JP2015093462A - モールド金型 - Google Patents

Abstract

【課題】成形品不良を低減することのできるモールド金型を提供する。【解決手段】上型１１と下型１２とでリードフレームＬＦがクランプされ、ポットから圧送された樹脂が金型パーティング面に刻設された金型カルに接続する複数の樹脂経路Ｌを通じて金型キャビティへ充填されるモールド金型１０であって、複数の樹脂経路Ｌのうち、樹脂がポットから金型キャビティまでに流動する流動距離が相対的に長い樹脂経路Ｌ２は樹脂の流動方向に直交する断面が拡げられるように構成されると共に、流動距離が相対的に短い樹脂経路Ｌ１は樹脂の流動方向に直交する断面が狭められるように構成される。【選択図】図４

Description

本発明は、モールド金型に適用して有効な技術に関する。

本発明者は、例えば、特開２０１１−１２１２４６号公報（特許文献１）に記載のように、金型キャビティの底部に金型凸部を有するモールド金型において、金型キャビティ内でのモールド樹脂の未充填を防止するための技術を開示している。

この特許文献１に記載のモールド金型の特徴は、平面視矩形状の金型キャビティに金型ランナ・ゲートが接続する金型ゲート側の辺縁部と対向する辺縁部にキャビティ全幅に渡って刻設された第１エアベントと、これより深さが深い第２エアベントが所定位置（金型凸部と対向する位置）に刻設されたことにある。これによれば、金型キャビティの底部に金型凸部が存在するようなモールド金型であっても、第２エアベントからエアを確実に逃がすことができるので、金型キャビティ内でモールド樹脂の未充填を防止することができる。

特開２０１１−１２１２４６号公報

本発明者は、更なる金型キャビティ内でのモールド樹脂の未充填を防止するための検討を行っており、次のモールド金型において課題があることを新たに見出した。

本発明者が検討したモールド金型は、一対の金型でワークがクランプされ、ポットに装填された樹脂が金型カルに接続する複数の金型ランナ・ゲートを通じて一つの金型キャビティへ充填されるものである。複数の金型ランナ・ゲートは、例えば、金型カルから放射状に延在し、金型キャビティの辺縁部と接続する位置が異なるため、それぞれの長さが異なるものとなる。したがって、複数の金型ランナ・ゲートのそれぞれに対応してポット中央部から金型キャビティまで流動する樹脂の流動距離が、一定距離ではなく、異なるものとなる。

ここで、仮に、複数の金型ランナ・ゲートの流動断面積が同じ場合、金型ランナ・ゲートの長さが、短いもの（ポット中央部から、ポットから近い金型キャビティ辺縁部の中央部までのもの）から先に充填されていき、長いもの（ポット中央部から、ポットから遠い金型キャビティ辺縁部の端部までのもの）が後に充填されてしまう。すなわち、各金型ランナ・ゲートからの金型キャビティへの充填時間の差異が生じてしまう。

このため、金型キャビティ内での樹脂充填にばらつき（樹脂流動のアンバランス）が生じ、金型キャビティ内でのモールド樹脂の未充填やワイヤー流れなどによる成形品不良が発生するおそれがある。

本発明の目的は、成形品不良を低減することのできるモールド金型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モールド金型は、一対の金型でワークがクランプされ、ポットに装填された樹脂が金型パーティング面に刻設された金型カルに接続する複数の樹脂経路を通じて金型キャビティへ充填されるモールド金型であって、前記複数の樹脂経路のうち、前記樹脂が前記ポットから前記金型キャビティまでに流動する流動距離が相対的に長い樹脂経路は当該樹脂の流動方向に直交する断面が拡げられるように構成されると共に、前記流動距離が相対的に短い樹脂経路は当該樹脂の流動方向に直交する断面が狭められるように構成されることを特徴とする。

これによれば、ポット中央部から金型キャビティまでの複数の樹脂経路の流動距離がそれぞれ異なっていても、流動断面積を異ならせて、それぞれの流動摩擦損失（必要充填圧力）を調整することで、金型キャビティ内での樹脂充填のバランスを均一にすることができる。したがって、金型キャビティ内でのモールド樹脂の未充填を防止して、成形品不良を低減することができる。

また、前記一実施形態におけるモールド金型において、前記流動距離が相対的に長い樹脂経路は、第１金型ランナ・ゲートを含んで構成され、前記流動距離が相対的に短い樹脂経路は、第２金型ランナ・ゲートを含んで構成され、前記第２金型ランナ・ゲートに対して前記第１金型ランナ・ゲートの流動断面積が小さくなるように、前記複数の金型ランナ・ゲート間で流動断面積を異ならせていることが好ましい。例えば、前記第２金型ランナ・ゲートに対して前記第１金型ランナ・ゲートの流動断面積が小さくなるように、前記金型ランナ・ゲートのランナ部の幅を同一として深さを異ならせていることが好ましい。あるいは、前記第２金型ランナ・ゲートに対して前記第１金型ランナ・ゲートの流動断面積が小さくなるように、前記金型ランナ・ゲートのランナ部の深さを同一として幅を異ならせていることが好ましい。

これによれば、金型ランナ・ゲートのランナ部の形状（幅、深さ）を変えるだけで、金型キャビティ内での樹脂充填のバランスを均一にすることができる。幅方向での調整（加工）は、深さ方向の調整よりも容易に行うことができる。この幅方向の調整は、金型ランナ・ゲートの本数が多くなり、ピッチが狭くなると、スペースの関係上困難となる。このような場合には、深さ方向の調整を行うことが有効となる。

また、前記一実施形態におけるモールド金型において、前記樹脂経路の中途部であって前記金型キャビティの手前に、前記樹脂経路における樹脂の流動方向と交差する方向に延在して各該樹脂経路どうしを連絡する金型バッファが形成されており、前記流動距離が相対的に長い樹脂経路の接続位置では、前記金型バッファの深さを深くすると共に、前記流動距離が相対的に短い樹脂経路の接続位置では、前記金型バッファの深さを浅くすることが好ましい。

これによれば、キャビティの手前の金型バッファにおいても、金型キャビティ内での樹脂充填のバランスを均一にすることができる。

また、前記一実施形態におけるモールド金型において、前記金型カルに、該金型カルの外周に沿う方向に延在して該金型カルの底部から突起するカル突部が形成されており、前記流動距離が相対的に長い樹脂経路上では、前記カル突部が低くなるように形成されると共に、前記流動距離が相対的に短い樹脂経路上では、前記カル突部が高くなるように形成されることが好ましい。

これによれば、金型カルにおいても、金型キャビティ内での樹脂充填のバランスを均一にすることができる。

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、成形品不良を低減するモールド金型を提供することができる。

本発明の一実施形態におけるモールド金型の要部を模式的に示す断面図である。 本発明の一実施形態におけるモールド金型で成形された成形品を模式的に示す平面図である。 図２に示すｘ方向からみた成形品を模式的に示す側面図であり、（ａ）は第１の樹脂経路に着目したものであり、（ｂ）は第２の樹脂経路に着目したものであり、（ｃ）は第３の樹脂経路に着目したものである。 図２に示すＡ１−Ａ１線に対応するモールド金型の要部を模式的に示す断面図である。 本発明の他の実施形態におけるモールド金型で成形された成形品を模式的に示す平面図である。 図５に示すｘ方向からみた成形品を模式的に示す側面図である。 図５に示すＢ１−Ｂ１線に対応するモールド金型の要部を模式的に示す断面図である。 本発明の他の実施形態におけるモールド金型で成形された成形品を模式的に示す平面図である。 図８に示すｘ方向からみた成形品を模式的に示す側面図である。 図８に示すＣ１−Ｃ１線に対応するモールド金型の要部を模式的に示す断面図である。 本発明の他の実施形態におけるモールド金型の要部を模式的に示す斜視図である。 図１１に示すモールド金型の要部を模式的に示す平面図である。 図１２に示すＤ１−Ｄ１線に対応するモールド金型の要部を模式的に示す断面図である。

以下の本発明における実施形態では、必要な場合に複数のセクションなどに分けて説明するが、原則、それらはお互いに無関係ではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細などの関係にある。このため、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。

また、構成要素の数（個数、数値、量、範囲などを含む）については、特に明示した場合や原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。また、構成要素などの形状に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合などを除き、実質的にその形状などに近似または類似するものなどを含むものとする。

また、以下の実施形態における「樹脂経路」とは、ポットと金型キャビティとの間を連絡し樹脂を流動させるものであるため、「金型カル」、「金型ランナ・ゲート」を含むものである。換言すれば、ポットに装填された樹脂が金型キャビティに充填される際に通過する経路に相当し、「流動路」と同義となる。本発明を明解にするために、以下の実施形態では、「樹脂経路」、「金型カル」、「金型ランナ・ゲート」を区別している。

（実施形態１）
本発明の実施形態１におけるモールド金型１０について、図１、図２を参照して説明する。図１は、本実施形態におけるモールド金型１０の要部を模式的に示す断面図である。この図１では、一点鎖線（金型カル１５あるいはポット１３の中央部Ｏを示す。）を挟んだ左側の構成は、右側と同様の構成であるため、省略している。また、図２は、本実施形態におけるモールド金型１０で成形された成形品１００（ディゲート前のもの）を模式的に示す平面図（ｘｙ平面図）である。

なお、以下では、本発明を明解にするために、成形品１００を用いてモールド金型１０を説明する場合がある。また、本実施形態では、半導体装置としてのＬＥＤ（light emitting diode）を製造する工程における、ＬＥＤチップ（半導体チップ）を実装するリードフレームＬＦ（ワーク）に、ＬＥＤチップを取り囲む、すり鉢状の壁面を有するリフレクタを一括して複数成形するモールド金型１０として説明する。

図１に示すように、モールド金型１０は、一対の金型を構成する上型１１と下型１２を備えている。また、モールド金型１０は、下型１２の中央部に設けられたポット１３と、ポット１３内に設けられ、ポット内１３を摺動するプランジャ１４とを備えている。このモールド金型１０の上型１１には、金型パーティング面（金型クランプ面）から凹む、金型カル１５と、金型ランナ・ゲート１６と、金型キャビティ１７と、エアベント溝２０とが刻設（形成）されている。

金型カル１５は、金型パーティング面からみた平面形状が一例として円形状（図２に示す半径ｒによる円形状）であり、下型１１に設けられたポット１３と対向する位置（互いの中心部が対向する位置）に設けられている。また、金型ランナ・ゲート１６は、そのランナ部１６ａ側で金型カル１５と接続（連通）され、ゲート部１６ｂ側で金型キャビティ１７と接続（連通）されている。

金型キャビティ１７は、金型パーティング面からみた平面形状が矩形状（図２に示すｘ方向、ｙ方向に複数配列されたチップ実装用の開口部２１が設けられる矩形状）である。金型キャビティ１７の辺縁部１７ａで金型ランナ・ゲート１６が複数接続（連通）されている。図２によれば、一つの金型カル１５から放射状に延在する複数（５本）の金型ランナ・ゲート１６（１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｃとも記す。）が一つの金型キャビティ１７に接続されている。

このため、ポット１３の中央部Ｏと金型キャビティとの間を連絡する、樹脂Ｒの樹脂経路Ｌが、複数の金型ランナ・ゲート１６のそれぞれに対応して複数存在する。図２によれば、５本の金型ランナ・ゲート１６に対応して５本の樹脂経路Ｌ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ３とも記す。）が存在している。なお、図２では、樹脂経路Ｌにおいて、樹脂Ｒが流れていくその中心を破線で示している。

図２に示すように、複数の金型ランナ・ゲート１６は、金型カル１５から放射状に延び出して、ｙ方向に並行となって延びて辺縁部１７ａの所定の位置に到達する。このため、複数の金型ランナ・ゲート１６は、長さが同じでないものとなる。また、矩形状の金型カル１５から同等の長さの金型ランナ・ゲート１６が延び出すような場合もあるが、この場合には、樹脂Ｒの樹脂経路Ｌの距離は金型カル１５に接続する位置によって異なる。したがって、金型の構成によっては、金型ランナ・ゲート１６の長さが同じであっても、樹脂Ｒの樹脂経路Ｌの距離（流動距離）は、相違する場合もある。

図２に示す場合には、金型ランナ・ゲート１６の始端部のあるＡ４線上からそれぞれが並行となるＡ３線上までの距離（長さ）が異なり、金型ランナ・ゲート１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｃにおいて、金型ランナ・ゲート１６Ａ、金型ランナ・ゲート１６Ｂ、金型ランナ・ゲート１６Ｃの順に流動距離が長くなっている。したがって、複数の金型ランナ・ゲート１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｃのそれぞれに対応する樹脂経路Ｌ１、Ｌ２、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ３において、樹脂経路Ｌ１、樹脂経路Ｌ２、樹脂経路Ｌ３の順に流動距離が長くなる。

また、金型キャビティ１７の辺縁部１７ａと対向する辺縁部１７ｂでエアベント溝２０が複数接続（連通）されている。また、金型キャビティ１７の底部１７ｃには、リードフレームＬＦをクランプするキャビティ内クランプ部１７ｄ（金型凸部）が複数配列して設けられている。キャビティ内クランプ部１７ｄにクランプされるリードフレームＬＦのチップ実装面では、樹脂モールドされず、チップ実装用の開口部２１が複数個形成されることとなる（図２参照）。

本実施形態では、金型キャビティ１７の辺縁部１７ａから対向する辺縁部１７ｂに向かって設けられたキャビティ内クランプ部１７ｄ（開口部２１）と同一ライン（図２によれば、ｙ方向）上に、金型カル１５から延びてきた金型ランナ・ゲート１６が辺縁部１７ａで到達している。このため、金型ランナ・ゲート１６から送り出された樹脂Ｒは、金型キャビティ１７内に進入すると、辺縁部１７ａに最も近いキャビティ内クランプ部１７ｄに衝突して回り込みながら流れていくこととなる。

また、エアベント溝２０は、金型キャビティ１７の辺縁部１７ａから対向する辺縁部１７ｂに向かって設けられたキャビティ内クランプ部１７ｄ（開口部２１）と同一ライン（図２によれば、ｙ方向）上に設けられている。図２では、エアベント溝２０の配置を明解にするために、リードフレームＬＦ上に破線で示している。

このようなモールド金型１０でのモールド成形は、まず、上型１１と下型１２とでリードフレームＬＦ（ワーク）がクランプされ、ポット１３に装填された樹脂Ｒ（タブレット状、顆粒状、液状などの樹脂材）が溶融する。そして、溶融した樹脂Ｒは、プランジャ１４により送り出されて金型カル１５に接続する複数の金型ランナ・ゲート１６を通じて一つの金型キャビティ１７へ充填される。この際、金型キャビティ１７内のエアは、エアベント溝２０によって排気されるので、金型キャビティ１７内での樹脂Ｒの未充填を防止することができる。その後、金型キャビティ１７内で充填された樹脂Ｒを加熱・硬化してＬＥＤのリフレクタとしての成形品部１００ａが略完成する。

また、本実施形態では、複数の金型ランナ・ゲート１６のそれぞれに対応してポット１３の中央部Ｏから金型キャビティ１７まで流動する樹脂Ｒの流動距離が異なることにより、樹脂充填のアンバランスを防止し金型キャビティ１７内での樹脂Ｒの未充填を防止するために、複数の樹脂経路Ｌのそれぞれの流動断面積を異ならせている。

この点について、主に、図３、図４を参照して説明する。図３は、図２に示すｘ方向からみた成形品１００を模式的に示す側面図であり、（ａ）は樹脂経路Ｌ１に着目したものであり、（ｂ）は樹脂経路Ｌ２に着目したものであり、（ｃ）は樹脂経路Ｌ３に着目したものである。図４は、図２に示すＡ１−Ａ１線（またはＡ２−Ａ２線）に対応するモールド金型１０の要部を模式的に示す断面図である。なお、図４では、樹脂経路Ｌにおいて、樹脂Ｒが流れていくその中心を破線が交差する位置で示している。

本実施形態では、流体力学計算を行い、各金型ランナ・ゲート１６での樹脂Ｒの流動摩擦損失（必要充填圧力）を算出し、その損失の差異割合に従って、各金型ランナ・ゲート１６を通る樹脂Ｒの樹脂経路Ｌの流動断面積に差異を設けている。なお、例えば、流動断面積が小さくなると流動摩擦損失が大きくなり（すなわち、樹脂Ｒが流動しにくくなり）、樹脂Ｒが樹脂経路Ｌをゆっくり流れていくこととなる。

本実施形態では、相対的に流動距離の長い樹脂経路Ｌに対して流動距離の短い樹脂経路Ｌにおいては樹脂Ｒの流動方向における断面を狭めて、樹脂経路Ｌの流動断面積が小さくなるように、図４に示すように、複数の金型ランナ・ゲート１６のそれぞれのランナ部１６ａの幅を同一として高さ（深さ）を異ならせている。ここで、ランナ部１６ａの幅は、図４におけるランナ部１６ａの断面形状（すなわち、樹脂経路Ｌの断面形状）が台形状であるため、その高さ（深さ）の半分の位置における幅をいう。

図４に示すように、本実施形態では、各金型ランナ・ゲート１６のランナ部１６ａの幅は、同一である。そして、例えば、樹脂経路Ｌ２に対して流動距離の短い樹脂経路Ｌ１においては樹脂Ｒの流動方向における断面を狭めて、樹脂経路Ｌ１の流動断面積が小さくなるように、金型ランナ・ゲート１６Ｂに対して金型ランナ・ゲート１６Ａのランナ部１６ａの高さ（深さ）を低く（浅く）している。逆に言えば、樹脂経路Ｌ１に対して流動距離の長い樹脂経路Ｌ２においては樹脂Ｒの流動方向における断面を拡げて、樹脂経路Ｌ１の流動断面積が大きくなるように、金型ランナ・ゲート１６Ａに対して金型ランナ・ゲート１６Ｂのランナ部１６ａの高さ（深さ）を高く（浅く）している。また、例えば、樹脂経路Ｌ３に対して流動距離の短い樹脂経路Ｌ２の流動断面積が小さくなるように、金型ランナ・ゲート１６Ｃに対して金型ランナ・ゲート１６Ｂのランナ部１６ａの高さ（深さ）を低く（浅く）している。

このように、金型ランナ・ゲート１６のランナ部１６ａの形状を変えて、樹脂経路Ｌの流動断面積に差異を設けることで、ポット１３の中央部Ｏから金型キャビティ１７までの流動距離に差異があっても、各樹脂経路Ｌの損失（流動抵抗）を合わせることができ、流速を合わせることができる。このため、放射状に広がる複数の金型ランナ・ゲート１６を通って、一つの金型キャビティ１７へ樹脂Ｒを充填させる場合であっても、樹脂Ｒを金型キャビティ１７内で均一に流動させ、充填のアンバランスを解消することができる。すなわち、金型キャビティ１７内での樹脂充填のバランスを均一にすることができる。

したがって、金型キャビティ１７内での樹脂Ｒ（成形品部１００ａ）の未充填を防止して、成形品不良を低減することができる。特に、本実施形態のようなＬＥＤのリフレクタ成形や、その後のＬＥＤ製造工程におけるレンズ成形に用いられるような粘度が低い樹脂Ｒを用いる場合、流動差が大きくなる傾向があるため特に有効である。

（実施形態２）
前記実施形態１では、複数の樹脂経路Ｌのそれぞれの流動断面積を異ならせるにあたり、複数の金型ランナ・ゲート１６のそれぞれのランナ部１６ａの幅を同一として深さを異ならせた場合について説明した。本実施形態では、複数の金型ランナ・ゲート１６のそれぞれのランナ部１６ａの深さを同一として幅を異ならせる場合について、図５〜図７を参照して説明する。

図５は、本実施形態におけるモールド金型１０で成形された成形品１００（ディゲート前のもの）を模式的に示す平面図（ｘｙ平面図）である。図６は、図５に示すｘ方向からみた成形品１００を模式的に示す側面図である。図７は、図５に示すＢ１−Ｂ１線に対応するモールド金型１０の要部を模式的に示す断面図である。なお、図７では、樹脂経路Ｌにおいて、樹脂Ｒが流れていくその中心を破線が交差する位置で示している。

本実施形態では、相対的に流動距離の長い樹脂経路Ｌに対して流動距離の短い樹脂経路Ｌの流動断面積を小さくするにあたり、図７に示すように、複数の金型ランナ・ゲート１６のそれぞれのランナ部１６ａの高さ（深さ）を同一として幅を異ならせている。ここで、ランナ部１６ａの幅は、図７におけるランナ部１６ａの断面形状（すなわち、樹脂経路Ｌの断面形状）が台形状であるため、その高さ（深さ）の半分の位置における幅をいう。

図７に示すように、本実施形態では、各金型ランナ・ゲート１６のランナ部１６ａの高さ（深さ）は、同一である。そして、例えば、樹脂経路Ｌ２に対して流動距離の短い樹脂経路Ｌ１においては樹脂Ｒの流動方向における断面を狭めて、樹脂経路Ｌ１の流動断面積が小さくなるように、金型ランナ・ゲート１６Ｂに対して金型ランナ・ゲート１６Ａのランナ部１６ａの幅を狭くしている。また、例えば、樹脂経路Ｌ３に対して流動距離の短い樹脂経路Ｌ２の流動断面積が小さくなるように、金型ランナ・ゲート１６Ｃに対して金型ランナ・ゲート１６Ｂのランナ部１６ａの幅を狭くしている。

このように、金型ランナ・ゲート１６のランナ部１６ａの形状を変えて、樹脂経路Ｌの流動断面積に差異を設けることで、ポット１３の中央部Ｏから金型キャビティ１７までの流動距離に差異があっても、各樹脂経路Ｌの損失を合わせることができ、また、流速を合わせることができる。このため、樹脂Ｒを金型キャビティ１７内で均一に流動させることができる。すなわち、金型キャビティ１７内での樹脂充填のバランスを均一にすることができる。したがって、金型キャビティ１７内での樹脂Ｒ（成形品部１００ａ）の未充填を防止して、成形品不良を低減することができる。

（実施形態３）
前記実施形態１、２では、複数の樹脂経路Ｌのそれぞれの流動断面積を異ならせるにあたり、複数の金型ランナ・ゲート１６のそれぞれのランナ部１６ａの形状を異ならせた場合について説明した。本実施形態では、複数の金型ランナ・ゲート１６の終端部（ゲート部１６ｂ）を通過した後において、複数の樹脂経路Ｌのそれぞれの流動断面における高さを異ならせる場合について、図８〜１０を参照して説明する。

図８は、本実施形態におけるモールド金型１０で成形された成形品１００（ディゲート前のもの）を模式的に示す平面図（ｘｙ平面図）である。図９は、図８に示すｘ方向からみた成形品１００を模式的に示す側面図である。図１０は、図８に示すＣ１−Ｃ１線に対応するモールド金型１０の要部を模式的に示す断面図である。なお、図１０では、金型バッファ２２における、金型ランナ・ゲート１６に対応する樹脂経路Ｌの位置を破線で示している。

本実施形態におけるモールド金型１０の上型１１には、金型パーティング面（金型クランプ面）から凹む、金型バッファ２２（金型フローキャビティともいう。）が刻設（形成）されている。金型バッファ２２は、金型キャビティ１７へ樹脂Ｒを送る中途部であって金型キャビティ１７の手前に設けられ、金型キャビティ１７と複数の金型ランナ・ゲート１６との間で接続され、複数の金型ランナ・ゲート１６と交差する方向（ｘ方向）に延在している。すなわち、金型バッファ２２は、複数の樹脂経路Ｌ上の樹脂Ｒの流入方向であって金型ランナ・ゲート１６の延在方向と交差する方向に延在して各金型ランナ・ゲート１６どうしを連絡している。

なお、本実施形態では、金型バッファ２２の深さ（高さ）は、金型キャビティ１７の深さ（高さ）よりも浅く（高く）している（図９参照）。これは、金型キャビティ１７内での樹脂流動のアンバランスを防止するためである。

そして、金型バッファ２２の底部では、延在する方向（ｘ方向）の両端部（金型ランナ・ゲート１６Ｃが対向する）で深さが最も深く、中央部（金型ランナ・ゲート１６Ａが対向する）で深さが最も浅くなるように、徐々に深さが直線的に変化している（傾斜している）。換言すれば、金型バッファ２２の深さは、樹脂Ｒの流動距離が最も長い樹脂経路Ｌの接続位置では深さが最も深く、樹脂Ｒの流動距離が最も短い樹脂経路Ｌの接続位置では深さが最も浅くなるように形成されている。なお、金型バッファ２２の底部の変化は、直線的に限らず、曲線的、段階的であってもよい。

このように、本実施形態では、相対的に流動距離の長い樹脂経路Ｌに対して流動距離の短い樹脂経路Ｌにおいては樹脂Ｒの流動方向における断面を狭めることで樹脂経路Ｌの流動断面を狭めるにあたり、図１０に示すように、金型バッファ２２の深さをｘ方向に従って異ならせている。

例えば、樹脂経路Ｌ２に対して流動距離の短い樹脂経路Ｌ１上における樹脂Ｒの流動方向に直交する断面を狭めるように、金型ランナ・ゲート１６Ｂと対向する金型バッファ２２の部分に対して金型ランナ・ゲート１６Ａと対向する金型バッファ２２の部分の深さを浅くしている。また、例えば、樹脂経路Ｌ３に対して流動距離の短い樹脂経路Ｌ２上における樹脂Ｒの流動方向に直交する断面を狭めるように、金型ランナ・ゲート１６Ｃと対向する金型バッファ２２の部分に対して金型ランナ・ゲート１６Ｂと対向する金型バッファ２２の部分の深さを浅くしている。

このように、金型バッファ２２によって、複数の金型ランナ・ゲート１６の終端部（ゲート部１６ａ）を通過した後の樹脂経路Ｌの断面において深さに差異を設けることで、ポット１３の中央部Ｏから金型キャビティ１７までの流動距離に差異があっても、各樹脂経路Ｌの損失を合わせることができ、また、流速を合わせることができる。このため、樹脂Ｒを金型キャビティ１７内で均一に流動させることができる。すなわち、金型キャビティ１７内での樹脂充填のバランスを均一にすることができる。したがって、金型キャビティ１７内での樹脂Ｒ（成形品部１００ａ）の未充填を防止して、成形品不良を低減することができる。

（実施形態４）
前記実施形態３では、複数の樹脂経路Ｌのそれぞれの流動断面における深さを異ならせるにあたり、複数の金型ランナ・ゲート１６の終端部（ゲート部１６ｂ）を通過した後で対応する場合について説明した。本実施形態では、複数の金型ランナ・ゲートの始端部を通過する前において、複数の樹脂経路Ｌのそれぞれの流動断面積を異ならせる場合について、図１１〜１３を参照して説明する。

図１１は、本実施形態における上型１１（モールド金型１０）の要部（金型カル１５周辺）を模式的に示す斜視図である。図１２は、図１１に示す上型１１の要部を模式的に示す平面図（ｘｙ平面図）である。図１３は、図１２に示すＤ１−Ｄ１線に対応する上型１１の要部（金型カル１５）を模式的に示す断面図である。なお、図１３では、金型カル１５における、金型ランナ・ゲート１６に対応する樹脂経路Ｌの位置を破線で示している。

本実施形態における金型カル１５は、その中央部で取り換え可能な円柱状のカルブロック２３で構成されている。このカルブロック２３（金型カル１５）には、金型ランナ・ゲート１６の手前で金型カル１５の底部１５ａから突起して、複数の金型ランナ・ゲート１６の始端部に沿う方向に延在するカル突部２４（平面視においては一部が切り欠かれた環状のもの）が形成されている。すなわち、樹脂経路Ｌの中途部の金型カル１５に、金型カル１５の外周に沿う方向に延在して金型カル１５の底部１５ａから突起するカル突部２４が形成されている。

そして、カル突部２４は、金型ランナ・ゲート１６Ａが対向する部分（樹脂経路Ｌ１に対応する部分）で底部１５ａからの高さが最も高く、金型ランナ・ゲート１６Ｃが対向する部分（樹脂経路Ｌ３に対応する部分）で底部１５ａからの高さが最も低くなるように、徐々に高さが段階的に変化している。なお、金型バッファ２２の底部の変化は、段階的に限らず、直線的、曲線的であってもよい。

このように、本実施形態では、相対的に流動距離の長い樹脂経路Ｌに対して流動距離の短い樹脂経路Ｌの流動断面を狭めるにあたり、カル突部２４の高さを金型カル１５の外周（複数の金型ランナ・ゲートの始端部）に沿う方向に従って異ならせている。

例えば、樹脂経路Ｌ２に対して流動距離の短い樹脂経路Ｌ１上における樹脂Ｒの流動方向に直交する断面を狭めるようにカル突部２４の高さを高くしている。また、例えば、樹脂経路Ｌ３に対して流動距離の短い樹脂経路Ｌ２上における樹脂Ｒの流動方向に直交する断面を狭めるようにカル突部２４の高さを高くしている。

このように、カル突部２４を有するカルブロック２３によって、複数の金型ランナ・ゲート１６の始端部を通過する前の樹脂経路Ｌ上の断面において金型カル１５の深さに差異を設けることで、ポット１３の中央部Ｏから金型キャビティ１７までの流動距離に差異があっても、各樹脂経路Ｌの損失を合わせることができ、また、流速を合わせることができる。このため、樹脂Ｒを金型キャビティ１７内で均一に流動させることができる。すなわち、金型キャビティ１７内での樹脂充填のバランスを均一にすることができる。したがって、金型キャビティ１７内での樹脂Ｒ（成形品部１００ａ）の未充填を防止して、成形品不良を低減することができる。

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。

例えば、前記実施形態１〜４では、一つの金型カルから一つの金型キャビティまで延在して設けられた複数の金型ランナ・ゲートを備えたモールド金型に適用した場合について説明した。これに限らず、複数の金型キャビティのそれぞれに対応する複数の金型ランナ・ゲートを備えたモールド金型にも適用することができる。これによれば、各金型キャビティで成形される成形品のばらつきを低減し、成形品不良を低減することができる。

前記実施形態１〜４では、複数の樹脂経路のそれぞれの流動断面積や各部の深さを異ならせる構成を別々に説明した。これに限らず、前記実施形態１〜４で説明した構成を、組み合わせることができる。この場合、流体力学計算を行い、各金型ランナ・ゲートでの樹脂の流動摩擦損失（必要充填圧力）を算出し、その損失の差異割合に従って、各樹脂経路の流動断面積に差異を設けるようにすればよく、パッケージ形態や樹脂Ｒの使用量に応じて適宜に組み合わせて用いることができる。

前記実施形態１〜４では、金型キャビティ１７の底部にキャビティ内クランプ部１７ｄ（金型凸部）を有するモールド金型１０に適用した場合について説明した。これに限らず、金型キャビティの底部に金型凸部のないモールド金型にも適用することができる。

前記実施形態１〜４では、ワークとしてリードフレームＬＦに対するモールド金型１０に適用した場合について説明した。これに限らず、ワークとしてワイヤボンディング接続やフリップチップ接続されたＬＥＤや一般の半導体チップなどの電子部品が実装された基板（セラミックス基板、樹脂基板、金属基板など）に対するモールド金型にも適用することができる。

前記実施形態１〜４では、１つのポット１３から１つの金型キャビティ１７に樹脂Ｒを充填する場合について説明した。これに限らず、樹脂Ｒの必要量に応じて、複数のポット１３から１つの金型キャビティ１７に樹脂Ｒを充填する構成としてもよいし、１つのポット１３から複数の金型キャビティ１７に樹脂Ｒを充填する構成としてもよい。これらの場合においても、ポット１３から金型キャビティ１７までにおいて樹脂Ｒが通過する流動距離に応じて、その樹脂経路における流動断面積や各部の深さを異ならせることで前記の実施形態と同様の効果を奏することができる。また、前記実施形態１〜４では、上型１１に金型カル１５などを形成し、下型１２にポット１３などを設けたモールド金型１０に適用した場合について説明した。これに限らず、上型と下型の構成を逆にし、上型にポットなどを設け、下型に金型カルなどを形成したモールド金型にも適用することができる。

１０ モールド金型
１１ 上型
１２ 下型
１３ ポット
１５ 金型カル
１６ 金型ランナ・ゲート
１７ 金型キャビティ
２２ 金型バッファ
２４ カル突部

Claims (6)

1. 一対の金型でワークがクランプされ、ポットに装填された樹脂が金型パーティング面に刻設された金型カルに接続する複数の樹脂経路を通じて金型キャビティへ充填されるモールド金型であって、
   前記複数の樹脂経路のうち、前記樹脂が前記ポットから前記金型キャビティまでに流動する流動距離が相対的に長い樹脂経路は当該樹脂の流動方向に直交する断面が拡げられるように構成されると共に、前記流動距離が相対的に短い樹脂経路は当該樹脂の流動方向に直交する断面が狭められるように構成されることを特徴とするモールド金型。
2. 請求項１記載のモールド金型において、
   前記流動距離が相対的に長い樹脂経路は、第１金型ランナ・ゲートを含んで構成され、
   前記流動距離が相対的に短い樹脂経路は、第２金型ランナ・ゲートを含んで構成され、
   前記第２金型ランナ・ゲートに対して前記第１金型ランナ・ゲートの流動断面積が小さくなるように、前記複数の金型ランナ・ゲート間で流動断面積を異ならせていることを特徴とするモールド金型。
3. 請求項２記載のモールド金型において、
   前記第２金型ランナ・ゲートに対して前記第１金型ランナ・ゲートの流動断面積が小さくなるように、前記金型ランナ・ゲートのランナ部の幅を同一として深さを異ならせていることを特徴とするモールド金型。
4. 請求項２記載のモールド金型において、
   前記第２金型ランナ・ゲートに対して前記第１金型ランナ・ゲートの流動断面積が小さくなるように、前記金型ランナ・ゲートのランナ部の深さを同一として幅を異ならせていることを特徴とするモールド金型。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のモールド金型において、
   前記樹脂経路の中途部であって前記金型キャビティの手前に、前記樹脂経路における樹脂の流動方向と交差する方向に延在して各該樹脂経路どうしを連絡する金型バッファが形成されており、
   前記流動距離が相対的に長い樹脂経路の接続位置では、前記金型バッファの深さを深くすると共に、前記流動距離が相対的に短い樹脂経路の接続位置では、前記金型バッファの深さを浅くすることを特徴とするモールド金型。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のモールド金型において、
   前記金型カルに、該金型カルの外周に沿う方向に延在して該金型カルの底部から突起するカル突部が形成されており、
   前記流動距離が相対的に長い樹脂経路上では、前記カル突部が低くなるように形成されると共に、前記流動距離が相対的に短い樹脂経路上では、前記カル突部が高くなるように形成されることを特徴とするモールド金型。

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