JP4869107B2 - Fiber bundle aligner - Google Patents
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Description
本発明は、繊維束を整列させるための繊維束整列装置に関する。本発明の繊維束整列装置は、繊維シートを形成するため、あるいは繊維シートを樹脂中に埋設させたプリプレグを形成するために適用されるものである。 The present invention relates to a fiber bundle aligning device for aligning fiber bundles. The fiber bundle aligning device of the present invention is applied to form a fiber sheet or to form a prepreg in which the fiber sheet is embedded in a resin.
繊維シートは、種々の用途に使用されるが、その1つとして、配線基板用のプリプレグを製造するために使用されることがある。 The fiber sheet is used for various applications, and as one of them, it may be used for manufacturing a prepreg for a wiring board.
図14に示したように、プリプレグ9としては、樹脂などの有機繊維からなる繊維シート9Aに、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂9Bを含浸させたものがある(たとえば特許文献1参照)。このようなプリプレグ9は、たとえば図15に示したプリプレグ製造装置90において製造される。同図に示したプリプレグ製造装置90では、ロール状とされた繊維シート9Aを樹脂槽91に保持させた樹脂ワニス92に浸漬した後、加熱機構93によって加熱して溶剤を蒸発させることにより帯状のプリプレグ94が形成される。帯状のプリプレグ94は、巻取りローラ95において巻き取られた後、所望の大きさのシート状に裁断されて、配線基板などを製造するために使用される。
As shown in FIG. 14, as the prepreg 9, there is one in which a
一方、繊維シート9Aを形成する方法としては、たとえば図16(a)および図16(b)に示したように、供給機構96からの繊維束97を、整列機構98を通過させてから巻き取り機構99において巻き取る方法がある(たとえば特許文献2参照)。
On the other hand, as a method for forming the
整列機構98としては、千鳥状に配置された複数のピン98Aを通過させる構成のものがある。図示していないが、整列機構としてはさらに、コームを利用したものもある(たとえば特許文献3参照)。
As the
しかしながら、複数のピン98Aを通過させる構成の整列機構98では、繊維束97の厚みや幅を所望通りに規制するのは困難である。また、繊維束97がピン98Aを通過する際に、繊維束97を構成する単繊維97Aが比較的大きな摺動抵抗をもって移動するため、単繊維97Aの表面が擦られてしまう。そのため、単繊維97Aの表面は、比較的に荒れたものとなり、あるいは単繊維97Aの表面が削られて糸くずが発生する。このようにして発生した糸くずは、再び単繊維97Aに付着してしまう、とくに、単繊維97Aとピン98Aとの間の摺動抵抗が大きい場合には、単繊維97Aの表面が帯電してしまうことがあるために、その場合には、糸くずが付着しやすくなる。
However, it is difficult to regulate the thickness and width of the
一方、コームを利用する整列機構では、コームの櫛歯の間に単繊維を通過させるものであるため、整列機構98として複数のピン98Aを通過させる場合と同様に、単繊維97Aの表面が荒れ、糸くずが付着したものとなりやすい。
On the other hand, in the alignment mechanism using the comb, the single fiber is passed between the comb teeth of the comb, so that the surface of the
ここで、配線基板用のプリプレグ9の場合、その表面に配線がパターン形成され、半導体素子などの電子部品が実装されるため、その表面には平滑であることが望まれる。その一方で、配線基板用のプリプレグ9を製造するための繊維シート9Aは、通常、単繊維9Aを5段以下に積み重ねたものである。そのため、繊維シート9Aとして、単繊維97Aの表面が荒れ、糸くずが付着しているものを使用してプリプレグ9を形成した場合には、プリプレグ9の表面に凹凸が現われやすく、平滑性の面で問題がある。
Here, in the case of the prepreg 9 for a wiring board, wiring is patterned on the surface thereof, and an electronic component such as a semiconductor element is mounted thereon. Therefore, the surface is desired to be smooth. On the other hand, the
また、糸くずが単繊維97Aに付着している場合には、繊維シート9Aに樹脂を含浸させるときに、糸くずが樹脂の含浸を阻害することがある。その場合には、糸くずが付着した部分の周りに樹脂の含浸が不十分な部分が生じ、それが気泡なって残存することとなる。このような気泡が残存する場合には、配線基板に電子部品を実装する際の加熱(たとえばハンダリフロー時)や電子部品を駆動したときの発熱などにより気泡が膨張する。気泡の膨張は、配線基板の膨張を生じさせるため、配線の剥離や電子部品の接続安定性を低下させる原因ともなる。また、気泡に水分が浸入し、その水分が配線や電子部品に悪影響を及ぼすこともある。
In addition, when the lint adheres to the
本発明は、繊維束における厚みおよび幅寸法を適切に規制するとともに、繊維シートにおける単繊維の表面の損傷を抑制し、たとえば表面が平滑で気泡が残存することが抑制されたプリプレグシートを提供できるようにすることを課題としている。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide a prepreg sheet that appropriately regulates the thickness and width dimension of the fiber bundle and suppresses damage to the surface of the single fiber in the fiber sheet, for example, the surface is smooth and air bubbles remain. The challenge is to do so.
本発明では、繊維束を供給するための給糸手段と、前記給糸手段から供給された繊維束を整列させるための整列手段と、前記整列手段により整列させられた繊維束を巻き取る巻き取り手段と、を備えた繊維束整列装置であって、前記整列手段は、前記繊維束の厚みを規定する厚み規制面と、前記繊維束の幅を規定する幅規制面と、矩形断面を有する溝が形成された上ローラおよび下ローラを含んでおり、前記厚み規制面および前記幅規制面のうちの一方は、前記溝の底面であり、前記厚み規制面および前記幅規制面のうちの他方は、前記溝の内側面であることを特徴とする、繊維束整列装置が提供される。
In the present invention, the yarn supplying means for supplying the fiber bundle, the aligning means for aligning the fiber bundle supplied from the yarn supplying means, and the winding for winding up the fiber bundle aligned by the aligning means. Means for aligning the fiber bundle, the alignment means comprising: a thickness regulating surface defining the thickness of the fiber bundle; a width regulating surface defining the width of the fiber bundle; and a groove having a rectangular cross section. And one of the thickness regulating surface and the width regulating surface is a bottom surface of the groove, and the other of the thickness regulating surface and the width regulating surface is , and wherein the inner surfaces der Rukoto of the groove, the fiber bundle alignment device is provided.
本発明の繊維束整列装置は、前記整列手段において、前記繊維束を水平に移動させるための水平移動ガイドをさらに備えていてもよい。The fiber bundle aligning device of the present invention may further include a horizontal movement guide for moving the fiber bundle horizontally in the alignment means.
前記水平移動ガイドは、前記整列手段よりも前記繊維束の移動方向における上流側に配置された上流側ガイドローラと、前記整列手段よりも前記移動方向における下流側に配置された下流側ガイドローラと、を含んでいる。The horizontal movement guide includes an upstream guide roller disposed on the upstream side in the movement direction of the fiber bundle with respect to the alignment means, and a downstream guide roller disposed on the downstream side in the movement direction with respect to the alignment means. , Including.
また、本発明では、繊維束を供給するための給糸手段と、前記給糸手段から供給された繊維束を整列させるための整列手段と、前記整列手段により整列させられた繊維束を巻き取る巻き取り手段と、を備えた繊維束整列装置であって、前記整列手段は、前記繊維束の厚みを規定する厚み規制面と、前記繊維束の幅を規定する幅規制面と、上ローラ、下ローラおよび一対のサイドローラを含んでおり、前記厚み規制面は、前記上ローラおよび前記下ローラの外周面であり、前記幅規制面は、前記一対のサイドローラの外周面であることを特徴とする、繊維束整列装置が提供される。
In the present invention, the yarn supplying means for supplying the fiber bundle, the aligning means for aligning the fiber bundle supplied from the yarn supplying means, and the fiber bundle aligned by the aligning means are wound up. A fiber bundle aligning device comprising a winding means, wherein the aligning means includes a thickness regulating surface that defines the thickness of the fiber bundle, a width regulating surface that defines the width of the fiber bundle, an upper roller, and Nde including a lower roller and a pair of side rollers, before Kiatsumi regulating surface is a peripheral surface of the front SL on roller and the lower roller, the width regulating surface is the outer peripheral surface of the front Symbol pair of side rollers A fiber bundle aligning device is provided .
前記上ローラ、前記下ローラおよび前記一対のサイドローラは、径が一様である外周面と、回転軸方向の外方に向かうほど径が小さくなるテーパ面と、を有していてもよい。好ましくは、前記上ローラおよび前記下ローラのテーパ面は、前記一対のサイドローラのテーパ面に接触している。 The upper roller, the lower roller, and the pair of side rollers may have an outer peripheral surface having a uniform diameter and a tapered surface that decreases in diameter toward the outer side in the rotation axis direction. Preferably, the tapered surfaces of the upper roller and the lower roller are in contact with the tapered surfaces of the pair of side rollers.
また、本発明では、繊維束を供給するための給糸手段と、前記給糸手段から供給された繊維束を整列させるための整列手段と、前記整列手段により整列させられた繊維束を巻き取る巻き取り手段と、を備えた繊維束整列装置であって、前記整列手段は、前記繊維束の厚みを規定する厚み規制面と、前記繊維束の幅を規定する幅規制面と、上ローラ、下ローラおよび一対のサイドガイドを含んでおり、前記一対のサイドガイドは、2以上のローラによって無端ベルトを回転可能に架橋したものであることを特徴とする、繊維束整列装置が提供される。好ましくは、前記2以上のローラは、前記上ローラおよび前記下ローラの端面に前記無端ベルトを押圧するための押圧ローラを含んでいる。
In the present invention, the yarn supplying means for supplying the fiber bundle, the aligning means for aligning the fiber bundle supplied from the yarn supplying means, and the fiber bundle aligned by the aligning means are wound up. A fiber bundle aligning device comprising a winding means, wherein the aligning means includes a thickness regulating surface that defines the thickness of the fiber bundle, a width regulating surface that defines the width of the fiber bundle, an upper roller, A fiber bundle aligning device is provided , which includes a lower roller and a pair of side guides , wherein the pair of side guides is formed by rotatably bridging an endless belt with two or more rollers . Preferably, the two or more rollers include a pressing roller for pressing the endless belt against end surfaces of the upper roller and the lower roller.
好ましくは、前記上ローラおよび前記下ローラは、同一または略同一の周速度で回転させられ、その周速度は、たとえば前記給糸手段により供給される前記繊維束の線速度と同一または略同一とされる。 Preferably, the upper roller and the lower roller are rotated at the same or substantially the same peripheral speed, and the peripheral speed is, for example, the same or substantially the same as the linear speed of the fiber bundle supplied by the yarn feeding means. Is done.
前記整列手段が前記一対のサイドローラを備えている場合においては、前記一対のサイドローラは、前記上ローラおよび前記下ローラと同一または略同一の周速度で回転させるのが好ましい。 When the aligning means includes the pair of side rollers, the pair of side rollers are preferably rotated at the same or substantially the same peripheral speed as the upper roller and the lower roller.
本発明の繊維束整列装置によれば、繊維束の厚みを規定する一対の厚み規制面と、繊維束の幅を規定する一対の幅規制面と、を有する整列手段を備えているため、繊維束の厚みおよび幅を適切に規制することができる。 According to the fiber bundle aligning device of the present invention, the fiber bundle aligning device includes the aligning means having the pair of thickness restricting surfaces defining the thickness of the fiber bundle and the pair of width restricting surfaces defining the width of the fiber bundle. The thickness and width of the bundle can be appropriately regulated.
本発明において、厚み規制面および幅規制面を上下ローラにより規定すれば、それらの規制面と繊維束との摺動抵抗を小さなものとすることができる。また、厚み規制面および幅規制面を上下ロータおよびサイドローラにより規制する場合であっても、規制面と繊維束との摺動抵抗を小さなものとすることができる。このようにして摺動抵抗を小さくできれば、繊維束における単繊維の表面が荒れ、あるいは糸くずが発生・付着することを抑制することができる。その結果、本発明の繊維束整列装置によれば、表面平滑性の高い繊維シートひいては配線基板(プリプレグ)を提供できるようになる。また、糸くずの付着を抑制することにより、プリプレグを製造する際の樹脂含浸を適切に行なえるようにできるため、糸くずの付着に起因する気泡の残存を抑制することができるようになる。これにより、配線基板に対する電子部品の実装時の加熱や電子部品の駆動時における発熱時などに、配線基板が膨張することを抑制することができる。そのため、配線の剥離を抑制できるとともに、電子部品の接続安定性を向上させることができるようになる。また、気泡の残存を抑制することにより、気泡への水分の浸入に起因した配線や電子部品に悪影響を、低減することができる。 In the present invention, if the thickness regulating surface and the width regulating surface are defined by the upper and lower rollers, the sliding resistance between the regulating surface and the fiber bundle can be reduced. Further, even when the thickness regulating surface and the width regulating surface are regulated by the upper and lower rotors and the side rollers, the sliding resistance between the regulating surface and the fiber bundle can be reduced. If the sliding resistance can be reduced in this manner, it is possible to suppress the surface of the single fiber in the fiber bundle from being roughened or the generation and adhesion of lint. As a result, according to the fiber bundle aligning device of the present invention, it is possible to provide a fiber sheet with high surface smoothness, and thus a wiring board (prepreg). Further, by suppressing the lint adhesion, it is possible to appropriately perform the resin impregnation during the production of the prepreg, so that it is possible to suppress the remaining of bubbles due to lint adhesion. Thereby, it is possible to suppress the expansion of the wiring board during heating when the electronic component is mounted on the wiring board or when heat is generated during driving of the electronic component. For this reason, it is possible to suppress the separation of the wiring and to improve the connection stability of the electronic component. In addition, by suppressing the remaining of the bubbles, it is possible to reduce adverse effects on the wiring and electronic components due to the intrusion of moisture into the bubbles.
本発明の繊維束整列装置において、整列手段が繊維束を水平に移動させるための水平移動ガイドをさらに備えたものとすれば、厚み規制面および幅規制面と繊維束との間の摺動抵抗をより一層小さくすることが可能である。そのため、水平移動ガイドを設けることにより、繊維束における単繊維の損傷をより一層抑制し、配線基板(プリプレグ)への気泡の残存や水分の浸入を適切に抑制できるようになる。 In the fiber bundle aligning device of the present invention, if the alignment means further includes a horizontal movement guide for horizontally moving the fiber bundle, the sliding resistance between the thickness regulating surface and the width regulating surface and the fiber bundle Can be further reduced. Therefore, by providing the horizontal movement guide, it is possible to further suppress the damage of the single fiber in the fiber bundle and appropriately suppress the remaining of bubbles and the intrusion of moisture into the wiring board (prepreg).
以下においては、本発明について、第1ないし第5の実施の形態として図面を参照しつつ説明する。 In the following, the present invention will be described as first to fifth embodiments with reference to the drawings.
まず、本発明の第1の実施の形態について、図1ないし図8を参照して説明する。 First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1および図2に示した繊維束整列装置Xは、複数の単繊維からなる繊維束10を整列させ、繊維束をシート状に巻き取るためのものである。この繊維束製造装置Xは、給糸機構1、整列機構2、および巻き取り機構3を備えている。
The fiber bundle aligning apparatus X shown in FIGS. 1 and 2 is for aligning a
給糸機構1は、繊維束10を巻き付けた給糸ロール11を備えたものである。給糸ロール11は、スライダ12に対して軸部13を中心に回転可能に支持されている。スライダ12は、ラック&ピニオンなどの公知の機構によりステージ4に対してD1,D2方向に往復移動可能とされたものであり、一対のステイ14を有するものとされている。各ステイ14は、給糸ロール11の軸部13において、回転可能なように給糸ロール11を支持している。そのため、給糸ロール11は、スライダ12に対して回転可能であるとともに、スライダ12とともにステージ4に対してD1,D2方向相対移動可能とされている。
The yarn feeding mechanism 1 includes a
ここで、繊維束10としては、複数の単繊維、たとえば200本以上500本以下の単繊維からなるものを用いることができる。単繊維としては、その径が、たとえば5μm以上15μm以下のものを使用するのが好ましい。単繊維を構成する繊維材料としては、全芳香族ポリエステル繊維、全芳香族ポリアミド、ポリベンズオキサゾール、あるいは液晶ポリマーを主成分とする有機繊維が良好に用いられる。単繊維としては、ガラス繊維(たとえばSガラス、Tガラス、およびMガラスなどのように酸化ケイ素含有率が50重量%以上、酸化カルシウム含有率が30重量%以下のガラス材料、より好適には酸化ケイ素含有率が60重量%以上、酸化カルシウム含有率が10重量%以下のガラス材料からなるもの)、あるいはカーボンを主成分とするカーボン繊維を使用することもできる。
Here, as the
整列機構2は、給糸機構1の繊維束10を所定の厚みおよび幅に整列させるためのものであり、上ローラ20および下ローラ21を備えている。図3および図4に示したように、上ローラ20および下ローラ21は、一様な矩形断面を有する環状の溝22,23が周方向に形成されたものであり、それぞれのローラ20,21における溝22,23が位置合わせされた状態で、互いに接触した状態で逆方向に回転可能に配置されている。
The alignment mechanism 2 is for aligning the
各ローラ20,21は、1つのモータにより回転させてもよいが、それぞれのローラ20,21を個別のモータで回転させるのが好ましい。また、各ローラ20,21を個別に駆動する場合には、それぞれのローラ20,21に対してトルクセンサを設けるが好ましい。
Each of the
上ローラ20および下ローラ21は、それらの溝22,23が位置合わせられた状態で互いに密着して配置されることから、上ローラ20および下ローラ21の間には、矩形断面を有する空間24が形成される。この空間24は、繊維束10が通過させられる部分であり、各ローラ20,21における溝22,23の底面22A,23Aおよび内側面22B,23Bにより構成されている。すなわち、溝22,23の底面22A,23Aは厚み規制面を構成しており、溝22,23の内側面22B,23Bは幅規制面を構成している。空間24は、幅方向の寸法(空間24の断面における幅寸法)Wが、たとえば1mm程度とされており、高さ方向の寸法(空間24の断面における厚み寸法)Hが20μm以上30μm以下とされている。すなわち、空間24の断面寸法は、たとえば5μm以上15μm以下の単繊維を200本以上500本以下通過可能なものとされている。
Since the
図1および図2に示したように、各ローラ20,21はまた、図面上には明確に表れていないが、ステージ4に対して一体的にD1,D2方向に相対移動可能とされている。各ローラ20,21のD1,D2方向への移動は、給糸ロール11と一体的に行なってもよいし、給糸ロール11とは別の機構により行なってもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, each of the
巻き取り機構3は、整列機構2において整列された繊維束10を巻き取るためのものであり、巻き取り枠30を備えている。巻き取り枠30は、繊維束10が平行に並んだ状態で巻き付けられるものであり、一対の巻き付けロッド31および回転軸32を備えている。一対の巻き付けロッド31は、互いに平行な状態となるように一対の連結部材33によって連結されており、巻き付け枠30は矩形状に形成されている。回転軸32は、ステージ4に固定された支持脚34に対して回転可能に支持されており、制御部35のモータ(図示略)から入力される回転力によって回転可能とされている。そのため。制御部35によって回転軸32に入力すべき回転力および回転方向を適宜調整することにより、巻き取り枠30の回転速度および回転方向を調整することができる。
The winding
次に、繊維束整列装置Xにおける繊維束10の整列動作について説明する。
Next, the alignment operation of the
まず、繊維束整列装置Xを使用するに当たっては、繊維束10が整列機構2における空間24を通過するように、給糸ロール11における繊維束10の先端を、巻き取り機構3における巻き付け枠30に固定する。
First, when using the fiber bundle aligning device X, the tip of the
そして、繊維束整列装置Xでは、制御部35によって巻き取り機構3における回転軸32に回転力を入力して巻き取り枠30を回転させるとともに、整列機構2における上ローラ20および下ローラ21を回転させる。上ローラ20および下ローラ21の回転速度(周速度)は、同一または略同一に制御される。
In the fiber bundle aligning device X, the
巻き取り枠30を回転させた場合には、給糸ロール11の繊維束10が上ローラ20および下ローラ21の間の空間24を通過して後に巻き取り枠30に巻き取られていく。ここで、空間24は一様な矩形断面を有する溝22,23により規定されているため、空間24を通過した後の繊維束10は、断面形状が空間24の断面形状に倣った矩形にとなるように整列させられる。
When the take-
一方、繊維束10の巻き取り作業を行なっている間は、各ローラ20,21に設けたトルクセンサによって、各ロータ20,21に作用する回転トルクを検出する。この回転トルクは、各ローラ20,21の間、すなわち空間24を繊維束10が通過する際に、繊維束10に作用するテンションを反映している。そのため、トルクセンサでの検出結果に基づいて、各ローラ20,21の回転速度を調整することによりに、給糸ロール11からの給糸速度(線速度)と各ローラ20,21の回転速度(周速度)とを同一または略同一にすることができる。その結果、繊維束10に作用するテンションを一定以下にコントロールすることが可能となる。
On the other hand, during the winding operation of the
繊維束10の巻き取り作業時にはさらに、給糸ロール11、上ローラ20および下ローラ21は、たとえばD1方向に移動させられる。このとき、給糸ロール11、上ローラ20および下ローラ21の移動速度を、巻き取り枠30の周速度に応じて適宜設定することにより、図5(a)および図5(b)に示したように、巻き取り枠30には、互いに平行に並んだ状態で、繊維束10が巻き取られ、シート状とされていく。
Further, at the time of winding the
繊維束整列装置Xによれば、厚み規制面および幅規制面を上ローラ20および下ローラ21の溝22,23により規定されるため、それらの規制面(溝22,23)と繊維束10との摺動抵抗を小さなものとすることができる。このようにして繊維束10を整列させるときの摺動抵抗を小さくできれば、繊維束10における単繊維の表面が荒れ、あるいは糸くずが発生・付着することを抑制することができる。
According to the fiber bundle aligning device X, the thickness regulating surface and the width regulating surface are defined by the
また、トルクセンサでの検出結果に基づいて各ローラ20,21の回転速度を調整するようにすれば、繊維束10に作用するテンションを一定以下にコントロールすることが可能となるため、この点においても、単繊維の損傷を抑制することができる。
Further, if the rotational speed of each of the
図6に示したように、繊維束整列装置Xは、一対の水平ガイドローラ40,41をさらに備えた構成であってもよい。一対の水平ガイドローラ40,41は、整列機構3における上ローラ20および下ローラ21によって規定される空間24(図3および図4参照)において、繊維束10を水平に通過させるための駆動ローラとして機能するものである。
As shown in FIG. 6, the fiber bundle alignment device X may further include a pair of
このような水平ガイドローラ40,41を設けて空間24(図3および図4参照)において繊維束10を水平に通過させるようにすれば、繊維束10と空間24(図3および図4参照)を規定する厚み規制面および幅規制面(溝22,23)との間の摺動抵抗を小さくすることができる。その結果、繊維束10に作用する負荷を小さくできるため、繊維束10が損傷してしまうことを抑制することができる。
If such
以上に説明した繊維束整列装置Xにおいて巻き取り枠30にシート状に巻き取られた繊維束10は、プリプレグシートを初め、様々な用途に使用することができる。また、繊維束整列装置Xにおいて巻き取り枠30にシート状に巻き取られた繊維束10は、以下に説明するように巻き取り枠30に巻き付けられたままの状態で、プリプレグシートの加工に使用をすることもできる。
The
まず図7(a)および図7(b)に示したように、巻き取り枠30の繊維束10の表面を覆うように樹脂シート5を固定する。樹脂シート5は、離型シート50の表面に樹脂層51を形成したものであり、この樹脂シート5は樹脂層51が繊維束10に接触した状態で固定される。
First, as shown in FIGS. 7A and 7B, the resin sheet 5 is fixed so as to cover the surface of the
ここで、離型シート50は、樹脂層51を保持する役割を果たすとともに樹脂シート5としての取り扱い性を向上させるためのものである。この離型シート50は、たとえばポリエチレンテレフタレート(PET)により、厚みが20μm以上50μm以下に形成されている。離型シート50としては、ポリテトラフルオロエチレン系、ポリオレフィン系あるいはポリイミド系の樹脂により形成されたものの他、Siなどにより表面処理したものを使用することもできる。樹脂層51は、プリプレグシートにおいて繊維束10を埋設するためのマトリックス樹脂となるものであり、未硬化状態の熱硬化性樹脂により構成されている。この樹脂層51は、たとえば厚みが5μm以上30μm以下に形成されている。樹脂層51として使用することができる熱硬化性樹脂としては、プレプレグシートのマトリックス樹脂として従来より使用されている種々の樹脂、たとえばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリフェニレンエーテル(PPE)、ビスマレイミドトリアジン(BTレジン)、あるいはシアネート樹脂を使用することができる。
Here, the
このようにして繊維束10(巻き取り枠30)に樹脂シート5を固定した場合には、樹脂層51が半硬化状態であるために、樹脂シート5の樹脂層51に繊維束10が埋入される。また、樹脂シート5の固定後においては、樹脂層51を加熱して樹脂層51を軟化させてもよく、また樹脂層51に繊維束10が適切に埋設されるように、離型シート50を介して樹脂層51を押圧してもよい。
In this way, when the resin sheet 5 is fixed to the fiber bundle 10 (winding frame 30), the
次いで、繊維束10が埋入させられた樹脂シート5(プリプレグシート52)を巻き取り枠30から取り外す。プリプレグシート52の取り外しは、樹脂シート5の両端が対峙する部位において、カッタなどの切断要素を用いて繊維束10を切断することにより行なわれる。このようにして巻き取り枠30から取り外したプリプレグシート52は、巻きグセが付いたものとなっている。
Next, the resin sheet 5 (prepreg sheet 52) in which the
続いて、図8(a)ないし図8(c)に示したように、プリプレグシート52を平面化するために平面化処理を行ない。この平面化処理は、熱プレス機における金型53,54においてプリプレグシート52を加熱・押圧することにより行なわれる。この場合の加熱温度は、たとえば60℃以上150℃以下とされ、押圧力は、たとえば1MPa以上5MPa以下とされる。
Subsequently, as shown in FIG. 8A to FIG. 8C, planarization processing is performed to planarize the
なお、平面化処理を行なったプリプレグシート52は、マトリックス樹脂55中に複数の単繊維56が平行に並んだ繊維束(繊維シート)10が埋設されたものであるとともに、マトリックス樹脂55の表面に離型シート50が接合したものである。このようなプリプレグシート52は、離型シート50を剥離することにより、UDプリプレグシートとして使用することもできる。
In addition, the
このようなUDプリプレグシートは、単繊維が同一方向に並ぶように2枚を貼り合せて使用することもでき、単繊維が互いに直交する方向に並ぶように2枚を貼り合わせて直交UDプリプレグシートとして使用することもできる。 Such a UD prepreg sheet can also be used by bonding two sheets so that the single fibers are aligned in the same direction, or by bonding two sheets so that the single fibers are aligned in a direction perpendicular to each other, the orthogonal UD prepreg sheet It can also be used as
また、プリプレグシートは、巻き取り枠30に対して、予め樹脂シート5を固定しておいた上で、樹脂層51に繊維束10を巻き付けることにより形成してもよい。
The prepreg sheet may be formed by winding the
上述のように、巻き取り枠30に巻き付けられた繊維束10は、単繊維における表面の荒れ、あるいは糸くずの発生・付着が抑制されているため、先のようにして得られるプリプレグシートでは表面平滑性の高いものとなっている。また、繊維束10における糸くずの付着を抑制することにより、プリプレグシートを製造する際の樹脂含浸において、糸くずの付着に起因する気泡の残存を抑制することができるようになる。これにより、プリプレグシートを用いて配線基板を形成するときの電子部品の実装時における加熱や電子部品の駆動時における発熱時などに、配線基板が膨張することを抑制することができる。その結果、配線の剥離を抑制できるとともに、電子部品の接続安定性を向上させることができるようになる。また、気泡の残存を抑制することにより、気泡への水分の浸入に起因した配線や電子部品に悪影響を、低減することができる。
As described above, the
以上に説明した繊維束整列装置Xでは、巻き取り機構3における巻き取り枠30に代えて、図9に示したように、円柱状の巻き取り体30′を使用してもよい。
In the fiber bundle aligning device X described above, instead of the winding
次に、本発明の第2の実施の形態について、図10を参照しつつ説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図10は、図1に示した繊維束整列装置Xにおいて適用される整列機構の他の例を示したものである。この整列機構2′は、一様な矩形断面を有する環状溝22が形成された上ローラ20と、溝が形成されていない平坦な外周面25′を有する下ローラ21′と、を備えたものである。
FIG. 10 shows another example of the alignment mechanism applied in the fiber bundle alignment apparatus X shown in FIG. This alignment mechanism 2 'includes an
このような整列機構2′においても、上ローラ20と下ローラ21′とを接触させて配置した場合には、上ローラ20の溝22の内面(底面22Aおよび内側面22B)と、下ローラ21′の外周面25′との間に矩形断面を有する空間24′が形成される。したがって、整列機構2′においても、空間24′に繊維束10を通過させることにより、繊維束10における単繊維10Aの表面の損傷を抑制しつつ、繊維束10の厚みおよび幅を適切に規制することができる。
Also in such an alignment mechanism 2 ′, when the
なお、上ローラとして溝が形成されていない平坦な外周面を有するものを用いる一方で、下ローラとして一様な矩形断面を有する環状溝が形成されたものを用いる場合にも、同様な作用・効果を得ることができる。 The same effect can be obtained when using an upper roller having a flat outer peripheral surface on which no groove is formed, and a lower roller having an annular groove having a uniform rectangular cross section. An effect can be obtained.
次に、本発明の第3の実施の形態について、図11を参照しつつ説明する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図11は、図1に示した繊維束整列装置Xにおいて適用される整列機構の他の例を示したものである。この整列機構6は、上ローラ60および下ローラ61に加えて、一対のサイドローラ62,63を備えたものである。
FIG. 11 shows another example of the alignment mechanism applied in the fiber bundle alignment apparatus X shown in FIG. The alignment mechanism 6 includes a pair of side rollers 62 and 63 in addition to the
上ローラ60および下ローラ61は、平坦な外周面60A,61Aを有するものであり、回転軸60B,61Bが水平方向に沿うように互いに一定距離離れて配置されている。上ローラ60および下ローラ61は、互いに同一または略同一の周速度で回転させられるとともに、たとえばトルクセンサによって回転トルクを検出することにより、その周速度が繊維束10の線速度と同一または略同一とされている。
The
一対のサイドローラ62,63は、平坦な外周面62A,63Aを有するものである。これらのサイドローラ62,63は、外周面62A,63Aが上ローラ60および下ローラ61の端面60C,61Cに接触した状態で回転軸62B,63Bが上下方向に沿うように配置されている。一対のサイドローラ62,63は、上ローラ60および下ローラ61と同一または略同一の周速度で回転させられているともに、たとえばトルクセンサによって回転トルクを検出することにより、その周速度が繊維束10の線速度と同一または略同一とされている。
The pair of side rollers 62 and 63 have flat outer
このような整列機構6においても、上ローラ60、下ローラ61および一対のサイドローラ62,63の外周面60A,61A,62A,63Aによって、矩形断面を有する空間64が形成される。したがって、整列機構6においても、空間64に繊維束10を通過させることにより、繊維束10における単繊維10Aの表面の損傷を抑制しつつ、繊維束10の厚みおよび幅を適切に規制することができる。
Also in such an alignment mechanism 6, a
次に、本発明の第4の実施の形態について、図12を参照しつつ説明する。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図12は、図1に示した繊維束整列装置Xにおいて適用される整列機構の他の例を示したものである。この整列機構7は、上ローラ70、下ローラ71、および一対のサイドローラ72,73を備えたものである。
FIG. 12 shows another example of the alignment mechanism applied in the fiber bundle alignment apparatus X shown in FIG. The alignment mechanism 7 includes an
上ローラ70および下ローラ71は、平坦な外周面70A,71Aと、回転軸70B,71Bの外方に向うほど径の小さくなるテーパ面70C,71Cと、を有するものであり、回転軸70B,71Bが水平方向に沿うように互いに一定距離離れて配置されている。上ローラ70および下ローラ71は、互いに同一または略同一の周速度で回転させられるとともに、たとえばトルクセンサによって回転トルクを検出することにより、その周速度が繊維束10の線速度と同一または略同一とされている。
The
一対のサイドローラ72,73は、平坦な外周面72A,73Aと、回転軸72B,73Bの外方に向うほど径の小さくなるテーパ面72C,73Cと、を有するものであ。これらのサイドローラ72,73は、テーパ面72C,73Cが上ローラ70および下ローラ71のテーパ面70C,71Cに接触した状態で回転軸72B,73Bが上下方向に沿うように配置されている。一対のサイドローラ72,73は、上ローラ70および下ローラ71と同一または略同一の周速度で回転させられているともに、たとえばトルクセンサによって回転トルクを検出することにより、その周速度が繊維束10の線速度と同一または略同一とされている。
The pair of
このような整列機構7においても、上ローラ70、下ローラ71および一対のサイドローラ72,73の外周面70A,71A,72A,73Aによって、矩形断面を有する空間74が形成される。したがって、整列機構7においても、空間74に繊維束10を通過させることにより、繊維束10における単繊維10Aの表面の損傷を抑制しつつ、繊維束10の厚みおよび幅を適切に規制することができる。
In such an alignment mechanism 7 as well, a
次に、本発明の第5の実施の形態について、図13を参照しつつ説明する。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図13は、図1に示した繊維束整列装置Xにおいて適用される整列機構の他の例を示したものである。この整列機構8は、上ローラ80、下ローラ81および一対のサイドガイド82,83を備えている。
FIG. 13 shows another example of the alignment mechanism applied in the fiber bundle alignment apparatus X shown in FIG. The
上ローラ80および下ローラ81は、平坦な外周面80A,81Aを有するものであり、回転軸80B,81Bが水平方向に沿うように互いに一定距離離れて配置されている。上ローラ80および下ローラ81は、互いに同一または略同一の周速度で回転させられているともに、たとえばトルクセンサによって回転トルクを検出することにより、その周速度が繊維束10の線速度と同一または略同一とされている。
The
一対のサイドガイド82,83は、2個のローラ82A,82B,83A,83Bおよび押圧ローラ82C,83Cによって無端ベルト84,85を回転可能に架橋したものである。押圧ローラ82C,83Cは、上ローラ80および下ローラ81の端面80C,81Cに無端ベルト84,85を押圧するためのものである。無端ベルト84,85および押圧ローラ82C,83Cは、上ローラ80および下ローラ81と同一または略同一の周速度で回転させられているともに、たとえばトルクセンサによって回転トルクを検出することにより、その周速度が繊維束10の線速度と同一または略同一とされている。
The pair of side guides 82, 83 are obtained by bridging the
このような整列機構8においても、上ローラ80、下ローラ81および無端ベルト84,85の外周面80A,81A,84A,85Aによって、矩形断面を有する空間86が形成される。したがって、整列機構8においても、空間86に繊維束10を通過させることにより、繊維束10における単繊維10Aの表面の損傷を抑制しつつ、繊維束10の厚みおよび幅を適切に規制することができる。
In such an
なお、押圧ローラ82C,83Cは、無端ベルト84,85を上ローラ80および下ローラ81の端面80C,81Cに適切に接触させることができる限りにおいては、省略してもよい。
Note that the
本発明は、先に説明した実施の形態には限定されず、種々に変更可能である。たとえば整列機構は、繊維束を通過させるための空間を回転体のみにより規定する必要はなく、たとえば回転体と非回転体との組み合わせにより空間を規定してもよい。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made. For example, the alignment mechanism does not need to define the space for allowing the fiber bundles to pass through only the rotating body, and may define the space by a combination of a rotating body and a non-rotating body, for example.
X 繊維束整列装置
1 給糸機構(給糸手段)
10 繊維束
2,2′,6,7,8 整列機構(整列手段)
20,60,70,80(整列機構の)上ローラ
21,61,71,81′ (整列機構の)下ローラ
22 (上ローラの)溝
22A (上ローラの溝の)底面(厚み規制面)
22B (上ローラの溝の)内側面(幅規制面)
23 (下ローラの)溝
23A (下ローラの溝の)底面(厚み規制面)
23B (下ローラの溝の)内側面(幅規制面)
25′,61A,71A,81A (下ローラの)外周面(厚み規制面)
3 巻き取り機構(巻き取り手段)
60A,70A,80A (上ローラの)外周面(厚み規制面)
60C,80C (上ローラの)端面
61C,81C (上ローラの)端面
62,63,72,73 サイドローラ
62A,63A,72A,73A (サイドローラの)外周面(幅規制面)
70C (上ローラの)テーパ面
71C (下ローラの)テーパ面
72C,73C (サイドローラの)テーパ面
82,83 サイドガイド
82A,82B,83A,83B ローラ
82C,83C 押圧ローラ
84,85 無端ベルト
X Fiber bundle aligning device 1 Yarn feeding mechanism (yarn feeding means)
10
20, 60, 70, 80 (alignment mechanism)
22B Inner side (width regulating surface) (of upper roller groove)
23 (lower roller)
23B Inner side surface (width regulating surface) of lower roller groove
25 ', 61A, 71A, 81A (lower roller) outer peripheral surface (thickness regulating surface)
3 Winding mechanism (winding means)
60A, 70A, 80A (upper roller) outer peripheral surface (thickness regulating surface)
60C, 80C (upper roller) end face 61C, 81C (upper roller)
70C Taper surface (upper roller) 71C (Lower roller)
Claims (11)
前記給糸手段から供給された繊維束を整列させるための整列手段と、
前記整列手段により整列させられた繊維束を巻き取る巻き取り手段と、
を備えた繊維束整列装置であって、
前記整列手段は、前記繊維束の厚みを規定する厚み規制面と、前記繊維束の幅を規定する幅規制面と、矩形断面を有する溝が形成された上ローラおよび下ローラを含んでおり、
前記厚み規制面および前記幅規制面のうちの一方は、前記溝の底面であり、前記厚み規制面および前記幅規制面のうちの他方は、前記溝の内側面であることを特徴とする、繊維束整列装置。 Yarn feeding means for supplying fiber bundles;
An aligning means for aligning the fiber bundle supplied from the yarn supplying means;
A winding means for winding the fiber bundle aligned by the alignment means;
A fiber bundle aligning device comprising:
The alignment means includes a thickness regulating surface that defines the thickness of the fiber bundle, a width regulating surface that defines the width of the fiber bundle, and an upper roller and a lower roller in which a groove having a rectangular cross section is formed ,
One of the thickness regulating surface and the width regulating surface is a bottom surface of the groove, and the other of the thickness regulating surface and the width regulating surface is an inner surface of the groove , Fiber bundle alignment device.
前記給糸手段から供給された繊維束を整列させるための整列手段と、
前記整列手段により整列させられた繊維束を巻き取る巻き取り手段と、
を備えた繊維束整列装置であって、
前記整列手段は、前記繊維束の厚みを規定する厚み規制面と、前記繊維束の幅を規定する幅規制面と、上ローラ、下ローラおよび一対のサイドローラを含んでおり、
前記厚み規制面は、前記上ローラおよび前記下ローラの外周面であり、
前記幅規制面は、前記一対のサイドローラの外周面であることを特徴とする、繊維束整列装置。 Yarn feeding means for supplying fiber bundles;
An aligning means for aligning the fiber bundle supplied from the yarn supplying means;
A winding means for winding the fiber bundle aligned by the alignment means;
A fiber bundle aligning device comprising:
The alignment means includes a thickness regulating surface that defines the thickness of the fiber bundle, a width regulating surface that defines the width of the fiber bundle, an upper roller, a lower roller, and a pair of side rollers,
The thickness regulating surface is an outer peripheral surface of the upper roller and the lower roller,
The width regulating surface is characterized in that the a peripheral surface of the pair of side rollers, the fiber bundle alignment device.
前記上ローラおよび前記下ローラのテーパ面は、前記一対のサイドローラのテーパ面に接触している、請求項4に記載の繊維束整列装置。 The upper roller, the lower roller and the pair of side rollers have an outer peripheral surface having a uniform diameter and a tapered surface whose diameter decreases toward the outer side in the rotation axis direction,
The fiber bundle aligning device according to claim 4 , wherein the tapered surfaces of the upper roller and the lower roller are in contact with the tapered surfaces of the pair of side rollers.
前記給糸手段から供給された繊維束を整列させるための整列手段と、
前記整列手段により整列させられた繊維束を巻き取る巻き取り手段と、
を備えた繊維束整列装置であって、
前記整列手段は、前記繊維束の厚みを規定する厚み規制面と、前記繊維束の幅を規定する幅規制面と、上ローラ、下ローラおよび一対のサイドガイドを含んでおり、
前記一対のサイドガイドは、2以上のローラによって無端ベルトを回転可能に架橋したものであることを特徴とする、繊維束整列装置。 Yarn feeding means for supplying fiber bundles;
An aligning means for aligning the fiber bundle supplied from the yarn supplying means;
A winding means for winding the fiber bundle aligned by the alignment means;
A fiber bundle aligning device comprising:
The alignment means includes a thickness regulating surface that defines the thickness of the fiber bundle, a width regulating surface that defines the width of the fiber bundle, an upper roller, a lower roller, and a pair of side guides,
The pair of side guides, characterized in that is obtained by rotatably crosslinking an endless belt by two or more rollers, the fiber bundle alignment device.
The horizontal movement guide includes an upstream guide roller disposed on the upstream side in the movement direction of the fiber bundle with respect to the alignment means, and a downstream guide roller disposed on the downstream side in the movement direction with respect to the alignment means. it includes, fiber bundle alignment device of claim 1 0.
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