JP2006044871A

JP2006044871A - 基板搬送治具

Info

Publication number: JP2006044871A
Application number: JP2004227876A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Sawa; 茂樹澤
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2004-08-04
Filing date: 2004-08-04
Publication date: 2006-02-16

Abstract

【課題】側縁の座屈強度が弱いフレキシブルプリント基板を適切に搬送できる基板搬送治具を提供する。
【解決手段】フレキシブルプリント基板１０の側縁が撓んだ際に、基板搬送治具３０のスリット３２の両側面３２Ｗ−３２Ｗの間でフレキシブルプリント基板１０の側縁の折れ曲がる角度が制限されるので、側縁に座屈、折れ曲がり等が発生しない。このため、該基板搬送治具３０でフレキシブルプリント基板１０の側縁を摺動可能に案内することで、フレキシブルプリント基板を蛇行させず適切に搬送することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、フレキシブルプリント基板を搬送する際の基板搬送治具に関するものである。

従来より、ロール状のフレキシブルプリント基板を搬送する際には、巻き出しリール、巻き取りリール、搬送リール等に鍔を付け、鍔によって基板の蛇行を防止している。この鍔付きリールについて図７（Ａ）及び図７（Ｂ）を参照して説明する。図７（Ａ）は巻き取りリール１２４の側面図を、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のＢ１−Ｂ１断面を示している。図７（Ａ）に示すように巻き取りリール１２４の側端に鍔１２８を設け、該鍔１２８によってフレキシブルプリント基板１０の蛇行を防いでいる。ここで、フレキシブルプリント基板１０は、図７（Ｃ）に示すように、例えば、ポリイミドフィルム１２の両面に銅箔１４を積層した積層板からなり、エッチングにより銅箔を所定パタンで除去することで、図７（Ｄ）に平面図を示すように、中央に回路パターン１６を形成する。ここで、従来技術では、フレキシブルプリント基板１０の側縁に銅箔１４をそのまま残すことで、側縁に座屈強度を持たせ、鍔付きリールで搬送する際に側縁で撓み、座屈、折れ曲がり等が発生するのを防いでいた。

鍔付きのリールを用いる代わりに、基板の蛇行防止と同時に位置決めのため、フレキシブルプリント基板の側縁に孔を穿設し、リール側のスプロケットで該孔を介してフレキシブルプリント基板を搬送する方法が採用されている。更に、フレキシブルプリント基板のテンションを一定に保つように、リール相互の角度等を調整するＥＰＣ（エッジポジションコントロール）と呼ばれる技術も実用化されている。ここで、特許文献１及び特許文献２に可撓性を有するフィルムの搬送技術が開示されている。
特開２００２−２２６４５３号公報特開平１−４０６１９号公報

しかしながら、図７（Ｄ）に示すようにフレキシブルプリント基板の側縁に銅箔を残すためには、レジストの貼り付け精度、露光エリヤの制約等を受け、フレキシブルプリント基板の製造方法に制限を受けた。ここで、レジストの貼り付けがずれて、図８中に示すように、フレキシブルプリント基板１０の側縁の銅箔１４が剥離されている場合には、図８７（Ａ）中に示すようにフレキシブルプリント基板１０に矢印ａ方向に沿って力が加わると、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）に示すようにフレキシブルプリント基板の側縁が撓むが、撓んだ際の反発力が弱いために、図８（Ｄ）、図８（Ｅ）に示すように側縁が座屈し、また、折れ曲がり、フレキシブルプリント基板１０が蛇行することがあった。

一方、フレキシブルプリント基板の可撓性を高めるため、銅箔とフィルム材を合わせた厚みを５０μｍ以下まで薄くすると、強度的に弱くなって、例え、側縁に銅箔を残しても、図８を参照して上述したと同様に側縁が座屈し、また、折れ曲がり、フレキシブルプリント基板が蛇行することがあった。

一方、上述したフレキシブルプリント基板の側縁に孔を穿設する方法を用いても、上述した厚み５０μｍ以下のフレキシブルプリント基板では、孔を起点にして破れてしまうことがあった。

また、上述したＥＰＣ（エッジポジションコントロール）を用いた場合にも、上述した厚み５０μｍ以下では、フレキシブルプリント基板に掛かるテンションが高くなってしまい、フレキシブルプリント基板の収縮により適正に回路パターンが形成できないという問題が生じる。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、側縁の座屈強度が弱いフレキシブルプリント基板を適切に搬送できる基板搬送治具を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、フレキシブルプリント基板を搬送する際の基板搬送治具であって、
フレキシブルプリント基板の表面及び裏面に対向すると共に離間する壁面と、該フレキシブルプリント基板の端面に対向する底面とを有するスリットを備え、
フレキシブルプリント基板の搬送路に配置され、フレキシブルプリント基板の側縁を該スリットで摺動可能に案内することを技術的特徴とする。

請求項１の基板搬送治具では、基板搬送治具のスリットでフレキシブルプリント基板の側縁を摺動可能に案内するため、フレキシブルプリント基板の側縁の銅箔が剥離され該側縁の座屈強度が弱くとも、或いは、フレキシブルプリント基板が薄く座屈強度が低くても、スリットの両側面の間でフレキシブルプリント基板の側縁の折れ曲がる角度が制限されるので、側縁が撓んでも、座屈、折れ曲がりに至る角度まで曲がることがなく、フレキシブルプリント基板を蛇行させず適切に搬送することができる。

請求項２の基板搬送治具では、スリットの壁面と壁面との間隔Ｄが、フレキシブルプリント基板のフィルム材の厚みと銅箔の厚みを合わせた基板厚ｔに対して、２ｔ未満では、搬送時にクリアランスがないため基板が引っかかってしまい割れてしまうことがあるが、本発明では、２ｔ≦Ｄに設定されているため、フレキシブルプリント基板を摺動可能に案内することができ、スムーズに搬送できる。一方、Ｄ≦２５ｔに設定されているため、フレキシブルプリント基板の側縁が銅箔が剥離されて座屈強度が弱くとも、或いは、フレキシブルプリント基板が薄く座屈強度が低くても、スリットの両側面の間でフレキシブルプリント基板の側縁の折れ曲がる角度が制限されるので、側縁が撓んでも、座屈、折れ曲がりに至る角度まで曲がることがなく、フレキシブルプリント基板を適切に搬送することができる。２５ｔを越えると、クリアランスが広すぎて、基板をサポートすることができなくなり、折れ曲がってしまう。

請求項３の基板搬送治具は、面方向に垂直に送られるフレキシブルプリント基板に対して、下方の側縁側を案内するように配置されるため、リールとリールとの間でフレキシブルプリント基板が垂れ下がるのを防ぎ、フレキシブルプリント基板の側縁に撓み、座屈、折れ曲がり等が発生しない。

請求項４の基板搬送治具は、面方向に水平に送られるフレキシブルプリント基板に対して、両側の側縁側を案内するようにそれぞれ配置されるため、リールとリールとの間でフレキシブルプリント基板が蛇行するのを防ぎ、フレキシブルプリント基板の側縁に撓み、座屈、折れ曲がり等が発生しない。

請求項５の基板搬送治具は、スリットの壁面がフレキシブルプリント基板の全面を案内可能なように構成してある。このため、フレキシブルプリント基板に撓み、座屈、折れ曲がり等が発生せず、適切に搬送することができる。又、基板のシワ等がなくなり、アライメント等での位置決め性が良くなる。

請求項６の基板搬送治具は、スリットの壁面に隣接してガイド棒を立設し、当該スリット及びガイド棒でフレキシブルプリント基板の全面を案内可能なように構成してある。このため、フレキシブルプリント基板に撓み、座屈、折れ曲がり等が発生せず、適切に搬送することができる。特に、ガイド棒を用いているため、フレキシブルプリント基板の表面に未硬化のレジストが塗布されているときなど、表面を傷つけることなく好適である。ここで、ガイド棒としては、鏡面の物であればよく、ガラスや鏡面加工したセラミック、金属等が可能である。樹脂製のものを用いた場合は、柔軟であるため鏡面加工しなくともよい。

請求項７の基板搬送治具は、リールとリールとの間に複数個配置される。このため、リールとリールとの間の間隔が広くなっても、リールとリールとの間でフレキシブルプリント基板が垂れ下がるのを防ぎ、フレキシブルプリント基板の側縁に撓み、座屈、折れ曲がり等が発生しない。

[第１実施形態]
本発明の第１実施形態に掛かる基板搬送治具について図１〜図３を参照して説明する。図１（Ａ）は第１実施形態の基板搬送治具を用いるフレキシブルプリント基板の製造ラインの平面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）をＢ矢視側から見た側面図である。
図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すように、巻き出しリール２０から矢印Ｆ方向へ引き出されたフレキシブルプリント基板１０は、搬送リール２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃによって一定のテンションが保たれて、巻き取りリール２４に巻き取られる。この例では、フレキシブルプリント基板は、面方向へ垂直に送られる。巻き出しリール２０と搬送リール２２Ａとの間、及び、搬送リール２２Ｃと巻き取りリール２４との間には、図示しない、露光、現像、エッチング、乾燥等のフレキシブルプリント基板製造のための各工程施設が配置されている。

巻き取りリール２４及び巻き取りリール２４の直前には、フレキシブルプリント基板１０に対して、下方の側縁側を案内するように基板搬送治具３０が配置されている。この基板搬送治具について、図２を参照して更に詳細に説明する。図２（Ａ）は、図１（Ａ）中の巻き取りリール２４のＡ矢視側からの側面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＢ２−Ｂ２断面を示し、図２（Ｃ）はフレキシブルプリント基板の平面図を示している。

第１実施形態のフレキシブルプリント基板１０の構成は、図７（Ｃ）を参照して上述した従来技術のものと同様であり、ポリイミドフィルム１２の両面に銅箔１４を積層した積層板からなり、エッチングにより銅箔を所定パタンで除去することで、図２（Ｃ）に平面図を示すように、中央に回路パターン１６を形成する。ここで、従来技術では、フレキシブルプリント基板１０の側縁に銅箔１４をそのまま残していたが、第１実施形態では、側縁部の銅箔は除去され、ポリイミドフィルム１２が露出している。

基板搬送治具３０は、フレキシブルプリント基板１０の表面及び裏面に対向すると共に離間する壁面３２Ｗ、３２Ｗと、該フレキシブルプリント基板１０の端面に対向する底面３２Ｂとを有するスリット３２を備えてなる。基板搬送治具３０は、樹脂、金属、セラミック等種々の材料で製造することができる。フレキシブルプリント基板１０は、図１を参照して上述したようにフレキシブルプリント基板１０の搬送路に配置され、フレキシブルプリント基板１０の側縁を該スリット３２で摺動可能に案内する。

図３を参照して基板搬送治具３０の効果について説明する。
図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）、図３（Ｄ）は、基板搬送治具３０内でのフレキシブルプリント基板の変形を示す説明図である。
ここで、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、図２（Ｄ）を参照して上述したフレキシブルプリント基板１０の変形を示している。ここで、フレキシブルプリント基板１０の側縁は銅箔が剥離されてポリイミドフィルム１２が露出しており、座屈強度が弱くなっている。図３（Ａ）中に示す矢印ａ方向にフレキシブルプリント基板１０に対して力が加わると、図３（Ｂ）に示すように、フレキシブルプリント基板１０の側縁が撓むが、基板搬送治具３０のスリット３２の両側壁３２Ｗ−３２Ｗの間でフレキシブルプリント基板１０の側縁の折れ曲がる角度が制限されるので、側縁が撓んでも、座屈、折れ曲がりに至る角度まで曲がることがなく、側縁に座屈、折れ曲がり等が発生しない。このため、該基板搬送治具３０を用い、スリット３２でフレキシブルプリント基板１０の側縁を摺動可能に案内することで、フレキシブルプリント基板を蛇行させず適切に搬送することができる。

一方、図３（Ｃ）及び図３（Ｄ）は、図２（Ｄ）を参照して上述した第１実施形態のフレキシブルプリント基板１０よりも薄い（フィルム材と銅箔の厚みを合わせた基板厚：５０μｍ以下）のフレキシブルプリント基板１０Ｂの変形を示している。ここで、フレキシブルプリント基板１０Ｂは、厚さ５０μｍ以下であるため、銅箔１４が残っていても座屈強度が弱くなっている。図３（Ｃ）中に示す矢印ａ方向にフレキシブルプリント基板１０Ｂに対して力が加わると、図３（Ｄ）に示すように、フレキシブルプリント基板１０の側縁が撓むが、基板搬送治具３０スリット３２の両側壁３２Ｗ−３２Ｗの間でフレキシブルプリント基板１０Ｂの折れ曲がる角度が制限されるので、撓んでも、座屈、折れ曲がりに至る角度まで曲がることがなく、フレキシブルプリント基板１０Ｂに座屈、折れ曲がり等が発生しない。このため、該基板搬送治具３０を用いることで、薄いフレキシブルプリント基板１０Ｂを蛇行させず適切に搬送することができる。

また、この例では、面方向に垂直に送られるフレキシブルプリント基板１０に対して、下方の側縁側を案内するように配置されるため、リールとリールとの間でフレキシブルプリント基板が垂れ下がるのを防ぎ、フレキシブルプリント基板１０の側縁に撓み、座屈、折れ曲がり等が発生しない。

第１実施形態の基板搬送治具３０では、図２（Ｂ）中に示すスリット３２の壁面３２Ｗと壁面３２Ｗとの間隔Ｄが、フレキシブルプリント基板のフィルム材（ポリイミドフィルム１２の厚み：例えば２５μｍ）の厚みと銅箔の厚み（例えば９μｍ）を合わせた基板厚ｔに対して、２ｔ≦Ｄに設定されている。このため、フレキシブルプリント基板を摺動可能に案内することができ、更に、フレキシブルプリント基板の継ぎ目（５０μｍ厚）が引っかかることがない。

一方、Ｄ（壁面３２Ｗと壁面３２Ｗとの間隔）≦２５ｔ（フレキシブルプリント基板のポリイミドフィルム１２の厚みと銅箔の厚み（例えば９μｍ）を合わせた基板厚）に設定されている。このため、フレキシブルプリント基板の側縁が銅箔が剥離されて座屈強度が弱くとも、或いは、フレキシブルプリント基板が薄く座屈強度が低くても、スリットの両側面の間でフレキシブルプリント基板の側縁の折れ曲がる角度が制限されるので、側縁が撓んでも、座屈、折れ曲がりに至る角度まで曲がることがなく、フレキシブルプリント基板を蛇行させることなく適切に搬送することができる。

第１実施形態に係る基板搬送治具の他の適用例について図４、図５を参照して説明する。
図４（Ａ）は第１実施形態の基板搬送治具を用いるフレキシブルプリント基板の製造ラインの平面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）をＢ２矢視側から見た側面図である。
図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すように、巻き出しリール２０から巻き出されたフレキシブルプリント基板１０は、搬送リール２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃによって一定のテンションが保たれて、巻き取りリール２４に巻き取られる。この例では、フレキシブルプリント基板は、面方向へ水平に送られる。巻き出しリール２０及び巻き取りリール２４の両端には、鍔２８が設けられている。巻き出しリール２０と搬送リール２２Ａとの間、及び、搬送リール２２Ｃと巻き取りリール２４との間には、図示しない、露光、現像、エッチング、乾燥等のフレキシブルプリント基板製造のための各工程施設が配置されている。

巻き出しリール２０と搬送リール２２Ａとの中間地点、及び、搬送リール２２Ａの直前、更に、搬送リール２２Ｃと巻き取りリール２４の中間地点、及び、巻き取りリール２４の直前には、フレキシブルプリント基板１０に対して、左右の側縁側を案内するように一対の基板搬送治具３０がそれぞれ配置されている。この基板搬送治具について、図５を参照して更に詳細に説明する。図５（Ａ）は、図４（Ａ）中の巻き取りリール２４のＡ矢視側からの側面図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢ３−Ｂ３断面を示し、図５（Ｃ）はフレキシブルプリント基板の平面図を示している。

当該適用例のフレキシブルプリント基板１０の構成は、図７（Ｃ）を参照して上述した従来技術のものと同様であり、ポリイミドフィルム１２の両面に銅箔１４を積層した積層板からなり、エッチングにより銅箔を所定パタンで除去することで、図５（Ｃ）に平面図を示すように、中央に回路パターン１６を形成する。ここで、図２（Ｃ）を参照して上述した例では、フレキシブルプリント基板１０の側縁に銅箔１４を一部残していたが、この適用例では、側縁部の銅箔は完全に除去され、ポリイミドフィルム１２が露出している。

基板搬送治具３０は、フレキシブルプリント基板１０の表面及び裏面に対向すると共に離間する壁面３２Ｗ、３２Ｗと、該フレキシブルプリント基板１０の端面に対向する底面３２Ｂとを有するスリット３２を備えてなる。フレキシブルプリント基板１０は、図４を参照して上述したようにフレキシブルプリント基板１０の搬送路に配置され、フレキシブルプリント基板１０の両側縁を該スリット３２で摺動可能に案内する。

当該適用例では、基板搬送治具３０のスリット３２でフレキシブルプリント基板１０の両側縁を摺動可能に案内するため、フレキシブルプリント基板１０の側縁の銅箔が完全に剥離され該側縁の座屈強度が弱くとも、或いは、フレキシブルプリント基板が薄く座屈強度が低くても、スリット３２の両側面の間でフレキシブルプリント基板１０の側縁の折れ曲がる角度が制限されるので、側縁が撓んでも、座屈、折れ曲がりに至る角度まで曲がることがなく、フレキシブルプリント基板を蛇行させることなく適切に搬送することができる。

また、この適用例では、面方向へ水平に送られるフレキシブルプリント基板１０に対して、両側の側縁側を案内するように基板搬送治具３０がそれぞれ配置されるため、リールとリールとの間でフレキシブルプリント基板１０が蛇行するのを防ぎ、フレキシブルプリント基板の側縁に撓み、座屈、折れ曲がり等が発生しない。

更に、この適用例では、リールとリールとの間に基板搬送治具３０が複数個配置されるため、リールとリールとの間の間隔が広くなっても、リールとリールとの間でフレキシブルプリント基板１０が垂れ下がるのを防ぎ、フレキシブルプリント基板１０の側縁が撓んでも、座屈、折れ曲がり等が発生しない。

[第２実施形態]
図６（Ａ）は、本発明の第２実施形態に係る基板搬送治具を用いる巻き取りリール２４の側面図である。第１実施形態の基板搬送治具は、フレキシブルプリント基板の側縁のみを案内した。これに対して、第２実施形態では、基板搬送治具１３０のスリット３２が、フレキシブルプリント基板の全面を被うように形成されている。

第２実施形態の基板搬送治具１３０では、スリット３２の壁面３２Ｗ、３２Ｗがフレキシブルプリント基板１０の全面を案内可能なように構成してある。このため、フレキシブルプリント基板に撓み、座屈、折れ曲がり等が発生せず、適切に搬送することができる。

[第３実施形態]
図６（Ｂ）は、本発明の第３実施形態に係る基板搬送治具を用いる巻き取りリール２４の側面図である。第２実施形態の基板搬送治具１３０のスリット３２が、フレキシブルプリント基板１０の全面を案内した。これに対して、第３実施形態では、第１実施形態の基板搬送治具３０のスリット３２の壁面３２Ｗに隣接してガラス、鏡面加工のセラミック、鏡面加工の金属、樹脂等から成るガイド棒２３６を立設し、当該スリット３２及びガイド棒２３６でフレキシブルプリント基板１０の全面を案内可能なように構成してある。

第３実施形態の基板搬送治具１３０では、スリット３２の壁面３２Ｗ、３２Ｗ及びガイド棒２３６、２３６がフレキシブルプリント基板１０の全面を案内可能なように構成してある。このため、フレキシブルプリント基板１０に撓み、座屈、折れ曲がり等が発生せず、適切に搬送することができる。特に、円筒形状で表面の滑らかなガイド棒２３６を用いているため、フレキシブルプリント基板の表面に未硬化のレジストが塗布されているときなど、表面を傷つけることなく好適である。

図１（Ａ）は第１実施形態の基板搬送治具を用いるフレキシブルプリント基板の製造ラインの平面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）をＢ矢視側から見た側面図である。図２（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る巻き取りリールの側面図を、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＢ２−Ｂ２断面を示し、図２（Ｃ）は第１実施形態に係るフレキシブルプリント基板の平面図を示している。図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）、図３（Ｄ）は、基板搬送治具３０内でのフレキシブルプリント基板の変形を示す説明図である。図４（Ａ）は第１実施形態の他の適用例に係る基板搬送治具を用いるフレキシブルプリント基板の製造ラインの平面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）をＢ２矢視側から見た側面図である。図５（Ａ）は本発明の第１実施形態の他の適用例に係る基板搬送治具を用いる巻き取りリールの側面図を、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢ３−Ｂ３断面を示し、図５（Ｃ）は第１実施形態の他の適用例に係るフレキシブルプリント基板の平面図を示している。図６（Ａ）は本発明の第２実施形態に係る基板搬送治具を用いる巻き取りリールの側面図である。図６（Ｂ）は第３実施形態に係る基板搬送治具を用いる巻き取りリールの側面図である。図７（Ａ）は従来技術の巻き取りリール１２４の側面図を、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のＢ１−Ｂ１断面を示し、図７（Ｃ）は従来技術のフレキシブルプリント基板の断面図を、図７（Ｄ）はフレキシブルプリント基板の平面図を示している。図８（Ａ）、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）、図８（Ｄ）、図８（Ｅ）は、従来技術の巻き取りリールでのフレキシブルプリント基板の蛇行原因を説明する説明図である。

符号の説明

１０フレキシブルプリント基板
１２ポリイミドフィルム
１４銅箔
１６回路パターン
２０巻き出しリール
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ搬送リール
２４巻き取りリール
３０基板搬送治具
３２スリット
３２Ｂ底面
３２Ｗ壁面

Claims

フレキシブルプリント基板を搬送する際の基板搬送治具であって、
フレキシブルプリント基板の表面及び裏面に対向すると共に離間する壁面と、該フレキシブルプリント基板の端面に対向する底面とを有するスリットを備え、
フレキシブルプリント基板の搬送路に配置され、フレキシブルプリント基板の側縁を該スリットで摺動可能に案内することを特徴とする基板搬送治具。
前記スリットの壁面と壁面との間隔Ｄが、フレキシブルプリント基板のフィルム材と銅箔の厚みを合わせた基板厚ｔに対して、
２ｔ≦Ｄ≦２５t
であることを特徴とする請求項１の基板搬送治具。
面方向に垂直に送られる前記フレキシブルプリント基板に対して、下方の側縁側を案内するように配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２の基板搬送治具。
面方向に水平に送られる前記フレキシブルプリント基板に対して、両側の側縁側を案内するようにそれぞれ配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２の基板搬送治具。
前記スリットの壁面が前記フレキシブルプリント基板の全面を案内可能なように構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２の基板搬送治具。
前記スリットの壁面に隣接してガイド棒を立設し、当該スリット及びガイド棒で前記フレキシブルプリント基板の全面を案内可能なように構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２の基板搬送治具。
リールとリールとの間に複数個配置されることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１の基板搬送治具。