JP2016107479A - 成形金型 - Google Patents

Abstract

【課題】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。【解決手段】成形金型（１０）は、下型（１２）が、ベース（２０）と、ベース（２０）に固定して設けられ、キャビティ（Ｃ）の底部を構成するキャビティ駒（２１）と、ベース（２０）に型開閉方向に往復動可能に設けられ、キャビティ（Ｃ）の側部を構成し、キャビティ駒（２１）を囲むクランパ（２３）と、キャビティ駒（２１）とクランパ（２３）との間でキャビティ駒（２１）を囲んでベース（２０）に型開閉方向に往復動可能に設けられ、キャビティ（Ｃ）内の樹脂圧を調節する調圧駒（２２）と、ベース（２０）に固定して設けられ、型閉じの際にクランパ（２３）の移動を規制する型閉じストッパ（６０）とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、成形金型に適用して有効な技術に関する。

特開２００２−３２１２３９号公報（以下、「特許文献１」という。）には、キャビティと連通し、その外側に設けられたオーバーフローキャビティと、オーバーフローキャビティの底部を構成する調圧プランジャと、調圧プランジャを型締め方向に常時付勢するスプリングとを備える樹脂封止装置に関する技術が記載されている。

特開２００２−３２１２３９号公報

特許文献１に記載の技術によれば、キャビティから押し出される樹脂量のばらつきに応じてオーバーフローキャビティの容量を調節することができ、オーバーフローする樹脂を確実に収容して樹脂封止することができると考えられる。しかしながら、キャビティとオーバーフローキャビティの連絡路（ランナ）やオーバーフローキャビティに残存する不要な樹脂は被成形品の外形に対して外側に配置されることになり、成形品から取り除く必要が生じてしまう。このため、成形品の生産性が低下し、成形品の製造コストが増加してしまう。

本発明の目的は、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。本発明の一解決手段に係る成形金型は、型閉じしてキャビティが形成される一対の金型を備え、前記キャビティに充填された樹脂を熱硬化させる成形金型であって、前記一対の金型のうちの一方の金型が、ベースと、前記ベースに固定して設けられ、前記キャビティの底部を構成するキャビティ駒と、前記ベースに型開閉方向に往復動可能に設けられ、前記キャビティの側部を構成し、前記キャビティ駒を囲むクランパと、前記キャビティ駒と前記クランパとの間で前記キャビティ駒を囲んで前記ベースに型開閉方向に往復動可能に設けられ、前記キャビティ内の樹脂圧を調節する調圧駒と、前記ベースに固定して設けられ、型閉じの際に前記クランパの移動を規制する型閉じストッパとを備えることを特徴とする。このように樹脂圧を調節する機構である調圧駒がキャビティ内に設けられるため、成形品と接続されている不要な樹脂を取り除く必要がなくなり、成形品の生産性を向上することができる。

また、前記一解決手段に係る成形金型において、前記型閉じストッパが、前記ベースと前記クランパとの間に設けられ、型閉じ動作が進行すると前記クランパに当接して前記クランパの移動を規制することがより好ましい。ここで、前記型閉じストッパが、厚み調節部材を含む複数部材で構成され、前記厚み調節部材が、型開閉方向と交差する方向に着脱可能であることがより好ましい。あるいは、前記型閉じストッパが、前記クランパを貫通するように設けられ、型閉じ動作が進行すると前記一対の金型のうちの他方の金型の金型面に当接して前記クランパの移動を規制することがより好ましい。このようにキャビティの側部を構成するクランパの移動が規制されるため、キャビティの深さ、すなわち成形品の厚みを一定値に確定することができる。

また、前記一解決手段に係る成形金型において、前記調圧駒の金型面側端面が、前記クランパ側から前記キャビティ駒側へ低位となる傾斜面であることがより好ましい。これによれば、樹脂を押圧する押圧面である金型面側端面の面積を大きくでき、樹脂圧の調整に作用させ易くすることができる。

また、前記一解決手段に係る成形金型において、前記ベースと前記調圧駒との間で前記ベースに固定して設けられ、型閉じ動作が進行すると前記調圧駒に当接して前記調圧駒の移動を規制する調圧駒ストッパを備えることがより好ましい。このようにキャビティ内の樹脂圧を調節する調圧駒の移動が規制されるため、例えば、保圧（成形圧）の際の樹脂圧を一定値に確定することができる。

また、前記一解決手段に係る成形金型において、前記キャビティ駒の金型面形状が矩形状であり、前記調圧駒の金型面形状が環状の矩形状であり、前記調圧駒の環状幅が矩形状の辺部より角部で広いことがより好ましい。あるいは、前記キャビティ駒の金型面形状が長方形状であり、前記調圧駒の金型面形状が環状の長方形状であり、前記調圧駒の環状幅が、矩形状の長手部より短手部で広いことがより好ましい。調圧駒を設けない場合、キャビティの中央部に遠い角部や短手部では、キャビティの中心部に近い辺部や長手部より樹脂の充填性が低下してしまう。これに対して、調圧駒を設け、その環状幅を辺部や長手部より角部や短手部で広くすることで、角部や短手部での樹脂圧の調節がし易くなる、すなわち、樹脂の充填性を向上させることができる。

また、前記一解決手段に係る成形金型において、前記調圧駒と前記キャビティ駒との間、および前記調圧駒と前記クランパとの間をシールするシール部材を備えることがより好ましい。調圧駒とキャビティ駒との間、および調圧駒とクランパとの間に樹脂が流れ込んできたとしても、シール部材によって樹脂のベース側への流れ込みを防止することができる。

また、前記一解決手段に係る成形金型において、前記キャビティ駒を貫通して型開閉方向に往復動可能に設けられるエジェクタピンと、前記キャビティ駒で前記エジェクタピンが貫通する貫通孔と、前記ベース側で前記貫通孔に連通するエア流路とを備えることがより好ましい。これによれば、ワークをエジェクタピンで押し上げならワークにエアを吹き付けることができ、容易にワークを成形金型から離型させることができる。

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、次のとおりである。前記一解決手段に係る成形金型によれば、成形品の生産性を向上することができる。

本発明の実施形態１に係る成形金型の要部模式的断面図である。 図１に続く動作中の成形金型の要部模式的断面図である。 図２に続く動作中の成形金型の要部模式的断面図である。 図３に続く動作中の成形金型の要部模式的断面図である。 図４に続く動作中の成形金型の要部模式的断面図である。 本発明の実施形態１に係る成形金型の変形例の要部模式的断面図である。 キャビティ凹部の要部模式的平面図であり、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）に平面形状例を示す。 本発明の実施形態２に係る成形金型の要部模式的断面図である。 本発明の実施形態２に係る成形金型の変形例の要部模式的断面図である。 本発明の実施形態３に係る成形金型の要部模式的断面図である。 本発明の実施形態３に係る成形金型の変形例の要部模式的断面図である。

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。

（実施形態１）
まず、本実施形態における圧縮成形を行う成形金型１０（成形金型機構）の構成について、図１〜図７を参照して説明する。図１〜図５は、本実施形態における動作中（成形品の製造工程中）の成形金型１０の要部模式的断面図であり、キャビティＣ（またはキャビティ凹部１３）の縁付近のみ（図示しない紙面右側が成形金型１０の中央側に相当する）を抜き出して示している。図６は、成形金型１０の変形例の要部模式的断面図である。図７は、キャビティ凹部１３の要部模式的平面図であり、種々の平面形状例を（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）に示す。

まず、成形金型１０について概略して説明する。成形金型１０は、型閉じしてキャビティＣ（キャビティ凹部１３が閉塞されたもの）が形成される一対の金型（上型１１および下型１２）を備える。この成形金型１０は、例えば、上型１１を固定型、下型１２を可動型として型開閉可能に構成される。型開閉には公知のプレス機構（図示せず）が用いられる。また、成形金型１０は、図示しないヒータを内部に備え、所定温度（例えば１８０℃）まで加熱可能に構成される。また、成形金型１０は、ワークＷを保持するワーク保持具５０を備える。このワーク保持具５０を介して上型１１にワークＷが配置される。また、成形金型１０は、下型１２が型閉じしてワークＷ（例えば、半導体ウエハ）や樹脂Ｒを収容するキャビティ凹部１３を備える。このような成形金型１０では、ワークＷをクランプしてキャビティＣに充填された樹脂Ｒが熱硬化され（図５参照）、成形品となるワークＷの表面および側面がキャビティ凹部１３内で樹脂封止（フルモールド）される。

次に、成形金型１０の各構成部について具体的に説明する。成形金型１０において、上型１１は、上型ブロック１４を備える。この上型ブロック１４は、上型１１のベース（図示せず）の下端面に固定して設けられる。また、上型１１は、金型面１１ａでワーク保持具５０を吸着保持する上型吸着保持機構を備える。この上型吸着保持機構は、金型外部に設けられる吸引装置１５（例えば、真空ポンプ）と、一端が金型面１１ａに開口し、他端が吸引装置１５と接続（連通）され、ワーク保持具５０を吸引する吸引路１６とを備える。吸引装置１５を駆動させることによって、金型面１１ａに配置（セット）されたワーク保持具５０のテープ５１を、吸引路１６を介して吸着して保持することができる（図２参照）。

また、上型１１は、ワーク保持具５０を上型１１の外周を挟み込み保持するチャック機構を備える。このチャック機構は、金型面１１ａの周囲に設けられる所定の間隔で配置された複数のチャック１７（フック状の爪部）を備える。チャック１７は金型面１１ａから突出するように上型１１に回動可能に設けられる。チャック１７を回動させることによって、金型面１１ａに配置（セット）されたワーク保持具５０のフレーム体５３を引っ掛けるようにして保持することができる（図２参照）。これによれば、上型１１からワークＷが落下するのを防止することができる。

ワーク保持具５０は、平面視においてキャビティ凹部１３の開口より大きく一面において粘着面を有するテープ５１（例えば、粘着性を有するものであって、例えば熱や紫外線によって剥離する熱・紫外線剥離シートでもよい）と、開口部５２を有するフレーム体５３（例えば、ステンレス鋼からなるリングフレーム）とを備える。型閉じの際に（例えば、図５参照）、ワーク保持具５０が金型内に配置（セット）されるように、成形金型１０は下型１２においてフレーム５３の逃げ用の収容部５４（環状の凹部）を備える。

ワーク保持具５０において、ワークＷは、テープ５１の下面中央部に貼り付けられる。このテープ５１は、ワークＷが開口部５２内に位置するように、フレーム体５３に保持される。言い換えると、フレーム体５３は、テープ５１の中央部周りの外周部に貼り付けられる。テープ５１は、キャビティ凹部１３の開口よりも大きいため、上型１１と下型１２とでクランプされる。また、フレーム体５３をワーク搬送治具として用いることができ、テープ５１に貼り付けられたワークＷを保持するフレーム体５３を搬送ハンド（図示せず）で保持することで、例えば、金型外部から金型内部へ搬送（供給）し易くなり、生産性を向上させることができる。また、ワークＷを直接保持する必要がないため、フレーム体５３を部分的に保持することでワークＷにゆがみが生じることがなく安定的に搬送することができる。また、極めて薄く自重でたわみが大きく生じたり、部分的な保持が困難なワークＷであったりしても、平坦に保持して安定的に搬送することができる。

また、成形金型１０において、下型１２は、ベース２０と、キャビティ駒２１と、調圧駒２２と、クランパ２３とを備え、ベース２０の上端面にキャビティ駒２１、調圧駒２２およびクランパ２３が設けられる。このため、ベース２０は、キャビティ駒２１、調圧駒２２およびクランパ２３が設けられる平面領域（図７参照）として、キャビティ領域、調整駒領域、クランパ領域を有することとなる。

キャビティ駒２１およびクランパ２３は、キャビティ凹部１３の構成部材である。キャビティ駒２１は、キャビティ駒２１の上端面がキャビティ凹部１３の底部を構成する。また、クランパ２３は、キャビティ駒２１を囲んで設けられ、貫通筒状又は環状（以下、「貫通筒状等」という）のクランパ２３の内周面がキャビティ凹部１３の側部を構成する。また、キャビティＣ内の樹脂圧を調節する調圧機構として、貫通筒状等のクランパ２３の内側に調圧駒２２が型開閉方向に往復動可能に設けられる。この調圧駒２２は、実質的にキャビティ凹部１３の構成部材（キャビティ凹部１３の一部）として用いられ、キャビティ駒２１とクランパ２３との間でキャビティ駒２１を囲んで設けられる。

下型１２における各ブロックの組み付けは、まず、ベース２０の上端面にキャビティ駒２１が固定して設けられる。そして、ベース２０の上端面に弾性部材２４（例えば、コイルばね）を介してキャビティ駒２１を囲む貫通筒状等の調圧駒２２が型開閉方向に往復動可能に設けられる。これにより、さらに、ベース２０の上端面に弾性部材２５（例えば、コイルばね）を介して調圧駒２２を囲む貫通筒状等のクランパ２３が型開閉方向に往復動可能に設けられる。これにより、キャビティ駒２１とクランパ２３とを型開閉方向に相対的に往復動可能に設けることができる。また、弾性部材２４によって往復動可能に設けられた調圧駒２２は、キャビティＣ内の樹脂圧を受けて移動することができる、言い換えると、キャビティＣ内の樹脂圧を調節することができる。

また、成形金型１０は、型閉じ動作が進行すると、クランパ２３に当接してクランパ２３の移動を規制する型閉じストッパ６０と、調圧駒２２に当接して調圧駒２２の移動を規制する調圧駒ストッパ６１とを備える。調圧駒ストッパ６１は、ベース２０と調圧駒２２との間であって、調圧駒領域（図７に示す調圧駒２２の平面領域）でベース２０に固定して設けられる。調圧駒ストッパ６１によればキャビティＣ内の樹脂圧を調節する調圧駒２２の移動が規制されるため、例えば、保圧（成形圧）の際の樹脂圧を一定値に確定することができる。

型閉じストッパ６０は、クランパ領域（図７に示すクランパ２３の平面領域）でベース２０に固定して設けられる。すなわち、型閉じストッパ６０は、ベース２０とクランパ２３との間に設けられる。型閉じストッパ６０によれば、キャビティＣの側部を構成するクランパ２３の移動が規制されるため、キャビティＣの深さ、すなわち成形品の厚みを一定値に確定することができる。この型閉じストッパ６０は、交換可能な１つの部材（ブロック）がベース２０に固定して設けられるもの（図１参照）であってもよいし、厚み調節部材６２を含む複数部材で構成されるもの（図６に示すような所定厚みの部材や、積み重ね可能なワッシャのようなもの）であってもよい。例えば、厚み調節部材６２が型開閉方向と交差する方向（金型側方）に着脱可能であれば、高さの異なる厚み調圧部材６２によって、クランパ２３を取り外さなくとも成形品の厚みを容易に調節することができる。

このように構成されるキャビティＣ（キャビティ凹部１３）は、キャビティ領域（平面領域）に対応する第１空間と、調圧駒領域に対応する第２空間（いわゆるオーバーフローキャビティとなる）を有する。本実施形態では、調圧機構によるオーバーフローキャビティがキャビティ凹部１３に設けられるため、オーバーフローキャビティにおける樹脂Ｒの厚みが調節されることにより樹脂量および樹脂圧の調節が可能となる。これによれば、例えば粉塵が発生しやすく半導体工場のクリーンルーム内では利用が困難な顆粒状の樹脂Ｒに替えてシート状の樹脂Ｒを用いた成形を行うときに特に効果が高い。例えば、シート状の樹脂Ｒを用いた成形においては、例えばロール状に成形された所定の厚みのシート状の樹脂Ｒをキャビティの形状に合わせて切り出し任意のサイズとして利用するため、供給される樹脂量の調整は一般に困難となる。一方、各ワークＷを成形するために必要な樹脂Ｒの量は、ワークＷに搭載されたチップの数の相違などに起因して必ずしもは一定となるわけではない。このため、シート状の樹脂Ｒを用いる場合には、樹脂Ｒを適切な使用量とすることが困難となる。これに対して、上述の構成によれば、樹脂Ｒの使用量を調整しシート状の樹脂Ｒを用いた成形を適切な樹脂圧に保ちながら適切な成形厚となるように行うことができる。また、調圧駒の金型面側端面２２ａがクランパ２３側からキャビティ駒２１側へ低位となる（下る）傾斜面に構成される。このため、調圧駒の金型面側端面２２ａは、調圧駒２２の上端部が切り欠かれた形状ともいえる。これによれば、樹脂Ｒを押圧する押圧面である金型面側端面２２ａの面積を大きくでき、特に第１空間側への樹脂圧の調整に作用させ易くすることができる。

本実施形態に係る成形金型１０によれば、調圧駒２２を設けずに所定の樹脂量（必要量）をキャビティＣに供給して樹脂封止する場合（一般的な圧縮成形金型）に対して、その必要量よりも樹脂Ｒを多く供給して適切な樹脂圧を加えながら所望の厚みでの樹脂封止をすることができる。また、成形金型１０によれば、キャビティの外側にランナを介してオーバーフローキャビティを設ける場合（特許文献１に記載のような成形金型）に対して、キャビティの外側に成形される不要な樹脂を取り除く必要がなくなり、成形品の生産性を向上することもできる。

また、成形金型１０は、成形品の離型性を向上するために、下型１２の金型面１２ａでリリースフィルムＦを吸着保持する下型吸着保持機構を備える。リリースフィルムＦとしては、成形金型１０の加熱温度に耐えられる耐熱性を有し、下型１２の金型面１２ａから容易に剥離するものであって、柔軟性、伸展性を有するフィルム材を用いる。具体的にリリースフィルムＦとしては、例えば、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、ＰＥＴ、ＦＥＰ、フッ素含浸ガラスクロス、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリジンなどが好適である。リリースフィルムＦ上に供給される樹脂Ｒとしては、上述したようなシート状のもののほかに、例えば、液状、ペースト状、粉状、ブロック状のものを用いることもできる。

下型吸着保持機構は、金型外部に設けられる吸引装置２６，２７（例えば、真空ポンプ）と、一端が金型面１２ａに開口し、他端が吸引装置２６，２７と接続（連通）され、リリースフィルムＦを吸引する吸引路３０，３１とを備える。吸引装置２６，２７を駆動させることによって、吸引路３０，３１を介して金型面１２ａに配置されたリリースフィルムＦを吸着して保持することができる（図２参照）。吸引路３０は、例えばキャビティ駒２１の外周面と調圧駒２２の内周面との隙間や、調圧駒２２の外周面とクランパ２３の内周面との隙間を含んで構成される。このため、下型吸着保持機構は、一例として、キャビティ駒２１と調圧駒２２との間であってベース２０側に設けられるシール部材３２（例えば、Ｏリング）と、調圧駒２２とクランパ２３との間であってベース２０側に設けられるシール部材３３（例えば、Ｏリング）とを備える。下型吸着保持機構によれば、図７（Ａ）に示すように、クランパ２３のフィルム挟み込み回避位置２８を避けて、キャビティ駒２１および調圧駒２２を覆うように下型１２の金型面１２ａ（図２参照）にリリースフィルムＦを配置（セット）することができる。

また、成形金型１０は、例えば図２に示すように、金型内部（上型１１と下型１２との間）をチャンバとして減圧するチャンバ減圧機構を備える。このチャンバ減圧機構は、上型ブロック１４を囲む貫通筒状等のチャンバ駒３４と、クランパ２３を囲む貫通筒状等のチャンバ駒３５とを備える。チャンバ駒３４は、上型１１のベース（図示せず）の下端面に固定して設けられる。また、チャンバ駒３５は、下型１２のベース２０の上端面に固定して設けられる。そして、チャンバ減圧機構は、チャンバ駒３５の上端面に設けられるシール部材３６（例えば、Ｏリング）と、金型外部に設けられる減圧装置３７（例えば、真空ポンプ）と、一端が金型内部に開口し、他端が減圧装置３７と接続（連通）され、チャンバを減圧する減圧路３８とを備える。シール部材３６は、上型１１と下型１２とが近接し、チャンバ駒３４，３５で囲まれた空間、すなわちチャンバをシール（形成）する際に用いられる。減圧装置３７を駆動させることによって、金型内部に形成されたチャンバを、減圧路３８を介して減圧することで、成形品（樹脂部）のボイドや未充填の防止をすることができる。

ところで、図７に示すように、キャビティ駒２１は、その平面形状（上型１１側の金型面形状）がウェハ成形用に円形状のものや大型基板用に矩形状（正方形状、長方形状）のものを用いることができる。そして、キャビティ駒２１を囲む平面視環状の調圧駒２２においても、外形形状や幅を任意に設定した種々の金型面形状のものを用いることができる。例えば、図７（Ａ）では、円形状のキャビティ駒２１に対して環状幅が一定の円形環状の調圧駒２２を示す。図７（Ｂ）では、正方形状のキャビティ駒２１に対して環状幅が一定の四角形環状の調圧駒２２を示す。図７（Ｃ）では、正方形状のキャビティ駒２１に対して環状幅が辺部より角部で広い四角形環状の調圧駒２２を示す。図７（Ｄ）では、正方形状のキャビティ駒２１に対して環状幅が角部よりも隣接する角部間における辺部で広い四角形環状の調圧駒２２を示す。図７（Ｅ）では、長方形状のキャビティ駒２１に対して環状幅が長手部より短手部で広い長方形環状の調圧駒２２を示す。

例えば、キャビティＣの中央部に遠い角部や短手部では、キャビティＣの中心部に近い辺部や長手部より樹脂Ｒの充填しにくい場合が多い。これに対して、図７（Ｃ）や図７（Ｅ）のように、その環状幅を辺部や長手部より角部や短手部で広くした調圧駒２２を設けることで、キャビティＣの中心部に近い辺部や長手部において樹脂Ｒをオーバーフローし難くすることで不要なオーバーフローを防止し、全体としての充填を促進することができ、角部や短手部での樹脂圧の調節がし易くなる。すなわち、樹脂の充填性を向上させることができる。なお、樹脂Ｒの組成やワークＷに搭載されたチップの配列などによっては、図７（Ｄ）のようにその環状幅を角部や短手部より辺部や長手部で広くした調圧駒２２を設けるほうが好ましい場合もある。

次に、本実施形態における成形金型１０の動作（ワークＷをセットする段取り方法を含む）について説明すると共に、成形金型１０を用いた成形品の製造方法について説明する。まず、図１に示すように、成形金型１０が型開きした状態で、キャビティ駒２１の上端面が待機位置にくるように、クランパ２３に対してキャビティ駒２１を相対的に移動させておく。これにより、キャビティ駒２１の上端面は、ベース２０の上端面を基準としてクランパ２３の上端面よりも低位となる。調圧駒２２の金型面側端面２２ａは、ベース２０の上端面を基準としてクランパ２３の上端面以下の位置にあれば、キャビティ駒２１の上端面よりも高位（図１参照）、同位または低位のいずれであっても構わない。

また、成形金型１０が型開きした状態で、吸引装置１５，２６，２７および減圧装置３７を駆動させておくことができる。また、ローダ（図示せず）を用いてワーク保持具５０によって保持されたワークＷを金型内部に搬入する。また、樹脂ＲをリリースフィルムＦの中央部上に配置し、樹脂ＲをリリースフィルムＦとともに金型内部に搬入する。樹脂ＲがリリースフィルムＦとともに搬送される場合には、金型内部で樹脂Ｒの供給が行われないため成形金型１０毎の準備時間を短縮したり、金型内における粉末状の樹脂Ｒの飛散を抑えディスペンサの加熱を防止することができる。もちろん、金型内部でのリリースフィルムＦ上への樹脂Ｒの供給をしてもよい。

リリースフィルムＦ上への樹脂Ｒの供給は、例えば、液状樹脂を充填して射出可能なシリンジを備えたディスペンサや、電磁フィーダで振動させることで粉状樹脂を面的に供給可能なトラフを備えたディスペンサを用いることができる。また、樹脂量の調節が容易な成形金型１０によれば、シート状樹脂のように微少量の分量調整が難しい樹脂であっても用いることができる。なお、シート状樹脂は、酸化などの劣化防止のために設けられる保護シートを剥離してから供給することができる。

続いて、成形金型１０が型開きした状態で、ワーク保持具５０を介して上型１１の金型面１１ａにワークＷを配置（セット）し、下型１２のキャビティ凹部１３に樹脂Ｒを配置（セット）する（図２参照）。具体的には、上型１１では、まず、吸引路１６からワーク保持具５０のテープ５１を全面的に吸引することで、ワークＷを保持するワーク保持具５０を金型面１１ａに吸着する。そして、チャック１７を回動させることで、金型面１１ａに吸着されたワーク保持具５０のフレーム体５３を引っ掛けるようにして保持する。これにより、金型面１１ａにワークＷが落下することなく確実に配置される。

また、下型１２では、キャビティ凹部１３の内面を含む金型面１２ａを覆うようにリリースフィルムＦを配置し、吸引路３０，３１からリリースフィルムＦを吸引することで、調圧駒２２の金型面側端面２２ａに倣ってリリースフィルムＦを吸着させることができる（図２参照）。このようにクランパ２３の上端面とキャビティ駒２１の上端面との段差の間において傾斜面を有する調圧駒２２の金型面側端面２２ａにリリースフィルムＦを倣わせることで、リリースフィルムＦを倣わせる必要のある段差の高さを低減させて少ない伸び量でリリースフィルムＦを金型面１２ａに被覆させることができる。これにより、リリースフィルムＦへのストレスを少なくすることができる。また、リリースフィルムＦの中央部に樹脂Ｒが配置されているので、リリースフィルムＦを介してキャビティ凹部１３内のキャビティ駒２１の上端面に樹脂Ｒを配置させることができる。この樹脂Ｒは、成形金型１０が内蔵ヒータによって所定温度に加熱されているため、キャビティ凹部１３の内底面と接する箇所から溶融していくこととなる。

続いて、成形金型１０が型開きした状態から上型１１と下型１２とを近接させていき、図２に示すように、チャンバ駒３５の上端面に設けられているシール部材３６をチャンバ駒３４の下端面に当接（すなわち、シールリングタッチ）させる。これにより、金型内部にチャンバ（密閉空間）が形成される。このとき、減圧装置３７を駆動させているため、減圧路３８を介してチャンバが減圧され、脱気状態とすることができる。このように、ワーク保持具５０のテープ５１の下面側が減圧状態となっても、本実施形態では、チャック１７での保持だけでなくテープ５１の上面が全面的に金型面１１ａに吸着しているので、チャック１７で直接保持されていないワークＷが貼り付けられているテープ５１が垂れ下がることがない。

続いて、図３に示すように、更に上型１１と下型１２とを近接させていき、上型１１の上型ブロック１４と下型１２のクランパ２３とでリリースフィルムＦを介してワーク保持具５０のテープ５１をクランプする。クランプによってキャビティ凹部１３の開口が上型１１によって閉塞されることで、キャビティ凹部１３を含んで構成されるキャビティＣが形成され、キャビティＣに樹脂Ｒが内包される。また、キャビティ駒２１の上端面とワークＷまたはテープ５１との間の隙間（第１空間）において、キャビティ駒２１の上端面に配置されている樹脂ＲがワークＷに押し付けられ、その押し広げられた樹脂Ｒが調圧駒２２の金型面側端面２２ａ上に進入し始める。すなわち、キャビティ駒２１を囲む調圧駒２２の金型面側端面２２ａと上型１１（テープ５１）との隙間である実質的なオーバーフローキャビティ（第２空間）に流れ出す。なお、図示しないエアベントをクランパ２３に設けることで、リリースフィルムＦをクランプした後でもキャビティＣにおける減圧をすることもできる。

続いて、図４に示すように、更に、上型１１と下型１２を近接させていき、キャビティＣに樹脂Ｒを充填させる。具体的には、まず、弾性部材２５が押し縮められ、クランパ２３が付勢されながらベース２０側へ移動する。このクランパ２３に対してキャビティ駒２１は相対的に移動することとなる。このとき、キャビティ凹部１３内でキャビティ駒２１の上端面の位置が深い待機位置から浅い成形位置となり、キャビティ駒２１の上端面とワークＷまたはテープ５１との間の隙間（第１空間）が狭くなる。これにより、キャビティ駒２１の上端面に配置されている樹脂Ｒは、更にワークＷに押し付けられ、キャビティ駒２１を囲む調圧駒２２の上端面とテープ５１との隙間である実質的なオーバーフローキャビティ（第２空間）へ流れ込み、オーバーフローキャビティを充填する。そして、調圧駒２２（弾性部材２４）は、オーバーフローキャビティに流れ込んできた樹脂Ｒによって押し下げられる。言い換えると、オーバーフローキャビティに流れ込んできた樹脂Ｒは、弾性部材２４によって往復動する調圧駒２２の金型面側端面２２ａで押圧される。したがって、調圧駒２２によってキャビティＣ内の樹脂圧が調節されながら、キャビティＣに樹脂Ｒが充填された状態となる。なお、調圧駒２２の金型面側端面２２ａが傾斜面に構成されることにより、樹脂Ｒにより金型面側端面２２ａに加える樹脂圧によって、調圧駒２２には下方への押圧力のみならず、調圧駒２２に対して外方への押圧力も発生させることもできる。これによれば、キャビティ駒２１の外周全周を囲うように設けられた調圧駒２２に対して、この外方への押圧力を均一に加えることができ、調圧駒２２をクランパ２３及びキャビティ駒２１に対して均一な隙間となるように保持することができる。これによれば、キャビティ駒２１、調圧駒２２及びクランパ２３間における摺動不良の発生を防止することができる。

続いて、図５に示すように、更に、上型１１と下型１２を近接させていき、型閉じストッパ６０がクランパ２３に当接してクランパ２３の移動を規制する（停止する）。これにより、キャビティＣの深さ、すなわち成形品の厚みを一定値に確定することができる。次いで、キャビティＣ内で充填されている樹脂Ｒを保圧した状態（最終的な型閉じした状態）で所定時間熱硬化させる。なお、リリースフィルムＦを挟み込むことによって、成形品の厚みが変化するときは、リリースフィルムＦによって被覆されない回避位置２８（図７（Ａ）参照）に突き当て用の部材（突起部材）を設けてもよい。

また、図５に示すように、調圧駒２２を調圧駒ストッパ６１に当接させて移動を規制してもよい。これにより、樹脂圧による調圧駒２２の動作がなくなって、相対的に見ると調圧駒２２を押し上げて保圧（成形圧）の際の樹脂圧を一定値に確定することができる。他方、調圧駒ストッパ６１が調圧駒２２に当接しない場合には、弾性部材２４の弾性係数によって任意の樹脂圧とすることができる。なお、弾性部材２４および調圧駒ストッパ６１の組合せの代わりに、調圧駒２２を型開閉方向に往復動可能とする別の駆動機構（例えば、シリンダ）を設けることで、更なる保圧（二次保圧など）を行うことができる。

次いで、成形金型１０を型開きして、上型１１と下型１２とを離型させて、封止されたワークＷを金型外部に取り出した後、封止されたワークＷからテープ５１とリリースフィルムＦを剥離する。この際、フレーム体５３を把持し引き剥がすことができるため、封止されたワークＷからテープ５１を簡易に剥離することができる。さらに後処理として所定時間熱硬化（ポストキュア）させることによって、ワークＷが樹脂Ｒ（樹脂封止部）で封止（フルモールド）された成形品が完成する。

（実施形態２）
前記実施形態１では、リリースフィルムＦを用いる場合について説明した。本実施形態では、リリースフィルムＦを用いない場合について図８、図９を参照して説明する。図８は、本実施形態に係る成形金型１０の要部模式的断面図である。また、図９は、本実施形態に係る成形金型１０の変形例の要部模式的断面図である。

図８に示す成型金型１０の調整駒２２は、上リング７０および下リング７１（例えば、ステンレス鋼）と、シール部材としてのシールガスケット７２（例えば、フッ素樹脂）と、ピン７３とを備え、これらが組み付けて構成される。具体的には、上リング７０において所定間隔で立設配置された凸部を、シールガスケット７２において所定間隔に配置された貫通孔に通した状態で、下リング７１において所定間隔で配置された凹部に挿入し、下リング７１の側方から上リング７０の凸部および下リング７１の凹部を貫通するピン７３によって、調整駒２２が組み付けられる。この調圧駒２２では、シールガスケット７２によって、調圧駒２２とキャビティ駒２１との間および調圧駒２２とクランパ２３との間が各々シールされる。このため、型閉じの際に、調圧駒２２とキャビティ駒２１との間、および調圧駒２１とクランパ２３との間に樹脂Ｒが流れ込んできたとしても、シールガスケット７２によって樹脂Ｒのベース２０側への流れ込みを防止することができる。したがって、リリースフィルムＦを用いなくとも、金型間への樹脂漏れを防止して摺動不良の発生を防止することができる。また、調圧駒２２を押し上げ可能な駆動機構（図示せず）を設けて、調圧駒２２を取り出し易くし、部材分解、交換を容易に行うようにしてもよい。また、図８に示す構成によれば、上リング７０に対して樹脂圧が加わることで、例えば弾性体を用いて構成されたシールガスケット７２を押し潰す方向に力が加えられる。このため、シールガスケット７２が平面方向における幅を広げることになり、隙間を確実に塞いで樹脂漏れが一層確実に防止される。なお、シールガスケット７２にはフッ素樹脂のような樹脂材料の弾性体を用いることができるが、金属材料であってもよい。

また、図８に示す成形金型１０は、キャビティ駒２１を貫通して駆動源（例えば、シリンダ）によって型開閉方向に往復動可能に設けられ、先端が拡幅するエジェクタピン８０を備える。このエジェクタピン８０は、キャビティ駒２１に形成された貫通孔８１に挿入される。これによれば、下型１２の金型面１２ａを覆うようなリリースフィルムＦを用いなくとも、樹脂封止後の成形品（ワークＷ）をエジェクタピン８０で押し上げることで下型１２から離型させることができる。また、例えばエジェクタピン８０に振動を加えながら押し上げることで、下型１２から離型を促進させることができる。

更に、本実施形態に係る成形金型１０は、ベース２０側で貫通孔８１に連通するエア流路８２と、エア流路８２に連通する図示しないエアブロー装置とを備える。エアを吹き付け込むことができ、下型１２からのワークＷの離型を促進させることができる。また、ワークＷをエジェクタピン８０で押し上げならワークＷにエアを例えば脈動を加えながら吹き付けることができ、離型を更に促進させることができる。更に、前述したエジェクタピン８０の押し上げによる空間確保と、エアブローによる相乗効果により、離型（剥離）をより円滑かつ確実に行うことができる。

また、図８に示す成形金型１０では、例えば、下型１２のキャビティ凹部１３内に樹脂Ｒが直接供給される場合であるが、図９に示すように、樹脂搭載キャリア９０に樹脂Ｒをセットして供給（搬入）しても同様の作用効果を得ることができる。樹脂搭載キャリア９０としては、例えば、被成形品として用いられる放熱板や、シールド板などの金属板を用いることができる。樹脂搭載キャリア９０によって成形品の樹脂部と下型１２の金型面１２ａとが直接接触するのを防止することができ、離型性を確保することができ、成形品の生産性を向上させることができる。なお、樹脂搭載キャリア９０を用いる場合には、エジェクタピン８０は、先端が拡幅したもの（図８参照）でなく、ストレート状（図９参照）であってもよい。

（実施形態３）
前記実施形態１では、型閉じストッパ６０がクランパ２３に当接してクランパ２３の移動を規制する場合について説明した。本実施形態では、型閉じストッパ６０が上型１１の金型面１１ａに当接してクランパ２３の移動を規制する場合について図１０および図１１を参照して説明する。図１０は、本実施形態に係る成形金型１０の要部模式的断面図である。また、図１１は、本実施形態に係る成形金型１０の変形例の要部模式的断面図である。

図１０に示す成形金型１０の型閉じストッパ６０は、所定の高さを有するようにベース２０に固定して立設される。この型閉じストッパ６０は、例えば図７（Ａ）に示すようにリリースフィルムＦを避けた位置に設けられることで、リリースフィルムＦの厚みに関係なく正確な成形厚となるようにキャビティの高さを規定することができる。また、型閉じストッパ６０は、上ピン６３および下ピン６４を備え、これらが組み合わされてストレート状の一本のピンとなるように、ねじ込み式で組み付けられる。具体的には、型開きした状態で、まず、下ピン６４がベース２０に固定して設けられる。次いで、この下ピン６４がクランパ２３に形成された貫通孔６５に挿入されるように、クランパ２３が型開閉方向に往復動可能に組み付けられる。そして、クランパ２３の上端面（下型１２の金型面１２ａ）側から上ピン６３を挿入して、上ピン６３および下ピン６４を嵌め合わせて、型閉じストッパ６０が組み付けられた構成とすることができる。

図１０に示す成形金型１０では、型閉じによって上型１１がクランパ２３を押し付けるように作用するが、更なる型閉じによって型閉じストッパ６０が上型１１の金型面１１ａに当接する（成形金型１０が固定される）ため、クランパ２３の移動が規制される。このようにキャビティＣの側部を構成するクランパ２３の移動が規制されるため、キャビティＣの深さ、すなわち成形品の厚みを一定値に確定することができる。また、クランパ２３などの金型ブロックをベース２０から乗せ降ろしすることなく、下型１２の金型面１２ａ側から下ピン６４に対して上ピン６３をねじ込みで交換することができ、長さの異なる上ピン６３によって容易に成形品の厚みを調節することができる。さらに、上ピン６３は上型１１に設けることもでき、型閉じしたときに上ピン６３と下ピン６４とが付き合わされることで成形品の厚みを一定値に確定する構成としてもよい。

また、図１０に示す成形金型１０では、上型ベース（図示せず）に固定して設けられる上型ブロック１４に型閉じストッパ６０を当接させる場合であるが、図１１に示すように、型開閉方向に往復動可能に設けられるチャンバ駒３４に型閉じストッパ６０を当接させても同様の作用効果を得ることができる。チャンバ駒３４を型開閉方向に往復動可能とする構成として、図１１に示す成形金型１０は、弾性部材６６（例えば、コイルばね）と、チャンバ駒ストッパ６７とを備える。これらの組み付けは、まず、上型ベース１８の下端面に上型ブロック１４が固定して設けられる。そして、上型ベース１８の下端面に弾性部材６６を介して上型ベース１８を囲む貫通筒状等のチャンバ駒３４が型開閉方向に往復動可能に設けられる。また、チャンバ駒ストッパ６７は、上型ベース１８とチャンバ駒３４との間でベース２０に固定して設けられる。なお、チャンバ駒３４が移動するため、金型内部を減圧するチャンバ機構は、上型ブロック１４とチャンバ駒３４との間に設けられるシール部材６８（例えば、Ｏリング）を備える。

図１１に示す成形金型１０では、型閉じによって型閉じストッパ６０がチャンバ駒３４を押し付けるように作用するが、更なる型閉じによってチャンバ駒３４がチャンバ駒ストッパ６７に当接する（成形金型１０が固定される）ため、クランパ２３の移動が規制される。このようにキャビティＣの側部を構成するクランパ２３の移動が規制されるため、キャビティＣの深さ、すなわち成形品の厚みを一定値に確定することができる。

なお、成形金型１０における上型１１と下型１２とを上下反転した構成としてもよい。この場合、ワークＷに樹脂Ｒを搭載した状態で同時に供給することができる。これによれば、搬送機構を排除して装置構造を簡素化することができる。また、調圧駒２２は、必ずしもキャビティ駒２１とクランパ２３との間に設ける必要は無く、クランパ２３と重複させるように設けてもよい。この場合、例えばクランパ２３の金型面（端面）に樹脂Ｒをオーバーフローさせる溝部を全周に亘って配置し、この溝部に対して加圧可能なピン状の調圧駒２２を一定間隔で設けることで、樹脂圧に保ちながら適切な成形厚となるように行うことができる。

なお、キャビティ駒２１の端面には、ワークＷに搭載されたチップ部品（図８参照）の端面への樹脂フラッシュを防止するために弾性体の層を設けてもよい。この場合、チップ部品の間において例えば格子状に樹脂Ｒを配置し、弾性体にチップ部品を押し付けるように封止することができる。

なお、本明細書において開示された発明は、上述した各図に示すような実施例の構成においてのみ成立するものではなく、それぞれの作用効果に対応する必要最小限の構成を含んだ装置や方法として成立する。一例として、図８に示したような調圧駒２２とすることで金型間への樹脂漏れを防止する構成を採用するにあたり、エジェクタピン８０を含む離型機構は必ずしも必要なく、任意の構成とすることができる。

１０ 成形金型
１２ 下型
２０ ベース
２１ キャビティ駒
２２ 調圧駒
２３ クランパ
６０ 型閉じストッパ

Claims (10)

1. 型閉じしてキャビティが形成される一対の金型を備え、前記キャビティに充填された樹脂を熱硬化させる成形金型であって、
   前記一対の金型のうちの一方の金型が、
   ベースと、
   前記ベースに固定して設けられ、前記キャビティの底部を構成するキャビティ駒と、
   前記ベースに型開閉方向に往復動可能に設けられ、前記キャビティの側部を構成し、前記キャビティ駒を囲むクランパと、
   前記キャビティ駒と前記クランパとの間で前記キャビティ駒を囲んで前記ベースに型開閉方向に往復動可能に設けられ、前記キャビティ内の樹脂圧を調節する調圧駒と、
   前記ベースに固定して設けられ、型閉じの際に前記クランパの移動を規制する型閉じストッパと
   を備えることを特徴とする成形金型。
2. 請求項１記載の成形金型において、
   前記型閉じストッパが、前記ベースと前記クランパとの間に設けられ、型閉じ動作が進行すると前記クランパに当接して前記クランパの移動を規制することを特徴とする成形金型。
3. 請求項２記載の成形金型において、
   前記型閉じストッパが、厚み調節部材を含む複数部材で構成され、
   前記厚み調節部材が、型開閉方向と交差する方向に着脱可能であることを特徴とする成形金型。
4. 請求項１記載の成形金型において、
   前記型閉じストッパが、前記クランパを貫通するように設けられ、型閉じ動作が進行すると前記一対の金型のうちの他方の金型の金型面に当接して前記クランパの移動を規制することを特徴とする成形金型。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の成形金型において、
   前記調圧駒の金型面側端面が、前記クランパ側から前記キャビティ駒側へ低位となる傾斜面であることを特徴とする成形金型。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の成形金型において、
   前記ベースと前記調圧駒との間で前記ベースに固定して設けられ、型閉じ動作が進行すると前記調圧駒に当接して前記調圧駒の移動を規制する調圧駒ストッパを備えることを特徴とする成形金型。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の成形金型において、
   前記キャビティ駒の金型面形状が矩形状であり、
   前記調圧駒の金型面形状が環状の矩形状であり、
   前記調圧駒の環状幅が矩形状の辺部より角部で広いことを特徴とする成形金型。
8. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の成形金型において、
   前記キャビティ駒の金型面形状が長方形状であり、
   前記調圧駒の金型面形状が環状の長方形状であり、
   前記調圧駒の環状幅が矩形状の長手部より短手部で広いことを特徴とする成形金型。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の成形金型において、
   前記調圧駒と前記キャビティ駒との間および前記調圧駒と前記クランパとの間を各々シールするシール部材を備えることを特徴とする成形金型。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の成形金型において、
    前記キャビティ駒を貫通して型開閉方向に往復動可能に設けられるエジェクタピンと、
    前記キャビティ駒で前記エジェクタピンが貫通する貫通孔と、
    前記ベース側で前記貫通孔に連通するエア流路と
    を備えることを特徴とする成形金型。

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