JP4676820B2 - プリント配線板の単板接続装置及びその方法 - Google Patents

Description

この発明は、プリント配線板の単板接続装置及びその方法に関し、特にプリント配線板を製造する工程の途中で、プリント配線板の素材としての例えば所定の幅を具備した長いシート状の銅張積層板（通常、「ＣＣＬ」という）から所定の長さに切断された単板同士を互いに重ね合わせて同時に穿孔した後に、各単板同士を互いにつなげて次工程の回路形成加工を施すために、前記各単板同士を互いに接続用テープで貼り合わせるプリント配線板の単板接続装置及びその方法に関する。

近年、プリント配線板、例えばＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）は生産量が急増している。従来、プリント配線板の製造方法としては、プリント配線板の素材としての例えば所定の幅を具備したシート状の銅張積層板（ＣＣＬ）からなる薄い板状の部材の両面に回路を形成するものであり、長いシート状のＣＣＬ（ポリイミド等の薄い板状のベース部材の両面に薄い導体膜が形成されている部材）を所定の長さの単板に切断し、この切断された各単板を互いに重ね合わせて貫通孔を同時にあけ、この貫通孔にスルーホールメッキを施し、このスルーホールメッキが施された各単板の両面の導体膜に、エッチング等によって回路を形成する方法が知られている。

なお、上記のスルーホールメッキは、前記プリント配線板の両面に形成された回路同士を互いに電気的に接続するために行われるものである。

また、前記従来の方法では、前記スルーホールメッキが施された各単板に対して回路を設ける際に、１枚ずつ離されている各単板ごとに回路を形成している。

一方、前記従来の他の方法では、前記スルーホールメッキが施された各単板を接続用テープなどを用いて互いに接続して長く形成してロール状に巻かれる。この長く接続された各単板がロールから繰り出されてその長手方向に送られつつ、前記各単板の両面に回路を形成し、別のロールに巻き取られるロール・ツゥ・ロール（Ｒ−Ｒ）方式が採られる。この方法のメリットは、「生産コストの低減」、「厚みが薄い高付加価値製品の生産が可能となる」などである。

ここで、前記複数の単板を接続する単板接続装置としては、搬送装置で所定の位置まで搬送された前側の単板の後端部と、次の後側の単板の先端部とを互いに突き合わせて、接続用テープで前記前側の単板と前記次の後側の単板とを互いに接続し、前記搬送装置で前記次の後側の単板を前記所定の位置まで搬送する動作を繰り返し、複数の単板が長くつながるように接続する装置が知られている。

なお、前記単板を接続する単板接続装置では、互いが対向しているローラで前記単板を挟み込み、前記各ローラを回転し、前記単板を搬送するようになっている。

また、前記単板を接続する単板接続装置では、接続用テープで前記前側の単板と前記次の後側の単板とが、作業者の手作業によって互いに接続されている。
特開平７−９９３７９号公報

ところで、従来のプリント配線板の製造方法では、スルーホールメッキを行うための貫通孔が、複数の単板を重ね合わせた状態でほぼ同時に形成されるので、貫通孔を効率良く形成することができるが、単板の両面に回路を形成する際に、１枚ずつ離されている各単板ごとに回路を形成しているので、回路を効率良く形成することができないという問題があった。

また、従来の単板を接続する単板接続装置では、ローラを空気圧シリンダ等のアクチュエータで付勢し、各ローラで単板を挟み込んで搬送しているので、単板を挟み込む力が前記ローラの長手方向で不均一になり、各単板が曲がって搬送されてしまうおそれがあるという問題がある。このように単板が曲がって搬送されると、単板同士が曲がって接続されてしまうおそれがある。

また、単板同士の突き合わせ部が、その長手方向での間隔が「広がり」すぎたり、単板の厚み方向で「重なり」が生じたり、また、複数の各単板の側端部の不揃いによる「側端部の凹凸」などが生じると、ロール処理の生産性及び単板の品質に悪影響を与えるなど、次工程で不具合が生じる原因となる。

例えば、上記の「重なり」は、接続された複数枚の単板がロール状に巻き取られる際に単板が膨れたり、潰されたりするために上下層の各単板にシワや押し傷が生じるなどの原因となるという問題点があった。また、各単板に設けたアライメント穴がセンサの視野に入らなくなるためにセンサで探せない事態が生じる。

また、上記の「広がり」は、接続された複数枚の単板がロール状に巻き取られる際に、突き合わせ部の間隔に露出した接続用テープが下層の単板に粘着されるために、次工程の回路形成工程において各単板がロールからロールへ繰り出されるときに、例えば突き合わせ部の間隔が２ｍｍ以上ある場合は単板がロールから剥がれないという問題点があった。また、各単板がロールからロールへ繰り出されるときに、各単板に設けたシート送り用穴がずれるのでアライメントポジションに送られないために定期的な送りにならない原因になる。

また、回路形成工程では単板の側辺エッジ位置がＥＰＣ（Edge Position Control）センサで検出され、この検出データにより接続された各単板のロール位置をフィードバック制御して、各単板を作業領域（ドライフィルムラミネート、露光、現像、エッチングなど）の適正な幅方向の位置へ調整するのであるが、上記の「側端部の凹凸」があると、ＥＰＣセンサが正確に動作しない事態が生じる。

また、前記単板を接続する単板接続装置では、作業者の手作業によって接続用テープを各単板の突き合わせ部に貼ることにより、各単板同士が接続されているので、効率良く接続することができないという問題があった。

この発明は上述の課題を解決するためになされたものである。

この発明のプリント配線板の単板接続装置は、所定の長さと幅とを備え、４隅に露光機用のアライメント穴を有する板状の単板同士を接続するプリント配線板の単板接続装置において、前記単板同士のうちの前側の単板の長手方向の後端部に、次の後側の単板の長手方向の前端部が近接して対向するようにテープ貼付領域に位置決めされた前記前側の単板と前記次の後側の単板とを互いに接続するために、前記前側の単板の後端部と前記次の後側の単板の前端部とに接続用テープを貼り付けるテープ貼付装置と、前記テープ貼付領域の後方側に設けられ、前記前側の単板の後端部と前記次の後側の単板の前端部の位置を検出する端部位置検出装置と、この端部位置検出装置で検出された前記前側の単板の後端部の位置に基づいて前記前側の単板の後端部を前記テープ貼付領域に位置決めするように、前記前側の単板を前記長手方向の前方に搬送すべく、前記テープ貼付領域の前方側に固定して設けられた単板固定搬送装置と、前記次の後側の単板を所定位置に位置決めする単板位置決め部材を備えると共に、前記端部位置検出装置で検出された前記次の後側の単板の前端部の位置に基づいて前記次の後側の単板の前端部が前記テープ貼付領域に位置決めされた前記前側の単板の後端部に接近して対向するように、前記次の後側の単板を前記長手方向の前方に移動せしめて位置決めすべく、前記端部位置検出装置の後方側に設けられた単板移動搬送装置と、を備え、前記端部位置検出装置は、前記単板の搬送方向に対して直交する幅方向で前記単板の両側端部が通過する位置に各々設けられる透過型光電センサを有し、前記露光機用のアライメント穴による前記前側の単板の後端部の位置及び前記次の後側の単板の前端部の位置の誤検出を防止するために、前記透過型光電センサは、前記露光機用のアライメント穴より長い長辺を有する長方形状の光線を投光すると共に、前記単板の検出する端部に対し、前記光線の長辺を平行にして配置され、前記光線の受光量を閾値と比較して、前記前側の単板の後端部の位置と前記次の後側の単板の前端部の位置とを検出することを特徴とするものである。

また、この発明のプリント配線板の単板接続装置は、前記プリント配線板の単板接続装置において、前記単板位置決め部材が、前記次の後側の単板の側端部を突き当てて位置決めする側端部突当部材であることが好ましい。

この発明のプリント配線板の単板接続装置は、前記透過型光電センサは、前記テープ貼付領域に対して前記単板の搬送方向の後方に配置され、前記単板固定搬送装置と、前記単板移動搬送装置と、前記透過型光電センサとを制御する制御装置を備え、前記制御装置は、前記透過型光電センサで検出された前記前側の単板の後端部の位置データに基づいて、前記テーブル貼付領域の所定の位置までの前記前側の単板における第１の移動距離を計算して、前記単板固定搬送装置で前記前側の単板を前記第１の移動距離だけ前記長手方向の前方へ搬送し、前記透過型光電センサで検出された前記次の後側の単板の前端部の位置データと、前記テープ貼付領域の所定の位置で停止している前記前側の単板の後端部の位置データとに基づいて、前記テープ貼付領域の所定の位置で停止している前記前側の単板の後端部と近接して対向する位置までの前記次の後側の単板における第２の移動距離を計算して、前記単板移動搬送装置で前記次の後側の単板を前記第２の移動距離だけ前記長手方向の前方へ搬送し、前記前側の単板の後端部と前記次の後側の単板の前端部との間隔を制御することが好ましい。

この発明のプリント配線板の単板接続装置は、前記透過型光電センサの光線形状が、単板に加工されている前記露光機用のアライメント穴の２倍以上の長さを持つ長辺のものであることが好ましい。

この発明のプリント配線板の単板接続方法は、所定の長さと幅とを備え、４隅に露光機用のアライメント穴を有する板状の前側の単板の長手方向の後端部に、４隅に露光機用のアライメント穴を有する次の後側の単板の長手方向の前端部が近接して対向するようにテープ貼付領域に位置決めされた前記前側の単板と前記次の後側の単板とを互いに接続する単板接続方法において、前記テープ貼付領域の後方側で前記前側の単板の後端部の位置を前記テープ貼付領域の後方側に配置された端部位置検出装置で検出し、この検出した前側の単板の後端部の位置に基づいて前記前側の単板の後端部が前記テープ貼付領域に位置するように前記前側の単板を移動位置決めし、前記テープ貼付領域の後方側で前記次の後側の単板の前端部の位置を前記端部位置検出装置で検出し、この検出した前記次の後側の単板の前端部の位置に基づいて前記次の後側の単板の前端部が前記テープ貼付領域に位置決めされた前記単板の後端部に接近して対向するように前記次の後側の単板を移動位置決めし、前記前側の単板の後端部と前記次の後側の単板の前端部とに接続用テープを貼り付けて接続し、前記端部位置検出装置は、前記単板の搬送方向に対して直交する幅方向で前記単板の両側端部が通過する位置に各々設けられる透過型光電センサを有し、前記露光機用のアライメント穴による前記前側の単板の後端部の位置及び前記次の後側の単板の前端部の位置の誤検出を防止するために、前記透過型光電センサは、前記露光機用のアライメント穴より長い長辺を有する長方形状の光線を投光すると共に、前記単板の検出する端部に対し、前記光線の長辺を平行にして配置され、前記光線の受光量を閾値と比較して、前記前側の単板の後端部の位置と前記次の後側の単板の前端部の位置とを検出することを特徴とするものである。

以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明のプリント配線板の単板接続装置によれば、テープ貼付領域の後方側で、前記前側の単板の後端部と前記次の後側の単板の前端部の位置を検出する端部位置検出装置と、前記前側の単板を前方へ搬送する単板固定搬送装置と、前記次の後側の単板を前方へ移動せしめて位置決めする単板移動搬送装置と、を設け、前記端部位置検出装置による前記前側の単板の後端部の位置データ、及び前記次の後側の単板の前端部の位置データに基づいて、前記単板固定搬送装置による前記前側の単板の移動距離と、前記単板移動搬送装置による前記次の後側の単板の移動距離と、を制御することにより、テープ貼付領域における前記前側の単板の後端部と前記次の単板の前端部との間隔を適正な位置に接近させることができる。

したがって、単板同士を良好な状態で接続用テープを貼り付けて接続できるので、この接続された複数枚の単板がロール状に巻かれてもしわや膨らみが生じない。その他、後工程におけるプリント配線板製造時の品質向上に寄与する。また、後工程で接続用テープの剥離作業が良好になるので、歩留まりを向上させることができる。また、複数枚の各単板の接続作業を自動的に効率よく行うことができる。

この発明のプリント配線板の単板接続方法によれば、前記プリント配線板の単板接続装置で説明したように、テープ貼付領域における前記前側の単板の後端部と前記次の後側の単板の前端部との間隔を適正な位置に接近させることができるので、単板同士を良好な状態で接続用テープを貼り付けて接続できる。その結果、この接続された複数枚の単板がロール状に巻かれてもしわや膨らみが生じないし、その他の後工程におけるプリント配線板製造時の品質向上に寄与する。また、後工程で接続用テープの剥離作業が良好になるので、歩留まりを向上させることができる。また、複数枚の各単板の接続作業を自動的に効率よく行うことができる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

この実施の形態に係るプリント配線板（プリント基板）は、薄い板状の部材の表面と裏面の両面に薄い導電膜（たとえば銅箔で形成されている導電膜）が予め設けられており、前記導電膜を加工して製造されるものである。前記薄い板状の部材（素材）は、例えば可撓性を備えているシート状の銅張積層板（通常、「ＣＣＬ」という）であり、ポリイミド製ベースフィルムの両面に導電膜が密着して形成されている。

ここで、前記プリント配線板の製造方法について概略的に説明する。

図３を参照するに、まず、所定の幅を具備した長いシート状のＣＣＬが前記幅方向に伸びた切断線で所定の長さに切断されて単板とされる。なお、上記のＣＣＬの所定の幅は、通常、２５０〜５００ｍｍである（ステップＳ１）。

上記の複数枚の単板（２０枚程度）が各端面を互いに一致するように重ね合わされてから、パンチやドリルを用いて前記複数枚の単板にほぼ同時に貫通孔があけられる。この貫通孔は次の工程のスルーホールメッキのためのものである。このように複数枚の単板をまとめて穿孔することにより作業効率が向上する（ステップＳ２）。

次いで、前記貫通孔をあけた各単板はスルーホールメッキが施される（ステップＳ３）。

次に、前記スルーホールメッキを施した各単板同士を互いに接続する単板接続工程が行われる。すなわち、前記各単板が厚さ方向で互いに重ならないように各単板の端部同士を互いに近接して（接触させてもしくは僅かに離して）互いに対向させて配置される。この近接している各単板の端部が所定の幅を備えた接続用テープにより前記各単板の厚さ方向の一方の面から前記互いに近接している端面の部位を覆うように貼り付けられて互いに接続されて長く形成され、例えばリール（ボビン）にロール状に巻かれる（ステップＳ４）。

次に、各単板の両面に回路を形成する回路形成工程が行われる。上記のように長く形成されてロール状に巻かれた各単板は、そのロールから繰り出しながら加工装置内に送り込まれ、各単板に加工した後の印刷配線板が別のロールに巻き取られるロール・ツゥ・ロール（Ｒ−Ｒ）方式が採られる。このとき、上記のロール状の単板が別のロールへ送られる際に、各単板の両面に薄い回路が形成される。すなわち、各単板の導電膜の表面をきれいにする整面処理、ドライフィルムラミネート、露光、現像、エッチング及び回路研磨等の工程を経て印刷回路が形成される。

より詳しく説明すると、まず、前記単板の両面（表面と裏面）に設けられている薄い導電膜の表面の酸化被膜を除去して油膜や微細なゴミを除去するための整面処理が行われる。

この整面処理された導電膜の表面にはドライフィルムが貼り付けられ、前記単板の両面に回路を形成するためのパターン基板が前記ドライフィルムに設置された状態で露光が行われる。

前記パターン基板を取り除いて現像処理が行われ、前記ドライフィルムに前記パターン基板の回路形態が転写される。

続いて、エッチング処理によって上記の導電膜の一部が除去され、前記パターン基板の回路と同じ形態の回路が前記単板の両面に形成される。この後、前記基板の両面に残存している前記ドライフィルムが除去される。

以上のように、複数枚の単板が互いに重ね合わせて貫通孔があけられるので、スルーホールメッキのための貫通孔を効率よく形成できる。さらに、スルーホールメッキが施された各単板を接続してロール状に巻かれた後に、このロール状の各単板が繰り出されて別のロールへ送られる際に、各単板の両面に回路が形成されるので、ほぼ連続的に回路を効率良く形成することができる（ステップＳ５）。

続いて、上記の接続された各単板が分離され（ステップＳ６）、この分離後に、各単板の両面に薄いカバーレイが貼り付けられて（ステップＳ７）、プリント配線板が製造される。

以上のように、製造されたプリント配線板は、両面に回路を備えていると共に、前記両面の各回路を互いに電気的に接続するためのスルーホールを有するものであり、このプリント配線板を従来よりも効率よく製造することができる。

また、上記のプリント配線板の製造方法によれば、単板同士の接続に接続用テープが使用されているので、単板に与える影響を少なくして（たとえば、接続部位で単板を傷つけることなく）、単板の接続を速やかに容易に行うことができ、接続された単板を分離することも容易になっている。

次に、上記プリント基板の製造方法のうちの単板接続装置１について図面を参照して説明する。この単板接続装置１は上述したステップＳ４の単板接続工程で用いられるものである。

図１を参照するに、単板接続装置１は、所定の幅と所定の長さとを備えて四角形状に形成され可撓性を具備した薄い板伏の単板３（たとえば、プリント配線板の素材）同士を接続するための装置である。

なお、上記のステップＳ１、Ｓ２及びＳ３で形成された単板３は、図４（Ａ）の２点鎖線で示されているように、単板３の４隅に設けた４個の露光機用のアライメント穴３Ｅと、単板３の長手方向のほぼ中央で両側部に設けた２個の露光機のシート送り用穴３Ｓと、単板接続装置１で使用される２個の位置決め用の基準穴３Ｈと、が形成されている。

単板接続装置１の図示しない基台には、図１に示されているように前側の単板３Ａの長手方向の後端部３ＡＲに、次の後側の単板３Ｂの長手方向の前端部３ＢＦが近接して対向するように前記次の後側の単板３Ｂを位置決めして接続用テープ５を貼り付けるためのテープ貼付領域７が設けられている。

また、上記のテープ貼付領域７に位置決めされた前側の単板３Ａと次の後側の単板３Ｂとを互いに接続するためにテープ貼付装置９が設けられている。

詳しく説明すると、前記テープ貼付装置９は、所定の幅を備えた接続用テープ５を前記近接している前記各単板３Ａ，３Ｂの端部３ＡＲ，３ＢＦの突き合わせ方向に延伸させて、前記各単板３Ａ，３Ｂの厚さ方向の一方の面（この実施の形態では上面）から、互いに近接している各単板３Ａ，３Ｂの端部３ＡＲ，３ＢＦを覆うように貼り付けて各単板３Ａ，３Ｂを接続するものである。

上記のテープ貼付領域７には、前記前側の単板３Ａの後端部３ＡＲと前記次の後側の単板３Ｂの前端部３ＢＦとを位置決めするためのテーブル１１が設けられており、このテーブル１１の上方には前記テーブル１１から離隔したテープ貼付装置９の本体部であるフレーム１３が上下動自在に設けられている。

前記フレーム１３の内部には、接続用テープ５がリールに巻かれて格納されており、接続用テープ５が前記各単板３Ａ，３Ｂの突き合わせ部と互いにほぼ一致する方向に繰り出されるように配置されている。また、前記リールから繰り出された接続用テープ５の先端側が複数のローラによりフレーム１３の下面側に案内されるように構成されている。なお、複数のローラには接続用テープ５がリールの側へ戻ることを防止するために例えばワンウェイクラッチなどからなるテープ逆走防止手段が設けられている。

さらに、前記フレーム１３には、接続用テープ５を前記リールから所定の長さだけ引き出すためのテープ引き出し手段が設けられている。このテープ引き出し手段により引き出された接続用テープ５の先端はフレーム１３の下面より下方へ斜めに出るように構成されており、接続用テープ５の先端側を上からテーブル１１へ押し付けるための押し付けローラが設けられている。なお、引き出された接続用テープ５の下面側に接着剤層が設けられている。

また、前記フレーム１３の内部には、接続用テープ５を切断するためにカッターなどからなるテープ切断部が備えられている。

また、上記のテープ貼付領域７に対して前記搬送方向の前方側には、前記前側の単板３Ａを前記搬送方向の前方側へ移動せしめるための単板固定搬送装置１５が設けられている。

この単板固定搬送装置１５は、前記前側の単板３Ａの厚さ方向の一方の面を真空吸着しつつ前記前側の単板３Ａを長手方向の一方向（図１及び図２に示す矢印の搬送方向）に引いて搬送することにより、前記前側の単板３Ａとこの前側の単板３Ａに接続された前記次の後側の単板３Ｂとを搬送せしめるものである。

上記の単板固定搬送装置１５について詳しく説明すると、単板搬送装置１５はこの実施の形態ではベルトコンベヤ１７で構成されており、ベルトコンベヤ１７の無端環状に回転するベルト１９には前側の単板３Ａの搬送方向に並んだ複数の貫通孔２１が複数列具備されている。さらに、上方側を走行するベルト１９の内側には平板状のガイド部材２３が設けられている。このガイド部材２３には前記ベルト１９の各貫通孔２１に対応する位置で前記搬送方向に長く伸びて形成された図示しない複数の溝が複数列具備されている。

前記ガイド部材２３の各溝を形成した面がベルト１９の内側の面に近接又は接触しており、前記ベルト１９におけるガイド部材２３とは反対側の面で、ガイド部材２３の溝とベルト１９の各貫通孔２１とを介してベルト１９の上面にある単板３Ａを真空吸着できるように構成されている。

なお、単板固定搬送装置１５は、ベルト１９がサーボモータなど駆動装置により回転駆動されて正確な位置で停止できるように構成されており、さらに前記駆動装置は図示しない制御装置に接続されている。

なお、上記のベルトコンベヤ１７やガイド部材２３に代えて、前側の単板３Ａをグリップして搬送するように構成してもよい。例えば、前記前側の単板３Ａの幅方向に長く伸びた第１のグリップ用部材を前記前側の単板３Ａの裏面側に配置し、前記前側の単板３Ａの幅方向に長く伸びた第２のグリップ用部材を前記前側の単板３Ａの表面側に配置し、空気圧シリンダ等のアクチュエータを用いて前記第１及び第２のグリップ用部材で前記前側の単板３Ａを挟み込み、この挟み込んだ状態で前記各グリップ用部材を空気圧シリンダ等のアクチュエータを用いて前記搬送方向に移動することにより、前記前側の単板３Ａを搬送するようにしても構わない。あるいは、他の構造の単板固定搬送装置であっても構わない。

さらに、上記の単板固定搬送装置１５に対して前記搬送方向の前方側（図１、図２において右側）には、前記テープ貼付装置９で接続されてから前記単板搬送装置１５で搬送される接続された複数枚の単板３をリール２５（ボビン）に巻き取る単板巻取装置２７が設けられている。なお、前記リール２５は図示しない前記基台に対して回転自在に設けられており、図示しない電気モータ等のアクチュエータで前記接続された複数の単板３を巻き取るために回転駆動される構成である。

また、上記のテープ貼付領域７に対して前記搬送方向の後方側（図１、図２において左側）には、前記前側の単板３Ａの後端部３ＡＲの位置、あるいは前記次の後側の単板３Ｂの前端部３ＢＦの位置を検出するための端部位置検出装置としての例えば透過型光電センサ２９が設けられている。この透過型光電センサ２９の代わりに、反射ミラーと反射型光電センサの組合せのセンサを用いてもよい。

上記の透過型光電センサ２９は、図１に示されているように前記搬送方向に対して直交する幅方向で単板３の両側端部が通過する位置付近の上下に投光側センサ２９Ａと受光側センサ２９Ｂが配置されている。なお、前記透過型光電センサ２９は、前記前側の単板３Ａの後端部３ＡＲの位置、あるいは前記次の後側の単板３Ｂの前端部３ＢＦの位置を検出した検出データを送るように図示しない制御装置に接続されている。

なお、上記の透過型光電センサ２９は、スポット的な範囲を検出するのではなく、光線形状が例えば２０ｍｍ×２．５ｍｍの長方形状からなっており、光線形状が単板３に加工されている穴の２倍以上の長さを持つ長辺もので、単板３の検知する端部に対し、長辺が平行に配置されている。その理由としては、各単板３Ａ、３Ｂにはスルーホールメッキを施した貫通孔や位置決め用の基準穴３Ｈ、アライメント穴３Ｅなどの穴部が設けられているので、検出範囲がスポット的であると、前記穴部を誤検出してしまうおそれがあるからである。例えば、位置決め用の基準穴３Ｈなどの穴部が直径φ２ｍｍ以下であるときは、これより長い検出幅を有しているので、前記穴部を誤検出することを避けられる。この実施の形態では、透過型光電センサ２９が単板３の幅方向の両側端部付近に２箇所に用いられているので、上記の閾値管理により、穴開きを有する単板３の端部（エッジ）の誤検出を回避できる。

また、上記のテープ貼付領域７並びに透過型光電センサ２９に対して前記搬送方向の後方側（図１、図２において左側）には、前記次の後側の単板３Ｂを載置可能な平面状の部位（前記テープ貼付領域７のテーブル１１及び単板固定搬送装置１５のベルト１９の上面とほぼ同一平面上に配置された部位）を備えた単板移動搬送装置としての例えば可動テーブル３１が前記搬送方向でテープ貼付領域７のテーブル１１へ接近及び離反するように往復動自在に設けられている。

なお、前記可動テーブル３１は、例えばボールねじとナット部材、前記ボールねじを回転駆動するサーボモータなどで構成される図示しないテーブル駆動装置により可動テーブル３１の前記搬送方向の往復移動位置（あるいは移動距離）を正確に作動できるように構成されている。また、テーブル駆動装置は図示しない制御装置に接続されている。

さらに、上記の可動テーブル３１の上面には、前記単板３Ａ、３Ｂに設けられた位置決め用の基準穴３Ｈに挿入して係合される単板位置決め部材としての例えば突起３３が前記単板３Ａ、３Ｂの位置決めのために可動テーブル３１の上面から上方へ出没自在に設けられている。なお、前記基準穴３Ｈは可動テーブル３１の上面に位置決めするために単板３Ａ、３Ｂに設けられたものであり、例えば前記スルーホールメッキのための貫通孔をあけるために各単板３Ａ、３Ｂを互いに重ね合わせたときにあけられたものである。

また、前記可動テーブル３１の上面には複数の小さな貫通孔３５が設けられており、これらの各貫通孔３５を介して可動テーブル３１の上面で前側の単板３Ａを真空吸着したり、あるいは前側の単板３Ａをエアーフロートしたりすることができるように構成されている。

前記次の後側の単板３Ｂが上記の可動テーブル３１の上面に位置決めされるときは、前記突起３３を突出させてこの突起３３に前記次の後側の単板３Ｂの基準穴３Ｈを係合させる。また、前記テープ貼付装置９で各単板３Ａ，３Ｂを互いに接続する際には、可動テーブル３１で前記次の後側の単板３Ｂを真空吸着すると共に、単板固定搬送装置１５で前側の単板３Ａを真空吸着するように構成されている。

また、前記各単板３Ａ，３Ｂが接続された後に単板固定搬送装置１５で前側の単板３Ａと共に接続された後側の単板３Ｂを搬送するときは、突起３３が可動テーブル３１の上面より下方へ没入し、可動テーブル３１の上面でエアーフロートされるように構成されている。

なお、位置決めのための基準穴３Ｈを単板３に設けることなく、図５に示されているように、可動テーブル３１の上面の幅方向の側部に前記次の後側の単板３Ｂの側端部を突き当てて位置決めするための単板位置決め部材としての例えば側端部突当部材３７を設けることができる。この場合は、前記次の後側の単板３Ｂの側端部が側端部突当部材３７に突き当てられるので、前記次の後側の単板３Ｂの幅方向が常時一定位置に位置決めされると共に前記次の後側の単板３Ｂを可動テーブル３１の上面に効率よくセッティングすることができる。

上記構成により、単板接続工程では、前側の単板３Ａが単板固定搬送装置１５のベルト１９により搬送方向の前方へ搬送される際に、図１及び図４（Ａ）の２点鎖線で示されているように前側の単板３Ａの長手方向の後端部３ＡＲの位置が透過型光電センサ２９で検出され、この検出されたデータが制御装置に送られる。制御装置では前側の単板３Ａの後端部３ＡＲの位置のデータに基づいて計算し、前記前側の単板３Ａの後端部３ＡＲをテープ貼付領域７の所定の位置で停止するように単板固定搬送装置１５に指令が与えられる。

したがって、前記前側の単板３Ａが図１及び図４（Ａ）の矢印で示されているように前記搬送方向の前方へ搬送され、前記前側の単板３Ａの後端部３ＡＲがテープ貼付領域７の所定の位置で停止する。そして、前記前側の単板３Ａは単板固定搬送装置１５のベルト１９の上面で真空吸着される。なお、前記ベルト１９が回転駆動されるときは単板巻取装置２７も同期して回転駆動され、接続された複数の単板３が前方側のリール２５に巻き取られる。

次いで、図４（Ａ）の２点鎖線で示されている次の後側の単板３Ｂは、後側の単板３Ｂに設けられた位置決め用の基準穴３Ｈに可動テーブル３１の上面に突出した突起３３が挿入されることにより、図１及び図４（Ｂ）に示されているように可動テーブル３１の上面に位置決めされる。そして、前記次の後側の単板３Ｂは可動テーブル３１の上面で真空吸着される。

その後、作業者が可動テーブル３１を作動するスイッチをＯＮすることにより、可動テーブル３１が図１及び図４（Ｂ）の矢印で示されているように前記次の後側の単板３Ｂの搬送方向の前方へ前進し、前記次の後側の単板３Ｂの長手方向の前端部３ＢＦの位置が透過型光電センサ２９で検出され、この検出されたデータが制御装置に送られる。制御装置では前記後側の単板３Ｂの前端部３ＢＦの位置のデータと、すでにテープ貼付領域７のテーブル１１の所定の位置で停止している前記前側の単板３Ａの後端部３ＡＲの位置のデータに基づいて計算し、テープ貼付領域７の所定の前記前側の単板３Ａの後端部３ＡＲと適正な間隔を介して近接する位置で停止するように可動テーブル３１に指令が与えられる。したがって、可動テーブル３１は、図４（Ｃ）に示されているように前記前側の単板３Ａの後端部３ＡＲと前記後側の単板３Ｂの前端部３ＢＦとの間隔が適正な位置で停止する。

次いで、テープ貼付装置９のフレーム１３が下降すると、予めフレーム１３の内部のリールから繰り出された接続用テープ５の先端側がフレーム１３の下面側に引き出されているので、接続用テープ５の先端側が押し付けローラにより上から前記テーブル１１上の前記単板３Ａ，３Ｂの各端部３ＡＲ，３ＢＦの図２において左端側へ押し付けられて貼り付けられる。それからテープ貼付装置９のフレーム１３が図２において右方へ移動することにより、接続用テープ５がリールから引き出されつつ押し付けローラにより押し付けられるので、接続用テープ５が前記各単板３Ａ，３Ｂの端部３ＡＲ，３ＢＦを覆うように貼り付けられて前記各単板３Ａ，３Ｂが接続される。その後、接続用テープ５が図２において右端側でテープ切断部により切断される。前記フレーム１３は原位置へ復帰する。

制御装置からの指令により、突起３３が可動テーブル３１の上面より下方へ没入し、可動テーブル３１の上面の複数の小さな貫通孔３５からエアが吹き出して前記後側の単板３Ｂがエアーフロートされるように切り替えられる。一方、単板固定搬送装置１５のベルト１９が再び駆動して前側の単板３Ａが前記搬送方向の前方へ搬送されるので、前側の単板３Ａに接続された後側の単板３Ｂも共に前方へ搬送される。これと同時に、前記可動テーブル３１は後退して原位置へ復帰すると共に複数の小さな貫通孔３５からのエア吹き出しは停止し、突起３３が可動テーブル３１の上面より上方へ突出する。

また、上記の前側の単板３Ａと後側の単板３Ｂが搬送方向の前方へ搬送される際に、前述したように、前記後側の単板３Ｂの後端部３ＢＲの位置が端部位置センサ２９で検出され、この検出されたデータに基づいて前記後側の単板３Ｂの後端部３ＢＲがテープ貼付領域７の所定の位置で停止し、図１及び図４（Ａ）に示されるような初期状態になる。

以上のような動作が繰り返されることによって、複数枚の各単板３Ａ、３Ｂが接続用テープ５で長く接続されることになる。

以上のことから、この実施の形態の単板接続装置１によれば、テープ貼付領域７の後方側で、前記前側の単板３Ａの後端部３ＡＲと前記次の後側の単板３Ｂの前端部３ＢＦの位置を検出する透過型光電センサ２９と、前記前側の単板３Ａを前方へ搬送する単板固定搬送装置１５と、前記次の後側の単板３Ｂを前方へ移動せしめて位置決めする単板移動搬送装置としての可動テーブル３１と、を設け、前記端部位置センサ２９による前記前側の単板３Ａの後端部３ＡＲの位置データ、及び前記次の後側の単板３Ｂの前端部の位置データに基づいて、単板固定搬送装置１５による前記前側の単板３Ａの移動距離と、可動テーブル３１による前記次の後側の単板３Ｂの移動距離と、を制御することにより、前記前側の単板３Ａの後端部３ＡＲと前記次の後側の単板３Ｂの前端部３ＢＦとの間隔を適正な位置に接近させることができる。換言すれば、前記単板３Ａ，３Ｂの突き合わせ部の間隔をできるだけ狭く（近接し）、決して単板３の厚み方向で重ならない位置へ制御することができる。

したがって、単板３Ａ、３Ｂ同士を良好な状態で接続用テープ５を貼り付けて接続できるので、この接続された複数枚の単板３がロール状に巻かれてもしわや膨らみが生じないし、後工程で接続用テープ５の剥離作業が良好になるので、歩留まりを向上させることができる。

また、上記の各動作が自動的に行われることにより、複数枚の各単板３Ａ、３Ｂの接続作業を効率よく行うことができる。

ちなみに、単板接続装置１で接続される前の各単板３Ａ、３Ｂは、前述したプリント配線板の製造工程のステップＳ１で所定の長さに切断される際に、必ずしも切断端面が直角に正確に切断されておらず、単板３の２個の位置決め用の基準穴３Ｈは前記切断端面からの位置精度が必ずしも精確ではないのが現状である。

したがって、上記の単板３Ａ、３Ｂ同士を接続する際に、上記の切断端面精度のバラツキや位置決め用の基準穴３Ｈの位置精度のバラツキが、単板３Ａ、３Ｂ同士の突き合わせ部の間隔のバラツキや接続される前後の単板３Ａ、３Ｂの幅方向の側端部の凹凸のバラツキを大きくする要素となり、これが原因となって単板３同士の突き合わせ部の形状に異常が発生することになる。例えば、単板３の長手方向で突き合わせ部の間隔の「広がり」や、単板３の厚み方向での「重なり」や、単板３の側端部の不揃いによる「側端部の凹凸」などが生じる。

これらの突き合わせ部の異常な形状は、従来の説明で述べたように、次工程の各ステップで種々の不具合が生じる原因となる。

しかし、以上のように説明した通り、この実施の形態の単板接続装置１によれば、上記の切断端面精度のバラツキや位置決め用の基準穴３Ｈの位置精度のバラツキに左右されずに、前記前側の単板３Ａの後端部３ＡＲと前記後側の単板３Ｂの前端部３ＢＦとの間隔を適正な位置に接近させることができるので、上記の「広がり」や「重なり」や「側端部の凹凸」などの異常を回避することができる。その結果、後工程におけるプリント配線板製造時の品質向上に寄与する。

従来では、単板３Ａ、３Ｂ同士の突き合わせ部の間隔のバラツキは例えば２ｍｍ以上の分布を示していたが、この実施の形態の単板接続装置によれば、例えば０．４ｍｍ以下と良好な結果を得ることができた。

また、前記可動テーブル３１の上面の幅方向の側部に前記次の後側の単板３Ｂの側端部を突き当てるための側端部突当部材３７を設けたので、前記後側の単板３Ｂの幅方向を常時一定位置に位置決めできることから、上記の「側端部の凹凸」の異常を回避することができる。

また、従来では、複数の各単板３Ａ、３Ｂの「側端部の凹凸」のバラツキは例えば０．５ｍｍ程度の分布を示していたが、この実施の形態の単板接続装置によれば、例えば０．１ｍｍ以下と良好な結果を得ることができた。その結果、後工程の回路形成工程ではＥＰＣセンサによる不具合が生じることなく正常に運用することができる。

また、この実施の形態の単板接続装置１によれば、単板３を真空吸着して搬送しているので、従来のようにローラで部材を挟みこむ場合に比ベて均一で小さな力で単板３を保持することができ、単板３に傷がつきにくくなる。また、搬送する際に単板３が曲がって搬送されてしまうことを回避でき、単板３が曲がって搬送されることで単板３同士が曲がって接続される事態を回避できる。

また、単板接続装置１によれば、前記テープ貼付装置９で接続され、前記単板固定搬送装置１５で搬送される単板３を、リール２５に巻き取っているので、接続後の単板３を省スペースで効率よく収納することができる。

透過型光電センサ２９を使用することで、単板３非接触で検知できるから、単板３に傷、変形を与えることがない。

また、反射型光電センサで単板から反射される光を検知して、単板の端部を検出するため、単板の色や表面形状、センサに対する表面の角度が大きく影響する。これに対し、透過型光電センサ２９では、投光部２９Ａからの光を受光部２９Ｂで受け、単板３がこの間を通過した際に、光が遮られることで単板３を検知する。よって、単板３の色や表面状態、および変形による表面角度などの影響を一切受けず、単板３の端部検知位置が検出できる。

また、近接センサのように単板との距離によらず、単板の端部検知位置に変動がない。よって、単板の端部検知位置の検出精度が向上する。したがって、単板の張り合わせ間隔の精度が向上する。

透過型光電センサ２９が図６に実線で示されているように、単板３に加工されている穴２１よりも長い長方形の光線形状のものを用いることで、単板３の端部３ＢＦと加工された穴２１の識別が可能となる。

また、透過型光電センサ２９の光線形状（長方形状）の配置が重要で、単板３の端部３ＢＦに対し、図６に実線で示されているごとく平行に配置することで単板３の加工された穴２１の影響を排除できる。透過型光電センサ２９の光線形状（長方形状）を図６に点線で示されているごとく直角に配置した場合は、穴２１の影響により単板検知閾値に到達する単板３の位置と、単板３の端部がセンサを通過する位置に、図７（Ａ）に示したごとく誤差が発生する。このため、単板は貼合わせ間隔の精度が低下してしまう。これに対して、透過型光電センサ２９の光線形状（長方形状）を平行に配置することで、単板検知閾値に到達する単板３の位置と、単板３の端部がセンサを通過する位置に、図７（Ｂ）に示すごとく誤差が発生しない。このため、単板は貼合わせ間隔の精度が向上する。

この発明の実施の形態の単板接続装置を概略的に示す斜視図である。 図１の動作を説明する斜視図である。 プリント配線板の製造を示すフローチャート図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、図１の単板接続装置を平面的な動作で概略的に示す平面図である。 この発明の他の実施の形態の単板接続装置を概略的に示す平面図である。 単板の端部に対し透過型光電センサを平行または直角に配置した場合を示した図である。 （Ａ）、（Ｂ）は単板の端部に対し透過型光電センサをそれぞれ直角、平行に配置した場合のセンサ受光量の変化を示した図である。

符号の説明

１ 単板接続装置
３ 単板
３Ａ 前側の単板
３Ｂ 後側の単板
３Ｅ 露光機用のアライメント穴
３Ｈ 位置決め用の基準穴
３Ｓ 露光機のシート送り用穴
５ 接続用テープ
７ テープ貼付領域
９ テープ貼付装置
１１ テーブル
１３ フレーム
１５ 単板固定搬送装置
１７ ベルトコンベヤ
１９ ベルト
２１ 貫通孔
２３ ガイド部材
２５ リール
２７ 単板巻取装置
２９ 透過型光電センサ
２９Ａ 投光側センサ
２９Ｂ 受光側センサ
３１ 可動テーブル（単板移動搬送装置）
３３ 突起
３５ 貫通孔
３７ 側端部突当部材

Claims (5)

1. 所定の長さと幅とを備え、４隅に露光機用のアライメント穴を有する板状の単板同士を接続するプリント配線板の単板接続装置において、
   前記単板同士のうちの前側の単板の長手方向の後端部に、次の後側の単板の長手方向の前端部が近接して対向するようにテープ貼付領域に位置決めされた前記前側の単板と前記次の後側の単板とを互いに接続するために、前記前側の単板の後端部と前記次の後側の単板の前端部とに接続用テープを貼り付けるテープ貼付装置と、
   前記テープ貼付領域の後方側に設けられ、前記前側の単板の後端部と前記次の後側の単板の前端部の位置を検出する端部位置検出装置と、
   この端部位置検出装置で検出された前記前側の単板の後端部の位置に基づいて前記前側の単板の後端部を前記テープ貼付領域に位置決めするように、前記前側の単板を前記長手方向の前方に搬送すべく、前記テープ貼付領域の前方側に固定して設けられた単板固定搬送装置と、
   前記次の後側の単板を所定位置に位置決めする単板位置決め部材を備えると共に、前記端部位置検出装置で検出された前記次の後側の単板の前端部の位置に基づいて前記次の後側の単板の前端部が前記テープ貼付領域に位置決めされた前記前側の単板の後端部に接近して対向するように、前記次の後側の単板を前記長手方向の前方に移動せしめて位置決めすべく、前記端部位置検出装置の後方側に設けられた単板移動搬送装置と、
   を備え、
   前記端部位置検出装置は、前記単板の搬送方向に対して直交する幅方向で前記単板の両側端部が通過する位置に各々設けられる透過型光電センサを有し、
   前記露光機用のアライメント穴による前記前側の単板の後端部の位置及び前記次の後側の単板の前端部の位置の誤検出を防止するために、前記透過型光電センサは、前記露光機用のアライメント穴より長い長辺を有する長方形状の光線を投光すると共に、前記単板の検出する端部に対し、前記光線の長辺を平行にして配置され、
   前記光線の受光量を閾値と比較して、前記前側の単板の後端部の位置と前記次の後側の単板の前端部の位置とを検出することを特徴とするプリント配線板の単板接続装置。
2. 前記単板位置決め部材が、前記次の後側の単板の側端部を突き当てて位置決めする側端部突当部材であることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板の単板接続装置。
3. 前記透過型光電センサは、前記テープ貼付領域に対して前記単板の搬送方向の後方に配置され、
   前記単板固定搬送装置と、前記単板移動搬送装置と、前記透過型光電センサとを制御する制御装置を備え、
   前記制御装置は、
   前記透過型光電センサで検出された前記前側の単板の後端部の位置データに基づいて、前記テーブル貼付領域の所定の位置までの前記前側の単板における第１の移動距離を計算して、前記単板固定搬送装置で前記前側の単板を前記第１の移動距離だけ前記長手方向の前方へ搬送し、
   前記透過型光電センサで検出された前記次の後側の単板の前端部の位置データと、前記テープ貼付領域の所定の位置で停止している前記前側の単板の後端部の位置データとに基づいて、前記テープ貼付領域の所定の位置で停止している前記前側の単板の後端部と近接して対向する位置までの前記次の後側の単板における第２の移動距離を計算して、前記単板移動搬送装置で前記次の後側の単板を前記第２の移動距離だけ前記長手方向の前方へ搬送し、
   前記前側の単板の後端部と前記次の後側の単板の前端部との間隔を制御することを特徴とする請求項１又は２記載のプリント配線板の単板接続装置。
4. 前記透過型光電センサの光線形状が、単板に加工されている前記露光機用のアライメント穴の２倍以上の長さを持つ長辺のものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のプリント配線板の単板接続装置。
5. 所定の長さと幅とを備え、４隅に露光機用のアライメント穴を有する板状の前側の単板の長手方向の後端部に、４隅に露光機用のアライメント穴を有する次の後側の単板の長手方向の前端部が近接して対向するようにテープ貼付領域に位置決めされた前記前側の単板と前記次の後側の単板とを互いに接続する単板接続方法において、
   前記テープ貼付領域の後方側で前記前側の単板の後端部の位置を前記テープ貼付領域の後方側に配置された端部位置検出装置で検出し、この検出した前側の単板の後端部の位置に基づいて前記前側の単板の後端部が前記テープ貼付領域に位置するように前記前側の単板を移動位置決めし、
   前記テープ貼付領域の後方側で前記次の後側の単板の前端部の位置を前記端部位置検出装置で検出し、この検出した前記次の後側の単板の前端部の位置に基づいて前記次の後側の単板の前端部が前記テープ貼付領域に位置決めされた前記単板の後端部に接近して対向するように前記次の後側の単板を移動位置決めし、
   前記前側の単板の後端部と前記次の後側の単板の前端部とに接続用テープを貼り付けて接続し、
   前記端部位置検出装置は、前記単板の搬送方向に対して直交する幅方向で前記単板の両側端部が通過する位置に各々設けられる透過型光電センサを有し、
   前記露光機用のアライメント穴による前記前側の単板の後端部の位置及び前記次の後側の単板の前端部の位置の誤検出を防止するために、前記透過型光電センサは、前記露光機用のアライメント穴より長い長辺を有する長方形状の光線を投光すると共に、前記単板の検出する端部に対し、前記光線の長辺を平行にして配置され、
   前記光線の受光量を閾値と比較して、前記前側の単板の後端部の位置と前記次の後側の単板の前端部の位置とを検出することを特徴とするプリント配線板の単板接続方法。

Images