JPS6262740A - ホツトプレス装置 - 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】 （技術分野） 本発明は、電気プリント配線板やラミネート板等の積層
成形品をプレス成形するために用いられるホットプレス
装置の改良に関するものである。

（従来技術） 従来より、樹脂含浸シート樹脂フィルム若しくはシート
、金属箔若しくは仮等の板状の積層素材の複数を互いに
重ね合わせ、積み重ねてなる積層物を、ホットプレス装
置の熱板間に装入し、加熱、加圧することにより、その
積層物を一体化して、目的とする積層成形品をプレス成
形することが行なわれており、例えば、電気プリント配
線板やラミネート板等がこの手法によって製造されてい
る。

ところで、これら電気プリント配線板やラミネート板等
、かかるホットプレス装置でプレス成形されることによ
って製造される積層成形品では、そのプレス成形によっ
て一体化された積層素材間に空気や水蒸気、ガスなど（
以下、単に空気等という）が残留していると、その積層
素材間に残留した空気等に起因して接着不良や気膨れ９
層間剥離、ボイド等の欠陥が生じ、これが製品品質の低
下や製品不良を招く。そのため、この種の積層成形品で
は、プレス成形時においてそれら積層素材間に空気等が
残留しないようにする必要がある。

特ニ、積層成形品が電気プリント配線板等の場合には、
微小なボイドによっても製品としての機能が著しく阻害
される恐れがあるため、空気等が積層素材間に残留する
ことを極力防止する必要がある。

そこで、従来のホットプレス装置では、各熱板のプレス
面を中央部の僅かに突出した湾曲面と成し、積層物に対
する加圧力（面圧力）が中央部程大きくなる状態で加熱
、加圧することにより、プレス成形することが行われて
いた。このように熱板のプレス面を湾曲面と為し、中央
部程加圧力が大きくなる状態で積層物を加熱、加圧する
ようにすれば、積層素材間の空気等が加熱による接着用
樹脂のゲル化に伴って中央部から徐々に周縁部に押し出
されるため、それら積層素材間に空気等が残留すること
が良好に防止されるのであり、従って接着不良や気膨れ
９層間剥離、ボイド等の欠陥が生じることが効果的に防
止されるのである。また、それらの欠陥によって製品と
しての機能が阻害されることも比較的良好に防止できる
の−である。

（問題点） しかしながら、このように、熱板のプレス面が湾曲面と
されたホー／　ドブレス装置では、空気等の残留に起因
する欠陥の発生は良好に抑制できるものの、熱板のプレ
ス面自体がそのように湾曲していることから、プレス成
形品である積層成形品に反りや厚さの不均等が生じるな
どといった不具合があり、その改善が望まれていた。

（解決手段） ここにおいて、本発明は、このような事情に鑑みて為さ
れたものであって、その要旨とするところは、前述の如
き、樹脂含浸シート、樹脂フィルム若しくはシート金属
箔若しくは板等の板状の積層素材の複数を互いに重ね合
わせ、積み重ねてなる積層物を、熱板間に装入し、加熱
および加圧することにより、該積層物を一体化して、目
的とする積層成形品をプレス成形するホットプレス装置
において、前記積層物を挟んで対向する熱板の少なくと
も一方の背後に、中央部程膨出量が大なる中空の袋部材
を配設し、該袋部材内へ所定の流体を供給してその容積
を増大せしめることにより、各熱板の前記積層物に対す
る加圧力をその中央部程大きく為し得るようにしたこと
にある。

（作用・効果） このようなホットプレス装置によれば、内部に所定の流
体を供給した袋部材の容積の増大状態において加熱、加
圧操作を開始し、プレス操作の進行に伴って袋部材内の
流体を徐々に排出して、積層物に対する加圧力を徐々に
均等化させるようにすれば、積層素材を相互に接着する
ための樹脂のゲル化に伴って各積層素材間の空気をその
中央部から徐々に周縁部に向かって押し出すことができ
るため、各積層素材間の空気、水蒸気、ガスなどを効果
的に排出して、それら空気等が積層素材間に残留するこ
とを良好に防止することができる。

従って、それら空気等の残留に起因する接着不良や気膨
れ、層間剥離あるいはボイド等の欠陥が生しることを良
好に防止することが可能となり、ひいてはそのような欠
陥によって製品機能が阻害されることも良好に防止する
ことが可能となる。

また、かかるホ・７トプレス装置では、袋部材の流体を
排出し、袋部材を収縮せしめれば、各熱板のプレス面が
平面状態に復帰するため、最終段階の圧締操作を袋部材
の収縮状態で行なうようにすることにより、積層物を平
坦なプレス面でプレスすることができる。従って、熱板
のプレス面自体を湾曲面とした従来のホットプレス装置
のように、積層成形品に熱板プレス面の湾曲に起因する
反りや厚さの不均等が生じることがない。

つまり、本発明に係るホットプレス装置によれば、厚さ
が均等で、平面度が高く、しかも内部（積層素材間）に
空気等が殆んど残留していない、製品品質の高い積層成
形品が得られるのであり、特に電気プリント配線板等の
積層成形品のように、内部に残留する空気等によって製
品機能が著しく阻害される恐れがある積層成形品の製造
に用いて、品質の高いものを安定して得ることができる
といった利点があるのである。

（実施例） 以下、本発明をより一層具体的に明らかにするために、
その一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

先ず、第１図は本発明に係るホットプレス装置の一例を
示すものであるが、そこにおいて、１０は固定盤であっ
て、ベース１２に立設されたタイロッド１４の上端部に
固定されている。また、１６は可動盤であって、ベース
１２の下側に設けられたシリンダ１８のラム２０に固定
されており、ラム２０の伸縮に応じて昇降せしめられる
ようになっている。そして、これら固定盤１０の下側お
よび可動盤１６の上側に、それぞれゴム製の袋２２およ
び断熱板２４を介して上熱板２６および下熱板２８が配
設されている。

ここに、上熱板２６および下熱板２８はそれぞれその上
下面が平面状の平板形状を為しており、ぞの側面に複数
のブラケット３０を備えている。

そして、それらブラケット３０を摺動可能に貫通して配
設されたボルト３２によって、固定盤１０および可動盤
１６に対して所定距離以上離間することを阻止された状
態で連結されている。

一方、袋２２．２２は、それぞれ上熱板２６および下熱
板２８に応じた平面形状を成しており、その内部空間が
ホース３４によって図示しない空気圧装置に接続されて
いる。そして、その空気圧装置からホース３４を通じて
その内部に空気が給排せしめられるようになっている。

また、これら袋２２．２２は、それぞれその中央部程膨
出率が大きくされており、第１図に示されているように
、空気の排出時には全面が均等な厚さの板状形状を呈す
るが、第２図に示されているように、その内部に空気が
供給された容積の増大時においては、中央部程膨出量、
つまり厚さが大きくなるようにされている。そして、そ
の容積増大時において、第２図に示されているように、
それぞれ断熱板２４．２４を介して上熱板２６および下
熱板２８の中央部を押圧し、それら上熱板２６のプレス
面である下面３６と下熱板２８のプレス面である上面３
日とを、それぞれその中央部が突出した湾曲面と成すよ
うにされている。

一方、上記上熱板２６と下熱板２８との間には、図示し
ない支持機構によって上下方向に移動可能に可動熱板４
０が支持されており、可動盤１６の上昇に伴って、それ
ぞれ各対面する熱板間で所定の積層物４２．４２を加熱
、加圧し得るようになっている。なお、積層物４２は、
樹脂含浸シート樹脂フィルム若しくはシート、金属箔若
しくは板等の板状の複数の積層素材が重ね合わせ、積み
重ねられて成る構成とされているが、それら積層素材は
目的とする積層成形品によって異なっている。

因みに、その積層成形品が電気プリント配線板である場
合には、基板、銅箔、樹脂シート（プリプレグ）等が積
層素材として採用されることとなる。

次に、このようなホットプレス装置を用いて、各対面す
る熱板間に装入された積層物４２．４２をプレス成形す
る場合について説明する。

すなわち、各積層物４２．４２は可動盤１６の下降状態
で各熱板間に装入、載置されることとなるが、それら積
層物４２が各熱板間に載置されると、先ず、シリンダ１
８が駆動され、各積層物４２．４２が各熱板間で軽く圧
締される位置乃至はその直前の位置に達するまで可動盤
１６が上界せしめられる。そして、その可動板１６の上
界位置において、袋２２．２２内に空気が圧送され、第
２図に示されているように、それらの容積が増大せしめ
られて、上熱板２６および下熱板２８の中央部がそれぞ
れ可動熱板４０に向かって突出せしめられる。そして、
これによって、それらのプレス面である下面３６と上面
３８とがそれぞれその中央部程突出する状態に湾曲せし
められ、各積層物４２．４２に対する面圧力（加圧力）
がその中央部程大きくなる状態に設定される。なお、こ
こに、各積層物４２．４２に対する最大面圧力は、一般
に、接触圧力と称される比較的低い圧ノｊ、通常は、１
〜５　ｋｇ　／　ｃｆ程度に設定されることとなる。

一方、この空気の圧送操作と前後して各熱板の加熱操作
が開始され、積層物４２．４２中の各積層素材を相互に
接着するための樹脂層のゲル化がＩｊ；Ｉ始される。そ
して、この樹脂層のゲル化の進行に応じて、シリンダ１
８によるプレス力が徐々に増大せしめられる。また、こ
のプレス力の増大と同時に各袋２２，２２内の空気が徐
々に排出され、上熱板２６と下熱板２８との湾曲度が徐
々に低減される。これによって、各積層物４２．４２に
対する最大面圧力が略一定に保たれつつ、その最大面圧
力の作用する面積が徐々に拡大されるのであり、各積層
物４２．４２に対する面圧力が徐々に均等化されるので
ある。そして、最終的には、袋２２．２２内の空気が全
て排出され、上熱板２６および下熱板２８が共に平板形
状に復帰した状態で、すなわち各積層物４２．４２に対
する面圧力がその全面において均等となる状態で、圧締
操作が充分なプレス力をもって行なわれる。

このように、各積層物４２．４２に対する加熱操作の初
期において、それら積層物４２．４２に作用する面圧力
がそれらの中央部程大きくなるようにすると共に、各積
層素材中の接着用樹脂層のゲル化の進行に応じて、それ
ら積層物４２．４２に対する面圧力をその中央部から周
縁部に向がって徐々に均等化するようにすれば、各積層
素材間の空気や水藤気、ガス等が、その樹脂層のゲル化
および各積層物４２．４２に対する面圧力の均等化に伴
って、それら各積層物４２．４２の中央部から周縁部に
向かって徐々に押し出されるのであり、最終的には、各
積層素材間からほぼ完全に排出されるのである。従って
、このような手法に従ってプレス成形される積層成形品
には、空気やガス等の残留に起因して積層素材間の接着
不良や気膨れ、あるいは層間剥離やボイド等の欠陥が生
じることが殆んどないのであり、それら欠陥に起因して
製品機能が阻害されることも極めて良好に防止できるの
である。

また、各積層物４２．４２は、前述のように、その最終
の圧締操作が平板形状に復帰した各熱板間で、面圧力が
その全面において均等となる状態で行なわれることとな
るため、湾曲したプレス面を有する熱板間で積層物を圧
締する従来のホットプレス装置のように、積層成形品に
反りや厚さの不均等を招くこともないのである。

なお、前記加熱操作に際しては、樹脂層が、先ず、各積
層物４２．４２の中央部においてゲル化し、各積層物４
２．４２に対する面圧力の均等化に伴ってそのゲル化が
周縁部に向かって徐々に拡大していくようにすることが
、積層素材間の空気等を排出するうえて有効であり、そ
のためには、各熱板を加熱するための電熱ヒータや加熱
媒体流通通路等の加熱手段を各熱板の中央部程密に設け
、あるいは各熱板の周縁部を加熱する加熱手段とは別に
、中央部だけを単独で加熱し得る加熱手段を設け、その
加熱操作の初期において各熱板の中央部の温度を周縁部
のそれよりも積極的に高くするようにすることが望まし
い。特に、熱板の中央部を熱板の周縁部を加熱する加熱
手段から独立した加熱手段で加熱し得るようにすれば、
熱板をそれ程複雑化することなく、積層物４２に対する
面圧力の均等化に応じて樹脂層のゲル化を容易に、しか
も高い精度で制御できるといった利点がある。

また、各積層物４２に対する面圧力の均等化の過程にお
いては、積層成形品の品質を向上するうえで、前述のよ
うに、その最大面圧力を比較的低い圧力に略一定に維持
するようにすることが望ましい。この面圧力の均等化の
過程において、その面圧力を必要以上に大きくすると、
空気やガス等だけでなく、ゲル化された樹脂までが周縁
部に押し出されて、積層成形品に歪を惹起する恐れが生
じるからである。

以上、説明したように、本実施例のホットプレス装置に
よれば、積層物４２．４２の加熱、加圧時において、袋
２２．２２に対する空気の給ｔＪトを制御することによ
り、また必要に応じて接着樹脂層のゲル化を積極的に制
御することにより、それら積層物４２．４２を構成する
積層素材間から空気等を良好に排出せしめた、厚さが均
等で平面度の高い、品質の良好な積層成形品を得ること
ができるのであり、特に電気プリント配線板等のプレス
成形に用いてその成形品の不良を著しく低残し、その歩
留まりを著しく向上できるといった利点があるのである
。

以上、本発明の一実施例を説明したが、これはあくまで
も例示であり、本発明が上記具体例に限定して解釈され
るべきでないことは勿論である。

例えば、前記実施例では、袋２２．２２に対する空気の
圧送操作は、可動板１６が予め定められた位置まで上昇
せしめられた後に行なわれるようになっていたが、この
空気の圧送操作は可動盤１６の上昇駆動に先立って行な
うようにすることも可能であり、さらにはその上昇過程
で行なうようにすることも可能である。また、それら袋
２２゜２２に給排せしめられる流体は、必ずしも空気で
ある必要はな（、窒素ガス等の他の気体や液体であって
もよいのである。

また、前記実施例では、袋２２．２２がゴム製であった
ところから、上熱板２６および下熱板２８の背後にそれ
ぞれ断熱板２４．２４を介して配設されていたが、それ
ら袋２２．２２が耐熱性の樹脂等から成っている場合に
は、それらを上熱板２６、下熱板２８に対してそれぞれ
直接接触する状態で配設するようにしてもよいのである
。また、それら袋２２．２２は、必ずしもそれら上熱板
２６および下熱板２８側に設けられている必要はなく、
可動熱板４０側に設けることも可能である。

ただし、この場合には、可動熱板４０としては、袋２２
が２枚の熱板間にサンドイッチ状に挟持された構成のも
のが採用されることとなる。

さらに、前記実施例では、上熱板２６と下熱板２８との
間に一枚の可動熱板４０が配設された２段式のホットプ
レス装置に本発明が適用されていたが、本発明は３段以
上の多段式ホットプレス装置にも、また上熱板と下熱板
との間で積層物４２が直接プレス成形される１段式のホ
ットプレス装置にも、適用することが可能である。

加えて、前記実施例では、積層物４２が外部空間に対し
て露出した状態でプレス成形されるようになっていたが
、本発明者が先に特願昭６０−７１８４４号で提案した
ように、積層物４２を変形可能且つ容積可変の袋状の収
容体内に収容して、その収容体内を真空脱気するごとに
より、積層物４２の各積層素材間の空気等を予め低減せ
しめた後、その積層物４２を、その収容体ごと、前記実
施例と同様の手法でプレス成形するようにすることも可
能である。このようにすれば、積層成形品の各積層素材
間の残留空気等をさらに確実に低減することができるの
であり、積層成形品としての製品品質が更に向上するの
である。

その他、−々列挙はしないが、本発明が１．その趣旨を
逸脱しない範囲内において、種々なる変更。

修市、改良等を施した態様で実施し得ることは、言うま
でもないところである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の一作動形態を示す断面説明
図であり、第２図はその実施例の異なる作動形態を示す
要部断面説明図である。 １０：固定盤　　　　　１２：ベース １６：可動盤　　　　　１８ニジリンダ２２：袋　　　
　　　　２４：断熱板 ２６：上熱板　　　　　２８：下熱板 ４０：可動熱板　　　　４２：積層物 ｓ＋：＋ｑ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 樹脂含浸シート、樹脂フィルム若しくはシート金属箔若
   しくは板等の板状の積層素材の複数を互いに重ね合わせ
   、積み重ねてなる積層物を、熱板間に装入し、加熱およ
   び加圧することにより、該積層物を一体化して、目的と
   する積層成形品をプレス成形するホットプレス装置にお
   いて、 前記積層物を挟んで対向する熱板の少なくとも一方の背
   後に、中央部程膨出量が大なる中空の袋部材を配設し、
   該袋部材内へ所定の流体を供給してその容積を増大せし
   めることにより、各熱板の前記積層物に対する加圧力を
   その中央部程大きく為し得るようにしたことを特徴とす
   るホットプレス装置。