JP2010030145A - ラミネート装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱ローラの温度差による不具合の発生が防止されたラミネート装置を提供することである。
【解決手段】ラミネート装置１００は、搬送ローラＴＲ１〜ＴＲ８、ヒータローラＨＲ１〜４、昇降駆動機構Ｍ１，Ｍ２および温度制御部Ｑ１を備える。搬送ローラＴＲ１には、長尺状の基材１１が巻回される。搬送ローラＴＲ２，ＴＲ３には、長尺状のＤＦＲ層１２，１３がそれぞれ巻回される。基材１１およびＤＦＲ層１２，１３の一端はそれぞれ搬送ローラＴＲ４により巻き取られる。基材１１の上面側においてヒータローラＨＲ１，ＨＲ２が配置され、基材１１の下面側においてヒータローラＨＲ３，ＨＲ４が配置される。ヒータローラＨＲ１，ＨＲ２は幅方向の全体にわたって互いに接触する。ヒータローラＨＲ３，ＨＲ４は幅方向の全体にわたって互いに接触する。
【選択図】図１

Description

本発明は、配線回路基板の製造時に用いるラミネート装置に関する。

配線回路基板の製造時においては、複数の層を積層するために、一対の加熱ローラを備えたラミネート装置が用いられる（例えば特許文献１参照）。具体的には、複数の層を互いに重ね合わせた状態で、ラミネート装置の一対の加熱ローラ間を通過させる。この場合、加熱ローラによって複数の層が加熱および加圧される。それにより、複数の層が互いに熱圧着される。
特開２００４−１５８６４８号公報

ところで、上記のラミネート装置においては、加熱ローラの幅方向において、温度差が生じることがある。具体的には、加熱ローラの両端部は放熱しやすく、中心部は放熱しにくい。そのため、加熱ローラの両端部の温度が中心部の温度よりも低くなる。

上記のラミネート装置においては、例えばベース絶縁層および金属層からなる配線回路基板用基材上に、ドライフィルムレジスト層（以下、ＤＦＲ層と呼ぶ）が積層される。この場合、加熱ローラの幅方向において温度差があると、加熱ローラの中心部に接触するＤＦＲ層の部分と、加熱ローラの両端部に接触するＤＦＲ層の部分との間で、熱膨張量に差が生じる。それにより、ＤＦＲ層に気泡が混入したり、またはＤＦＲ層に歪みが発生したりする。

本発明の目的は、加熱ローラの温度差による不具合の発生が防止されたラミネート装置を提供することである。

（１）本発明に係るラミネート装置は、第１の方向に平行な第１の軸周りに回転可能に設けられた第１の加熱ローラと、第１の方向に平行な第２の軸周りに回転可能に設けられた第２の加熱ローラと、第１の加熱ローラに接触しかつ第１の方向に平行な第３の軸周りに回転可能に設けられた第３の加熱ローラと、第２の加熱ローラに接触しかつ第１の方向に平行な第４の軸周りに回転可能に設けられた第４の加熱ローラとを備え、第１および第２の加熱ローラは、互いに逆の第１および第２の回転方向にそれぞれ回転することにより、第１および第２の加熱ローラの間に挿入された複数の層状部材を加熱および加圧しつつ第１の方向に交差する第２の方向に搬送するものである。

このラミネート装置においては、第１および第２の加熱ローラの間に複数の層状部材が重ね合わされた状態で挿入される。第１および第２の加熱ローラは、互いに逆の第１および第２の回転方向にそれぞれ回転する。これにより、複数の層状部材が加熱および加圧されつつ搬送される。その結果、複数の層状部材が互いに熱圧着され、積層される。

この場合、第３の加熱ローラが第１の加熱ローラに接触することにより、第１および第３の加熱ローラの全体の熱容量が、第１の加熱ローラ単体の熱容量よりも大きくなる。また、第４の加熱ローラが第２の加熱ローラに接触することにより、第２および第４の加熱ローラの全体の熱容量が第２の加熱ローラ単体の熱容量よりも大きくなる。

これにより、第１および第２の加熱ローラがそれぞれ単体で設けられる場合に比べて、第１の方向における第１の加熱ローラの両端部および第２の加熱ローラの両端部で熱が放散されにくくなる。そのため、第１の方向において第１の加熱ローラの温度差および第２の加熱ローラの温度差が生じにくくなる。

したがって、第１の方向において、第１および第２の加熱ローラから複数の層状部材にそれぞれ均一に熱が加わる。その結果、第１および第２の加熱ローラのそれぞれの温度差による不具合の発生を防止することができ、複数の層状部材を良好に熱圧着することができる。

（２）第３の加熱ローラは、第１の加熱ローラが第１の回転方向に回転する状態で第２の回転方向に回転し、第４の加熱ローラは、第２の加熱ローラが第２の回転方向に回転する状態で第１の回転方向に回転してもよい。

この場合、第１の加熱ローラと第３の加熱ローラとが互いに逆の回転方向に回転することにより、第１の加熱ローラの回転が第３の加熱ローラによって妨げられない。また、第２の加熱ローラと第４の加熱ローラとが互いに逆の回転方向に回転することにより、第２の加熱ローラの回転が第４の加熱ローラによって妨げられない。

それにより、複数の層状部材を良好に加熱および加圧することができかつ円滑に搬送することができる。

（３）ラミネート装置は、第１および第２の加熱ローラが互いに離間する離間位置と互いに近接する近接位置との間で第１および第２の加熱ローラの少なくとも一方を移動させる移動機構と、第１〜第４の加熱ローラの温度を制御する温度制御手段とをさらに備え、第１および第２の加熱ローラが離間位置にある状態で温度制御手段が第１〜第４の加熱ローラの温度を予め定められた温度に上昇させた後、移動機構が第１および第２の加熱ローラを近接位置に移動させてもよい。

この場合、第１および第２の加熱ローラの温度が十分に上昇しかつ安定した状態で、第１および第２の加熱ローラにより複数の層状部材が加熱および加圧される。それにより、第１の方向において、第１および第２の加熱ローラから複数の層状部材にそれぞれより均一に熱を加えることができる。したがって、第１および第２の加熱ローラのそれぞれの温度差による不具合の発生を確実に防止することができ、複数の層状部材をより良好に熱圧着することができる。

（４）移動機構は、第１および第３の加熱ローラを一体的に移動させる第１の移動機構部と、第２および第４の加熱ローラを一体的に移動させる第２の移動機構部とを含んでもよい。

この場合、第１の移動機構部によって第１および第３の加熱ローラが一体的に移動することにより、第１および第３の加熱ローラの全体の熱容量が安定に維持される。それにより、第１の方向において第１の加熱ローラの温度差がより一層生じにくくなる。

また、第２の移動機構部によって第２および第４の加熱ローラが一体的に移動することにより、第２および第４の加熱ローラの全体の熱容量が安定に維持される。それにより、第１の方向において第２の加熱ローラの温度差がより一層生じにくくなる。

したがって、第１および第２の加熱ローラのそれぞれの温度差による不具合の発生がより確実に防止される。その結果、複数の層状部材をより良好に熱圧着することができる。

本発明によれば、第１および第２の加熱ローラから複数の層状部材に均一に熱が加わる。その結果、第１および第２の加熱ローラのそれぞれの温度差による不具合の発生を防止することができ、複数の層状部材を良好に熱圧着することができる。

以下、本発明の一実施の形態に係るラミネート装置について図面を参照しながら説明する。本実施の形態のラミネート装置においては、配線回路基板用基材（以下、基材と略記する）の上面および下面にドライフィルムレジスト層（以下、ＤＦＲ層と呼ぶ）をそれぞれ積層する。

（１）構成
図１は、本実施の形態に係るラミネート装置の構成を示す模式的側面図である。図２は、図１のラミネート装置が備えるヒータローラの外観斜視図である。なお、図２において、位置関係を明確にするため互いに直交するＸ方向およびＹ方向を示す矢印を付している。

図１に示すように、ラミネート装置１００は、搬送ローラＴＲ１〜ＴＲ８、ヒータローラＨＲ１〜４、昇降駆動機構Ｍ１，Ｍ２および温度制御部Ｑ１を備える。

搬送ローラＴＲ１には、長尺状の基材１１が巻回される。基材１１は、例えばポリイミドからなるベース絶縁層の上面および下面に例えば銅からなる金属層が積層された構造を有する。搬送ローラＴＲ２，ＴＲ３には、長尺状のＤＦＲ層１２，１３がそれぞれ巻回される。

基材１１およびＤＦＲ層１２，１３の一端はそれぞれ搬送ローラＴＲ１〜ＴＲ３から送り出され、互いに重ね合わされた状態で搬送ローラＴＲ４により巻き取られる。

搬送ローラＴＲ１〜ＴＲ３と搬送ローラＴＲ４との間において、搬送ローラＴＲ５〜ＴＲ８が基材１１およびＤＦＲ層１２，１３を保持する。搬送ローラＴＲ５は、ＤＦＲ層１２を基材１１の上面に近接させた状態で保持し、搬送ローラＴＲ６はＤＦＲ層１３を基材１１の下面に近接させた状態で保持する。搬送ローラＴＲ７，ＴＲ８は、基材１１およびＤＦＲ層１２，１３を互いに重ね合わせた状態で保持する。

搬送ローラＴＲ５，ＴＲ６と搬送ローラＴＲ７，ＴＲ８との間には、基材１１の上面側においてヒータローラＨＲ１，ＨＲ２が配置され、基材１１の下面側においてヒータローラＨＲ３，ＨＲ４が配置される。ヒータローラＨＲ１〜４は、それぞれ回転軸ＡＸ１〜ＡＸ４周りに回転可能に設けられる。

図２に示すように、ヒータローラＨＲ１，ＨＲ２は、幅方向の全体にわたって互いに接触するように配置される。同様に、ヒータローラＨＲ３，ＨＲ４は、幅方向の全体にわたって互いに接触するように配置される。また、ヒータローラＨＲ１〜ＨＲ４は、それぞれ回転軸ＡＸ１〜ＡＸ４がＸ方向に平行となるように配置される。

ヒータローラＨＲ１〜ＨＲ４の表面は例えばステンレスからなり、その内部には、一端部から他端部にかけて巻き線状のヒータ（図示せず）が設けられる。温度制御部Ｑ１（図１）によってヒータローラＨＲ１〜ＨＲ４内のヒータに流れる電流が制御されることにより、ヒータローラＨＲ１〜ＨＲ４の温度が調整される。

搬送ローラＴＲ１〜ＴＲ８およびヒータローラＨＲ１，ＨＲ２は、図示しない回転駆動機構により所定の方向にそれぞれ回転駆動される。また、昇降駆動機構Ｍ１（図１）によりヒータローラＨＲ１，ＨＲ２が一体的に昇降駆動され、昇降駆動機構Ｍ２（図１）によりヒータローラＨＲ３，ＨＲ４が一体的に昇降駆動される。

（２）動作
図１および図２に示したラミネート装置１００の動作について説明する。図３は、ラミネート装置１００の動作について説明するための模式的側面図である。

まず、ヒータローラＨＲ１，ＨＲ３がＤＦＲ層１２，１３から離間する状態（図１に示す状態）で、温度制御部Ｑ１によりヒータローラＨＲ１〜ＨＲ４の温度が上昇する。

ヒータローラＨＲ１〜ＨＲ４の温度が十分に上昇すると、図３に示すように、ヒータローラＨＲ１，ＨＲ２が下降するとともにヒータローラＨＲ３，ＨＲ４が上昇する。これにより、ヒータローラＨＲ１，ＨＲ３が互いに近接し、その間で基材１１およびＤＦＲ層１２，１３が重ね合わされて狭持される。

その状態で、搬送ローラＴＲ１〜ＴＲ８およびヒータローラＨＲ１〜ＨＲ４が所定の方向に回転駆動され、基材１１およびＤＦＲ層１２，１３が搬送される。

この場合、ヒータローラＨＲ１〜ＨＲ４は、それぞれ回転方向ＲＴ１〜ＲＴ４に回転する。ヒータローラＨＲ１の回転方向ＲＴ１とヒータローラＨＲ２の回転方向ＲＴ２とは互いに逆であり、ヒータローラＨＲ３の回転方向ＲＴ３とヒータローラＨＲ４の回転方向ＲＴ４とは互いに逆である。ヒータローラＨＲ１の回転方向ＲＴ１とヒータローラＨＲ４の回転方向ＲＴ４とは同じであり、ヒータローラＨＲ２の回転方向ＲＴ２とヒータローラＨＲ３の回転方向ＲＴ３とは同じである。

これにより、基材１１およびＤＦＲ層１２，１３は、互いに重ね合わされた状態でヒータローラＨＲ１，ＨＲ３間をヒータローラＨＲ１〜４の回転軸ＡＸ１〜ＡＸ４（図２）に垂直な方向（図２のＹ方向）に沿って通過する。このとき、ヒータローラＨＲ１，ＨＲ３により基材１１およびＤＦＲ層１２，１３が加熱および加圧される。ＤＦＲ層１２，１３は、ヒータローラＨＲ１，ＨＲ３の熱によって融解する。

これにより、基材１１の上面にＤＦＲ層１２が熱圧着されるとともに基材１１の下面にＤＦＲ層１３が熱圧着される。このようにして、基材１１およびＤＦＲ層１２，１３からなる積層体が形成される。積層体は、搬送ローラＴＲ４により巻き取られる。

（３）効果
本実施の形態に係るラミネート装置１００においては、ヒータローラＨＲ１，ＨＲ２が幅方向の全体にわたって互いに接触するように設けられ、ヒータローラＨＲ３，ＨＲ４が幅方向の全体にわたって互いに接触するように設けられる。この場合、ヒータローラＨＲ１，ＨＲ２の全体の熱容量は、ヒータローラＨＲ１単体の熱容量よりも大きく、ヒータローラＨＲ３，ＨＲ４の全体の熱容量は、ヒータローラＨＲ３単体の熱容量よりも大きい。

それにより、ヒータローラＨＲ１，ＨＲ３がそれぞれ単体で設けられる場合に比べて、ヒータローラＨＲ１の両端部およびヒータローラＨＲ３の両端部において、熱が放散されにくくなる。そのため、ヒータローラＨＲ１，ＨＲ３の幅方向（図２のＸ方向）における温度差が生じにくくなる。したがって、ヒータローラＨＲ１，ＨＲ３の幅方向においてＤＦＲ層１２，１３に均一に熱が加わる。その結果、ＤＦＲ層１２，１３を基材１１の上面および下面にそれぞれ良好に熱圧着することができる。

なお、本実施の形態では、基材１１の上面および下面にＤＦＲ層１２，１３をそれぞれ積層する場合について示したが、これに限らず、基材１１の上面または下面にＤＦＲ層１２，１３の一方を積層してもよい。

また、本実施の形態では、ベース絶縁層および金属層からなる基材１１にＤＦＲ層１２，１３を積層する場合について示したが、他の材料からなる複数の層を積層してもよい。例えば、ベース絶縁層および金属層からなる基材にポリイミド等からなるカバー絶縁層を積層してもよい。また、銅、鉄またはステンレス等からなる金属基板にＤＦＲ層を積層してもよい。

（４）実施例および比較例
（４−１）実施例
ハードディスクドライブ装置等のドライブ装置内に設けられるサスペンション基板の製造時に、上記実施の形態に係るラミネート装置１００を用いた。

図４は、サスペンション基板の上面図である。このサスペンション基板は、ハードディスクドライブ装置等のドライブ装置において、磁気ディスクの所望のトラックに磁気ヘッドを位置決めを行うための配線回路基板である。

図４に示すように、サスペンション基板５０は、ステンレス製の長尺状基板により形成されるサスペンション本体部５１を備える。サスペンション本体部５１上には、太い点線で示すように、書込用配線パターンＷ１，Ｗ２および読取用配線パターンＲ１，Ｒ２が形成されている。

サスペンション本体部５１の先端部には、Ｕ字状の開口部５２を形成することにより磁気ヘッド搭載部（以下、タング部と呼ぶ）５３が設けられている。タング部５３は、サスペンション本体部５１に対して所定の角度をなすように破線Ｒの箇所で折り曲げ加工される。タング部５３の端部には４つの電極パッド６１，６２，６３，６４が形成されている。

サスペンション本体部５１の他端部には４つの電極パッド６５，６６，６７，６８が形成されている。タング部５３上の電極パッド６１〜６４とサスペンション本体部５１の他端部の電極パッド６５〜６８とは、それぞれ書込用配線パターンＷ１，Ｗ２および読込用Ｒ１，Ｒ２により電気的に接続されている。また、サスペンション本体部５１０には複数の孔部Ｈが形成されている。

サスペンション基板５０を備える図示しないハードディスク装置においては、磁気ディスクに対する情報の書込み時に一対の書込用配線パターンＷ１，Ｗ２に電流が流れる。また、磁気ディスクに対する情報の読込み時に一対の読込用配線パターンＲ１，Ｒ２に電流が流れる。

ここで、サスペンション本体部５１の形成時には、エッチングによってステンレス製の基板（以下、ステンレス基板と呼ぶ）に外形加工が施される。その場合、ステンレス基板上にエッチングレジストが積層される。その際に、上記実施の形態に係るラミネート装置１００を用いた。

上記実施の形態における基材１１としてステンレス基板を用い、ＤＦＲ層１２としてエッチングレジストを用いた。ヒータローラＨＲ１〜ＨＲ４の幅方向におけるステンレス基板の長さは３００ｍｍであり、ステンレス基板の厚みは２０μｍであった。ヒータローラＨＲ１〜ＨＲ４の幅方向におけるエッチングレジストの長さは２９９ｍｍであり、エッチングレジストの厚みは４０μｍであった。

ヒータローラＨＲ１，ＨＲ３の直径は６０ｍｍであり、幅は５４０ｍｍであった。ヒータローラＨＲ２，ＨＲ４の直径は６０ｍｍであり、幅は５４０ｍｍであった。

なお、本実施例においては、ステンレス基板の一面にのみエッチングレジストを積層した。

（４−２）比較例
ヒータローラＨＲ２，ＨＲ４を用いない点を除いて実施例と同様にして、ステンレス基板上にエッチングレジストを積層した。

（４−３）評価
まず、ヒータローラ（実施例ではヒータローラＨＲ１〜ＨＲ４、比較例ではヒータローラＨＲ１，ＨＲ３）の温度を十分に上昇させた後、ヒータローラの温度が安定した状態で、ヒータローラの中心部および両端部における表面温度を測定した。その結果を表１に示す。

ここで、ヒータローラの両端部における表面温度の測定位置は、ヒータローラの一端の縁から１５ｍｍ内側の位置および他端の縁から１５ｍｍ内側の位置である。なお、ヒータローラＨＲ１〜ＨＲ４内のヒータの設定温度を８５℃とした。

表１に示すように、実施例では、ヒータローラＨＲ１〜ＨＲ４のそれぞれにおいて、中心部における表面温度と両端部における表面温度との間にほとんど差がなかった。一方、比較例では、ヒータローラＨＲ１，ＨＲ３のそれぞれにおいて、中心部における表面温度と両端部における表面温度との間に３℃程度の差があった。

その後、ヒータローラＨＲ１，ＨＲ３によりステンレス基板上にエッチングレジストを熱圧着した。

実施例では、ヒータローラＨＲ１，ＨＲ３の幅方向においてエッチングレジストを均一に加熱することができ、ステンレス基板上にエッチングレジストを良好に熱圧着することができた。

一方、比較例では、ヒータローラＨＲ１，ＨＲ３の幅方向の中心部に接触する部分と両端部に接触する部分とでエッチングレジストの加熱温度に差があった。それにより、ヒータローラＨＲ１，ＨＲ３の幅方向においてエッチングレジストの熱膨張量に差が生じた。その結果、エッチングレジストに気泡が混入した。

これにより、ヒータローラＨＲ１，ＨＲ３に接触するようにヒータローラＨＲ２，ＨＲ４を設けることにより、ヒータローラＨＲ１，ＨＲ３の幅方向における温度差の発生を防止することができ、ＤＦＲ層１２，１３を基材１１に良好に熱圧着することができることがわかった。

（５） 請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。

上記実施の形態においては、ヒータローラＨＲ１が第１の加熱ローラの例であり、Ｘ方向が第１の方向の例であり、回転軸ＡＸ１が第１の軸の例であり、ヒータローラＨＲ３が第２の加熱ローラの例であり、回転軸ＡＸ３が第２の軸の例であり、ヒータローラＨＲ２が第３の加熱ローラの例であり、回転軸ＡＸ２が第３の軸の例であり、ヒータローラＨＲ４が第４の加熱ローラの例であり、回転軸ＡＸ４が第４の軸の例であり、回転方向ＲＴ１，ＲＴ４が第１の回転方向の例であり、回転方向ＲＴ２，ＲＴ３が第２の回転方向の例である。

また、昇降駆動機構Ｍ１，Ｍ２が移動機構の例であり、昇降駆動機構Ｍ１が第１の移動機構部の例であり、昇降駆動機構Ｍ２が第２の移動機構部の例であり、温度制御部Ｑ１が温度制御手段の例である。

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。

本発明は、種々の配線回路基板の製造時等に有効に利用することができる。

本実施の形態に係るラミネート装置の構成を示す模式的側面図である。 図１のラミネート装置が備えるヒータローラの外観斜視図である。 ラミネート装置の動作について説明するための模式的側面図である。 サスペンション基板の上面図である。

符号の説明

１１ 基材
１２，１３ ＤＦＲ層
１００ ラミネート装置
ＡＸ１〜ＡＸ４ 回転軸
ＨＲ１〜ＨＲ４ ヒータローラ
Ｍ１，Ｍ２ 昇降駆動機構
Ｑ１ 温度制御部
ＴＲ１〜ＴＲ８ 搬送ローラ

Claims (4)

1. 第１の方向に平行な第１の軸周りに回転可能に設けられた第１の加熱ローラと、
   前記第１の方向に平行な第２の軸周りに回転可能に設けられた第２の加熱ローラと、
   前記第１の加熱ローラに接触しかつ前記第１の方向に平行な第３の軸周りに回転可能に設けられた第３の加熱ローラと、
   前記第２の加熱ローラに接触しかつ前記第１の方向に平行な第４の軸周りに回転可能に設けられた第４の加熱ローラとを備え、
   前記第１および第２の加熱ローラは、
   互いに逆の第１および第２の回転方向にそれぞれ回転することにより、前記第１および第２の加熱ローラの間に挿入された複数の層状部材を加熱および加圧しつつ前記第１の方向に交差する第２の方向に搬送することを特徴とするラミネート装置。
2. 前記第３の加熱ローラは、前記第１の加熱ローラが前記第１の回転方向に回転する状態で前記第２の回転方向に回転し、
   前記第４の加熱ローラは、前記第２の加熱ローラが前記第２の回転方向に回転する状態で前記第１の回転方向に回転することを特徴とする請求項１記載のラミネート装置。
3. 前記第１および第２の加熱ローラが互いに離間する離間位置と互いに近接する近接位置との間で前記第１および第２の加熱ローラの少なくとも一方を移動させる移動機構と、
   前記第１〜第４の加熱ローラの温度を制御する温度制御手段とをさらに備え、
   前記第１および第２の加熱ローラが前記離間位置にある状態で前記温度制御手段が前記第１〜第４の加熱ローラの温度を予め定められた温度に上昇させた後、前記移動機構が前記第１および第２の加熱ローラを前記近接位置に移動させることを特徴とする請求項１または２記載のラミネート装置。
4. 前記移動機構は、
   前記第１および第３の加熱ローラを一体的に移動させる第１の移動機構部と、
   前記第２および第４の加熱ローラを一体的に移動させる第２の移動機構部とを含むことを特徴とする請求項３記載のラミネート装置。

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