JPH04504932A - 可撓性のプリント回路板の製造方法、その方法により製造されたプリント回路板、及びその方法を実施するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 弧掘と別量化方虹煙屈ユ）造立扛ｔ、′。

プリント回Ｖ　びその　を　るための！本発明は、不導体の下層基板と、下層基 板の上面に接着された平らな金属導体と、プリント回路の全面を覆う絶縁皮膜と の上から絶縁物を除去して、プリント回路板、特に、可撓性のプリント回路板を 製造する方法であって、導体の少なくとも一部を覆う絶縁物を除去して、その面 を露出させる方法に関する。

また、本発明は、この方法によって製造されたプリント回路板に関する。

さらに、本発明は、不導体の下層基板と、下層基板の上面に接着された平らな金 属導体と、プリント回路の全面を覆う絶縁皮膜との上から、導体の少なくとも一 部を覆う絶縁物を除去し、その面を露出させて、プリント回路板、特に、可撓性 のプリント回路板を製造する装置に関し、この装置は、基板の支持手段と、基板 を加工して絶縁物を除去する加工ヘッドと、加工ヘッドを作動させて、加工ヘッ ドと基板とを相対的に移動させる制御及び移動手段とで構成されている。

プリント回路板、特に、可撓性のプリント回路板を製造する従来の方法では、電 気部品を接続するために、導体の端部に設けた接続領域を除いて、プリント回路 の下層と導体との全面を覆うように、絶縁フィルムを接着している。

絶縁フィルムは、予め用意され、一連のプリント回路を有する、下層の上に設け られる。絶縁フィルムは、複数個の回路を覆う寸法に切断され、かつ、接続部を 露出させるように、パンチ、ドリルあるいはフライス加工によって穿孔される。

次いで、加工ずみの絶縁フィルムを、合い印のマークを目視して、又は型板を使 用して、下層の上に、手作業で位置決めされる。

位置決めした絶縁フィルムの数個所を、加熱圧着により溶着して、全面を完全に 覆う絶縁層を形成する。これにより、切断しうる状態とした、回路の帯材が得ら れる。

この手作業で位置決めをする方法では、特に、接続領域及び露出領域の数が多く 、かつその面積が小さい場合には、生産効率がきわめて悪い。

日本国特開昭５８−１３２９９６号公報は、より効率的な方法について記載して いる。

この方法は、下層のほぼ全面を絶縁フィルムで覆っておき、超音波によって側方 に振動する工具を使用して、露出させるべき領域の絶縁フィルムを除去するもの である。

この方法の欠点は、簡単な工具では加工速度が遅く、一方、加工速度が早い工具 とするためには、それぞれの回路の形状に合わせて、複雑な構造にしなければな らないということである。いずれにしても、微細な導線を加工するための精度が 得られない。さらに、この方法に固有の欠へは、下層の上の導体に投射される位 置が不安定で、導体に隣接するか、あるいは２つの導体の間に挾まれた下層の領 域を、確実に露出することができないということである。これを確実に露出させ ることは、導体とそれに接続される部品との導通を確保するために必要である。

本発明の目的は、上述の問題点を解決し、処理対象部分の形状（こ応じた特別な 工具を必要とせずに、導体領域と、それに隣接する下層領域との両方を、正確か つ迅速に露出させることができる方法を提供することである。

この目的のために、本発明の方法は、冒頭に記載した方法において、少なくとも １個のレーザビームにより、少なくとも１つの導体領域又は導体に隣接した少な くとも１つの領域から、絶縁物を除去する方法を提供するものである。

レーザビームの出力は、基板面におけるビームの投射点の位置に応じて、適切に 変調される。レーザビームの出力は、導体領域と導体に隣接する領域とで異なら せである。

絶縁物は、皮膜側あるいは下層側の両方から除去される。

本発明方法の有利な形式では、基板に、導体の位置を示す合い印のマークを印刷 しておき、このマークを、レーザビームを制御するコンピュータに接続した光学 センサで自動的に検知することにより、レーザビームと基板との相対的移動を制 御し、レーザビームの出力を、検知信号に基づいて制御するようにしである。

基板には、レーザビームによって透孔を加工することができる。基板に複数のプ リント回路を設けである場合には、絶縁物を除去した後に、レーザビームにより 基板を切断して、各回路を分離する。

本発明の有利な形式においては、絶縁フィルムで形成される皮膜は、重合物の接 着層で接着してあり、所要領域から絶縁フィルムを除去するために、その領域の 周縁に沿って、レーザビームで絶縁フィルムを切断し、一方、接着層を、不完全 または充分に重合しておき、絶縁フィルムと接着層とを、この領域から引き剥が し、次いで、この領域の外側の接着層を重合する。

また本発明は、この方法を遂行するために、冒頭に記載した形式の装置をも提供 するものであり、 この装置は、少なくとも１つの出力変調レーザビーム投射器を備える加工ヘッド と、基板に加工するべき領域の座標値を記憶させたメモリを接続した加工ヘッド 制御用コンピュータからなる制御及び移動手段とを備えるものであるレーザビー ム投射器は、出力変調式のものが望ましい。

有利な実施例では、支持体を、軸回りに回転するシリンダとし、かつ加工ヘッド を、その軸線と平行に移動するようにしである。

基板が、複数のプリント回路を設けた帯材である場合には、支持体を、平行に配 置した複数個のシリンダで構成し、各シリンダの中の少なくとも１つを、他のも のより加工位置に近接して配置し、帯材を連続した環状に形成する。

この装置は、少なくとも１個の光学センサを備え、この先学センサは、コンピュ ータに接続されて、基板面のマークを検知するように構成しである。

光学センサは、カメラとすることが望ましい。

本発明及びその利点を理解するために、以下、各種の実施例を、添付図面に基づ いて説明する。

図１は、本発明によって製作されたプリント回路板の平面図である。

図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。

図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。

図４は、複数個のプリント回路を形成した切断前の帯材を示す図である。

図５は、本発明の装置の一実施例を示す概略斜視図で、テーブル型の支持体を、 加工ヘッドに対して面方向に移動できるようにしたものを示す。

図６は、本発明の装置の一実施例を示す斜視図で、回転シリンダ型の支持体に対 して、加工ヘッドを移動させるようにしたものを示す。

図７は、本発明の装置の他の一実施例を示す斜視図で、環状に形成したプリント 回路の帯材を、加工ヘッドに対設した１個のシリンダと、それぞれの位置を調節 し得る複数個ののシリンダに巻回したものである。

図８は、プリント回路の断面図で、下層と導体の下の接着層とを、機械加工で除 去して、導体を露出させた状態を示す。

図９は、導体の両面を露出させたプリント回路板の断面図を示す。

図１ないし図３において、プリント回路板（６）は、不導体シートからなる可撓 性の下層基板（１）を、接着層（２）で被覆し、その上に、平らな金属の導体（ ３）を、プリント回路の分野における適宜の手法で形成しである。

絶縁フィルム（５）からなる皮膜を、（１）（２）及び（３）の各層で形成され る組立体（７）の上面全体を覆うように、接着層（４）によって付着しである。

次いで、この皮膜の所要の部分を除去して、露出部（１０）を設け、導体（３） の金属面を露出させる。必要に応じて、回路板を貫通する透孔（８）をあける。

また、好ましくは回路板の一端に、１個または複数個の接続具を結合するための 露出部（１１）を設ける。

露出部（１１）には、導体の接続領域（１３）と、接続領域（１３）に隣接する 下層基板（１）、又は接着層（２）の露出領域（１４）とが表われている。

図４に示すように、全面を接着層（４）と絶縁フィルム（５）とで被覆した帯材 （２２）の形状の基板に、複数組のプリント回路（６）を設けておく。露出部（ １０）及び（１１）、そして必要に応じて透孔（８）を形成した後、各回路を、 その周縁に沿って帯材（２２）から切り離す。また、帯材（２２）には、たとえ ば十字形の印刷されたマーク（２３）を設けておく。

図５に示す装置は、帯材（２２）で構成された基板を装着するテーブル（２１） の形式とした可動支持体と、それに対向して配置した加工ヘッド（２０）とを備 えている。

加工ヘッド（２０）は、レーザ投射器を備えており、レーザビーム（１５）を、 テーブル（２１）に対して垂直方向に、帯材（２２）上の点（１６）に向けて投 射する。ヘッド（２０）は、複数本のレーザビームを平行に投射するものであっ てもよい。

ヘッド（２０）に近接して、光学センサ（２４）を設け、その前面を通過するマ ーク（２３）を検知し、マーク（２３）の座標値とプリント回路板に形成される 露出部（１０）及び（１１）を規制する座標値とを記憶したメモリを備えるコン ピュータ（２６）に、その情報を伝送する。

コンピュータ（２６）は、レーザを投射するヘッド（２０）と、テーブル（２１ ）をねじ駆動機構（２８）　（２９）等により直交する２方向への移動させる移 動袋！（２７）との、２つの装置の作動を併せて制御する。

この装置の作動上の利点は、レーザビーム（１５）の出力を、回路上の各投射点 （１６）ごとに、プログラム手法により変調できることである。たとえば、導体 の接続領域（１３）上の絶縁フィルム（５）と接着層（４）とを破壊する露出部 （１１）では、導体領域と隣接の露出領域とで、レーザビームの出力を異ならせ ることができる。

これにより、特に図３に示すように、接着層（４）と絶縁フィルム（５）とで厚 く被覆されている導体（３）の縁端部を、容易に明確に形成することができる。

また、レーザビームの出力は、透孔（８）の作成及び回路の輪郭線（９）の切断 や、あるいは帯材（２２）の下面で、基板（１）と接着層（２）とを部分的に切 除して、導体を露出させるように、異なるレベルに変調される。

各投射点（１６）に対する出力を予め設定しておき、この情報を、コンピュータ （２６）に付設したメモリに記憶させておく。かくして、コンピュータは、ビー ムの出力を制御し、同時に、移動装置（２７）による移動を制御する。

図６は、本発明の装置の他の一実施例を示すもので、帯材（２２）は、駆動装置 （２７）によりＸ軸回りに回転させられるシリンダ（２１）で形成した支持体の 周縁に装着しである。この実施例では、加工ヘッド（２０）は、Ｘ軸に平行なＸ ゛軸に沿って移動し、Ｘ軸と直交する方向に、１本又は複数本のレーザビーム（ １５）を投射するようにしである。

ヘッド（２０）をゆっくり移動させながら、シリンダを回転させることにより、 往復掃引走査よりも高速で、かつ、より正確に連続的な走査をすることができる 。

シリンダの１回転ごとに、はぼレーザビームの幅でヘッドを移動させて、帯材（ ２２）の全面を掃引し、同時に、帯材（２２）上の投射点（１６）の円筒座標値 に基づいて、出力を制御する。

この実施例では、帯材（２２）を、円筒形の支持体（２１）の周縁に巻回して装 着しである。これは、回路の１方向の寸法が、支持体の円周長を超えない小型で あり、かつ、基板の表面積がさほど大きくない少量生産に、適用するためである 。

図７は、上記実施例の変形例を示す。この場合、帯材（２２）を連続した環状に 形成して、円筒形の支持体（２１）に部分的に巻回し、かつ、支持体（２１）の Ｘ軸と平行なＹ軸上に設置した複数個のローラ（２５）に巻回しである。

このようにすると、長尺の帯材を使用することができ、大寸法の回路または大量 生産に適する。ローラ（２５）の相互の位置関係、あるいはシリンダ（２１）に 対する位置関係は、加工するべき帯材（２２）の長さに応じて、適宜に調節され る。

図５ないし図７に示した各種の実施例においては、マーク（２３）及び光学検出 器（２４）を使用することにより、帯材（２２）を支持体（２１）上に精密に位 １決めをする必要をなくすることができ、投射点（１６）の座標値が、露出領域 （１０）及び（１１）に近接して配置されたマーク（２３）から離れている場合 でも、帯材の逸脱や変形を修正することができるという利点がある。

同じマークは、一般に露出領域（１０）及び（１１）を作成した後の第２段階に おける透孔（８）の穿孔や、レーザビーム（１５）による回路の輪郭（９）の切 断に際しても、使用される。

本発明の方法の一変形例として、大面積の露出領域（１０）　０１）を作成する のに有利なようにするためには、この場合、接着層（４）を不完全に重合してお くか、あるいは露出領域（１０）及び（１１）の全面には設けないでおき、露出 領域を形成１７た後に、完全に重合させる。

このようにすると、レーザビームを、露出領域（１０）　（１１）の輪郭のみに ついて掃引させればよく、切断片を、全面にわたって焼却あるいは気化させるこ となく、機械的に切除することができる。

図８は、下層基板（１）と接着層（２）とを通して、導体（３）の接続部分（１ ２）に露出領域（１０）を形成した実施例の段面図である。

図９では、導体（３）の両面に同種の露出領域（１０）を設けである。帯材（２ ２）の下面を加工するためには、帯材（２２）を裏返えすか、あるいは、レーザ 加工ヘッドを下面側に設置すればよい。

本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、当業者にとって自明なすべ ての変形及び応用を含むものである。

また、本発明の方法は、単に接着薄膜で形成した塗布層にプリント回路を作成す る場合のみならず、液状のものを塗布して硬化させた薄膜で回路を作成する場合 をも含むものである。

要−約一書 可撓性力ブ巴ン上回路Ｉ！Ω製逍　゛　その　゛により、１浩ζ扛なプ曳ン」■ 遺りＬ　びその　゛を　るためのオ（目的） 目的は、プリント回路（６）の所要領域（１０）　（１１）を、導体（３）及び 基板側とも、正確に、かつ迅速に露出させる。

（構成） まず、基板の全面を覆って、絶縁皮膜（４）（５）を設ける。１つ又は複数個の レーザビームを投射する加工ヘッドを、各領域の座標値が入力するコンピュータ により制御して、領域（１０）（１１）上の皮膜を加工する。導体（３）とその 外側とで、ビームの出力変調度を異ならせ、回路に透孔を加工し、あるいは回路 の周縁を切断するにも、変調度を異ならせる。

（参照図）　図３ 国際調査報告 −−一−−―−一−ｋａＰＩＴＴ／　Ｆ’Ｒ９１／　ｏｏｏｏ　Ｉ国際調査報告 ＦＲ９１００００１

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．プリント回路板、特に可撓性のプリント回路板を製造する方法であって、不 導体の下層基板と、下層基板の上面に接着された平らな金属製導体と、プリント 回路（６）のほぼ全面を覆って塗布した絶縁物の塗布層とよりなる基板における 、導体の少なくとも一部の領域を覆う絶縁物の少なくとも１面を除去するべく、 導体の少なくとも１つの所定領域（１２）（１３）、又は導体と隣接する少なく とも１つの領域（１４）から、少なくとも１つのレーザビーム（１５）により、 絶縁物を加熱して除去することを特徴とする可撓性のプリント回路板の製造方法 。
2. ２．レーザビーム（１５）の出力を、基板に対するビーム投射点の位置に応じて 変調することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. ３．導体の所定領域（１２）（１３）に対するレーザビームの出力を、導体に隣 接する領域（１４）に対する出力と異ならせたことを特徴とする請求項２に記載 の方法。
4. ４．絶縁物を、塗布層（３）の側、あるいは下層基板（１）の側のいずれかから 除去することを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. ５．基板に、導体に対して位置決めされた印刷されたマーク（２３）を表示し、 コンピュータ（２６）に接続した光学センサ（２４）によってそれらのマークを 検知し、コンピュータ（２６）により、レーザビーム、及びレーザビームと基板 との相対的な移動を制御し、かつ、ビームの出力を、光学センサ（２４）の検出 値に基づいて制御することを特徴とする請求項２に記載の方法。
6. ６．レーザビームにより、基板を貫通する透孔（８）を作成することを特徴とす る請求項１に記載の方法。
7. ７．基板に、複数個のプリント回路（６）を離間して形成し、絶縁物を除去した 後に、レーザビームによって、これらのプリント回路を切り離すことを特徴とす る請求項１に記載の方法。
8. ８．塗布層を重合性接着層（４）に接着された絶縁フィルム（５）で形成し、所 定領域から絶縁フィルム（５）を除去するために、接着層を、不完全に又は部分 的に重合しておき、レーザビームによって領域の輪郭に沿って切断して、絶縁フ ィルムと接着層とをこの領域から引き剥がした後、この領域の外側の接着層（４ ）を重合することを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. ９．請求項１ないし８のいずれかに記載の方法によって製造されたプリント回路 板。
10. １０．請求項１に記載したプリント回路板、特に可撓性のプリント回路板を製造 する方法であって、不導体の下層である基板と、下層の上面に接着された平らな 金属製導体と、プリント回路のほぼ全面を覆って塗布した絶縁物の塗布層とより なる基板における、導体の少なくとも一部の領域を覆う絶縁物の少なくとも１面 を除去する方法を実施するための装置であって、基板を支持する支持体と、板材 から絶縁物を除去するように作動する加工ヘッドと、加工ヘッドを作動させ、加 工ヘッドと基板とを相対的に移動させる制御及び移動手段とより構成された装置 において、 加工ヘッド（２０）を、少なくとも１個のレーザビーム（１５）を投射するよう に構成し、制御及び移動手段を、基板（２２）に加工すべき領域の座標値を記憶 したメモリを接続したコンピュータ（２６）で構成したことを特徴とする柔軟な プリント回路板を製造する方法を実施する装置。
11. １１．レーザビーム投射器を、出力変調形式としたことを特徴とする請求項１０ に記載の装置。
12. １２．支持体を、軸回りに回転するシリンダ（２１）とし、加工ヘッド（２０） を回転軸に平行に移動させることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
13. １３．基板が、複数個のプリント回路（６）を設けた帯材（２２）である場合に おいて、支持体を、複数個の平行なシリンダ（２５）で構成し、その少なくとも １個の位置を、他のシリンダに対して調節可能とし、無端環状に形成した帯材を 巻回したことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
14. １４．コンピュータ（２６）に接続され、基板上のマーク（２４）を検出する、 少なくとも１個の光学センサ（２４）を備えることを特徴とする請求項１０に記 載の装置。
15. １５．光学センサがカメラである請求項１４に記載の装置。