JPH11198170A - フレーム付樹脂成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アウトサート成形の利点を損なうことなく、
薄バリの発生を構造的になくすることができるフレーム
付樹脂成形体の製造方法を実現する。 【解決手段】 金属製フレーム１０の部分１２を金型キ
ャビティに配置し、該部分１２に設定された端部１２ａ
をキャビティ内に設けられた保持面に当接支持して、ア
ウトサート成形することにより、前記保持面と当接して
いた端部１２ａの表面を除いてフレーム１０の部分１２
ａを覆うように樹脂部１５を形成するフレーム付樹脂成
形体の製造方法において、金型２２として、保持面２８
と対向して設けられ、端部１２ａを保持面１８との間で
挟持する凸部２９を有するものを用い、樹脂部１６をア
ウトサート成形により端部１２ａの表裏面を除いて形成
する第１工程と、金型２３として、第１工程で形成され
た樹脂部１６をキャビティ２５に配置し、樹脂部１６の
凸部２９に対応する空洞部１６ａに原料を充填可能なも
のを用い、空洞部１６ａを原料で埋めるようアウトサー
ト成形する第２工程とを経るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形のうち、
特にアウトサート方式を利用したフレーム付樹脂成形体
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気や精密機器等の部品や組立体には、
図６に例示される如く金属製のフレーム３０が複数のリ
ード部３０ａを有し、図７（ａ），（ｂ）の要部断面で
示すようにリード部３０ａの部分がその端部３０ｂの表
面を除いて箱形の非導電部３１で覆われるものがある。
このような場合の製法は大きく分けて次の２つの方法が
採用される。第１の製法は、図７（ａ）の如く非導電部
３１として上下半体のセラミック部材等を用いて、リー
ド部３０ａの部分において端部３０ｂの表面を除いて上
下から挟み込んで接着剤３２により一体化する方法であ
る。第２の製法は、図７（ｂ）の如くアウトサート成形
によりリード部３０ａの部分において端部３０ｂの表面
を除いて樹脂部３３を形成する方法である。第１の製法
では、部材製作、接着剤塗布、張り付け、接着剤硬化等
の複数の工程が必要となる。このため、量産的には製造
時間及びコスト的に問題となり、最適な製法とは言い難
い。第２の製法は前記したような問題を解消すべく発案
されたもので、第１の製法のような組立を省略し、自動
化し易い等の利点を有している。

【０００３】図８は、前記第２の製法に使用される従来
金型の要部断面を示している。この金型構造では、上下
金型３４Ａ，３４Ｂで形成されるキャビティ３５が内部
に保持面３６を備え、リード部３０ａの対応部分をキャ
ビティ３５に配置し、リード部３０ａの端部３０ｂを保
持面３６に当接支持して、キャビティ３５にゲート部３
７から加熱溶融された原料を充填する。このアウトサー
ト成形により、保持面３６と当接していた端部３０ｂの
表面を除いてリード部３０ａの対応部分を覆うように樹
脂部３３が形成される。したがって、この製法では、図
６に示すようなフレーム付樹脂成形体を一工程にて製作
することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のアウト
サート成形を利用した製法では次の問題があった。フレ
ーム付樹脂成形体は端部３０ｂの表面を除いてリード部
３０ａの対応部を覆うように樹脂部３３を形成する関係
上、金型のキャビティ構造として、従来は上記した図８
の如くその端部３０ｂを片側の保持面３６から支持する
方式が採用されている。この支持構造では、キャビティ
３５での成形時にその端部３０ｂが成形圧により変形
し、その変形により端部３０ｂと保持面３６との間に微
細な隙間を生じ、その隙間に樹脂原料が流入・硬化す
る。その流入・硬化したものは薄バリ３８となって残
る。このような薄バリ３８は、例えば、リード部３０ａ
の厚さが薄くなるほど発生し易くなる。このため、従来
は、端部３０ｂの表面が電気的な接点部となる場合等に
おいて、ブラスト処理等によるバリ取りが必要となり、
工程を複雑にすると共に工数増となっている。

【０００５】以上の対策としては、図９に示す如く下金
型３４Ｂに対し端部３０ｂを支持している保持面３６に
通じる吸引孔３９を設け、この吸引孔３９を通じて保持
面３６に支持した端部３０ｂを、真空吸引方式にて保持
面３６に強く吸着する方法が考えられている。ところ
が、この対策では、端部３０ｂの長さが短かったり、幅
が狭くなると、吸引孔３９の有効孔径が制約される。こ
のため、実際上は、吸着力が充分に付与できなかった
り、金型構造が複雑になり、メンテナンス性が低い等の
問題もあり、実用化されている例は極めて少ない。

【０００６】本発明は、上記した問題を解消するため開
発されたものであり、その目的は、アウトサート成形の
利点を損なうことなく、上記薄バリの発生を構造的にな
くすることができるフレーム付樹脂成形体の製造方法を
実現することにある。更に他の目的は、以下に説明する
内容の中で順次明らかにして行く。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、金属製フレームの部分を金型のキャビティに
配置し、該フレームの部分に設定された端部を前記キャ
ビティ内に設けられた保持面に当接支持して、アウトサ
ート成形により前記端部の片側表面を除いて前記フレー
ムの部分を覆うように樹脂部を形成する、フレーム付樹
脂成形体の製造方法において、前記金型として、前記保
持面と対向して設けられ、前記端部を前記保持面との間
で挟持する凸部を有するものを用い、前記樹脂部を前記
端部の表裏面を除いて形成するようアウトサート成形す
る第１工程と、前記金型として、前記第１工程で形成さ
れた樹脂部をキャビティに配置し、その樹脂部の前記凸
部に対応する空洞部に前記原料を充填可能なものを用
い、前記空洞部を前記原料で埋めるようアウトサート成
形する第２工程とを経るようにしたものである。

【０００８】以上の構造によれば、第１工程では、キャ
ビティ内において、フレームの端部を保持面と凸部との
間に挟持するためその挟持力を機械的に設定するだけ
で、従来のような成形圧による端部の変形と、その変形
に起因した薄バリの発生とを構造的になくすることがで
きる。そして、第１工程で成形された樹脂部は、製品で
ある最終的な樹脂部に対し凸部に対応する空洞部を有し
ており、第２工程にてその空洞部に樹脂を埋めることに
なる。このような、本発明方法は、従来のアウトサート
成形に対し工程数が２つになることを前提としている
が、次の理由により製造コストを削減し、同時に品質や
信頼性を大きく改善可能にするものである。

【０００９】すなわち、射出成形の量産ラインでは、通
常、用いられるフレーム等が金型に対しロボットによる
自動供給方式でセットされると共に、成形管理もほぼ自
動化が確立されている。このため、第１点目として、本
発明方法は第２工程を追加するが、上記したブラスト処
理等によるバリ取り工程に比較し、部品ないしは成形品
の移送や成形に要する時間を短縮することが容易であ
り、この点から全体としての製造時間を短縮することが
可能となる。第２点目として、従来のバリ取り作業は完
全な自動化が難しく、品質の安定性に欠けるものとなっ
ている。これに対し、本発明方法は第１，第２の工程と
もアウトサート成形であることから、既存の成形装置に
て自動化し品質的にも安定化し易い。第３点目として、
従来のアウトサート成形では、端部が変形しており、こ
れも修正するとなると、バリ取り工程以外に更に工程を
追加しなくてはならず、製造工程を複雑化しコスト的に
高くなる。これに対し、本発明方法は端部を上下から挟
持した状態でアストサート成形することから、端部が成
形圧により変形するという虞がない。

【００１０】なお、以上の本発明方法は、図７（ａ）の
製造方法に対し、セラミック部材等の部材単品の製造工
程を必要とせず、しかも組立を省略し、製造が単純な成
形工程だけで行え、製造時間と大幅なコスト低減を可能
にする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明方法の好適な実施形
態を添付図面に基づいて説明する。なお、この実施形態
は、具体例であるから技術的に好ましい種々の限定が付
されているが、本発明の範囲を制約するものではない。

【００１２】図１は本発明方法の概要を示している。図
２は本発明方法で製作されたフレーム付樹脂成形体を示
し、同（ａ）は表面側から見た斜視図、同（ｂ）は特に
裏面側から見た状態で各ゲート部を図示した斜視図、同
（ｃ）は特に本発明で形成される樹脂部構造を図示した
断面図である。図３（ａ），（ｂ）は前記第１工程の成
形前後の状態を金型断面で示し、図４（ａ），（ｂ）は
前記第２工程の成形前後の状態を金型断面で示してい
る。図５（ａ），（ｂ）は使用したフレームとそれにつ
いて型挟持範囲を模式的に示している。以下、これらの
図を参照しつつ、本発明方法の技術特長と利点を明らか
にする。

【００１３】本発明方法は、図１に示す如く第１工程と
第２工程とを経ることにより、図２に例示されるような
形態のフレーム付樹脂成形体１を製作するものである。
使用されるフレームは、図５（ａ）に示すように金属製
の板をプレス加工したリードフレーム１０である。この
リードフレーム１０は矩形の外枠１１と、外枠１１の対
向辺からそれぞれ内側に延設された複数本（本例では片
側１１本で合計２２本）のリード部１２を有している。
外枠１１の四隅には位置決め用孔１１ａが設けられてい
る。各リード部１２の部分には後述するアウトサート成
形により箱形の樹脂部が一体に設けられ、その端部が片
側表面を露出したインナーリード部１２ａとなる。両側
のインナーリード部１２ａの間には所定の間隔が設定さ
れている。図５（ｂ）はそのアウトサート成形において
金型で挟持される範囲を示している。挟持範囲１３はリ
ード部１２の端部よりも手前の部分に位置し、これで樹
脂部１５の外形が決まる。挟持範囲１４はインナーリー
ド部１２ａに対応している。

【００１４】第１工程はリードフレーム１０のアウトサ
ート成形であり、図３に示す金型が使用される。第２工
程は第１工程により成形されたものをアウトサート成形
するものであり、図４に示す金型が使用される。ここ
で、図１に模式的に示す如く製造ラインにおいては、第
１工程での射出成形機２０と、第２工程での射出成形機
２１とが間隔を保って設置されている。そして、この製
造ラインでは、例えば、各射出成形機２０，２１の側部
にベルト式搬送手段等が設けられ、その搬送手段と各射
出成形機２０，２１との間に移送用ロボットが配置され
て、搬送手段で送られてくるリードフレーム１０を射出
成形機２０の金型２２にセットし、第１工程で製作され
た１次成形品１Ａを金型２２から搬送手段に移送するこ
と、その１次成形品１Ａを射出成形機２１の金型２３に
セットしたり、第２工程終了品つまり目的のフレーム付
樹脂成形体１を金型２３から搬送手段に移送する等、自
動移送方式の設計となっている。なお、各射出成形機２
０，２１は金型２２，２３を除いて、既存のものと同様
に成形品取り出し機構や冷却機構等を備えている。

【００１５】（第１工程）この工程では次のような成形
手順を経る。先ず、リードフレーム１０が金型２２にセ
ットされる。この金型２２は図３に示す如く、上型２２
Ａと下型２２Ｂとを主体とし、型締め状態で形成される
キャビティ２４を有している。下型２２Ｂには、インナ
ーリード部１２ａを支持する保持面２８が突出した状態
に設けられている。上型２２Ａには、保持面２８と対向
していると共に、保持面２８との間にインナーリード部
１２ａを挟持する凸部２９が設けられている。そして、
リードフレーム１０のセットでは、図１の如く金型２２
が開放状態にされてリードフレーム１０が型内にセット
されるが、このとき、リードフレーム１０は、その全体
が外枠１１の孔１１ａを利用して高精度に位置決め配置
される。

【００１６】次に、型締め操作される。図３（ａ）はそ
の型締めされたときのキャビティ２４の付近を示してい
る。型締め状態では、リードフレーム１０が前記した図
５（（ｂ）の挟持範囲１３，１４の２箇所にて挟み込ま
れるが、この場合、各挟持範囲１３，１４における挟持
圧ないしは挟持力の設定が重要となる。つまり、この形
態では、キャビティ２４の外側となる挟持範囲１３（こ
れは樹脂成形範囲外側であり、インナーリード部１２ａ
に対しアウターリード部に相当）に対し、インナーリー
ド範囲となる挟持範囲１４（これは保持面２８と凸部２
９による挟持部分に相当）の方がより強い挟持力となる
よう設定されている。また、保持面２８と凸部２９とで
挟持されるインナーリード部１２ａは、導通の必要とさ
れる範囲に絞って挟持する設定とし、この挟持部分の面
圧力を上げるのに寄与している。

【００１７】次に、型締め状態で、原料である溶融樹脂
がゲート部２６からキャビティ２４に注入される。な
お、ゲート部２４は図２（ｂ）に示す位置に設定されて
いる。溶融樹脂は、ゲート部２６からキャビティ２４を
埋めるべく流入し、挟持範囲１４つまり保持面２８と凸
部２９とで挟持されている部分を除いてキャビティ２４
に充填される。図３（ｂ）は、このようにして第１工程
で形成された１次成形品１Ａの樹脂部１６を示してい
る。その後、この１次成形品１Ａは脱型され、２次工程
に移送される。なお、１次成形品１Ａの樹脂部１６に
は、凸部２９に対応する位置に、凸部２９に対応した大
きさの空洞部１６ａが形成されている（図１を参照）。

【００１８】（第２工程）この工程では次のような成形
手順を経る。先ず、１次成形品１Ａが金型２３にセット
される。この金型２３は図４に示す如く、上型２３Ａと
下型２３Ｂとを主体とし、型締め状態で形成されるキャ
ビティ２５を有している。このキャビティ２５は、図４
（ａ）に示す如く１次成形品１Ａの樹脂部１６を挿入し
たときに、空洞部１６ａに対応した空間２５ａを形成す
る。また、下型２３Ｂには、インナーリード部１２ａを
支持する保持面２８ａが突出した状態に設けられてい
る。上型２３Ａには、保持面２８ａと対向していると共
に前記空間２５ａに通じるゲート部２７が設けられてい
る。なお、このゲート部２７は図２（ｂ）に示す位置に
なる。そして、１次成形品１Ａのセットでは、図１の如
く金型２３が開放状態にされて１次成形品１Ａが型内に
セットされるが、このとき、１次成形品１Ａは、その全
体が外枠１１の孔１１ａを利用して位置決め配置される
と共に、型締め状態でキャビティ２５に嵌合される前記
樹脂部１６の外形によっても位置決めされる。

【００１９】次に、型締め操作される。図４（ａ）はそ
の型締めされたときのキャビティ２４の付近を示してい
る。型締め状態では、リードフレーム１０が前記した図
５（（ｂ）の挟持範囲１３にて挟み込まれ、樹脂部１６
がキャビティ２５内に嵌合している。このため、インナ
ーリード部１２ａは保持面２８ａにより片面から支持さ
れた状態となるが、キャビティ２５内の樹脂部１６の存
在により不動状態に固定されている。

【００２０】次に、型締め状態で、原料である溶融樹脂
がゲート部２７からキャビティ２５に注入される。溶融
樹脂は、ゲート部２７からキャビティ２５の空間２５ａ
を埋めるべく流入し、空間２５ａに充填される。この充
填時には、前記したようにインナーリード部１２ａが不
動状態に固定され、しかも樹脂部１６が壁となるため溶
融樹脂が反ゲート側つまりインナーリード部１２ａの支
持面側へ流入することはない。図４（ｂ）は、このよう
にして第２工程で形成された２次成形の樹脂部１７を示
している。その後、成形品つまりフレーム付樹脂成形体
１は脱型されて、次工程等に移送されることとなる。

【００２１】以上のような製造方法では、第１工程にお
いて、リードフレーム１０のインナーリード部１２ａを
保持面２８と凸部２９との間に挟持した状態で樹脂部１
６を形成した後、第２工程にてその樹脂部１６に形成さ
れる空洞部１６ａに樹脂を埋めることから、従来製法の
如く成形圧によるインナーリード部の変形と、その変形
に起因した薄バリの発生とをなくすることができる。ま
た、この構造では、従来のアウトサート成形に対し２つ
の工程を必要としているが、製造ライン上での連続した
成形を行うことにより、製造時間を増大することもな
く、比較的簡易に品質と信頼性とを改善することができ
る。あるいは、２色成形方法による１つの金型による成
形も可能である。

【００２２】なお、本発明方法は成形対象として上記し
たフレーム付樹脂成形体１に限られず、請求項１に記載
の技術要素を具備している範囲で各種の部品や組立体に
適用できるものである。使用される金型２２，２３につ
いても、その成形対象であるフレーム付樹脂体の具体的
な形態に応じてこの形態をベースにして設計されるもの
である。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば次
のような効果が得られる。請求項１では、第１工程のキ
ャビティ内において、フレームの端部を保持面と凸部と
の間に挟持することから、従来のような成形圧による端
部の変形と、その変形に起因した薄バリの発生とを構造
的になくすることができる。第２工程で前記凸部に対応
する空洞部に樹脂を埋めるが、従来のバリ取り作業に比
し容易かつ品質的に安定化でき、信頼性を向上すること
ができる。請求項２では、インナーリード部が変形する
こともなく高精度に形成されることから、インナーリー
ド部における導通も良好に維持でき、品質的により優れ
たものを提供することができる。請求項３と４では、例
えば、図９のような従来対策に比較してフレーム形態的
な面から制約を受けず、各種のフレーム付樹脂成形体で
あるパッケージ形態に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法の概要を示す説明用工程図で
ある。

【図２】本発明方法により製造されたフレーム付樹脂成
形体の外観とその要部構造を明らかにするための図であ
る。

【図３】本発明方法の第１工程を成形前後の状態で示す
使用金型の断面図である。

【図４】本発明方法の第２工程を成形前後の状態で示す
使用金型の断面図である。

【図５】本発明方法に用いられたフレームとその第１工
程での挟持範囲を示す図である。

【図６】本発明対象となる従来品の上面図と表裏から見
た斜視図である。

【図７】上記従来品の２つの構造例を示す要部断面図で
ある。

【図８】アウトサート成形用の従来金型を成形前後の状
態で示す断面図である。

【図９】上記従来金型の改良例を成形前後の状態で示す
断面図である。

【符号の説明】

１はフレーム付樹脂成形体 １０はリードフレーム（金属製フレーム） １１は外枠 １２はリード部（部分） １２ａはインナーリード部（端部） １５は樹脂部 １６は第１工程で形成される樹脂部 １６ａは空洞部 １７は第２工程で形成される樹脂部 ２０，２１は第１，２工程で使用される射出成形機 ２２，２３は各射出成形機の金型 ２２Ａ，２２Ｂは第１工程での金型構造（上下型） ２３Ａ，２３Ｂは第２工程での金型構造（上下型） ２４，２５は各金型のキャビテイ ２６，２７は各金型のゲート部 ２８，２８ａは保持面 ２９は凸部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製フレームの部分を金型のキャビテ
   ィに配置し、該フレームの部分に設定された端部を前記
   キャビティ内に設けられた保持面に当接支持して、アウ
   トサート成形により前記端部の片側表面を除いて前記フ
   レームの部分を覆うように樹脂部を形成する、フレーム
   付樹脂成形体の製造方法において、 前記金型として、前記保持面と対向して設けられ、前記
   端部を前記保持面との間で挟持する凸部を有するものを
   用い、前記樹脂部を前記端部の表裏面を除いて形成する
   ようアウトサート成形する第１工程と、 前記金型として、前記第１工程で形成された樹脂部をキ
   ャビティに配置し、その樹脂部の前記凸部に対応する空
   洞部に前記原料を充填可能なものを用い、前記空洞部を
   前記原料で埋めるようアウトサート成形する第２工程、 とを経ることを特徴とするフレーム付樹脂成形体の製造
   方法。
2. 【請求項２】 前記フレームがリードフレームであり、
   前記部分の端部が電気的に接続されるインナーリード部
   である請求項１に記載のフレーム付樹脂成形体の製造方
   法。
3. 【請求項３】 前記端部の幅と長さのうち、少なくとも
   一方が５ｍｍ以下である請求項１又は２に記載のフレー
   ム付樹脂成形体の製造方法。
4. 【請求項４】 前記樹脂部が、前記部分の表裏に張り出
   した略箱型をなしている請求項１から３の何れかに記載
   のフレーム付樹脂成形体の製造方法。