説明

樹脂成形部品の製造方法

【課題】リードフレームの変形や位置ずれを抑制するとともに、リードフレーム間を絶縁する絶縁体を構成する材質の選択の幅を広げることが可能な樹脂成形部品の製造方法を提供する。
【解決手段】樹脂成形部品の製造方法は、絶縁シート20を複数のリードフレーム10の各々の間に挟んで積層したインサート部品2を準備する工程と、複数のリードフレーム10の積層方向における、インサート部品2の一方の端面2Aが金型50の内壁50Aに接触するように、インサート部品2を金型50の内部にセットする工程と、金型50の内部において、インサート部品2の一方の端面2Aとは反対側の他方の端面2Bに対向する側から金型50の内部が溶融した樹脂30によって充填されることにより、インサート部品2と樹脂30とを一体化する工程とを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、樹脂成形部品の製造方法に関し、より特定的には複数のリードフレーム間に絶縁体を配置したインサート部品を樹脂で包むインサート成形手法による樹脂成形部品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
複数のリードフレーム間に絶縁体を配置したインサート部品を樹脂で包む従来のインサート成形手法を用いた樹脂成形部品の製造方法としては、リードフレーム間に絶縁シートを挟み込んでリードフレーム間を絶縁し、リードフレームの接続端部以外の部分を樹脂で包んで樹脂成形部品を製造するプロセスが提案されている。このように、リードフレーム間の絶縁を薄い絶縁シートで達成することで、小型化、軽量化だけでなく、樹脂量低減による低コスト化をも実現することができる(たとえば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2006−50701号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記特許文献1に開示されたものを含め、従来の樹脂成形部品の製造方法では、インサート成形時における樹脂からの不均一な圧力によって、リードフレームの変形や位置ずれが生じるという問題があった。また、インサート成形時においては、絶縁体(絶縁シート)が溶融した樹脂により加熱される。そのため、インサート成形時の樹脂の温度に耐え得るだけの高い耐熱性が絶縁シートに求められる。その結果、絶縁シートを構成する材質の選択の幅が狭くなるという問題もあった。
【0005】
この発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、リードフレームの変形や位置ずれを抑制するとともに、リードフレーム間を絶縁する絶縁体を構成する材質の選択の幅を広げることが可能な樹脂成形部品の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明に係る樹脂成形部品の製造方法は、絶縁体を複数のリードフレームの各々の間に挟んで積層したインサート部品を準備する工程と、複数のリードフレームの積層方向における、インサート部品の一方の端面が型の内壁に接触するように、インサート部品を型の内部にセットする工程と、型の内部において、インサート部品の一方の端面とは反対側の他方の端面に対向する側から型の内部が樹脂によって充填されることにより、インサート部品と樹脂とを一体化する工程とを備えている。
【発明の効果】
【0007】
本発明の樹脂成形部品の製造方法においては、インサート部品の一方の端面が型の内壁と接触した状態で、インサート部品の他方の端面側から型の内部が樹脂により充填される。そのため、型の内部を充填する樹脂による圧力は、インサート部品を型の内壁に押し付けるように上記積層方向に沿った方向に負荷される。その結果、リードフレームの変形や位置ずれが抑制される。また、インサート部品の一方の端面が、成形時の樹脂に比べて温度の低い型の内部に接触していることにより、複数のリードフレーム間に挟まれた絶縁体に要求される耐熱性が緩和される。その結果、当該絶縁体を構成する材質の選択の幅を広げることができる。
【0008】
以上のように、本発明の樹脂成形部品の製造方法によれば、リードフレームの変形や位置ずれを抑制するとともに、リードフレーム間を絶縁する絶縁体を構成する材質の選択の幅を広げることが可能な樹脂成形部品の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】樹脂成形部品の構造を示す概略断面図である。
【図2】図1の線分II−IIに沿う概略断面図である。
【図3】樹脂成形部品の製造方法の概略を示すフローチャートである。
【図4】樹脂成形部品の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図5】樹脂成形部品の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図6】樹脂成形部品の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図7】実施の形態2における樹脂成形部品の構造を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
【0011】
(実施の形態1)
まず、図1および図2を参照して、本発明の一実施の形態である実施の形態1について説明する。なお、図1は、図2の線分I−Iに沿う断面図に相当する。実施の形態1における樹脂成形部品1は、リードフレーム10と絶縁体としての絶縁シート20とを交互に積層した積層体であるインサート部品2と、当該インサート部品2と一体に成形された樹脂30とを備えている。
【0012】
より具体的には、インサート部品2は、金属などの導電体からなる第1リードフレーム11と、第1リードフレーム11上に接触して配置された第1絶縁シート21と、第1絶縁シート21上に接触して配置された第2リードフレーム12と、第2リードフレーム12上に接触して配置された第2絶縁シート22とを含んでいる。第1リードフレーム11、第1絶縁シート21、第2リードフレーム12および第2絶縁シート22のそれぞれには、第1リードフレーム11、第1絶縁シート21、第2リードフレーム12および第2絶縁シート22のそれぞれを、これらの積層方向に貫通する第1リードフレーム貫通穴11A、第1絶縁シート貫通穴21A、第2リードフレーム貫通穴12Aおよび第2絶縁シート貫通穴22Aが形成されている。そして、第1リードフレーム貫通穴11A、第1絶縁シート貫通穴21A、第2リードフレーム貫通穴12Aおよび第2絶縁シート貫通穴22Aが上記積層方向に沿って並ぶように、第1リードフレーム11、第1絶縁シート21、第2リードフレーム12および第2絶縁シート22は積層されている。
【0013】
第1リードフレーム11および第2リードフレーム12の長手方向の端部(両端)のそれぞれには、樹脂30から露出するように突出する第1リードフレーム接続部11Bおよび第2リードフレーム接続部12Bが形成されている。樹脂30は、インサート部品2の一方の端面2A(第2絶縁シート22において、第2リードフレーム12に接触する面とは反対側の主面)が露出するようにインサート部品2と一体化されている。より詳細に説明すると、樹脂30は、第1リードフレーム接続部11Bおよび第2リードフレーム接続部12Bを除き、インサート部品2の一方の端面2A以外の領域全体を覆っている。さらに、樹脂30は、第1リードフレーム貫通穴11A、第1絶縁シート貫通穴21A、第2リードフレーム貫通穴12Aおよび第2絶縁シート貫通穴22Aを貫通する貫通部31を含んでいる。すなわち、貫通部31は、インサート部品2の他方の端面2B(第1リードフレーム11において第1絶縁シートに接触する主面とは反対側の主面)から一方の端面2Aまで連通するように延在している。このような貫通部31が存在することにより、第1リードフレーム11、第1絶縁シート21、第2リードフレーム12および第2絶縁シート22は、強固に一体化されている。
【0014】
次に、本実施の形態における樹脂成形部品1の製造方法について説明する。図3を参照して、本実施の形態における樹脂成形部品の製造方法では、まず、工程(S10)としてインサート部品準備工程が実施される。この工程(S10)では、図4を参照して、第1リードフレーム貫通穴11A、第1絶縁シート貫通穴21A、第2リードフレーム貫通穴12Aおよび第2絶縁シート貫通穴22Aが積層方向において並ぶように、第1リードフレーム11、第1絶縁シート21、第2リードフレーム12および第2絶縁シート22が順次積層されてインサート部品2が作製される。このとき、リードフレーム10と絶縁シート20との接触面に接着剤が塗布されることにより、リードフレーム10と絶縁シート20とが互いに固定されてもよい。なお、後述するように、インサート部品2の一部、たとえば第2絶縁シート22が金型の中に載置され、一体化された残部、たとえば第1リードフレーム11、第1絶縁シート21および第2リードフレーム12が金型内の第2絶縁シート22上に載置されることにより、工程(S10)が実施されてもよい。
【0015】
次に、工程(S20)としてインサート部品装填工程が実施される。この工程(S20)では、図5を参照して、工程(S10)において準備されたインサート部品2が、所望の樹脂成形部品1の形状に応じた空洞部であるキャビティ部53を有する金型50の内部に装填される。より具体的には、金型50は、下型51と、上型52とを有している。上型52には、キャビティ部53内に樹脂を供給するためのゲート部54が形成されている。そして、下型51と上型52とを組み合わせてキャビティ部53を形成した状態において、ゲート部54に対向する金型の内壁50Aに第1の端面2Aにおいて接触するように、インサート部品2が装填される。
【0016】
次に、工程(S30)として、樹脂充填工程が実施される。この工程(S30)では、図6に示すように、加熱されて溶融した樹脂30が、工程(S20)においてインサート部品2が装填された金型50の内部(キャビティ部53)にゲート部54から供給され、当該樹脂30によってキャビティ部53が充填される。このとき、樹脂30はインサート部品の他方の端面2B側から充填される。そのため、樹脂30によってインサート部品2の一方の端面2Aが金型の内壁50Aに押し付けられつつ、樹脂30がキャビティ部53内に充填される。また、インサート部品2の他方の端面2B側から供給される樹脂30は、第1リードフレーム貫通穴11A、第1絶縁シート貫通穴21A、第2リードフレーム貫通穴12Aおよび第2絶縁シート貫通穴22Aを貫通して充填されることにより、貫通部31を形成する。
【0017】
そして、工程(S40)として樹脂成形部品取り出し工程が実施される。この工程(S40)では、図6を参照して、工程(S30)において充填された樹脂30が固化した後、下型51と上型52とが分離されて樹脂成形部品(図1および図2参照)が取り出される。以上の工程により、実施の形態1における樹脂成形部品の製造は完了する。
【0018】
本実施の形態における樹脂成形部品の製造方法では、工程(S30)において、インサート部品2の一方の端面2Aが金型50の内壁50Aと接触した状態で、インサート部品2の他方の端面2B側から金型50の内部(キャビティ部53)が樹脂30により充填される。そのため、金型50の内部を充填する樹脂30による圧力は、インサート部品2を金型50の内壁50Aに押し付けるように、リードフレーム10および絶縁シート20の積層方向に沿った方向に負荷される。その結果、本実施の形態における樹脂成形部品の製造方法によれば、リードフレーム10の変形や位置ずれが抑制されている。
【0019】
また、本実施の形態における樹脂成形部品の製造方法では、インサート部品2の一方の端面2Aが、成形時の樹脂30に比べて温度の低い金型50の内部に接触していることにより、絶縁シート20に要求される耐熱性が緩和されている。その結果、本実施の形態における樹脂成形部品の製造方法によれば、絶縁シート20を構成する材質の選択の幅が広がっている。
【0020】
(実施の形態2)
次に、本発明の他の実施の形態である実施の形態2について説明する。図7、図1および図2を参照して、実施の形態2における樹脂成形部品1は、実施の形態1の場合と基本的には同様の構成を有している。しかし、実施の形態2における樹脂成形部品1は、インサート部品2と一体化された樹脂30の構成において、実施の形態1の場合とは異なっている。
【0021】
すなわち、図7を参照して、実施の形態2における樹脂成形部品1の樹脂30は、インサート部品2の他方の端面2B上の樹脂30に接続され、一方の端面2Aと他方の端面2Bとを繋ぐインサート部品2の側面2Cに沿ってリードフレーム10の積層方向に延びるとともに、一方の端面2A上の一部を覆う位置にまで延在する掛け止め部35を含んでいる。この掛け止め部35は、インサート部品2の他方の端面2B上に配置された樹脂30に接続され、インサート部品2の側面2Cに沿ってリードフレーム10の積層方向に延びる側面支持部33と、側面支持部33に接続され、インサート部品2の一方の端面2A上の一部を覆う裏面支持部34とを備えたL字型の形状を有している。
【0022】
この掛け止め部35が形成されていることにより、実施の形態2における樹脂成形部品1においては、第1リードフレーム11、第1絶縁シート21、第2リードフレーム12および第2絶縁シート22が強固に一体化されている。なお、実施の形態2における樹脂成形部品1では、実施の形態1において説明した貫通部31は省略されてもよいし、貫通部31および掛け止め部35の両方が形成されてもよい。
【0023】
次に、実施の形態2における樹脂成形部品1の製造方法について説明する。実施の形態2における樹脂成形部品1の製造方法は、実施の形態1の場合と基本的には同様に実施することができる。しかし、上記掛け止め部35が形成される点において、実施の形態1の場合とは異なっている。
【0024】
具体的には、図3および図5を参照して、実施の形態2において用いられる金型50のキャビティ部53は、上記掛け止め部35に対応する領域を含んでいる。そして、工程(S30)においては、インサート部品2の他方の端面2B上から、側面2Cに沿ってリードフレーム10の積層方向に延びるとともに、一方の端面2A上の一部を覆う位置にまで延在するように、樹脂30が充填される。これにより、上記掛け止め部35が形成される。
【0025】
なお、上記実施の形態において、絶縁シート20を構成する材料としては、たとえばポリイミド、エポキシ、LCP(Liquid Crystal Polymer;液晶ポリマー)、オレフィン、PEEK(Poly Ether Ether Keton;ポリエーテルエーテルケトン)、PEN(Poly Ethylene Naphthalate;ポリエチレンナフタレート)、PPE(Poly Phenylene Ether;ポリフェニレンエーテル)、PPS(Poly Phenylene Sulfide;ポリフェニレンサルファイド)、PET(Poly Ethylene Terephthalate)、多官能芳香族ビニルなどを採用することができる。
【0026】
また、上記実施の形態においては、リードフレームが2つ積層されている場合について説明したが、本発明の範囲はこれに限られず、3つ以上積層され、積層されたリードフレームの間に絶縁体(絶縁シート)が配置されてもよい。
【0027】
さらに、本発明において採用可能な樹脂としては、たとえばPPS、PBT(Poly Butylene Terephtalate;ポリブチレンテレフタレート)などを挙げることができる。また、上記実施の形態においては、第2リードフレーム12と金型50との間に第2絶縁シート22が配置される場合について説明したが、この絶縁シートは必ずしも必要ではなく、その一部または全部を省略してもよい。さらに、上記実施の形態においては、インサート部品2の他方の端面2Bが、第1リードフレーム接続部11Bを除いて全て樹脂30により覆われる場合について説明したが、その一部が覆われる構成を採用してもよい。
【0028】
また、上記実施の形態においては、インサート部品2が完成した状態で金型50内に装填される場合について説明したが、本発明の樹脂成形部品の製造方法はこれに限られず、インサート部品2の一部を予め完成させておき、残部が配置された金型50中に当該一部を装填することによりインサート部品2を金型50内で完成させてもよい。具体的には、たとえば予め第1リードフレーム11、第1絶縁シート21および第2リードフレーム12を積層した積層体を作製しておく一方、第2絶縁シート22を金型50内に設置しておき、当該第2絶縁シート22上に上記積層体を載置する手順を採用してもよい。また、金型50内に、第1リードフレーム11、第1絶縁シート21、第2リードフレーム12および第2絶縁シート22を順次積層することにより、金型50内においてインサート部品2を完成させる手順を採用してもよい。つまり、インサート部品を準備する工程とインサート部品を型の内部にセットする工程とは、同時に実施されてもよい。さらに、このとき、たとえばリードフレーム10に位置合わせ用の穴を形成しておくとともに、金型50の内壁50Aに位置合わせ用の突起を形成しておくことにより、位置ずれの発生を一層抑制することができる。
【0029】
また、上記実施の形態においては、リードフレーム間に配置される絶縁体として絶縁シートが採用される場合について説明したが、本発明の樹脂成形部品の製造方法はこれに限られず、たとえばリードフレームに塗布することにより絶縁層を形成する手順を採用してもよい。
【0030】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【0031】
本発明の樹脂成形部品の製造方法は、複数のリードフレーム間に絶縁体を配置したインサート部品を樹脂で包むインサート成形手法による樹脂成形部品の製造方法に、特に有利に適用することができる。
【符号の説明】
【0032】
1 樹脂成形部品、2 インサート部品、2A 一方の端面、2B 他方の端面、2C 側面、10 リードフレーム、11 第1リードフレーム、11A リードフレーム貫通穴、11B 第1リードフレーム接続部、12 第2リードフレーム、12A 第2リードフレーム貫通穴、12B 第2リードフレーム接続部、20 絶縁シート、21 第1絶縁シート、21A 第1絶縁シート貫通穴、22 第2絶縁シート、22A 第2絶縁シート貫通穴、30 樹脂、31 貫通部、33 側面支持部、34 裏面支持部、35 掛け止め部、50 金型、50A 内壁、51 下型、52 上型、53 キャビティ部、54 ゲート部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
絶縁体を複数のリードフレームの各々の間に挟んで積層したインサート部品を準備する工程と、
前記複数のリードフレームの積層方向における、前記インサート部品の一方の端面が型の内壁に接触するように、前記インサート部品を型の内部にセットする工程と、
前記型の内部において、前記インサート部品の前記一方の端面とは反対側の他方の端面に対向する側から前記型の内部が樹脂によって充填されることにより、前記インサート部品と前記樹脂とを一体化する工程とを備えた、樹脂成形部品の製造方法。
【請求項2】
前記複数のリードフレームの各々には、前記リードフレームを前記積層方向に貫通する貫通穴が形成されており、
前記インサート部品と前記樹脂とを一体化する工程では、前記複数のリードフレームに形成された前記貫通穴の各々を貫通するように前記樹脂が充填される、請求項1に記載の樹脂成形部品の製造方法。
【請求項3】
前記インサート部品と前記樹脂とを一体化する工程では、前記インサート部品の前記一方の端面とは反対側の他方の端面上から、前記一方の端面と前記他方の端面とを繋ぐ前記インサート部品の側面に沿って前記複数のリードフレームの積層方向に延びるとともに、前記一方の端面上の一部を覆う位置にまで延在するように前記樹脂が充填される、請求項1または2に記載の樹脂成形部品の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2010−214626(P2010−214626A)
【公開日】平成22年9月30日(2010.9.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−61181(P2009−61181)
【出願日】平成21年3月13日(2009.3.13)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】