(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成形部品であって、
対向配置された第１リードフレームおよび第２リードフレームを含む一次成形品と、
前記一次成形品をインサート成形により包み込む封止樹脂と、を備え、
前記一次成形品は、
前記第１リードフレームと前記第２リードフレームとにより挟まれるように設けられる一次成形樹脂部と、
前記第１リードフレームおよび前記第２リードフレームの外面に設けられ、前記一次成形樹脂部からの前記第１リードフレームの離反、および、前記一次成形樹脂部からの前記第２リードフレームの離反を防止するために設けられる掛け止め部とを有し、
前記封止樹脂は、前記掛け止め部の前記第１リードフレームおよび前記第２リードフレームの外面からの高さと同じ厚さを有する二次成形樹脂部を有する、樹脂成形部品。
【請求項２】
前記掛け止め部は、前記二次成形樹脂部の封止樹脂により溶融可能な溶融可能部を有し、
前記溶融可能部は、前記二次成形樹脂部の封止樹脂と接触する位置において、前記掛け止め部を取り囲むように設けられる、請求項１に記載の樹脂成形部品。
【請求項３】
前記第１リードフレームの外面に位置する前記掛け止め部と、前記第２リードフレームの外面に位置する前記掛け止め部とは、前記一次成形品の端面において連通するように設けられる、請求項１に記載の樹脂成形部品。
【請求項４】
前記掛け止め部は、前記第１リードフレームおよび前記第２リードフレームを貫通した貫通穴を通じて、前記一次成形樹脂部と連通している、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の樹脂成形部品。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の樹脂成形部品の製造方法であって、
金型内に設置した前記第１リードフレームと前記第２リードフレームとの間に樹脂を注入して前記一次成形樹脂部を成形することで一次成形品を形成し、前記一次成形品の掛け止め部を金型のキャビティ内面に接触するよう設置し、前記一次成形品の外面に二次成形樹脂を注入して形成する、樹脂成形部品の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の樹脂成形部品の製造方法であって、
前記一次成形品は、前記第１リードフレームおよび前記第２リードフレームの板厚方向と、金型キャビティ面が垂直になるようリードフレームを金型キャビティ面に接触するよう設置し、前記第１リードフレームと前記第２リードフレームとの間に樹脂を注入して形成する、樹脂成形部品の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の樹脂成形部品の製造方法であって、
前記一次成形樹脂部の掛け止め部に前記第１リードフレームと前記第２リードフレームを掛け止めて前記一次成形品を形成し、前記一次成形品の掛け止め部を金型のキャビティ内面に接触するよう設置し、前記一次成形品の外面に二次成形樹脂を注入して形成する、樹脂成形部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、リードフレームなどの複数の部品を、封止樹脂を用いてインサート成形した樹脂成形部品とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のリードフレームを封止樹脂を用いてインサート成形した樹脂成形部品では、成形時の樹脂圧力によるリードフレームの変形や位置ずれを抑制するために、リードフレームを低い樹脂圧力でインサート成形して一次成形品を作成し、次に、この一次成形品を封止樹脂で包む二次成形により樹脂成形部品を作成する製造方法が用いられている（下記特許文献１）。
【０００３】
また、一次成形品を保持ピンで固定して封止樹脂でインサート成形した一次成形品を作成し、保持ピンの抜き孔を含めて二次成形することにより樹脂成形部品を作成する製造方法も用いられる（下記特許文献２）。
【特許文献１】特開２０００−３２６３５９号公報
【特許文献２】特開２００３−２５１６５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようにして製造された、複数のリードフレームを封止樹脂によりインサート成形した樹脂成形部品においては、インサート成形時の樹脂圧力によるリードフレームの変形や位置ずれが生じる課題があった。また、一次成形品を作成して、これを封止樹脂で包む形で二次成形を行なう製法では、樹脂を二重に封止することから樹脂成形部品の厚みが大きくなる課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、リードフレームの変形や位置ずれが生じることなく、樹脂成形部品の厚み増加を抑制することが可能な樹脂成形部品およびその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に基づいた樹脂成形部品およびその製造方法においては、対向配置した第１リードフレームと第２リードフレームとの間に、第１および第２リードフレームに対する掛け止め部を有した一次成形樹脂部を配置して一体化した一次成形品を作成した後に、これを二次成形樹脂部で包み込む製法で二次成形するものであり、第１および第２リードフレームの掛け止め部の第１および第２リードフレームからの高さを、二次成形樹脂部の厚さと同一寸法にしている。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に基づいた樹脂成形部品およびその製造方法によれば、第１リードフレームおよび第２リードフレームの外面に設けられ、一次成形樹脂部からの第１リードフレームの離反、および、一次成形樹脂部からの第２リードフレームの離反を防止するための掛け止め部と設けることで、第１および第２リードフレームの変形や位置ずれが生じない樹脂成形部品を得ることが可能となる。また、第１および第２リードフレームの掛け止め部の第１および第２リードフレームからの高さを、二次成形樹脂部の厚さと同一寸法に設定することで、樹脂成形部品の厚み増加を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明に基づいた各実施の形態における樹脂成形部品について図を参照しながら説明する。なお、各実施の形態における説明において、同一または相当部分については、同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【０００９】
図１および図２を参照して、この発明に基づいた実施の形態における樹脂成形部品について説明する。なお、図１は本発明に基づいた実施の形態における樹脂成形部品の概略構成を示す平面図であり、二次成形樹脂部の一部を切り欠いた状態で図示している。また、図２は、図１中ＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
【００１０】
この樹脂成形部品１００は、対向配置された凹形状の第１リードフレーム１と板形状の第２リードフレーム２との間に、相互の間隔を均一に保つように一次成形樹脂部３が介在され、全体として一体となっている一次成形品１０を有している。さらに、この一次成形品１０は、二次成形樹脂部４により包み込まれている。
【００１１】
なお、本実施の形態の樹脂成形部品１００のリードフレームは２つから構成されているが、リードフレームは３個以上あってもかまわない。また、一次成形樹脂部３と二次成形樹脂部４とに用いられている樹脂は、たとえば電気部品の封止成形に用いられるＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）や、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等を用いる。
【００１２】
また、一次成形樹脂部３と二次成形樹脂部４とに用いられている樹脂は、同一性状の樹脂を用いても良く、また、異なる性状の樹脂を用いても良い。たとえば、一次成形樹脂部３に用いる樹脂は、二次成形樹脂部４の成形時の樹脂圧による変形を抑制するために、剛性の高い性状の樹脂を適用してもよい。また、二次成形樹脂部４に用いる樹脂は、耐ヒートサイクルを考慮して、靭性の高い性状の樹脂を適用してもよい。
【００１３】
本実施の形態における一次成形品１０は、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２と一次成形樹脂部３とが一体化して形成されている。さらに、一次成形樹脂部３と第１リードフレーム１および第２リードフレーム２とが分離することを防止するために、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２の外面には、一次成形樹脂部３からの第１リードフレーム１の離反、および、一次成形樹脂部３からの第２リードフレーム２の離反を防止するために掛け止め部５が設けられている。
【００１４】
この掛け止め部５は、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２に設けられた貫通穴６を通じて、一次成形樹脂部３が第１リードフレーム１および第２リードフレーム２の外面に設けられた掛け止め部５と連結している。また、掛け止め部５の外径は、貫通穴６の内径よりも大きくなるように設けられている。これにより、掛け止め部５により楔の効果が得られ、一次成形樹脂部３が第１リードフレーム１および第２リードフレーム２と分離することを防止する。
【００１５】
本掛け止め部５の構造は上記図１および図２に示す構造に限定されるものではない。第１リードフレーム１および第２リードフレーム２の外面に設けられ、一次成形樹脂部３からの第１リードフレーム１の離反、および、一次成形樹脂部３からの第２リードフレーム２の離反を防止する機能を有すれば、どの様な形状でもかまわない。
【００１６】
たとえば、図３に示すような爪５Ａの形状が挙げられる。なお、図３は、掛け止め部の他の形態を示す部分拡大斜視図である。第１リードフレーム１の外面に位置する掛け止め部５と、第２リードフレーム２の外面に位置する掛け止め部５とを、一次成形品１０の端面に配置し、掛け止め部５が一次成形品１０の端面側で連結される構成の採用も可能である。具体的には、一次成形品１０の端面の外側からＬ字型の爪５Ａを係合させるような形状が挙げられる。
【００１７】
また、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２に切り欠き領域を設け、一次成形樹脂部３が切り欠き領域に充填されることで、一次成形樹脂部３が第１リードフレーム１および第２リードフレーム２と分離しない構造にしても良い。
【００１８】
本実施の形態における掛け止め部５は、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２の外面において、たとえば円柱状の形状となっている。また、掛け止め部５の高さ（ｈ）は、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２を包み込む二次成形樹脂部４の肉厚さと同一となっている。本実施の形態においては、掛け止め部５を円柱状の形状としたが、この形状に限定されるものではなく、直方体等の形状でも良い。
【００１９】
また、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２の掛け止め部５は、好ましくは、図４および図５に示すような溶融可能部７を有している。図４は、溶融可能部７の構造の詳細を示す図であり、図５（Ａ）は、図４中Ｖ−Ｖ線矢視断面図であり、図５（Ｂ）は、溶融可能部７の拡大図である。この溶融可能部７は、掛け止め部５と一体成形されている。溶融可能部７の形状としては、断面が微細な山形形状で掛け止め部５の周囲を取り囲むように配置されている。
【００２０】
溶融可能部７の山形形状は、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２側に設けられる四角形状部７ａと、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２から遠ざかる側においてその幅が細くなる三角形状部７ｂとを有する形状である。三角形状部７ｂは掛け止め部５から離隔し、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２から遠ざかる側に方に頂点７ｃを有する。その頂点７ｃは掛け止め部５の高さに比べて低い位置にある。
【００２１】
また、四角形状部７ａは、側辺が掛け止め部５の側面に接し、また底辺は第１リードフレーム１および第２リードフレーム２に接している。これらの三角形状部７ｂおよび四角形状部７ａは、掛け止め部５のサイズに比べて小さく、たとえば、図５の断面において掛け止め部５が横幅約３ｍｍ〜１０ｍｍ、高さ約２ｍｍ〜４ｍｍに対して、三角形状部７ｂの幅約０．３ｍｍ〜０．８ｍｍ、高さ約０．４ｍｍ〜１．０ｍｍ程度である。
【００２２】
ここで、二次成形時には、一体となった一次成形品１０を、二次成形樹脂部４で包み込む形で二次成形を行なうが、上記溶融可能部７は、掛け止め部５から離隔し、幅が細くなった三角形状部７ｂを有するので、三角形状部７ｂの部分は表面積に対して熱容量も小さく伝わった熱で溶融しやすい。
【００２３】
その結果、溶融した封止樹脂の熱により、溶融可能部７は溶融し、二次成形樹脂部４の封止樹脂と一体に混ざり合って固化する。これにより、掛け止め部５と二次成形樹脂部４は掛け止め部５の周囲で融合する。その結果、掛け止め部５と二次成形樹脂部４との間のシール性、および、絶縁性を向上させることが可能となる。
【００２４】
つまり、掛け止め部５は、二次成形時の封止樹脂により溶融可能な溶融可能部７を有し、この溶融可能部７は二次成形時の二次成形樹脂部４が接触する位置にあって、掛け止め部５を取り囲む形状となっている。このため、この溶融可能部７によって一次成形樹脂部３と二次成形樹脂部４との隙間部分が十分にシールされる。
【００２５】
また、この溶融可能部７以外の一次成形樹脂部３は、表面積に対する熱容量が溶融可能部７に比べて十分に大きく、二次成形時にごく表面を除いてはほとんど溶融しないので、変形せず、精度のよい成形品を得ることができる。
【００２６】
なお、本実施の形態では、溶融可能部７の形状として、一重の山形形状としたが、複数回取り囲む形状を採用することで、シール性能をさらに向上させることが可能となる。また、本実施の形態では溶融可能部７の形状として、微細な山形形状を形成したが、同一の機能を有する構造であればこの山形形状に限定されることはない。
【００２７】
また、一次成形品１０は２個のリードフレーム１，２と一次成形樹脂部３とが一体となって構成されていることから、リードフレームが１個の場合と比較すると、剛性が高く変形を生じさせ難い。
【００２８】
（樹脂成形部品の製造方法）
次に、図６および図７を参照して、本実施の形態における樹脂成形部品の製造方法について説明する。図６は、本実施の形態における樹脂成形部品の一次成形品の製造方法を示す概略図であり、図７は、本実施の形態における樹脂成形部品の二次成形品の製造方法を示す概略図である。
【００２９】
まず、図６を参照して、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２との間に樹脂を注入し、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２の間を樹脂で隔離する一次成形樹脂部３を成形する。この際、一次成形樹脂部３には、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２を一次成形樹脂部３に固定するための掛け止め部５を同時に形成する。これにより、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２と一体化した一次成形品１０を得ることができる。
【００３０】
ここで、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２の板厚さ方向と、上型金型８Ａおよび下型金型９Ａのキャビティ面８ａ，９ａとが、垂直となるよう、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２を上型金型８Ａおよび下型金型９Ａのキャビティ面８ａ，９ａに接触するよう設置する。
【００３１】
これにより、注入時の樹脂圧力は第１リードフレーム１および第２リードフレーム２を、上型金型８Ａおよび下型金型９Ａのキャビティ面８ａ，９ａに押し付けるように加わる。その結果、第１リードフレーム１と第２リードフレーム２に変形や位置ずれがより生じにくく、寸法精度良く、一次成形品１０を作成することが可能となる。
【００３２】
たとえば、第１リードフレーム１と第２リードフレーム２に位置合わせ用の穴を設け、上型金型８Ａおよび下型金型９Ａに位置合わせ用の突起を設けておくことで、さらなる位置ずれの予防を実現させることが可能である。なお、上型金型８Ａおよび下型金型９Ａのキャビティ面に押し付けられた第１リードフレーム１と第２リードフレーム２の接触面は一次成形樹脂で覆われない。
【００３３】
また、一次成形品１０を作成する上型金型８Ａおよび下型金型９Ａのキャビティ側の面の一部には、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２に設けられた貫通穴６と連通する位置に、たとえば円柱状の凹部８ｂ，９ｂが設けられている。この凹部８ｂ，９ｂの開口面積は、貫通穴６の開口面積より大きくなっている。
【００３４】
これにより、貫通穴６から凹部８ｂ，９ｂに一次成形樹脂が導入され、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２の間に充填される樹脂部分と連通する掛け止め部５を形成することができる。
【００３５】
また、掛け止め部５を形成するための凹部を、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２の端部付近に形成すると、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２に貫通穴６を設けなくても、図３に示すような、掛け止め部としての爪５Ａを成形することができる。さらに、上型金型８Ａおよび下型金型９Ａの掛け止め部５を形成するための凹部８ｂ，９ｂの近傍に溝部を形成しておくことで、図４および図５に示したような溶融可能部７を同時に成形することが可能である。
【００３６】
次に、図７を参照して、本実施の形態における二次成形品の製造方法について説明する。本実施の形態の製造方法では、一次成形品１０を、上型金型８Ｂおよび下型金型９Ｂのキャビティ内に配置し、樹脂で包み込んで二次成形を行ない、図２に示すような、二次成形樹脂部４を形成する。
【００３７】
ここで、一次成形時に形成された凸状の掛け止め部５は、上型金型８Ｂおよび下型金型９Ｂのキャビティ内面に接して保持される。これにより、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２の一次成形樹脂部３で覆われない面は、キャビティ内面と所定間隔をあけて保持される。つまり、一次成形樹脂部３に形成された掛け止め部５は一次成形品１０を二次成形時の上型金型８Ｂおよび下型金型９Ｂ内に配置する際のスペーサの役割を果たすとともに、樹脂注入時の圧力による一次成形品１０の変形やずれを防止する役割を果たすことになる。
【００３８】
また、このように二次成形することで、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２を覆う二次成形樹脂部４の厚さは、掛け止め部５の第１リードフレーム１および第２リードフレーム２の外面からの高さと等しくなる。従来の二次成形による樹脂成形部品では、一次成形と二次成形において、樹脂を二重に包むことで樹脂成形部品の厚みが大きくなる課題があった。しかし、本実施の形態においては、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２を一次成形時に形成した掛け止め部５と同じ厚さとなるように、二次成形樹脂部４を成形することができるため、樹脂部品の厚みの増加を防止することが可能となる。
【００３９】
ここで二次成形樹脂部４の厚さは、掛け止め部５の第１リードフレーム１および第２リードフレーム２の外面からの高さと等しくなっているが、全ての二次成形樹脂部の厚さが均一である必要は無い。少なくとも一次成形時に形成した掛け止め部５に接する部分において、二次成形樹脂部４の厚さが、掛け止め部５の第１リードフレーム１および第２リードフレーム２の外面からの高さと等しければ、掛け止め部５が二次成形時のスペーサの役割を果たすことにより、樹脂注入時の圧力による一次成形品の変形やずれを防止する役割を果たすことができる。
【００４０】
以上、本実施の形態における製造方法よれば、一次成形においては、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２の板厚方向と、上型金型８Ｂおよび下型金型９Ｂのキャビティ面が垂直となるように、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２を上型金型８Ｂおよび下型金型９Ｂのキャビティ面に接触するよう設置し、その後リードフレーム間に一次成形樹脂を注入することで、リードフレーム間に一次成形樹脂部を形成している。
【００４１】
これにより、注入時の樹脂圧力は第１リードフレーム１および第２リードフレーム２を上型金型８Ａおよび下型金型９Ａのキャビティ面８ａ，９ａに押し付けるように加わるため、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２に変形や位置ずれが生じることなく、寸法精度良く、一次成形品１０を作成することが可能となる。
【００４２】
たとえば、第１リードフレーム１と第２リードフレーム２に位置合わせ用の穴を設け、上型金型８Ａおよび下型金型９Ａに位置合わせ用の突起を設けておくことで、さらなる位置ずれの予防を実現させることが可能である。なお、上型金型８Ａおよび下型金型９Ａのキャビティ面に押し付けられた第１リードフレーム１と第２リードフレーム２の接触面は一次成形樹脂で覆われない。
【００４３】
また、一次成形品１０の製造方法は、第１リードフレーム１および第２リードフレーム２の間に一次成形樹脂を注入することにより一次成形樹脂部３を形成する方法に限定されるものではない。たとえば、リードフレームからの高さが二次成形樹脂部の厚さと同一寸法である、図４および図５に示すような掛け止め部を有する一次成形樹脂部３を事前に部品として成形し、これに第１リードフレーム１および第２リードフレーム２を掛け止めることにより、一次成形品１０を完成させることも可能である。
【００４４】
その場合、一次成型品の形成時にはリードフレームがないため、リードフレームが変形することはない。また、一次成型品にリードフレームを掛け止めする際に、リードフレームの一次成型品側の面は一次成型品に密着され、その状態で二次成形されるので、二次成形時に一次成型品とリードフレームとの位置ずれがなく、また、リードフレームの変形が生じにくい。
【００４５】
以上のように本発明はインサート成形によって複数の部品を樹脂で覆う樹脂成形部品の製造方法であって、各部品をインサート成形の金型に密着させた状態で各部品間に樹脂を充填するとともに、各部品の金型に密着する面側に各部品間に充填される樹脂部分と連なる掛け止め部を形成する第１インサート成形工程と、第１インサート成形工程で形成された掛け止め部を金型に密着してインサート成形する第２インサート成形工程とを備えた樹脂成形部品の製造方法である。
【００４６】
この製造方法を採用することで、インサート成形時の変形や位置ずれの少ない樹脂部品の作製が可能となる。また、樹脂成形部品の厚み増加を防止することが可能となる。また、一次成形樹脂の一部が二次成形時のスペーサとして機能するので二次成形時に別途スペーサを用意することが不要となり製造が容易となる。
【００４７】
また、二次成形時に一次成形に用いた樹脂が軟化すると、スペーサとなる掛け止め部５が変形し二次成形時の加工精度が低下するおそれがある。したがって、一次成形に用いる樹脂の軟化温度を二次成形の成形温度よりも高い材料を用いることで、加工精度を安定させることができる。
【００４８】
なお、今回開示された上記各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に基づいた実施の形態における樹脂成形部品の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１中ＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
【図３】本発明に基づいた実施の形態における樹脂成形部品に採用される掛け止め部の他の形態を示す部分拡大斜視図である。
【図４】本発明に基づいた実施の形態における樹脂成形部品に採用される溶融可能部の構造の詳細を示す図である。
【図５】（Ａ）は、図４中Ｖ−Ｖ線矢視断面図であり、（Ｂ）は、溶融可能部の拡大図である。
【図６】本発明に基づいた実施の形態における樹脂成形部品の一次成形品の製造方法を示す概略図である。
【図７】本発明に基づいた実施の形態における樹脂成形部品の二次成形品の製造方法を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  第１リードフレーム、２  第２リードフレーム、３  一次成形樹脂部、４  二次成形樹脂部、５  掛け止め部、５Ａ  爪、６  貫通穴、７  溶融可能部、７ａ  四角形状部、７ｂ  三角形状部、７ｃ  頂点、８Ａ，８Ｂ  上型金型、８ａ，９ａ  キャビティ面、８ｂ，９ｂ  凹部、９Ａ，９Ｂ  下型金型、１０  一次成形品、１００  樹脂成形部品。
【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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【図６】
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【図７】
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