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JP4065148B2 - Resin molding method - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相対向する型のうちの少なくとも一方が有するキャビティに溶融樹脂を注入して成形品を製造する際に使用される樹脂成形方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、溶融樹脂を加圧してキャビティに注入する樹脂成形、いわゆるトランスファ成形においては、相対向する金型であって少なくとも一方にキャビティが設けられた樹脂成形用の金型が使用されている。この金型は、例えば、工具鋼のような鋼系材料から構成されている。
【0003】
しかしながら、上記従来の金型によれば、型締めした後に、溶融樹脂に含まれる気泡がキャビティから抜けにくいという問題がある。したがって、このような気泡が残存して、溶融樹脂が硬化した硬化樹脂においてボイドが発生するおそれがある。そして、硬化樹脂において発生したボイドは、成形品の外観を損ねる場合がある。また、リードフレームやプリント基板等(以下、基板という。)に装着されたチップ状の電子部品が封止された成形品については、その成形品、すなわち、パッケージの歩留りや信頼性を低下させるおそれがある。
【0004】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、成形品におけるボイドの発生を抑制する樹脂成形方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上述の技術的課題を解決するために、本発明に係る樹脂成形方法は、相対向する型のうち少なくとも一方が有するキャビティにおいて溶融樹脂を硬化させて成形品を製造する樹脂成形方法であって、相対向する型として、キャビティが有するキャビティ面のうち少なくとも一部を構成するとともに連続多孔性を有する多孔性部材を備えた型を型締めする工程と、キャビティに溶融樹脂を加圧し注入する工程と、キャビティの内部に存在する気体を、キャビティに溶融樹脂を加圧し注入することによって多孔性部材を経由してキャビテ ィの外部に排出する工程とを備えたことを特徴とする。
【0006】
これによれば、キャビティに対して溶融樹脂を加圧し注入する際に、キャビティの内部に存在する気体を、キャビティに溶融樹脂を加圧し注入することによって多孔性部材を経由してキャビティの外部に排出することができる。
【0007】
また、本発明に係る樹脂成形方法は、上述した樹脂成形方法において、型締めする工程の前に相対向する型の間に連続多孔性を有する樹脂成形用フィルムを張設する工程を備えるとともに、排出する工程では、キャビティの内部に存在する気体を樹脂成形用フィルムと多孔性部材とを順次経由して排出することを特徴とする。
【0008】
これによれば、キャビティに対して溶融樹脂を加圧し注入する際に、キャビティの内部に存在する気体を、樹脂成形用フィルム及び多孔性部材を順次通過させてキャビティの外部に排出することができる。また、樹脂成形用フィルムの存在により、多孔性部材の目詰まりとキャビティ面における汚れ等の付着とを防止することができる。
【0009】
また、本発明に係る樹脂成形方法は、上述した樹脂成形方法において、排出する工程では、キャビティに溶融樹脂を充填した後に溶融樹脂を更に加圧することによりキャビティの内部に存在する気体を排出することを特徴とする。
【0010】
これによれば、キャビティに充填された溶融樹脂を更に加圧することにより、溶融樹脂中の気泡を含むキャビティの内部に存在する気体を、多孔性部材を通過してキャビティの外部に排出することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)
樹脂成形として、基板に装着された半導体チップ等の電子部品を樹脂封止する場合を例にとって、説明する。以下、本発明の第1の実施形態に係る樹脂成形方法において使用される樹脂成形型を、図1及び図2を参照しながら説明する。図1(1)は本実施形態に係る樹脂成形方法において使用される樹脂成形型が型開きした状態を示す断面図であり、図1(2)は図1(1)のA部付近を示す拡大断面図である。また、図2(1),(2)は、図1の樹脂成形型が型締めした後にキャビティに溶融樹脂が注入されている状態と、キャビティに充填された溶融樹脂が更に加圧されている状態とをそれぞれ示す断面図である。
【0012】
図1(1)において、上型1と下型2とが相対向して設けられており、上型1と下型2とは併せて樹脂成形型を構成する。このうちの上型1が、本発明に係る樹脂成形型を特徴付ける。下型2には、リードフレームやプリント基板等の基板3が載置されている。基板3上には半導体チップ等の電子部品からなるチップ4が装着され、基板3とチップ4との電極同士はワイヤ5によって電気的に接続されている。
上型1には、チップ4及びワイヤ5を覆うような空間、すなわちキャビティ6と、キャビティ6に連通する空間であるゲート7とが設けられている。後述するように、溶融樹脂はゲート7を経由してキャビティ6に注入されて硬化し、これにより硬化樹脂が形成される。
【0013】
また、上型1には、キャビティ6が有する面、すなわち、キャビティ面のうち上側の面に、貫通穴8が設けられている。貫通穴8には、多孔性部材として連続多孔性を有するセラミック部材9が設けられ、セラミック部材9の下面がキャビティ6の上面の一部を構成している。固定用ブロック10は、セラミック部材9の上面に固定されている。この固定用ブロック10には、セラミック部材9の上面に接する面において凹部11が設けられ、凹部11は、管路12を介してキャビティ6の外部、言い換えれば樹脂成形型の外部に開放されている。
【0014】
以下、セラミック部材9の構成を、図1(2)を参照しながら説明する。図1(2)において、中空セラミック粒体13は、例えば、シリカとアルミナとを主成分とし、高融点(例えば、1500℃〜1600℃程度)を有する微小な中空の球状体である。連結部14は、中空セラミック粒体13の表面に膜状に形成されるとともに、中空セラミック粒体13同士を網目状に連結するように形成された無機質の部材である。この連結部14は、例えば、けい酸ナトリウム等のけい酸化合物で、中空セラミック粒体13の融点よりも低い融点を有する材料を主成分としている。間隙15は、連結部14において形成された空間であって、連結部14にこの間隙15が存在することにより、セラミック部材9は連続多孔性と通気性とを有する。
【0015】
なお、セラミック部材9は、中空セラミック粒体13と連結部14の原材料とを混合・混練した後に、例えば、1200℃〜1300℃程度の温度で焼成することによって製造される。この焼成温度は、中空セラミック粒体13の材料の融点よりも低く、連結部14の材料の融点よりも高い温度である。
【0016】
コーティング部16は、セラミック部材9のうちキャビティ面を構成する面において、セラミック部材9の表面に形成された膜である。このコーティング部16は、溶融樹脂が硬化した硬化樹脂に対して低密着性を有する材質、例えば、釉薬、ふっ素重合硬質膜、TiC、TiN、ダイヤモンドライクカーボン等によって構成される。
【0017】
ところで、図1(2)に示されたセラミック部材9を製造する際に、中空セラミック粒体13についてその外径及びセラミック部材9の単位体積当たりの数量と、連結部14を構成する無機材料の量とを、適当に変更することができる。このことにより、キャビティ面における間隙15のサイズ、すなわちキャビティ面に形成された開口の径と、キャビティ面の表面粗さとを、適当に定めることができる。したがって、セラミック部材9を交換することにより、成形品の表面粗さを容易に設定・変更することができる。
【0018】
ここで、本実施形態に係る樹脂成形方法において使用される樹脂成形型についての第1の特徴は、間隙15が次の条件を満足するようにして、セラミック部材9が製造されていることである。すなわち、間隙15の径は、キャビティ6に注入された溶融樹脂の粒子が通過できない程度に、充分小さい。また、間隙15の径は、キャビティ6に溶融樹脂が加圧され注入されている状態で、キャビティ6内に存在する気体の分子が通過できる程度に、充分大きい。ここで、この気体は、キャビティ6内で溶融樹脂で満たされていない部分における気体、溶融樹脂に由来してこれから揮発した気体、溶融樹脂内に取り込まれていた気泡等からなるものである。したがって、溶融樹脂内の気泡を含むキャビティ6内に存在する気体は、間隙15を経由してキャビティ6の外部に排出される。その一方で、溶融樹脂は、キャビティ6の内部に留まる。
また、第2の特徴は、キャビティ面におけるセラミック部材9の表面に、硬化樹脂に対して低密着性を有する膜状のコーティング部16が形成されていることである。これにより、硬化樹脂と樹脂成形型との間の離型性が向上する。
【0019】
以下、本実施形態に係る樹脂成形型の動作を、図2を参照して説明する。図2(1)において、上型1と下型2とを型締めした状態で、ゲート7を経由してキャビティ6に溶融樹脂17を注入する。これにより、溶融樹脂17の内部に含まれていた気泡18が少しずつ脱泡される。したがって、キャビティ6の内部に存在する気体は、キャビティ6内で溶融樹脂17で満たされていない部分における気体、溶融樹脂17から揮発した気体、及び気泡18の一部を含むことになる。そして、キャビティ6の内部に存在する気体は、凹部11,管路12を順次経由してキャビティ6の外部に排出される。
【0020】
図2(2)において、キャビティ6内に溶融樹脂17が充填された後に、一定時間だけ溶融樹脂17を更に加圧する。これにより、溶融樹脂17の内部に残っていた気泡18が脱泡される。その後に、溶融樹脂17を硬化させて硬化樹脂を形成する。そして、上型1と下型2とを型開きした後に、硬化樹脂と基板3とが一体になった成形品を、樹脂成形型から取り出す。ここで、図1(2)に示されたように、キャビティ面におけるセラミック部材9の表面に、硬化樹脂に対して低密着性を有する膜状のコーティング部16が形成されている。したがって、成形品が容易に取り出されるとともに、キャビティ面における汚れ等の付着を最小限にとどめることができる。
【0021】
以上説明したように、本実施形態によれば、溶融樹脂17の内部に含まれていた気泡18を含むキャビティ6内の気体が、キャビティ6の外部に排出される。したがって、成形品においてボイドの発生が抑制される。
また、キャビティ面に形成されたコーティング部16により、成形品が容易に取り出されるとともに、キャビティ面における付着物の付着が抑制される。
また、中空セラミック粒体13と間隙15とによって、樹脂成形型の軽量化を図ることができる。
【0022】
なお、図1(2)に示されたセラミック部材9のうち、中空セラミック粒体13及び連結部14のそれぞれの材質や表面状態等と、溶融樹脂17の特性とによっては、硬化樹脂とセラミック部材9との密着性がさほど大きくならない場合がある。この場合には、キャビティ面におけるセラミック部材9の表面に、必ずしもコーティング部16を形成する必要はない。
【0023】
また、多数の連続孔が形成された多孔性部材として、中空セラミック粒体13と連結部14とから構成されており、連続多孔性を有するセラミック部材9を使用した。これに限らず、セラミック以外の無機質の中空粒体と、連結部14とからなる連続多孔性部材を使用することもできる。
【0024】
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る樹脂成形方法において使用される樹脂成形用フィルムについて、図3を参照して説明する。図3(1),(2)は、本実施形態に係る樹脂成形方法において、樹脂成形用フィルムが張設され樹脂成形型が型締めした後に、キャビティに充填された溶融樹脂が更に加圧されている状態と、キャビティに充填された溶融樹脂に対する加圧が完了した状態とを、それぞれ示す断面図である。
【0025】
図3(1)において、上型1と下型2との間には、型開きした状態で、樹脂成形用のフィルム19が張設されている。このフィルム19は、一定の張力で張設されている状態で、キャビティ6に注入された溶融樹脂17によって、キャビティ6のキャビティ面に押し当てられる。そして、キャビティ6に対する溶融樹脂17の注入が完了した段階では、図3(1)に示されているように、フィルム19はしわのない状態でキャビティ面に沿って存在する。
【0026】
このフィルム19は、例えば、離型性に優れたPTFE等のふっ素樹脂からなるとともに、微小な連続孔が多数形成された、通気性を有する連続多孔性のフィルムである。これらの連続孔の径は、キャビティ6に注入された溶融樹脂17の粒子が通過できない程度に、充分小さい。また、連続孔の径は、キャビティ6に溶融樹脂17が加圧され注入されている状態で、キャビティ6内に存在する気体の分子が通過できる程度に、充分大きい。
【0027】
ここで、本実施形態の第1の特徴は、フィルム19が、注入された溶融樹脂17によって押圧されることにより、キャビティ面の全体に対してしわのない状態で均一に密着していることである。したがって、フィルム19においてしわの発生が抑制されるので、フィルム19のしわが成形品の表面に転写されることによる外観品位の低下が防止される。この効果は、特に成形品が大型の場合に顕著である。また、従来はしわを抑制するためにフィルム19に一定の厚さが必要であったが、本実施形態によれば薄いフィルム19の使用が可能になる。
また、第2の特徴は、充填された溶融樹脂17が一定時間加圧されることにより、溶融樹脂17中の気泡18が脱泡されることである。これにより、気泡18を含むキャビティ6内の気体は、フィルム19,セラミック部材9,凹部11,管路12を順次経由して、キャビティ6の外部に排出される。したがって、図3(2)に示されているように、充填された溶融樹脂17に対する加圧が完了した段階では、溶融樹脂17内の気泡は脱泡されているので存在しない。
また、第3の特徴は、フィルム19が、離型性に優れたPTFE等のふっ素樹脂からなることである。したがって、硬化樹脂とフィルム19との間の離型性が良好になるので、成形品が容易に取り出される。また、フィルム19の存在により、セラミック部材9の目詰まりとキャビティ面における汚れ等の付着とが防止される。
【0028】
以上説明したように、本実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、成形品においてボイドの発生が抑制されるとともに、樹脂成形型の軽量化を図ることができる。更に、フィルム19のしわの発生が抑制されるので、成形品の外観品位の低下が防止される。また、従来よりも薄いフィルムを使用できるので、材料コストの削減と装置の簡略化とが可能になる。また、成形品の取り出しが容易になるとともに、セラミック部材9の目詰まりとキャビティ面における汚れ等の付着とが防止される。
【0029】
ところで、本実施形態によれば、次のようにして成形品の表面粗さを容易に設定・変更することができる。まず、第1の実施形態において図1(2)を参照して説明したのと同様に、セラミック部材9の表面粗さを変更することができる。また、フィルム19は、一定の張力で張設されている状態で溶融樹脂17によって加圧されるので、セラミック部材9の表面を含むキャビティ面に対して、しわが発生することなく均一に密着する。また、従来よりも薄いフィルムを使用することができる。これらのことにより、セラミック部材9の表面粗さが、フィルム19を介して成形品の表面に正確に転写される。したがって、成形品は、セラミック部材9の表面粗さに応じた表面粗さを有するので、セラミック部材9を交換することによって成形品の表面粗さを容易に設定・変更することができる。
【0030】
また、凹部11に、配管を介して高圧ガス源を接続することもできる。この場合には、樹脂成形が完了した後に、例えば、高圧エアを、セラミック部材9を経由してキャビティ6に噴出させる。これにより、ピン等の突出し機構を使用することなく、キャビティ6の広い面において成形品を均一に押圧することになる。したがって、成形品に局部的な応力が発生することなく成形品をエジェクトするので、成形品におけるクラック等の発生を防止することができる。
【0031】
また、溶融樹脂17の特性その他の理由から、溶融樹脂17中の気泡が問題にならない程度に少なければ、充填後の溶融樹脂17に対する加圧を省略することもできる。この場合には、キャビティ6に注入する際に溶融樹脂17を加圧することによって、キャビティ6の内部に存在する気体を、キャビティ6の外部に排出することになる。
【0032】
また、セラミック部材9の下面がキャビティ6の上側の面の一部を構成することとした。これに限らず、セラミック部材9の下面がキャビティ6の上側の面の全面を構成することとしてもよい。更に、キャビティ面のすべてが、セラミック部材9の面によって構成されてもよい。これらにより、樹脂成形型のいっそうの軽量化を図ることができる。
【0033】
また、樹脂成形型を長時間使用すると、キャビティ面において、有機物からなる汚れ等の付着物が徐々に付着する。図3のようにフィルム19を使用する場合であっても、フィルム19を透過した気体成分がキャビティ面に付着して堆積することがある。そして、間隙15の内壁部分においても付着物が堆積してゆくので、セラミック部材9の通気性が低下する。したがって、気泡18がキャビティ6の外部に排出されにくくなる。この場合には、セラミック部材9を取り外し、セラミック部材9をその焼成温度よりも低い高温雰囲気中に一定時間放置すればよい。これにより、有機物からなる付着物は揮発して間隙15の内壁から除去されるので、セラミック部材9の通気性が回復する。
【0034】
また、基板3とチップ4との電極同士がワイヤ5によって電気的に接続された状態で、チップ4を樹脂封止する場合を例にとって説明した。これに限らず、基板3とチップ4との電極同士が相対向して接続された状態、いわゆるフリップチップボンディングされた状態で樹脂封止する場合にも、本発明を適用することができる。更に、本発明は、電子部品を封止するための樹脂成形以外にも適用することができる。
【0035】
また、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に変更・選択して採用できるものである。
【0036】
【発明の効果】
本発明によれば、キャビティ内に注入された溶融樹脂に含まれる気泡が脱泡され、キャビティ内における気体とともにキャビティの外部に排出される。また、樹脂成形型の軽量化を図ることができる。また、硬化樹脂と樹脂成形型との離型性が向上する。また、キャビティ面に均一に密着した樹脂成形用フィルムによって、成形品におけるしわの発生が抑制されるとともに、多孔性部材の目詰まりとキャビティ面における汚れ等の付着とが防止される。
これらによって、本発明は、成形品におけるボイドの発生及び外観品位の低下を防止するとともに、硬化樹脂に対する離型性が向上し、更に樹脂成形型の軽量化を可能にする樹脂成形方法を提供できるという、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】
【図1】 図1(1)は本発明の第1の実施形態に係る樹脂成形方法において使用される樹脂成形型が型開きした状態を示す断面図であり、図1(2)は図1(1)のA部付近を拡大して示す断面図である。
【図2】 図2(1),(2)は、図1の樹脂成形型が型締めした後にキャビティに溶融樹脂が注入されている状態と、キャビティに充填された溶融樹脂が更に加圧されている状態とをそれぞれ示す断面図である。
【図3】 図3(1),(2)は、本発明の第2の実施形態に係る樹脂成形方法において、樹脂成形用フィルムが張設され樹脂成形型が型締めした後に、キャビティに充填された溶融樹脂が更に加圧されている状態と、キャビティに充填された溶融樹脂に対する加圧が完了した状態とを、それぞれ示す断面図である。
【符号の説明】
1 上型
2 下型
3 基板
4 チップ
5 ワイヤ
6 キャビティ
7 ゲート
8 貫通穴
9 セラミック部材(多孔性部材)
10 固定用ブロック
11 凹部
12 管路
13 中空セラミック粒体(無機質粒体)
14 連結部
15 間隙
16 コーティング部
17 溶融樹脂
18 気泡
19 フィルム(樹脂成形用フィルム)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a resin molding method used when a molten resin is injected into a cavity of at least one of opposed molds to produce a molded product.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in resin molding in which molten resin is pressurized and injected into a cavity, so-called transfer molding, a mold for resin molding, which is a die opposite to each other and at least one of which is provided with a cavity, is used. This mold is made of, for example, a steel material such as tool steel.
[0003]
However, the conventional mold has a problem that bubbles contained in the molten resin are difficult to escape from the cavity after the mold is clamped. Therefore, such bubbles remain and voids may occur in the cured resin obtained by curing the molten resin. And the void which generate | occur | produced in cured resin may impair the external appearance of a molded article. In addition, for molded products in which chip-shaped electronic components mounted on a lead frame, a printed circuit board, or the like (hereinafter referred to as a substrate) are sealed, there is a risk of reducing the yield and reliability of the molded products, that is, packages. There is.
[0004]
The present invention has been made to solve the problems described above, and an object thereof is to provide a resin molding method to suppress the generation of voids in the molded article.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above technical problem, a resin molding method according to the present invention is a resin molding method for producing a molded product by curing a molten resin in a cavity of at least one of opposing molds, A process of clamping a mold comprising a porous member having at least a part of a cavity surface of the cavity and having a continuous porosity as a mold facing each other; a process of pressurizing and injecting molten resin into the cavity; the gas in the interior of the cavity, characterized by comprising the steps of: via the porous member is discharged to the outside of the cavitation I by pressurized injection of molten resin into the cavity.
[0006]
According to this, when the molten resin is pressurized and injected into the cavity, the gas existing inside the cavity is injected into the cavity by pressurizing and injecting the molten resin to the outside of the cavity via the porous member. Can be discharged.
[0007]
Moreover, the resin molding method according to the present invention includes a step of stretching a resin molding film having continuous porosity between opposing molds before the step of clamping in the resin molding method described above, In the discharging step, the gas existing inside the cavity is discharged through the resin molding film and the porous member sequentially.
[0008]
According to this, when the molten resin is pressurized and injected into the cavity, the gas existing inside the cavity can be discharged through the resin molding film and the porous member sequentially to the outside of the cavity. . Further, the presence of the resin molding film can prevent clogging of the porous member and adhesion of dirt or the like on the cavity surface.
[0009]
In the resin molding method according to the present invention, in the resin molding method described above, in the discharging step, the gas existing inside the cavity is discharged by further pressurizing the molten resin after filling the cavity with the molten resin. It is characterized by.
[0010]
According to this, by further pressurizing the molten resin filled in the cavity, the gas existing inside the cavity including bubbles in the molten resin can be discharged outside the cavity through the porous member. it can.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
As an example of resin molding, a case where an electronic component such as a semiconductor chip mounted on a substrate is resin-sealed will be described as an example. Hereinafter, a resin mold used in the resin molding method according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 (1) is a cross-sectional view showing a state where a resin mold used in the resin molding method according to the present embodiment is opened, and FIG. 1 (2) shows the vicinity of part A in FIG. 1 (1). It is an expanded sectional view. 2 (1) and 2 (2) show a state in which the molten resin is injected into the cavity after the resin mold of FIG. 1 is clamped and the molten resin filled in the cavity is further pressurized. It is sectional drawing which shows a state, respectively.
[0012]
In FIG. 1A, an upper mold 1 and a lower mold 2 are provided to face each other, and the upper mold 1 and the lower mold 2 together constitute a resin mold. Of these, the upper mold 1 characterizes the resin mold according to the present invention. A substrate 3 such as a lead frame or a printed circuit board is placed on the lower mold 2. A chip 4 made of an electronic component such as a semiconductor chip is mounted on the substrate 3, and electrodes of the substrate 3 and the chip 4 are electrically connected by a wire 5.
The upper mold 1 is provided with a space that covers the chip 4 and the wire 5, that is, a cavity 6 and a gate 7 that is a space communicating with the cavity 6. As will be described later, the molten resin is injected into the cavity 6 through the gate 7 and cured, thereby forming a cured resin.
[0013]
Further, the upper die 1 is provided with a through hole 8 on the surface of the cavity 6, that is, on the upper surface of the cavity surface. The through hole 8 is provided with a ceramic member 9 having continuous porosity as a porous member, and the lower surface of the ceramic member 9 constitutes a part of the upper surface of the cavity 6. The fixing block 10 is fixed to the upper surface of the ceramic member 9. The fixing block 10 is provided with a concave portion 11 on the surface in contact with the upper surface of the ceramic member 9, and the concave portion 11 is opened to the outside of the cavity 6, in other words, to the outside of the resin molding die through the pipe 12. .
[0014]
Hereinafter, the structure of the ceramic member 9 will be described with reference to FIG. In FIG. 1 (2), the hollow ceramic particles 13 are minute hollow spheres having, for example, silica and alumina as main components and having a high melting point (for example, about 1500 ° C. to 1600 ° C.). The connecting portion 14 is an inorganic member formed in a film shape on the surface of the hollow ceramic particle body 13 and connected to the hollow ceramic particle body 13 in a mesh shape. The connecting portion 14 is mainly composed of a material having a melting point lower than the melting point of the hollow ceramic particles 13, for example, a silicate compound such as sodium silicate. The gap 15 is a space formed in the connecting portion 14, and the presence of the gap 15 in the connecting portion 14 allows the ceramic member 9 to have continuous porosity and air permeability.
[0015]
The ceramic member 9 is manufactured by, for example, firing at a temperature of about 1200 ° C. to 1300 ° C. after mixing and kneading the hollow ceramic particles 13 and the raw material of the connecting portion 14. This firing temperature is lower than the melting point of the material of the hollow ceramic particles 13 and higher than the melting point of the material of the connecting portion 14.
[0016]
The coating portion 16 is a film formed on the surface of the ceramic member 9 on the surface constituting the cavity surface of the ceramic member 9. The coating portion 16 is made of a material having low adhesion to the cured resin obtained by curing the molten resin, such as a glaze, a fluoropolymer hard film, TiC, TiN, diamond-like carbon, or the like.
[0017]
By the way, when the ceramic member 9 shown in FIG. 1 (2) is manufactured, the outer diameter of the hollow ceramic particles 13 and the quantity per unit volume of the ceramic member 9, and the inorganic material constituting the connecting portion 14 The amount can be changed appropriately. Thus, the size of the gap 15 in the cavity surface, that is, the diameter of the opening formed in the cavity surface and the surface roughness of the cavity surface can be appropriately determined. Therefore, the surface roughness of the molded product can be easily set and changed by exchanging the ceramic member 9.
[0018]
Here, the first feature of the resin mold used in the resin molding method according to the present embodiment is that the ceramic member 9 is manufactured such that the gap 15 satisfies the following conditions. . That is, the diameter of the gap 15 is sufficiently small to prevent the molten resin particles injected into the cavity 6 from passing therethrough. The diameter of the gap 15 is sufficiently large so that gas molecules existing in the cavity 6 can pass through in a state where the molten resin is pressurized and injected into the cavity 6. Here, the gas is composed of a gas in a portion not filled with the molten resin in the cavity 6, a gas derived from the molten resin and volatilized from there, a bubble taken into the molten resin, and the like. Therefore, the gas existing in the cavity 6 including bubbles in the molten resin is discharged to the outside of the cavity 6 through the gap 15. On the other hand, the molten resin remains inside the cavity 6.
The second feature is that a film-like coating portion 16 having low adhesion to the cured resin is formed on the surface of the ceramic member 9 on the cavity surface. Thereby, the mold release property between the cured resin and the resin mold is improved.
[0019]
Hereinafter, the operation of the resin mold according to this embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 2A, molten resin 17 is injected into the cavity 6 through the gate 7 with the upper mold 1 and the lower mold 2 being clamped. As a result, the bubbles 18 contained in the molten resin 17 are degassed little by little. Therefore, the gas existing inside the cavity 6 includes a gas in a portion not filled with the molten resin 17 in the cavity 6, a gas volatilized from the molten resin 17, and a part of the bubbles 18. And the gas which exists in the inside of the cavity 6 is discharged | emitted outside the cavity 6 through the recessed part 11 and the pipe line 12 in order.
[0020]
In FIG. 2 (2), after the molten resin 17 is filled in the cavity 6, the molten resin 17 is further pressurized for a certain time. Thereby, the bubbles 18 remaining inside the molten resin 17 are defoamed. Thereafter, the molten resin 17 is cured to form a cured resin. Then, after the upper mold 1 and the lower mold 2 are opened, a molded product in which the cured resin and the substrate 3 are integrated is taken out from the resin mold. Here, as shown in FIG. 1B, a film-like coating portion 16 having low adhesion to the cured resin is formed on the surface of the ceramic member 9 on the cavity surface. Therefore, the molded product can be easily taken out and adhesion of dirt and the like on the cavity surface can be minimized.
[0021]
As described above, according to this embodiment, the gas in the cavity 6 including the bubbles 18 contained in the molten resin 17 is discharged to the outside of the cavity 6. Therefore, the generation of voids in the molded product is suppressed.
Further, the coating part 16 formed on the cavity surface allows the molded product to be easily taken out and prevents the deposits from adhering to the cavity surface.
In addition, the hollow ceramic particles 13 and the gaps 15 can reduce the weight of the resin mold.
[0022]
Of the ceramic member 9 shown in FIG. 1 (2), the cured resin and the ceramic member depend on the material and surface state of the hollow ceramic particles 13 and the connecting portion 14 and the characteristics of the molten resin 17. In some cases, the adhesiveness to 9 does not increase so much. In this case, it is not always necessary to form the coating portion 16 on the surface of the ceramic member 9 on the cavity surface.
[0023]
In addition, as a porous member in which a large number of continuous holes are formed, a ceramic member 9 which is composed of hollow ceramic particles 13 and connecting portions 14 and has continuous porosity is used. Not only this but the continuous porous member which consists of inorganic hollow granular materials other than a ceramic, and the connection part 14 can also be used.
[0024]
(Second Embodiment)
The resin molding film used in the resin molding method according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 (1) and 3 (2) show that in the resin molding method according to the present embodiment, after the resin molding film is stretched and the resin molding die is clamped, the molten resin filled in the cavity is further pressurized. It is sectional drawing which shows the state which has been pressed, and the state which the pressurization with respect to the molten resin with which the cavity was filled was completed, respectively.
[0025]
In FIG. 3A, a resin molding film 19 is stretched between the upper mold 1 and the lower mold 2 in a state where the mold is opened. The film 19 is pressed against the cavity surface of the cavity 6 by the molten resin 17 injected into the cavity 6 while being stretched with a constant tension. Then, at the stage where the injection of the molten resin 17 into the cavity 6 is completed, the film 19 exists along the cavity surface without wrinkles, as shown in FIG.
[0026]
The film 19 is a continuous porous film having air permeability, for example, made of a fluorine resin such as PTFE having excellent releasability and having a large number of minute continuous holes. The diameter of these continuous holes is sufficiently small so that the particles of the molten resin 17 injected into the cavity 6 cannot pass through. The diameter of the continuous hole is sufficiently large to allow gas molecules existing in the cavity 6 to pass through in a state where the molten resin 17 is pressurized and injected into the cavity 6.
[0027]
Here, the first feature of the present embodiment is that the film 19 is uniformly adhered to the entire cavity surface without wrinkles by being pressed by the injected molten resin 17. is there. Therefore, since the generation of wrinkles in the film 19 is suppressed, the deterioration of the appearance quality due to the transfer of the wrinkles of the film 19 to the surface of the molded product is prevented. This effect is particularly remarkable when the molded product is large. Conventionally, the film 19 needs to have a certain thickness in order to suppress wrinkles. However, according to the present embodiment, the thin film 19 can be used.
The second feature is that bubbles 18 in molten resin 17 are degassed by pressurizing filled molten resin 17 for a certain period of time. Thereby, the gas in the cavity 6 including the bubbles 18 is discharged to the outside of the cavity 6 through the film 19, the ceramic member 9, the recess 11, and the conduit 12 in order. Therefore, as shown in FIG. 3B, at the stage where the pressurization to the filled molten resin 17 is completed, the bubbles in the molten resin 17 are defoamed and thus do not exist.
The third feature is that the film 19 is made of a fluorine resin such as PTFE having excellent releasability. Therefore, the mold release property between the cured resin and the film 19 becomes good, so that the molded product can be easily taken out. Further, the presence of the film 19 prevents clogging of the ceramic member 9 and adhesion of dirt or the like on the cavity surface.
[0028]
As described above, according to the present embodiment, as in the first embodiment, generation of voids in the molded product is suppressed, and the weight of the resin mold can be reduced. Further, since the generation of wrinkles in the film 19 is suppressed, the appearance quality of the molded product is prevented from being deteriorated. Further, since a thinner film than the conventional one can be used, the material cost can be reduced and the apparatus can be simplified. Further, the molded product can be easily taken out, and clogging of the ceramic member 9 and adhesion of dirt and the like on the cavity surface can be prevented.
[0029]
By the way, according to the present embodiment, the surface roughness of the molded product can be easily set and changed as follows. First, the surface roughness of the ceramic member 9 can be changed as described with reference to FIG. 1B in the first embodiment. Further, since the film 19 is pressed by the molten resin 17 in a state of being stretched with a constant tension, the film 19 is uniformly adhered to the cavity surface including the surface of the ceramic member 9 without generating wrinkles. . Moreover, a thinner film than before can be used. As a result, the surface roughness of the ceramic member 9 is accurately transferred to the surface of the molded product via the film 19. Therefore, since the molded product has a surface roughness corresponding to the surface roughness of the ceramic member 9, the surface roughness of the molded product can be easily set and changed by replacing the ceramic member 9.
[0030]
In addition, a high-pressure gas source can be connected to the recess 11 via a pipe. In this case, after the resin molding is completed, for example, high-pressure air is jetted into the cavity 6 via the ceramic member 9. Thus, the molded product is uniformly pressed on the wide surface of the cavity 6 without using a protruding mechanism such as a pin. Accordingly, since the molded product is ejected without causing local stress in the molded product, it is possible to prevent the occurrence of cracks and the like in the molded product.
[0031]
Further, for reasons such as the characteristics of the molten resin 17 and other reasons, pressurization to the molten resin 17 after filling can be omitted as long as the bubbles in the molten resin 17 do not become a problem. In this case, when the molten resin 17 is pressurized when injected into the cavity 6, the gas present inside the cavity 6 is discharged to the outside of the cavity 6.
[0032]
Further, the lower surface of the ceramic member 9 constitutes a part of the upper surface of the cavity 6. Not limited to this, the lower surface of the ceramic member 9 may constitute the entire upper surface of the cavity 6. Furthermore, all of the cavity surfaces may be constituted by the surface of the ceramic member 9. As a result, the weight of the resin mold can be further reduced.
[0033]
Further, when the resin mold is used for a long time, deposits such as dirt made of organic matter gradually adhere to the cavity surface. Even when the film 19 is used as shown in FIG. 3, the gas component that has passed through the film 19 may adhere to and accumulate on the cavity surface. Further, since deposits accumulate on the inner wall portion of the gap 15, the air permeability of the ceramic member 9 is lowered. Therefore, the bubbles 18 are not easily discharged outside the cavity 6. In this case, the ceramic member 9 may be removed and the ceramic member 9 may be left in a high temperature atmosphere lower than the firing temperature for a certain period of time. As a result, the deposit made of an organic substance volatilizes and is removed from the inner wall of the gap 15, so that the air permeability of the ceramic member 9 is restored.
[0034]
Further, the case where the chip 4 is resin-sealed in the state where the electrodes of the substrate 3 and the chip 4 are electrically connected by the wire 5 has been described as an example. The present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to the case where resin sealing is performed in a state in which the electrodes of the substrate 3 and the chip 4 are connected to face each other, that is, in a so-called flip chip bonding state. Furthermore, the present invention can be applied to other than resin molding for sealing electronic components.
[0035]
Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be arbitrarily changed and selected as needed within a range not departing from the gist of the present invention.
[0036]
【The invention's effect】
According to the present invention, the bubbles contained in the molten resin injected into the cavity are degassed and discharged together with the gas in the cavity to the outside of the cavity. Further, the weight of the resin mold can be reduced. In addition, the releasability between the cured resin and the resin mold is improved. Further, the resin molding film that is uniformly adhered to the cavity surface suppresses the generation of wrinkles in the molded product and prevents clogging of the porous member and adhesion of dirt and the like on the cavity surface.
By these, this invention can provide the resin molding method which prevents generation | occurrence | production of the void in a molded article, and the fall of an external appearance quality, improves the mold release property with respect to cured resin, and also enables weight reduction of a resin mold. It has an excellent practical effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (1) is a cross-sectional view showing a state in which a resin mold used in the resin molding method according to the first embodiment of the present invention is opened, and FIG. It is sectional drawing which expands and shows the A section vicinity of (1).
FIGS. 2 (1) and 2 (2) show a state in which the molten resin is injected into the cavity after the resin mold of FIG. 1 is clamped, and the molten resin filled in the cavity is further pressurized. It is sectional drawing which shows each state.
FIGS. 3 (1) and 3 (2) show a method for filling a cavity after a resin molding film is stretched and a resin mold is clamped in a resin molding method according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state where the molten resin is further pressurized and a state where pressurization of the molten resin filled in the cavity is completed.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Upper mold | type 2 Lower mold | type 3 Board | substrate 4 Chip 5 Wire 6 Cavity 7 Gate 8 Through-hole 9 Ceramic member (porous member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fixing block 11 Concave part 12 Pipe line 13 Hollow ceramic particle (inorganic particle)
14 connecting part 15 gap 16 coating part 17 molten resin 18 bubble 19 film (film for resin molding)

Claims (3)

相対向する型のうち少なくとも一方が有するキャビティにおいて溶融樹脂を硬化させて成形品を製造する樹脂成形方法であって、
前記相対向する型として、前記キャビティが有するキャビティ面のうち少なくとも一部を構成するとともに連続多孔性を有する多孔性部材を備えた型を型締めする工程と、
前記キャビティに前記溶融樹脂を加圧し注入する工程と、
前記キャビティの内部に存在する気体を、前記キャビティに前記溶融樹脂を加圧し注入することによって前記多孔性部材を経由して前記キャビティの外部に排出する工程とを備えたことを特徴とする樹脂成形方法。
A resin molding method for producing a molded product by curing a molten resin in a cavity of at least one of opposing molds,
A step of clamping a mold comprising a porous member having at least a part of a cavity surface of the cavity and having a continuous porosity as the opposing mold;
Pressurizing and injecting the molten resin into the cavity;
A step of discharging the gas existing inside the cavity to the outside of the cavity through the porous member by pressurizing and injecting the molten resin into the cavity. Method.
請求項1記載の樹脂成形方法において、
前記型締めする工程の前に前記相対向する型の間に連続多孔性を有する樹脂成形用フィルムを張設する工程を備えるとともに、
前記排出する工程では、前記キャビティの内部に存在する気体を前記樹脂成形用フィルムと前記多孔性部材とを順次経由して排出することを特徴とする樹脂成形方法。
In the resin molding method of Claim 1,
And including a step of stretching a resin molding film having continuous porosity between the opposing molds before the step of clamping the mold,
In the discharging step, the gas present in the cavity is discharged through the resin molding film and the porous member sequentially.
請求項1又は2記載の樹脂成形方法において、
前記排出する工程では、前記キャビティに溶融樹脂を充填した後に前記溶融樹脂を更に加圧することにより前記キャビティの内部に存在する気体を排出することを特徴とする樹脂成形方法。
In the resin molding method according to claim 1 or 2,
In the discharging step, the resin existing in the cavity is discharged by further pressurizing the molten resin after filling the cavity with the molten resin.
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