JP4548509B2 - プリント基板製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気絶縁性の基材に配線パターンが多層に配置されたプリント基板を形成するプリント基板形成装置に関するものである。

従来、電気絶縁性の基材に配線パターンが多層に配置されたプリント基板の製造方法として、例えば特許文献１に示されるように、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムを多層に積層し、加圧しつつ加熱することにより、一括で基材（配線パターンが配置された基材、すなわちプリント基板）を形成する方法が知られている。

特許文献１では、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルム（基材フィルム）の片面に導体パターンが配置された片面導体パターンフィルムを複数枚積層して積層体とし、この積層方向（以下単に積層方向と示す）の上下から積層体を加圧しつつ加熱（以下、単に熱プレスと示す）することにより、樹脂フィルムを相互に接着してプリント基板としている。
特開２００３−８６９４８号公報

ところで、特許文献１に示される積層体を、熱プレス板で直接熱プレスすると、熱プレス板の傾きやうねり、積層体の凹凸（基材における導体パターンや異なる層の導体パターン間を電気的に接続する接続部の分布による）などにより、積層体に掛かる圧力が不均一となる。このような圧力の不均一は、樹脂流動によるパターン流れや層間接続不良、層間の密着不足などの不良の原因となる。

これに対し、図８に示すように、弾性変形可能な低弾性率（例えば１０ＭＰａ以下の圧縮弾性率）と加熱に耐えうる耐熱性を備えた緩衝部材２８０を、熱プレス板２２１と積層体２９０との間に介在させることで、熱プレス板２２０，２２１から積層体２９０の各部に印加される圧力のばらつきを低減する（圧力の均一化を図る）ことが考えられる。

しかしながら、低弾性率の緩衝部材２８０は流体のように振る舞うため、加圧・加熱時において、図８に示すように、積層方向と垂直な方向（以下、単に横方向と示す）に、塑性変形する程度広がってしまう。このように塑性変形が生じると、緩衝部材２８０に亀裂などが生じてその形状が加圧・加熱後も元に戻らなくなり、これにより再使用回数が低減してしまう。

また、上記した緩衝部材の塑性変形を抑制するために、例えば図９に示すように、熱プレス板２２１からの加圧力と熱を、緩衝部材２８０を介して積層体２９０に印加する平板状の基部２５１と、緩衝部材２８０の側面全体を取り囲むように、基部２５１の周縁部から積層体２９０に向けて突出する側壁部２５２を有する上プレス部２５０を、緩衝部材２８０と熱プレス板２２１との間に配置することも考えられる。この場合、上プレス部２５０（側壁部２５２）により、加圧・加熱時において、緩衝部材２８０の横方向への動きを抑制することができる。しかしながら、上プレス部２５０における側壁部２５２の端面を、熱プレス板２２０と接触させると、それ以上の力で積層体９０を加圧することができないため、上プレス部２５０における側壁部２５２の端面は、熱プレス板２２０と少なからず離反されている。したがって、図９に示すように、上プレス部２５０と熱プレス板２２０との間の隙間から、緩衝部材２８０が外部へ流出する恐れがある。この場合、緩衝部材２８０の変形量が大きくなり、塑性変形によって緩衝部材２８０の再使用回数が低減してしまう。なお、図８，９は、ともに参考例を示す断面図であり、後述する実施形態に示した要素と関連する要素について、２００を加算した符号を付与している。

本発明は上記問題点に鑑み、積層体の各部に印加される圧力のばらつきを低減する緩衝部材を備えた構成において、緩衝部材の再使用回数を向上することができるプリント基板製造装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する為に、請求項１に記載の発明は、熱可塑性樹脂を含み、基材を構成する基材フィルムが複数枚積層されてなる積層体を、積層方向（以下、単に積層方向と示す）上下から加圧しつつ加熱するプレス型と、弾性変形可能な低弾性率と加熱に耐えうる耐熱性を有し、積層体の少なくとも一方の表面とプレス型との間に、積層体表面全体を覆うように積層体表面よりも大きい大きさをもって配置され、プレス型から積層体の各部に印加される圧力のばらつきを低減する緩衝部材と、を備え、基材フィルムを相互に接着し、基材に対して配線パターンが多層に配置されたプリント基板とするプリント基板製造装置であって、プレス型は、積層体表面全体を覆うようにその大きさが積層体表面よりも大きく、積層体を加圧しつつ加熱（以下、単に熱プレスと示す）する一対のプレス部として、積層方向における積層体の表面の一方と対向され、該積層体表面との間に、緩衝部材としての第１緩衝部材が介在される第１プレス部と、積層体の表面の他方との対向部位と第１緩衝部材との対向部位を有し、少なくとも熱プレス前の状態で、第１緩衝部材と離反された第２プレス部を有するとともに、積層方向に垂直な方向（以下、単に横方向と示す）において、第１緩衝部材の側面全体を取り囲み、少なくとも熱プレス時においてプレス部のうちの第１プレス部のみと一体化される環状の枠部を有し、加圧・加熱前の状態で、積層体の側面、第２プレス部、及び緩衝部材により、加圧により変形された緩衝部材を逃がすための逃がし空間が構成され、枠部には、該枠部から積層体側に突出されて第１緩衝部材における積層体表面との対向面上に配置され、加圧による第１緩衝部材の変形に追従して変形されて、第２プレス部における積層体表面との対向面に接触するリップが設けられていることを特徴とする。

このように本発明によれば、弾性変形可能な低弾性率（１０ＭＰａ以下の圧縮弾性率）と加熱に耐えうる耐熱性を有する緩衝部材（少なくとも第１緩衝部材）を備え、この緩衝部材が積層体の少なくとも一方の表面とプレス型との間に配置される。また、少なくとも熱プレス前の状態で、積層体の側面と隣接して逃がし空間が構成される。したがって、緩衝部材が変形されてプレス型から積層体の各部に印加される圧力のばらつきを低減し、これによりプリント基板の品質の安定化を図ることができる。

また、第１緩衝部材の横方向への変形を抑制すべくその側面全体を取り囲む枠部は、少なくとも熱プレス時においてプレス部のうちの第１プレス部のみと一体化される。このように、枠部は、積層方向上下から積層体を加圧する動作を妨げないように構成されており、この構成のため、枠部と第２プレス部との間には、逃がし空間と外部とを連通する隙間が存在する。しかしながら、枠部には薄板状のリップが設けられており、このリップが、加圧による第１緩衝部材の変形に追従して変形されて、第２プレス部における積層体表面との対向面に接触し、第２プレス部と枠部との隙間を閉塞する。したがって、上記した隙間を通じて緩衝部材が逃がし空間から外部側へ流出する前に、逃がし空間におけるリップよりも積層体側の部分を閉じた空間とすることができる。これにより、緩衝部材の変形を逃がし空間における閉塞された部分内に制限し、緩衝部材の変形量を抑制（塑性変形を抑制）することができる。以上から、本発明によれば、積層体の各部に印加される圧力のばらつきを低減する緩衝部材を備えた構成において、緩衝部材の再使用回数を向上することができる。

なお、上記したプレス型の第１プレス部及び第２プレス部は、熱プレス板の少なくとも一部として構成されても良いし、熱プレス板とは別部材として構成されても良い。いずれにせよ、積層体は、積層方向上下からプレス型によって加圧しつつ加熱される。

このような緩衝部材としては、例えば請求項２に記載のように、１０ＭＰａ以下の圧縮弾性率、３００℃以上の耐熱性、１００％以上の伸び率を有するシリコンゴムが特に好適である。

また、リップとしては、例えば請求項３に記載のように、ステンレス鋼などの金属からなる薄板を採用することができる。金属製の薄板をリップとすることで、リップに耐熱性と第１緩衝部材の変形に追従する柔軟性を持たせることができる。

請求項１〜３いずれかに記載の発明においては、請求項４に記載のように、横方向において、枠部が、熱プレス前の状態で、第２プレス部の側面と対向する位置まで延設された構成とすると良い。これによれば、枠部を基準として、第２プレス部を所定位置に配置させることができる。なお、この場合、枠部と第２プレス部の側面との間に上記した隙間が構成され、該隙間がリップによって閉塞されることとなる。

請求項１〜４いずれかに記載の発明においては、請求項５に記載のように、枠部と第１プレス部が、１つの部材として予め一体化された構成としても良いし、請求項６に記載のように、枠部が第１プレス部とは別部材であって第１プレス部と環状に接触することで第１プレス部と一体化され、第１緩衝部材における第１プレス部との対向面の周縁部が、枠部によって支持された構成としても良い。後者の場合、熱プレス終了後、第１プレス部及び第２プレス部を取り外した後に、枠部によって支持された第１緩衝部材とプリント基板とを分離するので、分離しやすい。

また、請求項１〜６いずれかに記載の発明においては、請求項７に記載のように、加圧・加熱後において、第１プレス部側から第２プレス部側に向けて移動され、第１緩衝部材を第１プレス側から突き上げる突き上げ部を備える構成としても良い。これによれば、第１緩衝部材における第１プレス部との対向面側から第１緩衝部材を突き上げることで、得られたプリント基板と第１緩衝部材とを容易に分離することができる。

請求項１〜７いずれかに記載の発明においては、請求項８に記載のように、積層体の表面と第２プレス部との間に、緩衝部材として第１緩衝部材よりも小さい第２緩衝部材が介在され、第２プレス部には、積層体表面との対向面における周縁部に、積層体側に向けて突出し、第２緩衝部材の側面全体を取り囲む環状の側壁部が設けられた構成としても良い。

これによれば、積層体の両表面に配置された緩衝部材（第１緩衝部材及び第２緩衝部材）によって、プレス型から積層体の各部に印加される圧力のばらつきを低減し、プリント基板の品質の安定化を図ることができる。なお、この場合、第２プレス部における積層体表面との対向面として、側壁部における積層体表面との対向面に、リップが接触することとなる。

また、第２緩衝部材は、その側面全体が第２プレス部における側壁部によって取り囲まれており、これにより、横方向への変形が抑制されている。また、第２緩衝部材のほうが第１緩衝部材よりも小さいので、加圧により変形された第２緩衝部材が、逃がし空間から外部へ流出する前に、第１緩衝部材の変形に追従して変形されたリップにより、逃がし空間におけるリップよりも積層体側の部分を閉じた空間とすることができる。以上から、積層体の両表面上に緩衝部材が配置される構成でありながら、いずれの緩衝部材（第１緩衝部材及び第２緩衝部材）についても、再使用回数を向上することができる。

なお、請求項１〜８いずれかに記載の発明においては、請求項９に記載のように、リップが枠部に対して着脱可能に設けられた構成とすることが好ましい。このような構成とすると、第１緩衝部材やリップ単独の交換が容易となる。また、コストを低減することもできる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るプリント基板製造装置の概略構成を示す断面図であり、熱プレス前の状態を示している。図２は、図１に示すプリント基板製造装置の熱プレス時の状態を示す断面図である。図３は、積層体の概略構成を示す拡大断面図であり、熱プレス前の状態を示している。図４は、図３に示す積層体の熱プレス時の状態を示す拡大断面図である。なお、図３及び図４においては、便宜上、離型フィルムを省略して図示している。以下においては、積層体の積層方向を単に積層方向、積層方向に垂直な方向を単に横方向と示すものとする。なお、積層方向は、以下において上下方向と一致されている。

本実施形態に係るプリント基板製造装置は、熱可塑性樹脂を含む基材フィルムを複数枚積層してなる積層体を、一括で熱プレス（加圧しつつ加熱）し、基材フィルムを相互に接着させて基材（配線パターンが多層に配置された基材、すなわちプリント基板）とする装置である。

図１に示すように、プリント基板製造装置１０は、要部として、一対の熱プレス板２０，２１と、熱プレス板２０，２１からの加圧力と熱を受けて、積層体９０を加圧しつつ加熱するプレス型３０と、プレス型３０と積層体９０の間に介在される緩衝部材としての第１緩衝部材８０と、プレス型３０を構成する枠部６０に設けられたリップ７０を、備えている。そして、これら要素のうち、プレス型３０とリップ７０を特徴部分としている。

熱プレス板２０，２１は、間に挟んだ積層体９０を、その積層方向上下から加圧しつつ加熱（熱プレス）する加圧・加熱源である。このような熱プレス板２０，２１としては、例えばチタン等の導電性金属を用いて形成され、電流を流すことで発熱するように構成されたもの、その内部にヒータが埋設されたもの、その内部に高温流体の流路を有するものなどを採用することができる。本実施形態では、熱プレス板２０が積層方向における下側、熱プレス板２１が積層方向における上側となっている。また、一対の熱プレス板２０，２１と後述するプレス型３０が別部材となっており、熱プレス板２０，２１からの加圧力と熱が、隣接するプレス型３０を介して積層体９０に作用するようになっている。

プレス型３０は、熱プレス板２０，２１からの加圧力と熱を、積層体９０に伝達するプレス部として、積層体９０と熱プレス板２０との間に介在された、すなわち、積層体９０における積層方向下側の表面９０ａに対向された第１プレス部としての下プレス部４０と、積層体９０と熱プレス板２１との間に介在された、すなわち、積層体９０における積層方向上側の表面９０ｂに対向された第２プレス部としての上プレス部５０を備えている。

これらプレス部４０，５０は、熱プレス板２０，２１からの加圧・加熱に耐え、積層体９０に対して加圧力と熱を効率よく伝達できるように構成されている。また、上プレス部５０は、後述する逃がし空間１００を構成するように、少なくとも熱プレス前の位置決め配置状態（例えば熱プレスの直前状態）で、第１緩衝部材８０と接触しないように構成されている。具体的には、プレス部４０，５０が、ステンレス鋼や鉄などの金属材料を用いて平板状に形成され、これにより効率よく熱を伝達し、熱プレス時においても互いに接触しない（すなわち加圧力を伝達する）ようになっている。そして、積層体９０との対向面（加圧面）が平坦（所謂鏡面）とされ、積層体９０の表面９０ａ，９０ｂ全体をそれぞれ覆うように、加圧面の大きさが表面９０ａ，９０ｂよりも大きくされている。

また、プレス部４０，５０のうち、下プレス部４０と積層体９０の表面９０ａとの間には、緩衝部材としての第１緩衝部材８０が必ず介在されるようになっている。すなわち、熱プレス板２０からの加圧力と熱は、下プレス部４０と第１緩衝部材８０を介して、積層体９０に伝達されるようになっている。

このプレス型３０は、上記した一対のプレス部４０，５０以外にも、枠部６０を備えている。枠部６０は、プレス型３０のうち、少なくとも第１緩衝部材９０の横方向への変形を抑制する機能を果たす部分であり、少なくとも熱プレス時において、プレス部４０，５０のうちの下プレス部４０のみと一体化されるようになっている。具体的には、第１緩衝部材８０の横方向への変形を抑制するために、第１緩衝部材８０の側面８０ａ全体を取り囲む環状部位としての基部６１を有している。そして、熱プレス前の状態で、基部６１における内周面６１ａが、横方向において、上プレス部５０の側面５０ａよりも積層体９０の側面９０ｃから離れた位置とされ、この内周面６１ａに第１緩衝部材８０の側面８０ａが接触されている。なお、ここでいう横方向への変形を抑制するとは、換言すれば、第１緩衝部材８０が塑性変形しないようにするということである。

また、本実施形態では、図１に示すように、枠部６０が断面略Ｌ字状となっており、基部６１の下端から積層体９０側に折曲された環状の支持部６２を有している。そして、この支持部６２により、第１緩衝部材８０における下プレス部４０との対向面の周縁部が支持されている。また、環状の支持部６２における内周端から所定の範囲が、支持部６２の他部位よりも積層方向の厚さが薄い鍔部６２ａとされ、熱プレス前の状態で、この鍔部６２ａにおける第１緩衝部材８０との接触面の裏面側に下プレス部４０が嵌り、該部位において枠部６０と下プレス部４０とが環状に接触されている。そして、熱プレス前の状態で、下プレス部４０、枠部６０（支持部６２）、及び第１緩衝部材８０の間に、加圧により変形された第１緩衝部材８０を逃がすための逃がし空間１０１（破線で囲まれた領域）が構成されている。この逃がし空間１０１は、外部に対して閉じた空間となっている。

また、本実施形態では、図１に示すように、枠部６０が、基部６１の上端との間に後述するリップ７０を挟んで固定する固定部６３を有している。この固定部６３も環状とされており、その内周面６３ａの一部が、熱プレス前の状態で、図１に示すように、その全周で上プレス部５０の側面５０ａと所定の間隔をもって対向するように構成されている。そして、積層体９０の側面９０ｃ、上プレス部５０、及び第１緩衝部材８０との間にも、加圧により変形された第１緩衝部材８０を逃がすための環状の逃がし空間１００（破線で囲まれた領域）が、積層体９０を取り囲むように構成されている。この逃がし空間１００は、少なくとも熱プレス前の状態で、上記した上プレス部５０の側面５０ａと枠部６０の固定部６３における内周面６３ａとの隙間１０２を介して、外部と連通され、外部に対して開いた空間となっている。このように、本実施形態では、加圧により変形された第１緩衝部材８０を逃がすための空間として、２つの逃がし空間１００，１０１が構成されるようになっている。

また、枠部６０には、リップ７０が設けられている。このリップ７０は、熱プレス前の状態で、枠部６０から積層体９０側に突出されて第１緩衝部材８０における積層体９０の表面９０ａとの対向面８０ｂ（以下、上面８０ｂと示す）上に配置されている。そして、熱プレス時において、加圧による第１緩衝部材８０の変形に追従して変形され、上プレス部５０における積層体９０の表面９０ｂとの対向面５０ｂ（以下、下面５０ｂと示す）に接触されて、上記した環状の逃がし空間１００のうち、リップ７０よりも積層体９０側の部分を外部に対して閉じた空間とするものである。

このように、第１緩衝部材８０の変形に追従する柔軟性と耐熱性を備えたリップ７０としては、例えばステンレス鋼などの金属からなる薄板を採用することができる。本実施形態では、ステンレス鋼からなる厚さ０．１ｍｍ程度の環状の薄板をリップ７０としている。そして、このリップ７０の一部が、上記した枠部６０における基部６１と固定部６３との間で挟持され、この状態で締結などによってリップ７０が枠部６０に固定されている。また、リップ７０のうち、枠部６０から積層体９０側に突出された環状の部位が、枠部６０からの突出長さが、熱プレス時に上プレス部５０の下面５０ｂと接する長さであって全周でほぼ同一となっている。

緩衝部材としての第１緩衝部材８０は、プレス型３０（プレス部４０，５０）から積層体９０の各部に印加される圧力のばらつきを低減するための部材である。このような機能を発揮するために、第１緩衝部材８０は、弾性変形可能な低弾性率（具体的には１０ＭＰａ以下の圧縮弾性率）と熱プレス時の加熱（例えば３００℃）に耐えうる耐熱性を有しており、積層体９０の表面９０ａ，９０ｂの少なくとも一方と、該表面に対向するプレス型３０（プレス部４０，５０）との間に、積層体９０の表面９０ａ，９０ｂ全体を覆うように、表面９０ａ，９０ｂよりも大きい大きさをもって配置されている。

本実施形態においては、図１に示すように、第１緩衝部材８０が、横方向においてプレス部４０，５０よりも大きい大きさを有しており、下プレス部４０と積層体９０との間に介在されている。そして、上記したように、第１緩衝部材８０における下プレス部４０との対向面の周縁部が、枠部６０における支持部６２によって支持されている。また、第１緩衝部材８０の構成材料として、圧縮弾性率が低く、耐熱性に優れ、伸び率の大きいシリコンゴムを採用している。このシリコンゴムは、１０ＭＰａ以下の圧縮弾性率、３００℃以上の耐熱性、１００％以上の伸び率を有しており、第１緩衝部材８０として好適である。

このように構成されたプリント基板製造装置１０に対し、積層体９０が配置される。この積層体９０は、上記したように、熱可塑性樹脂を含む基材フィルムを複数枚積層してなる周知のものであり、基材フィルムには、適宜、配線パターンや層間接続部が設けられている。基材フィルムを構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）とポリエーテルイミド（ＰＥＩ）を所定の比率で混合してなる混合物など、熱可塑性樹脂を含む樹脂フィルムを複数枚積層し、加圧しつつ加熱することで、一括で基材を形成する際に用いることのできる周知の材料であれば採用することができる。本実施形態では、ＰＥＥＫとＰＥＩの混合物からなる基材フィルム１１１の片面に銅箔が配置され、この銅箔がパターニングによって配線パターン１１２とされた片面配線パターンフィルム１１０を、１８枚積層して積層体９０が構成されている。また、片面配線パターンフィルム１１０には、配線パターン１１２を底部とするビアホールに導電ペーストを充填してなり、焼結された状態で異なる層の配線パターン１１２を電気的に接続する層間接続部１１３が、適宜形成されている。詳しくは、積層体９０が、図３に示す部分において、１８層の配線パターン１１２が、層間接続部１１３によって電気的に接続された第１導電接続部１１４と、表面９０ｂ側から１４層の配線パターン１１２が、層間接続部１１３によって電気的に接続された第２導電接続部１１５と、配線パターン１１２が１８層積層された積層部１１６を有している。

このように、積層体９０には、配線パターン１１２や層間接続部１１３の多い部分と少ない部分が存在する。配線パターン１１２の層数や層間接続部１１３の数が多いほど、熱プレスの圧縮力に対して大きな抵抗となるため、積層体９０に対して熱プレス板２０，２１の加圧力が直接印加されると、圧縮力に対する抵抗力の差異に起因して、配線パターン１１２や層間接続部１１３の多い部分に印加される圧力の方が、少ない部位に印加される圧力よりも大きくなってしまう。しかしながら、本実施形態では、こうした積層体９０の各部における圧力差を低減すべく、上記した第１緩衝部材８０が、下プレス部４０と積層体９０との間に配置される構成となっている。

次に、プリント基板製造装置１０における加圧・加熱工程（熱プレス）の一例について説明する。先ず、熱プレス板２１における加圧面上に下プレス部４０を載置し、下プレス部４０上に、鍔部６２ａと下プレス部４０が環状に接触する（下プレス部４０と枠部６０が嵌る）ように、第１緩衝部材８０が支持された枠部６０を配置する。そして、ポリイミドやテフロン（登録商標）などの１０〜１００μｍ程度の厚さを有する離型フィルム９１を介して、積層体９０を第１緩衝部材８０上に配置し、この第１緩衝部材８０上に、上記同様の離型フィルム９１を介して上プレス部５０を配置する。この上プレス部５０の配置では、固定部６３の内周面６３ａを基準として、上プレス部５０を位置決めしつつ配置する。そして、この状態で、熱プレス板２１を積層方向下方に移動させ、対を成す熱プレス板２０，２１により、積層体９０を、その積層方向上下から熱プレス（加圧しつつ加熱）する。具体的には、積層体９０の温度が例えば３００〜４００℃といった温度範囲に収まるように、熱プレス板２０，２１を通じて熱が加えられ、さらに、熱プレス板２０，２１を通じて、積層体９０に対し例えば５ＭＰａ程度の圧力が印加される。

熱プレス板２０，２１からの加圧力と熱は、上記したように、プレス型３０におけるプレス部４０，５０を介して積層体９０に伝達される。すなわち、プレス部４０，５０によって、積層体９０が熱プレスされる。ここで、積層体９０における積層方向上側には、離型フィルム９１を介して上プレス部５０が配置され、積層方向下側には、離型フィルム９１を介して第１緩衝部材８０が配置されている。したがって、積層方向の加圧力を受けた積層体９０は、弾性変形可能な第１緩衝部材８０を弾性変形させて押しのけつつ、下プレス部４０との間に第１緩衝部材８０を介在された状態で、下方（下プレス部４０側）へ押し付けられる。

このとき、第１緩衝部材８０のうち、積層体９０と下プレス部４０との対向領域に位置していた部分は、積層体９０の押し付けにより、その一部が逃がし空間１０１（破線で囲まれた領域）に流出される。そして、逃がし空間１０１が第１緩衝部材８０によってほぼ満たされ、下プレス部４０が第１緩衝部材８０と接した状態となるが、この状態（熱プレス時の状態）で、積層体９０と下プレス部４０との対向領域に位置する第１緩衝部材８０の厚さは、熱プレス前の状態よりも薄くなる。

また、残りの一部は、対向領域から横方向へ逃げる。しかしながら、第１緩衝部材８０は、枠部６０の基部６１によって横方向への動きが制約され、下プレス部４０と及び支持部６２によって下方向への動きが制約されている。したがって、玉突きで第１緩衝部材８０が弾性変形し、図２に示すように、第１緩衝部材８０に対してその上方側で隣接する逃がし空間１００側に、熱プレス前の状態よりも盛り上がることとなる。そして、第１緩衝部材８０の変形に追従して、薄板状のリップ７０も、図２に示すように、枠部６０との固定部を支点として変形し、上プレス部５０側に持ち上げられて、上プレス部５０における下面５０ｂであって積層体９０とは対向されていない周縁部に接することとなる。このリップ７０は環状に設けられ、全周で上プレス部５０と接するので、これにより、上プレス部５０の側面５０ａと枠部６０における固定部６３の内周面６３ａとの隙間１０２が閉塞され、逃がし空間１００におけるリップ７０よりも積層体側の部分が、外部に対して閉じた空間となる。すなわち、第１緩衝部材８０の流動範囲が、逃がし空間１００における閉じた空間の部分に限定され、これにより第１緩衝部材８０の塑性変形が抑制される。

なお、圧力に応じて、第１緩衝部材８０における逃がし空間１００への盛り上がり量（流入量）も変化するが、リップ７０も第１緩衝部材８０の盛り上がりに追従して変形し、盛り上がり量が大きいときには、上プレス部５０に接する。

この熱プレスでは、図４に示すように、第１緩衝部材８０の弾性変形による効果によって、熱プレス板２０，２１（プレス部４０，５０）から積層体９０の各部（例えば図４に示す第１導電接続部１１４，第２導電接続部１１５，積層部１１６）に印加される圧力差が殆どなくなる。すなわち、積層体９０の各部にほぼ均一の圧力が印加されることとなり、これにより、樹脂流動によるパターン流れや層間接続不良、層間の密着不足などの不良が生じるのを抑制することができる。

また、積層体９０を構成する基材フィルム１１１が軟化され、互いに接着されて、熱可塑性樹脂からなる１つの基材１１１ａとなる。また、層間接続部１１３は、導電ペーストを構成する金属粒子が焼結されるとともに、隣接する配線パターン１１２の金属と拡散接合されて、異なる層の配線パターン１１２を電気的に接続する層間接続部１１３ａとなる。そして、加圧・加熱工程の終了後、離型フィルム９１を剥離するなどして、プリント基板を得ることができる。

次に、本実施形態に係るプリント基板製造装置の効果について説明する。先ず、本実施形態では、上記したように、弾性変形可能な低弾性率（１０ＭＰａ以下の圧縮弾性率）、熱プレスの加熱に耐えうる耐熱性を有する第１緩衝部材８０が、積層体９０の表面９０ａと下プレス部４０との間に配置される。また、少なくとも熱プレス前の状態で、積層体９０の側面９０ｃ、第１緩衝部材８０の上面８０ｂ、及び上プレス部５０の下面５０ｂとにより、加圧により変形された第１緩衝部材８０を逃がすための逃がし空間１００が構成される。したがって、第１緩衝部材８０が変形されて熱プレス板２０，２１（プレス部４０，５０）から積層体９０の各部に印加される圧力のばらつきを低減し、これによりプリント基板の品質の安定化を図ることができる。

また、プレス型３０を構成する枠部６０が、第１緩衝部材８０の横方向への変形を抑制するようにその側面８０ａ全体を取り囲んでおり、少なくとも熱プレス時においてプレス部４０，５０のうちの下プレス部４０のみと一体化される。このように、枠部６０は、積層方向上下から積層体９０を加圧する動作を妨げないように構成されており、この構成のため、枠部６０と上プレス部５０との間には、逃がし空間１００と外部とを連通する隙間１０２が存在する。しかしながら、枠部６０には薄板状のリップ７０が設けられており、このリップ７０が、加圧による第１緩衝部材８０の変形に追従して変形されて、上プレス部５０における下面５０ｂに接触し、上プレス部５０と枠部６０との隙間１０２を閉塞する。したがって、上記した隙間１０２を通じて第１緩衝部材８０が逃がし空間１００から外部側へ流出する前に、逃がし空間１００におけるリップ７０よりも積層体９０側の部分を閉じた空間とすることができる。これにより、第１緩衝部材８０の変形を逃がし空間１００における閉塞された部分内に制限し、第１緩衝部材８０の変形量を抑制（塑性変形を抑制）することができる。以上から、本実施形態に係るプリント基板製造装置１０によれば、積層体９０の各部に印加される圧力のばらつきを低減する緩衝部材（第１緩衝部材８０）を備えた構成において、第１緩衝部材８０の再使用回数を向上することができる。

なお、本実施形態においては、下プレス部４０を第１プレス部、上プレス部５０を第２プレス部とし、下プレス部４０と積層体９０の間に、第１緩衝部材８０が配置される例を示した。しかしながら、下プレス部４０を第２プレス部、上プレス部５０を第１プレス部とし、上プレス部５０と積層体９０の間に、第１緩衝部材８０が配置された構成としても良い。この場合、枠部６０の構成は積層方向において上下逆となり、逃がし空間１００は、積層体９０、第１緩衝部材８０、及び下プレス部４０によって構成され、隙間１０２は、下プレス部４０と枠部６０との間に構成されることとなる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を、図５に基づいて説明する。図５は、第２実施形態に係るプリント基板製造装置の概略構成を示す断面図であり、熱プレス後のプリント基板取り出し時を示している。

第２実施形態に係るプリント基板製造装置は、第１実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、第１実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。

第２実施形態に係るプリント基板製造装置１０は、第１実施形態に示した装置（図１及び図２参照）に対し、さらに、熱プレス後において、下プレス部４０（第１プレス部）側から上プレス部５０（第２プレス部）側に向けて移動され、第１緩衝部材８０を下プレス部４０側から突き上げる突き上げ部を備える点を特徴とする。

図５に示す例では、下プレス部４０に、熱プレス後において、下プレス部４０側から上プレス部５０側に向けて移動され、第１緩衝部材８０を下プレス部４０側から突き上げる突き上げピン１２０を格納する孔部（図示略）が設けられている。そして、この孔部内に突き上げピン１２０が収納され、熱プレス時において、第１緩衝部材８０側の端面１２０ａが、下プレス部４０における第１緩衝部材８０との対向面４０ａ（以下、上面４０ａと示す）と面一となり、上面４０ａの一部を構成するようになっている。また、熱プレス終了後において、上プレス部５０（及び熱プレス板２１）が積層体９０から離反された状態で、突き上げピン１２０が駆動されて積層方向上方へ移動し、枠部６０の支持部６２によって支持されている第１緩衝部材８０を、積層方向上方へ突き上げるようになっている。

このように、本実施形態では、熱プレス後において、突き上げ部としての突き上げピン１２０により、枠部６０の支持部６２によって支持されている第１緩衝部材８０を、積層方向上方へ突き上げるので、熱プレスによって第１緩衝部材８０に密着されているプリント基板９２を、第１緩衝部材８０から容易に分離することができる。

特に本実施形態では、第１実施形態同様、熱プレス前の状態で、第１緩衝部材８０が枠部６０の支持部６２のみによって支持されており、下プレス部４０と第１緩衝部材８０との間に逃がし空間１０１が存在する。熱プレス後の加圧力が開放された状態で、第１緩衝部材８０はその形状が復元するので、熱プレス後においても、下プレス部４０と第１緩衝部材８０との間に逃がし空間１０１が存在する。すなわち、突き上げピン１２０によって第１緩衝部材８０を突き上げる際に、第１緩衝部材８０がプレス型３０における枠部６０のみと接している。このように本実施形態では、第１緩衝部材８０とプレス型３０との接触面積が小さいので、突き上げ時において第１緩衝部材８０が変形しやすく、これによりプリント基板９２と第１緩衝部材８０とを容易に分離することができる。

なお、本実施形態では、突き上げピン１２０が、下プレス部４０と一体的に設けられ、熱プレス時において、下プレス部４０の一部として機能するように構成される例を示した。しかしながら、枠部６０が、下プレス部４０とは独立して所定位置に保持される構成であれば、上プレス部５０とともに下プレス部４０も積層体９０から離反させた状態（型を取り外した状態）で、下プレス部４０とは別体の突き上げピン１２０（突き上げ部）により、第１緩衝部材８０を積層方向上方へ突き上げる構成としても良い。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を、図６及び図７に基づいて説明する。図６は、第３実施形態に係るプリント基板製造装置の概略構成を示す断面図であり、熱プレス前の状態を示している。図７は、図６に示すプリント基板製造装置の熱プレス時の状態を示す断面図である。

第３実施形態に係るプリント基板製造装置は、上記した各実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、上記した各実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。

上記した各実施形態においては、緩衝部材として、下プレス部４０（第１プレス部）と積層体９０との間に、第１緩衝部材８０のみが配置される例を示した。すなわち、積層方向における積層体９０の表面の一方側のみに緩衝部材が配置される例を示した。これに対し、本実施形態においては、積層体９０の両表面上に緩衝部材が配置される点を特徴とする。なお、図６及び図７に示す例は、上プレス部５０の構造と、上プレス部５０と積層体９０の間にも緩衝部材が配置される点を除けば、第１実施形態に示した構成（図１及び図２参照）とほぼ同一の構成となっている。

図６に示すように、本実施形態に係るプリント基板製造装置１０は、緩衝部材として、上プレス部５０（第２プレス部）と積層体９０との間に配置される第２緩衝部材８１をさらに備えている。

第２緩衝部材８１は、第１緩衝部材８０と同様に、プレス型３０（プレス部４０，５０）から積層体９０の各部に印加される圧力のばらつきを低減するための部材であり、弾性変形可能な低弾性率（具体的には１０ＭＰａ以下の圧縮弾性率）と熱プレス時の加熱（例えば３００℃）に耐えうる耐熱性を有している。このような特性を満たせば、第１緩衝部材８０と異なる材料を選択することも可能であるが、本実施形態では、第１緩衝部材８０と同様、圧縮弾性率が低く（１０ＭＰａ以下の圧縮弾性率）、耐熱性に優れ（３００℃以上の耐熱性）、伸び率の大きい（１００％以上の伸び率）シリコンゴムを採用している。

この第２緩衝部材８１は、積層体９０の表面９０ｂに沿う大きさが、積層体９０の表面９０ａ，９０ｂ全体を覆うように、表面９０ａ，９０ｂよりも大きい大きさで、且つ、第１緩衝部材８０よりも小さい大きさとなっている。

上プレス部５０は、熱プレス板２１からの加圧力と熱を、第２緩衝部材８１を介して積層体９０に印加する平板状の基部５１と、第２緩衝部材８１の側面８１ａ全体を取り囲むように、基部５１の周縁部から積層体９０に向けて突出する環状の側壁部５２と、を有している。この側壁部５２が、第２緩衝部材８１の横方向への変形を抑制する機能を果たす部分であり、熱プレス前の状態で、側壁部５２における内周面５２ａが、横方向において、積層体９０と重ならないようにその側面９０ｃから離れた位置とされ、この内周面５２ａに第２緩衝部材８１の側面８１ａが接触されている。そして、側壁部５２の端面５２ｂが、第１緩衝部材８０と対向されている。なお、ここでいう横方向への変形を抑制するとは、換言すれば、第２緩衝部材８１が塑性変形しないようにするということである。

このように構成される上プレス部５０に対し、図６に示すように、固定部６３の内周面６３ａの一部が、熱プレス前の状態で、その側面５０ａと所定の間隔をもって対向するように構成されている。なお、本実施形態では、側壁部５２の外周面が上プレス部５０の側面５０ａとなっている。そして、積層体９０の側面９０ｃ、第２緩衝部材８１、上プレス部５０の側壁部５２（端面５２ｂ）、及び第１緩衝部材８０との間にも、加圧により変形された緩衝部材８０，８１を逃がすための環状の逃がし空間１００（破線で囲まれた領域）が、積層体９０を取り囲むように構成されている。

また、本実施形態では、リップ７０が、上プレス部５０における下面５０ｂ（積層体表面との対向面）として、側壁部５２における端面５２ｂに接触するように構成されている。

このように本実施形態でも、弾性変形可能な低弾性率（１０ＭＰａ以下の圧縮弾性率）と熱プレスの加熱に耐えうる耐熱性を有する第１緩衝部材８０及び第２緩衝部材８１が、積層体９０の表面９０ａ，９０ｂとプレス部４０，５０との間にそれぞれ配置される。また、少なくとも熱プレス前の状態で、積層体９０の側面９０ｃ、第２緩衝部材８１の下面８１ｂ（積層体９０との対向面）、上プレス部５０の側壁部５２（端面５２ｂ）、及び第１緩衝部材８０の上面８０ｂとの間に、加圧により変形された緩衝部材８０，８１を逃がすための逃がし空間１００が構成される。したがって、第１緩衝部材８０が変形されて熱プレス板２０，２１（プレス部４０，５０）から積層体９０の各部に印加される圧力のばらつきを低減し、これによりプリント基板の品質の安定化を図ることができる。

また、枠部６０には薄板状のリップ７０が設けられており、熱プレス時において、このリップ７０が、加圧による第１緩衝部材８０の変形に追従して変形されて、図７に示すように、上プレス部５０における側壁部５２の端面５２ｂに接触し、上プレス部５０と枠部６０との隙間１０２を閉塞する。ここで、第２緩衝部材８１は、その側面８１ａ全体が上プレス部５０における側壁部５２によって取り囲まれており、第２緩衝部材８１のほうが第１緩衝部材８０よりも小さくなっている。したがって、加圧により変形された第２緩衝部材８１が、逃がし空間１００から外部へ流出する前に、第１緩衝部材８０の変形に追従して変形されたリップ７０が、上プレス部５０における側壁部５２の端面５２ｂに接触するようになっている。したがって、上記した隙間１０２を通じて緩衝部材８０，８１が逃がし空間１００から外部側へ流出する前に、逃がし空間１００におけるリップ７０よりも積層体９０側の部分を閉じた空間とすることができる。これにより、緩衝部材８０，８１の変形を逃がし空間１００における閉塞された部分内に制限し、緩衝部材８０，８１の変形量を抑制（塑性変形を抑制）することができる。以上から、本実施形態に係るプリント基板製造装置１０によれば、積層体９０の各部に印加される圧力のばらつきを低減する緩衝部材８０，８１を備えた構成において、緩衝部材８０，８１の再使用回数を向上することができる。

なお、本実施形態においても、下プレス部４０を第１プレス部、上プレス部５０を第２プレス部とし、下プレス部４０と積層体９０の間に第１緩衝部材８０が配置され、上プレス部５０と積層体９０の間に第２緩衝部材８１が配置される例を示した。しかしながら、下プレス部４０を第２プレス部、上プレス部５０を第１プレス部とし、上プレス部５０と積層体９０の間に、第１緩衝部材８０が配置され、下プレス部４０と積層体９０との間に第２緩衝部材８１が配置された構成としても良い。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

本実施形態においては、プレス型３０を構成する、下プレス部４０、上プレス部５０、枠部６０が、それぞれ独立（別部材と）して構成される例を示した。しかしながら、プレス部４０，５０のうち、図８に示すように、下プレス部４０（第１プレス部）と枠部６０とが、１つの部材として熱プレス前から予め一体化された構成としても良い。図８は、変形例を示す断面図である。このような構成に対しも、第２実施形態に示した突き上げピン１２０を採用すれば、プリント基板９２と第１緩衝部材８０とを分離しやすくすることができる。

本実施形態では、加圧により変形された第１緩衝部材８０を逃がすための空間として、２つの逃がし空間１００，１０１が構成される例を示した。しかしながら、第１緩衝部材８０を逃がすための空間としては、積層体９０の側面９０ｃに隣接する逃がし空間１００が少なくとも構成されればよい。すなわち、図８に示すように、逃がし空間１００のみを有する（逃がし空間１０１のない）構成としても良い。プレス型３０から積層体９０の各部に印加される圧力のばらつきを低減するように緩衝部材（第１緩衝部材８０）を変形させることのできる容積に応じて、逃がし空間１００のみの構成としても良いし、逃がし空間１００，１０１を備える構成としても良い。

本実施形態では、枠部６０が、上プレス部５０（第２プレス部）の側面５０ａと対向する位置まで積層方向上方に延設される例を示した。しかしながら、例えば図８に示すように、枠部６０が、上プレス部５０（第２プレス部）の側面５０ａと対向する位置まで積層方向上方に延設されない構成としても良い。なお、図８に示す例では、枠部６０における基部６１の上端にリップ７０が配置され、図示されない締結手段や溶接などにより、リップ７０が枠部６０に固定されている。この場合、上プレス部５０と枠部６０との間の隙間１０２は、上記した実施形態よりも広くなり、横方向への緩衝部材（少なくとも第１緩衝部材８０）の流動による力をリップ７０のみで受けることとなる。したがって、上記した実施形態に示したように、枠部６０が、上プレス部５０の側面５０ａと対向する位置まで延設される構成としたほうが好ましい。

本実施形態では、リップ７０における枠部６０から積層体９０側に突出された部位の形状が環状である例を示した。しかしながら、上プレス部５０（第２プレス部）の下面５０ｂ（端面５２ｂ）に接することで、環状の逃がし空間１００におけるリップ７０よりも積層体９０側の部分を閉じた空間とする（環状の隙間１０２を閉塞する）ことのできる形状であれば、環状に限定されるものではない。また、環状の場合でも、枠部６０からの突出長さが全周でほぼ同一に限定されるものではなく、部分的に異なる長さとしても良い。

本実施形態では、熱プレス板２０，２１とプレス部４０，５０が、別部材として構成される例を示した。しかしながら、下プレス部４０が熱プレス板２０の一部とされた構成としても良いし、上プレス部５０が熱プレス板２１の一部とされた構成としても良い。いずれにせよ、直接的又は間接的に、積層体９０は、積層方向上下からプレス型３０によって加圧しつつ加熱される。

本実施形態では、熱プレス前の状態で、第１緩衝部材８０の側面８０ａが、枠部６０における基部６１の内周面６１ａと接触される例を示した。しかしながら、熱プレス前の状態で、第１緩衝部材８０が塑性変形しない（弾性変形する）程度の隙間が、側面８０ａと内周面６１ａとの間に存在し、熱プレス時にこの隙間が横方向に弾性変形した第１緩衝部材８０によってほぼ埋まる構成としても良い。同様に、熱プレス前の状態で、第２緩衝部材８１が塑性変形しない（弾性変形する）程度の隙間が、側面８１ａと内周面５２ａとの間に存在し、熱プレス時にこの隙間が横方向に弾性変形した第２緩衝部材８１によってほぼ埋まる構成としても良い。

また、積層体９０の構成は上記例に限定されるものではない。すなわち、配線パターン１１２の層数や配置、層間接続部１１３の配置は、上記例に限定されるものではない。また、基材１１１ａを構成する基材フィルム１１１の枚数も上記例に限定されるものではない。

本実施形態では、積層体９０の両表面９０ａ，９０ｂ上に離型フィルム９１がそれぞれ配置される例を示した。しかしながら、離型フィルム９１のない構成としても良い。

第１実施形態に係るプリント基板製造装置の概略構成を示す断面図であり、熱プレス前の状態を示している。 図１に示すプリント基板製造装置の熱プレス時の状態を示す断面図である。 積層体の概略構成を示す拡大断面図であり、熱プレス前の状態を示している。 図３に示す積層体の熱プレス時の状態を示す拡大断面図である。 第２実施形態に係るプリント基板製造装置の概略構成を示す断面図であり、熱プレス後のプリント基板取り出し時を示している。 第３実施形態に係るプリント基板製造装置の概略構成を示す断面図であり、熱プレス前の状態を示している。 図６に示すプリント基板製造装置の熱プレス時の状態を示す断面図である。 変形例を示す断面図である。 参考例を示す断面図である。 参考例を示す断面図である。

符号の説明

１０・・・プリント基板製造装置
２０,２１・・・熱プレス板
３０・・・プレス型
４０・・・下プレス部（第１プレス部）
５０・・・上プレス部（第２プレス部）
６０・・・枠部
７０・・・リップ
８０・・・第１緩衝部材
９０・・・積層体
１００・・・逃がし空間
１０２・・・隙間

Claims (9)

1. 熱可塑性樹脂を含み、基材を構成する基材フィルムが複数枚積層されてなる積層体を、積層方向上下から加圧しつつ加熱するプレス型と、
   弾性変形可能な低弾性率と加熱に耐えうる耐熱性を有し、積層方向における前記積層体の少なくとも一方の表面と前記プレス型との間に、積層体表面全体を覆うように積層体表面よりも大きい大きさをもって配置され、前記プレス型から前記積層体の各部に印加される圧力のばらつきを低減する緩衝部材と、を備え、
   前記基材フィルムを相互に接着し、前記基材に対して配線パターンが多層に配置されたプリント基板とするプリント基板製造装置であって、
   前記プレス型は、
   前記積層体表面全体を覆うようにその大きさが積層体表面よりも大きく、前記積層体を加圧しつつ加熱する一対のプレス部として、前記積層体の表面の一方と対向され、該積層体表面との間に、前記緩衝部材としての第１緩衝部材が介在される第１プレス部と、前記積層体の表面の他方との対向部位と前記第１緩衝部材との対向部位を有し、少なくとも加圧・加熱前の状態で、前記第１緩衝部材と離反された第２プレス部を有するとともに、
   積層方向に垂直な方向において、前記第１緩衝部材の側面全体を取り囲み、少なくとも加圧・加熱時において前記プレス部のうちの第１プレス部のみと一体化される環状の枠部を有し、
   加圧・加熱前の状態で、前記積層体の側面、前記第２プレス部、及び前記緩衝部材により、加圧により変形された前記緩衝部材を逃がすための逃がし空間が構成され、
   前記枠部には、該枠部から前記積層体側に突出されて前記第１緩衝部材における積層体表面との対向面上に配置され、加圧による前記第１緩衝部材の変形に追従して変形され、前記第２プレス部における積層体表面との対向面に接触する薄板状のリップが設けられていることを特徴とするプリント基板製造装置。
2. 前記緩衝部材として、１０ＭＰａ以下の圧縮弾性率、３００℃以上の耐熱性、１００％以上の伸び率を有するシリコンゴムを用いることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板製造装置。
3. 前記リップは、金属からなる薄板であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプリント基板製造装置。
4. 積層方向に垂直な方向において、前記枠部は、加圧・加熱前の状態で、前記第２プレス部の側面と対向する位置まで延設されていることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載のプリント基板製造装置。
5. 前記枠部と前記第１プレス部が、１つの部材として構成されていることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載のプリント基板製造装置。
6. 前記枠部は、前記第１プレス部とは別部材として構成されており、前記第１プレス部と環状に接触することで前記第１プレス部と一体化され、
   前記第１緩衝部材は、前記第１プレス部との対向面における周縁部が、前記枠部によって支持されていることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載のプリント基板製造装置。
7. 加圧・加熱後において、前記第１プレス部側から前記第２プレス部側に向けて移動され、前記第１緩衝部材を前記第１プレス側から突き上げる突き上げ部を備えることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載のプリント基板製造装置。
8. 前記積層体の表面と前記第２プレス部との間に、前記緩衝部材として、前記第１緩衝部材よりも小さい第２緩衝部材が介在され、
   第２プレス部には、積層体表面との対向面における周縁部に、前記積層体側に向けて突出し、前記第２緩衝部材の側面全体を取り囲む環状の側壁部が設けられていることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載のプリント基板製造装置。
9. 前記リップは、前記枠部に対して着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項１〜８いずれか１項に記載のプリント基板製造装置。

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