JPS63251207A - プリント配線板の成形方法及びその装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、電子機器部品として用いる多層プリント配線
板並びに銅張積層板、非銅張積層板等のプリント配線板
を減圧下において全面より加熱加圧して接着硬化せしめ
成形する方法及びその装置に関するものである。

従来の技術 従来、多層プリント配線板並びに該多層プリント配線板
に用いる銅張積層板、非銅張積層板等の配線板を全面よ
り加熱加圧して成形する技術として、例えば、特開昭６
０−２５８９９８号公報記載のようなプリント配線板の
オートクレーブ成形法が知られている。

この技術は、定盤（前記公報では真空板）上のエアプレ
ート（ブリーダプレート）上に、被成形材を鏡面板（下
側積層板、上側積層板）を挟んで多段に積載配置し、更
に、ブリーザクロス（ブリーザブランケット）を被せ、
その上に耐熱性があり且つ柔軟性のある真空バッグにて
被覆しシーラント（シリコーン封じ剤）にて定盤上に密
封し、次いで、密封した被成形材を圧力容器（オートク
レーブ）内に収容して外部減圧手段（真空ライン）に接
続し容器内を密閉した後、前記真空バッグ内を減圧する
と共に前記容器内に高圧ガス（不活性ガス）を供給し、
該ガスを加熱して被成形材を加熱加圧し接着硬化せしめ
成形するものである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、この技術には、下記のような問題点があ
る。

被成形材を密封する真空バッグは、その材質がナイロン
等のプラスチックフィルムであるため、高圧加熱ガスに
て成形すると、硬くなって弾力性がなくなり再使用がで
きず、しかも、この真空バッグ用フィルムは高価である
ため非常に不経済である。

更に、被成形材を真空バッグにて被覆し定盤上に密封す
る作業は、作業者により真空バッグ周辺部にシーラント
を貼り付け、被成形材を被覆して定盤周辺部に粘着させ
密封するものであるため、非常に工数を要し、しかも、
この密封作業には熟練を必要とし改善策が切望されてい
る。

本発明は前述の各種問題点を解決することを目的として
開発したものである。

問題点を解決するための手段 本発明であるプリント配線板の成形方法及びその装置は
、第１図ないし第９図に示すように、被成形材ｌと軟質
ラバーバッグ３とを収納可能で且つ下面周辺部を平滑に
形成せしめた容器２と、該容器内部に軟質ラバーバッグ
３を収納せしめ、該軟質ラバーバッグに高圧加熱流体を
送入せしめる流体供給手段Ｈとより成る加圧加熱部材Ａ
とを、固定枠体１０にて支持せしめ、被成形材１を載置
するための上面を平滑に形成して成る定盤４と、該定盤
に加熱冷却手段りを備えると共に外部減圧手段Ｅに連通
ずる真空路２２を設け且つ前記容器２と密着して圧力容
器Ｇを形成可能に設けた受圧部材Ｂを、前記容器２の下
方で且つ定盤４上面を前記容器２下面にシール部材１４
を介して密着可能に上下運動させる昇降手段Ｃにて支持
せしめ、前記容器２と受圧部材Ｂとを圧締解放可能に設
けたロッククラッチＦを、前記固定枠体１０に支持せし
めたものである。

そして、このように構成することにより、被成形材ｌを
受圧部材Ｂの定盤４上に載置した後、該定盤の上面を加
圧加熱部材Ａの容器２下面に密着させ、次いでロックク
ラッチＦを作動させ、前記定盤４と容器２とを圧締し完
全密閉して圧力容器Ｇを形成せしめ、次いで密閉された
圧力容器２内を減圧し、次いで前記定盤４に設けた加熱
冷却手段りにより被成形材１を下面より加熱すると共に
前記容器２内に装備せしめた軟質ラバーバッグ３内に高
圧加熱流体を送入し被成形材１を全面より加熱加圧して
接着硬化せしめ成形するようにしたものである。

実施例 以下、添付図面に従い本発明の詳細な説明する。

最初に、説明に先立ち本発明でいうプリント配線板につ
いて説明する。

本発明でいうプリント配線板とは、多層プリント配線板
並びに該多層プリント配線板に用いる銅張積層板、非銅
張積層板（例えばアルミニウム張積層板）、フレキシブ
ル配線板等の配線板のことをいう。

被成形材とは、前記配線板を成形するための材料であり
、内層回路板を含み、プリプレグ、銅箔などより構成し
たものである。

プリプレグとは、紙、ガラス布などの基材にフエノール
樹脂ワニスやエポキシ樹脂ワニスなど熱硬化性樹脂ワニ
スを含浸させて樹脂含浸シートを作成し、この樹脂含浸
シートを乾燥させてＢステージ化したものである。

銅張積層板とは、前記プリプレグを定寸法に切断し、該
プリプレグを複数枚重ねてプリプレグの片面または両面
に銅箔を貼り合わせ加熱加圧し接着硬化せしめ成形した
ものである。

多層プリント配線板とは、１例として片面銅張積層板、
プリプレグ、内層回路板、プリプレグ、片面銅張積層板
を順次積層し加熱加圧し接着硬化せしめ成形したもので
、その後、孔明け〜ホーニング〜メッキ〜ラミネート〜
焼付、現像〜２次銅メッキ〜・・・・・〜外形加工など
の各処理工程を経て製品となるものである。

ボイドとは、配線板に用いるプリプレグには若干の水分
、積層時の空気、塗工紙布に内包されている空気および
未反応の樹脂原料の揮発性物質等が気泡として含まれて
おり、その状態のまま加熱加圧成形した場合に配線板内
部に発生するガス状の物体のことをいう。そして、この
ボイドの残溜は配線板の特性を著しく低下させる。

真空バッグとは、従来のオートクレーブ成形で一般に用
いられているもので、耐熱性があり、しかも柔軟性のあ
るフィルムで被成形材を外部から遮断し、真空圧によっ
て被成形材に密着させるものである。そして、一般に、
ナイロン６、ナイロン６６、ポリテトラプルオロエチレ
ン等のプラスチックフィルムが用いられている。

ブリーザクロスとは、真空バッグ内が減圧され容器内に
圧力が負荷された時でも積層間に存在している空気や反
応によって発生したガス（気泡）を通過させる通気性の
あるクロスであり、一般に、耐熱性のあるガラスクロス
が用いられている。

シーラントとは、被成形材を定盤に対して完全に密封し
成形中その密封性を確保するもので、一般に、粘着性の
ある粘土状の物体が用いられている。

定盤とは、被成形材を積層載置すると共に被成形材の上
面より加圧される圧力を受圧する平板状の治具であり、
一般に、加熱による歪が少なく、且つ上面を平滑に加工
した金属製の平板が用いられている。

次に、実施例の構成を説明する。

本発明実施例の装置は、前述したように、被成形材１を
容器２内の軟質ラバーバッグ３にて加圧加熱する加圧加
熱部材Ａと、被成形材１を載置する定盤４に加熱冷却手
段りと外部減圧手段Ｅに連通ずる真空路２２とを備えて
いる受圧部材Ｂと、前記受圧部材Ｂを支持すると共に上
下運動させる昇降手段Ｃと、前記容器２と定盤４とを圧
締解放可能に設けたロッククラッチＦとより構成したも
のである。

次に、各手段および各部材についてその詳細を説明する
。

加圧加熱部材Ａは、第１図、第２図に示すように、門型
の固定枠体１０の上部位置に、容器２の挿入口部を下方
にして固着保持し、更に、該容器の内部にはゴム材等で
耐熱性のある弾性体の袋である軟質ラバーバッグ３を、
その入口部１１を流体供給手段Ｈに連通させ、その出口
部１２を流体循環部へ連通させて保持せしめている。ま
た、前記容器２の下部周辺部にはシール溝を設け、該溝
部にはＯリング等のシール部材１４を嵌込み、前記定盤
４と密着して容器２内を密封可能に設けている。

なお、好ましくは、容器に蒸気及び冷却水を通過させて
容器の内面部を加熱、冷却する管１７ａを設け、抜管を
外部加熱冷却手段に連通せしめてもよい。これは、後述
する軟質ラバーバッグ内の流体（本発明実施例では高圧
ガスを用いているが、液体等信の流体でもよい）の加熱
及び冷却を促進して被成形材の加熱及び冷却を効果的に
することを目的としたものである。

受圧部材Ｂは、第１図、第２図に示すように、前記加圧
加熱部材Ａの容器２の下方位置で且つ昇降手段Ｃのテー
ブル５上に上下移動可能に設けたもので、被成形材１を
載置するための上面を平滑に形成して成る定盤４と、該
定盤の内部に蒸気及び冷却水が流通できる管１７の入口
部を外部加熱冷却手段りに連通、遮断可能に設け、肢管
の流出部は排水弁１９を介してドレン、排水口１８へ連
通させて定盤４を加熱、冷却でき、しかも、蒸気弁２０
、冷却弁２１の開閉により所要温度に制御できるよう設
けたものである。また、第３図に示示すように、定盤上
面の略中央部より穿孔し、定盤４側面へと空気の通る真
空路２２を設け、更に、該真空路を外部減圧手段Ｅに連
通、遮断可能に設けている。

減圧手段Ｅは、第３図に示すように、前記定盤４の真空
路２２より弁２４を介して真空ポンプ２５に連通、遮断
可能に設けたものである。

なお、本発明実施例では、容器及び定盤を加熱、冷却す
るため、その熱損失を少なくなるよう、第１図、第２図
に示すように、容器２及び定盤４に断熱材２３ａ、２３
ｂを施している。

昇降手段Ｃは、前記受圧部材Ｂを上下移動させるもので
、第１図、第２図に示すように、固定台３０上に左右対
称にして２組の杆３２ａ、３２ｂを支持棒３３を介して
交叉させ、第１図に示す左方固定軸３４は固定台３０上
のピロブロック（軸受）３５ａと上方のテーブル５下面
のピロブロック（軸受）３５ｂにより回動自在に支持せ
しめ、更に、右方の移動軸３９にはローラ３６を回動自
在に嵌合せ水平移動できるよう設けている。また、固定
台３０上には油圧、空気圧等のシリンダー３７の一端部
を取付けると共に該シリンダー他端部のピストンロッド
部３７　ａを前記支持棒３３に連結している。

そして、シリンダー３７を伸長させると、支持棒３３が
左方に移動し杆３２ａ、３２ｂの移動軸３９嵌入のロー
ラ３６を左方へ移動させ、定盤４を加圧加熱部材Ａの容
器２に密着させるテーブル５を上昇させる。また、シリ
ンダー３７を縮小させると、第１図の二点鎖線及び第５
ａ図に示すように、テーブル５及び定盤４は下降し、定
盤４が容器２から離脱するよう構成したものである。

ロッククラッチＦは、前記加圧加熱部材Ａの容器２と、
受圧部材Ｂの定盤４とを圧締し、この両者で圧力容器Ｇ
を形成するもので、ロッククラッチＦを構成する締付部
材４１は、第２図に示すように、その断面を略コの字形
に形成し、その上側突起部を、第５ａ図に示すように、
容器側面溝部４５に２箇所の爪４２ａ、４２ｂでもって
嵌合い掛止せしめ、その下側突起部４６を、第５ｂ図、
第５Ｃ図に示すように、２箇所の爪４３ａ、４３ｂで定
盤４側面突起部４６下側に係合、離脱可能に設けている
。また、容器２と定盤４とを圧締する手段は、第２図、
第４図に示すように、固定枠体ｌＯの内面に空気圧、油
圧等のシリンダー４４を取付けると共に該シリンダーの
ピストンロッド部４４ａを締付部材４１の外面部に固着
せしめている。

そして、シリンダー４４の作動により前記締付部材４１
の爪４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂを第５ｂ図から第
５Ｃ図に示す位置へと移動させて容器２と定盤４とを圧
締し、圧力容器Ｇを形成するよう構成したものである。

なお、本発明実施例では締付部材及び容器、定盤の締付
けを爪によって行っているが、例えば、容器と定盤の縁
部突起部を強力な挟み装置にて把持するようにしてもよ
く、要するに両者を圧締できればよい。

ここで、本発明において、被成形材を積層載置する状態
を説明する。

第６図に示すように定盤４上には真空溝を設けた通気板
５０を配置し、次いで、鏡面板５１〜離型フィルム５２
〜銅箔５３〜プリプレグ５４〜内層回路板５５〜プリプ
レグ５４〜＠’／ｆ１５３〜離型フィルム５２〜鏡面板
５１−離型フィルム５２〜銅滴５３〜プリプレグ５４〜
内層回路板５５〜プリプレグ５４〜銅箔５３〜離型フィ
ルム５２〜鏡面板５１と順次積載し、この積重ねを複数
段に重ねる。そして、このような被成形材１をブリーザ
クロス５６にて覆い準備が完了する。

なお、被成形材の定盤上への配置の作業を、例えば、第
７図に示すように、定盤４と同じ高さにした別のテーブ
ル５７上に予め被成形材１を準備しておいて、下降した
定盤４上に被成形材１をエアシリンダー５８等にて移送
するようにしてもよい。また、図示していないが成形さ
れた被成形材をエアシリンダー等にて次工程位置に押し
出すようにすると被成形材の自動搬入搬出ができる。

次に、その作用を説明する。

第５ａ図に示す定盤４が下降した状態において、定盤４
上に第６図に示す被成形材１を配置し、ブリーザクロス
５６にて覆う。

次に、昇降手段Ｃのシリンダー３７を作動させテーブル
５及び定盤４を上昇させて、第１図、第５ｂ図に示すよ
うに、定盤４を容器２に密着させる。

次に、第４図に示すロッククラッチＦのシリンダー４４
を作動させ、締付部材４１の爪４２ａ、４２ｂ、４３ａ
、４３ｂを第５ｂ図から第５Ｃ図に示す位置へと移動さ
せて容器２と定盤４とを圧締し、圧力容器Ｇを形成せし
め被成形材１を容器２内に密封する。

次に、第３図に示す減圧手段Ｅを作動させて被成形材１
の積層間の空気を外部に排出する。

次に、加熱冷却手段りの蒸気弁２０を作動させて高圧蒸
気を定盤４に送入し、該定盤を加熱すると共に流体供給
手段ｌ（により高圧加熱ガスを軟質ラバーバッグ３内に
送入し、軟質ラバーバッグ３はその圧力により膨らみ、
第１図、第２図に示すように、被成形材１は全面より加
圧加熱され所定の温度と圧力を維持するよう制御される
。

そして、所定時間加圧加熱して被成形材１を接着硬化さ
せた後、加熱冷却手段りの蒸気弁２０を逆作動させて高
圧蒸気の送入を停止し、次いで、冷却弁２１を作動させ
て定盤４を冷却すると共に流体供給手段Ｈによる高圧加
熱ガスの軟質ラバーバッグ３内への送入を、高圧冷却ガ
スに切り換えて被成形材１を全面より冷却する。そして
、時間の経過に従い高圧冷却ガスの圧力を徐々に下げて
いく。これは、被成形材であるプリント配線板を急速に
冷却させると、ひずみや反りが生じるためである。

なお、減圧手段Ｅの作動は被成形材１の加熱中行なわれ
る。

そして、被成形材ｌが冷却され成形が完了すると、一般
には５０℃程度以下になると、加熱冷却手段りと流体供
給手段■」の高圧冷却ガスの送入を停止する。

次に、ロッククラッチＦのシリンダー４４を逆作動させ
、締付部材４１の爪４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂを
第５ｃ図から第５ｂ図に示す位置へと移動させて容器２
と定盤４との圧締を解放し、次いで、昇降手段Ｃのシリ
ンダー３７を逆作動させてテーブル５及び定盤４を下降
させ、第５ａ図に示すように、定盤４は容器２より離脱
する。

そして、被成形材１は作業者により、または、自動搬入
搬出手段により次工程位置に移送されて一工程が完了す
る。

ここで、寸法：３３０ｍｓＸ５００ｍｍのプリプレグ、
銅箔および内層回路板を鏡面板にて挟み、順次重ねて６
０ｍ＋ｅ程度の高さに積載する。そして、第８図に示す
加熱加圧プログラムの条件にて成形したところ、ボイド
の無い均一な板厚の６層銅張積層板を所定時間内で成形
することができた。

また、本発明で用いる加熱加圧プログラムは第８図に示
す条件以外のもの、例えば第９図に示すようなものでも
よく、本発明の実施例に限定されるものではない。

なお、本発明ではプリント配線板の成形技術を説明した
が、定盤上に載せる治具等を工夫すれば他の被成形材、
例えば、炭素繊維等繊維強化プラスチックの成形技術に
も応用可能である。

発明の効果 以上２本発明によると下記のような効果を奏する。

軟質ラバーバッグに高圧加熱流体を送入し、被成形材を
真空中で全面より加熱加圧することができるため、従来
用いていた真空バッグが不要となり経済的である。

更に、容器と定盤とを圧締して圧力容器に形成せしめ、
該圧力容器にて軟質ラバーバッグを用いて被成形材を密
封せしめているため、従来、作業者による真空バッグの
密封作業がなくなり、従って、余分な工数がなくなると
共に密封作業の自動化を計ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の一実施例を示す一部破断し
た概略正面図。第２図は前記第１図に示した装置の一部
破断した概略側面図。第３図は受圧部材の定盤より外部
減圧手段に連通、遮断可能に設けた減圧手段を示す簡略
図。第４図はロッククラッチの機構を示す部分上面図。 第５ａ図〜第５ｃ図は容器と定盤とを圧締解放するロッ
ククラッチの機構を説明する概略正面図。第６図は本発
明実施例の被成形材を積層載置する状態を示す概略縦断
面図６第７図は定盤上に被成形材を自動搬入する機構を
示す図。第８図は本発明の被成形材を成形する加熱加圧
プログラムの一実施例を示す図。第９図は本発明の被成
形材を成形する加熱加圧プログラムの別の実施例を示す
図。 これらの図において Ａ：加圧加熱部材、Ｂ：受圧部材、Ｃ；昇降手段。 Ｄ＝加熱冷却手段、Ｅ：減圧手段、Ｆ：ロッククラッチ
、Ｇ・圧力容器、Ｈ；流体供給手段、■＝被成形材、２
：容器、３：軟質ラバーバッグ、４：定Ｗ、５：テーブ
ル、１０：円定枠体、１１；入口部、１２：出口部、１
４：シール部材、１７゜１７ａ：管、Ｉ８：排水口、１
９：排水弁、２ｏ：蒸気弁、２１：冷却弁、２２：真空
路、２３ａ。 ２３ｂ：断熱材、２４；弁、２５：真空ポンプ。 ３０：固定台、３２ａ、３２ｂ：杆、３３：支持棒、３
４：固定軸、３５ａ、３５ｂ：ビロブロック、３６：ロ
ーラ、３７：シリンダー、３７ａ：ピストンロッド部、
３９：移動軸、４１：締付部材、４２ａ、４２ｂ：爪、
４３ａ、４３ｂ：爪。 ４４ニジリンダ−９４５：溝部、４６：突起部。 ５０：通気板、５１：鏡面板、５２：離型フィルム、５
３：銅箔、５４ニブリブレグ、５５：内層回路板、５６
：ブリーザクロス、５７：別のテーブル、５８：エアシ
リンダー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被成形材を受圧部材の定盤上に載置した後、該定盤
   の上面を加圧加熱部材の容器下面に密着させ、次いでロ
   ッククラッチを作動させ、前記定盤と容器とを圧締し完
   全密閉して圧力容器を形成せしめ、次いで密閉された圧
   力容器内を減圧し、次いで前記定盤に設けた加熱冷却手
   段により被成形材を下面より加熱すると共に前記容器内
   に装備せしめた軟質ラバーバッグ内に高圧加熱流体を送
   入し被成形材を全面より加熱加圧して接着硬化せしめ成
   形することを特徴とするプリント配線板を成形する方法
   。 ２、被成形材と軟質ラバーバッグとを収納可能で且つ下
   面周辺部を平滑に形成せしめた容器と、該容器内部に軟
   質ラバーバッグを収納せしめ、該軟質ラバーバッグに高
   圧加熱流体を送入せしめる流体供給手段とより成る加圧
   加熱部材とを、固定枠体にて支持せしめ、 被成形材を載置するための上面を平滑に形成して成る定
   盤と、該定盤に加熱冷却手段を備えると共に外部減圧手
   段に連通する真空路を設け且つ前記容器と密着して圧力
   容器を形成可能に設けた受圧部材を、前記容器の下方で
   且つ定盤上面を前記容器下面にシール部材を介して密着
   可能に上下運動させる昇降手段にて支持せしめ、 前記容器と受圧部材とを圧締解放可能に設けたロックク
   ラッチを、前記固定枠体に支持せしめたことを特徴とす
   るプリント配線板の成形装置。