JP4821707B2 - シート材貼り合わせ装置 - Google Patents
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ここで、貼り合わせシートとしては、適宜な素材のシート材を複数貼り合わせて複層のシート材、例えばセラミックシート、プリント基板等を挙げることができる。
本発明は、上述の如き課題を克服するために提案されたものであって、貼り合わせるべきシート材を貼り合わせる前に先立って、シート材の位置ずれを検出して位置ずれを修正後、貼り合わせるようにした、シート材貼り合わせ装置を提供することを目的としている。
このシート材貼り合わせ装置10は、適宜な素材のシート材を複数貼り合わせて複層のシート材、例えばセラミックシート、プリント基板等を製造するためのもので、このシート材貼り合わせ装置10は、上下に対峙するように配置して、複軸(例えばX,Y,Z、θ)方向に作動させる構成の第1のユニット11と第2のユニット12とを備えている。
すなわち、これら第1ユニット11、第2ユニット12には、互いに貼り合わせるべきシート材(後述)をそれぞれ第1、第2ケース(後述)に搭載して、これら第1、第2ケースを、互いに位置決め調整して押圧当接させて密閉空間を形成し、減圧して、加熱状態でシート材を貼り合わせる構成としている。
なお、ここでのシート材は、上述のように、電子部品を実装するプリント基板、パッケージ基板として用いられるシート材用基材、あるいは複層のセラミックシートを対象としており、熱可塑性樹脂素材から構成されている。
すなわち第1ユニット11は、第1ケース15を、基台16上に支持プレート17を介し、第1軸としてX軸方向に作動させる第1駆動手段18と、第2軸としてY軸方向に作動させる第2駆動手段19と、第3軸としてZ軸方向に作動させる第3駆動手段20とによって、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向に制御可能に支持する構成としている。
Y伝達体21Y上には可撓体22を配置して、可撓体22を支持プレート17に接続すると共に、可撓体22内に、支持手段を兼ねた吸引パイプ(後述)を、第1ケース15内空間と連通すると共に、第1シート材13を搭載する第1保持具14に接続している。
なお、第3駆動手段20は、基台16上に支持プレート17に向かって鉛直状に配置した油圧駆動シリンダ20aを備えている。そして、この油圧駆動シリンダ20aのロッド先端側は、ある程度X軸Y軸を含む面方向に撓み可能な支持ロッド20bとして支持プレート17に接続している。
また、第1駆動手段18、第2駆動手段19には、直動駆動機構を採用することができる。
さらに、可撓体22に近接した位置には、第1ケース15内の第1保持具14に搭載される第1シート材13の基準点の位置を計測する2つの計測器23を備えている。
また可撓体22内には、図示は省略するが、第1ケース15内に連通する支柱部材を兼ねた吸引パイプ24が配設されている。この吸引パイプ24には、真空吸引手段(図示省略)につながっている。
すなわち、計測器23の光軸が第1シート材13に設けられた基準点からずれるのを検出することで、第1、第2駆動手段18、19により、X軸、Y軸方向に適宜調整移動して、第1シート材13を所定の位置に修正するようにしている。
そして、これら計測器23によるずれに係る検出信号は、処理制御部25に送出して、この検出信号に基づいて、移動量(ずれ量)を算出し、移動量に基づく制御信号をX軸方向、Y軸方向の動作信号(アライメント信号)として、第1、第2駆動手段18、19に送出される構成である。
第2ユニット12は、第1ユニット11の上方に、図示しない周知の駆動機構(例えばロボット搬送機構等)により、昇降可能に設けられている。
すなわち、第2ユニット12は、第2のシート材26を搭載する第2の保持具27と、真空容器の上半部を形成する第2のケース28と、第2保持具27を回転駆動する回転駆動手段29と、第2シート材26の基準点の位置を計測する2つの計測器30とを備えている。
回転駆動手段29は、駆動機構(図示省略)により昇降可能に取付けられた上部基台31に搭載され、中間基台32を貫通して、第2ケース28内の第2保持具27と動力伝達機構33を介して、回転変位可能に連結している。
そして、中間基台32には、計測器30が配設されている。
先ず、貼り合わせすべき第1、第2シート材15、26を、それぞれ、第1ユニット11における第1ケース15内の第1保持具14、第2ユニット12における第2ケース28内の第2保持具27に搭載する(図2参照)。
このとき、第1、第2シート材15、26には、基準点の位置を計測するために供する例えば基準マーカー(他基準穴)の位置が所定の位置にもたらされるようになる(図3参照)。
これにより、第1シート材13は、可撓体22の側面近傍に配設されている計測器23、第2シート材26は、上部基台31の中間基台32に配設した計測器30により、基準点を計測するための基準マーカーを撮像することができる状態となる。
この際、第1ケース15は、支持プレート17に向かって第3駆動手段20である油圧駆動シリンダ20aを駆動して支持ロッド20bを伸長させることで、支持プレート17は、中央に配置した可撓体22の伸長を伴って上昇する。この際、支持プレート17、すなわち第1ケース15のみZ方向に上昇することで、第1保持具14に搭載される第1シート材13の位置は第1ケース15の周縁部の位置より低くなる。
この状態においては、第1ユニット11側では、第1ケース15のみが第3駆動手段20により上昇して、第2ケース28との周縁部と当接して密閉空間を形成するため、これら第1、第2ケース15、28内の第1、第2シート材15、26は、密閉空間内で互いに離隔した状態となる。
第1シート材13は、可撓体22の側面近傍の計測器23により、支持プレート17側に設けた第1シート材13の基準穴の位置に対応する基準マーカーを撮像する。
一方、第2シート材26は、上部基台31の中間基台32に配設した計測器30により、第2ケース28側の基準マーカーを撮像する。
これら計測器23、30で計測された計測にかかる信号は、それぞれ、処理制御部25に送出され、この検出信号に基づいて移動量を算出され、この算出された信号に基づき,適宜制御された制御信号が動作信号(アライメント信号)として、第1、第2駆動手段18、19及び回転駆動手段29に送出される。
このようにして得られたシートは、この場合、2層ということになるが、さらに複層のシートを得るためには、さらに一連の貼り合わせ工程を繰り返し実行すればよい。
11 第1ユニット
12 第2ユニット
13 第1シート材
14 第1保持具
15 第1ケース
16 基台
17 支持プレート
18 第1駆動手段
19 第2駆動手段
20 第3駆動手段
21X X伝達体
21Y Y伝達体
22 可撓体
23 計測器
24 吸引パイプ
25 処理制御部
26 第2シート材
27 第2保持具
28 第2ケース
29 回転駆動手段
30 計測器
31 上部基台
32 中間基台
33 動力伝達機構
Claims (4)
- シート材を複数貼り合わせて複層のシート材を製造するシート材貼り合わせ装置(10)において、
互いに貼り合わせるべき第1シート材(13)を第1保持具(14)を介して収容する第1ケース(15)と、第2シート材(26)を第2保持具(27)を介して収容する第2ケース(28)とを備え、
前記第1ケース(15)は、支持プレート(17)を介し、第1の軸方向に移動調節するための第1駆動手段(18)と、第2の軸方向に移動調節するための第2駆動手段(19)と、これら第1駆動手段(18)、第2駆動手段(19)の動きを伝達する伝達体(21)と、この伝達体(21)上に配置した可撓体(22)と、第3の軸方向に移動調節する第3駆動手段(20)とにより支持する構成とし、
前記第2ケース(28)は、前記第1ケース(15)に当接離隔可能に設けて、前記第2シート材(26)を搭載する第2保持具(27)を回転駆動する回転駆動手段(29)を備え、
前記第1シート材(13)および第2シート材(26)の位置ずれを検出して、これら検出信号に基づいて前記第1、第2駆動手段(18、19)を制御して第1シート材(13)の位置合わせを行う一方、前記回転駆動手段(29)を制御して第2シート材(26)の位置合わせを行い、これら第1、第2ケース(15、28)を、互いに当接させて密閉空間を形成すると共に、この密閉空間内において、減圧下、加熱下において前記第1、第2シート材(13、26)を貼り合わせる構成とし、前記可撓体(22)により前記第2ケース(28)の軸方向に直交する方向の傾きを吸収することを特徴とするシート材貼り合わせ装置。 - 前記第1シート材(13)、第2シート材(26)の基準点の位置をそれぞれ計測する計測器(23、30)を備え、
前記計測器(23)による計測値に基づいて移動量を算出して、前記第1、第2駆動手段(18、19)を制御して第1シート材(13)の位置合わせを行う一方、
前記計測器(30)による計測値に基づいて移動量を算出して、前記回転駆動手段(29)を制御して第2シート材(26)の位置合わせを行う処理制御部(25)を備えたことを特徴とする請求項1記載のシート材貼り合わせ装置。 - 前記第3駆動手段(20)は、非圧縮性流体圧駆動シリンダ(20a)と、先端側を、第1軸第2軸を含む面方向に撓み可能な支持ロッド(20b)とにより構成したことを特徴とする請求項1記載のシート材貼り合わせ装置。
- 前記可撓体(22)内には、前記第1ケース(15)内に連通する吸引パイプ(24)を配設したことを特徴とする請求項1記載のシート材貼り合わせ装置。
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