KR101018348B1 - 시트적층체의 제조방법 및 시트적층체의 제조장치 - Google Patents

시트적층체의 제조방법 및 시트적층체의 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 각 시트를 높은 정밀도로 위치결정할 수 있으며, 단시간에 효율적으로 시트적층체를 형성할 수 있는 시트적층체의 제조방법을 제공하는 동시에, 그와 같은 효율적인 시트적층체의 제조를 가능하게 하는 시트적층체의 제조장치를 제공한다.
시트적층체의 제조장치(41)는 시트를 한 장씩 반입하기 위한 반입 스테이션(2)과, 반송된 시트를 적층하여 앞선 시트에 가접합하기 위한 가접합 스테이션(3)과, 가접합한 적층 시트를 가열하는 동시에 가압하여 열압착하기 위한 적층 스테이션(4)과, 열압착된 시트적층체를 반출하기 위한 반출 스테이션(5)이 일렬로 차례로 배치되어 있다. 그리고, 가접합 스테이션(3)에 설치된 얼라이먼트 장치(12)의 아래쪽 흡착판에는, 얼라이먼트 마크를 인식하는 카메라와, 위치결정된 시트를 가접합시키기 위한 전열 인두가 내장되어 있다.
Figure R1020060116403
시트적층

Description

시트적층체의 제조방법 및 시트적층체의 제조장치{Method and Apparatus for Producing Sheet Laminates}
도 1은 시트적층체 제조장치의 정면을 나타내는 설명도이다.
도 2는 시트적층체 제조장치를 위에서 본 상태를 나타내는 설명도이다.
도 3은 제 1 반송장치, 제 2 반송장치를 나타내는 사시도이다.
도 4는 얼라이먼트 장치를 위에서 본 상태를 나타내는 설명도이다.
도 5는 얼라이먼트 장치의 연직단면을 나타내는 설명도이다.
도 6은 가열장치, 프레스 장치의 설치부위를 나타내는 설명도이다.
**부호의 설명**
1: 시트 2: 반입 스테이션
3: 가접합 스테이션 4: 적층 스테이션
5: 반출 스테이션 6: 제 1 반송장치
7: 제 2 반송장치 8: 제 3 반송장치
9: 제 1 승강테이블 10: 제 2 승강테이블
11: 보유수단 12: 얼라이먼트 장치
13: 가접합 장치 14: 전열 인두
15: 가열장치 16: 프레스 장치
20: 제 1 안내레일 21: 제 2 안내레일
23: 얼라이먼트 테이블 24: 흡착판
25: 카메라 26: 제어장치
27: 구멍 개구부 28A: 프레임(지지부재)
29: 유압 실린더 30: 피스톤로드
31: 승강체 32: 히터
33: 상부틀 34: 흡인케이스
35: 진공장치 41: 적층장치
43: 지지부재
본 발명은 적층 칩 컨덴서나 적층 칩 인덕터 등의 세라믹 그린시트를 적층하여 이루어지는 적층형 전자부품을 제조하기 위한 제조방법, 및 그 제조방법을 사용하는 제조장치에 관한 것이다.
적층형 전자부품의 가장 대표적인 예인 적층 세라믹 컨덴서는, 내부전극 패턴이 인쇄된 그린시트를 적층함으로써 얻어진 시트적층체를, 내부전극이 끝면에 노출하도록 하여 칩형상으로 절단한 후에 소성함으로써 제조된다. 이러한 적층 세라믹 컨덴서의 제조에 있어서, 내부전극이 인쇄된 그린시트를 적층할 때, 인쇄된 내부전극의 위치가 어긋나면, 적층 세라믹 컨덴서에 취득되는 정전용량에 편차가 발 생하여 버린다. 그 때문에, 그린시트 적층시의 위치 어긋남을 방지하는 방법으로서, 종래에는 그린시트의 천공공정으로 위치결정구멍을 형성하고, 그 위치결정구멍을 기준으로 인쇄하여, 위치결정구멍에 핀을 삽입하면서 각 그린시트를 적층하는 방법이나, 일본특허공개 평03-142910호 공보와 같이, 얼라이먼트 마크 인식장치에 의해 그린시트에 미리 마련된 얼라이먼트 마크의 위치를 인식하여, 그 위치정보에 따라 얼라이먼트 장치를 작동시킴으로써 각 그린시트를 위치결정하는 방법이 채용되었다.
하지만, 그린시트에 천공된 위치결정구멍에 핀을 삽입하면서 각 시트를 적층하는 방법은, 위치결정구멍과 인쇄위치가 어긋나거나, 위치결정구멍을 핀보다 어느 정도 크게 하지않으면 안되기 때문에, 정밀도가 높은 위치결정을 할 수 없다. 한편, 얼라이먼트 마크 인식장치와 얼라이먼트 장치를 이용하여 각 시트를 위치결정하는 방법은, 동일한 적층장치 안에서 얼라이먼트 마크의 인식, 얼라이먼트 동작, 그린시트의 적층이라는 여러가지 동작을 해야 하기 때문에, 단시간 안에 시트적층체를 형성하는 것이 불가능하고, 적층장치가 복잡해지기 때문에, 유지가 어려워진다는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 상기 종래 시트적층체의 제조방법의 문제점을 해소하고, 각 시트를 정밀도 높게 위치결정할 수 있는데다가, 단시간에 효율적으로 시트적층체를 형성할 수 있는 시트적층체의 제조방법을 제공하는데 있다. 또한, 그와 같은 효율적인 시트적층체의 제조를 가능하게 하는 시트적층체의 제조장치를 제공하는데 있다.
이러한 본 발명 중, 청구항 1에 기재된 발명의 구성은, 여러 장의 세라믹 시트를 적층하여 이루어지는 시트적층체의 제조방법으로서, 시트를 가접합 스테이션으로 반송하여, 가접합 스테이션에서 시트의 얼라이먼트 마크 위치를 인식하여 그 위치정보에 따라 시트를 위치결정하고, 그 후 다음 시트를 가접합 스테이션으로 반송하여, 가접합 스테이션에서 그 시트를 위치결정한 후, 앞서 위치결정한 시트에 적층하는 동시에 부분적으로 가열하여 가접합하고, 그 후 가접합된 시트를 적층 스테이션으로 반송하여, 적층 스테이션에서 가접합 상태의 시트를 가열하는 동시에 가압하여 열압착하고, 적층 스테이션에서 시트를 열압착하고 있는 동안, 가접합 스테이션에서 다음 시트를 위치결정하고, 그 후 위치결정한 시트를 앞서 열압착된 시트에 적층하는 동시에 부분적으로 가열하여 가접합하고, 그 후 가접합된 시트를 적층 스테이션으로 반송하여 열압착하고, 그 후 이 동작들을 반복하여, 여러 장의 시트를 열압착하여 일체적으로 적층된 시트적층체를 제조하는데 있다.
청구항 2에 기재된 발명의 구성은, 여러 장의 세라믹 시트를 적층하여 이루어지는 시트적층체의 제조방법으로서, 시트를 가접합 스테이션으로 반송하여, 가접합 스테이션에서 시트의 얼라이먼트 마크 위치를 인식하여 그 위치정보에 따라 시트를 위치결정하고, 그 후 다음 시트를 가접합 스테이션으로 반송하여, 가접합 스테이션에서 그 시트를 위치결정한 후, 앞서 위치결정한 시트에 적층하는 동시에 부분적으로 가열하여 가접합하고, 그 후 이 동작들을 반복하여 여러 장의 시트를 가 접합하며, 그 후 가접합된 여러 장의 시트를 적층 스테이션으로 반송하여, 적층 스테이션에서 가접합 상태의 여러 장의 시트를 가열하는 동시에 가압하여 열압착하고, 적층 스테이션에서 시트를 열압착하고 있는 동안, 가접합 스테이션에서 다음 시트를 위치결정하고, 그 위치결정한 시트를 앞서 열압착한 여러 장의 시트에 적층하는 동시에 부분적으로 가열하여 가접합하고, 이 동작을 반복하여 여러 장의 시트가 열압착된 시트적층체를 제조하는데 있다.
청구항 3에 기재된 발명의 구성은, 여러 장의 세라믹 시트를 적층하여 이루어지는 시트적층체의 제조방법으로서, 여러 장의 시트를 차례로 가접합 스테이션으로 반송하고, 가접합 스테이션에서 시트의 얼라이먼트 마크 위치정보에 따라 시트를 위치결정한 후, 그 위치결정한 시트를 앞서 위치결정되어 가접합되어 있는 시트에 적층하는 동시에 부분적으로 가열하여 가접합하며, 그 후 이 동작들을 반복하여 여러 장의 시트를 가접합하고, 그 후 가접합 상태의 여러 장의 시트를 적층 스테이션으로 반송하여, 적층 스테이션에서 가접합 상태의 여러 장의 시트를 가열하는 동시에 가압하여 열압착하여, 여러 장의 시트를 열압착하여 일체로 적층된 시트적층체를 제조하는데 있다.
청구항 4에 기재된 발명의 구성은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 시트의 아랫면을 흡착보유한 상태에서 가접합 스테이션으로 반송하고, 가접합 스테이션에서 시트의 윗면을 흡착보유한 상태에서 시트를 위치결정한 후, 그 위치결정한 시트를 앞서 위치결정되어 아랫면이 흡착보유되어 있는 시트의 위쪽에 적층하는 동시에 부분적으로 가열하여 가접합하고, 그 후 가접합한 시 트의 아랫면을 흡착보유한 상태에서 적층 스테이션으로 반송하여, 적층 스테이션에서 가접합 상태의 시트를 상하측으로부터 가열하는 동시에 가압하여 열압착하는데 있다.
청구항 5 내지 청구항 8에 기재된 발명의 구성은, 각각 청구항 1 내지 청구항 4에 기재된 발명에 있어서, 시트를 필름부착 시트로 하고, 그 필름부착 시트를 가접합 스테이션으로 반송하는데 앞서 시트로부터 필름을 박리하여, 가접합 스테이션에서 필름을 박리한 상태의 시트를 위치결정하는데 있다.
청구항 9 내지 청구항 12에 기재된 발명의 구성은, 각각 청구항 1 내지 청구항 4에 기재된 발명에 있어서, 시트를 필름부착 시트로 하고, 가접합 스테이션에서는 필름부착 시트의 상태에서 시트를 위치결정하며, 그 후 위치결정을 완료한 시트를 가접합 스테이션 밖으로 반송하여, 가접합 스테이션에서 다음 시트를 위치결정하고, 상기 위치결정한 다음 번 시트를 앞서 위치결정한 시트에 적층하기 위하여, 앞서 위치결정한 시트를 가접합 스테이션으로 반송하는데 앞서, 앞서 위치결정한 시트로부터 필름을 박리하는데 있다.
청구항 13에 기재된 발명의 구성은, 여러 장의 세라믹 시트를 적층하여 이루어지는 시트적층체의 제조장치로서, 시트를 한 장씩 반입하는 반입 스테이션과, 반송된 시트를 적층하여 앞선 시트에 가접합하는 가접합 스테이션과, 가접합한 적층 시트를 가열하는 동시에 가압하여 열압착하는 적층 스테이션과, 열압착한 시트적층체를 반출하는 반출 스테이션을 구비하고, 시트의 아랫면을 흡착보유할 수 있는 제 1 승강테이블을 구비하며 반입 스테이션과 가접합 스테이션을 왕복이동할 수 있는 제 1 반송장치와, 시트의 아랫면을 흡착보유할 수 있는 제 2 승강테이블을 구비하며 가접합 스테이션과 적층 스테이션을 왕복이동할 수 있는 제 2 반송장치와, 시트를 보유할 수 있는 보유수단을 구비하며 적층 스테이션과 반출 스테이션을 왕복이동할 수 있는 제 3 반송장치를 설치하고, 가접합 스테이션에 시트의 윗면을 흡착보유한 상태에서 시트의 얼라이먼트 마크 위치정보에 따라 시트를 위치결정할 수 있는 얼라이먼트 장치와, 위치결정한 시트를 제 2 승강테이블 위의 앞선 시트의 윗면에 가접합할 수 있는 가접합 장치를 설치하고, 적층 스테이션에 가접합되어 있는 제 2 승강테이블 위의 적층시트를 가열할 수 있는 가열장치를 구비하고, 그 적층시트를 위쪽에서부터 가압할 수 있는 프레스 장치를 설치하여 이루어지는 것에 있다.
청구항 14에 기재된 발명의 구성은, 청구항 13에 기재된 발명에 있어서, 반입 스테이션과 가접합 스테이션과 적층 스테이션을 일렬로 차례로 배치하고, 제 1 반송장치에 제 1 승강테이블을 반입 스테이션과 가접합 스테이션으로 왕복안내 할 수 있는 제 1 안내레일을 설치하고, 제 2 반송장치에 제 2 승강테이블을 가접합 스테이션과 적층 스테이션으로 왕복안내 할 수 있는 제 2 안내레일을 설치하며, 제 1 안내레일과 제 2 안내레일을 공통된 직선형상의 안내레일로 구성하여 이루어지는 것에 있다.
청구항 15에 기재된 발명의 구성은, 청구항 13에 기재된 발명에 있어서, 가접합 스테이션에 고정적으로 지지되어 있는 지지부재를 설치하고, 얼라이먼트 장치에, 지지부재에 대하여 수평면 안에서 X방향, Y방향, 선회방향으로 이동할 수 있게 설치한 얼라이먼트 테이블과, 얼라이먼트 테이블에 시트의 윗면을 흡착보유 할 수 있게 설치한 흡착판과, 지지부재에 얼라이먼트 테이블과 흡착판의 관통구멍을 통하여 시트의 얼라이먼트 마크 위치를 인식하도록 위치조정할 수 있게 설치한 카메라와, 지지부재에 카메라로부터의 얼라이먼트 마크 위치정보에 따라 얼라이먼트 테이블을 X방향, Y방향, 선회방향으로 이동시키도록 설치한 제어장치를 구비하고, 가접합 장치에, 지지부재에 대하여 얼라이먼트 테이블과 흡착판의 관통구멍을 통하여 구멍 개구부를 향하여 승강가능하게 설치한 가열 인두를 구비하여 이루어지는 것에 있다.
청구항 16에 기재된 발명의 구성은, 청구항 13에 기재된 발명에 있어서, 적층 스테이션에 고정적으로 지지되어 있는 지지부재를 설치하고, 프레스 장치에, 지지부재에 대하여 피스톤 로드를 아래쪽을 향하게 하여 고정 설치한 유압 실린더와, 지지부재에 대하여 승강가능하게 지지되어 피스톤 로드에 연결되어 있는 승강체와, 승강체에 고정 설치되어 히터를 내장하고 있는 상부틀과, 승강체에 대하여 상부틀 옆쪽의 전체 둘레와 상부틀의 위쪽을 감싸도록 승강가능하게 설치한 흡인케이스와, 흡인케이스의 내부공간으로부터 공기를 흡인할 수 있는 진공장치를 구비하여, 승강체를 하강시키면 도중에 흡인케이스가 제 2 승강테이블에 맞닿아 하강이 정지되는 동시에, 흡인케이스 안을 기밀하게 폐쇄하는 것에 있다.
이하, 본 발명에 따른 시트적층체의 제조장치, 및 시트적층체의 제조방법의 일 실시예에 대하여 도면에 따라 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2는 시트적층체의 제조장치를 나타낸 것으로, 시트적층체의 제조장치(이하, 단순히 '적층장치'라고 함)(41)는, 시트를 1장씩 반입하기 위한 반입 스테이션(2)과, 반송된 시트를 적층하여 앞선 시트에 가접합하기 위한 가접합 스테이션(3)과, 가접합한 적층 시트를 가열하는 동시에 가압하여 열압착하기 위한 적층 스테이션(4)과, 열압착된 시트적층체를 반출하기 위한 반출 스테이션(5)이 일렬로 차례로 배치되어 있다.
또한, 적층장치(41)의 지지판(42) 위에는, 반입 스테이션(2)과 가접합 스테이션(3) 사이를 왕복이동 할 수 있는 제 1 반송장치(6)와, 가접합 스테이션(3)과 적층 스테이션(4)의 사이를 왕복이동 할 수 있는 제 2 반송장치(7)와, 적층 스테이션(4)과 반출 스테이션(5)의 사이를 왕복이동 할 수 있는 제 3 반송장치(8)가 설치되어 있다. 도 3은 제 1 반송장치(6) 및 제 2 반송장치(7)를 나타낸 것이며, 제 1 반송장치(6)에는 세라믹 그린시트(이하, 단순히 '시트'라고 함)(1)의 아랫면을 흡착보유 할 수 있는 제 1 승강테이블(9)이 설치되어 있으며, 제 2 반송장치(7)에는 마찬가지로 시트의 아랫면을 흡착보유 할 수 있는 제 2 승강테이블(10)이 설치되어 있다. 한편, 제 3 반송장치(8)에는 시트의 네 모퉁이 가장자리를 보유하여 적층 스테이션(4)으로부터 반출 스테이션(5)의 반출테이블(5A) 위로 시트를 반출하기 위한 보유수단(11)이 설치되어 있다.
상술한 제 1 반송장치(6), 제 2 반송장치(7)는 직선형상으로 평행하게 배치된 한 쌍의 안내 레일(17)과, 안내 레일(17) 위에 슬라이드 가능하게 놓여 있는 대차(臺車)(6A,7A)와, 제 1 반송장치(6), 제 2 반송장치(7)의 아래쪽에 각각 지지판(42)에 고정된 한 쌍의 지지판(18A,19A)에 의해 지지되어 안내레일(17)과 평행하게 배치되는 동시에, 제 1 반송장치(6), 제 2 반송장치(7)의 대차(6A,7A)에 나사결 합되어 있는 나사축(18,19)과, 지지판(42)에 고정배치되어 나사축(18,19)의 끝부분에 연결되어 있는 서보모터(18B,19B)를 구비하고 있다. 제 1 반송장치(6)의 대차(6A)와 제 2 반송장치(7)의 대차(7A)에는, 각각 제 1 승강테이블(9)과 제 2 승강테이블(10)을 승강시키기 위한 전후 한 쌍의 승강 실린더(9A,10A)와, 제 1 승강테이블(9)과 제 2 승강테이블(10)의 승강을 안내하기 위한 도시하지 않은 안내수단이 장착되어 있다. 또한, 제 1 반송장치(6)의 제 1 승강테이블(9)에는, 제 1 승강테이블(9) 위에 놓인 시트를 위치결정하기 위한 전후 한 쌍의 위치결정 실린더(9B,9C)(도 2에 기재)가 설치되어 있다. 한 쪽 위치결정 실린더(9B)는 시트를 위치결정하는 스톱퍼를 앞뒤로 이동시키는 것이며, 다른 쪽 위치결정 실린더(9C)는 시트를 스톱퍼에 맞닿도록 누르기 위한 것이다. 또한, 제 1 승강테이블(9)과 제 2 승강테이블(10)에는 금틀 등의 틀에 붙인 시트를 사용하는 경우, 금틀 등의 4각 부분을 승강시키기 위한 4개의 틀 승강 실린더(도시는 생략)가 내장되며, 시트를 위쪽에 위치하는 후술하는 얼라이먼트 테이블의 흡착판으로 보낼 때 금틀 등을 밀어올려 확실하게 흡착판으로 넘기도록 되어 있다. 지지판(42) 위에는 제 2 반송장치(7)의 대차(7A)를 가접합 스테이션(3)에서 정확한 위치에 정지시키기 위한 위치결정 센서(60)가 설치되어 있다. 그리고, 안내레일(17) 중, 나사축(18) 측의 부분이 제 1 승강테이블(9)을 반입 스테이션(2)과 가접합 스테이션(3)으로 왕복안내하는 제 1 안내레일(20)로서 기능하며, 나사축(19) 측의 부분이 제 2 승강테이블(10)을 가접합 스테이션(3)과 적층 스테이션(4)으로 왕복안내하는 제 2 안내레일(21)로서 기능하도록 되어 있다.
또한, 가접합 스테이션(3)에서는 지지판(42) 위에 4개의 지지기둥(22,22,…)이 설치되며, 그 각 지지기둥(22)들의 윗끝 부분에 지지부재(43)가 수평하게 고정 설치되어 있다. 그리고, 그 지지부재(프레임)(43)에는 시트(1)에 미리 마련된 얼라이먼트 마크의 위치에 관한 정보에 따라 시트(1)를 위치결정하기 위한 얼라이먼트 장치(12)가 설치되어 있다. 도 4 및 도 5는 얼라이먼트 장치(12)의 설치부위를 나타낸 것으로, 얼라이먼트 장치(12)는 지지부재(43)의 아랫면에 고정 설치된 중공(中空)의 설치기판(12A)과, 설치기판(12A)의 아래쪽에 수평면 안에서 이동가능하게 설치되어 있는 얼라이먼트 테이블(23)을 구비하고 있다. 얼라이먼트 테이블(23)은 일본특허공개 2000-98631호 공보 등에 기재되어 있는 바와 같이, 설치기판(12A)에 설치한 종래 공지의 기구에 의해, 제어장치(26)에 의한 지령에 따라 수평면 안에서 X방향, Y방향, 선회방향(θ방향)으로 이동가능하게 되어 있다. 지지부재(43)와 설치기판(12A)의 윗면에는 중앙부분에 커다란 개구부(43C,12C)가 형성되어 있다.
더욱이, 얼라이먼트 테이블(23)은 중앙부분에 커다란 개구부(23A)를 구비하고, 그 아랫면에는 개구부(23A)를 막도록 시트의 윗면을 흡착보유하기 위한 흡착보유판(24)이 설치되어 있다. 흡착보유판(24)에는 그 아랫면의 시트를 흡착하는 영역의 가장자리부 일부를 제외한 위치에 흡인가능한 다공질 재료로 이루어지는 대략 사각형의 흡착판(24A)이 대략 동일면에서 고정 설치되며, 그 흡착판(24A)의 위쪽에 위치하는 내부에는 흡인실(24B)이 설치되고, 흡착보유판(24)의 윗면에 흡인실(24B)의 진공흡인과 진공파괴를 위한 여러 개의 흡인관(24C)이 연결되어 있다. 또한, 흡인보유판(24)에는 여러 개의 금틀에 붙인 시트를 사용하는 경우를 위하여, 시트를 흡인하는 영역의 옆쪽의 여러 군데에, 금틀을 흡착할 수 있는 자석(24D)이 매설되는 동시에, 그 자석들에 흡인된 금틀을 이탈시키기 위한 여러 개의 핀 실린더(24E)가 아래쪽을 향하여 배치되어 있다. 또한, 흡인보유판(24)에는 시트를 흡착하는 영역의 가장자리부 일부에, 4개의 관통구멍(36,36…)과, 뒤에 나타내는 가접합을 위한 4개의 관통구멍(26,26…)이 뚫려 있다. 각 관통구멍(36)의 내부에는 각각 시트(1)에 마련된 얼라이먼트 마크를 인식하기 위한 카메라(CCD 카메라)(25,25…)가, 지지부재(43)의 윗면에 장착된 지지 브래킷(bracket)(25A)에 의해 지지됨으로써 위치조정 가능하게 설치되어 있다.
또한, 얼라이먼트 테이블(23)의 위쪽에는 위치결정한 시트(1)를 앞서 위치결정된 시트의 윗면에 가접합 할 수 있는 가접합 장치(13)가 설치되어 있다. 그리고, 가접합 장치(13)에서는 지지부재(43)의 윗면에 장착된 지지 브래킷(13A)에 가접합 수단으로서의 4개의 전열 인두(14,14…)가 아래쪽을 향하여 승강가능하게 설치되어 있다. 이러한 전열 인두(14,14…)는 얼라이먼트 테이블(23)의 개구부(23A) 및 흡착보유판(24)에 뚫린 관통구멍(26,26…)을 통하여 구멍 개구부(27)로부터 출몰가능하게 되어 있다.
한편, 적층 스테이션(4)에서는 기판(42) 위에 4개의 지지기둥(28,28…)이 설치되며, 그 각 지지기둥(28)들의 윗끝 부분에 지지부재(프레임)(28A)가 고정 설치되어 있다. 그리고, 그 지지부재(28A)에는 가접합된 제 2 승강테이블(9) 위의 적층 시트를 가열할 수 있는 가열장치(15)를 구비하며, 가열한 적층 시트를 위쪽으로부터 가압할 수 있는 프레스 장치(16)가 설치되어 있다.
도 6은 가열장치(15), 프레스 장치(16)의 설치부위를 나타낸 것으로, 프레스 장치(16)에는, 피스톤 로드(30)를 아래쪽을 향하게 하여 지지부재(28A)의 윗면에 고정 설치한 유압 실린더(29)와, 지지부재(28A)에 고정 설치된 한 쌍의 안내 부시(bush)(28B,28B)에 의해 승강 가능하게 안내되는 한 쌍의 안내 로드(31A)와, 안내 로드(31A)의 아랫끝 부분에 고정 설치되는 동시에 유압 실린더(29)의 피스톤 로드(30)에 연결되어 있는 승강체(31)를 구비하고 있다. 그리고, 그 승강체(31)에는 히터(32)를 내장한 상부틀(33)이 지지체(33A)를 통하여 고정 설치되어 있다.
또한, 승강체(31)에는 좌우 한 쌍의 승강로드(34A)를 안내하는 한 쌍의 안내 부시(31B)가 고정되고, 승강로드(34A)의 아랫끝 부분에 흡인케이스(34)가 설치되어 있어, 하강위치에서 상부틀(33) 옆쪽의 전체둘레와 상부틀(33) 위쪽을 감싸도록 되어 있다. 흡인케이스(34)의 윗벽에 형성한 끼워맞춤 구멍(34B)은 상부틀(33)의 지지체(33A)에 기밀하게 상하 슬라이딩 운동 가능하게 끼워맞추어지며, 흡인케이스(34)의 하강은 도시하지 않은 스톱퍼에 의해 저지되고 있다. 또한, 흡인케이스(34)는 튜브(35A)에 의해 기판(42) 아래쪽에 설치된 진공장치(35)에 접속되어 있어, 내부로부터 공기를 흡인하여 진공으로 하거나 진공 파괴하는 것이 가능하게 되어 있다. 그리고, 승강체(31)가 하강하면, 그 하강 도중에서 흡인케이스(34)가 제 2 승강테이블(9)에 맞닿아 흡인케이스(34)의 하강이 정지되는 동시에 기밀하게 밀봉되어, 흡인케이스(34)의 내부가 탈기한 상태에서 유지되도록 되어 있다. 제 3 반송장치(8)는 적층 스테이션(4)의 옆쪽으로 서로 수평하게 설치된 제 3 안내레일(44)과 공기압작동 로드리스 실린더(44A)를 구비하고 있으며, 제 3 안내레일(44) 에 안내되어 로드리스 실린더(44A)에 의해 수평이동되는 이동체(44B)에, 적층 스테이션(4)으로 이동된 상태에서 적층 스테이션(4)의 제 2 반송장치(7)의 위쪽으로 튀어나오도록 보유수단(11)을 설치하여 구성하고 있다. 보유수단(11)은 열압착된 시트적층체의 윗면을 공기 흡인에 의해 흡착할 수 있는 흡착수단을 구비하고 있다. 또한, 보유수단(11)은 금틀 등에 붙은 시트를 사용하는 경우를 위하여, 제 2 승강테이블(10)에 설치한 틀 승강 실린더에 의해 약간 상승시킨 상태의 금틀 등의 좌우 가장자리부의 아래쪽으로 출몰할 수 있는 맞물림 부재를 구비하여, 금틀 등의 좌우 가장자리부를 들어올려 반송하도록 되어 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 적층장치(41)를 사용한 시트적층체의 제조방법의 일례에 대하여 설명한다. 한편, 아래의 설명은 시트의 위치결정 -> 가접합 -> 열압착이라는 일련의 동작을 시트 한 장마다 반복함으로써, 최종적으로 필요한 장수(예를 들어, 40장)의 시트를 적층한 시트적층체를 제조하는 방법에 대한 것이다.
시트(1)는 소정 크기의 직사각형으로 절단되어, 미리 소정 패턴을 가지고 전기적 요소를 구성하는 재료막(예를 들어, 내부전극)이 인쇄 등에 의해 형성되어 있다. 또한, 시트(1)의 네 모퉁이 가장자리에는, 위치결정용 얼라이먼트 마크가 인쇄되어 있다. 이러한 시트(1)는 반입 스테이션(2)까지 반송되어 제 1 반송장치(6) 위의 제 1 승강테이블(9) 위에 놓인다. 제 1 승강테이블(9) 위에 시트(1)가 놓이면, 위치결정 실린더(9B,9C)가 작동하여 시트(1)가 위치결정된 후, 제 1 승강테이블(9)의 외주 가장자리에 설치된 흡인구멍(도시하지 않음)으로부터 흡인이 이루어짐으로써, 시트(1)의 아랫면이 제 1 승강테이블(9) 위에 고정된다. 그리고, 시트(1)가 제 1 승강테이블(9) 위에 놓인 후에는, 제 1 반송장치(6)가 제 1 안내레일(20)을 따라 가접합 스테이션(3)까지 반송된다(도 1에서의 우측으로 슬라이드한다). 한편, 제 1 반송장치(6)의 대차(6A)의 이동위치는 나사축(18)의 회전에 의해 규제된다.
상술한 바와 같이, 시트(1)를 흡착보유한 제 1 반송장치(6)가 슬라이드함으로써 가접합 스테이션(3)으로 반송되면, 승강 실린더(9A)가 작동하여 제 1 승강테이블(9)이 상승하여, 얼라이먼트 장치(12)의 아랫끝에 설치된 흡착판(24A)과 시트(1)를 통하여 맞닿는다(즉, 시트(1)가 제 1 승강테이블(9)과 흡착판(24A)에 의해 가볍게 눌린 상태가 된다). 이와 같이 시트(1)가 흡착판(24A)과 맞닿으면, 흡착판(24A)의 아랫면 전체로부터 흡인이 이루어짐으로써 시트(1)의 윗면이 흡착판(24A)에 고정된다. 또한, 이와 동시에, 제 1 승강테이블(9)이 시트(1) 흡인을 정지함으로써, 시트(1)가 제 1 승강테이블(9)로부터 흡착판(24A)으로 넘어간다. 시트(1)가 흡착판(24A)으로 넘어가면, 제 1 승강테이블(9)이 최하 위치까지 하강을 개시하는 동시에, 제 1 반송장치(6)가 제 1 안내레일(20)에 따라 반입 스테이션(2)까지 이동한다(도 1에서의 좌측으로 슬라이드한다).
또한, 시트(1)가 흡착판(24A)으로 넘어가면, 흡착판(24)에 내장된 4개의 카메라(25,25…)가 시트(1)에 형성된 얼라이먼트 마크를 인식한다. 그리고, 그 얼라이먼트 마크의 위치정보에 따라, 얼라이먼트 테이블(23)이 제어장치(26)로부터의 지령에 의해 X방향, Y방향, 선회방향(θ방향)으로 이동함으로써, 시트(1)가 흡착판(24A)과 함께 소정의 위치에 위치결정된다.
한편, 상기와 같이 시트(1)가 위치결정되고 있는 동안, 제 2 반송장치(7)가 제 2 안내레일(21)에 따라 가접합 스테이션(3)까지 이동하여 위치결정센서(60)에 의해 정확한 위치에 정지된다(도 1에서의 좌측으로 슬라이드한다). 한편, 제 2 반송장치(7)의 이동은 나사축(19)의 회전에 의해 규제된다. 그리고, 제 2 반송장치(7)가 가접합 스테이션(3)으로 반송되면, 제 2 승강테이블(10)이 상승하여, 얼라이먼트 장치(12)의 아랫끝의 흡착판(24A)과 시트(1)를 통하여 맞닿는다(즉, 시트(1)가 제 2 승강테이블(10)과 흡착판(24A)에 의해 가볍게 프레스된 상태가 된다). 이와 같이 시트(1)가 제 2 승강테이블(10)과 맞닿으면, 제 2 승강테이블(10)의 외주 가장자리에 설치된 흡인구멍(도시하지 않음)으로부터 흡인이 이루어짐으로써, 시트(1)의 아랫면이 제 2 승강테이블(10)에 고정된다. 또한, 그와 동시에, 흡착판(24A)이 시트(1)의 흡인을 정지함으로써, 시트(1)가 흡착판(24A)으로부터 제 2 승강테이블(10)로 넘어간다. 한편, 상기와 같이 시트(1)는 흡착판(24A) 위에서 위치결정되어 있기 때문에, 그 위치결정된 상태를 유지한 채로 제 2 승강테이블(10)로 넘어간다. 시트(1)가 제 2 승강테이블(10)로 넘어가면, 제 2 승강테이블(10)이 최하 위치를 향하여 하강하는 동시에, 제 2 반송장치(7)가 제 2 안내레일(21)에 따라 적층 스테이션(4)으로 이동한다.
상기와 같이, 첫번째 시트(1)가 위치결정되어 제 2 승강테이블(10)로 보내지는 동안, 두번째 시트(소정 크기의 직사각형으로 절단된 시트)(1)가 반입 스테이션(2)까지 반송되어 제 1 반송장치(6) 위의 제 1 승강테이블(9) 위에 놓이고, 첫번째 시트(1)와 마찬가지의 방법으로 위치결정, 흡인고정되어, 제 2 반송장치(7)가 가접합 스테이션(3)으로부터 적층 스테이션(4)으로 이동하기 시작한 후에 가접합 스테이션(3)으로 반송된다. 그리고, 첫번째 시트(1)와 마찬가지의 방법으로 흡착판(24A)으로 넘어가 위치결정된다.
상기와 같이 두번째 시트(1)가 위치결정되고 있는 동안, 첫번째 시트(1)를 흡인고정한 제 2 반송장치(7)가, 다시 제 2 안내레일(21)에 따라 가접합 스테이션(3)까지 이동한다(도 1에서의 좌측으로 슬라이드한다). 그리고, 제 2 반송장치(7)가 가접합 스테이션으로 이동하여 위치결정 정지되면, 제 2 승강테이블(10)이 상승하여 두번째 시트(1)와 첫번째 시트(1)를 통하여 흡착판(24A)과 맞닿는다(즉, 2장의 시트(1,1)가 제 2 승강테이블(10)과 흡착판(24A)에 의해 가볍게 프레스된 상태가 된다). 더욱이, 이와 같이 2장의 시트(1,1)가 제 2 승강테이블(10)과 흡착판(24A)에 의해 가볍게 프레스되면, 가접합 장치(13)의 가열상태의 4개의 전열 인두(14,14…)가 하강하여, 2장의 시트(1,1)를 소정의 위치(4 모퉁이 가장자리)에서 가접합시킨다(열융착시킨다). 한편, 2장의 시트(1,1)는 상술한 바와 같이, 모두 흡착판(24A) 위에서 위치결정되어 있기 때문에, 위치결정된 상태를 유지한 채로 가접합된다.
이와 같이 2장의 시트(1,1)가 가접합되면, 제 2 승강테이블(10)의 흡인구멍(도시하지 않음)으로부터 흡인이 이루어짐으로써, 첫번째 시트(1)의 아랫면이 제 2 승강테이블(10)에 고정되는 동시에, 흡착판(24A)이 두번째 시트(1)의 흡인을 정지함으로써, 가접합된 시트(1,1)가 흡착판(24A)으로부터 제 2 승강테이블(10)로 넘어간다. 한편, 상술한 바와 같이, 2장의 시트(1,1)는 위치결정된 상태에서 가접합되어 있기 때문에, 그 위치결정된 상태를 유지한 채로 제 2 승강테이블(10)로 넘어간 다.
그리고, 2장의 시트(1,1)가 위치결정된 상태에서 제 2 승강테이블(10)로 넘어가면, 제 2 승강테이블(10)이 최하 위치까지 하강을 개시하는 동시에, 제 2 반송장치(7)가 제 2 안내레일(21)을 따라 적층 스테이션(4)까지 이동한다(도 1에서의 우측으로 슬라이드한다). 제 2 반송장치(7)가 적층 스테이션(4)으로 반송되면, 프레스 장치(16)의 유압 실린더(29)의 작동에 의해 히터(32)에 의해 가열된 상부틀(33)과 흡인케이스(34)를 설치한 승강체(31)가 하강한다. 그리고, 흡인케이스(34)의 아래쪽 끝의 정사각형 형상의 둘레가 제 2 승강테이블(10)의 윗면과 맞닿음으로써, 흡인케이스(34) 안이 외부와 기밀하게 차단된다. 한편, 흡인케이스(34) 안의 기밀성을 높이기 위해서는, 흡인케이스(34)의 아랫끝에 밀봉재를 설치하는 것이 바람직하다. 더욱이 그 상태에서 진공장치(35)에 의해 흡인케이스(34) 안의 공기가 흡인된다. 또한, 상기와 같이 승강체(31)가 하강하면, 흡인케이스(34)가 제 2 승강테이블(10)에 맞닿은 후에도 승강체(31)가 더욱 하강함으로써, 히터(32)에 의해 가열된 상부틀(33)이 하강하여, 제 2 승강테이블(10)과 맞닿는다(제 2 승강테이블(10) 위에 흡인고정된 가접합후의 2장의 시트(1,1)를 통하여 맞닿는다). 그런 후, 소정의 압력이 가해짐으로써, 2장의 시트(가접합후의 시트)(1,1)가 열압착된다(위치결정된 상태를 유지한 채로 열압착된다). 그리하여, 2장의 시트(1,1)가 열압착되면, 흡인케이스(34) 안에 공기가 충전되어 진공파괴된 후, 흡인케이스(34)와 상부틀(33)이 최상 위치까지 상승한다.
한편, 이와 같이 첫번째 시트와 두번째 시트가 열압착되고 있는 동안에 세번 째 시트(소정 크기의 직사각형으로 절단된 시트)(1)가 반입 스테이션(2)까지 반송되어 제 1 반송장치(6) 위의 제 1 승강테이블(9) 위에 놓이고, 첫번째, 두번째 장의 시트와 마찬가지의 방법으로 흡인고정된 후에 가접합 스테이션(3)으로 반송된다. 그리고, 첫번째, 두번째 장의 시트(1,1)와 마찬가지의 방법으로, 흡착판(24A)으로 넘겨져 얼라이먼트되어 위치결정된다.
또한, 세번째 시트(1)가 위치결정되고 있는 동안, 열압착된 첫번째, 두번째 시트(1,1)를 흡인고정한 제 2 반송장치(7)가, 다시 제 2 안내레일(21)에 따라 가접합 스테이션(3)까지 이동한다(도 1에서의 좌측으로 슬라이드한다). 그리고, 제 2 반송장치(7)가 가접합 스테이션(3)까지 이동하여 위치결정되면, 제 2 승강테이블(10)이 상승하여, 첫번째, 두번째 시트(열압착된 시트)(1,1)와 세번째 시트(1)를 통하여 흡착판(24A)과 맞닿는다. 더욱이, 이와 같이 3장의 시트(1,1,1)가 제 2 승강테이블(10)과 흡착판(24A)에 의해 가볍게 프레스되면, 가접합 장치(13)의 4개의 전열 인두(14,14…)가 하강함으로써, 첫번째, 두번째 시트(1,1)와 세번째 시트(1)를 소정의 위치(4 모퉁이 가장자리)에서 가접합시킨다(열융착시킨다). 또한, 3장의 시트(1,1,1)는 상술한 바와 같이, 모두 흡착판(24) 위에서 위치결정되어 있기 때문에, 위치결정된 상태를 유지한 채로 가접합된다.
이와 같이 3장의 시트가 가접합되면, 그 3장의 시트(1,1,1)들이 흡착판(24A)으로부터 제 2 승강테이블(10)로 넘어가, 제 2 승강테이블(10)이 적층 스테이션(4)까지 슬라이드한다. 그리고, 첫번째, 두번째 시트(1,1)를 열압착했을 때와 마찬가지의 공정에 의해, 흡인케이스(34) 안을 탈기한 상태에서, 가열된 상부틀(33)에 의 해 3장의 시트(가접합된 3장의 시트)(1,1,1)가 열압착된다.
그리고, 상술한 바와 같은 반입 -> 위치결정 -> 가접합 -> 열압착을 소정 횟수만 반복함으로써, 최종적으로 필요한 장수의 시트(1,1…)를 적층한 시트적층체가 형성된다. 그런 후, 형성된 시트적층체는 제 3 반송장치(8)에 설치된 보유수단(11)에 보유된 상태에서 적층 스테이션(4)으로부터 반출 스테이션(5)으로 반출된다. 한편, 제 3 반송장치(8)는 제 1 반송장치(6), 제 2 반송장치(7)와 마찬가지로, 제 3 안내레일(44)에 보내져, 적층 스테이션(4)과 반출 스테이션(5) 사이를 이동가능하게 되어 있다.
적층장치(41)에 의한 상기와 같은 시트적층체의 제조방법에 따르면, 각 시트(1,1…)를 정확하게 위치결정하여 적층할 수 있는 동시에, 그 위치관계를 유지한 상태로 일체로 적층할 수 있어, 시트적층체의 적층정밀도를 높일 수 있으며 시트적층체의 품질을 높일 수 있다. 또한, 각 시트(1,1…)를 위치결정(얼라이먼트)하여 가접합하는 동작과 시트를 가압하여 열압착하는 프레스 동작을 동시에 병행처리할 수 있어, 시트적층체 제조의 택트 타임을 단축할 수 있기 때문에 생산성이 매우 높다.
또한, 적층장치(41)는 시트(1)를 가접합 스테이션(3)으로 반송하여 위치결정한 후, 앞서 위치결정한 시트(1)에 적층하는 동시에 부분적으로 가열하여 가접합하는 것이나, 가접합한 시트(1)를 적층 스테이션(4)으로 반송하여 가열하는 동시에 가압하여 열압착할 수 있어, 여러 장의 시트(1,1…)를 일체로 적층한 시트적층체를 기계적으로 제조할 수 있다.
한편, 본 발명의 시트적층체의 제조방법, 및 시트적층체의 적층장치의 구성이 상기 실시예의 형태로 한정되지는 않으며, 반입 스테이션, 가접합 스테이션, 적층 스테이션, 반출 스테이션, 제 1 반송장치, 제 2 반송장치, 제 3 반송장치, 얼라이먼트 장치, 가접합 장치, 가열장치, 프레스 장치, 제 1 안내레일, 제 2 안내레일, 제 3 안내레일 등의 형상, 구조 등의 구성을 본 발명의 취지를 이탈하지 않는 범위에서 필요에 따라 적절히 변경할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 시트의 적층방법은, 상기와 같이 1장의 시트마다 위치결정 -> 가접합 -> 열압착을 반복함으로써, 최종적으로 필요한 장수의 시트를 적층한 시트적층체를 형성하는 방법으로 한정되지 않고, 소정 장수(예를 들어, 10장)가 될 때까지 1장씩 위치결정 -> 가접합을 반복하여 시트적층체(소정 장수의 적층체)를 형성한 후에 이 가접합 상태의 시트적층체를 열압착하고, 그런 후에 1장씩 시트 위치결정과, 위치결정한 시트의 상기 열압착후의 시트적층체로의 가접합, 열압착을 반복함으로써, 최종적으로 필요한 장수의 시트를 적층한 시트적층체를 형성하는 방법으로 변경하는 것도 가능하다. 이러한 적층방법을 채용한 경우에도, 상기 실시예와 같은 적층방법과 마찬가지로, 여러 장의 시트를 정확하게 위치결정하여 적층할 수 있는 동시에, 그 위치관계를 유지한 상태에서 일체로 접합할 수 있어, 시트적층체의 적층정밀도를 높일 수 있다. 더욱이, 여러 장의 시트의 얼라이먼트 동작 및 가접합과 여러 장의 시트의 가압 및 열압착의 프레스 동작을 동시에 병행처리할 수 있어, 시트적층체 제조의 택트 타임을 단축할 수 있어 생산성을 높일 수 있다.
더욱이 본 발명의 시트적층방법은, 최종적으로 필요한 장수가 될 때까지 1장 씩 위치결정 -> 가접합을 반복하여, 최종적으로 필요한 장수를 적층한 시트적층체를 형성한 후, 그 시트적층체를 열압착하는 적층방법으로 변경하는 것도 가능하다. 이러한 적층방법을 채용한 경우에도, 상기 실시예와 같은 적층방법과 마찬가지로, 여러 장의 시트를 정확하게 위치결정하여 적층할 수 있는 동시에, 그 위치관계를 유지한 상태에서 일체로 접합할 수 있어, 시트적층체의 적층정밀도를 높일 수 있다. 또한, 여러 장의 시트의 가접합 동작과 여러 장의 시트의 프레스 동작을 동시에 병행처리할 수 있어, 시트적층체 제조의 택트 타임을 단축할 수 있어 생산성을 높일 수 있다. 또한, 시트가 필름부착 시트인 경우에는, 일본특허 제2727739호 공보나 일본특허공개 평8-244019호 공보 등에 개시되어 있는 공지의 필름 박리수단을 사용하여 시트로부터 필름을 박리할 필요가 있는데, 본 발명에서는 반입 스테이션과 가접합 스테이션 사이에 필름박리수단을 배치하여, 필름부착 시트를 가접합 스테이션으로 반송하는데 앞서 시트로부터 필름을 박리하고, 가접합 스테이션에서 필름을 박리한 상태의 시트를 위치결정하기 때문에, 필름박리에 따른 시트의 위치 어긋남을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 시트적층방법은, 가접합 스테이션에 시트를 반입할 때까지는 시트를 보호용 필름으로 피복하여 필름부착 시트로 해 두고, 가접합 스테이션에서 시트로부터 필름을 박리하여, 필름을 박리한 상태의 시트를 위치결정하도록 구성하는 것도 가능하다. 이러한 구성을 채용한 경우, 시트에 분진이 부착하는 사태를 방지하여, 전기특성이 뛰어난 시트적층체를 제조할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 시트적층방법은, 가접합 스테이션에서는 필름부착 시트의 상태에서 시트를 위치결정하고, 그 후 위치결정을 완료한 시트를 가접합 스테이션 밖으로 반송하여, 가접합 스테이션에서 다음 시트를 위치결정하고, 이 위치결정한 다음 번 시트를 앞서 위치결정한 시트에 적층하기 위하여, 앞서 위치결정한 시트를 가접합 스테이션으로 반송하는데 앞서, 앞서 위치결정한 시트로부터 가접합 스테이션과 적층 스테이션의 사이에 배치한 필름 박리수단에 의해 필름을 박리하도록 구성하는 것도 가능하다. 이 경우, 필름부착 시트의 상태에서 열압착한 후에 열압착후의 시트로부터 필름을 박리하고, 그 시트를 가접합 스테이션으로 반송하도록 하면, 시트의 열압착시에 시트의 열변형을 억제할 수 있거나 프레스형으로의 시트의 접착을 억제할 수 있어 바람직하다.
또한, 적층장치는 얼라이먼트 마크를 인식하기 위한 카메라가 4대 설치된 것에 한정되지 않고, 3대 이하의 카메라를 설치하는 것도 가능하며, 5대 이상의 카메라를 설치하는 것도 가능하다. 또한, 가접합시키기 위한 수단은 전열 인두로 한정되지 않고, 다른 수단 예를 들어, 초음파 용착, 진동 용착, 적외선 레이저 용착 등의 수단을 사용할 수도 있다. 초음파 용착이나 진동 용착의 경우에는, 초음파 용착기의 진동자나 진동 용착기의 진동자를 전열 인두와 마찬가지로 승강시킴으로써 적층 시트를 용착시킬 수 있으며, 적외선 레이저 용착인 경우에는 적외선 레이저 용착기의 레이저 조사기를 최적의 위치에 고정적으로 설치해 둠으로써 적층 시트를 용착시킬 수 있다.
청구항 1의 발명은, 시트를 가접합 스테이션으로 반송하여, 가접합 스테이션에서 시트의 얼라이먼트 마크 위치를 인식하여 그 위치정보에 따라 시트를 위치결정하고, 그 후 다음 시트를 가접합 스테이션으로 반송하여, 가접합 스테이션에서 그 시트를 위치결정한 후, 앞서 위치결정한 시트에 적층하는 동시에 부분적으로 가열하여 가접합하며, 그 후 가접합된 시트를 적층 스테이션으로 반송하여, 적층 스테이션에서 가접합 상태의 시트를 가열하는 동시에 가압하여 열압착하는 것을 특징으로 하기 때문에, 시트를 정확하게 위치결정하여 적층할 수 있는 동시에, 그 위치관계를 유지한 상태에서 일체로 적층할 수 있어, 시트적층체의 적층정밀도를 높일 수 있고 시트적층체의 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 적층 스테이션에서 시트를 열압착하고 있는 동안, 가접합 스테이션에서 다음 시트를 위치결정하고, 그 위치결정한 시트를 앞서 열압착된 시트에 적층하는 동시에 부분적으로 가열하여 가접합하고, 그 후 가접합된 시트를 적층 스테이션으로 반송하여 열압착하는 것을 특징으로 하기 때문에, 시트를 위치결정(얼라이먼트)하여 가접합하는 동작과 시트를 가압하여 열압착하는 프레스 동작을 동시에 병행처리할 수 있어, 시트적층체 제조의 택트 타임(tact time)을 단축할 수 있어 생산성을 높일 수 있다.
청구항 2의 발명은, 시트를 가접합 스테이션으로 반송하여, 가접합 스테이션에서 시트의 얼라이먼트 마크 위치를 인식하여 그 위치정보에 따라 시트를 위치결정하고, 그 후 다음 시트를 가접합 스테이션으로 반송하여, 가접합 스테이션에서 그 시트를 위치결정한 후, 앞서 위치결정한 시트에 적층하는 동시에 부분적으로 가열하여 가접합하고, 그 후 이 동작들을 반복하여 여러 장의 시트를 가접합하고, 그 후 가접합된 여러 장의 시트를 적층 스테이션으로 반송하여, 적층 스테이션에서 가 접합 상태의 여러 장의 시트를 가열하는 동시에 가압하여 열압착하는 것을 특징으로 하기 때문에, 여러 장의 시트를 정확하게 위치결정하여 적층할 수 있는 동시에 그 위치관계를 유지한 상태에서 일체로 접합할 수 있어, 시트적층체의 적층 정밀도를 높일 수 있다. 또한, 적층 스테이션에서 시트를 열압착하고 있는 동안, 가접합 스테이션에서 다음 시트를 위치결정하고, 그 위치결정한 시트를 앞서 열압착한 여러 장의 시트에 적층하는 동시에 부분적으로 가열하여 가접합하며, 이 동작을 반복하여 여러 장의 시트를 열압착된 시트에 가접합하고, 그 후 이 동작들을 반복하여 여러 장의 시트를 열압착하여 일체로 적층된 시트적층체를 제조하는 것을 특징으로 하기 때문에, 여러 장의 시트의 얼라이먼트 동작 및 가접합과 여러 장의 시트의 가압 및 열압착의 프레스 동작을 동시에 병행처리할 수 있어, 시트적층체 제조의 택트 타임을 단축할 수 있어 생산성을 높일 수 있다.
청구항 3의 발명은, 여러 장의 시트를 차례로 가접합 스테이션으로 반송하여, 가접합 스테이션에서 시트의 얼라이먼트 마크 위치정보에 따라 시트를 위치결정한 후, 그 위치결정한 시트를 앞서 위치결정되어 가접합되어 있는 시트에 적층하는 동시에 부분적으로 가열하여 가접합하고, 그 후 이 동작들을 반복하여 여러 장의 시트를 가접합하고, 그 후 가접합 상태의 여러 장의 시트를 적층 스테이션으로 반송하여, 적층 스테이션에서 가접합 상태의 여러 장의 시트를 가열하는 동시에 가압하여 열압착하고, 여러 장의 시트를 열압착하여 일체로 적층된 시트적층체를 제조하는 것을 특징으로 하기 때문에, 여러 장의 시트를 정확하게 위치결정하여 적층할 수 있는 동시에, 그 위치관계를 유지한 상태에서 일체로 접합할 수 있어, 시트 적층체의 적층정밀도를 높일 수 있으며, 또한 가접합 상태의 여러 장의 시트를 적층 스테이션으로 반송하여, 적층 스테이션에서 가접합 상태의 여러 장의 시트를 가열하는 동시에 가압하여 열압착하여 시트적층체를 제조하는 것을 특징으로 하기 때문에, 여러 장의 시트의 가접합 동작과 여러 장의 시트의 프레스 동작을 동시에 병행처리할 수 있어, 시트적층체 제조의 택트 타임을 단축할 수 있어 생산성을 높일 수 있다.
청구항 4의 발명에 따르면, 위치보유상태의 시트의 윗면에 위치결정한 시트를 효율적으로 적층하여 정확하게 가접합할 수 있어, 시트적층체를 효율적으로 제조할 수 있다.
청구항 5 내지 청구항 8의 발명에 따르면, 필름부착 시트라도, 그 필름을 박리하여 여러 장의 시트를 정확하게 위치결정하여 가접합할 수 있어, 시트적층체의 적층정밀도를 높일 수 있다.
청구항 9 내지 청구항 12의 발명에 따르면, 가접합 스테이션에서 다음 시트를 위치결정하여 앞서 위치결정한 시트에 적층하기 때문에, 앞서 위치결정한 시트를 가접합 스테이션으로 반송하는데 앞서 시트로부터 필름을 박리하도록 하였기 때문에, 앞서 위치결정한 시트를 필름부착 시트의 상태에서 열압착할 수 있어, 필름에 의해 시트의 열변형을 억제하거나 프레스형으로의 시트접착을 억제할 수 있다.
청구항 13의 발명에 따르면, 시트를 가접합 스테이션으로 반송하여 위치결정한 후, 앞서 위치결정한 시트에 적층하는 동시에 부분적으로 가열하여 가접합하는 것이나, 가접합한 시트를 적층 스테이션으로 반송하여 가열하는 동시에 가압하여 열압착할 수 있어, 여러 장의 시트를 일체로 적층한 시트적층체를 기계적으로 제조할 수 있다.
청구항 14의 발명에 따르면, 시트를 가접합 스테이션과 적층 스테이션으로 간단한 기구로 효율적으로 반출입할 수 있다.
청구항 15의 발명에 따르면, 가접합 스테이션으로 반송한 시트의 윗면을 흡착하여 정확하게 위치결정한 후, 그 시트를 아래쪽으로 반송된 다른 시트에 쉽게 가접합할 수 있어, 여러 장의 시트를 간단한 기구로 효율적으로 가접합할 수 있다.
청구항 16의 발명에 따르면, 적층 스테이션으로 반송한 여러 장의 적층 스테이션을 대기압보다 낮은 진공영역안에서 가열 및 가압하여 열압착할 수 있어, 적층 시트를 급속히 가압하여도 적층 시트의 시트 상호간에 기포가 남는 것을 방지할 수 있어, 시트적층체의 제조효율을 양호하게 할 수 있다.

Claims (16)

  1. 여러 장의 세라믹 시트를 적층하여 이루어지는 시트적층체의 제조방법으로서,
    시트를 가접합 스테이션으로 반송하여, 가접합 스테이션에서 시트의 얼라이먼트 마크 위치를 인식하여 그 위치정보에 따라 시트를 위치결정하고, 그 후 다음 시트를 가접합 스테이션으로 반송하여, 가접합 스테이션에서 그 시트를 위치결정한 후, 앞서 위치결정한 시트에 적층하는 동시에 부분적으로 가열하여 가접합하고, 그 후 가접합된 시트를 적층 스테이션으로 반송하여, 적층 스테이션에서 가접합 상태의 시트를 가열하는 동시에 가압하여 열압착하고, 적층 스테이션에서 시트를 열압착하고 있는 동안, 가접합 스테이션에서 다음 시트를 위치결정하고, 그 후 위치결정한 시트를 앞서 열압착된 시트에 적층하는 동시에 부분적으로 가열하여 가접합하고, 그 후 가접합된 시트를 적층 스테이션으로 반송하여 열압착하고, 그 후 이 동작들을 반복하여 여러 장의 시트를 열압착하여 일체로 적층된 시트적층체를 제조하는 것을 특징으로 하는 시트적층체의 제조방법.
  2. 여러 장의 세라믹 시트를 적층하여 이루어지는 시트적층체의 제조방법으로서,
    시트를 가접합 스테이션으로 반송하여, 가접합 스테이션에서 시트의 얼라이먼트 마크 위치를 인식하여 그 위치정보에 따라 시트를 위치결정하고, 그 후 다음 시트를 가접합 스테이션으로 반송하여, 가접합 스테이션에서 그 시트를 위치결정한 후, 앞서 위치결정한 시트에 적층하는 동시에 부분적으로 가열하여 가접합하고, 그 후 이 동작들을 반복하여 여러 장의 시트를 가접합하며, 그 후 가접합된 여러 장의 시트를 적층 스테이션으로 반송하여, 적층 스테이션에서 가접합 상태의 여러 장의 시트를 가열하는 동시에 가압하여 열압착하고, 적층 스테이션에서 시트를 열압착하고 있는 동안, 가접합 스테이션에서 다음 시트를 위치결정하고, 그 위치결정한 시트를 앞서 열압착한 여러 장의 시트에 적층하는 동시에 부분적으로 가열하여 가접합하고, 이 동작을 반복하여 여러 장의 시트가 열압착된 시트적층체를 제조하는 것을 특징으로 하는 시트적층체의 제조방법.
  3. 여러 장의 세라믹 시트를 적층하여 이루어지는 시트적층체의 제조방법으로서,
    여러 장의 시트를 차례로 가접합 스테이션으로 반송하고, 가접합 스테이션에서 시트의 얼라이먼트 마크 위치정보에 따라 시트를 위치결정한 후, 그 위치결정한 시트를 앞서 위치결정되어 가접합되어 있는 시트에 적층하는 동시에 부분적으로 가열하여 가접합하며, 그 후 이 동작들을 반복하여 여러 장의 시트를 가접합하고, 그 후 가접합 상태의 여러 장의 시트를 적층 스테이션으로 반송하여, 적층 스테이션에서 가접합 상태의 여러 장의 시트를 가열하는 동시에 가압하여 열압착하여, 여러 장의 시트를 열압착하여 일체로 적층된 시트적층체를 제조하는 것을 특징으로 하는 시트적층체의 제조방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    시트의 아랫면을 흡착보유한 상태에서 가접합 스테이션으로 반송하고, 가접 합 스테이션에서 시트의 윗면을 흡착보유한 상태에서 시트를 위치결정한 후, 그 위치결정한 시트를 앞서 위치결정되어 아랫면이 흡착보유되어 있는 시트의 위쪽에 적층하는 동시에 부분적으로 가열하여 가접합하고, 그 후 가접합한 시트의 아랫면을 흡착보유한 상태에서 적층 스테이션으로 반송하여, 적층 스테이션에서 가접합 상태의 시트를 상하측으로부터 가열하는 동시에 가압하여 열압착하는 것을 특징으로 하는 시트적층체의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    시트를 필름부착 시트로 하고, 그 필름부착 시트를 가접합 스테이션으로 반송하는데 앞서 시트로부터 필름을 박리하여, 가접합 스테이션에서 필름을 박리한 상태의 시트를 위치결정하는 것을 특징으로 하는 시트적층체의 제조방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    시트를 필름부착 시트로 하고, 그 필름부착 시트를 가접합 스테이션으로 반송하는데 앞서 시트로부터 필름을 박리하여, 가접합 스테이션에서 필름을 박리한 상태의 시트를 위치결정하는 것을 특징으로 하는 시트적층체의 제조방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    시트를 필름부착 시트로 하고, 그 필름부착 시트를 가접합 스테이션으로 반송하는데 앞서 시트로부터 필름을 박리하여, 가접합 스테이션에서 필름을 박리한 상태의 시트를 위치결정하는 것을 특징으로 하는 시트적층체의 제조방법.
  8. 제 4 항에 있어서,
    시트를 필름부착 시트로 하고, 그 필름부착 시트를 가접합 스테이션으로 반송하는데 앞서 시트로부터 필름을 박리하여, 가접합 스테이션에서 필름을 박리한 상태의 시트를 위치결정하는 것을 특징으로 하는 시트적층체의 제조방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    시트를 필름부착 시트로 하고, 가접합 스테이션에서는 필름부착 시트의 상태에서 시트를 위치결정하며, 그 후 위치결정을 완료한 시트를 가접합 스테이션 밖으로 반송하여, 가접합 스테이션에서 다음 시트를 위치결정하고, 상기 위치결정한 다음 번 시트를 앞서 위치결정한 시트에 적층하기 위하여, 앞서 위치결정한 시트를 가접합 스테이션으로 반송하는데 앞서, 앞서 위치결정한 시트로부터 필름을 박리하는 것을 특징으로 하는 시트적층체의 제조방법.
  10. 제 2 항에 있어서,
    시트를 필름부착 시트로 하고, 가접합 스테이션에서는 필름부착 시트의 상태에서 시트를 위치결정하며, 그 후 위치결정을 완료한 시트를 가접합 스테이션 밖으로 반송하여, 가접합 스테이션에서 다음 시트를 위치결정하고, 상기 위치결정한 다음 번 시트를 앞서 위치결정한 시트에 적층하기 위하여, 앞서 위치결정한 시트를 가접합 스테이션으로 반송하는데 앞서, 앞서 위치결정한 시트로부터 필름을 박리하는 것을 특징으로 하는 시트적층체의 제조방법.
  11. 제 3 항에 있어서,
    시트를 필름부착 시트로 하고, 가접합 스테이션에서는 필름부착 시트의 상태에서 시트를 위치결정하며, 그 후 위치결정을 완료한 시트를 가접합 스테이션 밖으로 반송하여, 가접합 스테이션에서 다음 시트를 위치결정하고, 상기 위치결정한 다음 번 시트를 앞서 위치결정한 시트에 적층하기 위하여, 앞서 위치결정한 시트를 가접합 스테이션으로 반송하는데 앞서, 앞서 위치결정한 시트로부터 필름을 박리하는 것을 특징으로 하는 시트적층체의 제조방법.
  12. 제 4 항에 있어서,
    시트를 필름부착 시트로 하고, 가접합 스테이션에서는 필름부착 시트의 상태에서 시트를 위치결정하며, 그 후 위치결정을 완료한 시트를 가접합 스테이션 밖으로 반송하여, 가접합 스테이션에서 다음 시트를 위치결정하고, 상기 위치결정한 다음 번 시트를 앞서 위치결정한 시트에 적층하기 위하여, 앞서 위치결정한 시트를 가접합 스테이션으로 반송하는데 앞서, 앞서 위치결정한 시트로부터 필름을 박리하는 것을 특징으로 하는 시트적층체의 제조방법.
  13. 여러 장의 세라믹 시트를 적층하여 이루어지는 시트적층체의 제조장치로서,
    시트를 한 장씩 반입하는 반입 스테이션과, 반송된 시트를 적층하여 앞선 시트에 가접합하는 가접합 스테이션과, 가접합한 적층 시트를 가열하는 동시에 가압하여 열압착하는 적층 스테이션과, 열압착한 시트적층체를 반출하는 반출 스테이션을 구비하고,
    시트의 아랫면을 흡착보유 할 수 있는 제 1 승강테이블을 구비하여 반입 스테이션과 가접합 스테이션을 왕복이동 할 수 있는 제 1 반송장치와, 시트의 아랫면을 흡착보유 할 수 있는 제 2 승강테이블을 구비하여 가접합 스테이션과 적층 스테이션을 왕복이동 할 수 있는 제 2 반송장치와, 시트를 보유할 수 있는 보유수단을 구비하여 적층 스테이션과 반출 스테이션을 왕복이동 할 수 있는 제 3 반송장치를 설치하고,
    가접합 스테이션에 시트의 윗면을 흡착보유한 상태에서 시트의 얼라이먼트 마크 위치정보에 따라 시트를 위치결정 할 수 있는 얼라이먼트 장치와, 위치결정한 시트를 제 2 승강테이블 위의 앞선 시트의 윗면에 가접합 할 수 있는 가접합 장치를 설치하고,
    적층 스테이션에 가접합되어 있는 제 2 승강테이블 위의 적층시트를 가열할 수 있는 가열장치를 구비하고, 그 적층시트를 위쪽에서부터 가압할 수 있는 프레스 장치를 설치하여 이루어지는 시트적층체의 제조장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    반입 스테이션과 가접합 스테이션과 적층 스테이션을 일렬로 차례로 배치하고,
    제 1 반송장치에 제 1 승강테이블을 반입 스테이션과 가접합 스테이션으로 왕복안내 할 수 있는 제 1 안내레일을 설치하고,
    제 2 반송장치에 제 2 승강테이블을 가접합 스테이션과 적층 스테이션으로 왕복안내 할 수 있는 제 2 안내레일을 설치하며,
    제 1 안내레일과 제 2 안내레일을 공통된 직선형상의 안내레일로 구성하여 이루어지는 시트적층체의 제조장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    가접합 스테이션에 고정적으로 지지되어 있는 지지부재를 설치하고,
    얼라이먼트 장치에, 지지부재에 대하여 수평면 안에서 X방향, Y방향, 선회방향으로 이동할 수 있게 설치한 얼라이먼트 테이블과, 얼라이먼트 테이블에 시트의 윗면을 흡착보유할 수 있게 설치한 흡착판과, 지지부재에 얼라이먼트 테이블과 흡착판의 관통구멍을 통하여 시트의 얼라이먼트 마크 위치를 인식하도록 위치조정 가능하게 설치한 카메라와, 지지부재에 카메라로부터의 얼라이먼트 마크 위치정보에 따라 얼라이먼트 테이블을 X방향, Y방향, 선회방향으로 이동시키도록 설치한 제어장치를 구비하고,
    가접합 장치에, 지지부재에 대하여 얼라이먼트 테이블과 흡착판의 관통구멍을 통하여 구멍 개구부를 향하여 승강가능하게 설치한 가열 인두를 구비하여 이루어지는 시트적층체의 제조장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    적층 스테이션에 고정적으로 지지되어 있는 지지부재를 설치하고,
    프레스 장치에, 지지부재에 대하여 피스톤 로드를 아래쪽을 향하게 하여 고정 설치한 유압 실린더와, 지지부재에 대하여 승강가능하게 지지되어 피스톤 로드에 연결되어 있는 승강체와, 승강체에 고정 설치되어 히터를 내장하고 있는 상부틀과, 승강체에 대하여 상부틀 옆쪽의 전체 둘레와 상부틀의 위쪽을 감싸도록 승강가능하게 설치한 흡인케이스와, 흡인케이스의 내부공간으로부터 공기를 흡인할 수 있는 진공장치를 구비하여,
    승강체를 하강시키면 도중에 흡인케이스가 제 2 승강테이블에 맞닿아 하강이 정지되는 동시에, 흡인케이스 안을 기밀하게 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 시트적층체의 제조장치.
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