JP2000294936A - 内層板溶着機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面にプリプレグが露出した１組の内層配線
板をレイアップして、溶着ヘッドでプリプレグを溶融溶
着して、内層配線板を固定する。 【解決手段】 多層プリント配線板の製造工程中、内層
を構成する両面配線板とプリプレグを交互に治具板に載
置してレイアップし、周辺の数か所をスポット状に加熱
加圧してプリプレグを溶融溶着し、前記内層の構成部材
を仮固定する。スポット状に加熱加圧する溶着ヘッド１
７の先端と、ワーク４０の間にテープ２５を配し、ワー
ク４０表面のプリプレグに直接溶着ヘッド１７が直接接
触しないようにして、プリプレグ表面の炭化や軟化して
溶着ヘッド１７の先端に付着するのを防止する。また、
溶着ヘッド１７の先端で形成されたプリプレグ表面の突
起を、スタンパ２７で押圧して均し、表面の銅箔の接着
強度の低下を防ぐ。最外層が両面配線板の場合も溶着ヘ
ッド１７の先端で加熱されて炭化する場合もあり、テー
プ２５の使用は効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】複数の両面基板と接着材（プ
リプレグ）を交互に積層して多層基板の内層を形成する
際の導体パターンの位置合わせ方法に係わり、部分的に
加熱加圧してプリプレグを溶融溶着して内層の構成部材
を仮固定する内層板溶着機に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、ＩＣチップ、抵抗、コンデンサ等
の表面実装用の電子部品の小型化に伴い、これらを実装
するプリント配線板も高密度化が要求されて多層化され
るものが多い。民生用でも４層・６層等の多層プリント
配線板が使用され、産業用では更に層数の多い（最大５
０層にも及ぶ）多層プリント配線板が使用されるように
なっている。多層プリント配線板は表裏２層の外部に露
出した導体層と、数層の露出しない内層で構成されてい
る。

【０００３】多層プリント配線板の（絶縁）基板材料と
しては熱硬化性のガラス・エポキシ樹脂の使用が主流で
あり、高多層配線板ではガラス・ポリイミド樹脂、ガラ
ス・ＢＴ樹脂等の耐熱樹脂も使用され、導体材料として
は、たとえば厚さ１８μｍ程度の銅箔が使用される。多
層プリント配線板を製造する場合、配線板材料メーカか
ら内層用の両面配線板・露出導体用の銅箔および層間接
着材（以下プリプレグと呼ぶ）が供給される。プリプレ
グはガラス繊維に上記のエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂
等の熱硬化性樹脂を含浸したもので、加熱・加圧して熱
硬化させて隣接した両面配線板・銅箔などと接着する。
両面配線板は、熱硬化済みのプリプレグの表裏に２枚の
銅箔が（熱硬化と同時に）接着されたものと考えてよ
い。

【０００４】多層プリント配線板で６層以上のものは単
に内層の導体数が多いだけなので、多層プリント配線板
の製造法として、以下に６層の多層配線板の製造法を説
明するが、６層の多層配線板とは４層の（露出しない）
内層と露出した最外層の２層の導体層をもつものであ
る。以下、図８〜図１０を参照して６層の多層プリント
配線板の一般的な製造法の概略を説明する。

【０００５】図８（ａ）に６層の多層プリント配線板の
１例の平面形が示されており、図８（ｂ）はこの多層配
線板の材料の配列順序を断面図として模式的に示してい
る。一点鎖線で示す３４は、最終製品として切り出され
る多層プリント配線板の大きさである。同時に加工する
取り数（図では６個）から外周に余裕を見込んで材料の
大きさが定められ、所定の大きさの両面配線板、銅箔、
プリプレグが用意される。これらの材料は個別の加工の
後、図８（ｂ）に示すように表層の銅箔３３、ガイド穴
なしのプリプレグ３６、両面配線板３１、ガイド穴付き
のプリプレグ３２、両面配線板３１、ガイド穴なしのプ
リプレグ３６、表層の銅箔３３と重ねられ、加熱加圧し
てプリプレグを熱硬化させ、合わせて隣接する材料が全
て接着され１枚の多層配線板となる。

【０００６】内層の導体層は両面配線板の表裏の銅箔に
形成される。配線板材料メーカーから入手し、所定の大
きさにに切断された両面配線板３１、３１に少なくとも
２個のガイド穴３５、３５が所定の位置に開けられる。
次にこのガイド穴３５、３５を基準として全面に貼られ
た感光性ドライフィルムをネガパターンに従って露光
し、２枚の両面配線板３１、３１の両面に貼られた銅箔
から導体として不必要な部分を溶解除去（エッチング）
してパターンを形成する。両面配線板３１、３１にパタ
ーンが形成された後、プリプレグとの密着性を増すため
の粗面化処理（一般に黒化処理といわれる）が施され
る。

【０００７】複数枚のエッチング済みの内層用両面配線
板を重ねて、それぞれの配線板の導体部に形成されたパ
ターンの位置関係を正しく揃えることをレイアップ（Ｌ
ａｙｕｐ）と言う。通常、内層板溶着機と呼ばれる機械
がこの作業に使用される。図９はこの内層板溶着機の主
要部の構造を模式的に示したもので、図９（ａ）は上か
ら見た平面図を、図９（ｂ）は溶着ヘッド付近を断面図
として示している。内層板溶着機は点状にプリプレグを
加熱加圧する上下一対の溶着ヘッド６７、６７Ｘを複数
組（図では６組）内臓している。

【０００８】図示していない内層板溶着機フレームに固
定されたＣ型架６０の上部にエアシリンダ６３が固着さ
れ、その上下に移動するアクチュエータの先端に溶着ヘ
ッド６７が取り付けられている。溶着ヘッド６７を覆っ
たヒータ６８で溶着ヘッド６７はたとえば２８０〜３０
０℃の温度にに保たれている。

【０００９】また、この内層板溶着機は、前記の両面基
板をレイアップするための治具板兼用のパレット５６を
備えている。このパレット５６に植設されたガイドピン
５７、５７の径および位置が、前記両面配線板３１、３
１に穿たれたガイド穴３５、３５に対応している。図９
（ｂ）に示すように、パレット５６に植設されたガイド
ピン５７、５７に１枚の両面配線板３１のガイド穴３
５、３５を挿通させてパレット５６上に載置する。次に
ガイド穴３５、３５が設けられ、両面配線板３１と同一
の外形寸法にされたプリプレグ３２を両面配線板３１の
上に載置する。更に、２枚目の両面配線板３１のガイド
穴３５、３５を挿通させてプリプレグ３２上に載置す
る。２枚の両面配線板３１、３１の導体パターンはガイ
ドピン５７、５７にガイド穴３５、３５を挿通させるこ
とによって揃えられ、１組の内層配線板３８（２枚の両
面配線板３１、３１およびプリプレグ３２）はレイアッ
プされる。

【００１０】ここで、（図９では６組の）上下１対の溶
着ヘッド６７、６７Ｘ・・・は互いに反対方向に垂直に
動き２枚の両面配線板３１、３１を上下から押え、プリ
プレグ３２を加熱加圧する。プリプレグ３２の溶着ヘッ
ド６７、６７Ｘ・・・に押えられた部分の熱硬化が幾分
進行し、２枚の両面配線板３１、３１は６個所でプリプ
レグ３２を介して接着固定される。そのため、１組の内
層配線板３８はパレット５６から取外してもレイアップ
状態は保たれ、レイアップ後の仮固定が完了する。

【００１１】外周で固定されて一体とされた、１組の内
層配線板３８は、次に加圧加熱用のホットプレスにセッ
トされる。図１０はホットプレスの工程を模式的に描い
ており、図１０（ａ）は数組の多層配線板（の材料）が
ホットプレスに同時にセットされた状態を、図１０
（ｂ）は１組の多層配線板（の材料）の配列順番を示し
ている。ホットプレス本体７０に下加熱加圧板７１が固
定され、上加熱加圧板７２は上下移動可能に本体７０に
支持されて、上下の加熱加圧板７２、７１の間に挟まれ
たワークを加熱加圧するようにされている。

【００１２】多層配線板を構成する数組の材料（３９）
が下加熱加圧板７１の上に順に載置される。各組の多層
配線板３９は、図１０（ｂ）に示すように、始めに最外
層の銅箔３３が載置される。銅箔３３は外周の大きさは
両面基板３１より２０〜４０ｍｍ大きくされている。そ
の上にプリプレグ３６（ガイド穴なし）、更に上記のレ
イアップされた１組の内層配線板３８、その上にプリプ
レグ３６、最後に最外層の銅箔３３が置かれる。これで
６層の多層配線板を構成する各複数組の材料（３９）が
揃い、その配列は図１０（ｂ）に示され、各々の多層配
線基板は図８（ｂ）の配列と同一となる。この上にステ
ンレス製の仕切り板７３が載置されて仕切られる。

【００１３】仕切り板７３の上に、別の多層配線板の材
料（３９）が置かれ、更に仕切り板７３、別の１組の多
層配線板の材料・・・と、１０〜２０組の多層配線板の
材料（３９）が重ねられる。複数の多層配線板の材料
（３９）はホットプレスの上下の加熱加圧板７１、７２
に挟まれ、同時に加熱加圧される。プリプレグが熱硬化
して上下の銅箔や両面配線板と接着され、セットされた
数組の多層配線板がホットプレスの１回の工程で熱硬化
され、接着される。

【００１４】この後、内層板のパターンに対応した（例
えば、Ｘ線穴開け機により内層板に設けられたガイド穴
マークを透視して）新たなガイド穴が設けられ、このガ
イド穴を基準として最外層の導体パターンのエッチン
グ、スルーホールの穴開け加工が行われる。新たなガイ
ド穴を基準として最外層の導体パターンが形成されるの
で、この最外層の導体パターンは内層に形成された導体
パターンと位置関係が保たれる。更に、めっき工程、防
錆処理等が施された後、ルーター等の機械加工で、複数
個取の場合は単一配線板に分割し、所要の外周形状に加
工して多層プリント配線板が完成する。

【００１５】以上、一般的な多層配線板の製造手順を説
明したが、図１０（ｂ）に示されているように、最外層
の銅箔に隣接して置かれた上下２枚のプリプレグ３６、
３６は図９に示した溶着機による外周固定は行われてい
ない。内層板溶着機が使用される以前は、レイアップす
るのにプリプレグを溶融溶着する代わりに、多層配線板
材料の外周近くをハトメ、タッカ等の金属部品で仮固定
する方法も使われたが、これら金属部品は厚さ方向に多
層配線板表面より突出することが多いので、ホットプレ
ス工程で加熱加圧板７１、７２や仕切り板７３に傷をつ
けやすく、これらの板のハトメ、タッカ等の金属部品に
よる傷を研磨したり、ハトメ、タッカ等の位置に逃げ加
工を要する等の欠点を持つので内層板溶着機の使用が多
くなっている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ホットプレ
スの加熱加圧によるプリプレグの熱硬化（接着）工程で
最外層の銅箔に隣接して置かれた外周固定されていない
上下２枚のプリプレグがホットプレスの上下の加熱加圧
板や仕切り板の表面に平行にずれて動いてしまう事故が
しばしば起こる。これはホットプレスの加熱加圧板や仕
切り板の僅かな傾きにより、ホットプレスの加圧力が加
熱加圧板や仕切り板の表面に平行な分力を生ずるためと
考えられている。プリプレグの移動は最外層の銅箔の破
損や接着不良等、製品である多層配線板の不良原因の一
つとなっている。

【００１７】そこで、溶着機で仮止めを行うときに、間
にプリプレグを挟んだ２枚の両面配線板の外周数個所を
溶融溶着させたのと同じく前記２枚の（外側の）プリプ
レグも固定できればよいのだが、そのためには溶着機の
加熱された溶着ヘッドを直接プリプレグに接触させる必
要がある。すると、両面配線板の温度勾配が大きいた
め、内部のプリプレグが溶融溶着するのに充分に加熱さ
れたときには、溶着ヘッドで直接加熱されたプリプレグ
は軟化して溶着ヘッドに糸状にこびり付いたり、黒く炭
化して微細な粉末となることも多い。炭化した微細な粉
末が内層の導体パターンに落ちたりすれば、製品である
多層配線板の重大な欠陥を引き起こす恐れがある。ま
た、最外層が両面配線板であっても、その表面が炭化し
て微細な粉末となる場合もあり、同様な問題が両面配線
板の場合にも起こる可能性がある。

【００１８】また、溶着機の溶着ヘッドで加熱されたプ
リプレグの表面は、溶着ヘッドの当たった所が沈み込
み、溶着ヘッドの外周付近では逆に盛り上がって変形す
る場合がある。局所的に突起があると最外層の銅箔の接
着に問題を生ずる恐れがあり、防止策を講ずるのが望ま
しい。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題を解
決するために、多層プリント配線板の内層を形成する複
数の内層用両面配線板とプリプレグを交互に載置して、
１組の内層配線板としてレイアップする治具板と、該治
具板に載置されてレイアップされた前記１組の内層配線
板を両面から加圧加熱して前記プリプレグを溶融溶着し
て、仮止めする複数組の溶着ヘッドを備えた内層板溶着
機において、前記溶着ヘッドの先端と前記１組の内層用
配線板の表面間に、前記プリプレグの溶着を阻止する溶
着防止材を配して、前記溶着ヘッドが前記１組の内層配
線板の表面を加圧加熱することを特徴とする内層板溶着
機を提供する。また、前記溶着ヘッドの加圧加熱終了後
に、前記１組の内層用配線板の表面の前記溶着ヘッドの
加圧加熱部位を押圧するスタンパを備えた内層板溶着機
も提案する。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態である内層板
溶着機を図１〜図４を参照して説明する。図１は本発明
の内層板溶着機１の外観の斜視図、図２（ａ）は内層板
溶着機の内部配置の平面図、図２（ｂ）はＡＡ線で切断
した溶着ユニット１１、１１Ｘの配置を示す断面図であ
る。図１および図２（ａ）では溶着ユニット１１は簡略
化して描かれている。図３は溶着ユニット１１の斜視図
である。図４（ａ）は溶着ユニット１１の平面図でベー
ス１２を透視して描き、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡＡ
線で切断し、図４（ｃ）は図４（ａ）のＢＢ線で切断し
た、それぞれの断面図を示している。尚、図１〜図４に
記入されたＸＹＺ等の符号を付けた矢印は、Ｘ方向がパ
レット６ａ、６ｂの移動する方向を、Ｚ方向が垂直方向
を示す。作業者が機械の操作位置を表す白抜きの矢印８
の上に矢の方向を向いて立ったとき、Ｘが左右方向、Ｙ
が前後方向となる。

【００２１】すでに説明したように、本発明の実施の形
態である内層板溶着機は多層配線板の内層を形成する複
数の両面配線板をレイアップし、プリプレグの外周の数
個所を溶融溶着して、複数の両面配線板をレイアップさ
れた状態で仮固定する機械である。作業対象は、上記の
ように内層を形成する複数の両面配線板と１枚以上のプ
リプレグが重ねられて１組に構成されたものであるが、
一般的の動作説明では１組に構成された内容にはこだわ
らずに、単にワーク４０として主に図１、図２を参照し
て説明する。

【００２２】内層板溶着機１の筐体２の左半でプリプレ
グの外周の数個所を溶融溶着する。通常はカバー３で覆
われているが、図１ではカバー３を透視してその外形を
１点鎖線で示している。４は制御盤であり、筐体２に取
り付けられている。一対のガイドレール５、５がＸ方向
に沿って筐体２に固定され、ガイドレール５、５に彫ら
れた上下２本の溝にそれぞれ上パレット６ａと下パレッ
ト６ｂが挿入されて、図示しない駆動機構により、交互
に右側の両面配線板セット位置と左側の溶融溶着位置の
間を往復して、図２に示されている治具板７に載置され
た図示されてないワーク４０を運搬する。

【００２３】上下パレット６ａ、６ｂはまったく同形に
作られており、例えば、金属の角棒を長方形に組み合わ
せ、額縁のように内部が空隙となっている。ステンレス
鋼板等で作られた治具板７、７がパレット６ａ、６ｂに
取りつけられ、この治具板７には所定位置に少なくとも
２個のガイドピン７ａ、７ａが植設されて、ワーク４０
のガイド穴３５に挿入され、ワーク４０のレイアップが
行はれる。治具板７の大きさは種々あって、前記のワー
ク４０の大きさにしたがって交換できる。

【００２４】筐体２の左側に移動フレーム９、９が設け
られ、図示しないサーボモータにより駆動されてＹ方向
に移動できる。移動フレーム９には図では各３個のＣ型
架１０が取り付けられ、手動または図示しないサーボモ
ータによりＸ方向に単独または６個同時に移動できる。
Ｃ型架１０の上部に溶着ユニット１１が、下部に溶着ユ
ニット１１Ｘがそれぞれ固定され、溶着ヘッド１７と溶
着ヘッド１７Ｘの先端が（同一ＸＹ座標で）向き合って
いる。溶着ヘッド１７と溶着ヘッド１７Ｘの先端がワー
ク４０の種々の大きさに対応して、その指定溶着位置に
なるように、移動フレーム９とＣ型架１０を移動させ
る。

【００２５】主に図３、図４を参照して、溶着ユニット
１１の詳細を説明する。Ｃ型架１０の上部に固着された
ベース１２に３本のエアシリンダ１３、１９、２６が固
定されている。溶着ヘッド１７をＺ方向に移動させる溶
着ヘッド用エアシリンダ１３のアクチュエータ１３ａの
先端に溶着ヘッドベース１４が水平に取り付けられてい
る。溶着ヘッドベース１４の後端に植設されたスライド
バー１５が、ベース１２に固定された案内パイプ１６の
孔に滑合しているので、溶着ヘッドベース１４は回転し
ないよう保持される。溶着ヘッドベース１４の前端に溶
着ヘッド１７が固定され、円筒形のヒータ１８が溶着ヘ
ッド１７の外側に嵌められて、溶着ヘッド１７は２８０
〜３００℃程度の温度に保たれている。

【００２６】エアシリンダ１９のアクチュエータ１９ａ
の先端にリールベース２０が固定されている。リールベ
ース２０に形成された溝２０ａにベース１２に植えられ
た案内棒２０ｂが係合して、リールベース２０の回転を
防止している。リールベース２０に２個のテープリール
２１、２２が回転自在に支持され、テープリール２１は
巻上げモータ２４の出力軸に直結され、巻上げモータ２
４が回転すればテープリール２１も回転する。

【００２７】ワーク４０の表面がプリプレグであっても
よいように、プリプレグ付着防止の溶着防止材であるテ
ープ２５がテープリール２２の軸に巻つけられ、このテ
ープ２５の端は引き出され、案内ローラ２３、２３に掛
けられた後、テープリール２１に固定されている。溶着
ヘッド１７が下降すると、案内ローラ２３、２３の間に
あるテープ２５に溶着ヘッド１７の先端部分が当たり、
この部分のテープ２５を押し下げながら下降してテープ
２５を介してワーク４０を押圧する。エアシリンダ１９
のアクチュエータ１９ａは、溶着ヘッド１７が下がる時
に、前もってワーク４０の表面近くにテープ２５を移動
させ、溶着ヘッド１７が下がってワーク４０を押圧する
ときに、テープ２５が無理なく溶着ヘッド１７の先端の
動きに従うようにする。溶着作業が終わって溶着ヘッド
１７が上昇すると、前記の巻上げモータ２４によりテー
プリール２１が間欠的に回転し、ほぼ一定長さづつテー
プ２５はテープリール２１に巻き取られる。

【００２８】ワーク４０の表面がプリプレグであると、
溶着ヘッド１７の加熱加圧によりプリプレグに凹凸を生
じる場合がある。局所的に突起があると最外層の銅箔の
接着に問題を生ずる恐れがあり、防止策を講ずるのが望
ましい。エアシリンダ２６のアクチュエータ２６ａの先
端にスタンパ２７が固定されている。スタンパ２７の材
質は金属、硬質のプラスチック等であり、表面にテフロ
ンコーティング等の処理がなされる。突起は溶着ヘッド
１７の外周直近に生じるので、スタンパ２７の外径は溶
着ヘッド１７の径より充分大きくされている。表層のプ
リプレグ表面に溶着ヘッド１７の先端で付けられた突起
を、スタンパ２７で押して沈み込ませ、最外層の銅箔に
悪影響がないようにする。溶着ヘッド１７とスタンパ２
７の距離（図４（ｂ）に示された距離Ｄ）は全ての溶着
ユニット１１、１１Ｘ（図では１２セット）で同一とさ
れている。図示していないサーボ機構により、全てのＣ
型架１０がＸ方向に距離Ｄだけ移動し、スタンパ２７は
丁度、溶着ヘッド１７の先端で付けられた突起の位置
（ＸＹ座標）に来る。エアシリンダ２６のアクチュエー
タ２６ａが下降すれば、スタンパ２７はワーク４０の表
面に付いた突起を押し込むことができる。

【００２９】図５に従って、ワーク４０の具体例を説明
する。内層用の両面配線板３１は図８に示されたものと
同一である。従来工法では内層板溶着機で両面配線板を
レイアップするとき、プリプレグと溶着ヘッド６７が直
接接触することはできず、図８（ｂ）に示した１組の内
層配線板３８の構成のように、溶着ヘッド６７は両面配
線板３１を介してプリプレグ３２を加熱加圧していた。
本発明の内層板溶着機１の溶着ユニット１１、１１Ｘに
テープ２５を備えることにより、プリプレグ３２が表面
に配置されたワーク４０であっても、レイアップ後の溶
融溶着を支障なく行うことができる。すなわち図５
（ｃ）に示す３７のように外側に（ガイド穴付きの）プ
リプレグ３２を持つ１組の内層配線板３７をレイアップ
して仮止めできる。

【００３０】内層板溶着機１でのレイアップ作業を工程
を順に追って説明する。作業に必要な治具板７はすでに
上下パレット６ａ、６ｂに固定されている。ワークであ
る、多層配線板の内層を構成する両面配線板３２とガイ
ド穴付きのプリプレグ３１が用意されている。図２で示
すように、下パレット６ｂは筐体２の左端にあり、上パ
レット６ａが右端の作業者定位置である矢印８の前にあ
るとする。作業者は上パレット６ａ上の治具板７のガイ
ドピン７ａ、７ａにまずプリプレグ３２をガイド穴３
５、３５にガイドピン７ａ、７ａを挿通させて、治具板
７上に載置する。次に両面配線板３１、次にプリプレグ
３２、両面配線板３１、プリプレグ３２と計５枚をいず
れもガイド穴３５、３５にガイドピン７ａ、７ａ挿通し
ながら重ねて行く。

【００３１】治具板７上の両面配線板３１の導体パター
ンはレイアップ状態に揃えられる。図示していないスタ
ートボタンを押すと、ワークを載置した上パレット６ａ
はＸ軸に沿って左方に動いて溶着作業位置に移動する。
同時に下パレット６ｂは右方に動いて作業者の前に戻っ
てくる。引き続き、下パレット６ｂ上の治具板７にワー
クの載置が行われる。

【００３２】図２（ｂ）は上記の状態を示している。こ
こで上下の溶着ユニット１１、１１Ｘによりプリプレグ
の加熱加圧が行われる。図示しない制御回路に制御さ
れ、エアシリンダ１９が作動し、リールベースが移動
し、ワーク４０の表面近傍に案内ローラ２３、２３の間
にあるテープ２５を近づける。次にエアシリンダ１３が
作動して溶着ヘッド１７が下降し、テープ２５を溶着ヘ
ッド１７の先端とプリプレグ３２の表面の間に挟んだま
ま、プリプレグ３２を加熱加圧する。

【００３３】同ＸＹ座標にある溶着ヘッド１７Ｘは上昇
して、下からテープ２５Ｘを介して最下層のプリプレグ
３２を押圧する。パレット６ａと６ｂではパスラインが
３０ｍｍ程度異なるので、前述の制御回路からパレット
によってワークの高さが指定され、上下の溶着ヘッド１
７、１７Ｘで押圧されたときワーク４０が水平に保たれ
るよう、一対の溶着ヘッド１７、１７Ｘの（Ｚ方向の）
移動量がコントロールされる。

【００３４】一対の溶着ヘッド１７、１７Ｘでプリプレ
グ３２を溶融溶着させる際に、プリプレグ３２に付いた
突起を、スタンパ２７で押圧して突起を沈めるのが望ま
しい。スタンパの効果の詳細説明は後述するが、全ての
溶着ユニット１１、１１Ｘのヘッド１７とスタンパ２７
の距離は図４（ｂ）に示すＤに統一されているので、図
示しないサーボモータにより全てのＣ型架１０を距離Ｄ
移動してスタンパ２７をアクチュエータ２６ａにより降
下させればスタンパ２７の先端でプリプレグの突起を均
すことができる。以上でレイアップ工程は終了する。

【００３５】次のワークの載置を終わった作業者がスタ
ートボタンを押すと、レイアップが終わり外周で仮固定
されたワーク４０の載置された上パレット６ａが右方に
動いて作業者の前に戻り、下パレット６ｂが左方に動い
て次のレイアップ作業が開始される。上パレット６ａか
らレイアップが終わり外周で仮固定されたワーク４０が
取り除かれ、また新たなワーク４０が載置される。この
ように半自動で作業が続けられる。

【００３６】テープ２５、２５Ｘは、テフロンテープな
どが理想的だが、ある程度の強度と耐熱性がある普通の
紙で充分実用となる。油等を含浸させた特殊な紙はプリ
プレグの黒化を招く場合がある。テープ２５、２５Ｘを
巻き取る際にプリプレグに接した面を内側にする等の配
慮で、黒化した粉末を落とさなくて済む。

【００３７】図６（ａ）に示すように、溶着ヘッド１
７、１７Ｘの先端で外側のプリプレグ３２の表面を加熱
加圧するので、内側のプリプレグ３２が軟化する頃は、
同図（ｂ）のように柔らかくなった外側のプリプレグ３
２は溶着ヘッド１７の断面径通りにＥだけ沈み込み、逆
に溶着ヘッド１７の外周の近くは排除された樹脂がＦの
高さの突起となる。溶着ヘッド１７が加熱を終え上昇す
る時につられて突起となる傾向も無視できない。次のホ
ットプレス工程で、プリプレグ３２の元の表面よりＦの
高さ飛び出した突起は、その外側に貼られる銅箔とプリ
プレグ３２との部分的な接着不良の原因となり、排除し
たい項目である。

【００３８】図７は外側のプリプレグ３２がまだ柔らか
い間に、スタンパ２７で突起を押し込み、全体として凹
部として上記の問題に対処している。溶着ヘッド１７で
加熱加圧した直後であれば、スタンパ２７の平らな先端
で万遍なく押すことで、広く浅い凹部として局所的な突
起を防止することができる。図７（ｂ）のようにプリプ
レグ３２に対して銅箔３３を貼っても、凹部は接着しな
いだけで周辺の銅箔の接着強度には無関係であり、この
付近は最終工程で完成した配線板を１個ごとに切り離し
たときに、不要として切り落とされる場所である。厳密
に言えば、図７（ａ）の凹部の体積に相当する樹脂によ
って広い面積で非常に少ないながら板厚が増加している
筈だが、その変化量は非常に少なく、ホットプレス工程
でその程度の板厚の不同は吸収され、銅箔の接着強度に
関する問題とはならない。

【００３９】これまで、実施の形態の１例として内層板
溶着機を説明したが、溶着ユニット１１を構成する溶着
ヘッド１７、テープ２５およびスタンパ２７を駆動する
方法は多様である。例えば、テープ２５の形状や巻き取
り方式などは各種の機構が使用できる。平面状のシート
を水平に動かす等の方式も本発明の基本思想として含ま
れるものである。リニアモータなどのエアシリンダ以外
の直線駆動源の使用や、回転運動を近似的直線運動に変
換する機構の採用なども容易に考えられる範疇に過ぎな
い。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の実施の形
態である内層板溶着機は、テープを介在させることで、
レイアップして仮固定する１組の内層配線板は外側がプ
リプレグであって差し支えない。仮固定が全てのプリプ
レグと両面配線板に対して行われるので、未固定のプリ
プレグはなくなり、次のホットプレス工程で未固定のプ
リプレグが、プレスの圧力により水平にずれて横に飛び
出す不良品の発生は完全に防止できる。

【００４１】また、スタンパを使用してプリプレグの表
面に付いた突起を表面以下に押し込むことにより、外側
の銅箔の接着不良をも防ぐことができ、不良率減少へ貢
献している。

【００４２】一般に、黒化処理された導体層は非常に傷
つきやすく、プリント配線板の製造過程で黒化処理され
た導体層が露出していると、導体部分の取扱と保護は時
間をかけて慎重に行われる。本発明の内層板溶着機で仮
固定された１組の内層配線板の最外層はプリプレグであ
って、導体層は表面には存在しない場合がほとんどであ
る。導体層がプリプレグで覆われて露出しないために、
次工程のホットプレスにセットするまでの運搬やセット
時の取扱いが楽になり、作業時間を短縮できる効果も大
きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の内層板溶着機の外観の斜視図である。

【図２】本発明の内層板溶着機の平面図および溶着ヘッ
ド部分の断面図である。

【図３】本発明の溶着ヘッドの斜視図である。

【図４】本発明の溶着ヘッドの平面図および断面図であ
る。

【図５】多層プリント配線板の構成を説明する模式図で
ある。

【図６】プリプレグに溶着ヘッドの溶着先端が食い込
み、周辺が突出した状況を模式的に説明する図である。

【図７】スタンパで押し込み、プリプレグの突起を無く
した状態を模式的に示した図である。

【図８】従来の加工法で加工される多層プリント配線板
の構成を説明する模式図である。

【図９】従来の内層板溶着機の溶着ヘッドで内層板をレ
イアップする状態を説明する模式図である。

【図１０】ホットプレスで加熱加圧してプリプレグを熱
硬化させ、多層プリント配線板とする従来工程を説明す
る模式図である。

【符号の説明】

１ 内層板溶着機、５、５ ガイドレール、６ａ 上パ
レット、６ｂ 下パレット、７、７ 治具板、７ａ、７
ａ ガイドピン、１１、１１Ｘ 溶着ユニット、１２
ベース、１３、１９、２６ エアシリンダ、１４ 溶着
ヘッドベース、１７ 溶着ヘッド、２０ リールベー
ス、２１、２２ テープリール、２３、２３ 案内ロー
ラ、２４ 巻上モータ、２５、２５Ｘ テープ、２７、
２７Ｘ スタンパ、３１ 両面プリント配線板、３２、
３６ プリプレグ、３３ 銅箔、３５ ガイド穴，３７
１組の内層配線板、（外側にプリプレグ３２を持つ） ３８ １組の内層配線板、（外側にプリプレグ３２のな
い） ４０ ワーク、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 努 千葉県習志野市茜浜１−１−１ セイコー プレシジョン株式会社内 Ｆターム(参考） 5E346 EE09 GG08 GG09 GG28 HH31

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多層プリント配線板の内層を形成する複
   数の内層用両面配線板とプリプレグを交互に載置して、
   １組の内層配線板としてレイアップする治具板と、 該治具板に載置されてレイアップされた前記１組の内層
   配線板を両面から加圧加熱して前記プリプレグを溶融溶
   着して仮止めする複数組の溶着ヘッドを備えた内層板溶
   着機において、 前記溶着ヘッドの先端と前記１組の内層用配線板の表面
   間に、前記プリプレグの溶着を阻止する溶着防止材を配
   して、前記溶着ヘッドが前記１組の内層配線板の表面を
   加圧加熱することを特徴とする内層板溶着機。
2. 【請求項２】 前記溶着ヘッドの加圧加熱終了後に、前
   記１組の内層用配線板の表面の前記溶着ヘッドの加圧加
   熱部位を押圧するスタンパを備えたことを特徴とする請
   求項１に記載の内層板溶着機。