JP2003276032A - 樹脂成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被成形品の損傷を防止しつつ、確実に型面か
ら分離することができる信頼性が高い樹脂成形装置を提
供する。 【解決手段】 上型１２の型面１４の近傍に圧電素子１
６を配設し、圧電素子１６に電圧を印加することにより
型面１４を変形させ、型面１４から被成形品１８を分離
可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に樹脂を型面か
ら容易に分離する樹脂成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般的な樹脂成形装置において
は、軟化溶融させた熱硬化性樹脂素材を型の型面内に封
入後、該型面から分離させて被成形品を成形している。

【０００３】図３は、従来の樹脂成形装置の型部分の模
式断面図である。

【０００４】このような樹脂成形装置においては、被成
形品１０１を上型１０２から取り出す際に、該被成形品
１０１が型面１０３に密着して、分離することができな
くなることがある。

【０００５】この対策として、被成形品１０１をイジェ
クタピン１０４で突き出すことで、型１０２の型面１０
３に密着した当該被成形品１０１を分離するように構成
した樹脂成形装置が一般に使用されている（特開平９−
３１２３０８号公報等参照）。尚、被成形品１０１は下
型１０５側の型面１０６に密着して、分離することがで
きなくなることもある。従って、下型にイジェクタピン
を備える樹脂成形装置、上型、下型双方にイジェクタピ
ンを備える樹脂成形装置もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、イジェ
クタピンを用いると、被成形品をイジェクタピンで突き
出す際に、被成形品に局部的な力が作用し、被成形品の
表面が損傷したりクラックが入ったりすることがあっ
た。更に被成形品全体が反り返ることがあるという問題
もあった。

【０００７】特に被成形品がＢＧＡ（Ball Grid Alle
y）の場合、イジェクタピンを用いると、クラック等が
生じやすかった。

【０００８】更に、ＢＧＡのように小さな被成形品の場
合、スペース上の事情からイジェクタピンを設置するこ
とが困難な場合もあった。

【０００９】本発明は、以上の問題点に鑑みてなされた
ものであって、被成形品の損傷を防止しつつ、型面から
確実に分離することができる信頼性が高い樹脂成形装置
を提供することをその課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、樹脂素材を型
面内に封入後、該型面から分離することにより被成形品
を成形する型を含んでなる樹脂成形装置において、前記
型の型面の近傍に圧電素子を配設し、該圧電素子に電圧
を印加することにより前記型面を変形させ、該型面から
前記被成形品を分離可能としたことにより、上記課題を
解決したものである。

【００１１】このようにすることで、成形された樹脂素
材をイジェクタピンで突き出すことなく型面から確実に
分離することができる。例えば、被成形品に局部的な力
が作用することがなくなるので、表面に損傷を受けるこ
となく、又、クラックが入ることなく、更に被成形品全
体が反り返ることもなく、型面から被成形品を分離でき
る。

【００１２】尚、印加する電圧の大きさを制御可能とし
た電圧可変回路を備えると良好である。

【００１３】電圧可変回路により、印加電圧の大きさを
制御すれば、その電圧の大きさに比例した変位が圧電素
子に生ずる。これにより、型面の変形が過小で被成形品
が型面から分離しない場合、印加電圧を増大させること
で、より大きな変形を型面に生じさせ、被成形品を型面
から確実に分離することができる。一方、型面の変形が
過大である場合には、印加電圧を減少させることで、型
面の変形を小さく抑えた、型の損傷を防止することがで
きる。

【００１４】又、前記圧電素子に交流電圧を印加すると
共に該交流電圧の周波数を制御可能としたインバータを
備えてもよい。

【００１５】交流電圧を印加された圧電素子は、その極
性が入れ変わる度に、圧縮・引張を繰り返して振動す
る。ここで、インバータは、その交流電圧の周波数を制
御することで、前記圧電素子の振動数を自在に変えるこ
とができる。これにより、型面を適宜振動させて被成形
品を更に容易に型面から分離することができる。又、型
の固有振動数又はその整数倍の振動を付与して型を共振
させれば、効率良く大きな振幅が得ることができ、それ
だけ被成形品を型から分離しやすくなる。

【００１６】又、前記圧電素子を前記型面に沿うように
複数配設してもよい。

【００１７】単一の圧電素子により型面を変形させて被
成形品を型から分離するときに比べ、複数の圧電素子そ
れぞれの変形方向や大きさ、更に振動させる場合はその
振動数も相互に異ならせることができる。即ち、配設し
た複数の圧電素子を集合体として、型面に様々な態様の
変形を生じさせることができる。

【００１８】例えば、型の種類に適した圧電素子の数及
び配置を選択し、より効率的に、且つ、被成形品に過度
の力が作用しない態様で被成形品を型から分離できる。

【００１９】更に、前記各圧電素子毎の電圧の印加時期
を制御可能としたコントローラを備え、隣り合って配設
した前記圧電素子が該隣り合う方向に逆位相で変形する
ように制御してもよい。

【００２０】ここで、「隣り合う方向に逆位相で変形す
る」とは、型面に沿うように複数配設した圧電素子のう
ち、隣り合う２つの圧電素子が相手方に対して伸び変形
又は縮み変形し、かつ、一方が伸び変形しているときに
他方が縮み変形する、という意義で用いることとする。
このようにすることで該型面を波形状に歪変形させるこ
とができ、一層確実に、且つ、均一の応力状態で型面か
ら分離することができる。

【００２１】又、コネクタを介して電圧供給系を前記圧
電素子に着脱自在に結線すると共に前記型を複数種類用
意して選択的に装着可能とし、且つ、各型に共通の種類
のコネクタを結線してもよい。

【００２２】様々な形状の被成形物を成形するためには
複数種類の型が必要であるが、このように構成すれば、
一の電圧供給系で複数の種類の型に対応でき、経済的で
あると共に型の種類の交換作業が容易である。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して詳細に説明する。

【００２４】図１は、本実施形態に係る樹脂成形装置１
０の型部分の模式断面図である。

【００２５】図２は、同型部分と電力供給系との関係を
示す一部ブロック図を含む概略斜視図である。

【００２６】樹脂成形装置１０は、上型１２の型面１４
の近傍に圧電素子１６が配設され、圧電素子１６に電圧
を印加することにより型面１４を変形させ、型面１４か
ら被成形品１８を分離可能としたことを特徴としてい
る。

【００２７】尚、樹脂成形装置１０はイジェクタピンを
備えていない。その他の構造については、従来の樹脂成
形装置と同様であるので説明を省略する。

【００２８】型１２は、型面１４を含む型面部１２Ａ
と、該型面部１２Ａを型面１４の反対側から支持する基
部１２Ｂと、を有してなる分割構造とされている。型面
部１２Ａは薄肉で基部１２Ｂに部分的に連結されてお
り、非連結部が基部１２Ｂに対して摺動しつつ変形可能
とされている。基部１２Ｂは高剛性のブロック状体で型
面部１２Ａの厚さ方向の変形を規制している。尚、図中
の符号１７は下型であり、該下型１７の型面１９と前記
型面１４とで形成される空間内に樹脂素材を封入して被
成形品１８を成形するようにされている。

【００２９】圧電素子１６は薄い板状体で型面１４に沿
うように、型面部１２Ａと基部１２Ｂとの間に複数配設
され、型面部１２Ａ側に接着剤等で固着されている。こ
れにより、圧電素子１６と共に型面部１２Ａが変形する
ようにされている。複数の圧電素子１６の数及び配置
は、より効率的に、且つ、被成形品１８に過度の力が作
用しない態様で被成形品１８を型面１４から分離できる
ように被成形品１８の形状に応じて適宜設計されてい
る。各圧電素子１６の両面にはリード線２０の一端が結
線され、これらリード線２０の他端は一のコネクタ２２
に結線されている。

【００３０】尚、上型１２及び下型１７は、被成形品１
８の種類に応じて、複数用意されている。それぞれの上
型１２は型面１４の形状が相互に異なるため、配設され
ている圧電素子１６の数、配置も一般的に異なるが、コ
ネクタ２２の種類は共通とされている。コネクタ２２は
相手コネクタ２２´と着脱自在とされ、該コネクタ２２
´には電力供給系２４が結線されている。

【００３１】電力供給系２４は、電圧可変回路２６と、
インバータ２８と、コントローラ３０と、を含んで構成
されている。

【００３２】電圧可変回路２６は、設備電源３２に結線
されると共に変圧器（図示省略）を備え、圧電素子１６
に印加する電圧の大きさを制御可能とされている。尚、
可変抵抗を備える電圧可変回路としてもよい。

【００３３】インバータ２８は、交流を一旦直流に変換
してから交流に再変換するようにされ、圧電素子１６に
交流電圧を印加すると共に該交流電圧の周波数を制御可
能とされている。

【００３４】コントローラ３０は、各圧電素子１６毎の
電圧の印加時期を制御可能とされ、隣り合って配設され
た圧電素子１６が該隣り合う方向に逆位相で変形するよ
うに制御可能とされている。

【００３５】尚、型１２の種類毎に印加電圧の大きさ、
交流電圧の周波数を設定できるよう、コントローラ３０
は最適の条件を設定できるコンピュータプログラミング
機能も備えている。

【００３６】次に、樹脂成形装置１０の作用について説
明する。

【００３７】先ず、上型１２と下型１７とを型締めし、
加熱により軟化溶融した熱硬化性樹脂素材を型面１４内
に封入し、更に加熱することにより封入した樹脂素材を
硬化させて成形する。型面１４の反対側から基部１２Ｂ
が型面部１２Ａを厚さ方向の変形を規制しているので、
熱硬化性樹脂素材を型面１４内に封入しても型面部１２
Ａは変形しない。

【００３８】次に、上型１２と下型１７とを上下方向に
離間させつつインバータ２８を介して周波数を制御した
交流電圧を圧電素子１６に印加する。この際、コントロ
ーラ３０は各圧電素子１６毎に電圧を印加する時期を制
御する。具体的には、隣り合って配設された圧電素子１
６が該隣り合う方向に逆位相で変形するように制御す
る。これにより、該圧電素子１６と共に型面１４が波を
打つように変形する。

【００３９】被成形品１８は成形後、型面１４に密着し
て該型面１４から分離しにくいことがあるが、型面１４
が波を打つように変形することで、該型面１４から容易
に分離される（図１参照）。

【００４０】この際、被成形品１８の応力は局部的に集
中することなく均一に分散され、これにより、被成形品
１８は、変形・損傷・反り等のダメージを受けることな
く型面１４から分離される。

【００４１】尚、型面１４の歪が過小で被成形品１８が
型面１４から分離しない場合は、電圧可変回路２６が印
加電圧を増大させることで、より大きな歪を型面１４に
生じさせ、被成形品１８を型面１４から確実に分離する
ことができる。

【００４２】又、インバータ２８で印加電圧の周波数を
変更し、型面部１２Ａの振動数を適宜調節することによ
り、一層容易に被成形品１８を型面１４から分離するこ
とができる。

【００４３】更に、型面部１２Ａの固有振動数又はその
整数倍の振動を付与して型面部１２Ａを共振させること
もできる。これにより効率良く大きな振幅が得られ、そ
れだけ被成形品１８を型面１４から分離しやすくなる。

【００４４】次に、樹脂成形装置１０の型１２の種類変
更時における作用を説明する。

【００４５】型１２の種類を変更をするときは、コネク
タ２２をコネクタ２２´から外して電力供給系２４と上
型１２及び圧電素子１６とを分離し、更に、上型１２及
び下型１７を樹脂成形装置１０から取り外す。次に、取
り外した上型１２及び下型１７に代えて、所望の種類
（被成形品１８の形状毎に異なる）の上型１２及び下型
１７を装着し、該装着した上型１２に結線されているコ
ネクタ２２を電力供給系２４のコネクタ２２´に連結す
る。上型１２の種類を交換しても、各上型１２に結線さ
れているコネクタ２２の種類が共通であるので、上型１
２の種類の交換が容易である。更に、複数の種類の上型
１２に対して共通の電力供給系２４を使用できるので経
済的である。

【００４６】尚、本実施形態において、コントローラ３
０が各圧電素子１６毎の電圧の印加する時期を制御し、
型面１４を波形状に変形させているが、例えば、被成形
品１８を確実に型面１４から分離できる波形状以外の他
の態様で、型面を変形させるような制御を行うコントロ
ーラを備えてもよい。

【００４７】更に、型の種類により、比較的簡単な態様
の型面の変形で被成形物を分離できる場合には、コント
ローラを備えていない電力供給系としてもよい。

【００４８】又、本実施形態において、インバータ２８
が備えられ、圧電素子１６に印加する交流電圧の周波数
を制御可能とされているが、本発明はこれに限定される
ものではなく、周波数が一定の交流電圧を圧電素子に印
加してもよい。この場合、インバータは不要である。更
にこの場合、電力供給系２４を備えることなく、圧電素
子１６に設備電源（ＡＣ１００Ｖ／２００Ｖ、５０Ｈz
／６０Ｈz）を直接的に結線する構成としてもよい。

【００４９】一方、直流電圧を圧電素子に印加するよう
にしてもよい。この場合も圧電素子と共に型面を歪ませ
ることは可能であり、被成形品を型面から分離する一定
の効果が得られる。この場合、インバータを備えていな
い電力供給系としてもよい。

【００５０】又、本実施形態において、電圧可変回路２
６が備えられ、圧電素子１６に印加する電圧の大きさを
制御可能とされているが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、一定の電圧を圧電素子に印加することで、
被成形物を分離するだけ型面を充分変形させることがで
きる場合には、電圧可変回路を備えていない電力供給系
としてもよい。

【００５１】又、本実施形態において、複数の圧電素子
１６が型面１４の近傍に配設されているが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、単一の圧電素子を型面の
近傍に配設する構成としてもよい。この場合も圧電素子
と共に型面を歪ませることは可能であり、被成形品を型
面から分離する一定の効果が得られる。

【００５２】又、本実施形態において、圧電素子１６が
型面部１２Ａにおける型面１４の反対側に固着配置され
ているが、本発明はこれに限定されるものではなく、圧
電素子１６を型面部１２Ａにおける型面１４側に固着
し、該圧電素子が型面の一部又は全部を構成するように
してもよい。

【００５３】更に、本実施形態において、上型１２は型
面部１２Ａと基部１２Ｂとを有してなる分割構造とされ
ているが、本発明はこれに限定されるものではなく、被
成形品を型面から分離するだけ型面を変形可能であれ
ば、一体構造の上型としてもよい。

【００５４】又、本実施形態において、圧電素子１６は
上型１２に配設されているが、本発明はこれに限定され
るものではなく、圧電素子１６を下型に配設してもよ
く、上型、下型双方に配設してもよい。

【００５５】更に、本実施形態において、樹脂成形装置
１０は、上型１２及び下型１７を有してなる縦型構造と
されているが、本発明は横型構造の樹脂成形装置に対し
ても当然に適用可能である。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被成形品の損傷を防止しつつ、型面から確実に分離する
ことができ、樹脂成形装置の信頼性を高めることが可能
となるという優れた効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る樹脂成形装置の型部分
の模式断面図

【図２】同型部分と電力供給部との関係を示す一部ブロ
ック図を含む概略斜視図

【図３】従来の樹脂成形装置の型部分の模式断面図

【符号の説明】

１０…樹脂成形装置 １２、１０２…上型 １４、１９、１０３、１０６…型面 １６…圧電素子 １７、１０５…下型 １８、１０１…被成形品 ２２、２２´…コネクタ ２４…電力供給系 ２６…電圧可変回路 ２８…インバータ ３０…コントローラ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】樹脂素材を型面内に封入後、該型面から分
   離することにより被成形品を成形する型を含んでなる樹
   脂成形装置において、 前記型の型面の近傍に圧電素子が配設され、該圧電素子
   に電圧を印加することにより前記型面を変形させ、該型
   面から前記被成形品を分離可能としたことを特徴とする
   樹脂成形装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記印加する電圧の大きさを制御可能とした電圧可変回
   路が備えられたことを特徴とする樹脂成形装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２において、 前記圧電素子に交流電圧を印加すると共に該交流電圧の
   周波数を制御可能としたインバータが備えられたことを
   特徴とする樹脂成形装置。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかにおいて、 前記圧電素子が前記型面に沿うように複数配設されたこ
   とを特徴とする樹脂成形装置。
5. 【請求項５】請求項４において、 前記各圧電素子毎の電圧の印加時期を制御可能としたコ
   ントローラが備えられ、隣り合って配設された前記圧電
   素子が該隣り合う方向に逆位相で変形するように制御さ
   れることを特徴とする樹脂成形装置。
6. 【請求項６】請求項１〜５のいずれかにおいて、 電圧供給系がコネクタを介して前記圧電素子に着脱自在
   に結線されると共に前記型が複数種類用意されて選択的
   に装着可能とされ、且つ、各型に共通の種類のコネクタ
   が結線されたことを特徴とする樹脂成形装置。