TW202102408A - 黏貼裝置以及黏貼方法 - Google Patents
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Abstract
提供一種可將黏貼構件黏貼到被配置多個黏貼位置的基板上,可縮短節拍時間並且顯著提高生產率的黏貼裝置。本發明的黏貼裝置(20)包括:用於加熱基板(3)的加熱工作台(22);以及配置在基板(3)上方側的機頭單元(23)。機頭單元(23)具有:膠帶沖壓機構(24);膠帶傳送機構(29),用於將膠帶(2)送入膠帶沖壓機構(24);基板輸送機構(30),用於將輸送基板(3)送入模板(40)與加熱工作台(22)之間;攝影裝置(51),用於對定位標記9進行攝影並對黏貼位置(8)進行特定;沖頭驅動機構(54),將模具(55)調整為與黏貼構件(1)黏貼時的姿態相匹配並移動至黏貼位置(8),通過沖頭(44)從膠帶(2)上沖壓黏貼構件(1),藉以將沖頭44移動到能夠將被沖壓的黏貼構件(1)黏貼到基板(3)上的位置。
Description
本發明涉及黏貼裝置以及黏貼方法。
以往,有一種用於將補強板或絕緣板之類的黏貼構件黏貼到柔性配線基板(以下簡單地示為:基板)上的黏貼裝置。黏貼構件上設置有可熱固化的黏合劑層。
這種黏貼裝置,是通過從預製膠帶將黏貼構件沖壓加工製成備用,然後撿起該黏貼構件,傳送到基板上的規定位置,經熱壓將黏合劑黏貼到基板上。
在這種黏貼裝置中,將黏貼構件撿起、搬送需要搬送手段,會產生黏貼裝置大型化、生產效率低下這樣的問題。
在這裡,為了解決上述以往的課題,有這樣一種黏貼裝置和黏貼方法(例如,參照專利文獻1):即,在基板的上方,使用由沖頭、模板組成的膠帶沖壓機構,從膠帶上沖壓黏貼構件。然後,依原樣把沖頭朝向基板並使沖頭的沖壓沖程延長,由沖頭和按壓台將被沖壓的黏貼構件壓向基板,加熱黏合劑層進行黏貼。
[先行技術文獻]
[專利文獻1] 特開2015-40066號公報
但是、在專利文獻1記載的黏貼裝置中,由於包括模板在內的下模具是通過壓板固定在黏貼設備主體上的,膠帶沖壓機構相對於壓板在平面方向和高度方向上為不能移動的結構或者在平面方向上為不能旋轉的結構。例如,在長條膠帶的長度方向上沖壓出一排黏貼構件,對於基板就黏貼一排。由此,相對於基板的傳送方向,在寬度方向上的被配置多個黏貼位置時,或黏貼位置被不規則地配置等的狀況下,存在著不適合應用的問題。
這裡,做為本發明旨在解決這些問題其中之一,提供一種黏貼裝置和黏貼方法,在沿基板傳送方向和寬度方向規則地或不規則地配置多數的黏貼位置的情況下可對黏貼構件進行黏,可縮短節拍時間,顯著提高生產效率。
(1)本發明的黏貼裝置,從具有熱固性黏合劑層的膠帶上對黏貼構件進行沖壓後黏貼至基板的多個黏貼位置,其特徵在於,包括:加熱工作台,在支撐所述基板背面的同時對所述基板加熱;機頭單元,被配置為相對於所述基板的表面在上方側留有間隙;以及基板輸送機構,用於將所述基板送入所述加熱工作台與所述機頭單元之間,其中,所述機頭單元具備:膠帶沖壓機構,具有由沖頭和模板構成的模具;膠帶傳送機構,用於將所述膠帶送入所述沖頭與所述模板之間;攝影裝置,用於在對與所述黏貼位置相對應設置的定位標記進行一一攝影後,從所述定位標記的位置來特定所述黏貼構件的所述黏貼位置;機頭單元移動機構,用於將所述模具調整至與所述黏貼構件黏貼時的姿態相匹配,並移動至所述黏貼位置,並且對所述基板與所述模板之間的間隙進行規定;以及沖頭驅動機構,從所述膠帶對所述黏貼構件進行沖壓,並進一步地將沖頭移動至能夠將被沖壓後的所述黏貼構件黏貼至所述基板的高度位置。
在上述以往的技術中,模具是被固定在裝置主體上的,與此相對應的,本發明黏貼裝置是由包括模具和攝影裝置的機頭單元構成的,並且通過機頭單元移動機構可相對於基板自由地移動。機頭單元通過攝影裝置的掃描,對相對黏貼位置被設置的每個定位標記進行撮像來識別黏貼位置。機頭單元將模具調整到與黏貼構件黏貼時的姿態相匹配,將模具移動到規定的黏貼位置,驅動沖頭從膠帶上沖壓黏貼構件,並進一步延長沖頭沖程將黏貼構件壓向基板。
根據如上所述的本發明的黏貼裝置,在專利文獻1所記載的黏貼裝置中,是從長條膠帶上沿長度方向一列地沖壓黏貼構件並一列地黏貼到長條基板上。與此相對應的,根據所述的本發明的黏貼裝置,可以將黏貼構件黏貼到在基板的傳送方向和寬度方向上規則地或不規則地被大量配置黏貼位置的基板上,並且,可縮短節拍時間、顯著提高生產效率。
另外,所述基板可適用於柔性配線基板、柔性基板等、或者可適用於剛性配線基板。另外,定位標記可以是位置檢出用記號、基板配線圖案、通孔以及原件配置用孔等。
(2)在本發明的黏貼裝置中,較佳地,所述機頭單元移動機構具有:X軸驅動機構,用於使所述機頭單元在與所述加熱工作台的上端面相平行的X軸方向上移動;Y軸驅動機構,用於使所述機頭單元在與所述加熱工作台上端面相平行並且與所述X軸相垂直的Y軸方向上移動;Z軸驅動機構,用於使所述機頭單元在與X-Y平面相垂直的方向上移動;以及θ軸驅動機構,用於使所述機頭單元以Z軸為旋轉軸旋轉。
基板傳送方向為X軸方向,基板寬度方向為Y軸方向,相對於X-Y平面的垂直方向為Z軸方向。另外,繞Z軸旋轉的方向為θ軸方向。機頭單元移動機構通過X軸驅動機構和Y軸驅動機構將模具移動到特定的黏貼位置。Z軸移動機構將模具(沖頭)控制到可將黏貼構件黏貼到基板的高度位置或可傳送基板的高度位置。θ軸驅動機構是將模具的姿態調整為與黏貼構件黏貼時規定的姿態相匹配。通過這樣的構造,可以以適當的姿態將黏貼構件黏貼到基板上特定的黏貼位置。
(3)在本發明的黏貼裝置中,較佳地,所述沖頭具有:將所述黏貼構件的表面真空吸附的吸孔;以及將所述黏貼構件按壓在所述基板上的按壓面。
這樣,由於沖頭具有吸孔,由於從膠帶上沖壓的黏貼構件直到黏貼到基板上為止一直處於真空吸附狀態,因此黏貼構件可以不移位地黏貼到基板上。另外,由於沖頭具有按壓面,並且黏貼構件的外形形狀與沖頭的外形形狀相同,所以可以均勻地按壓整個黏貼構件。
(4)在本發明的黏貼裝置中,較佳地,所述沖頭驅動機構具有:使所述沖頭上下移動的氣缸;以及用於將所述氣缸的活塞與用於固定所述沖頭的導向板連接的連接構件,所述連接構件上設置有與所述吸孔連通的真空抽吸通路。
沖頭通過氣缸上下運動。氣缸在驅動沖程的範圍內具備對膠帶的沖壓力,將黏貼構件黏貼到基板時,可以對按壓力進行控制,以使按力適當而不會造成損毀。另外,氣缸結構簡單可組合化,膠帶沖壓機構可小型化。由於連接構件中設置有與吸孔連通的真空抽吸通路,因此即使沖頭上下運動的情況下,也能夠對被沖壓的黏貼構件穩定地進行真空吸附。
(5)在本發明的黏貼裝置中,較佳地,當所述沖頭將所述黏貼構件向所述基板按壓時,調整並固定從所述加熱工作台到所述氣缸的位置,使所述按壓面的下限位置處於所述基板的容許壓縮量的範圍內。
當沖頭將黏貼構件按壓在基板上時,調整並固定從加熱工作台到氣缸的位置,以使按壓面的下限位置在基板的允許壓縮的範圍之內。通過這樣,可以防止由於過度壓縮基板而導致基板翹曲和變形,或者,可以防止無法按壓。另外,所述基板的容許壓縮量為基板不翹曲或變形的範圍內壓縮量的值。按壓面的下限位置(最接近基板的位置),由活塞的下死點和氣缸的位置來確定。
(6)在本發明的黏貼裝置中,進一步包括:脫料器,用於在通過所述沖頭從所述膠帶沖壓所述黏貼構件時,在所述沖頭的周圍將所述膠帶向所述模板按壓,所述脫料器具有:將所述膠帶向所述模板按壓的脫料板;將所述脫料板推向所述模板側的彈簧;以及可插入設置在所述模板上的導向孔的導向銷。
通過設置脫料器,通過彈簧的推力,以適當的按壓力進行按壓的狀態下可將膠帶沖壓,藉以使膠帶不產生褶皺或鬆弛。另外,脫模板上通過設置導向銷防止與模板錯位,還可以抑制與沖頭44的間隙,藉以可製備出凹陷和斷面都很小的黏貼構件。
(7)在本發明的黏貼裝置中,較佳地,所述膠帶傳送機構具有:膠帶輸送輥,用於將卷繞成卷的長條形的所述膠帶輸送至所述沖頭和所述模板之間;膠帶卷繞輥,用於卷繞被沖壓了所述黏貼構件後的所述膠帶;以及軋輥,被配置在所述膠帶卷繞輥與所述機頭單元之間,用於將所述膠帶間歇地輸送至所述膠帶卷繞輥側。
由於膠帶傳送機構具有膠帶輸送輥,膠帶卷繞輥和軋輥,因此可以以規定的進位間距間歇地傳送膠帶,同時對膠帶施加適當的張力。另外,通過配置軋輥,可以以規定的間距送入薄而柔軟的膠帶。
(8)在本發明的黏貼裝置中,較佳地,所述膠帶具有用於保護所述黏合劑層的保護膠帶,所述機頭單元進一步具有:保護膠帶卷繞輥,用於卷繞在沖壓所述黏貼構件之前已被剝離的所述保護膠帶。
保護膠帶被層壓地設置在膠帶上,用以防止黏合劑層的表面發生灰塵和意外黏著物的黏附。在這裡,在沖壓黏貼構件之前,先剝離保護膠帶。此時,由於機頭單元具有保護膠帶卷取輥,因此可以在剝離和去除保護膠帶的同時進行沖壓作業。另外,黏合劑層是熱固性黏合劑。由於除非加熱黏合層,否則不會產生黏合力,因此即使剝離保護膠帶,黏合層的存在也不影響膠帶的移送和沖壓。
(9)在本發明的黏貼裝置中,較佳地,所述基板輸送機構進一步具有:基板輸送輥,用於將卷繞成卷的長條形的所述基板輸送至所述加熱工作台;以及基板卷繞輥,用於卷繞黏貼有所述黏貼構件的所述基板。
由於基板輸送輥和基板卷繞輥獨立與機頭單元配置在設備主體,因此可以將基板的進料/去除材料涉及的勞動抑制到最小限度。
(10)在本發明的黏貼裝置中,較佳地,所述模板被固定在模板基座的下端面側,所述模板基座上具有可插入脫料板的通孔,在所述模板與所述模板基座之間的接合面上,具有用於從所述模板的外側面連通所述通孔並插入所述膠帶的膠帶插入孔,所述膠帶插入孔的下端面為所述模板的上端面。
在模板與模板基座之間的接合面,具有將膠帶插入用的膠帶插入孔,用於使膠帶從模板的外面與通孔連通。通過這樣,在沖壓膠帶時,可以抑制膠帶在寬度方向上的位置偏移和浮起。另外,在將膠帶固定到膠帶沖壓機構中時,如果預先將膠帶插入膠帶插入孔,例如,可以容易地在膠帶沖壓機構上固定厚度為10μm-50μm的薄膜膠帶。
(11)在本發明的黏貼裝置中,較佳地,進一步包括:按壓裝置,被配置在所述加熱工作台與所述基板卷繞輥之間,用於將黏貼有所述黏貼構件的所述基板夾持並按壓。
從膠帶上沖壓的黏貼構件是通過機頭單元按壓並黏貼到基板上。在這裡,還配置有按壓裝置,用於將黏貼了黏貼構件的基板夾持並按壓,當完成在黏貼區域中的黏貼時,通過將黏貼區域共同地按壓,當基板被卷起時,可以防止黏貼構件從基板上剝離或移位的發生。由按壓裝置進行的按壓操作,由於可以在黏貼構件的沖壓作業和黏貼作業之間進行,因此對節拍時間無影響。
(12)本發明的黏貼方法,使用上述從(1)至(11)中任意一項記載的黏貼裝置,從具有所述熱固性黏合劑層的所述膠帶上對所述黏貼構件進行沖壓後黏貼至所述基板,其特徵在於,包括:將所述加熱工作台加熱至所述黏合劑層可以進行黏貼的溫度的步驟;使所述攝影裝置在所述基板上進行掃描,對與所述黏貼位置相對應設置的所述定位標記進行一一攝影,並特定所述黏貼位置的步驟;將所述模具調整至與所述黏貼構件黏貼時的規定姿態相匹配的步驟;將所述模具移動至被特定的所述黏貼位置的步驟;在用所述沖頭真空吸附所述膠帶上的黏貼構件沖壓部的同時,從所述膠帶上沖壓所述黏貼構件的步驟;將所述黏貼構件黏貼至所述基板的步驟;將黏貼後的所述黏貼構件與所述沖頭之間的真空吸附狀態解除的步驟;以及使所述沖頭上升的步驟。
另外,黏貼構件沖壓部是指從膠帶上沖壓之前黏貼構件的位置。在這樣的黏貼方法中,首先,將加熱工作台加熱到黏合劑層可以黏貼的溫度,對著基板攝影裝置掃描,通過對相對於黏貼位置而設置的多個定位標記中的每一個進行攝影來特定黏貼位置。然後,在黏貼特定的黏貼構件時,將模具調整到規定姿態後,將模具移至特定的黏貼位置,在通過沖頭將所述膠帶的黏貼構件沖壓部真空吸附的同時,從膠帶上沖壓黏貼構件,並且將黏貼構件黏貼到基板上。黏貼後使沖頭上升。根據這樣的黏貼方法,可以將黏貼構件黏貼到在基板傳送方向和寬度方向上規則地或不規則地大量配置的黏貼位置上,可以顯著提高生產率。
(13)在本發明的黏貼方法中,較佳地,在將所述黏貼構件黏貼至所述基板上的黏貼對象區域內的步驟結束之後,還包括:將黏貼有所述黏貼構件的黏貼區域移送至按壓裝置的步驟;以及使用上按壓板和下按壓板對黏貼有所述黏貼構件的所述基板進一步進行按壓的步驟。
根據這樣的黏貼方法,通過利用按壓裝置進一步按壓黏貼有黏貼構件的基板,當用基板卷繞輥卷繞基板時,可以防止黏貼構件從基板上發生被剝離或移位。按壓裝置的按壓操作由於是通過膠帶沖壓機構在黏貼構件的黏貼操作期間進行的,因此對節拍時間無影響。
在下文中,關於本發明實施方式的黏貼裝置20以及使用該黏貼裝置20的黏貼方法將參照圖1~圖17進行說明。另外,以下說明的每個圖面是其中一部分形狀被簡化或放大或者被省略的示意圖。另外,每個圖的縮放比例是各不相同的圖。
[工作台2以及基板3的構造]
首先,對做為黏貼構件1的材料的膠帶2的結構進行說明,同時對做為黏貼有從膠帶2沖壓的黏貼構件1的被黏貼構件基板3的結構進行說明。
圖1所示為長條膠帶2的一部分的圖,該長條膠帶2是通過沖壓黏貼構件1而形成的材料。圖1(a)為平面圖,圖1(b)為沿著圖1(a)的A-A剖面線截取的截面圖。膠帶2 具有可將黏貼構件1沖壓的寬度,並且具有例如10μm至50μm的厚度。膠帶2具有:聚醯亞胺(PI)之類的耐熱性的基礎膠帶4;層壓在基礎膠帶4的一個面上的熱固性黏合劑層5;以及用於保護黏合劑層5的保護膠帶6。膠帶2具有足夠的柔韌性,可以卷繞成卷。在從膠帶2上沖壓黏貼構件1之前,至少先將沖壓部的保護帶6剝離。
因此,沖壓過的黏貼構件1由基礎膠帶4和黏合劑層5構成。黏貼構件1可以具有用作基板3的覆蓋膜的功能以及補強或絕緣的功能,只要可以用以沖壓,後述的模具55(參照圖6)可以由金屬製成。圖中的箭頭指示的是膠帶2的傳送方向。另外,圖1(a)所示的黏貼構件1的形狀是一個示例,但不限於此,可以根據黏貼構件1的功能而對應於任意形狀。另外,在以下的說明中,將層壓有黏合劑層5的基礎膠帶4可以稱為膠帶2。
圖2所示為基板3的一部分的圖,圖2(a)是平面圖,圖2(b)是用於說明圖2(a)的被虛線框A包圍的範圍的放大圖。圖2所示的基板3的例子是寬度為250mm的長條寬幅的帶狀基板。例如,為柔性配線基板。基板3具有可以將其卷繞成卷的厚度和柔韌性。圖2中所示的基板3是黏貼了黏貼構件1後,切斷分離變成一個產品的產品單元7被縱・橫地排列出四個的示例。 但是,該排列是一個示例,並不僅限制與此,在更多或更少的情況下,可以適當地設定。另外,有時也沒有縱・橫地排列。另外,在圖2中,紙面的上方(圖中所示的表面)是前面,而其背面是後面。
產品單元7上顯示黏貼位置8。黏貼位置8所示的示例中是由圓圈圍繞的範圍,表示可以黏貼黏貼構件1的範圍。如果基板3是層壓配線基板,則可以通過去除最上端面的薄膜來形成黏貼位置8的表面,並且可以在黏貼位置8的表面上露出一部分配線圖案(圖示省略)。在黏貼位置8處形成十字形的定位標記9,定位標記9的位置和形狀不限於圖2所示的示例,也可以配置在黏貼位置8以外的位置。例如,定位標記9可以配置在產品單元7中的兩個隔開的位置處。如果可識別出配線圖案的一部分,則可以是定位標記。
如圖2(b)所示,黏貼構件1以規定的姿態被黏貼在黏貼位置8內的規定位置。圖2中用虛線包圍的黏貼區域10是後述的黏貼構件1的黏貼步驟(按壓步驟)的一個單位。雖然在黏貼方法部分有詳細說明,但將黏貼構件1全部黏貼到16個產品單元7上之後,基板3被移送到下一個黏貼區域10。這樣,這1單位成為黏貼(按壓)步驟的一個迴圈。也就是,當在圖2(a)所示的黏貼區域10中完成黏貼構件1的所有黏貼時,基板3被移送到下一黏貼區域10的位置。圖中的箭頭指示的是基板3的傳送方向。另外,在圖2(a)中,基板3的長度方向(傳送方向)為X軸、寬度方向為Y軸。
[黏貼裝置20的構造]
圖3所示為黏貼裝置20的整體概略結構的斜視圖。另外,在以下的說明中,圖3所示的黏貼裝置20的長度方向為X軸(與基板傳送方向相同),與X軸相垂直的方向是Y軸,而與X-Y平面垂直的或上下方向是Z軸,以Z軸為旋轉中心的旋轉軸為θ軸。後述的黏貼裝置20的主要機構被配置在基座21的上部,在基座21中存儲有未圖示的控制裝置以及氣動供給裝置等。
黏貼裝置20具有:加熱工作台22,用於支撐基板3背面的同時加熱基板3;以及位於加熱工作台22上方,即,在基板3的表面上方有間隙地被配置的機頭單元23 。機頭單元23具有膠帶沖壓機構24,該膠帶沖壓機構24從膠帶2沖壓黏貼構件1,並且將沖壓過的黏貼構件1黏貼到基板3上的規定位置。關於機頭單元23和膠帶沖壓機構24的詳細構造將參照圖4~圖6在後述。
黏貼裝置20做為機頭單元移動機構,具有:將機頭單元23向與加熱工作台22的上端面平行的X軸方向上移動的X軸驅動機構25,將機頭單元23向Y軸方向移動的Y軸驅動機構26,將機頭單元23向Z軸方向移動的Z軸驅動機構27,和使機頭單元23繞Z軸旋轉的θ軸驅動機構28。而且,機頭單元23具有將膠帶2間歇地輸送到膠帶沖壓機構24的膠帶傳送機構29。因此,膠帶傳送機構29能夠與機頭單元23一體地在X軸,Y軸和Z軸的各個方向上移動,並且能夠繞Z軸旋轉。在圖3所示的例子中,X軸驅動機構25和Y軸驅動機構26使用滾珠絲杠機構做為驅動源,Z軸驅動機構27和θ軸驅動機構28使用伺服電機做為驅動源。另外,膠帶傳送機構29的詳細說明將參照圖4後述。另外,黏貼裝置20具有將基板3送入膠帶沖壓機構24和加熱工作台22之間的基板輸送機構30。
基板輸送機構30具有配置在機頭單元23的圖示中X軸方向上的左側端部的基板輸送輥31和配置在其右側端部的基板卷繞輥32。基板卷繞輥32在向基板3施加一定的張力的同時向圖示中的右方間歇地傳送基板3。具體地,如圖2中所示,在黏貼區域10中的黏貼操作期間,停止基板3的移送,在黏貼區域10中完成一個黏貼操作迴圈後,基板3被移送至下一黏貼區域10並停止。基板卷繞輥32由配置在驅動裝置36中的伺服電機(圖示省略)驅動。在加熱工作台22和基板卷繞輥32之間配置有按壓裝置33。按壓裝置33具有上按壓板34和下按壓板35,並且在上按壓板34和下按壓板35之間,在機頭單元23中將黏貼有黏貼構件1的基板3穿過,是用於按壓黏貼區域10內整體的進行再度按壓的裝置。因此,由於按壓裝置33在停止基板3的移送期間執行按壓操作,藉以不影響節拍時間。但是,如果能夠確認在機頭單元23中可獲得黏貼構件1的足夠的黏接力,則可省略按壓裝置33。另外,圖3所示的箭頭表示基板3的輸送方向。
圖4所示為機頭單元23的結構的正面圖。機頭單元23由膠帶沖壓機構24和膠帶傳送機構29構成。膠帶沖壓機構24具有模板40,固定支撐模板40的模板基座42,脫料器43,沖頭44(參照圖6),以及做為沖頭驅動機構的氣缸56。模板基座42和氣缸56被固定在頭塊41上,頭塊41被固定在主機板50上。模板40一般可被稱為凹模。另外,脫料器43即所謂的可動脫料器。
膠帶傳送機構29具有:將卷繞成卷狀的長條膠帶2輸送到膠帶沖壓機構24的膠帶輸送輥45,以及用於卷繞沖壓了黏貼構件1的膠帶2的膠帶卷繞輥46。在膠帶卷繞輥46和膠帶沖壓機構24之間,配置有將膠帶2間歇地傳送到膠帶卷繞輥46的軋輥47。此外,膠帶傳送機構29具有保護膠帶卷繞輥48,從纏繞在膠帶輸送輥45上的膠帶2將保護膠帶6剝離並卷繞。膠帶輸送輥45,膠帶卷繞輥46和保護膠帶卷繞輥48被控制為與軋輥47間歇的膠帶傳送操作同步地旋轉。在膠帶沖壓機構24的膠帶傳送方向的前後,被配置一對滾筒49、49,在對膠帶2施加張力的同時,以膠帶2能沿著模板40的上端面的方式限制高度位置和寬度方向位置。在圖4中,用箭頭表示膠帶2和保護膠帶6的傳送方向。
膠帶沖壓機構24,膠帶輸送輥45,膠帶卷繞輥46,軋輥47以及滾筒49、49配置在主機板50的同一側,被製備成可以在X軸方向,Y軸方向和Z軸方向上整體移動並可繞Z軸旋轉。圖4所示的例子表示在模板40與被支撐在加熱工作台22上的基板3之間具有大約20mm的間隙的基板傳送時的狀態。
圖5是從圖4所示的主機板50的背面側觀察的機頭單元23的後視圖。攝影裝置51被安裝在主機板50的背面。攝影裝置51例如是CCD攝相機,對上述的基板3上設置的定位標記9進行攝影,確定每個定位標記的位置。攝影裝置51的光軸P平行於主機板50並且垂直於加熱工作台22,並且被固定在與沖頭44(參照圖6)的中心軸成一定的距離。攝影裝置51在保持一定距離的情況下從膠帶沖壓機構24移動。因此,即使機頭單元23移動,攝影裝置51也不會改變與膠帶沖壓機構51的相對位置關係。從攝影裝置51確定的定位標記9的位置確定黏貼構件1的黏貼位置,並且將膠帶沖壓機構24,即模板40和沖頭44(參照圖6)的膠帶沖壓位置對準黏貼位置8。接下來,將參照圖6對膠帶沖壓機構24的結構進行說明。
圖6是沿著圖4中的A-A剖面線截取的膠帶沖壓機構24的截面圖。另外,圖6所示為膠帶沖壓前的狀態。膠帶沖壓機構24包括:由上沖頭44,下模板40和脫料器43組成的模具55,用於使沖頭44和脫料器43上下運動的做為沖頭驅動機構的氣缸56。 氣缸56垂直地固定在頭塊41的頂板部57上。也就是說,氣缸55在與加熱台22的表面垂直的方向上驅動沖頭44和脫料器43。
氣缸56是在氣缸58內部具有活塞59的單作用氣缸。氣缸56具有L形的空氣供應管60、61,並且通過從空氣供應管60經由空氣通道62供應空氣,以將活塞59向下推到上死點(圖中的虛線)。另一方面,通過從空氣供應管61供應空氣,將活塞59向上推至下死點。活塞59經由連接構件63與導向板64連接。連接構件63將一個端部用螺絲接到活塞杆65上,另一端部嵌合到固定在導向板64上的沖頭固定塊66上。在連接構件63上配置有空氣吸管67。空氣吸管67與設置在連接構件63和沖頭固定塊66中的真空抽吸通道68連通,真空抽吸通道68將沖頭44連接到沿軸方向貫穿的吸孔69。吸孔69通過真空吸附被沖壓的黏貼構件1,在從沖壓黏貼構件1到黏貼至基板3上的移動期間,將黏附構件1真空吸附,以防止黏貼構件1的位置和姿態偏離。由於導向板64固定沖頭44,所以有時被稱為沖頭支架。圖6所示的空氣供應管60和61實際上配置在沿氣缸58的X軸方向上。
在沖頭44被軸向固定在導向板64上的同時,並通過沖頭固定塊66加固,以使得在沖壓膠帶2以及將黏貼構件1黏貼在基板3上時不會從導向板64脫落。沖頭44穿過引導板64,脫料器43的上板70和脫料板71,從膠帶2上沖壓黏貼構件1,並且將被沖壓的黏貼構件1移動到基板3上的黏貼位置。沖頭44的加熱工作台22的端面是將被沖壓的黏貼構件1按壓到基板3上的按壓面72。
沖頭44從膠帶2上沖壓黏合構件1,並將其按壓在基板3上。當沖頭44將黏貼構件1按壓(黏貼)到基板3上時,對基板3(包括黏貼構件1)施加按壓力。這個按壓力可以壓縮基板3。如果該壓縮量過大,則基板3會發生翹曲或變形。另外,如果黏貼構件1不與基板3接觸,則不能黏貼。沖頭44的按壓面72的下限位置(最接近基板3的位置)由活塞59的上死點和氣缸56向機頭單元23的黏貼位置來規定。由於該示例中的氣缸56是單動氣缸,因此活塞59的沖程是恒定的。在這裡,通過Z軸驅動機構27進行調整,以使距機頭單元23的加熱工作台22的距離,成為不會過度壓縮或無法按壓基板的位置,並且固定該位置。
模板40被固定在模板基座42的下端面,模板基座42被固定在頭塊41的下側端面。在模具55中,雖然模板40通常被固定在模板底座42的上端面,但在本實施方式中,由於用沖頭44從膠帶2沖壓黏貼構件1,並進一步將其按壓在基板3上,為了抑制沖壓後的沖頭沖程,將模板40固定在模板基座42的下端面。另外,模板40的通過豎立在模板基座42上的四個定位銷73(參見圖7)相對於模板基座42來限定位置,並且通過未圖示的如螺釘等的固定構件牢固地固定。
脫料器43具有將脫料器43自體固定到導向板64上的上板70,將膠帶2按壓在模板40上的脫料板71,以及將上板70和脫料板71連接的拉杆螺栓74。拉杆螺栓74的上方被插入上板70,其下方螺紋連接在脫料板71上。拉杆螺栓74的頭部75限制了脫料板71向模板40的移動。在上板70和脫料板71之間,配置有彈簧76將拉杆螺栓74纏繞。另外,拉杆螺栓74被配置在脫料板71的四個角處(參照圖10)。導向銷壓板90通過螺釘91被固定到脫料板71上。導向銷壓板90被設置為防止導向銷92(參見圖10和圖11)的脫落,該導向銷92限制後述的脫料板71和模板板40的位置。
當導向板64被活塞59向下推時,上板70與導向板64一起降下,剝離板71通過彈簧76的推壓力將膠帶2按壓在模板40上。當導向板64被活塞59提起時,上板70和拉杆螺栓74與導向板64一起上升,提起脫料板71以解除對膠帶2的按壓,並在脫料板71和模板40之間, 形成可以傳送膠帶2的間隙。
導向柱77被固定在模板基座42的平面方向上的四個角處(參見圖7)。導向柱77被插入設置在導向板64上的導套78中。通過導向柱77確定導向板64相對於模板基座42的位置。另外,圖6所示為脫料板71按壓膠帶2的狀態。沖頭44的位於模板40的前端部被製成黏貼構件1的外形形狀,並且被插入到脫料板71的沖頭插入孔79中。沖頭插入孔79和沖頭44之間的間隙越小,則可以更精確地製成黏貼構件1。接下來,將參照圖6和圖7~圖9說明模板40和模板基座42的構造。
圖7是說明相當於模具55的下模具的模板40和模板基座42的從上方看到的平面圖。圖8是圖7所示的A-A剖面線截取的截面圖,圖9是圖8所示的B-B剖面線截取的截面圖。另外,圖7~圖9所示為將膠帶2插入到模板40與模板基座42之間的狀態,用虛線表示脫料板71。另外, 在圖8和9中,厚度方向被放大。
在模板40中心具有用於從膠帶2上沖壓黏貼構件1的沖頭孔80,被固定在模板基座42的下端面42a上,由於在模板基座42的中心形成有長方形的貫通孔81。在貫通孔81的內部暴露出沖頭孔80和膠帶2。脫料板71被插入貫通孔81中,脫料板71在貫通孔81中上下運動。在模板基座42的下端面42a上形成有凹槽82,該凹槽82能夠沿著膠帶2的傳送方向插入膠帶2。
在模板基座42和模板40垂直交叉的範圍內,凹槽82成為膠帶插入孔83。膠帶插入孔83夾著沖頭孔80被配置在X軸方向的兩側。通過將膠帶2插入膠帶插入孔83中,將位置限制成使得膠帶2的寬度方向中央部分大致與沖頭孔80的中心部分相交差。由於膠帶插入孔83的下端面與模板40的上端面40a重合,因此可以毫無阻礙地傳送膠帶。
另外,圖7~圖9所示的膠帶插入孔83雖然是由在模板基座42上製成凹槽82、將模板40固定構成的,但也可以通過在模板40上製成凹槽將模板基座42固定來構成。或者,可以通過在模板40和模板基座42之間插入墊片來構成膠帶插入孔83。
另外,如圖6和圖7所示,四個導向柱77豎立在模板基座42上,導向柱77能夠引導導向板64沿軸方向移動。另外,模板40通過豎立在模板基座42上的四個定位銷73對模板基座42的位置進行限制。通過這樣,就限制了模板基座42和導向板64的位置以及模板40和模板基座42的位置。在本實施方式中,由於膠帶2是厚度為10μm~50μm的諸如聚醯亞胺的薄的樹脂膠帶,所以為了高精度地沖壓黏貼構件1,用脫料器43按壓沖頭44(包括沖頭孔80)的近圍區域。因此,由於沖頭44與脫料板71的沖頭插入孔79之間的間隙越小越好,所以需要提高模板40與脫料板71之間的相對位置精度。關於這些將參照圖10和圖11進行說明。另外,模板40和沖頭44的相對位置在安裝(Touring)時被高精度地定位。
圖10所示為模板40和脫料板71的對準結構的平面圖。圖11是10所示的A-A剖面線截取的截面圖。四個導向銷92豎直設置在脫料板71上。導向銷92具有導套92a。導套92a被導向銷壓板90按壓以防止從脫料板71脫落。導向銷壓板90通過兩個螺釘固定在脫料板71上(參見圖6)。如圖11所示,導向銷92以可進退的方式插入設置在模板40上的導向孔93中,並隨著脫料板71的升降而上下移動。通過這樣的結構,脫料板71能夠相對於模板40高精度的維持在平面方向上的位置同時還可上下移動。
上述的黏貼裝置20是將黏貼構件1從具有熱固性黏合劑層5的膠帶2上沖壓並黏貼到基板3的多個黏貼位置8上的黏貼裝置。黏貼裝置20具有:在支撐基板3的背面的同時加熱基板3的加熱工作台22,在相對於基板3的表面上方有間隙地配置的機頭單元23,用於在加熱工作台22和機頭單元23之間輸送基板3的基板輸送機構30。機頭單元23具有:由沖頭44和模板40構成的模具55的膠帶沖壓機構24,在沖頭44與模板40之間輸送膠帶2的膠帶傳送機構29,具有從定位標記9的位置特定黏貼構件1的黏貼位置8,將對應於黏貼位置8而設置的定位標記9進行一一攝影的攝影裝置51。此外,黏貼裝置20根據黏貼時的黏貼構件1的姿態將模具55移動到黏貼位置8,並且具有規定基板3與模板40之間的間隙的機頭單元移動機構,具有從膠帶2上沖壓黏貼構件1,並將沖頭44移動到能夠將被沖壓的黏貼構件1黏貼在基板3上的高度位置的沖頭驅動機構54。
在上述從前技術中,與將模具固定到設備主體相對應,在黏貼裝置20中,具備模具55和攝影裝置51的機頭單元23可通過機頭單元移動機構自由地相對於基板3移動。機頭單元23通過攝影裝置51掃描,並通過對對應於黏貼位置8而設置的每個定位標記9進行攝影來特定黏貼位置8。機頭單元23將模具55調整為黏貼構件1的黏貼時的姿態,將模具移動到特定的黏貼位置,驅動沖頭44從膠帶2上沖壓黏貼構件1,進而延長沖頭44的沖程以將黏貼構件1按壓在基板3上。
根據這樣的黏貼裝置20,在專利文獻1所記載的黏貼裝置中,在長條膠帶2的長度方向上連續沖壓出黏貼構件1,並一排黏貼在長條基板3上。與此相對應的,根據該黏貼裝置1,能夠在基板3的輸送方向和寬度方向上規則地或不規則地配置多個的黏貼位置8上黏貼黏貼構件1,並且能夠縮短節拍時間,可顯著提高生產率。
另外,機頭單元移動機構具有:X軸驅動機構25,使機頭單元23在與加熱工作台22的上端面平行的X軸方向上移動;Y軸驅動機構26,使機頭單元23在與加熱工作台22的上端面平行且與X軸相垂直的Y軸方向上移動;Z軸驅動機構27,使機頭單元23在垂直於XY平面的方向上移動;θ軸驅動機構,使機頭單元23以Z軸為旋轉軸繞Z軸旋轉。
機頭單元移動機構通過X軸驅動機構25和Y軸驅動機構26將模具55移動到特定的黏貼位置8。Z軸移動機構27將模具55控制在能夠將黏貼構件1黏貼於基板3的高度位置以及能構進行基板傳送的高度位置。θ軸驅動機構28將模具55的姿態調整為黏貼構件1的黏貼時的姿態。通過採用這種結構,可以以適當的姿態將黏貼構件1黏貼到基板3上特定的黏貼位置8。
另外,沖頭44具有真空吸附黏貼構件1的表面的吸孔69和將黏貼構件1按壓在基板3上的按壓面72。 這樣,由於沖頭44具有吸孔69,因此將黏貼構件1真空吸附,直到將從膠帶2沖壓的黏貼構件1黏貼至基板3上為止。通過這樣,可以在沒有任何位置偏差狀態下將黏貼構件1搬送並黏貼到基板3上。另外,由於沖頭44具有按壓面72,並且黏貼構件1的外形形狀與沖頭44的外形形狀相同,因此可以均勻地按壓整個黏貼構件。
另外,沖頭驅動機構54具有使沖頭44上下運動的氣缸56以及連接氣缸56的活塞59和固定沖頭44的與導向板64連接的連結構件63,連結構件63上設置有與吸孔69連通的真空抽吸通路68。
如果將氣缸56用作沖頭驅動機構54的驅動源,在氣缸56的驅動沖程範圍內膠帶2的沖壓力,將黏貼構件1黏接到基板3時利用氣缸的節氣門(Air damper)可以抑制對基板3的損壞。另外,氣缸56可以以簡單的結構單元化,並且膠帶沖壓機構24可以小型化。由於在連接構件63上設置有與吸孔69連通的真空抽吸通路68,因此即使沖頭44上下移動,也能夠穩定地對黏貼構件1進行真空吸附。
另外,在沖頭4將黏貼構件1按壓在基板3上時,Z軸驅動機構27從加熱工作台22調節並固定氣缸56的位置,以使得按壓面72的下限位置在基板3的允許壓縮值的範圍內。
當沖頭44將黏貼構件1按壓(黏貼)到基板3時,雖然壓力被施加到基板3,但是當沖壓力超過基板3的允許壓縮量範圍並且變得太大時,基板3就會發生翹曲或變形。當沖頭44將黏貼構件1按壓在基板3上時,通過Z軸驅動機構27從加熱工作台22上調整並固定氣缸56的位置,以使得按壓面72的下限位置(最靠近加熱工作台22的位置)在基板3的容許壓縮量的範圍內。通過這樣,可以防止基板3被過度壓縮發生翹曲或變形,或者可以防止基板3不能被按壓。
黏貼裝置20還具有:當通過沖頭44從膠帶2上沖壓黏貼構件1時,在沖頭44的周圍將膠帶2按壓到模板40上的脫料器43。脫料器43具有:脫料板71,用於將膠帶2按壓在模板40上;彈簧76,用於將脫料板71推向模板40;導向銷92,可插入設置在模板40上的導向孔93中。
通過設置脫料器43,可以以適當的按壓力對膠帶2進行按壓並沖壓,以使膠帶2不會因彈簧76的推力而起皺或鬆弛。另外,通過設置導向銷92,可以抑制脫料器43相對於模板40的位置偏移,可以抑制與沖頭44的間隙,可以製備成具有小的下垂或破裂面的黏貼構件1。
膠帶傳送機構29具有:膠帶輸送輥45,用於將卷繞成卷的長條的膠帶2在沖頭44和模板40之間輸送;膠帶卷繞輥46,用於卷繞黏貼構件1上被沖壓了的膠帶2;軋輥47,被配置在膠帶卷繞輥46和機頭單元23之間,將膠帶2傳送到膠帶卷繞輥46處。
由於膠帶傳送機構29具有膠帶輸送輥45,膠帶卷繞輥46和軋輥47,因此可以對膠帶2施加適當的張力的同時以規定的進料間隔間歇地傳送。另外,通過設置軋輥47,可以以規定的進料間隔傳送薄而容易彎曲的膠帶2。
另外,膠帶2具有保護黏合劑層5的保護膠帶6,並且機頭單元23進一步具有在沖壓黏貼構件1之前卷繞被剝離的保護膠帶6的保護膠帶卷繞輥48。保護膠帶6被層壓設置在膠帶2上的黏合劑層5的表面上,以防止灰塵和意外黏著物的黏附。在這裡,在沖壓黏貼構件1之前將保護膠帶6剝離。此時,由於機頭單元23具有保護膠帶卷繞輥48,因此能夠在剝離去除保護膠帶6的同時進行沖壓作業。另外,由於黏合劑層5是熱固性黏合劑,因此如果在剝離保護帶6之後不對其進行加熱,則黏接劑層5不會產生黏接力,在以下的膠帶2的傳送以及沖壓時,黏合劑層5的存在對什麼都無影響。
另外,基板輸送機構30具有:基板輸送輥31,用於將卷繞成卷的長條的基板3輸送到加熱工作台22上;進一步具有基板卷繞輥32,用於卷繞黏貼有黏貼構件1的基板3。由於基板輸送輥31和基板卷繞輥32獨立於機頭單元23配置在設備主體,因此可以將與基板3的進料/去料有關的勞力最小化。另外,如果同步地控制基板輸送輥31和基板卷繞輥32,則可以確保基板3的傳送精度。
另外,模板40被固定在模板基座42的下端面42a,模板基座42具有可插入脫料板71的通孔81,並且在模板40和模板基座42的接合面上具有膠帶2插入孔83,用於使膠帶2從模板40的外面與通孔81連通,膠帶插入孔83的下端面是模板40的上端面40a。
當沖頭44為上模具時,模板40和模板42為下模具。在模板和模板基座之間的接合面上,具有用於將膠帶從外面連通到通孔的膠帶插入孔。通過這樣,在沖壓膠帶時,可以抑制膠帶在寬度方向上的移位和浮起。另外,在將膠帶固定在膠帶沖壓機構中時,如果事先將膠帶插入膠帶插入孔,則可以容易地將例如厚度為10μm~50μm的薄膜狀的膠帶固定在膠帶沖壓機構。另外,通過在下模具中設置膠帶插入孔83,可以防止膠帶2在沖壓時在寬度方向的移位和浮起。進一步地,通過使膠帶插入孔83的下端面與模板40的上端面40a對齊,可以沖壓出平整的膠帶2。
另外,黏貼裝置20還包括按壓裝置33,該按壓裝置33配置在加熱工作台22與基板卷繞輥32之間, 用於夾持並按壓黏貼有黏貼構件1的基板3。從膠帶2沖壓的黏貼構件1被沖頭44按壓並黏貼到基板3上。在這裡,在黏貼構件1黏貼到黏貼區域10中之後,通過按壓裝置33,通過共同按壓黏貼區域10,藉以當卷起基板3時,可以防止黏附構件1從基板3上發生被剝離或移位。由於按壓裝置33的按壓操作可以在黏貼構件1的沖壓操作和黏貼操作之間進行,因此不影響節拍時間。另外,如果能夠確認用沖頭44將黏貼構件1黏貼時能夠獲得充分的黏接力,則可以省略按壓裝置33。接下來,就使用黏貼裝置20進行黏貼的黏貼方法進行說明。
[黏貼方法]
圖12所示為使用黏貼裝置20的黏貼方法的主要步驟的流程圖。接下來一邊沿著圖12的步驟流程,一邊參照圖13~圖17進行說明。另外,圖13~圖17是用於說明每個步驟的圖,並且示出的是將組成要素簡化的模式圖。首先,做為黏貼裝置20的開始操作涉及的準備工作,將膠帶2固定在膠帶傳送機構29中,並且將基板3固定在基板輸送機構30中。此時,將膠帶2插入膠帶插入孔83中,經膠帶插入孔83和軋輥47,從膠帶輸送輥45卷繞在膠帶卷繞輥46上。
基板輸送機構30設定基板3的位置,使得當在黏貼區域10中攝影裝置51掃描時,黏貼區域10中的所有定位標記9都在攝影裝置51的視野內。當將膠帶2和基板3固定在黏貼裝置20上時,將加熱工作台22加熱(步驟S1)。加熱溫度是使膠帶2的黏合劑層5軟化成為可黏接的狀態的溫度。繼之,攝影裝置51掃描基板3並特定黏貼位置8。
圖13所示為用於說明識別黏貼位置8的步驟的圖。首先,將攝影裝置51移動到初始位置P0處。在圖13中,雖然初始位置P0是黏貼區域10的中心,但初始位置P0也可以是任意的特定位置。例如,也可以是定位標記9其中之一。初始位置P0是攝影裝置51進行掃描時做為起點的基準位置。接下來,從初始位置P0開始沿圖示的箭頭方向攝影裝置51掃描,對定位標記9攝影,並通過影像處理,根據攝影裝置51的移動方向和移動距離特定(步驟S2)定位標記9的位置(例如座標)。
如果特定了初始位置P0的位置(座標),就可以根據攝影裝置51的移動方向和移動距離來特定定位標記9的每個位置(座標)。攝影裝置51的掃描通過程式進行控制,雖然掃描路徑不受限制,但是較佳地將掃描軌跡縮短並進行程式設計。特定的黏貼位置8被存儲在未圖示的控制部的儲存裝置中。另外,如果預先特定黏貼位置8和定位標記9之間的位置關係,則黏貼位置8和定位標記9的位置不必對準。這裡的黏貼位置8是指黏貼構件1實際黏貼的規定的位置。此外,在圖13中,粗箭頭指示基板3的傳送方向。
接下來,旋轉機頭單元23以使黏貼構件1黏貼時的姿態(相對於X軸或Y軸的傾斜)與模具55相匹配(步驟S3)。例如,將黏貼構件1從圖2(b)所示的姿態旋轉90度時,將機頭單元23,即,將模具旋轉90度,使與從膠帶2沖壓黏貼構件1的姿態匹配。因為從設計上預先知道黏貼時的黏貼構件1的姿態,所以可以交換步驟S2和步驟S3的步驟。即,在將模具55調整為黏貼構件1的黏貼時的姿態之後,也可以通過攝影裝置51掃描來特定黏貼位置8。當在一張基板3中黏貼構件1的姿態不固定時,每次通過姿態控制程式將機頭單元23旋轉,將模具55的沖頭44(或沖頭80)調整為與黏貼構件1的姿態相匹配即可。另外,在將新形狀的黏貼構件黏貼到新的基板上時,如果將模具55更換為新的黏貼構件1的形狀的構件,則可以應用黏附裝置20。接下來,移動機頭單元23以將模具55移動到被特定的黏貼位置8(步驟S4)。
圖14所示為將模具55移動到黏貼位置8的狀態下的圖。在這種狀態下,脫料板71處於不按壓膠帶2的離開位置。另外,沖頭44處於從脫料板71的膠帶表面縮回的位置。即,表示是在不驅動氣缸56的膠帶沖壓操作之前,並且可以傳送膠帶2的狀態。另外,模板40與基板3之間的距離是當機頭單元23移動時模板40不與基板3接觸的值。接下來,在真空吸附黏貼構件沖壓部的同時從膠帶2上沖壓黏貼構件1(步驟S5)。
圖15所示為從膠帶2上沖壓黏貼構件1的狀態的圖。當從膠帶2上沖壓黏貼構件1時,從沖頭44的吸孔69吸入空氣,將黏貼構件沖壓部真空吸附,通過氣缸56使沖頭44降下沖壓膠帶2(步驟S5)。由於彈簧76因沖頭44的下降行程而彎曲,因此,脫料板71使膠帶2的折皺在伸展的同時強力地按壓。沖壓後,沖頭44進一步降下並將沖壓後的黏貼構件1黏貼至基板3(步驟S6)。
圖16所示為將黏貼構件1黏貼到基板3的狀態的圖。沖頭44在真空吸附被沖壓的黏貼構件1的同時移動,並將其壓向基板3。由於將基板3加熱到可以黏貼的溫度,因此熱固性黏合劑層5立即軟化,並且可以通過用沖頭44按壓而將黏貼構件1按壓到基板3上。另外,在上述的步驟S5和S6的步驟中,脫料板71繼續用彈簧76按壓膠帶2。在將膠帶2沖壓後的瞬間,通過停止或減少氣缸56的空氣供應,防止由於將黏貼構件1黏貼到基板3上時的過大的按壓力而對基板3造成損壞。當黏貼步驟結束後解除黏貼構件1的真空吸附(步驟S7),通過氣缸56使沖頭44和脫料板71上升(步驟S8),通過步驟S4的步驟將模具8移動到下一個黏貼位置8。
在以上說明的黏貼方法中,能夠使從將模具55移動到被特定的黏貼位置的步驟(步驟S4)到使沖頭和脫料板71上升的步驟(步驟S8)所需的節拍時間為1秒。
步驟S4~步驟S8是一個一個的黏貼構件1的黏貼操作,並且對配置在黏貼區域10的所有的產品單元7進行該黏貼動作。機頭單元23即模具55被控制以沿著攝影裝置51的掃描軌跡移動。在黏貼區域10被配置的產品單元7的全部的黏貼構件1的黏貼完成時,將基板3移送到下一黏貼區域10,重複從特定基板3的黏貼位置的步驟(步驟S2)到步驟S8的操作。
圖17所示為黏貼有黏貼構件1的基板3的一部分的平面圖。黏貼構件1被黏貼到基板3的產品單元7的各個黏貼位置8上。另外,即使在一個產品單元7中存在多個黏貼位置8,並且將多個黏貼構件1黏貼時,也可以與黏貼位置8為一處時同樣的步驟將黏貼構件1黏貼。另外,在一個產品單元7中存在多個黏貼位置8,在改變黏貼構件1的姿態進行黏貼的情況下,也可以沿用同樣的考慮方法。例如,當將黏貼構件1以第一姿態和第二姿態黏貼在基板3上時,可以使用以下的黏貼方法。
當將第一姿態的黏貼構件1進行黏貼時,首先,將模具55的姿態調整為第一姿態後,用攝影裝置51掃描第一姿態的黏貼對象位置的定位標記9,特定黏貼位置,沿著掃描軌跡
將黏貼構件1連續地黏貼到基板3的特定的黏貼位置處。當將第二姿態的黏貼構件1進行黏貼時,在將模具55的姿態調整為第二姿態後,用攝影裝置51掃描第二姿態的黏貼對象位置的定位標記9,特定黏貼位置,沿著掃描軌跡將黏貼構件1連續地黏貼到基板3的特定的黏貼位置處。
或者,通過攝影裝置對所有的定位標記9進行掃描以特定黏貼位置之後,通過程式,按組判別第一姿態的黏貼對象位置和第二姿態的黏貼對象位置,可以先將第一姿態的黏貼構件1沖壓並黏貼,接著也可以將第二姿態的黏貼構件1沖壓並黏貼。
以上說明的黏貼方法是使用黏貼裝置1從具有黏合劑層5的膠帶2上沖壓黏貼構件1並將其黏貼到基板3上的方法。首先,將加熱工作台22加熱到黏合劑層5可以黏貼的溫度。然後,攝影裝置51掃描並且通過對定位標記9一個一個進行攝影特定黏貼位置。接著,在使模具55與被特定的黏貼構件1黏貼時的姿態一致後,將模具55移動到特定的黏貼位置8,從膠帶2上沖壓黏貼構件1,並在此狀態下延長沖頭44的沖壓沖程將黏貼構件1黏貼到預先加熱的基板3上。黏貼後,使沖頭44和脫料板71升高,將模具55移動到下一黏貼位置8,並且重複進行與一系列黏貼有關的操作。
根據以上說明的黏貼方法,可以在基板3的傳送方向和寬度方向上規則地或不規則地配置有多個的黏貼位置8上將黏貼構件1黏貼,能夠顯著地提高生產率。
另外,在所述黏貼方法中,在將黏貼構件1黏貼在基板3的黏貼對象區域10中的步驟終了之後,將黏貼有黏貼構件1的黏貼區域10傳送到按壓裝置33,將黏貼有黏貼構件1的基板3用上按壓板34和下按壓板35進一步按壓。
根據這樣的黏貼方法,如果通過按壓裝置33對黏貼有黏貼構件1的基板3進一步按壓,則可以防止當通過基板卷繞輥32卷繞基板3時,黏貼構件1從基板3上被剝離或移位。一起按壓黏貼對象區域10,並且,由於通過按壓裝置33進行的按壓是在由膠帶沖壓機構24進行的黏貼構件1的黏貼操作中進行的,所以不影響節拍時間。
另外,本發明不限於上述實施方式,能夠實現本發明目的的範圍內的變形,改良等包含在本發明中。例如,在上述實施方式中,雖然是在卷繞成卷狀的長條基板3上黏貼從膠帶2沖壓的黏貼構件1,但不只限於長條的基板3,也可以應用於片葉的基板。在片葉的基板的情況下,可以設置基板搬送裝置,在加熱工作台22上設置真空吸附或定位構件等,或者用黏貼膠帶等黏貼基板,藉以可以應用黏貼裝置20。
1:黏貼構件2:膠帶3:基板5:黏合劑層6:保護膠帶8:黏貼位置9:定位標記10:黏貼區域20:黏貼裝置22:加熱工作台23:機頭單元24:膠帶沖壓機構25:X軸驅動機構(機頭單元驅動機構)26:Y軸驅動機構(機頭單元驅動機構)27:Z軸驅動機構(機頭單元驅動機構)28:θ軸驅動機構(機頭單元驅動機構)29:膠帶傳送機構30:基板輸送機構31:基板輸送輥32:基板巻繞輥33:按壓裝置34:上按壓板35:下按壓板40:模板41:頭塊42:模板基座42a:背面43:脫料器44:沖頭45:膠帶輸送輥46:膠帶卷繞輥47:軋輥48:保護膠帶卷繞輥50:主機板51:攝影裝置54:沖頭驅動機構55:模具56:氣缸57:頂板部58:氣缸59:活塞60:空氣供應管61:空氣供應管62:空氣通道63:連結構件64:導向板65:活塞杆66:沖頭固定塊67:空氣吸管68:真空抽吸通路69:吸孔70:上板71:脫料板72:按壓面73:定位銷74:拉杆螺栓75:頭部76:彈簧77:導向柱78:導套79:沖頭插入孔81:通孔83:膠帶插入孔91:螺釘92:導向銷93:導向孔
圖1所示為將黏貼構件1沖壓形成的物料和長條的膠帶2的一部分的圖。
圖2所示為基板3的一部分的平面圖。
圖3所示為黏貼裝置20的整個的大致結構的斜視圖。
圖4所示為機頭單元23的結構的正面圖。
圖5所示為從圖4所示的主機板50的背面觀察到的機頭單元23的背面圖。
圖6為沿著圖4中所示A-A的剖面線截取的膠帶沖壓機構24的截面圖。
圖7為從上方觀察到的對應於模具55的下模具的模板40和模板基座42的平面圖。
圖8是沿圖7所示的A-A剖面線截取的截面圖。
圖9是沿圖7所示的B-B剖面線截取的截面圖。
圖10所示為模板40和脫料板71的位置匹配結構的平面圖。
圖11是沿圖10所示的A-A剖面線截取的截面圖。
圖12所示為黏貼方法的主要步驟的步驟流程圖。
圖13是用於說明黏貼位置8的特定步驟的說明圖。
圖14所示為使模具55移動到黏貼位置的狀態的圖。
圖15所示為從膠帶2上將黏貼構件1沖壓後的狀態的圖。
圖16所示為在基板3上黏貼有黏貼構件1的狀態的圖。
圖17所示為黏貼有黏貼構件1的基板3的一部分的平面圖。
2:膠帶
3:基板
22:加熱工作台
24:膠帶沖壓機構
40:模板
41:頭塊
42:模板基座
43:脫料器
44:沖頭
50:主機板
54:沖頭驅動機構
55:模具
56:氣缸
57:頂板部
58:氣缸
59:活塞
60:空氣供應管
61:空氣供應管
62:空氣通道
63:連結構件
64:導向板
65:活塞杆
66:沖頭固定塊
67:空氣吸管
68:真空抽吸通路
69:吸孔
70:上板
71:脫料板
72:按壓面
73:定位銷
74:拉杆螺栓
75:頭部
76:彈簧
77:導向柱
78:導套
79:沖頭插入孔
91:螺釘
Claims (13)
- 一種黏貼裝置,從具有熱固性黏合劑層的膠帶上對黏貼構件進行沖壓後黏貼至基板的多個黏貼位置,其特徵在於,包括: 加熱工作台,在支撐所述基板背面的同時對所述基板加熱; 機頭單元,被配置為相對於所述基板的表面在上方側留有間隙;以及 基板輸送機構,用於將所述基板送入所述加熱工作台與所述機頭單元之間, 其中,所述機頭單元具備: 膠帶沖壓機構,具有由沖頭和模板構成的模具; 膠帶傳送機構,用於將所述膠帶送入所述沖頭與所述模板之間; 攝影裝置,用於在對與所述黏貼位置相對應設置的定位標記進行一一攝影後,從所述定位標記的位置來特定所述黏貼構件的所述黏貼位置; 機頭單元移動機構,用於將所述模具調整至與所述黏貼構件黏貼時的姿態相匹配,並移動至所述黏貼位置,並且對所述基板與所述模板之間的間隙進行規定;以及 沖頭驅動機構,從所述膠帶對所述黏貼構件進行沖壓,並進一步地將沖頭移動至能夠將被沖壓後的所述黏貼構件黏貼至所述基板的高度位置。
- 根據請求項1所述之黏貼裝置,其特徵在於: 其中,所述機頭單元移動機構具有: X軸驅動機構,用於使所述機頭單元在與所述加熱工作台的上端面相平行的X軸方向上移動; Y軸驅動機構,用於使所述機頭單元在與所述加熱工作台上端面相平行並且與所述X軸相垂直的Y軸方向上移動; Z軸驅動機構,用於使所述機頭單元在與X-Y平面相垂直的方向上移動;以及 θ軸驅動機構,用於使所述機頭單元以Z軸為旋轉軸旋轉。
- 根據請求項1所述之黏貼裝置,其特徵在於: 其中,所述沖頭具有:將所述黏貼構件的表面真空吸附的吸孔;以及將所述黏貼構件按壓在所述基板上的按壓面。
- 根據請求項1所述之黏貼裝置,其特徵在於: 其中,所述沖頭驅動機構具有:使所述沖頭上下移動的氣缸;以及用於將所述氣缸的活塞與用於固定所述沖頭的導向板連接的連接構件, 所述連接構件上設置有與所述吸孔連通的真空抽吸通路。
- 根據請求項1至4中任意一項所述之黏貼裝置,其特徵在於: 其中,當所述沖頭將所述黏貼構件向所述基板按壓時,調整並固定從所述加熱工作台到所述氣缸的位置,使所述按壓面的下限位置處於所述基板的容許壓縮量的範圍內。
- 根據請求項1所述之黏貼裝置,其特徵在於,進一步包括: 脫料器,用於在通過所述沖頭從所述膠帶沖壓所述黏貼構件時,在所述沖頭的周圍將所述膠帶向所述模板按壓, 所述脫料器具有:將所述膠帶向所述模板按壓的脫料板;將所述脫料板推向所述模板側的彈簧;以及可插入設置在所述模板上的導向孔的導向銷。
- 根據請求項1所述之黏貼裝置,其特徵在於: 其中,所述膠帶傳送機構具有: 膠帶輸送輥,用於將卷繞成卷的長條形的所述膠帶輸送至所述沖頭和所述模板之間; 膠帶卷繞輥,用於卷繞被沖壓了所述黏貼構件後的所述膠帶;以及 軋輥,被配置在所述膠帶卷繞輥與所述機頭單元之間,用於將所述膠帶間歇地輸送至所述膠帶卷繞輥側。
- 根據請求項1所述之黏貼裝置,其特徵在於: 其中,所述膠帶具有用於保護所述黏合劑層的保護膠帶, 所述機頭單元進一步具有: 保護膠帶卷繞輥,用於卷繞在沖壓所述黏貼構件之前已被剝離的所述保護膠帶。
- 根據請求項1所述之黏貼裝置,其特徵在於: 其中,所述基板輸送機構進一步具有: 基板輸送輥,用於將卷繞成卷的長條形的所述基板輸送至所述加熱工作台;以及 基板卷繞輥,用於卷繞黏貼有所述黏貼構件的所述基板。
- 根據請求項6所述之黏貼裝置,其特徵在於: 其中,所述模板被固定在模板基座的下端面側, 所述模板基座上具有可插入脫料板的通孔, 在所述模板與所述模板基座之間的接合面上,具有用於從所述模板的外側面連通所述通孔並插入所述膠帶的膠帶插入孔, 所述膠帶插入孔的下端面為所述模板的上端面。
- 根據請求項9所述之黏貼裝置,其特徵在於,進一步包括: 按壓裝置,被配置在所述加熱工作台與所述基板卷繞輥之間,用於將黏貼有所述黏貼構件的所述基板夾持並按壓。
- 一種黏貼方法,使用請求項1至11中任意一項所述之黏貼裝置,從具有所述熱固性黏合劑層的所述膠帶上對所述黏貼構件進行沖壓後黏貼至所述基板,其特徵在於,包括: 將所述加熱工作台加熱至所述黏合劑層可以進行黏貼的溫度的步驟; 使所述攝影裝置在所述基板上進行掃描,對與所述黏貼位置相對應設置的所述定位標記進行一一攝影,並特定所述黏貼位置的步驟; 將所述模具調整至與所述黏貼構件黏貼時的規定姿態相匹配的步驟; 將所述模具移動至被特定的所述黏貼位置的步驟; 在用所述沖頭真空吸附所述膠帶上的黏貼構件沖壓部的同時,從所述膠帶上沖壓所述黏貼構件的步驟; 將所述黏貼構件黏貼至所述基板的步驟; 將黏貼後的所述黏貼構件與所述沖頭之間的真空吸附狀態解除的步驟;以及 使所述沖頭上升的步驟。
- 根據請求項12所述之黏貼方法,其特徵在於: 其中,在將所述黏貼構件黏貼至所述基板上的黏貼對象區域內的步驟結束之後,還包括: 將黏貼有所述黏貼構件的黏貼區域移送至按壓裝置的步驟;以及 使用上按壓板和下按壓板對黏貼有所述黏貼構件的所述基板進一步進行按壓的步驟。
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