JP2020032687A - 樹脂成形装置、離型フィルムの剥離方法、樹脂成形品の製造方法 - Google Patents

樹脂成形装置、離型フィルムの剥離方法、樹脂成形品の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 樹脂成形品から離型フィルムが剥離しやすい樹脂成形装置を提供する。【解決手段】 対向して配置された一方の型１００及び他方の型２００を有する成形型と、前記成形型を囲んで外気から遮断することが可能な外気遮断部材３００と、一方の型１００及び他方の型２００の一方又は両方に接続され、前記接続された型の型面に離型フィルムを吸着する離型フィルム吸着機構２２０と、外気遮断部材３００で囲まれた空間を加圧し、前記離型フィルムを、前記離型フィルムが吸着された型面の方向に加圧可能である加圧機構４００とを備えることを特徴とする樹脂成形装置。【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂成形装置、離型フィルムの剥離方法、樹脂成形品の製造方法に関する。
成形型を用いた樹脂成形においては、成形型の型面に離型フィルムを吸着させて樹脂成形を行う場合がある（特許文献１等）。離型フィルムは、樹脂成形後に、樹脂成形品から剥離される。
特開２０００−２１０９８７号公報
しかし、離型フィルムと成型後の樹脂との接着力又は密着力が強いと、離型フィルムが樹脂成形品から剥離しにくい場合がある。このような場合、離型フィルムが樹脂成形品に残る、又は、逆に樹脂成形品が離型フィルム側に持っていかれる等の不具合が起こるおそれがある。そのような不具合が起こった場合、樹脂成形品の製造において、不良品の発生、作業の停滞、生産性の悪化等につながるおそれがある。
そこで、本発明は、樹脂成形品から離型フィルムが剥離しやすい樹脂成形装置、離型フィルムの剥離方法、樹脂成形品の製造方法の提供を目的とする。
この目的を達成するために、本発明の樹脂成形装置は、
対向して配置された一方の型及び他方の型を有する成形型と、
前記成形型を囲んで外気から遮断することが可能な外気遮断部材と、
前記一方の型及び前記他方の型の一方又は両方に接続され、前記接続された型の型面に離型フィルムを吸着する離型フィルム吸着機構と、
前記外気遮断部材で囲まれた空間を加圧し、前記離型フィルムを、前記離型フィルムが吸着された型面の方向に加圧可能である加圧機構と
を備えることを特徴とする。
本発明の離型フィルムの剥離方法は、成形された樹脂に密着し、かつ成形型の型面に吸着された離型フィルムを、前記型面の方向に加圧した状態で、前記離型フィルムを前記成形された樹脂から剥離することを特徴とする。
本発明の樹脂成形品の製造方法は、
成形型の型面に離型フィルムを吸着させる離型フィルム吸着工程と、
前記型面に前記離型フィルムが吸着された状態で、前記成形型により樹脂を成形する樹脂成形工程と、
前記離型フィルムを前記成形された樹脂から剥離する離型フィルム剥離工程とを含み、
前記離型フィルム剥離工程は、本発明の離型フィルムの剥離方法により前記離型フィルムを前記成形された樹脂から剥離する工程であることを特徴とする。
本発明によれば、樹脂成形品から離型フィルムが剥離しやすい樹脂成形装置、離型フィルムの剥離方法、樹脂成形品の製造方法を提供することができる。
図１は、本発明の樹脂成形装置の構成を例示する模式図である。 図２は、本発明の樹脂成形品の製造方法の一例における一工程を示す断面図である。 図３は、図２と同じ樹脂成形品の製造方法における別の一工程を示す断面図である。 図４は、図２と同じ樹脂成形品の製造方法におけるさらに別の一工程を示す断面図である。 図５は、図２と同じ樹脂成形品の製造方法におけるさらに別の一工程を示す断面図である。 図６は、図２と同じ樹脂成形品の製造方法におけるさらに別の一工程を示す断面図である。 図７は、図２と同じ樹脂成形品の製造方法におけるさらに別の一工程を示す断面図である。 図８は、図２と同じ樹脂成形品の製造方法におけるさらに別の一工程を示す断面図である。 図９（ａ）は、実施例２により得られた樹脂成形品の写真である。図９（ｂ）は、図９（ａ）の樹脂成形品から剥離した後の銅のラミネートシートの写真である。 図１０（ａ）は、比較例により得られた樹脂成型品の写真である。図１０（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、図１０（ａ）の樹脂成形品の一部を拡大した写真である。
以下、本発明について、例を挙げてさらに詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の説明により限定されない。
本発明の樹脂成形装置において、例えば、前記一方の型は、成形対象物が固定される型であり、前記他方の型は、型面にキャビティが形成されているとともに、前記型面に前記離型フィルムが吸着される型であってもよい。また、この場合において、例えば、前記他方の型は、底面部材及び側面部材を有し、前記底面部材と前記側面部材とで囲まれた空間により、前記キャビティが形成されてもよい。
本発明の樹脂成形装置において、例えば、前記一方の型が上型であり、前記他方の型が下型であってもよい。また、例えば、逆に、前記一方の型が下型であり、前記他方の型が上型であってもよい。
本発明の樹脂成形装置は、例えば、圧縮成形装置でもよいし、トランスファ成形装置、押出成形装置等でもよい。
本発明の離型フィルムの剥離方法において、例えば、前記離型フィルムが、樹脂フィルム、金属箔、及びゴムシートからなる群から選択される少なくとも一つであってもよい。
本発明の離型フィルムの剥離方法において、例えば、前記離型フィルムが、複数枚のフィルムの積層体であり、前記複数枚のフィルムのうち少なくとも一枚を前記成形された樹脂から剥離し、少なくとも一枚を前記成形された樹脂に密着したまま残してもよい。また、この場合において、例えば、前記複数枚のフィルムが、いずれも金属箔であってもよい。
なお、一般に、厚みが小さいものを「フィルム」、厚みが比較的大きいものを「シート」と呼んで区別する場合があるが、本発明では「フィルム」と「シート」とに区別はないものとする。
本発明の樹脂成形品の製造方法は、例えば、
本発明の樹脂成形装置を用いて前記離型フィルム吸着工程、前記樹脂成形工程及び前記離型フィルム剥離工程を行い、
前記離型フィルム吸着工程において、前記離型フィルム吸着機構により、前記離型フィルム吸着機構に接続された型の型面に前記離型フィルムを吸着し、
前記樹脂成形工程において、前記一方の型の型面と前記他方の型の型面との間で、前記離型フィルムが吸着された状態で樹脂成形を行い、
前記離型フィルム剥離工程において、前記加圧機構により、前記外気遮断部材で囲まれた空間を加圧し、前記離型フィルムを、前記離型フィルムが吸着された型面の方向に加圧した状態で、前記離型フィルムを前記成形された樹脂から剥離してもよい。
本発明の樹脂成形品の製造方法は、前述のとおり、前記離型フィルム吸着工程と、前記樹脂成形工程と、前記離型フィルム剥離工程とを含む工程であるが、その他の任意の工程を含んでいても良い。
本発明において、「樹脂成形」は、特に限定されず、例えば、チップ等の部品を樹脂封止することであってもよいが、樹脂封止をせず、単に樹脂を成形することであってもよい。同様に、本発明において、「樹脂成形品」は、特に限定されず、例えば、チップ等の部品を樹脂封止した樹脂成形品（製品又は半製品等）であってもよいが、樹脂封止をせず、単に樹脂を成形した製品又は半製品等であってもよい。また、本発明において、「樹脂成形体」は、樹脂成形品（製品又は半製品等）自体であってもよいが、樹脂成形品の製造方法における途中の樹脂成形体であってもよい。例えば、「樹脂成形体」は、樹脂成形工程を行った後で、かつ、離型工程を行う前の樹脂成形体であってもよい。
また、本発明において、「樹脂成形」は、例えば、成形対象物の一方又は両方の面を樹脂成形することであってもよい。しかし、本発明は、これに限定されず、例えば、成形対象物を用いずに、単に樹脂成形を行ってもよい。また、例えば、成形対象物の一方又は両方の面に固定されたチップ等の部品を樹脂封止してもよいが、部品を樹脂封止せず、単に成形対象物の一方又は両方の面を樹脂成形してもよい。
本発明において、「成形対象物」は、例えば、基板である。
本発明において、「樹脂成形」の方法は、離型フィルムを用いて樹脂成形を行うものであれば特に限定されず、例えば、圧縮成形でもよいが、例えば、トランスファ成形、押出成形等であってもよい。
本発明における、「樹脂成形」とは、例えば、樹脂が硬化（固化）して硬化樹脂が成形された状態であることを意味する。硬化樹脂の硬度は、特に限定されず、例えば、硬化樹脂が変形しない程度、又は、樹脂封止されたチップ等を保護するために必要な程度でよく、硬度の大小を問わない。また、本発明において、樹脂の硬化（固化）は、樹脂が完全に硬化（固化）した状態に限定されず、さらに硬化しうる状態でもよい。
本発明において、「載置」は、「固定」も含む。
一般に、「電子部品」は、樹脂封止する前のチップをいう場合と、チップを樹脂封止した状態をいう場合とがあるが、本発明において、単に「電子部品」という場合は、特に断らない限り、チップが樹脂封止された電子部品（完成品としての電子部品）をいう。本発明における「チップ」は、具体的には、例えば、抵抗、キャパシタ、インダクタ等の受動素子のチップ、ダイオード、トランジスタ、ＩＣ（Integrated Circuit）、電力制御用の半導体素子等の半導体チップ、センサ、フィルタ等のチップが挙げられる。また、本発明において、樹脂封止する部品は、チップに限定されず、例えば、チップ、ワイヤ、バンプ、電極、配線パターン等の少なくとも一つであってもよく、チップ状でない部品が含まれてもよい。
本発明の樹脂成形装置又は樹脂成形方法により樹脂成形される成形対象物である基板（フレーム又はインターポーザともいう。）としては、特に限定されないが、例えば、リードフレーム、配線基板、シリコンウエハ等の半導体ウエハ、セラミック基板、金属基板等であっても良く、例えば、プリント基板等の回路基板（circuit board）であっても良い。このような成形対象物を樹脂成形する場合、その樹脂成形を特に「樹脂封止」ということがある。本発明において、「樹脂成形」は「樹脂封止」を含み、例えば、基板の一方の面のみを樹脂成形しても良いし、両面を樹脂成形しても良い。また、基板は、例えば、その一方の面又は両面に、チップが実装された実装基板であっても良いし、配線のみがされた基板であっても良い。チップの実装方法は、特に限定されないが、例えば、ワイヤーボンディング、フリップチップボンディング等が挙げられる。本発明では、例えば、実装基板の一方の面又は両面を樹脂封止することにより、チップが樹脂封止された電子部品を製造しても良い。
また、本発明の樹脂成形装置又は樹脂成形方法により樹脂成形される基板の用途は、特に限定されない。基板の用途は、例えば、電力制御用モジュール基板、携帯通信端末用の高周波モジュール基板、輸送機器等に使用される発動機制御用基板、電動機制御用基板、駆動系制御用基板等が挙げられる。また、基板の形状は、成形可能であればどのような形状や形態を用いても良く、例えば、平面視して矩形や円形の基板を用いても良い。
本発明において、「樹脂成形品」は、特に限定されないが、例えば、チップを圧縮成形等により樹脂封止した電子部品であっても良い。また、本発明における「樹脂成形品」は、例えば、半導体製品、回路モジュール等の単数又は複数の電子部品を製造するための中間品であっても良い。また、本発明における「樹脂成形品」は、チップを樹脂封止した電子部品及びその中間品に限定されず、それ以外の樹脂成形製品等でも良い。
本発明において、樹脂材料（樹脂成形するための樹脂）としては、特に制限されず、例えば、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂であってもよいし、熱可塑性樹脂であってもよい。また、熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂を一部に含んだ複合材料であってもよい。樹脂封止装置に供給する樹脂の形態としては、例えば、顆粒状の樹脂、流動性樹脂、シート状の樹脂、タブレット状の樹脂、粉状の樹脂等が挙げられる。
また、本発明において、「流動性樹脂」は、流動性を有する樹脂であれば、特に制限されず、例えば、液状樹脂、溶融樹脂等が挙げられる。また、本発明において、「液状」とは、常温（室温）で流動性を有し、力を作用させることにより流動することを意味し、流動性の高低、言い換えれば粘度の程度を問わない。すなわち、本発明において、「液状樹脂」は、常温（室温）で流動性を有し、力を作用させることにより流動する樹脂をいう。また、本発明において、「溶融樹脂」は、加熱により溶融し液状となり流動性を有する状態となった樹脂をいう。溶融樹脂の形態は、特に限定されないが、例えば、成形型のキャビティ等に供給可能な形態である。
本発明において、成形型は、特に限定されないが、例えば、金型、セラミック型等であってもよい。
以下、本発明の具体的な実施例を図面に基づいて説明する。各図は、説明の便宜のため、適宜省略、誇張等をして模式的に描いている。
本実施例では、本発明の樹脂成形装置の一例と、それを用いた本発明の離型フィルムの剥離方法及び本発明の樹脂成形品の製造方法の一例とを示す。
図１に、本実施例の樹脂成形装置の構成を模式的に示す。同図において、成形型及び外気遮断部材は、断面図で示している。
図１に示すとおり、この樹脂成形装置は、成形型と、外気遮断部材３００と、離型フィルム吸着機構２２０と、加圧機構４００とを含む。成形型は、上型１００と下型２００とを有する。上型１００の型面と、下型２００の型面とは、互いに対向している。上型１００は、上型保持部１１０の下面に固定されている。下型２００は、下型保持部２１０の上面に固定されている。上型１００は、後述するように、基板１０が固定される型である。下型２００は、後述するように、型面にキャビティが形成されていて、この型面に離型フィルムが吸着される型である。このように、本実施例では、上型が本発明の「一方の型」に該当し、下型が本発明の「他方の型」に該当し、基板が本発明の「成形対象物」に該当する。外気遮断部材３００は、上型保持部材１１０の下面及び下型保持部材２１０の上面に、それぞれ、上型１００及び下型２００の周囲を囲むように取り付けられている。外気遮断部材３００は、後述するように、上型保持部材１１０及び下型保持部材２１０とともに成形型（上型１００及び下型２００）を囲んで外気から遮断可能である。
上型１００は、上型本体１０２にフィルム押え１０３及びクランパ１０４が取り付けられて形成されている（図２も参照）。フィルム押え１０３は、上型弾性部材１０３ｓを介して上型本体１０２の下部に取り付けられている。本実施例では、上型弾性部材としてスプリングを用いている。フィルム押え１０３は、上型弾性部材１０３ｓの伸縮により上下動可能である。そして、後述するように、フィルム押え１０３により離型フィルムを下型側面部材２０１に押さえつけることができる。クランパ１０４は、図示のとおり、基板１０を、基板本体１０２下面とクランパ１０４とで挟んで固定することができる。なお、図１では、図示の簡略化のため、右側にはフィルム押え１０３のみを、左側にはクランパ１０４のみを図示しているが、実際には、両側にそれぞれフィルム押え１０３及びクランパ１０４が配置されている。ただし、これは例示であって、フィルム押え１０３及びクランパ１０４の配置位置は、これに限定されず任意である。
上型本体１０２及び上型保持部材１１０には、その上面から下面まで貫通する貫通孔１００Ｂ及び３００Ｂが設けられている。貫通孔１００Ｂの下端は、基板本体１０２の下面における基板１０の固定面に開いている。後述するように、貫通孔１００Ｂの内部を吸引して減圧にすることで、基板１０を上型本体１０２に吸着できる。貫通孔３００Ｂの下端は、基板１０の固定面の外周部分に開いている。後述するように、貫通孔３００Ｂの内部を吸引して減圧にすることで、外気遮断部材３００により囲まれた空間を陰圧にできる。
下型２００は、下型底面部材２０２と、下型側面部材２０１とを有する。下型側面部材２０１は、下型弾性部材２０１ｓを介して、下型底面部材２０２の上面の周縁部に取付けられている。下型底面部材２０２は、本発明の「他方の型」における「底面部材」に該当する。下型側面部材２０１は、本発明の「他方の型」における「側面部材」に該当する。本実施例では、下型弾性部材としてスプリングを用いている。下型側面部材２０１は、下型弾性部材２０１ｓの伸縮により上下動可能である。また、図示のとおり、下型底面部材２０２の上面の中央部（下型側面部材２０１が取り付けられていない部分）と、下型側面部材２０１の内側面とで囲まれた空間により、キャビティ２００Ａが形成される。後述するとおり、キャビティ２００Ａ内に、樹脂成形用の樹脂を収容可能である。
下型側面部材２０１及び下型底面部材２０２及び下型保持部材２１０には、貫通孔２００Ｂ、２０１Ａ及び２０１Ｂが設けられている。貫通孔２００Ｂは、図１に示す通り、下端が下型底面部材２０２下面から下型保持部材２１０の下面にまで開いており、他端が下型底面部材２０２と下型側面部材２０１との隙間につながって、その隙間とともに貫通孔２００Ｂを形成している。貫通孔２０１Ａは、下型保持部材２１０を貫通し、さらに下型底面部材２０２の下面から下型側面部材２０１の内縁部の上面まで貫通している。貫通孔２０１Ｂは、下型保持部材２１０を貫通し、さらに下型底面部材２０２の下面から下型側面部材２０１の外縁部の上面まで貫通している。後述するように、離型フィルム吸着機構２２０により貫通孔２００Ｂ、２０１Ａ及び２０１Ｂの内部を吸引して減圧にすることで、下型２００の型面に離型フィルムを吸着できる。そして、後述するとおり、上型１００の型面と下型２００の型面との間において、離型フィルムが吸着された状態で樹脂成形が行われる。なお、図１では、図示の簡略化のため、右側の下型側面部材２０１には貫通孔２０１Ａのみを、左側の下型側面部材２０１には貫通孔２０１Ｂのみを図示しているが、実際は、貫通孔２０１Ｂが貫通孔２０１Ａの外側に配置されている。ただし、これは例示であって、下型側面部材２０１には、離型フィルム吸着用の貫通孔があっても無くてもよいし、貫通孔がある場合も、その配置は任意である。
離型フィルム吸着機構２２０は、本実施例では、真空ポンプである。離型フィルム吸着機構２２０は、図１に示す通り、配管１０００によりマニホールド２３０を介して分岐し、貫通孔２００Ｂ、２０１Ａ及び２０１Ｂの下端にそれぞれ接続されている。各配管１０００には、図示のとおり、それぞれ、バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３及びゲージＧ１、Ｇ２、Ｇ３が設けられている。貫通孔２００Ｂ、２０１Ａ及び２０１Ｂにそれぞれつながる配管１０００の途中にあるバルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３は、それぞれ独立して開閉できるようになっている。
外気遮断部材３００は、上型保持部材１１０及び下型保持部材２１０の周縁部にそれぞれ取り付けられている。上型保持部材１１０と上側の外気遮断部材３００との間、上側の外気遮断部材３００と下側の外気遮断部材３００との間、及び、下側の外気遮断部材３００と下型保持部材２１０との間には、それぞれ、弾力性を有するＯリング３００Ａが設けられている。
図１の樹脂成形装置は、さらに、成形対象物吸着機構１２０と、外気遮断部材内部減圧機構３２０とを有する。これらは、本実施例では、それぞれ真空ポンプである。成形対象物吸着機構１２０は、配管１００４により、上型１００の貫通孔１００Ｂの上端に接続されている。成形対象物吸着機構１２０に接続された配管１００４には、図示のとおり、バルブＶ４及びゲージＧ４が設けられている。なお、成形対象物の大きさに応じて、適宜の数の貫通孔１００Ｂを設けることができ、また、複数の成形対象物吸着機構を設けて、これら複数の貫通孔１００Ｂを吸着するように設計してもよい。外気遮断部材内部減圧機構３２０は、配管１００６により、上型の貫通孔３００Ｂの上端に接続されている。この配管１００６には、バルブＶ５及びゲージＧ５に加え、リークバルブＬＶが設けられている。
加圧機構４００は、本実施例では、コンプレッサーである。加圧機構４００は、配管１１００を介して外気遮断部材内部減圧機構３２０の配管１００６に接続されている。図示の通り、配管１１００の途中と、配管１１００が配管１００６と接続した箇所より外気遮断部材内部減圧機構３２０寄りの位置にそれぞれ、バルブＶ６、Ｖ７が設けられている。外気遮断部材３００で囲まれた空間で囲まれた空間を加圧しない時には、バルブＶ６を閉じることで配管１１００と配管１００６との接続を遮断し、加圧する時には、バルブＶ６を開きバルブＶ７を閉じることで、配管１１００と、配管１００６のうち貫通孔３００Ｂにつながる側とを接続することができる。後述するように、加圧機構４００により、外気遮断部材３００で囲まれた空間を加圧することで、離型フィルムを、離型フィルムが吸着された下型２００の型面の方向に加圧可能である。この加圧を行うには、例えば、外気遮断部材３００で囲まれた空間に、加圧機構４００で気体を送り込めばよい。送り込む気体は特に限定されず、圧縮空気や圧縮した窒素などを用いることができるが、圧縮空気が簡便で好ましい。
つぎに、図２〜図８の模式的な工程断面図を用いて、図１の樹脂成形装置を用いた本発明の樹脂成形品の製造方法及び離型フィルムの剥離方法について、例を挙げて説明する。図２〜図８において、図１と同一の構成要素は、同一の符号で示している。ただし、図示の便宜上、図１とは形状等が異なる場合がある。また、図２〜図８では、図示の便宜上、成形型（上型１００及び下型２００）及び外気遮断部材３００等の一部のみを拡大して図示している。また、図２〜図８では、図面が煩雑となるのを避けるため、下型２００に形成されている貫通孔２０１Ａ、２０１Ｂは図示を省略している。
まず、図２に示すように、基板１０を、上型本体１０２下面とクランパ１０４とで挟んで固定する。基板１０の下面（上型本体１０２に対する固定面と反対側の面）には、図２では図示していないが、例えば、チップ等の部材が固定されていてもよい。さらに、同図に示すとおり、離型フィルム１１を、その上に載置された樹脂材料２０ａとともに、下型２００の型面の位置まで搬送する。樹脂材料２０ａを離型フィルム１１上に載置する手段及び方法は、特に限定されず、例えば、フィーダーなどの公知の手段、方法等を適宜用いてもよい。離型フィルム１１及び樹脂材料２０ａを下型２００の型面の位置まで搬送する手段及び方法は、特に限定されず、例えば、ローダーなどの公知の手段、方法等を適宜用いてもよい。また、樹脂材料２０ａは、本実施例では顆粒状の樹脂であるが、これに限定されず、例えば、シート状の樹脂、液状の樹脂、又はタブレット状の樹脂、半固体状の流動性樹脂等であってもよい。
つぎに、図３〜図４に示すとおり、離型フィルム吸着工程を行う。まず、図３に示すとおり、離型フィルム１１及び樹脂材料２０ａを、下型２００に受け渡す。さらに、矢印２０１ａ及び２０１ｂに示すとおり、下型側面部材２０１における貫通孔２０１Ａ及び２０１Ｂの内部を、離型フィルム吸着機構２２０（図２〜図８では図示せず）で減圧にする。これにより、離型フィルム１１が、下型側面部材２０１の上面に吸着され、キャビティ２０１Ａ上に配置された離型フィルム１１にテンション（張力）がかかり、離型フィルムのシワが伸ばされる。
さらに、図４の矢印２００ｂに示す通り、下型側面部材２０１と下型底面部材２０２との間の空隙に連絡する貫通孔２００Ｂ内を、離型フィルム吸着機構２２０で減圧にして吸引する。これにより、離型フィルム１１にはさらにテンションがかかりシワが伸ばされるとともに、離型フィルム１１は、キャビティ２００Ａのキャビティ面上に吸着される。その結果、図示のとおり、樹脂材料２０ａは、離型フィルム１１上に載置された状態で、キャビティ２００Ａ内に載置される。なお、離型フィルム１１を下型２００に吸着させる順序は、上述の順序に限定されず、離型フィルム１１をキャビティ２００Ａのキャビティ面上にシワができないように吸着できればよく、離型フィルム１１の種類に応じて適宜変更することができる。
また、図４の矢印１００ｂに示すとおり、上型本体１０２の貫通孔１００Ｂの内部を、成形対象物吸着機構１２０（図２〜図８では図示せず）で減圧にして吸引する。これにより、基板１０は、その上面全体が上型本体１０２の下面に吸着されて、より強固に固定される。なお、例えば、図２又は図３の段階で、このように基板１０の上型本体１０２への吸着を開始してもよい。
本実施例では、成形型は、その内部に設けられたヒータ（図示せず）により常時予備加熱されており、樹脂材料２０ａは、離型フィルム１１とともにキャビティ２００Ａ内に載置されたときから溶融し始め、やがて溶融樹脂２０ｂとなる。なお、成形型の予備加熱は、離型フィルム吸着工程（図３〜図４）に先立ち、又は離型フィルム吸着工程と同時に行ってもよい。また、離型フィルム吸着工程後に成形型の予備加熱を開始してもよい。
つぎに、図５〜図８に示すとおり、樹脂封止工程及び離型フィルム剥離工程を行う。なお、離型フィルム剥離工程とは、前述のとおり、本発明の離型フィルムの剥離方法により離型フィルムを成形された樹脂から剥離する工程である。
まず、下型保持部材２１０を上昇させ、下型２００を外気遮断部材３００とともに上昇させる。それにより、図５に示すとおり、まず、上下の外気遮断部材３００が、各Ｏリング３００Ａを介して閉じ、成形型（上型１００及び下型２００）が、上型保持部材１１０と下型保持部材２１０と外気遮断部材３００により外気から遮断される。この上型保持部材１１０、下型保持部材２１０、及び外気遮断部材３００で囲まれた空間Ｓを、以下「外気遮断空間内」という場合がある。外気遮断部材３００が閉じるのとほぼ同時に、フィルム押え１０３が、離型フィルム１１を介して下型側面部材２０１に接触し、離型フィルム１１が下側側面部材２１０とフィルム押え１０３との間に挟持される。この時、上型１００と下型２００はまだ型締めされておらず、基板１０と溶融樹脂２０ｂはまだ接触していない。この状態で、矢印３００ｂに示すように、上型１００の貫通孔３００Ｂの内部を、外気遮断部材内部減圧機構３２０（図２〜図８では図示せず）で減圧する。この時、バルブＶ６は閉じられ、バルブＶ５、Ｖ７は開かれている。これにより、外気遮断空間Ｓ内を陰圧にする。
その後、図６に示すとおり、下型保持部材２１０（下型２００）をさらに上昇させる。これにより、基板１０が溶融樹脂２０ｂに接触する。この時、基板１０の下面に他の部材（例えばチップ、ワイヤ等）が固定されている場合は、これらの他の部材が溶融樹脂２０ｂに浸漬し、やがて基板１０の下面が溶融樹脂２０ｂに接触する。このようにして溶融樹脂２０ｂがキャビティ２００Ａに充填された状態となり、上型１００と下型２００とが型締めされる。型締め後、外気遮断部材内部減圧機構３２０に繋がるバルブＶ５を閉じてリークバルブＬＶを開け、外気遮断空間Ｓ内を大気圧に戻す。なお、外気遮断空間Ｓ内を大気圧に戻すタイミングは、型締め後で、溶融樹脂２０ｂの硬化が完了するまでになされればよい。
さらに、図７〜図８に示すとおり、溶融樹脂２０ｂを固化（硬化）させて樹脂成形工程を完了させるとともに、離型フィルム剥離工程を行う。
まず、図７に示すとおり、溶融樹脂２０ｂを固化させる。例えば、溶融樹脂２０ｂが熱硬化性樹脂の場合は、成形型を、その内部のヒーターによりさらに加熱することによって硬化樹脂２０としてもよい。また、例えば、溶融樹脂２０ｂが熱可塑性樹脂の場合は、成形型の加熱を停止し、放冷するか、又は成形型を急冷することで、溶融樹脂２０ｂを固化させ、硬化樹脂２０としてもよい。本実施例では、この硬化樹脂２０が本発明の「成形された樹脂」に該当する。なお、型締め後も下型保持部材２１０には、下型２００を上昇させるように力が働いているため、溶融樹脂２０ｂは圧縮されながら硬化する。
溶融樹脂２０ｂの硬化が完了したら、バルブＶ７を閉じバルブＶ６を開け（図１参照）、図７の矢印３００ｃに示すとおり、加圧機構４００から上型の貫通孔３００Ｂを通じて外気遮断空間Ｓ内に圧縮空気を送り込み、外気遮断空間Ｓ内を陽圧にする。この「陽圧」は、特に限定されないが、例えば、１気圧（約１．０１３×１０５Ｐａ）を超える圧力であり、離型フィルムの種類や樹脂の種類、離型フィルムと硬化樹脂の接着性の強弱に応じて、例えば、２ｋｇｆ/ｃｍ２（約１．９６×１０５Ｐａ）以上、３ｋｇｆ/ｃｍ２（約２．９４×１０５Ｐａ）以上、４ｋｇｆ/ｃｍ２（約３．９２×１０５Ｐａ）以上、５ｋｇｆ/ｃｍ２（約４．９×１０５Ｐａ）以上でもよく、例えば、５ｋｇｆ/ｃｍ２以下、又は４ｋｇｆ/ｃｍ２以下、又は３ｋｇｆ/ｃｍ２以下、又は２ｋｇｆ/ｃｍ２以下でもよい。外気遮断空間Ｓ内に加える圧力は、通常、１ｋｇｆ/ｃｍ２以上５ｋｇｆ/ｃｍ２以下の適宜の圧力が使いやすく好ましい。これにより、離型フィルム１１が下型２００の型面の方向に加圧される。詳細にいうと、図７の矢印２０１ａ２、２０１ｂ２、２００ｂ２に示すとおり、外気遮断空間Ｓ内の陽圧（加圧）により、外気遮断空間Ｓ内に存在する部材のすべてに陽圧がかかり、離型フィルム１１が下型２００の型面の方向に加圧される。この加圧力が、貫通孔２０１Ａ、２０１Ｂ及び２００Ｂからの吸引力（離型フィルム１１の吸着力）を補強する力として働く。さらに、図７の矢印１００ｂ２に示すとおり、外気遮断空間Ｓ内の陽圧（加圧）により、基板１０が、上型１００の型面の方向に加圧される。この加圧力は、貫通孔１００Ｂからの吸引力（基板１０の吸着力）を補強する力として働く。
なお、外気遮断空間Ｓ内の加圧を開始するタイミングは、成形型の型締めがなされた後であれば特に限定されない。例えば、溶融樹脂２０ｂの硬化完了と同時に外気遮断空間Ｓ内の加圧を開始してもよいし、溶融樹脂２０ｂの硬化完了に先立ち外気遮断空間Ｓ内の加圧を開始してもよい。「溶融樹脂２０ｂの硬化完了」は、溶融樹脂２０ｂが完全に硬化していなくてもよく、例えば、離型可能な程度に硬化していればよい。また、外気遮断空間Ｓ内を加圧する時間は、後述のように、型開きされ離型フィルム１１が剥離する直前に離型フィルム１１を下型底面部材２０１の型面の方向に押える力が働くように、外気遮断空間Ｓ内を陽圧に保つのに足りる時間であれば特に限定されず、配管抵抗などを考慮して適宜設定することができる。
その後、図８に示すとおり、下側保持部材２１０を下降させ、下型２００及び外気遮断部材３００を下降させ、上型１００と下型２００とを型開きする。この間も、外気遮断空間Ｓ内に圧縮空気を送り続け、外気遮断空間Ｓ内を陽圧にしておく。これにより、図示のとおり、硬化樹脂２０に密着した離型フィルム１１が硬化樹脂２０から剥離する。具体的には、離型フィルム１１は、キャビティ２００Ａの部分では、基板に形成された硬化樹脂２０に接着しているため、下型２００の下降に伴い下型２００（下型底面部材２０２）から剥離し、上方に引っ張られる。一方、外気遮断部材３００が完全に開放されるまで外気遮断空間Ｓ内は陽圧である。このため、離型フィルム１１は、硬化樹脂２０と接触していない部分、すなわち下型側面部材２０１に吸着されている部分ではこの圧力（陽圧）により、下型側面部材２０１の型面の方向に加圧される。したがって、離型フィルム１１は、単に吸着されている場合より大きな力で型面の方向に押えられる。その結果、離型フィルム１１を硬化樹脂２０から剥離させる力が大きくなり、離型フィルム１１が硬化樹脂２０から剥離しやすくなる。このとき（型開き時）、前述のように、硬化樹脂２０は、完全に硬化していなくても、離型可能な程度に硬化していればよい。
このとき、基板１０は、上型２００に吸着されている。そのため、離型フィルム１１の吸着されている部分と同様に、外気遮断部材３００が完全に開放されるまで、外気遮断空間Ｓ内の陽圧により、単に吸着されている場合より大きな力で基板１０が保持される。下型２００が下降すると、基板１０は、成形された硬化樹脂２０とその下に接着する離型フィルム１１と一緒に上型１００に残される。前述のように、離型フィルム１１は、下型２００の下降により下型２００と共に下方に引っ張られるため、離型フィルム１１は、図８に示すように、硬化樹脂２０の縁部Ｄから次第に剥離していく。
以上のようにして、樹脂成形工程及び離型フィルム剥離工程が行われ、基板１０の一方の面が硬化樹脂２０で樹脂成形された樹脂成形品３０が製造される。なお、樹脂成形工程、離型フィルム剥離工程において、各工程が適切になされるように、離型フィルム１１の下型２００への吸着を、バルブＶ１〜Ｖ３の開閉により適宜停止させてもよい。例えば、型開きの際、離型フィルム１１が下型底面部材２０２から剥離し易くするため、バルブＶ１を閉じ、貫通孔２００Ｂからの離型フィルム１１の吸着を解除してもよい。さらに、図８の矢印２００ｃに示すように、貫通孔２００Ｂにつながる配管１０００の途中に、加圧機構とバルブを設け、型開きの際、貫通孔２００Ｂからの離型フィルム１１の吸着を解除したうえで、圧縮した気体（例えば、圧縮空気）を貫通孔２００Ｂから外気遮断空間Ｓ内に入れてもよい。これにより、樹脂成形品３０を下型２００のキャビティ２００Ａから抜くことが容易になる。貫通孔２００Ｂから圧縮した気体を入れるタイミングや時間は、適宜設定すればよいが、フィルム押え１０３が下型２００から離れる前に、圧縮した気体の注入を停止し、貫通孔２００Ｂからの離型フィルム１１の吸着を再び行なうように設定しておくことが望ましい。このように設定することにより、離型フィルム１１は、剥離する間、風船のように膨らんだ状態となり、硬化樹脂２０の縁部Ｄ（すなわち、樹脂成形品３０の周囲）からその中心に向かって次第に剥離することになるため、離型フィルムの剥離がより均一になされる。外気遮断空間Ｓ内へ送り込む圧縮空気は、離型フィルム１１が硬化樹脂２０から完全に剥離した後であればいつ止めてもよい。その後、下型保持部材２１０が下降を停止し、下型２００の貫通孔２００Ｂ、２０１Ａ、２０１Ｂの減圧が解除され、離型フィルム１１は、適宜の手段により下型２００の型面から剥離され回収される。また、製造した樹脂成形品３０は、例えば、適宜の搬送手段（図示せず）により樹脂成形装置の外に搬送することができる。
減圧による吸着のみで離型フィルムを成形型の型面に吸着させる場合、吸着力は、減圧された貫通孔２００Ｂ、２０１Ａ、２０１Ｂ内の圧力と外気遮断空間Ｓ内の圧力差となる。ここで、真空度は０より低くはならないため、外気遮断空間Ｓ内が大気圧である場合、離型フィルムの吸着力は、最大で約１．０３３ｋｇｆ／ｃｍ２（１．０１３×１０５Ｐａ）である。これに対し、本発明では、前述のとおり、外気遮断部材で囲まれた空間（外気遮断空間内）を加圧し大気圧よりも高い圧力（陽圧）にすることにより、減圧された貫通孔２００Ｂ、２０１Ａ、２０１Ｂ内の圧力と外気遮断空間Ｓ内の圧力差を約１．０３３ｋｇｆ／ｃｍ２以上にすることができる。すなわち、吸引されている離型フィルム１１に、さらに吸引されている側に向かって圧力をかけることができ、離型フィルムを成形型の型面側に押さえつける力を増大させることができる。これにより、離型フィルムを剥離させる力が増大するので、樹脂成形品から離型フィルムが剥離し易くなる。その結果、本発明によれば、樹脂成形品の離型不具合、製品不良等を抑制又は防止することができる。
本実施例では、成形対象物を、単に、クランパで挟持するだけではなく、減圧による吸着によって成形型に保持している。成形対象物が大型である場合、端部をクランパで挟持するだけでは成形対象物の撓みやシワが生じやすいので、減圧による吸着がよく用いられる。このような成形対象物の減圧による吸着によれば単なる挟持による場合より強固に成形型に保持することができるが、離型フィルムの場合と同じく、外気遮断空間Ｓ内が大気圧の場合、その吸着力は最大で約１．０１３×１０５Ｐａである。しかし、本発明によれば、外気遮断部材で囲まれた空間Ｓ内を大気圧よりも高い圧力（陽圧）にすることで、離型フィルムの場合と同じく、成形対象物の吸着力を補強することができる。その結果、樹脂成型品を離型フィルムから剥離させる力がさらに増大するので、樹脂成形品と離型フィルムがいっそう剥離しやすくなる。その結果、型開きの時、成形対象物が下型に持っていかれることがなくなり、樹脂成形品の離型不具合、製品不良等を抑制又は防止することができる。
なお、外気遮断空間Ｓ内を加圧するための回路（配管）は、本実施例では、図１に示すとおり、外気遮断空間Ｓ内を減圧にするための回路（配管）１００６を兼用している。しかし、これに限定されず、例えば、外気遮断空間Ｓ内を加圧するための専用の回路（配管）を別途設けてもよい。
また、基板（成形対象物）を上型に保持（固定）する機構は、特に限定されない。機構は、例えば、クランパによる挟持のみでもよいが、本実施例のように、減圧による吸着を用いることが好ましい。これにより、基板を吸着する力が増大し、離型フィルムを剥離する力も大きくなる。
また、本実施例では、上型が、基板（成形対象物）が固定される型で、下型が、離型フィルムが吸着される型である。しかし、本発明は、前述のとおり、これに限定されず、例えば、下型が、基板（成形対象物）が固定される型で、上型が、離型フィルムが吸着される型であってもよい。
近年、樹脂成形に用いる離型フィルムのバリエーションが増えている。しかし、離型フィルムと樹脂との密着力又は接着力が強い場合、前述したように、離型フィルムが樹脂成形品に残る、又は、逆に樹脂成形品が離型フィルム側に持っていかれる等の離型不具合のおそれがある。しかし、本発明によれば、そのような離型不具合を抑制又は防止できる。
また、図２〜図８では、離型フィルム１１が１枚のフィルムである場合を例示した。しかし、本発明は、これに限定されず、前述のとおり、離型フィルムが、複数枚のフィルムの積層体（以下「ラミネートシート」という場合がある。）であってもよい。これにより、例えば、図７〜図８に示した離型フィルム剥離工程において、離型フィルム１１を構成する複数枚のフィルムのうち少なくとも一枚を硬化樹脂２０から剥離し、少なくとも一枚を硬化樹脂２０に密着したまま残すことができる。複数枚のフィルムを構成する各フィルムは、特に限定されず、例えば、金属箔でもよい。金属箔としては、例えば、銅箔、アルミ箔、金箔、銀箔又はパラジウム箔でもよい。
近年、樹脂成形品の表面に、後に配線材料となる銅（Ｃｕ）箔などを成形と同時に付与する新しい成形技術が必要とされている。この場合、例えば、基材と銅箔との積層体であるラミネートシートを離型フィルムとして用い、基材のみを成形された樹脂から剥離し、銅箔を成形された樹脂に密着したまま残す。この場合、基材と銅箔との剥離強度（密着力）が、成形型の型面に対するラミネートシートの吸着力よりも大きいと、基材と銅箔との剥離において不具合が起きるおそれがある。しかし、この場合も、本発明の離型フィルムの剥離方法によれば、前述のとおり、外気遮断部材で囲まれた空間（外気遮断空間内）を加圧することで、離型フィルムの吸着力を補強し、離型フィルムを成形型の型面側に押さえつける力を増大させることができる。したがって、本発明によれば、基材と銅箔とを安定的に剥離させることができる。なお、基材は、銅箔とともにラミネートシートを形成しうるシートであれば特に限定されず、例えば、基材も銅（Ｃｕ）箔であってよい。すなわち、ラミネートシートは、複数枚の銅箔の積層体であってもよい。また、この複数枚のフィルムの積層体における各フィルムは、前述のとおり、銅箔等に限定されず、任意である。
実施例２では、実施例１の樹脂成形装置において、離型フィルム１１として、銅のラミネートシートを用いて離型フィルムの剥離方法及び樹脂成形品の製造方法を実施した。具体的には、銅のラミネートシートは、厚み１８μｍの銅基材と厚み３μｍの銅箔とからなるラミネートシートを用いた。成形対象物１０としては、３２０ｍｍ角の基板（チップ等が実装されていないもの）を用いた。樹脂材料２０ａとしては、熱硬化性の顆粒状の樹脂を用いた。基板は上型に減圧による吸着を行い、離型フィルム剥離工程において、溶融樹脂の硬化が完了したのと同時に、外気遮断空間Ｓ内に４．５ｋｇｆ／ｃｍ２（約４．４１×１０５Ｐａ）の陽圧をかけてから、型開きを行い、銅のラミネートシートを剥離した。これら以外は、実施例２の離型フィルムの剥離方法及び樹脂成形品の製造方法は、実施例１に記載の方法と同様にして行った。
比較例として、離型フィルム剥離工程において陽圧をかけずに銅のラミネートシートを剥離する以外は実施例２と同様にして離型フィルムの剥離方法及び樹脂成形品の製造方法を実施した。
図９（ａ）に、実施例２により得られた樹脂成形品の写真を示す。図９（ｂ）に、図９（ａ）の樹脂成形品から剥離した後の銅のラミネートシートの写真を示す。また、図１０（ａ）に、比較例により得られた樹脂成型品の写真を示す。図１０（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に、図１０（ａ）の樹脂成形品の一部を拡大した写真を示す。
図９（ａ）に示すとおり、実施例２の離型フィルムの剥離方法及び樹脂成形品の製造方法によって得られた樹脂成型品は、銅箔が樹脂成形品の表面全体に残り、樹脂と接触していなかった部分、すなわち、樹脂成形品の縁部（図８における縁部Ｄ）より外側に銅箔が残っていなかった。このように、実施例２では、ラミネートシートの銅箔と基材との剥離を適切に行うことができた。樹脂成形品の縁部（図８における縁部Ｄ）での剥離が上手くいったことは、樹脂成形品から剥離した後の銅のラミネートシート（図９（ｂ））において、銅箔は樹脂成形品の形状で綺麗に剥離し無くなっており、境界部分で余分な銅箔の剥離がないことからも分かる。一方、比較例では、図１０（ａ）に示すとおり、銅箔が樹脂成形品の表面全体に残っていたが、図１０（ｂ）〜図１０（ｄ）の矢印部分に示すとおり、樹脂成形品と接着していなかった銅のラミネートシートの銅箔の一部が、剥離されず樹脂成型品の縁部に残った。このように、比較例では、ラミネートシート銅箔と基材の剥離を適切に行うことができなかった。
本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に組み合わせ、変更し、又は選択して採用できるものである。
１０ 基板（成形対象物）
１１ 離型フィルム
２０ 硬化樹脂（成形された樹脂）
２０ａ 樹脂材料
２０ｂ 溶融樹脂
３０ 樹脂成形品
１００ 上型
１００Ｂ 貫通孔
１０２ 上型本体
１０３ フィルム押え
１０３ｓ 上型弾性部材
１０４ クランパ
１１０ 上型保持部材
１２０ 成形対象物吸着機構
２００ 下型
２００Ａ キャビティ
２００Ｂ 貫通孔
２０１Ａ、２０１Ｂ 貫通孔
２０１ 下型側面部材
２０１ｓ 下型弾性部材
２０２ 下型底面部材
２１０ 下型保持部材
２２０ 離型フィルム吸着機構
３００ 外気遮断部材
３００Ｂ 貫通孔
３２０ 外気遮断部材内部減圧機構
４００ 加圧機構
１０００、１００４、１００６、１１００ 配管
Ｓ 外気遮断空間
Ｖ１〜Ｖ７ バルブ
Ｇ１〜Ｇ５ ゲートバルブ
ＬＶ リークバルブ

Claims (10)

  1. 対向して配置された一方の型及び他方の型を有する成形型と、
    前記成形型を囲んで外気から遮断することが可能な外気遮断部材と、
    前記一方の型及び前記他方の型の一方又は両方に接続され、前記接続された型の型面に離型フィルムを吸着する離型フィルム吸着機構と、
    前記外気遮断部材で囲まれた空間を加圧し、前記離型フィルムを、前記離型フィルムが吸着された型面の方向に加圧可能である加圧機構と
    を備えることを特徴とする樹脂成形装置。
  2. 前記一方の型は、成形対象物が固定される型であり、
    前記他方の型は、型面にキャビティが形成されているとともに、前記型面に前記離型フィルムが吸着される型である請求項１記載の樹脂成形装置。
  3. 前記他方の型は、底面部材及び側面部材を有し、
    前記底面部材と前記側面部材とで囲まれた空間により、前記キャビティが形成される請求項２記載の樹脂成形装置。
  4. 前記一方の型が上型であり、前記他方の型が下型である請求項１から３のいずれか一項に記載の樹脂成形装置。
  5. 成形された樹脂に密着し、かつ成形型の型面に吸着された離型フィルムを、前記型面の方向に加圧した状態で、前記離型フィルムを前記成形された樹脂から剥離することを特徴とする離型フィルムの剥離方法。
  6. 前記離型フィルムが、複数枚のフィルムの積層体であり、
    前記複数枚のフィルムのうち少なくとも一枚を前記成形された樹脂から剥離し、少なくとも一枚を前記成形された樹脂に密着したまま残す請求項５記載の離型フィルムの剥離方法。
  7. 前記離型フィルムが、樹脂フィルム、金属箔、及びゴムシートからなる群から選択される少なくとも一つである請求項５又は６記載の離型フィルムの剥離方法。
  8. 前記複数枚のフィルムが、いずれも金属箔である請求項６記載の離型フィルムの剥離方法。
  9. 成形型の型面に離型フィルムを吸着させる離型フィルム吸着工程と、
    前記型面に前記離型フィルムが吸着された状態で、前記成形型により樹脂を成形する樹脂成形工程と、
    前記離型フィルムを前記成形された樹脂から剥離する離型フィルム剥離工程とを含み、
    前記離型フィルム剥離工程は、請求項５から８のいずれか一項に記載の離型フィルムの剥離方法により前記離型フィルムを前記成形された樹脂から剥離する工程であることを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
  10. 請求項１から４のいずれか一項に記載の樹脂成形装置を用いて前記離型フィルム吸着工程、前記樹脂成形工程及び前記離型フィルム剥離工程を行い、
    前記離型フィルム吸着工程において、前記離型フィルム吸着機構により、前記離型フィルム吸着機構に接続された型の型面に前記離型フィルムを吸着し、
    前記樹脂成形工程において、前記一方の型の型面と前記他方の型の型面との間で、前記離型フィルムが吸着された状態で樹脂成形を行い、
    前記離型フィルム剥離工程において、前記加圧機構により、前記外気遮断部材で囲まれた空間を加圧し、前記離型フィルムを、前記離型フィルムが吸着された型面の方向に加圧した状態で、前記離型フィルムを前記成形された樹脂から剥離する請求項９記載の樹脂成形品の製造方法。
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