TWI474914B - 成形物製造裝置、以及成形物製造方法 - Google Patents

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Description

成形物製造裝置、以及成形物製造方法
本發明係關於一種使用成形模製造成形物之成形物製造裝置、及製造方法，尤其係關於一種使用樹脂之晶圓級透鏡陣列之製造裝置、及製造方法。
使用成形模之成形物之製造已廣泛使用於以樹脂、玻璃、或金屬等為主要材料，而量產具有特定形體之成形物時等。
近年來，尤其是使用於光學碟片(CD、DVD等)驅動之光讀取器、及搭載於攜帶式終端機器之小型相機等之多樣電子機器中之樹脂製之光學透鏡亦使用成形模進行製造。該等透鏡大多係藉由於成形模中塗佈、或流入樹脂(光學聚合物)，並於成形模中進行硬化反應而製造。
例如於攜帶式終端機器之情形時，藉由使用利用成形模量產之透鏡，而達成該攜帶式終端機器之輕量化與小型化，且亦實現製造成本之降低。尤其，作為製造小型且多數透鏡之方法，已知一種於排列有複數個透鏡之成形模之成形模中塗佈或流入成為透鏡材質之樹脂，而製造晶圓級透鏡陣列之方法。所謂該晶圓級透鏡陣列係具有將基板部與透鏡形成為一體之構成之成形物，一般而言，所形成之複數個透鏡係介隔基板部而相互連結。藉由使該晶圓級透鏡陣列自成形模剝離(脫模)，且切斷各個透鏡之間之基板部而分離各個透鏡，而可量產透鏡。
於晶圓級透鏡陣列之製造方法中，存在有晶圓級透鏡陣列(成形物)牢固地附著於成形模而無法順利地脫模之情形。而且，使所形成之透鏡脫模時所施加之外力成為透鏡之損傷、表面之擦傷、或透鏡球狀面形變(成為透鏡像差之原因)等之原因，而有損傷透鏡之光學特性之可能性。因此，使晶圓級透鏡陣列順利地脫模對於確保透鏡之品質與生產性至為重要。
關於使成形物自成形模脫模之方法，於專利文獻1中記載關於一種晶圓級透鏡陣列之製造方法，其係包含於使成形物脫模之期間或之前，冷卻其一成形模，或冷卻其一成形模之同時對該另一成形模施加超音波振動，而使成形物脫模之步驟。
又，於專利文獻2中揭示有關一種成形方法，其係於2個成形模中夾入樹脂材料而使樹脂成形物成形之成形方法，其包含使其一成形模降溫特定溫度，並使樹脂成形物與該已降溫之成形模脫模之樹脂成形物之脫模步驟。
又，於專利文獻3中揭示關於一種脫模方法，其係藉由使平板形狀之振動子直接接觸於成形後之樹脂成型品，將音波或超音波之振動傳遞至樹脂成形品，且亦間接將該振動傳遞至注形模，而容易地使樹脂成形品脫模。
再者，於專利文獻4中揭示關於一種光學透鏡用壓製成形模具、玻璃製光學透鏡之製造方法，其係用於製造於同心圓上具有複數個輪帶之輪帶型之繞射透鏡。該光學透鏡用壓製成形模具設置有繞射作用轉印面與階差轉印面。而且，階差轉印面之表面粗度形成為較繞射作用轉印面之表面粗度更粗，而降低脫模時之產生於透鏡原材料之應力，並抑制玻璃附著於光學透鏡用壓製成形模具。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本公開專利公報「特開2010-266665號公報(2010年11月25日公開)」
[專利文獻2]日本公開專利公報「特開2010-173196號公報(2010年8月12日公開)」
[專利文獻3]日本公開專利公報「特開2004-074445號公報(2004年3月11日公開)」
[專利文獻4]日本公開專利公報「特開2011-116598號公報(2011年6月16日公開)」
然而，如上所述之先前技術不能說是可不降低透鏡品質與生產性，而使以高光透射性及高折射性等之光學特性優異之樹脂為材料之高品質透鏡可順利且簡單地自成形模脫模之方法。
具體而言，於專利文獻1、2中記載之脫模方法中，由於成形模之急遽冷卻，而於成形品與成形模之間、及於成形品內產生溫度差。藉此，容易產生成形品之變形、或破損，而有無法獲得高精度透鏡形狀之可能性。
又，於專利文獻3中記載之脫模方法中，由於使振動子直接接觸於成形品而傳遞振動，故有因所接觸之振動子或所傳遞之振動而對透鏡造成損傷之可能性。
另一方面，於專利文獻4中記載之脫模方法中，對成形模之形狀存在制約，而難以應用於製造於同心圓上具有複數個輪帶之輪帶型之繞射透鏡以外之用途。
本發明係鑑於上述問題點而完成者，其目的在於實現一種成形物製造方法、及製造裝置，其係於高光透射性及高折射性等光學特性優異之晶圓級透鏡陣列之製造方法中，可使牢固地附著於成形模之透 鏡順利且不降低透鏡之品質與生產性地予以脫模。
為了解決上述問題，本發明之一態樣之成形物製造裝置包含：成形模，其將熱硬化性樹脂成形；壓力控制部，其控制施加至上述成形模之壓力；及溫度控制部，其控制上述成形模內之溫度；其特徵在於：一面藉由上述溫度控制部將上述成形模內之加熱溫度保持於一定溫度，一面使上述熱硬化性樹脂進行硬化反應而成形之後，使成形模內之溫度下降之溫度下降步驟中，上述壓力控制部階段性地減小施加至上述成形模之壓力。
又，為了解決上述問題，本發明之一態樣之成形物製造方法係藉由將熱硬化性樹脂注入至成形模並加熱及加壓而製造成形物者，其特徵在於：一面將上述成形模之加熱溫度保持於一定溫度，一面使上述熱硬化性樹脂進行硬化反應而成形之後，於使成形模之溫度下降之溫度下降步驟中，階段性地減小施加至上述成形模之壓力。
根據本發明之一態樣，可發揮不降低成形物之品質與生產性，而可順利且簡單地脫模之效果。
1‧‧‧晶圓級透鏡陣列製造裝置(成形物製造裝置)
2‧‧‧上基底構件
3‧‧‧下基底構件
4‧‧‧支柱
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‧‧‧負載單元
20‧‧‧控制部
21‧‧‧馬達控制部
22‧‧‧推壓壓力降低指示部
23‧‧‧收發部
24‧‧‧壓力控制部
25‧‧‧計時器
26‧‧‧玻璃轉移點運算部
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)
G‧‧‧點
L‧‧‧點
ML‧‧‧下模(成形模)
MU‧‧‧上模(成形模)
P‧‧‧硬化點
P1‧‧‧推壓壓力(第1壓力、初始壓力)
P2‧‧‧推壓壓力(第2壓力)
P3‧‧‧推壓壓力(第3壓力)
R‧‧‧脫模點
S101~S116‧‧‧步驟
T1‧‧‧溫度
T2‧‧‧溫度
Tg‧‧‧玻璃轉移點
W‧‧‧樹脂零件(熱硬化性樹脂)
Z1~Z5‧‧‧時間
圖1係表示本發明之一態樣之晶圓級透鏡陣列製造裝置之構成之圖。
圖2係表示本發明之一態樣之晶圓級透鏡陣列製造裝置之成形動作之圖。
圖3係顯示使用本發明之一態樣之晶圓級透鏡陣列製造方法，使晶圓級透鏡陣列成形直至脫模為止之流程之流程圖。
圖4係顯示樹脂之未反應率(%)、與玻璃轉移點(℃)之關係之圖。
圖5係針對晶圓級透鏡陣列之製造步驟之樹脂硬化反應之反應率 與成形模之溫度(模溫)之時間變化，進行示意性顯示之圖。
圖6係針對圖5所示之晶圓級透鏡陣列之製造步驟中施加至樹脂之壓力(推壓壓力)與成形模之溫度(模溫)之時間變化，進行示意性顯示之圖。
圖7係說明圖6中所記載之晶圓級透鏡陣列製造方法之升溫中、壓製、硬化之各步驟中樹脂之主要硬化行為的圖。
圖8係針對具有藉由加熱進行分子之交聯反應而硬化之性質的樹脂之狀態變化與比容積之關係，與製造晶圓級透鏡陣列之各步驟對應所顯示之圖。
此處，針對將本發明應用於以樹脂為材料之晶圓級透鏡陣列製造裝置(成形物製造裝置)之例，使用圖1~圖8進行說明。
[實施形態1]
(晶圓級透鏡陣列製造裝置之概略構成)
使用圖1對晶圓級透鏡陣列製造裝置1之構成進行說明。圖1係表示具備DSC(示差掃描熱量測定)裝置50之本實施形態之晶圓級透鏡陣列製造裝置1之構成例之圖。
以下，為了說明晶圓級透鏡陣列製造裝置1之構造，導入相互正交而交叉之X軸方向、Y軸方向、及Z軸方向進行說明。又，亦導入旋轉方向的C軸方向。首先，Z軸方向係圖1之上下方向(垂直方向)，與X軸方向、Y軸方向、及C軸方向正交。亦即，在與Z軸方向正交之平面內，X軸方向、Y軸方向係一起相互正交之直線方向。C軸方向係繞著與Z軸方向平行之旋轉軸而旋轉時之旋轉方向。X軸係圖1之左右方向，Y軸係與該X軸正交之方向。將Z軸方向中之垂直下方設為第1方向，另一方面，將與Z軸方向正交之方向(X軸方向或Y軸方向)設為第2方向。
晶圓級透鏡陣列製造裝置1包含：上基底構件2、配置於上基底構件2之下方之下基底構件3、連接上基底構件2與下基底構件3之複數根支柱4、配置為可上下移動之支持體7、配置於支持體7之與下基底構件3對向面之上模保持部8、及配置於下基底構件3之與支持體7對向面之平台9。
再者，晶圓級透鏡陣列製造裝置1包含：用以使支持體7及上模保持部8於Z軸方向移動之滾珠螺桿6、及伺服馬達(第1驅動部)11、用以使平台9於X軸及Y軸方向分別移動之X軸用伺服馬達機構12及Y軸用伺服馬達機構13、負載單元15、及控制部20。又，平台9除了於X軸方向及Y軸方向以外亦向C軸方向移動。雖未圖示，但晶圓級透鏡陣列製造裝置1包含用以使平台9於C軸方向移動之C軸移動機構。
控制部20係用以進行晶圓級透鏡陣列製造裝置1之各驅動部的驅動控制之控制部。控制部20包含馬達控制部21、推壓壓力降低指示部22、玻璃轉移點運算部26、溫度控制部31、位置檢測部41、收發部23、壓力控制部24、及計時器25。
馬達控制部21係控制伺服馬達11、X軸用伺服馬達機構12及Y軸用伺服馬達機構13之伺服馬達之驅動平台9向C軸方向之移動。另，關於馬達控制部21之說明與計時器25等之構成一併於之後進行說明。
壓力控制部24係用以控制施加至樹脂零件W之壓力的控制部。壓力控制部24係以自後述之負載單元15取得施加至樹脂零件W之壓力(推壓壓力)之大小，並使該壓力成為特定推壓壓力之方式，向馬達控制部21傳送指示。另，此時，較理想為不改變樹脂零件W、上模MU、及下模ML之相對位置。
溫度控制部31係用以進行上模MU及下模ML之溫度控制之控制部。
推壓壓力降低指示部22係於之後使用圖4進行詳細敘述之基於樹 脂零件W之硬化反應率(硬化度)(80%以上)與玻璃轉移點(Tg)之關係性，決定使上述推壓壓力減小之溫度、及使樹脂零件W脫模之溫度。另，晶圓級透鏡陣列製造裝置1較好包含測定樹脂零件W之溫度之機構。但，亦可為推壓壓力降低指示部22取得溫度控制部31所控制之上模MU及下模ML之溫度，而決定是否為使上述推壓壓力減小之溫度，及是否為應進行樹脂零件W之脫模之溫度。
推壓壓力降低指示部22係於樹脂零件W之溫度冷卻至應降低推壓壓力之特定溫度時，對壓力控制部24進行指示降低施加至樹脂之推壓壓力。樹脂零件W之溫度例如自平台9之溫度感測器(未圖示)取得。
玻璃轉移點運算部26係基於樹脂零件W之硬化反應之反應率(未反應率)與玻璃轉移點(Tg)之關係性(參照圖4)算出樹脂零件W之玻璃轉移點(Tg)。
即，玻璃轉移點運算部26係取得後述之DSC裝置50之反應率運算部54所算出之樹脂零件W之反應率作為樹脂零件W之硬化反應之反應率(未反應率)，並算出與該反應率對應之玻璃轉移點(Tg)。將所算出之玻璃轉移點(Tg)傳送至推壓壓力降低指示部22與壓力控制部24。
針對由推壓壓力降低指示部22與壓力控制部24對溫度與壓力之控制，特別是冷卻晶圓級透鏡陣列時之控制，於之後進行詳細敘述。
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及下模ML係用以使樹脂成形之模具。上模MU及下模ML係一對，且夾著配置於上模MU及下模ML之間之被成形品的樹脂零件W，使該樹脂零件W成形。晶圓級透鏡陣列製造裝置1係於該上模MU及下模ML之間夾著樹脂零件W而使該樹脂零件W成形。
於上模保持部8之與平台9對向之面配置有上模MU。於平台9之與上模保持部8對向之面配置有下模ML。
複數根支柱4係以Z軸方向為延伸設置方向，配置於下基底構件3上，並支持上基底構件2。複數根支柱4係以分別連接下基底構件3與上基底構件2之相互對向之角之方式，配置例如合計4根。另，複數根支柱4之數量只要為可支持上基底構件2之程度之根數即可，並非限定於4根。
伺服馬達11及滾珠螺桿6係用以使支持體7及上模保持部8於Z軸方向移動之驅動部。
伺服馬達11係根據來自馬達控制部21之指示進行驅動，並使滾珠螺桿6旋轉。例如，伺服馬達11配置於上基底構件2之上表面。
滾珠螺桿6係以Z軸為延伸設置方向而直接或介隔負載單元15而配置於上基底構件2之下方。
支持體7係自上方側支持上模保持部8者。於支持體7之4個角分別貫通而配置支柱4。將滾珠螺桿6自支持體7之上表面側插入至支持體7之內部而配置。而且，藉由使滾珠螺桿6旋轉，而使支持體7沿著滾珠螺桿6之延伸設置方向、即Z軸方向上下移動。
隨著該支持體7於Z軸方向移動，上模保持部8及上模MU亦於Z軸方向移動。
上模保持部8係自上方側保持上模MU者。又，雖未圖示，但上模保持部8具備熱源及溫度感測器。上模保持部8係根據來自溫度控制部31之指示，使熱源之溫度上升，並將該熱傳熱至上模MU。又，上模保持部8係根據來自溫度控制部31之指示，將溫度感測器檢測出之上模MU之溫度資訊輸出至溫度控制部31。
負載單元15係檢測以上模MU推壓壓力樹脂零件W時之壓力(推壓壓力)，並將該檢測出之推壓壓力輸出至控制部20之壓力控制部24者。負載單元15例如配置於上基底構件2之下表面(與支持體7對向之面)。
平台9係於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對向之面)配置有下模ML。雖未圖示，但平台9具備熱源及溫度感測器。
平台9係根據來自溫度控制部31之指示，使熱源之溫度上升並將該熱傳熱至下模ML。由上模MU及下模ML進行加熱，藉此熱硬化性樹脂即樹脂零件W進行硬化反應而硬化。又，平台9係根據來自溫度控制部31之指示，將溫度感測器檢測出之下模ML之溫度資訊輸出至溫度控制部31。
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，且為平台9與下基底構件3之間。X軸用伺服馬達機構12及Y軸用伺服馬達機構13之任一者配置於上方及下方均可。作為一例，設為將X軸用伺服馬達機構12配置於下方，Y軸用伺服馬達機構13配置於上方者。
X軸用伺服馬達機構12係用以根據來自馬達控制部21之指示，使平台9及下模ML於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、與X軸用線性標度尺12b。藉由X軸用線性標度尺12b，可檢測平台9之X軸之位置。X軸用線性標度尺12b係將檢測出之平台9之X軸之位置輸出至位置檢測部41。
Y軸用伺服馬達機構13係用以根據來自馬達控制部21之指示，使平台9及下模ML於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、與Y軸用線性標度尺13b。藉由Y軸用線性標度尺13b，可檢測平台9之Y軸之位置。Y軸用線性標度尺13b係將檢測出之平台9之Y軸之位置輸出至位置檢測部41。
如前述般，馬達控制部21係用以控制伺服馬達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及13a、及上述C軸移動機構之驅動的控制器。
馬達控制部21藉由使電流流入伺服馬達11、12a、及13a，而驅動伺服馬達12a及13a。或者馬達控制部21亦可藉由控制流入伺服馬達11、12a、及13a之電流，而停止(固定)X、Y、及Z軸方向之驅動。
馬達控制部21藉由使伺服馬達11驅動，而使支持體7或上模保持部8及上模MU於Z軸方向下降。馬達控制部21係使上模MU於Z軸方向下降，直至壓力控制部24自負載單元15取得已達到一定之推壓壓力之意旨之資訊為止。而當壓力控制部24自負載單元15取得已達到一定之推壓壓力之意旨之資訊時，馬達控制部21使上模MU之下降停止，並將上模MU固定於該位置。
又，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，並調整上模MU與下模ML之相對位置。當上模MU與下模ML之相對位置成為特定之位置時，馬達控制部21藉由對伺服馬達12a及13a施加一定之電流，而對平台9施加保持力。藉此，固定平台9之XY座標位置。
計時器25係與溫度控制部31開始加溫上模保持部8及平台9各者之熱源同時開始計時。而且，計時器25將計時開始後之經過時間輸出至收發部23。
另，於將樹脂零件W成型時，亦可設為由計時器25判定樹脂零件W之硬化反應。具體而言，可基於樹脂零件W之性質、加熱溫度、及時間等，預先算出期望之硬化點(圖8之點P)。因此，亦可構成為藉由將樹脂零件W之加熱條件設為一定，而僅基於加熱樹脂零件W之時間，判定樹脂零件W之硬化反應率、及硬化度。
晶圓級透鏡陣列製造裝置1之DSC裝置50係例如可介隔晶圓級透鏡陣列製造裝置1之控制部20進行通信地連結之構成。
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之任一者。
收發部23係將自計時器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。又，當收發部23取得自DSC裝置50之收發部51輸出之無伺服指示資訊時，將該取得之無伺服指示資訊輸出至馬達控制部21。
當馬達控制部21自收發部23取得該無伺服指示資訊時，停止輸出流入至伺服馬達12a及13a之電流，並放開平台9之X軸及Y軸方向之保持力。即設為無伺服。
溫度控制部31係藉由配置於上模保持部8及平台9之各者之熱源(未圖示)之驅動控制，而控制上模MU及下模ML之溫度者。溫度控制部31係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。又，溫度控制部31係將自上模MU及下模ML取得之溫度資訊輸出至收發部23。
位置檢測部41係以特定之時間間隔，藉由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，或，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。
又，如使用圖8進行後述般，於成形中樹脂零件W進行硬化，當到達樹脂零件W之硬化點附近時，平台9之每單位時間之移動量變得小於其他期間。
位置檢測部41係藉由觀察該成形中之平台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。
作為藉由觀察成形中之平台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。例如，位置檢測部41係根據自線性標度尺12b及13b於每單位時間取得之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先決定之值以下，且判定該預先決定之值以下之移動量已持續特定次數。藉此，可判定樹脂 零件W已到達硬化點。
而且，若位置檢測部41判定樹脂零件W已到達硬化點，則將已檢測出樹脂零件W之硬化點之意旨之資訊輸出至馬達控制部21。
DSC裝置50係為了觀察晶圓級透鏡陣列製造裝置1所成形之樹脂零件W之硬化狀態，而算出樹脂零件W之發熱量，並運算反應率者。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。另，DSC裝置50只要為可測定晶圓級透鏡陣列製造裝置1所成形之樹脂零件W之硬化狀態之裝置即可，並無特別限定。即，亦可使用利用任何測定機構之裝置以代替DSC裝置50。
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。
收發部51係作為與控制部20之介面而發揮功能。當收發部51自反應率運算部54取得無伺服指示資訊時，將該取得之無伺服指示資訊輸出至收發部23。又，當收發部51自收發部23取得經過時間及溫度資訊時，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中預先記憶樹脂零件W之樹脂材料之硬化所必需之發熱量(稱為發熱量REF)。記憶於該記憶部52之上述發熱量REF係預先例如使用DSC裝置50進行測定。發熱量REF係被認為樹脂零件W之樹脂材料已充分硬化之發熱量，且，係樹脂零件W自上模MU及下模ML脫模之前之發熱量。
當發熱量運算部53取得自收發部51輸出之經過時間與溫度資訊時，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(稱為發熱量SAM)。發熱量運算部53係將所運算之發熱量SAM輸出至反應率運算部54。
反應率運算部54算出成形中之樹脂零件W之樹脂材料之反應率。即，若檢測出夾在上模MU與下模ML間之樹脂零件W之樹脂之發熱量 超過特定之值則判定為已硬化，並算出該硬化反應之反應率。
更具體而言，反應率運算部54係根據發熱量運算部53所運算之發熱量SAM、與記憶於記憶部52之發熱量REF，而運算成型中之樹脂零件W之反應率。反應率運算部54如以下之(式1)般算出該反應率。
(反應率)=(1-(發熱量SAM)/(發熱量REF))×100 (式1)
而且，若反應率之算出結果為80%以上，則反應率運算部54視為樹脂零件W已硬化，而將已檢測出硬化點之意旨之資訊即無伺服指示資訊輸出至收發部51。
又，若反應率之算出結果為80%以上，則反應率運算部54將所算出之反應率輸出至玻璃轉移點運算部26。
(晶圓級透鏡陣列製造裝置之動作之概要)
接著，使用圖2、及圖3對晶圓級透鏡陣列製造裝置1之動作之概略進行說明。
圖2係表示晶圓級透鏡陣列製造裝置1之成形動作之圖。
另一方面，圖3係顯示使用本發明之一態樣之晶圓級透鏡陣列製造方法，使晶圓級透鏡陣列成形直至脫模為止之流程之流程圖。
如圖2(a)所示，於平台9上之下模ML上，藉由例如塗佈、或注入被成形材的樹脂零件W而進行配置。上模MU與下模ML之溫度(模溫)具有待機溫度，並於此時供給樹脂零件W(圖3之步驟101，以後簡稱為S101)。
以使上模MU與下模ML適當夾持樹脂零件W而形成成形物之方式，進行上模MU與下模ML之位置對準(圖3之S102)。
接著，如圖2(b)所示，馬達控制部21藉由使上模保持部8於Z軸方向下降(圖3之S103)，而使上模MU與樹脂零件W接觸，並以上模MU與下模ML夾住樹脂零件W，而使上模MU之下降停止(圖3之S104)。
此時，壓力控制部24以控制來自伺服馬達11之力使上模保持部8 及上模MU朝垂直下方成為一定之推壓壓力P1(第1壓力、初始壓力)之方式對馬達控制部21進行指示(圖3之S105)。又，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，施加用以固定位置之保持力，以使其不於X方向及Y方向移動。
然後，當上模MU對垂直下方之推壓壓力成為P1(一定)時，藉由溫度控制部31開始上模MU及下模ML之加熱，升溫直至成為使樹脂零件W硬化之溫度以上。藉此，開始樹脂零件W之硬化。此時，計時器25開始計時，反應率運算部54開始運算樹脂零件W之反應率(圖3之S106)。
上模MU及下模ML之溫度達到特定溫度(例如圖5之模溫T2)之後，維持該特定之溫度而進行樹脂零件W之硬化反應(圖3之S107)。即，上模MU及下模ML朝向設定溫度開始升溫，於達到設定溫度(T2)之時點為了進行樹脂零件W之硬化而將溫度保持於一定。
由於當進行樹脂零件W之硬化反應時，伴隨著反應產生樹脂之收縮(亦稱為成形收縮)，而於上模MU及下模ML內產生負壓，故產生上模MU及下模ML內之壓力暫時下降至推壓壓力P1以下之現象。以產生該暫時之減壓為契機，壓力控制部24對馬達控制部21進行指示，使上模MU朝垂直下方之推壓壓力之設定值自推壓壓力P1增加至推壓壓力P2(第2壓力)(參照後述之圖6)(圖3之S108)。藉此，對於上模MU及下模ML係於樹脂零件W施加較高之推壓壓力，並使上模MU及下模ML之形狀轉印於樹脂零件W。
如前述般，若反應率運算部54之運算結果顯示樹脂零件W之反應率已達到80%以上(未達100%)(圖3之S109為是)，則視為樹脂零件W已硬化，而將已檢測出硬化點之意旨之資訊即無伺服指示資訊輸出至收發部51。
然後，馬達控制部21放開平台9側之X軸及Y軸移動用之伺服馬達 12a及13a之保持力(處於無伺服)(圖3之S110)。
此係由於上模MU及下型ML內之樹脂零件W開始凝膠化，樹脂零件W之比容積轉為減少，而產生急劇之收縮之故(參照後述之圖8)。由於進行藉由該收縮而密著於上模MU及下模ML之樹脂零件W之硬化，故產生內部形變。而且，若伴隨著樹脂零件W之硬化而進行收縮，則平台9之XY座標位置之保持力無效，而使已密著之樹脂零件之內部形變釋放。而且，無法保持上模MU與下模ML之相對位置。因此，於晶圓級透鏡陣列製造裝置1中，於該密著之樹脂零件之內部形變釋放之前，平台9側之X軸及Y軸成為無伺服。
藉此，藉由上模保持部8之垂直方向之推壓壓力，經放開保持力之平台9之下模ML追隨於上模MU。藉此，可保持下模ML與上模MU之相對位置，如後述般，可提高成形後之樹脂零件W之光學功能面之表面精度。
處於無伺服之時點係基於例如圖8所示之樹脂之特性(PVT特性)而決定。針對該樹脂零件W之比容積之變化將於之後進行詳細敘述。
接著，於樹脂零件W之硬化反應達80%以上之時點轉為冷卻(圖3之S111)。作為將下模ML及上模MU轉為冷卻之方法，較佳為於支持上模MU之上模保持部8、或支持下模ML之平台9之至少一者中由冷卻單元(未圖示)供給冷卻介質(冷媒)而降低模溫之方法。另，為了實現較佳之降溫率(每單位時間之下模ML及上模MU之溫度降低之速度)，較理想為構成為包含管理冷卻介質之溫度與流量並進行控制之機構。
於進行樹脂零件W之硬化反應之期間，若持續施加高壓力，則對於樹脂零件W而言，成為過度之壓力之結果為於樹脂零件W中產生形變。自上述硬化點開始冷卻，由於樹脂零件W之溫度越低於玻璃轉移點(Tg)，樹脂零件W之彈性率越高，故若於該狀態下將過量之推壓壓力施加至樹脂零件W則產生形變(內部形變)，且該形變殘存於成形物 (樹脂零件W)之虞變高。因此，為了避免形變之產生與殘存，較理想為於冷卻至該樹脂零件W之玻璃轉移點(Tg)之前降低推壓壓力(參照圖8)。再者，較理想為於樹脂零件W之溫度低於玻璃轉移點(Tg)時，進一步降低推壓壓力。另，於之後參照圖4進行說明，樹脂零件W之玻璃轉移點(Tg)與樹脂零件W之反應率相關。
此處，針對於樹脂零件W之溫度硬化後冷卻至與硬化反應率對應之玻璃轉移點(Tg)為止之期間，進行至少1階段之減壓，且於樹脂零件W之溫度成為玻璃轉移點(Tg)以下時，進一步進行至少1階段之減壓為例進行說明。
具體而言，於下模ML及上模MU之溫度藉由冷卻而自圖8之硬化點P之溫度到達至玻璃轉移點(Tg)之冷卻步驟之期間，推壓壓力降低指示部22係對壓力控制部24指示將施加至樹脂零件W之壓力自推壓壓力P2降低至推壓壓力P3(第3壓力)(圖3之S112)。此處，推壓壓力P2>推壓壓力P3>推壓壓力P1。
例如，於反應率為80%之樹脂零件W之情形時，於樹脂零件W之溫度降低至大致80℃(玻璃轉移點(Tg)：參照圖8)之前，將施加至樹脂零件W之壓力自推壓壓力P2降低至推壓壓力P3(細節將一面參照圖4並予以後述)。此時，下模ML與上模MU之相對位置保持不變。
另，並非限於自推壓壓力P2至推壓壓力P3之1階段之減壓，亦可進行2階段以上之減壓。
於維持推壓壓力P3之狀態下進一步進行冷卻(圖3之S113)，直至樹脂零件W之溫度降低至脫模溫度(脫模點R：參照圖8)為止，較理想為，於樹脂零件W之溫度低於玻璃轉移點(Tg)時，將推壓壓力自推壓壓力P3降低至推壓壓力P1(圖3之S114)。於該期間，下模ML與上模MU之相對位置仍保持不變。
另，不限於自推壓壓力P3至推壓壓力P1之1階段之減壓，亦可進 行2階段以上之減壓。
即，於持續進行下模ML及上模MU之冷卻之過程中，階段性降低施加至樹脂零件W之壓力(推壓壓力)。具體而言，降低推壓壓力直至樹脂零件W之溫度降低至玻璃轉移點(Tg)為止，且降低推壓壓力直至樹脂零件W之溫度自玻璃轉移點(Tg)進一步降低而到達至脫模點R為止。
當下模ML與上模MU之溫度降低至脫模點R之溫度時(圖3之S115)，如圖2(c)所示，馬達控制部21使伺服馬達11驅動，使上模保持部8及上模MU朝垂直上方移動(圖3之S116)。藉此，可完成所成形之樹脂零件W(成形物)，並將其取出。
(樹脂之硬化反應之未反應率與玻璃轉移點之關係)
此處，使用圖4，針對樹脂零件W之未反應率(%)、與玻璃轉移點(℃)進行簡單說明。在此之前，首先，針對玻璃轉移點、及未反應率進行簡單說明。
所謂玻璃轉移點係樹脂變化成非結晶性之玻璃狀固體之溫度。玻璃轉移點之測定例如以下所述般進行。
將欲測定玻璃轉移點之樹脂(試料)與基準物質(氧化鋁等、於檢查所使用之溫度範圍內不發生物性變化之物質)放入相同加熱器內進行加熱。無物性變化之基準物質之溫度變化相同。但，於樹脂中，由於在產生玻璃轉移、結晶化、熔解等狀態變化(相轉移)時，熱容量、及熱膨脹係數產生變化，故其溫度變化不相同。可利用該點測定玻璃轉移點。將該測定法稱為DSC(示差掃描熱量測定法)。
另，晶圓級透鏡陣列製造裝置1之DSC裝置50係基於上述示差掃描熱量測定法之原理，運算樹脂零件W之反應率。
另一方面，所謂樹脂零件W之未反應率(%)係以百分率(%)表示樹脂零件W之硬化反應未完成之程度者。
圖4係顯示樹脂之未反應率(%)與玻璃轉移點(℃)之關係。
針對未反應率(%)各自不同之樹脂製之成形物(透鏡)，將測定各者之玻璃轉移點之12個測定結果進行製圖。進而，繪製由各個測定結果利用最小平方法而得到之一次回歸直線。
於圖4所示之樹脂之例中可知，未反應率為20%時(即反應率為80%)，玻璃轉移點大致為80℃，未反應率為10%時(即反應率為90%)，玻璃轉移點大致為115℃。如此可知，樹脂零件W之未反應率(%)越大，玻璃轉移點Tg之溫度越低，及兩者之關係大致為線形。
於由樹脂零件W所製作之樹脂成形物為例如透鏡時，樹脂零件W之前述形變係使該透鏡之光學性質惡化之主要原因。
因此，於本發明之一態樣之晶圓級透鏡陣列製造裝置1中，如前述般，下模ML及上模MU之溫度於樹脂零件W之硬化反應率成為80%以上時轉為冷卻後，於樹脂零件W之溫度冷卻至例如玻璃轉移點(Tg)之前之時點，將施加至樹脂零件W之壓力自推壓壓力P2降低至推壓壓力P3。此處，推壓壓力P2>推壓壓力P3>推壓壓力P1。此時，保持了下模ML與上模MU之相對位置。
藉此，於持續進行下模ML及上模MU之冷卻之過程中樹脂零件W之彈性率變高之後，不對樹脂零件W施加過量之壓力。再者，於樹脂零件W之溫度低於玻璃轉移點(Tg)時，將施加至樹脂零件W之壓力自推壓壓力P3進一步降低至推壓壓力P1。因此，可不於樹脂零件W(成形物)中產生形變地，冷卻樹脂零件W，並進行脫模。
另，亦可藉由例如於樹脂零件W主成分的分子之化學構造之中，測定構造因分子間之交聯反應而變化之官能基(例如，因分子間之交聯而開裂並消失之環氧環等)之含有量而求出未反應率(%)。
具體而言，可如以下所述般求出樹脂零件W之未反應率(%)。首先，測定樹脂零件W之硬化反應開始前之官能基R之含有量α與完全進 行硬化反應後之樹脂零件W之官能基R之含有量β。硬化反應前後之官能基R之上述含有量之差(α-β)係硬化反應之反應率為100%時之官能基R之含有量之變化量。接著，藉由測定欲求出未反應率(%)之樹脂零件W之官能基R之含有量γ(γ≧β)，並計算(γ-β)/(α-β)×100，可求出樹脂零件W之未反應率(%)。
又，於可使用於定量樹脂零件W之未反應率之官能基的含有量之測定中，例如可適當利用拉曼光譜法、或紅外分光法(FT-IR等)等。
因此，晶圓級透鏡陣列製造裝置1亦可如上所述，具備以著眼於樹脂零件W之化學構造之測定法算出反應率之機構，代替DSC裝置50。
(關於難以使成形物脫模之主要原因)
作為使成形物(例如樹脂零件W、晶圓級透鏡陣列等)牢固地附著於成形模(例如前述之下模ML及上模MU)，而難以使成形物脫模之原因，可舉出(1)分子間力、(2)模具形狀、(3)真空吸引力、(4)靜電力、(5)成形收縮等。
(1)分子間力係於以成形模之表面與樹脂接觸之面之分子、與成形物之表面之分子之間作用之引力。
(2)模具形狀係成形模與成形物之接觸面之總面積、及設置於該接觸面之凹凸之形狀。
(3)真空吸引力係於自成形模剝離成形物時，由於隔開成形物與成形模之間隙之氣壓低於外部環境，而以外部氣壓將成形物向成形模再次壓入之方式作用之力。
(4)靜電力係於成形物自成形模分離時，於雙方之表面產生之靜電吸引彼此之引力。
(5)成形收縮係於樹脂等自液體狀態硬化時，成形物之體積收縮之現象。由於與成形模之大小(例如體積)之變化相比，該成形物之收 縮更大，而成為使成形物對於成形模之凹凸牢固地附著之原因。
而且，上述(1)~(5)之中，最難以使成形物脫模者為(5)成形收縮。
例如，於形成晶圓級透鏡陣列後進行脫模之步驟中，若對晶圓級透鏡陣列施加過大負載(推壓壓力)，則存在於透鏡中產生變形、裂紋等損傷之可能性。因此，使牢固地附著於成形模之透鏡順利且不降低透鏡之品質與生產率進行脫模至為重要。
(晶圓級透鏡陣列之製造方法之實施例)
使用圖5與圖6，說明晶圓級透鏡陣列之製造方法之實施例。
此處，針對自將樹脂塗佈、或注入至成形模後直至冷卻晶圓級透鏡陣列為止之流程，使用圖5進行說明。
圖5係針對本發明之一態樣之晶圓級透鏡陣列之製造步驟之樹脂(例如樹脂零件W、晶圓級透鏡陣列等)之硬化反應之反應率與成形模(例如前述之下模ML及上模MU)之溫度(模溫)之時間變化，進行示意性顯示之圖。
首先，將加熱前未開始硬化反應之樹脂塗佈或注入至成形模(圖3之S101)。於時間Z1至時間Z2之期間進行加熱，以一定之升溫率將成形模之溫度自溫度T1升溫至溫度T2(虛線)(圖3之S106)。
如圖5所示，於該升溫之過程中，開始進行成形模內之樹脂之硬化反應。
於時間Z2至時間Z3中，停止升溫而維持於溫度T2(圖3之S107)。於該時間內進一步進行樹脂之硬化反應。
於時間Z3，樹脂之硬化反應達到80%以上或90%以上(未達100%)時(實線)(圖3之S109為是)，開始冷卻成形模(圖3之S111)，並以一定之降溫率使模溫自溫度T2降低至溫度T1，而冷卻所形成之樹脂(圖3之S115)。
接著，針對圖5所示之晶圓級透鏡陣列之製造步驟中施加至樹脂之壓力如何變化而進行晶圓級透鏡陣列之脫模，使用圖6進行說明。
圖6係針對圖5所示之晶圓級透鏡陣列之製造步驟中施加至樹脂之壓力(推壓壓力)與成形模之溫度(型溫)之時間變化，進行示意性顯示之圖。
首先，將加熱前未開始硬化反應之樹脂塗佈或注入至成形模。於時間Z1至時間Z2之期間進行加熱，以一定之升溫率將模溫自溫度T1升溫至溫度T2(圖5、及圖6之虛線)。此時對樹脂施加推壓壓力P1(S105)。
於時間Z2附近隨著樹脂之硬化反應產生成形收縮，藉此對於成形模產生負壓(吸引壓；於與推壓壓力相反之方向作用之力)。藉由該負壓，施加至樹脂之推壓壓力自推壓壓力P1暫時降低。
自產生該負壓時至樹脂之硬化反應之反應率達到80~90%之時間Z3(參照圖5)為止，使壓力增加至施加至樹脂之推壓壓力P2，並以成形模強力壓住樹脂。藉此，使成形模之形狀對於樹脂良好地轉印(圖3之S108)。
於樹脂之硬化反應之反應率成為80~90%後，降低模溫而開始冷卻樹脂(圖3之S111)。於樹脂之溫度降低至與該樹脂之硬化反應之反應率(或未反應率)對應之玻璃轉移點(Tg)之前，於時間Z3，將施加至樹脂之推壓壓力自推壓壓力P2降低至推壓壓力P3(圖3之S112)。
進而，進行樹脂之冷卻，直至樹脂溫度降低至脫模溫度(圖8之脫模點R)(圖3之S113)，於時間Z5，將施加至樹脂之壓力自推壓壓力P3降低至推壓壓力P1(圖3之S114)。此處，推壓壓力P2>推壓壓力P3>推壓壓力P1。
其後，進行成形模之冷卻，於時間Z4將模溫降低至T1。
即，於降低模溫而進行樹脂之冷卻與脫模之過程中，將壓力自 推壓壓力P2階段性降低至推壓壓力P1。
另，此處顯示如下之例：於自推壓壓力P2降低至推壓壓力P1之過程中，設定為推壓壓力P2與推壓壓力P1之中間壓力即推壓壓力P3，將壓力自推壓壓力P2以2階段降低至推壓壓力P1。然而，於降低模溫(冷卻樹脂)之中途降低推壓壓力之方法並非限定於此處所例示之2階段之壓力降低，亦可以多階段(2階段以上)降低推壓壓力。
再者，於樹脂之玻璃轉移點(Tg)以上時，對於成形物更理想為防止對樹脂施加過度之推壓壓力。
(關於樹脂之硬化行為)
圖7係說明圖6中所記載之晶圓級透鏡陣列製造方法之升溫中、壓製、硬化之各步驟之樹脂之主要硬化行為的圖。
升溫中之樹脂為凝膠狀、或不定形固體。由於失去流動性，故成為成形物之形狀之基本。由於反應率仍低，故比容積容易受到模溫之影響。
升溫後於高溫下施加高推壓壓力之樹脂為凝膠狀或橡膠狀。將成形模(圖7中記為模)牢固地壓住樹脂，並進行形狀轉印之階段。由於比容積及彈性率係依存於硬化反應率(硬化度)，故增加壓力之時序至為重要。
當進行樹脂之硬化反應時，以成形模強制地保持形狀之狀態產生成形收縮。若此處施加過大負載，則有於透鏡中產生變形、裂紋等損傷之可能性，其結果，於成形物中殘存形變。
為了避免或降低該形變之殘存，較理想為以不對進行成形收縮而彈性率變高之樹脂施加過量之壓力之方式，降低推壓壓力。
圖8係針對具有藉由加熱進行分子之交聯反應而硬化之性質的樹脂之狀態變化與比容積之關係，與製造晶圓級透鏡陣列之各步驟對應而顯示之圖。圖8之縱軸表示樹脂之比容積，橫軸表示溫度。
此處，所謂比容積係每單位質量之樹脂之容積，係樹脂之密度的倒數。即，比容積增加意指樹脂膨脹，反之比容積減少意指樹脂收縮。
首先，將樹脂塗佈或注入至成形模，加熱成形模並加溫樹脂(點L)。經加熱之樹脂緩慢熱膨脹。藉由進行樹脂之分子交聯反應，樹脂之分子相互連結而使分子運動之自由度降低，樹脂凝膠化(點G)。
隨著樹脂硬化反應之進一步進行，樹脂之比容積急遽下降。此係因隨著樹脂硬化反應之收縮(成形收縮)而導致。
另，樹脂自凝膠狀之狀態(點G)開始固體化(硬化點P)之中途存在玻璃轉移點Tg。即，如圖8所示，樹脂之玻璃轉移點(Tg)位於點G與點P之間，若以溫度高低之順序進行排列，則為點P>點Tg>點G。
由於停止升溫成形模並將溫度設為一定(圖5及圖6之溫度T2)，故樹脂之溫度上升較為緩慢。於點P之樹脂之硬化反應之反應率為80~90%。自點G至點P，樹脂之比容積因上述成形收縮而急遽減少。
另，於自開始成形至脫模為止之成形過程中，玻璃轉移點Tg並未固定而有變化。當比容積隨著硬化率變高而減少時，則自圖4之圖表可知，玻璃轉移點Tg變化為較高。另一方面，若自硬化點P開始冷卻樹脂零件W之溫度，則由於最終之硬化率朝向減少方向，故自圖4之圖表可知，Tg變化為較低。
已成為成形物之樹脂於自點P至點S之冷卻過程中緩慢收縮。進行冷卻，使樹脂之溫度降低至脫模溫度(脫模點R)(圖3之S115)。將成形物自脫模點R進一步冷卻至點S，完成晶圓級透鏡陣列之製造(圖3之S116)。
[總結]
本發明之一態樣之成形物製造裝置(晶圓級透鏡陣列製造裝置1)係包含如下構件者：成形模(上模MU及下模ML)，其使熱硬化性樹脂 (樹脂零件W)成形；壓力控制部(壓力控制部24)，其控制施加至上述成形模之壓力(推壓壓力)；及溫度控制部(溫度控制部31)，其控制上述成形模內之溫度；該成形物製造裝置之特徵在於：一面藉由上述溫度控制部，將上述成形模內之加熱溫度保持於一定溫度(溫度T2)，一面於進行上述熱硬化性樹脂之硬化反應而使其成形之後，使成形模內之溫度下降之溫度下降步驟中，上述壓力控制部階段性地減小施加至上述成形模之壓力(S112及S114)。
又，本發明之一態樣之成形物製造方法係藉由將熱硬化性樹脂注入至成形模並進行加熱及加壓而製造成形物者；其特徵在於：一面將上述成形模之加熱溫度保持於一定溫度，一面於進行上述熱硬化性樹脂之硬化反應而使其成形之後，使成形模內之溫度下降之溫度下降步驟中，階段性地減小施加至上述成形模之壓力。
根據上述構成及方法，於自開始使成形模內之溫度下降直至使成形物完全脫模為止之步驟中，並非一次降低施加至成形模之壓力，而是階段性地降低。
藉此，不會對因成形收縮而附著於成形模之成形結束後之成形物施加必要以上之負載。
因此，由於使成形物脫模所需之力相對較小，故可不降低成形物之品質與生產性，而順利且簡單地脫模。
又，本發明之一態樣之成形物製造裝置之特徵在於：於藉由上述壓力控制部將較作為成形開始時之初始壓力的第1壓力(推壓壓力P1)高之第2壓力(推壓壓力P2)施加至上述成形模之狀態下，上述溫度控制部將小於使上述熱硬化性樹脂完全硬化所需之量的熱施加至上述熱硬化性樹脂，且一面使上述壓力控制部將低於上述第2壓力，且高於上述第1壓力之第3壓力(推壓壓力P3)施加至上述成形模，一面以上述溫度控制部冷卻上述成形模。
根據上述構成，於用以製造成形物所需之硬化反應率時停止加熱。而且，並非一次降低施加至成形模之壓力，而是階段性降低。
藉此，由於可降低用以製造成形物所需之熱量與時間，故可抑制生產成本，且提高成形物之生產性。再者，不會對成形結束後之成形物施加必要以上之負載。
又，本發明之一態樣之成形物製造裝置較理想為於藉由上述壓力控制部將上述第2壓力施加至上述成形模之狀態下，到達至上述成形模內之加熱溫度保持於上述一定溫度之間之上述熱硬化性樹脂之硬化度(硬化反應率、硬化反應之反應率)為80%以上且未達100%。
藉此，於成形物為透鏡之情形時，可實現良好之光學功能面之表面精度。
又，本發明之一態樣之成形物製造裝置較理想為於藉由上述溫度控制部將上述成形模內之溫度自上述一定溫度冷卻至與上述熱硬化性樹脂之上述硬化度對應之玻璃轉移溫度(玻璃轉移點(Tg))為止之期間，上述壓力控制部以將施加至上述成形型之壓力自上述第2壓力降低至上述第3壓力之方式，進行至少1階段之壓力降低。
如果，於進行樹脂零件W之硬化反應之期間，若持續施加高壓力，則對於樹脂零件W而言，成為過度之壓力之結果係於樹脂零件W中產生形變。自上述硬化點開始冷卻，由於樹脂零件W之溫度越低於玻璃轉移點(Tg)，樹脂零件W之彈性率越高，故若於該狀態下將過量之推壓壓力施加至樹脂零件W則產生形變(內部形變)，且該形變殘存於成形物(樹脂零件W)之虞較高。
因此，自開始使成形模內之溫度下降後於成形模內硬化之樹脂之溫度低於該樹脂之玻璃轉移溫度之前，將對成形物所施加之壓力進行至少1階段之壓力降低。
藉此，於成形物為透鏡時，冷卻硬化後之成形物直至脫模為止 之溫度下降步驟中，可適當進行防止或減輕作為使光學性質惡化之主要原因之形變之產生及殘存。
因此，可不降低成形物之品質與生產性，而順利且簡單地脫模。
又，本發明之一態樣之成形物製造裝置較佳為於藉由上述溫度控制部使上述成形模內之溫度低於與上述熱硬化性樹脂之上述硬化度對應之玻璃轉移溫度時，上述壓力控制部以將施加至上述成形模之壓力自上述第3壓力降低至上述第1壓力之方式，進行至少1階段之壓力減低。
藉此，於樹脂零件W之溫度低於玻璃轉移點(Tg)時，可適當降低施加至成形物之壓力，的確可避免對彈性率變高之樹脂零件W施加過度之壓力。
藉由於該狀態下進一步進行冷卻，可不降低成形物之品質與生產性，而順利且簡單地脫模。
又，本發明之一態樣之成形物製造裝置較佳為上述壓力控制部於將施加至上述成形模之壓力自上述第2壓力降低至上述第1壓力時，以自上述第2壓力降低至上述第3壓力後，自上述第3壓力降低至第1壓力之方式，進行至少2階段之降低。
藉此，於自開始使成形模內之溫度下降直至成形物完全脫模為止之步驟中，並非一次降低施加至成形模之壓力，而是適當降低，因而不對因成形收縮而附著於成形模之成形結束後之成形物施加必要以上之負載。
因此，可不降低成形物之品質與生產性，而順利且簡單地使成形物脫模。
本發明並非限定於上述實施形態，可於申請專利範圍所示之範圍內進行各種變更，關於適當組合不同實施形態中分別揭示之技術手 段而得到之實施形態亦包含在本發明之技術範圍內。再者，藉由組合上述實施形態中分別揭示之技術手段，可形成新的技術特徵。
[利用軟體之實現例]
最後，晶圓級透鏡陣列製造裝置1之各區塊，尤其是控制部20、與包含在DSC裝置50之發熱量運算部53及反應率運算部54可藉由形成於積體電路(IC晶片)上之邏輯電路而以硬體實現，亦可使用CPU(Central Processing Unit：中央處理單元)而以軟體實現。
後者之情形時，晶圓級透鏡陣列製造裝置1包含執行實現各功能之程式之命令的CPU、儲存上述程式之ROM(Read Only Memory：唯讀記憶體)、展開上述程式之RAM(Random Access Memory：隨機存取記憶體)、及儲存上述程式及各種資料之記憶體等記憶裝置(記錄媒體)等。而且，本發明之目的亦可藉由以下方式達成：將記錄有可由電腦讀取實現上述功能之軟體即晶圓級透鏡陣列製造裝置1之控制程式之程式碼(執行形式程式、中間碼程式、原始程式)之記錄媒體，供給至上述晶圓級透鏡陣列製造裝置1，藉由以該電腦(或CPU或MPU)讀取記錄於記錄媒體之程式碼並予以執行。
作為上述記錄媒體，可使用非暫時性有形媒體(non-transitory tangible medium)，例如，磁帶或卡式磁帶等磁帶類、包含floppy(註冊商標)磁碟/硬碟等磁碟或CD-ROM/MO/MD/DVD/CD-R等光碟之碟片類、IC卡(包含記憶卡)/光卡等卡類、遮罩ROM/EPROM/EEPROM(註冊商標)/快閃ROM等半導體記憶體類、或者PLD(Programmable logic device：可程式化邏輯裝置)或FPGA(Field Programmable Gate Array：場可程式化閘陣列)等邏輯電路類等。
又，亦可構成為可將晶圓級透鏡陣列製造裝置1與通信網路連接，且經由通信網路供給上述程式碼。該通信網路只要可傳送程式碼即可，並無特別限定。例如，可利用網際網路、內部網路、商際網 路、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、假想專用網(Virtual Private Network)、電話線路網、移動體通信網、衛星通信網等。又，構成該通信網路之傳送媒體亦只要為可傳送程式碼之媒體即可，並非限定於特定之構成或種類者。例如，無論為IEEE1394、USB、電力線傳送、纜線TV線路、電話線、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line：非對稱數位用戶線)線路等有線，或為如IrDA或遙控之紅外線、Bluetooth(註冊商標)、IEEE802.11無線、HDR(High Data Rate：高資料速率)、NFC(Near Field Communication：近場通信)、DLNA(註冊商標)(Digital Living Network Alliance：數位生活網絡聯盟)、攜帶式電話網、衛星線路、數位地面電視網等無線，均可利用。另，本發明亦可以將上述程式碼以電子傳送而具體化、並嵌入至載波而得到之電腦資料信號之形態實現而得。
[產業上之可利用性]
本發明可利用於使用成形模量產具有特定形體之成形物之技術。
1‧‧‧晶圓級透鏡陣列製造裝置(成形物製造裝置)
2‧‧‧上基底構件
3‧‧‧下基底構件
4‧‧‧支柱
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‧‧‧負載單元
20‧‧‧控制部
21‧‧‧馬達控制部
22‧‧‧推壓壓力降低指示部
23‧‧‧收發部
24‧‧‧壓力控制部
25‧‧‧計時器
26‧‧‧玻璃轉移點運算部
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(成形模)
MU‧‧‧上模(成形模)
W‧‧‧樹脂零件(熱硬化性樹脂)

Claims (7)

  1. 一種成形物製造裝置，其包含：成形模，其將熱硬化性樹脂成形；壓力控制部，其控制施加至上述成形模之壓力；及溫度控制部，其控制上述成形模內之溫度；其特徵在於：一面藉由上述溫度控制部將上述成形模內之加熱溫度保持於一定溫度，一面使上述熱硬化性樹脂進行硬化反應而成形之後，於使成形模內之溫度下降之溫度下降步驟中，上述壓力控制部階段性減小施加至上述成形模之壓力。
  2. 如請求項1之成形物製造裝置，其中於藉由上述壓力控制部將較作為成形開始時之初始壓力的第1壓力更高之第2壓力施加至上述成形模之狀態下，上述溫度控制部將小於上述熱硬化性樹脂完全硬化所需之量的熱施加至上述熱硬化性樹脂；且一面由上述壓力控制部將低於上述第2壓力且高於上述第1壓力之第3壓力施加至上述成形模，一面由上述溫度控制部冷卻上述成形模。
  3. 如請求項2之成形物製造裝置，其中於藉由上述壓力控制部將上述第2壓力施加至上述成形模之狀態下，在將上述成形模內之加熱溫度保持於上述一定溫度之期間所到達之上述熱硬化性樹脂之硬化度為80%以上且未達100%。
  4. 如請求項3之成形物製造裝置，其中於藉由上述溫度控制部將上述成形模內之溫度自上述一定溫度冷卻至與上述熱硬化性樹脂之上述硬化度對應之玻璃轉移溫度之期間，上述壓力控制部以將施加至上述成形模之壓力自上述第2壓力降低至上述第3壓力之方式，進行至少1階段之壓力降低。
  5. 如請求項3或4之成形物製造裝置，其中於藉由上述溫度控制部 使上述成形模內之溫度低於與上述熱硬化性樹脂之上述硬化度對應之玻璃轉移溫度時，上述壓力控制部以將施加至上述成形模之壓力自上述第3壓力降低至上述第1壓力之方式，進行至少1階段之壓力減低。
  6. 如請求項2至4中任一項之成形物製造裝置，其中上述壓力控制部於將施加至上述成形模之壓力自上述第2壓力降低至上述第1壓力時，以自上述第2壓力降低至上述第3壓力後，自上述第3壓力降低至第1壓力之方式，進行至少2階段之降低。
  7. 一種成形物製造方法，其係藉由將熱硬化性樹脂注入至成形模並進行加熱及加壓而製造成形物者，其特徵在於：一面將上述成形模之加熱溫度保持於一定溫度，一面使上述熱硬化性樹脂進行硬化反應而成形之後，於使成形模之溫度下降之溫度下降步驟中，階段性減小施加至上述成形模之壓力。
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