JP4470754B2

JP4470754B2 - シート材の加工処理装置

Info

Publication number: JP4470754B2
Application number: JP2005041977A
Authority: JP
Inventors: 正造福嶋; 昭博秋山
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-02-18
Filing date: 2005-02-18
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2025-02-18
Also published as: JP2006225732A

Description

本発明は、産業機器や民生機器の各種電子部品基材であるフレキシブル基板などにおけるシート材の加工処理装置に関するものである。

近年における電子機器の小型、薄形および軽量化に伴い、使用される平面形状の電子部品についても小型化、薄形化および軽量化を行うことが必要となり、エッチングやめっきなどによる製造方法が採用されている。

特に高占積率を要求される電子部品の場合、エッチング方式よりもめっき方式が有利とされ、アディティブあるいはセミアディティブ方式などが知られている。その際のシート材である基材における下地銅の厚みが薄くなるため、シート材を加工用液槽への浸漬や加工用液のスプレーなどにより、加工処理する際のシート材の保持および移送などに関して課題を有していた。

従来この種のシート材の加工処理装置としては、薄いシート材を毎葉でハンドリングすることが困難であるため、ロールからロールという連続シートの形態で搬送する方法の採用や、毎葉のシート材の場合には、シート材の剛性が無いためにシート材を枠治具にテープなどで固定して剛性を保持して搬送する方法が用いられている。

なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平８−９２７５６号公報

しかしながら、前記従来のシート材の加工処理装置は、ロールからロールという連続シートの形態で搬送する方式においては、小生産ロットあるいは品種切替、さらに後工程におけるシート材の形態の自由度が少ないという課題を有している。

また枠治具を使用する方式では、シート材の枠治具への貼付工程が必要、たるみやしわの発生、そして加工処理時における枠治具とシート材との段差に加工液などの停留が発生するという課題を有している。

さらに、コンベア搬送とし加工用液などを噴射するスプレー方式では、剛性の無いシート材ではスプレー噴射圧によるシート材のうねりの発生、移送ローラへのシート材の巻込み、移送時間の変動が発生するという課題を有していた。

本発明は、前記課題を解決しようとするものであり、移送方向の先頭における先導板の配設やシート材の全周の固定が不要で、加工処理品質のバラツキが少なく、毎葉のシート材を安定して移送し、加工用液による加工処理ができるシート材の加工処理装置を提供する事を目的とするものである。

前記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、毎葉のシート材を載置して水平に移送するコンベア機構と、このコンベア機構の投入部から搬出部へ引張して設けられるとともに、前記シート材の直上および直下に配設された搬送ガイドと、この搬送ガイドを挟んで前記シート材の上方および下方に配設された加工用液のスプレーノズルとからなり、前記搬送ガイドはスプレーノズルからシート材へ加工液の噴射を妨げないように線材とした構成を有しており、これにより、シート材を貼付する枠治具が不要となり、所定形状サイズの毎葉で処理でき、加工用液の選択や組合せおよび処理制御の設定が容易で、加工処理品質のバラツキが少なく、シート材を安定して移送し加工用液による加工処理ができるという作用効果を有する。さらに、毎葉シート材のコンベア機構のローラへの巻き込み、揺動や振れあるいは捲れなどが抑制できるとともに安定な搬送が可能となる作用効果も同時に有する。

本発明のシート材の加工処理装置は、毎葉のシート材を複数枚保持し移送するシートチャック機構と、シートチャック機構を浸漬する加工処理用の浸漬槽と、シート材のたわみを補正するテンション機構を有するシートチャック機構と、シートチャック機構の移送機構を設けてなる構成であり、毎葉の薄いシート材において保持や移送が確実で高精度であり、不要な加工液の停留が無く、シート材に対する加工用液による高品質の加工処理が可能になるという効果を有する。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１〜２に記載の発明について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態１でのシート材の加工処理装置における加工処理機構の要部構成図、図２は同要部構成側面図、図３は同要部断面構成側面図、図４は同加工処理機構の要部斜視図、図５はシート材例の要部断面図、図６は同平面概要図、そして図７はシート材でなるワークの生産ライン概要平面構成図である。

ワークを形成するためのシート材は、例えば図５に示すように、２５μｍ厚みでポリイミド材などの絶縁基板である樹脂フィルム１の上下両面に、例えば２μｍ厚みの下地銅２が接着や熔着あるいはめっきなどにより施され、厚みが３０μｍのシート材１００が形成されている。

そして図６に示すように、シート材１００でなる対象のワーク３である毎葉のサイズは、例えば２５０×５００ｍｍであり、中央部分には各種の電子部品形成体４が多数列で配列されているのである。

シート材１００を基材としてなる毎葉で所定のワーク３の製造方式としては、例えば図７に示すように、セミアディティブ方式の生産ライン５であり、図示していないが後で詳細に説明するシートチャック機構１７で毎葉のシート材１００でなるワーク３を搬送し、洗浄や異物の除去、表面粗さ制御などを行う浸漬式前処理機構６、ワーク３にドライフィルムなどをラミネートするラミネート機構７、所望する電子部品の機能素子を焼き付ける露光機構８、スプレー式で治具レスコンベアにより搬送する現像機構９、シートチャック機構１７で搬送してめっきの前処理、めっきおよびめっきの後処理を行う浸漬式めっき機構１０、スプレー式の治具レスコンベアにより搬送するレジスト剥離機構１１、そしてエッチング機構１２により構成されている。

本発明におけるシート材の液浸漬式による加工処理機構の例について、図１〜図４を参照しながら説明する。シートチャック機構１７によりシート材１００でなり毎葉シートであるワーク３をチャックし、ワーク３における所定テンションを保持した状態で移送する形態であり、シートチャック機構１７は各種の加工用液により加工処理するための浸漬槽１４にシートチャックガイド板１６により位置決めされ、浸漬槽１４に設定かつ固定されるのである。

そして、ワーク３に対する浸漬範囲は、あらかじめ設定された浸漬槽液面１５とシートチャックガイド板１６の上下方向調整により浸漬範囲が設定されるのである。

さて、１８は毎葉のシート材１００すなわちワーク３の両端を垂直に把持し保持する対のチャックアーム片１８Ａ、１８Ｂでなるチャックアーム、１９は対のチャックアーム片１９Ａ、１９Ｂでなるチャックアームであり、中央部に軸受２１Ａ、２１Ｂを各々挟持して取付けられている。

２２Ａ、２２Ｂはチャックアーム１８、１９の上端で挟持される楕円形状の開閉カム、２３は圧縮力によりチャックアーム片１８Ａ、１８Ｂおよびチャックアーム片１９Ａ、１９Ｂの上端の内側を開閉カム２２Ａ、２２Ｂの外周に当接させる引張りバネであり、開閉カム２２Ａ、２２Ｂの動作時に開閉カム２２Ａ、２２Ｂの外周形状追従による動作を、チャックアーム片１８Ａ、１８Ｂおよびチャックアーム片１９Ａ、１９Ｂに対して行わせるのである。

２５Ａ、２５Ｂは開閉カム２２Ａ、２２Ｂの一端に固着されたＬ字形状のハンドルレバー、２７は開閉カム２２Ａ、２２Ｂの中心を挿通したシャフト、２８は軸受２１Ａ、２１Ｂを挿通し回転および摺動自在とするシャフトである。

２０Ａ〜２０Ｄおよび２０Ｅ〜２０Ｈは、チャックアーム片１８Ａ、１８Ｂ、１９Ａおよび１９Ｂの下端と軸受２１Ａ、２１Ｂの下部に各々内面側に対向するように配設され、先端には当接面を出来るだけ少なくし、かつ保持力が維持できる弾性体のシリコンゴムなどを配設したボルトである。

ハンドルレバー２５Ａ、２５Ｂの回動操作により、開閉カム２２Ａ、２２Ｂが回転し、その結果チャックアーム片１８Ａ、１８Ｂおよびチャックアーム片１９Ａ、１９Ｂがシャフト２８を中心に引張りバネ２３の張力に追従あるいは抗して回動し、ボルト２０Ａ〜２０Ｈの内面側で対向する先端、すなわち弾性体のシリコンゴムなど同士により実際にワーク３を挟持し保持するのである。

２９はシャフト２７とシャフト２８に上下端を挿通させ、回転は自在だが左右の移動は不可に配設した保持板であり、中心部に調整バネ２６の中を挿通した支持シャフト３０の一端を固定させている。そして、調整バネ２６の片端は保持板２９の片面に、そして他端はチャックアーム１９の内側面に当接している。

１６Ａ、１６Ｂはシートチャックガイド板であり、上端が開放されたＵ字状切込み溝を有しており、下端が浸漬槽１４の上端に固定されており、Ｕ字状切込み溝の底部にはシャフト２８の両端を、また切込みの上端にはシャフト２７の両端を保持している。

２４は支持シャフト３０に回動あるいは移動自在に装着され、ノブや回転駆動制御機構でなり、チャックアーム１９をシャフト２７、シャフト２８を摺動させて直線移動させるテンション調整部であり、チャックアーム１９の外面側に配設され、その操作駆動により調整バネ２６の張力に追従あるいは抗してチャックアーム１９を左右水平に移動させて、ボルト２０Ａ〜２０Ｈで挟持したワーク３に対して、移送や浸漬時などにおいてたるみなどが発生した際、たるみの除去あるいは適度なテンションを印加するのである。以上により、シートチャック機構１７が構成されている。なお１５は浸漬槽１４内に貯留させた加工用液などの液面である。

シートチャック機構１７は、軽量化と耐薬品性（化学的に安定）のために超高分子量ポリエチレンや塩化ビニールを使用しており、またチャックアーム１８、１９は表面を平滑とし、かつ長手方向に非貫通の楕円長穴を設け、その下端部（底部）は開口部に傾斜する構造であり、浸漬槽１４からの離脱の際に加工用液などの滞留が無く、液切れが良くなるようにしている。

以上の構成によるシートチャック機構１７を加工処理機構１３にて所定時間管理の下、各工程への移送や、各加工用液による所定処理を繰り返し行うことにより、枠治具が不要であり、薄くて大判で毎葉のシート材の移送と処理作業が可能となり、加工用液などの貯留や液切れについても、シート材におけるバラツキが軽減されて所定品質を維持することができる。

なお、テンション調整部２４により左右の長手方向におけるワーク３のたるみの除去や適正なテンションの印加を行う動作について説明したが、必要に応じてワーク３の上下方向に対する同様のテンション調整部を設置してもよく、それらの相互調整によりワーク３の対角線方向における調整を行うことができるのは言うまでもない。

なおまた、シートチャック機構１７の移送（搬送）は個別の作業でも良いが、自動化によるロボットなどによる移送の場合には、剛性を有するシートチャック機構１７自体をチャッキングして移送（搬送）することが可能であり、生産性が向上することになる。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項３〜４に記載の発明について図面を参照しながら説明する。図８は、本発明の実施の形態２におけるシート材の加工処理装置の模式平面および側面図である。

図８において、５１は上移送ローラであり、所定間隔に硬質弾性体でなる複数の円板を回転軸に固着して回動自在であり、複数の円板の周縁が隣接相互間を密接あるいはクロスして複数個が所定箇所に設置されている。５２は同じく下移送ローラであり、円板の周縁が隣接相互間および上移送ローラ５１の円板周縁と密接あるいはクロスしている。

５５および５６はシート材１００でなるワーク３の両面に密接する弾性体でなる円筒ローラであり、独自あるいは上移送ローラ５１および下移送ローラ５２と同期して回動自在である。以上により、シート材１００でなるワーク３の移送（搬送）用のコンベア機構を形成している。

５３は搬送ガイドである上ガイド線であり、化学的に安定な釣り糸やステンレススチール線材でなり、ワーク３の直上でかつ前記コンベア機構の投入部から搬出部まで複数本を引張して配設している。同じく５４はワーク３の直下に引張して配設した下ガイド線である。

５７は加工用液をシート材１００でなるワーク３に噴射するための上スプレーノズル、５８は同じく下スプレーノズルであり、前記コンベア機構にて移送中のワーク３の上面および下面に加工用液を噴射して所定の加工処理を行うのである。

前記構成の装置により、シート材１００でなるワーク３がスプレー噴射圧による押圧を受けても、上ガイド線５３、下ガイド線５４でなる搬送ガイドにより、規制およびガイドされて移送され、上移送ローラ５１、下移送ローラ５２および円筒ローラ５５、円筒ローラ５６に巻込まれることはなく、また前記の上ガイド線５３、下ガイド線５４は細く、上スプレーノズル５７、下スプレーノズル５８の噴射に支障が無いローラの間隔（広く）としているため、加工用液のスプレーにおけるワーク３への噴射が妨げられることが無いのである。

本発明にかかるシート材の加工処理装置は、毎葉の薄いシート材において保持や移送が確実かつ高精度であり、不要な加工用液の停留が無く、シート材に対する加工用液による高品質の加工処理が可能になるという効果を有し、毎葉のシート材に対して各種の処理を行うための保持あるいは移送機構などの用途として有用である。

本発明の実施の形態１でのシート材の加工処理装置における加工処理機構の要部構成図同要部構成側面図同要部断面構成側面図同加工処理機構の要部斜視図シート材例の要部断面図同平面概要図シート材でなるワークの生産ライン概要平面構成図本発明の実施の形態２におけるシート材の加工処理装置の模式平面および側面図

符号の説明

１樹脂フィルム
２下地銅
３ワーク
４電子部品形成体
５生産ライン
６浸漬式前処理機構
７ラミネート機構
８露光機構
９現像機構
１０浸漬式めっき機構
１１レジスト剥離機構
１２エッチング機構
１３加工処理機構
１４浸漬槽
１５浸漬槽液面
１６、１６Ａ、１６Ｂシートチャックガイド板
１７シートチャック機構
１８、１９チャックアーム
１８Ａ、１８Ｂ、１９Ａ、１９Ｂチャックアーム片
２０Ａ〜２０Ｈボルト
２１Ａ、２１Ｂ軸受
２２Ａ、２２Ｂ開閉カム
２３引張りバネ
２４テンション調整部
２５Ａ、２５Ｂハンドルレバー
２６調整バネ
２７、２８シャフト
２９保持板
３０支持シャフト
５１上移送ローラ
５２下移送ローラ
５３上ガイド線
５４下ガイド線
５５、５６円筒ローラ
５７上スプレーノズル
５８下スプレーノズル
１００シート材

Claims

毎葉のシート材を載置して水平に移送するコンベア機構と、このコンベア機構の投入部から搬出部へ引張して設けられるとともに、前記シート材の直上および直下に配設された搬送ガイドと、この搬送ガイドを挟んで前記シート材の上方および下方に配設された加工用液のスプレーノズルとからなり、前記搬送ガイドはスプレーノズルからシート材へ加工液の噴射を妨げないように線材としたシート材の加工処理装置。