JPH0939009A

JPH0939009A - ホットプレス

Info

Publication number: JPH0939009A
Application number: JP7187294A
Authority: JP
Inventors: Kenji Hisatomi; 健司久富; Mutsumasa Fujii; 睦正藤井; Akemi Miyashita; 明巳宮下; Mitsuo Fukuda; 光男福田
Original assignee: Hitachi Techno Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-07-24
Filing date: 1995-07-24
Publication date: 1997-02-10
Also published as: KR970005565A; KR0165942B1

Abstract

(57)【要約】【課題】被接着基板に対する加熱加圧の面内ばらつき
が小さくて基板の厚さ精度が高く、しかも被接着基板を
作業性良く生産することができるホットプレスの提供に
ある。【解決手段】薄膜シ−ト２１，２６をそれぞれ張付け
た２個の枠１９、２９の一辺同士を蝶番２０で開閉自由
に固定し、蝶番取付位置と反対側の一辺にクランプ機構
１８と開閉用の突出部２９ａを設けて密封体Ｓを構成
し、タンク２内上部にクランプ機構１８と開閉用突出部
１９ａの操作機構６ｂ，５ｂを設け、タンク２内下部に
熱媒体蒸気発生部９を設け、タンク２に設けた昇降機構
４により密封体の昇降を行い、被接着基板２４を挿入し
た密封体Ｓをタンク内上部で上記操作機構によりクラン
プおよびその解除と開閉とを行い、タンク内下部で真空
排気装置４０の作動による加圧状態で熱媒体８の蒸気に
より加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は薄物プリント基板や
液晶ガラス基板を製作する際に被接着基板を加熱、加圧
して接着するホットプレスに係わり、特に、２枚の薄膜
シ−トの間にほぼ同じ大きさの少なくとも２枚の被接着
基板を接着剤の厚さで間隔を保って配置し、薄膜シ−ト
の周囲を密封シ−ルし減圧して、その密封体内外の差圧
による均一な加圧力で被接着基板の貼合わせを行うホッ
トプレスに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリント基板は以下のようにして
製造されている。即ち、所定の回路パタ−ンをプリント
したほぼ同じ大きさのプリント回路基板とクロス基材に
接着樹脂を含浸させたプリプレグとを交互に所要枚数ま
で積層し、その積層したプリント回路基板とプリプレグ
からなるプリント基板の素材（被接着基板）を熱板によ
り加熱加圧する。すると、接着樹脂が昇温と同時に軟化
流動状態から最低粘度に達し、この後、化学反応の進行
に伴い硬化安定状態になる。その結果、上記複数のプリ
ント基板の素材がプリプレグの接着樹脂により相互接着
し一体化してプリント基板となる。そして、上記プリン
ト基板の高密度化のために、プリプレグの接着樹脂の軟
化流動までは真空雰囲気とし、流動から硬化段階では高
圧ガス雰囲気中で流動樹脂を全方向から加圧してプリン
ト基板の層間のボイド除去や均厚成形を達成するホット
プレスが提案されている。このような熱板による加熱加
圧の技術を紹介するものとして、例えば、特開平３−１
２８１９５号公報等がある。

【０００３】また、オ−トクレ−ブと称する高圧容器を
使い、複数のプリント基板の素材をフィルムやシ−トで
覆って密封体としその内部を減圧したのち、その密封体
を上記オ−トクレ−ブ内で窒素ガスまたは炭酸ガスなど
の流体圧で加熱加圧する技術があり、例えば、特開昭６
１−４３５４３号公報などで紹介されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述の熱板による加熱
加圧の技術において、高精度均厚成形を可能とするため
に加圧面の面精度を上げて加圧することが試みられてい
るが、面精度を向上させるにも限界があり、また被接着
基板自身にも凸凹やうねり等があり、この種の技術で均
圧加圧するには限界があった。特に、薄いガラス基板の
接着を行う場合には、ガラス基板材料の破損防止やガラ
ス基板のうねりに倣いながらプレスする必要等があり、
ガラス基板材料の均圧加圧を行なう装置が複雑化する割
には期待した精度は得られないといった問題があった。

【０００５】オ−トクレ−ブを用い流体圧で加熱加圧す
る技術で薄いガラス基板の接着貼付けを行ってみた。こ
の技術では、ガラス基板への均圧加圧はほぼ達成できる
が、ガラス基板をフィルムやシ−トで覆って内部を減圧
できるように密封体とする作業に手間が掛かり、生産性
が非常に低いために流れ作業の生産に支障を起すおそれ
がある。

【０００６】本発明の目的は、上記従来技術の問題点に
鑑み、被接着基板に対する加熱加圧の面内ばらつきが小
さくて基板の厚さ精度が高く、しかも被接着基板を作業
性良く生産することができる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】上記の目的は、接着剤の
厚さで間隔が保たれたほぼ同じ大きさの少なくとも２枚
の基板からなる被接着基板を密封体を構成する２枚の薄
膜シ−トの間に挿入し、該２枚の薄膜シートで構成され
る密封体をタンク内に配置して密封体内部を減圧するこ
とにより密封体外部との気圧差で挿入被接着基板を加圧
するとともに加熱手段により加熱して被接着基板を接着
するホットプレスにおいて、上記２枚の薄膜シ−トを張
付けた２個の枠と、該２個の枠の一辺同士を開閉自由に
固定する蝶番と、該蝶番取付位置と反対側の一辺に設け
た開閉用突出部と、上記２個の枠同士をクランプして内
部を密封するクランプ機構と、上記タンク内の上部に設
けられた上記クランプ機構と開閉用突出部の操作機構
と、上記タンク内下部に設けられた内部加熱機構と、上
記２個の枠に張付けた２枚の薄膜シートで構成される密
封体を上記タンク内において昇降する昇降機構と、上記
タンク内の密封体内部を減圧する真空排気機構とを設
け、タンク内上部で上記操作機構により密封体のクラン
プおよびその解除と開閉とを行い、タンク内下部で密封
体の加圧状態での加熱を行う手段によって達成される。

【０００８】上記構造としたことにより、操作機構によ
り密封体のクランプおよびその解除と開閉とを行うこと
ができるので、密封体への被接着基板の出し入れや密封
作業は作業者の手を煩わすことなく簡単且つ確実に行な
うことができる。従って、密封体内の排気減圧も確実に
なり、内外の差圧で均等に被接着基板を加圧することが
できる。薄膜シ−トを通して密封体内の被接着基板を加
熱するので温度のばらつきを小さくすることができ、高
精度の基板を得ることができる。そして密封体の枠を内
枠と外枠の構成とすることによって密封体の厚さを薄く
できるために、同一容積内に収納し同時処理する密封体
の数量を増やすことができる。

【０００９】さらに冷却終了後にクランプ機構を開放
し、密封体を開け被接着基板の搬出動作に移行すること
ができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第一の実施形態を
図１ないし図６を参照して説明する。

【００１１】図１において、１はフロア、２はフロア１
に設置され底部に熱媒体８を収容しているタンクで、該
タンク２の上部には、密封体Ｓの支持台３を駆動杆４ａ
で上下駆動させる駆動装置（昇降機構）４、密封体Ｓを
開閉させる開閉駆動装置（開閉用突出部の操作機構）
５、密封体Ｓを閉じた後密封させるクランプ駆動装置
（クランプ機構の操作機構）６がある。両駆動装置５、
６は中空の駆動杆５ａ、６ａを上下に駆動するものであ
り、各駆動杆５ａ、６ａにはホルダ−５ｂ、６ｂが取付
けられている。各駆動杆５ａ、６ａは図２に示す回転装
置７で矢印ａで示すように回転される。回転装置７はベ
ルト７ａで両駆動杆５ａ、６ａを同時に回転させる。

【００１２】図２は平面図で、上下駆動装置４が四隅に
設けられ、該四隅の一辺の内側に開閉駆動装置５がその
外側にクランプ駆動装置６が配置されている。また両駆
動装置５、６が位置する側のタンク２の上方壁面に回転
装置７が配置されている。

【００１３】図２に点線で示すものは、駆動杆５ａ、６
ａを同時に回転させる回転装置７のベルト７ａである。

【００１４】タンク２の内底部には、対空気比重の大き
い液相の熱媒体８を加熱する電気ヒ−タ９が、タンク２
の中間部にはシャッタ−１０と該シャッタ−１０の開閉
装置１１が設置されている。シャッタ−１０は変形可能
な方形材の四隅に開閉装置の引き綱１１ａと重錘１１ｂ
によって緊張関係に置かれるものである。密封体Ｓの支
持台３が上方に置かれている場合にタンク２の上下を遮
断することができるようになっている。

【００１５】なお、熱媒体８の一実施例としては、モン
テカチ−ニ株式会社より販売されている「ＧＡＬＤＥＮ
ＨＴ」（商品名）が有効で、この実施例ではそのうち商
品型録番号ＨＴ１３５なるものを用いた。このほか商品
型録番号ＨＴ２００などが熱媒体８として利用できる。
タンク２の上部には、密封体Ｓに冷えた圧縮空気を噴射
するノズル１３を備えたヘッダ−１４、密封体Ｓの内部
を排気減圧するための真空排気管１５、搬入搬出用の扉
１６（図５に明示）が設けられている。

【００１６】上記支持体３には密封体Ｓ挿入段数分の支
持台１７があり、各支持台１７上には密封体Ｓのクラン
プ装置（クランプ機構）１８を設けている。クランプ装
置１８は、図３、図４に示すように、レバ−１８ａ、ス
トッパ１８ｂおよびトグル機構１８ｃで構成され、レバ
−１８ａは駆動杆６ａのホルダ−６ｂで上下に操作され
る。密封体Ｓは矩形額縁状の下内枠１９、下内枠１９の
上面に張付けた薄膜シ−ト２１と矩形額縁状の上外枠２
９、上外枠２９の下面に張付けた薄膜シ−ト２６および
両枠１９、２９をクランプ装置１８の反対側で結合する
ヒンジ（蝶番）２０（図１に図示）を有している。クラ
ンプ装置１８側の上外枠２９には突出部２９ａがあり、
駆動杆５ａのホルダ−５ｂで上下に操作されて、上外枠
２９がヒンジ２０を支点として矢印ｂ（図３に明示）で
示す方向に操作されて、密封体Ｓの開閉が行われる。

【００１７】上記下内枠１９の上面には該枠１９を内包
するように下薄膜シ−ト２１が押え板２２と押えビス２
３で下内枠１９の外周側に張付け固定され、上薄膜シ−
ト２６は上外枠２９に押え板２７と押えビス２８で張付
け固定されている。さらに、下薄膜シ−ト２１の上部に
は該シ−ト２１上に置かれる被接着基板２４の外形より
若干大きく、該下内枠１９とほぼ同一形状で被接着基板
２４側に排気溝２５ａのある弾性シ−ル材２５が接着も
しくは載置され、該排気溝２５ａは下内枠１９の排気口
１９ａに連通されている。上記排気口１９ａは、真空排
気管１５、１本の駆動杆４ａに設けた排気通路３０（図
５に明示）、主排気管３１を介して真空排気装置４０に
接続されている。

【００１８】上記タンク２の外部には電気ヒ−タ９を温
度制御する温調器３７、圧縮空気源３６から得てノズル
１３から吹き出す圧縮空気の圧力を調整する減圧弁３
８、供給の切換弁３９及び配管４２が設置されている。

【００１９】次に、上記構成からなる本実施例装置の動
作について説明する。

【００２０】先ず、図１に示すように、開いた扉１６の
個所から図示していないロ−ダ・アンロ−ダで被接着基
板２４を下薄膜シ−ト２１と上薄膜シ−ト２６の間に挿
入し、下薄膜シ−ト２１の中央位置に弾性シ−ル材２５
により位置決めして積載する。挿入後は、扉１６は閉じ
ておく。

【００２１】ここで、接着する被接着基板２４は、前も
って表示に必要なＴＦＴなどが形成された２枚のガラス
基板が液晶封止用シ−ル剤の厚さで間隔を保つようにし
た液晶ガラス基板が用いられる。２枚のガラス基板の間
には、更にシ−ル剤の厚さより僅かに薄いスペ−サが散
布される場合があるが、スペ−サの存在は本質的なもの
ではない。上記シ−ル剤は２枚のガラス基板の接着剤と
なるものであるが、この時点では、セミキュアされてお
り、つまり、２枚のガラス基板はシ−ル剤で仮付けされ
ている。

【００２２】次いで、図３に示す状態から開閉駆動装置
５を駆動して駆動杆５ａを下降させると、駆動杆５ａで
支持されたホルダ−５ｂが下降を開始し、ヒンジ２０を
支点として、上外枠２９の突出部２９ａを、図４に示す
ように上薄膜シ−ト２６が弾性シ−ル材２５に接触する
まで下降させ、これにより被接着基板２４を上下薄膜シ
−ト２６、２１で包囲する。

【００２３】次いで、クランプ駆動装置６を駆動して、
駆動杆６ａを下降させると、駆動杆６ａで支持されたホ
ルダ−６ｂが下降を開始し、クランプ装置１８のレバ−
１８ａを下降し、ストッパ１８ｂを下降させ上外枠２９
を弾性シ−ル材２５に押し付け、トグル機構１８ｃによ
りクランプし、被接着基板２４を上下薄膜シ−ト２６、
２１と弾性シ−ル材２５内に密封シ−ルする。

【００２４】次いで、真空排気装置４０を運転し、弾性
シ−ル材２５の排気溝２５ａ、下内枠１９の排気口１９
ａ、真空排気管１５、駆動杆４ａ内の排気通路３０、主
排気管３１を介して、密封体Ｓ内を所要（所望）の真空
度に減圧する。

【００２５】この減圧制御で上下薄膜シ−ト２６、２１
は被接着基板２４を構成している上下のガラス基板にガ
ラス基板のうねりに倣いながら密着し、大気圧との差圧
でガラス基板の上下面をゆっくりと均一に押圧する。こ
の場合、被接着基板２４の上下のガラス基板はシ−ル剤
で仮付けされているため、上下のガラス基板が位置ずれ
を起すことはなく均圧することができる。

【００２６】次いで、図５に示すようにホルダ−回転装
置７を駆動して、駆動杆５ａ、６ａのホルダ−５ｂ、６
ｂを回転させ、ホルダーとレバ−１８ａ及び突出部２９
ａとの噛合を外す。

【００２７】次いで、シャッタ−開閉装置を駆動してシ
ャッタ−１０を開き、上下駆動装置４の駆動で駆動杆４
ａを下降させ、上記密封体Ｓを載せた支持体３を熱媒体
８の上面より僅かに浮いた位置まで下降させる。一方、
電熱ヒ−タ９と温調機３７により熱媒体８を加熱し、熱
媒体８の蒸気を発生させて、この熱媒体８の蒸気中で密
封体Ｓを加熱する。密封体Ｓには熱媒体８による蒸気加
熱と減圧力による加圧が所要（所望）時間作用する。こ
の場合、熱媒体８の蒸気面は温調機３７の管理で全密封
体Ｓを蒸気で包込みながらもシャッタ−１０があった位
置は越えないように制御している。

【００２８】加熱・加圧による所要の処理時間経過後、
上下駆動装置４を駆動し密封体Ｓを載置した支持体３を
上昇させ、シャッタ−開閉装置１１を駆動してシャッタ
−１０を閉じる。

【００２９】次いで、図６に示すように、切換弁３９を
励磁して冷えた圧縮空気を所要の圧力に減圧弁３８で減
圧して配管４２、ヘッダ−１４を介しノズル１３より密
封体Ｓへ所望時間噴射する。この冷却により被接着基板
２４の接着作業を完了する。

【００３０】なお、冷却で凝縮した熱媒体８はシャッタ
−１０が閉じられることによりタンク内下部に滴下せ
ず、タンク内のフランジ部２ａで露滴を受けて、図示し
ていない回収部を経て、適宜に加温してタンク内下部に
戻すようにしてある。

【００３１】所望の冷却により接着作業が完了すると、
クランプ時とは逆の操作で、回転装置７で駆動杆５ａ、
６ａのホルダ−５ｂ、６ｂを回転させ、レバ−１８ａ及
び突出部２９ａにホルダ−５ｂ、６ｂを噛合わせる。次
いでクランプ駆動装置６でホルダー６ｂを上昇させてス
トッパ１８ｂを上昇させ、次いで、開閉駆動装置５を駆
動して、ホルダー５ｂを上昇させると、図１に示すよう
に上外枠２９が上昇して上下膜シ−ト２６、２１による
前記密封状態が解かれる。

【００３２】このため被接着基板２４は搬出可能な状態
となり、扉１６を開いて接着作業の完了した被接着基板
２４をロ−ダ・アンロ−ダ（図示せず）により搬出でき
る。

【００３３】つぎに、本発明の第２の実施形態を図７を
参照して説明する。図中、上記図１〜図６と同種、同機
能のものは同一符号で示している。

【００３４】この実施形態では、図示していないロ−ダ
・アンロ−ダによる被接着基板２４の受渡しや加熱加圧
処理に際し、密封体Ｓを垂直から１０〜１５°傾斜した
縦形にして実施できる構造となっている。

【００３５】この場合は、支持体３を下降させるとホル
ダ−５ｂ及び６ｂとレバ−１８ａ及び突出部２９ａの噛
合いが自動的に解けるから、機器構成において図１に示
す回転装置７が不要になる。また、真空排気管１５と連
通する真空通路３０の接続部は駆動杆４ａの上方部分に
片寄るから、それだけ排気容量が減少するので、密封体
Ｓは先の実施形態の場合より早く密封減圧が完了し、処
理時間の短縮が可能である。

【００３６】上記本発明の両実施形態によれば、上外枠
２９は開放状態で傾斜あるいは垂直状態になるので、冷
却過程で凝縮した液相の熱媒体は、上薄膜シ−ト２６上
に停留することなく流下する。なお、内部加熱機構は熱
媒体に気体を用いてヒータ、高周波等による発熱体加熱
を利用することができる。

【００３７】また、クランプ操作による密封体Ｓの形成
やクランプ解除（真空開放）は機械操作で実現され、作
業者の手間を必要としないから、短時間に作業を進める
ことができるだけでなく同時に複数の被接着基板２４を
取り扱うことができ、生産性が高く、流れ作業を阻害す
る恐れもない。クランプ機構とその操作機構は分離でき
る構成であるので、支持体３の移動重量は低減され上下
駆動装置４も小型のもので済む。

【００３８】なお、クランプ機構により密封された密封
体Ｓの真空排気による減圧処理は、タンク内を昇降する
上下いずれの位置でも真空排気が可能な構成であって、
加熱加圧処理に当り密封体Ｓを下降させタンク下部にお
いて減圧加圧を行なうようにすることもできる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
接着基板に対する加熱加圧の面内ばらつきが小さくて基
板の厚さ精度が高く、しかも被接着基板を作業性良く生
産することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態になるホットプレスの
縦断面図である。

【図２】図１に示すホットプレスの上部より見た平面図
である。

【図３】図１に示すホットプレスの密封体の開放状態で
の部分拡大図である。

【図４】図１に示すホットプレスの密封体の閉鎖状態で
の部分拡大図である。

【図５】図１に示すホットプレスの加熱処理状況を示す
縦断面図である。

【図６】図１に示すホットプレスの冷却処理状況を示す
縦断面図である。

【図７】本発明の第２の実施形態になるホットプレスを
示す縦断図面である。

【符号の説明】

１・・・フロア、２、・・・タンク、３・・・支持体、４・・・上下
駆動装置、４ａ、５ａ、６ａ・・・駆動杆、５・・・開閉駆動
装置、５ｂ、６ｂ・・・ホルダー、６・・・クランプ駆動装
置、７・・・回転装置、７ａ・・・ベルト、８・・・熱媒体、９・
・・電気ヒ−タ、１０・・・シャッター、１１・・・開閉装置、
１１ａ・・・引き綱、１１ｂ・・・重錘、１３・・・ノズル、１
４・・・ヘッダー、１５・・・真空排気管、１６・・・扉、１７・
・・支持台、１８・・・クランプ装置、１８ａ・・・レバー、１
８ｂ・・・ストッパ、１８ｃ・・・トグル機構、１９・・・下内
枠、１９ａ・・・排気口、２０・・・ヒンジ、２１、２６・・・
薄膜シート、２２、２７・・・押え板、２３、２８・・・ビ
ス、２４・・・被接着基板、２５・・・弾性シール材、２５ａ
・・・排気溝、２９・・・上外枠、２９ａ・・・突出部、３０・・・
排気通路、３１・・・主排気管、３６・・・圧縮空気源、３７
・・・温調器、３８・・・減圧弁、３９・・・切換弁、４０・・・真
空排気装置、４２・・・配管、Ｓ・・・密封体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮下明巳茨城県土浦市神立東二丁目28番４号日立テクノエンジニアリング株式会社土浦事業所内 (72)発明者福田光男茨城県竜ヶ崎市向陽台五丁目２番日立テクノエンジニアリング株式会社開発研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】接着剤の厚さで間隔が保たれたほぼ同じ大
きさの少なくとも２枚の基板からなる被接着基板を密封
体を構成する２枚の薄膜シ−トの間に挿入し、該２枚の
薄膜シートで構成される密封体をタンク内に配置して内
部を減圧することにより密封体外部との気圧差で挿入被
接着基板を加圧するとともに加熱手段により加熱して被
接着基板を接着するホットプレスにおいて、上記２枚の薄膜シ−トを張付けた２個の枠と、該２個の
枠の一辺同士を開閉自由に固定する蝶番と、該蝶番取付
位置と反対側の一辺に設けた開閉用の突出部と、上記２
個の枠同士をクランプして内部を密封するクランプ機構
と、上記タンク内の上部に設けられた上記クランプ機構
と開閉用突出部の操作機構と、上記タンク内の下部に設
けられた内部加熱機構と、上記２個の枠に張付けた２枚
の薄膜シートで構成される密封体を上記タンク内におい
て昇降する昇降機構と、上記タンク内の密封体内部を減
圧する真空排気機構とを設け、タンク内上部で上記操作
機構により密封体のクランプおよびその解除と開閉とを
行ない、タンク内下部で密封体の加圧状態での加熱を行
うことを特徴とするホットプレス。
【請求項２】上記昇降機構は、密封体を横および縦の
いずれかの姿勢で支持し昇降するものであることを特徴
とする請求項１記載のホットプレス。
【請求項３】上記内部加熱機構は、熱媒体蒸気を発生
して加熱するものであることを特徴とする請求項１記載
のホットプレス。
【請求項４】上記薄膜シ−トは、内枠と外枠からなる
２個の枠の対向面に張り付けられていることを特徴とす
る請求項１記載のホットプレス。