成形物制造裝置以及成形物制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實現一種提高了成形物的品質和生產性的成形物制造方法和制造裝置。在從上模（MU）和下模（ML）內的溫度開始下降起直到使樹脂部件（W）完全脫模為止的工序中，階段性地減小模子內的壓力。由此，不會對成形結束后、而且脫模前的樹脂部件（W）施加過度的負荷。
【專利說明】成形物制造裝置以及成形物制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及使用成形模子制造成形物的成形物制造裝置以及制造方法，特別是，涉及使用樹脂的晶片級透鏡陣列(wafer level lens array)的制造裝置以及制造方法。
【背景技術】
[0002]使用成形模子的成形物的制造在將樹脂、玻璃或金屬等作為主要材料來批量生產具有規(guī)定的形體的成形物時等，被廣泛使用。
[0003]近年來,特別是,在光盤(Q)、DVD等)驅動器的光學拾波器(optical pickup)以及搭載于便攜式終端設備的小型攝像機等多種電子設備中使用的樹脂制的光學透鏡也使用成形模子來制造。這些透鏡大部分通過將樹脂(光學聚合物(optical polymer))涂敷在或流入到成形模子而在成形模子中進行固化反應來制造。
[0004]例如，在便攜式終端設備的情況下，通過使用利用成形模子進行批量生產的透鏡，從而可達成該便攜式終端設備的輕量化和小型化，此外，還可實現制造成本的降低。特別是，作為制造小型且許多的透鏡的方法，已知有將成為透鏡的材質的樹脂涂敷在或流入到排列有多個透鏡的成形模子的成形模子而制造晶片級透鏡陣列的方法。該晶片級透鏡陣列是具有基板部和透鏡作為一體形成的結構的成形物，一般來說，形成的多個透鏡經由基板部相互連結。使該晶片級透鏡陣列從成形模子剝離(脫模)，切斷每個透鏡之間的基板部而分離每個透鏡，由此，能批量生產透鏡。
[0005]在晶片級透鏡陣列的制造方法中，有時晶片級透鏡陣列(成形物)強烈地附著于成形模子而不能順利地進行脫模。而且，在對形成的透鏡進行脫模時施加的外力會成為透鏡的損傷、表面的擦傷或透鏡球面的形變(成為透鏡像差的原因)等的原因，有可能損害透鏡的光學特性。因此，為了確保透鏡的品質和生產性，順利地對晶片級透鏡陣列進行脫模是很重要的。
[0006]關于從成形模子對成形物進行脫模的方法，在專利文獻I中記載了包括如下工序的晶片級透鏡陣列的制造方法，即，在對成形物進行脫模的期間或在此之前，冷卻一方的成形模子，或者在冷卻一方的成形模子的同時對該一方的成形模子施加超聲波振動，對成形物進行脫模。
[0007]此外，在專利文獻2中，公開了一種在兩個成形模子中夾入樹脂材料來成形樹脂成形物的成形方法，該成形方法包括對一方的成形模子降溫規(guī)定溫度而使樹脂成形物與該降溫的成形模子進行脫模的樹脂成形物的脫模工序。
[0008]此外，在專利文獻3中，公開了如下的脫模方法，S卩，使平板形狀的振子與成形后的樹脂成形品直接接觸，將聲波或超聲波的振動傳給樹脂成形品，而且還將該振動間接地傳給鑄造模子，由此，使樹脂成形品的脫模變得容易。
[0009]進而，在專利文獻4中，公開了為了制造具有同心圓上的多個環(huán)的波帶片型的衍射透鏡而使用的光學透鏡用模壓成形鑄模、玻璃制光學透鏡的制造方法。該光學透鏡用模壓成形鑄模設置有衍射效用轉印面和階梯轉印面。而且，與衍射效應轉印面的表面粗糙度相比，階梯轉印面的表面粗糙度形成得更粗糙，減低脫模時在透鏡原材料中產生的應力，抑制玻璃附著于光學透鏡用模壓成形鑄模。
[0010]現有技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本國公開專利公報“特開2010 - 266665號公報(2010年11月25日公開)，，;
專利文獻2:日本國公開專利公報“特開2010 — 173196號公報(2010年8月12日公開)，，;
專利文獻3:日本國公開專利公報“特開2004 — 074445號公報(2004年3月11日公開)，，;
專利文獻4:日本國公開專利公報“特開2011 — 116598號公報(2011年6月16日公開)”。

【發(fā)明內容】

[0011]發(fā)明要解決的課題
然而，上述那樣的現有技術不能說是在不使透鏡的品質和生產性降低的情況下將以高透光性和高折射性等光學特性優(yōu)秀的樹脂為材料的高品質的透鏡順利且簡單地從成形模子進行脫模的方法。
[0012]具體地說，在專利文獻1、2所記載的脫模方法中，由于成形模子的急劇的冷卻，在成形品和成形模子之間以及在成形品內會產生溫差。由此，容易產生成形品的變形或破損，有可能得不到高精度的透鏡形狀。
[0013]此外，在專利文獻3所記載的脫模方法中，因為使振子與成形品直接接觸而傳遞振動，所以，有可能由于接觸的振子或傳遞的振動而對透鏡帶來損傷。
[0014]另一方面，在專利文獻4所記載的脫模方法中，對成形模子的形狀存在限制，在制造具有同心圓上的多個環(huán)的波帶片型的衍射透鏡以外的用途中應用是困難的。
[0015]本發(fā)明是鑒于上述的問題而完成的，其目的在于，實現如下的成形物制造方法以及制造裝置，即，在高透光性和高折射性等光學特性優(yōu)秀的晶片級透鏡陣列的制造方法中，能對強烈地附著于成形模子的透鏡順利地而且在不降低透鏡的品質和生產性的情況下進行脫模。
[0016]用于解決課題的方案
為了解決上述的課題，本發(fā)明的一個方案的成形物制造裝置具備:對熱固化性樹脂進行成形的成形模子；控制施加在上述成形模子的壓力的壓力控制部；以及控制上述成形模子內的溫度的溫度控制部，所述成形物制造裝置的特征在于，在通過上述溫度控制部一邊將上述成形模子內的加熱溫度保持在恒定溫度一邊促進上述熱固化性樹脂的固化反應而進行成形之后，在使成形模子內的溫度下降的溫度下降工序中，上述壓力控制部階段性地減小施加在上述成形模子的壓力。
[0017]此外，為了解決上述的課題，本發(fā)明的一個方案的成形物制造方法通過將熱固化性樹脂放入到成形模子中進行加熱和加壓來制造成形物，所述成形物制造方法的特征在于，在一邊將上述成形模子的加熱溫度保持在恒定溫度一邊促進上述熱固化性樹脂的固化反應而進行成形之后，在使成形模子的溫度下降的溫度下降工序中，階段性地減小施加在上述成形模子的壓力。
[0018]發(fā)明效果
根據本發(fā)明的一個方案，可實現能在不降低成形物的品質和生產性的情況下順利而且簡單地進行脫模的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是表示本發(fā)明的一個方案的晶片級透鏡陣列制造裝置的結構的圖。
[0020]圖2是表示本發(fā)明的一個方案的晶片級透鏡陣列制造裝置的成形動作的圖。
[0021]圖3是示出使用本發(fā)明的一個方案的晶片級透鏡陣列制造方法來成形晶片級透鏡陣列直到脫模為止的流程的流程圖。
[0022]圖4是不出樹脂的未反應率(％ )與玻璃轉移點(°C )的關系的圖。
[0023]圖5是示意性地示出晶片級透鏡陣列的制造工序中的樹脂的固化反應的反應率和成形模子的溫度(模溫)的時間變化的圖。
[0024]圖6是示意性地示出在圖5所示的晶片級透鏡陣列的制造工序中對樹脂施加的壓力(壓緊力)和成形模子的溫度(模溫)的時間變化的圖。
[0025]圖7是說明在圖6所記載的晶片級透鏡陣列制造方法中的升溫過程中、模壓、固化的各工序中的樹脂的主要的固化行為的圖。
[0026]圖8是與制造晶片級透鏡陣列的各工序對應地示出具有通過加熱來進行分子的交聯反應而固化的性質的樹脂的狀態(tài)變化與比容的關系的圖。
【具體實施方式】
[0027]在此，使用圖1?圖8，對將本發(fā)明應用于以樹脂為材料的晶片級透鏡陣列制造裝置(成形物制造裝置)的例子進行說明。
[0028][實施方式I]
(晶片級透鏡陣列制造裝置的概略結構)
使用圖1對晶片級透鏡陣列制造裝置I的結構進行說明。圖1是表示具備DSC (差示掃描量熱法)裝置50的、本實施方式的晶片級透鏡陣列制造裝置I的結構例的圖。
[0029]以下，為了說明晶片級透鏡陣列制造裝置I的構造，導入相互正交地交差的X軸方向、Y軸方向以及Z軸方向進行說明。此外，還導入作為旋轉方向的C軸方向。首先，Z軸方向是圖1的上下方向(豎直方向)，與X軸方向、Y軸方向以及C軸方向正交。即，在與Z軸方向正交的平面內，X軸方向、Y軸方向都是相互正交的直線方向。C軸方向是在與Z軸方向平行的旋轉軸的周圍旋轉時的旋轉方向。X軸是圖1的左右方向，Y軸是與該X軸正交的方向。將Z軸方向中的豎直向下方向設為第I方向，另一方面，將與Z軸方向正交的方向(X軸方向或Y軸方向)設為第2方向。
[0030]晶片級透鏡陣列制造裝置I具備上基礎構件2、配置在上基礎構件2的下方的下基礎構件3、連接上基礎構件2與下基礎構件3的多個支柱4、可上下移動地配置的支承體7、配置在支承體7的與下基礎構件3相向的面的上模保持部8、以及配置在下基礎構件3的與支承體7相向的面的工作臺9。[0031]晶片級透鏡陣列制造裝置I還具備用于使支承體7和上模保持部8在Z軸方向上移動的滾珠絲杠(ball screw) 6和伺服電機(第I驅動部)11、分別用于使工作臺9在X軸和Y軸方向上移動的X軸用伺服電機機構12和Y軸用伺服電機機構13、測壓兀件(loadcell) 15、以及控制部20。此外，工作臺9除了 X軸方向和Y軸方向以外，還向C軸方向移動。雖然未進行圖示，但是，晶片級透鏡陣列制造裝置I具備用于使工作臺9在C軸方向上移動的C軸移動機構。
[0032]控制部20是用于對晶片級透鏡陣列制造裝置I的各驅動部進行驅動控制的控制部?？刂撇?0具備電機控制部21、壓緊力減低指示部22、玻璃轉移點運算部26、溫度控制部31、位置檢測部41、收發(fā)部23、壓力控制部24以及定時器25。
[0033]電機控制部21控制伺服電機11、X軸用伺服電機機構12以及Y軸用伺服電機機構13的伺服電機的驅動、工作臺9向C軸方向的移動。另外，關于電機控制部21的說明，將在后面與定時器25等的結構一并說明。
[0034]壓力控制部24是用于控制施加在樹脂部件W的壓力的控制部。壓力控制部24從后述的測壓元件15獲取施加在樹脂部件W的壓力(壓緊力)的大小，以使該壓力成為規(guī)定的壓緊力的方式向電機控制部21發(fā)送指示。另外，優(yōu)選此時不改變樹脂部件W、上模MU以及下模ML的相對位置。
[0035]溫度控制部31是用于控制上模MU和下模ML的溫度的控制部。
[0036]壓緊力減低指示部22基于在后面使用圖4進行詳述的樹脂部件W的固化反應率(固化度)(80%以上)與玻璃轉移點(Tg)的關系性來決定減小上述壓緊力的溫度以及對樹脂部件W進行脫模的溫度。另外，優(yōu)選晶片級透鏡陣列制造裝置I具備測定樹脂部件W的溫度的單元。但是，也可以由壓緊力減低指示部22獲取由溫度控制部31控制的上模MU和下模ML的溫度來決定是否為減小上述壓緊力的溫度以及是否為應進行樹脂部件W的脫模的溫度。
[0037]壓緊力減低指示部22在樹脂部件W的溫度冷卻至應減低壓緊力的規(guī)定的溫度時，對壓力控制部24進行指示，使得減低對樹脂施加的壓緊力。關于樹脂部件W的溫度，例如從工作臺9的溫度傳感器(未圖示)獲取。
[0038]玻璃轉移點運算部26基于樹脂部件W的固化反應的反應率(未反應率)與玻璃轉移點(Tg)的關系性(參照圖4)算出樹脂部件W的玻璃轉移點(Tg)。
[0039]S卩，玻璃轉移點運算部26獲取由后述的DSC裝置50的反應率運算部54算出的樹脂部件W的反應率作為樹脂部件W的固化反應的反應率(未反應率),算出與該反應率對應的玻璃轉移點(Tg)。算出的玻璃轉移點(Tg)發(fā)送到壓緊力減低指示部22和壓力控制部24。
[0040]關于由壓緊力減低指示部22和壓力控制部24進行的溫度和壓力的控制，特別是，關于冷卻晶片級透鏡陣列時的控制，將在后面詳述。
[0041]位置檢測部41從X軸用伺服電機機構12和Y軸用伺服電機機構13各自的線性標尺(Iinear scale)獲取工作臺9的XY坐標位置。
[0042]上模MU和下模ML是用于對樹脂進行成形的鑄模。上模MU和下模ML是一對，夾住配置在上模MU與下模ML之間的作為被成形品的樹脂部件W，對該樹脂部件W進行成形。晶片級透鏡陣列制造裝置I將樹脂部件W夾在該上模MU與下模ML之間，對該樹脂部件W進行成形。
[0043]在上模保持部8的與工作臺9相向的面配置有上模MU。在工作臺9的與上模保持部8相向的面配置有下模ML。
[0044]多個支柱4將Z軸方向作為延伸設置方向而配置在下基礎構件3上，支承上基礎構件2。多個支柱4以分別連接下基礎構件3與上基礎構件2的相互相向的角落的方式，例如總共配置有4個。另外，關于多個支柱4的數量，只要是能支承上基礎構件2的程度的個數即可，并不特別限定于4個。
[0045]伺服電機11和滾珠絲杠6是用于使支承體7和上模保持部8在Z軸方向上移動的驅動部。
[0046]伺服電機11根據來自電機控制部21的指示進行驅動，使?jié)L珠絲杠6進行旋轉驅動。例如，伺服電機11配置在上基礎構件2的上表面。
[0047]滾珠絲杠6將Z軸作為延伸設置方向而直接或經由測壓元件15配置在上基礎構件2的下方。
[0048]支承體7從上方側支承上模保持部8。在支承體7的4個角落分別貫通配置有支柱4。從支承體7的上表面?zhèn)认蛑С畜w7的內部插入配置有滾珠絲杠6。而且，通過滾珠絲杠6進行旋轉，從而支承體7沿滾珠絲杠6的延伸設置方向即Z軸方向進行上下移動。
[0049]伴隨著該支承體7向Z軸方向的移動，上模保持部8和上模MU也向Z軸方向移動。
[0050]上模保持部8從上方側保持上模MU。此外，雖然未圖示，但是，上模保持部8具備熱源和溫度傳感器。上模保持部8根據來自溫度控制部31的指示，使熱源的溫度上升，將其熱量對上模MU進行傳熱。此外，上模保持部8根據來自溫度控制部31的指示，將溫度傳感器檢測的上模MU的溫度信息輸出到溫度控制部31。
[0051]測壓元件15檢測用上模MU按壓樹脂部件W時的壓力(壓緊力)，將該檢測的壓緊力輸出到控制部20的壓力控制部24。測壓元件15例如配置在上基礎構件2的下表面(與支承體7相向的面)。
[0052]工作臺9在X軸方向、Y軸方向以及C軸方向上移動。在工作臺9的上表面(與上模保持部8相向的面)配置有下模ML。雖然未圖示，但是，工作臺9具備熱源和溫度傳感器。
[0053]工作臺9根據來自溫度控制部31的指示，使熱源的溫度上升，將其熱量對下模ML進行傳熱。通過被上模MU和下模ML加熱，從而作為熱固化性樹脂的樹脂部件W進行固化反應而固化。此外，工作臺9根據來自溫度控制部31的指示，將溫度傳感器檢測的下模ML的溫度信息輸出到溫度控制部31。
[0054]X軸用伺服電機機構12和Y軸用伺服電機機構13配置在工作臺9的下方，并且配置在工作臺9與下基礎構件3之間。X軸用伺服電機機構12和Y軸用伺服電機機構13誰配置在上方和下方都沒關系。作為一個例子，設X軸用伺服電機機構12配置在下方，Y軸用伺服電機機構13配置在上方。
[0055]X軸用伺服電機機構12是用于根據來自電機控制部21的指示使工作臺9和下模ML在X軸方向上移動的驅動部。X軸用伺服電機機構12具備伺服電機12a和X軸用的線性標尺12b。利用X軸用的線性標尺12b，能檢測工作臺9的X軸的位置。X軸用的線性標尺12b將檢測的工作臺9的X軸的位置輸出到位置檢測部41。
[0056]Y軸用伺服電機機構13是用于根據來自電機控制部21的指示使工作臺9和下模ML在Y軸方向上移動的驅動部。Y軸用伺服電機機構13具備伺服電機13a和Y軸用的線性標尺13b。利用Y軸用的線性標尺13b，能檢測工作臺9的Y軸的位置。Y軸用的線性標尺13b將檢測的工作臺9的Y軸的位置輸出到位置檢測部41。
[0057]如前所述，電機控制部21是用于控制伺服電機11、X軸用伺服電機機構12和Y軸用伺服電機機構13各自的伺服電機12a和13a、以及上述C軸移動機構的驅動的控制器。
[0058]電機控制部21通過使電流流過伺服電機11、12a以及13a，從而驅動伺服電機12a和13a?；蛘撸姍C控制部21還能通過控制流向伺服電機ll、12a以及13a的電流，從而停止(固定)X、Y以及Z軸方向的驅動。
[0059]電機控制部21通過使伺服電機11進行驅動，從而使支承體7、上模保持部8以及上模MU在Z軸方向上下降。電機控制部21使上模MU在Z軸方向上下降，直到壓力控制部24從測壓元件15獲取已成為恒定的壓緊力的意思的信息為止。然后，當壓力控制部24從測壓元件15獲取到已成為恒定的壓緊力的意思的信息時，電機控制部21使上模MU停止下降，將上模MU固定在該位置。
[0060]此外，電機控制部21通過控制伺服電機12a和13a的驅動，從而調整工作臺9的XY坐標位置，調整上模MU與下模ML的相對位置。當上模MU與下模ML的相對位置成為規(guī)定的位置時，電機控制部21通過對伺服電機12a和13a施加恒定的電流,從而對工作臺9施加保持力。由此，固定工作臺9的XY坐標位置。
[0061]定時器25與溫度控制部31開始進行上模保持部8和工作臺9各自的熱源的加溫的同時開始進行計時。然后，定時器25將計時開始后的經過時間輸出到收發(fā)部23。
[0062]另外，也可以做成為，在對樹脂部件W進行成型時定時器25判定樹脂部件W的固化反應。具體地說，基于樹脂部件W的性質、加熱溫度以及時間等，能預先推斷出所需的固化點(圖8的點P)。因此，也可以構成為，通過將樹脂部件W的加熱條件設為恒定，從而僅基于對樹脂部件W進行加熱的時間來判定樹脂部件W的固化反應率和固化度。
[0063]晶片級透鏡陣列制造裝置I的DSC裝置50例如是以能經由晶片級透鏡陣列制造裝置I的控制部20進行通信的方式連結的結構。
[0064]收發(fā)部23作為與DSC裝置50的接口發(fā)揮功能。收發(fā)部23與作為DSC裝置50的接口部的收發(fā)部51進行在線(online)連接。另外，連接收發(fā)部23和收發(fā)部51的方法可以是有線或無線的任一種。
[0065]收發(fā)部23將從定時器25獲取的經過時間和從溫度控制部31獲取的溫度信息輸出到DSC裝置50的收發(fā)部51。此外，當獲取到從DSC裝置50的收發(fā)部51輸出的解除伺服指示信息時，收發(fā)部23將該獲取的解除伺服指示信息輸出到電機控制部21。
[0066]當從收發(fā)部23獲取到該解除伺服指示信息時，電機控制部21停止輸出流過伺服電機12a和13a的電流，解除工作臺9的X軸和Y軸方向的保持力。即，解除伺服。
[0067]溫度控制部31通過對分別配置在上模保持部8和工作臺9的熱源(未圖示)進行驅動控制，從而控制上模MU和下模ML的溫度。溫度控制部31從分別配置在上模保持部8和工作臺9的溫度傳感器獲取上模MU和下模ML各自的溫度信息。此外，溫度控制部31將從上模MU和下模ML得到的溫度信息輸出到收發(fā)部23。
[0068]位置檢測部41通過以規(guī)定的時間間隔獲取來自線性標尺12b的信息，從而獲取工作臺9的X坐標位置，此外，通過獲取來自線性標尺13b的信息，從而獲取工作臺9的Y坐標位置。
[0069]此外，像使用圖8進行后述的那樣，當在成形過程中樹脂部件W進行固化而到達樹脂部件W的固化點附近時，工作臺9的單位時間平均的移動量與其它期間相比變小。
[0070]位置檢測部41通過觀察該成形過程中的工作臺9的單位時間平均的移動量，從而檢測樹脂部件W脫模之前的固化點。
[0071]作為通過觀察成形過程中的工作臺9的單位時間平均的移動量來檢測樹脂部件W的固化點的方法，可舉出各種方法。例如，位置檢測部41根據從線性標尺12b和13b單位時間平均獲取的XY坐標位置，判定工作臺9的單位時間平均的XY坐標位置的移動量為預先決定的值以下且該預先決定的值以下的移動量持續(xù)了規(guī)定次數。由此，能判定樹脂部件W已達到固化點。
[0072]而且，當判定樹脂部件W已達到固化點時，位置檢測部41將檢測到樹脂部件W的固化點的意思的信息輸出到電機控制部21。
[0073]DSC裝置50為了觀察晶片級透鏡陣列制造裝置I正在成形的樹脂部件W的固化狀態(tài)，算出樹脂部件W的發(fā)熱量，運算反應率。即，DSC裝置50通過運算反應率來檢測樹脂部件W脫模之前的固化點。另外，關于DSC裝置50，只要是能測定晶片級透鏡陣列制造裝置I正在成形的樹脂部件W的固化狀態(tài)的裝置，就沒有特別限定。即，可以用使用了任何測定單元的裝置來替代DSC裝置50。
[0074]DSC裝置50具備收發(fā)部51、存儲部52、發(fā)熱量運算部53、反應率運算部(固化判定部)54。
[0075]收發(fā)部51作為與控制部20的接口發(fā)揮功能。當從反應率運算部54獲取到解除伺服指示信息時，收發(fā)部51將該獲取的解除伺服指示信息輸出到收發(fā)部23。此外，當從收發(fā)部23獲取到經過時間和溫度信息時，收發(fā)部51將該獲取的經過時間和溫度信息輸出到發(fā)熱量運算部53。
[0076]在存儲部52預先存儲有樹脂部件W的樹脂材料的固化所需的發(fā)熱量(稱為發(fā)熱量REF)。存儲在該存儲部52的上述發(fā)熱量REF預先使用例如DSC裝置50進行測定。發(fā)熱量REF是可以認為樹脂部件W的樹脂材料已充分固化的發(fā)熱量，而且是樹脂部件W從上模MU和下模ML脫模之前的發(fā)熱量。
[0077]當獲取到從收發(fā)部51輸出的經過時間和溫度信息時，發(fā)熱量運算部53根據該獲取的經過時間和溫度信息，實時運算成形過程中的樹脂部件W的發(fā)熱量(稱為發(fā)熱量SAM)。發(fā)熱量運算部53將運算的發(fā)熱量SAM輸出到反應率運算部54。
[0078]反應率運算部54算出成形過程中的樹脂部件W的樹脂材料的反應率。S卩，當檢測到被上模MU和下模ML夾著的樹脂部件W的樹脂的發(fā)熱量超過規(guī)定的值時，判定為已固化，算出該固化反應的反應率。
[0079]更具體地說，反應率運算部54根據發(fā)熱量運算部53運算的發(fā)熱量SAM和存儲在存儲部52的發(fā)熱量REF，運算成型過程中的樹脂部件W的反應率。反應率運算部54像以下的(式I)那樣算出該反應率。
[0080](反應率)=(I—(發(fā)熱量 SAM) / (發(fā)熱量 REF)) X 100 (式 I)
而且，當反應率的算出結果為80%以上時，反應率運算部54視為樹脂部件W已固化，將作為檢測到固化點的意思的信息的解除伺服指示信息輸出到收發(fā)部51。[0081]此外，當反應率的算出結果為80%以上時，反應率運算部54將算出的反應率輸出到玻璃轉移點運算部26。
[0082](晶片級透鏡陣列制造裝置的動作的概要)
接著，使用圖2和圖3對晶片級透鏡陣列制造裝置I的動作的概略進行說明。
[0083]圖2是表示晶片級透鏡陣列制造裝置I的成形動作的圖。
[0084]另一方面，圖3是示出使用本發(fā)明的一個方案的晶片級透鏡陣列制造方法對晶片級透鏡陣列進行成形直至脫模為止的流程的流程圖。
[0085]如圖2的(a)所示，例如，通過涂敷或注入將作為被成形材料的樹脂部件W配置在工作臺9上的下模ML上。上模MU和下模ML的溫度(模溫)具有待機溫度，在該待機溫度供給樹脂部件W (圖3的步驟101，以后簡記為S101)。
[0086]以使上模MU和下模ML適當地夾住樹脂部件W而形成成形物的方式，進行上模MU與下模ML的位置對齊(圖3的S102)。
[0087]接著，如圖2的(b)所示，電機控制部21通過使上模保持部8在Z軸方向上下降(圖3的S103)，從而使上模MU與樹脂部件W接觸，用上模MU和下模ML夾住樹脂部件W，使上模MU停止下降(圖3的S104)。
[0088]此時，壓力控制部24以控制來自伺服電機11的力而使上模保持部8和上模MU向豎直下方施加恒定的壓緊力Pl (第I壓力、初始壓力)的方式對電機控制部21進行指示(圖3的S105)。此外，對工作臺9和下模ML施加用于固定位置的保持力，使得不會通過X軸用伺服電機機構12和Y軸用伺服電機機構13向X方向和Y方向移動。
[0089]而且，當上模MU的向豎直下方的壓緊力成為Pl (恒定)時，由溫度控制部31開始對上模MU和下模ML進行加熱，直到成為樹脂部件W固化的溫度以上為止進行升溫。由此，樹脂部件W開始固化。此時，定時器25開始計時，反應率運算部54開始運算樹脂部件W的反應率(圖3的S106)。
[0090]在上模MU和下模ML的溫度達到規(guī)定的溫度(例如，圖5的模溫T2)之后，維持該規(guī)定的溫度而使樹脂部件W進行固化反應(圖3的S107)。S卩，上模MU和下模ML向著設定溫度開始升溫，在達到設定溫度(T2)的時點，為了使樹脂部件W進行固化而將溫度保持為恒定。
[0091]當樹脂部件W進行固化反應時，會伴隨著反應而產生樹脂的收縮(也稱為成形收縮)，在上模MU和下模ML內產生負壓，因此，引起上模MU和下模ML內的壓力暫時降到壓緊力Pl以下的現象。以產生該暫時的減壓為契機，壓力控制部24對電機控制部21進行指示，使上模MU的向豎直下方的壓緊力的設定值從壓緊力Pl增加至壓緊力P2 (第2壓力)(參照后述的圖6)(圖3的S108)。由此，樹脂部件W對上模MU和下模ML施加大的壓緊力而在樹脂部件W轉印上模MU和下模ML的形狀。
[0092]如前所述，當反應率運算部54的運算結果示出樹脂部件W的反應率達到80%以上(不足100%)時(在圖3的S109中，“是”)，可視為樹脂部件W已固化，將作為檢測到固化點的意思的信息的解除伺服指示信息輸出到收發(fā)部51。
[0093]然后，電機控制部21解除工作臺9側的X軸和Y軸移動用的伺服電機12a和13a的保持力(設為解除伺服)(圖3的S110)。
[0094]這是因為，通過上模MU和下模ML內的樹脂部件W開始凝膠化，從而樹脂部件W的比容轉變?yōu)闇p小而引起急劇的收縮(參照后述的圖8)。由于該收縮，與上模MU和下模ML緊貼的樹脂部件W進行固化，因此，產生內部形變。而且，當伴隨著樹脂部件W的固化而進行收縮時，工作臺9的XY坐標位置的保持力將失效，緊貼的樹脂部件的內部形變被解除。而且，變得不能保持上模MU與下模ML的相對位置。因此，在晶片級透鏡陣列制造裝置I中，在該緊貼的樹脂部件的內部形變被解除之前，將工作臺9側的X軸和Y軸設為解除伺服。
[0095]由此，通過上模保持部8的豎直方向的壓緊力，解除了保持力的工作臺9的下模ML追隨上模MU。由此，能保持下模ML與上模MU的相對位置，如后所述，能提高成形后的樹脂部件W的光學功能面的面精度。
[0096]設為解除伺服的時機例如基于圖8所示的樹脂的特性(PVT特性)來決定。關于該樹脂部件W的比容的變化將在后面詳述。
[0097]接著，在樹脂部件W的固化反應達到80%以上的時點轉變?yōu)槔鋮s(圖3的S111)。作為使下模ML和上模MU轉變?yōu)槔鋮s的方法，優(yōu)選如下的方法，即，對支承上模MU的上模保持部8或支持下模ML的工作臺9的至少一方，向冷卻單元(未圖示)供給冷卻介質(制冷劑)來降低模溫。另外，為了實現優(yōu)選的降溫速率(每單位時間下模ML和上模MU的溫度降低的速度)，優(yōu)選構成為具備對冷卻介質的溫度和流量進行管理控制的單元。
[0098]當在樹脂部件W進行固化反應的期間持續(xù)施加高的壓力時，對于樹脂部件W而言會成為過度的壓力，其結果是，在樹脂部件W產生形變。從所述固化點起開始冷卻，樹脂部件W的溫度變得比玻璃轉移點(Tg)越低，樹脂部件W的彈性率就會變得越高，因此，當在該狀態(tài)下對樹脂部件W施加過度的壓緊力時，會產生形變(內部形變)，該形變殘留在成形物(樹脂部件W)中的可能性變高。因而，為了避免形變的產生和殘存，優(yōu)選在冷卻至該樹脂部件W的玻璃轉移點(Tg)之前減低壓緊力(參照圖8)。進而，優(yōu)選在樹脂部件W的溫度低于玻璃轉移點(Tg)時進一步減低壓緊力。另外，將參照圖4在后面進行說明，樹脂部件W的玻璃轉移點(Tg)依賴于樹脂部件W的反應率。
[0099]在此，對如下的例子進行說明，S卩，在樹脂部件W的溫度在固化后冷卻至與固化反應率對應的玻璃轉移點(Tg)的期間，進行至少I個階段的減壓，并且在樹脂部件W的溫度變?yōu)椴ＡмD移點(Tg)以下時，還進行至少I個階段的減壓。
[0100]具體地說，在下模ML和上模MU的溫度通過冷卻而從圖8的固化點P的溫度變至玻璃轉移點(Tg)的冷卻工序期間，壓緊力減低指示部22對壓力控制部24進行指示，使得施加在樹脂部件W的壓力從壓緊力P2減低為壓緊力P3 (第3壓力)(圖3的S112)。在此，壓緊力P2 >壓緊力P3 >壓緊力Pl。
[0101]例如，在反應率為80%的樹脂部件W的情況下，在樹脂部件W的溫度降低至大約800C (玻璃轉移點(Tg):參照圖8)之前，使施加在樹脂部件W的壓力從壓緊力P2減低為壓緊力P3 (細節(jié)將參照圖4進行后述)。此時，保持著下模ML與上模MU的相對位置。
[0102]另外，不限于從壓緊力P2到壓緊力P3的I個階段的減壓，也可以進行兩個階段以上的減壓。
[0103]在維持壓緊力P3的狀態(tài)下進一步進行冷卻(圖3的S113)，在樹脂部件W的溫度降低至脫模的溫度(脫模點R:參照圖8)之前，優(yōu)選在樹脂部件W的溫度低于玻璃轉移點(Tg)時，使壓緊力從壓緊力P3減低為壓緊力Pl (圖3的S114)。在此期間，也是保持著下模ML與上模MU的相對位置的狀態(tài)。[0104]另外，不限于從壓緊力P3到壓緊力Pl的I個階段的減壓，也可以進行兩個階段以上的減壓。
[0105]即，在進行下模ML和上模MU的冷卻的過程中，階段性地減低施加在樹脂部件W的壓力(壓緊力)。具體地說，在樹脂部件W的溫度降低至玻璃轉移點(Tg)之前減低壓緊力，在樹脂部件W的溫度從玻璃轉移點(Tg)進一步降低而達到脫模點R之前，減低壓緊力。
[0106]當下模ML和上模MU的溫度降低至脫模點R的溫度時(圖3的S115)，如圖2的(C)所示，電機控制部21使伺服電機11驅動，使上模保持部8和上模MU向豎直上方移動(圖3的S116)。由此，能完成并取出成形的樹脂部件W (成形物)。
[0107](樹脂的固化反應的未反應率與玻璃轉移點的關系)
在此，使用圖4對樹脂部件W的未反應率(% )與玻璃轉移點(V )進行簡單說明。在此之前，首先，對玻璃轉移點和未反應率進行簡單說明。
[0108]所謂玻璃轉移點，是樹脂變化為非晶體性的玻璃狀固體的溫度。玻璃轉移點的測定例如以如下方式進行。
[0109]將想要測定玻璃轉移點的樹脂(樣品)和基準物質(氧化鋁等在檢查中使用的溫度范圍不產生物性變化的物質)收容在相同的加熱器內進行加熱。沒有物性變化的基準物質的溫度變化是一樣的。但是，在樹脂中，在產生玻璃轉移、結晶化、熔解等狀態(tài)變化(相變)時，熱容量和熱膨脹系數會變化，因此，其溫度變化不一樣。能利用該情況來測定玻璃轉移點。將這樣的測定法稱為DSC (差示掃描量熱法)。
[0110]另外，晶片級透鏡陣列制造裝置I的DAC裝置50基于上述的差示掃描量熱法的原理，運算樹脂部件W的反應率。
[0111]另一方面，所謂樹脂部件W的未反應率(％)，是用百分比(％)示出的樹脂部件W的固化反應未結束的程度。
[0112]圖4不出樹脂的未反應率(％ )與玻璃轉移點(°C )的關系。
[0113]標繪出了對未反應率(％)分別不同的樹脂制的成形物(透鏡)測定了各自的玻璃轉移點的12個測定結果。進而，描繪了根據每個測定結果利用最小二乘法得到的線性回歸直線。
[0114]在圖4所示的樹脂的例子中，可知在未反應率為20%時(B卩，反應率80% )，玻璃轉移點大約是80°C，在未反應率為10%時(S卩，反應率90%)，玻璃轉移點大約為115°C。像這樣，可知樹脂部件W的未反應率(％ )越大，玻璃轉移點Tg越是低溫，以及兩者的關系是大致線性的。
[0115]在由樹脂部件W制作的樹脂成形物例如為透鏡時，樹脂部件W的前述的形變成為使該透鏡的光學性質惡化的主要原因。
[0116]于是，在本發(fā)明的一個方案中的晶片級透鏡陣列制造裝置I中，如前所述，下模ML和上模MU的溫度在樹脂部件W的固化反應率達到80%以上時轉變?yōu)槔鋮s，然后，在樹脂部件W的溫度冷卻至例如玻璃轉移點(Tg)之前的時點，使施加在樹脂部件W的壓力從壓緊力P2減低為壓緊力P3。在此，壓緊力P2 >壓緊力P3 >壓緊力P1。此時，保持著下模ML與上模MU的相對位置。
[0117]由此，在進行下模ML和上模MU的冷卻的過程中樹脂部件W的彈性率變高之后，不會對樹脂部件W施加過度的壓力。進而，在樹脂部件W的溫度低于玻璃轉移點(Tg)時，使施加在樹脂部件W的壓力從壓緊力P3進一步減低為壓緊力Pl。從而，能在不使樹脂部件W(成形物)產生形變的情況下對樹脂部件W進行冷卻、脫模。
[0118]另外，未反應率(％)例如可以通過測定作為樹脂部件W的主要成分的分子的化學構造中的、由于分子間的交聯反應而使構造變化的官能基(例如，由于分子間的交聯而斷裂消失的環(huán)氧環(huán)等)的含有量來求出。
[0119]具體地說，能以如下方式求出樹脂部件W的未反應率(％)。首先，測定樹脂部件W的固化反應開始前的官能基R的含有量α和使固化反應完全進行之后的樹脂部件W中的官能基R的含有量β。固化反應前后的官能基R的上述含有量的差(α - β)就是固化反應的反應率為100%時的官能基R的含有量的變化量。接著，測定想要求出未反應率(％)的樹脂部件W的官能基R的含有量Y ( Y≥β )，通過計算(Y — β )/ ( α — β )Χ100，從而能求出樹脂部件W的未反應率(％ )。
[0120]此外，在為了對樹脂部件W的未反應率進行定量而能使用的官能基的含有量的測定中，例如，能適當地利用拉曼分光法或紅外分光法(FT — IR等)等。[0121]因而，晶片級透鏡陣列制造裝置I也可以具備像上述的那樣通過著眼于樹脂部件W的化學構造的測定法來算出反應率的單元，替代DSC裝置50。
[0122](關于使成形物的脫模變得困難的主要原因)
作為使成形物(例如，樹脂部件W、晶片級透鏡陣列等)強烈地附著于成形模子(例如，前述的下模ML和上模MU)而使成形物的脫模變得困難的原因，可舉出(I)分子間力、(2)鑄模形狀、(3)真空吸引力、(4)靜電力、(5)成形收縮等。
[0123](I)所謂分子間力，是作用于在成形模子的表面與樹脂接觸的面的分子與成形物的表面的分子之間的引力。
[0124](2)所謂鑄模形狀，是成形模子與成形物的接觸面的總面積以及設置在該接觸面的凹凸的形狀。
[0125](3)所謂真空吸引力，是在從成形模子剝下成形物時，由于成形物與成形模子分開的間隙的氣壓比外部環(huán)境低，外部氣壓以朝向成形模子再次壓入成形物的方式作用的力。
[0126](4)所謂靜電力，是從成形模子剝下成形物時，在雙方的表面中產生的靜電相互吸引的引力。
[0127](5)所謂成形收縮，是在樹脂等從液體狀態(tài)進行固化時成形物的體積收縮的現象。由于與成形模子的大小(例如，體積)的變化相比，該成形物的收縮大，所以成為成形物對成形模子的凹凸強烈地附著的原因。
[0128]而且，在上述(I)~(5)之中，最使成形物的脫模變得困難的是(5)成形收縮。
[0129]例如，在形成晶片級透鏡陣列之后進行脫模的工序中，當對晶片級透鏡陣列施加過大的負荷(壓緊力)時，有可能在透鏡產生變形、破裂等損傷。因而，順利而且在不使透鏡的品質和生產性降低的情況下對強烈附著在成形模子的透鏡進行脫模變得很重要。
[0130](晶片級透鏡陣列的制造方法的實施例)
使用圖5和圖6，對晶片級透鏡陣列的制造方法的實施例進行說明。
[0131]在此，使用圖5對在將樹脂涂敷在或注入到成形模子起直到冷卻晶片級透鏡陣列為止的流程進行說明。
[0132]圖5是示意性地示出本發(fā)明的一個方案的晶片級透鏡陣列的制造工序中的樹脂(例如，樹脂部件W、晶片級透鏡陣列等)的固化反應的反應率和成形模子(例如，前述的下模ML和上模MU)的溫度(模溫)的時間變化的圖。
[0133]首先，在加熱前將未開始進行固化反應的樹脂涂敷在或注入到成形模子(圖3的SlOD0在從時間Zl至時間Z2的期間進行加熱，使成形模子的溫度從溫度Tl以恒定的升溫率升溫至溫度T2 (虛線)(圖3的S106)。
[0134]如圖5所示，在該升溫過程中，成形模子內的樹脂開始并進行固化反應。
[0135]在從時間Z2至時間Z3中，停止升溫，維持溫度T2 (圖3的S107)。在該時間使樹脂的固化反應進一步進行。
[0136]在時間Z3，在樹脂的固化反應達到80%以上或90%以上(不足100%)時(實線)(在圖3的S109中，“是”)，開始冷卻成形模子(圖3的S111)，使模溫從溫度T2以恒定的降溫率降低至溫度Tl，對形成的樹脂進行冷卻(圖3的S115)。
[0137]接著，使用圖6對在圖5所示的晶片級透鏡陣列的制造工序中使施加在樹脂的壓力如何變化而進行晶片級透鏡陣列的脫模進行說明。
[0138]圖6是示意性地示出在圖5所示的晶片級透鏡陣列的制造工序中施加在樹脂的壓力(壓緊力)和成形模子的溫度(模溫)的時間變化的圖。
[0139]首先，在加熱前將未開始進行固化反應的樹脂涂敷在或注入到成形模子。在從時間Zl至時間Z2的期間進行加熱，將模溫從溫度Tl以恒定的升溫率升溫至溫度T2(圖5和圖6的虛線)。此時，對樹脂施加壓緊力Pl (S105)。
[0140]在時間Ζ2的附近，伴隨著樹脂的固化反應產生成形收縮，由此，對成形模子產生負壓(吸引壓；在與壓緊力反方向上作用的力)。由于該負壓，施加在樹脂的壓緊力會從壓緊力Pl暫時降低。
[0141]從產生該負壓時起直到樹脂的固化反應的反應率達到80?90%的時間Ζ3 (參照圖5)為止，使施加在樹脂的壓力增加至壓緊力Ρ2，將樹脂強烈地壓附于成形模子。由此，使成形模子的形狀良好地轉印在樹脂(圖3的S108)。
[0142]在樹脂的固化反應的反應率達到80?90%時，使模溫降低而開始樹脂的冷卻(圖3的S111)。在樹脂的溫度降低至與該樹脂的固化反應的反應率(或未反應率)對應的玻璃轉移點(Tg)之前，在時間Ζ3使施加在樹脂的壓緊力從壓緊力Ρ2減低至壓緊力Ρ3 (圖3的S112)。
[0143]進而，進行樹脂的冷卻，在樹脂的溫度降低至進行脫模的溫度(圖8的脫模點R)之前(圖3的SI 13)，在時間Ζ5使施加在樹脂的壓力從壓緊力Ρ3減低為壓緊力Pl (圖3的S114)。在此，壓緊力Ρ2 >壓緊力Ρ3 >壓緊力Ρ1。
[0144]此后，進行成形模子的冷卻，在時間TA模溫降低至Tl。
[0145]即，在使模溫降低而進行樹脂的冷卻和脫模的過程中，從壓緊力Ρ2向壓緊力Pl階段性地減低壓力。
[0146]另外，在此示出了如下的例子，S卩，在從壓緊力Ρ2減低至壓緊力Pl的過程中，設定作為壓緊力P2與壓緊力Pl的中間的壓力的壓緊力Ρ3，使壓力通過兩個階段從壓緊力Ρ2減低至壓緊力Ρ1。然而，在模溫降低(樹脂的冷卻)的中途減低壓緊力的方法不限定于在此例示的兩個階段的壓力減低，也可以通過多個階段(兩個階段以上)來減低壓緊力。
[0147]進而，優(yōu)選防止在樹脂的玻璃轉移點(Tg)以上時對成形物將過度的壓緊力施加在樹脂。
[0148](關于樹脂的固化行為)
圖7是說明在圖6記載的晶片級透鏡陣列制造方法中的升溫過程中、模壓、固化的各工序中的樹脂的主要的固化行為的圖。
[0149]升溫過程中的樹脂是凝膠狀或不定形固體。因為失去流動性，所以成為成形物的形狀的基本。因為反應率還較低，所以比容容易受模溫的影響。
[0150]升溫后在高溫下施加大的壓緊力的樹脂是凝膠狀或橡膠狀。在將成形模子(在圖7中表現為模子)牢固地壓附于樹脂而進行形狀轉印的階段中，比容和彈性率依賴于固化反應率(固化度)，因此，增加壓力的時機變得很重要。
[0151]當樹脂進行固化反應時，成形模子以強制性地保持形狀的狀態(tài)產生成形收縮。在此，當施加過大的負荷時，有可能在透鏡產生變形、破裂等損傷，其結果是，在成形物殘存有形變。
[0152]為了避免或減低該形變的殘存，優(yōu)選減低壓緊力，使得不對進行成形收縮而彈性率變高的樹脂施加過度的壓力。
[0153]圖8是與制造晶片級透鏡陣列的各工序對應地示出樹脂的狀態(tài)變化和比容的關系的圖，其中，該樹脂具有通過加熱來進行分子的交聯反應而進行固化的性質。圖8的縱軸表示樹脂的比容，橫軸表示溫度。
[0154]在此，所謂比容，是每單位質量的樹脂的容積，是樹脂的密度的倒數。即，比容的增加意味著樹脂的膨脹，相反，比容的減小意味著樹脂的收縮。
[0155]首先，將樹脂涂敷在或注入到成形模子，加熱成形模子而對樹脂進行加溫(點L)。被加熱的樹脂緩慢地進行熱膨脹。通過進行樹脂的分子的交聯反應，樹脂的分子相互連結而使分子運動的自由度降低，樹脂進行凝膠化(點G)。
[0156]隨著樹脂的固化反應進一步進行，樹脂的比容急劇地降低。這起因于與樹脂的固化反應相伴的收縮(成形收縮)。
[0157]另外，在樹脂從凝膠狀的狀態(tài)(點G)進行固體化(固化點P)的中途存在玻璃轉移點Tg。S卩，如圖8所示，樹脂的玻璃轉移點(Tg)處于點G與點P之間，當按溫度高的順序排列時，點P > Tg >點6。
[0158]因為停止成形模子的升溫而使溫度恒定(圖5和圖6中的溫度T2)，所以樹脂的溫度上升變得緩慢。點P時的樹脂的固化反應的反應率為80?90%。從點G到點P，樹脂由于前述的成形收縮而使比容急劇地減小。
[0159]另外，在開始成形起直至脫模為止的成形過程中，玻璃轉移點Tg并不確定，是變化的。當伴隨著固化率增高而比容減小時，如根據圖4的曲線圖可知，玻璃轉移點Tg以變高的方式變化。另一方面，當從固化點P對樹脂部件W的溫度進行冷卻時，最終的固化率變成減小方向，因此，如根據圖4的曲線圖可知，Tg以變低的方式變化。
[0160]成為成形物的樹脂在從點P到點S的冷卻過程中緩慢地收縮。繼續(xù)冷卻，樹脂的溫度降低至脫模的溫度(脫模點R)(圖3的S115)。從脫模點R起進一步到點S為止對成形物進行冷卻，結束晶片級透鏡陣列的制造(圖3的S116)。
[0161][總結]
本發(fā)明的一個方案的成形物制造裝置(晶片級透鏡陣列制造裝置I)具備:對熱固化性樹脂(樹脂部件W)進行成形的成形模子(上模MU和下模ML);控制施加在上述成形模子的壓力(壓緊力)的壓力控制部(壓力控制部24);以及控制上述成形模子內的溫度的溫度控制部(溫度控制部31 )，所述成形物制造裝置的特征在于，在通過上述溫度控制部一邊將上述成形模子內的加熱溫度保持在恒定溫度(溫度T2) —邊使上述熱固化性樹脂進行固化反應而進行成形之后，在使成形模子內的溫度下降的溫度下降工序中，上述壓力控制部階段性地減小施加在上述成形模子的壓力(S112和S114)。
[0162]此外，在本發(fā)明的一個方案的成形物制造方法中，通過將熱固化性樹脂放入到成形模子而進行加熱和加壓，從而制造成形物，所述成形物制造方法的特征在于，在一邊將上述成形模子的加熱溫度保持為恒定溫度一邊使上述熱固化性樹脂進行固化反應而進行成形之后，在使成形模子的溫度下降的溫度下降工序中，階段性地減小施加在上述成形模子的壓力。
[0163]根據上述的結構和方法，在從成形模子內的溫度開始下降起直到使成形物完全脫模為止的工序中，并不是一次性地減低施加在成形模子的壓力，而是階段性地減小。
[0164]由此，不會對由于成形收縮而附著在成形模子的、成形結束后的成形物施加過度的負荷。
[0165]從而，對成形物進行脫模所需的力變得比較小，因此，能在不使成形物的品質和生產性降低的情況下順利而且簡單地進行脫模。
[0166]此外，本發(fā)明的一個方案的成形物制造裝置，其特征在于，在通過上述壓力控制部對上述成形模子施加比作為成形開始時的初始壓力的第I壓力(壓緊力Pl)高的第2壓力(壓緊力P2)的狀態(tài)下，上述溫度控制部對上述熱固化性樹脂施加不足上述熱固化性樹脂完全固化所需的量的熱量，一邊由上述壓力控制部對上述成形模子施加比上述第2壓力低且比上述第I壓力高的第3壓力(壓緊力P3)，一邊由上述溫度控制部對上述成形模子進行冷卻。
[0167]根據上述的結構，在制造成形物所需的固化反應率停止加熱。然后，不是一次性地減低施加在成形模子的壓力，而是階段性地減小。
[0168]由此，能減低制造成形物所需的熱量和時間，因此，能抑制生產成本，使成形物的生產性提高。進而，不會對成形結束后的成形物施加過度的負荷。
[0169]此外，在本發(fā)明的一個方案的成形物制造裝置中，優(yōu)選在通過上述壓力控制部對上述成形模子施加上述第2壓力的狀態(tài)下，在將上述成形模子內的加熱溫度保持為上述恒定溫度的期間所達到的上述熱固化性樹脂的固化度(固化反應率、固化反應的反應率)為80%以上且不足100%。
[0170]由此，在成形物是透鏡的情況下，能實現良好的光學功能面的面精度。
[0171]此外，在本發(fā)明的一個方案的成形物制造裝置中，優(yōu)選在通過上述溫度控制部使上述成形模子內的溫度從上述恒定溫度冷卻至與上述熱固化性樹脂的上述固化度對應的玻璃轉移溫度(玻璃轉移點(Tg))的期間，上述壓力控制部以使施加在上述成形模子的壓力從上述第2壓力減低為上述第3壓力的方式進行至少I個階段的壓力減低。
[0172]如果在樹脂部件W的固化反應進行期間持續(xù)施加高的壓力，對于樹脂部件W而言將成為過度的壓力，其結果是，在樹脂部件W產生形變。從所述固化點起開始進行冷卻，樹脂部件W的溫度變得比玻璃轉移點(Tg)越低，樹脂部件W的彈性率就變得越高，因此，當在該狀態(tài)下對樹脂部件W施加過度的壓緊力時，會產生形變(內部形變)，該形變殘存于成形物(樹脂部件W)危險變高。
[0173]于是，從成形模子內的溫度開始下降起到在成形模子內進行固化的樹脂的溫度變得比該樹脂的玻璃轉移溫度低之前，對施加在成形物的壓力進行至少I個階段的壓力減低。
[0174]由此，在成形物是透鏡時，能在對固化后的成形物進行冷卻直至脫模為止的溫度下降工序中適宜地防止或減輕成為使光學性質惡化的主要原因的形變的產生和殘存。
[0175]從而，能在不使成形物的品質和生產性降低的情況下順利而且簡單地進行脫模。
[0176]此外，在本發(fā)明的一個方案的成形物制造裝置中，優(yōu)選在通過上述溫度控制部使上述成形模子內的溫度低于與上述熱固化性樹脂的上述固化度對應的玻璃轉移溫度時，上述壓力控制部以使施加在上述成形模子的壓力從上述第3壓力減低為上述第I壓力的方式進行至少I個階段的壓力減低。
[0177]由此，能在樹脂部件W的溫度低于玻璃轉移點(Tg)時適當地減低施加在成形物的壓力，能可靠地避免對彈性率變高的樹脂部件W施加過度的壓力。
[0178]通過在該狀態(tài)下進一步進行冷卻，從而能在不使成形物的品質和生產性降低的情況下順利而且簡單地進行脫模。
[0179]此外，在本發(fā)明的一個方案的成形物制造裝置中，優(yōu)選上述壓力控制部在使施加在上述成形模子的壓力從上述第2壓力減低為上述第I壓力時，以從上述第2壓力減低為上述第3壓力之后再從上述第3壓力減低為第I壓力的方式進行至少兩個階段的減低。
[0180]由此，在從成形模子內的溫度開始下降起直到使成形物完全脫模為止的工序中，不是一次性地減低施加在成形模子的壓力，而是能適當地減小，使得不會對由于成形收縮而附著在成形模子的、成形結束后的成形物施加過度的負荷。
[0181]從而，能在不使成形物的品質和生產性降低的情況下順利而且簡單地對成形物進行脫模。
[0182]本發(fā)明不限定于上述的實施方式，能在權利要求書所示的范圍內進行各種變更，將在不同的實施方式中分別公開的技術單元適宜地組合而得到的實施方式也包含在本發(fā)明的技術范圍內。進而，通過適宜地組合在上述的實施方式中分別公開的技術單元，從而能形成新的技術特征。
[0183][利用軟件的實現例]
最后，晶片級透鏡陣列制造裝置I的各模塊，特別是控制部20和DSC裝置50所包含的發(fā)熱量運算部53以及反應率運算部54可以由形成在集成電路(IC芯片)上的邏輯電路以硬件方式實現，也可以使用CPU (Central Processing Unit:中央處理單元)以軟件方式實現。
[0184]在后者的情況下，晶片級透鏡陣列制造裝置I具備執(zhí)行實現各功能的程序的命令的CPU、儲存上述程序的R0M(Read Only Memory:只讀存儲器)、展開上述程序的RAM(RandomAccess Memory:隨機存取存儲器)、儲存有上述程序和各種數據的存儲器等存儲裝置(記錄介質)等。而且，通過對上述晶片級透鏡陣列制造裝置I提供以計算機可讀取的方式記錄有作為實現上述的功能的軟件的晶片級透鏡陣列制造裝置I的控制程序的程序代碼(執(zhí)行形式程序、中間代碼程序、源程序)的記錄介質，該計算機(或CPU、MPU)讀出并執(zhí)行記錄在記錄介質的程序代碼，也能達成本發(fā)明的目的。
[0185]作為上述記錄介質，能使用非暫時性的有形介質(non-transitory tangiblemedium),例如,磁帶、盒式錄音帶等帶類、包括軟盤(floppy disc)(注冊商標)/硬盤等磁盤和⑶一 R0M/M0/MD/DVD/⑶一 R等光盤的盤類、IC卡(包括存儲卡)/光卡等卡類、maskR0M/EPR0M/EEPR0M(注冊商標)/f lash ROM 等半導體存儲器類、或 PLD(ProgrammabIe logicdevice:可編程邏輯器件)、FPGA (Field Programmable Gate Array:現場可編程門陣列)等邏輯電路類等。
[0186]此外，也可以以可與通信網絡連接的方式構成晶片級透鏡陣列制造裝置1，經由通信網絡提供上述程序代碼。關于該通信網絡，只要能傳送程序代碼即可，沒有特別限定。例如，能利用互聯網、內聯網、外聯網、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、虛擬專用網(VirtualPrivate Network)、電話線路網、移動體通信網、衛(wèi)星通信網等。此外，關于構成該通信網絡的傳送介質，也只要是能傳送程序代碼的介質即可，不限定于特定的結構或種類。例如，即能利用IEEE1394、USB、電力線傳送、有線TV線路、電話線、ADSL (Asymmetric DigitalSubscriber Line:非對稱數字用戶線路)線路等有線方式，也能利用IrDA或遙控器那樣的紅外線、藍牙(Bluetooth:注冊商標)、IEEE802.11無線、HDR (High Data Rate:高數據速率)、NFC (Near Field Communication:近場通信)、DLNA (注冊商標)(Digital LivingNetwork Alliance:數字生活網絡聯盟)、便攜式電話網、衛(wèi)星線路、地面波數字網等無線方式。另外，本發(fā)明也能通過將上述程序代碼植入到以電子方式的傳送來實現的載波的計算機數據信號的方式來實現。
[0187]產業(yè)上的可利用性
本發(fā)明能利用于使用成形模子來批量生產具有規(guī)定的形體的成形物的技術。
[0188]附圖標記說明
1:晶片級透鏡陣列制造裝置(成形物制造裝置);
6:滾珠絲杠；
8:上|吳保持部；
9:工作臺；
11:伺服電機(第I驅動部)；
12a、13a:伺服電機(第2驅動部)；
12b、13b:線性標尺；
15:測壓元件；
20:控制部；
21:電機控制部；
22:壓緊力減低指示部；
24:壓力控制部；
25:定時器；
26:玻璃轉移點運算部；
31:溫度控制部；
41:位置檢測部(固化判定部)；
50=DSC 裝置；51:收發(fā)部；
52:存儲部；
53:發(fā)熱量運算部；
54:反應率運算部(固化判定部)；ML:下模(成形模子)；
MU:上模(成形模子)；
P:固化點；
R:脫模點；
Tg:玻璃轉移點；
W:樹脂部件(熱固化性樹脂)；
P1:壓緊力(第I壓力、初始壓力)；P2:壓緊力(第2壓力)；
P3:壓緊力(第3壓力)。
【權利要求】
1.一種成形物制造裝置，具備:成形模子，對熱固化性樹脂進行成形；壓力控制部，控制施加在上述成形模子的壓力；以及溫度控制部，控制上述成形模子內的溫度，所述成形物制造裝置的特征在于， 在通過上述溫度控制部一邊使上述成形模子內的加熱溫度保持為恒定溫度一邊使上述熱固化性樹脂進行固化反應而進行成形之后，在使成形模子內的溫度下降的溫度下降工序中， 上述壓力控制部階段性地減小施加在上述成形模子的壓力。
2.根據權利要求1所述的成形物制造裝置，其特征在于， 在通過上述壓力控制部對上述成形模子施加比作為成形開始時的初始壓力的第I壓力高的第2壓力的狀態(tài)下，上述溫度控制部對上述熱固化性樹脂施加不足上述熱固化性樹脂完全固化所需的量的熱量， 一邊由上述壓力控制部對上述成形模子施加比上述第2壓力低且比上述第I壓力高的第3壓力，一邊由上述溫度控制部對上述成形模子進行冷卻。
3.根據權利要求2所述的成形物制造裝置，其特征在于， 在通過上述壓力控制部對上述成形模子施加上述第2壓力的狀態(tài)下，在將上述成形模子內的加熱溫度保持為上述恒定溫度的期間所達到的上述熱固化性樹脂的固化度為80%以上且不足100%。
4.根據權利要求3所述的成形物制造裝置，其特征在于， 在通過上述溫度控制部使上述成形模子內的溫度從上述恒定溫度冷卻至與上述熱固化性樹脂的上述固化度對應的玻璃轉移溫度為止的期間，上述壓力控制部以使施加在上述成形模子的壓力從上述第2壓力減低為上述第3壓力的方式進行至少I個階段的壓力減低。
5.根據權利要求3或4所述的成形物制造裝置，其特征在于， 在通過上述溫度控制部使上述成形模子內的溫度低于與上述熱固化性樹脂的上述固化度對應的玻璃轉移溫度時，上述壓力控制部以使施加在上述成形模子的壓力從上述第3壓力減低為上述第I壓力的方式進行至少I個階段的壓力減低。
6.根據權利要求2至5的任一項所述的成形物制造裝置，其特征在于， 上述壓力控制部在使施加在上述成形模子的壓力從上述第2壓力減低為上述第I壓力時，以從上述第2壓力減低為上述第3壓力之后再從上述第3壓力減低為第I壓力的方式進行至少兩個階段的減低。
7.一種成形物制造方法，通過將熱固化性樹脂放入到成形模子而進行加熱和加壓，從而制造成形物，所述成形物制造方法的特征在于， 在一邊將上述成形模子的加熱溫度保持為恒定溫度一邊使上述熱固化性樹脂進行固化反應而進行成形之后，在使成形模子的溫度下降的溫度下降工序中，階段性地減小施加在上述成形模子的壓力。
【文檔編號】B29C39/02GK103958150SQ201380004091
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2013年10月4日 優(yōu)先權日:2012年11月9日
【發(fā)明者】仲橋孝博, 花戶宏之 申請人:夏普株式會社