編碼器基板的製作方法

2023-08-09 09:28:16 2

專利名稱：編碼器基板的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種編碼器基板的製造方法，其能夠高精度地以小間隔形 成多個導電部，並能平滑地形成上述導電部的表面和絕緣基板的表面。
背景技術：
在下述專利文獻l中，公示了編碼器基板的製造方法。在專利文獻1記載的發明中，如專利文獻l的(0014)欄 (0022) 欄所述，首先，在載體膜1上印刷形成碳膏薄膜，通過加熱形成碳層2後， 將上述載體膜1配置在一次模型3內，對導電性塑料塊進行注射成形。其次，將所述導電性塑料塊4從上述一次模型3內取出，將載體膜l 剝離。此時上述碳層2以圖案狀轉印在上述導電性塑料塊4上而形成導電 塊5。然後，將上述導電塊5加入二次模型6內，對絕緣性塑料進行注射成 形，其後，從上述二次模型6中取出，即製成如專利文獻l中圖4所示的 編碼器基板。專利文獻1:日本專利第2882549號專利公報可是，在上述的編碼器基板的製造方法中，由於膜厚很厚的導電性塑 料塊的存在，使模型內的絕緣性樹脂的流動性變差，導電圖案8的圖案間 隔較窄時，上述絕緣樹脂就不能充分地填滿上述圖案間隔內。另外，在專 利文獻1的製造方法中，必須按照1次模型3的內面形狀控制導電圖案8 的圖案間隔。另外，在專利文獻1所述的發明中，在導電性塑料模塊4注射成形後， 還要通過使用另一模型，對絕緣性塑料進行注射成形。其結果是，在專利文獻l所述的製造方法中，導電圖案8的小間隔化 難於實現，而且，導電圖案8的表面和絕緣性塑料的表面之間容易產生臺階，於是存在著難於形成平滑的滑動面的問題。由於還需要使用另外的模 型對導電性塑料塊4和絕緣性塑料注射成形，而且，由於模型形狀也較復 雜，所以還存在製造方法複雜和成本高的問題。發明內容因此，本發明是用於解決上述現有的課題的發明，其目的是提供一種 編碼器基板，，尤其是可以高精度地以窄小間隔形成多個導電部，同時能 夠使上述導電部的表面和絕緣基板的表面平滑地形成。本發明的編碼器基板的製造方法，該編碼器基板具備交替露出導電部 和絕緣基板的表面區域，其具有工序(a)，將具有導電性粒子和粘接樹脂的導電膏印刷在轉印板上而 形成導電層；工序(b)，構圖加工形成所述導電層的俯視外形，使得在所述導電層 上隔開間隔地形成多個所述導電部；工序(c)，將在所述轉印板上形成的所述導電層配置在模型內，使熔 融的樹脂流入所述模型內，此時，用所述樹脂填充所述導電部之間的間隔；工序(d)，通過剝離所述轉印板，將所述導電層轉印在由所述樹脂構 成的絕緣基板上。在本發明中，在工序(a)中，由於是在轉印板上印刷形成導電層，所 以能夠較薄地形成上述導電層的膜厚，在工序(c)中，能夠使樹脂充分 地流入上述導電部之間的間隔內，另外，在將導電部印刷成形後，在工序 (b)中對導電層的外形進行構圖加工，在上述導電層上空開間隔形成多 個上述導電部。再有，在本發明中，在工序(d)中將上述導電層轉印在 絕緣基板上。根據本發明，通過採用以上各個工序，可以製成具備使導電部和絕緣 基板交替露出其表面區域的編碼器基板。與以前的方法比較，能夠高精度 地以窄小間隔形成多個導電部，同時，可以使上述導電部的表面和絕緣基 板的表面平滑地形成。另外，由於不再需要以前那樣複雜的模型，所以制 造方法簡單，成本低廉。在本發明中，在上述工序(b)中，優選通過雷射照射對上述導電層的 外形進行構圖加工。由此，能夠比較高精度地以窄小間隔形成上述導電部。 另外，在本發明中，優選在上述工序(b)和上述工序(C)之間，具有通過加熱上述導電層，使粘接樹脂固化的(e)工序。由此，在對上述導電層的外形進行構圖加工時，因為上述導電層沒有固化，所以，可以避 免由於上述構圖加工，出現使上述導電層從上述轉印板上剝離之類破損的 麻煩，因此能夠製成耐久性優良、可靠性高的編碼器基板。另外，在本發明中，優選在所述工序(a)，將具有碳粉和第一粘接樹 脂的第一導電膏印刷在上述轉印板上來形成第一導電層，然後，將具有銀 粉和第二粘接樹脂的第二導電膏印刷在上述第一導電層上來形成第二導 電層。由此，第一導電層從編碼器基板的表面露出，利用本發明的構成， 其耐環境性優良，同時，通過將含有銀粉的第二導電層重疊形成在第一導 電層之上，能夠降低導通電阻。在本發明中，上述第一粘接樹脂和上述第二粘接樹脂採用同一種熱固 性樹脂，因此可以適當地提高上述第一導電層和第二導電層之間的粘合 性。還有，在本發明中，在上述第二導電膏中，作為導電性粒子(銀粉)， 優選含有作為主要成分的銀、和氧化鉍或者碳，或者具有氧化鉍及碳的復 合粉末。由上述複合粉末形成的銀粉，與純度高的銀粉相比，在用於使粘接樹 脂固化的加熱溫度(燒成溫度)下不易熔融(或者不熔融)。所以，能夠 適當地抑制上述熔融帶來的發熱，其結果是，可以抑制上述粘接樹脂等的 分解，能夠提高上述第一導電層和上述第二導電層的粘合性，同時，可以 提高上述導電層的膜強度。發明效果根據本發明的編碼器基板的製造方法，與目前的方法相比， 能夠高精度地以窄小間隔形成多個導電部，同時，能夠使上述導電部的表 面和絕緣基板的表面平滑地形成。


圖1是表示本發明的編碼器基板的製造方法的工序圖，(a)是表示將上述編碼器基板用圖1 (b)所示A-A線沿膜厚方向剖切、從箭頭方向看 到的剖視圖，(b)是圖1 (a)的平面圖；圖2是接著圖1進行的工序圖，(a)是表示將上述編碼器基板用圖2 (b)所示A-A線沿膜厚方向剖切、從箭頭方向看到的剖視圖，(b)是圖2 (a)的平面圖；圖3是接著圖2進行的工序圖，(a)是表示將上述編碼器基板用圖3 (b)所示A-A線沿膜厚方向剖切、從箭頭方向看到的剖視圖，(b)是圖3 (a)的平面圖；圖4是接著圖3進行的工序圖，是表示將轉印板上的導電層配置在模 型內的狀態的剖視圖；圖5是接著圖4進行的工序圖，是表示對轉印板進行剝離的剖視圖； 圖6是完工的編碼器基板的剖視圖； 圖7是完工的編碼器基板的平面圖；圖8是將圖7的一部分導電層表面放大後的部分放大圖。符號說明21第一導電層22第二導電層 23導電層 23a公共區域 24第一導電部 24a A相區域 25第二導電部 25a B相區域26 (第一導電部之間的)間隔30轉印板40模型41絕緣基板42編碼器基板43空腔具體實施方式
圖1至圖6表示本實施例的編碼器基板的製造方法。圖1 (a)、圖2 (a)、圖3 (a)及圖4至圖6是表示將無論那一個工序中的上述編碼器基 板都用如圖1 (b)、圖2 (b)及圖3 (b)所示A-A線沿膜厚方向剖切、 從箭頭方向看到的剖視圖。圖1 (b)、圖2 (b)及圖3 (b)是各個圖1 (a)、 圖2 (a)及圖3 (a)的平面圖。在圖1所示的工序中，通過將第一導電膏絲網印刷在例如用黃銅板制 成的轉印板30上，形成第一導電層21。對上述轉印板30的表面事先給以 鏡面加工。上述轉印板30適宜採用金屬製成。通過用金屬形成上述轉印 板30，與上述第一導電層21相比可以減小其熱收縮率(用金屬製成的轉 印板30通過加熱存在膨脹傾向)，因此在最終工序容易將轉印板30剝離 掉。在本實施例中，是將第一粘接樹脂溶解在第一溶劑中，將例如碳黑和 碳纖維(平均粒徑3 30^im的碳纖維的粉碎粉)與之混合成的膏作為上述 第一導電膏。例如，上述第一粘接樹脂佔30 95%的體積，碳黑及碳纖維 合計佔5~70%的體積(除溶劑以外，第一樹脂、碳黑及碳纖維的合計體積 為100%)。在上述轉印板30的表面上，使用按照第一導電層21的圖案形狀進行 製版的不鏽鋼製的模板，如圖1 (b)所示，將膏狀的上述第一導電層21 以圓環狀絲網印刷在上述轉印板30的表面上。印刷後，使用乾燥爐將上述第一導電層21例如在100°O250°C下幹 燥10~60分鐘，以便通過蒸發將上述第一溶劑去除。接著在圖2所示的工序中，將膏狀的第二導電層22通過絲網印刷在 上述第一導電層21上形成圖2 (b)所示的圓環狀的圖案。作為第二導電膏，適宜的是，在第二溶劑中混合了第二粘接樹脂及主 成分銀、和氧化鉍，或者碳、或者具有氧化鉍及碳的複合粉等的以銀為主 成分的導電性粒子(銀成分)的膏。例如，上述第二粘接樹脂佔50 95% 的體積，導電性粒子佔5~50%的體積(除溶劑以外，第二樹脂、與上述導 電性粒子合計體積為100%)。另外，在本實施例中，作為導電性粒子(銀 粉)，使用的是由主要成分銀和含有氧化鉍及碳的複合粉末構成的銀粉。印刷後，使用乾燥爐將絲網印刷後的膏狀的第二導電層21例如在 100。C 260。C下乾燥10 60分鐘，以便通過蒸發將上述第二溶劑去除。將第一導電層21及第二導電層22的乾燥同時進行也可以。如圖2 (b)所示，使上述第二導電層22的外徑比上述第一導電層21 的外徑小，上述第二導電層22的內徑比上述第一導電層21的內徑大，從 而，將第二導電層22完全重疊在圓環狀的第一導電層21上。接著在圖3的工序中，對平面看到的上述第一導電層21及第二導電 層22的外形，如圖3 (b)所示，利用雷射照射進行構圖加工(剪裁)。通 過雷射照射，將上述第一導電層21及第二導電層22進行熔斷。上述雷射 可以使用半導體雷射或者YAG雷射等固體雷射。如圖3 (b)所示，在由上述第一導電層21及第二導電層22構成的導 電體23的外周側，通過在圓周方向空開間隔形成多個第一導電部24;在 由上述第一導電層21及第二導電層22構成的導電體23的內圓周側，通 過在圓周方向空開間隔形成多個第二導電部25。在圖3 (b)中，在上述 導電層23的大約半圓周上，形成上述第一導電部24及第二導電部25，實 際上，是在上述導電層23的整個圓周上，使上述第一導電部24及第二導 電部25分別空開間隔而形成。接著，在加熱爐中以400。C左右的溫度加熱1~2小時，將第一導電層 21中含有的第一粘接樹脂及第二導電層中含有的第二粘接樹脂同時進行 熱固化。由此，上述第一導電層21成為在熱固化後的粘接樹脂中分布有 碳粉末的膜結構，上述第二導電層22成為在熱固化後的粘接樹脂中分布 有複合粉末的膜結構。這裡，對於第一溶劑及第二溶劑，可以採用醋酸卡比醇、甲基卡比醇、 乙基卡比醇、丁基卡比醇、乙二醇二甲醚、二甘醇二甲醚、甲基二甲醚等。另外，對於上述第一粘接樹脂及第二粘接樹脂，可以選擇聚醯亞胺樹 脂、雙馬來醯亞胺樹脂(BMI)、環氧樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂等熱固 性樹脂。而且，在上述粘接樹脂中，優選含有乙炔末端聚異醯亞胺低聚物， 其可以提高玻璃傳遞溫度(Tg)使耐熱性改善。接下來在圖4所示的工序中，將形成於上述轉印板30上的導電層23 配置於模型40內，然後，向上述模型40的空腔43內注射熔融狀態的例如環氧樹脂。此時，上述環氧樹脂充分流入上述第一導電部24之間的間隔26內，同樣也適當地流入上述第二導電部25之間的間隔內，且將上述 間隔充滿。模型40的溫度例如為160~200°C，上述環氧樹脂固化而形成絕緣基板 41。然後，將附帶有上述轉印板30的絕緣基板41從模型40中取出，如 圖5所示，將轉印板30從絕緣基板40上剝離下來，將上述導電層23轉 印在上述絕緣基板41上，從而製成編碼器基板42。圖7是所製成的編碼器基板42的平面圖。這裡所說的編碼器基板42 的平面，是指在圖5中所說的轉印板30的剝離面。如圖7所示，在上述編碼器基板42的表面上，露出上述導電層23的 表面和上述絕緣基板41的表面。上述導電層23，其第一導電層21露出表 面，而第二導電層22不露出表面。如圖7所示，在上述導電層23的表面 上，露出圓環狀的公共區域23a、沿著上述公共區域23a的外圓周空開一 定間隔向外側突出的多個A相區域24a、沿著上述公共區域23a的內圓周 空開一定間隔向內側突出的多個B相區域25a。各個A相區域24a是各個第一導電部24的表面，各個B相區域25a 是各個第二導電部25的表面。在各個A相區域24a之間及各個B相區域 25a之間，露出上述絕緣基板41的表面。圖8是圖7所示的導電層23的表面的局部放大圖。如圖8所示，在 夾持公共區域23a且最接近的、對向的A相區域24a的寬度尺寸(圓周方 向尺寸)的中心線B和上述B相區域25a的寬度尺寸(圓周方向尺寸)的 中心線C相互偏離。在圖8的實施例中，由上述A相區域24a的上述中心 線B切分成的一半的區域，和由上述B相區域25a的上述中心線C切分 成的一半的區域，通過上述公共區域23a相互對向；上述A相區域24a的 剩餘區域處於夾著上述公共區域23a和上述B相區域25a之間的間隔(絕 緣基板41)且對向的位置；上述B相區域25a的剩餘區域處於夾著公共 區域23a和上述A相區域24a之間的間隔(絕緣基板41)對向的位置。沒有圖示的公共滑動件，在圓環狀的上述公共區域23a上進行相對滑 動。另外，沒有圖示的第一滑動件在A相區域24a和A相區域24a之間的 絕緣基板41的表面，沿著圓周方向(滑動方向)，在交互露出的第一表面區域(第一滑動區域)上進行相對滑動。還有，沒有圖示的第二滑動件，在B相區域25a和B相區域25a之間的絕緣基板41的表面，沿著圓周方 向(滑動方向)在交互露出的第二表面區域(第二滑動區域)上進行相對 滑動。第一滑動件在A相區域24a上相對滑動時，第一滑動件和公共滑動件 成為電連接，從而輸出接通(ON)信號。另一方面，上述第一滑動件在 上述絕緣基板41上相對滑動時，第一滑動件和公共滑動件成為電切斷， 從而輸出斷開(OFF)信號。而且，該接通信號和斷開信號反覆交替，從 而輸出A相脈衝信號(Va)。另外，上述第二滑動件在上述B相區域25a上相對地進行滑動時，第 二滑動件和公共滑動件被電連接，從而輸出接通(ON)信號。另一方面， 上述第二滑動件在上述絕緣基板41上相對地進行滑動時，第二滑動件和 公共滑動件被電切斷，從而輸出斷開(OFF)信號。而且，該接通(ON) 信號和斷開(OFF)信號反覆交替，從而輸出B相脈衝信號(VB)。由於A相區域24a和B相區域25a以圖8所示的方式偏移而配置，因 此，A相的脈衝和B相的脈衝其輸出定時(相位)偏差90度(1個脈衝 的1/4部分)。通過測定各個脈衝的輸出就能夠檢測其旋轉狀態(旋轉方向 和旋轉量)。在本實施例中，編碼器基板42為滑動件被固定於旋轉側的方式，或 者是滑動件為在旋轉側固定有上述編碼器基板42的方式，無論那一種方 式都可以。下面，對本實施例的編碼器基板42的製造方法的特徵部分進行說明。在本實施例中，在圖1和圖2的工序中，通過絲網印刷，在轉印板30 上形成了第一導電層21及第二導電層22。該結果是，可以使由上述第一 導電層21及第二導電層22構成的導電層23的膜厚較薄地形成。在本實施例的圖3的工序中，通過對上述導電層23的外形進行構圖 加工，形成多個第一導電部24及第二導電部25，由於上述導電層23的膜 厚較薄，可以進行適宜的剪裁，因此可以高精度地以窄小間隔分別形成第 一導電部24及第二導電部25。在本實施例中的圖3的工序中，可以通過雷射、電子束、蝕刻等對上述導電層23的外形進行構圖加工，尤其是，通過雷射(例如，激勵波長為1064nm的YAG雷射)對上述導電層23的外形進行構圖加工，適合於 高精度地以更窄小間隔分別形成第一導電部24及第二導電部25。在本實 施例中，能夠按照50Jim左右形成上述第一導電部24之間及第二導電部 25之間的間隔，從而，可以製造出一轉就能夠輸出200 400個脈衝信號的 編碼器基板42。另外，因為上述導電層23的膜厚較薄，即使是小間隔化，在圖4的 絕緣基板41的成形工序中，也能夠將上述第一導電部24的間隔26內及 上述第二導電部25的間隔內分別用樹脂充分地填滿。另外，在本實施例 中，因為是將導電層23轉印在絕緣基板41偵ij，所以用轉印板30製造出 的平滑性優良的編碼器基板，其在圖7所示的導電層23的表面和上述絕 緣基板41的表面之間不易產生臺階等。本實施例中，因為使用了用於注射成形絕緣基板41的模型40，使上 述模型40的形狀不是特別複雜，而且注射成形也是通過一次完成，因此， 製造成本可以比以前降低。在本實施例中，適宜的是在圖3所示的導電層23的外形構圖加工的 工序之後，將上述導電層23進行加熱處理，使上述導電層23包含的粘接 樹脂被固化。由此，在對上述導電層23的外形進行構圖加工時，由於上 述導電層23沒有硬化，所以可以避免由於外形構圖加工，出現使上述導 電層23從上述轉印板30上剝離而破損的麻煩，從而可以製造出耐久性優 良、可靠性高的編碼器基板42。另外，在本實施例中，例如導電層23也可以通過一層結構形成，但 優選以第一導電層21和第二導電層22的層疊的結構而形成。此時，在第 一導電層21上加入碳粉，在第二導電層22上加入銀粉。因此，僅僅含有 碳粉的上述第--導電層21其導通電阻提高，而通過將其與含有銀粉的上 述第二導電層22重疊設置，能夠使電阻降低。並且，因為含有銀粉的第 二導電層22沒有露出編碼器基板42的表面，而僅僅含有碳粉的第一導電 層21露出，所以，其耐環境性卓越。另外，優選上述第一導電層21內所含有的第一粘接樹脂和上述第二 導電層22內所含有的第二粘接樹脂是同一種熱固化性的樹脂。由於上述第一粘接樹脂及第二粘接樹脂的熱固化溫度可以是相同或者相近的溫度， 因此能夠將上述第一粘接樹脂及第二粘接樹脂在同一加熱工序中進行熱 固化。另外，通過將上述第一粘接樹脂和第二粘接樹脂設定為同一種樹脂，能夠提高上述第一導電層21及第二導電層22之間的粘合性。這裡所謂"同一種"，不僅僅是指同一種樹脂，還包含上述樹脂的誘導體。另外，在本實施例中，作為第二導電膏中的導電性粒子的銀粉不局限 於使用純粹的銀粉。也就是說，只要是把銀作為主要成分，其混合粉或者 複合粉也可以。在這種情況下，作為上述第二導電膏中的導電性粒子(銀粉)，優選 使用由具有主要成分銀、氧化鉍，或者碳，或者具有氧化鉍及碳的混合粉 構成的銀粉。這裡所謂"複合粉"，其與將銀粉和氧化鉍混合而成的"混 合粉"或者多種金屬融化而成的"合金"有區別，如果取出一個粒子，該 粒子中應該含有銀和氧化鉍、或者銀和碳、或者銀和氧化鉍及碳。由上述複合粉構成的銀粉，與高純度的銀粉相比，在用於將粘接樹脂 固化的加熱溫度(燒成溫度)下不易熔融(或者是不能熔融)。所以，可 以適當地抑制上述熔融造成的發熱，其結果是，可以抑制上述粘接樹脂等 的分解，在能夠提高上述第一導電層和第二導電層的粘合性的同時，也能 夠提高上述導電層的膜強度。
權利要求
1、一種編碼器基板的製造方法，該編碼器基板具備交替露出導電部和絕緣基板的表面區域，其特徵在於，具有工序(a)，將具有導電性粒子和粘接樹脂的導電膏印刷在轉印板上而形成導電層；工序(b)，構圖加工形成所述導電層的俯視外形，使得在所述導電層上隔開間隔地形成多個所述導電部；工序(c)，將在所述轉印板上形成的所述導電層配置在模型內，使熔融的樹脂流入所述模型內，此時，用所述樹脂填充所述導電部之間的間隔；工序(d)，通過剝離所述轉印板，將所述導電層轉印在由所述樹脂構成的絕緣基板上。
2、 如權利要求項1所述的編碼器基板的製造方法，其特徵在於，在 所述工序(b)中，通過雷射照射來構圖加工形成所述導電層的俯視外形。
3、 如權利要求項1或者2所述的編碼器基板的製造方法，其特徵在於，在所述工序(b)和所述工序(c)之間具有工序(e)， 該工序(e)中，加熱所述導電層，使粘接樹脂固化。
4、 如權利要求項1所述的編碼器基板的製造方法，其特徵在於，在 所述工序(a)中，將具有碳粉和第一粘接樹脂的第一導電膏印刷在所述 轉印板上而形成第一導電層，然後，將具有銀粉和第二粘接樹脂的第二導電膏印刷在所述第一導電 層上而形成第二導電層。
5、 如權利要求項4所述的編碼器基板的製造方法，其特徵在於，所 述第一粘接樹脂和所述第二粘接樹脂釆用同種熱固性樹脂。
6、 如權利要求項4或者5所述的編碼器基板的製造方法，其特徵在 於，在所述第二導電膏中作為導電性粒子含有複合粉末，該複合粉末具有 作為主要成分的銀和氧化鉍或者碳、或氧化鉍及碳。
全文摘要
本發明涉及一種編碼器基板的製造方法，尤其是其能夠高精度地以窄小的間隔形成多個導電部，同時可以使所述導電部的表面和絕緣基板的表面平滑地形成，其中，將具有碳粉和粘接樹脂的導電膏印刷在轉印板(30)上而形成第一導電層(21)，將具有銀粉和粘接樹脂的導電膏印刷在第一導電層(21)上而形成第二導電層(22)；接著，通過對由第一導電層(21)和第二導電層(22)構成的導電層(23)的外形進行構圖加工，在導電層(23)的外周側空開間隔形成第一導電部(24)，在內圓周側空開間隔形成第二導電部(25)。接著，將其配置在模型內，對由樹脂構成的絕緣基板進行注射成形，此時，採用樹脂將導電部之間的間隔內填滿；最後，通過剝離轉印板(30)，將導電層(23)轉印到絕緣基板側。
文檔編號H01H11/04GK101271788SQ20081008546
公開日2008年9月24日 申請日期2008年3月19日 優先權日2007年3月22日
發明者小松壽 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社