CN111941713A - 成形模具、树脂成形装置以及树脂成形品的制造方法 - Google Patents

成形模具、树脂成形装置以及树脂成形品的制造方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供能提高成形精度同时降低电力消耗的成形模具、树脂成形装置以及树脂成形品的制造方法。成形模具包括:成形模具主体M,具有上模具UM和下模具LM;型腔构件CA,布置在上模具UM和下模具LM之间并具有型腔MC,树脂材料被供给到型腔MC中;加热器H,设置在型腔构件CA中;以及浮动机构5,能够使型腔构件CA保持相对于成形模具主体M分离的状态。

Description

成形模具、树脂成形装置以及树脂成形品的制造方法
技术领域
本发明涉及成形模具、树脂成形装置以及树脂成形品的制造方法。
背景技术
通常,装载有芯片的基板或省略了基板的晶片等的工件可通过树脂密封而用作电子部件。以往,作为用于树脂密封工件的树脂成形装置,已知一种具备用于压缩成形的冲压机构的设备(例如,参照专利文献1)。
专利文献1中的冲压机构具备由上模具和下模具构成的成形模具,该成形模具具有内置的加热器,通过使用加热器加热成形模具来使热硬化树脂在工件表面硬化而树脂成形。该下模具具有基部、固定在基部上的型腔件、以及用作型腔件的侧壁的可动夹持器,在基部和夹持器中内置有加热器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1日本特开2017-94619
发明内容
本发明要解决的课题
然而,即使如专利文献1中记载的冲压机构那样,将加热器内置于上模具和下模具的基部以及夹持器中,热量也会扩散(散发)至热容量大的成形模具。其结果是,温度随着距加热器的距离的增加而降低,并且由于由成形模具和工件的各部分之间的温度差引起的膨胀差异而发生变形,使得树脂成形品的树脂厚度易于产生偏差。特别是,随着树脂成形品的薄型化,在成形的树脂的厚度为0.1mm以下的情况下,即使将公差设定为±10%,也必须以0.01mm以下的偏差进行树脂密封,而这对于以往的冲压机构来说难以应对。
此外,例如,在成形模具的加热温度为175℃的情况下,为了维持所需的模具表面的温度公差为±3℃,在向加热器供电后经过约一天达到热稳定状态,然后才能开始生产。其结果是,为了加热成形模具而消耗大量的电力,并且随着成形模具的大型化,电力消耗进一步增大。
因此,期望一种能够提高成形精度同时能够降低电力消耗的成形模具、树脂成形装置以及树脂成形品的制造方法。
解决课题的手段
本发明所涉及的成形模具的特征构成在于,该成形模具包括:成形模具主体,具有上模具和下模具;型腔构件,设置在所述上模具和所述下模具之间并具有型腔,树脂材料被供给到所述型腔中;加热器,设置在所述型腔构件中;以及浮动机构,能够使所述型腔构件保持相对于所述成形模具主体分离的状态。
本发明所涉及的树脂成形装置的特征构成在于,该树脂成形装置具备所述成形模具和用于使所述成形模具合模的合模机构。
本发明所涉及的树脂成形品的制造方法的特征构成在于,该树脂成形品的制造方法包括:供给工序,将成形目标物和树脂材料供给至所述成形模具;加热工序,在所述型腔构件与所述成形模具主体分离的状态下,对所述加热器通电以加热所述树脂材料;以及成形工序,该成形工序在所述加热工序的一部分期间,将所述成形模具合模并使所述型腔构件与所述成形模具主体接触,以进行树脂成形。
发明效果
根据本发明,能够提供一种能提高成形精度同时降低电力消耗的成形模具、树脂成形装置以及树脂成形品的制造方法。
附图说明
图1是示出树脂成形装置的模式图。
图2是示出脱模膜供给机构的模式图。
图3是示出压缩成形模块的模式图。
图4是示出树脂成形品的制造方法的模式图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图说明本发明所涉及的成形模具、树脂成形装置以及树脂成形品的制造方法的实施方式。然而,不限于以下实施方式,在不脱离该要旨的范围的情况下可以进行各种修改。
装置构成
通过树脂密封,将诸如装载有芯片的基板或省略了基板的晶片等成形目标物用作电子部件。作为树脂密封技术,以压缩方式(压缩成形)和转移方式等为例,对于压缩方式,其可应对树脂成形品(电子部件)的薄型化并且生产性能优异。作为通过这种压缩方式将树脂密封至成形目标物的方法之一,可以如下的制造树脂成形品的方法为例:在将液态或粉粒状树脂供给至脱模膜之后,将脱模膜载置在冲压机构的成形模具上,将成形目标物浸入脱模膜上的树脂中进行树脂成形。
以往的冲压机构,由于加热器内置于成形模具中,因此热量会扩散(散发)至热容量大的成形模具。其结果是,温度随着距加热器的距离的增加而降低,并且由于由成形模具和成形目标物的各部分之间的温度差引起的膨胀差异而发生变形,使得树脂成形品的树脂厚度易于产生偏差。特别是,随着树脂成形品的薄型化,在成形的树脂的厚度为0.1mm以下的情况下,即使将公差设定为±10%,也必须以0.01mm以下的偏差进行树脂密封,而这对于以往的冲压机构来说难以应对。此外,例如,在成形模具的加热温度为175℃的情况下,为了维持所需的模具表面的温度公差为±3℃,在向加热器供电后经过约一天达到热稳定状态,然后才能开始生产。其结果是,为了加热成形模具而消耗大量的电力,并且随着成形模具的大型化,电力消耗进一步增大。
因此,本实施方式提供能够提高成形精度同时降低电力消耗的成形模具C、树脂成形装置D以及树脂成形品的制造方法。在下文中,将装载有半导体芯片的基板S作为成形目标物的一个示例进行说明,以如下方式来说明:将重力方向描述为向下,将与重力方向相反的方向描述为向上。另外,图1中所示的Z方向是上下方向,纸面近侧为上。
图1中示出了树脂成形装置D的模式图。在本实施例中的树脂成形装置D具备脱模膜供给机构1、树脂供给模块2、压缩成形模块3、输送机构4和控制部6。压缩成形模块3包括成形模具C,成形模具C用于通过液态树脂或粉粒状树脂(树脂材料的一个示例,以下以“液态树脂”为代表进行说明)树脂密封装载有半导体芯片的基板S。控制部6作为控制树脂成形装置D的动作的软件,由存储在HDD、存储器等硬件中的程序构成,并且通过计算机的CPU来执行。即,控制部6控制脱模膜供给机构1、树脂供给模块2、压缩成形模块3以及输送机构4的动作。
另外,液态树脂不仅包括在常温(室温)下为液态的树脂,而且还包括通过加热使固体树脂熔融而变成液态的熔融树脂。在常温下变成液态的液态树脂可以是热塑性树脂或热固性树脂。热固性树脂在常温下为液态树脂,在加热后其粘度降低,并且通过加热而进一步聚合并固化,从而成为固化树脂。本实施方式中的液态树脂优选为在常温下不能快速流动的、粘度较高的热固性树脂。
脱模膜供给机构1可升降地设置在压缩成形模块3内部,并且能够将脱模膜F供给(密接)于后述的型腔构件CA的表面。脱模膜供给机构1的详细情况将在后面叙述。
树脂供给模块2包括树脂材料供给机构21、树脂加载器22和抽真空机构23。
树脂材料供给机构21将液态树脂供给至型腔构件CA的型腔MC。树脂材料供给机构21由轨道R支撑,并通过树脂加载器22在X方向上往复运动。树脂材料供给机构21被构成为分配器,该分配器由排出机构21a、注射器21b和喷嘴21c一体化而成。排出机构21a从喷嘴21c排出储存在注射器21b中的液态树脂。该排出机构21a具有通过伺服马达(未示出)等驱动力而直线移动的柱塞(未示出),通过使该柱塞在注射器21b的内部前进移动而从喷嘴21c排出液态树脂。在本实施方式中的树脂材料供给机构21构成为排出机构21a、注射器21b以及喷嘴21c能够彼此拆装,例如,预先将液态树脂储存并保管在多个注射器21b中,能够选择并使用不同容量的注射器21b。
此外,树脂材料供给机构21通过树脂加载器22构成为能够在竖直平面(YZ平面)或水平平面(XY平面)中往复运动。这样,树脂材料供给机构21能够将液态树脂均匀地供给至供给在型腔构件CA上的脱模膜F的表面。
树脂加载器22锁定树脂材料供给机构21。然后,树脂加载器22将树脂材料供给机构21传送到压缩成形模块3,并且移动树脂材料供给机构21,使得喷嘴21c位于型腔构件CA上。抽真空机构23紧接在将压缩成形模块3中的成形模具C合模之前从型腔MC强制地抽吸并排出空气。由此,残留在型腔MC内的空气和液态树脂中包含的气泡等被排出到成形模具C的外部。
压缩成形模块3对树脂密封前基板Sa进行树脂密封,使树脂密封后基板Sb(树脂成形品)成形。该压缩成形模块3设置为多个(在本实施例中为三个),并且每个压缩成形模块3能够独立地安装或拆卸。后面描述压缩成形模块3的细节。
输送机构4输送装配有树脂密封前的半导体芯片的树脂密封前基板Sa(成形目标物),并且在树脂密封后输送树脂密封后基板Sb(树脂成形品)。输送机构4包括基板加载器41和机械臂42。基板加载器41能够在其上载置基板S。基板S是树脂密封前基板Sa或树脂密封后基板Sb。基板加载器41能够在轨道R上在输送机构4和压缩成形模块3之间移动。多个半导体芯片安装在树脂密封前基板Sa上。半导体芯片通过液态树脂凝固后的树脂(密封树脂)而密封在树脂密封后基板Sb中。机械臂42通过翻转从第一容纳部43取出的树脂密封前基板Sa的正背面,从而将芯片安装侧以向下的方向载置在基板加载器41上,并且也能够通过翻转从基板加载器41取出的树脂密封后基板Sb的正背面,使得密封树脂侧(芯片安装侧)以向上的方向容纳在第二容纳部44中。
在下文中,将详细描述具有脱模膜供给机构1的压缩成形模块3。如图2所示,脱模膜供给机构1具有送出机构13和卷绕机构14,送出机构13在上模具UM和下模具LM之间(严格来说是在一对型腔构件CA之间)送出卷在卷筒上的使用前的脱模膜F,卷绕机构14将用于树脂成形的使用后的脱模膜F卷绕到卷筒上。在送出机构13和型腔构件CA之间设置有送出辊15,该送出辊15用于向从送出机构13送出的使用前的脱模膜F施加张力。在型腔构件CA和卷绕机构14之间设置有卷绕辊16,该卷绕辊16用于向在上模具UM和型腔构件CA之间输送的使用后的脱模膜F施加张力。控制部6控制设置在送出机构13中的马达(未示出)的转矩(转速)和设置在卷绕机构14中的马达(未示出)的转矩(转速)。由此,能够在沿脱模膜F的行进方向(-Y方向)施加适当的张力的同时,从送出机构13送出脱模膜F。
如图3所示,压缩成形模块3在下部固定盘31的四角处竖立有拉杆32,并且在拉杆32的上端附近设置有矩形的上部固定盘33。在下部固定盘31与上部固定盘33之间设置有矩形的可动压板34。可动压板34设置有孔,拉杆32在四角处穿过所述孔,并且可动压板34能够沿着拉杆32上下移动。在下部固定盘31上设置有合模机构35,该合模机构35是使可动压板34上下移动的装置。合模机构35能够通过使可动压板34向上移动来进行成形模具C的合模,并且通过使可动压板34向下移动来打开成形模具C。合模机构35的驱动源没有特别限定,例如,可以使用伺服马达等电动机。
成形模具C包括具有上模具UM和下模具LM的成形模具主体M,并且上模具UM和下模具LM由被布置为彼此相对的金属模具等构成。下模具LM由基台LMa和从基台LMa向上模具UM的方向突出的凸状部位LMb形成。在本实施方式中,优选地对上模具UM和/或下模具LM的与型腔构件CA相对的表面施行微小的凹凸加工。由此,能够减小后述的型腔构件CA与成形模具主体M的接触面积。另外,可以对上侧型腔构件CA1和/或下侧型腔构件CA2的与成形模具主体M相对的表面施行微小的凹凸加工。
在本实施方式中,成形模具C还包括型腔构件CA、片状加热器H和浮动机构5。成形模具主体M设置有由用于锁定型腔构件CA的螺栓等构成的锁定机构B(仅在上模具UM中示出,在下模具LM中未示出),并且型腔构件CA相对于成形模具主体M相对地可移动地支撑。该型腔构件CA布置在上模具UM和下模具LM之间,并且具有液态树脂供给(容纳)于其中的型腔MC。型腔构件CA包括由上模具UM支撑的上侧型腔构件CA1和由下模具LM支撑的下侧型腔构件CA2。在上侧型腔构件CA1中,设置有用于锁定基板S的基板组装部(未示出),将树脂密封前基板Sa和安装在树脂密封前基板Sa上的半导体芯片等树脂密封在型腔MC内而成形的树脂密封后基板Sb锁定在上侧型腔构件CA1处。此外,片状加热器H具有上侧加热器H1和下侧加热器H2,上侧加热器H1布置在上侧型腔构件CA1的型腔MC侧的表面上,并且下侧加热器H2布置在下侧型腔构件CA2的型腔MC侧的表面上。浮动机构5使型腔构件CA保持相对于成形模具主体M分离的状态。
型腔构件CA由热容量比构成成形模具主体M的金属模具等更小的陶瓷或多孔金属形成。陶瓷由通过加热和固化无机物而获得的烧结体构成。多孔金属由具有许多小的气孔的多孔质地的金属构成。布置成与上模具UM相对的上侧型腔构件CA1形成为平板状,上侧加热器H1通过蒸镀等方式设置在上侧型腔构件CA1的表面(与面向上模具UM的表面相反的表面,型腔MC侧的表面)上。下侧型腔构件CA2具有与下模具LM相对的平板状的底壁51和围绕底壁51的矩形侧壁52。底壁51和侧壁52之间存在少量间隙,并且底壁51和侧壁52被构造为在分离状态下能够彼此独立地移动。在底壁51的表面(与面对下模具LM的表面相反的表面,型腔MC侧的表面)上,通过蒸镀等方式设置有下侧加热器H2,并且至少还在形成在邻近型腔MC的位置处的侧壁52的内侧沟槽52a处通过蒸镀等方式设置下侧加热器H2。
在下侧型腔构件CA2中,在由底壁51和侧壁52包围的内侧空间中形成有填充(供给)有液态树脂的型腔MC。此外,由抽吸机构(未示出)抽吸的脱模膜F固定在下侧型腔构件CA2的面对型腔MC一侧的表面上。
通过将金属制的发热体夹在一对绝缘膜之间而形成加热器H。发热体是由不锈钢或镍合金等以膜状制成的发热电阻器。直流电源借助于导线电连接到该发热体。绝缘膜是由聚酰亚胺、硅、陶瓷等以膜状形成的绝缘物。通过使膜状加热器H与脱模膜F直接接触,能够借助于脱模膜F对液态树脂进行快速加热。此外,加热器H或型腔构件CA设置有温度传感器(未示出),并且控制部6基于温度传感器的测量值来控制对加热器H的通电量。
浮动机构5内置在成形模具主体M中并由成形模具主体M支撑。该浮动机构5包括支撑型腔构件CA的支撑销53(支撑构件的示例)和将支撑销53朝向型腔构件CA偏压的弹簧54(偏压构件的示例)。支撑销53由热容量比构成成形模具主体M的金属模具等热容量更小的树脂等构成,并且具有销状构件53A和支撑台53B。对于支撑销53,销状构件53A的端部与型腔构件CA的背面(与成形模具主体M相对的表面)邻接,并且支撑台53B的背面与弹簧54邻接。支撑销53具有多个上侧支撑销53a和多个下侧支撑销53b,所述多个上侧支撑销53a分别插入到形成在上模具UM的表面上的多个上孔UMa中,并且所述多个下侧支撑销53b分别插入到形成在下模具LM的凸状部位LMb的表面上的多个下孔LMb1中。
弹簧54由多个压缩螺旋弹簧等构成,所述多个压缩螺旋弹簧分别向支撑销53以及下侧型腔构件CA2的侧壁52偏压。该弹簧54具有:用于将上侧支撑销53a向上侧型腔构件CA1偏压的上侧弹簧54a、用于将下侧支撑销53b向下侧型腔构件CA2的底壁51偏压的下侧弹簧54b以及用于将下侧型腔构件CA2的侧壁52向上模具UM偏压的侧壁弹簧54c。上侧弹簧54a容纳在上模具UM的内部,下侧弹簧54b容纳在下模具LM的内部,并且侧壁弹簧54c锁定在下模具LM的基台LMa处。另外,偏压构件不限于压缩螺旋弹簧,而是可以由橡胶或树脂等的弹性构件构成,或者可以通过空气压或气压等将型腔构件CA与成形模具主体M分离。
由于这样的构成,通过下侧型腔构件CA2的下侧加热器H2对脱模膜F进行加热,从而加热型腔MC内的液态树脂。此外,通过上侧型腔构件CA1的上侧加热器H1来加热装载有半导体芯片的基板S。
树脂成形品的制造方法
参照图1至图4对树脂成形品的制造方法进行说明。
首先,如图1所示,通过机械臂42翻转从第一容纳部43取出的树脂密封前基板Sa的表面,将芯片安装侧以向下的方向载置在基板加载器41上。然后,输送机构4将其上安装有树脂密封前的半导体芯片的树脂密封前基板Sa输送至压缩成形模块3,并将树脂密封前基板Sa锁定至上侧型腔构件CA1的上侧加热器H1的表面(图4中的供给工序,也参照图3)。
接下来,如图2所示,脱模膜供给机构1将脱模膜F运送并载置到下侧型腔构件CA2的表面,并且通过抽吸机构将脱模膜F吸附在下侧型腔构件CA2的凹状模具表面上。然后,树脂加载器22将树脂材料供给机构21从树脂供给模块2运送到压缩成形模块3,通过树脂加载器22在竖直平面(YZ平面)或水平平面(XY平面)往复移动,同时将液态树脂从喷嘴21c供给到脱模膜F上(图4中的供给工序,也参照图1)。接下来,如图4所示,为了使温度传感器的测量值变为指定值,通过向上侧加热器H1通电来加热被上侧型腔构件CA1锁定的树脂密封前基板Sa,同时通过向下侧加热器H2通电来加热脱模膜F上的液态树脂并使之流动(加热工序)。此时,由于上侧型腔构件CA1和下侧型腔构件CA2通过浮动机构5而与上模具UM和下模具LM分离,因此抑制了热量扩散(散发)至成型模具主体M。也就是说,由于在型腔构件CA与成形模具主体M之间介入的空气产生的绝热效果,而使加热器H的热量不逸出并保持热量,同时使加热器H与液态树脂直接接触,因此能够快速地加热存在于型腔MC中的液态树脂。然后,通过抽真空机构23从型腔MC强制地抽吸并排出空气(也参照图1)。以此方式,通过在减压下加热型腔MC,能够防止在接下来进行的合模时空气混入液态树脂中并在树脂密封后基板Sb中出现空隙。
接下来,通过合模机构35使可动压板34向上移动,以使下模具LM沿上模具UM的方向相对移动,从而进行成形模具C的合模(图4中的成形工序和合模工序,也参照图3)。此时,首先,树脂密封前基板Sa的外周部分邻接下侧型腔构件CA2的侧壁52,并且侧壁弹簧54c被压缩以使侧壁52下降,使得被侧壁52包围的型腔MC成为密封状态。然后,树脂密封前基板Sa的表面被浸入型腔MC中的液态树脂中,并且由于合模而经受来自于作用在液态树脂上的压力的反作用力,上侧型腔构件CA1被向上按压,同时下侧型腔构件CA2被向下按压。其结果是,上侧弹簧54a和下侧弹簧54b被压缩,并且上侧型腔构件CA1和下侧型腔构件CA2向成形模具主体M接近。
接下来,通过进一步增大合模机构35的夹紧力至型腔构件CA与成形模具主体M接触的状态来进行合模(图4中的成形工序和加压工序)。此时,如果在上模具UM和下模具LM中的在型腔MC一侧的表面有微小的凹凸形状,则接触面积会减小,并且在合模时从型腔构件CA向成形模具主体M的热传导会变得困难。其结果是,考虑到大的散热量,不必增大对加热器H的通电量,并且能够节约电力消耗。在这种状态下,通过利用加热器H进一步加热型腔构件CA,型腔MC内的液态树脂硬化,并对树脂密封前基板Sa进行树脂密封以形成树脂密封后基板Sb(树脂成形品)。
接下来,保持合模状态(通过弹簧54的偏压力而使型腔构件CA夹紧的状态)达指定时间,直到树脂密封后基板Sb变为可脱模的状态为止(图4中的成形工序和保持工序)。此时,通过浮动机构5将型腔构件CA与成形模具主体M分离。在从合模结束到树脂密封后基板Sb能够从型腔构件CA脱模的状态为止期间内,如果型腔构件CA与成形模具主体M分离,则能够抑制型腔构件CA的热量向成形模具主体M的传导。通过该保持工序,能够防止导致树脂成形不良的固化不足或固化过度。
接下来,通过使可动压板34向下移动而进行成形模具C的开模,并通过基板加载器41将剥离了脱模膜F的树脂密封后基板Sb容纳在第二容纳部44中(也参照图1)。紧接在该开模之前或之后,停止对加热器H的通电。然后,通过切断机构(未示出)来切断其上装载有多个半导体芯片的基板S,并且以其上装载有一个半导体芯片的基板S作为一个单位来制造多个电子部件。
这样,并非是在成形模具主体M中内置加热器H,而是在可通过浮动机构5与成形模具主体M分离的型腔构件CA的型腔MC一侧的面(表面)上设置片状加热器H。也就是说,由于使用与热容量较大的成形模具主体M分离的型腔构件CA进行加热,因此抑制了通过成形模具主体M的热量散发。其结果是,使得能够均匀地加热型腔构件CA(填充在型腔MC中的树脂材料)和基板S,并且能够防止树脂密封后基板Sb的树脂厚度的偏差。而且,由于片状加热器H被布置在型腔构件CA的型腔MC一侧的表面上,因此使得能够在确保型腔MC的同时迅速地加热树脂材料。其结果是,如在成形模具主体M中内置加热器H的情况那样,抑制了热量向成形模具主体M扩散(散发),并且能够降低电力消耗。
此外,在加热工序(包括成形工序)的大部分期间,由于在型腔构件CA与成形模具主体M分离的状态下对加热器H通电以加热液态树脂,因此抑制了热量从成形模具主体M扩散(散发),并且能够降低电力消耗。另外,由于加热后的液体树脂在加热工序的一部分期间是合模的,因此能够使得成形模具主体M与型腔构件CA的接触时间最小化,并且能够尽可能地减少经由成形模具主体M的热量散发。
此外,由于型腔构件CA是由热容量较小的陶瓷或多孔金属形成的,因此变得难以向型腔构件CA散发热量,使得能够快速地加热液态树脂,并能够降低电力消耗。而且,如果将金属制的发热体夹在一对绝缘膜之间以形成加热器H,则能够对脱模膜F的表面进行均一加热,从而能够抑制树脂密封后基板Sb的树脂厚度的偏差。如果将该加热器H布置在下侧型腔构件CA2的底壁51的内侧并且还布置在侧壁52的内侧,则能够均匀地加热树脂材料。
另外的实施方式
在下文中,为了易于理解,将使用相同的术语和附图标记来描述与上述实施方式同样的构件。
<1>
在上述实施方式中,说明了将加热器H布置在型腔构件CA的表面的示例,但也可以将加热器H内置于型腔构件CA中。此外,在上述实施方式中,将加热器H布置在下侧型腔构件CA2的底壁51和侧壁52的内侧,但也可以将加热器H仅布置在下侧型腔构件CA2的底壁51上。
<2>
在上述实施方式中,说明了将金属制的发热体夹在一对绝缘膜中而形成的片状加热器H通过蒸镀等方式设置在型腔构件CA的表面的示例,但也可以将预先制造的片状加热器H通过黏着等的方式固定到型腔构件CA的表面。
<3>
在上述实施方式中,示出了在树脂供给模块2中将液态树脂供给到脱模膜F上的示例,但是在将供给粉粒状树脂的树脂保持板被闸门机构封闭的状态下运送到脱模膜F上之后,可以打开闸门机构使得将粉粒状树脂供给到脱模膜F上。
<4>
在上述实施方式中,在压缩成形模块3内部向脱模膜F供给树脂材料,但脱模膜供给模块也可以与压缩成形模块3分开设置。在这种情况下,在脱模膜供给模块中可以使用树脂材料供给机构21将树脂材料供给到脱模膜F上,并且将供给有该树脂材料的脱模膜F运送到压缩成形模块3的下侧型腔构件CA2上。
<5>
重量传感器可以设置在下侧型腔构件CA2的底部,以在测量填充在型腔MC内的液态树脂的重量的同时控制树脂材料供给机构21中的树脂供给量。这样,提高了树脂材料供给机构21的树脂供给精度,并且还解决了填充在型腔MC内的树脂不足的不便。
<6>
在上述实施方式中,在对加热器H通电的状态下将树脂材料供给至型腔MC,但也可以在将树脂材料供给至型腔MC之后对加热器H通电。此外,优选地根据成形目标物的成形状态来优化向加热器H通电的时间(加热时间)、对合模机构35加压的时间、合模后的处置时间、对抽真空机构23减压的时间等。
<7>
在上述实施方式中,以面朝下的压缩方式进行说明,但是作为面朝上的压缩方式,也可以将基板S等成形目标物作为在树脂材料供给机构21中供给树脂的供给目标物。此外,可以省略脱模膜F,并且将下侧型腔构件CA2作为在树脂材料供给机构21中供给树脂的供给目标物。
上述实施例的概述
在下文中,对上述实施方式中说明的成形模具C、树脂成形装置D以及树脂成形品的制造方法的概述进行说明。
(1)成形模具C的特征构成在于,该成形模具包括:成形模具主体M,具有上模具UM和下模具LM;型腔构件CA,设置在上模具UM和下模具LM之间并具有型腔MC,树脂材料被供给到型腔MC中;加热器H,设置在型腔构件CA中;以及浮动机构5,能够使型腔构件CA保持相对于成形模具主体M分离的状态。
在该构成中,并非是将加热器H内置于成形模具主体M中,而是将加热器H设置在可通过浮动机构5与成形模具主体M分离的型腔构件CA上。也就是说,由于使用与热容量较大的成形模具主体M分离的型腔构件CA进行加热,因此能够抑制散发至成形模具主体M的热量。其结果是,使得能够均匀地加热型腔构件CA(填充在型腔MC中的树脂材料)和成形目标物,并且能够防止树脂成形品的树脂厚度的偏差。此外,由于如在成形模具主体M中内置加热器H的情况那样抑制了从成形模具主体M扩散(散发)热量,因此能够降低电力消耗。
(2)加热器H可以由布置在型腔构件CA的型腔MC侧的表面上的片状构件构成。
像本构成这样,通过由布置在型腔构件CA的型腔MC一侧的表面上的片状构件构成加热器H,从而能够在确保型腔MC的同时迅速地加热树脂材料,防止树脂成形品的树脂厚度的差异。而且,由于加热器H被布置在型腔MC侧的表面上,因此使得能够通过加热器H直接加热填充在型腔MC中的树脂材料,而不需要将型腔构件CA本身加热到期望的温度,因而能够减少电力消耗。
(3)型腔构件CA具有与下模具LM相对的底壁51和围绕底壁51的侧壁52,并且加热器H可以布置在底壁51和侧壁52上。
像本构成这样,在将该加热器H布置在底壁51还布置在侧壁52上的情况下,能够均匀地加热树脂材料。
(4)加热器H可以通过将金属制的发热体夹在一对绝缘膜之间而形成。
像本构成这样,在金属制的发热体夹在一对绝缘膜之间以形成加热器H的情况下,由于使得能够均匀地加热片材表面,因此能够抑制成形品的树脂厚度的偏差。
(5)型腔构件CA可以由热容量小于成形模具主体M的材料形成。
像本构成这样,在型腔构件CA由热容量比成形模具主体M更小的材料形成的情况下,由于难以向型腔构件CA散发热量,使得能够快速地加热树脂材料,因此能够降低电力消耗。
(6)前述材料可以是陶瓷或多孔金属。
像本构成这样,在型腔构件CA由陶瓷或多孔金属制成的情况下,可以进行烧结加工等,并且生产率优异。
(7)浮动机构5可以由成形模具主体M支撑,并且包括支撑型腔构件CA的支撑销53(支撑构件)和将支撑销53推向型腔构件CA的弹簧54(偏压构件)。
像本构成这样,在由支撑销53和弹簧54形成浮动机构5的情况下,构造会变得简单。此外,当对上模具UM和下模具LM合模时,由于弹簧54的偏压力还用作夹紧压力,因此较为有效率。
(8)成形模具主体M与型腔构件CA彼此相对的面中的至少一者形成为凹凸形状。
像本构成这样,在成形模具主体M与型腔构件CA的彼此相对的面中的至少一个形成为凹凸形状的情况下,由于可以减小型腔构件CA与成形模具主体M的接触面积,因此在合模时难以向成形模具主体M进行热传导(热量散发)。其结果是,能够减少电力消耗。
(9)树脂成形装置D的特征构成在于,树脂成形装置D具备前述(1)至(6)中的任一项所述的成形模具C和用于使成形模具C合模的合模机构35。
在该构成中,由于使用上述成形模具C来进行合模,因此能够提高成形精度并且同时降低电力消耗。
(10)树脂成形品的制造方法的特征在于,该树脂成形品的制造方法使用上述(8)中的树脂成形装置D并包括:供给工序,将基板S(成形目标物)和树脂材料供给至成形模具C;加热工序,在型腔构件CA与成形模具主体M分离的状态下对加热器H通电,以加热树脂材料;以及成形工序,其在加热工序的一部分期间,将成形模具C合模并使型腔构件CA与成形模具主体M接触以进行基板S(成形目标物)的树脂成形。
在本方法中,由于在型腔构件CA与成形模具主体M分离的状态下对加热器H通电以加热树脂材料,因此抑制了热量向成形模具主体M扩散(散发),并且能够降低电力消耗。另外,由于在加热工序的一部分期间是合模的,因此能够使得成形模具主体M与型腔构件CA的接触时间最小化,并且能够尽可能地减少通过成形模具主体M的热量散发。
(11)对于上述树脂成形品的制造方法,在成形工序中,可以在使型腔构件CA与成形模具主体M接触之后,通过浮动机构5保持型腔构件CA与成形模具主体M分离的状态,并进行对基板S(成形目标物)的树脂成形。也就是说,型腔构件CA可以与成形模具主体M分离,并且可以通过浮动机构5保持夹紧一对型腔构件CA的状态。
在本方法中,在从合模结束到树脂成形品能够从型腔构件CA脱模的状态为止期间,使型腔构件CA与成形模具主体M分离,因此能够抑制通过成形模具主体M的热量散发。
(12)上述树脂成形品的制造方法也可以在加热工序中对型腔MC减压。
像本方法这样,通过在减压下加热型腔MC,能够防止在合模时空气混入树脂材料中并在树脂成形品中出现空隙。
另外,除非有矛盾,否则可以将在前述实施方式中公开的构成(包括另外的实施方式,在下文中同样适用)与在其它实施方式中公开的构成组合起来应用。此外,本说明书中公开的实施方式是示例,并且本发明的实施方式不限于此,并且可以在不脱离本发明的目的的范围内做出适当的改变。
工业上的可利用性
本发明可以应用于树脂材料供给装置、树脂成形装置以及树脂成形品的制造方法。
符号说明
1:脱模膜供给机构
2:树脂供给模块
3:压缩成形模块
4:输送机构
5:浮动机构
6:控制部
21:树脂材料供给机构
23:抽真空机构
35:合模机构
51:底壁
52:侧壁
53:支撑销(支撑构件)
54:弹簧(偏压构件)
C:成形模具
CA:型腔构件
D:树脂成形装置
H:加热器
LM:下模具
M:成形模具主体
MC:型腔
Sa:树脂密封前基板(成形目标物)
Sb:树脂密封后基板(树脂成形品)
UM:上模具

Claims (12)

1.一种成形模具,其特征在于,所述成形模具包括:
成形模具主体,所述成形模具主体具有上模具和下模具;
型腔构件,所述型腔构件设置在所述上模具和所述下模具之间并具有型腔,树脂材料被供给到所述型腔中;
加热器,所述加热器设置在所述型腔构件中;以及
浮动机构,所述浮动机构能够使所述型腔构件保持相对于所述成形模具主体分离的状态。
2.根据权利要求1所述的成形模具,其特征在于,所述加热器由布置在所述型腔构件的所述型腔侧的表面上的片状构件构成。
3.根据权利要求2所述的成形模具,其特征在于,所述型腔构件具有与所述下模具相对的底壁和围绕所述底壁的侧壁,并且所述加热器布置在所述底壁和所述侧壁上。
4.根据权利要求2或3所述的成形模具,其特征在于,所述片状构件通过将金属制的发热体夹在一对绝缘膜之间而形成。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的成形模具,其特征在于,所述型腔构件由热容量小于所述成形模具主体的材料形成。
6.根据权利要求5所述的成形模具,其特征在于,所述材料是陶瓷或多孔金属。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的成形模具,其特征在于,所述浮动机构由所述成形模具主体支撑,并且包括支撑所述型腔构件的支撑构件和将所述支撑构件推向所述型腔构件的偏压构件。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的成形模具,其特征在于,所述成形模具主体与所述型腔构件彼此相对的面中的至少一者形成为凹凸形状。
9.一种树脂成形装置,其特征在于,所述树脂成形装置具备:
根据权利要求1至8中任一项所述的成形模具,以及
用于使所述成形模具合模的合模机构。
10.一种树脂成形品的制造方法,其特征在于,该树脂成形品的制造方法使用根据权利要求9所述的树脂成形装置并包括:
供给工序,将成形目标物和树脂材料供给至所述成形模具;
加热工序,在所述型腔构件与所述成形模具主体分离的状态下,对所述加热器通电以加热所述树脂材料;以及
成形工序,在所述加热工序的一部分期间,将所述成形模具合模并使所述型腔构件与所述成形模具主体接触,以进行对所述成形目标物的树脂成形。
11.根据权利要求10所述的树脂成形品的制造方法,其特征在于,在所述成形工序中,在使所述型腔构件与所述成形模具主体接触之后,通过所述浮动机构保持所述型腔构件与所述成形模具主体分离的状态,并进行对所述成形目标物的树脂成形。
12.根据权利要求10或11所述的树脂成形品的制造方法,其特征在于,在所述加热工序中,对所述型腔减压。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI838833B (zh) 2021-08-30 2024-04-11 日商芝浦機械電子裝置股份有限公司 保護膜形成裝置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113524518B (zh) * 2021-08-03 2022-11-18 中铁十四局集团建筑科技有限公司 一种预制构件模具辅助组装装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102555135A (zh) * 2010-10-01 2012-07-11 第一精工株式会社 树脂密封装置及树脂密封方法
JP2014172287A (ja) * 2013-03-08 2014-09-22 Apic Yamada Corp 樹脂モールド金型、樹脂モールド装置、樹脂モールド方法、および樹脂モールド金型の評価方法
CN107921679A (zh) * 2015-08-28 2018-04-17 东和株式会社 树脂成形装置及树脂成形品制造方法
JP2019030971A (ja) * 2017-08-04 2019-02-28 Towa株式会社 樹脂成形装置及び樹脂成形品製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4834407B2 (ja) * 2006-01-17 2011-12-14 アピックヤマダ株式会社 樹脂モールド方法および樹脂モールド装置
JP5225609B2 (ja) * 2007-05-16 2013-07-03 アピックヤマダ株式会社 圧縮成形装置
JP2009105273A (ja) * 2007-10-24 2009-05-14 Sumitomo Heavy Ind Ltd 樹脂封止金型
JP6649752B2 (ja) * 2015-11-19 2020-02-19 アピックヤマダ株式会社 圧縮成形方法及び圧縮成形装置
JP6856314B2 (ja) 2015-11-25 2021-04-07 アピックヤマダ株式会社 樹脂成形金型

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102555135A (zh) * 2010-10-01 2012-07-11 第一精工株式会社 树脂密封装置及树脂密封方法
JP2014172287A (ja) * 2013-03-08 2014-09-22 Apic Yamada Corp 樹脂モールド金型、樹脂モールド装置、樹脂モールド方法、および樹脂モールド金型の評価方法
CN107921679A (zh) * 2015-08-28 2018-04-17 东和株式会社 树脂成形装置及树脂成形品制造方法
JP2019030971A (ja) * 2017-08-04 2019-02-28 Towa株式会社 樹脂成形装置及び樹脂成形品製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI838833B (zh) 2021-08-30 2024-04-11 日商芝浦機械電子裝置股份有限公司 保護膜形成裝置

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