(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に樹脂を含浸すると共に半硬化させることによって形成されるプリプレグを切断するにあたって、プリプレグを送りながら、照射位置を固定した状態でプリプレグにレーザー光を照射することによって、レーザー光を照射した部分のプリプレグの樹脂を加熱して軟化させ、次いでプリプレグを送りながら、レーザー光の照射位置よりプリプレグの送り方向の前方にその中心が配置される回転式の丸刃で、プリプレグの樹脂を軟化させた部分を切断するプリプレグの切断方法であって、プリプレグにレーザー光を照射する照射位置を、前記丸刃の中心の直下位置にあるプリプレグ切断箇所から前記丸刃の半径寸法以内の位置としていることを特徴とするプリプレグの切断方法。
【請求項２】
長尺に形成されたプリプレグを長手方向に送りながら、プリプレグにレーザー光を照射すると共に回転式の丸刃でプリプレグを切断することを特徴とする請求項１記載のプリプレグの切断方法。
【請求項３】
回転式の丸刃でプリプレグを切断して形成される切断ライン又はその延長線の直上位置からは離間している側方位置から、レーザー光を照射することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のプリプレグの切断方法。
【請求項４】
回転式の丸刃でプリプレグを切断して形成される切断ラインの延長線の直上位置から、レーザー光の照射ラインを切断ラインの延長線に対して傾斜させて、レーザー光を照射することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のプリプレグの切断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層板等の製造に用いられるプリプレグの切断方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリプレグは、ガラス布や紙などの長尺の基材に熱硬化性樹脂のワニスを含浸させ、加熱乾燥して熱硬化性樹脂を半硬化させることによって、長尺に作製されている。このプリプレグはその長手方向と、長手方向に直交する幅方向に切断することによって、定寸法の正方形や長方形に裁断して使用される。例えば、このように定寸に裁断されたプリプレグを複数枚重ね、その両面に銅箔等を重ねて、加熱加圧成形をすることによって、銅張り積層板を製造することができるものである。
【０００３】
このようにプリプレグを切断するにあたって、切断加工にはロータリーカッター、シャーリング、回転式の丸刃等の切断刃を用いて行なわれるが、プリプレグは半硬化状態で脆い樹脂が基材に付着したものであるために、プリプレグを切断する際に、樹脂の切断粉や基材の切断粉が発生し易く、これらの切断粉が周囲に飛散して作業環境を損ねるおそれがあり、またこの切断粉がプリプレグに付着して、次工程で銅箔等を重ねて成形する際に異物として混入し、不良発生の原因となるものであった。特に近年、回路パターンの高密度化の要望の高まりに従って、異物の混入が厳しくチェックされるようになっており、このような異物混入の原因になる切断粉の発生を防止することが強く求められている。
【０００４】
そこで、プリプレグの切断箇所を赤外線ヒーター等で加熱することによってこの部分の樹脂を軟化させ、軟化した樹脂の部分においてプリプレグを切断することによって、切断粉の発生及び飛散を防止する方法が検討されている。しかしこのように赤外線ヒーター等でプリプレグを加熱すると、切断する箇所以外の部分にも広くプリプレグが加熱され、加熱された部分ではプリプレグの樹脂の硬化が進むおそれがあり、品質劣化が発生するものであった。
【０００５】
上記の各問題を解消するために、本出願人は下記の特許文献１において、レーザー光の照射位置を移動させながらプリプレグの表面にレーザー光を照射することによって、プリプレグの樹脂を線状に加熱して軟化させ、次いでこのレーザー光の照射位置の移動に追随させて切断刃を移動させることによって、樹脂が軟化した部分のプリプレグを切断するようにした方法を提案している。
【０００６】
この方法によれば、樹脂を軟化させた部分でプリプレグを切断するために、切断粉が発生することを防ぐことができるものであり、そしてプリプレグの加熱はレーザー光を照射した部分においてのみ行なうことができ、広い範囲を加熱することなく切断する部分のみの樹脂を軟化させることができるものである。
【０００７】
しかし、このものではレーザー光の照射位置を移動させ、また切断刃を移動させるようにしているために、これらを移動させるための装置が必要であって、切断装置全体が大掛かりになるという問題があった。しかも、短尺のプリプレグの切断や、プリプレグの幅方向への切断には適しているが、長尺のプリプレグを長手方向に切断する場合は、適用が難しいものであった。
【０００８】
そこで、本出願人は特願２００１−３９２１１３において、基材に樹脂を含浸すると共に半硬化させることによって形成されるプリプレグを切断するにあたって、プリプレグを送りながら、照射位置を固定した状態でプリプレグにレーザー光を照射することによって、レーザー光を照射した部分のプリプレグの樹脂を加熱して軟化させ、次いでプリプレグを送りながら、レーザー光の照射位置よりプリプレグの送り方向の前方に配置される切断刃で、プリプレグの樹脂を軟化させた部分を切断するプリプレグの切断方法を提案している。このものは、レーザー光の照射位置や切断刃を移動させる必要がなく、プリプレグを送るのに伴って、レーザー光の照射で樹脂を加熱軟化させた部分を切断することができ、切断による切断粉の発生を防止しながら、プリプレグを切断することができるものである。
【０００９】
このものでは、切断刃が回転式の丸刃である場合に、この丸刃で照射するレーザー光が遮られることを考慮して、プリプレグにレーザー光を照射する照射位置とプリプレグを切断刃で切断する切断位置との距離をかなり長くとっていた。しかし、その後の検討で、照射位置と切断位置との距離が長い場合には、切断時点でのプリプレグの樹脂の軟化状態を維持するためには、レーザー発振機から出射するレーザー光の出力を大きくする必要があり、エネルギー消費量が増大する問題があり、また、レーザー光の出力を大きくすると、レーザー光の照射でプリプレグの樹脂が炭化して、プリプレグの品質劣化が発生しやすいという問題があることが判明した。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−１３８２８８号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、レーザー光の照射位置や切断刃を移動させる必要がなく、切断粉の発生を防止しながらプリプレグを切断することができ、しかも長尺のプリプレグを長手方向に切断することが容易になるプリプレグの切断方法であって、且つ、レーザー発振機から出射するレーザー光の出力を小さくできるプリプレグの切断方法を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明のプリプレグの切断方法は、基材に樹脂を含浸すると共に半硬化させることによって形成されるプリプレグを切断するにあたって、プリプレグを送りながら、照射位置を固定した状態でプリプレグにレーザー光を照射することによって、レーザー光を照射した部分のプリプレグの樹脂を加熱して軟化させ、次いでプリプレグを送りながら、レーザー光の照射位置よりプリプレグの送り方向の前方にその中心が配置される回転式の丸刃で、プリプレグの樹脂を軟化させた部分を切断するプリプレグの切断方法であって、プリプレグにレーザー光を照射する照射位置を、前記丸刃の中心の直下位置にあるプリプレグ切断箇所から前記丸刃の半径寸法以内の位置としていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る発明のプリプレグの切断方法は、請求項１記載のプリプレグの切断方法において、長尺に形成されたプリプレグを長手方向に送りながら、プリプレグにレーザー光を照射すると共に回転式の丸刃でプリプレグを切断することを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係る発明のプリプレグの切断方法は、請求項１又は請求項２記載のプリプレグの切断方法において、回転式の丸刃でプリプレグを切断して形成される切断ライン又はその延長線の直上位置からは離間している側方位置から、レーザー光を照射することを特徴とする。
【００１５】
請求項４に係る発明のプリプレグの切断方法は、請求項１又は請求項２記載のプリプレグの切断方法において、回転式の丸刃でプリプレグを切断して形成される切断ラインの延長線の直上位置から、レーザー光の照射ラインを切断ラインの延長線に対して傾斜させて、レーザー光を照射することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
プリプレグ１は、ガラス布や紙など長尺の基材を含浸槽に通して、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂のワニスを含浸させ、次いでこれを加熱乾燥炉に通して加熱乾燥し、熱硬化性樹脂をＢステージ状態に半硬化させることによって作製されているものであり、長尺に形成されており、ロールに巻いて保管されている。
【００１８】
図１はこのプリプレグ１を長手方向に沿って切断する方法の一実施の形態を示すものであり、プリプレグ１を切断する回転式の丸刃２と、この丸刃２との間でプリプレグ１を挟み込む受け刃３と、レーザー光Ｌを出射するレーザー発振器４と、レーザー発振器４から出射されたレーザー光Ｌを反射してプリプレグ１に照射する反射ミラー５と、プリプレグ１を送る送りロール１５、１５と、プリプレグ１を送ることを補助する補助送りロール１６、１６とを具備して切断装置を形成するようにしてある。この図１に示す実施の形態では、回転式の丸刃２と共に、丸刃２との間でプリプレグ１を挟み込む受け刃３を備えるようにしているが、プリプレグ１の材質、厚み等によっては、受け刃３を省略して回転式の丸刃２のみでプリプレグ１を切断する構成とすることも本発明では可能である。なお、図１に示す実施形態では、回転式の丸刃２は強制的に回転する構造としていて、受け刃３は自由に回転する構造としている。また、レーザー発振器４としては例えば炭酸ガスレーザー発振器を用いることができる。炭酸ガスレーザーは、出射するレーザー光の出力を適切に設定することが可能なので、本発明において好ましいものである。
【００１９】
そして、この実施の形態では、図２に示すように、ロールに巻かれた長尺のプリプレグ１を送りロール１５と補助送りロール１６とで繰り出して長手方向に送り出し、回転式の丸刃２によって長手方向に沿って切断するようにしている。また、反射ミラー５はプリプレグ１の上方に配置してあり、レーザー発振器４から出射されたレーザー光Ｌを反射して、回転式の丸刃２の中心７の直下位置よりもプリプレグ１の送り方向の後方位置においてプリプレグ１の表面に照射させるようになっている。そして、図３に示すように、プリプレグ１にレーザー光Ｌを照射する照射位置６について、回転式の丸刃２の中心７の直下位置にあるプリプレグ切断箇所８から丸刃２の半径寸法ｒ以内の位置としている。そして、この実施の形態では、図２に示すように、回転式の丸刃２でプリプレグ１を切断して形成される切断ライン９の延長線１０の直上位置からは離間している側方位置に設置している反射ミラー５から、レーザー光Ｌをプリプレグ１に照射するようにしているので、丸刃２によってレーザー光Ｌが遮られることがなく、従って、丸刃２の中心７の直下位置にあるプリプレグ切断箇所８から丸刃２の半径寸法ｒ以内の位置にレーザー光Ｌを照射することが容易にできるようになっている。
【００２０】
この実施の形態の切断方法では、丸刃２の中心７よりプリプレグ１の送り方向の後方位置においてプリプレグ１の表面にレーザー光Ｌを照射させるようになっている。このようにレーザー光Ｌをプリプレグ１に照射すると、レーザー光Ｌを照射された部分が加熱され、その部分の樹脂が軟化される。このとき、プリプレグ１は送りロール１５で長手方向に連続して送られているので、樹脂が軟化した樹脂軟化部分１１（図３参照）は直線の線状に形成されるものであり、プリプレグ１がさらに送りロール１５で長手方向に送られると、この線状の樹脂軟化部分１１が丸刃２を通過し、プリプレグ１は丸刃２によって樹脂軟化部分１１に沿って切断されるものである。そのため、この実施の形態の切断方法は、レーザー光Ｌの照射位置や丸刃２を移動させる必要がなく、切断粉の発生を防止しながらプリプレグを切断することができ、しかも長尺のプリプレグ１を長手方向に切断することが容易になるプリプレグの切断方法である。
【００２１】
さらに、この実施の形態の切断方法では、プリプレグ１にレーザー光Ｌを照射する照射位置６について、回転式の丸刃２の中心７の直下位置にあるプリプレグ切断箇所８から丸刃２の半径寸法ｒ以内の位置としているので、レーザー光Ｌを照射する照射位置が回転式の丸刃２の中心７の直下位置にあるプリプレグ切断箇所８から丸刃２の半径寸法ｒよりも遠い場合に比べて、レーザー光Ｌが照射された後、レーザー光Ｌが照射された部分が丸刃２を通過するまでの時間が短くなり、そのためレーザー発振機４から出射するレーザー光Ｌの出力を小さくすることができる。なぜならば、レーザー光Ｌを照射する照射位置６がプリプレグ切断箇所８から遠い場合には、照射位置６からプリプレグ切断箇所８までプリプレグ１が移動する間にプリプレグが冷却されるので、樹脂軟化部分１１の軟化状態をプリプレグ切断箇所８まで維持するには、レーザー光Ｌの出力を増して、照射位置６におけるプリプレグ１の温度を高温にすることが必要であるが、レーザー光Ｌを照射する照射位置６がプリプレグ切断箇所８から近い場合には、照射位置６からプリプレグ切断箇所８までプリプレグ１が移動する間にプリプレグが冷却される程度が少ないので、レーザー発振機４から出射するレーザー光Ｌの出力を小さくすることが可能となるからである。
【００２２】
次に、プリプレグ１を長手方向に沿って切断する方法の他の実施の形態を説明する。図４はプリプレグ１を長手方向に沿って切断する方法の他の実施の形態を示すものであり、図１に示した実施の形態とは、レーザー発振器４及び反射ミラー５の設置位置が異なっている。図４に示す実施形態では、ロールに巻かれた長尺のプリプレグ１を送りロール１５と補助送りロール１６とで繰り出して長手方向に送り出し、回転式の丸刃２によって長手方向に沿って切断するようにしている。また、反射ミラー５はプリプレグ１の上方に配置してあり、レーザー発振器４から出射されたレーザー光Ｌを反射して、回転式の丸刃２の中心７の直下位置よりもプリプレグ１の送り方向の後方位置においてプリプレグ１の表面に照射させるようになっている。そして、図６に示すように、プリプレグ１にレーザー光Ｌを照射する照射位置６について、回転式の丸刃２の中心７の直下位置にあるプリプレグ切断箇所８から丸刃２の半径寸法ｒ以内の位置としている。そして、この実施の形態では、図５に示すように、回転式の丸刃２でプリプレグ１を切断して形成される切断ライン９の延長線１０の直上位置に設置している反射ミラー５から、レーザー光Ｌをプリプレグ１に照射している。また、レーザー発振器４及び反射ミラー５の設置位置及び設置角度を調整することにより、レーザー光Ｌの照射ライン１２を切断ライン９の延長線１０に対して傾斜させて、レーザー光Ｌをプリプレグ１に照射するようにしているので、丸刃２によってレーザー光Ｌが遮られることがなく、従って、図６に示すように、丸刃２の中心７の直下位置にあるプリプレグ切断箇所８から丸刃２の半径寸法ｒ以内の位置にレーザー光Ｌを照射することが容易にできるようになっている。
【００２３】
この図４に示す実施の形態の切断方法では、丸刃２の中心７よりプリプレグ１の送り方向の後方位置においてプリプレグ１の表面にレーザー光Ｌを照射させるようになっている。このようにレーザー光Ｌをプリプレグ１に照射すると、レーザー光Ｌを照射された部分が加熱され、その部分の樹脂が軟化される。このとき、プリプレグ１は送りロール１５で長手方向に連続して送られているので、樹脂が軟化した樹脂軟化部分１１（図６参照）は直線の線状に形成されるものであり、プリプレグ１がさらに送りロール１５で長手方向に送られると、この線状の樹脂軟化部分１１が丸刃２を通過し、プリプレグ１は丸刃２によって樹脂軟化部分１１に沿って切断されるものである。そのため、図４に示す実施の形態の切断方法は、レーザー光Ｌの照射位置や丸刃２を移動させる必要がなく、切断粉の発生を防止しながらプリプレグを切断することができ、しかも長尺のプリプレグ１を長手方向に切断することが容易になるプリプレグの切断方法である。
【００２４】
さらに、この図４に示す実施の形態の切断方法では、プリプレグ１にレーザー光Ｌを照射する照射位置６について、回転式の丸刃２の中心７の直下位置にあるプリプレグ切断箇所８から丸刃２の半径寸法ｒ以内の位置としているので、レーザー光Ｌを照射する照射位置が回転式の丸刃２の中心７の直下位置にあるプリプレグ切断箇所８から丸刃２の半径寸法ｒよりも遠い場合に比べて、レーザー光Ｌが照射された後、レーザー光Ｌが照射された部分が丸刃２を通過するまでの時間が短くなり、そのためレーザー発振機４から出射するレーザー光Ｌの出力を小さくすることができる。なぜならば、レーザー光Ｌを照射する照射位置６がプリプレグ切断箇所８から遠い場合には、照射位置６からプリプレグ切断箇所８までプリプレグ１が移動する間にプリプレグが冷却されるので、樹脂軟化部分１１の軟化状態をプリプレグ切断箇所８まで維持するには、レーザー光Ｌの出力を増して、照射位置６におけるプリプレグ１の温度を高温にすることが必要であるが、レーザー光Ｌを照射する照射位置６がプリプレグ切断箇所８から近い場合には、照射位置６からプリプレグ切断箇所８までプリプレグ１が移動する間にプリプレグが冷却される程度が少ないので、レーザー発振機４から出射するレーザー光Ｌの出力を小さくすることが可能となるからである。
【００２５】
なお、上記の各実施の形態では、長尺のプリプレグ１を長手方向に送りながら切断するようにしたが、本発明は矩形など定尺のプリプレグ１を送りながら切断する際にも適用されるものである。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１に係る発明のプリプレグの切断方法では、基材に樹脂を含浸すると共に半硬化させることによって形成されるプリプレグを切断するにあたって、プリプレグを送りながら、照射位置を固定した状態でプリプレグにレーザー光を照射することによって、レーザー光を照射した部分のプリプレグの樹脂を加熱して軟化させ、次いでプリプレグを送りながら、レーザー光の照射位置よりプリプレグの送り方向の前方に、その中心が配置される回転式の丸刃で、プリプレグの樹脂を軟化させた部分を切断するプリプレグの切断方法であって、プリプレグにレーザー光を照射する照射位置を、前記丸刃の中心の直下位置にあるプリプレグ切断箇所から前記丸刃の半径寸法以内の位置としているので、請求項１に係る発明のプリプレグの切断方法によれば、レーザー光の照射位置や切断刃を移動させる必要がなく、切断粉の発生を防止しながらプリプレグを切断することができて、且つ、レーザー発振機から出射するレーザー光の出力を小さくすることが可能となる。
【００２７】
請求項２に係る発明のプリプレグの切断方法では、請求項１記載のプリプレグの切断方法において、長尺に形成されたプリプレグを長手方向に送りながら、プリプレグにレーザー光を照射すると共に回転式の丸刃でプリプレグを切断するので、請求項１に係る発明の効果に加えて、長尺のプリプレグを長手方向に切断することができるという効果も奏する。
【００２８】
請求項３に係る発明及び請求項４に係る発明のプリプレグの切断方法では、請求項１に係る発明の効果に加えて、丸刃の中心の直下位置にあるプリプレグ切断箇所から丸刃の半径寸法以内の位置にレーザー光を照射することが容易にできるという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を説明するための概略側面図である。
【図２】同上の概略平面図である。
【図３】同上の要部の概略断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態を説明するための概略側面図である。
【図５】同上の概略平面図である。
【図６】同上の要部の概略断面図である。
【符号の説明】
１  プリプレグ
２  丸刃
３  受け刃
４  レーザー発振器
５  反射ミラー
６  照射位置
７  中心
８  切断箇所
９  切断ライン
１０  延長線
１１  樹脂軟化部分
１２  照射ライン
１５  送りロール
１６  補助送りロール
Ｌ  レーザー光
ｒ  半径寸法
【図１】
0003707464.tif 000002
【図２】
0003707464.tif 000003
【図３】
0003707464.tif 000004
【図４】
0003707464.tif 000005
【図５】
0003707464.tif 000006
【図６】
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