JP2007214389A - フレキシブルプリント基板の製造装置および製造方法 - Google Patents

フレキシブルプリント基板の製造装置および製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】プリント回路基材にカバーレイフィルムとリリースフィルムを貼り合わせてフレキシブルプリント基板を製造する工程で、リリースフィルムを剥離する際に、より簡単な構成で、フレキシブルプリント基板にしわが発生しないようにする。
【解決手段】長尺のプリント回路基材1にカバーレイフィルム2とリリースフィルム3,4を重ね合わせ、加熱加圧手段6より各フィルム1〜4を貼り合わせる。貼り合わされた各フィルム1〜4の搬送経路を圧接ローラ22にて下方へ傾斜させ、各フィルム1〜4を強く摺擦する。
【選択図】図1

Description

本発明はフレキシブルプリント基板の製造装置および製造方法に関するものであり、特に、絶縁ベース材上に回路が形成された長尺のプリント回路基材にカバーレイフィルムとリリースフィルムを重ね合わせ、加熱加圧により各フィルムを貼り合わせた後にリリースフィルムを連続的に剥離するフレキシブルプリント基板の製造装置および製造方法に関するものである。
柔軟性基材からなるフレキシブルプリント基板の製造過程では、一般的に基板上に形成された回路を絶縁保護するために、基板の表面にカバーレイフィルムと称される薄板状の保護フィルムを貼り合わせている。例えば、長尺のプリント回路基材の片面に、長尺のカバーレイフィルム、1〜2種類の長尺のリリースフィルムの順で各フィルムを重ね合わせ、加熱加圧により各フィルムを前記プリント回路基材に貼り合わせた後に、リリースフィルムを剥離している。カバーレイフィルムは長尺のものを使用するほか、シート状のものを前記プリント回路基材に位置合わせをして貼り合わせる場合もある。
リリースフィルムについては、前述のようにカバーレイフィルム側に配置されるが、カバーレイフィルムが配置されないプリント回路基材の裏面側にもリリースフィルムを配置する場合もある(例えば、特許文献1参照)。
また、プリント回路基材の表面の凹凸に追随するように、軟質ポリオレフィンを中間層とし、その内外両面に結晶性ポリメチルペンテンの層を形成した2重構造のリリースフィルムも提案されている。該リリースフィルムは、中間層である軟質ポリオレフィンの層がクッションとして作用する。(例えば、特許文献2参照)。
図3は、複数の異なる種類のリリースフィルムを使用するフレキシブルプリント基板の製造過程の一例を示し、一方のリリースフィルムは中間層を有する2重構造である。絶縁ベース上に回路が形成された長尺のプリント回路基材1と、長尺のカバーレイフィルム2と、2種類の長尺のリリースフィルム3および4とが、それぞれ巻き出し手段1a,2a,3a,4aから巻き出され、第1の搬送経路Aに設けられている一対の重合ローラ5,5にて重ね合わされる。続いて、加熱加圧手段6の後段に設けた搬送クランプ7により、加熱加圧手段6の有効長よりも短いタクトで前記重ね合わされた各フィルムを水平方向へ間欠的に移動させて加熱加圧し、各フィルムを加熱加圧によって貼り合わせる。プリント回路基材1に近い方のリリースフィルム3は中間層を有する2重構造である。
前記加熱加圧手段6としては、前記プリント回路基材1に重ね合わされた各フィルムを間欠送りして熱プレスあるいは真空プレスで貼り合わせる構成や、前記各フィルムを加熱ローラあるいはスチールベルトプレスで連続送りしながら貼り合わせる構成などがある。本実施例では、熱板プレスの上側熱板6aと下側熱板6bの間を前記プリント回路基材1に重ね合わされた各フィルムを間欠送りにて通過させ、一定停止時間で上側熱板6aと下側熱板6bにより挟んで加熱加圧するように構成してある。
そして、貼り合わされた各フィルムは、上側熱板6aと下側熱板6bを開いてから搬送クランプ7にて水平移動され、第2の搬送経路Bに設けられている剥離手段8により、リリースフィルム3および4が剥離される。リリースフィルム3および4が剥離されると、プリント回路基材1にカバーレイフィルム2が貼り合わせた状態のフレキシブルプリント基板10が形成され、該フレキシブルプリント基板10と、前記剥離されたリリースフィルム3および4は、それぞれ巻き取り手段1b,3b,4bに巻き取られる。
前記剥離手段8としては、水平移動する各フィルム1〜4の一側面(同図では下面)に金属製のローラ8aを当接し、該ローラ8aにリリースフィルム3および4を巻き付けて搬送方向に対して角度をつけて送ることにより、各フィルム1〜4からリリースフィルム3および4を剥離する方法が行われている。
特開平2−226793号公報 特許2619034号公報
特許文献1記載の発明をはじめとして、一般的にプリント回路基材の表面は、プリント部と非プリント部ではその高さが異なり、カバーレイフィルムで被覆する際に、非プリント部に空隙が形成されると、残存空気の経年変化で回路が酸化して寿命の低下を招くことがある。また、プリント回路基材の端子部分はカバーレイフィルムの被覆を行わずに露出させているが、カバーレイフィルムに塗布された接着剤が加熱プレスによって溶融し、端子部分を接着剤で覆って電気的接続不良を起こすおそれがあった。
特許文献2記載の発明および図3に示すフレキシブルプリント基板は、2重構造のリリースフィルムがクッション性を有するので、加熱加圧に際してカバーレイフィルムに対する押し込みが確実に行われて、空隙の解消を図っている。しかし、2重構造のリリースフィルムを剥離する際に、フレキシブルプリント基板10にしわが発生するという不具合がある。
しわ発生の原因としては、先ず、クッション性を有するリリースフィルムがプリント回路基材の凹凸に追随して変形するため、プリント回路基材の回路と嵌合して剥離しにくくなるとともに、リリースフィルム自体が加熱加圧手段に粘着する場合がある。このような状態でリリースフィルムを剥離すると、搬送テンションが瞬間的に乱れてフレキシブルプリント基板に波打ちが生じて、搬送スピードが不安定になる。
また、複数の異なる種類のリリースフィルム3,4は、それぞれの膨張係数が異なるので、図4(1)に示すように、加熱加圧直後は各フィルム1〜4が平行になっていたとしても、時間経過に伴って冷却されると、図4(2)に示すように、収縮率の差異によってそりが発生する。従って、図5(1)に示すように、そりが発生した状態で剥離手段8に当接している各フィルム1〜4に対して、搬送方向に対して角度をつけてリリースフィルム3,4が引っ張られるため、図5(2)に示すように、各フィルム1〜4のそりが瞬間的に矯正されて平行状態となる。図5(1)と図5(2)の状態が断続的に繰り返されると、その都度リリースフィルム3,4を剥離する応力が局部的に変化する。
従って、図6(1)に示すように、フレキシブルプリント基板10がスムーズに走行していても、搬送スピードの変化や、剥離する応力の局部的変化が発生すると、図6(2)に示すように、フレキシブルプリント基板10が下方向へ引っ張られて撓んだり、あるいは、図6(3)に示すように、リリースフィルム3,4がフレキシブルプリント基板10と一緒に搬送方向へ引っ張られたりして、図6(1)の状態に戻る。これらの動作により、フレキシブルプリント基板10に応力負荷がかかって、しわが発生することになる。
このしわは、フレキシブルプリント基板10の屈曲特性を悪化させ、あるいは、打ち抜き加工時の寸法精度に誤差を生じさせることになる。近年、ユーザーからは、より一層屈曲性のよいフレキシブルプリント基板が要求される傾向にあり、さらにしわが発生する危険性が増加している。
そこで、本発明は、絶縁ベース材上に回路が形成された長尺のプリント回路基材にカバーレイフィルムとリリースフィルムを重ね合わせ、加熱加圧により各フィルムを貼り合わせた後にリリースフィルムを剥離する際に、より簡単な構成で、フレキシブルプリント基板にしわが発生しないようにすることを目的とする。
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項1記載の発明は、長尺柔軟性基材と薄板状の保護フィルムとリリースフィルムを重ね合わせる手段と、重ね合わされた各フィルムを加熱加圧して貼り合わせる手段を有する第1の搬送経路と、貼り合わされた各フィルムから前記リリースフィルムを剥離する手段を有する第2の搬送経路とを備えたフレキシブルプリント基板の製造装置において、前記加熱加圧手段の後段位置で、前記第1の搬送経路に対して前記第2の搬送経路を上方または下方へ傾斜させたことを特徴とするフレキシブルプリント基板の製造装置を提供する。
この構成によれば、長尺柔軟性基材と薄板状の保護フィルムおよびリリースフィルムが巻き出されて、重ね合わせ手段にて重ね合わされる。重ね合わされた各フィルムは第1の搬送経路に設けた加熱加圧手段で加熱加圧されて貼り合わされる。貼り合わされた各フィルムは第2の搬送経路に設けた剥離手段でリリースフィルムが剥離されてフレキシブルプリント基板が形成され、剥離されたリリースフィルムとフレキシブルプリント基板が巻き取られる。前記第2の搬送経路は加熱加圧手段の後段位置で第1の搬送経路に対して上方または下方へ傾斜させてあるので、この部分で各フィルムが強く摺擦されて前記長尺柔軟性基材とリリースフィルムの嵌合や粘着が分離し、また、熱膨張係数の差異によるそりがなくなる。
請求項2記載の発明は、上記第1の搬送経路から第2の搬送経路へ変わる部分にローラを設けたことを特徴とする請求項1記載のフレキシブルプリント基板の製造装置を提供する。
この構成によれば、第1の搬送経路に対して第2の搬送経路を上方または下方へ傾斜させてあり、第1の搬送経路から第2の搬送経路へ変わる部分にローラを設けてあるので、加熱加圧により貼り合わされた各フィルムが該ローラを通過する際に強く摺擦されて、長尺柔軟性基材とリリースフィルムの嵌合や粘着が分離し、また、熱膨張係数の差異によるそりがなくなる。
請求項3記載の発明は、絶縁ベース材上に回路が形成された長尺のプリント回路基材の少なくとも片面に、長尺のカバーレイフィルムと長尺のリリースフィルムの順で各フィルムを重ね合わせながら移動させ、加熱加圧により各フィルムを前記プリント回路基材に貼り合わせた後に、前記リリースフィルムを剥離するフレキシブルプリント基板の製造方法において、前記各フィルムを貼り合わせた後に、前記プリント回路基材の搬送経路を上方または下方へ傾斜させ、然る後に、前記リリースフィルムを剥離することを特徴とするフレキシブルプリント基板の製造方法を提供する。
この構成によれば、長尺のプリント回路基材に長尺のカバーレイフィルムと長尺のリリースフィルムが重ね合わされて、加熱加圧により各フィルムが貼り合わされる。各フィルムは、貼り合わされた後に上方または下方へ傾斜させて搬送されるので、各フィルムが強く摺擦されて前記プリント回路基材とリリースフィルムの嵌合や粘着が分離し、また、熱膨張係数の差異によるそりがなくなる。
本発明は、上述したように、重ね合わされた各フィルムを加熱加圧して貼り合わせる手段を有する第1の搬送経路と、貼り合わされた各フィルムから前記リリースフィルムを剥離する手段を有する第2の搬送経路とを備えてあり、前記加熱加圧手段の後段位置で、前記第1の搬送経路に対して前記第2の搬送経路を上方または下方へ傾斜させてあるので、この部分で各フィルムが強く摺擦されて前記長尺柔軟性基材とリリースフィルムの嵌合や粘着が分離し、また、熱膨張係数の差異によるそりがなくなる。従って、前記リリースフィルムを剥離する際に長尺柔軟性基材にしわが発生するのを防止することができる。
以下、本発明に係るフレキシブルプリント基板の製造装置および製造方法について、好適な実施例をあげて説明する。絶縁ベース材上に回路が形成された長尺のプリント回路基材にカバーレイフィルムとリリースフィルムを重ね合わせ、加熱加圧により各フィルムを貼り合わせた後にリリースフィルムを連続的に剥離する際に、より簡単な構成で、フレキシブルプリント基板にしわが発生しないようにするという目的を達成するために、本発明は前記各フィルムを貼り合わせた後に、プリント回路基材の搬送経路を上方または下方へ傾斜させ、各フィルムを強く摺擦しながらリリースフィルムを剥離することにより実現した。
図1は本発明に係るフレキシブルプリント基板の製造装置の実施例1を示し、説明の都合上、図3に示した従来技術と同一構成部分には同一符号を付すものとする。絶縁ベース上に回路が形成された長尺のプリント回路基材1と、長尺のカバーレイフィルム2と、2種類の長尺のリリースフィルム3および4(以下、各フィルム1〜4という)とが、それぞれ巻き出し手段1a,2a,3a,4aから巻き出され、一対の重合ローラ5,5にて重ね合わされる。
前記リリースフィルムのうち、カバーレイフィルム2に接触する内側(図1では上側)のリリースフィルム3はクッション性を有する2重構造のフィルムであり、外側(図1では下側)のリリースフィルム4は一般的な1重構造のフィルムである。前記各フィルム1〜4は前記重合ローラ5,5で重ね合わされた後、第1の搬送経路Aを間欠的に水平移動しながら貼り合わされ、第2の搬送経路Bにてリリースフィルム3,4が剥離されて、フレキシブルプリント基板10が形成される。
前記第1の搬送経路Aには、加熱加圧手段6と固定クランプ21が設けられ、前記加熱加圧手段6は上側熱板6aと下側熱板6bとからなる熱板プレスであり、後述するように、各フィルム1〜4が水平移動するときは上側熱板6aと下側熱板6bが離間して開放され、各フィルム1〜4が一定時間停止したときに、上側熱板6aと下側熱板6bが閉じて各フィルム1〜4を加熱加圧して貼り合わせるように構成されている。
前記固定クランプ21は搬送方向には動かずにその位置に固定され、各フィルム1〜4が水平移動するときは該固定クランプ21が開放され、水平移動を停止させるときは該固定クランプ21が閉じて各フィルム1〜4を挟持する。
第1の搬送経路Aと第2の搬送経路Bとの間には圧接ローラ22を設けてあり、該圧接ローラ22により各フィルム1〜4の搬送方向が変更されて、前記第1の搬送経路Aに対して第2の搬送経路Bを下方に傾斜させてある。各フィルム1〜4の搬送方向を変更することにより、前記圧接ローラ22が各フィルム1〜4のリリースフィルム3,4側を圧接して各フィルム1〜4が強く摺擦される。
前記第2の搬送経路Bには、各フィルム1〜4を搬送する手段23と、各フィルム1〜4からリリースフィルム3,4を剥離する手段である剥離ローラ24と、剥離されたリリースフィルム3,4およびフレキシブルプリント基板10を巻き取るための巻き取り手段1b,3b,4bが設けられている。リリースフィルム3,4が剥離された後のフレキシブルプリント基板10は、ガイドローラ30によってカバーレイフィルム2側(図1では下側)へ方向転換され、巻き取り手段1bに巻き取られる。なお、ガイドローラ30の搬送手段23側の近傍には固定クランプ31を設けてある。
前記搬送手段23は、駆動機構(図示せず)により各フィルム1〜4の搬送方向と平行に往復動するキャリア25と、該キャリア25に取り付けられた可動クランプ26とからなり、前記剥離ローラ24がキャリア25に回転自在に取り付けられている。この剥離ローラ24に巻き付いて剥離されたリリースフィルム3,4は、分離ローラ27にて分離され、それぞれの巻き取り手段3b,4bに巻き取られる。
次に、図1に従って、フレキシブルプリント基板10の製造工程について説明する。図示した状態では、前記加熱加圧手段6の上側熱板6aと下側熱板6bが離間して開放され、前記加熱加圧手段6の後段に設けた固定クランプ21と、前記ガイドローラ30の前段に設けた固定クランプ31が開いている。この状態から、一方の固定クランプ21を閉じて各フィルム1〜4を把持するとともに、他方の固定クランプ31を閉じて各フィルム1〜2を把持する。続いて、前記加熱加圧手段6の上側熱板6aと下側熱板6bを閉じて各フィルム1〜4を加熱加圧し、各フィルム1〜4を貼り合わせる。
各フィルム1〜4を貼り合わせ後は、前記加熱加圧手段6の上側熱板6aと下側熱板6bを離間して開放する。そして、前記搬送手段23に設けた可動クランプ26を閉じて各フィルム1〜4を挟持するとともに、前記双方の固定クランプ21,31を開放し、前記キャリア25を同図の二点鎖線で示すように、巻き取り手段1b側へ移動させれば、各フィルム1〜4が引かれて前記巻き出し手段1a,2a,3a,4aから巻き出されるとともに、前記加熱加圧手段6で貼り合わされた各フィルム1〜4が、第1の搬送経路Aから圧接ローラ22を通って第2の搬送経路Bへ移動する。
各フィルム1〜4が前記圧接ローラ22を通過する際、第1の搬送経路Aに対して第2の搬送経路Bが下方に傾斜する。このように、搬送方向を変更することにより、前記圧接ローラ22が各フィルム1〜4のリリースフィルム3,4側を圧接して各フィルム1〜4が強く摺擦され、前記プリント回路基材1およびカバーレイフィルム2とリリースフィルム3,4の嵌合や粘着が分離し、また、熱膨張係数の差異によるそりがなくなる。
続いて、前記双方の固定クランプ21,31を閉じて、前記貼り合わされた各フィルム1〜4および各フィルム1〜2を把持するとともに、前記可動クランプ26を開いてキャリア25を二点鎖線の位置から実線の位置に移動させれば、前記剥離ローラ24にリリースフィルム3,4が剥離方向に対して角度をつけて巻かれているので、各フィルム1〜4からリリースフィルム3,4が剥離されて巻き取り手段3b,4bに巻き取られる。また、各フィルム1〜4からリリースフィルム3,4が剥離されると、剥離ローラ24と固定クランプ31との間に、プリント回路基材1にカバーレイフィルム2が貼り合わせた状態のフレキシブルプリント基板10が形成される。
このように、各フィルム1〜4を搬送するときは、前記双方の固定クランプ21,31を開放し、搬送手段23の可動クランプ26を閉じて各フィルム1〜4を挟持し、キャリア25が移動して各フィルム1〜4を搬送する。そして、各フィルム1〜4を一定長さだけタクト搬送したら、各フィルム1〜4に撓みが生じないように双方の固定クランプ21,31で各フィルム1〜4を挟持し、前記可動クランプ26を開いてキャリア25が加熱加圧手段6側へ移動する。このとき、剥離ローラ24によってリリースフィルム3,4が剥離されてフレキシブルプリント基板10が形成される。
前述したように、加熱加圧手段6で貼り合わされた各フィルム1〜4は、前記第1の搬送経路Aから第2の搬送経路Bへ変わる部分に設けた圧接ローラ22によって強く摺擦され、前記フレキシブルプリント基板10とリリースフィルム3,4の嵌合や粘着が分離し、また、熱膨張係数の差異によるそりがなくなるので、前記リリースフィルム3,4を剥離する際にフレキシブルプリント基板10にしわが発生するのを防止することができる。
図2は本発明に係るフレキシブルプリント基板の製造装置の実施例2を示し、説明の都合上、図1に示した実施例1と同一構成部分には同一符号を付して重複説明は省略する。本実施例では、第1の搬送経路Aに設けられている加熱加圧手段40が一対の加熱ローラ41,41からなり、前述した実施例1に記載した熱板プレスとは異なり、重ね合わされた各フィルム1〜4を連続的に搬送して貼り合わせる構成である。従って、タクト搬送するための各クランプおよびキャリアなどは必要ない。
前記各フィルム1〜4は重合ローラ5,5で重ね合わされた後、第1の搬送経路Aを連続的に水平移動しながら貼り合わされ、第2の搬送経路Bにてリリースフィルム3,4が剥離されて、フレキシブルプリント基板10が形成される。
第1の搬送経路Aと第2の搬送経路Bとの間には圧接ローラ42を設け、該圧接ローラ42の後段にダンサローラ43を上下動自在に配設する。また、前記圧接ローラ42に対峙して補助ローラ44が設けられ、前記圧接ローラ42により各フィルム1〜4の搬送方向が変更されて、前記第1の搬送経路Aに対して第2の搬送経路Bを下方に傾斜させてある。各フィルム1〜4の搬送方向を変更することにより、前記圧接ローラ42が各フィルム1〜4のリリースフィルム3,4側を圧接して各フィルム1〜4が強く摺擦される。そして、各フィルム1〜4の搬送方向は、前記ダンサローラによって略180度転回して上方向となり、前記補助ローラ44により再び水平方向へ搬送される。
前記第2の搬送経路Bには、各フィルム1〜4からリリースフィルム3,4を剥離する手段である剥離ローラ45と、剥離されたリリースフィルム3,4を分離する分離ローラ46と、リリースフィルム3,4およびフレキシブルプリント基板10を巻き取るための巻き取り手段1b,3b,4bが設けられている。リリースフィルム3,4が剥離された後のフレキシブルプリント基板10は、ガイドローラ47によってカバーレイフィルム2側(図2では下側)へ方向転換され、巻き取り手段1bに巻き取られる。
次に、図2に従って、フレキシブルプリント基板10の製造工程について説明する。前記巻き出し手段1a,2a,3a,4aから巻き出された各フィルム1〜4は、重合ローラ5,5で重ね合わされた後、第1の搬送経路Aを連続的に水平移動しながら、加熱加圧手段40の加熱ローラ41にて連続的に貼り合わさる。
各フィルム1〜4を貼り合わせ後は、前記ダンサローラ43が駆動機構(図示せず)により、同図の実線に示す位置と二点鎖線に示す位置との間を上下に往復移動し、圧接ローラ42により各フィルム1〜4の搬送方向が変更されて、前記第1の搬送経路Aに対して第2の搬送経路Bを下方に傾斜させる。このとき、前記圧接ローラ42が各フィルム1〜4のリリースフィルム3,4側を圧接して各フィルム1〜4が強く摺擦され、前記プリント回路基材1およびカバーレイフィルム2とリリースフィルム3,4の嵌合や粘着が分離し、また、熱膨張係数の差異によるそりがなくなるので、前記リリースフィルム3,4を剥離する際にフレキシブルプリント基板10にしわが発生するのを防止することができる。
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
本発明に係るフレキシブルプリント基板の製造装置の実施例1の説明図。 本発明に係るフレキシブルプリント基板の製造装置の実施例2の説明図。 従来のフレキシブルプリント基板の製造装置の説明図。 従来の不具合を示す説明図。 従来の不具合を示す説明図。 従来の不具合を示す説明図。
符号の説明
1 プリント回路基材
2 カバーレイフィルム
3 リリースフィルム
3 リリースフィルム
5 重合ローラ(重ね合わせ手段)
6 加熱加圧手段(貼り合わせ手段)
10 フレキシブルプリント基板
21 固定クランプ
22 圧接ローラ
23 搬送手段
24 剥離ローラ(剥離手段)
25 キャリア
26 可動クランプ
40 加熱加圧手段(貼り合わせ手段)
41 加熱加圧ローラ
42 圧接ローラ
43 ダンサローラ
45 剥離ローラ(剥離手段)
A 第1の搬送経路
B 第2の搬送経路

Claims (3)

  1. 長尺柔軟性基材と薄板状の保護フィルムとリリースフィルムを重ね合わせる手段と、重ね合わされた各フィルムを加熱加圧して貼り合わせる手段を有する第1の搬送経路と、貼り合わされた各フィルムから前記リリースフィルムを剥離する手段を有する第2の搬送経路とを備えたフレキシブルプリント基板の製造装置において、
    前記加熱加圧手段の後段位置で、前記第1の搬送経路に対して前記第2の搬送経路を上方または下方へ傾斜させたことを特徴とするフレキシブルプリント基板の製造装置。
  2. 上記第1の搬送経路から第2の搬送経路へ変わる部分にローラを設けたことを特徴とする請求項1記載のフレキシブルプリント基板の製造装置。
  3. 絶縁ベース材上に回路が形成された長尺のプリント回路基材の少なくとも片面に、長尺のカバーレイフィルムと長尺のリリースフィルムの順で各フィルムを重ね合わせながら移動させ、加熱加圧により各フィルムを前記プリント回路基材に貼り合わせた後に、前記リリースフィルムを剥離するフレキシブルプリント基板の製造方法において、
    前記各フィルムを貼り合わせた後に、前記プリント回路基材の搬送経路を上方または下方へ傾斜させ、然る後に、前記リリースフィルムを剥離することを特徴とするフレキシブルプリント基板の製造方法。

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