樹脂成形装置及び樹脂成形方法
【課題】樹脂の量が少なくても予備成形樹脂における孔の発生（周囲よりも薄い部分の発生を含む）を低減して、均一な厚みの予備成形樹脂が成形可能となる成形装置及び成形方法。
【解決手段】相対的に接近・離反可能な上型１３２と下型１３４とを有し、上型１３２と下型１３４との間に設けられたキャビティに供給された樹脂１０２を加熱押圧して予備成形する樹脂成形装置１００であって、樹脂１０２が粒径の異なる粒子を含む樹脂成形装置１００において、樹脂１０２をキャビティに移動させキャビティに配置される離型フィルム１０４と、予備成形樹脂１０３の平面積の７０％以下の面積で、樹脂１０２を離型フィルム１０４上に搭載する樹脂供給機構１２０とを備えた成形装置及び成形方法。
【解決手段】相対的に接近・離反可能な上型１３２と下型１３４とを有し、上型１３２と下型１３４との間に設けられたキャビティに供給された樹脂１０２を加熱押圧して予備成形する樹脂成形装置１００であって、樹脂１０２が粒径の異なる粒子を含む樹脂成形装置１００において、樹脂１０２をキャビティに移動させキャビティに配置される離型フィルム１０４と、予備成形樹脂１０３の平面積の７０％以下の面積で、樹脂１０２を離型フィルム１０４上に搭載する樹脂供給機構１２０とを備えた成形装置及び成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形装置及び樹脂成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１、２には、被成形品（基板と基板に実装された半導体チップなど）を樹脂にて圧縮成形する圧縮成形装置と、その圧縮成形装置で用いられる樹脂を、粉状、粒状の樹脂から予め所定の形状に成形（予備成形と称する）する樹脂成形装置と、が記載されている。特許文献１、２では、樹脂成形装置が、離型フィルム上に向けて樹脂を通過させる筒形状のシュータを有する樹脂供給機構を備えている。離型フィルムに面するそのシュータの開口面積は、予備成形後の樹脂（以降、予備成形樹脂と称する）の平面積よりもわずかに小さく設定されている。このため、予備成形樹脂の平面積のほぼ全域に拡がりをもって、樹脂を均一な厚さで離型フィルム上に搭載する（撒く）ことが可能とされ、樹脂成形装置で安定して均一な厚みの予備成形樹脂を成形することが可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８３７５３号公報
【特許文献２】特開２００９−２３４０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、離型フィルム上に搭載される樹脂は、一様な粒径（微粉を含む）からなるのではなく、様々な粒径を含む。このため、特許文献１、２の樹脂供給機構において、樹脂の量を少なくしていくと、上記シュータで均一な厚さで樹脂を撒こうとしても樹脂を隙間なく敷き詰めた状態とすることが困難となってくることが新たに見出された。樹脂量が少ないと個々の樹脂粒子の粒径が異なることの影響が大きくなり、即ち厚みの薄い予備成形樹脂に対しては搭載される樹脂の厚みのばらつきが大きくなり、結果的に複数個所で樹脂がまばらな状態となっていた。この場合には、予備成形のために加熱押圧しても、そのまばらな部分では樹脂の粒子（以下、粉の状態を含む）と粒子との間が離れていることから、出来上がる予備成形樹脂では、ときに孔や周囲よりも薄い部分が発生してしまうおそれがある。このような状態の予備成形樹脂は、移載装置により圧縮成形装置に搬送しようとしても、予備成形樹脂の吸着ができずに予備成形樹脂の搬送ミスとなるおそれがある。
【０００５】
また、予備成形樹脂の搬送が無事にできた場合であっても、被成形品を圧縮成形する際に、当該孔或いは周囲よりも薄い部分への樹脂の流動が他の部分に比べて大きく生じることとなる。このため、封止品質を悪化させるおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、前記問題点を解決するべくなされたもので、樹脂の量が少なくても予備成形樹脂における孔の発生（以下、周囲よりも薄い部分の発生を含む）を低減して、均一な厚みの予備成形樹脂が成形可能な樹脂成形装置及び樹脂成形方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、相対的に接近・離反可能な第１金型と第２金型とを有し、該第１金型と第２金型との間に設けられたキャビティに供給された樹脂を加熱押圧して予備成形する樹脂成形装置であって、該樹脂が粒径の異なる粒子を含む樹脂成形装置において、前記樹脂を前記キャビティに移動させ該キャビティに配置される離型フィルムと、前記予備成形後の樹脂の平面積の７０％以下の面積で、前記樹脂を前記離型フィルム上に搭載する樹脂供給機構と、を備えたことにより、上記課題を解決したものである。
【０００８】
本発明は、従来例とは発想の視点を全く異ならせたものである。すなわち、従来例が均一な予備成形後の樹脂（予備成形樹脂）を成形するために予備成形樹脂のほぼ全域に拡がりをもって均一に樹脂を撒くことに視点をおいていた。これに対して、本発明は、樹脂量の少ない場合に、即ち、樹脂が粒径の異なる粒子を含む（と認識できる）ような樹脂量の場合には、予備成形樹脂で孔の発生を低減させることに視点をおいたものである。具体的に説明するならば、離型フィルム上に樹脂供給機構により、予備成形樹脂の平面積の７０％以下の面積で樹脂を搭載するようにしている。つまり、樹脂を、従来例で示した如く拡がりをもって均一にではなく、逆に樹脂の拡がりを制限して密集した状態として離型フィルム上に搭載している（撒く）。このため、樹脂を離型フィルム上に搭載した段階で、樹脂がまばらである状態を解消でき、樹脂の粒子と粒子との間の空気を少なくすることができる。そして、この状態で、離型フィルム上の樹脂はキャビティに供給され、加熱押圧される。このため、加熱により密集した状態の樹脂は互いに溶着し、押圧により樹脂の流動が生じるとともに、溶着した樹脂に内包されている（粒子と粒子との間の）空気がその流動方向に排出されることとなる。このようにして、当該空気が予備成形樹脂の成形工程において排除、排気されることで、孔の発生や周囲よりも薄い部分の発生を低減することができる。
【０００９】
なお、前記樹脂の前記離型フィルム上の最大搭載高さが、前記樹脂に含まれる最大粒径よりも大きくされている場合には、最大搭載高さの部分にたとえ最大粒径の樹脂粒子が存在しても、そこにも複数の樹脂の粒子が密集していることとなる。すなわち、樹脂の密集した状態を確実に担保していることで、孔の発生や周囲よりも薄い部分の発生を確実に低減することができる。
【００１０】
なお、密集した状態で樹脂を離型フィルム上に搭載することについて、本発明では、このように離型フィルム上に撒かれた樹脂の面積（拡がり状態）の視点で規定するのではなく、離型フィルム上に撒くための具体的な開口面積で規定してもよい。即ち、相対的に接近・離反可能な第１金型と第２金型とを有し、該第１金型と第２金型との間に設けられたキャビティに供給された樹脂を加熱押圧して予備成形する樹脂成形装置であって、該樹脂が粒径の異なる粒子を含む樹脂成形装置において、前記樹脂を前記キャビティに移動させ該キャビティに配置される離型フィルムと、該離型フィルム上に向けて前記樹脂を通過させるシュータと、を備え、該シュータに該離型フィルムと当接した状態で該樹脂を搭載可能な第１当接口が設けられ、該第１当接口の開口面積が前記予備成形後の樹脂の平面積の１／３以下とされていてもよい。このような場合も、従来の拡がりを持って均一に撒くという概念とは全く異なり、上記本発明の作用効果を同じように奏することとなる。なお、上記樹脂供給機構には特に構成の制限がないが、前記シュータを備えている場合には、従来の樹脂供給機構と同様の構成で部品の兼用化が可能となり、コストアップを最小限に抑えることができる。
【００１１】
なお、前記シュータが前記第１当接口を有する第１筒状部材と該第１筒状部材の外側であって該第１筒状部材と同軸に配置される第２筒状部材とを備え、該第１筒状部材の前記第１当接口が前記離型フィルムより上方に離反された状態で、前記第２筒状部材の該離型フィルムと当接する第２当接口が該離型フィルムより離反する構成とされている場合には、先ず、第１筒状部材で樹脂を離型フィルム上に密集して搭載することができ、次いで、第１筒状部材を離型フィルムより上方に離反させた際に、第１筒状部材の内側に付着していた樹脂の粒子が舞い上がったとしても、第２筒状部材を離型フィルムに当接した状態としておくことができる。このため、その舞い上がった樹脂の粒子は、第２筒状部材の外部に飛散することなく、確実に離型フィルム上に搭載される（撒かれる）こととなる。つまり、樹脂の実際に離型フィルム上に搭載される量の変動を少なくして、更に安定して樹脂を離型フィルム上に密集して搭載することが可能となる。
【００１２】
このような第１筒状部材と第２筒状部材の構成は特に限定されないが、前記第１筒状部材の外周に第１凸部、該第１凸部の上方であって前記第２筒状部材の内周に第２凸部がそれぞれ設けられ、該第１凸部と第２凸部とが係合することで、前記第１筒状部材の上方への離反に連動して前記第２筒状部材が離反する場合には、第１筒状部材の離反を制御するだけで、第２筒状部材の離反も制御できる。このため、制御が簡単で、部材の増加を最小限にすることができる。
【００１３】
なお、前記キャビティの型締め状態において、前記第１金型と第２金型との間の少なくとも一部分に該キャビティの内部から外部に連通する隙間が設けられている場合には、樹脂の加熱押圧をして型締め状態に至っても、樹脂から排出される空気をその隙間を介してキャビティからスムースに排出させることができる。このため、予備成形樹脂に孔が残ることを更に回避することができる。
【００１４】
なお、前記隙間は第１金型と第２金型とを接触させない状態を型締め状態とすることで設けてもよい。或いは、第１金型、第２金型若しくはその両方の一部分に段差を設けることで構成してもよい。例えば、前記第２金型が、貫通孔が設けられるとともに前記キャビティの側面を形成する枠型と、該貫通孔に嵌合して該キャビティの底面を形成する本型とを備え、該枠型の上面に前記隙間を構成する段差が設けられている場合には、隙間の形成とその管理が容易である。
【００１５】
なお、前記隙間の深さが、前記樹脂に包含されるフィラーの最大外径以下とされている場合には、最大外径のフィラーが隙間の部分を通過せずにキャビティに留まることで、樹脂がキャビティから外へ漏れることを安定して防ぐことができる。
【００１６】
なお、本発明は、相対的に接近・離反可能な第１金型と第２金型とを有し、該第１金型と第２金型との間に設けられたキャビティに供給された樹脂を加熱押圧して予備成形する樹脂成形方法であって、該樹脂が粒径の異なる粒子を含む樹脂成形方法において、前記予備成形後の樹脂の平面積の７０％以下の面積で、前記樹脂を離型フィルム上に搭載する工程と、該離型フィルムを前記キャビティに配置させることで、該樹脂を該キャビティに移動させる工程と、を含むことを特徴とする樹脂成形方法とも捉えることができる。
【００１７】
或いは、本発明は、相対的に接近・離反可能な第１金型と第２金型とを有し、該第１金型と第２金型との間に設けられたキャビティに供給された樹脂を加熱押圧して予備成形する樹脂成形方法であって、該樹脂が粒径の異なる粒子を含む樹脂成形方法において、離型フィルム上に向けて前記樹脂を通過させるシュータを配置するとともに、該シュータの開口面積が前記予備成形後の樹脂の平面積の１／３以下となる第１当接口を該離型フィルムに当接させる工程と、該第１当接口が当接した状態で、前記樹脂を前記離型フィルム上に搭載する工程と、該離型フィルムを前記キャビティに配置させることで、該樹脂を該キャビティに移動させる工程と、を含むことを特徴とする樹脂成形方法とも捉えることもできる。
【００１８】
なお、本発明は、上記シュータを用いる樹脂成形方法において、更に、前記シュータが前記第１当接口を有する第１筒状部材と該第１筒状部材の外側であって該第１筒状部材と同軸に配置される第２筒状部材とを備え、前記樹脂を前記離型フィルム上に搭載した後、該第１筒状部材の前記第１当接口を前記離型フィルムより上方に離反させる工程と、該第１当接口が上方に離反された状態で、前記第２筒状部材の該離型フィルムと当接する第２当接口を該離型フィルムより離反させる工程と、を含むことを特徴とする樹脂成形方法とも捉えることができる。
【００１９】
なお、上記いずれかの樹脂成形方法において、更に、前記第１金型と第２金型とで前記予備成形後の樹脂の厚さとするために加える最大の押圧力よりも弱い押圧力を、前記離型フィルムを介して加えて前記樹脂を加熱し該樹脂を軟化させる工程と、該軟化した樹脂に該最大の圧押力を加える工程と、を含む場合には、樹脂が軟化する前には、離型フィルムを介して、弱い押圧力を加えて樹脂を軟化させている。そして、樹脂の軟化により粘度が低くなった後に、樹脂が最大の圧押力で押圧されるので、離型フィルムに不要なしわができにくい。このため、しわによる樹脂のばりの発生を防止でき、ばりに付随して生じうる予備成形樹脂の量の変動や樹脂成形装置の汚れを防止できる。同時に、しわによる離型フィルムの不要な伸縮を低減でき、離型フィルムの長寿命化や再利用を促進することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、樹脂の量が少なくても予備成形樹脂における孔の発生や周囲よりも薄い部分の発生を低減して、均一な厚みの予備成形樹脂が成形可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態の一例が適用された樹脂成形装置の全体模式図
【図２】同じく樹脂成形装置に適用された樹脂供給機構の概略模式図
【図３】同じく樹脂成形装置に適用された下型の模式図
【図４】同じく樹脂成形装置の動作を示す模式図
【図５】同じく樹脂成形装置に適用された樹脂供給機構の動作を示す模式図
【図６】同じく樹脂成形装置に適用された上型と下型の動作線図
【図７】樹脂が離型フィルムに搭載されてから空気が排出される様子を示す模式図
【図８】樹脂が押圧されて成形されていく様子を示す模式図
【図９】隙間を形成する下型の枠型に設けられた段差のバリエーション形状を示す模式図
【図１０】離型フィルム上に搭載される樹脂の密集形態のバリエーションを示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための好ましい形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１に示されるように、本発明の実施形態に係る樹脂成形装置１００は、１本の連続した離型フィルム１０４を搬送するための離型フィルム搬送部１０８と、樹脂１０２を離型フィルム１０４上に搭載する樹脂供給機構１２０と、離型フィルム１０４上の樹脂１０２を平板状に成形するための成形部１２８と、を備えている。その成形部１２８には、上型１３２（第１金型）と上型１３２に対向して配置され、上型１３２に対して相対的に接近・離反可能な下型１３４（第２金型）とを備える加熱押圧機構１３０が配置されている。即ち、樹脂成形装置１００は、相対的に接近・離反可能な上型１３２と下型１３４とを有し、上型１３２と下型１３４との間に設けられた（樹脂１０２を平板状に予備成形するための）キャビティに供給された樹脂１０２を加熱押圧して予備成形することができる。なお、本発明は、樹脂量が少ない場合、即ち樹脂１０２が粒径の異なる粒子を含む（と認識できる）ような場合を対象としている。更に、本実施形態では、樹脂１０２に含まれる最大粒径が予備成形後の樹脂（予備成形樹脂１０３）の厚さよりも大きい場合としている。
【００２４】
以下に、各構成について、図１〜図３を用いて詳細に説明する。
【００２５】
前記離型フィルム搬送部１０８は、図１に示す如く、離型フィルム１０４を図示せぬ供給ロールから成形部１２８等に離型フィルム１０４を搬送し、図示せぬ回収ロールに回収するようになっている。離型フィルム搬送部１０８は、離型フィルム１０４の一部を２つ折りした折曲部１０６を形成し、略水平方向に進退動自在である可動ローラ１１４を備えている。そして、離型フィルム搬送部１０８は、折曲部１０６内に樹脂１０２を保持して成形部１２８に搬入し、又、折曲部１０６内に予備成形樹脂１０３を保持して成形部１２８から搬出するように構成されている。又、離型フィルム搬送部１０８は、折曲部１０６の上側の基端を形成するための第１支持ローラ１１０と、第１支持ローラ１１０よりも成形部１２８から離反して配置された、折曲部１０６の下側の基端を形成するための第２支持ローラ１１２と、を備えている。
【００２６】
可動ローラ１１４は、その軸が離型フィルム１０４の幅方向に平行とされている。可動ローラ１１４は図示しないベース部材に回転自在に装着され、該ベース部材と共に水平方向に進退動自在とされている。第１支持ローラ１１０は、その軸が離型フィルム１０４の幅方向に平行なローラであり、その下端の上下方向の位置が、可動ローラ１１４の上端よりも僅かに高くなるように配置されている。第２支持ローラ１１２もその軸が離型フィルム１０４の幅方向に平行なローラであり、その上端の上下方向の位置が、可動ローラ１１４の下端とほぼ一致するように配置されている。
【００２７】
前記樹脂供給機構１２０は、図１に示す如く、第１支持ローラ１１０及び第２支持ローラ１１２の間において樹脂１０２を離型フィルム１０４上に搭載するように設置されている。そして、樹脂供給機構１２０は、例えば図２（Ａ）に示す構成とされている。即ち、樹脂供給機構１２０は、漏斗１２２と筒形状のシュータ１２４とを備えている。シュータ１２４は、漏斗１２２に対して上下動が可能であり、その下端には、離型フィルム１０４と当接する当接口１２６が設けられている。漏斗１２２の上方から投入される樹脂１０２は、漏斗１２２の下端から排出され、シュータ１２４の内側を通過して、離型フィルム１０４上に落下する。つまり、シュータ１２４が、離型フィルム１０４上に向けて樹脂１０２を通過させている。
【００２８】
シュータ１２４は、インナーシュータ１２４Ａ（第１筒状部材）とインナーシュータ１２４Ａの外側であってインナーシュータ１２４Ａと同軸に配置されるアウターシュータ１２４Ｂ（第２筒状部材）とを備えている。樹脂１０２が通過するのは、インナーシュータ１２４Ａの内側であって、そのインナーシュータ１２４Ａの下端に、シュータ１２４に離型フィルム１０４と当接した状態で樹脂１０２を搭載可能な第１当接口１２６Ａが設けられている。第１当接口１２６Ａの開口面積は、予備成形樹脂１０３の平面積の１／３以下とされている（本実施形態では、例えば、ほぼ４２ｍｍ角の予備成形樹脂１０３に対して、第１当接口１２６Ａは直径２０ｍｍであり、上記条件が十分に満たされている）。
【００２９】
インナーシュータ１２４Ａの外周に第１凸部１２８Ａ、第１凸部１２８Ａの上方であってアウターシュータ１２４Ｂの内周に第２凸部１２８Ｂがそれぞれ設けられている。即ち、図２（Ｂ）、図２（Ｃ）に示す如く、第１凸部１２８Ａと第２凸部１２８Ｂとが係合することで、インナーシュータ１２４Ａの上方への離反に連動してアウターシュータ１２４Ｂが離型フィルム１０４から離反する。即ち、インナーシュータ１２４Ａの第１当接口１２６Ａが離型フィルム１０４より上方に離反された状態で、アウターシュータ１２４Ｂの離型フィルム１０４と当接する第２当接口１２６Ｂが離型フィルム１０４より離反する構成とされている。なお、第２当接口１２６Ｂの開口面積は予備成形樹脂１０３の平面積の半分よりも若干大きい程度とされている(図２（Ｂ）で第２当接口１２６Ｂの直径ｄは予備成形樹脂１０３の短辺の長さＤよりも小さい)。
【００３０】
アウターシュータ１２４Ｂの外周には、図示せぬノッカーが取り付けられており、ノッカーの動作により、インナーシュータ１２４Ａ及びアウターシュータ１２４Ｂの内側への樹脂１０２の粒子の付着を防止することができる。ノッカーがアウターシュータ１２４Ｂに取り付けられ、インナーシュータ１２４Ａへはノッカーの力が直接加わらないので、インナーシュータ１２４Ａの軸がノッカーによりずれてしまうことを回避することができる。
【００３１】
前記成形部１２８は、図１に示す如く、加熱押圧機構１３０と冷却機構１４０とを備えている。加熱押圧機構１３０は、上型１３２と下型１３４とこれらを加熱するための図示しない加熱器とを備えている。下型１３４は、貫通孔が設けられるとともにキャビティの側面を形成する枠型１３６と、該貫通孔に嵌合してキャビティの底面を形成する本型１３８と、を備えている。上型１３２及び下型１３４は、相対的に上下方向で接近・離反自在であり、離型フィルム１０４の折曲部１０６を上下方向両側から挟み込むことができるようになっている。即ち、離型フィルム１０４は、樹脂１０２をキャビティに移動させ、キャビティに配置されることとなる。なお、枠型１３６には、図３（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、上から見た場合の横辺１３６Ｂ（図３（Ａ）の斜線部分）を縦辺１３６Ａに比べて低くして、段差Ｇを設けている。即ち、段差Ｇは、枠型１３６の上面に設けられている。そして、段差Ｇは、上型１３２と下型１３４との間に設けられたキャビティの型締め状態において、上型１３２と下型１３４との間にキャビティの内部から外部に連通する隙間を構成している。即ち、段差Ｇは、エアーベントの役割を果たしている。なお、隙間の深さ（＝段差Ｇ）は、樹脂１０２に包含されるフィラーの最大外径以下とされている（例えば、フィラーの最大外径が４０μｍのときに隙間の深さを４０μｍ以下とすることができる）。このため、型締め状態において、当該隙間があっても最大外径のフィラーがキャビティに留まり、予備成形の際に樹脂１０２の漏れを防ぐことができる。なお、フィラーは、例えばガラスフィラーなどであり、特性向上などのために樹脂１０２に添加されている。
【００３２】
冷却機構１４０は、加熱押圧機構１３０に対して樹脂供給機構１２０と反対側に配置されている。冷却機構１４０は、上側冷却板１４２と、下側冷却板１４４と、を備えている。上側冷却板１４２及び下側冷却板１４４は、上下方向に相対的に接近・離反自在であり、離型フィルム１０４の折曲部１０６を上下方向両側から挟み込むことができるように設置されている。
【００３３】
次に、樹脂成形装置１００の作用について図４〜図８を用いて説明する。
【００３４】
まず、図４（Ａ）に示されるように、可動ローラ１１４が第１支持ローラ１１０の下方近傍に位置する状態で、樹脂供給機構１２０で離型フィルム１０４上に樹脂１０２を搭載する。
【００３５】
ここで、樹脂１０２の搭載の様子を、シュータ１２４が離型フィルム１０４上に配置されるところから、図５を用いて説明する。
【００３６】
最初に、アウターシュータ１２４Ｂは第２凸部１２８Ｂ、第１凸部１２８Ａを介して、インナーシュータ１２４Ａに支持されている（図５（Ａ））。
【００３７】
次に、インナーシュータ１２４Ａを降下させていく。すると、アウターシュータ１２４Ｂの第２当接口１２６Ｂが自重で先に離型フィルム１０４に当接する（図５（Ｂ））。
【００３８】
次に、インナーシュータ１２４Ａの第１当接口１２６Ａが離型フィルム１０４に当接して降下が終了する（図５（Ｃ））。
【００３９】
次に、漏斗１２２の上端から樹脂１０２を投入し、インナーシュータ１２４Ａの内側の離型フィルム１０４上に樹脂１０２を搭載する（図５（Ｄ））。
【００４０】
次に、インナーシュータ１２４Ａの第１当接口１２６Ａを離型フィルム１０４より上方に離反させてインナーシュータ１２４Ａを上昇させていく。すると、インナーシュータ１２４Ａの内側の樹脂１０２は、その裾野が樹脂１０２のほぼ安息角θとなるまで広がる（図５（Ｅ））。本実施形態では、インナーシュータ１２４Ａの内側の直径が２０ｍｍで樹脂量が少ない（２ｇ）ため、その最大搭載高さは約８ｍｍとなったが、その裾野の広がりの直径（３０ｍｍ）は、アウターシュータ１２４Ｂの内周（直径４０ｍｍ程度）に接するまでとはならない。
【００４１】
更に、インナーシュータ１２４Ａを上昇させると、第１凸部１２８Ａと第２凸部１２８Ｂとが係合し、第２当接口１２６Ｂが離型フィルム１０４から離反してアウターシュータ１２４Ｂも上昇する（図５（Ｆ））。アウターシュータ１２４Ｂの内周には樹脂１０２が接触していないことから、アウターシュータ１２４Ｂが上昇しても、離型フィルム１０４に搭載された樹脂１０２になんら影響を与えない。
【００４２】
本実施形態において、予備成形樹脂１０３はほぼ４２ｍｍ角であり、離型フィルム１０４上に搭載された樹脂１０２は、直径３０ｍｍの面積を占めている。結果として、離型フィルム１０４上に搭載された樹脂１０２の面積は、予備成形樹脂１０３の平面積の半分以下の面積となっている。なお、本実施形態よりも更に樹脂量が増えて、離型フィルム上に搭載された樹脂が、アウターシュータの内周ぎりぎりまで広がって、直径４０ｍｍの面積を占めてもよい。その場合であっても、離型フィルム上に搭載された樹脂の面積は、予備成形樹脂の平面積の７０％以下となっているからである。
【００４３】
図４に戻り、次に、可動ローラ１１４を成形部１２８側に移動させることで、折曲部１０６を構成する。そして、離型フィルム１０４で樹脂１０２を挟み込み、挟み込まれた樹脂１０２が上型１３２及び下型１３４の間のキャビティの位置に相当する所に搬送されたところで、図４（Ｂ）に示す如く、可動ローラ１１４を停止させる。ここで、上型１３２及び下型１３４を接近させて型締めし、所定の時間加熱することにより樹脂１０２は平板状（例えば、０．２５ｍｍ厚）の予備成形樹脂１０３に成形される。
【００４４】
ここで、樹脂１０２の状態を示す図７、図８を用いながら、図６の動作線図を用いて型締めに至る加熱押圧手順を以下に詳細に説明する。
【００４５】
予め、下型１３４の上型１３２への押圧力を調整する下型用供給バルブを低圧にして、押圧力を予備成形樹脂１０３の厚さとするために加える最大の押圧力よりも低くしておく。そして、上型１３２を上昇位置から下降させていく（時間ｔ１）。
【００４６】
上型１３２が下降完了したら、下型１３４を下降位置から上昇させていく（時間ｔ２）。
【００４７】
下型１３４を上昇させて下型１３４の低い押圧力による低圧成形を開始する（時間ｔ３）。即ち、上型１３２と下型１３４とで離型フィルム１０４を介して樹脂１０２を挟み込んで加熱押圧して、樹脂１０２を軟化させる（図８（Ａ）の状態）。なお、ここでの低い押圧力は、離型フィルム１０４上に略円錐形状に搭載された樹脂１０２をある程度均一に整形して、伝熱しやすい形状とすることを意図している。
【００４８】
樹脂１０２が軟化した段階で（本実施形態では予め定めた設定時間ｔ４で）、下型用供給バルブを高圧に切り換えて、下型１３４の押圧力を高くして高圧成形を行う（２段回押圧）。ここでの高い押圧力は、予備成形樹脂１０３の厚さとするために加える最大の押圧力となる。即ち、軟化した樹脂１０２に当該最大の圧押力を離型フィルム１０４を介して加える。
【００４９】
このような工程により、加熱により密集した状態の樹脂１０２は互いに溶着し、図７（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、押圧により樹脂１０２の流動が矢印方向に生じて樹脂が広がり（図８（ｂ）の状態）、溶着した樹脂に内包されている（粒子と粒子との間の）空気ＢＢがその流動方向に排出されることとなる（白抜き矢印）。
【００５０】
上型１３２と下型１３４とでキャビティの型締めが完了して、樹脂１０２がキャビティに充填された後（図８（Ｃ）の状態）に、下型１３４が下降を開始する（時間ｔ５）。同時に、下型用供給バルブを低圧に切り換える（なお、この低圧切り替えは、次の成形開始までに行うことでもよい）。下型１３４の下降位置において、上型１３２を上昇位置に移動開始させる（時間ｔ６；上型１３２と下型１３４との離反）。（なお、この上型１３２の移動は、下型１３４が下降開始したら、若しくは下型１３４からの反力がなくなった段階で行ってもよい）。
【００５１】
図４に戻り、次に、平板状に成形された樹脂（予備成形樹脂１０３）を冷却機構１４０まで移動させる。予備成形樹脂１０３は、上下を離型フィルム１０４で覆われているので、上型１３２及び下型１３４から容易に分離される。図４（Ｃ）に示されるように、可動ローラ１１４が冷却機構１４０の上側冷却板１４２及び下側冷却板１４４の間を通り抜け、予備成形樹脂１０３がこれら上側冷却板１４２及び下側冷却板１４４の間まで搬送されたところで、可動ローラ１１４を停止させる。ここで、上側冷却板１４２及び下側冷却板１４４で予備成形樹脂１０３を所定の時間挟むことにより、離型フィルム１０４に挟まれた予備成形樹脂１０３が除熱される。
【００５２】
次に、上側冷却板１４２及び下側冷却板１４４を離反させ、予備成形樹脂１０３を第１支持ローラ１１０と第２支持ローラ１１２との間に移動させる。離型フィルム１０４で挟み込まれた予備成形樹脂１０３は、可動ローラ１１４が第１支持ローラ１１０の下方にくる間に開放され、予備成形樹脂１０３の上面に密着していた離型フィルム１０４は予備成形樹脂１０３から分離される。予備成形樹脂１０３の下面に密着している離型フィルム１０４は、図示せぬ押し出し機構により、予備成形樹脂１０３の上方に押し出される。そして、予備成形樹脂１０３は、図４（Ｄ）に示されるように、下面に密着している離型フィルム１０４から剥離される。
【００５３】
剥離された予備成形樹脂１０３は、図示せぬ移載装置により、吸着されて図示せぬ圧縮成形装置に搬送されることとなる。これにより、１枚の予備成形樹脂１０３の成形が完了する。離型フィルム１０４の有効利用をするために、当初樹脂１０２が搭載された箇所の離型フィルムの部分を樹脂供給機構１２０の直下に配置させ、以下同様に、予備成形樹脂１０３の成形を所定回数繰り返す。
【００５４】
このように、本実施形態は、樹脂１０２に含まれる最大粒径が予備成形樹脂１０３の厚さよりも大きくなるような樹脂量の場合（樹脂量が少なく、樹脂が粒径の異なる粒子を含むと認識できるような場合）に、第１当接口１２６Ａの開口面積が予備成形樹脂１０３の平面積の１／３以下であり、離型フィルム１０４上に予備成形樹脂１０３の平面積の半分以下の面積で樹脂１０２を搭載するようにしている。つまり、樹脂１０２の拡がりを制限して密集した状態として離型フィルム１０４上に搭載している（撒く）。このため、樹脂１０２を離型フィルム１０４上に搭載した段階で、樹脂１０２がまばらである状態を解消でき、樹脂１０２の粒子と粒子との間の空気を少なくすることができる。そして、この状態で、離型フィルム１０４上の樹脂１０２はキャビティに供給され、加熱押圧される。このため、加熱により密集した状態の樹脂１０２は互いに溶着し、押圧により樹脂１０２の流動が生じるとともに、溶着した樹脂１０２に内包されている（粒子と粒子との間の）空気がその流動方向に排出されることとなる。このようにして、当該空気が予備成形樹脂１０３の成形工程において排除、排気されることで、孔の発生や周囲よりも薄い部分の発生を低減することができる。
【００５５】
また、樹脂１０２の離型フィルム１０４上の最大搭載高さ（８ｍｍ）が、樹脂１０２に含まれる最大粒径（直径４．５ｍｍ）よりも大きくされているので、最大搭載高さの部分にたとえ最大粒径の樹脂粒子が存在しても、そこにも複数の樹脂１０２の粒子が密集していることとなる。すなわち、樹脂１０２の密集した状態を確実に担保していることで、孔の発生や周囲よりも薄い部分の発生を確実に低減することができる。
【００５６】
そして、樹脂供給機構１２０が、離型フィルム１０４上に樹脂１０２を搭載させるシュータ１２４と、を備え、シュータ１２４に離型フィルム１０４と当接した状態で樹脂１０２を搭載可能な第１当接口１２６Ａが設けられ、第１当接口１２６Ａの開口面積が予備成形樹脂１０３の平面積の１／３以下とされている。このため、従来の樹脂供給機構と同様の構成で部品の兼用化が可能となり、コストアップを最小限に抑えることができる。
【００５７】
また、シュータ１２４が第１当接口１２６Ａを有するインナーシュータ１２４Ａとインナーシュータ１２４Ａの外側であってインナーシュータ１２４Ａと同軸に配置されるアウターシュータ１２４Ｂとを備え、インナーシュータ１２４Ａの第１当接口１２６Ａが離型フィルム１０４より上方に離反された状態で、アウターシュータ１２４Ｂの離型フィルム１０４と当接する第２当接口１２６Ｂが離型フィルム１０４より離反する構成とされている。このため、先ず、インナーシュータ１２４Ａで樹脂１０２を離型フィルム１０４上に密集して搭載することができる。次いで、インナーシュータ１２４Ａを離型フィルム１０４より上方に離反させた際に、インナーシュータ１２４Ａの内側に付着していた樹脂１０２の粒子が舞い上がったとしても、アウターシュータ１２４Ｂを離型フィルム１０４に当接した状態としておくことができる。このため、その舞い上がった樹脂１０２の粒子は、アウターシュータ１２４Ｂの外部に飛散することなく、確実に離型フィルム１０４上に搭載される（撒かれる）こととなる。つまり、樹脂１０２の実際に離型フィルム１０４上に搭載される量の変動を少なくして、更に安定して樹脂１０２を離型フィルム１０４上に密集して搭載することが可能となる。
【００５８】
また、インナーシュータ１２４Ａの外周に第１凸部１２８Ａ、第１凸部１２８Ａの上方であってアウターシュータ１２４Ｂの内周に第２凸部１２８Ｂがそれぞれ設けられ、第１凸部１２８Ａと第２凸部１２８Ｂとが係合することで、インナーシュータ１２４Ａの上方への離反に連動してアウターシュータ１２４Ｂが離反する。このため、インナーシュータ１２４Ａの離反を制御するだけで、アウターシュータ１２４Ｂの離反も制御できる。このため、制御が簡単で、部材の増加を最小限にすることができる。
【００５９】
また、キャビティの型締め状態において、上型１３２と下型１３４との間にキャビティの内部から外部に連通する隙間が設けられているので、樹脂１０２の加熱押圧をして型締め状態に至っても、樹脂１０２から排出される空気をその隙間を介してキャビティからスムースに排出させることができる。このため、予備成形樹脂１０３に孔が残ることを更に回避することができる。
【００６０】
また、下型１３４は、貫通孔が設けられるとともにキャビティの側面を形成する枠型１３６と、貫通孔に嵌合してキャビティの底面を形成する本型１３８とを備え、枠型１３６の上面に隙間を構成する段差Ｇが設けられているので、隙間の形成とその管理が容易である。
【００６１】
また、隙間の深さ（＝段差Ｇ）が、樹脂１０２に包含されるフィラーの最大外径以下とされているので、最大外径のフィラーが隙間の部分を通過せずにキャビティに留まることで、樹脂がキャビティから外へ漏れることを安定して防ぐことができる。
【００６２】
また、本実施形態では、上型１３２と下型１３４とで予備成形樹脂１０３の厚さとするために加える最大の押圧力よりも弱い押圧力を、離型フィルム１０４を介して加えて樹脂１０２を加熱し樹脂１０２を軟化させる工程と、軟化した樹脂１０２に該最大の圧押力を加える工程と、を行う（２段回押圧）。このため、樹脂１０２が軟化する前には、離型フィルム１０４を介して、弱い押圧力を加えて樹脂１０２を軟化させている。そして、樹脂１０２の軟化により粘度が低くなった後に、樹脂１０２が最大の圧押力で押圧されるので、離型フィルム１０４に不要なしわができにくい。このため、しわによる予備成形樹脂１０３のばりの発生を防止でき、ばりに付随して生じうる予備成形樹脂１０３の量の変動や樹脂成形装置１００の汚れを防止できる。同時に、しわによる離型フィルム１０４の不要な伸縮を低減でき、離型フィルム１０４の長寿命化や再利用を促進することができる。
【００６３】
即ち、本実施形態によれば、樹脂１０２の量が少なくても予備成形樹脂１０３における孔の発生や周囲よりも薄い部分を低減して、均一な厚みの予備成形樹脂１０３が成形可能となる。
【００６４】
本発明について本実施形態を挙げて説明したが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の要旨を逸脱しない範囲においての改良並びに設計の変更が可能なことは言うまでもない。
【００６５】
本実施形態においては、樹脂供給機構１２０がシュータ１２４を備えて、且つシュータ１２４の第１当接口１２６Ａから予備成形樹脂１０３の平面積の半分以下の面積で樹脂１０２を搭載していたが、本発明は、この半分以下の搭載をどのように実現するかについて、これに限定されない。例えば、樹脂供給機構の構成は必ずしもシュータを備えることに限定されない。また、第１当接口の開口面積が予備成形樹脂の平面積の１／３以下であれば、シュータの第１当接口から離型フィルム上に搭載される樹脂の平面積が結果として予備成形樹脂の平面積の半分以上となることがあってもよい。そして、樹脂の搭載される面積が、当該平面積の半分以下である必要はなく、当該平面積の７０％以下であればよい。
【００６６】
また、本実施形態においては、樹脂１０２の離型フィルム１０４上の最大搭載高さが、樹脂１０２に含まれる最大粒径よりも大きくされていたが、本発明は必ずしもそれに限定されない。又、その最大粒径が予備成形樹脂の厚さよりも大きい必要もない。樹脂が粒径の異なる粒子を含む（と認識できる）ような、樹脂量が少ない場合であればよい。
【００６７】
また、本実施形態においては、シュータ１２４がインナーシュータ１２４Ａとアウターシュータ１２４Ｂとを備えていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、シュータは、当該インナーシュータに相当する筒状部材だけ備えた場合であってもよい。その場合には、シュータの構成がより簡素化されて、樹脂成形装置の更なる低コスト化を実現することができる。また、シュータがインナーシュータとアウターシュータとを備えていても、その構成は特に限定されない。
【００６８】
また、本実施形態においては、図９（Ａ）に示す如く、下型１３４の枠体１３６の横辺１３６Ｂを縦辺１３６Ａに対して段差Ｇだけ低くして、隙間を構成していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、同じ枠体に隙間を構成する場合であっても、横辺に対して縦辺を低くしてもよいし、図９（Ｂ）に示す如く、縦辺２３６Ａと横辺２３６Ｂとの間の４隅に斜めに段差を設けてもよい。或いは、図９（Ｄ）に示す如く、４隅に対して縦辺４３６Ａと横辺４３６Ｂとを低くして隙間を構成してもよい。或いは、図９（Ｃ）に示す如く、枠体全周を低くして上型と下型とを接触させない状態を型締め状態として、枠体全周に隙間を構成するようにしてもよい。なお、図９（Ａ）を短辺と長辺という観点で捉えたときには、樹脂から受ける圧力は、長辺側により力が加わるため、短辺である横辺１３６Ｂに段差を設けたほうが樹脂漏れの可能性をより低くしている。
【００６９】
また、本実施形態においては、隙間の深さが、樹脂１０２に包含されるフィラーの最大外径以下とされていたが、本発明はこれに限定されずに、フィラーの最大外径よりも大きくてもよい。
【００７０】
また、樹脂１０２を予備成形するのに、２段回押圧を行うが、本発明はこれに限定されない。例えば、樹脂が軟化するまでは上型と下型とで挟み込む程度の押圧力で、軟化状態に応じて、３段以上の多段若しくは連続的に押圧力を増大させてもよい。その際に、軟化状態や樹脂充填を実測値から求めて設定時間を定義して判断するのではなく、実際の樹脂軟化や樹脂充填を直接的に検知して判断するようにしてもよい。或いは、単に一定の押圧力で押圧してもよい。
【００７１】
また、本実施形態においては、図１０（Ａ）に示す如く、樹脂１０２を離型フィルム１０４上に円形にして搭載していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１０（Ｂ）に示す如く、樹脂２０２を２箇所に搭載してもよい。或いは、図１０（Ｃ）、（Ｄ）の如く、樹脂３０２、４０２をそれぞれ、本型１３８の形状に沿うように、楕円形や長方形に搭載してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、例えば電子部品を封止するための素材等として用いられる予備成形樹脂の成形に利用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１００…樹脂成形装置
１０２、２０２、３０２、４０２…樹脂
１０３…予備成形樹脂
１０４…離型フィルム
１０６…折曲部
１０８…離型フィルム搬送部
１１０…第１支持ローラ
１１２…第２支持ローラ
１１４…可動ローラ
１２０…樹脂供給機構
１２２…漏斗
１２４…シュータ
１２４Ａ…インナーシュータ
１２４Ｂ…アウターシュータ
１２６…当接口
１２６Ａ…第１当接口
１２６Ｂ…第２当接口
１２８Ａ…第１凸部
１２８Ｂ…第２凸部
１３０…加熱押圧機構
１３２…上型
１３４、２３４、３３４、４３４…下型
１３６、２３６、３３６、４３６…枠型
１３８、２３８、３３８、４３８…本型
１４０…冷却機構
１４２…上側冷却板
１４４…下側冷却板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形装置及び樹脂成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１、２には、被成形品（基板と基板に実装された半導体チップなど）を樹脂にて圧縮成形する圧縮成形装置と、その圧縮成形装置で用いられる樹脂を、粉状、粒状の樹脂から予め所定の形状に成形（予備成形と称する）する樹脂成形装置と、が記載されている。特許文献１、２では、樹脂成形装置が、離型フィルム上に向けて樹脂を通過させる筒形状のシュータを有する樹脂供給機構を備えている。離型フィルムに面するそのシュータの開口面積は、予備成形後の樹脂（以降、予備成形樹脂と称する）の平面積よりもわずかに小さく設定されている。このため、予備成形樹脂の平面積のほぼ全域に拡がりをもって、樹脂を均一な厚さで離型フィルム上に搭載する（撒く）ことが可能とされ、樹脂成形装置で安定して均一な厚みの予備成形樹脂を成形することが可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８３７５３号公報
【特許文献２】特開２００９−２３４０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、離型フィルム上に搭載される樹脂は、一様な粒径（微粉を含む）からなるのではなく、様々な粒径を含む。このため、特許文献１、２の樹脂供給機構において、樹脂の量を少なくしていくと、上記シュータで均一な厚さで樹脂を撒こうとしても樹脂を隙間なく敷き詰めた状態とすることが困難となってくることが新たに見出された。樹脂量が少ないと個々の樹脂粒子の粒径が異なることの影響が大きくなり、即ち厚みの薄い予備成形樹脂に対しては搭載される樹脂の厚みのばらつきが大きくなり、結果的に複数個所で樹脂がまばらな状態となっていた。この場合には、予備成形のために加熱押圧しても、そのまばらな部分では樹脂の粒子（以下、粉の状態を含む）と粒子との間が離れていることから、出来上がる予備成形樹脂では、ときに孔や周囲よりも薄い部分が発生してしまうおそれがある。このような状態の予備成形樹脂は、移載装置により圧縮成形装置に搬送しようとしても、予備成形樹脂の吸着ができずに予備成形樹脂の搬送ミスとなるおそれがある。
【０００５】
また、予備成形樹脂の搬送が無事にできた場合であっても、被成形品を圧縮成形する際に、当該孔或いは周囲よりも薄い部分への樹脂の流動が他の部分に比べて大きく生じることとなる。このため、封止品質を悪化させるおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、前記問題点を解決するべくなされたもので、樹脂の量が少なくても予備成形樹脂における孔の発生（以下、周囲よりも薄い部分の発生を含む）を低減して、均一な厚みの予備成形樹脂が成形可能な樹脂成形装置及び樹脂成形方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、相対的に接近・離反可能な第１金型と第２金型とを有し、該第１金型と第２金型との間に設けられたキャビティに供給された樹脂を加熱押圧して予備成形する樹脂成形装置であって、該樹脂が粒径の異なる粒子を含む樹脂成形装置において、前記樹脂を前記キャビティに移動させ該キャビティに配置される離型フィルムと、前記予備成形後の樹脂の平面積の７０％以下の面積で、前記樹脂を前記離型フィルム上に搭載する樹脂供給機構と、を備えたことにより、上記課題を解決したものである。
【０００８】
本発明は、従来例とは発想の視点を全く異ならせたものである。すなわち、従来例が均一な予備成形後の樹脂（予備成形樹脂）を成形するために予備成形樹脂のほぼ全域に拡がりをもって均一に樹脂を撒くことに視点をおいていた。これに対して、本発明は、樹脂量の少ない場合に、即ち、樹脂が粒径の異なる粒子を含む（と認識できる）ような樹脂量の場合には、予備成形樹脂で孔の発生を低減させることに視点をおいたものである。具体的に説明するならば、離型フィルム上に樹脂供給機構により、予備成形樹脂の平面積の７０％以下の面積で樹脂を搭載するようにしている。つまり、樹脂を、従来例で示した如く拡がりをもって均一にではなく、逆に樹脂の拡がりを制限して密集した状態として離型フィルム上に搭載している（撒く）。このため、樹脂を離型フィルム上に搭載した段階で、樹脂がまばらである状態を解消でき、樹脂の粒子と粒子との間の空気を少なくすることができる。そして、この状態で、離型フィルム上の樹脂はキャビティに供給され、加熱押圧される。このため、加熱により密集した状態の樹脂は互いに溶着し、押圧により樹脂の流動が生じるとともに、溶着した樹脂に内包されている（粒子と粒子との間の）空気がその流動方向に排出されることとなる。このようにして、当該空気が予備成形樹脂の成形工程において排除、排気されることで、孔の発生や周囲よりも薄い部分の発生を低減することができる。
【０００９】
なお、前記樹脂の前記離型フィルム上の最大搭載高さが、前記樹脂に含まれる最大粒径よりも大きくされている場合には、最大搭載高さの部分にたとえ最大粒径の樹脂粒子が存在しても、そこにも複数の樹脂の粒子が密集していることとなる。すなわち、樹脂の密集した状態を確実に担保していることで、孔の発生や周囲よりも薄い部分の発生を確実に低減することができる。
【００１０】
なお、密集した状態で樹脂を離型フィルム上に搭載することについて、本発明では、このように離型フィルム上に撒かれた樹脂の面積（拡がり状態）の視点で規定するのではなく、離型フィルム上に撒くための具体的な開口面積で規定してもよい。即ち、相対的に接近・離反可能な第１金型と第２金型とを有し、該第１金型と第２金型との間に設けられたキャビティに供給された樹脂を加熱押圧して予備成形する樹脂成形装置であって、該樹脂が粒径の異なる粒子を含む樹脂成形装置において、前記樹脂を前記キャビティに移動させ該キャビティに配置される離型フィルムと、該離型フィルム上に向けて前記樹脂を通過させるシュータと、を備え、該シュータに該離型フィルムと当接した状態で該樹脂を搭載可能な第１当接口が設けられ、該第１当接口の開口面積が前記予備成形後の樹脂の平面積の１／３以下とされていてもよい。このような場合も、従来の拡がりを持って均一に撒くという概念とは全く異なり、上記本発明の作用効果を同じように奏することとなる。なお、上記樹脂供給機構には特に構成の制限がないが、前記シュータを備えている場合には、従来の樹脂供給機構と同様の構成で部品の兼用化が可能となり、コストアップを最小限に抑えることができる。
【００１１】
なお、前記シュータが前記第１当接口を有する第１筒状部材と該第１筒状部材の外側であって該第１筒状部材と同軸に配置される第２筒状部材とを備え、該第１筒状部材の前記第１当接口が前記離型フィルムより上方に離反された状態で、前記第２筒状部材の該離型フィルムと当接する第２当接口が該離型フィルムより離反する構成とされている場合には、先ず、第１筒状部材で樹脂を離型フィルム上に密集して搭載することができ、次いで、第１筒状部材を離型フィルムより上方に離反させた際に、第１筒状部材の内側に付着していた樹脂の粒子が舞い上がったとしても、第２筒状部材を離型フィルムに当接した状態としておくことができる。このため、その舞い上がった樹脂の粒子は、第２筒状部材の外部に飛散することなく、確実に離型フィルム上に搭載される（撒かれる）こととなる。つまり、樹脂の実際に離型フィルム上に搭載される量の変動を少なくして、更に安定して樹脂を離型フィルム上に密集して搭載することが可能となる。
【００１２】
このような第１筒状部材と第２筒状部材の構成は特に限定されないが、前記第１筒状部材の外周に第１凸部、該第１凸部の上方であって前記第２筒状部材の内周に第２凸部がそれぞれ設けられ、該第１凸部と第２凸部とが係合することで、前記第１筒状部材の上方への離反に連動して前記第２筒状部材が離反する場合には、第１筒状部材の離反を制御するだけで、第２筒状部材の離反も制御できる。このため、制御が簡単で、部材の増加を最小限にすることができる。
【００１３】
なお、前記キャビティの型締め状態において、前記第１金型と第２金型との間の少なくとも一部分に該キャビティの内部から外部に連通する隙間が設けられている場合には、樹脂の加熱押圧をして型締め状態に至っても、樹脂から排出される空気をその隙間を介してキャビティからスムースに排出させることができる。このため、予備成形樹脂に孔が残ることを更に回避することができる。
【００１４】
なお、前記隙間は第１金型と第２金型とを接触させない状態を型締め状態とすることで設けてもよい。或いは、第１金型、第２金型若しくはその両方の一部分に段差を設けることで構成してもよい。例えば、前記第２金型が、貫通孔が設けられるとともに前記キャビティの側面を形成する枠型と、該貫通孔に嵌合して該キャビティの底面を形成する本型とを備え、該枠型の上面に前記隙間を構成する段差が設けられている場合には、隙間の形成とその管理が容易である。
【００１５】
なお、前記隙間の深さが、前記樹脂に包含されるフィラーの最大外径以下とされている場合には、最大外径のフィラーが隙間の部分を通過せずにキャビティに留まることで、樹脂がキャビティから外へ漏れることを安定して防ぐことができる。
【００１６】
なお、本発明は、相対的に接近・離反可能な第１金型と第２金型とを有し、該第１金型と第２金型との間に設けられたキャビティに供給された樹脂を加熱押圧して予備成形する樹脂成形方法であって、該樹脂が粒径の異なる粒子を含む樹脂成形方法において、前記予備成形後の樹脂の平面積の７０％以下の面積で、前記樹脂を離型フィルム上に搭載する工程と、該離型フィルムを前記キャビティに配置させることで、該樹脂を該キャビティに移動させる工程と、を含むことを特徴とする樹脂成形方法とも捉えることができる。
【００１７】
或いは、本発明は、相対的に接近・離反可能な第１金型と第２金型とを有し、該第１金型と第２金型との間に設けられたキャビティに供給された樹脂を加熱押圧して予備成形する樹脂成形方法であって、該樹脂が粒径の異なる粒子を含む樹脂成形方法において、離型フィルム上に向けて前記樹脂を通過させるシュータを配置するとともに、該シュータの開口面積が前記予備成形後の樹脂の平面積の１／３以下となる第１当接口を該離型フィルムに当接させる工程と、該第１当接口が当接した状態で、前記樹脂を前記離型フィルム上に搭載する工程と、該離型フィルムを前記キャビティに配置させることで、該樹脂を該キャビティに移動させる工程と、を含むことを特徴とする樹脂成形方法とも捉えることもできる。
【００１８】
なお、本発明は、上記シュータを用いる樹脂成形方法において、更に、前記シュータが前記第１当接口を有する第１筒状部材と該第１筒状部材の外側であって該第１筒状部材と同軸に配置される第２筒状部材とを備え、前記樹脂を前記離型フィルム上に搭載した後、該第１筒状部材の前記第１当接口を前記離型フィルムより上方に離反させる工程と、該第１当接口が上方に離反された状態で、前記第２筒状部材の該離型フィルムと当接する第２当接口を該離型フィルムより離反させる工程と、を含むことを特徴とする樹脂成形方法とも捉えることができる。
【００１９】
なお、上記いずれかの樹脂成形方法において、更に、前記第１金型と第２金型とで前記予備成形後の樹脂の厚さとするために加える最大の押圧力よりも弱い押圧力を、前記離型フィルムを介して加えて前記樹脂を加熱し該樹脂を軟化させる工程と、該軟化した樹脂に該最大の圧押力を加える工程と、を含む場合には、樹脂が軟化する前には、離型フィルムを介して、弱い押圧力を加えて樹脂を軟化させている。そして、樹脂の軟化により粘度が低くなった後に、樹脂が最大の圧押力で押圧されるので、離型フィルムに不要なしわができにくい。このため、しわによる樹脂のばりの発生を防止でき、ばりに付随して生じうる予備成形樹脂の量の変動や樹脂成形装置の汚れを防止できる。同時に、しわによる離型フィルムの不要な伸縮を低減でき、離型フィルムの長寿命化や再利用を促進することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、樹脂の量が少なくても予備成形樹脂における孔の発生や周囲よりも薄い部分の発生を低減して、均一な厚みの予備成形樹脂が成形可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態の一例が適用された樹脂成形装置の全体模式図
【図２】同じく樹脂成形装置に適用された樹脂供給機構の概略模式図
【図３】同じく樹脂成形装置に適用された下型の模式図
【図４】同じく樹脂成形装置の動作を示す模式図
【図５】同じく樹脂成形装置に適用された樹脂供給機構の動作を示す模式図
【図６】同じく樹脂成形装置に適用された上型と下型の動作線図
【図７】樹脂が離型フィルムに搭載されてから空気が排出される様子を示す模式図
【図８】樹脂が押圧されて成形されていく様子を示す模式図
【図９】隙間を形成する下型の枠型に設けられた段差のバリエーション形状を示す模式図
【図１０】離型フィルム上に搭載される樹脂の密集形態のバリエーションを示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための好ましい形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１に示されるように、本発明の実施形態に係る樹脂成形装置１００は、１本の連続した離型フィルム１０４を搬送するための離型フィルム搬送部１０８と、樹脂１０２を離型フィルム１０４上に搭載する樹脂供給機構１２０と、離型フィルム１０４上の樹脂１０２を平板状に成形するための成形部１２８と、を備えている。その成形部１２８には、上型１３２（第１金型）と上型１３２に対向して配置され、上型１３２に対して相対的に接近・離反可能な下型１３４（第２金型）とを備える加熱押圧機構１３０が配置されている。即ち、樹脂成形装置１００は、相対的に接近・離反可能な上型１３２と下型１３４とを有し、上型１３２と下型１３４との間に設けられた（樹脂１０２を平板状に予備成形するための）キャビティに供給された樹脂１０２を加熱押圧して予備成形することができる。なお、本発明は、樹脂量が少ない場合、即ち樹脂１０２が粒径の異なる粒子を含む（と認識できる）ような場合を対象としている。更に、本実施形態では、樹脂１０２に含まれる最大粒径が予備成形後の樹脂（予備成形樹脂１０３）の厚さよりも大きい場合としている。
【００２４】
以下に、各構成について、図１〜図３を用いて詳細に説明する。
【００２５】
前記離型フィルム搬送部１０８は、図１に示す如く、離型フィルム１０４を図示せぬ供給ロールから成形部１２８等に離型フィルム１０４を搬送し、図示せぬ回収ロールに回収するようになっている。離型フィルム搬送部１０８は、離型フィルム１０４の一部を２つ折りした折曲部１０６を形成し、略水平方向に進退動自在である可動ローラ１１４を備えている。そして、離型フィルム搬送部１０８は、折曲部１０６内に樹脂１０２を保持して成形部１２８に搬入し、又、折曲部１０６内に予備成形樹脂１０３を保持して成形部１２８から搬出するように構成されている。又、離型フィルム搬送部１０８は、折曲部１０６の上側の基端を形成するための第１支持ローラ１１０と、第１支持ローラ１１０よりも成形部１２８から離反して配置された、折曲部１０６の下側の基端を形成するための第２支持ローラ１１２と、を備えている。
【００２６】
可動ローラ１１４は、その軸が離型フィルム１０４の幅方向に平行とされている。可動ローラ１１４は図示しないベース部材に回転自在に装着され、該ベース部材と共に水平方向に進退動自在とされている。第１支持ローラ１１０は、その軸が離型フィルム１０４の幅方向に平行なローラであり、その下端の上下方向の位置が、可動ローラ１１４の上端よりも僅かに高くなるように配置されている。第２支持ローラ１１２もその軸が離型フィルム１０４の幅方向に平行なローラであり、その上端の上下方向の位置が、可動ローラ１１４の下端とほぼ一致するように配置されている。
【００２７】
前記樹脂供給機構１２０は、図１に示す如く、第１支持ローラ１１０及び第２支持ローラ１１２の間において樹脂１０２を離型フィルム１０４上に搭載するように設置されている。そして、樹脂供給機構１２０は、例えば図２（Ａ）に示す構成とされている。即ち、樹脂供給機構１２０は、漏斗１２２と筒形状のシュータ１２４とを備えている。シュータ１２４は、漏斗１２２に対して上下動が可能であり、その下端には、離型フィルム１０４と当接する当接口１２６が設けられている。漏斗１２２の上方から投入される樹脂１０２は、漏斗１２２の下端から排出され、シュータ１２４の内側を通過して、離型フィルム１０４上に落下する。つまり、シュータ１２４が、離型フィルム１０４上に向けて樹脂１０２を通過させている。
【００２８】
シュータ１２４は、インナーシュータ１２４Ａ（第１筒状部材）とインナーシュータ１２４Ａの外側であってインナーシュータ１２４Ａと同軸に配置されるアウターシュータ１２４Ｂ（第２筒状部材）とを備えている。樹脂１０２が通過するのは、インナーシュータ１２４Ａの内側であって、そのインナーシュータ１２４Ａの下端に、シュータ１２４に離型フィルム１０４と当接した状態で樹脂１０２を搭載可能な第１当接口１２６Ａが設けられている。第１当接口１２６Ａの開口面積は、予備成形樹脂１０３の平面積の１／３以下とされている（本実施形態では、例えば、ほぼ４２ｍｍ角の予備成形樹脂１０３に対して、第１当接口１２６Ａは直径２０ｍｍであり、上記条件が十分に満たされている）。
【００２９】
インナーシュータ１２４Ａの外周に第１凸部１２８Ａ、第１凸部１２８Ａの上方であってアウターシュータ１２４Ｂの内周に第２凸部１２８Ｂがそれぞれ設けられている。即ち、図２（Ｂ）、図２（Ｃ）に示す如く、第１凸部１２８Ａと第２凸部１２８Ｂとが係合することで、インナーシュータ１２４Ａの上方への離反に連動してアウターシュータ１２４Ｂが離型フィルム１０４から離反する。即ち、インナーシュータ１２４Ａの第１当接口１２６Ａが離型フィルム１０４より上方に離反された状態で、アウターシュータ１２４Ｂの離型フィルム１０４と当接する第２当接口１２６Ｂが離型フィルム１０４より離反する構成とされている。なお、第２当接口１２６Ｂの開口面積は予備成形樹脂１０３の平面積の半分よりも若干大きい程度とされている(図２（Ｂ）で第２当接口１２６Ｂの直径ｄは予備成形樹脂１０３の短辺の長さＤよりも小さい)。
【００３０】
アウターシュータ１２４Ｂの外周には、図示せぬノッカーが取り付けられており、ノッカーの動作により、インナーシュータ１２４Ａ及びアウターシュータ１２４Ｂの内側への樹脂１０２の粒子の付着を防止することができる。ノッカーがアウターシュータ１２４Ｂに取り付けられ、インナーシュータ１２４Ａへはノッカーの力が直接加わらないので、インナーシュータ１２４Ａの軸がノッカーによりずれてしまうことを回避することができる。
【００３１】
前記成形部１２８は、図１に示す如く、加熱押圧機構１３０と冷却機構１４０とを備えている。加熱押圧機構１３０は、上型１３２と下型１３４とこれらを加熱するための図示しない加熱器とを備えている。下型１３４は、貫通孔が設けられるとともにキャビティの側面を形成する枠型１３６と、該貫通孔に嵌合してキャビティの底面を形成する本型１３８と、を備えている。上型１３２及び下型１３４は、相対的に上下方向で接近・離反自在であり、離型フィルム１０４の折曲部１０６を上下方向両側から挟み込むことができるようになっている。即ち、離型フィルム１０４は、樹脂１０２をキャビティに移動させ、キャビティに配置されることとなる。なお、枠型１３６には、図３（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、上から見た場合の横辺１３６Ｂ（図３（Ａ）の斜線部分）を縦辺１３６Ａに比べて低くして、段差Ｇを設けている。即ち、段差Ｇは、枠型１３６の上面に設けられている。そして、段差Ｇは、上型１３２と下型１３４との間に設けられたキャビティの型締め状態において、上型１３２と下型１３４との間にキャビティの内部から外部に連通する隙間を構成している。即ち、段差Ｇは、エアーベントの役割を果たしている。なお、隙間の深さ（＝段差Ｇ）は、樹脂１０２に包含されるフィラーの最大外径以下とされている（例えば、フィラーの最大外径が４０μｍのときに隙間の深さを４０μｍ以下とすることができる）。このため、型締め状態において、当該隙間があっても最大外径のフィラーがキャビティに留まり、予備成形の際に樹脂１０２の漏れを防ぐことができる。なお、フィラーは、例えばガラスフィラーなどであり、特性向上などのために樹脂１０２に添加されている。
【００３２】
冷却機構１４０は、加熱押圧機構１３０に対して樹脂供給機構１２０と反対側に配置されている。冷却機構１４０は、上側冷却板１４２と、下側冷却板１４４と、を備えている。上側冷却板１４２及び下側冷却板１４４は、上下方向に相対的に接近・離反自在であり、離型フィルム１０４の折曲部１０６を上下方向両側から挟み込むことができるように設置されている。
【００３３】
次に、樹脂成形装置１００の作用について図４〜図８を用いて説明する。
【００３４】
まず、図４（Ａ）に示されるように、可動ローラ１１４が第１支持ローラ１１０の下方近傍に位置する状態で、樹脂供給機構１２０で離型フィルム１０４上に樹脂１０２を搭載する。
【００３５】
ここで、樹脂１０２の搭載の様子を、シュータ１２４が離型フィルム１０４上に配置されるところから、図５を用いて説明する。
【００３６】
最初に、アウターシュータ１２４Ｂは第２凸部１２８Ｂ、第１凸部１２８Ａを介して、インナーシュータ１２４Ａに支持されている（図５（Ａ））。
【００３７】
次に、インナーシュータ１２４Ａを降下させていく。すると、アウターシュータ１２４Ｂの第２当接口１２６Ｂが自重で先に離型フィルム１０４に当接する（図５（Ｂ））。
【００３８】
次に、インナーシュータ１２４Ａの第１当接口１２６Ａが離型フィルム１０４に当接して降下が終了する（図５（Ｃ））。
【００３９】
次に、漏斗１２２の上端から樹脂１０２を投入し、インナーシュータ１２４Ａの内側の離型フィルム１０４上に樹脂１０２を搭載する（図５（Ｄ））。
【００４０】
次に、インナーシュータ１２４Ａの第１当接口１２６Ａを離型フィルム１０４より上方に離反させてインナーシュータ１２４Ａを上昇させていく。すると、インナーシュータ１２４Ａの内側の樹脂１０２は、その裾野が樹脂１０２のほぼ安息角θとなるまで広がる（図５（Ｅ））。本実施形態では、インナーシュータ１２４Ａの内側の直径が２０ｍｍで樹脂量が少ない（２ｇ）ため、その最大搭載高さは約８ｍｍとなったが、その裾野の広がりの直径（３０ｍｍ）は、アウターシュータ１２４Ｂの内周（直径４０ｍｍ程度）に接するまでとはならない。
【００４１】
更に、インナーシュータ１２４Ａを上昇させると、第１凸部１２８Ａと第２凸部１２８Ｂとが係合し、第２当接口１２６Ｂが離型フィルム１０４から離反してアウターシュータ１２４Ｂも上昇する（図５（Ｆ））。アウターシュータ１２４Ｂの内周には樹脂１０２が接触していないことから、アウターシュータ１２４Ｂが上昇しても、離型フィルム１０４に搭載された樹脂１０２になんら影響を与えない。
【００４２】
本実施形態において、予備成形樹脂１０３はほぼ４２ｍｍ角であり、離型フィルム１０４上に搭載された樹脂１０２は、直径３０ｍｍの面積を占めている。結果として、離型フィルム１０４上に搭載された樹脂１０２の面積は、予備成形樹脂１０３の平面積の半分以下の面積となっている。なお、本実施形態よりも更に樹脂量が増えて、離型フィルム上に搭載された樹脂が、アウターシュータの内周ぎりぎりまで広がって、直径４０ｍｍの面積を占めてもよい。その場合であっても、離型フィルム上に搭載された樹脂の面積は、予備成形樹脂の平面積の７０％以下となっているからである。
【００４３】
図４に戻り、次に、可動ローラ１１４を成形部１２８側に移動させることで、折曲部１０６を構成する。そして、離型フィルム１０４で樹脂１０２を挟み込み、挟み込まれた樹脂１０２が上型１３２及び下型１３４の間のキャビティの位置に相当する所に搬送されたところで、図４（Ｂ）に示す如く、可動ローラ１１４を停止させる。ここで、上型１３２及び下型１３４を接近させて型締めし、所定の時間加熱することにより樹脂１０２は平板状（例えば、０．２５ｍｍ厚）の予備成形樹脂１０３に成形される。
【００４４】
ここで、樹脂１０２の状態を示す図７、図８を用いながら、図６の動作線図を用いて型締めに至る加熱押圧手順を以下に詳細に説明する。
【００４５】
予め、下型１３４の上型１３２への押圧力を調整する下型用供給バルブを低圧にして、押圧力を予備成形樹脂１０３の厚さとするために加える最大の押圧力よりも低くしておく。そして、上型１３２を上昇位置から下降させていく（時間ｔ１）。
【００４６】
上型１３２が下降完了したら、下型１３４を下降位置から上昇させていく（時間ｔ２）。
【００４７】
下型１３４を上昇させて下型１３４の低い押圧力による低圧成形を開始する（時間ｔ３）。即ち、上型１３２と下型１３４とで離型フィルム１０４を介して樹脂１０２を挟み込んで加熱押圧して、樹脂１０２を軟化させる（図８（Ａ）の状態）。なお、ここでの低い押圧力は、離型フィルム１０４上に略円錐形状に搭載された樹脂１０２をある程度均一に整形して、伝熱しやすい形状とすることを意図している。
【００４８】
樹脂１０２が軟化した段階で（本実施形態では予め定めた設定時間ｔ４で）、下型用供給バルブを高圧に切り換えて、下型１３４の押圧力を高くして高圧成形を行う（２段回押圧）。ここでの高い押圧力は、予備成形樹脂１０３の厚さとするために加える最大の押圧力となる。即ち、軟化した樹脂１０２に当該最大の圧押力を離型フィルム１０４を介して加える。
【００４９】
このような工程により、加熱により密集した状態の樹脂１０２は互いに溶着し、図７（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、押圧により樹脂１０２の流動が矢印方向に生じて樹脂が広がり（図８（ｂ）の状態）、溶着した樹脂に内包されている（粒子と粒子との間の）空気ＢＢがその流動方向に排出されることとなる（白抜き矢印）。
【００５０】
上型１３２と下型１３４とでキャビティの型締めが完了して、樹脂１０２がキャビティに充填された後（図８（Ｃ）の状態）に、下型１３４が下降を開始する（時間ｔ５）。同時に、下型用供給バルブを低圧に切り換える（なお、この低圧切り替えは、次の成形開始までに行うことでもよい）。下型１３４の下降位置において、上型１３２を上昇位置に移動開始させる（時間ｔ６；上型１３２と下型１３４との離反）。（なお、この上型１３２の移動は、下型１３４が下降開始したら、若しくは下型１３４からの反力がなくなった段階で行ってもよい）。
【００５１】
図４に戻り、次に、平板状に成形された樹脂（予備成形樹脂１０３）を冷却機構１４０まで移動させる。予備成形樹脂１０３は、上下を離型フィルム１０４で覆われているので、上型１３２及び下型１３４から容易に分離される。図４（Ｃ）に示されるように、可動ローラ１１４が冷却機構１４０の上側冷却板１４２及び下側冷却板１４４の間を通り抜け、予備成形樹脂１０３がこれら上側冷却板１４２及び下側冷却板１４４の間まで搬送されたところで、可動ローラ１１４を停止させる。ここで、上側冷却板１４２及び下側冷却板１４４で予備成形樹脂１０３を所定の時間挟むことにより、離型フィルム１０４に挟まれた予備成形樹脂１０３が除熱される。
【００５２】
次に、上側冷却板１４２及び下側冷却板１４４を離反させ、予備成形樹脂１０３を第１支持ローラ１１０と第２支持ローラ１１２との間に移動させる。離型フィルム１０４で挟み込まれた予備成形樹脂１０３は、可動ローラ１１４が第１支持ローラ１１０の下方にくる間に開放され、予備成形樹脂１０３の上面に密着していた離型フィルム１０４は予備成形樹脂１０３から分離される。予備成形樹脂１０３の下面に密着している離型フィルム１０４は、図示せぬ押し出し機構により、予備成形樹脂１０３の上方に押し出される。そして、予備成形樹脂１０３は、図４（Ｄ）に示されるように、下面に密着している離型フィルム１０４から剥離される。
【００５３】
剥離された予備成形樹脂１０３は、図示せぬ移載装置により、吸着されて図示せぬ圧縮成形装置に搬送されることとなる。これにより、１枚の予備成形樹脂１０３の成形が完了する。離型フィルム１０４の有効利用をするために、当初樹脂１０２が搭載された箇所の離型フィルムの部分を樹脂供給機構１２０の直下に配置させ、以下同様に、予備成形樹脂１０３の成形を所定回数繰り返す。
【００５４】
このように、本実施形態は、樹脂１０２に含まれる最大粒径が予備成形樹脂１０３の厚さよりも大きくなるような樹脂量の場合（樹脂量が少なく、樹脂が粒径の異なる粒子を含むと認識できるような場合）に、第１当接口１２６Ａの開口面積が予備成形樹脂１０３の平面積の１／３以下であり、離型フィルム１０４上に予備成形樹脂１０３の平面積の半分以下の面積で樹脂１０２を搭載するようにしている。つまり、樹脂１０２の拡がりを制限して密集した状態として離型フィルム１０４上に搭載している（撒く）。このため、樹脂１０２を離型フィルム１０４上に搭載した段階で、樹脂１０２がまばらである状態を解消でき、樹脂１０２の粒子と粒子との間の空気を少なくすることができる。そして、この状態で、離型フィルム１０４上の樹脂１０２はキャビティに供給され、加熱押圧される。このため、加熱により密集した状態の樹脂１０２は互いに溶着し、押圧により樹脂１０２の流動が生じるとともに、溶着した樹脂１０２に内包されている（粒子と粒子との間の）空気がその流動方向に排出されることとなる。このようにして、当該空気が予備成形樹脂１０３の成形工程において排除、排気されることで、孔の発生や周囲よりも薄い部分の発生を低減することができる。
【００５５】
また、樹脂１０２の離型フィルム１０４上の最大搭載高さ（８ｍｍ）が、樹脂１０２に含まれる最大粒径（直径４．５ｍｍ）よりも大きくされているので、最大搭載高さの部分にたとえ最大粒径の樹脂粒子が存在しても、そこにも複数の樹脂１０２の粒子が密集していることとなる。すなわち、樹脂１０２の密集した状態を確実に担保していることで、孔の発生や周囲よりも薄い部分の発生を確実に低減することができる。
【００５６】
そして、樹脂供給機構１２０が、離型フィルム１０４上に樹脂１０２を搭載させるシュータ１２４と、を備え、シュータ１２４に離型フィルム１０４と当接した状態で樹脂１０２を搭載可能な第１当接口１２６Ａが設けられ、第１当接口１２６Ａの開口面積が予備成形樹脂１０３の平面積の１／３以下とされている。このため、従来の樹脂供給機構と同様の構成で部品の兼用化が可能となり、コストアップを最小限に抑えることができる。
【００５７】
また、シュータ１２４が第１当接口１２６Ａを有するインナーシュータ１２４Ａとインナーシュータ１２４Ａの外側であってインナーシュータ１２４Ａと同軸に配置されるアウターシュータ１２４Ｂとを備え、インナーシュータ１２４Ａの第１当接口１２６Ａが離型フィルム１０４より上方に離反された状態で、アウターシュータ１２４Ｂの離型フィルム１０４と当接する第２当接口１２６Ｂが離型フィルム１０４より離反する構成とされている。このため、先ず、インナーシュータ１２４Ａで樹脂１０２を離型フィルム１０４上に密集して搭載することができる。次いで、インナーシュータ１２４Ａを離型フィルム１０４より上方に離反させた際に、インナーシュータ１２４Ａの内側に付着していた樹脂１０２の粒子が舞い上がったとしても、アウターシュータ１２４Ｂを離型フィルム１０４に当接した状態としておくことができる。このため、その舞い上がった樹脂１０２の粒子は、アウターシュータ１２４Ｂの外部に飛散することなく、確実に離型フィルム１０４上に搭載される（撒かれる）こととなる。つまり、樹脂１０２の実際に離型フィルム１０４上に搭載される量の変動を少なくして、更に安定して樹脂１０２を離型フィルム１０４上に密集して搭載することが可能となる。
【００５８】
また、インナーシュータ１２４Ａの外周に第１凸部１２８Ａ、第１凸部１２８Ａの上方であってアウターシュータ１２４Ｂの内周に第２凸部１２８Ｂがそれぞれ設けられ、第１凸部１２８Ａと第２凸部１２８Ｂとが係合することで、インナーシュータ１２４Ａの上方への離反に連動してアウターシュータ１２４Ｂが離反する。このため、インナーシュータ１２４Ａの離反を制御するだけで、アウターシュータ１２４Ｂの離反も制御できる。このため、制御が簡単で、部材の増加を最小限にすることができる。
【００５９】
また、キャビティの型締め状態において、上型１３２と下型１３４との間にキャビティの内部から外部に連通する隙間が設けられているので、樹脂１０２の加熱押圧をして型締め状態に至っても、樹脂１０２から排出される空気をその隙間を介してキャビティからスムースに排出させることができる。このため、予備成形樹脂１０３に孔が残ることを更に回避することができる。
【００６０】
また、下型１３４は、貫通孔が設けられるとともにキャビティの側面を形成する枠型１３６と、貫通孔に嵌合してキャビティの底面を形成する本型１３８とを備え、枠型１３６の上面に隙間を構成する段差Ｇが設けられているので、隙間の形成とその管理が容易である。
【００６１】
また、隙間の深さ（＝段差Ｇ）が、樹脂１０２に包含されるフィラーの最大外径以下とされているので、最大外径のフィラーが隙間の部分を通過せずにキャビティに留まることで、樹脂がキャビティから外へ漏れることを安定して防ぐことができる。
【００６２】
また、本実施形態では、上型１３２と下型１３４とで予備成形樹脂１０３の厚さとするために加える最大の押圧力よりも弱い押圧力を、離型フィルム１０４を介して加えて樹脂１０２を加熱し樹脂１０２を軟化させる工程と、軟化した樹脂１０２に該最大の圧押力を加える工程と、を行う（２段回押圧）。このため、樹脂１０２が軟化する前には、離型フィルム１０４を介して、弱い押圧力を加えて樹脂１０２を軟化させている。そして、樹脂１０２の軟化により粘度が低くなった後に、樹脂１０２が最大の圧押力で押圧されるので、離型フィルム１０４に不要なしわができにくい。このため、しわによる予備成形樹脂１０３のばりの発生を防止でき、ばりに付随して生じうる予備成形樹脂１０３の量の変動や樹脂成形装置１００の汚れを防止できる。同時に、しわによる離型フィルム１０４の不要な伸縮を低減でき、離型フィルム１０４の長寿命化や再利用を促進することができる。
【００６３】
即ち、本実施形態によれば、樹脂１０２の量が少なくても予備成形樹脂１０３における孔の発生や周囲よりも薄い部分を低減して、均一な厚みの予備成形樹脂１０３が成形可能となる。
【００６４】
本発明について本実施形態を挙げて説明したが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の要旨を逸脱しない範囲においての改良並びに設計の変更が可能なことは言うまでもない。
【００６５】
本実施形態においては、樹脂供給機構１２０がシュータ１２４を備えて、且つシュータ１２４の第１当接口１２６Ａから予備成形樹脂１０３の平面積の半分以下の面積で樹脂１０２を搭載していたが、本発明は、この半分以下の搭載をどのように実現するかについて、これに限定されない。例えば、樹脂供給機構の構成は必ずしもシュータを備えることに限定されない。また、第１当接口の開口面積が予備成形樹脂の平面積の１／３以下であれば、シュータの第１当接口から離型フィルム上に搭載される樹脂の平面積が結果として予備成形樹脂の平面積の半分以上となることがあってもよい。そして、樹脂の搭載される面積が、当該平面積の半分以下である必要はなく、当該平面積の７０％以下であればよい。
【００６６】
また、本実施形態においては、樹脂１０２の離型フィルム１０４上の最大搭載高さが、樹脂１０２に含まれる最大粒径よりも大きくされていたが、本発明は必ずしもそれに限定されない。又、その最大粒径が予備成形樹脂の厚さよりも大きい必要もない。樹脂が粒径の異なる粒子を含む（と認識できる）ような、樹脂量が少ない場合であればよい。
【００６７】
また、本実施形態においては、シュータ１２４がインナーシュータ１２４Ａとアウターシュータ１２４Ｂとを備えていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、シュータは、当該インナーシュータに相当する筒状部材だけ備えた場合であってもよい。その場合には、シュータの構成がより簡素化されて、樹脂成形装置の更なる低コスト化を実現することができる。また、シュータがインナーシュータとアウターシュータとを備えていても、その構成は特に限定されない。
【００６８】
また、本実施形態においては、図９（Ａ）に示す如く、下型１３４の枠体１３６の横辺１３６Ｂを縦辺１３６Ａに対して段差Ｇだけ低くして、隙間を構成していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、同じ枠体に隙間を構成する場合であっても、横辺に対して縦辺を低くしてもよいし、図９（Ｂ）に示す如く、縦辺２３６Ａと横辺２３６Ｂとの間の４隅に斜めに段差を設けてもよい。或いは、図９（Ｄ）に示す如く、４隅に対して縦辺４３６Ａと横辺４３６Ｂとを低くして隙間を構成してもよい。或いは、図９（Ｃ）に示す如く、枠体全周を低くして上型と下型とを接触させない状態を型締め状態として、枠体全周に隙間を構成するようにしてもよい。なお、図９（Ａ）を短辺と長辺という観点で捉えたときには、樹脂から受ける圧力は、長辺側により力が加わるため、短辺である横辺１３６Ｂに段差を設けたほうが樹脂漏れの可能性をより低くしている。
【００６９】
また、本実施形態においては、隙間の深さが、樹脂１０２に包含されるフィラーの最大外径以下とされていたが、本発明はこれに限定されずに、フィラーの最大外径よりも大きくてもよい。
【００７０】
また、樹脂１０２を予備成形するのに、２段回押圧を行うが、本発明はこれに限定されない。例えば、樹脂が軟化するまでは上型と下型とで挟み込む程度の押圧力で、軟化状態に応じて、３段以上の多段若しくは連続的に押圧力を増大させてもよい。その際に、軟化状態や樹脂充填を実測値から求めて設定時間を定義して判断するのではなく、実際の樹脂軟化や樹脂充填を直接的に検知して判断するようにしてもよい。或いは、単に一定の押圧力で押圧してもよい。
【００７１】
また、本実施形態においては、図１０（Ａ）に示す如く、樹脂１０２を離型フィルム１０４上に円形にして搭載していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１０（Ｂ）に示す如く、樹脂２０２を２箇所に搭載してもよい。或いは、図１０（Ｃ）、（Ｄ）の如く、樹脂３０２、４０２をそれぞれ、本型１３８の形状に沿うように、楕円形や長方形に搭載してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、例えば電子部品を封止するための素材等として用いられる予備成形樹脂の成形に利用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１００…樹脂成形装置
１０２、２０２、３０２、４０２…樹脂
１０３…予備成形樹脂
１０４…離型フィルム
１０６…折曲部
１０８…離型フィルム搬送部
１１０…第１支持ローラ
１１２…第２支持ローラ
１１４…可動ローラ
１２０…樹脂供給機構
１２２…漏斗
１２４…シュータ
１２４Ａ…インナーシュータ
１２４Ｂ…アウターシュータ
１２６…当接口
１２６Ａ…第１当接口
１２６Ｂ…第２当接口
１２８Ａ…第１凸部
１２８Ｂ…第２凸部
１３０…加熱押圧機構
１３２…上型
１３４、２３４、３３４、４３４…下型
１３６、２３６、３３６、４３６…枠型
１３８、２３８、３３８、４３８…本型
１４０…冷却機構
１４２…上側冷却板
１４４…下側冷却板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に接近・離反可能な第１金型と第２金型とを有し、該第１金型と第２金型との間に設けられたキャビティに供給された樹脂を加熱押圧して予備成形する樹脂成形装置であって、該樹脂が粒径の異なる粒子を含む樹脂成形装置において、
前記樹脂を前記キャビティに移動させ該キャビティに配置される離型フィルムと、
前記予備成形後の樹脂の平面積の７０％以下の面積で、前記樹脂を前記離型フィルム上に搭載する樹脂供給機構と、
を備えたことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記樹脂の前記離型フィルム上の最大搭載高さが、前記樹脂に含まれる最大粒径よりも大きくされている
ことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項３】
相対的に接近・離反可能な第１金型と第２金型とを有し、該第１金型と第２金型との間に設けられたキャビティに供給された樹脂を加熱押圧して予備成形する樹脂成形装置であって、該樹脂が粒径の異なる粒子を含む樹脂成形装置において、
前記樹脂を前記キャビティに移動させ該キャビティに配置される離型フィルムと、
該離型フィルム上に前記樹脂を搭載させるシュータと、を備え、
該シュータに該離型フィルムと当接した状態で該樹脂を搭載可能な第１当接口が設けられ、
該第１当接口の開口面積が前記予備成形後の樹脂の平面積の１／３以下とされている
ことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記シュータは前記第１当接口を有する第１筒状部材と該第１筒状部材の外側であって該第１筒状部材と同軸に配置される第２筒状部材とを備え、
該第１筒状部材の前記第１当接口が前記離型フィルムより上方に離反された状態で、前記第２筒状部材の該離型フィルムと当接する第２当接口が該離型フィルムより離反する構成とされている
ことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記第１筒状部材の外周に第１凸部、該第１凸部の上方であって前記第２筒状部材の内周に第２凸部がそれぞれ設けられ、
該第１凸部と第２凸部とが係合することで、前記第１筒状部材の上方への離反に連動して前記第２筒状部材が離反する
ことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかにおいて、
前記キャビティの型締め状態において、前記第１金型と第２金型との間の少なくとも一部分に該キャビティの内部から外部に連通する隙間が設けられている
ことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記第２金型は、貫通孔が設けられるとともに前記キャビティの側面を形成する枠型と、該貫通孔に嵌合して該キャビティの底面を形成する本型とを備え、
該枠型の上面に前記隙間を構成する段差が設けられている
ことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項８】
請求項６又は７において、
前記隙間の深さが、前記樹脂に包含されるフィラーの最大外径以下とされている
ことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項９】
相対的に接近・離反可能な第１金型と第２金型とを有し、該第１金型と第２金型との間に設けられたキャビティに供給された樹脂を加熱押圧して予備成形する樹脂成形方法であって、該樹脂が粒径の異なる粒子を含む樹脂成形方法において、
前記予備成形後の樹脂の平面積の７０％以下の面積で、前記樹脂を離型フィルム上に搭載する工程と、
該離型フィルムを前記キャビティに配置させることで、該樹脂を該キャビティに移動させる工程と、
を含むことを特徴とする樹脂成形方法。
【請求項１０】
相対的に接近・離反可能な第１金型と第２金型とを有し、該第１金型と第２金型との間に設けられたキャビティに供給された樹脂を加熱押圧して予備成形する樹脂成形方法であって、該樹脂が粒径の異なる粒子を含む樹脂成形方法において、
離型フィルム上に前記樹脂を搭載させるシュータを配置するとともに、該シュータの開口面積が前記予備成形後の樹脂の平面積の１／３以下となる第１当接口を該離型フィルムに当接させる工程と、
該第１当接口が当接した状態で、前記樹脂を前記離型フィルム上に搭載する工程と、
該離型フィルムを前記キャビティに配置させることで、該樹脂を該キャビティに移動させる工程と、
を含むことを特徴とする樹脂成形方法。
【請求項１１】
請求項１０において、更に、
前記シュータは前記第１当接口を有する第１筒状部材と該第１筒状部材の外側であって該第１筒状部材と同軸に配置される第２筒状部材とを備え、前記樹脂を前記離型フィルム上に搭載した後、該第１筒状部材の前記第１当接口を前記離型フィルムより上方に離反させる工程と、
該第１当接口が上方に離反された状態で、前記第２筒状部材の該離型フィルムと当接する第２当接口を該離型フィルムより離反させる工程と、
を含むことを特徴とする樹脂成形方法。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のいずれかにおいて、更に、
前記第１金型と第２金型とで前記予備成形後の樹脂の厚さとするために加える最大の押圧力よりも弱い押圧力を、前記離型フィルムを介して加えて前記樹脂を加熱し該樹脂を軟化させる工程と、
該軟化した樹脂に該最大の圧押力を加える工程と、
を含むことを特徴とする樹脂成形方法。
【請求項１】
相対的に接近・離反可能な第１金型と第２金型とを有し、該第１金型と第２金型との間に設けられたキャビティに供給された樹脂を加熱押圧して予備成形する樹脂成形装置であって、該樹脂が粒径の異なる粒子を含む樹脂成形装置において、
前記樹脂を前記キャビティに移動させ該キャビティに配置される離型フィルムと、
前記予備成形後の樹脂の平面積の７０％以下の面積で、前記樹脂を前記離型フィルム上に搭載する樹脂供給機構と、
を備えたことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記樹脂の前記離型フィルム上の最大搭載高さが、前記樹脂に含まれる最大粒径よりも大きくされている
ことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項３】
相対的に接近・離反可能な第１金型と第２金型とを有し、該第１金型と第２金型との間に設けられたキャビティに供給された樹脂を加熱押圧して予備成形する樹脂成形装置であって、該樹脂が粒径の異なる粒子を含む樹脂成形装置において、
前記樹脂を前記キャビティに移動させ該キャビティに配置される離型フィルムと、
該離型フィルム上に前記樹脂を搭載させるシュータと、を備え、
該シュータに該離型フィルムと当接した状態で該樹脂を搭載可能な第１当接口が設けられ、
該第１当接口の開口面積が前記予備成形後の樹脂の平面積の１／３以下とされている
ことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記シュータは前記第１当接口を有する第１筒状部材と該第１筒状部材の外側であって該第１筒状部材と同軸に配置される第２筒状部材とを備え、
該第１筒状部材の前記第１当接口が前記離型フィルムより上方に離反された状態で、前記第２筒状部材の該離型フィルムと当接する第２当接口が該離型フィルムより離反する構成とされている
ことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記第１筒状部材の外周に第１凸部、該第１凸部の上方であって前記第２筒状部材の内周に第２凸部がそれぞれ設けられ、
該第１凸部と第２凸部とが係合することで、前記第１筒状部材の上方への離反に連動して前記第２筒状部材が離反する
ことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかにおいて、
前記キャビティの型締め状態において、前記第１金型と第２金型との間の少なくとも一部分に該キャビティの内部から外部に連通する隙間が設けられている
ことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記第２金型は、貫通孔が設けられるとともに前記キャビティの側面を形成する枠型と、該貫通孔に嵌合して該キャビティの底面を形成する本型とを備え、
該枠型の上面に前記隙間を構成する段差が設けられている
ことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項８】
請求項６又は７において、
前記隙間の深さが、前記樹脂に包含されるフィラーの最大外径以下とされている
ことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項９】
相対的に接近・離反可能な第１金型と第２金型とを有し、該第１金型と第２金型との間に設けられたキャビティに供給された樹脂を加熱押圧して予備成形する樹脂成形方法であって、該樹脂が粒径の異なる粒子を含む樹脂成形方法において、
前記予備成形後の樹脂の平面積の７０％以下の面積で、前記樹脂を離型フィルム上に搭載する工程と、
該離型フィルムを前記キャビティに配置させることで、該樹脂を該キャビティに移動させる工程と、
を含むことを特徴とする樹脂成形方法。
【請求項１０】
相対的に接近・離反可能な第１金型と第２金型とを有し、該第１金型と第２金型との間に設けられたキャビティに供給された樹脂を加熱押圧して予備成形する樹脂成形方法であって、該樹脂が粒径の異なる粒子を含む樹脂成形方法において、
離型フィルム上に前記樹脂を搭載させるシュータを配置するとともに、該シュータの開口面積が前記予備成形後の樹脂の平面積の１／３以下となる第１当接口を該離型フィルムに当接させる工程と、
該第１当接口が当接した状態で、前記樹脂を前記離型フィルム上に搭載する工程と、
該離型フィルムを前記キャビティに配置させることで、該樹脂を該キャビティに移動させる工程と、
を含むことを特徴とする樹脂成形方法。
【請求項１１】
請求項１０において、更に、
前記シュータは前記第１当接口を有する第１筒状部材と該第１筒状部材の外側であって該第１筒状部材と同軸に配置される第２筒状部材とを備え、前記樹脂を前記離型フィルム上に搭載した後、該第１筒状部材の前記第１当接口を前記離型フィルムより上方に離反させる工程と、
該第１当接口が上方に離反された状態で、前記第２筒状部材の該離型フィルムと当接する第２当接口を該離型フィルムより離反させる工程と、
を含むことを特徴とする樹脂成形方法。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のいずれかにおいて、更に、
前記第１金型と第２金型とで前記予備成形後の樹脂の厚さとするために加える最大の押圧力よりも弱い押圧力を、前記離型フィルムを介して加えて前記樹脂を加熱し該樹脂を軟化させる工程と、
該軟化した樹脂に該最大の圧押力を加える工程と、
を含むことを特徴とする樹脂成形方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２１８６８１（Ｐ２０１１−２１８６８１Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９０８９７（Ｐ２０１０−９０８９７）
【出願日】平成２２年４月９日（２０１０．４．９）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月９日（２０１０．４．９）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]