JP3912019B2

JP3912019B2 - 薄肉成形品の製造方法、薄肉成形品の製造装置

Info

Publication number: JP3912019B2
Application number: JP2001091312A
Authority: JP
Inventors: 武文水島; 正道中山; 義則豊田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2007-05-09
Anticipated expiration: 2021-03-27
Also published as: JP2002283507A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、極薄い薄肉部を有する薄肉成形品の製造方法及びその製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＳＤカードなどメモリーカードは、フラッシュメモリー等のＩＣメモリーチップをメモリーカード用基板に搭載することによって形成されている。メモリーカードは大きさや厚みが規格化されて制限されており、しかも新たに登場する度に、メモリーカードは小型化、薄型化する傾向にある。
【０００３】
メモリーカード用基板Ａは例えば図５に示すように、メモリーチップなどの電子部品５を搭載するための凹部６を設けた樹脂成形品で作製されているが、メモリーカードは厚みが薄く制限されているために、凹部６の底部の部分ではメモリーカード用基板Ａの肉厚は薄く形成する必要があり、最近では、凹部６の部分における薄肉部１の厚みは０．２ｍｍ以下と極薄肉になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そしてメモリーカード用基板Ａの成形は、成形金型のキャビティに樹脂を注入充填する射出成形法やトランスファー成形法などでおこなわれているが、凹部６の周囲の厚肉部２の成形については特に問題はないものの、凹部６の底部となる薄肉部１を成形する部分のキャビティは、厚みが非常に狭くなっているために、キャビティに注入された樹脂がこの狭い部分を十分に流れることができず、充填不良になって均一な厚みで薄肉部１を成形することができず、不良品が発生し易いという問題があった。
【０００５】
そこで、特開平１０−１５７３５８号公報にみられるように、樹脂として特定の溶融粘度のものを用いると共に成形金型への充填時間や型開きを制御するようにした射出圧縮成形法が提案されている。しかし、この成形法では使用できる樹脂が制限され、しかも成形の際の充填時間や型開きの制御を行なうことが困難であり、生産性に問題があって実用的に採用することは難しい。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、使用できる樹脂が制限されたり、生産性が低下したりすることなく、均一な厚みで極薄の薄肉部を成形することができる薄肉成形品の製造方法及び薄肉成形品の製造装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る薄肉成形品の製造方法は、部分的に薄肉部１を有すると共に部分的に厚肉部２を有する薄肉成形品を製造するにあたって、成形金型７の割り型８ａ，８ｂを型締めすることによって割り型８ａ，８ｂ間にフィルム３を挟んでセットし、一方の割り型８ａに形成したキャビティ９に樹脂４を充填することによって、フィルム３の片側の表面に樹脂４を成形し、フィルム３に成形された樹脂４で厚肉部２を形成すると共に樹脂４が成形されていない部分のフィルム３で薄肉部１を形成し、上記の成形を行なっている間、次の成形に使用されるフィルム３を予熱することを特徴とするものである。
また請求項１の発明は、フィルム３を予熱した後、成形金型７の割り型８ａ，８ｂ間にフィルム３をセットして成形を行なうようにしたことを特徴とするものである。
【００１２】
また請求項２の発明は、請求項１において、フィルム３として長尺のものを用い、フィルム３を長手方向に送って成形金型７の割り型８ａ，８ｂ間にセットし、成形を終わった後に割り型８ａ，８ｂを開いて、フィルム３を長手方向に送ることによって、成形された薄肉成形品Ａを成形金型７から取り出すようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】
また請求項３の発明は、請求項１又は２において、薄肉成形品Ａを成形するキャビティ９を一面の複数箇所に設けた成形金型７を用い、成形金型７の割り型８ａ，８ｂ間にフィルム３をセットして、フィルム３の片面の複数箇所に樹脂４を成形することによって、フィルム３に複数の薄肉成形品Ａを成形することを特徴とするものである。
【００１５】
また請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、成形金型７で成形を終った後、割り型８ａ，８ｂを開いて成形金型７からフィルム３を取り出し、フィルム３を切断して薄肉成形品Ａを得ることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の請求項５に係る薄肉成形品の製造装置は、部分的に薄肉部１を有すると共に部分的に厚肉部２を有する薄肉成形品Ａを製造する製造装置であって、型締めすることによってフィルム３を挟んでセットする割り型８ａ，８ｂからなり、一方の割り型８ａに形成したキャビティ９に樹脂４を注入することによってフィルム３の片側の表面に樹脂４を成形して、フィルム３に成形された樹脂４で厚肉部２を形成すると共に樹脂４が成形されていない部分のフィルム３で薄肉部１を形成する成形金型７を具備して成ることを特徴とするものである。
【００１７】
また請求項５の発明は、割り型８ａ，８ｂ間にセットする前にフィルム３を予熱する予熱装置１０を具備して成ることを特徴とするものである。
【００１８】
また請求項５の発明は、予熱装置１０を成形金型７の各割り型８ａ，８ｂのフィルム３が供給される側の端部に設けて成ることを特徴とするものである。
【００１９】
また請求項６の発明は、請求項５において、薄肉成形品Ａを成形するキャビティ９を、成形金型７の割り型８ａ，８ｂの複数箇所に設けて成ることを特徴とするものである。
【００２０】
また請求項７の発明は、請求項５又は６において、成形を終えて成形金型７から取り出されたフィルム３を切断して薄肉成形品Ａを得る切断装置１１を具備して成ることを特徴とするものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
図２は薄肉成形品Ａを成形する装置の一例を示すものであり、フィルム３は幅寸法が例えば２０〜３００ｍｍの長尺のものをフィルムロール１５に巻いた状態で使用するようにしてある。このフィルム３としてはポリカーボネート、ＰＥＴやＰＢＴ等のポリエステル、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンなどの樹脂フィルムを用いることができるものであり、厚みが０．２ｍｍ（２００μｍ）以下のものを使用するのが好ましい。フィルム３の厚みが薄い程、薄肉部１の厚みが薄い薄肉成形品Ａを成形することができるものであり、厚みの薄いメモリーカード用基板を容易に得ることができるが、フィルム３の厚みが薄過ぎると、薄肉部１の強度が弱くなるので、フィルム３の厚みは通常、０．０２ｍｍ以上であることが望ましい。
【００２３】
成形金型７は一対の割り型８ａ，８ｂから形成されるものであり、両割り型８ａ，８ｂは型締め・型開き自在に各パーティング面（分割面）を対向させて配置してある。そして割り型８ａ，８ｂのうち一方の割り型８ａのパーティング面には、厚肉部２を成形するためのキャビティ９が凹設してある。このキャビティ９は割り型８ａの一つのパーティング面の複数箇所に配置して設けてあり、複数個取りの成形ができるようにしてある。
【００２４】
また成形金型７の各割り型８ａ，８ｂには、フィルム３が供給される側の端部、つまりフィルム３を巻いたフィルムロール１５の側の端部に予熱装置１０が設けてある。この予熱装置１０は、各割り型８ａ，８ｂのパーティング面をフィルムロール１５の側へ延長した面に、ヒータ１６を設けて形成されるものである。
【００２５】
図２の実施の形態では、成形金型７はフィルム３を巻いたロール１５の下方に配置してあり、この成形金型７の下方に送りロール１７が配置してある。さらにこの送りロール１７の下方に切断装置１１が配置してある。この切断装置１１は、切断を行なう箇所にカッター刃１８を設けたプレス型１９とこのプレス型１９に対向して配置された受け型２０とから形成されているものである。
【００２６】
上記のように形成される図２の装置にあって、成形金型７の割り型８ａ，８ｂを開いた状態で、ロール１５からフィルム３を下方へ繰り出し、図３（ａ）のように割り型８ａ，８ｂの間にフィルム３を供給するようになっている。次に、割り型８ａ，８ｂを型締めし、割り型８ａ，８ｂの間にフィルム３を挟み込むと、図３（ｂ）に示すように、割り型８ａのパーティング面のうちキャビティ９以外の部分がフィルム３の一方の片面に密着すると共に割り型８ｂのパーティング面がフィルム３の他方の片面に密着する。そしてこのように型締めした後にキャビティ９内に樹脂４を注入して充填することによって、成形を行なう。このようにキャビティ９に樹脂４を充填すると、この樹脂４はフィルム３の片側の表面に接着して一体に積層されるものである。
【００２７】
ここで、樹脂４としては熱可塑性樹脂が用いられるものであり、具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエステル、ＡＢＳ、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマーなどエンジニアリングプラスチックを挙げることができる。
【００２８】
このように成形金型７のキャビティ９に樹脂４を注入して充填する成形をおこなうにあたって、キャビティ９は厚肉部２を成形するためのものであるので、キャビティ９の厚みは厚く形成されている。従って、成形金型７に注入された樹脂４は大きな流動抵抗を受けることなくキャビティ９内を流れることができるものであり、樹脂４として特定の溶融粘度のものなどを用いるような必要がなくなって、樹脂４の種類に制限を受けることなく成形を行なうことができると共に、反り、ヒケ、バリ、ウェルドなどが発生することなく成形を行なうことができるものである。また、このように大きな流動抵抗を受けることなくキャビティ９内に樹脂４を充填することができるので、成形金型７に複数箇所においてキャビティ９を設けて、図４（ａ）に示すように、一度の成形で同時に複数の薄肉成形品Ａを得る複数個取りの成形を行なうことが可能になるものである。
【００２９】
上記のように成形を行なった後に、図３（ｃ）のように割り型８ａ，８ｂを型開きすることによって、フィルム３の片面に樹脂４が積層されるように成形された薄肉成形品Ａを得ることができるものである。この薄肉成形品Ａにあって、フィルム３とその片面に積層して成形された樹脂４とで厚肉部２が形成されるものであり、また樹脂４が積層されずフィルム３が単独で存在する部分で薄肉部１が形成されるものである。
【００３０】
次に送りロール１７を回転駆動させ、送りロール１７でフィルム３を下方へ送ることによって、フィルム３に成形された薄肉成形品Ａを成形金型７の割り型８ａ，８ｂ間から取り出すことができる。またフィルム３は切断装置１１のプレス型１９と受け型２０の間に供給されるようになっており、成形金型７から取り出された薄肉成形品Ａはフィルム３が送りロール１７で送られるのに伴って、開いた状態のプレス型１９と受け型２０の間に送り込まれる。プレス型１９にはフィルム３に成形された薄肉成形品Ａの外形に沿う形でカッター刃１８が設けてあり、また上記のように複数個取りでフィルム３に成形された複数の薄肉成形品Ａの個数と配置に対応して、カッター刃１８をプレス型１９に設けてある。そして、フィルム３をプレス型１９と受け型２０の間に送り込んだ後に、プレス型１９と受け型２０を閉じることによって、フィルム３を薄肉成形品Ａの外形に沿ってプレス型１９のカッター刃１８で切断することができ、薄肉成形品Ａをフィルム３から切り離すことができるものである。フィルム３に複数の薄肉成形品Ａを成形しているときには、一度の切断で図４（ｂ）のように同時に複数個の薄肉成形品Ａをフィルム３から切り離すことができるものである。
【００３１】
ここで、上記のフィルム３としては、樹脂４が成形される側の表面はマット処理して凹凸を有する粗面に形成したものを用いるのが好ましい。粗面の凹凸の深さは０．１〜５０μｍ程度に形成するのが好ましい。このようにフィルム３の樹脂４が成形される表面を粗面に形成することによって、アンカー効果でフィルム３に対する樹脂４の密着性を高く得ることができ、薄肉成形品Ａにおいてフィルム３が樹脂４の厚肉部２から剥離することを防ぐことができるものであり、信頼性を高めることができるものである。
【００３２】
また、上記のようにフィルム３を成形金型７の割り型８ａ，８ｂ間に挟んで成形を行なうにあたって、樹脂４は種類によって異なるが２２０〜３６０℃程度に加熱された溶融状態でフィルム３の表面に成形されるものであり、フィルム３と樹脂４の大きな温度差が原因となって発生する後収縮差による反りや変形が薄肉成形品Ａに発生するおそれがある。そこで、図２に示すように、成形金型７のフィルムロール１５の側には予熱装置１０を設けて予熱ゾーンが形成してあり、フィルム３を成形金型７の割り型８ａ，８ｂ間に挟んで成形を行なっている間、次の成形に使用される部分のフィルム３は予熱装置１０に挟まれて予熱されるようになっている。この予熱の温度は８０〜１２０℃程度の範囲が好ましい。このようにフィルム３を予熱することによって、フィルム３は熱によって膨張した状態で割り型８ａ，８ｂ間にセットされてその表面に樹脂４が成形される。そして成形が終った後は、フィルム３と樹脂４は同時に成形金型７内で冷却されるので、冷却による収縮はフィルム３と樹脂４の両方に同時に発生し、後収縮差による反りや変形の発生を防止することができるものであり、特にフィルム３で形成される薄肉部１のしわや膨れ等を有効に防止することができるものである。
【００３３】
しかして、上記のようにフィルム３の片面に樹脂４を成形することによって得られる薄肉成形品Ａは、メモリーカード用基板として使用されるものであり、フィルム３に成形した樹脂４で形成される厚肉部２によって囲まれて凹部６が形成されており、この凹部６にＩＣメモリーチップ等の電子部品５を実装することによって、メモリーカードを組み立てることができるものである。電子部品５を実装する凹部６の容積は通常０．２５〜３０ｃｍ³の範囲である。ここで、薄肉成形品Ａの厚肉部２の厚みはメモリーカードの規格によって決まるので変えることはできないが、凹部６の容積はその底部である薄肉部１の厚みを薄くすれば大きくすることができるものであり、薄肉部１を構成するフィルム３として厚み０．２ｍｍ以下のものを用いることによって、凹部６の容積を大きく確保し、大容量の記憶能力や高速処理能力を有する電子部品５を実装することを容易にすることができるものである。
【００３４】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１に係る薄肉成形品の製造方法は、部分的に薄肉部を有すると共に部分的に厚肉部を有する薄肉成形品を製造するにあたって、成形金型の割り型を型締めすることによって割り型間にフィルムを挟んでセットし、一方の割り型に形成したキャビティに樹脂を充填することによって、フィルムの片側の表面に樹脂を成形し、フィルムに成形された樹脂で厚肉部を形成すると共に樹脂が成形されていない部分のフィルムで薄肉部を形成し、上記の成形を行なっている間、次の成形に使用されるフィルムを予熱するようにしたので、キャビティに樹脂を充填して薄肉部を成形するような必要がなく、フィルムそのもので薄肉部を形成することができるものであり、成形に使用できる樹脂が制限されたり、生産性が低下したりすることなく、均一な厚みで極薄の薄肉部を成形することができるものである。
また請求項１の発明は、フィルムを予熱した後、成形金型の割り型間にフィルムをセットして成形を行なうようにしたので、フィルムを予熱で膨張させた状態で成形金型で樹脂を成形することができ、フィルムと樹脂の温度差による成形後の収縮差を小さくして、薄肉成形品に反りや変形などが発生することを防ぐことができるものである。
【００３９】
また請求項２の発明は、フィルムとして長尺のものを用い、フィルムを長手方向に送って成形金型の割り型間にセットし、成形を終わった後に割り型を開いて、フィルムを長手方向に送ることによって、成形された薄肉成形品を成形金型から取り出すようにしたので、長尺のフィルムを順次送ることによって、成形金型での成形及び成形金型からの薄肉成形品の取り出しを行なうことができ、生産性高く成形を行なうことができるものである。
【００４１】
また請求項３の発明は、薄肉成形品を成形するキャビティを一面の複数箇所に設けた成形金型を用い、成形金型の割り型間にフィルムをセットして、フィルムの片面の複数箇所に樹脂を成形することによって、フィルムに複数の薄肉成形品を成形するようにしたので、一度に複数個の薄肉成形品を成形することができ、生産性高く成形を行なうことができるものである。
【００４２】
また請求項４の発明は、成形金型で成形を終った後、割り型を開いて成形金型からフィルムを取り出し、フィルムを切断して薄肉成形品を得るようにしたので、薄肉成形品はフィルムに一体化されたまま成形金型から容易に取り出すことができると共に、フィルムを切断して薄肉成形品を容易に得ることができるものである。
【００４３】
本発明の請求項５に係る薄肉成形品の製造装置は、部分的に薄肉部を有すると共に部分的に厚肉部を有する薄肉成形品を製造する製造装置であって、型締めすることによってフィルムを挟んでセットする割り型からなり、一方の割り型に形成したキャビティに樹脂を充填することによってフィルムの片側の表面に樹脂を成形して、フィルムに成形された樹脂で厚肉部を形成すると共に樹脂が成形されていない部分のフィルムで薄肉部を形成する成形金型を具備するので、キャビティに樹脂を充填して薄肉部を成形するような必要がなく、フィルムそのもので薄肉部を形成することができるものであり、成形に使用できる樹脂が制限されたり、生産性が低下したりすることなく、均一な厚みで極薄の薄肉部を成形することができるものである。
【００４４】
また請求項５の発明は、割り型間にセットする前にフィルムを予熱する予熱装置を具備するので、フィルムを予熱装置で予熱して膨張させた状態で成形金型にセットして樹脂を成形することができ、フィルムと樹脂の温度差による成形後の収縮差を小さくして、薄肉成形品に反りや変形などが発生することを防ぐことができるものである。
【００４５】
また請求項５の発明は、予熱装置を成形金型の各割り型のフィルムが供給される側の端部に設けるようにしたので、成形金型の各割り型間にフィルムを挟み込んで成形を行なうときに、同時にフィルムの予熱を行なうことができ、生産性を高めることができるものである。
【００４６】
また請求項６の発明は、薄肉成形品を成形するキャビティを、成形金型の割り型の複数箇所に設けたので、一度に複数個の薄肉成形品を成形することができ、生産性高く成形を行なうことができるものである。
【００４７】
また請求項７の発明は、成形を終えて成形金型から取り出されたフィルムを切断して薄肉成形品を得る切断装置を具備するので、薄肉成形品はフィルムに一体化されたまま成形金型から容易に取り出すことができると共に、切断装置でフィルムを切断して薄肉成形品を容易に得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例における薄肉成形品を示す断面図である。
【図２】同上の製造装置の概略図である。
【図３】同上の製造の工程の一例を示すものであり、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ成形金型の断面図である。
【図４】同上の製造の工程の一例を示すものであり、（ａ），（ｂ）はそれぞれ正面図である。
【図５】従来例の断面図である。
【符号の説明】
１薄肉部
２厚肉部
３フィルム
４樹脂
５電子部品
６凹部
７成形金型
８割り型ａ，ｂ
９キャビティ
１０予熱装置
１１切断装置

Claims

部分的に薄肉部を有すると共に部分的に厚肉部を有する薄肉成形品を製造するにあたって、フィルムを予熱した後、成形金型の割り型を型締めすることによって割り型間にフィルムを挟んでセットし、一方の割り型に形成したキャビティに樹脂を充填することによって、フィルムの片側の表面に樹脂を成形し、フィルムに成形された樹脂で厚肉部を形成すると共に樹脂が成形されていない部分のフィルムで薄肉部を形成し、上記の成形を行なっている間、次の成形に使用されるフィルムを予熱することを特徴とする薄肉成形品の製造方法。
フィルムとして長尺のものを用い、フィルムを長手方向に送って成形金型の割り型間にセットし、成形を終わった後に割り型を開いて、フィルムを長手方向に送ることによって、成形された薄肉成形品を成形金型から取り出すようにしたことを特徴とする請求項１に記載の薄肉成形品の製造方法。
薄肉成形品を成形するキャビティを一面の複数箇所に設けた成形金型を用い、成形金型の割り型間にフィルムをセットして、フィルムの片面の複数箇所に樹脂を成形することによって、フィルムに複数の薄肉成形品を成形することを特徴とする請求項１又は２に記載の薄肉成形品の製造方法。
成形金型で成形を終った後、割り型を開いて成形金型からフィルムを取り出し、フィルムを切断して薄肉成形品を得ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の薄肉成形品の製造方法。
部分的に薄肉部を有すると共に部分的に厚肉部を有する薄肉成形品を製造する製造装置であって、型締めすることによってフィルムを挟んでセットする割り型からなり、一方の割り型に形成したキャビティに樹脂を充填することによってフィルムの片側の表面に樹脂を成形して、フィルムに成形された樹脂で厚肉部を形成すると共に樹脂が成形されていない部分のフィルムで薄肉部を形成する成形金型を具備し、割り型間にセットする前にフィルムを予熱する予熱装置を成形金型の各割り型のフィルムが供給される側の端部に設けて成ることを特徴とする薄肉成形品の製造装置。
薄肉成形品を成形するキャビティを、成形金型の割り型の複数箇所に設けて成ることを特徴とする請求項５に記載の薄肉成形品の製造装置。
成形を終えて成形金型から取り出されたフィルムを切断して薄肉成形品を得る切断装置を具備して成ることを特徴とする請求項５又は６に記載の薄肉成形品の製造装置。