JP3708817B2 - 真空積層装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空雰囲気下において積層材を加熱した状態で被積層材と密着・加圧することによって積層成形する真空積層装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、プリント配線板を製造する場合において、表面に銅箔等の導電層が積層された被積層材である絶縁基板の表面に、導電層をエッチング、めっき等から保護するための支持体フィルムからなるフィルム状フォトレジスト形成層（積層材）を熱圧着する工程がある。積層材は、加熱されることによって粘着性を備えるようになり、導電層の表面に押圧されて積層される。このように、真空雰囲気下で積層材を加熱して被積層材と密着・加圧する従来の真空積層装置は、特開平１０−１７５２２９号公報で開示されている。この真空積層装置は、圧力調整弁の設定圧力が空圧源の圧力より高い圧力で成形をおこなうことが必要な場合に、空圧源より圧力を上げる増圧弁を設けて、圧力調整弁の高い設定圧力に調整することにより膜体を加圧して積層成形をおこなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成とする真空積層装置は、空圧源より低い圧力の設定により膜体を加圧して積層成形する場合、増圧弁を通過することにより空圧の流量が減少してしまい、膜体を加圧する設定圧力までの昇圧に時間がかかってしまう問題を課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するもので、本発明にあっては、真空積層装置の密着・加圧手段は、真空ポンプに接続される密着手段と、増圧弁および圧力調整弁を介して空圧源に接続される加圧手段と、が任意に切り替えられるよう接続され、加圧手段の空圧源と増圧弁との間の一次側通路には空圧源の圧力を測定する圧力センサが配設され、増圧弁と圧力調整弁の間には二次側通路が設けられるとともに、一次側通路より分岐して二次側通路に合流する増圧弁の回避通路が設けられ、圧力センサにより検出される空圧源の圧力と圧力制御弁の設定圧力を比較し、圧力調整弁の設定圧力が空圧源の圧力より低い場合には増圧弁を通さずに回避通路を通じて二次側通路に空圧源からの空圧を流通させ直に圧力調整弁で調整し、また、圧力調整弁の設定圧力が空圧源の圧力より高い場合には、二次側通路から回避通路へ空圧を逆流させることなく増圧弁を介して二次側通路に空圧源の空圧を流通させるようにしたのである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面に従ってこの発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例を示すブロック図であり、上板１に対して下板２が近接遠退移動するように構成されて、膜体３が下板２の対向面に設けられ、断熱板７と加熱手段（電気ヒータ）４と定盤５とが順次重合した状態で上板１に設けられている。しかしながら、本発明の真空積層装置１０は、上板１および下板２を相対的に近接遠退移動可能とするため、下板２を固定するとともに上板１を昇降可能としたり、あるいは、上板１および下板２の双方を昇降可能としてもよい。また、膜体３を上板１の対向面に設けて、断熱板７と加熱手段４と定盤５を下板２に設けることもできる。
【０００６】
上板１は、略矩形の平板形状からなるもので、枠体６の内周開口と略同じ大きさの凹部が下板２と対向する下面に開口するように形成されている。この凹部には、断熱板７を介して、積層材４０を加熱するための電気ヒータ４が収容されている。また、この電気ヒータ４の下面には、平滑な対向面を構成する定盤５が構成されている。上板１には、凹部に開口する脱気通路８が形成されており、この脱気通路８は減圧手段９の一部を構成している。また、断熱板７および電気ヒータ４の周側面と上板１の凹部の側壁との間には隙間が形成されている。また、加熱手段としては、電気ヒータ４に代えて図示では省略するが、上板１内に温調流体通路を形成し、この温調流体通路に所定温度の流体を循環供給する構成とすることもできる。
【０００７】
下板２は、上板１と同様の略矩形の平板形状からなるもので、上板１と対向する上面には断熱板１１と電気ヒータ１２と通気性部材１３とが順次重合した状態で設けられている。さらに上面に開口する膜体操作通路１４が形成されており、また、膜体３と協働して積層成形空間を形成するための枠体６が取付けられている。
【０００８】
通気性部材１３は、例えばパンチングメタルのように平板状の多孔板からなるものである。膜体操作通路１４は、膜体３を密着・離間操作するための空気を供給・排出する密着・加圧手段の一部を形成している。なお、電気ヒータ１２は上板１の電気ヒータ４により加熱が充分である場合には設ける必要はなく、また、上板１と同様に電気ヒータ４に代えて、下板２内に温調流体通路を形成し、この温調流体通路に所定温度の流体を循環供給する構成とすることもできる。
【０００９】
減圧手段９は、上板１の脱気通路８とこの脱気通路８に管路を介して接続される真空ポンプ（図示省略）とから構成されている。なお、減圧手段９は、積層成形空間内を減圧することができるものであれば、この実施の形態に限定されることはない。
【００１０】
膜体３は、可撓性、弾性、伸縮性、耐熱性等を有する、例えばシリコンゴムやフッ素ゴム等の素材からなるもので、枠体６の内周開口を全面にわたって塞ぐように、その外周縁が焼き付け加工等により枠体６に固着されている。
【００１１】
枠体６は、この実施の形態の場合に上板１と下板２が相対的に近接遠退移動されて上板１と下板２の間に挟持されたときに、積層材４０と被積層材４１を熱圧着するための積層成形空間を形成している。この枠体６は、被積層材４１の厚さに応じて膜体３の上板１と下板２の下面との間に適切な高さを有する積層成形空間を形成することができるように調整する。
【００１２】
密着・加圧手段は、膜体操作通路１４に管路を介して接続される真空ポンプ１５等と切換弁１６の開閉により減圧をおこない膜体３を下板２に密接させる密着手段と、エアコンプレッサ等の空圧源１７から増圧弁１８や圧力調整弁２０等による圧力調整と切換弁２１の開閉により膜体３へ加圧をおこなう加圧手段とを設け、任意に切り替えられるように接続している。
【００１３】
増圧弁１８は、空圧源１７の空圧が圧力調整弁２０の設定圧力より低い場合に、加圧する膜体３への圧力に高圧を必要とする積層成形のために設けられている。この増圧弁１８は、パスカルの原理を利用することにより、増圧弁１８内のシリンダ面積の差による圧力増幅がおこなわれ、出口の二次側では一次側（入口）の圧力より増圧することのできるバルブである。実施例では、一次側の圧力を２倍の圧力まで増圧することができる。
【００１４】
しかしながら、この増圧弁１８を組み込んだ加圧手段を用いる従来からの真空積層装置では、空圧源１７より低い圧力の設定により膜体３を加圧して積層成形する場合、増圧弁１８により空圧を高くするために、増圧弁１８内でのシリンダ面積は一次側の面積より二次側の面積が小さいことから、空圧の流量が減少するため膜体３を加圧する設定圧力までの昇圧に時間がかかってしまい、成形サイクルの短縮をおこなうことができない。
【００１５】
そのため、本発明は、空圧源１７と増圧弁１８との間の一次側通路に開閉弁１９を設けて、一次側通路の空圧源１７と開閉弁１９との通路より分岐して増圧弁１８と圧力調整弁２０との間の二次側通路に合流する増圧弁１８の回避通路２２を設ける。また、圧力を検出する検出手段としては、一次側通路の空圧源１７と開閉弁１９の間の通路に圧力計２４を設け、圧力調整弁２０と切換弁２１の間の通路に圧力計２５を設ける。
【００１６】
開閉弁１９は、圧力調整弁２０の設定圧力（圧力計２５）が空圧源１７の圧力（圧力計２４）より低い場合に空圧源１７と増圧弁１８との間の一次側通路を閉鎖して増圧弁１８を通さずに回避通路２２に空圧を流通させ、圧力調整弁２０の設定圧力が空圧源１７の圧力より高い場合には一次側通路を開放して増圧弁１８に空圧を流通させるものであり、手動式のストップバルブ等を用いる。また、開閉弁１９は、手動式に限らず電磁弁式の開閉弁を用いて開閉をおこなってもよい。
【００１７】
圧力調整弁２０は、膜体３を下板２から離間させて、積層材４０と被積層材４１を上板１に設けられた定盤５との間で加圧させる設定圧力に調整する。圧力調整弁２０は、手動式の圧力調整弁を使用して圧力計２５を目視しながら調整してもよいし、電磁比例弁式の圧力調整弁を用いて後述する制御装置３０により設定圧力を数値で入力してもよい。
【００１８】
回避通路２２は、逆止弁２３が設けられ圧力調整弁２０の設定圧力が空圧源１７の圧力より低い場合に空圧源１７の圧力を直に圧力調整弁２０で調整することが可能となる。逆止弁２３は、バルブを用いて切換える電磁弁等によりおこなってもよい。また、圧力調整弁２０の設定圧力が空圧源１７の圧力より高い場合に増圧弁１８を流通する場合も逆止弁２３は増圧弁１８の二次側圧力により押えられるため、回避通路２２に空圧が逆流することなく圧力調整をすることができる。
【００１９】
次に、開閉弁１９と圧力調整弁２０に電磁弁式を用いて、圧力計２４には電気的信号を得ることのできる圧力センサ等に置換えて制御する制御装置３０を備えた真空積層装置について説明する。
制御装置３０は、真空積層装置１０における積層成形作動を制御するコントローラによって構成され、マイクロコンピュータ等によって有利に実現される。この制御装置３０は、演算機能を有するＣＰＵ３１と、ＲＯＭやＲＡＭからなる記憶部３２と、キーボードやタッチパネル等の操作部３３と、Ａ／Ｄ変換器等を含む外部信号の入力部３４と、作動の信号を出力する出力部３５とから構成されており、ＲＯＭやＲＡＭに記憶されたプログラムにしたがって、記憶されたデータや操作部３３および入力部３４から入力された信号を、ＣＰＵ３１により演算処理することで圧力調整弁２０および開閉弁１９への作動の信号を、出力部３５を通じて出力するようになっている。
【００２０】
ＣＰＵ３１は、圧力調整弁２０の設定値を操作部３３により入力する設定圧力と空圧源１７の圧力を表示する圧力計２４に置換えられた圧力センサ等により検出する圧力とを比較して演算をおこない、圧力調整弁２０の設定圧力が空圧源１７の圧力より低い場合には空圧源１７と増圧弁１８との間の一次側通路を閉鎖し、また、圧力調整弁２０の設定圧力が空圧源１７の圧力より高い場合には一次側通路を開放する開閉弁１９への信号を出力している。
【００２１】
実施例において、圧力調整弁２０の設定圧力が空圧源１７の圧力より低い場合に、開閉弁１９を閉鎖して増圧弁の回避通路２２に空圧を通すことにより、増圧弁１８による圧力および流量の損失を無くして膜体３を加圧することが可能となり、成形サイクル６０秒の製品において２秒の短縮ができるようになった。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、上記のように、圧力調整弁の設定圧力が空圧源より低い圧力により膜体を加圧して積層成形する場合、圧力調整弁の設定圧力と空圧源の圧力との比較をおこない、圧力調整弁の設定圧力が空圧源の圧力より低い場合には増圧弁を通さずに回避通路を通じて二次側通路に空圧源からの空圧を流通させ直に圧力調整弁で調整することにより、成形サイクルの短縮をおこなうことができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する機構の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ ‥‥‥ 上板
２ ‥‥‥ 下板
３ ‥‥‥ 膜体
４ ‥‥‥ 加熱手段（電気ヒータ）
５ ‥‥‥ 定盤
６ ‥‥‥ 枠体
１０ ‥‥‥ 真空積層装置
１５ ‥‥‥ 真空ポンプ
１６ ‥‥‥ 切換弁
１７ ‥‥‥ 空圧源
１８ ‥‥‥ 増圧弁
１９ ‥‥‥ 開閉弁
２０ ‥‥‥ 圧力調整弁
２１ ‥‥‥ 切換弁
２２ ‥‥‥ 回避通路
２３ ‥‥‥ 逆止弁
２４ ‥‥‥ 圧力計
２５ ‥‥‥ 圧力計
３０ ‥‥‥ 制御装置
４０ ‥‥‥ 積層材
４１ ‥‥‥ 被積層材

Claims (2)

1. 相対向して近接遠退可能に設けられた上板および下板と、上板および下板の対向面の一方に設けられた可撓性を有する膜体と、上板および下板の少なくとも他方に設けられた積層材を加熱するための加熱手段と、上板と下板の下面との間に適切な高さを有する積層成形空間内を減圧する減圧手段と、膜体を上板および下板のいずれか一方の対向面に密接させるとともに、上板または下板のいずれか一方の対向面から離間させて、積層材と被積層材を上板または下板のいずれか他方の対向面との間で加圧させる密着・加圧手段とを設けて積層成形をおこなう真空積層装置において、
   前記密着・加圧手段は、真空ポンプに接続される密着手段と、増圧弁および圧力調整弁を介して空圧源に接続される加圧手段と、が任意に切り替えられるよう接続され、
   前記加圧手段の空圧源と増圧弁との間の一次側通路には空圧源の圧力を測定する圧力センサが配設され、前記増圧弁と圧力調整弁の間には二次側通路が設けられるとともに、前記一次側通路より分岐して二次側通路に合流する増圧弁の回避通路が設けられ、
   前記圧力センサにより検出される空圧源の圧力と圧力制御弁の設定圧力を比較し、圧力調整弁の設定圧力が空圧源の圧力より低い場合には増圧弁を通さずに前記回避通路を通じて二次側通路に前記空圧源からの空圧を流通させ直に圧力調整弁で調整し、また、圧力調整弁の設定圧力が空圧源の圧力より高い場合には、二次側通路から回避通路へ空圧を逆流させることなく増圧弁を介して二次側通路に前記空圧源の空圧を流通させることを特徴とする真空積層装置。
2. 一次側通路に開閉弁を設け、前記一次側通路の空圧源と開閉弁の間から分岐して回避通路が設けられており、圧力調整弁の設定圧力と圧力センサにより検出される空圧源の圧力とを比較して演算をおこない前記開閉弁への信号を出力する制御装置を設けたことを特徴とする請求項１記載の真空積層装置。

Images