TWI743357B - 薄膜貼合裝置 - Google Patents
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Abstract
提供一種薄膜貼合裝置，其能夠實現於形成既定圖案之第1薄膜上貼合經實施雷射加工之第2薄膜之作業之效率化及高精度化。層壓裝置（薄膜貼合裝置）1具備：第1搬送裝置15，其將形成有既定圖案11之基材（第1薄膜）10搬送至貼合位置100；第2搬送裝置25，其將貼合於基材10上之遮蔽材（第2薄膜）20搬送至貼合位置100；CCD攝影機35（圖像檢測部），其於第1搬送路徑110中之貼合位置100之上游側取得基材10之圖像資訊；以及雷射加工裝置30，其於第2搬送路徑120中之貼合位置100之上游側，對遮蔽材20進行雷射加工。基於CCD攝影機35所取得之圖像資訊而取得基材10之搬送誤差，且基於該搬送誤差而調整對於遮蔽材20之雷射加工。
Description
本發明係關於一種將複數個薄膜貼合之薄膜貼合裝置。
習知技術中，已知將不同種類之薄膜貼合之技術。作為揭示此種技術者，例如有專利文獻1～5。
專利文獻1中記載有如下裝置，其對於印刷有圖樣等之兩個片材，一面使圖樣之位置一致一面貼合。該裝置中，利用分別相對於兩片材之圖樣之位置而設置之兩個CCD（Charge Coupled Device，電荷耦合元件）攝影機來檢測位置，一面調整輥之進給速度一面以使圖樣一致之方式貼合。
專利文獻2中記載有如下技術：於將導電箔膠帶一面切斷一面貼附於絕緣膠帶上之裝置中，於搬送絕緣膠帶之同時，利用設置於將兩膠帶貼合之貼合輥之近旁之切斷裝置，將導電箔膠帶切斷為既定長度而貼附。
專利文獻3中記載有如下技術：於一個膜上印刷形成之第一圖案，且根據該圖案來進行半切而作為第二圖案之裝置中，為使兩圖案一致而可半切，來進行膜之張力調整。
專利文獻4中記載有如下裝置，其對於製品膜，一面對遮蔽膜進行張力調整一面以無鬆弛之方式來貼附。
專利文獻5中記載有，於為使所欲貼合之介質之前端部不捲曲而進行張力調整之裝置中，於切割貼合介質時使用雷射來裁斷。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平05-105320號公報 [專利文獻2]日本特開平07-172681號公報 [專利文獻3]日本特開2007-131390號公報 [專利文獻4]日本特開2010-111470號公報 [專利文獻5]日本特開2015-209288號公報
[發明所欲解決之問題]
但，於對於在搬送方向上隔開間隔而形成有複數個既定圖案之第1薄膜（例如基材），將經實施雷射加工之第2薄膜（例如遮蔽材）直接貼合之情形時，若產生第1薄膜之搬送誤差，則成為經實施雷射加工之部分之位置偏移之原因。因此，採用將第1薄膜切斷為既定之長度而形成單片後，對每個單片貼合第2薄膜之方法。由於需要對每個單片貼合之作業，而成為自動化之障礙。於該方面，現有技術中，雖有使用CCD攝影機等來調整薄膜之搬送者等，但因檢測對象與加工對象相同，而無法充分消除以第1薄膜之搬送誤差為基礎之第2薄膜之加工部分之位置偏移者。於形成有既定圖案之第1薄膜上貼合經實施加工之第2薄膜之構成中，就高精度化及效率化之觀點而言存在改善之餘地。
本發明之目的在於提供一種薄膜貼合裝置，其能夠實現於形成既定圖案之第1薄膜上貼合經實施雷射加工之第2薄膜之作業之效率化及高精度化。 [解決問題之手段]
本發明係一種將複數個薄膜貼合之薄膜貼合裝置（例如後述之層壓裝置1），其具備：第1搬送裝置（例如後述之第1搬送裝置15），其將於搬送方向上隔開間隔而形成有複數個既定圖案（例如後述之圖案11）之第1薄膜（例如後述之基材10），通過第1搬送路徑（例如後述之第1搬送路徑110）而搬送至貼合位置（例如後述之貼合位置100）；第2搬送裝置（例如後述之第2搬送裝置25），其將貼合於上述第1薄膜上之第2薄膜（例如後述之遮蔽材20），通過第2搬送路徑（例如後述之第2搬送路徑120）而搬送至上述貼合位置；圖像檢測部（例如後述之CCD攝影機35），其於上述第1搬送路徑中之上述貼合位置之上游側，取得上述第1薄膜之圖像資訊；以及雷射加工裝置（例如後述之雷射加工裝置30），其於上述第2搬送路徑中之上述貼合位置之上游側，對上述第2薄膜進行雷射加工；並且基於上述圖像檢測部所取得之上述圖像資訊而取得上述第1薄膜之搬送誤差，且基於該搬送誤差來調整對於上述第2薄膜之上述雷射加工。
基於上述搬送誤差之上述雷射加工之調整較佳為藉由將進行雷射照射之時機加以修正來進行。
上述薄膜貼合裝置較佳為更具備：第1張力管理部（例如後述之第1張力管理裝置17），其對由上述第1搬送裝置所搬送之上述第1薄膜之張力進行管理；以及第2張力管理部（例如後述之第2張力管理裝置27），其對由上述第2搬送裝置所搬送之上述第2薄膜之張力進行管理。
較佳為更具備片材剝離裝置（例如後述之片材剝離裝置50），其從以黏接有剝離片材之狀態，於上述第2搬送路徑上搬送之上述第2薄膜上，於上述貼合位置之上游側剝離上述剝離片材；並且上述雷射加工裝置係於藉由上述片材剝離裝置而剝離上述剝離片材之剝離位置之上游側，對上述第2薄膜之與黏接有上述剝離片材之側相反側之面照射雷射。 [發明之效果]
藉由本發明之薄膜貼合裝置，能夠實現於形成既定圖案之第1薄膜上貼合經實施雷射加工之第2薄膜之作業之效率化及高精度化。
以下，對於本發明之較佳實施形態，參照圖式來進行說明。圖1係表示本發明之一實施形態之層壓裝置（薄膜貼合裝置）1之圖。圖1所示之層壓裝置1係用以製造可撓性基板或薄膜感測器等電子零件者。
本實施形態之層壓裝置1是以包含第1搬送裝置15、第1張力管理裝置17、第2搬送裝置25、雷射加工裝置30、第2張力管理裝置27、片材剝離裝置50、CCD攝影機35、及控制部90之方式而構成。
第1搬送裝置15係將形成有圖案11之基材10，通過第1搬送路徑110而搬送至貼合位置100。第1搬送路徑110係將基材10搬送至貼合位置100之基材10之移動路徑。於第1搬送路徑110上配置有搬送輥16，藉由該搬送輥16之旋轉驅動，基材10以既定之速度於第1搬送路徑110上搬送。
本實施形態中，基材10係形成為帶狀之輥材料，不間斷地供給至貼合位置100。於基材10之表面，既定圖案11於搬送方向上隔開間隔而形成。此外，圖案11為於搬送方向上形成1行之構成亦可，為形成複數行之構成亦可。圖案11係例如於到達層壓裝置1之前之上游步驟中，藉由蝕刻處理等而形成於基材10上。
第1張力管理裝置17係用於管理於第1搬送路徑110上搬送之基材10之張力。對賦予至基材10之張力係根據構成基材10之材料或厚度來設定。藉由第1張力管理裝置17，於張力經適當管理之狀態下，將基材10送至下游側。基材10之張力係藉由測力器（圖示省略）等張力檢測部來檢測，由後述之控制部90進行張力管理。
第2搬送裝置25係通過第2搬送路徑120而將遮蔽材20搬送至貼合位置100。第2搬送路徑120係與第1搬送路徑110不同之路徑，係於第1搬送路徑110之貼合位置100上匯流之遮蔽材20之移動路徑。於第2搬送路徑120之貼合位置100側配置有層壓輥26，藉由該層壓輥26之旋轉驅動，遮蔽材20以既定之速度於第2搬送路徑120上搬送。
遮蔽材20係帶狀地延伸，連續供給至貼合位置100。於遮蔽材20上黏接有剝離片材21，直至到達後述之剝離位置102為止，遮蔽材20與剝離片材21一體地於第2搬送路徑120上搬送，於剝離位置102上將剝離片材21剝離後，送至貼合位置100。
雷射加工裝置30係對於黏接有剝離片材21之狀態之遮蔽材20，進行藉由雷射之切斷加工。雷射加工裝置30係使用電化學類型者。此外，對遮蔽材20進行加工之雷射並不限定於電化學類型，可視情況而適當變更。
雷射之照射位置101設定於第2搬送路徑120中之貼合位置100之上游側。雷射加工裝置30係從遮蔽材20之與黏接有剝離片材21之側的相反側，對遮蔽材20照射雷射而進行雷射加工。
於雷射加工中，以裁剪為既定形狀之方式對遮蔽材20照射雷射。遮蔽材20之進行雷射加工之加工部分係設定為：當於基材10上貼合遮蔽材20時，加工部分位於與圖案11相應之既定部分。
本實施形態之雷射加工中，以與遮蔽材20之厚度相應之深度來進行雷射加工，以使不切斷至剝離片材21。
片材剝離裝置50係於遮蔽材20到達貼合位置100之前，從遮蔽材20上將剝離片材21剝離。剝離片材21剝離之剝離位置102係設定於第2搬送路徑120中之照射位置101之下游側且貼合位置100之上游側，於即將貼合於基材10上之前從遮蔽材20上將剝離片材21剝離。
於剝離位置102上剝離之剝離片材21送至片材剝離裝置50側。此外，於剝離位置102之上游側進行之雷射加工中，以僅切斷遮蔽材20之部分之方式來設定雷射之深度，不進行剝離片材21之切斷。因此，遮蔽材20中藉由雷射加工而切出之不需要部分，係在剝離位置102上以黏接於被剝離之剝離片材21上之狀態，從遮蔽材20上分離。即，藉由雷射加工而切斷之不需要部分成為於剝離位置102上與剝離片材21一併去除，而未到達貼合位置100之構成。
第2張力管理裝置27係用於管理於第2搬送路徑120上搬送之遮蔽材20之張力。對賦予至遮蔽材20之張力係根據構成遮蔽材20與剝離片材21之材料或厚度來設定。藉由第2張力管理裝置27，於張力經適當管理之狀態下，遮蔽材20送至下游側。遮蔽材20之張力係由測力器（圖示省略）等張力檢測部來檢測，由後述之控制部90進行張力管理。
CCD攝影機35係取得於第1搬送路徑110上移動之基材10之圖像資訊之圖像檢測部。CCD攝影機35取得圖像資訊之攝像位置103係設定於第1搬送路徑110中之貼合位置100之上游側。
控制部90係進行層壓裝置1之各種控制之電腦。由控制部90來實行基材10之搬送速度之調整、對賦予至搬送中之基材10之張力管理、遮蔽材20之搬送速度之調整、遮蔽材20之張力管理、雷射加工裝置30之雷射加工控制等。
雷射加工控制中進行切斷加工，即，對於在第2搬送路徑120上搬送之遮蔽材20照射雷射而切出既定之形狀。遮蔽材20中之進行切斷加工之位置，必須於貼合於基材10上時，與圖案11一致。因此，根據於第1搬送路徑110上搬送之基材10之位置來設定照射雷射之時機。基材10係以預先設定之搬送速度來搬送，可根據搬送速度與經過時間等來推定基材10之現在位置。但是，於基材10之搬送中存在產生搬送誤差之情形。本實施形態中，根據CCD攝影機35所取得之圖像資訊，控制部90檢測出搬送誤差，且基於該搬送誤差來修正雷射照射之時機。此外，遮蔽材20為遮蔽圖案11之一部分者亦可，為遮蔽全部者亦可。如此，遮蔽材20之遮蔽之方式可根據情況來採用適當者。
本實施形態之控制部90中，記憶有用以確定實際之基材10之位置之基準形狀。基準形狀為圖案11其本身亦可，為圖案11之一部分亦可，為形成於圖案11之外側之具有特徵之形狀亦可。基準形狀為進入CCD攝影機35之攝像範圍內之位置中，於視覺上具有用以與其他形狀進行比較之特徵點之形狀、花紋、色彩或者該等之結合。
對搬送誤差之檢測例進行說明。控制部90係從CCD攝影機35所取得之圖像資訊中抓出基準形狀，且基於該基準形狀之位置來算出搬送誤差。搬送誤差係根據CCD攝影機35所攝像之圖像資訊中所含之基準形狀之位置、以及由搬送速度等來估算之基準形狀之估算位置之偏移來算出，使算出之搬送誤差反映於雷射照射之時機上。例如，於第1搬送路徑110中，圖像資訊之基準形狀之位置位於較估算位置更上游側之情形時，基材10之搬送變得延遲，因此根據該延遲量而使進行雷射照射之時機延遲。相反，於第1搬送路徑110中，基準形狀之位置位於較估算位置更下游側之情形時，基材10之搬送變得提前，因此根據提前量而使進行雷射照射之時機提前。此外，以控制部90之圖像資訊為基礎之搬送誤差之檢測並不限定於該方法，可採用各種方法。
進行雷射加工之遮蔽材20係藉由片材剝離裝置50，於剝離位置102上將剝離片材21剝離，於黏接面露出之狀態下利用層壓輥26而反轉，搬送至貼合位置100上。於第1搬送路徑110與第2搬送路徑120匯流之貼合位置100，於由第1搬送裝置15所搬送之基材10之形成圖案11之面上，貼合遮蔽材20之將剝離片材21剝離之面而成為一體，且以該狀態搬送至下游步驟。
於層壓裝置1之下游步驟中，貼合有遮蔽材20之基材10切斷為單片，來製造經實施層壓之電子零件。
依據上述實施形態，發揮如以下之效果。 層壓裝置（薄膜貼合裝置）1具備：第1搬送裝置15，其將於搬送方向上隔開間隔而形成有複數個既定圖案11之基材（第1薄膜）10，通過第1搬送路徑110而搬送至貼合位置100；第2搬送裝置25，其將貼合於基材10上之遮蔽材（第2薄膜）20，通過第2搬送路徑120而搬送至貼合位置100；CCD攝影機35（圖像檢測部），其於第1搬送路徑110中之貼合位置100之上游側，取得基材10之圖像資訊；以及雷射加工裝置30，其於第2搬送路徑120中之貼合位置100之上游側，對遮蔽材20進行雷射加工。基於CCD攝影機35所取得之圖像資訊而取得基材10之搬送誤差，且基於該搬送誤差來調整對於遮蔽材20之雷射加工。
藉此，由於實際之基材10之位置反映於對遮蔽材20之雷射加工上，故而可高精度地進行雷射加工，可高精度地進行於基材10上貼合遮蔽材20之作業。另外，可於將經實施加工之遮蔽材20高精度地貼合於切割為單片之前之基材10上後，將貼合有遮蔽材20之基材切割為單片。因此，與對切割為單片之每個基材貼合遮蔽材之情形相比，可一次進行將遮蔽材20貼合於基材10上之作業，因此可縮短作業時間，可有效提高作業效率。另外，由於使用裝置構成比衝壓裝置小之雷射加工裝置30來進行切斷加工，故而可將裝置構成整理得緊湊，而且可縮短照射位置101至貼合位置100之距離，可提高貼合精度。即，相對於由CCD攝影機35來檢測圖像之對象之基材10而言，於進行雷射加工之對象為與基材10不同之所謂遮蔽材20之完全不同材料之構成中，高精度貼合之技術得以實現。
另外，本實施形態中，基於搬送誤差之雷射加工之調整係藉由將進行雷射照射之時機加以修正而進行。
藉此，藉由不使用複雜邏輯而調整雷射照射之時機之簡單處理，可將由第1搬送裝置15所搬送之基材10之搬送誤差反應於雷射加工上。
另外，本實施形態中，層壓裝置1更具備：第1張力管理裝置17，其將由第1搬送裝置15所搬送之基材10之張力進行管理；以及第2張力管理裝置27，其將由第2搬送裝置25所搬送之遮蔽材20之張力進行管理。
藉此，由於以適當之張力將基材10及遮蔽材20穩定地搬送，故而難以產生搬送誤差，貼合精度亦可進一步提高。尤其於可藉由不需要確保配置空間比衝壓裝置大之雷射加工裝置30，來縮短照射位置101至貼合位置100之距離之構成中，可發揮使張力管理容易進行之進一步效果。
另外，本實施形態中，層壓裝置1更具備片材剝離裝置50，其從以黏接有剝離片材21之狀態於第2搬送路徑120上搬送之遮蔽材20上，於貼合位置100之上游側將剝離片材21剝離。雷射加工裝置30係構成為：可於由片材剝離裝置50將剝離片材21剝離之剝離位置102之上游側，對遮蔽材20之與黏接有剝離片材21之側的相反側之面照射雷射。
藉此，亦可成為如下構成：不僅於對遮蔽材20照射雷射之時機上反映出基材10之搬送誤差，而且將藉由雷射加工而切出之不需要部分與剝離片材21一併剝離。
以上，已對本發明之較佳實施形態進行說明，但本發明並不限定於上述實施形態，可適當變更。
上述實施形態中，雷射加工裝置30係對於黏接有剝離片材21之狀態之遮蔽材20，藉由雷射而進行僅將遮蔽材20切斷之加工之構成，但並不限定於該構成。例如，可設為以將剝離片材21與遮蔽材20一併衝壓之方式進行切斷加工之構成。另外，視情況，亦可設為將剝離片材21剝離後對遮蔽材20進行雷射加工之構成。
上述實施形態中，係第1搬送裝置15以及第2搬送裝置25不停止而連續搬送之構成，但亦可變更為反覆進行搬送、停止來搬送之構成。
上述實施形態中，係藉由修正雷射之照射時機來進行基於搬送誤差之雷射加工之調整之構成，但並不限定於該構成。例如，可設為基於搬送誤差來調整基材10之搬送速度、遮蔽材20之搬送速度、由第1張力管理裝置17所賦予之張力、由第2張力管理裝置27所賦予之張力或者該等之組合的構成。雷射加工之調整可採用適當之方法。
上述實施形態中，將形成有既定圖案之基材10作為第1薄膜，且將遮蔽材20作為第2薄膜而進行說明，但並不限定於該構成。例如，亦可對第1薄膜使用如Metrocirc（註冊商標）等之類之樹脂多層基板。
1‧‧‧層壓裝置（薄膜貼合裝置）10‧‧‧基材（第1薄膜）11‧‧‧圖案15‧‧‧第1搬送裝置20‧‧‧遮蔽材（第2薄膜）25‧‧‧第2搬送裝置30‧‧‧雷射加工裝置35‧‧‧CCD攝影機（圖像檢測部）100‧‧‧貼合位置110‧‧‧第1搬送路徑120‧‧‧第2搬送路徑
圖1係表示本發明之一實施形態之層壓裝置（薄膜貼合裝置）之圖。
1‧‧‧層壓裝置(薄膜貼合裝置)
10‧‧‧基材(第1薄膜)
11‧‧‧圖案
15‧‧‧第1搬送裝置
16‧‧‧搬送輥
17‧‧‧第1張力管理裝置
20‧‧‧遮蔽材(第2薄膜)
21‧‧‧剝離片材
25‧‧‧第2搬送裝置
26‧‧‧層壓輥
27‧‧‧第2張力管理裝置
30‧‧‧雷射加工裝置
35‧‧‧CCD攝影機(圖像檢測部)
50‧‧‧片材剝離裝置
90‧‧‧控制部
100‧‧‧貼合位置
101‧‧‧雷射之照射位置
102‧‧‧剝離位置
103‧‧‧攝像位置
110‧‧‧第1搬送路徑
120‧‧‧第2搬送路徑
Claims (5)
- 一種薄膜貼合裝置，其係將複數個薄膜貼合者，其具備： 第1搬送裝置，其將於搬送方向上隔開間隔而形成有複數個既定圖案之第1薄膜，通過第1搬送路徑而搬送至貼合位置； 第2搬送裝置，其將貼合於上述第1薄膜上之第2薄膜，通過第2搬送路徑而搬送至上述貼合位置； 圖像檢測部，其於上述第1搬送路徑中之上述貼合位置之上游側，取得上述第1薄膜之圖像資訊；以及 雷射加工裝置，其於上述第2搬送路徑中之上述貼合位置之上游側，對上述第2薄膜進行雷射加工；並且 基於上述圖像檢測部所取得之上述圖像資訊而取得上述第1薄膜之搬送誤差，且基於該搬送誤差而調整對於上述第2薄膜之上述雷射加工。
- 如申請專利範圍第1項之薄膜貼合裝置，其中 基於上述搬送誤差之上述雷射加工之調整，係藉由將進行雷射照射之時機加以修正而進行。
- 如申請專利範圍第1或2項之薄膜貼合裝置，其中更具備： 第1張力管理部，其對由上述第1搬送裝置所搬送之上述第1薄膜之張力進行管理；以及 第2張力管理部，其對由上述第2搬送裝置所搬送之上述第2薄膜之張力進行管理。
- 如申請專利範圍第1或2項之薄膜貼合裝置，其中 更具備片材剝離裝置，其從以黏接有剝離片材之狀態，於上述第2搬送路徑上搬送之上述第2薄膜上，於上述貼合位置之上游側剝離上述剝離片材；並且 上述雷射加工裝置係 於藉由上述片材剝離裝置而剝離上述剝離片材之剝離位置之上游側，可對上述第2薄膜之與黏接有上述剝離片材之側相反側之面照射雷射。
- 如申請專利範圍第4項之薄膜貼合裝置，其中更具備： 第1張力管理部，其對由上述第1搬送裝置所搬送之上述第1薄膜之張力進行管理；以及 第2張力管理部，其對由上述第2搬送裝置所搬送之上述第2薄膜之張力進行管理。
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