JPH10315257A

JPH10315257A - 真空積層装置および真空積層方法

Info

Publication number: JPH10315257A
Application number: JP9132056A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Ogawa; 昭彦小川
Original assignee: Meiki Seisakusho KK
Current assignee: Meiki Seisakusho KK
Priority date: 1997-05-22
Filing date: 1997-05-22
Publication date: 1998-12-02
Also published as: TW367282B; US6041840A

Abstract

(57)【要約】【課題】成形材の温度条件に応じて、成形材の積層を
適切に行うことができ、しわを形成することなく積層品
を確実に積層成形し、歩留を向上させる。【解決手段】相対向する上板１，下板２の対向面に膜
体３，４がそれぞれ設けられ、枠体５が下板２に設けら
れている。枠体５は、上板１と下板２とを近接させた際
に、成形空間Ｓを形成する。膜体３は、所定の可撓性と
剛性を有する加熱手段６に固着されている。上板１に
は、冷媒が常時供給循環される流路７が設けられ、下面
には膜体３との間に凹部８が形成されている。成形材Ｈ
は、配置された成形空間Ｓ内が容積を縮小することなく
減圧され、次いで、膜体３が凹部８から離間した状態で
膜体３，４により加圧され、加熱手段６により加熱され
る。その後、膜体３を介して凹部に密着して成形材を冷
却する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形材を真空雰囲
気下において加熱・加圧することにより積層する真空積
層装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、プリント配線板を製造する場合
においては、フェノール樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化
性樹脂からなる絶縁基板や、ポリイミド等の熱可塑性樹
脂からなる可撓性を有する絶縁ベースフィルムと、パタ
ーン化されたあるいは後工程でエッチングされる銅箔等
の導体層とを積層する工程がある（前者を単に積層基板
と、後者をフレキシブル積層基板という）。積層基板を
成形する場合においては、絶縁基板と銅箔とを真空雰囲
気下で加熱・加圧し、熱硬化性樹脂の化学反応により絶
縁基板を可塑化して銅箔と接着積層し、さらに化学反応
させて銅箔が接着された絶縁基板を硬化させる。また、
フレキシブル積層基板を成形する場合も同様に、絶縁ベ
ースフィルムと銅箔とを真空雰囲気下で加熱・加圧し、
絶縁ベースフィルムを可塑化させて銅箔と接着積層す
る。すなわち、銅箔等の導体層を積層する工程では、熱
硬化性樹脂からなる絶縁基板や絶縁ベースフィルム等の
成形材自体が接着剤となる。

【０００３】また、これらの積層基板やフレキシブル積
層基板には、積層された銅箔をエッチング、めっき、は
んだ等から保護するために、支持体フィルムおよび感光
層からなるフィルム状フォトレジスト形成層を積層され
た導体層の表面に熱圧着する工程がある。フォトレジス
ト形成層は、加熱されることによって粘着性を備え、銅
箔の表面に加圧されて積層される。

【０００４】このようなプリント配線板は、近年におい
ては集積密度が高くなり表面実装の発展に伴ってその構
成も変化している。そのため、表面導体層を含めて３層
以上の導体パターンがある多層プリント配線板や多層フ
レキシブルプリント配線板が多く用いられるようになっ
てきている。これらの多層プリント配線板等を成形する
場合には、積層基板あるいはフレキシブル積層基板に導
体層に、さらに絶縁基板あるいは絶縁ベースフィルムお
よび導体層を順次積層していくビルドアップ法が用いら
れている。

【０００５】ところで、上述した導体層の積層工程やフ
ィルム状フォトレジスト形成層の熱圧着工程を行うに際
しては、成形材の揮発性成分等の気泡等が積層基板ある
いはフレキシブル積層基板と銅箔との間や、積層された
銅箔とフィルム状フォトレジスト形成層との間に残留
し、ボイドが発生することがある。発生したボイドは、
例えば溶融はんだ浴等、後工程における高温処理時に膨
張し、積層された銅箔やフィルム状フォトレジスト形成
層を破損させる場合等があり、回路基板の保護不良や絶
縁不良、ひいては導電不良等の原因となるおそれがあ
る。

【０００６】そのため、各種成形材を加熱および加圧す
ることにより積層する場合においては、成形材の間にボ
イドを発生させないように、成形材を真空雰囲気下で積
層成形することが従来から行われている。

【０００７】従来の複数の板状、シート状あるいはフィ
ルム状材料からなる成形材を積層するための真空積層装
置としては、特開昭６３−２９５２１８号公報や特開昭
６３−２９９８９５号公報に開示されているように、加
熱容器内に筒状のラバーを設けたり、開閉可能な真空チ
ャンバの内部にラバーシートを張設し、この筒状のラバ
ー内あるいはラバーシート間に真空ポンプを接続したも
のが知られている。これらの真空積層装置では、筒状の
ラバー内あるいはラバーシート間に成形材を配置させ
て、筒状のラバーあるいはラバーシートを密閉して成形
空間を形成し、この成形空間内を真空引きすることによ
り、筒状のラバーあるいはラバーシートが成形材を加圧
する。特開昭６３−２９５２１８号公報にあっては、加
熱装置が接続された加熱容器によりステージ材料が加熱
される。また、特開昭６３−２９９８９５号公報にあっ
ては、固定側チャンバーと可動側チャンバーとが加熱機
構で加熱されていることにより、ステージ材料が加熱さ
れる。

【０００８】また、従来の真空積層方法として、特公昭
５５−１３３４１号公報に開示されているように、回路
板の表面にフィルム支持体に接着されたフォトレジスト
形成層を隣接させ、回路板の表面とフォトレジスト形成
層との間の領域およびフィルム支持体上の絶対気圧を１
気圧以下に減圧し、圧力伝達層として働くフィルム支持
体を加圧することによりフォトレジスト形成層を回路板
の表面に加圧し、フォトレジスト形成層を加熱して軟化
させて、積層することが知られている。

【０００９】さらに、別の従来の真空積層装置として
は、例えば、実公平４−５２２００号公報に開示されて
いるように、固定盤と該固定盤に対して型締・型開自在
に設けられた可動盤との間に複数の熱板を配設し、可動
盤の移動空間を被包して気密室を形成した真空ホットプ
レスが知られている。このような真空ホットプレスにお
いては、一般に各熱板に温調流体通路が形成されてお
り、この温調流体通路に加圧蒸気や加熱油等の熱媒を供
給することにより各熱板間に挿入された成形材を加圧と
同時に加熱する。また、この熱媒を供給する温調流体通
路に、あるいは、熱媒を供給する温調流体通路とは別に
冷却水等の冷媒を供給するために各熱板に形成された温
調流体通路に、熱媒と切換え可能に冷媒を供給すること
により、加熱された成形材を冷却する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術のうち、特開昭６３−２９５２１８号公報や特
開昭６３−２９９８９５号公報、および特公昭５５−１
３３４１号公報の真空積層方法に用いられる装置（真空
ラミネータという）にあっては、チャンバ内の熱伝導や
輻射熱により熱硬化性樹脂が加圧される前に硬化反応が
進行して銅箔等の成形材との接着不良が生じ、接着強度
が保証されないという問題があった。また、加熱装置や
加熱機構により加熱された成形材が安定化する温度まで
徐冷するため、積層が完了した後も加熱時の熱が成形材
に残っており、加えて銅箔等の導体層と熱硬化性樹脂か
らなる絶縁基板や絶縁ベースフィルムまたはフィルム状
フォトレジスト形成層との間で熱膨張率が異なるため、
不均一な温度降下による熱収縮によって皺や引け、変形
等の成形不良が発生するという問題があった。さらに、
上述した加熱されることによって粘着性を備えるフィル
ム状フォトレジスト形成層のように温度依存性が高い成
形材の場合には、真空雰囲気下とする前に接触した部分
が貼り付いて、積層された銅箔とフィルム状フォトレジ
スト形成層との間に脱気不良となるという問題があっ
た。また、加圧する前に可塑化が進行し過ぎ、しわが発
生したり位置合わせ等の精度が低下するという問題があ
った。これらの問題は、成形品の歩留を悪化させること
となる。

【００１１】一方、実公平４−５２２００号公報に開示
されているような、真空ホットプレスにあっては、各熱
板に形成された温調流体通路に熱媒や冷媒を供給するた
め、熱容量が大きく成形サイクルの短縮化を図ることが
できず、また、熱効率が悪くコスト高となって生産性の
向上を図ることができないという問題があった。

【００１２】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、成形材の温度条件に応じて、複数の板状、
シート状あるいはフィルム状の成形材の積層を適切に行
うことができ、しわを形成することなく積層品を確実に
積層成形し、歩留を向上させることができる真空積層装
置および真空積層方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の真空積層装置
に係る発明は、上記目的を達成するため、相対向して近
接遠退可能に配設された上板および下板と、上板および
下板の対向面にそれぞれ設けられた膜体と、上板と下板
とを近接させた際に、両膜体の間に成形材が収容される
成形材収容空間を形成する枠体と、少なくとも上板また
は下板のいずれか一方の膜体に設けられた加熱手段と、
該加熱手段を有する膜体と該膜体が設けられた上板およ
び／または下板の対向面との間に所定間隔を有するよう
に形成された凹部と、該凹部を冷却する冷却手段と、成
形空間を真空引きする減圧手段と、任意のタイミング
で、前記凹部から離間させた状態で成形空間内に収容さ
れた成形材を加圧させると共に、上板および／または下
板の凹部に対して積層された成形材を密着させるよう
に、制御可能に膜体を操作する膜体操作手段と、を備え
たことを特徴とするものである。

【００１４】請求項２の真空積層装置に係る発明は、上
記目的を達成するため、請求項１の発明において、加熱
手段は、凹部に密着し得る可撓性と、成形空間内に収容
された成形材を加圧する際に定盤として機能し得る剛性
とを有することを特徴とするものである。

【００１５】請求項３の真空積層方法に係る発明は、上
記目的を達成するため、相対向して近接遠退可能に配設
された上板および下板の対向面にそれぞれ設けられた膜
体の間に成形材を配置し、上板と下板とを近接させて成
形材が収容された成形空間を形成し、形成された成形空
間内の容積を変化させることなく真空引きし、少なくと
も冷却手段が設けられた上板および／または下板から離
間させた状態で、両膜体により成形材を加圧すると共
に、成形材を加熱し、冷却手段が設けられた上板または
下板との間で成形材を密着させるように膜体を操作する
ことを特徴とするものである。

【００１６】請求項１の真空積層装置に係る発明では、
上板と下板とを離間させた状態で枠体内に成形材を挿入
し、上板と下板とを近接させると、上板および下板の両
膜体と枠体とによって成形空間が形成される。次いで、
成形空間の容積が縮小しないように膜体操作手段により
両膜体を上板および下板にそれぞれ密着させた状態で、
成形空間内を減圧手段により真空引きする。続いて、膜
体操作手段により両膜体の上板および下板へのそれぞれ
の密着を解除し、冷却手段が設けられた上板および／ま
たは下板から膜体を離間させた状態で成形空間を縮小さ
せ、両膜体により成形材を加圧する。この成形材への加
圧と同時に、膜体に設けられた加熱手段により成形材を
加熱する。これにより、成形材は、互いに積層されるこ
ととなる。その後、加熱手段による加熱を停止し、加熱
手段が設けられた膜体を介して冷却手段が設けられた上
板および／または下板の凹部に対して積層品を密着させ
るように膜体操作手段を制御することにより積層品を冷
却する。積層品は、各成形材が均一に温度降下して熱収
縮し、しわを形成することなく安定化する。また、成形
空間内の輻射熱も除去されるため、加圧前に成形材が加
熱されることが無い。

【００１７】請求項２の真空積層装置に係る発明では、
加熱手段が可撓性を有することにより、冷却手段が設け
られた凹部に密着し、積層品を変形させることなく安定
して冷却される。また、加熱手段が剛性を有することに
より、冷却手段が設けられた上板および／または下板か
ら膜体を離間させた状態で成形材を安定して加圧するこ
とができると共に、有効に加熱することができる。

【００１８】請求項３の真空積層方法に係る発明では、
上板および下板の対向面にそれぞれ設けられた膜体の間
に成形材を配置し、上板と下板とを近接させて両膜体と
枠体により成形材が収容された成形空間を形成する。次
いで、成形空間の容積が縮小しないように、両膜体をそ
れぞれ上板および下板に密着させた状態で、成形空間を
真空引きする。続いて、少なくとも冷却手段が設けられ
た上板および／または下板から離間させた状態で、両膜
体の上板および下板へのそれぞれの密着を解除して成形
空間を縮小させ、両膜体により成形材を加圧し、同時
に、成形材を加熱する。成形材は、互いに積層されるこ
ととなる。その後、冷却手段が設けられた上板または下
板との間で積層品を密着させるように膜体を操作して冷
却すると、積層品は、各成形材が均一に温度降下して熱
収縮し、しわを形成することなく安定化する。また、成
形空間内の輻射熱が除去されるため、加圧前に成形材が
加熱されることが無い。

【００１９】

【発明の実施の形態】最初に、本発明に係る真空積層装
置の実施の一形態を図１に基づいて詳細に説明する。な
お、図において同一符号は同一部分または相当部分とす
る。

【００２０】本発明に係る真空積層装置は、概略、相対
向して近接遠退可能に配設された上板１および下板２
と、上板１および下板２の対向面にそれぞれ設けられた
膜体３，４と、上板１と下板２とを近接させた際に、両
膜体３，４の間に成形材が収容された成形空間Ｓを形成
する枠体５と、上板１の膜体３に設けられた加熱手段６
と、該加熱手段６を有する膜体３と該膜体３が設けられ
た上板１の対向面との間に所定間隔を有するように形成
された凹部８と、該凹部８を冷却する冷却手段７と、成
形空間Ｓを真空引きする減圧手段（後述する）と、任意
のタイミングで、前記凹部８から離間させた状態で成形
空間Ｓ内に収容された成形材Ｈを加圧させると共に、上
板１の凹部８に対して積層された成形材Ｈを密着させる
ように、制御可能に膜体３，４を操作する膜体操作手段
（後述する）と、を備えたものである。

【００２１】また、本発明に係る真空積層装置は、上記
構成に加えて、加熱手段６は、凹部８に密着し得る可撓
性と、成形空間Ｓ内に収容された成形材Ｈを加圧する際
に定盤として機能し得る剛性とを有することを特徴とす
るものである。

【００２２】上板１は、略矩形の平板状体からなるもの
で、この実施の形態の場合、下板２と対向する下面に枠
体５の内周開口と略同じ面積を有する凹部８が形成さ
れ、この凹部８の周囲に加熱手段６を有する膜体３の周
縁が取付けられている。凹部８は、その底（上面）が平
滑に形成され、周囲の膜体３が取付けられた上板１の下
面との境界が緩やかに傾斜するよう形成されている。凹
部８が形成されていることにより、上板１と膜体３との
間には所定の間隔を有する状態で空間Ｊが形成されてい
る。さらにこの実施の形態の場合、加熱手段６は、通電
されることにより電気抵抗で全面が均等に発熱するステ
ンレス等の板または箔からなるもので、表面が平滑に形
成されている。加熱手段６の両面には、シリコンゴム等
の弾性および可撓性を有するシート状の膜体３が焼き付
け加工等により貼着されている。加熱手段６のステンレ
ス板等は所定の剛性を有しており、したがって、これに
固着された膜体３は自重によって垂れ下がることがな
く、また、後述するように冷却手段７が設けられた上板
１から離間させた状態で成形空間Ｓ内に収容された成形
材を加圧する際に定盤として機能し得ることが可能とな
っている。また、加熱手段６のステンレス板等は、後述
する膜体操作手段によって凹部８の上面に密着され得る
所定の可撓性を有している。膜体３および加熱手段６
は、この実施の形態に限定されることなく、例えば、絶
縁体を介して加熱手段であるステンレス板６を上板の凹
部８の周囲に取付け、その下面に膜体３を貼着すること
もできる。また、膜体３および加熱手段６に代えて、板
状の補強材を有する所謂ラバーヒータを用いることもで
きる。

【００２３】上板１の内部には、冷却手段として冷却水
等の冷媒が循環供給される流路７が形成され、上板１の
略中央には、膜体操作通路１１が凹部８に開口するよう
に穿設されている。膜体操作通路１１には膜体操作手段
により膜体３を操作するための膜体操作流体が供給・排
出される管路（図示を省略した）が接続される。

【００２４】下板２は、上板１と同様に、略矩形の平板
状体からなるもので、上板１よりも厚く形成されてい
る。下板２の上面には、枠体５の内周開口よりもわずか
に小さい面積を有する凹部２１が形成されている。膜体
４と凹部２１との間には空間Ｋが形成される。そして、
この実施の形態の場合、下板２にも、上板１と同様に冷
却手段として冷媒の流路７が内部に形成されている。な
お、この実施の形態においては、上板１または下板２の
いずれか一方を固定し、この固定された一方に対して他
方を近接遠退移動可能に支持することができ、また、上
板１および下板２の双方を互いに近接遠退移動可能に支
持することもできる。

【００２５】空間Ｋ内には断熱材２２と、加熱手段２３
と、膜体操作流体拡散部材２４とが順次収容されてい
る。加熱手段２３は、この実施の形態の場合、通電する
ことにより発熱するもので、膜体３に固着されたステン
レス等からなる板もしくは箔状の加熱手段７と同様のも
の、またはその他のものを用いることができる。下板２
の略中央には、膜体操作通路２５が凹部２１内に開口す
るように穿設され、断熱材２２と加熱手段２３には、膜
体操作通路２５と連続するように孔２２ｂ，２３ａがそ
れぞれ穿設されている。膜体操作通路２５には、膜体操
作手段により膜体４を操作するための膜体操作流体が供
給・排出される管路（図示を省略した）が接続される。
さらに、凹部２１の側壁面と断熱材２２および加熱手段
２３の周側面との間には、全周にわたって所定の幅を有
する間隙（図示を省略した）が形成されている。断熱材
２２の下板２と接する面には、断熱材２２の周側面に開
放するように、且つ、膜体操作通路２５と連通するよう
に、複数の溝２２ａが格子状に形成されている。膜体操
作流体拡散部材２４は、凹部２１の略全面にわたる大き
さに形成され、下板２の上面に連続して同一平面を形成
する、例えばパンチングメタルのような多孔板からなる
ものである。後述する膜体操作手段により膜体操作通路
２５から供給・排出される膜体操作流体は、断熱材２２
および加熱手段２３に穿設された孔２２ｂ，２３ａと、
断熱材２２に形成された格子状の溝２２ａを介して凹部
２１の側壁面と断熱材２２および加熱手段２３の周側面
との間に全周にわたって形成された所定の幅を有する間
隙とを流通し、膜体操作流体拡散部材２４を介して膜体
４の全面にわたって均等に及ぶこととなる。なお、この
実施の形態においては断熱材２２に格子状の溝２２ａを
形成した場合によって説明したが、下板２の断熱材２２
と接する面に溝を格子状に形成する等、下板２の凹部２
１の側壁面と断熱材２２および加熱手段２３の周側面と
の間に全周にわたって形成された間隙が膜体操作通路２
５と連通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。

【００２６】この実施の形態の場合、膜体４は、膜体操
作流体拡散部材２４と接するように、または膜体操作流
体拡散部材２４からわずかに浮かせた状態で、その外周
縁が枠体５の内周開口を塞ぐようにして焼き付け加工等
により固着され、枠体５は、下板２に着脱可能に取付け
られている。枠体５には、その内周縁に開口するように
通路５ａが形成され、下板２には、通路５ａに連通する
ように、真空ポンプ等の減圧手段（図示を省略した）に
接続された脱気通路９が形成されている。

【００２７】上板１の凹部８および下板２の凹部２１の
外周の枠体５に対応する部分にはそれぞれ環状の溝３０
が形成されており、この溝３０にはパッキング部材３１
がそれぞれ配置されている。これにより空間Ｊ，Ｋは、
流体密に維持される。

【００２８】膜体操作手段は、例えば膜体操作流体とし
て空気を用いる場合、上板１の膜体操作通路１１および
下板２の膜体操作通路２５に対して空気を供給するため
のエアコンプレッサと、膜体操作通路１１，２５から空
気を吸引するための真空ポンプと、任意のタイミングで
且つそれぞれ独立して空気を膜体操作通路１１，２５に
対して供給・吸引することができるよう制御するための
制御手段とを備えている（図示は省略する）。膜体操作
手段の真空ポンプは、成形空間Ｓが減圧された際に膜体
３，４が膨れて成形材Ｈを不用意に加圧しないように、
膜体３と凹部８との間の空間Ｊおよび膜体４と凹部２１
との間の空間Ｋ内の空気を吸引することにより、膜体３
を凹部８の上面に、膜体４を膜体操作流体拡散部材２４
に、それぞれ密着させる。また、膜体操作手段のエアエ
アコンプレッサは、成形材Ｈを所定の圧力で加圧させる
ように空間Ｊ，Ｋに空気を供給して膜体３，４を膨らま
せる。そして、膜体操作手段の制御手段は、空間Ｊ，Ｋ
内の吸引および空気の供給を、冷却手段７が設けられた
上板１および下板２から膜体３，４をそれぞれ離間させ
た状態で成形空間Ｓ内の成形材を加圧し、その後、冷却
手段７が設けられた上板１の凹部８に対して積層された
成形材を加圧して冷却させるように制御する。なお、成
形材Ｈに対する必要な加圧圧力によっては、成形空間内
Ｓを減圧すると共に空間Ｊ，Ｋを大気開放するだけで足
りる場合があり、この場合にはエアコンプレッサの作動
またはコンプレッサの存在自体が不要となる。

【００２９】なお、本発明により積層される成形材Ｈ
は、例えば、積層基板やフレキシブル積層基板に支持体
フィルムおよび感光層からなるフィルム状フォトレジス
ト形成層を積層する場合のように、複数の板状、連続し
たシート状あるいはフィルム状材料からなるもので、熱
可塑性もしくは熱硬化性樹脂製フィルム同士、または該
フィルム状物と基材、例えば木材板、金属板、有機材
料、無機材料もしくは複合材料からなるシートとを貼り
合わせるものであってもよい。また、上記フィルム状物
同士の積層は同種または異種のものを２層または３層以
上で行うものであってもよく、基材へのフィルム状物の
積層は基材の片面のみ、または両面に行うものであって
もよい。また、本発明に係る真空積層装置は、上述した
実施の形態に限定されることなく、成形材Ｈに適した温
度等の条件によっては、膜体３に固着した加熱手段６の
みとして加熱手段２３を設けない場合や、冷媒を循環供
給する流路７を上板１のみとして下板２に設けない場合
もある（図２ないし図１１を参照）。さらにまた、本発
明に係る真空積層装置は、上板１と下板２を上下逆に配
置することもできる。すなわち、上板１に凹部２１およ
び脱気通路９を形成し、凹部２１内に断熱材２２、加熱
手段２３および膜体操作流体拡散部材２４を収容し、上
板１の下面に膜体４が固着された枠体５を着脱可能に取
付け、また、下板２に凹部８を設け、加熱手段６が固着
された膜体３を設けることもできる。

【００３０】次に、本発明に係る真空積層方法を、以上
のように構成された真空積層装置を用いた場合によって
図２ないし図１１に基づいて説明する。なお、図２ない
し図１１は図１に示した真空積層装置を概略で示したも
のであり、以下の説明に示した符号が図２ないし図１１
に示されてない場合には図１を参照されたい。この実施
の形態においては膜体操作流体として空気を用いる場合
で説明する。そして、図２ないし図１１中では、膜体操
作手段または減圧手段が膜体操作通路１１，２５および
脱気通路９に対して大気連通させた（作動していない）
状態を符号ａにより示した矢印で、また、空気を吸引す
る状態を符号ｂで示した矢印で表すこととする。また、
膜体操作手段により成形空間Ｓを収縮させるように空気
を供給または大気連通する状態を符号ｃで示した矢印で
表すこととする。

【００３１】本発明に係る真空積層方法は、概略、相対
向して近接遠退可能に配設された上板１および下板２の
対向面にそれぞれ設けられた膜体３，４の間に成形材Ｈ
を配置し、上板１と下板２とを近接させて成形材Ｈが収
容された成形空間Ｓを形成し、形成された成形空間Ｓの
容積を変化させることなく成形空間Ｓ内を真空引きし、
冷却手段７により常時冷却されている上板１および／ま
たは下板２から膜体３，４を離間させた状態で、両膜体
３，４により成形材Ｈを加圧すると共に、成形材Ｈを加
熱し、その後冷却手段７が設けられた上板１または下板
２との間で成形材Ｈを密着させて冷却するように膜体
３，４を操作するものである。

【００３２】図２に示すように、最初に、上板１と下板
２とは、互いに遠退離間した状態とされ、膜体操作通路
１１，２５および脱気通路９は矢印ａで表しているよう
に大気に連通されている。膜体３は、加熱手段としての
所定の剛性を有するステンレス板６が固着されているた
め、その自重によって垂れ下がることがない。上板１に
形成された流路７には、常時冷却水等の冷媒が循環供給
されている。この状態から、図３に矢印ｂで表すよう
に、膜体操作手段により膜体操作通路１１，２５を介し
て膜体３と凹部８との間の空間Ｊおよび膜体４と凹部２
１との間の空間Ｋ内の空気を吸引して真空引きすること
により、膜体３を凹部８の上面に密着させ、膜体４を膜
体操作流体拡散部材２４に密着させる。空間Ｋ内の空気
は、膜体操作流体拡散部材２４を介して、図１に参照さ
れるように、断熱材２２および加熱手段２３にそれぞれ
穿設された孔２２ｂ，２３ａと、凹部２１の側壁面と断
熱材２２および加熱手段２３の周側面との間に全周にわ
たって形成された所定の幅を有する間隙から断熱材に形
成された溝２２ａと、を通って吸引されることとなる。
これにより、膜体４は膜体操作流体拡散部材２４全体に
均等に密着する。なお、膜体３の凹部８の上面への密着
および膜体４の膜体操作流体拡散部材２４への密着は、
以下に述べる成形空間Ｓ内の真空引きまでに行えば良
い。

【００３３】次いで、図４に示すように、成形材Ｈを枠
体５の内側に搬入する。積層される成形材Ｈは、互いに
近接離間した状態または接触した状態で、連続したフィ
ルム（図示は省略する）に支持され、または、枠体５の
内側に収容され得る長さの成形材Ｈだけで搬入される。
成形材Ｈを互いに重合させることがなければ、必要に応
じて枠体５の内側に複数の同一の、または異なる成形材
を搬入することができる。その後、図５に示すように、
上板１と下板２とを近接するように移動させ、膜体３，
４および枠体５により成形空間Ｓを形成する。弾性およ
び可撓性を有する膜体３が枠体５と当接されることによ
り、成形空間Ｓは気密に密閉される。この状態で、矢印
ｂで示すように、枠体５の通路５ａを介して脱気通路９
から空気を吸引し、成形空間Ｓ内を真空引きする。この
成形空間Ｓ内の真空引きは、積層成形が完了して上板１
と下板２とを離間移動させる直前まで継続される。この
とき、膜体３，４が凹部８の上面および膜体操作流体拡
散部材２４にそれぞれ密着されているため、成形空間Ｓ
の容積が減少することはなく、したがってこの時点で成
形材Ｈが加圧されることはない。

【００３４】成形空間Ｓ内が空間Ｊ，Ｋと同じ程度にま
で真空引きされると、図６に示すように、膜体３は凹部
８の上面から離間することとなる。この状態から、図７
に示すように、膜体操作手段により膜体操作通路１１す
なわち空間Ｊを大気連通すると共に（矢印ａ）、膜体操
作通路２５を介して空間Ｋに空気を供給する（矢印
ｃ）。空間Ｋに供給された空気は、図１に参照されるよ
うに、断熱材２２および加熱手段２３にそれぞれ穿設さ
れた孔２２ｂ，２３ａと、断熱材２２に形成された格子
状の溝２２ａを介して凹部２１の側壁面と断熱材２２お
よび加熱手段２３の周側面との間に全周にわたって形成
された所定の幅を有する間隙とを通り、膜体操作流体拡
散部材２４によって膜体４を均等に膨らませるように作
用を及ぼすこととなる。これらの作用により、成形材Ｈ
は、膜体４によって膜体３を介して凹部８の上面に対し
て加圧される。上板の１の冷却手段の流路７に冷却水等
の冷媒が常時循環供給されており、また、このときには
まだ加熱手段であるステンレス板６には通電されていな
いため、成形材Ｈおよび膜体３が例え熱をもっていたと
してもその熱が除去される。したがって、成形材が加圧
前に加熱されて可塑化や硬化が進行し過ぎ、しわが発生
したり位置合わせ等の精度が低下することが無い。

【００３５】続いて、図８に矢印ｃで示すように、膜体
操作手段により膜体操作通路１１を介して空間Ｊに空間
Ｋと同様の圧力の空気を供給すると共に、加熱手段であ
るステンレス板６に所定の電流を通電する。膜体３は、
空間Ｊに供給された空気の圧力により流路７に常時供給
循環された冷媒により冷却されている凹部８の上面から
離間する。また、通電されたステンレス板６は、全面に
わたって、電気抵抗により均等に設定された温度まで温
度上昇するよう発熱する。これにより、成形材Ｈは、膜
体３および４の間で加圧され、ステンレス板６の発熱に
より加熱されることとなる。このとき、上述したよう
に、ステンレス板６が所定の剛性を有し且つその表面が
平滑に形成されていることにより従来の熱板のように作
用するため、成形材Ｈは、流路７が設けられた上板１か
ら離間した状態で、安定して加熱・加圧されることとな
る。この加熱・加圧は、所定時間保持される。膜体３を
流路７に供給循環されている冷媒により冷却されている
凹部８から離間させた状態のときにステンレス板６に通
電して加熱するため、熱容量を極めて小さいものとする
ことができる。

【００３６】なお、成形材Ｈに対する必要な加圧圧力に
よっては、図８に（ａ）で示すように、膜体操作通路１
１，２５を介して空間Ｊ，Ｋを大気連通し、枠体５に形
成された５ａを介して脱気通路９からの成形空間Ｓ内の
真空引きの減圧圧力のみにより、膜体３，４が成形材Ｈ
を加圧するようにすることもできる。

【００３７】成形材Ｈが積層されると、図９に示すよう
に、膜体操作手段により膜体操作通路１１を介して空間
Ｊを大気連通すると共に、膜体操作通路２５を介して空
間Ｋに空気を供給する。これにより、成形材Ｈが積層さ
れた積層品Ｈ’は、膜体４の加圧により膜体３およびス
テンレス板６を介して冷媒が常時供給循環されている流
路７を備えた上板１の凹部８の上面に密着され、それぞ
れが均一に温度降下して熱収縮するように冷却される。
この積層品Ｈ’を冷却する状態は、所定時間保持され
る。したがって、積層品Ｈ’にしわを形成することなく
安定化させることができると共に、成形サイクルを短縮
させることができる。

【００３８】その後、図１０に示すように、成形空間Ｓ
を大気連通させるべく減圧手段により脱気通路９を介し
て枠体５の通路５ａから空気を供給すると共に、膜体操
作手段により膜体操作通路１１，２５を介して空間Ｊ，
Ｋ内の空気を吸引して真空引きし、膜体３および膜体４
による積層品への加圧を停止させるべく、膜体３，４を
凹部８，膜体操作流体拡散部材２４（図１を参照）にそ
れぞれ密着させる。成形空間Ｓが大気と同じ圧に戻った
ら、図１１に示すように、成形空間Ｓを開放するように
上板１と下板２とを離間するように移動させ、積層品
Ｈ’を搬出する。

【００３９】なお、図１に示した実施の形態では、下板
２にも冷媒を供給循環する流路７が形成され、また、加
熱手段２３が設けられた場合を示した。加熱手段２３
は、成形材Ｈが肉厚であり、ステンレス板６による発熱
が不足するような場合等には、加熱手段２３を必要に応
じて発熱させ、成形材Ｈを加熱することができる。そし
て、この場合には、加熱手段２３を発熱させるときには
下板２の流路７への冷媒の供給循環を停止し、加熱手段
２３を発熱させないときに下板２の流路７に冷媒を供給
循環して、あるいは、加熱手段２３を発熱させるときに
も下板２の流路７に冷媒を常時供給循環して、加熱手段
２３の加熱による下板２に残留する輻射熱を除去するこ
とができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明の請求項１に係る真空積層装置に
よれば、成形空間内に収容された成形材を加圧すると共
に、加熱手段により成形材を加熱する際には、冷却手段
により冷却された凹部から離間させ、その後、冷却手段
により冷却された凹部に積層された成形材を膜体操作手
段によって密着させることができるため、成形材の温度
条件に応じて、複数の板状、シート状あるいはフィルム
状の成形材の積層を適切に行うことができ、しわを形成
することなく積層品を確実に積層成形し、歩留を向上さ
せることができると共に、成形サイクルの短縮化を図る
ことができる真空積層装置を提供することができる。

【００４１】本発明の請求項２に係る真空積層装置によ
れば、請求項１の発明において、加熱手段は、凹部に密
着し得る可撓性と、成形空間内に収容された成形材を加
圧する際に定盤として機能し得る剛性とを有することに
より、確実に変形させることなく成形材を加圧すること
ができ、加えて積層された成形材を冷却することができ
る。

【００４２】本発明の請求項３に係る真空積層方法に
よれば、冷却手段が設けられた上板および／または下板
から離間させた状態で、成形材を加圧すると共に加熱
し、その後、冷却手段が設けられた上板または下板との
間で成形材を密着させることにより冷却することによ
り、成形材の温度条件に応じて、複数の板状、シート状
あるいはフィルム状の成形材の積層を適切に行うことが
でき、しわを形成することなく積層品を確実に積層成形
し、歩留を向上させることができると共に、成形サイク
ルの短縮化を図ることができる真空積層方法を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る真空積層装置の一実施の形態を示
す断面図である。

【図２】本発明に係る真空積層方法の一実施の形態を示
すもので、真空積層を開始するときの真空積層装置の概
略を示す断面図である。

【図３】図２の状態から、両膜体をそれぞれ上板および
下板にそれぞれ密着させた状態を示す断面図である。

【図４】図３の状態から、成形材を搬入した状態を示す
断面図である。

【図５】図４の状態から、上板と下板を近接移動させて
成形材が収容された成形空間を形成し、成形空間の容積
を縮小することなく真空引きする状態を示す断面図であ
る。

【図６】図５の状態から、成形空間を真空引きしたこと
によって膜体が凹部の上面から離間し、空間Ｊが形成さ
れた状態を示す断面図である。

【図７】図６の状態から、膜体操作手段により上板の空
間Ｊの吸引を解除し、下板の空間Ｋに膜体操作流体を供
給した状態を示す断面図である。

【図８】図７の状態から、膜体操作手段により上板の空
間Ｊにも膜体操作流体を供給し、成形材を加圧すると共
に、冷却手段により冷却された凹部から離間させて加熱
する状態を示す断面図である。

【図９】図８の状態から、加熱手段の加熱を停止し、膜
体操作手段による上板の空間Ｊへの膜体操作流体の供給
を停止し、冷却手段により冷却された凹部に密着させて
積層された成形材を冷却する状態を示す断面図である。

【図１０】図９の状態から、両膜体をそれぞれ上板およ
び下板にそれぞれ密着させた状態を示す断面図である。

【図１１】図１０の状態から、上板と下板を遠退移動さ
せて成形空間を開放した状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１上板２下板３膜体４膜体５枠体６加熱手段７冷却手段８凹部９脱気通路２１凹部Ｈ成形材Ｓ成形空間Ｊ空間Ｋ空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩ // Ｂ２９Ｌ 9:00 31:34

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相対向して近接遠退可能に配設された上
板および下板と、上板および下板の対向面にそれぞれ設けられた膜体と、上板と下板とを近接させた際に、両膜体の間に成形材が
収容される成形材収容空間を形成する枠体と、少なくとも上板または下板のいずれか一方の膜体に設け
られた加熱手段と、該加熱手段を有する膜体と該膜体が設けられた上板およ
び／または下板の対向面との間に所定間隔を有するよう
に形成された凹部と、該凹部を冷却する冷却手段と、成形空間を真空引きする減圧手段と、任意のタイミングで、前記凹部から離間させた状態で成
形空間内に収容された成形材を加圧させると共に、上板
および／または下板の凹部に対して積層された成形材を
密着させるように、制御可能に膜体を操作する膜体操作
手段と、を備えたことを特徴とする真空積層装置。
【請求項２】加熱手段は、凹部に密着し得る可撓性
と、成形空間内に収容された成形材を加圧する際に定盤
として機能し得る剛性とを有することを特徴とする請求
項１に記載の真空積層装置。
【請求項３】相対向して近接遠退可能に配設された上
板および下板の対向面にそれぞれ設けられた膜体の間に
成形材を配置し、上板と下板とを近接させて成形材が収容された成形空間
を形成し、形成された成形空間内の容積を変化させることなく真空
引きし、少なくとも冷却手段が設けられた上板および／または下
板から離間させた状態で、両膜体により成形材を加圧す
ると共に、成形材を加熱し、冷却手段が設けられた上板または下板との間で成形材を
密着させるように膜体を操作することを特徴とする真空
積層方法。