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技術 可撓性フィルムの位置合わせ方法およびそれを用いたフラット配線体の製造方法

出願人 三菱電線工業株式会社
発明者 柏岡亨高木寿幸安原健史
出願日 2000年5月11日 (21年2ヶ月経過) 出願番号 2000-138029
公開日 2001年11月16日 (19年7ヶ月経過) 公開番号 2001-319534
状態 特許登録済
技術分野 プリント配線の製造(2) 電線ケーブルの製造(1)
主要キーワード 加熱平板 定寸切断装置 截断機 Y座標 マスクテープ フラット配線体 テープ状フィルム X座標
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図面 (11)

課題

可撓性フィルムが位置合わせされ、ずれることなく熱融着されたフラット配線体の製造方法の提供。

解決手段

可撓性フィルムとシート材とをXY座標系で互いに位置合わせする方法であって、(a)所定の場所に第1マークを有するシート材を、第1マークが予め決められた位置にくるように配置、または、配置されたシート材の第1マークのXY座標系における位置を特定する工程と、(b)所定の場所に第2マークを有する可撓性フィルムを用意する工程と、(c)可撓性フィルムの画像を取得、(d)画像を処理することによって、第2マークのXY座標系における位置を特定する工程と、(e)第2マークの第1マークに対する相対位置を求める工程と、(f)可撓性フィルムの一方の面を複数の点で吸着し、可撓性フィルムを搬送することによって、可撓性フィルムの第2マークを第1マークのXY座標系における位置まで移動させる工程とを含む。

概要

背景

電気機器相互配線に用いられる配線体として、フラット配線体(Flexible FlatCircuit)が知られている(特許2821733号公報参照)。フラット配線体は、複数の配線を有する配線層を一対の可撓性を有する絶縁性フィルムの間に備える。上記特許公報に記載されているフラット配線体は、銅箔パターンが一対のラミネートフィルムの間に設けられており、比較的大きな電流を流すことが可能なものである。このフラット配線体は、例えば自動車ドアパネル電子制御のための配線に代えて用いられる。

上記のフラット配線体は、以下の工程aから工程eの各工程を含む方法で作製されていた。工程aは、キャリアテープ銅箔とを接着する工程である。工程bは、銅箔のみを截断し、銅箔パターンを形成する工程である。工程cは、銅箔パターンを第1ラミネートテープ転写する工程である。工程dは、工程cで形成された第1ラミネートテープと、第1ラミネートテープの銅箔パターンが設けられた側に、接着層を有する第2ラミネートテープとを重ね合わせて積層体を形成し、この積層体を2本の加熱ロールで挟むように加熱および押圧して、第1ラミネートテープおよび銅箔パターンと第2ラミネートテープとを熱融着する工程である。工程eは、熱融着された積層体の外形を抜く工程である。

概要

可撓性フィルムが位置合わせされ、ずれることなく熱融着されたフラット配線体の製造方法の提供。

可撓性フィルムとシート材とをXY座標系で互いに位置合わせする方法であって、(a)所定の場所に第1マークを有するシート材を、第1マークが予め決められた位置にくるように配置、または、配置されたシート材の第1マークのXY座標系における位置を特定する工程と、(b)所定の場所に第2マークを有する可撓性フィルムを用意する工程と、(c)可撓性フィルムの画像を取得、(d)画像を処理することによって、第2マークのXY座標系における位置を特定する工程と、(e)第2マークの第1マークに対する相対位置を求める工程と、(f)可撓性フィルムの一方の面を複数の点で吸着し、可撓性フィルムを搬送することによって、可撓性フィルムの第2マークを第1マークのXY座標系における位置まで移動させる工程とを含む。

目的

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、可撓性フィルムが予め決められた位置に位置合わせされる方法、および可撓性フィルムが予め決められた位置からずれることなく熱融着されたフラット配線体の製造方法を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

可撓性フィルムシート材とをXY座標系で相対的に移動することによって互いに位置合わせする方法であって、(a)所定の場所に第1マークを有するシート材を、前記第1マークが予め決められた位置にくるように配置する、または、配置された前記シート材の前記第1マークのXY座標系における位置を特定する工程と、(b)所定の場所に第2マークを有する可撓性フィルムを用意する工程と、(c)用意された前記可撓性フィルムの画像を取得する工程と、(d)前記可撓性フィルムの画像を処理することによって、前記第2マークのXY座標系における位置を特定する工程と、(e)前記第2マークの前記第1マークに対するXY座標系における相対位置を求める工程と、(f)前記可撓性フィルムの一方の面を複数の点で吸着した状態で、前記可撓性フィルムを搬送することによって、前記可撓性フィルムの前記第2マークを前記第1マークのXY座標系における位置まで移動させる工程と、を含む、可撓性フィルムの位置合わせ方法

請求項2

工程(a)は、前記シート材の画像を取得する工程と、前記シート材の画像を処理することによって、前記第1マークのXY座標系における位置を特定する工程とを包含する請求項1に記載の可撓性フィルムの位置合わせ方法。

請求項3

前記シート材は、長手方向がX方向に配置され、X方向に所定の間隔で配置された複数の第1マークを有するテープ状シート材であって、工程(a)は、前記所定の間隔に対応する送り量ずつ前記シート材をX方向に沿って送る工程を含み、前記送り工程ごとに、前記第1マークのXY座標系における位置を特定し、且つ、前記特定された位置の所定の位置からのX方向へのずれ量を求め、前記ずれ量を前回の送り量に加えることによって送り量を修正する工程をさらに含む、請求項2に記載の可撓性フィルムの位置合わせ方法。

請求項4

前記フィルムはY方向に搬送される、請求項3に記載の可撓性フィルムの位置合わせ方法。

請求項5

(a)所定の場所に第1マークを有し、複数の配線を有する配線層が設けられた第1フィルムを用意し、用意された前記第1フィルムの画像を取得する工程と、(b)前記第1フィルムの画像を処理することによって、前記第1マークのXY座標系における位置を特定する工程と、(c)所定の場所に第2マークを有し、且つ接着層を有する第2フィルムを用意し、用意された前記第2フィルムの画像を取得する工程と、(d)前記第2フィルムの画像を処理することによって、前記第2マークのXY座標系における位置を特定する工程と、(e)前記第2マークの前記第1マークに対するXY座標系における相対位置を求める工程と、(f)前記第2フィルムの接着層を有しない面を複数の点で吸着した状態で、前記第2フィルムを搬送し、前記第2フィルムの前記第2マークを前記第1マークのXY座標系における位置まで移動させることによって、互いに位置合わせする工程と、(g)位置合わせされた状態で、前記第1フィルムに設けられた前記配線層が前記第2フィルムの前記接着層と対向するように前記第1フィルムと前記第2フィルムとを重ね合わせ、前記第1フィルムに前記第2フィルムを仮接着し、前記第1フィルムと前記第2フィルムとの間に前記配線層を有する積層体を形成する工程と、(h)前記配線層に対応する領域の前記積層体を加熱し、且つ、平板を用いて前記領域の前記積層体を押圧し、前記第1フィルムおよび前記配線層に前記第2フィルムを熱融着する工程と、を包含する、フラット配線体の製造方法。

請求項6

工程(a)は、前記配線層を導体箔で形成し、接着層を有する前記第1フィルムに前記配線層を転写する工程を包含する、請求項5に記載のフラット配線体の製造方法。

請求項7

工程(c)において、複数の開口部を有する前記第2フィルムを用意し、工程(g)において、前記第2フィルムの前記複数の開口部が前記配線層の予め決められた部分を露出するように、前記第1フィルムと前記第2フィルムとが重ね合わされた積層体を形成する、請求項5または6に記載のフラット配線体の製造方法。

請求項8

工程(a)は、導体箔で形成された前記配線層を、接着層を有するテープ状の前記第1フィルムに転写する工程と、前記所定の間隔に対応する送り量ずつ前記テープ状の前記第1フィルムをX方向に沿って送る工程を含み、前記送り工程ごとに、前記第1マークのXY座標系における位置を特定し、且つ、前記特定された位置の所定の位置からのX方向へのずれ量を求め、前記ずれ量を前回の送り量に加えることによって送り量を修正する工程をさらに含み、前記工程(a)と前記工程(b)と前記工程(f)と前記工程(g)と前記工程(h)とは、テープ状の前記第1フィルムが送られるラインでそれぞれ実施される、請求項5から7のいずれかに記載のフラット配線体の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、可撓性フィルム位置合わせ方法およびそれを用いたフラット配線体の製造方法に関する。

背景技術

0002

電気機器相互配線に用いられる配線体として、フラット配線体(Flexible FlatCircuit)が知られている(特許2821733号公報参照)。フラット配線体は、複数の配線を有する配線層を一対の可撓性を有する絶縁性フィルムの間に備える。上記特許公報に記載されているフラット配線体は、銅箔パターンが一対のラミネートフィルムの間に設けられており、比較的大きな電流を流すことが可能なものである。このフラット配線体は、例えば自動車ドアパネル電子制御のための配線に代えて用いられる。

0003

上記のフラット配線体は、以下の工程aから工程eの各工程を含む方法で作製されていた。工程aは、キャリアテープ銅箔とを接着する工程である。工程bは、銅箔のみを截断し、銅箔パターンを形成する工程である。工程cは、銅箔パターンを第1ラミネートテープ転写する工程である。工程dは、工程cで形成された第1ラミネートテープと、第1ラミネートテープの銅箔パターンが設けられた側に、接着層を有する第2ラミネートテープとを重ね合わせて積層体を形成し、この積層体を2本の加熱ロールで挟むように加熱および押圧して、第1ラミネートテープおよび銅箔パターンと第2ラミネートテープとを熱融着する工程である。工程eは、熱融着された積層体の外形を抜く工程である。

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、上述の方法は、第1および第2ラミネートテープの間に銅箔パターンが設けられた積層体を加熱ロールを用いて熱融着するので、ラミネートテープにシワが生じることがあった。特に、開口部を有する第2ラミネートテープを用いた場合、第2ラミネートテープにかかる張力が開口部の近傍では均一にはならないので、シワの発生が顕著であった。このようなシワの発生が原因となって、第1ラミネートテープおよび銅箔パターンと第2ラミネートテープとが互いにずれた位置で接着されることがあった。また、上述の公報は、積層体を形成する工程で、第1ラミネートテープと第2ラミネートテープとを高い精度で位置合わせする方法を開示していない。

0005

すなわち、従来は、例えば接点部として機能する配線層の露出部を有するフラット配線体を製造するために、予め決められた位置に開口部を有するラミネートテープ(可撓性フィルム)を高い精度で位置合わせすること、および、高い位置精度で重ね合わされた積層体をずれなく熱融着することが困難であるという問題があった。

0006

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、可撓性フィルムが予め決められた位置に位置合わせされる方法、および可撓性フィルムが予め決められた位置からずれることなく熱融着されたフラット配線体の製造方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

本発明の可撓性フィルムの位置合わせ方法は、可撓性フィルムとシート材とをXY座標系で相対的に移動することによって互いに位置合わせする方法であって、(a)所定の場所に第1マークを有するシート材を、前記第1マークが予め決められた位置にくるように前記シート材を配置、または、配置された前記シート材の前記第1マークのXY座標系における位置を特定する工程と、(b)所定の場所に第2マークを有する可撓性フィルムを用意する工程と、(c)用意された前記可撓性フィルムの画像を取得する工程と、(d)前記可撓性フィルムの画像を処理することによって、前記第2マークのXY座標系における位置を特定する工程と、(e)前記第2マークの前記第1マークに対するXY座標系における相対位置を求める工程と、(f)前記可撓性フィルムの一方の面を複数の点で吸着した状態で、前記可撓性フィルムを搬送することによって、前記可撓性フィルムの前記第2マークを前記第1マークのXY座標系における位置まで移動させる工程とを含み、そのことによって上記目的が達成される。

0008

工程(a)は、前記シート材の画像を取得する工程と、前記シート材の画像を処理することによって、前記第1マークのXY座標系における位置を特定する工程とを包含してもよい。

0009

前記シート材は、長手方向がX方向に配置され、X方向に所定の間隔で配置された複数の第1マークを有するテープ状シート材であって、工程(a)は、前記所定の間隔に対応する送り量ずつ前記シート材をX方向に沿って送る工程を含み、前記送り工程ごとに、前記第1マークのXY座標系における位置を特定し、且つ、前記特定された位置の所定の位置からのX方向へのずれ量を求め、前記ずれ量を前回の送り量に加えることによって送り量を修正する工程をさらに含むことが好ましい。

0010

前記可撓性フィルムはY方向に搬送されることが好ましい。

0011

本発明のフラット配線体の製造方法は、(a)所定の場所に第1マークを有し、複数の配線を有する配線層が設けられた第1フィルムを用意し、用意された前記第1フィルムの画像を取得する工程と、(b)前記第1フィルムの画像を処理することによって、前記第1マークのXY座標系における位置を特定する工程と、(c)所定の場所に第2マークを有し、且つ接着層を有する第2フィルムを用意し、用意された前記第2フィルムの画像を取得する工程と、(d)前記第2フィルムの画像を処理することによって、前記第2マークのXY座標系における位置を特定する工程と、(e)前記第2マークの前記第1マークに対するXY座標系における相対位置を求める工程と、(f)前記第2フィルムの接着層を有しない面を複数の点で吸着した状態で、前記第2フィルムを搬送し、前記第2フィルムの前記第2マークを前記第1マークのXY座標系における位置まで移動させることによって、互いに位置合わせする工程と、(g)位置合わせされた状態で、前記第1フィルムに設けられた前記配線層が前記第2フィルムの前記接着層と対向するように前記第1フィルムと前記第2フィルムとを重ね合わせ、前記第1フィルムに前記第2フィルムを仮接着し、前記第1フィルムと前記第2フィルムとの間に前記配線層を有する積層体を形成する工程と、(h)前記配線層に対応する領域の前記積層体を加熱し、且つ、平板を用いて前記領域の前記積層体を押圧し、前記第1フィルムおよび前記配線層に前記第2フィルムを熱融着する工程とを包含し、そのことによって上記目的が達成される。

0012

工程(a)は、前記配線層を導体箔で形成し、接着層を有する前記第1フィルムに前記配線層を転写する工程を包含することが好ましい。

0013

工程(c)において、複数の開口部を有する前記第2フィルムを用意し、工程(g)において、前記第2フィルムの前記複数の開口部が前記配線層の予め決められた部分を露出するように、前記第1フィルムと前記第2フィルムとが重ね合わされた積層体を形成してもよい。

0014

工程(a)は、導体箔で形成された前記配線層を、接着層を有するテープ状の前記第1フィルムに転写する工程と、前記所定の間隔に対応する送り量ずつ前記テープ状の前記第1フィルムをX方向に沿って送る工程を含み、前記送り工程ごとに、前記第1マークのXY座標系における位置を特定し、且つ、前記特定された位置の所定の位置からのX方向へのずれ量を求め、前記ずれ量を前回の送り量に加えることによって送り量を修正する工程をさらに含み、前記工程(a)と前記工程(b)と前記工程(f)と前記工程(g)と前記工程(h)とは、テープ状の前記第1フィルムが送られるラインでそれぞれ実施されてもよい。

0015

以下、本発明の作用を説明する。

0016

本発明の可撓性フィルムの位置合わせ方法は、可撓性フィルムとシート材とをXY座標系で相対的に移動することによって互いに位置合わせする。XY座標系は、位置合わせのために可撓性フィルムおよびシート材を相対的に移動する2つの方向を含む面を規定する2次元座標系(典型的には水平)である。

0017

所定の場所に第2マークを有する可撓性フィルムの画像を取得し、この画像を処理することによって、第2マークのXY座標系における位置を特定する。第2マークの位置を特定することによって、可撓性フィルムの位置を特定する。シート材の位置は、所定の位置に設けられた第1マークの位置によって特定される。シート材が比較的剛直な材料からなる場合、予め決められた位置に高い位置精度で機械的に配置することができる。シート材が可撓性を有する材料などからなり、高い位置精度で機械的に配置することが困難な場合には、上記と同様に、画像処理によって第1マークの位置を特定する。画像処理を用いることによって、可撓性フィルムの位置を正確に特定することができる。

0018

第1マークおよび第2マークの位置から、第2マークの第1マークに対するXY座標系における相対位置が求められ、第2マークと第1マークとを位置合わせするために、可撓性フィルムを搬送すべき搬送距離を算出する。算出された搬送距離だけ可撓性フィルムをXY座標系で搬送することによって、可撓性フィルムの第2マークを第1マークのXY座標系における位置まで移動し、位置合わせが完了する。

0019

搬送工程において、可撓性フィルムは、一方の面を複数の点で吸着した状態で安定に保持される。また、吸着を利用することによって、可撓性フィルムの主面をXY座標系で規定される面に平行に保持することができる。可撓性フィルムの可撓性の程度に応じて、吸着する点の大きさ、密度、吸着の強さを調整する。また、吸着を利用することによって、可撓性フィル着脱を自動化することができる。

0020

シート材として、長手方向がX方向に配置され、X方向に所定の間隔で配置された複数の第1マークを有するテープ状シート材を用いる場合、所定の間隔に対応する送り量ずつシート材をX方向に沿って送るごとに、第1マークのXY座標系における位置を特定し、且つ、特定された位置の所定の位置からのX方向へのずれ量を求め、ずれ量を前回の送り量に加えることによって送り量を修正することにより、第1マークの位置の送り方向へのずれの累積が防止される。

0021

また、シート材をX方向に送る構成を採用した場合、可撓性フィルムをY方向に搬送する構成とすることにより、位置合わせ装置の構成を簡略化することができる。例えば、シート材のX方向の位置を正確に制御できる場合、可撓性フィルムをY方向へのみ移動させる一軸のロボットを用いることができる。

0022

本発明のフラット配線体の製造方法は、所定の場所に第1マークを有し、複数の配線を有する配線層が設けられた第1フィルムと、所定の場所に第2マークを有し、且つ接着層を有する第2フィルムとを、上記の位置合わせ方法で高い精度でXY座標系で位置合わせする。この状態で、第1フィルムおよび第2フィルムをZ方向(典型的にはXY座標系に垂直な方向、例えば鉛直方向)に相対的に移動することによって、第1フィルムに設けられた配線層が第2フィルムの接着層と対向するように第1フィルムと第2フィルムとを重ね合わせ、且つ、仮接着し、第1フィルムと第2フィルムとの間に配線層を有する積層体を形成する。XY座標系内の移動とZ方向への移動を同時に行ってもよい。

0023

形成された積層体のうち、配線層に対応する領域の積層体を加熱される。この領域の接着層は加熱により溶融状態となる。平板を用いて押圧するので、上記の領域の積層体は均一な圧力で押圧され、上記の領域の第2フィルムにはシワが発生しない。この状態で第2フィルムは、溶融状態となった接着層を介して第1フィルムおよび配線層に熱融着される。従って、第1フィルムおよび配線層に第2フィルムが高い精度で位置合わせされた状態で、ずれることなく熱融着されたフラット配線体を作製することができる。さらに、積層体の形成を減圧状態のもとで行うことによって、第1フィルムおよび配線層と、第2フィルムとの間に気泡封入されることが抑制・防止される。

0024

上記の配線層が導体箔で形成され、接着層を有する第1フィルムに配線層が転写される構成とすることにより、比較的大きな電流を流す用途に好適に用いられるフラット配線体を効率よく作製することができる。

0025

第2フィルムは、シワや気泡の発生が抑制・防止されて、高い精度で位置合わせされた状態で、ずれることなく第1フィルムおよび配線層に熱融着されるので、配線層を露出させるための開口部が設けられた第2フィルムを用いる構成において、開口部が設計通りの位置に正確に配線層の複数の露出部を形成したフラット配線体を得ることができる。

0026

導体箔で形成された配線層を、接着層を有するテープ状の第1フィルムに転写を行って用意された第1フィルムの画像を取得し、この画像を処理することによって、第1マークのXY座標系における位置を特定する工程と、第1マークと第2マークとを互いに位置合わせする工程と、位置合わせされた状態で、第1フィルムと第2フィルムとの間に配線層を有する積層体を形成する工程と、第1フィルムおよび配線層に第2フィルムを熱融着する工程とが、テープ状の第1フィルムが送られるラインでそれぞれ実施される構成とすることにより、フラット配線体の生産効率を高めることができる。このとき、X方向に所定の間隔で配置された複数の第1マークを有する第1フィルムを送るごとに、送り方向へのずれ量を前回の送り量に加えることによって送り量を修正することにより、第1マークの位置の送り方向へのずれの累積が防止される。

発明を実施するための最良の形態

0027

以下、図面を参照しながら本発明による実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。

0028

本発明の実施形態によるフィルムの位置合わせ方法のフローチャート図1に示す。図2は本実施形態によるフィルムの位置合わせ方法に含まれる各工程を模式的に示した図である。

0029

図1を参照しながら本実施形態によるフィルムの位置合わせ方法を説明する。まず、第1マークを有するシート材を用意し、その画像を取得する(工程1)。取得した画像から第1マークを検出し(工程2)、画像処理によって第1マークの位置を特定する(工程3)。一方で、第2マークを有するフィルムを用意し、その画像を取得する(工程4)。取得した画像から第2マークを検出し(工程5)、画像処理によって第2マークの位置を特定する(工程6)。次に、第1マークと第2マークとを合わせるために、第1マークおよび第2マークのそれぞれの位置からXおよびY方向へのフィルムの搬送距離を算出する(工程7)。フィルムを吸着保持し(工程8)、算出した搬送距離だけフィルムを搬送する(工程9)。

0030

上記の各工程を、図2を参照しながらさらに説明する。

0031

本実施形態によるフィルムの位置合わせ方法を説明するために、図2に示したように、XY座標系を規定する。このXY座標系は、フィルム202の第2マーク204をシート材201の第1マーク203に合わせるためにフィルム202を搬送する2つの方向を含む面内にX方向およびY方向として規定される。典型的には、XY座標系は水平面に規定され、シート材201およびフィルム202の主面はXY座標系で規定される2次元の面に平行に配置される。また、X方向とY方向とが互いに直交し、シート材201およびフィルム202を相対的に移動する2つの方向をそれぞれX方向およびY方向とすることによって、装置の構成を簡単にできる。例えば、シート材201をX方向に送る機構と、フィルム202をY方向に搬送する機構を設ける。

0032

上記工程1では、図2(a)に示したように、所定の場所に第1マーク203が形成されたシート材201を用意し、第1撮像装置(例えばCCDカメラ)を用いてシート材の画像を取り込む。上記工程2では、図2(b)に示したように、上記工程1で取り込んだ画像から画像処理装置(例えば画像処理ソフトを備えたコンピュータ)を用いて第1マーク203を検出する。上記工程3では、画像処理装置を用いて上記工程2で検出された第1マーク203の位置の座標(ここでは(X1,Y1)とする)を求める。画像処理を用いることによって、機械的に正確な位置に配置することが困難なシート材201や可撓性フィルム202の位置を正確に決めることができる。なお、シート材201が剛直な材料(セラミック板プラスチック板など)からなり、機械的に高い位置精度で所定の位置に配置できる場合は、上記の位置を特定する工程を省略することができる。

0033

上記工程4、工程5および工程6では、第2マーク204を有するフィルム202に対して、第2撮像装置を用いてそれぞれ工程1、工程2および工程3と同様の操作を行い、フィルム202の画像から検出された第2マーク204の位置の座標(ここでは(X2,Y2)とする)を求める(図2(c)および図2(d)参照)。

0034

工程7では、第1マーク203の位置の座標(X1,Y1)と、第2マーク204の位置の座標(X2,Y2)とから、搬送距離、すなわち(X方向への搬送距離,Y方向への搬送距離)=(X2−X1,Y2−Y1)が画像処理装置によって算出される。

0035

工程8では、フィルムの上面を複数の点で吸着した状態で保持される。

0036

工程9では、上述のように算出された搬送距離(X方向への搬送距離,Y方向への搬送距離)=(X2−X1,Y2−Y1)だけフィルムが搬送される。

0037

上述の工程を実施して、図2(e)に示したように、第1マーク203と第2マーク204との重なり部分205がずれなく形成され、フィルム202をシート材201に対して位置合わせすることができる。

0038

本実施形態の方法において、位置合わせされるフィルムおよびシート材に形成されるマークは、予め決められた位置に形成される。マークの大きさは、要求される位置精度を考慮して適宜設定すればよい。マークの形状は、特に限定されず、第1マークと第2マークとが精度よく合わせられる形状であればよい。

0039

シート材201として、長手方向がX方向に配置され、X方向に所定の間隔で配置された複数の第1マーク203を有するテープ状シート材201を用いる場合、所定の間隔に対応する送り量ずつシート材201をX方向に沿って送るごとに、第1マーク203のXY座標系における位置を特定し、且つ、特定された第1マーク203の位置の所定の位置からのX方向へのずれ量を求め、ずれ量を前回の送り量に加えて送り量を修正することにより、第1マーク203の位置の送り方向へのずれの累積が防止される。従って、シート材201の位置が第1撮像装置の視野から外れることを防止できる。

0040

上記の所定の位置は、例えば第1マークが配置されるべき目標の位置または前回の送り工程後の第1マークの位置である。上記第1マークが配置されるべき目標の位置は、以下第1マークの基準位置と称する。第1マークの基準位置は、画像処理装置に予め登録され、例えば第1撮像装置の視野は第1マークの基準位置が中央に位置するように設定される。

0041

次に、本発明のフィルムの位置合わせ方法を用いて、自動車のリアコンビネーションランプの配線に用いられるフラット配線体の製造方法の実施形態を説明する。自動車のリアコンビネーションランプの配線は、狭い空間に施されており、且つ、比較的複雑である。このような配線に、可撓性のあるフラット配線体は好適に用いられる。

0042

本発明の実施形態によるフラット配線体の製造方法のフローチャートを図3に示す。本実施形態において、シート材として銅箔パターンが設けられたラミネートテープが用いられ、可撓性フィルムとして穴開きラミネートフィルムが用いられる。図4は本実施形態によるフラット配線体100の製造方法に含まれる各工程を表す模式図である。図5は本実施形態によるフラット配線体の製造ラインの構成を示す図である。図5に示したように、本実施形態によるフラット配線体の製造ラインは、銅箔パターン転写装置と位置合わせ・仮接着装置真空融着装置とがラミネートテープが送られるラインに配置されて、それぞれの工程が実施される。

0043

本実施形態によるフラット配線体100は、図3に示したように、銅箔パターンが設けられたラミネートテープを用意する工程、穴開きラミネートフィルムを用意する工程、位置合わせ工程、仮接着工程、真空融着工程、外形抜き工程のそれぞれの工程を経て形成される。フラット配線体100は、図4(c)に示したように、所定の位置に接続用端子として銅箔露出部16が形成されている。

0044

図3に示したように、本実施形態のフラット配線体100の製造方法では、図4(a)に示したような銅箔パターン13が設けられたラミネートテープ11を用意する。図4(a)は、ラミネートテープ11の一部を示しており、ラミネートテープ11全体には銅箔パターン13が複数設けられている。ラミネートテープ11は、絶縁性テープ状フィルムであれば材料は特に限定されず、ラミネートテープ11に銅箔パターン13を接着するための接着層が設けられていてもよい。接着層は、例えばホットメルト材料を用いて形成される。本実施形態では、ラミネートテープ11はテープ状のPET(ポリエチレンテレフタレート樹脂)のベースフィルムとその上に形成された接着層(不図示、ポリオレフィン系接着剤)を有する。銅箔パターン13が設けられたラミネートテープ11は公知の方法で用意される。特に、銅箔などの導体箔で配線層を形成することによって、ラミネートテープ11に複数の銅箔パターン13を転写することが自動化できるので好ましい(上記特許2821733号公報参照)。本実施形態では、配線層の材料として銅箔を用いているが、配線層の材料は導体であれば特に限定されず、電気抵抗熱伝導率などを考慮して、用途に応じて選択される。特に、銅箔のような導体箔で配線層を形成するのは、比較的大きな電流を流す用途に適している。さらに本実施形態では、上述の銅箔パターン13が設けられたラミネートテープ11は、後述する位置合わせのために所定の場所に第1マーク(不図示)が銅箔パターンに形成されている。

0045

図3に示したように、穴開きラミネートフィルムを用意する。穴開きラミネートフィルムは、接着層を有する絶縁性フィルムであれば特に限定されない。例えば、予め穴が開けられたテープ状フィルム(例えばラミネートテープ)を所定の寸法に切断することによって上記の穴開きラミネートフィルムを得ることができる。テープ状フィルムの接着層および絶縁性フィルムは公知の材料で形成されており、銅箔パターンが設けられたラミネートテープと同じ材料で形成されていることが、製造コストを削減できるので好ましい。本実施形態では、図4(a)に示したように、穴開きラミネートフィルム12は、銅箔パターン13に対応して所定の寸法に切られている。穴14は、予め決められた位置に銅箔パターンを露出するように開けられており、穴開きラミネートフィルム12一枚につき、複数個(例えば、6〜9個分)の銅箔パターン13に合わせて開けられている。本実施形態では、ビクトリア刃を用いて穴14は形成されている。複数のビクトリア刃を予め決められた位置に穴14を形成するように設置した基板を用いて、本実施形態で用いられるラミネートテープに効率よく穴を打ち抜くことができる。

0046

穴開きラミネートフィルム12は、図5に示したように、ラミネートテープ送り出し機とラミネートテープ打ち抜き装置定寸切断装置とがラミネートテープが送られるラインに配置されて、それぞれの工程を実施することにより用意される。ラミネートテープ送り出し機は、ラミネートテープを一定寸法ずつ送り出す。ラミネートテープ打ち抜き装置は、複数のビクトリア刃を予め決められた位置に穴14を形成するように設置した基板を備え、ラミネートテープに穴14と後述する位置合わせのための所定の場所に第2マーク(不図示)とを形成する。定寸切断装置は、上記のラミネートテープを引き出して固定した後に一定寸法に切断する。このように、ラミネートテープを所定の寸法に切断することによって、穴開きラミネートフィルム12が得られる。

0047

次に、図3に示したように、上述の銅箔パターンが設けられたラミネートテープと穴開きラミネートフィルムとを位置合わせおよび仮接着を行う。図4(a)に示したように、銅箔パターン13をラミネートテープ11および穴開きラミネートフィルム12の間に挟むように銅箔パターン13が設けられたラミネートテープ11と穴開きラミネートフィルム12とを重ね合わせる。この際、穴開きラミネートフィルム12を、穴14が予め決められた位置に銅箔露出部16を形成するように位置合わせを行いつつ重ね合わせ、この重ね合わせ時に加熱および押圧することにより仮接着する。

0048

位置合わせ工程および仮接着工程は、図6に示した工程を含み、図7A、図7Bおよび図7Cに示した位置合わせ・仮接着装置400によって行われる。以下、図7A、図7Bおよび図7Cを参照しながら、位置合わせ工程に含まれる図6に示した各工程を説明する。ここでは、図7Bに示したように、ラミネートテープ11が送られる方向をX方向、穴開きラミネートフィルム12を搬送する方向をY方向としてXY座標系を規定する。

0049

まず、第1マークを有する銅箔パターン13が設けられたラミネートテープ11を台座470に用意し、そのラミネートテープの画像を第1カメラ401によって取得する。取得した画像から第1マークを検出し、画像処理装置(不図示)によって第1マークの位置を特定する。

0050

位置合わせ・仮接着装置400はラミネートテープ11が送られるラインに配置されており、位置合わせ・仮接着工程は、ラインで実施される。このとき、ラインに送られるラミネートテープ11の可撓性によって、送り方向(X方向)にずれが生じることがある。このずれを補正するために、画像処理装置によって第1マークの位置を特定した後、第1マークの位置のX座標と画像処理装置に予め登録された第1マークの基準位置のX座標とから、X方向へのずれ量(S1)を算出する。このずれ量(S1)を前回の送り量(L1)に加算して、次回のラミネートテープ11を送り量(L1+S1)で送る。上記の第1マークの基準位置は、例えば第1撮像装置の視野の中央に設定される。このことにより、送り方向へのずれが累積して第1カメラの視野から第1マークが外れることが防止される。

0051

なお、第1マークの基準位置のX座標の代わりに、前回の送り工程後の第1マークの位置のX座標を用いてずれ量(S2)を算出してもよい。

0052

一方で、穴開きラミネートフィルム12は、図5に示したように、ラミネートテープ送り出し機とラミネートテープ打ち抜き装置と定寸切断装置とがラミネートテープが送られるラインに配置されて、それぞれの工程を一定寸法(送り量:L2)ずつ送り方向(X方向)に送って実施することにより用意される。第2マークを有する穴開きラミネートフィルム12は予め決められた位置に用意され、その画像が第2カメラ402によって取得される。取得した画像から第2マークを検出し、画像処理によって第2マークの位置を特定する。但し、ラインに送られる上記ラミネートテープは可撓性を有するので、定寸切断装置において、ラミネートテープを引き出して固定する際にずれが生じることがある。従って、穴開きラミネートフィルム12は、所定の位置からずれて配置されることがある。

0053

上記の所定の位置は、例えば第2マークが配置されるべき目標の位置(基準位置)である。第2マークの基準位置は、画像処理装置に予め登録され、例えば第2カメラの視野は第2マークの基準位置が中央に位置するように設定される。

0054

上記のずれを補正するために、画像処理装置によって第2マークの位置を特定した後、第2マークの位置のX座標と第2マークの基準位置のX座標とから、X方向へのずれ量(S2)を算出し、前回の送り量(L2)に加算して、次回のラミネートテープを送り量(L2+S2)で送り、次回の穴開きラミネートフィルム12を用意する。このことにより、送り方向へのずれが累積して第2カメラの視野から第2マークが外れることが防止される。

0055

なお、第2マークの基準位置のX座標の代わりに、前回の送り工程後の第2マークの位置のX座標を用いてずれ量(S2)を算出してもよい。

0056

次に、第1マークおよび第2マークのそれぞれの位置からXおよびY方向への穴開きラミネートフィルム12の搬送距離を算出する。図7Cに示したように、2軸搬送ロボット440に設けられている吸着部420に吸引よって穴開きラミネートフィルム12を吸着保持し、算出した搬送距離だけ穴開きラミネートフィルム12を2軸搬送ロボット440を用いて搬送し、穴14が予め決められた位置に銅箔露出部16を形成するように位置合わせする。ラミネートテープ11の第1マークが予め決められた位置からX方向にずれなく配置され、且つ、穴開きラミネートフィルム12の第2マークがX方向にずれなく配置される構成である場合、二軸搬送ロボット440をY方向にのみ搬送可能な一軸搬送ロボットに代えて用いても、正確に位置合わせすることができる。あるいは、穴開きラミネートフィルム12のX方向へのずれ量を算出して、ラミネートテープ11の送り量を調節して、X座標を等しくすることが可能な構成である場合も同様である。

0057

上述のように位置合わせされた状態で、次に、図7Aに示したように、シリンダー450によって台座470が垂直に上昇し、且つ、シリンダー460によって吸着部420が垂直に下降する。ラミネートテープ11と穴開きラミネートフィルム12とは重ね合わされ、穴開きラミネートフィルム12の例えば四隅が仮接着ヒーター430によって加熱される。ラミネートテープ11と穴開きラミネートフィルム12とは四隅で互いに仮接着されて、積層体15が形成される。このことによって、ラミネートテープ11および穴開きラミネートフィルム12の間に銅箔パターン13を有する積層体15が形成される(図4(b)参照)。積層体15の仮接着される部分は任意に選択され、少なくとも予め決められた位置からずれないようにラミネートテープ11および穴開きラミネートフィルム12にたるみやつっぱりが無いように接着されていればよい。

0058

続いて、上述の積層体15は減圧条件下で加熱および押圧される(真空融着)。加熱および押圧される積層体15の領域は、図4(b)に点線で示した銅箔パターン13に対応する領域17である。領域17は、ラミネートテープ11と穴開きラミネートフィルム12との間に銅箔パターン13が存在する領域と銅箔パターン13のエッジから数mm程度の幅の領域とを含み、加熱平板を用いて加熱および押圧され、ラミネートテープ11および銅箔パターン13に穴開きラミネートフィルム12が熱融着される。このように、平板を用いて押圧することにより加熱ロールを用いたときに見られた、穴からの穴開きラミネートフィルム12の接着層の接着剤のはみ出しも抑制・防止される。必要に応じて、フラット配線体を固定するための固定用18等を形成するために、積層体の配線層を含まない所望の部分のラミネートテープ11と穴開きラミネートフィルム12とを互いに熱融着しておいてもよい。

0059

真空融着工程は、例えば、図8に示した真空融着装置500によって行われる。上記の積層体15が減圧条件下で加熱および押圧される。加熱および押圧される積層体15の領域が真空融着装置500内に入ってくると、シリンダー510によって下盤520が垂直に持ち上げられる。このとき、下盤の開口縁520aと上盤540に設けられた弾性シート550とによって積層体15が挟まれて固定され、チャンバ570内は密閉される。次に、真空ポンプ580が作動し、管581を通じてチャンバ570内を減圧状態にする。チャンバ570内が十分に減圧された後、シリンダー560によって熱板530および加熱押圧平板530aが垂直に持ち上げられる。加熱押圧平板530aは、図2に点線で示した銅箔パターン13に対応する積層体15の領域17を押圧する。以上のようにしてラミネートテープ11および銅箔パターン13に穴開きラミネートフィルム12を熱融着させる。熱融着された積層体15は定寸送り装置を経て、巻き取り機で巻き取られる。

0060

上記の熱融着された積層体15は、図4(c)に示したように、所定の形状になるように外形を例えば外形抜き截断機などによって公知の方法で除去され、所定の位置に接続用端子として銅箔露出部16が形成されたフラット配線体100が得られる。

0061

上述の製造ラインの各工程は、ラミネートテープ11が一定寸法ずつ送られて実施され、後の工程で外形抜きが施されて、フラット配線体100が製造される。図5に示した、ラミネートテープ送り出し機は、それぞれのラミネートテープを一定寸法ずつ送り出す。銅箔パターン転写装置は、銅箔パターン13をラミネートテープ11に転写し、位置合わせのためのマークを形成する。ラミネートテープ打ち抜き装置はラミネートテープに穴14を開け、且つ、位置合わせのためのマークを形成する。定寸切断装置は穴が開けられたラミネートテープを一定寸法に切断し、穴開きラミネートフィルム12を作製する。ラミネートテープ送り出し機、銅箔パターン転写装置は、公知のものが用いられる。また、ラミネートテープ打ち抜き装置はラミネートテープに穴を開けることが可能な装置であり、定寸切断装置は一定寸法にラミネートテープを切断することが可能な装置であれば、特に限定されない。さらに、上述の製造ラインに、ラミネートテープの蛇行を防止する装置、熱融着された積層体15の両端を切り揃えるための装置などを必要に応じて用いてもよい。

0062

上述のように、銅箔パターン転写工程と位置合わせ工程と仮接着工程と真空融着工程とが、ラミネートテープ11が送られるラインでそれぞれ実施することにより、自動化した各工程を同時に稼働して一貫生産することができ、フラット配線体の生産効率を高めることができる。

0063

従来、銅箔露出部を形成する必要がある場合、銅箔露出部を形成しようとする銅箔パターンの部分に予めマスクテープを貼り付けておき、加熱ロールを用いて熱融着した後、マスクテープを剥離することにより銅箔露出部を形成していた。しかし、接続用端子に用いられる銅箔露出部が小さく、銅箔露出部の形成に高い位置精度が要求される用途では、マスクテープを小さくし、且つ、熱融着した後にマスクテープを慎重に剥離しなければならず、生産効率が低かった。

0064

本実施形態のフラット配線体の製造方法によれば、シワや気泡の発生が抑制・防止されて、予め決められた位置からずれることなくラミネートフィルムと銅箔が熱融着される。従って、接続用端子として銅箔露出部を高い精度で形成する必要がある構成において、複数の穴が設けられたラミネートフィルムを用いて、ラミネートフィルムの複数の穴が銅箔パターンの予め決められた部分を露出するように、銅箔パターンが設けられたラミネートテープと上記ラミネートフィルムとを重ね合わせることにより、穴が設計通りの位置に正確に銅箔を露出したフラット配線体を得ることができる。また、マスクテープを剥離する作業も不要であるので生産効率が高い。

発明の効果

0065

本発明の可撓性フィルムの位置合わせ方法によれば、可撓性フィルムをシート材の予め決められた位置に正確に位置合わせすることができる。特に、開口部を有する可撓性フィルムを用いる場合においても、開口部がシート材の予め決められた位置にくるように正確に位置合わせすることができる。さらに、シート材が可撓性を有する材料から形成されている場合にも、高い位置精度で位置合わせを行うことができる。

0066

本発明のフラット配線体の製造方法によれば、配線層に対応する領域において、第1フィルムと配線層とに熱融着された第2フィルムは、シワの発生が抑制・防止される。従って、第1フィルムおよび配線層に第2フィルムがずれることなく熱融着されたフラット配線体を製造することができる。

0067

本発明のフラット配線体の製造方法によれば、例えば、銅箔パターンがラミネートテープの間にシワや気泡の発生が抑制・防止され、高い位置精度で熱融着されたフラット配線体を効率よく製造できる。本発明のフラット配線体の製造方法は、複数の接点部を高い位置精度で形成することが要求されるフラット配線体の製造に好適に用いられる。

図面の簡単な説明

0068

図1本発明の実施形態によるフィルムの位置合わせ方法のフローチャートである。
図2本実施形態によるフィルムの位置合わせ方法の模式図である。
図3本発明の実施形態によるフラット配線体100の製造方法のフローチャートである。
図4本実施形態によるフラット配線体100の製造方法の模式図である。
図5本実施形態によるフラット配線体100の製造ラインの構成を表す図である。
図6本発明の実施形態によるフィルムの位置合わせ方法のフローチャートである。
図7A 本実施形態の位置合わせ・仮接着装置の側面図である。
図7B 本実施形態の位置合わせ・仮接着装置の上面図である。
図7C 本実施形態の位置合わせ・仮接着装置の側面図である。
図8本実施形態の真空融着装置の側面図である。

--

0069

11ラミネートテープ
12穴開きラミネートフィルム
13銅箔パターン
14 穴
15積層体
16銅箔露出部
17 領域
18固定用耳
100フラット配線体
201シート材
202フィルム
203 第1マーク
204 第2マーク
205重なり部分
400 位置合わせ・仮接着装置
410クランプ
420吸着部
430 仮接着ヒーター
440搬送ロボット
450、460シリンダー
470台座
500真空融着装置
510、560 シリンダー
520下盤
520a 下盤の開口縁
530熱板
530a加熱押圧平板
540上盤
550弾性シート
570チャンバ
580真空ポンプ
581 管

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