CN110239016B - 树脂成形装置及树脂成形品的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种降低树脂成形品的厚度不均的树脂成形装置及树脂成形品的制造方法。树脂成形装置包括具有模腔的第一成形模具、以及与第一成形模具相向配置的第二成形模具，使第一成形模具及第二成形模具合模而使树脂成形品成形，第一成形模具包括形成模腔的底面的底面构件、以及与底面构件的与底面为相反侧的面接触而调整合模时的底面的形状的调整构件。

Description

树脂成形装置及树脂成形品的制造方法

技术领域

本发明涉及一种树脂成形装置及树脂成形品的制造方法。

背景技术

作为在利用压缩成形的树脂成形装置中，抑制所成形的树脂成形品的厚度不均的技术，可想到专利文献1所示的技术。

在专利文献1的树脂成形装置中，在对成形模具进行加热的加热板(heaterplate)、与支撑所述加热板的台板(platen)之间配置有包含多个柱状构件的隔热构件。并且，通过多个柱状构件的变形量而消除合模时的台板的挠曲，以抑制树脂成形品的厚度不均。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2017-43035号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

但是，伴随着近年来树脂成形品的薄型化及高精度化，要求进一步降低厚度的不均。

关于树脂成形品的厚度不均的原因，参照专利文献1的图1来进行说明。第一，可认为是按照第一台板11的变形，下模161及模腔1612的形状产生变形。这种变形的原因可认为在于，动力集中于合模时所产生的压力将动力从肘节连杆(toggle link)133等驱动机构传递至第一台板11的负载点、及合模时所产生的上模162等的压力平衡。作为第二个原因，可认为是来自于第一台板11的温度分布的不均。配置有隔热构件，以使加热板151、加热板152的热不传递至第一台板11及第二台板12。但是，难以完全隔热，而会传递少量的热。可认为借由所述热，而使得第一台板11及第二台板12的一部分产生温度差而变形。

因此，本发明的主要课题在于降低树脂成形品的厚度不均。

[解决问题的技术手段]

即，本发明的树脂成形装置包括具有模腔的第一成形模具、以及与所述第一成形模具相向配置的第二成形模具，并且使所述第一成形模具及所述第二成形模具合模而使树脂成形品成形，其中，所述第一成形模具包括：底面构件，形成所述模腔的底面；以及调整构件，与所述底面构件的与所述底面为相反侧的面接触而调整合模时的所述底面的形状。

[发明的效果]

根据如上所述而构成的本发明，能够降低树脂成形品的厚度不均。

附图说明

图1是示意性地表示本实施方式的树脂成形装置的结构的俯视图。

图2是主要表示所述实施方式的一对成形模具及合模机构的纵剖面图。

图3是表示所述实施方式的第一成形模具(下模)的主要部分的纵剖面图。

图4(a)是所述实施方式的底面构件的俯视图，图4(b)是所述实施方式的调整构件的立体图。

图5是表示所述实施方式的树脂成形品的制造方法的图。

图6是表示所述实施方式的树脂成形品的制造方法的图。

图7是表示所述实施方式的树脂成形品的制造方法的图。

[符号的说明]

2：下模

2C：模腔

3：上模

4：合模机构

11：基板供给部

12：基板收纳部

13：基板载置部

14：基板搬运机构

15：移动台

16：树脂材料收容部

17：树脂材料投入机构

18：树脂材料供给机构

21：底面构件

21M：槽

22：侧面构件

23：底板

24：弹性构件

25：调整构件

25H：贯通孔

26：夹持构件

26H：安装孔

27：紧固螺栓

28：脱模薄膜

40：固定框架

41：活动盘

42：上部固定盘

43：驱动机构

44：下部固定盘

45：支柱部

46：下模保持部

47：上模保持部

100：树脂成形装置

211：螺孔

221：外侧吸附槽

222：内侧吸附槽

431：滚珠螺杆机构

461、471：加热板

462、472：隔热构件

463、473：侧壁构件

464、474：密封构件

A：基板供给与收纳模块

B：树脂成形模块

C：树脂材料供给模块

J：树脂材料

P：树脂成形品

R1、R2、R3：抽吸流路

R1a：抽吸口

W：基板(密封前基板、密封完基板)

具体实施方式

继而，举例对本发明作进一步详细说明。但是，本发明并不由以下的说明所限定。

本发明的树脂成形装置如上所述，包括具有模腔的第一成形模具、以及与所述第一成形模具相向配置的第二成形模具，使所述第一成形模具及所述第二成形模具合模而使树脂成形品成形，所述树脂成形装置的特征在于，所述第一成形模具包括：底面构件，形成所述模腔的底面；以及调整构件，与所述底面构件的与所述底面为相反侧的面接触而调整合模时的所述底面的形状。

若为所述树脂成形装置，则与形成模腔的底面的底面构件中的与底面为相反侧的面相接触而设置有调整构件，所以能够容易调整模腔的底面的形状，而降低树脂成形品的厚度不均。

所述调整构件优选的是设置于所述底面构件的与所述底面为相反侧的面的多个部位上。

若为所述结构，则能够通过多个部位来调整模腔的底面的形状，所以能够进一步降低树脂成形品的厚度不均。

所述第一成形模具优选的是还包括：夹持构件，以与所述底面构件之间夹着所述调整构件的方式而设置；以及紧固螺栓，在夹着所述调整构件的状态下将所述夹持构件紧固于所述底面构件上。

若为所述结构，则通过使调整构件的高度尺寸(厚度尺寸)不同，调整紧固螺栓的拧入量，可以调整模腔的底面的形状，其结果为，能够进一步降低树脂成形品的厚度不均。

并且，通过调整紧固螺栓的拧入量，也可以不更换调整构件而对调整构件的厚度(变形量)进行微调。其结果为，能够进一步降低树脂成形品的厚度不均。

为了通过紧固螺栓的拧入量而容易调整模腔底面的形状或调整构件的厚度(变形量)，优选的是：在所述调整构件上，形成有所述紧固螺栓所贯通的贯通孔，所述紧固螺栓在贯通所述贯通孔的状态下将所述夹持构件紧固于所述底面构件上。

在第一成形模具的模腔的内表面上，存在为了使树脂成形品容易脱模而使脱模薄膜密接的情况。这时，在第一成形模具中，形成抽吸空气以使脱模薄膜与模腔的内表面密接的抽吸流路。为了在底面构件的下表面上设置调整构件的结构中，容易地形成抽吸流路，优选的是：所述第一成形模具还包括包围所述底面构件并且形成所述模腔的侧面构件，在所述侧面构件中，形成有用于抽吸所述模腔内的空气的抽吸流路。

并且，使用所述树脂成形装置的树脂成形品的制造方法也是本发明的一个形态。

＜本发明的一个实施方式＞

以下，参照附图，对本发明的树脂成形装置的一个实施方式进行说明。再者，关于以下所示的所有图，为了易于理解，适当省略或夸张地示意性地进行描绘。关于相同的构成元件，标注相同的符号并适当省略说明。

＜树脂成形装置100的整体结构＞

本实施方式的树脂成形装置100是对搭载有电子零件的基板W，利用树脂对搭载着电子零件的零件搭载面进行密封而制造树脂成形品P的装置。再者，作为基板，例如可举出金属基板、树脂基板、玻璃基板、陶瓷基板、电路基板、半导体基板、引线框架(lead frame)等。

所述树脂成形装置100如图1所示，包含基板供给与收纳模块A、两个树脂成形模块B及树脂材料供给模块C，分别作为构成元件。各构成元件(各模块A～模块C)相对于各个构成元件能够拆装并且能够更换。

基板供给与收纳模块A包括供给密封前基板W的基板供给部11、收纳密封完基板W(树脂成形品P)的基板收纳部12、交接密封前基板W及密封完基板W的基板载置部13、以及搬运密封前基板W及密封完基板W的基板搬运机构14。基板载置部13在基板供给与收纳模块A内，在与基板供给部11相对应的位置和与基板收纳部12相对应的位置之间在Y方向上移动。基板搬运机构14在基板供给与收纳模块A及各个树脂成形模块B内，在X方向及Y方向上移动。

各树脂成形模块B包括形成有模腔2C的第一成形模具即下模2、保持基板W的第二成形模具即上模3、以及使下模2及上模3合模的合模机构4。关于具体结构，将在后文描述。

树脂材料供给模块C包括移动台15、载置于移动台15上的树脂材料收容部16、将树脂材料J投入至树脂材料收容部16的树脂材料投入机构17、以及搬运树脂材料收容部16而对下模的模腔2C供给树脂材料J的树脂材料供给机构18。移动台15在树脂材料供给模块内在X方向及Y方向上移动。树脂材料供给机构18在树脂材料供给模块C及各个树脂成形模块B内，在X方向及Y方向上移动。再者，树脂材料J除了颗粒状或粉末状的树脂材料以外，还可以使用液状、薄片(sheet)状、小片(tablet)状等的树脂材料。

＜树脂成形模块B的具体的结构＞

其次，以下，对本实施方式中的树脂成形模块B的具体结构进行说明。

树脂成形模块B如上所述，如图2所示，包括形成有模腔2C的下模2、保持基板W的上模3、以及安装下模2及上模3并且使下模2及上模3合模的合模机构4。

合模机构4包括安装下模2的活动盘41、安装上模3的上部固定盘42、以及用于使活动盘41升降移动的驱动机构43。

活动盘41是在其上表面安装下模2的构件，由立设于下部固定盘44上的多个支柱部45可升降移动地支撑着。在本实施方式中，利用左右一对支柱部45可升降移动地支撑着活动盘41。

上部固定盘42是在其下表面上安装上模3的构件，以与活动盘41相向的方式，固定于左右一对支柱部45的上端部。

驱动机构43设置于活动盘41与下部固定盘44之间，通过使活动盘41升降移动而使下模2及上模3合模，并且施加规定的成形压力。本实施方式的驱动机构43是利用将伺服马达(servo motor)等的旋转转换成线性移动的滚珠螺杆机构431将所述旋转传递至活动盘41的直动方式的机构，但也可以是利用例如肘节连杆等连杆机构将伺服马达等动力源传递至活动盘41的连杆(link)方式的机构。

再者，本实施方式是利用下部固定盘44、左右一对支柱部45及上部固定盘42，构成收容活动盘41及驱动机构43的固定框架40。

并且，在下模2与活动盘41之间，设置有下模保持部46。所述下模保持部46包括对下模2进行加热的加热板461、设置于所述加热板461的下表面的隔热构件462、设置于加热板461的上表面而包围下模2的周围的侧壁构件463、以及设置于所述侧壁构件463的上端的密封构件464。

在上模3与上部固定盘42之间，设置有上模保持部47。所述上模保持部47包括对上模3进行加热的加热板471、设置于所述加热板471的上表面的隔热构件472、设置于加热板471的下表面而包围上模3的周围的侧壁构件473、以及设置于所述侧壁构件473的下端的密封构件474。并且，在利用驱动机构43的合模时，侧壁构件463的密封构件464及侧壁构件473的密封构件474密接，收容下模2及上模3的空间与外部空气隔离。再者，也可以设为不设置密封构件464或密封构件474中的一者的结构。

上模3是吸附基板W的背面而保持的构件。在上模3的下表面(保持基板W的基板保持面)上形成有吸附孔(未图示)，在上模3的内部形成有抽吸流路(未图示)。所述内部流路与外部的抽吸装置(未图示)连接。

在下模2中，如图2及图3所示，形成有收容搭载于基板W上的电子零件及树脂材料J的模腔2C。具体而言，下模2包括形成模腔2C的底面的单个构件即底面构件21、以及包围所述底面构件21的侧面构件22。由所述底面构件21的上表面及侧面构件22的内周面形成模腔2C。本实施方式的底面构件21是俯视时呈矩形的平板，侧面构件22是俯视时呈矩框状的构件。

侧面构件22是相对于底面构件21可相对地上下移动而设置。具体而言，通过螺旋弹簧等多个弹性构件24而支撑于下模2的底板23上(参照图2)。

并且，本实施方式的下模2特别是如图3所示，包括与底面构件21中的与模腔2C的底面为相反侧的面(下表面)相接触而设置的调整构件25、以与底面构件21之间夹着调整构件25的方式而设置的夹持构件26、以及在夹着调整构件25的状态下将夹持构件26紧固于底面构件21上的紧固螺栓27。

调整构件25是直接调整合模时的模腔2C的底面的形状的构件，如图4(a)及图4(b)所示，在底面构件21的下表面上相互隔开地设置于多个部位上。本实施方式的调整构件25例如呈圆板形状，在其中央部形成有紧固螺栓27所贯通的贯通孔25H。多个调整构件25分别呈相同形状，例如呈矩阵状(格子状)纵横等间隔地设置。作为调整构件25的材质，例如为不锈钢或合金工具钢等。

夹持构件26呈俯视时与底面构件21相同的形状。并且，夹持构件26呈厚度大于底面构件21的平板形状。在所述夹持构件26上，形成有用于安装紧固螺栓27的安装孔26H。再者，作为底面构件21及夹持构件26的材质，例如为不锈钢等。

紧固螺栓27经由夹持构件26的安装孔26H及调整构件25的贯通孔25H，而与形成于底面构件21的下表面上的螺孔211螺合。通过使所述紧固螺栓27与螺孔211螺合，而在底面构件21与夹持构件26之间夹持调整构件25。在这里，通过调整所述紧固螺栓27的拧入量，而对各调整构件25的变形量进行调整。其结果为，对合模时的模腔2C的底面的形状进行调整，对树脂成形品P的平坦度进行调整。这时，使底面构件21的厚度小于夹持构件26的厚度，所以底面构件21比夹持构件26更容易变形，从而模腔2C的底面的形状更容易调整。

并且，本实施方式的下模2由脱模薄膜28覆盖，以提高树脂成形品P的脱模性。在这里，伴随着在底面构件21的下表面上设置有调整构件25，将用于使脱模薄膜28与模腔2C的内表面密接的抽吸流路R1形成于侧面构件22。具体而言，在侧面构件22的内侧面形成有抽吸流路R1的开口(抽吸口R1a)。并且，与外部的抽吸装置连接的连接口形成于侧面构件22的底面上，例如与形成于底板23上的抽吸用的内部流路(未图示)连接。再者，侧面构件22是通过弹性构件24而移动的构件，因此利用密封构件(未图示)对侧面构件22的抽吸流路R1与底板23的内部流路进行密封。

并且，为了容易从形成于侧面构件22的内侧面上的抽吸口R1a抽吸空气，在与侧面构件22的内侧面相向的底面构件21的外侧面上形成有槽21M。所述槽21M也可以在底面构件21的外侧面上遍及全周而形成，还可以遍及包含抽吸口R1a的规定范围而形成。通过如上所述在底面构件21的外侧面上形成槽21M，可以容易从抽吸口R1a抽吸空气。并且，能够减少底面构件21与侧面构件22的接触面积，能够使侧面构件22相对于底面构件21的滑移容易。

另外，在侧面构件22的上表面上，形成有用于将脱模薄膜28保持于侧面构件22的上表面的外侧吸附槽221。所述外侧吸附槽221是遍及全周而连续地或间断地形成于侧面构件22的上表面。并且，在侧面构件22的上表面上，形成有用于对脱模薄膜28施加张力的内侧吸附槽222。所述内侧吸附槽222形成于外侧吸附槽221的内侧，遍及全周而连续地或间断地形成于侧面构件22的上表面。并且，在侧面构件22上，形成有与外侧吸附槽221连接的抽吸流路R2，并形成有与内侧吸附槽222连接的抽吸流路R3。所述抽吸流路R2、抽吸流路R3与所述的抽吸流路R1同样地，例如与形成于底板23上的内部流路(未图示)连接。

＜树脂成形装置100的动作＞

参照图1、图5～图7，对所述树脂成形装置100中的树脂成形(树脂密封)的动作进行说明。

首先，在基板供给与收纳模块A中，从基板供给部11向基板载置部13送出密封前基板W。其次，使位于规定的待机位置的基板搬运机构14移动，从基板载置部13接收密封前基板W(参照图1)。然后，使基板搬运机构14移动至树脂成形模块B，将密封前基板W保持于已开模的上模3(参照图5)。然后，使基板搬运机构14返回至规定的待机位置。

另一方面，在树脂材料供给模块C中，将脱模薄膜28设为规定的形状，使位于规定的待机位置的移动台15移动，并在所述移动台15上依次载置脱模薄膜28及框构件(未图示)而形成为树脂材料收容部16。然后，使树脂材料收容部16移动至树脂材料投入机构17(参照图1)。其次，从树脂材料投入机构17将规定量的树脂材料J投入至树脂材料收容部16的框构件的内侧。然后，使移动台15返回至规定的待机位置。

继而，使位于规定的待机位置的树脂材料供给机构18移动，而从移动台15接收收容有树脂材料J的树脂材料收容部16。然后，使树脂材料供给机构18移动至树脂成形模块B，将树脂材料收容部16的脱模薄膜28及收容于树脂材料收容部16内的树脂材料J供给至已开模的下模2的模腔2C(参照图5)。然后，使树脂材料供给机构18返回至规定的待机位置。再者，脱模薄膜28也可以在将树脂材料J供给至模腔2C之前而密接。

在这里，下模2通过加热板461而预先加热至规定温度，树脂材料J是经软化或熔融的状态。

在所述工序之后，在树脂成形模块B中，通过驱动机构43而使活动盘41上升，使上模保持部47的密封构件474与下模保持部46的密封构件464密接，而形成密闭空间(参照图6)。在所述状态下，通过未图示的排气机构而将密闭空间设为真空状态。

然后，通过驱动机构43而使活动盘41进一步上升，将侧面构件22按压至上模3而使弹性构件24压缩变形，并且基板W的电子零件浸渍于树脂材料J，并且基板W的零件搭载面被树脂材料J包覆。在所述状态下，通过规定的成形压力而使下模2与上模3合模(参照图6)。规定时间经过之后，通过合模机构而使下模2下降而打开下模2与上模3(参照图7)。再者，也可以在合模的过程中，使密闭空间回到大气压。

其次，使基板供给与收纳模块A的基板搬运机构14移动，而从已开模的上模3接收密封完基板W。使基板搬运机构14移动至基板载置部13，将密封完基板W交接至基板载置部13(参照图1)。从基板载置部13将密封完基板W收纳至基板收纳部12。这样一来，树脂密封完成。

＜本实施方式的效果＞

根据本实施方式的树脂成形装置100，与形成模腔2C的底面的底面构件21的与底面为相反侧的下表面相接触而设置调整构件25，所以能够容易调整模腔2C的底面的形状，而降低树脂成形品P的厚度不均。

并且，在本实施方式中，在多个部位设置调整构件25，所以能够使得可在多个部位调整模腔2C的底面的形状，从而能够进一步降低树脂成形品P的厚度不均。

此外，在本实施方式中，能够通过使调整构件25的高度尺寸(厚度尺寸)不同而调整模腔2C的底面的形状，其结果为，能够进一步降低树脂成形品P的厚度不均。

此外，使紧固螺栓27贯通调整构件25上所形成的贯通孔25H而紧固，所以能够防止调整构件25的位置偏移，并且容易通过紧固螺栓27的拧入而调整调整构件25的变形量。

＜其它变形实施方式＞

再者，本发明并不限于所述实施方式。

例如，在所述实施方式中，是将下模2在合模方向上分割成多个构件，在分割而成的构件(底面构件21及夹持构件26)之间设置有调整构件25的结构，但上模3也可以与下模2同样地构成。即，也可以将上模3在拧入方向上分割成多个构件，在分割而成的构件之间设置调整构件。

并且，除了所述实施方式以外，也可以设为通过夹于底面构件21与夹持构件26之间并利用紧固螺栓27进行紧固，来调整所述紧固螺栓27的拧入量。并且，还可以设为通过使调整构件25的材质、剖面形状或剖面积不同来调整模腔2C的底面的形状。另外，也可以设为通过多个调整构件25的配置来调整模腔2C的底面的形状。例如，可考虑将多个调整构件紧密地配置于底面构件的中央部，并稀疏地配置于端部。

进而，在所述实施方式中，针对一个调整构件25设置有一个紧固螺栓27，但是也可以设为如下的结构：例如在呈长条状的一个调整构件25上形成多个贯通孔25H，在所述多个贯通孔25H上分别设置紧固螺栓27，通过对这些紧固螺栓27的紧固力进行调整而在一个调整构件25中部分地调整变形量。另外，也可以设为如下的结构：在调整构件25上不形成贯通孔25H，而在调整构件25的侧方利用紧固螺栓27进行紧固，而对调整构件25的变形量进行调整。

在所述实施方式中，是利用底面构件及夹持构件夹着调整构件的结构，但只要是将调整构件与底面构件的下表面相接触而固定的结构，就不限于所述实施方式。

此外，在所述实施方式中，夹持构件26的下表面与底板23接触，而发挥作为调整构件25与底板23之间的间隔件的功能，但是也可以设为如下的结构：在夹持构件26的下表面与底板23之间设置发挥间隔件的作用的另外的构件。

也可以除了所述实施方式的调整构件25以外，还使用设置于下模2的加热板461与活动盘41之间的隔热构件462来调整模腔2C的底面的形状。例如，可考虑将隔热构件462设为多个柱状构件，利用所述多个柱状构件作为粗略地消除活动盘41的挠曲的粗动调整，将所述实施方式的调整构件25用作微调。

在所述实施方式中，是在基板供给与收纳模块A和树脂材料供给模块C之间，连接着两个树脂成形模块B的结构，但是也可以设为将基板供给与收纳模块A及树脂材料供给模块C形成为一个模块，在所述模块上连接着树脂成形模块B的结构。并且，树脂成形装置也可以不像所述实施方式那样模块化成各模块。

另外，当然，本发明并不限于所述实施方式，可以在不脱离其主旨的范围内进行各种变形。

Claims (6)

1.一种树脂成形装置，包括具有模腔的第一成形模具、以及与所述第一成形模具相向配置的第二成形模具，使所述第一成形模具及所述第二成形模具合模而使树脂成形品成形，所述树脂成形装置中，

所述第一成形模具包括：

底面构件，形成所述模腔的底面；

多个调整构件，与所述底面构件的与所述底面为相反侧的面接触而调整合模时的所述底面的形状；以及

夹持构件，以与所述底面构件之间夹着所述多个调整构件的方式而设置，

所述底面构件的厚度小于夹持构件的厚度，

所述多个调整构件配置为各自具有不同的高度尺寸，且所述多个调整构件能够通过所述不同的高度尺寸使所述底面构件变形。

2.根据权利要求1所述的树脂成形装置，其中，所述多个调整构件设置于所述底面构件的下表面的多个部位上。

3.根据权利要求1所述的树脂成形装置，其中，所述第一成形模具还包括：

紧固螺栓，在夹着所述多个调整构件的状态下将所述夹持构件紧固于所述底面构件。

4.根据权利要求3所述的树脂成形装置，其中，在所述多个调整构件上，形成有所述紧固螺栓所贯通的贯通孔，

所述紧固螺栓在贯通所述贯通孔的状态下将所述夹持构件紧固于所述底面构件上。

5.根据权利要求1所述的树脂成形装置，其中，所述第一成形模具还包括包围所述底面构件，并且形成所述模腔的侧面构件，

在所述侧面构件中，形成有用于抽吸所述模腔内的空气的抽吸流路。

6.一种树脂成形品的制造方法，其使用根据权利要求1至5中任一项所述的树脂成形装置。

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