CN114193901A - 真空层叠装置及层叠体的制造方法 - Google Patents

真空层叠装置及层叠体的制造方法 Download PDF

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CN114193901A CN202111094437.2A CN202111094437A CN114193901A CN 114193901 A CN114193901 A CN 114193901A CN 202111094437 A CN202111094437 A CN 202111094437A CN 114193901 A CN114193901 A CN 114193901A
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森隆博
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Nikkiso Co Ltd
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Abstract

本发明涉及提供能够使需要进行真空措施的零件减少,而进行对准动作及层叠动作的真空层叠装置及层叠体的制造方法。本发明的解决手段的真空层叠装置(100)具备:运送板(1),保持工件(W);对准机构(30),固定支撑运送板(1),并且进行运送板(1)所保持的工件(W)的对位;层叠机构(50),于真空下将已对位的工件(W)层叠;及运送机构(40),于工件(W)保持于运送板(1)的状态下,固定支撑运送板(1),并且将工件(W)从对准机构(30)运送至层叠机构(50);运送板(1)可与对准机构(30)及运送机构(40)进行拆装,且将工件(W)带电固定于一侧,另一侧与运送机构(40)磁性固定。据此,能够使需要进行真空措施的零件减少,而进行对准动作及层叠动作。

Description

真空层叠装置及层叠体的制造方法
技术领域
本发明特别是关于具有可拆装的运送板的真空层叠装置及层叠体的制造方法。
背景技术
真空层叠装置为将构成电子零件的多片工件(workpiece)进行层叠的装置,具有对准(alignment)机构及层叠机构。此对准机构在通过层叠机构将工件进行层叠之前,通过进行各工件的对位而能够抑制要形成的层叠体的各工件彼此的偏移。另外,层叠机构要进行工件的层叠动作时,通过在真空下进行层叠而防止空气混入工件的层间。于如此的真空下,为了使工件吸附固定,乃采用例如带电固定等负压抽吸以外的机构。
在此说明,于专利文献1记载有:一种真空层叠装置,于真空室内具备带电机构及对准机构,使一方的工件带电固定于带电机构,并将另一方的工件载置于对准机构,于设成真空下的真空室(vacuumchamber)内进行对准动作或层叠动作。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1:日本特开2013-167712号公报。
发明内容
[发明所欲解决的课题]
然而,于专利文献1中,因对于由多数个零件构成的带电机构及对准机构施予用以维持密封性或滑动性等真空措施,会有造成增加成本之忧。
本发明鉴于上述课题而完成,目的在于提供一种真空层叠装置及层叠体的制造方法,该真空层叠装置及层叠体的制造方法能够使需要进行真空措施的零件减少,而进行对准动作及层叠动作。
[用以解决课题的手段]
为了解决上述课题,本发明的真空层叠装置为将多片工件依次层叠的真空层叠装置,具备:运送板,保持前述工件;对准机构,固定支撑前述运送板,并且进行前述运送板所保持的前述工件的对位;层叠机构,于真空下将已对位的前述工件层叠于层叠台上;及运送机构,移动于前述对准机构与前述层叠机构之间,于前述工件保持于前述运送板的状态下,固定支撑前述运送板,并且将前述工件从前述对准机构运送至前述层叠机构;前述运送板可与前述对准机构及前述运送机构各自拆装,且将前述工件带电固定于一侧,另一侧与前述运送机构磁性固定。
另外,上述真空层叠装置中,也可设成前述运送板由磁性体构成,并且前述运送板的一侧设有绝缘体。
另外,上述真空层叠装置中,也可设成前述运送板将与具有粘着性的前述工件的第一面为相反之侧的非粘着性的第二面予以带电固定。
另外,上述真空层叠装置中,也可设成前述对准机构具备对准台及设于前述对准台上的设置区块,前述运送板以使前述工件与前述对准台呈非接触状态的方式载置于前述设置区块。
另外,上述真空层叠装置中,也可设成使前述运送机构抵接于前述层叠机构而形成密闭空间,并且于设成真空下的前述密闭空间内,通过前述运送机构使前述运送板移动而将前述工件层叠。
另外,上述真空层叠装置也可设成更具备运送板回收机构,前述运送板回收机构可对前述运送板进行除电而将前述运送板自前述工件剥离,并将前述运送板回收。
为了解决上述课题,本发明的层叠体的制造方法为将多片工件依次层叠的层叠体的制造方法,包含:将前述工件带电固定于前述运送板的一侧的步骤;于将前述运送板固定支撑于对准台的状态下,进行被前述运送板带电固定的前述工件的对位的步骤;在将前述工件带电固定于前述运送板的一侧的状态下,将前述运送板的另一侧磁性固定,并将已对位的前述工件自前述对准台运送至层叠台的步骤;及于真空下,将已对位的前述工件层叠于前述层叠台上的步骤。
另外,上述层叠体的制造方法中,也可设成前述运送工件的步骤使前述运送板磁性固定于具有上壁及侧壁的真空室内,且通过使前述真空室抵接于前述层叠台而形成密闭空间。
[发明功效]
依据本发明,能够提供一种真空层叠装置及层叠体的制造方法,该真空层叠装置及层叠体的制造方法能够使需要施加真空措施的零件减少,而进行对准动作及层叠动作。
附图说明
图1为显示本发明的实施方式的真空层叠装置的俯视示意图。
图2为于XZ平面截断图1所示的真空层叠装置而得的剖视示意图。
图3为说明从工件的层叠工序中的带电动作至对准动作为止的剖视示意图,分别为图3的(a)部分显示带电动作,图3的(b)部分显示保护层的剥离及翻转单元所为的翻转动作,图3的(c)部分显示翻转单元所为的运送动作,图3的(d)部分显示对准动作。
图4为说明工件的层叠工序中的运送单元所为的运送动作的剖视示意图,分别为图4的(a)部分显示运送准备状态,图4的(b)部分显示运送板的磁性固定状态,图4的(c)部分显示与对准台的分离状态,图4的(d)部分显示对层叠台的抵接状态。
图5为说明工件的层叠工序中的真空下的层叠动作的剖视示意图,分别为图5的(a)部分显示抽真空状态,图5的(b)部分显示层叠状态,图5的(c)部分显示剥离活塞的伸展状态,图5的(d)部分显示运送板的磁性固定解除状态,图5的(e)部分显示剥离活塞的收缩状态。
图6为说明工件的层叠工序中的运送板的回收动作的剖视示意图的(a)部分~(c)部分、(e)部分及俯视示意图的(d)部分,分别为图6的(a)部分显示大气开放状态,图6的(b)部分显示运送单元与层叠台的分离状态,图6的(c)部分、图6的(d)部分显示运送板的回收动作,图6的(e)部分显示运送板的回收动作结束状态。
附图标记说明
1:运送板
1a:运送板1的一侧
1b:运送板1的另一侧
10:翻转单元(翻转机构)
11:翻转台
20:带电单元(带电机构)
21:荷电粒子照射部
30:对准单元(对准机构)
31:对准台
32:设置区块
33:XYθ轴电动致动器
34:对准摄像单元
40:运送单元(运送机构)
41:真空室
41s:周壁
41t:上壁
42:运送板夹头
42h:贯穿孔
42m:磁力部
43:升降活塞
44:导轴部
45:剥离活塞
50:层叠单元
51:层叠台
60:运送板回收单元(运送板回收机构)
61:把持机构
62:除电机构
100:真空层叠装置
A:带电/翻转位置
a:粘着层
B:对准台位置
C:待机位置
c:荷电粒子
D:层叠台位置
G:把持位置
i:除电空气
L:层叠体
p:保护层
Pa:大气压
W:工件
Wa:带粘着剂的工件。
具体实施方式
以下一边参照附图一边详细地说明本发明的实施方式。以下说明的实施方式例示将本发明具体地实现的型态。因此,依据可应用本发明的装置的构成或各种条件,以下说明的实施方式的构成应可适当地修正或变更,本发明并非限定于以下的实施方式。
<关于用语>
在本说明书及权利要求的记载中,如以下的方式定义各用语。所指的“层叠”表示多片(包含二片)的贴合。所指的“层叠体”表示将多片(包含二片)的工件W贴合而成的层叠体。所指的“沿XYθ轴的移动”表示沿X轴方向及Y轴方向的移动与沿θ轴方向的转动。
图1为显示本发明的实施方式的真空层叠装置100的俯视示意图。图2为于XZ平面截断图1所示的真空层叠装置100而得的剖视示意图。在此说明,X轴方向表示对工件W实施各处理工序时工件W移动的方向,Y轴方向表示与X轴方向正交的方向。另外,Z轴方向表示与X轴方向及Y轴方向正交,且表示对工件W实施各处理工序时工件W面对的方向。
<关于真空层叠装置>
真空层叠装置100为将属于电子零件经薄化后的各种基板的多片工件W予以高精度且高速地层叠的装置。此真空层叠装置100具备:运送板1、翻转单元(翻转机构)10、带电单元(带电机构)20、对准单元(对准机构)30、运送单元(运送机构)40、层叠单元(层叠机构)50及运送板回收单元(运送板回收机构)60。以下依这些单元的顺序进行说明。此外,真空层叠装置100更具备控制机构(未图示),该控制机构对于翻转单元10、带电单元20、对准单元30、运送单元40、层叠单元50及运送板回收单元60的驱动等进行控制。
于本实施方式中,如图3的(a)部分所示,工件W使用单面侧(第一面)设有粘着层a及防止尘埃等附着于此粘着层a的保护层p的工件。然而不限于此,例如能够使用两面侧设有粘着层a及保护层p的工件,或任何一面都未设有粘着层a及保护层p的工件等各式各样的方案的工件W。
<关于运送板>
在从Z轴方向来看时,运送板1具有以能够将工件W载置成不会突出的方式而设定的大致矩形形状,且由铁系及SUS440等磁性体构成。另外,于属于运送板1的表面的一侧1a(参照图3的(a)部分)的至少可载置工件W的区域供设置绝缘体(未图示),例如,硅橡胶等硅系材料。通过此绝缘体,于运送板1的一侧1a供工件W带电固定。另一方面,位于与一侧1a相反之侧的属于运送板1的背面的另一侧1b(参照图3的(a)部分)通过运送板夹头42(参照图4的(b)部分)而磁性固定。
本实施方式的运送板1由磁性体构成,通过于一侧1a设置绝缘体,对于相同的运送板1能够应用不同的固定机构(于运送板1的一侧1a带电固定、及于运送板1的另一侧1b磁性固定)。另外,于本实施方式中,通过将运送板1设成可对于各单元(翻转单元10、对准单元30、运送单元40)拆装,工件W能够利用运送板1而往各单元移动。如此一来,由于能够将各单元实体地区分,所以不须如专利文献1那般地于真空室内配置带电单元及对准单元,而能够仅配置供工件W带电固定的运送板1。据此,可删减必须施行真空措施的构件,能够进行对准动作及层叠动作。
<关于翻转单元>
翻转单元10具备翻转台11及翻转单元驱动机构(未图示),该翻转单元驱动机构进行翻转单元10的沿X轴方向(箭号III方向:带电/翻转位置A、对准台位置B)的移动、沿Z轴方向(箭号IV方向)的移动及沿Y轴周围(箭号II方向)的旋转。翻转台11具备在将运送板1载置于翻转台11上的状态进行固定的运送板固定机构(未图示)。此运送板固定机构也可由设于翻转台11上的多个吸附通口所为的真空吸附、机械夹头及磁力等、或这些方式的组合来构成。此外,运送板固定机构所产生的保持力预先设定成:固定有运送板1的翻转台11翻转时,运送板1不会自翻转台11落下的值。
<关于带电单元>
带电单元20具备照射荷电粒子c的荷电粒子照射部21,及进行带电单元20的沿X轴方向(箭号I方向)的移动的带电单元驱动机构(未图示),且配置于翻转单元10的Z轴方向的上方。荷电粒子照射部21为将荷电粒子c朝铅直方向下侧照射的构件,例如可为照射阴离子或阳离子的电离器(ionizer)。如图1所示,此荷电粒子照射部21于Y轴方向以包覆翻转台11的方式延伸。
<关于对准单元>
对准单元30具备:对准台31;设于对准台31上的设置区块32;及进行对准台31的沿XYθ轴移动的XYθ轴电动致动器33。另外,对准单元30具备从下方对作为工件W的对位参照用的标记的对准标记进行摄像的对准摄像单元34。以下依次说明这些元件。
对准台31具备:从对准台31的各角部朝向中心部延伸,且由透明的构件构成的多个窗部(未图示)。
从Z轴方向来看,设置区块32以相对于对准台31的中心呈点对称的方式沿着对准台31上的外周缘配置多个。另外,设置区块32于上表面具备使运送板1真空吸附的多个吸附通口(未图示)。本实施方式中的设置区块32以相对于对准台31的中心呈点对称的方式配置多个,然而不限于此方式,也能够以将对准台31上的外周缘完全包围的方式设置。
XYθ轴电动致动器33为了将工件W朝基准位置对位而能够进行沿XYθ轴的移动,也就是进行于XY平面内的移动及转动。
对准摄像单元34具备对准用摄像机(未图示)及对准用照明(未图示),隔着多个窗部而从对准台31的下方对工件W的对准标记进行摄像。
<关于运送单元>
运送单元40具备:真空室41;运送板夹头42;进行运送单元40的沿X轴方向(箭号V方向:对准台位置B、待机位置C、层叠台位置D)及Z轴方向(箭号IV及VI方向)的移动的运送单元驱动机构(未图示)。以下依次说明这些元件。
真空室41具备:大致矩形形状的上壁41t;及以连续地包围上壁41t的各外周缘的方式垂下的周壁41s。
于真空室41的上壁41t设有驱动机构,该驱动机构由升降活塞43、一对导轴部44及一对剥离活塞45构成,且承担在真空室41内的驱动。首先,升降活塞43的下端被固定于运送板夹头42,通过伸缩于沿Z轴方向收缩的待机状态与沿Z轴方向(箭号VII方向)伸展的伸展状态之间,而使运送板夹头42沿Z轴方向(箭号VII方向)移动。另外,一对导轴部44的下端分别被固定于运送板夹头42,升降活塞43沿Z轴方向伸缩时,为了维持运送板夹头42的水平度而以与升降活塞43同步的方式进行伸缩。另外,一对剥离活塞45伸缩于沿Z轴方向收缩的待机状态与移动限制状态之间,该移动限制状态为经由运送板夹头42的贯穿孔42h而沿Z轴方向(箭号VIII方向)伸展的状态。此外,此一对剥离活塞45设定成于沿Z轴方向(箭号VIII方向)伸展的移动限制状态下,剥离活塞45的下端会与运送板夹头42的下表面呈同一面(参照图5的(c)部分)。
于本实施方式中,升降活塞43及一对剥离活塞45通过例如气压缸或油压缸等而构成可自由伸缩。另外,本实施方式的真空室41内的驱动机构采用隔有密封构件的导块(guide block)结构,据此,防止真空室41的内部空间与外部空间经由驱动机构而进行流体连通。此外,本实施方式的真空室41内的驱动机构的配置及个数仅为例示,其能够适当地选择最适合的配置或个数。
从Z轴方向的下方来看,于真空室41的周壁41s的下端以形成封闭的区域的方式连续设有密封构件(未图示)。通过使此真空室41的密封构件抵接及密接于层叠台51上,能够将真空室41的内部空间维持于密闭状态(参照图4的(d)部分)。
在从Z轴方向来看时,运送板夹头42具有以能够将运送板1保持成不会突出的方式而设定的大致矩形形状,且具备一对贯穿孔42h及多个磁力部42m。此一对贯穿孔42h配置于与剥离活塞45对应的位置,且以剥离活塞45能以非接触状态插通的方式,将贯穿孔42h的直径设定得比剥离活塞45的直径大。另外,多个磁力部42m为用以将运送板1磁性固定于运送板夹头42的构件,而由永久磁铁构成。
本实施方式的运送板夹头42为以容许剥离活塞45沿Z轴方向伸缩的方式具有贯穿孔42h的构件,然而不限于此,例如也可于运送板夹头42的外周缘设置连续的缺口部。另外,本实施方式的磁力部42m由永久磁铁构成,然而不限于此,例如也可使用依据来自控制机构的指示而进行ON/OFF控制的电磁铁。此外,本实施方式的于运送板夹头42的贯穿孔42h及磁力部42m的配置或个数仅为例示,而能够适当地选择最适合的配置或个数。
运送单元驱动机构能够使运送单元40沿X轴方向(箭号V方向:对准台位置B、待机位置C、层叠台位置D)及Z轴方向(箭号IV及VI方向)移动。特别是,通过运送单元驱动机构使运送单元40沿Z轴方向(箭号IV及VI方向)移动,能够进行运送板1的回收(参照图4的(b)部分及图4的(c)部分),或进行使用于抽真空的密闭空间的形成(参照图4的(d)部分)等,而详细内容于后述。
<关于层叠单元>
层叠单元50具备供工件W层叠的层叠台51。在从Z轴方向来看时,此层叠台51具有以能够将运送单元40的真空室41设置成不会突出的方式而设定的大致矩形形状,通过真空室41的周壁41s座落于层叠台51上而形成密闭空间。另外,层叠台51具备用以将通过真空室41及层叠台51形成的密闭空间予以抽真空及大气开放的排气通口(未图示)及开放通口(未图示)。另外,层叠台51具备以将工件W载置于层叠台51上的状态进行固定的工件固定机构(未图示)。
本实施方式的排气通口及开放通口设于层叠台51,然而不限于此,例如也可设于真空室41。另外,若工件W固定于层叠台51上,则本实施方式的工件固定机构可为任何的型态,例如能够采用通过真空吸附或接着剂所造成的贴附等。在此,工件固定机构为真空吸附时,则将工件W的真空吸附中的真空度设定得比形成于真空室41内的密闭空间的真空度大。
<关于运送板回收单元>
运送板回收单元60具备:把持机构61;除电机构62;及进行运送板回收单元60的沿X轴方向(箭号IX方向)移动的运送板回收单元驱动机构(未图示)。以下依次说明这些元件。
把持机构61能够从上下方向把持运送板1,并且使运送板1沿XY平面内(XY轴方向及θ方向)(参照图6的(d)部分)移动。若此把持机构61能够把持运送板1,则可为任何的型态,也可采用例如通过电动致动器或气动致动器等来驱动的机械手(machine hand)或推送器(pusher)等。
除电机构62由电离器构成,产生电荷中和所必须的电荷,且将此电荷作为除电空气i供给至带电物体(设于运送板1的一侧1a的绝缘体)。如图6的(c)部分所示,此除电机构62通过对设于运送板1的一侧1a的绝缘体流放除电空气i,而使运送板1与层叠体L的最上部的静电吸附力积极地降低。
本实施方式的除电机构62采用电离器,然而不限于此,也可除此以外更采用例如将设于运送板1的一侧1a的绝缘体形成比供载置工件W的区域宽广,而以具有导电性的把持机构61直接把持此绝缘体的外周缘。据此,通过绝缘体的外周缘及把持机构61而进行于绝缘体的电荷中和,因此,能够使运送板1与层叠体L的最上部的静电吸附力更积极地降低。
运送板回收单元驱动机构能够以使把持机构61接近运送板1,并且使除电机构62接近层叠台51的方式,使这些机构各自沿X轴方向(箭号IX方向)移动。
<关于工件的层叠工序>
使用图3至图6依次说明具体的真空层叠装置100中的工件W的层叠工序。此外,各单元(翻转单元10、带电单元20、对准单元30、运送单元40、层叠单元50及运送板回收单元60)的驱动以控制机构为主体,依据来自控制机构的指示而执行。在此,于此工件的层叠工序中,由于运送板1总是被固定于各单元的其中一个,所以能够以稳定的状态进行工件W的对位或运送等。
<关于带电动作>
首先,如图3的(a)部分所示,通过运送板供给单元(未图示),运送板1的另一侧以接触的方式被载置于带电/翻转位置A所配置的翻转台11上,并且运送板1通过运送板固定机构而固定于翻转台11。接着,通过工件供给单元(未图示),未设有粘着层a及保护层p的工件W的表面(第二面)以接触的方式被载置于运送板1的一侧1a所设置的绝缘体上。另外,通过带电单元驱动机构,带电单元20以横越翻转台11的上方的方式沿X轴方向(箭号I(1)方向)移动。此时,通过从荷电粒子照射部21朝向下方照射荷电粒子c,设于运送板1的一侧1a的绝缘体为表面带电,隔着此绝缘体而使工件W带电固定于运送板1的一侧1a。在此,如图1所示,当从Z轴方向来看时,载置有工件W的运送板1的一侧1a,即以未载置工件W的区域包围工件W的方式形成。
本实施方式的带电动作设成将工件W载置于翻转台11所固定的运送板1上之后,通过带电单元20使工件W带电固定于绝缘体,然而不限于此。例如也可在将工件W载置于翻转台11所固定的运送板1上之前,通过带电单元20,使运送板1的绝缘体带电,之后,使工件W带电固定于绝缘体。此外,如本实施方式的带电动作,通过将工件W载置于翻转台11所固定的运送板1上之后,使工件W带电固定于绝缘体,能够抑制于运送板1的工件W的位置偏移或发生皱折等,并且能够抑制来自绝缘体的放电的危险性以及于绝缘体发生污染等。
<关于翻转单元所为的翻转及运送动作>
首先,如图3的(b)部分所示,带电固定在运送板1的工件W所设置的保护层p通过剥离单元(未图示)而剥离。据此,带电固定在运送板1的工件W成为将具有粘着性的粘着层a仅设于单面侧的工件W(以下称为“带粘着剂的工件Wa”)。之后,翻转单元10通过翻转单元驱动机构而沿Y轴周围(箭号II(2)方向)旋转180°,并且带粘着剂的工件Wa的粘着层a以朝向下方的方式配置。在此,通过运送板固定机构所造成的运送板1的另一侧1b的相对于翻转台11的固定保持力,及通过带电固定所造成的带粘着剂的工件Wa的相对于运送板1的一侧1a的静电吸附力为预先设定成:翻转台11翻转时,运送板1及带粘着剂的工件Wa不会从翻转台11落下的值。
本实施方式中,采用将粘着层a及保护层p仅设于单面侧的工件W作为带电固定于运送板1上的工件W,然而不限于此,例如也可采用将粘着层a及保护层p设于两面侧的工件W,或两面侧不设置粘着层a及保护层p的工件W。此外,采用将粘着层a及保护层p设于两面侧的工件W作为带电固定于运送板1上的工件W时,工件W的其中任一面的保护层p直接载置于运送板1的一侧1a的绝缘体上。
接着,如图3的(c)部分所示,翻转单元10通过翻转单元驱动机构,从带电/翻转位置A沿X轴方向(箭号III(3)方向)往对准台位置B移动之后,沿Z轴方向的下方(箭号IV(4)方向)移动。据此,使运送板1的一侧1a的未载置工件Wa的区域抵接于对准单元30的设置区块32的上表面。然后,使运送板1吸附固定于设置区块32的上表面后,解除运送板固定机构所为的运送板1的另一侧1b相对于翻转台11的固定。其后,如图3的(d)部分所示,翻转单元10通过翻转单元驱动机构沿Z轴方向的上方(箭号IV(5)方向)移动后,从对准台位置B沿X轴方向(箭号III(6)方向)往带电/翻转位置A移动。
<关于对准动作>
如图3的(d)部分所示,对准摄像单元34从下方对设于带粘着剂的工件Wa的一对对准标记进行摄像。此经摄像的影像发送给影像处理装置(未图示),通过影像处理而算出一对对准标记的各自的位置,并且算出此经算出的一对对准标记的位置与预先设定的基准位置的误差。在此,若此误差在既定范围内,则判断为带粘着剂的工件Wa的对位已适当地进行,而结束带粘着剂的工件Wa的对位动作。相对于此,若此误差在既定范围外,则判断为带粘着剂的工件Wa的对位未适当地进行。此时,XYθ轴电动致动器33以使误差达最小的方式,通过对准台31、设置区块32及运送板1而进行带粘着剂的工件Wa的沿XYθ轴的移动。此对预先设定的基准位置的对位持续进行至误差达既定范围内为止。
本实施方式的对准动作,由于带粘着剂的工件Wa与对准台31于非接触状态下进行,所以尘埃等不会附着于粘着层a,能够平顺地进行。
<关于运送单元所为的运送动作>
关于运送单元所为的运送动作,使用图4的(a)部分至图4的(d)部分并区分为运送板的磁性固定状态及运送状态的二个状态分别进行说明。
(运送板的磁性固定状态)
运送单元40在升降活塞43及剥离活塞45收缩的待机状态停止于待机位置C。首先,于对准单元30判断为带粘着剂的工件Wa的对位已适当地进行时,如图4的(a)部分所示,运送单元40通过运送单元驱动机构沿X轴方向(箭号V(7)方向)从待机位置C往对准台位置B移动。其后,如图4的(b)部分所示,运送单元40通过运送单元驱动机构而往Z轴方向的下方(箭号IV(8)方向)移动,运送板夹头42抵接于运送板1的另一侧1b。此时,由磁性体构成的运送板1通过永久磁铁构成的多个磁力部42m而被运送板夹头42磁性固定。在此,于运送板1,作用于Z轴方向的下方的对设置区块32的吸附保持力设定成比作用于Z轴方向的上方的磁力部42m的磁力大。据此,运送板1不会从设置区块32浮起,而是以吸附固定于设置区块32的状态磁性固定于运送板夹头42,因此,能够防止带电固定于运送板1上的带粘着剂的工件Wa的位置偏移。
本实施方式中,磁力部42m采用永久磁铁,但也可取而代之,改以采用进行ON/OFF控制的电磁铁时,在运送板夹头42抵接于运送板1的另一侧1b的前后时序(timing),从OFF控制切换至ON控制而使其产生磁力。
(运送状态)
首先,解除运送板1的一侧1a对设置区块32的上表面的吸附固定之后,如图4的(c)部分所示,运送单元40通过运送单元驱动机构而往Z轴方向的上方(箭号IV(9)方向)移动。之后,如图4的(d)部分所示,运送单元40通过运送单元驱动机构而从对准台位置B往层叠台位置D移动,且沿X轴方向(箭号V(10)方向)移动后,往Z轴方向的下方(箭号VI(11)方向)移动。据此,通过设于真空室41的周壁41s的下端的密封构件抵接及密接于层叠台51,真空室41内形成密闭空间(内部压力为大气压Pa)。此时,带电固定于运送板1的带粘着剂的工件Wa及层叠于层叠台51的层叠体L以非接触状态于上下方向相对置配置。
在此,在层叠于层叠台51的层叠体L,仅最下部的工件W为未设粘着层a的工件W,通过工件固定机构而固定于层叠台51,其它的工件W由带粘着剂的工件Wa构成,通过相互的粘着力而固定。于本实施方式中,通过运送单元驱动机构,使真空室41对于层叠台51的推压力调整成所希望的值,而提高形成在真空室41内的密闭空间的气密度。
<关于层叠动作>
自此,关于层叠动作,使用图5的(a)部分至图5的(e)部分区分成抽真空状态、层叠状态及运送板的磁性固定解除状态的三个状态分别进行说明。此外,于图5的(b)部分至图5的(e)部分中,为了容易掌握升降活塞43或一对剥离活塞45的动作,以灰色表示处于动作状态的构件。
(抽真空状态)
首先,如图5的(a)部分所示,形成在真空室41内的密闭空间内的气体经由设置于层叠台51的排气通口而被排气,据此而进行抽真空(参照图中的点区域)。此密闭空间内的真空压Pv例如设定为—100(kpa)左右。在此,带粘着剂的工件Wa带电固定于运送板1,并且运送板1被运送板夹头42磁性固定,因此,即使于真空下,带粘着剂的工件Wa或运送板1不会从运送板夹头42落下。
(层叠状态)
真空室41内的真空压Pv达到所希望的值之后,如图5的(b)部分所示,升降活塞43转移至伸展状态,运送板夹头42往Z轴方向的下方(箭号VII(12)方向)移动。然后,带电固定于运送板1的带粘着剂的工件Wa抵接于层叠在层叠台51的层叠体L的最上部。另外,由此状态,升降活塞43依据使用于带粘着剂的工件Wa的粘着剂的种类而使运送板夹头42往Z轴方向的下方(箭号VII(12)方向)移动达预先设定的推入量。据此,带电固定于运送板1的带粘着剂的工件Wa通过粘着力而与层叠体L一体地层叠。
于本实施方式中,将带电固定于运送板1的带粘着剂的工件Wa与层叠在层叠台51的层叠体L之间的空间予以抽真空之后,通过带粘着剂的工件Wa与层叠体L一体地层叠,防止空气混入层叠体L的层间。另外,于本实施方式中,运送单元40不仅能够进行运送板1的运送,也能够进行密闭空间的形成、工件W的层叠等,因此,能够进行构成真空层叠装置100的各单元的简略化、成本的删减。此外,于本实施方式的层叠动作中,为了使层叠体L的层叠精度更提升,也可采用例如针导(pin guide)层叠方式,也就是,使设于层叠台51及运送板夹头42的针及导孔相互卡合而进行层叠的方法。
(运送板的磁性固定解除状态)
首先,如图5的(c)部分所示,一对剥离活塞45往Z轴方向的下方(箭号VIII(13)方向)伸展,并且以非接触状态插通设于运送板夹头42的贯穿孔42h。然后,在剥离活塞45的下端到达与运送板夹头42的下表面成为同一面的位置,也就是到达抵接于运送板1的另一侧1b的位置的状态,停止剥离活塞45的伸展。在此,由于剥离活塞45的下端抵接于运送板1,并且呈牢固地固定的移动限制状态,所以会限制运送板1的往Z轴方向的上方移动。
接着,如图5的(d)部分所示,通过升降活塞43,运送板夹头42往Z轴方向的上方(箭号VII(14)方向)移动,并且处于收缩的待机状态。此时,比作用于运送板1的磁力部42m的磁力大的力通过升降活塞43而负荷于运送板夹头42,而解除运送板夹头42与运送板1的磁性固定。另外,由于通过剥离活塞45而限制运送板1的往Z轴方向的上方移动,所以于层叠体L的层间不会被负荷会造成剥离的外力,能够维持层叠体L的层叠精度。然后,如图5的(e)部分所示,剥离活塞45往Z轴方向的上方(箭号VIII(15)方向)移动,处于收缩的待机状态。
于本实施方式中,磁力部42m采用永久磁铁,但也可取而代之,改以采用进行ON/OFF控制的电磁铁时,在剥离活塞45的下端抵接于运送板1的另一侧1b的前后时序,从ON控制切换至OFF控制而使磁力消失。
<关于运送板的回收动作>
关于运送板的回收动作,使用图6的(a)部分至图6的(e)部分区分成回收准备状态及回收状态的二个状态分别进行说明。此外,图6的(a)部分至图6的(c)部分、图6的(e)部分为说明运送板1的回收动作的剖视示意图,图6的(d)部分为仅显示于图6的(c)部分中的运送板1及层叠体L的俯视示意图。
(回收准备状态)
首先,如图6的(a)部分所示,经由设于层叠台51的开放通口而将气体供给至形成于真空室41内的密闭空间内,以使内部压力成为大气压Pa的方式进行大气开放。然后,如图6的(b)部分所示,运送单元40通过运送单元驱动机构而往Z轴方向的上方(箭号VI(16)方向)移动之后,沿X轴方向(箭号V(17)方向)从层叠台位置D移动至待机位置C。
(回收状态)
如图6的(c)部分所示,运送板回收单元60通过运送板回收单元驱动机构而沿X轴方向(箭号IX方向)移动,据此,把持机构61接近运送板1,并且除电机构62接近层叠台51。然后,通过把持机构61,于把持位置G的运送板1被从上下方向把持之后,如图6的(d)部分所示,运送板1沿XY平面内(XY轴方向及θ方向)移动。此外,通过除电机构62将除电空气i流入运送板1与层叠体L之间。
在此,针对使用把持机构61及除电机构62的除电机制进行说明。首先,层叠在层叠体L的最上部的带粘着剂的工件Wa与运送板1之间的带电固定相对于沿Z轴方向的拉伸力为坚强,然而相对于与XY平面平行的剪力,就比较容易产生横向偏移。因此,如图6的(c)部分所示,在层叠体L的位置被维持在固定的状态下,通过把持机构61使运送板1相对于层叠体L沿XY平面滑动。此时,由于通过除电机构62将除电空气i流入运送板1与层叠体L之间,所以层叠在层叠体L的最上部的带粘着剂的工件Wa与运送板1之间的静电吸附力随着从绝缘体的外侧朝向内侧逐次变弱。通过反复进行此滑动及除电空气i的流入,运送板1从层叠体L分离并被回收。结果,如图6的(e)部分所示,于层叠台51上,带粘着剂的工件Wa一体地层叠于层叠体L的最上部。
于本实施方式中,将运送板1从层叠体L分离并回收时,由于在层叠体L的层间不会被负荷会造成剥离的外力,所以能够防止空气混入层间。另外,本实施方式中的工件W使用带粘着剂的工件Wa进行了说明,然而也可在改以使用两侧面设有粘着层a及保护层p的工件W时,工件W层叠于层叠体L之后,剥离位于工件W的上表面侧的保护层p。另外,于本实施方式中,于层叠体L的层间的粘着剂的粘着力比层叠体L与运送板1之间的静电吸附力大时,运送板1也可通过把持机构61沿XY平面内移动,而且沿Z轴方向移动。此乃由于即使通过把持机构61对层叠体L负荷Z轴方向的外力,也因层叠体L的层间不会剥离,所以能够防止空气混入层间且能够维持层叠精度的缘故。
如以上所述,已说明了关于将一片工件W层叠于层叠体L的层叠工序,然而在必须再将工件W层叠于层叠体L时,通过反复进行必须的片数的层叠工序(图3至图6)而能够形成所希望的层叠体L。

Claims (8)

1.一种真空层叠装置,将多片工件依次层叠,该真空层叠装置具备:
运送板,保持前述工件;
对准机构,固定支撑前述运送板,并且进行前述运送板所保持的前述工件的对位;
层叠机构,于真空下将已对位的前述工件层叠于层叠台上;及
运送机构,移动于前述对准机构与前述层叠机构之间,于前述工件保持于前述运送板的状态下,固定支撑前述运送板,并且将前述工件从前述对准机构运送至前述层叠机构;
前述运送板可与前述对准机构及前述运送机构各自拆装,且将前述工件带电固定于一侧,另一侧与前述运送机构磁性固定。
2.根据权利要求1所述的真空层叠装置,其中,前述运送板由磁性体构成,并且前述运送板的一侧设有绝缘体。
3.根据权利要求1所述的真空层叠装置,其中,前述运送板将与具有粘着性的前述工件的第一面为相反之侧的非粘着性的第二面予以带电固定。
4.根据权利要求1所述的真空层叠装置,其中,前述对准机构具备对准台及设于前述对准台上的设置区块,
前述运送板以使前述工件与前述对准台呈非接触状态的方式载置于前述设置区块。
5.根据权利要求1所述的真空层叠装置,其中,使前述运送机构抵接于前述层叠机构而形成密闭空间,并且于设成真空下的前述密闭空间内,通过前述运送机构使前述运送板移动而将前述工件层叠。
6.根据权利要求1所述的真空层叠装置,其更具备运送板回收机构,
前述运送板回收机构可对前述运送板进行除电而将前述运送板自前述工件剥离,并将前述运送板回收。
7.一种层叠体的制造方法,将多片工件依次层叠,该层叠体的制造方法包含:
将前述工件带电固定于前述运送板的一侧的步骤;
于将前述运送板固定支撑于对准台的状态下,进行被前述运送板带电固定的前述工件的对位的步骤;
在将前述工件带电固定于前述运送板的一侧的状态下,将前述运送板的另一侧磁性固定,并将已对位的前述工件自前述对准台运送至层叠台的步骤;及
于真空下,将已对位的前述工件层叠于前述层叠台上的步骤。
8.根据权利要求7所述的层叠体的制造方法,其中,前述运送工件的步骤使前述运送板磁性固定于具有上壁及侧壁的真空室内,且通过使前述真空室抵接于前述层叠台而形成密闭空间。
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