JP2019140286A - フレキシブルプリント基板の製造方法およびフレキシブルプリント基板の製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】リリースフィルムをソルダーレジストから剥がしても、中間生成物に対して高精度な状態でソルダーレジストフィルムを貼り付けることが可能なフレキシブルプリント基板の製造方法を提供する。【解決手段】ソルダーレジストフィルムの基材層側を保持治具に基材層側を保持させた状態で、接着層に貼り付けられているリリースフィルムを剥がす剥がし工程と、中間生成物に形成されている複数の位置決め用マークを読取手段で読み取る読み取り工程と、読み取り結果に基づいて、中間生成物の伸縮率および傾斜角度を算出する算出工程と、ソルダーレジストフィルムに対するレーザ加工のための加工用データを補正して補正加工用データを算出する補正工程と、ソルダーレジストフィルムに対して切断部位を形成するレーザ加工を行うレーザ加工工程と、レーザ加工がなされたソルダーレジストフィルムと、中間生成物とを位置合わせして貼り付ける貼付工程と、を備える。【選択図】図5
Description
本発明は、フレキシブルプリント基板の製造方法およびフレキシブルプリント基板の製造装置に関する。
フレキシブルプリント基板の各種工程の中には、たとえば特許文献1に開示のように、はんだが不必要な部分に付着するのを防止したり、塵埃や熱等の外部環境から回路パターンを保護するために、ソルダーレジストフィルム(カバーレイフィルム)を、回路パターンが形成済みのフレキシブルプリント基板(ワーク)に貼り付けることが多い。
また、近年は、フレキシブルプリント基板を製造する過程において、レーザ加工を行うことが広がりつつある。たとえば、特許文献2には、外形加工用のガイドおよびスクライブをレーザ加工にて行うことが開示されている。また、特許文献3、特許文献4には、エキシマレーザを用いて、製品外形に適した分離用溝を形成したり、フォトレジスト層に外形輪郭規定ガイドを形成し、その外形輪郭規定ガイドに沿ってレーザ切断する技術について開示されている。
ところで、ソルダーレジストフィルムには接着材が設けられているが、その接着材にはリリースフィルムが貼り付けられることで、接着材が保護されている。そして、ソルダーレジストフィルムをワークに貼り付ける場合には、リリースフィルムを剥がす必要がある。ここで、ソルダーレジストフィルムには、たとえば特許文献1に開示のように、開口部が設けられているのが通常である。一方で、剥がした後のソルダーレジストフィルムは、非常に柔らかいのが通常である。したがって、リリースフィルムをソルダーレジストフィルムから剥がす際に、ソルダーレジストフィルムが伸縮したり、剥がした後に残留応力の影響によって伸縮する場合がある。
そのため、ソルダーレジストフィルムに対して、開口部や孔等の打ち抜き部位を、たとえばレーザ加工や金型を用いて高精度に形成しても、リリースフィルムを剥がす際に、寸法精度が悪化してしまう、という問題がある。
ここで、特許文献1〜4のいずれにも、ソルダーレジストフィルムからリリースフィルムを剥がすことについては触れられていない。したがって、上記の問題を解決することはできない。
本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、リリースフィルムをソルダーレジストから剥がしても、中間生成物に対して高精度な状態でソルダーレジストフィルムを貼り付けることが可能なフレキシブルプリント基板の製造方法、およびフレキシブルプリント基板の製造装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の第1の観点によると、フレキシブルプリント基板の中間生成物に、基材層および接着層を備えるソルダーレジストフィルムを貼り付けるフレキシブルプリント基板の製造方法であって、ソルダーレジストフィルムの基材層側を保持治具に保持させる保持工程と、保持治具に基材層側を保持させた状態で、ソルダーレジストフィルムの接着層に貼り付けられているリリースフィルムを剥がす剥がし工程と、剥がし工程の後に、中間生成物に形成されている複数の位置決め用マークを読取手段で読み取る読み取り工程と、読み取り工程での複数の位置決め用マークの読み取り結果に基づいて、中間生成物の伸縮率および傾斜角度のうちの少なくとも一方を算出する算出工程と、算出工程での伸縮率および傾斜角度の少なくとも一方の算出結果に基づいて、ソルダーレジストフィルムに対するレーザ加工のための加工用データを補正して補正加工用データを算出する補正工程と、補正工程での補正加工用データに基づいて、ソルダーレジストフィルムに対して切断部位を形成するレーザ加工を行うレーザ加工工程と、レーザ加工がなされたソルダーレジストフィルムと、中間生成物とを位置合わせして貼り付ける貼付工程と、を備え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が提供される。
また、本発明の他の側面は、上述の発明において、保持治具は、ソルダーレジストフィルムに対して吸引保持力を与える吸引孔を備える吸引治具であると共に、保持工程では、吸引治具を介してソルダーレジストフィルムを吸引保持する、ことが好ましい。
さらに、本発明の他の側面は、上述の発明において、ソルダーレジストフィルムは供給ローラにロール状に巻回された状態で取り付けられていて、リリースフィルムは巻取ローラによって巻き取られると共に、剥がし工程では、巻取ローラの移動によって保持治具の保持部位に差し掛かるようにソルダーレジストフィルムが引き出され、さらにレーザ加工工程において生じるスクラップを吸引する、ことが好ましい。
また、本発明の他の側面は、上述の発明において、ソルダーレジストフィルムは、シート状に設けられていて、剥がし工程では、保持工程に先立ってシート状のソルダーレジストフィルムからリリースフィルムが剥がされる、ことが好ましい。
さらに、本発明の他の側面は、上述の発明において、切断部位には、中間生成物の位置決め用マークに対応して形成される位置決め孔が存在すると共に、貼付工程は、位置決め用マークと位置決め孔を位置合わせする位置合わせ工程の後に行う、ことが好ましい。
また、本発明の他の側面は、上述の発明において、中間生成物は供給ローラにロール状に巻回された状態で取り付けられていて、ソルダーレジストフィルムと中間生成物とを貼付工程で貼り合わせた後のフレキシブルプリント基板は、巻取ローラによって巻き取られる、ことが好ましい。
さらに、本発明の他の側面は、上述の発明において、読み取り工程に先立って、シート状の中間生成物を、該中間生成物とソルダーレジストフィルムとを貼り付ける貼付手段まで搬送する搬送工程を備える、ことが好ましい。
また、上記課題を解決するために、本発明の第2の観点によると、フレキシブルプリント基板の中間生成物に、基材層および接着層を備えるソルダーレジストフィルムを貼り付けるフレキシブルプリント基板の製造装置であって、ソルダーレジストフィルムの基材層側を保持させる保持治具と、保持治具に基材層側を保持させた状態で、ソルダーレジストフィルムの接着層に貼り付けられているリリースフィルムを剥がす剥がし手段と、中間生成物に形成されている複数の位置決め用マークを読み取る読取手段と、読取手段での複数の位置決め用マークの読み取り結果に基づいて、中間生成物の伸縮率および傾斜角度のうちの少なくとも一方を算出する算出手段と、算出手段での伸縮率および傾斜角度の少なくとも一方の算出結果に基づいて、ソルダーレジストフィルムに対するレーザ加工のための加工用データを補正して補正加工用データを算出する補正手段と、補正手段で算出された補正加工用データに基づいて、ソルダーレジストフィルムに対して切断部位を形成するレーザ加工を行うレーザ加工手段と、レーザ加工がなされたソルダーレジストフィルムと、中間生成物とを位置合わせして貼り付ける貼付手段と、を備える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が提供される。
本発明によると、リリースフィルムをソルダーレジストから剥がしても、中間生成物に対して高精度な状態でソルダーレジストフィルムを貼り付けることが可能となる。
以下、本発明の一実施の形態に係るフレキシブルプリント基板20の製造方法、およびフレキシブルプリント基板20の製造装置100について、以下に説明する。
<ソルダーレジストフィルム>
まず、ソルダーレジストフィルム10の構成について説明する。図1は、ソルダーレジストフィルム10の構成を示す図である。ソルダーレジストフィルム10は、基材層11と、接着層12と、リリースフィルム13とを備えている。基材層11は、たとえば熱硬化性のポリイミドを主要な材質としているが、ポリイミド以外の材質が存在していても良い。この基材層11の片面側には、接着層12が設けられている。接着層12は、ワークの回路パターンが形成されたパターン面に対する接着性を有している。なお、基材層11は、可撓性および絶縁性を備えていれば、ポリイミド以外のものを用いることも可能である。また、接着層12は、その材質を熱可塑性ポリイミドとずるものがあるが、熱可塑性ポリイミド以外に、エポキシ系接着材や、アクリル系接着材等のような、その他の接着材を用いることも可能である。
まず、ソルダーレジストフィルム10の構成について説明する。図1は、ソルダーレジストフィルム10の構成を示す図である。ソルダーレジストフィルム10は、基材層11と、接着層12と、リリースフィルム13とを備えている。基材層11は、たとえば熱硬化性のポリイミドを主要な材質としているが、ポリイミド以外の材質が存在していても良い。この基材層11の片面側には、接着層12が設けられている。接着層12は、ワークの回路パターンが形成されたパターン面に対する接着性を有している。なお、基材層11は、可撓性および絶縁性を備えていれば、ポリイミド以外のものを用いることも可能である。また、接着層12は、その材質を熱可塑性ポリイミドとずるものがあるが、熱可塑性ポリイミド以外に、エポキシ系接着材や、アクリル系接着材等のような、その他の接着材を用いることも可能である。
また、リリースフィルム13は、接着層12に対して剥離させることが可能な離型性を備えるフィルムである。なお、リリースフィルム13は、たとえば、リリースフィルム13として、紙材やPET(Polyethylene terephthalate)等を始めとする各種樹脂を材質とするものが挙げられるが、接着層12から剥離可能であれば、どのような材質を用いても良い。
なお、図4に示すように、ソルダーレジストフィルム10の隅角部の近傍には、後述するレーザ加工によって位置決め孔15が形成されている。この位置決め孔15は、後述するような中間生成物C1とソルダーレジストフィルム10とを貼り合わせる際の基準となる部位である。
<フレキシブルプリント基板について>
図2は、本実施の形態に係る、フレキシブルプリント基板20の中間生成物C1を示す図である。図2に示すように、フレキシブルプリント基板20の中間生成物C1は、製品となるフレキシブルプリント基板20を製造する中途段階のものである。この中間生成物C1は、基材層21と、導体層22とを少なくとも有している。基材層21は、たとえばポリイミドフィルムから形成されているが、その材質は、可撓性および絶縁性を備えていれば、他のものであっても良い。また、導体層22は、たとえば銅箔等の金属箔であるが、導電性を有していれば、その材質は他のものであっても良い。
図2は、本実施の形態に係る、フレキシブルプリント基板20の中間生成物C1を示す図である。図2に示すように、フレキシブルプリント基板20の中間生成物C1は、製品となるフレキシブルプリント基板20を製造する中途段階のものである。この中間生成物C1は、基材層21と、導体層22とを少なくとも有している。基材層21は、たとえばポリイミドフィルムから形成されているが、その材質は、可撓性および絶縁性を備えていれば、他のものであっても良い。また、導体層22は、たとえば銅箔等の金属箔であるが、導電性を有していれば、その材質は他のものであっても良い。
導体層22には、エッチング他のフォトファブリケーション手法を用いて、回路パターン23が形成されている。そして、この回路パターン23には、上述した接着層12が接着される。それにより、後の工程で回路パターン23に対して不必要な半田が付着したり、塵埃や熱等の外部環境から保護することが可能となる。
なお、中間生成物C1は、1つの基材層21と1つの導体層22を有するものには限られず、基材層と導体層のうちの少なくとも一方を複数備えていても良い。
上述のソルダーレジストフィルム10からリリースフィルム13を剥離し、その後に接着層12を中間生成物C1に対して仮接着させると、図3に示すような、接着層12が回路パターン23(導体層22)に対して仮接着された状態のフレキシブルプリント基板20が形成される。なお、図3に示すフレキシブルプリント基板20では、後述するようなレーザ加工により、基材層11および接着層12を打ち抜いた開口部14が形成されている。また、図3に示すフレキシブルプリント基板20は、最終工程を経た製品ではないが、本明細書では図3に示すものを、フレキシブルプリント基板20と称呼する。
なお、中間生成物C1には、位置決めを行うための位置決め用マーク24が設けられている(図4参照)。この位置決め用マーク24に基づいて、後述するソルダーレジストフィルム10との位置合わせがなされる。
<フレキシブルプリント基板の製造装置について>
次に、フレキシブルプリント基板20の製造装置100について、以下に説明する。図4は、フレキシブルプリント基板20の製造装置100の構成を示す概略図である。このフレキシブルプリント基板20の製造装置100は、フィルム供給機構110と、フィルム吸着機構120と、移動機構130と、レーザ照射機構140と、カメラ装置150と、ワーク貼付機構160と、画像処理装置190と、制御装置200とを備えている。
次に、フレキシブルプリント基板20の製造装置100について、以下に説明する。図4は、フレキシブルプリント基板20の製造装置100の構成を示す概略図である。このフレキシブルプリント基板20の製造装置100は、フィルム供給機構110と、フィルム吸着機構120と、移動機構130と、レーザ照射機構140と、カメラ装置150と、ワーク貼付機構160と、画像処理装置190と、制御装置200とを備えている。
フィルム供給機構110は、リリースフィルム13が剥がされていないソルダーレジストフィルム10を供給ローラ111にロール状に巻回した状態で保持している。この供給ローラ111は、駆動可能または従動可能に設けられていて、後述する吸引治具121に向けてソルダーレジストフィルム10を供給可能としている。また、フィルム供給機構110は、巻取ローラ112も備えている。巻取ローラ112は、接着層12から剥がされたリリースフィルム13を巻き取るためのローラである。巻取ローラ112は、不図示のモータ等によって駆動可能に設けられることで、リリースフィルム13を巻き取ることが可能となっている。
また、巻取ローラ112は、ローラ移動機構113により移動可能に設けられている。ローラ移動機構113は、フィルム供給機構110側に移動してきたフィルム吸着機構120の吸引治具121上を移動可能となっている。すなわち、巻取ローラ112を移動させることで、供給ローラ111と巻取ローラ112の間の間隔が長くなり、吸引治具121を覆うようにソルダーレジストフィルム10を引き出すことができる。このようなソルダーレジストフィルム10の引き出し状態で、後述する吸引ポンプ123を作動させることにより、ソルダーレジストフィルム10を吸引保持することができる。そして、ソルダーレジストフィルム10の吸引保持後に、ローラ移動機構113の作動によって供給ローラ111側に巻取ローラ112が移動することで、巻取ローラ112にリリースフィルム13が巻き取られる一方、リリースフィルム13の剥離後のソルダーレジストフィルム10は供給ローラ111に吸引保持されたままとなる。
なお、巻取ローラ112およびローラ移動機構113は、剥がし手段に対応する。
また、フィルム吸着機構120は、リリースフィルム13が剥離された状態のソルダーレジストフィルム10を吸引保持する機構である。このフィルム吸着機構120は、吸引治具121と、冶具取付ボックス122と、吸引ポンプ123とを備えている。吸引治具121は、リリースフィルム13が剥離された状態のソルダーレジストフィルム10を吸引保持する部分である。具体的には、吸引治具121は、基材層11側を吸引保持し、接着層12が上面側となるように吸引保持する。この吸引治具121には、ソルダーレジストフィルム10に吸引力を及ぼすための吸引孔(図示省略)が複数配置されている。なお、吸引孔は、孔形状の部分を吸引治具121に複数形成するようにしても良く、多孔質状の部材を用い、その多孔質状の部材に存在する微細な孔部分を吸引孔としても良い。なお、吸引治具121は、保持治具に対応する。
また、後述のように、ソルダーレジストフィルム10には開口部14が形成される。そのため、吸引治具121には、吸引孔は、開口部14を打ち抜いた際の切取部14aを落下させるための除去孔(図示省略)も設けられている。そのため、吸引孔は、除去孔を避けた状態で、ソルダーレジストフィルム10に対して全体的に吸引力を及ぼすように複数配置されている。なお、吸引治具121における吸引孔および除去孔の配置は、ソルダーレジストフィルム10に形成する開口部14に対応させて、異なる状態となっている。
また、上述した吸引治具121は、冶具取付ボックス122に取り付けられる。冶具取付ボックス122は、吸引治具121を取付固定すると共に、上述した切取部14a(スクラップ)を落下させる内部空間122aを備えている。また、冶具取付ボックス122には、吸引管路や吸引用のキャビティが設けられ(図示省略)、上述した吸引孔と連通している。この吸引孔に吸引力を与えるために、冶具取付ボックス122の外部には吸引ポンプ123が設けられ、その吸引ポンプ123が配管等を介して上記の吸引管路やキャビティと連通している。
さらに、上述した除去孔に吸引力を与えるために、上述の吸引孔とは別系統の吸引管路や吸引キャビティが設けられている。それにより、開口部14を形成した後の切取部14aを、外部に飛散させずに冶具取付ボックス122の内部空間122aに蓄えることが可能となっている。
また、フレキシブルプリント基板20の製造装置100には、移動機構130が設けられている。移動機構130は、冶具取付ボックス122を移動させるための機構である。そのため、移動機構130は、冶具取付ボックス122の移動をガイドするガイド部材131と、冶具取付ボックス122が移動するための駆動力を与えるモータ等の駆動源132とを備えている。
この移動機構130においては、駆動源132を作動させて冶具取付ボックス122をガイド部材131に沿ってフィルム供給機構110側に移動させることにより、リリースフィルム13が剥がされたソルダーレジストフィルム10を吸引治具121に吸引保持させることができる。また、駆動源132を作動させて冶具取付ボックス122をガイド部材131に沿ってワーク貼付機構160側に移動させることにより、ソルダーレジストフィルム10を中間生成物C1に貼り付けることが可能となる。
なお、ガイド部材131としては、ボールねじやXYステージ、リニアガイド、スライドレール等、適宜の機械要素を用いることが可能である。
また、フレキシブルプリント基板20の製造装置100には、レーザ照射機構140が設けられている。なお、レーザ照射機構140は、レーザ加工手段に対応する。レーザ照射機構140は、レーザ発振器やレーザ光を集光した集光系からのレーザを直接、ソルダーレジストフィルム10に向けて出射するレーザヘッド141と、レーザヘッド141を揺動させたり移動させるXYステージを用いたヘッドスキャン装置142とを備えるタイプがある。しかしながら、レーザ照射機構140は、上記のタイプには限られず、たとえばレーザ発振器やレーザ光を集光した集光系からのレーザをミラーにより反射して、ソルダーレジストフィルム10上を走査させるガルバノスキャナ方式によるタイプ等のような他のタイプとしても良い。
なお、図4に示す構成では、レーザ照射機構140の作動によって、ソルダーレジストフィルム10を打ち抜いた開口部14、位置決め孔15およびソルダーレジストフィルム10をシート状に切断するための切断線16が形成されている。なお、開口部14、位置決め孔15および切断線16は、切断部位に対応する。
また、フレキシブルプリント基板20の製造装置100には、カメラ装置150が設けられている。カメラ装置150は、中間生成物C1の位置決め用マーク24を読み取る装置である。たとえば、中間生成物C1に存在する少なくとも3箇所の位置決め用マーク24をカメラ装置150で読み取ることにより、中間生成物C1の伸縮、位置ずれおよび傾斜等の情報を算出することができる。そのため、フレキシブルプリント基板20の製造装置100には、上述した中間生成物C1の伸縮、位置ずれおよび傾斜等を算出するための、後述するような画像処理装置190が設けられている。なお、カメラ装置150は、読取手段および貼付手段に対応する。なお、少なくとも3箇所の位置決め用マーク24のうちの少なくとも1箇所の位置決め用マーク24は、同一直線上には存在していない。それにより、位置決め用マーク24の中間生成物C1の位置は、2次元的に算出することができるので、中間生成物C1の伸縮率および傾斜角度を算出可能となる。
また、少なくとも3箇所の位置決め用マーク24を読み込んで、中間生成物C1の伸縮、位置ずれおよび傾斜等の情報を算出する場合、図5に示すフレキシブルプリント基板20に対して行うこともできる。図5は、シート状のフレキシブルプリント基板20の個片25毎に位置決め用マーク24が設けられているイメージを示す図である。なお、図5においては、破線で囲まれた内部に存在する個片25と位置決め用マーク24とが1つのセットになっている。
上述した図5に示す構成では、後に切り離される予定の個片25毎に、その個片25の伸縮、位置ずれおよび傾斜等の情報を算出するための位置決め用マーク24が設けられている。そのため、それらの位置決め用マーク24をカメラ装置150で読み取ることで、個片25毎の伸縮、位置ずれおよび傾斜等の情報を算出することができる。したがって、後述する画像処理装置190で、個片25毎の伸縮、位置ずれおよび傾斜等を算出することで、ソルダーレジストフィルム10をカットするCADデータである加工用データを一層精度良く補正する処理を行える。なお、図5においては、1つの個片25毎に3つの位置決め用マーク24が設けられている構成が示されているが、1つの個片25毎に存在する位置決め用マーク24の個数は3つ以上であれば幾つであっても良い。また、1つの個片25毎に2つの位置決め用マーク24が存在する構成を採用しても良い。
なお、カメラ装置150は、カメラ移動機構151によって移動可能に設けられている。それにより、中間生成物C1のそれぞれの位置決め用マーク24を読み取ることを可能としている。しかしながら、位置決め用マーク24に対応する個数分だけ、カメラ装置150を設けることで、カメラ移動機構151を省略する構成を採用しても良い。また、カメラ装置150は、ソルダーレジストフィルム10の位置決め孔15等の位置決めマークを読み取り可能となっている。したがって、画像処理装置190での所定の演算を経ることで、ソルダーレジストフィルム10と中間生成物C1とを精度良く貼り付けることが可能となっている。
なお、ソルダーレジストフィルム10側の位置決め孔15等の位置決めマークを読み取るカメラ装置150は、中間生成物C1の位置決め用マーク24を読み取るカメラ装置150と別個のものであっても良く、同一のものであっても良い。
また、吸引治具121に貼り付けられたソルダーレジストフィルム10に中間生成物C1を貼り付けるために、フレキシブルプリント基板20の製造装置100には、ワーク貼付機構160が設けられている。ワーク貼付機構160は、FPC供給機構170と、加熱プレス装置180とを備えている。
また、FPC供給機構170は、上述したフィルム供給機構110と同様に、供給ローラ171と、巻取ローラ172と、一対の段差ローラ173とを備えている。供給ローラ171は、駆動可能または従動可能に設けられていて、後述する加熱プレス装置180と対向する部位に中間生成物C1を供給可能としている。また、FPC供給機構170は、巻取ローラ172も備えている。巻取ローラ172は、中間生成物C1にソルダーレジストフィルム10が貼り付けられたフレキシブルプリント基板20を巻き取るためのローラである。この巻取ローラ172は、不図示のモータ等によって駆動可能に設けられることで、フレキシブルプリント基板20を巻き取ることが可能となっている。また、一対の段差ローラ173は、中間生成物C1を吸着板184に良好に吸引保持させるために、吸着板184を挟んで吸引保持前に中間生成物C1を張設し、吸引保持前に中間生成物C1に段差が形成されるのを防ぐためのローラである。
また、ワーク貼付機構160は、加熱プレス装置180を備えている。なお、加熱プレス装置180は、貼付手段に対応する。加熱プレス装置180は、加熱装置181と、押圧装置182と、加熱押圧ツール183と、吸着板184とを備えている。加熱装置181は、加熱押圧ツール183を加熱する装置である。また、押圧装置182は、少なくとも加熱押圧ツール183を中間生成物C1に向けて押圧する装置である。
また、加熱押圧ツール183は、吸着板184の挿通孔184aに差し込まれ、吸着板184から突出する。そして、押圧装置182の作動の際には、中間生成物C1を加熱しながら押圧する部分である。また、吸着板184は、中間生成物C1の接着面側がソルダーレジストフィルム10と対向するように吸引保持する。この吸着板184には、加熱押圧ツール183が差し込まれる挿通孔184aが設けられている。
以上のような構成により、中間生成物C1が吸着板184に吸引保持された状態でソルダーレジストフィルム10と中間生成物C1との位置合わせを行い、その位置合わせの後に、加熱押圧ツール181が中間生成物C1を加熱状態で押圧することで、中間生成物C1に対してソルダーレジストフィルム10がスポット的に仮接着される。
なお、中間生成物C1とソルダーレジストフィルム10の位置合わせは、上述した移動機構130によってソルダーレジストフィルム10を移動させることで、実現しても良く、加熱プレス装置180を移動させる移動機構を別途設け、その移動機構の作動によって実現しても良い。
また、フレキシブルプリント基板20の製造装置100には、画像処理装置190が設けられている。画像処理装置190は、図示を省略するCPU(Central Processing Unit)と、主記憶装置と、補助記憶装置と、画像処理回路等を備えている。この画像処理装置190は、カメラ装置150での中間生成物C1の位置決め用マーク24の撮像結果に基づいて、レーザ照射機構140でソルダーレジストフィルム10でのレーザ加工を行うための加工用データ(加工用のCADデータ)に対して、補正処理を行う。具体的には、画像処理装置190は、上記の撮像結果に基づいて、加工用のCADデータを、伸縮させたり、回転させる等の画像処理を行う。
なお、画像処理装置190は、たとえばコンピュータであり、外部記憶装置を含むメモリに記憶されている所定の画像処理プログラムを実行することで、カメラ装置150から送信された画像データに対して、所定の画像処理を実行することを可能としている。なお、画像処理装置190は、算出手段および補正手段に対応する。
また、制御装置200は、フレキシブルプリント基板20の製造装置100の各駆動部位の作動を制御する部分である。この制御装置200は、画像処理装置190に接続されていて、その画像処理装置190での画像処理結果に基づいて、レーザ照射機構140の駆動を司る。また、制御装置200は、フィルム供給機構110、吸引ポンプ123、移動機構130、カメラ装置150、カメラ移動機構151、FPC供給機構170、加熱プレス装置180の各作動を制御することも可能となっている。なお、制御装置200は、たとえばコンピュータであり、外部記憶装置を含むメモリに記憶されている所定の画像処理プログラムを実行することで、各種の制御動作を実行可能としている。
なお、上記の制御装置200を用いて、全ての動作を自動的に実行するようにしても良い。しかしながら、作業者が操作スイッチを操作することで、フレキシブルプリント基板20の製造装置100の中で作動可能な各装置を作動させるようにしても良い。
<フレキシブルプリント基板の製造方法について>
以上のような構成を有するフレキシブルプリント基板20の製造装置100を用いた、フレキシブルプリント基板20の製造方法について、以下に説明する。
以上のような構成を有するフレキシブルプリント基板20の製造装置100を用いた、フレキシブルプリント基板20の製造方法について、以下に説明する。
(ステップS1):ソルダーレジストフィルム10の吸引保持(保持工程に対応)
図6は、フレキシブルプリント基板20の製造装置100の製造方法を示す処理フローである。図6に示すように、予めフィルム供給機構110にセットされたロール状の供給ローラ111からソルダーレジストフィルム10を供給可能とし、さらに巻取ローラ112においてリリースフィルム13を巻き取り可能な状態とする。この状態で、ローラ移動機構113を作動させて、ソルダーレジストフィルム10が吸引治具121を覆うように、ソルダーレジストフィルム10を引き出す。その状態で、吸引ポンプ123を作動させて、ソルダーレジストフィルム10が吸引治具121で吸引保持された状態とする。
図6は、フレキシブルプリント基板20の製造装置100の製造方法を示す処理フローである。図6に示すように、予めフィルム供給機構110にセットされたロール状の供給ローラ111からソルダーレジストフィルム10を供給可能とし、さらに巻取ローラ112においてリリースフィルム13を巻き取り可能な状態とする。この状態で、ローラ移動機構113を作動させて、ソルダーレジストフィルム10が吸引治具121を覆うように、ソルダーレジストフィルム10を引き出す。その状態で、吸引ポンプ123を作動させて、ソルダーレジストフィルム10が吸引治具121で吸引保持された状態とする。
(ステップS2):リリースフィルム13のソルダーレジストフィルム10からの剥離(剥がし工程に対応)
上述した吸引保持状態で、制御装置200での制御に基づいてローラ移動機構113を作動させて、巻取ローラ112をロール状の供給ローラ111側に移動させる。このとき、巻取ローラ112がリリースフィルム13を巻き取る方向に回転させるようにする。すると、リリースフィルム13は巻取ローラ112で巻き取られる一方で、リリースフィルム13が剥がされたソルダーレジストフィルム10が吸引治具121に残存する状態となる。このようにして、ソルダーレジストフィルム10からリリースフィルム13が剥がされると共に、剥離後のソルダーレジストフィルム10が吸引治具121で保持された状態を実現可能となる。
上述した吸引保持状態で、制御装置200での制御に基づいてローラ移動機構113を作動させて、巻取ローラ112をロール状の供給ローラ111側に移動させる。このとき、巻取ローラ112がリリースフィルム13を巻き取る方向に回転させるようにする。すると、リリースフィルム13は巻取ローラ112で巻き取られる一方で、リリースフィルム13が剥がされたソルダーレジストフィルム10が吸引治具121に残存する状態となる。このようにして、ソルダーレジストフィルム10からリリースフィルム13が剥がされると共に、剥離後のソルダーレジストフィルム10が吸引治具121で保持された状態を実現可能となる。
(ステップS3):中間生成物C1の位置決め用マーク24の読み取り(読み取り工程に対応)
次に、制御装置200での制御に基づいてカメラ装置150を作動させて、中間生成物C1の位置決め用マーク24の周囲の撮像を行う。すなわち、カメラ装置150によって位置決め用マーク24の読み取りを行う。この読み取りを行う場合、制御装置200での制御指令によってカメラ移動機構151を作動させ、位置決め用マーク24を撮像可能な位置まで、カメラ装置150を移動させる。しかしながら、それぞれの位置決め用マーク24に対応する部位に専用のカメラ装置150が存在する場合には、上記の移動は省略される。
次に、制御装置200での制御に基づいてカメラ装置150を作動させて、中間生成物C1の位置決め用マーク24の周囲の撮像を行う。すなわち、カメラ装置150によって位置決め用マーク24の読み取りを行う。この読み取りを行う場合、制御装置200での制御指令によってカメラ移動機構151を作動させ、位置決め用マーク24を撮像可能な位置まで、カメラ装置150を移動させる。しかしながら、それぞれの位置決め用マーク24に対応する部位に専用のカメラ装置150が存在する場合には、上記の移動は省略される。
カメラ装置150を用いて位置決め用マーク24を読み取る場合、同一直線上には存在しない位置決め用マーク24を、3箇所以上読み取る。たとえば、図4に示す中間生成物C1に存在する4箇所の位置決め用マーク24を読み取る場合、カメラ装置150で撮像されたそれぞれの位置決め用マーク24を含む画像データに基づいて、それぞれの位置決め用マーク24の位置情報が得られる。また、たとえば図5に示すそれぞれの個片25に対応した位置決め用マーク24を読み取る場合、カメラ装置150で撮像されたそれぞれの個片25に対応した位置決め用マーク24を含む画像データに基づいて、それぞれの個片25の位置情報が得られる。このとき、カメラ移動機構151によってカメラ装置150を移動させた場合、その移動量に関する情報も算出する。
(ステップS4):位置情報に基づく中間生成物C1の伸縮率および傾斜角度の算出(算出工程に対応)
次に、上述のカメラ装置150での位置決め用マーク24の読み取りの際に得られた位置決め用マーク24の位置情報に基づき、画像処理装置190は、中間生成物C1の伸縮率および傾斜角度を算出する。また、図5に示す個片25毎の位置情報を算出した場合、画像処理装置190は、個片25毎の伸縮率および傾斜角度を算出する。
次に、上述のカメラ装置150での位置決め用マーク24の読み取りの際に得られた位置決め用マーク24の位置情報に基づき、画像処理装置190は、中間生成物C1の伸縮率および傾斜角度を算出する。また、図5に示す個片25毎の位置情報を算出した場合、画像処理装置190は、個片25毎の伸縮率および傾斜角度を算出する。
(ステップS5):伸縮率および傾斜角度に基づく加工用データの補正処理(補正工程に対応)
上述の算出工程の後に、レーザ照射機構140でソルダーレジストフィルム10をカットするCADデータである加工用データに対して補正する画像処理を行う。すなわち、上記で算出された中間生成物C1(個片25毎に対応する位置決め用マーク24が存在するものも含む。以下同様)の伸縮率に基づいて、加工用データの伸縮処理を行い、また上記で算出された中間生成物C1の傾斜角度に基づいて、加工用データの回転処理を行う。そして、補正後の加工用データが得られる。
上述の算出工程の後に、レーザ照射機構140でソルダーレジストフィルム10をカットするCADデータである加工用データに対して補正する画像処理を行う。すなわち、上記で算出された中間生成物C1(個片25毎に対応する位置決め用マーク24が存在するものも含む。以下同様)の伸縮率に基づいて、加工用データの伸縮処理を行い、また上記で算出された中間生成物C1の傾斜角度に基づいて、加工用データの回転処理を行う。そして、補正後の加工用データが得られる。
(ステップS6):ソルダーレジストフィルム10のレーザ加工(レーザ加工工程に対応)
次に、上記によって算出された補正後の加工用データに基づいて、ソルダーレジストフィルム10のレーザ加工を行う。具体的には、ソルダーレジストフィルム10に対して、ヘッドスキャン装置142を作動させつつレーザヘッド141からレーザ光を照射する、または上述のガルバノスキャナ方式のレーザ照射機構のミラーによって反射されたレーザ光を照射して、開口部14、位置決め孔15および切断線16の形成を行う。このとき、移動機構130を作動させて、冶具取付ボックス122を移動させることで、比較的広い面積のソルダーレジストフィルム10に対してレーザ加工を行うようにしても良い。
次に、上記によって算出された補正後の加工用データに基づいて、ソルダーレジストフィルム10のレーザ加工を行う。具体的には、ソルダーレジストフィルム10に対して、ヘッドスキャン装置142を作動させつつレーザヘッド141からレーザ光を照射する、または上述のガルバノスキャナ方式のレーザ照射機構のミラーによって反射されたレーザ光を照射して、開口部14、位置決め孔15および切断線16の形成を行う。このとき、移動機構130を作動させて、冶具取付ボックス122を移動させることで、比較的広い面積のソルダーレジストフィルム10に対してレーザ加工を行うようにしても良い。
(ステップS7):中間生成物C1とソルダーレジストフィルム10との位置合わせ(位置合わせ工程に対応)
次に、移動機構130によって冶具取付ボックス122を、フレキシブルプリント基板20との貼りあわせを行う位置まで移動させる。その後に、カメラ装置150による撮像、または制御装置200で算出された移動機構130の移動量等に基づいて、中間生成物C1とソルダーレジストフィルム10の位置合わせを行う。
次に、移動機構130によって冶具取付ボックス122を、フレキシブルプリント基板20との貼りあわせを行う位置まで移動させる。その後に、カメラ装置150による撮像、または制御装置200で算出された移動機構130の移動量等に基づいて、中間生成物C1とソルダーレジストフィルム10の位置合わせを行う。
なお、カメラ装置150での撮像に基づいて、ソルダーレジストフィルム10と中間生成物C1との位置合わせを行う場合、ソルダーレジストフィルム10の位置合わせの基準となる部位と、中間生成物C1の位置合わせの基準となる部位との間で行われる。たとえば、ソルダーレジストフィルム10の位置合わせの基準となる部位は、いずれかの位置決め孔15としても良く、複数の位置決め孔15から算出されるソルダーレジストフィルム10の中心位置としても良い。同様に、中間生成物C1の位置合わせの基準となる部位は、いずれかの位置決め用マーク24としても良く、複数の位置決め用マーク24から算出される中間生成物C1の中心位置としても良い。
(ステップS8):中間生成物C1とソルダーレジストフィルム10との貼り合わせ(貼付工程に対応)
次に、中間生成物C1とソルダーレジストフィルム10との貼り合わせを行う。すなわち、ステップS5での位置合わせが完了した後に、押圧装置182および加熱押圧ツール183を作動させる。このとき、加熱押圧ツール181を中間生成物C1に当接させると共に、押圧装置182の作動によって中間生成物C1をソルダーレジストフィルム10に向けて移動させる。そして、中間生成物C1をソルダーレジストフィルム10に熱圧着による仮接着を行う。この仮接着は、1箇所のみならず、複数箇所行うのが好ましい。さらに、より多くの箇所で熱圧着を行って中間生成物C1をソルダーレジストフィルム10に対して、全面的に仮接着することが好ましい。
次に、中間生成物C1とソルダーレジストフィルム10との貼り合わせを行う。すなわち、ステップS5での位置合わせが完了した後に、押圧装置182および加熱押圧ツール183を作動させる。このとき、加熱押圧ツール181を中間生成物C1に当接させると共に、押圧装置182の作動によって中間生成物C1をソルダーレジストフィルム10に向けて移動させる。そして、中間生成物C1をソルダーレジストフィルム10に熱圧着による仮接着を行う。この仮接着は、1箇所のみならず、複数箇所行うのが好ましい。さらに、より多くの箇所で熱圧着を行って中間生成物C1をソルダーレジストフィルム10に対して、全面的に仮接着することが好ましい。
このような仮接着を行った後に、吸引ポンプ123の作動を停止させる。すると、吸引治具121によるソルダーレジストフィルム10の吸引保持も解除される。その後に、押圧装置182の作動によってフレキシブルプリント基板20を吸引治具121から離れる方向に移動させると、ソルダーレジストフィルム10が貼り付けられたフレキシブルプリント基板20が吸引治具121から離れる。その状態で、巻取ローラ172を作動させると、ソルダーレジストフィルム10が仮接着された状態の中間生成物C1(フレキシブルプリント基板20)を巻き取ることができる。
<効果について>
以上のような構成のフレキシブルプリント基板20の製造方法、およびフレキシブルプリント基板20の製造装置100によると、次のような効果が生じる。
以上のような構成のフレキシブルプリント基板20の製造方法、およびフレキシブルプリント基板20の製造装置100によると、次のような効果が生じる。
すなわち、フレキシブルプリント基板20の製造方法は、ソルダーレジストフィルム10の基材層11側を保持治具(吸引治具121)に保持させる保持工程と、保持治具(吸引治具121)に基材層11側を保持させるのに前後して、ソルダーレジストフィルム10の接着層12に貼り付けられているリリースフィルム13を剥がす剥がし工程とを備えている。また、剥がし工程の後に、中間生成物C1に形成されている複数の位置決め用マーク24を読取手段(カメラ装置150)で読み取る読み取り工程と、読み取り工程での複数の位置決め用マーク24の読み取り結果に基づいて、中間生成物C1の伸縮率および傾斜角度のうちの少なくとも一方を算出する算出工程とを備えている。また、算出工程での伸縮率および傾斜角度の少なくとも一方の算出結果に基づいて、ソルダーレジストフィルム10に対するレーザ加工のための加工用データを補正して補正加工用データを算出する補正工程と、補正工程での補正加工用データに基づいて、ソルダーレジストフィルム10に対して切断部位(開口部14、位置決め孔15、切断線16)を形成するレーザ加工を行うレーザ加工工程と、レーザ加工がなされたソルダーレジストフィルム10と中間生成物C1とを位置合わせして貼り付ける貼付工程と、を備えている。
このため、レーザ加工のための加工用データは、読み取り工程での複数の位置決め用マーク24の読み取り結果に基づいて、中間生成物C1の伸縮率および傾斜角度のうちの少なくとも一方を反映させた状態で補正される。ここで、上述のような補正加工用データを算出しない場合には、中間生成物C1に伸縮や傾斜が生じていても、そのままソルダーレジストフィルム10が貼り付けられるので、中間生成物C1の微細な回路パターン23と開口部14等を高精度に位置合わせすることは困難である。しかしながら、上述のように中間生成物C1の伸縮や傾斜を反映させて、ソルダーレジストフィルム10のレーザ加工を行うことで、中間生成物C1の微細な回路パターン23と開口部14等を高精度に位置合わせすることが可能となる。
また、本実施の形態では、剥がし工程でソルダーレジストフィルム10からリリースフィルム13を剥がす場合には、保持治具(吸引治具121)で保持された状態で行われる。そのため、リリースフィルム13を剥がす際に、ソルダーレジストフィルム10に伸縮や傾斜等の影響が生じるのを低減することができる。
また、本実施の形態では、保持治具は、ソルダーレジストフィルム10に対して吸引保持力を与える吸引孔を備える吸引治具121であると共に、保持工程では、吸引治具121を介してソルダーレジストフィルム10を吸引保持している。このため、たとえば吸引ポンプ123の作動停止により、ソルダーレジストフィルム10の吸引保持を容易に停止することができる。このため、粘着や静電吸着といった他の手法でソルダーレジストフィルム10を保持するのと比較して、ソルダーレジストフィルム10の吸引保持の解除が容易となる。また、吸引治具121からソルダーレジストフィルム10を離間させる際に、ソルダーレジストフィルム10にダメージが生じるのを防止可能となる。
さらに、本実施の形態では、ソルダーレジストフィルム10は供給ローラ111にロール状に巻回された状態で取り付けられていて、リリースフィルム13は巻取ローラ112によって巻き取られると共に、剥がし工程では、巻取ローラ112の移動によって保持治具(吸引治具121)の保持部位に差し掛かるようにソルダーレジストフィルム10が引き出され、さらにレーザ加工工程において生じるスクラップを吸引する。このため、ソルダーレジストフィルム10を保持治具(吸引治具121)に保持させた状態で巻取ローラ112を移動させるだけで、リリースフィルム13を容易に剥がすことが可能となる。
また、本実施の形態においては、切断部位には、中間生成物C1の位置決め用マーク24に対応して形成される位置決め孔15が存在すると共に、貼付工程は、位置決め用マーク24と位置決め孔15を位置合わせする位置合わせ工程の後に行う。このため、ソルダーレジストフィルム10と中間生成物C1とを高精度に位置合わせすることができる。
また、本実施の形態においては、中間生成物C1は供給ローラ171にロール状に巻回された状態で取り付けられていて、ソルダーレジストフィルム10と中間生成物C1とを貼付工程で貼り合わせた後のフレキシブルプリント基板20は、巻取ローラ172によって巻き取られる。このため、貼り付け後のフレキシブルプリント基板20を自動的に巻き取ることができ、次の工程に容易に移行することができる。
また、本実施の形態のフレキシブルプリント基板20の製造装置100においては、ソルダーレジストフィルム10の基材層11側を保持させる保持治具(吸引治具121)と、保持治具(吸引治具121)に基材層11側を保持させた状態で、ソルダーレジストフィルム10の接着層12に貼り付けられているリリースフィルム13を剥がす剥がし手段(巻取ローラ112)とを備える。また、中間生成物C1に形成されている複数の位置決め用マーク24を読み取る読取手段(カメラ装置150)と、読取手段(カメラ装置150)での複数の位置決め用マーク24の読み取り結果に基づいて、中間生成物C1の伸縮率および傾斜角度のうちの少なくとも一方を算出する算出手段(画像処理装置190)と、算出手段(画像処理装置190)での伸縮率および傾斜角度の少なくとも一方の算出結果に基づいて、ソルダーレジストフィルム10に対するレーザ加工のための加工用データを補正して補正加工用データを算出する補正手段(画像処理装置190)とを備える。また、補正手段(画像処理装置190)で算出された補正加工用データに基づいて、ソルダーレジストフィルム10に対して切断部位(開口部14、位置決め孔15、切断線16)を形成するレーザ加工を行うレーザ加工手段(レーザ照射機構140)と、レーザ加工がなされたソルダーレジストフィルム10と、中間生成物C1とを位置合わせして貼り付ける貼付手段(加熱プレス装置180)と、を備えている。
このため、レーザ加工のための加工用データは、読取手段(カメラ装置150)での複数の位置決め用マーク24の読み取り結果に基づいて、中間生成物C1の伸縮率および傾斜角度のうちの少なくとも一方を反映させた状態で補正される。ここで、上述のような補正加工用データを算出しない場合には、中間生成物C1に伸縮や傾斜が生じていても、そのままソルダーレジストフィルム10が貼り付けられるので、中間生成物C1の微細な回路パターン23と開口部14等を高精度に位置合わせすることは困難である。しかしながら、上述のように補正手段(画像処理装置190)で中間生成物C1の伸縮や傾斜を反映させた補正用加工データを算出し、その補正用加工データに基づいてソルダーレジストフィルム10のレーザ加工を行うことで、中間生成物C1の微細な回路パターン23と開口部14等を高精度に位置合わせすることが可能となる。
また、本実施の形態では、剥がし工程でソルダーレジストフィルム10からリリースフィルム13を剥がす場合には、保持治具(吸引治具121)で保持された状態で行われる。そのため、リリースフィルム13を剥がす際に、ソルダーレジストフィルム10に伸縮や傾斜等の影響が生じるのを低減することができる。
<変形例>
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。
上述の実施の形態においては、位置決め孔15をカメラ装置150で認識することで、リリースフィルム13を剥離した後のソルダーレジストフィルム10の伸縮率および傾斜角度を算出している。しかしながら、位置決め孔15によらずに、ソルダーレジストフィルム10の隅部をカメラ装置150で認識して、リリースフィルム13の剥離後のソルダーレジストフィルム10の伸縮率および傾斜角度を算出するようにしても良い。
また、上述の実施の形態では、フレキシブルプリント基板20は、図2に示すような片面側のみに導体層22および回路パターン23が存在していて、その片面側の導体層22および回路パターン23を覆うようにソルダーレジストフィルム10が接着されている。しかしながら、フレキシブルプリント基板20は、このような構成には限られず、基材層21の両面側に導体層22および回路パターン23が存在する構成を採用しても良い。このような両面側に導体層22および回路パターン23が存在する構成においては、上述のようなフレキシブルプリント基板20の製造装置100を用いて、片面側ずつ、導体層22および回路パターン23を覆うようにソルダーレジストフィルム10が接着される。
また、上述の実施の形態では、ソルダーレジストフィルム10は、供給ローラ111と巻取ローラ112との間で、ロールトゥロールの状態で供給されると共に、リリースフィルム13が巻き取られる状態となっている。しかしながら、ソルダーレジストフィルム10は、予めシート状に形成されていても良い。また、中間生成物C1も予めシート状に形成されていても良い。このような構成例を、図7に示す。
図7は、本発明の他の実施の形態に係るフレキシブルプリント基板20の製造装置100(枚葉式の製造装置100)の構成を示す概略図である。なお、図7に示すフレキシブルプリント基板20の製造装置100は、画像処理装置190および制御装置200の図示は省略しているが、画像処理装置190や制御装置200を備えている。また、図7に示す構成では、中間生成物C1はシート状であるので、供給ローラ171や巻取ローラ172を備えるFPC供給機構170は設けられていない。同様に、ソルダーレジストフィルム10はシート状であるので、供給ローラ111や巻取ローラ112を備えるフィルム供給機構110は設けられていない。以下、図7に示すフレキシブルプリント基板20の製造装置100の構成について、図4に示すフレキシブルプリント基板20の製造装置100の構成と相違する部分について説明する。
図7に示すフレキシブルプリント基板20の製造装置100は、図4に示すフレキシブルプリント基板20の製造装置100とは異なり、ロボットアーム機構210と、FPC吸引機構220と、移動ステージ230とを備えている。なお、これらのロボットアーム機構210、FPC吸引機構220および移動ステージ230の各作動部位は、上述した制御装置200の制御指令に基づいて、制御駆動される。
ロボットアーム機構210は、ベース211と、アーム部212と、吸着パッド治具213とを備えている。ベース211は、ロボットアーム機構210の全体を支持する部分である。また、アーム部212は、ジョイントにより複数のリンクが連結されている。それぞれのリンクは、不図示のアクチュエータの駆動により、回動させられる。また、アーム部212は、ベース211に対して全体的に回転可能としても良い。なお、ロボットアーム機構210には、不図示のセンサも設けられていて、該センサでの移動量(回動量、スライド量等)の検出に基づいて、制御装置200により駆動制御される。
また、アーム部212の先端側には、吸着パッド治具213が取り付けられている。吸着パッド治具213は、柔軟なシート状の中間生成物C1が、湾曲したり折れ曲がらないように吸着保持する部分である。そのため、吸着パッド治具213は、中間生成物C1に対して吸引力を及ぼす複数の吸着パッド214を備えている。なお、吸着パッド治具213の複数の吸着パッド214から中間生成物C1に吸引力を及ぼすために、ロボットアーム機構210には図示を省略する吸引ポンプが内蔵されている。しかしながら、ロボットアーム機構210は吸引ポンプを内蔵せずに、外部に別体的な吸引ポンプを設け、その外部の吸引ポンプからそれぞれの吸着パッド214に吸引力を及ぼす構成としても良い。
このようなロボットアーム機構210を用いることにより、ストック部240にストックされている中間生成物C1を、吸着パッド214によって吸引保持することが可能となる。そして、吸引保持された中間生成物C1は、FPC吸引機構220に受け渡される。
また、FPC吸引機構220は、セット治具221と、図示を省略する吸引ポンプとを備えている。セット治具221は、ロボットアーム機構210から受け渡された中間生成物C1が載置される部分であると共に、移動ステージ230に搭載されている部分である。このセット治具221は、図示を省略する複数の吸引孔を備えていると共に、それらの吸引孔が図示を省略する吸引ポンプに接続されている。したがって、吸引ポンプを作動させることで、中間生成物C1を吸引保持することが可能となっている。
また、セット治具221が搭載される移動ステージ230は、図示を省略するモータによって所定方向にスライドすることを可能としている。具体的には、移動ステージ230は、中間生成物C1がロボットアーム機構210によって受け渡される搭載位置と、中間生成物C1をセット治具221に保持させた状態で、加熱プレス装置180の吸着板184に受け渡す受渡し位置との間を移動可能としている。
また、吸引治具121に搭載されるソルダーレジストフィルム10がシート状である場合、ロボットアーム機構210または別途のロボットアーム装置を用いて、吸引治具121にシート状のソルダーレジストフィルム10を供給するようにしても良い。しかしながら、ロボットアーム装置を用いずに、たとえば作業者が吸引治具121にシート状のソルダーレジストフィルム10を載置するようにしても良い。
また、図7に示す構成において、ソルダーレジストフィルム10を吸引治具121に供給する場合、たとえば、図4および図6に示す場合と同様に、リリースフィルム13が剥がされていないソルダーレジストフィルム10を供給ローラ111にロール状に巻回した状態で保持させる。そして、ロール状に巻回されたソルダーレジストフィルム10を引き出して、ステップS1のようにソルダーレジストフィルム10を吸引治具121に吸引保持させ、その後にステップ2のようにソルダーレジストフィルム10からリリースフィルム13を剥離させるようにしても良い。
このような、図7に示すフレキシブルプリント基板20の製造装置100においても、上述した図6の各処理フローを実行可能である。ただし、図6に存在しない処理としては、次のようなものがある。すなわち、ロボットアーム機構210を作動させて、吸着パッド治具213の吸着パッド214によりストック部240にストックされている中間生成物C1を、吸着パッド214によって吸引保持させる。その後に、ロボットアーム機構210を作動させて、FPC吸引機構220のセット治具221にシート状の中間生成物C1を受け渡す。すると、セット治具221ではシート状の中間生成物C1を吸引保持する。
この状態で、移動ステージ230を作動させて、セット治具221を上述した受渡し位置に移動させる(搬送工程に対応)。その後に、吸着板184を降下させて、シート状の中間生成物C1を吸引保持する。なお、吸着板184によるシート状の中間生成物C1の吸引保持後、吸着板184は元の位置に戻す。また、吸着板184によるシート状の中間生成物C1の吸引保持後、移動ステージ230を作動させて、セット治具221を元の搭載位置に戻す。このような処理を、上述したステップS1とは別途で行う。なお、ステップS2以降の各工程は、図6に基づいて説明したものと同様である。
ただし、シート状のソルダーレジストフィルム10に関しては、ステップS2の剥がし工程は、フレキシブルプリント基板20の製造装置100とは別の装置にて実行しても良く、人手によって実行しても良く、また図4に示すフィルム供給機構110と同様の構成を設けることで実行するようにしても良い。また、ステップS2の剥がし工程は、ソルダーレジストフィルム10がシート状に形成された後に行っても良く、シート状に形成される前に行っても良い。また、ステップS1の保持工程の前(保持工程に先立って)に、ステップS2の剥がし工程を行うようにしても良い。
また、上述の実施の形態および図7に示すような変形例に係る形態においては、シート状のソルダーレジストフィルム10からリリースフィルム13を剥がす場合、吸引治具121に吸引保持させる直前に剥がしても良い。しかしながら、吸引治具121に吸引保持させる直前よりも前の段階で、シート状のソルダーレジストフィルム10からリリースフィルム13を剥がし、リリースフィルム13が剥がされた後のシート状のソルダーレジストフィルム10を不図示のストック部にストックするようにしても良い。シート状のソルダーレジストフィルム10から予めリリースフィルム13を剥がして、不図示のストック部にストックする場合、シート状のソルダーレジストフィルム10の間に合紙を挟んだ状態で積層しておくことが好ましい。合紙を挟む場合、シート状のソルダーレジストフィルム10同士が接着してしまうのを防止可能となる。また、ロボットアーム装置を用いて吸引治具121にシート状のソルダーレジストフィルム10を吸引保持させた後に、リリースフィルム13を剥がすようにしても良い。
なお、上述の実施の形態では、フレキシブルプリント基板20の製造装置100は、単独で、レーザ加工と貼り合わせを行うものとしている。しかしながら、単独のフレキシブルプリント基板20の製造装置100にて、レーザ加工と貼り合わせを行わずに、レーザ加工と貼り合わせとを、別々の装置で行うようにしても良い。たとえば、シート状のソルダーレジストフィルム10を吸引保持可能な吸引治具を、コンベアやレール上に配置可能な構成とする。そして、コンベアやレールの上流側で、シート状のソルダーレジストフィルム10のレーザ加工を行う。また、コンベアやレールの下流側でシート状のソルダーレジストフィルム10を中間生成物C1に貼り合わせる。このように構成する場合にも、
上述した図6に示す各処理フローの各ステップを実行可能である。しかしながら、ステップS1の保持工程の前に、ステップS2の剥がし工程を行うようにしても良い。
上述した図6に示す各処理フローの各ステップを実行可能である。しかしながら、ステップS1の保持工程の前に、ステップS2の剥がし工程を行うようにしても良い。
また、上述の実施の形態では、ソルダーレジストフィルム10は、保持治具としての吸引治具121を用いて、ソルダーレジストフィルム10を吸引保持させている。しかしながら、ソルダーレジストフィルム10の保持は、吸引保持に限られるものではない。たとえば、ソルダーレジストフィルム10に対して粘着力を備える粘着部位を有する保持治具を用いても良く、静電気を利用した静電吸着によってソルダーレジストフィルム10を保持する保持治具を用いても良い。
また、上述の実施の形態では、画像処理装置190は、中間生成物C1の伸縮率および傾斜角度を算出するものとしている。しかしながら、画像処理装置190は、中間生成物C1の伸縮率および傾斜角度のうちのいずれか一方を算出するものとしても良い。中間生成物C1の伸縮率および傾斜角度のうちのいずれか一方を算出する場合でも、現状のフレキシブルプリント基板20の製造方法と比較して、中間生成物C1に対して高精度な状態でソルダーレジストフィルムを貼り付けることが可能となる。
また、ソルダーレジストフィルム10には、金型等で予め開口部が形成されていても良い。たとえば、中間生成物C1との貼り合わせ位の際に、貼り合わせの精度がさほど必要とされない開口部は、上述のように金型等で予め開口部を形成しても良い。
10…ソルダーレジストフィルム、11…基材層、12…接着層、13…リリースフィルム、14…開口部(切断部位に対応)、15…位置決め孔(切断部位に対応)、16…切断線(切断部位に対応)、20…フレキシブルプリント基板、21…基材層、22…導体層、23…回路パターン、24…位置決め用マーク、100…フレキシブルプリント基板の製造装置、110…フィルム供給機構、111…供給ローラ、112…巻取ローラ(剥がし手段の一部に対応)、113…ローラ移動機構(剥がし手段の一部に対応)、120…フィルム吸着機構、121…吸引治具(保持治具に対応)、122…冶具取付ボックス、122a…内部空間、123…吸引ポンプ、130…移動機構、131…ガイド部材、132…駆動源、140…レーザ照射機構(レーザ加工手段に対応)、141…レーザヘッド、142…ヘッドスキャン装置、150…カメラ装置(読取手段および貼付手段に対応)、151…カメラ移動機構、160…ワーク貼付機構、170…FPC供給機構、171…供給ローラ171、172…巻取ローラ、173…段差ローラ、180…加熱プレス装置(貼付手段に対応)、181…加熱押圧ツール、182…押圧装置、183…加熱押圧ツール、184…吸着板、184a…挿通孔、190…画像処理装置(算出手段および補正手段に対応)、200…制御装置、210…ロボットアーム機構、211…ベース、212…アーム部、213…吸着パッド治具、214…吸着パッド、220…FPC吸引機構、221…セット治具、230…移動ステージ、240…ストック部、C1…中間生成物
Claims (8)
- フレキシブルプリント基板の中間生成物に、基材層および接着層を備えるソルダーレジストフィルムを貼り付けるフレキシブルプリント基板の製造方法であって、
前記ソルダーレジストフィルムの前記基材層側を保持治具に保持させる保持工程と、
前記保持治具に前記基材層側を保持させるのに前後して、前記ソルダーレジストフィルムの接着層に貼り付けられているリリースフィルムを剥がす剥がし工程と、
前記剥がし工程の後に、前記中間生成物に形成されている複数の位置決め用マークを読取手段で読み取る読み取り工程と、
前記読み取り工程での複数の前記位置決め用マークの読み取り結果に基づいて、前記中間生成物の伸縮率および傾斜角度のうちの少なくとも一方を算出する算出工程と、
前記算出工程での前記伸縮率および前記傾斜角度の少なくとも一方の算出結果に基づいて、前記ソルダーレジストフィルムに対するレーザ加工のための加工用データを補正して補正加工用データを算出する補正工程と、
前記補正工程での前記補正加工用データに基づいて、前記ソルダーレジストフィルムに対して切断部位を形成するレーザ加工を行うレーザ加工工程と、
前記レーザ加工がなされた前記ソルダーレジストフィルムと、前記中間生成物とを位置合わせして貼り付ける貼付工程と、
を備え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。 - 請求項1記載のフレキシブルプリント基板の製造方法であって、
前記保持治具は、前記ソルダーレジストフィルムに対して吸引保持力を与える吸引孔を備える吸引治具であると共に、
前記保持工程では、前記吸引治具を介して前記ソルダーレジストフィルムを吸引保持する、
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。 - 請求項1または2記載のフレキシブルプリント基板の製造方法であって、
前記ソルダーレジストフィルムは供給ローラにロール状に巻回された状態で取り付けられていて、前記リリースフィルムは巻取ローラによって巻き取られると共に、
前記剥がし工程では、前記巻取ローラの移動によって前記保持治具の保持部位に差し掛かるように前記ソルダーレジストフィルムが引き出され、
さらに前記レーザ加工工程において生じるスクラップを吸引する、
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。 - 請求項1または2記載のフレキシブルプリント基板の製造方法であって、
前記ソルダーレジストフィルムは、シート状に設けられていて、
前記剥がし工程では、前記保持工程に先立ってシート状の前記ソルダーレジストフィルムから前記リリースフィルムが剥がされる、
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。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載のフレキシブルプリント基板の製造方法であって、
前記切断部位には、前記中間生成物の前記位置決め用マークに対応して形成される位置決め孔が存在すると共に、
前記貼付工程は、前記位置決め用マークと前記位置決め孔を位置合わせする位置合わせ工程の後に行う、
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。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載のフレキシブルプリント基板の製造方法であって、
前記中間生成物は供給ローラにロール状に巻回された状態で取り付けられていて、
前記ソルダーレジストフィルムと前記中間生成物とを貼付工程で貼り合わせた後のフレキシブルプリント基板は、巻取ローラによって巻き取られる、
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。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載のフレキシブルプリント基板の製造方法であって、
前記中間生成物はシート状に設けられていて、
前記読み取り工程に先立って、シート状の中間生成物を、該中間生成物と前記ソルダーレジストフィルムとを貼り付ける貼付手段まで搬送する搬送工程を備える、
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。 - フレキシブルプリント基板の中間生成物に、基材層および接着層を備えるソルダーレジストフィルムを貼り付けるフレキシブルプリント基板の製造装置であって、
前記ソルダーレジストフィルムの前記基材層側を保持させる保持治具と、
前記保持治具に前記基材層側を保持させた状態で、前記ソルダーレジストフィルムの接着層に貼り付けられているリリースフィルムを剥がす剥がし手段と、
前記中間生成物に形成されている複数の位置決め用マークを読み取る読取手段と、
前記読取手段での複数の前記位置決め用マークの読み取り結果に基づいて、前記中間生成物の伸縮率および傾斜角度のうちの少なくとも一方を算出する算出手段と、
前記算出手段での前記伸縮率および前記傾斜角度の少なくとも一方の算出結果に基づいて、前記ソルダーレジストフィルムに対するレーザ加工のための加工用データを補正して補正加工用データを算出する補正手段と、
前記補正手段で算出された前記補正加工用データに基づいて、前記ソルダーレジストフィルムに対して切断部位を形成するレーザ加工を行うレーザ加工手段と、
前記レーザ加工がなされた前記ソルダーレジストフィルムと、前記中間生成物とを位置合わせして貼り付ける貼付手段と、
を備える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。
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