JP2000218644A - 板状のプレス工具及びその製造方法 - Google Patents

板状のプレス工具及びその製造方法

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JP2000218644A JP2000037208A JP2000037208A JP2000218644A JP 2000218644 A JP2000218644 A JP 2000218644A JP 2000037208 A JP2000037208 A JP 2000037208A JP 2000037208 A JP2000037208 A JP 2000037208A JP 2000218644 A JP2000218644 A JP 2000218644A
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Alfred Kuegler
アルフレート・キユーグレル
Werner Josef Jerlich
ヴエルネル・ヨーゼフ・イエルリツヒ
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Voestalpine Boehler Bleche GmbH
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    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 周知のプレス薄板材料の欠点を除去し、かつ
層部材、とくにプリント板の改善された品質において長
い寿命を達成することができる、板状のプレス工具を製
造する。 【解決手段】 本発明は、合成樹脂から少なくとも一方
の面側に被覆を有する扁平な層部材を製造するための板
状のプレス工具に関する。とくに本発明は、プリント板
を製造するプレス薄板、及びプレス薄板の製造方法に関
する。本発明によれば、加熱可能なプレス工具の作業面
は、その値が被覆材料のものと高々２．５×１０＊−６
／Ｋの相違を有する熱線膨張係数を有し、かつ４４ＨＲ
Ｃより大きい硬さを有し、かつ場合によっては硬質層を
有することが考慮されている。本発明による方法は、第
１のステップにおいて、高い品質及び対向する面の高度
な平行性を有する原薄板を製造することを考慮してお
り、それから薄板の少なくとも一方の側に、５μｍない
し５５μｍの厚さを有する硬質層を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高い温度におい
て、場合によっては繊維強化部を含む合成樹脂から少な
くとも一方の面側に被覆を有する扁平な層部材を製造す
るための板状のプレス工具に関する。さらに本発明は、
技術的な積層板を加工する、とくに銅層を有するプリン
ト板を製造する、板状のプレス工具の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】技術的な積層板は扁平な部材であり、こ
れらの部材は、合成樹脂、例えばフェノール樹枝によっ
て含浸された支持体層を互いに重ねかつ熱間プレスする
ことによって製造される。支持体層として、紙、ガラス
繊維マットのような繊維マット等が利用可能である。そ
の際、高められた温度において行なわれる合成樹脂の硬
化過程は、部分ステップにおいて行なうことができるの
で、部分的に又はあらかじめ硬化した板が準備され、被
覆等を備え、かつ／又は互いに重ねられ、かつ板状のプ
レス工具、例えばプレス薄板の間においてプレス力及び
熱の作用を受けて完全に硬化することができ、それによ
りいわゆる多層板部材が製造できる。
【０００３】電子装置及び類似の構成部分を製造するた
めに利用されるプリント板は、少なくとも片側に金属
（とくに銅）被覆を有する合成樹脂層部材である。これ
らのプリント板は、とくに５μｍないし３５μｍの厚さ
の銅フィルムをあらかじめ硬化された層部材の１つ又は
複数の側面に被覆し、きわめて高度な表面品質を有する
プレス薄板の間において締付け、かつ圧力をかけて１５
０°Ｃと４５０°Ｃの間の温度に加熱するようにして製
造され、その際、合成樹脂の完全な硬化が行なわれる。
【０００４】技術的な積層板のためのプレス薄板は、
３．０ｍ＊２まで及びそれ以上の面の大きさを有し、か
つできるだけわずかな厚さの相違及びきわめて高度な表
面品質において大体において０．８ｍｍないし３．０ｍ
ｍの厚さを有する。化学的な負荷及び大気の侵害に基づ
いて、これらのプレス工具は、高度な耐食性及び高度な
硬さ及び高度な耐磨耗性を持たなければならない。これ
らの要求を満たすために、プレス薄板のためにほとんど
の場合マルテンサイトクロム鋼が使用され、その際、薄
板は、特別な硬化処理にしたがって熱処理される。分離
硬化可能な鉄ベース合金も、プレス薄板材料として使用
される。
【０００５】室温における１０．０×１０＊−６／Ｋな
いし１３．０×１０＊−６／Ｋのその比較的小さな熱線
膨張係数は、このプレス薄板材料の大きな欠点とみなさ
れる。プリント板の製造過程の際にプレス薄板の作業面
が層部材の銅フィルムに押付けられ、かつシステムが例
えば２３０°Ｃの硬化温度にされるとき、１６．８×１
０＊−６／Ｋの熱線膨張係数を有する銅は、工具のプレ
ス面よりも大幅に膨張する。樹脂の硬化温度に加熱する
際の工具と層部材の被覆との膨張特性におけるこの相違
は、銅フィルムの反り及びしわ形成に至ることがあり、
かつこのようなプリント板を使用不能にする。
【０００６】これらの欠点を回避するために、少なくと
もほぼ被覆金属、銅の膨張係数を有する材料からプレス
薄板を製造することが、すでに試みられている。硬質青
銅の他に、オーステナイト鋼及び類似の合金が使用さ
れ、その熱線膨張係数は、１６×１０＊−６／Ｋないし
１７×１０＊−６／Ｋにある。これらの工具材料によれ
ば、層部材の樹脂の硬化の際又はプレスの際の温度上昇
によって被覆フィルムのしわ又は反りを避けることがで
きるが、このようなプレス薄板の寿命は短い。この欠点
は、この材料の局所的な圧力負荷の際のわずかな硬さ及
び流動特性に基づいて、かつそのわずかな耐磨耗性のた
め、例えば粒子等のような異物及び／又は層部材の縁又
はエッジによる押込みが作業面に形成されることがある
ことによって引起こされる。これらの押込みは、後続の
プリント板のプレスの際に、金属層における高所を引起
こし、このことは、導体路のエッチングの際に、この層
範囲における異なったオーム性抵抗によって条件付けら
れて不利に作用する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ここにおいて本発明
は、補助手段を提供しようとし、周知のプレス薄板材料
の欠点を除去し、かつ層部材、とくにプリント板の改善
された品質において長い寿命を達成することができる、
初めに挙げたような工具を製造することを目的とする。
本発明の課題は、技術的な積層板、とくにプリント板を
加工する改善されたプレス工具を製造することができる
方法を提供することでもある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的は、初めに述べ
たような工具において本発明によれば次のようにして達
成される。すなわちプレス過程の際に層部材の被覆に、
とくに金属被覆に接する加熱可能な板工具の作業面が、
その値が被覆材料、とくに被覆金属のものと比較して高
々２．５×１０＊−６／Ｋの、なるべく２．０×１０＊
−６／Ｋより小さい、とくに１．４×１０＊−６／Ｋ以
下の相違を有する熱線膨張係数を有し、かつ４４ＨＲＣ
より大きい硬さを有する。
【０００９】本発明により達成される利点は、とくに次
の点にある。すなわち温度変化の際に形成されるせん断
応力又はシステムにおいて有効なプレス面の方向におけ
る応力は、被覆の不利に作用する反り又はしわが生じな
いように小さく維持することができる。その際、作業面
における工具の材料の硬さが、ほこり粒子、ばり部分等
のような異物及び／又は層部材の縁又はエッジによる刻
印を避けるために、４４ＨＲＣより大きい値を有するこ
とが重要である。
【００１０】腐食抵抗の改善のため及び磨耗及び工具の
作業面の固着傾向を減少するために、これが硬質層を有
すると、とくに望ましい。
【００１１】プレス薄板が、銅被覆又は銅層を有する技
術的な積層板、例えばプリント板を製造するために、面
心立方原子構造を有する耐食性の金属又はそのような合
金から形成されていると、改善された工具寿命のため及
び高い製品品質のためにおおいに有利であるとわかっ
た。銅は、面心立方原子構造を有し、ここにおいて有利
に類似に形成される熱膨張に対する原因を理由付けるこ
とができる。
【００１２】明らかになったように、プレス工具又はプ
レス薄板が、耐食性のオーステナイト鋼からなり、かつ
作業面に、９００ＨＶ０．１より大きな硬さを有するミ
クロ割れ目の高熱クロム／硬質クロム層を有すると、層
部材において被覆として５μｍの範囲にある薄い銅フィ
ルムを使用したときでも、きわめて高い製品品質で、驚
くほど長い工具寿命を達成することができる。オーステ
ナイト鋼との比較において、クロムはほぼ２．５倍だけ
小さな６．６×１０＊−６の熱線膨張係数を有するとは
いえ、加熱クロムメッキにより、基礎部材の熱的長さ変
化に追従する土台上に固着した薄い硬質クロム層をここ
に取付け、かつ最終処理することができる。高い硬度に
もかかわらずクロム層の変形能力は、おそらくそのミク
ロ割れ目の構成によって理由付けられている。
【００１３】その代わりに作業面における硬質層は、９
００ＨＶ０．１より大きな硬さを有する高りん化学品ニ
ッケル層によって形成することができる。自触作用のニ
ッケルりん分離は、温度によって大きな硬さを有する構
造に移行し、かつ有利に改善された腐食抵抗を有する。
作業面の耐磨耗性のそれ以上の上昇を達成するために、
硬質層が分散層として形成されていることは、望ましい
様式で考慮することができる。分散層は、例えばダイヤ
モンド又は炭化けい素からなる硬質材料粒子を硬質層内
に貯えている。
【００１４】プレス工具を製造する初めに挙げたような
方法を提供するという本発明の別の課題は、次のように
して達成される。第１のステップにおいて、高い品質及
び対向する面の高度な平行性を有する面心立方原子構造
を有する耐食性の原板又は原薄板が製造され、その際、
板の最大の厚さの相違が０．１ｍｍ、なるべく０．０６
ｍｍより小さく、それから後続のステップにおいて、板
又は薄板の少なくとも一方の側に、５μｍないし５５μ
ｍの厚さを有する硬質層の取付けが行なわれる。本発明
による利点は、大体において次の点にある。すなわち一
方において支持体上にきわめて高い表面品質を有する原
薄板を得ることができ、かつ他方において短期的に原部
分上にそれぞれ所望の又は必要な硬質層を取付けること
ができ、このことは、完成したプレス工具の準備の経済
的な短い期間を有利に提供する。継続動作における工具
のとくに良好な利用特性は、原板又は原薄板上に、有利
には５μｍないし３０μｍの厚さを有しかつミクロ割れ
目を有する膨張可能な高熱クロム／硬質クロム層が取付
けられ、かつ続いて最終処理されるときに達成できる。
【００１５】工具の強力な腐食負荷の際、原板又は原薄
板上に、自触作用的に望ましい様式で５μｍないし５５
μｍの厚さを有する高りん化学品ニッケル層が取付けら
れかつ熱処理されると有利である。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に本発明は、研究結果によって
例示的に説明する。２．０ｍｍの厚さ、４９ＨＲＣの硬
さ及び特別の表面品質を有する分離硬化可能なステンレ
スクロム鋼、ＤＩＮ−材料第Ｘ５ＣｒＮｉＣｕＮｂ１７
４号からなるプレス薄板が製造され、かつプリント板製
造の際に使用された。その際、原板上に、５μｍ＋１０
％の厚さを有する銅フィルムが両面に被覆され、プレス
薄板によって層板に押付けられ、かつシステムは、合成
樹脂を硬化するために１９５°Ｃに加熱された。プリン
ト板を外した後に、これは、検査され、かつ銅被覆が層
板に良好な固着を示すが、しわ及び重なりを含む波型を
持たないことが確認された。測定は、前記の材料番号に
よる組成を有するプレス薄板が、１０．９×１０＊−６
／Ｋの熱膨張を有することを提供した。
【００１７】その代わりにオーステナイトＣｒＮｉ鋼か
らなる２．０ｍｍの厚さを有するプレス薄板の製造が行
なわれ、これらのプレス薄板は、一方において１４μｍ
の厚さを有する高熱クロム／硬質クロム層を、かつ他方
において４６μｍの厚さを有する高りん化学品ニッケル
層を備える。層の最終処理又は熱処理の後に、これらの
プレス薄板は、プリント板の製造に使用された。プリン
ト板において、５μｍの厚さの銅被覆のどのようなしわ
又は波形成も確認できず、一連の多数のテストも、わず
かな固着傾向及び著しく改善された品質値を提供した。
プレス薄板の熱膨張の測定は、１６．６×１０＊−６／
Ｋの値を提供した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 1/03 ６３０ Ｈ０５Ｋ 1/03 ６３０Ｈ // Ｂ２９Ｌ 31:34

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 高い温度において、場合によっては繊維
    強化部を含む合成樹脂から少なくとも一方の面側に被覆
    を有する扁平な層部材を製造するための板状のプレス工
    具において、プレス過程の際に層部材の被覆に、とくに
    金属被覆に接する加熱可能な板工具の作業面が、その値
    が被覆材料、とくに被覆金属のものと比較して高々２．
    ５×１０＊−６／Ｋの、なるべく２．０×１０＊−６／
    Ｋより小さい、とくに１．４×１０＊−６／Ｋ以下の相
    違を有する熱線膨張係数を有し、かつ４４ＨＲＣより大
    きい硬さを有することを特徴とする、板状のプレス工
    具。
  2. 【請求項２】 その作業面が硬質層を有することを特徴
    とする、請求項１に記載のプレス工具。
  3. 【請求項３】 プレス工具が、銅被覆又は銅層を有する
    技術的な積層板、例えばプリント板を製造するために、
    面心立方原子構造を有する耐食性の金属又はそのような
    合金からプレス薄板として形成されていることを特徴と
    する、請求項１又は２に記載のプレス工具。
  4. 【請求項４】 プレス工具又はプレス薄板が、耐食性の
    オーステナイト鋼からなり、かつ作業面に、９００ＨＶ
    ０．１より大きな硬さを有するミクロ割れ目の高熱クロ
    ム／硬質クロム層を有することを特徴とする、請求項１
    ないし３の１つに記載のプレス工具。
  5. 【請求項５】 作業面の硬質層が、９００ＨＶ０．１よ
    り大きな硬さを有する高りん化学品ニッケル層によって
    形成されていることを特徴とする、請求項１ないし４の
    １つに記載のプレス工具。
  6. 【請求項６】 硬質層が分散層として形成されているこ
    とを特徴とする、請求項１ないし５の１つに記載のプレ
    ス工具。
  7. 【請求項７】 技術的な積層板を加工する、とくに１つ
    又は複数の銅層を有するプリント板を製造する、板状の
    プレス工具の製造方法において、第１のステップにおい
    て、高い品質及び対向する面の高度な平行性を有する面
    心立方原子構造を有する耐食性の原板又は原薄板が製造
    され、その際、板の最大の厚さの相違が０．１ｍｍ、な
    るべく０．０６ｍｍより小さく、それから後続のステッ
    プにおいて、板又は薄板の少なくとも一方の側に、５μ
    ｍないし５５μｍの厚さを有する硬質層の取付けが行な
    われることを特徴とする、板状のプレス工具の製造方
    法。
  8. 【請求項８】 原板又は原薄板上に、ミクロ割れ目を有
    する膨張可能な高熱クロム／硬質クロム層が取付けら
    れ、かつ続いて最終処理されることを特徴とする、請求
    項７に記載の方法。
  9. 【請求項９】 ５μｍないし２０μｍの厚さを有する高
    熱クロム／硬質クロム層が取付けられることを特徴とす
    る、請求項７又は８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 原板又は原薄板上に、自触作用的に高
    りん化学品ニッケル層が取付けられかつ熱処理されるこ
    とを特徴とする、請求項７に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 ５μｍないし５５μｍの厚さを有する
    化学品ニッケル層が取付けられることを特徴とする、請
    求項７又は１０に記載の方法。
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