JP7084247B2 - 樹脂成形装置、成形型、及び樹脂成形品の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂成形装置、樹脂成形用の成形型、及び樹脂成形品の製造方法に関するものである。
従来、両面に実装された基板の一方の面を、熱可塑性樹脂を用いた圧縮成形によって樹脂封止するものとして、特許文献１に示す樹脂封止装置が考えられている。
この樹脂封止装置は、上型のキャビティに基板上面の実装部品を収容して基板を保持するとともに、熱可塑性樹脂を収容した下型を上昇させて、基板下面を樹脂封止するものである。そして、この樹脂封止装置は、基板に下型から成形圧（樹脂圧）が加わったときに、上型のキャビティに成形圧と同じ圧力の空気を供給することによって、基板の反りを抑制している。
しかしながら、上記の樹脂封止装置では、樹脂成形時の基板の変形量について考慮しておらず、上型のキャビティの空気圧をどのように制御するのか具体的に記載されていない。
そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、樹脂成形時の基板の変形量に着目して樹脂成形による成形対象物の変形を抑制することをその主たる課題とするものである。
すなわち本発明に係る樹脂成形装置は、成形対象物の第１面を保持し、前記第１面との間で空間を形成する凹部を有する第１型と、前記第１型に対向して設けられ、樹脂材料を収容するキャビティを有する第２型と、前記凹部内に気体を供給する気体供給部と、前記成形対象物の変形に関する情報を計測する変形計測部と、前記変形計測部の計測結果に基づいて、前記気体供給部による気体の供給量を制御する制御部とを備える。
このように構成した本発明によれば、樹脂成形時の基板の変形量に着目して樹脂成形による成形対象物の変形を抑制することができる。
次に、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は、前述のとおり、成形対象物の第１面を保持し、前記第１面との間で空間を形成する凹部を有する第１型と、前記第１型に対向して設けられ、樹脂材料を収容するキャビティを有する第２型と、前記凹部内に気体を供給する気体供給部と、前記成形対象物の変形に関する情報を計測する変形計測部と、前記変形計測部の計測結果に基づいて、前記気体供給部による気体の供給量を制御する制御部とを備えることを特徴とする。
この樹脂成形装置であれば、成形対象物の変形に関する情報を計測し、この計測結果に基づいて凹部内への気体の供給量を制御しているので、成形対象物の変形量に応じて気体の供給量を制御することができる。したがって、樹脂成形時の基板の変形量に着目して樹脂成形による成形対象物の変形を抑制することができる。
この樹脂成形装置であれば、成形対象物の変形に関する情報を計測し、この計測結果に基づいて凹部内への気体の供給量を制御しているので、成形対象物の変形量に応じて気体の供給量を制御することができる。したがって、樹脂成形時の基板の変形量に着目して樹脂成形による成形対象物の変形を抑制することができる。
成形対象物が変形することによって、凹部内の圧力又は凹部に連通する流路内の圧力も変化する。このため、前記変形計測部は、前記成形対象物の変形に関する情報として、前記凹部内の圧力又は前記凹部に連通する流路内の圧力を計測する圧力センサであることが望ましい。ここで、凹部に連通する流路内の圧力を計測するものであれば、圧力センサの取り付け位置の自由度を増すことができる。
成形対象物が変形することによって、凹部に連通する流路を流れる気体の流量も変化する。このため、前記変形計測部は、前記成形対象物の変形に関する情報として、前記凹部に連通する流路を流れる気体の流量を計測する流量センサであることが望ましい。
樹脂成形装置は、前記凹部内の気体を排出する気体排出部をさらに備えることが望ましい。
この構成であれば、気体供給部による気体の供給と気体排出部による気体の排出とにより凹部内の圧力の調整が容易となり、成形対象物の変形を一層低減できるようになる。
この構成であれば、気体供給部による気体の供給と気体排出部による気体の排出とにより凹部内の圧力の調整が容易となり、成形対象物の変形を一層低減できるようになる。
前記気体排出部は、前記凹部内に設けられた気体排出管を有しており、前記気体排出管は、前記凹部内において前記成形対象物の第１面を向いて開口していることが望ましい。
この構成であれば、成形対象物が変形した場合には、気体排出管の開口と成形対象物の第１面との距離が変化して、気体排出部に流入する気体の流量が変化することになる。この気体の流量又は圧力を計測することにより、成形対象物の変形量に関する情報を計測することができる。
この構成であれば、成形対象物が変形した場合には、気体排出管の開口と成形対象物の第１面との距離が変化して、気体排出部に流入する気体の流量が変化することになる。この気体の流量又は圧力を計測することにより、成形対象物の変形量に関する情報を計測することができる。
樹脂成形装置は、第１型に成形対象物を吸着保持させるための吸着機構をさらに備えている。この吸着機構は、前記第１型に設けられ、前記成形対象物の第１面を吸着保持するものである。
この構成において、装置構成を簡略化するためには、前記気体排出部が前記吸着機構を用いて構成されていることが望ましい。
この構成において、装置構成を簡略化するためには、前記気体排出部が前記吸着機構を用いて構成されていることが望ましい。
前記吸着機構には、吸着力をモニターするために圧力センサが設けられている。
この構成において、装置構成を簡略化するためには、前記変形計測部は、前記吸着機構に設けられた圧力センサを用いて構成されていることが望ましい。
この構成において、装置構成を簡略化するためには、前記変形計測部は、前記吸着機構に設けられた圧力センサを用いて構成されていることが望ましい。
また、本発明に係る成形型は、成形対象物の第１面を保持する成形型であって、前記成形対象物の第１面との間で空間を形成する凹部と、前記凹部内において前記凹部の開口側を向いて開口する気体排出管とを備えることを特徴とする。
この成形型であれば、成形対象物の第１面とは反対側の第２面を樹脂成形する場合に、成形対象物が変形すると気体排出管の開口と成形対象物の第１面との距離が変化して、気体排出部に流入する気体の流量が変化することになる。この気体の流量又は圧力を計測することにより、成形対象物の変形に関する情報を計測することができる。この変形に関する情報に基づいて凹部内に気体を供給することによって、樹脂成形時の基板の変形量に着目して樹脂成形による成形対象物の変形を抑制することができる。
この成形型であれば、成形対象物の第１面とは反対側の第２面を樹脂成形する場合に、成形対象物が変形すると気体排出管の開口と成形対象物の第１面との距離が変化して、気体排出部に流入する気体の流量が変化することになる。この気体の流量又は圧力を計測することにより、成形対象物の変形に関する情報を計測することができる。この変形に関する情報に基づいて凹部内に気体を供給することによって、樹脂成形時の基板の変形量に着目して樹脂成形による成形対象物の変形を抑制することができる。
さらに本発明に係る樹脂成形品の製造方法は、成形対象物の第１面を保持し、前記第１面との間で空間を形成する凹部を有する第１型と、前記第１型に対向して設けられ、樹脂材料を収容するキャビティを有する第２型とを用いて、前記第１型及び前記第２型を型締めすることにより、前記成形対象物の前記第１面とは反対側の第２面を樹脂成形して樹脂成形品を製造する樹脂成形品の製造方法であって、前記成形対象物の変形に関する情報を計測する計測工程と、前記計測工程の計測結果に基づいて、気体の供給量を制御しながら前記凹部に気体を供給するとともに前記第１型及び前記第２型を型締めする型締め工程とを備えることを特徴とする。
この樹脂成形品の製造方法であれば、成形対象物の変形に関する情報を計測し、この計測結果に基づいて凹部内への気体の供給量を制御しているので、成形対象物の変形量に応じて気体の供給量を制御することができる。したがって、樹脂成形時の基板の変形量に着目して樹脂成形による成形対象物の変形を抑制することができる。
この樹脂成形品の製造方法であれば、成形対象物の変形に関する情報を計測し、この計測結果に基づいて凹部内への気体の供給量を制御しているので、成形対象物の変形量に応じて気体の供給量を制御することができる。したがって、樹脂成形時の基板の変形量に着目して樹脂成形による成形対象物の変形を抑制することができる。
＜本発明の一実施形態＞
以下に、本発明に係る樹脂成形装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に示すいずれの図についても、わかりやすくするために、適宜省略し又は誇張して模式的に描かれている。同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。
以下に、本発明に係る樹脂成形装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に示すいずれの図についても、わかりやすくするために、適宜省略し又は誇張して模式的に描かれている。同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。
＜樹脂成形装置の全体構成＞
本実施形態の樹脂成形装置１００は、両面に電子部品が実装された成形対象物Ｗ１の一方の面に樹脂材料Ｊを用いた圧縮成形によって樹脂封止するものである。
本実施形態の樹脂成形装置１００は、両面に電子部品が実装された成形対象物Ｗ１の一方の面に樹脂材料Ｊを用いた圧縮成形によって樹脂封止するものである。
ここで、成形対象物Ｗ１としては、例えば金属基板、樹脂基板、ガラス基板、セラミックス基板、回路基板、半導体基板、配線基板、リードフレーム等であり、配線の有無は問わない。また、樹脂成形のための樹脂材料Ｊは、熱硬化性樹脂であり、樹脂材料Ｊの形態は顆粒状、粉末状、液状、シート状又はタブレット状等である。また、成形対象物Ｗ１の上面に実装される電子部品としては、例えば樹脂封止されたチップであっても良いし、樹脂封止されていないベアチップであっても良い。
具体的に樹脂成形装置１００は、図１に示すように、樹脂材料Ｊを供給する樹脂供給モジュール１００Ａと、減圧下において圧縮成形する４つの樹脂成形モジュール１００Ｂと、成形前の成形対象物Ｗ１を供給するとともに成形後の成形対象物Ｗ２（樹脂成形品）を収容する供給・収納モジュール１００Ｃとを、それぞれ構成要素として備えている。なお、樹脂供給モジュール１００Ａと、４つの樹脂成形モジュール１００Ｂと、供給・収納モジュール１００Ｃとは、それぞれ他の構成要素に対して、互いに着脱されることができ、かつ、交換されることができる。
樹脂供給モジュール１００Ａには、移動機構３０１が設けられる。移動機構３０１は、レール４０１に支えられ、レール４０１に沿って移動する。樹脂供給モジュール１００Ａと樹脂成形モジュール１００Ｂとが装着された状態において、移動機構３０１は、樹脂供給モジュール１００Ａと樹脂成形モジュール１００Ｂとが並ぶ方向（Ｘ方向）に沿って移動する。
移動機構３０１には、樹脂供給機構であるディスペンサ５０１が設けられる。ディスペンサ５０１は移動機構３０１に対してＹ方向に移動する。移動機構３０１をＹ方向にも移動するようにしてもよい。図１の例では、ディスペンサ５０１の先端にノズル５０２が取り付けられている。ディスペンサ５０１およびノズル５０２により、樹脂成形モジュール１００Ｂに樹脂材料Ｊを供給する。
各樹脂成形モジュール１００Ｂは、成形対象物Ｗ１を保持する第１型である上型２と、上型２に対向して設けられ、樹脂材料Ｊを収容する第２型である下型３と、上型２及び下型３を型締めする型締め機構４（図２）とを有する。具体的な構成について後述する。
供給・収納モジュール１００Ｃには、成形対象物Ｗ１を供給する供給部６０１と成形対象物Ｗ２を収納する収納部７０１とが設けられる。供給・収納モジュール１００Ｃには、ローダ６０２とアンローダ７０２とが設けられる。さらに、供給・収納モジュール１００Ｃには、ローダ６０２とアンローダ７０２とを支えるレール４０１がＸ方向に沿って設けられる。ローダ６０２とアンローダ７０２とは、レール４０１に沿って移動する。
レール４０１に支えられたローダ６０２及びアンローダ７０２は、供給・収納モジュール１００Ｃと各樹脂成形モジュール１００Ｂと樹脂供給モジュール１００Ａとの間を、Ｘ方向に移動する。供給・収納モジュール１００Ｃと樹脂成形モジュール１００Ｂとが装着された状態において、ローダ６０２及びアンローダ７０２は、供給・収納モジュール１００Ｃと樹脂成形モジュール１００Ｂとが並ぶ方向（Ｘ方向）に沿って移動する。
加えて、ローダ６０２及びアンローダ７０２はＹ方向に移動する。すなわち、ローダ６０２及びアンローダ７０２は水平方向に移動する。
供給部６０１の成形対象物Ｗ１を供給されたローダ６０２は、レール４０１に沿って移動して、樹脂成形モジュール１００Ｂのいずれかに到達する。樹脂成形モジュール１００Ｂのいずれかに到達したローダ６０２は、成形対象物Ｗ１を樹脂成形モジュール１００Ｂに供給する。
樹脂成形モジュール１００Ｂによって樹脂成形された成形対象物Ｗ２は、アンローダ７０２に搭載される。成形対象物Ｗ２が搭載されたアンローダ７０２は、供給・収納モジュール１００Ｃに移動し、成形対象物Ｗ２は供給・収納モジュール１００Ｃの収納部７０１に収納される。
＜樹脂成形モジュール１００Ｂの具体的な構成＞
次に、本実施形態における樹脂成形モジュール１００Ｂの具体的な構成について以下に説明する。
次に、本実施形態における樹脂成形モジュール１００Ｂの具体的な構成について以下に説明する。
樹脂成形モジュール１００Ｂは、図２に示すように、成形対象物Ｗ１を保持する上型２と、上型２に対向して設けられ、樹脂材料Ｊを収容する下型３と、上型２及び下型３が取り付けられるとともに上型２及び下型３を型締めする型締め機構４とを有する。
型締め機構４は、上型２が取り付けられる上部固定盤４１と、下型３が取り付けられる可動盤４２と、可動盤４２を昇降移動させるための駆動機構４３とを有している。
上部固定盤４１は、その下面に上型２が取り付けられるものであり、下部固定盤４４に設けられた複数の支柱部４５の上端部に固定されている。本実施形態では、下部固定盤４４の四隅に設けられた支柱部４５により上部固定盤４１が固定されている。
可動盤４２は、その上面に下型３が取り付けられるものであり、左右一対の支柱部４５により上部固定盤４１と対向して昇降移動可能に支持されている。
駆動機構４３は、可動盤４２及び下部固定盤４４の間に設けられており、可動盤４２を昇降移動させることによって下型３及び上型２を型締めするとともに所定の成形圧を加える動力発生機構である。本実施形態の駆動機構４３は、サーボモータ等の回転を直線移動に変換するボールねじ機構４３１を用いて可動盤４２に伝達する直動方式のものであるが、サーボモータ等の動力源を例えばトグルリンクなどのリンク機構を用いて可動盤４２に伝達するリンク方式のものであっても良い。なお、駆動機構４３は、例えば支柱部４５に設けられた例えば歪ゲージ等の型締め圧力計測部（不図示）により得られる型締め圧力の計測結果に基づいて制御装置により制御される。
上型２と上部固定盤４１との間には、上型保持部４６が設けられている。この上型保持部４６は、上型２を加熱するヒータプレート等を有している。また、下型３と可動盤４２との間には、下型保持部４７が設けられている。この下型保持部４７は、下型３を加熱するヒータプレート等を有している。
上型２は、成形対象物Ｗ１の第１面Ｗａを吸着して保持するものであり、第１面Ｗａとの間で空間を形成する凹部２Ｍを有するものである。具体的に上型２は、凹部２Ｍの底面を形成する上面部材２１と、凹部２Ｍの側周面を形成する側面部材２２と、上面部材２１及び側面部材２２の間に設けられた弾性部材２３とを有している。側面部材２２は、弾性部材２３により上面部材２１に対して相対的に上下移動可能とされている。この上面部材２１の下面と側面部材２２の内周面によって凹部２Ｍが形成される。この凹部２Ｍは、型締めによって弾性部材２３が縮み、上面部材２１と側面部材２２とが接触することにより形成される。凹部２Ｍは、成形対象物Ｗ１の第１面Ｗａに対向しており、当該第１面Ｗａに実装された電子部品を収容する。
また、上型２には、成形対象物Ｗ１の第１面Ｗａを吸着して保持するための吸着機構５が接続されている。この吸着機構５は、上型２の下面（具体的には側面部材２２の下面）に開口する吸引流路５１と、当該吸引流路５１に接続された例えば真空ポンプ等の吸引装置５２とを備えている。また、吸引流路５１には、吸着力をモニターするための圧力センサ５３が設けられている。
下型３は、図２に示すように、成形対象物Ｗ１の第２面Ｗｂを樹脂封止するための樹脂材料Ｊを収容するキャビティ３Ｃを有している。具体的に下型３は、キャビティ３Ｃの底面を形成する底面部材３１と、当該底面部材３１を取り囲む側面部材３２と、底面部材３１及び側面部材３２の間に設けられた弾性部材３３とを有している。側面部材３２は、弾性部材３３により底面部材３１に対して相対的に上下移動可能とされている。この底面部材３１の上面と側面部材３２の内周面によってキャビティ３Ｃが形成される。下型３の弾性部材３３は、上型２の弾性部材２３よりも弾性力が強い。
そして、本実施形態の樹脂成形モジュールＢは、凹部２Ｍ内に気体を供給する気体供給部６と、凹部２Ｍ内の気体を排出する気体排出部７と、成形対象物Ｗ１の変形に関する情報を計測する変形計測部８と、変形計測部８の計測結果に基づいて、気体供給部６による気体の供給量を制御する制御部９とを備える。
気体供給部６は、圧縮空気源６１と、当該圧縮空気源６１に接続されて圧縮空気を凹部２Ｍ内に供給する供給路６２と、当該供給路６２に設けられて圧縮空気の供給量を調整する流量調整機器６３とを備えている。
本実施形態の流量調整機器６３は、電空レギュレータを用いて構成されている。この流量調整機器６３は、制御部９からの制御信号により圧縮空気の供給量を調整する。また、図２において供給路６２は、上型２の上面部材２１に開口しているが、これに限られず、側面部材２２に開口するものであっても良い。
気体排出部７は、吸引装置７１と、凹部２Ｍ内に設けられた気体排出管７２と、吸引装置７１及び気体排出管７２を接続する排気路７３とを備えている。
本実施形態の吸引装置７１と排気路７３の少なくとも一部とは、上型２に接続された吸着機構５を用いて構成されている。具体的には気体排出管７２を吸着機構５の吸引流路５１に接続することによって、吸引装置７１及び排気路７３を吸着機構５の構成を用いて構成している。
気体排出管７２は、凹部２Ｍを形成する上面部材２１を貫通して設けられており、その下端開口は凹部開口側を向いている。つまり、気体排出管７２の下端開口は、上型２に保持された成形対象物Ｗ１の第１面Ｗａを向いて開口している。ここで、気体排出管７２の下端開口と成形対象物Ｗ１の第１面Ｗａとの距離は、成形対象物Ｗ１が変形していない場合において、例えば０．１～０．５ｍｍ程度に設定されている。なお、図２の気体排出管７２は、直管状をなすものであるが、形状はこれに限定されない。また、気体排出管７２は、上面部材２１を貫通することなく、上面部材２１に形成された内部流路に接続される構成であっても良い。このとき、上面部材２１に形成された内部流路は、吸引流路５１に接続されている。
変形計測部８は、凹部２Ｍに連通する流路内の圧力を計測する圧力センサである。この圧力センサ８は、気体排出部７の排気路７３に設けられている。本実施形態の圧力センサ８は、吸着機構５の圧力センサ５３である。この圧力センサ５３による圧力検出信号は、制御部９に送信される。
制御部９は、圧力センサ５３の圧力検出信号に基づいて、気体供給部６の流量調整機器６３を制御して、凹部２Ｍに供給する気体の供給量を制御するものである。具体的に制御部９は、予め実験等により定めた樹脂形成時の基準圧力を記憶しており、圧力センサ５３による検出圧力が基準圧力となるように気体の供給量を制御する。
＜樹脂成形モジュール１００Ｂにおける動作＞
次に、樹脂成形モジュール１００Ｂの動作について説明する。
まず、図３に示すように、成形対象物Ｗ１を上型２の側面部材２２の下面に吸着保持する。本実施形態の気体排出部７は、吸着機構５を用いているので、成形対象物Ｗ１の吸着保持とともに気体排出部７による凹部２Ｍ内の気体排出も開始される。
次に、樹脂成形モジュール１００Ｂの動作について説明する。
まず、図３に示すように、成形対象物Ｗ１を上型２の側面部材２２の下面に吸着保持する。本実施形態の気体排出部７は、吸着機構５を用いているので、成形対象物Ｗ１の吸着保持とともに気体排出部７による凹部２Ｍ内の気体排出も開始される。
また、下型３のキャビティ３Ｃに離型フィルムＦ及び樹脂材料Ｊを供給する。ここで、下型３はヒータプレートにより例えば１７０～２００℃に予熱されているので、樹脂材料Ｊはキャビティ３Ｃ内で軟化又は溶融した状態となる。なお、上型２による成形対象物Ｗ１の吸着保持と、下型３への離型フィルムＦ及び樹脂材料Ｊの供給との順序は、上記の逆であってもよいし、同時であっても良い。
そして、図４に示すように、型締め機構４の駆動機構４３によって可動盤４２を上昇させると、上型２の側面部材２２と下型３の側面部材３２とが成形対象物Ｗ１を挟み、その後に上型２の弾性部材２３が縮んで上型２の上面部材２１と側面部材２２とが接触する。これにより、上型２に凹部２Ｍが形成される。
駆動機構４３によって可動盤４２を更に上昇させると、図５に示すように、下型３の弾性部材３３が縮んで成形対象物Ｗ１と樹脂材料Ｊとが接触する。この状態で、駆動機構４３は下型３の底面部材３１に所定の成形圧を生じさせる。このときから気体供給部６が稼働を開始する。
ここで、制御部９による気体供給部６の制御としては、以下が考えられる。
図６に示すように、凹部２Ｍの気体圧が成形圧に対して低い場合には、成形対象物Ｗ１が上方向（凹部側）に変形する。これにより、気体排出管７２の下端開口と成形対象物Ｗ１の第１面Ｗａとの距離が短くなる。その結果、気体排出管７２に流入する気体の排出量が少なくなり、圧力センサ５３の値が小さくなる（真空度が良くなる）。この圧力センサ５３の圧力検出信号を取得した制御部９は、成形対象物Ｗ１を下方向（樹脂側）に戻すために流量調整機器６３を制御して気体の供給量を多くして、凹部２Ｍの気体圧を上げる。そうすると、成形対象物Ｗ１の変形が抑制される。
一方、図７に示すように、凹部２Ｍの気体圧が成形圧に対して高い場合には、成形対象物が下方向（樹脂側）に変形する。これにより、気体排出管７２の下端開口と成形対象物Ｗ１の第１面Ｗａとの距離が大きくなる。その結果、気体排出管７２に流入する気体が多くなり、圧力センサ５３の値が大きくなる（真空度が悪くなる）。この圧力センサ５３の圧力検出信号を取得した制御部９は、成形対象物Ｗ１を上方向（凹部側）に戻すために流量調整機器６３を制御して気体の供給量を少なくして、凹部２Ｍの気体圧を下げる。そうすると、成形対象物Ｗ１の変形が抑制される。
上記の通り、気体の供給量を制御することによって、図８に示すように、凹部２Ｍの気体圧が成形圧に追従することになる。
上記の通り所定の成形圧で樹脂成形した後に、駆動機構４３は、図９に示すように可動盤４２を下降させて、上型２と下型３とを離す。このとき、上型２には成形対象物Ｗ２が保持されたままである。その後、成形対象物Ｗ２は、アンローダ７０２に受け渡されて、供給・収納モジュール１００Ｃの収納部７０１に収納される。
＜本実施形態の効果＞
本実施形態の樹脂成形装置１００によれば、成形対象物Ｗ１の変形に関する情報を計測し、この計測結果に基づいて凹部２Ｍ内への気体の供給量を制御しているので、成形対象物Ｗ１の変形量に応じて気体の供給量を制御することができる。したがって、樹脂成形時の成形対象物Ｗ１の変形量に着目して樹脂成形による成形対象物Ｗ１の変形を抑制することができる。また、樹脂成形中において常時、成形対象物Ｗ１の変形を抑えることができるので、樹脂成形中において成形対象物Ｗ１の損傷を防ぐことができる。
本実施形態の樹脂成形装置１００によれば、成形対象物Ｗ１の変形に関する情報を計測し、この計測結果に基づいて凹部２Ｍ内への気体の供給量を制御しているので、成形対象物Ｗ１の変形量に応じて気体の供給量を制御することができる。したがって、樹脂成形時の成形対象物Ｗ１の変形量に着目して樹脂成形による成形対象物Ｗ１の変形を抑制することができる。また、樹脂成形中において常時、成形対象物Ｗ１の変形を抑えることができるので、樹脂成形中において成形対象物Ｗ１の損傷を防ぐことができる。
本実施形態では、気体排出部７を吸着機構５の構成を用いて構成しているので、装置構成を簡略化することができる。また、変形計測部８を吸着機構５の圧力センサ５３を用いて構成しているので、装置構成を簡略化することができる。
＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
例えば、前記実施形態の変形計測部は、凹部に連通する流路（具体的には排気路）内の圧力を計測する圧力センサであったが、凹部内の圧力を直接計測する圧力センサであっても良い。
また、変形計測部は、圧力センサのほか、凹部に連通する流路を流れる気体の流量を計測する流量センサであっても良い。このように流量を計測することによっても成形対象物の変形を検出することができる。この場合、流量センサは、例えば凹部に連通する排気路に設けることが考えられる。
さらに、変形計測部としては、圧力センサや流量センサのほか、成形対象物の変形を直接計測する例えば光学式等の変位計であっても良い。
前記実施形態の気体排出部は、上型に設けられた吸着機構を用いて構成されていたが、吸着機構とは別に構成しても良い。
前記実施形態では、１つの気体排出管を用いた例を示しているが、複数の気体排出管を用いても良い。
前記実施形態では、上型は上面部材、弾性部材及び側面部材を有しており、弾性部材が収縮して上面部材と側面部材が接触することにより凹部が形成される構成であったが、これらの部品に分割されることなく、凹部が形成された一体の第１型（上型）であっても良い。
さらに、前記実施形態では、弾性部材２３が収縮して上面部材２１と側面部材２２が接触することにより、気体排出管７２の下端開口と成形対象物Ｗ１の第１面Ｗａとの距離が決定されるものであったが、弾性部材２３の収縮に関係なく、気体排出管７２の下端開口と成形対象物Ｗ１の第１面Ｗａとの距離が決定される構成であっても良い。
具体的には、図１０に示すように、上面部材２１に側面部材２２を固定するとともに、弾性部材２３を上面部材２１と上型保持部４６との間に設けた構成とする。また、気体排出管７２は、上面部材２１に固定されている。つまり、上面部材２１、側面部材２２及び気体排出管７２は、弾性部材２３の収縮に関わらず、相対位置は一定で変化しない。その結果、成形対象物Ｗ１が側面部材２２の下面に吸着保持されると同時に、気体排出管７２の下端開口と成形対象物Ｗ１の第１面Ｗａとの距離が決定される。
この構成であれば、弾性部材の収縮に関わらず、気体排出管７２の下端開口と成形対象物Ｗ１の第１面Ｗａとの距離が決定されるので、気体排出管７２の下端開口と成形対象物Ｗ１の第１面Ｗａとの距離を精度良く決定することで流入する気体の流量を制御することができる。
前記実施形態の樹脂成形装置（樹脂成形モジュール）を、減圧下において圧縮成形する装置としたが、大気圧下において圧縮成形する装置など、これ以外の装置としてもよい。また、減圧下において圧縮成形するための構成としては、今までに提案されている公知の構成（例えば、特開２０１７－２０９８４５号、特開２０１６－１８１５４８号等）を採用することができる。
なお、上記においては、成形対象物の第２面のみを樹脂成形する例について説明したが、第２面を樹脂成形した後、同様に第１面を樹脂成形することにより、成形対象物の両面を樹脂成形してもよい。
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
１００・・・樹脂成形装置
Ｗ１ ・・・成形前の成形対象物
Ｗ２ ・・・成形後の成形対象物
Ｗａ ・・・第１面
Ｗｂ ・・・第２面
２ ・・・第１型（上型）
２Ｍ ・・・凹部
３ ・・・第２型（下型）
３Ｃ ・・・キャビティ
５ ・・・吸着機構
５３ ・・・圧力センサ
６ ・・・気体供給部
７ ・・・気体排出部
７２ ・・・気体排出管
８ ・・・変形計測部
９ ・・・制御部
Ｗ１ ・・・成形前の成形対象物
Ｗ２ ・・・成形後の成形対象物
Ｗａ ・・・第１面
Ｗｂ ・・・第２面
２ ・・・第１型（上型）
２Ｍ ・・・凹部
３ ・・・第２型（下型）
３Ｃ ・・・キャビティ
５ ・・・吸着機構
５３ ・・・圧力センサ
６ ・・・気体供給部
７ ・・・気体排出部
７２ ・・・気体排出管
８ ・・・変形計測部
９ ・・・制御部
Claims (8)
- 成形対象物の第１面を保持し、前記第１面との間で空間を形成する凹部を有する第１型と、
前記第１型に対向して設けられ、樹脂材料を収容するキャビティを有する第２型と、
前記凹部内に気体を供給する気体供給部と、
前記成形対象物の変形に関する情報を計測する変形計測部と、
前記変形計測部の計測結果に基づいて、前記気体供給部による気体の供給量を制御する制御部とを備える、樹脂成形装置。 - 前記変形計測部は、前記成形対象物の変形に関する情報として、前記凹部内の圧力又は前記凹部に連通する流路内の圧力を計測する圧力センサである、請求項１記載の樹脂成形装置。
- 前記変形計測部は、前記成形対象物の変形に関する情報として、前記凹部に連通する流路を流れる気体の流量を計測する流量センサである、請求項１記載の樹脂成形装置。
- 前記凹部内の気体を排出する気体排出部をさらに備える、請求項１乃至３の何れか一項に記載の樹脂成形装置。
- 前記気体排出部は、前記凹部内に設けられた気体排出管を有しており、
前記気体排出管は、前記凹部内において前記成形対象物の第１面に向いて開口している、請求項４記載の樹脂成形装置。 - 前記第１型に設けられ、前記成形対象物の第１面を吸着保持するための吸着機構をさらに備え、
前記気体排出部は、前記吸着機構を用いて構成されている、請求項４又は５記載の樹脂成形装置。 - 前記変形計測部は、前記吸着機構に設けられた圧力センサを用いて構成されている、請求項６記載の樹脂成形装置。
- 請求項１乃至７の何れか一項に記載の樹脂成形装置を用いた樹脂成形品の製造方法であって、
前記成形対象物の変形に関する情報を計測する計測工程と、
前記計測工程の計測結果に基づいて、気体の供給量を制御しながら前記凹部に気体を供給するとともに前記第１型及び前記第２型を型締めする型締め工程とを備える、樹脂成形品の製造方法。
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