特許 7532133 成形システムおよび成形方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-02

(45)【発行日】2024-08-13

(54)【発明の名称】成形システムおよび成形方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/26 20060101AFI20240805BHJP

   B29C 45/14 20060101ALI20240805BHJP

【ＦＩ】

B29C45/26

B29C45/14

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020130124

(22)【出願日】2020-07-31

(65)【公開番号】P2022026582

(43)【公開日】2022-02-10

【審査請求日】2023-04-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000004215

【氏名又は名称】株式会社日本製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】古木 賢一

(72)【発明者】

【氏名】平野 峻之

【審査官】久慈 純平

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－２４１８７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１３２５９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０２７１３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４５／２６

Ｂ２９Ｃ ４５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

可撓性を有する平板に回路および電子部品を実装したフレキシブル基板を樹脂と一体成
形して立体形状を形成するための成形システムであって、
金型の固定型と可動型とが開いている状態で前記フレキシブル基板を前記固定型または
前記可動型のいずれか一方に沿って賦形する賦形装置と、
前記賦形した前記フレキシブル基板を保持するとともに、前記固定型と前記可動型とを
閉じることにより前記金型に形成される樹脂充填空間に熱可塑性樹脂を充填する射出成形
装置と、
前記フレキシブル基板における予め設定された第１領域が予め設定された閾値未満の温度となり、前記第１領域と異なる第２領域が前記閾値以上の温度となるように前記第２領域を加熱する加熱装置と、を備える
成形システム。

【請求項2】

前記賦形装置は、前記フレキシブル基板を吸引して賦形する吸引装置を有する
請求項１に記載の成形システム。

【請求項3】

前記賦形装置は、前記フレキシブル基板に空気を圧送して賦形する圧空成形装置を有する
請求項１又は２に記載の成形システム。

【請求項4】

前記射出成形装置が有するスクリューの進退方向と直交する方向に、第１ステージと第２ステージとを有する前記可動型をスライドさせるスライド機構をさらに備え、
前記賦形装置は前記第１ステージにおいて前記射出成形装置が前記樹脂を充填する場合に、前記第２ステージにおいて前記フレキシブル基板を賦形するよう配置された
請求項１～３のいずれか一項に記載の成形システム。

【請求項5】

可撓性を有する平板に回路および電子部品を実装したフレキシブル基板を樹脂と一体成形して立体形状を形成するための成形方法であって、
（ａ）前記立体形状に対応した形状および回路配置を有する前記フレキシブル基板を用意する工程と、
（ｂ）固定型と可動型とを有する金型が開いている状態で、前記フレキシブル基板を前記金型に沿って前記立体形状に賦形して保持する工程と、
（ｃ）前記固定型と前記可動型とを閉じ、前記固定型と前記可動型とを閉じることにより前記金型に形成される樹脂充填空間に樹脂を充填する工程と、を備え、
前記工程（ａ）は、前記回路配置において、前記工程（ｂ）および前記工程（ｃ）において変形する前記フレキシブル基板の領域のうち、予め設定された閾値未満に変形する領域を第１領域と設定し、前記閾値以上となる領域を第２領域と設定し、前記第１領域に前記電子部品を配置することを含む
成形方法。

【請求項6】

可撓性を有する平板に回路および電子部品を実装したフレキシブル基板を樹脂と一体成形して立体形状を形成するための成形方法であって、
（ａ）前記立体形状に対応した形状および回路配置を有する前記フレキシブル基板を用意する工程と、
（ｂ）固定型と可動型とを有する金型が開いている状態で、前記フレキシブル基板を前記金型に沿って前記立体形状に賦形して保持する工程と、
（ｃ）前記固定型と前記可動型とを閉じ、前記固定型と前記可動型とを閉じることにより前記金型に形成される樹脂充填空間に樹脂を充填する工程と、を備え、
前記工程（ｂ）は、前記工程（ｂ）において変形する前記フレキシブル基板の領域のうち、予め設定された閾値未満に変形する領域を第１領域と設定し、前記閾値以上となる領域を第２領域と設定し、前記第２領域が前記第１領域より高い温度になるように前記第２領域を加熱する
成形方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は成形システムおよび成形方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電子部品が実装された回路基板と樹脂とを一体成形するインサート成形が知られている。例えば特許文献１に記載の技術は、金型を閉じた状態でキャビティ内において突出したピンが電子基板を保持し、射出成形装置がキャビティ内に樹脂を一次射出する。そして一次射出された樹脂がある程度固化することにより電子基板を保持する状態になると、上記ピンは後退し、続いて射出成形装置が樹脂を二次射出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００４－０５８４４２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、電子部品を含むフレキシブル基板を射出成形用の金型で立体形状に賦形してインサート成形する技術は存在しなかった。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一実施の形態にかかる成形システムは、可撓性を有する平板に回路および電子部品を実装したフレキシブル基板を樹脂と一体成形して立体形状を形成するための成形システムであって、賦形装置と、射出成形装置と、を有している。

賦形装置は、金型の固定型と可動型とが開いている状態でフレキシブル基板を固定型または可動型のいずれか一方に沿って賦形する。

射出成形装置は、賦形したフレキシブル基板を保持するとともに、固定型と可動型とを閉じることにより金型に形成される樹脂充填空間に熱可塑性樹脂を充填する。

【0006】

一実施の形態にかかる成形方法は、可撓性を有する平板に回路および電子部品を実装したフレキシブル基板を樹脂と一体成形して立体形状を形成するための成形方法であって、
（ａ）立体形状に対応した形状および回路配置を有するフレキシブル基板を用意する工程と、
（ｂ）固定型と可動型とを有する金型が開いている状態で、フレキシブル基板を金型に沿って立体形状に賦形して保持する工程と、
（ｃ）固定型と可動型とを閉じ、固定型と可動型とを閉じることにより金型に形成される樹脂充填空間に樹脂を充填する工程と、
を含む。

【発明の効果】

【0007】

上記一実施の形態によれば、シンプルな工程により電子部品を含むフレキシブル基板と樹脂とを立体形状に一体成形するインサート成形システムおよび成形方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１にかかる成形システムの概観図である。

【図2】実施の形態１にかかるフレキシブル基板と加熱装置を示す図である。

【図3】実施の形態１にかかる成形方法のフローチャートである。

【図4】実施の形態１にかかる成形工程を示す第１図である。

【図5】実施の形態１にかかる成形工程を示す第２図である。

【図6】実施の形態１にかかる成形工程を示す第３図である。

【図7】実施の形態１にかかる成形工程を示す第４図である。

【図8】実施の形態１にかかる成形工程を示す第５図である。

【図9】実施の形態２かかる成形システムの概観図である。

【図10】実施の形態２かかる成形工程を示す第１図である。

【図11】実施の形態２かかる成形工程を示す第２図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲にかかる発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。説明の明確化のため、以下の記載および図面は、適宜、省略、および簡略化がなされている。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。

【0010】

＜実施の形態＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、実施の形態１にかかる成形システムの概観図である。図１に示す成形システム１は、電子部品を含むフレキシブル基板と熱可塑性樹脂とを立体形状に一体成形して成形品（または製品と称する）を製造するための成形システムである。

【0011】

なお本実施の形態において、一体成形とは、インサート成形によってフレキシブル基板と樹脂とを一体に成形することをいう。また本実施の形態におけるインサート成形とは、金型にフレキシブル基板を設置したうえで金型に樹脂を注入し、フレキシブル基板と樹脂とを一体化した複合製品を製造することをいう。また本実施の形態において、「フレキシブル基板」は、可撓性を有する平板状のフィルムに、回路と電子部品とを実装したものをいう。また以降の説明において「熱可塑性樹脂」を単に「樹脂」と称する場合がある。

【0012】

以下に、成形システム１の構成の概要について説明する。成形システム１は、主な構成として、射出成形装置１０、金型１１、吸引装置１２を有している。

【0013】

射出成形装置１０は、金型１１のうち、固定型１１Ｆを固定し、可動型１１Ｍを進退可能に保持する。射出成形装置１０は、金型１１が閉じた状態で、射出成形装置１０が有するスクリュー１０Ａを利用して可塑化した樹脂を金型１１に注入する。注入した樹脂が固化すると、射出成形装置１０は、金型１１を開き、固化した樹脂成形品を取り出すことが出来る状態にする。なお図１において、射出成形装置１０の一部は断面で示されており、断面部には射出成形装置１０が有するスクリュー１０Ａが示されている。

【0014】

金型１１は、固定型１１Ｆと可動型１１Ｍとにより構成される。固定型１１Ｆと可動型１１Ｍとが閉じた状態において、金型１１は内部に樹脂充填空間を形成する。樹脂充填空間には、後述するフレキシブル基板が設置されるとともに、射出成形装置１０から注入される熱可塑性樹脂が充填される。

【0015】

吸引装置１２は、フレキシブル基板を金型１１に沿って賦形する賦形装置の実施態様の一つである。本実施の形態における賦形装置とは、フレキシブル基板を立体形状に賦形する装置である。

【0016】

吸引装置１２は、真空ポンプを有しており、可動型１１Ｍに設けられた孔に連結した管１２Ａを介して、可動型１１Ｍの孔から空気を吸引する。これにより吸引装置１２は、金型１１における樹脂充填空間に露呈する面に設けられた孔を介して空気を吸引する。そして、吸引装置１２は、可動型１１Ｍに設置されたフレキシブル基板を吸引することによりフレキシブル基板１４を賦形する。

【0017】

加熱装置１３は、フレキシブル基板を搬送して金型１１内に設置し、設置したフレキシブル基板を加熱する。加熱装置１３は、吸引装置１２がフレキシブル基板を賦形する際に、フレキシブル基板を軟化し、賦形を促進する役割を担う。

【0018】

図２を参照して、加熱装置１３についてさらに説明する。図２は、実施の形態１にかかるフレキシブル基板と加熱装置を示す図である。図２は、加熱装置１３と、フレキシブル基板１４とが示されている。

【0019】

加熱装置１３は、主な構成として本体部１３１、領域加熱器１３２および吸着部１３３を有している。本体部１３１は、加熱装置１３の各構成を支持する筐体である。本体部１３１は、領域加熱器１３２および吸着部１３３を支持する。また本体部１３１は、アーム１３０の先端に固定されている。アーム１３０は、任意の駆動部（不図示）を有し、加熱装置１３を所望の位置に移動するとともに、当該位置に固定する。

【0020】

領域加熱器１３２は、例えばハロゲンヒータを含む加熱器であり、フレキシブル基板１４の所定の領域に熱を与えて温度を上昇させることによりフレキシブル基板１４を部分的に軟化させる。領域加熱器１３２は、例えば、フレキシブル基板１４における予め設定された領域であって、賦形の際に比較的に大きく変形する領域に対して熱を与える。なお、領域加熱器１３２はハロゲンヒータに代えて、例えば電流を流すと発熱するニクロム線や炭素繊維などの発熱体により構成されてもよい。また領域加熱器１３２は、例えばレーザを有し、フレキシブル基板にレーザを照射することにより加熱する構成であってもよい。

【0021】

吸着部１３３は、フレキシブル基板１４を吸着して保持する。吸着部１３３は、例えば先端に空気を吸引する孔を有する棒状の部材により構成され、先端にフレキシブル基板１４が当接した場合に空気を吸引することによりフレキシブル基板１４を吸着して保持する。

【0022】

フレキシブル基板１４は、可撓性を有する平板状のベースフィルム１４１を基材とし、ベースフィルム１４１の一方の主面に、配線部１４２および電子部品１４３が実装されている。ベースフィルム１４１は、例えばポリカーボネートやポリイミドまたはポリエステルなどの樹脂の板材により構成される。

【0023】

本実施の形態において配線部１４２に使用される材料は、導電性を有すると共に、ベースフィルムの変形に追従できる性質を有している。配線部１４２は、例えば、導電性を有する銀ペーストに柔軟性を持たせるためのバインダを含有した材料により構成される。また電子部品１４３は、抵抗器、ＬＥＤ、コンデンサ、集積回路など任意の電子部品である。電子部品１４３は例えば導電性接着剤により配線部１４２の上に実装される。

【0024】

図に示すフレキシブル基板１４は、第１領域Ａ１１と、第２領域Ａ１２とを有している。第１領域Ａ１１は、賦形の際に予め設定された閾値未満に変形する領域である。一方、第２領域Ａ１２は、賦形の際に予め設定された閾値以上に変形する領域である。そのため、第１領域Ａ１１は、フレキシブル基板１４の領域の内、電子部品１４３を実装することが可能な領域である。第２領域Ａ１２は、フレキシブル基板１４の領域の内、電子部品１４３を実装すると、品質に問題が生じる可能性がある領域である。なお、上述の「変形」とは、伸長、圧縮、曲げおよび捩れのうちいずれか一つを含む。

【0025】

第１領域Ａ１１と、第２領域Ａ１２とは、それぞれ排他的に画定される領域である。第１領域Ａ１１および第２領域Ａ１２は、成形品を製造する場合にフレキシブル基板１４が受ける力学的または熱的な負荷に応じて設定されてもよい。かかる設定は、ユーザが解析を行うことにより実現する。なおこの際、ユーザはコンピュータによるシミュレーションや有限要素法による解析など、種々の手法を用いることが出来る。

【0026】

なお配線部１４２は、配線部１４２のパターンの形状や太さなどが、上述の各領域に対応して構成されている。すなわち第２領域Ａ１２に実装されている配線パターンは、第１領域Ａ１１に実装されている配線パターンに比べて、大きな変形に耐えうるものとなっている。上述のように、第１領域Ａ１１と第２領域Ａ１２とを設定することにより、本実施の形態にかかる成形方法は、フレキシブル基板１４と樹脂とを一体成形する成形品の信頼性の低下を抑制できる。

【0027】

次に、図３を参照して、成形システム１が成形品を製造する際に行われる方法について説明する。図３は、実施の形態１にかかる成形方法のフローチャートである。図３に示すフローチャートは、例えば成形システム１を利用して所望の成形品を製造するために成形システム１を使用するユーザが実行する方法である。なお、図３に示すフローチャートを開始するに際し、成形品の立体形状は決定しているものとする。

【0028】

まず、ユーザは、立体形状に対応した形状および回路配置を有するフレキシブル基板を用意する（ステップＳ１１）。より具体的には、ユーザは、成形品の立体形状からフレキシブル基板の平面形状を決定するとともに、決定した平面形状において回路パターンや電子部品の配置を決定する。このときユーザは、フレキシブル基板を、上述の第１領域Ａ１１と第２領域Ａ１２とに分ける。そしてユーザは、決定した回路パターンや電子部品の配置にしたがって、フレキシブル基板を用意する。

【0029】

次に、ユーザは、成形システム１の金型１１が開いている状態で、フレキシブル基板１４を金型１１に沿って立体形状に賦形して保持する（ステップＳ１２）。例えばユーザは、加熱装置１３の吸着部１３３に吸着したフレキシブル基板１４を搬送してフレキシブル基板１４を金型１１の可動型１１Ｍに設置する。そして、ユーザは、加熱装置１３の領域加熱器１３２を動作させてフレキシブル基板１４を軟化させる。さらにユーザは、吸引装置１２を動作させてフレキシブル基板１４を賦形する。なお、加熱装置１３の領域加熱器１３２は、金型１１に設置される前に動作を開始してもよい。これにより成形システム１は、フレキシブル基板１４を金型１１に設置する前に加熱できる。そのため、加熱時間を比較的に多く必要とする場合に、ユーザは、金型１１に設置される前に領域加熱器１３２を動作させてフレキシブル基板１４を軟化させてもよい。

【0030】

次に、ユーザは、成形システム１を操作し、金型１１を閉じて、樹脂を金型１１に充填する（ステップＳ１３）。射出成形装置１０が樹脂を金型に充填し、充填した樹脂を冷却することにより、射出成形装置１０は、フレキシブル基板と樹脂とを一体成形する。これにより、ユーザは、所望の成形品を製造できる。以上、実施の形態１にかかる成形方法のフローチャートについて説明した。なお、上述の処理において、フレキシブル基板１４の賦形は、金型１１を閉じた後に行われてもよい。この場合、例えば、金型１１を閉じる処理において金型１１がフレキシブル基板１４を賦形してもよい。またフレキシブル基板１４を賦形する処理は、第１次賦形と第２次賦形の２段階により行われてもよい。この場合、成形システム１は例えば、金型１１を閉じる際に、金型１１がフレキシブル基板１４に対して第１次賦形を行い、金型１１が閉じられた後に、吸引装置１２が第２次賦形を行う。フレキシブル基板１４を賦形する処理は、金型１１を閉じながら並行して行われてもよい。

【0031】

次に、上述の成形方法についてより具体的に説明する。図４は、実施の形態１にかかる成形工程を示す第１図である。図４には、図１および図２に示した成形システム１およびフレキシブル基板１４が示されている。図４に示す成形システム１において、射出成形装置１０は、樹脂ペレットを収容するホッパおよび樹脂ペレットを可塑化して金型に樹脂を注入するスクリュー１０Ａが模式的に示され、その他の部分は省略されている。また金型１１は断面が模式的に示されている。また吸引装置１２、加熱装置１３およびフレキシブル基板１４も理解容易にするために模式的に示されている。

【0032】

ここで金型１１について説明する。図４に示す金型１１は、開いた状態すなわち固定型１１Ｆと可動型１１Ｍとが離間した状態である。金型１１のうち、固定型１１Ｆは、射出成形装置１０の樹脂を注入する注入口に接続し、注入口から樹脂を受け入れる。また固定型１１Ｆは凹凸部１１１を有している。凹凸部１１１は、成形品の形状を形成するキャビティであり、金型１１が閉じた状態になった場合に、可動型１１Ｍが有する凹部との間に樹脂充填空間を形成する。

【0033】

可動型１１Ｍは、凹部を有し、金型１１が閉じた状態になった場合に、固定型１１Ｆが有する凹凸部１１１との間に樹脂充填空間を形成する。可動型１１Ｍの凹部は、当接部１１２と賦形部１１３とを含む。当接部１１２は、平面上に加工された部分であり、賦形される前のフレキシブル基板１４が当接する部分である。

【0034】

賦形部１１３は、当接部１１２の平面に形成された凹部である。賦形部１１３には、複数の吸引孔１１Ｈが設けられている。複数の吸引孔１１Ｈは、可動型１１Ｍ内において合流した後に、吸引装置１２に接続している。そのため複数の吸引孔１１Ｈは、吸引装置１２が動作すると、吸引孔１１Ｈの外から空気を吸い込む。なお、吸引孔１１Ｈは、図に示したような管状のものでもよいし、ポーラス状に加工されたものでもよい。

【0035】

上述の構成において、図４に示した成形システム１に対して、ユーザは、フレキシブル基板１４を吸着させた状態で加熱装置１３を移動する。そしてユーザは、フレキシブル基板１４のベースフィルム１４１と可動型１１Ｍの当接部１１２とを当接させるように加熱装置１３を設置する。

【0036】

図５を参照して、次の工程について説明する。図５は、実施の形態１にかかる成形工程を示す第２図である。図５は加熱装置１３がフレキシブル基板１４を可動型１１Ｍに当接させ、さらにフレキシブル基板１４に対して加熱処理を行っている状態を示している。

【0037】

図５において、加熱装置１３の吸着部１３３はフレキシブル基板１４を吸着した状態である。また吸着部１３３を有する加熱装置１３は、フレキシブル基板１４を可動型１１Ｍの当接部１１２に当接させた状態を維持している。このとき、賦形部１１３とフレキシブル基板１４との間に存在する空間は、フレキシブル基板１４により塞がれた状態になっている。

【0038】

図５において、加熱装置１３は、領域加熱器１３２を動作させ、可動型１１Ｍの当接部１１２に当接させたフレキシブル基板１４の第２領域Ａ１２を加熱している。フレキシブル基板１４は、領域加熱器１３２に加熱される第２領域Ａ１２の温度が上昇する。そのため、領域加熱器１３２により加熱される第２領域Ａ１２の温度は、第１領域Ａ１１の温度と比べて高くなる。すなわち、第２領域Ａ１２は、第１領域Ａ１１に比べて軟化する。そのため、第２領域Ａ１２は、第１領域Ａ１１に比べて変形しやすくなる。

【0039】

図６は、実施の形態１にかかる成形工程を示す第３図である。図６において、吸引装置１２は、フレキシブル基板１４が加熱された後に動作し、賦形部１１３とフレキシブル基板１４との間に存在していた空気を吸引する。これにより軟化したフレキシブル基板１４は主として第２領域Ａ１２が変形する。その結果、フレキシブル基板１４は、賦形部１１３に沿って変形している。

【0040】

フレキシブル基板１４が賦形されると、加熱装置１３は領域加熱器１３２の動作を停止し、さらに吸着部１３３によるフレキシブル基板１４の保持を解除する。その後、加熱装置１３は金型１１から待避する。このときフレキシブル基板１４は吸引装置１２により可動型１１Ｍに吸引されている。そのため、可動型１１Ｍはフレキシブル基板１４を保持できる。

【0041】

図７は、実施の形態１にかかる成形工程を示す第４図である。図７は、加熱装置１３が待避した後に、射出成形装置１０が金型１１を閉じ、閉じた金型１１に形成されている樹脂充填空間１１Ｃに樹脂を注入している状態を示している。すなわち金型１１は、固定型１１Ｆと可動型１１Ｍとが閉じた状態で、樹脂充填空間１１Ｃを形成する。射出成形装置１０は可塑化した樹脂を金型１１の樹脂充填空間１１Ｃに注入する。樹脂が充填された後に冷却されて固化することにより、成形品が形成される。このとき、吸引装置１２は、注入された樹脂によりフレキシブル基板１４が保持された後に、動作を停止する。

【0042】

図８は、実施の形態１にかかる成形工程を示す第５図である。図８は、樹脂充填空間に注入された樹脂が冷却されて固化した後に、射出成形装置１０が金型１１を開いた状態を召している。

【0043】

図８に示すように、金型１１が開くことにより、成形品１５が金型１１から取出可能となる。成形品１５は、賦形されたフレキシブル基板１４と樹脂とが一体成形されている。ユーザは成形品１５を取り出すと、再び図４に示すように、新たなフレキシブル基板１４を固定型１１Ｆと可動型１１Ｍとの間に設置できる。

【0044】

以上、実施の形態１について説明したが、実施の形態１にかかる成形システム１は、上述の構成に限られない。成形システム１は、例えば、フレキシブル基板１４を搬送する手段と加熱装置１３とが別体であってもよい。実施の形態１におけるフレキシブル基板１４は、第１領域Ａ１１の変形を抑制するために、あるいは、電子部品１４３もしくは配線部１４２を保護するために、補強板が添付され、または補強剤が添加されていてもよい。また成形システム１は、フレキシブル基板１４を金型１１に固定するための固定装置をさらに有していてもよい。この場合、例えば固定装置は、可動型１１Ｍに設けられ、搬送されてきたフレキシブル基板１４を固定型１１Ｆとの間に挟持する。またこの場合、固定装置は、フレキシブル基板１４が賦形された後に樹脂充填空間から待避してもよい。

【0045】

上述の実施の形態１によれば、シンプルな工程により電子部品を含むフレキシブル基板と樹脂とを立体形状に一体成形するインサート成形システムおよび成形方法を提供できる。

【0046】

また成形システム１は、ダイスライドインジェクション方式を有するシステムであってもよい。ダイスライドインジェクション方式は、スクリュー１０Ａの進退方向に直交する方向に可動型１１Ｍをスライドさせるスライド機構を有する。スライド可能に設置された可動型１１Ｍは、第１ステージと第２ステージとを有する。第１ステージと第２ステージとは、それぞれ賦形部１１３を含んでいる。

【0047】

このようなシステムにおいて、成形システム１は、第１ステージと第２ステージとが、交互に固定型１１Ｆと当接して樹脂充填空間を形成し、形成した樹脂充填空間に樹脂を受け入れる。一方、第１ステージおよび第２ステージの固定型１１Ｆと当接していない側が有する賦形部１１３は、加熱装置１３およびフレキシブル基板１４を受け入れて、フレキシブル基板１４を賦形する。

【0048】

このような構成により、成形システム１は、フレキシブル基板１４の賦形と、一体成形とを並行して実行できる。そのため、成形システム１は、電子部品を含むフレキシブル基板と樹脂とを効率よく立体形状に一体成形するインサート成形システムおよび成形方法を提供できる。

【0049】

ダイスライドインジェクション方式は、成形工程として、１次成形と２次成形とを有しているということができる。成形システム１がダイスライドインジェクション方式を有する場合、例えば、成形工程は、１次成形においてフレキシブル基板１４を賦形し、２次成形において賦形したフレキシブル基板１４に樹脂を一体成形するものであってもよい。

【0050】

なお、成形システム１は、上述のダイスライドインジェクション方式に代えて、ロータリーテーブルを有する竪型成形機を有するものであってもよい。この場合においても、成形システム１は、１次成形においてフレキシブル基板１４を賦形し、２次成形において樹脂を一体成形する工程を採用できる。この場合、ロータリーテーブルに設置された２つの可動型１１Ｍは、１次成形側と２次成形側とを交互に往来（回転または往復）する。

【0051】

＜実施の形態２＞
次に実施の形態２について説明する。実施の形態２は、賦形手段として圧空成形装置をさらに有する点が、実施の形態１と異なる。また実施の形態２は、フレキシブル基板１４の態様およびフレキシブル基板１４を搬送する手段が実施の形態１と異なる。

【0052】

図９は、実施の形態２かかる成形システム２の概観図である。図９に示す成形システム２は、加熱装置１３に代えて、圧空成形装置１６および加熱装置２３を有している。

【0053】

圧空成形装置１６は、フレキシブル基板１４を圧空成形するための装置である。圧空成形装置１６は、金型１１に設置したフレキシブル基板１４に対して空気を押し当てることによりフレキシブル基板１４を賦形する。圧空成形装置１６は、空気を圧送するためのポンプや、送り込まれた空気による圧力をフレキシブル基板１４に対して与えるために、フレキシブル基板１４と圧空成形装置１６との隙間を塞ぐための隔壁等を有している。

【0054】

加熱装置２３は、吸着部１３３を有さない点が、実施の形態１における加熱装置１３と異なる。すなわち、加熱装置２３は、フレキシブル基板１４を搬送しない。加熱装置２３は、実施の形態１とは異なる手段により搬送および設置されたフレキシブル基板１４に対して加熱する。

【0055】

次に、図１０および図１１を参照して、実施の形態２にかかる成形システムの詳細について説明する。図１０は、実施の形態２かかる成形工程を示す第１図である。図２は、開いた状態の金型１１に、フレキシブル基板１４が設置され、さらに、加熱装置１３がフレキシブル基板２４を加熱している状態を示している。図１０に示すフレキシブル基板２４は、ベースフィルム２４１、配線部１４２および電子部品１４３を有している。

【0056】

ベースフィルム２４１は、金型１１の上下方向の幅より長い。ベースフィルム２４１は、金型１１の上方および下方において図示しない保持手段により保持されている。例えばベースフィルム２４１は、ロール状に形成されたものであって、金型１１の上方から繰り出されたロール状のフィルムが、金型１１の下方の巻き取り手段により巻き取られることにより保持されていてもよい。またこのとき、フレキシブル基板２４を構成する配線部１４２および電子部品１４３は、金型１１の上方から繰り出されたフィルムに連続して実装され、実装された後に金型１１に搬送されるものであってもよい。

【0057】

加熱装置２３は、図５で説明した加熱装置１３と同様に、領域加熱器１３２により第２領域Ａ１２を加熱する。加熱装置２３は、フレキシブル基板２４を加熱すると、金型１１から待避する。

【0058】

次に、図１１を参照して圧空成形装置１６について説明する。図１１は、実施の形態２かかる成形工程を示す第２図である。図１１には、加熱装置２３が待避した後にフレキシブル基板２４に当接する圧空成形装置１６が示されている。図１１に示す圧空成形装置１６は、金型１１と同様に、断面が模式的に示されている。

【0059】

圧空成形装置１６は、フレキシブル基板２４を賦形するための賦形装置の一実施態様である。圧空成形装置１６は、フレーム部１６Ｆおよび圧送孔１６Ｈを有している。フレーム部１６Ｆは、フレキシブル基板２４に当接することによりフレキシブル基板２４の所望の領域を閉塞状態にする。圧送孔１６Ｈは、圧送ポンプから圧送される空気を上記閉塞状態の空間に送り込む孔である。

【0060】

図１１は、吸引装置１２および圧空成形装置１６によりフレキシブル基板２４が賦形された状態を示している。加熱装置２３により加熱された後に、吸引装置１２が空気を吸引し、同時に圧空成形装置１６が空気を圧送することにより、フレキシブル基板２４は可動型１１Ｍに沿って賦形される。フレキシブル基板２４が賦形された後は、圧空成形装置１６は金型１１から待避する。その後、射出成形装置１０は金型１１を閉じて樹脂を注入する。

【0061】

なお、本実施の形態におけるフレキシブル基板２４は、ベースフィルム２４１が金型１１の上下幅より長い。そのため、本実施の形態にかかる成形システム２は、図１１に示す工程においてフレキシブル基板２４を賦形した後に、ベースフィルム２４１を所望の大きさにカットする工程を有してもよい。また成形システム２は、ベースフィルム２４１が上下に延びたまま成形を行い、成形後にベースフィルム２４１をカットする工程を有していてもよい。

【0062】

以上、実施の形態２について説明した。実施の形態２にかかる成形システム２は、上述の構成に限られない。例えば、成形システム２は、賦形装置の一実施態様として、圧空成形装置１６に代えて、または圧空成形装置１６に加えて、立体形状に賦形するための賦形用型を有していてもよい。この場合、賦形用型は、例えば、フレキシブル基板２４を可動型１１Ｍに押し当てる。例えば、賦形用型は、シリコーンを主成分とする弾性を有するものであってもよい。賦形用型を用いることにより、成形システム２は、確実にフレキシブル基板２４を賦形できる。

【0063】

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

【符号の説明】

【0064】

１ 成形システム
１０ 射出成形装置
１０Ａ スクリュー
１１ 金型
１１Ｃ 樹脂充填空間
１１Ｆ 固定型
１１Ｈ 吸引孔
１１Ｍ 可動型
１２ 吸引装置
１３ 加熱装置
１４ フレキシブル基板
１５ 成形品
１６ 圧空成形装置
１６Ｆ フレーム部
１６Ｈ 圧送孔
２３ 加熱装置
２４ フレキシブル基板
１１２ 当接部
１１３ 賦形部
１３０ アーム
１３１ 本体部
１３２ 領域加熱器
１３３ 吸着部
１４１ ベースフィルム
１４２ 配線部
１４３ 電子部品
２４１ ベースフィルム
Ａ１１ 第１領域
Ａ１２ 第２領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】