JP6800007B2 - 樹脂成形装置および樹脂成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂成形技術に関する。

特開２０１６−１２８２２２号公報（特許文献１）には、一端部がキャビティ凹部の開口部の周りに開口し、他端部が圧調節部と連通される複数の連通路を介して、型閉じした金型内部の気体を吸引して金型内部を減圧させる樹脂成形装置が記載されている。

特開２０１６−１２８２２２号公報（請求項１）

特許文献１に記載の技術では、金型（クランパ）の側面（金型面と交差する面）で開口するように連通路（脱気路）が複数設けられ、複数の連通路のそれぞれに連通される複数の配管（管路）が金型外部に設けられ、連通路および配管を介して金型内部を脱気（気体を吸引）し、減圧する方式である。脱気時間を短縮する上では、このように連通路および配管を複数設ける（気体が通過する断面積を増やす）ことが有効であると考えられる。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、金型の側面（金型の厚みの範囲）内で連通路が設けられなければならず、連通路に連通される配管の本数の限界（配管の断面積を増やすことの限界）がある。また、連通路に連通される配管を多く設けることができたとしても、脱気に対する配管の抵抗が増えてしまう。したがって、このような金型の側面に開口する連通路から脱気（減圧）する方式では、脱気速度（すなわち減圧速度）の高速化に限界があり、成形時間の短縮を図るのは困難である。

本発明の一目的は、成形時間を短縮することのできる技術を提供することにある。なお、本発明の一目的および他の目的ならびに新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかにしていく。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

本発明の一解決手段に係る樹脂成形装置は、互いに対向して配置される第１プラテンおよび第２プラテンと、前記第１プラテンおよび前記第２プラテンの間で型開閉可能に互いに対向して設けられる第１金型および第２金型と、金型外部に設けられる脱気装置ならびに前記脱気装置と連通される第１脱気配管および第２脱気配管と、を備え、前記第１金型は、前記第１金型と前記第２金型との間の金型内部を脱気する脱気路を有すると共に、前記第１プラテンおよび前記第２プラテンのいずれにも組み付け可能に構成されており、前記第２金型は、前記第１プラテンおよび前記第２プラテンのいずれにも組み付け可能に構成されており、前記第１プラテンは、前記第１脱気配管と連通される第１プラテン路を有すると共に、前記第１金型が組み付けられた状態において前記脱気路が前記第１プラテン路と連通されるように構成されており、前記第２プラテンは、前記第２脱気配管と連通される第２プラテン路を有すると共に、前記第１金型が組み付けられた状態において前記脱気路が前記第２プラテン路と連通されるように構成されていることを特徴とする。

ここで、前記第１金型に前記脱気路が設けられ、前記第１プラテンの中央部に前記第１金型が組み付けられ、前記第１プラテンの中央部に前記第１プラテン路が設けられることがより好ましい。これによれば、第１金型の中央部から脱気路を均等な長さで分岐することができる。

また、前記樹脂成形装置は、前記脱気配管の中途であって前記第１プラテン路側に設けられる脱気弁を更に備えることがより好ましい。これによれば、第１プラテン路およびこれと脱気弁との間の脱気配管の脱気量を削減することができ、脱気時間をより短縮することができる。

また、前記樹脂成形装置は、前記第１金型または前記第２金型の少なくともいずれか一方に設けられ、一端が金型面に開口し、他端が前記金型面と交差する側面に開口して前記金型面で被吸着物を吸着する吸着路と、金型外部に設けられ、前記吸着路と連通される吸着配管および前記吸着配管と連通される吸着装置と、を更に備え、前記第１プラテン路の径が、前記吸着路の径よりも大きいことがより好ましい。これによれば、吸着系統および脱気系統の能力の違いに合わせて、第１プラテン路の径を大きく（太く）することで脱気時間をより短縮することができる。

また、樹脂成形装置は、型開閉方向に貫通するように前記第２プラテンに設けられ、前記脱気路と連通される第２プラテン路を更に備えることがより好ましい。これによれば、脱気路が設けられた第１金型を第２プラテンに組み付け、第２金型を第１プラテンに組み付ける構成として、金型内部の脱気をすることができる。

本発明の一解決手段に係る樹脂成形方法は、互いに対向して配置され、第１路を有する第１プラテンおよび第２路を有する第２プラテンを準備する工程と、前記第１プラテンおよび前記第２プラテンの間で型開閉可能に設けられるように、第３路を有する第１金型を前記第１プラテンに組み付け、キャビティを有する第２金型を前記第２プラテンに組み付けた後、型閉じした前記第１金型と前記第２金型との間の金型内部を前記第１路および前記第３路を介して脱気し、前記キャビティで樹脂を成形させる工程と、前記第１プラテンおよび前記第２プラテンの間で型開閉可能に設けられるように、前記第１金型を前記第２プラテンに組み付け、前記第２金型を前記第１プラテンに組み付けた後、型閉じした前記第１金型と前記第２金型との間の金型内部を前記第２路および前記第３路を介して脱気し、前記キャビティで樹脂を成形させる工程と、を含むことを特徴とする。これによれば、所定の大きさ（断面積）とできる第１路および第２路を介して脱気することで金型内部の脱気時間を短縮することができ、成形時間を短縮することができる。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次のとおりである。本発明の一解決手段に係る樹脂成形装置によれば、成形時間を短縮することができる。

本発明の実施形態１に係る樹脂成形装置の型開きした状態の説明図である。 図１に示す樹脂成形装置の型閉じした状態の説明図である。 本発明の実施形態２に係る樹脂成形装置の説明図である。 本発明の実施形態３に係る樹脂成形装置の一例（下型にキャビティがある）の説明図である。 本発明の実施形態３に係る樹脂成形装置の他の例（上型にキャビティがある場合）の説明図である。

以下の本発明における実施形態では、必要な場合に複数のセクションなどに分けて説明するが、原則、それらはお互いに無関係ではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細などの関係にある。このため、全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、構成要素の数（個数、数値、量、範囲などを含む）については、特に明示した場合や原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。また、構成要素などの形状に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合などを除き、実質的にその形状などに近似または類似するものなどを含むものとする。

（実施形態１）
本発明の実施形態１に係る圧縮成形を行う樹脂成形装置１０について、図１および図２を参照して説明する。図１および図２は、それぞれ樹脂成形装置１０の型開きした状態および型閉じした状態の説明図であり、一部にハッチングを付して断面として示している。本実施形態では、ワークＷに樹脂成形部（樹脂Ｒ）を成形する樹脂成形装置１０として説明する。ワークＷは、例えば、複数の電子部品（図示せず）などがマトリクス配置された基板（例えばガラスや金属製などの各種のキャリアプレート、ウェハまたは配線基板など）であり、樹脂成形されて複数の電子部品が樹脂成形部で封止される。また、ワークＷは同図に示すように１個だけ配置する場合のみならず、複数個を並べて配置した状態で一括で封止できるようにしてもよい。

樹脂成形装置１０は、互いに対向して配置される第１プラテン１１および第２プラテン１２（本実施形態では、固定プラテン１１および可動プラテン１２に相当する）と、公知のプレス駆動機構とを備える。換言すれば、樹脂成形装置１０は、プラテンを適宜駆動する１個のプレス装置として構成されるが、複数のプレス装置を含んで構成されてもよい。プレス駆動機構は、図示しない駆動源（例えばサーボモータなど）および駆動伝達機構（例えばボールネジやトグルリンク機構など）などの公知の機構によって第２プラテン１２を駆動し型開閉可能に構成される。固定プラテン１１および可動プラテン１２の外周部（例えば対向面の四隅）には複数（例えば四隅に対応して４本）のタイバー１３が貫通して設けられており、プレス駆動機構によって可動プラテン１２がタイバー１３にガイドされて固定プラテン１１に対して昇降される。

また、樹脂成形装置１０は、プレス駆動機構などの各部を制御する制御部１４を備える。制御部１４は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）と、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶部とを備え、記憶部に記録された各種制御プログラムをＣＰＵが読み出して実行することで、樹脂成形装置１０を構成する各部の動作を制御する。この各部の動作が樹脂成形装置１０の動作となる。なお、樹脂成形装置１０は、制御部１４に対して設定される所定条件を作業者から入力可能に構成される入力部（図示せず）と、所定条件を表示したり、制御部１４の実行結果を表示したりする表示部（図示せず）とを備える。

また、樹脂成形装置１０は、固定プラテン１１および可動プラテン１２の間で型開閉可能に互いに対向して設けられ、成形金型を構成する第１金型１５および第２金型１６（本実施形態では、上型１５および下型１６に相当する）を備える。すなわち、上型１５の金型面１５ａ（クランプ面またはパーティング面ともいう）および下型１６の金型面１６ａが対向して配置される。上型１５が固定プラテン１１の中央部に組み付けられ、下型１６が可動プラテン１２の中央部に組み付けられる。これにより上型１５および下型１６は型開閉可能に構成され、上型１５に対して下型１６が近接して型閉じされ、上型１５に対して下型１６が離隔して型開きされる。本実施形態では、下型１６の金型面１６ａにキャビティ１７（図１に示す型開きした状態では凹部）が設けられる。また、上型１５および下型１６のそれぞれには制御部１４によって制御されるヒータ（図示せず）が内蔵されており、上型１５および下型１６は所定温度（例えば、１８０℃）まで加熱可能に構成されている。

また、樹脂成形装置１０は、ワーク吸着路２０と、ワーク吸着配管２１と、ワーク吸着装置２２と、ワーク吸着弁２３（開閉弁）とを備え、上型１５の金型面１５ａにワークＷ（被吸着物）が吸着されてセット（保持）されるようにワーク吸着系統が構成される。ワーク吸着路２０は、一端が上型１５の金型面１５ａに開口し、他端が上型１５の金型面１５ａと交差する向きの側面に開口して、上型１５の金型面１５ａでワークＷを吸着するように上型１５に設けられる。また、ワーク吸着配管２１は、ワーク吸着路２０と連通（接続）して金型外部に設けられる。また、ワーク吸着装置２２（例えば真空ポンプ）は、ワーク吸着配管２１と連通（接続）して金型外部に設けられ、制御部１４によって作動が制御される。また、ワーク吸着弁２３は、ワーク吸着配管２１の中途であってワーク吸着装置２２側に設けられ、制御部１４によって開閉が制御される。

ワーク吸着弁２３を開いた状態では、ワーク吸着装置２２によって、ワーク吸着配管２１およびワーク吸着路２０を介してワークＷが上型１５の金型面１５ａに吸着してセットされる。他方、ワーク吸着弁２３を閉じた状態では、ワークＷが上型１５の金型面１５ａに吸着されずに解除される。

また、樹脂成形装置１０は、フィルム吸着路２４、２５と、フィルム吸着配管２６、２７と、フィルム吸着装置３０（例えば真空ポンプ）と、フィルム吸着弁３１、３２（開閉弁）とを備え、キャビティ１７の内面を含む下型１６の金型面１６ａにリリースフィルムＦ（被吸着物）が吸着されてセット（保持）されるようにフィルム吸着系統が構成される。リリースフィルムＦとしては、成形金型の加熱温度に耐えられる耐熱性を有し、下型１６の金型面１６ａから容易に剥離するものであって、柔軟性、伸展性を有するフィルム材を用いる。具体的にリリースフィルムＦとしては、例えば、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、ＰＥＴ、ＦＥＰ、フッ素含浸ガラスクロス、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリジンなどを用いる。また、リリースフィルムＦとしては、プレス機構の外部で切り分けられた矩形又は丸形の枚葉状のものを搬入して用いてもよく、上型１５と下型１６を挟んで両側に渡って設けられたローダハンドに設置したロール状のものを巻き出して用いてもよい。

フィルム吸着路２４、２５は、下型１６の金型面１６ａでリリースフィルムＦを吸着するように下型１６に設けられ、それぞれ一端が下型１６の金型面１６ａに開口し、他端が下型１６の金型面１６ａと交差する側面に開口する。また、フィルム吸着配管２６、２７は、それぞれフィルム吸着路２４、２５と連通（接続）して金型外部に設けられる。また、ワーク吸着装置２２は、フィルム吸着配管２６、２７と連通（接続）して金型外部に設けられ、制御部１４によって駆動が制御される。また、フィルム吸着弁３１、３２は、それぞれフィルム吸着配管２６、２７の中途であってフィルム吸着装置３０側に設けられ、制御部１４によって開閉が制御される。

フィルム吸着弁３１を開いた状態では、フィルム吸着装置３０によって、フィルム吸着配管２６およびフィルム吸着路２４を介してリリースフィルムＦが下型１６の金型面１６ａの外周部に吸着される。また、フィルム吸着弁３２を開いた状態では、フィルム吸着装置３０によって、フィルム吸着配管２７およびフィルム吸着路２５を介してリリースフィルムＦが下型１６の金型面１６ａの内周部（キャビティ１７の内面）に吸着される。他方、フィルム吸着弁３１、３２を閉じた状態では、リリースフィルムＦが下型１６の金型面１６ａに吸着されずに解除される。

また、樹脂成形装置１０は、脱気路３３と、第１プラテン路３４（本実施形態では、プラテン路３４に相当する）と、脱気配管３５と、脱気装置３６とを備え、上型１５と下型１６との間の金型内部（キャビティ１７を含む）を脱気するように脱気系統が構成される。脱気路３３は、上型１５と下型１６との間の金型内部を脱気するように上型１５に設けられ、一端が上型１５の金型面１５ａに開口し、他端が固定プラテン１１側の面（図１では上面）に開口している。また、プラテン路３４は、型開閉方向に貫通するように固定プラテン１１に設けられ、一端側が型側の脱気路３３と連通（接続）される。また、脱気配管３５は、プラテン路３４の他端側と連通（接続）して金型外部に設けられる。なお、これらの管路の接続箇所には適宜Ｏリング等のシールリングを設けることで、異なる部材間での接続部分でのエアの漏れが防止される。また、脱気装置３６（例えば真空ポンプ）は、脱気配管３５と連通（接続）して金型外部に設けられ、制御部１４によって吸引動作（負圧動作）が制御される。なお、脱気装置３６に、例えば圧縮機を追加して、圧空動作（正圧動作）が制御されるようにしてもよい。

本実施形態では、要求される脱気速度（減圧速度）に応じた所定の大きさのプラテン路３４を固定プラテン１１に設けることができる。このため、所定の大きさ（断面積）とできるプラテン路３４と連通される脱気配管３５を集中させて一本化することができ、配管径（断面積）を大きくしたり、配管抵抗を低減したりすることができる。したがって、金型内部の脱気時間を短縮することができ、成形時間を短縮する（生産性を向上する）ことができる。また、脱気配管３５の径を統一化することで、配管抵抗を少なくし、脱気装置３６の効率を向上させることができる。なぜなら、複数の配管をまとめて一本化することで、配管の断面積を拡げながら、配管の断面における外周距離を相対的に短くすることができるからである。

また、吸着系統および脱気系統の能力の違いに合わせて、脱気配管３５と接続されるプラテン路３４の径がワーク吸着路２０の径よりも大きい（太い）ことで、金型内部の脱気時間をより短縮することができる。すなわち、吸着系統においては、ワークＷやリリースフィルムＦを型面に吸い付けるように力を働かせることが目的であるが、脱気系統においては、上型１５と下型１６との間の金型内部の空気等を所定の減圧度（真空度）になるまで排出する必要がある。この場合、成形するワークＷの大判化に応じて型面の大きさも相対的に大きくなるため、排出しなければならない空間の容積（換言すれば、エアの量）も多くなる。このため、脱気配管３５と接続されるプラテン路３４の径を相対的に大きくできることは、大判のワークＷで要求される真空度に早期に到達するために効果が高い。また、本実施形態では、上型１５に脱気路３３が設けられ、固定プラテン１１の中央部に上型１５が組み付けられ、固定プラテン１１の中央部にプラテン路３４が設けられている。これによれば、上型１５の中央部から脱気路３３を均等な長さで分岐することができる。

また、樹脂成形装置１０は、脱気配管３５の中途であってプラテン路３４側（脱気路３３側）に設けられる脱気弁３７（開閉弁）を備える。この脱気弁３７は、制御部１４によって開閉が制御される。脱気弁３７がプラテン路３４側に設けられることで、脱気弁３７からプラテン路３４までの脱気配管３５の長さを短くすることができる。これにより、プラテン路３４と脱気弁３７との間の脱気配管３５の脱気量を削減することができ、金型内部の脱気時間をより短縮することができる。このように、脱気弁３７は、上型１５の近傍に設置されることが好ましい。なお、図１などでは、構成を明確にするために脱気弁３７は固定プラテン１１から離して示されているが、固定プラテン１１に固定されている。

また、脱気系統に関して、制御部１４は、閉じられた脱気弁３７と脱気装置３６との間の脱気配管３５内を脱気装置３６によって減圧させた状態で、脱気弁３７を開いて金型内部を脱気するように制御することができる。この場合、脱気弁３７と脱気装置３６との間の脱気配管３５を真空タンク（チャンバ）として機能させる。これによれば、脱気配管３５を予め減圧しておくことで、減圧された脱気配管３５と、脱気路３３及びプラテン路３４とを脱気弁３７の開放により接続することができ、脱気装置３６の動作によらずに減圧を始めさせることができる。そのうえで、要求される真空度まで脱気装置３６により脱気をし続けることで、要求される真空度に早期に到達することができる。また、真空タンクとして機能するものが脱気配管３５であるため、樹脂成形装置１０筐体内部での設置自由度が高い。また、上述したように脱気弁３７が上型１５（固定プラテン１１）の近傍に設置されることは、脱気弁３７から脱気装置３６までの間で予め減圧できる脱気配管３５を長くすることができることから、脱気時間の短縮をするうえで好ましい。また、樹脂成形装置１０筐体内部において別途真空タンクのスペースを設けなくとも、金型内部の脱気時間をより短縮することができる。もちろん、別途真空タンクを併用してもよい。

例えば、本実施形態における樹脂成形装置１０では、脱気弁３７と脱気装置３６との間の脱気配管３５の容量が、上型１５と下型１６との間の金型内部と、脱気路３３と、プラテン路３４と、脱気配管３５（プラテン路３４と脱気弁３７との間）とを合わせた容量以上となるように構成される。これによれば、予め脱気弁３７と脱気装置３６との間の脱気配管３５を減圧しておき、脱気弁３７を開くこと（脱気開始）で、上述した脱気配管３５の真空タンク（チャンバ）としての機能により金型内部の脱気時間をより短縮することができる。また、ワーク吸着装置２２を用いるワーク吸着系統およびフィルム吸着装置３０を用いるフィルム吸着系統と、脱気装置３６を用いる脱気系統とでは、装置能力（吸引能力）を脱気系統の方が高くなるように異ならせることができ、金型内部の脱気時間の短縮を図ることができる。

ところで圧縮成形用の成形金型を構成する上型１５は、ベース４０と、ベース４０の凹部に組み付けられるチェイス４１とを備えて構成される。この上型１５は、ベース４０で固定プラテン１１に組み付けられる。また、上型１５は、金型面１５ａの中央部を囲んで設けられるシール部４２（例えばＯリング）を備える。上型１５の金型面１５ａの中央部と対向する下型１６の金型面１６ａの中央部にはキャビティ１７が設けられる。このため、シール部４２によれば、型閉じした状態において上型１５と下型１６との間をシールして、キャビティ１７を含む金型内部を密閉する（チャンバを形成する）ことができる。

また、上型１５の金型面１５ａでは、シール部４２の内側で脱気路３３が開口し、この脱気路３３よりも内側にワーク吸着路２０が開口されている。また、脱気路３３がベース４０とチェイス４１との間でそれぞれの中央部分において径の太いままで連通して設けられ、ワーク吸着路２０がチェイス４１に設けられる。ベース４０では型開閉方向（厚み方向）に貫通するように脱気路３３の一部が設けられる。この気路１１７の一部がプラテン路３４と連通するように、ベース４０が固定プラテン１１に組み付けられる。また、チェイス４１にも型開閉方向（厚み方向）に延びてからこれと交差する方向に分岐して金型面１５ａで開口する脱気路３３の他部が設けられる。この脱気路３３の他部がベース４０の脱気路３３の一部と連通するように、チェイス４１がベース４０に組み付けられる。

また、圧縮成形用の成形金型を構成する下型１６は、ベース５０と、ベース５０の凹部に組み付けられるチェイス５１と、チェイス５１に組み付けられるキャビティ駒５２と、キャビティ駒５２が挿入されてチェイス５１に組み付けられるクランパ５３とを備えて構成される。本実施形態では、下型１６にキャビティ１７（型開きした状態では凹部）が設けられるが、キャビティ１７の底部（奥部）がキャビティ駒５２の上面で構成され、キャビティ１７の側部がクランパ５３の内側面（貫通孔の内壁面）で構成される。下型１６の金型面１６ａ（クランパ５３の上面）では、フィルム吸着路２４が開口し、キャビティ１７の底部のコーナー部でフィルム吸着路２５が開口される。ワーク吸着装置２２の吸引動作によって、リリースフィルムＦはキャビティ１７の形状に倣って金型面１６ａに吸着されてセット（保持）される。

クランパ５３は、キャビティ駒５２を囲み、チェイス５１に弾性部５４（例えば、バネ）を介して上下動（進退動）可能に組み付けられる。下型１６では、キャビティ駒５２とクランパ５３とが相対的に移動可能な関係にあり、キャビティ１７の開口部からの深さ（すなわちキャビティ１７の容積）が可変な構成となる。キャビティ駒５２の外側面とクランパ５３の内側面との間には隙間が形成されるが、下型１６は、チャンバ（密閉空間）を形成するためにその隙間をシールするシール部５５（例えば、Ｏリング）を備える。

次に、樹脂成形装置１０の動作方法（制御部１４の制御方法）について説明すると共に、成形品の製造方法（成形方法）について説明する。

まず、図１に示すように、上型１５と下型１６とが離隔して型開きした状態では、ローダ（図示せず）によって金型内部に搬入されたワークＷを、上型１５の金型面１５ａに吸着させてセット（保持）する。具体的には、制御部１４によってワーク吸着装置２２が作動され、またワーク吸着弁２３が開かれ、ワーク吸着配管２１およびワーク吸着路２０を通じてワークＷが金型面１５ａに吸着されてセットされる。なお、ワーク吸着に替えて爪状の保持部材でワークＷ外周を保持しセットできる構成としてもよく、これらを併用してもよい。

また、フィルム搬送部（図示せず）によって金型内部に搬入されたリリースフィルムＦを、キャビティ１７を含む下型１６の金型面１６ａに吸着させてセット（保持）する。具体的には、制御部１４によってフィルム吸着装置３０が作動され、まずフィルム吸着弁３１が開かれ、フィルム吸着配管２６およびフィルム吸着路２４を通じてリリースフィルムＦが金型面１６ａの外周部に吸着される。続いて、フィルム吸着弁３２が開かれ、フィルム吸着配管２７およびフィルム吸着路２５を通じてリリースフィルムＦが金型面１６ａの中央部（キャビティ１７の内面）に吸着されてセットされる。

続いて、リリースフィルムＦを介してキャビティ１７内に樹脂Ｒを供給する。成形金型が所定温度に加熱されているため、樹脂Ｒがキャビティ１７の内面（キャビティ駒５２の上面）で溶融していくこととなる。樹脂Ｒとしては、例えば、液状、顆粒状、粉状、シート状のものを用いることができる。なお、キャビティ１７内への樹脂Ｒの供給は、金型外部でリリースフィルムＦの中央部上に樹脂Ｒを配置し、リリースフィルムＦとともに金型内部に搬入して行うこともできる。

続いて、プレス駆動機構（図１では白抜き矢印で動作を示す）によって上型１５と下型１６とを近接させていき、上型１５の金型面１５ａに設けられているシール部４２を下型１６の金型面１６ａ（クランパ５３の上面）に当接（すなわちシールリングタッチ）させる。これにより、キャビティ１７を含む金型内部が密閉され、チャンバ（密閉空間）として構成される。

例えば制御部１４によって脱気装置３６が作動され、金型内部がチャンバとして構成された後に脱気弁３７が開かれ、脱気配管３５、プラテン路３４および脱気路３３を通じて金型内部が脱気されて減圧される。本実施形態では、脱気速度（減圧速度）に応じた所定の大きさのプラテン路３４を設け、脱気路３３と連通される脱気配管３５をプラテン路３４に対して集中させて一本化している。すなわち、脱気配管３５の配管径（断面積）を大きくしたり、配管抵抗を削減したりしている。これにより、金型内部の脱気時間を短縮することができ、成形時間を短縮する（生産性を向上する）ことができる。

また、本実施形態では、脱気弁３７を開く前に脱気装置３６と脱気弁３７との間の脱気配管３５内を脱気装置３６によって減圧させた状態としておき、制御部１４によって脱気弁３７を開いて金型内部を脱気している。これによれば、脱気装置３６と脱気弁３７との間の脱気配管３５を真空タンクとして機能させることができ、別途真空タンクを設けなくとも、金型内部の脱気時間をより短縮することができる。

続いて、プレス駆動機構（図２では白抜き矢印で動作を示す）によって上型１５と下型１６とを更に近接させていき、図２に示すように、上型１５（チェイス４１）と下型１６（クランパ５３）とでリリースフィルムＦを介してワークＷをクランプする。これにより、キャビティ１７（凹部）の開口部がワークＷによって閉塞される。なお、図示しないエアベント溝をクランパ５３の上面に形成しておくことで、リリースフィルムＦをクランプした後でもキャビティ１７内を脱気、減圧することができる。

続いて、制御部１４によって脱気弁３７を閉じて金型内部の脱気（減圧）を停止した状態とし、上型１５と下型１６を更に近接させていき（型締めしていき）、キャビティ１７を充填した樹脂Ｒを圧縮する。このとき、脱気弁３７が閉じられた状態であるため、樹脂Ｒが脱気路３３に入り込むことが防止される。続いて、キャビティ１７内で充填された樹脂Ｒを保圧した状態（成形位置の状態）で所定時間熱硬化させる。続いて、脱気弁３７とプラテン路３４との間の脱気配管３５に設けられた大気弁（図示せず）を開いて大気開放し、上型１５と下型１６とを離隔させて型開きした後、ワークＷを金型外部に取り出す（搬送する）。更に後処理として取り出されたワークＷの樹脂成形部を必要に応じて所定時間熱硬化（ポストキュア）させることによって成形品が完成する。

（実施形態２）
前記実施形態１では、圧縮成形を行う樹脂成形装置１０について説明した。本実施形態では、トランスファ成形を行う樹脂成形装置１０Ａについて、図３を参照して説明する。図３は、樹脂成形装置１０Ａの型開きした状態の説明図であり、一部にハッチングを付して断面として示している。なお、樹脂成形装置１０Ａは、ワーク吸着系統およびフィルム吸着系統が設けられずに、脱気系統が設けられている。なお、トランスファ成形を行う樹脂成形装置１０Ａにおいても、同図に図示のないワーク吸着系統およびフィルム吸着系統を設けてもよいのは勿論である。

樹脂成形装置１０Ａは、前記実施形態１と同様に、固定プラテン１１および可動プラテン１２と、公知のプレス駆動機構と、上型１５および下型１６とを備え、固定プラテン１１および可動プラテン１２の間で上型１５および下型１６がプレス駆動機構によって型開閉可能に互いに対向して設けられる。また、樹脂成形装置１０Ａは、プレス駆動機構などの各部を制御する制御部１４を備える。

トランスファ成形を行う樹脂成形装置１０Ａにおいて、上型１５は、上型１５の金型面１５ａ（チェイス４１の下面）で連通するように設けられるカル６０、ゲートランナ６１およびキャビティ６２（型開きした状態では凹部）を備える。他方、下型１６は、下型１６を貫通してカル６０と対向配置されるポット６３と、ポット６３内に設けられるプランジャ６４と、プランジャ６４を昇降する公知のトランスファ機構６５とを備える。なお、樹脂成形装置１０Ａでは、上型１５のキャビティ６２に対向して下型１６の金型面１６ａにワークＷがセットされる。

また、樹脂成形装置１０Ａは、上型１５に設けられる脱気路３３と、固定プラテン１１に設けられるプラテン路３４と、金型外部に設けられる脱気配管３５および脱気装置３６とを備えている。樹脂成形装置１０Ａでは、上型１５と下型１６との間の金型内部（キャビティ６２を含む）を脱気するように、脱気路３３、プラテン路３４、脱気配管３５および脱気装置３６が連通されて脱気系統が構成される。プラテン路３４は、実施形態１と同様に、型開閉方向に貫通するように所定の大きさで固定プラテン１１に設けられる。このため、脱気路３３と連通される脱気配管３５をプラテン路３４に対して集中させて一本化することもでき、配管径（断面積）を大きくしたり、配管抵抗を削減したりすることができる。したがって、金型内部の脱気時間を短縮することができ、成形時間を短縮することができる。

また、樹脂成形装置１０Ａは、脱気配管３５の中途であって脱気路３３側（プラテン路３４側）に設けられる脱気弁３７（開閉弁）を備えている。この脱気弁３７は、制御部１４によって開閉が制御される。脱気弁３７がプラテン路３４側（脱気路３３側）に設けられることで、脱気弁３７からプラテン路３４までの脱気配管３５の長さを短くすることができる。これにより、脱気路３３およびこれと脱気弁３７との間の脱気配管３５の脱気量を削減することができ、金型内部の脱気時間をより短縮することができる。

次に、樹脂成形装置１０Ａの動作方法（制御部１４の制御方法）について説明すると共に、成形品の製造方法（成形方法）について説明する。まず、上型１５と下型１６とが離隔して型開きした状態では、ローダ（図示せず）によって金型内部に搬入されたワークＷを、下型１６の金型面１６ａにセット（配置）する。また、プランジャ６４を型面から退避させたポット６３内に樹脂Ｒを供給する。このとき、成形金型が所定温度に加熱されているため、ポット６３内に供給された樹脂Ｒは溶融していくこととなる。

続いて、プレス駆動機構（図３では白抜き矢印で動作を示す）によって上型１５と下型１６とを近接させていき、上型１５の金型面１５ａに設けられているシール部４２を下型１６の金型面１６ａに当接（すなわちシールリングタッチ）させる。これにより、キャビティ６２を含む金型内部が密閉され、チャンバ（密閉空間）として構成される。

金型内部がチャンバとして構成された後、制御部１４で制御された脱気装置３６の作動（吸引）によって、脱気弁３７が開いた状態の脱気配管３５、プラテン路３４および脱気路３３を通じて金型内部を脱気して減圧する。前述したように、脱気路３３と連通される脱気配管３５をプラテン路３４に対して集中させて一本化しているので、金型内部の脱気時間を短縮することができ、成形時間を短縮する（生産性を向上する）ことができる。

また、本実施形態では、脱気弁３７を開く前に脱気装置３６と脱気弁３７との間の脱気配管３５内を脱気装置３６によって減圧させた状態としておき、制御部１４によって脱気弁３７を開いて金型内部を脱気している。これによれば、脱気装置３６と脱気弁３７との間の脱気配管３５を真空タンクとして機能させることができ、別途真空タンクを設けなくとも、金型内部の脱気時間をより短縮することができる。

続いて、プレス駆動機構によって上型１５と下型１６とを更に近接させていき、上型１５と下型１６とでワークＷをクランプし、型閉じする。これにより、キャビティ６２（凹部）の開口部がワークＷによって閉塞される。また、上型１５と下型１６とでシール部４２が押し縮められ、金型内部の密閉性が向上する。

続いて、制御部１４によって脱気弁３７を閉じて金型内部の脱気（減圧）を停止した状態とし、ポット６３内のプランジャ６４を進出させて樹脂Ｒを押し出し、カル６０およびゲートランナ６１を介してキャビティ６２まで樹脂Ｒを圧送してキャビティ６２を樹脂Ｒで充填する。このとき、脱気弁３７が閉じられた状態であるため、樹脂Ｒが脱気路３３に入り込むことが防止される。

続いて、キャビティ６２内で充填された樹脂Ｒを保圧した状態で所定時間熱硬化させる。続いて、脱気弁３７とプラテン路３４との間の脱気配管３５に設けられた大気弁（図示せず）を開いて大気開放し、上型１５と下型１６とを離隔させて型開きした後、ワークＷを金型外部に取り出す（搬送する）。更に後処理としてワークＷの樹脂成形部を所定時間熱硬化（ポストキュア）させることによって成形品が完成する。

（実施形態３）
前記実施形態１では、片方の第１プラテン１１のみに型開閉方向に貫通するように第１プラテン路３４が設けられた樹脂成形装置１０について説明した。本実施形態では、両方のプラテンにおいて同様の構成を備える構成例について説明する。具体的には、第２プラテン１２にも型開閉方向に貫通するように第２プラテン路３４Ａ（プラテン路３４Ａに相当する）が設けられた樹脂成形装置１０Ｂについて、図４および図５を参照して説明する。図４および図５は、樹脂成形装置１０Ｂの型開きした状態の説明図であり、一部にハッチングを付して断面として示している。この樹脂成形装置１０Ｂは、第１金型１５と第２金型１６を上下逆にして組み付けることができ、図４では下型（第２金型１６）にキャビティ１７が設けられる「下キャビティ成形」を行う場合、図５では上型（第２金型１６）にキャビティ１７が設けられる「上キャビティ成形」を行う場合を示している。

樹脂成形装置１０Ｂは、前記実施形態１と同様に、固定プラテン１１および可動プラテン１２と、公知のプレス駆動機構と、第１金型１５および第２金型１６とを備え、固定プラテン１１および可動プラテン１２の間で第１金型１５および第２金型１６がプレス駆動機構によって型開閉可能に互いに対向して設けられる。図４では、第１金型１５が固定プラテン１１、第２金型１６が可動プラテン１２に組み付けられ、図５では、第１金型１５が可動プラテン１２、第２金型１６が固定プラテン１１に組み付けられる。また、樹脂成形装置１０Ｂは、プレス駆動機構などの各部を制御する制御部１４を備える。

また、樹脂成形装置１０Ｂでは、下キャビティ成形、及び、上キャビティ成形のいずれの場合においても、第１金型１５と第２金型１６との間の金型内部（キャビティ１７を含む）を脱気することができるように、脱気路３３、プラテン路３４、３４Ａ、脱気配管３５、３５Ａおよび脱気装置３６が連通されて脱気系統が構成される。前述の脱気路３３、プラテン路３４、脱気配管３５、脱気装置３６の他では、プラテン路３４Ａが型開閉方向に貫通するように所定の大きさで可動プラテン１２に設けられ、脱気配管３５Ａがプラテン路３４Ａと連通（接続）して金型外部に設けられる。このため、上型（図４）にある脱気路３３と連通される脱気配管３５をプラテン路３４に対して集中させて一本化することができる。また、下型（図５）にある脱気路３３と連通される脱気配管３５Ａをプラテン路３４Ａに対して集中させて一本化することもできる。これにより、脱気配管３５、３５Ａの配管径（断面積）を大きくしたり、配管抵抗を削減したりすることができる。したがって、金型内部の脱気時間を短縮することができ、成形時間を短縮することができる。

また、樹脂成形装置１０Ｂは、脱気配管３５Ａの中途であってプラテン路３４Ａ側（図５では脱気路３３側）に設けられる脱気弁３７Ａ（開閉弁）を備える。この脱気弁３７Ａは、脱気弁３７と同様に、制御部１４によって開閉が制御され、プラテン路３４Ａ側に設けられることで、脱気弁３７Ａからプラテン路３４Ａまでの脱気配管３５Ａの長さを短くすることができる。これにより、上型にキャビティ１７が設けられる場合（図５）であっても、プラテン路３４Ａと脱気弁３７Ａとの間の脱気配管３５Ａの脱気量を削減することができ、金型内部の脱気時間をより短縮することができる。また、下型にキャビティ１７が設けられる場合（図４）と同様に、上型にキャビティ１７が設けられる場合（図５）でも、制御部１４によって閉じられた脱気弁３７Ａと脱気装置３６との間の脱気配管３５Ａ内を脱気装置３６によって減圧させた状態とすることで、脱気弁３７Ａと脱気装置３６との間の脱気配管３５Ａを真空タンクとして機能させることができる。

また、樹脂成形装置１０Ｂは、脱気配管３５、３５Ａのそれぞれの中途であって脱気装置３６側に設けられる切替弁３８、３８Ａを備える。切替弁３８、３８Ａは、制御部１４によって開閉が制御されて開閉弁として機能し、下型にキャビティ１７が設けられる場合（図４）には切替弁３８が開状態、切替弁３８Ａが閉状態とされ、上型にキャビティ１７が設けられる場合（図５）には切替弁３８が閉状態、切替弁３８Ａが開状態とされる。

このように、本実施形態では、切替弁３８、３８Ａを設ける場合について説明するが、切替弁３８、３８Ａが設けられなくともよい。例えば、脱気配管３５、３５Ａを脱気装置３６側で結合させる分岐配管（Ｔ字状、Ｙ字状）を設け、下型にキャビティ１７が設けられる場合（図４）には脱気弁３７Ａが常に閉状態とされ、上型にキャビティ１７が設けられる場合（図５）には脱気弁３７が常に閉状態とされるようにしてもよい。これによれば、脱気配管３５と脱気配管３５Ａとの容量を合わせた分岐配管全体を真空タンクとして機能させることができ、金型内部の脱気時間をより短縮することができる。

また、樹脂成形装置１０Ｂでは、ワーク吸着路２０と、ワーク吸着配管２１、２１Ａと、ワーク吸着装置２２と、ワーク吸着弁２３、２３Ａ（開閉弁）とを備え、下キャビティ成形、及び、上キャビティ成形のいずれの場合においてもワークＷの吸着を可能に構成される。具体的には、図４に示すように第１金型１５の金型面１５ａにワークＷが吸着されてセット（保持）されるようにワーク吸着系統が構成される。前述のワーク吸着路２０、ワーク吸着配管２１、ワーク吸着装置２２、ワーク吸着弁２３の他では、ワーク吸着配管２１Ａが金型外部に設けられ、ワーク吸着弁２３Ａがワーク吸着配管２１Ａの中途であってワーク吸着装置２２側に設けられ、制御部１４によって開閉が制御される。そして、上型（図４）にワーク吸着路２０がある状態では、ワーク吸着路２０とワーク吸着配管２１とが継手によって連通される。また、下型（図５）にワーク吸着路２０がある状態では、このワーク吸着路２０とワーク吸着配管２１Ａとが継手によって連通される。このように、チェイス４１のワーク吸着路２０に対して選択的に接続できるように固定プラテン１１および可動プラテン１２にワーク吸着配管２１、２１Ａが予め設けられているため、ワーク吸着路２０を単に繋ぎ換えるだけで、下キャビティ成形、及び、上キャビティ成形のそれぞれの場合に対応したワークＷの吸着を行うことができる。

また、樹脂成形装置１０Ｂでは、フィルム吸着路２４、２５と、フィルム吸着配管２６、２７、２６Ａ、２７Ａと、フィルム吸着装置３０と、フィルム吸着弁３１、３２、３１Ａ、３２Ａ（開閉弁）とを備え、下キャビティ成形、及び、上キャビティ成形のいずれの場合においてもワークＷの吸着を可能に構成される。具体的には、図４に示すようにキャビティ１７の内面を含む第２金型１６の金型面１６ａにリリースフィルムＦが吸着されてセット（保持）されるようにフィルム吸着系統が構成される。前述のフィルム吸着路２４、２５、フィルム吸着配管２６、２７、フィルム吸着装置３０、ワーク吸着弁３１、３２の他では、フィルム吸着配管２６Ａ、２７Ａが金型外部に設けられ、フィルム吸着弁３１Ａ、３２Ａがそれぞれフィルム吸着配管２６Ａ、２７Ａの中途であってフィルム吸着装置３０側に設けられ、制御部１４によって開閉が制御される。そして、下型（図４）にフィルム吸着路２４、２５がある状態では、フィルム吸着路２４とフィルム吸着配管２６とが継手によって連通され、フィルム吸着路２５とフィルム吸着配管２７とが継手によって連通される。上型（図５）にフィルム吸着路２４、２５がある状態では、フィルム吸着路２４とフィルム吸着配管２６Ａとが継手によって連通され、フィルム吸着路２５とフィルム吸着配管２７Ａとが継手によって連通される。このように、チェイス５１（具体的にはクランパ５３）に設けられたフィルム吸着路２４、２５に接続できるように固定プラテン１１および可動プラテン１２にフィルム吸着配管２６、２７、２６Ａ、２７Ａが予め設けられているため、フィルム吸着路２４、２５を単に繋ぎ換えるだけで、下キャビティ成形、及び、上キャビティ成形のそれぞれの場合に対応したリリースフィルムＦの吸着を行うことができる。

このような樹脂成形装置１０Ｂの動作方法（制御部１４の制御方法）は、下型（第２金型１６）にキャビティ１７が設けられる場合（図４）は実施形態１で説明した場合と同様である。また、樹脂成形装置１０Ｂにおいて、第１金型１５と第２金型１６を上下逆にして上型（第２金型１６）にキャビティ１７が設けられる場合（図５）も基本的に同様となる。

ここで、樹脂成形方法の一例について概略する。まず、互いに対向して配置され、第１プラテン路３４（第１路）を有する第１プラテン１１および第２プラテン路３４Ａ（第２路）を有する第２プラテン１２を準備する。次いで、下キャビティ成形する場合には、第１プラテン１１および第２プラテン１２の間で型開閉可能に設けられるように、脱気路３３（第３路）を有する第１金型１５を第１プラテン１１に組み付け、キャビティ１７を有する第２金型１６を第２プラテン１２に組み付ける（図４）。その後、型閉じした第１金型１５と第２金型１６との間の金型内部を第１プラテン路３４および脱気路３３を介して脱気し、キャビティ１７で樹脂Ｒを成形させる。

また、上キャビティ成形する場合には、第１プラテン１１および第２プラテン１２の間で型開閉可能に設けられるように、第１金型１５を第２プラテン１２に組み付け、第２金型１６を第１プラテン１１に組み付ける（図５）。その後、型閉じした第１金型１５と第２金型１６との間の金型内部を第２プラテン路３４Ａおよび脱気路３３を介して脱気し、キャビティ１７で樹脂Ｒを成形させる。

このような構成とすることで、第１金型１５と第２金型１６とで構成される１組の金型のみで下キャビティ成形、及び、上キャビティ成形のいずれをも行うこともできる。なお、図４および図５の樹脂成形装置１０Ｂを用いて、下キャビティ成形、及び、上キャビティ成形のそれぞれの専用の第１金型１５と第２金型１６とで構成される金型を１組ずつ用いてもよい。

以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

前記実施形態１では、ワーク吸着系統およびフィルム吸着系統のそれぞれにワーク吸着装置およびフィルム吸着装置を別個に設けた場合について説明した。これに限らず、ワーク吸着系統およびフィルム吸着系統で共通の吸着装置を設けることもできる。なお、更に脱気系統の脱気装置を共通とすることも考えられるが、脱気時間を短縮させるにあたり脱気系統の能力が吸着系統の能力よりも高くなるため、脱気装置と吸着装置とは別個であることが好ましい。

前記実施形態１では、第１プラテンを固定プラテン、第２プラテンを可動プラテンとして適用した場合について説明した。これに限らず、第１プラテンを可動プラテン、第２プラテンを固定プラテンとすることができる。また、前述の実施形態では、タイバー１３が第１プラテン１１および第２プラテン１２を貫通することでこれらをガイドする構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、タイバー１３に替えて、第１プラテン１１及び第２プラテン１２の両側面に設けた一対の側部保持部材を備えた構成としてもよい。この場合、一対の側部保持部材で第１プラテン１１の両端を固定し、一対の側部保持部材で構成される枠内において、第２プラテン１２を昇降可能とする構成としてもよい。この場合にも、前述の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

なお、図１から図５までに示す樹脂成形装置１０等の構成を複数有し、ワークＷや樹脂Ｒの供給機能や成形品の収容機能を備えることで、自動的に成形ができる自動機構成においては、複数の装置間でワーク吸着装置２２やフィルム吸着装置３０を共用してもよい。これにより、例えばワーク吸着やフィルム吸着においてワーク吸着装置２２やフィルム吸着装置３０を動作させ所定の吸着状態にした後に、対応する弁を閉止し吸着状態を保持できるときには、吸着装置を共用して台数を減らし、コストダウンが可能である。

１０ 樹脂成形装置
１１ 第１プラテン
１２ 第２プラテン
１５ 第１金型
１６ 第２金型
３３ 脱気路
３４ プラテン路
３５ 脱気配管
３６ 脱気装置

Claims (6)

1. 互いに対向して配置される第１プラテンおよび第２プラテンと、
   前記第１プラテンおよび前記第２プラテンの間で型開閉可能に互いに対向して設けられる第１金型および第２金型と、
   金型外部に設けられる脱気装置ならびに前記脱気装置と連通される第１脱気配管および第２脱気配管と、を備え、
   前記第１金型は、前記第１金型と前記第２金型との間の金型内部を脱気する脱気路を有すると共に、前記第１プラテンおよび前記第２プラテンのいずれにも組み付け可能に構成されており、
   前記第２金型は、前記第１プラテンおよび前記第２プラテンのいずれにも組み付け可能に構成されており、
   前記第１プラテンは、前記第１脱気配管と連通される第１プラテン路を有すると共に、前記第１金型が組み付けられた状態において前記脱気路が前記第１プラテン路と連通されるように構成されており、
   前記第２プラテンは、前記第２脱気配管と連通される第２プラテン路を有すると共に、前記第１金型が組み付けられた状態において前記脱気路が前記第２プラテン路と連通されるように構成されていること
   を特徴とする樹脂成形装置。
2. 請求項１記載の樹脂成形装置において、
   前記第１金型に前記脱気路が設けられ、前記第１プラテンの中央部に前記第１金型が組み付けられ、前記第１プラテンの中央部に前記第１プラテン路が設けられることを特徴とする樹脂成形装置。
3. 請求項１または２記載の樹脂成形装置において、
   前記第１脱気配管の中途であって前記第１プラテン路側に設けられる脱気弁を更に備えることを特徴とする樹脂成形装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂成形装置において、
   前記第１金型または前記第２金型の少なくともいずれか一方に設けられ、一端が金型面に開口し、他端が前記金型面と交差する側面に開口して前記金型面で被吸着物を吸着する吸着路と、
   金型外部に設けられ、前記吸着路と連通される吸着配管および前記吸着配管と連通される吸着装置と、
   を更に備え、
   前記第１プラテン路の径が、前記吸着路の径よりも大きいことを特徴とする樹脂成形装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の樹脂成形装置において、
   前記第２プラテン路は、型開閉方向に貫通するように前記第２プラテンに設けられていることを特徴とする樹脂成形装置。
6. 互いに対向して配置され、第１路を有する第１プラテンおよび第２路を有する第２プラテンを準備する工程と、
   前記第１プラテンおよび前記第２プラテンの間で型開閉可能に設けられるように、第３路を有する第１金型を前記第１プラテンに組み付け、キャビティを有する第２金型を前記第２プラテンに組み付けた後、型閉じした前記第１金型と前記第２金型との間の金型内部を前記第１路および前記第３路を介して脱気し、前記キャビティで樹脂を成形させる工程と、
   前記第１プラテンおよび前記第２プラテンの間で型開閉可能に設けられるように、前記第１金型を前記第２プラテンに組み付け、前記第２金型を前記第１プラテンに組み付けた後、型閉じした前記第１金型と前記第２金型との間の金型内部を前記第２路および前記第３路を介して脱気し、前記キャビティで樹脂を成形させる工程と、
   を含むことを特徴とする樹脂成形方法。

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