JP2790211B2 - 樹脂パッケージング方法及びその金型装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は樹脂パッケージング用金
型装置に係り、リードフレーム上において半導体素子、
抵抗体など所定の電子・電気素子が実装された半完成品
に対して、樹脂パッケージを行う際に、例えば異なる種
類の半導体を１回の樹脂パッケージング動作により行う
ことができる樹脂パッケージング方法及び樹脂パッケー
ジング金型装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、リードフレーム上に半導体素
子、抵抗体などが実装された後の半完成品に対して、熱
硬化性樹脂を用いたパッケージングを行う装置が種々提
案されており、熱硬化性樹脂の使用効率を高めること
で、原価低減を図る装置がある。例えば、特開平６‐７
１６８６号公報の「モールド樹脂封止装置」によれば、
半導体素子を樹脂封入するために、横に長い楕円ランナ
ーの長手方向に対する略線対称の位置にゲートを介して
樹脂パッケージングする複数のキャビティを形成し、楕
円ランナーの内周面形状に合致する形状に予め成形され
たタブレット（熱硬化性樹脂材料）を準備しておき、プ
ランジャー（可動ランナー）によりキャビティ内に樹脂
を同じ圧力で注入可能にした装置が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案の装置によれば、１回の樹脂パッケージング動作にお
いて可能となる半導体の数量はキャビティブロックの１
個分に設けられるキャビティの数量分に限られることか
ら、量産には適さないという問題点がある。

【０００４】また、その金型セットの交換作業は非常に
面倒であり、事実上不可能である問題点がある。

【０００５】一方、キャビティ内に熱硬化性樹脂を圧送
するためのプランジャーの駆動制御は、原則的にはパッ
ケージング後の完成品の結果から判断して、圧力、時
間、温度を設定していたのでロットが異なる毎に設定す
る作業が必ず必要となり、この条件設定作業もロット毎
の金型交換を事実上不可能にする要因であった。

【０００６】したがって、本発明の樹脂パッケージング
方法とその金型装置は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、樹脂パッケージング用の樹脂の利用効率を大
幅に改善でき、かつパッケージング部のボイド、カケ等
の不具合発生を防止でき、樹脂の予備加熱も可能にする
ことにより樹脂導入金型の早期摩耗を防止でき、しかも
１度の樹脂パッケージングにより多品種の樹脂パッケー
ジング（むろん、同一品種でもよい）を実現でき、キャ
ビティブロックとプランジャー（可動ランナー）を含む
金型の交換作業を簡単にでき、１回の樹脂パッケージン
グにより行われる多品種または同一品種の樹脂パッケー
ジングのためのキャビティブロックとプランジャー（可
動ランナー）を含む金型セットを任意に設定可能にで
き、かつ樹脂パッケージングの際の樹脂圧力状態をモニ
ターして、例えばロットが異なる毎に設定する作業を不
要にし、樹脂パッケージングの樹脂使用効率を高めるこ
とを目的とする。

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明によれば、所定電子素子を
実装した多品種または同一品種のリードフレームに樹脂
パッケージングを行う樹脂パッケージング方法であっ
て、細長い横長ランナーの長手方向の線対称位置にゲー
トを介して形成される複数の下キャビティを有する下キ
ャビティブロックと、該下キャビティブロックに対向し
て設けられるとともに前記下キャビティに対応する上キ
ャビティを有する上キャビティブロックと、熱硬化性樹
脂材料を前記上キャビティと前記下キャビティから構成
されるキャビティ内に導入するために前記横長ランナー
の内周面形状に合致する形状を有する可動ランナーと、
該可動ランナーの長手方向に沿うように着脱自在に挿入
される係合部を有する駆動ランナーと、該駆動ランナー
をプレス装置本体の型開き方向に沿うように平行移動す
るために、前記プレス装置本体に配設される駆動手段と
から構成される多品種または同一品種の金型セットの少
なくとも１セット以上を、前記プレス装置本体に対して
着脱自在に固定し、前記横長ランナーの内周面形状に略
合致する形状に予め成形された熱硬化性樹脂材料を投入
し、前記駆動手段の駆動にともない前記キャビティ内に
注入するために、前記駆動手段の駆動にともない平行移
動される前記可動ランナーの移動量をモニターしつつ、
前記金型セットの前記駆動手段の駆動制御を行い、樹脂
硬化による樹脂パッケージングを行うことを特徴として
いる。

【００１２】また、所定電子素子を実装した多品種また
は同一品種のリードフレームに樹脂パッケージングを行
う樹脂パッケージング金型装置であって、細長い横長ラ
ンナーの長手方向の線対称位置にゲートを介して形成さ
れる複数の下キャビティを有する下キャビティブロック
と、該下キャビティブロックに対向して設けられるとと
もに前記下キャビティに対応する上キャビティを有する
上キャビティブロックと、熱硬化性樹脂材料を前記上キ
ャビティと前記下キャビティから構成されるキャビティ
内に導入するために前記横長ランナーの内周面形状に合
致する形状を有する可動ランナーと、該可動ランナーの
長手方向に沿うように着脱自在に挿入される係合部を有
する駆動ランナーと、該駆動ランナーをプレス装置本体
の型開き方向に沿うように平行移動するために、前記プ
レス装置本体に配設される駆動手段とから構成される少
なくとも１セット以上の金型セットと、前記駆動手段の
駆動にともない前記キャビティ内に注入するために、前
記駆動手段の駆動にともない平行移動される前記可動ラ
ンナーの移動量をモニターしつつ、前記金型セットの前
記駆動手段の駆動制御を行う駆動制御手段とを具備する
ことを特徴としている。

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【作用】上記の構成により、横長ランナー内に投入され
た熱硬化性樹脂材料が駆動手段による可動ランナーの平
行移動動作により、各ゲートを介して各キャビティ内に
均一に導入されて、パッケージング部のボイド、カケ等
の不具合発生が防止されまた、樹脂の予備加熱も可能に
することにより樹脂導入金型の早期摩耗が防止され、し
かも１度の樹脂パッケージングにより多品種の樹脂パッ
ケージング（むろん、同一品種でもよい）ができるよう
になり、キャビティを形成した各キャビティブロックの
交換作業の際に、金型セットの交換作業を簡単に行え、
また、１回の樹脂パッケージングにより行われる多品種
または同一品種の樹脂パッケージングのためのキャビテ
ィブロックとプランジャー（可動ランナー）を含む金型
セットをプレス装置本体に対して任意に設定可能にで
き、樹脂パッケージングの際の樹脂圧力状態をモニター
して、例えばロットが異なる毎に設定する作業を不要に
する。

【００２２】

【００２３】また、１回の樹脂パッケージングにより行
われる多品種または同一品種の樹脂パッケージングのた
めのキャビティブロックとプランジャー（可動ランナ
ー）を含む金型セットをプレス装置本体に対して任意に
設定可能にする。

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【実施例】以下に本発明の各実施例について、添付の図
面を参照して説明する。図１は、樹脂パッケージング装
置の要部を破断して示した要部破断図であり、各実施例
に略共通の構成を示している。本図において、各参照番
号の後にＢを付して示した上金型関連の構成部分と、各
参照番号の後にＡを付して示した下金型関連の構成部分
は、図示のようにプレス装置の所定位置において設置さ
れており、プレス装置Ｐが開いた状態では、上下キャビ
ティブロック２Ｂ、２Ａの間に形成される分離面（パー
ティングラインＰＬ）から離間するように構成されてい
る。

【００２７】このように分離面ＰＬを境界面にして分離
可能に設けられる上下キャビティブロック２Ｂ、２Ａに
は、樹脂パッケージを成形するキャビティ１５Ｂ、１５
Ａが後述のように夫々加工形成されている。また、これ
らの上下キャビティブロック２Ｂ、２Ａは夫々が互いに
ズレなく位置決めされるよにするために上下バックアッ
ププレート９Ａ，９Ｂに対して簡単に着脱できるように
固定されている。

【００２８】一方、上下バックアッププレート９Ｂ、９
Ｂとの間は、上バックアッププレート９Ｂに固定される
ガイドポスト１３と、下バックアッププレート９Ａに設
けられたガイドブッシュ１４の相互位置出しが行なわれ
るように構成されている。

【００２９】また、キャビティ１５Ｂ内で成形されたパ
ッケージと、ランナー５を上キャビティブロック２Ｂか
ら外部に押し出すためのエジェクターピン１１Ｂは、エ
ジェクターピン１１Ｂを保持するエジェクターピン受け
上ベース１２Ｂの移動動作により押し出し力を得るよう
にしている。また、下キャビティ１５Ａ内で成形された
パッケージを下キャビティブロック２Ａから外部に押し
出すエジェクターピン１１Ａはエジェクターピン１１Ａ
を保持するエジェクターピン受け下ベース１２Ａの移動
動作により押し出し力を得るようにしている。

【００３０】また、上下エジェクターピン受けベース１
２Ｂ、１２Ａはプレス装置Ｐの開動作時のプレス力及び
上下スプリング２５Ｂ、２５Ａにより動作するように構
成されている。そして以上の構成の金型は上下ベース１
０Ａ、１０Ｂを介してプレス装置Ｐに取り付けられてい
る。

【００３１】次に、下キャビティブロック２Ａの下キャ
ビティ１５Ａの間には、ゲート６がランナー５に連通す
るように形成されており、このランナー５の下方におい
て可動ランナー１がアクチュエ−タ８から駆動力を得て
図中の矢印Ｆ、Ｊ方向に移動自在に設けられている。

【００３２】この可動ランナー１の形状は、キャビティ
の配設状態から長方形に予め加工形成されている。

【００３３】図２は、図１の分離面ＰＬから下キャビテ
ィブロック２Ａを見た平面図であって、下キャビティ１
５Ａの配置例を示したものであり、本発明において最も
特徴をなす部分である。即ち、本図において、下キャビ
ティ１５Ａは下キャビティブロック２Ａの長手方向に沿
うように「Ｎ」個分が形成されており、各下キャビティ
１５Ａに連通するゲート６を介して横長のランナー５に
連通するように形成されている。このように設けられる
ランナー５の下方には、このランナー５の外形形状に近
い破断形状を有する樹脂であって、上記の可動ランナー
１内に投入される樹脂材料が位置される。

【００３４】また、この下キャビティブロック２Ａには
リードフレーム３に穿設されている位置決め孔３Ｅを挿
入してリードフレーム３をキャビティブロックに対して
相対位置決めする位置決めピン２０が設けられている。
そして、上キャビティブロック２Ｂには、下キャビティ
１５Ａに対向する位置に上キャビティ１５Ｂが夫々形成
される一方、下キャビティブロック２Ａのランナー５に
対向する位置に形状部２Ｃが図１に図示のように下方に
向けて形成されており、内部をエジェクターピン１１Ｂ
が通過するようにして、ランナー５内で成形された成形
部を押し出すとともに、樹脂がこの形状部２Ｃにより肉
薄になるようにして不要となる樹脂が極力少なくでき、
かつ所望の断面２次係数を確保できるようにしている。

【００３５】以上説明の構成の動作説明を図３乃至図５
の動作説明図を参照して述べると、先ず型開きされて、
図３に示される状態になる。この時に、アクチュエ−タ
８の動作によりランナー５内において可動ランナーは退
避しているので、熱硬化樹脂１９を投入できる状態にな
っていることから熱硬化樹脂１９を自動投入する。これ
に合前後して、リードフレーム３を下キャビティブロッ
ク２Ａに設けられている位置決めピン２０に対して不図
示のロボット装置のチャッキングハンド装置を用いてセ
ットしてから上キャビティブロック２Ｂを分離面ＰＬに
おいて接合するように型閉めする。

【００３６】この後に、図４に図示のように、可動ラン
ナー１がアクチエータ８の動作により矢印Ｆ方向に駆動
されて、熱硬化性樹脂１９が図中の矢印Ｍ方向にゲート
６を介して上下キャビティ１５Ａ、１５Ｂに次第に導入
される。この後に、図５に示されるように上下キャビテ
ィ１５Ａ、１５Ｂ内への樹脂充填が完了して、可動ラン
ナー１は最終位置にて停止する。

【００３７】この後に、プレス装置Ｐが開いて、型開き
が行われて各エジェクターピン１１Ｂ、１１Ａの押し出
し動作により樹脂パッケージ部がキャビティ１５Ｂ、１
５Ａよりエジェクトされるので、上記のチャッキングハ
ンドにより把持してから型から取り出す。

【００３８】図６は、以上説明の各工程を経て得られた
半完成品の外観斜視図であり、本図において二点鎖線で
示されたものが、上述の可動ランナー１により矢印Ｆ方
向に圧力移動される熱硬化性樹脂１９である。図面から
分かるように、この熱硬化性樹脂１９は、形状部２Ｃで
決められるランナー成形部５Ｅの底面に沿う形状に加工
されていることから、可動ランナー１の上昇にともなっ
て、ランナー５内を略均一にキャビティに向けてゲート
６を介して移動できる。また、樹脂パッケージ部１５Ｅ
はリードフレーム３の上下面において、図示のように形
成されるが、リードフレーム３の下面において形成され
る樹脂パッケージ部１５Ｅにおいてのみゲート成形部６
Ｅがランナー形成部５Ｅと連続成形される格好となり一
体物の半完成品が得られる。

【００３９】この後に、この半完成品を位置決め孔３Ｅ
を称にして不図示のプレス装置にセットして、リードフ
レーム３のリード部３Ａを残すように橋渡し部３Ｂを切
断排除し、また、樹脂のバリを排除してから、リード部
３Ａを所定の形状に曲げ加工して完成品を得るものであ
る。

【００４０】一方、樹脂パッケージングされる品種に変
更があり、異なる形状のキャビティを用いて樹脂パッケ
ージングする場合には、可動ランナー１と各エジェクタ
ーピン１１Ｂ、１１Ａを共通にしておくことでキャビテ
ィブロックのみの交換時における交換部品点数を大幅に
削減して、金型の交換時間を短縮できるようになること
から、特に多品種小ロット生産に最適となる。

【００４１】ここで、熱硬化性樹脂１９は個別に可動ラ
ンナー１によりキャビティ内に導入するようにして、可
動ランナー部１の反対側のゲ−ト以外の部分を摺動可能
な凸状の形状にし、かつこの凸部は可動ランナー部１で
押されることにより凸部が引込む構造にして、ゲ−ト間
の樹脂量がより少なくして、さらなる樹脂の使用効率ア
ップを図るようにしても良い。

【００４２】以上説明したように、ランナー成形部５Ｅ
の体積が大幅に減るために、樹脂の利用効率が従来の装
置の約２倍以上に上がる。また、熱硬化性樹脂１９が各
キャビティに充填する時間差もなくなり、各キャビティ
の全て同一に注入できるためにボイド等の発生がなくな
り歩留まりを向上できる。また、可動ランナー１のサイ
ズを大きく設定できることから、樹脂への予備加熱がで
きるので柔らかい状態の樹脂をランナーとゲートを介し
てキャビティ内に充填できることとなり、金型の摩擦が
少なくできる。また、品種交換時の交換部品点数が大幅
に減り部品代がやすくなりさらに、部品の交換に要する
時間が従来の１／５程度になる利点を有している。

【００４３】次に、図７は樹脂パッケージング用金型装
置の要部を破断して示した要部破断図であり、本図にお
いて、各参照番号の後にＢを付して示した上金型関連の
構成部分と、各参照番号の後にＡを付して示した下金型
関連の構成部分は、図示のようにプレス装置Ｐの所定位
置において設置されており、本実施例ではプレス装置Ｐ
の下金型部分が上金型側に向けて上昇するように構成さ
れている。そして、上下キャビティブロック２Ｂ、２Ａ
の間に形成される分離面（パーティングラインＰＬ）か
ら離間している状態が示されている。

【００４４】また、図１において述べた上下スプリン
グ、上下エジェクターピン他は省略している。図７にお
いて、上ベース１０Ｂには上キャビティブロック２Ｂを
固定した上バックアッププレート９Ｂが交換自在になる
ようにボルト（不図示）等を用いて固定される一方、下
ベース１０Ａには下キャビティブロック２Ａを固定した
下バックアッププレート９Ａが交換自在に固定されてい
る。

【００４５】そして、型閉め状態において上バックアッ
ププレート９Ｂの４隅において固定されたブッシュ１４
に対して下バックアッププレート９Ａの４隅において固
定されたガイド１３が入り込むようにして横ズレ防止し
た状態で案内されて上下バックアッププレート９Ａ、Ｂ
同士の精密相互位置決めが行われる。つまり、上下キャ
ビティブロック２Ｂ、２Ａ間の相対的な精密位置決めが
片閉め状態において可能となるように構成されている。

【００４６】また、上バックアッププレート９Ｂと、下
バックアッププレート９Ａ及び下ベース１０Ａには上下
キャビティと熱硬化性樹脂１９を所定温度に暖めるため
に用いられるヒータ７０と、樹脂パッケージ後に取り出
し温度まで冷やすための冷却水路とが設けられており所
望の温度制御が可能になるように構成されている。

【００４７】一方、下キャビティブロック２Ａの略中央
部位に形成されるランナー５内において上述のように可
動ランナー１を矢印Ｆ、Ｊ方向（図１を参照）に駆動す
る機構は以下のように構成されている。即ち、下ベース
１０Ａの下方には駆動ベース８２が断熱シート部材８６
とマスターダイベース８７を介して設けられており、こ
の駆動ベース８２の内部に形成された図中の破線図示の
ガイド溝８２Ａ内において駆動ランナー７１が上下方向
に移動できるようにしている。この駆動ランナー７１の
上端部分には可動ランナー１側に形成された蟻溝部に対
して挿入される突起部が形成されており、駆動ランナー
７１と可動ランナー１とが一体的になるように組み立て
可能にされている。

【００４８】次に、駆動ランナー７１の駆動機構の外観
斜視図である図８をさらに参照して、駆動ベース８２に
は合計で４個の軸受７２（図７）が設けられており、一
対のギアシャフト７４を回動自在に支持している。この
ギアシャフト７４の両端部位には第１ピニオンギア７５
と第２ピニオンギア７６が夫々固定されている。また、
上述のように駆動ベース８２内において上下方向に移動
自在に設けられた駆動ランナー７１の両側部位には、上
述した各第１ピニオンギア７５に対して歯合するギア歯
７３Ａを形成したラック７３が夫々固定されている。

【００４９】また、駆動ランナー７１の上端部分には可
動ランナー１側に形成された蟻溝部１Ａに対して図中の
矢印Ｅ方向に挿入される突起部７１Ａが形成されてお
り、駆動ランナー７１と可動ランナー１とが一体的にな
るように組み立て可能にされるとともに、駆動ランナー
７１の上下移動の際に作用する圧縮力と引っ張り力の両
方に対して耐えることができるように構成されている。

【００５０】続いて、図８のみを参照して、上記の第２
ピニオンギア７６の一方には、駆動ベース８２において
回動自在に支持されている第３ピニオンギア７７が歯合
している。また、この第３ピニオンギア７７を固定した
軸体には、プレス装置ＰのベースＰＢ上に固定されてい
る油圧シリンダー８０のラック８１の歯部８１Ａに対し
て歯合した第４ピニオンギア７８が固定されており、第
３、第４ピニオンギア７７、７８が一体となるように構
成されている。したがって、歯部の幅広のピニオンギア
を用いることにより１個のピニオンギアとしても良い。

【００５１】第３ピニオンギア７７の下方には、油圧シ
リンダー８０のラック８１の移動方向と平行に移動され
るように案内されるとともに両端部位においてラック歯
部７９Ａを形成した長ラック７９が設けられており、一
方のラック歯部７９Ａが第３ピニオンギア７７に対して
歯合する一方、他方のラック歯部７９Ａが第２ピニオン
ギア７６に対して歯合するように構成されている。

【００５２】以上説明の駆動ランナーの駆動機構の動作
を図９の動作説明図において述べると、熱硬化性樹脂１
９がランナー５内に投入され、リードフレーム３が下キ
ャビティブロック２Ａ内にセットされた後に、型閉めさ
れて準備が整うと、下方に位置していた可動ランナー１
を図中の破線矢印Ｆ方向に駆動するために油圧シリンダ
ー８０の駆動されて、ラック８１が矢印ｆ１方向に移動
される。

【００５３】この結果、このラック８１に歯合している
第４ピニオンギア７８が矢印ｆ２方向に回動され、同時
に第３ピニオンギア７７を矢印ｆ２方向に回動される。
この第３ピニオンギア７７に歯合している第２ピニオン
ギア７６は矢印ｆ４方向に回動されるとともに、同時に
第１ピニオンギア７５を矢印ｆ４方向に回動させる。こ
の結果、第１ピニオンギア７５に歯合しているラック７
３を矢印ｆ６方向に移動させる。

【００５４】一方、第３ピニオンギア７７の下方におい
て歯合している長ラック７９を介して歯合している他方
の第２ピニオンギア７６は、矢印ｆ４とは逆方向の矢印
ｆ５方向に回動するようになり、他方の第１ピニオンギ
ア７５を同様に矢印ｆ５方向に回動する結果、ラック７
３を矢印ｆ６方向に駆動する。

【００５５】以上の動作の結果、駆動ランナー７１と一
体的に設けられた可動ランナー１は矢印Ｆ方向に駆動さ
れて、熱硬化性樹脂１９がランナー５内において圧縮さ
れて溶融状態になり、キャビティ内に注入されて樹脂パ
ッケージングが行われる。

【００５６】次に、以上の動作により上方に位置してい
た可動ランナー１を図中の実線矢印Ｊ方向の下方方向に
駆動するために油圧シリンダー８０の駆動されると、ラ
ック８１が矢印ｊ１方向に移動される。この結果、この
ラック８１に歯合している第４ピニオンギア７８が矢印
ｊ２方向に回動され、同時に第３ピニオンギア７７を矢
印ｊ２方向に回動される。この第３ピニオンギア７７に
歯合している第２ピニオンギア７６は矢印ｊ４方向に回
動されるとともに、同時に第１ピニオンギア７５を矢印
ｊ４方向に回動させる。この結果、第１ピニオンギア７
５に歯合しているラック７３を矢印ｊ６方向に移動させ
る。

【００５７】一方、第３ピニオンギア７７の下方におい
て歯合している長ラック７９を介して歯合している他方
の第２ピニオンギア７６は、矢印ｊ４とは逆方向の矢印
ｊ５方向に回動するようになり、他方の第１ピニオンギ
ア７５を同様に矢印ｊ５方向に回動する結果、ラック７
３を矢印ｊ６方向に駆動する。以上の動作の結果、駆動
ランナー７１と一体的に設けられた可動ランナー１は矢
印Ｊ方向に駆動されることになるが、このように矢印Ｊ
方向に駆動する際においてもランナー５内におけるクリ
アランスを非常に小さく設定している関係上からかなり
の力を要するので、上述のような蟻溝１Ａと突起部７１
Ａを設けている。

【００５８】次に、図１０は駆動ランナーと可動ランナ
ーと一体的に設けるための構成例を示した側面図であっ
て、図１０（ａ）において、可動ランナー１には蟻溝１
Ａを略「Ｔ」字状に加工形成しておき、アンダー部１Ｃ
を左右に形成しておき、このアンダー部１Ｃに対して係
止する形状部７１Ｃを形成した突起部７１Ｃを設けるこ
とで、上述のように矢印Ｊ方向に駆動する際に作用する
力を受けることができるようにしている。また、矢印Ｆ
方向に駆動する際に作用する力を段部７１Ｂと端部１Ｂ
で受けれるようにしている。

【００５９】次に、図１０（ｂ）は、駆動ランナー７１
と可動ランナー１と一体的に設けるための構成例を上記
の構成とは逆にした場合を示した側面図であって、蟻溝
７１Ｅを駆動ランナー７１側に形成し、突起部１Ｅを可
動ランナー１側に設けたものであるが、このように構成
しても良い。

【００６０】以上の構成により、駆動ランナーと可動ラ
ンナーと一体的に設けることができる。そして、樹脂パ
ッケージングされる品種に変更があって、上下キャビテ
ィブロック２Ａ，２Ｂを交換する際には、上下キャビテ
ィブロック２Ａ，２Ｂをプレス装置Ｐに対して上方向に
移動して可動ランナー１をランナー５から引き出してか
ら取り外す。この後に、図８に示したように可動ランナ
ー１を矢印Ｅ方向に移動して駆動ランナー７１から取り
外す。この後に、次に樹脂パッケージされるキャビティ
に適した形状のランナー５に適合した可動ランナー１を
駆動ランナー７１に対して矢印Ｅ方向に移動してセット
する。

【００６１】続いて、次に樹脂パッケージされる上下キ
ャビティブロック２Ａ，２Ｂをプレス装置Ｐに固定し
て、次のロットの樹脂パッケージの準備を終了する。以
上のように構成することにより、交換部品点数は上下キ
ャビティブロック２Ａ，２Ｂを設けた上下バックアップ
プレート９Ａ、９Ｂと可動ランナー１のみとなることか
ら、交換作業がかなり簡便となり、異なるロットの樹脂
パッケージを効率良く行うことができるようになる。

【００６２】なお、上述したように駆動ランナー７１を
上下駆動するために油圧シリンダーと各ピニオンギア、
と各ラックとを設けるラックとピニオンギアとから構成
される昇降機構によれば、プレス装置ＰのべースＰＢ上
の限られた空間に配設することができる利点に加えて、
高熱状態になるキャビティ、キャビティブロックから比
較的に離れた場所に熱に弱い油圧シリンダーを設けるこ
とができるので、熱の影響の少ない構成とすることがで
きる点が挙げられる。

【００６３】次に、図１１は、駆動ランナー７１の駆動
機構の別構成の正面図である。本図おいて、不図示の駆
動ベースには合計で４個の軸受が設けられており、一対
のギアシャフト７４を回動自在に支持している。このギ
アシャフト７４の両端部位には第１ピニオンギア７５が
夫々固定されている。また、上述のように駆動ベース内
において矢印Ｆ、Ｊの上下方向に移動自在に設けられた
駆動ランナー７１の両側部位には、上述した各第１ピニ
オンギア７５に対して歯合するギア歯を形成したラック
７３が夫々固定されている。

【００６４】また、駆動ランナー７１の上端部分には可
動ランナー１側に形成された蟻溝部１Ａに対して図中の
矢印Ｅ方向に挿入される突起部７１Ａが形成されてお
り、駆動ランナー７１と可動ランナー１とが一体的にな
るように図示のように組み立て可能にされるとともに、
駆動ランナー７１の上下移動の際に作用する圧縮力と引
っ張り力の両方に対して耐えることができるように構成
されている。

【００６５】続いて、上記の各第１ピニオンギア７５に
は、駆動ベース８２において左右方向に駆動されるラッ
ク部材１７９のラック歯部１７９Ａが夫々下方と上方に
おいて図示のように歯合している。このラック部材１７
９にはさらにラック歯部１７９Ｂが固定されており、減
速装置１８３の出力軸のギア１８４に歯合している。減
速装置１８３の入力軸にはモータ１８０の出力軸のギア
１８１に歯合している入力ギア１８２が固定されてお
り、モータ１８０の正逆方向の駆動により、ラック部材
１７９を図中の矢印ｆ１方向とその逆方向に移動するよ
うに構成されている。

【００６６】以上の構成により、ラック部材の移動にと
もない第１ピニオンギア７５が矢印ｆ４、ｆ５方向に駆
動されて、可動ランナー７１が破線矢印Ｆ方向に移動さ
れるので、ランナー中への樹脂注入が可能になる。

【００６７】以上のように構成されるランナー駆動装置
によれば、モータ１８０と可動ランナーを略一直線に揃
えるように構成できるので、後述するようにキャビティ
ブロックを隙間なく配設することができる。

【００６８】図１２は、上下キャビティブロックを上下
バックアッププレートに装着する様子を示した断面図で
あって、下側の構成部分のみ示したものである。本図に
おいて、下キャビティブロック２Ａにはキャビティ１５
Ａが形成される一方、エジェクターピン１１Ａが貫通し
て設けられている。これらのエジェクターピンはホルダ
ー部材１１Ａ−１に固定されており、コイルバネ１１Ａ
−２により付勢されて設けられている。

【００６９】また、下バックアッププレート９Ａの側面
には、凹部９Ａ−１が加工形成されており、フック部材
２１がこの内部に入るようにして、下キャビティブロッ
ク２Ａを固定するように構成されており、ボルトＢの着
脱のみでプレス装置への着脱作業が行えるようにしてい
る。したがって、図１１のランナー駆動装置と、図１２
のキャビティブロックをプレス装置に任意にセットする
ことができるようにしている。

【００７０】図１３は、図１１に示したランナー駆動装
置と、図１２の下キャビティブロック９Ａをプレス装置
にセットした様子をパーティング面から見た平面図であ
ってキャビティの配設状態を示した図である。本図にお
いて、下キャビティブロック２Ａは熱硬化性樹脂１９が
挿入されるランナーを挟んで合計１８列分が配設されて
おり、各ランアーを駆動するためのランナー駆動装置が
図示のように左右部位において合計３セット分設けられ
ている。 以上の構成により、６個の下キャビティブロ
ック（上キャビティブロックを当然含む）を１つの交換
単位として構成できるので、所望の樹脂パッケージング
をこの交換単位で任意に設定することができる。

【００７１】図１４は、図示のように下キャビティブロ
ック２Ａは熱硬化性樹脂１９が挿入されるランナーを挟
んで合計１２列分が配設されており、各ランアーを駆動
するためのランナー駆動装置が図示のように左右部位に
おいて合計６セット分設けられている。以上の構成によ
り、２個の下キャビティブロック（上キャビティブロッ
クを当然含む）を１つの交換単位として構成できるの
で、所望の樹脂パッケージングをこの交換単位で任意に
設定することができる。

【００７２】図１５は、ランナー駆動装置と、下キャビ
ティブロック９Ａをプレス装置にセットした様子をパー
ティング面から見た平面図であって、図１３と同様に下
キャビティブロック２Ａは熱硬化性樹脂１９が挿入され
るランナーを挟んで合計１８列分が配設されており、各
ランアーを駆動するためのランナー駆動装置が右部位に
集中して合計３セット分設けた様子を示したものであ
る。以上の構成により、６個の下キャビティブロック
（上キャビティブロックを当然含む）を１つの交換単位
として構成できるので、所望の樹脂パッケージングをこ
の交換単位で任意に設定することができものであるが、
上述したラック部材１７９を駆動するために油圧シリン
ダ２８０から３方向に分岐する副シリンダ２８１、２８
２、２８３を備えた油圧装置３００を備えている。

【００７３】また、この油圧装置には位置検出器２５が
さらに配設されており、ラック部材１７９の移動量を電
気信号に変換して制御装置３０１に出力するようにし
て、後述の可動ランナーの駆動制御が行えるようにして
いる。

【００７４】図１６は、油圧装置３００の接続されるブ
ロック図であり、制御装置３０１には制御盤３０２と、
パソコン等から送られるプレスインターフェース信号Ｈ
と、電源と油圧配管と、冷却水の配管とが接続されてお
り、プレス装置に所定供給する一方、油圧装置３００に
対して配管２８９を介して所定油圧を供給できるように
構成されている。

【００７５】次に、図１７はキャビティの配設状態の平
面図、また図１８はそのブロック図である。図１７にお
いて、図示のように下キャビティブロック２Ａは熱硬化
性樹脂１９が挿入されるランナーを挟んで合計１６列分
が配設されており、各ランアーを駆動するためのランナ
ー駆動装置が図示のように左右部位において合計４セッ
ト分設けられている。以上の構成により、２個の下キャ
ビティブロック（上キャビティブロックを当然含む）を
１つの交換単位として構成できるので、所望の樹脂パッ
ケージングをこの交換単位で任意に設定することができ
る。また、可動ランナーの駆動装置は、減速器１８３を
チェーン駆動するモータ１８０とエンコーダ１８０ａが
図示のように夫々構成されており、ラック部材１７９を
駆動するように構成されている。また、位置検出器２５
がさらに配設されており、ラック部材１７９の移動量を
電気信号に変換して制御装置３０１に出力するようにし
て、後述の可動ランナーの駆動制御が行えるようにして
いる。

【００７６】図１９は、図９において述べたランナーが
上下方向（Ｆ、Ｊ方向）に駆動される位置と、経過時間
の関係を示した樹脂注入データグラフであって、図示の
ように樹脂の注入開始から、約１０秒経過した時に、樹
脂の溶融により可動ランナーは最大量Ｐ１分移動し、そ
の後時間経過とともに、樹脂硬化にともない次第に移動
量が減少して、最少移動量Ｐ２となり、硬化が完了し
て、取り出し可能となる特性を有しているので、従来は
樹脂硬化するまでの時間経過をタイマーで測定してい
た。しかし、この従来方法によれば、ロット毎のキャビ
ティブロック交換において、その度に樹脂試し打ちする
ことで、所望の時間を得るようにしなければならず、非
常に非効率である。

【００７７】そこで、上記の位置検出器２５の位置検出
信号を用いて、例えば、ロット毎のキャビティブロック
交換後に所望の時間を得るようにする。図２０は、可動
ランナーの制御例を示したフローチャートであり、本図
において、先ず、ステップＳ１において、リードフレー
ムのセット、プレス装置の型閉めと、熱硬化樹脂のセッ
トの下準備が行われる。次に、ステップＳ２に進み、可
動ランナーの駆動をすべく、油圧装置３００への油圧供
給が開始されて、位置検出器２５により可動ランナーの
移動量の検出がステップＳ３で行われて、最大位置Ｐ１
になるまで駆動され、最大位置が検出されると、ステッ
プＳ５に進み可動ランナが停止される。次ぎにステップ
Ｓ６では、最少移動位置Ｐ２であるかどうかが検出され
て、最少位置である場合には、樹脂硬化が終了したと判
断して、ステップＳ７において型開きされて、取り出さ
れる。以上の制御を行うことで、ロット交換毎の樹脂試
し打ちが省略できる。

【００７８】以上説明したように、樹脂パッケージされ
る上下キャビティブロック２Ａ，２Ｂをプレス装置Ｐに
固定して、次のロットの樹脂パッケージの準備を終了す
る作業において、交換部品点数は上下キャビティブロッ
ク２Ａ，２Ｂを設けた上下バックアッププレート９Ａ、
９Ｂと可動ランナー１のみとなることから、交換作業が
かなり簡便となり、また異なるロットの樹脂パッケージ
を効率良く行うことができるようになる。

【００７９】なお、上述した油圧シリンダーと各ピニオ
ンギア、と各ラックとを設けるラックとピニオンギアと
から構成される昇降機構によれば、プレス装置Ｐのべー
スＰＢ上の限られた空間に配設することができる利点に
加えて、高熱状態になるキャビティ、キャビティブロッ
クから比較的に離れた場所に熱に弱い油圧シリンダーを
設けることができるので、熱の影響の少ない構成とする
ことができる点が挙げられる。また、可動ランナー駆動
のための昇降機構は、上述したラックとピニオンギアを
用いた昇降機構に限定されず、図１において説明したよ
うに１本のシリンダにより直接上下させる昇降機構や、
自家用車用のジャッキに用いられるパンタグラフ式のリ
ンク式の昇降機構等が使用可能であって、要は図１３に
示したように個別に交換できる構成であれば良い。

【００８０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、樹
脂パッケージング用の樹脂の利用効率を大幅に改善で
き、かつパッケージング部のボイド、カケ等の不具合発
生を防止でき、樹脂の予備加熱も可能にすることにより
樹脂導入金型の早期摩耗を防止でき、しかも１度の樹脂
パッケージングにより多品種の樹脂パッケージング（む
ろん、同一品種でもよい）を実現でき、キャビティブロ
ックとプランジャー（可動ランナー）を含む金型の交換
作業を簡単にでき、１回の樹脂パッケージングにより行
われる多品種または同一品種の樹脂パッケージングのた
めのキャビティブロックとプランジャー（可動ランナ
ー）を含む金型セットを任意に設定可能にでき、かつ樹
脂パッケージングの際の樹脂圧力状態をモニターして、
例えばロットが異なる毎に設定する作業を不要にし、樹
脂パッケージングの樹脂使用効率を高めることができる
樹脂パッケージング方法及びその装置を提供できる。

【００８１】

【００８２】

【００８３】

【００８４】

【００８５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の樹脂パッケージング装置の実施例を示
す要部断面図である。

【図２】第１実施例のキャビティブロックの平面図であ
る。

【図３】型開き時における、樹脂パッケージングの様子
を示した断面図である。

【図４】型閉め時における、樹脂パッケージングの様子
を示した断面図である。

【図５】型閉め時における、樹脂パッケージングの充填
が完了した様子を示した断面図である。

【図６】樹脂パッケージング後の半完成品の外観斜視図
である。

【図７】樹脂パッケージング用金型装置の要部を破断し
て示した要部破断図である。

【図８】駆動ランナー７１の駆動機構の外観斜視図であ
る。

【図９】駆動ランナー７１の駆動機構の動作説明のため
の外観斜視図である。

【図１０】（ａ）駆動ランナーと可動ランナーの側面図
である。 （ｂ）駆動ランナーと可動ランナーの側面図である。

【図１１】駆動ランナー７１の駆動機構の要部を示した
正面図である。

【図１２】下キャビティブロックと下バックアッププレ
ートの要部断面図である。

【図１３】ランナー駆動装置と、キャビティブロックを
プレス装置にセットした様子をパーティング面から見た
平面図であってキャビティの配設状態を示した図であ
る。

【図１４】キャビティの配設状態の平面図である。

【図１５】キャビティの配設状態の平面図である。

【図１６】図１５のブロック図である。

【図１７】キャビティの配設状態の平面図である。

【図１８】図１７の制御装置のブロック図である。

【図１９】樹脂注入データグラフである。

【図２０】可動ランナーの制御例のフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１…可動ランナー、１Ａ…上キャビティブロック、２Ａ
…下キャビティブロック、２Ｂ…上キャビティブロッ
ク、２Ｃ…形状部、３…リードフレーム、３Ｅ…位置決
め孔、５…ランナー、６…ゲ−ト、８…アクチエ−タ、
９Ａ…下バックアッププレート、９Ｂ…上バックアップ
プレート、１９…熱硬化性樹脂、２０…位置決めピン、
７０…ヒータ、７１…駆動ランナー、７１Ａ…突起部、
７３…ラック、７４…ギアシャフト、７５…第１ピニオ
ンギア、７６…第２ピニオンギア、７７…第３ピニオン
ギア、７９…長ラック、８０…油圧シリンダ、８２…駆
動ベース、１７９…ラック部材、１８０…モータ、１８
３…減速器、Ｐ…プレス装置、ＰＢ…プレス装置ベース
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 21/56 B29C 45/02

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定電子素子を実装した多品種または同
   一品種のリードフレームに樹脂パッケージングを行う樹
   脂パッケージング方法であって、 細長い横長ランナーの長手方向の線対称位置にゲートを
   介して形成される複数の下キャビティを有する下キャビ
   ティブロックと、 該下キャビティブロックに対向して設けられるとともに
   前記下キャビティに対応する上キャビティを有する上キ
   ャビティブロックと、 熱硬化性樹脂材料を前記上キャビティと前記下キャビテ
   ィから構成されるキャビティ内に導入するために前記横
   長ランナーの内周面形状に合致する形状を有する可動ラ
   ンナーと、 該可動ランナーの長手方向に沿うように着脱自在に挿入
   される係合部を有する駆動ランナーと、 該駆動ランナーをプレス装置本体の型開き方向に沿うよ
   うに平行移動するために、前記プレス装置本体に配設さ
   れる駆動手段とから構成される多品種または同一品種の
   金型セットの少なくとも１セット以上を、前記プレス装
   置本体に対して着脱自在に固定し、 前記横長ランナーの内周面形状に略合致する形状に予め
   成形された熱硬化性樹脂材料を投入し、 前記駆動手段の駆動にともない前記キャビティ内に注入
   するために、前記駆動手段の駆動にともない平行移動さ
   れる前記可動ランナーの移動量をモニターしつつ、前記
   金型セットの前記駆動手段の駆動制御を行い、樹脂硬化
   による樹脂パッケージングを行うことを特徴とする樹脂
   パッケージング方法。
2. 【請求項２】 所定電子素子を実装した多品種または同
   一品種のリードフレームに樹脂パッケージングを行う樹
   脂パッケージング金型装置であって、 細長い横長ランナーの長手方向の線対称位置にゲートを
   介して形成される複数の下キャビティを有する下キャビ
   ティブロックと、 該下キャビティブロックに対向して設けられるとともに
   前記下キャビティに対応する上キャビティを有する上キ
   ャビティブロックと、 熱硬化性樹脂材料を前記上キャビティと前記下キャビテ
   ィから構成されるキャビティ内に導入するために前記横
   長ランナーの内周面形状に合致する形状を有する可動ラ
   ンナーと、 該可動ランナーの長手方向に沿うように着脱自在に挿入
   される係合部を有する駆動ランナーと、 該駆動ランナーをプレス装置本体の型開き方向に沿うよ
   うに平行移動するために、前記プレス装置本体に配設さ
   れる駆動手段とから構成される少なくとも１セット以上
   の金型セットと、 前記駆動手段の駆動にともない前記キャビティ内に注入
   するために、前記駆動手段の駆動にともない平行移動さ
   れる前記可動ランナーの移動量をモニターしつつ、前記
   金型セットの前記駆動手段の駆動制御を行う駆動制御手
   段とを具備することを特徴とする樹脂パッケージング金
   型装置。
3. 【請求項３】 前記駆動手段は、往復駆動ラックを有す
   る油圧シリンダと、前記往復駆動ラックに歯合するとと
   もに前記プレス装置本体の可動側ベースにおいて互いに
   逆方向に回動するように回動支持される一対のピニオン
   ギアと、該ピニオンギアに対して歯合するとともに前記
   駆動ランナーの両縁部において固定される一対のラック
   とから構成されるか、 または、減速機を介してモータ駆動される往復駆動ラッ
   クと、 該往復駆動ラックに対して互いに逆方向に回動するよう
   に歯合し前記プレス装置本体の可動側ベースにおいて回
   動支持される一対の第１ピニオンギアと、該第１ピニオ
   ンギアに対して歯合するとともに前記駆動ランナーの両
   縁部において固定される一対のラックとから構成される
   か、 または、マスター油圧シリンダから分岐される副シリン
   ダを介して駆動される往復駆動ラックと、該往復駆動ラ
   ックに対して互いに逆方向に回動するように歯合し前記
   プレス装置本体の可動側ベースにおいて回動支持される
   一対の第１ピニオンギアと、該第１ピニオンギアに対し
   て歯合するとともに前記駆動ランナーの両縁部において
   固定される一対のラックとから構成されるか、 または、減速機を介してサーボモータ駆動される往復駆
   動ラックと、 該往復駆動ラックに対して互いに逆方向に回動するよう
   に歯合し前記プレス装置本体の可動側ベースにおいて回
   動支持される一対の第１ピニオンギアと、該第１ピニオ
   ンギアに対して歯合するとともに前記駆動ランナーの両
   縁部において固定される一対のラックとから構成される
   ことを特徴とする請求項２に記載の樹脂パッケージング
   金型装置。
4. 【請求項４】 前記駆動手段を共用するために、前記プ
   レス装置本体の両側において前記駆動手段を夫々配設す
   るか、または、前記駆動手段を独立して備えるために、
   前記プレス装置本体の片側において前記駆動手段を配設
   したことを特徴とする請求項２に記載の樹脂パッケージ
   ング金型装置。
5. 【請求項５】 前記可動ランナーの上面部位に対向する
   部位の上キャビティに凸状の形状部を設けることを特徴
   とする請求項２に記載の樹脂パッケージング金型装置。