JP2992982B2 - 電子部品の樹脂封止部成形用金型装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダイオードなどの電子
部品の樹脂封止部成形用金型装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子部品、例えば図３に示すようなアキ
シャルタイプダイオード１においては、素子本体部２が
熱硬化性樹脂、例えば、エポキシ樹脂により樹脂封止さ
れる。また、前記ダイオード１は、素子本体部２に接続
された一対のワイヤー３がほぼ円柱形状の樹脂封止部４
から互いに反対方向へ同軸的に突出している。なお、樹
脂封止部４の側面にある凹状の５は、突き出しピン跡で
ある。前記樹脂封止においては、トランスファー成形が
行われるが、このトランスファー成形には、図４から図
８に示すような金型装置が用いられる。ここで、この従
来の金型装置について説明する。11は上型、12は下型
で、これら上型11および下型12は、互いに上下方向に移
動して開閉するものである。前記上型11は、図示してい
ないヒーターを内蔵した型プレート13と、この型プレー
ト13の下面の左右方向中央部に固定されたセンターブロ
ック14と、型プレート13の下面においてセンターブロッ
ク14の左右両側に突き当てられた状態で固定された複数
のチェイス15と、型プレート13の下面においてチェイス
15の反センターブロック14側端に突き当てられた状態で
固定されたエンドプレート16となどからなっている。ま
た、前記下型12も、図示していないヒーターを内蔵した
型プレート17と、この型プレート17の上面の左右方向中
央部に固定されたセンターブロック18と、型プレート17
の上面においてセンターブロック18の左右両側に突き当
てられた状態で固定された複数のチェイス19と、型プレ
ート17の上面においてチェイス19の反センターブロック
18側端に突き当てられた状態で固定されたエンドプレー
ト20となどからなっている。このような構成により、型
締時には、上型11および下型12のセンターブロック14，
18が互いに突き当たり、チェイス15，19が互いに突き当
たるものである。すなわち、上型11のセンターブロック
14およびチェイス15の下面と下型12のセンターブロック
18およびチェイス19の上面とがそれぞれパーティングラ
イン面11a，12aをなしている。そして、前記下型12のセ
ンターブロック18の上面には、凹窪状のカル21が形成さ
れているとともに、このカル21に連通するランナー22が
形成されている。また、前記上型11において、センター
ブロック18の下面には、前記下型12のランナー22に連通
するランナー23が形成されており、各チェイス15の下面
には、それぞれ前記ランナー23に連通するランナー24が
形成されているとともに、このランナー24から多数のゲ
ート25が形成されている。また、前記上型11および下型
12の各チェイス15，19には、そのパーティングライン面
11a，12aへ開口する複数のほぼ半円柱形状、すなわち、
円柱をその中心軸を含む水平面を切断面として２つに切
断した形状の凹部26，27がランナー24に沿ってそれぞれ
形成されており、これら凹部26，27により型締時に前記
各ゲート25にそれぞれ連通するほぼ円柱形状の型キャビ
ティ28が形成されるようになっている。なお、前記凹部
26，27の軸方向と直交する断面形状は、いずれも完全な
半円形状になっている。また、従来より、上型11および
下型12の凹部26，27の内面にシボ加工を施すことによっ
て、樹脂封止部４の表面にシボを形成することが行われ
ているが、従来の金型装置では、上型11の凹部26と下型
12の凹部27とでシボの粗さは同じになっていた。なお、
放電加工などにより形成されるシボの粗さは、通常10μ
ｍ程度であり、加工に時間がかかるものの、４〜５μｍ
程度にすることも可能である。また、前記上型11および
下型12の各チェイス15，19には、そのパーティングライ
ン面11a，12aへ開口し前記凹部26，27に通じるワイヤー
嵌合溝29，30がそれぞれ形成されている。さらに、例え
ば上型11のチェイス15の下面には、型締時に型キャビテ
ィ28を金型外に連通させるエアーベント部31，32を形成
する浅い凹部が形成されている。また、前記上型11のセ
ンターブロック14および型プレート17には、下型12のカ
ル21に臨ませてポット33が貫通状態で固定されている。
さらに、前記上型11において、型プレート13には、凹部
26の列の上方に位置して突き出しピン挿通スリット41が
形成されており、チェイス15には、突き出しピン挿通ス
リット41から各凹部26にそれぞれ至る複数の鉛直な突き
出しピン挿通孔42が形成されている。一方、前記下型12
においても、型プレート17には、凹部27の列の上方に位
置して鉛直な突き出しピン挿通スリット43が形成されて
おり、チェイス19には、突き出しピン挿通スリット43か
ら各凹部27にそれぞれ至る複数の鉛直な突き出しピン挿
通孔44が形成されている。さらに、前記上型11および下
型12の型プレート13，17とセンターブロック14，18およ
びチェイス15，19とにも、ランナー22，23，24に臨ませ
て鉛直な突き出しピン挿通孔45，46がそれぞれ形成され
ている。

【０００３】また、前記上型11において、型プレート13
の上側には、断熱材51およびサポート52を介して上取付
け板53が固定されている。この上取付け板53は、トラン
スファー成形機の上プラテンに取付けられるものであ
る。そして、前記型プレート13と上取付け板53との間に
は、これらに対して上下動可能に突き出し板54，55が支
持されている。この突き出し板54，55は、図示していな
いスプリングにより型プレート13に対して下方へ付勢さ
れている。そして、前記突き出し板54，55には、多数の
製品突き出しピン56およびランナー突き出しピン57が下
方へ突出させて固定されている。製品突き出しピン56
は、突き出しピン挿通スリット41および突き出しピン挿
通孔42を挿通して、先端が凹部26に臨んで位置するもの
である。また、ランナー突き出しピン57は、突き出しピ
ン挿通孔45を挿通して、先端がランナー22，23，24に臨
んで位置するものである。さらに、前記突き出し板54，
55に固定されたリターンピン58が型プレート13を摺動自
在に貫通している。一方、下型12側の型プレート17の上
面には、型締時に前記リターンピン58に当接するリター
ンピン受け59が固定されている。また、前記下型12にお
いて、型プレート17の下側には、断熱材61およびサポー
ト62を介して下取付け板63が固定されている。この下取
付け板63は、トランスファー成形機の下プラテンに取付
けられるものである。そして、前記型プレート17と下取
付け板63との間には、これらに対して上下動可能に突き
出し板64，65が支持されている。この突き出し板64，65
は、図示していないスプリングにより型プレート17に対
して下方（ないし離反する方向）へ付勢されている。そ
して、前記突き出し板64，65には、多数の製品突き出し
ピン66およびランナー突き出しピン67が上方へ突出させ
て固定されている。製品突き出しピン66は、突き出しピ
ン挿通スリット43および突き出しピン挿通孔44を挿通し
て、先端が凹部27に臨んで位置するものである。また、
ランナー突き出しピン67は、突き出しピン挿通孔46を挿
通して、先端がランナー22，23，24に臨んで位置するも
のである。さらに、前記突き出し板64，65に固定された
リターンピン68が型プレート17を摺動自在に貫通してい
る。一方、上型11側の型プレート13の下面には、型締時
に前記リターンピン68に当接するリターンピン受け69が
固定されている。

【０００４】つぎに、前記の構成について、その作用を
説明する。成形に際しては、まず型開した状態で、図示
していないローディングフレームを利用して、樹脂封止
前のダイオード１を下型12上に装着する。この状態で、
ダイオード１の水平になったワイヤー３の下半分が下型
12のワイヤー嵌合溝30に嵌合する。また、ポット33内に
熱硬化性樹脂のタブレットを装填する。そして、図示の
ように型締する。この状態で、ワイヤー３の上半分が上
型11のワイヤー嵌合溝29に嵌合するとともに、上型11お
よび下型12間に形成された型キャビティ28内にダイオー
ド１の素子本体部２が位置する。ついで、トランスファ
ー成形機のプランジャー71を下降させるが、ポット33内
の熱硬化性樹脂は、型プレート13，17内のヒーターによ
る加熱とプランジャー71の押圧とにより溶融状態にな
り、プランジャー71の押圧により、カル21からランナー
22，23，24およびゲート25を介して型キャビティ28内に
流れ込む。なお、図８（ａ）は、型締状態で、型キャビ
ティ28内に樹脂が充填された状態を示している。その
後、例えば上型11に対して下型12が下降することにより
型開する。それに伴い、上型11において、スプリングの
付勢により、型プレート17に対して突き出し板54，55が
下降し、図８（ｂ）に示すように、突き出しピン56，57
がセンターブロック14およびチェイス15から突出する。
このようにして、製品突き出しピン56の突き出しによ
り、各型キャビティ28内で固化した樹脂である樹脂封止
部４が上型11からそれぞれ離型するとともに、ランナー
突き出しピン57の突き出しにより、ランナー22，23，24
およびカル21内で固化した樹脂が上型11から離型する。
下型12においては、型開の当初、型プレート17と一体的
に突き出し板64，65が下降するが、さらに型開が進む
と、トランスファー成形機に設けられた図示していない
突き出しロッドが突き出し板64，65を下側から押さえる
ようになり、これにより、スプリングの付勢に抗して型
プレート17に対し突き出し板64，65が相対的に上昇し、
図８（ｃ）に示すように、突き出しピン66，67がセンタ
ーブロック18およびチェイス19から突出する。このよう
にして、製品突き出しピン66の突き出しにより、樹脂封
止部４が下型12からそれぞれ離型するとともに、ランナ
ー突き出しピン67の突き出しにより、ランナー22，23，
24およびカル21部分の樹脂が下型12から離型する。そし
て、型開の完了後、樹脂封止部４の成形されたダイオー
ド１をローディングフレームとともに下型12から取り出
す。その後、次の成形のために型締が行われるが、この
型締時、下型12においては、トランスファー成形機の突
き出しロッドが突き出し板64，65から離れるのに伴い、
スプリングの付勢により型プレート17に対して突き出し
板64，65が相対的に下降する。これとともに、この突き
出し板64，65のリターンピン68が上型11のリターンピン
受け69に突き当たることにより、突き出しピン66，67が
成形時の位置に戻る。また、上型11においては、突き出
し板54，55のリターンピン58が下型12のリターンピン受
け59に突き当たることにより、スプリングの付勢に抗し
て、型プレート13に対し突き出し板54，55が上昇し、突
き出しピン56，57が成形時の位置に戻る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、電子部
品であるダイオード１の樹脂封止部４を成形する従来の
金型装置においては、樹脂封止部４の成形されたダイオ
ード１を取り出すに際して、下型12からダイオード１を
突き出しピン66により突き出す前に、確実に上型11から
ダイオード１を離型させて、このダイオード１を下型12
側に止まらせるために、上型11にも、各型キャビティ28
に対してそれぞれ突き出しピン56を設けていたため、次
のような問題があった。まず、一つの金型装置における
ダイオード１の取り数は、例えば320個などと非常に多
いが、これだけの本数の突き出しピン56を設けること
は、材料の面からも、加工、組立の面からもコストアッ
プをきたす。例えば、エポキシ樹脂は、溶融状態で流れ
やすく、かつ、接着性の高い樹脂なので、突き出しピン
56，57，66，67の外周面と突き出しピン挿通孔42，44，
45，46の周面との間の間隙は、径で５μないし片側での
クリアランスは２〜３μｍ程度の微小なものでなければ
ならないが、このような高精度の孔開け加工を多数行う
のはたいへんである。また、突き出しピン56，57，66，
67の先端部の樹脂封止部４への食い込み量は、０〜0.05
mmに管理しなければならない。食い込み量がそれ以上大
きくなると、素子本体部２に対して悪影響を及ぼし、一
方、食い込み量が０未満であると、樹脂封止部４に突出
部ができて好ましくない。このように、突き出しピン5
6，57，66，67の高さにも、高度の精度管理が必要であ
るが、このような精度管理の必要な突き出しピン56，5
7，66，67が多数あることは、製造上不利である。ま
た、突き出しピン56，57，66，67は、金型装置の作動不
良の原因になりやすいので、多数の突き出しピン56，5
7，66，67があることは、金型装置の良好な作動性を確
保する上でも不利である。さらに、突き出しピン56，5
7，66，67は、ばりの原因にもなる。

【０００６】そこで、図９に示すように、上型11側の製
品突き出しピン56をなくして、製品突き出しピン66は、
製品すなわちダイオード１の取り出しのために必ず必要
な下型12側にのみ設けることが考えられる。しかしなが
ら、上型11側の製品突き出しピン56がないと、型開に際
して、下型12側に止まるべき樹脂封止部４が上型11側に
付いていくおそれがある。そして、樹脂封止部４が上型
11側に付いていけば、製品などの取り出しを正規に行え
なくなる。実際、前述のように、従来の金型装置におい
ては、型キャビティ28を形成する上型11の凹部26と下型
12の凹部27との横断面形状、すなわち、凹部26，27の軸
方向と直交する断面形状がともに真円の半分になってい
るとともに、上型11の凹部26と下型12の凹部27とでシボ
の粗さが同じになっていて、上型11と上型12とで樹脂封
止部４の離型に対する抵抗が同程度であるため、上型11
側からの突き出しピン56，57による突き出しがないと、
型開に際して、図９（ｂ）に示すように、樹脂封止部４
が上型11側に付いていきやすい。

【０００７】これに対して、電子部品の樹脂封止部成形
用金型装置ではないが、実開昭５８−１２８０１３号公
報には、開閉する固定側成形型および可動側成形型のう
ち可動側成形型の成形面を梨地（シボ）加工することに
より、型開時に成形品が固定側成形型に付いていくこと
を防止することが記載されている。しかし、シボは成形
される製品のデザイン性や加工性に影響するし、また、
シボの粗さの設定が不適当であると離型性の悪化を招く
ので、実際にはシボの粗さをどの程度に設定するかが重
要である。

【０００８】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、上型側の製品突き出しピンをなくせると
ともに、型開に際して、樹脂封止部が上型側に付いてい
くのを確実に防止でき、また、加工性、デザイン性およ
び離型性の均衡をとれる電子部品の樹脂封止部成形用金
型装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、開閉自在の上型および下型を備え、これ
ら上型および下型にそのパーティングライン面へ開口す
るほぼ半円柱形状の凹部をそれぞれ形成するとともにこ
れら凹部の内面にシボを形成してなり、これら上型およ
び下型の凹部により型締時にほぼ円柱形状の型キャビテ
ィを形成する電子部品の樹脂封止部成形用金型装置にお
いて、前記型キャビティで成形される樹脂封止部を離型
させる突き出しピンを前記上型および下型のうち下型に
のみ設けるとともに、上型の凹部のシボの粗さを５〜６
μｍとし、下型の凹部のシボの粗さを10〜15μｍとした
ものである。

【００１０】

【作用】本発明の電子部品の樹脂封止部成形用金型装置
では、上型と下型とを型締すると、これら上型の凹部と
下型の凹部とが重なってほぼ円柱形状の型キャビティが
形成されるが、この型キャビティに樹脂を充填すること
により、電子部品の樹脂封止部を成形する。その後、上
型と下型とを型開して、樹脂封止された電子部品を取り
出すが、上型の凹部のシボの粗さが５〜６μｍであるの
に対して、下型の凹部のシボの粗さが10〜15μｍになっ
ていることにより、型開の当初、樹脂封止部の離型に対
する抵抗が下型側よりも上型側で小さくなり、その結
果、上型に突き出しピンがなくても、樹脂封止部は、上
型側に付いていくことなく、確実に下型側に止まる。そ
の後、下型にある突き出しピンにより突き上げられて、
樹脂封止部が下型から離れる。前記５〜６μｍあるいは
10〜15μｍというシボの粗さは、離型性に加えて、シボ
の放電加工などにおける加工性およびデザイン性の点か
らも好ましいものである。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の電子部品の樹脂封止部成形用
金型装置の一実施例について、図１および図２を参照し
ながら説明する。なお、本実施例の金型装置は、先に説
明した図４から図７に示す金型装置と、同様の構成を有
しているので、同じ部分には同一符号を付して、その説
明を省略し、また、以下の説明において、図４から図７
に付した符号を引用する。本実施例の金型装置は、下型
12側には、ダイオード１の樹脂封止部４を離型させるた
めの製品突き出しピン66を設けているが、上型11側に
は、ダイオード１の樹脂封止部４を離型させるための製
品突き出しピンを設けていない。なお、上型11側にも、
ランナー突き出しピン57は設けられている。また、上型
11および下型12にそれぞれ形成され型締時にほぼ円柱形
状の型キャビティ76を形成するほぼ半円柱形状の凹部7
7，78の内面には、それぞれシボ79，80が形成されてい
る。これらシボ79，80は、放電加工などにより形成され
るものである。そして、上型11の凹部77のシボ79の粗さ
は５〜６μｍ、下型12の凹部78のシボ80の粗さは10〜15
μｍであり、上型11の凹部77のシボ79が下型12の凹部78
のシボ80よりも細かくなっている。

【００１２】つぎに、前記の構成について、その作用を
説明する。ダイオード１の素子本体部２を樹脂封止する
ときには、まず型開状態で、ローディングフレームを利
用して、下型12上に樹脂封止前のダイオード１を装着す
る。その後、図１および図２（ａ）に示すように、上型
11と下型12とを型締するが、この型締状態で、上型11の
凹部77と下型12の凹部78とが重なって、ほぼ円柱形状の
型キャビティ76が形成される。そして、この型キャビテ
ィ76に樹脂を充填して、樹脂封止部４を成形する。その
後、上型11と下型12とを型開するが、その当初、図２
（ｂ）に示すように、樹脂封止部４が上型11から離れ
る。これは、上型11の凹部77のシボ79が下型12の凹部78
のシボ80よりも細かくなっていて、樹脂封止部４の離型
に対する抵抗が下型12側よりも上型11側で小さくなるた
めである。そして、さらに型開が進むと、図２（ｃ）に
示すように、下型12側において、チェイス19に対し製品
突き出しピン66が相対的に上昇し、この製品突き出しピ
ン66により樹脂封止部４が突き上げられて下型12から離
れる。その後、製品であるダイオード１やランナー22，
23，24およびカル21部分の樹脂を取り出す。

【００１３】前記実施例の構成によれば、型キャビティ
76を形成する凹部77，78のうち、上型11の凹部77のシボ
79を下型12の凹部78のシボ80よりも細かくしたので、上
型11側に樹脂封止部４の離型のための製品突き出しピン
がなくても、型開の当初に、樹脂封止部４が上型11側に
付いていくことを確実に防止でき、樹脂封止部４を確実
に下型12側に止めることができる。そして、上型11側の
製品突き出しピンをなくせることにより、製造上もコス
トダウンできるとともに、作動不良なども減らせる。ま
た、前記５〜６μｍあるいは10〜15μｍというシボ79，
80の粗さは、離型性に加えて、シボ79，80の放電加工な
どにおける加工性およびデザイン性の点からも好ましい
ものである。

【００１４】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、
前記実施例では、ダイオード１を例に採って説明した
が、ダイオード以外の電子部品にも本発明を適用でき
る。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、電子部品の樹脂封止部
成形用金型装置において、ほぼ円柱形状の型キャビティ
で成形される樹脂封止部を離型させる突き出しピンを上
型および下型のうち下型にのみ設けるとともに、型キャ
ビティを形成する凹部のうち、上型の凹部のシボの粗さ
を５〜６μｍとし、下型の凹部のシボの粗さを10〜15μ
ｍとしたので、型開に際して、樹脂封止部の離型に対す
る抵抗が下型側よりも上型側で小さくなることにより、
上型側に樹脂封止部の離型のための突き出しピンがない
にもかかわらず、樹脂封止部が上型側に付いていくこと
を確実に防止でき、樹脂封止部を確実に下型側に止める
ことができる。そして、前記上型側の突き出しピンをな
くせることにより、コストダウンできるとともに、作動
不良なども減らせる。また、前記５〜６μｍおよび10〜
15μｍという粗さの設定により、シボの放電加工などに
おける加工性、デザイン性および離型性の均衡をとれ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子部品の樹脂封止部成形用金型装置
の一実施例を示す型キヤビティ部分の横断面図であり、
一部を拡大して示してある。

【図２】同上型開時の作用を示す、型キャビティ部分の
横断面図である。

【図３】電子部品であるダイオードの斜視図である。

【図４】従来の電子部品の樹脂封止部成形用金型装置の
一例を示す断面図である。

【図５】同上上型の一部の底面図である。

【図６】同上上型の一部の拡大底面図である。

【図７】同上型キャビティ部分の縦断面図である。

【図８】同上型キャビティ部分の横断面図である。

【図９】上型から製品突き出しピンをなくした金型装置
を示す型キャビティ部分の横断面図である。

【符号の説明】

１ ダイオード（電子部品） 11 上型 11a パーティングライン面 12 下型 12a パーティングライン面 76 型キャビティ 77 凹部 78 凹部 79 シボ 80 シボ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｂ２９Ｋ 105:20 Ｂ２９Ｌ 31:34 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84 H01L 21/56

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開閉自在の上型および下型を備え、これ
   ら上型および下型にそのパーティングライン面へ開口す
   るほぼ半円柱形状の凹部をそれぞれ形成するとともにこ
   れら凹部の内面にシボを形成してなり、上型および下型
   の凹部により型締時にほぼ円柱形状の型キャビティを形
   成する樹脂封止部成形用金型装置において、前記型キャ
   ビティで成形される樹脂封止部を離型させる突き出しピ
   ンを前記上型および下型のうち下型にのみ設けるととも
   に、上型の凹部のシボの粗さを５〜６μｍとし、下型の
   凹部のシボの粗さを10〜15μｍとしたことを特徴とする
   電子部品の樹脂封止部成形用金型装置。