JP5776093B2 - 樹脂封止装置 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂封止装置に適用して有効な技術に関する。

特開２００９−１９０４００号公報（特許文献１）には以下の工程を含むトランスファ成形方法が開示されている。まず、モールド金型に搬入されたワークをキャビティ駒（キャビティブロックともいう）が成形品の厚さ寸法より所定厚だけ後退した退避位置まで移動してクランパ（クランパブロックともいう）によりクランプする。次いで、クランパがワークをクランプしたままプランジャを作動させてキャビティ凹部内へ溶融樹脂を充填して所定の第１保圧を維持する。樹脂充填後、キャビティ駒を成形品の厚さ寸法に対応する成形位置までさらに押し出してキャビティ凹部内の余剰樹脂をゲートからポット側へ押し戻す。次いで、プランジャを再度作動させて第１保圧より高い第２保圧を維持したまま封止樹脂を加熱硬化させる。

特開２００９−１９０４００号公報

図１１に本発明者らが検討した樹脂封止装置１０１の要部断面を模式的に示す。樹脂封止装置１０１は、特許文献１で開示されたようなトランスファ成形を行うものである。この樹脂封止装置１０１は、キャビティブロック７でキャビティ１１の底部を、クランパブロック１０８でキャビティ１１の側部を形成し、型閉じ動作に応じてクランパブロック１０８を上下動させてキャビティ１１の容積が可変となるようにしている。以下の説明では、上金型１０３を固定型、下金型１０４を可動型として説明する。

樹脂封止装置１０１では、まず、型開きした金型１０２にワークＷを搬入し、クランパブロック１０８によりワークＷをクランプする。このときキャビティブロック７が成形品の厚さ寸法に対応する成形位置よりも後退した退避位置にあるため、キャビティ１１の容積は、キャビティブロック７が成形位置にある場合よりも大きくなっている。

次いで、ワークＷをクランプしたままプランジャ１３１を作動させてカル１１４およびゲート１６を通じてキャビティ１１内へ溶融した樹脂３５を充填して所定の第１保圧を維持する。次いで、キャビティ１１内に樹脂３５を充填後、キャビティブロック７を成形位置まで押し出すように金型１０２を更にクランプしてキャビティ１１内の余剰樹脂をゲート１６からカル１１４側へ押し戻す。次いで、プランジャ１３１を再度作動させて第１保圧より高い第２保圧を維持したまま樹脂３５を加熱硬化させる。

そして、樹脂３５の加熱硬化後、クランパブロック１０８がワークＷをクランプしたまま下金型１０４を下動させて、まずキャビティブロック７が退避位置へ移動させ、次いでクランパブロック１０８がワークＷより離間することにより成形品を上金型１０３から離型させる。その後、成形品が下金型１０４より取り出されて、必要に応じて下金型１０４のクランプ面がクリーニングされて１回分の成形動作が終了する。

しかしながら、樹脂封止装置１０１では、下金型１０４から成形品を離型させることが難しい問題や、無理に離型させようとして、カル１１４やポット１２８内で硬化した樹脂３５が割れてしまう問題が生じてしまう。これは、キャビティ１１内の樹脂３５が円筒状のポット１２８に押し戻されて硬化するため、すなわちポット１２８の深さ方向に樹脂３５が入り込んで硬化するため、離型の際にポット１２８あるいはカル１１４内の樹脂３５にストレスがかかり、割れてしまうものと考えられる。このような問題が生じた場合、離型できない樹脂３５あるいは割れた樹脂３５を取り除く必要があり、成形品の生産性を低下させてしまう。

また、樹脂封止装置１０１では、円筒状のポット１２８内で上下動するプランジャ１２８の摺動抵抗が増加する問題が生じてしまう。これは、大きな容積のキャビティ１１に樹脂３５を充填するにあたり、プランジャ１３１をより上方に動かすため、プランジャ１３１の移動量が増え、プランジャ１３１の先端周囲から樹脂３５が入り込み、プランジャ１３１とポット１２８との摺動抵抗が増加するためと考えられる。摺動抵抗が増加すると、例えば、キャビティ１１内の余剰樹脂をゲート１６からカル１４側へ押し戻せず、キャビティブロック７を成形品の厚さ寸法に対応する成形位置に移動することができない。このような問題が生じた場合、入り込んだ樹脂３５を取り除く必要があり、成形品の生産性を低下させてしまう。

また、樹脂封止装置１０１では、上金型１０３から成形品を容易に離型させるためにリリースフィルム１８が上金型１０３のクランプ面に吸着されている。このリリースフィルム１８は、キャビティ１１内で成形位置と、これより所定厚だけ後退した退避位置との間で移動するため、破れてしまう問題が生じてしまう。このような問題が生じた場合、破れたリリースフィルム１８を取り除く必要があり、成形品の生産性を低下させてしまう。

本発明の目的は、樹脂封止装置によって成形される成形品の生産性を向上することのできる技術を提供することにある。本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。本発明の一実施形態における樹脂封止装置は、上下に対向して設けられた第１および第２金型を近接させてクランプし、ポットに供給された樹脂を上下動するプランジャで押し出して、カルおよびゲートを通じてキャビティに樹脂を圧送し、前記キャビティでワークを樹脂封止する樹脂封止装置であって、前記第１金型は、上下動により前記キャビティの容積を可変させ、第１貫通孔および第２貫通孔が形成された第１ブロックと、上下動により前記カルの容積を可変させ、前記第２貫通孔に挿入された第２ブロックと、前記第１貫通孔に挿入された第３ブロックとを有し、前記キャビティは、前記第３ブロックの前記第２金型側面および前記第１貫通孔の内周面を用いて形成され、前記ポットは、開口縁部に前記プランジャ側に傾斜するテーパ面と、該テーパ面と連続する内周面とを有し、前記第１ブロックを動かして樹脂が充填された前記キャビティの容積を小さくすると共に、前記ゲートを通じて前記カル側に樹脂を押し戻し、押し戻された樹脂にあわせて前記カルの容積を大きくするように前記第２ブロックおよび前記プランジャを動かした状態において、前記カルは、前記第２ブロックの前記第２金型側面および前記第２貫通孔の内周面を用いて形成される第１カル部と、前記プランジャの前記第１金型側面および前記ポットの前記テーパ面を用いて形成される第２カル部とが対向して設けられているものである。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次のとおりである。樹脂封止装置によって成形される成形品の生産性を向上することができる。

本発明の一実施形態における動作中の樹脂封止装置を模式的に示す要部断面図である。 図１に続く動作中における樹脂封止装置を模式的に示す要部断面図である。 図２に続く動作中における樹脂封止装置を模式的に示す要部断面図である。 図３に続く動作中における樹脂封止装置を模式的に示す要部断面図である。 図４に続く動作中における樹脂封止装置を模式的に示す要部断面図である。 図５に続く動作中における樹脂封止装置を模式的に示す要部断面図である。 図６に続く動作中における樹脂封止装置を模式的に示す要部断面図である。 本発明の他の実施形態における動作中の樹脂封止装置を模式的に示す要部断面図である。 図８に続く動作中における樹脂封止装置を模式的に示す要部断面図である。 本発明の他の実施形態における動作中における樹脂封止装置を模式的に示す要部断面図である。 本発明者らが検討した樹脂封止装置を模式的に示す要部断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

（実施形態１）
図１〜図７に、本実施形態における樹脂封止装置１Ａの要部である金型２の断面を示す。なお、図１〜図７では１点鎖線から右側（片側）の金型２を示しているが、左側も同様の構成となっている。

この樹脂封止装置１Ａでは、被成形品供給部（図示しない）からローダによりワークＷ（被成形品）が金型２（プレス部）に供給され、樹脂封止された後、アンローダによりワークＷ（成形品）が金型２から取り出されて成形品収納部（図示しない）へ収納される。このワークＷは、例えば、配線基板上に半導体チップが実装されており、半導体チップと配線基板とはボンディングワイヤによって電気的に接続されている。

金型２は、上下に対向して設けられた上金型３（固定型で、第１金型）と下金型４（可動型で、第２金型）で構成され、上金型３および下金型４を近接させてクランプ（型締め）するものである。樹脂封止装置１Ａでは、固定プラテン（図示しない）に組み付けされた上金型３に対して、可動プラテン（図示しない）に組み付けされた下金型４を近接させて、下金型４に載置されたワークＷをクランプする。キャビティ１１が上金型３のクランプ面で開口する凹状となっており、このキャビティ１１の内部でワークＷの半導体チップおよびボンディングワイヤが樹脂封止（樹脂モールド）される。

金型２の上金型３は、ベースブロック５、チェイスブロック６、キャビティブロック７、クランパブロック８（第１ブロック）、およびセンターブロック９（第２ブロック）を有しており、固定プラテンに組み付けられる。具体的には、固定プラテンに直接固定して組み付けられたベースブロック５をベースとし、このベースブロック５に固定して組み付けられた凹状のチェイスブロック６の内部にキャビティブロック７、クランパブロック８およびセンターブロック９が配置されて組み付けられている。

キャビティブロック７は、ベースブロック５に対して固定して組み付けられている。キャビティブロック７の固定された面とは反対の面は、凹状のキャビティ１１の底部を形成する。

クランパブロック８は、一枚の板状金型からなり、この板状金型にキャビティブロック７やセンターブロック９を挿入する貫通孔８ａ、８ｂが形成されている。これらにキャビティブロック７、センターブロック９が挿入されるため、キャビティブロック７やセンターブロック９の周囲にクランパブロック８が配置されることとなる。これにより、キャビティブロック７が挿入されている貫通孔８ａの内周面の一部は、凹状のキャビティ１１の側部を形成するものとなる。また、センターブロック９が挿入されている貫通孔８ｂの内周面の一部は、図４に示すようにカル１４の上側に凹部１４ａが形成されたときの、その側部を形成するものとなる。

また、貫通孔８ｂから貫通孔８ａにかかるクランパブロック８のクランプ面側は、キャビティ１１へ連通するカル１４、ランナ１５、ゲート１６が各々形成される。図２に示すように、金型２がワークＷをクランプした状態で、ゲート１６はキャビティ１１の側部又はコーナ部で樹脂３５の流路口となり、ランナ１５は樹脂３５の流路となる。このため、クランパブロック８では、ワークＷをクランプする外周部より、カル１４、ランナ１５、ゲート１６が形成される中央部のクランプ面が凹んで流路が形成される。

キャビティ１１の側部を形成するクランパブロック８は、ベースブロック５に対してコイルばね１３ａ、１３ｂにより上下動するように組み付けられている。すなわち、クランパブロック８とベースブロック５とのには、上下方向に伸縮するコイルばね１３ａ、１３ｂが組み付けられている。樹脂封止装置１Ａでは、例えば図３と図４を比較して分かるように、クランパブロック８の上下動によりキャビティ１１の容積が可変する。

容積が可変するキャビティ１１について具体的に説明する。クランパブロック８は、チェイスブロック６で抜け止めされて組み付けられた支持部材１２ａ、１２ｂで吊り下げ支持されている。支持部材１２ａ、１２ｂは、チェイスブロック６を貫通し、クランパブロック８と接続される軸部１２ｃと、チェイスブロック６で軸部を抜け止めするフランジ部１２ｄとを含んで構成されている（図１参照）。この支持部材１２ａ、１２ｂのフランジ部１２ｄのそれぞれは、ベースブロック５の凹部に弾装されたコイルばね１３ａ、１３ｂによって下方へ付勢され、チェイスブロック６の上面に突き当てられている。

このため、例えば図３に示す状態では、クランパブロック８は、コイルばね１３ａ、１３ｂを介してチェイスブロック６から離間した状態で支持されている。一方、例えば図４に示す状態では、クランパブロック８は、コイルばね１３ａ、１３ｂを介してチェイスブロック６と近接する。クランパブロック８がワークＷをクランプしてチェイスブロック６に近接するように押し戻されることで、キャビティ１１の容積が小さくなる。このようにして、樹脂封止装置１Ａでは、キャビティ１１の容積を可変となるようにしている。なお、キャビティブロック７で容積が可変するキャビティ１１において、成形品の厚さ寸法より所定厚だけ後退した退避位置（図３参照）からキャビティブロック７を、成形品の厚さ寸法に対応する成形位置（図４参照）まで移動させることで、キャビティ１１の容積が小さくなるとみなすこともできる。

センターブロック９は、ベースブロック５に対してコイルばね１７により上下動するように組み付けられている。すなわち、センターブロック９には、上下方向に伸縮するコイルばね１７が組み付けられている。コイルばね１７側とは反対のセンターブロック９の面は、カル１４の一部を形成するものとなる。これにより、樹脂封止装置１Ａでは、例えば図３と図４を比較して分かるように、センターブロック９の上下動によりカル１４の容積が可変する。

容積が可変するカル１４について具体的に説明する。センターブロック９は、クランパブロック８の貫通孔８ｂを貫通する軸部９ａと、クランパブロック８で軸部９ａを抜け止めするフランジ部９ｂとが一体に成形されたブロック状金型である（図１参照）。センターブロック９のフランジ部とベースブロック５の凹部との間には、チェイスブロック６の貫通孔を通じてコイルばね１７が弾装されている。このため、例えば図３に示す状態では、センターブロック９は、コイルばね１７の付勢によってフランジ部９ｂがクランパブロック８と近接している。一方、例えば図４に示す状態では、センターブロック９は、フランジ部９ｂがコイルばね１７の付勢に抗してクランパブロック８から離間している。このようにして、樹脂封止装置１Ａでは、カル１４の容積を可変となるようにしている。

また、樹脂封止装置１Ａでは、キャビティ１１の容積を可変させるクランパブロック８と、カル１４の容積を可変させるセンターブロック９とを有する上金型２において、キャビティブロック７とクランパブロック８（貫通孔８ａの内周面）との間や、センターブロック９とクランパブロック８（貫通孔８ｂの内周面）との間に、上金型３の表面に沿ってリリースフィルム１８を吸引するためのフィルム吸引部２１が設けられている。また、クランパブロック８とチェイスブロック６との間部分には気密にシールするためのシール部材２２が設けられている。

リリースフィルム１８は、フィルム吸引部２１に連通するフィルム吸引機構２３によりキャビティ１１を含む上金型３のクランプ面を覆うようにして吸着保持される。このリリースフィルム１８は、例えば長尺状のフィルム材が用いられ、ロール状に巻き取られた繰出しロールから引き出されて上金型クランプ面を通過して巻取りロールへ巻き取られるように設けられる。なお、リリースフィルム１８は１回のモールドに必要な長さだけ短冊状に切断されたものを用いても良い。

このように、樹脂封止装置１Ａでは、フィルム吸引部２１、フィルム吸引機構２３およびリリースフィルム１８を設け、リリースフィルム１８がキャビティ１１やカル１４の容積の変化に追従するようになっている。これにより、キャビティ１１の容積を可変とするために可動するクランパブロック８や、カル１４の容積を可変とするために可動するセンターブロック９を用いても、トランスファ成形を行うに際してブロック間に樹脂３５が入り込むのを防止している。

下金型４は、ベースブロック２５、チェイスブロック２６、インサートブロック２７およびポット２８を有しており、可動プラテンに組み付けられる。具体的には、可動プラテンに直接固定して組み付けられたベースブロック２５をベースとし、このベースブロック２５に固定して組み付けられた凹状のチェイスブロック２６の内部にインサートブロック２７およびポット２８が配置されて組み付けられている。なお、インサートブロック２７の上面にはワークＷが載置されるワーク載置部が設けられる。

チェイスブロック２６とインサートブロック２７の中央部には、円筒状のポット２８が挿入される貫通孔が形成されている。この貫通孔では、ポット２８が下金型４から抜け出ないように、ポット２８の外周面の突起部が位置する周溝が形成されている。このポット２８内には公知のトランスファ駆動機構により上下動するプランジャ３１が設けられている。このプランジャ３１は、カル１４に対向して設けられる。なお、複数のポット２８が設けられる場合には、それぞれに対応して複数本のプランジャが支持ブロックに設けられるマルチプランジャが用いられる。複数本のプランジャの下部には、樹脂を均等圧にするためのコイルばねをプランジャの各々に設けてもよい。

カル１４は、例えば図４に示すように、上金型３側でセンターブロック９を用いて形成される上カル部１４Ａと、下金型４側でポット２８を用いて形成される下カル部１４Ｂとで構成される。樹脂封止装置１Ａでは、上カル部１４Ａと下カル部１４Ｂが対向するように形成されてカル１４が構成される。カル１４は、前述したように、センターブロック９の上下動により上カル部１４Ａで凹部１４ａが形成されて容積が可変する。このため、図４に示すように、カル１４（上カル部１４Ａ）では、キャビティ１１内から押し戻された樹脂３５を凹部１４ａで溜めることができる。

一方、下カル部１４Ｂは、ポット２８およびプランジャ３１により形成される。プランジャ３１が挿入されるポット２８は、開口縁部にプランジャ３１側に傾斜するテーパ面２８ａと、テーパ面２８ａと連続する内周面２８ｂとを有する。ポット２８の開口縁部をテーパ面２８ａとすることで、上カル部１４Ａに対向する下カル部１４Ｂを形成することができる。このため、図４に示すように、カル１４（下カル部１４Ｂ）では、キャビティ１１内から押し戻された樹脂３５を溜めることができる。

また、下金型４には、上金型３と共にクランプした際に、クランパブロック８とのクランプ面を気密にシールするためのシール部材３２が設けられている。また、下金型４には、インサートブロック２７のワーク搭載部と、シール部材３２との間においてクランプ面にエアベント（図示しない）から排出されたエアを流通させるためのエア流通路３３が形成されている。このエア流通路３３は、外部と遮断されたキャビティ１１内を減圧するエア給排装置３４（減圧機構）に連通している。

このような構成の樹脂封止装置１Ａでは、上下に対向して設けられた上金型３および下金型４を近接させてワークＷをクランプし、ポット２８に供給された樹脂３５を上下動するプランジャ３１で押し出して、カル１４、ランナ１５およびゲート１６を通じてキャビティ１１に樹脂３５を圧送し、キャビティ１１で樹脂封止が行われる。以下に、樹脂封止装置１Ａの動作について、具体的に説明する。なお、一例として、成形品（封止樹脂部）の厚さ寸法は、基板面から０．３ｍｍとして説明する。

まず、金型２が型開きした状態（図１参照）では、図示しないローダによりワークＷを下金型４のインサートブロック２７に載置する。また、フィルム吸引機構２３により上金型３のクランプ面にリリースフィルム１８を吸着する。また、ポット２８にタブレット状の樹脂３５を供給する。次いで、図１に示すように、上金型３と下金型４を近接させてシール部材３２によりクランプ面を気密にシールして金型内に減圧空間を形成する。すなわち、エア給排装置３４による減圧作用によって、ポット２８、キャビティ１１などの間のエアを排出させると共に樹脂３５に含まれている溶剤等の揮発成分と空気、水分等を予め樹脂封止装置１Ａの外部に排出する。これにより、その後にキャビティ１１内に圧送される樹脂３５の中に含まれる気泡量を少なくすることができ、成形品質を向上することができる。

続いて、図２に示すように、図１に示す状態から更に上金型３と下金型４を近接させて金型２でワークＷを所定の第１クランプ力でクランプする。具体的には、ワークＷの配線基板をクランパブロック８の外周部とインサートブロック２７でクランプする。このとき、配線基板上の半導体チップおよびボンディングワイヤはキャビティ１１に内包される。また、キャビティブロック７は、成形品の厚さ寸法（０．３ｍｍ）より所定厚（例えば０．２ｍｍ）だけ後退した退避位置で保持される。なお、クランパブロック８は、コイルばね１３ａ、１３ｂが第１クランプ力に抗する弾性力を有しているため、チェイスブロック６から離間している。

続いて、図３に示すように、金型２に第１クランプ力を加えたまま、溶融した樹脂３５をキャビティ１１へ圧送し、キャビティ１１内を樹脂３５で充填する。具体的には、金型２に第１クランプ力を加えたまま、樹脂圧を所定の第１保圧（例えば、１〜３ＭＰａ）となるように、プランジャ３１を上動させてカル１４、ランナ１５、ゲート１６を通じてキャビティ１１内へ溶融した樹脂３５を充填する。このとき、エア給排装置３４によるエアの吸引動作は継続したままである。

続いて、図４に示すように、更に上金型３と下金型４を所定厚分近接させて樹脂３５が充填されたキャビティ１１の容積を小さくすると共に、ゲート１６を通じてカル１４側およびポット２８側に樹脂３５を圧縮して押し戻す。また、押し戻された樹脂３５にあわせてカル１４の容器を大きくするようにセンターブロック９が動かされる。また、センターブロック９が樹脂圧により動かされてカル１４の容積を大きくして樹脂３５を溜める。本実施形態では、キャビティ１１からカル１４側へ押し出された樹脂３５によって、カル１４の容積を大きくするように、センターブロック９が動かされている。押し戻された樹脂３５はカル１４やポット２８に溜まることとなる。

具体的には、図３に示す状態から更に上金型３と下金型４を近接させて金型２に第１クランプ力より大きい第２クランプ力を加える。これにより、ベースブロック５に固定して組み付けられているキャビティブロック７は下金型４に近接する。また、ベースブロック５にコイルばね１３ａ、１３ｂを介して組み付けられているクランパブロック８は、コイルばね１３ａ、１３ｂが縮んでチェイスブロック６と近接するように上動する。

言い換えると、ワークＷをクランプした状態で金型２に第２クランプ力を加えると、下金型４に載置されているワークＷの配線基板に対して、キャビティ１１の底部を形成するキャビティブロック７が近接し、キャビティ１１の側部を形成するクランパブロック８は停止したままである。すなわち、キャビティブロック７が、退避位置（図３参照）から成形位置（図４参照）となるため、キャビティ１１底部の深さが浅くなり、キャビティ１１の容積が小さくなる。

樹脂３５が充填された状態でキャビティ１１の容積が小さくなると、樹脂３５（余剰樹脂）は、ゲート１６を通じてカル１４側に押し戻される。また、本実施形態では、同時に、押し戻される余剰樹脂には圧力が加わるため、ベースブロック５にコイルばね１７を介して組み付けられているセンターブロック９は、コイルばね１７が縮んでベースブロック５と近接するように押し戻される。

言い換えると、余剰樹脂からの樹脂圧がセンターブロック９に加わると、下金型４に載置されているワークＷの配線基板に対して、カル１４（上カル部１４Ａ）の凹部１４ａの底部を形成するセンターブロック９は上動する。この際、凹部１４ａの側部を形成するクランパブロック８は停止したままとなる。したがって、センターブロック９が上動して凹部１４ａが形成され、カル１４の容積が大きくなる。樹脂封止装置１Ａでは、このようにして容積が大きくなったカル１４に、樹脂３５が充填されたキャビティ１１から押し戻された樹脂３５（余剰樹脂）を溜める。

また、樹脂封止装置１Ａでは、ゲート１６を通じてカル１４側に樹脂３５（余剰樹脂）を押し戻す際に、上動したプランジャ３１（図３参照）が、下カル部１４Ｂ内から外れるようにポット２８の内周面２８ｂまで押し戻される。このため、カル１４では、上カル部１４Ａの他に下カル部１４Ｂにも余剰樹脂を溜めることができる。

このように、樹脂封止装置１Ａでは、ワークＷを金型２でクランプし、ポット２８に供給された樹脂３５をプランジャ３１で押し出して、カル１４およびゲート１６を通じてキャビティ１１に圧送した後、樹脂３５が充填されたキャビティ１１の容積を小さくすると共に余剰樹脂をカル１４およびポット２８側へ押し出す。次いで、キャビティ１１内で充填されている樹脂３５を加熱硬化し、ワークＷに対して樹脂封止する。具体的には、第２クランプ力を加えたまま、第１保圧（例えば、１〜３ＭＰａ）より大きい樹脂圧を所定の第２保圧（例えば、８〜１２ＭＰａ）を加えて、所定時間加熱硬化し、ワークＷを樹脂封止する。

続いて、図５に示すように、上金型３と下金型４を型開きさせる。これにより、ベースブロック５に固定して組み付けられているキャビティブロック７は下金型４から離間し、キャビティ１１の容積が大きくなり、樹脂３５が未充填の領域が形成される。また、ベースブロック５にコイルばね１３ａ、１３ｂを介して組み付けられているクランパブロック８は、コイルばね１３ａ、１３ｂが伸び、ベースブロック５から離れるように下動する。

続いて、図６に示すように、図５に示す状態から更に上金型３と下金型４との型開き動作を進行する。これにより、ベースブロック５にコイルばね１７を介して組み付けられているセンターブロック９は、コイルばね１７が伸び、ベースブロック５から離れるように下動する。なお、図６に示す状態では、上金型３からワークＷが離型され始めている。

続いて、図７に示すように、図６に示す状態から更に上金型３と下金型４が離間する。この図７に示す状態では、上金型３からワークＷが完全に離型されている。その後、樹脂封止装置１Ａでは、図示しないアンローダにより下金型４からワークＷを離型して取り出し、ゲート１６、ランナ１５、カル１４で硬化した不要な樹脂がワークから切り離されて（ディゲートされて）成形品のみが回収される。

本実施形態における樹脂封止装置１Ａは、上下動によりカル１４の容積を可変させるセンターブロック９を有し、ゲート１６を通じてカル１４側に樹脂３５を押し戻すと共に、センターブロック９を動かしてカル１４の容積を大きくし、そこに押し出された樹脂３５（余剰樹脂）を溜めることとしている。このため、押し戻された樹脂３５を、ポット２８の深さ方向に深く入り込ませる必要がなくなり、ポット３５あるいはカル１４内で硬化した樹脂３５にストレスがかかりにくくなって、離型の際に樹脂割れが発生するのを防止することができる。樹脂割れが発生しなければ、離型できない樹脂あるいは割れた樹脂を取り除く必要もない。すなわち、樹脂封止装置１Ａによって成形される成形品の生産性を向上することができる。

また、樹脂封止装置１Ａでは、センターブロック９には、上下方向に伸縮する弾性部材としてコイルばね１７が組み付けられている。このコイルばね１７は、プランジャ３１が停止した状態が保持されているとすると、ゲート１６を通じてカル１４側に樹脂３５（余剰樹脂）を押し戻す所定の樹脂圧によって、センターブロック９が上動する弾性力を有している。

ここで、センターブロック９を上下動させるには、弾性部材ではなく、例えば、アクチュエータを用いる場合も考えられる。この場合、センターブロック９の上下動と他の部材の動作との制御が複雑になり、成形品の生産性を低下させるという問題も生じてしまう。また、アクチュエータにより装置（金型）自体が大きくなってしまうという問題も生じてしまう。しかしながら、センターブロック９を上下動させるために単に弾性部材（コイルばね１７）を用いることで、所定の樹脂圧に追従してリアルタイムにセンターブロック９を上動することができ、成形品の生産性を向上することができる。また、コイルばね１７は、金型自体に埋め込むように組み付けられるので、装置を大型化させることもない。

また、樹脂封止装置１Ａでは、例えば、図４に示したように、カル１４は、上金型３側でクランパブロック８を用いて形成される上カル部１４Ａと、下金型４側でポット２８を用いて形成される下カル部１４Ｂとが対向して設けられている。このため、ゲート１６を通じてカル１４側に樹脂３５（余剰樹脂）を押し戻す際に、上カル部１４Ａのみ（図１１のカル１１４も参照）に比べてより多くの余剰樹脂をカル１４で溜めることができる。これにより、ポット２８の深さ方向に樹脂３５を深く入り込む必要もなく、樹脂硬化後の離型の際に樹脂割れが発生するのを防止することができる。

また、樹脂封止装置１Ａでは、プランジャ３１が挿入されるポット２８は、開口縁部にプランジャ３１側に傾斜するテーパ面２８ａと、テーパ面２８ａと連続する内周面２８ｂとを有する。このため、ポット２８の内周面２８ｂで上下動するプランジャ３１の移動量を抑制することができる。具体的には、単に円筒状のポット１２８（図１１参照）では、プランジャ３１が深さＤ２まで下動するが、開口縁部にテーパ面２８ａを有する円筒状のポット２８（図４参照）では、プランジャ３１が深さＤ１（＜Ｄ２）まで下動することとなり、内周面２８ｂで上下動するプランジャ３１の移動量を低減している。

したがって、プランジャ３１の先端部下に樹脂３５が入り込み、プランジャ３１とポット２８との摺動抵抗が増加するのを防止することができる。プランジャ３１の先端部下に樹脂３５が入り込まない場合、その樹脂を取り除く必要もなく、設計当初の摺動抵抗を維持することができる。すなわち、樹脂封止装置１Ａによって成形される成形品の生産性を向上することができる。

また、樹脂封止装置１Ａでは、図３に示すように、プランジャ３１の先端部にポット２８の内周面と接するシールリングが設けられる周溝３１ａが形成されており、プランジャ３１は、ポット２８の内周面２８ｂにシールリングを留めて、キャビティ１１内へ樹脂を押し出す。このため、プランジャ３１のシールリング下に樹脂３５が入り込むのを防止することができる。すなわち、樹脂封止装置１Ａによって成形される成形品の生産性を向上することができる。

また、樹脂封止装置１Ａでは、ポット２８の開口縁部にテーパ面２８ａを形成しているが、さらに、プランジャ３１の先端部の形状を円錐台形状としている。すなわち、キャビティ１１内へ溶融した樹脂３５を充填する際に、円錐台形状の側面で樹脂３５を押し出してテーパ面２８ａに沿って樹脂３５を流れるようにできる。このように、樹脂３５の流動性が向上するので、樹脂封止装置１Ａによって成形される成形品の生産性を向上することができる。

（実施形態２）
前記実施形態１では、図４を参照して説明したように、ゲート１６を通じてカル１４側に樹脂３５を圧縮して押し戻すと共に、凹部１４ａを形成してカル１４の容積を大きくする場合について説明した。これに対して、本実施形態では、図３に示す状態から更に上金型３と下金型４を近接させて金型２に第２クランプ力を加えたときに、図８に示すように、カル１４側へ樹脂３５（余剰樹脂）が押し戻されても凹部１４ａが形成されない。すなわち、余剰樹脂からの樹脂圧がセンターブロック９に加わるが、センターブロック９は上動しない。

その後、図９に示すように、第２クランプ力を加えたまま、第２保圧を加えた時に下金型４に載置されているワークＷの配線基板に対して、カル１４（上カル部１４Ａ）の凹部１４ａの底部を形成するセンターブロック９が上動する。また、凹部１４ａの側部を形成するクランパブロック８は停止したままである。したがって、センターブロック９が上動して凹部１４ａが形成され、カル１４の容積が大きくなる。

本実施形態では、キャビティ１１から押し戻された樹脂３５にあわせてカル１４の容積が大きくなるようにセンターブロック９を上動する構成としている。このように、第２クランプ力を加えて樹脂３５を圧縮する際にはセンターブロック９が上動せず、第２保圧を加えたときに上動するような弾性力のより大きいコイルばね１７を用いても、前記実施形態１と同様の効果を得ることができる。

（実施形態３）
図１０に、本実施形態における樹脂封止装置１Ｂの要部である金型２の断面を示す。なお、図１０では１点鎖線から右側（片側）の金型２を示しているが、左側も同様の構成となっている。樹脂封止装置１Ｂにおけるキャビティブロック７には、下金型４側に向かって開口した凹部７ａが形成されており、その凹部７ａの開口縁部が内側に傾斜してテーパ面が形成されている。また、樹脂封止装置１Ｂにおけるセンターブロック９には、下金型４側に向かって開口した凹部９ａが形成されており、その凹部９ａの開口縁部が内側に傾斜してテーパ面が形成されている。

このようにリリースフィルム１８が吸着される上金型３のクランプ面で、テーパ面を有する凹部７ａ、９ａを形成することで、キャビティ１１やカル１４の容積を可変させるために、クランパブロック８やセンターブロック９を可動させても、リリースフィルム１８が破れるのを防止することができる。リリースフィルム１８が破れなければ、リリースフィルム１８を交換する必要もない。すなわち、樹脂封止装置１Ｂによって成形される成形品の生産性を向上することができる。

また、センターブロック９は、ベースブロック５に対してコイルばね１７により上下動するように組み付けられている。このため、ベースブロック５と対向する面の外周部でセンターブロック９は、コイルばね１７と接することとなる。このコイルばね１７は樹脂３５からの押圧力に抗するものであるため、樹脂３５からの押圧力がコイルばね１７と接する外周部に作用することが望ましい。そこで、本実施形態では、センターブロック９に凹部９ａを形成し、その開口縁部（外周部）に内側（中央部側）に傾斜するテーパ面を形成している。これにより、センターブロック９には樹脂３５からの押圧力が好適に作用し、樹脂封止装置１Ｂによって成形される成形品の生産性を向上することができる。

以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

前記実施形態では、ベースブロックに対して、固定したキャビティブロックおよび上下動するクランパブロックを組み付けて容積が可変するキャビティを形成した場合について説明した。これに限らず、例えば、ベースブロックに対して、クランパブロックを固定し、コイルばねを介して吊り下げ支持してキャビティブロックを上下動するように組み付けることで、容積が可変するキャビティを形成しても良い。

また、前記実施形態では、上金型のクランプ面で開口する凹状のキャビティを設けた場合について説明した。これに限らず、上金型と下金型の構成を逆にして、下金型のクランプ面で開口する凹状のキャビティを設けても良い。

また、センターブロック９は、ポット形状に合わせて丸形状として良い。また、固定された第１センターブロック内に可動する丸形状の第２センターブロックとしても良い。

１Ａ 樹脂封止装置
３ 上金型
４ 下金型
８ クランパブロック
９ センターブロック
１１ キャビティ
１４ カル
１６ ゲート
２８ ポット
３１ プランジャ
３５ 樹脂
Ｗ ワーク

Claims (6)

1. 上下に対向して設けられた第１および第２金型を近接させてクランプし、ポットに供給された樹脂を上下動するプランジャで押し出して、カルおよびゲートを通じてキャビティに樹脂を圧送し、前記キャビティでワークを樹脂封止する樹脂封止装置であって、
   前記第１金型は、上下動により前記キャビティの容積を可変させ、第１貫通孔および第２貫通孔が形成された第１ブロックと、上下動により前記カルの容積を可変させ、前記第２貫通孔に挿入された第２ブロックと、前記第１貫通孔に挿入された第３ブロックとを有し、
   前記キャビティは、前記第３ブロックの前記第２金型側面および前記第１貫通孔の内周面を用いて形成され、
   前記ポットは、開口縁部に前記プランジャ側に傾斜するテーパ面と、該テーパ面と連続する内周面とを有し、
   前記第１ブロックを動かして樹脂が充填された前記キャビティの容積を小さくすると共に、前記ゲートを通じて前記カル側に樹脂を押し戻し、押し戻された樹脂にあわせて前記カルの容積を大きくするように前記第２ブロックおよび前記プランジャを動かした状態において、前記カルは、前記第２ブロックの前記第２金型側面および前記第２貫通孔の内周面を用いて形成される第１カル部と、前記プランジャの前記第１金型側面および前記ポットの前記テーパ面を用いて形成される第２カル部とが対向して設けられていることを特徴とする樹脂封止装置。
2. 請求項１記載の樹脂封止装置において、
   前記カル側に樹脂が押し戻される際には、前記ポットの前記内周面に至る深さまで前記プランジャの先端部が動かされることを特徴とする樹脂封止装置。
3. 請求項１または２記載の樹脂封止装置において、
   前記プランジャの先端部は、円錐台状であり、周溝が形成されており、
   前記周溝には、前記ポットの前記内周面と接するシールリングが設けられていることを特徴とする樹脂封止装置。
4. 上下に対向して設けられた第１および第２金型を近接させてクランプし、ポットに供給された樹脂を上下動するプランジャで押し出して、カルおよびゲートを通じてキャビティに樹脂を圧送し、前記キャビティでワークを樹脂封止する樹脂封止装置であって、
   前記第１金型は、上下動により前記キャビティの容積を可変させる第１ブロックと、上下動により前記カルの容積を可変させる第２ブロックとを有し、
   前記第２ブロックには、前記第２金型側に向かって開口した凹部が形成されており、
   前記凹部の開口縁部が傾斜しており、
   前記第１ブロックを動かして樹脂が充填された前記キャビティの容積を小さくすると共に、前記ゲートを通じて前記カル側に樹脂を押し戻し、
   押し戻された樹脂にあわせて前記カルの容積を大きくするように前記第２ブロックを動かすことを特徴とする樹脂封止装置。
5. 請求項４記載の樹脂封止装置において、
   前記カルは、前記第１金型側で前記第２ブロックを用いて形成される第１カル部と、前記第２金型側で前記ポットを用いて形成される第２カル部とが対向して設けられていることを特徴とする樹脂封止装置。
6. 請求項４または５記載の樹脂封止装置において、
   前記プランジャが挿入される前記ポットは、開口縁部に前記プランジャ側に傾斜するテーパ面と、該テーパ面と連続する内周面とを有することを特徴とする樹脂封止装置。

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