JP2005246417A - 真空プレス貼着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】均一なプレス貼着することが可能な真空プレス貼着装置を提供する。
【解決手段】開閉可能な真空チェンバ２内で、受け台３と対向し被加工品をプレス軸線に沿って対してプレス加工する上プレス部材と、上プレス部材昇降機構と、プレス貼着工程中でプレス方向と垂直な半径外側方向に膨張することが規制された態様で、上プレス部材の下面に周囲が固定されて張られ、該下面下方に膨張可能な膨張空間を形成する伸張性膜部材５と、膨張可能空間に流体を圧入して伸張性膜部材を膨張させる伸張性膜部材膨張用シリンダ機構６とからな上プレス部材が所定距離下降した時点で伸張性膜部材膨張用シリンダ機構が該膨張可能空間に流体を圧入することによって、下降した上プレス部材の下方の膜部材を被加工品の一部に接触させた後、流体流路を遮断して、上プレス部材をさらに下降させてプレス加工して貼着する、真空プレス貼着装置。
【選択図】図４

Description

本発明は、段差部を有する第1の部材に該段差部に跨って第２の薄肉層状部材を貼着するための真空プレス貼着装置に関する。本発明は、特に２個あるいはそれ以上のリジット基板とそれらの間を連結するフレキシブル配線板の組み合わせからなるリジット・フレックス基板のフレックス部に、カバーレイフィルムを貼着するための真空プレス貼着装置に関する。

従来、２個あるいはそれ以上のリジット基板とそれらの間を連結するフレキシブル配線板の組み合わせからなるリジット・フレックス基板を製造する場合に段差を有するリジット基板間にカバーレイフィルム（被加工品Ｐ）を貼着する場合、図１に示す真空プレス貼着装置が用いられていた。本装置では、リジット・フレックス基板用複合体およびその上に載置したカバーレイフィルムとからなる被加工品Ｐを受け台１０１の上部に置き、上部プレス部材１０２の下面に設けた弾性ゴム層１０３を介して該ゴム層の弾性特性を利用してカバーレイフィルムをプレス貼着していた。この場合、ゴム押圧が均等に分散せず、特に段差部の周辺部ではゴム圧を均一にして密着貼着することが困難であった。図中、１０４はヒータであり、１０５と１０６とはそれぞれ下真空チェンバ部材と上真空チェンバ部材である。

かかる不均一な貼着現象を防ぐため、片持ち開閉式真空チェンバ貼着装置が提案されている。図２参照。かかる貼着装置では、上真空チェンバ部材は下真空チェンバ部材に対して片持ち開閉式となっており、下真空チェンバ部材１０５と上真空チェンバ部材１０６とによって真空チェンバが形成される。下真空チェンバ部材内にはヒータ内蔵の受け台１０１が載置され、その上に被加工品Ｐが置かれている。上真空チェンバ部材１０６の天井下面にはヒータ内蔵の上板１０７が取り付けられ、上板の下面には膨張可能な弾性ゴム等からなるエア風船１０８が設けられている。該貼着装置では、上真空チェンバ部材１０６を移動させ下真空部材１０５に対して密封させクランプ（図示せず）でクランプ保持させた後、エア風船内部に圧縮エアを充填してエア風船を膨張させエア風船を段差に沿った形状に膨張させ、それによって、段差部を含む貼着面を均一押圧でプレス貼着している。しかしながら、本装置においては、エア風船により均一な貼着方法を提供するものではあるが、エア風船はプレス方向と垂直な半径外側方向に膨張して、上下方向の押圧が不十分となる欠点がある。また、半製品は、冷えた状態にあるので受け台で予熱し、上から熱供与をして加熱することが多く、この目的のため受け台および上板にヒータを内蔵して被加工品を加熱するが、エア風船接触後、接触面が被加工品に瞬時に熱を奪われその後の熱源はエア層が断熱層として作用してしまうため短時間で満足な熱を補うことができない問題があった。

本発明は、段差部を有する第１の部材、たとえば第１の薄肉層状部材に該段差部に重ねて第２の薄肉層状部材を貼着するための、均一なプレス貼着することが可能な、真空プレス貼着装置を提供することを目的とする。

本発明に係る、段差部を有する第１の部材に該段差部に重ねて第２の薄肉層状部材を貼着するための真空プレス貼着装置は、
（１）開閉可能な真空チェンバと、
（２）開閉可能な真空チェンバ内に設置され第1の部材と第２の薄肉層状部材とからなる被加工品を重ねた状態で載置する受け台と、
（３）開閉可能な真空チェンバ内に設置され該受け台と対向し被加工品に対してプレス軸線に沿ってプレス加工する上プレス部材と、
（４）プレス貼着工程中でプレス方向と垂直な半径外側方向に膨張することが規制された態様で、上プレス部材の下面に周囲が固定されて張られ、該下面下方に膨張可能な膨張空間を形成した伸張性膜部材と、
（５）上プレス部材を昇降する上プレス部材昇降機構と、
（６）膨張可能空間に流体を圧入して伸張性膜部材を膨張させる伸張性膜部材膨張用シリンダ機構とからなり、
上プレス部材昇降機構が上プレス部材を下降することに連動して真空チェンバが閉塞され、該真空チェンバを真空引きし、上プレス部材が所定距離下降した時点で伸張性膜部材膨張用シリンダ機構が該膨張可能空間に流体を圧入することによって、膜部材を膨張させた後、流体流路を遮断して、上プレス部材をさらに下降させてプレス加工して貼着することを特徴とする。

本発明に係る真空プレス装置によれば、プレス貼着工程中でプレス方向と垂直な半径外側方向に膨張することが規制された態様で、伸張性膜部材が上プレス部材の下面に周囲が固定されて張られ該下面下方に膨張可能な膨張空間が形成されているので、伸張性膜部材膨張用シリンダ機構によって該膨張可能空間に流体を圧入することによって、膜部材を膨張させた後、流体流路を遮断して、上プレス部材をさらに下降させてプレス加工して貼着する際に、被加工品に対して上プレス部材によってプレス軸線に沿ってプレス加工することができることと相まって、プレス工程中で伸張性膜部材の半径方向外側方向の膨張を有効に防止することができる。従って、段差部を有する第1の部材に該段差部に重ねて第２の薄肉層状部材に対してプレス加工して貼着する際の押圧力を均一かつ有効に付与することができ、均一にプレス貼着し加工品を得ることができる。なお、上プレス部材が前記所定距離下降した時点で伸張性膜部材膨張用シリンダ機構が該膨張可能空間に流体を圧入することによって、下降した上プレス部材の下方の膜部材を被加工品の一部に接触させた後、流体流路を遮断して、上プレス部材をさらに下降させてプレス加工して貼着することができる。このようにすることによって、膜部材の膨張工程と上プレス部材の下降によるプレス貼着工程とをより効果的、効率的にできる。

以下に、本発明を詳細に説明する。
（１）段差部を有する第１の部材、第２の薄肉層状部材
段差部を有する第１の部材と第２の薄肉層状部材との組み合わせとしては、第１部材の段差にまたがって第２の薄肉層状部材を密着させてプレス貼着させるものであれば、本発明の真空プレス貼着装置を使用することができる。第1の部材としては、段差部を有する薄肉層状部材とすることができる。

図３に、本真空プレス貼着装置でプレス貼着加工をすることができる被加工品の例を示す。図３（１）は被加工品Ｐであり、図３（２）は真空プレス貼着加工を行った加工品を示す。本加工品はリジット・フレックス基板であり、図３（１）中、被加工品Ｐは、２つの離間したリジット基板１１と、リジット基板を連結するフレキシブルプリント配線板１２とからなり段差を有するリジット基板とフレキシブルプリント配線板との複合体の上面に置かれプレス貼着される熱硬化性接着剤付カバーレイ（ポリイミド製）１３からなる。図３（２）は、カバーレイ１３がリジット基板とフレキシブルプリント配線板との複合体にプレス貼着されたリジット・フレックス基板を示す。リジット基板は、フェノール樹脂製、エポキシ製、セラミック製等の薄い平板と薄い銅板を貼り合わせ、その上に露光、エッチング処理により回路パターンを形成し、その上に半導体素子が組み込まれる基板である。フレキシブル配線板はポリイミドフィルムに銅箔が張り合わされ同様の露光、エッチング処理をしてリジット基板との接続配線および折り曲げができることを特徴とする薄い配線板である。カバーレイはフレキシブル配線板のパターン化された片面を同質のポリイミド材で貼り合わせ絶縁と補強を兼ねたもので特に折り曲げ使用のための接続部段差面の密着強度が要求されている。リジットフレックス基板ではフレキシブル配線板がリジット基板内に積層接合させる場合と、外部に接合させる場合があり、どちらも段差部にカバーレイフィルムを張る必要がある。これらのもの等を、本発明の真空プレス貼着装置での加工の対象とすることができる。

（２）伸張性膜部材
伸張性膜部材は、ゴム等からなり気密性あるいは液密性である材料で形成する。「プレス貼着工程中にプレス方向と垂直な半径外側方向に膨張することが規制された態様」とは、貼着するためにプレスする方向と垂直な半径外側方向の膨張が有効に防止される態様を指し、それによって有効なプレス圧を得ることができる。この場合、上プレス部材のみの構成によって「プレス貼着工程中にプレス方向と垂直な半径外側方向に膨張することを規制」してもよいし、上プレス部材と他の部材、たとえば受け台の上面構造との関係で「プレス貼着工程中にプレス方向と垂直な半径外側方向に膨張することを規制」してもよい。

また、「上プレス部材の下面に周囲が固定されて張られ、該下面下方に膨張可能な膨張空間を形成する」とは、まさに（１）伸張性膜部材の外周部が上プレス部材の下面に直接固定されており、膜部材と上プレス部材下面との間に膨張可能な膨張空間が形成される場合、あるいは（２）伸張性部材の外周部が上プレス部材の外周部に沿って配置され、プレス下面に該外周部も含め伸縮自在な状態で固定されている場合、あるいは（３）伸張性膜部材が袋状となり内部に膨張可能な膨張空間が形成されるようになっており、上プレス部材の外周部に対して袋状の伸張性膜部材が固定されている場合等を含む。

（３）流体
膨張可能空間に圧入して伸張性膜部材を膨張させる流体としては、エア、窒素等のガス、あるいはオイル等の液体がある。

以下に、本発明の好ましい実施態様について述べる。下記の特徴を任意に組み合わせたものも特に矛盾が無い限り、本発明の好ましい実施態様である。
（１）伸張性膜部材がプレス方向と垂直な半径外側方向に膨張することを規制するために、前記プレス部材の下面の外周部に周壁部が設けられ、周壁部内部の凹部の内周面によって流体による膜部材の半径方向外側方向の膨張が抑止される。このようにすることによって、周壁部内部の凹部の内側面によって流体による膜部材の横方向の膨張がより効果的に抑止される。

（２）前記上プレス部材が、前記周壁部と周壁部の内部で下方向に移動される別体の上プレス内方部材とからなり、前記伸張性膜部材が上プレス内方部材の下面に周囲が固定されて張られ、周壁部と上プレス内方部材とが作動連結され、 周壁部が下方に移動する際は上プレス内方部材も追随して下降するとともに、上プレス部材が所定距離下降した前記時点で、前記周壁部の下端面が前記受け台の上面に当接し、周壁部の端面が前記受け台の上面に当接後は、上プレス内方部材のみがプレス部材昇降機構によって下降可能となっており、かつプレス内方部位の上方への移動が所定の範囲内に規制されている。このようにすることによって、上記の効果に加えて、プレス工程をより強力に行うことができる。
（３）前記受け台および上プレス部材の少なくとも一方が被加工品の加熱用ヒータを備えている。この場合、プレス貼着に加熱が必要な場合にはより確実かつ迅速にプレス貼着をすることができる。

（４）前記上プレス部材昇降機構がプレスシリンダ機構である。その他の上プレス部材商工機構としては、サーボモータ部によるボールネジ機構も使用することができる。サーボモータ部は一般にモータと、エンコーダとドライバの３つの構成部で構成され、サーボモータ部の回転運動をスピンドルとシリンダ部の間の螺合（ボールネジ機構）によって上下運動に変換する。
（５）前記真空チェンバが可動上真空チェンバ部材と固定下真空チェンバ部材とから形成され、可動上真空チェンバ部材と固定下真空チェンバ部材の両端部が気密に当接することによって真空チェンバが形成される。このようにすることによって、上真空チェンバ部材と上プレス部材とを作動連結することができ、真空チェンバを形成したのちプレス貼着する工程を連続的かつ確実に行うことができる。

（６）前記流体がオイルである。オイルは体積収縮率が非常に小さいので、プレス加工における被加工品に対する押圧力がより有効に付与される。
（７）前記伸張性膜部材膨張シリンダ機構がオイルを加熱するヒータを備えている。このようにすることによって、加熱されたオイルが膨張可能空間に供給されることになるのでプレス貼着工程をより均一かつ迅速に行うことができる。

（８）前記被加工品が、２個あるいはそれ以上のリジット基板とそれらの間を連結するフレキシブル配線板の組み合わせからなるリジット・フレックス基板のフレックス部に、カバーレイフィルムを貼着するものであるが、さらにそのフレックス部に電磁波防止用シールドフィルムを再貼着するものに使用されるようになっている。かかる被加工品は特に近年携帯電話、液晶ディスプレイ、デジタルカメラ、プリンタ等で軽量、小型、高密度化するために使用されるようになっているが、本真空プレス貼着装置はかかる用途に特に有意に使用することが可能である。

（９）前記膨張用シリンダ機構は、前記伸張性膜部材の膨張可能空間に流体を圧入して伸張性膜部材を膨張させた後、該膨張空間から圧入流体を吸引し、伸張性膜部材を元の状態に収縮するよう作動可能となっている。このようにすることによって、圧入流体を迅速に排出して真空プレス貼着装置をプレス貼着待機状態に早期に戻すことができるので、プレス貼着のための全体の工程時間を短縮することができ、ひいてはプレス貼着加工品の生産率を向上することができる。

以下に、本発明を図示する具体的実施態様に基づいて説明する。これらの実施態様は本発明の真空プレス貼着装置の例示に過ぎず、本発明はこれらのものに限定されるものではない。

図４は、本発明に係る真空プレス貼着装置の一実施態様であり、真空プレス貼着装置が戻りあるいは復帰位置（プレス貼着加工待機位置）にある状態を示す。図中、基台１上には開閉可能な真空チェンバ２が載置され、真空チェンバ中には第１の薄肉層状部材と第２の薄肉層状部材とからなる被加工品Ｐを重ねた状態で載置する受け台３が複数の支柱を介して搭載されている。真空チェンバ２は、基台１の上に配置されている固定下真空チェンバ部材２−１と下真空チェンバ部材部材２−１の上方に配置されている移動上真空チェンバ部材２−２とからなる。図４においては、上真空チェンバ部材は上方に移動され真空チェンバは開放された状態にある。上真空チェンバ部材は下方に移動し、その下端面が下真空チェンバ部材の上端面に気密に当接することによって内部に真空チェンバが形成される。

開閉可能な真空チェンバ内で受け台上方には、該受け台と対向し被加工品に対してプレス加工する上プレス部材４が配置され、上プレス部材の下面には周囲が固定されて張られ、該下面下方に膨張可能な膨張空間を形成する伸張性膜部材５が設けられている。基台１上には、伸張性膜部材の膨張可能空間に流体を圧入して伸張性膜部材を膨張させる伸張性膜部材膨張用シリンダ機構６がスタンド台を介して設けられている。また、基台１の上には複数の支柱が立設され支柱の上端部には支持板７が固定されている。支持板には上プレス部材を昇降する上プレス部材昇降機構８が支持されている。図４では、上プレス部材昇降機構によって上プレス部材４が上方のプレス貼着待機位置に保持されている。

受け台３は受け台上板３−１と、受け台下板３−２と、受け台上板および下板との間に配置され被加工品を予熱するヒータ３−３とからなる。受け台上板の上面は、被加工品の下面形状に合わせた形状としてある。すなわち、本実施態様では、２つの離間したリジット基板１１と、リジット基板を連結するフレキシブルプリント配線板１２とからなるフレキシブルプリント配線板との複合体の下面の中央凹部に嵌る凸部が受け台の上面に設けられている。受け台上板３−１は、被加工品の種類に応じて取り替え可能となっている。

上プレス部材４は、上プレス内方部材４−１と、外周部の周壁部（ガイド枠）４−２と、上プレス内方部材４−１の上方に配置したヒータ部材４−３と、上板４−４と、上板４−４上方に連結棒を介して固定した引上げ板（放熱板）４−５とからなる。伸張性膜部材５の外周辺部５−１は上プレス内方部材４−１と周壁部４-２との間で周壁部の内周部の内周面に形成した凹部に収納され最外側端部５−２は周壁部の凹部の上方部に固定されている。この状態で、上プレス内方部材４−１は周壁部の内側を摺動可能となっている。内方プレス部材を下方に付勢するとともに上方移動規制のための付勢手段である押しバネ４−６が設けられている。

伸張性膜部材膨張用シリンダ機構６は、スタンド台を介して基台１の上方に支持されたピストン−シリンダユニット６−１と、ピストンーシリンダユニット６−１の下方チェンバと伸張性膜部材の膨張空間とを連通するオイル６−２のためのオイル通路６−３と、オイル通路に設けられた開閉手段６−４とからなる。６−５はシリンダ６−１内のオイルを加熱するためのヒータである。

上プレス部材昇降機構８は、第１シリンダ機構８−１と第２のシリンダ機構８−２とからなり、第一のシリンダ機構はシリンダ８−３とピストンロッド８−４と、ピストンロッドの下端部に取り付けたシャンク（フック部材）８−５とからなり、シャンク８−５は真空チェンバを気密に摺動しており、シャンク８−５の下端部にはフック８−６が設けられ、フック８−６によって引上げ板４−５を係止し上方に保持している。シャンクが上方に移動するとフックによって引き上げ板は上真空チェンバ部材の天井板下面に当接し、一方シャンクが下降すると引き上げ板は上真空チェンバ部材の天井板下面から離間するようになっている。

第２シリンダ機構８−２は、空油圧シリンダ８−７と第１と第２とシリンダ機構を連通するオイル通路８−８と、オイル通路に設けられているオイル開閉手段８−９とからなる。シリンダ内にはピストン８−１０が液密で摺動自在に配置されている。
図中、１０は気密性を保つためのＯリングであり、１４は受け台から基台への熱の伝達を阻止するための放熱板である。

図４では、開閉手段８−９を開いた状態で第１のシリンダ機構８−１のピストンロッドを上方に移動させ、それによってフック８−６によって引き上げ板によって上プレス部材および上真空チェンバ部材が上方に引き上げられる。一方、開閉手段６−４が開とされ伸張性膜部材の膨張空間内のオイルがシリンダ６−１に戻されている、その後開閉手段６−４は閉とされている。

上ピストン部材昇降機構８では、開閉手段８−９を開として第２のシリンダ機構８−２を作動させてピストン８−１０を押し下げることによって第1のシリンダ機構のピストンロッド８−４、シャンク８−５を上昇させ、それによって上ピストン部材４と上真空チェンバ部材２−２を上方に引き上げ、真空プレス貼着装置を戻りあるいは復帰位置（プレス貼着加工待機位置）としている。

図５は、図４の真空プレス貼着装置の中間停止した状態を示す。図５においては、上真空チェンバ部材２−２の下端面が下真空チェンバ部材２−１の上面に当接し、上プレス部材をさらに下降させて周壁部４−２の下端面が受け台３の上板３−１の上面に当接させ、開閉手段８−９を閉として第１シリンダを中間停止させる。この過程において、伸張性膜部材膨張用シリンダ機構６の開閉手段は閉とされ、伸張性膜部材にはオイルは供給されていない。図５においては、受け台３上には第１の薄肉層状部材とその上に載置した第２の薄肉層状部材とからなる被加工品２組が置かれており、第２部材の上面に伸張性膜部材の下面が接した状態となっているが、第２部材の上面と伸張性膜部材の下面との間に空隙があるようにしてもよい。

真空チェンバが形成された後、真空チェンバは吸引口２−３をとって図示しない真空装置で吸引され真空状態とされる。受け台と周壁部との当接部には真空吸引可能な溝又は貫通穴加工が施されている（図示せず）。

図６は、オイル注入工程を示す。図５の真空プレス貼着装置の中間停止した状態であって、真空チェンバを吸引しつつ、シリンダ機構６を作動させてオイルを伸張性膜部材に圧入し、シリンダ機構８を停止させている。すなわち、開閉手段６−４を開き、シリンダ６−１内のピストンの上方に空気を注入しピストン下方のオイル６−２をオイル通路６−３を介して伸張性膜部材５の膨張空間に圧入する。オイルを伸張性膜部材５の膨張空間に圧入することによって、伸張性膜部材は膨張し下面が被加工品の最上端面に密着しつつ、上プレス部材を上昇させる。この際、開閉手段８−９を閉じて第１シリンダ機構８−１の上昇を可能とさせ、上プレス部材４はバネ４−６に抗して上昇する。

図７は、図６のオイル注入工程の中間停止した状態からプレス貼着するプレス貼着工程を示す。図７においては、開閉手段６−４を閉じてシリンダ機構６を停止状態とし、圧入したオイルを膨張空間中に液密に保持する。一方、開閉手段８−９を開として、第１シリンダ機構８−１を作動させる。すなわち、第１シリンダ機構内のピストン上方に圧縮エアを導入し、第１シリンダ機構８−１のオイルを第２シリンダ機構８−２のピストン下方に導くとともに、第２シリンダ機構８−２のピストンの上方の圧縮エアを排出する。それによって、ピストンロッド８−４を介して上プレス内方部材４−１が外周部周壁部４−２の内側を摺動して下降し、それによって伸張性膜部材内のオイルが加圧される。その結果、伸張性膜部材は、被加工品の上外側面の形状に沿って変形密着、被加工品を均一にプレス貼着する。

図８は、オイル抜き工程を示す。図７に示したプレス貼着工程を終了後、上プレス部材を下降させて、上プレス部材の下面の伸張性膜部材中に充填されていたオイルを排出する。すなわち、開閉手段８−９と開閉手段６−４を開いて第１および第２のシリンダ機構８−１を作動させ上部プレス部材を下降させ、伸張性膜部材中に充填されていたオイルをオイル通路を介してシリンダ機構６のシリンダ６−１に排出する。伸張性膜部材中のオイルを膜部材の収縮力のみでシリンダ６−１に戻すと時間がかかるが、開閉手段６−４を開けてプレス部材を下降することによってオイルの排出が短縮され、全工程の短縮化になる。この際に、真空状態は解除する。その後開閉手段６−４を閉じて、真空プレス貼着装置を図４に示す復帰位置、すなわち真空プレス貼着待機位置とし、真空プレス貼着をおこなった加工品を取り出し、次に真空プレス貼着を行う被加工品を受け台３上に載置する。

図９に本実施態様に真空プレス貼着装置による被加工品のプレス加工貼着工程の要部を図９（１）乃至図９（５）に言及しつつ説明する。図９（１）乃至図９（５）は、簡略化のため被加工品をプレス貼着加工する部位のみを表示し、その他の機構の図示は省略しその作動を文章で簡単に説明する。図４乃至図８とには、被加工品２個を同時にプレス加工貼着する場合を示してあるが、図９では簡単のため被加工品１個をプレス加工貼着する場合について述べる。

（１）図９（１）：被加工品セット工程
図９（１）は、被加工品セット工程を示す。上真空チェンバ部材、上プレス部材を上方に移動し真空チェンバを開放し、被加工品Ｐを受け台３と上プレス部材の外周壁部４−２との隙間から受け台３上に載置する。
（２） 図９（２）：真空プレス貼着装置の中間停止
図９（２）は、真空プレス貼着装置を中間停止させた位置を示す。この位置では、上部プレス部材の外周壁部４−２の下面は受け台３の上面に当接し、膜部材の下面は被加工品Ｐのカバーレイ２３の上面に接触している。

（３）図９（３）：オイル圧入工程
開閉手段６−４を開いてシリンダ機構６を作動させて、上部プレス部材４−１の下面と伸張性膜部材５との間に形成される膨張空間内にオイルを圧入する。その際、開閉手段８−９を閉じてシリンダ機構８を停止し、上プレス部材４−１をスプリング４−６に抗してオイル圧入とともに上昇させている。膜部材の周縁端部は上プレス部材４−１と外周壁部４−２との間に液密に介挿され最外周端部は外周壁部に固定され、それ以外の膜部材の部分は自由とされている。また、膜部材の半径方向外側の膨張は外周壁部の内周面で規制されているので、オイルの圧入にしたがって、膜部材は下方にほぼ均一に膨張する。

（４）オイル加圧貼着工程
開閉手段６−４を閉じてシリンダ機構６を停止させ、圧入したオイルを上部プレス部材４−１と膜部材５との間に形成される膨張空間内に保持し、開閉手段８−９を開いてシリンダ機構８を作動させ、上部プレス部材４−１を下降させ、オイルを加圧し、膜部材５の下面を被加工品の序面形状に沿わして変形し、膜部材を介して被加工品をプレスし貼着加工する。この際、上部プレスを加熱し、被加工品を加熱する。

（５）オイル抜き工程
開閉手段６−４を開きシリンダ機構６を作動可能状態とし、開閉手段８−９を開いたままとし、シリンダ機構８を作動させ、上部プレス部材４−１をさらに下降させて、上部プレス部材４−１と膜部材５との間に形成される膨張空間内に保持されているオイルをシリンダ６−１に排出する。これにより、膜部材５は収縮して上部プレス部材の下面に接触し、加工品の最上方面を除き加工品の上面から離間する。その後、シリンダ機構８によってプレス貼着待機状態までプレス装置を戻す。
上記工程は、図示しないＣＰＵによって制御する。

図４乃至図８における伸張性膜部材膨張用シリンダ機構６および開閉手段６−４を複数組設けることによってオイル注入時間を短縮できる。これらのものは真空チェンバ内に収納設置させることもできる。

図１０は、第１の実施態様のシリンダ機構６の別の態様としてシリンダ機構６'を示す。シリンダ機構６’は上下に連結された第１のシリンダ６−１ａと第２のシリンダ６−１ｂとからなり、それぞれのシリンダ６−１ａと６−１ｂとにピストン６−６ａと６−６ｂとが収納され、間をピストンロッド６−７で連結している。第２のシリンダのピストンを上方に移動させ第１のシリンダのピストンを上方に移動させることによって、伸張性膜部材の膨張空間に圧入したオイルを第１のシリンダ６−１ａ内に吸い戻す。その場合、上プレス部材を押し下げて膨張空間に圧入したオイルを元のシリンダ内に戻す工程と一緒に行うこともできるし、上プレスによるオイル戻し工程を省くこともできる。

図１１（１）および図１１（２）は「プレス貼着工程中でプレス方向と垂直な半径外側方向に伸張性膜部材が膨張することを規制する態様」を示す別の実施態様を示す。簡略のため、上プレス部材、伸張性膜部材、被加工品並びに受け台のみを示す。
図１１（１）に示す実施態様では、上プレス部材４’の下面に凹部４'ａが設けられ、膜部材５が凹部の底面に外周部を固定されて張られている。凹部の内周面が、プレス貼着工程中でのプレス方向と垂直な半径外側方向に伸張性膜部材が膨張することを規制する。この場合、上プレス部材のプレス移動を助けるため、受け台３'の上面にプレス部材の外周端部を収納する凹部３’ａを形成してもよい。

図１１（２）に示す実施態様では、上プレス部材４’’の下面および外周下端面に渡って伸張性膜部材５が張られ、膜部材は外周上端部で上プレス外周面に固定されている。膜部材の張られた上プレス部材外周面に摺動する円筒状の突起３'ｂが受け台３’’に設けられ、上プレスが所定の下方位置まで下降した際に円筒状突起３'ｂの内周面と摺動勘合し、オイルを圧入して膜部材を膨張しさらに上プレス部材を下降させてプレス貼着工程を行う際に膜部材の半径外側方向の膨張が阻止する。

本発明は、均一なプレス貼着することが可能な、段差部を有する第１の部材、たとえば第1の薄肉層状部材に該段差部に重ねて第２の薄肉層状部材を貼着するための真空プレス貼着装置を提供するもので、特に２個あるいはそれ以上のリジット基板とそれらの間を連結するフレキシブル配線板の組み合わせからなるリジット・フレックス基板のフレックス部に、カバーレイフィルムを貼着するために有益である。

上部プレス部材の下面に弾性ゴム層を設けた従来のプレス貼着装置を示す。 片持ち開閉式真空チェンバを用いた従来の真空プレス貼着装置を示す。 本真空プレス貼着装置でプレス貼着加工をすることができる被加工品の例を示し、図３（１）は被加工品、図３（２）は真空プレス貼着加工を行った加工品を示す。 本発明に係る真空プレス貼着装置の一実施態様の、戻りあるいは復帰位置（プレス貼着加工待機位置）にある真空プレス貼着装置を示す。 図４の真空プレス貼着装置の中間停止した状態を示す。 オイル注入工程にある真空プレス貼着装置を示す。 プレス貼着工程にある真空プレス貼着装置を示す。 オイル抜き工程にあう真空プレス貼着装置を示す。 本実施態様の真空プレス貼着装置による被加工品のプレス加工貼着工程の要部を図９（１）乃至図９（５）に示し、図９（１）は被加工品セット工程を、図９（２）は真空プレス貼着装置の中間停止工程を、図９（３）はオイル圧入工程を、図９（４）はオイル加圧貼着工程を、図９（５）はオイル抜き工程を示す。 第１の実施態様のシリンダ機構の別の態様として上下に連結された第１のシリンダと第２のシリンダとからシリンダ機構を示す。 プレス貼着工程中でプレス方向と垂直な半径外側方向に伸張性膜部材が膨張することを規制する別の実施態様を示し、図１１（１）は上プレス部材の下面に凹部が設けられ、膜部材が凹部の底面に外周部を固定されて張られている例を示し、図１１（２）は上プレス部材の下面および外周下端面に渡って伸張性膜部材が張られ、膜部材は外周上端部で上プレス外周面に固定されている例を示す。

符号の説明

１・・・基台
２・・・真空チェンバ
２−１・・・下真空チェンバ
２−２・・・上真空チェンバ
３・・・受け台
３−１・・・受け台上板
３−２・・・受け台下板
３−３・・・ヒータ
４・・・上プレス板
４−１・・・プレス内方部材
４−２・・・周壁部
４−３・・・ヒータ部材
４−４・・・上板
４−５・・・引上げ板（放熱板）
５・・・伸張性膜部材
５−１・・・外周部
５−２・・・最外側端部
６・・・伸張性膜部材膨張用シリンダ機構
６−１・・・ピストン−シリンダユニット
６−２・・・オイル
６−３・・・オイル通路
６−４・・・開閉手段
６−５・・・ヒータ
８・・・上プレス部材昇降機構
８−１・・・第1シリンダ機構
８−２・・・第２シリンダ機構
８−３・・・シリンダ
８−４・・・ピストンロッド
８−５・・・シャンク
８−６・・・フック
８−７・・・空油圧シリンダ
８−８・・・オイル通路
８−９・・・開閉手段
８−１０・・・ピストン
１０・・・Ｏリング
１４・・・放熱板
６−１ａ・・・第１のシリンダ機構
６−１ｂ・・・第２のシリンダ機構
３’ａ、４’ａ・・・凹部
３'ｂ・・・突起

Claims (10)

1. 段差部を有する第１の部材に該段差部に跨って第２の薄肉層状部材を貼着するための真空プレス貼着装置であって、該真空プレス貼着装置は、
   （１）開閉可能な真空チェンバと、
   （２）開閉可能な真空チェンバ内に設置され第1の部材と第２の薄肉層状部材とからなる被加工品を重ねた状態で載置する受け台と、
   （３）開閉可能な真空チェンバ内に設置され該受け台と対向し被加工品にプレス軸線に沿って対してプレス加工する上プレス部材と、
   （４）プレス貼着工程中でプレス方向と垂直な半径外側方向に膨張することが規制された態様で、上プレス部材の下面に周囲が固定されて張られ、該下面下方に膨張可能な膨張空間を形成する伸張性膜部材と、
   （５）上プレス部材を昇降する上プレス部材昇降機構と、
   （６）膨張可能空間に流体を圧入して伸張性膜部材を膨張させる伸張性膜部材膨張用シリンダ機構とからなり、
   上プレス部材昇降機構が上プレス部材を下降することに連動して真空チェンバが閉塞され、該真空チェンバを真空引きし、上プレス部材が所定距離下降した時点で伸張性膜部材膨張用シリンダ機構が該膨張可能空間に流体を圧入することによって、膜部材を膨張させた後、流体流路を遮断して、上プレス部材をさらに下降させてプレス加工して貼着する、真空プレス貼着装置。
2. 前記伸張性膜部材がプレス方向と垂直な半径外側方向に膨張することを規制するために、前記上プレス部材の下面の外周部に周壁部が設けられ、周壁部内部の凹部の内側面によって流体による膜部材の横方向の膨張が抑止される、請求項１の真空プレス貼着装置。
3. 前記プレス部材が、前記周壁部と周壁部の内部で下方向に移動される別体の上プレス内方部材とからなり、前記伸張性膜部材が上プレス内方部材の下面に外周部が固定されて張られ、周壁部と上プレス内方部材とが作動連結され、周壁部が下方に移動する際は上プレス内方部材も追随して下降するとともに、上プレス部材が所定距離下降した前記時点で、前記周壁部の下端面が前記受け台の上面に当接し、周壁部の端面が前記受け台の上面に当接後は、上プレス内方部材のみがプレス部材昇降機構によって下降可能となっており、かつプレス内方部位の上方への移動が所定の範囲内に規制されている、請求項２の真空プレス貼着装置。
4. 前記受け台および上プレス部材の少なくとも一方が被加工品の加熱用ヒータを備えている、請求項１乃至３の真空プレス貼着装置。
5. 前記上プレス部材昇降機構がプレスシリンダ機構である、請求項１乃至４のいずれかの真空プレス貼着装置。
6. 前記真空チェンバが可動上チェンバ部と固定下チェンバ部とから形成され、可動上チェンバ部の下端面と固定下チェンバ部の上端面とが気密に当接することによって真空チェンバが形成される、請求項１乃至５のいずれかの真空プレス貼着装置。
7. 前記流体がオイルである、請求項１乃至６のいずれか記載の真空プレス貼着装置。
8. 前記伸張性膜部材膨張シリンダ機構がオイルを加熱するヒータを備えている、請求項７の真空プレス貼着装置。
9. 前記被加工品が、２個あるいはそれ以上のリジット基板とそれらの間を連結するフレキシブル配線板の組み合わせからなるリジット・フレックス基板のフレックス部に、カバーレイフィルムを貼着するものである、請求項１乃至８のいずれかの真空プレス貼着装置。
10. 前記膨張用シリンダ機構は、前記伸張性膜部材の膨張可能空間に流体を圧入して伸張性膜部材を膨張させた後、流体を吸引し、伸張性膜部材を元の状態に収縮するよう作動可能となっている、請求項１乃至９のいずれかの真空プレス貼着装置。
    

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