专利名称：压制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对被加工物进行热压来制造树脂成型制品的压制装置。
背景技术：
为了制造电子线路基板、IC塑料卡等板状的树脂成型制品，可使用如记载在日本 专利申请公开公报JP3-197044A中的压制装置。压制装置具有至少两个温度调整后的热 盘，通过在该热盘之间对层叠有树脂片、铜箔等的被加工物进行热压，制造树脂成型制品。作为调整热盘的温度的方法，包括在热盘内形成管路，并且使温度调整后的传热 介质在包含该管路的循环路径内循环的方法等。传热介质的加热是通过使传热介质通向设 置在循环路径内的加热器来进行的。加热时，通过调整加热器的输出来调整热盘的温度。热 盘的冷却是通过使在循环路径内循环的传热介质的一部分通向冷却器来进行的。在现有的这种压制装置中，当调整热盘的温度时，除了热盘自身以外，在循环路径 内流动的全部的传热介质、加热器和使传热介质循环的泵的温度均产生变化。即，当加热热 盘时，除了用于加热热盘自身的能量以外，还需要用于加热传热介质、加热器和泵的能量。像这样，在现有的压制装置中，加热器所产生的热能的一部分被用于加热传热介 质、加热器和泵，因此在要以较高的加热速度来加热热盘的情况下，需要输出相对于热盘的 热容量足够高的加热器。
发明内容
本发明解决了上述问题。也即本发明的目的是提供一种压制装置，其能够通过输 出较低的加热器以较高的温度上升速度来加热热盘。为了实现上述目的，本发明的压制装置包括热盘内管路，其形成在热盘内，通过 传热介质；多个调温部，其连接热盘内管路的入口和出口，使热盘内管路内的上述传热介 质移动；切换机构，其将多个调温部的任一个调温部有选择地连接至热盘内管路；和选择 机构，其选择要与热盘内管路连接的调温部，并对切换机构进行控制，多个调温部的各个调 温部均具有能够与热盘内管路的入口和出口分别连接的热盘外管路；配置在热盘外管路 内、并将在热盘外管路中移动的传热介质加热至规定的设定温度的加热器；和配置在热盘 外管路内、输送传热介质的泵，多个调温部的加热器被设定为彼此不同的设定温度。多个调温部优选包括设定温度被设定为第一温度的第一调温部；和设定温度被 设定为比第一温度高的第二温度的第二调温部，选择机构优选在将第一调温部与热盘内管 路连接并经过规定时间后，切换上述切换机构来选择第二调温部作为要连接的调温部。此外，多个调温部优选包括设定温度被设定为第一温度的第一调温部，设定温度 被设定为比第一温度高的第二温度的第二调温部；和设定温度被设定为比第二温度高的第 三温度的第三调温部，优选第一温度为比气氛温度高、且比被加工物的软化开始温度低的 温度，第二温度为比被加工物的软化开始温度高、且比被加工物的硬化开始温度低的温度， 第三温度为比被加工物的硬化开始温度高的温度。
此外，多个调温部的各个调温部优选具有使热盘外管路内的加热器和泵的上游侧 与下游侧旁通的旁通管，多个调温部优选构成为在未被选择机构选择的情况下，使由热盘 外管路和旁通管形成的路径内的传热介质循环。进一步优选在旁通管的中途设置有开闭阀，选择机构按照传热介质不在被选择 的调温部的旁通管中流动的方式控制开闭阀。此外，多个调温部中设定温度最低的调温部优选构成为具有用于对流经该热盘 外管路的传热介质进行冷却的冷却器。此外，选择机构进一步优选构成为在冷却热盘时，选择多个调温部中设定温度最 低的调温部，并将其连接至热盘内管路。进一步优选选择机构在冷却热盘时，使被选择的调温部的加热器断开。如上所述，本发明的压制装置具有多个用于对传热介质进行加热并使其循环的调 温部。而且，按照根据所检测出的热盘的温度，调温部的温度变化变小的方式选择与热盘的 热盘内管路连接的调温部，由此能够较低地抑制用于加热调温部自身而消耗的热能。因此， 从加热器输出的热能大部分被用于热盘的加热，即使为输出较低的加热器，也能够以较高 的温度上升速度来加热热盘。
图1是本发明的实施方式的压制装置的电路图。图2是表示使用本发明的实施方式的压制装置来进行被加工物的加热压制的步 骤的流程图。图3是表示在本发明的实施方式的压制装置中将热盘加热到较低的温度时的状 态的电路图。图4是表示在本发明的实施方式的压制装置中将热盘加热到中等程度的温度时 的状态的电路图。图5是表示在本发明的实施方式的压制装置中将热盘加热到较高的温度时的状 态的电路图。图6是表示在本发明的实施方式的压制装置中冷却热盘时的状态的电路图。
具体实施例方式以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。图1是本发明的实施方式的压制 装置的电路图。本实施方式的压制装置1，在平板工作台61与顶部工作台62之间配置有 多个热盘63、64和65，将被加工物插入在各热盘之间，利用未图示的驱动机构(油压汽缸 机构等)来升高平板工作台61而使热盘彼此接近，在热盘之间对被加工物进行加热压制。 本实施方式的压制装置1具有固定在平板工作台61上的下部热盘63 ；固定在顶部工作台 62之下的上部热盘64 ；和配置在下部热盘63与上部热盘64之间的中间热盘65，是多级压 制装置，能够一次对多组被加工物进行加热压制。另外，在图1中仅图示一个中间热盘65， 但是也能够在上部热盘64与下部热盘63之间上下排列配置有多个中间热盘65。在热盘63 65的内部设置有弯曲的热盘内管路63a 65a。热盘内管路63a 65a的入口与配置在热盘的外侧的传热介质分流部43连接。同样地，热盘内管路63a 65a的出口与配置在热盘的外侧的传热介质合流部44连接。如图1所示，传热介质分流部43和传热介质合流部44与高温调温部10、中温调温 部20和低温调温部30连接。高温调温部10具有泵11和外部加热器系统12。泵11能够将传热介质从与传热 介质合流部44连接的上游侧管路14输送到与传热介质分流部43连接的下游侧管路13。 外部加热器系统12配置在泵11的上游侧，压制装置1的控制器51对外部加热器系统12 的输出进行控制，使得从上游侧管路14流向下游侧管路13的传热介质的温度(设定温度) 维持在被规定为300°C 400°C之间的高温设定温度。另外，高温设定温度能够根据由被加 工物的材质、形状等决定的成型曲线适当地进行设定变更。在下游侧管路13和上游侧管路14的中途分别设置有下游侧开闭阀SVll和上游 侧开闭阀SV13。在下游侧开闭阀SVll和上游侧开闭阀SV13为开的状态下，由外部加热器 系统12进行温度调整后的传热介质，经由下游侧管路13和传热介质分流部43被输送到热 盘内管路63a 65a，加热热盘后，再经由传热介质合流部44和上游侧管路14返回到外部 加热器系统12。即，在下游侧开闭阀SVll和上游侧开闭阀SV13打开、高温调温部10与热 盘内管路63a 65a连接的状态下，由外部加热器系统12进行温度调整后的传热介质在由 热盘内管路63a 65a和高温调温部10形成的主循环路径内循环，进行热盘的加热。此外，在下游侧管路13中下游侧开闭阀SVll和泵11之间、与上游侧管路14中上 游侧开闭阀SV13和外部加热器系统12之间设置有旁通管15。此外，在旁通管15的中途设 置有旁路用开闭阀SV12。在下游侧开闭阀SVll和上游侧开闭阀SV13关闭、且旁路用开闭 阀SV12打开的状态下，由泵11输送的传热介质不是向传热介质内管路63a 65a，而是通 过旁通管15返回到外部加热器系统12。即，在该状态下，传热介质在包含旁通管15的副循 环路径内循环。在该状态下，从循环传热介质向装置外部转移的热量较小，因此能够将为了 将传热介质的温度维持在高温所需的外部加热器系统12的输出抑制的较低。中温调温部20具有泵21和外部加热器系统22。泵21能够将传热介质从与传热 介质合流部44连接的上游侧管路24输送到与传热介质分流部43连接的下游侧管路23。 外部加热器系统22设置在泵21的上游侧，控制器51对外部加热器系统22进行控制，使 得从上游侧管路24流向下游侧管路23的传热介质的温度(设定温度)维持在被决定为 100°C 200°C之间的中温设定温度。另外，中温设定温度能够根据由被加工物的材质、形状 等决定的成型曲线适当地进行设定变更。在下游侧管路23和上游侧管路24的中途分别设置有下游侧开闭阀SV21和上游 侧开闭阀SV23。在下游侧开闭阀SV21和上游侧开闭阀SV23打开的状态下，由外部加热系 统22进行温度调整后的传热介质，经由下游侧管路23和传热介质分流部43被输送到热盘 内管路63a 65a，加热热盘后，再经由传热介质合流部44和上游侧管路24返回到外部加 热器系统22。即，在下游侧开闭阀SV21和上游侧开闭阀SV23打开、热盘内管路63a 65a 与中温调温部20连接的状态下，由外部加热器系统22进行温度调整后的传热介质在由热 盘内管路63a 65a和中温调温部20形成的主循环路径内循环，进行热盘的加热。此外，在下游侧管路23中的下游侧开闭阀SV21和泵21之间、与上游侧管路24中 的上游侧开闭阀SV23和外部加热器系统22之间设置有旁通管25。此外，在旁通管25的 中途设置有旁路用开闭阀SV22。在下游侧开闭阀SV21和上游侧开闭阀SV23关闭、且旁路用开闭阀SV22打开的状态下，由泵21输送的传热介质不是向传热介质内管路63a 65a， 而是通过旁通管25返回到外部加热器系统22。即，在该状态下，传热介质在包含旁通管25 的副循环路径内循环。在该状态下，从循环的传热介质向装置外部转移的热量较小，能够将 为了使传热介质的温度维持在中等程度的温度而需要的外部加热器系统22的输出抑制在 较低。低温调温部30具有泵31和外部加热器系统32。泵31能够将传热介质从与传热 介质合流部44连接的上游侧管路34输送到与传热介质分流部43连接的下游侧管路33。 外部加热器系统32配置在泵31的上游侧，压制装置1的控制器51对外部加热器系统32 的输出进行控制，使得从上游侧管路34流向下游侧管路33的传热介质的温度(设定温度) 维持在被决定为50°C 100°C之间的低温设定温度。另外，低温设定温度能够根据由被加 工物的材质、形状等决定的成型曲线适当地进行设定变更。在下游侧管路33和上游侧管路34的中途分别设置有下游侧开闭阀SV31和上游 侧开闭阀SV33。在下游侧开闭阀SV31和上游侧开闭阀SV33打开的状态时下，由外部加热 器系统32进行温度调整后的传热介质，经由下游侧管路33和传热介质分流部43被输送到 热盘内管路63a 65a，加热热盘后，再经由传热介质合流部44和上游侧管路34返回到外 部加热器系统32。即，在下游侧开闭阀SV31和上游侧开闭阀SV33打开、低温调温部30被 连接到热盘内管路63a 65a的状态下，由外部加热器系统32进行温度调整后的传热介质 在由热盘内管路63a 65a和低温调温部30形成的主循环路径内循环，进行热盘的加热。此外，在下游侧管路33中下游侧开闭阀SV31和泵31之间、与上游侧管路34中上 游侧开闭阀SV33和外部加热器系统32之间设置有旁通管35。此外，在旁通管35的中途设 置有旁路用开闭阀SV32。在下游侧开闭阀SV31和上游侧开闭阀SV33关闭、且旁路用开闭 阀SV32打开的状态下，由泵31输送的传热介质不是向传热介质内管路63a 65a，而是通 过旁通管35返回到外部加热器系统32。即，在该状态下，传热介质在包含旁通管35的副循 环路径内循环。在该状态下，从循环的传热介质向装置外部转移的热量较小，能够将为了使 传热介质的温度维持在低温而需要的外部加热系统32的输出抑制的较低。此外，在上游侧管路34中，在外部加热器系统32与上游侧开闭阀SV33之间设置 有分支管38。同样地，在泵31与外部加热器系统32之间的配管中也设置有分支管37。分 支管38与冷却器39的入口连接，分支管37与冷却器39的出口连接。此外，在分支管38 从上游侧管路34进行分支的部分设置有三方切换阀SV34。三方切换阀SV34是用于对将在 上游侧管路34中流动的传热介质输送到外部加热器系统32和冷却器39中的哪一个进行 切换的阀。当传热介质被输送到外部加热器系统32时，按照将其温度维持在低温的方式加 热传热介质；另一方面，当传热介质被输送到冷却器39时，传热介质被冷却。以上所说明的高温调温部10、中温调温部20和低温调温部30的开闭阀SVll 13、SV21 23、SV31 33、以及低温调温部30的三方切换阀SV34均由控制器51控制。在 对被加工物进行加热压制时，控制器51根据设置于压制装置1的热盘的温度传感器52的 测量结果对上述阀进行控制、调整，使得热盘产生所期望的温度变化。下面，对该方法进行 说明。图2为表示用于通过本实施方式的压制装置1对被加工物进行加热压制以使树脂 成型制品成型的步骤的流程图。下面，根据该流程图说明加热压制的步骤。另外，在下面的例子中，构成被加工物的树脂材料在约150°C时开始软化、在约300°C时开始硬化，因此令 中温设定温度为170°C、高温设定温度为320°C。此外，低温设定温度被设定为在压制装置 1的气氛温度(约30°c )与中温设定温度的大致中间的100°C。首先，将被加工物搬入热盘63、64和65之间(步骤Si)。接着，升高平板工作台 61以使得被加工物被夹入在热盘之间(步骤S2)。此时，使施加于被加工物的压力为热盘 与被加工物轻轻地接触的程度，而不是向软化前的被加工物施加过度的压力以至其破损。接着，将低温调温部30连接到热盘内管路63a 65a(步骤S3)。此时，低温调温 部30的三方切换阀SV34按照在上游侧管路34中流动的传热介质通过外部加热器系统32 的方式进行切换。于是，如图3所示，由低温调温部30的外部加热器系统32加热的传热介 质在包含低温调温部30的主循环路径MRl (粗线部)内循环，热盘被该传热介质加热至低 温设定温度。另外，此时，高温调温部10的开闭阀SVll和SV13关闭、且SV12打开，由泵11输 送的传热介质在副循环路径SRl (箭头所示的通过旁通管15和外部加热器系统12的路径) 中循环。同样地，中温调温部20的开闭阀SV21和SV23关闭、且SV22打开，由泵21输送的 传热介质在副循环路径SR2(箭头所示的通过旁通管管25和外部加热器系统22的路径) 中循环。控制器51通过内置的计时器对将低温调温部30连接到热盘内管路63a 65a后 经过的时间进行测量。然后，在计时器所测量的时间达到根据由热盘的热容量和被加工物 的特性决定的第一时间之后，控制器51判断出被加工物整体被加热到低温设定温度，则关 闭低温调温部30的开闭阀SV31和SV33，或者打开开闭阀SV32，将低温调温部30从热盘内 管路63a 65a断开。然后，将中温调温部20连接到热盘内管路63a 65a (步骤S4)。于 是，如图4所示，由中温调温部20的外部加热器系统22加热的传热介质，在包含中温调温 部20的主循环路径MR2(粗线部)内循环，由该传热介质将热盘加热到中温设定温度。然 后，被热盘加热到中温设定温度的被加工物软化。另夕卜，此时，高温调温部10的开闭阀SV11和SV13关闭、且SV12打开，因此由泵11 输送的传热介质在副循环路径SRl中循环。同样地，低温调温部20的开闭阀SV31和SV33 关闭、且SV32打开，因此由泵31输送的传热介质在副循环路径SR3 (箭头所示的通过旁通 管35和外部加热器系统32的路径)中循环。控制器51通过内置的计时器对将中温调温部20连接到热盘内管路63a 65a后 经过的时间进行测量。然后，在计时器所测量的时间达到根据由热盘的热容量和被加工物 的特性决定的第二时间之后，控制器51判断出被加工物整体达到中温设定温度且已充分 地软化，控制器51使平板工作台61上升，开始进行被加工物的压制(步骤S5)。当进行该 压制时，控制器51按照施加于被加工物的压力维持在规定的压制压力的方式对平板工作 台61的驱动机构进行控制。接着，控制器51关闭中温调温部20的开闭阀SV21和SV23或者打开开闭阀SV22， 将中温调温部20从热盘内管路63a 65a断开。然后，将高温调温部10连接到热盘内管 路63a 65a(步骤S6)。于是，如图5所示，由高温调温部10的外部加热器系统12加热的 传热介质在包含高温调温部10的主循环路径MR3 (粗线部)中循环，由该传热介质将热盘 加热到高温设定温度。其结果是，被加工物被加热压制，树脂成型制品得以成型。
接着，控制器51关闭高温调温部10的开闭阀SVll和SV13或者打开开闭阀SV12， 将高温调温部10从热盘内管路63a 65a断开。然后，将低温调温部30连接到热盘内管 路63a 65a。进一步，按照在低温调温部30的上游侧管路34中流动的传热介质流向冷却 器39的方式对三方切换阀SV34进行切换。于是，如图6所示，在包含低温调温部30的主 循环路径MRl (粗线部)中循环的传热介质被冷却器39冷却，并通过该传热介质将热盘冷 却到常温(步骤S7)。像这样，在进行加热压制之后，对热盘和树脂成型制品进行冷却并进 行压制，由此能够得到不会在冷却时发生翘曲、变形的树脂成型制品。控制器51监控对热盘的温度进行测量的温度传感器52的检测结果，并根据该检 测结果来判断热盘和被夹入在热盘间的树脂成型制品是否已充分地冷却。当控制器51判 断出热盘和树脂成型制品已经充分地冷却时，控制器51使平板工作台61下降，增大热盘彼 此的间隔(步骤S8)。此外，在该时刻流向低温调温部30的传热介质的温度降低到常温，打 开开闭阀SV32、并关闭开闭阀SV31和SV33，将低温调温部30从热盘内管路63a 65a断 开，进一步，按照在低温调温部30的上游侧管路34中流动的传热介质流向外部加热器系统 32的方式对三方切换阀SV34进行切换，使传热介质的温度上升至50°C 100°C左右的低温。然后，将冷却到常温的树脂成型制品从热盘中取出(步骤S9)。以上，通过执行步 骤S 1 S9，对被加工物进行加热压制，能够得到树脂成型制品。在本实施方式的压制装置1中，如上所述，对被加工物进行压制成型时，在设定温 度彼此不同的三种调温部10 30中，从设定温度较低的调温部起依次作为用于加热热盘 的调温部来使用。因此，在加热热盘时调温部自身的温度变化变得较小，能够将用于加热调 温部自身所消耗的热能抑制的较低。因此，从外部加热器系统输出的热能大部分用于加热 热盘，即使是输出较低的外部加热器系统，也能够以较高的温度上升速度加热热盘。此外， 由于未使用的调温部内的传热介质在副循环路径内循环，能够将从传热介质释放到装置外 部的热量抑制的较低，因此调温部的外部加热器系统的输出得以维持在较低的状态。像这 样，在本实施方式的压制装置1中，释放到装置外部的热量较小，能够将在每一次加热压制 中外部加热器系统所消耗的能量抑制的较小。此外，由于构成为依次切换设定温度不同的 多个调温部，因此能够抑制用于加热传热介质、外部加热器系统自身的能量消耗，从而即使 是输出较小的外部加热器系统，也能够较块地加热热盘。在本实施方式中，将调温部的数量设定为三个，但是本发明并不限定于该结构，也 可以构成为具备的调温部为高温用和低温用等两个，或者具备四个以上调温部。此外，根据 被加工物的种类，也存在不使用全部的调温部的情况。例如，在对软化温度不到100°c、成型 温度不到200°c的被加工物进行成型的情况下，仅使用低温调温部和中温调温部。
权利要求
一种压制装置，其在热盘间对被加工物进行加热压制，该压制装置的特征在于，包括使形成在所述热盘内的传热介质通过的热盘内管路；多个调温部，其与所述热盘内管路的入口和出口连接，并使所述热盘内管路内的所述传热介质移动；切换机构，其有选择地将所述多个调温部的任一个调温部连接到所述热盘内管路；和选择机构，其选择要与所述热盘内管路连接的调温部，并对所述切换机构进行控制，所述多个调温部的各个调温部具有能够分别与所述热盘内管路的入口和出口连接的热盘外管路；配置在所述热盘外管路内、并将在所述热盘外管路中移动的所述传热介质加热到规定的设定温度的加热器；和配置在所述热盘外管路内、并输送所述传热介质的泵，所述多个调温部的加热器被设定为彼此不同的所述设定温度。
2.如权利要求1所述的压制装置，其特征在于所述多个调温部包括所述设定温度被设定为第一温度的第一调温部；和所述设定温 度被设定为比所述第一温度高的第二温度的第二调温部，所述选择机构，在所述第一调温部被连接到所述热盘内管路并经过规定时间后，选择 所述第二调温部作为所述要连接的调温部，并切换所述切换机构。
3.如权利要求1所述的压制装置，其特征在于所述多个调温部包括所述设定温度被设定为第一温度的第一调温部；所述设定温度 被设定为比该第一温度高的第二温度的第二调温部；和所述设定温度被设定为比所述第二 温度高的第三温度的第三调温部，所述第一温度为高于气氛温度、低于所述被加工物的软化开始温度的温度，所述第二 温度为高于所述被加工物的软化开始温度、低于所述被加工物的硬化开始温度的温度，所 述第三温度为高于所述被加工物的硬化开始温度的温度。
4.如权利要求1所述的压制装置，其特征在于所述多个调温部的各个调温部具有使所述热盘外管路内的所述加热器和泵的上游侧 与下游侧旁通的旁通管，所述多个调温部，在未被所述选择机构选择的情况下，使在由所述热盘外管路和所述 旁通管形成的路径内的所述传热介质循环。
5.如权利要求4所述的压制装置，其特征在于在所述旁通管的中途设置有开闭阀，所述选择机构按照传热介质不流向被选择的调温 部的旁通管的方式控制所述开闭阀。
6.如权利要求1 5中任一项所述的压制装置，其特征在于所述多个调温部中所述设定温度最低的调温部，具有用于冷却在该热盘外管路中流动 的传热介质的冷却器。
7.如权利要求6所述的压制装置，其特征在于所述选择机构，在冷却所述热盘时，选择所述多个调温部中所述设定温度最低的调温 部，并将其连接到所述热盘内管路。
8.如权利要求7所述的压制装置，其特征在于所述选择机构，在冷却所述热盘时，使所述被选择的调温部的加热器断开。
全文摘要
本发明提供一种压制装置。在热盘间对被加工物进行加热压制的压制装置，包括使形成在热盘内的传热介质通过的热盘内管路；多个调温部，其连接热盘内管路的入口和出口，使热盘内管路中的传热介质移动；切换机构，其将多个调温部的任一个调温部有选择地连接到热盘内管路；和选择机构，其选择要与热盘内管路连接的调温部，并对切换机构进行控制，多个调温部的各个调温部具有能够分别与热盘内管路的入口和出口连接的热盘外管路；配置在热盘外管路内、并将在热盘外管路中移动的传热介质加热到规定的设定温度的加热器；和配置在热盘外管路内、并输送传热介质的泵，多个调温部的加热器被设定为彼此不同的设定温度。
文档编号B29C51/42GK101905529SQ20101024200
公开日2010年12月8日 申请日期2010年5月14日 优先权日2009年5月14日
发明者冈崎静明, 土井昭宏 申请人:北川精机株式会社