JP3101849B2 - 多層プリント配線基板の歪み除去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多層板用成形プレスに
より成形された多層プリント配線基板の歪みを除去する
ための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】多層プリント配線基板（以下単に基板と
いう）は、銅箔，樹脂，ガラス繊維等の材料を組み合わ
せてホットプレスにより成形され、エッチング等の処理
が施される。この基板を成形するホットプレスは、材料
を熱板間に挟持して加熱と加圧を所定時間行った後、冷
却して解放するものである。また、ホットプレス後基板
に部品を装着する（以下実装という）までの各処理にお
いても、加熱や冷却が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術にあっては、異種の材料を組み合わせて１枚の
基板が構成されるため材料の種類によって加熱や冷却を
行うときの伸縮率が異なり、反りやねじれなどの歪みが
生じていた。この歪みは、取付位置に誤差が生ずると
か、搬送がスムーズに行えないなどトラブルの発生の原
因となり、これが実装工程での作業の進行に影響を与え
るなどの問題があった。

【０００４】本発明は、従来技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、ホットプレスにより成形された基板の歪を確実
に、且つ、効率よく除去することができ、特に小型の基
板や板厚の厚い基板の矯正に使用することのできる多層
プリント配線基板歪み除去装置を提供しようとするもの
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における多層プリント配線基盤の歪除去装置
は、基板を加熱する加熱装置と、該加熱装置によって加
熱された基板を冷却する冷却装置とからなり、前記加熱
装置は、相対向して配置され一方が他方に対し移動可能
に設けられた熱板と、熱板間で加熱された基板を前記冷
却装置へ搬送する搬送手段とを備え、前記冷却装置は、
積重された複数の冷却盤と、前記冷却盤間に基板を搬入
及び搬出する搬送手段と、前記冷却盤を昇降移動させる
昇降手段と、各冷却盤に設けられた係合手段と該係合手
段に対する支持可能位置に進退可能に設けられた支持部
材とからなり、前記昇降手段によって昇降移動される前
記積重された冷却盤のうち任意の冷却盤の間に基板を搬
送し得るように冷却盤を所定の位置に支持するために設
けられた支持手段と、該支持手段に支持された冷却盤を
押圧することにより前記搬送手段によって冷却盤間に搬
入された基板を押圧する押圧手段と、を備えたことを特
徴とするものである。

【０００６】

【作用】加熱装置の搬送手段によって基板を相対向して
配置された熱板の間に搬送し、一方の熱板を他方の熱板
に近接移動させて基板を挟持し、所定時間加熱する。加
熱終了後、一方の熱板を他方の熱板から離間移動させ
て、搬送手段によって基板を冷却装置に搬出する。

【０００７】冷却装置では、積重された状態の冷却盤の
うち任意の冷却盤が支持手段によって支持されると共
に、かかる冷却盤の直下の冷却盤が昇降手段によって離
間移動されて、加熱装置の搬送手段から基板を受け渡し
できるように位置されており、両冷却盤の間で基板を搬
送することが可能な状態となっている。加熱装置から搬
出された基板は、離間された状態の冷却盤の間に冷却装
置の搬送手段によって搬入される。

【０００８】そして、昇降手段によって基板が搬入載置
された冷却盤を支持手段以上の位置に上昇移動させ、そ
の冷却盤に設けられた係合手段を支持することができる
位置に支持手段の支持部材を進出させ、昇降手段を下降
駆動する。基板は、支持手段の支持部材に支持された冷
却盤の上に載置され、その直上の冷却盤との間に挟持さ
れる。そして、基板は、冷却盤間で押圧手段によって押
圧された状態で冷却される。

【０００９】そして、これらの動作を繰り返し、加熱し
た基板を各冷却盤の間に順次はさみ押圧した状態で冷却
する。各基板は、冷却盤の各段に順次搬入されて一巡す
るまでの時間ゆっくりと押圧冷却される。

【００１０】その後、支持手段の支持部材に支持された
係合手段を浮かせるように、昇降手段によって積重され
た状態の冷却盤を上昇させて支持し、支持手段の支持部
材を退避させ、冷却が完了した基板の直上の冷却盤の係
合部材を支持手段の支持部材に支持し得る高さへと積重
された冷却盤を昇降手段によって移動させ、支持手段の
支持部材を進出させてかかる直上の冷却盤を支持し、冷
却を完了した基盤が載置された冷却盤を昇降手段によっ
て下降移動させ、その冷却盤の搬送手段によって冷却が
完了した基盤を搬出すると同時に、加熱装置によって加
熱された基板を搬入する。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例を図１乃至図７に基づいて
説明する。本発明に係る基板の歪み除去装置は、概略加
熱装置 1と、冷却装置 2からなるものである。

【００１２】加熱装置 1は、図３及び図４に示すよう
に、基台 5上に固定熱板 6を設け、この固定熱板 6の上
に相対向して可動熱板 7を昇降手段 8によって昇降可能
に支持し、基板を搬送するための搬送手段 9を有するも
のである。昇降手段 8は、流体圧シリンダ11を固定熱板
6の四隅近傍に設け、このシリンダ11のロッド12先端に
可動熱板 7のフレーム13を取り付けてなるもので、可動
熱板 7を昇降可能に支持している。シリンダ11の作動流
体は、油圧、空気等を用いることができる。

【００１３】搬送手段 9は、固定熱板 6の左右に設けら
れた基枠15,15 に、固定熱板 6を挟んで前後に対向する
一対のキャリヤローラ16を設け、このキャリヤローラ16
にベルト17を掛け渡し、スナップローラ18によってベル
トにテンションをかけたベルトコンベアからなるもので
ある。このような構成とすることにより、消耗品である
ベルト17は、キャリヤローラ16を取りはずすだけで容易
に交換することが可能となる。キャリヤローラ16の少な
くとも一方は、モータ（図示を省略した）を内蔵してベ
ルト17を駆動し、基板の搬送を行う。基板は、ベルトコ
ンベアによって固定熱板 6と可動熱板 7の間に搬入さ
れ、シリンダ11によって可動熱板 7が降下して所定時間
加熱された後、冷却装置 2へ搬出される。なお、固定熱
板 6と可動熱板 7を加熱し、所定の温度に保持する方法
は、電気ヒータの他に蒸気加熱，熱媒油加熱，高周波加
熱等を用いてもよい。

【００１４】次に冷却装置 2を図５乃至図７によって説
明する。冷却装置 2は、加熱装置 1に隣接して、フレー
ム21と、昇降手段22と、昇降手段22に支持される昇降盤
23と、昇降盤23に積重ねた複数の冷却盤24と、フレーム
21上部に設けられた押圧手段57とからなり、任意の冷却
盤24を支持する支持手段25をフレーム21の所定の高さに
設けたものである。

【００１５】フレーム21は、図７に示すように、左右に
それぞれ一対の支柱28を立設し、一対の支柱28の先端に
ビーム29を架設すると共にこのビーム29にビーム30を架
設して門形に形成されたもので、各支柱28の側部にはガ
イドプレート31が設けられている。

【００１６】昇降手段22は、本実施例の場合、油圧シリ
ンダ32の基端部を門形フレームの中央下部に設け、この
シリンダ32のピストンロッド33の先端部に昇降盤23を支
持している。昇降盤23は、その側部にガイド34を有して
支柱28の側面に設けられたガイドプレート31に接してフ
レーム21の上下方向のみに摺動するよう規制され、シリ
ンダ32によって昇降される。なお、昇降手段22は、油圧
シリンダ32の基端部を左右のビーム29に夫々揺動自在に
枢支して吊設し、このシリンダ32のピストンロッド33の
先端部を昇降盤23の左右に連結してもよい。

【００１７】冷却盤24は、その内部に穿孔された冷却媒
体の通路を有すると共に、外側部に係合手段36を有して
昇降盤23と同様にガイドプレート31に接して摺動するよ
う規制され、このように構成された冷却盤が複数枚が昇
降盤23上に積重ねられる。なお、冷却盤の冷却方法は、
水冷のほか冷媒油、空冷等を用いることができる。

【００１８】本発明の実施例において、昇降盤23に積重
ねられる複数の冷却盤24を６枚とし、冷却盤24の最上位
から24a,24b,24c,24d,24e,24f として説明する。冷却盤
24aから24e の係合手段36の形状は、上面37に比べて下
面38がより突出する台形状でその先端面39が上向きに傾
斜するような突起状に形成されている。

【００１９】支持手段25は、図６に示すように、複動式
のエアシリンダ40によってその先端に設けられた支持部
材42を進退させる構造のもので、フレームの各支柱28の
所定の高さに取り付けられている。この支持部材42は、
昇降盤23に載置された冷却盤24を上昇させるときには引
込んで退避し、任意の冷却盤24を支持するときには進出
して冷却盤24の係合手段36を載置する。支持部材42の形
状は、下面44に比べて上面43がより突出する台形状で、
その先端面45が下向きに傾斜するよう形成されている。

【００２０】この支持部材42は、本発明の実施例では、
冷却盤24の係合手段36の先端面39が上向きに傾斜するよ
うに形成され、支持手段の支持部材42の先端面45が下向
きに傾斜するように形成されているので、エアシリンダ
40に背圧をもたせておくことにより昇降盤23に載置され
た冷却盤24を上昇させることによって冷却盤の上向きに
傾斜した係合手段の先端面39と支持手段の下向きに傾斜
した支持部材の先端面45とが接し、図６の鎖線で示した
ように冷却盤がさらに上昇すると係合手段36は支持部材
42を押圧して退避させ、さらに冷却盤が上昇して係合手
段36が支持部材42を通過すると支持部材は復帰して係合
手段36の下面38が支持部材42の上面43に載置され、任意
の冷却盤24を所定の高さに支持することができ、支持部
材を退避させる必要がない。なお、冷却盤の係合手段36
を冷却盤24の外側部に孔が設けられたものとし、この孔
に支持手段の支持部材42を挿通して冷却盤24を所定の高
さに支持するものとすることも可能である。

【００２１】冷却盤24b から24f は、搬送手段50を有し
ている。搬送手段50は、冷却盤24の左右に設けられた基
枠51に、冷却盤24を挟んで前後に対向する一対のキャリ
ヤローラ52を設け、このキャリヤローラ52にベルト53を
掛け渡し、スナップローラ54によってテンションをかけ
たベルトコンベアからなるものである。キャリヤローラ
52の少なくとも一方は、モータ（図示を省略した）を内
蔵してベルト53を駆動し、基板の搬送を行う。

【００２２】押圧手段57は、フレーム21のビーム30にエ
アシリンダ58の基端部が揺動自在に枢支されて吊設さ
れ、このエアシリンダのピストンロッド59の先端部に押
圧盤60を支持し、押圧盤60に冷却盤24a を一体的に固定
されている。支持手段25上に載置された冷却盤24は、押
圧盤60を介してエアシリンダ58によって下方に押圧され
る。

【００２３】本実施例における昇降手段の油圧シリンダ
32を駆動するための油圧回路と、支持手段25及び押圧手
段57のエアシリンダ40,58 を駆動するためのエア回路を
図７によって説明する。油圧回路は、油圧源63が切換バ
ルブ64を介して油圧シリンダ32の両端に接続されて構成
されている。油圧源63からの作動油は、切換バルブ64に
よって切換と閉鎖が行われ、油圧シリンダ32のロッド先
端33に設けられた昇降盤23の上昇と下降と位置の保持を
行う。油圧源63と切換バルブ64の間にはリリーフバルブ
65と油圧計66が接続され、回路圧力が一定に保持されて
いる。

【００２４】支持手段のエアシリンダ40と押圧手段のエ
アシリンダ58は、エア源68から分岐して接続されてい
る。エア源68と支持手段25のエアシリンダ40の間にはリ
リーフ付き減圧バルブ69と切換バルブ70が介され、エア
源68と押圧手段57のエアシリンダ58の間にはリリーフ付
き減圧バルブ71が介されると共に圧力計72が設けられて
いる。この実施例の場合、支持手段のエアシリンダ40
は、４ポート２位置切換バルブに接続された支持部材が
進退自在なものとして示しているが、エアシリンダ40に
背圧を持たせる場合は切換バルブ70を支持部材42の進出
側に切換え、冷却盤24を降下させる場合は切換バルブ70
を支持部材42の退避側に切り替える。

【００２５】押圧手段57のエアシリンダ58に接続される
リリーフ付き減圧バルブ71は、エア源68からのエアを所
定圧力に減圧してエアシリンダ58に供給し、間に基盤を
はさんだ状態で支持手段25に支持され、または昇降手段
22によって上昇した冷却盤24を押圧して基盤を矯正す
る。冷却盤24が昇降手段の油圧シリンダ32によって上昇
しエアシリンダ58が所定の圧力以上になったときは、リ
リーフ付き減圧バルブ71によって余剰圧力は排気され、
冷却盤24への押圧は所定圧力に保持される。

【００２６】基板は、加熱装置１の熱板 6, 7 によって
加熱された後、順次冷却装置２に搬送される。冷却装置
２に搬送された基板は、冷却盤24の間（本実施例におい
ては５段）に挟まれ押圧と同時に冷却されるのである
が、全段に基板が挿入されると昇降盤23は最初の位置に
戻り、次の基板が搬入されると、それまで冷却されてい
た基板は同時に排出されるのである。

【００２７】本発明の実施例において、搬送手段 9,50
、昇降手段 8,22 、支持手段25、押圧手段57、熱板 6,
7 及び冷却盤24は動力源及び制御装置を有する制御盤
に接続され、駆動時期、位置、温度、時間、圧力等を制
御される。

【００２８】

【発明の効果】本発明は以上詳述したように構成したこ
とにより、多層プリント配線基板は冷却盤により挟持さ
れ、冷却盤の自重に加えて押圧手段によって押圧される
ので、基板が小さく冷却盤の自重が不足する場合や基板
が厚い場合などでも均一且つ確実に歪みを除去すること
ができる。

【００２９】また、加熱装置を単段で冷却装置を多段に
したことにより、加熱に比べ時間を長く要する冷却は、
基板が冷却盤の全段に搬送されてから搬出されるまで行
われるので、かかる冷却を効率よく行うことができる。

【００３０】更に、本発明にかかる装置は、基板の投入
時間及び取り出し時間が一定サイクルで運転することが
できるので、他の工程ラインに組み込むことが容易とな
る等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】歪み除去装置の正面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】加熱装置の側面図ある。

【図４】加熱装置の概略断面図である。

【図５】冷却盤の断面図である。

【図６】冷却盤の係合手段を支持手段の支持部材に載置
した状態を示す拡大図である。

【図７】昇降手段と支持手段及び押圧手段を駆動する回
路の概略図である。

【符号の説明】

1 加熱装置 2 冷却装置 6 固定熱板 7 可動熱板 8 昇降手段 9 ベルトコンベア 21 フレーム 22 昇降手段 23 昇降盤 24 冷却盤 25 支持手段 36 係合手段 40 エアシリンダ 42 支持部材 50 搬送手段 57 押圧手段 63 油圧源 68 エア源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 3/46

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を加熱する加熱装置と、該加熱装置
   によって加熱された基板を冷却する冷却装置とからな
   り、 前記加熱装置は、 相対向して配置され一方が他方に対し移動可能に設けら
   れた熱板と、 熱板間で加熱された基板を前記冷却装置へ搬送する搬送
   手段とを備え、 前記冷却装置は、 積重された複数の冷却盤と、 前記冷却盤間に基板を搬入及び搬出する搬送手段と、 前記冷却盤を昇降移動させる昇降手段と、 各冷却盤に設けられた係合手段と該係合手段に対する支
   持可能位置に進退可能に設けられた支持部材とからな
   り、前記昇降手段によって昇降移動される前記積重され
   た冷却盤のうち任意の冷却盤の間に基板を搬送し得るよ
   うに冷却盤を所定の位置に支持するために設けられた支
   持手段と、 該支持手段に支持された冷却盤を押圧することにより前
   記搬送手段によって冷却盤間に搬入された基板を押圧す
   る押圧手段と、 を備えた ことを特徴とする多層プリント配線基板の歪み
   除去装置。