JP5263420B2 - 積層シート製造装置、積層シートの製造方法 - Google Patents
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Description
小型化・薄膜化することが要求されている。この要求に答えるために、多層構造の回路基
板を用い、その各層を薄くすることが行なわれている。
このシートは、繊維基材の両面に、Bステージ樹脂組成物シートを重ね合わせ、この積層体を加圧することで、製造される。
なお、このような課題は、繊維基材と樹脂層とを積層する場合のみならず、樹脂層同士を積層する場合、繊維基材を含むプリプレグ同士を積層する場合においても、生じている。
すなわち、本発明によれば、樹脂層を有するシートを、薄板状の基材の片面または両面に接合して積層シートを製造する積層シート製造装置であって、外周面同士が互いに当接し合うとともに、前記基材を送出する一対の第1のローラと、外周面同士が互いに当接し合うとともに、前記第1のローラから送出された前記基材を送出する一対の第2のローラと、前記第1のローラの基材搬送方向下流側に配置されるとともに、前記第2のローラの基材搬送方向上流側に配置され、前記一対の第1のローラから送出された前記基材の表面側および裏面側にそれぞれ配置された第3のローラと、前記一対の第1のローラ、前記一対の第2のローラ、前記第3のローラとで囲まれた空間内を減圧する減圧手段を有し、
前記一対の第1のローラは、前記空間内に前記基材を送出するローラであり、前記基材の表面側または裏面側において、一方の前記第3のローラと一方の前記第2のローラとの間から、前記空間内にむけて前記シートが送出され、前記第2のローラは、前記基材と前記シートの前記樹脂層とを圧着するとともに、前記基材および前記シートを含む積層シートを前記空間の外部へ送り出すローラである積層シートの製造装置が提供される。
この発明によれば、減圧手段により、一対の第1のローラ、前記一対の第2のローラ、前記第3のローラで囲まれた空間内を減圧することができる。
前記空間内には、基材およびシートが供給されるが、減圧手段にて、前記空間内を減圧することで基材およびシートが圧着されることとなる。圧着された基材およびシートが第2のローラ間でさらに圧着されることとなるので、基材、シートが強く圧着されて、基材、シート間で剥離が生じにくくなる。
図1は、本発明の積層シート製造装置の第1実施形態を示す概略断面側面図、図2は図1中のA−A線断面図、図3は、図1中のB−B線断面図、図4は、図1中の一点鎖線で囲まれた領域[C]の拡大図、図5は、図1中の一点鎖線で囲まれた領域[C]の積層シートのD−D線断面図である。図10は、本発明の積層シートを示す断面図、図11は、図10に示す積層シートを用いて製造された基板を示す断面図、図12は、図11に示す基板を用いて製造された半導体装置を示す断面図である。なお、以下の説明では、図中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」として説明する。また、図10〜図12は、厚さ方向(図中の上下方向)に大きく誇張して示してある。
まず、積層シート40について、図10を参照しつつ説明する。なお、積層シート40をその長手方向の途中で所定の寸法に切断すると、プリプレグ1が得られる。
この繊維基材2としては、例えば、ガラス織布、ガラス不織布等のガラス繊維基材、ポリアミド樹脂繊維、芳香族ポリアミド樹脂繊維や全芳香族ポリアミド樹脂繊維等を含むアラミド繊維等のポリアミド系樹脂繊維、ポリエステル樹脂繊維、芳香族ポリエステル樹脂繊維、全芳香族ポリエステル樹脂繊維等のポリエステル系樹脂繊維、ポリイミド樹脂繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール、フッ素樹脂繊維等を主成分とする織布または不織布で構成される合成繊維基材、クラフト紙、コットンリンター紙、リンターとクラフトパルプの混抄紙等を主成分とする紙繊維基材等の有機繊維基材等の繊維基材等が挙げられる。
なお、繊維基材は、上述した繊維のいずれか1種を使用してもよいし、2種以上を使用したものであってもよい。
本実施形態では、第1の含浸部31の厚みと、第2の含浸部41の厚みは等しい。
さらに、第1の樹脂層3の第1の含浸部31を除く部分(第1の非含浸部32)の厚みと、第2の樹脂層4の第2の含浸部41を除く部分(第2の非含浸部42)の厚みとは等しい。第1の非含浸部32の厚み、第2の非含浸部42の厚みは、たとえば、2〜20μmである。なお、第1の含浸部31の厚みと、第2の含浸部41の厚みは異なっていてもよく、また、第1の非含浸部32の厚みと、第2の非含浸部42の厚みとが異なっていてもよい。なお、符号20は、含浸部31,41間の境界を模式的に示す。
同様に、第2の樹脂層4は、薄板状の第2の支持体(シート)5bとして、積層シート製造装置30に供給される。このシート5bは、第2の樹脂層4と、この樹脂層4を支持する図示しない支持基材と、第2の樹脂層4を保護する保護シート51とを備える。支持基材は、第2の樹脂層4を挟んで保護シート51とは反対側に設けられている。したがって、図1では、図示しないが第2のローラ72bには、支持基材を介して第2の樹脂層4が接触している。
支持基材としては、保護シート51と同様のものを使用することができる。
次に、積層シート40の製造に用いる積層シート製造装置30、すなわち、本発明の積
層シートの製造方法の実施形態において用いる積層シート製造装置30について、図1〜図5を参照しつつ説明する。
はじめに、積層シート製造装置30の概要について説明する。
積層シート製造装置30は、対向配置された一対の第1のローラ71a、71bと、一対の第1のローラ71a、71bから送出された基材2を送出する、対向配置された一対の第2のローラ72a、72bと、第1のローラ71a、71bのシート搬送方向下流側に配置されるとともに、第2のローラ72a、72bのシート搬送方向上流側に配置され、前記一対の第1のローラ71a、71bから送出された基材2を挟んで配置された2つの第3のローラ73a、73bとを備える。
前記各ローラ71a、71b、72a、72b、73a、73bは回転軸が互いに平行となるように配置されている。
また、積層シート製造装置30は、一対の第1のローラ71a、71b、前記一対の第2のローラ72a、72b、前記2つの第3のローラ73a、73bとで囲まれた空間70内を減圧する減圧手段8を有する。
前記一対の第1のローラ71a、71bは、前記空間70内に基材2を送出するローラである。基材2の一方の面側(たとえば、表面側)に配置された一方の第3のローラ73aと一方の第2のローラ72aとの間から空間70内にむけてシートである支持体5aが送出される。そして、第2のローラ72a、72bは、基材2および支持体5aの樹脂層3を圧着するとともに、基材2および支持体5aを含む積層シート40を前記空間70の外部へ送り出すローラである。
ここで、積層シート製造装置30においては、繊維基材2、支持体5a,5bは長尺状であり、その長手方向に沿って連続的に搬送される。
図1に示すように、積層シート製造装置30は、ハウジング6と、ハウジング6内に収納された第1のローラ71a、71b、第2のローラ72a、72bおよび第3のローラ73a、73bと、ハウジング6内を減圧する減圧手段8とを備えている。以下、各部の構成について説明する。
ここで、壁部61は、平板状のものであることが好ましいが、これに限られるものではない。第1のローラ71aおよび71bと、第2のローラ72aおよび72bと、第3のローラ73aおよび73bとで、シート搬送方向に沿った両端面が開口した筒状体が構成される。壁部61は、この筒状体の前記開口を閉鎖するものであればよい。なお、一対の壁部61は、各ローラ71a、71b、72a、72b、73a、73bが架け渡されるものであることが特に好ましい。
構成材料で挙げた材料を用いることができる。第1のローラ71aの本体部74の外周面741には、外周面741が摩耗するのを防止する処理が施されていてもよい。この処理としては、例えば、外周面741にDLC(Diamond Like Carbon)の被膜を形成する方法が挙げられる。また、第1のローラ71aの構成材料としては、壁部61の構成材料で挙げた材料の他に、例えば、ニトリルゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムのような各種ゴム材料も用いることができる。
第2のローラ72aと第2のローラ72bとで、繊維基材2、樹脂層3、4、支持基材(図示略)の積層体が厚さ方向に加圧されることとなるが、このとき、樹脂層3,4は、繊維基材2に含浸する。また、前述したように、第2のローラ72a、72bに熱媒を循環させることにより加熱圧着させることが可能となる。これにより、繊維基材2に対して第1の樹脂層3と第2の樹脂層4の密着性が向上する。
また、第2のローラ72a、72bを加熱ローラとすることで、繊維基材2に対して第1の樹脂層3と第2の樹脂層4とを含浸させやすくすることができる。
第2のローラ72a、72bにより、積層シート40は後述する空間70外部に送り出される。ここで、第2のローラ72a、72bにより、積層シート40は大気圧以上の雰囲気下に送り出されることが好ましい。本実施形態では、第2のローラ72a、72bのシート搬送方向下流側は大気圧であり、第2のローラ72a、72bにより、積層シート40は大気圧下に搬送されることとなる。
第3のローラ73bは、繊維基材2の他方の面側(裏面側)に配置された第1のローラ71bのシート搬送方向下流側に配置されている。また、第3のローラ73bは、繊維基材2の他方の面側(裏面側)に配置された第2のローラ72bのシート搬送方向上流側に配置されている。
第3のローラ73aと第3のローラ73bとは、互いに上下方向(鉛直方向)に離間し、平行に対向配置されている。そして、第3のローラ73aが回転すると、第1の支持体5aの第1の樹脂層3から保護シート51を剥離する(巻き取る)ことができる(図1参照)。これと同様に、第3のローラ73bが回転すると、第2の支持体5bの第2の樹脂層4から保護シート51を剥離することができる(図1参照)。
減圧手段8は、ローラで囲まれた空間70内部を、空間70外部の領域よりも低い気圧とする。減圧手段8を駆動することで、第1のローラ71a、71bよりもシート搬送方向上流側の領域、および、第2のローラ72a、72bのシート搬送方向下流側の領域よりも空間70の気圧は低くなり、負圧となる。減圧手段8は、ローラ71a、71b、72a、72b、73a、73bで囲まれた空間70内部の気圧を低くするものである。第1のローラ71a、71bを境界とし、この第1のローラ71a、71bよりもシート搬送方向上流側の領域は、大気圧以上(本実施形態では、大気圧下)である。
同様に、第2のローラ72a、72bを境界とし、第2のローラ72a、72bよりも、シート搬送方向下流側の領域は、大気圧以上(本実施形態では、大気圧下)である。
管である。
空間70内の気圧は、負圧となり、たとえば、800Pa以下、100Pa以上である。
繊維基材2はたとえば、図示しない供給ローラに巻回されており、供給ローラから、第1のローラ71aおよび第1のローラ71bを介して、空間70内に供給される。
また、第1の樹脂層3は、Bステージの状態であり、固形、半固形、あるいは液体の状態である。
また、第2の樹脂層4は、Bステージの状態であり、固形、半固形、あるいは液体の状態である。
このとき、第1の樹脂層3に設けられた支持基材が、第2のローラ72aに接触し、第2の樹脂層4に設けられた支持基材が、第2のローラ72bに接触する。第1の樹脂層3および第2の樹脂層4は繊維基材2に直接接触する。
そして、図4に示すように、第2のローラ72aと第2のローラ72bとの間の圧接力(当接力)F1により、第1の樹脂層3が上側から繊維基材2と圧着されるとともに、第2の樹脂層4が下側から繊維基材2と圧着される。
繊維基材2と支持基材付きの第1の樹脂層3と支持基材付きの第2の樹脂層4とで構成された積層シート40は、第2のローラ72aと第2のローラ72bとの間から連続的に排出される。
なお、ここで、繊維基材2等が連続的に供給される、あるいは排出されるとは、枚葉式のように、繊維基材等が間欠的に供給、あるいは排出されるものを除く趣旨である。たとえば、空間70内に繊維基材2等が存在する状態と、存在しない状態とが短期間で交互にいれかわるものを除く趣旨である。ただし、必要に応じて、繊維基材2等の搬送を停止してもよい。
より、図4に示すように、空間70内に生じた減圧力F2が、繊維基材2と第1の樹脂層3との圧着と、繊維基材2と第2の樹脂層4との圧着とを補助することができる。
さらに、第2のローラ72aと第2のローラ72bを加熱ローラとすることで、樹脂層3,4を繊維基材2内部に確実に含浸させることができる。
さらに、空間70内を減圧することで、繊維基材2内部の気体が吸引されることとなり、第2のローラ72aと第2のローラ72bとで、樹脂層3,4を含浸させる際に、繊維基材2内部に含浸した樹脂層中にボイドが発生しにくくなる。
一対の第2のローラ72a、72bにより、繊維基材2、第1の樹脂層3および第2の樹脂層4が圧着される。このとき、第1の樹脂層3の幅方向の一方の端部(搬送方向側の一方の端部)と、第2の樹脂層4の幅方向の一方の端部(搬送方向側の一方の端部)とが圧着(熱圧着)されるとともに、第1の樹脂層3の幅方向の他方の端部と、第2の樹脂層4の幅方向の他方の端部とが圧着(熱圧着)される。樹脂層3,4の幅方向の端部同士が溶融接合されて、接合部を形成し、繊維基材2が第1の樹脂層3および第2の樹脂層4内に内包される形となる。すなわち、積層シート40の幅方向の両端部は密閉された状態となる。
前述したように、一対の第2のローラ72a、72bにより、繊維基材2内部に、樹脂層3,4が含浸される。しかしながら、樹脂層3,4により繊維基材2内部が完全に埋め込まれた状態(完全含浸)とはなっていない。第2のローラ72aおよび第2のローラ72b間を通過して得られた積層シート40においては、繊維基材2内部の孔は、他の孔を介して、空間70内に位置する繊維基材2の表裏面の孔に連通しているのである。
したがって、空間70外部に位置する繊維基材2内部の気体は、繊維基材2内部の孔および空間70を介して、減圧手段8により吸引されることとなるのである。
一方で、一対の第2のローラ72a、72bにより、樹脂層3,4が加熱されて粘度が低くなった状態となるので、空間70から送り出された積層シート40においても、樹脂層3,4の繊維基材2への含浸は進行する。
そして、前述したように、空間70外部に位置する繊維基材2内部の気体は、繊維基材2内部の孔および空間70を介して、減圧手段8により吸引されることとなるが、この吸引は、樹脂層3,4が繊維基材2内部に一定程度、含浸するまで続くこととなる。すなわち、繊維基材2内部の気体が減圧手段8に吸引されている間に、樹脂層3,4の繊維基材2への含浸が進行することとなる。これにより、樹脂層3,4が繊維基材2により含浸しやすくなるとともに、繊維基材2内部にボイドが発生してしまうことが防止される。
また、積層シート40の幅方向の両端部には、樹脂層3,4の端部同士が溶融接合した接合部が形成されているため、空間70外部において、繊維基材2の端面側から気体が繊維基材2内部に流入してしまうことを防止できる。したがって、空間70外部に位置する積層シート40の繊維基材2内部の気体を減圧手段8により、確実に吸引することができる。
なお、製造装置30において、空間70から送出された積層シート40が搬送されている状態で、樹脂層3,4の繊維基材2への含浸が進行していく。
次に、プリプレグ1を用いた基板10について、図11を参照しつつ説明する。この図11に示す基板10は、積層体11と、この積層体11の両面に設けられた金属層12とを有している。
次に、基板10を用いた半導体装置100について、図12を参照しつつ説明する。なお、図12中では、繊維基材2、13を省略して示し、第1の樹脂層3および第2の樹脂層4を一体として示してある。
プリプレグ1fとの間に設けられた回路部201eとを有している。
る。
図6は、本発明の積層シート製造装置の第2実施形態を示す概略側面図である。
以外は前記第1実施形態と同様である。
なお、調整手段9は、第2のローラ72a、72b同士を離間する方向に付勢する圧縮コイルバネ91を有するものとしてもよい。
そして、圧縮コイルバネ91は、第1のローラ71aにおけるバネ座92と第1のローラ71bにおけるバネ座92との間に、圧縮状態で設置されている。これにより、第1のローラ71aを上方に向かって付勢するとともに第1のローラ71bを下方に向かって付勢する、すなわち、第1のローラ71aと第1のローラ71bとを互いに離間する方向へ付勢する付勢力F3が生じる。
図7は、本発明の積層シート製造装置の第3実施形態を示す概略側面図である。
本実施形態は、調整手段の構成が異なること以外は前記第2実施形態と同様である。
基づいて、電磁弁97を切り替え、ポンプ96の作動により第1のローラ71b(72b)の位置を調整することができる。これにより、例えば空間70が減圧され過ぎて、過剰な圧接力F1が生じても、その過剰分を相殺するように第1のローラ71b(72b)の位置を下方へ調整することができる。これにより、積層シート40を過剰に押圧して、当該積層シート40が不本意に潰れて変形するのを確実に防止することができる。
図8は、本発明の積層シート製造装置の第4実施形態を示す概略断面側面図である。
層シートの第4実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明
し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、ローラの配置が異なること以外は前記第1実施形態と同様である。
同様に、第1のローラ71bのシート搬送方向下流側であり、第2のローラ72bの上流側には、3つの第3のローラ73b、73d、73fが配置されている。
各ローラは回転軸が互いに平行となるように配置されており、各ローラは、一対の壁部61間に架け渡されている。
同様に、繊維基材2の他方の面側(たとえば、裏面側)において、第1のローラ71bの外周面に対し、第3のローラ73bの外周面が直接接触している。また、第3のローラ73bの外周面と、第3のローラ73dの外周面とが樹脂層4を介して接触している。さらに、第3のローラ73dの外周面と、第3のローラ73fの外周面とが直接接触している。そして、第3のローラ73fの外周面と第2のローラ72bの外周面とが、樹脂層4'を介して接触している。
そして、第1のローラ、第2のローラ、第3のローラにより、一つの空間70が囲まれることとなり、減圧手段8によって減圧される空間70が形成される。
具体的には、第1の樹脂層3は、第3のローラ73aと第3のローラ73cとの間から空間70内に供給される。第1の樹脂層3'は、第2のローラ72aと第3のローラ73eとの間から空間70内に供給される。第2の樹脂層4は、第3のローラ73bと第3のローラ73dとの間から空間70内に供給される。第2の樹脂層4'は、第2のローラ72bと第3のローラ73fとの間から空間70内に供給される。
いずれも樹脂層もBステージ状態である。
なお、本実施形態においても、第2実施形態、第3実施形態の調整手段を採用してもよい。
さらに、樹脂層4'、樹脂層3'のシート搬送方向と直交する方向の幅寸法は、基材2の幅寸法よりも大きくてもよく、小さくてもよい。
また、本実施形態では、前記実施形態と同様に、樹脂層3,4のシート搬送方向に沿った端部同士が圧着(溶融接合)されて、基材2、樹脂層3、4が内包される構成としたが、樹脂層4'、樹脂層3'のシート搬送方向に沿った端部同士が圧着(溶融接合)されて、基材2、樹脂層3、4が内包される構成としてもよい。
また、前記各実施形態と同様に、空間70から送り出された積層シート40の繊維基材2内部の気体が減圧手段8により吸引され、樹脂層3,4の繊維基材2への含浸が進行する。
本実施形態では、一つの空間70を囲むように、ローラを配置している。これにより、減圧すべき空間を一つとすることができる。
また、本実施形態では、複数の樹脂層3、3'、4、4'および繊維基材2を第2のローラ72a、72bで一度に圧着することができる。これにより、複数回、繊維基材2がローラで加圧されることが防止され、繊維基材2に変形が生じてしまうことを防止できる。
図9は、本発明の積層シート製造装置の第5実施形態を示す概略断面側面図である。
本実施形態は、ローラの配置が異なること以外は前記第1実施形態と同様である。
第4のローラ74a、74bは、第2のローラ72a、72bのシート搬送方向下流側に配置され、第4のローラ74a、74b間には、第2のローラ72a、72bからの積層シート(繊維基材2、第1の樹脂層3、第2の樹脂層4の積層体)が供給される。第4のローラ74a、74bは、前記積層シートを挟んで対向配置されている。
第4のローラ74a、74b、第5のローラ75a、75bの構造は、第1のローラ71a、71bと同様である。ただし、第4のローラ74a、74bは、第2のローラと同様、加熱ローラであることが好ましい。
本実施形態では、減圧手段は、ローラで囲まれた空間(空間70,77)のみを減圧し、他の領域は、減圧しない。
すなわち、第1のローラ71a、71bを境界とし、第1のローラ71a、71bよりも、シート搬送方向上流側の領域は、大気圧以上(本実施形態では大気圧)となっている。
また、第4のローラ74a、74bを境界とし、第4のローラ74a、74bよりも、シート搬送方向下流側の領域は、大気圧以上(本実施形態では大気圧)となっている。
まず、空間70,77内の気体(空気)を減圧手段により吸引し、空間70,77内を減圧する。
次に、前記実施形態と同様に、前記空間70内で繊維基材2の表面側に第1の樹脂層3を積層し、裏面側に第2の樹脂層4を積層する。その後、第2のローラ72a、72bにより、繊維基材2、第1の樹脂層3、第2の樹脂層4を圧着する。第2のローラ72a、72bから送り出された積層シートは、空間77内に供給される。一方で、第5のローラ75aと、第4のローラ74aとの間から前記空間77に向けて、樹脂層3'が供給される。
また、第5のローラ75bと、第4のローラ74bとの間から前記空間77に向けて、樹脂層4'が供給される。
樹脂層3'は、樹脂層3上に供給され、樹脂層4'は、樹脂層4上に供給される。
そして、樹脂層4'、樹脂層4、繊維基材2、樹脂層3、樹脂層3'で構成される積層シートは、第4のローラ74a、74b間に供給されて、第4のローラ74a、74bにより圧着される。このとき、第4のローラ74a、74bにより、樹脂層4'、樹脂層4、繊維基材2、樹脂層3、樹脂層3'で構成される積層シートが加熱され、繊維基材2への樹脂層3,4の含浸がさらに進行する。
その後、第4のローラ74a、74bにより、前記積層シートが空間77の外部(大気圧以上の雰囲気下(本実施形態では大気圧雰囲気下))に送り出される。
なお、本実施形態においても、第2実施形態、第3実施形態の調整手段を採用してもよい。調整手段は、第4のローラ74a、74bの圧着力を調整するように設けてもよく、第2のローラ72a、72bの圧着力を調整するように設けてもよい。
また、前記各実施形態と同様に、空間70から送り出された積層シートの繊維基材2内部の気体が減圧手段8により吸引され、樹脂層3,4の繊維基材2への含浸が進行する。具体的には、本実施形態では、空間70から第二空間77へ送り出された積層シートは、減圧手段8により繊維基材2内部の気体が吸引されながら、ローラ74a、74bで挟圧され、樹脂層3,4の繊維基材2への含浸が進行する。さらに、第二空間77から外部に送出された積層シート40の繊維基材2内部の気体が減圧手段8により吸引され、樹脂層3,4の繊維基材2への含浸がさらに進行することとなる。
積層シート製造装置30Dでは、各層を積層するごとに圧着することができ、よって、当該各層の圧着状態が強固な積層シート40を得ることができる。
また、本実施形態では、第2のローラ72a、72bで、樹脂層4、繊維基材2、樹脂層3の積層体を圧着し(一段目の圧着)、第4のローラ74a、74bで、樹脂層4'、樹脂層4、繊維基材2、樹脂層3、樹脂層4'で構成される積層シートを圧着している(二段目の圧着)。そのため、一段目の圧着力と二段目の圧着力とを変えることができ、所望の圧着状態の積層シートを得ることができる。
さらに、本実施形態では、ローラの配置により、減圧すべき空間70,77を複数形成することで、各空間70,77の体積を比較的小さいものとすることができる。これにより、各空間70,77内を迅速に減圧することができる。
なお、樹脂層4'、樹脂層3'のシート搬送方向と直交する方向の幅寸法は、基材2の幅寸法よりも大きくてもよく、小さくてもよい。
また、本実施形態では、前記実施形態と同様に、樹脂層3,4のシート搬送方向に沿った端部同士が圧着(溶融接合)されて、基材2、樹脂層3、4が内包される構成としたが、樹脂層4'、樹脂層3'のシート搬送方向に沿った端部同士が圧着(溶融接合)されて、接合部を形成し、基材2、樹脂層3、4が内包される構成としてもよい。
2つ目の例は、繊維基材の厚さ方向全体にわたって第2の樹脂組成物が含浸し、第1の樹脂組成物は含浸していない積層シート。3つ目の例は、繊維基材の厚さ方向の一部に第1の樹脂組成物が含浸し、第2の樹脂組成物は含浸していない積層シート。4つ目の例は、繊維基材の厚さ方向の一部に第2の樹脂組成物が含浸し、第1の樹脂組成物は含浸していない積層シート。以上4つの例の積層シートでも、第1の樹脂組成物と第2の樹脂組成物とは、互いに組成が異なるものでもよく、また、互いに組成が同一のものでもよい。そして、このような構成の積層シートも積層シート製造装置で製造することができる。
さらに、前記各実施形態では、繊維基材2と、樹脂層3,4との積層シートを製造したが、これに限られず、たとえば、樹脂層の少なくとも一方の面に、他の樹脂層を積層して積層シートを製造してもよい。さらには、プリプレグの少なくとも一方の面に、樹脂層や他のプリプレグを積層して積層シートを製造してもよい。また、不織布の少なくとも一方の面に樹脂層を積層してもよい。
(1)一方の面側に固形または半固形の樹脂組成物で構成された樹脂層を有し、連続的に供給される薄板状の支持体の前記樹脂層を、薄板状の基材の片面または両面に接合して積層シートを製造する積層シート製造装置であって、
互いに対向配置された一対の壁部を有するハウジングと、
前記一対の壁部間に架設され、外周面同士が互いに当接し合う一対の第1のローラと、
前記一対の壁部間であって前記一対の第1のローラと異なる位置に架設され、外周面同士が互いに当接し合う一対の第2のローラと、
前記一対の壁部間に架設され、前記一対の第1のローラと前記一対の第2のローラとの間に配置された、少なくとも一対の第3のローラと、
前記一対の壁部のうちの少なくとも一方に形成され、前記一対の壁部と前記一対の第1のローラと前記一対の第2のローラと前記一対の第3のローラとで囲まれた空間に向かって開口する開口部を有し、該開口部から前記空間内の空気を吸引して該空間を減圧する減圧手段とを備え、
前記一対の第1のローラ間で前記基材を送り出しつつ、前記一対の第2のローラ間で前記基材と前記樹脂層とを圧着し、その際、前記減圧手段で前記空間を減圧するよう構成されていることを特徴とする積層シート製造装置。
(2)前記空間が減圧された際、その減圧力により前記基材と前記樹脂層との圧着が補助される(1)に記載の積層シート製造装置。
(3)前記支持体は、前記樹脂層を支持する支持シートを有し、前記第3のローラには、前記基材と前記樹脂層とが圧着される以前に、該樹脂層から前記支持シートを剥離する機能を有するものがある(1)または(2)に記載の積層シート製造装置。
(4)前記積層シートは、前記基材の両面にそれぞれ前記樹脂層が接合されたものであり、前記一対の第2のローラ間で前記基材の両面にそれぞれ前記樹脂層を一括して圧着する(1)ないし(3)のいずれかに記載の積層シート製造装置。
(5)前記減圧手段は、ポンプと、該ポンプと前記開口部と接続する接続管とを有する(1)ないし(4)のいずれかに記載の積層シート製造装置。
(6)前記空間が減圧されたときの前記一対の第1のローラ同士の当接力と前記一対の第2のローラ同士の当接力とをそれぞれ一定に維持する当接力維持手段をさらに備える(1)ないし(5)のいずれかに記載の積層シート製造装置。
(7)前記当接力維持手段は、前記一対の第1のローラ同士、前記一対の第2のローラ同士をそれぞれ離間する方向に付勢する圧縮コイルバネを有する(6)に記載の積層シート製造装置。
(8)前記当接力維持手段は、前記空間内の圧力を検出する検出部と、該検出部の検出結果に基づいて、前記一対の第1のローラ同士をそれらが接近・離間する方向に移動させるとともに、前記一対の第2のローラ同士をそれらが接近・離間する方向に移動させる移動機構とを有する(6)に記載の積層シート製造装置。
(9)前記各壁部と前記各第1のローラの両端部との間、前記各壁部と前記各第2のローラの両端部との間に、それぞれ、介在するシール材とをさらに備える(1)ないし(8)のいずれかに記載の積層シート製造装置。
(10)(1)ないし(9)のいずれかに記載の積層シート製造装置を用いて前記積層シートを製造することを特徴とする積層シートの製造方法。
(11)(1)ないし(9)のいずれかに記載の積層シート製造装置を用いて製造されたことを特徴とする積層シート。
(12)当該積層シートは、その長手方向の途中で切断され、該切断されたものがプリプレグとなるものである(11)に記載の積層シート。
この出願は、2011年3月30日に出願された日本特許出願2011−076663を基礎とする優先権を主張し、その開示をすべてここに取り込む。
2 繊維基材(基材)
3、3' 第1の樹脂層(樹脂層)
31 第1の含浸部
32 第1の非含浸部
4、4' 第2の樹脂層(樹脂層)
41 第2の含浸部
42 第2の非含浸部
5a 第1の支持体(支持体)
5b 第2の支持体(支持体)
51 保護シート
6 ハウジング
61 壁部
611 開口部
612 凹部
613 開口部
62 シール材
71a、71b 第1のローラ
72a、72b 第2のローラ
73a、73b、73c、73d、73e、73f 第3のローラ
74 本体部
741 外周面
75 軸
76 軸受け(ベアリング)
77 第二空間
74a、74b 第4のローラ
75a、75b 第5のローラ
8 減圧手段
81 ポンプ
82 接続管
9 調整手段(当接力調整手段)
91 圧縮コイルバネ
92 バネ座
93 圧力センサ(検出部)
94 移動機構
95 シリンダ
96 ポンプ
97 電磁弁
98 制御部
10 基板
11 積層体
12 金属層
13 繊維基材
20 界面
30、30A、30B、30C、30D 積層シート製造装置
40 積層シート
70 空間
100 半導体装置
200 多層基板
201a、201b、201d、201e 回路部
202、203 導体部
300 パッド部
400 配線部
500 半導体素子
501 バンプ
F1 圧接力(当接力)
F2 減圧力
F3 付勢力
G 空気
Claims (16)
- 樹脂層を有するシートを、薄板状の基材の片面または両面に接合して積層シートを製造する積層シート製造装置であって、
外周面同士が互いに当接し合うとともに、前記基材を送出する一対の第1のローラと、
外周面同士が互いに当接し合うとともに、前記第1のローラから送出された前記基材を送出する一対の第2のローラと、
前記第1のローラの基材搬送方向下流側に配置されるとともに、前記第2のローラの基材搬送方向上流側に配置され、前記一対の第1のローラから送出された前記基材の表面側および裏面側にそれぞれ配置された第3のローラと、
前記一対の第1のローラ、前記一対の第2のローラ、前記第3のローラとで囲まれた空間内を減圧する減圧手段を有し、
前記一対の第1のローラは、前記空間内に前記基材を送出するローラであり、
前記基材の表面側または裏面側において、一方の前記第3のローラと一方の前記第2のローラとの間から、前記空間内にむけて前記シートが送出され、
前記第2のローラは、前記基材と前記シートの前記樹脂層とを圧着するとともに、前記基材および前記シートを含む積層シートを前記空間の外部へ送り出すローラである積層シートの製造装置。 - 請求項1に記載の積層シートの製造装置において、
対向配置された一対の壁部を有し、
前記第1のローラ、前記第2のローラ、前記第3のローラは、前記一対の壁部間に架渡されており、
前記減圧手段は、前記壁部に形成された開口部に接続され、前記一対の第1のローラ、前記一対の第2のローラ、前記第3のローラ、前記一対の壁部で囲まれた前記空間内を減圧する積層シートの製造装置。 - 請求項1または2に記載の積層シートの製造装置において、
他方の前記第2のローラと他方の前記第3のローラとの間から、前記空間に向けて前記シートが送出され、
前記第2のローラは、前記基材の一方の面に前記シートの前記樹脂層を圧着するとともに、前記基材の他方の面に前記シートの前記樹脂層を圧着するように構成された積層シートの製造装置。 - 請求項3に記載の積層シートの製造装置において、
前記基材および前記シートは、長尺であり、前記空間内に連続的に供給され、
前記基材は、繊維基材であり、
前記基材の搬送方向と直交する方向の幅寸法は、前記各シートの搬送方向と直交する方向の幅寸法よりも小さく、
前記一対の第2のローラは、前記一対のシートの前記樹脂層の幅方向の端部同士を圧着するとともに、前記基材に対して少なくとも一方の前記シートの樹脂層を含浸させるように構成された積層シートの製造装置。 - 請求項4に記載の積層シートの製造装置において、
前記第2のローラは、前記空間から外部へ積層シートを送出するものであり、
前記第2のローラよりもシート搬送方向下流側は、大気圧以上の雰囲気下である積層シートの製造装置。 - 請求項4または5に記載の積層シートの製造装置において、
前記一対の第2ローラから送り出された積層シートの前記繊維基材の内部の空間が、前記空間内部に位置する前記繊維基材内部の空間と連通する程度に、前記一対の第2ローラが前記シートの樹脂層を前記繊維基材に含浸させるように構成された積層シートの製造装置。 - 請求項2に記載の積層シートの製造装置において、
前記減圧手段は、前記開口部に接続された配管と、前記配管に接続されたポンプとを備える積層シートの製造装置。 - 請求項1乃至7のいずれかに記載の積層シートの製造装置において、
前記シートは前記樹脂層と、この樹脂層を保護する保護シートとを備え、
前記空間内に前記シートが供給された後、前記保護シートは、前記一対の第2のローラとは異なる方向に送出されて、前記樹脂層と前記保護シートとが剥離するように構成された積層シートの製造装置。 - 請求項1乃至8のいずれかに記載の積層シートの製造装置において、
前記基材の表面および裏面のうちの一方の面側であって、一方の第1のローラの基材搬送方向下流側かつ前記第2のローラの基材搬送方向上流側には、前記第3のローラが3以上の奇数個、配置されており、
前記減圧手段は、前記第1のローラ、前記第2のローラ、およびすべての前記第3のローラで囲まれた一つの空間内を減圧し、
前記基材の前記一方の面側に配置された隣接する前記第3のローラ間および、前記基材の前記一方の面側に配置された前記第2のローラとこの第2のローラに隣接する前記第3のローラとの間の少なくとも2箇所の供給箇所のうち、いずれかの供給箇所から、前記シートが前記空間内に供給されるとともに、
前記シートが供給される前記供給箇所とは異なる前記供給箇所から、第二シートが前記空間内に供給され、
前記一対の第2のローラは、前記基材と、前記シートと、前記第二シートとを圧着する圧着ローラである積層シートの製造装置。 - 請求項1乃至8のいずれかに記載の積層シートの製造装置において、
前記第2のローラの積層シート搬送方向下流側に対向配置された一対の第4のローラと、
前記第2のローラの積層シート搬送方向下流側に配置されるとともに、前記第4のローラの積層シート搬送方向上流側に配置され、前記一対の第2のローラから送出された積層シートの表裏面にそれぞれ配置された第5のローラとを備え、
前記一対の第1のローラ、前記一対の第2のローラ、前記第3のローラで囲まれた前記空間である第一の空間、および前記一対の第2のローラ、前記一対の第4のローラ、前記第5のローラで囲まれた第二の空間が形成されており、
前記減圧手段は、各空間内を減圧し、
前記一対の第2のローラからは、前記第二空間内に前記積層シートが供給され、
前記積層シートの表面あるいは裏面側であって、一方の前記第5のローラと一方の前記第4のローラとの間から前記第二の空間内にむけて第二シートが送出され、
前記第4のローラは、前記積層シートおよび前記第二シートを圧着する圧着ローラである積層シートの製造装置。 - 請求項1乃至10のいずれかに記載の積層シートの製造装置において、
前記一対の第2のローラによる圧着力を調整する調整手段を備える積層シートの製造装置。 - 請求項11に記載の積層シートの製造装置において、
前記調整手段は、前記一対の第2のローラを離間する方向に付勢する圧縮コイルバネを有する積層シート製造装置。 - 請求項11に記載の積層シートの製造装置において、
前記調整手段は、前記空間内の圧力を検出する検出部と、該検出部の検出結果に基づいて、前記一対の第2のローラ同士をそれらが接近・離間する方向に移動させる移動機構とを有する積層シート製造装置。 - 請求項1乃至13のいずれかに記載の積層シート製造装置において、
前記シートの前記樹脂層は、固形、半固形、または液状の樹脂組成物で構成される積層シート製造装置。 - 請求項1ないし14のいずれかに記載の積層シート製造装置を用いて前記積層シートを製造することを特徴とする積層シートの製造方法。
- 請求項15に記載の積層シートの製造方法において、
前記基材の搬送方向と直交する方向の幅寸法は、前記シートの搬送方向と直交する方向の幅寸法よりも小さく、
前記一対の第1のローラ間から、前記空間に向けて、繊維基材である前記基材を連続的に送出する工程と、
一方の前記第2のローラと一方の前記第3のローラとの間から、前記空間に向けて前記樹脂層を有する前記シートを連続的に送出する工程と、
他方の前記第2のローラと他方の前記第3のローラとの間から、前記空間に向けて前記樹脂層を有する前記シートを連続的に送出する工程と、
前記一対の第2のローラにより、前記繊維基材に対して、前記各シートの前記樹脂層を圧着するとともに、前記繊維基材に対して各樹脂層を含浸させ、さらに、前記各シートの前記樹脂層の幅方向の端部同士を圧着する工程と、
前記基材および前記シートの積層シートを、前記第2ローラにより、前記空間の外部に送出する工程と、
前記空間内に位置する前記繊維基材内部の気体を前記減圧手段で吸引することで、前記空間外部に位置する前記繊維基材内の気体が吸引され、前記空間外部に位置する前記繊維基材内の気体が吸引された状態で、前記各樹脂層の前記繊維基材への含浸がさらに進行する工程とを含む積層シートの製造方法。
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