JP2004249510A - フィルム貼付方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】貼り付けたい形状のフィルム2Bの先端部に電荷を付与して先端部を粘着性フィルム層2bが軟化を開始する程度の温度域に表面の温度を維持した圧着ロール14の外周面に両者の間に働く静電力で保持せしめ、圧着ロール14の回転によりフィルム2Bを基板PBに搬送して先端部を基板PBの貼り付け開始位置に一致せしめるとともにフィルム2Bを基板PBの表面に貼り付けて行き、フィルム2Bの後端部も電荷を付与して後端部を圧着ロール14の外周面に両者の間に働く静電力で保持せしめ、先端部から後端部までの貼り付けたい形状のフィルム全てを圧着ロール14の回転により基板PBに貼り付ける。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明はフィルム貼付方法およびその装置に係り、特に、基板の表面に貼り付けたい形状のフィルムを圧着ロールによって基板表面へ貼り付ける方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、フィルムロールからフィルムを繰り出し、連続したフィルムを幅方向に切断して貼り付けたい形状とした枚葉のフィルム(以下、フィルムと略記する。)とし、1対の圧着ロールによってフィルムを基板表面へ貼り付けるにあたっては、下記の特許文献1に記載のように、フィルムの先端部を真空プレートなどの先端保持部材により保持して基板に貼り付け、先端保持部材が退避した後は両圧着ロールでフィルムと基板を挟み、両圧着ロールの回転で基板を複数の搬送ロールで構成している搬送路面上を搬送しつつ基板へのフィルムの貼り合せを行い、貼り付け終了の頃にフィルムの後端部をフィルム吸引部材(バキュームバー)などの終端保持部材で保持し直してフィルムの後端部までを基板上に貼り付けるようにしている。
【0003】
【特許文献1】
特公平3−16906号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術によれば、フィルムの先端部や後端部を基板に貼り付ける場合とフィルムの先端部と後端部の間の中間部を基板に貼り付ける場合とでは貼り付ける部材が相違するために加圧力に差を生じやすく、そのために貼り付けたフィルムの先端部や後端部に段差があって、その後の基板への処理に支障を来たしていた。例えば、フィルムがレジストフィルムであれば、露光を行うと段差で光量が変化し、筋が発生する問題などがあった。
【0005】
また、フィルム後端部の保持部材は基板と圧着ロール間の空間に入れず、貼り付け終了位置以前にフィルム後端部の保持を停止して自由解放するために、フィルム後端部の貼り付けは乱れ、しわや気泡が発生しがちであった。
【0006】
それゆえ本発明の目的は、フィルムの先端部から後端部まで段差を発生することなく平坦に基板上に貼り付けることができるフィルム貼付方法及びその装置を提供することにある。
【0007】
また、本発明の他の目的はしわや気泡を発生することなくフィルムの先端部から後端部まで基板上に貼り付けることができるフィルム貼付方法及びその装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明フィルム貼付方法の特徴とするところは、粘着性フィルム層とベースフィルム層の二層構成を持つ貼り付けたい形状のフィルムをベースフィルム層側から圧着ロールによって加圧して粘着性フィルム層側を基板に貼り付けるフィルム貼付方法において、貼り付けたい形状のフィルムの先端部に電荷を付与して該先端部を該粘着性フィルム層が軟化を開始する程度の温度域に表面の温度を維持した圧着ロールの外周面に両者の間に働く静電力で保持せしめ、該圧着ロールの回転により該貼り付けたい形状のフィルムを基板に搬送して該先端部を基板の貼り付け開始位置に一致せしめるとともに該貼り付けたい形状のフィルムを基板の表面に貼り付けて行き、該貼り付けたい形状のフィルムの後端部も電荷を付与して該後端部を該圧着ロールの外周面に両者の間に働く静電力で保持せしめ、該先端部から該後端部までの該貼り付けたい形状のフィルム全てを該圧着ロールの回転により基板に貼り付けることにある。
【0009】
さらには、該貼り付けたい形状のフィルム全てを該圧着ロールの回転により基板に貼り付けた後、さらに、表面の温度を該圧着ロールの表面温度と同程度の温度以上の温度に維持した第二の圧着ロールで該ベースフィルム層側から該基板を加圧して、該粘着性フィルム層と該基板の密着度を高めることにある。
【0010】
また、上記目的を達成する本発明フィルム貼付装置の特徴とするところは、
粘着性フィルム層とベースフィルム層の二層構成を持つ貼り付けたい形状のフィルムをベースフィルム層側から基板の搬送路に位置する圧着ロールによって加圧して粘着性フィルム層側を該基板に貼り付けるフィルム貼付装置において、該貼り付けたい形状としたフィルムを静電力で保持する機能を有し該粘着性フィルム層が軟化を開始する程度の温度域に表面の温度を維持した圧着ロールと、該貼り付けたい形状としたフィルムの先端部を保持して該先端部を該圧着ロールの外周面に受け渡すフィルム先端保持部材と、該貼り付けたい形状としたフィルムの後端部を保持して該後端部を該圧着ロールの外周面に受け渡すフィルム後端保持部材と、該貼り付けたい形状としたフィルムの先端部および後端部に電荷を付与する手段とを有し、該圧着ロールの外周面で該先端部を静電力で保持し、該圧着ロールの回転により該貼り付けたい形状としたフィルムを基板に搬送して該先端部を基板の貼り付け開始位置に一致せしめるとともに該貼り付けたい形状としたフィルムを基板の表面に貼り付けて行き、該後端部も除電してある該圧着ロールの外周面で静電力により保持して該圧着ロールの回転により該先端部から該後端部までの該貼り付けたい形状としたフィルム全てを基板に貼り付けることにある。
【0011】
さらには、該基板の搬送路における該圧着ロールの下流側に、表面の温度を該圧着ロールの表面温度と同程度の温度以上の温度に維持した第二の圧着ロールを有し、該第二の圧着ロールで該ベースフィルム層側から該基板を加圧して該粘着性フィルム層と該基板の密着度を高めることにある。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施形態になるフィルム貼付装置の概略断面図である。
図1において、1はカバーフィルム層(以下、「層」は省略)2a,粘着性を有するレジストフィルム層(以下、「層」は省略)2bとベースフィルム層(以下、「層」は省略)2cの3層構成となっているフィルム2Aのフィルムロールであり、フィルム2Aはフィルムロール1に内側からカバーフィルム2a,レジストフィルム2b,ベースフィルム2cの順番で巻き込んである。3はフィルム2Aからセパレータバー4で剥離するカバーフィルム2aを回収する巻き取りロールである。フィルムロール1及び巻き取りロール3の駆動装置(例えば、モータ)にはフィルムロール1におけるフィルム2Aの残量に応じてモータのトルク調整を行える機能を設けてあり、フィルム2Aの張力を一定にして搬送するようにしている。5は段差ロールで、段差ロール5はカバーフィルム2a剥離後のレジストフィルム2bとベースフィルム2cとで2層構成となったフィルム2Bの張力(バックテンション)の調整を行える位置調整機能を設けてある。
【0013】
6は、フィルム2Bの先端保持部材7,先端保持部材7を上下移動させるエアシリンダ8,フィルム2Bの後端保持部材9,先端保持部材7の上下移動時に後端保持部材9を左右に移動させるエアシリンダ10を有するフィルム搬送部材で、フィルム搬送部材6はサーボモータ11と直結されたボールねじ12の回転で上下移動するようになっている。
【0014】
図2に示すように、先端保持部材7の内部には幾つかに別れた真空室、上面(図1で左側の面)には吸着孔があり、その真空室を中間バルブを介して真空ポンプに連通してあるので上面でフィルム2Bの先端を吸着する。また、真空状態を監視する圧力センサを設け、何らかの原因によりフィルム2Bの吸着位置がずれ、吸着孔の上面にフィルムが位置しない場合は、真空圧が低下することからフィルムの吸着状況を監視することができるようにしてある。
【0015】
後端保持部材9も先端保持部材7と同じように内部に真空室、上面(図1で左側の面)に吸着孔があり、真空状態を監視する圧力センサを設け、何らかの原因によりフィルム2Bの吸着位置がずれ、吸着孔がある上面(図1で左側の面)にフィルム2Bが位置しない場合は、真空圧が低下しフィルム2Bの吸着状態を監視することができる。吸着孔は、フィルム搬送方向に対して直交するように配置されており、吸着孔の大きさは、後述する圧着ロール14側から段差ロール5の方向に対して徐々に小さくなり、フィルム2Bの後端が後端保持部材9の上面を滑って搬送される時は、真空が徐々に切れていくことによりフィルム2Bの後端まで吸着保持することが可能なようにしてある。また、フィルム2Bの搬送方向に直交する幅方向(図1の紙面に垂直な方向)に溝を設けており、カッタ13(図1参照)でフィルム2Bを幅方向に切断するときのカッタ受けとして用いる。また、カッタ13は、フィルム2Bの搬送方向に対し垂直な方向(図1の右左方向)に移動可能となるようにフィルム搬送部材6にエアシリンダ(図示は省略する)を介して取り付けてあり、フィルム2Bの切断をしない時は、図1中の左側に退避できるようになっている。フィルム2Bの切断速度は、フィルム搬送部材6がフィルム保持位置となるフィルム2Bの切断位置からフィルム先端受渡し位置までの移動時間中に完了するように、カッタ13の移動速度を調整することが可能となるようにしてある。
【0016】
後端保持部材9の上面(図1で左側の面)6は図1において圧着ロール14の左側の外周面部分に対する接触平面となり、先端保持部材7の上下移動時に干渉しないようにエアシリンダ10で図1において左右方向に移動する。また、先端保持部材7においてもエアシリンダ8で上下方向の駆動が可能であり、後述する開いた状態にある圧着ロール14との接触位置調整が可能となるようにストッパ部材を設けてある。
【0017】
このように、フィルム搬送部材6は、フィルムロール1から段差ロール5を経て供給されるフィルム2Bを、圧着ロール14の外周に対する接平面と平行してサーボモータ11により圧着ロール14付近まで正確に搬送し(図1の上方向から下方向)、搬送中にカッタ13でフィルム2Bを幅方向に切断する。
【0018】
対をなす各圧着ロール14は、複数の搬送ローラ15で構成する搬送路の上下にあり、搬送ローラ15が図の左から右に向けて搬送する基板PBを上下方向から挟むように移動可能に配置してある。各圧着ロール14の上下方向移動(開閉)は、図示を省略したエアシリンダで行う。図示していないが、搬送中の基板PBの先端を検出するセンサを圧着ロール14より入口側(図1の左側)の搬送ローラ15間に設置する。搬送ローラ15は、搬送中の基板PBの先端を検出した位置から圧着ロール14下の任意の位置へ搬送・停止することが可能である。
【0019】
圧着ロール14は、ロール本体とその外周表面にコーティングしたシリコンゴムからなる。ロール本体の内部にはヒータがある。圧着ロール14は後述するようにフィルム2Bを静電力で吸着(静電吸着)し基板PBに搬送して加圧して貼り付けるが、圧着ロール14におけるシリコンゴムの表面温度は、レジストフィルム2bが軟化を開始する程度の温度域に維持されるように内部ヒータで制御されている。また、圧着ロール14におけるシリコンゴムの表面温度は、レジストフィルム2bが軟化をする温度以上である場合には該ベースフィルム層が伸縮や波打ちなどの変形をする温度以下に維持してある。
【0020】
圧着ロール14の左方に電極16を設置してあり、静電気発生装置17と接続している。静電気発生装置17から電極16に高電圧を印加した場合、電極16の右側に搬送されてくるフィルム2Bは電荷を付与されて帯電し、フィルム2Bの先端部は静電(クーロン)力で右側の圧着ロール14の表面に密着する。右側の圧着ロール14と電極16を囲むように、防塵カバー18を設けているため、電極で帯電されたフィルム2Bにゴミ等が付着することはない。
【0021】
防塵カバー18の内部における圧着ロール14の右側に、除電装置19を配置してある。電極16からフィルム2Bに電荷(例えば、負電荷)を付与し圧着ロール14で搬送路上の複数の基板PBへフィルム2Bを順次貼り付けることを繰り返すと、圧着ロール14におけるシリコンゴム表面には、電極16からフィルム2Bに付与する電荷と同極性の高い電圧が帯電してくる。そうするとフィルム2Bの先端や後端に付与した電荷と圧着ロール14におけるシリコンゴム表面に溜まった電荷の間に斥力が働き、圧着ロール14(のシリコンゴム)表面にフィルム2Bの先端や後端を密着することができなくなる。
【0022】
そこで、除電装置19として、急激に圧着ロール14の帯電圧を下げるための自己放電型除電ブラシを設置している。また、自己放電型除電ブラシにイオナイザーを併用してもよく、イオナイザーのみを設置してもよい。これらのイオナイザーは、フィルム2Bの先端や後端に付与する電荷とは逆極性(即ち、圧着ロール14におけるシリコンゴム表面に溜まった電荷とは逆極性)の電荷を出すもので、低い帯電圧に対しても有効に除電を行うことが可能となる。イオナイザー使用時には、イオンを放出する際にエアーブロアを取り付けることにより広い範囲を除電することができ、貼付け後の基板表面も同時に除電することが可能となる。除電装置19は、圧着ロール14の回転方向に関してフィルム2Bの先端部および後端部を保持する圧着ロール14における外周面の上流位置に設けることにより、常に同じ圧着ロール表面状態を保ちフィルム2Bを安定して静電吸着することができる。
【0023】
20はフィルム保持バーで、切断されたフィルム2Bの後端部を吸引吸着により保持し圧着ロール14の左方の電極16によりフィルム2Bが圧着ロール14の外周面に密着するまでフィルム後端を保持する。フィルム保持バー20は圧着ロール14の外周に接近して配置され、圧着ロール14の接平面(フィルム2Bが圧着ロール14の接線方向になる面)と平行した形状でよく、圧着ロール外周と基板搬送面との接点から基板搬送方向の上流側近傍における空間とほぼ相似形状である必要はない。また、先端保持部材7との干渉を避けるためフィルム2Bの先端受渡し時には、圧着ロール14の上側に退避するようにしてある。
【0024】
21は、表面の温度を圧着ロール14の表面温度と同程度の温度に維持した第二の圧着ロールで、必要に応じてベースフィルム2c側から加圧してレジストフィルム2bと基板PBの密着度を高めるものである。なお、第二の圧着ロール21の表面の温度を圧着ロール14の表面温度以上とする場合には、レジストフィルム2bが熱で溶け出すことがない温度に維持し、溶け出したレジストフィルム2bで表面が汚れた第二の圧着ロール21が後続の基板PBを汚したり、レジストフィルム2bの厚さが減ることで後工程でのホトリソ処理が上手くいかなくなることがないようにする。
【0025】
23はフィルム貼付装置をコントロールする制御装置で、フィルム2Bの貼付け長さ等データや装置を駆動させるためのモータ定数等を記憶するメモリ(RAM)さらにはフィルム貼付に関するソフトプログラムを記憶するメモリ(ROM)を内蔵し、フィルム2Bの貼付け長さ等のデータ、装置を駆動させるためのモータ定数等を表示するモニタ画面24、制御装置23のメモリ(RAM)データを入力するためのキーボード25が付属している。
【0026】
また、フィルム貼付に関するソフトプログラムは、本装置の動作ステップを実行するためのプログラム,モニタ画面24にデータを設定するための操作画面プログラムなどである。
【0027】
なお、図示していないが、基板PBは圧着ロール14に到達する前に、予め圧着ロール14における表面温度と同程度の温度に加熱した状態で搬送ロール15により搬送されてくるようにしてある。その予熱手段としては、赤外線ヒータによる輻射加熱やロールヒータによる伝熱加熱などを利用する。
【0028】
次に、フィルム貼付装置の動作を図3に示したフローに従って説明する。
動作開始時には、ステップ(以下、「S」と略記する)100に示すフィルム貼付動作準備を行う。
【0029】
フィルム貼付動作準備S100として、手動でフィルムロール1からフィルム2Aを引き出してセパレータバー4,段差ロール5に渡し、カバーフィルム2aを剥離する。剥離したカバーフィルム2aは巻き取りロール3で巻き取る。カバーフィルム2aを剥離し2層となったフィルム2Bは図1のように先端保持部材7と上面位置が並んでいる後端保持部材9の先端まで引き出し、先端保持部材7及び後端保持部材9の上面で真空吸着する。段差ロール5は図1に図示した上側の位置に移動させ、フィルムロール1及び巻き取りロール3は図示していないモータを回転させ、フィルム2Aの張力が一定になるようにしている。
【0030】
後端保持部材9の溝部分にカッタ8が通過するようにしつつカッタ8をフィルム2Bの幅方向に移動させて、フィルム2Bを幅方向に切断する。フィルム2Bを吸着していた後端保持部材9の真空吸着を停止させて、後端保持部材9上におけるフィルム2Bの切れ端は廃棄する。
【0031】
このとき、先端保持部材7上には、フィルム2Bが先端保持部材7の先端から後端保持部材9上に10mm程度はみ出した状態で真空吸着されている。
【0032】
これでフィルム貼付動作準備S100が完了し、次に、フィルム受渡し処理S200に進む。
【0033】
フィルム受渡し処理S200では、フィルム搬送部材6に設けてシリンダ10で駆動し後端保持部材9を図2に示すように右側に退避させる。また、フィルム保持バー20も圧着ロール14の上側に退避させる。その後、サーボモータ11でボールねじ12を回転させて、フィルム搬送部材6を圧着ロール14の外周に対する接平面と平行に移動(図1の下方向に移動)させる。この時、1対の圧着ロール14は開いており、内部のヒータで加熱された状態となっている。
【0034】
そして、フィルム2Bの先端が上側の圧着ロール14の接点位置(フィルム2Bが圧着ロール14の接線方向になる場合におけるフィルム2Bの先端位置)となるように、エアシリンダ8で先端保持部材7を移動させる。ここで、静電気発生装置17から電極16に高電圧を印加して、電極16と圧着ロール14の間にあり先端保持部材7からはみ出している10mm程度のフィルム2Bの先端部分が帯電される。
【0035】
フィルム2Bの先端部分は接地されている圧着ロール14に静電吸着されたら、静電気発生装置17から電極16への高電圧印加を停止し、先端保持部材7の真空吸引を止めてフィルム2Bの吸着保持を開放する。この場合、フィルム2Bの先端を圧着ロール14の接平面(フィルム2Bが圧着ロール14の接線方向になる面)と平行に搬送することにより、皺無く均一な静電吸着力で圧着ロール14へ受け渡すことができる。
【0036】
フィルム2Bの受け渡し後、圧着ロール14は搬送ローラ15で構成している基板PBの搬送路方向に回転を開始し、吸着したフィルム2Bを下側に搬送する。搬送開始と同時にフィルムロール1及び巻き取りロール3の駆動装置のモータトルク力を弱め、また、段差ロール5を下側に移動させる。フィルム搬送速度と同期して段差ロール5を移動させることによりフィルム2Bのバックテンション(張力)を弱め、圧着ロール14によるフィルム2Bの搬送を補助する。
【0037】
一般に、圧着ロール14によるフィルム2Bの静電吸着力は帯電圧に比例し、帯電圧は圧着ロール14とフィルム2Bの吸着面積に比例する。圧着ロール14はフィルム2Bの先端部を吸着しているだけで弱い帯電圧、すなわち弱い静電吸着力になっており、圧着ロール14へのフィルム受渡直後はフィルム搬送が不安定な状態であり、フィルム2Bのバックテンションを弱め圧着ロール14の回転による基板PB側へのフィルム2Bの搬送をしやすいようにする。
【0038】
逆に圧着ロール14によるフィルム巻き角度が大きくなり、圧着ロール14とフィルム2Bの吸着面積が増大するにつれ、静電吸着力が強くなりフィルム2Bの保持は安定する。段差ロール5は、フィルム2Bのバックテンションを弱めることが可能なフィルムテンション調整手段であり、アクチュエータなど(図示は省略する)により上下移動が可能である。
【0039】
フィルム2Bを基板表面へ貼り付ける時は上側に段差ロール3が位置し、圧着ロール14でフィルム2Bを圧着ロール14の下まで搬送する時は、段差ロール5を下側に移動させる。この時、フィルム2Bの搬送速度と同期して段差ロール5を移動させることによりフィルム2Bのバックテンションを弱め、圧着ロール14によるフィルム2Bの搬送を補助することが出来る。
【0040】
また、段差ロール5に代えて移動することが出来ない固定のガイドロールを用いた時は、フィルムロール1及び巻き取りロール4をその駆動装置(例えば、モータ)により、巻出し方向に回転させてフィルム2Bのバックテンションを弱め、圧着ロール14によるフィルム2Bの搬送を補助してもよい。
【0041】
圧着ロール14の回転でフィルム2Bの先端が上側の圧着ロール14における下面中央に至ったかどうかを圧着ロール14の主軸に具備してあるエンコーダ(図示は省略)からのパルス数で確認しており、確認できたところで圧着ロール14は回転を停止する。
【0042】
また、上側の圧着ロール14によるフィルム2Bの搬送開始直前に先端保持部材7によるフィルム2Bの吸着は止め、上側の圧着ロール14によるフィルム2Bの搬送中に先端保持部材7をエアシリンダ8で上方向に戻したのちに、後端保持部材9を左側に移動させ初期状態に戻し、退避していた後端保持部材9は、先端保持部材7と並ぶようにしてフィルム2Bの搬送位置に戻す。その後、フィルム2Bの切断位置へサーボモータ11によりフィルム搬送部材6を移動させる。
【0043】
フィルム受渡し処理S200中に基板位置決め処理S300を同時に行う。
【0044】
基板位置決め処理S300であるが、基板PBは圧着ロール14の表面温度と同程度の温度に予め加熱されて、搬送ロール15で図1の左から右方向に移動して来る。この場合、図示していないセンサで移動量を検知していて、基板PBにおける先端部のフィルム貼付開始位置が上側圧着ロール14における下面中央に位置したフィルム2Bの先端と一致したところで、基板PBの移動を一旦停止するようになっている。
【0045】
その後、フィルム貼付け処理S400を行う。
フィルム貼付け処理S400では、上下の圧着ロール14が基板PBの方向に上下動して、両圧着ロール14で基板PBを挟持(ニップ)し、基板PBへフィルム2Bの先端を熱圧着する。また、段差ロール5を初期状態(図1の上側)に戻し、段差ロール5から圧着ロール14までの間でフィルム2Bのたるみを防止する。この時、一旦、フィルムロール1のバックテンションを強め、フィルム2Bのたるみを防止してもよい。
【0046】
次に、フィルム保持バー20を圧着ロール14へのフィルム後端受渡し位置となる電極16と圧着ロール14の間まで移動し、移動完了後、フィルム保持バー20の左側に位置するフィルム2Bをフィルム保持バー20で弱く真空吸着する。その後、両圧着ロール14は基板14を挟持(ニップ)したまま回転して、基板14を右方向に搬送し、フィルム保持バー20ではフィルム2Bを滑らしつつ圧着ロール14上のフィルム2Bを基板14に熱圧着していく。
【0047】
フィルム保持バー20はフィルム2Bが滑りやすいように、表面をPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)で表面処理をしたものやエンジニアリングプラスチック(MCナイロン)で成形したものを用いると良い。基板PBは予熱されているので、レジストフィルム2bは基板PBに接触したとき熱を奪われることは無く、やや軟化した状態を維持して圧着ロール14の加熱加圧で基板PBの上面に貼り付けられる。
【0048】
また、フィルム貼付け処理S400のフィルム搬送部材6が圧着ロール14側に移動中にフィルムカット処理S500を行う。
【0049】
フィルムカット処理S500では、フィルム搬送部材6は、フィルム2Bの後端となる位置が後端保持部材9のカット溝上を通過する手前から徐々に圧着ロール14方向に移動開始し、圧着ロール14の回転速度に同期する。フィルム熱圧着(貼り付け)中に予め設定したフィルム貼付け量の後端となるフィルム箇所が、後端保持部材9のカット溝上を通過する際に先端保持部材7,後端保持部材9によりフィルム2Bを吸着保持する。フィルム2Bの後端となる位置がカット溝上を通過したか否かの判断は、フィルムロール1や圧着ロール14の主軸などに具備させてあるエンコーダからのパルス数で確認している。
【0050】
フィルムカットは、フィルム搬送部材6がフィルム先端受渡し位置までの移動時間中にカッタ13を幅方向に移動させてフィルム2Bを切断する。フィルム2B(2A)の幅は基板PBに貼り付けたい幅と一致させてあり、カッタ13による切断で基板PBに貼り付けたい長さに一致され、基板の表面に貼り付けたい形状となる。
【0051】
フィルム2Bの切断後、後端保持部材9はフィルム2Bの後端部を吸着保持したまま右側に移動させ退避するが、フィルム2Bは圧着ロール14で基板PB側に搬送されているので、後端保持部材9の上面を滑りつつ離れ、フィルム保持バー20のみにより弱く真空吸着保持される。
【0052】
フィルム2Bの後端がフィルム保持バー20上を滑って離れる手前から、静電気発生装置17より電極16に再び高電圧を印加し、フィルム保持バー20上のフィルム2Bの後端に電荷を付与し、フィルム2Bの後端がフィルム保持バー20上から離れて圧着ロール14へ移った個所から順次圧着ロール14へ静電吸着させる。フィルム2Bの後端が電極16を過ぎた時点で、静電気発生装置17から電極16への高電圧印加を停止し、フィルム保持バー20は圧着ロール14の上側に退避させる。
【0053】
これにより、フィルム2Bの後端を最後まで保持し圧着ロール14へ受け渡すことが可能であり、フィルム2Bの後端が基板PB上に垂れ下がることは無く、フィルム2Bの先端から後端までを一定の引張力を付与しつつ基板PBに貼り付けることができる。
【0054】
ここで、圧着ロール14によるフィルム2Bの基板PBへの貼り付けと圧着ロール14における表面温度の関係について説明する。
圧着ロール14の表面温度は、レジストフィルム2bが軟化を開始する程度の温度域に維持してあり、この温度でフィルム2Bをベースフィルム2c側から圧着ロール14で基板PBに加圧すると、レジストフィルム2bは圧着ロール14から加熱を受けてやや軟化し粘着性を向上して基板PBに密着し貼り付く。
【0055】
レジストフィルム2bとベースフィルム2cに要求されている機能を満足させるために、一般にフィルム2Bを構成するレジストフィルム2bの軟化開始温度はベースフィルム2cにおける変形開始温度より低いが、レジストフィルム2bの基板PBへの密着性を高めるために、圧着ロール14の表面温度をベースフィルム2cの変形を開始する程度の温度とすると、圧着ロール14が先端保持部材7からフィルム2Bの先端を受け渡され静電吸着するときに、フィルム2Bの先端は熱で伸縮や波打ちなどの変形をして圧着ロール14との接触面積が低下し、搬送に充分な静電吸着力を維持できなくなる。段差ロール5を圧着ロール14側に移動させる操作をしてバックテンションを緩めてもフィルム2Bの先端は圧着ロール14から剥がれてしまう。
【0056】
このようなことから、圧着ロール14の表面温度はレジストフィルム2bを基板PBに貼り付けるに必要なレジストフィルム2bが軟化を開始する程度の温度域とし、ベースフィルム2cが変形を起さないようにして、もって圧着ロール14がフィルム2Bの先端を確実の吸着保持して基板PBに搬送し貼り付けるという圧着ロール14に課せられた本来の機能を果たすことができるようにした。
【0057】
圧着ロール14が基板PBにフィルム2Bを貼り付ける加熱加圧中に、レジストフィルム2bはやや軟化しているので、基板PBの表面に印刷配線膜が存在することなどによる多少の凹凸があっても、気泡を残さずに密着する。
【0058】
基板PBの表面に貼り付けたい形状のフィルムを熱圧着した基板14は、搬送ローラ15が回転し下流機へ搬送されるが、その途中に第二の圧着ロール21があり、この圧着ロール21は表面温度を圧着ロール14の表面温度と同程度の温度に維持してあり、ベースフィルム2cを介してレジストフィルム2bをさらに加熱加圧して基板PBとの密着度を高めるようにしている。
【0059】
ベースフィルム2cは圧着ロール21によって加熱されるが、レジストフィルム2bは溶け出すことがないようにしてあり、ベースフィルム2cの表面は平坦性を維持し、後工程でホトリソ処理をしても屈折などの光学的障害を起さない。
【0060】
使用するフィルム2A(2B)の仕様により初段の圧着ロール14による加熱加圧で充分であれば、圧着ロール21は加熱をやめて開放したままの休止状態とし、必要に応じて圧着ロール21を作動させればよい。
【0061】
そして、終わりかどうかの判断処理S600で次に新たな基板PBが搬入されたかどうかを判断し、次の基板PBがあれば、フィルム受渡し処理S200に戻って、以上説明した処理動作を繰り返す。
【0062】
以上説明したように、ベースフィルム2cが変形を起すことなく圧着ロール14によりフィルムの先端部や後端部は確実に吸着され、貼り付けたい形状のフィルムの先端から後端までの全てを圧着ロール14によって基板PBの表面に貼り付けるので、貼り付けたフィルムに段差などはなく、平坦な仕上がりとなっている。また、基板PBに貼り付けたフィルムの先端部や後端部にしわや気泡が発生することもない。
【0063】
以上説明した実施形態においては、基板PBの上面にフィルムを貼り付けるための機構と方法を説明したが、基板PBの下面にもフィルムを貼り付けたい場合は、図4に示すように上面貼付けの機構と同様な機構を搬送路の下側に配置することにより、基板下面への貼付けが可能となる。
【0064】
なお、図4において、図1に示したものと同一機能・同様な機能を持つものは同一引用符号で示している。
【0065】
図4の実施形態では、圧着ロール21を圧着ロール14に近づけて基板PBの表面温度が低下しないうちに圧着ロール21で加熱加圧をして、省電力化を図っている。
【0066】
図1や図4における実施形態において、フィルム保持バー20は省略し、フィルム2Bにおける後端の圧着ロール14への受け渡しを圧着ロール14近傍に接近させた後端保持部材9で行うようにしても良い。この場合、後端保持部材9は防塵カバー18の外に位置し、電極16からの電荷付与の影響を殆ど受けないので、除電をしなくても構わない。
【0067】
また、図1や図4における実施形態において、圧着ロール14の表面電位を検出するセンサを圧着ロール14に設け、所望の電位以上になったら除電装置19が作動するようにして、省電力化を図っても良い。
【0068】
また,フィルムの先端及び後端を圧着ロール14に受け渡すときのみ,フィルムを静電吸着するのではなく,フィルム全面に対して静電気を帯電させて圧着ロールに吸着させてもよい。
【0069】
また,フィルムを圧着ロール14に吸着させた手段と同様に,静電気でフィルムを帯電させて先端保持部材7及び後端保持部材9に吸着保持してもよい。
【0070】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、フィルムの先端部から後端部まで段差を発生することなく平坦に基板上に貼り付けることができる。
【0071】
また、本発明によれば、しわや気泡を発生することなくフィルムの先端部から後端部まで基板上に貼り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態であるフィルム貼付装置を示す概略断面図である。
【図2】図1のフィルム後端保持部、先端保持部を説明する図である。
【図3】図1のフィルム貼付装置における動作手順を説明するフローである。
【図4】本発明の他の一実施形態であるフィルム貼付装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
1…フィルムロール
2A,2B…フィルム
2a…カバーフィルム
2b…レジストフィルム
2c…ベースフィルム
3…巻き取りロール
4…セパレータバー
5…段差ロール
6…フィルム搬送部材
7…先端保持部材
8,10…エアシリンダ
9…後端保持部材
11…サーボモータ
12…ボールねじ
13…カッタ
14…圧着ロール
15…搬送ローラ
16…電極
17…静電気発生装置
18…防塵カバー
19…除電装置
20…フィルム保持バー
21…第二の圧着ロール
23…制御装置
24…モニタ
25…キーボード
Claims (9)
- 粘着性フィルム層とベースフィルム層の二層構成を持つ貼り付けたい形状のフィルムをベースフィルム層側から圧着ロールによって加圧して粘着性フィルム層側を基板に貼り付けるフィルム貼付方法において、
貼り付けたい形状のフィルムの先端部に電荷を付与して該先端部を該粘着性フィルム層が軟化を開始する程度の温度域に表面の温度を維持した圧着ロールの外周面に両者の間に働く静電力で保持せしめ、該圧着ロールの回転により該貼り付けたい形状のフィルムを基板に搬送して該先端部を基板の貼り付け開始位置に一致せしめるとともに該貼り付けたい形状のフィルムを基板の表面に貼り付けて行き、該貼り付けたい形状のフィルムの後端部も電荷を付与して該後端部を該圧着ロールの外周面に両者の間に働く静電力で保持せしめ、該先端部から該後端部までの該貼り付けたい形状のフィルム全てを該圧着ロールの回転により基板に貼り付けることを特徴とするフィルム貼付方法。 - 上記請求項1に記載のフィルム貼付方法において、該圧着ロールの表面温度は該ベースフィルム層が変形をする温度以下に維持してあることを特徴とするフィルム貼付方法。
- 上記請求項1に記載のフィルム貼付方法において、該貼り付けたい形状のフィルム全てを該圧着ロールの回転により基板に貼り付けた後、さらに、表面の温度を該圧着ロールの表面温度と同程度の温度以上の温度に維持した第二の圧着ロールで該ベースフィルム層側から該基板を加圧して、該粘着性フィルム層と該基板の密着度を高めることを特徴とするフィルム貼付方法。
- 上記請求項3に記載のフィルム貼付方法において、該第二の圧着ロールの表面温度は該粘着性フィルム層が溶け出さない温度に維持してあることを特徴とするフィルム貼付方法。
- 上記請求項1に記載のフィルム貼付方法において、予め該圧着ロールの表面温度と同程度の温度に加熱した該基板に該圧着ロールの回転により該貼り付けたい形状のフィルムの該先端部を基板の貼り付け開始位置に一致せしめるとともに該貼り付けたい形状のフィルムを該基板の表面に貼り付けて行くことを特徴とするフィルム貼付方法。
- 粘着性フィルム層とベースフィルム層の二層構成を持つ貼り付けたい形状のフィルムをベースフィルム層側から基板の搬送路に位置する圧着ロールによって加圧して粘着性フィルム層側を該基板に貼り付けるフィルム貼付装置において、
該貼り付けたい形状としたフィルムを静電力で保持する機能を有し該粘着性フィルム層が軟化を開始する程度の温度域に表面の温度を維持した圧着ロールと、該貼り付けたい形状としたフィルムの先端部を保持して該先端部を該圧着ロールの外周面に受け渡すフィルム先端保持部材と、該貼り付けたい形状としたフィルムの後端部を保持して該後端部を該圧着ロールの外周面に受け渡すフィルム後端保持部材と、該貼り付けたい形状としたフィルムの先端部および後端部に電荷を付与する手段とを有し、該圧着ロールの外周面で該先端部を静電力で保持し、該圧着ロールの回転により該貼り付けたい形状としたフィルムを基板に搬送して該先端部を基板の貼り付け開始位置に一致せしめるとともに該貼り付けたい形状としたフィルムを基板の表面に貼り付けて行き、該後端部も除電してある該圧着ロールの外周面で静電力により保持して該圧着ロールの回転により該先端部から該後端部までの該貼り付けたい形状としたフィルム全てを基板に貼り付けることを特徴とするフィルム貼付装置。 - 上記請求項6に記載のフィルム貼付装置において、該圧着ロールの表面温度は該ベースフィルム層が変形をする温度以下に維持してあることを特徴とするフィルム貼付装置。
- 上記請求項6に記載のフィルム貼付装置において、該基板の搬送路における該圧着ロールの下流側に、表面の温度を該圧着ロールの表面温度と同程度の温度以上の温度に維持した第二の圧着ロールを有し、該第二の圧着ロールで該ベースフィルム層側から該基板を加圧して該粘着性フィルム層と該基板の密着度を高めることを特徴とするフィルム貼付装置。
- 上記請求項8に記載のフィルム貼付装置において、該第二の圧着ロールの表面温度は該粘着性フィルム層が溶け出さない温度に維持してあることを特徴とするフィルム貼付装置。
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