KR102205385B1 - 수지 성형 장치, 이형 필름의 박리 방법 및 수지 성형품의 제조 방법 - Google Patents

수지 성형 장치, 이형 필름의 박리 방법 및 수지 성형품의 제조 방법 Download PDF

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케이타 미즈마
요시히사 카와모토
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토와 가부시기가이샤
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Abstract

수지 성형품으로부터 이형 필름을 쉽게 박리할 수 있는 수지 성형 장치를 제공한다. 대향 배치된 일측 다이(100) 및 타측 다이(200)를 갖는 성형 다이와, 상기 성형 다이를 둘러싸서 외기로부터 차단 가능한 외기 차단 부재(300)와, 일측 다이(100) 및 타측 다이(200)의 한쪽 또는 양쪽 모두에 접속되어, 상기 접속된 다이의 다이면에 이형 필름을 흡착시키는 이형 필름 흡착 기구(220)와, 외기 차단 부재(300)로 둘러싸인 공간을 가압해, 상기 이형 필름을 상기 이형 필름이 흡착된 다이면 방향으로 가압 가능한 가압 기구(400)를 구비하는 것을 특징으로 하는 수지 성형 장치.

Description

수지 성형 장치, 이형 필름의 박리 방법 및 수지 성형품의 제조 방법{RESIN MOLDING DEVICE, METHOD FOR PEELING OFF RELEASE FILM AND METHOD FOR MANUFACTURING RESIN-MOLDED PRODUCT}
본 발명은 수지 성형 장치, 이형 필름의 박리 방법 및 수지 성형품의 제조 방법에 관한 것이다.
성형 다이를 이용한 수지 성형에서는, 성형 다이의 다이면에 이형 필름을 흡착시켜 수지 성형을 실시하는 경우가 있다(특허 문헌 1 등). 이형 필름은 수지 성형 후에 수지 성형품으로부터 박리된다.
특허 문헌 1: 일본 특허공개 2000-210987호 공보
그러나, 이형 필름과 성형 후 수지와의 접착력 또는 밀착력이 강하면, 이형 필름을 수지 성형품으로부터 박리하기 어려운 경우가 있다. 이와 같은 경우, 이형 필름이 수지 성형품에 남거나 또는 반대로 수지 성형품이 이형 필름측에 붙어 있는 등의 문제가 일어날 우려가 있다. 이와 같은 문제가 일어났을 경우, 수지 성형품의 제조에서 불량품의 발생, 작업의 정체, 생산성의 악화 등으로 연결될 우려가 있다.
따라서, 본 발명은 수지 성형품으로부터 이형 필름을 박리하기 쉬운 수지 성형 장치, 이형 필름의 박리 방법 및 수지 성형품의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 수지 성형 장치는,
대향 배치된 일측 다이 및 타측 다이를 갖는 성형 다이와,
상기 성형 다이를 둘러싸서 외기로부터 차단 가능한 외기 차단 부재와,
상기 일측 다이 및 상기 타측 다이의 한쪽 또는 양쪽 모두에 접속되어, 상기 접속된 다이의 다이면에 이형 필름을 흡착시키는 이형 필름 흡착 기구와,
상기 외기 차단 부재로 둘러싸인 공간을 가압해, 상기 이형 필름을 상기 이형 필름이 흡착된 다이면 방향으로 가압 가능한 가압 기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 이형 필름의 박리 방법은, 성형된 수지에 밀착되고 또한 성형 다이의 다이면에 흡착된 이형 필름을 상기 다이면 방향으로 가압한 상태에서, 상기 이형 필름을 상기 성형된 수지로부터 박리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 수지 성형품의 제조 방법은,
성형 다이의 다이면에 이형 필름을 흡착시키는 이형 필름 흡착 공정과,
상기 다이면에 상기 이형 필름이 흡착된 상태에서, 상기 성형 다이에 의해 수지를 성형하는 수지 성형 공정과,
상기 이형 필름을 상기 성형된 수지로부터 박리하는 이형 필름 박리 공정을 포함하고,
상기 이형 필름 박리 공정은, 본 발명의 이형 필름의 박리 방법에 의해 상기 이형 필름을 상기 성형된 수지로부터 박리하는 공정인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 수지 성형품으로부터 이형 필름을 박리하기 쉬운 수지 성형 장치, 이형 필름의 박리 방법 및 수지 성형품의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 수지 성형 장치의 구성을 예시한 모식도이다.
도 2는, 본 발명의 수지 성형품의 제조 방법의 일례에서의 일 공정을 나타낸 단면도이다.
도 3은, 도 2와 같은 수지 성형품의 제조 방법에서의 다른 일 공정을 나타낸 단면도이다.
도 4는, 도 2와 같은 수지 성형품의 제조 방법에서의 또 다른 일 공정을 나타낸 단면도이다.
도 5는, 도 2와 같은 수지 성형품의 제조 방법에서의 또 다른 일 공정을 나타낸 단면도이다.
도 6은, 도 2와 같은 수지 성형품의 제조 방법에서의 또 다른 일 공정을 나타낸 단면도이다.
도 7은, 도 2와 같은 수지 성형품의 제조 방법에서의 또 다른 일 공정을 나타낸 단면도이다.
도 8은, 도 2와 같은 수지 성형품의 제조 방법에서의 또 다른 일 공정을 나타낸 단면도이다.
도 9의 (a)는 실시예 2에 의해 얻어진 수지 성형품의 사진이고, 도 9의 (b)는 도 9의 (a)의 수지 성형품으로부터 박리한 후의 동(Cu)의 라미네이트 시트의 사진이다.
도 10의 (a)는 비교예에 의해 얻어진 수지 성형품의 사진이고, 도 10의 (b), (c) 및 (d)는 도 10의 (a)의 수지 성형품의 일부를 확대한 사진이다.
이하, 본 발명에 대해, 예를 들어 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 설명에 의해 한정되지 않는다.
본 발명의 수지 성형 장치에 있어서, 예를 들면 상기 일측 다이는 성형 대상물이 고정되는 다이이고, 상기 타측 다이는 다이면에 캐비티가 형성되어 있고 또한 상기 다이면에 상기 이형 필름이 흡착되는 형태라도 된다. 또한, 이 경우에서, 예를 들면 상기 타측 다이는 바닥면 부재 및 측면 부재를 갖고, 상기 바닥면 부재와 상기 측면 부재로 둘러싸인 공간에 의해 상기 캐비티가 형성되어도 된다.
본 발명의 수지 성형 장치에 있어서, 예를 들면 상기 일측 다이가 상부 다이이고, 상기 타측 다이가 하부 다이라도 된다. 또한, 예를 들면 반대로 상기 일측 다이가 하부 다이이고, 상기 타측 다이가 상부 다이라도 된다.
본 발명의 수지 성형 장치는, 예를 들면 압축 성형 장치라도 좋고, 트랜스퍼성형 장치, 압출 성형 장치 등이라도 된다.
본 발명의 이형 필름의 박리 방법에 있어서, 예를 들면 상기 이형 필름이 수지 필름, 금속박 및 고무 시트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나라도 된다.
본 발명의 이형 필름의 박리 방법에 있어서, 예를 들면 상기 이형 필름이 복수 매의 필름의 적층체이며, 상기 복수 매의 필름 중 적어도 한 장을 상기 성형된 수지로부터 박리하고, 적어도 한 장을 상기 성형된 수지에 밀착된 채로 남겨도 된다. 또한, 이 경우에서, 예를 들면 상기 복수 매의 필름이 모두 금속박이라도 된다.
한편, 일반적으로, 두께가 얇은 것을 '필름', 두께가 비교적 두꺼운 것을 '시트'라고 불러 구별하는 경우가 있지만, 본 발명에서는 '필름'과 '시트'를 구별하지 않는 것으로 한다.
본 발명의 수지 성형품의 제조 방법은, 예를 들면
본 발명의 수지 성형 장치를 이용해 상기 이형 필름 흡착 공정, 상기 수지 성형 공정 및 상기 이형 필름 박리 공정을 실시하고,
상기 이형 필름 흡착 공정에서, 상기 이형 필름 흡착 기구에 의해, 상기 이형 필름 흡착 기구에 접속된 다이의 다이면에 상기 이형 필름을 흡착시키고,
상기 수지 성형 공정에서, 상기 일측 다이의 다이면과 상기 타측 다이의 다이면 사이에서, 상기 이형 필름이 흡착된 상태로 수지 성형을 실시하고,
상기 이형 필름 박리 공정에서, 상기 가압 기구에 의해, 상기 외기 차단 부재로 둘러싸인 공간을 가압해, 상기 이형 필름을 상기 이형 필름이 흡착된 다이면 방향으로 가압한 상태에서, 상기 이형 필름을 상기 성형된 수지로부터 박리해도 된다.
본 발명의 수지 성형품의 제조 방법은, 전술한 바와 같이, 상기 이형 필름 흡착 공정과, 상기 수지 성형 공정과, 상기 이형 필름 박리 공정을 포함하는 공정이지만, 그 외의 임의의 공정을 포함해도 된다.
본 발명에 있어서, '수지 성형'은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 칩 등의 부품을 수지 밀봉하는 것이라도 되지만, 수지 밀봉하지 않고 단순히 수지를 성형하는 것이라도 된다. 마찬가지로 본 발명에서 '수지 성형품'은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 칩 등의 부품을 수지 밀봉한 수지 성형품(제품 또는 반제품 등)이라도 되지만, 수지 밀봉하지 않고 단순히 수지를 성형한 제품 또는 반제품 등이라도 된다. 또한, 본 발명에서 '수지 성형체'는, 수지 성형품(제품 또는 반제품 등) 자체여도 되지만, 수지 성형품 제조 방법에서의 중간 수지 성형체라도 된다. 예를 들면, '수지 성형체'는 수지 성형 공정을 실시한 이후이면서 이형 공정을 실시하기 전의 수지 성형체라도 된다.
또한, 본 발명에서 '수지 성형'은, 예를 들면 성형 대상물의 일면 또는 양면 전부를 수지 성형하는 것이어도 된다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면 성형 대상물을 이용하지 않고 단순히 수지 성형을 실시해도 된다. 또한, 예를 들면 성형 대상물의 일면 또는 양면 전부에 고정된 칩 등의 부품을 수지 밀봉해도 되지만, 부품을 수지 밀봉하지 않고 단순히 성형 대상물의 일면 또는 양면 전부를 수지 성형해도 된다.
본 발명에서 '성형 대상물'은, 예를 들면 기판이다.
본 발명에서 '수지 성형'의 방법은, 이형 필름을 이용해 수지 성형을 실시하는 것이라면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 압축 성형이라도 되지만, 예를 들면 트랜스퍼 성형, 압출 성형 등이어도 된다.
본 발명에서의 '수지 성형'이란, 예를 들면 수지가 경화(고화)되어 경화 수지가 성형된 상태인 것을 의미한다. 경화 수지의 경도는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 경화 수지가 변형되지 않는 정도 또는 수지 밀봉된 칩 등을 보호하기 위해 필요한 정도이면 되고, 경도의 크고 작음을 묻지 않는다. 또한, 본 발명에 있어서, 수지의 경화(고화)는 수지가 완전히 경화(고화)된 상태로 한정되지 않고, 더 경화될 수 있는 상태라도 무방하다.
본 발명에서 '탑재'는 '고정'도 포함한다.
일반적으로, '전자 부품'은 수지 밀봉하기 전의 칩을 말하는 경우와, 칩을 수지 밀봉한 상태를 말하는 경우가 있지만, 본 발명에서 단순히 '전자 부품'이라고 하는 경우는, 특별히 한정하지 않는 한, 칩이 수지 밀봉된 전자 부품(완성품으로서의 전자 부품)을 말한다. 본 발명에서의 '칩'은, 구체적으로는, 예를 들면 저항, 커패시터, 인덕터 등의 수동 소자의 칩, 다이오드, 트랜지스터, IC(Integrated Circuit), 전력 제어용 반도체 소자 등의 반도체 칩, 센서, 필터 등의 칩을 들 수 있다. 또한, 본 발명에서 수지 밀봉하는 부품은, 칩으로 한정되지 않고, 예를 들면 칩, 와이어, 범프, 전극, 배선 패턴 등의 적어도 하나라도 되고, 칩 형상이 아닌 부품이 포함되어도 된다.
본 발명의 수지 성형 장치 또는 수지 성형 방법에 의해 수지 성형되는 성형 대상물인 기판(프레임 또는 인터포저라고도 한다)으로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 리드 프레임, 배선 기판, 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 웨이퍼, 세라믹 기판, 금속 기판 등이어도 되고, 예를 들면 프린트 기판 등의 회로 기판(circuit board)이라도 된다. 이와 같은 성형 대상물을 수지 성형하는 경우, 그 수지 성형을 특히 '수지 밀봉'이라고 하기도 한다. 본 발명에서 '수지 성형'은 '수지 밀봉'을 포함하고, 예를 들면 기판의 일면만을 수지 성형해도 되고, 양면을 수지 성형해도 된다. 또한, 기판은, 예를 들면 그 일면 또는 양면에 칩이 실장된 실장 기판이어도 되고, 배선만이 이루어진 기판이어도 된다. 칩의 실장 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 와이어 본딩, 플립 칩 본딩 등을 들 수 있다. 본 발명에서는, 예를 들면 실장 기판의 일면 또는 양면을 수지 밀봉함으로써, 칩이 수지 밀봉된 전자 부품을 제조해도 된다.
또한, 본 발명의 수지 성형 장치 또는 수지 성형 방법에 의해 수지 성형되는 기판의 용도는 특별히 한정되지 않는다. 기판의 용도는, 예를 들면 전력 제어용 모듈 기판, 휴대 통신 단말용의 고주파 모듈 기판, 수송 기기 등에 사용되는 발동기 제어용 기판, 전동기 제어용 기판, 구동계 제어용 기판 등을 들 수 있다. 또한, 기판의 형상은, 성형 가능하다면 어떠한 형상이나 형태를 이용해도 되고, 예를 들면 위에서 보았을 때 직사각형이나 원형의 기판을 이용해도 된다.
본 발명에서 '수지 성형품'은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 칩을 압축 성형 등에 의해 수지 밀봉한 전자 부품이어도 된다. 또한, 본 발명에서의 '수지 성형품'은, 예를 들면 반도체 제품, 회로 모듈 등의 단수 또는 복수의 전자 부품을 제조하기 위한 중간품이어도 된다. 또한, 본 발명에서의 '수지 성형품'은, 칩을 수지 밀봉한 전자 부품 및 그 중간품으로 한정되지 않고, 그 외의 수지 성형 제품 등이라도 된다.
본 발명에서 수지 재료(수지 성형하기 위한 수지)로는, 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 에폭시 수지나 실리콘 수지 등의 열경화성 수지라도 되고, 열가소성 수지라도 된다. 또한, 열경화성 수지 혹은 열가소성 수지를 일부에 포함하는 복합재료라도 된다. 수지 밀봉 장치에 공급하는 수지의 형태로는, 예를 들면 과립상 수지, 유동성 수지, 시트상 수지, 정제상 수지, 분말상 수지 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명에서 '유동성 수지'는 유동성을 갖는 수지라면 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 액상 수지, 용융 수지 등을 들 수 있다. 또한, 본 발명에서 '액상'이란, 상온(실온)에서 유동성을 갖고, 힘을 작용시킴으로써 유동하는 것을 의미하며, 유동성의 높고 낮음, 바꾸어 말하면 점도의 정도를 묻지 않는다. 즉, 본 발명에서 '액상 수지'는, 상온(실온)에서 유동성을 갖고, 힘을 작용시킴으로써 유동하는 수지를 말한다. 또한, 본 발명에서 '용융 수지'는, 가열에 의해 용융되어 액상이 되어 유동성을 갖는 상태가 된 수지를 말한다. 용융 수지의 형태는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 성형 다이의 캐비티 등에 공급 가능한 형태이다.
본 발명에서 성형 다이는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 금형, 세라믹 다이 등이다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 도면에 기초해 설명한다. 각 도면은 설명의 편의상 적절하게 생략, 과장하여 모식적으로 그려져 있다.
〈실시예 1〉
본 실시예에서는, 본 발명의 수지 성형 장치의 일례와, 이를 이용한 본 발명의 이형 필름의 박리 방법 및 본 발명의 수지 성형품의 제조 방법의 일례를 나타낸다.
도 1에 본 실시예의 수지 성형 장치의 구성을 모식적으로 나타낸다. 도 1에서, 성형 다이 및 외기 차단 부재는 단면도로 나타내고 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 이 수지 성형 장치는 성형 다이, 외기 차단 부재(300), 이형 필름 흡착 기구(220) 및 가압 기구(400)를 포함한다. 성형 다이는 상부 다이(100)와 하부 다이(200)를 갖는다. 상부 다이(100)의 다이면과 하부 다이(200)의 다이면은 서로 대향하고 있다. 상부 다이(100)는 상부 다이 지지부(110)의 하면에 고정되어 있다. 하부 다이(200)는 하부 다이 지지부(210)의 상면에 고정되어 있다. 상부 다이(100)는, 후술하는 바와 같이, 기판(10)이 고정되는 다이이다. 하부 다이(200)는, 후술하는 바와 같이, 다이면에 캐비티가 형성되어 있고, 이 다이면에 이형 필름이 흡착되는 다이이다. 이와 같이, 본 실시예에서는 상부 다이가 본 발명의 '일측 다이'에 해당하고, 하부 다이가 본 발명의 '타측 다이'에 해당 하고, 기판이 본 발명의 '성형 대상물'에 해당한다. 외기 차단 부재(300)는, 상부 다이 지지 부재(110)의 하면 및 하부 다이 지지 부재(210)의 상면에, 각각 상부 다이(100) 및 하부 다이(200)의 주위를 둘러싸도록 장착되어 있다. 외기 차단 부재(300)는, 후술하는 바와 같이, 상부 다이 지지 부재(110) 및 하부 다이 지지 부재(210)와 함께 성형 다이(상부 다이(100) 및 하부 다이(200))를 둘러싸서 외기로부터 차단할 수 있다.
상부 다이(100)는 상부 다이 본체(102)에 필름 누름부(103) 및 클램퍼(104)가 장착되어 형성된다(도 2 참조). 필름 누름부(103)는 상부 다이 탄성 부재(103s)를 개재해 상부 다이 본체(102)의 하부에 장착되어 있다. 본 실시예에서는, 상부 다이 탄성 부재로서 스프링을 이용하고 있다. 필름 누름부(103)는 상부 다이 탄성 부재(103s)의 신축에 의해 상하 이동이 가능하다. 그리고, 후술하는 바와 같이, 필름 누름부(103)에 의해 이형 필름을 하부 다이 측면 부재(201)로 밀어붙일 수 있다. 클램퍼(104)는, 도시한 바와 같이, 기판(10)을 상부 다이 본체(102)의 하면과 클램퍼(104)로 협지해 고정할 수 있다. 한편, 도 1에서는 도시의 간략화를 위해 우측에는 필름 누름부(103)만을 도시하고, 좌측에는 클램퍼(104)만을 도시하고 있지만, 실제로는 양측에 각각 필름 누름부(103) 및 클램퍼(104)가 배치되어 있다. 단, 이것은 예시이며, 필름 누름부(103) 및 클램퍼(104)의 배치 위치는 이것으로 한정되지 않고 임의이다.
상부 다이 본체(102) 및 상부 다이 지지 부재(110)에는, 그 상면으로부터 하면까지 관통하는 관통공(100B, 300B)이 마련되어 있다. 관통공(100B)의 하단은 상부 다이 본체(102) 하면에서 기판(10) 고정면으로 뚫려 있다. 후술하는 바와 같이, 관통공(100B)의 내부를 흡인해 감압함으로써, 기판(10)을 상부 다이 본체(102)에 흡착시킬 수 있다. 관통공(300B)의 하단은 기판(10) 고정면의 외주 부분으로 뚫려 있다. 후술하는 바와 같이, 관통공(300B)의 내부를 흡인해 감압함으로써, 외기 차단 부재(300)에 의해 둘러싸인 공간을 음압으로 할 수 있다.
하부 다이(200)는 하부 다이 바닥면 부재(202)와 하부 다이 측면 부재(201)를 갖는다. 하부 다이 측면 부재(201)는 하부 다이 탄성 부재(201s)를 개재해 하부 다이 바닥면 부재(202) 상면의 둘레부에 장착되어 있다. 하부 다이 바닥면 부재(202)는 본 발명의 '타측 다이'에서의 '바닥면 부재'에 해당한다. 하부 다이 측면 부재(201)는 본 발명의 '타측 다이'에서의 '측면 부재'에 해당한다. 본 실시예에서는 하부 다이 탄성 부재로서 스프링을 이용하고 있다. 하부 다이 측면 부재(201)는 하부 다이 탄성 부재(201s)의 신축에 의해 상하 이동이 가능하다. 또한, 도시한 바와 같이, 하부 다이 바닥면 부재(202) 상면의 중앙부(하부 다이 측면 부재(201)가 장착되지 않은 부분)와 하부 다이 측면 부재(201)의 내측면으로 둘러싸인 공간에 의해 캐비티(200A)가 형성된다. 후술하는 바와 같이, 캐비티(200A) 내에 수지 성형용의 수지를 수용 가능하다.
하부 다이 측면 부재(201), 하부 다이 바닥면 부재(202) 및 하부 다이 지지 부재(210)에는 관통공(200B, 201A, 201B)이 마련되어 있다. 관통공(200B)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 하단이 하부 다이 바닥면 부재(202)의 하면으로부터 하부 다이 지지 부재(210)의 하면까지 뚫려 있고, 타단이 하부 다이 바닥면 부재(202)와 하부 다이 측면 부재(201)의 틈새로 연결되어, 그 틈새와 함께 관통공(200B)을 형성하고 있다. 관통공(201A)은 하부 다이 지지 부재(210)를 관통해, 하부 다이 바닥면 부재(202)의 하면으로부터 하부 다이 측면 부재(201) 내연부의 상면까지 더 관통하고 있다. 관통공(201B)은 하부 다이 지지 부재(210)를 관통해, 하부 다이 바닥면 부재(202)의 하면으로부터 하부 다이 측면 부재(201) 외연부의 상면까지 더 관통하고 있다. 후술하는 바와 같이, 이형 필름 흡착 기구(220)에 의해 관통공(200B, 201A, 201B)의 내부를 흡인해 감압함으로써, 하부 다이(200)의 다이면에 이형 필름을 흡착시킬 수 있다. 그리고, 후술하는 바와 같이, 상부 다이(100)의 다이면과 하부 다이(200)의 다이면 사이에서, 이형 필름이 흡착된 상태로 수지 성형이 행해진다. 한편, 도 1에서는 도시의 간략화를 위해 우측의 하부 다이 측면 부재(201)에는 관통공(201A)만을 도시하고, 좌측의 하부 다이 측면 부재(201)에는 관통공(201B)만을 도시하고 있지만, 실제로는 관통공(201B)이 관통공(201A)의 외측에 배치되어 있다. 단, 이것은 예시이며, 하부 다이 측면 부재(201)에는 이형 필름 흡착용의 관통공이 있어도 되고 없어도 무방하며, 관통공이 있는 경우에도 그 배치는 임의이다.
본 실시예에서 이형 필름 흡착 기구(220)는 진공 펌프이다. 이형 필름 흡착 기구(220)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 배관(1000)에 의해 매니폴드(230)를 개재해 분기되어 관통공(200B, 201A, 201B)의 하단에 각각 접속된다. 각 배관(1000)에는, 도시한 바와 같이, 각각 밸브(V1, V2, V3) 및 게이지(G1, G2, G3)가 마련되어 있다. 관통공(200B, 201A, 201B)에 각각 연결되는 배관(1000)의 중간에 있는 밸브(V1, V2, V3)는 각각 독립적으로 개폐할 수 있게 되어 있다.
외기 차단 부재(300)는 상부 다이 지지 부재(110) 및 하부 다이 지지 부재(210)의 주연부에 각각 장착되어 있다. 상부 다이 지지 부재(110)와 상측의 외기 차단 부재(300) 사이, 상측의 외기 차단 부재(300)와 하측의 외기 차단 부재(300) 사이 및 하측의 외기 차단 부재(300)와 하부 다이 지지 부재(210) 사이에는, 각각, 탄성을 갖는 O-링(300A)이 마련되어 있다.
도 1의 수지 성형 장치는, 성형 대상물 흡착 기구(120)와 외기 차단 부재 내부 감압 기구(320)를 더 갖는다. 본 실시예에서 이들은 각각 진공 펌프이다. 성형 대상물 흡착 기구(120)는 배관(1004)에 의해 상부 다이(100)의 관통공(100B)의 상단에 접속된다. 성형 대상물 흡착 기구(120)에 접속된 배관(1004)에는, 도시한 바와 같이, 밸브(V4) 및 게이지(G4)가 마련되어 있다. 한편, 성형 대상물의 크기에 따라 적절한 수의 관통공(100B)을 마련할 수 있고, 또한, 복수의 성형 대상물 흡착 기구를 마련해 이들 복수의 관통공(100B)을 흡착하도록 설계해도 된다. 외기 차단 부재 내부 감압 기구(320)는 배관(1006)에 의해 상부 다이의 관통공(300B)의 상단에 접속된다. 이 배관(1006)에는 밸브(V5) 및 게이지(G5) 외에, 리크 밸브(LV)가 마련되어 있다.
본 실시예에서 가압 기구(400)는 압축기이다. 가압 기구(400)는 배관(1100)을 개재해 외기 차단 부재 내부 감압 기구(320)의 배관(1006)에 접속되어 있다. 도시한 바와 같이, 배관(1100)의 중간과, 배관(1100)이 배관(1006)과 접속된 부분으로부터 외기 차단 부재 내부 감압 기구(320)쪽의 위치에, 각각 밸브(V6, V7)가 마련되어 있다. 외기 차단 부재(300)로 둘러싸인 공간을 가압하지 않을 때에는 밸브(V6)를 닫음으로써 배관(1100)과 배관(1006)의 접속을 차단하고, 가압할 때에는 밸브(V6)를 열고 밸브(V7)를 닫음으로써 배관(1100)과, 배관(1006) 중 관통공(300B)과 연결되는 측을 접속할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 가압 기구(400)에 의해 외기 차단 부재(300)로 둘러싸인 공간을 가압함으로써, 이형 필름을 이형 필름이 흡착된 하부 다이(200)의 다이면 방향으로 가압 가능하다. 이 가압을 실시하려면, 예를 들면 외기 차단 부재(300)로 둘러싸인 공간에 가압 기구(400)로 기체를 주입하면 된다. 주입하는 기체는 특별히 한정되지 않고, 압축 공기나 압축한 질소 등을 이용할 수 있지만, 압축 공기가 간편하고 바람직하다.
다음으로, 도 2∼도 8의 모식적인 공정 단면도를 이용해, 도 1의 수지 성형 장치를 이용한 본 발명의 수지 성형품의 제조 방법 및 이형 필름의 박리 방법에 대해 예를 들어 설명한다. 도 2∼도 8에서 도 1과 동일한 구성 요소는 동일한 부재 번호로 나타내고 있다. 단, 도시의 편의상 도 1과 형상 등이 상이한 경우가 있다. 또한, 도 2∼도 8에서는, 도시의 편의상, 성형 다이(상부 다이(100) 및 하부 다이(200)) 및 외기 차단 부재(300) 등의 일부만을 확대해 도시하고 있다. 또한, 도 2∼도 8에서는, 도면이 복잡해지는 것을 피하기 위해 하부 다이(200)에 형성되어 있는 관통공(201A, 201B)의 도시는 생략하고 있다.
우선, 도 2에 나타낸 바와 같이, 기판(10)을 상부 다이 본체(102)의 하면과 클램퍼(104)로 협지해 고정한다. 기판(10)의 하면(상부 다이 본체(102)에 대한 고정면과 반대쪽 면)에는, 도 2에는 도시하지 않았지만, 예를 들면 칩 등의 부재가 고정되어 있어도 된다. 또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 이형 필름(11)을, 그 위에 탑재된 수지 재료(20a)와 함께, 하부 다이(200)의 다이면 위치까지 반송한다. 수지 재료(20a)를 이형 필름(11) 상에 탑재하는 수단 및 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 피더 등의 공지의 수단, 방법 등을 적절하게 이용해도 된다. 이형 필름(11) 및 수지 재료(20a)를 하부 다이(200)의 다이면 위치까지 반송하는 수단 및 방법은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 로더 등의 공지의 수단, 방법 등을 적절하게 이용해도 된다. 또한, 수지 재료(20a)는 본 실시예에서는 과립상 수지이지만, 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면 시트상 수지, 액상 수지 또는 정제상 수지, 반고체상의 유동성 수지 등이어도 된다.
다음으로, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 이형 필름 흡착 공정을 실시한다. 우선, 도 3에 나타낸 바와 같이, 이형 필름(11) 및 수지 재료(20a)를 하부 다이(200)로 전달한다. 또한, 화살표(201a, 201b)로 나타낸 바와 같이, 하부 다이 측면 부재(201)에서의 관통공(201A, 201B)의 내부를 이형 필름 흡착 기구(220)(도 2∼도 8에는 미도시)로 감압한다. 이에 따라, 이형 필름(11)이 하부 다이 측면 부재(201)의 상면에 흡착되고, 캐비티(201A) 상에 배치된 이형 필름(11)에 텐션(장력)이 걸려 이형 필름의 주름이 펴진다.
또한, 도 4의 화살표(200b)로 나타낸 바와 같이, 하부 다이 측면 부재(201)와 하부 다이 바닥면 부재(202) 사이의 공극에 연결되는 관통공(200B) 내를, 이형 필름 흡착 기구(220)로 감압해 흡인한다. 이에 따라, 이형 필름(11)에는 더욱 텐션이 걸려 주름이 펴짐과 함께, 이형 필름(11)은 캐비티(200A)의 캐비티면 상에 흡착된다. 그 결과, 도시한 바와 같이, 수지 재료(20a)는 이형 필름(11) 상에 탑재된 상태로 캐비티(200A) 내에 탑재된다. 한편, 이형 필름(11)을 하부 다이(200)에 흡착시키는 순서는, 전술의 순서로 한정되지 않고, 이형 필름(11)을 캐비티(200A)의 캐비티면 상에 주름이 생기지 않게 흡착할 수 있으면 되고, 이형 필름(11)의 종류에 따라 적절하게 변경할 수 있다.
또한, 도 4의 화살표(100b)로 나타낸 바와 같이, 상부 다이 본체(102)의 관통공(100B)의 내부를 성형 대상물 흡착 기구(120)(도 2∼도 8에는 미도시)로 감압해 흡인한다. 이에 따라, 기판(10)은 그 상면 전체가 상부 다이 본체(102)의 하면에 흡착되어 보다 강고하게 고정된다. 한편, 예를 들면 도 2 또는 도 3의 단계에서, 이와 같이 기판(10)의 상부 다이 본체(102)로의 흡착을 개시해도 된다.
본 실시예에서는, 성형 다이가 그 내부에 마련된 히터(미도시)에 의해 상시 예비 가열되고 있어, 수지 재료(20a)는 이형 필름(11)과 함께 캐비티(200A) 내에 탑재되었을 때부터 용융되기 시작해 용융 수지(20b)가 된다. 한편, 성형 다이의 예비 가열은, 이형 필름 흡착 공정(도 3 및 도 4)에 앞서, 또는 이형 필름 흡착 공정과 동시에 행해도 된다. 또한, 이형 필름 흡착 공정 후에 성형 다이의 예비 가열을 개시해도 된다.
다음으로, 도 5∼도 8에 나타낸 바와 같이, 수지 밀봉 공정 및 이형 필름 박리 공정을 실시한다. 한편, 이형 필름 박리 공정이란, 전술한 바와 같이, 본 발명의 이형 필름 박리 방법에 의해 이형 필름을 성형된 수지로부터 박리하는 공정이다.
우선, 하부 다이 지지 부재(210)를 상승시켜,하부 다이(200)를 외기 차단 부재(300)와 함께 상승시킨다. 이에 따라, 도 5에 나타낸 바와 같이, 우선, 상하의 외기 차단 부재(300)가 각 O-링(300A)을 개재해 닫혀, 성형 다이(상부 다이(100) 및 하부 다이(200))가 상부 다이 지지 부재(110)와 하부 다이 지지 부재(210)와 외기 차단 부재(300)에 의해 외기로부터 차단된다. 이 상부 다이 지지 부재(110), 하부 다이 지지 부재(210) 및 외기 차단 부재(300)로 둘러싸인 공간(S)을 이하 '외기 차단 공간 내'라고도 한다. 외기 차단 부재(300)가 닫히는 것과 거의 동시에, 필름 누름부(103)가 이형 필름(11)을 개재해 하부 다이 측면 부재(201)에 접촉하여, 이형 필름(11)이 하부 다이 측면 부재(201)와 필름 누름부(103) 사이에 협지된다. 이 때, 상부 다이(100)와 하부 다이(200)는 다이 체결되어 있지 않아, 기판(10)과 용융 수지(20b)는 아직 접촉하고 있지 않다. 이 상태에서 화살표(300b)로 나타낸 바와 같이, 상부 다이(100)의 관통공(300B)의 내부를 외기 차단 부재 내부 감압 기구(320)(도 2∼도 8에는 미도시)로 감압한다. 이 때, 밸브(V6)는 닫혀 있고, 밸브(V5, V7)는 열려 있다. 이에 따라, 외기 차단 공간(S) 내는 음압으로 된다.
그 다음, 도 6에 나타낸 바와 같이, 하부 다이 지지 부재(210)(하부 다이(200))를 더 상승시킨다. 이에 따라, 기판(10)이 용융 수지(20b)에 접촉한다. 이 때, 기판(10)의 하면에 다른 부재(예를 들면 칩, 와이어 등)가 고정되어 있는 경우는, 이들 다른 부재가 용융 수지(20b)에 침지되고, 계속해서 기판(10)의 하면이 용융 수지(20b)에 접촉한다. 이와 같이 하여 용융 수지(20b)가 캐비티(200A)에 충전된 상태가 되고, 상부 다이(100)와 하부 다이(200)가 다이 체결된다. 다이 체결 후, 외기 차단 부재 내부 감압 기구(320)에 연결되는 밸브(V5)를 닫고 리크 밸브(LV)를 열어, 외기 차단 공간(S) 내를 대기압으로 되돌린다. 한편, 외기 차단 공간(S) 내를 대기압으로 되돌리는 타이밍은, 다이 체결 후 용융 수지(20b)의 경화가 완료될 때까지이면 된다.
또한, 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 용융 수지(20b)를 고화(경화)시켜 수지 성형 공정을 완료함과 함께, 이형 필름 박리 공정을 실시한다.
우선, 도 7에 나타낸 바와 같이, 용융 수지(20b)를 고화시킨다. 예를 들면, 용융 수지(20b)가 열경화성 수지인 경우에는, 성형 다이를 그 내부의 히터에 의해 더 가열함으로써 경화 수지(20)로 만들어도 된다. 또한, 예를 들면 용융 수지(20b)가 열가소성 수지인 경우에는, 성형 다이의 가열을 정지해 식히거나 또는 성형 다이를 급냉함으로써 용융 수지(20b)를 고화시켜 경화 수지(20)로 만들어도 된다. 본 실시예에서는, 이 경화 수지(20)가 본 발명의 '성형된 수지'에 해당한다. 한편, 다이 체결 후에도 하부 다이 지지 부재(210)에는 하부 다이(200)를 상승시키도록 힘이 작용하고 있기 때문에, 용융 수지(20b)는 압축되면서 경화된다.
용융 수지(20b)의 경화가 완료되면, 밸브(V7)를 닫고 밸브(V6)를 열어(도 1 참조), 도 7의 화살표(300c)로 나타낸 바와 같이, 가압 기구(400)로부터 상부 다이의 관통공(300B)을 통해 외기 차단 공간(S) 내에 압축 공기를 주입해, 외기 차단 공간(S) 내를 양압으로 한다. 여기서 '양압'은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 1 기압(약 1.013×105 ㎩)을 넘는 압력으로, 이형 필름의 종류나 수지의 종류, 이형 필름과 경화 수지의 접착성의 강약에 따라, 예를 들면 2 kgf/㎠(약 1.96×105 ㎩) 이상, 3 kgf/㎠(약 2.94×105 ㎩) 이상, 4 kgf/㎠(약 3.92×105 ㎩) 이상, 5 kgf/㎠(약 4.9×105 ㎩) 이상이라도 되고, 예를 들면 5 kgf/㎠ 이하, 4 kgf/㎠ 이하, 3 kgf/㎠ 이하 또는 2 kgf/㎠ 이하라도 된다. 외기 차단 공간(S) 내에 가하는 압력은, 통상, 1 kgf/㎠ 이상 5 kgf/㎠ 이하의 적절한 압력이 사용하기 편해 바람직하다. 이에 따라, 이형 필름(11)이 하부 다이(200)의 다이면 방향으로 가압된다. 상세하게는, 도 7의 화살표(201a2, 201b2, 200b2)로 나타낸 바와 같이, 외기 차단 공간(S) 내의 양압(가압)에 의해, 외기 차단 공간(S) 내에 존재하는 부재 전부에 양압이 가해져, 이형 필름(11)이 하부 다이(200)의 다이면 방향으로 가압된다. 이 가압력이 관통공(201A, 201B, 200B)으로부터의 흡인력(이형 필름(11) 흡착력)을 보강하는 힘으로서 작용한다. 또한, 도 7의 화살표(100b2)에 나타낸 바와 같이, 외기 차단 공간(S) 내의 양압(가압)에 의해, 기판(10)이 상부 다이(100)의 다이면 방향으로 가압된다. 이 가압력은 관통공(100B)으로부터의 흡인력(기판(10) 흡착력)을 보강하는 힘으로서 작용한다.
한편, 외기 차단 공간(S) 내의 가압을 개시하는 타이밍은, 성형 다이의 다이 체결이 이루어진 후라면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 용융 수지(20b)의 경화 완료와 동시에 외기 차단 공간(S) 내의 가압을 개시해도 되고, 용융 수지(20b)의 경화 완료에 앞서 외기 차단 공간(S) 내의 가압을 개시해도 된다. '용융 수지(20b)의 경화 완료'는, 용융 수지(20b)가 완전히 경화되지 않아도 되고, 예를 들면 이형 가능할 정도로 경화되어 있으면 된다. 또한, 외기 차단 공간(S) 내를 가압하는 시간은, 후술하는 바와 같이, 다이가 개방되어 이형 필름(11)이 박리되기 직전에 이형 필름(11)을 하부 다이 바닥면 부재(201)의 다이면 방향으로 누르는 힘이 작용하도록, 외기 차단 공간(S) 내를 양압으로 유지하는데 충분한 시간이면 특별히 한정되지 않고, 배관 저항 등을 고려해 적절히 설정할 수 있다.
그 후, 도 8에 나타낸 바와 같이, 하부 다이 지지 부재(210)를 하강시켜 하부 다이(200) 및 외기 차단 부재(300)를 하강시켜, 상부 다이(100)와 하부 다이(200)를 다이 개방한다. 그 동안에도, 외기 차단 공간(S) 내에 압축 공기를 계속 보내 외기 차단 공간(S) 내를 양압으로 해 둔다. 이에 따라, 도시한 바와 같이, 경화 수지(20)에 밀착된 이형 필름(11)이 경화 수지(20)로부터 박리된다. 구체적으로는, 이형 필름(11)은 캐비티(200A) 부분에서는 기판에 형성된 경화 수지(20)에 접착되어 있기 때문에, 하부 다이(200)의 하강에 수반해 하부 다이(200)(하부 다이 바닥면 부재(202))로부터 박리되어 상방으로 끌어 당겨진다. 한편, 외기 차단 부재(300)가 완전하게 개방될 때까지 외기 차단 공간(S) 내는 양압이다. 이 때문에, 이형 필름(11)은 경화 수지(20)와 접촉하고 있지 않은 부분, 즉 하부 다이 측면 부재(201)에 흡착되어 있는 부분에서는 이 압력(양압)에 의해 하부 다이 측면 부재(201)의 다이면 방향으로 가압된다. 따라서, 이형 필름(11)은 단순히 흡착되어 있는 경우보다 큰 힘으로 다이면 방향으로 눌려진다. 그 결과, 이형 필름(11)을 경화 수지(20)로부터 박리시키는 힘이 커져, 이형 필름(11)이 경화 수지(20)로부터 박리되기 쉬워진다. 이 때(다이 개방시), 전술한 바와 같이, 경화 수지(20)는 완전히 경화되어 있지 않아도, 이형 가능한 정도로 경화되어 있으면 된다.
이 때, 기판(10)은 상부 다이(100)에 흡착되어 있다. 이 때문에, 이형 필름(11)이 흡착되어 있는 부분과 마찬가지로, 외기 차단 부재(300)가 완전히 개방될 때까지, 외기 차단 공간(S) 내의 양압에 의해, 단순히 흡착되어 있는 경우보다 큰 힘으로 기판(10)이 지지된다. 하부 다이(200)가 하강하면, 기판(10)은 성형된 경화 수지(20)와 그 아래에 접착된 이형 필름(11)과 함께 상부 다이(100)에 남겨진다. 전술한 바와 같이, 이형 필름(11)은 하부 다이(200)의 하강에 의해 하부 다이(200)와 함께 하방으로 끌어 당겨지기 때문에, 이형 필름(11)은, 도 8에 나타낸 바와 같이, 경화 수지(20)의 가장자리(D)로부터 점차 박리되어 간다.
이상과 같이 하여, 수지 성형 공정 및 이형 필름 박리 공정이 행해져, 기판(10)의 일면이 경화 수지(20)로 수지 성형된 수지 성형품(30)이 제조된다. 한편, 수지 성형 공정, 이형 필름 박리 공정에서 각 공정이 적절히 이루어지도록, 이형 필름(11)의 하부 다이(200)로의 흡착을 밸브(V1∼V3)의 개폐에 의해 적절히 정지시켜도 된다. 예를 들면, 다이 개방시, 이형 필름(11)이 하부 다이 바닥면 부재(202)로부터 쉽게 박리되도록 하기 위해, 밸브(V1)를 닫아 관통공(200B)으로부터의 이형 필름(11)의 흡착을 해제해도 된다. 또한, 도 8의 화살표(200c)로 나타낸 바와 같이, 관통공(200B)으로 연결되는 배관(1000)의 중간에 가압 기구와 밸브를 마련하여, 다이 개방시, 관통공(200B)으로부터의 이형 필름(11)의 흡착을 해제한 다음, 압축한 기체(예를 들면, 압축 공기)를 관통공(200B)으로부터 외기 차단 공간(S) 내로 주입해도 된다. 이에 따라, 수지 성형품(30)을 하부 다이(200)의 캐비티(200A)로부터 쉽게 취출할 수 있게 된다. 관통공(200B)으로부터 압축한 기체를 주입하는 타이밍이나 시간은 적절하게 설정하면 되지만, 필름 누름부(103)가 하부 다이(200)로부터 멀어지기 전에 압축한 기체의 주입을 정지하고, 관통공(200B)으로부터의 이형 필름(11)의 흡착을 다시 행하도록 설정해 두는 것이 바람직하다. 이와 같이 설정함으로써, 이형 필름(11)은 박리되는 동안 풍선과 같이 부풀어 오른 상태가 되어, 경화 수지(20)의 가장자리(D)(즉, 수지 성형품(30)의 주위)로부터 그 중심을 향해 점차 박리되게 되기 때문에, 이형 필름의 박리가 보다 균일하게 이루어진다. 외기 차단 공간(S) 내로 주입되는 압축 공기는, 이형 필름(11)이 경화 수지(20)로부터 완전히 박리된 이후라면 언제 멈추어도 무방하다. 그 후, 하부 다이 지지 부재(210)가 하강을 정지하고, 하부 다이(200)의 관통공(200B, 201A, 201B)의 감압이 해제되고, 이형 필름(11)은 적절한 수단에 의해 하부 다이(200)의 다이면으로부터 박리되어 회수된다. 또한, 제조한 수지 성형품(30)은, 예를 들면 적절한 반송 수단(미도시)에 의해 수지 성형 장치의 밖으로 반송할 수 있다.
감압에 의한 흡착만으로 이형 필름을 성형 다이의 다이면에 흡착시키는 경우, 흡착력은 감압된 관통공(200B, 201A, 201B) 내의 압력과 외기 차단 공간(S) 내의 압력차가 된다. 여기에서, 진공도는 0보다 낮아지지는 않기 때문에, 외기 차단 공간(S) 내가 대기압인 경우, 이형 필름의 흡착력은 최대 약 1.033 kgf/㎠(1.013×105 ㎩)이다. 이에 대해, 본 발명에서는, 전술한 바와 같이, 외기 차단 부재로 둘러싸인 공간(외기 차단 공간 내)을 가압해 대기압보다 높은 압력(양압)으로 만듦으로써, 감압된 관통공(200B, 201A, 201B) 내의 압력과 외기 차단 공간(S) 내의 압력차를 약 1.033 kgf/㎠ 이상으로 할 수 있다. 즉, 흡인되고 있는 이형 필름(11)에, 흡인되는 쪽을 향해 더욱 압력을 가할 수 있어, 이형 필름을 성형 다이의 다이면 쪽으로 눌러붙이는 힘을 증대시킬 수 있다. 이에 따라, 이형 필름을 박리시키는 힘이 증대되므로, 수지 성형품으로부터 이형 필름을 박리하기 쉬워진다. 그 결과, 본 발명에 의하면, 수지 성형품의 이형 문제, 제품 불량 등을 억제 또는 방지할 수 있다.
본 실시예에서는, 성형 대상물을 단순히 클램퍼로 협지할 뿐만 아니라, 감압에 의한 흡착에 의해 성형 다이에 지지하고 있다. 성형 대상물이 대형인 경우, 단부를 클램퍼로 협지하는 것 만으로는 성형 대상물의 휨이나 주름이 생기기 쉽기 때문에, 감압에 의한 흡착이 자주 이용된다. 이와 같은 성형 대상물의 감압에 의한 흡착에 의하면, 단순한 협지에 의한 경우보다 강고하게 성형 다이에 지지할 수 있지만, 이형 필름의 경우와 마찬가지로, 외기 차단 공간(S) 내가 대기압인 경우, 그 흡착력은 최대 약 1.013×105 ㎩이다. 그러나, 본 발명에 의하면, 외기 차단 부재로 둘러싸인 공간(S) 내를 대기압보다 높은 압력(양압)으로 만듦으로써, 이형 필름의 경우와 마찬가지로, 성형 대상물의 흡착력을 보강할 수 있다. 그 결과, 수지 성형품을 이형 필름으로부터 박리시키는 힘이 더욱 증대되므로, 수지 성형품과 이형 필름의 박리가 한층 더 쉬워진다. 그 결과, 다이 개방시, 성형 대상물이 하부 다이에 붙어 있는 일이 없어져, 수지 성형품의 이형 문제, 제품 불량 등을 억제 또는 방지할 수 있다.
한편, 외기 차단 공간(S) 내를 가압하기 위한 회로(배관)는, 본 실시예에서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 외기 차단 공간(S) 내를 감압하기 위한 회로(배관, 1006)를 겸용하고 있다. 그러나, 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면 외기 차단 공간(S) 내를 가압하기 위한 전용의 회로(배관)를 별도로 마련해도 된다.
또한, 기판(성형 대상물)을 상부 다이에 지지(고정)하는 기구는, 특별히 한정되지 않는다. 기구는, 예를 들면 클램퍼에 의한 협지만이라도 되지만, 본 실시예와 같이, 감압에 의한 흡착을 이용하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 기판을 흡착하는 힘이 증대되어 이형 필름을 박리하는 힘도 커진다.
또한, 본 실시예에서는, 상부 다이가 기판(성형 대상물)이 고정되는 다이이고, 하부 다이가 이형 필름이 흡착되는 다이이다. 그러나, 본 발명은, 전술한 바와 같이, 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면 하부 다이가 기판(성형 대상물)이 고정되는 다이이고, 상부 다이가 이형 필름이 흡착되는 다이라도 된다.
최근, 수지 성형에 이용하는 이형 필름이 다양화되고 있다. 그러나, 이형 필름과 수지의 밀착력 또는 접착력이 강한 경우, 전술한 바와 같이, 이형 필름이 수지 성형품에 남거나 또는 반대로 수지 성형품이 이형 필름측에 붙어 있는 등의 이형 문제의 우려가 있다. 그러나, 본 발명에 의하면, 이와 같은 이형 문제를 억제 또는 방지할 수 있다.
또한, 도 2∼도 8에서는, 이형 필름(11)이 1매의 필름인 경우를 예시했다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 전술한 바와 같이, 이형 필름이 복수 매의 필름의 적층체(이하 '라미네이트 시트'라고도 한다)라도 된다. 이에 따라, 예를 들면 도 7 및 도 8에 나타낸 이형 필름 박리 공정에서, 이형 필름(11)을 구성하는 복수 매의 필름 중 적어도 한 장을 경화 수지(20)로부터 박리하고, 적어도 한 장을 경화 수지(20)에 밀착된 채로 남길 수 있다. 복수 매의 필름을 구성하는 각 필름은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 금속박이라도 된다. 금속박으로는, 예를 들면 동박, 알루미늄박, 금박, 은박 또는 팔라듐박이라도 된다.
〈실시예 2〉
최근, 수지 성형품의 표면에, 이후에 배선 재료가 되는 동(Cu)박 등을 성형과 동시에 부여하는 새로운 성형 기술이 요구되고 있다. 이 경우, 예를 들면 기재와 동박의 적층체인 라미네이트 시트를 이형 필름으로 이용하고, 기재만을 성형된 수지로부터 박리하고, 동박은 성형된 수지에 밀착시킨 채로 남긴다. 이 경우, 기재와 동박의 박리 강도(밀착력)가 성형 다이의 다이면에 대한 라미네이트 시트의 흡착력보다 크면, 기재와 동박의 박리에서 문제가 일어날 우려가 있다. 그러나, 이 경우에도, 본 발명의 이형 필름의 박리 방법에 의하면, 전술한 바와 같이, 외기 차단 부재로 둘러싸인 공간(외기 차단 공간 내)을 가압함으로써 이형 필름의 흡착력을 보강해, 이형 필름을 성형 다이의 다이면 쪽으로 눌러 붙이는 힘을 증대시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면 기재와 동박을 안정적으로 박리시킬 수 있다. 한편, 기재는 동박과 함께 라미네이트 시트를 형성할 수 있는 시트라면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 기재도 동(Cu)박이라도 된다. 즉, 라미네이트 시트는 복수 매의 동박의 적층체라도 된다. 또한, 복수 매의 필름의 적층체에서 각 필름은, 전술한 바와 같이, 동박 등으로 한정되지 않고 임의이다.
실시예 2에서는, 실시예 1의 수지 성형 장치에서 이형 필름(11)으로 동의 라미네이트 시트를 이용해 이형 필름의 박리 방법 및 수지 성형품의 제조 방법을 실시했다. 구체적으로는, 동의 라미네이트 시트는 두께 18㎛의 동 기재와 두께 3㎛의 동박으로 이루어지는 라미네이트 시트를 이용했다. 성형 대상물(10)로는, 가로세로 320㎜의 기판(칩 등이 실장되어 있지 않은 것)을 이용했다. 수지 재료(20a)로는 열경화성의 과립상 수지를 이용했다. 기판은 상부 다이에 감압에 의한 흡착을 실시하고, 이형 필름 박리 공정에서, 용융 수지의 경화가 완료된 것과 동시에, 외기 차단 공간(S) 내에 4.5 kgf/㎠(약 4.41×105 ㎩)의 양압을 가하고 나서, 다이를 개방하여 동의 라미네이트 시트를 박리했다. 이들 외에는, 실시예 2의 이형 필름의 박리 방법 및 수지 성형품의 제조 방법은, 실시예 1에 기재된 방법과 동일하게 하여 실시했다.
비교예로서, 이형 필름 박리 공정에서 양압을 가하지 않고 동의 라미네이트 시트를 박리하는 것 외에는 실시예 2와 동일하게 하여 이형 필름의 박리 방법 및 수지 성형품의 제조 방법을 실시했다.
도 9의 (a)에, 실시예 2에 의해 얻어진 수지 성형품의 사진을 나타낸다. 도 9의 (b)에, 도 9의 (a)의 수지 성형품으로부터 박리한 후의 동의 라미네이트 시트의 사진을 나타낸다. 또한, 도 10의 (a)에, 비교예에 의해 얻어진 수지 성형품의 사진을 나타낸다. 도 10의 (b), (c) 및 (d)에, 도 10의 (a)의 수지 성형품의 일부를 확대한 사진을 나타낸다.
도 9의 (a)에 나타낸 바와 같이, 실시예 2의 이형 필름의 박리 방법 및 수지 성형품의 제조 방법에 의해 얻어진 수지 성형품은, 동박이 수지 성형품의 표면 전체에 남고, 수지와 접촉하지 않았던 부분, 즉 수지 성형품의 가장자리(도 8에서의 가장자리(D))보다 바깥쪽에는 동박이 남아 있지 않았다. 이와 같이, 실시예 2에서는, 라미네이트 시트의 동박과 기재의 박리를 적절히 실시할 수 있었다. 수지 성형품의 가장자리(도 8에서의 가장자리(D))에서의 박리가 양호하게 이루어진 것은, 수지 성형품으로부터 박리한 후의 동의 라미네이트 시트(도 9의 (b))에서, 동박이 수지 성형품의 형상으로 깨끗하게 박리되어 없어지고, 경계 부분에서 여분의 동박의 박리가 없는 것으로부터도 알 수 있다. 한편, 비교예에서는, 도 10의 (a)에 나타낸 바와 같이, 동박이 수지 성형품의 표면 전체에 남아 있었지만, 도 10의 (b)∼(d)의 화살표 부분에 나타낸 바와 같이, 수지 성형품과 접착하지 않았던 동의 라미네이트 시트의 동박의 일부가 박리되지 않고 수지 성형품의 가장자리에 남았다. 이와 같이, 비교예에서는 라미네이트 시트 동박과 기재의 박리를 적절히 실시할 수 없었다.
본 발명은, 전술한 실시예로 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서, 필요에 따라, 임의로 또한 적절하게 조합, 변경 또는 선택해 채용할 수 있다.
본 출원은 2018년 8월 31일에 출원된 일본 특허출원 2018-163339를 기초로 하는 우선권을 주장하고, 그 개시 전부를 여기에 원용한다.
10 기판(성형 대상물)
11 이형 필름
20 경화 수지(성형된 수지)
20a 수지 재료
20b 용융 수지
30 수지 성형품
100 상부 다이
100B 관통공
102 상부 다이 본체
103 필름 누름부
103s 상부 다이 탄성 부재
104 클램퍼
110 상부 다이 지지 부재
120 성형 대상물 흡착 기구
200 하부 다이
200A 캐비티
200B 관통공
201A, 201B 관통공
201 하부 다이 측면 부재
201s 하부 다이 탄성 부재
202 하부 다이 바닥면 부재
210 하부 다이 지지 부재
220 이형 필름 흡착 기구
300 외기 차단 부재
300B 관통공
320 외기 차단 부재 내부 감압 기구
400 가압 기구
1000, 1004, 1006, 1100 배관
S 외기 차단 공간
V1∼V7 밸브
G1∼G5 게이지
LV 리크 밸브

Claims (10)

  1. 대향 배치된 일측 다이 및 타측 다이를 갖는 성형 다이와,
    상기 성형 다이를 둘러싸서 외기로부터 차단 가능한 외기 차단 부재와,
    상기 일측 다이 및 상기 타측 다이의 한쪽 또는 양쪽 모두에 접속되어, 상기 접속된 다이의 다이면에 이형 필름을 흡착시키는 이형 필름 흡착 기구와,
    상기 외기 차단 부재로 둘러싸인 공간을 가압해 상기 공간을 양압으로 만듦으로써, 상기 이형 필름을 상기 이형 필름이 흡착된 다이면 방향으로 가압 가능한 가압 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 수지 성형 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 일측 다이는, 성형 대상물이 고정되는 다이이고,
    상기 타측 다이는, 다이면에 캐비티가 형성되어 있고, 상기 다이면에 상기 이형 필름이 흡착되는 다이인 수지 성형 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 타측 다이는, 바닥면 부재 및 측면 부재를 갖고,
    상기 바닥면 부재와 상기 측면 부재로 둘러싸인 공간에 의해, 상기 캐비티가 형성되는 수지 성형 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일측 다이가 상부 다이이고, 상기 타측 다이가 하부 다이인 수지 성형 장치.
  5. 성형 다이의 다이면에 이형 필름을 흡착한 상태로 성형된 수지로부터 상기 이형 필름을 박리하는 방법으로서,
    상기 성형 다이를 둘러싸서 외기로부터 차단된 공간을 양압으로 만듦으로써, 상기 성형된 수지에 밀착되고 상기 성형 다이의 다이면에 흡착된 상기 이형 필름을 상기 다이면 방향으로 가압한 상태에서, 상기 이형 필름을 상기 성형된 수지로부터 박리하는 것을 특징으로 하는 이형 필름의 박리 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이형 필름이, 복수 매의 필름의 적층체이고,
    상기 복수 매의 필름 중 적어도 한 장을 상기 성형된 수지로부터 박리하고, 적어도 한 장을 상기 성형된 수지에 밀착한 채로 남기는 이형 필름의 박리 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 이형 필름이, 수지 필름, 금속박 및 고무 시트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 이형 필름의 박리 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 복수 매의 필름이 모두 금속박인 이형 필름의 박리 방법.
  9. 성형 다이의 다이면에 이형 필름을 흡착시키는 이형 필름 흡착 공정과,
    상기 다이면에 상기 이형 필름이 흡착된 상태에서, 상기 성형 다이에 의해 수지를 성형하는 수지 성형 공정과,
    상기 이형 필름을 상기 성형된 수지로부터 박리하는 이형 필름 박리 공정을 포함하고,
    상기 이형 필름 박리 공정은, 제5항에 기재된 이형 필름의 박리 방법에 의해 상기 이형 필름을 상기 성형된 수지로부터 박리하는 공정인 것을 특징으로 하는 수지 성형품의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 수지 성형 장치를 이용해 상기 이형 필름 흡착 공정, 상기 수지 성형 공정 및 상기 이형 필름 박리 공정을 실시하고,
    상기 이형 필름 흡착 공정에서, 상기 이형 필름 흡착 기구에 의해, 상기 이형 필름 흡착 기구에 접속된 다이의 다이면에 상기 이형 필름을 흡착시키고,
    상기 수지 성형 공정에서, 상기 일측 다이의 다이면과 상기 타측 다이의 다이면 사이에서, 상기 이형 필름이 흡착된 상태로 수지 성형을 실시하고,
    상기 이형 필름 박리 공정에서, 상기 가압 기구에 의해 상기 외기 차단 부재로 둘러싸인 공간을 가압해 상기 공간을 양압으로 만듦으로써, 상기 이형 필름을 상기 이형 필름이 흡착된 다이면 방향으로 가압한 상태에서, 상기 이형 필름을 상기 성형된 수지로부터 박리하는 수지 성형품의 제조 방법.
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