JP2022133625A - 積層装置及び積層方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】大気下でより簡便にかつ表面破壊なくシートの表面改質を行い、密着性の高い積層体を製造する積層装置を提供する。【解決手段】接着面の少なくとも一部に、ＵＶ照射により改質されるポリマーシートが露出したシートＬ１～Ｌ５を順次積層する積層装置１０であって、シートＬ１～Ｌ５の位置合わせを行うアライメントステージ５０と、位置合わせされたシートＬ１～Ｌ５が積層される積層ステージ８０と、アライメントステージ５０から積層ステージ８０にシートＬ１～Ｌ５を移動させる搬送ホルダ６０と、シートＬ１～Ｌ５に３５０ｎｍ以下の波長でＵＶ照射を行うＵＶ照射装置１００と、を備え、前記ＵＶ照射装置は前記アライメントステージと前記積層ステージとの間に設けられ、前記ＵＶ照射は前記位置合わせの後に行われる積層装置１０を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、紫外線（ＵＶ）照射装置を備えた積層装置及び積層体の製造方法に関する。
積層セラミックコンデンサやセラミック基板等の電子素子の製造に当たり、導体パターンが印刷されたセラミックグリーンシート（印刷ポリマーシート）が用いられる。印刷ポリマーシートは、キャリアフィルム上に誘電体材料が塗布され、更に塗布された誘電体材料上に金属ペーストが例えばスクリーン印刷されることにより形成される。印刷された印刷ポリマーシートを正確に積層し、圧着及び焼成することによって電子素子が作成される。
しかし、積層されたシート間の密着性が弱いと積層工程中や搬送中に積層にずれが生じ、製造される電子部品の断線やショートなど接触不良につながるおそれがある。
そこで、印刷ポリマーシートの積層圧着工程の前処理として、シートにプラズマ処理を行い、表面改質させ、密着性を向上させることが行われてきた（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１６－１７１１５１号公報
しかし、プラズマ処理により接着性を高めるためには、一般に真空下で処理が行われる必要があり、装置の設置面積、作業工数、及びコストが増大する。また、プラズマ処理は照度が強く、シートの材質によっては特性を悪化させるおそれもある。
そのため、本発明は、大気下でより簡便にかつ表面破壊なくポリマーシートの表面改質を行い、密着性の高い積層体を製造する積層装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る一実施態様の積層装置は、接着面の少なくとも一部に、ＵＶ照射により改質されるポリマーシートが露出したシートを順次積層する積層装置であって、
前記シートの位置合わせを行うアライメントステージと、
前記位置合わせされたシートが積層される積層ステージと、
前記アライメントステージから前記積層ステージにシートを移動させる搬送ホルダと、
前記シートに３５０ｎｍ以下の波長でＵＶ照射を行うＵＶ照射装置と、を備え、
前記ＵＶ照射装置は前記アライメントステージと前記積層ステージとの間に設けられ、前記ＵＶ照射は前記位置合わせの後に行われる積層装置である。
また、本発明の他の実施態様の積層方法は、接着面の少なくとも一部に、ＵＶ照射により改質されるポリマーシートが露出したシートをアライメントステージに提供する工程と、
前記アライメントステージで前記シートの位置合わせを行う工程と、
前記位置合わせされたシートが前記アライメントステージから搬送ホルダで積層ステージに搬送される工程と、
前記搬送の途中でＵＶ照射装置により前記シートに３５０ｎｍ以下の波長でＵＶ照射を行う工程と、
前記ＵＶ照射されたシートが前記積層ステージに積層される工程と、を含む積層方法である。
本発明は、大気下でより簡便にかつ表面破壊なくシートの表面改質を行い、密着性の高い積層体を製造する積層装置及び積層方法を提供することができる。
本発明の一実施態様に係る積層装置を示す斜視図である。 本発明の一実施態様に係る積層装置を示すＸ－Ｚ側面図である。 本発明の一実施態様に係る積層装置を用いた、積層工程を説明する図である。
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明するが、本発明はこれらに限られない。
＜積層装置の全体構成＞
図１は、本発明の一実施態様の積層装置１０の斜視図である。本発明の一実施態様において、積層装置１０は、制御器２０、シートストッカ３０Ｌ１f～３０Ｌ５f，ストッカ用搬送ホルダ４０、アライメントステージ５０、積層用搬送ホルダ６０、積層ステージ８０、圧着器９０、及びＵＶ照射装置１００を備える。また積層装置１０は、帯電ユニットを備えていてもよく、例えば、ステージ用帯電器６８、ホルダ用帯電器７０、ステージ用除電器７２、及びホルダ用除電器７４を備えてもよい。
図１では、積層装置１０のレイアウト等を説明するための方向軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸が適宜用いられる。Ｘ軸は積層用搬送ホルダ６０の移動方向に沿った軸である。Ｙ軸はＸ軸と水平面上で直行する軸である。Ｚ軸はＸ軸及びＹ軸と直交する鉛直軸であって、被積層対象であるシートＬ１～Ｌ５の積層方向に等しい。また、積層装置１０の各機構の配置を説明するうえで、シートストッカ３０Ｌ１f～３０Ｌ５f側が上流側となり、Ｘ軸に沿って積層ステージ８０側が下流側となる。
（シート）
シートＬ１～Ｌ５は、積層装置１０により積層されるシートである。シートＬ１～Ｌ５のそれぞれは、接着時にシート同士が互いの接する面（以下、接着面と称する）の少なくとも一部に、ＵＶ照射により改質されるポリマーシートが露出している。
ポリマーシートは耐熱性である。また、ポリマーシートはキャリアフィルム上にＵＶ照射により改質されるポリマーを含む誘電体材料が塗布され、形成される。例えば、ポリマーシートは、キャリアフィルム上にセラミック前駆体をドクターブレード法などによって積層したセラミックグリーンシートであってもよい。キャリアフィルムは、後述するようにシートＬ１～Ｌ５の保護シートとして用いることができ、本明細書では、キャリアフィルム（保護フィルム）を備えたシートＬ１～Ｌ５をそれぞれＬ１f～Ｌ５fとする。キャリアフィルム（保護フィルム）はＵＶ照射工程前に剥離されてもよい。
また、シートＬ１～Ｌ５は、塗布された誘電体材料上に金属パターンが形成された、印刷ポリマーシートであってもよい。積層装置１０で積層されるシートＬ１～Ｌ５はそれぞれ印刷ポリマーシートであっても、金属パターンを有さないポリマーシートであってもよい。印刷ポリマーシートは、例えば、キャリアフィルム上にＵＶ照射により改質されるポリマーを含む誘電体材料が塗布され、金属ペーストがスクリーン印刷されることにより形成される。印刷ポリマーシートは、接着面の少なくとも２０％以上の面積に露出し、好ましくは接着面の５０％以上に露出している。
シートＬ１～Ｌ５のポリマーシートに用いられるポリマーは、ＵＶ照射により改質され、耐熱性を有するものであればよい。好ましくは、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）を用いることができる。
シートＬ１～Ｌ５は接着層を有してもよい。また、シートＬ１～Ｌ５はＵＶ照射工程前に剥離される保護フィルムを備えてもよい。当該保護フィルムは、接着層の保護フィルムとして用いることができる。
（シートストッカ）
シートストッカ３０Ｌ１f～３０Ｌ５fには、キャリアフィルムを備えたシートＬ１f～Ｌ５fがそれぞれ収容される。本実施態様ではキャリアフィルムを備えたシートを用いて説明するが、シートストッカにはキャリアフィルムを備えないシートが収容されてもよい。
なお、図１では、キャリアフィルムを備えたシートＬ１f～Ｌ５fがいわゆる枝葉式のシートとして図示され、またシートストッカ３０Ｌ１f～３０Ｌ５fが枝葉式のキャリアフィルムを備えたシートＬ１f～Ｌ５fを収容するカートリッジとして図示されているが、本実施形態に係る積層装置１０は、この形態に限定されない。例えば、複数枚分のシートが連続的に形成されたシートロールが、キャリアフィルムを備えたシートＬ１f～Ｌ５fのそれぞれに対して形成されるとともに、当該シートロールをカットするカッターが設けられてもよい。この場合、シートストッカ３０Ｌ１f～３０Ｌ５fは、キャリアフィルムを備えたシートＬ１f～Ｌ５fに対応するシートロールをそれぞれ保持するロールホルダとして構成される。
（ストッカ用搬送ホルダ）
ストッカ用搬送ホルダ４０は、シートストッカ３０Ｌ１f～３０Ｌ５fとアライメントステージ５０との間を往復移動する搬送装置である。ストッカ用搬送ホルダ４０は、積層用搬送ホルダ６０よりも上流側に設けられることから、「前段ホルダ」とも称される。
ストッカ用搬送ホルダ４０は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動可能となっており、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に点在するシートストッカ３０Ｌ１f～３０Ｌ５fからキャリアフィルムを備えたシートＬ１f～Ｌ５fを搬送することができる。ストッカ用搬送ホルダ４０は、例えば図示しないＸ軸ステージ及びＹ軸ステージに沿って移動可能となっている。
リフト機構４２の下端には吸着板４４が設けられる。リフト機構４２は吸着板４４をＺ軸方向（鉛直方向）に移動させる。
吸着板４４は、例えばアルミ板等の金属板に、空気孔が複数設けられた構造を備える。空気孔の下端は露出され、上端はエア配管４６に接続される。エア配管４６には負圧（Ｖａｃ）及び静圧（Ｐｒｓ）のエアが供給される。キャリアフィルムを備えたシートＬ１f～Ｌ５fの吸着時にはエア配管４６が真空引きされる。キャリアフィルムを備えたシートＬ１f～Ｌ５fの離脱時にはエア配管４６から加圧空気が供給される。また、キャリアフィルムを備えたシートＬ１f～Ｌ５fに接触する吸着板４４の当接面には、軟質の多孔質シートが設けられてもよい。
また、場合により、アライメントステージ５０の前に反転ステージ（不図示）を設け、シートを反転させた後、積層を行ってもよい。
（アライメントステージ）
アライメントステージ５０は、シートストッカ３０Ｌ１f～３０Ｌ５fから発送されたキャリアフィルムを備えたシートＬ１f～Ｌ５fの位置合わせを行う。アライメントステージ５０に載置されたキャリアフィルムを備えたシートＬ１f～Ｌ５fは、位置合わせの前に、剥離ユニット（不図示）により保護フィルムが除去され、シートＬ１～Ｌ５が留置される。
アライメントステージ５０は、移動機構５２、載置台であるステージプレート５３、及びアライメントカメラ５６を備える。
移動機構５２は、ステージプレート５３をＸ軸及びＹ軸に移動可能であり、かつ、Ｚ軸を回転軸にステージプレート５３を回転可能に構成されている。ステージプレート５３は、透光性部材である透光板５４を備える。透光板５４は、シートＬ１～Ｌ５が載置されるシート載置領域の少なくとも一部に設けられる。例えば、図１のように、ステージプレート５３のシートＬ１～Ｌ５の四隅に相当する箇所は、透光板５４から構成されてもよい。また、これに代えて、シートＬ１～Ｌ５の四隅のうち、対角線上の二隅が透光板５４から構成されるものであってもよく、また、シートＬ１～Ｌ５の四隅に相当する箇所を含めて、一枚の透光板５４がステージプレート５３に設けられてもよい。
アライメントカメラ５６は、ステージプレート５３の下に複数設けられる。例えばシートＬ１～Ｌ５の四隅、または対角線上の二隅が撮像可能となるような位置に、アライメントカメラ５６が配置される。アライメントカメラ５６は、透光板５４（透光性部材）を通してステージプレート５３上に載置されたシートＬ１～Ｌ５を撮像可能となっている。アライメントカメラ５６からの画像を基に、アライメントステージ５０を移動させ、シートＬ１～Ｌ５の位置合わせが行われる。
（積層用搬送ホルダ）
積層用搬送ホルダ６０は、アライメントステージ５０にて位置合わせされたシートＬ１～Ｌ５を真空吸着により保持して、積層ステージ８０まで搬送する。例えば、アライメントステージ５０及び積層ステージ８０がＸ軸上に配置される場合、積層用搬送ホルダ６０は、Ｘ軸のみに沿って移動可能となる。
図２に示されるように、積層用搬送ホルダ６０は、ストッカ用搬送ホルダ４０と略同様の構造を備える。すなわち、積層用搬送ホルダ６０は、リフト機構６２、リフト機構６２の下端に設けられた吸着板６４、及び吸着板６４に接続されたエア配管６６を備える。
リフト機構６２は吸着板６４をＺ軸方向（鉛直方向）に移動させる。
吸着板６４は、例えばアルミ板等の金属板に、空気孔が複数設けられた構造を有する。空気孔の下端は露出され、上端はエア配管６６に接続される。エア配管６６には負圧（Ｖａｃ）及び静圧（Ｐｒｓ）のエアが供給される。シートＬ１～Ｌ５の吸着時にはエア配管６６が真空引きされる。シートＬ１～Ｌ５の離脱時にはエア配管６６から加圧空気が供給される。また、シートＬ１～Ｌ２に接触する吸着板６４の当接面には、軟質の多孔質シートが設けられてもよい。
（ＵＶ照射装置）
積層装置１０には、ＵＶ照射にてシートを活性化させ、積層の際のシート間の接着性を向上させるＵＶ照射装置１００が備えられる。本発明の一実施態様において、ＵＶ照射はアライメントステージ５０でシートＬ１～Ｌ５のアライメントが行われた後、積層用搬送ホルダ６０によりシートＬ１～Ｌ５を積層ステージ８０に搬送し、積層させる間に行われる。
ＵＶ照射はシートＬ１～Ｌ５のＵＶ照射される面（照射面）全体を一度に照射してもよく、また照射面の一部を照射しながら、シートＬ１～Ｌ５またはＵＶ照射装置１００の何れかを移動させて、照射面全体を照射させてもよい。また、シートＬ１～Ｌ５を相対して照射することができれば、任意の方向（例えば、上方から下方、または下方から上方）に向かってＵＶ照射が行われてもよい。すなわち、ＵＶ照射はポリマーシートが露出している面側から実施される場合に限定されず、ポリマーシートのＵＶ改質が可能であれば、露出している面とは反対側から実施してもよい。
本発明の一実施態様において、ＵＶ照射装置１００は、図１に示されるように、アライメントステージ５０と積層ステージ８０の間で、積層用搬送ホルダ６０により搬送されるシートＬ１～Ｌ５の照射面に下方からＵＶ光源が面するように設置される。
一実施態様において、ＵＶ照射装置１００のＵＶ光源の幅はシートＬ１～Ｌ５よりもＸ軸方向に狭く、シートＬ１～Ｌ５がＵＶ照射装置１００上を移動することで、シートＬ１～Ｌ５の照射面全体が露光及び活性化される。また他の実施態様において、ＵＶ照射装置はシートＬ１～Ｌ５の照射面を一度に露光し得る大きさのＵＶ光源を有し（不図示）、アライメントステージ５０から積層用搬送ホルダ６０で搬送されてきたシートＬ１～Ｌ５はＵＶ照射装置１００の光源と相対する位置に設置され、ＵＶ照射される。
例えば、ＵＶ照射装置１００は、上方（Ｚ軸正方向）に向かってＵＶ光を照射する。上述したように、積層用搬送ホルダ６０はその下端にシートＬ１～Ｌ５を真空吸着する。したがって、積層用搬送ホルダ６０がＵＶ照射装置１００上を移動する際にＵＶ光が照射されると、搬送されているシートＬ１～Ｌ５のポリマーシートがＵＶ光により改質される。
ＵＶ照射装置のＵＶ光源は、３５０ｎｍ以下の波長のＵＶ光を発生するものであればよい。例えば、ＵＶ光源として、波長１７２ｎｍのエキシマランプ、波長１８５ｎｍ及び２５４ｎｍの低圧水銀灯、または２６５ｎｍ、２８０ｎｍもしくは３１０ｎｍの波長を有するＵＶ－ＬＥＤなどを用いることができる。３５０ｎｍ以下の波長を有するＵＶ光源を用いることで、これらに限定されないが、シート表面で化学結合切断や酸素種の活性化が行われ、シートＬ１～Ｌ５の表面改質がなされる。
ＵＶ照射装置１００によるＵＶ照射の積算照射量はシートＬ１～Ｌ５の材質にもよるが、シートＬ１～Ｌ５の密着性を向上させ、またシートＬ１～Ｌ５の表面を破壊しない程度であることが望ましい。好ましくは、１０００ｍＪ／ｃｍ2以上５００００ｍＪ／ｃｍ2以下である。ＵＶ照射装置１００のシートＬ１～Ｌ５への積算照射量が１０００ｍＪ／ｃｍ2未満であると、密着性向上の効果が十分ではなく、また５００００ｍＪ／ｃｍ2より大きい場合、シート表面が破壊されるおそれがある。
上述するように、ＵＶ照射装置１００はシート表面に対して相対し、ＵＶ照射装置１００からのＵＶがシートＬ１～Ｌ５に十分に照射される距離に設置される。例えば、ＵＶ光源がＵＶ－ＬＥＤであった場合、ＵＶ光源とシート表面との距離（ＷＤ）は１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下程度であってもよく、好ましくは２０ｍｍ程度である。ＵＶ光源とシート表面との距離が近すぎる場合、照度ムラが生じやすい。また、ＵＶ光源とシート表面との距離が遠すぎる場合にはＵＶ光源からの照度が低くなり、十分な表面改質がなされない。ＵＶ－ＬＥＤの照度を均一化させるため、ＵＶ照射装置１００はＵＶ－ＬＥＤモジュールにリフレクタを備えてもよい。
また、ＵＶ―ＬＥＤは図１に示されるように、ライン（直線）状に設置されてもよい。その場合、搬送方向（Ｘ軸方向）に幅３０ｍｍ以上、搬送方向に垂直な方向（Ｙ軸方向）にシートＬ１～Ｌ５のＹ軸方向寸法よりも数ｍｍ長くなるような大きさとすることが好ましい。このような大きさのＵＶ光源を用いることで、生産性を維持しつつ、均一で十分な照度を提供することができる。
（積層ステージ）
上述のようにシートＬ１～Ｌ５は、アライメントステージ５０から積層用搬送ホルダ６０により積層ステージ８０に搬送され、積層される。最終積層体が形成される積層ステージ８０の載置面には、最下層のシートＬ５を保持するための吸着孔（不図示）が形成されてもよい。この吸着孔は、図２に示されるように、エア配管８２に接続される。エア配管８２から負圧が引き込まれることで、最下層のシートＬ５が積層ステージ８０に保持される。また、真空吸着に代えて、積層ステージ８０の載置面に粘着シートが設けられてもよい。
（固定ユニット）
アライメントステージ５０で位置合わせを行い、積層ステージ８０に積層されたシートＬ１～Ｌ５は、好ましくは、圧着前に積層されたシートＬ１～Ｌ５のずれが生じないよう、固定される。積層シートの固定は一般的な方法を用いることができ、例えば、機械的な固定、接着剤による固定、熱溶着による固定、および帯電積層による固定を用いることができる。
本発明の一実施態様において、シート積層体は帯電積層により固定される。積層装置１０は、帯電積層固定ユニットとして、積層用搬送ホルダ６０、当該ホルダによって搬送されるシートＬ１～Ｌ５、及び、積層ステージ８０にて積層される積層中間体に対して、荷電粒子を照射する帯電器及び除電器を備える。
具体的には、積層装置１０には、ステージ用帯電器６８、ホルダ用帯電器７０、ステージ用除電器７２、及びホルダ用除電器７４を備える。これらの帯電器及び除電器は、例えばイオナイザから構成される。
ステージ用帯電器６８は、積層ステージ８０の載置面及び積層ステージ８０上に積層されたシートＬ１～Ｌ５の露出面に向かって、荷電粒子を照射する。ステージ用帯電器６８は、積層ステージ８０と相対移動可能であってもよい。例えば、図１に例示されるように、ステージ用帯電器６８は、積層用搬送ホルダ６０の下流端（積層ステージ８０寄りの位置）に取り付けられ、移送用搬送ホルダ６０とともにＸ軸上を移動可能となっている。
ホルダ用帯電器７０及びホルダ用除電器７４は、積層用搬送ホルダ６０と、Ｘ軸方向、つまり積層用搬送ホルダ６０の移動方向に沿って相対移動可能となっている。ホルダ用帯電器７０及びホルダ用除電器７４は、アライメントステージ５０及び積層ステージ８０の間に設けられ、その上を積層用搬送ホルダが通過する位置に配置される。好ましくは、帯電用ホルダ用帯電器７０及びホルダ用除電器７４は、ＵＶ照射装置１００の下流に設けられる。ＵＶ照射装置１００の下流に設けられることで、ＵＶ照射による除電を回避することができる。
例えば、ホルダ用帯電器７０及びホルダ用除電器７４は、上方（Ｚ軸正方向）に向かって荷電粒子を照射する。したがって、積層用搬送ホルダ６０がホルダ用帯電器７０及びホルダ用除電器７４上を移動する際に荷電粒子が照射されると、搬送されているシートＬ１～Ｌ５の露出面に荷電粒子が入射される。ホルダ用帯電器７０及びホルダ用除電器７４は、ＵＶ照射装置１００の下流に設けられていた場合、搬送されているシートＬ１～Ｌ５はＵＶ光により表面改質された面に荷電粒子が入射されることとなる。
ホルダ用帯電器７０及びホルダ用除電器７４は、積層用搬送ホルダ６０に保持されたシートＬ１～Ｌ５の露出面よりも小さい領域に、当該露出面上の荷電粒子の照射スポットが定められてもよい。例えば、シートＬ１～Ｌ５のＸ軸方向の長さよりも短い領域がホルダ用帯電器７０及びホルダ用除電器７４の、シートＬ１～Ｌ５の露出面上の照射スポットとなる。一方、照射スポットのＹ軸方向の長さは、シートＬ１～Ｌ５のＹ軸方向長さ以上であってよい。積層用搬送ホルダ６０とホルダ用帯電器７０及びホルダ用除電器７４とがＸ軸方向に相対移動することで、積層用搬送ホルダ６０に搬送されるシートＬ１～Ｌ５の露出面の全面に亘り、荷電粒子を照射可能となる。
ステージ用除電器７２は、例えば、積層ステージ８０に対して固定されていてよい。例えばステージ用除電器７２は、積層ステージ８０の載置面の全面に亘り、荷電粒子を照射可能となっている。
これらの帯電積層固定ユニットにより積層用搬送ホルダ６０、当該ホルダによって搬送されるシートＬ１～Ｌ５、及び、積層ステージ８０にて積層される積層中間体に荷電粒子が入射され、積層構造が固定される。
（圧着器）
上述のように固定された積層体は、圧着器９０により加熱されながら上下方向、言い換えると積層方向から圧縮される。この圧着プロセスの結果、最終積層体は各層が固定される。積層装置１０は圧着器９０をその一部として備えていてもよく、また、別の装置として備えていてもよい。
（制御器）
制御器２０は、積層装置１０の各機器を制御する。例えば、制御器２０は、ストッカ用搬送ホルダ制御部、反転ユニット制御部、アライメントステージ制御部、積層用搬送ホルダ制御部、ＵＶ照射装置制御部、シート情報記憶部、帯電器制御部、除電器制御部、及び圧着器制御部を備える。制御器２０は、例えばコンピュータから構成される。
＜積層工程＞
次に本発明の一実施態様の積層装置１０を用いたシートＬ１～Ｌ５の積層工程を、図１乃至図３を参照しながら説明する。
図３はシートＬ３の積層工程を概略図としたものである。
保護フィルムを備えたシートＬ３fはシートストッカ３０Ｌ３fからストッカ用搬送ホルダ４０によりアライメントステージ５０のステージプレート５３上に搬送され、固定される。次いで、Ｌ３のアライメントステージ５０のステージプレート５３と当接した面と逆側の面に貼付されていた保護フィルムｆが剥離ユニット（不図示）により剥離される（図３（ａ））。
次いで、アライメントカメラ５６が撮影した、ステージプレート５３上に載置されたシートＬ３の画像に基づいて、シートＬ３の位置ずれ及び角度ずれが、アライメントステージ５０の移動により、修正される（図３（ｂ））。
位置修正がされたシートＬ３は、積層用搬送ホルダ６０により、アライメントステージ５０から積層ステージ８０へ搬送される。その際、アライメントステージ５０と積層ステージ８０との経路の間に設けられたＵＶ照射装置１００により、ＵＶ照射される（図３（ｃ））。このとき、ＵＶ－ＬＥＤなどのＵＶ発生源とシートＬ３の露出面との距離は２０ｍｍ程度に制御される。また、ＵＶ照射装置１００のシートＬ３への積算照射量が１０００ｍＪ／ｃｍ2以上、５００００ｍＪ／ｃｍ2以下であるように、ＵＶ照度及びシートの搬送速度が制御される。このような条件で照射することで、シートＬ３の表面が深度０．１ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲で改質され、積層した際の密着力が向上する。他方、プラズマ照射を行った場合では、シートの表面が１μｍ以上の深度で破壊され、特性に悪影響を及ぼす可能性がある。
さらに、シートＬ３は、アライメントステージ５０から積層ステージ８０へ搬送される間に、帯電ユニットにより荷電粒子が入射される。
積層用搬送ホルダ６０で搬送されながらＵＶ照射による表面改質及び帯電処理が行われたシートＬ３は、積層ステージ８０にて、すでにシートＬ１に積層されているシートＬ２上に、ポリマーシートが露出した面が接するように積層される（図３（ｄ））。シートＬ３のポリマーシートが露出した面は、接着層が設けられていてもよい。その場合、接着層による接着に加え、ＵＶ照射による接着性の向上により、より強固に積層体の固定を行うことができる。
このようにして得られた積層中間体（図３（ｅ））はさらに積層工程（図３（ａ）～（ｄ））を繰り返してもよく、所望の積層が行われた後、圧着器９０（不図示）により、加熱圧着され、積層体が提供される。
（発明の実施態様）
本発明の第１の実施の態様は、接着面の少なくとも一部に、ＵＶ照射により改質されるポリマーシートが露出したシートを順次積層する積層装置であって、前記シートの位置合わせを行うアライメントステージと、前記位置合わせされたシートが積層される積層ステージと、前記アライメントステージから前記積層ステージにシートを移動させる搬送ホルダと、前記シートに３５０ｎｍ以下の波長でＵＶ照射を行うＵＶ照射装置と、を備え、前記ＵＶ照射装置は前記アライメントステージと前記積層ステージとの間に設けられ、前記ＵＶ照射は前記位置合わせの後に行われる積層装置である。
これにより、大気下でより簡便にかつ表面破壊なくシートの表面改質を行い、密着性の高い積層体を製造するという効果を奏する。
本発明の第２の実施の態様は、第１の実施の態様において、前記ＵＶ照射の積算照射量が１０００ｍＪ／ｃｍ2以上５００００ｍＪ／ｃｍ2以下であることにある。
これにより、シート表面を破壊することなく、大気中であっても十分に表面改質が行われ、密着性を向上することができるという効果を奏する。
本発明の第３の実施の態様は、第１又は第２の実施の態様において、前記ＵＶ照射の際、前記シートと前記ＵＶ照射装置のＵＶ光源との間の距離が１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることにある。
これにより、照度ムラを生じさせず、また、十分なＵＶ光源からの照度がもたらされ、接着性を向上させるのに十分な表面改質が行われるという効果を奏する。
本発明の第４の実施の態様は、第１乃至第３のいずれかの実施の態様において、前記シートがセラミックグリーンシートであることにある。
これにより、密着性の高いセラミックグリーンシート積層体を提供でき、その結果、積層ずれの少ない積層セラミック製電子部品が提供されるという効果を奏する。
本発明の第５の実施の態様は、第１乃至第４のいずれかの実施の態様において、積層装置が前記積層されたシートを固定する固定ユニットをさらに備えることにある。
これにより、積層されたシートが、ずれが生じないよう、さらに固定されるという効果を奏する。
本発明の第６の実施の態様は、第５の実施の態様において、前記固定ユニットが、前記積層ステージに積層されるシートに対して、荷電粒子を照射する帯電器及び除電器を含むことにある。
これにより、搬送ホルダ、当該ホルダによって搬送されるシート、及び、積層ステージにて積層されるシートに荷電粒子が入射され、積層構造が固定されるという効果を奏する。
本発明の第７の実施の態様は、接着面の少なくとも一部に、ＵＶ照射により改質されるポリマーシートが露出したシートをアライメントステージに提供する工程と、前記アライメントステージで前記シートの位置合わせを行う工程と、前記位置合わせされたシートが前記アライメントステージから搬送ホルダで積層ステージに搬送される工程と、前記搬送の途中でＵＶ照射装置により前記シートに３５０ｎｍ以下の波長でＵＶ照射を行う工程と、前記ＵＶ照射されたシートが前記積層ステージに積層される工程と、を含む積層方法である。
これにより、大気下でより簡便にかつ表面破壊なくシートの表面改質を行い、密着性の高い積層体を製造するという効果を奏する。
本発明の第８の実施の態様は、第７の実施の態様において、前記ＵＶ照射されたシートに対して、前記シートが前記積層ステージに積層される前に、帯電器から荷電粒子が照射される工程をさらに含むことにある。
これにより、積層されたシートが、ずれが生じないよう、さらに固定されるという効果を奏する。
本発明の第９の実施の態様は、第７または第８の実施の態様において、前記ＵＶ照射の積算照射量は、１０００ｍＪ／ｃｍ2以上５００００ｍＪ／ｃｍ2以下であることにある。
これにより、シート表面を破壊することなく、大気中であっても十分に表面改質が行われ、密着性を向上することができるという効果を奏する。
本発明の第１０の実施の態様は、第７乃至第９のいずれかの実施の態様において、前記ＵＶ照射の際、前記シートと前記ＵＶ照射装置のＵＶ光源との間の距離は１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることにある。
これにより、照度ムラを生じさせず、また、十分なＵＶ光源からの照度がもたらされ、接着性を向上させるのに十分な表面改質が行われるという効果を奏する。
１０ 積層装置
２０ 制御器
３０Ｌ１f シートストッカ
３０Ｌ１f シートストッカ
３０Ｌ３f シートストッカ
３０Ｌ４f シートストッカ
３０Ｌ５f シートストッカ
４０ ストッカ用搬送ホルダ
４２ リフト機構
４４ 吸着板
４６ エア配管
５０ アライメントステージ
５２ 移動機構
５３ ステージプレート
５６ アライメントカメラ
６０ 積層用搬送ホルダ
６２ リフト機構
６４ 吸着板
６６ エア配管
６８ ステージ用帯電器
７０ ホルダ用帯電器
７２ ステージ用除電器
７４ ホルダ用除電器
８０ 積層ステージ
８２ エア配管
９０ 圧着器
１００ ＵＶ照射装置
Ｌ１ シート
Ｌ２ シート
Ｌ３ シート
Ｌ４ シート
Ｌ５ シート
Ｌ１f キャリアフィルム（保護フィルム）を備えたシート
Ｌ２f キャリアフィルム（保護フィルム）を備えたシート
Ｌ３f キャリアフィルム（保護フィルム）を備えたシート
Ｌ４f キャリアフィルム（保護フィルム）を備えたシート
Ｌ５f キャリアフィルム（保護フィルム）を備えたシート

Claims (10)

  1. 接着面の少なくとも一部に、ＵＶ照射により改質されるポリマーシートが露出したシートを順次積層する積層装置であって、
    前記シートの位置合わせを行うアライメントステージと、
    前記位置合わせされたシートが積層される積層ステージと、
    前記アライメントステージから前記積層ステージにシートを移動させる搬送ホルダと、
    前記シートに３５０ｎｍ以下の波長でＵＶ照射を行うＵＶ照射装置と、を備え、
    前記ＵＶ照射装置は前記アライメントステージと前記積層ステージとの間に設けられ、前記ＵＶ照射は前記位置合わせの後に行われる積層装置。
  2. 前記ＵＶ照射の積算照射量は、１０００ｍＪ／ｃｍ2以上５００００ｍＪ／ｃｍ2以下である、請求項１に記載の積層装置。
  3. 前記ＵＶ照射の際、前記シートと前記ＵＶ照射装置のＵＶ光源との間の距離は１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下である、請求項１または２に記載の積層装置。
  4. 前記シートはセラミックグリーンシートである、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の積層装置。
  5. 前記積層されたシートを固定する固定ユニットをさらに備える、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の積層装置。
  6. 前記固定ユニットは、前記ＵＶ照射装置と前記積層ステージとの間に設けられ、前記ＵＶ照射の後に前記積層ステージに積層されるシートに対して、荷電粒子を照射する帯電器及び除電器を含む請求項５に記載の積層装置。
  7. 接着面の少なくとも一部に、ＵＶ照射により改質されるポリマーシートが露出したシートをアライメントステージに提供する工程と、
    前記アライメントステージで前記シートの位置合わせを行う工程と、
    前記位置合わせされたシートが前記アライメントステージから搬送ホルダで積層ステージに搬送される工程と、
    前記搬送の途中でＵＶ照射装置により前記シートに３５０ｎｍ以下の波長でＵＶ照射を行う工程と、
    前記ＵＶ照射されたシートが前記積層ステージに積層される工程と、を含む積層方法。
  8. 前記ＵＶ照射されたシートに対して、前記シートが前記積層ステージに積層される前に、帯電器から荷電粒子が照射される工程をさらに含む、請求項７に記載の積層方法。
  9. 前記ＵＶ照射の積算照射量は、１０００ｍＪ／ｃｍ2以上５００００ｍＪ／ｃｍ2以下である、請求項７または８に記載の積層方法。
  10. 前記ＵＶ照射の際、前記シートと前記ＵＶ照射装置のＵＶ光源との間の距離は１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下である、請求項７乃至９のいずれか一項に記載の積層方法。
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