フレキシブルプリント回路基板の製造方法およびその製造装置 |
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申请号 | JP2016212136 | 申请日 | 2016-10-28 | 公开(公告)号 | JP2017085109A | 公开(公告)日 | 2017-05-18 |
申请人 | インクテック カンパニー, リミテッドInktec Co., Ltd.; Inktec Co Ltd; インクテック カンパニー, リミテッドInktec Co., Ltd.; | 发明人 | CHUNG KWANG-CHOON; MOON BYUNG WOONG; | ||||
摘要 | 【課題】回路パターンの長さに制限を受けないフレキシブルプリント回路 基板 の製造装置およびフレキシブルプリント回路基板の製造方法を提供する。【解決手段】フレキシブルプリント回路基板の製造装置およびフレキシブルプリント回路基板の製造方法は、印刷ロール40を用いてベースフィルム10に連続的にパターン形成することにより、回路パターンの長さに制限を受けないフレキシブルプリント回路基板を製造する。【選択図】図2 | ||||||
权利要求 | ベースフィルムにパターンをロール・ツー・ロール(roll−to−roll)方式により形成するフレキシブルプリント回路基板(Flexible Printed Circuit Board、軟性印刷回路基板)の製造方法であって、 ベースフィルムを準備する基材準備段階と、 前記ベースフィルムの進行方向に対して斜め方向に印刷ロールパターンが表面に形成された印刷ロールを準備する印刷ロール準備段階と、 前記ベースフィルムが前記印刷ロールを通過しながら、前記印刷ロールパターンによって、ベースフィルムの進行方向を基準として斜め方向のパターンが形成されるパターン形成段階とを有することを特徴とするフレキシブルプリント回路基板の製造方法。 前記基材準備段階において、導電性物質が塗布されたベースフィルムを準備し、 前記パターン形成段階は、 前記印刷ロールによって前記ベースフィルムに感光性パターンを形成する感光パターン形成段階と、 前記感光性パターンが形成されたベースフィルムに光を照射する露光段階とを有し、 前記ベースフィルムに斜め方向のパターンが形成されることを特徴とする請求項1に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造方法。 前記基材準備段階においては、導電性物質および感光性物質が塗布されたベースフィルムを準備し、 前記印刷ロール準備段階においては、光源が設けられた中空部が内部に形成され、前記光源から照射される光を選択的に遮断することができる遮断パターンが設けられた印刷ロールと、前記印刷ロールと前記ベースフィルムとの間に光を透過することができる透過領域と光を遮断する遮断領域とが区画された光透過用ジグとを準備することを特徴とする請求項1に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造方法。 前記印刷ロールは、透光性材質の本体を有し、 前記遮断パターンは、前記本体の表面に形成されて、光を選択的に透過することができることを特徴とする請求項3に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造方法。 前記印刷ロール準備段階において、前記印刷ロールは一対で設けられ、前記パターン形成段階で前記ベースフィルムの両面にパターンが形成されることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造方法。 前記印刷ロール準備段階において、前記印刷ロールの同一位相での前記印刷ロールパターンの間隔が互いに異なるように準備することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造方法。 前記印刷ロールパターンは、多数設けられることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造方法。 多数の前記印刷ロールパターンは、隣合う印刷ロールパターンの間の間隔が互いに異なるように設けられることを特徴とする請求項7に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造方法。 前記印刷ロール準備段階において、前記印刷ロールパターンは、一領域で折曲されるように設けられることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造方法。 ベースフィルムにパターンを形成する印刷ロールを備え、ロール・ツー・ロール(roll−to−roll)方式により形成するフレキシブルプリント回路基板の製造装置であって、 前記印刷ロールは、前記ベースフィルムの進行方向に対して斜め方向に設けられた印刷ロールパターンを有し、前記パターンを形成することを特徴とするフレキシブルプリント回路基板の製造装置。 前記ベースフィルムには導電性物質が塗布され、前記印刷ロールは前記ベースフィルムに感光性物質を塗布することを特徴とする請求項10に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造装置。 前記ベースフィルムには導電性物質および感光性物質が塗布され、 前記印刷ロールは、光源が設けられた中空部が内部に形成され、前記光源から照射される光を選択的に遮断することができる遮断パターンを有し、前記印刷ロールと前記ベースフィルムとの間に光を透過することができる透過領域と光を遮断する遮断領域が区画された光透過用ジグを含んで前記ベースフィルムにパターンを形成することを特徴とする請求項10に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造装置。 前記印刷ロールは透光性材質の本体を有し、前記遮断パターンは前記本体の表面に形成されて、光を選択的に透過することができることを特徴とする請求項12に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造装置。 前記印刷ロールパターンは、前記印刷ロールの両端のうちの一側から他側方向にコイル状に設けられることを特徴とする請求項10から請求項13のいずれか1項に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造装置。 前記印刷ロールの同一位相における前記印刷ロールパターンの間隔は互いに異なることを特徴とする請求項10から請求項13のいずれか1項に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造装置。 前記印刷ロールパターンは多数で設けられることを特徴とする請求項10から請求項13のいずれか1項に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造装置。 前記印刷ロールパターンは、隣合う印刷ロールパターンの間の間隔が互いに異なるように設けられることを特徴とする請求項16に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造装置。 前記印刷ロールパターンは、一領域で折曲されるように設けられることを特徴とする請求項10から請求項13のいずれか1項に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造装置。 前記印刷ロールは、一対で設けられてベースフィルムの両面を印刷することを特徴とする請求項10から請求項13のいずれか1項に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造装置。 |
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说明书全文 | 本発明は、フレキシブルプリント回路基板(Flexible Printed Circuit Board、軟性印刷回路基板)の製造方法およびその製造装置に関し、より詳細には、印刷される長さに制限を受けないフレキシブルプリント回路基板を製造することができるフレキシブルプリント回路基板の製造方法および製造装置に関する。 一般的に、自動車電装用ケーブル、LED照明、医療用測定設備および各種の産業分野において、電力を供給したり信号を伝達するために、銅線形態の電線ケーブルが使用されている。 しかし、このような銅線形態の電線ケーブルは、その厚さが厚く体積が大きいため、3次元回路の配線およびデザイン自体をスリム化することが難しいという欠点がある。 すなわち、自動車の場合、最近、車両の重量を減らすために、銅線形態の電装ケーブルを別の形態に変えるための試みがある。 また、LED照明のように長さが非常に長い形態の照明には、体積が大きく配線が難しい銅線形態のケーブルを適用することが容易ではない。 したがって、最近では、このような技術的な要求に応じ、柔軟平面ケーブル(FFC、Flexible Flat Cable)がその代案として浮上している。 これと関連し、最近FCCL(Flexible Copper Clad Laminate)を用いたフレキシブルプリント回路基板形態の製造方式が開発されている。 すなわち、フレキシブルプリント回路基板に印刷ラインを長軸方向に長く形成して遠く離れたところを電気的に連結して、銅線形態のケーブルを代替している。 このような柔軟平面ケーブルを代替するためのフレキシブルプリント回路基板を製造するためには、一般的にリソグラフィー方式を用いる。 リソグラフィー方式により、長さが非常に長いフレキシブルプリント回路基板を製造するためには、フレキシブルプリント回路基板の長さに対応するマスクおよび露光装置が必要である。 しかし、このような露光装置およびマスクの製造単価が非常に高価であるため、これによって製造されたFFC代替用フレキシブルプリント回路基板の製造単価も高くなるという問題がある。 一方、前述したFFC(Flexible Flat Cable)代替用印刷回路基板の製造技術と関連し、韓国公開特許10−2011−0080578(2011.07.13)には、一般的な片面基板と両面基板を積層して信号伝送用ケーブルを製造する方法について記載されている。 したがって、本発明の目的は、このような従来の問題点を解決するためのものであって、プリント回路パターンの長さの制限がないフレキシブルプリント回路基板を、簡易かつ低コストで製造することができるフレキシブルプリント回路基板の製造装置および製造方法を提供することにある。 前記目的は、本発明の第1態様に係るベースフィルムにパターンをロール・ツー・ロール(roll−to−roll)方式により形成するフレキシブルプリント回路基板の製造方法であって、ベースフィルムを準備する基材準備段階と、前記ベースフィルムの進行方向に対して斜め方向に印刷ロールパターンが表面に形成された印刷ロールを準備する印刷ロール準備段階と、前記ベースフィルムが前記印刷ロールを通過しながら、前記印刷ロールパターンによって、ベースフィルムの進行方向を基準として斜め方向のパターンが形成されるパターン形成段階を有することを特徴とするフレキシブルプリント回路基板の製造方法によって達成される。 ここで、前記基材準備段階において、導電性物質が塗布されたベースフィルムを準備し、前記パターン形成段階は、前記印刷ロールによって前記ベースフィルムに感光性パターンを形成する感光パターン形成段階と、前記感光性パターンが形成されたベースフィルムに光を照射する露光段階を有し、前記ベースフィルムに斜め方向のパターンを形成してもよい。 また、前記基材準備段階においては、導電性物質および感光性物質が塗布されたベースフィルムを準備し、前記印刷ロール準備段階においては、光源が設けられた中空部が内部に形成され、前記光源から照射される光を選択的に遮断することができる遮断パターンが設けられた印刷ロールと、前記印刷ロールと前記ベースフィルムとの間に光を透過することができる透過領域と光を遮断する遮断領域とが区画された光透過用ジグとを準備し、光によって感光性パターンを硬化させてベースフィルムにパターンを形成することもできる。 このとき、前記印刷ロールは、透光性材質の本体を有し、前記遮断パターンは、前記本体の表面に形成されて光を選択的に遮断できるものが効率的に感光性パターンを硬化させることができて、好ましい。 一方、前記印刷ロール準備段階において、前記印刷ロールの同一位相での前記印刷ロールパターンの間隔は互いに異なっていてもよく、また、多数の印刷ロールパターンを設けて様々な形態のパターンを形成してもよい。 前記印刷ロールパターンは、前記印刷ロールの両端のうちの一側から他側方向にコイル状に設けられてもよい。 また、前記印刷ロールの同一位相における前記印刷ロールパターンの間隔は互いに異なっていてもよい。 また、前記印刷ロールパターンは多数設けられていてもよい。 また、前記印刷ロールパターンは、隣合う印刷ロールパターンの間の間隔が互いに異なるように設けられることもできる。 一方、前記印刷ロールパターンは、一領域で折曲されるか断線になるように設けられることもできる。 また、前記印刷ロールは、一対で設けられてベースフィルムの両面を同時に印刷することもできる。 本発明の一態様によれば、長さの制限がないフレキシブルプリント回路基板を、簡易かつ低コストで製造することができるフレキシブルプリント回路基板の製造装置が提供される。 以下、添付した図面を参照して、本発明の第1実施形態に係るフレキシブルプリント回路基板の製造方法について詳細に説明する。 図面に示したように、本発明の第1実施形態に係るフレキシブルプリント回路基板の製造方法は、ベースフィルムを準備する基材準備段階S1、斜め方向に印刷ロールパターンが形成された印刷ロールを準備する印刷ロール準備段階S2、ベースフィルムの進行方向を基準として斜め方向のパターンが形成されるパターン形成段階S3、ベースフィルムから回路パターンが形成された領域を分離する分離段階S4を有する。 まず、基材準備段階S1では、ベースフィルム10を装着する。 本発明の第1実施形態においては、ベースフィルム10にパターンを直接印刷するものであるため、基材準備段階S1では、ベースフィルム10に特別な処理をしない。 本発明の第1実施形態においては、ベースフィルム10に印刷されるパターンが導電性パターンであるが、必ずしもこれに限定されるものではない。 印刷ロール準備段階S2では、印刷ロール40を装置に装着して印刷を準備する。 図2に示すように、印刷ロール40は、ベースフィルム10にパターン11を形成するために、印刷ロール40の表面にベースフィルム10の進行方向に対して斜め方向に印刷ロールパターン41が形成される。 印刷されるパターンと同じ形状の印刷ロールパターン41が印刷ロール40に斜め方向に巻かれている形態で設けられる。 すなわち、印刷ロールパターン41は、印刷ロール40の一側から始めて、印刷ロール40の他側に向かってコイル状に印刷ロール40の表面に形成されている。 したがって、印刷ロール40の回転によりベースフィルム10の長さ方向を基準としてベースフィルム10に斜め方向に長くパターン11が形成される。 このような印刷ロール40の特徴によって、非常に長い長さのパターンを効率的に形成することができるようになる。 図3〜図5は、印刷ロールに設けられた様々な印刷ロールパターンによって、ベースフィルムに形成されたパターンを示す斜視図である。 図3に示すように印刷されるパターンの端部の折曲した部分の処理も円滑に印刷することができ、図4に示すように、屈曲した形状を有することができるように印刷されるパターンも印刷ロール40に同じ形状の印刷ロールパターン41を設けて印刷することができ、図5に示すように、印刷されるパターンが途中で切れたものも自由に形成することができる。 一方、印刷ロール40の太さを調節するか、同じ位相の印刷ロールパターン41の間の間隔を調節すると、ベースフィルム10に形成されるパターン11の長さを調節することができるようになる。 すなわち、印刷ロール40の太さを太く形成するか、印刷ロール40に形成される印刷ロールパターン41の間の間隔を狭く形成する場合には、ベースフィルム10に印刷されるパターン11が長く形成され、印刷ロール40の太さを細く設けるか、印刷ロールパターン41の間の間隔を広く形成すると、比較的短い長さで印刷されるパターン11を形成することができるようになる。 パターン形成段階S3では、巻取ロール30(図9参照)に巻かれているベースフィルム10が解けて印刷ロール40に投入される。 投入されたベースフィルム10は、印刷ロール40を通過して、ベースフィルム10上にパターン11が印刷される。 このとき、印刷ロール40の印刷ロールパターン41は、斜め方向に形成されているので、ベースフィルム10に印刷されるパターン11は、ベースフィルム10の長さ方向を基準として斜め方向に形成される。 ここで、印刷されるパターン11の開始点は、印刷ロール40の印刷ロールパターン41の開始点に対応し、印刷ロール40が回転しながらベースフィルム10にパターン11が印刷される。 一方、本発明の第1実施形態においては、ベースフィルムに直接印刷する方式であって、グラビア方式、フレキソグラフィー方式またはロータリースクリーン方式などにより印刷することができる。 次に、フレキソグラフィー(Flexography)方式が適用される場合には、印刷ロール40がプラスチックポリマー材質により設けられ、レーザー食刻によって印刷ロールパターン41を形成するものである。 続いて、後続工程などによってフレキシブルプリント回路基板を製造することになる。 次に、本発明の第2実施形態に係るフレキシブルプリント回路基板の製造方法について詳細に説明する。 図6は、本発明の第2実施形態に係るフレキシブルプリント回路基板の製造方法を示すフローチャートである。 図面に示すように、本発明の第2実施形態に係るフレキシブルプリント回路基板の製造方法は、ベースフィルム10に導電性物質15を塗布して準備する基材準備段階S1、印刷ロールパターン41が形成された印刷ロール40を準備する印刷ロール準備段階S2、ベースフィルム10の進行方向を基準として斜め方向に感光性パターン16が形成されるパターン形成段階S3、感光性パターン16が形成されたベースフィルム10を露光する露光段階S35および分離段階S4からなる。 本発明の第2実施形態は、ベースフィルム10に導電性パターン11を直接印刷する第1実施形態とは異なり、導電性物質15を予めベースフィルム10に塗布した後、印刷ロール40を用いて感光性パターン16をベースフィルム10上に形成する。 すなわち、基材準備段階S1では、ベースフィルム10に、まず導電性物質15を塗布してベースフィルム10を準備する。 次に、印刷ロール準備段階S2では、感光性パターン16を形成する印刷ロールパターン41が形成された印刷ロール40を準備する。 印刷ロールパターン41は、第1実施形態と同様に、印刷ロール40にコイル状に巻かれるように設けられる。 続いて、パターン形成段階S3では、導電性物質15が塗布されたベースフィルム10に感光性パターン16を印刷ロール40を介して形成し、露光段階S35では、ベースフィルム10に形成された感光性パターン16が硬化される。 続いて、別のエッチングなどの後続工程によってベースフィルム10にパターンが形成される。 ここで、露光段階S35と分離段階S4は、工程の状況に応じて順序が変わっても構わない。 次に、本発明の第3実施形態に係るフレキシブルプリント回路基板の製造方法について説明する。 図7は、本発明の第3実施形態に係るフレキシブルプリント回路基板の製造方法を示すフローチャートであり、図8は、本発明の第3実施形態に係る印刷ロールおよび光透過用ジグの部分を示す斜視図である。 図面に示すように、本発明の第3実施形態に係るフレキシブルプリント回路基板の製造方法は、ベースフィルム10に感光性物質17を予め塗布した後、形成しようとするパターンに合わせて印刷ロール40を用いて感光性物質17を選択的に露光することを特徴とする。 まず、基材準備段階S1でベースフィルムに導電性物質15および感光性物質17を順番に塗布する。 一方、本体44の表面には、光を選択的に遮断することができる遮断パターン47が形成される。 遮断パターン47は、本体44内部の光源46から照射される光を遮断パターン47の形状に合わせて選択的に遮断し、光源46から照射される光を印刷ロール40の外部に選択的に透過させることができるようになる。 これによって、形成しようとするパターンの形状に対応するように、ベースフィルム10の感光性物質17が硬化される。 ジグ準備段階S25では、印刷ロール40とベースフィルム10との間に光を透過することができる透過領域51と、光を遮断する遮断領域52が区画された光透過用ジグ50を準備する。 光透過用ジグ50には、ベースフィルム10の進行方向を横切る方向に透過領域51が形成されており、残りの部分は、光が遮断される遮断領域52が設けられる。 続いて、パターン形成段階S3では、印刷ロール40と光透過用ジグ50により印刷ロール40から遮断パターン47を介して放射状に照射される光をベースフィルム10の長さ方向に所望の所定領域にのみ照射する。 このとき、印刷ロール40とベースフィルム10が直接接触しないため、印刷ロール40の回転速度とベースフィルム10の進行速度を相互同期化させることもできる。 続いて、エッチングなどの後続工程および分離段階S4によってベースフィルム10に所望のパターンを形成する。 次に、本発明の他の特徴として、フレキシブルプリント回路基板の製造装置について図面を参照して説明する。 すなわち、両側の巻取ロール20、30の間に印刷ロール40を配置して、一方の側の巻取ロール30からベースフィルム10が解けながら他方の側の巻取ロール20に移動するとき、印刷ロール40によりベースフィルム10に回路パターンが印刷される。 したがって、印刷ロール40の回転により、ベースフィルム10の長さ方向を基準として斜め方向に長くベースフィルム10にパターン11が形成される。 ここで、印刷ロールおよび直接印刷方法については、先に製造方法の説明で開示したため、詳細な説明は省略する。 次に、本発明の第2実施形態に係るフレキシブルプリント回路基板の製造装置について説明する。 すなわち、第1実施形態の場合には、印刷ロール40を介して直接パターン11がベースフィルム10に印刷されるが、第2実施形態の場合には、印刷ロール40を介して感光性パターン16が印刷されるものである。 以下、他の構成は、第1実施形態と同一であり、先に製造方法の第2実施形態で説明したため、詳細な説明は省略する。 次に、本発明の第3実施形態に係るフレキシブルプリント回路基板の製造装置について説明する。 また、本体44の表面には、光を選択的に遮断することができる遮断パターン47が形成されている。 ここで、遮断パターン47は、他の実施形態と同様に、印刷方向に対して斜め方向に形成される。 光透過用ジグ50の透過領域51は、ベースフィルム10の進行方向を横切る方向に形成されており、遮断領域52は、印刷ロール40から放射状形態で照射される光を遮断する役割をして、本実施形態においては、半円の形態で設けられるが、これに限定されるものではない。 例えば、印刷ロール40を囲む円筒状に設けられ、下段の部分に長さ方向に長く透過領域51が形成されることもできる。 したがって、印刷ロール40から遮断パターン47を介して放射状に照射される光をベースフィルム10の所定領域にのみ照射することができるようになる。 これによって、導電性物質15と感光性物質17が順番に塗布されたベースフィルム10に印刷ロール40に形成された遮断パターン47と光透過用ジグ50を介して光が選択的に照射されると、ベースフィルム10の感光性物質17が選択的に硬化され、エッチングなどの後続過程により、ベースフィルム10にパターンが形成される。 本発明の権利範囲は、前述した実施形態に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲内で様々な形態の実施形態で具現することができる。 特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば誰でも変形可能な様々な範囲まで本発明の請求範囲の記載の範囲内にあるものとみなす。 10:ベースフィルム11:パターン15:導電性物質16:感光性パターン17:感光性物質20、30:巻取ロール40:印刷ロール41:印刷ロールパターン44:本体45:中空部46:光源47:遮断パターン50:光透過用ジグ51:透過領域52:遮断領域S1:基材準備段階S2:印刷ロール準備段階S3:パターン形成段階S4:分離段階S25:ジグ準備段階S35:露光段階 |