专利名称：具有张力控制机制的卷对卷电镀设备的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种电镀设备的控制装置及其方法，且特别是有关于一种用于卷对卷电镀设备中的张力回授控制模块及其方法。
背景技术：
随着电子以及半导体材料的发展与进步，目前各种软性电路板或可挠性电路板已普遍应用到这种产品当中，例如早期的软性排线，近来的可挠性电子显示器(如电子纸等)、薄膜太阳能板等产品。在可挠性电路板的制造流程中，软性基材必须先经过多种前置的电镀作业，例如对软性基材进行表面处理、加强韧性或进行导电线路布设等等，在软性基材表面依次序镀上适当的材料(如导电材料、介电材料、线路图案等)，借以完成软性电路板的制造。已知的连续电镀设备(如卷对卷连续电镀设备)是包括于一电镀槽的前端设有数个前处理槽，于电镀槽的后端设有数个后处理槽，于各处理槽中盛装有所需的化学药剂，并于电镀槽上方设有一道输送带，由输送带将被电镀物(例如电路板或基材等)连续输送经过前处理槽、电镀槽及后处理槽，用以完成连续电镀作业。其中，卷对卷连续电镀设备可使可挠性膜不必停顿地连续进行前清洗、电镀及后清洗工作，进而达到可挠性膜其电镀作业高速化、量产化，并降低电镀成本。然而，在已知卷对卷电镀设备中具有许多个滚筒装置，可挠性膜基本上由该些滚筒装置进行输送，其中可挠性膜的每一段基本上在两个滚筒装置(其中一侧滚筒装置通常称为给料端，而另一侧的滚筒装置通常称为收料端)之间移动，若是两侧的滚筒装置未确实配合的话，例如收料端转速过快或扭力太大，就可能使可挠性膜的张力过大而绷坏；若是收料端转速过慢或扭力太小，则可能使可挠性膜的张力过小进而松垮形变，不利于镀膜工艺；若是进料端转速过快，亦可能使可挠性膜的张力过小，诸如此类的各种状况都可能发生。若镀膜工艺无法在稳定的张力下进行的话，会严重影响电镀成品(例如软性铜箔基板或印刷电路板基材)的尺寸稳定性。若缺乏尺寸稳定性，则电镀成品便容易发生形变， 其软性基材与金属镀层更可能因此剥落，制造质量难以掌握。因此，针对卷对卷电镀设备需求设计一个能提供稳定薄膜工作张力的系统与设备，实有必要。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种具有张力控制机制的卷对卷电镀设备。本发明内容的一实施方式是在提供一种具有张力控制机制的卷对卷电镀设备，包含第一滚筒装置、第二滚筒装置以及张力回授控制模块。其中第一滚筒装置与该第二滚筒装置之间形成一可挠性膜的输送路径。张力回授控制模块包含气动张力稳定单元以及回授单元。气动张力稳定单元包含一可动旋臂以及一可调式压力阀，该可动旋臂直接接触该可挠性膜，该可调式压力阀与该可动旋臂连接并用以提供一预定作用力，该可调式压力阀的该预定作用力在该可挠性膜上形成一预定张力，该可动旋臂根据该可挠性膜的一工作张力与该预定张力选择性地由一标准位置移动一动态距离，借此维持该工作张力等于该预定张力。回授单元与该可动旋臂连接，该回授单元根据该可动旋臂移动的该动态距离调整该第一滚筒装置与该第二滚筒装置中至少其一的一转动参数。根据本发明内容的一实施例，上述转动参数包含旋转速率、旋转扭力及旋转马力中至少其一。根据本发明内容的另一实施例，其中当该可动旋臂由该标准位置移动该动态距离后，该回授单元根据该可动旋臂移动的该动态距离调整该转动参数，直到该可动旋臂反向移动回到该标准位置。根据本发明内容的再一实施例，其中可挠性膜包含软性印刷电路板或软性基材寸。根据本发明内容的又一实施例，其中该可挠性膜的该工作张力与该可调式压力阀的该预定张力的一合力驱使该可动旋臂往靠近或远离该可挠性膜的方向移动，该可动旋臂移动直到该合力为零，借此使该可挠性膜的该工作张力持续等于该预定张力。应用本发明内容的优点在于，通过本发明所提出的张力回授控制机制可确保卷对卷电镀设备中可挠性膜的工作张力能恒定保持于理想的预定张力，且当可挠性膜的工作张力改变时，此一张力回授控制机制可实时进行动态回授调整，借此可确保可挠性膜及其相关加工制造成品的尺寸稳定性。
为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下图1绘示根据本发明的一具体实施例中一种卷对卷电镀设备的外观视图；以及图2绘示图1中卷对卷电镀设备的功能方块示意图。主要组件符号说明100:卷对卷电镀设备 102:第一滚筒装置104:第二滚筒装置110:张力回授控制模块112:气动张力稳定单元 112a:可动旋臂112b:可调式压力阀 114:回授单元200 可挠性膜
具体实施例方式请参照图1以及图2，图1绘示根据本发明的一具体实施例中一种具有张力控制机制的卷对卷电镀设备100的外观示意图。图2绘示图1中卷对卷电镀设备100的功能方块示意图。于此实施例中，卷对卷电镀设备100包含第一滚筒装置102、第二滚筒装置104以及张力回授控制模块110。此外，如图1所示，卷对卷电镀设备100还可能具有其它的滚筒装置、至少一电镀槽或处理槽等，电镀设备可能具有的各种构件为已知技艺之人所熟知，在此不另赘述。于此实施例中，卷对卷电镀设备100主要用来进行一可挠性膜200的电镀制程，举例来说，可挠性膜200可包含软性基材，而卷对卷电镀设备100可在软性基材(如聚酰亚胺 PI基材)镀上一层铜箔，以形成软性铜箔基板(Flexible Copper Clad Laminate, FCCL)， 然而本发明并不以此为限，卷对卷电镀设备100亦可用在各种基材与不同电镀材料的应用中。此外，于另一实施例中，可挠性膜200亦可包含软性印刷电路板，卷对卷电镀设备100 可在软性印刷电路板形成特定的电镀层或电镀图案(如金属线路等)。于此实施例中，第一滚筒装置102为可挠性膜200的给料端，而第二滚筒装置104 为可挠性膜200的收料端，第一滚筒装置102与第二滚筒装置104之间形成可挠性膜200的输送路径。于此例中，可挠性膜200的两端分别由两滚筒装置牵引，并由第一滚筒装置102 向第二滚筒装置104方向移动，但本发明并不以此特定方向为限。实际应用中，第一滚筒装置102与第二滚筒装置104应分别设置特定的动力装置 (如驱动马达)，用以分别带动第一滚筒装置102的滚筒与第二滚筒装置104的滚筒旋转， 进而带动可挠性膜200平行移动。通过改变动力装置的设定(如电功率、电流大小或马达转速)可相对应地改变第一滚筒装置102与第二滚筒装置104的旋转参数，例如旋转速率、 旋转角速度、旋转扭力及旋转马力等等。需特别说明的是，本发明的卷对卷电镀设备100所包含张力回授控制模块110可根据可挠性膜200的张力状态进而调整第一滚筒装置102与第二滚筒装置104的旋转参数，其实际作动原理与方式详述如下。张力回授控制模块110包含气动张力稳定单元112以及回授单元114。气动张力稳定单元112用以确保可挠性膜200的工作张力能够恒定在一预定张力的数值上。如图2所示，气动张力稳定单元112包含可动旋臂11 以及可调式压力阀112b， 可动旋臂11 直接接触可挠性膜200，可用于测量或调整可挠性膜200的工作张力。可调式压力阀112b与可动旋臂11 连接，且可调式压力阀112b可根据使用者的设定操作而提供一预定作用力，当可调式压力阀112b的预定作用力愈大时，可动旋臂11 便更往可挠性膜200方向移动以绷紧可挠性膜200 反之，当可调式压力阀112b的预定作用力愈小时，可动旋臂11 便往远离可挠性膜200方向移动以放松可挠性膜200。如此一来，透过可调式压力阀112b提供的预定作用力，便可在可挠性膜200上形成一预定张力。然而，当第一滚筒装置102与第二滚筒装置104的转速不一致、扭力不一致、或可挠性膜200本身材料因素或其它各种工艺上的因素，导致可挠性膜200上的工作张力可能将要偏离预定张力的设定时，可调式压力阀112b提供的预定作用力便可驱动可动旋臂 112a由该标准位置往前(靠近可挠性膜200的方向)或往后(远离可挠性膜200的方向) 移动一动态距离，借此可动旋臂11 便可进一步按压或松开可挠性膜200，借此使该可挠性膜200的工作张力便可持续等于该预定张力。须特别说明的是，于本发明的卷对卷电镀设备100及其气动张力稳定单元112中， 任何情况下可挠性膜200的工作能力皆可恒定于预定张力下，唯一改变的仅有可动旋臂 112a的相对位置，若可动旋臂11 的位置偏离标准位置，回授单元114便可根据偏离的动态距离调整第一滚筒装置102与第二滚筒装置104中至少其一的转动参数。在这个调整的过程中，通过气动张力稳定单元112的作用可挠性膜200仍然维持于预定张力下不变。可动旋臂11 根据可挠性膜200的工作张力与可调式压力阀112b所形成的预定张力选择性地由标准位置移动一定的动态距离，借此维持可挠性膜200的工作张力等于可调式压力阀112b的预定张力。接着，于此实施例中回授单元114与气动张力稳定单元112连接，回授单元114根据该可动旋臂11 移动的该动态距离调整第一滚筒装置102与第二滚筒装置104中至少其一的转动参数，于图2中，张力回授控制模块110中的回授单元114是以同时连接第一滚筒装置102与第二滚筒装置104绘示举例，但本发明并不以此为限，回授单元114可连接至少一个滚筒装置。其中，转动参数可包含旋转速率、旋转角速度、旋转扭力及旋转马力中至少其一。回授单元114可持续调整第一滚筒装置102与第二滚筒装置104中至少其一的转动参数，直到该可动旋臂11 反向移动回到该标准位置。须特别说明的是，如上所述，直到回授单元114完成回授调整使可动旋臂11 反向移动回到该标准位置，可挠性膜200的工作能力皆恒定于预定张力下，唯一改变的仅有可动旋臂11 的相对位置。也就是说，在这个回授调整的过程中，通过气动张力稳定单元 112的作用可挠性膜200可维持于稳定的预定张力之下。也就是说，当可动旋臂11 往靠近或远离可挠性膜200的方向移动时，本实施例中的张力回授控制模块Iio都可相对应的进行调整，以回授(feedback)方式动态地使工作张力持续稳定于预定张力的数值上，实际应用中，预定张力亦可能不是特定数值，而是一个较理想的预定张力范围。如此一来，本实施例中的卷对卷电镀设备100便能确保可挠性膜 200在电镀过程中一直保持在稳定的张力下，以提高电镀成品的尺寸稳定性。综上所述，本发明的具有张力控制机制的卷对卷电镀设备，可透过回授方式动态地使可挠性膜的工作张力恒定维持于预定张力。借此，卷对卷电镀设备便能确保可挠性膜在电镀过程中一直保持在稳定的张力下，以提高电镀成品的尺寸稳定性。虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
权利要求
1.一种具有张力控制机制的卷对卷电镀设备，其特征在于，包含一第一滚筒装置；一第二滚筒装置，该第一滚筒装置与该第二滚筒装置之间形成一可挠性膜的输送路径；以及一张力回授控制模块，其包含一气动张力稳定单元，该气动张力稳定单元包含一可动旋臂以及一可调式压力阀，该可动旋臂直接接触该可挠性膜，该可调式压力阀与该可动旋臂连接并用以提供一预定作用力，该可调式压力阀的该预定作用力在该可挠性膜上形成一预定张力，该可动旋臂根据该可挠性膜的一工作张力与该预定张力选择性地由一标准位置移动一动态距离，借此维持该工作张力等于该预定张力；以及一回授单元，该回授单元与该可动旋臂连接，该回授单元根据该可动旋臂移动的该动态距离调整该第一滚筒装置与该第二滚筒装置中至少其一的一转动参数。
2.根据权利要求1所述的具有张力控制机制的卷对卷电镀设备，其特征在于，该转动参数包含一旋转速率、一旋转角速度、一旋转扭力及一旋转马力中至少其一。
3.根据权利要求1所述的具有张力控制机制的卷对卷电镀设备，其特征在于，当该可动旋臂由该标准位置移动该动态距离后，该回授单元根据该可动旋臂移动的该动态距离调整该转动参数，直到该可动旋臂反向移动回到该标准位置。
4.根据权利要求1所述的具有张力控制机制的卷对卷电镀设备，其特征在于，该可挠性膜包含一软性印刷电路板。
5.根据权利要求1所述的具有张力控制机制的卷对卷电镀设备，其特征在于，该可挠性膜包含一软性基材。
6.根据权利要求1所述的具有张力控制机制的卷对卷电镀设备，其特征在于，该可挠性膜的该工作张力动态地维持于该预定张力。
全文摘要
本发明提供一种具有张力控制机制的卷对卷电镀设备，其包含第一滚筒装置、第二滚筒装置以及张力回授控制模块。其中第一滚筒装置与该第二滚筒装置之间形成一可挠性膜的输送路径。张力回授控制模块包含气动张力稳定单元以及回授单元。气动张力稳定单元在可挠性膜上形成一预定张力，气动张力稳定单元的可动旋臂根据该可挠性膜的一工作张力与该预定张力选择性地由一标准位置移动一动态距离，借此维持该工作张力等于该预定张力。回授单元根据该可动旋臂移动的该动态距离调整该第一滚筒装置与该第二滚筒装置中至少其一的一转动参数。
文档编号C25D7/06GK102485964SQ20101057695
公开日2012年6月6日 申请日期2010年12月2日 优先权日2010年12月2日
发明者蔡水河 申请人:加贺开发科技有限公司