JP2004249510A

JP2004249510A - フィルム貼付方法及びその装置

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Publication number: JP2004249510A
Application number: JP2003040493A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Numajiri; 文晶沼尻; Koji Hironaka; 浩二弘中; Katsuyoshi Watanabe; 勝義渡辺; Takeshi Ishida; 剛石田; Takeshi Fujii; 健藤井
Original assignee: Hitachi Industries Co Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 2003-02-19
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2023-02-19
Also published as: JP4006534B2

Abstract

【課題】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、さらには、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ようにする。
【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

【０００１】
【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

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。