JP3204569B2 - ホットプレス - Google Patents
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- JP3204569B2 JP3204569B2 JP15913093A JP15913093A JP3204569B2 JP 3204569 B2 JP3204569 B2 JP 3204569B2 JP 15913093 A JP15913093 A JP 15913093A JP 15913093 A JP15913093 A JP 15913093A JP 3204569 B2 JP3204569 B2 JP 3204569B2
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- Japan
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- multilayer substrate
- hot
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- adhesive resin
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C43/56—Compression moulding under special conditions, e.g. vacuum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C43/20—Making multilayered or multicoloured articles
- B29C43/203—Making multilayered articles
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C43/58—Measuring, controlling or regulating
-
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
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- B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C43/52—Heating or cooling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多層基板の製造に用い
るホットプレスに係り、特に、高密度、高品質の多層基
板を低コストで成形するのに好適なホットプレスに関す
る。
るホットプレスに係り、特に、高密度、高品質の多層基
板を低コストで成形するのに好適なホットプレスに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】多層基板は、一般に、下記のようにして
製造されている。すなわち、所定の回路パターンをプリ
ント形成したプリント回路基板と、クロス基材に接着樹
脂を含浸させたプリプレグとを所定数積層し、これらの
積層したプリント回路基板とプリプレグとからなる多層
基板の素材を熱板により加熱加圧する。すると、接着樹
脂が昇温と同時に軟化流動状態から最低粘度に達し、そ
の後、化学反応の進行に伴い硬化安定状態となる。その
結果、上記複数のプリント回路基板がプリプレグの接着
樹脂で相互に接着して一体化してなり、多層基板が製造
される。
製造されている。すなわち、所定の回路パターンをプリ
ント形成したプリント回路基板と、クロス基材に接着樹
脂を含浸させたプリプレグとを所定数積層し、これらの
積層したプリント回路基板とプリプレグとからなる多層
基板の素材を熱板により加熱加圧する。すると、接着樹
脂が昇温と同時に軟化流動状態から最低粘度に達し、そ
の後、化学反応の進行に伴い硬化安定状態となる。その
結果、上記複数のプリント回路基板がプリプレグの接着
樹脂で相互に接着して一体化してなり、多層基板が製造
される。
【０００３】上述の多層基板の高密度化のためには、接
合部の酸化防止や多層基板の層間のボイド除去が必要で
ある。そこで、ホットプレス作業を高真空中で行うこと
が提案されている。例えば、特開昭６２−１５６９３１
号公報では、多層基板の素材をフィルムやシ−トで覆っ
てそのフィルムやシートの内部を減圧してから、熱板で
多層基板の素材を加熱加圧することが紹介されている。
また、オ−トクレ−ブと称する高圧容器を使い、多層基
板の素材をフィルムやシ−トで覆ってから、そのフィル
ムやシ−トの内部を減圧したのち、その多層基板の素材
を上記高圧容器内でＮ2 ガスまたはＣＯ2 ガスなどによ
り加熱加圧する方法として特開昭６１−４３５４３号と
特開昭６１−４３５６５号がある。さらに、特開平３−
１２８１９５号公報には、多層基板の素材を加熱する熱
板と該熱板を介して多層基板の素材を加圧する上下のボ
ルスタとにより、多層基板の素材に熱と圧力とを均一に
加え、さらに上下のボルスタ間を密封手段で囲み、その
密封手段の中を、プリプレグの接着樹脂の軟化流動まで
は真空（減圧）雰囲気とし、上記接着樹脂の流動から硬
化段階で高圧（空気圧付加）雰囲気とすることにより、
多層基板の素材の接着時の圧力分布を均一化したものが
紹介されている。
合部の酸化防止や多層基板の層間のボイド除去が必要で
ある。そこで、ホットプレス作業を高真空中で行うこと
が提案されている。例えば、特開昭６２−１５６９３１
号公報では、多層基板の素材をフィルムやシ−トで覆っ
てそのフィルムやシートの内部を減圧してから、熱板で
多層基板の素材を加熱加圧することが紹介されている。
また、オ−トクレ−ブと称する高圧容器を使い、多層基
板の素材をフィルムやシ−トで覆ってから、そのフィル
ムやシ−トの内部を減圧したのち、その多層基板の素材
を上記高圧容器内でＮ2 ガスまたはＣＯ2 ガスなどによ
り加熱加圧する方法として特開昭６１−４３５４３号と
特開昭６１−４３５６５号がある。さらに、特開平３−
１２８１９５号公報には、多層基板の素材を加熱する熱
板と該熱板を介して多層基板の素材を加圧する上下のボ
ルスタとにより、多層基板の素材に熱と圧力とを均一に
加え、さらに上下のボルスタ間を密封手段で囲み、その
密封手段の中を、プリプレグの接着樹脂の軟化流動まで
は真空（減圧）雰囲気とし、上記接着樹脂の流動から硬
化段階で高圧（空気圧付加）雰囲気とすることにより、
多層基板の素材の接着時の圧力分布を均一化したものが
紹介されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そして、上述の多層基
板の素材の接着工程で真空雰囲気から高圧雰囲気に変え
る時期は、プリプレグの接着樹脂が軟化流動した時（プ
リプレグの接着樹脂の粘度が最低粘度に達した時期）が
最良である。切り替え時期を早めるとボイドが発生し易
くなる。また、目視可能なボイドがなくとも耐熱性や引
き剥がし強さの低下を招く。一方、切り替え時期を遅ら
せると多層基板の素材周辺で接着樹脂が流出して成形さ
れた多層基板の周辺の厚みが中央に対し薄くなり、上述
の第３の従来技術の空気圧付加プレス本来の均厚成形の
メリットが低減する。さらに、切り替え時期を遅らせる
と、硬化樹脂中の溶剤や気体を誘引しボイド発生の原因
ともなる。
板の素材の接着工程で真空雰囲気から高圧雰囲気に変え
る時期は、プリプレグの接着樹脂が軟化流動した時（プ
リプレグの接着樹脂の粘度が最低粘度に達した時期）が
最良である。切り替え時期を早めるとボイドが発生し易
くなる。また、目視可能なボイドがなくとも耐熱性や引
き剥がし強さの低下を招く。一方、切り替え時期を遅ら
せると多層基板の素材周辺で接着樹脂が流出して成形さ
れた多層基板の周辺の厚みが中央に対し薄くなり、上述
の第３の従来技術の空気圧付加プレス本来の均厚成形の
メリットが低減する。さらに、切り替え時期を遅らせる
と、硬化樹脂中の溶剤や気体を誘引しボイド発生の原因
ともなる。
【０００５】また、接着工程中の多層基板の接着樹脂の
軟化流動時期は、熱板間への多層基板の素材の挿入量、
接着樹脂の粘度特性、熱板の昇温速度、治具板及び補助
材の熱容量等により異なり、また熱板に近い部分と熱板
から遠い部分とでは熱伝達差により昇温が異なり、その
結果上述の軟化流動時期に差が生じる。特に、熱板間へ
の多層基板の素材の挿入量が多い場合には、上述の軟化
流動時期のずれが大となり、その対策として、一般的に
熱板側にはクッション紙を数枚入れたり、プレス本体の
昇温速度の調整などによって挿入した多層基板の素材間
の温度差の短縮を計っている。このように、接着樹脂の
粘度が最低粘度になる時期を推定するのは難しく、又誤
りも多い。
軟化流動時期は、熱板間への多層基板の素材の挿入量、
接着樹脂の粘度特性、熱板の昇温速度、治具板及び補助
材の熱容量等により異なり、また熱板に近い部分と熱板
から遠い部分とでは熱伝達差により昇温が異なり、その
結果上述の軟化流動時期に差が生じる。特に、熱板間へ
の多層基板の素材の挿入量が多い場合には、上述の軟化
流動時期のずれが大となり、その対策として、一般的に
熱板側にはクッション紙を数枚入れたり、プレス本体の
昇温速度の調整などによって挿入した多層基板の素材間
の温度差の短縮を計っている。このように、接着樹脂の
粘度が最低粘度になる時期を推定するのは難しく、又誤
りも多い。
【０００６】ところが、従来の多層基板の素材の接着作
業は、ある程度このようなことを考慮してはいるものの
作業者の経験や勘で作業条件決めていたため、成形した
多層基板の品質のばらつきが大きかった。また、品質の
ばらつきは成形多層基板のコスト高を招いていた。
業は、ある程度このようなことを考慮してはいるものの
作業者の経験や勘で作業条件決めていたため、成形した
多層基板の品質のばらつきが大きかった。また、品質の
ばらつきは成形多層基板のコスト高を招いていた。
【０００７】本発明の目的は、高密度、高品質の多層基
板を低コストで成形するに好適なホットプレスを提供す
ることにある。
板を低コストで成形するに好適なホットプレスを提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のホットプレスの特徴とするところは、プリプレグの
接着樹脂の粘度が最低粘度に達したことを検出する手段
と、該手段の検出結果に基づいて加圧手段により多層基
板の素材に加える圧力を予備圧力からその予備圧力より
圧力が大の接着圧力に切換えるとほぼ同時に多層基板の
素材の雰囲気を真空状態から高圧状態に切換える手段を
設けたことにある。
明のホットプレスの特徴とするところは、プリプレグの
接着樹脂の粘度が最低粘度に達したことを検出する手段
と、該手段の検出結果に基づいて加圧手段により多層基
板の素材に加える圧力を予備圧力からその予備圧力より
圧力が大の接着圧力に切換えるとほぼ同時に多層基板の
素材の雰囲気を真空状態から高圧状態に切換える手段を
設けたことにある。
【０００９】また、本発明は、多層基板の接着樹脂の粘
度が最低粘度に達したことを検出する手段としては、多
層基板の素材の加圧手段における移動速度が最大となっ
たことを検出するもの、加圧手段の圧力制御弁における
リリ−フ量が最小となったことを検出するもの、加圧手
段の圧力制御弁における制御電流が最大となったことを
検出するもののいづれか一つであり、またはこれらを組
合せて使用することを特徴とする。
度が最低粘度に達したことを検出する手段としては、多
層基板の素材の加圧手段における移動速度が最大となっ
たことを検出するもの、加圧手段の圧力制御弁における
リリ−フ量が最小となったことを検出するもの、加圧手
段の圧力制御弁における制御電流が最大となったことを
検出するもののいづれか一つであり、またはこれらを組
合せて使用することを特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明は、上記の構成により、多層基板の接着
樹脂の粘度が最低粘度になる時期を経験や実験から推測
するのではなく、予備加圧加熱中に生じる加圧手段の状
態変化を捕えて、多層基板の接着樹脂の軟化流動点を見
い出すようにしている。この結果、作業者の経験や勘で
作業条件を決めていた従来の技術と比較して、成形した
多層基板の品質のばらつきが小さく、高密度、高品質の
多層基板を低コストで製造することができる。
樹脂の粘度が最低粘度になる時期を経験や実験から推測
するのではなく、予備加圧加熱中に生じる加圧手段の状
態変化を捕えて、多層基板の接着樹脂の軟化流動点を見
い出すようにしている。この結果、作業者の経験や勘で
作業条件を決めていた従来の技術と比較して、成形した
多層基板の品質のばらつきが小さく、高密度、高品質の
多層基板を低コストで製造することができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明のホットプレスの一実施例を添
付図面に基づいて説明する。図において、１はフロアで
ある。このフロア１にはフレーム２が設置されており、
そのフレ−ム２の下部中央には主油圧シリンダ３が設置
されている。その主油圧シリンダ３のピストン４の上端
には下ボルスタ５が取り付けられており、その下ボルス
タ５はフレ−ム２に固定された複数のガイドレ−ル６に
昇降可能に案内されている。前記主油圧シリンダ３およ
びピストン４により主油圧ラムが構成されている。
付図面に基づいて説明する。図において、１はフロアで
ある。このフロア１にはフレーム２が設置されており、
そのフレ−ム２の下部中央には主油圧シリンダ３が設置
されている。その主油圧シリンダ３のピストン４の上端
には下ボルスタ５が取り付けられており、その下ボルス
タ５はフレ−ム２に固定された複数のガイドレ−ル６に
昇降可能に案内されている。前記主油圧シリンダ３およ
びピストン４により主油圧ラムが構成されている。
【００１２】下ボルスタ５と対面するフレ−ム２の上部
位置には、上ボルスタ７が配置されている。下ボルスタ
５の上面には断熱板８Ａを介して下熱板９が取り付けら
れており、かつこの下ボルスタ５の周辺（側面）には筒
体受けリング１０が取り付けられている。同様に、上ボ
ルスタ７の下面には断熱板８Ｂを介して上熱板１１が取
り付けられており、その上ボルスタ７の周辺（側面）に
は筒体ガイド１２が取り付けられている。前記筒体受け
リング１０及び前記筒体ガイド１２には密封手段２２及
び２３をそれぞれ設けられている。
位置には、上ボルスタ７が配置されている。下ボルスタ
５の上面には断熱板８Ａを介して下熱板９が取り付けら
れており、かつこの下ボルスタ５の周辺（側面）には筒
体受けリング１０が取り付けられている。同様に、上ボ
ルスタ７の下面には断熱板８Ｂを介して上熱板１１が取
り付けられており、その上ボルスタ７の周辺（側面）に
は筒体ガイド１２が取り付けられている。前記筒体受け
リング１０及び前記筒体ガイド１２には密封手段２２及
び２３をそれぞれ設けられている。
【００１３】前記下熱板９及び上熱板１１は、図４に示
すように、内部に蒸気などの熱媒体の供給ホ−ス１４及
び戻しホ−ス１５及び通路４７を有する。一方、熱媒体
は、図１に示すように、加熱冷却手段を構成する加熱冷
却源１３から熱媒体供給ホ−ス１４を通じて下熱板９及
び上熱板１１の熱媒体通路４７にそれぞれ供給され、そ
の熱媒体通路４７で熱交換して熱媒体戻しホ−ス１５を
通じて加熱冷却源１３に戻される。
すように、内部に蒸気などの熱媒体の供給ホ−ス１４及
び戻しホ−ス１５及び通路４７を有する。一方、熱媒体
は、図１に示すように、加熱冷却手段を構成する加熱冷
却源１３から熱媒体供給ホ−ス１４を通じて下熱板９及
び上熱板１１の熱媒体通路４７にそれぞれ供給され、そ
の熱媒体通路４７で熱交換して熱媒体戻しホ−ス１５を
通じて加熱冷却源１３に戻される。
【００１４】図１に戻って、主油圧シリンダ３のヘッド
側ポ−ト３ａには油圧装置１６からの油圧配管１７が接
続されており、また主油圧シリンダ３のロッド側ポ−ト
３ｂには油圧装置１６からの油圧配管１９が接続されて
おり、その結果主油圧シリンダ３のヘッド側及びロッド
側に圧油が供給される。前記油圧配管１７の途中には圧
力センサー１８が設けられており、前記主油圧シリンダ
３により多層基板の素材３８を加圧する際の圧力（以
下、接着圧力と称する）を前記圧力センサ−１８で検出
し、その結果を後述する制御盤２９の演算部３２に送り
込まれるように構成されている。
側ポ−ト３ａには油圧装置１６からの油圧配管１７が接
続されており、また主油圧シリンダ３のロッド側ポ−ト
３ｂには油圧装置１６からの油圧配管１９が接続されて
おり、その結果主油圧シリンダ３のヘッド側及びロッド
側に圧油が供給される。前記油圧配管１７の途中には圧
力センサー１８が設けられており、前記主油圧シリンダ
３により多層基板の素材３８を加圧する際の圧力（以
下、接着圧力と称する）を前記圧力センサ−１８で検出
し、その結果を後述する制御盤２９の演算部３２に送り
込まれるように構成されている。
【００１５】前記油圧装置１６は、図５に示すように、
油タンク３９に油ポンプ４０、切換弁４１、プレス上昇
下降速度調節弁４２Ａ、４２Ｂ、チェック弁４３Ａ、４
３Ｂ、切換弁４４、電磁比例リリ−フ弁４５、リリ−フ
流量計４６で構成されている。
油タンク３９に油ポンプ４０、切換弁４１、プレス上昇
下降速度調節弁４２Ａ、４２Ｂ、チェック弁４３Ａ、４
３Ｂ、切換弁４４、電磁比例リリ−フ弁４５、リリ−フ
流量計４６で構成されている。
【００１６】上ボルスタ７の周辺に取り付けられた筒体
ガイド１２の外周には筒体２０が配置されている。この
筒体２０は、下ボルスタ５に設けられた昇降手段２１に
昇降可能に取り付けられている。前記筒体受けリング１
０及び筒体ガイド１２と前記密封手段２２及び２３との
協働により、筒体２０の内部には密封空間２０Ｓが形成
されるようになっている。前記密封空間２０Ｓの内部は
排気通路２５及びガス配管２７を介して排気手段２４及
びガス供給手段２６と連通されている。この結果、密封
空間２０Ｓは、排気手段２４により排気通路２５を介し
て内部の大気を排気して真空（減圧）状態とされ、また
はガス供給手段２６によりガス配管２７を介してガスが
供給され、高圧（加圧）状態とされる。前記排気通路２
５及びガス配管２７には圧力センサー２８が接続されて
おり、前記密封空間２０Ｓ内の圧力を圧力センサ−２８
で計測し、その結果を後述する制御盤２９の演算部３０
に送り込まれるように構成されている。
ガイド１２の外周には筒体２０が配置されている。この
筒体２０は、下ボルスタ５に設けられた昇降手段２１に
昇降可能に取り付けられている。前記筒体受けリング１
０及び筒体ガイド１２と前記密封手段２２及び２３との
協働により、筒体２０の内部には密封空間２０Ｓが形成
されるようになっている。前記密封空間２０Ｓの内部は
排気通路２５及びガス配管２７を介して排気手段２４及
びガス供給手段２６と連通されている。この結果、密封
空間２０Ｓは、排気手段２４により排気通路２５を介し
て内部の大気を排気して真空（減圧）状態とされ、また
はガス供給手段２６によりガス配管２７を介してガスが
供給され、高圧（加圧）状態とされる。前記排気通路２
５及びガス配管２７には圧力センサー２８が接続されて
おり、前記密封空間２０Ｓ内の圧力を圧力センサ−２８
で計測し、その結果を後述する制御盤２９の演算部３０
に送り込まれるように構成されている。
【００１７】下ボルスタ５の下部とフレ−ム２との間に
は下ボルスタ５の変位速度を検出する速度センサー３７
が取り付けられており、主油圧ラムのピストン４の移動
速度を速度センサー３７で検出し、その結果の計測値を
後述する制御盤２９の演算部３１に送り込まれるように
なっている。
は下ボルスタ５の変位速度を検出する速度センサー３７
が取り付けられており、主油圧ラムのピストン４の移動
速度を速度センサー３７で検出し、その結果の計測値を
後述する制御盤２９の演算部３１に送り込まれるように
なっている。
【００１８】図において、２９は制御盤である。この制
御盤２９は、前記加熱冷却源１３、油圧装置１６、排気
手段２４、ガス供給手段２６の制御を行なうものであっ
て、演算部３０、３１、３２、加圧制御弁（前記電磁比
例リリーフ弁４５）の制御電流計測部３３、プロセス条
件設定部３４、操作部３５および空気圧付加指令部３６
で構成されている。前記操作部３５を、前記加熱冷却源
１３、油圧装置１６の切換弁４１、４４、排気手段２
４、ガス供給手段２６にそれぞれ接続し、また前記制御
電流計測部３３を前記電磁比例リリーフ弁４５に接続
し、さらに空気圧付加指令部３６に前記リリーフ流量検
出器４６を接続する。
御盤２９は、前記加熱冷却源１３、油圧装置１６、排気
手段２４、ガス供給手段２６の制御を行なうものであっ
て、演算部３０、３１、３２、加圧制御弁（前記電磁比
例リリーフ弁４５）の制御電流計測部３３、プロセス条
件設定部３４、操作部３５および空気圧付加指令部３６
で構成されている。前記操作部３５を、前記加熱冷却源
１３、油圧装置１６の切換弁４１、４４、排気手段２
４、ガス供給手段２６にそれぞれ接続し、また前記制御
電流計測部３３を前記電磁比例リリーフ弁４５に接続
し、さらに空気圧付加指令部３６に前記リリーフ流量検
出器４６を接続する。
【００１９】次に、本発明のホットプレスの動作を説明
する。まず、図２に示すように、昇降手段２１を作動さ
せて筒体２０を上限位置まで上昇させ、多層基板の素材
３８を、上熱板１１と下熱板９との間に挿入しかつ下熱
板９の上面に位置決めして積載する。次いで、図１に示
すように、昇降手段２１を作動させて筒体２０を下降さ
せる。次に、真空排気中に負圧で下ボルスタ５が上昇し
ないように、油圧装置１６の切換弁４１を４１Ｂ側に切
り換えて、油ポンプ４０からの高圧油を油圧配管１９を
介してロッド側ポ−ト３ｂから主油圧シリンダ３のロッ
ド側室内に供給し、図１に示すように、上部密封手段２
２と下部密封手段２３とにより筒体２０の内部に密封空
間２０Ｓを形成する。続いて、接合部の酸化防止や層間
ボイド除去のため、排気手段２４を作動させて密封空間
２０Ｓの大気を排気し、５〜５０Ｔｏｒｒの減圧状態と
する。所定の真空が得られたら、切換弁４１を４１Ａに
切換えて主油圧シリンダ３のロッド側室内の高圧油をロ
ッド側ポ−ト３ｂから排出し、一方、油ポンプ４０から
の高圧油を高圧配管１７を介してヘッド側ポート３ａか
ら主油圧シリンダ３のヘッド側室内に供給し、下ボルス
タ５を上昇させ、上熱板９及び下熱板１１により多層基
板の素材３８に均一な伝熱加圧が行なえるように、多層
基板の素材３８に、面圧約１〜５ｋｇｆ／ｃｍ2 の予備
加圧を付与し、かつ約１３０℃の予備加熱を与える。
する。まず、図２に示すように、昇降手段２１を作動さ
せて筒体２０を上限位置まで上昇させ、多層基板の素材
３８を、上熱板１１と下熱板９との間に挿入しかつ下熱
板９の上面に位置決めして積載する。次いで、図１に示
すように、昇降手段２１を作動させて筒体２０を下降さ
せる。次に、真空排気中に負圧で下ボルスタ５が上昇し
ないように、油圧装置１６の切換弁４１を４１Ｂ側に切
り換えて、油ポンプ４０からの高圧油を油圧配管１９を
介してロッド側ポ−ト３ｂから主油圧シリンダ３のロッ
ド側室内に供給し、図１に示すように、上部密封手段２
２と下部密封手段２３とにより筒体２０の内部に密封空
間２０Ｓを形成する。続いて、接合部の酸化防止や層間
ボイド除去のため、排気手段２４を作動させて密封空間
２０Ｓの大気を排気し、５〜５０Ｔｏｒｒの減圧状態と
する。所定の真空が得られたら、切換弁４１を４１Ａに
切換えて主油圧シリンダ３のロッド側室内の高圧油をロ
ッド側ポ−ト３ｂから排出し、一方、油ポンプ４０から
の高圧油を高圧配管１７を介してヘッド側ポート３ａか
ら主油圧シリンダ３のヘッド側室内に供給し、下ボルス
タ５を上昇させ、上熱板９及び下熱板１１により多層基
板の素材３８に均一な伝熱加圧が行なえるように、多層
基板の素材３８に、面圧約１〜５ｋｇｆ／ｃｍ2 の予備
加圧を付与し、かつ約１３０℃の予備加熱を与える。
【００２０】この温度、圧力状態を５〜３０分維持する
と接着樹脂が軟化し、流動状態となる。接着樹脂が流動
化して最低粘度に達したら、筒体２０内を所定の減圧状
態から大気圧に戻し、多層基板の素材３８を５〜３０ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 の面圧で加圧して接着工程を行なう。
と接着樹脂が軟化し、流動状態となる。接着樹脂が流動
化して最低粘度に達したら、筒体２０内を所定の減圧状
態から大気圧に戻し、多層基板の素材３８を５〜３０ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 の面圧で加圧して接着工程を行なう。
【００２１】上述の接着工程中の多層基板の接着樹脂の
粘度が最低粘度になる状態においては、一定圧力で加圧
しているので、接着樹脂流出現象により、上下ボルスタ
５及び７間が閉じる移動速度が最大となるか、上下ボル
スタ５及び７間の圧力制御を行なう圧力制御弁（電磁比
例リリーフ弁）のリリ−フ量が最小となるか、圧力制御
弁（電磁比例リリーフ弁）の制御電流が最大となる。
粘度が最低粘度になる状態においては、一定圧力で加圧
しているので、接着樹脂流出現象により、上下ボルスタ
５及び７間が閉じる移動速度が最大となるか、上下ボル
スタ５及び７間の圧力制御を行なう圧力制御弁（電磁比
例リリーフ弁）のリリ−フ量が最小となるか、圧力制御
弁（電磁比例リリーフ弁）の制御電流が最大となる。
【００２２】この結果、接着樹脂が軟化して最低粘度に
達したことあるいは最低粘度に達した時刻は、図６に示
すように、下ボルスタ５とフレ−ム２に取付けられた速
度センサー３７の検出値（ア）を制御盤２９の演算部３
１から空気圧付加指令部３６に取り込んで演算により最
大速度到達時刻を求めるか、電磁比例リリ−フ弁４５の
リリ−フ流量検出器４６の検出値（イ）を制御盤２９の
空気圧付加指令部３６に取り込んで演算によりリリ−フ
量が最小となる時刻を求めるか、電磁リリ−フ弁４５の
制御電流計測部３３の計測値（ウ）を空気圧付加指令部
３６に取り込んで最大電流になる時刻を求める。このよ
うに各々のセンサー（速度センサー３７、リリ−フ流量
検出器４６、あるいは制御電流計測部３３）を接着樹脂
の粘度が最低になったことを検出する手段として使用し
ている。これらセンサーのうち、一つの検出結果を用い
れば充分であるが、併用すると接着樹脂の粘度が最低に
なったことを確実に検出できる。
達したことあるいは最低粘度に達した時刻は、図６に示
すように、下ボルスタ５とフレ−ム２に取付けられた速
度センサー３７の検出値（ア）を制御盤２９の演算部３
１から空気圧付加指令部３６に取り込んで演算により最
大速度到達時刻を求めるか、電磁比例リリ−フ弁４５の
リリ−フ流量検出器４６の検出値（イ）を制御盤２９の
空気圧付加指令部３６に取り込んで演算によりリリ−フ
量が最小となる時刻を求めるか、電磁リリ−フ弁４５の
制御電流計測部３３の計測値（ウ）を空気圧付加指令部
３６に取り込んで最大電流になる時刻を求める。このよ
うに各々のセンサー（速度センサー３７、リリ−フ流量
検出器４６、あるいは制御電流計測部３３）を接着樹脂
の粘度が最低になったことを検出する手段として使用し
ている。これらセンサーのうち、一つの検出結果を用い
れば充分であるが、併用すると接着樹脂の粘度が最低に
なったことを確実に検出できる。
【００２３】上述の接着加圧の操作の開始とほぼ同時に
ガス供給手段２６から所定の窒素または空気圧を密封空
間２０Ｓに供給し、多層基板の素材３８の周辺の接着圧
力が低下するのを防止する。供給圧力および供給時間
は、接着樹脂および接着圧力によって異なるが、一般的
には３〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2 、時間は３０〜６０分であ
る。
ガス供給手段２６から所定の窒素または空気圧を密封空
間２０Ｓに供給し、多層基板の素材３８の周辺の接着圧
力が低下するのを防止する。供給圧力および供給時間
は、接着樹脂および接着圧力によって異なるが、一般的
には３〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2 、時間は３０〜６０分であ
る。
【００２４】また、空気圧力の反力による接着圧力の低
下は、圧力センサー２８で空気圧を検出し、制御盤２９
の演算部３０にてプロセス条件設定部３４からの指令値
で加圧するよう修正演算し、加圧指令値を電磁比例リリ
−フ弁４５に出力する。必要な加熱およびガス加圧が終
了すると、下熱板９および上熱板１１に、加熱冷却源１
３から冷却媒体を供給して冷却し、多層基板３８を冷却
する。多層基板３８がほぼ室温になったところで、主油
圧シリンダ３による加圧を完了させ、図２に示すよう
に、下ボルスタ５を下限位置まで下降させ、筒体２０を
上限位置まで上昇させ、接着作業が完了となる。
下は、圧力センサー２８で空気圧を検出し、制御盤２９
の演算部３０にてプロセス条件設定部３４からの指令値
で加圧するよう修正演算し、加圧指令値を電磁比例リリ
−フ弁４５に出力する。必要な加熱およびガス加圧が終
了すると、下熱板９および上熱板１１に、加熱冷却源１
３から冷却媒体を供給して冷却し、多層基板３８を冷却
する。多層基板３８がほぼ室温になったところで、主油
圧シリンダ３による加圧を完了させ、図２に示すよう
に、下ボルスタ５を下限位置まで下降させ、筒体２０を
上限位置まで上昇させ、接着作業が完了となる。
【００２５】このように、この実施例における本発明の
ホットプレスは、多層基板の接着樹脂の粘度が最低粘度
になる時期を経験や実験から推測するのではなく、予備
加圧加熱中に生じる加圧手段の状態変化を捕えて、多層
基板の接着樹脂の軟化流動点を見い出すようにしてい
る。この結果、作業者の経験や勘で作業条件決めていた
従来の技術と比較して、成形した多層基板の品質のばら
つきが小さく、高密度、高品質の多層基板を低コストで
製造することができる。
ホットプレスは、多層基板の接着樹脂の粘度が最低粘度
になる時期を経験や実験から推測するのではなく、予備
加圧加熱中に生じる加圧手段の状態変化を捕えて、多層
基板の接着樹脂の軟化流動点を見い出すようにしてい
る。この結果、作業者の経験や勘で作業条件決めていた
従来の技術と比較して、成形した多層基板の品質のばら
つきが小さく、高密度、高品質の多層基板を低コストで
製造することができる。
【００２６】以上の実施例では、上下の熱板９、１１の
間に多層基板の素材３８を挿入しているが、上下の熱板
９、１１の間に一個以上の中間熱板を設け、各熱板間に
それぞれ多層基板の素材３８を挿入して一回の処理で、
複数の多層基板を製造するホットプレスでも本発明は実
施できる。これは、各熱板間に同量の多層基板の素材３
８が挿入され、また、各熱板に供給する熱量が等しくさ
れ、同一条件でプレスが行使されるためである。また、
多層基板の素材３８を熱伝導性の良好な治具板に載せた
まま、上下の熱板９、１１の間に挿入し、加熱加圧を施
しても良い。
間に多層基板の素材３８を挿入しているが、上下の熱板
９、１１の間に一個以上の中間熱板を設け、各熱板間に
それぞれ多層基板の素材３８を挿入して一回の処理で、
複数の多層基板を製造するホットプレスでも本発明は実
施できる。これは、各熱板間に同量の多層基板の素材３
８が挿入され、また、各熱板に供給する熱量が等しくさ
れ、同一条件でプレスが行使されるためである。また、
多層基板の素材３８を熱伝導性の良好な治具板に載せた
まま、上下の熱板９、１１の間に挿入し、加熱加圧を施
しても良い。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明ホットプレ
スによれば、常に最適値で空気圧付加状態に切換えるこ
とができ、層間ボイドがなくかつ基板の板厚偏差が小さ
く、仕上り精度の高い高密度の多層基板を歩留まり良く
生産し得る。また、高品質の基板を歩留まり良く生産で
きるので、多層基板のコスト低減が達成される。
スによれば、常に最適値で空気圧付加状態に切換えるこ
とができ、層間ボイドがなくかつ基板の板厚偏差が小さ
く、仕上り精度の高い高密度の多層基板を歩留まり良く
生産し得る。また、高品質の基板を歩留まり良く生産で
きるので、多層基板のコスト低減が達成される。
【図１】図１は本発明のホットプレスの一実施例を示
し、筒体による密封状態を示す断面図である。
し、筒体による密封状態を示す断面図である。
【図２】図２は図１に示すホットプレスの筒体が開放し
た状態を示す断面図である。
た状態を示す断面図である。
【図３】図３は図１に示すホットプレスの加圧状態を示
す断面図である。
す断面図である。
【図４】図４は図１のＸ−Ｘ切断線に沿った熱板の要部
断面図である。
断面図である。
【図５】図５は図１に示すホットプレスの油圧装置の主
要回路を示す図である。
要回路を示す図である。
【図６】図６はプリプレグの粘度とプレスの各部の作動
現象の関係を示した説明図である。
現象の関係を示した説明図である。
【符号の説明】 １…フロア、２…フレ−ム、３…主油圧シリンダ、３ａ
…ヘッド側ポート、３ｂ…ロッド側ポート、４…ピスト
ン、５…下ボルスタ、６…ガイドレール、７…上ボルス
タ、８Ａ及び８Ｂ…断熱板、９…下熱板、１１…上熱
板、１２…筒体ガイド、１３…加熱冷却源、１４…熱媒
体供給ホース、１５…熱媒体戻しホース、１６…油圧装
置、１７…油圧配管、１８…圧力センサー、１９…油圧
配管、２０…筒体、２０Ｓ…密封空間、２１…昇降手
段、２２…密封手段、２３…密封手段、２４…排気手
段、２５…排気通路、２６…ガス供給手段、２７…ガス
配管、２８…圧力センサ−、２９…制御盤、３０…演算
部、３１…演算部、３２…演算部、３３…制御電流計測
部、３４…プロセス条件設定部、３５…操作部、３６…
空気圧付加指令部、３７…速度センサー、３８…多層基
板の素材、３９…油タンク、４０…油ポンプ、４１…切
換弁、４２Ａ及び４２Ｂ…プレス上昇下降速度調整弁、
４３Ａ及び４３Ｂ…チェック弁、４４…切換弁、４５…
電磁比例リリ−フ弁、４６…リリ−フ流量検出器。
…ヘッド側ポート、３ｂ…ロッド側ポート、４…ピスト
ン、５…下ボルスタ、６…ガイドレール、７…上ボルス
タ、８Ａ及び８Ｂ…断熱板、９…下熱板、１１…上熱
板、１２…筒体ガイド、１３…加熱冷却源、１４…熱媒
体供給ホース、１５…熱媒体戻しホース、１６…油圧装
置、１７…油圧配管、１８…圧力センサー、１９…油圧
配管、２０…筒体、２０Ｓ…密封空間、２１…昇降手
段、２２…密封手段、２３…密封手段、２４…排気手
段、２５…排気通路、２６…ガス供給手段、２７…ガス
配管、２８…圧力センサ−、２９…制御盤、３０…演算
部、３１…演算部、３２…演算部、３３…制御電流計測
部、３４…プロセス条件設定部、３５…操作部、３６…
空気圧付加指令部、３７…速度センサー、３８…多層基
板の素材、３９…油タンク、４０…油ポンプ、４１…切
換弁、４２Ａ及び４２Ｂ…プレス上昇下降速度調整弁、
４３Ａ及び４３Ｂ…チェック弁、４４…切換弁、４５…
電磁比例リリ−フ弁、４６…リリ−フ流量検出器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 健一 茨城県竜ケ崎市向陽台５丁目２番 日立 テクノエンジニアリング 株式会社 開 発研究所内 (72)発明者 岩倉 正美 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化 成工業 株式会社 下館工場内 (72)発明者 加藤 亮 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化 成工業 株式会社 下館工場内 (56)参考文献 特開 平４−332626（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−166020（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−5840（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 3/46 B29C 43/20 B29C 43/56 B29C 43/58
Claims (3)
- 【請求項１】 上下に対向して配置された上下のボルス
タと、上記上下のボルスタにそれぞれ対向して設けられ
た上下の熱板と、上記上下のボルスタ間を密封する手段
と、上記上下のボルスタの少なくとも一方を他方に対し
て移動させ上記上下の熱板間を加圧させる手段と、上記
熱板を加熱、冷却させる手段と、上記密封手段で形成さ
れる空間内を真空、高圧にする手段とを備え、プリント
回路基板と接着樹脂とを積層してなる多層基板の素材
を、上記上下の熱板の間に挿入しかつ真空、高圧状態下
で加熱加圧して、多層基板を生産するホットプレスにお
いて、 多層基板の素材の加圧手段における移動速度が最大とな
ったことを検出するもの、加圧手段の圧力制御弁におけ
るリリーフ量が最小となったことを検出するもの、加圧
手段の圧力制御弁における制御電流が最大となったこと
を検出するもの、のうち少なくとも一つからなる上記多
層基板の素材の接着樹脂の粘度が最低粘度に達したこと
を検出する手段と、該検出手段の検出結果に基づいて上
記熱板間の加圧手段により上記多層基板の素材に加える
圧力を予備圧力からその予備圧力より圧力が大の接着圧
力に切換えるとほぼ同時に上記多層基板の素材の雰囲気
を真空状態から高圧状態に切換える手段と、を設けたこ
とを特徴とするホットプレス。 - 【請求項２】 上記請求項１に記載のホットプレスにお
いて、上下の熱板間で多層基板の素材を加圧する手段
は、上下のボルスタの少なくとも一方を他方に対して移
動させ上下の熱板間を加圧させる主油圧ラムと、圧油を
リリーフして主油圧ラムの圧力を制御する電磁比例リリ
ーフ弁と、を備えたことを特徴とするホットプレス。 - 【請求項３】 上記請求項２に記載のホットプレスにお
いて、上記多層基板の素材の接着樹脂の粘度が最低粘度
に達したことを検出する手段としては、主油圧ラムにお
ける移動速度が最大となったことを検出するもの、電磁
比例リリーフ弁におけるリリーフ量が最小となったこと
を検出するもの、電磁比例リリーフ弁における制御電流
が最大となったことを検出するもの、のうち少なくとも
一つであることを特徴とするホットプレス。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15913093A JP3204569B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | ホットプレス |
| US08/257,519 US5578159A (en) | 1993-06-29 | 1994-06-09 | Hot press for producing multilayer circuit board |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15913093A JP3204569B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | ホットプレス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0722759A JPH0722759A (ja) | 1995-01-24 |
| JP3204569B2 true JP3204569B2 (ja) | 2001-09-04 |
Family
ID=15686906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15913093A Expired - Fee Related JP3204569B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | ホットプレス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3204569B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6655268B2 (en) * | 2001-10-31 | 2003-12-02 | The Boeing Company | Compact hot press |
| US7658217B2 (en) * | 2006-12-28 | 2010-02-09 | United Technologies Corporation | High temperature lamination tool |
| JP2009125976A (ja) * | 2007-11-20 | 2009-06-11 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 樹脂成型用金型および成型方法 |
-
1993
- 1993-06-29 JP JP15913093A patent/JP3204569B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0722759A (ja) | 1995-01-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |