CN111483103B - 树脂成形装置以及树脂成形品的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种树脂成形装置以及树脂成形品的制造方法。本发明与台板的变形无关而维持成形模的平坦度，包括：成形模(2、3)；台板(41、42)，供安装成形模(2、3)；多个第一传递构件(5)，设于成形模(2、3)；以及多个第二传递构件(6)，对应于多个第一传递构件(5)而设置在台板(41、42)，并且第一传递构件(5)及第二传递构件(6)将来自台板(41、42)的夹紧力传递至成形模(2、3)，第一传递构件(5)及第二传递构件(6)彼此的接触面(5a、6a)呈平面状。

Description

树脂成形装置以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以及树脂成形品的制造方法。

背景技术

在利用压缩成形的树脂成形装置中，供安装成形模的台板(platen)在合模时变形。于是，安装于台板的成形模也因台板的变形而变形。

以前，为了抑制台板的变形，一直进行增大台板的厚度等提高刚性的操作，导致树脂成形装置的大型化或重量化。

另一方面，如专利文献1所示，可想到将供配置下模具的可动台板分割为下部可动台板与上部可动台板的树脂密封装置。此处，下部可动台板与加压机构连结，上部可动台板供配置下模具，并且由设于树脂密封装置的本体的直线导件(linear guide)在上下方向上可滑动地支撑。而且，所述树脂密封装置通过使下部可动台板与上部可动台板进行点接触，从而维持下模具相对于上模具的平行度。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2009-39866号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

但是，所述树脂密封模具装置中，若作为上台板的顶板或上部可动台板弯曲，则安装于这些台板的上模具及下模具也会弯曲，而难以维持上模具及下模具的平坦度。

因此，本发明的主要问题在于，与供安装成形模的台板的变形无关而维持成形模的平坦度。

[解决问题的技术手段]

即，本发明的树脂成形装置包括：成形模；台板，供安装所述成形模；多个第一传递构件，设于所述成形模；以及多个第二传递构件，对应于所述多个第一传递构件而设置在所述台板，并且所述第一传递构件及所述第二传递构件将来自所述台板的夹紧力(clampingforce)传递至所述成形模，所述第一传递构件及所述第二传递构件彼此的接触面呈平面状。

[发明的效果]

根据这样构成的本发明，能够与台板的变形无关而维持成形模的平坦度。

附图说明

图1为示意性地表示本实施方式的树脂成形装置的构成的正面图。

图2为所述实施方式的第一传递构件及第二传递构件的放大截面图。

图3为主要表示所述实施方式的第二台板及固定侧块的截面图。

图4为所述实施方式的固定侧块的弹性保持部的放大截面图。

图5为所述实施方式的固定侧块的定位部的放大截面图。

图6为主要表示所述实施方式的第一台板及可动侧块的截面图。

图7为表示由所述实施方式的构成所得的模拟结果的图。

图8A及图8B为变形实施方式的第一传递构件及第二传递构件的放大截面图。

图9为变形实施方式的弹性保持部的放大截面图。

[符号的说明]

2：下模(成形模)；

3：上模(成形模)；

4：合模机构；

5：第一传递构件；

5a：接触面；

6：第二传递构件；

6a：接触面；

7A：固定侧块(中间块)；

7B：可动侧块(中间块)；

7h：贯穿孔；

7h1、932：小径部；

7h2、931：大径部；

8：弹性保持部；

9A、9B：定位部；

11：固定部；

41：第一台板(可动盘)；

42：第二台板(上部固定盘)；

43：驱动机构；

44：下部固定盘；

45：支柱部(系杆)；

46：下模保持部(成形模保持部)；

47：上模保持部(成形模保持部)；

81、111：螺栓；

82：弹性体；

83、112：距离限制部；

91、92、94、95：定位孔；

93、96：定位销；

100：树脂成形装置；

111b、811：头部；

111a、812：轴部；

431：滚珠螺杆机构。

具体实施方式

接下来，举例对本发明进行更详细说明。但是，本发明不受以下说明的限定。

如上文所述，本发明的树脂成形装置包括：成形模；台板，供安装所述成形模；多个第一传递构件，设于所述成形模；以及多个第二传递构件，对应于所述多个第一传递构件而设置在所述台板，并且所述第一传递构件及所述第二传递构件将来自所述台板的夹紧力传递至所述成形模，所述第一传递构件及所述第二传递构件彼此的接触面呈平面状。

若为所述树脂成形装置，则设于成形模的多个传递构件与设于台板的多个传递构件的接触面呈平面状，因此即便台板发生了变形时，所述接触面滑动来吸收台板的变形，而能够将来自台板的夹紧力传递至成形模，同时维持成形模的平坦度。另外，利用第一传递构件及第二传递构件，在成形模与台板之间形成空间。将所述空间作为隔热层发挥功能，由此能够减少从成形模传至台板的热，抑制向外部的散热。另外，当由于接触面处的磨损、破损等而需要更换零件时，只要更换第一传递构件及第二传递构件的至少一者便可，因此能够使维护(maintenance)容易。

此处，所述多个传递构件利用平面状的接触面而可使所述台板相对于所述成形模相对变形，使所述成形模的变形量小于所述台板的变形量。优选多个传递构件利用所述平面状的接触面而不将所述台板的变形量传至所述成形模。

合模时台板以中央部向外侧鼓出的方式变形。具体而言，位于上侧的第二台板以中央部变高的方式变形，位于下侧的第一台板以中央部变低的方式变形。

对应这些变形，为了使第一传递构件和第二传递构件容易相互滑动，理想的是所述第一传递构件和所述第二传递构件彼此的接触面为倾斜面。

理想的是在所述第一传递构件的接触面或所述第二传递构件的接触面的至少一者，形成有含有氮及4A族元素的氧化钇膜。

若为所述构成，则第一传递构件与第二传递构件容易相互滑动，能够进一步维持成型模的平坦度。

可想到树脂成形装置具有下模及上模作为所述成形模，且具有供安装所述下模的第一台板及供安装所述上模的第二台板作为所述台板。

所述构成中，为了维持合模时的上模的平坦度及下模的平坦度两者，理想的是所述多个第一传递构件及所述多个第二传递构件分别设于所述上模与所述第二台板之间、及所述下模与所述第一台板之间。另外，若为所述构成，则也能够维持上模及下模的平行度。

理想的是树脂成形装置具备中间块，所述中间块设置在所述成形模与所述台板之间，并固定所述多个传递构件。

若为所述构成，则通过将中间块安装于成形模或台板，从而能够一举将多个传递构件设于成形模，而能够使更换作业简单。

在利用螺栓将成形模或中间块固定于台板时，若增强其紧固力，则以传递构件的接触面为起点而成形模或中间块变形。于是，有可能成形模的平坦度从合模前开始受损。

为了解决所述问题，理想的是树脂成形装置包括相对于所述台板而弹性保持所述成形模的弹性保持部。

由于将传递构件的接触面设为平面状而可使台板相对于成形模相对变形，因此可能成形模相对于台板的位置偏移。

因此，理想的是树脂成形装置包括定位部，所述定位部设于比所述多个传递构件更靠内侧处，对所述台板与所述成形模进行定位。此外，所谓可使台板相对于成形模相对变化，也能够表述为与成形模相独立而可使台板变化。

另外，使用所述树脂成形装置的树脂成形品的制造方法也为本发明的一实施方式。

＜本发明的一实施方式＞

以下，参照附图对本发明的树脂成形装置的一实施方式进行说明。此外，关于以下所示的任一个图，均为了容易地理解而适当省略或夸张地示意性描述。对相同构成元件标注相同符号并适当省略说明。

本实施方式的树脂成形装置100针对搭载有电子零件的基板，利用树脂将搭载有电子零件的零件搭载面密封而制造树脂成形品。此外，基板例如能够举出金属制基板、树脂制基板、玻璃制基板、陶瓷制基板、电路基板、半导体基板、导线架(lead frame)等。树脂材料除了颗粒状或粉末状的树脂材料以外，还能够使用液状、薄片状、小片状等的树脂材料。

如图1所示，所述树脂成形装置100具有：下模2，为形成有模腔(cavity)的第一成形模；上模3，为保持基板的第二成形模；以及合模机构4，供安装下模2及上模3并且将下模2及上模3合模。

合模机构4具有：供安装下模2的可动盘41(以下也称为第一台板41)、供安装上模3的上部固定盘42(以下也称为第二台板42)、以及用于使第一台板41升降移动的驱动机构43。

第一台板41在其上表面安装下模2，由设于下部固定盘44的多个支柱部45可升降移动地支撑。本实施方式中，利用设于例如俯视下矩形形状的下部固定盘44的四角的四根支柱部(也称为系杆(tie-bar))45来可升降移动地支撑第一台板41。

第二台板42在其下表面安装上模3，以与第一台板41相向的方式固定在四根支柱部45的上端部。

驱动机构43设于第一台板41与下部固定盘44之间，通过使第一台板41升降移动从而将下模2与上模3合模并且施加规定的夹紧力(成形压力)。本实施方式的驱动机构43为使用将伺服马达(servo motor)等的旋转变换为直线移动的滚珠螺杆机构431而传递至第一台板41的直动方式，但也可为使用例如肘节连杆(toggle link)等连杆机构将伺服马达等的动力源传递至第一台板41的连杆方式。

而且，在下模2与第一台板41之间，设有保持下模2的下模保持部46。所述下模保持部46具有对下模2进行加热的加热板等。

在上模3与第二台板42之间，设有保持上模3的上模保持部47。所述上模保持部47具有对上模3进行加热的加热板等。

而且本实施方式中，在上模3与第二台板42之间、以及下模2与第一台板41之间，设有多个第一传递构件5及多个第二传递构件6。

上模3与第二台板42之间的多个第一传递构件5、第二传递构件6将驱动机构43的夹紧力从第二台板42传递至上模3。另外，下模2与第一台板41之间的多个第一传递构件5、第二传递构件6将驱动机构43的夹紧力从第一台板41传递至下模2。这些第一传递构件5、第二传递构件6例如为呈圆柱状的金属制的柱状物(pillar)。

本实施方式中，在各台板41、台板42与各成形模2、成形模3之间，与四个支柱部45对应地设有四个第一传递构件5、第二传递构件6。具体而言，设置为俯视下位于四角形的顶点。

多个第一传递构件5设于下模2侧及上模3侧，多个第二传递构件6在第一台板41及第二台板42与第一传递构件5对应地设置。而且，在第二台板42侧，第一传递构件5的上端面与第二传递构件6的下端面成为彼此接触的接触面5a、接触面6a，在第一台板41侧，第一传递构件5的下端面与第二传递构件6的上端面成为彼此接触的接触面5a、接触面6a。

此处，多个第一传递构件5、第二传递构件6以可使第一台板41或第二台板42相对于下模2或上模3相对变形，并且将夹紧力从第一台板41或第二台板42传递至下模2或上模3的方式构成。

具体而言，如图2所示，第一传递构件5的接触面5a及第二传递构件6的接触面6a呈平面状。在本实施方式中，接触面5a、接触面6a为水平面。

此处，可以在第一传递构件5的接触面5a或第二传递构件6的接触面6a的至少一者形成含有氮(N)及4A族元素的氧化钇膜(Y₂O₃)。此处，作为4A族元素，可以使用选自由钛(Ti)、锆(Zr)及铪(Hf)构成的群组中的至少一种阳离子。通过这样形成氧化钇膜(Y₂O₃)，第一传递构件5的接触面5a与第二传递构件6的接触面6a容易相互滑动。

设于上模3的多个第一传递构件5固定于中间块7A(以下也称为固定侧块7A)。所述固定侧块7A固定于保持上模3的上模保持部47。由此，多个第一传递构件5设于上模3。另外，设于下模2的多个第一传递构件5固定于中间块7B(以下也称为可动侧块7B)。所述可动侧块7B固定于保持下模2的下模保持部46。由此，多个第一传递构件5设于下模2。

本实施方式中，第一传递构件5及第二传递构件6介于第二台板42与上模3、上模保持部47及固定侧块7A之间。另外，第一传递构件5及第二传递构件6介于以相对于支柱部45可滑动的方式直接安装或经由安装构件而安装的第一台板41与下模2、下模保持部46及可动侧块7B之间。

接下来，参照图3对第二台板42及固定侧块7A的周边结构进行说明。此外，图3中，上模3及上模保持部47的图示省略。

本实施方式的树脂成形装置100具有相对于第二台板42而弹性保持上模3的弹性保持部8。

如图4所示，弹性保持部8包括：螺栓81，插入至形成于固定侧块7A的贯穿孔7h并紧固于第二台板42；及弹性体82，介于所述螺栓81的头部811与固定侧块7A之间。

形成于固定侧块7A的贯穿孔7h具有供螺栓81的轴部812插入的小径部7h1、及收容螺栓81的头部811的大径部7h2。而且，在贯穿孔7h的内表面与螺栓81的头部811之间，设有作为弹性体82的例如弹簧。

根据此种构成，通过将弹性体82及螺栓81插入至贯穿孔7h，并将螺栓81紧固于第二台板42，从而将弹性体82夹持在固定侧块7A的贯穿孔7h的内表面与螺栓81的头部811之间，弹性力以对第二台板42按压固定侧块7A的方式作用，而弹性保持固定侧块7A及上模3。在此经弹性保持的状态下，固定侧块7A的第一传递构件5的接触面5a、与第二台板42的第二传递构件6的接触面6a挤压接触。

另外，通过将固定侧块7A固定于第二台板42，从而利用第一传递构件5及第二传递构件6在第二台板42与固定侧块7A之间形成空间，所述空间作为隔热层发挥功能。由此，减少从保持上模3的上模保持部47传至第二台板42的热，抑制向外部的散热。

此处，若过度拧紧螺栓81，则固定侧块7A可能因从第二传递构件6承受的力及从螺栓81承受的力而变形。若固定侧块7A变形，则上模保持部47及上模3也变形。

因此，本实施方式的弹性保持部8还包括距离限制部83，所述距离限制部83限制第二台板42与固定侧块7A的距离。所述距离限制部83与螺栓81一起插入至固定侧块7A的贯穿孔7h，与第二台板42和螺栓81的头部811接触，限制第二台板42与固定侧块7A的距离。具体而言，距离限制部83呈供螺栓81的轴部812插入的圆筒状，轴向一端面与第二台板42的下表面接触，轴向另一端面与螺栓81的头部811接触。

利用所述距离限制部83来决定第二台板42与螺栓81的头部811的距离，而决定设于螺栓81的头部811与固定侧块7A之间的弹性体82的变形量。其结果，由弹性体82施加于固定侧块7A的弹性力成为一定。即，利用距离限制部83来限制第二台板42与固定侧块7A的距离，决定弹性体82的变形量而施加于固定侧块7A的弹性力成为一定。

另外，由于相对于第二台板42以浮起状态保持固定侧块7A，因此可能固定侧块7A及固定于此固定侧块7A的上模3的位置相对于第二台板42偏移。

因此本实施方式中，如图3所示，设有用于将上模3相对于第二台板42进行定位的定位部9A。具体而言，如图5所示，定位部9A包含形成于第二台板42及固定侧块7A的定位孔91、定位孔92以及插入至这些定位孔91、定位孔92的定位销93。本实施方式中，设为如下构成：将定位销93嵌合固定于定位孔91，定位销93于其轴向可移动地插入到定位孔92中，但也可相反。

此处，构成为在将固定侧块7A固定于第二台板42的状态下，定位部9A能够吸收合模时的第二台板42相对于上模3的变形。具体而言，在定位孔92的底面与定位销93的上端面之间形成有间隙，构成为定位销93相对于定位孔92可滑动。图5中，定位销93中，将与定位孔91嵌合的部分设为大径部931，将插入至定位孔92的部分设为小径部932。而且，以在形成于大径部931与小径部932之间的阶部的向上面、与第二台板42的下表面之间也形成间隙的方式构成。此外，定位部9A也能以定位销93于轴向成为等截面形状的方式构成。

接着，参照图6对第一台板41及可动侧块7B的周边结构进行说明。此外，图6中，下模2及下模保持部46的图示省略。

如图6所示，供固定下模2的可动侧块7B载置于第一台板41。具体而言，可动侧块7B的第一传递构件5载置在第一台板41的第二传递构件6上。

此外，仅将可动侧块7B载置于第一台板41的情况下，可能在将下模2与上模3开模时，下模2紧贴于上模3，可动侧块7B离开第一台板41。因此，也可利用与所述弹性保持部8相同的构成，相对于第一台板41而弹性保持下模2。

另外，如图6所示，在第一台板41与可动侧块7B之间设有定位部9B。具体而言，定位部9B包含形成于第一台板41及可动侧块7B的定位孔94、定位孔95以及插入至这些定位孔94、定位孔95的定位销96。在定位孔95的底面与定位销96的上端面之间形成有间隙，构成为定位销96相对于定位孔95可滑动。本实施方式中，设为如下的构成：将定位销96嵌合固定于定位孔94，定位销96于其轴向可移动地插入至定位孔95中，但也可相反。定位销96设为于轴向呈等截面形状的形状，但也可设为直径在轴向的上方与下方不同的形状。

＜本实施方式的效果＞

根据本实施方式的树脂成形装置100，设于下模2及上模3的多个第一传递构件5与设于各台板41、台板42的多个第二传递构件6的接触面5a、接触面6a呈平面状，因此即便在各台板41、台板42发生了变形时，所述接触面5a、接触面6a相互滑动来吸收各台板41、台板42的变形，而能够将来自各台板41、台板42的夹紧力传递至下模2及上模3，同时维持下模2及上模3的平坦度及平行度。

图7中示出与合模时的变形有关的模拟结果。所述模拟中，设为从上模3的下方及从下模2的上方施加与合模时同等的力的状态。

由所述结果得知，在合模时第二台板42及第一台板41弯曲变形，相对于此，上模3的固定侧块7A及下模2的可动侧块7B并未变形，而维持上模3及下模2的平坦度及平行度。

这是因为在第一传递构件5与第二传递构件6的接触面5a、接触面6a，两者相对滑动移动，由此第二台板42及第一台板41的变形并未传至上模3的固定侧块7A及下模2的可动侧块7B。另外，可想到通过以金属制来构成第一传递构件5及第二传递构件6，从而这些传递构件的弹性变形也作出贡献。

另外，利用弹性保持部8来弹性保持固定侧块7A及上模3，因此第一传递构件5及第二传递构件6的相对滑动移动变得容易。

进而，将定位部9A、定位部9B设于比多个第一传递构件5、第二传递构件6更靠内侧的中央部，并且在定位部9A、定位部9B的定位孔92、定位孔95及定位销93与定位销96之间设有间隙，因此能够进行定位而不将第二台板42及第一台板41的变形传至上模3的固定侧块7A及下模2的可动侧块7B。

现有的树脂成形装置中，若作为成形对象物的基板大型化，则为了维持成形模的平坦度及平行度，而提高各台板等构成构件的刚性等而伴有装置的大型化及重量化，但本实施方式中无需此种操作，因此能够实现装置的小型化及轻量化。

＜其他变形实施方式＞

此外，本发明不限于所述实施方式。

例如，所述实施方式中，第一传递构件5的接触面5a及第二传递构件6的接触面6a为水平面，但也可如图8A及图8B所示设为倾斜面。此处，在合模时，第二台板42以中央部变高的方式变形，第一台板41以中央部变低的方式变形，因此考虑将各传递构件5、传递构件6的接触面5a、接触面6a的倾斜形态设为以下。即，设置在上模3的第一传递构件5的接触面5a形成为内侧变高而外侧变低的倾斜面，设置在第二台板42的第二传递构件6的接触面6a形成为内侧变低而外侧变高的倾斜面。另外，设置在下模2的第一传递构件5的接触面5a形成为内侧变高而外侧变低的倾斜面，设置在第一台板41的第二传递构件6的接触面6a形成为内侧变低而外侧变高的倾斜面。

通过如此构成第一传递构件5的接触面5a和第二传递构件6的接触面6a，根据各台板41、台板42的变形，第一传递构件5和第二传递构件6能够容易地相互滑动。

在所述实施方式中，为在中间块7A、中间块7B设置多个第一传递构件5的构成，但是也可为在中间块7A、中间块7B设置多个第二传递构件6的构成，也可为不在中间块7A、中间块7B设置多个传递构件，而是在成形模2、成形模3或成形模保持部46、成形模保持部47、或者台板41、台板42上设置多个传递构件的构成。

所述实施方式中，为在成形模2、成形模3及台板41、台板42之间的四处设有第一传递构件5、第二传递构件6的构成，但也可为在两处以上设有第一传递构件5、第二传递构件6的构成。

进而，所述实施方式中，为利用四根支柱部45可升降移动地支撑第一台板41的构成，但也可为利用两个支柱部45可升降移动地支撑第一台板41的构成。两个支柱部45例如呈设于矩形形状的下部固定盘44的相向的侧边的板状。在此情况下，可想到第一传递构件5、第二传递构件6沿着两个支柱部45的相向方向而设于两处。

所述实施方式中，在第二台板42与上模3之间、及第一台板41与下模2之间分别设有第一传递构件5、第二传递构件6，但也可为在第二台板42与上模3之间、或第一台板41与下模2之间的一者设有第一传递构件5、第二传递构件6的构成。

另外，也可使设于第二台板42与上模3之间的多个第一传递构件5、第二传递构件6与设于第一台板41与下模2之间的多个第一传递构件5、第二传递构件6的配置个数、配置形态或者第一传递构件5、第二传递构件6的构成互不相同。

设于第二台板42与上模3之间、或第一台板41与下模2之间的多个第一传递构件5、第二传递构件6也可根据位置而变更其形状。

固定侧块7A相对于第二台板42的固定结构不限于弹性保持部8，也可使用图9所示的固定部11。所述固定部11包括：螺栓111，插入至形成于固定侧块7A的贯穿孔7h并紧固于第二台板42；及距离限制部112，限制第二台板42与固定侧块7A的距离。所述距离限制部112与螺栓111一起插入至固定侧块7A的贯穿孔7h，与第二台板42和螺栓111的头部111b接触，限制第二台板42与固定侧块7A的距离。具体而言，距离限制部112呈供螺栓111的轴部111a插入的圆筒状，轴向一端面与第二台板42的下表面接触，轴向另一端面与螺栓111的头部111b接触。

另外，所述实施方式中，为将供安装下模2的第一台板41设为可动盘而使其可动的构成，但也可为将供安装上模3的第二台板42设为可动盘而使其可动的构成。当将第二台板42设为可动盘时，也可将第一台板41设为固定盘。

此外，本发明不限于所述实施方式，当然可在不偏离其主旨的范围内进行各种变形。

Claims (7)

1.一种树脂成形装置，包括：

成形模，具有上模及下模；

台板，供安装所述成形模；

多个第一传递构件，设于所述成形模；

多个第二传递构件，对应于多个所述第一传递构件而设置在所述台板；

定位部，设于比多个所述第一传递构件更靠内侧处，对所述台板与所述成形模进行定位；以及

弹性保持部，设于所述成形模与所述台板之间，相对于所述台板而弹性保持所述成形模，并且

所述第一传递构件及所述第二传递构件将来自所述台板的夹紧力传递至所述成形模，

所述第一传递构件及所述第二传递构件彼此的接触面呈平面状。

2.根据权利要求1所述的树脂成形装置，其中所述第一传递构件及所述第二传递构件利用所述平面状的接触面而能够使所述台板相对于所述成形模相对变形，使所述成形模的变形量小于所述台板的变形量。

3.根据权利要求1所述的树脂成形装置，其中所述第一传递构件与所述第二传递构件彼此的接触面为倾斜面。

4.根据权利要求1所述的树脂成形装置，其中在所述第一传递构件的接触面或所述第二传递构件的接触面的至少一者，形成有含有氮及4A族元素的氧化钇膜。

5.根据权利要求1所述的树脂成形装置，其具有供安装所述下模的第一台板及供安装所述上模的第二台板作为所述台板，

多个所述第一传递构件及多个所述第二传递构件分别设于所述上模与所述第二台板之间、及所述下模与所述第一台板之间。

6.根据权利要求1所述的树脂成形装置，其包括中间块，所述中间块设置在所述成形模与所述台板之间，并固定多个所述第一传递构件或多个所述第二传递构件。

7.一种树脂成形品的制造方法，使用如权利要求1至6中任一项所述的树脂成形装置。

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