TW201420301A

TW201420301A - 成型裝置、成形裝置單元及成形方法

Info

Publication number: TW201420301A
Application number: TW102137024A
Authority: TW
Inventors: Takahiro Nakahashi; Hiroyuki Hanato
Original assignee: Sharp Kk
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2013-10-14
Publication date: 2014-06-01
Also published as: CN103958149B; CN103958149A; WO2014061457A1; US20160297115A1; JPWO2014061457A1; US9987774B2; JP5623673B2; TWI505924B; US20150224686A1

Abstract

本發明之成型裝置(1)包含：伺服馬達(11)，其使上模(MU)朝下模(ML)方向移動而按壓樹脂零件(W)；伺服馬達(12a、13a)，其保持下模(ML)之XY座標位置；及位置檢測部(41)，其進行上述上模及上述下模內之上述樹脂零件之硬化判定；若上述樹脂零件硬化，則上述伺服馬達停止保持上述下模。藉此，可防止伴隨樹脂硬化時之容積減少所致之位置偏移而獲得成型品。

Description

成型裝置、成形裝置單元及成形方法

本發明係關於成型裝置、成型裝置單元及成形方法。

先前以來，使用以成形模具按壓樹脂，藉由使樹脂硬化而獲得成形後之成形品之成型裝置。如此之成型裝置，於轉印時，模具與成形品之間會產生相對位置偏移。

專利文獻1之轉印裝置具備：模具保持體，其保持轉印用之模具；基板平台，其與該模具保持體對向配置，且配置有要成形之基板；模具保持體驅動機構，其用於使上述模具保持體朝靠近或遠離上述基板平台之方向移動；基板平台移動機構，其用於使上述基板平台朝與上述模具保持體之移動方向交叉之方向移動；及控制部，其控制該基板平台移動機構。上述基板平台移動機構包含線性馬達。

專利文獻1之轉印裝置係事先測定上述模具保持體所保持之模具按壓配置於上述基板平台上之基板時所產生之上述基板平台與上述模具保持體之相對位置偏移量，加上該位置偏移量而設定好定位目標值。

又，上述控制部係於按壓基板時之上述模具保持體之按壓力達到最大之前之期間，令上述基板平台移動機構階段性地移動上述基板平台之位置，直至上述基板平台之位置到達上述定位目標值為止。

藉此，於轉印時，由於上述基板平台移動機構並未勉強保持上述基板平台，而可減少流動於上述基板平台移動機構之電流，抑制來自上述基板平台移動機構之發熱。

又，於上述模具保持體之按壓力達到最大時，對基板之被成形層即樹脂(熱硬化性或光硬化性)施加熱或光，以硬化該被成形層。之後，藉由使上述模具保持體離開基板平台，而獲得成形後之基板。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本國公開專利公報「日本特開2007-260791號公報(2007年10月11日公開)」

[專利文獻2]日本國公開專利公報「日本特開2005-205844號公報(2005年8月4日公開)」

然而，進行轉印時若對基板之被成形層施加熱或光而使被成形層產生硬化反應，則隨著硬化反應之進行，包含樹脂之被成形層之比容積將隨之降低。因此，隨著被成形層之硬化反應之進行，保持基板平台之位置之保持力變大，結果，由於成形品中存在殘留應力，而產生成形品之圖案精度下降之問題。

本發明係鑒於上述問題點而完成者，其目的在於防止伴隨樹脂硬化時之容積減少或冷卻過程之位置偏移而獲得成型品。

為解決上述問題，本發明之一態樣之成型裝置，其係包含一對模具即上模與下模，且於該上模及下模之間夾住樹脂而進行成形者，且具備：第1驅動部，其用於使上述上模朝靠近上述下模之第1方向移動，而按壓上述樹脂；及第2驅動部，其保持可朝與上述第1方向交叉之第2方向移動之上述下模之位置；上述第2驅動部係於夾於上述上模與下模間之樹脂脫模之前，停止保持上述下模之位置。

為解決上述問題，本發明之一態樣之成形方法，其係於一對模具即上模與下模之間夾住樹脂而成形者；使上述上模朝靠近上述下模之第1方向移動，以按壓上述樹脂；保持可朝與上述第1方向交叉之第2方向移動之上述下模之位置，於夾於上述上模與下模間之樹脂脫模之前，停止對上述下模之位置保持。

根據本發明之一態樣，其可獲得防止伴隨樹脂硬化時之容積減少所致之位置偏移而獲得成型品之效果。

1‧‧‧成型裝置

1a‧‧‧成型裝置

1b‧‧‧成型裝置

1c‧‧‧成型裝置

2‧‧‧上基座構件

3‧‧‧下基座構件

4‧‧‧支柱

5‧‧‧成型裝置單元

6‧‧‧滾珠螺桿

7‧‧‧支持體

8‧‧‧上模保持部

9‧‧‧平台

11‧‧‧伺服馬達(第1驅動部)

12‧‧‧X軸用伺服馬達機構

12a‧‧‧伺服馬達(第2驅動部)

12b‧‧‧線性標度尺

13‧‧‧Y軸用伺服馬達機構

13a‧‧‧伺服馬達(第2驅動部)

13b‧‧‧線性標度尺

15‧‧‧荷重元

20‧‧‧控制部

20a‧‧‧控制部

21‧‧‧馬達控制部

21b‧‧‧馬達控制部

22‧‧‧電流值檢測部(硬化判定部)

23‧‧‧收發部

25‧‧‧計時器

25c‧‧‧計時器(硬化判定部)

31‧‧‧溫度控制部

41‧‧‧位置檢測部(硬化判定部)

50‧‧‧DSC裝置

51‧‧‧收發部

52‧‧‧記憶部

53‧‧‧發熱量運算部

54‧‧‧反應率運算部(硬化判定部)

ML‧‧‧下模

MU‧‧‧上模

P‧‧‧硬化點

R‧‧‧脫模點

W‧‧‧樹脂零件

圖1係顯示第1實施形態之成型裝置之構成之圖。

圖2係顯示第1實施形態之成型裝置之成型動作之圖。

圖3係顯示上述成型裝置之上模及下模之XY之相對位置出現偏移之情形之圖。

圖4係顯示上述成型裝置之上模與下模之XY之相對位置之俯視圖。

圖5係顯示PVT特性之圖表之圖。

圖6係顯示樹脂零件之成形過程中之平台之XY座標之變化、以及上模及下模之溫度變化之情形之圖。

圖7係按固定時間描繪樹脂零件之成形過程中之平台之XY座標之變化所得之圖。

圖8係顯示上述成型裝置之處理流程之圖。

圖9係顯示利用上述成型裝置成型後之樹脂零件之表面膜厚之圖。

圖10係顯示未解除伺服之情形時之複數個樹脂零件間之表面膜厚不均之圖。

圖11係顯示由上述成型裝置解除伺服之情形時之複數個樹脂零件間之表面膜厚不均之圖。

圖12係顯示第2實施形態之成型裝置之構成之圖。

圖13係顯示利用上述成型裝置成形中之樹脂零件之加溫時間與反應率之關係之圖。

圖14係顯示第2實施形態之成型裝置之處理流程之圖。

圖15係顯示第3實施形態之成型裝置之構成之圖。

圖16係顯示施加至上述成型裝置之XY軸各者之馬達之負載之圖。

圖17係顯示第3實施形態之成型裝置之處理流程之圖。

圖18係顯示第4實施形態之成型裝置之構成之圖。

圖19係顯示第4實施形態之成型裝置之處理流程之圖。

圖20係顯示DSC裝置進行運算之發熱動作之圖。

圖21係顯示聚矽氧樹脂之成形條件與反應率之關係之圖。

[實施形態1]

(成型裝置1之構成)

利用圖1對成型裝置1之構成進行說明。圖1係顯示本實施形態之成型裝置1之構成之圖。

成型裝置1具有彼此正交地交叉之X軸、Y軸、Z軸、及旋轉軸即C軸。Z軸方向係上下方向(垂直方向)，其與X軸、Y軸及C軸正交。Z軸方向中垂直下方為第1方向。X軸及Y軸係與Z軸正交之方向即(第2方向)。即，X軸及Y軸係水平方向，且彼此正交之直線方向。C軸為水平方向，且為旋轉方向。X軸為圖1之左右方向，Y軸為與該X軸正交之方向。

成型裝置1具備：上基座構件2；下基座構件3，其係配置於上基座構件2之下方；複數個支柱4，其連接上基座構件2及下基座構件3；支持體7，其以可上下移動之方式配置；上模保持部8，其係配置於支持體7之與下基座構件3之對向面；及平台9，其係配置於下基座構件3之與支持體7之對向面。

進而，成型裝置1具備：滾珠螺桿6及伺服馬達(第1驅動部)11，其用於使支持體7及上模保持部8沿Z軸方向移動；X軸用伺服馬達機構12及Y軸用伺服馬達機構13，其係用於使平台9分別朝X軸及Y軸方向移動；荷重元15；及控制部20。且，平台9除朝X軸方向及Y軸方向移動外，亦朝C軸方向移動。雖未圖示，但成型裝置1尚具備用於使平台9朝C軸方向移動之C軸移動機構。

控制部20具備：馬達控制部21、溫度控制部31、及位置檢測部(硬化判定部)41。

馬達控制部21驅動控制伺服馬達11或X軸用伺服馬達機構12及Y軸用伺服馬達機構13各者之伺服馬達，或進行使平台9朝C軸方向移動之控制。溫度控制部31係用於控制上模MU及下模ML之溫度之控制部。位置檢測部41係自X軸用伺服馬達機構12及Y軸用伺服馬達機構13各者之線性標度尺取得平台9之XY座標位置。

上模MU與下模ML為一對模具。成型裝置1係於上模MU及下模ML之間夾住樹脂零件W而成形該樹脂零件W。

上模保持部8之與平台9之對向面上配置有上模MU。平台9之與上模保持部8之對向面上配置有下模ML。

上模MU及下模ML為用於成形樹脂之模具。上模MU及下模ML為一對，其夾住配置於其等間之被成形品即樹脂零件W，以成形該樹脂零件W。

樹脂零件W具有熱硬化性或光硬化性之樹脂材料。

複數個支柱4係以Z軸方向為延設方向配置於下基座構件3上，並支持上基座構件2。複數個支柱4分別以連接下基座構件3與上基座構件2之相互對向之角之方式，例如共配置有4根。另，複數個支柱4之個數只要為可支持上基座構件2之程度之根數即可，並未特別限定於4根。

伺服馬達11及滾珠螺桿6係用於使支持體7及上模保持部8朝Z軸方向移動之驅動部。伺服馬達11根據來自馬達控制部21之指示進行驅動，而旋轉驅動滾珠螺桿6。例如，伺服馬達11係配置於上基座構件2之上表面。滾珠螺桿6係以Z軸方向為延設方向而直接或介隔荷重元15配置於上基座構件2之下方。

支持體7係自上方側支持上模保持部8者。支持體7之四個角分別貫通配置有支柱4。自支持體7之上表面側將滾珠螺桿6插入配置於支持體7之內部。又，藉由滾珠螺桿6之旋轉，支持體7沿滾珠螺桿6之延設方向、即Z軸方向上下移動。

伴隨該支持體7朝Z軸方向之移動，上模保持部8及上模MU亦朝Z軸方向移動。

上模保持部8係自上方側保持上模MU者。且，雖未圖示，但上模保持部8尚具備熱源及溫度感測器。上述保持部8根據來自溫度控制部31之指示，提高熱源溫度並將該熱傳遞給上模MU。藉此，於樹脂零件W為熱硬化性樹脂之情形時，使其熱硬化。且，上模保持部8根據來自溫度控制部31之指示，將溫度感測器所檢測出之上模MU之溫度資訊輸出至溫度控制部31。

另，於樹脂零件W並非為熱硬化性樹脂而為光硬化性樹脂之情形時，上模保持部8亦可具備光硬化性樹脂硬化用之光源。該情形時，可不在上模保持部8配置熱源或溫度感測器。

荷重元15係檢測以上模MU按壓樹脂零件W時之按壓力，並將該檢測出之按壓力輸出至控制部20者。荷重元15例如配置於上基座構件 2之下表面(與支持體7之對向面)。

平台9係朝X軸方向、Y軸方向及C軸方向移動。於平台9之上表面(與上模保持部8之對向面)配置有下模ML。雖未圖示，但平台9尚具備熱源及溫度感測器。

平台9根據來自溫度控制部31之指示，提高熱源溫度並將該熱傳遞給下模ML。藉此，於樹脂零件W為熱硬化性樹脂之情形時，使其熱硬化。且，平台9根據來自溫度控制部31之指示，將溫度感測器所檢測出之下模ML之溫度資訊輸出至溫度控制部31。

另，於樹脂零件W並非為熱硬化性樹脂而為光硬化性樹脂之情形時，可不在平台9配置熱源或溫度感測器。

X軸用伺服馬達機構12及Y軸用伺服馬達機構13係配置於平台9之下方，即平台9與下基座構件3之間。X軸用伺服馬達機構12及Y軸用伺服馬達機構13中，無論何者配置於上方及下方皆可。作為一例，假設將X軸用伺服馬達機構12配置於下方，而將Y軸用伺服馬達機構13配置於上方。

X軸用伺服馬達機構12係用於根據來自馬達控制部21之指示，使平台9及下模ML朝X軸方向移動之驅動部。X軸用伺服馬達機構12具備伺服馬達12a、及X軸用線性標度尺12b。可利用X軸用線性標度尺12b檢測平台9之X軸之位置。X軸用線性標度尺12b可將檢測出之平台9之X軸位置輸出至位置檢測部41。

Y軸用伺服馬達機構13係用於根據來自馬達控制部21之指示，使平台9及下模ML朝Y軸方向移動之驅動部。Y軸用伺服馬達機構13具備伺服馬達13a、及Y軸用線性標度尺13b。可利用Y軸用線性標度尺13b檢測平台9之Y軸之位置。Y軸用線性標度尺13b可將檢測出之平台9之Y軸位置輸出至位置檢測部41。

控制部20係用於對成型裝置1之各驅動部進行驅動控制之控制部。

馬達控制部21係用於控制伺服馬達11、X軸用伺服馬達機構12及Y軸用伺服馬達機構13各者之伺服馬達12a、13a、及上述C軸移動機構之驅動之控制器。馬達控制部21藉由使電流流動於伺服馬達11、12a及13a，而驅動伺服馬達12a及13a，或固定XYZ軸。

馬達控制部21藉由驅動伺服馬達11，而使支持體7或上模保持部8及上模MU沿Z軸方向下降。馬達控制部21使上模MU沿Z軸方向下降，直至自荷重元15取得控制部20已達到固定按壓力之要旨之資訊。接著，馬達控制部21若自荷重元15取得控制部20已達到固定按壓力之要旨之資訊，則使上模MU停止下降，並將上模MU固定於該位置。

再者，馬達控制部21藉由控制伺服馬達12a及13a之驅動，而調整平台9之XY座標位置，調整上模MU與下模ML之相對位置。若上模MU與下模ML之相對位置對齊，則馬達控制部21藉由對伺服馬達12a及13a施加固定電流，而對平台9施加保持力。藉此，固定平台9之XY座標位置。

再者，若馬達控制部21於成型處理中，自位置檢測部41取得已檢測出樹脂零件W之硬化點之要旨之資訊，則停止輸出流動於伺服馬達12a及13a之電流，而解除對平台9之XY軸之保持力。即成為伺服解除狀態。

溫度控制部31係藉由驅動控制配置於上模保持部8及平台9各者之熱源(未圖示)，而控制上模MU及下模ML之溫度者。溫度控制部31自配置於上模保持部8及平台9各者之溫度感測器，取得上模MU及下模ML各者之溫度資訊。

位置檢測部41藉由以特定時間間隔取得來自線性標度尺12b之資訊，而取得平台9之X座標位置，且藉由取得來自線性標度尺13b之資訊，而取得平台9之Y座標位置。

再者，如使用圖7所後述般，於成型中隨著樹脂零件W之硬化而接近樹脂零件W之硬化點，則平台9之每單位時間之移動量相較於其他期間變小。

位置檢測部41係藉由觀察該成型中之平台9之每單位時間之移動量，而檢測樹脂零件W脫模前之硬化點者。

藉由觀察成型中之平台9之每單位時間之移動量而檢測樹脂零件W之硬化點之方法可舉出各種方法，作為一例，位置檢測部41藉由根據自線性標度尺12b及13b在每單位時間所取得之XY座標位置，判定平台9之每單位時間之XY座標位置之移動量為預設值以下，且該預設值以下之移動量持續特定次數，而判定樹脂零件W已達到硬化點。

接著，位置檢測部41若判定樹脂零件W已達到硬化點，則將已檢測出樹脂零件W之硬化點之要旨之資訊輸出至馬達控制部21。

(成型裝置1之動作概要)

接著，利用圖2對成型裝置1之動作概要進行說明。

圖2係顯示成型裝置1之成型動作之圖。如圖2(a)所示，例如藉由塗布等，將被成形材料即樹脂零件W配置於平台9上之下模ML上。

接著，如圖2(b)所示，藉由馬達控制部21使上模保持部8沿Z軸方向下降，使上模MU與樹脂零件W接觸，而由上模MU與下模ML夾住樹脂零件W。此時，藉由來自伺服馬達11之力，上模保持部8及上模MU係朝垂直下方將一定之按壓力施加至樹脂零件W。且，平台9及下模ML藉由X軸用伺服馬達機構12及Y軸用伺服馬達機構13，施加用於固定位置之保持力，以免其朝X方向Y方向移動。

接著，若上模MU朝垂直下方之按壓力成為固定，則藉由溫度控制部31加熱上模MU及下模ML昇溫直到達到樹脂零件W硬化之溫度以上。藉此，樹脂零件W開始硬化。

另，樹脂零件W並非為熱硬化性而是光硬化性之情形時，則對樹脂零件W照射硬化用之光。

接著，於已藉由熱或光進行樹脂零件W之硬化反應之階段，若位置檢測部41檢出樹脂零件W之硬化點，則馬達控制部21解除對平台9側之X軸及Y軸移動用之伺服馬達12a及13a之保持力(伺服解除)。

其原因在於，藉由上模MU及下模ML內之樹脂零件W開始凝膠化，隨著樹脂零件W之比容積降低而引起硬化收縮。藉由該收縮，密著於上模MU及下模ML之樹脂零件W之硬化進展，而於上模MU及下模ML之內部產生內部應變。又，若隨著樹脂零件W之不斷硬化而不斷地硬化收縮，則平台9之XY座標位置之保持力將會失效，而解除密著之樹脂零件之內部應變。如此，將導致上模MU與下模ML之相對位置偏移。因此，成型裝置1係於解除該密著之樹脂零件之內部應變之前(脫模點之前)，使平台9側之X軸及Y軸成為伺服解除狀態。

藉此，藉由上模保持部8之垂直方向之按壓力，已解除保持力之平台9之下模ML將追隨上模MU。藉此，可防止下模ML與上模MU之相對位置偏移，如後述般，可提高成型後之樹脂零件W之光學功能面之面精度。

該伺服解除之時點係基於成形中之樹脂零件W之比容積變化，即PVT特性而決定。

接著，其後，如圖2(c)所示，藉由馬達控制部21驅動伺服馬達11，而使上模保持部8及上模MU朝垂直上方移動。藉此，成型後之樹脂零件W完成，可將其取出。

圖3係顯示上模MU及下模ML之XY之相對位置產生偏移時之情形之圖。圖3(a)係顯示上模MU及下模ML產生偏移時之情形之側視圖；(b)係顯示上模MU及下模ML產生偏移時之情形之俯視圖。

圖4係顯示上模MU與下模ML之XY之相對位置之俯視圖；(a)顯示上模MU與下模ML之XY之相對位置產生偏移之情形；(b)顯示不存在上模MU與下模ML之XY之相對位置偏移之狀態。

根據後述之實驗結果可知，隨著樹脂零件W之硬化，若維持對平台9之XY軸方向之保持力，直至解除密著於上模MU及下模ML之樹脂零件W之內部應變為止(直至脫模點)，則將導致如圖3(a)及(b)或圖4(a)所示般之上模MU及下模ML之XY方向之相對位置偏移增大。

因此，成型裝置1中，自成型時之意味著樹脂零件W已硬化之硬化點至脫模點之期間，藉由使伺服馬達12a、13a成為伺服解除狀態，可不施加保持樹脂零件W之硬化後之平台9之XY座標位置之保持力。藉此，如圖4(b)所示，可於不存在上模MU與下模ML之XY之相對位置偏移之狀態下，結束樹脂零件W之成型。

(PVT特性)

接著，利用圖5對PVT特性進行說明。圖5係顯示PVT特性之圖表之圖。在圖5中，橫軸表示溫度，縱軸表示比容積。

所謂PVT特性係指表示壓力(P)-比容(積)(V)-溫度(T)之相互關係者。若基於PVT特性之模型，可知如圖5所示般，成形樹脂零件W之過程大致可分為四個過程。對各過程進行說明。

(i)初始狀態即點L→凝膠化點G

上模MU下降，而使樹脂零件W夾於上模MU與下模ML間，若上模MU之按壓力達到最大，則接下來上模MU及下模ML之溫度上昇。如此，樹脂零件W將隨著溫度之昇高而產生熱膨脹。接著，若樹脂零件W接近凝膠化點G，則產生伴隨凝膠化前之硬化反應之硬化收縮。

(ii)凝膠化點G→硬化點P

若自凝膠化點G使樹脂零件W進一步昇溫，則將使樹脂零件W密著於上模MU及下模ML之內部，而限制樹脂零件W面內方向之尺寸變化。且，樹脂零件W係伴隨硬化反應而急劇硬化收縮。

(iii)硬化點P

伴隨樹脂零件W之硬化反應之硬化收縮將根據硬化時間而停止，而出現應力緩和。於該硬化點P，樹脂零件W之熱硬化大致結束。因此，若樹脂零件W達到該硬化點P，則停止對上模MU及下模ML之加熱。藉此，該硬化點P之後則進入樹脂零件W之冷卻過程。

(iv)硬化點P→脫模點R

於硬化點P之後，樹脂零件W之比容積隨冷卻而降低。但是，由於樹脂零件W係於上模MU及下模ML之內部分別與其密著，其尺寸變化受到上模MU及下模ML之限制。

(v)脫模點R→成形完成點S

進而，經冷卻之樹脂零件W係於脫模點R，自原先密著之上模MU及下模ML之內部脫離，於解除樹脂零件W內所殘存之應力之情況下，樹脂零件W之尺寸產生急劇變化。接著，樹脂零件W藉由冷卻進一步收縮。然後，若樹脂零件W之溫度達到初始狀態之點L之溫度，則到達成形完成點S。若到達成形完成點S，則對樹脂零件W之成形結束，藉由使上模保持部8上昇，而使上模MU與樹脂零件W分離。藉此，可獲得成形後之樹脂零件W。

該成形完成點S之樹脂零件W之尺寸與上模MU及下模ML之尺寸之差異為樹脂零件W之硬化收縮。

(關於XY座標位置)

圖6係顯示樹脂零件W之成形過程中之平台9之XY座標之變化、以及上模MU及下模ML之溫度變化之情形之圖。

圖6之圖表之「X軸」表示平台9之X軸上之座標位置、「Y軸」表示平台9之Y軸上之座標位置、「溫度」表示上模MU及下模ML之溫度。

即，圖6之X軸之座標位置係位置檢測部41自線性標度尺12b取得之X軸之位置資訊、圖6之Y軸之座標位置係位置檢測部41自線性標度尺13b取得之Y軸之位置資訊。且，與圖6之「溫度」有關之資訊係溫度控制部31自上模保持部8及平台9取得之上模MU及下模ML之溫度資訊。

如圖6所示，在昇溫程序，首先，上模MU及下模ML之溫度上昇。接著，作為一例，使上模MU及下模ML之溫度穩定保持在約140℃

接著，自點L進入硬化程序，樹脂零件W開始硬化。

如圖6所示，可知隨著樹脂零件W開始硬化，平台9亦朝X正方向及Y負方向小幅位移。

接著，樹脂零件W之硬化結束，於硬化點P，停止對上模MU及下模ML加熱。藉此，樹脂零件W進入冷卻程序。此時，樹脂零件W之比容積降低。

其後，可知存在平台9之X軸及Y軸位置大幅變化之處。該平台9之X軸及Y軸之位置大幅變化之點係脫模點R。

圖7係按照每固定時間描繪樹脂零件W之成形過程中之平台9之XY座標之變化所得之圖。

圖7之橫軸表示平台9之X軸上之座標位置，縱軸表示平台9之Y軸上之座標位置。

即，圖7之X軸之座標位置係位置檢測部41自線性標度尺12b取得之X軸之位置資訊、圖7之Y軸之座標位置係位置檢測部41自線性標度尺13b取得之Y軸之位置資訊。

如圖7所示，平台9之XY座標位置自原點位置即初始狀態，於原點附近小幅移動。又，於硬化點P附近，每單位時間所移動之平台9之XY座標位置之移動量較其他期間而更小，平台9之XY座標位置幾乎顯示固定位置。接著，若到達脫模點R，則平台9之XY座標位置將朝X負方向、Y正方向大幅移動。

如此，可知平台9之XY座標位置之每單位時間之移動量，於樹脂零件W開始硬化後，於硬化點P附近達到最小，其後以脫模點R為界限而達到最大。

因此，藉由觀察平台9之XY座標位置之每單位時間之移動量，可掌握樹脂零件W之硬化狀態。

(成型裝置1之處理流程)

接著，利用圖8等對成型裝置1之處理流程進行說明。圖8係顯示成型裝置1之處理流程之圖。

被成形品即樹脂零件W例如藉由塗布等而配置於彼此分離之上模MU及下模ML中之下模ML上。如此，將樹脂零件W設置於彼此分離之上模MU及下模ML間(步驟S11)。

接著，馬達控制部21以使上模MU及下模ML之位置對齊之方式，控制各伺服馬達之驅動。藉此，調整平台9之XYC軸上之位置，調整上模MU及下模ML之位置(步驟S12)。

若上模MU及下模ML之位置對齊，則馬達控制部21藉由對伺服馬達12a及13a施加固定電流，而對平台9施加保持力，以固定平台9之位置。

接著，馬達控制部21藉由驅動伺服馬達11，而使滾珠螺桿6旋轉，藉由使上模保持部8下降，而使上模MU下降(步驟S13)。

又，若上模MU與樹脂零件W抵接而由上模MU與下模ML夾住樹脂零件W，則自荷重元15輸出至控制部20之按壓力之值增大。若自荷重元15取得之按壓力達到固定值，則馬達控制部21停止對伺服馬達11之驅動。藉此，上模MU停止下降(步驟S14)。

此時，馬達控制部21對伺服馬達11施加固定電流，以固定上模MU之Z軸方向之位置。藉此，上模MU之Z軸方向之位置固定，與此同時則對樹脂零件W或下模ML施加固定按壓力。

接著，溫度控制部31藉由驅動上模保持部8及平台9各者之熱源，而對上模MU及下模ML加溫。溫度控制部31取得來自上模保持部8及平台9之加熱器之溫度資訊，若達到特定之固定溫度，則以使上模MU及下模ML成為固定溫度之方式，控制對上模保持部8及平台9各者之熱源之驅動。如此，上模MU及下模ML被加熱至特定溫度，並穩定保持於該特定溫度(步驟S15)。

接著，隨著夾於上模MU及下模ML間之樹脂零件W之不斷硬化，位置檢測部41判斷樹脂零件W是否到達硬化點P。

即，作為一例，位置檢測部41根據按每單位時間自線性標度尺12b及13b所取得之XY座標位置，判斷平台9之每單位時間之XY座標位置之移動量是否在預設值以下，且該預設值以下之移動量持續出現特定次數，藉此判斷平台9之每單位時間之移動量是否達到最小(步驟S16)。

又，位置檢測部41若判定平台9之每單位時間之移動量達到最小(步驟S16之YES)，則其將已檢測出硬化點之要旨之資訊輸出至馬達控制部21。馬達控制部21若檢測到自位置檢測部41已檢測出硬化點之要旨之資訊，則解除伺服馬達12a及13a之保持力，平台9之XY軸成為伺服解除狀態(步驟S17)。

接著，若溫度控制部31檢測出上模MU及下模ML之溫度處於特定溫度以下(步驟S18)，則馬達控制部21藉由控制伺服馬達11之驅動、使上模保持部8上昇，而使上模MU上昇(步驟S19)。

藉此，成型後之樹脂零件W製成，可自上模MU及下模ML取出樹脂零件W。

如此，根據成型裝置1，其具備：伺服馬達11，其用於使上模MU朝靠近下模ML之Y軸下方方向移動以按壓樹脂零件W；及伺服馬達12a、13a，其保持可朝與Y軸下方方向交叉之XY軸方向移動之下模 ML之位置。因此，可固定上模MU及下模ML之相對位置，從而可硬化樹脂零件W。

進而，成型裝置1具備位置檢測部41，其判斷夾於上模MU與下模ML間之樹脂零件W是否已硬化。

作為一例，如步驟S16般，該位置檢測部41藉由根據按每單位時間自線性標度尺12b及13b所取得之XY座標位置，判斷平台9之每單位時間之XY座標位置之移動量是否在預設值以下，且該預設值以下之移動量持續出現特定次數，藉此而判斷平台9之每單位時間之移動量是否達到最小。

接著，該位置檢測部41藉由判定平台9之每單位時間之移動量達到最小，而判定樹脂零件W已經硬化，則將已檢測出樹脂零件W脫模之前之硬化點之要旨之資訊輸出至馬達控制部21。

又，若馬達控制部21自位置檢測部41取得已檢測出硬化點之要旨之資訊，則使伺服馬達12a及13a成為解除狀態，而停止對平台9之XY軸上之位置保持。

藉此，因下模ML可朝XY軸方向移動，即使於樹脂零件W硬化時出現容積減少，藉由上模MU之朝Z軸下方向之按壓力，下模ML仍追隨上模MU之XY位置。藉此，可防止伴隨樹脂零件W硬化時之容積減少所致之位置偏移，從而可獲得成型品。

即，藉由降低對成型裝置1之驅動軸(XY軸)之負載與對成形品之殘留應力，可獲得高精度之成形品。

圖9係顯示樹脂零件W成型後之表面膜厚之圖；(a)顯示未設為伺服解除之情形時之樹脂零件W之表面膜厚；(b)顯示如本實施形態中所說明般已伺服解除之情形時之樹脂零件W之表面膜厚。可知，相較於圖9(a)，圖9(b)無樹脂零件W之表面膜厚不均，為均一狀態。

圖10係顯示未設為伺服解除之情形時之複數個樹脂零件間之表面膜厚不均之圖；(a)係顯示複數個樹脂零件間之表面膜厚不均之表；(b)係顯示複數個樹脂零件間之表面膜厚不均之圖表。

圖11係顯示如本實施形態中所說明般，設為伺服解除之情形時之複數個樹脂零件間之表面膜厚不均之圖；(a)係顯示複數個樹脂零件間之表面膜厚不均之表；(b)係顯示複數個樹脂零件間之表面膜厚不均之圖表。

圖10(b)及圖11(b)中，橫軸表示晶圓序號、縱軸表示偏芯量。

根據圖10及圖11可知，在步驟S17中設為解除伺服，則樹脂零件W之膜厚不均有所改善。

[實施形態2]

接著，若使用圖12至圖14及圖20對本發明之第2實施形態進行說明，則如下所述。另，為便於說明，對具有與上述實施形態中已說明之圖式相同功能之構件附加相同之符號，而省略對其之說明。

圖12係顯示第2實施形態之成型裝置單元5之構成之圖。成型裝置單元5具備：成型裝置1a、及DSC(示差掃描熱量測定)裝置50。

成型裝置1a與成型裝置1之不同點在於：具備控制部20a而取代成型裝置1之控制部20。成型裝置1a之其他構成與成型裝置1相同。

控制部20a係於控制部20中具備收發部23及計時器25之構成。控制部20a之其他構成與控制部20相同。即，控制部20a具備：馬達控制部21、收發部23、計時器25、溫度控制部31、及位置檢測部41。

DSC裝置50具備：收發部51、記憶部52、發熱量運算部53、及反應率運算部(硬化判定部)54。

計時器25係於溫度控制部31開始對上模保持部8及平台9各者之熱源加溫之同時開始計時。又，計時器25將開始計時後之經過時間輸出至收發部23。

溫度控制部31將自上模MU及下模ML所得之溫度資訊輸出至收發部23。

收發部23係作為與DSC裝置50之介面而發揮功能。收發部23與DSC裝置50之介面部即收發部51進行線上連接。另，連接收發部23與收發部51之方法可為有線或無線任一種。

收發部23將自計時器25取得之經過時間與自溫度控制部31取得之溫度資訊輸出至DSC裝置50之收發部51。且，收發部23若取得自DSC裝置50之收發部51輸出之伺服解除指示資訊，則將該取得之伺服解除指示資訊輸出至馬達控制部21。

馬達控制部21若自收發部23取得該伺服解除指示資訊，則停止輸出流動於伺服馬達12a及13a之電流，解除對平台9之XY軸之保持力。即成為伺服解除狀態。

DSC裝置50係為確認成型裝置1a所成形之樹脂零件W之硬化狀態，而計算樹脂零件W之發熱量，運算反應率者。即，DSC裝置50係藉由運算反應率而檢測樹脂零件W脫模之前之硬化點者。

收發部51係作為與控制部20a之介面而發揮功能。若收發部51自反應率運算部54取得伺服解除指示資訊，則將該取得之伺服解除指示資訊輸出至收發部23。且，若收發部51自收發部23取得經過時間及溫度資訊，則將該取得之經過時間及溫度資訊輸出至發熱量運算部53。

於記憶部52事先記憶有硬化樹脂零件W之樹脂材料時所需要之發熱量(稱作發熱量REF)。記憶於該反應率運算部23之上述發熱量REF已事先利用例如DSC裝置50測定好。發熱量REF係可認為樹脂零件W之樹脂材料已充分硬化之發熱量，且為樹脂零件W自上模MU及下模ML脫模之前之發熱量。

發熱量運算部53若取得自收發部51輸出之經過時間與溫度資訊，則根據該取得之經過時間與溫度資訊，即時運算成形中之樹脂零件W之發熱量(稱作發熱量SAM)。發熱量運算部53將運算出之發熱量 SAM輸出至反應率運算部54。

反應率運算部54係判斷成形中之樹脂零件W之樹脂材料是否硬化者。反應率運算部54若檢測到夾於上模MU與下模ML間之樹脂零件W之樹脂發熱量超過特定值，則判定其已硬化。

即，反應率運算部54係根據發熱量運算部53所運算出之發熱量SAM與記憶於記憶部52之發熱量REF，運算成型中之樹脂零件W之反應率。反應率運算部54可按照以下之(數式1)計算該反應率。

(反應率)=(1-(發熱量SAM)/(發熱量REF))×100 (數式1)

接著，若反應率達到80%以上，且反應率運算部54確認樹脂零件W已硬化，而將已檢測出硬化點之要旨之資訊，即伺服解除指示資訊輸出至收發部51。

圖13係顯示對樹脂零件W開始加溫後之經過時間與反應率之關係之圖。在圖13中，橫軸表示距溫度控制部31對上模MU及下模ML開始加溫後之經過時間、縱軸表示反應率。

圖20係顯示DSC裝置進行運算之發熱動作之圖。圖20顯示有施加至上模MU及下模ML之溫度曲線、幾種樹脂材料(「resin-1」、「resin-2」、「resin-3」)之經過時間及溫度與發熱量之關係。

圖21顯示聚矽氧樹脂之反應率達到80%以上時之成形時之條件之一例。圖21係顯示聚矽氧樹脂之成形條件與反應率之關係之圖。

圖21所示之「條件」係表示成形時施加之溫度與時間、「REF」係表示上述(發熱量REF)、「SAM」係表示上述(發熱量SAM)、「反應率」係表示上述(反應率)。

如圖21所示，若為聚矽氧樹脂，以每分鐘10℃、自30℃變化至300℃之條件下成形，則發熱量REF將達到146.1〔J/g〕。若為聚矽氧樹脂，則該146.1〔J/g〕之發熱量為可認為已充分硬化之發熱量。

接著，若於100℃ 2h(小時)+150℃ 4h(小時)之熱條件下成形聚矽氧樹脂，則發熱量SAM將達到1.1〔J/g〕。若將其代入上述(數式1)，則反應率為90.3%、再者，若於100℃ 2h(小時)+150℃下2h(小時)之熱條件下成形聚矽氧樹脂，則發熱量SAM將達到2.6〔J/g〕。若將其代入上述(數式1)，則反應率為98.2%。

再者，若於100℃ 2h(小時)+150℃下1h(小時)之熱條件下成形聚矽氧樹脂，則發熱量SAM將達到14.1〔J/g〕。若將其代入上述(數式1)，則反應率為90.3%。

接著，對成型裝置單元5之處理流程進行說明。圖14係顯示成型裝置單元5之處理流程之圖。

與圖8同樣地，於步驟S11至步驟S14，進行同樣之處理，步驟S14中，上模MU停止下降。

如此，溫度控制部31藉由驅動上模保持部8及平台9各者之熱源，而開始對上模MU及下模ML加溫。接著，若溫度控制部31取得來自上模保持部8及平台9之熱源之溫度資訊，則將其輸出至收發部23。且，計時器25係於溫度控制部31開始驅動上模保持部8及平台9各者之熱源之同時，開始計時，並將計時所得之經過時間輸出至收發部23。

收發部23藉由將溫度資訊及經過時間輸出至收發部51，而自收發部51將溫度資訊及經過時間輸出至發熱量運算部53。

發熱量運算部53根據自收發部51取得之溫度資訊及經過時間，運算成形中之樹脂零件W之發熱量SAM，並將該運算出之發熱量SAM輸出至反應率運算部54。

反應率運算部54若取得自發熱量運算部53取得之發熱量SAM、與記憶於記憶部52之發熱量REF，則根據上述(數式1)，開始運算反應率(步驟S24)。

接著，溫度控制部31取得自上模保持部8及平台9之熱源取得之溫度資訊，若達到特定之固定溫度，則以使上模MU及下模ML成為固定溫度之方式，控制對上模保持部8及平台9各者之熱源之驅動。如此，上模MU及下模ML被加溫至特定溫度，且穩定保持於該特定溫度(步驟S15)。

接著，發熱量運算部53所運算之樹脂零件W之發熱量SAM上昇，反應率運算部54藉由判斷反應率是否達到80%以上，以判斷樹脂零件W是否到達硬化點P(步驟S26)。

又，若反應率運算部54判定反應率已達到80%以上，則將檢測出硬化點之伺服解除指示資訊輸出至收發部51，收發部51將該伺服解除指示資訊輸出至收發部23。收發部23將自收發部51取得之伺服解除指示資訊輸出至馬達控制部21。接著，馬達控制部21若自收發部23取得伺服解除指示資訊，則解除對伺服馬達12a及13a之保持力，平台9之XY軸成為伺服解除狀態(步驟S17)。

接著，經由步驟S18及S19之處理，成型後之樹脂零件W製成。藉此，可自上模MU及下模ML取出樹脂零件W。

藉此，可防止伴隨樹脂零件W硬化時之容積減少所致之位置偏移而取得成型品。

另，在本實施形態中，雖以對DSC裝置50設置於成型裝置1a之外部之情形予以說明，但並非限定於此，DSC裝置50亦可設置於成型裝置1a之控制部20a內。

[實施形態3]

接著，若利用圖15至圖17對本發明之第3實施形態進行說明，則如下所述。另，為便於說明，對具有與上述實施形態1及2中已說明之圖式相同功能之構件附加相同之符號，而省略對其之說明。

圖15係顯示第3實施形態之成型裝置1b之構成之圖。

成型裝置1b與成型裝置1之不同點在於：具備馬達控制部21b以取代馬達控制部21。成型裝置1b之其他構成則與成型裝置1相同。

馬達控制部21b係於馬達控制部21具備電流值檢測部(硬化判定部)22之構成。

電流值檢測部22係於成型樹脂零件W時，判斷樹脂零件W是否達到硬化點P者。電流值檢測部22藉由判斷施加至伺服馬達12a及13a之電流值是否超過預設之固定值，而於成型樹脂零件W時，判斷樹脂零件W是否達到硬化點。

若電流值檢測部22判定施加至伺服馬達12a及13a之電流值已超過預設之固定值，則其認為樹脂零件W已達到硬化點。接著，解除對馬達控制部21、伺服馬達12a及13a之保持力，平台9之XY軸成為伺服解除狀態。

圖16係顯示施加至成型裝置1之XY軸各者之馬達之負載之圖。圖16之「Xi」表示施加至X軸之伺服馬達12a之負載、「Yi」表示施加至Y軸之伺服馬達13a之負載、「TU」表示上模MU之溫度、「TL」表示下模ML之溫度。

樹脂零件W之成型處理中，可知若進入硬化程序，「TU」及「TL」穩定在約140℃，則樹脂零件W開始硬化，「Xi」及「Yi」之值隨之增加。

又，若接著進入冷卻程序，則「TU」及「TL」之溫度將自140℃開始下降。此時，可知，「Xi」及「Yi」之負載方向相反，負載持續增加。在該冷卻程序，若「Xi」及「Yi」達到固定值，則電流值檢測部22認為樹脂零件W已硬化。接著，如圖16之點SF所示，馬達控制部21b使流動於伺服馬達12a及13a之電流之值α大致為零，以取得伺服解除狀態。

例如，如實施形態1中所說明般，亦可預先將位置檢測部41判定平台9之XY座標位置之移動量為最小時之平台9之XY座標位置之移動量，與此時施加於伺服馬達12a及13a之電流值建立對應關係，並將其記憶於電流值檢測部22，以作為電流值檢測部22確定樹脂零件W已達到硬化點之固定電流值α。或者，將進入脫模前之電流值(小於脫模時之電流值之電流值)作為預設之固定電流值記憶於電流值檢測部22。或者，如在實施形態2中所說明般，亦可將反應率達到80%時之施加至伺服馬達12a及13a之電流值作為預設之固定電流值而記憶於電流值檢測部22。

圖17係顯示成型裝置1b之處理流程之圖。與圖8同樣地，於步驟S11至步驟S15，進行同樣之處理，步驟S15中，上模MU及下模ML被加溫至特定溫度，並穩定保持於該特定溫度(步驟S15)。

接著，隨著夾於上模MU及下模ML間之樹脂零件W之不斷硬化，電流值檢測部22判斷樹脂零件W是否已達到硬化點P。

即，電流值檢測部22判斷施加至伺服馬達12a及13a之電流值是否超過預設之固定值(步驟S36)。

接著，若電流值檢測部22判定施加至伺服馬達12a及13a之電流值已超過預設之固定值(步驟S36之YES)，則馬達控制部21解除對伺服馬達12a及13a之保持力，平台9之XY軸成為伺服解除狀態(步驟S17)。

藉此，可防止伴隨樹脂零件W硬化時之容積縮減之位置偏移，從而獲得成型品。

[實施形態4]

接著，若利用圖18及圖19對本發明之第4實施形態進行說明，則如下所述。另，為便於說明，對具有與上述實施形態1至3中已說明之圖式相同之功能之構件附加相同之符號，而省略對其之說明。

圖18係顯示第4實施形態之成型裝置1c之構成之圖。

成型裝置1c與成型裝置1之不同點在於：於控制部20具備計時器(硬化判定部)25c。成型裝置1c之其他構成則與成型裝置1相同。

計時器25係於成型樹脂零件W時，判斷樹脂零件W是否已達到硬化點P。

硬化點係可根據樹脂材料、加熱溫度或時間而預測。因此，若將樹脂零件W之加熱溫度設為固定，則僅參照加熱時間即可判斷樹脂零件W是否已到達硬化點。

計時器25c對應附加記憶有溫度控制部31所施加之溫度、及樹脂零件W藉由該溫度達到硬化點為止所需要之時間。

圖19係顯示成型裝置1c之處理流程之圖。

與圖8同樣地，於步驟S11至步驟S14進行同樣之處理，步驟S14中，若上模MU停止下降，則接下來，藉由溫度控制部31驅動上模保持部8及平台9各者之熱源，計時器25c於開始對上模MU及下模ML加溫之同時開始計時(步驟S44)。

接著，溫度控制部31取得來自上模保持部8及平台9之熱源之溫度資訊，若達到特定之固定溫度，則以使上模MU及下模ML成為固定溫度之方式，控制對上模保持部8及平台9各者之熱源之驅動。如此，上模MU及下模ML被加溫至特定溫度，且固定保持於該特定溫度(步驟S15)。

接著，隨著夾於上模MU及下模ML間之樹脂零件W之不斷硬化，計時器25c判斷樹脂零件W是否已達到硬化點P。

即，計時器25c判斷距對上模MU及下模ML開始加熱後是否已經過預設之特定時間(步驟S46)。

接著，計時器25c若判定距對上模MU及下模ML開始加熱已經過預設之特定時間，則其將已檢測出硬化點之要旨之資訊輸出至馬達控制部21。接著，馬達控制部21若自計時器25c檢測到已檢測出硬化點之要旨之資訊，則解除對伺服馬達12a及13a之保持力，平台9之XY軸成為伺服解除狀態(步驟S17)。

藉此，可防止伴隨樹脂零件W硬化時之容積減少所致之位置偏移，從而獲得成型品。

[總結]

本發明之一態樣之成型裝置，其係包含一對模具即上模與下模，且於該上模及下模之間夾住樹脂而進行成形者，且包含：第1驅動部，其用於使上述上模朝靠近上述下模之第1方向移動，而按壓上述樹脂；及第2驅動部，其保持可朝與上述第1方向交叉之第2方向移動之上述下模之位置；上述第2驅動部係於夾於上述上模與下模間之樹脂脫模之前，停止保持上述下模之位置。

本發明之一態樣之成形方法，其係於一對模具即上模與下模之間夾住樹脂而進行成形者，且使上述上模朝靠近上述下模之第1方向移動而按壓上述樹脂；保持可朝與上述第1方向交叉之第2方向移動之上述下模之位置；於夾於上述上模與下模間之樹脂脫模之前，停止保持上述下模之位置。

根據上述構成，因其具備第1驅動部，其用於使上述上模朝靠近上述下模之第1方向移動，以按壓上述樹脂；及第2驅動部，其保持可朝與上述第1方向交叉之第2方向移動之上述下模之位置，故可使上述上模及上述下模之相對位置固定不變，以硬化上述樹脂。又，上述第2驅動部係於夾於上述上模與下模間之樹脂脫模之前，停止對上述下模之位置保持。

藉此，於夾於上述上模與下模間之樹脂脫模之前，上述下模可朝上述第2方向移動，即使於上述樹脂硬化時出現容積減少，藉由上述上模之朝上述第1方向之按壓力，上述下模仍會追隨上述上模之位置。藉此，可防止伴隨上述樹脂硬化時之容積減少所致之位置偏移而獲得成型品。

或者，本發明之一態樣之成型裝置亦可包含：硬化判定部，其判定夾於上述上模與下模間之樹脂是否硬化；平台，其載置有上述下模；及馬達，其用於使上述平台朝上述第2方向移動；上述硬化判定部檢測上述馬達保持上述下模之位置之保持力，於上述樹脂開始硬化後，若檢測到上述保持力已達到特定值，則判定夾於上述上模與下模間之樹脂已硬化，上述第2驅動部停止保持上述下模之位置。

或者，本發明之一態樣之成型裝置亦可包含硬化判定部，其判定夾於上述上模與下模間之樹脂是否硬化；上述硬化判定部若檢測到於上述樹脂開始硬化後已經過特定時間，則判定夾於上述上模與下模間之樹脂已硬化，上述第2驅動部停止對上述下模之位置保持。

或者，本發明之一態樣之成型裝置單元，其亦可包含：上述成型裝置；及硬化判定部，其判定夾於上述上模與下模間之樹脂是否已硬化；上述硬化判定部若檢測到夾於上述上模與下模間之樹脂之發熱量已超過特定值，則判定夾於上述上模與下模間之樹脂已硬化，上述第2驅動部停止保持上述下模之位置。

如上所述，若上述硬化判定部判定夾於上述上模與下模間之樹脂已硬化，則上述第2保持部停止保持上述下模之位置。藉此，可防止伴隨上述樹脂硬化時之容積減少所致之位置偏移而獲得成型品。

進而，本發明之一態樣之成型裝置亦可包含：硬化判定部，其判定夾於上述上模與下模間之樹脂是否已硬化；及平台，其載置有上述下模；上述硬化判定部檢測上述平台之上述第2方向上之位置，於上述樹脂開始硬化後，若檢測到上述平台之每單位時間之移動量已達到最小，則判定夾於上述上模與下模間之樹脂已硬化。藉此，亦可防止伴隨上述樹脂硬化時之容積減少所致之位置偏移而獲得成型品。

本發明並非限定於上述各實施形態，而可在請求項所揭示之範圍內進行各種變更，且，即使對不同實施形態分別揭示之技術手段加以適當組合所獲得之實施形態，仍包含在本發明之技術範圍內。

[產業上之可利用性]

本發明不僅可適用於要求精細之加工精度以可控制樹脂硬化時之XY驅動軸之成型裝置或成形方法，且可廣泛適用於一般成型裝置或成形方法。