JP3701221B2 - フィルムラミネート方法とその装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は基板表面へのフィルムラミネート方法とその装置に係わり、特に一定間隔をもって搬走路上を搬送されてくる各基板とフィルム供給ロールから繰り出したフィルムを搬走路に設置してあるラミネートローラ間を通過させることで各基板表面上にフィルムを貼り付け(ラミネート)るフィルムラミネート方法とその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ガラス基板や半導体基板などにレジストフィルムなどを貼り付ける液晶製造ラインや半導体製造ラインなどにおいては、フィルムラミネート装置の下流にフィルムラミネート後の基板表面状態を監視するための光学的監視装置を設置し、光の反射具合などから基板とフィルムの間にボイドが存在するようなフィルムラミネート状況やフィルムに皺が存在しているようなフィルム表面状態などを検査する。そして不良箇所等が検出された場合は、製造ラインから前記不良基板を除去し、不良基板について更なる加工処理は施さないようにする手段が取られている。
【0003】
なお、フィルムラミネート装置としては、例えば特開平5−338041号公報や特開平6−210595号公報に記載されたようなものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
フィルムラミネート前の基板は正常品であるが、ラミネート後に製造ラインから取出された不良基板はフィルムを剥離して再利用を図ろうとしても基板表面に汚れが残って、再利用は困難である。
【0005】
そこで不良基板を検討してみたところ、フィルムラミネートに起因するボイド発生などは兎も角、フィルムラミネートに起因しないと思われる不良が見出された。即ち、フィルム供給ロールから繰り出される時点で、既にフィルムに不良個所が含まれていることが確認された。
【0006】
それゆえ本発明の目的は、フィルム供給ロールから繰り出されたフィルムの良好領域を基板に貼り付けることで正常な基板の廃棄枚数を低減できるフィルムラミネート方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の特徴とするところは、基板へのフィルムラミネート前にフィルムの状態を監視し、フィルムに不良個所を含むか否かを判断し、不良個所を検出した時は、この不良個所を含むフィルムの不良個所領域を廃棄するようにして、良好領域だけを基板に貼り付けるようにしたことにある。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態に基いて、本発明を詳細に説明する。
図1において、1はフィルム2のフィルム供給ロールであり、フィルム2は図2に示すようにベースフィルム2aとレジストフィルム2bとカバーフィルム2cを3層構成に重ねてなるものである。
【0009】
フィルム2はフィルム供給ロール1から繰り出され、直ちに、カバーフィルム2cが剥離され巻き取りロール3に回収される。また、フィルム供給ロール1にはフィルム2を繰り出した方向と逆向きなトルクを保持し、フィルムの繰り出し量に関係なく一定な張力をフィルム2に印加するようにしている。
4はガイドロール、5はフィルム表面状態の監視装置である。
【0010】
監視装置5は繰り出されていくフィルム面の状態を任意のサンプリング周期で監視する光学センサを有し、色成分(RGB)検知及び明暗検知によるデジタルカラー判別を行う。フィルム2の不良個所はレジストフィルム2bにおける厚みむらや変色等であり、良品フィルムに比べ色成分や明度が異なる。そこで、厚みむらや変色等を光学センサで検知し、制御装置6へ測定結果を転送する。制御装置6における判定部は、良品とされるフィルム色にどれだけ近いかを一致度(0〜999)で判定する。一致度に任意のしきい値を設け、サンプリングの都度、そのしきい値よりも大きい時は良好と判定し、小さい時は不良と判定し、判定結果は後述するフィルム管理データファイルに格納しておく。なお、6aは制御装置6に付属した操作パネルである。
【0011】
7は基板間処理装置で、フィルム2におけるレジストフィルム2bの幅方向に2列の切れ目を設けて、切れ目の間のレジストフィルム2bを剥ぎ取ってベースフィルム2aを露出させる処理を行う。
【0012】
ベースフィルム2a上に残ったレジストフィルム2bを基板に貼り付けることになる。従って2列の切れ目の間隔は連続して搬送される基板間の間隔と各基板のレジストフィルムを貼り付けたくない長さの和になる。
【0013】
8はフィルムテンション保持ローラで、ローラ表面にスリットがあってフィルム2を吸引してフィルムの搬送(繰り出し)方向と逆向きに回転し、下流のラミネートローラ9からフィルムテンション保持ローラ8までのフィルムテンションを一定に保つようにしている。10はラミネートローラ9からフィルムテンション保持ローラ8までのフィルムテンション値を測定するトルクセンサを有するガイドローラで、検出したトルクは制御装置6に送って、フィルムテンションが何時も一定となるようにフィルムテンション保持ローラ8の回転速度を制御装置6によりコントロールしている。
【0014】
11は、搬走路上を上流から基板12が一定時間以上搬送されない時にラミネートローラ9とフィルム2の接触を避けるためのガイドローラである。上流機からの基板搬送待ち状態では、ガイドローラ11は降下してフィルム2とラミネートローラ9との接触を避ける。また、フィルムラミネート時にはガイドローラ11は上昇しガイドローラ10からラミネートローラ9までのロール間のみでフィルムを搬送する。なお、9aはラミネートローラ9の加圧量(線圧)を均一に保つバックアップロールである。
【0015】
13は一定間隔を持って連続的に搬送されてくる基板12を保温する為の保温装置、14は上流装置から基板を本装置へ搬入するための搬送装置、15は基板搬送支持ローラ、16はラミネート後の基板を搬送するための第一基板ニップローラ、17はフィルムを搬送するためのフィルムニップローラ、18は連続的にラミネートされフィルム2で繋がった状態になった基板12と基板12をレーザカッタなどで分離するための基板分離装置、19は上下移動が可能な基板搬送支持ローラ、20はフィルム廃棄ローラ、21はラミネート後の基板を搬送するための第二基板ニップローラである。
【0016】
フィルム廃棄ローラ20は後述するように図示した位置からフィルムニップローラ17の下流位置の範囲で基板12あるいはフィルム2の搬送路での搬送方向の前後に移動できるようになっている。そしてその上流方向あるいは下流方向への移動の際には、基板搬送支持ローラ19は移動の邪魔にならぬよう制御装置6により降下される。
【0017】
22は分離後の基板を排出するための排出装置、23は廃棄フィルムガイド、24は廃棄フィルムの巻き取りロール、25は廃棄フィルムを巻き取りロール24へ貼り付ける押し当てローラである。
フィルム2は巻き取りロール24側がレジストフィルム2bになっているため、廃棄フィルムを押し当てローラ25で巻き取りロール24へ押し付けるとレジストフィルム2aの粘着性で貼り付けて巻き取ることができる。
【0018】
制御装置6は、上記各センサでの検知結果や操作パネル6aから入力したラミネート処理するためのティーチデータや装置依存データなどの各種データを保存するためのRAM,ラミネート処理のフロープログラムを格納したROM,ハードディスク,それら間で信号の交信を行うインターフェイスなどから構成される中央処理装置や各駆動部に動作信号を送るドライバ装置、各種データの表示などをモニタ画面等を備えている。
【0019】
基板12は搬送方向での長さが揃った複数枚をロットとしてフィルムラミネート処理を行うが、ロットにおいて変更があった場合には基板の長さに合わせて、制御装置6により基板やフィルムの搬送を行う各ローラの位置を搬送方向において若干移動させてセッテイングできるようになっている。
【0020】
次に、図3のフロープログラムに沿って基板12へのフィルムラミネートについて説明する。
先ず、制御装置6の電源を入れてステップ(以下、Sと略記する)100のティーチング処理を行う。
【0021】
ティーチング処理S100では、予め基板12の幅L1,基板13の長さL2,基板13へのフィルム2の貼り付け先端位置P1、基板12へのフィルム2の貼り付け長さD1、連続ラミネート時の基板間隔処理を施した長さD2に関するデータ、及びラミネートローラ9やバックアップローラ9a等の設定温度データ、更にはフィルム2に掛けるテンションのデータ、同一ロットで貼り付けをする基板枚数などの入力を行い、制御装置6のRAMに格納しておく。なお、基板間処理装置7からラミネートローラ9までのフィルム2の長さは、基板12へのフィルム2の貼り付け長さD1と連続ラミネート時の基板間隔処理を施した長さD2の整数倍になるようにして、連続して搬送されてくる各基板12の貼り付け長さD1に対し貼り付け先端位置P1を基準としてフィルム2に残っている貼り付けるレジストフィルム2bの長さが一致するようにしている。そして、基板間処理装置7で基板間隔処理を施す毎に長さD1の各レジストフィルム2bには、図5に示すように制御装置6のRAMにおけるフィルム管理データファイルF上において、貼り付ける各基板12に対応させてフィルム番号nを付けて格納しておく。
【0022】
次の運転準備処理S200では、操作パネル6a中の起動釦により制御装置6は運転準備動作を開始する。運転準備としては、ティーチング処理S100で入力された基板12の長さに合うように図6に示したコンベア26で各ローラの位置を搬送方向において若干移動させる。その後、本装置内にセットされたフィルムのテンションを保持するためにフィルム供給ロール1,巻き取りロール3、フィルムテンション保持ローラ8を回転駆動させ、フィルムニップローラ17でフィルム2をニップする。また、フィルム廃棄ローラ20と巻き取りロール24を一定トルクで回転駆動せしめ、フィルムを廃棄するための準備を行う。基板搬入用に基板搬送支持ローラ19を上昇させ、次にガイドロール11を下降させラミネートローラ9とバックアップローラ9aを搬送路位置から上下各方向に待避させ、フィルム2との接触を避けた状態とし、ラミネートローラ9とバックアップローラ9aや保温装置13がS100で設定した温度設定となるように温度制御を行う。
【0023】
フィルム管理ファイルFのデータ作成のため、コンベア27(図6参照)によりフィルム廃棄ローラ20をフィルムニップローラ17の近傍まで移動させてフィルム2をニップしてから下流側に駆動してフィルム2を搬送する。
【0024】
この時、フィルム管理ファイルFにおけるフィルム番号(No)nは、ラミネートローラ入口位置のフィルム番号を先頭n=1として基板間処理装置7までの後部をn=nとしているが、更に繰り下げてセンサ上面のフィルム位置をn=nとしてもよい。フィルム搬送中に監視装置5でフィルム2の表面状態を監視し、制御装置6の判定部では前述したように一致度がしきい値以下であれば不良個所ありとして、フィルム管理ファイルFのフィルム番号nに対応したフィルム状態欄へフラグ1をセットし、操作パネル6a上やモニタ画面に不良検出表示とブザーコールを行う。不良が検出されない場合はフラグを立てずフィルム番号nに対応したフィルム状態欄に0をセットする。そしてフィルム2の搬送に合わせてフィルム管理ファイルFのフィルム番号欄およびフィルム状態欄は、図5(b)のようにラミネートローラ入口位置に向けて歩進(シフト)させていく。なお、準備段階におけるフィルム搬送中は、巻き取りロール24へ先行している余分なフィルム2は巻き取っている。
【0025】
そして、フィルム状態確認処理S300において、2枚目以降の基板搬入開始前にフィルム管理ファイルF中のフィルム番号n=1のフィルム状態データを読み出す。次にフィルム不良判断処理S400に進んで、読み出したフィルム状態データが0であるかを確認し、0であれば、これから貼り付けるフィルムが良品状態であるとして、1枚目基板搬入処理S600を開始する。
【0026】
一方、フィルム不良判断処理S400でフィルム状態データが1となっていれば、これから貼り付けるフィルムに不良個所があることを表わしているので、フィルム廃棄処理S500に進んで、フィルムニップローラ17でラミネート量D1(不良個所を含む基板1枚分に相当する長さ=不良個所領域)のフィルムを送り、フィルム2は巻き取りロール24に巻き取っていく。なお、フィルム2の搬送があれば監視装置5はフィルム2の表面状態を監視し、検出結果は制御装置6に送ってそのRAMに格納し、フィルム管理ファイルFの作成に供する。
【0027】
ラミネートローラ入口位置で不良個所を含むフィルム2の不良個所領域の廃棄が終了したら、フィルム状態確認処理S300に戻って、ラミネートローラ入口に達している次に貼り付けるフィルム番号n=1(直前にはn=2であったものがシフトしてn=1になっている)フィルム2について、フィルム状態データを読み出し、フィルム不良判断処理S400で再び不良個所がないかどうか判断をして、なければ1枚目基板搬入処理S500に進み、あれば、フィルム廃棄処理S500に行って、上記の処理を繰り返す。
【0028】
ここでは、1枚目基板搬入処理S500に進んだとして、この処理について説明する。
1枚目基板搬入処理S500では、搬送装置14により基板12の幅方向の傾きをラミネートローラ9の角度に対して補正してから、ラミネートローラ9下の任意位置まで搬送する。
【0029】
その後、1枚目ラミネート処理S700で,ラミネートローラ9,バックアップローラ9aで基板12をニップし、ガイドローラ11を上昇せしめ、予めティーチングされたラミネート長さD1量についてフィルム2を基板12に貼り付ける。このラミネート中フィルム2は搬送されているので、前述しているように、監視装置5でフィルム2の表面状態の監視をしている。また、基板間処理装置7は1枚の基板分(ティーチデータ量D1)のフィルム2が搬送される度にティーチデータ量D2のレジストフィルム2bを除去する前述の基板間処理を行っている。
【0030】
フィルム2貼り付けが終了したら1枚目基板分離処理S800に進み、図7に示すように、第一基板ニップローラ16によりフィルムの貼り付けが終わった基板12をニップし、ラミネートローラ9,バックアップローラ9a待避させ、ガイドロール11を下降する。続いて、基板分離装置18により基板12と余分なフィルムをカットし、フィルム廃棄ローラ20を開きフィルム保持を開放する。開放と同時に余分なフィルム2は、巻き取りロール24に回収する。
【0031】
一方、基板12は第一基板ニップロール16によりティーチデータD2量だけ下流側へ搬送されて、次の基板搬入を待つ。また、フィルム管理ファイルFの各フィルム番号nと対応のフィルム状態データをそれぞれ1フィルム番号分、シフトさせる。なお、図7では基板分離装置18でフィルム2をカットする状況を示している。
【0032】
その後、フィルム状態確認処理S900に進んで、フィルム状態確認処理S300と同様に2枚目以降の基板搬入開始前にフィルム管理ファイルF中のフィルムn=1のフィルム状態データを読み出しフィルム不良判断処理S1000においてフィルム状態データにフラグ1があるかどうか確認する。
【0033】
フラグ1がなくフィルム番号n=1のフィルム2が良好なものであれば、2枚目以降基板搬入処理S1200に進む。そして2枚目以降基板ラミネート処理S1300,2枚目以降基板分離処理S1400では、前記の1枚目ラミネート処理S700,1枚目基板分離処理S800と同様な処理を行う。既にラミネートされ装置内に滞在している基板12は、ラミネート速度に同期して第一基板ニップローラ16,第二基板ニップローラ21により下流方向の分離位置へ搬送する。図8はこの状態を示している。
【0034】
2枚目以降基板分離処理S1400において分離されたラミネート済の基板12は、第二基板ニップローラ21で排出装置22に渡して基板を下流機へ搬出する。
【0035】
フィルム不良判断処理S1000で、フィルム管理ファイルFのフィルム番号n=1のフィルム状態データ中に1が設定されている時は、基板排出処理S1100でラミネート済基板12の排出を行う。
【0036】
基板排出処理S1100では、2枚目の基板搬入はしないで,図9に示すように第一基板ニップローラ16,第二基板ニップローラ21によりラミネート済の基板12を第二基板ニップローラ21が位置する基板分離位置へ搬送し、フィルム廃棄ローラ20をコンベア27でフィルムニップローラ17の近傍まで移動せしめ、フィルムをニップし、フィルムテンションを保持する。この基板分離位置への搬送中においても、監視装置5でフィルム表面状態の検出監視をする。そして不良箇所を含む基板1枚分に相当する長さのフィルム2はラミネートローラ9の出口側から基板分離装置18までの間へ移動し、廃棄に備える。
【0037】
基板分離装置18によりフィルム2とラミネート済基板12を分離し、ラミネート済基板を排出する。
この場合の基板排出や2枚目以降基板分離処理S1400でラミネート済基板を排出したら、ティーチング処理S100で入力した基板枚数について排出のたびに残り枚数を1枚ずつ減らしておく。
【0038】
基板排出状態ではラミネートローラ9の出口側から基板分離装置18までの間に基板12が存在しないので、フィルム状態確認処理S300に戻って、上記の処理を繰り返す。
【0039】
2枚目以降基板分離処理S1400で基板分離後は、連続ラミネート判断処理S1500を実行し、ティーチング処理S100で入力した基板枚数について残り枚数を確認することで後続の基板があるかどうか判断し、あればフィルム状態確認処理S900に戻って、残り枚数が0になるまで上記の処理を繰り返す。
【0040】
以上説明したように本実施形態によれば、フィルム2に不良個所があれば、基板12に貼り付ける前に、不良個所を含む基板に貼り付ける領域のフィルム2を不良個所領域として廃棄するので、正常な基板12に対し不良個所を含むフィルムを貼り付けて不良扱いとすることを回避でき、生産原価の低減を図ることができる。
【0041】
監視装置5は基板間処理装置の上流にあるので、フィルム表面状態の監視結果は、基板間処理に左右されない。
【0042】
監視装置5でのフィルム表面状態監視において、不良個所が図4で説明する基板間部分(ティーチデータD2量の個所)に存在しているときは、その基板間部分は図5のフィルム管理ファイルFのフィルム番号nに該当しないから、フィルム状態欄は0として、記録を残さないようにする。そうすることで、フィルム2の消耗も低減することができる。
【0043】
図1における基板分離装置18はラミネート済の基板同士の分離と不良個所を含むフィルムのカットが可能な位置に配置してあり、構造の簡略化を図っているが、不良個所を含むフィルムのカット専用のカッタをフィルムニップローラ17の下流近傍などに設けておけば、不良個所があってフィルムを廃棄する量を図9に示した基板1枚分から不良個所除去の長さに低減することができる。
【0044】
図1の実施形態では、監視装置5はフィルム供給ロール1から繰り出したフィルムそのものを監視しているが、フィルムに前以って作業者が点検し付けておいて不良個所表示マークなどを検出するものでもよい。また、図1の実施形態では、基板の上面にフィルムをラミネートしているが、搬送路を境として鏡面対称的にフィルム供給ロールや監視装置、基板間処理装置などがあって基板の下面にフィルムをラミネートするようになっていてもよい。
【0045】
基板間処理装置として、レジストフィルムを除去する例で説明したが、基板間部分のレジストフィルム上にテープを幅方向に貼り付けて、基板の前後端部にレジストフィルムが接触しないようにするものでもよい。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、フィルム供給ロールから繰り出されたフィルムの良好領域だけを基板に貼り付けることで、正常な基板の廃棄枚数を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態になるラミネート装置を示す概略図である。
【図2】 図1に示したラミネート装置で用いるフィルムの構造を示す図である。
【図3】 図1に示したラミネート装置の制御装置で実行されるフィルムラミネートのフロープログラムを示す図である。
【図4】 図3のフロープログラムにおけるティーチング処理で入力するデータについて説明する図である。
【図5】 図1のラミネート装置における監視装置で得た検出結果に基づいて制御装置で作成するフィルム管理ファイルを説明する図である。
【図6】 図1のラミネート装置の運転準備状況を示す概略図である。
【図7】 図1のラミネート装置でラミネート済の1枚目の基板の滞在状態を示す概略図である。
【図8】 図1のラミネート装置でラミネート済の1枚目の基板に続いて2枚目の基板にもラミネートした状態を示す概略図である。
【図9】 図1のラミネート装置で1枚目の基板にラミネートした後のフィルムに不良個所があった場合にフィルムを廃棄する状況を示す概略図である。
【符号の説明】
1 …フィルム供給ロール
2 …フィルム
2a …ベースフィルム
2b …レジストフィルム
2c …カバーフィルム
3,24 …巻き取りロール
5 …監視装置
6 …制御装置
6a …操作パネル
7 …基板間処理装置
9 …ラミネートローラ
9a …バックアップローラ
12 …基板
16 …第一基板ニップローラ
17 …フィルムニップローラ
18 …基板分離装置
20 …第二基板ニップローラ
21 …フィルム廃棄ローラ
22 …排出装置
Claims (9)
- 一定間隔をもって搬走路上を搬送されてくる各基板とフィルム供給ロールから繰り出したフィルムを該搬走路に設置してあるラミネートローラ間を通過させることで各基板表面上にフィムルを貼り付ける方法であって、基板へのフィルムラミネート前にフィルムの状態を監視し、フィルムに不良個所を含むか否かを判断し、不良個所を検出した時は、フィルムの該不良個所を含む領域を廃棄し、良好領域を基板に貼り付けるようにしたフィルムラミネート方法において、
前記不良個所を検出した時は、前記ラミネートローラを待避させてフィルムとの接触を避けた状態としてフィルムを送り、フィルムを巻き取りロールに巻き取ることによってフィルム廃棄処理を行うことを特徴とするフィルムラミネート方法。 - 請求項1に記載のフィルムラミネート方法において、不良個所を検出した時は、不良個所を含む基板1枚分に相当する長さのフィルムを不良個所領域として廃棄することを特徴とするフィルムラミネート方法。
- 請求項1に記載のフィルムラミネート方法において、フィルムを基板に貼り付けた後に、フィルム状態確認処理によってフィルム不良判断を行い、不良判断がなされた時に、ラミネート済基板を排出することを特徴とするフィルムラミネート方法。
- 請求項3に記載のフィルムラミネート方法おいて、前記ラミネート済基板の排出をする時に、フィルムをニップし、フィルムテンションを保持することを特徴とするフィルムラミネート方法。
- 請求項1に記載のフィルムラミネート方法において、フィルムの状態を監視してフィルムの基板間処理を行う領域に不良個所を検出した時はそのまま基板間処理をして良好領域を基板に貼り付けるようにしたことを特徴とするフィルムラミネート方法。
- 請求項1に記載のフィルムラミネート方法において、基板間処理は基板間とフィルムのフィルム層が基板の前後端部に接触することを望まない領域とに相当するフィルムのフィルム層を除去する処理か該相当するフィルムのフィルム層上にテープを貼り付ける処理であることを特徴とするフィルムラミネート方法。
- 一定間隔をもって搬走路上を搬送されてくる各基板とフィルム供給ロールから繰り出したフィルムを該搬走路に設置してあるラミネートローラ間を通過させることで各基板表面上にフィムルを貼り付ける装置であって、
基板へのフィルムラミネート前にフィルムの状態を監視する監視手段、該監視手段で得た検出結果からフィルムに不良個所を含むか否かを判断する判断手段、該判断手段が不良個所を検出した時にフィルムの不良個所領域を廃棄して良好領域を基板に貼り付ける手段、を有するフィルムラミネート装置において、
前記ラミネートローラを待避させ、前記不良個所を検出した時にフィルムとの接触を避けた状態を形成するフィルムとの接触回避手段と、該接触を避けた状態で、フィルムを巻き取る巻き取りローラにフィルムを搬送する搬送手段を有することを特徴とするフィルムラミネート装置。 - 請求項7に記載のフィルムラミネート装置において、該監視手段の下流にフィルムに対し基板間処理を行ってフィルムが基板の前後端部に接触しないようにする手段を備えたことを特徴とするフィルムラミネート装置。
- 請求項7に記載のフィルムラミネート装置において、前記搬送手段は、フィルムをニップするフィルムニップローラとフィルム廃棄ローラとを含み、該フィルム廃棄ローラは前記フィルムニップローラの近傍まで移動可能とされ、フィルムをニップし、フィルムテンションを保持することを特徴とするフィルムラミネート装置。
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