KR102279710B1 - 슬리터, 금속장 적층판의 가공장치 및 제조장치, 금속장 적층판의 가공방법 및 제조방법 - Google Patents

슬리터, 금속장 적층판의 가공장치 및 제조장치, 금속장 적층판의 가공방법 및 제조방법 Download PDF

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Abstract

(과제)
본 발명은, 금속장 적층판을 연속적으로 슬릿가공하는 경우에, 복수의 통판경로 및 복수의 권취축을 필요로 하지 않는 슬리터를 제공하는 것이다.
(해결수단)
슬리터(30)는, 반송되는 길이가 긴 금속장 적층판(10)을 그 반송방향을 따라 절단함으로써 복수의 제품부분(40A, 40B)으로 분할한다. 슬리터(30)는, 주칼날의 배후부가 서로 대향하도록 근접하여 평행하게 배치되는 적어도 1조의 커터(31A, 31B)와, 상기 1조의 커터(31A, 31B)에 의하여 잘리는 절단부분(41)의 경로를 제한함으로써 절단부분(41)을 제품부분(40)의 반송경로와 다른 경로로 인도하는 경로규제수단으로서 가동식 가이드(51)를 구비하고 있다.

Description

슬리터, 금속장 적층판의 가공장치 및 제조장치, 금속장 적층판의 가공방법 및 제조방법{SLITTER, APPARATUS FOR PROCESSING AND APPARATUS FOR MANUFACTURING METAL-CLAD LAMINATE, AS WELL AS METHOD FOR PROCESSING AND METHOD FOR MANUFACTURING METAL-CLAD LAMINATE}
본 발명은, 금속장 적층판(metal-clad 積層板)을 슬릿가공(slit加工)하는 슬리터(slitter), 그것을 구비하는 금속장 적층판의 가공장치 및 제조장치, 그리고 금속장 적층판의 가공방법 및 제조방법에 관한 것이다.
최근 전자기기(電子機器)의 소형화, 경량화, 공간절약화의 진전에 수반하여, 얇고 가벼우며 가요성을 구비하고, 굴곡을 반복하여도 뛰어난 내구성을 갖는 플렉시블 프린트 배선판(FPC; Flexible Printed Circuits)의 수요가 증대하고 있다. FPC는 한정된 스페이스에도 입체적이며 고밀도의 실장(實裝)이 가능하기 때문에, 예를 들면 HDD, DVD, 휴대전화 등의 전자기기에 있어서 가동부분의 배선이나, 케이블, 커넥터 등의 부품으로 그 용도가 확대되고 있다. FPC는 구리장 적층판(CCL) 등의 금속장 적층판의 금속박(金屬箔)을 에칭하여 배선가공함으로써 제조된다.
FPC의 재료가 되는 금속장 적층판은, 일반적으로 롤투롤 방식(Roll to Roll 方式)으로 금속박 상에 수지층을 형성함으로써 제조된다. 이와 같이 하여 제조되는 금속장 적층판의 폭이 넓은 경우에, 그 길이방향을 따라 절단하여 2개 이상의 금속장 적층판으로 분할하는 슬릿가공을 하는 경우가 있다.
예를 들면 특허문헌1에는, 길이가 긴 시트모양의 부재를 슬릿가공하여 2분할로 한 후에, 1축(軸)의 권취롤(捲取roll)로 동시에 감을 때에, 터치롤(touch roll)의 가압력을 변화시키는 웹 권취장치(web 捲取裝置)가 제안되어 있다.
금속장 적층판을 연속적으로 슬릿가공하는 공정에 있어서, 통판(通板)하면서 1매(枚)의 슬릿 블레이드로 슬릿을 하고, 1축으로 권취를 하면, 분할된 금속장 적층판 상호 간의 단부(端部)(절단부분)가 접촉하는 경우가 있다. 접촉이 생기면 주름이나 굴곡 등의 외관이상이 발생하고, 또한 권취할 때에 있어서 흐트러짐이 발생한다. 그 때문에 종래에는 슬릿가공에 의하여 분할된 복수의 금속장 적층판에 대하여, 예를 들면 고저차(高低差)를 갖는 별개의 통판경로(通板經路)로 분기하고, 각각 별개의 권취축에 의하여 감는 방법이 일반적이었다. 그러나 이 방법에 있어서는, 슬릿가공 후의 분할수와 동일한 수의 권취축이 필요해져, 설비가 복잡화됨과 아울러 충분한 설치 스페이스가 필요하게 된다.
일본국 공개특허공보 특개2012-166896호 공보(특허청구범위 등)
상기한 바와 같이 종래에는, 슬릿가공에 의하여 2개 이상으로 분할된 금속장 적층판 상호 간의 간섭을 회피하기 위하여, 슬릿가공 후의 분할수와 동일한 수의 통판경로 및 권취축을 설치할 필요가 있었다.
본 발명은, 금속장 적층판을 연속적으로 슬릿가공하는 경우에, 복수의 통판경로 및 복수의 권취축을 필요로 하지 않는 슬리터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 예의 검토한 결과, 배후부가 서로 대향하도록 근접하여 평행하게 배치되는 1조의 커터를 구비하는 슬리터를 사용하여 슬릿가공을 함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있다는 것을 찾아내어 본 발명을 완성하였다. 즉 본 발명의 슬리터는, 반송되는 길이가 긴 금속장 적층판을 그 반송방향을 따라 절단함으로써 복수 부분으로 분할하는 슬리터로서, 그 배후부가 서로 대향하도록 근접하여 평행하게 배치되는 1조의 커터를 구비하고, 상기 금속장 적층판을 2개 이상의 제품부분과, 상기 1조의 커터 사이에 형성되는 1개 이상의 절단부분으로 분할하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 슬리터는, 상기 절단부분을 상기 제품부분의 반송경로와 다른 경로로 인도하는 경로규제수단을 더 구비하고 있어도 좋다.
본 발명의 슬리터는, 상기 경로규제수단이, 상기 절단부분에 접촉함으로써 그 방향을 제한하는 접촉부재이더라도 좋다.
본 발명의 슬리터는, 상기 경로규제수단이, 상기 절단부분에 가스를 분사함으로써 그 방향을 제한하는 가스분사부재이더라도 좋다.
본 발명의 슬리터는, 상기 경로규제수단이, 상기 절단부분을 흡인함으로써 그 방향을 제한하는 흡인부재이더라도 좋다.
본 발명의 금속장 적층판의 가공장치는, 금속박과 절연수지층을 구비하는 금속장 적층판에 슬릿가공을 함으로써, 적어도 2개 이상의 제품부분과 적어도 1개 이상의 절단부분으로 분할하는 것이다. 그리고 본 발명의 금속장 적층판의 가공장치는, 상기 중의 어느 하나에 기재된 슬리터를 구비하는 분할유닛과, 상기 제품부분을 감는 권취유닛을 구비하고 있다.
본 발명의 금속장 적층판의 제조장치는, 금속박과 절연수지층을 구비하는 금속장 적층판을 제조하는 것이다. 본 발명의 금속장 적층판의 제조장치는, 상기 절연수지층이 열경화성수지를 포함하는 것이고, 상기 금속박에 전구체수지의 용액을 도포하여 도포막을 형성하는 도포유닛과, 상기 도포막이 형성된 상기 금속박을 열처리함으로써 상기 전구체수지를 경화시켜 상기 절연수지층을 구비하는 상기 금속장 적층판을 형성하는 열처리유닛과, 상기 금속장 적층판에 슬릿가공을 함으로써, 적어도 2개 이상의 제품부분과 적어도 1개 이상의 절단부분으로 분할하는 분할유닛과, 상기 제품부분을 감는 권취유닛을 구비하고 있다. 그리고 본 발명의 금속장 적층판의 제조장치는, 상기 분할유닛이, 상기 중의 어느 하나에 기재된 슬리터를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 금속장 적층판의 제조장치는, 상기 열처리유닛으로부터 상기 분할유닛을 거쳐 상기 권취유닛에 이르기까지의 공정을, 상기 금속장 적층판 및 상기 제품부분을 반송하면서 연속적으로 실시하는 것이다.
본 발명의 금속장 적층판의 제조장치에 있어서, 상기 권취유닛은, 분할된 2개 이상의 상기 제품부분을 1축으로 동시에 감는 권취롤을 구비하고 있어도 좋다.
본 발명의 금속장 적층판의 가공방법은, 금속박과 절연수지층을 구비하는 금속장 적층판을 복수의 부분으로 분할하는 가공방법이다. 본 발명의 금속장 적층판의 가공방법은, 상기 금속장 적층판을 반송하면서 슬릿가공을 함으로써, 적어도 2개 이상의 제품부분과 적어도 1개 이상의 절단부분으로 분할하는 분할공정과, 상기 분할공정에 의하여 얻어진 상기 제품부분을 감는 권취공정을 포함하고 있다. 그리고 본 발명의 금속장 적층판의 가공방법의 상기 분할공정에서는, 상기 중의 어느 하나에 기재된 슬리터를 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 금속장 적층판의 가공방법에 있어서, 상기 권취공정은, 분할된 2개 이상의 상기 제품부분을 1축의 권취롤로 동시에 감아도 좋다.
본 발명의 금속장 적층판의 제조방법은, 금속박과 절연수지층을 구비하는 금속장 적층판을 제조하는 방법이다. 본 발명의 금속장 적층판의 제조방법은, 상기 절연수지층이 열경화성수지를 포함하는 것이고, 상기 금속박에 전구체수지의 용액을 도포하여 도포막을 형성하는 도포공정과, 상기 도포막이 형성된 상기 금속박을 열처리함으로써 상기 전구체수지를 경화시켜 상기 절연수지층을 구비하는 상기 금속장 적층판을 형성하는 열처리공정과, 상기 금속장 적층판을 반송하면서 슬릿가공을 함으로써, 적어도 2개 이상의 제품부분과 적어도 1개 이상의 절단부분으로 분할하는 분할공정과, 상기 분할공정에 의하여 얻어진 상기 제품부분을 감는 권취공정을 포함하고 있다. 그리고 본 발명의 금속장 적층판의 제조방법의 상기 분할공정에서는, 상기 중의 어느 하나에 기재된 슬리터를 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 금속장 적층판의 제조방법에 있어서, 상기 권취공정은, 분할된 2개 이상의 상기 제품부분을 1축의 권취롤로 동시에 감아도 좋다.
본 발명의 금속장 적층판의 제조방법은, 상기 열처리공정으로부터 상기 분할공정을 거쳐 상기 권취공정에 이르기까지의 공정을, 상기 금속장 적층판을 반송하면서 연속적으로 실시하더라도 좋다.
본 발명에 의하면, 1조의 커터를 구비하는 슬리터를 사용함으로써, 금속장 적층판을 연속적으로 슬릿가공하여 얻어지는 복수 개의 제품부분을 1축으로 감는 것이 가능해지기 때문에, 공간절약화를 도모할 수 있다. 즉 본 발명의 슬리터에 의하여, 금속장 적층판을 2개 이상의 제품부분과 1개 이상의 절단부분으로 분할함으로써, 제품부분을 고저차가 있는 복수의 통판경로로 분기하거나 복수의 권취축을 설치하지 않더라도, 분할된 금속장 적층판 상호 간의 간섭을 회피할 수 있기 때문에, 장치구성의 간소화가 가능하고, 공간절약화도 가능해진다.
도1은, 본 발명의 1실시형태에 관한 금속장 적층판의 제조장치의 개략적인 구성도이다.
도2는, 1조의 커터를 나타내는 종단면도이다.
도3은, 분할유닛 및 권취유닛의 구성례를 나타내는 평면도이다.
도4는, 금속장 적층판을 절단하고 있는 상태를 나타내는 커터의 요부를 확대한 단면도이다.
도5는, 경로규제수단의 바람직한 태양을 나타내는 설명도이다.
도6은, 도5의 경로규제수단의 다른 상태를 나타내는 설명도이다.
도7은, 경로규제수단의 다른 바람직한 태양을 나타내는 설명도이다.
도8은, 경로규제수단의 또 다른 바람직한 태양을 나타내는 설명도이다.
도9는, 경로규제수단의 또 다른 바람직한 태양을 나타내는 설명도이다.
도10은, 본 발명의 1실시형태에 관한 금속장 적층판의 제조방법에 있어서의 주요공정을 나타내는 도면이다.
도11은, 종래기술의 금속장 적층판의 제조방법에 있어서의 주요공정을 나타내는 도면이다.
도12는, 분할유닛 및 권취유닛의 다른 구성례를 나타내는 평면도이다.
다음에 도면을 적절하게 참조하면서 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다.
[금속장 적층판의 가공장치 및 제조장치]
도1은, 본 발명의 제1실시형태에 관한 금속장 적층판(metal-clad 積層板)의 제조장치의 개략적인 구성도이다. 금속장 적층판의 제조장치(100)는, 주요한 구성으로서, 금속박(金屬箔)에 열경화성수지의 전구체수지의 용액을 도포하여 도포막을 형성하는 도포유닛(11)과, 도포막이 형성된 금속박을 열처리함으로써 전구체수지를 경화시켜, 열경화성수지를 포함하는 절연수지층을 구비하는 금속장 적층판(10)을 형성하는 열처리유닛(12)과, 금속장 적층판(10)을 반송(搬送)하면서 슬릿가공을 하는 분할유닛(13)과, 슬릿가공에 의하여 얻어진 복수의 제품부분(40)을 권취(捲取)하는 권취유닛(14)을 구비하고 있다.
[금속장 적층판의 가공방법 및 제조방법]
본 실시형태의 금속장 적층판의 제조방법은, 이하의 (1)∼(4)의 공정을 포함할 수 있다.
(1) 금속박에 전구체수지의 용액을 도포하여 도포막을 형성하는 도포공정.
(2) 도포막이 형성된 금속박을 열처리함으로써 전구체수지를 경화시켜, 열경화성수지를 포함하는 절연수지층을 구비하는 금속장 적층판(10)을 형성하는 열처리공정.
(3) 열처리공정으로 얻어진 금속장 적층판(10)을 반송하면서 슬릿가공을 함으로써, 적어도 2개 이상의 제품부분과 적어도 1개 이상의 절단부분으로 분할하는 분할공정.
(4) 분할공정에 의하여 얻어진 제품부분을 권취하는 권취공정.
또한 본 실시형태의 금속장 적층판(10)의 가공방법은, 상기 (3) 분할공정과 (4) 권취공정을 포함할 수 있다.
이하에, 금속장 적층판의 제조장치(100)의 설명과 함께, 본 실시형태의 금속장 적층판의 가공방법 및 제조방법에 대하여 설명한다.
〈금속장 적층판〉
본 실시형태의 금속장 적층판의 제조장치(100)에 있어서 제조되는 금속장 적층판(10)은, 도면에 나타내는 것은 생략하지만, 금속박과, 상기 금속박에 적층된 절연수지층을 구비하고 있다.
(금속박)
본 실시형태에 있어서 금속박은, 길이가 긴 테이프모양을 하고 있다. 금속박의 재질로서는 특별한 제한은 없지만, 예를 들면 구리, 알루미늄, 스테인레스, 철, 니켈, 코발트, 크롬, 텅스텐, 몰리브덴, 베릴륨, 아연, 인듐, 은, 금, 주석, 지르코늄, 탄탈, 티탄, 납, 마그네슘, 망간 및 이들의 합금 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 특히 구리 또는 구리합금이 바람직하다.
(절연수지층)
절연수지층은, 금속박의 두께방향으로 적층되어 있다. 절연수지층은, 금속박에 수지용액을 도포함으로써 형성된 것이 바람직하다. 절연수지층의 재질로서는, 예를 들면 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리벤즈이미다졸, 폴리벤조옥사졸, 폴리에스테르이미드, 폴리에테르이미드, 폴리이미드실록산, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), LCP, PTFE, PDVF, PVF, PFA, FEP, ETFE, TCTFE 등을 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 금속장 적층판(10)의 내열성의 관점에서 폴리이미드, 폴리아미드산, 폴리아미드, LCP를 사용하는 것이 바람직하다.
〈구리장 적층판(copper-clad 積層板)〉
이하에, 금속박이 동박(銅箔)이고, 절연수지층의 재질이 폴리이미드 또는 그 전구체인 폴리아미드산인 경우를 예로 들어 금속장 적층판(10)의 바람직한 태양에 대하여 설명한다.
금속박으로서의 동박은 특별히 제한되지 않고, 압연동박, 전해동박 중의 어느 것이나 사용할 수 있지만, 굴곡성(屈曲性)의 관점에서 압연동박 또는 두께가 6∼18㎛의 범위 내에 있는 전해동박을 사용하는 것이 바람직하다.
절연수지층으로서의 폴리이미드 절연층의 재질에는 특별한 제한이 없지만, 전체적으로 열팽창계수(CTE)가 1×10-6/K 이상 30×10-6/K 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 열팽창계수(CTE)가 1×10-6/K 미만이거나 30×10-6/K을 넘으면, 구리장 적층판에 폭방향의 휘어짐이 발생하기 쉬워지거나 치수안정성이 저하되기 쉬워진다.
폴리이미드 절연층은, 폴리아미드산 용액을 동박 상에 직접 도포한 후에 열처리에 의하여 건조, 경화하는, 소위 캐스트법(casting method)에 의하여 형성된 것이 바람직하다. 또한 폴리이미드 절연층은, 단층(單層)만으로 형성되는 것이어도 좋지만, 폴리이미드 절연층과 동박과의 접착성 등을 고려하면 복수층으로 이루어지는 것이 바람직하다. 폴리이미드 절연층을 복수층으로 하는 경우, 폴리아미드산 용액 상에, 다른 구성성분으로 이루어지는 별도의 폴리아미드산 용액을 순차적으로 도포하여 형성할 수 있다. 폴리이미드 절연층이 복수층으로 이루어지는 경우에, 동일한 구성의 폴리이미드 전구체수지를 2회 이상 사용하여도 좋다. 폴리이미드 절연층을 만드는 폴리아미드산 용액은, 공지의 디아민과 산무수물(酸無水物)을 용매의 존재하에서 중합하여 제조할 수 있다.
다음에 도1∼도9를 참조하면서, 금속장 적층판의 제조장치(100)의 각 구성부에 대하여 설명한다. 도2는, 분할유닛(13)에 있어서의 1조(組)의 커터를 나타내는 종단면도이다. 도3은, 분할유닛(13) 및 권취유닛(14)의 구성을 나타내는 평면도이다. 도4는, 금속장 적층판(10)을 절단하고 있는 상태를 나타내는 커터의 요부를 확대한 단면도이다. 도5∼도9는, 경로규제수단의 바람직한 태양을 나타내는 설명도이다. 또한 도3에서는, 금속박의 길이방향을 따르는 반송방향을 MD, 금속박의 폭방향을 TD로 나타내고 있다(도12에 있어서도 같다).
〈도포유닛〉
도포유닛(11)은, 금속박에 전구체수지의 용액을 도포하여 도포막을 형성한다(도포공정). 도포공정은, 권출롤(捲出roll)(21) 및 권취롤(도면에 나타내는 것은 생략)에 의하여 길이가 긴 금속박을 롤투롤 방식(Roll to Roll 方式)으로 반송하면서 하는 것이 바람직하다. 예를 들면 절연수지층이 폴리이미드인 경우에, 수지의 용액으로서 폴리이미드의 전구체인 폴리아미드산 용액이 사용된다. 수지의 용액을 금속박 상에 도포하는 방법으로는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 콤마, 다이, 나이프, 립 등의 코터로 도포하는 것이 가능하다. 수지의 용액을 도포한 후에는, 예를 들면 80∼150℃의 범위 내의 온도로 가열하여 도포막을 건조하는 것이 바람직하다.
〈열처리유닛〉
열처리유닛(12)에서는, 도포공정에 의하여 도포막이 형성된 금속박을 열처리함으로써 전구체수지를 경화시켜, 열경화성수지를 포함하는 금속장 적층판(10)을 형성한다(열처리공정). 열처리공정은, 권출롤(23) 및 권취유닛(14)의 권취롤(25)에 의하여 길이가 긴 금속박을 롤투롤 방식으로 반송하면서 하는 것이 바람직하다. 경화를 위한 열처리방법은 특별하게 제한되지 않는다. 예를 들면 절연수지층이 폴리이미드인 경우에, 200∼400℃의 범위 내의 온도조건으로 1∼60분간 가열하는 열처리를 적합하게 채용할 수 있다. 이와 같은 열처리를 함으로써, 폴리아미드산의 탈수폐환(脫水閉環)이 진행되어, 금속박 상에 절연수지층을 형성시킬 수 있다.
〈분할유닛〉
분할유닛(13)에서는, 열처리공정에서 얻어진 금속장 적층판(10)을 반송하면서 슬릿가공을 함으로써, 적어도 2개 이상의 제품부분(40)과 적어도 1개 이상의 절단부분(41)으로 분할한다(분할공정). 분할유닛(13)은, 반송되는 길이가 긴 금속장 적층판(10)을 그 반송방향을 따라 절단함으로써 복수의 제품부분(40)으로 분할하는 슬리터(slitter)(30)를 구비하고 있다. 슬리터(30)는, 주(主)칼날의 배후부(背後部)가 서로 대향(對向)하도록 근접하여 평행하게 배치되는 적어도 1조의 커터(31A, 31B)와, 상기 1조의 커터(31A, 31B)에 의하여 잘린 절단부분(41)의 경로를 제한함으로써 절단부분(41)을 제품부분(40)의 반송경로와는 다른 경로로 인도하는 경로규제수단(50)을 구비하고 있다.
(슬리터)
슬리터(30)는, 도2에 나타내는 바와 같이 상부칼날(32)의 배후부(32b)가 서로 대향하도록 배치되는 1조의 커터(31A, 31B)를 구비하고 있다. 본 실시형태의 슬리터(30)에 있어서, 각 커터(31A, 31B)는 각각 대략 원판모양을 이루는 상부칼날(제1칼날)(32)과, 대략 원판모양을 이루는 하부칼날(제2칼날)(33)을 구비하고 있다. 커터(31A, 31B)의 2개의 상부칼날(32)은, 도면에 나타나 있지 않은 회전축을 중심으로 독립하여 회전구동한다. 마찬가지로 2개의 하부칼날(33)은, 도면에 나타나 있지 않은 회전축을 중심으로 독립하여 회전구동한다. 각 커터(31A, 31B)는, 상부칼날(32)과 하부칼날(33)을 역방향으로 회전시켜, 양자의 맞물림에 의하여 금속장 적층판(10)을 절단한다. 또한 상부칼날(32), 하부칼날(33)은 상하의 위치관계를 의미하는 것이 아니라, 상부칼날(32)이 주칼날을 의미하며, 하부칼날(33)은 부(副)칼날을 의미한다.
각 커터(31A, 31B)의 간격(L)(즉, 2개의 상부칼날(32)의 복부(腹部)(32a) 사이의 거리)은, 절단부분(41)을 가능한 한 작게 하는 것과, 슬릿가공 후의 제품부분(40) 상호 간의 간섭을 회피하는 것과의 균형을 고려하여, 예를 들면 5∼40㎜의 범위 내로 하는 것이 좋고, 15∼25㎜의 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 또한 동일한 관점에서 간격(L)은, 금속장 적층판(10)의 폭(TD방향의 길이)에 대하여, 예를 들면 0.5∼5％의 범위 내로 하는 것이 바람직하고, 1∼3％의 범위 내로 하는 것이 더 바람직하다.
상기 구성을 구비하는 1조의 커터(31A, 31B)에 의하여, 2개 이상의 제품부분(40)과, 1조의 커터(31A, 31B) 사이에 형성되는 절단부분(41)으로 금속장 적층판(10)을 분할한다. 예를 들면 도3에 나타내는 바와 같이 슬리터(30)가 1조의 커터(31A, 31B)를 구비하는 경우에는, 1개의 금속장 적층판(10)을 2개의 제품부분(40A, 40B)과, 1개의 절단부분(41)으로 분할할 수 있다. 절단부분(41)은, 제품부분(40A, 40B)과 비교하여 폭이 좁은 테이프모양을 하고 있다.
여기에서 슬리터(30)의 1조의 커터(31A, 31B)에 있어서, 상부칼날(32)의 배후부(32b)를 서로 대향하도록 배치하는 의의에 대하여 설명한다. 도4는, 1조의 커터(31A, 31B)를 구성하는 커터(31A)의 요부를 확대한 도면이다. 도4에 나타내는 바와 같이, 전체적으로 원판모양을 이루는 상부칼날(32)은, 복부(32a)와 배후부(32b)가 다른 형상을 하고 있다. 상부칼날(32)의 복부(32a)는 전체가 거의 평탄면이지만, 배후부(32b)의 주연부(周緣部)에는 경사면(32c)이 형성되어 있다. 상부칼날(32)의 복부(32a)의 주연부는 하부칼날(33)의 주연부에 슬라이딩함으로써, 가위와 동일한 원리로 금속장 적층판(10)을 절단한다. 이때에 상부칼날(32)의 배후부(32b) 측에 있어서, 금속장 적층판(10)의 절단단부(切斷端部)(도4 중의 파선(A)으로 둘러싼 부분)에는 큰 전단력이 가해진다. 이 때문에 상부칼날(32)의 배후부(32b) 측에서는, 금속장 적층판(10)의 절단단부는, 배후부(32b)의 주연부의 경사면(32c)을 따라 만곡하고, 절단방향을 따라 물결모양으로 변형이 발생한다. 이와 같은 물결모양의 변형은 비록 미세하다고 하더라도, 높은 치수정밀도가 요구되는 FPC 등의 정밀한 전자부품을 제조하는 경우에 수율을 저하시키는 요인이 된다. 그 때문에 본 실시형태에서는, 1조의 커터(31A, 31B)에 있어서 대향하는 상부칼날(32)의 배후부(32b) 사이에 절단부분(41)이 형성되도록 하고 있다. 즉 절단부분(41)은, FPC 등으로의 가공을 하지 않는 폐기부위이기 때문에, 단부에 미세한 물결모양의 변형이 발생하여도 제품의 수율에 영향을 미친다고 하는 관점에서 문제가 되지 않기 때문이다.
(경로규제수단)
본 실시형태에 있어서 경로규제수단(50)은, 슬리터(30)에 대하여 반송방향(MD방향)의 하류측에 배치된다. 경로규제수단(50)에 의하여, 절단부분(41)과 분할된 금속장 적층판(10)의 제품부분(40A, 40B)과의 절단단부의 접촉이 회피되기 때문에, 주름이나 굴곡 등의 외관이상의 발생이나 권취에 있어서의 흐트러짐의 발생을 방지할 수 있다. 경로규제수단(50)은, 1조의 커터(31A, 31B) 사이에 생성되는 절단부분(41)의 반송경로를, 그 양측의 제품부분(40A, 40B)의 반송경로와 다르게 되도록 하는 것이면 좋다. 더 구체적으로는 경로규제수단(50)은, 권취롤(25)을 향하여 반송되는 제품부분(40A, 40B)의 반송경로를 기준으로 하여, 그것보다도 상방 또는 하방을 향하여 절단부분(41)을 인도할 수 있으면 좋다.
여기에서 도5∼도9를 참조하면서, 경로규제수단(50)의 바람직한 태양에 대하여 설명한다. 먼저 도5 및 도6에 예시하는 경로규제수단(50)은, 절단부분(41)에 접촉함으로써 그 방향을 제한하는 가동식 가이드(51)이다. 이 가동식 가이드(51)는, 반송되는 금속장 적층판(10)의 상방에 배치되고, 절단부분(41)에 접촉함으로써 하방으로 인도하는 접촉부(52)와, 이 접촉부(52)를 반송되는 금속장 적층판(10)의 절단부분(41)을 향하여 진출·대피시키는 구동부(53)와, 접촉부(52)와 구동부(53)를 접속하는 지지부(54)를 구비하고 있다. 접촉부(52)는, 예를 들면 금속 등의 재질의 박판(薄板), 봉(棒) 등을 사용할 수 있다. 구동부(53)는, 접촉부(52)를 소정의 스트로크로 진출·대피시키는 기구이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 실린더, 풀리, 모터 등을 이용할 수 있다. 지지부(54)는, 접촉부(52)와 동일한 재질로 형성할 수 있다. 또한 지지부(54)는 생략할 수도 있다.
도5는, 접촉부(52)를 대피시킨 상태를 나타내고 있다. 금속장 적층판(10)을 반송시키면서 도5의 상태로부터 구동부(53)를 작동시킴으로써, 도6에 나타내는 바와 같이 반송되는 금속장 적층판(10)의 절단부분(41)을 향하여 접촉부(52)를 진출시키고, 절단부분(41)에 접촉시켜 하방으로 압입(壓入)한다. 이와 같이 하여, 절단부분(41)을 양측의 제품부분(40A, 40B)과는 다른 경로로 인도할 수 있다. 도6에 있어서, 제품부분(40A, 40B)보다도 하방으로 인도된 절단부분(41)은, 예를 들면 전용의 롤로 권취하여도 좋고 또는 폐기하여도 좋다. 또한 도5 및 도6에서는, 접촉부(52)가 연직축(Z축방향)을 따라 진출·대피하는 예를 나타내고 있지만, 진출·대피의 방향은 금속장 적층판(10)의 반송경로와 교차하면 좋고, 예를 들면 경사방향이더라도 좋다.
도7은, 가동식 가이드(51)에 있어서의 접촉부의 다른 예로서, 도5의 접촉부(52) 대신에 굴림대(종동롤러(從動roller))(52A)를 사용한 예이다. 굴림대(52A)를 사용하는 것 이외에는 도5 및 도6과 동일한 기구이다.
도8은, 경로규제수단(50)의 다른 예를 나타낸다. 이 경로규제수단(50)은, 반송되는 금속장 적층판(10)의 상방에 배치되는 가스분사노즐(55)이다. 가스분사노즐(55)은, 도면에 나타나 있지 않은 가스공급부에 접속되어 있고, 절단부분(41)을 향하여, 절단부분(41)의 반송방향을 하방으로 변화시킬 수 있는 정도의 유속으로 가스를 분사한다. 가스분사노즐(55)로부터 분사되는 가스의 분사압(噴射壓)에 의하여 절단부분(41)을 하방으로 인도하여, 양측의 제품부분(40A, 40B)과는 다른 경로로 제한할 수 있다. 가스분사노즐(55)로부터 분사되는 가스의 종류로서는 특별한 제한은 없지만, 예를 들면 청정공기, 질소가스 등을 사용하는 것이 바람직하다.
도9는, 경로규제수단(50)의 또 다른 예를 나타낸다. 이 경로규제수단(50)은, 반송되는 금속장 적층판(10)의 하방에 배치되는 흡인부(56)를 구비하고 있다. 흡인부(56)는, 절단부분(41)을 흡인함으로써 절단부분(41)을 하방으로 인도하여, 양측의 제품부분(40A, 40B)과는 다른 경로로 제한할 수 있다.
본 실시형태에서는, 경로규제수단(50)에 의하여 절단부분(41)과 분할된 금속장 적층판(10)의 제품부분(40A, 40B)과의 접촉을 회피하여, 주름이나 굴곡 등의 외관이상의 발생이나 권취에 있어서의 흐트러짐의 발생을 방지할 수 있다. 그 때문에, 제품부분(40A, 40B)을 고저차(高低差)가 있는 복수의 통판경로(通板經路)로 분기하거나 복수의 권취축을 설치할 필요가 없어져, 공간절약화를 도모할 수 있다. 또한 공간절약화에 수반하여, 열처리유닛(12)을 통과한 금속장 적층판(10)에 대하여 분할유닛(13)에서 반송상태를 유지하면서 슬릿가공을 할 수 있다. 즉 권취공정을 거치지 않고, 열처리유닛(12)으로부터 분할유닛(13)을 거쳐 권취유닛(14)에 이르기까지의 공정을, 금속장 적층판(10) 및 제품부분(40A, 40B)을 반송하면서 연속적으로 실시할 수 있다.
〈권취유닛〉
권취유닛(14)에서는, 분할공정에 의하여 얻어진 제품부분(40A, 40B)을 권취롤(25)에 의하여 감는다(권취공정). 권취유닛(14)은, 분할된 2개의 제품부분(40A, 40B)을 1축으로 동시에 감는 권취롤(25)을 구비하고 있다. 권취롤(25)은, 도3에 나타내는 바와 같이 1개의 권취축(61)과, 권취축(61)의 주위에 설치되는 프릭션 샤프트(62)와, 제품부분(40)의 수에 대응하는 수의 권취용 코어(63)를 구비하고 있다. 본 실시형태에서는, 2개의 제품부분(40A, 40B)을 감기 위해서 2개의 권취용 코어(63A, 63B)를 구비하고 있다. 제품부분(40A, 40B)을 감는 동안에, 권취축(61)은 반송속도에 대하여 항상 10∼20％ 고속으로 회전하고, 프릭션 샤프트(62)는 권취축(61)에 대하여 항상 일정한 부하가 걸리도록 슬립(slip)하여 회전하고 있다. 제품부분(40A, 40B)이 느슨해지면, 프릭션 샤프트(62)의 슬립양이 줄어들어 회전속도가 올라간다. 제품부분(40A, 40B)의 장력이 회복되면, 프릭션 샤프트(62)는 설정된 슬립양으로 돌아간다.
이상의 구성을 구비하는 금속장 적층판의 제조장치(100)에서는, 1조의 커터(31A, 31B)를 구비한 슬리터(30)를 사용함으로써, 금속장 적층판(10)을 연속적으로 슬릿가공하고, 복수 개의 제품부분(40)을 1축의 권취롤(25)로 감는 것이 가능하게 되기 때문에, 공간절약화를 도모할 수 있다. 즉 슬리터(30)에 의하여, 금속장 적층판(10)을 2개의 제품부분(40A, 40B)과 1조의 커터(31A, 31B) 사이에 형성되는 1개의 절단부분(41)으로 분할함으로써, 제품부분(40A, 40B)을 고저차가 있는 복수의 통판경로로 분기하거나 복수의 권취축을 설치할 필요가 없어져, 그들의 설치 스페이스를 생략할 수 있다. 따라서 분할유닛(13)과 권취유닛(14)의 간소화와 공간절약화가 가능해진다.
또한 공간절약화에 의하여, 공정 전체의 스루풋(throughput)의 향상도 실현 가능하다. 이 점에 대하여, 도10 및 도11을 참조하면서 설명한다. 도10은, 본 실시형태의 금속장 적층판의 제조방법에 있어서의 주요공정을 나타내고, 도11은, 종래기술의 금속장 적층판의 제조방법에 있어서의 주요공정을 나타낸다. 도10 및 도11에 있어서, 도포(건조)공정 및 열처리공정은 동일한 절차이다. 그러나 도11에 나타내는 종래기술에서는, 상기한 바와 같이 슬릿가공에 의한 분할공정 후의 제품부분을 고저차가 있는 복수의 통판경로로 분기하고 나서, 각각 별개의 권취축으로 감을 필요가 있었다. 그리고 슬릿가공과 권취에 상응하는 스페이스가 필요하기 때문에, 열처리공정으로부터 연속적으로 슬릿가공으로 이행하는 것이 어려워, 도11에 나타내는 바와 같이 열처리공정 후의 금속장 적층판(10)을 일단 1축의 권취롤로 권취하는 공정을 포함하고, 그 후에 다른 장소로 이동하여 롤투롤 방식으로 분할공정과 권취공정을 할 필요가 있었다. 그것에 대하여 본 실시형태의 금속장 적층판의 제조방법에서는, 1조의 커터(31A, 31B)를 구비한 슬리터(30)를 사용하고, 복수 개의 제품부분(40)을 1축의 권취롤(25)로 감는 구성에 의하여 분할유닛(13)과 권취유닛(14)의 공간절약화가 가능해지기 때문에, 열처리공정에 연속하여 인라인(in-line)으로 슬릿가공에 의한 분할공정과 권취공정을 하는 것이 가능하다. 그 때문에 종래기술에 비하여 열처리공정 후의 권취공정이 불필요해져, 공정수의 삭감과 스루풋의 향상을 실현하고 있다.
이상에서 본 발명의 실시형태를 예시의 목적으로 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시형태에 제약되지 않고 다양한 변형이 가능하다. 예를 들면 상기 실시형태에서는, 1개의 금속장 적층판(10)을 2개의 제품부분(40A, 40B)과 1개의 절단부분(41)으로 분할하였지만, 1개의 금속장 적층판(10)을 3개 이상의 제품부분(40)으로 분할할 수도 있다. 도12는, 병렬로 배치되는 2조의 커터(31A, 31B)를 구비하는 슬리터(30)의 예를 나타낸다. 이 예에서는, 1개의 금속장 적층판(10)을 3개의 제품부분(40A, 40B, 40C)과, 2개의 절단부분(41A, 41B)으로 분할할 수 있다. 또한 경로규제수단(50)은, 절단부분(41A, 41B)에 대응하여 각각 1개씩 설치되어 있다. 이 경우에, 권취롤(25)도 3개의 권취용 코어(63A, 63B, 63C)를 구비하고 있다. 또한 N조의 커터(31A, 31B)를 배치하는 경우에는, 1개의 금속장 적층판(10)을 (N＋1)개의 제품부분(40)과, N개의 절단부분(41)으로 분할할 수 있다(여기에서, N은 양의 정수이다). 이 경우에, N개의 절단부분(41)에 대응하여 N개의 경로규제수단(50)이 배치된다.
또한 상기 실시형태에서는, 같은 면적의 금속박과 절연수지층이 적층된 금속장 적층판(10)을 예로 들었지만, 금속박 또는 절연수지층 중의 한쪽이 타방(他方)에 대하여 넓은 면적을 구비하는 금속장 적층판(10)이더라도 좋다. 예를 들면 금속장 적층판(10)에 있어서, 금속박이 적층되어 있지 않은 절연수지층만의 부위가 존재하고 있어도 좋고, 반대로 절연수지층이 적층되어 있지 않은 금속박만의 부위가 존재하고 있어도 좋다.
또한 상기 실시형태에서는, 절연수지층이 열경화성수지를 포함하는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 절연수지의 종류에 따라, 도포유닛(11)(도포공정) 및 열처리유닛(12)(열처리공정)은 포함하지 않고 다른 공정으로 대체할 수 있다. 또한 절연수지층이 열경화성수지를 포함하는 경우에 있어서도, 예를 들면 금속장 적층판(10)이 폴리이미드 필름과 금속박을 열압착시켜 얻어지는 것인 경우에는, 도포유닛(11)(도포공정) 및 열처리유닛(12)(열처리공정)은 포함하지 않고 다른 공정으로 대체할 수 있다.
또한 상기 실시형태에서는, 상부칼날(32)과 하부칼날(33)을 갖는 커터(31A, 31B)를 구비한 슬리터(30)를 예시하였지만, 금속장 적층판(10)의 길이방향을 따라 제품부분(40)과 절단부분(41)을 분할 가능하고, 또한 그 배후부가 서로 대향하도록 근접하여 평행하게 배치할 수 있는 것이면 커터의 구성은 불문한다.
10 : 금속장 적층판
11 : 도포유닛
12 : 열처리유닛
13 : 분할유닛
14 : 권취유닛
21, 23 : 권출롤
25 : 권취롤
30 : 슬리터
31A, 31B : 커터
32 : 상부칼날(제1칼날)
32a : 복부
32b : 배후부
32c : 경사면
33 : 하부칼날(제2칼날)
40, 40A, 40B : 제품부분
41 : 절단부분
50 : 경로규제수단
51 : 가동식 가이드
52 : 접촉부
52A : 굴림대
53 : 구동부
54 : 지지부
55 : 가스분사노즐
56 : 흡인부
61 : 권취축
62 : 프릭션 샤프트
63 : 권취용 코어
100 : 금속장 적층판의 제조장치

Claims (14)

  1. 반송(搬送)되는 길이가 긴 금속장 적층판(metal-clad 積層板)을 그 반송방향을 따라 절단함으로써 분할되는 2개 이상의 제품부분과 1개 이상의 절단부분 중 2개 이상의 제품부분을 1축(軸)으로 동시에 감는 권취롤(捲出roll)을 구비한 권취유닛에 있어서,
    상기 권취롤은,
    1개의 권취축과,
    상기 권취축의 주위에 설치되고, 상기 권취축에 대하여 항상 일정한 부하가 걸리도록 슬립(slip)하여 회전하는 1개의 프릭션 샤프트와,
    상기 프릭션 샤프트의 주위에 각각 부착되고, 상기 제품부분을 감는 2개 이상의 권취용 코어를
    구비하고 있는 것을 특징으로 하는 권취유닛.
  2. 금속박(金屬箔)과 절연수지층(絶緣樹脂層)을 구비하는 금속장 적층판에 슬릿가공(slit加工)을 함으로써, 적어도 2개 이상의 제품부분과 적어도 1개 이상의 절단부분으로 분할하는 금속장 적층판의 가공장치에 있어서,
    슬리터(slitter)를 구비하는 분할유닛과,
    상기 제품부분을 감는 제1항의 권취유닛을
    구비하고 있는 금속장 적층판의 가공장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 슬리터는, 반송(搬送)되는 길이가 긴 금속장 적층판을 그 반송방향을 따라 절단함으로써 복수 부분으로 분할하는 것으로서,
    그 배후부(背後部)가 서로 대향(對向)하도록 근접하여 평행하게 배치되는 1조(組)의 커터를 구비하고, 상기 금속장 적층판을 2개 이상의 제품부분과, 상기 1조의 커터 사이에 형성되는 1개 이상의 절단부분으로 분할하는 것을 특징으로 하는 금속장 적층판의 가공장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 절단부분을 상기 제품부분의 반송경로와 다른 경로로 인도하는 경로규제수단을 더 구비하고 있는 금속장 적층판의 가공장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 경로규제수단이, 상기 절단부분에 접촉함으로써 그 방향을 제한하는 접촉부재인 금속장 적층판의 가공장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 경로규제수단이, 상기 절단부분에 가스를 분사함으로써 그 방향을 제한하는 가스분사부재인 금속장 적층판의 가공장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 경로규제수단이, 상기 절단부분을 흡인함으로써 그 방향을 제한하는 흡인부재인 금속장 적층판의 가공장치.
  8. 금속박과 절연수지층을 구비하는 금속장 적층판을 제조하는 금속장 적층판의 제조장치에 있어서,
    상기 절연수지층이 열경화성수지를 포함하는 것이고,
    상기 금속박에 전구체수지의 용액을 도포하여 도포막을 형성하는 도포유닛과,
    상기 도포막이 형성된 상기 금속박을 열처리함으로써 상기 전구체수지를 경화시켜 상기 절연수지층을 구비하는 상기 금속장 적층판을 형성하는 열처리유닛과,
    상기 금속장 적층판에 슬릿가공을 함으로써, 적어도 2개 이상의 제품부분과 적어도 1개 이상의 절단부분으로 분할하는 분할유닛과,
    상기 제품부분을 감는 권취유닛을
    구비하고,
    상기 분할유닛이, 슬리터를 구비하고,
    상기 권취유닛이, 제1항의 권취롤을 구비하는 것을 특징으로 하는 금속장 적층판의 제조장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 열처리유닛으로부터 상기 분할유닛을 거쳐 상기 권취유닛에 이르기까지의 공정을, 상기 금속장 적층판 및 상기 제품부분을 반송하면서 연속적으로 실시하는 것인 금속장 적층판의 제조장치.
  10. 금속박과 절연수지층을 구비하는 금속장 적층판을 복수의 부분으로 분할하는 금속장 적층판의 가공방법에 있어서,
    상기 금속장 적층판을 반송하면서 슬릿가공을 함으로써, 적어도 2개 이상의 제품부분과 적어도 1개 이상의 절단부분으로 분할하는 분할공정과,
    상기 분할공정에 의하여 얻어진 상기 제품부분을 감는 권취공정을
    포함하고,
    상기 분할공정에서는, 슬리터를 사용하고,
    상기 권취공정에서는, 제1항의 권취롤을 사용하는 것을 특징으로 하는 금속장 적층판의 가공방법.
  11. 금속박과 절연수지층을 구비하는 금속장 적층판을 제조하는 금속장 적층판의 제조방법에 있어서,
    상기 절연수지층이 열경화성수지를 포함하는 것이고,
    상기 금속박에 전구체수지의 용액을 도포하여 도포막을 형성하는 도포공정과,
    상기 도포막이 형성된 상기 금속박을 열처리함으로써 상기 전구체수지를 경화시켜 상기 절연수지층을 구비하는 상기 금속장 적층판을 형성하는 열처리공정과,
    상기 금속장 적층판을 반송하면서 슬릿가공을 함으로써, 적어도 2개 이상의 제품부분과 적어도 1개 이상의 절단부분으로 분할하는 분할공정과,
    상기 분할공정에 의하여 얻어진 상기 제품부분을 감는 권취공정을
    포함하고,
    상기 분할공정에서는, 슬리터를 사용하고,
    상기 권취공정에서는, 제1항의 권취롤을 사용하는 것을 특징으로 하는 금속장 적층판의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 열처리공정으로부터 상기 분할공정을 거쳐 상기 권취공정에 이르기까지의 공정을, 상기 금속장 적층판을 반송하면서 연속적으로 실시하는 금속장 적층판의 제조방법.
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