プリプレグの切断方法
【課題】 切断時における切断粉の発生を防止できると共に、切断後の取り扱い時におけるガラス繊維粉の発生を防止できるようにする。
【解決手段】 ガラス繊維基材２に熱硬化性樹脂を含浸し半硬化させたプリプレグＰにレーザ光６，９を照射してこのプリプレグＰを切断する一方、切断後の熱硬化性樹脂の硬化により、この熱硬化性樹脂によってガラス繊維基材２の切断端部側を包んだ状態で固める。その際、レーザ光６，９をプリプレグＰに対して切断方向に相対的に移動させながらプリプレグＰを切断し、またプリプレグＰに対してレーザ光６，９の照射域を含む噴射領域に冷却用ガスを噴射して、この冷却用ガスによりプリプレグＰの切断箇所を冷却する。
【解決手段】 ガラス繊維基材２に熱硬化性樹脂を含浸し半硬化させたプリプレグＰにレーザ光６，９を照射してこのプリプレグＰを切断する一方、切断後の熱硬化性樹脂の硬化により、この熱硬化性樹脂によってガラス繊維基材２の切断端部側を包んだ状態で固める。その際、レーザ光６，９をプリプレグＰに対して切断方向に相対的に移動させながらプリプレグＰを切断し、またプリプレグＰに対してレーザ光６，９の照射域を含む噴射領域に冷却用ガスを噴射して、この冷却用ガスによりプリプレグＰの切断箇所を冷却する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸し半硬化させたプリプレグをレーザにより切断するプリプレグの切断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリプレグは、ガラス布、ガラス不織布、ガラスマット等のガラス繊維基材に、エポシキ樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル、ポリフェニレンオキシド等の熱硬化性樹脂層樹脂を含浸し半硬化させたものであり、多層プリント配線板を製造する際に、内層プリント配線板と内層プリント配線板、内層プリント配線板と外層プリント配線板とを接着して絶縁層を形成するために使われる。
【０００３】
このプリプレグは長尺状に製作されており、通常はその長尺のプリプレグを長手方向及び幅方向に切断することにより、所定寸法の正方形、長方形に裁断して使用される。このプリプレグの切断は、回転刃、シャーリング刃その他の切断刃を用いて行われる。
【０００４】
しかし、プリプレグはガラス繊維基材に樹脂を含浸し半硬化したものであって、ガラス繊維基材、樹脂の両者とも非常に脆いため、切断刃で切断すれば、その切断時にガラス繊維、樹脂の切断粉が発生し易い。そして、これらの切断粉は、周囲に飛散すれば作業環境の悪化を招き、また切断粉がプリプレグの表面に付着すれば、多層プリント配線板の製造工程で異物として混入して、製品不良の発生原因となる。
【０００５】
そこで、この切断粉の発生の防止策として、従来、プリプレグの切断箇所を赤外線ヒーター等で加熱して、その切断箇所を含む周辺部分の樹脂を軟化させ、その軟化後に切断刃で切断する方法が考えられている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−１３８２８８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の切断方法でも、切断箇所を含む周辺部分の樹脂を軟化させた後に切断するため、樹脂の切断粉の発生は極力防止できる。しかし、依然として切断刃による切断であり、その切断刃でガラス繊維基材を切断するため、切断時にガラス繊維の切断粉が多量に発生する上に、ガラス繊維の切断端部が脆化した状態となり、その後のプリプレグの取り扱い時に、ガラス繊維の脆化した部分が粉状となって空気中に飛散し、又はプリプレグの表面に付着する等の惧れがある。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、切断時における切断粉の発生を防止できると共に、切断後の取り扱い時におけるガラス繊維粉の発生を防止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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ガラス繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸し半硬化させたプリプレグを所定寸法に切断するプリプレグの切断方法において、前記プリプレグにレーザ光を照射して該プリプレグを切断する一方、切断後の前記熱硬化性樹脂の硬化により、該熱硬化性樹脂により前記ガラス繊維基材の切断端部側を包んだ状態で該ガラス繊維基材の切断端部を固めるものである。
【０００９】
その際、前記レーザ光を前記プリプレグに対して切断方向に相対的に移動させながら前記プリプレグを切断すると共に、前記プリプレグに対して前記レーザ光の照射域を含む噴射領域に冷却用ガスを噴射して、該冷却用ガスにより前記プリプレグの切断箇所を冷却してもよい。
【００１０】
また前記冷却用ガスを前記プリプレグに対してその既切断側から相対移動方向に噴射してもよい。更に前記レーザ光により前記プリプレグを切断しながら、その切断時に発生する煙その他の発生物を吸引して排除することも可能である。また前記プリプレグを吸着テーブル上に吸着して固定しておき、その吸着部位間の切断線に沿って前記レーザ光を照射してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、ガラス繊維基材に樹脂を含浸し半硬化させたプリプレグを所定寸法に切断するに際し、プリプレグにレーザを照射してプリプレグを切断するため、ガラス繊維、樹脂を溶かして切断することになり、従来の切断刃により切断する場合に比較して、ガラス繊維、樹脂の切断粉の発生を極力防止できる。
【００１２】
また切断後の熱硬化性樹脂の硬化により、熱硬化性樹脂によりガラス繊維基材の切断端部側を包ん状態で該ガラス繊維基材の切断端部を固めるため、その後の取り扱い時に切断端部のガラス繊維がガラス繊維粉となって飛散するようなこともなくなり、ガラス繊維粉の発生を防止できると共に、その後のプリプレグの取り扱いも容易にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。図１〜図８は本発明の第１の実施例を例示する。原反プリプレグＰ１から所定のプリプレグＰを裁断する場合には、次のようにする。即ち、原反プリプレグＰ１は、図１及び図２に示すように、ガラス繊維束１を縦横に配置したガラス繊維基材２にエポキシ樹脂その他の熱硬化性樹脂を含浸し半硬化させたものであって、薄板状又はシート状の熱硬化性樹脂層３の内部にガラス繊維基材２が介在されており、通常はロール状に巻き取った原反ロール４となっている。
【００１４】
例えば長さＬ、幅Ｗの長方形のプリプレグＰを裁断する場合には、図１に示すように原反ロール４から原反プリプレグＰ１を繰り出した後、原反プリプレグＰ１の横切断位置の長さＬを計測し、その横切断位置で横切断レーザヘッド５から原反プリプレグＰ１に対してレーザ光６を照射しながら、横切断レーザヘッド５を切断線７に沿って横方向に相対的に移動させて、そのレーザ光６の熱エネルギーにより原反プリプレグＰ１を横方向に切断する。
【００１５】
次に原反プリプレグＰ１から切り離された単位長さのプリプレグＰを、横方向の複数箇所、例えば４箇所の縦切断位置に配置された各縦切断レーザヘッド８からプリプレグＰに対してレーザ光９を照射しながら、各縦切断レーザヘッド８を切断線１０に沿って縦方向に相対的に移動させて、そのレーザ光９の熱エネルギーによりプリプレグＰを縦方向に切断して、３個の単位プリプレグＰとその両側の耳部Ｐ２とに分離する。
【００１６】
このようにしてレーザ光６，９を照射してプリプレグＰを縦横に切断する一方、図３に示すようにその熱硬化性樹脂の熱硬化により、切断時に一時的に溶融した熱硬化性樹脂層３によりガラス繊維基材２の切断端部２ａ側を包んだ状態で、ガラス繊維基材２の切断端部２ａを固める。
【００１７】
また同時に図４及び図５に示すように、プリプレグＰに対してレーザ光６，９の照射域１１を含む噴射領域１２に冷却用空気噴射部（冷却用ガス噴射部）１３から冷却用空気（冷却用ガス）１４を噴射して、その冷却用空気１４によりプリプレグＰの切断箇所及びその近傍を冷却すると共に、プリプレグＰの切断時に発生する煙その他の発生物を排気用吸引部１５により吸引して外部へと排除する。
【００１８】
図６及び図７は本発明の切断方法を採用したプリプレグ切断装置の一例を示す。このプリプレグ切断装置は、基台２０上にプリプレグＰを供給する供給部２１と、この供給部２１により供給されたプリプレグＰを吸着して横方向（幅方向）に切断する横切断部２２と、プリプレグＰを吸着して縦方向（長手方向）に切断する縦切断部２３と、横切断部２２で切断された後のプリプレグＰを縦切断部２３に移載する移載部２４と、切断後のプリプレグＰをその上下両面の付着物を除去しながら取り出す取り出し部２５とを備えている。
【００１９】
供給部２１は、支持手段２６の原反ロール４から繰り出された原反プリプレグＰ１をダンサーローラ２７、蛇行修正ローラ２８、案内ローラ２９、計測ローラ３０等を経て横切断部２２へと供給するようになっている。
【００２０】
支持手段２６は、原反ロール４の両側に相対向して回転自在に配置され且つ原反ロール４の中心をその軸心方向の両側から着脱自在に支持する一対の支持具３１と、その一方の支持具３１を駆動する繰り出しモータ３２とを備えている。ダンサーローラ２７は原反ロール４の支持手段２６と蛇行修正ローラ２８間の下側に配置され、一対の上下方向に揺動自在に枢支された一対の揺動アーム３３の先端部に設けられ、テンショナー３４により、プリプレグＰを略一定の張力状態に保つようになっている。
【００２１】
蛇行修正ローラ２８は、その軸心方向の一端側の調整手段３５を備え、この調整手段３５により他端側を中心に一端側を前後方向に調整することによって、プリプレグＰの蛇行を修正するようになっている。案内ローラ２９は、軸心方向の一端の駆動モータ３６により駆動される。計測ローラ３０は案内ローラ２９の一端側に配置されており、案内ローラ２９との間でプリプレグＰを挟んで、案内ローラ２９により案内されるプリプレグＰの供給量を計測するようになっている。
【００２２】
横切断部２２は案内ローラ２９の下手側に近接して配置された固定吸着テーブル３７と、固定吸着テーブル３７の上手側上方に配置された２個の横切断レーザヘッド５と、２個の横切断レーザヘッド５を横方向に移動自在に案内する案内手段３８と、２個の横切断レーザヘッド５を案内手段３８に沿って横方向に駆動するモータ等の横駆動手段（図示省略）とを備え、横切断レーザヘッド５の横方向への移動により、プリプレグＰ上にレーザ光６を照射して横方向に半分ずつ切断するようになっている。なお、横切断レーザヘッド５ルは１個でもよい。固定吸着テーブル３７は、その上のプリプレグＰを下側から吸着するように吸引源に接続されている。
【００２３】
縦切断部２３は固定吸着テーブル３７の下手側近傍の受け取り位置Ａと取り出し部２５側の受け渡し位置Ｂとの間で縦方向（プリプレグＰの長手方向）に移動可能な可動吸着テーブル３９と、受け取り位置Ａの下手側の近傍上に配置された横方向に４個の縦切断レーザヘッド８と、４個の縦切断レーザヘッド８を横方向に移動自在に支持する案内手段４２と、切断後のプリプレグＰの横幅に応じて各縦切断レーザヘッド８間の間隔を案内手段４２に沿って横方向に調整する調整手段（図示省略）とを備え、可動吸着テーブル３９の縦方向の移動により、可動吸着テーブル３９上に吸着されたプリプレグＰに対して縦切断レーザヘッド８からレーザ光９を照射しながら、このレーザ光９でプリプレグＰを縦方向に切断するようになっている。
【００２４】
なお、縦切断レーザヘッド８は、プリプレグＰの横方向の切断箇所の数と同じでもよいし、切断箇所の数よりも少ない数とし、可動吸着テーブル３９と縦切断レーザヘッド８とを複数回移動させることにより、プリプレグＰを縦方向に切断するようにしてもよい。可動吸着テーブル３９は、その上のプリプレグＰを下側から吸着するように吸引源に接続されている。
【００２５】
横切断部２２の固定吸着テーブル３７、縦切断部２３の可動吸着テーブル３９には、図８に示すように、その上面のプリプレグＰに対応する部分の略全体でプリプレグＰを吸着できるように多数の吸着口４０が形成されると共に、各切断レーザヘッド５，８のレーザ発射部５ａ，８ａから照射されるレーザ光６，９を避けるように、プリプレグＰの切断方向に対応して横方向、縦方向に所定幅の凹入溝４１が設けられている。なお、凹入溝４１の両側近傍には、プリプレグＰの切断端側を確実に吸着すべく吸着口４０が列状に設けられている。従って、レーザ発射部５ａ，８ａは、プリプレグＰに対してその吸着部位間の切断線７，１０に沿ってレーザ光６，９を照射可能でる。
【００２６】
横切断レーザヘッド５、縦切断レーザヘッド８は、図４、図５に示すようにプリプレグＰに対してレーザ光６，９を発射するレーザ発射部５ａ，８ａの他に、レーザ発射部５ａ，８ａに対して切断方向の両側に冷却用空気噴射部１３と排気用吸引部１５とを備えている。
【００２７】
冷却用空気噴射部１３はスポット状のレーザ光６，９の照射域１１を含む噴射領域１２に冷却用空気１４を噴射してプリプレグＰの切断箇所及びその周辺を冷却するように、レーザ発射部５ａ，８ａを基準にしてプリプレグＰの既切断４４側の上方に切断方向に沿って斜めに配置されている。排気用吸引部１５はレーザ発射部５ａ，８ａを基準にして冷却用空気噴射部１３と反対側、即ちプリプレグＰの未切断側に配置され、プリプレグＰの切断時に発生する煙、樹脂飛沫その他の発生物を、冷却用空気噴射部１３からプリプレグＰに噴射された冷却用空気１４と一緒に吸引して排除するようになっている。なお、冷却用空気噴射部１３は噴射領域１２の中心がレーザ光６，９の照射域１１よりも若干既切断４４側となるように設定することが好ましい。
【００２８】
移載部２４は昇降自在に構成され且つ案内手段４５により固定吸着テーブル３７と可動吸着テーブル３９との間で縦方向に往復移動自在に設けられた移載吸着ヘッド４６を備え、この移載吸着ヘッド４６の昇降動作と縦方向の往復移動との組み合わせにより、固定吸着テーブル３７のプリプレグＰを受け取り位置Ａの可動吸着テーブル３９上の所定位置へと移載するようになっている。
【００２９】
取り出し部２５は、縦横に切断された所定寸法のプリプレグＰを積層して取り出す取り出しテーブル４７と、昇降自在に構成され且つ案内手段４８により受け渡し位置Ｂ及び取り出しテーブル４７の上方間で縦方向に往復移動自在に設けられた取り出し吸着ヘッド４９と、受け渡し位置Ｂの上手側に配置され且つ可動吸着テーブル３９上に吸着されたプリプレグＰの上面の付着物を除去する上面ブラシ５０と、取り出し吸着ヘッド４９に吸着されたプリプレグＰの下面の付着物を除去する下面ブラシ５１と、取り出しテーブル４７の横方向の両側に配置されたスクラップ受け部５２とを備えている。
【００３０】
取り出しテーブル４７はプリプレグＰの受け取り高さが略一定するように昇降自在であって、横方向の両側に突出する耳部Ｐ２が下方に落下するように、取り出し時のプリプレグＰの寸法に合わせて横幅を調整する幅調整部４７ａが横方向の両側に設けられ、この幅調整部４７ａから突出する耳部Ｐ２をスクラップとしてスクラップ受け部５２で回収できるようになっている。スクラップ受け部５２は箱その他の容器により構成されている。上面ブラシ５０、下面ブラシ５１はフード５０ａ，５１ａ内に設けられており、各ブラシ５０，５１でプリプレグＰから除去した付着物を外部に回収するようになっている。
【００３１】
なお、移載吸着ヘッド４６、取り出し吸着ヘッド４９は、上手ヘッド部と下手ヘッド部とからなり、プリプレグＰの縦方向の長さの長短に応じてその長さが短い場合には上手ヘッド部を使い、長い場合には両ヘッド部を使うように使い分け可能である。
【００３２】
原反プリプレグＰ１から所定の大きさの正方形、長方形のプリプレグＰを裁断する場合には、次のようにする。即ち、プリプレグＰの裁断に際しては、先ず支持手段２６に原反プリプレグＰ１の原反ロール４を装着しておき、その原反ロール４から繰り出された原反プリプレグＰ１のプリプレグＰをダンサーローラ２７、蛇行修正ローラ２８、案内ローラ２９、計測ローラ３０等を経て横切断部２２の固定吸着テーブル３７上へと供給する。このとき計測ローラ３０により、プリプレグＰの送り方向の前端から横切断位置までの縦方向の長さＬを計測する。
【００３３】
原反プリプレグＰ１の縦方向の長さＬが所定長さになれば、原反プリプレグＰ１の繰り出しを停止し、固定吸着テーブル３７の上面にプリプレグＰを吸着する。これにより固定吸着テーブル３７上のプリプレグＰを固定吸着テーブル３７上に確実に固定でき、切断中に冷却用空気１４の噴射等によって固定吸着テーブル３７上のプリプレグＰが不安定に動くことはない。
【００３４】
次に２個の横切断レーザヘッド５のレーザ発射部５ａからプリプレグＰ上にレーザ光６を照射しながら、各横切断レーザヘッド５をプリプレグＰの横方向へと移動させて、そのレーザ光６によりプリプレグＰを横方向に切断する。この場合、プリプレグＰの幅方向に２個の横切断レーザヘッド５があり、その各横切断レーザヘッド５からレーザ光６を照射してプリプレグＰの全幅を横方向に切断するので、各横切断レーザヘッド５が１個の場合に比較してその移動量を少なくできる。
【００３５】
プリプレグＰの横切断が完了すれば、固定吸着テーブル３７によるプリプレグＰの吸着を解除する一方、そのプリプレグＰ上へと移載吸着ヘッド４６を下ろし、この移載吸着ヘッド４６によりプリプレグＰの上面側を吸着する。そして、移載吸着ヘッド４６を上昇させながら案内手段４５により受け取り位置Ａへと移動させた後、その受け取り位置Ａで停止中の可動吸着テーブル３９上へと移載吸着ヘッド４６を下降させる。次いで移載吸着ヘッド４６によるプリプレグＰの吸着を解除して、移載吸着ヘッド４６を上昇させると共に、可動吸着テーブル３９によりその上側のプリプレグＰを吸着して、プリプレグＰを可動吸着テーブル３９上の所定位置に固定する。
【００３６】
そして、可動吸着テーブル３９上にプリプレグＰを固定した後、４個の縦切断レーザヘッド８のレーザ発射部８ａからレーザ光９を発射させながら、可動吸着テーブル３９を受け取り位置Ａから受け渡し位置Ｂへと縦方向に移動させて、そのレーザ光９によりプリプレグＰを縦方向に切断する。
【００３７】
プリプレグＰの縦切断後、可動吸着テーブル３９が上面ブラシ５０の下側を通過するときに、プリプレグＰの移動方向に対して順方向に回転する上面ブラシ５０により、プリプレグＰの上面の付着物を除去してフード５０ａから回収する。そして、可動吸着テーブル３９が受け渡し位置Ｂに到達し停止すると、取り出し吸着ヘッド４９を可動吸着テーブル３９上に下降させて、可動吸着テーブル３９によるプリプレグＰの吸着を解除した後、取り出し吸着ヘッド４９によりプリプレグＰの上面側を吸着する。
【００３８】
次に下面ブラシ５１がプリプレグＰの下面に接触可能な高さまで取り出し吸着ヘッド４９を上昇させて、その状態で取り出し吸着ヘッド４９を案内手段４８に沿って取り出しテーブル４７へと移動させる。そして、その移動中に、プリプレグＰの移動方向に対して順方向に回転する下面ブラシ５１により、プリプレグＰの下面の付着物を除去しフード５１ａから回収する。
【００３９】
そして、取り出し吸着ヘッド４９が取り出し位置に到達すると、取り出し吸着ヘッド４９によるプリプレグＰの吸着を解除し、各プリプレグＰを取り出しテーブル４７上に積層する。このとき取り出しテーブル４７の横幅を３個のプリプレグＰに合わせて調整しておけば、取り出し吸着ヘッド４９による吸着を解除したときに、横方向の両側の耳部Ｐ２は取り出しテーブル４７上に載らずに、その両側のスクラップ受け部５２へと落下する。このため耳部Ｐ２をスクラップ受け部５２によりスクラップとして回収できる。
【００４０】
プリプレグＰの横切断、縦切断に際して、切断レーザヘッド５，８からプリプレグＰに対してレーザ光６，９を照射すると、プリプレグＰの熱硬化性樹脂層３とガラス繊維基材２とではその溶解温度は異なるが、そのレーザ光６，９の熱エネルギーにより、切断粉等を発生させることなくプリプレグＰの熱硬化性樹脂層３とガラス繊維基材２とを切断する一方、その切断時に溶融した熱硬化性樹脂層３の溶融樹脂が、ガラス繊維基材２の切断端部２ａ側のガラス繊維間に浸透し且つ切断端部２ａを外側から包んだ状態にあり、その熱硬化性樹脂の熱硬化によりガラス繊維基材２の切断端部２ａを固める。
【００４１】
即ち、熱硬化性樹脂層３が半硬化状態であるプリプレグＰにレーザ光６，９を照射すると、その熱エネルギーによりレーザ光６，９の照射部位の熱硬化性樹脂層３が溶融して切断され、続いて露出したガラス繊維束１が溶断されることになり、切断レーザヘッド５，８の移動に伴ってプリプレグＰを容易且つ確実に切断でき、しかも多量の切断粉が発生するようなこともない。
【００４２】
またレーザ光６，９の照射部位の中心部分等の熱硬化性樹脂は溶融した後に煙等となって消失するが、その消失部分の両側の切断端部では、熱硬化性樹脂層３の端面側に一時的に溶融した樹脂があり、その溶融樹脂がガラス繊維束１の突出部分に含浸し且つ切断端部２ａを外側から包んだ状態となるので、その後の熱硬化性樹脂の硬化によりガラス繊維基材２の突出部分を覆った状態で固めることができる。このためプリプレグＰの切断後の取り扱い時にガラス繊維基材２の切断端部２ａ側が他の物に接触しても、そのガラス繊維が粉塵等となるようなこともなく、その後の取り扱いを容易にできる。
【００４３】
更にレーザ光６，９を照射しながら、プリプレグＰのレーザ光６，９の照射域１１を含む噴射領域１２に対し、レーザ発射部５ａ，８ａの後方側の冷却用空気噴射部１３から斜め方向に冷却用空気１４を噴射して、この冷却用空気１４により、プリプレグＰの切断端部及びその両側近傍を冷却する。これによってプリプレグＰの切断端部及びその両側近傍部分の熱硬化性樹脂層３の極端な温度上昇を防止でき、プリプレグＰの切断端部側、取り分け熱硬化性樹脂層３の切断端部側の炭化、硬化等を極力抑制することができる。
【００４４】
なお、冷却用空気噴射部１３から噴射する空気は冷却用であって、プリプレグＰの切断端部を空冷式で冷却できる程度の低圧でよく、レーザ光６，９により溶融状態の熱硬化性樹脂層３を飛沫として吹き飛ばす程の高圧ではない。
【００４５】
一方、レーザ光６，９の照射、冷却用空気１４の噴射と同時に、プリプレグＰの切断時に発生する溶融樹脂の消失分の煙、煤等を、プリプレグＰ上に噴射された後の冷却用空気１４と一緒に排気用吸引部１５により吸引して、外部へと排出する。このため冷却後の空気を効率的に排除でき、冷却用空気噴射口から噴射される新しい冷却用空気１４によりプリプレグＰの切断端部等を効率的に冷却でき、また粉塵の発生を防止できる他、煙、煤等によるプリプレグＰの切断端部の近傍部分の汚れを防止できる。
【００４６】
レーザ光６，９によりプリプレグＰの熱硬化性樹脂層３及びガラス繊維基材２を溶断する場合、レーザ光６，９の照射域１１を含む噴射領域１２に冷却用空気１４を噴射してプリプレグＰを極力冷却するが、レーザ光６，９の熱により切断端部近傍の熱硬化性樹脂層３が硬化する惧れある。
【００４７】
このような場合には、図９に示すようにプリプレグＰの必要領域Ｘの外周に所定幅Ｌ１，Ｗ１の硬化防止代ＰＬ，ＰＷを確保して、その硬化防止代ＰＬ，ＰＷを含む大きさで縦横に裁断すればよい。これによってプリプレグＰの必要領域Ｘを半硬化状態に維持でき、後工程でのプリプレグＰの接着性の低下を十分に防止できる。なお、硬化防止代ＰＬ，ＰＷは、プリプレグＰの厚さ、材質、レーザ光６，９の熱エネルギー量等を考慮して、レーザ光６，９の照射による熱影響が必要領域ＸのプリプレグＰに及ばないように決定すればよい。
【００４８】
図１０は本発明の第２の実施例を例示する。この実施例では、プリプレグＰの切断時に一対の冷却手段５３によりプリプレグＰの切断線７，１０の両側を冷却する。固定吸着テーブル３７、可動吸着テーブル３９には、図１０に示すようにプリプレグＰの切断端側を下側から冷却する冷却手段５３が切断線７，１０に沿って長手方向の略全長に設けられている。
【００４９】
冷却手段５３は熱伝導性の良い材料から成り、且つ内部の冷媒孔５４に冷媒（液体又は気体）を通すように構成された冷却体５５を備え、凹入溝４１内の両側に所定間隔を置いて一対配置されている。各冷却体５５の上面はテーブル３７，３９上のプリプレグＰの下面に接触しており、切断時にその冷熱によりプリプレグＰの切断端の両側近傍を冷却するようになっている。他の構成は第１の実施例と同様である。この場合には、切断時のレーザ光６，９の熱によるプリプレグＰの切断端側の硬化領域を極力少なくできる。
【００５０】
図１１は本発明の第３の実施例を例示する。この実施例では、図１１に示すようにプリプレグＰの切断の直後に、上下一対の押圧ローラ５６によりプリプレグＰの切断端及びその両側近傍の所定領域を上下両側から加圧して、切断時の熱硬化性樹脂層３の溶融、硬化によりプリプレグＰの切断端側の上下両側にできる盛り上がり部分５７を除去して平坦状にする。このようにすれば、プリプレグＰの切断端側の盛り上がり部分５７がなくなるため、多層プリント配線板の製造工程でのプリプレグＰとプリント配線板との接着状態を良好にできる。
【００５１】
上下の押圧ローラ５６はプリプレグＰに対して切断レーザヘッド５，８と略同一速度で同一方向に相対的に移動するように設ければよい。また各押圧ローラ５６はその内部に冷媒を通して冷却するようにしてもよい。他の構成は第１の実施例と同様である。なお、押圧ローラ５６はレーザ光６，９の照射域１１と冷却用空気１４の噴射位置との間に配置することが望ましい。
【００５２】
以上、本発明の一実施例について詳述したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施することができる。例えば、実施例では、ガラス繊維基材２を使用したプリプレグＰの切断について例示しているが、アラミド繊維基材を使用したプリプレグＰを同様に切断する場合にも応用可能である。ガラス繊維基材２はガラス布、ガラス不織布、ガラスマットの何れでもよい。
【００５３】
またレーザ発生装置はプリプレグＰの熱硬化性樹脂層３への熱影響を極力防止するためには、小出力用の炭酸ガスレーザ式レーザ発生装置が適当であるが、その他のレーザ発生装置を利用することも可能である。プリプレグＰをレーザ光６，９により縦横に切断する場合、横切断レーザヘッド５を一直線上に複数個配置してもよいし、複数個の横切断レーザヘッド５を縦方向に所定の間隔をおいて配置し、その各横切断レーザヘッド５から照射されるレーザ光６，９により、複数の位置でプリプレグＰを横方向に切断してもよい。
【００５４】
１個又は複数個の縦切断レーザヘッド８の横移動と、可動吸着テーブル３９の縦移動を組み合わせて、プリプレグＰを複数個の縦切断箇所で縦方向に切断してもよい。切断レーザヘッドとプリプレグＰは切断方向に相対的に移動できれば十分である。
【００５５】
冷却用空気噴射部１３、排気用吸引部１５は、プリプレグＰの切断箇所を含む噴射範囲に冷却用空気１４を噴射でき、また切断箇所から発生する煙等を吸引して排気できる位置であれば、レーザ発射部５ａ，８ａに対してどのような位置、方向に配置してもよい。
【００５６】
冷却用空気に代替して窒素ガス等の不活性ガスを冷却用ガスとして利用してもよい。またレーザ光６，９はプリプレグＰに対して切断方向に連続的に照射する他、照射域１１の一部が切断方向に重なるように間欠的に照射してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施例を示すプリプレグの切断過程の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施例を示すプリプレグの第１の部破断平面図である。
【図３】本発明の第１の実施例を示すプリプレグの切断部の断面図である。
【図４】本発明の第１の実施例を示すプリプレグの切断状態の断面図である。
【図５】本発明の第１の実施例を示すプリプレグの切断状態の平面図である。
【図６】本発明の第１の実施例を示す切断装置の正面図である。
【図７】本発明の第１の実施例を示す切断装置の平面図である。
【図８】本発明の第１の実施例を示すテーブルの説明図である。
【図９】本発明の第１の実施例を示すプリプレグの説明図である。
【図１０】本発明の第２の実施例を示すテーブルの説明図である。
【図１１】本発明の第３の実施例を示すプリプレグの切断状態の断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
Ｐ プリプレグ
２ ガラス繊維基材
２ａ 切断端部
３ 熱硬化性樹脂層
５ 横切断レーザヘッド
６，９ レーザ光
８ 縦切断レーザヘッド
１１ 照射域
１２ 噴射領域
１４ 冷却用空気
３７ 固定吸着テーブル
３９ 可動吸着テーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸し半硬化させたプリプレグをレーザにより切断するプリプレグの切断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリプレグは、ガラス布、ガラス不織布、ガラスマット等のガラス繊維基材に、エポシキ樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル、ポリフェニレンオキシド等の熱硬化性樹脂層樹脂を含浸し半硬化させたものであり、多層プリント配線板を製造する際に、内層プリント配線板と内層プリント配線板、内層プリント配線板と外層プリント配線板とを接着して絶縁層を形成するために使われる。
【０００３】
このプリプレグは長尺状に製作されており、通常はその長尺のプリプレグを長手方向及び幅方向に切断することにより、所定寸法の正方形、長方形に裁断して使用される。このプリプレグの切断は、回転刃、シャーリング刃その他の切断刃を用いて行われる。
【０００４】
しかし、プリプレグはガラス繊維基材に樹脂を含浸し半硬化したものであって、ガラス繊維基材、樹脂の両者とも非常に脆いため、切断刃で切断すれば、その切断時にガラス繊維、樹脂の切断粉が発生し易い。そして、これらの切断粉は、周囲に飛散すれば作業環境の悪化を招き、また切断粉がプリプレグの表面に付着すれば、多層プリント配線板の製造工程で異物として混入して、製品不良の発生原因となる。
【０００５】
そこで、この切断粉の発生の防止策として、従来、プリプレグの切断箇所を赤外線ヒーター等で加熱して、その切断箇所を含む周辺部分の樹脂を軟化させ、その軟化後に切断刃で切断する方法が考えられている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−１３８２８８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の切断方法でも、切断箇所を含む周辺部分の樹脂を軟化させた後に切断するため、樹脂の切断粉の発生は極力防止できる。しかし、依然として切断刃による切断であり、その切断刃でガラス繊維基材を切断するため、切断時にガラス繊維の切断粉が多量に発生する上に、ガラス繊維の切断端部が脆化した状態となり、その後のプリプレグの取り扱い時に、ガラス繊維の脆化した部分が粉状となって空気中に飛散し、又はプリプレグの表面に付着する等の惧れがある。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、切断時における切断粉の発生を防止できると共に、切断後の取り扱い時におけるガラス繊維粉の発生を防止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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ガラス繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸し半硬化させたプリプレグを所定寸法に切断するプリプレグの切断方法において、前記プリプレグにレーザ光を照射して該プリプレグを切断する一方、切断後の前記熱硬化性樹脂の硬化により、該熱硬化性樹脂により前記ガラス繊維基材の切断端部側を包んだ状態で該ガラス繊維基材の切断端部を固めるものである。
【０００９】
その際、前記レーザ光を前記プリプレグに対して切断方向に相対的に移動させながら前記プリプレグを切断すると共に、前記プリプレグに対して前記レーザ光の照射域を含む噴射領域に冷却用ガスを噴射して、該冷却用ガスにより前記プリプレグの切断箇所を冷却してもよい。
【００１０】
また前記冷却用ガスを前記プリプレグに対してその既切断側から相対移動方向に噴射してもよい。更に前記レーザ光により前記プリプレグを切断しながら、その切断時に発生する煙その他の発生物を吸引して排除することも可能である。また前記プリプレグを吸着テーブル上に吸着して固定しておき、その吸着部位間の切断線に沿って前記レーザ光を照射してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、ガラス繊維基材に樹脂を含浸し半硬化させたプリプレグを所定寸法に切断するに際し、プリプレグにレーザを照射してプリプレグを切断するため、ガラス繊維、樹脂を溶かして切断することになり、従来の切断刃により切断する場合に比較して、ガラス繊維、樹脂の切断粉の発生を極力防止できる。
【００１２】
また切断後の熱硬化性樹脂の硬化により、熱硬化性樹脂によりガラス繊維基材の切断端部側を包ん状態で該ガラス繊維基材の切断端部を固めるため、その後の取り扱い時に切断端部のガラス繊維がガラス繊維粉となって飛散するようなこともなくなり、ガラス繊維粉の発生を防止できると共に、その後のプリプレグの取り扱いも容易にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。図１〜図８は本発明の第１の実施例を例示する。原反プリプレグＰ１から所定のプリプレグＰを裁断する場合には、次のようにする。即ち、原反プリプレグＰ１は、図１及び図２に示すように、ガラス繊維束１を縦横に配置したガラス繊維基材２にエポキシ樹脂その他の熱硬化性樹脂を含浸し半硬化させたものであって、薄板状又はシート状の熱硬化性樹脂層３の内部にガラス繊維基材２が介在されており、通常はロール状に巻き取った原反ロール４となっている。
【００１４】
例えば長さＬ、幅Ｗの長方形のプリプレグＰを裁断する場合には、図１に示すように原反ロール４から原反プリプレグＰ１を繰り出した後、原反プリプレグＰ１の横切断位置の長さＬを計測し、その横切断位置で横切断レーザヘッド５から原反プリプレグＰ１に対してレーザ光６を照射しながら、横切断レーザヘッド５を切断線７に沿って横方向に相対的に移動させて、そのレーザ光６の熱エネルギーにより原反プリプレグＰ１を横方向に切断する。
【００１５】
次に原反プリプレグＰ１から切り離された単位長さのプリプレグＰを、横方向の複数箇所、例えば４箇所の縦切断位置に配置された各縦切断レーザヘッド８からプリプレグＰに対してレーザ光９を照射しながら、各縦切断レーザヘッド８を切断線１０に沿って縦方向に相対的に移動させて、そのレーザ光９の熱エネルギーによりプリプレグＰを縦方向に切断して、３個の単位プリプレグＰとその両側の耳部Ｐ２とに分離する。
【００１６】
このようにしてレーザ光６，９を照射してプリプレグＰを縦横に切断する一方、図３に示すようにその熱硬化性樹脂の熱硬化により、切断時に一時的に溶融した熱硬化性樹脂層３によりガラス繊維基材２の切断端部２ａ側を包んだ状態で、ガラス繊維基材２の切断端部２ａを固める。
【００１７】
また同時に図４及び図５に示すように、プリプレグＰに対してレーザ光６，９の照射域１１を含む噴射領域１２に冷却用空気噴射部（冷却用ガス噴射部）１３から冷却用空気（冷却用ガス）１４を噴射して、その冷却用空気１４によりプリプレグＰの切断箇所及びその近傍を冷却すると共に、プリプレグＰの切断時に発生する煙その他の発生物を排気用吸引部１５により吸引して外部へと排除する。
【００１８】
図６及び図７は本発明の切断方法を採用したプリプレグ切断装置の一例を示す。このプリプレグ切断装置は、基台２０上にプリプレグＰを供給する供給部２１と、この供給部２１により供給されたプリプレグＰを吸着して横方向（幅方向）に切断する横切断部２２と、プリプレグＰを吸着して縦方向（長手方向）に切断する縦切断部２３と、横切断部２２で切断された後のプリプレグＰを縦切断部２３に移載する移載部２４と、切断後のプリプレグＰをその上下両面の付着物を除去しながら取り出す取り出し部２５とを備えている。
【００１９】
供給部２１は、支持手段２６の原反ロール４から繰り出された原反プリプレグＰ１をダンサーローラ２７、蛇行修正ローラ２８、案内ローラ２９、計測ローラ３０等を経て横切断部２２へと供給するようになっている。
【００２０】
支持手段２６は、原反ロール４の両側に相対向して回転自在に配置され且つ原反ロール４の中心をその軸心方向の両側から着脱自在に支持する一対の支持具３１と、その一方の支持具３１を駆動する繰り出しモータ３２とを備えている。ダンサーローラ２７は原反ロール４の支持手段２６と蛇行修正ローラ２８間の下側に配置され、一対の上下方向に揺動自在に枢支された一対の揺動アーム３３の先端部に設けられ、テンショナー３４により、プリプレグＰを略一定の張力状態に保つようになっている。
【００２１】
蛇行修正ローラ２８は、その軸心方向の一端側の調整手段３５を備え、この調整手段３５により他端側を中心に一端側を前後方向に調整することによって、プリプレグＰの蛇行を修正するようになっている。案内ローラ２９は、軸心方向の一端の駆動モータ３６により駆動される。計測ローラ３０は案内ローラ２９の一端側に配置されており、案内ローラ２９との間でプリプレグＰを挟んで、案内ローラ２９により案内されるプリプレグＰの供給量を計測するようになっている。
【００２２】
横切断部２２は案内ローラ２９の下手側に近接して配置された固定吸着テーブル３７と、固定吸着テーブル３７の上手側上方に配置された２個の横切断レーザヘッド５と、２個の横切断レーザヘッド５を横方向に移動自在に案内する案内手段３８と、２個の横切断レーザヘッド５を案内手段３８に沿って横方向に駆動するモータ等の横駆動手段（図示省略）とを備え、横切断レーザヘッド５の横方向への移動により、プリプレグＰ上にレーザ光６を照射して横方向に半分ずつ切断するようになっている。なお、横切断レーザヘッド５ルは１個でもよい。固定吸着テーブル３７は、その上のプリプレグＰを下側から吸着するように吸引源に接続されている。
【００２３】
縦切断部２３は固定吸着テーブル３７の下手側近傍の受け取り位置Ａと取り出し部２５側の受け渡し位置Ｂとの間で縦方向（プリプレグＰの長手方向）に移動可能な可動吸着テーブル３９と、受け取り位置Ａの下手側の近傍上に配置された横方向に４個の縦切断レーザヘッド８と、４個の縦切断レーザヘッド８を横方向に移動自在に支持する案内手段４２と、切断後のプリプレグＰの横幅に応じて各縦切断レーザヘッド８間の間隔を案内手段４２に沿って横方向に調整する調整手段（図示省略）とを備え、可動吸着テーブル３９の縦方向の移動により、可動吸着テーブル３９上に吸着されたプリプレグＰに対して縦切断レーザヘッド８からレーザ光９を照射しながら、このレーザ光９でプリプレグＰを縦方向に切断するようになっている。
【００２４】
なお、縦切断レーザヘッド８は、プリプレグＰの横方向の切断箇所の数と同じでもよいし、切断箇所の数よりも少ない数とし、可動吸着テーブル３９と縦切断レーザヘッド８とを複数回移動させることにより、プリプレグＰを縦方向に切断するようにしてもよい。可動吸着テーブル３９は、その上のプリプレグＰを下側から吸着するように吸引源に接続されている。
【００２５】
横切断部２２の固定吸着テーブル３７、縦切断部２３の可動吸着テーブル３９には、図８に示すように、その上面のプリプレグＰに対応する部分の略全体でプリプレグＰを吸着できるように多数の吸着口４０が形成されると共に、各切断レーザヘッド５，８のレーザ発射部５ａ，８ａから照射されるレーザ光６，９を避けるように、プリプレグＰの切断方向に対応して横方向、縦方向に所定幅の凹入溝４１が設けられている。なお、凹入溝４１の両側近傍には、プリプレグＰの切断端側を確実に吸着すべく吸着口４０が列状に設けられている。従って、レーザ発射部５ａ，８ａは、プリプレグＰに対してその吸着部位間の切断線７，１０に沿ってレーザ光６，９を照射可能でる。
【００２６】
横切断レーザヘッド５、縦切断レーザヘッド８は、図４、図５に示すようにプリプレグＰに対してレーザ光６，９を発射するレーザ発射部５ａ，８ａの他に、レーザ発射部５ａ，８ａに対して切断方向の両側に冷却用空気噴射部１３と排気用吸引部１５とを備えている。
【００２７】
冷却用空気噴射部１３はスポット状のレーザ光６，９の照射域１１を含む噴射領域１２に冷却用空気１４を噴射してプリプレグＰの切断箇所及びその周辺を冷却するように、レーザ発射部５ａ，８ａを基準にしてプリプレグＰの既切断４４側の上方に切断方向に沿って斜めに配置されている。排気用吸引部１５はレーザ発射部５ａ，８ａを基準にして冷却用空気噴射部１３と反対側、即ちプリプレグＰの未切断側に配置され、プリプレグＰの切断時に発生する煙、樹脂飛沫その他の発生物を、冷却用空気噴射部１３からプリプレグＰに噴射された冷却用空気１４と一緒に吸引して排除するようになっている。なお、冷却用空気噴射部１３は噴射領域１２の中心がレーザ光６，９の照射域１１よりも若干既切断４４側となるように設定することが好ましい。
【００２８】
移載部２４は昇降自在に構成され且つ案内手段４５により固定吸着テーブル３７と可動吸着テーブル３９との間で縦方向に往復移動自在に設けられた移載吸着ヘッド４６を備え、この移載吸着ヘッド４６の昇降動作と縦方向の往復移動との組み合わせにより、固定吸着テーブル３７のプリプレグＰを受け取り位置Ａの可動吸着テーブル３９上の所定位置へと移載するようになっている。
【００２９】
取り出し部２５は、縦横に切断された所定寸法のプリプレグＰを積層して取り出す取り出しテーブル４７と、昇降自在に構成され且つ案内手段４８により受け渡し位置Ｂ及び取り出しテーブル４７の上方間で縦方向に往復移動自在に設けられた取り出し吸着ヘッド４９と、受け渡し位置Ｂの上手側に配置され且つ可動吸着テーブル３９上に吸着されたプリプレグＰの上面の付着物を除去する上面ブラシ５０と、取り出し吸着ヘッド４９に吸着されたプリプレグＰの下面の付着物を除去する下面ブラシ５１と、取り出しテーブル４７の横方向の両側に配置されたスクラップ受け部５２とを備えている。
【００３０】
取り出しテーブル４７はプリプレグＰの受け取り高さが略一定するように昇降自在であって、横方向の両側に突出する耳部Ｐ２が下方に落下するように、取り出し時のプリプレグＰの寸法に合わせて横幅を調整する幅調整部４７ａが横方向の両側に設けられ、この幅調整部４７ａから突出する耳部Ｐ２をスクラップとしてスクラップ受け部５２で回収できるようになっている。スクラップ受け部５２は箱その他の容器により構成されている。上面ブラシ５０、下面ブラシ５１はフード５０ａ，５１ａ内に設けられており、各ブラシ５０，５１でプリプレグＰから除去した付着物を外部に回収するようになっている。
【００３１】
なお、移載吸着ヘッド４６、取り出し吸着ヘッド４９は、上手ヘッド部と下手ヘッド部とからなり、プリプレグＰの縦方向の長さの長短に応じてその長さが短い場合には上手ヘッド部を使い、長い場合には両ヘッド部を使うように使い分け可能である。
【００３２】
原反プリプレグＰ１から所定の大きさの正方形、長方形のプリプレグＰを裁断する場合には、次のようにする。即ち、プリプレグＰの裁断に際しては、先ず支持手段２６に原反プリプレグＰ１の原反ロール４を装着しておき、その原反ロール４から繰り出された原反プリプレグＰ１のプリプレグＰをダンサーローラ２７、蛇行修正ローラ２８、案内ローラ２９、計測ローラ３０等を経て横切断部２２の固定吸着テーブル３７上へと供給する。このとき計測ローラ３０により、プリプレグＰの送り方向の前端から横切断位置までの縦方向の長さＬを計測する。
【００３３】
原反プリプレグＰ１の縦方向の長さＬが所定長さになれば、原反プリプレグＰ１の繰り出しを停止し、固定吸着テーブル３７の上面にプリプレグＰを吸着する。これにより固定吸着テーブル３７上のプリプレグＰを固定吸着テーブル３７上に確実に固定でき、切断中に冷却用空気１４の噴射等によって固定吸着テーブル３７上のプリプレグＰが不安定に動くことはない。
【００３４】
次に２個の横切断レーザヘッド５のレーザ発射部５ａからプリプレグＰ上にレーザ光６を照射しながら、各横切断レーザヘッド５をプリプレグＰの横方向へと移動させて、そのレーザ光６によりプリプレグＰを横方向に切断する。この場合、プリプレグＰの幅方向に２個の横切断レーザヘッド５があり、その各横切断レーザヘッド５からレーザ光６を照射してプリプレグＰの全幅を横方向に切断するので、各横切断レーザヘッド５が１個の場合に比較してその移動量を少なくできる。
【００３５】
プリプレグＰの横切断が完了すれば、固定吸着テーブル３７によるプリプレグＰの吸着を解除する一方、そのプリプレグＰ上へと移載吸着ヘッド４６を下ろし、この移載吸着ヘッド４６によりプリプレグＰの上面側を吸着する。そして、移載吸着ヘッド４６を上昇させながら案内手段４５により受け取り位置Ａへと移動させた後、その受け取り位置Ａで停止中の可動吸着テーブル３９上へと移載吸着ヘッド４６を下降させる。次いで移載吸着ヘッド４６によるプリプレグＰの吸着を解除して、移載吸着ヘッド４６を上昇させると共に、可動吸着テーブル３９によりその上側のプリプレグＰを吸着して、プリプレグＰを可動吸着テーブル３９上の所定位置に固定する。
【００３６】
そして、可動吸着テーブル３９上にプリプレグＰを固定した後、４個の縦切断レーザヘッド８のレーザ発射部８ａからレーザ光９を発射させながら、可動吸着テーブル３９を受け取り位置Ａから受け渡し位置Ｂへと縦方向に移動させて、そのレーザ光９によりプリプレグＰを縦方向に切断する。
【００３７】
プリプレグＰの縦切断後、可動吸着テーブル３９が上面ブラシ５０の下側を通過するときに、プリプレグＰの移動方向に対して順方向に回転する上面ブラシ５０により、プリプレグＰの上面の付着物を除去してフード５０ａから回収する。そして、可動吸着テーブル３９が受け渡し位置Ｂに到達し停止すると、取り出し吸着ヘッド４９を可動吸着テーブル３９上に下降させて、可動吸着テーブル３９によるプリプレグＰの吸着を解除した後、取り出し吸着ヘッド４９によりプリプレグＰの上面側を吸着する。
【００３８】
次に下面ブラシ５１がプリプレグＰの下面に接触可能な高さまで取り出し吸着ヘッド４９を上昇させて、その状態で取り出し吸着ヘッド４９を案内手段４８に沿って取り出しテーブル４７へと移動させる。そして、その移動中に、プリプレグＰの移動方向に対して順方向に回転する下面ブラシ５１により、プリプレグＰの下面の付着物を除去しフード５１ａから回収する。
【００３９】
そして、取り出し吸着ヘッド４９が取り出し位置に到達すると、取り出し吸着ヘッド４９によるプリプレグＰの吸着を解除し、各プリプレグＰを取り出しテーブル４７上に積層する。このとき取り出しテーブル４７の横幅を３個のプリプレグＰに合わせて調整しておけば、取り出し吸着ヘッド４９による吸着を解除したときに、横方向の両側の耳部Ｐ２は取り出しテーブル４７上に載らずに、その両側のスクラップ受け部５２へと落下する。このため耳部Ｐ２をスクラップ受け部５２によりスクラップとして回収できる。
【００４０】
プリプレグＰの横切断、縦切断に際して、切断レーザヘッド５，８からプリプレグＰに対してレーザ光６，９を照射すると、プリプレグＰの熱硬化性樹脂層３とガラス繊維基材２とではその溶解温度は異なるが、そのレーザ光６，９の熱エネルギーにより、切断粉等を発生させることなくプリプレグＰの熱硬化性樹脂層３とガラス繊維基材２とを切断する一方、その切断時に溶融した熱硬化性樹脂層３の溶融樹脂が、ガラス繊維基材２の切断端部２ａ側のガラス繊維間に浸透し且つ切断端部２ａを外側から包んだ状態にあり、その熱硬化性樹脂の熱硬化によりガラス繊維基材２の切断端部２ａを固める。
【００４１】
即ち、熱硬化性樹脂層３が半硬化状態であるプリプレグＰにレーザ光６，９を照射すると、その熱エネルギーによりレーザ光６，９の照射部位の熱硬化性樹脂層３が溶融して切断され、続いて露出したガラス繊維束１が溶断されることになり、切断レーザヘッド５，８の移動に伴ってプリプレグＰを容易且つ確実に切断でき、しかも多量の切断粉が発生するようなこともない。
【００４２】
またレーザ光６，９の照射部位の中心部分等の熱硬化性樹脂は溶融した後に煙等となって消失するが、その消失部分の両側の切断端部では、熱硬化性樹脂層３の端面側に一時的に溶融した樹脂があり、その溶融樹脂がガラス繊維束１の突出部分に含浸し且つ切断端部２ａを外側から包んだ状態となるので、その後の熱硬化性樹脂の硬化によりガラス繊維基材２の突出部分を覆った状態で固めることができる。このためプリプレグＰの切断後の取り扱い時にガラス繊維基材２の切断端部２ａ側が他の物に接触しても、そのガラス繊維が粉塵等となるようなこともなく、その後の取り扱いを容易にできる。
【００４３】
更にレーザ光６，９を照射しながら、プリプレグＰのレーザ光６，９の照射域１１を含む噴射領域１２に対し、レーザ発射部５ａ，８ａの後方側の冷却用空気噴射部１３から斜め方向に冷却用空気１４を噴射して、この冷却用空気１４により、プリプレグＰの切断端部及びその両側近傍を冷却する。これによってプリプレグＰの切断端部及びその両側近傍部分の熱硬化性樹脂層３の極端な温度上昇を防止でき、プリプレグＰの切断端部側、取り分け熱硬化性樹脂層３の切断端部側の炭化、硬化等を極力抑制することができる。
【００４４】
なお、冷却用空気噴射部１３から噴射する空気は冷却用であって、プリプレグＰの切断端部を空冷式で冷却できる程度の低圧でよく、レーザ光６，９により溶融状態の熱硬化性樹脂層３を飛沫として吹き飛ばす程の高圧ではない。
【００４５】
一方、レーザ光６，９の照射、冷却用空気１４の噴射と同時に、プリプレグＰの切断時に発生する溶融樹脂の消失分の煙、煤等を、プリプレグＰ上に噴射された後の冷却用空気１４と一緒に排気用吸引部１５により吸引して、外部へと排出する。このため冷却後の空気を効率的に排除でき、冷却用空気噴射口から噴射される新しい冷却用空気１４によりプリプレグＰの切断端部等を効率的に冷却でき、また粉塵の発生を防止できる他、煙、煤等によるプリプレグＰの切断端部の近傍部分の汚れを防止できる。
【００４６】
レーザ光６，９によりプリプレグＰの熱硬化性樹脂層３及びガラス繊維基材２を溶断する場合、レーザ光６，９の照射域１１を含む噴射領域１２に冷却用空気１４を噴射してプリプレグＰを極力冷却するが、レーザ光６，９の熱により切断端部近傍の熱硬化性樹脂層３が硬化する惧れある。
【００４７】
このような場合には、図９に示すようにプリプレグＰの必要領域Ｘの外周に所定幅Ｌ１，Ｗ１の硬化防止代ＰＬ，ＰＷを確保して、その硬化防止代ＰＬ，ＰＷを含む大きさで縦横に裁断すればよい。これによってプリプレグＰの必要領域Ｘを半硬化状態に維持でき、後工程でのプリプレグＰの接着性の低下を十分に防止できる。なお、硬化防止代ＰＬ，ＰＷは、プリプレグＰの厚さ、材質、レーザ光６，９の熱エネルギー量等を考慮して、レーザ光６，９の照射による熱影響が必要領域ＸのプリプレグＰに及ばないように決定すればよい。
【００４８】
図１０は本発明の第２の実施例を例示する。この実施例では、プリプレグＰの切断時に一対の冷却手段５３によりプリプレグＰの切断線７，１０の両側を冷却する。固定吸着テーブル３７、可動吸着テーブル３９には、図１０に示すようにプリプレグＰの切断端側を下側から冷却する冷却手段５３が切断線７，１０に沿って長手方向の略全長に設けられている。
【００４９】
冷却手段５３は熱伝導性の良い材料から成り、且つ内部の冷媒孔５４に冷媒（液体又は気体）を通すように構成された冷却体５５を備え、凹入溝４１内の両側に所定間隔を置いて一対配置されている。各冷却体５５の上面はテーブル３７，３９上のプリプレグＰの下面に接触しており、切断時にその冷熱によりプリプレグＰの切断端の両側近傍を冷却するようになっている。他の構成は第１の実施例と同様である。この場合には、切断時のレーザ光６，９の熱によるプリプレグＰの切断端側の硬化領域を極力少なくできる。
【００５０】
図１１は本発明の第３の実施例を例示する。この実施例では、図１１に示すようにプリプレグＰの切断の直後に、上下一対の押圧ローラ５６によりプリプレグＰの切断端及びその両側近傍の所定領域を上下両側から加圧して、切断時の熱硬化性樹脂層３の溶融、硬化によりプリプレグＰの切断端側の上下両側にできる盛り上がり部分５７を除去して平坦状にする。このようにすれば、プリプレグＰの切断端側の盛り上がり部分５７がなくなるため、多層プリント配線板の製造工程でのプリプレグＰとプリント配線板との接着状態を良好にできる。
【００５１】
上下の押圧ローラ５６はプリプレグＰに対して切断レーザヘッド５，８と略同一速度で同一方向に相対的に移動するように設ければよい。また各押圧ローラ５６はその内部に冷媒を通して冷却するようにしてもよい。他の構成は第１の実施例と同様である。なお、押圧ローラ５６はレーザ光６，９の照射域１１と冷却用空気１４の噴射位置との間に配置することが望ましい。
【００５２】
以上、本発明の一実施例について詳述したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施することができる。例えば、実施例では、ガラス繊維基材２を使用したプリプレグＰの切断について例示しているが、アラミド繊維基材を使用したプリプレグＰを同様に切断する場合にも応用可能である。ガラス繊維基材２はガラス布、ガラス不織布、ガラスマットの何れでもよい。
【００５３】
またレーザ発生装置はプリプレグＰの熱硬化性樹脂層３への熱影響を極力防止するためには、小出力用の炭酸ガスレーザ式レーザ発生装置が適当であるが、その他のレーザ発生装置を利用することも可能である。プリプレグＰをレーザ光６，９により縦横に切断する場合、横切断レーザヘッド５を一直線上に複数個配置してもよいし、複数個の横切断レーザヘッド５を縦方向に所定の間隔をおいて配置し、その各横切断レーザヘッド５から照射されるレーザ光６，９により、複数の位置でプリプレグＰを横方向に切断してもよい。
【００５４】
１個又は複数個の縦切断レーザヘッド８の横移動と、可動吸着テーブル３９の縦移動を組み合わせて、プリプレグＰを複数個の縦切断箇所で縦方向に切断してもよい。切断レーザヘッドとプリプレグＰは切断方向に相対的に移動できれば十分である。
【００５５】
冷却用空気噴射部１３、排気用吸引部１５は、プリプレグＰの切断箇所を含む噴射範囲に冷却用空気１４を噴射でき、また切断箇所から発生する煙等を吸引して排気できる位置であれば、レーザ発射部５ａ，８ａに対してどのような位置、方向に配置してもよい。
【００５６】
冷却用空気に代替して窒素ガス等の不活性ガスを冷却用ガスとして利用してもよい。またレーザ光６，９はプリプレグＰに対して切断方向に連続的に照射する他、照射域１１の一部が切断方向に重なるように間欠的に照射してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施例を示すプリプレグの切断過程の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施例を示すプリプレグの第１の部破断平面図である。
【図３】本発明の第１の実施例を示すプリプレグの切断部の断面図である。
【図４】本発明の第１の実施例を示すプリプレグの切断状態の断面図である。
【図５】本発明の第１の実施例を示すプリプレグの切断状態の平面図である。
【図６】本発明の第１の実施例を示す切断装置の正面図である。
【図７】本発明の第１の実施例を示す切断装置の平面図である。
【図８】本発明の第１の実施例を示すテーブルの説明図である。
【図９】本発明の第１の実施例を示すプリプレグの説明図である。
【図１０】本発明の第２の実施例を示すテーブルの説明図である。
【図１１】本発明の第３の実施例を示すプリプレグの切断状態の断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
Ｐ プリプレグ
２ ガラス繊維基材
２ａ 切断端部
３ 熱硬化性樹脂層
５ 横切断レーザヘッド
６，９ レーザ光
８ 縦切断レーザヘッド
１１ 照射域
１２ 噴射領域
１４ 冷却用空気
３７ 固定吸着テーブル
３９ 可動吸着テーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸し半硬化させたプリプレグを所定寸法に切断するプリプレグの切断方法において、前記プリプレグにレーザ光を照射して該プリプレグを切断する一方、切断後の前記熱硬化性樹脂の硬化により、該熱硬化性樹脂により前記ガラス繊維基材の切断端部側を包んだ状態で該ガラス繊維基材の切断端部を固めることを特徴とするプリプレグの切断方法。
【請求項２】
前記レーザ光を前記プリプレグに対して切断方向に相対的に移動させながら前記プリプレグを切断すると共に、前記プリプレグに対して前記レーザ光の照射域を含む噴射領域に冷却用ガスを噴射して、該冷却用ガスにより前記プリプレグの切断箇所を冷却することを特徴とする請求項１に記載のプリプレグの切断方法。
【請求項３】
前記冷却用ガスを前記プリプレグに対してその既切断側から相対移動方向に噴射することを特徴とする請求項１又は２に記載のプリプレグの切断方法。
【請求項４】
前記レーザ光により前記プリプレグを切断しながら、その切断時に発生する煙その他の発生物を吸引して排除することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のプリプレグの切断方法。
【請求項５】
前記プリプレグを吸着テーブル上に吸着して固定しておき、その吸着部位間の切断線に沿って前記レーザ光を照射することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のプリプレグの切断方法。
【請求項１】
ガラス繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸し半硬化させたプリプレグを所定寸法に切断するプリプレグの切断方法において、前記プリプレグにレーザ光を照射して該プリプレグを切断する一方、切断後の前記熱硬化性樹脂の硬化により、該熱硬化性樹脂により前記ガラス繊維基材の切断端部側を包んだ状態で該ガラス繊維基材の切断端部を固めることを特徴とするプリプレグの切断方法。
【請求項２】
前記レーザ光を前記プリプレグに対して切断方向に相対的に移動させながら前記プリプレグを切断すると共に、前記プリプレグに対して前記レーザ光の照射域を含む噴射領域に冷却用ガスを噴射して、該冷却用ガスにより前記プリプレグの切断箇所を冷却することを特徴とする請求項１に記載のプリプレグの切断方法。
【請求項３】
前記冷却用ガスを前記プリプレグに対してその既切断側から相対移動方向に噴射することを特徴とする請求項１又は２に記載のプリプレグの切断方法。
【請求項４】
前記レーザ光により前記プリプレグを切断しながら、その切断時に発生する煙その他の発生物を吸引して排除することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のプリプレグの切断方法。
【請求項５】
前記プリプレグを吸着テーブル上に吸着して固定しておき、その吸着部位間の切断線に沿って前記レーザ光を照射することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のプリプレグの切断方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−３８２７４（Ｐ２００７−３８２７４Ａ）
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２２６７２２（Ｐ２００５−２２６７２２）
【出願日】平成１７年８月４日（２００５．８．４）
【出願人】（５９１１３５９８９）カワムラ精機株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月４日（２００５．８．４）
【出願人】（５９１１３５９８９）カワムラ精機株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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