JPH01105711A - 多層プリント板成形用多段ホットプレス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、プリント板とプリプレグとを交互に重ねて多
層化した多層体を熱板間へ挿入し、加圧シリンダによっ
て前記熱板を介して前記多層体を加圧することにより、
たとえば大型コンピュータ用の多層プリント板を成形す
る多層プリント板成形用多段ホットプレスに係り、特に
、前記多層プリント板の層間ずれ２層間気泡の低減を志
向した多層プリント板成形用多段ホットプレスに関する
ものである。

［従来の技術］ 従来の多層プリント板成形用多段ホットプレスは、たと
えば特開昭５９−８７８９４号公報に記載のように、各
熱板間に熱板間平行度制御用シリンダおよび変位検出器
を設け、この変位検出器により検出した熱板間隔を制御
器へ取り込み、平行度の演算を行なうとともに平行度修
正値を求め、この修正量を圧力へ変換し、前記熱板間平
行度制御用シリンダの圧力制御弁へ指令値を出すことに
より、熱板間の平行度を維持し、これにより多層プリン
ト板の各プリント板間の面内でのずれ、すなわち層間ず
れを抑止するようにしていた。

以下、これを図面を用いて詳細に説明する。

第３図は、従来の多層プリント板成形用多段ホットプレ
スを示す略示正面図、第４図は、第３図に係る多層プリ
ント板成形用多段ホットプレスの熱板間平行度制御の原
理を示す模式図である。

この多層プリント板成形用多段ホットプレスは、多層体
１、すなわち、予め配線を形成しガイド穴を穿設したプ
リント板と、絶縁層であるプリプレグとを交互に重ねて
なるものを挟持する上治具板２、下治具板３と、この多
層体１　（本ホットプレスは３段のものであるので、３
組の多層体１）を加熱する上熱板４．中間熱板５．下熱
板６と、これら熱板と下ボルスタ１０を介して前記多層
体１を加圧する加圧シリンダ９と、上熱板４の熱をプレ
スフレーム７と断熱する断熱板８と、下熱板６の熱を下
ボルスタ１０と断熱する断熱板１１と、前記各熱板をガ
イドするスライドガイド］−２，スライドレール１３と
、前記各熱板間の間隔を読取る変位検出器１４と、この
変位検出器１４で検出した検出値を演算し、各熱板間の
平行度修正量を算出して、この修正量を圧力変換し、熱
板間平行度制御用シリンダ１５の圧力制御弁への指令値
を出す制御器１６とからなるものである。

このように構成した多層プリント板成形用多段ホットプ
レスの動作を、第４図を用いて説明する。

この第４図において、４ａは、−組の多層体１の上側に
位置する上熱板、５ａは、該多層体１の下側に位置する
下熱板であり、その他は、第１図と同一番号を付したも
のは同一部分である。

下治具板２と下治具板３とで挟持した多層体１を、上熱
板４ａ、下熱板５ａで加熱し、加圧シリンダ９（第３図
参照）で加圧すると、多層体１を構成する前記プリプレ
グが溶解し、プリント板同志が接着して、所望の多層プ
リント板が成形される。

このとき、多層体１が加圧されるので、この加圧により
、多層体１の周辺部へ溶融樹脂が流出し、多層体１の板
厚が減少する。この板厚減少量は。

プリプレグの面内の板厚分布、上、下熱板４ａ。

５ａの温度分布、上、下治具板２，３のそりなどによる
加圧の分布、その他多くの原因により、面内で不均一と
ならざるをえない。また、プリプレ、グの面内における
板厚減少速度も均一に分布せずに不均一となる。このた
め、上、下熱板間隔は一様ではなく、上、下熱板間の平
行度が崩れる。そこで、この上、下熱板の間隔を変位検
出器１４で測定し、制御器１６の演算部１７によってこ
の検出値を計算し、各熱板間の平行度修正量を求める。

そして演算指令部１８により、この平行度修正量を圧力
に変換し、この圧力を圧力変換器１９へ指令して、熱板
間平行度制御用シリンダ１５の圧力制御を行なう。この
制御により、熱板間平行度制御用シリンダ１５が、各熱
板間の平行度を修正し、各熱板間の平行度を維持するこ
とができる。

そして、多層のプリント板の層間ずれも、これにより抑
止される。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記した従来技術は、下記事項については配慮されてお
らず、多層プリリント板の層間ずれ２層間気泡を低減す
ることができないという問題点があった。

■、平行度修正量から、圧力変換器１９へ指令する圧力
を決定するために、予め非常に多数回の実験を繰返して
データを容積する必要があり、これに相当の労力を要す
るものであった。

■、平行度修正量に対応する圧力を決めたとしても、プ
リプレグなどの材料にばらつきがあるので、修正量が多
すぎ（すなわち、当該個所の上。

下熱板間隔が狭くなりすぎ）たり、少なかったりして、
必ずしも適正な平行度修正ができなかった。

■、熱板間の平行度が仕様の範囲内に、適正に修正され
ないときには、接着後の多層プリント板に層間ずれを発
生し、これが配線の信頼性を低下させるものであった。

００局部的に加圧されて修正量が多すぎる個所があった
場合には、それ以外の個所（たとえば、１８ｏ°離れた
周辺部）に圧力抜けを生じ、溶融樹脂内に気泡が発生し
た。すなわち層間気泡が発生し、この気泡が多層プリン
ト板の絶縁不良の原因となった。

■、平行度制御を行なうために１．高価な圧力変換器１
９を必要とした。

本発明は、上記した従来技術の問題点を解決して、層間
ずれ２層間気泡のない多層プリント板を容易に成形する
ことができる、安価な多層プリント板成形用多段ホット
プレスの提供を、その目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するための本発明に係る多層プリント
板成形用多段ホットプレスの構成は、プリント板とプリ
プレグとを交互に重ねて多層化した多層体を熱板間へ挿
入し、加圧シリンダによって前記熱板を介して前記多層
体を加圧することにより多層プリント板を成形するよう
にした多層プリント板形成用多段ホットプレスにおいて
、対向する熱板間の熱板間隔を、当該熱板間の少なくと
も３検出個所で検出することができる変位検出器と、前
記各検出個所近傍の前記熱板間に配設され、熱板間隔減
少速度を減速させるための反力を当該熱板間へ負荷する
ことができる油圧シリンダと、これら油圧シリンダのそ
れぞれに接続され、ｒｏＦＦＪ状態では、当該油圧シリ
ンダへ供給する油圧を調節して、前記反力をほぼ０にす
ることができ、「ＯＮ」状態では、当該油圧シリンダか
らの戻り油の流量および油圧を調節して、前記熱板間隔
減少速度および前記反力を所定値にすることができる弁
装置と、これら弁装置へ油圧を供給することができる油
圧モータと、前記変位検出器で検出した熱板間隔の検出
値を入力し、これらに基づいて前記対向する熱板間の平
行度を演算し、この平行度が予め設定した許容平行度を
超えたときには、前記検出値のうちの最小値を検出した
検出個所近傍に配設された油圧シリンダに接続された弁
装置へｒＯＮｊ信号を発信し、その弁装置をｒｏＮＪ状
態にすることができる演算器とを具備したものである。

さらに詳しくは、各熱板間隔を４個所（すなわち四隅）
で測定し、これら測定値に基づいて演算した当該熱板間
の平行度が許容平行度を超えたときには、最も狭い個所
の熱板間隔減少速度を減速調節でき、熱板間の仕様平行
度が得られれば、減速動作を解除できる油圧シリンダに
係る熱板間制御用シリンダを設けることにより、多層体
の平行度を維持でき、且つ接着中の当該多層体に圧力抜
けを生じさせることがないようにしたものである。

［作用コ 接着中の多層体は、加熱、加圧のために、そのプリプレ
グが溶融し、該多層体の板厚が減少するので、熱板間の
間隔は時間とともに狭くなる。熱板間に設けた熱板間平
行度制御用シリンダは、熱板間隔減少速度を調節するこ
とができるものであるが、もし該シリンダに反力が生じ
て熱板を押し返すようなことがあれば、プリント板に対
する接着圧力が低下してしまう。そこで、この接着圧力
低下をなくすために、各熱板間隔を検出し、これらの検
出値に基づいて演算した熱板間の平行度が仕様範囲に維
持されているときには、前記熱板間平行度制御用シリン
ダに反力が生じないように、該シリンダからの戻り油を
弁装置の方向制御弁を介して油圧タンクへ直接排出させ
る。接着の進行により、平行度が仕様範囲を超えたとき
は、平行度を再び仕様範囲に維持するために、熱板間隔
の最もせまい検出個所を算出し、その個所での多層体の
板厚減少速度を減少させ、他の個所（たとえば、他の三
隅）の板厚減少を待つことにより、平行度を維持すると
ともに、該多層体に圧力抜けが生じない。

前記した、多層体の板厚減少速度を調節するためには、
熱板間平行度制御用シリンダからの戻り油を、弁装置の
方向制御弁を介して流量調節弁。

圧力調節弁を通過させて、前記油圧タンクへ排出する。

このようにして、多層体の局部的な加圧は生ぜず、圧力
抜けがなくなるので、接着中多層体に気泡は発生せず、
また熱板間の平行度が仕様の範囲に調節できるため、接
着後の多層プリント板の層間ずれは発生しない。

［実施例コ 以下、本発明を実施例によって説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る多層プリント板成形
用多段ホットプレスの要部−来園、第２図は、第１図に
おける熱板間平行度制御用シリンダ、弁装置の詳細図で
ある。

この多層プリント板成形用多段ホットプレスの概要を、
第１図を用いて説明すると、これは、対向する上熱板４
ｂ、下熱板５ｂ間の熱板間隔を、当該熱板間の四隅すな
わち４検出個所で検出することができる変位検出器２０
と、前記各検出個所近傍の前記熱板間に配設され、熱板
間隔減少速度（＝板厚減少速度）を減速させるための反
力を当該熱板へ負荷することができる熱板間平行度制御
用シリンダ２２と、これらシリンダ２２のそれぞれに接
続され、「ＯＦＦ」状態では、当該シリンダ２２へ供給
する油圧を調節して、前記反力をほぼＯにすることがで
き、ｒｏＮＪ状態では、当該油圧シリンダ２２からの戻
り油の流量および油圧を調節して、前記熱板間隔減少速
度および前記反力を所定値にすることができる弁装［Ｖ
と、これら弁装置Ｖへ油圧を供給することができる油圧
モータ２４と、前記変位検出器２０で検出した熱板間隔
の検出値を入力し、これらに基づいて前記対向する熱板
間の平行度を演算し、この平行度が予め設定した許容平
行度を超えたときには、前記検出値のうちの最小値を検
出した検出個所近傍に配設された熱板間平行度制御用シ
リンダ２２に接続された弁装ｒｌｖへ「○Ｎ」信号を発
信し、その弁装［Ｖを「ＯＮ」状態にすることができる
演算器２１とを具備した多層プリント板成形用ホットプ
レスである。

以下詳細に説明する。

第１図に示すものは、この多層プリント板成形用多段ホ
ットプレスのうちの任意の１段、すなわち上熱板４ｂと
これに対向する下熱板５ｂとの間を示したものであり、
多層体１を上治具板２と上治具板３とにより挟持してい
る状態である。

ホットプレス本体（図示せず）は、複数の熱板を装着し
、各熱板（前記上熱板４ｂ、下熱板５ｂを含む）はそれ
ぞれ加熱、冷却が可能で、上、下面からの加圧力を前記
熱板を介して多層体１へ伝えることのできる構造となっ
ている点に関しては、従来の多層プリント板成形用多段
ホットプレスと同様である。

対向する一組の熱板に着目すれば、上熱板４ｂ。

下熱板５ｂ間の熱板間隔の検出は、該熱板の四隅に配設
した変位検出器２０により行ない、これらの検出値に基
づいて、演算器２１は、該熱板間の平行度を算出し、熱
板間平行度が予め設定した許容平行度を超えているかど
うかを判断し、もし超えているならば、最も熱板間隔の
狭い検出個所を選び出し、当該個所の熱板間平行度制御
用シリンダ２２に接続させた弁装置ＶへｒｏＮＪの電気
信号を出せるようになって−）る。前記弁装置■は、詳
細後述するが、従来の多層プリント板成形用多段ホット
プレス°における圧力変換器に代わるものであって、こ
れは、圧力調節弁２５．２９と方向制御弁２７と流量調
節弁２８とからなっている。

前記熱板間平行度制御用シリンダ２２は、上。

下熱板４ｂ、５ｂ間の、四隅の変位検出器２０の近傍に
配設されている。そして、この熱板間平行度制御用シリ
ンダ２２は単動シリンダであり、そのピストンロッド２
３の先端を上熱板４ｂと常に接触させるために、演算器
２１が「ＯＦＦ」の指令値の場合には、油圧モータ２４
からの圧油を、低圧（ビンスンロッド２３を上昇させる
に最低必要な圧力）に設定された圧力調節弁２５を介し
て油圧タンク２６へ排出すると同時に、方向制御弁２７
を介して熱板間平行度制御用シリンダ２２へ流入さぜる
ことにより、ピストンロッド２３の上端が上熱板４ｂと
軽く当接する。また演算器２１が「ＯＮ」の指令値の場
合には、方向制御弁２７を切替えて、油圧モータ２４か
らの油圧を、圧力調節弁２５を介して直接油圧タンク２
６へ排出させる。一方熱板間平行度制御用シリンダ２２
からの、熱板間の反力により生ずる戻り油を、方向制御
弁２７．流量調節弁２８．圧力調節弁２９を介して油圧
タンク２６へ排出させることにより、「ＯＮ」にされた
熱板間平行度制御用シリンダ２２が配設された個所の熱
板間隔減少速度（＝板厚減少速度）は、流量調節弁２８
で調節でき、任意に板厚減少速度を遅くすることができ
、また該熱板間平行度制御用シリンダ２２に生ずる反力
は。

圧力調節弁２９で調節でき、任意の大きさに調節できる
。

前記熱板間平行度制御用シリンダ２２および弁装置Ｖの
詳細を、第２図を用いて、さらに詳細に説明する。

熱板間平行度制御用シリンダ２２を構成するピストンロ
ッド２３の先端は、上熱板４ｂが傾いていても該熱板の
反力をこのピストンロッド２３へ伝達することができる
ように、球面状をなしている。また、上熱板４ｂからの
熱が熱板間平行度制御用シリンダ２２へ伝導しないよう
に、ピストンロッド２３の先端部に断熱材３０が介挿さ
れている。ピストンロッド２３を支持するシリンダパッ
ケージ３１の下面は下熱板５ｂの一部に固定され、この
シリンダパッケージ３１と下熱板５ｂの固定面との間に
も断熱板３０が介挿されている。また、熱板間平行度制
御用シリンダ２２の全体が、熱板からの熱伝導および輻
射熱により温度上昇しないように、前記シリンダパッケ
ージ３１には、冷却水を流すための冷却水用穴３２が穿
設されている。

ピストンロッド２３の先端と上熱板４ｂとを常に接触さ
せるために、演算器２１がｒＯＦＦＪの指令値の場合の
圧油３３の圧力（低圧）は圧力調節弁２５により調節す
る。この圧力は、調節ねじ３５で調節することができ、
その圧力は方向制御弁２７を介し、細管３６を通り、ピ
ストンロッド２３下部へ伝わり、この部分の油圧を一定
にすることができるようになっている。また、前記方向
制御弁２７は、演算器２１のｒｏＦＦＪ指令値が信号線
３７を経由してソレノイド３８に伝えられたときに開き
、前記のごとく、油圧モータ２４からの低圧の油圧がピ
ストンロッド下部へ伝えられる。一方、演算器２１がｒ
ｏＮＪの指令値の場合には、方向制御弁２７が閉じ、細
管３６の圧油３３は、流量調節弁２８を通り、圧力調節
弁２９へ至る。前記細管３６の圧油３３は、調節ねじ３
９で所定の流量になるように調節された流量調節弁２８
により、その流量が調節され、また、調節ねじ４０で、
前記圧力調節弁２５に設定した圧力（前記低圧）よりも
高い所定の圧力に調節された圧力調節弁２９により、そ
の圧力が調節されるようになっている。

ピストンロッド２３の面積と、細管３６の断面積との比
は、信号の伝達を敏感にするために、１００倍以上の大
きさにしである。

圧力調節弁２５．２９を通過した圧油３３は、いずれも
排出口４１を経て油タンク２６へ排出されるようになっ
ている。

上記のように構成したので、上、下治具板２゜３の間へ
挿入した多層体１は、上、下熱板４ｂ。

５ｂによって加熱されるとともに、加圧シリンダ（図示
せず）によって加圧される。そして、プリプレグが溶解
し、プリント板同士が接着し始める。

接着の開始後、熱板間隔が減少するが、この熱板間隔を
四隅の変位検出器２０により検出し、これらの検出値に
基づいて、演算器２１により、上。

下熱板４ｂ、５ｂ間の平行度を算出し、この平行度が予
め設定した許容平行度を超えたときには。

熱板間隔の最も狭い個所を選定し、この個所の熱板間平
行度制御用シリンダ２２へ、弁装置Ｖを介して、電気信
号「ＯＮ」を伝える。「ＯＮ」になった熱板間平行度制
御用シリンダ２２が配設されている個所は、最も熱板間
隔の縮まろうとしている個所であるため、当然、上熱板
４ｂがピストンロッド２３を押すために反力を生じ、こ
のピストンロッド２３下部の圧油３３に圧力を発生させ
る。

このため、圧油３３は、方向制御弁２７．流量調節弁２
８を経て圧力調節弁２９へ流れ、当該個所の熱板間隔減
少速度が遅くなる。このとき、ピストンロッド２３に生
ずる反力の大きさは、圧力調節弁２９によって圧油３３
の圧力が設定されているので、一定となる（反力が設定
圧力以下の場合は、ピストンロッド２３は動かない）。

このようにして、最も熱板間隔の狭い個所の熱板間隔減
少速度が遅れている（または停止している）間に、他の
個所の熱板間隔が減少して熱板間の平行度が修正される
２そして、変位検出器２０からの検出値を演算器２１で
演算し、熱板間の平行度が許容平行度以内になったと判
定したときには、当該個所の熱板間平行度制御用シリン
ダ２２へｒＯＦＦｊの信号が送られる。熱板間の平行度
が修正されないまま、最も熱板間隔の狭い個所が他に出
現した場合には、新しくできた個所の熱板間平行度制御
用シリンダ２２へｒｏＮＪの信号を送（，３したのち、
いままで最も熱板間隔が狭い個所の熱板間平行度制御用
シリンダ２２へｒｏ　Ｆ　ＦＪの信号を送信することに
より、同様にして、平行度を修正することができる。

以上説明した実施例によれば５次に効果がある。

■。従来のように圧力変換器を使用するものではないの
で、変位検出器から求めた平行度修正量を、前記圧力変
換器に指令する圧力へ変換するという手間は全く不要で
あり、容易に平行度を修正することができる。

（■、プリプレグなどの材料のばらつきに係わらず、常
に適正な平行度修正ができる。

θ、熱板間の平行度を常に許容平行度以内に、適正に修
正することができるので、接着後の多層プリント板に層
間ずれが発生しない。

■、上、下熱板間で、多層体を局部的に加圧することが
ないので、圧力抜けが生ずることはなく、したがって層
間気泡が発生しない。

■、従来使用していた圧力変換器が不要であるので、多
層プリント板成形用ホットプレスが安価になる。

なお１本実施例においては、変位検出器２ｏを４個（四
隅に配設）使用するようにしたが、少なくとも３個あれ
ば、熱板間の熱板間隔を知ることができる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように本発明によれば、層間ずれ２
層間気泡のない多層プリント板を容易に成形することが
できる、安価な多層プリント板成形用多段ホットプレス
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る多層プリント板成形
用多段ホットプレスの要部略来園、第２図は、第１図に
おける熱板間平行度制御用シリンダ、弁装置の詳細図、
第３図は、従来の多層プリント板成形用多段ホットプレ
スを示す略示正面図。 第４図は、第３図に係る多層プリント板成形用多段ホッ
トプレスの熱板間平行度制御の原理を示す模式図である
。 １・・・多層体、４ｂ・・・上熱板、５ｂ・・・下熱板
、２０・・・変位検出器、２１・・・演算器、２２・・
・熱板間平行度制御用シリンダ、２４・・・油圧モータ
、■・・・弁装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．プリント板とプリプレグとを交互に重ねて多層化し
   た多層体を熱板間へ挿入し、加圧シリンダによって前記
   熱板を介して前記多層体を加圧することにより多層プリ
   ント板を成形するようにした多層プリント板成形用多段
   ホットプレスにおいて、対向する熱板間の熱板間隔を、
   当該熱板間の少なくとも３検出個所で検出することがで
   きる変位検出器と、前記各検出個所近傍の前記熱板間に
   配設され、熱板間隔減少速度を減速させるための反力を
   当該熱板間へ負荷することができる油圧シリンダと、こ
   れら油圧シリンダのそれぞれに接続され、「ＯＦＦ」状
   態では、当該油圧シリンダへ供給する油圧を調節して、
   前記反力をほぼ０にすることができ、「ＯＮ」状態では
   、当該油圧シリンダからの戻り油の流量および油圧を調
   節して、前記熱板間隔減少速度および前記反力を所定値
   にすることができる弁装置と、これら弁装置へ油圧を供
   給することができる油圧モータと、前記変位検出器で検
   出した熱板間隔の検出値を入力し、これらに基づいて前
   記対向する熱板間の平行度を演算し、この平行度が予め
   設定した許容平行度を超えたときには、前記検出値のう
   ちの最小値を検出した検出個所近傍に配設された油圧シ
   リンダに接続された弁装置へ「ＯＮ」信号を発信し、そ
   の弁装置を「ＯＮ」状態にすることができる演算器とを
   具備したことを特徴とする多層プリント板成形用多段ホ
   ットプレス。