JP2791731B2 - 均熱性に優れた多層プリント板製作用治具板 - Google Patents
均熱性に優れた多層プリント板製作用治具板Info
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- JP2791731B2 JP2791731B2 JP5613792A JP5613792A JP2791731B2 JP 2791731 B2 JP2791731 B2 JP 2791731B2 JP 5613792 A JP5613792 A JP 5613792A JP 5613792 A JP5613792 A JP 5613792A JP 2791731 B2 JP2791731 B2 JP 2791731B2
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- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】電子工業に不可欠の多層プリント
配線板は、あらかじめプリント回路を形成した両面銅積
層板をプリプレグを介して、ホットプレス内で順次多層
化して製作されている。その際各多層板の仕切には鏡面
板（中間板）が、また熱板との境界には治具板（金型）
が必要とされている。本発明はこの治具板に関するもの
である。
配線板は、あらかじめプリント回路を形成した両面銅積
層板をプリプレグを介して、ホットプレス内で順次多層
化して製作されている。その際各多層板の仕切には鏡面
板（中間板）が、また熱板との境界には治具板（金型）
が必要とされている。本発明はこの治具板に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】治具板は、通常は５〜１２ｍｍ厚のもの
で、主として特殊ステンレス鋼（ＳＵＳ６３０等）が使
用されている。その機能としては、銅積層板やプリプレ
グの位置づれを治具板のガイドピンにより防止するこ
と、プレス面を平坦・平滑に保つこと、熱板からの熱を
伝えることなどであり、 高強度で使用中に変形や寸法変化を起こさないこと。
また表面に疵がつきにくいこと 面が平坦（デッドフラット）で、均一にプレス圧力を
伝えること 熱膨張が銅箔に近いこと 熱板からの熱を均一化して、積層板等に伝えること などの特性が必要とされている。
で、主として特殊ステンレス鋼（ＳＵＳ６３０等）が使
用されている。その機能としては、銅積層板やプリプレ
グの位置づれを治具板のガイドピンにより防止するこ
と、プレス面を平坦・平滑に保つこと、熱板からの熱を
伝えることなどであり、 高強度で使用中に変形や寸法変化を起こさないこと。
また表面に疵がつきにくいこと 面が平坦（デッドフラット）で、均一にプレス圧力を
伝えること 熱膨張が銅箔に近いこと 熱板からの熱を均一化して、積層板等に伝えること などの特性が必要とされている。
【０００３】これに対して、現在は高強度で使用中に変
形や寸法変化を起こさず、均一にプレス圧を伝えること
を優先して、高強度ステンレス鋼例えばＳＵＳ６３０等
を利用している。しかし、ステンレス鋼は熱伝導率が小
さく、均一に熱板からの熱を伝える点では劣っている。
そのため、熱板において均熱できるような工夫を行って
いるが、もし不均一な加熱となると、多層プリント配線
板の不良率が高くなる。従ってより均一な加熱が要望さ
れている。
形や寸法変化を起こさず、均一にプレス圧を伝えること
を優先して、高強度ステンレス鋼例えばＳＵＳ６３０等
を利用している。しかし、ステンレス鋼は熱伝導率が小
さく、均一に熱板からの熱を伝える点では劣っている。
そのため、熱板において均熱できるような工夫を行って
いるが、もし不均一な加熱となると、多層プリント配線
板の不良率が高くなる。従ってより均一な加熱が要望さ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、治具
板に必要とされる上記〜の特性を具備した高強度で
板面方向の熱伝導性が高くかつ均熱性にすぐれた治具板
を提供するにある。
板に必要とされる上記〜の特性を具備した高強度で
板面方向の熱伝導性が高くかつ均熱性にすぐれた治具板
を提供するにある。
【０００５】板状の伝熱において、面の垂直方向の熱の
伝達を均一化するには、板厚方向の熱伝導を抑え、板の
面方向の熱伝導を高めることが効果的である。また、一
般に熱伝導にすぐれた材料としては銅、アルミニュウム
が知られているが、いずれも強度が劣り、アルミニュウ
ムの場合は熱膨張率が著しく大きく、そのままでは利用
できない。本発明者等は、上記〜の特性を備えた治
具板を得るためには、板の表面と裏面に強度の高い材料
を用い、板の中心部に熱伝導の良好な金属板をクラッド
にすると良いこと、その場合熱膨張係数の関係から、ア
ルミニュウムは好ましくなく、実質的には銅だけが適材
であることを究明し、本発明をなしたものである。
伝達を均一化するには、板厚方向の熱伝導を抑え、板の
面方向の熱伝導を高めることが効果的である。また、一
般に熱伝導にすぐれた材料としては銅、アルミニュウム
が知られているが、いずれも強度が劣り、アルミニュウ
ムの場合は熱膨張率が著しく大きく、そのままでは利用
できない。本発明者等は、上記〜の特性を備えた治
具板を得るためには、板の表面と裏面に強度の高い材料
を用い、板の中心部に熱伝導の良好な金属板をクラッド
にすると良いこと、その場合熱膨張係数の関係から、ア
ルミニュウムは好ましくなく、実質的には銅だけが適材
であることを究明し、本発明をなしたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、表面と
裏面に強度、剛性、耐摩耗性にすぐれた高強度ステンレ
ス鋼等を用い、中心部に熱伝導性にすぐれた銅板を用
い、これらをクラッドしてなる多層プリント板製作用治
具板（以下単に「本治具板」という）にある。
裏面に強度、剛性、耐摩耗性にすぐれた高強度ステンレ
ス鋼等を用い、中心部に熱伝導性にすぐれた銅板を用
い、これらをクラッドしてなる多層プリント板製作用治
具板（以下単に「本治具板」という）にある。
【０００７】従来、銅とステンレス鋼を接合してクラッ
ドを製造するには、熱間圧延法では両者の強度差が大き
く極めて困難であり、また爆着等の方法もあるがそれで
は技術的、寸法的な制約が大きく、実質的には工業的な
利用は極めて限定されていた。本発明者等は、特開平３
−１３２８３号（特願平１−１４５０９３）において、
銅とステンレス鋼のクラッド板の工業的で経済的な方法
を発明し、この隘路を開くことに成功した。この方法は
２層またはそれ以上のクラッドの素材金属板を重ね合わ
せた後、更に両側に剥離材を重ね、全体をステンレス鋼
等の耐酸化性金属箔または薄板で出来た袋の中に入れ、
該袋の中を真空にすることによって大気圧をかけ、大気
中または不活性雰囲気中で加熱することを特徴とするク
ラッド板の製造方法であるが、この方法は、以下の実施
例からも明らかなように、本治具板の製造に極めて好適
な方法である。
ドを製造するには、熱間圧延法では両者の強度差が大き
く極めて困難であり、また爆着等の方法もあるがそれで
は技術的、寸法的な制約が大きく、実質的には工業的な
利用は極めて限定されていた。本発明者等は、特開平３
−１３２８３号（特願平１−１４５０９３）において、
銅とステンレス鋼のクラッド板の工業的で経済的な方法
を発明し、この隘路を開くことに成功した。この方法は
２層またはそれ以上のクラッドの素材金属板を重ね合わ
せた後、更に両側に剥離材を重ね、全体をステンレス鋼
等の耐酸化性金属箔または薄板で出来た袋の中に入れ、
該袋の中を真空にすることによって大気圧をかけ、大気
中または不活性雰囲気中で加熱することを特徴とするク
ラッド板の製造方法であるが、この方法は、以下の実施
例からも明らかなように、本治具板の製造に極めて好適
な方法である。
【０００８】本治具板の表面と裏面を構成する高強度材
の材質・厚み等については、特に限定はなく、公知のも
のを目的に応じて適宜使用できる。また、中心部を構成
する銅板についても特に限定はないが、銅板単独の代り
に高強度材と銅板の交互積層体を使用して曲げ剛性をよ
り高めることが好ましい。
の材質・厚み等については、特に限定はなく、公知のも
のを目的に応じて適宜使用できる。また、中心部を構成
する銅板についても特に限定はないが、銅板単独の代り
に高強度材と銅板の交互積層体を使用して曲げ剛性をよ
り高めることが好ましい。
【０００９】
【発明の効果】本治具板と、公知の治具板との比較本治
具板において、表面と裏面の高強度材の板厚をｔ1 、縦
弾性係数をＥ1 、熱伝導係数をλ1 とし、中心部の銅の
板厚をｔ2 、縦弾性係数をＥ2 、熱伝導係数をλ2 とす
るとすると、曲げ剛性Ｄ0 は次式で与えられる。 Ｄ0 ＝［Ｅ1 （ｋｔ0 3−ｔ2 3）＋Ｅ2 ｔ2 3］／１２ ただし、ｔ0 ＝２ｔ1 ＋ｔ2 である。また板垂直方向と
板水平方向の熱伝導率は、各々次の通りである。 λv ＝ｔ0 ／（２ｔ1 ／λ1 ＋ｔ2 ／λ2 ） λh ＝（２ｔ1 λ1 ＋ｔ2 λ2 ）／ｔ0 ここで、 ｔ0 ＝１０ｍｍ ｔ2 ＝ ２ｍｍ Ｅ1 ＝２００００Ｋｇ／ｍｍ2 Ｅ2 ＝１４０００Ｋｇ／ｍｍ2 λ1 ＝０．０４ｃａｌ／ｓｅｃ・ｃｍ・ｄｅｇ λ2 ＝０．９２ｃａｌ／ｓｅｃ・ｃｍ・ｄｅｇ とし、全体が高強度で出来ている時と比較するとその変
化率（中心に銅を入れた材／全体を高強度材）は次の通
りである。 Ｄ0 ０．９９７６ λh ５．４０ すなわち、本治具板においては公知の治具板と比較し
て、曲げ剛性をほとんど変化させずに、均熱性を５．４
倍にも高めることができる。
具板において、表面と裏面の高強度材の板厚をｔ1 、縦
弾性係数をＥ1 、熱伝導係数をλ1 とし、中心部の銅の
板厚をｔ2 、縦弾性係数をＥ2 、熱伝導係数をλ2 とす
るとすると、曲げ剛性Ｄ0 は次式で与えられる。 Ｄ0 ＝［Ｅ1 （ｋｔ0 3−ｔ2 3）＋Ｅ2 ｔ2 3］／１２ ただし、ｔ0 ＝２ｔ1 ＋ｔ2 である。また板垂直方向と
板水平方向の熱伝導率は、各々次の通りである。 λv ＝ｔ0 ／（２ｔ1 ／λ1 ＋ｔ2 ／λ2 ） λh ＝（２ｔ1 λ1 ＋ｔ2 λ2 ）／ｔ0 ここで、 ｔ0 ＝１０ｍｍ ｔ2 ＝ ２ｍｍ Ｅ1 ＝２００００Ｋｇ／ｍｍ2 Ｅ2 ＝１４０００Ｋｇ／ｍｍ2 λ1 ＝０．０４ｃａｌ／ｓｅｃ・ｃｍ・ｄｅｇ λ2 ＝０．９２ｃａｌ／ｓｅｃ・ｃｍ・ｄｅｇ とし、全体が高強度で出来ている時と比較するとその変
化率（中心に銅を入れた材／全体を高強度材）は次の通
りである。 Ｄ0 ０．９９７６ λh ５．４０ すなわち、本治具板においては公知の治具板と比較し
て、曲げ剛性をほとんど変化させずに、均熱性を５．４
倍にも高めることができる。
【００１０】
実施例 １ 高強度ステンレス鋼板と銅を組合せた５層
積層強度、均熱、治具板の製造 図１に示すように、厚さ１．８ｍｍ、幅１０００ｍｍ、
長さ２０００ｍｍの高強度ステンレス鋼板ｓｕｓ６３０
を表裏板１とし、その間に厚さ２．０ｍｍ、幅１０００
ｍｍ、長さ２０００ｍｍの銅板２枚と、厚さ１．８ｍ
ｍ、幅１０００ｍｍ、長さ２０００ｍｍの高強度ステン
レス鋼板ｓｕｓ６３０１枚を銅板２枚が高強度ステンレ
ス鋼板を挟み込むように積層したもの２を挟み込んだ。
更に、この上下に接合材料の平坦度を維持するために、
厚さ１５ｍｍ、幅１０５０ｍｍ、長さ２４５０ｍｍの黒
鉛板３を重ねた。ただし、この黒鉛板と表裏高強度ステ
ンレス鋼板との間に、黒鉛板からの炭素の侵入防止、及
び表裏板と黒鉛板との熱膨張差とヒートサイクルが原因
となって発生する摩擦傷を防止するために、表裏板と同
じ材質の高強度ステンレス鋼板を犠牲材４として挟ん
だ。尚、この板には表裏板と接合しないように表裏板側
に、ボロンナイトライドの微粉を剥離材５として塗布し
た。また、黒鉛板が材料より大きいため更に、上下の黒
鉛板の外側に、黒鉛板による袋材への侵炭防止のため、
耐熱鋼薄板を剥離材５として重ねた。最後に、これらの
全体をｓｕｓ４３６Ｌの厚さ０．４ｍｍの板の袋６に入
れ、真空に引き大気圧をかけた状態で、袋を１０００℃
で１時間の加熱処理を行った。これにより、厚さ８．２
ｍｍ、幅１０００ｍｍ、長さ２０００ｍｍの均熱性に優
れ、高強度かつ平坦度の極めて良好な治具板用の接合板
を得ることが出来た。これを所定の大きさに切断し、治
具板として使用した。この治具板は、公知の治具板と比
較して、曲げ剛性が殆んど変わらずしかも均熱性は約
５．４倍に高められていた。
積層強度、均熱、治具板の製造 図１に示すように、厚さ１．８ｍｍ、幅１０００ｍｍ、
長さ２０００ｍｍの高強度ステンレス鋼板ｓｕｓ６３０
を表裏板１とし、その間に厚さ２．０ｍｍ、幅１０００
ｍｍ、長さ２０００ｍｍの銅板２枚と、厚さ１．８ｍ
ｍ、幅１０００ｍｍ、長さ２０００ｍｍの高強度ステン
レス鋼板ｓｕｓ６３０１枚を銅板２枚が高強度ステンレ
ス鋼板を挟み込むように積層したもの２を挟み込んだ。
更に、この上下に接合材料の平坦度を維持するために、
厚さ１５ｍｍ、幅１０５０ｍｍ、長さ２４５０ｍｍの黒
鉛板３を重ねた。ただし、この黒鉛板と表裏高強度ステ
ンレス鋼板との間に、黒鉛板からの炭素の侵入防止、及
び表裏板と黒鉛板との熱膨張差とヒートサイクルが原因
となって発生する摩擦傷を防止するために、表裏板と同
じ材質の高強度ステンレス鋼板を犠牲材４として挟ん
だ。尚、この板には表裏板と接合しないように表裏板側
に、ボロンナイトライドの微粉を剥離材５として塗布し
た。また、黒鉛板が材料より大きいため更に、上下の黒
鉛板の外側に、黒鉛板による袋材への侵炭防止のため、
耐熱鋼薄板を剥離材５として重ねた。最後に、これらの
全体をｓｕｓ４３６Ｌの厚さ０．４ｍｍの板の袋６に入
れ、真空に引き大気圧をかけた状態で、袋を１０００℃
で１時間の加熱処理を行った。これにより、厚さ８．２
ｍｍ、幅１０００ｍｍ、長さ２０００ｍｍの均熱性に優
れ、高強度かつ平坦度の極めて良好な治具板用の接合板
を得ることが出来た。これを所定の大きさに切断し、治
具板として使用した。この治具板は、公知の治具板と比
較して、曲げ剛性が殆んど変わらずしかも均熱性は約
５．４倍に高められていた。
【図１】実施例１の説明図である。
１ 表・裏板 ２ 積層体 ３ 黒鉛板 ４ 犠牲材 ５ 剥離材 ６ 袋
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23K 20/00 - 20/26 H05K 3/46
Claims (2)
- 【請求項１】 ホットプレスの熱板からの熱を被加熱体
である多層プリント板素材に均一に伝えるための多層プ
リント板製作用治具板であつて、強度、剛性、耐摩耗性
にすぐれた高強度ステンレス鋼等を表面と裏面に、熱伝
導性にすぐれた銅板を中心部にクラッドしたことを特徴
とする均熱性にすぐれた多層プリント板製作用治具板。 - 【請求項２】 中心部に積層し接合する銅板を高強度ス
テンレス鋼板と銅板の交互積層体として、曲げ剛性を高
めた請求項１記載の均熱性にすぐれた多層プリント板製
作用治具板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5613792A JP2791731B2 (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 均熱性に優れた多層プリント板製作用治具板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5613792A JP2791731B2 (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 均熱性に優れた多層プリント板製作用治具板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05212561A JPH05212561A (ja) | 1993-08-24 |
| JP2791731B2 true JP2791731B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=13018691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5613792A Expired - Fee Related JP2791731B2 (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 均熱性に優れた多層プリント板製作用治具板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2791731B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011082575A (ja) * | 2011-01-24 | 2011-04-21 | Panasonic Corp | プリント配線板の製造用シート |
-
1992
- 1992-02-07 JP JP5613792A patent/JP2791731B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05212561A (ja) | 1993-08-24 |
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