JP2007184399A - プリント配線板の単板接続装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 前側の単板や後側の単板に反りなどの変形があっても、前側の単板の後端部と後側の単板の前端部との間隔を適正な位置に接近させて接続用テープで接続する。
【解決手段】単板接続装置1は、テープ貼付領域7の後方側で、前側の単板3Aの後端部と次の後側の単板3Bの前端部の位置を検出する端部位置センサ35と、前記単板3Aを前方へ搬送する単板固定搬送装置15と、単板3Bを前方へ移動せしめる可動テーブル47と、単板3Bの前端部をテープ貼付領域7のテープ貼付高さ位置PLへガイドして単板3Bの反りを矯正する後側単板用反り矯正手段25と、が設けられている。単板3Bに反りがあっても、前記単板3Bの前端部が後側単板用反り矯正手段25によりテープ貼付領域7のテープ貼付高さ位置PLへ矯正され、単板3Aの後端部3ARと単板3Bの前端部3BFとの間隔が良好な状態で接続用テープ5を貼り付けて接続される。
【選択図】 図1

Description

この発明は、プリント配線板の単板接続装置に関し、特にプリント配線板を製造する工程の途中で、プリント配線板の素材としての例えば所定の幅を具備した長いシート状の銅張積層板(通常、「CCL」という)から所定の長さに切断された単板同士を互いに重ね合わせて同時に穿孔した後に、各単板同士を互いにつなげて次工程の回路形成加工を施すために、前記各単板同士を互いに接続用テープで貼り合わせるプリント配線板の単板接続装置に関する。
近年、プリント配線板、例えばFPC(Flexible Printed Circuit)は生産量が急増している。従来、プリント配線板の製造方法としては、プリント配線板の素材としての例えば所定の幅を具備したシート状の銅張積層板(CCL)からなる薄い板状の部材の両面に回路を形成するものであり、長いシート状のCCL(ポリイミド等の薄い板状のベース部材の両面に薄い導体膜が形成されている部材)を所定の長さの単板に切断し、この切断された各単板を互いに重ね合わせて貫通孔を同時にあけ、この貫通孔にスルーホールメッキを施し、このスルーホールメッキが施された各単板の両面の導体膜に、エッチング等によって回路を形成する方法が知られている。
なお、上記のスルーホールメッキは、前記プリント配線板の両面に形成された回路同士を互いに電気的に接続するために行われるものである。
また、前記従来の方法では、前記スルーホールメッキが施された各単板に対して回路を設ける際に、1枚ずつ離されている各単板ごとに回路を形成している。
一方、前記従来の他の方法では、前記スルーホールメッキが施された各単板を接続用テープなどを用いて互いに接続して長く形成してロール状に巻かれる。この長く接続された各単板がロールから繰り出されてその長手方向に送られつつ、前記各単板の両面に回路を形成し、別のロールに巻き取られるロール・ツゥ・ロール(R−R)方式が採られる。この方法のメリットは、「生産コストの低減」、「厚みが薄い高付加価値製品の生産が可能となる」などである。
ここで、前記複数の単板を接続する単板接続装置としては、特許文献1に示されているように、搬送装置で所定の位置まで搬送された前側の単板の後端部と、次の後側の単板の先端部とを互いに突き合わせて、接続用テープで前記前側の単板と前記次の後側の単板とを互いに接続し、前記搬送装置で前記次の後側の単板を前記所定の位置まで搬送する動作を繰り返し、複数の単板が長くつながるように接続する装置が知られている。
なお、前記単板を接続する単板接続装置では、互いが対向しているローラで前記単板を挟み込み、前記各ローラを回転し、前記単板を搬送するようになっている。
また、前記単板を接続する単板接続装置では、接続用テープで前記前側の単板と前記次の後側の単板とが、作業者の手作業によって互いに接続されている。
ところが、前記単板を接続する単板接続装置では、作業者の手作業によって接続用テープを各単板の突き合わせ部に貼ることにより、各単板同士が接続されているので、効率良く接続することができないという問題があった。
そこで、本出願人は、上記の問題を解消するために、図6に示されているように、複数の単板を効率よく接続する単板接続装置101を開発している。
すなわち、単板接続装置101の図示しない基台には、図6に示されているように前側の単板103Aの長手方向の後端部103ARに、次の後側の単板103Bの長手方向の前端部103BFが近接して対向するように前記次の後側の単板103Bを位置決めして接続用テープ105を貼り付けるためのテープ貼付領域107が設けられている。
上記のテープ貼付領域107には、前記前側の単板103Aの後端部103ARと前記次の後側の単板103Bの前端部103BFとを位置決めするための貼合せテーブル109が設けられ、この貼合せテーブル109で位置決めされた前側の単板103Aと次の後側の単板103Bとを互いに接続するための接続用テープ105を収納したテープ貼付装置111が貼合せテーブル109の上方に設けられている。
また、上記のテープ貼付領域107に対して前記搬送方向の前方側には、前記前側の単板103Aを真空吸着しつつ図6に示す矢印の搬送方向の前方側へ移動せしめるためのサクションコンベアなどの単板固定搬送装置113が設けられている。したがって、前記前側の単板103Aとこの前側の単板103Aに接続された前記次の後側の単板103Bが搬送される。
また、上記の単板固定搬送装置113に対して前記搬送方向の前方側(図6において右側)には、前記テープ貼付装置111で接続されてから前記単板固定搬送装置113で搬送される接続された複数枚の単板103を巻取りリール115(ボビン)に巻き取る単板巻取装置117が設けられている。
また、上記のテープ貼付領域107に対して前記搬送方向の後方側(図6において左側)には、前記前側の単板103Aの後端部103ARの位置、あるいは前記次の後側の単板103Bの前端部103BFの位置を検出するための複数の端部位置センサ119が設けられている。
上記の端部位置センサ119は、図6に示されているように前記搬送方向に対して直交する幅方向で単板103の両側端部が通過する位置付近の下方に配置されている。なお、前記端部位置センサ119は、前記前側の単板103Aの後端部103ARの位置、あるいは前記次の後側の単板103Bの前端部103BFの位置を検出した検出データを送るように図示しない制御装置に接続されている。
また、上記のテープ貼付領域107並びに端部位置センサ119に対して前記搬送方向の後方側(図6において左側)には、前記次の後側の単板103Bを載置可能な平面状の部位を備えた可動テーブル121が前記搬送方向でテープ貼付領域107の貼合せテーブル109へ接近及び離反するように往復動自在に設けられている。
なお、前記可動テーブル121は、前記搬送方向の往復移動位置(あるいは移動距離)を正確に作動できるように構成されており、図示しない制御装置に接続されている。さらに、上記の可動テーブル121の上面には、前記単板103A、103Bに設けられた位置決め用の基準穴103Hに挿入して係合される突起123が前記単板103A、103Bの位置決めのために可動テーブル121の上面から上方へ出没自在に設けられている。
また、前記可動テーブル121の上面には複数の小さな貫通孔125が設けられており、これらの各貫通孔125を介して可動テーブル121の上面で前側の単板103Aを真空吸着したり、あるいは前側の単板103Aをエアーフロートしたりすることができるように構成されている。
上記の図6の単板接続装置101における単板接続工程としては、前側の単板103Aが単板固定搬送装置113のサクションコンベアにより搬送方向の前方へ搬送される際に、図6の2点鎖線で示されているように前側の単板103Aの長手方向の後端部103ARの位置が端部位置センサ119で検出され、この検出されたデータが制御装置に送られる。制御装置では前側の単板103Aの後端部103ARの位置のデータに基づいて計算し、前記前側の単板103Aの後端部103ARをテープ貼付領域107の所定の位置で停止するように単板固定搬送装置113に指令が与えられる。
これにより、前記前側の単板103Aが図6の矢印で示されているように前記搬送方向の前方へ搬送され、かつ、単板巻取装置117も同期して回転駆動され、接続された複数の単板103が前方側の巻取りリール115に巻き取られ、前記前側の単板103Aの後端部103ARがテープ貼付領域107の所定の位置、すなわち、貼合わせ中央位置TCLで停止する。
次いで、図6の2点鎖線で示されている次の後側の単板103Bは、後側の単板103Bに設けられた位置決め用の基準穴103Hに可動テーブル121の上面に突出した突起123が挿入されて可動テーブル121の上面に位置決めされ、可動テーブル121の上面で真空吸着される。
その後、作動スイッチONにより、可動テーブル121が図6の矢印で示されているように前方へ前進し、前記次の後側の単板103Bの前端部103BFの位置が端部位置センサ119で検出され、この検出されたデータが制御装置に送られる。制御装置では前記後側の単板103Bの前端部103BFの位置のデータと、すでに停止している前記前側の単板103Aの後端部103ARの位置のデータに基づいて計算し、前記前側の単板103Aの後端部103ARと適正な間隔を介して近接する位置で停止するように可動テーブル121に指令が与えられる。
可動テーブル121は、前記前側の単板103Aの後端部103ARと前記後側の単板103Bの前端部103BFとの間隔が適正な位置で停止する。
次いで、テープ貼付装置111により、接続用テープ105が前記各単板103A、103Bの端部103AR、103BFを覆うように貼り付けられて前記単板103Aと単板103Bが接続される。
制御装置からの指令により、突起123が可動テーブル121の上面より下方へ没入し、可動テーブル121の上面の複数の小さな貫通孔125からエアが吹き出して前記後側の単板103Bがエアーフロートされるように切り替えられる。一方、単板固定搬送装置113のベルト19が再び駆動して前側の単板103Aとこの前側の単板103Aに接続された後側の単板103Bが前記搬送方向の前方へ搬送されて、前述したように、前記後側の単板103Bの後端部103BRの位置が端部位置センサ119で検出され、前記後側の単板103Bの後端部103BRがテープ貼付領域107の貼合わせ中央位置TCLで停止する。これと同時に、前記可動テーブル121は後退して原位置へ復帰する。
以上のような動作が繰り返されることによって、複数枚の各単板103A、103Bが接続用テープ105で長く接続されることになる。
特開平7−99379号公報
ところで、図6に示されている単板接続装置101は、複数の単板を効率よく接続できるという点で優れているが、貼り合わせる単板103に反りなどの変形がある場合、この状態で単板103の先端部あるいは後端部が端部位置センサ119を通過すると、貼り合わせる間隔に誤差が発生するという問題点があった。
前記次の後側の単板103Bに反りがある場合について説明する。
図7(A)を参照するに、前記前側の単板103Aの後端部103ARはテープ貼付領域107の貼合わせ中央位置TCLで停止している。なお、この図7(A)では吸着テーブル127が単板固定搬送装置113としてのサクションコンベアとテープ貼付領域107の貼合せテーブル109との間に設けられている。
一方、可動テーブル121の上面に位置決めされた前記後側の単板103Bの先端側は上方に反っている。この状態で可動テーブル121が前進して端部位置センサ119を通過すると、可動テーブル121は、図7(B)に示されているように前記後側の単板103Bが反った状態のまま、制御装置の指令により端部位置センサ119と貼合わせ中央位置TCLの間の距離dだけ搬送され、前記後側の単板103Bの前端部103BFがテープ貼付領域107の貼合わせ中央位置TCLで停止する。
次いで、テープ貼付装置111により、前記各単板103A、103Bの端部103AR、103BFを押すようにして接続用テープ105が貼り付けられると、図7(C)、(D)に示されているように前記後側の単板103Bの前端部103BFがオーバランして停止した状態になり、前記単板103A、103Bの端部103AR、103BFが重なり合って接続用テープ105が貼り付けられることになる。
なお、後側の単板103Bの反りが図7(A)の向きと反対である場合は、端部位置センサ119あるいは貼合せテーブル109に突き当たってしまうなどの問題が生じる。
次に、前記前側の単板103Aに反りがある場合について説明する。
図8(A)を参照するに、前記前側の単板103Aは下向きに反りがある状態で単板固定搬送装置113のサクションコンベアにより前進し、後端部103ARが端部位置センサ119を通過すると、図8(B)に示されているように前側の単板103Aが反った状態のまま、制御装置の指令により端部位置センサ119と貼合わせ中央位置TCLの間の距離dだけ搬送され、前側の単板103Aの後端部103ARがテープ貼付領域107の貼合わせ中央位置TCLで停止する。
次いで、前記前側の単板103Aは、接続用テープ105が貼り付けられるときにずれないようにするために、吸着テーブル127及びテープ貼付領域107の貼合せテーブル109に吸着等で固定される。このとき、前記前側の単板103Aに反りがあるために、図8(C)に示されているように前側の単板103Aの後端部103ARが貼合わせ中央位置TCLより後方側へずれてしまう。
次いで、後側の単板103Bが可動テーブル121の上面に位置決めされた後に、可動テーブル121が前進し、図8(D)に示されているように制御装置の指令により前記後側の単板103Bの前端部103BFがテープ貼付領域107の貼合わせ中央位置TCLで停止するので、前記単板103A、103Bの端部103AR、103BFが重なり合って接続用テープ105が貼り付けられることになる。
なお、前側の単板103Aに反りが図8(A)の向きと反対であっても同様の現象が生じる。
以上のように、単板103A、103B同士の突き合わせ部が、その長手方向での間隔が単板103の厚み方向で「重なり」が生じると、接続された複数枚の単板103がロール状に巻き取られる際に単板103が膨れたり、潰されたりするために上下層の各単板にシワや押し傷が生じるなどの原因となるという問題点があった。また、各単板103に設けたアライメント穴がセンサの視野に入らなくなるためにセンサで探せない事態が生じる。このように、ロール処理の生産性及び単板の品質に悪影響を与えるなど、次工程で不具合が生じる原因となる。
この発明は上述の課題を解決するためになされたものである。
上記発明が解決しようとする課題を達成するために、この発明のプリント配線板の単板接続装置は、所定の長さと幅とを備えた板状の単板同士が接続されるときの前側の単板の長手方向の後端部に、次の後側の単板の長手方向の前端部が近接して対向するようにテープ貼付領域に位置決めされた前記前側の単板の後端部と前記次の後側の単板の前端部とに接続用テープを貼り付けて接続するテープ貼付装置と、
前記テープ貼付領域の後方側に設けられ、前記前側の単板の後端部と前記次の後側の単板の前端部の位置を検出する端部位置検出装置と、
この端部位置検出装置で検出された前記前側の単板の後端部の位置に基づいて前記前側の単板の後端部を前記テープ貼付領域に位置決めするように、前記前側の単板を前記長手方向の前方に搬送すべく、前記テープ貼付領域の前方側に固定して設けられた単板固定搬送装置と、
前記端部位置検出装置で検出された前記次の後側の単板の前端部の位置に基づいて前記次の後側の単板の前端部が前記テープ貼付領域に位置決めされた前記前側の単板の後端部に接近して対向するように、前記次の後側の単板を前記長手方向の前方に移動せしめて位置決めすべく、前記端部位置検出装置の後方側に設けられた単板移動搬送装置と、を備えているプリント配線基板の単板接続装置において、
前記端部位置検出装置の上方位置に、前記次の後側の単板の反りを矯正すべく前記次の後側の単板の前端部を前記テープ貼付領域のテープ貼付高さ位置へガイドする後側単板用反り矯正手段を設けていることを特徴とするものである。
この発明のプリント配線板の単板接続装置は、所定の長さと幅とを備えた板状の単板同士が接続されるときの前側の単板の長手方向の後端部に、次の後側の単板の長手方向の前端部が近接して対向するようにテープ貼付領域に位置決めされた前記前側の単板の後端部と前記次の後側の単板の前端部とに接続用テープを貼り付けて接続するテープ貼付装置と、
前記テープ貼付領域の後方側に設けられ、前記前側の単板の後端部と前記次の後側の単板の前端部の位置を検出する端部位置検出装置と、
この端部位置検出装置で検出された前記前側の単板の後端部の位置に基づいて前記前側の単板の後端部を前記テープ貼付領域に位置決めするように、前記前側の単板を前記長手方向の前方に搬送すべく、前記テープ貼付領域の前方側に固定して設けられた単板固定搬送装置と、
前記端部位置検出装置で検出された前記次の後側の単板の前端部の位置に基づいて前記次の後側の単板の前端部が前記テープ貼付領域に位置決めされた前記前側の単板の後端部に接近して対向するように、前記次の後側の単板を前記長手方向の前方に移動せしめて位置決めすべく、前記端部位置検出装置の後方側に設けられた単板移動搬送装置と、を備えているプリント配線板の単板接続装置において、
前記単板固定搬送装置の上方位置に、前記前側の単板の反りを矯正すべく前記前側の単板を前記テープ貼付領域のテープ貼付高さ位置へ押さえる前側単板用反り矯正手段を設けていることを特徴とするものである。
この発明のプリント配線板の単板接続装置は、前記後側単板用反り矯正手段を設けたプリント配線板の単板接続装置において、
前記単板固定搬送装置の上方位置に、前記前側の単板の反りを矯正すべく前記前側の単板を前記テープ貼付領域のテープ貼付高さ位置へ押さえる前側単板用反り矯正手段を設けていることを特徴とするものである。
また、この発明のプリント配線板の単板接続装置は、前記プリント配線板の単板接続装置において、前記後側単板用反り矯正手段が、前記テープ貼付高さ位置から後方側下方へ向けて傾斜する下側傾斜片と、この下側傾斜片の前記テープ貼付高さ位置に対して前記次の後側の単板を通過可能な間隔を介した上方位置から後方側上方へ向けて傾斜する上側傾斜片と、で構成されていることが好ましい。
また、この発明のプリント配線板の単板接続装置は、前記プリント配線板の単板接続装置において、前記上側傾斜片が上下動調整自在に設けられていることが好ましい。
また、この発明のプリント配線板の単板接続装置は、前記プリント配線板の単板接続装置において、前記前側単板用反り矯正手段が、前記単板固定搬送装置の単板搬送面に対して前記前側の単板を通過可能な間隔を介して上方位置に前記前側の単板の全幅に亘って設けた押さえローラであることが好ましい。
以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明によれば、テープ貼付領域の後方側で、前記前側の単板の後端部と前記次の後側の単板の前端部の位置を検出する端部位置検出装置と、前記前側の単板を前方へ搬送する単板固定搬送装置と、前記次の後側の単板を前方へ移動せしめる単板移動搬送装置と、前記次の後側の単板の前端部をテープ貼付領域のテープ貼付高さ位置へガイドして前記次の後側の単板の反りを矯正する後側単板用反り矯正手段と、が設けられているので、前記次の後側の単板に反りがあっても、後側単板用反り矯正手段により前記次の後側の単板の前端部をテープ貼付領域のテープ貼付高さ位置へ矯正できるために、前記前側の単板の後端部と前記次の後側の単板の前端部との間隔を良好な状態で接続用テープを貼り付けて接続できる。
また、この発明によれば、上記の端部位置検出装置と単板固定搬送装置と単板移動搬送装置に加えて、前記単板固定搬送装置の上方位置に、前記前側の単板を前記テープ貼付領域のテープ貼付高さ位置へ押さえる前側単板用反り矯正手段を設けているので、前記前側の単板に反りがあっても、前側単板用反り矯正手段により前記前側の単板をテープ貼付領域のテープ貼付高さ位置へ矯正できるために、前記前側の単板の後端部と前記次の後側の単板の前端部との間隔を良好な状態で接続用テープを貼り付けて接続できる。
また、この発明によれば、上記の端部位置検出装置と単板固定搬送装置と単板移動搬送装置に加えて、上記の後側単板用反り矯正手段と前側単板用反り矯正手段の両者を設けているので、前述した理由から、前記前側の単板の後端部と前記次の後側の単板の前端部との間隔を、より一層良好な状態で接続用テープを貼り付けて接続できる。
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
この実施の形態に係るプリント配線板(プリント基板)は、薄い板状の部材の表面と裏面の両面に薄い導電膜(たとえば銅箔で形成されている導電膜)が予め設けられており、前記導電膜を加工して製造されるものである。前記薄い板状の部材(素材)は、例えば可撓性を備えているシート状の銅張積層板(通常、「CCL」という)であり、ポリイミド製ベースフィルムの両面に導電膜が密着して形成されている。
ここで、前記プリント配線板の製造方法について概略的に説明する。
図5を参照するに、まず、所定の幅を具備した長いシート状のCCLが前記幅方向に伸びた切断線で所定の長さに切断されて単板とされる。なお、上記のCCLの所定の幅は、通常、250または500mmである(ステップS1)。
上記の複数枚の単板(20枚程度)が各端面を互いに一致するように重ね合わされてから、パンチやドリルを用いて前記複数枚の単板にほぼ同時に貫通孔があけられる。この貫通孔は次の工程のスルーホールメッキのためのものである。このように複数枚の単板をまとめて穿孔することにより作業効率が向上する(ステップS2)。
次いで、前記貫通孔をあけた各単板はスルーホールメッキが施される(ステップS3)。
次に、前記スルーホールメッキを施した各単板同士を互いに接続する単板接続工程が行われる。すなわち、前記各単板が厚さ方向で互いに重ならないように各単板の端部同士を互いに近接して(接触させてもしくは僅かに離して)互いに対向させて配置される。この近接している各単板の端部が所定の幅を備えた接続用テープにより前記各単板の厚さ方向の一方の面から前記互いに近接している端面の部位を覆うように貼り付けられて互いに接続されて長く形成され、例えば巻取りリール(ボビン)にロール状に巻かれる(ステップS4)。
次に、各単板の両面に回路を形成する回路形成工程が行われる。上記のように長く形成されてロール状に巻かれた各単板は、そのロールから繰り出しながら加工装置内に送り込まれ、各単板に加工した後の印刷配線板が別のロールに巻き取られるロール・ツゥ・ロール(R−R)方式が採られる。このとき、上記のロール状の単板が別のロールへ送られる際に、各単板の両面に薄い回路が形成される。すなわち、各単板の導電膜の表面をきれいにする整面処理、ドライフィルムラミネート、露光、現像、エッチング及び回路研磨等の工程を経て印刷回路が形成される。
より詳しく説明すると、まず、前記単板の両面(表面と裏面)に設けられている薄い導電膜の表面の酸化被膜を除去して油膜や微細なゴミを除去するための整面処理が行われる。
この整面処理された導電膜の表面にはドライフィルムが貼り付けられ、前記単板の両面に回路を形成するためのパターン基板が前記ドライフィルムに設置された状態で露光が行われる。
前記パターン基板を取り除いて現像処理が行われ、前記ドライフィルムに前記パターン基板の回路形態が転写される。
続いて、エッチング処理によって上記の導電膜の一部が除去され、前記パターン基板の回路と同じ形態の回路が前記単板の両面に形成される。この後、前記基板の両面に残存している前記ドライフィルムが除去される。
以上のように、複数枚の単板が互いに重ね合わせて貫通孔があけられるので、スルーホールメッキのための貫通孔を効率よく形成できる。さらに、スルーホールメッキが施された各単板を接続してロール状に巻かれた後に、このロール状の各単板が繰り出されて別のロールへ送られる際に、各単板の両面に回路が形成されるので、ほぼ連続的に回路を効率良く形成することができる(ステップS5)。
続いて、上記の接続された各単板が分離され(ステップS6)、この分離後に、各単板の両面に薄いカバーレイが貼り付けられて(ステップS7)、プリント配線板が製造される。
以上のように、製造されたプリント配線板は、両面に回路を備えていると共に、前記両面の各回路を互いに電気的に接続するためのスルーホールを有するものであり、このプリント配線板を従来よりも効率よく製造することができる。
また、上記のプリント配線板の製造方法によれば、単板同士の接続に接続用テープが使用されているので、単板に与える影響を少なくして(たとえば、接続部位で単板を傷つけることなく)、単板の接続を速やかに容易に行うことができ、接続された単板を分離することも容易になっている。
次に、上記プリント基板の製造方法のうちの単板接続装置1について図面を参照して説明する。この単板接続装置1は上述したステップS4の単板接続工程で用いられるものである。
図1を参照するに、単板接続装置1は、所定の幅と所定の長さとを備えて四角形状に形成され可撓性を具備した薄い板伏の単板3(たとえば、プリント配線板の素材)同士を接続するための装置である。
なお、上記のステップS1、S2及びS3で形成された単板3は、図3(A)の2点鎖線で示されているように、単板3の4隅に設けた4個の露光機用のアライメント穴3Eと、単板3の長手方向のほぼ中央で両側部に設けた2個の露光機のシート送り用穴3Sと、単板接続装置1で使用される2個の位置決め用の基準穴3Hと、が形成されている。
単板接続装置1の図示しない基台には、図1に示されているように前側の単板3Aの長手方向の後端部3ARに、次の後側の単板3Bの長手方向の前端部3BFが近接して対向するように前記次の後側の単板3Bを位置決めして接続用テープ5を貼り付けるためのテープ貼付領域7が設けられている。
上記のテープ貼付領域7には、前記前側の単板3Aの後端部3ARと前記次の後側の単板3Bの前端部3BFとを位置決めするための貼合せテーブル9が設けられており、この貼合せテーブル9で位置決めされた前側の単板3Aと次の後側の単板3Bとを互いに接続するための接続用テープ5を備えたテープ貼付装置11が貼合せテーブル9から離隔した上方に上下動自在に設けられている。
詳しく説明すると、テープ貼付装置11の本体部であるフレーム13の内部には、所定の幅を備えた接続用テープ5がリールに巻かれて格納されており、接続用テープ5が前記各単板3A,3Bの突き合わせ部と互いにほぼ一致する方向に繰り出され、フレーム13の下面より下方へ出た接続用テープ5の先端側がフレーム13内に備えた押し付けローラにより上から貼合せテーブル9へ押し付けられる構成である。なお、引き出された接続用テープ5の下面側に接着剤層が設けられている。
さらに、フレーム13が走行して接続用テープ5を各単板3A,3Bの端部3AR,3BFの突き合わせ方向に延伸せしめて前記端部3AR,3BFを覆うように貼り付けられると、この接続用テープ5がフレーム13内に備えたカッターなどからなるテープ切断部により切断される構成である。
また、上記のテープ貼付領域7に対して前記搬送方向の前方側には、前記前側の単板3Aを前記搬送方向の前方側へ移動せしめるための単板固定搬送装置15が設けられている。
この単板固定搬送装置15は、前記前側の単板3Aの厚さ方向の一方の面を真空吸着しつつ前記前側の単板3Aを長手方向の一方向(図1及び図2に示す矢印の搬送方向)に引いて搬送することにより、前記前側の単板3Aとこの前側の単板3Aに接続された前記次の後側の単板3Bとを搬送せしめるものである。
上記の単板固定搬送装置15について詳しく説明すると、単板固定搬送装置15はこの実施の形態ではベルトコンベヤ17で構成されており、ベルトコンベヤ17の無端環状に回転するベルト19には前側の単板3Aの搬送方向に並んだ複数の貫通孔21が複数列具備されている。さらに、上方側を走行するベルト19の内側には平板状のガイド部材23が設けられている。このガイド部材23には前記ベルト19の各貫通孔21に対応する位置で前記搬送方向に長く伸びて形成された図示しない複数の溝が複数列具備されている。
前記ガイド部材23の各溝を形成した面がベルト19の内側の面に近接又は接触しており、前記ベルト19におけるガイド部材23とは反対側の面で、ガイド部材23の溝とベルト19の各貫通孔21とを介してベルト19の上面にある前側の単板3Aを真空吸着できるように構成されている。
なお、単板固定搬送装置15は、ベルト19がサーボモータなど駆動装置により回転駆動されて精確な位置で停止できるように構成されており、さらに前記駆動装置は図示しない制御装置に接続されている。
また、この発明の実施の形態の主要部を構成する前側単板用反り矯正手段25が、上記の単板固定搬送装置15のベルト19の上面にある前側の単板3Aの反りなどの変形を矯正するために設けられている。すなわち、前側の単板3Aの反りは前記テープ貼付領域7のテープ貼付高さ位置PLとほぼ同じ高さへ矯正される。
前側単板用反り矯正手段25としては、例えば押さえローラ27がベルト19の上面の上方に位置して前側の単板3Aの全幅に亘って設けられており、前記押さえローラ27の両端は上下動するための押さえローラ昇降駆動手段としての例えば昇降シリンダ29のシリンダシャフト29Aの先端に設けた軸受部に軸承されている。通常は、前記押さえローラ27の下面とベルト19の上面の間の間隔が前記前側の単板3Aを通過可能で、かつ前記前側の単板3Aをほぼ直線状に押さえる程度の間隔に配置されているが、単板接続装置1をメンテナンスするときは、押さえローラ27が昇降シリンダ29により上昇されるものである。
なお、前側単板用反り矯正手段25としては、上記の押さえローラ27に限定されず、例えばベルト19の上面に配置された前側の単板3Aを下方へ押し付ける方向に向けてエアーを噴射するエアー射管路が単板3Aの全幅に亘って配置されてもよく、あるいはその他の前側単板用反り矯正手段であってもよい。
また、上記の単板固定搬送装置15に対して前記搬送方向の前方側(図1、図2において右側)には、前記テープ貼付装置11で接続されてから前記単板固定搬送装置15で搬送される接続された複数枚の単板3を巻取りリール31(ボビン)に巻き取る単板巻取装置33が設けられている。なお、前記巻取りリール31は図示しない前記基台に対して回転自在に設けられており、図示しない電気モータ等のアクチュエータで前記接続された複数の単板3を巻き取るために回転駆動される構成である。
また、上記のテープ貼付領域7に対して前記搬送方向の後方側(図1、図2において左側)には、前記前側の単板3Aの後端部3ARの位置、あるいは前記次の後側の単板3Bの前端部3BFの位置を検出するための端部位置検出装置としての例えば端部位置センサ35が設けられている。この端部位置センサ35としては、反射ミラーと反射型光電センサの組合せのセンサ、透過型光電センサあるいはその他のセンサなどが用いられる。
この実施の形態の端部位置センサ35は、図1に示されているように前記搬送方向に対して直交する幅方向で単板3の両側端部が通過する位置付近の下方に配置されている。なお、前記端部位置センサ35は、前記前側の単板3Aの後端部3ARの位置、あるいは前記次の後側の単板3Bの前端部3BFの位置を検出した検出データを送るように図示しない制御装置に接続されている。
なお、上記の端部位置センサ35は、スポット的な範囲を検出するのではなく、光線形状が例えば20mm×2.5mmの長方形状からなっており、光線形状が単板3に加工されている穴の2倍以上の長さを持つ長辺もので、単板3の検知する端部に対し、長辺が平行に配置されている。
また、この発明の実施の形態の主要部を構成する後側単板用反り矯正手段37が、上記のテープ貼付領域7に対して前記搬送方向の後方側(図1、図2において左側)で端部位置センサ35の上方に位置して、後側の単板3Bの反りなどの変形を強制的に矯正するために設けられている。
後側単板用反り矯正手段37としては、基本的には、前記後側の単板3Bの反りを矯正すべく前記後側の単板3Bの端部3BFをテープ貼付領域7の貼合せテーブル9のテープ貼付高さ位置PLへガイドするガイド機構であり、この実施の形態では貼合せテーブル9のテープ貼付高さ位置PLから後方側下方へ向けて傾斜する下側傾斜片39と、この下側傾斜片39の前記テープ貼付高さ位置PLに対して前記後側の単板3Bを通過可能な間隔を介した上方位置から後方側上方へ向けて傾斜する上側傾斜片41と、で構成されている。
なお、上記の下側傾斜片39と上側傾斜片41のいずれも後側の単板3Bの全幅に亘って設けられ、かつ、前部の平坦部39A、41Aと後部の傾斜部39B、41Bとで構成されている。
下側傾斜片39と上側傾斜片41は各平坦部39A、41Aが端部位置センサ35の上方に位置しており、下側傾斜片39の平坦部39Aと上側傾斜片41の平坦部41Aにはそれぞれ端部位置センサ35が通過する単板3Bを検知するための単板検知用窓部43が設けられている。この実施の形態では端部位置センサ35の上方に位置する単板検知用窓部43が下側傾斜片39の平坦部39Aと上側傾斜片41の平坦部41Aにそれぞれ2つずつ設けられている。
また、上側傾斜片41は、図1に示されているように下側傾斜片39より幅方向に長く延伸されており、この上側傾斜片41の平坦部41Aの両端が上下動するための上側ガイド部昇降駆動手段としての例えば昇降シリンダ45のシリンダシャフト45Aに連結されて昇降自在に設けられている。
また、上記のテープ貼付領域7、端部位置センサ35並びに下側傾斜片39と上側傾斜片41に対して前記搬送方向の後方側(図1、図2において左側)には、前記次の後側の単板3Bを載置可能な平面状の部位(前記テープ貼付領域7の貼合せテーブル9及び単板固定搬送装置15のベルト19の上面とほぼ同一平面上に配置された部位)を備えた単板移動搬送装置としての例えば可動テーブル47が前記搬送方向で下側傾斜片39と上側傾斜片41へ接近及び離反するように往復動自在に設けられている。
なお、前記可動テーブル47は、例えばボールねじとナット部材、前記ボールねじを回転駆動するサーボモータなどで構成される図示しないテーブル駆動装置により可動テーブル47の前記搬送方向の往復移動位置(あるいは移動距離)を正確に作動できるように構成されている。また、テーブル駆動装置は図示しない制御装置に接続されている。
さらに、上記の可動テーブル47の上面には、前記単板3A、3Bに設けられた位置決め用の基準穴3Hに挿入して係合される単板位置決め部材としての例えば突起49が前記単板3A、3Bの位置決めのために可動テーブル47の上面から上方へ出没自在に設けられている。なお、前記基準穴3Hは可動テーブル47の上面に位置決めするために単板3A、3Bに設けられたものであり、例えば前記スルーホールメッキのための貫通孔をあけるために各単板3A、3Bを互いに重ね合わせたときにあけられたものである。
また、前記可動テーブル47の上面には複数の小さな貫通孔51が設けられており、これらの各貫通孔51を介して可動テーブル47の上面で前側の単板3Aを真空吸着したり、あるいは前側の単板3Aをエアーフロートしたりすることができるように構成されている。
前記次の後側の単板3Bが上記の可動テーブル47の上面に位置決めされるときは、前記突起49を突出させてこの突起49に前記次の後側の単板3Bの基準穴3Hを係合させる。また、前記テープ貼付装置11で各単板3A,3Bを互いに接続する際には、可動テーブル47で前記次の後側の単板3Bを真空吸着すると共に、単板固定搬送装置15で前側の単板3Aを真空吸着するように構成されている。
また、前記各単板3A,3Bが接続された後に単板固定搬送装置15で前側の単板3Aと共に接続された後側の単板3Bを搬送するときは、突起49が可動テーブル47の上面より下方へ没入し、可動テーブル47の上面でエアーフロートされるように構成されている。
次に、上記の単板接続装置1の動作について説明する。
単板接続装置1の単板接続工程としては、前側の単板3Aが単板固定搬送装置15のベルト19により搬送方向の前方へ搬送される際に、図1及び図3(A)の2点鎖線で示されているように前側の単板3Aの長手方向の後端部3ARの位置が端部位置センサ35で検出され、この検出されたデータが制御装置に送られる。制御装置では前側の単板3Aの後端部3ARの位置のデータに基づいて計算し、前記前側の単板3Aの後端部3ARをテープ貼付領域7の所定の位置で停止するように単板固定搬送装置15に指令が与えられる。
したがって、前記前側の単板3Aが図1及び図3(A)の矢印で示されているように前記搬送方向の前方へ搬送されて端部位置センサ35を通過すると、図4(A)に示されているように端部位置センサ35と貼合わせ中央位置TCLの間の距離dだけ搬送され、前記前側の単板3Aの後端部3ARがテープ貼付領域7の所定の位置、すなわち図4(A)に示されているように貼合わせ中央位置TCLで停止する。なお、この図4(A)、(B)では、前記前側の単板3Aを停止時に真空吸着するための吸着テーブル53が単板固定搬送装置15としてのベルトコンベア17とテープ貼付領域7の貼合せテーブル9との間に設けられているが、前記吸着テーブル53がなくてもよい。
このとき、たとえ前側の単板3Aに反りなどの変形があっても、前側単板用反り矯正手段25である押さえローラ27がベルト19あるいは吸着テーブル53の上面の上方に位置して設けられているので、図4(A)の2点鎖線に示されているように、前側の単板3Aの反りは前記押さえローラ27により上から押さえられてテープ貼付領域7のテープ貼付高さ位置PLへ矯正される。そして、前記前側の単板3Aは単板固定搬送装置15のベルト19の上面で真空吸着される。なお、前記ベルト19が回転駆動されるときは単板巻取装置33も同期して回転駆動され、接続された複数の単板3が前方側の巻取りリール31に巻き取られる。
次いで、図3(A)の2点鎖線で示されている次の後側の単板3Bは、後側の単板3Bに設けられた位置決め用の基準穴3Hに可動テーブル47の上面に突出した突起49が挿入されることにより、図1及び図3(B)に示されているように可動テーブル47の上面に位置決めされる。そして、前記次の後側の単板3Bは可動テーブル47の上面で真空吸着される。
その後、作業者が可動テーブル47を作動するスイッチをONすることにより、可動テーブル47が図1及び図3(B)の矢印で示されているように前記次の後側の単板3Bの搬送方向の前方へ前進し、前記次の後側の単板3Bの長手方向の前端部3BFの位置が端部位置センサ35で検出され、この検出されたデータが制御装置に送られる。
制御装置では前記後側の単板3Bの前端部3BFの位置のデータと、すでにテープ貼付領域7の貼合せテーブル9の所定の位置で停止している前記前側の単板3Aの後端部3ARの位置のデータに基づいて計算し、テープ貼付領域7の所定の前記前側の単板3Aの後端部3ARと適正な間隔を介して近接する位置で停止するように可動テーブル47に指令が与えられる。
このとき、図4(A)に示されているように、たとえ前記後側の単板3Bに反りなどの変形があっても、後側単板用反り矯正手段37が端部位置センサ35の上方に位置して設けられているので、後側の単板3Bの反りなどの変形はテープ貼付領域7のテープ貼付高さ位置PLへ強制的に矯正される。すなわち、後側の単板3Bの反りが図4(A)に示されているように上側に反っている場合は、可動テーブル47が前進すると、図4(B)に示されているように前記後側の単板3Bの前端部3BFが上側傾斜片41の傾斜部41Bにガイドされて貼合せテーブル9のテープ貼付高さ位置PLへ強制的に矯正される。
なお、後側の単板3Bの反りが大きいために、図4(A)の2点鎖線に示されているように前記後側の単板3Bの前端部3BFが上側傾斜片41の傾斜部41Bの後端縁より上側に反っている場合は、昇降シリンダ45により上側傾斜片41を上昇せしめることにより、前記後側の単板3Bの前端部3BFを上側傾斜片41の傾斜部41Bでガイドして矯正することができる。このとき、前記後側の単板3Bの前端部3BFが端部位置センサ35を通過する前に、昇降シリンダ45により上側傾斜片41を原位置へ下降せしめる必要がある。
また、後側の単板3Bの反りが下側に反っている場合は、前記後側の単板3Bの前端部3BFが下側傾斜片39の傾斜部39Bにガイドされて貼合せテーブル9のテープ貼付高さ位置PLとほぼ同じ高さへ強制的に矯正されることになる。
したがって、可動テーブル47は、図3(C)に示されているように前記前側の単板3Aの後端部3ARと前記後側の単板3Bの前端部3BFとの間隔が適正な位置で停止する。たとえ後側の単板3Bが反っていても前記単板3A,3Bの各端部3AR,3BFの「重なり」が生じることがなくなる。
次いで、テープ貼付装置11のフレーム13が下降すると、予めフレーム13の内部のリールから繰り出された接続用テープ5の先端側がフレーム13の下面側に引き出されているので、接続用テープ5の先端側が押し付けローラにより上から前記貼合せテーブル9上の前記単板3A,3Bの各端部3AR,3BFの図2において左端側へ押し付けられて貼り付けられる。それからテープ貼付装置11のフレーム13が図2において右方へ移動することにより、接続用テープ5がリールから引き出されつつ押し付けローラにより押し付けられるので、接続用テープ5が前記各単板3A,3Bの端部3AR,3BFを覆うように貼り付けられて前記各単板3A,3Bが接続される。その後、接続用テープ5が図2において右端側でテープ切断部により切断される。前記フレーム13は原位置へ復帰する。
制御装置からの指令により、突起49が可動テーブル47の上面より下方へ没入し、可動テーブル47の上面の複数の小さな貫通孔51からエアーが吹き出して前記後側の単板3Bがエアーフロートされるように切り替えられる。一方、単板固定搬送装置15のベルト19が再び駆動して前側の単板3Aが前記搬送方向の前方へ搬送されるので、前側の単板3Aに接続された後側の単板3Bも共に前方へ搬送される。これと同時に、前記可動テーブル47は後退して原位置へ復帰すると共に複数の小さな貫通孔51からのエアー吹き出しは停止し、突起49が可動テーブル47の上面より上方へ突出する。
また、上記の前側の単板3Aと後側の単板3Bが搬送方向の前方へ搬送される際に、前述したように、前記後側の単板3Bの後端部3BRの位置が端部位置センサ35で検出され、この検出されたデータに基づいて前記後側の単板3Bの後端部3BRがテープ貼付領域7の所定の位置で停止し、図1及び図3(A)に示されるような初期状態になる。
以上のような動作が繰り返されることによって、複数枚の各単板3A、3Bが接続用テープ5で長く接続されることになる。
以上のことから、この実施の形態の単板接続装置1によれば、テープ貼付領域7の後方側で、前記前側の単板3Aの後端部3ARと前記次の後側の単板3Bの前端部3BFの位置を検出する端部位置センサ35と、前記前側の単板3Aを前方へ搬送する単板固定搬送装置15と、前記次の後側の単板3Bを前方へ移動せしめて位置決めする単板移動搬送装置としての可動テーブル47と、を設け、前記端部位置センサ35による前記前側の単板3Aの後端部3ARの位置データ、及び前記次の後側の単板3Bの前端部の位置データに基づいて、単板固定搬送装置15による前記前側の単板3Aの移動距離と、可動テーブル47による前記次の後側の単板3Bの移動距離と、を制御することにより、前記前側の単板3Aの後端部3ARと前記次の後側の単板3Bの前端部3BFとの間隔を適正な位置に接近させることができる。換言すれば、前記単板3A,3Bの突き合わせ部の間隔をできるだけ狭く(近接し)、決して単板3の厚み方向で重ならない位置へ制御することができる。
しかも、たとえ前側の単板3Aに反りなどの変形があっても、前側単板用反り矯正手段25が設けられているので、前側の単板3Aの反りはテープ貼付領域7のテープ貼付高さ位置PLへ矯正される。また、たとえ前記後側の単板3Bに反りなどの変形があっても、後側単板用反り矯正手段37が設けられているので、後側の単板3Bの反りなどの変形はテープ貼付領域7のテープ貼付高さ位置PLへ強制的に矯正される。その結果として、前記単板3A,3Bの各端部3AR,3BFの「重なり」が生じることがなくなる。
したがって、単板3A、3B同士を良好な状態で接続用テープ5を貼り付けて接続できるので、この接続された複数枚の単板3がロール状に巻かれてもしわや膨らみが生じないし、後工程で接続用テープ5の剥離作業が良好になるので、歩留まりを向上させることができる。
また、上記の各動作が自動的に行われることにより、複数枚の各単板3A、3Bの接続作業を効率よく行うことができる。
この発明の実施の形態の単板接続装置を概略的に示す斜視図である。 図1の動作を説明する斜視図である。 (A)〜(C)は、図1の単板接続装置を平面的な動作で概略的に示す平面図である。 (A)、(B)は、図1の単板接続装置の動作を概略的に示す正面図である。 プリント配線板の製造を示すフローチャート図である。 従来における単板接続装置を概略的に示す斜視図である。 (A)〜(D)は、図6の単板接続装置において後側の単板が反っているときの動作を示す概略説明図である。 (A)〜(D)は、図6の単板接続装置において前側の単板が反っているときの動作を示す概略説明図である。
符号の説明
1 単板接続装置
3、3A,3B 単板
3E 露光機用のアライメント穴
3H 位置決め用の基準穴
3S 露光機のシート送り用穴
5 接続用テープ
7 テープ貼付領域
9 貼合せテーブル
11 テープ貼付装置
13 フレーム
15 単板固定搬送装置
17 ベルトコンベヤ
19 ベルト
21 貫通孔
23 ガイド部材
25 前側単板用反り矯正手段
27 押さえローラ
29 昇降シリンダ(押さえローラ昇降駆動手段)
29A シリンダシャフト(昇降シリンダ29の)
31 巻取りリール
33 単板巻取装置
35 端部位置センサ(端部位置検出装置)
37 後側単板用反り矯正手段
39 下側傾斜片
39A 平坦部(下側傾斜片39の)
39B 傾斜部(下側傾斜片39の)
41 上側傾斜片
41A 平坦部(上側傾斜片41の)
41B 傾斜部(上側傾斜片41の)
43 単板検知用窓部
45 昇降シリンダ(上側ガイド部昇降駆動手段)
45A シリンダシャフト(昇降シリンダ45の)
47 可動テーブル(単板移動位置決め装置)
49 突起
51 貫通孔
53 吸着テーブル
TCL 中央位置
PL テープ貼付高さ位置

Claims (6)

  1. 所定の長さと幅とを備えた板状の単板同士が接続されるときの前側の単板の長手方向の後端部に、次の後側の単板の長手方向の前端部が近接して対向するようにテープ貼付領域に位置決めされた前記前側の単板の後端部と前記次の後側の単板の前端部とに接続用テープを貼り付けて接続するテープ貼付装置と、
    前記テープ貼付領域の後方側に設けられ、前記前側の単板の後端部と前記次の後側の単板の前端部の位置を検出する端部位置検出装置と、
    この端部位置検出装置で検出された前記前側の単板の後端部の位置に基づいて前記前側の単板の後端部を前記テープ貼付領域に位置決めするように、前記前側の単板を前記長手方向の前方に搬送すべく、前記テープ貼付領域の前方側に固定して設けられた単板固定搬送装置と、
    前記端部位置検出装置で検出された前記次の後側の単板の前端部の位置に基づいて前記次の後側の単板の前端部が前記テープ貼付領域に位置決めされた前記前側の単板の後端部に接近して対向するように、前記次の後側の単板を前記長手方向の前方に移動せしめて位置決めすべく、前記端部位置検出装置の後方側に設けられた単板移動搬送装置と、を備えているプリント配線板の単板接続装置において、
    前記端部位置検出装置の上方位置に、前記次の後側の単板の反りを矯正すべく前記次の後側の単板の前端部を前記テープ貼付領域のテープ貼付高さ位置へガイドする後側単板用反り矯正手段を設けていることを特徴とするプリント配線板の単板接続装置。
  2. 所定の長さと幅とを備えた板状の単板同士が接続されるときの前側の単板の長手方向の後端部に、次の後側の単板の長手方向の前端部が近接して対向するようにテープ貼付領域に位置決めされた前記前側の単板の後端部と前記次の後側の単板の前端部とに接続用テープを貼り付けて接続するテープ貼付装置と、
    前記テープ貼付領域の後方側に設けられ、前記前側の単板の後端部と前記次の後側の単板の前端部の位置を検出する端部位置検出装置と、
    この端部位置検出装置で検出された前記前側の単板の後端部の位置に基づいて前記前側の単板の後端部を前記テープ貼付領域に位置決めするように、前記前側の単板を前記長手方向の前方に搬送すべく、前記テープ貼付領域の前方側に固定して設けられた単板固定搬送装置と、
    前記端部位置検出装置で検出された前記次の後側の単板の前端部の位置に基づいて前記次の後側の単板の前端部が前記テープ貼付領域に位置決めされた前記前側の単板の後端部に接近して対向するように、前記次の後側の単板を前記長手方向の前方に移動せしめて位置決めすべく、前記端部位置検出装置の後方側に設けられた単板移動搬送装置と、を備えているプリント配線板の単板接続装置において、
    前記単板固定搬送装置の上方位置に、前記前側の単板の反りを矯正すべく前記前側の単板を前記テープ貼付領域のテープ貼付高さ位置へ押さえる前側単板用反り矯正手段を設けていることを特徴とするプリント配線板の単板接続装置。
  3. 前記単板固定搬送装置の位置に、前記前側の単板の反りを矯正すべく前記前側の単板を前記テープ貼付領域のテープ貼付高さ位置へ押さえる前側単板用反り矯正手段を設けていることを特徴とする請求項1記載のプリント配線板の単板接続装置。
  4. 前記後側単板用反り矯正手段が、前記テープ貼付高さ位置から後方側下方へ向けて傾斜する下側傾斜片と、この下側傾斜片の前記テープ貼付高さ位置に対して前記次の後側の単板を通過可能な間隔を介した上方位置から後方側上方へ向けて傾斜する上側傾斜片と、で構成されていることを特徴とする請求項1又は3記載のプリント配線板の単板接続装置。
  5. 前記上側傾斜片が上下動調整自在に設けられていることを特徴とする請求項4記載のプリント配線板の単板接続装置。
  6. 前記前側単板用反り矯正手段が、前記単板固定搬送装置の単板搬送面に対して前記前側の単板を通過可能な間隔を介して上方位置に前記前側の単板の全幅に亘って設けた押さえローラであることを特徴とする請求項2又は3記載のプリント配線板の単板接続装置。

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