JP2807926B2 - サイクルプレス成形した連続帯材としてのプラスチック積層体を吸熱加熱によって製造する方法 - Google Patents

サイクルプレス成形した連続帯材としてのプラスチック積層体を吸熱加熱によって製造する方法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に印刷回路を対象とする、金属層をもつ
プラスチック積層体を製造する方法に関する。
通常、プラスチック積層体とは、絶縁性基材としての
紙、ファイバーグラスファブリックなどにプラスチック
材料からなる複数の層を、一般にプレス成形によって安
定に積層した積層シートを指す。印刷回路を製造する場
合、通常は銅からなる金属層をプレス成形時に片面か両
面に接着する。
このようにして、すべてがほぼ同一の積層品からなる
積層体が得られるが、各積層品は、その両面に設けられ
たプラスチック材料及び銅層からなる多数の含浸シート
から構成されている。
ステンレス鋼などからなる金属シートを、熱と圧力を
同時に供給するマルチプレート形プレス機を使用して、
各積層体と積層品との間に設ける。
この種のプレス機は一般に構造が複雑で、効率はそれ
ほど高くない。理由は、所要の温度及び圧力レベルがと
もに高いこと、プレート数が多いこと、よく制御された
正確なシーケンスで熱及び圧力を発生する必要があるこ
と、上下部の積層品のみが加熱プレートに直接接触でき
る積層体の積層品全体に均一な温度を伝導によって発生
する必要があることである。
加熱プレートによる、積層された積層品及び冷却装置
への熱の伝搬は、各積層体の上下部の積層体におけるプ
レプレグ成分（よく知られているように、導体としては
非常に悪いものである）に伝熱する必要があるため、大
きく阻害される。
プレス機に多数のプレートが存在するため、構造が複
雑になるだけでなく、積層品の装入・取出しが遅れる。
さらに、高コストを償却する必要があるため、短期運転
の場合に問題が生じる。
連続プラスチック積層体を製造する機械や装置は公知
である。
銅帯材及びプレプレグ帯材を含む多成分帯材を製造す
る。熱間プレス機からなる機械によって、多成分帯材に
十分な圧力加え、これを維持した状態で、同時に適当な
速度で多成分帯材を前進させ、十分に長い時間熱−圧力
サイクルを帯材に加えて、剛性のあるプラスチック積層
体に転換する。
この方法の場合でも、加熱プレートが存在し、また帯
材の幾つかに同時に圧力を加えることが難しいため、装
置の生産高はこれらの悪影響を受ける。
従って、上記方法は連続式であるにもかかわらず、こ
れから期待できる結果を通常与えることはない。特に、
可動部材に熱及び圧力を加えることは複雑な作業でもあ
るからである。
本発明の目的は、電流による吸熱加熱を利用する冷間
プレス機において、金属層、特に銅層及びプレプレグか
らなる中間層をもつプラスチック積層体を製造する方法
を提供することである。
金属層及びプレプレグ中間層は、２本の金属ストリッ
プ、特に銅ストリップ及びプレプレグ中間帯材からなる
多成分帯材から形成する。少なくとも一つの多成分帯材
を、重ねた状態で、供給装置のリールからサイクル的か
つ連続的に送り出すことによってプレス機に供給し、プ
レス機を閉じて数サイクルプレスする。
プレスサイクルの終了後は、プレス機の開放状態でプ
レスによってプラスチック積層体に転換された多成分帯
材を実質的にプレス機の長さだけ前進させ、プレス機か
ら送り出し、次の多成分帯材を充填する。
このようにして、得られた剛性のある連続プラスチッ
ク積層体を所望の形やサイズに切断する。
プレプレグ帯材は金属層よりも狭いため、これら金属
層に対して軸心位置を占める。即ち、金属層はプレプレ
グ帯材の両側から突き出た状態にある。
プレス機内にある多成分帯材のうち、絶縁材料からな
る中間シートは、多成分帯材に平行な横方向縁部に相互
に挿入され、両側には、伝熱度の高い“C"形金属片が存
在することになる。
この金属片は金属層の縁部において絶縁シートの両側
から突き出ている。
従って、プレス機を閉じると、第１中間絶縁シートの
一方の縁部に当接している“C"形金属片が該シート上に
突き出ることによって、該シート下の第２多成分帯材の
第２金属層の一方の縁部において、該多成分第１金属層
の第１縁部に対して湾曲すると同時に、該シート上の第
２多成分帯材の金属層の第１層の第１縁部において、該
第２多成分帯材の第２金属層の第１縁部に対して湾曲す
る。同時に、この金属片が当接している第１シートの縁
部において、多成分帯材に対して反対側にある第２中間
シートの縁部に当接している“C"金属片が、該第２多成
分帯材の第２層の第２縁部において、該多成分帯材の第
１層の第２縁部に対して湾曲する。
プレス機を通るすべての多成分帯材について同様な現
象が生じる。つまり、プレス機が閉じると、プレス機に
装填されたすべての金属層間に連続的な電気接続が生じ
る。
この電気接続は各多成分帯材の金属層対間では“並
列”であり、該金属層同士間では、“直列”ヘビ状接続
である。
通過している多成分帯材にサイクル的に圧力を加える
プレス機の上下プレートに接触ストリップを当接するの
が好ましい。該接触ストリップは、該多成分帯材の横縁
部に設けられ、また“C"形金属片が中間シートの縁部か
ら突き出る範囲と実質的に同じ範囲で、該プレートの表
面に対して突き出ている。
該接触ストリップはそれぞれ電流源の両極に接続す
る。
従って、中間シートをプレスシートに隣接して設ける
ことによって、“C"形金属片が当接する横縁部が、該接
触ストリップが設けられる側とは反対側に位置すること
になる。プレス機を閉じると、該プレートに対向する多
成分帯材の第１層の横縁部と、第２層の縁部に対する該
縁部の湾曲部との間が接続する。
つまり、プレス機が閉じると、電流源と、プレプレグ
中間帯材とともに、プラスチック積層体を形成する金属
層対との間の電気接続が自動的に閉じると同時に、吸熱
加熱（内部の発生熱を用いた加熱、以下、同じ）とプレ
スサイクルが自動的に開始する。好ましくは、“C"形金
属片を中間絶縁シートの縁部に当接し、これらの間に、
適当な形状のゴム片などを介在させる。
“C"形金属片の高さは連続中間シート間の間隙よりも
大きいが、これは該シート間の多成分帯材を形成する金
属層の縁部の厚みを差し引いた場合である。従って、プ
レス機を閉じた場合、該ゴム片の弾性によって、各多成
分帯材の各金属層対間の整合が最適化するとともに、す
べての重ね合わされた多成分帯材対間の電気的な連続性
が保証されることになる。
本発明の作用・効果は明らかである。
現在使用されている装置と比較した場合、加熱サイク
ルが非常に短いため、生産高が極めて高い。
理由は、使用する加熱方式が被プレス体全体ではな
く、多成分帯材のみを加熱して、プラスチック積層体を
製造することを可能にするからである。
使用する冷間プレス機の場合、多数の多成分帯材を相
互に重ね合わせた状態で装填でき、それぞれがプラスチ
ック積層体の連続ストリップを形成する。
プラントの新設コストが低く、エネルギー消費量も極
めて低い。
製造サイクルが完全な自動サイクルであり、有利な作
用をすべて利用できる。
本発明の特徴及び目的は、添付図面を示した実施例か
ら明らかになるはずである。
図１は、本発明方法によってプラスチック積層体を製
造するプレス機及び付属装置を示す斜視図で、プレス機
を閉じた状態を示す斜視図である。
図２は、開いた状態にある図１のプレス機を示す正面
図である。
図３は、閉鎖した状態にある図２のプレス機を示す正
面図である。
製造システム10は冷間プレス機11と、銅層及びプレプ
レグ帯材の供給装置50とで構成する。プレス機11は、支
柱24によって接続した上下固定プレート21及び20からな
らり、上部可動プレート23によって該支柱を上下動す
る。
金属スラブ25、26及び絶縁材料シート27を下部固定プ
レート20に載せる。
金属スラブ28、29及び絶縁材料シート30を可動プレー
ト23に当接する。
端子41とともに、電気接触ストリップ40を下部絶縁シ
ート27の一面に固定する。
端子43とともに、電気接触ストリップ42を上部絶縁シ
ート30の一面に固定する。
ケーブル44及び45によって、該端子41及び43を電流源
46に接続する。
供給装置50は一連のフィーダ51、52、53で構成する。
フィーダ51は２つのリール60、61を備え、それぞれロ
ーラ69によって案内される銅層62及び銅層63を対象とす
る。また、プレプレグ帯材73、74、75のリール70、71、
72を前記２つのリール間に設ける。
これら銅層及びプレプレグ帯材が、一対のローラ76、
77によってプレス機11に案内される多成分帯材になる。
フィーダ52、53は実質的にフィーダ51と同じであり、
これらが多成分帯材98及び118を形成する。
多成分帯材98は銅層82、83及びプレプレグ帯材93、9
4、95からなり、一方多成分帯材118は銅層102、103及び
プレプレグ帯材113、114、115からなる。
プレプレグ帯材の幅は銅層よりも狭い。
プレスサイクルの初期には、多成分帯材78の端部がプ
レス機11のシート27に位置している。
該帯材上に、絶縁材料中間シート120を設ける。
成形ゴム片122を介在させた状態で、“C"形銅片を該
シートの右側に当接する。
該シート120上に、第２多成分帯材98の端部を設け、
この上に第２絶縁シート130を設ける。
上記と同様に、該シートの左側に、成形ゴム片132を
介在させた状態で、“C"形銅片を当接する。
シート130上に第３多成分帯材の端部を載せて、多成
分帯材118によって、該多成分帯材によって形成される
積層品からなる積層体15を完成する。
銅層の幅がプレプレグ帯材よりも広いため、接触スト
リップ40により、また該帯材の対向端部66及び65に接触
する横方向に当接した“C"形銅片121により作られるレ
リーフの作用によって、銅層62の端部64及び銅層63の端
部67が図１及び図３に示すように湾曲する。
同様に、既に述べた“C"形銅片121及びシート130上の
同様な銅片131によって作られるレリーフの作用によ
り、銅層83の端部85及び銅層82の端部86も湾曲する。
同じことは、積層体15の上記以外の成分についても言
える。
即ち、プレス機11を閉じると、接触ストリップ40と銅
層62、63の端部64、66との間が、該銅層の他端65、67と
“C"形金属片の一方の側との間が、該“C"形金属片の他
方の側と銅層82、83の端部86、87との間が、そして該層
の第２端部84、85と第２中間シート130上の“C"形銅片1
31との間が相互接触して、中間シート140がその横方向
“C"形銅片141及び成形ゴム片142とともに積層体15を完
成する。
以上説明したように、各積層品は側部で相互接触する
２つの銅層の端部によって形成される２つの層を上下層
としてもち、積層体の一方の側から、中間シートに関係
する横方向“C"形銅片によって他方の側にわたって、相
互にヘビ状で直列に接続する。
プレス機を閉じると同時に、電流源41と多成分帯材に
よって形成されるすべての積層品との間の電気回路が閉
じる。
通電している間、金属層が電気抵抗として作用し、積
層品を矢印で示すように加熱する。即ち、金属層が有す
る抵抗によって熱が発生し、それが金属片と積層品とを
熱接合させるものである。
従って、プレス成形は吸熱加熱を伴う。
プレス機を閉じた場合に、接触して一部湾曲する各部
分は、図示を明瞭にするために、実際よりも分離して描
いてあるので、容易に区別できるはずである。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ３０Ｂ 7/02 Ｂ３０Ｂ 7/02

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】冷間プレス機（11）において、金属層、特
    に銅層、及びプレプレグ中間帯材とを有する、特に印刷
    回路用プラスチック積層体であって、２つの金属帯材、
    特に銅帯材（62、63）、（82、83）、（102、109）及び
    プレプレグ中間帯材（73〜75）、（93〜95）、（113〜1
    15）から形成した少なくとも１つ以上の多成分帯材（7
    8、98、118）から得られるプラスチック積層体を冷間プ
    レス機（11）によって製造する際に、フィーダ（51、5
    3）のリール（60、61、70〜72）から該多成分帯材をプ
    レスの閉鎖段でプレス成形し、少なくとも１つ以上のプ
    レプレグ帯材に熱密着する電気抵抗材料層に通電するこ
    とによって吸熱加熱（内部の発生熱を用いた加熱）を行
    う方法において、 抵抗材料として、構造的にプラスチック積層体を形成す
    る同じ金属帯材を使用して、プレス機（11）の該閉鎖段
    でプレス成形される該金属帯材（62、63）、（82、8
    3）、（102、103）の部分に通電し、スタンピングサイ
    クルの終了後、プレス機の開放状態で、プレス機（11）
    内でプラスチック積層体に転換した多成分帯材（78、9
    8、118）を取出し、次の多成分帯材（62、63）、（82、
    83）、（102、103）を再装填して、特に印刷回路用のプ
    ラスチック積層体を連続した均一な帯材として形成する
    ことを特徴とするプラスチック積層体の製造方法。
  2. 【請求項２】プレプレグ帯材（73〜75）、（93〜95）、
    （113〜115）を金属層（62、63）、（82、83）、（10
    2、103）よりも幅を狭くし、プレプレグ帯材の両側から
    突出るように軸線方向に設け、プレス機（11）内で重ね
    合わせた多成分帯材（78、98、118）の間に絶縁材料中
    間シート（120、130、140）を設け、多成分帯材（78、9
    8、118）に平行な横方向縁部及び対向する縁部において
    交互に、積層体（62、63）、（82、83）、（102、103）
    の縁部に対応する位置で中間シート（120、130、140）
    から突出る高導電性の“C"形金属片（121、131、141）
    を当接し、プレス機（11）を閉じると、第１中間絶縁シ
    ート（120）の縁部に当接している“C"形金属片（121）
    が該シート（120）上に突き出ることによって、該シー
    ト（120）下の第１多成分帯材（78）を金属層（62、6
    3）の第２金属層（63）の第１縁部（67）が該多成分帯
    材（78）の第１金属層（62）の第１縁部（65）に対して
    湾曲すると同時に、該シート（120）上の第２多成分帯
    材（98）の金属層（82、83）の第１金属層（82）の第１
    縁部（86）が、該第２多成分帯材（98）の第２金属層
    （83）の第１縁部（87）に対して湾曲する一方、第２中
    間シート（130）の縁部に当接している“C"形金属片（1
    31）によって、該第２多成分帯材（98）の第２金属層
    （83）の第２縁部（85）が該第２多成分帯材（98）の第
    １金属層（84）の第２縁部（84）に対して湾曲し、プレ
    ス機（11）を通るすべての多成分帯材（78、98、118）
    について同様の現象を生じさせ、プレス機が閉じると、
    被プレス成形金属層間（62、63）、（82、83）、（10
    2、103）に連続的な電気接続を生じさせ、この電気接続
    は多成分帯材（78、98、118）の金属層対（62、63）、
    （82、83）、（102、103）間では“並列”であり、該金
    属層同士（62、63）、（82、83）、（102、103）間では
    “直列”ヘビ状接続であることを特徴とする請求の範囲
    第１項に記載の方法。
  3. 【請求項３】多成分帯材（78、98、118）の重ね合わさ
    れた層にサイクル的に圧力を加えるプレス機（11）の上
    下プレート（30、27）に、導電性の高い銅などの金属接
    触ストリップを当接し、シート等の絶縁手段によってプ
    レス機（11）の他の部分から分離して、電流源（46）の
    両極に導電体によって接続し、プレス機（11）を閉じる
    と、電流源（46）と、プレプレグ中間帯材（73〜75）、
    （93〜95）、（113〜115）と共に、プラスチック積層体
    を形成する金属層対（62、63）、（82、83）、（102、1
    03）との間に電気接続が閉じると同時に、吸熱加熱とプ
    レスサイクルが自動的に開始するようにしたことを特徴
    とする請求の範囲第１項に記載の方法。
  4. 【請求項４】該多成分帯材（78、98、118）の横方向縁
    部の一つにおいて、通過している多成分帯材（78、98、
    118）にサイクル的に圧力を加えるプレス機（11）の上
    下プレート（30、27）に、金属接触ストリップ（40、4
    2）を当接するともに、該シートの縁部に設けられた中
    間シート（120、130、140）上の“C"形金属片（121、13
    1、141）が中間シートの縁部から突き出る範囲と実質的
    に同じ範囲にわたって、該プレート（27、30）の表面に
    対して突き出し、該接触ストリップ（40、42）を導電体
    （41、43〜35）によってそれぞれ電流源（46）に接続し
    て、中間シート（120、130、140）が“C"形金属片（12
    1、131、141）に対して当接する横縁部を、該接触スト
    リップ（40、42）が設けられる側とは反対側に位置する
    ように設けることによって、プレス機（11）を閉じる
    と、プレート（27、30）に隣接する多成分帯材（78、11
    8）の金属層（62、103）の横方向縁部（64、104）と、
    該接触ストリップ（40、42）との間が接続するともに、
    該縁部（64、104）が該多成分帯材（78、118）の他の金
    属層（63、102）の縁部（66、105）に対して湾曲し、プ
    レス機（11）が閉じると、電流源（46）と、プレプレグ
    中間帯材（73〜75）、（93〜95）、（113〜115）と共
    に、プラスチック積層体を形成する金属層対（62、6
    3）、（82、83）、（102、103）との間の電気接続が自
    動的に閉じると同時に、吸熱加熱とプレスサイクルが自
    動的に開始するようにしたことを特徴とする請求の範囲
    第１項に記載の方法。
  5. 【請求項５】“C"形金属片（121、131、141）を中間絶
    縁シート（120、130、140）の縁部に当接し、これらの
    間に“C"形ゴム片（122、132、142）などを介在させ
    て、プレス機（11）を閉じた場合、各多成分帯材（78、
    98、118）の各金属層対（62、63）、（82、83）の縁部
    （64〜67）、（84〜87）間の整合が最適化するととも
    に、プレス機（11）を通るすべての多成分帯材（78、9
    8、118）の金属層対（62、63）、（82、83）間に電気的
    な連続性が確立されるようにしたことを特徴とする請求
    の範囲第４項に記載の方法。
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