專利名稱：注塑成形方法及注塑成形模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及注塑成形方法及注塑成形模具，特別是涉及在板狀基板的兩面的至少 一側(cè)面形成有微細(xì)流路且在形成有微細(xì)流路的面接合覆蓋部件的樹脂制基板的注塑成形 方法及注塑成形模具。
背景技術(shù)：
利用微細(xì)加工技術(shù)在硅及玻璃基板上形成微細(xì)流路及回路，在微小空間上進(jìn)行 核酸、蛋白質(zhì)、血液等液體試料的化學(xué)反應(yīng)或分離、分析等的微型分析芯片或者被稱為 μ TAS(Micro Total Analysis Systems)的裝置已實用化。作為這樣的微型芯片的優(yōu)點，可 以減少樣品及試劑的使用量或者廢液的排出量，實現(xiàn)因節(jié)省空間可便攜的廉價的系統(tǒng)。微 型芯片通過將對至少一方的部件實施微細(xì)加工的兩個部件粘合來進(jìn)行制造。以往，微型芯片使用玻璃基板，提案出各種各樣的微細(xì)加工方法。例如，作為在玻 璃基板表面形成微細(xì)流路的方法有光致抗蝕劑法(例如專利文獻(xiàn)1)。但是，玻璃基板無法 應(yīng)對大批量生產(chǎn)，成本非常高，因此，期望開發(fā)出可廉價使用其后可以廢棄的樹脂制微型芯 片。此外，還有利用光刻法在PDMS(聚二甲基硅氧烷)基板上形成微細(xì)流路的方法 (例如專利文獻(xiàn)2)。利用光刻法成形的微細(xì)流路具有保留邊緣(微細(xì)流路的緣或角沒有被 破壞)的優(yōu)點。但是，采用光刻法，微型芯片的成本高。還有以降低微型芯片成本為主目的而利用注塑成形方法在板狀的基板上形成微 細(xì)流路的方法。這種注塑成形方法，通過提高成形壓力、加快注塑速度等，要求用于在微細(xì) 流路保留邊緣的微細(xì)流路的高轉(zhuǎn)印性。要達(dá)到高轉(zhuǎn)印性，則脫模阻力變大，造成成形件的脫 模困難。當(dāng)強(qiáng)行使成形件脫模時，會在形成有微細(xì)流路的接合面殘留變形。此外，由于使脫 模阻力變大，從而在脫模時微細(xì)流路的形狀發(fā)生變形以及脫模時產(chǎn)生的起皺或翹起，而使 基板的接合面的平面性降低。對接合面所要求的平面度例如為ΙΟμπι以下。特別是具備一個至多個用于將試料及試劑導(dǎo)入微細(xì)流路內(nèi)的貫通孔(凹下部)的 樹脂制基板的注塑成形有如下趨勢，即，由于成形后樹脂收縮，而使貫通孔的內(nèi)壁密著在模 上，使貫通孔的脫模阻力變大，因此，在貫通孔附近明顯出現(xiàn)微細(xì)流路形狀的變形，此外，基 板的平面性也明顯降低。此外，在基板的接合面的相反面，在接合面的相反側(cè)突出設(shè)置有筒狀部(通氣筒) 并在筒狀部的中心貫穿有貫通孔的基板上，由于成形后的樹脂收縮，使貫通孔的內(nèi)壁密著 在模上的面積增加，而使貫通孔的脫模阻力進(jìn)一步增大，因此，貫通孔附近造成微細(xì)流路的 形狀變形及基板的平面性降低的趨勢極為明顯。樹脂材料彼此的接合通常使用粘接劑等粘著劑。在使用粘著劑的接合中，粘著劑 層具有一定程度的厚度，起到緩沖材料的作用，因此粘接面的變形、平面性對接合性的影響 然而，在基板的接合面上接合有覆蓋部件的微型芯片中，不能夾雜可能對分析造成影響的某些物質(zhì)，要求以利用熱的接合為中心的基板和覆蓋部件的直接接合。試驗的結(jié)果表明，在利用熱的接合中，接合面的變形及平面性的降低對接合精度 及質(zhì)量有很大影響。在利用熱將覆蓋部件接合于基板接合面的情況下，接合面的變形及平面性的降低 將使基板和覆蓋部件的接合強(qiáng)度降低，降低微細(xì)流路或貫通孔的密封性，產(chǎn)生空氣進(jìn)入接 合面的夾氣(貯氣)，對微型芯片的接合精度及質(zhì)量造成很大影響。在現(xiàn)有的注塑成形方法中，作為使基板即成形件分離模具的技術(shù)，如圖8所示，是 利用推桿3推出基板1的空區(qū)域而使其分離模具2的方法。此外，如圖9所示，是通過利用 推桿3推出基板1的錐狀的外周壁4而分離模具2的方法。此外，如圖10所示，是利用帶 有臺階的推桿3推出基板1的錐狀的外周壁4及外周緣部5的方法。此外，如圖11所示， 是利用塊7推出基板1整個面6的方法。專利文獻(xiàn)1 (日本)特開2003-215140號公報專利文獻(xiàn)2 (日本)特開2006-53064號公報然而，在上述的圖8 圖10所示的方法中，由于貫通孔的脫模阻力大，因此，存在 貫通孔附近產(chǎn)生接合面變形及平面性降低的問題。此外，如圖11所示的方法，存在僅局限 于基板整個面為空區(qū)域的成形件的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述問題而提出的，其目的在于，提供一種可緩和因注塑成形而 產(chǎn)生的基板接合面的變形并可防止接合面的平面性降低的注塑成形方法及注塑成形模具。為解決上述課題，本發(fā)明著眼于在脫模阻力大的貫通孔附近產(chǎn)生的接合面變形及 平面性的降低，利用用于成形貫通孔的模具的一部分來推出貫通孔的內(nèi)壁。具體而言，本發(fā)明的第一方式提供一種注塑成形方法，是樹脂制基板的注塑成形 方法，所述樹脂制基板設(shè)置有以使孔徑從板狀基板的一側(cè)面朝向該基板的另一側(cè)面的方向 逐漸變小的方式貫通的貫通孔，在所述另一側(cè)面設(shè)置有與該貫通孔連通的微細(xì)流路，在該 另一側(cè)面接合覆蓋部件，所述注塑成形方法的特征在于，包括合模工序，通過將成形所述 一側(cè)面的一側(cè)模具和成形所述另一側(cè)面的另一側(cè)模具對合而構(gòu)成模腔；第一構(gòu)成工序，利 用從所述一側(cè)模具朝向所述另一側(cè)模具突出的錐形桿構(gòu)成用于成形所述貫通孔的所述一 側(cè)模具的一部分；充填工序，通過向所述模腔充填樹脂材料，成形所述基板；分離工序，通 過使所述一側(cè)模具與所述另一側(cè)模具分離，而使所述基板分離所述另一側(cè)模具；以及推出 工序，通過利用朝向所述另一側(cè)模具進(jìn)一步突出的所述錐形桿推出所述貫通孔的內(nèi)壁，而 使所述基板分離所述一側(cè)模具。此外，本發(fā)明的第二方式提供一種注塑成形方法，是樹脂制基板的注塑成形方法， 所述樹脂制基板，在板狀基板的一側(cè)面向與該基板的另一側(cè)面相反側(cè)突出設(shè)置有筒狀部， 并設(shè)置有貫通孔，所述貫通孔貫穿該筒狀部的中心，且按照孔徑從所述一側(cè)面朝向所述另 一側(cè)面的方向逐漸變小的方式貫通所述板狀基板，在所述另一側(cè)面設(shè)置有與該貫通孔連通 的微細(xì)流路，在該另一側(cè)面接合覆蓋部件，所述注塑成形方法的特征在于，包括合模工序， 通過將成形所述一側(cè)面的一側(cè)模具與成形所述另一側(cè)面的另一側(cè)模具對合而構(gòu)成模腔；第 一構(gòu)成工序，利用從所述一側(cè)模具朝向所述另一側(cè)模具突出的錐形桿構(gòu)成用于成形所述貫通孔的所述一側(cè)模具的一部分；第二構(gòu)成工序，利用沒入所述下孔的套筒的端面構(gòu)成用于 成形所述筒狀部的貫通孔的入口周緣部的所述一側(cè)模具的一部分，所述套筒是在套裝于所 述錐形桿的狀態(tài)下設(shè)置于所述一側(cè)模具的下孔并能夠從中出沒；充填工序，通過向所述模 腔充填樹脂，成形所述基板；分離工序，通過使所述一側(cè)模具與所述另一側(cè)模具分離，而使 所述基板分離所述另一側(cè)模具；以及推出工序，通過利用從所述下孔突出的所述套筒的端 面推出所述筒狀部的貫通孔的入口周緣部，使所述基板分離所述一側(cè)模具。此外，本發(fā)明的第三方式在第一或第二方式中任一方式的基礎(chǔ)上，提供一種注塑 成形方法，其特征在于，所述合模工序使所述一側(cè)模具靠近固定側(cè)模具即所述另一側(cè)模具， 所述分離工序使所述一側(cè)模具所述另一側(cè)模具分離。此外，本發(fā)明第四方式在第一 第三方式中任一方式的基礎(chǔ)上，提供一種注塑成 形方法，其特征在于，在所述合模工序中，所述錐形桿的前端與所述另一側(cè)模具接觸的位置 是如下位置，即，是從用于成形所述另一側(cè)面的另一側(cè)模具的一部分向所述一側(cè)模具一側(cè) 偏移與所述微細(xì)流路的深度大致相同量的位置。此外，本發(fā)明第五方式在第一方式的基礎(chǔ)上，提供一種注塑成形方法，其特征在 于，在所述第一構(gòu)成工序中，由與所述錐形桿一體形成且用于成形所述貫通孔的入口周緣 部的大徑部構(gòu)成所述一側(cè)模具的一部分，在所述推出工序中，利用所述大徑部推出所述貫 通孔的入口周緣部。此外，本發(fā)明第六方式在第一 第五方式中任一方式的基礎(chǔ)上，提供一種注塑成 形方法，其特征在于，在所述推出工序之前，還包括先分離工序，所述先分離工序使所述錐 形桿向與所述另一側(cè)模具相反的方向沒入，而使所述貫通孔的內(nèi)壁分離所述錐形桿。此外，本發(fā)明第七方式在第二方式的基礎(chǔ)上，提供一種注塑成形方法，其特征在 于，在所述第二構(gòu)成工序中，由外壁形成部構(gòu)成所述一側(cè)模具的一部分，所述外壁形成部一 體形成于所述套筒的端面，所述外壁形成部用于對所述筒狀部的從前端側(cè)朝向基端側(cè)即所 述一側(cè)面?zhèn)戎饾u擴(kuò)徑的外壁進(jìn)行成形，在所述推出工序中，由所述外壁形成部推出所述筒 狀部的外壁。本發(fā)明的第八方式提供一種注塑成形模具，是樹脂制基板的注塑成形模具，所述 樹脂制基板，在板狀基板的一側(cè)面向該基板的另一側(cè)面的相反側(cè)突出設(shè)置有筒狀部，并設(shè) 置有貫通孔，所述貫通孔貫穿該筒狀部的中心，且按照孔徑從所述一側(cè)面朝向所述另一側(cè) 面的方向逐漸變小的方式貫通所述板狀基板，在所述另一側(cè)面設(shè)置有與該貫通孔連通的微 細(xì)流路，在該另一側(cè)面接合覆蓋部件，所述注塑成形模具的特征在于，具有一側(cè)模具，其成 形所述一側(cè)面；另一側(cè)模具，其成形所述另一側(cè)面，并通過與所述一側(cè)模具對合而構(gòu)成模 腔，通過向該模腔充填樹脂材料而成形所述基板，通過從所述一側(cè)模具相對地分離，而使所 述基板分離；錐形桿，其通過從所述一側(cè)模具朝向所述另一側(cè)模具突出而構(gòu)成用于成形所 述貫通孔的所述一側(cè)模具的一部分；以及套筒，所述套筒在套裝于所述錐形桿的狀態(tài)下設(shè) 置于所述一側(cè)模具的下孔并能夠從中出沒，所述套筒通過沒入該下孔而由其端面構(gòu)成用于 形成筒狀部的貫通孔的入口周緣部的所述一側(cè)模具的一部分。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的第一方式，由于成形后樹脂的收縮，而使貫通孔的內(nèi)壁與錐形桿密 著。由于用錐形桿推出貫通孔的內(nèi)壁，因此，貫通孔的脫模阻力小，在貫通孔附近，可緩和接合面的變形，此外，可防止接合面的平面性的降低。此外，根據(jù)本發(fā)明第二方式及第八方式，由于成形后樹脂的收縮，而使貫通孔的內(nèi) 壁與錐形桿密著。由于用套筒推出筒狀部的貫通孔的入口周緣部，因此，在貫通孔附近可緩 和接合面的變形，此外，可防止接合面的平面性的降低。此外，根據(jù)本發(fā)明的第三方式，由于將用于形成微細(xì)流路的模具即另一側(cè)模具作 為固定側(cè)模具，因此，在進(jìn)行注塑成形時，可將另一側(cè)模具維持在高的位置精度，可用高精 度成形微細(xì)流路。此外，根據(jù)本發(fā)明的第四方式，在因錐形桿的前端和另一側(cè)模具接觸的位置附近 產(chǎn)生的間隙的原因而在成形后產(chǎn)生毛刺的情況下，由于所產(chǎn)生的毛刺可與微細(xì)流路的深度 位于大致相同位置，因此，不會對接合面的平面性帶來影響。此外，根據(jù)本發(fā)明的第五方式，由于用錐形桿的大徑部推出貫通孔的入口周緣部， 因此，貫通孔的脫模阻力進(jìn)一步減小，在貫通孔附近可防止接合面的變形及平面性的降低， 可使成形件穩(wěn)定脫模。此外，根據(jù)本發(fā)明的第六方式，成形后，貫通孔的內(nèi)壁與錐形桿密著。由于通過使 該錐形桿沒入而使貫通孔的內(nèi)壁與錐形桿分離，因此，貫通孔的脫模阻力極小，在推出工序 中，不會產(chǎn)生貫通孔附近的接合面的變形及平面性的降低，而可將成形件從一側(cè)模具取出。此外，根據(jù)本發(fā)明的第七方式，由于成形后樹脂的收縮，而使貫通孔的內(nèi)壁與錐形 桿密著。由于用外壁成形部推出筒狀部的外壁，因此，在貫通孔附近可緩和接合面的變形， 此外，可防止降低接合面的平面性，可將成形件穩(wěn)定脫模。


圖1是第一實施方式的注塑成形模具的剖面圖。圖2是第一實施方式的變形例的注塑成形模具的剖面圖。圖3是第一實施方式的另一變形例的注塑成形模具的剖面圖。圖4是第二實施方式的注塑成形模具的剖面圖。圖5是第二實施方式的變形例的注塑成形模具的剖面圖。圖6是第三實施方式的注塑成形模具的剖面圖。圖7是第四實施方式的注塑成形模具的剖面圖。圖8是現(xiàn)有的注塑成形模具的剖面圖。圖9是現(xiàn)有的注塑成形模具的剖面圖。圖10是現(xiàn)有的注塑成形模具的剖面圖。圖11是現(xiàn)有的注塑成形模具的剖面圖。標(biāo)記說明Si:間隙10 基板11 一側(cè)面12 另一側(cè)面13 貫通孔131:貫通孔的內(nèi)壁
132貫通孔的入口周緣部
14 外周壁
15 筒狀部
151筒狀部的外壁
16槽部
20一側(cè)模具
21凹部
211錐形槽
22 下孔
23 錐形桿
231錐形部
232圓柱部
233大徑部
24 套筒
241套筒的端面
242外壁形成部
243周緣形成部
30 另一側(cè)模具
31 臺階部
具體實施例方式[第一實施方式]參照圖1說明本發(fā)明第一實施方式的注塑成形模具。圖1是注塑成形模具的剖面 圖。首先，說明利用第一實施方式的注塑成形模具進(jìn)行成形的板狀的基板10?；?0 設(shè)置有以從一側(cè)面11向另一側(cè)面12的方向孔徑逐漸變小的方式貫通的貫通孔13。在另一 側(cè)面12設(shè)有與貫通孔13連通的微細(xì)流路(未圖示)。在設(shè)置微細(xì)流路12的另一側(cè)面12 接合有覆蓋部件(未圖示)。由基板10和與基板10的另一側(cè)面12接合的覆蓋部件構(gòu)成微 型芯片?；?0的一側(cè)面11為沒有設(shè)置微細(xì)流路的平面。此外，設(shè)置微細(xì)流路的另一側(cè) 面12為接合覆蓋部件的接合面?；?0通過注塑成形機(jī)對透明樹脂材料的環(huán)狀聚烯烴樹脂進(jìn)行成形，在外形尺 寸為50mmX50mmX 1. 5mm的板狀部件構(gòu)成寬度50 μ m、深度50 μ m的多個微細(xì)流路。覆蓋部件的材質(zhì)為透明樹脂材料的環(huán)狀聚烯烴樹脂，外形尺寸為 50mm X 50mm X (30 μ m 300 μ m)。在基板10上，雖然可以在一側(cè)面11即平面上殘存變形，但不想在另一側(cè)面12即 接合面產(chǎn)生變形。此外，由于成形后的樹脂收縮，而使貫通孔13的內(nèi)壁131與模具的一部 分(后述的錐形部231)密著，從而使脫模阻力大。因此，在貫通孔13附近，在另一側(cè)面12 即接合面易發(fā)生變形。如上所述，貫通孔13的內(nèi)壁131由于其孔徑逐漸變小，而具有3 5°的傾斜角
8度，由此，在向貫通孔13導(dǎo)入液體試料時，不會在貫通孔13內(nèi)部滯留空氣。此外，基板10 的外周壁14從一側(cè)面11相對于另一側(cè)面12的方向向外側(cè)展開3 5°。其次，說明注塑成形模具。該注塑成形模具具有對基板10的一側(cè)面11進(jìn)行成形 的一側(cè)模具20和對另一側(cè)面12進(jìn)行成形的另一側(cè)模具30。一側(cè)模具20為可動側(cè)模具，另 一側(cè)模具30為固定側(cè)模具。在一側(cè)模具20形成有凹部21。通過使一側(cè)模具20靠近另一側(cè)模具30將兩模具 對合，形成樹脂材料的充填空間即模腔。凹部21相當(dāng)于模腔。通過向模腔充填樹脂材料而 成形基板10即成形件。在凹部21貫穿設(shè)置有下孔22。在下孔22內(nèi)可出沒地嵌合有錐形 桿23。錐形桿23將前端側(cè)錐形部231和基端側(cè)的圓柱部232形成一體。圖1 (a)表示如 下狀態(tài)，即，圓柱部232沒入下孔22，錐形部231位于凹部21 (模腔)內(nèi)并向另一側(cè)模具30 突出。在該狀態(tài)下，錐形部231構(gòu)成用于對貫通孔13進(jìn)行成形的一側(cè)模具20的一部分?；?0的一側(cè)面11及外周壁14密著在一側(cè)模具20，基板10的另一側(cè)面12即接 合面密著在另一側(cè)模具30。另一側(cè)模具30的對于基板10即成形件的密著面積比一側(cè)模具 20小。通過將一側(cè)模具20與另一側(cè)模具30分離，使基板10即成形件與一側(cè)模具20密著， 使成形件分離另一側(cè)模具30。此時，貫通孔13的內(nèi)壁131密著在構(gòu)成一側(cè)模具20的一部 分的錐形部231。圖1(b)表示圓柱部232的一部分從下孔22突出，錐形桿23從凹部21內(nèi)進(jìn)一步 向另一側(cè)模具30突出的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，通過錐形部231推出貫通孔13的內(nèi)壁131，而 使基板10即成形件分離一側(cè)模具20。在圖1 (b)所示的狀態(tài)下，貫通孔13的內(nèi)壁131與錐 形部231密著。在圓柱部232及錐形部231 —同沒入下孔22的狀態(tài)下，通過下孔22的周緣部推 出貫通孔13的入口周緣部132，而將錐形部231相對地從貫通孔13拔出，可以將基板10即 成形件從模具中取出。下面，參照圖1說明使用上述的注塑成形模具的樹脂制基板的注塑成形方法。(合模工序)使可動側(cè)模具即一側(cè)模具20靠近固定側(cè)模具即另一側(cè)模具30，將兩個模具20、30 對合。通過用另一側(cè)模具30堵塞一側(cè)模具20的凹部21而形成模腔。(第一構(gòu)成工序)錐形部231位于凹部21內(nèi)，朝向另一側(cè)模具30突出，構(gòu)成用于對貫通孔13進(jìn)行 成形的一側(cè)模具20的一部分。向另一側(cè)模具30突出的錐形部231與形成基板10的另一 側(cè)面12 (成形件的接合面)的另一側(cè)模具30的一部分接觸。此外，第一構(gòu)成工序可以在合模工序之前、或合模工序之后、或者與合模工序同時 (并行)進(jìn)行。此外，可以在第一構(gòu)成工序的開始階段使錐形部231沒入下孔22，在第一構(gòu) 成工序結(jié)束階段之前，從下孔22向另一側(cè)模具30突出并位于凹部21內(nèi)。(充填工序)接下來，通過向模腔充填樹脂材料而成形基板10即成形件。在基板10的另一側(cè) 面12形成微細(xì)流路。在基板10形成貫通孔13。根據(jù)微細(xì)流路的高轉(zhuǎn)印性的要求，注塑成 形通過提高成形壓力、加快注塑速度而進(jìn)行?；?0的一側(cè)面11及外周壁14與一側(cè)模具20密著，而貫通孔13的內(nèi)壁131與構(gòu)成一側(cè)模具20的一部分的錐形部231密著。此外，基 板10的另一側(cè)面12與另一側(cè)模具30密著。(分離工序)接下來，使可動側(cè)模具即一側(cè)模具20從固定側(cè)模具即另一側(cè)模具30分離。由于 另一側(cè)模具30對于成形件的密著面積比一側(cè)模具20小，因此，當(dāng)使一側(cè)模具20分離另一 側(cè)模具30時，使基板10的另一側(cè)面12 (成形件的接合面)分離另一側(cè)模具30。(推出工序)接下來，通過用從凹部21內(nèi)向另一側(cè)模具30進(jìn)一步突出的錐形部231推出貫通 孔13的內(nèi)壁131，而使基板10的一側(cè)面11 (成形件的平面)分離一側(cè)模具20。由于在貫通孔13的內(nèi)壁131與錐形部231密著的狀態(tài)下推出貫通孔13的內(nèi)壁 131，因此，貫通孔13的脫模阻力小，在貫通孔13的附近，可緩和基板10的另一側(cè)面12 (成 形件的接合面)的變形。此外，可防止降低接合面的平面性。此外，均等配置有貫通孔13 的成形件，通過用錐形部231推出貫通孔13的內(nèi)壁131，可使成形件均衡性良好地突出。(沒入工序)接下來，使錐形桿23的圓柱部232及錐形部231 —同沒入下孔22。由此，下孔20 的周緣部推出貫通孔13的入口周緣部132，將錐形部231相對地從貫通孔13拔出，分離貫 通孔13的內(nèi)壁131。由此，基板10即成形件與模具的密著部分全部分離，在基板10的另一 側(cè)面12 (成形件的接合面)不會殘存變形，而取出基板10即成形件。下面，參照圖2說明第一實施方式的變形例的注塑成形模具。圖2是變形例的注 塑成形模具的剖面圖。此外，在以后的變形例中，為防止標(biāo)記復(fù)雜化，對于同一名稱的部分， 即使形狀等不同也采用同一標(biāo)記。變形例的注塑成形模具的特征在于，錐形桿23具有大徑部233。大徑部233是將 基板側(cè)的圓柱部232整體形成為較大外徑而構(gòu)成。大徑部233具有比前端側(cè)的錐形部231 的最大直徑大的外徑。大徑部233構(gòu)成對貫通孔13的入口周緣部132進(jìn)行成形的一側(cè)模 具20的一部分。大徑部233構(gòu)成一側(cè)模具20的一部分的狀態(tài)如圖2(a)所示。在由從凹部21內(nèi)向另一側(cè)模具30進(jìn)一步突出的錐形部231推出貫通孔13的內(nèi) 壁131的上述推出工序中，大徑部233將貫通孔13的入口周緣部132朝向另一側(cè)模具30 推出。圖2(b)表示大徑部233推出貫通孔13的入口周緣部132的狀態(tài)。此外，大徑部233 也可以在前端側(cè)的錐形部231和基端側(cè)的圓柱部232之間的中間部一體形成。由于用錐形桿23的大徑部233推出貫通孔13的入口周緣部132，因此，可使基板 10即成形件穩(wěn)定地分離一側(cè)模具20，此外，可進(jìn)一步減小貫通孔13的脫模阻力，可進(jìn)一步 防止在貫通孔13附近基板10的另一側(cè)面12 (成形件的接合面)的變形及降低平面性。下面，參照圖3說明第一實施方式的另一變形例的注塑成形模具。圖3是另一變 形例的注塑成形模具的剖面圖。該另一變形例的注塑成形模具與上述第一實施方式的注塑成形模具的不同之處 為如下結(jié)構(gòu)。在上述第一實施方式中，在將一側(cè)模具20和另一側(cè)模具30合模的工序中，使 錐形桿23的錐形部231與用于對基板10的另一側(cè)面12 (成形件的接合面)進(jìn)行成形的另 一側(cè)模具30的一部分接觸。在該變形例中，使錐形桿23的錐形部231與另一側(cè)模具30接 觸的位置成為如下位置，即，是從用于形成另一側(cè)面12(接合面)的另一側(cè)模具30的一部分向一側(cè)模具20—側(cè)偏移與微細(xì)流路(省略圖示)的深度大致相同量的位置。使錐形桿23縮短了使錐形桿23與另一側(cè)模具30接觸的位置偏移的量。此外，在 另一側(cè)模具30形成有相當(dāng)于偏移量的高度的臺部31。臺部31的頂面面積比錐形桿23的 前端面的面積要大。圖3 (a)表示使錐形部231與臺部31接觸的狀態(tài)。此外，圖3(b)表示 由錐形部231推出基板10即成形件的狀態(tài)。在由于錐形桿23與另一側(cè)模具30的臺部31接觸的位置附近產(chǎn)生的間隙而在成 形后產(chǎn)生毛刺的情況下，由于可使毛刺位于與微細(xì)流路的深度大致相同的位置，因此不會 對基板10的另一側(cè)面12 (成形件的接合面)的平面性帶來影響。如圖3(a)、圖3(b)所示， 利用臺部31在基板10的另一側(cè)面12形成槽部16。此外，在上述第一實施方式中，將一側(cè)模具20作為可動側(cè)模具，將另一側(cè)模具30 作為固定側(cè)模具，但也可以是將雙方模具顛倒的方式。[第二實施方式]下面，參照圖4說明第二實施方式的注塑成形模具。圖4是第二實施方式的注塑 成形模具的剖面圖。首先，說明利用第二實施方式的注塑成形模具成形的基板10。第二實施方式的基 板10與第一實施方式的基板10的不同之處在于具有筒狀部(通氣筒)15。筒狀部15在基板10的一側(cè)面11向另一側(cè)面12的相反側(cè)突出設(shè)置。另一側(cè)面12 是形成微細(xì)流路的接合面。圖4(c)表示打開另一側(cè)模具30的一側(cè)模具20及基板10的另 一側(cè)面12(接合面)的平面圖。筒狀部15具有基板10的板厚的3倍以上的高度。筒狀部15的高度一般為基板 10板厚的3 5倍。筒狀部15的外壁151從前端側(cè)朝向基端側(cè)即一側(cè)面11側(cè)逐漸擴(kuò)徑。 外壁151具有3 5°的傾斜角度。在筒狀部15的中心貫穿設(shè)置有貫通孔13。貫通孔13與上述第一實施例的貫通孔 13相比較，長出了相當(dāng)于筒狀部15的高度的量，貫通孔13的內(nèi)壁131的面積也加大，成形 貫通孔13的錐形部231也較長。由于成形后的樹脂收縮，使貫通孔13的內(nèi)壁131以更大 的面積與錐形部231密著，使貫通孔13的脫模阻力更增大。其次，說明第二實施方式的注塑成形模具。該注塑成形模具與第一實施方式的注 塑成形模具相比較具有如下兩點很大不同。第一個不同點在于，用于形成筒狀部15的外壁151的錐形槽211形成于一側(cè)模具 20的凹部21。錐形槽211與下孔22連續(xù)相連，錐形槽211的縱深位置與下孔22的入口位
置一致。第二個不同點在于，在第一實施方式中，通過使錐形桿23的錐形部231朝向另一 側(cè)模具30突出而使基板10即成形件分離一側(cè)模具20，但在第二實施方式中，利用新設(shè)置的 套筒24使基板10即成形件分離一側(cè)模具20。套筒24在套裝于錐形桿23的狀態(tài)下可出沒地設(shè)于一側(cè)模具20的下孔22，沒入下 孔22的套筒24的端面241構(gòu)成用于形成筒狀部15的貫通孔13的入口周緣部132的一側(cè) 模具20的一部分。圖4(a)表示套筒24的端面241位于下孔22入口的狀態(tài)。下面，參照圖4說明第二實施方式的注塑成形方法。該注塑成形方法與第一實施 方式的注塑成形方法的不同點在于，新設(shè)有第二構(gòu)成工序以及對推出工序及沒入工序進(jìn)行
11了變更。下面，對第二構(gòu)成工序、推出工序及沒入工序進(jìn)行說明，對與第一實施方式大致同 樣的工序則省略說明。(第二構(gòu)成工序)如圖4(a)所示，使套筒24沒入下孔22，使套筒24的端面241位于下孔22的入口 (錐形槽21的縱深處)。由套筒24的端面構(gòu)成用于形成筒狀部15的貫通孔13的入口周 緣部132的一側(cè)模具20的一部分。此外，第二構(gòu)成工序可以在合模工序之前、或合模工序之后、或者與合模工序同 時、并行執(zhí)行。同樣，第二構(gòu)成工序可以在第一構(gòu)成工序之前、或者第一構(gòu)成工序之后、或者 與第一構(gòu)成工序同時、并行執(zhí)行。此外，在第二構(gòu)成工序的開始階段使套筒24的端面241位于下孔22的入口，但并 不限于此。也可以在開始階段使套筒24的端面241位于從下孔22入口突出的位置、或者位 于從下孔22入口沒入的位置、或者直至第二構(gòu)成工序結(jié)束階段之前，位于下孔22的入口。(推出工序)利用從下孔22向另一側(cè)模具30突出的套筒24的端面241推出筒狀部15的貫通 孔13的入口周緣部132。由此，使基板10即成形件分離一側(cè)模具20。圖4(b)表示套筒24 的端面241突出到凹部21外的狀態(tài)。此外，如圖4(a)、圖4(b)所示，錐形桿23被固定于一側(cè)模具20，與可出沒地嵌合 于下孔22的上述第一實施方式的錐形桿23不同。通過利用套筒24的端面241推出筒狀部15的貫通孔13的入口周緣部132，使基 板10的一側(cè)面11 (成形件的平面)從凹部21分離，使筒狀部15的外壁151分離錐形槽 211，此外，使貫通孔13的內(nèi)壁131分離錐形部231，將錐形部231相對地從貫通孔13拔出。由于筒狀部15的貫通孔13的入口周緣部132與套筒24的端面241密著，除此之 外的部分沒有與模具密著，因此，脫模阻力小，基板10即成形件不會殘存變形，可以容易取 出成形件。由于用套筒24的端面241推出筒狀部15的貫通孔13的入口周緣部132，因此，即 使脫模阻力更大，在貫通孔13附近，也可以緩和基板10的另一側(cè)面12(成形件的接合面) 的變形，此外，可防止降低另一側(cè)面12(接合面)的平面性。(沒入工序)在上述第一實施方式中，使錐形桿23沒入下孔22，但在該第二實施方式中，由于 錐形桿23被固定于一側(cè)模具20，因此，使套筒24沒入下孔22。在沒入工序中，使套筒24沒入下孔22，使套筒24的端面241位于下孔22入口。 在上述的推出工序中，在存在脫模阻力而不能取出成形件的情況下，只要使套筒24進(jìn)一步 沒入下孔22，使筒狀部15的貫通孔13的入口周緣部132分離套筒24的端面241即可。下面，參照圖5說明第二實施方式的變形例的注塑成形模具。圖5是變形例的注 塑成形模具。變形例的注塑成形模具的特征在于，在套筒24的前端部具有用于形成筒狀部15 的外壁151的外壁形成部242、以及用于對筒狀部15的貫通孔13的入口周緣部132進(jìn)行成 形的周緣形成部243。在變形例的注塑成形方法中，在充填工序中，使套筒24沒入下孔22，使套筒24的外壁形成部242位于下孔22入口。圖5 (a)表示外壁形成部242位于下孔22入口的狀態(tài)。 圖5 (c)表示打開另一側(cè)模具30后的一側(cè)模具20及基板10的另一側(cè)面12(接合面)的平 面圖。此外，在推出工序中，使套筒24從下孔22內(nèi)向另一側(cè)模具30突出，由外壁形成部 242將筒狀部15的外壁151向另一側(cè)模具30推出，并且，由周緣形成部243將筒狀部15的 貫通孔13的入口周緣部132向另一側(cè)模具30推出。圖5(b)表示將筒狀部15的外壁151 等推出到凹部21外的狀態(tài)。由于用外壁形成部242推出筒狀部15的外壁151，此外，用周緣形成部243推出貫 通孔13的入口周緣部132，因此，在貫通孔13的附近，可緩和基板10的另一側(cè)面12(成形 件的接合面)的變形，從而可防止降低另一側(cè)面12 (接合面)的平面性，以及可使成形件穩(wěn) 定地脫模。[第三實施方式]下面，參照圖6說明第三實施方式的注塑成形模具。圖6是第三實施方式的注塑 成形模具的剖面圖。第三實施方式的注塑成形模具的特征在于，沒有設(shè)置第二實施方式的套筒24。在 第三實施方式中，貫通孔13也貫穿筒狀部15的中心，貫通孔13的脫模阻力較大。在第三實施方式的注塑成形方法中，包括先分離工序，所述先分離工序在利用錐 形桿23使基板10即成形件分離一側(cè)模具20的推出工序之前，使錐形桿23向與另一側(cè)模 具30相反的方向沒入，而使貫通孔13的內(nèi)壁131分離錐形桿23。(先分離工序)如圖6(b)所示的使錐形桿23沒入的先分離工序，是在推出工序之前且在圖6(a) 所示的分離工序之后進(jìn)行。在先分離工序中，由于即使將錐形桿23向與另一側(cè)模具30相 反的方向沒入，也可以由下孔22的周緣部阻止筒狀部15的貫通孔13的入口周緣部132，因 此，筒狀部15不會與錐形桿23 —同沒入，而使貫通孔13的內(nèi)壁131分離錐形部231。貫通 孔13的脫模阻力變得極小。(推出工序)接下來，在推出工序中，通過使錐形桿23從下孔22朝向另一側(cè)模具30突出，而利 用錐形部231將貫通孔13的內(nèi)壁131向另一側(cè)模具30推出。在先分離工序中，由于使貫 通孔13的脫模阻力極小，從而在推出工序中，可以不產(chǎn)生貫通孔13附近的基板10的另一 側(cè)面12 (成形件的接合面)的變形及平面性的降低，而從一側(cè)模具取出成形件。此外，在第二實施方式的注塑成形中，也可以設(shè)置先分離工序。即，也可以將錐形 桿23構(gòu)成為可以出沒，在利用套筒24進(jìn)行的推出工序之前，使錐形桿23沒入。由此，可進(jìn) 一步抑制基板10的另一側(cè)面12 (成形件的接合面的變形及平面性降低。[第四實施方式]下面，參照圖7說明第四實施方式的注塑成形模具。圖7是第四實施方式的注塑 成形模具的剖面圖。第四實施方式的注塑成形模具的特征在于，沒有設(shè)置第二實施方式中的套筒24。 此外，其特征在于，增大了第三實施方式中的下孔22的孔徑，設(shè)置有下孔22的孔壁與錐形 桿23的圓柱部232之間的間隙Si。圖7 (a)表示將下孔22的孔徑增大而設(shè)置間隙Sl的狀態(tài)。在第四實施方式中，也是使貫通孔13貫穿筒狀部15的中心，貫通孔13的脫模阻 力大。從下孔22的孔壁與錐形桿23的圓柱部232之間的間隙S 1噴出空氣，使噴出的空 氣從錐形槽211的槽壁與筒狀部15的外壁151之間的間隙S 1通過，此外從錐形部231與 貫通孔13的內(nèi)壁131之間的間隙Sl通過(圖7(b)所示的噴氣工序)。由此，可使貫通孔 13的脫模阻力變得極小。此外，也可以將上述噴氣工序與第二實施方式或者第三實施方式的注塑成形方法 組合使用。此外，也可以在將第二實施方式及第三實施方式的注塑成形方法組合的方法中 組合使用上述噴氣工序。在將上述噴氣工序與第三實施方式的注塑成形方法組合使用時， 只要將上述噴氣工序與第三實施方式的先分離工序同時進(jìn)行即可。 此外，也可以將上述噴氣工序與第一實施方式的注塑成形方法組合使用。
權(quán)利要求
一種注塑成形方法，是樹脂制基板的注塑成形方法，所述樹脂制基板設(shè)置有以使孔徑從板狀基板的一側(cè)面朝向該基板的另一側(cè)面的方向逐漸變小的方式貫通的貫通孔，在所述另一側(cè)面設(shè)置有與該貫通孔連通的微細(xì)流路，在該另一側(cè)面接合覆蓋部件，所述注塑成形方法的特征在于，包括合模工序，通過將成形所述一側(cè)面的一側(cè)模具和成形所述另一側(cè)面的另一側(cè)模具對合而構(gòu)成模腔；第一構(gòu)成工序，利用從所述一側(cè)模具朝向所述另一側(cè)模具突出的錐形桿構(gòu)成用于成形所述貫通孔的所述一側(cè)模具的一部分；充填工序，通過向所述模腔充填樹脂材料，成形所述基板；分離工序，通過使所述一側(cè)模具與所述另一側(cè)模具分離，而使所述基板分離所述另一側(cè)模具；以及推出工序，通過利用朝向所述另一側(cè)模具進(jìn)一步突出的所述錐形桿推出所述貫通孔的內(nèi)壁，而使所述基板分離所述一側(cè)模具。
2.一種注塑成形方法，是樹脂制基板的注塑成形方法，所述樹脂制基板，在板狀基板的 一側(cè)面向該基板的另一側(cè)面的相反側(cè)突出設(shè)置有筒狀部，并設(shè)置有貫通孔，所述貫通孔貫 穿該筒狀部的中心，且按照孔徑從所述一側(cè)面朝向所述另一側(cè)面的方向逐漸變小的方式貫 通所述板狀基板，在所述另一側(cè)面設(shè)置有與該貫通孔連通的微細(xì)流路，在該另一側(cè)面接合 覆蓋部件，所述注塑成形方法的特征在于，包括合模工序，通過將成形所述一側(cè)面的一側(cè)模具與成形所述另一側(cè)面的另一側(cè)模具對合 而構(gòu)成模腔；第一構(gòu)成工序，利用從所述一側(cè)模具朝向所述另一側(cè)模具突出的錐形桿構(gòu)成用于成形 所述貫通孔的所述一側(cè)模具的一部分；第二構(gòu)成工序，利用沒入所述一側(cè)模具的下孔的套筒的端面構(gòu)成用于成形所述筒狀部 的貫通孔的入口周緣部的所述一側(cè)模具的一部分，所述套筒是在套裝于所述錐形桿的狀態(tài) 下設(shè)置于所述下孔并能夠從中出沒；充填工序，通過向所述模腔充填樹脂，成形所述基板；分離工序，通過使所述一側(cè)模具與所述另一側(cè)模具分離，而使所述基板分離所述另一 側(cè)模具；以及推出工序，通過利用從所述下孔突出的所述套筒的端面推出所述筒狀部的貫通孔的入 口周緣部，使所述基板分離所述一側(cè)模具。
3.如權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2所述的注塑成形方法，其特征在于，在所述合模工序中使所述一側(cè)模具靠近固定側(cè)模具即所述另一側(cè)模具，在所述分離工序中使所述一側(cè)模具從所述另一側(cè)模具分離。
4.如權(quán)利要求1 權(quán)利要求3中任一項所述的注塑成形方法，其特征在于，在所述合模工序中，所述錐形桿的前端與所述另一側(cè)模具接觸的位置是如下位置，即， 是從用于成形所述另一側(cè)面的另一側(cè)模具的一部分向所述一側(cè)模具一側(cè)偏移與所述微細(xì) 流路的深度大致相同量的位置。
5.如權(quán)利要求1所述的注塑成形方法，其特征在于，在所述第一構(gòu)成工序中，由與所述錐形桿一體形成且用于成形所述貫通孔的入口周緣部的大徑部構(gòu)成所述一側(cè)模具的一部分，在所述推出工序中，利用所述大徑部推出所述貫通孔的入口周緣部。
6.如權(quán)利要求1 權(quán)利要求5中任一項所述的注塑成形方法，其特征在于，在所述推出工序之前，還包括先分離工序，所述先分離工序為使所述錐形桿向與所述 另一側(cè)模具相反的方向沒入，而使所述貫通孔的內(nèi)壁分離所述錐形桿。
7.如權(quán)利要求2所述的注塑成形方法，其特征在于，在所述第二構(gòu)成工序中，由外壁形成部構(gòu)成所述一側(cè)模具的一部分，所述外壁形成部 一體形成于所述套筒的端面，所述外壁形成部用于對所述筒狀部的從前端側(cè)朝向基端側(cè)即 所述一側(cè)面?zhèn)戎饾u擴(kuò)徑的外壁進(jìn)行成形，在所述推出工序中，由所述外壁形成部推出所述筒狀部的外壁。
8. —種注塑成形模具，是樹脂制基板的注塑成形模具，所述樹脂制基板，在板狀基板的 一側(cè)面向該基板的另一側(cè)面的相反側(cè)突出設(shè)置有筒狀部，并設(shè)置有貫通孔，所述貫通孔貫 穿該筒狀部的中心，且按照孔徑從所述一側(cè)面朝向所述另一側(cè)面的方向逐漸變小的方式貫 通所述板狀基板，在所述另一側(cè)面設(shè)置有與該貫通孔連通的微細(xì)流路，在該另一側(cè)面接合 覆蓋部件，所述注塑成形模具的特征在于，具有一側(cè)模具，其成形所述一側(cè)面；另一側(cè)模具，其成形所述另一側(cè)面，并通過與所述一側(cè)模具對合而構(gòu)成模腔，通過向 該模腔充填樹脂材料而成形所述基板，通過從所述一側(cè)模具相對地分離，而使所述基板分 罔；錐形桿，其通過從所述一側(cè)模具朝向所述另一側(cè)模具突出而構(gòu)成用于成形所述貫通孔 的所述一側(cè)模具的一部分；以及套筒，所述套筒在套裝于所述錐形桿的狀態(tài)下設(shè)置于所述一側(cè)模具的下孔并能夠從中 出沒，所述套筒通過沒入該下孔而由其端面構(gòu)成用于形成筒狀部的貫通孔的入口周緣部的 所述一側(cè)模具的一部分。
全文摘要
一種樹脂制基板的注塑成形方法，所述樹脂制基板設(shè)置有以從板狀基板的一側(cè)面向基板的另一側(cè)面的方向使孔徑逐漸縮小的方式貫通的貫通孔，在另一側(cè)面設(shè)置有與貫通孔連通的微細(xì)流路，其中，使成形一側(cè)面的一側(cè)模具與成形另一側(cè)面的另一側(cè)模具對合而構(gòu)成模腔，利用從一側(cè)模具朝向另一側(cè)模具突出的錐形桿構(gòu)成用于成形貫通孔的一側(cè)模具的一部分，并向模腔充填樹脂材料，而對基板進(jìn)行成形，并通過使一側(cè)模具與另一側(cè)模具分離，而使基板分離另一側(cè)模具，利用朝向另一側(cè)模具進(jìn)一步突出的錐形桿推出貫通孔的內(nèi)壁，而使基板分離一側(cè)模具。
文檔編號G01N37/00GK101977749SQ20098011042
公開日2011年2月16日 申請日期2009年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月28日
發(fā)明者關(guān)原干司 申請人:柯尼卡美能達(dá)精密光學(xué)株式會社