JP2005353961A - 薄材料の剥がし装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 薄材料で変形しやすい材料を支持板から剥がす際に、薄材料を変形させずに確実に剥がすことができるようにする。
【解決手段】 支持板１２に剥離可能に貼着された薄材料１０を、支持板１２から引き剥がす薄材料の剥がし装置であって、ベース１４上で直線的に進退動すべく支持された可動台１６と、該可動台１６に対向する面が、前記支持板１２から剥がされた薄材料１０をエア吸着する吸着面２０ａに形成され、該吸着面２０ａが円弧状の側面形状に形成された吸着板２０と、前記可動台を前記ベース上で移動させる移動機構、および前記吸着板を前記吸着面の曲率中心を中心として、前記可動台とともに同期して回動させる回動機構２４ａと、前記吸着面に前記薄材料をエア吸着するための真空吸引装置とを備え、前記可動台１６をベース上で移動させるとともに、吸着板２０を回動させることにより、前記支持板１２から薄材料１０を剥離して、前記吸着面２０ａに薄材料１０を吸着させる。
【選択図】 図３

Description

本発明は薄材料の剥がし装置に関し、とくに、支持板に貼着されて支持されたフレキシブル基板のような変形しやすい薄材料を、変形させずに支持板から剥離するといった作業に好適に使用することができる薄材料の剥がし装置に関する。

両面配線フレキシブル基板は、ベースフィルムの両面に配線パターンを形成したもので、その製造に際しては、フィルム自体の厚さが５０μｍといったようにきわめて薄く、簡単に変形してしまうことから、フレキシブル基板を十分な強度を有するダミー板（支持板）に貼着し、フレキシブル基板を貼着した支持板を処理装置間で搬送することにより、配線パターンを形成するといった加工が施される。

このように支持板にフレキシブル基板を貼着して両面配線フレキシブル基板を製造するといった場合には、フレキシブル基板の一方の面側について配線パターンを形成する処理を施した後、フレキシブル基板の他方の面に配線パターンを形成するために、基板にフレキシブル基板を貼着してフレキシブル基板の一方の面側を処理した後、支持板からフレキシブル基板をいったん剥がし、フレキシブル基板の他方の面を外向きにして、再度、フレキシブル基板を支持板に貼着しなおして、他方の面に配線パターンを形成するといった処理が行われる。

上記のように、両面配線フレキシブル基板を製造する工程では、支持板からフレキシブル基板を剥がして、再度、支持板にフレキシブル基板を貼り直すようにするから、支持板からフレキシブル基板を剥がしやすくするため、低接着力の接着剤を用いて支持板にフレキシブル基板を貼着しているのであるが、支持板からフレキシブル基板を剥がす際に、どうしてもフレキシブル基板がカールしてしまうという問題がある。これは、フレキシブル基板の片面に配線パターンが形成されたことによる応力が解放されることと、フレキシブル基板を剥がす際の剥がし力が作用するためで、もともとフレキシブル基板が変形しやすいことによる。
このため、従来は、フレキシブル基板を支持板から剥がし、再度、支持板にフレキシブル基板を貼着する際に、フレキシブル基板が折れたり、皺が生じたりしないように貼りかえることが非常に難しく、作業が非効率であるという問題があった。

そこで、本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、両面配線フレキシブル基板を製造する場合のように、薄材料で変形しやすい材料を支持板から剥がして使用するといった場合に、薄材料が変形したり、折れ曲がったり、皺が寄ったりしないようにして確実に剥がすことを可能とし、薄材料の剥がし作業を効率的に行うことを可能とするとともに、製品の歩留まりを向上させることを可能にする薄材料の剥がし装置を提供するにある。

本発明は、上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、支持板に剥離可能に貼着された薄材料を、支持板から引き剥がす薄材料の剥がし装置であって、ベース上で直線的に進退動すべく支持された可動台と、該可動台に対向する面が、前記支持板から剥がされた薄材料をエア吸着する吸着面に形成され、該吸着面が円弧状の側面形状に形成された吸着板と、前記可動台を前記ベース上で移動させる移動機構、および前記吸着板を前記吸着面の曲率中心を中心として、前記可動台とともに同期して回動させる回動機構と、前記吸着面に前記薄材料をエア吸着するための真空吸引装置とを備え、前記可動台と前記吸着板とで、前記薄材料が貼着された支持板を、吸着面に薄材料を接触させる向きに挟圧支持し、前記真空吸引装置を作動させ、前記移動機構および回動機構を駆動して、前記可動台をベース上で移動させるとともに、前記吸着板を回動させることにより、前記支持板から薄材料を剥離しつつ、前記吸着面の前端縁から後端縁へ向けて薄材料を吸着させることにより、支持板から薄材料を剥がすことを特徴とする。

また、前記吸着板の吸着面が、前記支持板に貼着された薄材料と同一の大きさに形成されていることによって、前記吸着面に、より確実に薄材料を吸着して支持することが可能となる。
また、前記移動機構は、前記可動台に設けられたラックと、該ラックと噛合する歯車とを備え、前記回動機構は、前記吸着板に設けられたラックと、該ラックに噛合する歯車とを備えることを特徴とする。これによって、可動台と吸着板とを簡易な構成によって移動動作させることが可能となる。
また、前記吸着板の吸着面が、吸着板の回動方向に、複数のエア吸引領域に分割して設けられ、各々のエア吸引領域に真空吸引装置によるエア吸引操作を各別に制御するエア開閉機構が設けられていることにより、真空吸引装置によるエア吸引作用を吸着板の吸着面に薄材料をエア吸着させる作用としてより有効に利用することができる。

本発明に係る薄材料の剥がし装置によれば、支持板に貼着されている薄材料を、変形させずに支持板から剥がすことができ、剥がし作業の際に製品を損傷させることを防止して、製品の歩留まりを向上させることができる。また、剥がし作業を容易に行うことができ、作業効率を向上させることが可能になる。

以下、本発明の好適な実施の形態について添付図面にしたがって詳細に説明する。
図１は、薄材料の剥がし装置に薄材料１０を貼着した支持板１２をセットした状態を正面方向から見た状態を示し、図２は、薄材料の剥がし装置に設けられている吸着板２０およびエア吸引機構の構成を示す。図３〜５は、薄材料の剥がし装置を用いて支持板１２に貼着された薄材料１０を剥離する操作を示し、図６は支持板１２に薄材料１０を貼着した状態を示している。

本実施形態で剥離対象としている薄材料１０は両面配線フレキシブル基板の製造に使用する材料であり、図６に示すようにベースフィルム８の両面に銅箔９ａ、９ｂが被着されたものである。薄材料１０は、所定の厚さおよび所定の強度を有する支持板１２に剥離可能に貼着されて所要の処理が施される。支持板１２は薄材料１０と同一の大きさ（平面形状）に形成されており、支持板１２の表面に薄材料１０の周縁部と支持板１２の周縁部とをぴったりと一致させて薄材料１０が貼着され、所要の処理が施される。

はじめに、図１、２にしたがって、薄材料の剥がし装置の実施形態の構成について説明する。
図１に示すように、薄材料の剥がし装置は、ベース１４上で直線的に進退動する可動台１６と、可動台１６との間で薄材料１０が貼着された支持板１２を挟圧し、支持板１２から薄材料１０を吸着しながら剥離することにより、支持板１２から転写させるようにして薄材料１０を移しかえる吸着板２０とを備える。

可動台１６には支持板１２が平坦状に嵌合してセットされるセット凹部１６ａが設けられている。セット凹部１６ａに薄材料１０を上向きにして支持板１２をセットすることにより、支持板１２は可動台１６とともに一体的に移動可能となる。
可動台１６の下面には直動ガイド１７取り付けられ、直動ガイド１７はベース１４上に平行に固定されたガイドレール１７ａ、１７ａに係合し、可動台１６はガイドレール１７ａ、１７ａに沿って進退動可能となる。

可動台１６の一方の側面からは、その側縁の全長にわたって張り出し部１６ｂが側方に張り出して設けられ、張り出し部１６ｂの上に、可動台１６の進退動方向に平行に、張り出し部１６ｂの全長にわたってラック１８が設けられている。ラック１８には、電動モータ等の駆動機構４０によって回動駆動される駆動軸４２に固設された歯車１８ａが噛合する。ラック１８、歯車１８ａおよび駆動機構４０によって可動台１６の移動機構が構成される。

吸着板２０は、図２に示すように、側面形状が円弧状をなす湾曲形状に形成された部材である。吸着板２０の、支持板１２に貼着された薄材料１０に対向する面は、薄材料１０をエア吸着して支持する吸着面２０ａに形成されている。
吸着面２０ａは、薄材料１０の全面を吸着して支持することができるように、前後端縁の幅が薄材料１０の幅に一致し、吸着面２０ａの可動台１６の進退動方向の長さが薄材料１０の長さに一致するように設けられている。
本実施形態の剥がし装置において処理対象としている薄材料１０は５００×５００ｍｍのフレキシブル基板である。これに対して吸着板２０は曲率半径５００ｍｍのものを使用している。

吸着板２０の吸着面２０ａに薄材料１０を吸着して支持するため、本実施形態では、吸着板２０にエア吸引機構として、真空吸引装置３０を設け、エア配管３２を介して吸着板２０と真空吸引装置３０とを接続している。
吸着板２０の吸着面２０ａに薄材料１０をエア吸着可能とするため、吸着面２０ａをポーラス状の素材によって形成し、あるいは吸着面２０ａに多数個の吸引孔を開口させて設け、吸着面２０ａの背面側に設けたエア流路を介してエア吸引機構に連通するように設ける。

本実施形態においては、吸着板２０の進退動方向に対して、吸着面２０ａを複数のエア吸引領域に分割し、各々のエア吸引領域に個別にエア開閉機構３４を設け、薄材料１０と接触しているエア吸引領域についてのみエア開閉機構３４を開放させるように制御して、薄材料１０が吸着面２０ａに接触している個所（薄材料を吸着させようとする個所）でのみエア吸引力が作用するようにしてエア漏れを防止するようにしている。

吸着板２０は、吸着面２０ａが側面形状で円弧状の湾曲面に形成されているため、吸着板２０を薄材料１０に押接した際に、吸着面２０ａと薄材料１０とは線的に接触し、薄材料１０の全面に一度に吸着面２０ａが接触することがなく、吸着面２０ａで薄材料１０が吸着されていない領域でエア漏れが生じるおそれがあるが、このように吸着面２０ａを複数に区分して薄材料１０が接触している吸着面２０ａからのみエア吸引することで薄材料１０に対してエア吸着力を有効に作用させることが可能となる。
なお、吸着板２０の吸着面２０ａに使用する素材により、あるいは、真空吸引装置３０が十分なエア吸引力を備えており、薄材料１０に対して十分な吸着力を作用させることができる場合には吸着面２０ａを複数のエア吸引領域に設定するといった必要はない。

図１に示すように、吸着板２０の上面の両側縁には可動台１６の進退動方向と平行にラック２２ａ、２２ｂが設けられている。駆動軸４２にはラック２２ａ、２２ｂに噛合する歯車２４ａ、２４ｂが設けられ、駆動機構４０により駆動軸４２が回動駆動されることにより、歯車２４ａ、２４ｂはラック２２ａ、２２ｂと噛合しながら回動駆動される。歯車２４ａ、２４、ラック２２ａ、２２ｂおよび駆動機構４０によって吸着板２０の回動機構が構成される。
なお、前記ラック１８に噛合する歯車１８ａも駆動軸４２に固設されており、これらの歯車１８ａ、２４ａ、２４ｂとラック１８、２２ａ、２２ｂとは互いに噛合しつつ、可動台１６と吸着板２０とが同期して移動するように歯ピッチ等が設定されている。

駆動軸４２は、可動軸受け４４ａ、４４ｂにより、鉛直方向に可動に支持されるとともに、付勢手段としてのスプリング４６ａ、４６ｂによって、ラック１８と歯車１８ａ、ラック２２ａ、２２ｂと歯車２４ａ、２４ｂが互いに噛合する方向に（鉛直下向きに）付勢して支持されている。これによって、動作時に、ラック１８と歯車１８ａ、ラック２２ａ、２２ｂと歯車２４ａ、２４ｂとが確実に噛合するように設けることができる、吸着板２０と可動台１６との間で、薄材料１０が貼着された支持板１２が所定の挟圧力をもって挟圧支持することが可能となる。

続いて、本実施形態の薄材料の剥がし装置を用いて支持板１２に貼着された薄材料１０を剥離する作用を、図３〜５にしたがって説明する。なお、図３〜５では、吸着板２０に接続される真空吸引装置３０を省略している。
図３は、薄材料の剥がし装置に、薄材料１０が貼着された支持板１２をセットした状態を示す。支持板１２は可動台１６のセット凹部１６ａにセットされ、可動台１６とともにガイドレール１７ａによりガイドされてベース１４上で進退動する。
可動台１６に薄材料１０が貼着された支持板１２をセットした後、吸着面２０ａの前端縁位置と支持板１２に貼着された薄材料１０の前端縁位置とを一致させて、吸着板２０を支持板１２の上に位置決めして載せる。このとき、図１に示すように、ラック２２ａ、２２ｂに歯車２４ａ、２４ｂを噛合させ、同時にラック１８と歯車１８ａとを噛合させる。

可動台１６に薄材料１０が貼着された支持板１２をセットし、薄材料１０の前端縁と吸着板２０の吸着面２０ａの前端縁とを位置合わせし、吸着板２０と可動台１６とによって薄材料１０が貼着された支持板１２とを挟圧した状態では、図３に示すように、薄材料１０の前端縁が吸着面２０ａに接触し、その他の吸着面２０ａの領域は薄材料１０とは離間した状態になる。
この状態で真空吸引装置３０を作動させると、薄材料１０の前端縁部が支持板１２から剥離されて、吸着板２０の吸着面２０ａに吸着される。真空吸引装置３０による吸引力が薄材料１０の前端縁に集中的に作用することにより、薄材料１０は容易に支持板１２から剥離され吸着面２０ａに吸着支持される。

薄材料１０の前端縁が吸着板２０の前端縁に吸着されたら、駆動機構４０を作動させる。歯車１８ａ、２４ａ、２４ｂが回転することにより、歯車１８ａ、２４ａ、２４ｂとラック１８、２２ａ、２２ｂとの作用によって、可動台１６が前進すると同時に、吸着板２０が吸着面２０ａの曲率中心を中心として回動し、支持板１２から徐々に薄材料１０が引き剥がされ、吸着板２０の吸着面２０ａに薄材料１０が吸着されていく。すなわち、吸着板２０によって薄材料１０をエア吸引する作用と、吸着板２０を回動させ、同時に可動台１６を移動させる操作によって、支持板１２から薄材料１０が剥がされて吸着板２０に薄材料１０が転写されるようにして吸着される。

図４は、可動台１６と吸着板２０とが中途位置まで移動した状態を示す。吸着板２０は、吸着面２０ａの曲率中心を支点として円弧状の移動軌跡を描くように回動し、支持板１２から剥離された薄材料１０が吸着面２０ａの前端縁側から徐々に吸着面２０ａに吸着されていく。
吸着板２０が円弧状の軌跡を描くように移動すること、吸着面２０ａが側面形状で円弧状に形成されていることによって、支持板１２に貼着された薄材料１０に対しては、薄材料１０を接線方向に引っ張るようにしながら支持板１２から剥離するようにする力が作用して、支持板１２から確実に薄材料１０が剥離され、薄材料１０を変形させずに吸着面２０ａに吸着させていくことが可能となる。

吸着板２０の吸着面２０ａの側面形状を円弧状に形成しているのは、支持板１２から薄材料１０を剥離する際に、薄材料１０を曲げようとする力をできるだけ抑えて、支持板１２から薄材料１０を剥離させるためである。吸着板２０の吸着面２０ａの曲率半径が小さいときには、薄材料１０を剥がすときに作用する曲げ方向の力が大きくなり、逆に吸着面２０ａの曲率半径が大きくなると、薄材料１０を剥離する力が弱まり、剥離しにくくなる。したがって、剥離時におけるこれらの作用を考慮して吸着板２０の吸着面２０ａの曲率を設定する。

図５は、吸着板２０を、支持板１２から吸着面２０ａに薄材料１０を略吸着完了した位置まで移動させた状態を示す。歯車２４ａ、２４ｂがラック２２ａ、２２ｂの一端側から他端側まで移動することによって吸着板２０はベース１４に対して一方側から他方側に向けて移動し、同時に歯車１８ａとラック１８とが噛合して転動することによって可動台１６がベース１４上で一方側から他方側へ移動する。これとともに、吸着面２０ａの前端縁から後端縁へ向けて徐々に薄材料１０が吸着されていき、吸着面２０ａの全面に薄材料１０が吸着される。

図５に示すように、吸着板２０に薄材料１０の全体が支持板１２から引き剥がされて吸着された後、吸着板２０を装置から外し、吸着板２０から薄材料１０を取り外す。真空吸引装置３０による真空吸引操作を解除することによって、薄材料１０を簡単に吸着板２０から取り外すことができる。吸着板２０から取り外した薄材料１０は、裏表を逆にして、再度、支持板１２に貼着し、他方の面について所要の配線パターンを形成する等の処理を施して両面配線フレキシブル基板として得ることができる。他方の面について処理した後、支持板１２から両面配線フレキシブル基板を剥離する場合も、上述した方法を利用して両面配線フレキシブル基板を支持板１２から剥がせばよい。

本実施形態の薄材料の剥がし装置を使用すれば、薄材料１０を変形させずに支持板１２から薄材料１０を剥がすことができるから、支持板１２から剥がした薄材料１０を、再度、支持板１２に皺等を生じさせずに貼着することが容易に可能となる。
なお、両面を処理した後に薄材料１０を支持板１２から剥がす場合も、薄材料１０を変形させることなく支持板１２から剥がすことができるから、剥がし作業時に製品が曲がってしまって不良品になるといったことを防止し、確実に良品を得ることが可能になる。

本実施形態の薄材料の剥がし装置によれば、上述したように、支持板１２に貼着して処理する薄材料１０を、変形させずに確実に支持板１２から剥がすことができ、剥がし作業の際に製品を損傷させることを防止し、製品の歩留まりを向上させることが可能になる。また、剥がし作業を確実にかつ効率的に行うことが可能となり、作業効率を向上させることが可能になり、たとえば、本装置を使用することで、従来、二人で行っていた剥がし作業を一人で行うことが可能になる。
なお、上記実施形態においては、剥がし作業の例として、支持板に薄材料として両面配線フレキシブル基板を貼着した例について説明したが、薄材料としてはフレキシブル配線基板に限るものではなく、支持板から薄材料を剥離する作業においては本装置を好適に利用することが可能である。

薄材料の剥がし装置の一実施形態の構成を示す正面図である。 吸着板および真空吸引機構等の構成を示す側面図である。 薄材料の剥がし装置の作用を示す説明図である。 薄材料の剥がし装置の作用を示す説明図である。 薄材料の剥がし装置の作用を示す説明図である。 支持板に薄材料を貼着した状態の断面図である。

符号の説明

１０ 薄材料
１２ 支持板
１４ ベース
１６ 可動台
１６ａ セット凹部
１７ 直動ガイド
１７ａ ガイドレール
１８、２２ａ、２２ｂ ラック
１８ａ、２４ａ、２４ｂ 歯車
２０ 吸着板
２０ａ 吸着面
３０ 真空吸引装置
３４ エア開閉機構
４０ 駆動機構
４２ 駆動軸
４４ａ、４４ｂ 可動軸受け

Claims (4)

1. 支持板に剥離可能に貼着された薄材料を、支持板から引き剥がす薄材料の剥がし装置であって、
   ベース上で直線的に進退動すべく支持された可動台と、
   該可動台に対向する面が、前記支持板から剥がされた薄材料をエア吸着する吸着面に形成され、該吸着面が円弧状の側面形状に形成された吸着板と、
   前記可動台を前記ベース上で移動させる移動機構、および前記吸着板を前記吸着面の曲率中心を中心として、前記可動台とともに同期して回動させる回動機構と、
   前記吸着面に前記薄材料をエア吸着するための真空吸引装置とを備え、
   前記可動台と前記吸着板とで、前記薄材料が貼着された支持板を、吸着面に薄材料を接触させる向きに挟圧支持し、
   前記真空吸引装置を作動させ、前記移動機構および回動機構を駆動して、前記可動台をベース上で移動させるとともに、前記吸着板を回動させることにより、前記支持板から薄材料を剥離しつつ、前記吸着面の前端縁から後端縁へ向けて薄材料を吸着させることにより、支持板から薄材料を剥がすことを特徴とする薄材料の剥がし装置。
2. 前記吸着板の吸着面が、前記支持板に貼着された薄材料と同一の大きさに形成されていることを特徴とする請求項１記載の薄材料の剥がし装置。
3. 前記移動機構は、前記可動台に設けられたラックと、該ラックと噛合する歯車とを備え、
   前記回動機構は、前記吸着板に設けられたラックと、該ラックに噛合する歯車とを備えることを特徴とする請求項１記載の薄材料の剥がし装置。
4. 前記吸着板の吸着面が、吸着板の回動方向に、複数のエア吸引領域に分割して設けられ、各々のエア吸引領域に真空吸引装置によるエア吸引操作を各別に制御するエア開閉機構が設けられていることを特徴とする請求項１記載の薄材料の剥がし装置。

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