JP7179208B2 - 積層装置 - Google Patents

積層装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7179208B2
JP7179208B2 JP2022002762A JP2022002762A JP7179208B2 JP 7179208 B2 JP7179208 B2 JP 7179208B2 JP 2022002762 A JP2022002762 A JP 2022002762A JP 2022002762 A JP2022002762 A JP 2022002762A JP 7179208 B2 JP7179208 B2 JP 7179208B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
press
pair
laminate
flat
plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022002762A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022113131A (ja
Inventor
善明 本間
健 山口
太平 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Mining Holdings Inc
Original Assignee
Nikko Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikko Materials Co Ltd filed Critical Nikko Materials Co Ltd
Publication of JP2022113131A publication Critical patent/JP2022113131A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7179208B2 publication Critical patent/JP7179208B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/10Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C63/00Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor
    • B29C63/02Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor using sheet or web-like material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/20Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C43/203Making multilayered articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C63/00Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor
    • B29C63/0004Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C63/00Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor
    • B29C63/0065Heat treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C63/00Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor
    • B29C63/0073Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor of non-flat surfaces, e.g. curved, profiled
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/02Dies; Inserts therefor; Mounting thereof; Moulds
    • B30B15/028Loading or unloading of dies, platens or press rams
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Description

本発明は、基材と樹脂フィルムとを精密に積層することのできる積層装置に関するものであり、詳細には、基材(例えば、プリント回路基板やウエハ)の上に積層される樹脂フィルム表面を、より厳密なレベルで平坦にすることができる積層装置に関するものである。
従来、電子機器の小型化、高性能化に伴い、これらに搭載される電子回路基板には、多層化した高密度タイプのプリント回路基板(いわゆる「ビルドアップ基板」)が多用されるようになっている。このビルドアップ基板は、表面に配線等による凹凸を有する基材と、絶縁層としての樹脂フィルムとを交互に多段に積層(ラミネート)した積層体として製造されるものであり、その製造には積層装置が用いられる。
上記のビルドアップ基板の製造には、凹凸を有する基材に樹脂フィルムを平坦に積層することが重要となる。平坦でない部分があると、多段に積層されるなかで不要なスペースが増幅されてビルドアップ基板が嵩高くなり、電子機器の小型の要求に反するためである。凹凸を有する基材に樹脂フィルムを平坦に積層する積層装置としては、例えば、特許文献1のものがあげられる。このものは、真空プレス装置と平面プレス装置とを備えているため、形成された積層体(ビルドアップ基板等)の表面をより平坦にすることができる。
近年、さらに電子機器の小型化、高性能化が進み、これらに搭載される電子回路基板は、より一層の小型化が求められるようになってきている。それに伴い、積層体(ビルドアップ基板等)表面の平坦性がより求められており、積層装置による積層技術のさらなる向上が望まれている。
特許第4926840号公報
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、さらに高いレベルで表面が平坦化された積層体を製造することができる積層装置の提供をその目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明は、以下の[1]~[3]を要旨とする。
[1] 凹凸を有する基材の凹凸面にフィルムを積層する装置であって、減圧下で上記基材にフィルムを密着追従させて、上記基材の凹凸面に追従する凹凸面を有する第1の仮積層体を形成する真空積層手段と、上記第1の仮積層体を押圧して上記第1の仮積層体の凹凸面を略平坦化し、略平坦化された凹凸面を有する第2の仮積層体を形成する第1の平面プレス手段と、上記第2の仮積層体を第1の平面プレス手段と異なる条件で押圧して、上記第2の仮積層体の略平坦化された凹凸面をさらに平坦化し、積層体を形成する第2の平面プレス手段とを備え、上記第1の平面プレス手段が、対向する一対のプレスブロックを有し、上記一対のプレスブロックの少なくとも一方が他方に対し進退可能に設定され、上記一対のプレスブロックの少なくとも一方が熱盤と、板状体と、これらの間に配置される緩衝材とを有しており、上記第2の平面プレス手段が、対向する一対のプレスブロックと、上記一対のプレスブロックの少なくとも一方に連結されたサーボモータとを有し、上記サーボモータの作動により上記一対のプレスブロックの少なくとも一方が他方に対し進退可能に設定され、上記一対のプレスブロックの少なくとも一方が熱盤と板状体とを有し、これらの間に、緩衝材を有していないか、上記第1の平面プレス手段の緩衝材より緩衝効果の小さい緩衝材を有し、上記一対のプレスブロックが互いに接近する速度が0.005~0.5mm/秒となるように、上記サーボモータの作動が制御されている積層装置。 [2] 上記第1の平面プレス手段の一対のプレスブロックが互いに接近する速度をV1とし、上記第2の平面プレス手段の一対のプレスブロックが互いに接近する速度をV2としたときに、V1およびV2が下記の式(1)を満たしている[1]記載の積層装置。 0.0008≦V2/V1≦0.02 ・・・(1)
[3] 上記第1の平面プレス手段の、上記一対のプレスブロックの少なくとも一方に油圧シリンダまたはエアーシリンダが連結され、上記油圧シリンダまたはエアーシリンダの作動により上記一対のプレスブロックの少なくとも一方が他方に対し進退可能になっている[1]または[2]記載の積層装置。
すなわち、本発明の発明者らは、前記課題を解決するために工夫を重ねた。その結果、減圧下で基材にフィルムを密着追従させた仮積層体に対し、条件を変えて少なくとも二回の平面プレスを行い、しかもその二回目の平面プレスにおいて、対象物をプレスする際の速度が、従来よりも遅い所定の範囲に設定されている積層装置によれば、従来では達成できなかった極めて高いレベルにまで表面を平坦化することが可能であることを見い出し、本発明に到達した。
本発明の積層装置によれば、凹凸を有する基材の凹凸面にフィルムを積層するに際し、極めて高いレベルで表面が平坦化された積層体を製造することができる。
本発明の一実施の形態に係る積層装置の概略を説明する構成図である。 上記積層装置の真空積層手段の説明図である。 上記積層装置の第1の平面プレス手段の説明図である。 上記積層装置の第2の平面プレス手段の説明図である。 上記積層装置の各手段により得られる第2の仮積層体の凹凸度合いを説明する図である。 上記積層装置の各手段により得られる第1の仮積層体,第2の仮積層体,積層体の説明図である。 (a)は従来の積層体を説明する図であり、(b)は本発明の積層体を説明する図である。 上記第2の平面プレス手段の変形例を説明する図である。 本発明の実施例で用いる基材を説明する図である。 本発明の実施例における銅密度の算出方法を説明する図である。 本発明の実施例における厚みの変化を示すグラフ図である。 (a)は本発明の実施例における積層体の距離基準点を説明する図であり、(b)は本発明の実施例の樹脂厚みの変化を示すグラフ図である。
つぎに、本発明を実施するための形態について詳しく説明する。ただし、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
図1は、本発明の1つの実施の形態に係る積層装置を示している。この積層装置は、配線(銅パターン105等)等による凹凸が設けられたビルドアップ基板用の基材104に、ラミネート用のフィルム106を積層するための装置であり、搬送用フィルム5,5'を一方側から繰り出し、他方側でこれを巻き取ることによりワーク100を順次搬送する搬送手段4,4'を備えている。そして、この搬送用フィルム5,5'の矢印の流れ方向の上流(真空積層手段1)から下流(第2の平面プレス手段3)に向かって、真空積層手段1と、第1の平面プレス手段2と、第2の平面プレス手段3とが、この順に配設されている。
上記真空積層手段1は、基材104の表面が、銅パターン105の配置により凹凸面に形成され、その凹凸面にフィルム106が載置されたワーク100を、減圧下で基材104の凹凸に沿ってフィルム106を密着追従させて、上記基材104の凹凸面に追従する凹凸面を有する第1の仮積層体101を形成する。
上記第1の平面プレス手段2は、上記真空積層手段1で形成された第1の仮積層体101を押圧して上記第1の仮積層体101の凹凸面を略平坦化し、略平坦化された凹凸面を有する第2の仮積層体102を形成する。
上記第2の平面プレス手段3は、上記第2の仮積層体102に対して、上記第1の平面プレス手段2と異なる条件で押圧を行うものであり、図4に示すとおり、その押圧においてサーボモータ53を用い、かつ、上記第2の平面プレス手段3のプレスブロック47が有する金属板(板状体)51が上記第2の仮積層体102に当接する際の速度を、従来より遅い所定の速度に設定し、上記第2の仮積層体102の略平坦化された凹凸面をさらに平坦化し、積層体103を形成する。
そして、上記搬送手段4および4'により、ワーク100、第1の仮積層体101、第2の仮積層体102、積層体103は、全て、搬送用フィルム5および5'の間に挟まれて、搬送されるようになっている。そして、搬送手段4は、ワーク100を工程に搬入するための搬入用コンベア7を有している。また、搬送手段4'は、第2の平面プレス手段3により平坦化された積層体103を冷却するためのファン6,6'を有している。そして、搬送手段4'において、巻き取られる搬送用フィルム5,5'の間から、完成した積層体103が搬送ラインから取り出されるようになっている。
以下、各手段1~3について詳細に説明する。
[真空積層手段1]
上記真空積層手段1は、搬入用コンベア7により搬入され、搬送用フィルム5,5'により搬送されてきた基材104の凹凸面にフィルム106が載置されたワーク100を、上部プレート11と下部プレート12との間に位置決めし、減圧状態の空間部26内で加熱加圧して、基材104の凹凸に沿ってフィルム106を密着追従させることにより、第1の仮積層体101を形成するものである。
この真空積層手段1は、図2に示すように、プレス台8に立設された複数本(図2では、2本しか図示せず)の支柱9と、これら各支柱9にボルト,ナット等の固定器具10で固定された上部プレート11と、上記各支柱9に上下移動可能に取り付けられた下部プレート12等を備えている。この下部プレート12は、ジョイント13を介して油圧シリンダ14に連結されており、この油圧シリンダ14の作動により(ピストンロッド14aの上昇および下降に伴って)上下移動するようになっている。なお、この実施の形態では、下部プレート12に油圧シリンダ14が連結されているが、油圧シリンダ14に代えてエアーシリンダ等の別の昇降機構を用いてもよい。しかし、油圧シリンダ14を用いると、コンパクトでありながら高圧が得られる点で好ましい。
上記上部プレート11には、平板状の上側断熱材15,上側熱盤16,上側緩衝材、上側弾性プレス板17が上からこの順に固定されており、下部プレート12には、平板状の下側断熱材19,下側熱盤20,下側緩衝材、下側弾性プレス板21が下からこの順に固定されている。なお、上側緩衝材および下側緩衝材は図示を省略している。
これら上下の両熱盤16,20には、その内部に、弾性プレス板17,21を加熱するための温度コントロール可能な加熱器具が適宜の配置で設けられている。この実施の形態では、上記加熱器具として、上下の両熱盤16,20の内部に、複数本のシース状ヒーターがそれぞれ配置されている。なお、この実施の形態では、熱盤16,20の内部にシース状ヒーターを配置しているが、シース状ヒーターに代えて他の熱源を用いてもよい。
また、上記真空積層手段1は、可動真空枠23を備えている。この可動真空枠23は、上部プレート11の下面に気密状に固定された略四角形枠状の上側固定枠部24と、下部プレート12の上面に気密状に固定された可動枠25とを備えている。上側固定枠部24には、真空引き用ノズル(図示せず)が連結されており、上下の両プレート11,12の密封契合時に、この真空引き用ノズルにより、上側固定枠部24と可動枠25間に形成される密封された空間部26(図1参照)内を真空引きし、この空間部26の圧力を調整する(すなわち、所定圧力による減圧状態とする)ことができる。なお、真空引き用ノズルは、上側固定枠部24ではなく、上部プレート11に連結してもよく、さらに複数箇所に設けると効率よく空間部26の圧力を調整することができる。
[第1の平面プレス手段]
上記第1の平面プレス手段2(図1に戻る)は、上記真空積層手段1から搬送用フィルム5,5'により搬送されてきた第1の仮積層体101を上側プレスブロック27および下側プレスブロック28(図3参照)間に位置決めし、上側プレスブロック27および下側プレスブロック28で加熱加圧して第1の仮積層体101の表面を略平坦化するものである。この実施の形態では、図3に示すように、プレス台29に立設された複数本(図3では、2本しか図示せず)の支柱30と、これら各支柱30にボルト,ナット等の固定器具31で固定される上側プレスブロック27と、上記各支柱30に上下移動可能に取り付けられる下側プレスブロック28等を備えている。この下側プレスブロック28は、ジョイント32を介して油圧シリンダ33に連結されており、この油圧シリンダ33の作動により(ピストンロッド33aの上昇および下降に伴って)上下移動されるようになっている。
すなわち、下側プレスブロック28が上側プレスブロック27に対して所定速度V1で進みながら上記第1の仮積層体101を挟んで加熱加圧し、上記第1の仮積層体101の凹凸面を略平坦化するものである。
上記下側プレスブロック28が上側プレスブロック27に対して進む速度V1は、5~12mm/秒であることが好ましく、5.8~10.7mm/秒であることがより好ましく、6.8~8.3mm/秒であることがさらに好ましい。
すなわち、上記速度V1が上記範囲の上限を超えると、上記第1の仮積層体101にこれらのプレスブロックが当接する際の衝撃荷重がかかり、その凹凸面の略平坦化を充分に行うことができない傾向がみられ、上記速度V1が上記範囲の下限を下回ると、タクトタイムが長くなりすぎ、生産性が悪くなる傾向がみられる。
なお、上記V1は、上記下側プレスブロック28の下側フレキシブル金属板(板状体)43が第1の仮積層体101に当接する際における速さを示している。
上記上側プレスブロック27は、上部ベース層34に、平板状の上側断熱材35,上側熱盤36,平板状の上側緩衝材37および上側フレキシブル金属板(板状体)38が上からこの順に固定された構成になっており、上記下側プレスブロック28は、下部ベース層39に、平板状の下側断熱材40,下側熱盤41,平板状の下側緩衝材42および下側フレキシブル金属板(板状体)43が下からこの順に固定された構成になっている。
上記上側断熱材35は、上部ベース層34の下面にボルト,ナット等の固定手段(図示せず)により固定されている。上側熱盤36は、上部ベース層34により固定され、上側フレキシブル金属板(板状体)38は上側緩衝材37を介して上側熱盤36にボルト,カラー等の固定手段(図示せず)で固定されている。また、下側断熱材40は、下部ベース層39の上面にボルト,ナット等の固定手段(図示せず)により固定されている。下側熱盤41は、下部ベース層39に共締めにより固定され、下側フレキシブル金属板(板状体)43は下側緩衝材42を介して下側熱盤41にボルト,カラー等の固定手段(図示せず)により固定されている。図において、36a,41aは上下両熱盤36,41の内部に並列配置されたシース状ヒーターである。なお、この実施の形態では、熱盤36,41の内部にシース状ヒーター36a,41aを配置しているが、シース状ヒーター36a,41aに代えて他の熱源を用いてもよい。
上記緩衝材37,42としては、表面のショアA硬度(デュロメータ硬さ)が60度以上であるものが好ましく、65~75度であることがより好ましい。表面ショアA硬度が上記範囲内であると、押圧後のフィルム106の膜厚がより均一になるためである。なお、本発明において、ショアA硬度は、JIS K6253に準拠し、タイプAデュロメータを用いて測定されたものである。ショアA硬度は、緩衝材を構成するゴムや合成樹脂等からなる試験片を作製し、各試験片に対して測定されたものでもよい。
また、上記緩衝材37,42の厚みは、通常0.2~20mmであり、好ましくは0.2~10mm、より好ましくは0.5~3mmである。緩衝材37,42の厚みが上記範囲内であると、緩衝効果を充分に発揮することができ、第1の仮積層体101表面の凹凸により追従させた状態で押圧することができる。このため、第1の仮積層体101表面の凹凸の段差を全体的になだらかにすることができる。なお、上記緩衝材37,42は、互いに厚みが異なっていてもよいし、同じであってもよい。
上記緩衝材37,42の材質は、通常、紙、ゴム、合成樹脂、繊維等を用いることができる。なかでもゴムが好ましく、特にフッ素系ゴムが好ましい。フッ素系ゴムとしては、例えば、フッ化ビニリデン系ゴム、含フッ素シリコーンゴム、テトラフルオロエチレン系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、含フッ素フォスフォニトリル系ゴム、含フッ素アクリレート系ゴム、含フッ素ニトロソメタン系ゴム、含フッ素ポリエステルゴム、含フッ素トリアジンゴム等があげられる。なお、上記緩衝材37,42は、耐熱性樹脂、ガラス繊維シートや金属箔シート等を内部に含むものであってもよいし、例えば、ゴムと繊維のように異なる材質のものが組み合わせられたものであってもよい。また、上記緩衝材37,42は、互いに材質が異なっていてもよいし、同じであってもよい。
上記フレキシブル金属板(板状体)38,43の厚みは、通常、0.1~10mmであり、好ましくは1~2mmである。フレキシブル金属板(板状体)38,43の厚みが上記範囲内であると、機械強度を担保しながらフレキシブル性を発揮することができ、上記緩衝材37,42が第1の仮積層体101に追従する際の、上記緩衝材37,42の変形に充分に追従することができる。
上記フレキシブル金属板(板状体)38,43の材質としては、通常、ステンレス、鉄、アルミニウム、アルミニウム合金等が用いられ、なかでも耐錆性に優れる点からステンレスが好ましく用いられる。また、上記フレキシブル金属板(板状体)38,43の表面がバフ研磨等により鏡面研磨されていると、得られる第2の仮積層体102の表面をより鏡面にできるため好ましい。
なお、この実施の形態では、下側プレスブロック28に油圧シリンダ33が連結されているが、油圧シリンダ33に代えてエアーシリンダ等の別の昇降機構を用いてもよいし、サーボモータを用いてもよい。しかし、油圧シリンダ33を用いると、コンパクトでありながら高圧が得られる点で好ましい。
[第2の平面プレス手段]
上記第2の平面プレス手段3(図1に戻る)は、第1の平面プレス手段2から搬送用フィルム5,5'により搬送されてきた第2の仮積層体102を上側プレスブロック46および下側プレスブロック47(図4参照)間に位置決めし、これら上側プレスブロック46および下側プレスブロック47で加熱加圧して第2の仮積層体102の略平坦化された凹凸面をさらに平坦化するものである。この実施の形態では、図4に示すように、基本的な構成は、第1の平面プレス手段2(図3参照)と同様であり、プレス台44に立設された複数本の支柱45(図4では四隅4本のうち2本しか図示せず)と、これら各支柱45にボルト,ナット等の固定器具で固定された上側プレスブロック46と、上記各支柱45に昇降自在に取り付けられた下側プレスブロック47とを備える。
すなわち、下側プレスブロック47が上側プレスブロック46に対して所定速度V2で進みながら上記第2の仮積層体102を挟んで加熱加圧し、上記第2の仮積層体102の略平坦化された凹凸面をさらに平坦化するものである。
上記下側プレスブロック47の下側の空間には、ねじ軸52aとナット(ボールナット)52bとからなるボールねじ52と、ねじ軸52aに繋がるサーボモータ53とからなる昇降機構が形成されている。なお、上記サーボモータ53の回転数は、プログラマブルロジックコントローラ(PLC)からの指令信号およびフィードバックされたプレスブロック46,47間の距離情報に基づき、サーボアンプ(図示省略)によってコントロールされている。すなわち、下側プレスブロック47は、ジョイント(図示省略)等を介してボールねじ52のナット52bに接続されている。このため、上記構成により、ねじ軸52aに繋がるサーボモータ53の回転動作を制御することにより、この下側プレスブロック47を、昇降自在により厳格に制御することができる。
さらに、上記下側プレスブロック47の下側の空間には、下側プレスブロック47と上側プレスブロック46との間の距離を計測するリニアスケール54が配設されている。このリニアスケール54は、上側プレスブロック46に固定されたスケール54aと、下側プレスブロック47に取り付けられ下側プレスブロック47に同期して上下にスライド移動するエンコーダヘッド54bを有しており、上記サーボモータ53の回転動作に伴って昇降する下側プレスブロック47と上側プレスブロック46との距離(間隙)を、間接的に測定している。本発明において、サーボモータとは、サーボ機構を備えたモータを意味し、その用途には制限がない。
上記リニアスケール54としては、例えば、磁気ヘッドを有する磁気式や、発光・受光素子を有する光学式等のいずれのタイプのリニアスケール(リニアエンコーダ)等を用いてもよい。さらに、リニアスケール54に代えて、両プレスブロック46,47の間隙を、直接的または間接的に、接触または非接触で計測できる他の様式の距離計を用いてもよい。
なお、上記リニアスケール54は、下側プレスブロック47と上側プレスブロック46との間隙を直接計測できるように配設することも可能である。しかし、リニアスケール54を上側プレスブロック46および下側プレスブロック47の間に配設すると、熱盤48,49から熱の影響を受けるおそれがあり、熱に対する考慮なしでは、正確な間隙を測定することが困難になるおそれがある。このため、リニアスケール54は、熱盤48,49から離れた位置、例えば、この例のように、下側プレスブロック47の下側に配設し、下側プレスブロック47と上側プレスブロック46との間隙を間接的に計測することが好ましい。
そして、上記第2の平面プレス手段3は、PLCからの指令信号および上側プレスブロック46および下側プレスブロック47間の距離情報のフィードバックに基づき、サーボモータ53の回転動作を制御するサーボアンプ(図示省略)を備えている。また、上側プレスブロック46および下側プレスブロック47の間隙は、PLCに組み込まれた指令信号(押圧間隙制御プログラム)のみに基づくのではなく、リニアスケール54から得られる距離信号を考慮して設定する押圧間隙制御手段により制御されている。
すなわち、PLCからの指令信号により動作するサーボモータ53の回転動作は、リニアスケール54から送られる上側プレスブロック46および下側プレスブロック47間の距離情報がフィードバックされることにより制御されている。この例では、PLCからの指令信号によりサーボモータ53を回転させて下側プレスブロック47を上昇させており、上側プレスブロック46および下側プレスブロック47の間隙(リニアスケールから送られる上側プレスブロック46,下側プレスブロック47間の距離情報)が予め設定した値になると、設定した値になったとの情報がPLCに組み込まれた指令信号にフィードバックされ、サーボモータ53の回転が遅くなる、または停止するようになっている。これにより、下側プレスブロック47の停止位置をより正確に設定することができ、上側プレスブロック46および下側プレスブロック47の間隙をより正確に設定することができる。
そして、上記第2の平面プレス手段3においては、上記下側プレスブロック47が上側プレスブロック46に対して進む速度V2が、0.005~0.5mm/秒であることが必要であり、0.008~0.2mm/秒であることが好ましく、0.01~0.1mm/秒であることがより好ましい。この速度は、一般常識からすると非常に遅い速度である。このように遅くすると、フィルム106の樹脂の流れがコントロールされて、略平坦化された凹凸面を高いレベルでさらに平坦化することができる。
すなわち、上記速度V2が上記範囲の上限を超えると、フィルム106の樹脂が第2の仮積層体102の凹部の隅々までいきわたらず、わずかに凹部が残る傾向がみられる。また、フィルム106の端部から上記樹脂がはみ出し、得られる積層体103の端部の厚みが薄くなるおそれがある。一方、上記速度V2が上記範囲の下限を下回ると、加熱により溶融したフィルム106の樹脂を上側プレスブロック46および下側プレスブロック47で抑え込む圧力に達する前に上記フィルム106の樹脂が流動してしまい、得られる積層体103の厚みムラが発生するおそれがある。
なお、上記速度V2は、上記下側プレスブロック47の金属板(板状体)51が第2の仮積層体102に当接する際における速さを示している。
また、上記速度V2の、第2の仮積層体102表面の凹凸度合いW(図5参照)に対する割合(V2/W)は、0.035~3であることが好ましく、0.075~1.9であることがより好ましく、0.11~1.2であることがさらに好ましい。
上記凹凸度合いWは、図5に示すとおり、第2の仮積層体102の略平坦化された凹凸面の凹凸差を示すものである。上記凹凸度合いWは、上記略平坦化された凹凸面において、下記の式(2)で算出される銅密度Tの高い箇所Q1の厚みをH1とし、銅密度Tの低い箇所Q2の厚みをH2としたときにH1-H2で示されるものであり、その値は下記の式(3)によって算出することができる。
ここで、上記銅密度Tは、図10に示すように、銅ライン108の幅をLとし、隣り合う銅ライン108のピッチをSとしたときに、下記の式(2)に基づいて算出されるものである。
銅密度T=L/(L+S)・・・(2)
凹凸度合いW=h2×(T1-T2)・・・(3)
そして、上記厚みH1およびH2は、下記の式によって算出される。
H1=(T1×h2)+h1
H2=(T2×h2)+h1
(ただし、T1は箇所Q1の銅密度であり、T2は箇所Q2の銅密度であり、h1は積層前のフィルム106の厚みであり、h2は銅ライン108の厚みである。)
上記凹凸度合いWは、通常、0.002~0.04mmの範囲にあり、好ましくは0.0036~0.0298mmの範囲にある。なお、第2の仮積層体102表面の凹凸度合いWは、全面が同じ(均一)であってもよいし、部分的に異なっていてもよい。
そして、上記第2の仮積層体102表面の凹凸度合いWが部分的に異なる場合には、凹凸度合いWが高い(数値が大きい)ものを上記V2の凹凸度合いWに対する割合(V2/W)の算出に用いるものとする。また、第2の仮積層体102の凹凸度合いWが一方の面と他方の面とで異なる場合にも、凹凸度合いWが高い(数値が大きい)ものを上記V2の凹凸度合いWに対する割合(V2/W)の算出に用いるものとする。
さらに、上記下側プレスブロック47が上側プレスブロック46に対して進む速度V2の、前記第1の平面プレス手段2における、上記下側プレスブロック28が上側プレスブロック27に対して進む速度V1に対する割合(V2/V1)は、0.0008~0.02の範囲にあることが好ましく、0.0009~0.017の範囲にあることがより好ましく、0.0012~0.014の範囲にあることがさらに好ましい。
すなわち、V1に対するV2の割合(V2/V1)が上記の範囲内にあると、微細な凹凸に対してもその表面を平坦化することができ、表面が鏡面化された積層体103を得ることができる。
上側プレスブロック46および下側プレスブロック47の内側(プレス側)には、断熱材を介してヒーターを内蔵する熱盤48,49がそれぞれ取り付けられており、さらにその内側(プレス側)に、金属板(板状体)50,51が配設されている。
しかし、上記上側プレスブロック46および下側プレスブロック47の熱盤48,49の内側(プレス側)には、いずれも緩衝材が配置されていない。
したがって、熱盤48,49の内側(プレス側)の平坦性をより確実に、第2の仮積層体102に伝えることができ、表面がより鏡面性のある平坦面に形成された積層体103を得ることができる。
ただし、基材104およびフィルム106等の種類によっては、熱盤48,49と金属板(板状体)50,51との間に緩衝材を設けてもよく、その場合、緩衝効果の小さい緩衝材であることが好ましい。緩衝効果の大小は、通常、緩衝材の材質および厚みによって決定されるが、本発明においては、それ以外に、追従性を緩衝効果の指標のひとつとして用いる。すなわち、追従性の高い緩衝材を、緩衝効果が大きいとすることができる。
なお、上記第2の平面プレス手段3に緩衝材を設ける場合、その緩衝材は、表面のショアA硬度が60度以上であることが好ましく、65~75度であることがより好ましい。緩衝材の表面ショアA硬度が上記範囲内であると、押圧後のフィルム(ラミネート)の膜厚がより均一になるためである。
また、上記緩衝材を設ける場合、その厚みは、通常0.2~20mmであり、好ましくは0.2~3mm、より好ましくは0.2~1mmである。そして、上記緩衝材が、上記第1の平面プレス手段2の緩衝材37,42より緩衝効果の小さいものであると、熱盤48,49の内側(プレス側)の平坦性をより確実に伝えることができ、表面がより平坦面に形成された積層体103を得ることができる。そして、緩衝材の材質は、第1の平面プレス手段2と同様のものを用いることができるが、合成樹脂、および合成樹脂と他の材質が組み合わせられたものが好ましい。
上記上側プレスブロック46および下側プレスブロック47の内側(プレス側)に取り付けられる金属板(板状体)50,51の厚みは、通常、0.1~10mmであり、好ましくは0.5~7mm、より好ましくは1~5mm、さらに好ましくは2~5mmである。金属板(板状体)50,51の厚みが上記範囲内であると、機械強度に優れるため、第2の仮積層体102の厚みをより均一化することができ、表面がより平坦面に形成された積層体103とすることができる。また、金属板(板状体)50,51の表面をバフ研磨等により鏡面研磨すると、積層体103の表面を均一な鏡面にできるのでより好ましい。
上記金属板(板状体)50,51の材質としては、通常、ステンレス、鉄、アルミニウム、アルミニウム合金等が用いられ、耐錆性に優れる点からステンレスが好ましい。また、上記金属板(板状体)50,51は、フレキシブル性を有していてもよいし、有していなくてもよい。ただし、緩衝材を用いる場合には、その緩衝効果が発揮され過ぎないようにフレキシブル性が少ないものが好ましい。
[搬送手段]
搬送手段4、4'(図1に戻る)は、工程の始点に位置する上下の搬送用フィルム繰出し機55,55'、および、工程にワーク100を搬入するための搬入用コンベア7と、工程の終点に配置された搬送用フィルム巻取り機56,56'、ワーク100等を搬送する搬送用フィルム5,5'を工程各所で支承する複数のガイドローラー等と、を備えている。
そして、搬入用コンベア7から所定間隔で工程に供給された枚葉状のワーク100は、各搬送用フィルム繰出し機55,55'から繰り出された上下の搬送用フィルム5,5'の間に、所定の間隔で断続的に(間欠的に)挟み込まれ、これら搬送用フィルム5,5'の流れ(走行)と同期した状態で、上記各ガイドローラーに案内されながら、真空積層手段1の上下のプレート11,12の間、第1の平面プレス手段2の上側プレスブロック27,下側プレスブロック28の間および第2の平面プレス手段3の上側プレスブロック46,下側プレスブロック47の間と、得られた積層体103を冷却するためのファン6,6'の間を経由する。積層体103が冷却された後、上下の搬送用フィルム5,5'が離型し、積層体103が搬送ラインから取り出されるようになっている。
積層体103が取り出された上下の搬送用フィルム5,5'は、それぞれ、搬送用フィルム巻取り機56,56'に巻き取られる。巻き取られた搬送用フィルム5,5'は、通常廃棄されるが、必要に応じて再利用してもよい。
この構成によると、真空積層手段1と、油圧シリンダ33,厚い緩衝材(緩衝効果が大きい)37,42、薄いフレキシブルな金属板(板状体)38,43を有する第1の平面プレス手段2と、サーボモータ53,分厚い金属板(板状体)50,51を有し,緩衝材を有していない第2の平面プレス手段3とを備えているため、図6に示すとおり、まず、準備したワーク100に対し、真空積層手段1を経由させることにより、基材104の凹凸(銅パターン105)にフィルム106を密着追従させた第1の仮積層体101を得ることができる。
上記第1の仮積層体101は、基材104の凹凸(銅パターン105)がそのまま表面に現れている。つぎに、上記第1の仮積層体101を第1の平面プレス手段2を経由させるため、表面の凹凸に沿った状態で第1の仮積層体101が押圧され、表面の凹凸が略平坦化された第2の仮積層体102を得ることができる。
さらに、すでに表面の凹凸がなだらかに略平坦化された上記第2の仮積層体102を、さらに緩衝材を有しておらず、サーボモータを備えた第2の平面プレス手段3によって、押圧するため、表面が平坦化された積層体103を得ることができる。
なお、図6は、工程および手段を模式的に示したものであり、説明に必要でない部分の記載を省略している。
このとき、上記第2の平面プレス手段3において、その一対のプレスブロック46,47が互いに接近する速度が従来のとおりであると、概ね平坦化されるものの、表面の凹凸の程度によっては、図7(a)に示すように、フィルム106の樹脂の流動が凹部まで充分に届かず、得られる積層体103の凹部を平坦に仕上げることができない傾向がみられる。また、プレスによりフィルム106の端部から樹脂が染み出し、染み出した樹脂の分だけ積層体103の端部の厚みが薄くなる傾向がみられる。
これに対し、本発明の積層装置では、上記第2の平面プレス手段3において、その一対のプレスブロック46,47が互いに接近する速度を所定の範囲内になるよう制御して押圧するため、図7(b)に示すように、フィルム106の樹脂の流動性がよくなり、略平坦化された凹凸面に微細な凹凸が残っていたとしても、その凹部にまで充分に届けることができ、すみずみまで平坦化することができる。また、プレスによりフィルム106の端部から樹脂が染み出すことがなく、端部まで厚みが均一化された積層体103を得ることができる。
なお、一対のプレスブロック46,47が互いに接近するとは、プレスブロック46,47が相対的に接近することを意味する。
すなわち、本発明は、特に上記第2の平面プレス手段3において、生産性の点からプレスにかかる時間を少なくするために、可能な限りプレス速度を速めることが好ましいという技術常識を打破し、あえて通常より遅い所定の速度でプレスするものである。
なかでも、第1の平面プレス手段2の一対のプレスブロックが互いに接近する速度V1と、第2の平面プレス手段3の一対のプレスブロックが互いに接近する速度V2とが、下記の式(1)を満たすように設定されていると、まず、第1の平面プレス手段2において、第2の仮積層体102の略平坦化された凹凸面の凹凸の程度を所定の範囲内のものとすることができ、第2の平面プレス手段3において、その凹凸の程度が所定の範囲内に制御された略平坦化された凹凸面を有する第2の仮積層体102に対してプレスすることができるため、略平坦化された凹凸面の、その凹部内に樹脂を無理なく移動させることができるため、得られる積層体103の表面がより平坦化し、全体の厚みばらつきを少なくすることができる。
0.0008≦V2/V1≦0.02 ・・・(1)
よって、従来、基材の凹凸面において、部分ごとに凹凸の程度が異なる場合には、その表面の凹凸の程度が全面的に均一である場合に比べてその表面を平坦化し、全体の厚みばらつきを少なくすることが困難であったが、本発明の積層装置によれば、基材の凹凸面に凹凸度合Wの異なる凹凸が混在していても、その表面を高いレベルで平坦化することができ、厚みばらつきの少ない積層体103を得ることができる。
つぎに、本発明の他の実施の形態について説明する。このものは、図1に示す積層装置において、第2の平面プレス手段3に代えて、第2の平面プレス手段57を備えたものであり、その他の構成は図1に示す積層装置と同様である。
上記第2の平面プレス手段57は、図4に示す第2の平面プレス手段3と基本的な構成は同一(サーボモータ53によるプレスブロックの昇降)であるが、図8に示すとおり、熱盤48と金属板(板状体)50との間に上側緩衝材58を備え、熱盤49と金属板(板状体)51との間に下側緩衝材59を備えていることが異なっている。
そして、上記第2の平面プレス手段57は、上側緩衝材58および下側緩衝材59が、上記第1の平面プレス手段2のものより緩衝効果が小さいものとなっている。上記緩衝材58および下側緩衝材59の材質は、上記第1の平面プレス手段2における緩衝材37,42と同様のものを用いることができるが、なかでも、合成樹脂および合成樹脂と他の材質とを組み合わせられたものが好ましく用いられる。
この構成によるものも、図1に示す積層装置と同様の効果を奏する。しかも、第2の平面プレス手段57が緩衝効果の小さい緩衝材(上側緩衝材58および下側緩衝材59)を備えているため、第2の仮積層体102の凹部にフィルム106の樹脂を滑らかに移動させることができるため、全体としてその表面の凹凸を平坦化することができ、厚みにムラのない積層体103を得ることができる。
すなわち、第2の仮積層体102の凸部の樹脂を凹部へ移動させるためには、第2の平面プレス手段3のように緩衝材を有しないものの方が力を直接伝えることができ、より確実に表面の平坦化を図ることができる。しかし、その場合、第2の仮積層体102の凹凸の程度によっては平坦化できない箇所が生じる恐れがあり、平坦化できた箇所との差が明確になる傾向がみられる。
これに対し、第2の平面プレス手段57のように緩衝材58,59を有していると、その全面に均一的な力を与えることができるため、全体としてその表面の凹凸を平坦化できる傾向がみられる。
上記で説明した本発明の実施の形態においては、第1の平面プレス手段2および第2の平面プレス手段3(または57)における押圧時の温度、圧力等を、基材104およびフィルム106の材質に応じて適宜選択することができる。なかでも、積層体103の仕上がり(平坦性、鏡面性)に優れる点で、第1の平面プレス手段2の押圧条件を、第2の平面プレス手段3(または57)の押圧条件に対し、高温かつ低圧力とすることが好ましい。また、第2の平面プレス手段3(または57)の押圧時間を、第1の平面プレス手段2の押圧時間に対し長くすることが好ましい。
なお、上記実施の形態においては、いずれも第1の平面プレス手段2および第2の平面プレス手段3(または57)が、対向する一対のプレスブロックのうち、下側プレスブロックのみが進退可能に設定され、上側プレスブロックは進退できないように設定されている。しかし、下側プレスブロックと同様に上側プレスブロックも進退可能に設定されていてもよい。一対のプレスブロックの両方ともが進退可能に設定されていると、プレス時間を短縮することができる。その場合、上記V1およびV2は、互いのプレスブロック(下側プレスブロックおよび上側プレスブロック)が互いに接近する速度となる。
ただし、一対のプレスブロックのいずれか一方を固定していると、プレスブロックの速度制御をより精度よく行うことができるため、得られる積層体103の平坦化のレベルをより高めることができる。
以下、本発明について、実施例をあげて具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、これら実施例に限定されるものではない。
まず、図10に示すように、銅密度の異なる銅パターン105が形成された40mm×40mmの大きさのピース107を準備した。そして、図9に示すとおり、500mm×500mmの基材104の表面に、上記ピース107をランダムに配置して凹凸面を有する基材を作製した。
なお、図9の各ピース107に付した数字は「Piece No.」であり、後記の表2および図11の「Piece No.」に対応するものである。
また、上記銅パターン105の銅密度(%)は、上記銅密度Tを%表示にしたものであり、図10に示すように、銅ライン108の幅をLとし、隣り合う銅ライン108のピッチをSとしたときに、下記の式に基づいて算出したものである。
銅密度(%)=L/(L+S)×100
そして、準備した凹凸面を有する基材104の凹凸面に、厚み(h1)22.5μmエポキシ樹脂系のフィルム106を載置して、プレス対象であるワーク100を作製した。なお、上記銅ライン108の厚み(h2)は18μmである。
[実施例1]
上記ワーク100に対して、図1に示す積層装置を用い、以下のとおり積層体103を作製した。
まず、真空積層手段1の上側熱盤16、下側熱盤20により空間部26を予め110℃に調整し、吸引開始30秒後の空間部26の圧力を100Pa以下とし、厚み2mmの上側弾性プレス板17,下側弾性プレス板21でワーク100を1MPaの圧力で20秒間加圧し、第1の仮積層体101を作製した。
ついで、第1の平面プレス手段2において、上側フレキシブル金属板(板状体)38,下側フレキシブル金属板(板状体)43として、ステンレス板状体(SUS630H,2mm)を用い、上側緩衝材37,下側緩衝材42として、厚み2.5mmのフッ素ビニリデン系ゴムを用いた。そして、上側熱盤36,下側熱盤41を120℃に調整し、油圧シリンダ33によって下側プレスブロック28を上昇させ、上記下側フレキシブル金属板(板状体)43が7.5mm/秒の速度で上記第1の仮積層体101に当接するように設定した。そして、上側フレキシブル金属板(板状体)38,下側フレキシブル金属板(板状体)43で第1の仮積層体101を0.8MPaの圧力で30秒間加熱プレスし、第2の仮積層体102を作製した。
そして、第2の平面プレス手段3において、熱盤48,49を100℃に調整し、厚み2mmの金属板(板状体)50と厚み2mmの金属板(板状体)51間の距離が、第2の仮積層体102の厚みより20μm少なくなるように設定した。そして、サーボモータ53によって下側プレスブロック47を上昇させ、上記金属板(板状体)51が0.01mm/秒の速度で上記第2の仮積層体102に当接するようにサーボモータ53の作動を制御し、第2の仮積層体102を60秒間プレスして、積層体103を作製した。
[実施例2]
図1に示す積層装置において、第2の平面プレス手段3に代えて、第2の平面プレス手段57(図8を参照)を用いた積層装置を使用し、その第2の平面プレス手段57において、上記金属板(板状体)51が0.1mm/秒の速度で上記第2の仮積層体102に当接するようにサーボモータ53の作動を制御した以外は、実施例1と同様にして積層体103を作製した。
上記第2の平面プレス手段57は、第2の平面プレス手段3の金属板(板状体)50と熱盤48との間、および金属板(板状体)51と熱盤49との間に緩衝材58,59として厚み0.5mmのフッ素ビニリデン系ゴムを用いたものである。
[実施例3]
第2の平面プレス装置3において、上記金属板(板状体)51が0.1mm/秒の速度で上記第2の仮積層体102に当接するようにサーボモータ53の作動を制御した以外は、実施例1と同様にして積層体103を作製した。
[比較例1]
第2の平面プレス手段3において、上記金属板(板状体)51が1mm/秒の速度で上記第2の仮積層体102に当接するようにサーボモータ53の作動を制御した以外は、実施例1と同様にして積層体103を作製した。
[比較例2]
第2の平面プレス手段3において、上記金属板(板状体)51が0.003mm/秒の速度で上記第2の仮積層体102に当接するようにサーボモータ53の作動を制御した以外は、実施例1と同様にして積層体103を作製した。
[比較例3]
図1に示す積層装置において、第2の平面プレス手段3に代えて、第1の平面プレス手段2'(図3を参照)を用いた積層装置を使用した。この比較例3においては、上記第1の平面プレス手段2'が有する上側緩衝材37,下側緩衝材42として、厚み0.5mmのフッ素ビニリデン系ゴムを用いている。すなわち、上記第1の平面プレス手段2'は、上記第1の平面プレス手段2より緩衝効果の小さい緩衝材を有している。
そして、上記第1の平面プレス手段2'において、上側熱盤36,下側熱盤41を120℃に調整し、油圧シリンダ33によって下側プレスブロック28を上昇させ、上記下側フレキシブル金属板(板状体)43が7.5mm/秒の速度で第2の仮積層体102に当接するように設定した。そして、上側フレキシブル金属板(板状体)38,下側フレキシブル金属板(板状体)43で上記第2の仮積層体102を0.8MPaの圧力で30秒間加熱プレスした。それ以外は、実施例1と同様にして積層体103を作製した。
実施例1~3、比較例1~3で得られた積層体103について、各ピース107(図9で示す「Piece No.」ごと)に、その厚みをそれぞれ測定した。上記測定は、上記ピース107の中央(重心)で行った。そして、測定した結果からそれらの最大厚み、最小厚み、厚みの平均、厚みのレンジ(最大厚みから最小厚みを引いたもの)を算出し、下記の表1にそれぞれ示す。また、実施例1および比較例3については、測定した各ピース107の厚みの変化を図11に示した。
なお、実施例1については、測定した部位ごとの厚みについても後記の表2にそれぞれ示した。この表2から、最小厚みを示すピース107は、Piece No.17、60、61、64であり、最大厚みを示すピース107は、Piece No.35、37であることがわかる。
つぎに、得られた積層体103について、フィルム106の端部からの樹脂の染み出し量を調べるため、図12(a)に示すように、フィルム106の端部(距離基準点)から図中の白矢印で示す方向に染み出した樹脂の距離(mm)をそれぞれ測定し、下記の表1に併せて記載した。
また、実施例1および比較例3における各積層体103については、その端部(距離基準点)から図中の黒矢印で示す方向に所定距離離れた任意の箇所におけるフィルム106の樹脂の厚みをそれぞれ測定した。その結果を図12(b)に示す。
図12(b)の結果から、フィルム106の樹脂の染み出しがほとんど無かった実施例1では、フィルム106の樹脂厚みは端部近傍に至るまでほぼ均一であるのに対し、フィルム106の樹脂の染み出し量が多かった比較例3では端部に近づくにつれてフィルム106の樹脂厚みが減少し、フィルム106の樹脂厚みは最大で22μmも異なることがわかった。
Figure 0007179208000001
Figure 0007179208000002
これらの結果から、実施例1~3のものは、第2の平面プレス手段3における金属板(板状体)51が通常より遅い速度(0.01mm/秒)で第2の仮積層体102に当接しているため、基材の凹凸の程度(銅パターン105の銅密度)が箇所によって異なっていても、いずれの箇所においてもフィルム106の樹脂がスムーズに流動し、凸部上にある樹脂を凹部へ無理なく確実に移動させることができ、微細な凹凸もなくなり、その結果、表面がより高いレベルで平坦化された積層体103を得ることができた。とりわけ、実施例1および実施例3では、第2の平面プレス手段3として、金属板と熱盤との間に緩衝材を有していないものを採用したため、ワーク100に銅密度の高低による厚み差があっても、全体を充分に平坦化することができていた。
また、第2の平面プレス手段3における金属板(板状体)51と第2の仮積層体102との当接が通常より遅い速度で行われたため、上記第2の仮積層体102内の樹脂がその端部からはみ出るという不具合が生じることを防止できた。
これに対し、第2の平面プレス手段3(または第1の平面プレス手段2')における金属板(板状体)51(またはフレキシブル金属板43)が第2の仮積層体102に当接する速度が本発明で規定する範囲から外れている比較例1~3は、厚みのばらつきがいずれも実施例1~3に劣っていた。すなわち、第2の平面プレス手段3の駆動手段として、サーボモータ53を採用しても、その当接する速度が本発明で規定する範囲の上限を超えていると、フィルム106の樹脂の流動を充分に行うことができず(比較例1)、その当接する速度が本発明で規定する範囲の下限未満であれば、フィルム106の樹脂の流動にムラが生じるため(比較例2)、いずれも得られる積層体103を充分に平坦化することができなかった。特に、比較例2では、厚みのムラの程度が大きく、目視でも厚みのムラが生じたことが判明できるほどであった。
しかも、比較例1~3では、凹凸に沿わずに偏った厚みの樹脂が外側に染み出すため、染み出した樹脂の距離も長いことからもわかるとおり、得られた積層体103の端部と中央部とでは厚みが異なっていた。
積層体103の厚みのムラを解消するには、基材上の凹部を埋めるために、フィルム(樹脂)106の厚みが厚い方が有利である。例えば、凸部の厚みが18μmの基材上に厚み40μmのフィルム(樹脂)を積層するものに対し、厚み22.5μmのフィルム(樹脂)を積層するものは、その平坦化は困難である。なお、凸部の厚みに対するフィルム(樹脂)の厚みの比は、前者が2.22であるのに対し、後者は1.25である。
すなわち、ワーク100を理想的(フィルムが基材の凹部に抵抗なくそのまま当接するように)に押圧すると仮定した場合、前者は基材の凸部の上に22μm(40μm-18μm)の厚みのフィルム(樹脂)が載ることになる。これに対し、後者は基材の凸部の上に4.5μm(22.5μm-18μm)の厚みのフィルム(樹脂)が載ることになるため、これらは、基材の凹部に充填できる樹脂量が単純計算で4倍異なるため、その平坦化の困難性も異なるものとなる。本発明は、フィルム(樹脂)106の厚みが従来に比べて薄いもの(例えば30μm以下)であっても、積層体103に対してレベルの高い平坦化を可能にするものである。
上記実施例においては、本発明における具体的な形態について示したが、上記実施例は単なる例示にすぎず、限定的に解釈されるものではない。当業者に明らかな様々な変形は、本発明の範囲内であることが企図されている。
本発明は、基材と樹脂フィルムとを精密に積層できる積層装置として利用することができる。
1 真空積層手段
2 第1の平面プレス手段
3 第2の平面プレス手段
101 第1の仮積層体
102 第2の仮積層体
103 積層体
104 基材
106 フィルム

Claims (3)

  1. 凹凸を有する基材の凹凸面にフィルムを積層する装置であって、減圧下で上記基材にフィルムを密着追従させて、上記基材の凹凸面に追従する凹凸面を有する第1の仮積層体を形成する真空積層手段と、上記第1の仮積層体を押圧して上記第1の仮積層体の凹凸面を略平坦化し、略平坦化された凹凸面を有する第2の仮積層体を形成する第1の平面プレス手段と、上記第2の仮積層体を第1の平面プレス手段と異なる条件で押圧して、上記第2の仮積層体の略平坦化された凹凸面をさらに平坦化し、積層体を形成する第2の平面プレス手段とを備え、
    上記第1の平面プレス手段が、対向する一対のプレスブロックを有し、上記一対のプレスブロックの少なくとも一方が他方に対し進退可能に設定され、上記一対のプレスブロックの少なくとも一方が熱盤と、板状体と、これらの間に配置される緩衝材とを有しており、
    上記第2の平面プレス手段が、対向する一対のプレスブロックと、上記一対のプレスブロックの少なくとも一方に連結されたサーボモータとを有し、上記サーボモータの作動により上記一対のプレスブロックの少なくとも一方が他方に対し進退可能に設定され、上記一対のプレスブロックの少なくとも一方が熱盤と板状体とを有し、これらの間に、緩衝材を有していないか、上記第1の平面プレス手段の緩衝材より緩衝効果の小さい緩衝材を有し、上記一対のプレスブロックが互いに接近する速度が0.005~0.5mm/秒となるように、上記サーボモータの作動が制御されていることを特徴とする積層装置。
  2. 上記第1の平面プレス手段の一対のプレスブロックが互いに接近する速度をV1とし、 上記第2の平面プレス手段の一対のプレスブロックが互いに接近する速度をV2としたときに、V1およびV2が下記の式(1)を満たしている請求項1記載の積層装置。
    0.0008≦V2/V1≦0.02 ・・・(1)
  3. 上記第1の平面プレス手段の、上記一対のプレスブロックの少なくとも一方に油圧シリンダまたはエアーシリンダが連結され、上記油圧シリンダまたはエアーシリンダの作動により上記一対のプレスブロックの少なくとも一方が他方に対し進退可能になっている請求項1または2記載の積層装置。
JP2022002762A 2021-01-22 2022-01-12 積層装置 Active JP7179208B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021009109 2021-01-22
JP2021009109 2021-01-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022113131A JP2022113131A (ja) 2022-08-03
JP7179208B2 true JP7179208B2 (ja) 2022-11-28

Family

ID=82424223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022002762A Active JP7179208B2 (ja) 2021-01-22 2022-01-12 積層装置

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7179208B2 (ja)
KR (1) KR102574656B1 (ja)
CN (1) CN114770917A (ja)
TW (1) TWI819316B (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024011259A (ja) 2022-07-14 2024-01-25 トヨタ自動車株式会社 複合粒子、正極、全固体電池および複合粒子の製造方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004058349A (ja) 2002-07-26 2004-02-26 Meiki Co Ltd 積層装置および積層方法
JP2004148398A (ja) 2002-11-01 2004-05-27 Dainippon Printing Co Ltd 二度プレス機構を有する熱プレス装置
JP2008221840A (ja) 2007-02-15 2008-09-25 Nichigo Morton Co Ltd フィルム状樹脂積層装置およびそれを用いたフィルム状樹脂積層方法
JP2009006499A (ja) 2007-06-26 2009-01-15 Meiki Co Ltd 積層成形装置および積層成形方法
WO2016199687A1 (ja) 2015-06-08 2016-12-15 ニッコー・マテリアルズ株式会社 積層装置
JP2020028980A (ja) 2018-08-20 2020-02-27 ニッコー・マテリアルズ株式会社 積層装置
JP2021100802A (ja) 2019-12-24 2021-07-08 株式会社日本製鋼所 積層システムおよび積層システムの制御方法
JP2022123564A (ja) 2021-02-12 2022-08-24 株式会社日本製鋼所 積層成形システムおよび積層成形方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4926840B1 (ja) 1970-11-30 1974-07-12
CN101232779B (zh) * 1999-09-02 2013-03-27 揖斐电株式会社 印刷布线板
JP4854884B2 (ja) * 2001-08-31 2012-01-18 株式会社イノアックコーポレーション 積層体の製造方法および積層体
JP3646101B2 (ja) * 2002-04-08 2005-05-11 ニチゴー・モートン株式会社 積層方法
CN1498062A (zh) * 2002-10-21 2004-05-19 三荣技研股份有限公司 压力装置及方法
JP2007130810A (ja) * 2005-11-08 2007-05-31 Fujifilm Corp ラミネート方法及び装置
JP2007245438A (ja) * 2006-03-15 2007-09-27 Hitachi Plant Technologies Ltd フィルム貼付方法とその装置
TWI395520B (zh) * 2006-06-07 2013-05-01 Nichigo Morton Co Ltd 疊層裝置及利用此疊層裝置之疊層方法
JP2009166487A (ja) * 2007-12-18 2009-07-30 Nichigo Morton Co Ltd 平面プレス装置および積層装置ならびにそれらを用いた積層方法
CN102398403B (zh) * 2011-09-06 2014-05-07 江西洪都航空工业集团有限责任公司 复合材料层压板二次胶接结构件分次加压成型工艺
CN102672948B (zh) * 2012-04-24 2014-06-18 华中科技大学 一种用于制造片材与柔性薄膜复合叠层的热压设备

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004058349A (ja) 2002-07-26 2004-02-26 Meiki Co Ltd 積層装置および積層方法
JP2004148398A (ja) 2002-11-01 2004-05-27 Dainippon Printing Co Ltd 二度プレス機構を有する熱プレス装置
JP2008221840A (ja) 2007-02-15 2008-09-25 Nichigo Morton Co Ltd フィルム状樹脂積層装置およびそれを用いたフィルム状樹脂積層方法
JP2009006499A (ja) 2007-06-26 2009-01-15 Meiki Co Ltd 積層成形装置および積層成形方法
WO2016199687A1 (ja) 2015-06-08 2016-12-15 ニッコー・マテリアルズ株式会社 積層装置
JP2020028980A (ja) 2018-08-20 2020-02-27 ニッコー・マテリアルズ株式会社 積層装置
JP2021100802A (ja) 2019-12-24 2021-07-08 株式会社日本製鋼所 積層システムおよび積層システムの制御方法
JP2022123564A (ja) 2021-02-12 2022-08-24 株式会社日本製鋼所 積層成形システムおよび積層成形方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114770917A (zh) 2022-07-22
KR102574656B1 (ko) 2023-09-04
JP2022113131A (ja) 2022-08-03
TWI819316B (zh) 2023-10-21
KR20220106662A (ko) 2022-07-29
TW202228976A (zh) 2022-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6878365B2 (ja) 積層装置および積層方法
JP6125105B1 (ja) 積層装置
JP4565352B2 (ja) 積層成形装置および積層成形方法
JP7025499B1 (ja) 積層成形システム
JP7179208B2 (ja) 積層装置
JP7245768B2 (ja) 積層システムおよび積層システムの制御方法
JP7369823B2 (ja) 積層成形システムおよび積層成形方法
TW202346081A (zh) 積層成形系統之控制方法及積層成形系統
JP7274027B1 (ja) 積層装置およびこれに用いる真空積層装置、平面プレス積層装置
US11331892B2 (en) Laminating apparatus
US11325365B1 (en) Laminating apparatus
JP2021181188A (ja) 積層装置
KR20230149265A (ko) 적층 성형 시스템, 적층 성형 시스템의 제어 방법 및적층성형품의 제조 방법
JP7401488B2 (ja) 積層成形システムおよび積層成形システムの制御方法
WO2023120385A1 (ja) 積層装置および積層方法
JP2024036929A (ja) 積層成形システムの積層成形方法および積層成形システム

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20220112

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20221006

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221006

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20221006

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221101

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221115

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7179208

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150