは、真空バルブを介して配管接続され、配管の金型接続部と真空バルブとの間には、熱膨張対策のためにベローズなどのフレキシブル配管を用いて接続固定するのが一般的である。そのため装置が複雑となり、また、配管を含む真空排気系と金型との組み立て作業や樹脂封止後の分解作業が煩雑となり、真空注型に要する作業時間が長くなる問題があり、タクトタイムの短縮が望まれていた。
【０００７】
この発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、この発明の課題は、絶縁耐電圧の向上はもとより、装置の構造を単純化し、タクトタイムの短縮を図った量産性の高い電子部品の樹脂封止装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、この発明においては、電子部品を収納するキャビティを有する下金型と上金型とからなる上下一対の金型と、前記キャビティ内を真空引きする真空排気装置と、真空状態のキャビティ内に溶融樹脂を注入する樹脂注入装置とを備える電子部品の樹脂封止装置において、
前記真空排気装置は、真空ポンプと、この真空ポンプに接続され中空の排気管路を有する真空引きノズル棒と、前記上金型に設けた排気弁装置とからなり、
前記排気弁装置は、前記上金型内のキャビティ側に設けた弁孔とこの弁孔に連通して反キャビティ側に設けた前記真空引きノズル棒の挿入孔を有する弁装置本体部と、前記弁孔内に配設されたシール部材と、このシール部材のキャビティ側に設けた弁体と、この弁体をシール部材に押し付けるように付勢して排気弁装置を閉とするためのバネを有する押圧装置とを備え、前記挿入孔から挿入された真空引きノズル棒が前記バネの押し付け力に抗して前記弁体をキャビティ側に押し下げて、弁体とシール部材との間に空隙を生じさせることにより排気弁装置を開とするようにし、前記真空引きノズル棒の挿入孔への挿入・引抜動作によって排気弁装置の開閉動作を行なう構成とする（請求項１の発明）。
【０００９】
上記のように、真空排気弁を金型自身が備え、真空引きノズル棒の操作により排気弁の開閉動作を行なう構成としたので、金型と真空排気系との分解・組立てが容易となり、装置が単純化するとともに、作業時間を短縮することができる。なお、前記排気弁装置は、前記上金型内にビルトインして設けることもできるし、また、上金型の付属装置として、その上部に固定して設けることもできる。
【００１０】
前記請求項１の発明の実施態様としては、下記が好適である。即ち、請求項１記載のものにおいて、前記弁体は鋼球からなり、前記シール部材は樹脂材料からなり、かつ前記シール部材の弁体との接触面は円錐形としたものとする（請求項２の発明）。この構成によれば、真空排気弁としての弁座と弁体の組み合わせからなる信頼性の高い弁機能が、単純な構成により実現できる。
【００１１】
また、キャビティ内真空度のさらなる向上の観点から、請求項３の発明が好適である。即ち、電子部品を収納するキャビティを有する下金型と上金型とからなる上下一対の金型と、前記キャビティ内を真空引きする真空排気装置と、真空状態のキャビティ内に溶融樹脂を注入する樹脂注入装置とを備える電子部品の樹脂封止装置において、
前記真空排気装置は、真空ポンプと、この真空ポンプに接続され中空の排気管路を有する真空引きノズル棒と、前記上金型に設けた排気弁装置とからなり、
前記排気弁装置は、前記上金型内のキャビティ側に設けた真空排気口とこの真空排気口から反キャビティ側に延長して設けた弁体挿入孔を有する弁装置本体部と、前記弁体挿入孔の真空排気口に隣接して設けた弁座と、前記弁体挿入孔にパッキンを介して軸方向に摺動可能に配設され先端部に前記弁座とのすり合わせ面を有する弁体と、この弁体を前記弁座に付勢するためのバネを有する押圧装置と、前記弁体を軸方向に前記バネの押圧力に抗して駆動する弁体駆動手段とを備え、かつ前記弁体は、その中央部に設けられパッキンを介して前記真空引きノズル棒を挿入するための中空部と、この中空部に連通し前記すり合わせ面に向けて開孔した真空引き孔とを有し、前記弁体の軸方向駆動によって排気弁装置の開閉動作を行なう構成とする。
【００１２】
上記請求項３の発明によれば、弁体の軸方向駆動によって排気弁の開閉動作を行なう構成としたので、請求項１の発明と同様に、金型と真空排気系との分解・組立てが容易となり、装置が単純化するとともに、作業時間を短縮することができる。また、請求項１の発明に比較して真空度を向上することができる。請求項１の発明の場合には、真空引きノズル棒を挿入孔から引き抜いた後、弁体がシール部材を押圧して、シールを完結するまでに外気が、挿入孔から若干量侵入して、キャビティ内真空度がその分悪化する懸念がある。
【００１３】
樹脂封止の対象電子部品によっては実用上問題ないものの、真空度は高い程望ましい。請求項３の発明によれば、弁座と弁体のすり合わせ面が密着してシールが完結後に、真空引きノズル棒を引き抜くことができるので、空気侵入の問題はなく、請求項１の発明に比較して真空度を向上することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図面に基づき、この発明の実施例について以下にのべる。
【００１５】
（実施例１）
図１ないし図３は、請求項１および２の発明に関わる実施例であって、図１は電子部品の樹脂封止装置の概略構成を示す全体図、図２は排気弁装置を備えた金型の概略構成を示す側断面図、図３は図２におけるＰ部の詳細を示す断面図であって、図３（ａ）は真空引き前の状態を示す図、図３（ｂ）は真空引き動作中の状態を示す図である。
【００１６】
図１に示す樹脂封止装置は、電子部品を収納するキャビティを有する下金型１と上金型２とからなる上下一対の金型が、パッキン２１を介して気密にクランプされ、樹脂注入装置２３から供給される溶融樹脂が、樹脂注入口２２から真空状態のキャビティ２４内に注入されることにより、電子部品が樹脂封止されるように構成され、キャビティ内の真空排気は、詳細を図３に示すように、図示しない真空ポンプに接続され中空の排気管路を有する真空引きノズル棒３により、前記上金型２に設けた排気弁装置４を介して行なうように構成されている。樹脂注入装置２３は、市販の装置が適用できる。
【００１７】
前記排気弁装置４は、図３（ａ）に示すように、上金型２内のキャビティ側に設けた弁孔５とこの弁孔５に連通して反キャビティ側に設けた真空引きノズル棒の挿入孔６を有する弁装置本体部７と、弁孔５内に配設された樹脂製のシール部材８と、このシール部材８に隣接して設けた鋼球からなる弁体９と、この弁体９をシール部材８に付勢するためのバネ１１を有する押圧装置１０とを備える。
【００１８】
上記押圧装置１０は、バネ１１の上下に、押圧板１２およびバネ受け部材１３を有し、バネの押圧力によって弁体９をシール部材８に押し付けて、大気に開口された挿入孔６側と真空状態のキャビティ側とを気密にシールする機能をもっている。また、バネ受け部材１３は下方に貫通孔１４を備え、弁孔５とキャビティとを連通している。なお、部材１５は、バネ受け部材１３を弁装置本体部７に固定するための皿ネジである。
【００１９】
次に、図３（ｂ）により、真空引き動作中の状態について、以下に述べる。真空排気の際には、前述のように、図示しない真空ポンプに接続された中空の排気管路３ａを有する真空引きノズル棒３を、挿入孔６から挿入し、バネ１１の反力に抗して球状の弁体９を押し下げる。これにより、弁体９と弁座の機能を有するシール部材８との間に空隙が生じ、図３（ｂ）において矢印で示すような排気流路が生ずる。ここで、押圧板１２にはガス流通用の図示しない孔が設けてあり、また、弁体９と真空引きノズル棒３との間は、球面とノズル棒先端とで生ずる隙間により、排気流路が確保できる。弁体９を球状としない場合には、真空引きノズル棒３側もしくは弁体９側に適当な溝を設けることにより、排気流路が確保できるようにする必要がある。
【００２０】
以上のような構成により、真空引きノズル棒の操作により排気弁の開閉動作が可能となり、金型と真空排気系との分解・組立てが容易となり、装置が単純化するとともに、作業時間を短縮することができる。
【００２１】
（実施例２）
図４は、請求項３の発明に関わる実施例の排気弁装置の側断面図であって、図４（ａ）は真空引き前の状態を示す図、図４（ｂ）は真空引き動作中の状態を示す図である。図４に示す排気弁装置は、実施例１と同様に、図２におけるＰ部を拡大したものに相当し、装置全体としては実施例１と同様で、排気弁装置の構成と動作のみが実施例１と異なる。
【００２２】
実施例２の排気弁装置は、図４（ｂ）に示すように、上金型内のキャビティ側に設けた真空排気口３０とこの真空排気口３０から反キャビティ側に延長して設けた弁体挿入孔３１を有する弁装置本体部４２と、弁体挿入孔３１の真空排気口に隣接して設けた弁座３２と、弁体挿入孔３１にパッキン３３を介して軸方向に摺動可能に配設され先端部に弁座３２とのすり合わせ面３４を有する弁体３５と、この弁体３５を弁座３４に付勢するためのバネ３７を有する押圧装置３６と、弁体３５を軸方向にバネの押圧力に抗して駆動する図示しない弁体駆動手段とを備える。
【００２３】
上記弁装置本体部４２は、この実施例においては、弁座用スリーブ４３と弁体摺動用スリーブ４４を有し、分割構造を採用している。また、押圧装置３６は、バネ支持部材３８を有し、このバネ支持部材は、図示しない適当な場所に固定されて、弁体３５を弁座３４に対して押し付けて、通常は、弁座３２とすり合わせ面３４とで、気密が保持できるようにしている。
【００２４】
さらに、前記弁体３５は、その中央部に中空部４０を備え、パッキン３９を介して、中空の排気管路３ａを有する真空引きノズル棒３が挿入できるようになっている。また、弁体３５は、この中空部４０に連通し、すり合わせ面３４に向けて開孔した複数個の真空引き孔４１を有し、弁体３５の軸方向駆動によって排気弁装置の開閉動作を行なう構成としている。
【００２５】
真空引き動作中における排気流路は、キャビティ側に設けた真空排気口３０から、弁座３２と弁体のすり合わせ面３４との隙間、真空引き孔４１を経て、弁体の中空部４０から真空引きノズル棒３の排気管路３ａに入り、真空ポンプに至る流路となっている。
【００２６】
真空排気を停止する際には、図４（ａ）に示すように、真空引きノズル棒３は引き抜き、バネの押圧力に抗して弁体３５を駆動する駆動力を解除すれば、バネ３７により、弁体３５が弁座３４に付勢され、排気弁が閉じた状態となる。
【００２７】
上記実施例２によれば、弁座と弁体のすり合わせ面が密着してシールが完結後に真空引きノズル棒を引き抜くことができるので、前述のように、弁を閉じる際の若干量の空気侵入の問題はなく、実施例１に比較して真空度を向上することができる。
【００２８】
【発明の効果】
上記のとおり、この発明によれば、電子部品を収納するキャビティを有する下金型と上金型とからなる上下一対の金型と、前記キャビティ内を真空引きする真空排気装置と、真空状態のキャビティ内に溶融樹脂を注入する樹脂注入装置とを備える電子部品の樹脂封止装置において、
前記真空排気装置は、真空ポンプと、この真空ポンプに接続され中空の排気管路を有する真空引きノズル棒と、前記上金型に設けた排気弁装置とからなり、前記排気弁装置は、前記上金型内のキャビティ側に設けた弁孔とこの弁孔に連通して反キャビティ側に設けた前記真空引きノズル棒の挿入孔を有する弁装置本体部と、前記弁孔内に配設されたシール部材と、このシール部材のキャビティ側に設けた弁体と、この弁体をシール部材に押し付けるように付勢して排気弁装置を閉とするためのバネを有する押圧装置とを備え、前記挿入孔から挿入された真空引きノズル棒が前記バネの押し付け力に抗して前記弁体をキャビティ側に押し下げて、弁体とシール部材との間に空隙を生じさせることにより排気弁装置を開とするようにし、前記真空引きノズル棒の挿入孔への挿入・引抜動作によって排気弁装置の開閉動作を行なう構成（請求項１の発明）とすることにより、
または、前記真空排気装置は、真空ポンプと、この真空ポンプに接続され中空の排気管路を有する真空引きノズル棒と、前記上金型に設けた排気弁装置とからなり、前記排気弁装置は、前記上金型内のキャビティ側に設けた真空排気口とこの真空排気口から反キャビティ側に延長して設けた弁体挿入孔を有する弁装置本体部と、前記弁体挿入孔の真空排気口に隣接して設けた弁座と、前記弁体挿入孔にパッキンを介して軸方向に摺動可能に配設され先端部に前記弁座とのすり合わせ面を有する弁体と、この弁体を前記弁座に付勢するためのバネを有する押圧装置と、前記弁体を軸方向に前記バネの押圧力に抗して駆動する弁体駆動手段とを備え、かつ前記弁体は、その中央部に設けられパッキンを介して前記真空引きノズル棒を挿入するための中空部と、この中空部に連通し前記すり合わせ面に向けて開孔した真空引き孔とを有し、前記弁体の軸方向駆動によって排気弁装置の開閉動作を行なう構成（請求項３の発明）とすることにより、
真空注入法の採用によって電子部品の絶縁耐電圧の向上を図ることが可能となることはもとより、樹脂封止装置の構造を単純化し、樹脂封止作業のタクトタイムの短縮を図ることが可能となって、総じて、量産性の高い電子部品の樹脂封止装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施例に関わる樹脂封止装置の概略構成を示す全体図
【図２】  この発明の実施例に関わる排気弁装置を備えた金型の概略構成を示す側断面図
【図３】  図２におけるＰ部の詳細を示す断面図
【図４】  この発明の異なる実施例に関わる排気弁装置の概略構成を示す側断面図
【図５】  樹脂封止対象の一例としての制御用プリント板の概略構成図
【符号の説明】
１：下金型、２：上金型、３：真空引きノズル棒、３ａ：排気管路、４：排気弁装置、５：弁孔、６：挿入孔、７，４２：弁装置本体部、８：シール部材、９，３５：弁体、１０，３６：押圧装置、１１，３７：バネ、２３：樹脂注入装置、２４：キャビティ、３０：真空排気口、３１：弁体挿入孔、３２：弁座、３３，３９：パッキン、３４：すり合わせ面、４０：中空部、４１：真空引き孔。
【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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