JP5226469B2 - 多層プリント板の溶着装置 - Google Patents
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Description
本発明の多層プリント板の溶着装置は、多層プリント板の積層プレス前工程において各層のコア材とプリプレグの位置を固定した一次積層体を製作するために使用されるものである。
多層プリント板の製造は、プリプレグと、コア材とを交互に重合するように配置し、積層された絶縁板とコア材の表裏の銅箔層を重合させた後、ホットプレスで加熱圧着することによりおこなわれている。
2枚以上のコア材が積層される多層プリント板は、各コア材に形成されたスルーホール等の電気的位置位置を正確に合わせて固定することが必要なために、ホットプレスで加熱圧着される前に、多層に積層されたプリプレグやコア材の位置を予め固定した一次積層体が作成される。
従来、一次積層体の作成は、ハトメ等によって固着する方法が行なわれていたが、ハトメをカシメることによって金属屑の発生や、カシメ時の衝撃により各層に横方向に位置ずれが発生し、これらによって不良が多発していた。
この課題を解決するために最近ではヒーター或いは誘電加熱による局部的な溶着でコア材とプリプレグとを接着する方法が行なわれている。
又、加熱部の密着性を高める為に加圧する必要があるが、加圧力により外層に凸凹やシワが出来るなどの不良発生原因であった。
特願2003−557265号に示されたような誘電加熱装置では、各プリント基板に設けられた平坦な短絡した巻き線のヒーター回路を加熱するために、多層プリント板に直角に磁束を加えるために多層プリント板の上下に誘導電極を設けているので、その位置合せに手間がかかるだけでなく、密着性を高める為の加圧手段を設ける必要があるため装置が複雑になるなどの問題がある。
本発明は、上記の課題を解決するためのものである。
金属箔の断面に渦電流を発生させて金属箔を発熱させるとともに、同時に発生するローレンツ力によりプリント基板のコア材の各層を均一に加圧して、各層のコア材とプリプレグ或いは、プリプレグが既に貼り付けられたコア材同士を仮溶着して一次積層体を製造する多層プリント板の溶着装置を実現することにより上述の課題を解決するものである。
本発明は、積層プレス前の仮溶着において、より高品質で、より高い生産性を提供することが出来る。
図1は、一次積層体に加工されるコア材とプリプレグの状態を示したもので、(a)はその断面、(b)はコア材の上面を示した図である。
図1において、20.30は一次積層体に加工される電子回路が形成されているプリント板のコア材である。
21.22.23.24はコア材20の電子回路外の周辺部の表面と裏面に設けられた加熱用の金属箔である。31.32.33.34はコア材30の電子回路外の周辺部の表面と裏面に設けられた加熱用の金属箔である。
加熱用の金属箔は通常は、プリント板の表面と裏面に設けられるがプリプレグが挟まれない外側のプリント板では表面の加熱用の金属箔が設けられないこともある。
コア材と金属箔の位置関係は図1の(b)に示すように、コア材20の電子回路外の周辺部の4辺の両面に金属箔21.22.23.24が設けられている。コア材30の金属箔の位置関係もコア材20と同様である。
尚、コア材の金属箔の位置関係は、図1の実施例に限定されるものではなく、プリント板に対応した仮溶着に効果的な位置と設置箇所を任意に設定することが可能である。
40はプリプレグである。
プリプレグ40は、ガラスクロスまたはガラス不織布等に、溶剤で希釈した熱硬化性樹脂を含浸させて表層部を半硬化状態に形成したシート状の接着用絶縁材料からなる絶縁板等が多く使用され、加熱後、約70℃前後で溶け始め、約170℃前後で硬化する特性を有している。
図1に示す、一次積層体のコア材20.30の周辺部に設けられた加熱用の金属箔21.22.23.24.
31.32.33.34に磁束を加えて誘導過熱することによりコア材とプリプレグを接着して一次積層体が作成される。
図2において、50は、E型磁気コアである。51はE型に磁気コアに巻かれたコイルである。
10は、図1に示した一次積層体に加工されるコア材とプリプレグである。コア材とプリプレグ10は、図1と同一の符号を付してその説明を省略する。
60は、一次積層体に加工されるコア材とプリプレグ10を固定する固定具である。
E型磁気コア50のコイル51に交流電流が流されると、図2の(b)に示すような交番磁束が発生し、一次積層体に加工されるコア材とプリプレグ10に加えられる。交番磁束は、図2の(b)に示すようにコア材20、30の金属箔21,31に水平方向に加えられることにより金属箔の断面に交番磁束を妨げる方向に渦電流が発生して金属箔21、31が発熱する。
またこの金属箔21、31の断面に流れる渦電流によって図2の(b)に示すようなローレンツ力が発生し金属箔21,31が加圧されるので、各層コア材とプリプレグが、加圧されることにより、密着し溶着されるので銅箔のしわ発生を防止することができ均一な溶着をさせることが出来る。
本発明では、E型磁気コア50で発生する磁束により、一次積層体に加工されるコア材とプリプレグ10のコア材の金属箔の断面に渦電流を発生させることで金属箔を発熱させるとともに、同時に発生するローレンツ力によりプリント基板のコア材の各層を均一に加圧して、各層のコア材とプリプレグ或いは、プリプレグが既に貼り付けられたコア材同士を仮溶着することが出来る。
図3において、図2と同一の部分には同一の符号をつけてその説明を省略する。
図3の実施例は、E型磁気コア50を一次積層体の上面と下面に配置して、厚い一次積層体の溶着の時間を短縮するようにしたものである。
11は一次積層体に加工されるプリント基板のコア材とプリプレグである。
90はプリント基板のコア材、41はプリプレグである。
プリント板のコア材90とプリプレグ41は、図1に示したコア材20、30とともに6層に積層されるものである。
3枚のコア材20,30,90は2枚のプリプレグ40,41を挟んで基準位置にあわせて6層の一次積層体に加工される。
E型磁気コア50は一次積層体に加工されるプリント基板のコア材とプリプレグ11の上面と下面の対称の位置に配置されている。
上面と下面のE型磁気コア50はその磁束が打ち消しあわないように交互に駆動される。
図3の実施例では、構成する層数が増え一次積層体が厚くなった場合、E型磁気コア50を上下に位置して交互に磁束を発生させるようにしたことにより、厚い一次積層体の溶着時間を短縮させ容易に確実に溶着することが可能である。
図4において、図2と同一の部分には同一の符号をつけてその説明を省略する。
図4において、70は金属板である。
金属板70はE型磁気コア50と一次積層体に加工されるプリント基板のコア材10との間に配置されている。
図4の実施例においては、E型磁気コア50と一次積層体に加工されるプリント基板のコア材10の間に金属板70を挟むことで金属板70自体を発熱させ、一次積層体10の外層の溶着箇所に金属箔がない場合、従来のヒーターと同等の機能を持たすこともでき、外層及び内層が加熱されて効率的に溶着することが可能となる。
又、金属板70をE型磁気コア50と積層体10との間に出し入れが出来る機構を設けることにより、金属箔の加熱温度を調節できる。
図4の実施例においても、E型磁気コア50で発生する磁束内に金属箔部を置くことで、金属箔部を発熱させるとともに、同時に発生するローレンツ力によりプリント基板のコア材の各層を均一に加圧して、各層のコア材とプリプレグ或いは、プリプレグが既に貼り付けられたコア材同士を仮溶着して一次積層体を製造する。
本発明は、積層プレス前の仮溶着において、より高品質で、より高い生産性を提供することが出来る。
図5は、本発明の多層プリント板の溶着装置の磁気コア部分の他の構成を説明する図である。
図5において、図1、図2と同一の部分には同一の符号をつけてその説明を省略する
図5において、52はU型の磁気コアである。53はU型の磁気コア磁気コアに巻かれたコイルである。
一次積層体に加工するための加熱を行う場合には、図2と同様にコア材とプリプレグ10を固定具60に固定して、一次積層体に加工されるコア材とプリプレグ10に接する位置にセットした上状態でU型磁気コア53のコイル54に交流電流を流す。
U型磁気コア52のコイル53に交流電流が流されると、図5に示すようにコア材20、30の金属箔21,31に水平方向に交番磁束が発生し、一次積層体に加工されるコア材とプリプレグ10に加えられる。コア材20、30の金属箔21,31に水平方向に加えられることにより金属箔の断面に交番磁束を妨げる方向に渦電流が発生して図2と同様に金属箔21、31が発熱し、コア材が接着され一次積層体が製造される。
図6において、図1、図2と同一の部分には同一の符号をつけてその説明を省略する。
図6において、80は多層プリント板の溶着装置を示し、81は多層プリント板の溶着装置80の溶着部を示し、82は多層プリント板の溶着装置80の位置決め搬送部を示している。83は多層プリント板の溶着装置の制御部である。
多層プリント板の溶着装置の溶着部81には、図2乃至図4に示したE型磁気コア50が複数個配置されている。
多層プリント板の溶着装置80の位置決め搬送部82には一次積層体に加工されるコア材とプリプレグ10を固定する固定具60と固定具60を移動させる移動機構が設けられている。
一次積層体に加工されるコア材とプリプレグ10が溶着部81に移動されE型磁気コア50の所定の位置にセットされると、E型磁気コア50が駆動される。
E型磁気コア50で発生する磁束により、一次積層体に加工されるコア材とプリプレグ10のコア材の金属箔の断面に渦電流を発生させることで金属箔を発熱させるとともに、同時に発生するローレンツ力によりプリント基板のコア材の各層を均一に加圧して、各層のコア材とプリプレグ或いは、プリプレグが既に貼り付けられたコア材同士を仮溶着して一次積層体を製造する。
11・・・一次積層体に加工される6層のコア材
20.30.90・・・一次積層体に加工される電子回路が形成されているプリント板のコア材
21.22.23.24・・・コア材20の周辺部に設けられた加熱用の金属箔
31.32.33.34・・・コア材30の周辺部に設けられた加熱用の金属箔
40・・・プリプレグ
41・・・40と同様のプリプレグ
50・・・E型磁気コア
51・・・E型磁気コアに巻かれたコイル
52・・・U型の磁気コア
53・・・U型の磁気コア磁気コアに巻かれたコイル
60・・・一次積層体に加工されるコア材とプリプレグ10を固定する固定具
70・・・金属板
80・・・多層プリント板の溶着装置
81・・・多層プリント板の溶着装置80の溶着部
82・・・多層プリント板の溶着装置80の位置決め搬送部
83・・・多層プリント板の溶着装置の制御部
Claims (7)
- 電子回路が形成されその周辺部に加熱用の金属箔が設けられているプリント板のコア材と、プリプレグとを交互に重合するように配置された積層体、或いは、プリプレグが既に貼り付けられた電子回路が形成されその周辺部に加熱用の金属箔が設けられているプリント板の積層体を仮溶着して一次積層体に加工するために、プリント板のコア材の金属箔に誘導加熱を行うための磁束を印加する磁気コアと、該磁気コアと積層体の配置を磁気コアより発生する磁束がプリント板のコア材の金属箔に平行に印加されるように配置する機構とを具備し、
磁気コアで発生する磁束内に金属箔を置くことで、金属箔の断面に同時に渦電流を発生させることで金属箔を発熱させるとともに、同時に発生するローレンツ力によりプリント板のコア材の各層を均一に加圧して、各層のコア材とプリプレグ或いは、プリプレグが既に貼り付けられたコア材同士を仮溶着して一次積層体を製造する多層プリント板の溶着装置。 - 電子回路が形成されその周辺部に加熱用の金属箔が設けられているプリント板のコア材と、プリプレグとを交互に重合するように配置された積層体、或いは、プリプレグが既に貼り付けられた電子回路が形成されその周辺部に加熱用の金属箔が設けられているプリント板の積層体を仮溶着して一次積層体に加工するために、プリント板のコア材の金属箔に誘導加熱の磁束を印加するための、積層体の上面と下面に設けられた磁気コアと、積層体の上面と下面に設けられた磁気コアと積層体の配置を磁気コアより発生する磁束がプリント板のコア材の金属箔に平行に印加されるように配置する機構とを具備し
積層体の上面と下面の磁気コアを交互に駆動することにより、磁気コアで発生する磁束をプリント板のコア材の金属箔に平行に印加することにより各層コア材の金属箔の断面に上面と下面の磁気コアにより交互に渦電流を発生させて金属箔を発熱させるとともに、同時に発生するローレンツ力によりプリント板のコア材の各層を均一に加圧して、各層のコア材とプリプレグ或いは、プリプレグが既に貼り付けられたコア材同士を仮溶着して一次積層体を製造する多層プリント板の溶着装置。 - 請求項1の多層プリント板の溶着装置において、磁気コアと積層体との間に金属板を配置して、各層コア材の金属箔の発熱と同時に金属板も発熱させることにより、各層を均一に加熱することにより各層のコア材とプリプレグ或いは、プリプレグが既に貼り付けられたコア材同士を仮溶着して一次積層体を製造する多層プリント板の溶着装置。
- 請求項3の多層プリント板の溶着装置において、磁気コアと積層体との間に配置される金属板を磁気コアと積層体との間に出し入れが出来る機構を具備した多層プリント板の溶着装置。
- 請求項1乃至請求項2記載の多層プリント板の溶着装置において、磁気コアにはE型磁気コアを使用することを特徴とする多層プリント板の溶着装置。
- 請求項1乃至請求項2記載の多層プリント板の溶着装置において、磁気コアにはU型磁気コアを使用することを特徴とする多層プリント板の溶着装置。
- 請求項1乃至請求項4記載の一次積層体を製造する機構を複数搭載した多層プリント板の溶着装置。
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