JPH11347656A - プレス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被プレス物のＸ軸、Ｙ軸、θ軸方向の位置決
めが極めて簡易な機構で高精度で、かつ微細に位置決め
ができるプレス装置を得ること。 【解決手段】 本発明の実施形態のプレス装置１０は、
金型４１の下方で所定の間隔を開けて配設された一対の
アライメント用ステージ６１、６２と、これら一対のア
ライメント用ステージに掛け渡されたアライメントベー
ス６３と、このアライメントベース６３上に所定の間隔
を開けて配設されたプレスされるシート１を保持する一
対のシート保持装置（２４、２５、３１、３２）と、金
型４１の近傍に配設され、シート１に予め形成したアラ
イメントマークＰｂを検出するアライメントマーク検出
装置５０と、このアライメントマーク検出装置５０の検
出信号を基に生成した制御信号で前記一対のアライメン
ト用ステージ６１、６２の位置を制御する制御装置とか
ら構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被プレス物である
シートの表面に形成されたパターン、例えば、印刷技術
で形成された電子回路基板のパターンを高精度でプレス
するためのプレス装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、プレス装置としては、プレスしよ
うとするシートを固定し、プレス用の金型をアライメン
トする機構で構成されているプレス装置と、金型は固定
とし、プレスしようとするシートの方をアライメントす
る機構で構成されているプレス装置とがある。

【０００３】前者のようなプレス装置は重量が５０〜１
００Ｋｇもある金型を移動させる必要があることから、
その金型を制御するために高出力が要求される。また、
この重量を受けるアライメント用ステージ自体に高剛性
が要求される。更に、金型をアライメントした後で、そ
の金型はステージから離す必要があるが、その離れ際に
金型が微動し、高い寸法精度を出すことが難しい。

【０００４】このような課題を解決したものとして、前
記後者のようなプレス装置が開発されている。この例と
して、特開平５−７０２５５「アルミナシート積層装
置」や特開平６−９９３９２「アルミナシート打抜き装
置」の公開特許公報に開示されているプレス装置を挙げ
ることができる。これは、枠に支持され、一対の位置決
め用マーカが付されたアルミナシートをアライメント用
ステージに載置し、一対のＣＣＤカメラでアルミナシー
トの上方から前記一対の位置決め用マーカを撮影してデ
ィスプレイに映出し、位置ずれがあれば、Ｘ軸ステー
ジ、Ｙ軸ステージ及びθ軸ステージを操作調整してアル
ミナシートの打ち抜き位置を位置出しし、その後、金型
により打ち抜いて積層用のアルミナシートを得る構造の
ものである。

【０００５】また、プリペイドカードなどのパターンと
位置決めマークとが連続的に印刷されたシートを順次打
ち抜くプレス装置が、公開特許公報の特開平８−５２６
９３「カードの打ち抜き装置」に開示されている。これ
は、打ち抜き金型が配設されている手前の位置でカメラ
を用いて位置決めマークを読み取り、コンピュータで演
算処理してパターン毎の送り量を決定し、シートを金型
へ正確に送り出そうとするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平５−７
０２５５「アルミナシート積層装置」や特開平６−９９
３９２「アルミナシート打抜き装置」の公開特許公報に
開示されているプレス装置は、一対の位置決め用マーク
を検出し、Ｘ軸ステージ、Ｙ軸ステージ及びθ軸ステー
ジを操作調整してアルミナシートの打ち抜き位置を位置
出しする方法が確かに採られているが、所謂、コンピュ
ータによる映像処理が行われておらず、精度の高い位置
決めはできず、また位置決めの作業に時間が掛かり、生
産効率が落ちる。

【０００７】また、特開平８−５２６９３「カードの打
ち抜き装置」に開示されているプレス装置は、シート送
り方向のパターンの位置決め、即ち、Ｘ軸方向だけを採
り上げており、Ｙ軸方向やθ軸方向の位置決めについて
は言及されていない。また、位置決めマークの読取り位
置が金型の手前で行われ、プレスしようとする金型部分
で行われていないため、それ程高い精度で位置決めする
ことができない。更にまた、何よりもプレスしようとす
るシートを保持する前記位置調整用ステージにプレスの
衝撃が加わり、精度良く位置決めされたパターンの位置
がずれて高精度でプレスすることができない。本発明が
特に採り上げるシート状の電子回路基板はＩＣ（半導体
集積回路装置）チップが直接半田付けされるものである
からパターンの位置ずれは±５μｍ程度に収める必要が
あることから、前記のような従来技術のプレス装置では
対応することはできない。

【０００８】従って、本発明は、これらの課題を解決し
ようとするものであって、被プレス物のＸ軸、Ｙ軸、θ
軸方向の位置決めが極めて簡易な機構のアライメントス
テージで高精度で、かつ微細に位置決めができるプレス
装置を得ることを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１に記
載の本発明のプレス装置は、所定のパターンとアライメ
ントマークが表面に形成されている被プレス物であるシ
ートを供給するシート供給装置と、前記シートの少なく
とも前記パターンをプレスするための金型と、その金型
の下方で所定の間隔を開けて配設された一対のアライメ
ント用ステージと、その一対のアライメント用ステージ
に掛け渡されたアライメントベースと、そのアライメン
トベース上に所定の間隔を開けて配設された前記シート
を保持する一対のシート保持装置と、前記金型の近傍に
配設され、前記アライメントマークを検出するアライメ
ントマーク検出装置と、そのアライメントマーク検出装
置の検出信号を基に生成した制御信号で前記一対のアラ
イメント用ステージの位置を制御する制御装置とから構
成して、前記課題を解決している。

【００１０】また、請求項２に記載の本発明のプレス装
置は、前記の発明において、前記一対のアライメント用
ステージがそれぞれＸ軸ステージ、Ｙ軸ステージ及びθ
軸ステージとから構成されていることを特徴とする。

【００１１】更にまた、請求項３に記載の本発明のプレ
ス装置は、請求項２に記載の前記一対のアライメント用
ステージの内の一方のアライメント用ステージのＸ軸ス
テージ及びＹ軸ステージにはそれぞれサーボモータが配
設されており、前記他方のアライメント用ステージのＹ
軸ステージにはサーボモータが配設されていて、前記ア
ライメントベースの一端部が前記一方のアライメント用
ステージに係合、載置されてＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθ
軸方向に制御され、前記アライメントベースの他端部は
前記他方のアライメント用ステージに載置されてＹ軸方
向のみが制御され、Ｘ軸方向及びθ軸方向は前記アライ
メント用ステージの前記一端部の動きに追従するように
掛け渡されていることを特徴とする。

【００１２】従って、前記請求項１に記載の本発明のプ
レス装置によれば、プレス時の金型の衝撃はアライメン
ト用ステージに伝わらず、シート上のパターンが正確に
位置決めでき、プレスすることができる。また、前記請
求項２に記載の本発明のプレス装置によれば、プレスし
ようとするパターンをＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθ軸方向
に位置決めできて、そのパターンを高精度でプレスする
ことができる。更にまた、前記請求項３に記載の本発明
のプレス装置によれば、前記アライメントベースの他端
部はＸ軸方向及びθ軸方向の動きが前記アライメント用
ステージの前記一端部の動きに追従するため、その上に
配設されているシート保持装置も追従して動き、プレス
しようとするシートを所定のテンションの下に金型の下
方に弛みなく架張することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図を参照しながら、本発明
の実施形態のプレス装置の構成及び構造を説明する。図
１は本発明の実施形態のプレス装置を示す構成図、図２
は図１に示したプレス装置における一部要部のシート送
り装置の側面図、図３は図１に示したプレス装置におけ
る他の要部のシート送り装置の側面図、図４は図１に示
したプレス装置におけるアライメント装置の側面図、図
５は図１に示した本発明のプレス装置によって送られて
きたシートのアライメントを説明するためのアライメン
ト装置部の平面図、図６は図１に示した本発明のプレス
装置によって送られてきたシートのアライメントが行わ
れた状態を説明するためのアライメント装置部の平面
図、図７は図１に示したプレス装置でプレスするための
シートの構造を示す一部断面図、図８はプレスしようと
するシートの一例を示す平面図、図９はプレスしようと
するパターンのアライメントマークの位置補正解析図、
そして図１０は図９で用いられている記号と本発明のプ
レス装置の各部との関係図及び対照表である。

【００１４】先ず、図１に示した本発明の実施形態のプ
レス装置によりプレスされる被プレス物の一例として、
図７に示したような複数の電子回路パターンＰが形成さ
れている長尺のシートを採り挙げて説明する。このシー
ト１上に形成されている電子回路パターンＰは、これを
プレスしてＩＣチップを直接半田付けするためシート状
の電子回路基板を得るためのものであって、このシート
１は長尺のフィルム状ベース２の表面に銅箔層３が形成
されており、そのベース２の裏面にはＵＶ系接着剤でキ
ャリアシート４が仮接着されている。符号５はＵＶ系接
着剤層を指す。前記銅箔層３には印刷処理によって、例
えば、図８に示したような電子回路パターンＰが形成さ
れるが、電子回路パターンＰとしては、基板パターンＰ
ａの他に、基板パターンＰａをプレスする場合のアライ
メントの基準とする一対のアライメントマークＰｂが基
板パターン枠Ｐｃの長手方向に対して垂直な方向の両側
に形成されている。このシート１の長さは、通常、数百
メートルにおよび、間紙１Ｓ（図１）と共にロール状に
巻かれて供給される。

【００１５】次に、図１乃至図６を参照しながら、本発
明の実施形態のプレス装置を説明する。図１において、
符号１０は本発明の実施形態のプレス装置を指す。この
プレス装置１０は、シート供給装置２０、シート巻取り
装置３０、金型装置４０、アライメントマーク検出装置
５０、アライメント装置６０、システム制御装置７０と
から構成されていて、シート供給装置２０から繰り出さ
れたシート１はシート巻取り装置３０で巻き取られる。
この間、前記金型装置４０へ繰り出されたシート１はア
ライメント装置６０で精密に位置決めされた後、その金
型装置４０でプレスされて、所望の基板を得る装置であ
る。

【００１６】前記シート供給装置２０は、供給軸２１、
シートフリーエリア２２、シート送り装置２３、グリッ
パ（シート保持装置）２４、バキューム・ブロー装置２
５とから構成されている。供給軸２１には、プレスしよ
うとするシート１が間紙１ｓと共に巻かれた巻出しロー
ル１Ｒが装着され、その巻出しロール１Ｒから繰り出さ
れたシート１はシートフリーエリア２２に供給される。
この間、巻き出された間紙１ｓは巻出しロール１Ｒの近
傍に配設されている間紙巻取り軸２１１０に巻き取られ
る。

【００１７】このシートフリーエリア２２はシート１を
緩ませ、下流のシート送り装置２３、グリッパ２４など
のシート保持部分でシート１を自由に移動させられるよ
うにする働きをする装置であって、円筒２２０１と、こ
の円筒２２０１の下方に位置する下限センサ２２０２
と、上方に位置する上限センサ２２０３とから構成され
ている。円筒２２０１内にはシート１がループ状に弛ま
せられていて、円筒２２０１の底面から吸引されてい
る。下限センサ２２０２はループ状シート１の最下限を
検出し、その最下限を検出した場合は、その検出された
信号により巻出しロール１Ｒからのシート１の送り出し
を停止する。上限センサ２２０３はループ状シート１の
最上限を検出し、その最上限を検出した場合は、その検
出された信号により巻出しロール１Ｒからのシート１の
送り出しを行う。

【００１８】前記シート送り装置２３はシートフリーエ
リア２２からのシート１を金型装置４０へ間欠的に送り
出す装置であって、詳細な構成は図２を用いて後記する
が、送りロール２３１０とピンチロール２３２０とから
構成されている。前記グリッパ２４はシート送り装置２
３から送り出されたシート１に張力を付与する装置であ
って、そのシート１を上下で挟んで固定する。前記バキ
ューム・ブロー装置２５はシート送り装置２３から送り
出されてきたシート１の金型装置４０における高さ（Ｚ
軸）方向を規制するもので、シート１の高さ位置が低い
場合には、そのシート１にエアーを吹き付け、高さ位置
が低い場合には、そのシート１を吸引して高さ位置を調
整するものである。

【００１９】前記送りロール２３１０は、図２に示した
ように、一対の軸受け２３１２、２３１３で軸受けされ
たロール本体２３１１と、その軸に装着されたカップリ
ング２３１４を介して装着され、ロール本体２３１１を
回転駆動するモータ２３１５と、このモータ２３１５の
回動角度を検出する回動角度検出器２３１６とから構成
されている。プレスされる前のシート１はこの送りロー
ル２３１０とこれに接する前記ピンチロール２３２０で
所定の長さ（送り量）だけ間欠的に金型装置４０へ供給
する。そのシート１の送りは金型４１によるプレス動作
に連動して行われ、モータ２３１５が所定の回動角度だ
け回動することにより所定量のシート１が送り出され
る。そのシート送り量は回動角度検出器２３１６でモー
タ２３１５の回動角を検出することによって行われる。

【００２０】前記シート巻取り装置３０は、バキューム
・ブロー装置３１、グリッパ（シート保持装置）３２、
シート送り装置３３、シートフリーエリア３４、ガイド
ロール３５、シート巻取り軸３６、スクラップ巻取り軸
３７、間紙巻取り軸３８などとから構成されている。

【００２１】前記バキューム・ブロー装置３１は前記バ
キューム・ブロー装置２５と同一の機能を持ち、これと
協働して金型装置４０に対する高さ位置を調整する装置
である。前記グリッパ３２はシート供給装置２０側のグ
リッパ２４と同一の働きをする装置である。前記シート
送り装置３３は前記グリッパ３２から送り出されてくる
プレスされたシート１ｐを下流のシートフリーエリア３
４へ間欠的に送り出す装置であって、詳細な構成は図３
を用いて後記するが、送りロール３３１０とピンチロー
ル３３２０とから構成されている。前記シートフリーエ
リア３４はシート送り装置３３から送り出されてくるプ
レス済みシート１ｐを巻き取る前に一旦弛ませて、上流
側に配設されている前記バキューム・ブロー装置３１、
グリッパ３２、シート送り装置３３などのシート保持部
に悪影響を与えなくする装置であって、前記シートフリ
ーエリア２２と同様に、円筒３４０１、下限センサ３４
０２、上限センサ３４０３とから構成されている。ルー
プ状のプレス済みシート１ｐは円筒３４０１の底部から
吸引されている。このシートフリーエリア３４から繰り
出されたプレス済みシート１ｐは前記ガイドロール３５
でスクラップシート１ｓと基板パターンＰａ抜きシート
１ｂとに分離され、スクラップシート１ｓはスクラップ
巻取り軸３７に巻き取られ、基板パターンＰａ抜きシー
ト１ｂは間紙巻取り軸３８から繰り出される間紙１ｉと
共にシート巻取り軸３６で巻き取られる。

【００２２】前記シート供給装置２０の内のシート送り
装置２３、グリッパ２４及びバキューム・ブロー装置２
５と、シート巻取り装置３０のバキューム・ブロー装置
３１、グリッパ３２及びシート送り装置３３は後記する
アライメント装置６０のアライメントベース６３上に配
設されていて、そのアライメント装置６０の一部構成要
素をも兼ねるものである。

【００２３】前記送りロール３３１０は、図３に示した
ように、一対の軸受け３３１２、３３１３で軸受けされ
たロール本体３３１１と、その軸に装着された定トルク
コントローラ３３１４と、更にカップリング３３１５を
介して装着され、ロール本体３３１１を回転駆動するモ
ータ３３１６とから構成されている。プレスされた後の
シート１ｐはこの送りロール３３１０とこれに接する前
記ピンチロール３３２０で所定の長さ（送り量）だけ間
欠的にシートフリーエリア３４へ供給される。ロール本
体３３１１はモータ３３１６により常時回転駆動されて
いるが、ピンチロール３３２０が作動して圧着した時の
みシート１ｐを送り出す。

【００２４】次に、金型装置４０について簡単に説明す
る。この金型装置４０は、金型４１、プレスシリンダ４
２、プレス機のフレーム４３、ボルスタープレート４
４、スクラップガイド４５、スクラップボックス４６と
から構成されている。金型４１は抜き型と半抜き型とが
ある。プレスシリンダ４２はプレス圧を発生し、金型４
１を押圧するシリンダである。前記スクラップガイド４
７はプレス屑Ｓｃをスクラップボックス４８へ落とし込
むためのガイド或いはシュートである。

【００２５】そして、この金型装置４０には、後記する
シート１のアライメントを行うための制御信号を生成す
るためのアライメントマーク検出装置５０である、例え
ば、ＣＣＤからなる一対のカメラ５１、５２が前記ボル
スタープレート４４内に配設されている。符号５３はカ
メラ用照明ランプである。

【００２６】次に、前記アライメント装置６０につい
て、図４及び図５をも参照しながら説明する。このアラ
イメント装置６０は、前記金型装置４０の金型４１の下
方で所定の間隔を開けて配設された一対のアライメント
用ステージ６１、６２と、これら一対のアライメント用
ステージ６１、６２に掛け渡されたアライメントベース
６３と、このアライメントベース６３上に所定の間隔を
開けて配設された、プレスしようとするシート１を保持
する一対の前記グリッパ２４、３２とから構成されてい
る。前記一対のアライメント用ステージ６１、６２はプ
レス装置１０の基板１１上に固定されている。前記アラ
イメントベース６３の金型４１の下方にはプレス屑落下
孔６３０１が開けられている。

【００２７】前記一対のアライメント用ステージ６１、
６２はそれぞれＸ軸ステージ６４、６５、Ｙ軸ステージ
６６、６７及びθ軸ステージ６８、６９とから構成され
ている。前記一方のアライメント用ステージ６２のＸ軸
ステージ６５及びＹ軸ステージ６７にはそれぞれサーボ
モータ７１、７２が配設されており、前記他方のアライ
メント用ステージ６１のＹ軸ステージ６６にもサーボモ
ータ７３が配設されている。

【００２８】アライメント装置６０の一方のアライメン
ト用ステージ６１の組のＸ軸ステージ６４は高精度ガイ
ド（不図示）により自由に回転し、Ｙ軸ステージ６６は
パルスモータのようなサーボモータ７３によりアライメ
ントベース６３をＹ軸方向に駆動し、そしてθ軸ステー
ジ６８は軸受け（不図示）により自由に回転する。他方
の組のＸ軸ステージ６５はパルスモータのようなサーボ
モータ７１によりアライメントベース６３をＸ軸方向に
駆動、制御し、Ｙ軸ステージ６７もパルスモータのよう
なサーボモータ７２によりアライメントベース６３をＹ
軸方向に駆動し、そしてθ軸ステージ６９は軸受け（不
図示）により自由に回転する。

【００２９】前記アライメントベース６３のアライメン
ト用ステージ６２側の一端部はそのアライメント用ステ
ージ６３のθ軸ステージ６９に係合（矢印Ａ）して載置
されていて、その一端部はＸ軸ステージ６５、Ｙ軸ステ
ージ６７によりＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθ軸方向に制御
され、前記アライメントベース６３の他端部は前記他方
のアライメント用ステージ６１のθ軸ステージ６８上に
載置（矢印Ｂ）されて、その他端部はＹ軸ステージ６６
のみによりＹ軸方向のみに制御され、Ｘ軸方向及びθ軸
方向は前記θ軸ステージ６９に係合しているアライメン
トベース６３の前記一端部の動きに追従するように掛け
渡されている。

【００３０】前記システム制御装置７０は、前記サーボ
モータ７１、７２、７３、画像処理回路７４、制御回路
７５、プレス指令回路７６、シート送り制御回路７７、
シート送り量検出回路７８、演算回路７９から構成され
ている。このシステム制御装置７０はシート送り、プレ
ス、シートアライメントの動作の制御を行う装置であっ
て、それらの動作は以下に記す。本発明のプレス装置１
０は以上説明したような構造で構成されている。

【００３１】次に、このプレス装置１０の動作を図５及
び図６も加えて説明する。なお、プレスされる基板パタ
ーンＰａが形成されているシート１としては、説明を簡
単にするために、図８に示したような基板パターンＰａ
が一列だけ、しかし、多数の基板パターンＰａが形成さ
れている長尺のシートとする。そして金型４１の下方に
送り出すシート１の送り量は基板パターン枠Ｐｃの一駒
分づつとする。また、プレスの種類としては、ハーフカ
ット（半抜き）を採り挙げ、その動作で説明する。ハー
フカットとは、図７において、例えば、キャリアシート
４の上層の銅箔層３から接着剤層５までの層、或いはキ
ャリアシート４の一部表面までの層の深さまでカットす
るカット方法である。実際には、前記シート１としては
幅広のシートに、図８に示したような基板パターン枠Ｐ
ｃ、基板パターンＰａ、アライメントマークＰｂなどの
多数の電子回路パターンＰが形成された列が複数列配列
されていて、プレスも多数の基板パターンＰａを同時に
行える金型４１を用いて行われることを付言しておく。

【００３２】先ず、シート供給装置２０の供給軸２１が
図示していないモータにより駆動され、巻出しロール１
Ｒからシートフリーエリア２２へ繰り出される。この
間、巻出しロール１Ｒにシート１と共に巻き込まれてい
た間紙１ｉは間紙巻取り軸２１１０に巻き取られる。そ
してシートフリーエリア２２からのプレスされるシート
１が制御回路７５の下にシート送り装置２３、グリッパ
２４、そしてバキューム・ブロー装置２５から金型４１
の下方のボルスタープレート４４上に間欠的に送られて
くる。そして、図示していないが、金型４１に対するシ
ート１の高さ位置が一対のグリッパ２４、３２で制御、
保持されながら一定の張力の下に保持される。この時、
既にプレスされ、基板パターンＰａが残されたシート１
ｐはバキューム・ブロー装置２５、３１でブローされな
がら、グリッパ２４、３２がシート１のグリップを解除
し、シート送り装置３３によりシートフリーエリア３４
へ送り込まれる。このシートフリーエリア３４からのプ
レス済みシート１ｐはガイドロール３５でスクラップシ
ート１ｓを基板パターンＰａが接着されたままのキャリ
アシート４、即ち、基板パターンＰａ抜きシート１ｂか
ら分離し、その分離されたスクラップシート１ｓはスク
ラップ巻取り軸３７に巻き取られ、基板パターンＰａ抜
きシート１ｂは間紙巻取り軸３８に巻かれている間紙１
ｓと共にシート巻取り軸３６に巻き取られる。

【００３３】ボルスタープレート４４上に繰り出された
シート１は、そのボルスタープレート４４内の一対のカ
メラ５１、５２により、そのシート１上の一駒の基板パ
ターンＰａに付された一対のアライメントマークＰｂを
読み取られ、その出力信号は画像処理装置９１に入力さ
れる。一対のアライメントマークＰｂが全く正常な位置
に在ることが検出され、画像処理回路７４で確認される
と、制御回路７５はプレス指令回路７６にプレスシリン
ダ４２を作動するように指示を与え、金型４１を打ち下
ろして直下に位置規制されているシート１上の基板パタ
ーンＰａをハーフカットする。即ち、図７に示したシー
ト１の場合、金型４１の打ち下ろし位置はキャリアシー
ト４の接着剤層５側で留められる。

【００３４】このようにして一駒の基板パターンＰａが
ハーフカットされると、その金型４１の戻りを検出して
制御回路７５は、再度、シート送り制御回路７７などを
制御し、巻出しロール１Ｒを回動させると共に、シート
送り装置２３のロール本体２３１１のモータ２３１５を
制御してピンチロール２３２０と共にシート１を駆動
し、次の一駒の基板パターンＰａをボルスタープレート
４４上に送り出す。以後、この動作を繰り返す。なお、
プレスされたプレス屑Ｓｃはアライメントベース６３の
貫通孔６３０１から広口のスクラップガイド４７に案内
されてスクラップボックス４８内へ落下する。

【００３５】図８に示したシートパターンは、図におい
て最も左側に描かれている第１駒目のパターンＰ１が正
常なパターンであり、次の第２駒目のパターンＰ２はパ
ターンＰ１に対して左側に若干傾斜した状態で形成され
ているパターンであり、そして第３駒目のパターンＰ３
はパターンＰ１に対して右側に若干傾斜した状態で形成
されているパターンであって、巨視的に描いたものであ
るが、実際のパターン形成の印刷工程では、これ程極端
に位置が狂っていることはない。

【００３６】しかし、微視的には若干狂っており、ま
た、シート送り装置２３などで金型４１の下方に送り出
されてくるシート１はプレス装置１０のシート送り装置
２３などの機械的精度でも、パターンＰ２、Ｐ３のよう
に部分的に狂いが生じている場合がある。既に記したよ
うに、このパターンの狂い（位置ずれ）が±５μｍ以上
あると、高密度ＩＣチップを基板パターンＰａ上に正常
に半田付けすることができなくなる。

【００３７】今、前記のように位置ずれが生じている、
例えば、第２駒の基板パターンＰａのパターンＰ２が金
型４１の下方に送り出されてきて停止し、両グリッパ２
４、３２で所定の張力の下に保持されているものとす
る。図５はこの保持状態における第２駒の基板パターン
ＰａのパターンＰ２が形成されているシート１とアライ
メントベース６３との位置関係を示した図であって、水
平な仮の基準線Ｌに対してアライメントベース６３のＸ
軸は平行状態にあるが、そのアライメントベース６３の
Ｘ軸に対するパターンＰ２のアライメントマークＰｂは
前記仮の基準線Ｌを基準としてＸ軸方向にＸμｍ、Ｙ軸
方向にＹμｍ、そしてθ軸方向にθ°の角度ずれている
状態を示しているものである。

【００３８】図５に示したシート１上のパターンＰ２の
状態において、前記カメラ５１、５２は複数個のアライ
メントマークＰｂを認識し、図５及び図８に示したよう
に、それらのＸ軸ズレ、Ｙ軸ズレ及びθ軸ズレを検出
し、それらのデータを画像処理回路７４に送り、そして
制御回路７５から演算回路７９にて前記各ズレに対応し
たアライメントベース６３の移動量を算出し、アライメ
ント装置６０の各サーボモータ７１、７２、７３に制御
信号を印加する。

【００３９】前記Ｙ軸ズレが生じている場合には、Ｙ軸
ズレのデータに応じた制御信号がサーボモータ７２、７
３に印加されてＹ軸ステージ６６、６７を同時に制御
し、アライメントベース６３を、シート１の送り出し方
向に対して垂直方向に微細に移動させる。

【００４０】また、前記Ｘ軸ズレが生じている場合に
は、Ｘ軸ズレのデータに応じた制御信号がサーボモータ
７１のみに印加されてＸ軸ステージ６５を制御し、この
Ｘ軸ステージ６５側のアライメントベース６３の端部を
基点にしてアライメントベース６３を、シート１の送り
出し方向に微細に移動させる。そのアライメントベース
６３の他端はアライメント用ステージ６１上に載置され
ているだけであるので、Ｘ軸ステージ６５の微細移動に
追従するだけである。

【００４１】更にまた、θ軸ズレが生じている場合に
は、Ｘ軸ズレ成分のデータに応じた制御信号がサーボモ
ータ７１にのみ印加され、そしてＹ軸ズレ成分のデータ
に応じた制御信号が両サーボモータ７２、７３に印加さ
れて、３個のサーボモータ７１、７２、７３の協働制御
でアライメントベース６３は、そのアライメント用ステ
ージ６２側を基点にして微細に回動させる。

【００４２】このようにアライメントベース６３が調整
されると、このアライメントベース６３上に配設されて
いる送り出し側のシート送り装置２３、グリッパ２４、
バキューム・ブロー装置２５と、巻き取り側のシート送
り装置３３、グリッパ３２、バキューム・ブロー装置３
１とは、前記のアライメントベース６３の微細移動に応
じて移動し、これら両グループの装置で保持しているシ
ート１上の第２駒パターンＰ２を所定の張力を保った状
態のままで前記Ｘ軸ズレ、Ｙ軸ズレ及びθ軸ズレを補正
する逆方向に微細に移動させられ、金型４１に対して前
記第１駒のパターンＰ１のように、正常な位置関係で位
置決めされる。

【００４３】この状態を図６に示した。即ち、アライメ
ントベース６３のＸ軸は仮の基準線Ｌに対して−Ｘμ
ｍ、Ｙ軸は−Ｙμｍ、θ軸は＋θ°それぞれ移動し、し
かし、パターンＰ２のアライメントマークＰｂなどは仮
の基準線Ｌに対して所定の精密な位置関係で補正され、
保持される。

【００４４】以上のようなアライメント装置６０及びシ
ステム制御装置７０の協働制御で、金型４１の下方に保
持されたシート１上の基板パターンＰａは正常な位置に
位置決めされたことになり、金型４１、シート送り装置
２３、３３などが既に記した動作で作動し、基板パター
ンＰａがハーフカットされる。

【００４５】前記のように、フルカットの場合も同様の
動作で制御することができ、プレスしようとするパター
ンの種類によっては、フルカット、ハーフカットを織り
まぜ、そして数回繰り返してプレスするようにしてもよ
い。制御動作は前記と同様にして行われる。

【００４６】なお、前記演算回路７９では、次式で前記
Ｘ軸ズレ、Ｙ軸ズレ及びθ軸ズレの値が演算され、サー
ボモータ７１、７２、７３が制御される。これらの数式
は図９に示したプレスしようとするパターンのアライメ
ントマークの位置補正解析図を基に、それぞれ与えられ
る。なお、図１０は図９で用いられている記号と本発明
のプレス装置１０の各部との関係図及び対照表である。

【００４７】

【数１】

【００４８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の実施形態のプレス装置は、 １．プレス時の金型の衝撃はアライメント用ステージに
伝わらず、シート上のパターンをＸ軸方向、Ｙ軸方向及
びθ軸方向に正確に位置決めでき、そのパターンを±５
μｍ程度の寸法の高い精度でプレス加工することができ
る ２．プレスしようとするシートを所定のテンションの下
に金型の下方に弛みなく架張することができる。 ３．プレスしようとするシートのアライメント装置を小
型、軽量に製作でき、それだけプレス装置の製作費を低
減することができる ４．設置場所の省スペース化ができる ５．低出力のアライメント用ステージが選定できるた
め、省エネルギーのプレス装置を実現できる ６．シート屑は垂直に落下するため、シュート部での詰
まりは皆無となり、信頼性、メンテナンス性の高いプレ
ス装置を得ることができる。など数々の優れた効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態のプレス装置を示す構成図
である。

【図２】 図１に示したプレス装置における一部要部の
シート送り装置の側面図である。

【図３】 図１に示したプレス装置における他の要部の
シート送り装置の側面図である。

【図４】 図１に示したプレス装置におけるアライメン
ト装置の側面図である。

【図５】 図１に示した本発明のプレス装置によって送
られてきたシートのアライメントを説明するためのアラ
イメント装置部の平面図である。

【図６】 図１に示した本発明のプレス装置によって送
られてきたシートのアライメントが行われた状態を説明
するためのアライメント装置部の平面図である。

【図７】 図１に示したプレス装置でプレスするための
シートの構造を示す一部断面図である。

【図８】 プレスしようとするシートの一例を示す平面
図である。

【図９】 プレスしようとするパターンのアライメント
マークの位置補正解析図である。

【図１０】 図９で用いられている記号と本発明のプレ
ス装置１０の各部との関係図及び対照表である。

【符号の説明】

１…プレスされるシート、２…ベース、３…銅箔層、４
…キャリアシート、５…接着剤層、１０…本発明の実施
形態のプレス装置、２０…シート供給装置、２１…供給
軸、２３…シート送り装置、２４，３２…グリッパ、２
５，３１…バキューム・ブロー装置、３０…シート巻取
り装置、３３…シート送り装置、３５…ガイドロール、
３６…シート巻取り軸、４０…金型装置、４１…金型、
４４…ボルスタープレート、４６…スクラップボック
ス、５０…アライメントマーク検出装置、５１，５２…
カメラ、５３…照明ランプ、６０…アライメント装置、
６１，６２…アライメント用ステージ、６３…アライメ
ントベース、６４，６５…Ｘ軸ステージ、６６、６７…
Ｙ軸ステージ、６８、６９…θ軸ステージ、７０…シス
テム制御装置、７１、７２、７３…サーボモータ、７４
…画像処理回路、７５…制御回路、７９…演算回路、Ｐ
…電子回路パターン、Ｐａ…基板パターン、Ｐｂ…アラ
イメントマーク、Ｐｃ…基板パターン枠

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年８月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４７】

【数１】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定のパターンとアライメントマークが
   表面に形成されている被プレス物であるシートを供給す
   るシート供給装置と、 前記シートの少なくとも前記パターンをプレスするため
   の金型と、 該金型の下方で所定の間隔を開けて配設された一対のア
   ライメント用ステージと、 該一対のアライメント用ステージに掛け渡されたアライ
   メントベースと、 該アライメントベース上に所定の間隔を開けて配設され
   た前記シートを保持する一対のシート保持装置と、 前記金型の近傍に配設され、前記アライメントマークを
   検出するアライメントマーク検出装置と、 該アライメントマーク検出装置の検出信号を基に生成さ
   れた制御信号により前記一対のアライメント用ステージ
   の位置を制御する制御装置とから構成されていることを
   特徴とするプレス装置。
2. 【請求項２】 前記一対のアライメント用ステージがそ
   れぞれＸ軸ステージ、Ｙ軸ステージ及びθ軸ステージと
   から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の
   プレス装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の前記一対のアライメン
   ト用ステージの内の一方のアライメント用ステージのＸ
   軸ステージ及びＹ軸ステージにはそれぞれサーボモータ
   が配設されており、前記他方のアライメント用ステージ
   のＹ軸ステージにはサーボモータが配設されていて、前
   記アライメントベースの一端部が前記一方のアライメン
   ト用ステージに係合、載置されてＸ軸方向、Ｙ軸方向及
   びθ軸方向に制御され、前記アライメントベースの他端
   部は前記他方のアライメント用ステージに載置されてＹ
   軸方向のみが制御され、Ｘ軸方向及びθ軸方向は前記ア
   ライメント用ステージの前記一端部の動きに追従するよ
   うに掛け渡されていることを特徴とする請求項１に記載
   のプレス装置。