JPH02171217A

JPH02171217A - 高圧縮成形樹脂タブレットの成形方法

Info

Publication number: JPH02171217A
Application number: JP6737589A
Authority: JP
Inventors: Michio Osada; 道男長田
Original assignee: T & K Internatl Kenkyusho kk
Current assignee: T & K Internatl Kenkyusho kk
Priority date: 1989-03-18
Filing date: 1989-03-18
Publication date: 1990-07-02
Anticipated expiration: 2012-12-24
Also published as: JP2694293B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、例えば、ＩＣ、ダイオード、コンデンサー
等の電子部品を封止成形するために用いられる樹脂タブ
レットとその成形方法及びその成形装置の改良に関する
ものである。

〔従来の技術〕

電子部品を熱可塑性或は熱硬化性樹脂材料にて封止成形
するために、従来より、トランスファー樹脂成形（モー
ルド）方法が採用されている。

この樹脂成形方法を実施するための装置には、例えば、
第４図に示すように、上型Ａと、該上型Ａに対設した下
型Ｂと、該下型Ｂ側に配設した樹脂材料供給用のボット
Ｃと、該ポットＣ内に嵌装させる樹脂材料加圧用のプラ
ンジャーＤと、上記両型（Ａ−Ｂ）のＰ、Ｌ（パーティ
ングライン）面に対設した電子部品の樹脂封止成形用の
キャビティＥと、上記ボットＣと上型キャビティＥとの
間に配設したカル部（Ｆｌ）・ランナ部（Ｆ２）・ゲー
ト部（Ｆ３）から成る溶融樹脂材料の移送用通路Ｆ等が
備えられている。そして、この装置による電子部品の樹
脂封止成形は次のようにして行なわれる。

まず、両型（Ａ−Ｂ）の型開時において、電子部品Ｇを
装着したリードフレームＨを下型Ｂの２１面に形成した
セット用溝部Ｉの所定位置に嵌装すると共に、ボットＣ
内に樹脂材料Ｒを供給し、この状態で、下型Ｂを上動さ
せて該両型（Ａ−Ｂ）の型締めを行なう、このとき、ポ
ットＣ内の樹脂材料Ｒは両型（Ａ−Ｂ）に設けたヒータ
Ｊによって加熱溶融化されるため、これをプランジャー
Ｄにて加圧すると、該溶融樹脂材料はボットＣから移送
用通路Ｆを通して上下両キャビティＥ内に加圧注入され
且つ充填されることになる０次に、所要のキュアタイム
後に下型Ｂを下動させて該両型（Ａ−Ｂ）を再び型開き
すると共に、上記移送用通路Ｆ内及び両キャビティＥ内
の樹脂成形体（Ｒ１・Ｒ２）を上下の両エジェクタービ
ンＫにて離型させる。次に、上記樹脂成形体の不要部分
Ｒ，及びリードフレームＨの不要部分を除去することに
よって、両キャビティＥの形状に対応する樹脂成形体Ｒ
２内に電子部品Ｇを封止成形した製品を得ることができ
るものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記した樹脂材料Ｒには、従来より樹脂パウ
ダーの一定量を所要長さの軸体形状に圧縮形成したタブ
レットが用いられている。

従来の樹脂タブレットには、取扱時等において容易に欠
損しない程度の保形性が要求されているが、この保形性
の付与手段としては、例えば、所要の収容孔（シリンダ
ー）内に所定量の樹脂パウダーを収容して、その樹脂パ
ウダーをピストンにより加圧成形することが行なわれて
いる。

この保形性付与手段により加圧成形された従来の樹脂タ
ブレットにおいては、通常、約７７〜８０％程度（密度
）で圧縮成形されており、従って、上記した従来の目的
を達成することができる。

しかしながら、上記した樹脂タブレットの内部には微細
な多数の気孔が存在しているため、該樹脂タブレットに
は、通常、その体積比で約１０〜２０％程度のエアを含
んでいる。また、この種の樹脂タブレットは吸湿し易く
、従って、圧縮成形後においては水分を含んでいる場合
がある。

以上のことから、従来の樹脂タブレットには、樹脂成形
上、次のような問題がある。

即ち、上記したエアや水分が含まれた状態の樹脂タブレ
ットがポットＣ内に供給され且つ加熱溶融化されると、
該溶融樹脂材料中に多量のエアが混入することになる。

そして、この混入エアは、樹脂封止成形体（Ｒ２）の表
面或は内部にボイドを形成することになるため、製品の
耐湿性や機械的な強度、或は、その外観を損なう等の弊
害を発生する要因とされている。更に、上記した樹脂封
止成形体（Ｒ２）は、その大きさや肉厚がより薄く成形
される傾向にあること、また、該ボイドは上記混入エア
から生じた気泡から成る欠損部であることから、上記し
た耐湿性や機械的強度を損なうことは、この種の製品に
対する品質及び信頼性を著しく低下させると云った重大
な問題がある。

な□お、上記した従来の保形性付与手段による樹脂パウ
ダーの圧縮成形実験では、その圧縮密度を約９６％程度
にまで高めることが可能であった。

しかしながら、特に、樹脂パウダー中に充填剤として約
７０％（重量比）のシリカが配合されている樹脂材料の
場合においては、このシリカによる上記収容孔（シリン
ダー）及びピストンの摩耗度合いが極めて大きく、従っ
て、圧縮密度が常に約９６％程度となる高密度の樹脂タ
ブレットを成形するには、その品質均等化や生産性及び
全体的な経済性等の点で多くの問題がある。このため、
これらの点を考慮すれば、従来の保形性付与手段におい
ては、約９３〜９４％、好ましくは、約９０％程度に設
定するのが限度であり、従って、該手段による実質的な
成形・生産可能な樹脂パウダーの圧縮密度としては、結
局、約７７〜９４％程度であった。

本発明は、内部のエアを除去した高圧縮成形樹脂タブレ
ットとその成形方法及び装置を提供することにより、上
述したような従来の問題点を確実に解消することを目的
とするものである。

なお、この出願の発明は、昭和６３年１２月２４日付の
原特許出願（特願昭６３−３２６５５９号）において開
示した電子部品の樹脂封止成形方法及び装置の発明の中
から、その方法及び装置に用いられる高圧縮成形樹脂タ
ブレットとその成形方法及びその成形装置について分割
したものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る高圧縮成形樹脂タブレットは、所定量の樹
脂パウダーを高圧縮成形用弾性型内に収容すると共に、
該弾性型を介して内部の樹脂パウダーに所要の高圧縮力
を加えることにより、該加圧成形体内部のエアを除去し
て高密度に成形したことを特徴とするものである。

また、本発明に係る高圧縮成形樹脂タブレットは、所定
量の樹脂パウダーを高圧縮成形用弾性型内に収容すると
共に、該弾性型を介して内部の樹脂パウダーに所要の高
圧縮力を加えることにより、該加圧成形体内部のエアを
除去して、該加圧成形体を、約９５〜１００％の高密度
に成形したことを特徴とするものである。なお、ここで
、高密度の範囲を約９５〜１００％と限定したのは、約
９５〜１００％の範囲であれば、その加圧成形体の内部
にエアが含まれていても、その量は極めて微量であるた
め、電子部品の樹脂封止成形時においてはこれを無視す
ることができるからである。

また、本発明に係る高圧縮成形樹脂タブレットの成形装
置は、所定量の樹脂パウダーを収容する圧縮成形用の弾
性型と、該弾性型を介して内部の樹脂パウダーに所要の
高圧縮力を加える高圧縮成形手段とから構成したことを
特徴とするものである。

〔作用〕

本発明によれば、内部のエアを除去した高圧縮成形樹脂
タブレットを効率良く且つ確実に成形することができる
。

このため、該高圧縮成形樹脂タブレットを用いることに
より、電子部品の樹脂封止成形時において、多量のエア
が溶融樹脂材料中に混入するのを確実に防止することが
でき、従って、電子部品を樹脂封止する成形体の内部や
表面にボイドが形成されるのを効率良く且つ確実に防止
することができるものである。

〔実施例〕次に、本発明を実施例図に基づいて説明する。

第１図には電子部品の樹脂封止成形の各工程例が、また
、第２図には本発明に係る高圧縮成形樹脂タブレットの
成形装置の構成例が、また、第３図には電子部品の樹脂
封止成形用金型の構成例が夫々示されている。

また、第１図の（１）及び（２）には本発明方法に係る
高圧縮成形樹脂タブレットの成形工程が、また、同図（
３）及び（４）にはその高圧縮成形樹脂タブレットの移
送供給工程が、また、同図（５）には電子部品を金型Ｐ
、Ｌ面の所定位置に供給セットした後に該金型を型締め
する工程が、また、同図（６）及び口には上記高圧縮成
形樹脂タブレットの加熱溶融化とその溶融樹脂材料によ
る電子部品の樹脂封止成形工程が夫々示されている。

第１図（１）・（２）に示す高圧縮成形手段タブレット
の成形工程は、例えば、エポキシレジン等の熱硬化性樹
脂パウダーの所定量を高圧縮成形用弾性型内に収容する
と共に、該弾性型を介して、内部の樹脂パウダーに所要
の高圧縮力を加えることにより、エアが除去された高密
度の、即ち、高圧縮成形樹脂タブレットの成形を行なう
ものである。

この工程を実施するために用いられる高圧縮成形樹脂タ
ブレットの成形装置は、第１図（１）・（２）及び第２
図に示すように、開閉蓋体２ビ成形ゴム型２□・加圧ゴ
ム型２３・高圧シリンダー２４等から成る圧縮成形用の
弾性型２と、この弾性型２を介して、該弾性型の内部に
収容した所定量の樹脂パウダー１に所要の高圧縮力を加
える高圧縮成形手段とから構成されるものである。

該成形装置を用いて高圧縮成形樹脂タブレットを成形す
るには、まず、所定量の樹脂パウダー１を、弾性型２内
に適宜供給・収容し、次に、該弾性型２を介して、内部
の樹脂パウダー１に、例えば、１０００　ｋｇｆ／　ｃ
ｎ＋２以上の均等な流体圧力３による高圧縮力を加える
高圧縮成形手段（図示なし）にて所要のタブレット形状
に圧縮成形すればよい。

このとき、圧縮成形された樹脂タブレット４、は、その
内部に気孔が形成されていない、即ち、内部のエアが除
去されている極めて高密度な状態にある高圧縮成形体と
して形成されている。なお、内部のエアが除去されてい
る極めて高密度な状態とは、例えば、約９５〜１００％
の高密度な状態を意味する。即ち、約９５〜１００％の
範囲であれば、その加圧成形体の内部にエアが含まれて
いても、その量は極めて微量であるため、電子部品の樹
脂封止成形時においてはこれを無視することができるか
らである。

また、同図０）及び（イ）に示す高圧縮成形樹脂タブレ
ットの移送供給工程は、上記高圧縮成形用弾性型内に収
容された高圧縮成形樹脂タブレットを吸引吸着して取り
出すと共に、これを樹脂封止成形装置における金型ポッ
ト側に移送して該ポット内に供給するものである。即ち
、上記した高圧縮成形用弾性型２内で成形され且つ収容
されている高圧縮成形樹脂タブレット４１を、その移送
供給機構５における吸引吸着手段５、によって吸引吸着
すると共に、この状態で、該樹脂タブレット４１を樹脂
封止成形装置の金型ボット側に移送して該ポット内に投
入するものである。

また、同図（５）に示す金型型締工程は、樹脂封止成形
装置の金型における下型２１面の所定位置に電子部品を
装着したリードフレームを嵌合セットすると共に、該下
型を上動させて上下両型を型締めするものである。

また、同図（６）及び菌に示す電子部品の樹脂封止成形
工程は、上記金型ポット内に供給した樹脂材料を加熱溶
融化すると共に、その溶融樹脂材料を移送用通路を通し
て両キャビティ内に加圧注入するものである。

また、上記した金型は、樹脂封止成形装置、例えば、所
要複数個のポット及びプランジャーを備えた、所謂、マ
ルチプランジャーモールド装置７等に装設して用いられ
る。

このマルチプランジャーモールド装置には、第３図に示
すように、固定側の上型８と、該上型８に対設した可動
側の下型９と、該下型９側に配設した所要複数個のポッ
ト１０（同図において、前後方向へ所要の間隔を保って
配設されている）と、該各ボット１０内に常時嵌装させ
たプランジャー１１と、上下両型（８・９）の２１面に
対設した樹脂成形用キャビティ１２と、該各ボット１０
とその周辺所定位置に配置した所要数のキャビティ１２
との間に配設したカル部１３１　　・ランナ部１３２　
・ゲート部１３３から成る溶融樹脂材料の移送用通路１
３等が備えられている。また、上記した移送用通路１３
部分と両キャビティ１２部分には、該移送用通路１３内
及び両キャビティ１２内にて固化成形された樹脂成形体
１４・１５を離型させるためのエジェクタービン１６が
嵌装されており、更に、下型９のＰ、Ｌ面には、電子部
品１７を装着したリードフレーム１８を嵌合セットする
ための溝部１９が形成されている。

また、上下両型（８・９）の型締時に構成される樹脂材
料の供給部、若しくは、溶融樹脂材料の充填部となる空
間部分、即ち、上記したポット１０部・移送用通路１３
部及び両キャビティ１２部と、所要の真空源２０側との
間には、吸気孔２１１や吸気ホース２１２等から成る吸
気通路２１が連通して配設されている。従って、上下両
型（８・９）の型締時に、上記真空源２０を作動させる
ことにより、これらの空間部分（１０・１３・１２）内
の残溜エアを外部へ強制的に吸引除去するバキューム工
程を行なうことができるように構成されている。即ち、
上記した金型ポット内への高圧縮成形樹脂タブレット４
．の供給工程、及び、金型Ｐ、Ｌ面への電子部品１７の
セット工程が行なわれた後に、該両型（８・９）の型締
工程とバキューム工程を行なうことができる。

なお、本発明に係る高圧縮成形樹脂タブレットの成形装
置や、第１図に示すその他の工程を行なうための各装置
類は、上記した樹脂封止成形装置の近傍位置に夫々一体
的に、若しくは、着脱自在に配設して構成することがで
きるものである。

該樹脂封止成形装置を用いた電子部品の樹脂封止成形は
、前述した従来のものと同様にして行なわれる。即ち、
金型ポット１０内の樹脂タブレット４□は上下両型（８
・９）のヒータ２２によって加熱溶融化されるため、該
溶融樹脂材料４□をプランジャー１１にて加圧すると、
その溶融樹脂材料は移送用通路１３を通して各キャビテ
ィ１２内に加圧注入されて該各キャビティ内にセットし
たリードフレーム１８上の電子部品１７を夫々樹脂封止
成形することができるものである。

しかしながら、上記した樹脂タブレット４１は、上述し
たように、高圧縮成形されて内部のエアが除去されてい
るため、該樹脂タブレットの加熱溶融化と、該溶融樹脂
材料４□の加圧移送、及び、その各キャビティ１２内へ
の加圧注入と云う樹脂封止成形作用時において、該溶融
樹脂材料４２中にエアが混入するのを確実に防止するこ
とができる。従って、溶融樹脂材料中に混入した多量の
エアに起因して、電子部品を樹脂封止する樹脂成形体の
内部や表面にボイドが形成されると云う従来の弊害を未
然に防止することができるものである。

また、前述したバキューム工程を併用するときは、上下
両型の型締時に構成される樹脂材料の供給部、若しくは
、溶融樹脂材料の充填部となる空間部分内を真空状態に
保ち得て、該空間部分内のエア、或は、エア及び水分を
除去することができるので、これらが溶融樹脂材料中に
混入するのをより確実に防止することができるものであ
る。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものでは
なく、本発明のだ旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じ
て、任意に且つ適宜に変更・選択して採用できるもので
ある。

例えば、実施例は、主に、樹脂パウダー中に約１０％程
度の硬化剤を含んでいるエポキシレジン等の熱硬化性樹
脂材料について説明したが、この硬化剤を含んでいない
樹脂パウダー、即ち、熱可塑性樹脂材料を用いた高圧縮
成形樹脂タブレットとその成形方法及び装置についても
全く同様に適用することができることは明らかである。

また、上記した高圧縮成形樹脂タブレットの成形方法及
び成形装置の構成態様としては、単数の高圧縮成形樹脂
タブレットを成形する単数成形用の型、或は、同時に所
要複数個の高圧縮成形樹脂タブレットを成形する複数成
形用の型を用いる方法及び構成のいずれを採用してもよ
い。例えば、シングルポット・プランジャーモールド装
置を用いる場合に対応して、単数の高圧縮成形樹脂タブ
レットを成形する単数成形用の型を用いる方法構成を採
用してもよく、または、マルチポット・プランジャーモ
ールド装置に設けられる所要複数個のポットの配置位置
及び配設数と対応させて構成した複数成形用の型を用い
る方法・構成を採用してもよい。更に、このようなモー
ルド装置側の構成とは無関係に、単数成形用型或は複数
成形用型を任意に採用することができるものである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、内部のエアが除去されている極めて高
密度な状態の高圧縮成形樹脂タブレットを提供すること
ができる効果がある。

また、本発明によれば、内部のエアが除去されている極
めて高密度な状態の高圧縮成形樹脂タブレットを効率良
く且つ確実に成形することができる方法と、その成形装
置を提供することができる効果がある。

更に、本発明に係る高圧縮成形樹脂タブレットを使用す
れば、電子部品の樹脂封止成形時において、溶融樹脂材
料中にエアが混入するのを効率良く且つ確実に防止する
ことができるから、溶融樹脂材料中に混入した多量のエ
アに起因して電子部品の樹脂封止樹脂成形体の内部や表
面にボイドが形成されると云う従来の弊害を未然に且つ
確実に防止することができる。また、この種製品の耐湿
性や機械的強度或はその外観を損なう等の従来の問題点
を確実に解消し得て、高信頼性・高品質性を備えたこの
種製品の生産に大きく貢献することができると云った優
れた実用的な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図の（１）乃至（７）は、電子部品の樹脂封止成形
の各工程例を示す概略説明図である。第２図は、本発明に係る高圧縮成形樹脂タブレットの成
形装置の要部を概略的に示す一部切欠縦断面図である。第３図は、電子部品の樹脂封止成形用金型の要部を概略
的に示す一部切欠縦断正面図である。第４図は、トランスファー樹脂成形装置における金型構
成例を示す一部切欠縦断正面図である。〔符号の説明〕・・・樹脂パウダー・・・高圧縮成形用弾性型・・・開閉蓋体・・・成形ゴム型・・・加圧ゴム型・・・高圧シリンダー・・・流体圧力・・・樹脂タブレット・・・樹脂タブレット・・・溶融樹脂材料・・・移送供給機構・・・マルチプランジャーモールド装置・・・上　型・・・下　型・・・ポット・・・プランジャー・・・キャビティ・・・移送用通路・・・樹脂成形体・・・電子部品・・・リードフレーム・・・溝　部・・・真空源・・・吸気通路

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所定量の樹脂パウダーを高圧縮成形用弾性型内に
収容すると共に、該弾性型を介して内部の樹脂パウダー
に所要の高圧縮力を加えることにより、該加圧成形体内
部のエアを除去して高密度に成形したことを特徴とする
高圧縮成形樹脂タブレット。
（２）加圧成形体が、約９５〜１００％の高密度の高圧
縮成形体として成形されていることを特徴とする請求項
（１）に記載の高圧縮成形樹脂タブレット。
（３）所定量の樹脂パウダーを高圧縮成形用弾性型内に
収容すると共に、該弾性型を介して内部の樹脂パウダー
に所要の高圧縮力を加えることにより、その加圧成形体
内部のエアを除去した樹脂タブレットを成形することを
特徴とする高圧縮成形樹脂タブレットの成形方法。
（４）所定量の樹脂パウダーを収容する圧縮成形用の弾
性型と、該弾性型を介して内部の樹脂パウダーに所要の
高圧縮力を加える高圧縮成形手段とから構成したことを
特徴とする高圧縮成形樹脂タブレットの成形装置。