專利名稱：制造層壓板的方法和制造這種層壓板的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造層壓板的方法和制造這種層壓板的裝置，尤其涉及一種制造層壓板的方法，它把片形合成樹脂材料和金屬箔疊成一疊，由此當向金屬箔提供一電流時在一壓力下把這一疊整體熱成形成層壓板，以及實現(xiàn)這種制造方法的裝置。
在其表面上具有金屬箔的層壓板是通過把片形樹脂材料與金屬箔整體層疊模壓得到的。把銅箔或者類似材料用作金屬箔，把聚脂膠片用作片形樹脂材料的層壓板常常用在印刷電路板等上。這種層壓板是這樣獲得的，僅把金屬箔和聚脂膠片層疊，或在兩者之間插入內(nèi)層板，或者具有與金屬箔和聚脂膠片結(jié)合的內(nèi)外層板，把它們在一壓力下加熱，使聚脂膠片的合成樹脂熔化，并通過熱硬化或者冷卻進行模壓。在壓力下加熱可以通過以諸如蒸氣作為熱源的熱壓或者電加熱實現(xiàn)，或者通過真空加壓來實現(xiàn)。
熱壓是通過加熱的加壓板從上下兩面對層疊的聚脂膠片或者類似的片進行加壓，而真空加壓是用填料板密封地覆蓋層疊板，使其內(nèi)部真空，并在高壓下在其周圍加上熱氣來進行的。在通過這種熱壓或者真空加壓進行層疊模壓時，通常把形成一個層壓板的多片聚脂膠片的一組這樣的板制成一層疊組合，把多組這樣的層疊組合與插在相鄰的層疊組合之間的各中間層疊合成層疊塊，通過對該層疊塊進行加熱和加壓，可以同時獲得多個層壓板。中間層用于確保各個產(chǎn)品的平滑，通常用不銹鋼板或者類似的板。
如上所述，當疊成多層的層疊組合在壓力下通過熱壓加熱時，模壓的加壓板對層疊塊的上下兩面都進行加熱。因而，由于從層疊塊的側(cè)面熱傳遞和熱輻射的延遲，在加壓板上的層疊組合與中間部分的層疊組合之間產(chǎn)生一加熱溫度差。這種非一致的加熱溫度是不利的，因為它導致了可獲得的層壓板產(chǎn)品質(zhì)量的不穩(wěn)定。然而，在熱壓中，待疊合的層疊組合數(shù)是有限的。
另一方面，在真空加壓中，在層疊塊的周圍加熱，雖然各個層疊組合的溫度基本上是均勻上升的，但還是由于熱傳遞的延遲，在外緣部分與芯體部分仍產(chǎn)生溫度差。因此，對大面積的層壓板進行模壓是不穩(wěn)定的。
消除上面的這些缺點的方法之一是，例如，英國專利No.1,321,305，它揭示了一種方法，根據(jù)該方法，可以把層疊組合與分別插在金屬板之間的合成樹脂片疊合成多級，并把電能提供給金屬板來對它們加熱，以同時對大量的層壓板進行模壓。對于這種加熱方法，疊合方向和層壓板平面方向的加熱溫度都變得一致，質(zhì)量變化最小。在日本專利公開No.62-58903中，揭示了一種方法，在該方法中，把金屬箔與熱塑性樹脂片的層疊材料通過送料輥提供到金屬輥上，把電流通過作為電極的金屬輥饋送給金屬箔，以與直接用作加熱單元的金屬箔進行加熱粘接。根據(jù)該方法，加熱溫度在層壓板的平面方向上是一致的，層壓板平面間的質(zhì)量變化最小。
然而，上述的方法存在一個缺點，即需要冷卻以自然熱輻射進行，而不施加任何壓力。對于這一缺點，下面參照這樣一種情況進行詳細描述，即把敷銅箔的層壓板作為聚脂膠片與銅箔的組合層壓板進行模壓，聚脂膠片是一種浸透了環(huán)氧樹脂的玻璃布。
即，在制造這種層壓板時，環(huán)氧樹脂表現(xiàn)出顯著的收縮性，一直到環(huán)氧樹脂在冷卻期間到達玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度，所以，在沒有壓力時，玻璃布的編織圖案，尤其是玻璃纖維束各紗線的橫斷部分會刺穿銅箔，敷銅箔層壓板的表面糙度變差。當層壓板在零壓力狀態(tài)下通過自然熱輻射冷卻時，用跟蹤型表面糙度計在對角線方向上對紗線的表面糙度測量顯示，最大的表面糙度為4至7μm，顯著地大于在壓力下冷卻時的1μm的水平。因此，有這樣一個問題，即如此獲得的層壓板不適于通過蝕刻或者類似的電路形成方法形成密集的電路圖形，以把層壓板處理成印刷布線板。它還有另一個問題，即通過自然熱輻射的冷卻導致了制造時間延長。
本發(fā)明的目的在于提供一種制造層壓板的方法和實現(xiàn)這種方法的裝置，它可以克服上述缺點，通過均勻地對層疊組合加熱一直到中心部分，獲得質(zhì)量一致的層壓板，同時縮短了制造時間，并使表面糙度最小。
尤其，本發(fā)明提供一種層壓板制造方法以及實現(xiàn)這種方法的裝置，當把層壓板應(yīng)用于印刷電路板時，它可以容易地形成細密的電路圖形。
本發(fā)明進一步提供層壓板制造方法和用于這種方法的裝置，在同時制造大量層壓板時，它可以使疊成多級的各層壓板之間的質(zhì)量變化最小。
根據(jù)本發(fā)明，上述目的可以通過這樣的層壓板制造方法來實現(xiàn)，這種層壓板制造方法包含下列步驟用片形合成樹脂材料與金屬箔彼此疊合形成層疊組合，在壓力下使該組合熱成形成層壓板，同時把電流提供給該組合中的金屬箔，其特征在于，在中止提供電流之后，冷卻該層壓板，并進一步對其施加壓力，根據(jù)本發(fā)明的這種層壓板制造方法，金屬箔用作電阻器，它會產(chǎn)生熱量，層疊組合由此被加熱。而且，通過在冷卻期間施加壓力，在制成層壓板的同時保持表面的糙度，縮短冷卻所需的時間。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將在參照附圖所示的最佳實施例對本發(fā)明的詳細描述中變得明顯。


圖1以側(cè)視圖示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的層壓板制造裝置；圖2是用于解釋圖1層壓板制造裝置中冷卻裝置的側(cè)視圖；圖3A是本發(fā)明第二實施例的層壓板制造裝置中冷卻裝置的說明視圖；圖3B是圖3A裝置內(nèi)所用的冷卻輥的透視圖；圖4是本發(fā)明第三實施例的層壓板制造裝置的側(cè)視圖；圖5A和5B是圖4裝置中冷卻管的透視圖，示出了冷卻操作的不同方式；圖6是本發(fā)明第四實施例的層壓板制造裝置的側(cè)視圖；圖7是本發(fā)明第五實施例的層壓板制造裝置的冷卻狀態(tài)的剖面圖；圖8是本發(fā)明第六實施例的層壓板制造裝置內(nèi)所用的中間層的透視圖；圖9A和9B示意性地示出了本發(fā)明第七實施例的裝置內(nèi)所用的中間層的不同冷卻狀態(tài)的透視圖；圖10是本發(fā)明第八實施例的層壓板制造裝置的側(cè)視圖；圖11是本發(fā)明第九實施例的層壓板制造裝置的側(cè)視圖；圖12A和12B以及圖13A和13B分別是圖11裝置不同方面的示意性說明視圖；圖14A和14B是本發(fā)明第十實施例中所用的中間層的透視圖；圖15是與圖14的中間層不同方式的中間層的透視圖；圖16是與圖14的中間層不同方式的中間層的透視圖；圖17A是與圖15的中間層不同方式的中間層的透視圖；圖17B以側(cè)視圖示出了使用圖17A的中間層的狀態(tài)；圖18A至18D是在用圖15的中間層冷卻時測量片形合成樹脂材料的溫度的各種不同例子的說明視圖；圖19A是表示圖15A的中間層冷卻狀態(tài)的說明性透視圖；圖19B是圖19A所示的中間層的剖面圖；圖19C是圖18A例子內(nèi)的層疊塊的側(cè)視圖；圖20A是圖15的中間層不同冷卻狀態(tài)的說明性視圖；圖20B是圖20A的中間層的剖面圖；圖20C至20E是圖15的層疊塊的側(cè)視圖21A是層疊塊與關(guān)聯(lián)的冷卻裝置以及其它用于解釋圖15的中間層用于冷卻的另一方面的側(cè)視圖；圖21B至21D是分別與圖21A的冷卻裝置不同的冷卻裝置的側(cè)視圖。
雖然現(xiàn)在將參照附圖所示的各實施例來描述本發(fā)明，但應(yīng)當理解，本發(fā)明并不僅限于所示的這些實施例，而是包括所有變形、變化以及可能在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的等效的裝置。
圖1和2示出了本發(fā)明的第一實施例，在該實施例中，層壓板制造裝置構(gòu)置成把模壓機4和電加熱裝置5組合在一起。模壓機4在壓力下用以模壓由合成樹脂片1與金屬箔2彼此疊合形成的層疊組合件3。同時，電加熱裝置5向金屬箔2提供電流以產(chǎn)生熱量，從而對樹脂片1進行加熱，在壓力下對層疊組合件3進行熱成形，以形成層壓板。
對于金屬箔2，使用一具有連續(xù)長度的金屬箔，電流從連續(xù)長度的金屬箔2的一端流向另一端。對于樹脂片1，用下面的方式同時處理大量的樹脂片。
即，把樹脂片1放在金屬箔2上，使之靠近箔2的一端，然后在樹脂片1上折疊以卷在該片上，金屬箔2設(shè)置在樹脂片1的兩側(cè)，從而形成層疊組合件3。接著，把電絕緣并且表面光滑的中間層6放在形成層疊組合件3的金屬箔2的頂面，再把箔2以相反的方向折疊在中間層6上，以卷在該中間層上，如此以相同的方式重復這些放置和折疊步驟，以交替地把樹脂片1和中間層6與插在它們之間的金屬箔2層疊起來，從而用多個層疊組合件3形成層疊塊9，層疊組合件3包括中間層6，中間層6分別插在疊合成多級的相鄰組合件之間。
雖然在所示的實施例中，雖然使用了長度連續(xù)的金屬箔2，但也可以用兩片分開的金屬箔2，把兩金屬箔2的每片金屬箔設(shè)置在層疊組合件3兩側(cè)的每一側(cè)上。
此處，使層疊塊9受到壓力，夾持在形成模壓機4的一部分的上下加壓板7之間，與層疊塊9的頂部和底部接觸，在所示實施例中同時制造三個層壓板。增加疊合的數(shù)量，有可能同時制造大量的層壓板。
模壓機4施加壓力的方向可以從圖所示的這種垂直方向改為水平方向。而且，如圖1中的虛線所示，模壓機4可以改成真空疊壓機，在該疊壓機中，壓制件封裝在真空腔23內(nèi)。
而且，如圖2所示，本實施例的層壓板制造裝置中的冷卻裝置包含相對的幾對冷卻板20，其內(nèi)插有冷卻水管或者類似物以冷卻板本身，各對冷卻板20形成模壓機8，設(shè)置三組這樣的冷卻和模壓機8以便同時冷卻時同時制造三個層壓板。因此，當中斷電加熱金屬箔2時，取出通過加熱和模壓分別形成層壓板的前述層疊組合件3，并借助冷卻和模壓機8同時冷卻時進一步加壓。
更具體地對于所用的各材料，片形合成樹脂材料1包含一組內(nèi)部分層的玻璃布基片，它浸透了環(huán)氧樹脂，在其兩面具有內(nèi)部分層的電路，還包含玻璃布聚脂膠片，浸透了環(huán)氧樹脂，設(shè)置在基片的兩側(cè)面上。對于金屬箔2，用厚度為18μm的銅箔。有了這些組件，可以把四層結(jié)構(gòu)的多層電路板制成層壓板。對于中間層6，可以使用表面平整光滑的金屬板。
而且，金屬箔2是單個連續(xù)的銅箔，它以彎曲的形狀使用，各折疊的邊緣2a交替設(shè)置在各層疊組合件3的相對側(cè)上。把真空層疊機用作模壓機4，在該真空層疊機中，真空腔23的內(nèi)部抽成10乇的真空，此后進行加壓，把10kgf/cm2的壓力加到層疊塊9的頂面和底面，并通過把直流電從電加熱裝置5提供給其兩端連接到電源的連續(xù)的銅箔上，同時進行加熱，以使該銅箔起到電阻的作用，從而產(chǎn)生熱量。用熱電偶測量正在加熱的層疊組合件3的溫度，進行100分鐘熱加壓，同時使電流值經(jīng)反饋控制到達180℃。
如拆開一樣，把如此加熱和加壓得到的各層壓板分離，使它們冷卻到低于構(gòu)成層壓板的樹脂的玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度以下，同時同樣通過冷卻和模壓機8施加10kgf/cm2的壓力。
在通過自然熱輻射而不施加壓力的冷卻來獲得層壓板的情況下，表面糙度最大為3至7μm，而如本發(fā)明的上述實施例，在施加壓力下冷卻到低于樹脂的玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度以下得到的層壓板，其表面糙度小至小于約1μm。而且，在模壓機4的加壓板7內(nèi)加壓的剩余壓力下通過自然熱輻射來冷卻層壓板的條件下，到層壓板的溫度低于玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度約要花30分鐘，而在上述冷卻和模壓機8內(nèi)冷卻層壓板的條件下，冷卻到低于玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度以下所需的時間約為30秒，所以制造時間有效地縮短了。
層疊塊9還可以這樣來冷卻，在圖1所示的模壓機4的加壓板7內(nèi)嵌入冷卻管，使諸如水或者空氣的冷卻劑循環(huán)，在中止了電加熱后通過加壓板7內(nèi)的冷卻管來提供水或者空氣。在這種情況下，模壓機4的利用率較高，這是因為同一個模壓機還可以用于冷卻而不需要分離熱的層壓板，同樣能使表面糙度小于1μm，縮短制造時間，使溫度下降到低于玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度所需要的時間約為40秒。
而且，這種用冷卻和模壓機8在壓力下進行冷卻可以與下面將描述的另一個實施例中的冷卻裝置組合構(gòu)置。
在圖3A和3B中，圖示了第二個實施例的層壓板制造裝置中所用的冷卻裝置，在該裝置中，用冷卻輥21代替了在上面實施例中形成冷卻裝置的冷卻和模壓機8。即，本冷卻裝置包含三對冷卻輥21，分別以上下關(guān)系彼此相對，從模壓機4上如拆開一樣釋放獲得的層壓板，順序通過三對冷卻輥21，同時在10kgf/cm2的壓力和適當?shù)酿佀退俣认录訅海园褜訅喊謇鋮s到所用的環(huán)氧樹脂的玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度以下。如圖3B所示，分別形成該冷卻裝置中的冷卻輥，使諸如水或者空氣等致冷劑通過其內(nèi)部。
用本實施例的這種冷卻裝置在壓力下進行冷卻，可使獲得的層壓板的表現(xiàn)糙度小于1μm，使各層壓板通過冷卻輥21所需的工作更容易按序完成，使溫度降低到樹脂的玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度所需的時間可以縮短，能更有效地縮短制造時間。
在圖4和5中，示出了本發(fā)明第三實施例的層壓板制造裝置，在該裝置中，用冷卻管22代替了第一實施例中使用的冷卻裝置，冷卻管22設(shè)置成環(huán)繞模壓機4內(nèi)的層壓板塊9，用諸如水或空氣等冷卻劑循環(huán)通過冷卻管22，使加熱和加壓模壓得到的層壓板冷卻到低于環(huán)氧樹脂的玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度以下。即，該裝置構(gòu)置成具有在停止加熱后保持加壓狀態(tài)的同時，獲得由冷卻管22冷卻得到的層壓板。在圖5A中，示出了水循環(huán)的冷卻，而圖5B示出了空氣循環(huán)的冷卻狀態(tài)，在后一種情況，冷卻管22設(shè)置在適當?shù)奈恢?，其吹出端開向?qū)訅喊鍓K9，通過把冷空氣吹向?qū)訅喊鍓K9可以更有效地進行冷卻操作。
通過上述用模壓機4內(nèi)的冷卻裝置提供的在壓力下進行這種冷卻，可以使獲得的層壓板表面糙度最小，小于1μm。
而且，層壓板塊9在保持壓力的模壓機4內(nèi)通過自然熱輻射來冷卻的情況下，層壓板溫度減小到低于樹脂的玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度要花約30分鐘，而用上述的環(huán)繞冷卻管22來冷卻，使溫度減小到低于玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度只需要約2分鐘，有效地縮短了制造時間。
而且，在層壓板周圍設(shè)置了冷卻裝置能同時冷卻疊成多級的層壓板，還可以增加產(chǎn)量。
在圖6所示的第四實施例的另一層壓板制造裝置中，模壓機4適于第一實施例所示的真空層疊加壓。在這種情況下，在停止加熱后，諸如空氣、氮、氨或者類似物的冷卻劑通過冷卻器24進入構(gòu)成真空層疊加壓的真空腔23，以冷卻到低于構(gòu)成層壓板的環(huán)氧樹脂的玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度。
這種層壓板制造裝置通過施加壓力進行冷卻，可以使獲得的層壓板的表面糙度最小，小于1μm。使溫度減小到低于樹脂的玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度所需的時間約為2分鐘，從而可以縮短制造時間。在層壓板周圍設(shè)置冷卻裝置能同時冷卻疊成多級的層壓板，可以增加產(chǎn)量。
在圖7所示的第五實施例中，由第一實施例的模壓機4在壓力下熱成形的層疊塊9完全分離，并放置在加壓夾具25內(nèi)，在總體上上下把層疊塊9壓縮，并把如此放置的塊9浸在諸如水或者酒精等的冷卻劑浴內(nèi)，冷卻劑充滿容器26，把塊9冷卻到低于環(huán)氧樹脂的玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度。加壓夾具25包含加壓板25a和壓縮桿25b，以相對關(guān)系聯(lián)接加壓板，層疊塊9夾持在上下加壓板25a之間，通過壓縮桿25b壓緊加壓板來壓縮層疊塊9。
與上述第四實施例相似，通過這種層壓板制造裝置，在加壓的同時更有效地冷卻層壓板，可以使獲得的層壓板的表面糙度最小，小于1μm。在浸入到容器26的冷卻劑浴來冷卻的情況下，溫度降低到小于玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度的時間約為5秒，所以可以顯著地縮短制造時間。而且，在層壓板周圍設(shè)置了冷卻裝置，可以同時冷卻疊成多級的許多層壓板，以增加產(chǎn)量。
在圖8所示的第六實施例的另一層壓板制造裝置中，改進了第一實施例中使用的冷卻裝置，使中間層6配上嵌入到該中間層中的冷卻管28，該冷卻管形成水、空氣類似冷卻液的通路51，以把層壓板冷卻到低于環(huán)氧樹脂的玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度。
通過這種層壓板制造裝置，可以使獲得的層壓板的表面糙度最小，小于1μm。因為用具有冷卻管28的中間層6來從內(nèi)部冷卻層壓板塊9，所以能以均勻的溫度分布進行冷卻，所有各個層壓板都可以達到一致的表面糙度，而且各層壓板的中央部分和周圍部分也可以達到一致的表面糙度。在用這種中間層6進行冷卻的情況下，使溫度降低到低于玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度所需的時間約為3分鐘，可以有效地縮短制造時間。
在如圖9所示的本發(fā)明第七實施例的另一層壓板制造裝置中，對第一實施例的冷卻裝置進行了改進，把中間層6形成散熱片型，與從其側(cè)面冷卻該散熱中間層的裝置一起使用。圖9A和9B示出了實際的例子，在前一個例子中，冷卻裝置包含風扇29，在后一個例子中，冷卻裝置為一吹風嘴30。
通過這種層壓板制造裝置，可以使獲得的層壓板的表面糙度在中央和周圍部分都小于1μm，這是因為冷卻是在施加壓力的同時從外圍進行的。而且，在用這種散熱片型的中間層6進行冷卻的情況下，把溫度降低到低于構(gòu)成層壓板的樹脂的玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度所需的時間約為5秒，所以可以大大縮短制造時間。
在如圖10所示的第八實施例的另一層壓板制造裝置中，中間層6延伸到層疊組合件3的兩外側(cè)，把如圖8的第六實施例所示的這種結(jié)構(gòu)的、具有冷卻管28的冷卻件27聯(lián)接到中間層6的兩延伸端，利用熱傳導通過中間層6來冷卻層疊組合件3。不用這種冷卻件27的聯(lián)接安排，可以為中間層6的兩延伸部分提供扇形冷卻件，通過把冷卻空氣等吹向冷卻件來冷卻。在本實施例中，可以把單個連續(xù)的金屬箔用作金屬箔2，以前后方向折起來。
這種層壓板制造裝置通過向其施加壓力同時冷卻層壓板，可以使獲得的層壓板的表面糙度最小，小于1μm。尤其是，由于可用中間層6從內(nèi)部來冷卻層疊塊9，所以可以實現(xiàn)溫度均勻分布的冷卻，并可以使各層壓板的表面糙度均勻，還可使各層壓板的中央部分和周圍部分的表面糙度都均勻。
在用中間層6的熱傳導來冷卻層壓板的情況下，把溫度降低到低于形成層壓板的樹脂的玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度所需的時間約為25秒，所以制造時間可以適當?shù)乜s短。
在如圖11至13所示的第九實施例的層壓板制造方法中，冷卻是這樣進行的，在停止了加壓力下加熱后，把層疊組合件3從進行熱成形的模壓機4傳送到一對相對的冷卻壓機50。
更具體地說，圖11示出了這種狀態(tài)，層疊塊9從模壓機4取出，由冷卻壓機50進行冷卻，該冷卻壓機50與圖2的上述冷卻和模壓機8屬于同一類型，在模壓機4的加壓板7內(nèi)設(shè)置液流通路形成冷卻板27，把冷卻液流過該通路進行冷卻。在這種情況下，形成層疊塊9的中間層6的全部或者部分可以形成與圖8所示相同的方式進行冷卻，能使層疊塊9還從里面進行冷卻，達到更有效的冷卻效果。
根據(jù)這種層壓板制造方法，可以對層疊組合件3一起進行加熱和冷卻，以提高生產(chǎn)率。
而且，如圖12A的冷卻狀態(tài)所示，在壓力下進行了熱成形之后，分離層疊塊9，把它拆成單獨的層壓板組合件3，再把拆開的各層疊組合件3傳送到冷卻壓機50，以單個層疊組合件3為單元進行冷卻，這能在冷卻速度上改進該方法。在該冷卻壓機50中，提供了大量的冷卻板27，各層疊組合件3設(shè)置在這些冷卻板27的兩相鄰的冷卻板之間。
而且，在這種情況下，如圖12B所示，可以用金屬線53進行把層疊組合件3拆成單獨的層疊組合件，各金屬線53設(shè)置在金屬箔2的各折層內(nèi)，在一端以向外的方向拉金屬線53，以在各折層處切割金屬箔2。
而且，如圖13A所示的冷卻狀態(tài)，還可以在壓力下熱成形并分離成多個作為一個單元的層疊組合件3后拆開層疊塊9，并以多個層疊組合件3為單元對傳送到冷卻壓機50的層疊組合件3進行冷卻。如圖3A所示，在這種情況下，用傳輸板或者圖13B所示的傳輸盤54來代替部分中間層6，可以把多個層疊組合件3相對于冷卻壓機進行裝載和卸載，使各多個層疊組合件3單元放置在各傳輸盤54上。
在上述把層疊塊9拆成多個作為一個單元的層疊組合件3的情況下，可以使工作比在分離并拆成單個層疊組合件更簡單。另一方面，當把層疊塊9拆成單個層疊組合件3時，其優(yōu)點是冷卻得更快。
在圖14A和14B所示的第十實施例中，中間層6由多個如圖14A所示的這種中間層單元51b形成，每個單元51b由鋁擠出物組成，它呈延伸的、平直的條形，具有矩形截面，它包括縱向穿通的的液流通路51，以使冷卻液流動，如圖14B所示，多個中間層單元51b用一對集合管51c并排地集束成平面，而集合管51c分別設(shè)置有短接管51d，與液流通路51溝通，突出在其進出側(cè)。
用上述這種復合單元51b的中間層6，可以使空氣或者類似的冷卻液流過液流通路51來進行冷卻。而且，可以形成這樣的復合中間層6，適當?shù)剡x擇并排集束的中間層單元51b的數(shù)量，使它具有所選的寬度，也可以在部分損壞的情況下，僅替換損壞的一個或多個中間層單元51b就能在整體上修復復合中間層6。
而且，中間層16可以以如下的不同方式最佳地形成。
即，如圖15所示，把保護板52安裝到單元51b的上下兩面，使中間層單元51b可靠地成為一個整體，當中間層6由于刮傷等原因破裂時，可以替換刮傷的中間層6的保護板52或者僅磨光板的刮傷部分就可以修復。
而且，如圖16所示，中間層可以這樣形成，即在內(nèi)壁上至少設(shè)置凸線51a，增加液流通路51的內(nèi)壁表面積，以改善冷卻效率。
再者，中間層6可以在開始時整體擠出形成。
而且，為了在中間層6的表面上形成電絕緣層，最好對中間層6進行處理，形成硬的陽極化鋁，然后把經(jīng)陽極化鋁處理的表面浸入四氟乙烯或者類似物中，進行Teflon(商標)處理。形成的這種電絕緣層厚約30至60μm，中間層制成電絕緣，所以可以把金屬箔2直接與該絕緣中間層6的表面接觸來形成層疊塊9。即，由于不需要插入絕緣片，所以可以使制作層疊塊9的工作更容易。尤其是，在本例中，通過硬陽極化鋁處理提高了表面硬度，并且通過Teflon處理改善了擦滑性，可以把中間層6的表面制成不會刮傷。在使用保護板52的情況下，最好在保護板52的表面形成此種電絕緣層。
而且，如圖17A所示，最好把冷卻布置成在中間層6提供這種沿圖17A所示的相對側(cè)的這種熱輻射波形邊緣6b，而不提供冷卻液的內(nèi)部液流通路51，把冷卻空氣吹向波形邊緣6b，對如圖17B的使用狀態(tài)中所示的中間層6進行冷卻。波形邊緣6b起到冷卻風扇的作用，可以有效地冷卻中間層6?？梢杂靡簯B(tài)氮來取代冷卻空氣，以進一步改善冷卻效果。
在冷卻前述的片形合成樹脂材料1時，較佳的是在施加壓力的同時冷卻這種材料1，一直到溫度達到低于構(gòu)成片形合成樹脂材料1的樹脂的玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度，一旦溫度低于樹脂的玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度，就不再特別需要施加壓力了。即，當在溫度高于玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度時釋放了壓力，則獲得的層壓板會由于撞擊了玻璃纖維基片的編織圖形而引起表面糙度的劣化，而當溫度低于玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度時，層壓板的表面光滑度就固定了，可以獲得表面光滑度極佳的層壓板。
因此，在溫度到達低于樹脂的玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度之后把層疊塊9拆成單獨的層疊組合件3，能通過吹風等以它們單獨的單元快速地冷卻層疊組合件3，并進行有效快速的冷卻，進一步降低溫度以便于處理。
在圖18A至18D中，示出了在進行如上冷卻時對片形合成樹脂材料1的溫度測量的例子。
如圖18A所示，在這種情況下，可以通過測量虛擬板55的溫度來確定中斷施加壓力的時間，虛擬板55承載有熱電偶，設(shè)置在層疊塊9的中央?yún)^(qū)域。也可以用如圖18B所示的輻射溫度計56以非接觸方式來測量層疊塊9的溫度，并根據(jù)其推出片形合成樹脂材料1的溫度，確定中斷施加壓力的時間。還可以如圖18C所示，通過測量作為冷卻液冷卻中間層6的空氣出口的溫度，根據(jù)其推出片形樹脂材料1的溫度，確定中斷施加壓力的時間。另外，如圖18D所示，也可以通過測量金屬箔2的電阻值，根據(jù)其推出片形樹脂材料1的溫度來確定中斷施加壓力的時間。
而且，如已經(jīng)描述的一樣，對層疊塊9進行的冷卻應(yīng)當最好達到以下面的方式進行的均勻的冷卻。即，如圖19A至19C所示，使冷卻液流過包括并排分布的許多液流通路51的各中間層6的流動方向在液流通路51的相鄰通路之間不同，可以最好地冷卻片形樹脂材料1。
更具體地說，如在圖19A和19B中所看到的，中間層6分別由并排整體分布的五個中間層單元51b形成。在各中間層單元51b內(nèi)，形成三條冷卻液的液流通路51，每條連接管51d連接到三條通路51上。然后，如圖19B所示，使冷卻液在兩相鄰的中間層單元51b之間以交替不同的方向流過各中間層6，并且如圖19C所示，也在兩相鄰的中間層6之間以交替不同的方向流過形成層疊塊9的各中間層6。
因為在相鄰液流通路51之間冷卻液的流動方向不同，所以可以在層疊塊9的水平和垂直方向上均衡由于液流通路51進出端的溫差引起的冷卻效果的差異，可以達到對整個塊9均勻地冷卻。
由于接近層疊塊9中心的地方較難冷卻，所以最好進行如下方式的冷卻。
即，如圖20A至20E所示，在越接近層疊塊9的中心區(qū)域的地方，越使冷卻液以更高的流速流過各中間層6，以冷卻片形合成樹脂材料1，并且可以均勻地冷卻整個層疊塊9。更具體地，如圖20A所示，在各中間層6內(nèi)，越接近中間層的中心處，液流通路51分布得越密集，或者如圖20B所示，當各液流通路51以基本上規(guī)則的間隔分布時，越接近中心處，形成的液流通路51的橫截面積逐漸增大。
當橫截面積基本相同的液流通路51以基本上規(guī)則的間隔分布時，控制冷卻的進行，使越接近中間層6中心處以越大的流速或者更低的溫度提供冷卻液，這可以獲得基本上與使用圖20A和20B所述的中間層6相同的效果，對層疊塊9冷卻與對塊的中心部分一致。
對于層疊塊9的高度方向，使用具有這樣設(shè)置的液流通路51的中間層6，即如圖20C所示，液流通路51設(shè)置成越接近中心處密度越高，或者如圖20D所示，越接近中心處液流通路51的橫截面積越大，這樣可以對層疊塊9的冷卻與中心部分一致。越接近塊的中心處越增加冷卻液的流速或者越降低液體的溫度也可以達到相同的效果，對層層壓板9的冷卻與對其中心部分一致。
而且，如圖20E所示，冷卻也可以這樣進行，即減少設(shè)置在接近層疊塊9的中心的兩相鄰中間層6之間片形合成樹脂材料1的數(shù)量，可以適當?shù)乩鋮s塊的中心部分，所以可以對塊的中心部分進行均勻的冷卻。
再如圖21A至21D所示，以下面的方式冷卻各片形樹脂材料1是較佳的，即把層疊塊9內(nèi)兩相鄰中間層6的液流通路51通過連接管52’相互連接，向各液流通路51提供低溫的冷卻液，同時在中間冷卻連接管52’。
即，冷卻液不需要為每個中間層6提供，而是僅向部分中間層6提供，把提供的液體通過連接管52’傳送到余下的中間層6，這樣可以減少冷卻液進出端的數(shù)量，可以以更簡單的方式提供冷卻液。而且，當把空氣用作冷卻液，并且空氣經(jīng)出端排向大氣時，可以減少冷卻液的提供流速，并把冷卻液的排出噪聲限制成較低。
更具體地說，在如圖21A所示的結(jié)構(gòu)中，用諸如Teflon(商標)管制成的連接管52’把中間層6的液流通路51以垂直方向與相鄰的通路相互連接，在每個連接管52’的中間設(shè)置諸如由銅制成的U形管或者螺旋管的冷卻件57，冷卻件57浸沒在連接有冷卻器58的冷卻容器59內(nèi)，對冷卻液進行冷卻。
冷卻件57還可以如圖21B至21D所示那樣構(gòu)成。即，在圖21B中，連接管52’制成直線形，冷卻件57制成螺旋銅管，環(huán)繞在管52’周圍，用流過冷卻件57的冷卻液冷卻后者。在圖21C中，連接管52’用冷卻件57包覆，其外管環(huán)繞管52’，其內(nèi)通過冷卻液。在圖21D中，把做成銅制冷卻扇形式的冷卻件57安裝在連接管52’的外圍，通過吹入的空氣來冷卻。
權(quán)利要求
1.一種制造層壓板的方法，包含用片形合成樹脂材料與金屬箔彼此疊合形成層疊組合件；在壓力下對層疊組合件熱成形，同時向?qū)盈B組合件內(nèi)的金屬箔提供電流；以及在停止熱成形之后仍維持這壓力冷卻該層疊組合件，以獲得層壓板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，熱成形是在熱成形和加壓裝置中進行的，此后對從熱成形和加壓裝置傳送到單獨的冷卻壓機中的層疊組合件進行冷卻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在維持壓力下進行冷卻，一直到片形合成樹脂材料的溫度低于形成材料的樹脂的玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度。
4.一種制造層壓板的方法，包含用片形合成樹脂材料與金屬箔彼此疊合形成多個層疊組合件；把這些層疊組合件重疊成多級，在各層疊組合件之間插入電絕緣中間層，形成層疊塊；在壓力下對該層疊塊熱成形，同時向該層疊塊內(nèi)的金屬箔提供電流；以及在停止熱成形之后仍維持這一壓力冷卻該層疊塊，以獲得層壓板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在停止熱成形后，分離該層疊塊，拆成各層疊組合件，并把從用于在壓力下進行熱成形的模壓機傳送到單獨的冷卻壓機的層疊組合件作為一個單元進行冷卻。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在熱成形和加壓裝置內(nèi)停止熱成形后，分離該層疊塊，拆成各層疊組合件，并把從用于在壓力下進行熱成形的模壓機傳送到單獨的冷卻壓機的每個層疊組合件作為一個單元進行冷卻。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，中間層制成其邊緣部分具有波形，把冷卻液吹向該中間層的波形，通過冷卻中間層對片形合成樹脂材料進行冷卻。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，維持壓力對該層疊塊進行冷卻，一直到片形合成樹脂材料的溫度低于形成該材料的樹脂的玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度，此后，把該層疊塊拆成單獨的層疊組合件，把單獨的層疊組合件作為一個單元繼續(xù)進行冷卻。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，中間層形成具有在中間層的相對端面之間并排延伸的冷卻液流動通路，冷卻是這樣進行的，使冷卻液在各流動通路之間以不同的方向流過流動通路，以冷卻片形合成樹脂材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，中間層設(shè)置有冷卻液流動通路，冷卻是這樣進行的，使冷卻液越接近層疊塊的中心處以越快的速度流過流動通路，以冷卻片形合成樹脂材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，分別在中間層內(nèi)部設(shè)置有冷卻液流動通路，各中間層的流動通路通過連接管彼此連接，冷卻是這樣進行的，使冷卻液流過液流通路和連接管，同時對連接管進行冷卻。
12.一種層壓板制造裝置，包含模壓機，用于在壓力下模壓由片形合成樹脂材料與金屬箔彼此疊合而成的層疊組合件，電加熱裝置，用于向該金屬箔提供電流，和冷卻裝置，用于在中止向該金屬箔提供電流之后冷卻該層疊組合件，同時向該層疊組合件施加壓力。
13.一種層壓板制造裝置，包含模壓機，用于在壓力下模壓層疊塊，該層疊塊由多個片形合成樹脂材料與金屬箔彼此疊合而成的層疊組合件形成，在疊成多級的各層疊組合件之間分別插有電絕緣中間層，電加熱裝置，用于向各金屬箔提供電流，和冷卻裝置，用于冷卻中間層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，冷卻裝置分布成冷卻層疊塊周圍部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，模壓機包括與層疊塊接觸的加壓板，冷卻裝置設(shè)置成冷卻模壓機的加壓板。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，中間層設(shè)置有冷卻液液流通路。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，中間層由鋁擠出物形成。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，中間層設(shè)置有保護板，安裝到中間層的兩側(cè)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，中間層分別包含多個延伸的中間層單元，它們具有在單元的縱向上延伸的液流通路，并且并排設(shè)置，形成一個整體。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，中間層設(shè)置有形成在表面上的電絕緣層。
全文摘要
一種制造層壓板的方法包括下列步驟用片形合成樹脂材料與金屬箔彼此疊合形成層疊組合件，在壓力下對層疊組合件熱成型，同時向?qū)盈B組合件內(nèi)的金屬箔提供電流；以及，在停止提供電流之后，冷卻該層疊組合件，同時進一步加壓，從而可以對層疊組合件均勻地加熱到其中心部分，以獲得質(zhì)量一致的層壓板，同時縮短制造時間，使表面糙度最小。
文檔編號B32B15/08GK1163193SQ9710229
公開日1997年10月29日 申請日期1997年1月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月17日
發(fā)明者岡本剛, 川村和司, 峠山裕彥, 前田裕史 申請人:松下電工株式會社