JP3368314B2 - 積層装置および積層方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積層装置および積
層方法に関し、特に、連続したフィルム状の搬送体上に
載置された被積層材と積層材とを積層空間内の真空雰囲
気下で膜体により加圧すると共に加熱手段により加熱す
るため相対向して設けられた熱板を有する真空積層装置
と、前記連続したフィルム状の搬送体を引っ張ることに
より送る搬送手段とを備えた積層装置、および、連続し
たフィルム状の搬送体上に被積層材と積層材とを載置
し、前記連続したフィルム状の搬送体を引っ張ることに
より送り前記被積層材と積層材とを相対向して設けられ
た熱板間に位置させ、前記被積層材と積層材とを真空雰
囲気下とされた積層空間内で膜体により加圧すると共に
熱板の加熱手段により加熱する積層方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の積層装置として、図３に示すよう
な真空積層装置３１が知られている。この真空積層装置
３１では、連続したフィルム状の搬送体３ｂ上に載置さ
れた被積層材５と積層材３ａとを加熱および加圧するた
め相対向して相対的に近接遠退移動可能に設けられた上
側の熱板（上板）３１ａ及び下側の熱板（下板）３１ｂ
と、上板３１ａ及び下板３１ｂの対向面の少なくとも一
方に設けられた膜体（図示を省略した）と、積層材３ａ
および被積層材５を加熱するための加熱手段（図示を省
略した）と、膜体間に挟持されて積層空間を形成する枠
体（図示を省略した）と、膜体を加圧、吸引する加圧吸
引手段（図示を省略した）と、前記積層空間内を減圧す
る減圧手段（図示を省略した）と、連続したフィルム状
の搬送体３ｂを引っ張ることにより送る搬送チャック７
またはテンションローラ８等の搬送手段とにより概略構
成されている。なお、この真空積層装置３１の説明にお
いては、被積層材５が載置される連続したフィルム状の
搬送体３ｂを、積層材３ａと同様の積層材として被積層
材５に積層される、すなわち、搬送体として機能する積
層材３ｂを使用し、また、積層材３ａを、積層材３ｂと
同様に連続したフィルム状のものを使用する場合により
説明する。

【０００３】このように構成された積層装置を用いて積
層材３ａ，３ｂと被積層材５とを積層する際には、積層
材３ｂ上に個々の被積層材５と積層材３ａとを重合させ
た状態で載置し、積層材３ａ，３ｂの側縁を搬送チャッ
ク７により把持してこの搬送チャック７を搬送方向に移
動させ、また、これと同期して積層品５₂’を挟持した
一対のテンションローラ８を回転させることにより積層
材３ａ，３ｂを引っ張って、積層材３ａ，３ｂの間に挟
まれた被積層材５を上板３１ａと下板３１ｂとの間に搬
入し、上板３１ａ及び下板３１ｂを相対的に近接移動さ
せてその対向面に膜体を介して枠体を挟持して、積層材
３ａ，３ｂおよび被積層材５が収容された積層空間を形
成し、加圧吸引手段により膜体を設けられたその対向面
に吸着させた状態で積層空間内を減圧し、その後、加圧
吸引手段により膜体を膨張させて積層材３ａ，３ｂおよ
び被積層材５を加圧すると共に加熱手段により加熱し、
溶融された積層材３ａ，３ｂと被積層材５とを附型する
と共に融着する。

【０００４】続いて、膜体を膨張させて積層材３ａ，３
ｂと被積層材５との加圧を維持した状態で加熱手段によ
る加熱を停止して、溶融した積層材３ａ，３ｂが熱変形
温度のうちのガラス転移温度を下回るまで冷却されて安
定した状態となるのを待つ。そして、積層材３ａ，３ｂ
が安定した状態となった後に、加圧吸引手段による膜体
の膨張を停止させると共に、減圧されていた積層空間内
を大気圧に戻して、真空積層装置３１の上板３１ａと下
板３１ｂとを相対的に離間移動させて積層空間を開放す
る。なお、積層空間が形成されてから開放されるまでの
間に、搬送チャック７は上板３１ａおよび下板３１ｂの
近傍に復帰移動されている。そして、積層空間が開放さ
れると、搬送チャック７が積層材３ａ，３ｂの側縁を把
持して搬送方向に移動すると共にテンションローラ８が
回転駆動し、積層品５₂’を真空積層装置３１から搬出
する。

【０００５】一方、別の従来の技術として、特公昭５９
−４３３１１号公報や特公昭６１−５３９２５号公報に
開示されているように、ホットプレスとコールドプレス
を設け、ホットプレスにてホットプレス加工を行った
後、コールドプレスにてコールドプレス加工を行うこと
が知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示した真空積層装置３１にあっては、溶融した積層材３
ａ，３ｂがガラス転移温度を下回って安定した状態とな
るのを待つ間は、真空積層装置３１の稼働が停止するこ
ととなり、積層サイクルタイムが長くなるという問題が
ある。そして、積層サイクルタイムを短縮するため、早
期の段階で、すなわち、積層材３ａ，３ｂおよび被積層
材５への加圧・加熱を完了したら直ちに真空積層装置３
１の上板３１ａと下板３１ｂとを離間移動させて積層空
間を開放し、被積層材５との積層が完了した積層材３
ａ，３ｂの両端縁を搬送チャック７により把持して移動
させ、および／またはテンションローラ８を回転駆動し
て積層品５₂’を搬出することも考えられる。しかし、
この場合には、積層品５₂’を搬出するときに積層材３
ａ，３ｂが十分に冷却されていないため安定した状態と
なっていない。しかも、搬送チャック７は積層材３ａ，
３ｂの両側縁を把持して移動するのみであり、積層材３
ａ，３ｂの両側縁の間には張力が与えられることがな
い。また、テンションローラ８も積層材３ａ，３ｂの両
側縁の間に張力を与ることがないのは搬送チャック７と
同様である。そのため、積層材３ａ，３ｂの長手方向
（搬送方向）に皺が発生する。また、テンションローラ
８が十分に冷却されていない積層材３ａ，３ｂを挟持す
ることによって積層品の表面にテンションローラ８の跡
が残る等の不要な附型が行われるという問題が生じる。
その結果、積層品が積層不良となり、積層品の歩留が悪
化するという問題が生じる。さらに、膜体によって加圧
された積層品５₂’は、積層材３ａ，３ｂに被積層材５
が埋め込まれ、表面が平滑ではなくある程度附型された
状態となっている。

【０００７】そこで、溶融された積層材３ａ，３ｂを早
期に安定させる手段として、上板３１ａ及び下板３１ｂ
に冷媒流体通路を形成し、冷媒流体通路に冷媒を通すこ
とにより、真空積層装置３１内で積層材３ａ，３ｂを冷
却することも考えられる。しかし、同一の熱板３１ａ，
３１ｂに加熱手段と冷却手段を設けて加熱と冷却を行う
ことは非常に熱効率が悪く、この場合には１積層サイク
ルに少なくとも２〜５分必要となり、積層サイクルタイ
ムを大幅に短縮することは困難であった。また、これに
加えて加熱と冷却の温度制御が困難であるという問題も
あった。

【０００８】さらに、特公昭５９−４３３１１号公報や
特公昭６１−５３９２５号公報に開示されたものにあっ
ては、個別の積層加工対象をローダおよびアンローダに
よって搬送するものであり、フィルム状に形成された連
続した搬送体を搬送チャックにより把持して移動させた
り、テンションローラを回転駆動することにより搬送体
を引っ張って送るものではない。したがって、図３に示
した真空積層装置のように、積層材３ａ，３ｂの長手方
向（搬送方向）に皺が発生したり、積層品の表面に不要
な附型が行われる等、積層品が積層不良となって歩留が
悪化するというような問題が生じることはない。

【０００９】本発明の目的は、上記従来の課題を解決す
るためになされたもので、連続したフィルム状の搬送体
上に載置された被積層材と積層材とを積層空間内の真空
雰囲気下で膜体により加圧すると共に加熱手段により加
熱して積層し、この被積層材と積層材とを支持する連続
したフィルム状の搬送体を搬送手段により引っ張って搬
送する積層装置および積層方法において、簡単な構造お
よび工程により積層不良を生じさせることなく積層材と
被積層材を積層することができ、積層品の表面を平滑に
整形して安定した状態にするこができ、しかも、積層サ
イクルタイムを短縮化することができる積層装置および
積層方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の積層装置に係
る発明は、上記目的を達成するため、相対向して相対的
に近接遠退移動可能に設けられた加熱手段を有する熱
板、熱板の少なくとも一方に設けられた膜体、積層空間
を形成する枠体、膜体を加圧・吸引することにより熱板
の対向面に密着および膨張させるための加圧吸引手段、
および積層空間内を減圧するための減圧手段、を有して
おり、被積層材と積層材とを積層空間内の真空雰囲気下
で前記膜体により加圧すると共に前記加熱手段により加
熱して、表面がある程度附型された積層中間品を成形す
る真空積層装置と、前記被積層材と積層材とが載置され
た連続したフィルム状の搬送体を引っ張ることにより送
る搬送手段と、前記真空積層装置と前記搬送手段との間
に相対向して設けられ、表面が平滑に形成されており、
前記積層中間品を加圧すると共に熱変形温度以下に調整
してその表面を平滑に整形する上部板および下部板と、
を備えたことを特徴とするものである。

【００１１】請求項２の積層装置に係る発明は、上記目
的を達成するため、請求項１に記載の発明において、上
部板および下部板が、前記積層中間品をガラス転移温度
以下まで温度調整するものであることを特徴とするもの
である。

【００１２】請求項３の積層方法に係る発明は、上記目
的を達成するため、連続したフィルム状の搬送体上に被
積層材と積層材とを載置し、前記連続したフィルム状の
搬送体を引っ張ることにより送り前記被積層材と積層材
とを相対向して設けられた熱板間に位置させ、真空雰囲
気下とされた積層空間内で膜体により加圧すると共に前
記熱板の加熱手段により加熱して表面がある程度まで附
型された積層中間品を成形し、前記積層空間を開放し
て、連続したフィルム状の搬送体を引っ張ることにより
送り、前記積層中間品を熱変形温度以下に調整された表
面が平滑な上部板および下部板により加圧して、その表
面を平滑に整形することを特徴とするものである。

【００１３】請求項４の積層方法に係る発明は、上記目
的を達成するため、請求項３に記載の発明において、上
部板および下部板の温度を、ガラス転移温度以下の所定
の温度に一定に保持することを特徴とするものである。

【００１４】請求項５の積層方法に係る発明は、上記目
的を達成するため、請求項３に記載の発明において、上
部板および下部板の温度を、熱変形温度のうち、附型温
度からガラス転移温度に変化させることを特徴とするも
のである。

【００１５】請求項１の積層装置に係る発明では、連続
したフィルム状の搬送体上に被積層材と積層材とを重合
させた状態で載置し、真空積層装置の相対向して設けら
れた熱板間に搬送する。この搬送は、連続したフィルム
状の搬送体を搬送手段により引っ張って送ることにより
行われる。その後、熱板を近接させて枠体により積層空
間を形成し、加圧吸引手段により膜体を熱板に密着させ
た状態で減圧手段により積層空間内を真空雰囲気下と
し、次いで、加圧吸引手段により膜体を熱板から離間さ
せるように膨張させて被積層材および積層材を加圧する
と共に、加熱手段によって加熱して積層中間品を得る。
この積層中間品は、被積層材が積層材に埋め込まれて、
その表面がある程度まで附型された平滑ではない状態と
なっている。その後、熱板を離間させて積層空間を開放
し、次に積層される被積層材および積層材と積層された
積層中間品とを支持した連続したフィルム状の搬送体を
搬送手段によって引っ張り送って、真空積層装置と上部
板および下部板の間とに搬送する。そして、積層中間品
が上部板および下部板の間に搬送されると、上部板およ
び下部板が近接して積層中間品を加圧する。このとき上
部板および下部板が積層中間品の積層材の熱変形温度以
下に調整されており、またその表面が平滑に成形されて
いるため、積層中間品の積層材の表面が平滑に整形さ
れ、熱変形温度以下に調整されて安定する。そのため、
積層品の寸法精度や附型された表面等の状態が向上す
る。そして、加圧・加熱して積層する工程と、加圧・温
度調整して整形する工程とが別で行われることにより、
積層品が適切な温度勾配で効率よく積層・整形される。
さらには、上部板および下部板を真空積層装置とは別体
に設けたことにより、積層中間品の表面の整形と、次の
被積層材および積層材の積層とを並行して行うことが可
能である。

【００１６】請求項２の積層装置に係る発明では、上部
板および下部板が、積層中間品を附型に適した温度から
ガラス転移温度以下まで温度調整するものであることに
より、積層品を安定したものとすることができる。

【００１７】請求項３の積層方法に係る発明では、被積
層材と積層材とを連続したフィルム状の搬送体上に載置
して、搬送手段を引っ張って送ることにより熱板間に搬
送して、真空雰囲気下とされた積層空間内で膜体により
加圧すると共に加熱手段により加熱し、積層中間品を成
形する。この積層中間品は、被積層材が積層材に埋め込
まれて、その表面がある程度まで附型された平滑ではな
い状態となっている。その後、熱板を離間させて積層空
間を開放し、次に積層される被積層材および積層材と積
層された積層中間品とを支持した連続したフィルム状の
搬送体を搬送手段によって引っ張り送って、真空積層装
置と上部板および下部板の間とに搬送する。そして、積
層中間品を上部板および下部板の間に搬送すると、上部
板および下部板を近接させて積層中間品を加圧する。こ
のとき上部板および下部板は、積層中間品の積層材の熱
変形温度以下に調整されており、またその表面が平滑に
成形されている。そのため、積層中間品の表面が平滑に
安定して整形されると共に、熱変形温度以下に調整され
て安定した状態となる。真空積層装置による次の積層中
間品の積層と上部板および下部板による積層中間品の整
形とを並行して行うことができる。その後、搬送手段に
より連続したフィルム状の搬送体を引っ張って送るが、
積層品が載置された連続したフィルム状の搬送体も熱変
形温度以下となって安定した状態となる。

【００１８】請求項４の積層方法に係る発明では、請求
項３に記載の発明において、上部板および下部板の温度
をガラス転移温度以下の所定の温度に一定に保持するこ
とにより、積層品の表面が平滑となるように附型されつ
つ、ガラス転移温度以下となって安定した状態となる。

【００１９】請求項５の積層方法に係る発明では、請求
項３に記載の発明において、膜体によりにより加圧・加
熱された被積層材と積層材は、当初熱変形温度のうち附
型温度に調整された上部板および下部板に加圧されて、
その表面が平滑となるように整形され、その後、ガラス
転移温度以下となって安定した状態となる。被積層材と
積層材は、上部板および下部板によって確実に附型温度
で加圧されるため、附型による積層材の表面の状態が向
上する。

【００２０】

【発明の実施の形態】最初に、本発明の積層装置の実施
の一形態を図１及び図２に基づいて詳細に説明する。な
お、同一符号は同一部分または相当部分とする。本発明
の積層装置１の概要は、図１に示すように、相対向して
設けられた上下の熱板１ａ，１ｂを有しており、連続し
たフィルム状の搬送体３ｂ上に載置された被積層材５と
積層材３ａとを積層空間内の真空雰囲気下で膜体により
加圧すると共に熱板１ａ，１ｂの加熱手段により加熱し
て、表面がある程度附型された積層中間品５₁を成形す
る真空積層装置１と、前記連続したフィルム状の搬送体
３ｂを引っ張って送るための搬送手段としての搬送チャ
ック７およびテンションローラ８と、前記熱板１ａ，１
ｂ間で膜体により加圧されると共に熱板１ａ，１ｂの加
熱手段により加熱された積層材３ａと被積層材５との積
層中間品５₁を加圧して表面を平滑に整形すると共に熱
変形温度以下に調整するための、上側の整形板（上部
板）９ａおよび下側の整形板（下部板）９ｂからなる整
形板９と、を備えている。整形板９は、前記熱板１ａ，
１ｂと前記搬送チャック７またはテンションローラ８と
の間に相対向して設けられている。なお、フィルム状の
搬送体３ｂは、所謂離型フィルムやキャリアフィルムと
呼ばれているもののほかに、積層材３ａと同様に積層材
として被積層材５に積層されるものを使用することがで
きる。また、積層材３ａは、搬送体または積層材３ｂと
同様に連続したフィルム状に形成されたものの他に、被
積層材５と略同じ大きさの連続していないものを使用す
ることができる。この実施の形態においては、連続した
フィルム状の積層材を搬送体３ｂとして使用し（以下、
搬送体を積層材３ｂという）、積層材３ａを積層材３ｂ
と同様に連続したフィルム状に形成されたものを使用す
る場合により説明する。また、被積層材５としては、回
路基板等が使用され、これに積層するための積層材とし
ては、フィルム支持体の一方の面に接着されたフォトレ
ジスト形成層等が使用される。そして、被積層材５の一
方の面のみに積層材を積層する場合には、積層材３ａ，
３ｂのうちの一方に離型フィルムあるいはキャリアフィ
ルムが使用される。また、他の例としては、被積層材と
してＩＣチップ等が使用され、積層材としてポリエチレ
ンテレフタレートあるいは塩化ビニル樹脂等からなるフ
ィルムが使用される。この場合においては、ＩＣチップ
等を積層材の中に埋設して積層品の表面が平滑面となる
ように整形される。ここでいう熱変形温度とは、被積層
材５に積層される積層材３ａ，３ｂが溶融した状態とな
る融点と、溶融した積層材３ａ，３ｂが冷却されて固化
し安定した状態となるガラス転移温度との間の範囲の温
度を意味する。また、附型温度とは、被積層材５に積層
される積層材３ａ，３ｂの表面を適切に附型することが
できる温度を意味する。これら熱変形温度の範囲および
附型温度は、積層材３ａ，３ｂの材質特性によって異な
る。

【００２１】上側の熱板（上板）１ａと下側の熱板（下
板）１ｂは、相対向して相対的に近接遠退移動可能に設
けられている。上板１ａと下板１ｂの少なくとも一方に
は、その対向面に膜体（図示を省略した）が設けられ、
上板１ａと下板１ｂの相対的な近接移動により膜体を介
して対向面の間で挟持されて積層空間を形成する枠体
（図示を省略した）を備えている。また、上板１ａおよ
び／または下板１ｂには、その対向面に設けられた膜体
を加圧、吸引することにより対向面に密着させ、あるい
は膨張させるための加圧吸引手段（図示を省略した）が
接続され、また、積層空間を形成した際に積層空間内を
減圧するための減圧手段（図示を省略した）が接続され
ている。これらの構成により、この実施の形態における
積層装置１は、積層材３ａ，３ｂと被積層材５とを真空
雰囲気下で加熱・加圧する真空積層装置として機能する
ことが可能となっている。上板１ａと下板１ｂの搬入側
（図１において、上板１ａと下板１ｂの右側）に隣接し
てセットテーブル２が配設され、また、上板１ａと下板
１ｂの搬出側（図１において、上板１ａと下板１ｂの左
側）に積層材３ａ，３ｂの側縁をそれぞれ把持する一対
の搬送チャック７が搬送方向に移動可能に設けられ、さ
らには、一対からなるテンションローラ８が設けられて
いる。搬送チャック７の移動とテンションローラ８の回
転とは同期して等速度で駆動されるよう制御される。な
お、この実施の形態では、フィルム状の搬送体３ｂを引
っ張って送るための搬送手段は、搬送チャック７とテン
ションローラ８とを設けた場合によって説明するが、搬
送チャック７とテンションローラ８のいずれか一方の
み、あるいは、他の構成とすることもできる。

【００２２】上板１ａおよび下板１ｂと搬送チャック７
との間の上板１ａおよび下板１ｂと隣接する位置には門
形フレーム１４が配設され、この門形フレーム１４に上
部板９ａおよび下部板９ｂからなる整形板９が支持され
ている。図２に示すように、上部板９ａおよび下部板９
ｂは、ステンレス等からなる板状体により構成され、そ
の対向面は、搬送方向（図１の左右方向）が被積層材５
の長さよりも長く、巾方向（図２の左右方向）が積層材
３ａ、３ｂの巾よりもわずかに広く形成された略矩形形
状をなしており、表面が平滑に形成されている。上部板
９ａおよび下部板９ｂの内部には、所定温度に調節され
た温調流体が供給循環される温調溝１０が形成されてお
り、積層中間品５₁の積層材３ａ，３ｂをその熱変形温
度以下まで調整するための温度調整手段が構成されてい
る。なお、上部板９ａおよび／または下部板９ｂの一部
の温調溝１０にカートリッジ型の棒状ヒーターを挿入
し、熱変形温度以上に上部板９ａおよび／または下部板
９ｂを加熱することも可能である。また、上部板９ａ及
び下部板９ｂを薄状板により構成し、上部板９ａおよび
／または下部板９ｂを直接通電して抵抗発熱させること
により熱変形温度以上の温度に加熱することも可能であ
る。

【００２３】上部板９ａは、門形フレーム１４の上方に
固定されている。門形フレーム１４の高さ方向の中間位
置には固定板１３が設けられ、この固定板１３上にエア
シリンダ１１およびガイド１２が設置されている。そし
て、下部板９ｂは、その下面中央にエアシリンダ１１が
取付けられていると共に下面四隅にガイド１２が設けら
れており、エアシリンダ１１の伸長・退縮駆動により、
上部板９ａに対して近接遠退移動可能に昇降するように
支持されている。このように、上板１ａおよび下板１ｂ
と別体の整形板９は、固定された上部板９ａと昇降移動
可能な下部板９ｂとの間で加圧・加熱された被積層材５
および積層材３ａ，３ｂを挟持し加圧することが可能な
ように構成されている。さらに、下部板９ｂの下面とエ
アシリンダ１１及びガイド１２の取付部との間には、下
部板９ｂからエアシリンダ１１及びガイド１２への熱伝
達を減少せさて、下部板９ｂの温度を一定の狭い範囲に
制御することができるように、断熱板１５が介装されて
いる。

【００２４】なお、この実施の形態においては、上部板
９ａを固定し、下部板９ｂを昇降移動させるように構成
した場合によって説明したが、本発明はこれに限定され
ることなく、上部板９ａを昇降移動可能とし、下部板９
ｂを固定してもよく、また、上部板９ａおよび下部板９
ｂの双方を昇降移動可能としてもよい。また、上部板９
ａおよび／または下部板９ｂの一端側をヒンジ手段など
により回動可能に支持し、上部板９ａおよび／または下
部板９ｂの他方の自由端側をエアシリンダ等の駆動手段
により開閉可能として加熱・加圧された被積層材５およ
び積層材３ａ，３ｂを挟持し加圧することができるよう
に構成することもできる。

【００２５】次に、上述したように構成された積層装置
１を用いて、本発明の積層方法の実施の一形態を説明す
る。なお、この実施の形態においては、連続したフィル
ム状の積層材３ａ，３ｂの一例として、塩化ビニル樹脂
からなるものとして温度、圧力、および時間等を記載す
る。本発明の積層方法の概要は、連続したフィルム状の
搬送体として機能する積層材３ｂ上に被積層材５と積層
材３ａを載置し、連続したフィルム状の積層材３ａ，３
ｂを搬送手段である搬送チャック７やテンションローラ
８により引っ張って送り、被積層材５と積層材３ａ，３
ｂとを相対向して設けられた熱板１ａ，１ｂ間に形成さ
れる積層空間内に位置させ、真空雰囲気下とされた積層
空間内で膜体により被積層材５と積層材３ａ，３ｂとを
加圧すると共に熱板１ａ，１ｂの加熱手段により加熱し
て表面がある程度まで附型された積層中間品５₁を成形
し、積層空間を開放して連続したフィルム状の搬送体３
ｂを引っ張ることにより送り、積層中間品５₁を熱変形
温度以下に調整された上部板９ａ，下部板９ｂにより加
圧して、その表面を平滑に整形するものである。

【００２６】まず、被積層材５が上下の熱板１ａ，１ｂ
の搬入側（図１の右側）に設けられたセットテーブル２
上の、第１基材ロール４より巻出された積層材３ｂ上に
載置され、積層材３ｂと、第２基材ロール６より巻かれ
た積層材３ａとが搬送チャック７により把持されて図１
の左方向に移動すると共に、これと同期してテンション
ローラ８が回転駆動されることにより引っ張られるよう
にして送られ、被積層材５が上下の積層材３ａ及び３ｂ
間に位置した状態で、真空積層装置１の上側の熱板１ａ
と下側の熱板１ｂとの間に配置される。

【００２７】次いで、上下の熱板１ａおよび１ｂの相対
的な近接移動により、上下の熱板１ａおよび１ｂの少な
くとも一方の対向面に設けられた膜体を介して図示しな
い枠体が対向面の間で挟持され、内部に被積層材５およ
び積層材３ａ，３ｂが収容される積層空間が形成され
る。そして、膜体が被積層材５および積層材３ａ，３ｂ
を加圧しないように、図示しない加圧吸引手段により熱
板１ａおよび１ｂの対向面に膜体を吸着させた状態で、
減圧手段によって積層空間内を一定の圧力に減圧して真
空雰囲気下とする。

【００２８】その後、被積層材５および積層材３ａ，３
ｂを、上下の熱板１ａ及び１ｂに設けられた加熱手段に
より、融点付近またはこれを越える約１６０度に加熱す
ると共に、加圧吸引手段により空気圧を加圧して熱板１
ａおよび１ｂの対向面から膜体を離すように膨張させ
て、膜体により熱板１ａまたは１ｂの間等で加圧する。
膜体を膨張させるための空気圧の圧力は、約５Ｋｇ／ｃ
ｍ2 であり、この加熱・加圧の状態は、約５０秒間持続
される。このとき、被積層材５がＩＣチップであるよう
な場合には、一体となるように融着した積層材３ａ，３
ｂの中にＩＣチップが埋め込まれる。積層材３ａ，３ｂ
にＩＣチップが埋め込まれ、積層材３ａ，３ｂの表面は
ある程度まで附型された積層中間品５1 となっている。

【００２９】被積層材５および積層材３ａ，３ｂに対す
る加熱・加圧が完了し積層中間品５1 ができると、積層
装置１の上側の熱板１ａと下側の熱板１ｂを相対的に離
間移動させて積層空間を開放する。積層空間が形成され
てから開放されるまでの間に、搬送チャック７は上板１
ａおよび下板１ｂの近傍に復帰移動されている。そし
て、搬送チャック７により積層材３ａ，３ｂの両側縁を
把持して図１の左方に移動させ、これと同期して積層品
５2 を挟持したテンションローラ８を回転駆動し、加熱
・加圧することにより溶融されると共にある程度附型さ
れた積層中間品５1 を、熱板１ａ，１ｂの搬出側に隣接
して別体で設けられた上部板９ａと下部板９ｂとの間に
セットする。なお、次に加圧・加熱される被積層材５が
セットテーブル２上の積層材３ａ上に載置されており、
この被積層材５は、搬送チャック７の移動およびテンシ
ョンローラ８の回転による中間積層品５1 の搬送に伴
い、上側の熱板１ａと下側の熱板１ｂとの間に搬入され
ることとなる。

【００３０】次いで、エアシリンダ１１に圧縮空気を供
給して伸長駆動し、下部板９ｂを上部板９ａに近接移動
させることにより、搬入された被積層材５および積層材
３ａ，３ｂを挟持し加圧する。この際のエアシリンダに
供給される圧縮空気の圧力は、約５Ｋｇ／ｃｍ²であ
る。そして、上部板９ａおよび下部板９ｂの対向面は、
この実施の形態の場合、積層材３ａ，３ｂのガラス転移
温度以下の一定の温度に調整されている。上下の熱板１
ａ，１ｂで約１６０度に加熱された積層材３ａ，３ｂお
よび被積層材５は、上部板９ａと下部板９ｂとの間に搬
送されるまでの間に附型に適した温度に降下しており、
上部板９ａと下部板９ｂの間で加圧されることにより、
表面が平滑に整形されると共に、ガラス転移温度以下と
なるまで調整されて安定した状態となる。さらには、加
圧により附型・温度調整された積層品５₂の厚さ方向の
寸法精度も安定する。この、上部板９ａと下部板９ｂに
よる積層材３ａ，３ｂおよび被積層材５の加圧（附型）
・温度調整は、積層材３ａ，３ｂおよび被積層材５が確
実にガラス転移温度まで調整されて安定した状態となる
ように約５０秒程度行われる。

【００３１】積層材３ａ，３ｂが安定した状態となった
後は、エアシリンダ１１を退縮駆動して下部板９ｂを上
部板９ａから離間移動させ、搬送チャック７により積層
材３ａ，３ｂの両側縁を把持して図１の左方に移動さ
せ、これと同期してテンションローラ８を回転駆動させ
る。附型・温度調整を完了した積層品５₂は上部板９ａ
と下部板９ｂとの間から搬出され、熱板１ａ，１ｂによ
り加圧・加熱された中間積層品５₁は上部板９ａと下部
板９ｂとの間に搬入され、セットテーブル２上で上下の
積層材３ａ及び３ｂ間に位置された被積層材５は熱板１
ａ，１ｂの間に搬入されることとなる。

【００３２】附型・温度調整が完了した積層品５₂は、
積層材３ａ，３ｂが安定した状態となっているため、搬
送チャック７により積層材３ａ，３ｂの両側縁の間に張
力が与えられることなく把持され、また、テンションロ
ーラ８の間に挟持されて搬送されても、皺等が発生して
積層不良となることがない。また、積層材３ａ，３ｂお
よび被積層材５を、上側の熱板１ａおよび下側の熱板１
ｂの少なくとも一方に設けられた膜体によって加圧する
と共に加熱手段により加熱する工程と、上部板９ａおよ
び下部板９ｂによって附型・温度調整する工程とが同時
間で並行して行われるため、積層サイクルタイムを短縮
することができる。

【００３３】次に、本発明の積層方法の別の実施の形態
について説明する。なお、この説明では、上述した実施
の形態と異なる工程についてのみを説明することとし、
同様の工程については説明を省略する。この積層方法の
概要は、上部板９ａと下部板９ｂの対向面の温度を、上
述したようにガラス転移温度以下の一定の温度に保持す
る実施の形態と異なり、熱変形温度のうち、附型温度か
らガラス転移温度に変化させて温度調整するものであ
る。

【００３４】積層材３ａ，３ｂおよび被積層材５を上下
の熱板１ａ，１ｂで約１６０度に加熱してから、積層空
間を開放して上部板９ａと下部板９ｂとの間で加圧され
るまでの間に、その温度が降下することは上述したとお
りであるが、この温度が積層材３ａ，３ｂによっては、
その表面を平滑に附型するのに適する温度以下に降下す
る場合もあり得る。また、積層材３ａ，３ｂと被積層材
５との熱容量が異なる場合、例えば、被積層材５がＩＣ
チップである場合において、このＩＣチップ５の熱容量
が積層材３ａ，３ｂよりも大きいため、ＩＣチップ５の
温度降下が積層材３ａ，３ｂよりも遅くなり、ＩＣチッ
プ５の周辺における積層材３ａ，３ｂが収縮することに
よりひけたり表面が荒れることとなる。

【００３５】この実施の形態においては、上部板９ａと
下部板９ｂの対向面の温度は、温調溝１０に循環供給さ
れる温調流体や棒状ヒーター等により、積層材３ａ，３
ｂおよび被積層材５への加圧を開始する時点でＩＣチッ
プ５に積層される積層材３ａ，３ｂである塩化ビニル樹
脂の附型に適した温度（この実施の形態の場合、約９５
度）に調節されている。そして、上部板９ａと下部板９
ｂの対向面の温度は、積層材３ａ，３ｂおよび被積層材
５への加圧を開始した後、所定のプログラムにしたがっ
て約８０度（ガラス転移温度）以下まで変化するように
制御される。これにより、積層材３ａ，３ｂの表面は、
加圧開始時点で軟化して、平滑となるように整形、すな
わち附型されつつガラス転移温度を下回り安定した状態
となるまで所定の速度で温度調整されることとなる。こ
の上部板９ａと下部板９ｂの対向面の温度を変化させる
工程は、温度調整速度が早過ぎると冷却収縮による歪み
等が生ずるため、上側の熱板１ａ及び下側の熱板１ｂの
温度を考慮して約５０秒程度行われる。

【００３６】ここで、上部板９ａと下部板９ｂの間の附
型と温度調整時間を約５０秒程度としているが、この時
間は、次に被積層材５および積層材３ａ，３ｂが上側の
熱板１ａと下側の熱板１ｂとの間で加圧・加熱される時
間と同時間であり、すでに加圧・加熱された被積層材５
および積層材３ａ，３ｂの附型・温度調整と、次の被積
層材５および積層材３ａ，３ｂの加圧・加熱とを同サイ
クルで行うことができる。そして、上側の熱板１ａと下
側の熱板１ｂとの間で行われる加圧・加熱から上部板９
ａと下部板９ｂの間で行われる附型・温度調整までの移
行時間を１０秒程度とすると、従来の積層装置を用いて
積層した場合に２〜５分の加熱および冷却を必要とした
積層サイクルタイムが１分程度で済むこととなる。

【００３７】以上説明したように、上側の熱板１ａと下
側の熱板１ｂとの間で被積層材５および積層材３ａ，３
ｂの加熱圧着のみを行い、これと並行して被積層材５お
よび積層材３ａ，３ｂの附型と温度調整を別個の工程で
行うようにしたことにより、積層サイクルタイムの短縮
が可能となり、被積層材５および積層材３ａ，３ｂの附
型・温度調整を効率よく的確に行うことができる。

【００３８】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、真空積
層装置により表面がある程度まで附型された状態の積層
中間品を加圧すると共に熱変形温度以下に調整する上部
板および下部板を設けたことにより、積層中間品の表面
を平滑に整形すると共に温度調整することができ、しか
も、積層材および被積層材の加圧・加熱と積層中間品の
附型・温度調整とを並行して行うことができるため、積
層効率を向上させることができ、また、積層サイクルタ
イムを短縮することができる。また、積層品が載置され
た連続したフィルム状の搬送体も確実に安定した状態と
なるため、積層不良を防止できる。

【００３９】請求項２に記載の発明によれば、上部板お
よび下部板が、積層中間品をガラス転移温度以下まで調
整するものであることにより、積層品を安定したものと
することができる。

【００４０】請求項３に記載の発明によれば、被積層材
と積層材とを膜体により加圧すると共に熱板の加熱手段
により加熱して得られた積層中間品を熱変形温度以下に
調整された上部板および下部板で加圧することにより、
表面をある程度まで附型された積層中間品がその表面を
平滑に整形されるため、積層品の表面状態が向上し、ま
た、積層品が載置された連続したフィルム状の搬送体も
確実に安定した状態となるため、積層不良を防止でき
る。

【００４１】請求項４に記載の発明によれば、上部板お
よび下部板の温度を、熱変形温度のうち、ガラス転移温
度以下の一定の温度に保持することにより、附型を行い
つつ、被積層材、積層材、および連続したフィルム状の
搬送体をガラス転移温度以下まで確実に温度調整して安
定した状態とすることができる。

【００４２】請求項５に記載の発明によれば、上部板お
よび下部板の温度を、熱変形温度のうち、附型温度から
ガラス転移温度に変化させることにより、被積層材およ
び積層材は附型に適した温度から適当な温度勾配でガラ
ス転移温度まで連続して確実に温度調整することができ
るため、安定した状態とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る積層装置の一実施の形態を示す全
体図である。

【図２】本発明における冷却板を示す一部断面図であ
る。

【図３】従来例の積層装置を示す説明図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ 熱板 ３ａ 積層材 ３ｂ 積層材（搬送体） ５ 被積層材 ７ 搬送チャック（搬送手段） ８ テンションローラ（搬送手段） ９ａ，９ｂ 冷却板 １０ 温調溝（温度調節手段）

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対向して相対的に近接遠退移動可能に
   設けられた加熱手段を有する熱板、熱板の少なくとも一
   方に設けられた膜体、積層空間を形成する枠体、膜体を
   加圧・吸引することにより熱板の対向面に密着および膨
   張させるための加圧吸引手段、および積層空間内を減圧
   するための減圧手段、を有しており、被積層材と積層材
   とを積層空間内の真空雰囲気下で前記膜体により加圧す
   ると共に前記加熱手段により加熱して、表面がある程度
   附型された積層中間品を成形する真空積層装置と、 前記被積層材と積層材とが載置された 連続したフィルム
   状の搬送体を引っ張ることにより送る搬送手段と、前記真空積層装置と前記搬送手段との間に相対向して設
   けられ、表面が平滑に形成されており、前記積層中間品
   を加圧すると共に熱変形温度以下に調整してその表面を
   平滑に整形する上部板および下部板と、 を備えた ことを特徴とする積層装置。
2. 【請求項２】 上部板および下部板が、前記積層中間品
   をガラス転移温度以下まで温度調整するものであること
   を特徴とする請求項１に記載の積層装置。
3. 【請求項３】 連続したフィルム状の搬送体上に被積層
   材と積層材とを載置し、前記連続したフィルム状の搬送
   体を引っ張ることにより送り前記被積層材と積層材とを
   相対向して設けられた熱板間に位置させ、真空雰囲気下
   とされた積層空間内で膜体により加圧すると共に前記熱
   板の加熱手段により加熱して表面がある程度まで附型さ
   れた積層中間品を成形し、 前記積層空間を開放して、連続したフィルム状の搬送体
   を引っ張ることにより送り、 前記積層中間品を熱変形温度以下に調整された表面が平
   滑な上部板および下部板により加圧して、その表面を平
   滑に整形する ことを特徴とする積層方法。
4. 【請求項４】 上部板および下部板の温度を、ガラス転
   移温度以下の所定の温度に一定に保持することを特徴と
   する請求項３に記載の積層方法。
5. 【請求項５】 上部板および下部板の温度を、熱変形温
   度のうち、附型温度からガラス転移温度に変化させるこ
   とを特徴とする請求項３に記載の積層方法。