JP2020014185A - 伝送線路、伝送線路の製造方法及び伝送線路の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】対向配置された銅張積層板を互いに接合する構成によって全周に亘ってシールドする構造とした薄型の伝送線路を提供する。【解決手段】伝送線路２０は、伝送線路導体３２と伝送線路導体３２の入力端および出力端にそれぞれ近接するグランド導体とからなる第１導体が第１基材３４の第１主面に形成されたベースを備え、第１基材３４における第１主面とカバーレイ３５、ベースにおける第１主面の反対側の面と第１シールド４０の第２主面の側、ベースにおける第１主面の反対側の面と第１シールド４０の第２主面の側及びカバーレイ３５と第２シールド４５の第２主面の側とは互いに熱圧着されており、且つ、第２導体４１と第３導体４６とは互いに超音波接合されており、第２導体４１と第３導体４６とで伝送線路導体３２を囲むように配設される。【選択図】図６

Description

本発明は、伝送線路及び伝送線路の製造方法に関する。

近年、電子機器における高密度実装技術の発展は著しく、銅張積層板（ＣＣＬ）を用いた薄型の伝送線路の需要は益々高まっている。

従来、液晶ポリマーから成る絶縁体層の一主面の片側領域ないし中央領域に、互いに絶縁隔離して信号配線およびグランド配線を形成する工程と、前記絶縁体層の他主面に、前記グランド配線に接続可能な導電性突起部を有する導電性箔を位置決めして積層配置する工程と、前記積層体を加圧して一体化し、前記絶縁体層を貫挿する導電性突起部をグランド配線に電気的に接続させる工程と、前記絶縁体層を前記各配線の形成領域の外側に沿って非形成領域を折り曲げ、各配線の形成領域面および非形成領域面を対向させて一体化し、前記他主面の導電性箔をシールド層化する工程と、を有するフラット型シールドケーブルの製造方法が提案されている（特許文献１：特許第３４９７１１０号公報）。

また、可撓性を有する誘電体素体（液晶ポリマー）と、前記誘電体素体に設けられている線状の信号線と、前記誘電体素体に設けられ、かつ、前記信号線と対向しているグランド導体と、前記誘電体素体の主面の法線方向において、前記信号線に関して前記グランド導体の反対側に設けられている補助グランド導体であって、該法線方向から平面視したときに、前記信号線を挟んでいると共に、該信号線に沿って延在している２つの主要部と、該２つの主要部を接続していると共に、該信号線と交差するブリッジ部とを含んでいる補助グランド導体と、前記補助グランド導体と前記グランド導体とを電気的に接続しているビアホール導体と、を備えており、前記法線方向において、前記信号線と前記補助グランド導体との間隔が前記信号線と前記グランド導体との間隔よりも小さい構成の高周波信号線路が提案されている（特許文献２：実用新案登録第３１７３１４３号公報）。

そして、信号導体の両側に、信号導体と同一平面上に接地導体を配置し、これら信号導体および接地導体を上下双方向から電気絶縁薄膜で被覆し、導電性接着層を設けた面同士が向き合うようにして電気絶縁薄膜の外側に金属遮蔽層で被覆した信号伝送用ケーブルが提案されている（特許文献３：特開２００６−２０２７１４号公報）。

特許第３４９７１１０号公報 実用新案登録第３１７３１４３号公報 特開２００６−２０２７１４号公報

伝送線路は、外来ノイズを抑えるシールド性能を維持しつつ、省スペースに対応した薄型構造が要求される。また、伝送線路の製造メーカに対して、伝送線路またはその中間体を、携帯情報端末等の急な需要拡大に対応可能な短い生産時間で生産することが要求される。

ここで、伝送線路の中間体は、伝送線路となる前段階の半製品であって、特に、全周に亘ってシールドする構造となっている状態の半製品を指している。

上記の課題に対して、特許文献１の伝送線路は、銅張積層板を折り曲げる構造上、全周に亘ってシールドする場合に薄型化が困難である。また、特許文献２の伝送線路は、側面にシールドが施されていないので、全周に亘ってシールドする構造に比べてシールド性能が劣る。そして、特許文献２および特許文献３の伝送線路は、クリームはんだや導電性接着剤等の導電ペーストを熱硬化させてグランド導体とシールド導体とを接続しているので、導電ペーストの熱硬化時間がネックとなって、生産時間（タクトタイム）を熱硬化時間よりも短くすることができない。また、接着剤を用いて銅張積層板同士を接合する場合にも同様の問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、対向配置された銅張積層板を互いに接合する構成によって全周に亘ってシールドする構造とした薄型の伝送線路、及び伝送線路またはその中間体を一貫した製造ラインで製造し、かつ、接着剤や導電ペーストを用いずに銅張積層板同士を接合することによって生産時間（タクトタイム）を導電ペーストや接着剤の熱硬化時間よりも短くすることができる構成の伝送線路の製造方法を提供することを目的とする。

一実施形態として、以下に開示するような解決手段により、前記課題を解決する。

本発明の伝送線路は、伝送線路導体と前記伝送線路導体の入力端および出力端にそれぞれ近接するグランド導体とからなる第１導体がシート状で熱可塑性樹脂からなる第１基材の第１主面に形成されたベースと、前記伝送線路導体を覆うシート状で熱可塑性樹脂からなるカバーレイと、第２導体がシート状で熱可塑性樹脂からなる第２基材の第２主面に形成された第１シールドと、第３導体がシート状で熱可塑性樹脂からなる第３基材に形成された第２シールドとを備え、前記第１基材における前記第１主面と前記カバーレイ、前記ベースにおける前記第１主面の反対側の面と前記第１シールドの前記第２主面の側、前記ベースにおける前記第１主面の反対側の面と前記第１シールドの前記第２主面の側、及び前記カバーレイと前記第２シールドの前記第２主面の側とは互いに熱圧着されており、前記第２導体と前記第３導体とは互いに超音波接合されており、前記第２導体と前記第３導体とで前記伝送線路導体を囲むように配設されることを特徴とする。

この構成によれば、ベース及びカバーレイを挟んで対向配置された第１シールドの第２導体と第２シールドの第３導体とが超音波接合された状態で伝送線路導体を囲むように、全周に亘ってシールドする構造の伝送線路となる。そして、接着剤や導電ペーストを用いずに、第１シールドの第２導体と第２シールドの第３導体とが超音波接合されるので、少なくとも接着剤や導電ペーストの厚みの分薄型構造にできる。

前記第２導体及び前記第３導体の長手方向の両側はいずれも切断された切断面が形成されていることが好ましい。この構成によれば、長手方向の両側が切断されることで幅寸法が一定となる。

本発明の伝送線路の製造方法は、伝送線路導体と前記伝送線路導体の入力端および出力端にそれぞれ近接するグランド導体とからなる第１導体が所定ピッチでシート状の第１基材の第１主面に形成されたベースと、前記伝送線路導体を覆うシート状のカバーレイと、第２導体がシート状の第２基材の第２主面に形成された第１シールドと、第３導体がシート状の第３基材に形成された第２シールドとを用いて、前記第１主面に前記カバーレイを熱圧着する第１熱圧着ステップと、前記カバーレイが熱圧着された第１中間体に対し、前記伝送線路導体と前記伝送線路導体との間の不要領域を除去して前記第１中間体を貫通する貫通穴を形成する不要領域除去ステップと、前記貫通穴が形成された第２中間体に対し、前記ベースにおける前記第１主面の反対側の面に前記第１シールドの前記第２主面の側を熱圧着する第２熱圧着ステップと、前記第１シールドが熱圧着された状態で、前記第２導体の露出面に前記第３導体の露出面を超音波接合する第１接合ステップと、を有することを特徴とする。

この構成によれば、ベース、カバーレイ、第１シールド、及び第２シールドを所定ピッチで送ることで、第１熱圧着ステップ、不要領域除去ステップ、第２熱圧着ステップ、及び第１接合ステップを経て、全周に亘ってシールドする構造とした薄型の伝送線路またはその中間体を一貫した製造ラインで製造できる。そして、接着剤や導電ペーストを用いずに、第１シールドの第２導体と第２シールドの第３導体とを超音波接合するので、生産時間（タクトタイム）を導電ペーストや接着剤の熱硬化時間よりも短くすることができ、必要な構成部材も最小限に抑えられる。

前記第２熱圧着ステップは、前記第２中間体に対し、前記ベースにおける前記第１主面の反対側の面に前記第１シールドの前記第２主面の側を熱圧着するとともに、前記カバーレイに前記第２シールドの前記第２主面の側を熱圧着することが好ましい。この構成によれば、第２中間体に対し、ベースにおける第１主面の反対側の面に、第１シールドの第２主面の側を熱圧着すると同時に、カバーレイに第２シールドの第２主面の側を熱圧着するので、第１シールドや第２シールドの皺の発生を防止できる。

本発明の伝送線路によれば、接着剤や導電ペーストを用いずに、第１シールドの第２導体と第２シールドの第３導体とが超音波接合されるので、少なくとも接着剤や導電ペーストの厚みの分薄型構造にできる。また、本発明の伝送線路の製造方法によれば、全周に亘ってシールドする構造とした薄型の伝送線路またはその中間体を一貫した製造ラインで製造できる。

図１は本発明の実施形態の伝送線路の製造装置の配置構成を模式的に示す構成図である。 図２Ａは本実施形態に係るベースを示す概略の平面図であり、図２Ｂは本実施形態に係るカバーレイがベースに熱圧着された第１中間体を示す概略の平面図であり、図２Ｃは本実施形態に係る貫通穴が形成された第２中間体を示す概略の平面図である。 図３Ａは本実施形態に係る第２シールドが超音波接合された第４中間体を示す概略の平面図であり、図３Ｂは本実施形態に係る窓部が形成された第６中間体を示す概略の平面図である。 図４Ａは本実施形態に係る伝送線路を示す概略の平面図であり、図４Ｂは本実施形態に係る伝送線路を示す概略の側面図である。 図５Ａは本実施形態に係るベースを示す概略の断面図であり、図５Ｂは本実施形態に係るカバーレイがベースに熱圧着された第１中間体を示す概略の断面図であり、図５Ｃは本実施形態に係る貫通穴が形成された第２中間体を示す概略の断面図である。 図６Ａは本実施形態に係る第２シールドが超音波接合された第４中間体を示す概略の断面図であり、図６Ｂは本実施形態に係る伝送線路を示す概略の断面図である。 図７Ａは本実施形態に係る第１熱圧着機を模式的に示す図であり、図７Ｂは本実施形態に係る不要領域除去機を模式的に示す図であり、図７Ｃは本実施形態に係る第２熱圧着機を模式的に示す図である。 図８Ａは本実施形態に係る超音波接合機を模式的に示す図であり、図８Ｂは本実施形態に係るレーザ加工機を模式的に示す図であり、図８Ｃは本実施形態に係る検査機を模式的に示す図である。 図９は本発明の実施形態の伝送線路の製造装置の他の例の配置構成を模式的に示す構成図である。 図１０は本発明の実施形態に係る伝送線路の製造手順を示すフローチャート図である。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳しく説明する。図１は本実施形態の伝送線路の製造装置１の例を模式的に示す構成図であり、図中の左側が上流側であり、図中の右側が下流側である。伝送線路の製造装置１は、上流側から順に、第１熱圧着機２、不要領域除去機３、第２熱圧着機４、第１接合機５、第２接合機６、レーザ加工機７、検査機８、分割取出し機９、移載機１７が配設されており、そして、これらを制御するコントローラ１０を備える。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

第１熱圧着機２の上流側には、ベース供給機１１およびテンション調節機１５と、カバーレイ供給機１２およびテンション調節機１５とがそれぞれ配設されている。第２熱圧着機４の上流側には、第１シールド供給機１３とテンション調節機１５、および、第２シールド供給機１４とテンション調節機１５が配設されている。ここで、テンション調節機１５は一例としてテンションローラを有し、当該テンションローラの位置によってシート状のワーク（ベース３０、カバーレイ３５、第１中間体５１、第１シールド４０、第２シールド４５）の張力を一定範囲内に保っている。

そして、第２熱圧着機４の上流側にはピッチ送り機１６が配設されており、また、検査機８の上流側にはピッチ送り機１６が配設されている。ピッチ送り機１６は一例として送りローラを有し、前記送りローラの送り量によってシート状のワーク（第１中間体５２、第６中間体５６）の送りピッチを一定値に保っている。

図７Ａは第１熱圧着機２を模式的に示す図である。第１熱圧着機２は一例としてヒータが内蔵されたプレス板を有し、対向配置された２つの前記プレス板によって、ベース３０およびカバーレイ３５を上下方向から挟んで加圧するとともに加熱して第１中間体５１を形成する構成である。

図７Ｂは不要領域除去機３を模式的に示す図である。不要領域除去機３は一例として打ち抜き刃および打ち抜き刃を受ける受台を有し、前記打ち抜き刃によって第１中間体５１の不要領域Ｒ１を打ち抜くことで当該不要領域Ｒ１を除去して第１中間体５１を貫通する貫通穴Ｕ１を形成し、第２中間体５２を形成する構成である。上記以外の構成として、不要領域除去機３は、レーザ照射によって不要領域Ｒ１を除去するレーザ加工機を適用可能である。

図７Ｃは第２熱圧着機４を模式的に示す図である。第２熱圧着機４は一例としてヒータが内蔵されたプレス板を有し、対向配置された２つの前記プレス板によって、第１シールド４０および第２中間体５２を上下方向から挟んで加圧するとともに加熱する構成であり、かつ、ベース３０に第１シールド４０を熱圧着すると同時に、カバーレイ３５に第２シールド４５を熱圧着する構成である。

ここで、第１熱圧着機２と第２熱圧着機４とは、同様の装置構成とすることができる。これにより、装置のメンテナンスがし易くなる。

図８Ａは第１接合機５（第１超音波接合機）または第２接合機６（第２超音波接合機）を模式的に示す図である。第１接合機５は一例として振動体が内蔵された本体部と当該本体部に付設されて振動体から伝達された振動で超音波振動するヘッド部（ホーン）と当該ヘッド部を受ける受け部とを有する。第１接合機５（第１超音波接合機）は、対向配置された前記ヘッド部および受け部によって、ベース３０に第１シールド４０が熱圧着されるとともに、カバーレイ３５に第２シールド４５が熱圧着された状態のワークを上下方向から挟んで挟持するとともに前記ヘッド部を超音波振動させて超音波接合によって第４中間体５４を形成する構成である。

若しくは、第１接合機５（第１超音波接合機）は、対向配置された前記ヘッド部および受け部によって、ベース３０に第１シールド４０が熱圧着された第３中間体５３に第２シールド４５が重なった状態のワークを上下方向から挟んで挟持するとともに前記ヘッド部を超音波振動させて超音波接合によって第４中間体５４を形成する構成である。

ここで、第４中間体５４は、伝送線路２０となる前段階の半製品であって、全周に亘ってシールドする構造となっている状態の半製品を指している。

第２接合機６（第２超音波接合機）は一例として振動体が内蔵された本体部と当該本体部に付設されて振動体から伝達された振動で超音波振動するヘッド部（ホーン）と当該ヘッド部を受ける受け部とを有し、対向配置された前記ヘッド部および受け部によって、第４中間体５４を上下方向から挟んで挟持するとともに前記ヘッド部を超音波振動させて超音波接合によって第５中間体５５を形成する構成である。ここで、第１接合機５と第２接合機６とは、同様の装置構成とすることができる。これにより、装置のメンテナンスがし易くなる。または、超音波振動するヘッド部を対向配置して第１接合機５と第２接合機６の両方の機能を兼ねた構成とする場合もある。

図８Ｂはレーザ加工機７を模式的に示す図である。レーザ加工機７は、レーザ照射によって所定領域を除去して第３導体４６を一部露出させて第６中間体５６を形成する構成である。

図８Ｃは検査機８を模式的に示す図である。検査機８は、所定間隔で下向きに突出した接触ピンを伝送線路導体３２に接触させて通電することで伝送線路導体３２が断線していないか導通レベルが正常範囲内であるか否かを検査する構成である。上記以外の構成として、検査機８は、カメラによって伝送線路導体３２の画像を撮像し画像解析することで伝送線路導体３２が断線していないか導通レベルが正常範囲内であるか否かを検査する構成とする場合があり、または、検査機８は、伝送線路導体３２を通電することによる電気特性検査と、伝送線路導体３２を撮像し画像解析することによる外観特性検査との両方を行う構成とする場合がある。

図１に示すように、検査機８の下流側には第６中間体５６から伝送線路２０を取り出す分割取出し機９が配設されている。分割取出し機９は一例として打ち抜き刃および打ち抜き刃を受ける受台を有し、前記打ち抜き刃によって、インライン検査された第６中間体５６を所定のカットラインに沿って打ち抜くことで伝送線路２０を分離して、伝送線路２０を取り出す構成である。上記以外の構成として、分割取出し機９は、インライン検査された第６中間体５６を所定のカットラインに沿ってスクライブして伝送線路２０を分離して、伝送線路２０を取り出す構成とする場合があり、または、分割取出し機９は、インライン検査された第６中間体５６を所定のカットラインに沿ってレーザ照射して伝送線路２０を分離して、伝送線路２０を取り出す構成とする場合がある。

そして、分割取出し機９の下流側には伝送線路２０を収納するトレイ１８が配置されている。上述の一貫した製造ラインで製造されインライン検査された伝送線路２０は、移載機１７によって、一例として、真空吸着された状態で搬送されてトレイ１８に収納される。

本実施形態によれば、全周に亘ってシールドする構造とした薄型の伝送線路２０を一つの製造ラインで一貫して製造できる。そして、接着剤や導電ペーストを用いずに、熱圧着や超音波接合を行って伝送線路２０を製造するので、生産時間（タクトタイム）を導電ペーストや接着剤の熱硬化時間よりも短くすることができ、必要な構成部材も最小限に抑えられる。

上述のとおり、第２熱圧着機４は、ベース３０に第１シールド４０を熱圧着するとともに、第２シールド４５を熱圧着する構成である。この構成によれば、第１シールド４０と第２シールド４５とを一括して同時に熱圧着するので、熱圧着の際に、第１シールド４０や第２シールド４５に皺が出来るのを防止できる。

上記の製造装置は一例である。伝送線路の製造装置１は上記実施形態に限定されない。上記以外の構成として、例えば接合機５の下流側の製造設備や検査機器等を省く場合がある。この場合、全周に亘ってシールドする構造の第４中間体５４の状態で、伝送線路の製造装置１での製造が完了する。そして、リール状態、短冊状態、個装状態等で搬送容器やトレイに収納されるなどして、第４中間体５４として出荷される、または第４中間体５４が別の製造ラインにて後加工される、或いは第４中間体５４が電子機器の組立ラインで組み立て加工されて、伝送線路２０となる。

上記以外の構成として、例えば第２超音波接合機６に代えてはんだ接合機を配置し、はんだ接合機に対向配置されたヘッド部および受け部によって、第４中間体５４を上下方向から挟んで挟持するとともにヘッド部からはんだを供給し加熱する等して、はんだ接合によって第５中間体５５を形成する構成とする場合がある。または、第２超音波接合機６に代えて接着接合機を配置し、接着剤や導電ペーストを用いた接合によって第５中間体５５を形成する構成とする場合がある。

また、上記以外の構成として、例えばレーザ加工機７に代えてエッチング加工機を配置し、エッチングによって所定領域を除去して第３導体４６を一部露出させて第６中間体５６を形成する構成とする場合がある。

続いて、本発明に係る伝送線路の製造装置１の他の例について、以下に説明する。

図９は上記実施形態の伝送線路の製造装置１の他の例の配置構成を模式的に示す構成図である。図９の例では、第２熱圧着機４の上流側に、第１シールド供給機１３およびテンション調節機１５が配設されている。また、第１接合機５の上流側に、第２シールド供給機１４およびテンション調節機１５が配設されている。この構成の場合は、第２熱圧着機４によって、ベース３０に第１シールド４０が熱圧着されて第３中間体５３となる。そして、第１接合機５によって、第３中間体５３に第２シールド４５が重なった状態のワークに第２シールド４５が超音波溶着されて第４中間体５４となる。

この構成によれば、例えば、第１シールド４０のサイズや熱容量が第２シールド４５のサイズや熱容量よりも大きい場合に、ベース３０に第１シールド４０を熱圧着することが容易かつ確実となり、また、ベース３０に第２シールド４５を超音波溶着することが容易かつ確実となる。

伝送線路２０のサイズや材質等の規格や構成部品のサイズや材質等の規格に応じて図１の構成や図９の構成を選択することができ、また、図１や図２の構成の製造設備や検査機器等を適宜追加したり省いたりすることが可能である。

続いて、本発明に係る伝送線路２０及び伝送線路２０の製造方法について、以下に説明する。

図１０は、伝送線路２０の製造手順を示すフローチャート図である。伝送線路２０は一例として、第１熱圧着ステップＳ１、不要領域除去ステップＳ２、第２熱圧着ステップＳ３、第１接合ステップＳ４、第２接合ステップＳ５、レーザ加工ステップＳ６、検査ステップＳ７、分割ステップＳ８の順に製造される。

上記の製造手順は一例である。伝送線路２０の製造手順は、上記以外の構成として、第１接合ステップＳ４と第２接合ステップＳ５とを同時に行うことが可能であり、第２接合ステップＳ５を省くことが可能である。また、上記以外に、レーザ加工ステップＳ６を省くことが可能であり、検査ステップＳ７を省くことが可能であり、分割ステップＳ８を省くことが可能である。そして、第４中間体５４、第５中間体５５、第６中間体５６、または伝送線路２０を、一つのシートに長手方向の所定ピッチで複数配された状態で出荷し、次工程の電子機器の組立ラインにてシートを分割し、伝送線路２０を取り出して使用する場合がある。

図２Ａはベース３０を示す概略の平面図であり、図２Ｂは第１中間体５１を示す概略の平面図であり、図２Ｃは第２中間体５２を示す概略の平面図である。また、図３Ａは第４中間体５４を示す概略の平面図であり、図３Ｂは第６中間体５６を示す概略の平面図である。そして、図４Ａは伝送線路２０を示す概略の平面図であり、図４Ｂは伝送線路２０を示す概略の側面図である。

図５Ａはベース３０を伝送線路導体３２の位置にて示す概略の断面図であり、同様に、図５Ｂは第１中間体５１を示す概略の断面図であり、図５Ｃは第２中間体５２を示す概略の断面図である。また、図６Ａは第４中間体５４を示す概略の断面図であり、そして、図６Ｂは伝送線路２０を伝送線路導体３２の位置にて示す概略の断面図である。

図２Ａと図５Ａとに示すように、ベース３０は銅張積層板（ＣＣＬ）からなり、第１導体３１が長手方向の所定ピッチＰ１でシート状の第１基材３４の第１主面３４ａに形成されている。第１導体３１は、直線状に形成された伝送線路導体３２と、伝送線路導体３２の入力端および出力端にそれぞれ近接し、「Ｕ字状」または「コ字状」に形成されたグランド導体３３とからなる。一例として、グランド導体３３および伝送線路導体３２の入力端および出力端に、一例として、はんだや導電ペーストを介してコネクタが接合される（不図示）。

ベース３０は、シート状の第１基材３４に、第１導体３１が長手方向の所定ピッチで複数配されており、図２Ａの状態では、伝送線路導体３２と伝送線路導体３２との間に不要領域Ｒ１がある。

第１導体３１は一例として、銅箔からなる。第１基材３４は一例として、熱可塑性樹脂からなる。第１基材３４は一例として、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）からなる。シート状のベース３０は一例として、リール状態でベース供給機１１に取り付けられて、連続加工可能に供給される。

第１導体３１は一例として、厚みが５[μｍ]以上かつ２５[μｍ]以下の銅箔である。第１基材３４は一例として、厚みが５０[μｍ]以上かつ１５０[μｍ]以下の液晶ポリマー（ＬＣＰ）である。第１導体３１は一例として、銅張積層板（ＣＣＬ）をパターンエッチングして形成される。

ベース３０は一例として、第１熱圧着ステップＳ１の前処理として、プラズマ照射装置によって、第１導体３１が貼り合わさった側の面（第１主面３４ａ）に酸素含有プラズマを照射して、有機物を除去するとともに、改質する。酸素含有プラズマを照射することで、第１熱圧着の際、密着度が向上する。上記以外に、第１熱圧着機２の上流側にプラズマ照射装置を配設して、第１主面３４ａに酸素含有プラズマを照射する場合がある（不図示）。

カバーレイ３５は一例として、熱可塑性樹脂からなる。カバーレイ３５は一例として、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）からなる。一例として、カバーレイ３５は、リール状態でカバーレイ供給機１２に取り付けられて、連続加工可能に供給される。

カバーレイ３５は一例として、厚みが２５[μｍ]以上かつ１２５[μｍ]以下の液晶ポリマー（ＬＣＰ）である。

第１シールド４０は一例として銅張積層板（ＣＣＬ）からなり、第２導体４１がシート状の第２基材４２の第２主面４２ａに形成されている。第２導体４１は、第２基材４２の全面に貼り合わされている場合、若しくはメッシュ状で貼り合わされている場合がある。

第２導体４１は一例として、銅箔からなる。第２基材４２は一例として、熱可塑性樹脂からなる。第２基材４２は一例として、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）からなる。第１シールド４０は一例として、リール状態で第１シールド供給機１３に取り付けられて、連続加工可能に供給される。

第２導体４１は一例として、厚みが５[μｍ]以上かつ２５[μｍ]以下の銅箔である。第２基材４２は一例として、厚みが５[μｍ]以上かつ２５[μｍ]以下のポリイミド（ＰＩ）である。第１シールド４０は一例として、銅張積層板（ＣＣＬ）がそのままの状態で用いられる。

第１シールド４０は一例として、第２熱圧着ステップＳ３の前処理として、プラズマ照射装置によって、第２導体４１が貼り合わされている側の面（第２主面４２ａ）に酸素含有プラズマを照射して、有機物を除去するとともに、改質する。酸素含有プラズマを照射することで、第２熱圧着の際、密着度が向上する。上記以外に、第２熱圧着機４の上流側にプラズマ照射装置を配設して、第２主面４２ａに酸素含有プラズマを照射する場合がある（不図示）。

第２シールド４５は一例として、銅張積層板（ＣＣＬ）からなり、第３導体４６がシート状の第３基材４７の片面に形成されている。第３導体４６は、第３基材４７の全面に貼り合わされている場合、若しくはメッシュ状で貼り合わされている場合がある。

第３導体４６は一例として、銅箔からなる。第３基材４７は一例として、熱可塑性樹脂からなる。第３基材４７は一例として、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）からなる。第２シールド４５は一例として、リール状態で第２シールド供給機１４に取り付けられて、連続加工可能に供給される。

第３導体４６は一例として、厚みが５[μｍ]以上かつ２５[μｍ]以下の銅箔である。第３基材４７は一例として、厚みが５[μｍ]以上かつ２５[μｍ]以下のポリイミド（ＰＩ）である。第２シールド４５は一例として、銅張積層板（ＣＣＬ）がそのままの状態で用いられる。第２シールド４５は一例として、第１シールド４０と同一材料構成である。

第２シールド４５は一例として、第１接合ステップＳ４の前処理として、プラズマ照射装置によって、第３導体４６が貼り合わされている側の面に酸素含有プラズマを照射して、有機物を除去するとともに、改質する。酸素含有プラズマを照射することで、第１接合ステップＳ４における、密着度が向上する。上記以外に、第１接合機５の上流側にプラズマ照射装置を配設して、第３導体４６が貼り合わさった側の面に酸素含有プラズマを照射する場合がある（不図示）。

第１熱圧着ステップＳ１は、図２Ｂと図５Ｂとに示すように、第１基材３４の第１主面３４ａにカバーレイ３５を熱圧着する。一例として、第１基材３４とカバーレイ３５を同種材料として、第１基材３４及びカバーレイ３５の融点以下の加熱温度であり、かつ、荷重たわみ温度または荷重たわみ温度を中心としてプラスマイナス５０[℃]以内の加熱温度で、所定圧力で所定時間加圧しながら加熱して熱圧着し、第１中間体５１とする。

第１熱圧着ステップＳ１は一例として、１８０[℃]以上で２８０[℃]以下の加熱温度、１０[ＭＰａ]以上で６０[ＭＰａ]以下の加圧力、５[秒]以上で２４０[秒]以下の加熱・加圧時間で熱圧着する。熱圧着は一例として、大気中で行う。

不要領域除去ステップＳ２は、図２Ｃと図５Ｃとに示すように、第１中間体５１に対し、伝送線路導体３２と伝送線路導体３２との間の不要領域Ｒ１を打ち抜くことで除去して第１中間体５１を貫通する貫通穴Ｕ１を形成し、第２中間体５２とする。貫通穴Ｕ１は一例として、長方形状、または角丸の長方形状である。

第２熱圧着ステップＳ３は、図３Ａと図６Ａとに示すように、第２中間体５２に対し、ベース３０における第１主面３４ａと反対側の面に、第１シールド４０の第２主面４２ａの側を熱圧着する、それと同時に、ベース３０における第１主面３４ａに第２シールド４６を熱圧着する。一例として、第１基材３４と第２基材４２とを異種材料として、第２基材４２と第３基材４７とを同一材料として、第１基材３４の融点以下の加熱温度であり、かつ、第１基材３４の荷重たわみ温度または第１基材３４の荷重たわみ温度を中心としてプラスマイナス５０[℃]以内の加熱温度で、所定圧力で所定時間加圧しながら加熱して熱圧着する。

若しくは、第２熱圧着ステップＳ３は、第２中間体５２に対し、ベース３０における第１主面３４ａの反対側の面に、第１シールド４０の第２主面４２ａの側を熱圧着する。一例として、第１基材３４と第２基材４２を異種材料として、第１基材３４の融点以下の加熱温度であり、かつ、第１基材３４の荷重たわみ温度または第１基材３４の荷重たわみ温度を中心としてプラスマイナス５０[℃]以内の加熱温度で、所定圧力で所定時間加圧しながら加熱して熱圧着する。

第２熱圧着ステップＳ３は一例として、１８０[℃]以上で２８０[℃]以下の加熱温度、１０[ＭＰａ]以上で６０[ＭＰａ]以下の加圧力、５[秒]以上で２４０[秒]以下の加熱・加圧時間で熱圧着する。熱圧着は一例として、大気中で行う。

第２熱圧着ステップＳ３に続いて、第１接合ステップＳ４は、第２導体４１の露出面に第３導体４６の露出面を超音波接合する。一例として、第２導体４１と第３導体４６を同一材料として、ホーンの押圧力が５００[Ｎ]以上かつ２５００[Ｎ]以下の押圧力で押圧しながら、周波数が１５[ｋＨｚ]以上かつ２００[ｋＨｚ]以下の超音波振動を加えることで超音波接合し、第４中間体５４とする。

上述のように、一貫した製造ラインで製造された第４中間体５４は、全周に亘ってシールドする構造の第４中間体５４として出荷される、または第４中間体５４が別の製造ラインにて後加工される、或いは第４中間体５４が電子機器の組立ラインで組み立て加工されて、伝送線路２０となる。

図１０の例では、第１接合ステップＳ４に引き続いて第２接合ステップＳ５を行う。第２接合ステップＳ５は、第４中間体５４に対し、グランド導体３３の端部に第３導体４６の端部を超音波接合する。ここで、グランド導体３３の端部は、伝送線路導体３２の側の各々の端部である。また、第３導体４６の端部は、両方の端部である。一例として、第２導体４１と第３導体４６を同一材料として、ホーンの押圧力が５００[Ｎ]以上かつ２５００[Ｎ]以下の押圧力で押圧しながら、周波数が１５[ｋＨｚ]以上かつ２００[ｋＨｚ]以下の超音波振動を加えることで超音波接合し、第５中間体５５とする。

図１０の例では、第２接合ステップＳ５に引き続いてレーザ加工ステップＳ６を行う。レーザ加工ステップＳ６は、図３Ｂと図６Ｂとに示すように、第５中間体５５に対し、第３導体４６におけるグランド導体３３との接合面の反対側の面を、レーザ照射にて一部露出させて窓部Ｖ１を形成し、第６中間体５６とする。窓部Ｖ１は一例として、四角形状または角丸四角形状であり、所定間隔で複数形成される。レーザ照射は、所定出力で所定時間照射する。レーザ照射は、既知の設備と既知の工法が適用可能である。なお、レーザ加工ステップＳ６は、省く場合がある。

図１０の例では、レーザ加工ステップＳ６に引き続いて検査ステップＳ７を行う。検査ステップＳ７は、第６中間体５６に対し、検査機８の接触ピンを伝送線路導体３２に接触させて通電することで伝送線路導体３２が断線していないこと、及び導通レベルが正常範囲内であることを検査する。導通検査は、既知の設備と既知の工法が適用可能である。なお、検査ステップＳ７は、ここでは行わず、別の製造ラインで行う場合がある。

図１０の例では、検査ステップＳ７に引き続いて分割ステップＳ８を行う。分割ステップＳ８は、分割取出し機９の打ち抜き刃によって、インライン検査された第６中間体５６を所定のカットラインに沿って打ち抜くことで、伝送線路２０を分離して取り出す。分割取出しは、既知の設備と既知の工法が適用可能である。なお、分割ステップＳ８は、ここでは行わず、別の製造ラインで行う場合がある。

そして、上述のように、一貫した製造ラインで製造されてインライン検査された伝送線路２０は、移載機１７によって、一例として、真空吸着された状態で搬送されてトレイ１８に収納される。

本実施形態によれば、ベース３０、カバーレイ３５、第１シールド４０、及び第２シールド４５を所定ピッチＰ１で送ることで、第１熱圧着ステップＳ１、不要領域除去ステップＳ２、第２熱圧着ステップＳ３、および、第１接合ステップＳ４を経て、全周に亘ってシールドする構造とした薄型の伝送線路２０を一貫したラインで製造できる。そして、接着剤や導電ペーストを用いずに、第１シールド４０の第２導体と第２シールドの第３導体とを超音波接合するので、生産時間（タクトタイム）を導電ペーストや接着剤の熱硬化時間よりも短くすることができ、必要な構成部材も最小限に抑えられる。

また、この構成によれば、第２導体４１と第３導体４６とが超音波接合された状態で、伝送線路導体３２の入力端および出力端に近接配置された各グランド導体３３を同時に第３導体４６に超音波接合することができる。そして、第１シールド４０と第２シールド４５とが一体構造体となっているので、各グランド導体３３を同時に第３導体４６に超音波接合する際の皺の発生や応力歪みを防止できる。そして、この構成によれば、第３導体４６は第２シールド４５と一体構造体となっているので、第３導体４６におけるグランド導体３３との接合面の反対側の面をレーザにて一部露出させる窓部Ｖ１を所定間隔で形成することが容易にできる。

上述した実施形態の伝送線路の製造装置１並びに伝送線路の製造方法によって、外来ノイズを抑えるシールド性能を維持しつつ、省スペースに対応した薄型構造の伝送線路２０が製造される。

本実施形態の伝送線路２０は、伝送線路導体３２と伝送線路導体３２の入力端および出力端にそれぞれ近接するグランド導体３３とからなる第１導体３１がシート状で熱可塑性樹脂からなる第１基材３４の第１主面３４ａに形成されたベース３０と、伝送線路導体３２を覆うシート状で熱可塑性樹脂からなるカバーレイ３５と、第２導体４１がシート状で熱可塑性樹脂からなる第２基材４２の第２主面４２ａに形成された第１シールド４０と、第３導体４６がシート状で熱可塑性樹脂からなる第３基材４７に形成された第２シールド４５とを備え、第１基材３４における第１主面３４ａとカバーレイ３５、ベース３０における第１主面３４ａの反対側の面と第１シールド４０の第２主面４２ａの側、ベース３０における第１主面３４ａの反対側の面と第１シールド４０の第２主面４２ａの側、及びカバーレイ３５と第２シールド４５の第２主面４２ａの側とは互いに熱圧着されており、且つ、第２導体４１と第３導体４６とは互いに超音波接合されており、第２導体４１と第３導体４６とで伝送線路導体３２を囲むように配設される。

図４Ａ，図４Ｂ及び図６Ｂに示すように、本実施形態によれば、ベース３０及びカバーレイ３５を挟んで対向配置された第１シールド４０の第２導体４１と第２シールド４５の第３導体４６とが超音波接合された状態で伝送線路導体３２を囲むように、全周に亘ってシールドする構造の伝送線路２０となる。そして、接着剤や導電ペーストを用いずに、第１シールド４０の第２導体４１と第２シールド４５の第３導体４６とが超音波接合されるので、少なくとも接着剤や導電ペーストの厚みの分薄型構造にできる。

そして、グランド導体３３の端部と第３導体４６の端部とは互いに超音波接合されている。この構成によれば、伝送線路導体３２の入力端および出力端へのシールド効果によって外来ノイズが防止できる。

また、第３基材４７に所定間隔で複数の窓部Ｖ１が形成されており、窓部Ｖ１によって第３導体４６の一部が外部接続可能に露出している。この構成によれば、一例として、窓部Ｖ１によって露出している第３導体４６の一部を携帯情報端末の筐体やグランド配線と外部接続してシールド性能を高めることが容易な構成となる。

図６Ｂに示すように、第２導体４１及び第３導体４６の長手方向の両側はいずれも切断された切断面が形成されている。この構成によれば、長手方向の両側が切断されることで幅寸法が一定となる。

以上、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。上述の例では、シート状のベース３０をリール状態で供給する構成としたが、これに限定されず、所定サイズの枚葉状でマガジンに積み重ねて、前記マガジンから供給ローラ等によって製造ラインに供給することも可能である。カバーレイ３５、第１シールド４０、第２シールド４５についても同様に、所定サイズの枚葉状でマガジンに積み重ねて、前記マガジンから供給ローラ等によって製造ラインに供給することも可能である。

１ 伝送線路の製造装置
２ 第１熱圧着機
３ 不要領域除去機
４ 第２熱圧着機
５ 接合機（第１超音波接合機）
６ 接合機（第２超音波接合機）
７ レーザ加工機
８ 検査機
９ 分割取出し機
１０ コントローラ
１１ ベース供給機
１２ カバーレイ供給機
１３ 第１シールド供給機
１４ 第２シールド供給機
１５ テンション調節機
１６ ピッチ送り機
１７ 移載機
１８ トレイ
２０ 伝送線路
３０ ベース
３１ 第１導体
３２ 伝送線路導体
３３ グランド導体
３４ 第１基材
３４ａ 第１主面
３５ カバーレイ
４０ 第１シールド
４１ 第２導体
４２ 第２基材
４２ａ 第２主面
４５ 第２シールド
４６ 第３導体
４７ 第３基材
５１ 第１中間体
５２ 第２中間体
５３ 第３中間体
５４ 第４中間体
５５ 第５中間体
５６ 第６中間体
Ｐ１ ピッチ
Ｒ１ 不要領域
Ｕ１ 貫通穴
Ｖ１ 窓部

本発明は、伝送線路、伝送線路の製造方法及び伝送線路の製造装置に関する。

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、対向配置された銅張積層板を互いに接合する構成によって全周に亘ってシールドする構造とした薄型の伝送線路、及び伝送線路またはその中間体を一貫した製造ラインで製造し、かつ、接着剤や導電ペーストを用いずに銅張積層板同士を接合することによって生産時間（タクトタイム）を導電ペーストや接着剤の熱硬化時間よりも短くすることができる構成の伝送線路の製造方法並びに伝送線路の製造装置を提供することを目的とする。

本発明の伝送線路の製造方法は、伝送線路導体と前記伝送線路導体の入力端および出力端にそれぞれ近接するグランド導体とからなる第１導体が所定ピッチでシート状の第１基材の第１主面に形成されたベースと、前記伝送線路導体を覆うシート状のカバーレイと、第２導体がシート状の第２基材の第２主面に形成された第１シールドと、第３導体がシート状の第３基材に形成された第２シールドとを用いて、前記第１主面に前記カバーレイを熱圧着する第１熱圧着ステップと、前記カバーレイが熱圧着された第１中間体に対し、前記伝送線路導体と前記伝送線路導体との間の不要領域を除去して前記第１中間体を貫通する貫通穴を形成する不要領域除去ステップと、前記貫通穴が形成された第２中間体に対し、前記ベースにおける前記第１主面の反対側の面に前記第１シールドの前記第２主面の側を熱圧着する第２熱圧着ステップと、前記第１シールドが熱圧着された状態で、前記第２導体の露出面に前記第３導体の露出面を超音波接合する第１接合ステップと、を有することを特徴とする。
本発明の伝送線路の製造装置は、伝送線路導体と前記伝送線路導体の入力端および出力端にそれぞれ近接するグランド導体とからなる第１導体が所定ピッチでシート状の第１基材の第１主面に形成されたベースを供給するベース供給機と、前記伝送線路導体を覆うシート状のカバーレイを供給するカバーレイ供給機と、第２導体がシート状の第２基材の第２主面に形成された第１シールドを供給する第１シールド供給機と、第３導体がシート状の第３基材に形成された第２シールドを供給する第２シールド供給機と、第１主面に前記カバーレイを熱圧着する第１熱圧着機と、前記カバーレイが熱圧着された第１中間体に対し、前記伝送線路導体と前記伝送線路導体との間の不要領域を除去して前記第１中間体を貫通する貫通穴を形成する不要領域除去機と、前記貫通穴が形成された第２中間体に対し、前記ベースにおける前記第１主面の反対側の面に前記第１シールドの前記第２主面の側を熱圧着する第２熱圧着機と、前記第１シールドが熱圧着された状態で、前記第２導体の露出面に前記第３導体の露出面を超音波接合する第１接合機と、を備えることを特徴とする。

本発明の伝送線路によれば、接着剤や導電ペーストを用いずに、第１シールドの第２導体と第２シールドの第３導体とが超音波接合されるので、少なくとも接着剤や導電ペーストの厚みの分薄型構造にできる。また、本発明の伝送線路の製造方法並びに伝送線路の製造装置によれば、全周に亘ってシールドする構造とした薄型の伝送線路またはその中間体を一貫した製造ラインで製造できる。

Claims (8)

1. 伝送線路導体と前記伝送線路導体の入力端および出力端にそれぞれ近接するグランド導体とからなる第１導体がシート状で熱可塑性樹脂からなる第１基材の第１主面に形成されたベースと、前記伝送線路導体を覆うシート状で熱可塑性樹脂からなるカバーレイと、第２導体がシート状で熱可塑性樹脂からなる第２基材の第２主面に形成された第１シールドと、第３導体がシート状で熱可塑性樹脂からなる第３基材に形成された第２シールドと、を備え、
   前記第１基材における前記第１主面と前記カバーレイ、前記ベースにおける前記第１主面の反対側の面と前記第１シールドの前記第２主面の側、前記ベースにおける前記第１主面の反対側の面と前記第１シールドの前記第２主面の側、及び前記カバーレイと前記第２シールドの前記第２主面の側とは互いに熱圧着されており、
   前記第２導体と前記第３導体とは互いに超音波接合されており、前記第２導体と前記第３導体とで前記伝送線路導体を囲むように配設されること
   を特徴とする伝送線路。
2. 前記第２導体及び前記第３導体の長手方向の両側はいずれも切断された切断面が形成されていること
   を特徴とする請求項１記載の伝送線路。
3. 前記グランド導体の端部と前記第３導体の端部とは互いに超音波接合されていること
   を特徴とする請求項１または２記載の伝送線路。
4. 前記第３基材に所定間隔で複数の窓部が形成されており、前記窓部によって前記第３導体の一部が外部接続可能に露出していること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の伝送線路。
5. 伝送線路導体と前記伝送線路導体の入力端および出力端にそれぞれ近接するグランド導体とからなる第１導体が所定ピッチでシート状の第１基材の第１主面に形成されたベースと、前記伝送線路導体を覆うシート状のカバーレイと、第２導体がシート状の第２基材の第２主面に形成された第１シールドと、第３導体がシート状の第３基材に形成された第２シールドとを用いて、
   前記第１主面に前記カバーレイを熱圧着する第１熱圧着ステップと、
   前記カバーレイが熱圧着された第１中間体に対し、前記伝送線路導体と前記伝送線路導体との間の不要領域を除去して前記第１中間体を貫通する貫通穴を形成する不要領域除去ステップと、
   前記貫通穴が形成された第２中間体に対し、前記ベースにおける前記第１主面の反対側の面に前記第１シールドの前記第２主面の側を熱圧着する第２熱圧着ステップと、
   前記第１シールドが熱圧着された状態で、前記第２導体の露出面に前記第３導体の露出面を超音波接合する第１接合ステップと、を有すること
   を特徴とする伝送線路の製造方法。
6. 前記第２熱圧着ステップは、前記第２中間体に対し、前記ベースにおける前記第１主面の反対側の面に前記第１シールドの前記第２主面の側を熱圧着するとともに、前記カバーレイに前記第２シールドの前記第２主面の側を熱圧着すること
   を特徴とする請求項５記載の伝送線路の製造方法。
7. 前記第２導体と前記第３導体とが超音波接合された状態で、前記グランド導体の端部に前記第３導体の端部を超音波接合する第２接合ステップを有すること
   を特徴とする請求項５または６記載の伝送線路の製造方法。
8. 前記グランド導体と前記第３導体とが超音波接合された状態で、レーザ照射にて前記第３導体の一部を露出させるレーザ加工ステップを有すること
   を特徴とする請求項７記載の伝送線路の製造方法。