JPH0710519Y2 - 積層装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔概要〕 セラミックからなる積層回路基板を構成する単位基板の
グリーンシートを積層し積層体とするグリーンシートの
積層装置に関し、 積層時の位置合わせを正確に行なうために積層位置決め
精度の向上を図ることを目的とし、 設置面上に立設されたフレームと、該フレームに設けら
れて垂直なＺ軸方向に上昇・下降し得る昇降機構と、該
昇降機構の下端部に設けられて下面にグリーンシートを
開放可能に吸着保持し得る吸着プレートと、該吸着プレ
ートと対向するように下方に設けられ該吸着プレートか
ら開放されるグリーンシートを載置積層し得る積載テー
ブルと、該積載テーブル上に設けられ位置固定状態とし
て上記吸着プレートに吸着されたグリーンシートの積層
位置基準となる複数のマークそれぞれを垂直方向の上方
から視認し得る複数のカメラと、上記積載テーブルを上
部に支持して上記設置面上に設けられ上記吸着プレート
に吸着されたグリーンシートの積層位置基準となる複数
のマークの直上位置に上記カメラをそれぞれ位置させる
のに該積載テーブルを水平なＸ−Ｙ方向に移動し得るＸ
−Ｙ移動機構ならびに該Ｘ−Ｙ移動機構とは上下関係に
設けられ上記Ｚ軸回りに回動し得る回転機構と、からな
り、上記Ｘ−Ｙ移動機構ならびに回転機構を移動させて
上記カメラをグリーンシートのマークの直上位置となし
その状態で上記昇降機構により上記吸着プレートを下降
させるとともに該吸着プレートの吸着状態を開放させて
該グリーンシートを上記積載テーブル上に載置積層させ
るように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本考案は、セラミックからなる積層回路基板を構成する
単位基板のグリーンシートを積層し積層体とするグリー
ンシートの積層装置にかかり、とくにグリーンシートを
積層するに際してその位置決め精度の向上を図った新規
なる積層装置に関する。

多層セラミック基板を製造する製造工程では、単位基板
であるグリーンシートを所定数重ね合わせることで、互
いのグリーンシートに形成された回路パターン相互位置
を正確に一致させて接合させる。このような、グリーン
シートの重ね合わせは相互の位置を正確に位置決めして
行なわねば層間の回路接続不良な状態となる。

したがって、グリーンシートの重ね合わせ積層に際して
は位置精度の高い位置合わせによって行なわれることが
重要なことである。

最近では、大形な多層セラミック基板が用いられるよう
になり、このようなグリーンシートであっても位置合わ
せ精度の高い積層が行なわれることがとくに望まれる。

〔従来の技術〕

グリーンシートを積層する積層装置の従来の構成は第２
図の概略構成図に示される。第２図で図（ａ）は側面
図、図（ｂ）は要部の断面図、である。図（ａ）に示さ
れるように、積層装置は、設置面７上に設置されてＸ方
向およびＹ方向に移動可能な移送機構10上に、逆Ｌ字形
のフレーム11の下端部が取り付けられ、このフレーム11
の上方先端部に垂直なＺ軸回りに回動可能な回転機構12
と、この回転機構12の下方に垂直なＺ軸方向に昇降し得
る昇降機構４とが設けられ、昇降機構４の下方には吸着
プレート１が昇降可能に取り付けられている。

Ｘ−Ｙ移送機構10は、精密な移動が行なえるよう、たと
えばボールネジを回動させることでそれぞれの方向に移
送されるように構成されている。回転機構12はパルスモ
ータなどの駆動源によって微細に回動されるように構成
され、これによって吸着プレート１が矢印θ方向へ任意
必要量回動される。

昇降機構４は流体圧による駆動の行なえるシリンダなど
で構成され、進退させることで吸着プレート１は垂直な
矢印Ｚ方向に任意高さ昇降させられる。

吸着プレート１には、下面に多数の吸気穴が設けられて
おり、チューブ14から吸気穴内の空気を吸引させること
で負圧となり、これによってグリーンシート３を吸着面
1Bに吸着保持させることができる。

設置面７に取り付けられた複数箇所の支持台13にはカメ
ラ９がそれぞれ垂直方向に設けられており、カメラ９は
図（ｂ）に示されるように吸着プレート１の貫通穴1Aを
とおして、吸着プレート１に吸着されているグリーンシ
ート３の複数の所定箇所に形成された積層位置基準とな
るマーク3A、この例では微細な穴をそれぞれに観測視認
し得る。

吸着プレート１の下方、設置面７上にはグリーンシート
３を載置し積層し得る積載テーブルが配置されている。

以上の構成で、積層すべきグリーンシート３を吸着プレ
ート１の下面に吸着保持させ、Ｘ−Ｙ移送装機構10と回
転機構12とによって吸着プレート１を平面上で微細に調
節移動させ、グリーンシート３のマーク3Aの位置をそれ
ぞれカメラ９の直下位置に位置させて、カメラ９をとお
してマーク3Aがカメラ９の所定の基準位置と一致してい
ることを視認し確認する。Ｘ−Ｙ移送機構10と回転機構
12とはこのようにして、それぞれのカメラ９の基準直下
位置にグリーンシート３の基準マーク3Aの位置が一致さ
れるよう、微細に位置調節させるものである。

以上のようにして、カメラ９の基準位置とグリーンシー
ト３の基準マーク3Aの位置とがそれぞれ一致されると、
その状態で昇降機構４を垂直なＺ軸方向へ下降させる。

グリーンシート３が下降され積載テーブル２上に到達さ
れると、吸着プレート１の吸着状態を開放させることに
より、グリーンシート３は積載テーブル２上に載置され
る。このようにして、グリーンシート３はカメラ９と位
置合わせされた状態から位置ずれすることなく、垂直に
下降されて積載テーブル２上に載置される。

すべてのグリーンシート３には積層位置基準となるマー
ク3Aの位置が所定位置に一致形成されている。したがっ
て、つぎに積載テーブル２上に載置されるグリーンシー
ト３を吸着プレート１に吸着させた状態で、Ｘ−Ｙ移送
機構10ならびに回転機構12を移動調節させて位置基準の
マーク3Aをカメラ９の基準位置と一致させ、昇降機構４
を下降させることにより積載テーブル２上のすでに載置
されているグリーンシート３上に、吸着プレート１に吸
着されたグリーンシート３の到達とともに、吸着プレー
ト１の吸着状態を開放させることで正確な位置にグリー
ンシート３を積層させることができる。

上述したように、グリーンシート３のマーク3Aの位置は
所定位置に一定して形成されているものであるから、設
置面７上に固定状態に設置されたカメラ９位置を基準
に、その直下位置にマーク3Aを一致させることで相対的
な位置が規定され、積層の枚数に関係なくすべてのグリ
ーンシート３はマーク3Aの位置を所定位置上に一致され
ることになり、位置ずれを生じることなく積層される。
したがって、回路パターンの接続不良も生じない。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、以上説明のような従来の積層装置による
と、逆Ｌ字形の先端部に片持ち状に回転機構ならびに昇
降機構をそなえたフレーム11の基部にＸ−Ｙ移送機構10
を設けた構成では、Ｘ−Ｙ移送機構10の動作に必要なわ
ずかな遊びが「ガタ」となり、点線で示されるようなフ
レーム11の傾き状態となり「ブレ」を生じる。

したがって、カメラ９に対するグリーンシート３の基準
位置決めを行なっても、実際には昇降機構４による下降
方向が「ブレ」によって正確な垂直のＺ方向ではなくな
り、積載位置が正しい位置からずれることになるといっ
た問題を有している。

本考案は、上記従来の問題点にかんがみ、グリーンシー
ト積層時の位置決めを正確に行なうために位置決め精度
の向上の図られた積層装置の提供をすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決させるための本考案の構成要旨とする
ところは、設置面上に立設されたフレームと、該フレー
ムに設けられて垂直なＺ軸方向に上昇・下降し得る昇降
機構と、該昇降機構の下端部に設けられて下面にグリー
ンシートを開放可能に吸着保持し得る吸着プレートと、
該吸着プレートと対向するように下方に設けられ該吸着
プレートから開放されるグリーンシートを載置積層し得
る積載テーブルと、該積載テーブル上に設けられ位置固
定状態として上記吸着プレートに吸着されたグリーンシ
ートの積層位置基準となる複数のマークそれぞれを垂直
方向の上方から視認し得る複数のカメラと、上記積載テ
ーブルを上部に支持して上記設置面上に設けられ上記吸
着プレートに吸着されたグリーンシートの積層位置基準
となる複数のマークの直上位置に上記カメラをそれぞれ
位置させるのに該積載テーブルを水平なＸ−Ｙ方向に移
動し得るＸ−Ｙ移動機構ならびに該Ｘ−Ｙ移動機構とは
上下関係に設けられ上記Ｚ軸回りに回動し得る回転機構
と、からなり、上記Ｘ−Ｙ移動機構ならびに回転機構を
移動させて上記カメラをグリーンシートのマークの直上
位置となしその状態で上記昇降機構により上記吸着プレ
ートを下降させるとともに該吸着プレートの吸着状態を
開放させて該グリーンシートを上記積載テーブル上に載
置積層させるように構成したことにより上記課題は解決
される。

〔作用〕

上記本考案の構成手段によると、昇降機構の設けられる
フレームは設置面に立設固定されることで、従来のよう
な移動機構を介在させることがないので強固にして安定
した姿勢が維持される。昇降機構についても従来のよう
に回転機構に支持されないことから、確実に安定した吸
着プレートの昇降移動が行なえる。

上記昇降機構の下端部に設けられて、下面にグリーンシ
ートを吸着保持する吸着プレートの下面に対向配置され
るグリーンシート積層用の積載テーブルには、垂直方向
に取り付けられたカメラが位置固定状態となに得るよう
に配置されている。

この積載テーブルの下部のＸ−Ｙ移動機構とＺ軸回りの
回転機構とにより積載テーブルを水平面内で任意位置に
微細に調節可能であるから、移動機構の「ガタ」による
傾きを生じることなく、積載テーブルは安定した状態で
カメラとともに移動位置調節される。

つまり、吸着プレートに吸着されたグリーンシートのマ
ーク位置に積載テーブル上のカメラを一致させ、この状
態でグリーンシートを積載テーブル上に載置積層させる
といった、同一位置での単純な操作の繰り返しで所要枚
数を容易かつ正確に積層し得る。

したがって、積層に際しての位置精度の安定向上が図
れ、とくに大形のグリーンシートを積層させるのに有効
である。

〔実施例〕

以下、本考案の積層装置ついて構成要旨にもとづいた実
施例により、図を参照して具体的詳細に説明する。な
お、全図を通じて同一部分には同一符号を付して示して
ある。

第１図は本考案積層装置の一実施例であり、図（ａ）は
概略の側面図、図（ｂ）はその要部の断面図、である。
図（ａ）に示されるように、支柱の両側が設置面７上に
立設固定された門形のフレーム８の中央部分には、垂直
軸のＺ方向に上昇・下降し得る昇降機構４が設けられ、
その昇降機構４の下端部下面にグリーンシート３を開放
可能に吸着保持し得る真空式の吸着プレート１が取り付
けられている。

吸着プレート１と対向するよう下方に設けられ、吸着プ
レート１から開放されるグリーンシート３を載置積層し
得る積載テーブル２には、吸着プレート１に吸着された
グリーンシート３面に形成されている積層位置基準とな
る複数のマーク3Aそれぞれを、垂直方向の上方から視認
し得る複数のカメラ９が支持具9Aにより、積載テーブル
２上に位置固定状態として図示例では２個所に取り付け
られている。

この積載テーブル２は、その下方設置面７上に設けられ
てボールネジにより水平なＸ−Ｙ方向に移動し得るＸ−
Ｙ移動機構５、ならびにＸ−Ｙ移動機構５とは上下関係
に設けられパルスモータによりＺ軸回りに回動し得る回
転機構６によって、各方向へ移動可能なように図示状態
に支持されている。

ここで、たとえばＸ方向とは紙面に対して左右方向であ
り、Ｙ方向とは紙面に対して直交方向、Ｚ軸とは紙面と
平行な上下方向（垂直方向）である。

これらのＸ−Ｙ移動機構５ならびに回転機構６は、積載
テーブル２を各方向へ移動させることにより、カメラ９
を積載テーブル２上に位置固定状態としてともに微細に
移動可能であり、この微細な移動によりカメラ９の位置
を、吸着プレート１に吸着されたグリーンシート３に形
成されている積層位置基準となるマーク3Aに対して、垂
直方向の位置を一致させることができる。

以上の構成で、図示されない手段によってグリーンシー
ト３を吸着プレート１の下部に搬送密着させ、チューブ
14を介して吸着プレート面の空気を吸引させることで吸
着プレート１にグリーンシート３を吸着保持させる。こ
のとき、図（ｂ）に示されるようにグリーンシート３は
そのマーク3Aが吸着プレート１の貫通穴1A内に覗くよう
に吸着させる。

このようにして吸着プレート１に吸着されたグリーンシ
ート３の位置は、積載テーブル２上方の上昇位置である
とともに、マーク3Aをカメラ９で撮像視認可能な合焦位
置に設定されている。

図（ｂ）の状態はカメラ９の撮像中心軸位置が、吸着プ
レート１の貫通穴1Aの位置からずれた吸着プレート１の
面上にある。そこで、Ｘ−Ｙ移動機構５の駆動によって
図示矢印Ａ方向に積載テーブル２を移動させ、貫通穴1A
をとおしてマーク3Aがカメラ９の視野、正確にはマーク
3Aの中心にカメラ９の視野の中心軸位置を一致させる。
この際必要に応じて回転機構６も駆動させてＺ軸回りに
回動させるが、Ｘ−Ｙ移動機構５もＸ−Ｙ方向へ微細に
移動させることで、複数箇所のマーク3Aに対してそれぞ
れカメラ９を一致させる。

このようなことを言い換えると、位置固定されて不動の
グリーンシート３のマーク3Aの直上位置にカメラ９が移
動されることにほかならないことである。

中心どうしが一致された状態で、昇降機構４を駆動下降
させてグリーンシート３が積載テーブル２上に達すると
同時に、吸着プレート１の吸着状態を開放させることに
より、グリーンシート３は積載テーブル２上に載置され
る。この状態は垂直なＺ軸方向のみの下降により、カメ
ラ９の中心軸上にグリーンシート３のマーク3Aの中心が
一致している状態である。

積載テーブル２上に載置されたグリーンシート３の上
に、つぎのグリーンシート３を積層させるには、上記の
動作の繰り返しによってつぎのグリーンシート３を積載
テーブル２上に位置させる。このような動作は、まった
く同一のことであるから、さきに載置されているグリー
ンシート３のマーク3A上につぎのグリーンシート３のマ
ーク3Aの位置が寸分の相違なく一致されることは、あら
ためて説明するまでもなく明らかなことである。

したがって、吸着プレート１の吸着状態を開放させてつ
ぎのグリーンシート３を積載テーブル２上とすること
で、さきのグリーンシート３上に位置ずれを生じること
なく所定位置に一致して積層される。

このように、グリーンシート３を所定枚数正確に積層さ
せ、積層回路基板となるべきグリーンシートの積層体と
することができるものであるから、グリーンシート３の
複数箇所のマーク3Aは、積層位置基準となるべきもので
ある。

本考案の構成によると、設置面７上にＸ−Ｙ移動機構５
と回転機構６とを上下関係とし、その上部に積載テーブ
ル２を配置したことで、従来の積層装置のようなＸ−Ｙ
移送機構10の偏位位置構成としたことによる「ガタ」な
らびに、フレーム８に「ブレ」を生じることがなくなる
ことから、大形のグリーンシートに対しても位置ずれな
く、従来に比して位置精度の高い積層を行なうことがで
きるものである。

以上の実施例においてＸ−Ｙ移動機構５と回転機構６と
は図示されるような上下関係にかぎらず、たとえば、回
転機構６が下方に配置されても作用、効果に差異はな
い。

また、カメラは微小なマークを正確に位置合わせして視
認し得るように顕微鏡的な拡大機能が必要である。この
ためにも複数箇所を同時に確認しながら位置合わせし得
るように撮像画面を拡大可能なモニタ装置により目視に
よる位置合わせし得ることが好ましい。

〔考案の効果〕

以上詳細に説明したように、本考案の積層装置によれ
ば、吸着プレートは設置面に固定立設されたフレームに
昇降機構を介して取り付けられ、カメラを位置固定状態
にそなえた積載テーブルは設置面上に配置されるＸ−Ｙ
移動機構とは上下関係の回転機構とによって支持させた
ことにより、吸着プレートに吸着保持されたグリーンシ
ートの積層位置基準となるマークに対して、積載テーブ
ルの移動に応じたカメラをマーク直上位置とさせること
で、安定状態に支持された昇降機構の垂直軸のＺ方向の
下降によりグリーンシートを積載テーブル上に載置積層
させるものであるから、移動機構がそれぞれの機能に応
じて最適位置に分離配置されたことにより、とくにＸ−
Ｙ移動機構の「ガタ」による影響が吸着プレートの位置
決め精度に支障を来すことがなくなった。

したがって、従来に比して積層位置決め精度の向上が図
れ、位置ずれなく信頼性が高いといった実用上の効果は
きわめて著しい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による一実施例の説明図、であり、図
（ａ）は概略の側面図、図（ｂ）は要部の断面図、 第２図は従来の説明図、であり、図（ａ）は概略の側面
図、図（ｂ）は要部の断面図、 をそれぞれ示す。 全図において、１は吸着プレート、２は積載プレート、
３はグリーンシート、４は昇降機構、５はＸ−Ｙ移動機
構、６は回転機構、７は設置面、８はフレーム、９はカ
メラ、である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】設置面上に立設されたフレームと、該フレ
   ームに設けられて垂直なＺ軸方向に上昇・下降し得る昇
   降機構と、該昇降機構の下端部に設けられて下面にグリ
   ーンシートを開放可能に吸着保持し得る吸着プレート
   と、該吸着プレートと対向するように下方に設けられ該
   吸着プレートから開放されるグリーンシートを載置積層
   し得る積載テーブルと、該積載テーブル上に設けられ位
   置固定状態として上記吸着プレートに吸着されたグリー
   ンシートの積層位置基準となる複数のマークそれぞれを
   垂直方向の上方から視認し得る複数のカメラと、上記積
   載テーブルを上部に支持して上記設置面上に設けられ上
   記吸着プレートに吸着されたグリーンシートの積層位置
   基準となる複数のマークの直上位置に上記カメラをそれ
   ぞれ位置させるのに該積載テーブルを水平なＸ−Ｙ方向
   に移動し得るＸ−Ｙ移動機構ならびに該Ｘ−Ｙ移動機構
   とは上下関係に設けられ上記Ｚ軸回りに回動し得る回転
   機構と、からなり、 上記Ｘ−Ｙ移動機構ならびに回転機構を移動させて上記
   カメラをグリーンシートのマークの直上位置となしその
   状態で上記昇降機構により上記吸着プレートを下降させ
   るとともに該吸着プレートの吸着状態を開放させて該グ
   リーンシートを上記積載テーブル上に載置積層させるよ
   うに構成してなることを特徴とする積層装置。