CN102548256A - 热压装置及多层印刷电路板的压制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热压装置及多层印刷电路板的压制方法。其目的在于提供一种消除了构成层叠体的各分层的位置偏移的热压装置及多层印刷电路板的压制方法。本发明的热压装置利用相互面对的热盘对已层叠的被处理构件进行压制来制造多层印刷电路板，其具有加压机构和多个热盘；该热盘具有多个突起部和用于与上述突起部嵌合的孔部，并能向上述被处理构件的层叠方向移动；该加压机构在层叠方向对各个热盘进行加压；被处理构件配置在热盘之间，借助于加压机构，利用在相互嵌合的状态下被加压的热盘对被处理构件进行压制。

Description

热压装置及多层印刷电路板的压制方法

技术领域

本发明涉及热压装置及多层印刷电路板的压制方法。

背景技术

一般，多层印刷电路板以高密度配置有连接焊盘，该连接焊盘用于发送接收在表面安装的零部件彼此进行电连接的配线和外部装置之间传输的信号，或者用于接受电力。在多层印刷电路板的制造过程中，将上述的连接焊盘彼此设计成，设有用于高效立体地进行配线连接的分层，以所设计的信息为基础，制成各分层的图案(内层图案)。将各分层彼此一体化称为层叠粘结工序。

在层叠粘结工序中，各分层之间电绝缘，并且将物理结合用的绝缘层(一般是将热塑性树脂浸入芯材的被称为预成形件的板)交替层叠的层叠体在上下的热盘中进行加热，同时施加预定时间的压力而使其硬化。然后，为连接各层间的配线而实施通孔加工，再对包含使内层导体露出了的部分的整个电路板进行电镀。然后，用光刻法形成最表面的图案，并根据需要在焊盘间涂覆绝缘材料而完成加工。

近年来，伴随着安装在多层印刷电路板上的零部件的轻薄短小化，连接焊盘的间隔越来越以高密度进行安装。因此，要求确保上述各分层彼此的层间连接的可靠性，并且要求消除层叠粘结时的上下层间的错位。就消除这样的错位的方法而言，至今公开了各种技术。

例如，在专利文献1中公开的技术为，在位于与中间热盘4的四角相对应的位置的框架11上，固定有形成了导向面13A的固定导板13，在与固定导板13相对应的中间热盘4的四角固定有保持零件40，通过使形成于保持零件40上的抵接面42与导向面13A抵接，从而热盘的位置也不会因热盘的膨胀、收缩而偏移。

另外，在专利文献2中公开的技术为，在被真空隔壁6包围的减压状态的腔7内，在以将铜箔与预成形件重叠的层叠材料和不锈钢板夹在热盘3之间、利用液压压头2一边加压一边加热成形的方式构成的层叠压力装置中，在由热盘3构成的成形范围的外侧，通过靠近各个热盘3的四边配置检测杆9和引导件11构成的机械检测单元12，从而能自动且不产生误动作地可靠地检测层叠压力装置的不锈钢板等的偏移的技术；其中，检测杆9的上端固定在腔7的顶板部上且能摆动地下垂，而引导件11用于控制机械地检测10其水平方向移位的限位开关10和检测杆9的移位方向。

另外，在专利文献3中公开的技术为，在以利用上盘16上部的提升装置20提升可动盘15，对各压力板17之间的各被加工材料L进行压力连接加工的方式构成的压力装置中，通过在可动盘的四角位置附近，在垂直方向竖立设置导向杆30，并且在可动盘上设置与导向杆的引导面紧密接触地滑动的滑动引导部35，从而能很平衡且平行地提升层叠压力装置的可动盘，并且消除了在提升时产生的各部分的不协调的技术；其中，可动盘具有从四角位置附近与可动盘的平面中心相交的交叉线，导向杆30具有向交叉线方向延伸的引导面31，并且该引导面31在不以可动盘的平面中心为轴转动的面上。

现有技术文献

专利文献1：日本实用新案公开平6-54485号公报

专利文献2：日本特许公开平5-228955号公报

专利文献3：日本特许公开2002-200630号公报

然而，在上述任何一项技术中，由于在装置侧所构成的框架等部件上设有用于防止热盘向水平方向移动的引导件，因而在热盘与引导件之间产生间隙，例如，产生热盘本身在水平方向的移动等，在与推压方向不同的方向上在各分层间的热盘产生了错位，其结果，存在构成层叠体的各分层的位置偏移的问题。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种消除了构成层叠体的各分层的位置偏移的热压装置及多层印刷电路板的压制方法。

为了解决上述问题，实现上述目的，本发明的热压装置

另外，本发明是利用上述热压装置制造的多层印刷电路板的压制方法。

本发明的效果如下，根据本发明，能够提供消除了构成层叠体的各分层的位置偏移的热压装置及多层印刷电路板的压制方法。

附图说明

图1是表示本实施方式的热压装置的结构的图。

图2是图1所示的热压装置的俯视图。

图3是图1所示的热压装置的侧视图。

图4是表示图1所示的热压装置在压制时的状况的图。

图5是表示图1所示的热压装置的热盘导销的变形例的图。

图6是图1所示的热压装置的引导部的详细图。

图7是表示图6所示的引导部的变形例的图。

图8是表示热盘导销直径与弯曲的关系的例子的模型图。

图9是表示图8所示的模型的弯曲的状况的图。

图10是表示热盘导销直径与弯曲的关系的例子的曲线图。

图11是表示图1所示的热压装置的变形例的图。

其中：

100-热压装置，101-框架，102-绝热板，103-热盘，104-固定盘，105-加压缸，106-滑动导轨，107-滑块，108-座，109-绝热块，110-上夹具，111-工件定位销，112-热盘导销，113-热盘导套，114-下夹具，115-工件，601-热盘导销直径，602-热盘导套直径，603-热盘导套高度，701-连接构件，801-压力负荷，802-板厚偏差，803-水平分力，901-导销弯曲量，902-距热盘中心的距离，903-从导销支撑部到作用点的距离。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的热压装置及多层印刷电路板的压制方法的实施方式进行详细说明。

图1是本实施方式的热压装置100的结构图的例子，是装置的主视图。图2是图1所示的热压装置100的结构图的例子，是从装置的上面观察的俯视图。图3是图1所示的热压装置100的结构图的例子，是从装置的侧面(图1所示的A方向)观察的侧视图。

如图1∽图3所示，热压装置100的结构为，利用设置在框架101上的加压缸105使定盘104上升，从下层依次将热盘103、工件操作用下夹具114、工件操作用上夹具110及工件115向上推。在本实施方式中，如后文所述，在热盘103本身上设有热盘导销112和热盘导套113，以使热盘103彼此在水平方向上不偏移的方式将其嵌合。因此，在图1∽图3所示的例子中，虽然将热盘103的个数做成六个五层，但只要热盘103为三个两层以上，则对其个数及层数并没有限制。

另外，如图2和图3所示，热盘导销112在一个热盘103的一个边上设有一个(例如，热盘导销112-1)，而在与该边相对的边的对角线方向上设有一个(例如，热盘导销112-2)共计两个热盘导销112。并且，在该热盘103的上下层的热盘103上，在与该热盘103的相同的边的不同位置设有一个(例如，热盘导销112-3)，而在与该边相对的边的对角线方向上设有一个(例如，热盘导销112-4)共计两个热盘导销112。这样，热盘导销112从热盘103的中心(重心位置)观察设置在对称的位置，在邻接的层(该热盘103的上下层)的热盘103上，由于将热盘导销112设置在与该层的热盘103的热盘导销112的位置不同的对称位置，因而即使在有多个热盘103的情况下也不会产生错位，能够很平衡地进行压制。但是，由于其目的是防止热盘103在水平方向的错位，因此只要至少在两处设置即可，也可以不是在对角线方向而是在平行的方向设置两个。

图4是利用定盘104将热盘103向上推，各热盘103处于已上升的状态的主视图。如图4所示，本实施方式的多层印刷电路板的层叠体(以下，简称为工件115)将构成工件115的内层彼此按照层结构顺序进行层叠(未详细图示)，为了进行定位利用工件定位销111将它们由上夹具110和下夹具114夹住并暂时固定。固定于主体(框架101)上的一侧的热盘103通过导热率低的绝热板102与框架101连接。另一方面，加压缸105(施加压力侧)的热盘103也通过绝热板102与固定侧同样地固定在定盘104上。定盘104的结构为，由于定盘104需要以不因压制时的偏负荷而前后左右接触的方式上下动作，因而借助于安装在框架101上的滑动导轨106并利用滑块107顺利地进行动作。

另外，中间的热盘103在左右具备绝热块109，并通过座108在预定的位置支撑在框架101上(在因来自热盘103的热传递而散热量少的情况下对绝热块109的材质没有规定)。就热盘103而言，为了使工件115加热硬化，通过向其供给能进行温度调整的热源(未详细图示)而对温度、加热时间进行程序控制。有关施加的压力，利用公知的机构(由液压缸、流量调节阀、液压泵等构成但未详细图示)使加压缸105上升，在检测压力的同时对加压时间、压力进行程序控制。热压装置100在将压机内部做成腔状的场合，通过用公知的机构(真空泵等，未详细图示)对腔内的大气进行抽吸，也能在减压下进行树脂的硬化。在本实施方式的热盘导向结构中，利用热盘导销112和作为与其配合的对象的热盘导套113来进行相互面对的热盘彼此的定位，但例如，也可以如图5所示那样，能够做成用热盘导销112穿过全部热盘间而使其共用。这时，需要设计成不会引起热盘间的温度波动。

在本实施方式的热压装置100中，重要的是在工件115的树脂硬化过程中要使热盘103的温度分布均匀。为了使装置内的全部热盘的热容量和散热面积尽可能一致，最好做成对称形状，且重量相同。在本实施方式中，引导部件的重量相对于热盘103的重量为1/50以下，而且对于散热部分的表面积也为1/50以下。再有，如图7所示，也可以设置连接热盘103与热盘导销112或热盘导套113的部分的连接构件701(导热率相对于热盘103为1/5以下的低构件)。重要之点在于，引导构件与热盘103连接，使其中的各热盘的热容量、散热面积一致并为对称形状

下面，说明本实施方式的热盘引导件的详细结构。本实施方式的热盘引导件的特征如图6所示，由固定于热盘103上的热盘导套113和固定于与其相对的热盘103上的热盘导销112构成，由基准用一个，旋转方向的定位用一个总共两个(两对)构成。虽然可以为两个(两对)以上的情况，但为了防止引导件的损伤及引导部的卡死而需要抑制热盘彼此的温度不均，并且从零部件精度、零部件费用、安装工时方面考虑用两个已足够。

另外，在本实施方式的热盘引导件的详细结构中，为了使热盘导销112和热盘导套113顺畅地上下动作，考虑了热盘导套113的间隙、最佳形状。热盘导销112和热盘导套113的间隙根据要求的精度以及假定能够想到的热盘的倾斜为最大值时求得热盘导销112的倾斜，从而决定热盘导套直径602。另外，也可以将热盘导销112和热盘导套113的间隙为最小的部分(精度高的部分)做成为尽可能小的面积(热盘导套高度603)那样的台阶结构。再有，引导部分的表面通过用高频淬火等来提高硬度，从而能防止因冲击带来的损伤。

就热盘导销112的直径601而言，当以图8所示的简单模型考虑时，假定因制品(工件115)的板厚偏差802所产生的压力负荷801的水平分力803，根据热盘导销112的物性值(扬氏模量)、由热盘导销112的断面形状决定的断面惯性矩、水平分力的作用点，计算出由热盘导销112支撑部的距离引起的弯曲量，从而决定在精度和强度上能允许的直径。例如，当以图9所示的简单模型为例考虑时，若以200吨压力计算出热盘103的倾斜，设板厚偏差802为0.7mm，距热盘中心的距离902为500mm，从导销支撑部到作用点的距离903为35mm，热盘导销112为圆棒，材质为钢材。则导销弯曲量901与热盘导销112的直径601的关系为例如图10所示的关系。根据这样的步骤来选择热盘导销112的直径601。

根据以上所述，通过使用本实施方式的热压装置100来进行多层印刷电路板的树脂硬化成形，就能利用引导结构来消除相互面对的热盘间的相对错位。由此，能够抑制住多层印刷电路板的内层材料相互间的偏移。

更具体地说，通过对相互面对的热盘彼此可靠地进行引导定位，从而能够在多层印刷电路板的加热、加压成形时降低内层结构材料彼此的错位。另外，由于将全部引导构件安装在相同温度分层的热盘上，因而难以受到因引导安装部的温度差引起的热膨胀差的影响，不会妨碍上下的滑动。再有，由于利用引导件抑制住了热盘彼此的偏移，能够将层叠体的内层间的定位引导件数降低到必要的最先限度，因而能够实现工件的前处理(引导孔加工)、导销的安装等工序及导销的拆卸等后处理的效率，能够提高生产效率。

此外，在上述的实施方式中，虽然在热盘103本身上设有热盘导销112和热盘导套113，但由于重要的是不使构成工件115的内层彼此产生错位，因而如图11所示，也可以将导销和导套设置在上夹具110或下夹具114上，以此代替(或与它们一起)将热盘导销112和热盘导套113设置在热盘103本身上。这时，由于上夹具110或下夹具114不会产生错位，因而能够更高的精度进行压制。

Claims (7)

1.一种热压装置，其利用相互相对的热盘对已层叠的被处理构件进行压制而制造多层印刷电路板，其特征在于，具有：

多个热盘，该热盘具有多个突起部和用于与上述突起部嵌合的孔部，并能在上述被处理构件的层叠方向上移动；以及

加压机构，该加压机构在上述层叠方向上对上述各个热盘进行加压，

上述被处理构件配置在上述热盘之间，借助于上述加压机构，利用在相互嵌合的状态下被加压的上述热盘对上述被处理构件进行压制。

2.根据权利要求1所述的热压装置，其特征在于，

至少由三个以上的上述热盘构成，

上述被处理构件配置在各个上述热盘之间，借助于上述加压机构，利用在相互嵌合的状态下被加压的各个上述热盘对上述被处理构件进行压制。

3.根据权利要求1或2所述的热压装置，其特征在于，

上述各个突起部设置在构成上述热盘的边中的相互相对的边上。

4.根据权利要求3所述的热压装置，其特征在于，

设置于相互相对的边上的上述各个突起部设置成：设置于相互相对的上述热盘中的一个热盘上的位置与设置于相互相对的上述热盘中的另一个热盘上的位置呈对称。

5.根据权利要求1～4中任何一项所述的热压装置，其特征在于，

具有设置于相互相对的上述热盘之间，并用于相互相对地夹持上述被处理构件的夹具，在上述各个夹具上设有上述突起部和上述孔部。

6.一种热压装置，利用相互相对的热盘对已层叠的被处理构件进行压制，其特征在于，具有：

第一热盘，该第一热盘设有多个用于连接在上述热盘中处于最端上的热盘彼此的共用构件，并能在上述被处理构件的层叠方向上移动；

第二热盘，该第二热盘设置在上述固定热盘之间，设有多个被上述共用构件贯通的孔部，并能在上述被处理构件的层叠方向上移动；以及

加压机构，该加压机构在上述层叠方向上对上述第一热盘和上述第二热盘进行加压，

上述被处理构件配置在上述第一热盘或上述第二热盘之间，借助于上述加压机构，利用在由上述共用构件相互连接的状态下被加压的上述第一热盘或上述第二热盘进行压制。

7.一种多层印刷电路板的压制方法，其是利用热压装置来进行制造的方法，该热压装置利用相互相对的热盘对已层叠的被处理构件进行压制而制造多层印刷电路板，其特征在于，

上述被处理构件利用多个热盘来进行压制，该热盘具有多个突起部和用于与上述突起部嵌合的孔部，上述被处理构件配置在能在上述被处理构件的层叠方向上移动的热盘之间，借助于在上述层叠方向上对上述各个热盘进行加压的加压机构，利用在相互嵌合的状态下被加压的上述热盘进行压制。

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