專利名稱：具有張力控制機制的卷對卷電鍍設備的制作方法
技術領域：
本發明是有關于一種電鍍設備的控制裝置及其方法，且特別是有關于一種用于卷對卷電鍍設備中的張力回授控制模塊及其方法。
背景技術：
隨著電子以及半導體材料的發展與進步，目前各種軟性電路板或可撓性電路板已普遍應用到這種產品當中，例如早期的軟性排線，近來的可撓性電子顯示器(如電子紙等)、薄膜太陽能板等產品。在可撓性電路板的制造流程中，軟性基材必須先經過多種前置的電鍍作業，例如對軟性基材進行表面處理、加強韌性或進行導電線路布設等等，在軟性基材表面依次序鍍上適當的材料(如導電材料、介電材料、線路圖案等)，借以完成軟性電路板的制造。已知的連續電鍍設備(如卷對卷連續電鍍設備)是包括于一電鍍槽的前端設有數個前處理槽，于電鍍槽的后端設有數個后處理槽，于各處理槽中盛裝有所需的化學藥劑，并于電鍍槽上方設有一道輸送帶，由輸送帶將被電鍍物(例如電路板或基材等)連續輸送經過前處理槽、電鍍槽及后處理槽，用以完成連續電鍍作業。其中，卷對卷連續電鍍設備可使可撓性膜不必停頓地連續進行前清洗、電鍍及后清洗工作，進而達到可撓性膜其電鍍作業高速化、量產化，并降低電鍍成本。然而，在已知卷對卷電鍍設備中具有許多個滾筒裝置，可撓性膜基本上由該些滾筒裝置進行輸送，其中可撓性膜的每一段基本上在兩個滾筒裝置(其中一側滾筒裝置通常稱為給料端，而另一側的滾筒裝置通常稱為收料端)之間移動，若是兩側的滾筒裝置未確實配合的話，例如收料端轉速過快或扭力太大，就可能使可撓性膜的張力過大而繃壞；若是收料端轉速過慢或扭力太小，則可能使可撓性膜的張力過小進而松垮形變，不利于鍍膜工藝；若是進料端轉速過快，亦可能使可撓性膜的張力過小，諸如此類的各種狀況都可能發生。若鍍膜工藝無法在穩定的張力下進行的話，會嚴重影響電鍍成品(例如軟性銅箔基板或印刷電路板基材)的尺寸穩定性。若缺乏尺寸穩定性，則電鍍成品便容易發生形變， 其軟性基材與金屬鍍層更可能因此剝落，制造質量難以掌握。因此，針對卷對卷電鍍設備需求設計一個能提供穩定薄膜工作張力的系統與設備，實有必要。

發明內容
因此，本發明的目的在于提供一種具有張力控制機制的卷對卷電鍍設備。本發明內容的一實施方式是在提供一種具有張力控制機制的卷對卷電鍍設備，包含第一滾筒裝置、第二滾筒裝置以及張力回授控制模塊。其中第一滾筒裝置與該第二滾筒裝置之間形成一可撓性膜的輸送路徑。張力回授控制模塊包含氣動張力穩定單元以及回授單元。氣動張力穩定單元包含一可動旋臂以及一可調式壓力閥，該可動旋臂直接接觸該可撓性膜，該可調式壓力閥與該可動旋臂連接并用以提供一預定作用力，該可調式壓力閥的該預定作用力在該可撓性膜上形成一預定張力，該可動旋臂根據該可撓性膜的一工作張力與該預定張力選擇性地由一標準位置移動一動態距離，借此維持該工作張力等于該預定張力。回授單元與該可動旋臂連接，該回授單元根據該可動旋臂移動的該動態距離調整該第一滾筒裝置與該第二滾筒裝置中至少其一的一轉動參數。根據本發明內容的一實施例，上述轉動參數包含旋轉速率、旋轉扭力及旋轉馬力中至少其一。根據本發明內容的另一實施例，其中當該可動旋臂由該標準位置移動該動態距離后，該回授單元根據該可動旋臂移動的該動態距離調整該轉動參數，直到該可動旋臂反向移動回到該標準位置。根據本發明內容的再一實施例，其中可撓性膜包含軟性印刷電路板或軟性基材寸。根據本發明內容的又一實施例，其中該可撓性膜的該工作張力與該可調式壓力閥的該預定張力的一合力驅使該可動旋臂往靠近或遠離該可撓性膜的方向移動，該可動旋臂移動直到該合力為零，借此使該可撓性膜的該工作張力持續等于該預定張力。應用本發明內容的優點在于，通過本發明所提出的張力回授控制機制可確保卷對卷電鍍設備中可撓性膜的工作張力能恒定保持于理想的預定張力，且當可撓性膜的工作張力改變時，此一張力回授控制機制可實時進行動態回授調整，借此可確保可撓性膜及其相關加工制造成品的尺寸穩定性。


為讓本發明的上述和其它目的、特征、優點與實施例能更明顯易懂，所附附圖的說明如下圖1繪示根據本發明的一具體實施例中一種卷對卷電鍍設備的外觀視圖；以及圖2繪示圖1中卷對卷電鍍設備的功能方塊示意圖。主要組件符號說明100:卷對卷電鍍設備 102:第一滾筒裝置104:第二滾筒裝置110:張力回授控制模塊112:氣動張力穩定單元 112a:可動旋臂112b:可調式壓力閥 114:回授單元200 可撓性膜
具體實施例方式請參照圖1以及圖2，圖1繪示根據本發明的一具體實施例中一種具有張力控制機制的卷對卷電鍍設備100的外觀示意圖。圖2繪示圖1中卷對卷電鍍設備100的功能方塊示意圖。于此實施例中，卷對卷電鍍設備100包含第一滾筒裝置102、第二滾筒裝置104以及張力回授控制模塊110。此外，如圖1所示，卷對卷電鍍設備100還可能具有其它的滾筒裝置、至少一電鍍槽或處理槽等，電鍍設備可能具有的各種構件為已知技藝之人所熟知，在此不另贅述。于此實施例中，卷對卷電鍍設備100主要用來進行一可撓性膜200的電鍍制程，舉例來說，可撓性膜200可包含軟性基材，而卷對卷電鍍設備100可在軟性基材(如聚酰亞胺 PI基材)鍍上一層銅箔，以形成軟性銅箔基板(Flexible Copper Clad Laminate, FCCL)， 然而本發明并不以此為限，卷對卷電鍍設備100亦可用在各種基材與不同電鍍材料的應用中。此外，于另一實施例中，可撓性膜200亦可包含軟性印刷電路板，卷對卷電鍍設備100 可在軟性印刷電路板形成特定的電鍍層或電鍍圖案(如金屬線路等)。于此實施例中，第一滾筒裝置102為可撓性膜200的給料端，而第二滾筒裝置104 為可撓性膜200的收料端，第一滾筒裝置102與第二滾筒裝置104之間形成可撓性膜200的輸送路徑。于此例中，可撓性膜200的兩端分別由兩滾筒裝置牽引，并由第一滾筒裝置102 向第二滾筒裝置104方向移動，但本發明并不以此特定方向為限。實際應用中，第一滾筒裝置102與第二滾筒裝置104應分別設置特定的動力裝置 (如驅動馬達)，用以分別帶動第一滾筒裝置102的滾筒與第二滾筒裝置104的滾筒旋轉， 進而帶動可撓性膜200平行移動。通過改變動力裝置的設定(如電功率、電流大小或馬達轉速)可相對應地改變第一滾筒裝置102與第二滾筒裝置104的旋轉參數，例如旋轉速率、 旋轉角速度、旋轉扭力及旋轉馬力等等。需特別說明的是，本發明的卷對卷電鍍設備100所包含張力回授控制模塊110可根據可撓性膜200的張力狀態進而調整第一滾筒裝置102與第二滾筒裝置104的旋轉參數，其實際作動原理與方式詳述如下。張力回授控制模塊110包含氣動張力穩定單元112以及回授單元114。氣動張力穩定單元112用以確保可撓性膜200的工作張力能夠恒定在一預定張力的數值上。如圖2所示，氣動張力穩定單元112包含可動旋臂11 以及可調式壓力閥112b， 可動旋臂11 直接接觸可撓性膜200，可用于測量或調整可撓性膜200的工作張力。可調式壓力閥112b與可動旋臂11 連接，且可調式壓力閥112b可根據使用者的設定操作而提供一預定作用力，當可調式壓力閥112b的預定作用力愈大時，可動旋臂11 便更往可撓性膜200方向移動以繃緊可撓性膜200 反之，當可調式壓力閥112b的預定作用力愈小時，可動旋臂11 便往遠離可撓性膜200方向移動以放松可撓性膜200。如此一來，透過可調式壓力閥112b提供的預定作用力，便可在可撓性膜200上形成一預定張力。然而，當第一滾筒裝置102與第二滾筒裝置104的轉速不一致、扭力不一致、或可撓性膜200本身材料因素或其它各種工藝上的因素，導致可撓性膜200上的工作張力可能將要偏離預定張力的設定時，可調式壓力閥112b提供的預定作用力便可驅動可動旋臂 112a由該標準位置往前(靠近可撓性膜200的方向)或往后(遠離可撓性膜200的方向) 移動一動態距離，借此可動旋臂11 便可進一步按壓或松開可撓性膜200，借此使該可撓性膜200的工作張力便可持續等于該預定張力。須特別說明的是，于本發明的卷對卷電鍍設備100及其氣動張力穩定單元112中， 任何情況下可撓性膜200的工作能力皆可恒定于預定張力下，唯一改變的僅有可動旋臂 112a的相對位置，若可動旋臂11 的位置偏離標準位置，回授單元114便可根據偏離的動態距離調整第一滾筒裝置102與第二滾筒裝置104中至少其一的轉動參數。在這個調整的過程中，通過氣動張力穩定單元112的作用可撓性膜200仍然維持于預定張力下不變。可動旋臂11 根據可撓性膜200的工作張力與可調式壓力閥112b所形成的預定張力選擇性地由標準位置移動一定的動態距離，借此維持可撓性膜200的工作張力等于可調式壓力閥112b的預定張力。接著，于此實施例中回授單元114與氣動張力穩定單元112連接，回授單元114根據該可動旋臂11 移動的該動態距離調整第一滾筒裝置102與第二滾筒裝置104中至少其一的轉動參數，于圖2中，張力回授控制模塊110中的回授單元114是以同時連接第一滾筒裝置102與第二滾筒裝置104繪示舉例，但本發明并不以此為限，回授單元114可連接至少一個滾筒裝置。其中，轉動參數可包含旋轉速率、旋轉角速度、旋轉扭力及旋轉馬力中至少其一。回授單元114可持續調整第一滾筒裝置102與第二滾筒裝置104中至少其一的轉動參數，直到該可動旋臂11 反向移動回到該標準位置。須特別說明的是，如上所述，直到回授單元114完成回授調整使可動旋臂11 反向移動回到該標準位置，可撓性膜200的工作能力皆恒定于預定張力下，唯一改變的僅有可動旋臂11 的相對位置。也就是說，在這個回授調整的過程中，通過氣動張力穩定單元 112的作用可撓性膜200可維持于穩定的預定張力之下。也就是說，當可動旋臂11 往靠近或遠離可撓性膜200的方向移動時，本實施例中的張力回授控制模塊Iio都可相對應的進行調整，以回授(feedback)方式動態地使工作張力持續穩定于預定張力的數值上，實際應用中，預定張力亦可能不是特定數值，而是一個較理想的預定張力范圍。如此一來，本實施例中的卷對卷電鍍設備100便能確保可撓性膜 200在電鍍過程中一直保持在穩定的張力下，以提高電鍍成品的尺寸穩定性。綜上所述，本發明的具有張力控制機制的卷對卷電鍍設備，可透過回授方式動態地使可撓性膜的工作張力恒定維持于預定張力。借此，卷對卷電鍍設備便能確保可撓性膜在電鍍過程中一直保持在穩定的張力下，以提高電鍍成品的尺寸穩定性。雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其并非用以限定本發明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護范圍當視所附的權利要求書所界定的范圍為準。
權利要求
1.一種具有張力控制機制的卷對卷電鍍設備，其特征在于，包含一第一滾筒裝置；一第二滾筒裝置，該第一滾筒裝置與該第二滾筒裝置之間形成一可撓性膜的輸送路徑；以及一張力回授控制模塊，其包含一氣動張力穩定單元，該氣動張力穩定單元包含一可動旋臂以及一可調式壓力閥，該可動旋臂直接接觸該可撓性膜，該可調式壓力閥與該可動旋臂連接并用以提供一預定作用力，該可調式壓力閥的該預定作用力在該可撓性膜上形成一預定張力，該可動旋臂根據該可撓性膜的一工作張力與該預定張力選擇性地由一標準位置移動一動態距離，借此維持該工作張力等于該預定張力；以及一回授單元，該回授單元與該可動旋臂連接，該回授單元根據該可動旋臂移動的該動態距離調整該第一滾筒裝置與該第二滾筒裝置中至少其一的一轉動參數。
2.根據權利要求1所述的具有張力控制機制的卷對卷電鍍設備，其特征在于，該轉動參數包含一旋轉速率、一旋轉角速度、一旋轉扭力及一旋轉馬力中至少其一。
3.根據權利要求1所述的具有張力控制機制的卷對卷電鍍設備，其特征在于，當該可動旋臂由該標準位置移動該動態距離后，該回授單元根據該可動旋臂移動的該動態距離調整該轉動參數，直到該可動旋臂反向移動回到該標準位置。
4.根據權利要求1所述的具有張力控制機制的卷對卷電鍍設備，其特征在于，該可撓性膜包含一軟性印刷電路板。
5.根據權利要求1所述的具有張力控制機制的卷對卷電鍍設備，其特征在于，該可撓性膜包含一軟性基材。
6.根據權利要求1所述的具有張力控制機制的卷對卷電鍍設備，其特征在于，該可撓性膜的該工作張力動態地維持于該預定張力。
全文摘要
本發明提供一種具有張力控制機制的卷對卷電鍍設備，其包含第一滾筒裝置、第二滾筒裝置以及張力回授控制模塊。其中第一滾筒裝置與該第二滾筒裝置之間形成一可撓性膜的輸送路徑。張力回授控制模塊包含氣動張力穩定單元以及回授單元。氣動張力穩定單元在可撓性膜上形成一預定張力，氣動張力穩定單元的可動旋臂根據該可撓性膜的一工作張力與該預定張力選擇性地由一標準位置移動一動態距離，借此維持該工作張力等于該預定張力。回授單元根據該可動旋臂移動的該動態距離調整該第一滾筒裝置與該第二滾筒裝置中至少其一的一轉動參數。
文檔編號C25D7/06GK102485964SQ20101057695
公開日2012年6月6日 申請日期2010年12月2日 優先權日2010年12月2日
發明者蔡水河 申請人:加賀開發科技有限公司