JPS61287744A - 積層板の成形方法 - 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、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に用いる
被成形板を積層成形する技術として、一般に熱盤ブレス
方式が知られている。

この熱盤ブレス方式は、前述の積層板に用いる被成形材
を複数のプレート金型（鏡面板）を介して熱盤間に多数
枚重ね載置した後、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、この方法では、下記のような問題点を抱
えている。

積層板に用いるプリプレグは若干の水分、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たまま加熱加圧成
形されるため、積層板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、前記気泡を無くするため、加熱により軟化し
た含浸樹脂を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、含浸樹脂の溶融粘度が低く、熱盤による高圧
力（一般には４０ｋｇ／扇程度）でプリプレグの溶融樹
脂が流出して積層板端部の厚みは中央部に比較して薄く
仕上る。

また、流出した樹脂は硬化してパリとなりプレス、熱盤
、プレート金型に付着し２次の成形時に支障を来たすと
共に積層板に凹み部を残し外観不良などが生じる。

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−長一部短があり適切な改善策が切望されてい
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、積層板を成形するに
おいて、前記積層板を形成する被成形材をプラテン上の
側圧防止部材内に載置し、前記被成形材を真空バッグフ
ィルムにて被覆密封し圧力容器内に収容し密閉した後、
前記真空バッグフィ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ることを特徴とするものである。

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
板のことをいい、その積層板を積層成形する被成形材と
して、前記銅張積層板、非銅張積層板およびプリプレグ
、銅箔などがある。

プリプレグは紙、ガラス布などの基材にフェノール樹脂
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。

銅張積層板は前記プリプレグを定寸法に切断し。

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成形したもので
ある。

多層プリント配線板は、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成形したものである。

更に１本発明で用いる特殊な用語について説明する。

真空バッグフィルムとは、耐熱性があり、しがも柔軟性
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、ポリテトラフルオロエ
チレン等のプラスチックフィルムが用いられ・ている。

ブリーザとは、真空バッグフィルム内で減圧され、容器
内に圧力が負荷された時でも空気や反応によって発生し
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、被成形材を治具（ここではプラテン）
に対して完全密封し、成形中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。

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
加工した軽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、■は銅張積層板。

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を密閉す
るための開閉用扉である。

Ａは、容器２内に収容する被成形材を加熱し冷却する加
熱冷却手段である。

Ｂは、高圧ガス（例えば高圧チッソガヌ、高圧炭酸カス
、高圧空気など）を圧力容器内に供給する高圧ガス供給
手段である。

Ｃは、熱交換器により加熱された加熱ガス（例えば高圧
蒸気により加熱された高圧チッソガス。

高圧炭酸ガス、高圧空気など）および冷却ガス（例えば
冷却水により冷却された高圧チッソガス。

高圧炭酸ガス、高圧空気、チッソガス、炭酸ガス。

空気など）を容器２内の被成形材１に送風し循環するよ
うにした循環手段である。

Ｄは、容器２と真空バッグフィルム内とを減圧する減圧
手段である。

Ｅは、プラテン上に被成形材１を複数枚積載すると共に
側圧防止部材を配置し、前記被成形材を真空バッグフィ
ルムにて被覆密封し該真空バッグフィルム内を減圧する
手段を備え、かつ容器２に対して出入自在に設けた被成
形材装備部材である。

Ｆは、プラテン上に載置した被成形材１を囲むように設
けた側圧防止部材であり、高圧ガスを容器２内に供給し
た場合、被成形材１の側面への圧力を防止するものであ
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
。

“加熱冷却手段Ａ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５と冷却水
を供給する自動弁６とを容器２を貫通し熱交換器４に連
通して設け、さら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７を設けたものである。

高圧ガス供給手段Ｂは、容器２内に例えば１４ｋｇ／−
の高圧チッソガス、高圧炭酸ガス、高圧空気などの高圧
ガスを供給する自動弁８を連通して設けたもので、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９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１０を設け
ている。

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、その加熱ガスおよび冷却
ガスを容器２に供給するようにしてもよい。

循環手段Ｃは、容器２の内部にファン１２を設け、更に
、該ファ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、
ファン１２により送られる加熱ガスおよび冷却ガスは第
１図に示す風胴板１４の外周を通り抜け、風胴板１４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。

このように、加熱ガスが被成形材の表面を通過すること
により被成形材は加熱される。

減圧手段りは、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１６から分岐し。

それぞれ自動弁１７と自動弁１８とを介して容器２内部
へ連通するよう配管されている。分岐された配管の一方
は容器２内部を減圧する手段として。

他方は真空バッグフィルム２０内部を減圧するため各プ
ラテン２１または側圧防止部材Ｆに着脱できるよう配管
されている。

被成形材装備部材Ｅは、第１図、第２図に示すように台
車２３上に多段式棚２４を載置し、鉄柵はプラテン２１
を挿入、取り出しでき、更に、前記台車は容器２に搬入
、搬出できるよう設けている。

そして、前記プラテン２１には第４図、第６図に示すよ
うな側圧防止部材Ｆを設置し、該側圧防止部材の中で、
プラテン２１上には被成形材１を積層載置する。その積
層載置の方法として１例えば第３図に示すようにブリー
ザ２５．鏡面板２６を配置し２次いで銅箔２７．複数枚
のプリプレグ２８、銅箔２７．鏡面板２６．クッション
材２９を順次重ねて積層したもので、前記鏡面板は前述
のプレート金型に相当するもので一般に１．０〜２．０
ｍｍ程度のステンレス製の平板である。

次いで、その積層された被成形材を例えば真空バッグフ
ィルム２０にて被覆し２次いで第５図。

第７図に示すようにプラテン２１または側圧防止部材Ｆ
の外周にシーラント３０を粘着させ、そのシーラント３
０には前記真空バッグフィルム２０の外周部を粘着させ
て、被成形材１である積層板を密封できるよう設けてい
る。そして、真空バッグフィルム２０内の空気はブリー
ザ２５．プラテン２１または側圧防止部材Ｆに設けた真
空路を通り、前述の減圧手段へと連通、遮断可能に設け
ている。

側圧防止部材Ｆは、プラテン２１上に載置した被成形材
を囲むようにして設けたものであり、容器２内に高圧ガ
スを供給した場合、積層した被成形材への圧力は、真空
バッグフィルム２０を介して上面より付与されるのみで
、側面からは前記側圧防止部材の隔壁に妨げられ圧力は
付与されない。

第４図は側圧防止部材の第１の実施例を示したものであ
る。この場合の側圧防止部材は上下面を開口してなる方
形の枠３２と該粋の上面開口部に遊合できる平板３３と
よりなり、被成形材を積載し密封する方法は第５図に示
すように被成形材１と側圧防止部材の枠３２の内壁との
間に適切な隙間を設け、被成形材１は真空バッグフィル
ム２０にて被覆し、シーラント３０により密封される。

なお、側圧防止部材Ｆには真空バッグフィルム２０内を
減圧する真空路３４を設けており、第１図、第２図に示
す自動弁１８を介して真空ポンプ１６へと着脱できるよ
う設けている。

第６図は側圧防止部材の第２の実施例を示したものであ
る。この場合の側圧防止部材は下方を開口してなる方形
゛の箱３５であり、被成形材を積載し密封する方法は第
７図に示すように側圧防止部材の方形の箱３５を被成形
材１に被せ、しかも被成形材１と側圧防止部材の方形の
箱３５の内壁との間に適切な隙間を設け、被成形材ｌは
真空バッグフィルム２０にて被覆し、シーラント３０に
より密封される。この場合、真空路３４はプラテン２１
に設けている。

そして、容器２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する際、容器内は静圧になるため
、圧力は第５図に示す矢印の全ての方向から加えられる
ことになる。

しかしながら、側圧防止部材Ｆは、その側圧を受けてい
るため、側圧防止部材内の被成形材ｌに対する側圧は加
わらず、上面からのみの圧力でもって被成形材１をプラ
テン２１上に押し付ける作用が働く。

次に、その作用を説明する。

最初に、プラテン２１上に積層板を成形するための被成
形材１を１例えば第３図に示すように多層に順次積み重
ね、側圧防止部材内に設置し９次いで平板３３を載せ真
空バッグフィルム２０にて覆い、シーラント３０にてプ
ラテン２１上に粘着して被成形材１を密封する。次に、
前記被成形材１を台車２３の棚２４に載せ第１図、第２
図に示すように容器２内に搬入し、側圧防止部材Ｆの側
面に設けた着脱可能なカプラー３７に真空ポンプ１６か
ら分岐された配管の一方を接続し扉３を閉じる。

次に、真空ポンプ１６を作動させ、続いて自動弁１７．
１８を作動させて前記容器２内と真空バッグフィルム２
０内とを減圧する。ここで、高圧ガスに空気を用いた場
合、前記容器２内を減圧する必要はない。

吹に、自動弁１７を閉じて容器２内部の減圧を止める。

続いて、真空バッグフィルム２０内の減圧を行いながら
、自動弁８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５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。次に、モータ１３を駆動しフ
ァン１２の回転により、前記加熱された高圧ガスは風胴
板１４の外周を介し側圧防止部材Ｆの被成形材１を通り
循環する。

そして、被成形材１への加熱加圧が行われる。

この時、被成形材１への加圧は、第５図の矢印に示すよ
うに上面および側面より加えられるが。

側面圧は前述したように側圧防止部材の枠３２が受け、
被成形材１へは上面からのみ加えられることになる。

また、被成形材１への加熱は、被成形材１と側圧防止部
材Ｆとの間の隙間部３８が減圧されて高真空になってい
るため、枠３２の側面から被成形材１の側面への熱伝導
は行なわれない。従って。

被成形材１の側面の放熱はなく熱は上面および下面から
の加熱により蓄熱される。

そして、被成形材のプリプレグの樹脂部が軟化して溶融
粘度が最小値になる温度まで被成形材を加熱し、そして
、その温度を暫く維持する。この時、前記プリプレグは
前述したように、その端部が蓄熱され、中央部との温度
差が少なくなるため。

プリプレグの中央部と端部との溶融粘度はほぼ同じにな
る。

そして、積層された被成形材の中間部（中層部）まで溶
融され、しかも、最小粘度に至ると、圧力を第８図に示
すように増圧すると共に昇温させる。この増圧によりプ
リプレグに内包している気泡が端部（周辺部）へと押し
出され、側圧防止部材Ｆの隙間の真空中へと排出される
。

なお、前記増圧は２本発明では、従来の熱盤プレス方式
で用いている４０ｋｇ／ｃｆｆｌ程度の高いものではな
く、一般に、２０眩／ｃｉ程度以下、あるいは条件によ
っては１０ｋｇ／ｃｒｄ以下の低圧でも十分機能を達す
ることができる。

その理由として１本発明の場合は、静圧であるから、被
成形材上面に均一に付加でき、しかも。

熱盤ブレス方式のように被成形材の端部（周辺部）の放
熱もなく、プリプレグの中央部と端部との溶融粘度がほ
ぼ同一となって流動性がよくなるため低圧でもプリプレ
グに内包している気泡を十分押し出すことができる。

次に、第８図に示すプログラムに従いプリプレグの樹脂
部が硬化する規定温度（例えば本発明の一実施例ではエ
ポキシ樹脂を用いているから１７０℃を規定温度として
いる）で一定時間増圧状態で加熱が行われる。

被成形材１の接着硬化が終了すると、第１図に示す自動
弁５を逆作動させて高圧蒸気の供給を止める。つぎに、
自動弁６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すると共に自動弁９を
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が作業者の扱える程度の温度になる
と全ての作動を停止させ、扉３を開放し被成形材１を外
部へ搬出し一工程が完了する。

ここで、２層銅張積層板の寸法：５００叩Ｘ５００ｍｍ
。

プリプレグ・Ｇ−１０を用いて第８図に示す条件に従い
成形したところ、積層板端部のパリもなく。

ボイドのない板厚の均一な２層銅張積層板が得られた。

なお９本発明で用いる成形プログラムは第８図に示す条
件以外のもの２例えばプリプレグの樹脂の種類や寸法、
積層する層の数などにより異なり。

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１本発明によると下記の効果を奏する。

積層板を成形するにおいて、前記積層板を形成する被成
形材をプラテン上の側圧防止部材内に載置し、前記被成
形材を真空バッグフィルムにて被覆密封し圧力容器内に
収容し密閉した後、前記真空バッグフィルム内を減圧す
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るようにしたか
ら、側圧防止部材の内壁と被成形材との隙間部が真空に
なり熱伝導が行われず、プリプレグ端部は蓄熱されプリ
プレグの中央部と端部との温度差が少なくなり、しかも
、低い圧力でもって加圧されるため加熱により軟化した
含浸樹脂を中央部から端部へと均一に且つ容易に流動さ
せることができ、従って、プリプレグに内包されている
気泡を無理なく排出することができ、ボイドのない、し
かも、均一な厚さの積層板を提供することができる。

【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砿断し
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２層に積載した積層板の
一実施例を示す。第４図は側圧防止部材の第１の実施例
を示す立体図。第５図はプラテン上に被成形材と第１の
実施例の側圧防止部材とを載置し真空バッグフィルムに
て被覆密封した状態を示す断面図。第６図は側圧防止部
材の第２の実施例を示す立体図。第７図はプラテン上に
被成形材と第２の実施例の側圧防止部材とを載置し真空
バッグフィルムにて被覆密封した状態を示す断面図。第
８図は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。 これらの図において Ａ：加熱冷却手段、Ｂ：高圧ガス供給手段、Ｃ６循環手
段、Ｄ　減圧手段、Ｅ　被成形材装備部材。 Ｆ　側圧防止部材、１：被成形材、２：圧力容器。 ３：扉、４・熱交換器、５，６，７，８，９　：自動弁
、１ｏ：安全弁、１２：ファン、１３：モータ、１４：
風胴板、１６．真空ポンプ、１７．１８　自動弁、２ｏ
：真空バッグフィルム、２ドプラテン、２３：台車、２
４：棚、２５：ブリーザ、２６：鏡面板、２７：銅箔、
２８ニブリブレグ、２９．クッション材、３ｏニジ−ラ
ント。 ３２・枠、３３：平板、３４：真空路、３５：方形の箱
、３７：カブラ−，３８・隙間部。 第１図 ８２図 第４団 ３ど源困邪 第ろ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 積層板を成形するにおいて、前記積層板を形成する被成
   形材をプラテン上の側圧防止部材内に載置し、前記被成
   形材を真空バッグフィルムにて被覆密封し圧力容器内に
   収容し密閉した後、前記真空バッグフィルム内を減圧す
   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ることを特徴と
   する積層板の成形方法。