JP6079748B2 - ラミネート装置 - Google Patents

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Description

本発明はラミネート装置に関する。
電子機器を高密度に実装するために、複数のプリント基板を積層したビルドアップ基板が広く用いられている。ビルドアップ基板を形成する際、基板の表面に絶縁層をラミネートで形成する技術が用いられている。
特許文献１には、基板の表面にラミネート材をラミネートするラミネート装置において、搬送される基板上に配置されたラミネート材を基板の端部から加熱加圧ローラーで押し付けて熱圧着する技術が開示されている。
特開平１１−２６６０８０号公報
背景技術で説明したように、特許文献１に開示されている技術では、搬送される基板上に配置されたラミネート材を基板の端部から加熱加圧ローラーで押し付けて熱圧着している。つまり、特許文献１にかかる技術では、基板の上下に配置された加熱加圧ローラーで基板とラミネート材を挟むことで、ラミネート材を基板に熱圧着している。このとき、基板の表面に配置されたラミネート材は、基板の搬送方向の下流側の端部から上流側の端部に向かって一方向にラミネートされる。このため、加熱加圧ローラーによってラミネート材にかかる摩擦力が一方向（搬送方向と逆方向）となり、基板とラミネート材との間で位置ずれが生じるという問題がある。
上記課題に鑑み本発明の目的は、基板に対するラミネート材の位置ずれを抑制することができるラミネート装置を提供することである。
本発明にかかるラミネート装置は、基板の表面にラミネート材をラミネートするラミネート装置であって、前記基板を搬送方向に搬送する搬送手段と、前記基板の表面に配置されている前記ラミネート材を加圧する第１及び第２の加圧手段と、を備える。前記第２の加圧手段は、前記基板の搬送速度よりも速い速度で前記搬送方向に移動可能に構成されている。そして、前記搬送手段で前記基板を搬送しながら前記基板に前記ラミネート材をラミネートする際、前記第１の加圧手段は前記基板の前記搬送方向上流側の端部と前記搬送方向下流側の端部との間である中央部から前記搬送方向上流側に向かって前記基板に前記ラミネート材をラミネートし、前記第２の加圧手段は前記基板の中央部から前記搬送方向下流側に向かって前記基板に前記ラミネート材をラミネートする。
本発明にかかるラミネート装置では、第２の加圧手段を基板の搬送速度よりも速い速度で搬送方向に移動可能に構成している。このため、搬送手段で基板を搬送しながら基板にラミネート材をラミネートする際、第１の加圧手段は基板の中央部から搬送方向上流側に向かって基板にラミネート材をラミネートし、第２の加圧手段は基板の中央部から搬送方向下流側に向かって基板にラミネート材をラミネートすることができる。よって、ラミネートを開始する位置を基板の中央部とすることができるので、ラミネートの開始点（基板の中央部）から終了点（基板の各々の端部）までの距離を短くすることができ、基板に対するラミネート材の位置ずれを抑制することができる。
本発明により、基板に対するラミネート材の位置ずれを抑制することができるラミネート装置を提供することができる。
実施の形態にかかるラミネート装置を示す側面図である。 実施の形態にかかるラミネート装置の動作を説明するための側面図である。 実施の形態にかかるラミネート装置の動作を説明するための側面図である。 実施の形態にかかるラミネート装置の動作を説明するための側面図である。 実施の形態にかかるラミネート装置の動作を説明するための側面図である。 実施の形態にかかるラミネート装置の動作を説明するための側面図である。 実施の形態にかかるラミネート装置の動作を説明するための側面図である。 実施の形態にかかるラミネート装置の動作を説明するための側面図である。 実施の形態にかかるラミネート装置の動作を説明するための上面図である。 実施の形態にかかるラミネート装置の動作を説明するための上面図である。 実施の形態にかかるラミネート装置の動作を説明するための上面図である。 実施の形態にかかるラミネート装置の他の構成例を示す側面図である。 実施の形態にかかるラミネート装置の他の構成例を示す側面図である。 実施の形態にかかるラミネート装置の他の構成例を示す上面図である。 実施の形態にかかるラミネート装置の他の構成例を示す側面図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態にかかるラミネート装置を示す側面図である。図１に示すように、ラミネート装置１は基板１０の表面にラミネート材１１をラミネートする装置であり、搬送手段１２と加圧手段１５とを備える。ここで、基板１０には、例えばガラスエポキシ基板を用いることができる。また、ラミネート材１１には樹脂材やプリプレグ（例えば、ガラス繊維に樹脂を含浸させた材料）を用いることができる。なお、これらの材料は一例であり、本実施の形態では基板１０やラミネート材１１にこれらの材料以外の材料を用いてもよい。
搬送手段１２は、基板１０を搬送方向に搬送する。搬送手段１２は基板１０の裏面側に設けられている。例えば、搬送手段１２は複数のローラー１３を用いて構成することができる。この場合は、各々のローラー１３が回転することで基板１０が搬送方向に搬送される。基板１０の表面にはラミネート材１１が配置されている。
本実施の形態にかかるラミネート装置１では、基板１０の裏面側から基板１０を加熱する加熱手段を更に備えている。例えば、加熱手段は、各々のローラー１３（搬送手段）にヒータを設けることで構成することができる。つまり、基板１０を搬送する際、各々のローラー１３は基板１０の裏面と接するので、各々のローラー１３を加熱することで、基板１０の裏面側から基板１０を加熱することができる。よって、基板１０の表面に配置されているラミネート材１１の接着面（基板１０と接している面）側から熱を加えることができるので、余分な熱をラミネート材１１に加えることを抑制することができ、ラミネート材１１の変形を抑えることができる。
加圧手段１５は、基板１０の厚み方向（鉛直方向）に変位可能に構成されており（図２Ｂ、図２Ｃ参照）、基板１０の表面に配置されているラミネート材１１を加圧する。つまり、ラミネート材１１の接着面に熱を加えた状態で、加圧手段１５を用いてラミネート材１１を加圧することで、ラミネート材１１を基板１０にラミネートすることができる。例えば、加圧手段１５は、第１の加圧手段１５_１と第２の加圧手段１５_２とを用いて構成することができる。第１の加圧手段１５_１は、搬送方向において移動しないように構成されており（つまり、鉛直方向にのみ移動する）、例えばローラーＲ１、Ｒ２を用いて構成することができる。第２の加圧手段１５_２は、基板１０の搬送速度よりも速い速度で搬送方向に移動可能に構成されており、例えばローラーＲ３、Ｒ４を用いて構成することができる。
次に、本実施の形態にかかるラミネート装置１の動作について、図２Ａ〜図２Ｇ、図３Ａ〜図３Ｃを用いて説明する。まず、図２Ａに示すように、基板１０の表面にラミネート材１１を配置し、このラミネート材１１が配置された基板１０をラミネート装置１に投入する。投入された基板１０は、搬送手段１２によって搬送速度ｖで搬送される。このとき、各々のローラー１３から基板１０に熱が伝わり、ラミネート材１１の下面の樹脂が軟化する。
その後、図２Ｂに示すように、基板１０が所定の位置に到達すると、第１の加圧手段１５_１および第２の加圧手段１５_２が降下してラミネート材１１への加圧を開始する。ここで、所定の位置とは、ローラーＲ２、Ｒ３が基板１０の中央部付近となる位置である。その後、図２Ｃ（図３Ａの上面図参照）、図２Ｄ（図３Ｂの上面図参照）に示すように、搬送手段１２が基板１０を搬送速度ｖで搬送しつつ、第２の加圧手段１５_２（ローラーＲ３、Ｒ４）が搬送速度ｖの２倍の速度２ｖで搬送方向に移動する。これにより、第１の加圧手段１５_１および第２の加圧手段１５_２によってラミネート材１１が基板１０にラミネートされる。
このとき、第１の加圧手段１５_１は搬送方向において移動しないように、つまり、搬送手段１２に対する搬送方向における相対的な位置が変化しないように構成されている。この場合は、基板１０が搬送方向に移動することで、基板１０に対する第１の加圧手段１５_１の相対的な位置が変化する。これにより、第１の加圧手段１５_１は基板１０の中央部（つまり、基板１０の搬送方向上流側の端部と搬送方向下流側の端部との間である中央部）から搬送方向上流側に向かってラミネート材１１をラミネートする。第１の加圧手段１５_１が基板１０にラミネート材１１をラミネートする速度は、基板１０の搬送速度ｖと同一となる。
また、第２の加圧手段１５_２は搬送速度ｖの２倍の速度２ｖで搬送方向に移動する。この場合は、第２の加圧手段１５_２が基板１０よりも速く移動しているので、基板１０に対する第２の加圧手段１５_２の相対的な位置が変化する。これにより、第２の加圧手段１５_２は基板１０の中央部から搬送方向下流側に向かってラミネート材１１をラミネートする。第２の加圧手段１５_２が基板１０にラミネート材１１をラミネートする速度は、基板１０に対する第２の加圧手段１５_２の相対速度ｖ（＝第２の加圧手段１５_２の移動速度（２ｖ）−基板の搬送速度（ｖ））と同一となる。
よって、第２の加圧手段１５_２の移動速度を、基板１０の搬送速度ｖの２倍とした場合は、第１の加圧手段１５_１が基板１０にラミネート材１１をラミネートする速度と、第２の加圧手段１５_２が基板１０にラミネート材１１をラミネートする速度とが同一となり、基板１０にラミネート材１１を均一にラミネートすることができる。
そして、図２Ｅ（図３Ｃの上面図参照）に示すように、第１の加圧手段１５_１のローラーＲ２が基板１０の上流側の端部に達し、また第２の加圧手段１５_２のローラーＲ３が基板１０の下流側の端部に達すると、第１の加圧手段１５_１および第２の加圧手段１５_２が上昇し、加圧手段１５はラミネート材１１への加圧を停止する。
その後、図２Ｆに示すように、第２の加圧手段１５_２が搬送方向と逆の方向に移動する。そして、第２の加圧手段１５_２が図２Ｇに示す初期位置に到達すると、第２の加圧手段１５_２が停止して初期状態となる。その後、新たに基板１０が投入されると、ラミネート装置１は、図２Ａ〜図２Ｇの動作を繰り返す。
背景技術で説明したように、特許文献１に開示されている技術では、搬送される基板上に配置されたラミネート材を基板の端部から加熱加圧ローラーで押し付けて熱圧着している。つまり、特許文献１にかかる技術では、基板の上下に配置された加熱加圧ローラーで基板とラミネート材を挟むことで、ラミネート材を基板に熱圧着している。このとき、基板の表面に配置されたラミネート材は、基板の搬送方向の下流側の端部から上流側の端部に向かって一方向にラミネートされる。このため、加熱加圧ローラーによってラミネート材にかかる摩擦力が一方向（搬送方向と逆方向）となり、基板とラミネート材との間で位置ずれが生じるという問題があった。
すなわち、基板にラミネート材をラミネートする際に、基板の一方の端部から他方の端部に向かって一方向にラミネートした場合は、ラミネートの開始点（一方の端部）から終了点（他方の端部）までの距離が長くなるため、基板に対するラミネート材の位置ずれが大きくなる。例えば、基板に対するラミネート材の位置ずれは、ラミネートの開始点と終了点との距離に比例する。
これに対して本実施の形態にかかるラミネート装置では、第２の加圧手段１５_２を基板１０の搬送速度よりも速い速度で搬送方向に移動可能に構成している。このため、搬送手段１２で基板１０を搬送しながら基板１０にラミネート材１１をラミネートする際、第１の加圧手段１５_１は基板１０の中央部から搬送方向上流側に向かって基板１０にラミネート材１１をラミネートし、第２の加圧手段１５_２は基板１０の中央部から搬送方向下流側に向かって基板１０にラミネート材１１をラミネートすることができる。よって、ラミネートを開始する位置を基板１０の中央部とすることができるので、ラミネートの開始点（基板１０の中央部）から終了点（基板１０の各々の端部）までの距離を短くすることができ、基板１０に対するラミネート材１１の位置ずれを抑制することができる。
換言すると、ラミネート材１１にかかる摩擦力を搬送方向にもかけることができるため、つまり、ラミネート材１１にかかる摩擦力を搬送方向および搬送方向と逆の方向の両方にかけることができるので、摩擦力がかかる方向の偏りを低減することができ、基板１０に対するラミネート材１１の位置ずれを抑制することができる。
また、本実施の形態にかかるラミネート装置１では、各々のローラー１３（搬送手段）を加熱することで、基板１０の裏面側から基板１０を加熱している。よって、基板１０の表面に配置されているラミネート材１１の接着面（基板１０と接している面）側から熱を加えることができるので、余分な熱をラミネート材１１に加えることを抑制することができ、ラミネート材１１の変形（例えば、ラミネート材１１の穴の変形）を抑えることができる。つまり、加圧手段１５を用いて加熱するのはなく、搬送手段１２を用いて加熱することで、基板１０の裏面側から表面側に温度勾配を持たせることができる。よって、ラミネート材１１の変形を抑えることができる。
次に、本実施の形態にかかるラミネート装置の他の構成例について説明する。
図１に示したラミネート装置１では、各々のローラー１３（搬送手段）にヒータ（加熱手段）を設けていた。しかし、本実施の形態では、例えば、図４に示すラミネート装置２のように、搬送手段１２の下側に加熱手段１８を設けてもよい。このように、搬送手段１２の下側に加熱手段１８を設けることで、基板１０の裏面側を均一に加熱することができる。
また、本実施の形態では、図５に示すラミネート装置３のように、搬送手段２２をベルト２４を用いて構成してもよい。つまり、複数のローラー２３の周りにベルト２４を巻いて搬送手段２２を構成してもよい。この場合は、ベルト２４が均一に加熱され、また基板１０とベルト２４との接触面積を増加させることができるため、基板１０を裏面側から均一に加熱することができる。また、基板１０を安定的に搬送することができる。
搬送手段２２をベルト２４を用いて構成した場合は、図５、図６に示すように、ベルト２４に位置決め用のピン２５（以下、位置決めピン２５とも記載する）を設けてもよい。位置決めピン２５は、基板１０の厚み方向において基板１０を貫通し、ラミネート材１１に形成された凹部と嵌合するように構成されている。つまり、位置決めピン２５を用いて基板１０とラミネート材１１との相対的な位置を固定することで、基板１０とラミネート材１１との位置ずれを確実に抑制することができる。このとき、位置決めピン２５がラミネート材１１を貫通しないようにしているため、位置決めピン２５の上を加圧手段１５が通過することができる。例えば、図６に示すように、位置決めピン２５は、ベルト２４の搬送方向と交差する方向の両側２５_１、２５_２に設けることができる。
また、位置決めピンは、基板１０の４つの角部と対応する位置に設けてもよい。この場合は、位置決めピンは４本になる。また、位置決めピンは、基板１０の対角の位置と対応する位置に設けてもよい。この場合は、位置決めピンは２本になる。なお、位置決めピンを設ける位置はこれらに限定されることはなく、他の任意の位置に設けてもよい。
また、本実施の形態では、図７に示すラミネート装置４のように、加圧手段３５をベルト３６_１、３６_２を用いて構成してもよい。つまり、複数のローラーの周りにベルト３６_１、３６_２を巻いて加圧手段３５を構成してもよい。この場合は、第１の加圧手段がベルト３６_１に対応し、第２の加圧手段がベルト３６_２に対応する。このように加圧手段３５をベルト３６_１、３６_２を用いて構成することで、ラミネート材１１と加圧手段３５との接触面積を増加させることができ、ラミネート材１１を安定的にラミネートすることができる。
なお、本実施の形態では、例えば、図７に示すように加圧手段３５をベルト３６_１、３６_２を用いて構成し、図１に示すように搬送手段１２をローラー１３を用いて構成してもよい。
また、上記で示した搬送手段として用いているローラーの数、及び加圧手段として用いているローラーの数は一例であり、本実施の形態にかかるラミネート装置では、ローラーの数は任意に決定することができる。
また、上記では一例として、第２の加圧手段１５_２（ローラーＲ３、Ｒ４）が基板１０の搬送速度ｖの２倍の速度２ｖで搬送方向に移動する場合について示したが、第２の加圧手段１５_２の速度はこれに限定されることはない。つまり、第２の加圧手段１５_２の速度は、基板１０の搬送速度ｖよりも速ければよい。
また、上記では一例として、第１の加圧手段１５_１（ローラーＲ１、Ｒ２）が搬送方向において移動しない構成について示したが、本実施の形態では第１の加圧手段１５_１が搬送方向において移動するように構成してもよい。この場合は、第１の加圧手段１５_１の速度が基板１０の搬送速度ｖよりも遅くなるようにする。また、第１の加圧手段１５_１を基板１０の搬送方向と逆の方向に移動するようにしてもよい。なお、上記で説明したように、第１の加圧手段１５_１が搬送方向において移動しないように構成した場合は、第１の加圧手段１５_１を搬送方向に移動するための移動手段を設ける必要がないため、装置構成を簡略化することができる。
以上、本発明を上記実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。
１、２、３、４ ラミネート装置
１０ 基板
１１ ラミネート材
１２ 搬送手段
１３ ローラー
１５ 加圧手段
１５_１ 第１の加圧手段
１５_２ 第２の加圧手段
１８ 加熱手段
２２ 搬送手段
２３ ローラー
２４ ベルト
２５、２５_１、２５_２ 位置決めピン
３５ 加圧手段
３６_１、３６_２ ローラー

Claims (7)

  1. 基板の表面にラミネート材をラミネートするラミネート装置であって、
    前記基板を搬送方向に搬送する搬送手段と、
    前記基板の表面に配置されている前記ラミネート材を加圧する第１及び第２の加圧手段と、を備え、
    前記第２の加圧手段は、前記基板の搬送速度よりも速い速度で前記搬送方向に移動可能に構成されており、
    前記搬送手段で前記基板を搬送しながら前記基板に前記ラミネート材をラミネートする際、前記第１の加圧手段は前記基板の前記搬送方向上流側の端部と前記搬送方向下流側の端部との間である中央部から前記搬送方向上流側に向かって前記基板に前記ラミネート材をラミネートし、前記第２の加圧手段は前記基板の中央部から前記搬送方向下流側に向かって前記基板に前記ラミネート材をラミネートする、
    ラミネート装置。
  2. 前記第１の加圧手段は、前記搬送方向において移動しないように構成されている、請求項１に記載のラミネート装置。
  3. 前記基板の裏面側から前記基板を加熱する加熱手段を更に備える、請求項１または２に記載のラミネート装置。
  4. 前記加熱手段は、前記搬送手段に設けられたヒータである、請求項３に記載のラミネート装置。
  5. 前記加圧手段はローラーまたはベルトを用いて構成されており、
    前記搬送手段はローラーまたはベルトを用いて構成されている、
    請求項１乃至４のいずれか一項に記載のラミネート装置。
  6. 前記搬送手段はベルトを用いて構成されており、
    前記ベルトには前記基板の厚み方向において前記基板を貫通し、前記ラミネート材に形成された凹部と嵌合するように構成された位置決め用のピンが設けられている、
    請求項１乃至４のいずれか一項に記載のラミネート装置。
  7. 前記第２の加圧手段は、前記基板の搬送速度の２倍の速度で前記搬送方向に移動可能に構成されている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のラミネート装置。
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