JP2004090398A

JP2004090398A - 積層板用プレス機

Info

Publication number: JP2004090398A
Application number: JP2002254536A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Yasota; 八十田　寿
Original assignee: UHT Corp
Current assignee: UHT Corp
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2004-03-25
Also published as: CN1488494A; CN1304194C

Abstract

【課題】剛体からなる上下成形部を使用して積層板の累積積層誤差の大小に拘わらず等厚にプレスすることが可能な積層板用プレス機を提供する。
【解決手段】上下成形部１、２の支持部１ａ、２ａを複数本のガイドポスト３で連絡すると共に、そのガイドポスト３と一方の支持部２ａとを、他方の支持部１ａにその支持部２ａが接近・離間可能に螺合部５で連結し、各々のガイドポスト３を制御用モータ４で回動駆動可能に構成し、前記支持部１ａ、２ａ間の複数箇所に各々散在して積層板Ｗのプレス長さを検出するセンサ６と積層板Ｗに作用するプレス圧を検出するセンサ７とを設ける。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層板用プレス機、更に詳しくは積層板（配線基板、パッケージ基板）や、コンデンサ、インダクタ、抵抗体、磁性体等を仮圧着、本圧着する積層板用のプレス機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、積層板用プレス機には、特開平１０−８５９９６号公報や特開平８−２２９９１１号公報に開示する技術が知られている。
前者、後者共に、積層板の表面に馴染む液体や柔軟弾性部材を加圧力均一化部材として使用して、積層板の被加圧面全面を等圧で加圧するプレス装置である。
ところで、積層板には、薄膜層を数層〜数十層積層して圧着したり、絶縁層上に偏って導体パターンが配設された薄膜層を数層〜数十層積層して圧着する比較的薄肉な前者（パッケージ基板や配線基板）や、絶縁層上に導体パターンが均等配設された薄膜層を数百層以上積層して圧着する後者（コンデンサ、インダクタ、抵抗体、トランス、磁性体等）等がある。
前者では、各薄膜層中で厚みバランスが微小に変化するものであっても、累積積層誤差が殆ど無視できる程度の小さなものであるため、等圧プレスで所要する程度まで等厚にすることができる。
しかしながら、後者では、絶縁層に対して導体パターンの配設バランスが良いとは言っても比較的肉厚化するため、各薄膜層中で厚みバランスが微小に変化すると累積積層誤差が大きくなり、これを等圧プレスしたのでは、所要する程度までの等厚化は期待できずに偏肉にプレスされてしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、剛体からなる上下成形部を使用して積層板の累積積層誤差の大小に拘わらず等厚にプレスすることが可能な積層板用プレス機を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために講じた技術的手段は、上下成形部の一方の成形部を他方の成形部に接近・離間可能に複数個の平行する螺合体で連結し、各々の螺合体を制御用モータで回動駆動可能にしていることを特徴とする積層板用プレス機である（請求項１）。
前記螺合部の一例としては、高精度な送りが可能なボールネジが挙げられる。
【０００５】
前記手段では、螺合体の螺合部のクリアランス（遊び）で可動側の成形部の成形面を微調節して、プレスすることが可能である。螺合部がボールネジにあっては、前記クリアランス（遊び）は、ボールとそのボールが循環する循環路との微小な隙間や、ボールの弾性変形等を指している。
従って、薄膜層を数層〜数十層積層して圧着したり、絶縁層上に偏って導体パターンが配設された薄膜層を数層〜数十層積層して圧着する比較的薄肉な積層板（パッケージ基板や配線基板）をプレス対象とする場合にあっては、各制御用モータを所要回動速度で所要時間同期駆動させることよって成形部（可動側の成形部）を可動させて、等圧を掛けつつ所定の厚みまで等厚にプレスする。
また、絶縁層上に導体パターンが均等配設された薄膜層を数百層以上積層して圧着する積層板（コンデンサ、インダクタ、抵抗体、トランス、磁性体等）をプレス対象とする場合にあっては、各制御用モータを所要回動速度で所要時間同期駆動させることよって成形部（可動側の成形部）を可動させてプレスした後、そのプレス加工物を実測して、そのプレス加工物の偏肉具合を測定し、その測定変位量を制御用モータの補正用の回動数に換算してフィードバックする。この補正データを実効用データに加味して各制御用モータを個別に制御して所定の厚みまで等厚にプレスする。
【０００６】
また、上下成形部各々を平行するガイドポスト複数本で連絡し、そのガイドポストと一方の成形部とを、他方の成形部にその成形部が接近・離間可能にボールネジで連絡すると共に、該ガイドポストを他方の成形部に周方向に回動可能に連結し、各々のガイドポストを制御用モータで回動駆動可能にしている場合も有効なものである（請求項２）。
【０００７】
また、上下成形部間の複数箇所に散在して積層板のプレス長さを検出するセンサを設けていたり（請求項３）、前記上下成形部間の複数箇所に散在して積層板に作用するプレス圧を検出するセンサを設けていると好適なものとなる（請求項４）。
前記プレス長さを検出するセンサの一例としては、リニアスケールが挙げられ、またプレス圧を検出するセンサとしては、圧力センサがその一例として挙げられる。
即ち、比較的肉厚化して累積積層誤差が大きくはなるものの絶縁層に対する導体パターンの配設バランスが良い積層板にあっては、プレス長さを検出するセンサで検出される所定の等厚になるまで各制御用モータを制御して等厚にプレスすることができる（請求項３）。また、累積積層誤差が殆ど無視できる程度の小さな積層板や、不均等圧を掛けると有導体パターン部分と無導体パターン部分とに作用する圧力が異なることを要因として導体パターンが押潰されたり、無導体パターン部分の薄膜層が圧延される虞れがある絶縁層上に導体パターンが偏って配設される比較的薄肉な積層板にあっては、プレス圧を検出するセンサで検出される所定の等圧が掛るように各制御用モータを制御して所要時間加圧することによって等厚にプレスすることができる（請求項４）。
【０００８】
そして、上下成形部間の複数箇所に各々散在して積層板のプレス長さを検出するセンサと積層板に作用するプレス圧を検出するセンサとを設けると更に好適なものである（請求項５）。
この場合には、前記プレス長さを検出するセンサと、プレス圧を検出するセンサとは切替可能であったり、併用する構成にしてある。
【０００９】
双方のセンサを併用すると、圧力センサを安全装置として使用して対象となる積層板に、プレスに対して支障の無い許容範囲の圧力を掛けつつ、プレス長さを検出するセンサで検出される所定の等厚になるまで各制御用モータを制御してその成形寸法と各制御用モータの制御システム（回動始動時点、回動終動時点、回動速度、駆動時間等）とを共にデータ化することができる。
このデータは、絶縁層に対する導体パターンの配設バランスが良い比較的肉厚な積層板数種（肉厚の大中小等）毎に得ておき、その複数のデータで当該積層板のプレス用のデータを算出することが可能となる。即ち、前記複数のデータをプレス対象となる積層板をプレスする時に必要となるデータを入手するためのパラメータ作成用として有効利用することができる。
【００１０】
次に、本発明の実施の形態を説明する。
本発明積層板用プレス機の実施の形態を説明すると、図１〜図４は、第１の実施の形態を、図５は、第２の実施の形態を各々示している。まず図１〜図４に示す第１の実施の形態に基づいて説明すると、符号Ａはその積層用プレス機である。
該積層用プレス機Ａは、図１、図２に示すように上下成形部１、２と、その上下成形部１、２各々の支持部１ａ、２ａと、その上下支持部１ａ、２ａの複数箇所を連絡する螺合体（後述ではガイドポストと称する）３…と、そのガイドポスト３…各々を回動駆動可能とする制御用モータ４…と、そのガイドポスト３…に設けられ一方の支持部２ａを他方の支持部１ａに接近・離間させる螺合部（後述ではボールネジと称する）５…と、上下成形部１、２間の複数箇所に各々散在して配設されたプレス長さを検出するセンサ６…と、プレス圧を検出するセンサ７…とを備え、図４に示すように制御部Ｂに連絡する各ドライバ回路ｂ１…が各制御用モータ４…を制御する構成になっている。
【００１１】
上下の支持部１ａ、２ａは、支持平板であり、その上位支持部１ａ下面に成形上型を、また下位支持部２ａの上面にプレス圧を検出するセンサ７を介して成形下型を各々設けると共に、４コーナーをガイドポスト３…で連絡し、本実施の形態では下位支持部２ａのガイドポスト挿通部にボールネジ５…を設けて、そのボールネジ５…を回動させることによって下位支持部２ａが上位支持部１ａに対して接近・離間するように昇降動する構成になっている。
【００１２】
上位支持部２ａは、制御用モータ４…の正逆回動に関わらずガイドポスト３…のみを周方向に回動させて定位置（定高さ）を維持するようにガイドポスト３…の上端部に連結されている。
【００１３】
制御用モータ４…は、サーボモータ、ステッピングモータ等であり、前記各ガイドポスト３…の下端に直結され、制御部Ｂに連係されるドライバ回路ｂ１…の指令で各ガイドポスト３…の正逆回動量を制御可能にしてある。
【００１４】
符号８は、前記成形下型を支持する下位支持部２ａの更に下位に配設されたモータ支持部であり、このモータ支持部８の下面に前記制御用モータ４…を座板１８を介して設置し、４コーナーに前記ガイドポスト３…を挿通させてある。
【００１５】
プレス長さを検出するセンサ６…は、本実施の形態では周知のリニアスケールであり、４本のガイドポスト３近傍の各々上位支持部１ａ、下位支持部２ａ間に散在して配設されている。
【００１６】
プレス圧を検出するセンサ７…は、本実施の形態では周知の圧力センサであり、成形下型の４コーナーと下位支持部２ａとの間に介在させてある。
【００１７】
前記リニアスケール６と、圧力センサ７とは、切替可能で且つ併用使用可能に制御されている。
【００１８】
そして、コンダクタ、インダクタ、抵抗体、トランス、磁性体等のように肉厚化して累積積層誤差が大きくはなるものの絶縁層に対して導体パターンが均等配設された薄膜層を数百層以上積層して圧着する積層板Ｗにあっては、リニアスケール６…で検出される所定の等厚になるまで各制御用モータ４…を個別に制御して等厚にプレスする。この制御時には成形下型のその成形面をプレス対象の積層板Ｗに適応して微調節することになる。即ち、積層板Ｗにおける厚肉な積層板部分に対応する制御用モータ４の回動速度を、薄肉な積層板部分に対応する制御用モータ４の回動速度よりも速めて等厚までプレスする。その回動速度アップ時における下位支持部２ａの対応をボールネジ５の微小なクリアランスを利用して行う。
また、パッケージ基板や配線基板等のように薄膜層を数層〜数十層積層して圧着したり、絶縁層上に偏って導体パターンが配設された薄膜層を数層〜数十層積層して圧着する比較的薄肉な積層板Ｗにあっては、圧力センサ７…で検出される所定の等圧が掛るように各制御用モータ４…を制御して所要時間加圧することによって等厚にプレスする。
【００１９】
次に、図５に示す第２の実施の形態の積層板用プレス機を説明すると、この実施の形態は図示するように上位支持部１ａを正面枠状のフレーム形状とする共に、下位支持部２ａの４コーナー等複数箇所に上位支持部１ａの下枠１ａ−１を貫通して螺合体３ａ…を連結し、各々の螺合体３ａ…の下端を制御用モータ４…に直結してその下位支持部２ａを螺合体３ａの螺合部（ボールネジ）５…で上下動可能とし、更に下位支持部２ａと上位支持部１ａの上枠１ａ−２とに亘ってガイドポスト９を連絡した構成になっている。
そして、上位支持部１ａにはその上枠１ａ−２下面に成形上型を、下位支持部２ａの上面には成形下型を各々設け、成形下型４コーナーと下位支持部２ａ上面との間にはプレス圧を検出するセンサ７を介して成形下型を設けている。また符号６は、プレス長さを検出するセンサである。
従って、各々の制御用モータ４…を制御することによって、前記する第１の実施の形態と同様に積層板Ｗを等厚までプレスすることができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は以上のように上下成形部の一方の成形部を他方の成形部に対して接近・離間可能に複数個の平行する螺合体で連結し、各々の螺合体の回動速度を制御用モータで個別に制御しているから、螺合部のクリアランス（遊び）（ボールネジにあってはボールとそのボールが循環する循環路との微小な隙間や、ボールの弾性変形等）を利用して可動側の成形部の成形面を微調節し、プレスすることが可能である。
従って、薄膜層を数層〜数十層積層して圧着したり、絶縁層上に偏って導体パターンが配設された薄膜層を数層〜数十層積層して圧着する比較的薄肉な積層板（パッケージ基板や配線基板）のように各薄膜層中で厚みバランスが微小に変化するものであっても累積積層誤差が殆ど無視できる程度の小さな場合には等圧プレスで所要厚まで等厚にプレスし、絶縁層上に導体パターンが均等配設された薄膜層を数百以上積層して圧着する比較的肉厚な積層板（コンデンサ、インダクタ、抵抗体、トランス、磁性体等）のように絶縁層に対して導体パターンの配設バランスが良いとは言っても比較的肉厚化するため、各薄膜層中で厚みバランスが微小に変化すると累積積層誤差が大きくなり、これを等圧プレスしたのでは、所要厚までの等厚化は期待できずに偏肉にプレス成形されてしまうような場合でも、各制御用モータを個別に制御して所定の厚みまで等厚にプレスすることができる。
【００２１】
しかも、請求項３は、比較的肉厚化して累積積層誤差が大きくはなるものの絶縁層に対する導体パターンの配設バランスが良い比較的肉厚な積層板をプレス長さを検出するセンサで検出される所定の等厚になるまで各制御用モータを制御して等厚にプレスすることができる。
その上、請求項４は、累積積層誤差が殆ど無視できる程度の小さな比較的薄肉な積層板や、薄膜層上に導体パターンが偏って配設される比較的薄肉な積層板を、プレス圧を検出するセンサで検出される所定の等圧が掛るように各制御用モータを制御して所要時間加圧することによって等厚にプレスすることができる。
【００２２】
そして、請求項５にあっては、圧力センサを安全装置として使用してプレス対象となる積層板に、プレスに対して支障の無い許容範囲の圧力を掛けつつ、プレス長さを検出するセンサで検出される所定の等厚になるまで各制御用モータを制御してその成形寸法と各制御用モータの制御システム（回動始動時点、回動終動時点、回動速度、駆動時間等）とを共にデータ化して、このデータを、絶縁層に対する導体パターンの配設バランスが良い比較的肉厚な積層板数種（肉厚の大中小等）毎で得ておき、その複数のデータを肉厚を異（積層数を異にするめ）にする積層板をプレスする時に必要となるデータを入手するためのパラメータ作成用のデータとして有効利用して、所望肉厚の積層板をプレスする時のデータを算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の積層板用プレス機の正面断面図でプレス前の状態を示す。
【図２】同正面断面図でプレスしている状態を示す。
【図３】図１の（３）−（３）線断面図。
【図４】制御部、制御用モータ、リニアスケール、圧力センサの関係を示すブロック図。
【図５】第２の実施の形態の積層板用プレス機の正面断面図でプレス前の状態を示す。
【符号の説明】
Ａ：積層用プレス機　　　　　　　　１、２：成形部
１ａ、２ａ：支持部　　　　　　　　　　　３、３ａ：螺合体
５：螺合部（ボールネジ）　　　　　　　４：制御用モータ
６：プレス長さを検出するセンサ（リニアスケール）
７：プレス圧を検出するセンサ（圧力センサ）
Ｗ：積層板

Claims

上下成形部の一方の成形部を他方の成形部に対して接近・離間可能に複数個の平行する螺合体で連結し、各々の螺合体を制御用モータで回動駆動可能にしていることを特徴とする積層板用プレス機。
上下成形部各々を平行するガイドポスト複数本で連絡し、そのガイドポストと一方の成形部とを、他方の成形部にその成形部が接近・離間可能にボールネジで連絡すると共に、該ガイドポストを他方の成形部に周方向に回動可能に連結し、各々のガイドポストを制御用モータで回動駆動可能にしていることを特徴とする積層板用プレス機。
前記上下成形部間の複数箇所に散在して積層板のプレス長さを検出するセンサを設けていることを特徴とする請求項１または２記載の積層板用プレス機。
前記上下成形部間の複数箇所に散在して積層板に作用するプレス圧を検出するセンサを設けていることを特徴とする請求項１または２記載の積層板用プレス機。
前記上下成形部間の複数箇所に各々散在して積層板のプレス長さを検出するセンサと積層板に作用するプレス圧を検出するセンサとを設けていることを特徴とする請求項１または２記載の積層板用プレス機。