JP6431579B2 - 自動塗布ベークライン - Google Patents

Description

本発明は、自動塗布ベークライン設備に関し、特に、いかなる基板を生産するために用いる塗布分野に関し、例えばフレキシブル基板、リジット基板、ＩＣロードボード、高分子薄膜、半導体等の業種に応用できる。

一般的なフレキシブルプリント基板（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔＢｏａｒｄ、「ＦＰＣＢ」と略称）は、製造上において、通常例えばフォトレジスト塗布、露光、現像、エッチング、インキ塗布及びベーク等の工程を経る必要がある。インキ塗布過程について言うと、通常塗布装置を通じて基材上にインキを塗布して被覆して膜層を形成し、前記膜層は絶縁防護を提供すると共に銅線を保護し、電子部品が不正確な場所に半田付けされることを防止できる。

従来のフレキシブルプリント基板塗布作業の多くは、シングルステーション作業を用い、塗布ベークの製造工程が次の通りとする。
一、ロード；
二、塗布；
三、ベーク；
四、アンロード。

上記工程を用いると、生産効率が低く、生産能力を拡大しようとする場合、製造ラインを増築しなければならないため、設備費・人件費をアップし、所要床面積が大きくなる。

本発明は、フレキシブルプリント基板のマルチステーション塗布を実現でき、生産効率を上げて製造コストを節約できる自動塗布ベークラインを開示する。

本発明が用いる技術的解決策としては、
自動塗布ベークラインであって、ロード用回転機構と塗布装置とオーブンとアンロード用回転機構とを含み、前記ロード用回転機構は投入材料を搬送し、基材を固定して下に９０度回転させ、基材を挟持してロードするために用いられ；前記塗布装置は、該基材上に高粘度インキを塗布し、前記塗布装置は、収容機構と塗工機構と成形機構とを含み；前記収容機構は、前記高粘度インキを収容するために用いられ、前記基材を通過させるための通路を包括し；前記塗工機構は、前記収容機構の上方に位置し、前記通路を通過する前記基材上に前記高粘度インキを塗布するために用いられ、やはり前記塗工機構が各々前記基材の反対側に位置し、前記収容機構内の前記高粘度インキを前記設置面上までに搬送できる塗工手段を包括し、各前記塗工手段が前記高粘度インキを加圧して対応する設置面上の穴部内に埋め込むことで初期層を形成する充填用ローラを備え；前記成形機構は、前記塗工機構の上方に位置し、前記設置面上を被覆する初期層を削り取ることで、前記初期層の厚みを調整して膜層を形成でき；前記成形機構は、各々前記基材の反対側に位置する複数の成形部材を包括し、各前記成形部材が前記設置面上を被覆する初期層を削り取ることで膜層を形成するキサゲ面と、螺旋状に延伸して該キサゲ面上に凹設され、やはり削り取られる高粘度インキが前記設置面から流れ出すために供するキサゲガイド溝を備え；前記成形機構は、前記成形部材の間隔を制御して得られる膜層の厚みを調整する調整手段を更に含み、前記調整手段がいずれか１つの成形部材を回動自在に設けるために用いられるマウントフレームと、該マウントフレームに対し移動でき、やはり別の成形部材を回動自在に設けるために用いられるプッシュフレームと、各々１つの調整方向に沿って該プッシュフレームを押進する複数の押進部材とを備え、前記マウントフレーム及び前記プッシュフレームが各々前記成形部材の反対側に位置し；前記ロード用回転機構と前記塗布装置の間に回転分流機構を設けており、前記ロード用回転機構は前記基材を下に９０度回転させると共に前記基材を挟持してロードし、前記回転分流機構で基材を回転させてから左右に分流し、前記回転分流機構の両側に各々前記塗布装置を設け；各前記塗布装置の一側にいずれも水平移動受渡機構を設け、前記水平移動受渡機構が塗布を完了した前記基材を挟持して水平移動し、２個の前記水平移動受渡機構の一側に回転合流機構を設けており、前記回転合流機構が２個の前記水平移動受渡機構で水平移動して搬送してきた基材を回転させた後に位置決めし、改めて前記基材を搬送流路として形成し、前記回転合流機構の一側に前記オーブンを設けており、上吹出し、下還流の方式で基材に対してベーク作業を行い；前記オーブンの一側にアンロード用回転機構を取り付けており、前記アンロード用回転機構は基材を垂直位置から水平位置に回転させ、そして払出し・搬送を行う。

好ましくは、前記ロード用回転機構中にローラ台、搬送用ローラ、基材芯出し装置、搬送台、エアグリッパー、拉料グリッパを設ける。

好ましくは、前記基材芯出し装置は、主に位置決め用サーボモータとボールスクリューとからなり、基材芯出し装置がローラ台内に入る基材に対して位置決めを行うことで、基材の中心部を加工位置に合わさせる。

好ましくは、前記オーブンは、夾爪片状トンネルオーブンを用いる。

好ましくは、前記回転分流機構内には、分流回転ヘッド、分流受渡グリッパ、分流スプリッター及び分流インバーターを設ける。

好ましくは、前記回転合流機構内に合流回転ヘッド、合流受渡グリッパ、合流スプリッター及び合流インバーターを設ける。

より好ましくは、前記高粘度インキの好ましい粘度範囲は１，０００ｃｐｓ〜２００，０００ｃｐｓとする。

上記技術的解決策を用いた後、本発明は回転分流を通じて基材を２個の塗布装置内に分流してダブルステーション塗布を行い、そして回転合流により基材を同一オーブン内に入らせてベークを行い、最後に回転させてアンロードし、確実に作業効率を高めることができ、回転分流、回転合流の設置を通じて製造ライン全体の構造配置をより合理的、科学的にさせ、ダブルステーション状態下で所要床面積の増加が多くなく、設備コストを制御させることができる。

本発明に係る自動塗布ベークラインを示す模式図である。 塗布装置を示す模式図である。 塗布装置の立体図である。 本発明に係る自動塗布ベークラインの流れを示す模式図である。

本発明の実施例の目的、技術的解決策及び利点をより明確させるため、以下本発明の実施例内の添付図面を組み合わせて本発明の実施例内の技術的解決策について明確、完全に記述する。以下の実施例は、本発明の技術的解決策をより明確に説明するために用いるだけで、本発明の保護範囲はこれに限られるものではない。

図１に示すように、フレキシブルプリント基板基材６１への塗布及び塗布を完了した後のベーク作業に用いられる自動塗布ベークラインであって、ロード用回転機構９０１と塗布装置９０３とオーブン９０６とアンロード用回転機構９０７とを含み、前記ロード用回転機構９０１は投入材料を搬送し、基材６１を固定して下に９０回転させ、基材６１を挟持してロードするために用いられる。

以下、塗布装置９０３について図２、図３を参照しながら説明する。

基材６１が１つの鉛直方向に沿って本実施例の塗布装置９０３に搬送した時、該塗布装置９０３は該基材６１上に高粘度インキ６０を塗布して被覆して膜層６３を形成するために用いられ、前記高粘度インキ６０の好ましい粘度範囲が１，０００ｃｐｓ〜２００，０００ｃｐｓとし、該塗布装置９０３は下から上に順次設ける収容機構１と塗工機構２と成形機構３とを含む。

本実施例の収容機構１は、２個の間隔をあける基台１１と、前記基台１１の間に位置し、やはり該基材６１を通過させることができる通路１２とを含む。各基台１１は、底壁１１１と、該底壁１１１の周縁から上に延伸する外環壁１１２と、該底壁１１１と該外環壁１１２で画成し且つ開口部が上向きの収容溝１１０を備える。各収容溝１１０は、前記高粘度インキ６０を収容するために用いることができ、各外環壁１１２の頂縁部が前記高粘度インキ６０の液面より高い。

本実施例の塗工機構２は、該収容機構１の上方に位置し、該通路１２を通過する該基材６１上に前記高粘度インキ６０を塗布するために用いられる。該塗工機構２は、該基材６１の反対側に位置し、やはり各々前記基台１１上方にある２個の塗工手段２０を包括する。前記塗工手段２０は、各々前記収容溝１１０内の前記高粘度インキ６０を前記設置面６１１上に搬送でき、各塗工手段２０が対応する収容溝１１０内に一部設置し、やはり前記高粘度インキ６０内に一部浸置する充填用ローラ２１を備える。本実施例において、各充填用ローラ２１は１つの平坦な外表面２１１を備える。ただし、実施上において、各充填用ローラ２１の外表面２１１はニーズに応じて設計変更を行うことができるため、ここで特に限定されない。

ここで留意すべきは、該収容機構１は、前記高粘度インキ６０の収容に用いられることができれば、目的を達成でき、該収容機構１で前記高粘度インキ６０を収容する手段は本実施例として開示した形態に限られるものではない。

本実施例の成形機構３は、該塗工機構２の上方に位置し、各々該基材６１の反対側に位置する複数の成形部材３１と、前記成形部材３１の軸心間距離ｄ１を制御するために用いられる調整手段３２とを含む。各成形部材３１は、キサゲ面３１１と、螺旋状に延伸して該キサゲ面３１１上に凹設するキサゲガイド溝３１２を備える。

該調整手段３２は、いずれか１つの成形部材３１を回動自在に設けるために用いられるマウントフレー３２１と、該マウントフレーム３２１に対し移動でき、やはり別の成形部材３１を回動自在に設けるために用いられるプッシュフレーム３２２と、各々１つの調整方向５２に沿って該プッシュフレーム３２２を押進する複数の押進部材３２３とを備え、該マウントフレーム３２１及び該プッシュフレーム３２２が各々前記成形部材３１の反対側に位置する。

ロード用回転機構９０１と塗布装置９０３の間に回転分流機構９０２を設けており、ロード用回転機構９０１は基材６１を下に９０度回転させると共に基材６１を挟持してロードし、回転分流機構９０２で基材６１を回転させてから左右に分流し、回転分流機構９０２の両側に各々塗布装置９０３を設け、それぞれ第１塗布装置９０３、第２塗布装置９０３とし、回転分流機構９０２で分流された基材６１が各々左右２個の塗布装置９０３に入って塗布作業を行い、塗布装置９０３が上方から材料を投入する方式で垂直塗布を行い；各塗布装置９０３の一側にいずれも水平移動受渡機構９０４を設け、水平移動受渡機構９０４が塗布を完了した基材６１を挟持して水平移動し、２個の水平移動受渡機構９０４の一側に回転合流機構９０５を設けており、回転合流機構９０５が２個の水平移動受渡機構９０４で水平移動して搬送してきた基材６１を回転させた後に位置決めし、改めて基材６１を搬送流路として形成し、回転合流機構９０５の一側にオーブン９０６を設けており、オーブン９０６は夾爪片状トンネルオーブンを用い、上吹出し、下還流の方式で基材６１に対してベーク作業を行い；オーブン９０６の一側にアンロード用回転機構９０７を取り付けており、アンロード用回転機構９０７は基材６１を垂直位置から水平位置に回転させ、そして払出し・搬送を行う。

ロード用回転機構９０１内にローラ台、搬送用ローラ、基材６１芯出し装置、搬送台、エアグリッパー、拉料グリッパを設けており、ローラ台は投入材料の搬送を行い、ローラ台内に搬送用ローラと、基材６１芯出し装置を設けており、基材６１芯出し装置が主に位置決め用サーボモータとボールスクリューとからなり、やはり基材６１芯出し装置がローラ台内に入る基材６１に対し位置決めを行い基材６１の中心部を加工位置に合わさせることができ；搬送台上に回転用エアシリンダを設けており、中心位置決めを経た後の基材６１が搬送台に入った場合、回転用エアシリンダが搬送台を下に９０度回転させることで、基材６１を下に９０度回転させ、エアグリッパーで基材６１を固定し、拉料グリッパで基材６１の隙間を均一にさせる。

回転分流機構９０２において、分流回転ヘッドで受渡グリッパにより挟持されている基材６１を左右に分流し、分流スプリッターで回転位置合わせを行い、速度が分流インバーターで制御する。

水平移動受渡機構９０４は、サーボモータにボールスクリューを組み合わせて位置制御を行い、水平移動受渡機構９０４で塗布を経た基材６１を挟持して水平移動する。

回転合流機構９０５において、合流回転ヘッドで受渡グリッパにより挟持されている基材６１を左右に合流し、合流スプリッターで回転位置合わせを行い、速度が合流インバーターで制御する。

オーブン９０６は、グリッパ片状トンネルオーブンを用い、上吹出し、下還流の方式により基材６１に対しベーク作業を行い、板材挟持方式が上部板エッジ４点を挟持し、メイン駆動モータがインバーターで制御し、自動チェーン張力の制御で、搬送炉の主伝動チェーンがローラで伝動し、夾式炉チェーン・レール換気集塵装置、加熱セクションにＨＥＰＡ ＦＩＬＴＥＲ及び差圧計を取り付け；温度１２０℃でベークし、１０〜１２Ｍｉｎ保温する時、表面温度の均一性を±５℃以内とする。

本発明が具体的に実施する時の作業の流れは、図４に示す通りとし、流れが以下の通りとする。
１．回転させてロードする：
（１）投入材料の搬送；
（２）自動芯出し；
（３）基材６１を固定して下に９０度回転させ；
（４）グリッパが自動下降して基材６１を挟持してロードし；
２．回転分流：
（１）．３６０度回転させ分流して位置決めし；
（２）．グリッパによる均一な隙間を調整し；
３．塗布：
（１）．上方から投入した材料の自動垂直両面塗布；
４．水平移動受渡：
（１）．水平移動受渡位置の制御；
（２）．グリッパによる均一な隙間を調整し；
５．回転合流：
（１）．３６０回転させて合流して位置決めし；
（２）．グリッパによる均一な隙間を調整し；
６．ベーク：
（１）．夾爪片状トンネルオーブンを用い；
（２）．上吹出し下還流；
７．回転させてアンロード：
（１）．オープナーデバイスでグリッパを開き；
（２）．基材６１を固定して下に９０度回転させ；
（３）．払出し・搬送。

本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、前記実施例を参照して本発明に対し詳細な説明を行ったにもかかわらず、当業者にとってやはり前記各実施例で記載されている技術的解決策を修正又はその中の一部の技術的特徴に対し均等物の置換を行うことができる。本発明の精神と原則を脱しない範囲内で行った様々な修正、均等物の置換、改良等はいずれも本発明の保護範囲内に含まれる。

Claims (7)

1. ロード用回転機構と塗布装置とオーブンとアンロード用回転機構とを含み、前記ロード用回転機構は投入材料を搬送し、基材を固定して下に９０度回転させ、前記基材を挟持してロードするために用いられ；
   前記塗布装置は、前記基材上に高粘度インキを塗布し、前記塗布装置は、収容機構と塗工機構と成形機構とを含み；
   前記収容機構は、前記高粘度インキを収容するために用いられ、前記基材を通過させるための通路を包括し；
   前記塗工機構は、前記収容機構の上方に位置し、前記通路を通過する前記基材上に前記高粘度インキを塗布するために用いられ、各々前記基材の反対側に位置し、前記収容機構内の前記高粘度インキを前記設置面上までに搬送できる塗工手段を包括し、各前記塗工手段が前記高粘度インキを加圧して対応する設置面上の穴部内に埋め込むことで初期層を形成する充填用ローラを備え；
   前記成形機構は、前記塗工機構の上方に位置し、前記設置面上を被覆する初期層を削り取ることで、前記初期層の厚みを調整して膜層を形成でき；
   前記成形機構は、各々前記基材の反対側に位置する複数の成形部材を包括し、各前記成形部材が前記設置面上を被覆する初期層を削り取ることで膜層を形成するキサゲ面と、螺旋状に延伸して前記キサゲ面上に凹設され、削り取られる高粘度インキが前記設置面から流れ出すために供するキサゲガイド溝を備え；
   前記成形機構は、前記成形部材の間隔を制御して得られる膜層の厚みを調整する調整手段を更に含み、前記調整手段がいずれか１つの成形部材を回動自在に設けるために用いられるマウントフレームと、前記マウントフレームに対し移動でき、別の成形部材を回動自在に設けるために用いられるプッシュフレームと、各々１つの調整方向に沿って前記プッシュフレームを押進する複数の押進部材とを備え、前記マウントフレーム及び前記プッシュフレームが各々前記成形部材の反対側に位置する自動塗布ベークラインであって、
   前記ロード用回転機構と前記塗布装置の間に回転分流機構を設けており、前記ロード用回転機構は前記基材を下に９０度回転させると共に前記基材を挟持してロードし、前記回転分流機構で前記基材を３６０度回転させてから左右に分流し、前記回転分流機構の両側に各々前記塗布装置を設け；
   各前記塗布装置の一側にいずれも水平移動受渡機構を設け、前記水平移動受渡機構が塗布を完了した前記基材を挟持して水平移動し、２個の前記水平移動受渡機構の一側に回転合流機構を設けており、前記回転合流機構が２個の前記水平移動受渡機構で水平移動して搬送してきた前記基材を３６０度回転させた後に位置決めし、改めて前記基材を搬送流路として形成し、前記回転合流機構の一側に前記オーブンを設けており、上吹出し、下還流の方式で前記基材に対してベーク作業を行い；
   前記オーブンの一側にアンロード用回転機構を取り付けており、前記アンロード用回転機構は基材を垂直位置から水平位置に回転させ、そして払出し、搬送を行うことを特徴とする自動塗布ベークライン。
2. 前記ロード用回転機構中にローラ台、搬送用ローラ、基材芯出し装置、搬送台、エアグリッパー、基材の隙間を均一にさせるグリッパを設けることを特徴とする請求項１に記載の自動塗布ベークライン。
3. 前記基材芯出し装置は、主に位置決め用サーボモータとボールスクリューとからなり、基材芯出し装置がローラ台内に入る基材に対して位置決めを行うことで、基材の中心部を加工位置に合わさせることを特徴とする請求項２に記載の自動塗布ベークライン。
4. 前記オーブンは、グリッパ片状トンネルオーブンを用いることを特徴とする請求項１に記載の自動塗布ベークライン。
5. 前記回転分流機構内には、分流回転ヘッド、分流受渡グリッパ、分流スプリッター及び分流インバーターを設けることを特徴とする請求項１に記載の自動塗布ベークライン。
6. 前記回転合流機構内に合流回転ヘッド、合流受渡グリッパ、合流スプリッター及び合流インバーターを設けることを特徴とする請求項１に記載の自動塗布ベークライン。
7. 前記高粘度インキの粘度範囲は１，０００ｃｐｓ〜２００，０００ｃｐｓとすることを特徴とする請求項１に記載の自動塗布ベークライン。