(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気絶縁性可とうフィルムよりなる印刷回路原板と、これに剛性を付与する台紙とを重ね合わせ、その密着性を帯電装置により発生した静電気により強化した後、所定の形状に断裁することを特徴とする印刷回路原板の断裁方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は長尺の帯状電気絶縁性可とう性フィルムよりなる印刷回路原板を所定の形状に断裁するのに有用な印刷回路原板の断裁方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電卓、電子手帳などの小型電子機器においてＬＣＤを主体とする表示機器とその駆動用電子回路基板とを電気的に接続するには、ポリエステル、ポリイミド等の電気絶縁性基板上に、導電インク、金属箔等を用いて電気回路を形成し、さらに接着剤層、あるいは必要に応じてレジスト層を設けた印刷回路原板を所望形状に打抜、断裁等してなるコネクターを、ＬＣＤ、電子回路基板等にヒートシールして使用している。
こうしたヒートシールコネクタは小型化している電子機器の容器中で限られたスペースに効率よく配線引き回しを行うために屈曲性と柔軟性に富んでいる必要があり、またヒートシール強度を保つためには、ヒートシール時のシール温度や圧力を効率よく伝える必要があることから、基材としての可とう性フィルムに通常１５〜３０μｍのポリエステルフィルムが用いられている。
さらに、小型化する電子機器においては電子回路基板、ＬＣＤ等の接続ピッチも微細化しており、ヒートシールコネクタとの位置合わせにおいても精密さが要求されてきている。すなわち、ヒートシールコネクタの印刷ピッチの微細化と、所望形状への断裁における印刷パターンと外形との位置合わせ精度の向上が求められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、極薄のフィルムは一般に作業性が極めて悪く、これを改善するために、また電気回路の形成や所望形状への断裁を精度よく行わせるために、極薄フィルムの剛性を補完する意味で通常キャリアとして台紙を用いている。
ところが、ヒートシールコネクタと台紙との密着性が良すぎるとヒートシール作業時に台紙と剥れにくくなるし、また密着していないと製造時の搬送ができずキャリアとして役立たなくなってしまい、密着性を適度に調整することが困難であった。
そこで従来、印刷回路原板の断裁に当って、台紙との密着性を適当なものとするために様々の工夫が施されてきた。つまり、台紙表面が平滑なものでは台紙と印刷回路原板とが真空状態となって密着しすぎてしまうため凹凸加工を施したものを使用したり、テフロンコート等粘着剤に対しても優れた剥離性を示す特殊加工紙を用いると共に断裁刃による印刷回路原板の「カエリ」を利用して台紙との固定を図ったりしていた。
ところが、凹凸加工やテフロンコートを施した特殊加工紙は当然コストがかさむものであるし、断裁時の「カエリ」量はこれを均一に保つことが極めて困難で、固定時の保持力がまちまちとなり、製造工程中にたやすく剥離したり、印刷回路として使用したときに台紙から剥離できなかったりしていた。
印刷回路原板の搬送だけを対象として台紙を使用する場合には、印刷回路原板を不要部分でヒートシールして固定する方法もあるが、これでは製品部分が固定されていないため断裁後に密着性が無くなり、台紙と製品とがバラバラとなってしまう。
【０００４】
他方、印刷回路原板の断裁精度を高めるために印刷回路原板に断裁位置決め画像処理用マークを設けて、画像処理により位置補正を施して断裁する方式が採られているが、印刷回路原板と台紙の密着性が不十分であると、印刷回路原板の剛性がないために台紙より浮き上がり、断裁位置合わせマークの読みとりが不完全で精密な位置決めができず、断裁位置ズレを生じてしまうことがあった。
印刷回路原板の基材として、例えば  ５００ｍｍ×  ５００ｍｍのサイズの可とう性フィルムを使用する場合、剛性がないために製造工程中の取り扱いが極めて困難で、生産性が著しく劣るものであり、これを解決するものとして、例えば  ５００ｍｍ幅×１０００ｍの帯状の可とう性フィルムを用い、搬送工程を機械化したロールトゥロール方式が採用されてきている。
この帯状可とう性フィルムの印刷物を断裁する際、断裁後の印刷回路と台紙との密着性が弱いと、ロールトゥロール形態で断裁した製品を断裁部より取り出して集積することが困難となり、印刷回路と台紙がバラバラになってしまう。
本発明は、上記した従来の問題点を解決し、このようなヒートシールコネクタに代表される印刷回路原板と台紙との密着性を解決するもので、製造時には静電気により十分な密着性を有し、また製品形状とした後に印刷回路として使用する場合には除電するだけで簡便に剥離することのできる印刷回路原板の断裁方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による印刷回路原板の断裁方法は、電気絶縁性可とうフィルムよりなる印刷回路原板と、これに剛性を付与する台紙とを重ね合わせ、その密着性を帯電装置により発生した静電気により強化した後、所定の形状に断裁することを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】
本発明によれば、帯電装置により発生した静電気により台紙との密着性を得るので、印刷回路原板はなんら化学的、熱的変化を受けることがない。また密着性を得るために台紙と加圧するなどの物理的変形も伴わないことから、印刷回路の折り曲げ等による断線等の不良も皆無である。
しかも、製品として使用する部分はもちろん、断裁位置決め用位置合わせマーク部分についても製品の品質に全く影響を残すことなく十分な密着性を確保できるので断裁位置決め用マークの浮き上がりもなく、高精度の断裁が可能である。製品として使用する部分についても十分な密着性が保持されているので、ロールトゥロール断裁機によって断裁した場合にも、製品形状となっても台紙と剥離することなく断裁部より容易に取り出しすることが可能である。
また、台紙との密着力は静電気に依っているのであるから、製造工程中で帯電量をコントロールすることにより密着性の必要な箇所と不要な箇所での密着強度を任意に設定可能となる。
【０００７】
以下、本発明の印刷回路原板の断裁方法を、例示した図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の印刷回路原板の断裁方法を実施する装置の概要を示すもので、図のＡは貼り合わせ工程部、Ｂは第１カット工程部、Ｃは第２カット工程部である。図２は貼り合わせ工程部Ａ、図３は第１カット工程部Ｂおよび第２カット工程部Ｃの各詳細図、図４は第２カット工程部Ｃにおける製品取出し方法の概略を示すものである。
貼り合わせ工程部Ａにおいて、巻出し機１、２より供給された印刷回路原板３と台紙４は、貼合わせロール５によって大まかに位置合わせされた後、その直後に設置された静電気帯電装置６を通過したときに静電気力によって密着性が与えられる。
前述したように、この印刷回路原板３には１５〜３０μｍのポリエステルフィルムが用いられるが、このほかに同程度の厚みのポリイミドフィルムを用いてもよい。また、印刷回路原板に剛性を付与する台紙にはポリエチレン樹脂を基材とした合成紙ユポ（王子油化社製、商品名）などが用いられる。
この印刷回路原板３と台紙４は互いに密着性の殆どない材料の組み合わせであってもよい。
【０００８】
この重ね合わせ品７は次に第１カット工程部Ｂへ搬送される。ここでは印刷回路原板３の断裁位置合わせマーク（図示せず）を画像処理装置によって位置補正した後、所定の幅に断裁される。
この際、印刷回路原板と台紙とが十分に密着していないと、印刷回路原板の剛性がないために台紙より浮き上がり、断裁位置合わせマークの読みとりが不完全で精密な位置決めができず断裁位置ズレをもたらすので、静電気帯電装置６の静電気量を多くして重ね合わせ品７に強固な密着力を与えることが望ましい。
基準印刷パターンを画像処理するカメラ８を断裁刃９の延長線上に配置すれば、断裁の直前に基準印刷パターンを画像処理することができ、断裁時に断裁刃の食い込みにより断裁刃の厚み分だけ印刷回路原板にズレが生じても直接画像処理により補正することができるので望ましい。
画像処理に用いるＣＣＤカメラは、ＩＫ−Ｍ４０ＭＦ（東芝社製、商品名）、ＣＳ３１５０（東京電子工業社製、商品名）等の超小型タイプを用いるのが望ましく、これによれば断裁刃端部と基準印刷パターン間の距離を小さくすることが可能となり、１枚の印刷回路原板に形成できる断裁すべき印刷パターンの取り数を増やすことができる。
【０００９】
断裁刃に断裁力を与える駆動機器（図示せず）は、通常打ち抜き機で用いられる油圧シリンダ、空圧シリンダ、クランクユニット等を用いればよく、断裁刃の近傍に電子部品であるＣＣＤカメラを設置して画像処理を行うことから振動のなるべく少ない油圧シリンダを用いるのがよい。
断裁刃の延長線上にカメラを配置した場合、断裁刃の切れ味が悪くなって断裁刃を交換したときにカメラの中心線上に断裁刃を精密に固定する必要があるが、これは機械的精度を制御ソフトウェアで補正することもできるので、そのように制御ソフトウェアを設計するのがよい。
第１カット工程部Ｂを経た重ね合わせ品７は第２カット工程部Ｃへ搬送され、
第１カット工程部Ｂに対して直角方向に断裁されて所定の形状の製品１０となる。
第１、第２のカット工程部Ｂ、Ｃでは、断裁の対象となる可とう性フィルムが長尺の帯状をしていて位置合わせの際に移動出来ないので、（例えば、直線移動用ガイドレール１１、直線移動用駆動ボールネジ１２などの）移動機構を断裁装置の側に設けなければならない。この駆動機器、およびその駆動機器を制御する機器は市販のロボットコントローラ組み合わせの他、ボールネジとサーボモータ・パルスモータ等を組み合わせて構成してもよい。
【００１０】
帯状の印刷回路原板を第１および第２のカット工程部Ｂ、Ｃに搬送する駆動方式には、従来知られているようにゴムロールと金属ロール等の組み合わせによるピンチロール方式によるものよりも、平板のつかみ機構１３を持ったグリップフィード方式によるのがよい（図１参照）。つまり、ピンチロール方式によればピンチ部分では必ず曲面部分が生じ静電気力による密着を引き剥がす力が加えられてしまうが、グリップフィード方式では曲面部分がなく、引き剥がし力を生ずる心配がない。
このグリップフィード方式のつかみ機構１３は、例えば第２カット工程部Ｂ後に１ヶ所設けただけでは貼合わせロール５からつかみ機構１３までの距離が長くなり、帯状フィルムの自重によるたるみが生じ、可とう性フィルムと台紙に剪断力が生じて密着力が低下してしまうので、それぞれ第１カット工程部Ｂの前、第２カット工程部Ｃの前後に設け、たるみが生じないようにするのがよい。
このグリップフィード方式のつかみ部分は印刷回路原板に不要な加圧をしないように、印刷回路の１ブロックを区分けしている印刷のない部分とするのがよく、これを考慮して断裁装置の第１および第２のカット工程部Ｂ、Ｃに、つかみ機構１３を配置するのが望ましいし、また貼合わせロール５についても搬送中に連続して加圧貼合わせするのはよいが、第１もしくは第２のカット工程部Ｂ、Ｃ中に停止しているときに印刷部分を加圧するのは好ましくないことから、貼合わせロール５の位置についても印刷回路の１ピッチの長さを考慮して決めるのが望ましい。
帯状の印刷回路原板を上記搬送機構によって搬送するには、搬送機構部分は印刷回路原板とともに移動するのであるが、第１および第２のカット工程部Ｂ、Ｃの吸着盤（図示せず）上は、印刷回路原板がその上をこすれながら移動することになり、その摩擦力が搬送の妨げとなることが考えられるので、搬送時には吸着盤より圧縮空気を吹き上げて印刷回路原板が吸着盤と接触しないようにするのがよい。
【００１１】
第２カット工程部Ｃにおいて所定の形状に断裁された製品１０は、第２カット工程部Ｃの背面に設置された製品吸着盤１４に吸着・移送されて、専用ストックコンテナ１５に集積される。
製品吸着盤１４は、下面に吸着孔があり、第２カット工程部Ｃと専用ストックコンテナ１５とを往復するハンド機構１６を備えていて、第２カット工程部Ｃで断裁された製品１０を吸着しながら専用ストックコンテナ１５へ移載する。製品吸着盤１４が断裁された製品１０をその台紙とともに確実に移載するためには、第２カット工程部Ｃにおいても十分な密着力を持たせる必要がある。このため、静電気帯電装置６は貼合わせロール５の直後のほかに、第２カット工程部Ｃの直前にも設置するのが望ましい。
【００１２】
【実施例】
春日電機ＫＴＳ−１型静電気帯電装置６を用い有効長さ  ５００ｍｍの帯電用電極に２ｋＶを印加して、印刷回路原板と台紙を重ね合わせたものと５０ｍｍの間隔を保ち、２００ｍｍ／秒の速度で移動したところ、剪断方向の保持力は２ｋｇ以上、引き剥がし方向で２０ｋｇ以上であった。このものを同社製除電装置を用いて除電したところ剪断および引き剥がし方向の保持力はいずれも１ｇ以下となり容易に剥離が可能であった。
【００１３】
【発明の効果】
本発明の印刷回路原板の断裁方法によれば、印刷回路原板と台紙とを帯電装置により発生した静電気力によって密着させているため、帯電用電極の印加電圧により、その密着力の制御が容易であり、台紙よりの浮き上がりが無いので、位置決めマークの読みとり性が向上し高精度の断裁が可能となり、製品取出し時の剥離がないため工程の無人化と自動化を図ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す装置の側面図である。
【図２】図１に示した装置の貼り合わせ工程部Ａの詳細を示す側面図である。
【図３】図１に示した装置の第１カット工程部Ｂおよび第２カット工程部Ｃの詳細を示す側面図である。
【図４】図１に示した装置の第２カット工程部Ｃにおける製品取出し方法の概略を示す側面図である。
【符号の説明】
Ａ‥貼り合わせ工程部、              Ｂ‥第１カット工程部、
Ｃ‥第２カット工程部、          １、２‥巻出し機、
３‥印刷回路原板、                  ４‥台紙、
５‥貼合わせロール、                ６‥静電気帯電装置、
７‥重ね合わせ品                    ８‥カメラ、
９‥断裁刃、                        １０‥製品、
１１‥直線移動用ガイドレール、        １２‥直線移動用駆動ボールネジ、
１３‥つかみ機構、                    １４‥製品吸着盤、
１５‥専用ストックコンテナ、          １６‥ハンド機構。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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