JP5086595B2

JP5086595B2 - 成形用金型

Info

Publication number: JP5086595B2
Application number: JP2006271848A
Authority: JP
Inventors: 大福岡; 寿秀深山
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2006-10-03
Filing date: 2006-10-03
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2026-10-03
Also published as: JP2008087366A

Description

本発明は、成形用金型、詳しくは、キャビティを構成するチェイスユニットが着脱可能な成形用金型に関する。

従来、図５に示す樹脂成形装置１が公知である（特許文献１参照）。

樹脂成形装置１は、上型１０と下型２０とから構成されている。上型１０は、ベースブロック１１の下側（図５において下側：下型２０側）に固定ブロック１２が備わっている。この固定ブロック１２には、チェイスユニット１３を取り付けたり取り外したりすることが可能とされている。即ち、樹脂成形する製品（例えば半導体チップ等）に応じてチェイスユニット１３を取り替える（着脱する）ことによって、様々な種類の製品を樹脂成形可能としている。

又、成形時において、成形品質を高める等のためにキャビティ内は外気に比して減圧されていることが好ましい。そのために、チェイスユニット１３を内包して外気を遮断可能なシール部材１４が備わっている。このシール部材１４は、ベースブロック１１の一端で回動部材１５によって回動可能に取り付けられている。又、ベースブロック１１とシール部材１４には、当該回動部材１５による回動の位置を規制するための回動位置規制部材１６が連結されている。

このような構成により、樹脂成形装置１においては、回動して開閉するシール部材１４の開口部１７を利用して、必要に応じてチェイスユニット１３を着脱可能とされている。

なお、下型２０側においても、前述した上型１０の構成と略上下が反転する態様で構成されている。

特開平９−１２３２０５号公報

しかしながら、上述した樹脂成形装置１では次のような問題点が存在する。

樹脂成形金型１におけるシール部材１４の開閉は、前述の通り、ベースブロック１１の一端側に設けられた回動部材１５によって回動して開閉する。そのため、チェイスユニット１３の着脱を可能とするためには、ベースブロック１１の他端側（即ち、反回動部材側）の開口量Ｈ(図５参照)を、チェイスユニット１３の厚み（図５において上下方向の厚み）よりも大きくする必要がある。その結果、当該開口量を確保するために、上型１０と下型２０とは（金型全体として）上下方向にそれ以上に離れている（開いている）必要があるため、当該装置を設置する際に、装置の上下方向のスペースの確保が必要となり設置自由度が阻害されてしまう。

又、回動部材１５による固定箇所を基点としてシール部材１４が回動して開閉するため、シール部材１４を開く際及び閉じる際に、チェイスユニット１３（又は固定ブロック１２）との接触を避けるべく、シール部材１４の内壁１４Ａとチェイスユニット１３（又は固定ブロック１２）の側面との間に予め隙間を設けておく必要がある。即ち、このような隙間を設けるということは、成形装置全体の大きさに制限がある場合には、樹脂成形のための有効面積（≒チェイスユニット１３の平面視の表面積）が小さくなることを意味しており、当該装置の生産効率低下の原因ともなり得る。

本発明は、係る問題点を解決するべくなされたものであって、チェイスユニット交換のためにシール部材を開閉可能としたうえで、チェイスユニットを着脱する場合においても、より少ない開口量で着脱でき且つチェイスユニットの表面積を最大限に確保することのできる成形用金型を提供するものである。

本発明は、第１の金型と該第１の金型から着脱可能な第１のチェイスユニットを有し、且つ、前記第１のチェイスユニットを内包して外気を遮断可能な第１のシール部材が、開閉機構によって前記第１の金型に対して開閉可能とされた成形用金型であって、該開閉機構が、前記第１のシール部材と前記第１の金型とをそれぞれ連結し且つ互いに交差して配置された一対の棒状連結部材を少なくとも備えた構成とし、該一対の棒状連結部材を、該棒状連結部材の長手方向非中心位置で交差させ、前記第１のシール部材の前記第１の金型に対する開閉量を、前記棒状連結部材の一端側と他端側とで異なるように構成することによって、上記課題を解決するものである。

このような構成を採用することによって、シール部材が金型に対して単に回動して開くのではなく、金型の一端（前面側）のみを持ち上げることでシール部材全体が金型に対してより垂直方向に開くことを可能としている。その結果、チェイスユニットの着脱を行なうことができるように開口した場合でも、単なる回動の場合に比して、開口量（金型を基準として、シール部材開口時のシール部材の最大高さ（金型から垂直方向の高さ）、以下同じ）を小さく設計することができる。又、シール部材を金型に対して「より垂直方向に」開くことができるため、シール部材の内壁とチェイスユニットの側面との干渉を避けるための隙間をより小さく設計することがきる。即ち、チェイスユニットの有効面積を大きく設計できるため、装置の生産効率向上が図れると共に、成形対象を広げることが可能となる。

更に、前記第１の金型に対向して配置される第２の金型と該第２の金型から着脱可能な第２のチェイスユニットを有し、前記第２のチェイスユニットを内包して外気を遮断可能な第２のシール部材が、開閉機構によって前記第２の金型に対して開閉可能とされ、該開閉機構が、前記第２のシール部材と前記第２の金型とをそれぞれ連結し且つ互いに交差して配置された一対の棒状連結部材を少なくとも備えた構成とすれば、両方の型（上型、下型）でそれぞれが最小限のシール部材の開口量にてチェイスユニットの着脱が可能となるため、装置全体としてのより設置自由度を高くすることが可能となる。又、両方の金型に適用することで、例えば、リードフレームの両面にわたって成形が必要な場合にも有効となる。

具体的には、前記第２のシール部材と前記第２の金型とをそれぞれ連結し且つ互いに交差して配置された一対の棒状連結部材を、該棒状連結部材の長手方向中心位置で交差させ、前記第２のシール部材を、前記第２の金型に対して垂直方向に開閉するようにすれば、上記のメリット（より少ない開口量、チェイスユニットの有効面積拡大）を最大限に享受することができる。

なお、前記第２のシール部材と前記第２の金型とをそれぞれ連結し且つ互いに交差して配置された一対の棒状連結部材を、該棒状連結部材の長手方向非中心位置で交差させ、前記第２のシール部材の前記第２の金型に対する開閉量を、前記棒状連結部材の一端側と他端側とで異なるように構成すれば、シール部材を単に回動させた場合に比べて上記メリット（より少ない開口量、チェイスユニットの有効面積拡大）を享受できる。一方、垂直に開閉する場合に比べて、チェイスユニットを着脱する側（手前側）がより大きく開くために、着脱し易いというメリットがある。

又、前記開閉機構に、前記シール部材を反重力方向へと付勢する補助部材を備えて構成すれば、より少ない力でシール部材の開閉作業を行うことができ、より安全で簡便なチェイスユニットの着脱作業を行うことが可能となる。

本発明を適用することにより、装置全体の設置自由度が高くなる。又、チェイスユニット有効面積を大きく確保することができる。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態の一例を示す成形用金型１０１の側面図（右側面図）である。図２は、図１における下型１４０の斜視図であって、チェイスユニット取付途中の状態を示した図である。図３は、図１における下型１４０の斜視図であって、チェイスユニット取付後の状態を示した図である。

成形用金型１０１は、対向して配置された上型（第１の金型）１１０と下型（第２の金型）１４０とから構成される。この成形用金型１０１には、図示せぬプレス機構が連結されており、所定のタイミングで開閉（上型１１０と下型１４０との当接・離間）が可能とされている。

上型１１０は、基礎となる上型ベースブロック１１１と、この上型ベースブロック１１１に対して着脱可能に構成された上型チェイスユニット１１３とを備えた構成とされている。又、この上型チェイスユニット１１３の表面（下型１４０側表面）には、成形品の形状に対応する形状のキャビティが形成されている。又、上型ベースブロック１１１には、開閉機構（詳細は後述する）によって開閉可能に連結された上型シール部材１１４が備わっている。この上型シール部材１１４は、前述した上型チェイスユニット１１３を内包し外気を遮断可能に構成されている。そのため、上型シール部材１１４は、上型チェイスユニット１１３の周囲を取り囲むように所謂「環状」に構成されている。

前述した開閉機構は、上型シール部材１１４と、上型ベースブロック１１１とをそれぞれ連結する２本のリンク部材（上型第１リンク部材１１５、上型第２リンク部材１１６）が互いに交差（各リンク部材の長手方向中央部分で交差）して配置されている。この上型第１リンク部材１１５と上型第２リンク部材１１６の交差部分は、リンク支点部材１１８によって枢支（両リンク部材１１５、１１６が、当該リンク支点部材１１８を中心に自由に回転可能な状態での固定）されている。

上型第１リンク部材１１５の一端は、上型シール部材１１４の右側面（図１において手前側：以下同じ）における上型チェイスユニット１１３の着脱方向側（以下単に「着脱方向」という、図１において左側）の位置で、リンク端固定部材１１７によって回転可能に枢支されている。一方、上型第１リンク部材１１５の他端には、ローラ１１９が設置されている。このローラ１１９は、上型ベースブロック１１１の右側面（図１において手前側：以下同じ）に形成されたスライド孔１１１Ａに嵌合しつつ当該スライド孔１１１Ａの内部を自由に転動可能とされている。なお、このスライド孔１１１Ａは、上型ベースブロック１１１の右側面における反着脱方向側（上型チェイスユニット１１３の着脱方向の反対側）の位置に形成されている。なお、本実施形態では、ローラ１１９によってスライド孔１１１Ａ内を自由に転動可能に構成されているが、例えばリンク部材の端部が直接スライド孔内を摺動してスライドするような構成であってもよい（以下、スライド孔１１４Ａにおいて同様）。

上型第２リンク部材１１６は、一端が、上型ベースブロック１１１の右側面における着脱方向側の位置に、リンク端固定部材１１７によって回転可能に枢支されている。一方、上型第２リンク部材１１６の他端には、ローラ１１９が設置されている。又、このローラ１１９は、上型シール部材１１４の右側面における反着脱方向側の位置に設けられたスライド孔１１４Ａに嵌合しつつ、当該スライド孔１１４Ａの内部を、自由に転動可能とされている。

又、上型ベースブロック１１１の表面（下型１４０側表面）と、上型シール部材１１４の上面（上型１１０側）との間には、補助部材１１２が配置されている。この補助部材１１２は、上型シール部材１１４を反重力方向へと付勢している。即ち、上型シール部材１１４が、自重によって、一気に開いてしまうことを防止すると共に、上型シール部材１１４を閉じる際にも、より少ない外部動力で閉じることが可能とされている。補助部材の具体的な構成は種々考えられるが、ゴムやバネ等の弾性体を利用することも可能であり、又、ガスが封入されたダンパ等を利用することも可能である。本実施形態においては、当該補助部材が、第１、第２リンク部材１１５、１１６の一端側付近及び他端側付近に１つずつ配置されているが、このような構成に限定されるものではなく、１つであっても良いし、更には３つ以上であっても良い。更に、第１、第２リンク部材１１５、１１６を枢支するリンク支点部材１１８に内蔵させるような構成を採ることも可能である。

下型１４０は、基礎となる下型ベースブロック１４１と、この下型ベースブロック１４１に対して着脱可能に構成された下型チェイスユニット１４３とを備えた構成とされている。又、この下型チェイスユニット１４３の表面（上型１１０側表面）には、成形品の形状に対応する形状のキャビティが形成されている（図２及び図３参照）。又、下型ベースブロック１４１には、開閉機構によって開閉可能に連結された下型シール部材１４４が備わっている。この下型シール部材１４４は、前述した下型チェイスユニット１４３を内包し外気を遮断可能に構成されている。そのため、下型シール部材１４４は、下型チェイスユニット１４３の周囲を取り囲むように所謂「環状」に構成されている。

開閉機構は、下型シール部材１４４と、下型ベースブロック１４１とをそれぞれ連結する２本のリンク部材（下型第１リンク部材１４５、下型第２リンク部材１４６）が互いに交差（各リンク部材の長手方向中央部分で交差）して配置されている。この下型第１リンク部材１４５と下型第２リンク部材１４６の交差部分は、リンク支点部材１４８によって枢支（両リンク部材１４５、１４６が、当該リンク支点部材１４８を中心に自由に回転可能な状態での固定）されている。

下型第１リンク部材１４５の一端は、下型シール部材１４４の右側面（図１において手前側：以下同じ）における下型チェイスユニット１４３の着脱方向側（以下単に「着脱方向」という、図１において左側）の位置で、リンク端固定部材１４７によって回転可能に枢支されている。一方、下型第１リンク部材１４５の他端には、ローラ１４９が設置されている。このローラ１４９は、下型ベースブロック１４１の右側面（図１において手前側：以下同じ）に形成されたスライド孔１４１Ａに嵌合しつつ当該スライド孔１４１Ａの内部を自由に転動可能とされている。なお、このスライド孔１４１Ａは、下型ベースブロック１４１の右側面における反着脱方向側（下型チェイスユニット１４３の着脱方向の反対側）の位置に形成されている。なお、本実施形態では、ローラ１４９によってスライド孔１４１Ａ内を自由に転動可能に構成されているが、例えばリンク部材の端部が直接スライド孔内を摺動してスライドするような構成であってもよい（以下、スライド孔１４４Ａにおいて同様）。

下型第２リンク部材１４６は、一端が、下型ベースブロック１４１の右側面における着脱方向側の位置に、リンク端固定部材１４７によって回転可能に枢支されている。一方、下型第２リンク部材１４６の他端には、ローラ１４９が設置されている。又、このローラ１４９は、下型シール部材１４４の右側面における反着脱方向側の位置に設けられたスライド孔１４４Ａに嵌合しつつ、当該スライド孔１４４Ａの内部を、自由に転動可能とされている。

又、下型ベースブロック１４１の表面（上型１１０側表面）と、下型シール部材１４４の上面（下型１４０側）との間には、補助部材１４２が配置されている。この補助部材１４２は、下型シール部材１４４を反重力方向へと付勢している。補助部材の具体的な構成は種々考えられるが、ゴムやバネ等の弾性体を利用することも可能であり、又、ガスが封入されたダンパ等を利用することも可能である。即ち、下型シール部材１４４が、自重によって、一気に閉じてしまうことを防止すると共に、下型シール部材１４４を開く際にも、より少ない外部動力で開くことが可能とされている。なお、本実施形態においては、当該補助部材が、第１、第２リンク部材１４５、１４６の一端側付近及び他端側付近に１つずつ配置されているが、このような構成に限定されるものではなく、１つであっても良いし、更には３つ以上であっても良い。

次に、成形用金型１０１におけるチェイスユニットの交換作業について説明する。説明の便宜上、下型１４０を利用して説明する。上型１１０の交換作業においても、以下説明する下型１４０における交換作業と上下方向が反転する点を除いて、略同一である。

下型チェイスユニット１４３を交換する際には、上型１１０と下型１４０とを所定の位置にまで開いたうえで（図示せぬプレス機構による）、既に装着されている下型チェイスユニットを取り外した後、新たなチェイスユニット（場合により、チェイスユニットのうち、キャビティを構成する部分のみ取り換えた新たなチェイスユニット）１４３を装着することとなる。

はじめに下型シール部材１４４を開く必要がある。この時、下型チェイスユニット１４３の交換作業を行う者は、下型チェイスユニット１４３の着脱方向（図１において左側、図２及び図３において左下方向）に位置しつつ作業するため、下型シール部材１４４の着脱方向側に設けられた例えば取手部（図示しない）を利用して下型シール部材１４４を開くことになる。ここで、本発明を適用した下型１４０においては、下型ベースブロック１４１と下型シール部材１４４とが前述した開閉機構において連結されている為、下型シール部材１４４の着脱方向側（作業者において手前側）を持ち上げる（開く）ことによって、下型シール部材１４４全体が真上に（下型ベースブロック１４１に対して垂直方向に）持ち上がるように開くこととなる。即ち、下型シール部材１４４の着脱方向側（作業者にとって手前側）の開口量Ｈ１と、反着脱方向（作業者にとって奥側）の開口量Ｈ２とが同じ状態を保ちつつ開口することになる。又、このように垂直に開くことによって、下型シール部材が回動して開く場合（図５参照）に比して、下型シール部材１４４の内壁１４４Ｂと下型チェイスユニット１４３の側面との隙間Ｇ１を小さく設計することが可能となる（図３においては説明の便宜上当該隙間を誇張して表現している。）。即ち、下型チェイスユニット１４３の有効面積（上型１１０側表面の表面積）を大きく確保することができ、装置全体の大きさが同じ場合には、一度のプレスで数多くの又はより大きな成形品を成形することが可能となる。更に、垂直に開くことによって、チェイスユニット交換に必要な開口量（金型を基準として、シール部材開口時のシール部材の最大高さ（金型から垂直方向の高さ））の絶対値を小さくすることができ、型開き時における上型１１０と下型１４０との開き幅が少なくても十分にチェイスユニットの交換作業が可能である。即ち、当該成形用金型を含めた装置全体の型開閉方向（本実施形態では上下方向）の必要スペースが最小限で足り、装置の設置自由度を高めることが可能となっている。

なお、本実施形態においては、下型シール部材１４４と下型ベースブロック１４１の間に配置された補助部材１４２（図１参照、図２において図示略）の存在によって、軽い力で下型シール部材１４４を開くことが可能である。

次に、既に装着されている下型チェイスユニットを取り外し、新たな下型チェイスユニット１４３を取付ける（図３参照）。

最後に、新たな下型チェイスユニット１４３を取付けた後、下型シール部材１４４を閉じて（降ろして）交換作業が完了する（図３参照）。下型シール部材１４４を閉じる場合にも、補助部材１４２の存在によって、下型シール部材１４４が一気に閉じてしまうことを防止しているため、勢いあまって金型等の損傷を招いてしまうことはない。

次に、図４を用いて、本発明の他の実施の形態を説明する。図４は、本発明の他の実施形態の一例を示す成形用金型２０１の側面図（右側面図）である。なお、前述した成形用金型１０１と同一又は類似する部分については数字下２桁が同一の符号を付するに留め、重複した構成・作用の説明は省略する。以下、異なる点を中心に説明する。

成形用金型２０１においては、（上型２１０及び下型２４０にそれぞれ備わる）シール部材の開閉機構を構成する２本のリンク部材（２１５と２１６、２４５と２４６）の交差している位置が、前述した成形用金型１０１と異なっている。成形用金型１０１では、各リンク部材の中心位置にて交差していたが、成形用金型２０１では、各リンク部材の非中心位置（中心位置からずれた位置）において交差している。その結果、各シール部材２１４、２４４がそれぞれベースブロック２１１、２４１に対して垂直に開くのではなく、チェイスユニットの着脱方向側（図４において左側：以下同じ）の開口量Ｈ３の方が、反着脱方向（図４において右側：以下同じ）の開口量Ｈ４よりも大きくなるように構成されている。

このような構成とすることで、シール部材を単に回動させた場合と比べ、少ないシール部材の開口量でチェイスユニットの交換が可能となるとともに、チェイスユニットの有効面積を大きく確保できる。一方、垂直に開閉する場合に比べて、チェイスユニットを着脱する側（手前側）がより大きく開くために、着脱し易いというメリットがある。

本発明は、特に、半導体チップ等が配置されたリードフレームを樹脂にて封止する樹脂封止装置用の金型として好適である。

本発明の実施形態の一例を示す成形用金型の側面図図１における下型の斜視図であって、チェイスユニット取付途中の状態を示した図（一部図示略）図１における下型の斜視図であって、チェイスユニット取付後の状態を示した図（一部図示略）本発明の他の実施形態の一例を示す成形用金型の側面図特許文献１に記載される樹脂成形装置の側面図

符号の説明

１０１…成形用金型
１１０…上型
１４０…下型
１１１、１４１…ベースブロック
１１１Ａ、１４１Ａ…スライド孔
１１２、１４２…補助部材
１１３、１４３…チェイスユニット
１１４、１４４…シール部材
１１４Ａ、１４４Ａ…スライド孔
１４４Ｂ…シール部材内壁
１１５、１４５…第１リンク部材
１１６、１４６…第２リンク部材
１１７、１４７…リンク端固定部材
１１８、１４８…リンク支点部材
１１９、１４９…ローラ

Claims

第１の金型と該第１の金型から着脱可能な第１のチェイスユニットを有し、且つ、前記第１のチェイスユニットを内包して外気を遮断可能な第１のシール部材が、開閉機構によって前記第１の金型に対して開閉可能とされた成形用金型であって、
該開閉機構が、前記第１のシール部材と前記第１の金型とをそれぞれ連結し且つ互いに交差して配置された一対の棒状連結部材を少なくとも備えた構成とされ、
該一対の棒状連結部材が、該棒状連結部材の長手方向非中心位置で交差し、
前記第１のシール部材の前記第１の金型に対する開閉量が、前記棒状連結部材の一端側と他端側とで異なる
ことを特徴とする成形用金型。
請求項１において、
更に、前記第１の金型に対向して配置される第２の金型と該第２の金型から着脱可能な第２のチェイスユニットを有し、
前記第２のチェイスユニットを内包して外気を遮断可能な第２のシール部材が、開閉機構によって前記第２の金型に対して開閉可能とされ、
該開閉機構が、前記第２のシール部材と前記第２の金型とをそれぞれ連結し且つ互いに交差して配置された一対の棒状連結部材を少なくとも備えた構成とされている
ことを特徴とする成形用金型。
請求項２において、
前記第２のシール部材と前記第２の金型とをそれぞれ連結し且つ互いに交差して配置された一対の棒状連結部材が、該棒状連結部材の長手方向中心位置で交差し、
前記第２のシール部材が、前記第２の金型に対して垂直方向に開閉する
ことを特徴とする成形用金型。
請求項２において、
前記第２のシール部材と前記第２の金型とをそれぞれ連結し且つ互いに交差して配置された一対の棒状連結部材が、該棒状連結部材の長手方向非中心位置で交差し、
前記第２のシール部材の前記第２の金型に対する開閉量が、前記棒状連結部材の一端側と他端側とで異なる
ことを特徴とする成形用金型。
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記一対の棒状連結部材の交差部分を支点として互いに枢支されている
ことを特徴とする成形用金型。
請求項１乃至５のいずれかにおいて、
前記開閉機構には、前記シール部材を反重力方向へと付勢する補助部材が備わっている
ことを特徴とする成形用金型。