JP2012056174A - 樹脂フロー溢れ出し防止方法および積層成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステージ内での積層品の加熱・加圧処理によって積層品からはみ出した熱硬化性樹脂フローがＰＥＴフィルムの端から外部に溢れ出して設備に固着して設備を停止させる、といったことが起きないようにした熱硬化性樹脂フローの流出防止方法を提供する。
【解決手段】上下２枚の搬送用ＰＥＴフィルム１０・２０の間に加工処理対象の積層品Ｗ０を挟んで搬送して、真空ラミネート装置の中へ搬入することにより積層品Ｗ０を加工処理する積層品の加工成形方法において、真空ラミネート装置に搬入される前の上流において上下搬送用ＰＥＴフィルム１０・２０の両端部をそれぞれ上下で互いに加熱ローラ５０で熱圧着して、２枚の搬送用ＰＥＴフィルム１０・２０の各両端を長さ方向にシールすることにより、真空ラミネート装置内で樹脂フローＦが搬送用ＰＥＴフィルム２０の端部から溢れ出ることを防止した。
【選択図】図２

Description

本発明は、真空ラミネート設備における樹脂フロー溢れ出し防止方法に関するもので、特に、真空ラミネート設備において熱硬化性樹脂のフロー（はみ出し）が搬送用ＰＥＴフィルムより溢れ出ることを防止する防止方法と、その防止方法を備えた積層成形装置に関するものである。

搬送用ＰＥＴ下フィルム間に処理対象の製品を挟んで搬送しながら第１ステージの真空ラミネート設備で加熱・加圧処理し、第２ステージで対象製品を加圧して表面を平坦化処理する積層成形装置は、既に知られている（例えば、特許文献１参照）。

〈積層成形装置の構成〉
図４は特許文献１に記載された積層成形装置を正面から見た概念図である。
図４において、積層成形装置は、搬送用ＰＥＴ上フィルム巻出しロール１１から巻出された搬送用ＰＥＴ上フィルム１０を搬送用ＰＥＴ上フィルム巻取りロール１２で巻取る上部搬送系と、搬送用ＰＥＴ下フィルム巻出しロール２１から巻出された搬送用ＰＥＴ下フィルム２０を搬送用ＰＥＴ下フィルム巻取りロール２２で巻取る下部搬送系と、上部搬送系と下部搬送系の間に挟まれて搬送される製品を最初に加熱・加圧処理する第１ステージ３０と、次いで製品の表面を平坦化処理する第２ステージ４０とから成っている。

〈積層成形装置の動作〉
図４で示した積層成形装置の動作は図４に示すように次の順序で行われる。
１）搬送用ＰＥＴ下フィルム２０の上流側に製品Ｗ０（後述する）が載置され、下流に向けて搬送される。途中で製品Ｗ０の上に搬送用ＰＥＴ上フィルム１０が被覆され、製品Ｗ０は搬送用ＰＥＴ上フィルム１０と搬送用ＰＥＴ下フィルム２０の間に挟まれて第１ステージ３０（後述する）に搬入される。
２）製品Ｗ０は第１ステージ３０内で加熱・加圧処理される。
３）第１ステージ３０内で加熱・加圧処理された製品Ｗ０は製品Ｗ１となって第１ステージ３０から搬出され、次いで第２ステージ４０（後述する）に搬入される。
４）製品Ｗ１は第２ステージ内で表面が平坦化処理される。
５）第２ステージ内で表面が平坦化処理された製品Ｗ１は製品Ｗ２となって搬送用ＰＥＴ上フィルム１０と搬送用ＰＥＴ下フィルム２０の間に挟まれたまま第２ステージ４０から搬出される。
６）搬送に使われたＰＥＴフィルムは下流でそれぞれ搬送用ＰＥＴ上フィルム巻取りロール１２と搬送用ＰＥＴ下フィルム巻取りロール２２に巻き取られ、その際に製品Ｗ２は外部に取り出される。

〈製品Ｗの説明〉
図５は本発明が対象とする製品であるメタルコア基板Ｗの構成を示す３層の積層体の断面図である。メタルコア基板Ｗは中央に金属コア層Ｃと、この金属コア層Ｃを挟んで上下にプリプレグＰ１、Ｐ２を重ねて成るものである。
プリプレグＰ１、Ｐ２は一般にガラスクロスに熱硬化性樹脂を含浸させたものを使用するが、ガラスクロスのない熱硬化性樹脂だけのものでもよい。
金属コア層Ｃは後工程でエッチングして回路を形成するための導電性金属箔を備えてもよいし、既にエッチングして回路を形成された導電性金属箔を用いてもよい。
これらの全体を第１ステージで加熱・加圧することにより絶縁層（プリプレグＰ１）と導電層（金属コア層Ｃ）と絶縁層（プリプレグＰ２）とが積層された１つの層として成形される。
なお、メタルコア基板である製品Ｗはここでは３層の積層体を例示しているが、本発明はもちろん３層の積層体に限定されるものではなく、何層であってもかまわない。

〈第１ステージの説明〉
第１ステージでは、プリプレグと金属コア層とプリプレグとを積層して成る多層積層体の製品を成形するために、ラミネート工法が使用されている。
真空チャンバ内で固定定盤と可動定盤との間にプリプレグと金属コア層とプリプレグとを重ね合わせて配置し、真空チャンバを密閉して内部を減圧し、ゴムのダイヤフラムより成る可動盤を固定盤に対して近接作動させることにより熱盤を圧締して熱盤間のプリプレグおよび金属コア層を加熱および加圧して積層している。

〈第２ステージの説明〉
第１ステージから搬出された製品Ｗ１は真空中で加熱・加圧されたことで回路パターンの厚さに基づいて表面に凹凸が生じたので、この表面を第２ステージ４０の平坦化プレスで所定の温度で加圧してその表面を平坦に成形している。平坦化プレスは、固定的に配設される上盤と、上盤に対向して可動的に配設されるゴムのダイヤフラムより成る下盤と、下盤を上下駆動させると共に上盤と協働して圧締させる駆動手段とから成り、製品Ｗ１は加熱手段により加熱されつつ駆動手段によって下盤が駆動されて圧締されて表面の平坦化の２次加工が行われる。

特許第３８０３８２０号公報

〈従来の積層成形装置の斜視図〉
図６は従来の積層成形装置の斜視図を示している。
図６において、搬送用ＰＥＴ下フィルム２０の上流側に製品Ｗ０が載置され、搬送方向Ｒに向けて搬送される。途中で製品Ｗ０の上に搬送用ＰＥＴ上フィルム１０が被覆され、製品Ｗ０は搬送用ＰＥＴ上フィルム１０と搬送用ＰＥＴ下フィルム２０の間に挟まれて第１ステージ３０に搬入され、第１ステージ３０内で加熱・加圧処理されて製品Ｗ１となって第１ステージ３０から搬出され、次いで第２ステージ４０に搬入され、第２ステージ内で表面が平坦化処理されて製品Ｗ２となって搬送用ＰＥＴ上フィルム１０と搬送用ＰＥＴ下フィルム２０の間に挟まれたまま第２ステージ４０から搬出され、搬送に使われたＰＥＴフィルムは下流でそれぞれ搬送用ＰＥＴ上フィルム巻取りロール１２と搬送用ＰＥＴ下フィルム巻取りロール２２に巻き取られ、その際に製品Ｗ２は外部に取り出される。

〈従来の積層成形装置の欠点〉
製品Ｗを上下のＰＥＴフィルムに挟んで搬送して第１ステージの真空チャンバで加熱・加圧すると、製品ＷのプリプレグＰ２（図５）から熱硬化性樹脂がはみ出してくる。
図７は製品Ｗの近傍を示す拡大斜視図である。例えば製品Ｗの横幅（搬送方向Ｒに直角な方向の幅）が５００ｍｍであり、搬送用ＰＥＴ下フィルム２０の横幅が５５０ｍｍであるとすると、プリプレグＰ２からはみ出した熱硬化性樹脂はフローＦとなって搬送用ＰＥＴ下フィルム２０上に流れ出し、搬送用ＰＥＴ下フィルム２０の横幅は５０ｍｍ（片側２５ｍｍ）しか余裕がないので、端からやがて溢れ出して、熱硬化性樹脂フローＦが設備に固着してしまうことが起きた。熱硬化性樹脂フローＦが設備に固着してしまうと、設備を停止させて清掃する必要があった。

〈従来の解決策〉
図８は従来の解決策を示す製品Ｗの近傍を示す拡大斜視図である。
図７の搬送用ＰＥＴ下フィルム２０は横幅が５５０ｍｍであったのに対して、図８では搬送用ＰＥＴフィルム２００は横幅が６５０ｍｍと大きなものを使用して解決したものである。図８の搬送用ＰＥＴフィルム２００を用いれば、プリプレグＰ２から熱硬化性樹脂がはみ出してフローＦとなってＰＥＴフィルム２００上に流れ出しても、ＰＥＴフィルム２００の横幅は１５０ｍｍ（片側７５ｍｍ）と充分に余裕があるので、端から溢れ出すことはなく、したがって設備を停止させることは無くなった。

〈従来の解決策の欠点〉
熱硬化性樹脂フローＦが搬送用ＰＥＴ下フィルム２０の端部から溢れ出ないようにするためには、このように横幅に余裕のあるＰＥＴフィルムを使用すれば樹脂がフィルムの端から溢れ出すことがなくなり、したがって設備を損傷しストップすることがなくなったが、しかしながら、これでは横幅の広いＰＥＴフィルムを使用するためランニングコストが高価となり、そのための設備も大型化し、設置面積も広くとらなければならないという別の問題が生じた。

〈本発明の目的〉
本発明はこれらの問題を解決するためになされたもので、横幅の広いＰＥＴフィルムを使用しなくても、熱硬化性樹脂フローが搬送用ＰＥＴフィルムから外部に溢れ出ないようにでき、したがって、真空ラミネート設備を停止することの必要がない樹脂フロー溢れ出し防止方法を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、第１発明は、上下２枚の搬送用ＰＥＴフィルムの間に加工処理対象の積層品を挟んで搬送して、真空ラミネート装置の中へ搬入することにより積層品を加工処理する積層品の加工成形方法であって、前記真空ラミネート装置に搬入される前の上流において前記上下搬送用ＰＥＴフィルムの両端部をそれぞれ上下で互いに熱圧着して、前記２枚の搬送用ＰＥＴフィルムの各両端を長さ方向にシールすることにより、前記真空ラミネート装置内で樹脂フローが前記搬送用ＰＥＴフィルムの端部から溢れ出ることを防止するものである。
第２発明は、第１発明において、前記上下２枚の搬送用ＰＥＴフィルムの両端部がそれぞれ熱圧着された部位を最終的にそれぞれカッターで切って前記上下２枚の搬送用ＰＥＴフィルムに互いに分離させることを特徴としている。
第３発明は、上下の搬送用ＰＥＴフィルム巻出しロールと、前記上下の搬送用ＰＥＴフィルム巻出しロールから巻出された搬送用ＰＥＴ上フィルムを水平方向の搬送手段として用いた後前記上下の搬送用ＰＥＴフィルムをそれぞれ巻取る搬送用ＰＥＴフィルム巻取りロールと、前記搬送用ＰＥＴ上フィルムを水平方向に搬送中に搬送対象物に加工処理をするステージと、を備えて成る積層成形装置であって、前記ステージの上流の前記上下の搬送用ＰＥＴフィルムのそれぞれ両端近傍に前記上下の搬送用ＰＥＴフィルムのそれぞれ両端を熱圧着させる加熱圧着装置を配設したことを特徴としている。
第４発明は、第３発明において、前記加熱圧着装置が加熱ローラであることを特徴としている。
第５発明は、第４発明において、前記上下２枚の搬送用ＰＥＴフィルムの両端部がそれぞれ熱圧着された部位をそれぞれ切って前記上下２枚の搬送用ＰＥＴフィルムに互いに分離させるためのカッターを前記搬送用ＰＥＴフィルム巻取りロール側に配設したことを特徴としている。

上記構成によれば、横幅の広いＰＥＴフィルムを使用しなくても、熱硬化性樹脂フローが搬送用ＰＥＴフィルムから外部に溢れ出ないようにでき、したがって真空ラミネート設備を停止する必要がなくなる。

図１は本発明に係る積層成形装置を正面から見た概念図である。 図２は本発明により配設された加熱ローラおよびカッターと搬送用ＰＥＴフィルムとの位置関係を説明するための積層成形装置の斜視図である。 図３は製品の近傍を示す拡大斜視図である。 図４は特許文献１に記載された積層成形装置を正面から見た概念図である。 図５は加工処理対象の積層品である製品（ワーク）の積層構成を示す断面図である。 図６は従来の積層成形装置の斜視図である。 図７は製品の近傍を示す拡大斜視図である。 図８は従来の解決策に係る搬送用ＰＥＴフィルムを用いたときの製品の近傍を示す拡大斜視図である。

以下、横幅の広いＰＥＴフィルムを使用しなくても熱硬化性樹脂フローが搬送用ＰＥＴフィルムから外部に溢れ出ないようになる本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。

〈本発明に係る積層成形装置の構成〉
図１は本発明に係る積層成形装置を正面から見た概念図である。
図１において、積層成形装置は、搬送用ＰＥＴ上フィルム巻出しロール１１から巻出された搬送用ＰＥＴ上フィルム１０を搬送用ＰＥＴ上フィルム巻取りロール１２で巻取る上部搬送系と、搬送用ＰＥＴ下フィルム巻出しロール２１から巻出された搬送用ＰＥＴ下フィルム２０を搬送用ＰＥＴ下フィルム巻取りロール２２で巻取る下部搬送系と、上部搬送系と下部搬送系の間に挟まれて搬送される製品を最初に加熱・加圧処理する第１ステージ３０と、次いで製品の表面を平坦化処理する第２ステージ４０から成っている。以上の構成は従来装置と同じであり、また、第１ステージ３０および第２ステージ４０も従来装置（図４）のそれと同じである。
本発明が従来装置と異なる点は、以下で述べるように２点ある。

〈本発明が従来装置と異なる点１〉
異なる第１点は、第１ステージの上流（搬送方向Ｒの逆方向）で、搬送用ＰＥＴ上フィルム１０と搬送用ＰＥＴ下フィルム２０が重なった位置のフィルム両端部に、両フィルム１０・２０の両端部を互いに熱圧着させるための加熱装置５０を設けた点である。この加熱装置５０を設けたことにより、加熱装置５０を通過した搬送用ＰＥＴ上フィルム１０と搬送用ＰＥＴ下フィルム２０は両端部が長さ方向に熱圧着されるので、製品Ｗ１からはみ出した熱硬化性樹脂フローＦが搬送用ＰＥＴ下フィルム２０の上に流れ出して端部まで達しても上下フィルムの端部は互いにシールされているので、端から外部に溢れ出すことはなく、中に封じ込められる。したがって設備を停止させることは無くなる。
また、上下フィルムの端部は互いにシールされるスペースが横幅方向にあればよいので、図７のような横幅が狭い（５５０ｍｍの）搬送用フィルムであっても、シールには充分な幅（製品の横幅が５００ｍｍなので、片側に２５ｍｍの余裕がある。）となるので、図７のような横幅が狭い搬送用フィルムで充分であり、したがって図８のような幅広の搬送用フィルムを用いる必要がなくなる。

《具体的な加熱装置５０》
本発明で用いられる加熱装置５０としては、上下のＰＥＴフィルムの端部を熱圧着できるものであれば何でも構わないが、内部に電気ヒータを内蔵した加熱ローラが操作が簡単で安全で上下のＰＥＴフィルムの端部を損傷せずに効率よくヒートシールできるので、有効である。

〈本発明が従来装置と異なる点２〉
本発明が従来装置と異なる第２点は、上記のように上流で加熱装置５０によって搬送用ＰＥＴ上下フィルム１０・２０の両端部を互いに熱圧着させたので、熱シールされた搬送用ＰＥＴ上下フィルム１０・２０の両端部を下流で互いに上下に分離するためのカッター６０を設けた点である。
第２ステージから搬出された製品Ｗ２を取り出すために、カッター６０で搬送用ＰＥＴ上下フィルム１０・２０の熱圧着部を上下に切り離して、それぞれ搬送用ＰＥＴ上フィルム巻取りロール１２と搬送用ＰＥＴ下フィルム巻取りロール２２に巻き取ることで、製品Ｗ２は外部に取り出される。
図１でカッター６０によって切断される搬送用ＰＥＴ上下フィルム１０・２０の熱圧着された黒塗りで描いた部分は、カッター６０が搬送用ＰＥＴ上下フィルム１０・２０の熱圧着部分を切断する様子を説明するため、ここだけ搬送用ＰＥＴ上下フィルム１０・２０の両端の部分を示している（なお、他の部分は搬送用ＰＥＴ上下フィルム１０・２０が互いに離れて描いているが、これは搬送用ＰＥＴ上下フィルム１０・２０の中央部位を示しているからである。）。
カッター６０でカットされると、そこから熱硬化性樹脂フローＦが外部に飛散することはあるが、第１ステージおよび第２ステージの通過後であるので、格別に問題はない。

〈本発明に係る積層成形装置〉
図２は本発明により配設された加熱ローラ５０およびカッター６０と搬送用ＰＥＴフィルムとの位置関係を説明するための積層成形装置の斜視図、図３は製品Ｗ１の近傍を示す拡大斜視図である。

《本発明に係る加熱ローラ５０の機能》
図２において、搬送用ＰＥＴ下フィルム２０の上流側に製品Ｗ０が載置され、搬送方向Ｒに向けて搬送される。途中で製品Ｗ０の上に搬送用ＰＥＴ上フィルム１０が被覆され、製品Ｗ０は搬送用ＰＥＴ上フィルム１０と搬送用ＰＥＴ下フィルム２０の間に挟まれて加熱ローラ５０の下を通過する。加熱ローラ５０によって搬送用ＰＥＴ上フィルム１０と下フィルム２０の両端は上下のフィルムが熱圧着されて、第１ステージ３０に搬入される。第１ステージ３０内で加熱・加圧処理されるとき、製品Ｗ１のプリプレグＰ２（図５）から熱硬化性樹脂がはみ出してくる。しかしながら、図３の製品Ｗ１の近傍を示す拡大斜視図から判るように、製品Ｗ１からはみ出した熱硬化性樹脂フローＦは搬送用ＰＥＴ下フィルム２０上に流れ出し、搬送用ＰＥＴ下フィルム２０の端に到達しても、搬送用ＰＥＴ上フィルム１０と下フィルム２０の両端は熱圧着で長さ方向にそれぞれシール（太線Ｓ）されているから外部に溢れ出すことがない。
したがって、熱硬化性樹脂フローＦが設備に固着することがなく、設備を停止させることもなくなる。

《本発明に係るカッター６０の機能》
加熱ローラ５０によって搬送用ＰＥＴ上下フィルム１０・２０の両端部を互いに熱圧着でシールされた搬送用ＰＥＴ上下フィルム１０・２０が、図２で示すように第１ステージ３０および第２ステージ４０でそれぞれ処理された後第２ステージ４０から搬出されると、第２ステージ４０の出口近傍のフィルム両端部位に配設されたカッター６０で搬送用ＰＥＴ上下フィルムのシールされた両端部を互いに上下に分離される。このように分離された搬送用ＰＥＴ上下フィルム１０と２０はその後それぞれ搬送用ＰＥＴ上フィルム巻取りロール１２と搬送用ＰＥＴ下フィルム巻取りロール２２に巻き取られ、両者に挟まれていた製品Ｗ２は外部に取り出されることができる。このとき中に封じ込められていた熱硬化性樹脂フローＦが外部に飛散することがあるが、第１ステージおよび第２ステージの通過後であるので格別問題はない。

このように、本発明によれば、搬送用ＰＥＴ上下フィルム１０と２０の両端部を長さ方向に互いに熱圧着させるための加熱装置（加熱ローラ）５０を設けて、両端部を熱圧着シールしたので、製品Ｗ１からはみ出した熱硬化性樹脂フローＦが搬送用ＰＥＴ下フィルム２０の端から外部に溢れ出すことはなく、したがって設備を停止させることが無くなる。
また、製品を取り出すにには、熱シールされた搬送用ＰＥＴ上下フィルム１０・２０の両端部を下流で互いに上下に分離するためのカッター６０を設け、これで搬送用ＰＥＴ上下フィルム１０・２０の両端部を下流で互いに上下に分離するので、困難なく製品Ｗ２は外部に取り出すことができる。

１０ 搬送用ＰＥＴ上フィルム
１１ 搬送用ＰＥＴ上フィルム巻出しロール
１２ 搬送用ＰＥＴ上フィルム巻取りロール
２０ 搬送用ＰＥＴ下フィルム
２１ 搬送用ＰＥＴ下フィルム巻出しロール
２２ 搬送用ＰＥＴ下フィルム巻取りロール
３０ 第１ステージ
４０ 第２ステージ
５０ 加熱装置（加熱ローラ）
６０ カッター
Ｗ 製品（メタルコア基板）
Ｗ０ 第１ステージに搬入される前の製品
Ｗ１ 第１ステージで処理された製品
Ｗ２ 第２ステージで処理された製品
Ｆ 熱硬化性樹脂から流れ出したフロー
Ｒ 搬送方向
Ｓ 熱圧着されたシール部位

Claims (5)

1. 上下２枚の搬送用ＰＥＴフィルムの間に加工処理対象の積層品を挟んで搬送して、真空ラミネート装置の中へ搬入することにより前記積層品を加工処理する積層品の加工成形方法であって、前記真空ラミネート装置に搬入される前の上流において前記上下搬送用ＰＥＴフィルムの両端部をそれぞれ上下で互いに熱圧着して、前記２枚の搬送用ＰＥＴフィルムの各両端を長さ方向にシールすることにより、前記真空ラミネート装置内で樹脂フローが前記搬送用ＰＥＴフィルムの端部から溢れ出ることを防止することを特徴とする積層品の加工成形時における樹脂フロー溢れ出し防止方法。
2. 前記上下２枚の搬送用ＰＥＴフィルムの両端部がそれぞれ熱圧着された部位を最終的にそれぞれカッターで切って前記上下２枚の搬送用ＰＥＴフィルムに互いに分離させることを特徴とする請求項１記載の積層品の加工成形時における樹脂フロー溢れ出し防止方法。
3. 上下の搬送用ＰＥＴフィルム巻出しロールと、前記上下の搬送用ＰＥＴフィルム巻出しロールから巻出された搬送用ＰＥＴ上フィルムを水平方向の搬送手段として用いた後前記上下の搬送用ＰＥＴフィルムをそれぞれ巻取る搬送用ＰＥＴフィルム巻取りロールと、前記搬送用ＰＥＴ上フィルムを水平方向に搬送中に搬送対象物に加工処理をするステージと、を備えて成る積層成形装置であって、
   前記ステージの上流の前記上下の搬送用ＰＥＴフィルムのそれぞれ両端近傍に前記上下の搬送用ＰＥＴフィルムのそれぞれ両端を熱圧着させる加熱圧着装置を配設したことを特徴とする積層成形装置。
4. 前記加熱圧着装置が加熱ローラであることを特徴とする請求項３記載の積層成形装置。
5. 前記上下２枚の搬送用ＰＥＴフィルムの両端部がそれぞれ熱圧着された部位をそれぞれ切って前記上下２枚の搬送用ＰＥＴフィルムに互いに分離させるためのカッターを前記搬送用ＰＥＴフィルム巻取りロール側に配設したことを特徴とする請求項４記載の積層成形装置。

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