DE3787197T2

DE3787197T2 - Gerät zur Herstellung von Schichtpressstoffen.

Info

Publication number: DE3787197T2
Application number: DE87106483T
Authority: DE
Inventors: Ichio Fukuda; Fumio Hamamura; Noriyasu Sawada; Mitsuhiro Seki; Sigeo Sumi
Original assignee: Somar Corp
Current assignee: Somar Corp
Priority date: 1986-05-07
Filing date: 1987-05-05
Publication date: 1993-12-16
Anticipated expiration: 2007-05-06
Also published as: EP0244817A2; US4885048A; EP0244817B1; EP0244817A3; US4844772A; DE3787197D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Laminierungstechnik und insbesondere auf eine Technik, die wirkungsvoll in einer Laminierungseinrichtung anwendbar ist, die derart ausgebildet ist, daß sie einen kontinuierlichen Dünnfilm in eine vorgegebene Größe schneidet und ihn auf ein Substrat laminiert
In elektronischen Ausrüstungen, wie beispielsweise Computern verwendete gedruckte Leiterplatten werden unter Aufbringung eines vorgegebenen Musters von Leiterbahnen aus leitenden Werkstoffen, wie z. B. Kupfer auf einer oder beiden Seiten eines isolierenden Substrats hergestellt.
Derartige gedruckte Leiterplatten können nach folgendem Verfahren hergestellt werden: Zuerst wird ein aus einer photoempfindlichen Kunststoffschicht (d. h. aus Photoresist) und einem transparenten Kunststoff-Schutzfilm gebildetes Material auf einer elektrisch leitenden Schicht auf dem isolierenden Substrat durch Thermokompression laminiert, und dieser Schritt wird kommerziell mit einer Vorrichtung ausgeführt, die "Laminator" genannt wird. Ein Film mit einem Verdrahtungsmuster wird dann auf dem Material angebracht und die photoempfindliche Kunststoffschicht wird dann während einer vorgegebenen Zeitdauer durch den mit dem Muster versehenen Film und den transparenten Kunststoffilm hindurch belichtet. Dann wird der transparente Kunststoffilm mittels einer Abtrenneinrichtung abgestreift und die belichtete photoempfindliche Kunstoffschicht wird entwickelt, um ein Maskenmuster für die Ätzung zu bilden. Danach werden die unerwünschten Flächen der leitenden Schicht weggeätzt und die verbleibende photoempfindliche Schicht wird entfernt, um eine gedruckte Leiterplatte mit einem vorgegebenen Verdrahtungsmuster herzustellen.
Das oben beschriebene Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Leiterplatte umfaßt notwendigerweise den Schritt des automatischen Laminierens eines Materials aus einem Photoresist und einem Schutzfilm über der leitenden Schicht auf einem Substrat durch Thermokompression mittels eines Laminators. Dieser Schritt der Laminierung durch Thermokompression läuft im allgemeinen folgendermaßen ab.
Zuerst wird eine um eine Vorratsrolle im Laminator herumgewickelte kontinuierliche Lage des Materials dem Substrat mittels einer Haupt-Vakuumplatte zugeführt. Die Oberfläche der Haupt-Vakuumplatte über die das Material zugeführt wird, ist mit einer Mehrzahl von Ansauglöchern versehen, durch die das Material an die Haupt-Vakuumplatte angesaugt wird, wenn es dem Substrat zugeführt wird. Die Vorderkante des dem Substrat zugeführten Materials wird (durch Thermokompression) temporär auf der leitenden Schicht auf dem isolierenden Substrat mittels eines in Bewegungsrichtung unterhalb der Haupt-Vakuumplatte angeordneten temporären Verbindungsbereichs aufgebracht (gebondet). Um die Zufuhr und die temporäre Befestigung des Materials zu ermöglichen, ist die Haupt-Vakuumplatte an dem Laminatorkörper mittels eines Lagerglieds befestigt, das zum Substrat hin und von diesem weg bewegbar ist.
Im nächsten Schritt wird das mit seiner Vorderkante temporär auf dem Substrat befestigte Material mittels einer Thermokompressionsrolle über das Substrat laminiert. Wenn eine vorgegebene Menge des Materials auf das Substrat laminiert worden ist, wird es mittels einer Schneideinheit auf eine dem Substrat entsprechende vorgegebene Größe abgeschnitten. Die Schneideinheit ist zusammen mit der Haupt-Vakuumplatte am Lagerglied befestigt.
Da die Haupt-Vakuumplatte und die Schneideinheit, die beide für hohe Belastungen ausgelegt sind, an dem selben Lagerglied befestigt sind, hat der Laminator nach dem stand der Technik den Nachteil, daß eine Antriebseinrichtung (z. B. ein Luftzylinder) mit einer großen Kapazität (Antriebsfähigkeit) verwendet werden muß, um die Bewegung des Lagerglieds zu bewirken.
In der US-A-4,585,509 ist ein Laminator der oben beschriebenen Art offenbart, der durch die vorliegende Erfindung verbessert werden soll.
Auch ist beim Stand der Technik, da die Thermokompressionsrollen bewegt werden, im Zufuhrweg der Dünnfilm-Zufuhreinrichtung zwischen den Thermokompressionsrollen und den Zufuhrrollen für die Zufuhr des Substrats auf das die Dünnfilme laminiert werden, ein erheblicher Raumbedarf erforderlich. Folglich besteht die Gefahr, daß, insbesondere beim Zuführen eines dünnen Substrats die Vorderkante des Substrats vor den zufuhrrollen herabhängt. Damit ist es dann schwierig oder unmöglich, das Substrat den Zufuhrrollen zuzuführen. Diese und andere durch die vorliegende Erfindung zu lösende Probleme und die neuen Merkmale der Erfindung werden deutlich beim Lesen der nachfolgenden Erläuterung in dieser Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, das Gewicht des Laminators zu vermindern und die Ausbeute an akzeptierbaren Produkten zu erhöhen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine Laminierungseinrichtung (Laminator) zum Schneiden eines kontinuierlichen Dünnfilms auf eine vorgegebene Größe und zu dessen Laminierung auf einem Substrat, einen stationären Laminatorkörper, eine Dünnfilm-Zufuhreinrichtung zum Zuführen eines kontinuierlichen Dünnfilms zum Substrat, eine Lageranordnung zum Halten der Dünnfilm-Zufuhreinrichtung, eine Schneideinheit zum Schneiden des kontinuierlichen Dünnfilms auf eine vorgegebene Größe, und sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Scheideinheit an dem Laminatorkörper an einer Stelle in der Nähe des Dünnfilm- Zufuhrweges zwischen der Dünnfilm-Zufuhreinrichtung und dem Substrat angeordnet ist.
Eine typische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die hier offenbart st, kann kurz folgendermaßen beschrieben werden:
Ein Laminator, durch den ein kontinuierlicher Dünnfilm auf eine vorgegebene Größe geschnitten wird und auf ein Substrat laminiert wird, wobei ein Dünnfilm-Zufuhrglied zum Zuführen dieses kontinuierlichen Dünnfilms zu dem Substrat und ein temporäres Verbindungsglied, durch das der vordere Rand des durch das Dünnfilm-Zufuhrglied zugeführten Dünnfilms temporär mit dem Substrat verbunden wird, an dem Laminatorkörper über bin Lagerglied befestigt sind, das zum Substrat und von diesem weg bewegbar ist, und wobei eine Schneideinheit zum Schneiden des kontinuierlichen Dünnfilms auf eine vorgegebene Größe an dem Laminatorkörper in einem Bereich in der Nähe des Dünnfilm- Versorgungsweges zwischen dem temporären Verbindungsglied und dem Substrat angeordnet ist.
Bei dem oben gezeigten Laminator ist die Schneideinheit an dem Laminatorkörper befestigt, so daß das Gewicht des Lagerglieds hinreichend reduziert ist, daß es mit einer Antriebsquelle mit kleiner Kapazität oder Antriebsmöglichkeit angetrieben werden kann.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Laminator vorgesehen, mittels dem ein kontinuierlicher Dünnfilm auf eine vorgegebene Größe geschnitten wird und auf ein Substrat laminiert wird, wobei ein Dünnfilm-Zufuhrglied zum Zuführen dieses kontinuierlichen Dünnfilms zu dem Substrat an einem Lagerglied befestigt ist und dabei derart an dem Laminatorkörper befestigt ist, daß es zum Substrat hin und von diesem weg bewegbar ist, wobei ein Dünnfilm-Halteglied, durch das derjenige Teil des kontinuierlichen Dünnfilms im Vorschubweg des Dünnfilms festgehalten wird, der abgeschnitten wird, ebenfalls an dem Lagerglied befestigt ist, wobei der von dem Dünnfilm-Halteglied festgehaltene Dünnfilm mittels einer Schneideinheit auf eine vorgegebene Größe geschnitten wird, und wobei diese Schneideinheit am Laminatorkörper in einem Bereich in der Nähe des Dünnfilm-Zufuhrweges zwischen dem Dünnfilm- Zufuhrglied und dem Substrat angeordnet ist.
Bei dem oben beschriebenen Laminator sind sowohl das Dünnfilm- Zufuhrglied als auch das Dünnfilm-Halteglied auf einem Lagerglied angeordnet und während der Dünnfilm auf dem Dünnfilm- Zufuhrglied gehalten wird, wird er durch das Dünnfilm-Halteglied derart festgehalten, daß er in eine zum Schneiden in der Schneideinheit geeignete Position gebracht wird. Wegen dieser Anordnung wird sich der Dünnfilm zwischen dem Dünnfilm- Zufuhrglied und dem Dünnfilm-Halteglied an keiner Stelle lockern und die Schneidposition des Dünnfilms kann in genaue Ausrichtung mit derjenigen der Schneideinheit gebracht werden. Zusätzlich ist die Schneideinheit an dem Laminatorkörper befestigt, so daß das Gewicht des Lagerglieds hinreichend reduziert ist, um zu ermöglichen, daß es mittels einer Antriebsquelle mit einer kleinen Kapazität oder Antriebsfähigkeit angetrieben werden kann.
Die Tatsache, daß die Schneidposition des Dünnfilms in genaue Ausrichtung mit derjenigen der Schneideinheit gebracht werden kann, hat den zusätzlichen Vorteil, daß der Dünnfilm mit genauen Abmessungen geschnitten werden kann und damit die Ausbeute an akzeptierbaren Produkten erhöht wird.
Auch ist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Laminator zum Laminieren eines Dünnfilms auf ein Substrat vorgesehen, der enthält: Eine Zufuhr-Rolleneinrichtung zum Zuführen eines Substrats auf einem vorgegebenen Zufuhrweg; eine verbindungs-Rolleneinrichtung zum Verbinden des Dünnfilms auf dem Substrat; und eine Substrat-Führungseinrichtung zum Führen des Substrats von der Verbindungs-Rolleneinrichtung zur Zufuhr-Rolleneinrichtung. Die Substrat-Führungseinrichtung ist zwischen der Verbindungs-Rolleneinrichtung und der Zufuhr-Rolleneinrichtung angeordnet.
Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, ein Herabhängen des vorderen Endbereichs des Substrats nach dem Verbindungsvorgang des Dünnfilms auf das Substrat zu vermeiden. Dies ist insbesondere im Fall von dünnen Substraten möglich. Da das vordere Ende des Substrats fehlerfrei zu den nachfolgenden Zufuhrrollen geführt werden kann, werden im Zufuhrweg keine Schwierigkeiten verursacht.
Im folgenden werden Einzelheiten der Erfindung zusammen mit den zugehörigen Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Laminators gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine vergrößerte zeichnerische Darstellung der wesentlichen Komponenten der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Teilbereiches der in Fig. 1 dargestellten Haupt-Vakuumplatte;
Fig. 4 ist eine zeichnerische Flächendarstellung des Laminators in der Richtung des Pfeils IV in Fig. 2;
Fig. 5 zeigt die wesentlichen Komponenten des Laminators im Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4;
Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht der in den Figuren l und 2 gezeigten wesentlichen Komponenten der Thermokompressionsrollen und des Führungsglieds für das Substrat; und
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht der wesentlichen Komponenten der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Dünnfilm- Justiereinheit und der Dünnfilm-Vorstreckeinheit.
Fig. 8 ist eine schematische Zeichnung eines Laminators gemäß einer zweiten Ausführungsform der der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht, die die wesentlichen Komponenten des Laminators nach Fig. 8 zeigt;
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die die wesentlichen Komponenten der in Fig. 9 dargestellten Dünnfilmzufuhr-Detektoreinheit vergrößert zeigt;
Fig. 11 ist eine vergrößerte zeichnerische Darstellung der wesentlichen Komponenten des in Fig. 8 dargestellten Laminators; und
Fig. 12 bis 14 sind zeichnerische Darstellungen, die die wesentlichen Komponenten des in Fig. 8 dargestellten Laminators gemäß einzelnen Schritten eines Verfahrens zum Bewirken der Thermokompressions-Laminierung mit diesem Laminator vergrößert zeigen.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, in denen sie in einem Laminator für Thermokompressions-Laminierung eines Kombinationsmaterials aus einer photosensitiven Kunststoffschicht und einem transparenten Kunststoffilm auf eine gedruckte Leiterplatte angewendet werden, werden im folgenden unter besonderer Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben.
In den zugehörigen Zeichnungen, die zur Erläuterung einer ersten Ausführungsform dienen, sind Komponenten die die selbe Funktion bewirken durch die selben Bezugszeichen gekennzeichnet und redundante Erklärungen derartiger Komponenten werden weggelassen.
Ein Laminator gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist schematisch in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt, die eine vergrößerte schematische Ansicht der wesentlichen Komponenten der Fig. 1 ist.
Wie es in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, wird ein Kombinationsmaterial 1 aus drei Schichten, nämlich einem transparenten Kunststoffilm, einer photoempfindlichen Kunststoffschicht und einem weiteren transparenten Kunststoffilm kontinuierlich von einer Vorratsrolle 2 zu einer Trennrolle 3 zugeführt, durch die sie in einen transparenten Kunststoffilm (Schutzfilm) 1A und in ein aus einer photosensitiven Kunststoffschicht mit seiner freigelegten klebenden Oberfläche und dem anderen transparenten Kunststoffilm zusammengesetztes Kombinationsmaterial 1B aufgeteilt wird. Der transparente Kunststoffilm 1A wird um eine Aufnahmerolle 4 gewickelt.
Die vom Schutzfilm 1A abgetrennte Vorderkante des Materials 1B wird zu einer Spannrolle 5 geführt um von der Haupt-Vakuumplatte 6 angesaugt zu werden. Die Spannrolle 5 ist derart ausgebildet, daß sie einen geeigneten Spannungswert auf das Material 1B ausübt, wenn es von der Vorratsrolle 2 der Haupt- Vakuumplatte 6 zugeführt wird. Mit anderen Worten, die Spannrolle 5 dient dazu, das Material 1B gespannt zu halten, ohne daß es irgendwelche Fehler, wie beispielsweise Falten entwickelt.
Die Haupt-Vakuumplatte (Film-Zufuhrglied) 6 ist derart ausgebildet, daß sie es ermöglicht, daß das Material 1B von der Rolle 2 zur elektrisch leitenden Schicht auf der Oberfläche eines isolierenden Substrats 12 zugeführt werden kann. Die Haupt-Vakuumplatte 6 ist auf dem Laminatorkörper (Gehäuse des Laminators) 8 über ein Lagerglied 7 angeordnet und ist zum und vom isolierenden Substrat 12 bewegbar (das Zufuhrglied 6 bewegt sich nämlich in der durch den Pfeil A gekennzeichneten Richtung). Das Lagerglied 7 enthält eine Antriebsquelle 7A, die aus einem Luftzylinder zum Verschieben der Haupt-Vakuumplatte 6 und aus einem Lagerteil 7B zum Halten der Antriebsquelle 7A am Laminatorkörper 8 gebildet wird. Anstelle des Luftzylinders kann die Antriebsquelle 7A aus einem hydraulischen oder einem elektromagnetischen Zylinder gebildet werden, oder aus einer Kombination eines Schrittmotors und eines Übertragungsmechanismus, der die Bewegung des Motors auf die Haupt-Vakuumplatte 6 überträgt.
Die Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Teilschnittes der Haupt-Vakuumplatte 6 Wie es dargestellt ist, ist die Platte 6 mit einer Mehrzahl von Vertiefungen 6A versehen, die sich in Querrichtung, im wesentlichen orthogonal zur Zufuhrrichtung des Material 1B erstrecken und die in der Richtung angeordnet sind, in der das Material 1B bewegt wird. Die Länge jeder Vertiefung 6A gemessen in der Richtung senkrecht zur Richtung in der das Material 1B zugeführt wird, ist im allgemeinen dieselbe wie die Ausdehnung des Materials 1B gemessen in Querrichtung, so daß das Material 1B jede Vertiefung 6A abdeckt. Der Boden jeder Vertiefung 6A ist mit einer Mehrzahl von Ansaugöffnungen versehen, 6B mittels denen das Material 1B an die Haupt-Vakuumplatte 6 angesaugt wird. Beide Enden 6C jeder Vertiefung 6A sind vom Rand der Haupt-Vakuumplatte 6 zu deren Mitte hin abgeschrägt. Die abgeschrägten Enden 6C sind derart ausgebildet, daß die Enden des Materials 1B in Deckung mit diesen angeordnet sind, wenn es an die Haupt- Vakuumplatte 6 angesaugt ist.
Die abgeschrägten Enden 6C dienen den folgenden beiden Zwecken: Erstens sorgen sie für ein verbessertes Ansaugen des Materials 1B durch Sicherstellung einer maximalen Fläche in der es von den Vertiefungen 6A angesaugt wird; und zweitens kann jeder kleine Versatz bezüglich der Stelle, an der das Material 1B von den Vertiefungen 6A angesaugt wird, durch die abgeschrägten Enden 6C aufgefangen werden, die einen hinreichenden Luftzug bereitstellen, um die Ränder des Materials 1B daran zu hindern, aus der Wirkverbindung mit den abgeschrägten Enden herausgeschoben zu werden und sie erlauben damit, daß das Material 1B von den Vertiefungen 6A in einer zuverlässigeren Weise angesaugt werden.
Das untere Ende der Haupt-Vakuumplatte 6, gesehen in der Richtung, in der das Material 1B zugeführt wird, ist mit einem temporären Verbindungsbereich 6D für eine temporäre Thermokompressions-Verbindung versehen, der eine gekrümmte Oberfläche hat, an die das Material 1B angesaugt wird. Dieser Verbindungsbereich 6D ist als ein integrales Teil der Haupt-Vakuumplatte 6 ausgebildet. Wie es in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, ist eine Heizeinrichtung 6E als eine Einrichtung zum Aufheizen des gekrümmten Bereichs im Inneren des Verbindungsbereichs 6D vorgesehen. Der Verbindungsbereich 6D ist derart ausgebildet, daß durch diese Fläche der vordere Rand des der Haupt-Vakuumplatte 6 zugeführten Materials 1B temporär mittels Hitze und Druck mit dem Substrat 12 verbunden wird.
Bei der vorliegenden Erfindung können die Haupt-Vakuumplatte 6 und der temporäre Verbindungsbereich 6D als getrennte Baueinheiten ausgebildet sein, die einzeln am Laminatorkörper 8 über das Halteglied 7 befestigt sind.
Eine Sub-Vakuumplatte 9 ist am Laminatorkörper 8 in einem Bereich nahe dem temporären Verbindungsbereich 6D vorgesehen, nämlich in der Umgebung des Zufuhrweges des Materials 1B zwischen diesem Bereich und dem Substrat 12. Obwohl es nicht dargestellt ist, ist die Sub-Vakuumplatte 9 ebenfalls mit Ansaugöffnungen versehen und sie wird aus einem oberen Ansaugbereich 9a und einem unteren Ansaugbereich 9b gebildet, um eine U-förmige Form bereitzustellen. Der obere Ansaugbereich 9a der Sub-Vakuumplatte 9 dient hauptsächlich dazu, den vorderen Rand des Materials 1B derart angesaugt zu halten, daß es am temporären Verbindungsbereich 6D angesaugt (und festgehalten) wird. Um zu erreichen, daß der vordere Rand des Material 1B an den Verbindungsbereich 6D angesaugt wird, ist die Sub-Vakuumplatte 9 am Laminatorkörper 8 befestigt und sie wird von einer Antriebsquelle 9A betätigt, die zu und vom Zufuhrweg des Materials 1B weg bewegbar ist (d. h., sie wird in Richtung des Pfeiles B bewegt).
Der untere Ansaugbereich 9b der Sub-Vakuumplatte 9 ist derart aufgebaut, daß nachdem eine kontinuierliche Form des Materials 1B mittels der Schneideinheit 10 abgeschnitten worden ist, das sich ergebende Segment des Materials an seinem hinteren Ende angesaugt wird und innerhalb des Versorgungsweges des Materials 1B festgehalten wird. Dieser untere Ansaugbereich 9b ist auch derart ausgebildet, daß sich nach dem Beginn der Thermokompressions-Laminierung ein Durchhang in dem Bereich des Materials 1B bildet, der zwischen 9b und einer rotierenden Vakuumplatte 13 liegt (es wird nämlich ein Materialdurchhang 1B' gebildet). Der Materialdurchhang 1B' kann dadurch gebildet werden, daß das Material 1B auf der Haupt-Vakuumplatte 6 mit einer Geschwindigkeit zugeführt wird, die derart gesteuert wird, daß sie höher ist als die Umfangsgeschwindigkeit einer Thermokompressionsrolle 11 (nämlich die Geschwindigkeit der Thermokompressions-Laminierung). Wenn beispielsweise die Umfangsgeschwindigkeit der Thermokompressionsrolle 11 als konstant eingestellt wird, wird die Geschwindigkeit, mit der das Material 1B an der Haupt-Vakuumplatte zugeführt wird, auf einen höheren Wert als diese Umfangsgeschwindigkeit eingestellt. Obwohl es nicht dargestellt ist, werden die Geschwindigkeit, mit der das Material 1B an der Haupt-Vakuumplatte 6 zugeführt wird und die Umfangsgeschwindigkeit der Rolle 11 durch eine Ablaufsteuereinheit gesteuert.
Wie im Fall der Antriebsquelle 7A, kann die Antriebsquelle 9A für die Sub-Vakuumplatte 9 als hydraulischer Zylinder oder ähnlichem anstelle eines Luftzylinders ausgebildet sein. Die Schneideinheit 10 ist im Laminatorkörper (oder einer vorderen Substrat-Zufuhreinrichtung) an einer Stelle in der Nähe des Weges des vom Kurzzeit-Verbindungsbereich 6D dem Substrat 12 zugeführten Materials 1B vorgesehen. Genau genommen, ist die Schneideinheit 10 derart angeordnet, daß sie der Sub-Vakuumplatte 9 gegenübersteht, wobei das Material 1B dazwischen angebracht ist. Die Schneideinheit 10 ist derart ausgebildet, daß das an der Haupt-Vakuumplatte 6 kontinuierlich zugeführte Material 1B entsprechend den Maßen des Substrats 12 auf vorgegebene Längen geschnitten wird.
Der Aufbau der Schneideinheit 10 ist insbesondere in Fig. 4, die eine schematische Draufsicht dieser Schneideinheit in Blickrichtung des Pfeiles IV ist, und in Fig. 2 gezeigt, die einen Schnitt durch die Schneideinheit längs der Linie V-V in Fig. 4 zeigt.
Aus den Fig. 4 und 5 ist es ersichtlich, daß die Schneideinheit 10 hauptsächlich aus einem Führungsglied 10A, einem Bewegungsglied 10A und einer scheibenförmigen Schneideinrichtung 10C zusammengesetzt ist.
Das Führungsglied 10A erstreckt sich senkrecht zur Zufuhrrichtung des Materials 1B und ein oder beide Enden des Glieds 10A sind am Laminatorkörper 8 durch Befestigungsmittel, wie Schrauben, Bolzen, Nieten oder Klebstoff befestigt.
Um eine genaue Bewegung des Bewegungsglieds 10A in der Richtung senkrecht zur Zufuhrrichtung des Materials 1B (d. h. in der Richtung des Pfeiles C in Fig. 4) sicherzustellen, ist das Führungsglied 10A mit Ausnehmungen (oder mit Vorsprüngen) versehen, die mit entsprechend gestalteten, am Bewegungsglied 10B ausgeformten Vorsprüngen (oder Vertiefungen) zusammenwirken.
Das Bewegungsglied 10B ist derart ausgebildet, daß es längs des Führungsgliedes 10A senkrecht zur Zufuhrrichtung des Materials 1B gleitet. Dieses Bewegungsglied 10B ist mit einem Schlitten 10E verbunden, der sich in Richtung des Pfeiles C' innerhalb einer Hohlröhre 10D bewegt, die sich längs des Führungsgliedes 10A erstreckt und die an beiden Enden am Laminatorkörper 8 gehalten wird. Die Bewegung des Schlittens 10E wird bewirkt durch Blasen eines Strömungsmittels, wie beispielsweise Luft in die Hohlröhre 10D oder durch Absaugen eines derartigen Mittels durch eines ihrer beiden Enden. Mit anderen Worten, der Schlitten 10E wird von links nach rechts in Fig. 4 bewegt, wenn ein Strömungsmittel in die Hohlröhre 10D von links her hineingeblasen wird und wird in die entgegengesetzte Richtung bewegt, wenn das Strömungsmittel von rechts her eingeblasen wird. Der Schlitten 10E ist derart ausgebildet, daß er das Bewegungsglied 10B verschiebt. Anstelle von Luft kann ein Gas, wie beispielsweise ein Edelgas, oder eine Flüssigkeit, wie beispielsweise nasser oder Öl in die Hohlröhre 10D geblasen werden. Alternative Einrichtungen zum Verschieben des Bewegungsgliedes 10B umfassen einen Luftzylinder, einen hydraulischen Zylinder und einen Motor.
Die scheibenförmige Schneideinrichtung 10C wird gedreht, wenn das Bewegungsglied 10B verschoben wird und wenigstens ihr Umfang ist mit einer schneide zum Schneiden des Materials 1B versehen. Die Kraft zum Rotieren der scheibenförmigen Schneideinrichtung 10C wird ausgeübt von einer Kombination aus einem Ritzel 10G auf einer Achse 10F und einem Zahnrad 101 auf einer Achse 10H, das mit der Zahnstange 10J in Eingriff steht. Ein oder beide Enden der Zahnstange 10J sind am Laminatorkörper 8 befestigt. Die Wirkverbindung zwischen der Zahnstange 10J und dem Zahnrad 10I wird mittels einer Halterolle 10L stabilisiert, die auf dem Bewegungsglied 10B angeordnet ist.
Die scheibenförmige Schneideinrichtung 10C besteht aus einem metallischen Material, wie beispielsweise einem Werkzeug- Schnellstahl und wenigstens die Schneide ist mit Polytetrafluoräthylen beschichtet. Polytetrafluoräthylen ist in hohem Maße inaktiv bezüglich Chemikalien und hat verbesserte Hitzestabilität. Zusätzlich hat dieser Kunststoff einen kleinen Reibungskoeffizienten und haftet nicht gerne an anderen Materialien. Bei Laminatoren, wie sie in der vorliegenden Erfindung betrachtet werden, erzeugt ein wiederholtes Schneiden des Materials 1B Späne, die aus kleinen Teilchen zusammengesetzt sind und die verschiedene Chemikalien enthalten. Wenn solche Späne an der Schneide der scheibenförmigen Schneideinrichtung 10C haften, wird leicht die Schneidgüte vermindert. Dieses Problem kann durch Beschichten der Schneidfläche mit einem Film aus Polytetrafluoräthylen wirkungsvoll gelöst werden.
Das Bewegungsglied 10B in der Nähe der scheibenförmigen Schneideinrichtung 10C ist mit einer Schutzhülle 12K über der Schneideinrichtung 10C versehen, die hauptsächlich den Zweck hat, eine größtmögliche Sicherheit für das Bedienpersonal sicherzustellen.
Die oben beschriebene Schneideinheit 10 ist derart aufgebaut, daß die scheibenförmige Schneideinrichtung 10C infolge des Gleitens des Bewegungsgliedes 10B längs des Führungsgliedes 10A in einer Richtung gedreht wird, um das Material 1B auf eine Größe abzuschneiden, die der Länge des isolierenden Substrats 12 entspricht. Das Material 1B kann durch Bewegung der scheibenförmigen Schneideinrichtung 10C in einer Richtung geschnitten werden und dies ermöglicht ein schnelles Schneiden des Materials 1B.
Bei dem oben beschriebenen Laminator gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Haupt-Vakuumplatte 6 und der Bereich 6D für eine temporäre Verbindung am Laminatorkörper 8 durch das Lagerglied 7 befestigt, das zum oder weg vom Substrat 12 bewegbar ist, und die Schneideinheit 10 zum Schneiden des Materials 1B ist am Laminatorkörper 8 an einer Stelle in der Nähe des Versorgungsweges des Material 1B zwischen dem temporären Verbindungsbereich 6D und dem Substrat 12 befestigt. Diese Ausgestaltung ist vorteilhaft im Hinblick auf eine Gewichtsverminderung der vom Lagerglied 7 gehaltenen Teile und sie ermöglicht dadurch, daß sie durch eine Antriebsquelle 7A angetrieben werden können, die klein hinsichtlich ihrer Antriebsfähigkeit (oder Kapazität) sein kann.
Die oben beschriebene Kombination ist auch wirkungsvoll hinsichtlich der vom Lagerglied 7 zu haltenden Anzahl und vereinfacht damit die Ausgestaltung des Lagerglieds 7 und dessen zugeordneten Komponenten so daß damit die Gesamtgröße des Laminators vermindert wird.
Die Verminderung der Größe der Antriebsquelle 7A und anderer Komponenten bietet den zusätzlichen Vorteil der Verminderung der Herstellungskosten des Laminators.
Die Schneideinheit 10, die ihre Funktion durch die Bewegung der scheibenförmigen Schneideinrichtung 10C erreicht, kann als Strahlenschneideinheit ausgebildet sein, die ein geeignetes Mittel, wie beispielsweise ultraschallwellen oder einen Laserstrahl einsetzt. Alternativ hierzu kann die Schneideinheit 10 beispielsweise in Form einer als Guillotine ausgebildeten Schneideinheit, einer bandförmigen Schneideinheit, einer drahtförmigen Schneideinheit (die beheizt oder nicht beheizt sein kann) oder einer messerartigen Schneideinheit ausgebildet sein, die eine sich in Querrichtung zur Vorschubrichtung des Materials 1B bewegende Schneide hat, die im allgemeinen gleich oder größer ist als die Abmessung des Materials 1B in Querrichtung. Welche Art von Schneideinheit auch ausgewählt wird, die Schneideinheit 10 ist in der Lage, durch die gewünschte Stelle des Materials 1B in einem einzigen Vorgang hindurchzuschneiden.
Das Material 1B, dessen vorderer Rand mittels des temporären Verbindungsbereichs 6D der Haupt-Vakuumplatte 6 durch Thermokompression temporär auf der leitenden Schicht auf dem isolierenden Substrat 12 befestigt worden ist, wird darauffolgend auf dem Substrat 12 mittels der Rolle 11 durch Thermokompression laminiert.
Wenn die Vorderkante des Materials 1B temporär mittels des temporären Verbindungsbereichs 6D auf der leitenden Schicht aufgebracht wird, rotiert die Thermokompressionsrolle 11 an der in Fig. 1 durch die gestrichelte Linie 11' gekennzeichneten Stelle. Deshalb ist die Rolle 11 derart ausgestaltet, daß sie während des temporären Verbindungsvorgangs mit dem Verbindungsbereich 6D nicht in Kontakt kommt. Nach dem temporären Verbindungsvorgang wird die Rolle 11 von der durch die gestrichelte Linie 11' gekennzeichneten Stelle in die durch die durchgezogene Linie gekennzeichnete Stelle verschoben, oder in diejenige Stelle, in der das Substrat 12, das das Material 1B auf beiden Seiten trägt, zwischen der oberen und der unteren Thermokompressionsrolle 11 gehalten wird. Die Rollen 11 drehen dann in der durch den Pfeil D in Fig. 2 gekennzeichneten Richtung, so daß sie das isolierende Substrat 12 befördern, während das Material 1B durch Thermokompression auf die leitende Schicht auf jeder Seite des Substrats laminiert wird. Solange der Schritt des Thermokompressions-Laminierens ausgeführt wird, wird das Ansaugen des Materials 1B an die Haupt-Vakuumplatte 6 oder Sub-Vakuumplatte 9 abgeschaltet, und das Material 1B wird automatisch von der Vorratsrolle 2 durch die Rotationskraft der Rollen 11 und die von den Rollen und dem Substrat bereitgestellte Haltekraft zugeführt.
Der hintere Rand des Materials 1B, der durch die Schneideinheit 10 abgeschnitten wurde, wird durch eine dreieckförmige, rotierende Vakuumplatte 13 derart geführt, daß es keine Falten oder andere Oberflächenfehler bekommt und daß es mit den Rollen 11 genau thermokompressionslaminiert wird. Wie es in Fig. 6 gezeigt ist, wird die rotierende Vakuumplatte 13 auf der Welle jeder Thermokompressionsrolle 11 gelagert und es ist in der Ansaugoberfläche der Platte 13, die mit dem Material 1B in Kontakt ist, eine Mehrzahl von Ansauglöchern 13A vorgesehen. Die mit den Ansauglöchern 14A versehene Ansaugfläche ist in derselben Weise aufgebaut, wie die Ansaugfläche der in Fig. 3 gezeigten Haupt-Vakuumplatte 6. Obwohl es nicht dargestellt ist, können in der oberen Oberfläche der rotierenden Vakuumplatte 13 ebenfalls Ansauglöcher vorgesehen sein und diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß ein Durchhang 1B' des Materials bereitgestellt wird, wie er in Fig. 2 gezeigt ist.
Das Substrat 12 wird zum temporären Verbindungsbereich des Laminators mittels einer vorderen Förderstufe 14 transportiert, die sich aus einer unteren und oberen Transportrolle 14B zusammensetzt. Nachdem das Material 1B auf das Substrat 12 mittels der Rollen 11 in dem Laminator laminiert wurde, wird das Substrat zu einer Belichtungseinheit (zur Herstellung des Verdrahtungsmusters) mittels einer hinteren Förderstufe 15 transportiert, die sich aus der unteren Transportrolle 15A und der oberen Transportrolle 15B zusammensetzt.
Eine Dünnfilm-Justiereinheit 16 ist auf dem Laminatorkörper (oder der vorderen Förderstufe oder dem Lagerglied 7) in einem Bereich in der Nähe des Dünnfilm-Zufuhrweges oder dem Bewegungsbereich des Kurzzeit-Verbindungsbereichs 6D der Haupt- Vakuumplatte 6 vorgesehen. Die Dünnfim-Justiereinheit 16 ist derart aufgebaut, daß sie den vorderen Rand des Materials 1B derart justiert, daß es in engen Kontakt mit dem temporären Verbindungsbereich 6D kommt. Wie es insbesondere in den Fig. 2 und 7 dargestellt ist, setzt sich die Justiereinheit 16 aus einem strömungsmittel-Förderrohr 16A, das sich in Querrichtung der Vorschubrichtung des Materials 1B erstreckt, und einer Mehrzahl von in diesem Rohr 16A vorgesehenen Austrittsöffnungen 16B zusammen.
Das Strömungsmittel-Förderrohr 16A hat eine hohle Innenseite und erlaubt den Durchfluß des Strömungsmittels hierdurch mit einem Druck, der höher ist als eine Atmosphäre. Bei dem diskutierten Ausführungsbeispiel ist das Strömungsmittel-Förderrohr 16A derart dargestellt, daß es einen im wesentlichen runden Querschnitt aufweist, aber die Form des Querschnitts dieses Rohrs 16A ist nicht auf einen Kreis beschränkt und kann rechteckig oder elliptisch sein.
Die Austrittsöffnungen 16B für das Strömungsmittel sind derart angeordnet, daß ein Strömungsmittel gegen das Material 1B in einer Richtung geblasen wird, die eine geeignete Justierung des Materials 1B (d. h. in der Richtung des Pfeils E in Fig. 2 und 7) sicherstellt.
Typischerweise wird Luft als Strömungsmittel in der Film- Justiereinheit 16 verwendet. Alternativ hierzu können Gase, wie beispielsweise Edelgase oder Flüssigkeiten, wie beispielsweise Wasser oder Öl als Strömungsmittel verwendet werden.
Wie es oben beschrieben ist, ist bei dem Laminator gemäß der vorliegenden Erfindung die Dünnfilm-Justiereinheit 16, die den vorderen Rand des Materials 1B derart einstellt, daß er in einer Richtung zugeführt wird, in der er in engen Kontakt mit dem temporären Verbindungsbereich 6B der Haupt-Vakuumplatte 6 gebracht wird, in dem Laminatorkörper (oder am Lagerglied 7 oder an der vorderen Förderstufe 14) in einem Bereich in der Nähe des Verschiebungsweges des Verbindungsbereichs 6D befestigt. Diese Anordnung stellt sicher, daß der vordere Rand des Materials 1B in engen Kontakt mit dem Verbindungsbereich 6D gebracht wird, so daß dieser vordere Rand temporär durch Thermokompression auf die leitende Schicht auf dem isolierenden Substrat 12 in zuverlässiger Weise aufgebracht werden kann.
Eine Dünnfilm-Vorstreckeinheit 17 ist in dem Laminatorkörper 8 (oder an der vorderen Förderstufe 14 oder am Lagerglied 7) in einem Bereich nahe dem Material 1B (oder 1B'), der zwischen dem unteren Ansaugbereich 9b der Sub-Vakuumplatte 9 und der rotierenden Vakuumplatte 13 liegt, angeordnet. Diese Vorstreckeinrichtung 17 ist derart ausgebildet, daß sie den Durchhang des Materials 1B' in einer Richtung bildet, in der es in engen Kontakt mit der Thermokompressionsrolle 11 gebracht wird. Wie es insbesondere in den Fig. 2 und 7 gezeigt ist, wird die Einheit 17 aus einem Strömungsmittel-Förderrohr 17A, das sich quer zur Zufuhrrichtung des Materials 1B erstreckt, und einer Mehrzahl von in diesem Rohr 17A vorgesehenen Strömungsmittel- Austrittsöffnungen 17B gebildet.
Das Strömungsmittel-Förderrohr 17A hat eine hohle Innenseite und erlaubt den Durchfluß des Strömungsmittels hierdurch mit einem Druck, der höher ist als eine Atmosphäre. Bei dem diskutierten Ausführungsbeispiel ist das Strömungsmittel-Förderrohr 17A derart dargestellt, daß es einen im wesentlichen runden Querschnitt aufweist, aber die Form des Querschnitts dieses Rohrs 17A ist nicht auf einen Kreis beschränkt und kann rechteckig oder elliptisch sein.
Die Austrittsöffnungen 17B für das Strömungsmittel sind derart angeordnet, daß ein Strömungsmittel gegen den Materialdurchhang 1B' in einer Richtung geblasen wird, in der sein Durchhang in der bereits oben beschriebenen Weise auftritt (d. h. in der Richtung des Pfeils F in Fig. 2 und 7).
Wie im Fall der Dünnfilm-Justiereinheit 16 wird typischerweise Luft als Strömungsmittel in der Film-Vorstreckeinrichtung 17 verwendet. Alternativ hierzu können auch Gase, wie beispielsweise Edelgase oder Flüssigkeiten, wie beispielsweise Wasser oder Öl als Strömungsmittel verwendet werden.
Wie es oben beschrieben ist, ist beim Laminator gemäß der vorliegenden Erfindung die Dünnfilm-Vorstreckeinrichtung 17, die den Materialdurchhang 1B' derart einstellt, daß er in einer Richtung vorspringt, in der er in engen Kontakt mit der Thermokompressionsrolle 11 gebracht wird, in dem Laminatorkörper 8 (oder am Lagerglied 7 oder an der vorderen Förderstufe 14) in einem Bereich nahe dem Material 1B' angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht, daß das Material 1B' in einer Richtung locker ausgebildet ist, in der es in zuverlässiger Weise in engen Kontakt mit der Thermokompressionsrolle gebracht werden kann, und ein besonders erwähnenswerter Vorteil, der sich aus dieser Tatsache ergibt ist, daß der hintere Rand des Materials 1B in zuverlässiger Weise an die rotierende Vakuumplatte 13 angesaugt werden kann. Folglich kann der hintere Rand des Materials 1B über der leitenden Schicht auf dem Substrat 12 in zuverlässiger Weise thermokompressionslaminiert werden, ohne daß irgendwelche Falten oder andere Fehler an der Oberfläche entstehen.
Bei der vorliegenden Erfindung können die Dünnfilm-Justiereinheit 16 oder die Dünnfilm-Vorstreckeinheit 17 aus einer Mehrzahl von ein Strömungsmittel ausstoßenden Düsen gebildet werden, die in Querrichtung zu der Zufuhrrichtung des Materials 1B vorgesehen sind und durch die das Strömungsmittel gegen das Material 1B derart geblasen wird, daß es justiert wird oder daß es ihm ermöglicht wird, in die geeignete, in den vorstehenden Paragraphen definierte Richtung vorzustehen.
Alternativ hierzu können die Justiereinheit 16 oder die Vorstreckeinheit 17 aus einem Ansaugrohr gebildet werden, das sich quer zur Zufuhrrichtung des Materials 1B erstreckt, und mit einer Mehrzahl von Ansauglöchern, die im Rohr vorgesehen ist und durch die ein Unterdruck ausgeübt wird, damit das Material 1B justiert wird oder in die bereits definierte geeignete Richtung vorsteht. Falls es gewünscht ist, kann jede der Einheiten 16 und 17 aus einer Vorstreckeinheit aufgebaut werden, die es ermöglicht, daß das Material 1B justiert oder in die spezifizierte geeignete Richtung vorgestreckt wird.
Bei der vorliegenden Erfindung kann die Film-Justiereinheit 16 als Film-Vorstreckeinheit 17, oder umgekehrt, verwendet werden.
Ein substrat-Führungsglied 18 ist am Laminatorkörper 8 (oder der hinteren Förderstufe 15) in einem Bereich zwischen dem Thermokompressionsrolle 11 und einer Transportrolle 15A in der hinteren Förderstufe 15 befestigt. Dieses Führungsglied 18 ist derart ausgebildet, daß das Substrat 12, über das das Material 1B thermokompressionslaminiert worden ist, von der Laminierungsposition zu der Stelle geführt wird, an der sich die Transportrollen 15A und 15B befinden. Wie es insbesondere in Fig. 6 gezeigt ist, kann das Führungsglied 18 in Form eines Doppelkammes aus Balken ausgebildet sein, die sich in der Vorschubrichtung des Substrats 12 erstrecken und die quer zu dieser Vorschubrichtung angebracht sind. Das Doppelkamm- Führungsglied 18 ist durch eine Reduzierung der Berührungsfläche und damit des Reibungswiderstands mit dem Substrat 12 in der Lage, das Substrat 12 sanft zu führen.
Der Vorteil einer Einbeziehung des Substrat-Führungsglieds 18 zwischen der Thermokompressionsrolle 11 und einer Transportrolle 15A in der hinteren Förderstufe 15 wird offensichtlich, wenn das Substrat 12 dünn ist, da es zu den Transportrollen 15A und 15B in zuverlässiger Weise geführt werden kann, ohne daß es sich an seinem vorderen Rand absenkt nachdem das Material 1B auf beiden Seiten durch Thermokompression laminiert worden ist. Die Wirkung davon ist, daß das Auftreten von Schwierigkeiten in der hinteren Förderstufe 15 (oder dem Substrat-Transportweg) vermieden werden. Die Wirksamkeit des Substrat-Führungsglieds 18 ist besonders gut beim Laminator der eben diskutierten Ausführung, bei dem die Thermokompressionsrolle 11 von der durch die gestrichelte Linie 11' gekennzeichneten Stelle zu der durch die durchgezogene Linie gekennzeichneten Stelle verschoben wird bevor mit der temporären Verbindung der Kombination 1B begonnen wird. Diese Verschiebung hat die Bildung eines beträchtlichen Raumes zwischen der Rolle 11 und der Transportrolle 15A zur Folge, aber das Substrat 12 kann sich infolge der Führung durch das Glied 18 sanft durch diesen Raum bewegen.
Bei der vorliegenden Erfindung kann das Substrat-Führungsglied 18 aus einem Gitter oder einer festen Platte gebildet werden.
Der Vorgang des Laminierens des Materials 1B durch Thermokompression mittels des Laminators gemäß der Ausführungsform wird im folgenden kurz beschrieben.
Im ersten Schritt wird die Vorderkante des Materials 1B, die an der Trennrolle 3 vom Schutzfilm IA abgetrennt worden ist, manuell zwischen der Sub-Vakuumplatte 9 und der Schneideinheit 10 positioniert.
Im nächsten Schritt wird das isolierende Substrat 12 über die Transportrollen 14A und 14B in der vorderen Förderstufe 14 transportiert. Wenn der vordere Rand des Substrats 12 die temporäre Verbindungsstufe erreicht, wird der vordere Rand des Materials 1B an die Oberfläche der Sub-Vakuumplatte 9 angesaugt. Danach wird die Antriebsquelle 9A betätigt, um die Sub- Vakuumplatte 9 vom Zufuhrweg des Materials 1B wegzubewegen, so daß der vordere Rand des Materials vom temporären Verbindungsbereich 6D angesaugt wird. Wenn er von der Haupt-Vakuumplatte 6 und dem temporären Verbindungsbereich 6D angesaugt wird, wird das Material einer Justierung durch die Dünnfilm-Justiereinheit 16 unterzogen, so daß der vordere Rand des Materials in zuverlässiger Weise vom temporären Verbindungsbereich 6D angesaugt werden kann. Wenn der Vorgang kontinuierlich ist, wird der vordere Rand des Materials 1B vom temporären Verbindungsbereich 6D angesaugt.
Danach wird die Antriebsquelle 7A betätigt, um zu ermöglichen, daß die Haupt-Vakuumplatte 6 in Richtung zum Substrat 12 hin bewegt wird. Als Ergebnis dieser Bewegung wird der vom temporären Verbindungsbereich 6D angesaugte vordere Rand des Materials 1B mit der leitenden Schicht auf dem isolierenden Substrat 12 durch Thermokompression verbunden.
Nachdem der vordere Rand des Materials 1B temporär mit dem Substrat 12 verbunden worden ist, wird der das Ansaugen an die Haupt-Vakuumplatte 6 und an den temporären Verbindungsbereich 6D betreffende Vorgang abgeschaltet und die Antriebsquelle 7A wird aktiviert, um zu bewirken, daß sich die Haupt-Vakuumplatte 6 und der temporäre Verbindungsbereich 6D von der temporären Verbindungsposition wegbewegen. Wie bereits erwähnt, ist die Schneideinheit 10 am Laminatorkörper 8 befestigt, so daß die Antriebsquelle 7A hinsichtlich ihrer Größe reduziert werden kann, oder ihre Antriebsfähigkeit kann verbessert werden, um eine schnelle Funktion des Laminators zu erreichen.
In einem nachfolgenden Schritt werden die Thermokompressionsrollen 11 von der durch die gestrichelte Linie 11' dargestellten Position zu der durch die gestrichelte Linie dargestellten temporären Verbindungsposition verschoben. Da sich die Rollen 11 über beiden Seiten des isolierenden Substrats 12 drehen, wobei der vordere Rand des Materials 1B temporär damit verbunden ist, wird dieses Material auf beiden Seiten des Substrats 12 thermokompressionslaminiert. In diesem Schritt wird der Vorgang des Ansaugens an die Haupt-Vakuumplatte 6, den temporären Verbindungsbereich 6D und an die Sub-Vakuumplatte 9 abgeschaltet, so daß jede der Thermokompressionsrollen 11 automatisch von der Zufuhrrolle 2 mit dem Material 1B versorgt wird und zwar durch die Rotationskraft der Rollen 11 und die von den Rollen 11 und das Substrat 12 ausgeübte Haltekraft.
Wenn eine vorgegebene Menge des Materials 1B durch Thermokompression auf das Substrat 12 laminiert worden ist, wird der Vorgang des Ansaugens an die Haupt-Vakuumplatte 6 und die rotierende Vakuumplatte 13 gestartet und die Antriebsquelle 7A wird betätigt, um zu ermöglichen, daß das Material 1B dem Substrat 12 zugeführt wird, wenn es durch die Vakuumplatte 6 angesaugt wird. Die Zufuhrgeschwindigkeit des Materials 1B ist derart eingestellt, daß sie größer ist als die Geschwindigkeit, mit der sie durch die Rollen 11 über das Substrat 12 laminiert wird (oder als die Umfangsgeschwindigkeit der Rollen 11).
Nach der Zufuhr des Materials 1B wird der Ansaugvorgang der Haupt-Vakuumplatte 6 abgeschaltet und die Antriebsquelle 7A wird betätigt, um zu ermöglichen, daß sich die Haupt-Vakuumplatte 6 vom Substrat 12 wegbewegt. Gleichzeitig wird der Ansaugvorgang der Sub-Vakuumplatte 9 gestartet und die Platte wird in die Nähe des Zufuhrweges des Materials 1B gebracht, so daß es den hinteren Rand des Materials (den Schnittbereich) ansaugen und festhalten wird. Als Ergebnis dieses Ansaugschrittes kann ein Durchhang 1B' des Materials zwischen der Sub-Vakuumplatte 9 und der rotierenden Vakuumplatte 13 gebildet werden. Der in Vorschubrichtung gesehene hintere und der vordere Rand des Materialdurchhangs 1B' werden durch die Dünnfilm-Justiereinheit 17 derart justiert, daß sie in zuverlässiger Weise an den unteren Ansaugbereich 9b der Sub- Vakuumplatte 9 bzw. die rotierende Vakuumplatte 13 angesaugt werden.
Während es in diesem Zustand gehalten wird, wird das Material 1B an seinem hinteren Rand mit der Schneideinheit 10' abgegeschnitten, um ein Segment mit einer vorgegebenen Größe bereitzustellen, die der Größe des Substrats 12 entspricht.
Darauffolgend wird der hintere Rand des auf diese Weise geschnittenen Materials 1B von der rotierenden Vakuumplatte 13 angesaugt, die dann mit einer Geschwindigkeit rotiert, die geringfügig kleiner ist als diejenige der Thermokompressionsrolle 11 und sie übt einen entsprechenden Spannungsbetrag auf denjenigen Teil des Dünnfilms aus, der durch den Bereich, in dem er durch die Rollen 11 laminiert ist, und seinen hinteren Rand definiert ist. Als Ergebnis davon kann der hintere Rand des Materials 1B auf die leitende Schicht auf dem isolierenden Substrat 12 laminiert werden, ohne daß irgendwelche Oberflächenfehler, wie beispielsweise Falten entstehen.
Nachdem das Material 1B durch Thermokompression laminiert worden ist, wird das Substrat 12 ohne Schwierigkeiten durch die Rotationskraft der Thermokompressionsrollen 11 über das Führungsglied 18 hinweg transportiert, um von den Transportrollen 15A und 15B in der hinteren Förderstufe 15 aufgenommen zu werden.
Das Substrat 12 wird weiterhin von der hinteren Förderstufe 15 zu einer benachbarten Belichtungseinheit bewegt.
Die sub-Vakuumplatte 9 kann auch aus zwei unabhängig voneinander gesteuerten Platten bestehen, wobei eine Platte verwendet wird, um den (in Vorschubrichtung gesehen) vorderen Rand vom temporären Verbindungsbereich 6D ansaugen zu lassen und die andere Platte als ein Halter für die Schneideinheit 10 verwendet wird. Bei einer anderen Anwendung des Laminators gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Substrat 12 zur Vorbereitung der Laminierung des Materials 1B auf das Substrat mittels unbeheizter Kompressionsrollen vorgeheizt. Der Laminator gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch für das Aufbringen eines Schutzfilmes auf die Oberfläche einer dekorativ laminierten, als Aufbaumaterial verwendeten Fläche verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung stellt einen Laminator bereit, mittels dem ein kontinuierlicher Dünnfilm auf eine vorgegebene Größe geschnitten wird und auf ein Substrat laminiert wird, wobei ein Dünnfilm-Zufuhrglied zum Zuführen dieses kontinuierlichen Dünnfilms zum Substrat und ein temporäres Verbindungsglied, durch das der vordere Rand des durch das Dünnfilm-Zufuhrglied zugeführten Dünnfilms temporär mit dem Substrat verbunden wird, am Laminatorkörper über ein Lagerglied befestigt sind, das zum Substrat und von diesem weg bewegbar ist, und wobei eine Schneideinheit zum Schneiden des kontinuierlichen Dünnfilms auf eine vorgegebene Größe an dem Laminatorkörper in einem Bereich in der Nähe des Dünnfilm- Versorgungsweges zwischen dem Kurzzeit-Verbindungsglied und dem Substrat angeordnet ist. Diese Anordnung trägt zu einer Reduzierung des Gewichts des Lagerglieds bei und ermöglicht es damit, daß es durch eine Antriebsquelle mit kleiner Kapazität oder Antriebsfähigkeit angetrieben werden kann.
Ein Laminator gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 8 schematisch dargestellt.
Die Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht der wesentlichen Teile des in Fig. 8 gezeigten Laminators. Wie es von der Fig. 8 klar ersehen werden kann, ist die Vorratsrolle 102 an einem Rollen-Lagerglied 105 gelagert, wobei die Achse 102A in eine bogenförmige Ausnehmung 105A eingepaßt ist. Das Rollen-Lagerglied 105 ist an der Außenseite des Abdeckrahmens des Laminatorkörpers 107 durch geeignete Verbindungsmittel, wie beispielsweise Schrauben (oder mittels eines Klebstoffs) angebracht.
Die Aufnahmerolle 104 ist an einem Rollen-Lagerglied 106A mittels einer in eine U-förmige Ausnehmung 106A eingepaßten Achse 104A gelagert. Das Rollen-Lagerglied 106 ist an der Außenseite des Abdeckrahmens des Laminatorkörpers 107 in der gleichen Weise angebracht, wie das Rollen-Lagerglied 105 angebracht ist.
Das Rollen-Lagerglied 105 ist an seinem linken Ende (das näher zur Bedienperson liegt) mit einer bogenförmigen Ausnehmung 105B versehen, die als eine Stelle dient, an der die Zufuhrrolle temporär gehalten wird. Das Rollen-Lagerglied 106 ist an seinem rechten Ende (das weiter von der Bedienperson entfernt liegt) mit bogenförmigen Ausnehmungen 105B und 106C versehen, die beide als eine Stelle dienen, an der die Aufnahmerolle 104 temporär gehalten wird.
Die bogenförmigen Ausnehmungen 105B, 106B und 106C können als temporäre Rollen-Halteplätze in folgender Weise benutzt werden. Wenn das Material 101 zu Ende ist, ist es erforderlich, die Vorratsrolle 102 durch eine neue zu ersetzen, die voll mit dem Material 101 versehen ist. In diesem Fall wird die Achse 104A der Aufnahmerolle 104 von der U-förmigen Ausnehmung 106A entweder zur bogenförmigen Ausnehmung 106B oder 106C verschoben. Während die Achse 104A in 106B oder 106C eingepaßt ist, wird die Achse 102A der Vorratsrolle 102 von der bogenförmigen Ausnehmung 105A zur bogenförmigen Ausnehmung 105B verschoben, in die sie temporär eingepaßt wird, bevor sie vom Rollen- Lagerglied 105 abgenommen wird. Danach wird die Achse 102A der neuen Vorratsrolle 102 temporär in die bogenförmige Ausnehmung 105B gepaßt, bevor sie in Wirkverbindung mit der bogenförmigen Ausnehmung 105A gebracht wird. Anschließend wird die Achse 104A der Aufnahmerolle 104, die in die bogenförmige Ausnehmung 106B oder 106C im Rollen-Lagerglied 106 eingepaßt worden ist, in Wirkverbindung mit der U-förmigen Ausnehmung 106A geschoben.
Damit bieten die bogenförmige Ausnehmung 105B in dem Rollen- Lagerglied 105, die als temporärer Halteplatz für die Zufuhrrolle 102 dient und die bogenförmige Ausnehmung 106B oder 106C, die als ein temporärer Halteplatz für die Aufnahmerolle 104 diente den Vorteil, daß die Vorratsrolle 102 und die Aufnahmerolle 104, die beide schwer belastbare Komponenten sind, durch Bewegung einer Rolle in kleinen Schritten angebracht und entfernt werden können, ohne daß die andere Rolle vollständig verschoben werden muß. Dies hat zur Folge, daß die Gesamtwirksamkeit der Funktion des Laminators verbessert werden kann, und dies verbunden mit einer Erhöhung der Funktionssicherheit.
Wie es in den Fig. 9 und 10, die eine vergrößerte perspektivische Ansicht der wesentlichen Komponenten der Fig. 9 sind, gezeigt ist, ist die Trennrolle 103 an einem Ende mit einer Filmzufuhr-Detektoreinheit 108 versehen. Die Trennrolle 103 ist im Vorschubweg des Materials 101 angeordnet, während die Filmzufuhr-Detektoreinheit 108 im Vorschubweg der Materialien 101 und 101B angeordnet ist, der an der Vorratsrolle 102 beginnt und am Substrat endet. Wenn die Trennrolle 103 rotiert, wird die Filmzufuhr-Detektoreinheit 108 in einer durch den Pfeil A' gekennzeichneten Richtung gedreht. Wie es in Fig. 10 gezeigt ist, hat die Detektoreinheit 108 die Form eines Codierers, der aus einer rotierenden Scheibe 108B mit einer Mehrzahl von Schlitzen 108A an seinem Umfang und einem Detektor 108C gebildet, der die Detektion der Schlitze 108A vornimmt. Kurz gesagt, der Filmzufuhr-Detektor 108 ist derart ausgebildet, daß er ein vorgegebenes Ausgangssignal entsprechend der bestimmten Anzahl der Umdrehungen der Trennrollen 103 erzeugt. Die rotierende Scheibe 108B kann aus einem entsprechenden Material, wie beispielsweise Kunststoff, Leichtmetall oder einer Metallegierung hergestellt werden. Der Detektor 108C ist derart ausgebildet, daß er das Vorliegen oder das Nichtvorliegen von Schlitzen 108A durch geeignete Mittel, wie beispielsweise Licht oder Ultraschallwellen detektiert. Der Filmzufuhr-Detektor 108 ist im Deckrahmen des Laminatorkörpers 107 an einer stelle befestigt, daß er die Zufuhr der Materialien 101 und 101B nicht stört.
Die Filmzufuhr-Detektoreinheit 108 ist im Versorgungsweg der Materialien 101 und 101B angeordnet, so daß sie in der Lage ist, die Zufuhr dieser Materialien zu überwachen. Genauer gesagt, dient die Detektoreinheit 108 dazu, zu entscheiden, ob das Material 101 oder 101B auf richtige Weise zugeführt wird, um die gewünschten Ziele zu erreichen, nämlich die temporäre Thermokompression, die Thermokompressionslaminierung und das Schneiden des Materials 101B (diese einzelnen Vorgänge sind aus der folgenden Beschreibung zu ersehen). Wenn festgestellt wird, daß das Material 101 oder 101B nicht genau zugeführt wird, erzeugt der Detektor 108C ein Ausgangssignal, das einen Alarm oder eine andere (nicht dargestellte) Anzeigeeinheit betätigt, um eine Bedienperson von der Abnormalität in Kenntnis zu setzen. Wenn nötig, kann der Laminator als Reaktion auf das Signal vom Detektor 108C automatisch angehalten werden. Auf diese Weise dient die Filmzufuhr-Detektoreinheit 108 dazu, die Ausbeute an akzeptierbaren gedruckten Leiterplatten zu erhöhen.
Die Filmzufuhr-Detektoreinheit 108 kann an einer beliebigen Stelle im Zufuhrweg der Materialien 101 und 101B angeordnet werden, aber sie ist vorteilhafterweise an der Trennrolle 103 angeordnet. Da diese Rolle keinen komplizierten Aufbau erfordert und nicht in irgendeiner Weise, außer der Rotation bewegt werden muß, ermöglicht sie eine einfache Befestigung der Filmzufuhr-Detektoreinheit.
Die Haupt-Vakuumplatte (Film-Zufuhrglied) 110 ist derart ausgebildet, daß sie es ermöglicht, daß das Material 101B von der Rolle 102 einer elektrisch leitenden Schicht (z. B. einer Cu- Schicht) an der Oberfläche eines isolierenden Substrats Ill zugeführt wird. Wie es in den Fig. 8 und 11 dargestellt ist, die eine vergrößerte schematische Ansicht der wesentlichen Komponenten der Fig. 8 ist, ist die Haupt-Vakuumplatte 110 an einem Lagerglied 112 befestigt, das zum isolierenden Substrat 111 und von diesem weg bewegbar ist (das Lagerglied 112 bewegt sich nämlich in der durch den Pfeil B gekennzeichneten Richtung). Das Lagerglied 112 ist am Laminatorkörper (Gehäuse des Laminators) 107 derart befestigt, daß es in der Lage ist, längs eines Führungsglieds 107A in Richtung des Pfeils B zu gleiten. Das Lagerglied 112 ist aus zwei Komponenten zusammengesetzt, die hinsichtlich des Vorschubweges, längs dem das isolierende Substrat befördert wird, symmetrisch angeordnet sind. Die obere und die untere Komponente des Lagerglieds 112 stehen miteinander derart in Wirkverbindung durch einen Zahnstangen-Zahnrad-Mechanismus, daß die beiden Komponenten gleichzeitig zueinander oder voneinander weg bewegt werden. Genauer gesagt, die operative Verbindung zwischen den beiden Komponenten des Lagerglieds 112 wird durch eine für jede Komponente vorgesehene Zahnstange 112A und ein Zahnrad 112B hergestellt, das in diese Zahnstange eingreift. Die Energie zum Betätigen des Lagerglieds 112 wird von einer Antriebsquelle 112C bereitgestellt, die an der unteren Komponente des Lagerglieds 112 befestigt ist. Die Antriebsquelle 112C (siehe Fig. 8) kann als ein Luftzylinder ausgebildet sein. Alternativ hierzu kann die Antriebsquelle 112C als ein hydraulischer oder elektromagnetischer Zylinder oder als eine Kombination aus einem Schrittmotor und einem Übertragungsmechanismus ausgebildet sein, der die Bewegung des Motors auf das Lageglied 112 überträgt.
Die Haupt-Vakuumplatte 110 ist am Lagerglied 112 derart befestigt, daß sie zum isolierenden Substrat hin und von diesem weg bewegt wird (d. h. in Richtung des Pfeiles C). Die Haupt- Vakuumplatte 110 ist derart ausgebildet, daß sie von einer an dem Lagerglied 112 befestigten Antriebsquelle 112D und einem Zahnstangen-Zahnrad-Mechanismus betätigt wird. Der Zahnstangen- Zahnrad-Mechanismus ist aus einem an der Antriebsquelle 112D befestigten Zahnrad 112E, einer an dem Lagerglied 112 befestigten Zahnstange 112F und einer an der Haupt-Vakuumplatte 110 befestigten Zahnstange 110A zusammengesetzt. Die Antriebsquelle 112D kann als eine der Vorrichtungen ausgebildet sein, die im Zusammenhang mit der Antriebsquelle 112C erwähnt wurden.
Die Haupt-Vakuumplatte 110 ist in der selben Weise ausgebildet wie die Vakuumplatte 6 in der ersten Ausführungsform.
Die Sub-Vakuumplatte (Dünnfilm-Halteglied) 113 ist in der Nähe der Kurzzeit-Verbindungseinrichtung 110E, nämlich in der Nähe des Zufuhrweges des Materials 101B zwischen diesem Bereich und und dem isolierenden Substrat 111, vorgesehen. Obwohl es nicht dargestellt ist, ist die Sub-Vakuumplatte 113 ebenfalls mit Ansaugöffnungen versehen und, wie es in Fig. 11 dargestellt ist, ist sie aus einem oberen Ansaugbereich 113a und einem unteren Ansaugbereich 113b zusammengesetzt, um eine U-Form bereitzustellen, wobei das offene Ende der U-förmigen Ausnehmung der Position entspricht, an der das Material 101B geschnitten werden soll. Der obere Ansaugbereich 113a der Sub- Vakuumplatte 113 dient hauptsächlich dazu, den vorderen Rand des Materials 101B derart anzusaugen, daß er am temporären verbindungsbereich 110E angesaugt (und festgehalten) wird. Um zu ermöglichen, daß der vordere Rand des Materials 101B an den verbindungsbereich 110E angesaugt wird, ist die Sub-Vakuumplatte 113 am Lagerglied 112 befestigt und sie wird mittels einer Antriebsquelle 113A betätigt, die als Luftzylinder ausgebildet sein kann, der zum Vorschubweg des Materials 101B hin und von diesem weg bewegbar ist (d. h. in Richtung des Pfeils D bewegt wird).
Der untere Ansaugbereich 113b der Sub-Vakuumplatte 113 ist derart aufgebaut, daß, nachdem eine kontinuierliche Form des Materials 101B abgeschnitten worden ist, das sich ergebende Teil des Materials an seinem hinteren Ende angesaugt wird und im Versorgungsweg des Materials 101B festgehalten wird. Dieser untere Ansaugbereich 113b ist auch derart ausgebildet, daß sich nach dem Start der Thermokompressions-Laminierung im Bereich des Materials, der sich zwischen 113b und der rotierenden Vakuumplatte 115 befindet, ein Durchhang bildet (es wird nämlich ein Materialdurchhang 101B, gebildet), wie es in Fig. 11 gezeigt ist. Der Materialdurchhang 101B, kann dadurch gebildet werden, daß das Material 101B an der Haupt-Vakuumplatte 110 mit einer Geschwindigkeit zugeführt wird, die derart gesteuert wird, daß sie größer ist als die Umfangsgeschwindigkeit einer Thermokompressionsrolle 116 (nämlich die Geschwindigkeit der Thermokompresssions-Laminierung). Obwohl es nicht dargestellt ist, werden die Geschwindigkeit, mit der das Material an der Haupt-Vakuumplatte 110 zugeführt wird und die Umfangsgeschwindigkeit der Rolle 116 durch ein Folgesteuerung gesteuert.
Wie im Fall der Antriebsquelle 112C, kann die Antriebsquelle 113A für die Sub-Vakuumplatte 113 die Form eines hydraulischen Zylinders oder ähnliches, anstelle eines Luftzylinders, haben.
Die Schneideinheit 114 ist im Laminatorkörper 107 im Vorschubweg des vom temporären Verbindungsbereich zum isolierenden Substrat 111 (genauer, vom Verbindungsbereich 110E zur rotierenden Vakuumplatte 115) zugeführten Materials vorgesehen. Genauer gesagt, ist die Schneideinheit 114 derart angeordnet, daß sie der Schneidposition dem hinteren Ende des der Sub-Vakuumplatte 113 zugeführten Materials 101B gegenübersteht. Die Schneideinheit 114 ist seitlich an einer vorderen Förderstufe 117 angebracht (oder sie kann als Teil der vorderen Förderstufe ausgebildet sein). Die Schneideinheit 114 ist derart ausgebildet, daß das an der Haupt-Vakuumplatte 110 kontinuierlich zugeführte Material entsprechend den Abmessungen des isolierenden Substrats auf eine vorgegebene Länge geschnitten wird.
Der Aufbau der Schneideinheit 114 ist derselbe wie der in Fig. 4 gezeigte.
Bei dem oben beschriebenen Laminator gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Haupt-Vakuumplatte 110 und die Sub-Vakuumplatte 113 am Lagerglied 112 befestigt, das seinerseits am Laminatorkörper 107 derart befestigt ist, daß es zum isolierenden Substrat hin und von diesem weg bewegbar ist, und die Schneideinheit 114 zum Schneiden des Materials 101B ist am Laminatorkörper 107 in einem Bereich in der Nähe des Vorschubweges des Materials 101B zwischen dem temporären Verbindungsbereich 110E und dem isolierenden Substrat 111 befestigt. Die Wirkung dieser Anordnung besteht darin, daß das Gewicht der vom Lagerglied 112 zu haltenden Teile reduziert wird und es damit mit einer Antriebsquelle 112C angetrieben werden kann, die eine kleine Antriebsfähigkeit (oder Kapazität hat).
Wie es in den Fig. 8 und 11 gezeigt ist, ist eine Dünnfilm- Justiereinheit 119 am Laminatorkörper (oder an der vorderen Förderstufe 117 oder am Lagerglied 112) in einem Bereich nahe dem Dünnfilm-Versorgungsweg oder nahe dem Bewegungspfad der temporären Verbindungseinheit 110E der Haupt-Vakuumplatte 110, wie bei der ersten Ausführungsform, vorgesehen. Die Justiereinheit 119 ist in derselben Weise ausgebildet. Diese Justiereinheit ist aus einem Strömungsmittel-Förderrohr 119A, das sich quer zur Versorgungsrichtung des Materials 101B erstreckt und einer Mehrzahl von in diesem Rohr 119A vorgesehenen Strömungsmittel-Auslaßöffnungen 119B zusammengesetzt.
Wie es in den Fig. 8 und 11 gezeigt ist, ist eine Dünnfilm- Vorstreckeinrichtung 120 im Laminatorkörper 107 (oder an der vorderen Förderstufe 117 oder am Lagerglied 112) in einem Bereich nahe dem zwischen dem unteren Ansaugbereich 113B der Sub-Vakuumplatte 113 und der rotierenden Vakuumplatte 115 zugeführten Material 101B (oder 101B') befestigt. Diese Vorstreckeinheit 120 ist in derselben Weise ausgebildet wie bei der ersten Ausführungsform.
Die Einheit 120 ist zusammengesetzt aus einem Strömungsmittel- Förderrohr 120A das sich quer zu der Richtung erstreckt, in der das Material 101B zugeführt wird und eine Mehrzahl von Ausströmlöchern 120B für das Strömungsmittel ist im Rohr 120A vorgesehen. Der Vorgang des Laminierens des Materials 101B durch Thermokompression mittels des Laminators gemäß dieser Ausführungsform wird im folgenden kurz unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 11 und Fig. 12 bis 14 beschrieben, die die wesentlichen Komponenten des Laminators entsprechend den einzelnen Schritten in vergrößertem Maßstab zeigen.
Im ersten Schritt wird der vordere Rand des vom Schutzfilm 101A an der Trennrolle 103 abgetrennten Materials 101B manuell zwischen der Sub-Vakuumplatte 113 und der Schneideinheit 114 positioniert.
Im nächsten Schritt wird das isolierende Substrat 111 über die Transportrollen 117A und 117B in der vordere Förderstufe 117 befördert. Wenn der vordere Rand des Substrats Ill den temporären Verbindungsbereich erreicht, wird der vordere Rand des Materials 101B an die Oberfläche der sub-Vakuumplatte 113 angesaugt. Danach wird die Antriebsquelle 113A betätigt, um die Sub-Vakuumplatte 113 vom Zufuhrweg des Materials 101B weg zu bewegen, so daß der vordere Rand des Materials an den temporären Verbindungsbereich 110E angesaugt wird, wie es in Fig. 12 gezeigt ist. Wenn es an die Haupt-Vakuumplatte 110 und an den temporären Verbindungsbereich angesaugt ist, wird das Material 101B einer Justierung durch die Dünnfilm-Justiereinheit 119 unterzogen, so daß der vordere Rand des Materials leicht an den temporären Verbindungsbereich 110E angesaugt werden kann. Wenn der Vorgang kontinuierlich abläuft, wird der vordere Rand des mittels der Schneideinheit 114 abgeschnittenen Materials 101B an den temporären Verbindungsbereich 110E angesaugt.
Danach wird die Antriebsquelle 112C betätigt, um das Lagerglied 112 zu bewegen, so daß die Haupt-Vakuumplatte 110 und die Sub- Vakuumplatte 113 in die Nähe des isolierenden Substrats 111 kommen. Gleichzeitig wird die Antriebsquelle 112D betätigt, um eine weitere Bewegung der Haupt-Vakuumplatte 110 hinsichtlich des Lagerglieds 112 zu bewirken, und wie es in Fig. 13 gezeigt ist, der vordere Rand des Materials 1091B, der an den temporären Verbindungsbereich 110E angesaugt wurde, wird temporär durch Thermokompression mit der leitenden Schicht auf dem isolierenden Substrat 111 verbunden.
Nachdem der vordere Rand des Materials 101B mit dem Substrat 111 temporär verbunden wurde, wird der Vorgang des Ansaugens durch die Haupt-Vakuumplatte 110 und den temporären Verbindungsbereich 110E abgeschaltet und es werden, wie es in Fig. 14 gezeigt ist, die Antriebsquellen 112C und 112D betätigt, um zu bewirken, daß die Haupt-Vakuumplatte 110, der temporäre Verbindungsbereich 110E und die Sub-Vakuumplatte 113 sich von der temporären Verbindungsposition wegbewegen. In diesem Schritt werden die Haupt-Vakuumplatte 110 und die Sub-Vakuumplatte 113 durch die Antriebsquelle 112C weiter vom Vorschubweg des Materials 101B wegbewegt, als wenn die Sub-Vakuumplatte 113 bewegt wird, um zu ermöglichen, daß das Material 101B an den temporären Verbindungsbereich 110E angesaugt wird, wie es in Fig. 12 gezeigt ist. Der Betrag der in diesem Schritt zu bewirkenden Verschiebung ist proportional der Größe des dem Material auferlegten Durchhangs 101B. Wie bereits erwähnt, ist die Schneideinheit 114 am Laminatorkörper 107 befestigt, so daß die Antriebsquelle 112C für das Lagerglied 112 hinsichtlich der Größe reduziert werden kann oder ihre Antriebsfähigkeit kann vergrößert werden, um eine schnelle Arbeitsweise des Laminators zu erreichen.
In einem nachfolgenden Schritt werden die Thermokompressionsrollen 116 von der durch die gestrichelten Linie 116, gekennzeichneten Position in die durch die gestrichelte Linie dargestellte temporäre Verbindungsposition verschoben. Da die Rollen 116 über beide Seiten des isolierenden Substrats 111 rotieren, mit dem der vordere Rand des Materials 101B temporär verbunden ist, wird dieses Material auf die leitende Schicht auf beiden Seiten des Substrats 111 thermokompressionslaminiert. In diesem Schritt werden die das Ansaugen durch die Haupt-Vakuumplatte 110, den temporären Verbindungsbereich 110E und die Sub-Vakuumplatte 113 betreffenden Vorgänge alle abgeschaltet, so daß jede der Thermokompressionsrollen 116 automatisch mit dem Material 101B von der Zufuhrrolle 116 durch die Rotationskraft der Rollen 116 und die von den Rollen 116 und das Substrat 111 ausgeübte Haltekraft versorgt wird.
Wenn eine bestimmte Menge an Material 101B auf das isolierende Substrat 111 durch Thermokompression laminiert worden ist, wird der Vorgang des Ansaugens durch die Haupt-Vakuumplatte 110, Sub-Vakuumplatte 113 und die rotierende Vakuumplatte 115 im wesentlichen gleichzeitig gestartet. Damit wird die Antriebsquelle 112C betätigt, um das Lagerglied 112 von dem in Fig. 14 gezeigten Zustand zu bewegen und das Material 101B wird dem Substrat 111 zugeführt, indem es durch die Haupt-Vakuumplatte 110 angesaugt wird. Gleichzeitig wird, wie es in Fig. 11 gezeigt ist, das hintere Ende des Materials 101B mittels des unteren Ansaugbereichs 113b der Sub-Vakuumplatte 113 (an dem es abgeschnitten werden soll) in Ausrichtung mit der Schneidposition der Schneideinheit 114 gebracht. Die Vorschubgeschwindigkeit des Materials 101B (oder die Bewegungsgeschwindigkeit des Lagerglieds 112) ist derart eingestellt, daß sie größer ist als die Geschwindigkeit, mit der es durch die Rollen 116 über das Substrat 111 laminiert wird (oder die Umfangsgeschwindigkeit der Rollen 116).
Wie es oben beschrieben ist, sind gemäß der vorliegenden Erfindung, die Haupt-Vakuumplatte 110 und die Sub-Vakuumplatte 113 am Lagerglied 112 befestigt, das seinerseits am Laminatorkörper 107 derart befestigt ist, daß es zum und vom isolierenden Substrat 111 weg bewegt werden kann. Wegen dieser Anordnung wird das hintere Ende des Materials 101B (an dem es abgeschnitten werden soll) durch die Sub-Vakuumplatte 113 im wesentlichen gleichzeitig mit dem Ansaugvorgang der Haupt- Vakuumplatte 110 angesaugt, und durch eine Bewegung der beiden Vakuumplatten 110 und 113 mittels des Lagerglieds 112 kann die Abschneidposition des Materials 101B in Ausrichtung mit der Schneideinheit 114 gebracht werden. Dies verhindert die Möglichkeit, daß sich zwischen der Haupt-Vakuumplatte 110 und der Sub-Vakuumplatte 113 ein unerwünschter Durchhang des Materials 101B entwickelt. Mit anderen Worten, der Abstand I (siehe Fig. 14) zwischen der Haupt-Vakuumplatte 110 und dem Bereich der Sub-Vakuumplatte 113, an dem die scheibenförmige Schneide 114C angreift (d. h. die U-formige Ausnehmung in der Platte 113) wird selbst dann unverändert bleiben, wenn die Schneidposition des Materials 101B in Ausrichtung mit derjenigen der Schneideinheit 114 gebracht wird, wie es in Fig. 11 gezeigt ist. Damit kann eine genaue Ausrichtung zwischen den beiden Schneidpositionen erreicht werden und das Material 101B kann genau entsprechend der Größe des Substrats 111 geschnitten werden, um die Ausbeute an erfolgreich laminierten Produkten zu erhöhen. Zusätzlich ist, wie bereits erwähnt, die Schneideinheit 114 am Laminatorkörper 107 befestigt, so daß das Lagerglied 112, an dem die beiden Vakuumplatten 110 und 113 befestigt sind, von der Antriebseinheit 112C mit kleiner Kapazität angetrieben werden kann.
Wenn, nach der Zufuhr des Materials 101B die Position, an der sie geschnitten werden soll wieder in Ausrichtung mit der Schneidposition der Schneideinheit 114 gebracht wird, kann ein Materialdurchhang 101B' zwischen der Sub-Vakuumplatte 113 und der rotierenden Vakuumplatte 115 gebildet werden. Der hintere und der vordere Rand des Materialdurchhangs 101B', gesehen in der Zufuhrrichtung, werden durch die Film-Justiereinheit 120 derart eingestellt, daß sie zuverlässig an den unteren Ansaugbereich 113b der Sub-Vakuumplatte 113 bzw. die rotierende Vakuumplatte 115 angesaugt wird.
Während es in diesem Zustand gehalten wird, wird das Material 101B an seinem hinteren Rand (d. h. an seiner Schneidposition) mittels der Schneideinheit 114 geschnitten, um ein Segment mit vorgegebener Größe bereitzustellen, die der Größe des isolierenden Substrats entspricht.
Danach wird der hintere Rand des derart abgeschnittenen Materials 101B von der rotierenden Vakuumplatte 115 angesaugt, die dann mit einer Geschwindigkeit rotiert, die geringfügig kleiner ist als diejenige der Thermokompressionsrolle 116 und der hintere Rand des Materials 101B wird auf die leitende Schicht auf dem Substrat 111 durch Thermokompression laminiert. Da die rotierende Vakuumplatte 115 mit einer Geschwindigkeit rotiert, die geringfügig kleiner ist als diejenige der Thermokompressionsrolle 116, wird dem sich zwischen der Platte 115 und der Rolle 116 bewegenden Material 101B der notwendige Betrag an Spannung gegeben, um die Möglichkeit des Entstehens von Falten oder anderen Oberflächenfehlern im Material 101B zu beseitigen.
Nachdem das Material 101B durch Thermokompression laminiert worden ist, wird das Substrat 111 ohne Schwierigkeiten am Substrat-Führungsglied 121 vorbei bewegt, um durch die Transportrollen 118A und 118B in der hinteren Förderstufe 118 durch die Rotationskraft der Thermokompressionsrolle 116 befördert zu werden. Das Substrat 111 wird von der hinteren Förderstufe 118 zu einer anschließenden Belichtungseinheit weiterbefördert.
Die vorliegende Erfindung stellt einen Laminator bereit, mittels dem ein kontinuierlicher Dünnfilm auf eine vorgegebene Größe geschnitten wird und auf ein Substrat laminiert wird, wobei ein Dünnfilm-Zufuhrglied zum Zuführen dieses kontinuierlichen Dünnfilms zu dem Substrat an einem Lagerglied befestigt ist und wobei das Lagerglied derart am Laminator-körper befestigt ist, daß es zum Substrat und von diesem weg bewegbar ist, wobei ein Dünnfilm-Halteglied, durch das derjenige Teil des Dünnfilms im Vorschubweg des Dünnfilms festgehalten wird, der abgeschnitten wird, ebenfalls am Lagerglied befestigt ist, wobei der vom Dünnfilm-Halteglied festgehaltene kontinuierliche Dünnfilm mittels einer Schneideinheit auf eine vorgegebene Größe geschnitten wird, und wobei diese Schneideinheit am Laminatorkörper in einem Bereich in der Nähe des Dünnfilm-Zufuhrweges zwischen dem Dünnfilm-Zufuhrglied und dem Substrat angeordnet ist. Bei diesem Laminator sind sowohl das Dünnfilm-Zufuhrglied als auch das Dünnfilm-Halteglied auf dem Lagerglied angeordnet und während der Dünnfilm auf dem Dünnfilm-Zufuhrglied gehalten wird, wird er durch das Dünnfilm-Halteglied derart festgehalten, daß er in eine zum Schneiden in der Schneideinheit geeignete Position gebracht wird. Wegen dieser Anordnung wird sich der Dünnfilm zwischen dem Dünnfilm-Zufuhrglied und dem Dünnfilm-Halteglied an keiner Stelle lockern und die Schneidposition des Dünnfilms kann in genaue Ausrichtung mit derjenigen der Schneideinheit gebracht werden. Zusätzlich ist die Schneideinheit am Laminatorkörper befestigt, so daß das Gewicht des Lagerglieds hinreichend reduziert ist, um zu ermöglichen, daß es mittels einer Antriebsquelle mit einer kleinen Kapazität oder Antriebsfähigkeit angetrieben werden kann.

Claims

1. Laminierungseinrichtung zum Schneiden eines kontinuierlichen Dünnfilms (1B; 101B) auf eine vorgegebene Größe und zu dessen Laminierung auf ein Substrat, enthaltend - einen stationären Laminatorkörper (8; 107), - eine Dünnfilm-Zufuhreinrichtung (6; 110) zum Zuführen eines kontinuierlichen Dünnfilms (1B; 101B) zum Substrat (12; 110), - eine Lageranordnung (7; 112) zum Halten der Dünnfilm-Zufuhreinrichtung (6; 110), - eine Schneideinheit (10; 114) zum Schneiden des kontinuierlichen Dünnfilms (1B; 101B) auf eine vorgegebene Größe, dadurch gekennzeichnet, daß - die Scheideinheit (10; 114) am Laminatorkörper (8; 107) an einer Stelle in der Nähe des Dünnfilm-Zufuhrweges zwischen der Dünnfilm-Zufuhreinrichtung (6; 110) und dem Substrat (12; 111) angeordnet ist.

2. Laminierungseinrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin im Dünnfilm-Zufuhrweg eine temporäre Verbindungseinrichtung (6D; 110E) zum temporären Verbinden des vorderen Endes des kontinuierlichen Dünnfilms (1B; 101B) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß - die Dünnfilm-Zufuhreinrichtung (6; 110) und die temporäre Verbindungseinrichtung (6D; 110E) derart an der Lageranordnung befestigt sind, daß die Dünnfilm-Zufuhreinrichtung (6; 110) und die temporäre Verbindungseinrichtung (6D; 110E) zum Substrat (12; 111) und von diesem weg bewegbar sind, wobei die Lageranordnung (7; 112) am stationären Laminatorkörper (8; 107) angeordnet ist.

3. Laminierungseinrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dünnfilm- Halteinrichtung (9; 113) zum Festhalten des im Zufuhrweg zu schneidenden Teiles des Dünnfilms an der Lageranordnung (l; 112) befestigt ist.

4. Laminierungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dünnfilm-Zufuhreinrichtung (6; 110) auf einer ersten Lageranordnung gehalten wird und die Dünnfilm-Halteinrichtung (9) auf einer zweiten Lageranordnung (9A) gehalten wird, die ihrerseits relativ zum stationären Laminatorkörper (8; 107) gehalten wird.

5. Laminierungseinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Schneideinheit (10; 114) ein Führungsglied, das sich über den Dünnfilm (1B; 101B) im wesentlichen senkrecht zu einer Richtung erstreckt, in der der Dünnfilm (1B; 101B) zugeführt wird, ein Bewegungsglied, das sich längs des Führungsglieds bewegt und eine scheibenförmige Schneideinrichtung (10C) umfaßt, die am Bewegungsglied angeordnet ist.

6. Laminierungseinrichtung nach Anspruch 5, bei der die Schneideinheit (10; 114) weiterhin eine längs des Führungsgliedes der Schneideinheit (10; 114) in einem Bereich in der Nähe des Führungsglieds angeordnete Zahnstange umfaßt, wobei das Bewegungsglied mit einem Ritzel (10G) versehen ist, das mit der Zahnstange in Eingriff ist, um die scheibenförmige Schneideinrichtung (10C) zu drehen.

7. Laminierungseinrichtung nach Anspruch 6, bei der das Bewegungsglied der Schneideinheit (10; 114) derart ausgebildet ist, daß es sich mittels eines Strömungsmittels längs des Führungsglieds bewegt.

8. Laminierungseinrichtung nach Anspruch l, bei der die Schneideinheit (10; 114) eine Schneideinrichtung umfaßt, die mit einer Schneide versehen ist, die gleich oder größer als die Querausdehnung des Dünnfilms (1B; 101B) ist, die im allgemeinen senkrecht zur Vorschubrichtung des Dünnfilms ist.

9. Laminierungseinrichtung nach Anspruch l, bei der die Schneideinheit (10; 114) eine Schneideinrichtung mit einer Schneide umfaßt, die mit Polytetrafluoräthylen beschichtet ist.

10. Laminierungseinrichtung nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, bei der die Dünnfilm-Zufuhreinrichtung (6; 110) im Zufuhrweg des Dünnfilms eine temporäre Verbindungseinrichtung (6D; 110E) zum temporären Verbinden eines vorderen Endes des kontinuierlichen Dünnfilms aufweist.

11. Laminierungseinrichtung nach Anspruch 1, bei der diese weiterhin eine Dünnfilmende-Justiereinheit (16; 119) zum Einstellen des vorderen Endes des Dünnfilms (1B; 101B) in einer Richtung aufweist, in der das vordere Ende des Dünnfilms in engen Kontakt mit der temporären Verbindungseinrichtung gebracht wird.

12. Laminierungseinrichtung nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, bei der die Dünnfilm-Zufuhreinrichtung (6; 110) eine Mehrzahl von Düsen (6B) zum Ansaugen des Dünnfilms (1B; 101B) umfaßt, bei der die temporäre Verbindungseinrichtung einen integralen Bestandteil der Dünnfilm-Zufuhreinrichtung (6; 110) bildet, und bei der die temporäre Verbindungseinrichtung eine gekrümmte Kontaktoberfläche aufweist.

13. Laminierungseinrichtung nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, bei der die Dünnfilmende-Justiereinrichtung (16; 119) ein sich in Querrichtung des Dünnfilmvorschubs erstreckendes Rohr (16A) zum Zuführen eines Strömungsmittels und Strömungsmittel-Eintrittsöffnungen zum Zuführen des Strömungsmittels für eine Einstellung des Dünnfilms aufweist

14. Laminierungseinrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin enthält:

eine Lageranordnung zum Halten der Dünnfilm-Zufuhreinrichtung (6; 110) und der temporären Verbindungseinrichtung (6D; 110E) derart, daß die Dünnfilm-Zufuhreinrichtung und die temporäre Verbindungseinrichtung (6D; 110E) zum Substrat (12; 111) hin und von diesem weg bewegbar sind, wobei diese Lageranordnung (7; 112) an dem stationären Laminatorkörper (8; 107) befestigt ist; und

eine Dünnfilm-Lockerungseinrichtung zum Bewirken einer Lockerung am hinteren Endteil des Dünnfilms (1B; 101B) durch Zuführen des Dünnfilms mit einer höheren Geschwindigkeit als derjenigen der Verbindungs-Rolleneinrichtung unmittelbar nach dem Beginn einer Dünnfilmverbindung mittels der Verbindungs- Rolleneinrichtung.

15. Laminierungseinrichtung nach Anspruch 14, die weiterhin enthält eine Dünnfilm-Vorstreckeinrichtung zum Vorstrecken des Dünnfilms in eine Richtung, in der das durch die Dünnfilm- Lockerungseinrichtung erzeugte gelockerte Teil des Dünnfilms (1B; 101B) mit einer Verbindungs-Rolleneinrichtung (11; 111) in Kontakt gebracht wird, wobei die Dünnfilm-Lockerungseinrichtung in einem Bereich in der Nähe der Bewegungsbahn der temporären Verbindungseinrichtung angebracht ist.

16. Laminierungseinrichtung nach Anspruch 14, bei der die Dünnfilm-Zufuhreinrichtung (6; 110) eine Mehrzahl von Düsen zum Ansaugen des Dünnfilms umfaßt, bei der die temporäre Verbindungseinrichtung einen integralen Bestandteil der Dünnfilm- Zufuhreinrichtung (6; 110) bildet, und bei der die temporäre Verbindungseinrichtung eine gekrümmte Kontaktoberfläche aufweist.

17. Laminierungseinrichtung nach Anspruch 14, bei der die Dünnfilmende-Justirereinrichtung (16; 119) eine Mehrzahl von Düsen (6B) zum Zuführen eines Strömungsmittels zum Dünnfilm hin aufweist, wobei die Mehrzahl von Düsen parallel zur Querrichtung des Dünnfilms (1B; 101B) ausgerichtet ist.

18. Laminierungseinrichtung nach Anspruch 15, bei der die Dünnfilm-Vorstreckeinrichtung eine Mehrzahl von Düsen (6B) zum Zuführen eines Strömungsmittels zum Dünnfilm hin aufweist, wobei die Mehrzahl von Düsen (6B) parallel zur Querrichtung des Dünnfilms (1B; 101B) ausgerichtet ist.

19. Laminierungseinrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin enthält:

eine Zufuhr-Rolleneinrichtung (15; 118) zum Zuführen eines Substrats (12; 111) auf einem vorgegebenen Zufuhrweg; eine Verbindungs-Rolleneinrichtung (11; 116) zum Verbinden des Dünnfilms (1B; 101B) mit dem Substrat (12; 111); und eine Substrat-Führungseinrichtung (18; 121) zum Führen des Substrats von der Verbindungs-Rolleneinrichtung (11; 116) zur Zufuhr-Rolleneinrichtung (15; 118), wobei die Substrat-Führungseinrichtung zwischen der verbindungs-Rolleneinrichtung (11; 116) und der Zufuhr-Rolleneinrichtung (15; 118) angeordnet ist.

20. Laminierungseinrichtung nach Anspruch 19, bei der die Substrat-Führungseinrichtung ein kammförmiges Teil enthält, das eine Mehrzahl von sich in der Substrat-Zufuhrrichtung erstrekkenden ersten stabförmigen Gliedern und eine Mehrzahl von sich in Querrichtung des Substrats (12; 111) erstreckenden zweiten stabförmigen Gliedern aufweist.

21. Laminierungseinrichtung nach Anspruch 19, bei der die Substrat-Führungseinrichtung ein gitterförmiges Teil aufweist.

22. Laminierungseinrichtung nach Anspruch 19, bei der die Substrat-Führungseinrichtung ein festes ebenes Teil aufweist.

23. Laminierungseinrichtung nach Anspruch 19, die weiterhin aufweist eine Einrichtung zum Halten der Verbindungs-Rolleneinrichtung an einer Stelle, die von dem Substrat während eines temporären Verbindungsvorgangs zum Aufbringen eines vorderen Endes des Dünnfilms auf das Substrat und eine Einrichtung zum Halten der verbindungs-Rolleneinrichtung in Kontakt mit dem nach dem Verbindungsvorgang temporär auf das Substrat aufgebrachten Dünnfilm, wodurch der Dünnfilm (1B; 101B) vollständig auf das Substrat (12; 111) aufgebracht wird.

24. Laminierungseinrichtung nach Anspruch 23, dadurch ge kennzeichnet, daß die Halteeinrichtung geeignet ist, die Verbindungs-Rolleneinrichtung (11; 116) auf einer Seite der Zufuhr-Rolleneinrichtung (15; 118) zum Zuführen des Substrats (12; 111) zu halten, auf dem der Dünnfilm (1B; 101B) aufgebracht ist.