JPH0333095B2

JPH0333095B2 -

Info

Publication number: JPH0333095B2
Application number: JP60120795A
Authority: JP
Inventors: Masashi Nakaji
Original assignee: Ashida Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Ashida Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1985-06-03
Filing date: 1985-06-03
Publication date: 1991-05-15
Also published as: JPS61277428A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、多層プリント配線板並びに銅張積層
板、非銅張積層板等の積層板をオートクレーブに
て成形する方法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
積層板を成形する技術として、一般に、熱盤プレ
ス方式が知られている。

熱盤プレス方式は、被成形材を複数のプレート
金型（鏡面板ともいう）を介して熱盤間に多数枚
重ね載置した後、大気中で加熱加圧して前記被成
形材におけるプリプレグの樹脂部を一旦軟化さ
せ、然る後、硬化させて被成形材を接着硬化せし
め成形するものである。

また、被成形材を真空加熱加圧し成形する技術
も知られている。

この技術は、定盤（プラテン）２０上に、被成
形材１を鏡面板２４を挟んで多段に積載配置し、
更に、ブリーザ２８を被せ、その上に耐熱性があ
り且つ柔軟性のある真空バツグフイルム３０にて
被覆密封して圧力容器内に収容し密封した後、前
記真空バツグフイルム内を減圧すると共に前記容
器内に高圧ガスを供給し、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、これらの技術には、下記のよう
な問題点を抱えている。

一般に、被成形材のプリプレグは若干の水分や
積層時の空気、塗工紙布に内包されている空気お
よび未反応の樹旨原料の揮発性物質などが気泡と
して含まれたまま加熱加圧成形されるため、積層
板（被成形材）内部にボイドが発生し、積層板の
特性を著しく低下させている。

そのため、熱盤プレス方式では、前記気泡を無
くするよう加熱により軟化したプリプレグの含浸
樹脂を高圧力にて流動させてプリプレグに内包さ
れている気泡を外部に押し出させる手段を試みて
いるが、プリプレグの端部（周辺部）は放熱され
ており加熱温度が低くなる。

一方、プリプレグの中央部は蓄熱されて加熱温
度が高くなり、従つて、この時プリプレグの中央
部では高温加熱されるために含浸樹脂の溶融粘度
が高くなつているものの、プリプレグの端部では
加熱温度が高温でないため、含浸樹脂の溶融粘度
が多く、熱盤による高圧力（一般には40Kg／cm²以
上）でプリプレグの溶融樹脂が多量に流出して積
層板端部の厚みは中央部に比べて薄くなり板厚の
ばらつきが生じ、更に、高圧力で加圧されている
ため、ストレスによる収縮が大きく、その結果多
層回路板の回路線がずれ、その上、反りやねじれ
等も発生し製品として問題がある。

そこで、従来、特開昭56−121734号、特開昭59
−62113号、特開昭59−76257号等に示されている
ような各種の改善がなされているが、それぞれ一
長一短であり適切な改善策が切望されている。

また、真空加熱加圧し成形する技術は、例え
ば、被成形材を加熱加圧プログラムに従い加熱し
加圧した場合、被成形材は、一般に、４層、６層
に成形したとしても１〜２mm前後と薄いものであ
るが、面積は330mm×500mm、500mm×500mm、600
mm×600mm等と広く、しかも、加熱は熱風を用い
ているため被成形材の表面より加熱される。その
ため、被成形材は第１０図に示すように多段に積
載された被成形材の上下面及び四側面から加熱さ
れるが、被成形材の芯部における、端部（周辺
部）３５から中央部３６への熱伝達が遅く、従つ
て、被成形材の端部（周辺部）３５と中央部３６
とは第１１図のグラフの実線と二点鎖線で示すよ
うに大きな温度差が生じる。

その温度差により、被成形材のプリプレグは熱
硬化性樹脂を含浸させたものを用いているため、
その特性により被成形材の端部（周辺部）３５が
溶融しているにもかかわらず、その中央部３６は
未だ溶融せず、従つて、加圧による上からの押圧
と減圧による横からの真空引きを行う手段を用い
ても、なお、プリプレグに内在している気泡（ガ
ス）の押し出しができず、従つて、プリプレグ外
部の真空中に排出させることが困難でありプリプ
レグ内部に気泡が残留する。

そこで、この気泡の残留をなくするため、被成
形材１の昇温速度をゆつくりにして被成形材の端
部（周辺部）３５と中央部３６との温度差を少な
くし気泡の残留を防止しているが、反面、昇温が
遅いため成形時間が長くなり、生産能率を低下さ
せるという新たな問題が生じている。

更に、真空バツグフイルムを用いているため、
再使用が効かず不経済であり、しかも、密封の作
業性も悪く自動化への対応ができない等の問題点
を抱えている。

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積層板の成形方法は、積層板をオ
ートクレーブにて真空加熱加圧成形するにおい
て、被成形材を空隙をもたせて収容でき且つ該被
成形材を上面より加圧でき側面からの圧力は防止
できるようにした開閉可能な気密室を設け、該気
密室内を減圧する減圧手段と着脱可能に設け、前
記気密室内に被成形材を収容し密封して圧力容器
内に搬入し、前記気密室を減圧手段に接続して気
密室内を減圧し、次いで、前記容器内に高圧ガス
を供給して被成形材を上面より加圧すると共に、
該高圧ガスを加熱し該加熱ガスを循環させて被成
形材を上下面より加熱し接着硬化せしめ成形する
ものである。

実施例以下、添付図面に従い本発明の実施例を説明す
る。

最初に、説明に先立ち本発明でいう積層板につ
いて説明する。

本発明でいう積層板とは、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）等の積層板のことをいう。

被成形材とは、前記積層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
などに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
硬化性樹旨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
面または両面に銅箔を貼り合わせ加熱加圧し接着
硬化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〜メツキ〜ラミネート〜焼付、現像〜２次銅
メツキ……〜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。

更に、本発明で用いる特殊な用語について説明
する。

ボイドとは、積層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積層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
は積層板の特性を著しく低下させる。

真空バツグフイルムとは、耐熱性があり、しか
も柔軟性のあるフイルムで被成形材を外部から遮
断し、真空圧によつ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、ポリテトラフルオロエチレン等のプラスチツ
クフイルムが用いられている。

ブリーザとは、真空バツグフイルム内が減圧さ
れ、容器内に圧力が負荷された時でも空気や反応
によつて発生したガス（気泡）を通過させ均一な
圧力負荷を維持できるようにしたもので、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（プラテン）
に対して完全に密封し、成形中気密性を確保する
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（プラテン）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、か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。

第１図、第２図に示すように、１は内層回路
板、プリプレグ、銅箔などの被成形材、２は被成
形材を収容する圧力容器、３は容器２を気閉する
ための開閉用扉である。

Ａは、前記圧力容器２内に高圧ガス（例えば高
圧チツソガス、高圧炭酸ガス、高圧空気など）を
供給する高圧ガス供給手段である。

Ｂは、前記容器２内に供給されたガスを熱交換
器４を介して加熱し、または、冷却する加熱冷却
手段である。

Ｃは、前記加熱冷却手段により加熱または冷却
されたガスを容器２内に搬入せしめた気密室へと
送風し循環するようにした循環手段である。

Ｄは、被成形材を空隙をもたせて収容でき且つ
該被成形材を上面より押し圧する押圧部材を備え
た気密室であり、更に、該気密室内を減圧する減
圧手段と着脱可能に設けている。

Ｅは、前記気密室内を減圧する減圧手段であ
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。

高圧ガス供給手段Ａは、一般には、容器２内に
20Kg／cm²以下の高圧チツソガス、高圧炭酸ガス、
高圧空気などの高圧ガスを自動弁６を介して供給
するよう設けたもので、前記ガスは熱交換器４を
介して加熱または冷却される。そして、自動弁７
を通じて排気される。また、容器２内が所定の圧
力を越えた時に減圧するための安全弁１１を設け
ている。

加熱冷却手段Ｂは、第１図、第２図に示すよう
に容器２の外部より内部の熱交換器４に高圧蒸気
を供給するようにしたもので、高圧蒸気を供給す
る自動弁８と冷却水を供給する自動弁９とを容器
２を貫通し熱交換器４に連通して設け、更に、該
熱交換器の下方より容器２の下部を連通して排水
用自動弁１０を設けたものである。

なお、加熱冷却手段の他の例として、容器２の
外部で加熱および冷却する手段を設け、その加熱
および冷却ガスを容器２内に供給するようにして
もよく、また、熱源も電気ヒータ等を用いてもよ
い。

循環手段Ｃは、容器２の内部にフアン１２を設
け、更に、該フアンを駆動するモータ１３を容器
２の外部に気密を保持できるようにして設置した
ものである。そして、フアン１２により送られる
加熱または冷却ガスは第１図に示す風胴板１４の
外周を通り抜け、該風胴板と被成形材１との間を
矢印に示すようにＵターンして循環できるよう構
成している。

気密室Ｄは、第３図に示すように定盤２０上に
積載した被成形材１を、方形の枠より成る側圧防
止部材Ｆにて適宜な隙間を設けて囲い、定盤２０
と側圧防止部材Ｆとはシール部材Ｊにてシールし
更に、前記被成形材１を気密するため、側圧防止
部材Ｆの上部には被成形材１を押圧する平板状の
押圧部材Ｃを側圧防止部材Ｆに上下移動可能に設
け、シール部材Ｈにてシールして側圧防止部材Ｆ
の内部を気密するように設け、被成形材１を簡単
に挿入、取り出しでき、しかも、気密室を容易に
分解、組立できるよう構成したものである。更
に、前記定盤２０には気密室を減圧するための真
空路２１を設けて後述する減圧手段Ｅへカプラー
２７にて着脱して連通、遮断可能に設けている。

第４図は第３図の上面図を示したもので気密室
Ｄは被成形材１よりやや大きい方形状を形成して
いる。

第５図は気密室Ｄの他の実施例を示したもの
で、側圧防止部材Ｆの上面で且つ押圧部材Ｇの外
周にはシール部材Ｈを介在せしめ上下移動可能に
構成している。

減圧手段Ｅは、第１図、第２図に示すように容
器２外部に設置された真空ポンプ１７から自動弁
１８を介して容器２内部へ連通して配管したもの
である。そして、その先端部のカプラー２７は、
気密室Ｄ内部を減圧するため定盤２０の真空路２
１の配管部のカプラー２７と着脱できるよう設け
ている。

そして、前記定盤２０て押圧部材Ｇとは、被成
形材１に接する面を平面状にして且つその表面を
平滑に仕上げた熱伝導性のよい平面板を形成して
いる。

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２０上には真空路２１
を設けた通気板２６を配置し、次いで、鏡面板２
４〜離型フイルム３１〜銅箔３２〜プリプレグ３
３〜内層回路板３４〜プリプレグ３３〜銅箔３２
〜離型フイルム３１〜鏡面板２４〜離型フイルム
３１〜銅箔３２〜プリプレグ３３〜内層回路板３
４〜プリプレグ３３〜銅箔３２〜離型フイルム３
１〜鏡面板２４と順次積載し、この積重ねを複数
段に重ねる。

そして、前記被成形材１を側圧防止部材Ｆにて
囲みシール部材Ｊにてシールし、更に、被成形材
１の上に押圧部材Ｇを載せ、シール部材Ｈにより
被成形材１を気密し、その気封状態を確認する。

なお、この密封する手段として、先に側圧防止
部材Ｆ、押圧部材Ｇ、シール部材Ｈを一体的に組
合せ定盤２０上に積載した被成形材１に被せるよ
うにして密封してもよく、また、成形後の取り外
しも前記どちらかの手段を用いてもよく手段に限
定されない。

次に、その作用を第７図に示す加熱加圧プログ
ラムに従い説明する。

気密室Ｄ内部に収容し密封して準備された被成
形材１を、第１図および第２図に示す台車３８の
棚に載せ圧力容器２内に搬入する。次に、定盤２
０の真空路の配管部を減圧手段Ｅの容器内配管部
にカプラー２７にて接続し扉３を閉じ容器２を密
閉する。

次に、真空ポンプ１７と自動弁１８とを作動さ
せて前記気密室Ｄ内を減圧する。次いで、自動弁
６を作動させて容器２内に高圧ガスを供給すると
共に、自動弁８を作動させて容器２内の熱交換器
４に高圧蒸気を供給し、前記高圧ガスを加熱す
る。

次いで、モータ１３を駆動しフアン１２の回転
により、前記加熱された高圧ガスは風胴板１４を
介し気密室を通り循環する。

そして、被成形材１は上方からの加圧により押
し圧され、上下面より加熱される。

そして、被成形材１への加熱加圧が行なわれ
る。

このように、被成形材１は上下方向より加熱さ
れ、被成形材１の上下面より熱伝達が行なわれる
が、気密室Ｄ内の隙間部３７が高真空になつてい
るため被成形材１の端部（周辺部）の放熱がな
く、被成形材１のプリプレグ平面上端部（周辺
部）３５と中央部３６とは、ほぼ均一に加熱で
き、従つて、前記被成形材１のプリプレグ平面上
の中央部３６と端部（周辺部）３５との温度差が
なくなり、各段毎のプリプレグ平面上の中央部３
６と端部（周辺部）３５との溶融粘度はほぼ等し
くなる。

そして、積層された被成形材１の加熱が進行
し、プリプレグ樹脂部の溶融粘度が最小になる
と、プリプレグ樹脂部内に存在している気泡は、
樹脂部の上方へ浮いた状態となるが、上からの圧
力と横からの真空引きにより、プリプレグと銅箔
との間を通り、プリプレグの端部（周辺部）へと
移動し真空中へ排出される。

続いて、被成形材１の温度を更に上昇させ、規
定温度に至りてしばらくその温度を維持し、被成
形材１を接着硬化させる。

次に、自動弁８を逆作動させて高圧蒸気の供給
を止め、次いで、自動弁９を作動させて冷却水を
熱交換器４に供給し、容器２内を循環しているガ
スを冷却して気密室Ｄ内の被成形材１を冷却させ
る。

次に、自動弁６を逆作動させて前記容器２内の
圧力を徐々に低下させる。

そして、被成形材１が冷却されると、全ての作
動を停止させ、扉３を開き被成形材１を外部へ搬
出し一工程が完了する。

なお、冷却の際、前記気密室Ｄ内に空気を導入
する手段を用いると冷却されたガスの冷却熱は気
密室〜空気〜被成形材１へと伝達されて被成形材
を短時間に冷却することができる。

ここで、寸法：330mm×500mmのプリプレグ、銅
箔および内層回路板を第６図に示すように鏡面板
にて挟み、順次重ねて60mm程度の高さに積載す
る。この時、温度検出器２５を被成形材１の端部
（周辺部）３５と中央部３６とに適宜挿入する。
そして、第７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、被成形材１のプリプレグの
中央部と端部（周辺部）とは、第８図に示すよう
に温度差が無くなり、その結果、ボイドの無い均
一な板厚の４層銅張積層板を所定時間内で成形す
ることができた。

なお、本発明で用いる加熱加圧プログラムは第
７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。

発明の効果以上、本発明によると下記のような効果を奏す
る。

積層板をオートクレーブにて真空加熱加圧成形
するにおいて、被成形材を空隙をもたせて収容で
き且つ該被成形材を上面より加圧でき側面からの
圧力は防止できるようにした開閉可能な気密室を
設け、該気密室内を減圧する減圧手段を着脱可能
に設け、前記気密室内に被成形材を収容し密封し
て圧力容器内に搬入し、前記気密室を減圧手段に
接続して気密室内を減圧し、次いで、前記容器内
に高圧ガスを供給して被成形材を加圧すると共
に、該高圧ガスを加熱し循環させて被成形材を加
熱し接着硬化せしめ成形するようにしたから、被
成形材への加圧は気密室の側圧防止部材により妨
げられ静水圧によつて被成形材上面より均等に加
圧される。

更に、被成形材への加熱は気密室内を真空にし
ているため、側面からの熱伝達は行なわれず、し
かも、被成形材端部の放熱もなく、上下面より均
等に熱伝達される。

従つて、被成形材の各プリプレグの中央部と端
部との温度差が無くなり樹脂は一様な溶融状態と
なつて流動しやすくなるため、真空引きによりプ
リプレグの溶融樹脂は中央部から端部へと均一に
移動して適量流出すると共に気泡を真空中に排出
することができ、バイドのない、しかも、板厚の
均一な積層板を所定時間内で成形することができ
る。

また、被成形材に加圧する圧力が従来の熱盤プ
レス方式に比べて低圧であるため、ストレスによ
る収縮が少なく、多層回路板の回路線のずれが無
くなると共に反りやねじれも少なくなり、板厚の
均一と相まつて寸法安定性の良い高品質な積層板
が得られる。

また、再使用可能で且つ被成形材を簡単に挿
入、取り出しできる気密室を設けているから、従
来の再使用不可能な真空バツグフイルムが不要と
なり、経済的であると共に作業性もよくなり自動
化への対応も期待できる。

【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
部破断した概略側面図。第２図は前記第１図に示
した装置の概略縦断面図。第３図は被成形材を収
容する気密室の概略縦断面図。第４図は第３図の
上面図。第５図は気密室の他の実施例の概略縦断
面図。第６図は本発明において被成形材を積層載
置する状態を示す概略縦断面図。第７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８図は本発明の被成形材を第７
図で設定した加熱加圧プログラムに従つて成形し
た実測値を示したものである。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他の実
施例を示す図。第１０図は被成形材を積載し真空
バツグフイルムにて被覆し密封せしめる従来の方
法を示す概略縦断面図。第１１図は被成形材を成
形する加熱加圧プログラムの従来技術の一実施例
を示す図である。これらの図において、Ａ：高圧ガス供給手段、
Ｂ：加熱冷却手段、Ｃ：循環手段、Ｄ：気密室、
Ｅ：減圧手段、Ｆ：側圧防止部材、Ｇ：押圧部
材、Ｈ：シール部材、Ｊ：シール部材、１：被成
形材、２：圧力容器、３：扉、４：熱交換器、
６，７，８，９：自動弁、１０：安全弁、１２：
フアン、１３：モータ、１４：風胴板、１７：真
空ポンプ、１８，１９：自動弁、２０：定盤、２
１：真空路、２４：鏡面板、２５：温度検出器、
２６：通気板、２７：カプラー、２８：ブリー
ザ、２９：シーラント、３０：真空バツグフイル
ム、３１：離型フイルム、３２：銅箔、３３：プ
リプレグ、３４：内層回路板、３５：被成形材の
端部、３６：被成形材の中央部、３７：隙間部、
３８：台車。

Claims

【特許請求の範囲】

１積層板をオートクレーブにて真空加熱加圧成
形するにおいて、被成形材を空隙をもたせて収容
でき且つ該被成形材を上面より加圧でき側面から
の圧力は防止できるようにした開閉可能な気密室
を設け、該気密室内を減圧する減圧手段と着脱可
能に設け、前記気密室内に被成形材を収容し密封
して圧力容器内に搬入し、前記気密室を減圧手段
に接続して気密室内を減圧し、次いで、前記容器
内に高圧ガスを供給して被成形材を加圧すると共
に、該高圧ガスを加熱し循環させて被成形材を加
熱し接着硬化せしめ成形することを特徴とする積
層板の成形方法。