JP5953601B2 - Resin molding apparatus and resin molding method - Google Patents
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Description
本発明は、例えば基板上に電子部品が搭載されたワークをモールド金型でクランプしてレンズ部を含む成形品を樹脂モールドする樹脂モールド装置及び樹脂モールド方法に関する。 The present invention relates to a resin molding apparatus and a resin molding method for resin molding a molded product including a lens part by clamping a workpiece having electronic components mounted on a substrate with a mold.
近年、白熱電球や蛍光灯などに代わる光源として低消費電力で長寿命であるLEDを光源として用いるニーズが高まっている。基板上に発光素子が搭載されたワークを樹脂モールドする場合、例えばレンズ部分の凸形状のアスペクト比の高い(レンズ部分に相当するキャビティ凹部の深さが深い)成形品を粘着性の高い透明樹脂(シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂等)を用いて樹脂モールドする必要があるため、モールド樹脂の移動量が多いとエアーを巻き込み易く、逃げ場を失ったエアーによりボイドが発生するおそれがある。この不具合を解消するため、以下の樹脂モールド装置が提案されている。 In recent years, there has been a growing demand for using LEDs with low power consumption and long life as light sources as light sources to replace incandescent bulbs and fluorescent lamps. When resin-molding a workpiece with a light-emitting element mounted on a substrate, for example, a molded product with a high convex aspect ratio of the lens part (the depth of the cavity concave part corresponding to the lens part is deep) is a highly transparent resin. Since it is necessary to resin mold using (silicone resin, epoxy resin, urethane resin, acrylic resin, etc.), if the amount of movement of the mold resin is large, air can easily be caught, and voids are generated by the air that has lost its escape. May occur. In order to solve this problem, the following resin molding apparatus has been proposed.
即ち、モールド金型の上型キャビティプレートには電子部品を封止する成形用凹部が形成され、成形用凹部の底部に設けられた開口部にはキャビティブロックが設けられている。キャビティブロックに設けられた貫通孔に可動ピンが昇降可能に設けられている。このキャビティブロックの下面側に、成形用凹部の底部より深い外径側レンズ凹部が形成され、可動ピンの下端面に内径側レンズ凹部がそれぞれ形成されている。可動ピンを上昇させて内径側レンズ凹部が外径側レンズ凹部と互いに連続面となる位置でレンズ凹部が形成されるようになっている。 That is, a molding recess for sealing electronic components is formed in the upper cavity plate of the mold, and a cavity block is provided in an opening provided at the bottom of the molding recess. A movable pin is provided in a through hole provided in the cavity block so as to be movable up and down. An outer diameter side lens concave portion deeper than the bottom of the molding concave portion is formed on the lower surface side of the cavity block, and an inner diameter side lens concave portion is formed on the lower end surface of the movable pin. The movable pin is raised so that the lens recess is formed at a position where the inner diameter lens recess becomes a continuous surface with the outer diameter lens recess.
上型クランプ面にリリースフィルムを吸着保持した状態で、下型に載置したワークをクランプする。このとき、可動ピンの下端面はキャビティブロックの下面と同一面まで降下させてリリースフィルムがレンズ凹部に入り込まないように支持した状態で成形用凹部内にモールド樹脂を充填する。充填したモールド樹脂がレンズ凹部を超えると可動ピンを上昇させて内径側レンズ凹部が外径側レンズ凹部と互いに連続面となる位置まで上昇してレンズ凹部が形成される。モールド樹脂は、リリースフィルムをレンズ凹部内に膨出させて充填され、熱硬化させてレンズ部がモールドされる(特許文献1参照)。 The work placed on the lower mold is clamped with the release film adsorbed and held on the upper clamp surface. At this time, the lower end surface of the movable pin is lowered to the same surface as the lower surface of the cavity block, and the mold resin is filled in the molding recess while supporting the release film so as not to enter the lens recess. When the filled mold resin exceeds the lens recess, the movable pin is raised and the inner lens recess is raised to a position where it is continuous with the outer lens recess to form a lens recess. The mold resin is filled by expanding the release film into the concave portion of the lens, and is thermally cured to mold the lens portion (see Patent Document 1).
しかしながら、上述した上型のキャビティブロックは、その成形用凹部に形成された外径側レンズ凹部と可動ピンに設けられた内径側レンズ凹部とが連続面となるように組み合わせてレンズ凹部が成形されるため、成形品にキャビティブロックと可動ピンの隙間に起因する凹凸が発生しやすい。 However, in the upper cavity block described above, the lens concave portion is molded by combining the outer diameter side lens concave portion formed in the molding concave portion and the inner diameter side lens concave portion provided in the movable pin into a continuous surface. Therefore, unevenness due to the gap between the cavity block and the movable pin is likely to occur in the molded product.
また、成形用凹部内にモールド樹脂を充填する際に、外径側レンズ凹部内に可動ブロックを侵入させてリリースフィルムがレンズ凹部に入り込まないように支持した状態でモールド樹脂が充填される。このとき、キャビティブロックの内径側レンズ凹部と外径側レンズ凹部どうしが不連続な状態でリリースフィルムを支持したままモールド樹脂を充填しても不連続面でエアーを巻き込み易くなるうえに可動ブロックが上昇するとリリースフィルムの弛みによる皺が発生し易くなるためレンズ部の成形品質が低下し易い。また、レンズ部の数が増えると複数の可動ピンの位置精度も不安定になるおそれがある。 Further, when the molding resin is filled in the molding recess, the mold resin is filled in a state where the movable block is inserted into the outer diameter side lens recess and supported so that the release film does not enter the lens recess. At this time, even if the mold resin is filled with the release film supported while the inner diameter side lens concave portion and the outer diameter side lens concave portion of the cavity block are discontinuous, it is easy to entrain air on the discontinuous surface and the movable block When it rises, wrinkles due to the looseness of the release film are likely to occur, so that the molding quality of the lens part is likely to be lowered. Further, when the number of lens portions increases, the positional accuracy of the plurality of movable pins may become unstable.
本発明の目的は上記従来技術の課題を解決し、凸部を含む成形品を樹脂モールドする際のモールド樹脂の充填性並びに成形品質を向上させた樹脂モールド装置及び樹脂モールド方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a resin molding apparatus and a resin molding method that solve the above-mentioned problems of the prior art and improve mold resin filling properties and molding quality when a molded product including a convex portion is resin-molded. is there.
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
基材上に電子部品が搭載されたワークをモールド金型でクランプして凸部を含む成形品を樹脂モールドする樹脂モールド装置であって、前記ワークが載置される下型と、上型クランプ面に第1キャビティ凹部が形成され、該第1キャビティ凹部の底部に前記凸部を成形する第2キャビティ凹部と前記第1キャビティ凹部のキャビティ底部に開口する第1の通気孔と前記第1キャビティ凹部の底部において前記第2キャビティ凹部に連なる連通溝に開口する第2の通気孔が各々形成されたキャビティ駒を有し、前記第1キャビティ凹部の底部を含む上型クランプ面がリリースフィルムで覆われた上型と、を備え、前記ワークが載置された前記下型と前記上型とが型閉じされて、前記第1キャビティ凹部のキャビティ底部に規定される高さで前記リリースフィルムが前記第1の通気孔の吸引により所定のテンションで吸着保持されたまま前記第1キャビティ凹部内へモールド樹脂が充填され、前記第1キャビティ凹部にモールド樹脂が充填された後、前記リリースフィルムのテンションより大きい最終樹脂圧が加えられて前記リリースフィルムが前記第2キャビティ凹部内に伸ばされながら当該第2キャビティ凹部に閉じ込められたエアーを前記連通溝を通じて前記第2の通気孔へ逃がして前記第2キャビティ凹部にモールド樹脂が充填されることを特徴とする。
尚、基材には、樹脂基板、金属(例えばアルミ,銅等)基板、セラミック基板、リードフレーム、キャリア等であって電子部品が実装される部材を含むものとする。
In order to achieve the above object, the present invention comprises the following arrangement.
A resin molding apparatus that clamps a workpiece with electronic components on a base material with a mold and resin molds a molded product including a convex portion, and a lower die on which the workpiece is placed, and an upper die clamp A first cavity recess is formed on the surface, a second cavity recess that molds the protrusion at the bottom of the first cavity recess, a first vent opening at the cavity bottom of the first cavity recess, and the first cavity A cavity piece having a second vent hole formed in a communicating groove continuous with the second cavity recess at the bottom of the recess, and an upper clamping surface including the bottom of the first cavity recess is covered with a release film; An upper die, and the lower die on which the workpiece is placed and the upper die are closed, and the height is defined at the cavity bottom of the first cavity recess. Leasing film molding resin is filled into the first vent hole remains the first cavity recess held by suction at a predetermined tension by suction, after the molding resin is filled in the first cavity recess, the release A final resin pressure greater than the tension of the film is applied and the release film is stretched into the second cavity recess while allowing air trapped in the second cavity recess to escape to the second vent through the communication groove. The second cavity recess is filled with mold resin.
The base material includes a resin substrate, a metal (for example, aluminum, copper, etc.) substrate, a ceramic substrate, a lead frame, a carrier, and the like on which electronic components are mounted.
上記樹脂モールド装置を用いれば、リリースフィルムの伸びによる金型追従性を利用して第1キャビティ凹部のキャビティ底部より深さが深い複数の第2キャビティ凹部へモールド樹脂を充填できるので、例えばアスペクト比の高い凸部(例えばレンズ部)を含む成形品であっても樹脂充填性を向上させることができる。
また、ワークの厚みのばらつきやワーク表面の凹凸はリリースフィルムの厚みで吸収でき凸部(例えばレンズ部)に相当する第2キャビティ凹部は連続面であるので、成形品に凹凸が形成されることがなく成形品質を向上させることができる。
更には、第2キャビティ凹部に閉じ込められやすいエアーを連通溝を通じて第2の通気孔へ逃がすことにより、第2キャビティ凹部におけるモールド樹脂の未充填やボイドの発生を防ぐことができる。
If the resin mold apparatus is used, the mold resin can be filled into a plurality of second cavity recesses having a depth deeper than the cavity bottom of the first cavity recess by utilizing the mold followability due to the elongation of the release film. Even if it is a molded product containing a high convex part (for example, lens part), resin filling property can be improved.
In addition, unevenness of the workpiece thickness and unevenness on the workpiece surface can be absorbed by the thickness of the release film, and the second cavity concave portion corresponding to the convex portion (for example, a lens portion) is a continuous surface. The molding quality can be improved.
Further, by releasing air that is easily trapped in the second cavity recess to the second vent hole through the communication groove, it is possible to prevent unfilling of the mold resin and generation of voids in the second cavity recess.
前記第2の通気孔よりエアー吸引しながら最終樹脂圧を加えて前記リリースフィルムを前記第2キャビティ凹部内に伸ばしつつ当該第2キャビティ凹部にモールド樹脂が充填されるようにしてもよい。
これにより、第2キャビティ凹部内に残留するエアーの排出を促進することができる。
A final resin pressure may be applied while air is sucked from the second vent hole to extend the release film into the second cavity recess, and the second cavity recess may be filled with mold resin.
Thereby, discharge of the air remaining in the second cavity recess can be promoted.
前記キャビティ駒には第1キャビティ凹部と第2キャビティ凹部を連通する連通用凹溝が形成されているか若しくは前記第2キャビティ凹部の周囲には前記第1キャビティ凹部に連通する段付凹溝が形成されていることにより、第2キャビティ凹部からのエアーの逃げ道を広げてモールド樹脂を充填することができる。 The cavity piece is formed with a communication groove that communicates the first cavity recess and the second cavity recess, or a stepped groove that communicates with the first cavity recess is formed around the second cavity recess. By doing so, the escape route of the air from the second cavity recess can be expanded and filled with the mold resin.
また他の手段として、基材上に電子部品が搭載されたワークをモールド金型でクランプして凸部を含む成形品を樹脂モールドする樹脂モールド装置であって、前記ワークが載置される下型と、底部に前記凸部を成形するキャビティ凹部と前記底部に開口する第1の通気孔とが各々形成されたキャビティ駒を有し、前記キャビティ駒を含む上型クランプ面がリリースフィルムで覆われた上型と、を備え、前記ワークが載置された前記下型と前記上型とが型閉じされて、前記上型クランプ面に規定される高さで前記リリースフィルムが前記第1の通気孔の吸引により所定のテンションで吸着保持されたまま前記ワーク上にモールド樹脂が充填され、前記リリースフィルムのテンションより大きい最終樹脂圧が加えられて当該リリースフィルムが前記キャビティ凹部内に伸ばされながら前記キャビティ凹部に前記モールド樹脂が充填されるようにしてもよい。
これにより圧縮成形によって凸部を含む成形品を樹脂モールドする場合の行う場合であっても樹脂充填性並びに成形品質を向上させるとができる。
Further, as another means, there is provided a resin molding apparatus for clamping a work having an electronic component on a substrate with a mold and resin-molding a molded product including a convex part, wherein the work is placed on the bottom. A cavity piece formed with a mold, a cavity concave part for forming the convex part at the bottom part, and a first vent hole opened at the bottom part, and the upper mold clamping surface including the cavity piece is covered with a release film. An upper mold, and the lower mold on which the workpiece is placed and the upper mold are closed, and the release film has a height defined by the upper mold clamping surface. The mold resin is filled on the workpiece while being sucked and held at a predetermined tension by suction of the air holes, and a final resin pressure larger than the tension of the release film is applied, and the release film is moved forward. It may be the mold resin is filled into the cavities while stretched into the cavity recess.
Thereby, even if it is a case where the molded article containing a convex part is resin-molded by compression molding, resin filling property and molding quality can be improved.
また、前記モールド金型をクランプすることにより前記キャビティ駒と前記下型との間に第1キャビティ凹部が形成され、前記キャビティ駒の底部には前記凸部に対応する第2キャビティ凹部が形成され、当該第2キャビティ凹部に連なる連通溝に開口する第2の通気孔が設けられていることが好ましい。これにより、第2キャビティ凹部内に残留するエアーを第2の通気孔を通じて排出することができる。 Further, by clamping the mold, a first cavity recess is formed between the cavity piece and the lower mold, and a second cavity recess corresponding to the protrusion is formed at the bottom of the cavity piece, It is preferable that a second ventilation hole opened in the communication groove that is continuous with the second cavity recess is provided. Thereby, the air remaining in the second cavity recess can be discharged through the second vent hole.
また、基材上に電子部品が搭載されたワークをモールド金型でクランプしてレンズ部を含む成形品を樹脂モールドする樹脂モールド方法であって、型開きしたモールド金型の下型クランプ面に前記ワークを載置し、第1キャビティ凹部とそのキャビティ底部より深さが深い複数の第2キャビティ凹部が形成された上型クランプ面に、前記キャビティ底部に開口する第1の通気孔の吸引により前記第1キャビティ凹部のキャビティ底部に規定される高さでリリースフィルムを所定のテンションで吸着保持させる工程と、前記モールド金型を型閉じしてモールド樹脂を前記第1キャビティ凹部のキャビティ底部により前記リリースフィルムが高さ規定されたまま前記第1キャビティ凹部に充填する工程と、前記第1キャビティ凹部から前記第2キャビティ凹部に連なる連通溝に開口する第2の通気孔が設けられており、前記第1キャビティ凹部にモールド樹脂を充填した後、前記リリースフィルムのテンションより大きい最終樹脂圧を加えて前記リリースフィルムを前記第2キャビティ凹部内に伸ばしながら当該第2キャビティ凹部に閉じ込められたエアーを前記連通溝を通じて前記第2の通気孔へ逃がして前記モールド樹脂を当該第2キャビティ凹部に充填する工程と、を含むことを特徴とする。 Further, it is a resin molding method in which a workpiece having an electronic component mounted on a base material is clamped with a mold die and a molded product including a lens portion is resin-molded. The workpiece is placed on the upper clamp surface on which the first cavity recess and a plurality of second cavity recesses deeper than the cavity bottom are formed, by suction of the first vent hole that opens to the cavity bottom. A step of adsorbing and holding a release film with a predetermined tension at a height defined by a cavity bottom of the first cavity recess, and a mold resin is closed by the cavity bottom of the first cavity recess by closing the mold a step of filling the first cavity recess while the release film is defined height, the second key from the first cavity recess And the second vent hole is provided which opens the communicating groove leading to Activity recess, after filling the molding resin into the first cavity recess, said release film by adding a large final resin pressure than the tension of the release film Filling the mold cavity with the mold resin by allowing the air trapped in the cavity cavity to escape into the second vent through the communication groove while extending into the cavity cavity. It is characterized by that.
また、前記最終樹脂圧がプランジャにより溶融したモールド樹脂を押し上げた状態で得られるトランスファ成形若しくはワークに供給されたモールド樹脂を上型と下型が最終クランプ位置で得られる圧縮成形のいずれを用いても、モールド樹脂の充填性並びに成形品質を向上することができる。 Also, either the transfer molding obtained with the final resin pressure being pushed up by the mold resin melted by the plunger or the molding resin supplied to the workpiece using either the upper mold or the lower mold at the final clamp position is used. Also, the filling property and molding quality of the mold resin can be improved.
上述した樹脂モールド装置及び方法を用いれば、凸部を含む成形品を樹脂モールドする際のモールド樹脂の充填性並びに成形品質を向上させた樹脂モールド装置及び樹脂モールド方法を提供することができる。 By using the above-described resin molding apparatus and method, it is possible to provide a resin molding apparatus and a resin molding method that improve the mold resin filling property and the molding quality when a molded product including a convex portion is resin-molded.
以下、本発明に係る樹脂モールド装置及び方法の好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。以下では、ワークとしてレンズ部を含む発光装置(LED装置)を透明樹脂(シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂等)を用いてトランスファ成形及び圧縮成形により樹脂モールドする樹脂モールド装置の構成について説明する。熱硬化性樹脂には、高輝度化に対応するため、フィラー、拡散剤、顔料、蛍光物質、反射性物質などから選択される少なくとも1以上の物質を混合することができる。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a resin molding apparatus and method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a resin mold in which a light emitting device (LED device) including a lens portion as a workpiece is resin-molded by transfer molding and compression molding using a transparent resin (silicone resin, epoxy resin, urethane resin, acrylic resin, etc.) The configuration of the apparatus will be described. The thermosetting resin can be mixed with at least one substance selected from a filler, a diffusing agent, a pigment, a fluorescent substance, a reflective substance, and the like in order to cope with high luminance.
本実施形態におけるLEDは、発光素子と、発光素子を載置する基板と、発光素子1を覆うレンズ部(凸部)を備え、例えば表面実装型発光装置して成形される。図1においてワークWは、発光素子1が基板2上に行列状にフリップチップ接続(或いはワイヤボンディング接続)されたものが用いられる。また、基材として用いられる基板2は、樹脂基板、金属(例えばアルミ,銅等)基板、セラミック基板、リードフレーム、キャリア等の様々な板状の部材が用いられる。また、ワークWとして、バンプが成形されたウェハや、電子部品を接着によって固定して搭載したキャリアなどを用いてもよい。また、モールド樹脂は、液状樹脂、顆粒状樹脂、粒体樹脂、シート樹脂、タブレット樹脂等様々な形態の樹脂が利用可能であるが、以下では液状樹脂を用いる例について説明する。尚、発光素子1から照射された照射光の拡散を防ぐリフレクタ(図示せず)を備えていてもよい。
The LED in the present embodiment includes a light emitting element, a substrate on which the light emitting element is placed, and a lens portion (convex portion) that covers the
次に、モールド金型の構成について説明する。
図1において、モールド金型3は、ワークWを載置する下型4と、ワークWを下型4と共にクランプする上型5とを備えている。本実施例では、上型5を固定型、下型4を可動型として説明する。型開閉機構は、駆動源(サーボモータ等)により駆動伝達機構(トグルリンクなど)を用いてプラテンに支持された下型4をタイバーにガイドされて昇降する公知の機構が用いられる。上型5に設けられたキャビティ駒(キャビティインサート)6の上型クランプ面には第1キャビティ凹部7が形成されている。
Next, the configuration of the mold will be described.
In FIG. 1, the
第1キャビティ凹部7は、基板2に発光素子1が行列状に搭載されたワークWを包括的に収容してモールドする。また、第1キャビティ凹部7の底部には、そのキャビティ底部より深さが深い複数の第2キャビティ凹部8が発光素子1に対向する部位に形成されている。第1キャビティ凹部7の底部において第2キャビティ凹部8はレンズ部外形に対応する半球状の凹部に形成されている。また、第1キャビティ凹部7に連なる上型ランナゲート9が形成されている。また、上型5のセンターインサート10のクランプ面には、上型ランナゲート9に接続する上型カル11が形成されている。
The
上記第1キャビティ凹部7、上型ランナゲート9、上型カル11を含む上型クランプ面にはリリースフィルム12で覆われる。リリースフィルム12は、上型クランプ面に吸着保持される。リリースフィルム12は、耐熱性を有するもので、金型面より容易に剥離するものであって、柔軟性、伸展性を有するもの、例えば、PTFE、ETFE、PET、FEPフィルム、フッ素含浸ガラスクロス、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニリジン等が好適に用いられる。
The upper mold clamping surface including the
図6において、キャビティ駒6の第1キャビティ凹部7のキャビティ底部には第1の通気孔13が開口して設けられている。第1の通気孔13は、リリースフィルム12を第1キャビティ凹部7を含む上型クランプ面に吸着保持する際に用いられる。また、第1キャビティ凹部7の底部には、第2キャビティ凹部8に連なる連通溝14が掘り込まれて形成されている。この連通溝14には第2の通気孔15が開口して設けられている。
In FIG. 6, a
図6では隣接する第2キャビティ凹部8がその外周側に接続する連通溝14にて互いに縦横に連通し、各連通溝14に第2の通気孔15が接続されている。第2の通気孔15は、後述するように第2キャビティ凹部8にモールド樹脂を充填する際に閉じ込められやすいエアーを逃がしたりエアー吸引したりするために用いられる。第1の通気孔13及び第2の通気孔15は、エアー吸排装置27a,27b(図2、図5参照)に接続されている。このエアー吸排装置27a,27bによって、第1の通気孔13及び第2の通気孔15からは、エアー吸引のみならず必要に応じて圧縮エアーを噴出させ金型表面からのリリースフィルム12の剥離やパッケージ表面の硬化を促進させることも可能である。
In FIG. 6, adjacent second cavity recesses 8 communicate with each other vertically and laterally through
また、図6において、第2キャビティ凹部8の外周縁部には、連通溝14に連なる段付凹溝16が形成されている。この段付凹溝16から連通溝14を介して第2通気孔15へエアーを逃すことができるようになっている(図1参照)。尚、段付き凹溝16を省略して第2キャビティ凹部8に連通溝14が直接連通するようになっていてもよい。また、エアーベント22は、上型ランナゲート9が第1キャビティ凹部7と接続された辺と反対側の辺(対向する辺)に接続するように設けられている。
In FIG. 6, a stepped
図1において、下型4は、下型チェイス17に下型インサート18が支持されている。下型インサート18の上面は、ワークWの搭載面となっている。また、下型センターインサート19には、ポット20が設けられている。このポット20内にはプランジャ21が昇降可能に挿入されている。プランジャ21は、公知のトランスファ機構により昇降可能に設けられている。
In FIG. 1, the
次に樹脂モールド装置の樹脂モールド動作について図1乃至図5を参照して説明する。先ず、図1において、型開きしたモールド金型3のうち下型4の下型インサート18にワークWを載置し、ポット20にシリンジなどで液状のモールド樹脂Rを供給する。
Next, the resin molding operation of the resin molding apparatus will be described with reference to FIGS. First, in FIG. 1, the workpiece W is placed on the
また、図2に示すように、エアー吸排装置27aを動作させ、下型4に対向する上型5のキャビティ駒6の第1の通気孔13(図6参照)よりエアー吸引を開始して、第1,第2キャビティ凹部7,8、上型ランナゲート9、上型カル11を含む上型クランプ面にリリースフィルム12にテンションを加えた状態で吸着保持させる。なお、同図に示す破線は同図の紙面左右方向において第2の通気孔15と同じ位置に配置され、この断面では図示されない第1の通気孔13(図6参照)からエアー吸排装置27aによりエアー吸引されることを意味している(図3,図4,図8,図9において同じ)。このとき、上型クランプ面に倣って吸着保持されたリリースフィルム12は、第1キャビティ凹部7のキャビティ底部に倣って所定のテンションで吸着保持されており、それより深さが深い第2キャビティ凹部8には進入しない状態にある。
Also, as shown in FIG. 2, the air suction /
次に、図3において、モールド金型3を型閉じする。公知の型開閉機構を通じて下型プラテンを上昇させて下型4と上型5とでワークWをクランプする。尚、上型5に備えた図示しない可動クランパにより下型4との間に形成される第1,第2キャビティ凹部7,8を含む金型空間を密閉し、減圧空間を形成するようにしてもよい。
Next, in FIG. 3, the
次いで図4に示すように、ポット20内で加熱されたモールド樹脂Rを図示しないトランスファ機構を作動させてプランジャ21を押し上げてリリースフィルム12が第1キャビティ凹部7のキャビティ底部により高さが規定されたまま第1キャビティ凹部7の全体にわたって充填する。この場合、モールド樹脂Rは、リリースフィルム12のテンションよりも小さく、リリースフィルム12を大きく伸ばさない程度の低い第一樹脂圧で充填される。なお、同図では、第2キャビティ凹部8においてもリリースフィルム12は第1キャビティ凹部7と同一面となるように図示しているが、実際には第2キャビティ凹部8内に多少押し込まれた状態となっていてもよい。
このとき、リリースフィルム12は第2キャビティ凹部8の面には貼り付けられていないため、凹凸の小さなリリースフィルム12に沿ってモールド樹脂Rが円滑に充填される。また、第1キャビティ凹部7内のエアーは、上型ランナゲート9と反対側に設けられたエアーベント22より逃すため、金型内にエアーが閉じ込められることはない(図6参照)。
Next, as shown in FIG. 4, the mold resin R heated in the
At this time, since the
最後に図5に示すように、プランジャ21を更に押し上げてリリースフィルム12のテンションより大きい最終樹脂圧を加えて当該リリースフィルム12を第2キャビティ凹部8内に伸ばしながら当該第2キャビティ凹部8にモールド樹脂Rを充填する。このとき、第2キャビティ凹部8に残留するエアーは、連通溝14(若しくは段付凹溝16及び連通溝14)を介して第2の通気孔15に逃しながらモールド樹脂Rが第2キャビティ凹部8に充填される。
或いは、第2キャビティ凹部8にモールド樹脂Rを充填しながら第2キャビティ凹部8に連なる第2の通気孔15からエアー吸排装置27bよりエアー吸引した状態で、リリースフィルム12を第2キャビティ凹部8内に伸ばしながらモールド樹脂を充填してもよい。
Finally, as shown in FIG. 5, the
Alternatively, the
上記樹脂モールド装置及び樹脂モールド方法によれば、リリースフィルム12の伸びによる金型追従性を利用して第1キャビティ凹部7のキャビティ底部より深さが深い複数の第2キャビティ凹部8へモールド樹脂Rを充填できるので、例えばアスペクト比の高いレンズ部を含む成形品であっても樹脂充填性を向上させることができる。また、また、ワークWの厚みのばらつきやワーク表面の凹凸はリリースフィルム12の厚みで吸収できレンズ部に相当する第2キャビティ凹部8は連続面であるので、成形品に凹凸が形成されることがなく成形品質を向上させることができる。
また、第2キャビティ凹部8に閉じ込められやすいエアーを連通溝14を通じて第2の通気孔15へ確実に逃がすことにより、第2キャビティ凹部8におけるモールド樹脂Rの未充填やボイドの発生を防ぐことができる。
また、第2の通気孔15よりエアー吸引しながら最終樹脂圧を加えてリリースフィルム12を第2キャビティ凹部8内に伸ばしつつ当該第2キャビティ凹部8にモールド樹脂Rが充填される場合には、第2キャビティ凹部8内に残留するエアーの排出を促進することができる。また、モールド樹脂Rを第1キャビティ凹部7に充填後に複数の第2キャビティ凹部8の全てに対して同時に充填するため、モールド樹脂Rの第2キャビティ凹部8内における加熱を均一化することができ、硬化状態が均一となるレンズ成形をすることができる。
According to the resin molding apparatus and the resin molding method, the mold resin R is transferred to the plurality of second cavity recesses 8 having a depth deeper than the cavity bottom of the
In addition, air that is easily trapped in the
In addition, when the final resin pressure is applied while air is sucked from the
次に、樹脂モールド装置の他例について説明する。
上述した樹脂モールド装置は、トランスファ成形用のモールド金型を用いていたが、圧縮成形用のモールド金型を用いてもよい。尚、上述した樹脂モールド装置と同様の部材には同一番号を付して説明を援用するものとする。図7において、上型5にはキャビティ駒24を囲んで上型可動クランパ23が設けられている。上型可動クランパ23は図示しない上型ベースにコイルばね等で吊り下げ支持されている。キャビティ駒24は上型ベース(図示せず)に固定されている。キャビティ駒24には、第2キャビティ凹部8及びこれらを連通する連通溝14(段付凹溝16含む)が形成されている。
Next, another example of the resin molding apparatus will be described.
The resin mold apparatus described above uses a mold for transfer molding, but a mold for compression molding may be used. In addition, the same number is attached | subjected to the member similar to the resin mold apparatus mentioned above, and description shall be used. In FIG. 7, the
キャビティ駒24にはその底部(第1キャビティ凹部7のキャビティ底部に相当)に開口する第1の通気孔13(図6参照)と、第2キャビティ凹部8どうしを連通する連通溝14に開口する第2の通気孔15が各々設けられている。
The
また、図7において、下型4は下型ベース25に下型インサート18が支持されている。下型ベース25には、下型インサート18を囲んで下型ブロック26が上型可動クランパ23に対向して設けられている。尚、キャビティ駒24には第1キャビティ凹部7に相当する凹部は形成されていないが、モールド金型6をクランプすることにより下型ブロック26の内壁面とキャビティ駒24の底部(下端面)とで形成される凹部が第1キャビティ凹部7に相当する。即ち、キャビティ駒24の下端面が第1キャビティ凹部7のキャビティ底部に相当する。
In FIG. 7, the
次に樹脂モールド装置の樹脂モールド動作について図7乃至図10を参照して説明する。図7において、型開きしたモールド金型3のうち下型4の下型インサート18に樹脂を搭載したワークWを搬入して載置し、下型インサート18に設けたエアー吸引孔(図示せず)によりワークWを吸着する。尚、ワークWをモールド金型3に搬入した後に基板2の中央部にモールド樹脂R(液状樹脂)を供給することもできる。また、図8に示すように、エアー吸排装置27aを作動して下型4に対向する上型5のキャビティ駒24の第1の通気孔13(図6参照)よりエアー吸引を開始して、上型クランプ面にリリースフィルム12を所定のテンションを加えた状態で吸着保持させる。
Next, the resin molding operation of the resin molding apparatus will be described with reference to FIGS. In FIG. 7, an air suction hole (not shown) provided in the
次に、モールド金型3を型閉じする。公知の型開閉機構を通じて図示しない下型プラテンを上昇させて下型4と上型5とによりワークWの上方に第1キャビティ凹部7を形成し、図9に示すように、第1キャビティ凹部7とワークWでモールド樹脂Rをクランプする。このとき、上型クランプ面に倣って吸着保持されたリリースフィルム12は、キャビティ駒24の底部(第1キャビティ凹部7のキャビティ底部に相当)に倣って所定のテンションで吸着保持されており、第2キャビティ凹部8には進入しない状態にある。リリースフィルム12がキャビティ駒24の底部(第1キャビティ凹部7のキャビティ底部に相当)により高さが規定されたままモールド樹脂Rを第1キャビティ凹部7の全体にリリースフィルム12を大きく伸ばさない程度の低い第一樹脂圧で充填する。本実施例においても、リリースフィルム12は第2キャビティ凹部8の面には貼り付けられていないため、凹凸の小さなリリースフィルム12に沿ってモールド樹脂Rが円滑に充填される。尚、上型可動クランパ23が下型ブロック26に当接して形成される金型空間(第1キャビティ凹部7及び第2キャビティ凹部8)を密閉し、減圧空間を形成するようにしてもよい。
Next, the
最後に図10に示すように、上型可動クランパ23が下型ブロック26に当接した状態から下型4を更に押し上げてリリースフィルム12のテンションより大きい最終樹脂圧を加えて当該リリースフィルム12を第2キャビティ凹部8内に伸ばしながらモールド樹脂Rを第2キャビティ凹部8に充填する。このとき、第2キャビティ凹部8に残留するエアーは、連通溝14(若しくは段付凹溝16及び連通溝14)を介して第2の通気孔15に逃しながらモールド樹脂Rが第2キャビティ凹部8に充填される。
或いは、第2キャビティ凹部8にモールド樹脂Rを充填しながらエアー吸排装置27bを作動させて第2キャビティ凹部8に連なる第2の通気孔15よりエアー吸引しながらリリースフィルム12を第2キャビティ凹部8内に伸ばしながらモールド樹脂を充填するようにしてもよい。
Finally, as shown in FIG. 10, the
Alternatively, the air suction / discharging
最終樹脂圧は、上型可動クランパ23が下型ブロック26に当接したまま上型5と下型4が最終クランプ位置、即ちキャビティ駒24がワークWに近接した位置で維持される。このように圧縮成形を用いても、例えばアスペクト比の高いレンズ部を含む成形品であってもモールド樹脂の充填性並びに成形品質を向上することができる。
The final resin pressure is maintained at the final clamp position where the
尚、モールド金型内でモールド樹脂Rを加熱硬化させた後、エアー吸排装置27a,27bを作動させて第1の通気孔13並びに第2の通気孔15よりエアーブローを行うことにより、型開きする際のリリースフィルム12の離型を促進したり、レンズ部の表面を硬化させて離型を促進したりするようにしてもよい。
After the mold resin R is heated and cured in the mold, the air suction /
本発明は、ワークWとして基板2上にLEDレンズ部が例えば0.2mmピッチで密集配置されたエアーの逃げ道を設けることが困難なLED発光装置を製造する場合の樹脂モールド装置及び樹脂モールド方法に有効である。尚、ワークWはLED等の発光装置に限らず、例えば受光装置やカメラモジュール(MEMS製品)のレンズを樹脂モールドする場合に用いてもよい。
The present invention relates to a resin molding apparatus and a resin molding method for manufacturing an LED light emitting device in which it is difficult to provide an air escape path in which LED lens portions are densely arranged on a
W ワーク R モールド樹脂 1 発光素子 2 基板 3 モールド金型 4 下型 5 上型 6,24 キャビティ駒 7 第1キャビティ凹部 8 第2キャビティ凹部 9 上型ランナゲート 10 上型センターインサート 11 上型カル 12 リリースフィルム 13 第1の通気孔 14 連通路 15 第2の通気孔 16 段付凹溝 17 下型チェイス 18 下型インサート 19 下型センターインサート 20 ポット 21 プランジャ 22 エアーベント 23 上型可動クランパ 25 下型ベース 26 下型ブロック 27a,27b エアー吸排装置
W Work
Claims (10)
前記ワークが載置される下型と、
上型クランプ面に第1キャビティ凹部が形成され、該第1キャビティ凹部の底部に前記凸部を成形する第2キャビティ凹部と前記第1キャビティ凹部のキャビティ底部に開口する第1の通気孔と前記第1キャビティ凹部の底部において前記第2キャビティ凹部に連なる連通溝に開口する第2の通気孔が各々形成されたキャビティ駒を有し、前記第1キャビティ凹部の底部を含む上型クランプ面がリリースフィルムで覆われた上型と、を備え、
前記ワークが載置された前記下型と前記上型とが型閉じされて、前記第1キャビティ凹部のキャビティ底部に規定される高さで前記リリースフィルムが前記第1の通気孔の吸引により所定のテンションで吸着保持されたまま前記第1キャビティ凹部内へモールド樹脂が充填され、前記第1キャビティ凹部にモールド樹脂が充填された後、前記リリースフィルムのテンションより大きい最終樹脂圧が加えられて前記リリースフィルムが前記第2キャビティ凹部内に伸ばされながら当該第2キャビティ凹部に閉じ込められたエアーを前記連通溝を通じて前記第2の通気孔へ逃がして前記第2キャビティ凹部にモールド樹脂が充填されることを特徴とする樹脂モールド装置。 A resin molding apparatus for resin molding a molded product including a convex portion by clamping a work with electronic parts mounted on a substrate with a mold.
A lower mold on which the workpiece is placed;
The first cavity recess is formed in the upper tool clamp surface, wherein the first vent hole opened to the cavity bottom of the first cavity recess and the second cavities for molding the projections on the bottom of the first cavity recess A cavity piece formed with a second vent hole that opens in a communication groove connected to the second cavity recess at the bottom of the first cavity recess, and an upper mold clamping surface including the bottom of the first cavity recess is released; An upper mold covered with a film,
The lower mold on which the work is placed and the upper mold are closed, and the release film is predetermined by suction of the first vent hole at a height defined by the cavity bottom of the first cavity recess. The mold resin is filled into the first cavity recess while adsorbed and held at the tension of, and after the mold resin is filled into the first cavity recess, a final resin pressure larger than the tension of the release film is applied to the first cavity recess. While the release film is stretched into the second cavity recess, the air trapped in the second cavity recess is released to the second vent through the communication groove, and the mold resin is filled into the second cavity recess. A resin molding apparatus characterized by the above.
前記ワークが載置される下型と、A lower mold on which the workpiece is placed;
底部に前記凸部を成形するキャビティ凹部と前記底部に開口する第1の通気孔とが各々形成されたキャビティ駒を有し、前記キャビティ駒を含む上型クランプ面がリリースフィルムで覆われた上型と、を備え、A cavity piece formed with a cavity concave part for forming the convex part at the bottom part and a first ventilation hole opened at the bottom part, and an upper mold clamping surface including the cavity piece is covered with a release film; A mold, and
前記ワークが載置された前記下型と前記上型とが型閉じされて、前記上型クランプ面に規定される高さで前記リリースフィルムが前記第1の通気孔の吸引により所定のテンションで吸着保持されたまま前記ワーク上にモールド樹脂が充填され、前記リリースフィルムのテンションより大きい最終樹脂圧が加えられて当該リリースフィルムが前記キャビティ凹部内に伸ばされながら前記キャビティ凹部に前記モールド樹脂が充填されることを特徴とする樹脂モールド装置。The lower mold on which the work is placed and the upper mold are closed, and the release film is pulled at a predetermined tension by the suction of the first vent hole at a height defined by the upper mold clamping surface. The mold resin is filled onto the workpiece while being held by suction, and a final resin pressure larger than the tension of the release film is applied to fill the cavity recess with the mold resin while the release film is extended into the cavity recess. Resin mold apparatus characterized by being made.
型開きしたモールド金型の下型クランプ面に前記ワークを載置し、第1キャビティ凹部とそのキャビティ底部より深さが深い複数の第2キャビティ凹部が形成された上型クランプ面に、前記キャビティ底部に開口する第1の通気孔の吸引により前記第1キャビティ凹部のキャビティ底部に規定される高さでリリースフィルムを所定のテンションで吸着保持させる工程と、
前記モールド金型を型閉じしてモールド樹脂を前記第1キャビティ凹部のキャビティ底部により前記リリースフィルムが高さ規定されたまま前記第1キャビティ凹部に充填する工程と、
前記第1キャビティ凹部から前記第2キャビティ凹部に連なる連通溝に開口する第2の通気孔が設けられており、前記第1キャビティ凹部にモールド樹脂を充填した後、前記リリースフィルムのテンションより大きい最終樹脂圧を加えて前記リリースフィルムを前記第2キャビティ凹部内に伸ばしながら当該第2キャビティ凹部に閉じ込められたエアーを前記連通溝を通じて前記第2の通気孔へ逃がして前記モールド樹脂を当該第2キャビティ凹部に充填する工程と、を含むことを特徴とする樹脂モールド方法。 A resin molding method for resin molding a molded product including a lens part by clamping a work with electronic parts mounted on a substrate with a mold die,
The workpiece is placed on the lower mold clamping surface of the mold mold that has been opened, and the cavity is formed on the upper mold clamping surface on which the first cavity concave portion and a plurality of second cavity concave portions deeper than the cavity bottom portion are formed. A step of adsorbing and holding the release film with a predetermined tension at a height defined by the cavity bottom of the first cavity recess by suction of the first air hole opening in the bottom;
Filling the mold cavity with the mold cavity closed and filling the mold cavity with the release film while the height of the release film is regulated by the cavity bottom of the cavity cavity;
A second ventilation hole is provided that opens from the first cavity recess to a communication groove continuous to the second cavity recess, and after filling the mold resin into the first cavity recess, the final larger than the tension of the release film. While applying a resin pressure to extend the release film into the second cavity recess, the air trapped in the second cavity recess is released to the second vent through the communication groove to release the mold resin into the second cavity. A resin mold method comprising: filling the recess.
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