(57)【要約】【課題】キャビティに溶融樹脂を注入して成形品を製造する際に、キャビティ面が均一な温度分布になり、かつ、効率よく昇温される成形型を提供する。【解決手段】成形型に、下型１１及び上型１２と、下型１１に設けられたキャビティ５と、キャビティ５の面を構成し導電性と誘電性とを有するセラミック系材料からなる発熱部材１３と、発熱部材１３の周囲に設けられたコイル１４と、コイル１４に高周波電流を供給する高周波電源１６とを備える。また、下型１７及び上型１８と、下型１７に設けられたキャビティ５及び発熱部材１３と、キャビティ５に対向して上型１８に設けられたコイル１４と、高周波電源１６とを備える。いずれの構成においても、コイル１４に供給した高周波電流が発熱部材１３において誘導電流を発生させ、その誘導電流により発熱部材１３自体が発熱する。したがって、キャビティ面が均一な温度分布になり、かつ、効率よく昇温される。【選択図】　　図２
2004050522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティに溶融樹脂を注入し硬化させることにより成形品を製造する際に使用される、前記キャビティが設けられた成形型であって、
前記溶融樹脂が流動する部分である樹脂流動部が有する面の少なくとも一部を構成するとともに導電性焼結材料を含む発熱手段と、
前記発熱手段において電流が流れるようにする電流生成手段とを備えるとともに、
前記電流が流れている前記発熱手段が発熱することにより前記樹脂流動部が有する面の少なくとも一部が昇温することを特徴とする成形型。
【請求項２】
請求項１記載の成形型において、
前記発熱手段に導線を介して接続された電源と、
前記発熱手段における全面に更に設けられた電気絶縁性の被膜とを備えるとともに、
前記電流は前記電源から前記導線を経由して前記発熱手段に供給されることを特徴とする成形型。
【請求項３】
請求項１記載の成形型において、
前記発熱手段の外部に設けられたコイルを備えるとともに、
前記電流は前記コイルを使用した電磁誘導により前記発熱手段において発生した誘導電流であることを特徴とする成形型。
【請求項４】
請求項３記載の成形型において、
前記コイルは前記成形型における前記発熱手段以外の部分に設けられていることを特徴とする成形型。
【請求項５】
請求項３記載の成形型において、
前記コイルは前記成形型の外部において移動可能に配置された磁力線発生手段に設けられていることを特徴とする成形型。
【請求項６】
請求項５記載の成形型において、
前記磁力線発生手段は前記成形型に対向する別の成形型であることを特徴とする成形型。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の成形型において、
前記導電性焼結材料はセラミック系材料からなることを特徴とする成形型。
【請求項８】
成形型が有するキャビティに溶融樹脂を注入し硬化させることにより成形品を製造する際に使用される成形型昇温方法であって、
前記溶融樹脂が流動する部分である樹脂流動部が有する面の少なくとも一部を構成するとともに導電性焼結材料を含む発熱手段において、電流が流れるようにする工程を備えており、
前記電流が流れている前記発熱手段が発熱することにより前記樹脂流動部が有する面の少なくとも一部を昇温させることを特徴とする成形型昇温方法。
【請求項９】
請求項８記載の成形型昇温方法において、
前記電流が流れるようにする工程では、前記成形型の外部から前記発熱手段に導線を経由して電流を供給することを特徴とする成形型昇温方法。
【請求項１０】
請求項８記載の成形型昇温方法において、
前記発熱手段の外部に設けられたコイルに高周波電流を供給して前記コイルの周囲において磁力線を発生させる工程を備えるとともに、
前記電流が流れるようにする工程では、前記電流が前記磁力線に起因する誘導電流であることを特徴とする成形型昇温方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形型のキャビティに溶融樹脂を注入し硬化させて成形品を製造する際に使用される、成形型及び成形型昇温方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、成形型のキャビティに溶融樹脂を注入し硬化させる樹脂成形、いわゆるトランスファ成形においては、相対向する金型であって少なくとも一方にキャビティが設けられた成形型が使用されている。この成形型の材料としては、通常、工具鋼等の鋼系材料が使用されている。
ここで、溶融樹脂を加熱するためには、少なくともキャビティ面を所定の成形温度（例えば、１８０℃）にまで昇温させる必要がある。このために、成形型においてキャビティ面から離れた部分に成形型とは別部材であるヒータを設けて、ヒータにより発生した熱をキャビティ面に伝導させている。
【０００３】
しかしながら、上記従来の成形型によれば、本来キャビティ面だけを所定の温度に昇温させたいにもかかわらず、成形型において昇温させる必要のない部分まで加熱されてしまう。したがって、キャビティ面を昇温させるのに時間を要するとともに、加熱する際に余分な熱を消費するので省エネルギー化を図ることができない。
また、加熱手段であるヒータから被昇温部であるキャビティ面まで距離があることに加えて、金型が大きな熱容量を有することにより、昇温に時間を要するとともに省エネルギー化を図ることができない。更に、キャビティ面において均一な温度分布を得ることが困難である。この場合には、キャビティ内において溶融樹脂の流動性に不均一が生じることがあり、成形品にボイドが発生するおそれがある。
加えて、鋼系材料からなる成形型は重いので、交換や搬送等の取扱いにおいて不便であった。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、キャビティをはじめとする溶融樹脂が流動する樹脂流動部の面を昇温させる際に、昇温時間を短縮し、省エネルギー化を図り、樹脂流動部の面における均一な温度分布を得るとともに、成形型の軽量化を図ることができる成形型及び成形型昇温方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の技術的課題を解決するために、本発明に係る成形型は、キャビティに溶融樹脂を注入し硬化させることにより成形品を製造する際に使用されキャビティが設けられた成形型であって、溶融樹脂が流動する部分である樹脂流動部が有する面の少なくとも一部を構成するとともに導電性焼結材料を含む発熱手段と、発熱手段において電流が流れるようにする電流生成手段とを備えるとともに、電流が流れている発熱手段が発熱することにより樹脂流動部が有する面の少なくとも一部が昇温することを特徴とする。
【０００６】
これによれば、樹脂流動部が有する面の一部を構成する発熱手段自体が発熱する。したがって、樹脂流動部の面の昇温に寄与しない部分に伝導する熱が低減されるので、短時間に、かつ、少ないエネルギーにより樹脂流動部の面が昇温される。また、ヒータから樹脂流動部の面まで距離がある場合に比較して、樹脂流動部の面において均一な温度分布が得られる。
【０００７】
また、本発明に係る成形型は、上述の成形型において、発熱手段に導線を介して接続された電源と、発熱手段における全面に更に設けられた電気絶縁性の被膜とを備えるとともに、電流は電源から導線を経由して発熱手段に供給されることを特徴とする。
【０００８】
これによれば、導線を経由して発熱手段に供給された電流によって、樹脂流動部の面の少なくとも一部を構成する発熱手段自体が発熱する。したがって、樹脂流動部の面の昇温に寄与しない部分に伝導する熱が低減されるので、短時間に、かつ少ないエネルギーにより樹脂流動部の面が昇温される。また、ヒータから樹脂流動部の面まで距離がある場合に比較して、樹脂流動部の面において均一な温度分布が得られる。また、電気絶縁性の被膜が存在することにより、電流が発熱手段の外部に漏れ出すことが防止される。
【０００９】
また、本発明に係る成形型は、上述の成形型において、発熱手段の外部に設けられたコイルを備えるとともに、電流はコイルを使用した電磁誘導により発熱手段において発生した誘導電流であることを特徴とする。
【００１０】
これによれば、コイルを使用した電磁誘導に起因して発熱手段に発生した誘導電流によって、樹脂流動部の面の少なくとも一部を構成する発熱手段自体が発熱する。したがって、樹脂流動部の面の昇温に寄与しない部分に伝導する熱が低減されるので、短時間に、かつ少ないエネルギーにより樹脂流動部の面が昇温される。また、ヒータから樹脂流動部の面まで距離がある場合に比較して、樹脂流動部の面において均一な温度分布が得られる。
【００１１】
また、本発明に係る成形型は、上述の成形型において、コイルは成形型における発熱手段以外の部分に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
これによれば、成形型における発熱手段以外の部分において、発熱手段にできるだけ接近させてコイルが設けられる。したがって、より短時間に、かつ、少ないエネルギーで、樹脂流動部の面がいっそう均一に昇温される。
【００１３】
また、本発明に係る成形型は、上述の成形型において、コイルは成形型の外部において移動可能に配置された磁力線発生手段に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
これによれば、発熱手段にできるだけ接近させてコイルが位置するように、コイルを有する磁力線発生手段が移動可能になる。したがって、より短時間に、かつ少ないエネルギーで、樹脂流動部の面がいっそう均一に昇温される。
【００１５】
また、本発明に係る成形型は、上述の成形型において、磁力線発生手段は成形型に対向する別の成形型であることを特徴とする。
【００１６】
これによれば、樹脂成形を行う工程の一部において、成形型が接近し、又は型締めされた状態で、樹脂流動部の面が昇温される。
【００１７】
また、本発明に係る成形型は、上述の成形型において、導電性焼結材料はセラミック系材料からなることを特徴とする。
【００１８】
これによれば、導電性を有するセラミック系材料を含む発熱手段が成形型に組み込まれるので、成形型の軽量化が可能になる。
【００１９】
また、本発明に係る成形型昇温方法は、成形型が有するキャビティに溶融樹脂を注入し硬化させることにより成形品を製造する際に使用される成形型昇温方法であって、溶融樹脂が流動する部分である樹脂流動部が有する面の少なくとも一部を構成するとともに導電性焼結材料を含む発熱手段において、電流が流れるようにする工程を備えており、電流が流れている発熱手段が発熱することにより樹脂流動部が有する面の少なくとも一部を昇温させることを特徴とする。
【００２０】
これによれば、樹脂流動部の面の少なくとも一部を構成する発熱手段自体を発熱させる。したがって、樹脂流動部の面の昇温に寄与しない部分に伝導する熱を低減するので、短時間に、かつ少ないエネルギーにより樹脂流動部の面を昇温することができる。また、ヒータから樹脂流動部の面まで距離がある場合に比較して、樹脂流動部の面において均一な温度分布を得ることができる。
【００２１】
また、本発明に係る成形型昇温方法は、上述の成形型昇温方法において、電流が流れるようにする工程では、成形型の外部から発熱手段に導線を経由して電流を供給することを特徴とする。
【００２２】
これによれば、導線を経由して発熱手段に供給した電流によって、樹脂流動部の面の少なくとも一部を構成する発熱手段自体を発熱させる。したがって、樹脂流動部の面の昇温に寄与しない部分に伝導する熱を低減するので、短時間に、かつ少ないエネルギーにより樹脂流動部の面を昇温することができる。また、ヒータから樹脂流動部の面まで距離がある場合に比較して、樹脂流動部の面において均一な温度分布を得ることができる。
【００２３】
また、本発明に係る成形型昇温方法は、上述の成形型昇温方法において、発熱手段の外部に設けられたコイルに高周波電流を供給してコイルの周囲において磁力線を発生させる工程を備えるとともに、電流が流れるようにする工程では、電流が磁力線に起因する誘導電流であることを特徴とする。
【００２４】
これによれば、コイルを使用した電磁誘導により発熱手段に発生させた誘導電流によって、樹脂流動部の面の少なくとも一部を構成する発熱手段自体を発熱させる。したがって、樹脂流動部の面の昇温に寄与しない部分に伝導する熱を低減するので、短時間に、かつ少ないエネルギーにより樹脂流動部の面を昇温することができる。また、ヒータから樹脂流動部の面まで距離がある場合に比較して、樹脂流動部の面において均一な温度分布を得ることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る成形型を、図１を参照しながら説明する。図１（Ａ）は本実施形態に係る成形型の実施例について、図１（Ｂ）は本実施形態に係る成形型の変形例について、それぞれ型開きした状態を示す断面図である。本実施形態に係る成形型の例として、プリント基板等（以下、基板という）に装着した半導体チップ等の電子部品を樹脂封止する際に使用される成形型について、説明する。
【００２６】
図１（Ａ）において、下型１と上型２とが相対向して設けられており、下型１と上型２とは併せて樹脂封止用の成形型を構成する。下型１には、溶融樹脂（図示なし）の流路であるランナ部３と、ランナ部３に連通した流路であってテーパ状に設けられたゲート部４と、溶融樹脂が注入される空間であるキャビティ５とが、順次連通して設けられている。半導体チップを装着した基板（図示なし）は上型２の型面に吸着によって固定され、型締めされた状態で、基板に装着された半導体チップがキャビティ５に収容される。
ここで、成形型において溶融樹脂が流動する部分、すなわち、キャビティ５、ゲート部４、及びランナ部３に、下型に設けられ樹脂タブレットが配設されるポット部及びポット部に対向して上型に設けられたカル部（いずれも図示なし）を加えた部分が、成形型において溶融樹脂が流動する部分、すなわち、樹脂流動部を構成する。
【００２７】
発熱部材６は、下型１に組み込まれて固定され、キャビティ５の面であるキャビティ面の少なくとも一部を構成するとともに、それ自体が発熱する発熱手段である。発熱部材６は、電流が流れることにより発熱する発熱体７と、発熱体７の表面に設けられ電気絶縁性を有する絶縁膜８とから構成されている。導線９は、発熱体７に接続され、発熱体７に電流を供給する給電手段であり、電源１０は、発熱体７に電流を供給するための交流電源である。導線９は、下型１に対して電気的に絶縁されている。
【００２８】
ここで、発熱体７は、次のようにして製造される。例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）やジルコニア（ＺｒＯ２）等の非導電性セラミックの粒子に、炭化ケイ素（ＳｉＣ）系や窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）系等の小さい電気抵抗を有するセラミックを混合・混練し、不活性ガス雰囲気中で焼結する。したがって、発熱体７は、導電性焼結材料である。
また、絶縁膜８は、例えば、無機材料として、ガラス系材料やアルミナ等のセラミック系材料を使用することができる。また、有機材料として、シリコーン系樹脂やフッ素系樹脂を使用することができ、特にこれらの場合には、溶融樹脂が硬化して形成された硬化樹脂との間の密着性を低下させることになる。したがって、成形型と成形品との間の離型性を向上させることができる。更に、セラミックからなる発熱体７は耐熱性を有するので、ＣＶＤ（化学気相成長法）を使用して、高温下において絶縁膜８を形成してもよい。
【００２９】
本実施形態に係る成形型は、次のように動作する。まず、電源１０によって、導線９を経由して発熱体７に電流を供給する。発熱体７に電流が流れることにより、発熱体７それ自体が発熱する。そして、発熱体７によって生じた熱は、絶縁膜８に伝導する。これにより、キャビティ５のキャビティ面の一部を構成する発熱部材６自体が発熱して、キャビティ面が所定の温度にまで昇温する。本実施形態では、電源１０と導線９とが、発熱部材６において電流が流れるようにする電流生成手段を構成する。
【００３０】
次に、下型１と基板（図示なし）が固定された上型２とを型締めして、キャビティ５に、熱硬化性樹脂からなる溶融樹脂（図示なし）を注入する。そして、発熱体７によって生じた熱により、溶融樹脂を溶融した状態に保ち、更にこれを加熱して硬化させ、硬化樹脂（図示なし）を形成する。
【００３１】
次に、発熱体７に対する電流の供給を停止して、下型１と上型２とを型開きする。その後に、基板と硬化樹脂とからなる成形品（図示なし）を取り出す。
【００３２】
ここで、絶縁膜８が存在することにより、電流が発熱体７の外部に漏れ出すことはない。したがって、下型１とキャビティ５内の溶融樹脂等とには電流は漏れ出さないので、漏電・感電事故や、キャビティ５内の半導体チップ等に対する悪影響を、防止することができる。また、キャビティ面以外における絶縁膜８は、発熱体７が発生させた熱を不要な部分に伝導させないための熱的な絶縁膜、すなわち、断熱膜としても機能する。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態に係る成形型によれば、キャビティ面の一部を構成しており主要部分がセラミック系材料からなる発熱部材６自体が、発熱する。これにより、下型においてキャビティ面から離れた位置にヒータが設けられた場合に比較して、次のような効果が得られる。
【００３４】
第１に、キャビティ面を昇温させるのに寄与しない部分に伝導する熱が、低減される。したがって、短時間に、かつ、少ないエネルギーにより、キャビティ面を昇温させることができる。第２に、ヒータからキャビティ面まで距離がある場合に比較して、キャビティ面において均一な温度分布を得ることができる。したがって、キャビティ５の内部で溶融樹脂の流動性が均一に保たれるので、成形品におけるボイドの発生を防止することができる。第３に、主要部分がセラミック系材料からなる発熱部材６を、下型１に組み込んで使用する。これにより、成形型全体を鋼系材料で構成した場合に比較して、成形型の軽量化を図ることができる。したがって、成形型を交換し、搬送する場合等において、取扱いが容易になって利便性が向上する。
【００３５】
本実施形態に係る成形型の変形例について、図１（Ｂ）を参照して説明する。図１（Ｂ）に示された成形型においては、発熱部材６が、キャビティ５とランナ部３とのそれぞれの面の一部を構成している。この構成により、ランナ部３とゲート部４とを順次経由して流動しキャビティ５に注入される溶融樹脂は、均一に加熱される。これにより、ランナ部３とゲート部４とキャビティ５とにおいて、ボイドの発生が抑制される。したがって、成形品におけるボイドの発生を、いっそう確実に防止することができる。
【００３６】
なお、本実施形態では、電源１０を交流電源とした。これに限らず、発熱体７に電流を供給してこれを発熱させることができれば、直流電源、パルス電源やインバータ電源等他の種類の電源でもよい。
【００３７】
また、発熱部材６を、キャビティ面の一部を構成する発熱手段であることとした。これに限らず、発熱部材６を、キャビティ面の全面を構成する発熱手段であることとしてもよい。
【００３８】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る成形型とその動作とについて、図２を参照して説明する。図２（Ａ）は本実施形態に係る成形型の実施例について、図２（Ｂ）は本実施形態に係る成形型の変形例について、それぞれ型開きした状態を示す断面図である。
【００３９】
図２（Ａ）において、第１の実施形態と同様に、下型１１と上型１２とが相対向して設けられており、下型１１と上型１２とは併せて樹脂成形用の成形型を構成する。下型１１には、第１の実施形態と同様に、ランナ部３とゲート部４とキャビティ５とが順次連通して設けられている。
【００４０】
発熱部材１３は、下型１１に組み込まれて固定され、キャビティ５の面であるキャビティ面の少なくとも一部を構成するとともに、電流が流れることによりそれ自体が発熱する発熱手段である。図２（Ａ）では、発熱部材１３は、キャビティ５及びゲート部４の全面とランナ部３の一部の面とを、構成している。また、発熱部材１３は、導電性セラミックを含有するセラミック系材料から構成されている。
【００４１】
コイル１４は、下型１１において、発熱部材１３を取り囲むようにしてその側方及び下方に設けられており、電磁誘導により発熱部材１３に誘導電流を発生させる電磁誘導手段である。また、図２（Ａ）において８個の二重円で示されたコイル１４は、それぞれが同一方向の磁力線を発生させるようにして設けられている。導線１５は、コイル１４に接続されておりこれに電流を供給する給電手段であり、高周波電源１６は、コイル１４に高周波電流を供給するための交流電源である。導線１５は、下型１１に対して電気的に絶縁されている。
【００４２】
ここで、上述の通り、発熱部材１３は、導電性セラミックを含有するセラミック系材料から構成されている。このセラミック系材料は、磁力線が発生している場所に置かれると、そのセラミック系材料自身において発生した誘導電流によって自己発熱する性質を有する。発熱部材１３に使用される導電性セラミックとして、例えば、二硼化ジルコニウム（ＺｒＢ２）、六硼化ランタン（ＬａＢ６）、二硼化チタン（ＴｉＢ２）等がある。そして、これらの粒子をアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）やジルコニア（ＺｒＯ２）等の非導電性セラミックの粒子に混合・混練し、不活性ガス雰囲気中で焼結することにより、発熱部材１３に使用するセラミック系材料を製造することができる。したがって、発熱部材１３は、導電性焼結材料である。
【００４３】
本発明に係る成形型は、次のように動作する。まず、下型１１と上型１２との型面同士が接近するまで、又は、下型１１と上型１２とが型締めするまで、上型１２が下降する。
次に、高周波電源１６によってコイル１４に高周波電流を供給する。これにより、コイル１４の周囲に磁力線が発生し、電磁誘導によって発熱部材１３に誘導電流が発生する。したがって、本実施形態では、高周波電源１６と導線１５とコイル１４とが、発熱部材１３において電流が流れるようにする電流生成手段を構成する。
次に、発生した誘導電流により、発熱部材１３自体が発熱する。そして、発熱部材１３がキャビティ５のキャビティ面を構成しているので、発熱部材１３によって生じた熱がキャビティ面を昇温させる。
次に、下型１１と上型１２とが型締めした状態で、キャビティ５内に溶融樹脂（図示なし）を注入する。したがって、ランナ部３とゲート部４とキャビティ５とにおいて、流動する溶融樹脂を加熱することができる。
【００４４】
ここで、本実施形態に係る成形型についての特徴は、発生した誘導電流によって、セラミック系材料からなる発熱部材１３自体が発熱することである。これにより、下型においてキャビティ面から離れた位置にヒータが設けられた場合に比較して、第１の実施形態と同様に、次の効果が得られる。すなわち、短時間に、かつ、少ないエネルギーでキャビティ面を昇温させることができ、キャビティ面において均一な温度分布を得ることができるとともに、成形型の軽量化を図ることができる。また、発熱部材１３にできるだけ接近させてコイル１４を設けることができるので、より短時間に、かつ、少ないエネルギーで、キャビティ面をいっそう均一に昇温させることができる。
【００４５】
また、樹脂成形を行う工程の一部において、キャビティ面を昇温する工程を特に設けることなく、下型１１と上型１２とが接近し、又は型締めした状態で、キャビティ面を昇温することができる。
加えて、高周波電源１６の電源周波数を高くした場合には、高周波電流の表皮効果（ｓｋｉｎ　ｅｆｆｅｃｔ）によって、発熱部材１３における型面近傍が集中的に発熱する。これにより、溶融樹脂を加熱するために本来昇温させたい部分であるキャビティ面を、効率よく昇温させることができる。したがって、溶融樹脂を加熱する際に、いっそうの省エネルギー化を図ることができる。
【００４６】
本実施形態に係る成形型の変形例について、図２（Ｂ）を参照して説明する。図２（Ｂ）に示された成形型においては、下型１７に対向する上型１８にコイル１４が設けられている。したがって、下型１７と上型１８とが接近した状態で、又は型締めした状態で、コイル１４に高周波電流を供給すると、発熱部材１３に誘導電流が発生する。これにより、発熱部材１３それ自体が発熱して、キャビティ面が昇温する。
【００４７】
本変形例によっても、図２（Ａ）に示された成形型と同様の効果が得られる。加えて、本変形例によれば、下型１７に設けられたキャビティ５、ゲート部４、及びランナ部３の寸法・形状が異なっていても、位置がほぼ同じであれば、共通する上型１８を使用することができるという長所がある。
【００４８】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る成形型とその動作とについて、図３を参照して説明する。図３（Ａ）は本実施形態に係る成形型の実施例について、図３（Ｂ）は本実施形態に係る成形型の変形例について、それぞれ型開きした状態を示す断面図である。
【００４９】
図３（Ａ）において、第２の実施形態と同様に、下型１９と上型２０とが相対向して設けられている。下型１９には、ランナ部３とゲート部４とキャビティ５とが、順次連通して設けられている。また、第２の実施形態と同様に、導電性と誘導電流による自己発熱性とを有する導電性セラミックを含む材料から構成されており、電流が流れることによってそれ自体が発熱する発熱部材１３が、キャビティ面の少なくとも一部を構成する。磁力線発生手段２１は、下型１９の側において、ランナ部３とゲート部４とキャビティ５とに対応する形状を有している。具体的には、ランナ部３とゲート部４とキャビティ５とが有する面と、磁力線発生手段２１においてそれらに対向する面（下面）とが、ほぼ平行になるように設けられている。そして、磁力線発生手段２１の下面側にはコイル１４が設けられており、コイル１４は導線によって高周波電源（いずれも図示なし）に接続されている。
【００５０】
本実施形態に係る成形型は、次のように動作する。まず、下型１９と上型２０とが型開きした状態で、それらの間に磁力線発生手段２１が進入する。
次に、下型１９と磁力線発生手段２１との相対向する面同士が接近するまで、磁力線発生手段２１が下降する。
次に、高周波電源（図示なし）によってコイル１４に高周波電流を供給する。これにより、コイル１４の周囲に磁力線が発生し、電磁誘導によって発熱部材１３に誘導電流が発生する。したがって、本実施形態では、高周波電源及び導線と（いずれも図示なし）コイル１４とが、発熱部材１３において電流が流れるようにする電流生成手段を構成する。
次に、発生した誘導電流により、発熱部材１３自体が発熱する。そして、発熱部材１３がキャビティ５のキャビティ面を構成しているので、発熱部材１３によって生じた熱がキャビティ面を昇温させる。
次に、磁力線発生手段２１が下型１９と上型２０との間から退出し、下型１９と上型２０とを型締めした後に、キャビティ５内に溶融樹脂（図示なし）を注入する。したがって、ランナ部３とゲート部４とキャビティ５とにおいて、流動する溶融樹脂を加熱することができる。
【００５１】
ここで、本実施形態の第１の特徴は、コイル１４が、下型１９及び上型２０とは別部材であってこれらの間に進退可能な磁力線発生手段２１に、設けられていることである。また、第２の特徴は、磁力線発生手段２１が、下型１９に設けられたランナ部３とゲート部４とキャビティ５とに対応する形状を有しており、これらの面と磁力線発生手段２１の下面とが平行になるようにして、設けられていることである。
【００５２】
本実施形態によれば、第２の実施形態と同様の効果に加えて、次の効果が得られる。本実施形態では、下型１９において昇温させたい面、すなわち、ランナ部３とゲート部４とキャビティ５との面と、磁力線発生手段２１に設けられたコイル１４とを、均等かつ小さな距離まで接近させることができる。したがって、より短時間に、かつ、少ないエネルギーで、これらの面をいっそう均一に昇温させることができる。
【００５３】
本実施形態に係る成形型の変形例について、図３（Ｂ）を参照して説明する。図３（Ｂ）に示された成形型においては、下型２２に対向する上型２３に、キャビティ２４が設けられている。そして、キャビティ２４のキャビティ面の少なくとも一部を構成する発熱手段２５が、上型２３に組み込まれている。コイル１４は、下型２２及び上型２３とは別部材であってこれらの間に進退可能な磁力線発生手段２６の上下両面の近傍に、設けられている。ここで、発熱手段２５は、発熱手段１３と同じ導電性焼結材料から構成されている。
【００５４】
キャビティ５，２４の各キャビティ面を昇温させる場合の動作は、下型２２及び上型２３と磁力線発生手段２６とを接近させる動作を除いて、基本的には図３（Ａ）の場合と同様である。本変形例では、磁力線発生手段２６が下降するとともに上型２３が下降して、下型２２及び上型２３と磁力線発生手段２６との相対向する面同士が、均等かつ小さな距離まで接近する。したがって、下型２２及び上型２３に設けられたキャビティ５，２４等の面を、より短時間に、かつ、少ないエネルギーで、いっそう均一に昇温させることができる。
【００５５】
なお、本実施形態においては、必要な場合には下型１９に（又は下型２２と上型２３との双方に）ヒータを設けて、誘導電流による加熱と併用してもよい。この場合には、ヒータを使用してキャビティ面等を予熱することによって、コイル１４に印加するエネルギーの低減を図ることができる。また、キャビティ面等の温度を、所定の成形温度に容易に維持することができる。この構成は、溶融樹脂が熱硬化性樹脂である場合に効果的である。
【００５６】
また、第２及び第３の実施形態においては、セラミック系材料からなる発熱部材１３，２５のうちキャビティ５，ゲート部４，ランナ部３等の面には、図１の絶縁膜８に相当する絶縁膜は必ずしも必要ない。発熱部材１３，２５において発生する誘導電流は、直ちに熱に変換されるからである。
しかし、必要に応じて、成形品と成形型との間の離型性の向上を目的とした膜を形成してもよい。この膜の材料として、ガラス系材料、セラミック系材料等の無機材料や、シリコーン系樹脂やふっ素系樹脂等の有機材料を、使用することができる。また、発熱部材１３，２５は耐熱性を有するので、ＣＶＤ（化学気相成長法）を使用して、高温下において、離型性に優れた膜を形成してもよい。
【００５７】
また、第２及び第３の実施形態においては、セラミック系材料からなる発熱部材１３，２５の全面を、上述の無機材料や有機材料からなる膜によって覆うこともできる。この場合には、キャビティ５，ゲート部４，ランナ部３等以外の面における膜は、発熱部材１３が発生させた熱を不要な部分に伝導させないための熱的な絶縁膜、すなわち、断熱膜として機能する。更に、キャビティ５，ゲート部４，ランナ部３等以外の面に、断熱性に優れた物質を配設してもよい。これらにより、更に省エネルギー化を図ることができる。
【００５８】
更に、第２及び第３の実施形態においては、自己発熱性を有する導電性焼結材料からなる発熱部材１３，２５の形状を、平板状にしてもよい。この場合には、発熱部材１３，２５がキャビティ５の底面を含む面を構成するようにして、発熱部材１３，２５を設けることができる。また、平板状の発熱部材を別部材で挟み込むサンドイッチ構造や、発熱部材を核としてその周囲を別部材が取り囲む構造も可能である。そして、導電性焼結材料からなる発熱部材を含むこれらの構造全体が発熱手段となり、その発熱手段の面の一部がキャビティ５の底面を含む面を構成することになる。
【００５９】
また、近年、パッケージに対する薄型化の要求から、浅いキャビティ５，２４を有する成形型が使用されている。この場合には、磁力線発生手段２１，２６の形状を平板状にしてもよい。この構成によっても、同様の効果が得られる。
【００６０】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る成形型とその動作とについて、図４を参照して説明する。図４（Ａ）は本実施形態に係る成形型の下型側を示す断面図であり、図４（Ｂ）は本実施形態に係る成形型に使用される発熱板について絶縁層を仮想的に取り除いた状態を示す平面図である。
【００６１】
本実施形態においては、図４（Ａ）に示されるように、下型２７に中間部２８が取り付けられ、それらの間に断熱シート２９と発熱板３０とが挟持される。断熱シート２９は、シリコーン樹脂等からなり、発熱板３０と下型２７とを熱的に遮断する。発熱板３０は、セラミック基板３１と、その上に形成された抵抗体３２と、抵抗体３２に接続された電極３３と、電極３３の一部を除いて抵抗体３２及び電極３３を覆って形成された絶縁膜３４とから構成される。絶縁膜３４の少なくとも一部は、キャビティ５のキャビティ面を構成する。本実施形態では、電源１０と導線９と電極３３とが、発熱板３０が有する抵抗体３２において電流が流れるようにする電流生成手段を構成する。
【００６２】
発熱板３０の各部分は、例えば、次のような材料から構成されている。セラミック基板３１は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）からなる絶縁基板である。抵抗体３２は、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）からなる抵抗体である。また、電極３３は銀パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）からなる導体、絶縁膜３４はガラス系材料からなる絶縁体である。これらは、それぞれスクリーン印刷と焼成とを使用した厚膜形成技術によって形成されている。したがって、抵抗体３２と電極３３とは、導電性焼結材料である。
なお、本実施形態では、図４（Ｂ）に示されるように、電極３３の間に４本の抵抗体３２が並列に接続されている。もちろん、本数や接続方法はこれに限定されるものではない。
【００６３】
本実施形態によれば、電源１０から供給された電流により、セラミック基板３１に形成された抵抗体３２が発熱する。したがって、第１の実施形態と同様に、短時間に少ないエネルギーによりキャビティ面を昇温させることができ、キャビティ面において均一な温度分布を得ることができる。また、発熱板３０自体を薄くすることができるので、成形型全体の小型化を通じて成形型の軽量化を図ることができる。
【００６４】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態に係る成形型とその動作とについて、図５を参照して説明する。図５は、本実施形態に係る成形型の下型側を示す断面図である。本実施形態では、第４の実施形態と同様に、下型３５に中間部２８が取り付けられ、それらの間に断熱シート２９と発熱板３６とが挟持される。また、第２の実施形態と同様に、下型３５にはコイル１４が設けられている。
【００６５】
発熱板３６は、セラミック基板３７と、その上に形成された発熱体３８と、発熱体３８を覆って形成された絶縁膜３９とから構成される。発熱体３８は、第２及び第３の実施形態の発熱部材１３，２５と同じ材料、すなわち、導電性と誘導電流による自己発熱性とを有する導電性セラミックを含む導電性焼結材料から構成されている。絶縁膜３９は、成形品と成形型との間の離型性の向上を目的として形成された膜であって、ガラス系材料、セラミック系材料等の無機材料や、シリコーン系樹脂やふっ素系樹脂等の有機材料から構成されている。本実施形態においては、高周波電源１６と導線１５とコイル１４とが、発熱板３６が有する発熱体３８において電流が流れるようにする電流生成手段を構成する。
【００６６】
本実施形態によれば、第２の実施形態と同様に、コイル１４が発生させた磁力線に起因する誘導電流によって、発熱体３８が発熱する。したがって、第２の実施形態と同様に、短時間に少ないエネルギーによりキャビティ面を昇温させることができ、キャビティ面において均一な温度分布を得ることができる。また、発熱板３６自体を薄くすることができるので、成形型全体の小型化を通じて成形型の軽量化を図ることができる。また、高周波電源１６の電源周波数を高くした場合には、高周波電流の表皮効果（ｓｋｉｎ　ｅｆｆｅｃｔ）によって、キャビティ面をいっそう効率よく昇温させることができる。
【００６７】
なお、第２、第３、及び第５の実施形態においては、発熱部材１３，２５及び発熱体３８を構成する導電性焼結材料として、導電性セラミックを含有するセラミック系材料を使用した。これに代えて、例えば、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｍｏ等の金属粒子を含む粒子を焼結して形成した導電性焼結材料を使用することもできる。
【００６８】
なお、上述の各実施形態において、下型のみ、又は、下型と上型との双方にキャビティが設けられた例について説明した。これに限らず、上型のみにキャビティが設けられた場合にも、本発明を適用することができる。
また、上下方向に相対向する成形型について説明したが、方向を問わずに相対向する成形型に対して、本発明を適用することができる。
【００６９】
また、上述の各実施形態においては、各発熱部材がキャビティ面を構成することとした。これに限らず、樹脂流動部を構成する面の一部が、各発熱部材が有する面であればよい。ここで、樹脂流動部とは、成形型において溶融樹脂が流動する部分を意味する。
【００７０】
また、上述の各実施形態は、溶融樹脂として、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とのいずれに対しても、適用することができる。
【００７１】
また、本発明は、トランスファ成形だけでなく、例えば、射出成形等の他の樹脂成形においても、適用することができる。
【００７２】
また、本発明は、電子部品を封止するための樹脂封止以外の樹脂成形に対しても、適用することができる。
【００７３】
また、本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に変更・選択して採用できるものである。
【００７４】
【発明の効果】
本発明によれば、樹脂流動部が有する面の少なくとも一部を構成する発熱手段自体が発熱する。したがって、樹脂流動部の面の昇温に寄与しない部分に伝導する熱が低減されるので、短時間に、かつ、少ないエネルギーにより樹脂流動部の面が昇温される。また、ヒータから樹脂流動部の面まで距離がある場合に比較して、樹脂流動部の面において均一な温度分布が得られる。また、導電性焼結材料を含む発熱手段が成形型に組み込まれるので、成形型の軽量化が図られる。
これらによって、本発明は、樹脂流動部の面を昇温させる際に、昇温時間を短縮し、省エネルギー化を図り、樹脂流動部の面における均一な温度分布を得るとともに、成形型の軽量化を図ることができる成形型及び成形型昇温方法を提供できるという、優れた実用的な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）は本発明における第１の実施形態に係る成形型の実施例について、図１（Ｂ）は本実施形態に係る成形型の変形例について、それぞれ型開きした状態を示す断面図である。
【図２】図２（Ａ）は本発明における第２の実施形態に係る成形型の実施例について、図２（Ｂ）は本実施形態に係る成形型の変形例について、それぞれ型開きした状態を示す断面図である。
【図３】図３（Ａ）は本発明における第３の実施形態に係る成形型の実施例について、図３（Ｂ）は本実施形態に係る成形型の変形例について、それぞれ型開きした状態を示す断面図である。
【図４】図４（Ａ）は本発明の第４の実施形態に係る成形型の下型側を示す断面図であり、図４（Ｂ）は本実施形態に係る成形型に使用される発熱板について絶縁層を仮想的に取り除いた状態を示す平面図である。
【図５】図５は本発明の第５の実施形態に係る成形型の下型側を示す断面図である。
【符号の説明】
１，１１，１７，１９，２２，２７，３５　下型
２，１２，１８，２０，２３　上型
３　ランナ部
４　ゲート部
５，２４　キャビティ
６，１３，２５　発熱部材（発熱手段）
７　発熱体
８　絶縁膜（被膜）
９，１５　導線
１０　電源
１４　コイル
１６　高周波電源
２１，２６　磁力線発生手段
２８　中間部
２９　断熱シート
３０，３６　発熱板（発熱手段）
３１，３７　セラミック基板
３２　抵抗体
３３　電極
３４，３９　絶縁膜
３８　発熱体
【図１】
2004050522.tif 000003
【図２】
2004050522.tif 000004
【図３】
2004050522.tif 000005
【図４】
2004050522.tif 000006
【図５】
2004050522.tif 000007