JP2021160114A - ラミネート装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板の端面を跨って基板の両面にフィルムを貼り付けることが出来るラミネート装置を提供すること。【解決手段】 基板の両面に、前記基板の端面を跨いでフィルムを貼り合わせるラミネート装置であって、前記フィルムを搭載する、柔軟性を有するシート状のテーブルと、前記基板を前記フィルム面に対して直角に配置して、前記フィルム面の方向に駆動する基板駆動手段と、前記フィルムと前記基板の端面が密着した箇所を、前記テーブル側で支持する端面支持手段と、前記基板駆動手段に押されて基板側に折り曲げられた前記フィルムを前記テーブルを介して基板側に加圧する加圧ロールとを備えたラミネート装置を提供する。【選択図】 図２

Description

本発明は、基板にフィルムを貼り付けるラミネート装置に関する。詳しくは、基板の端面を跨って、基板の両面にフィルムを貼り付けるラミネート装置に関する。

近年、感光性導電ペーストの特性改善が進んでおり、耐熱性の低い基板への配線への適用も可能となってきており、種々の導電パターン形成方法が提案されている。特許文献１では、感光性導電ペーストを離型性フィルムに塗布した導電パターン形成用フィルムを用いる手法が示されている。
このような導電パターン形成用フィルムを利用することにより、基板端面を経由して両面を導通する導電パターンを形成することも可能である。

国際公開ＷＯ２０１９／０７３９２６号公報

引用文献１に示されているような導電パターン形成用フィルムを用いて、基板端面を経由する両面導電パターンを形成しようとした場合、導電パターン形成用フィルムを基板端面を跨るように両面貼り合わせを行う必要がある。しかし、従来のラミネート装置は片面への貼り合わせを前提としたものであり、両面ラミネート装置と言われるものであっても実質的には片面づつ貼り合わせを行う装置を組み合わせたのにすぎなかった。

本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、基板の端面を跨って基板の両面にフィルムを貼り付けることが出来るラミネート装置を提供するものである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
基板の両面に、前記基板の端面を跨いでフィルムを貼り合わせるラミネート装置であって、
前記フィルムを搭載する、柔軟性を有するシート状のテーブルと、
前記基板を前記フィルム面に対して直角に配置して、前記フィルム面の方向に駆動する基板駆動手段と、前記フィルムと前記基板の端面が密着した箇所を、前記テーブル側で支持する端面支持手段と、前記基板駆動手段に押されて基板側に折り曲げられた前記フィルムを前記テーブルを介して基板側に加圧する加圧ロールとを備えたラミネート装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のラミネート装置であって、
前記基板の端面と前記フィルムの位置合わせを行うための２視野カメラを更に備えたラミネート装置である。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のラミネート装置であって、
あって、
端面支持手段および加圧ロールが加熱機能を有しているラミネート装置である。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３の何れかに記載のラミネート装置であって、
前記テーブルがシリコーンゴムで形成されているラミネート装置である。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４の何れかに記載のラミネート装置であって、
前記端面支持手段が支持する厚みが、基板の厚み＋２×フィルムの厚み 以下であるラミネート装置である。

本発明のラミネート装置により、基板の両面および端面に、フィルムを密着させて貼り合わせることが出来る。しかも、基板の所定位置に貼り合わせることも可能である。

本発明の実施形態に係るラミネート装置の構成を示す外観図である。 本発明の実施形態に係るラミネート装置の動作を説明するもので、（ａ）フィルム準備段階を示し、（ｂ）位置合わせ状態を示し、（ｃ）貼り合わせ開始状態を示し、（ｄ）貼り合わせ実施状態を示す図である。 本発明の実施形態に係るラミネート装置の変形例の動作を説明するもので、（ｂ）位置合わせ後に、フィルムに基板の端面と端面支持手段によりフィルムとステージを挟込んだ状態を示し、（ｂ）加圧ロール間に基板を通過させる状態を示す図である。 本発明の実施形態に係るラミネート装置が貼り合わせ開始状態である外観図である。 本発明の実施形態に係るラミネート装置が貼り合わせ実施状態である外観図である。 本発明の実施形態に係るラミネート装置により貼り合わせが完了した後の基板とフィルムの状態を示す図である。 本発明の実施形態に係るラミネート装置による位置合わせ効果を説明する図である。 本発明の別の実施形態について説明するもので（ａ）主要構成要素を示し、（ｂ）貼り合わせが完了した後の基板とフィルムを示す図である。 貼り合わせ動作後の状態を説明するもので、（ａ）貼り合わせ実施状態を示し、（ｂ）貼り合わせ後にテーブルを除去した状態を示し、（ｃ）離型フィルムを除去した状態を示す図である。

本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明の実施形態に係るラミネート装置１の構成を示す図である。ラミネート装置１は、基板Ｓの両面に、端面ＳＥを跨るように、フィルムＦを貼り付けるための装置である。

フィルムＦは、図１に断面拡大図を示すように、離型フィルムＦ１に機能層Ｆ０を形成したものであり、機能層Ｆ０側の面が基板Ｓに向いている。ここで、機能層Ｆ０として感光性導電ペーストを想定しているが、本発明の用途は感光性導電ペーストに限定されるものではなく、基板Ｓ表面に形成することにより機能を果たすものであればよい。
本実施形態のラミネート装置１は、基板保持手段２、テーブル３、端面支持手段４、加圧ロール５、および２視野カメラ６を構成要素としている。

基板保持手段２は、基板Ｓを保持して上下方向（Ｚ方向）に移動する機能を有しており、更にＸＹ面内方向位置および／またはＺ方向に対する回転角を調整する機能を有していることが望ましい。基板保持手段２が基板を保持する位置は、基板ＳにフィルムＦを貼り付ける際に干渉しなければよく、図１では端面ＳＥに対向する端面を保持しているがこれに限定されるものではなく、端面ＳＥに直角な位置の端面を保持してもよい。

テーブル３は、フィルムＦを面で保持するものであり、テーブル３の対向する２辺を保持して駆動するテーブル駆動手段３１を有している。テーブル駆動手段３１はフィルムＦが基板Ｓを挟み込むようにテーブル３を駆動するものであり、テーブル３はテーブル駆動手段３１の動きに伴い変形する。このため、テーブル３は柔軟性を有する樹脂やゴムによって形成されるが、シリコーンが特に好適である。また、テーブル駆動手段３１はテーブル３をＸＹ面内で平行移動する機能を有していることが望ましい。

端面支持手段４は、基板Ｓの端面ＳＥに対向するように配置されており上下方向に移動する機能を有しており、更にＸＹ面内方向位置および／またはＺ方向に対する回転角を調整する機能を有していることが望ましい。端面支持手段４は上方向に移動してフィルムＦを端面ＳＥと挟み込むことで、端面ＳＥにフィルムＦを固定することができる。

加圧ロール５は、テーブル３を介して基板ＳにフィルムＦを密着させて加圧するもので、加圧しながら回転することで基板Ｓの表面にフィルムＦが貼り付けられる。フィルムＦの機能層Ｆ０には加熱によって基板Ｓへの密着性が向上するものがあるので、加圧ロール５はヒーター等による加熱機能を有していることが望ましい。

ラミネート装置１における２視野カメラ６は上下に視野を有するものであり、上向きの視野で基板Ｓの端面ＳＥを観察し、下向きの視野で、端面支持手段４の上面またはフィルムＦの上面を観察することができる。

以後、図１に示したラミネート装置１の動作について、図２を用いて説明する。ここで、ラミネート装置１の動作は図示しない制御部が基板保持手段２、テーブル駆動手段３１、端面支持手段４、加圧ロール５、２視野カメラ６等と接続されて制御されることが望ましいが、少なくとも一部の構成要素を手動制御してもよい。

図２はラミネート装置１の動作を説明する図であり、図２（ａ）はフィルム準備段階を示している。すなわち、図２（ａ）ではＸＹ面に平行な状態のテーブル３の上にフィルムＦを配置するものであり、図１に断面拡大図を示しているように、テーブル３は離型フィルムＦ１側の面を保持している。なお、この段階で、端面支持手段４は、基板Ｓの端面ＳＥと対向するように位置合わせされている。

テーブル３の上にフィルムＦを配置された後、２視野カメラ６が取得した画像に基づき、テーブル駆動手段３１がテーブル３をＸＹ面内で移動させてフィルムＦと端面ＳＥとの位置合わせを行う。位置合わせに際して、基板ＳをＸＹ面内で移動させてもよいが、その際は、端面支持手段４も同期させて移動させる。また、フィルムＦには折り曲げ部が判るようなアライメントマークがあることが望ましい。

フィルムＦと端面ＳＥを位置合わせした後、基板保持手段２を下降させて、基板Ｓの端面ＳＥをフィルムＦに接触させる、その後、端面支持手段４を上昇させ、基板Ｓと端面支持手段４によりフィルムＦおよびテーブル３を挟み込んで固定する。なお、図２（ｂ）および図２（ｃ）では、フィルムＦに基板Ｓの端面ＳＥを位置合わせしてから密着させる工程で、端面支持手段４はテーブル３の下方に離れた状態となっているが、フィルムＦと端面ＳＥを位置合わせできたら、端面ＳＥをフィルムＦに密着させる前に、端面支持手段４をテーブル３に密着させてもよい。

基板Ｓと端面支持手段４によりフィルムＦおよびテーブル３を挟み込んで固定した状態の外観図が図４である。この後、図４（ｄ）および図５に示すように、テーブル駆動手段３１により、テーブル３は基板Ｓを挟み込むように変形し、これに伴ってフィルムＦは機能面Ｆ０が基板Ｓの両面に接近していく。それから、基板Ｓの両面から加圧ロール５が回転しながら、テーブル３を介してフィルムＦを基板Ｓに向けて押圧（および必要に応じて加熱）することで、フィルムＦは基板Ｓの端面ＳＥを跨って両面に貼り付けられる。

この後、加圧ロール５を遠ざけて、テーブル３によるフィルムＦの保持を解除した状態を示したのが図６である。図６において、フィルムＦは基板Ｓの端面ＳＥに密着固定された後に、基板Ｓの両面に貼り付けられることから、基板Ｓの端面ＳＥを跨って、基板Ｓの両面に全面的に密着した状態で貼付けられる。

また、図７に示すように、基板Ｓの端面でフィルムＦを固定した状態から、フィルムＦを基板Ｓに向けて折り曲げて貼付けようとした場合、フィルム上の点ＰＦが貼り付く基板Ｓの位置ＰＳは、基板Ｓの端面が密着する箇所によって一義的に決定する。これは基板Ｓの両面について言えることである。このため、基板Ｓの端面ＳＥとフィルムＦの位置合わせを行うだけで、両面の位置合わせも行われ、効率的かつ高精度な位置合わせを行うことができる。

ところで、図２では、図２（ｃ）から図２（ｄ）において、テーブル駆動手段３１がテーブル３およびフィルムＦを折り曲げるように動作したが、本発明の構成はこれに限定されるものではない。例えば、図３に示す別例では、基板Ｓの端面とフィルムＦを密着させるとともにテーブル３側から端面支持手段４を密着させ（図３（ａ））、隙間を開けて平行配置した加圧ロール５の間を、通過させる（図３（ｂ））構成としてもよい。なお、このような構成において、端面支持手段４は基板Ｓの両面にフィルムＦとテーブル３が重なった積層体を支持することになるが、図３（ａ）に示した端面支持手段４の厚みｄ４は、基板Ｓの厚みｄＳとフィルムＦの厚みｄＦとの関係において、ｄ４≦ｄＳ＋２×ｄＦ となることが望ましい。これ以上端面支持手段４の厚みｄ４が厚いと、加圧ロール５の間を通過する際に障害になることがある。

なお、基板Ｓの両面にフィルムＦを貼り付ける加圧ロール５は、図１に示したような各面１つづつという形態に限定されない。すなわち、図８（ａ）のように各面の加圧ロール５が複数個あってもよい。なお、図８では基板Ｓの端面ＳＥを面取りしているが、基板Ｓをこのような形状にすることで、（フィルム貼り合わせ時の位置ずれ要因となり得る）貼り合わせ時のフィルムＦの弛みを抑制することができる。
テーブル３を介して、加圧ロール５によって基板Ｓに貼り付けられたフィルムＦ(図９（ａ）)は、加圧ロール５およびテーブル３を除去後（図４（ｂ））、離型フィルムＦ１を剥離することで、基板Ｓに機能層Ｆ０のみが形成された状態となる。

１ ラミネート装置
２ 基板保持手段
３ テーブル
４ 端面支持手段
５ 加圧ロール
６ ２視野カメラ
３１ テーブル駆動手段
Ｆ フィルム
Ｆ０ 機能層
Ｆ１ 離型フィルム
Ｓ 基板
ＳＥ （基板の）端面
ｄ４ 端面支持手段の厚み
ｄＦ フィルム厚み
ｄＳ 基板厚み

Claims (5)

1. 基板の両面に、前記基板の端面を跨いでフィルムを貼り合わせるラミネート装置であって、
   前記フィルムを搭載する、柔軟性を有するシート状のテーブルと、
   前記基板を前記フィルム面に対して直角に配置して、前記フィルム面の方向に駆動する基板駆動手段と、
   前記フィルムと前記基板の端面が密着した箇所を、前記テーブル側で支持する端面支持手段と、
   前記基板駆動手段に押されて基板側に折り曲げられた前記フィルムを前記テーブルを介して基板側に加圧する加圧ロールとを備えたラミネート装置。
2. 請求項１に記載のラミネート装置であって、
   前記基板の端面と前記フィルムの位置合わせを行うための２視野カメラを更に備えたラミネート装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のラミネート装置であって、
   端面支持手段および加圧ロールが加熱機能を有しているラミネート装置。
4. 請求項１から請求項３の何れかに記載のラミネート装置であって、
   前記テーブルがシリコーンゴムで形成されているラミネート装置。
5. 請求項１から請求項４の何れかに記載のラミネート装置であって、
   前記端面支持手段が支持する厚みが、
   基板の厚み＋２×フィルムの厚み 以下であるラミネート装置。

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