CN103958149A - 成型装置、成型装置单元以及成形方法 - Google Patents

Abstract

成型装置（1）具备：伺服电动机（11），使上模（MU）向下模（ML）方向移动来按压树脂部件（W）；伺服电动机（12a、13a），保持下模（ML）的XY坐标位置；以及位置检测部（41），进行上述上模、上述下模内的上述树脂部件的固化判定，当上述树脂部件固化时，上述伺服电动机停止上述下模的保持。由此，防止与树脂固化时的容积减少相伴随的位置偏离并且获得成型品。

Description

成型装置、成型装置单元以及成形方法

技术领域

本发明涉及成型装置、成型装置单元以及成形方法。

背景技术

历来，使用一种获得通过以成形模按压树脂来使树脂固化而成形的成形品的成型装置。在这样的成型装置中，在转印时，在模和成形品之间产生相对位置偏离。

专利文献1的转印装置具备：保持转印用的模的模保持体、与该模保持体相向配置并且配置有被成形的基板的基板台、用于使上述模保持体向与上述基板台接近或者背离的方向移动的模保持体驱动单元、用于使上述基板台向与上述模保持体的移动方向交叉的方向移动的基板台移动单元、以及控制该基板台移动单元的控制部。上述基板台移动单元由线性电动机构成。

在专利文献1的转印装置中，对在用上述模保持体所保持的模按压被配置于上述基板台的基板时产生的上述基板台和上述模保持体的相对位置偏离量进行测定，加上该位置偏离量来设定定位的目标值。

而且，在按压基板时的上述模保持体的按压力变为最大之前的期间，上述控制部阶段性地使上述基板台移动单元移动上述基板台的位置，直到上述基板台的位置变为上述定位的目标值。

由此，在转印时，由于上述基板台移动单元不会过度地保持上述基板台，所以能使流到上述基板台移动单元的电流变小，抑制了来自上述基板台移动单元的发热。

而且，在上述模保持体的按压力变为最大时，对作为基板的被成形层的树脂（热固化性或光固化性）施加热或光，使该被成形层固化。之后，上述模保持体从基板台离开，由此，获得被成形的基板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本公开专利公报“特开2007-260791号公报（2007年10月11日公开）”

专利文献2：日本公开专利公报“特开2005-205844号公报（2005年8月4日公开）”。

发明内容

发明要解决的课题

可是，当在进行转印时对基板的被成形层施加热或光使被成形层固化反应时，随着固化反应进行，由树脂构成的被成形层的比容减少。因此，随着被成形层的固化反应进行，保持基板台的位置的保持力变大，结果，在成形品上产生残留应力，由此，产生成形品的图案精度变差的课题。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于获得一种防止与树脂固化时的容积减少、冷却过程相伴随的位置偏离的成型品。

用于解决课题的方案

为了解决上述的课题，本发明的一个方式的成型装置是，一种成型装置，具备作为一对金属模的上模和下模，在该上模和下模之间夹持着树脂而成形，其中，具备：第一驱动部，用于使所述上模向靠近所述下模的第一方向移动来按压所述树脂；以及第二驱动部，保持能向与所述第一方向交叉的第二方向移动的所述下模的位置，所述第二驱动部在被所述上模和下模夹持的树脂进行脱模之前，停止所述下模的位置的保持。

为了解决上述的课题，本发明的一个方式的成形方法是，一种成形方法，在作为一对金属模的上模和下模之间夹持着树脂而成形，其中，使所述上模向靠近所述下模的第一方向移动来按压所述树脂，保持能向与所述第一方向交叉的第二方向移动的所述下模的位置，在被所述上模和下模夹持的树脂进行脱模之前，停止所述下模的位置的保持。

发明效果

根据本发明的一个方式，起到防止与树脂固化时的容积减少相伴随的位置偏离并且获得成型品的效果。

附图说明

图1是表示第一实施方式的成型装置的结构的图。

图2是表示第一实施方式的成型装置的成型工作的图。

图3是表示上述成型装置的上模和下模的XY的相对位置偏离的情况的图。

图4是表示上述成型装置的上模和下模的XY的相对位置的平面图。

图5是示出PVT特性的图表的图。

图6是表示在树脂部件的成形工艺中的台子的XY坐标的变化以及上模及下模的温度变化的情况的图。

图7是按每固定时间绘制在树脂部件的成形工艺中的台子的XY坐标的变化的图。

图8是表示上述成型装置的处理流程的图。

图9是表示在上述成型装置中的成型后的树脂部件的表面的膜厚的图。

图10是表示在不成为无伺服（servo-free）的情况下的多个树脂部件间的表面的膜厚不均的图。

图11是表示在上述成型装置中成为无伺服的情况下的多个树脂部件间的表面的膜厚不均的图。

图12是表示第二实施方式的成型装置的结构的图。

图13是表示通过上述成型装置成形的树脂部件的加温时间和反应率的关系的图。

图14是表示第二实施方式的成型装置的处理流程的图。

图15是表示第三实施方式的成型装置的结构的图。

图16是表示施加到上述成型装置的XY轴各自的电动机的负载的图。

图17是表示第三实施方式的成型装置的处理流程的图。

图18是表示第四实施方式的成型装置的结构的图。

图19是表示第四实施方式的成型装置的处理流程的图。

图20是示出DSC装置运算的发热举动的图。

图21是表示硅酮树脂（silicone resin）的成形条件和反应率的关系的图。

具体实施方式

〔实施方式1〕

（成型装置1的结构）

使用图1对成型装置1的结构进行说明。图1是表示本实施方式的成型装置1的结构的图。

成型装置1具有：相互正交地交叉的X轴、Y轴以及Z轴和作为旋转轴的C轴。Z轴方向为上下方向（铅垂方向），与X轴、Y轴以及C轴正交。Z轴方向中的铅垂下方为第一方向。X轴和Y轴为与Z轴正交的方向（第二方向）。即，X轴、Y轴为水平方向并且为相互正交的直线方向。C轴为水平方向并且为旋转方向。X轴为图1的左右方向，Y轴为与该X轴正交的方向。

成型装置1具备：上基础构件2、被配置于上基础构件2的下方的下基础构件3、连接上基础构件2和下基础构件3的多个支柱4、以能上下移动的方式配置的支承体7、被配置于支承体7的与下基础构件3的相向面的上模保持部8、以及被配置于下基础构件3的与支承体7的相向面的台子9。

进而，成型装置1具备：用于使支承体7以及上模保持部8在Z轴方向上移动的滚珠螺杆（ball screw）6和伺服电动机（第一驱动部）11、用于使台子9在X轴方向、Y轴方向上分别移动的X轴用伺服电动机机构12、Y轴用伺服电动机机构13、负载传感器（load cell）15、以及控制部20。此外，台子9除了在X轴方向、Y轴方向上移动以外还向C轴方向移动。虽然未图示，但是成型装置1具备用于使台子9沿C轴移动的C轴移动机构。

控制部20具备电动机控制部21、温度控制部31、以及位置检测部（固化判定部）41。

电动机控制部21对伺服电动机11、X轴用伺服电动机机构12和Y轴用伺服电动机机构13各自的伺服电动机进行驱动控制，或者，进行台子9的向C轴方向的移动控制。温度控制部31是用于进行上模MU以及下模ML的温度控制的控制部。位置检测部41从X轴用伺服电动机机构12和Y轴用伺服电动机机构13各自的线性标度（linear scale）取得台子9的XY坐标位置。

上模MU和下模ML是一对金属模。成型装置1在上模MU和下模ML之间夹持着树脂部件W以使该树脂部件W成形。

在上模保持部8的与台子9的相向面配置有上模MU。在台子9的与上模保持部8的相向面配置有下模ML。

上模MU和下模ML是用于使树脂成形的金属模。上模MU和下模ML是一对，夹持着作为被配置在上模MU和下模ML之间的被成形品的树脂部件W，以使该树脂部件W成形。

树脂部件W具有热固化性或光固化性的树脂材料。

多个支柱4将Z轴方向作为延伸设置方向，被配置在下基础构件3上，并且支承上基础构件2。以分别连接下基础构件3和上基础构件2的相互相向的角的方式配置有多个（例如合计4根）支柱4。再有，多个支柱4的数量只要是能支承上基础构件2的程度的根数即可，特别地，不限定于4根。

伺服电动机11和滚珠螺杆6是用于使支承体7以及上模保持部8在Z轴方向上移动的驱动部。伺服电动机11根据来自电动机控制部21的指示来驱动，使滚珠螺杆6旋转驱动。例如，伺服电动机11被配置在上基础构件2的上表面。滚珠螺杆6将Z轴作为延伸设置方向直接或经由负载传感器15被配置在上基础构件2的下方。

支承体7从上方侧支承上模保持部8。在支承体7的4个角分别贯通地配置有支柱4。从支承体7的上表面侧向支承体7的内部插入配置有滚珠螺杆6。而且，通过滚珠螺杆6旋转，从而支承体7沿着滚珠螺杆6的延伸设置方向即Z轴方向上下移动。

伴随着该支承体7的向Z轴方向的移动，上模保持部8以及上模MU也向Z轴方向移动。

上模保持部8从上方侧保持上模MU。此外，虽然未图示，但是上模保持部8具备热源以及温度传感器。上模保持部8根据来自温度控制部31的指示，使热源的温度上升，将该热传热至上模MU。由此，在树脂部件W是热固化性树脂的情况下，使其热固化。此外，上模保持部8根据来自温度控制部31的指示，将温度传感器检测出的上模MU的温度信息输出至温度控制部31。

再有，在树脂部件W不是热固化性树脂而是光固化性树脂的情况下，只要上模保持部8具备光固化性树脂固化用的光源即可。在该情况下，也可以不对上模保持部8配置热源、温度传感器。

负载传感器15检测在以上模MU按压树脂部件W时的按压力，并且将该检测出的按压力输出至控制部20。负载传感器15例如被配置在上基础构件2的下表面（与支承体7的相向面）。

台子9在X轴方向、Y轴方向以及C轴方向上移动。在台子9的上表面（与上模保持部8的相向面）配置有下模ML。虽然未图示，但是台子9具备热源以及温度传感器。

台子9根据来自温度控制部31的指示，使热源的温度上升，将该热传热至下模ML。由此，在树脂部件W是热固化性树脂的情况下，使其热固化。此外，台子9根据来自温度控制部31的指示，将温度传感器检测出的下模ML的温度信息输出至温度控制部31。

再有，在树脂部件W不是热固化性树脂而是光固化性树脂的情况下，也可以不对台子9配置热源、温度传感器。

X轴用伺服电动机机构12和Y轴用伺服电动机机构13被配置在台子9的下方，并且被配置在台子9和下基础构件3之间。X轴用伺服电动机机构12和Y轴用伺服电动机机构13哪一个被配置在上方和下方都可以。作为一个例子，假设X轴用伺服电动机机构12被配置在下方，Y轴用伺服电动机机构13被配置在上方。

X轴用伺服电动机机构12是用于根据来自电动机控制部21的指示使台子9以及下模ML在X轴方向上移动的驱动部。X轴用伺服电动机机构12具备伺服电动机12a和X轴用的线性标度12b。利用X轴用的线性标度12b，能检测台子9的X轴的位置。X轴用的线性标度12b将检测出的台子9的X轴的位置输出至位置检测部41。

Y轴用伺服电动机机构13是用于利用来自电动机控制部21的指示使台子9以及下模ML在Y轴方向上移动的驱动部。Y轴用伺服电动机机构13具备伺服电动机13a和Y轴用的线性标度13b。利用Y轴用的线性标度13b，能检测台子9的Y轴的位置。Y轴用的线性标度13b将检测出的台子9的Y轴的位置输出至位置检测部41。

控制部20是用于进行成型装置1的各驱动部的驱动控制的控制部。

电动机控制部21是用于对伺服电动机11、X轴用伺服电动机机构12和Y轴用伺服电动机机构13各自的伺服电动机12a、13b、以及上述C轴移动机构的驱动进行控制的控制器。电动机控制部21通过使电流流到伺服电动机11、12a、13b，从而驱动伺服电动机12a、13b或者固定XYZ轴。

电动机控制部21通过使伺服电动机11驱动，从而使支承体7、上模保持部8以及上模MU在Z轴方向下降。电动机控制部21使上模MU在Z轴方向下降，直到控制部20从负载传感器15取得变为固定的按压力的意思的信息。然后，当控制部20从负载传感器15取得变为固定的按压力的意思的信息时，电动机控制部21使上模MU的下降停止，并且在该位置处固定上模MU。

此外，电动机控制部21通过控制伺服电动机12a、13a的驱动，从而调整台子9的XY坐标位置，调整上模MU与下模ML的相对位置。当上模MU与下模ML的相对位置对准时，电动机控制部21通过对伺服电动机12a、13a施加固定的电流来对台子9施加保持力。由此，固定台子9的XY坐标位置。

此外，当电动机控制部21在成型处理中从位置检测部41取得检测出树脂部件W的固化点的意思的信息时，该电动机控制部21停止流到伺服电动机12a、13a的电流的输出，并且释放台子9的XY轴的保持力。即，成为无伺服。

温度控制部31通过对分别配置于上模保持部8和台子9的热源（未图示）进行驱动控制来控制上模MU和下模ML的温度。温度控制部31从分别配置于上模保持部8和台子9的温度传感器取得上模MU和下模ML各自的温度信息。

位置检测部41以规定的时间间隔通过取得来自线性标度12b的信息来取得台子9的X坐标位置，此外，通过取得来自线性标度13b的信息来取得台子9的Y坐标位置。

此外，如使用图7在后面所叙述的那样，在成型中进行树脂部件W的固化，当达到树脂部件W的固化点附近时，台子9的每单位时间的移动量比其它期间小。

位置检测部41通过观察该成型中的台子9的每单位时间的移动量来检测树脂部件W脱模之前的固化点。

关于通过观察成型中的台子9的每单位时间的移动量来检测树脂部件W的固化点的方法，可举出各种各样的方法，但是作为一个例子，位置检测部41根据每单位时间从线性标度12b、13b取得的XY坐标位置，判定为台子9的每单位时间的XY坐标位置的移动量在预先决定的值以下，并且该预先决定的值以下的移动量持续了规定次数，由此，判定为树脂部件W达到了固化点。

然后，位置检测部41当判定为树脂部件W达到了固化点时，将检测出树脂部件W的固化点的意思的信息输出至电动机控制部21。

（成型装置1的工作的概略）

接着，使用图2对成型装置1的工作的概略进行说明。

图2是表示成型装置1的成型工作的图。如图2（a）所示那样，在台子9上的下模ML上，例如通过涂敷等配置作为被成形构件的树脂部件W。

然后，如图2（b）所示那样，通过电动机控制部21使上模保持部8在Z轴方向下降，从而使上模MU与树脂部件W接触，并且用上模MU和下模ML夹持着树脂部件W。此时，利用来自伺服电动机11的力，上模保持部8以及上模MU向铅垂下方将固定的按压力施加于树脂部件W。此外，台子9以及下模ML被X轴用伺服电动机机构12以及Y轴用伺服电动机机构13施加用于固定位置的保持力，以使不向X方向Y方向移动。

然后，当上模MU的向铅垂下方的按压力变为固定时，上模MU以及下模ML被温度控制部31加热，升温到树脂部件W固化的温度以上。由此，树脂部件W的固化开始。

再有，在树脂部件W不是热固化性而是光固化性的情况下，对树脂部件W照射固化用的光。

然后，在利用热或光进行树脂部件W的固化反应的阶段，当位置检测部41检测到树脂部件W的固化点时，电动机控制部21释放台子9侧的X轴以及Y轴移动用的伺服电动机12a、13a的保持力（成为无伺服）。

这是由于上模MU和下模ML内的树脂部件W的凝胶化开始，由此树脂部件W的比容转变成减少而发生固化收缩。通过该收缩进行紧贴于上模MU和下模ML的树脂部件W的固化，由此，在上模MU和下模ML的内部产生内部变形。然后，当通过进行树脂部件W的固化来进行固化收缩时，台子9的XY坐标位置的保持力变得无效，紧贴的树脂部件的内部变形被释放。然后，上模MU和下模ML的相对位置偏离。因此，在成型装置1中，在该紧贴的树脂部件的内部变形被释放之前（脱模点之前），使台子9侧的X轴以及Y轴为无伺服。

由此，通过上模保持部8的铅垂方向的按压力，保持力被释放的台子9的下模ML追随于上模MU。由此，防止下模ML和上模MU的相对位置偏离，如后述那样，能使成型后的树脂部件W的光学功能面的面精度上升。

成为该无伺服的定时基于成形中的树脂部件W的比容变化、即PVT特性来决定。

而且，之后，如图2（c）所示那样，通过电动机控制部21使伺服电动机11驱动，从而使上模保持部8以及上模MU向铅垂上方移动。由此，能完成并取出成型后的树脂部件W。

图3是表示上模MU和下模ML的XY的相对位置偏离的情况的图。图3（a）是表示上模MU和下模ML偏离的情况的侧面图，（b）是表示上模MU和下模ML偏离的情况的平面图。

图4是表示上模MU和下模ML的XY的相对位置的平面图，（a）示出上模MU和下模ML的XY的相对位置偏离的情况，（b）示出没有上模MU和下模ML的XY的相对位置偏离的状态。

从后述的实验结果可知：当维持台子9的向XY轴方向的保持力直到进行树脂部件W的固化、更紧贴于上模MU和下模ML的树脂部件W的内部变形被释放（直到脱模点）时，如图3（a）（b）、图4（a）所示那样的上模MU和下模ML的XY方向的相对位置偏离变大。

因此，在成型装置1中，在从示出成型时的树脂部件W固化了的固化点到脱模点之间，使伺服电动机12a、13a成为无伺服，由此，不施加对树脂部件W固化后的台子9的XY坐标位置进行保持的保持力。由此，如图4（b）所示那样，能在没有上模MU和下模ML的XY的相对位置偏离的状态下完成树脂部件W的成型。

（PVT特性）

接着，使用图5对PVT特性进行说明。图5是示出PVT特性的图表的图。在图5中，横轴表示温度，纵轴表示比容。

PVT特性表示压力（P）–比容（V）–温度（T）的相互关系。当基于PVT特性的模型时，如图5所示那样，使树脂部件W成形的工艺能大致分为4个工艺。对各工艺进行说明。

（i）作为初始状态的点L→凝胶化点G

上模MU下降，树脂部件W被上模MU和下模ML夹持，当上模MU的按压力变为最大时，接着，上模MU和下模ML的温度上升。于是，树脂部件W伴随着升温而热膨胀。然后，当树脂部件W达到凝胶化点G的跟前时，产生伴随着凝胶化前的固化反应的固化收缩。

（ii）凝胶化点G→固化点P

当从凝胶化点G进一步使树脂部件W升温时，树脂部件W紧贴于上模MU和下模ML的内部，树脂部件W的面内方向的尺寸变化被限制。此外，树脂部件W伴随着固化反应而急剧地固化收缩。

（iii）固化点P

根据固化时间，伴随着树脂部件W的固化反应的固化收缩停止，并且发生应力松弛。在该固化点P，树脂部件W的热固化大体上完成。因此，当树脂部件W达到该固化点P时，停止上模MU和下模ML的加热。由此，该固化点P以后进入树脂部件W的冷却工艺。

（iv）固化点P→脱模点R

固化点P以后，伴随着冷却，树脂部件W的比容下降。可是，由于树脂部件W在上模MU和下模ML的内部与每一个紧贴，所以尺寸变化被上模MU和下模ML限制。

（v）脱模点R→成形完成点S

进而，被冷却的树脂部件W在脱模点R处与紧贴的上模MU和下模ML的内部分离，以释放在树脂部件W内残留的应力的形式，产生树脂部件W的尺寸的急剧的变化。然后，树脂部件W通过冷却进一步收缩。然后，当树脂部件W的温度变为在初始状态的点L处的温度时，达到成形完成点S。当达到成形完成点S时，树脂部件W的成形完成，通过使上模保持部8上升，从而使上模MU与树脂部件W分离。由此，能获得成形后的树脂部件W。

在该成形完成点S处的树脂部件W的尺寸和上模MU以及下模ML的尺寸的差异为树脂部件W的固化收缩。

（关于XY坐标位置）

图6是表示在树脂部件W的成形工艺中的台子9的XY坐标的变化以及上模MU及下模ML的温度变化的情况的图。

在图6的图表中，“X轴”表示台子9在X轴上的坐标位置，“Y轴”表示台子9在Y轴上的坐标位置，“温度”表示上模MU以及下模ML的温度。

即，图6的X轴的坐标位置是位置检测部41从线性标度12b取得的X轴的位置信息，图6的Y轴的坐标位置是位置检测部41从线性标度13b取得的Y轴的位置信息。此外，与图6的“温度”相关的信息是温度控制部31从上模保持部8以及台子9取得的上模MU以及下模ML的温度信息。

如图6所示那样，在升温工艺中，首先，上模MU以及下模ML的温度上升。而且，作为一个例子，将上模MU以及下模ML的温度保持为固定、约140℃。

然后，从点L起进入固化工艺，树脂部件W开始固化。

如图6所示那样，可知在树脂部件W开始固化的同时，台子9的位置向X正方向以及Y负方向略微偏离。

然后，树脂部件W的固化完成，并且在固化点P处，停止上模MU以及下模ML的加热。由此，树脂部件W进入冷却工艺。而且，树脂部件W的比容减少。

然后在此之后，可知存在台子9的X轴以及Y轴的位置较大地变化的部分。该台子9的X轴以及Y轴的位置较大地变化的点是脱模点R。

图7是按每固定时间绘制在树脂部件W的成形工艺中的台子9的XY坐标的变化的图。

图7的横轴表示台子9在X轴上的坐标位置，纵轴表示台子9在Y轴上的坐标位置。

即，图7的X轴的坐标位置是位置检测部41从线性标度12b取得的X轴的位置信息，图7的Y轴的坐标位置是位置检测部41从线性标度13b取得的Y轴的位置信息。

如图7所示那样，从作为原点位置的初始状态起，台子9的XY坐标位置在原点附近微小地移动。然后，在固化点P附近，每单位时间移动的台子9的XY坐标位置的移动量比其它期间小，台子9的XY坐标位置示出大体上固定的位置。然后，当脱模点R到来时，台子9的XY坐标位置向X负方向、Y正方向较大地移动。

像这样，可知台子9的XY坐标位置的每单位时间的移动量在树脂部件W的固化开始后、在固化点P附近变为最小，之后，以脱模点R为界变为最大。

因此，通过观察台子9的XY坐标位置的每单位时间的移动量，从而能把握树脂部件W的固化状态。

（成型装置1的处理流程）

接着，使用图8等对成型装置1的处理流程进行说明。图8是表示成型装置1的处理流程的图。

在相互分离的上模MU和下模ML中的下模ML上，例如通过涂敷等配置作为被成形品的树脂部件W。像这样，在相互分离的上模MU和下模ML之间设置树脂部件W（步骤S11）。

然后，电动机控制部21控制各伺服电动机的驱动，以使上模MU和下模ML的位置对准。由此，调整台子9的XYC轴上的位置，调整上模MU和下模ML的位置（步骤S12）。

当上模MU和下模ML的位置对准时，为了固定台子9的位置，电动机控制部21通过向伺服电动机12a、13a施加固定的电流来向台子9施加保持力。

接着，电动机控制部21通过驱动伺服电动机11来使滚珠螺杆6旋转，通过使上模保持部8下降来使上模MU下降（步骤S13）。

然后，当上模MU与树脂部件W抵接，以上模MU和下模ML夹持树脂部件W时，从负载传感器15输出至控制部20的按压力的值上升。当从负载传感器15取得的按压力变为固定值时，电动机控制部21停止伺服电动机11的驱动。由此，上模MU的下降停止（步骤S14）。

此时，为了固定上模MU的Z轴方向的位置，电动机控制部21将固定的电流施加于伺服电动机11。由此，固定上模MU的Z轴方向的位置，并且，对树脂部件W、下模ML施加固定的按压力。

接着，温度控制部31通过使上模保持部8以及台子9各自的热源驱动来对上模MU和下模ML进行加温。当温度控制部31取得来自上模保持部8以及台子9的加热器的温度信息，并且变成规定的固定温度时，温度控制部31控制上模保持部8以及台子9各自的热源的驱动，以使上模MU以及下模ML变成固定温度。像这样，上模MU以及下模ML被加温到规定的温度，并且在该规定的温度处被保持为固定（步骤S15）。

然后，进行被上模MU和下模ML夹持的树脂部件W的固化，位置检测部41判定树脂部件W是否达到了固化点P。

即，作为一个例子，位置检测部41根据每单位时间从线性标度12b、13b取得的XY坐标位置，判定台子9的每单位时间的XY坐标位置的移动量是否为预先决定的值以下，并且该预先决定的值以下的移动量是否持续了规定次数，由此，判定台子9的每单位时间的移动量是否变为最小（步骤S16）。

然后，当位置检测部41判定为台子9的每单位时间的移动量变为最小时（步骤S16的“是”），位置检测部41将检测出固化点的意思的信息输出至电动机控制部21。电动机控制部21当从位置检测部41检测到检测出固化点的意思的信息时，释放伺服电动机12a、13a的保持力，台子9的XY轴成为无伺服（步骤S17）。

然后，当温度控制部31检测到上模MU以及下模ML的温度变为规定的温度以下（步骤S18）时，电动机控制部21控制伺服电动机11的驱动来使上模保持部8上升，由此，使上模MU上升（步骤S19）。

由此，被成型的树脂部件W完成，能将树脂部件W从上模MU以及下模ML取出。

像这样，根据成型装置1，具备用于使上模MU向靠近下模ML的Y轴下方方向移动来按压树脂部件W的伺服电动机11、以及保持能向与Y轴下方方向交叉的XY轴方向移动的下模ML的位置的伺服电动机12a、13a。因此，能使上模MU和下模ML的相对位置固定，并且使树脂部件W固化。

进而，成型装置1具备判定被上模MU和下模ML夹持的树脂部件W是否固化了的位置检测部41。

作为一个例子，如步骤S16那样，该位置检测部41根据每单位时间从线性标度12b、13b取得的XY坐标位置，判定台子9的每单位时间的XY坐标位置的移动量是否为预先决定的值以下，并且该预先决定的值以下的移动量是否持续了规定次数，由此，判定台子9的每单位时间的移动量是否变为最小。

然后，该位置检测部41通过判定为台子9的每单位时间的移动量变为最小，从而判定为树脂部件W固化了，并且将检测出在树脂部件W脱模之前的固化点的意思的信息输出至电动机控制部21。

然后，电动机控制部21当从位置检测部41取得检测出固化点的意思的信息时，通过使伺服电动机12a、13a成为自由状态来停止台子9的XY轴上的位置的保持。

由此，能实现下模ML向XY轴方向移动，即使树脂部件在W固化时产生了容积减少，也利用上模MU的向Z轴下方向的按压力，使下模ML追随于上模MU的XY位置。由此，能防止与树脂部件W固化时的容积减少相伴随的位置偏离并且获得成型品。

即，通过减少对成型装置1的对驱动轴（XY轴）的负载和对成形品的残留应力，从而能够获得高精度的成形品。

图9是表示树脂部件W的成型后的表面的膜厚的图，（a）表示在不成为无伺服情况下的树脂部件W的表面的膜厚，（b）表示在如本实施方式中所说明的那样成为无伺服的情况下的树脂部件W的表面的膜厚。与图9（a）相比，可知图9（b）更加没有树脂部件W的表面的膜厚的偏颇并且树脂部件W的表面的膜厚更加均匀。

图10是表示在不成为无伺服的情况下的多个树脂部件间的表面的膜厚不均的图，（a）是表示多个树脂部件间的表面的膜厚不均的表，（b）是表示多个树脂部件间的表面的膜厚不均的图表。

图11是表示在如本实施方式中所说明的那样成为无伺服的情况下的多个树脂部件间的表面的膜厚不均的图，（a）是表示多个树脂部件间的表面的膜厚不均的表，（b）是表示多个树脂部件间的表面的膜厚不均的图表。

在图10（b）、图11（b）中，横轴表示晶片编号，纵轴表示偏心量。

根据图10、图11可知，在步骤S16中成为无伺服更加改善树脂部件W的膜厚不均。

〔实施方式2〕

接着，使用图12~图14、图20对本发明的第二实施方式说明如下。再有，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明了的附图具有相同功能的构件标注同一附图标记并省略其说明。

图12是表示第二实施方式的成型装置单元5的结构的图。成型装置单元5具备成型装置1a和DSC（示差扫描热量测定）装置50。

成型装置1a与成型装置1不同之处在于，代替成型装置1的控制部20而具备控制部20a。成型装置1a的其它结构与成型装置1相同。

控制部20a是在控制部20中具备收发部23以及计时器25的结构。控制部20a的其它结构与控制部20相同。即，控制部20a具备电动机控制部21、收发部23、计时器25、温度控制部31以及位置检测部41。

DSC装置50具备收发部51、存储部52、发热量运算部53以及反应率运算部（固化判定部）54。

在温度控制部31开始上模保持部8以及台子9各自的热源的加温的同时，计时器25开始计数。然后，计时器25将计数开始后的经过时间输出至收发部23。

温度控制部31将从上模MU和下模ML获得的温度信息输出至收发部23。

收发部23作为与DSC装置50的接口而发挥作用。收发部23与作为DSC装置50的接口部的收发部51在线连接。再有，将收发部23和收发部51连接的方法可以是有线或无线的任意一种。

收发部23将从计时器25取得的经过时间和从温度控制部31取得的温度信息输出至DS装置50的收发部51。此外，收发部23当取得从DSC装置50的收发部51所输出的无伺服指示信息时，将该取得的无伺服指示信息输出至电动机控制部21。

电动机控制部21当从收发部23取得该无伺服指示信息时，停止流到伺服电动机12a、13a的电流的输出，释放台子9的XY轴的保持力。即成为无伺服。

为了观察成型装置1a成形的树脂部件W的固化状态，DSC装置50计算树脂部件W的发热量，并且运算反应率。即，DSC装置50运算反应率，由此，检测树脂部件W脱模之前的固化点。

收发部51作为与控制部20a的接口而发挥作用。收发部51当从反应率运算部54取得无伺服指示信息时，将该取得的无伺服指示信息输出至收发部23。此外，收发部51当从收发部23取得经过时间以及温度信息时，将该取得的经过时间以及温度信息输出至发热量运算部53。

在存储部52中预先存储有树脂部件W的树脂材料的固化所需要的发热量（称为发热量REF）。关于使该反应率运算部23存储的上述发热量REF，预先使用例如DSC装置50来进行测定。发热量REF是被认为树脂部件W的树脂材料充分地固化了的发热量，并且是树脂部件W从上模MU、下模ML脱模之前的发热量。

发热量运算部53当取得从收发部51输出的经过时间和温度信息时，从该取得的经过时间和温度信息实时地运算成形中的树脂部件W的发热量（称为发热量SAM）。发热量运算部53将运算出的发热量SAM输出至反应率运算部54。

反应率运算部53判定成形中的树脂部件W的树脂材料是否固化了。反应率运算部53当检测出被上模MU和下模ML夹持的树脂部件W的树脂的发热量超过了规定值时，判定为固化了。

即，反应率运算部53根据发热量运算部53运算出的发热量SAM和存储部52中所存储的发热量REF运算成型中的树脂部件W的反应率。反应率运算部23如以下的（式1）那样计算该反应率。  

（反应率）=（1–（发热量SAM）/（发热量REF））×100          （式1）。

然后，当反应率变为80%以上时，反应率运算部53认为树脂部件W固化了，并将检测出固化点的意思的信息即无伺服指示信息输出至收发部51。

图13是表示从对树脂部件W的加温开始起的经过时间和反应率的关系的图。在图13中，横轴表示温度控制部31开始上模MU和下模ML的加温之后的经过时间，纵轴表示反应率。

图20是示出DSC装置运算的发热举动的图。在图20中，示出了施加于上模MU和下模ML的温度分布、若干树脂材料（“树脂–1”、“树脂–2”、“树脂–3”）的经过时间以及温度和发热量的关系。

在图21中示出利用硅酮树脂在反应率变为80%以上时的成形时的条件的一个例子。图21是表示硅酮树脂的成形条件和反应率的关系的图。

图21中示出的“条件”表示在成形时施加的温度和时间，“REF”表示上述（发热量REF），“SAM”表示上述（发热量SAM），“反应率”表示上述（反应率）。

如图21所示那样，如果是硅酮树脂，当以每分钟10℃使其在30℃至300℃变化的条件下成形时，发热量REF为146.1〔J/g〕。如果是硅酮树脂，该146.1〔J/g〕的发热量是可以说完全固化了的发热量。

而且，当将硅酮树脂在以100℃ 2h（小时）+以150℃ 4h（小时）的热条件下成形时，发热量SAM为1.1〔J/g〕。当将其应用于上述（式1）时，反应率为90.3％。

此外，当将硅酮树脂在以100℃ 2h（小时）+以150℃ 2h（小时）的热条件下成形时，发热量SAM为2.6〔J/g〕。当将其应用于上述（式1）时，反应率为98.2％。

此外，当将硅酮树脂在以100℃ 2h（小时）+以150℃ 1h（小时）的热条件下成形时，发热量SAM为14.1〔J/g〕。当将其应用于上述（式1）时，反应率为90.3％。

接着，对成型装置单元5的处理流程进行说明。图14是表示成型装置单元5的处理流程的图。

与图8同样地，在步骤S11至S14同样地进行处理，在步骤S14中，上模MU的下降停止。

于是，温度控制部31通过使上模保持部8以及台子9各自的热源驱动，从而开始上模MU以及下模ML的加温。然后，温度控制部31当取得来自上模保持部8以及台子9的热源的温度信息时输出至收发部23。此外，在温度控制部31的上模保持部8以及台子9各自的热源的驱动开始的同时，计时器25开始计数，并且将计数后的经过时间输出至收发部23。

收发部23将温度信息以及经过时间输出至收发部51，由此，从收发部51向发热量运算部53输出温度信息以及经过时间。

发热量运算部53根据从收发部51取得的温度信息以及经过时间，运算成形中的树脂部件W的发热量SAM，并且将该运算后的发热量SAM输出至反应率运算部54。

反应率运算部54当取得从发热量运算部53取得的发热量SAM和存储部52中所存储的发热量REF时，利用上述（式1），开始反应率的运算（步骤S24）。

然后，温度控制部31当取得从上模保持部8以及台子9的热源取得的温度信息，并且变为规定的固定温度时，控制上模保持部8以及台子9各自的热源的驱动，以使上模MU以及下模ML成为固定温度。像这样，上模MU和下模ML被加温到规定的温度，并且在该规定的温度下被保持为固定（步骤S15）。

然后，发热量运算部53运算的树脂部件W的发热量SAM上升，反应率运算部54通过判定反应率是否变为80%以上来判定树脂部件W是否达到固化点P（步骤S26）。

然后，反应率运算部54当判定为反应率变为80%以上时，将检测出固化点的无伺服指示信息输出至收发部51，收发部51将该无伺服指示信息输出至收发部23。收发部23将从收发部51取得的无伺服指示信息输出至电动机控制部21。然后，电动机控制部21当从收发部23取得无伺服指示信息时，释放伺服电动机12a、13a的保持力，台子9的XY轴成为无伺服（步骤S17）。

然后，经过步骤S18、S19的处理，被成型的树脂部件W完成。由此，能将树脂部件W从上模MU以及下模ML取出。

由此，能防止与树脂部件W固化时的容积减少相伴随的位置偏离并且获得成型品。

再有，在本实施方式中说明了DSC装置50被设置在成型装置1a的外部，但是不限于此，DSC装置50也可以被设置在成型装置1a的控制部20a内。

〔实施方式3〕

接着，使用图15~图17对本发明的第三实施方式说明如下。再有，为了便于说明，对与在上述实施方式1、2中说明了的附图具有相同功能的构件标注同一附图标记并省略其说明。

图15是表示第三实施方式的成型装置1b的结构的图。

成型装置1b与成型装置1不同之处在于，代替电动机控制部21，具备电动机控制部21b。成型装置1b的其它结构与成型装置1相同。

电动机控制部21b是在电动机控制部21中具备电流值检测部（固化判定部）22的结构。

在对树脂部件W进行成型时，电流值检测部22判定树脂部件W是否达到固化点P。电流值检测部22通过判定施加于伺服电动机12a、13a的电流值是否超过了预先设定的固定值，从而判定在对树脂部件W进行成型时树脂部件W是否达到了固化点。

当电流值检测部22判定为施加于伺服电动机12a、13a的电流值超过了预先设定的固定值时，电流值检测部22认为树脂部件W达到了固化点。然后，电动机控制部21释放伺服电动机12a、13a的保持力，台子9的XY轴成为无伺服。

图16是表示施加于成型装置1的XY轴各自的电动机的负载的图。图16的“Xi”表示施加于X轴的伺服电动机12a的负载，“Yi”表示施加于Y轴的伺服电动机13a的负载，“TU”表示上模MU的温度，“TL”表示下模ML的温度。

在树脂部件W的成型处理中，可知，当进入固化工艺并且“TU”和“TL”变为固定、约140℃时，树脂部件W开始固化，“Xi”和“Yi”的值增加。

然后，当接着进入冷却工艺时，“TU”和“TL”的温度从140℃起下降。此时，可知“Xi”和“Yi”的负载的方向反转，负载增加。在该冷却工艺中，当“Xi”和“Yi”变为固定值时，电流值检测部22认为树脂部件W固化了。然后，电动机控制部21b成为无伺服，如图16的点SF处所示，使流到伺服电动机12a、13a的电流值α大体上为0。

作为电流值检测部22认为树脂部件W达到固化点的固定电流值α，例如，如实施方式1中所说明的那样，将在位置检测部41判定为台子9的XY坐标位置的移动量变为最小时的台子9的XY坐标位置的移动量和此时的施加于伺服电动机12a、13a的电流值预先对应起来存储在电流值检测部22中也可。或者，也可以将进入脱模之前的电流值（不足脱模时的电流值的电流值）作为预先设定的固定电流值存储在电流值检测部22中。或者，也可以如实施方式2中所说明的那样，将反应率变为80%时的施加于伺服电动机12a、13a的电流值作为预先设定的固定电流值存储在电流值检测部22中。

图17是表示成型装置1b的处理流程的图。与图8同样地，在步骤S11至S15同样地进行处理，在步骤S15中，上模MU和下模ML被加温到规定的温度，并且在该规定的温度下被保持为固定（步骤S15）。

然后，进行被上模MU和下模ML夹持的树脂部件W的固化，电流值检测部22判定树脂部件W是否达到了固化点P。

即，电流值检测部22判定施加于伺服电动机12a、13a的电流值是否超过了预先设定的固定值（步骤S36）。

然后，当电流值检测部22判定为施加于伺服电动机12a、13a的电流值超过了预先设定的固定值时（步骤S36的“是”），电动机控制部21释放伺服电动机12a、13a的保持力，台子9的XY轴成为无伺服（步骤S17）。

然后，经过步骤S18、S19的处理，被成型的树脂部件W完成。由此，能将树脂部件W从上模MU以及下模ML取出。

由此，能防止与树脂部件W固化时的容积减少相伴随的位置偏离并且获得成型品。

〔实施方式4〕

接着，使用图18、图19对本发明的第四实施方式说明如下。再有，为了便于说明，对与在上述实施方式1~3中说明了的附图具有相同功能的构件标注同一附图标记并省略其说明。

图18是表示第四实施方式的成型装置1c的结构的图。

成型装置1c与成型装置1不同之处在于，在控制部20中具备计时器（固化判定部）25c。成型装置1c的其它结构与成型装置1相同。

在对树脂部件W进行成型时，计时器25判定树脂部件W是否达到了固化点P。

利用树脂材料，根据加热温度、时间，能预先推断出固化点。因此，当使树脂部件W的加热温度固定时，仅通过观察加热时间就能判定树脂部件W是否到达了固化点。

将温度控制部31施加的温度与在树脂部件W通过该温度到达固化点之前的所需时间对应起来存储在计时器25c中。

图19是表示成型装置1c的处理流程的图。

与图8同样地，在步骤S11至S14同样地进行处理，当在步骤S14中上模MU的下降停止时，接着，温度控制部31通过使上模保持部8以及台子9各自的热源驱动，从而开始对上模MU和下模ML加温，并且，计时器25c开始计数（步骤S44）。

然后，温度控制部31当取得来自上模保持部8以及台子9的热源的温度信息，并且变为规定的固定温度时，控制上模保持部8以及台子9各自的热源的驱动，以使上模MU以及下模ML成为固定温度。像这样，上模MU和下模ML被加温到规定的温度，并且在该规定的温度下被保持为固定（步骤S15）。

然后，进行被上模MU和下模ML夹持的树脂部件W的固化，计时器25c判定树脂部件W是否达到了固化点P。

即，计时器25c判定是否在开始上模MU和下模ML的加热之后经过了预先设定的规定时间（步骤S46）。

然后，当计时器25c判定为在开始模MU和下模ML的加热之后经过了预先设定的规定时间时，计时器25c将检测出固化点的意思的信息输出至电动机控制部21。然后，电动机控制部21当从计时器25c检测到检测出固化点的意思的信息时，释放伺服电动机12a、13a的保持力，台子9的XY轴成为无伺服（步骤S17）。

然后，经过步骤S18、S19的处理，被成型的树脂部件W完成。由此，能将树脂部件W从上模MU以及下模ML取出。

由此，能防止与树脂部件W固化时的容积减少相伴随的位置偏离并且获得成型品。

〔总结〕

本发明的一个方式的成型装置是，一种成型装置，具备作为一对金属模的上模和下模，在该上模和下模之间夹持着树脂而成形，其中，具备：第一驱动部，用于使上述上模向靠近上述下模的第一方向移动来按压上述树脂；以及第二驱动部，保持能向与上述第一方向交叉的第二方向移动的上述下模的位置，上述第二驱动部在被上述上模和下模夹持的树脂进行脱模之前，停止上述下模的位置的保持。

本发明的一个方式的成形方法是，一种成形方法，在作为一对金属模的上模和下模之间夹持着树脂而成形，其中，使上述上模向靠近上述下模的第一方向移动来按压上述树脂，保持能向与上述第一方向交叉的第二方向移动的上述下模的位置，在被上述上模和下模夹持的树脂进行脱模之前，停止上述下模的位置的保持。

根据上述结构，由于具备用于使上述上模向靠近上述下模的第一方向移动来按压上述树脂的第一驱动部和保持能向与上述第一方向交叉的第二方向移动的上述下模的位置的第二驱动部，所以能使上述上模和上述下模的相对位置固定并且使上述树脂固化。然后，上述第二驱动部在被上述上模和下模夹持的树脂进行脱模之前，停止上述下模的位置的保持。

由此，在被上述上模和下模夹持的树脂进行脱模之前，能实现上述下模向上述第二方向的移动，即使上述树脂在固化时产生了容积减少，也利用上述上模的向上述第一方向的按压力，使上述下模追随于上述上模的位置。由此，能防止与上述树脂固化时的容积减少相伴随的位置偏离并且获得成型品。

或者，在本发明的一个方式的成型装置中，具备：固化判定部，判定被上述上模和下模夹持的树脂是否固化了；台子，载置有上述下模；以及电动机，用于使上述台子向上述第二方向移动，上述固化判定部对上述电动机保持上述下模的位置的保持力进行检测，当在上述树脂的固化开始后检测出上述保持力变为规定值时，判定为被上述上模和下模夹持的树脂固化了，上述第二驱动部停止上述下模的位置的保持也可。

或者，在本发明的一个方式的成型装置中，具备：固化判定部，判定被上述上模和下模夹持的树脂是否固化了，上述固化判定部当检测出在上述树脂的固化开始后经过了规定的时间时，判定为被上述上模和下模夹持的树脂固化了，上述第二驱动部停止上述下模的位置的保持也可。

此外，在本发明的一个方式的成型装置单元中，具备：上述成型装置；以及固化判定部，判定被上述上模和下模夹持的树脂是否固化了，上述固化判定部当检测出被上述上模和下模夹持的树脂的发热量超过了规定值时，判定为被上述上模和下模夹持的树脂固化了，上述第二驱动部停止上述下模的位置的保持也可。

如上述那样，当上述固化判定部判定为被上述上模和下模夹持的树脂固化了时，上述第二保持部停止上述下模的位置的保持。由此，能防止与上述树脂固化时的容积减少相伴随的位置偏离并且获得成型品。

进而，在本发明的一个方式的成型装置中，具备：固化判定部，判定被上述上模和下模夹持的树脂是否固化了；以及台子，载置有上述下模，上述固化判定部检测上述台子在上述第二方向上的位置，当在上述树脂的固化开始后检测出上述台子的每单位时间的移动量变为最小时，判定为被上述上模和下模夹持的树脂固化了也可。由此，也能防止与上述树脂固化时的容积减少相伴随的位置偏离并且获得成型品。

本发明不限定于上述的各实施方式，能在权利要求所示出的范围内进行各种变更，对于将在不同的实施方式中分别被公开的技术方案适当地组合起来而获得的实施方式，也被包含在本发明的技术范围内。

产业上的可利用性

本发明由于能在树脂固化时控制XY驱动轴，所以不仅能应用于要求细微的加工精度的成型装置、成形方法，而且还能广泛地应用于一般的成型装置、成形方法。

附图标记的说明：

1、1a、1b、1c 成型装置

5 成型装置单元

6 滚珠螺杆

8 上模保持部

9 台子

11 伺服电动机（第一驱动部）

12a、13a 伺服电动机（第二驱动部）

12b、13b 线性标度

15 负载传感器

20 控制部

21 电动机控制部

21b 电动机控制部

22电流值检测部（固化判定部）

25 计时器

25c 计时器（固化判定部）

31 温度控制部

41 位置检测部（固化判定部）

50 DSC装置

51 收发部

52 存储部

53 发热量运算部

54 反应率运算部（固化判定部）

ML 下模

MU 上模

P 固化点

R 脱模点

W 树脂部件。

Claims (5)

1.一种成型装置，具备作为一对金属模的上模和下模，在该上模和下模之间夹持着树脂而成形，其特征在于，具备：

第一驱动部，用于使所述上模向靠近所述下模的第一方向移动来按压所述树脂；以及

第二驱动部，保持能向与所述第一方向交叉的第二方向移动的所述下模的位置，

所述第二驱动部在被所述上模和下模夹持的树脂进行脱模之前，停止所述下模的位置的保持。

2.根据权利要求1所述的成型装置，其特征在于，具备：

固化判定部，判定被所述上模和下模夹持的树脂是否固化了；

台子，载置有所述下模；以及

电动机，用于使所述台子向所述第二方向移动，

所述固化判定部对所述电动机保持所述下模的位置的保持力进行检测，当在所述树脂的固化开始后检测出所述保持力变为规定值时，判定为被所述上模和下模夹持的树脂固化了，所述第二驱动部停止所述下模的位置的保持。

3.根据权利要求1所述的成型装置，其特征在于，

具备：固化判定部，判定被所述上模和下模夹持的树脂是否固化了，

所述固化判定部当检测出在所述树脂的固化开始后经过了规定的时间时，判定为被所述上模和下模夹持的树脂固化了，所述第二驱动部停止所述下模的位置的保持。

4.一种成型装置单元，其特征在于，具备：

权利要求1所述的成型装置；以及

固化判定部，判定被所述上模和下模夹持的树脂是否固化了，

所述固化判定部当检测出被所述上模和下模夹持的树脂的发热量超过了规定值时，判定为被所述上模和下模夹持的树脂固化了，所述第二驱动部停止所述下模的位置的保持。

5.一种成形方法，在作为一对金属模的上模和下模之间夹持着树脂而成形，其特征在于，

使所述上模向靠近所述下模的第一方向移动来按压所述树脂，

保持能向与所述第一方向交叉的第二方向移动的所述下模的位置，

在被所述上模和下模夹持的树脂进行脱模之前，停止所述下模的位置的保持。