JPH04332626A - 高真空ホットプレス - Google Patents

高真空ホットプレス

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JPH04332626A
JPH04332626A JP3104232A JP10423291A JPH04332626A JP H04332626 A JPH04332626 A JP H04332626A JP 3104232 A JP3104232 A JP 3104232A JP 10423291 A JP10423291 A JP 10423291A JP H04332626 A JPH04332626 A JP H04332626A
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Isao Kinumegawa
衣目川　勲
Katsunori Shibata
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数枚のプリント基板
、セラミックス基板あるいは薄膜基板と接着剤からなる
多層基板の素材を加熱加圧して接着する高真空ホットプ
レスに係り、とくに、短時間で高精度の多層基板を製作
するのに好適な高真空ホットプレスに関する。
【０００２】
【従来の技術】ホットプレスで製作される多層基板が高
密度化されるに従い、基板のそりまたはねじれや仕上り
精度に対する高度な性能が要求されるようになった。こ
の要求に応ずるものとして、特開昭６２−１５６９３１
号公報に紹介されているように、多層基板の素材を加熱
する熱板と該熱板を介して多層基板の素材を加圧するボ
ルスタとの間に断熱材を介在させて素材に熱を均一に加
え、基板に熱歪が残らないようにするものがある。
【０００３】また、多層基板が高密度化のためには、接
合部の酸化防止や多層基板の層間ボイド除去が必要であ
る。そこで、ホットプレスを高真空中で行うことが提案
されている。例えば、特開昭６２−１５６９３１号公報
では、素材をフィルムやシートで覆って内部を減圧して
から熱板で加熱することが紹介されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】フィルムやシートで多
層基板の素材を覆った場合、接合部の酸化防止やボイド
除去は達成されるが、フィルムやシートの取り付け取外
しに長時間かかり作業性が悪い。そこで、多層基板素材
を加圧する一対のボルスタ、熱板と各ボルスタを断熱す
る断熱材を筒体内に密封し、上記密封手段で形成される
空間内を高真空にして、上記素材を加熱加圧して多層基
板を生産することを検討した。
【０００５】しかしながら、上記密封手段で形成される
空間内を減圧して行く過程で、断熱材内に含有されてい
るガスが放出され、なかなか高真空が得られないこと、
また、そのために、多層基板の層間ボイドが充分除去で
きず、接合面の酸化防止も困難になると云う矛盾した問
題が新たに見出された。
【０００６】それゆえ、本発明の目的は、接合部に酸化
膜やボイドがなく仕上り精度の高い高密度の多層基板を
能率が良く生産することが可能な高真空ホットプレスを
提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の高真空ホットプレスは、上下方向に対向配
置された２個のボルスタと、該各ボルスタの対向面にそ
れぞれ断熱材を介して設置された２個の熱板と、前記ボ
ルスタ間に、前記断熱材および前記熱板を密封する手段
とを備え、かつ前記一方のボルスタを前記他方のボルス
タの方向に平行移動させる手段と、前記各熱板を加熱さ
せる手段と、前記密封手段によって形成される空間内を
高真空に減圧する手段とを備え、複数の基板と接着剤と
からなる多層基板の素材を前記熱板間に挿入し、減圧状
態の密閉空間内で加熱加圧して多層基板を接着する高真
空ホットプレスにおいて、前記断熱材と、該断熱材を気
密封止する薄板金属とからなる断熱板を、前記ボルスタ
と、前記各熱板との間にそれぞれ設けたものである。
【０００８】また、前記断熱板は、前記薄板金属で気密
封止された内部が減圧されたものである。
【０００９】また、前記断熱板は、前記薄板金属で気密
封止された空間内を連通管を介して減圧手段に接続され
ているものである。
【００１０】
【作用】互いに平行に対向配置された２個のボルスタ間
に密封手段によって密封された空間を形成し、該空間内
に、断熱材および該断熱材を気密封止する薄板金属から
なる２個の断熱板と、該２個の断熱板を介してそれぞれ
前記２個のボルスタの対向面に設置された２個の熱板と
、該２個の熱板間に挿入された接着剤を含む多層基板の
素材とを設けている。そして前記密閉された空間内を排
出手段によって高真空に減圧しようとすると、前記多層
基板の素材間の微小空気や大気や大気中の水分は除去さ
れる。このとき、ガス保有量の多い断熱材が配置される
雰囲気と、前記多層基板の素材が配置される雰囲気とが
前記薄板金属によって分離されているので、前記薄板に
より多層基板の素材が減圧の影響を受けることなく、か
つ前記断熱材に含有するガスが放出されるのを防止する
ことができる。そのため、前記多層基板の素材が設置さ
れた前記空間内は、０．００１Ｔｏｒｒ程度の高真空に
急速に減圧することができ、かつ前記多層基板の素材の
接合部に酸化膜やボイドがなくなる。また、前記断熱材
を介して加熱加圧できるので、均一に加熱ができ、これ
によって基板にそりまたはねじれが発生するのを防止し
て高い仕上り精度を得ることができる。
【００１１】また、第２の発明は、前記断熱板が前記薄
板金属で気密封止された内部が減圧されているので、前
記密封手段によって密封された空間内を排気手段により
高真空に減圧しても、前記薄板金属によって形成された
内部が膨張するのを防止することができ、これによって
前記多層基板の素材を均一に加熱加圧することができる
。
【００１２】また、第３の発明は、前記断熱板が、前記
薄板金属で気密封止された内部を絞り弁を有する排気通
路を、前記空間内と、前記排気手段とを接続する排気通
路に接続したので、前記薄板金属内の空気を排出するた
めの排気手段を省略することができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を示す図１乃至図３
について説明する。
【００１４】図１は、本発明による多層基板を製造する
ための高真空ホットプレスを示す断面図、図２は、図１
に示す下熱板のＸ−Ｘ矢視断面拡大図、図３は、図１に
示す密封手段が密封した状態を示す断面図、図４は、図
１に示す高真空ホットプレスの減圧加熱加圧状態を示す
断面図である。
【００１５】図１に示すように、フロア１に設置された
ベースフレーム２は、複数個の支柱６の下端部が固定さ
れており、該複数個の支柱６には、その上端部に上ボル
スタ７を固定するとともに、前記上ボルスタ７と、前記
ベースフレーム２との間を上下方向に摺動する下ボルス
タ５を篏挿している。また、前記ベースフレーム２の中
央部には、圧油源１７と油圧配管１８を介して接続する
油圧シリンダ３を設けており、該油圧シリンダ３内には
、前記上ボルスタ７に上端部を固定されたラム４が上下
方向に摺動自在に篏挿している。前記下ボルスタ５の上
面には、ボルスタ補助板８Ａおよび断熱板９Ａを介して
下熱板１０が取り付けられている。前記上ボルスタ７の
下面前記下熱板１０の対向位置には、ボルスタ補助板８
Ｂおよび断熱板９Ｂを介して上熱板１２が取り付けられ
ている。該下熱板１０および該上熱板１２は、図２に示
すように、それぞれ内部に電気ヒータなどの加熱体２７
が設けられており、該加熱体２７は、加熱源１３と電線
または加熱ホース１４を介して接続し、前記下熱板１０
および前記上熱板１２をそれぞれ加熱する。また、前記
各熱板１０，１２の冷却は、冷却源１５から冷却ホース
１６を通じて該各熱板１０，１２に設けられた冷却媒体
通路３２内に給排する冷却媒体により行われる。前記断
熱板９Ａ，９Ｂは、減圧下で含有ガスを放出する断熱材
９ａと、該断熱材９ａを包囲し、該断熱材９ａからの放
出ガスを抑止するとともに、前記各熱板１０，１２から
前記各ボルスタ５，７への熱伝導を小さくするため、た
とえば、厚０．６ｍｍのステンレス板などの薄板金属で
形成された薄板９ｂとからなっている。前記上ボルスタ
７に取付けられた筒体ガイド１１と、前記下ボルスタ５
の上面には、密封手段１９が装着されている。該密封手
段１９は、前記筒体ガイド１１に上下方向に摺動自在に
嵌挿する支持体２０と、該支持体２０に外周に水平方向
に固定された円板２１と、該円板２１の外周に固定され
た上部筒体２２にとを設け、かつ該上部筒体２２に対向
するように前記下ボルスタ５の上面に固定された下部筒
体２３と、該下部筒体２３および前記上部筒体２２のそ
れぞれ対向側端部に固定され、図３に示すように対接し
たとき、前記筒体ガイド１１と、前記円板２１と、前記
上部筒体２２と、前記下部筒体２３と、前記下ボルスタ
５によって包囲された空間２４内を密封するための係合
部２５，２６を設けている。前記上部筒体２２には、前
記空間２４内を密封した状態で前記加熱体２７と、前記
加熱源１３および前記冷却源１５とを接続するため、前
記電線または加熱ホース１４および前記冷却ホース１６
用導入端子２８を設けている。さらに、前記下ボルスタ
５には、排気手段２９と排気通路３０を通じて接続する
排気孔３１を形成し、前記空間２４内が密封したとき、
該空間２４内の空気を前記排気手段２９により排出して
減圧状態にしている。なお、図示の３３は、多層基板の
素材である。
【００１６】つぎに、高真空ホットプレスについて説明
する。
【００１７】図１に示すように、油圧シリンダ３内から
油圧配管１８を介して圧油源１７に圧油が排出され、重
力にてラム４および下ボルスタ５が下降すると、密封手
段１９の下部筒体２３が下降して上端部の係合部材２６
と、その上方の係合部材２５との間に隙間が生ずる。該
隙間から多層基板の素材３３を挿入して下熱板１０上に
載置する。このとき、前記密封手段１９の支持体２０と
、該支持体２０に支持された円板２１と、上部筒体２２
と、係合部材２５は、筒体ガイド１１の下方フランジ部
端面にて支持されている。
【００１８】ついで、前記圧油源１７から前記油圧シリ
ンダ３内に圧油を供給すると、油圧力により前記ラム４
および下ボルスタ５が上昇する。同時に下部筒体２３が
上昇し、その上端部に固定された係合部材２６が図３に
示すように、上方の係合部材２５と係合して空間２４内
を密封状態にする。また、排気手段２９により空間２４
内の空気を排気孔３１および排気通路３０を通じて排出
し、空間２４内の圧力を０．００１Ｔｏｒｒ程度の減圧
状態にする。この状態を維持しながら、前記油圧源１７
から油圧シリンダ３内に引続き圧油を供給すると、油圧
力により前記ラム４を介して前記下ボルスタ５が上昇す
ると、前記下部筒体２３を介して前記係合部材２６が前
記係合部材２５と密封係合しながら前記上部筒体２２と
、前記円板２１と、前記支持体２０を前記筒体ガイド１
１にそうて上昇させる。同時に前記下熱板１０が上昇し
て前記上熱板１２との間で前記多層基板の素材３３に予
備面圧力０．５〜５ｋｇ／ｃｍ２を加える。また、加熱
源１３から電線または加熱ホース１４を介して加熱体２
７に熱を送って前記上下両熱板１０，１２を所定の接着
温度に加熱する。このときの前記上下両熱板１０，１２
の接着温度は、前記素材３３によって決定されるが、通
常６０〜４５０℃であり、該温度に達するまでに、前記
素材３３は確実に脱気され、かつ接着剤に含まれる揮発
性溶剤も確実に脱気される。
【００１９】しかるのち、前記素材３３が所定の接着温
度に達すると、前記油圧源１７から前記油圧シリンダ３
内にさらに圧油を供給すると、油圧力により前記ラム４
を介して前記下ボルスタ５が上昇すると、前記下部筒体
２３を介して前記係合部材２６が前記係合部材２５と密
封係合しながら前記上部筒体２２と、前記円板２１と、
前記支持体２０を前記筒体ガイド１１にそうて上昇させ
る。同時に前記下熱板１０が上昇して前記上熱板１２と
の間で前記素材３３に接着面圧１〜２０ｋｇ／ｃｍ２を
加える。このときの加熱加圧時間は５〜２０分程度であ
る。
【００２０】接着工程が終了したのち、前記素材３３の
接着部を安定させる温度で保温し、保温が終了すると、
前記加熱源１３を遮断し、冷却源１５から冷却ホース１
６を通じて冷却媒体通路３２内に冷却媒体を給排し、前
記各熱板１０，１２を介して前記多層基板が取出し可能
な温度まで冷却する。
【００２１】前記多層基板が取出し可能な温度まで低下
すると、前記油圧シリンダ３内の圧油を前記油圧配管１
８を介して前記油圧源１８に排出する。そのため、前記
ラム４を介して前記下ボルスタ５が下降し、前記下部筒
体２３の係合部材２６と、前記上部筒体２２の係合部材
２５との間に隙間を生ずるので、該隙間から前記接着後
の多層基板を取り出し、あらたな多層基板の素材３３を
下熱板１０上に載置し、以下、前記動作を繰り返す。
【００２２】したがって、本実施例によれば、断熱材９
ａが、薄板金属で形成された薄板９ｂにて密封されてい
るので、減圧加熱加圧下においても、減圧の影響を受け
ず、多層基板の素材３３が配置される内部２４の雰囲気
に断熱材９ａに含まれたガスが放出されない。そのため
、多層基板の素材３３が配置される空間２４内は、充分
高真空に減圧され、多層基板の接合部に酸化膜やボイド
がなく、また断熱材９ａを介して加熱加圧できるので、
均一に加熱でき、これにより多層基板にそりまたはねじ
りはなく、高い仕上り精度を得ることができる。
【００２３】つぎに、本発明の他の一実施例である高真
空ホットプレスの断熱板および排気系を示す図５につい
て説明する。
【００２４】図５においては、熱伝導率が小さく、溶接
性がよく、かつ高温での放出ガスの少ないたとえば厚さ
０．６ｍｍのステンレス板で形成された薄板９ｂで断熱
板９の断熱材９ａを密封し、該薄板９ｂの端部に断熱材
９ａ内の大気を排出するためのパイプ９ｃを取り付け、
その先端部に接続する排気通路３４で排気手段２９に接
続している。
【００２５】したがって、本実施例によれば、上下筒体
などによって形成される空間内を減圧したとき、断熱板
９ａの内の内圧で薄板９ｂが膨張することなく、多層基
板の素材３３を均一に加熱加圧することができる。なお
、本実施例の応用例として、図１に示す前記実施例で、
断熱材９ａを薄板９ｂで密封するさいに、薄板９ｂによ
る密封空間を減圧した断熱板９を用いても良い。
【００２６】つぎに、本発明のさらに他の一実施例であ
る高真空ホットプレスの断熱板および排気手段を示す図
６について説明する。
【００２７】図６においては、排気通路３４ａに絞り弁
３５を設け、上下両筒体などによって形成される密閉内
部２４の排気通路３０を接続して、多層基板の素材を均
一に加熱加圧するほか、排気系を簡略化するもでのある
。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように構成されているので
、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２９】第１の発明によれば、多層基板の素材の接
合部に酸化膜やボイドがなく、仕上り精度の高い高精度
の多層基板を能率良く生産することができる。
【００３０】第２の発明によれば、断熱板の薄板金属に
よって形成される内部が密封手段によって形成された空
間内が、排気手段によって高真空に減圧しても膨張する
のを防止することができるので、多層基板の素材を均一
に加熱加圧することができ、さらに多層基板の精度を向
上することができる。
【００３１】第３の発明によれば、断熱板の薄板金属に
よって形成される内部を減圧するさいに特別な排気手段
を設置することがないので、構成を簡略化することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である高真空ホットプレスを
示す断面図。
【図２】図１に示す下熱板のＸ−Ｘ矢視断面拡大図。
【図３】図１に示す密封手段が密封した状態を示す断面
図。
【図４】図１に示す高真空ホットプレスの減圧加熱加圧
状態を示す断面図。
【図５】本発明の他の一実施例である高圧ホットプレス
の断熱板および排気手段を示す図。
【図６】本発明のさらに他の一実施例である高圧ホット
プレスの断熱板および排気手段を示す図。
【符号の説明】
３…油圧シリンダ、４…ラム、５…下ボルスタ、６…支
柱、７…上ボルスタ、９，９Ａ，９Ｂ…断熱板、９ａ…
断熱材、９ｂ…金属薄板、１０…下熱板、１２…上熱板
、１９…密封手段、２２…上部筒体、２３…下部筒体、
２４…空間、２５，２６…係合部材、２９…排気手段、
３３…多層基板の素材。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　上下方向に対向配置された２個のボル
    スタと、該各ボルスタの対向面にそれぞれ断熱材を介し
    て設置された２個の熱板と、前記ボルスタ間に、前記断
    熱材および前記熱板を密封する手段とを備え、かつ前記
    一方のボルスタを前記他方のボルスタの方向に平行移動
    させる手段と、前記各熱板を加熱させる手段と、前記密
    封手段によって形成される空間内を高真空に減圧する手
    段とを備え、複数の基板と接着剤とからなる多層基板の
    素材を前記熱板間に挿入し、減圧状態の密閉空間内で加
    熱加圧して多層基板を接着する高真空ホットプレスにお
    いて、前記断熱材と、該断熱材を気密封止する薄板金属
    とからなる断熱板を、前記ボルスタと、前記各熱板との
    間にそれぞれ設けたことを特徴とする高真空ホットプレ
    ス。
  2. 【請求項２】　　前記断熱板は、前記薄板金属で気密封
    止された空間内が減圧されていることを特徴とする請求
    項１記載の高真空ホットプレス。
  3. 【請求項３】　　前記断熱板は、前記薄板金属で気密封
    止された空間内を連通管を介して減圧手段に接続されて
    いることを特徴とする請求項１もしくは請求項２記載の
    高真空ホットプレス。
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