WO2025253759A1 - 成形型、樹脂成形装置、及び樹脂成形品の製造方法 - Google Patents

成形型、樹脂成形装置、及び樹脂成形品の製造方法

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WO2025253759A1
WO2025253759A1 PCT/JP2025/012739 JP2025012739W WO2025253759A1 WO 2025253759 A1 WO2025253759 A1 WO 2025253759A1 JP 2025012739 W JP2025012739 W JP 2025012739W WO 2025253759 A1 WO2025253759 A1 WO 2025253759A1
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WO
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cavity
mold
plate
molding
cavity block
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PCT/JP2025/012739
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English (en)
French (fr)
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雄介 吉田
篤 森上
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Towa Corp
Original Assignee
Towa Corp
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/02—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated heating or cooling means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26—Moulds

Definitions

  • the present invention relates to a molding die, a resin molding device, and a method for manufacturing a resin molded product.
  • a conventional resin sealing device is designed to move a lower mold set equipped with a cavity block having a cavity portion on its upper surface horizontally between a molding position and a standby position.
  • the lower mold set is moved from the molding position to the standby position, and then liquid resin material is injected into the cavity using a dispenser device.
  • the present invention was developed to solve the above problems, and its main objective is to make the temperature distribution on the surface of the cavity block uniform.
  • the molding die of the present invention has an upper die and a lower die arranged opposite each other, with a cavity formed in the upper die or the lower die, and one of the upper die or the lower die has a cavity block whose surface faces the other die, and a heating plate provided on the back surface of the cavity block and incorporating a heater, and at least one of the cavity block or the heating plate has one or more spaces formed in it to homogenize the temperature distribution on the surface of the cavity block.
  • the present invention can achieve a uniform temperature distribution on the surface of the cavity block.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a resin molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a resin molded module according to the embodiment.
  • 3 is a schematic diagram showing the configuration of a forming die slide mechanism of the embodiment.
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a specific configuration of a lower mold according to the embodiment.
  • 3A and 3B are a perspective view and a plan view, respectively, schematically illustrating the configuration of a back surface plate of the embodiment;
  • 1A is a diagram showing the temperature distribution of a conventional example
  • FIG. 1B is a diagram showing the temperature distribution of a comparative example (high thermal conductivity member only)
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a space in a modified embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view schematically showing the configuration of a space in a modified embodiment.
  • the molding die of Technology 1 has an upper die and a lower die arranged opposite each other, with a cavity formed in the upper die or the lower die, and one of the upper die or the lower die has a cavity block whose surface faces the other die, and a heating plate provided on the back surface of the cavity block and having a built-in heater, and at least one of the cavity block or the heating plate has one or more spaces formed therein to make the temperature distribution on the surface of the cavity block uniform.
  • this resin molding apparatus in a configuration in which a heating plate is provided on the back surface of the cavity block, one or more spaces are provided in at least one of the cavity block or the heating plate to homogenize the temperature distribution on the surface of the cavity block.
  • the molding die of Technology 2 has, in addition to the configuration of Technology 1 described above, the cavity block has a front surface side plate whose front surface faces the other mold, and a back surface side plate provided on the back surface of the front surface side plate, and it is desirable that one or more recesses or one or more through holes are formed in the back surface side plate along the thickness direction, and that the space portion is formed by the recesses or through holes.
  • the cavity block has a front surface side plate whose front surface faces the other mold, and a back surface side plate provided on the back surface of the front surface side plate, and it is desirable that one or more recesses or one or more through holes are formed in the back surface side plate along the thickness direction, and that the space portion is formed by the recesses or through holes.
  • the molding die of technique 3 according to the present invention is preferably such that the one or more spaces are formed inside the cavity when viewed from the mold clamping direction of the molding die.
  • the temperature distribution on the surface of the cavity block corresponding to the cavity can be made uniform, reducing the adverse effects of uneven temperature distribution on the resin material and improving the quality of the resin molded product.
  • the molding die of technique 4 is such that the cavity has a rectangular shape when viewed from the clamping direction of the molding die, and the one or more space portions are preferably formed along the longitudinal direction of the cavity.
  • the temperature distribution in the longitudinal direction of the portion of the cavity block surface corresponding to the cavity tends to vary greatly.
  • the central portion in the longitudinal direction tends to be a high-temperature portion, and the longitudinal ends tend to be low-temperature portions.
  • one or more spaces are formed along the longitudinal direction of the cavity, so that the temperature distribution in the longitudinal direction of the portion of the cavity block surface corresponding to the cavity can be efficiently made uniform.
  • the molding die of technique 5 is such that the cavity has a rectangular shape when viewed from the clamping direction of the molding die, and the one or more space portions have a first space portion formed along the longitudinal direction of the cavity and a second space portion formed along the lateral direction of the cavity so as to intersect with the first space portion.
  • the molding die of technique 6 is such that the cavity has a circular shape when viewed from the clamping direction of the molding die, and the one or more space portions are preferably formed in the center of the cavity.
  • the temperature distribution in the radial direction of the portion of the cavity block surface corresponding to the cavity tends to vary greatly.
  • the central portion tends to be a high-temperature portion and the peripheral portion tends to be a low-temperature portion.
  • one or more spaces are formed in the central portion of the cavity, so that the temperature distribution in the radial direction of the portion of the cavity block surface corresponding to the cavity can be efficiently made uniform.
  • the molding die of technique 7 according to the present invention is preferably provided with a high thermal conductivity member along the thickness direction of the cavity block at a position different from the space portion when viewed from the mold clamping direction of the molding die.
  • the space at a position corresponding to a high-temperature portion on the surface of the cavity block and providing the highly thermally conductive member at a position corresponding to a low-temperature portion on the surface of the cavity block, it is possible to efficiently uniform the temperature distribution on the surface of the cavity block.
  • the molding die of technique 9 preferably has the heating plate and the heat insulating plate fixed by a first fixing device, and the heat insulating plate and the base plate fixed by a second fixing device.
  • the heating plate is not fixed directly to the base plate but is fixed via a heat insulating plate, so heat is not transferred from the heating plate to the base plate unnecessarily, and energy saving effects can be achieved.
  • the resin molding device of Technology 10 is characterized by including a molding die according to any one of Technologies 1 to 9 above, and a press unit that clamps the molding die.
  • the resin molding device of Technology 11 preferably further includes a mold slide mechanism that slides the mold outside the press section.
  • the method for manufacturing a resin molded product according to Technology 12 of the present invention is characterized in that resin is molded onto a molding object using the resin molding device according to Technology 10 or 11 above.
  • the resin molding apparatus 100 of this embodiment resin-seals a substrate W, which is a molding object having electronic components Wx fixed to one surface, by resin molding using a resin material J to manufacture a resin-molded product P.
  • a substrate W which is a molding object having electronic components Wx fixed to one surface
  • resin molding using a resin material J to manufacture a resin-molded product P.
  • the molding object (substrate W) before resin molding is referred to as a "pre-molding substrate W”
  • the molding object (substrate W) after resin molding is referred to as a "molded substrate W" or a "resin-molded product P.”
  • the substrate W is rectangular in plan view, and examples include metal substrates, resin substrates, glass substrates, ceramic substrates, circuit boards, semiconductor substrates, lead frames, silicon wafers, and glass wafers.
  • the substrate W may be a carrier without wiring.
  • examples of the resin material J include powdered or granular resin (including granular resin), liquid resin, etc.
  • examples of the electronic component Wx include electronic components such as semiconductor chips, resistor elements, capacitor elements, etc., or electronic components in which at least one of these electronic elements is resin-encapsulated.
  • this resin molding device 100 comprises, as its components, a substrate supply and storage module A, two resin molding modules B, and a resin material supply module C.
  • Each component (each of modules A to C) is detachable and replaceable relative to the other components.
  • the substrate supply and storage module A has a substrate receiving section 10a that receives pre-molded substrates W from outside, a substrate storage section 10b that stores molded substrates W (resin molded products P), a substrate transport mechanism 11 that transports the pre-molded substrates W and resin molded products P, and a transfer mechanism 12, such as a transport robot, that transports, i.e., transfers, the pre-molded substrates W and resin molded products P to the substrate transport mechanism 11.
  • a substrate receiving section 10a that receives pre-molded substrates W from outside
  • a substrate storage section 10b that stores molded substrates W (resin molded products P)
  • a substrate transport mechanism 11 that transports the pre-molded substrates W and resin molded products P
  • a transfer mechanism 12 such as a transport robot
  • the substrate transport mechanism 11 transports the pre-molded substrate W from the substrate supply and storage module A to the resin molding module B, where it supplies the pre-molded substrate W to the molding die 14.
  • the substrate transport mechanism 11 receives the resin molded product P, which is the molded substrate W after resin molding, from the molding die 14 in the resin molding module B and transports it to the substrate supply and storage module A.
  • the transfer mechanism 12 also transfers the pre-molded substrate W from the substrate receiving section 10a to the substrate transport mechanism 11, and transfers the resin molded product P from the substrate transport mechanism 11 to the substrate storage section 10b.
  • the substrate transport mechanism 11 has a substrate supply section 111 that supplies substrates W to the upper mold 141, and a substrate receiving section 112 that receives the resin molded product P from the upper mold 141.
  • the substrate supply section 111 and the substrate receiving section 112 are arranged side by side in the left-right direction. The substrate transport mechanism 11 then performs the receiving operation of the substrate receiving section 112 and the supply operation of the substrate supply section 111 sequentially with respect to the upper mold 141.
  • each resin molding module B has a molding die 14 and a press unit 15 that presses and clamps the molding die 14.
  • the forming mold 14 has an upper mold 141 and a lower mold 142 arranged opposite each other in the vertical direction.
  • the upper mold 141 holds the substrate W by suction.
  • the lower mold 142 has a cavity 14C formed in it.
  • the upper mold 141 is mounted on the lower surface of the fixed platen 151 directly or via a separate member, and the lower mold 142 is mounted on the upper surface of the movable platen 152 directly or via a separate member.
  • the specific configuration of the forming mold 14 will be described later.
  • the press unit 15 of this embodiment includes a fixed platen 151, which is a base member on which the upper mold 141 is mounted; a movable platen 152, which is a base member that is movable up and down relative to the fixed platen 151; and a mold clamping mechanism 153 that raises and lowers the movable platen 152 relative to the fixed platen 151.
  • the fixed platen 151 is supported by a pair of sidewall members 154, 155, and the movable platen 152 is supported slidably relative to the pair of sidewall members 154, 155 by an elevation slide mechanism (not shown).
  • the mold clamping mechanism 153 is a linear motion type that raises and lowers the movable platen 152 using a ball screw mechanism that converts the rotation of a servo motor or the like into linear movement.
  • the mold clamping mechanism 153 may also be a link type that transmits power from a power source such as a servo motor to the movable platen using a link mechanism such as a toggle link.
  • the resin material supply module C has a moving table 17, a resin material storage unit 18 placed on the moving table 17, a resin material supply mechanism 19 that measures and supplies resin material J to the resin material storage unit 18, and a resin material transport mechanism 20 that transports the resin material storage unit 18 and supplies resin material J to the cavity 14C of the lower mold 142.
  • the resin material storage unit 18 is configured using a holding frame that holds a release film F, and the resin material supply mechanism 19 supplies resin material J onto the release film F held in the holding frame.
  • the moving table 17 moves between a resin input position using the resin material input mechanism 19 and a transfer position for handing over the resin material storage section 18 to the resin material transfer mechanism 20.
  • the resin material transfer mechanism 20 also transfers the resin material storage section 18 containing resin material J from the resin material supply module C to the resin molding module B, where it supplies the release film F and resin material J to the lower mold 142 of the molding die 14.
  • the resin material transfer mechanism 20 then transfers the resin material storage section 18, after being supplied with resin material J, from the resin molding module B to the resin material supply module C.
  • the resin material transport mechanism 20 has a resin material supply section 201 that supplies resin material J and unused release film F to the lower mold 142, and a film recovery section 202 that recovers used release film F from the lower mold 142.
  • the resin material supply section 201 and film recovery section 202 are arranged side by side in the left-right direction. The resin material transport mechanism 20 then continuously performs the recovery operation of the film recovery section 202 and the supply operation of the resin material supply section 201 with respect to the lower mold 142.
  • the upper mold 141 and the lower mold 142 of the molding mold 14 are each configured to be slidable in a direction intersecting the mold clamping direction (specifically, the front-to-rear direction) by the molding mold slide mechanism 16, as shown in Figures 1 and 3.
  • this mold slide mechanism 16 has an upper mold support frame 161 that supports the upper mold 141, a lower mold support frame 162 that supports the lower mold 142, and a frame drive unit 163 that moves the upper mold support frame 161 and the lower mold support frame 162 in the sliding direction.
  • the upper die support frame 161 and the lower die support frame 162 are slidable in the front-to-rear direction relative to the pair of side wall members 154, 155 by a guide mechanism (not shown).
  • the frame driver 163 selectively moves either the upper die support frame 161 or the lower die support frame 162.
  • This frame driver 163 may be configured, for example, using a ball screw mechanism, a rack and pinion, or an air cylinder.
  • the frame driver 163 may also be provided on each of the upper die support frame 161 and the lower die support frame 162.
  • the mold slide mechanism 16 slides the upper mold 141 and lower mold 142 between a mold clamping position Q, where the molds are clamped in the press unit 15, and a transfer position R, which is located outside the press unit 15 in the sliding direction.
  • the transfer position R is a position outside the fixed platen 151, movable platen 152, and pair of side wall members 154, 155 in the press unit 15, and is the position where the transported object is transferred to the mold 14.
  • Figure 3 shows the upper mold 141 moved to the transfer position R.
  • the substrate W and resin molded product P are transported by the substrate transport mechanism 11 to the upper mold 141, which is located at the transfer position R. Furthermore, the resin material transport mechanism 20 transports the resin material J and release film F to the lower mold 142, which is also located at the transfer position R. After the substrate W is transported to the upper mold 141 and the resin material J and release film F are transported to the lower mold 142, the upper mold 141 and the lower mold 142 are clamped together, thereby molding the resin onto the substrate W and producing the resin molded product P.
  • upper mold 141 has a cavity block 141a whose surface faces lower mold 142, and a heating plate 141b provided on the back surface of cavity block 141a.
  • the "surface" of the cavity block of one molding die refers to the surface facing the other molding die (molding surface), and if one molding die has a cavity, the "surface” of the cavity block refers to the surface that forms the bottom surface of the cavity.
  • the heating plate 141b has a built-in heater 21.
  • This heater 21 is, for example, a rod-shaped cartridge heater, and the temperature is controlled by controlling the current supplied to the heating wire of the cartridge heater. Temperature control by the heater 21 is performed by a control unit COM (see Figure 1) that is provided, for example, in the substrate supply/storage module A and controls each part of the resin molding apparatus 100.
  • This control unit COM is a dedicated or general-purpose computer that has a CPU, internal memory, input/output interface, AD converter, etc.
  • the upper mold 141 also has a base plate 141c on which the cavity block 141a and heating plate 141b are mounted.
  • This base plate 141c is provided with a sealing structure 141d consisting of a side wall portion for drawing a vacuum around the cavity block 141a during resin molding, and a sealing member such as an O-ring. Note that the sealing structure 141d is not shown in Figure 3.
  • the lower mold 142 has a cavity block 142a whose surface faces the upper mold 141 and in which the cavity 14C is formed, and a heating plate 142b provided on the back surface of the cavity block 142a.
  • the heating plate 142b has a built-in heater 22.
  • This heater 22 is, for example, a rod-shaped cartridge heater, and the temperature is controlled by controlling the current supplied to the heating wire of the cartridge heater. Temperature control by the heater 22 is performed by a control unit COM (see Figure 1), which is provided, for example, in the substrate supply/storage module A and controls each part of the resin molding apparatus 100.
  • the lower mold 142 also has a base plate 142c on which the cavity block 142a and heating plate 142b are mounted.
  • This base plate 142c is provided with a sealing structure 142d consisting of a side wall portion for drawing a vacuum around the cavity block 142a during resin molding, and a sealing member such as an O-ring. Note that the sealing structure 142d is not shown in Figure 3.
  • the cavity block 142a of the lower mold 142 has a bottom block 142a1 that forms the bottom surface of the cavity 14C, and a side block 142a2 that surrounds the bottom block 142a1 and forms the side surface of the cavity 14C.
  • the side block 142a2 is supported by an elastic member 142a3 provided on the base plate 142c so that it can be raised and lowered relative to the bottom block 142a1.
  • one or more spaces 14S are formed in the cavity block 142a of the lower mold 142 to uniformly distribute the temperature on the surface of the cavity block 142a.
  • one or more spaces 14S are formed in the bottom block 142a1 of the cavity block 142a.
  • the bottom block 142a1 has a front surface plate 2 whose front surface (top surface) faces the upper mold 141 and forms the bottom surface of the cavity 14C, and a back surface plate 3 provided on the back surface (bottom surface) of the front surface plate 2.
  • the back plate 3 has one or more through holes 3h formed along the thickness direction, as shown in Figures 4 and 5.
  • the through holes 3h are formed penetrating from the top surface to the bottom surface of the back plate 3.
  • the through holes 3h may have a uniform cross-sectional shape along the thickness direction, or may have a cross-sectional shape that varies from bottom to top.
  • the upper opening of the through hole 3h is blocked by the front plate 2, and the lower opening of the through hole 3h is blocked by the heating plate 142b.
  • the through hole 3h forms a space portion 14S, which is a closed space.
  • the through hole 3h is formed by punching the back plate 3.
  • the through holes 3h are formed by drilling multiple holes and cutting the sidewall portions between adjacent drill holes.
  • One or more spaces 14S are formed in the back plate 3 of the bottom block 142a1, and are formed inside the cavity 14C when viewed from the clamping direction of the mold 14 (i.e., in a plan view).
  • the cavity 14C is rectangular when viewed from the clamping direction of the mold 14, and one or more spaces 14S are formed along the longitudinal direction of the cavity 14C.
  • the rod-shaped cartridge heaters serving as heaters 22 are arranged on the heating plate 142b along the longitudinal direction of the cavity 14C (rear plate 3), as shown in Figure 5(b). Specifically, two cartridge heaters are arranged on either side of the central portion of the cavity 14C in the short direction.
  • the number of turns of the heating wire in the cartridge heaters varies in the axial direction, with portions with a larger number of turns formed on both sides of the longitudinal central portion. Therefore, if no space 14S is provided, high-temperature portions will be formed on both sides of the longitudinal central portion of the cavity bottom, as shown in Figure 6(a). If the number of turns of the heating wire is uniform in the axial direction, one high-temperature portion will be formed in the center of the cavity 14C.
  • each space 14S (through hole 3h) is formed on either side of the center of the rectangular back plate 3, with each space 14S (through hole 3h) formed along the longitudinal direction. Furthermore, each space 14S (through hole 3h) is formed in the center of the width direction (short direction) of the back plate 3.
  • a highly thermally conductive member 4 is provided along the thickness direction of the backside plate 3 of the bottom block 142a1 at a position different from the space 14S when viewed from the clamping direction of the forming die 14.
  • This highly thermally conductive member 4 is made of a material with better thermal conductivity than the backside plate 3, such as copper or aluminum.
  • the high thermal conductivity member 4 has its lower surface in contact with the upper surface of the heating plate 142b and its upper surface in contact with the lower surface of the front surface plate 2. This allows the high thermal conductivity member 4 to easily transfer heat from the heating plate 142b to the front surface plate 2.
  • the high thermal conductivity member 4 is provided on the periphery of the bottom surface of the cavity, and in this embodiment, is provided along the longitudinal direction on both sides of each space 14S. In this embodiment, the high thermal conductivity member 4 is fitted into an attachment through-hole formed in the back surface plate 3. It is considered that the high thermal conductivity member 4 is provided within 30% of the short dimension of the back surface plate 3 from each side of the back surface plate 3.
  • a first insulating plate 51 is provided between the heating plate 142b and the base plate 142c. This makes it difficult for heat to be transferred from the heating plate 142b to the base plate 142c, and allows heat to be transferred efficiently from the heating plate 142b to the cavity block 142a.
  • a second insulating plate 52 is provided between the side block 142a2 and the base member 142a4 that supports the side block 142a2. This makes it difficult for heat to be transferred from the bottom block 142a1 to the base member 142a4, and allows heat to be transferred efficiently from the heating plate 142b to the cavity block 142a.
  • a third insulating plate 53 is provided between the base member 142a4 of the side block 142a2 and the elastic member 142a3. This makes it difficult for heat to be transferred from the bottom block 142a1 to the elastic member 142a3 via the side block 142a2, allowing heat to be transferred efficiently from the heating plate 142b to the cavity block 142a.
  • the upper mold 141 also has a fourth insulating plate 54 provided between the heating plate 141b and the base plate 141c. This makes it difficult for heat to be transferred from the heating plate 141b to the base plate 141c, and allows heat to be transferred efficiently from the heating plate 141b to the cavity block 141a.
  • the heating plate 142b and the first insulating plate 51 are fixed together with a first fixing device 61, and the first insulating plate 51 and the base plate 142c are fixed together with a second fixing device 62.
  • a countersunk hole 511 is formed in the back surface (lower surface) of the first insulating plate 51.
  • the first insulating plate 51 is fixed by threading a fixing screw (first fixing device 61) into a female threaded hole formed in the back surface (lower surface) of the heating plate 142b through this countersunk hole 511.
  • a through hole 142b1 is formed in the heating plate 142b.
  • the first insulating plate 51 is fixed by threading a fixing screw (second fixing device 62) into a female threaded hole formed in the base plate 142c through this through hole 142b1.
  • the heating plate 141b and the fourth insulating plate 54 are fixed to the upper mold 141 in the same manner.
  • Figure 6 shows (a) the surface temperature distribution of a conventional cavity block (conventional example) that does not have a space or a high thermal conductivity member, (b) the surface temperature distribution of a cavity block (comparison example) that has only a high thermal conductivity member, and (c) the surface temperature distribution of a cavity block of this embodiment (this example) that has a space and a high thermal conductivity member.
  • the comparison example has a configuration in which a high thermal conductivity member is provided on the periphery of the cavity bottom, as described above.
  • This example has a configuration in which two space portions 14S are provided on either side of the center of the cavity bottom, and a high thermal conductivity member is provided on the periphery of the cavity bottom, as described above.
  • the maximum temperature at the bottom of the cavity was 173.4°C and the minimum temperature was 165.7°C, resulting in a temperature difference of 7.7°C.
  • the maximum temperature at the bottom of the cavity was 173.7°C and the minimum temperature was 167.7°C, resulting in a temperature difference of 6.0°C.
  • the maximum temperature at the bottom of the cavity was 174.4°C and the minimum temperature was 169.2°C, resulting in a temperature difference of 5.2°C.
  • the temperature difference in the comparative example is smaller than that of the conventional example, but by providing a space as in this embodiment, the temperature difference is further reduced. In other words, it was found that by providing a space as in this embodiment, variation in the temperature distribution at the bottom of the cavity is reduced.
  • the bottom block 142a1 of the cavity block 142a in the lower mold 142 is provided with one or more spaces 14S for uniforming the temperature distribution on the surface of the bottom block 142a1, thereby uniforming the temperature distribution on the surface (cavity bottom) of the bottom block 142a1.
  • the spaces 14S make it difficult for heat from the heater 22 to be transmitted to the surface of the bottom block 142a1, thereby uniforming the temperature distribution on the surface of the bottom block 142a1.
  • the adverse effects of non-uniform temperature distribution on the resin material J can be reduced, and the quality of the resin molded product P can be improved.
  • the resin molding module B may be configured to have multiple molding dies 14 (upper dies 141 and lower dies 142) arranged vertically.
  • Figure 7(a) shows an example in which one or more recesses 3M that become spaces 14S are formed on the upper surface of the back plate 3. Note that one or more recesses 3M that become spaces 14S may also be formed on the lower surface of the back plate 3 (the surface that contacts the heating plate 142b). Even with this configuration, heat from the heater 22 is less likely to be transmitted to the surface of the bottom block 142a1, making it possible to uniform the temperature distribution on the surface of the bottom block 142a1.
  • Figure 7(b) shows an example in which one or more recesses 142aM that become the space 14S are formed on the underside of the bottom block 142a1 (the surface that contacts the heating plate 142b) without dividing the bottom block 142a1 into the front plate 2 and the back plate 3. Even with this configuration, heat from the heater 22 is less likely to be transmitted to the surface of the bottom block 142a1, making it possible to achieve a more uniform temperature distribution on the surface of the bottom block 142a1.
  • Figure 7(c) shows an example in which a space 14S is formed in the heating plate 142b, and one or more recesses 142bM that become the space 14S are formed in the upper surface of the heating plate 142b (the surface that contacts the cavity block 142a). Even with this configuration, heat from the heater 22 is less likely to be transmitted to the surface of the bottom block 142a1, making it possible to uniform the temperature distribution on the surface of the bottom block 142a1.
  • the number, arrangement, and shape of the spaces 14S can be set appropriately depending on the temperature distribution on the surface of the cavity block 142a. In other words, the number, arrangement, and shape of the spaces 14S can be set appropriately depending on the configuration and arrangement of the heater 22 that heats the cavity block 142a.
  • each space 14S may be a shape that follows the longitudinal direction in a plan view as in the above embodiment, or may be other shapes such as a circular shape in a plan view, or the shapes of each space 14S may be different from each other.
  • one or more space sections 14S may be arranged along the short side direction in a plan view.
  • one or more spaces 14S may be configured to include a first space 14S1 formed along the longitudinal direction of the cavity 14C and a second space 14S2 formed along the lateral direction of the cavity 14C so as to intersect with the first space 14S1.
  • the first space 14S1 may have a shape that follows the longitudinal direction in a plan view (see (1) and (2) in FIG. 8(a)), or may have another shape such as a circular shape (see (3) and (4) in FIG. 8(a)).
  • the second space 14S2 may have a shape that follows the lateral direction in a plan view (see (1) and (2) in FIG. 8(a)), or may have another shape such as a circular shape (see (3) and (4) in FIG. 8(a)).
  • FIG 8(b) in the case of a circular cavity 14C, one or more spaces 14S may be formed in the center of the cavity 14C.
  • Figure 8(b) shows an example in which multiple spaces 14S are formed in the center, and although each space 14S has the same shape, the shapes of each space 14S may also be different from each other.
  • heat insulating material may be provided inside one or more of the spaces 14S in the above embodiment.
  • one or more spaces 14S were provided in the cavity block 142a of the lower mold 142, but one or more spaces 14S may also be provided in the cavity block 141a or heating plate 141b of the upper mold 141.
  • the temperature distribution on the surface of the cavity block of the upper and/or lower mold can be made uniform.
  • Resin molding device W Pre-molded substrate (molding object)
  • P Resin molded product (molded object) 14...Mold 141...Upper mold 141a...Cavity block 141b...Heating plate 141c...Base plate 142...Lower mold 142a...Cavity block 142b...Heating plate 142c...Base plate 14C...Cavity 14S...Space portion 14S1...First space portion 14S2...Second space portion 15...Press portion 16...Mold slide mechanism 21, 22...Heater 2...Front side plate 3...Back side plate 3M...Recess 3h...Through hole 4...High thermal conductivity member 51...First heat insulating plate 52...Second heat insulating plate 53...Third heat insulating plate 54...Fourth heat insulating plate 61...First fixing member 62...Second fixing member

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Abstract

本発明は、上型及び／又は下型のキャビティブロックにおける表面の温度分布を均一化するものであり、上型１４１又は下型１４２の少なくとも一方にキャビティが形成された成形型１４であって、上型１４１又は下型１４２の一方の型は、表面が他方の型に対向する対向面となるキャビティブロックと、キャビティブロックの裏面に設けられ、ヒータが内蔵された加熱用プレートとを備え、キャビティブロック又は加熱用プレートの少なくとも一方には、厚み方向においてヒータ及び対向面の間に、対向面の温度分布を均一化するための１又は複数の空間部が形成されている。

Description

成形型、樹脂成形装置、及び樹脂成形品の製造方法
　本発明は、成形型、樹脂成形装置、及び樹脂成形品の製造方法に関するものである。
　従来、特許文献１に示すように、樹脂封止装置において、上面にキャビティ部を有するキャビティブロックを備えた下金型セットを、成形位置及び待機位置の間で水平移動させるものが考えられている。
　この樹脂封止装置では、下金型セットを成形位置から待機位置に移動させた状態で、ディスペンサ装置によってキャビティ部に液状の樹脂材料を注入している。
特開２０１２－７９９３７号公報
　ところで、下金型セットを型締め機構の外部である待機位置に移動させると、キャビティブロックの温度が低下してしまう。そのため、下金型セットにヒータを設けてキャビティブロックの温度低下を防ぐことが考えられる。
　しかしながら、下金型セットにヒータを設けると、キャビティブロックとヒータとの距離が短くなり、キャビティブロックの表面における温度分布のバラツキが大きくなってしまう。このようにキャビティブロックの表面における温度分布のバラツキは樹脂材料に悪影響を与え、最終的には樹脂成形品の品質低下に繋がってしまう。この問題は、上型を型締め機構の外部にスライドさせる場合にも同様に生じる。また、成形型を外部にスライドさせない樹脂成形装置であっても、キャビティブロックとヒータとの距離を短くした場合には同様の問題が生じる。
　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、キャビティブロックの表面の温度分布を均一化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成形型は、互いに対向して配置された上型及び下型を有し、前記上型又は前記下型にキャビティが形成された成形型であって、前記上型又は前記下型の一方の型は、表面が他方の型に対向するキャビティブロックと、前記キャビティブロックの裏面に設けられ、ヒータが内蔵された加熱用プレートとを備え、前記キャビティブロック又は前記加熱用プレートの少なくとも一方には、前記キャビティブロックの表面の温度分布を均一化するための１又は複数の空間部が形成されていることを特徴とする。
　このように構成した本発明によれば、キャビティブロックの表面の温度分布を均一化することができる。
本発明に係る一実施形態の樹脂成形装置の構成を示す模式図である。 同実施形態の樹脂成形モジュールの構成を模式的に示す断面図である。 同実施形態の成形型スライド機構の構成を示す模式図である。 同実施形態の下型の具体的構成を模式的に示す断面図である。 同実施形態の裏面型プレートの構成を模式的に示す（ａ）斜視図、及び、（ｂ）平面図である。 （ａ）従来例の温度分布、（ｂ）比較例（高熱伝導部材のみ）の温度分布、及び、（ｃ）本実施例（空間部＋高熱伝導部材）の温度分布を示す図である。 変形実施形態の空間部の構成を模式的に示す断面図である。 変形実施形態の空間部の構成を模式的に示す平面図である。
　次に、本発明に係る技術について、例を挙げてさらに詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の技術により限定されない。
　本発明に係る技術１の成形型は、互いに対向して配置された上型及び下型を有し、前記上型又は前記下型にキャビティが形成された成形型であって、前記上型又は前記下型の一方の型は、表面が他方の型に対向するキャビティブロックと、前記キャビティブロックの裏面に設けられ、ヒータが内蔵された加熱用プレートとを備え、前記キャビティブロック又は前記加熱用プレートの少なくとも一方には、前記キャビティブロックの表面の温度分布を均一化するための１又は複数の空間部が形成されていることを特徴とする。
　この樹脂成形装置であれば、キャビティブロックの裏面に加熱用プレートを設けた構成において、キャビティブロック又は加熱用プレートの少なくとも一方に、キャビティブロックの表面の温度分布を均一化するための１又は複数の空間部を設けているので、キャビティブロックの表面の温度分布を均一化することができる。具体的には、キャビティブロックの表面において高温部となる位置に対応させて空間部を形成することによって、ヒータからの熱がキャビティブロックの表面に伝わりにくくなり、キャビティブロックの表面の温度分布を均一化することができる。その結果、温度分布の不均一が樹脂材料に与える悪影響を低減し、樹脂成形品の品質を向上させることができる。
　成形型の具体的な実施の態様として本発明に係る技術２の成形型は、上記の技術１の構成に加えて、前記キャビティブロックは、表面が前記他方の型に対向する表面側プレートと、前記表面側プレートの裏面に設けられた裏面側プレートとを有し、前記裏面側プレートには、厚み方向に沿って１又は複数の凹部又は１又は複数の貫通孔が形成されており、前記凹部又は貫通孔によって前記空間部が形成されていることが望ましい。
　この構成であれば、裏面側プレートに凹部又は貫通孔を形成すれば良いので、キャビティブロックに空間部を形成しやすくできる。
　本発明に係る技術３の成形型は、上記の技術１又は２の構成に加えて、前記１又は複数の空間部は、前記成形型の型締め方向から視て前記キャビティの内側に形成されていることが望ましい。
　この構成であれば、キャビティブロックの表面においてキャビティに対応する部分の温度分布を均一化することができ、温度分布の不均一が樹脂材料に与える悪影響を低減し、樹脂成形品の品質を向上させることができる。
　本発明に係る技術４の成形型は、上記の技術１乃至３の何れか１つの構成に加えて、前記キャビティは、前記成形型の型締め方向から視て矩形状をなすものであり、前記１又は複数の空間部は、前記キャビティの長手方向に沿って形成されていることが望ましい。
　矩形状をなすキャビティの場合には、キャビティブロックの表面においてキャビティに対応する部分の長手方向における温度分布のバラツキが大きくなりやすい。例えば、長手方向中央部が高温部になり長手方向端部が低温部になりやすい。本技術４の成形型では、キャビティの長手方向に沿って１又は複数の空間部が形成されているので、キャビティブロックの表面においてキャビティに対応する部分の長手方向における温度分布を効率的に均一化することができる。
　本発明に係る技術５の成形型は、上記の技術１乃至３の何れか１つの構成に加えて、前記キャビティは、前記成形型の型締め方向から視て矩形状をなすものであり、前記１又は複数の空間部は、前記キャビティの長手方向に沿って形成された第１空間部と、前記キャビティの短手方向に沿って前記第１空間部と交差するように形成された第２空間部とを有することが望ましい。
　この構成であれば、キャビティブロックの表面においてキャビティに対応する部分の長手方向における温度分布を効率的に均一化するだけでなく、短手方向における温度分布も効率的に均一化することができる。
　本発明に係る技術６の成形型は、上記の技術１乃至３の何れか１つの構成に加えて、前記キャビティは、前記成形型の型締め方向から視て円形状をなすものであり、前記１又は複数の空間部は、前記キャビティの中央部に形成されていることが望ましい。
　円形状をなすキャビティの場合には、キャビティブロックの表面においてキャビティに対応する部分の径方向における温度分布のバラツキが大きくなりやすい。例えば、中央部が高温部になり外周部が低温部になりやすい。本技術６の成形型では、キャビティの中央部に１又は複数の空間部が形成されているので、キャビティブロックの表面においてキャビティに対応する部分の径方向における温度分布を効率的に均一化することができる。
　本発明に係る技術７の成形型は、上記の技術１乃至６の何れか１つの構成に加えて、前記キャビティブロックには、前記成形型の型締め方向から視て前記空間部とは異なる位置に、厚み方向に沿って高熱伝導部材が設けられていることが望ましい。
　この構成であれば、空間部によってヒータからの熱がキャビティブロックの表面に伝わりにくくしつつ、空間部とは異なる位置に設けられた高熱伝導部材によってヒータからの熱がキャビティブロックに伝わりやすくできる。例えば、キャビティブロックの表面において高温部となる位置に対応させて空間部を形成し、キャビティブロックの表面において低温部となる位置に対応させて高熱伝導部材を設けることにより、キャビティブロックの表面の温度分布を効率良く均一化することができる。
　本発明に係る技術８の成形型は、上記の技術１乃至７の何れか１つの構成に加えて、前記一方の型は、前記キャビティブロック及び前記加熱用プレートが設けられるベースプレートをさらに備え、前記加熱用プレート及び前記ベースプレートの間に断熱板が設けられていることが望ましい。
　この構成であれば、加熱用プレートからベースプレートに熱が伝わりにくくなり、加熱用プレートからキャビティブロックに熱を効率良く伝えることができるとともに、省エネ効果を得ることができる。
　加熱用プレートをベースプレートにボルト締結した場合には、加熱用プレートからの熱がボルトを通じてベースプレートに無駄に伝わってしまう。この問題を解決するためには、本発明に係る技術９の成形型は、上記の技術８の構成に加えて、前記加熱用プレートと前記断熱板とが第１固定具により固定されており、前記断熱板と前記ベースプレートとが第２固定具により固定されていることが望ましい。
　この構成であれば、加熱用プレートをベースプレートに直接固定せずに、断熱板を介して固定しているので、加熱用プレートからベースプレートに熱が無駄に伝わらず、省エネ効果を得ることができる。
　また、本発明に係る技術１０の樹脂成形装置は、上記の技術１乃至９の何れか１つの成形型と、前記成形型を型締めするプレス部とを備えることを特徴とする。
　本発明に係る技術１１の樹脂成形装置は、上記の技術１０の構成に加えて、前記成形型を前記プレス部の外部にスライドさせる成形型スライド機構をさらに備えることが望ましい。
　さらに、本発明に係る技術１２の樹脂成形品の製造方法は、上記の技術１０又は１１の樹脂成形装置を用いて、成形対象物に対して樹脂成形することを特徴とする。
＜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。
＜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、一面に電子部品Ｗｘが固定された成形対象物である基板Ｗを、樹脂材料Ｊを用いた樹脂成形により樹脂封止して樹脂成形品Ｐを製造するものである。なお、以下では、樹脂成形前の成形対象物（基板Ｗ）を「成形前基板Ｗ」といい、樹脂成形後の成形対象物（基板Ｗ）を「成形済基板Ｗ」又は「樹脂成形品Ｐ」という。
　ここで、基板Ｗとしては、平面視において矩形状をなすものであり、例えば金属製基板、樹脂製基板、ガラス製基板、セラミックス製基板、回路基板、半導体製基板、リードフレーム、シリコンウエハ、ガラスウエハ等を挙げることができる。その他、基板Ｗは、配線が施されていないキャリアであってもよい。
　また、樹脂材料Ｊとしては、例えば粉粒体状樹脂（顆粒状樹脂を含む）、液状樹脂等を挙げることができる。また、電子部品Ｗｘとしては、例えば半導体チップ、抵抗素子、キャパシタ素子等の電子素子、又はこれら電子素子の少なくとも１つが樹脂封止された形態の電子部品を挙げることができる。
　この樹脂成形装置１００は、図１に示すように、基板供給・収納モジュールＡと、２つの樹脂成形モジュールＢと、樹脂材料供給モジュールＣとを、それぞれ構成要素として備える。なお、各構成要素（各モジュールＡ～Ｃ）は、それぞれの構成要素に対して着脱可能かつ交換可能である。
　基板供給・収納モジュールＡは、外部から成形前基板Ｗを受け入れる基板受入部１０ａと、成形済基板Ｗ（樹脂成形品Ｐ）を収納する基板収納部１０ｂと、成形前基板Ｗ及び樹脂成形品Ｐを搬送する基板搬送機構１１と、基板搬送機構１１に対して成形前基板Ｗ及び樹脂成形品Ｐの搬送すなわち受け渡しを行う例えば搬送ロボット等の受け渡し機構１２とを有する。
　基板搬送機構１１は、成形前基板Ｗを基板供給・収納モジュールＡから樹脂成形モジュールＢに搬送し、樹脂成形モジュールＢにおいて成形前基板Ｗを成形型１４に供給する。成形前基板Ｗの樹脂成形後に、基板搬送機構１１は、樹脂成形モジュールＢにおいて成形型１４から樹脂成形後の成形済基板Ｗである樹脂成形品Ｐを受け取って、基板供給・収納モジュールＡに搬送する。また、受け渡し機構１２は、成形前基板Ｗを基板受入部１０ａから基板搬送機構１１に受け渡し、樹脂成形品Ｐを基板搬送機構１１から基板収納部１０ｂに受け渡す。
　ここで、基板搬送機構１１は、図１に示すように、上型１４１に基板Ｗを供給する基板供給部１１１と、上型１４１から樹脂成形品Ｐを受け取る基板受取部１１２とを有している。この基板供給部１１１と基板受取部１１２とは、左右方向に横並びに設けられている。そして、基板搬送機構１１は、上型１４１に対して、基板受取部１１２の受取動作及び基板供給部１１１の供給動作を連続して行う。
　各樹脂成形モジュールＢは、図２に示すように、成形型１４と、成形型１４をプレスして型締めするプレス部１５とを有する。
　成形型１４は、上下方向において互いに対向して配置された上型１４１及び下型１４２を有している。上型１４１は、基板Ｗを吸着して保持するものである。また、下型１４２は、キャビティ１４Ｃが形成されたものである。上型１４１は固定プラテン１５１の下面に直接又は別の部材を介して設けられ、下型１４２は可動プラテン１５２の上面に直接又は別の部材を介して設けられている。なお、成形型１４の具体的構成は、後述する。
　本実施形態のプレス部１５は、上型１４１が設けられるベース部材である固定プラテン１５１と、固定プラテン１５１に対して昇降可能に設けられたベース部材である可動プラテン１５２と、固定プラテン１５１に対して可動プラテン１５２を昇降させる型締め機構１５３とを備えている。
　固定プラテン１５１は、一対の側壁部材１５４、１５５により支持されており、可動プラテン１５２は、当該一対の側壁部材１５４、１５５に対して昇降スライド機構（不図示）により、スライド可能に支持されている。
　型締め機構１５３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を用いて可動プラテン１５２を昇降させる直動方式のものである。なお、型締め機構１５３としては、その他、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プラテンに伝達するリンク方式のもの等であっても良い。
　樹脂材料供給モジュールＣは、移動テーブル１７と、移動テーブル１７上に載置される樹脂材料収容部１８と、樹脂材料収容部１８に樹脂材料Ｊを計量して投入する樹脂材料投入機構１９と、樹脂材料収容部１８を搬送して下型１４２のキャビティ１４Ｃに樹脂材料Ｊを供給する樹脂材料搬送機構２０とを有する。ここで、樹脂材料収容部１８は、離型フィルムＦを保持する保持枠を用いて構成されており、樹脂材料投入機構１９により保持枠に保持された離型フィルムＦ上に樹脂材料Ｊが投入される。
　移動テーブル１７は、樹脂材料供給モジュールＣ内において、樹脂材料投入機構１９による樹脂投入位置と樹脂材料搬送機構２０に樹脂材料収容部１８を渡すための搬送位置との間で移動する。また、樹脂材料搬送機構２０は、樹脂材料Ｊを収容した樹脂材料収容部１８を樹脂材料供給モジュールＣから樹脂成形モジュールＢに搬送し、樹脂成形モジュールＢにおいて離型フィルムＦ及び樹脂材料Ｊを成形型１４の下型１４２に供給する。その後、樹脂材料搬送機構２０は、樹脂材料Ｊを供給した後の樹脂材料収容部１８を樹脂成形モジュールＢから樹脂材料供給モジュールＣに搬送する。
　ここで、樹脂材料搬送機構２０は、図１に示すように、下型１４２に樹脂材料Ｊ及び使用前の離型フィルムＦを供給する樹脂材料供給部２０１と、下型１４２から使用済みの離型フィルムＦを回収するフィルム回収部２０２とを有している。この樹脂材料供給部２０１とフィルム回収部２０２とは、左右方向に横並びに設けられている。そして、樹脂材料搬送機構２０は、下型１４２に対して、フィルム回収部２０２の回収動作及び樹脂材料供給部２０１の供給動作を連続して行う。
＜成形型１４の具体的構成＞
　そして、本実施形態の樹脂成形装置１００では、成形型１４において上型１４１及び下型１４２は、それぞれ、図１及び図３に示すように、成形型スライド機構１６によって、型締め方向に交差する方向（具体的には前後方向）にスライド可能に構成されている。
　この成形型スライド機構１６は、図３に示すように、上型１４１を支持する上型支持フレーム１６１と、下型１４２を支持する下型支持フレーム１６２と、上型支持フレーム１６１及び下型支持フレーム１６２をスライド方向に移動させるフレーム駆動部１６３とを有している。
　上型支持フレーム１６１及び下型支持フレーム１６２は、一対の側壁部材１５４、１５５に対してガイド機構（不図示）により前後方向にスライド可能とされている。また、フレーム駆動部１６３は、上型支持フレーム１６１又は下型支持フレーム１６２の一方を選択的に移動させるものである。このフレーム駆動部１６３は、例えば、ボールねじ機構を用いた構成、ラックアンドピニオンを用いた構成又はエアシリンダを用いた構成等が考えられる。なお、フレーム駆動部１６３を上型支持フレーム１６１及び下型支持フレーム１６２のそれぞれに設けても良い。
　具体的に成形型スライド機構１６は、プレス部１５において型締めされる型締め位置Ｑと、スライド方向においてプレス部１５の外部に位置する受け渡し位置Ｒとの間で、上型１４１及び下型１４２をスライドさせる。受け渡し位置Ｒは、プレス部１５における固定プラテン１５１、可動プラテン１５２及び一対の側壁部材１５４、１５５よりも外側の位置であり、成形型１４に搬送物の受け渡しが行われる位置である。なお、図３では、上型１４１が受け渡し位置Ｒに移動した状態を示している。
　なお、受け渡し位置Ｒにある上型１４１に対して、基板搬送機構１１により基板Ｗ及び樹脂成形品Ｐの搬送が行われる。また、受け渡し位置Ｒにある下型１４２に対して、樹脂材料搬送機構２０により樹脂材料Ｊ及び離型フィルムＦの搬送が行われる。上型１４１に対して基板Ｗが搬送され、下型１４２に樹脂材料Ｊ及び離型フィルムＦが搬送された後に、上型１４１及び下型１４２が型締めされることにより、基板Ｗ対して樹脂成形されて樹脂成形品Ｐが製造される。
＜上型１４１の具体的構成＞
　そして、上型１４１は、図２に示すように、表面が下型１４２に対向する面となるキャビティブロック１４１ａと、当該キャビティブロック１４１ａの裏面に設けられた加熱用プレート１４１ｂとを有している。なお、本明細書において、一方の成形型のキャビティブロックの「表面」とは、他方の成形型に対向する側の面（モールディング面）をいい、一方の成形型がキャビティを有する場合、キャビティブロックの「表面」とは、キャビティの底面を形成する面をいう。
　加熱用プレート１４１ｂには、ヒータ２１が内蔵されている。このヒータ２１は、例えば棒状のカートリッジヒータであり、当該カートリッジヒータの電熱線に供給する電流を制御することによって温度が制御される。なお、ヒータ２１による温度制御は、例えば基板供給・収納モジュールＡに設けられ、樹脂成形装置１００の各部を制御する制御部ＣＯＭ（図１参照）により行われる。この制御部ＣＯＭは、ＣＰＵ、内部メモリ、入出力インターフェース、ＡＤ変換器等を有する専用又は汎用のコンピュータである。
　また、上型１４１は、キャビティブロック１４１ａ及び加熱用プレート１４１ｂが設けられるベースプレート１４１ｃを有している。このベースプレート１４１ｃには、樹脂成形時にキャビティブロック１４１ａの周囲を真空引きするための側壁部及びＯリング等のシール部材等からなる密閉構造１４１ｄが設けられている。なお、図３では、密閉構造１４１ｄの図示を省略している。
＜下型１４２の構成＞
　下型１４２は、図２及び図４に示すように、表面が上型１４１に対向する面となり、キャビティ１４Ｃが形成されたキャビティブロック１４２ａと、当該キャビティブロック１４２ａの裏面に設けられた加熱用プレート１４２ｂとを有している。
　加熱用プレート１４２ｂには、ヒータ２２が内蔵されている。このヒータ２２は、例えば棒状のカートリッジヒータであり、当該カートリッジヒータの電熱線に供給する電流を制御することによって温度が制御される。なお、ヒータ２２による温度制御は、例えば基板供給・収納モジュールＡに設けられ、樹脂成形装置１００の各部を制御する制御部ＣＯＭ（図１参照）により行われる。
　また、下型１４２は、キャビティブロック１４２ａ及び加熱用プレート１４２ｂが設けられるベースプレート１４２ｃを有している。このベースプレート１４２ｃには、樹脂成形時にキャビティブロック１４２ａの周囲を真空引きするための側壁部及びＯリング等のシール部材等からなる密閉構造１４２ｄが設けられている。なお、図３では、密閉構造１４２ｄの図示を省略している。
　そして、下型１４２のキャビティブロック１４２ａは、図２及び図４に示すように、キャビティ１４Ｃの底面を形成する底面ブロック１４２ａ１と、当該底面ブロック１４２ａ１の周囲を取り囲んでキャビティ１４Ｃの側面を形成する側面ブロック１４２ａ２とを有している。側面ブロック１４２ａ２は、ベースプレート１４２ｃに設けられた弾性部材１４２ａ３により底面ブロック１４２ａ１に対して昇降可能に支持されている。
＜下型１４２のキャビティブロック１４２ａの具体的構成＞
　下型１４２のキャビティブロック１４２ａには、図４に示すように、キャビティブロック１４２ａの表面の温度分布を均一化するための１又は複数の空間部１４Ｓが形成されている。本実施形態では、キャビティブロック１４２ａにおける底面ブロック１４２ａ１に、１又は複数の空間部１４Ｓが形成されている。
　具体的に底面ブロック１４２ａ１は、表面（上面）が上型１４１に対向し、キャビティ１４Ｃの底面となる表面側プレート２と、表面側プレート２の裏面（下面）に設けられた裏面側プレート３とを有している。
　そして、裏面側プレート３には、図４及び図５に示すように、厚み方向に沿って１又は複数の貫通孔３ｈが形成されている。ここでは、裏面側プレート３の上面から下面に亘って貫通した貫通孔３ｈが形成されている。貫通孔３ｈは、厚み方向に沿って等断面形状のものであっても良いし、下面から上面に向かって断面形状が異なるものであっても良い。貫通孔３ｈの上部開口は表面側プレート２により塞がれ、貫通孔３ｈの下部開口は加熱用プレート１４２ｂにより塞がれる。これにより、貫通孔３ｈによって、閉じた空間である空間部１４Ｓが形成される。なお、貫通孔３ｈは、裏面側プレート３に抜き加工を施すことにより形成される。本実施形態の貫通孔３ｈは、複数のドリル孔を形成し、互いに隣接するドリル孔の間の側壁部を切削することにより形成されている。
　１又は複数の空間部１４Ｓは、底面ブロック１４２ａ１の裏面側プレート３に形成されており、成形型１４の型締め方向から視て（つまり、平面視において）キャビティ１４Ｃの内側に形成されることになる。本実施形態のキャビティ１４Ｃは、成形型１４の型締め方向から視て矩形状をなすものであり、１又は複数の空間部１４Ｓは、キャビティ１４Ｃの長手方向に沿って形成されている。
　本実施形態において、ヒータ２２である棒状のカートリッジヒータは、図５（ｂ）に示すように、加熱用プレート１４２ｂにおいてキャビティ１４Ｃ（裏面側プレート３）の長手方向に沿って設けられている。具体的には、２本のカートリッジヒータが、キャビティ１４Ｃの短手方向中央部を挟んで設けられている。また、カートリッジヒータの電熱線の巻数が軸方向において異なっており、長手方向の中央部を挟んで両側に巻き数の多い部分を形成している。このため、空間部１４Ｓを設けない場合には、図６（ａ）に示すように、長手方向においてキャビティ底面の中央部を挟んで長手方向両側に高温部が形成されることになる。なお、電熱線の巻数が軸方向において均一であれば、高温部はキャビティ１４Ｃの中央に１つ形成される。
　本実施形態では、矩形状をなす裏面側プレート３において、その中央部を挟んで２つの空間部１４Ｓ（貫通孔３ｈ）が形成されており、各空間部１４Ｓ（貫通孔３ｈ）が、長手方向に沿って形成されている。また、各空間部１４Ｓ（貫通孔３ｈ）は、裏面側プレート３の幅方向（短手方向）の中央部に形成されている。この構成により、キャビティ底面の高温部にヒータ２２からの熱を伝わりにくくなり、キャビティ底面の高温部と低温部との温度差が低減され、キャビティ底面の温度分布を均一化することができる。
　また、底面ブロック１４２ａ１の裏面側プレート３には、成形型１４の型締め方向から視て空間部１４Ｓとは異なる位置に、厚み方向に沿って高熱伝導部材４が設けられている。この高熱伝導部材４は、裏面側プレート３よりも熱伝導率の良い材質からなり、例えば、銅製又はアルミニウム製のものである。
　具体的に高熱伝導部材４は、下面が加熱用プレート１４２ｂの上面に接触し、上面が表面側プレート２の下面に接触するものである。これにより、高熱伝導部材４は、加熱用プレート１４２ｂから表面側プレート２に熱を伝えやすくしている。そして、高熱伝導部材４は、キャビティ底面の周縁部に設けられており、本実施形態では、各空間部１４Ｓを挟んだ両側に長手方向に沿って設けられている。本実施形態の高熱伝導部材４は、裏面側プレート３に形成された取り付け用の貫通孔に嵌め込まれている。高熱伝導部材４は、裏面側プレート３の各辺から裏面側プレート３の短手方向寸法の３０％の範囲内に設けることが考えられる。
　さらに、図２及び図４に示すように、加熱用プレート１４２ｂとベースプレート１４２ｃとの間には、第１断熱板５１が設けられている。これにより、加熱用プレート１４２ｂからベースプレート１４２ｃに熱が伝わりにくくなり、加熱用プレート１４２ｂからキャビティブロック１４２ａに熱を効率良く伝えることができる。
　また、図４に示すように、側面ブロック１４２ａ２と側面ブロック１４２ａ２を支持するベース部材１４２ａ４との間には、第２断熱板５２が設けられている。これにより、底面ブロック１４２ａ１からベース部材１４２ａ４に熱が伝わり難くなり、加熱用プレート１４２ｂからキャビティブロック１４２ａに熱を効率良く伝えることができる。
　さらに、図４に示すように、側面ブロック１４２ａ２のベース部材１４２ａ４と弾性部材１４２ａ３との間には、第３断熱板５３が設けられている。これにより、底面ブロック１４２ａ１から側面ブロック１４２ａ２を介して弾性部材１４２ａ３に熱が伝わりにくくなり、加熱用プレート１４２ｂからキャビティブロック１４２ａに熱を効率良く伝えることができる。
　なお、上型１４１においても、図２に示すように、加熱用プレート１４１ｂとベースプレート１４１ｃとの間には、第４断熱板５４が設けられている。これにより、加熱用プレート１４１ｂからベースプレート１４１ｃに熱が伝わりにくくなり、加熱用プレート１４１ｂからキャビティブロック１４１ａに熱を効率良く伝えることができる。
　その上、本実施形態では、図４に示すように、加熱用プレート１４２ｂと第１断熱板５１とが第１固定具６１により固定されており、第１断熱板５１とベースプレート１４２ｃとが第２固定具６２により固定されている。具体的には、第１断熱板５１の裏面（下面）に座繰り穴５１１が形成されている。この座繰り穴５１１を介して第１断熱板５１を加熱用プレート１４２ｂの裏面（下面）に形成された雌ネジ穴に第１固定具６１である固定ネジを螺合させて固定する。また、加熱用プレート１４２ｂに貫通孔１４２ｂ１が形成されている。この貫通孔１４２ｂ１を介して第１断熱板５１をベースプレート１４２ｃに形成された雌ネジ穴に第２固定具６２である固定ネジを螺合させて固定する。なお、上型１４１における加熱用プレート１４１ｂ及び第４断熱板５４の固定方法も同様である。
　最後に、（ａ）空間部及び高熱伝導部材を設けない従来のキャビティブロック（従来例）における表面の温度分布と、（ｂ）高熱伝導部材のみを設けたキャビティブロック（比較例）における表面の温度分布と、（ｃ）空間部及び高熱伝導部材を設けた本実施形態のキャビティブロック（本実施例）における表面の温度分布とを図６に示す。なお、比較例は、上述したようにキャビティ底面の周縁部に高熱伝導部材を設けた構成である。本実施例は、上述したようにキャビティ底面の中央部を挟んで２つの空間部１４Ｓを設け、キャビティ底面の周縁部に高熱伝導部材を設けた構成である。
　従来例では、キャビティ底面における最高温度が１７３．４℃で、最低温度が１６５．７℃であり、温度差が７．７℃となった。比較例では、キャビティ底面における最高温度が１７３．７℃で、最低温度が１６７．７℃であり、温度差が６．０℃となった。一方で、本実施例では、キャビティ底面における最高温度が１７４．４℃で、最低温度が１６９．２℃であり、温度差が５．２℃となった。このように、比較例は従来例に比べて温度差が小さくなっているが、本実施例のように空間部を設けることによって、さらに温度差が小さくなっている。つまり、本実施例のように空間部を設けることによって、キャビティ底面における温度分布のバラツキが低減されることが分かった。
＜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、下型１４２におけるキャビティブロック１４２ａの底面ブロック１４２ａ１に、底面ブロック１４２ａ１の表面の温度分布を均一化するための１又は複数の空間部１４Ｓを設けているので、底面ブロック１４２ａ１の表面（キャビティ底面）の温度分布を均一化することができる。具体的には、底面ブロック１４２ａ１の表面において高温部となる位置に対応させて空間部１４Ｓを形成することによって、空間部１４Ｓによってヒータ２２からの熱が底面ブロック１４２ａ１の表面に伝わり難くなり、底面ブロック１４２ａ１の表面の温度分布を均一化することができる。その結果、温度分布の不均一が樹脂材料Ｊに与える悪影響を低減し、樹脂成形品Ｐの品質を向上させることができる。
＜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。
　例えば、樹脂成形モジュールＢに上下に沿って配置された複数の成形型１４（上型１４１及び下型１４２）を有する構成としても良い。
　また、前記実施形態の空間部１４Ｓは、裏面側プレート３に形成した１又は複数の貫通孔３ｈから構成されているが、図７（ａ）～（ｄ）の構成であっても良い。
　図７（ａ）は、裏面側プレート３の上面に空間部１４Ｓとなる１又は複数の凹部３Ｍを形成した例である。なお、裏面側プレート３の下面（加熱用プレート１４２ｂに接する面）に空間部１４Ｓとなる１又は複数の凹部３Ｍを形成しても良い。この構成であっても、ヒータ２２からの熱が底面ブロック１４２ａ１の表面に伝わりにくくなり、底面ブロック１４２ａ１の表面の温度分布を均一化することができる。
　図７（ｂ）は、底面ブロック１４２ａ１を表面側プレート２と裏面側プレート３とに分割することなく、底面ブロック１４２ａ１の下面（加熱用プレート１４２ｂに接する面）に空間部１４Ｓとなる１又は複数の凹部１４２ａＭを形成した例である。この構成であっても、ヒータ２２からの熱が底面ブロック１４２ａ１の表面に伝わりにくくなり、底面ブロック１４２ａ１の表面の温度分布を均一化することができる。
　図７（ｃ）は、加熱用プレート１４２ｂに空間部１４Ｓを形成した例であり、加熱用プレート１４２ｂの上面（キャビティブロック１４２ａに接する面）に空間部１４Ｓとなる１又は複数の凹部１４２ｂＭを形成した例である。この構成であっても、ヒータ２２からの熱が底面ブロック１４２ａ１の表面に伝わりにくくなり、底面ブロック１４２ａ１の表面の温度分布を均一化することができる。
　図７（ｄ）は、加熱用プレート１４２ｂを表面側プレート７と裏面側プレート８とに分割し、表面側プレート７に空間部１４Ｓとなる１又は複数の貫通孔７ｈを形成した例である。なお、裏面側プレート８の上面に空間部１４Ｓとなる１又は複数の凹部を形成しても良い。この構成であっても、ヒータ２２からの熱が底面ブロック１４２ａ１の表面に伝わりにくくなり、底面ブロック１４２ａ１の表面の温度分布を均一化することができる。
　また、空間部１４Ｓの個数、配置、及び形状等は、キャビティブロック１４２ａの表面の温度分布に応じて適宜設定可能である。つまり、空間部１４Ｓの個数、配置、及び形状は、キャビティブロック１４２ａを加熱するヒータ２２の構成及び配置等に応じて適宜設定可能である。
　例えば、各空間部１４Ｓの形状は、前記実施形態のように平面視において長手方向に沿った形状の他に、平面視において円形状等のその他の形状であっても良いし、各空間部１４Ｓの形状が互いに異なる形状であっても良い。また、１又は複数の空間部１４Ｓは、平面視において短手方向に沿って配置しても良い。
　また、図８（ａ）に示すように、矩形状をなすキャビティ１４Ｃにおいて、１又は複数の空間部１４Ｓは、キャビティ１４Ｃの長手方向に沿って形成された第１空間部１４Ｓ１と、キャビティ１４Ｃの短手方向に沿って第１空間部１４Ｓ１と交差するように形成された第２空間部１４Ｓ２とを有する構成であっても良い。なお、第１空間部１４Ｓ１は、平面視において、長手方向に沿った形状であっても良いし（図８（ａ）の（１）及び（２）参照）、円形状等のその他の形状であっても良い（図８（ａ）の（３）及び（４）参照）。また、第２空間部１４Ｓ２は、平面視において、短手方向に沿った形状であっても良いし（図８（ａ）の（１）及び（２）参照）、円形状等のその他の形状であっても良い（図８（ａ）の（３）及び（４）参照）。
　さらに、図８（ｂ）に示すように、円形状をなすキャビティ１４Ｃの場合には、１又は複数の空間部１４Ｓは、キャビティ１４Ｃの中央部に形成することが考えられる。図８（ｂ）では、複数の空間部１４Ｓを中央部に形成した例を示しており、各空間部１４Ｓの形状を同一としているが、各空間部１４Ｓの形状を互いに異ならせても良い。
　その上、前記実施形態の１又は複数の空間部１４Ｓの内部に断熱材を設けても良い。
　加えて、前記実施形態では、下型１４２のキャビティブロック１４２ａに１又は複数の空間部１４Ｓを設けた構成であったが、上型１４１のキャビティブロック１４１ａ又は加熱用プレート１４１ｂに１又は複数の空間部１４Ｓを設けても良い。
　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。
　本発明によれば、上型及び／又は下型のキャビティブロックにおける表面の温度分布を均一化することができる。
１００・・・樹脂成形装置
Ｗ・・・成形前基板（成形対象物）
Ｐ・・・樹脂成形品（成形対象物）
１４・・・成形型
１４１・・・上型
１４１ａ・・・キャビティブロック
１４１ｂ・・・加熱用プレート
１４１ｃ・・・ベースプレート
１４２・・・下型
１４２ａ・・・キャビティブロック
１４２ｂ・・・加熱用プレート
１４２ｃ・・・ベースプレート
１４Ｃ・・・キャビティ
１４Ｓ・・・空間部
１４Ｓ１・・・第１空間部
１４Ｓ２・・・第２空間部
１５・・・プレス部
１６・・・成形型スライド機構
２１、２２・・・ヒータ
２・・・表面側プレート
３・・・裏面側プレート
３Ｍ・・・凹部
３ｈ・・・貫通孔
４・・・高熱伝導部材
５１・・・第１断熱板
５２・・・第２断熱板
５３・・・第３断熱板
５４・・・第４断熱板
６１・・・第１固定具
６２・・・第２固定具

Claims (12)

  1. 　互いに対向して配置された上型及び下型を有し、前記上型又は前記下型にキャビティが形成された成形型であって、
    　前記上型又は前記下型の一方の型は、
    　　表面が他方の型に対向するキャビティブロックと、
    　　前記キャビティブロックの裏面に設けられ、ヒータが内蔵された加熱用プレートとを備え、
    　前記キャビティブロック又は前記加熱用プレートの少なくとも一方には、前記キャビティブロックの表面の温度分布を均一化するための１又は複数の空間部が形成されている、成形型。
  2. 　前記キャビティブロックは、
    　　表面が前記他方の型に対向する表面側プレートと、
    　　前記表面側プレートの裏面に設けられた裏面側プレートとを有し、
    　前記裏面側プレートには、厚み方向に沿って１又は複数の凹部又は１又は複数の貫通孔が形成されており、
    　前記凹部又は貫通孔によって前記空間部が形成されている、請求項１に記載の成形型。
  3. 　前記１又は複数の空間部は、前記成形型の型締め方向から視て前記キャビティの内側に形成されている、請求項１又は２に記載の成形型。
  4. 　前記キャビティは、前記成形型の型締め方向から視て矩形状をなすものであり、
    　前記１又は複数の空間部は、前記キャビティの長手方向に沿って形成されている、請求項１乃至３の何れか一項に記載の成形型。
  5. 　前記キャビティは、前記成形型の型締め方向から視て矩形状をなすものであり、
    　前記１又は複数の空間部は、
    　　前記キャビティの長手方向に沿って形成された第１空間部と、
    　　前記キャビティの短手方向に沿って前記第１空間部と交差するように形成された第２空間部とを有する、請求項１乃至３の何れか一項に記載の成形型。
  6. 　前記キャビティは、前記成形型の型締め方向から視て円形状をなすものであり、
    　前記１又は複数の空間部は、前記キャビティの中央部に形成されている、請求項１乃至３の何れか一項に記載の成形型。
  7. 　前記キャビティブロックには、前記成形型の型締め方向から視て前記空間部とは異なる位置に、厚み方向に沿って高熱伝導部材が設けられている、請求項１乃至６の何れか一項に記載の成形型。
  8. 　前記一方の型は、前記キャビティブロック及び前記加熱用プレートが設けられるベースプレートをさらに備え、
    　前記加熱用プレート及び前記ベースプレートの間に断熱板が設けられている、請求項１乃至７の何れか一項に記載の成形型。
  9. 　前記加熱用プレートと前記断熱板とが第１固定具により固定されており、
    　前記断熱板と前記ベースプレートとが第２固定具により固定されている、請求項８に記載の成形型。
  10. 　請求項１乃至９の何れか一項に記載の成形型と、
    　前記成形型を型締めするプレス部とを備える、樹脂成形装置。
  11. 　前記成形型を前記プレス部の外部にスライドさせる成形型スライド機構をさらに備える、請求項１０に記載の樹脂成形装置。
  12. 　請求項１０又は１１に記載の樹脂成形装置を用いて、成形対象物に対して樹脂成形する樹脂成形品の製造方法。

     
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