JP4723450B2 - 積層装置及び積層装置における積層材の搬送方法 - Google Patents

Description

本発明は、積層材を積層成形して積層品となす積層装置とそれにより成形する積層材の搬送方法に関する。

積層材を積層成形して積層品となす積層装置における積層材の搬送方法に関する従来の方法がある（例えば、特許文献１参照）。前記特許文献１には、「この実施の形態における本発明の多層回路基板の成形方法では、位置決め作業支持台２３上に位置する下側のフィルム積層材２Ａに回路基板１を位置決めして載置し、下側のフィルム積層材２Ａと共に上側のフィルム積層材２Ｂを搬出手段のチャックが把持して引っ張ることにより、回路基板１は両フィルム状積層材２Ａ，２Ｂの間に重ね合わされた状態で真空積層プレス装置の上板１０に取付けられた枠体１４と下板１１との間に送り込まれる。」との記載がある。すなわち、前記特許文献１におけるフィルム積層材２Ａ（フィルム）に載置した回路基板１（積層材）の作業支持台２３（支持台）上での位置決めは、作業支持台２３上に設けられた目盛線等を頼りにして手作業で行うものである。

しかしながら、生産性の向上のため、無人で自動的に積層材の位置決めを実施しようとする場合には前記特許文献１の技術は採用できない。そこで従来の自動運転では、フィルムの搬送移動開始から起動するタイマの設定時間後に積層材を支持台に供給するようにし、目標の位置までの到達距離を時間に換算して位置決めを行っていた。ところが、この方法によれば、位置決め誤差は十数ｍｍと大きく、しかも、生産性を向上するためフィルムの搬送速度を上げたときには、フィルムの位置決め誤差はさらに大きくなり、許容限度を越えることとなる。
特開平１０−９３２３６号公報（段落００２３、第１図）

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、積層成形装置に搬入すべき積層材を配置し搬送するフィルムが、積層材を積層成形装置へ搬入する方向に積層材とともに移動するとき、積層材を所定位置に正確に位置決め可能とする積層装置及び積層装置における積層材の搬送方法を提供することを目的とする。

すなわち、請求項１の発明は、積層材を積層成形して積層品となす積層成形装置を含む積層装置において、前記積層成形装置に搬入すべき前記積層材を配置し搬送するフィルムが、前記積層材を前記積層成形装置へ搬入する方向に前記積層材とともに移動するとき、下降して前記積層材の搬入方向前方の端面に係合し前記積層材のみの移動を停止させる衝止部を有する位置決め装置を備える積層装置に係る。

請求項２の発明は、請求項１において、前記衝止部は、前記積層材の搬送方向に変位設定可能に設けられる積層装置に係る。

請求項３の発明は、請求項１において、前記衝止部は、二設けられる積層装置に係る。

請求項４の発明は、積層材を積層成形して積層品となす積層成形装置を含む積層装置における前記積層材の搬送方法であって、前記積層成形装置に搬入すべき前記積層材を配置し搬送するフィルムが、前記積層材を前記積層成形装置へ搬入する方向に前記積層材とともに移動するとき、衝止部を下降させ、前記衝止部を前記積層材の搬入方向前方の端面に係合させて前記積層材を位置決めする積層装置における積層材の搬送方法に係る。

請求項１の発明は、積層材を積層成形して積層品となす積層成形装置を含む積層装置において、前記積層成形装置に搬入すべき前記積層材を配置し搬送するフィルムが、前記積層材を前記積層成形装置へ搬入する方向に前記積層材とともに移動するとき、下降して前記積層材の搬入方向前方の端面に係合し前記積層材のみの移動を停止させる衝止部を有する位置決め装置を備えるので、積層材を極めて正確に位置決めすることができる。

請求項２の発明は、請求項１において、前記衝止部は、前記積層材の搬送方向に変位設定可能に設けられるので、様々な大きさの積層材に容易に対応して位置決め位置を設定することができる。

請求項３の発明は、請求項１において、前記衝止部は、二設けられるので、搬送方向に直交する方向に幅の広い積層材であっても確実に位置決めすることができる。

請求項４の発明は、積層材を積層成形して積層品となす積層成形装置を含む積層装置における前記積層材の搬送方法であって、前記積層成形装置に搬入すべき前記積層材を配置し搬送するフィルムが、前記積層材を前記積層成形装置へ搬入する方向に前記積層材とともに移動するとき、衝止部を下降させ、前記衝止部を前記積層材の搬入方向前方の端面に係合させて前記積層材を位置決めするので、積層材を極めて正確に位置決めすることができる。

本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の積層装置の概要を示す構成図、図２は積層成形装置へ搬入する積層材の位置決め装置を示す正面図、図３は図２におけるＡ−Ａ矢視の側面図である。

図１に示すように、積層装置１０は、積層成形装置１１と、プレス装置１２と、位置決め装置１３と、巻き出しロール１７と、巻き取りロール１８とからなる。積層成形装置１１は、固定的に配設されその下面と弾性体の加圧膜２１とで真空チャンバ２６を構成する固定盤１９と、固定盤１９に対向して可動的に配設され上面に加圧膜２１が設けられる可動盤２０と、可動盤２０を上下駆動させると共に固定盤１９と協働して圧締させ真空チャンバ２６を形成させる駆動手段２２とからなる。そして、巻き出しロール１７，１７から繰り出されるフィルム１６，１６に挟持され回路基板と樹脂フィルム等からなる積層材１４は、フィルム１６，１６の搬送移動に伴って積層成形装置１１の開いた真空チャンバ２６内へ搬入され位置決めされる。駆動手段２２で固定盤１９と可動盤２０を圧締して真空チャンバ２６を形成後、加圧流体で上方へ膨張させた加圧膜２１と固定盤１９の下面との間でフィルム１６，１６を介して積層材１４を加圧し、真空チャンバ２６の外方に設けた図示しない加熱手段により加熱しつつ積層成形する。なお、積層成形装置１１は、加圧膜２１を用いずにプレス機のように構成してもよいし、真空雰囲気中でなく大気中で積層成形するようなものであってもよい。

プレス装置１２は、固定的に配設される上盤２３と、上盤２３に対向して可動的に配設される下盤２４と、下盤２４を上下駆動させると共に上盤２３と協働して圧締させる駆動手段２５とからなる。巻き取りロール１８，１８に巻き取られるフィルム１６，１６の積層材１４が挟持された先方にあり前の成形サイクルで積層材１４が積層成形されてできた積層品１５は、積層成形装置１１から搬出され、続いて、プレス装置１２に搬入される。積層材１４と積層品１５との挟持距離は、積層成形装置１１とプレス装置１２との中心間隔に等しくなるように設定するので、積層品１５はプレス装置１２の上盤２３と下盤２４との間に正しく位置決めされる。この積層品１５は、上盤２３の下面と下盤２４の上面で、上盤２３の下面と下盤２４の上面近傍に設けた図示しない加熱手段により加熱されつつ駆動手段２５によって圧締されて平坦化等の２次加工が行われる。なお、積層材１４の種類によっては、この２次加工が不要の場合もあり、プレス装置１２を含まずに積層装置を構成することもある。

積層材１４は、一例として、ビルドアップ回路基板がある。その場合、積層材１４は表面に回路パターンが形成された回路基板にフィルム状の樹脂層を重ねたものである。ビルドアップ多層回路基板を製造する方法は、積層材１４を積層成形装置１１により真空中で加熱・加圧して回路基板上に樹脂層を積層成形して積層品１５とする。その後、回路パターンの厚さに基づいて凹凸が生じた積層品１５の樹脂層の表面をプレス装置１２により平坦化する。そして、回路パターンが絶縁樹脂層で平坦に覆われた回路基板表面に無電解メッキ及び電解メッキ等によって回路パターンを形成する。こうして製造した回路基板は、必要に応じて再度積層装置１０で積層成形を繰り返してさらに多層の回路パターンを形成するのである。なお、積層材（積層品）の他の例としてはＩＣカードがある。

位置決め装置１３は、図１及び図２に示されるように、積層成形装置１１のフィルム１６（積層材１４）搬入側に設けた支持台３０に配設される。支持台３０は、その滑らかで平坦な上面で、積層材１４を挟持する下側のフィルム１６の搬送移動を案内し、フィルム１６が積層成形装置１１の開いた真空チャンバ２６へ水平かつ直線的に搬入されるようにするものである。支持台３０の上面形状は、真空チャンバ２６の平面形状と同等であり、真空チャンバ２６に収容可能な最大形状の積層材料１４を載置可能にする。

支持台３０のフィルム１６搬送方向に直交する方向の両端面それぞれの面には、図２の支柱３１が対として立設されている。対となった支柱３１の先端部には、丸棒からなる案内棒３２が渡設されている。フィルム１６の搬送方向に渡設された両案内棒３２間には、ブッシュ３９を介して支持板３３が案内棒３２を摺動自在に跨設されている。そして、係止具３５，３５は、支持板３３とブッシュ３９のそれぞれの端面に当接するように案内棒３２を摺動自在に嵌挿しかつ締着して、支持板３３を容易に変位設定可能に挟着して案内棒３２に係止する。支持板３３には、図３からよく理解されるように、上下に長い長穴４０の上下の対を等間隔に三対穿孔した長穴群が、支持板３３の長手方向の対称位置に二群設けられている。この両長穴群それぞれの任意の上下対の長穴４０には、駆動手段３４が二の止めねじ４１で上下位置調節可能に取り付けられている。なお、駆動手段３４は、空圧シリンダ装置であることが好ましいが、電磁石等の他の手段を採用してもよい。

駆動手段３４である空圧シリンダ装置のロッド３６の先端には、連結体３７を介して衝止部３８が固着されている。空圧シリンダ装置のロッド３６を短縮駆動して、衝止部３８を上昇させたとき、衝止部３８の先端面と支持台３０の表面との間には、フィルム１６とその上面に配置した積層材１４とが自在に通過可能な間隔が形成されるよう設定してある。また、空圧シリンダ装置のロッド３６を伸長駆動して、衝止部３８を下降させたとき、衝止部３８の先端面と支持台３０の表面との間には、フィルム１６は自在に通過させるがフィルム１６上の積層材１４の通過を阻止するような間隔が形成されるよう設定してある。なお、フィルム１６の厚さは０．０２５〜０．０５ｍｍ程度であり、積層材１４の厚さは０．４ｍｍ程度以上である。そのように設定するため、駆動手段３４の支持板３３への取り付けに長穴４０を用いているのである。衝止部３８を、図示しない回り止めナットとともに連結体３７に螺着するようにすれば、衝止部３８の上下位置を微調整するのに効果的である。衝止部３８は、断面円形の棒材が好適であるが、断面形状が矩形等であってもよい。また、二の衝止部相互を他の棒材で連結してもよい。またさらに、衝止部３８は二設けられることが搬送方向に直交する方向に幅の広い積層材を確実に傾きなく係合させる点で好ましいが、衝止部を一にしてその先端部をフィルム１６の搬送方向と直交する方向に長い形状のものとしてもよい。なお、衝止部３８の材質は、鋼、銅、ステンレス鋼等の金属のほか、ゴム等の弾性体であってもよい。特に、衝止部３８の積層材１４に当接する部分とその近傍のみを弾性体で構成することは、積層材１４の衝止部３８への係合時に生ずる衝撃を緩和するのに効果的である。

積層材１４の最適な位置決め状態は、図１及び図２に示すように、積層材１４の搬送方向の中心位置が、積層成形装置１１の中心位置から、積層成形装置１１とプレス装置１２との中心間隔に相当する距離を隔てた支持台３０上面にあるときである。位置決め装置１３は、積層材１４が前記位置決め状態の位置にあるときの積層材１４の積層成形装置１１への搬入側の前方端面に、衝止部３８が当接・係合するように、支持板３３を変位させ、少なくとも積層成形装置１１側の係止具３５を支持板３３に当接させ、係止具３５をその固定ねじで案内棒３２に締着させて設定・操作される。なお、プレス装置１２を備えない積層装置においては、積層材１４は支持台３０上面の任意の位置に設定・配置することができる。そしてその場合、積層材１４の積層成形装置１１への搬入移動距離は、積層成形装置１１の中心位置と積層材１４の中心位置との間隔に相当する距離となる。

次に、積層材１４の積層成形を行う積層装置１０の作動を図１及び図２に基づいて説明する。積層材１４は、積層成形装置１１の前工程である積層材オートカッタ等の装置から、回路基板の上面に回路基板より僅か小さいフィルム状樹脂層が載置された形態で、支持台３０上のフィルム１６上面に移載される。それに前後して、フィルム１６は、巻き出しロール１７と巻き取りロール１８により張力が与えられつつ巻き取りロール１８で牽引されて、搬送移動を開始する。そして前の成形サイクルで位置決めした積層材１４が衝止部３８の位置を通過後に、駆動手段３４を下降駆動して衝止部３８を所定位置まで下降させる。

フィルム１６の搬送移動は継続して行われ、フィルム１６とともに積層成形装置１１方向へ搬入移動中の積層材１４は、その搬入方向前方の端面を衝止部３８に当接・係合させて停止する。その後、フィルム１６は、支持台３０の上面と積層材１４の下面との間で摺動移動を継続し、搬送移動開始から積層成形装置１１とプレス装置１２との中心間隔に相当する距離を移動した後に停止する。このようにして、積層材１４は支持台３０上に正確に位置決めされるとともに、前の成形サイクルで支持台３０上に位置決めされていた積層材１４が積層成形装置１１の開いた真空チャンバ２６に位置決めされる。さらに、前の成形サイクルにおいて積層成形装置１１で積層成形された積層品１５は、積層成形装置１１から搬出されてプレス装置１２へ搬入されるとともに、前の成形サイクルにおいてプレス装置１２で２次加工された積層品１５はプレス装置１２から搬出され巻き取りロール１８側へ製品として取り出される。

その後、積層成形装置１１は駆動手段２２で圧締して積層成形を開始するとともに、プレス装置１２は駆動手段２５で圧締して２次加工を開始する。そして、積層成形装置１１は積層成形を終了した後圧締を解除し可動盤２０を下降するとともに、プレス装置１２は２次加工を終了した後圧締を解除し下盤２４を下降する。このようにして、一成形サイクルが終了して、次の成形サイクルに備えて積層材１４の位置決め工程が再び実行される。

なお、本発明は、当業者の知識に基づいて様々な変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものを含む。また、前記変更等を加えた実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りいずれも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。

例えば、本実施の形態では、積層材を下側のフィルムに配置して上側のフィルムでは挟持しないようにして搬入移動する場合で説明したが、積層材を上下のフィルムで挟持した状態で位置決め装置に導入し、衝止部を上側のフィルムを介して積層材の端面に係合させるようにして積層材を位置決めすることも可能である。

本発明の積層装置の概要を示す構成図である。 積層成形装置へ搬入する積層材の位置決め装置を示す正面図である。 図２におけるＡ−Ａ矢視の側面図である。

符号の説明

１０ 積層装置
１１ 積層成形装置
１３ 位置決め装置
１４ 積層材
１５ 積層品
１６ フィルム
３８ 衝止部

Claims (4)

1. 積層材を積層成形して積層品となす積層成形装置を含む積層装置において、
   前記積層成形装置に搬入すべき前記積層材を配置し搬送するフィルムが、前記積層材を前記積層成形装置へ搬入する方向に前記積層材とともに移動するとき、下降して前記積層材の搬入方向前方の端面に係合し前記積層材のみの移動を停止させる衝止部を有する位置決め装置を備えることを特徴とする積層装置。
2. 前記衝止部は、前記積層材の搬送方向に変位設定可能に設けられる請求項１に記載の積層装置。
3. 前記衝止部は、二設けられる請求項１に記載の積層装置。
4. 積層材を積層成形して積層品となす積層成形装置を含む積層装置における前記積層材の搬送方法であって、
   前記積層成形装置に搬入すべき前記積層材を配置し搬送するフィルムが、前記積層材を前記積層成形装置へ搬入する方向に前記積層材とともに移動するとき、衝止部を下降させ、前記衝止部を前記積層材の搬入方向前方の端面に係合させて前記積層材を位置決めすることを特徴とする積層装置における積層材の搬送方法。

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