特許 6987834 積層装置及び積層体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6987834

(24)【登録日】2021年12月3日

(45)【発行日】2022年1月5日

(54)【発明の名称】積層装置及び積層体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B32B 37/16 20060101AFI20211220BHJP

【ＦＩ】

   B32B37/16

【請求項の数】10

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2019-238263(P2019-238263)

(22)【出願日】2019年12月27日

(65)【公開番号】特開2021-104664(P2021-104664A)

(43)【公開日】2021年7月26日

【審査請求日】2020年7月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000226242

【氏名又は名称】日機装株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】特許業務法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】牧野 由

(72)【発明者】

【氏名】森本 崇

(72)【発明者】

【氏名】澤田 智世

(72)【発明者】

【氏名】森 隆博

【審査官】 吉川 潤

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１４／１８８６０７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−０６９７６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−１５８０３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００３／００９６５７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ３２Ｂ ３７／１６ − ３７／２２

Ｈ０５Ｋ ３／００ − ３／４６

Ｈ０１Ｇ ４／３０

Ｈ０１Ｍ ４／０４

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｈ０１Ｍ １０／０５８５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁フィルムに金属層が積層されたシートを複数層に亘って積層させる積層装置であって、
前記シートが積層される積層ステージと、
真空吸着により前記シートを保持して前記積層ステージまで搬送する搬送ホルダと、
前記搬送ホルダに保持された前記シートに向かって荷電粒子を照射するホルダ用帯電器と、
を備え、
前記ホルダ用帯電器は、搬送中の前記シートの前記絶縁フィルムが薄いほど高電圧で荷電粒子を照射する、
積層装置。

【請求項2】

請求項１に記載の積層装置であって、
前記積層ステージ上に積層された複数層の前記シートのうち最上層の前記シートの露出面に向かって荷電粒子を照射するステージ用帯電器を備え、
前記ホルダ用帯電器及び前記ステージ用帯電器は、互いに等電圧で荷電粒子を照射する、
積層装置。

【請求項3】

絶縁フィルムに金属層が積層されたシートを複数層に亘って積層させる積層装置であって、
前記シートが積層される積層ステージと、
真空吸着により前記シートを保持して前記積層ステージまで搬送する搬送ホルダと、
前記搬送ホルダに保持された前記シートに向かって荷電粒子を照射するホルダ用帯電器と、
前記搬送ホルダに保持される前記シートの表面形状を撮像する撮像器と、
を備え、
前記ホルダ用帯電器は、前記撮像器により撮像された前記シートの表面形状に基づいて特定された、前記搬送ホルダの保持面から離隔する前記シートの浮き部分に対して、前記保持面に密着する前記シートの密着部分よりも高い電圧で荷電粒子を照射する、
積層装置。

【請求項4】

請求項３に記載の積層装置であって、
前記ホルダ用帯電器は、前記シートの前記浮き部分に対して照射される荷電粒子の照射時に、前記シートの絶縁フィルムが薄いほど高電圧に設定される、
積層装置。

【請求項5】

請求項３または４に記載の積層装置であって、
前記ホルダ用帯電器は、前記搬送ホルダに保持された前記シートの露出面よりも小さい領域に、前記露出面上の荷電粒子の照射スポットが定められ、
前記ホルダ用帯電器は、前記照射スポットの少なくとも一部が、前記搬送ホルダに保持された前記シートの前記浮き部分と重なるときに限って荷電粒子を照射する、
積層装置。

【請求項6】

請求項１から５の何れか一項に記載の積層装置であって、
前記搬送ホルダに保持される前の前記シートが載置されるとともに、載置された前記シートを位置合わせするアライメントステージと、
前記アライメントステージに載置された前記シートの上に更に載置され当該シートの全面を加圧する加圧部材と、
を備え、
前記アライメントステージの、シート載置領域の少なくとも一部は透光性部材から構成され、
前記透光性部材を通して前記アライメントステージに載置された前記シートを撮像するアライメントカメラが設けられ、
前記アライメントカメラは、前記加圧部材によって前記アライメントステージに押し付けられた前記シートを撮像する、
積層装置。

【請求項7】

絶縁フィルムに金属層が積層されたシートを複数層含んで構成される積層体を製造する、積層体の製造方法であって、
真空吸着により前記シートを搬送ホルダに保持させて積層ステージまで搬送し、前記積層ステージにて前記シートを順次積層させる積層ステップと、
前記積層ステージにて積層された前記シートの積層体を圧着して各層を固定する圧着ステップと、
を備え、
前記積層ステップにおいて、前記搬送ホルダに保持された搬送中の前記シートに対して、前記シートの絶縁フィルムが薄いほど高電圧で荷電粒子を照射する、
積層体の製造方法。

【請求項8】

請求項７に記載の積層体の製造方法であって、
前記積層ステップにおいて、前記搬送ホルダに保持された搬送中の前記シートと、前記積層ステージ上に積層された複数層の前記シートのうち最上層の前記シートの露出面とに向かって、互いに等電圧で荷電粒子を照射する、
積層体の製造方法。

【請求項9】

絶縁フィルムに金属層が積層されたシートを複数層含んで構成される積層体を製造する、積層体の製造方法であって、
真空吸着により前記シートを搬送ホルダに保持させて積層ステージまで搬送し、当該積層ステージにて前記シートを順次積層させる積層ステップと、
前記積層ステージにて積層された前記シートの積層体を圧着して各層を固定する圧着ステップと、
を備え、
前記積層ステップにおいて、前記搬送ホルダに保持された前記シートの表面形状に基づいて特定された、前記搬送ホルダの保持面から離隔する前記シートの浮き部分に対して、前記保持面に密着する前記シートの密着部分よりも高い電圧で荷電粒子を照射する、
積層体の製造方法。

【請求項10】

請求項９に記載の積層体の製造方法であって、
前記シートの絶縁フィルムが薄いほど、前記シートの浮き部分に対して照射される荷電粒子照射時の電圧が高電圧となる、
積層体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、積層装置及び積層体の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

通信機器等に実装される回路基板として、例えば特許文献１、２に開示されるように、絶縁性フィルム上に金属層が形成されたシートを積層させた、積層体が用いられる。

【0003】

積層体の製造プロセスでは、シートが一層ずつホルダによって積層ステージまで搬送される。例えばホルダに搬送される前にシートの位置アライメントが行われ、位置アライメント後のシートが積層ステージ上で積層される。位置アライメントが行われることにより、層間の位置ずれが抑制される。さらに積層体を加熱するとともに上下端から圧縮させる圧着を行うことで、各層が固定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０１７／１５０６７８号

【特許文献2】特開２０１８−１７０５２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、絶縁シートと金属層との、温度変化に伴う膨張率及び収縮率の差に基づいて、シートに反りや撓みが生じる場合がある。反りや撓みのあるシートを有する積層体が圧着されると、その過程でシートの反り及び撓みが解消されるが、反り及び撓みの解消過程で、シートの位置がずれるおそれがある。

【0006】

そこで本発明は、シートの反りや撓みを解消した上で当該シートの積層が可能な、積層装置及び積層体の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、絶縁フィルムに金属層が積層されたシートを複数層に亘って積層させる、積層装置に関する。当該積層装置は、積層ステージ、搬送ホルダ、及びホルダ用帯電器を備える。積層ステージにはシートが積層される。搬送ホルダは、真空吸着によりシートを保持して積層ステージまで搬送する。ホルダ用帯電器は、搬送ホルダに保持されたシートに向かって荷電粒子を照射する。ホルダ用帯電器は、搬送中のシートの絶縁フィルムが薄いほど高電圧で荷電粒子を照射する。

【0008】

上記構成によれば、搬送中のシートに荷電粒子を照射することで、当該シートが搬送ホルダに静電吸着され、その過程で反り及び撓みが解消される。ここで、シートの絶縁フィルムが薄くなるほど当該フィルムの面弾性率が低下し、金属層との膨張率差及び収縮率差による反り量及び撓み量が増加する。そこで本発明では、搬送中のシートの絶縁フィルムが薄いほど高電圧で荷電粒子が照射される。このように、絶縁フィルムの厚さに応じて荷電粒子照射時の電圧が調節されることで、シートの反り及び撓みが高い確度で解消される。

【0009】

また、上記構成において、積層ステージ上に積層された複数層のシートのうち最上層のシートの露出面に向かって荷電粒子を照射する、ステージ用帯電器が設けられてもよい。この場合、ホルダ用帯電器及びステージ用帯電器は、互いに等電圧で荷電粒子を照射する。

【0010】

上記構成によれば、搬送ホルダに真空吸着されるシートに対して荷電粒子が照射されるとともに、積層ステージ上に積層された複数層のシートのうち、最上層のシートの露出面にも荷電粒子が照射される。両者の荷電粒子照射時の電圧を等しくすることで、シートを搬送ホルダに吸着させる静電吸着力と、搬送されているシートを積層ステージ上の最上層のシートに吸着させる静電吸着力とが揃えられる。これにより、例えば正圧エアの吹き出しによる、搬送ホルダからのシートの離脱を、静電吸着にて阻害しない範囲での最大電圧にて、シートの反り及び撓みの解消が可能となる。

【0011】

また本発明は、絶縁フィルムに金属層が積層されたシートを複数層に亘って積層させる積層装置に関する。当該積層装置は、積層ステージ、搬送ホルダ、ホルダ用帯電器、及び撮像器を備える。積層ステージにはシートが積層される。搬送ホルダは、真空吸着によりシートを保持して積層ステージまで搬送する。ホルダ用帯電器は、搬送ホルダに保持されたシートに向かって荷電粒子を照射する。撮像器は、搬送ホルダに保持されるシートの表面形状を撮像する。ホルダ用帯電器は、撮像器により撮像されたシートの表面形状に基づいて特定された、搬送ホルダの保持面から離隔するシートの浮き部分に対して、保持面に密着するシートの密着部分よりも高い電圧で荷電粒子を照射する。

【0012】

上記構成によれば、シートの浮き部分に対して相対的に高電圧で荷電粒子が照射され、その周りの密着部分に対しては相対的に静電吸着力が抑制される。このようにすることで、シートに過度の静電吸着力が生じることを回避しつつ、反り及び撓みの解消が可能となる。

【0013】

また上記構成において、ホルダ用帯電器は、シートの浮き部分に対して照射される荷電粒子の照射時に、当該シートの絶縁フィルムが薄いほど高電圧に設定されてよい。

【0014】

上述したように、絶縁フィルムが薄くなるほど、シートの反り量及び撓み量が増加する。絶縁フィルムが薄いほど荷電粒子照射時の電圧を高く設定することで、高い確度での反り及び撓みの解消が可能となる。

【0015】

また上記構成において、ホルダ用帯電器は、搬送ホルダに保持されたシートの露出面よりも小さい領域に、当該露出面上の荷電粒子の照射スポットが定められてよい。この場合、ホルダ用帯電器は、照射スポットの少なくとも一部が、搬送ホルダに保持されたシートの浮き部分と重なるときに限って荷電粒子を照射する。

【0016】

上記構成によれば、照射スポットの少なくとも一部が浮き部分と重なるときに限って荷電粒子が照射され、それ以外のシート領域には荷電粒子が照射されない。したがって、シートに過度の静電吸着力が生じることが回避され、積層ステージにて、ホルダから容易にシートを離脱可能となる。

【0017】

また上記構成において、搬送ホルダに保持される前のシートが載置されるとともに、載置されたシートを位置合わせするアライメントステージが設けられてよい。また、アライメントステージに載置されたシートの上に更に載置され当該シートの全面を加圧する加圧部材が設けられてよい。この場合、アライメントステージの、シート載置領域の少なくとも一部は透光性部材から構成される。また透光性部材を通してアライメントステージに載置されたシートを撮像するアライメントカメラが設けられてよい。アライメントカメラは、加圧部材によってアライメントステージに押し付けられたシートを撮像する。

【0018】

上記構成によれば、反りや撓みがあるシートであっても、そのシートが加圧部材によってアライメントステージに押し付けられることで、当該反りや撓みが解消される。このときのシートを撮像することで、精度の高いアライメントが実行可能となる。

【0019】

また本発明は、絶縁フィルムに金属層が積層されたシートを複数層含んで構成される積層体を製造する、積層体の製造方法に関する。当該製造方法は、積層ステップ及び圧着ステップを備える。積層ステップでは、真空吸着によりシートが搬送ホルダに保持されて積層ステージまで搬送され、当該積層ステージにてシートが順次積層される。圧着ステップでは、積層ステージにて積層されたシートの積層体が圧着され各層が固定される。積層ステップにおいて、搬送ホルダに保持された搬送中のシートに対して、当該シートの絶縁フィルムが薄いほど高電圧で荷電粒子が照射される。

【0020】

また上記構成において、積層ステップにおいて、搬送ホルダに保持された搬送中のシートと、積層ステージ上に積層された複数層のシートのうち最上層のシートの露出面とに向かって、互いに等電圧で荷電粒子が照射されてよい。

【0021】

また本発明は、絶縁フィルムに金属層が積層されたシートを複数層含んで構成される積層体を製造する、積層体の製造方法に関する。当該製造方法は、積層ステップ及び圧着ステップを備える。積層ステップでは、真空吸着によりシートが搬送ホルダに保持されて積層ステージまで搬送され、当該積層ステージにてシートが順次積層される。圧着ステップでは、積層ステージにて積層されたシートの積層体が圧着され各層が固定される。積層ステップにおいて、搬送ホルダに保持されたシートの表面形状に基づいて特定された、搬送ホルダの保持面から離隔するシートの浮き部分に対して、保持面に密着するシートの密着部分よりも高い電圧で荷電粒子が照射される。

【0022】

また上記構成において、シートの絶縁フィルムが薄いほど、当該シートの浮き部分に対して照射される荷電粒子照射時の電圧が高電圧となってよい。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、シートの反りや撓みを解消した上で当該シートの積層が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本実施形態に係る積層装置にて製造される積層体を例示する図である。

【図2】反りのあるシートを含む積層体を例示する図である。

【図3】撓みのあるシートを含む積層体を例示する図である。

【図4】本実施形態に係る積層装置の構成を例示する斜視図である。

【図5】本実施形態に係る積層装置の構成を例示するＸ−Ｚ側面図である。

【図6】制御器のハードウェア構成を例示する図である。

【図7】制御器の機能ブロックを例示する図である。

【図8】シートの積層プロセスにて実行される、帯電及び除電の電圧設定フローを例示する図である。

【図9】本実施形態に係る積層装置を用いた、シートの積層プロセス（１／１０）を説明する図である。

【図10】本実施形態に係る積層装置を用いた、シートの積層プロセス（２／１０）を説明する図である。

【図11】本実施形態に係る積層装置を用いた、シートの積層プロセス（３／１０）を説明する図である。

【図12】本実施形態に係る積層装置を用いた、シートの積層プロセス（４／１０）を説明する図である。

【図13】本実施形態に係る積層装置を用いた、シートの積層プロセス（５／１０）を説明する図である。

【図14】本実施形態に係る積層装置を用いた、シートの積層プロセス（６／１０）を説明する図である。

【図15】本実施形態に係る積層装置を用いた、シートの積層プロセス（７／１０）を説明する図である。

【図16】本実施形態に係る積層装置を用いた、シートの積層プロセス（８／１０）を説明する図である。

【図17】本実施形態に係る積層装置を用いた、シートの積層プロセス（９／１０）を説明する図である。

【図18】本実施形態に係る積層装置を用いた、シートの積層プロセス（１０／１０）を説明する図である。

【図19】本実施形態の別例に係る積層装置の構成を例示する図である。

【図20】シートの積層プロセスにて実行される、帯電及び除電の電圧設定フローの別例を示す図である。

【図21】アライメントステージの別例を示す図である。

【0025】

＜積層体＞
図１には、本実施形態に係る積層装置にて作成される積層体１００Ｂが例示される。積層体１００Ｂは、最下層のシートＬ５から最上層のシートＬ１まで積層された、最終積層体であって、後述する例えば図５に例示される、積層途中の積層体１００Ａとは説明上区別される。さらに、積層途中の積層体１００Ａは、便宜上、最下層のシートＬ５のみが積層ステージ８０（図４参照）に載置されている状態も含まれる。

【0026】

また、図１〜図２１にて示される実施形態では、最終積層体１００ＢがシートＬ１〜Ｌ５からなる５層の積層体から構成されるが、本実施形態に係る積層装置にて作成される積層体は、この例に限定されない。例えば本実施形態に係る積層装置は、１２層や２０層等、５層以外の複数層のシートを積層可能となっている。

【0027】

最終積層体１００Ｂは、例えば通信機器に実装される回路基板であってよい。図１の例によれば、最終積層体１００Ｂは複数層のシートＬ１〜Ｌ５が積層されて形成される。シートＬ１〜Ｌ５は、それぞれ、例えば絶縁フィルム１０６に金属層１０４が積層された、複層シートから構成される。絶縁フィルム１０６は、例えば熱可塑性液晶ポリマーから構成される。また金属層１０４は例えば銅から構成される。

【0028】

最下層のシートＬ５及び最上層のシートＬ１は、金属層１０４が露出するように配置される。例えば最下層のシートＬ５は、他のシートＬ１〜Ｌ４に対して反転配置される。最上層のシートＬ１及び最下層のシートＬ５の金属層１０４は、例えば絶縁フィルム１０６の一面に金属膜が形成された、いわゆるベタ膜であってよい。

【0029】

最上層のシートＬ１及び最下層のシートＬ５の金属層１０４は、圧着工程において圧着器９０の加熱されたプレス面と当接する。絶縁フィルム１０６より相対的に融点の高い金属層１０４が、加熱されたプレス面と当接することで、最終積層体１００Ｂの、プレス面との当接面の溶融が抑制される。

【0030】

また、中間層であるシートＬ２〜Ｌ４の金属層１０４には、シート毎に異なる配線パターンが形成されている。その点から、シートＬ２〜Ｌ４は、パターン付き絶縁フィルムとも呼ばれる。また、シートＬ２〜Ｌ４の金属層１０４は、絶縁フィルム１０６の厚さ方向に貫通されたビア１０２によって接続される。

【0031】

また、各層のシートＬ１〜Ｌ５の絶縁フィルム１０６は、他の層のシートとは厚さが異なるように形成される場合がある。例えば、積層体の上層ほどシートが厚くなる。または、積層体の上層ほどシートが薄くなる。

【0032】

また、図２、図３の上段に例示されるように、シートＬ１〜Ｌ５には、反りや撓みが生じる場合がある。例えば絶縁フィルム１０６と金属層１０４との膨張率や収縮率の差に基づいて、シートＬ１〜Ｌ５に反りや撓みが生じる。

【0033】

図２、図３の下段に例示されるように、圧着工程において、この反りや撓みが解消され、その結果、反りや撓みが生じた層とその下層とで位置ずれが生じる。後述するように、本実施形態に係る積層装置は、各シートＬ１〜Ｌ５の反りや撓みを、積層前に解消可能な構成を備える。

【0034】

なお、図１では、シートの例として、絶縁フィルム１０６上に金属層１０４が形成された、いわゆる貼り合わせシートが示されたが、本実施形態に係る積層装置にて積層されるシートは、この形態に限られない。例えば、絶縁フィルムのみといった、一枚の電気絶縁性フィルムのみが積層対象のシートとなってもよい。また、積層対象のシートは、二枚の電気絶縁性フィルムを貼り合わせた貼り合わせシートであったり、一枚の電気絶縁性フィルムの両面に金属層を形成させた貼り合わせシートであってもよい。また、積層対象のシートは、金属層を一組の電気絶縁性シートで挟んだ貼り合わせシートであってもよい。さらに、積層対象のシートは、片面または両面にＰＥＴフィルムや粘着シートが貼られているシートであってもよい。

【0035】

＜積層装置の全体構成＞
図４、図５には、本実施形態に係る積層装置１０が例示される。以下では、積層装置１０のレイアウト等を説明するための方向軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸が適宜用いられる。Ｘ軸は積層用搬送ホルダ６０の移動方向に沿った軸である。Ｙ軸はＸ軸と水平面上で直交する軸である。Ｚ軸はＸ軸及びＹ軸と直交する鉛直軸であって、シートＬ１〜Ｌ５の積層方向に等しい。

【0036】

また、積層装置１０の各機構の配置を説明する上で、シートストッカ３０Ｌ１〜３０Ｌ５側が上流側となり、Ｘ軸に沿って積層ステージ８０側が下流側となる。

【0037】

積層装置１０は、制御器２０、シートストッカ３０Ｌ１〜３０Ｌ５、ストッカ用搬送ホルダ４０、アライメントステージ５０、積層用搬送ホルダ６０、積層ステージ８０、及び圧着器９０を備える。さらに荷電粒子の照射機構として、積層装置１０は、ステージ用帯電器６８、ホルダ用帯電器７０、ステージ用除電器７２、及びホルダ用除電器７４を備える。

【0038】

シートストッカ３０Ｌ１〜３０Ｌ５には、シートＬ１〜Ｌ５がそれぞれ収容される。なお、図４では、シートＬ１〜Ｌ５がいわゆる枚葉式のシートとして図示され、またシートストッカ３０Ｌ１〜３０Ｌ５が枚葉式のシートを収容するカートリッジとして図示されているが、本実施形態に係る積層装置１０は、この形態に限らない。例えば複数枚分のシートが連続的に形成されたシートロールが、シートＬ１〜Ｌ５のそれぞれに対して形成されるとともに、当該シートロールをカットするカッターが設けられてもよい。この場合、シートストッカ３０Ｌ１〜３０Ｌ５は、シートＬ１〜Ｌ５に対応するシートロールをそれぞれ保持するロールホルダとして構成される。

【0039】

ストッカ用搬送ホルダ４０は、シートストッカ３０Ｌ１〜３０Ｌ５とアライメントステージ５０との間を往復移動する搬送装置である。ストッカ用搬送ホルダ４０は、積層用搬送ホルダ６０よりも上流側に設けられることから、「前段ホルダ」とも称される。

【0040】

シートストッカ３０Ｌ１〜３０Ｌ５が、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に点在されていることから、ストッカ用搬送ホルダ４０は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動可能となっている。ストッカ用搬送ホルダ４０は、例えば図示しないＸ軸ステージ及びＹ軸ステージに沿って移動可能となっている。

【0041】

図５に例示されるように、ストッカ用搬送ホルダ４０は、リフト機構４２を備える。リフト機構４２の下端には吸着板４４が設けられる。リフト機構４２は吸着板４４をＺ軸方向（鉛直方向）に移動させる。リフト機構４２は例えばＺ軸方向の移動機構として、ラック・ピニオン機構と、ステッピングモータまたはサーボモータを含んで構成される。

【0042】

吸着板４４は例えばアルミ板等の金属板に、空気孔が複数形成される。空気孔の下端は露出され、上端はエア配管４６に接続される。エア配管４６には負圧（Ｖａｃ）及び正圧（Ｐｒｓ）のエアが供給される。シートＬ１〜Ｌ５の吸着時にはエア配管４６が真空引きされる。シートＬ１〜Ｌ５の離脱時にはエア配管４６から加圧空気が送られる。吸着板４４の、シートＬ１〜Ｌ５との当接面に、軟質の多孔質シートが設けられていてもよい。

【0043】

図４に例示されるように、アライメントステージ５０は、ストッカ用搬送ホルダ４０から搬送されたシートＬ１〜Ｌ５の位置合わせを行う。アライメントステージ５０は、移動機構５２、載置台であるステージプレート５３、及びアライメントカメラ５６を備える。

【0044】

移動機構５２は、ステージプレート５３をＸ軸及びＹ軸に移動可能であり、かつ、ステージプレート５３をＺ軸を回転軸として回転可能となっている。ステージプレート５３は、透光性部材である透光板５４を備える。透光板５４は、シートＬ１〜Ｌ５が載置されるシート載置領域の少なくとも一部に設けられる。例えば図４に例示されるように、ステージプレート５３の、少なくともシートＬ１〜Ｌ５の四隅に相当する箇所は、透光板５４から構成される。または、図４に例示される形態に代えて、シートＬ１〜Ｌ５の四隅に相当する箇所を含めて、一枚の透光板５４がステージプレート５３に設けられてもよい。

【0045】

アライメントカメラ５６は、ステージプレート５３の下に複数設けられる。例えばシートＬ１〜Ｌ５の四隅、または対角線上の二隅が撮像可能となるような位置に、アライメントカメラ５６が配置される。アライメントカメラ５６は、透光板５４（透光性部材）を通してステージプレート５３上に載置されたシートＬ１〜Ｌ５を撮像可能となっている。載置されたシートＬ１〜Ｌ５のアライメントプロセスは後述される。

【0046】

図４に例示されるように、積層用搬送ホルダ６０は、アライメントステージ５０にて位置合わせされたシートＬ１〜Ｌ５を真空吸着により保持して、積層ステージ８０まで搬送する。例えばアライメントステージ５０及び積層ステージ８０がＸ軸上に配置される場合、積層用搬送ホルダ６０は、Ｘ軸のみに沿って移動可能となる。

【0047】

図５に例示されるように、積層用搬送ホルダ６０は、ストッカ用搬送ホルダ４０と略同様の構造を備える。すなわち、積層用搬送ホルダ６０は、リフト機構６２、リフト機構６２の下端に設けられた吸着板６４、及び吸着板６４に接続されたエア配管６６を備える。

【0048】

リフト機構６２は吸着板６４をＺ軸方向（鉛直方向）に移動させる。リフト機構６２は例えばＺ軸方向の移動機構として、ラック・ピニオン機構と、ステッピングモータまたはサーボモータを含んで構成される。

【0049】

吸着板６４は例えばアルミ板等の金属板に、空気孔が複数形成される。空気孔の下端は露出され、上端はエア配管６６に接続される。エア配管６６は負圧（Ｖａｃ）及び正圧（Ｐｒｓ）のエアが供給される。シートＬ１〜Ｌ５の吸着時にはエア配管６６からエアが引き込まれる。シートＬ１〜Ｌ５の離脱時にはエア配管６６から加圧空気が送られる。吸着板６４の、シートＬ１〜Ｌ５との当接面に、軟質の多孔質シートが設けられていてもよい。

【0050】

図４に例示されるように、積層ステージ８０にはシートＬ１〜Ｌ５が積層される。最終積層体１００Ｂ（図１参照）が形成される積層ステージ８０の載置面には、最下層のシートＬ５を保持するための吸着孔（図示せず）が形成されてよい。この吸着孔は、図５に例示されるように、エア配管８２に接続される。エア配管８２から負圧が引き込まれることで、最下層のシートＬ５が積層ステージ８０に保持される。また、真空吸着に代えて、積層ステージ８０の載置面に粘着シートが貼られてもよい。

【0051】

図４に例示されるように、積層装置１０には、積層用搬送ホルダ６０、当該ホルダによって搬送されるシートＬ１〜Ｌ５、及び、積層ステージにて積層される積層途中の積層体１００Ａに対して、荷電粒子を照射する帯電器及び除電器が設けられる。

【0052】

具体的には、積層装置１０は、ステージ用帯電器６８、ホルダ用帯電器７０、ステージ用除電器７２、及びホルダ用除電器７４を備える。これらの帯電器及び除電器は、例えばイオナイザから構成される。

【0053】

ステージ用帯電器６８は、積層ステージ８０の載置面に向かって荷電粒子を照射する。また図５に例示されるように、ステージ用帯電器６８は、積層ステージ８０上に積層された複数のシートＬ３〜Ｌ５のうち、最上層のシートＬ３の露出面に向かって荷電粒子を照射する。例えば、ステージ用帯電器６８は、積層ステージ８０と相対移動可能となっている。具体的には図４に例示されるように、ステージ用帯電器６８は、積層用搬送ホルダ６０の下流端（積層ステージ８０寄りの位置）に取り付けられ、積層用搬送ホルダ６０とともにＸ軸上を移動可能となっている。

【0054】

例えばステージ用帯電器６８は、図５に例示される最上層のシートＬ３の露出面よりも小さい領域に、当該露出面上における荷電粒子の照射スポットが定められる。例えば図５に示されるように、積層ステージ８０及びシートＬ３〜Ｌ５のＸ軸方向長さよりも短い領域が、ステージ用帯電器６８の、最上層のシートＬ３の露出面上の照射スポットとなる。なお、照射スポットのＹ軸方向長さは、積層ステージ８０及びシートＬ３〜Ｌ５のＹ軸方向長さ以上であってよい。積層ステージ８０とステージ用帯電器６８とがＸ軸方向に相対移動することで、積層ステージ８０の載置面及び積層途中の積層体１００Ａの最上面の全面に亘り、荷電粒子を照射可能となる。

【0055】

ホルダ用帯電器７０及びホルダ用除電器７４は、積層用搬送ホルダ６０と、Ｘ軸方向、つまり積層用搬送ホルダ６０の移動方向に沿って相対移動可能となっている。例えばホルダ用帯電器７０及びホルダ用除電器７４は、アライメントステージ５０及び積層ステージ８０の間に設けられ、その上を積層用搬送ホルダ６０が通過する配置となっている。

【0056】

例えばホルダ用帯電器７０及びホルダ用除電器７４は、上方（Ｚ軸正方向）に向かって荷電粒子を照射する。上述したように、積層用搬送ホルダ６０はその下端にシートＬ１〜Ｌ５を真空吸着する。したがって、積層用搬送ホルダ６０がホルダ用帯電器７０及びホルダ用除電器７４上を移動する際に荷電粒子が照射されると、搬送されているシートＬ１〜Ｌ５の露出面に荷電粒子が入射される。

【0057】

ホルダ用帯電器７０及びホルダ用除電器７４は、積層用搬送ホルダ６０に保持されたシートＬ１〜Ｌ５の露出面よりも小さい領域に、当該露出面上の荷電粒子の照射スポットが定められる。例えば、シートＬ１〜Ｌ５のＸ軸方向長さよりも短い領域が、ホルダ用帯電器７０及びホルダ用除電器７４の、シートＬ１〜Ｌ５の露出面上の照射スポットとなる。なお、照射スポットのＹ軸方向長さは、シートＬ１〜Ｌ５のＹ軸方向長さ以上であってよい。積層用搬送ホルダ６０とホルダ用帯電器７０及びホルダ用除電器７４とがＸ軸方向に相対移動することで、積層用搬送ホルダ６０に搬送されるシートＬ１〜Ｌ５の露出面の全面に亘り、荷電粒子を照射可能となる。

【0058】

ステージ用除電器７２は、例えば積層ステージ８０に対して固定されていてよい。例えばステージ用除電器７２は、積層ステージ８０の載置面の全面に亘り、荷電粒子を照射可能となっている。つまり、ステージ用除電器７２は、ステージ用帯電器６８、ホルダ用帯電器７０、及びホルダ用除電器７４と比較して、積層ステージ８０上における荷電粒子の照射スポットが広くなるように設定される。

【0059】

ステージ用帯電器６８、ホルダ用帯電器７０、ステージ用除電器７２、及びホルダ用除電器７４と、荷電粒子の照射対象であるシートＬ１〜Ｌ５との離隔距離は、１０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下であってよい。さらに、同離隔距離は、５０ｍｍが維持されるようにしてもよい。この点において、ステージ用帯電器６８、ホルダ用帯電器７０、ステージ用除電器７２、及びホルダ用除電器７４には、Ｚ軸方向の位置を調整するＺリフト機構が設けられていてもよい。

【0060】

また、ステージ用帯電器６８、ホルダ用帯電器７０、ステージ用除電器７２、及びホルダ用除電器７４は、いずれも、−５０ｋＶ＜Ｖ＜−５ｋＶ、５ｋｖ＜Ｖ＜５０ｋＶの範囲の電圧値Ｖで荷電粒子を照射可能であってよい。

【0061】

例えば後述するように、ホルダ用帯電器７０は、積層用搬送ホルダ６０に搬送されるシートＬ１〜Ｌ５の反り、撓みを解消するために荷電粒子を照射する。ここで、−５ｋＶよりも低い電圧値、または５ｋＶを超過する電圧値で荷電粒子を照射することで、シートＬ１〜Ｌ５の反り、撓みが良好に解消される。また、電圧値を−５０ｋＶより高い電圧値、または５０ｋｖ未満の電圧値とすることで、シートＬ１〜Ｌ５の絶縁破壊等の破損が抑制可能となる。

【0062】

図６に例示される制御器２０は、積層装置１０の各機器を制御する。制御器２０は例えばコンピュータから構成される。すなわち、制御器２０は、入出力コントローラ２１、ＣＰＵ２２、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４、及びハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２５を備え、これらが内部バス２８に接続される。さらに制御器２０は、マウスやキーボード等の入力部２６と、ディスプレイ等の表示部２７を備え、これらが内部バス２８に接続される。

【0063】

制御器２０の記憶部であるＲＯＭ２３には、図８に例示される電圧設定フロー及び図９〜図１８に例示される積層プロセスを実行するためのプログラムが記憶される。また、このプログラムは、通信手段により提供することはもちろん、ＣＤ−ＲＯＭやＵＳＢメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して実行することも可能である。

【0064】

ＲＯＭ２３に記憶され、または通信手段や記録媒体から提供されたプログラムは、制御器２０を構成するコンピュータのＣＰＵ２２により実行される。このプログラムの実行により、制御器２０には、図７のような機能ブロックが設けられる。

【0065】

すなわち、制御器２０は、ストッカ用搬送ホルダ制御部１１０、アライメントステージ制御部１１２、積層用搬送ホルダ制御部１１４、シート情報記憶部１１６、帯電器制御部１１８、除電器制御部１２０、及び圧着器制御部１２２を備える。

【0066】

図７に例示されるように、ストッカ用搬送ホルダ制御部１１０は、ストッカ用搬送ホルダ４０の動作を制御する。例えば、ストッカ用搬送ホルダ制御部１１０は、シート未保持のストッカ用搬送ホルダ４０の移動先を、図４に例示されるシートストッカ３０Ｌ１〜３０Ｌ５の中から設定する。

【0067】

例えばストッカ用搬送ホルダ制御部１１０は、シートカウンタ１１１を備える。シートカウンタ１１１には、ストッカ用搬送ホルダ４０の移動先として指定するシートストッカ３０Ｌ１〜３０Ｌ５の順番が記憶されている。

【0068】

例えばストッカ用搬送ホルダ制御部１１０は、シートストッカ３０Ｌ５、シートストッカ３０Ｌ４、シートストッカ３０Ｌ３、シートストッカ３０Ｌ２、シートストッカ３０Ｌ１の順にストッカ用搬送ホルダ４０の移動先を指定する。シートストッカ３０Ｌ１を指定した後には、ストッカ用搬送ホルダ制御部１１０は、ストッカ用搬送ホルダ４０の移動先をシートストッカ３０Ｌ５に戻す。

【0069】

また例えば、シートカウンタ１１１には、初期設定として、積層装置１０の起動時の、つまり最初のストッカ用搬送ホルダ４０の移動先として、シートストッカ３０Ｌ５が設定される。または、機器管理者等により、積層装置１０の起動時のストッカ用搬送ホルダ４０の移動先が任意のシートストッカ３０Ｌ１〜３０Ｌ５に設定されてもよい。

【0070】

またストッカ用搬送ホルダ制御部１１０は、シートストッカ３０Ｌ１〜３０Ｌ５からシートＬ１〜Ｌ５を保持したストッカ用搬送ホルダ４０の搬送先を、アライメントステージ５０に設定する。

【0071】

加えて、ストッカ用搬送ホルダ制御部１１０は、吸着板４４の下降及び上昇動作を制御する。例えばストッカ用搬送ホルダ４０が、移動先に指定されたシートストッカ３０Ｌ１〜３０Ｌ５上に到着すると、ストッカ用搬送ホルダ制御部１１０は、ストッカ用搬送ホルダ４０の吸着板４４を下降させる。例えばストッカ用搬送ホルダ４０は、リフト機構４２を駆動させて、シートストッカ３０Ｌ１〜３０Ｌ５の最上層のシートＬ１〜Ｌ５に当接するまで吸着板４４を下降させる。また、吸着板４４がシートＬ１〜Ｌ５を吸着すると、ストッカ用搬送ホルダ制御部１１０は、リフト機構４２を駆動させて、吸着板４４を上昇させる。

【0072】

また、ストッカ用搬送ホルダ４０が、シートＬ１〜Ｌ５の搬送先に指定されたアライメントステージ５０のステージプレート５３上に到着すると、ストッカ用搬送ホルダ制御部１１０は、リフト機構４２を駆動させて、ステージプレート５３に当接するまで吸着板４４を下降させる。また、吸着板４４からシートＬ１〜Ｌ５が離脱されると、ストッカ用搬送ホルダ制御部１１０は、リフト機構４２を駆動させて、吸着板４４を上昇させる。

【0073】

上記のシートＬ１〜Ｌ５の吸着及び離脱に関して、ストッカ用搬送ホルダ制御部１１０は、図５に例示されるエア配管４６の内圧を制御する。例えばシートストッカ３０Ｌ１〜３０Ｌ５から、ストッカ用搬送ホルダ４０に、シートＬ１〜Ｌ５を吸着させる際には、ストッカ用搬送ホルダ制御部１１０は、エア配管４６を負圧状態にする。例えばストッカ用搬送ホルダ制御部１１０は、エア配管４６から分岐し負圧源（図示せず）と接続される分岐配管に設けられたバルブ（図示せず）に対して開放指令を出力する。

【0074】

また、ストッカ用搬送ホルダ４０から、アライメントステージ５０のステージプレート５３に、搬送中のシートＬ１〜Ｌ５を受け渡す際には、ストッカ用搬送ホルダ制御部１１０は、エア配管４６から分岐し負圧源と接続される分岐配管に設けられたバルブに対して閉止指令を出力する。その後、ストッカ用搬送ホルダ制御部１１０は、エア配管４６から分岐し正圧源（図示せず）と接続される分岐配管に設けられたバルブ（図示せず）に対して開放指令を出力する。

【0075】

図５，７に例示されるように、アライメントステージ制御部１１２は、アライメントカメラ５６から取得した、ステージプレート５３上に載置されたシートの画像に基づいて、移動機構５２に対する駆動指令を生成する。アライメントステージ制御部１１２は、例えばアライメントカメラ５６による撮像画像と、予め記憶された参照画像とを比較して、参照画像にて定められた目標位置、角度からの、シートの位置ずれ及び角度ずれを求める。さらにアライメントステージ制御部１１２は、求められたずれを解消するための駆動指令を、移動機構５２に対して出力する。

【0076】

積層用搬送ホルダ制御部１１４は、積層用搬送ホルダ６０の動作を制御する。例えば、積層用搬送ホルダ制御部１１４は、積層用搬送ホルダ６０に対して、アライメントステージ５０と積層ステージ８０との間を往復移動させる。

【0077】

加えて、積層用搬送ホルダ制御部１１４は、吸着板６４の下降及び上昇動作を制御する。例えば積層用搬送ホルダ６０が、図５に例示され移動先に指定されたアライメントステージ５０のステージプレート５３上に到着すると、積層用搬送ホルダ制御部１１４は、吸着板６４を下降させる。例えば積層用搬送ホルダ制御部１１４は、リフト機構６２を駆動させて、ステージプレート５３に当接するまで吸着板６４を下降させる。また、吸着板６４がシートＬ１〜Ｌ５を吸着すると、積層用搬送ホルダ制御部１１４は、リフト機構６２を駆動させて、吸着板６４を上昇させる。

【0078】

また、積層用搬送ホルダ６０が、シートＬ１〜Ｌ５の搬送先に指定された積層ステージ８０上に到着すると、積層用搬送ホルダ制御部１１４は、積層用搬送ホルダ６０の吸着板６４を下降させる。例えば積層用搬送ホルダ制御部１１４は、リフト機構６２を駆動させて、積層ステージ８０に当接するまで吸着板６４を下降させる。また、吸着板６４からシートＬ１〜Ｌ５が離脱されると、積層用搬送ホルダ制御部１１４は、リフト機構６２を駆動させて、吸着板６４を上昇させる。

【0079】

上記のシートＬ１〜Ｌ５の吸着及び離脱に関して、積層用搬送ホルダ制御部１１４は、図５に例示されるエア配管６６の内圧を制御する。例えばステージプレート５３から、積層用搬送ホルダ６０に、シートＬ１〜Ｌ５を吸着させる際には、積層用搬送ホルダ制御部１１４は、エア配管６６から分岐し負圧源（図示せず）と接続される分岐配管に設けられたバルブ（図示せず）に対して開放指令を出力する。

【0080】

また、積層用搬送ホルダ６０から、積層ステージ８０に、搬送中のシートＬ１〜Ｌ５を受け渡す際には、積層用搬送ホルダ制御部１１４は、エア配管６６から分岐し負圧源（図示せず）と接続される分岐配管にバルブに対して閉止指令を出力する。その後、積層用搬送ホルダ制御部１１４は、エア配管６６から分岐し正圧源（図示せず）と接続される分岐配管に設けられたバルブ（図示せず）に対して開放指令を出力する。

【0081】

帯電器制御部１１８は、ステージ用帯電器６８及びホルダ用帯電器７０の荷電粒子の照射制御を行う。照射制御には、照射タイミングの制御と、荷電粒子の電圧制御とが含まれる。電圧制御は、後述されるように、除電器制御部１２０の電圧制御とともに実行される。

【0082】

図７に例示されるように、帯電器制御部１１８には、積層用搬送ホルダ制御部１１４から積層用搬送ホルダ６０の座標情報が送られる。帯電器制御部１１８は、この座標情報に基づいて、ステージ用帯電器６８及びホルダ用帯電器７０の荷電粒子の照射タイミングを設定する。なお、帯電器制御部１１８は、図示しないカメラ等で撮影された積層用搬送ホルダ６０の実際の位置を確認し、所定の位置に積層用搬送ホルダ６０が到達したタイミングで、荷電粒子を照射するようステージ用帯電器６８及びホルダ用帯電器７０を制御してもよい。

【0083】

除電器制御部１２０は、ステージ用除電器７２及びホルダ用除電器７４の荷電粒子の照射制御を行う。照射制御には、照射タイミングの制御と、荷電粒子の電圧制御とが含まれる。

【0084】

図７に例示されるように、除電器制御部１２０には、積層用搬送ホルダ制御部１１４から積層用搬送ホルダ６０の座標情報が送られる。除電器制御部１２０は、この座標情報に基づいて、ステージ用除電器７２及びホルダ用除電器７４の荷電粒子の照射タイミングを設定する。なお、除電器制御部１２０は、図示しないカメラ等で撮影された積層用搬送ホルダ６０の実際の位置を確認し、所定の位置に積層用搬送ホルダ６０が到達したタイミングで、荷電粒子を照射するようホルダ用除電器７４を制御してもよい。

【0085】

＜電圧設定フロー＞
図８には、帯電器制御部１１８及び除電器制御部１２０による、ステージ用帯電器６８、ホルダ用帯電器７０、ステージ用除電器７２、及びホルダ用除電器７４のそれぞれに対する電圧設定フローが例示される。

【0086】

例えば、図８の電圧設定フローは、シートストッカ３０Ｌ１〜３０Ｌ５に収容されるシートＬ１〜Ｌ５のロットごとに実行される。ロットとは、例えばシートＬ１〜Ｌ５が枚葉別に切離される前の、シートロールの単位を指し、要するに各シートＬ１〜Ｌ５の絶縁フィルム１０６の厚さが一定とみなすことのできる単位を示す。

【0087】

例えば新規のロットの、それぞれ一枚目のシートＬ１〜Ｌ５の積層時に、図８の電圧設定フローが実行される。二枚目以降は、シートＬ１〜Ｌ５ごとに設定された電圧Ｖ０〜Ｖ４が帯電器制御部１１８及び除電器制御部１２０に記憶される。さらに、シートカウンタ１１１から送られる、積層用搬送ホルダ６０に搬送されるシートＬ１〜Ｌ５に基づいて、電圧Ｖ０〜Ｖ４が設定される。

【0088】

図７、図８に例示されるように、帯電器制御部１１８は、積層用搬送ホルダ６０に搬送されるシート、言い換えると次に積層途中の積層体１００Ａに積層されるシートを特定する（シートナンバーを取得する）（Ｓ１０）。

【0089】

帯電器制御部１１８は、シート情報記憶部１１６を参照して、搬送対象シートのシート厚情報を取得する（Ｓ１２）。続いて帯電器制御部１１８は、シート厚情報に基づいた電圧値Ｖ０を求める（Ｓ１４）。電圧値Ｖ０は、積層用搬送ホルダ６０においてシートＬ１〜Ｌ５の反りや撓みを解消するのに要する電圧値を指しており、例えば事前の実験やシミュレーション等により求められる。

【0090】

ここで、定性的には、シートＬ１〜Ｌ５の絶縁フィルム１０６の厚さに応じて、電圧値が定められる。より具体的には、絶縁フィルム１０６が薄いほど、高い電圧が設定される。ここで、高電圧とは、正高電圧及び負高電圧を含み、要するに電圧値の絶対値が高い電圧を指す。

【0091】

絶縁フィルム１０６が薄くなるほど、絶縁フィルム１０６の面弾性率（言い換えると突っ張り度合い）が低下し、金属層１０４との膨張率差及び収縮率差による反り量及び撓み量が増加する。そこで本実施形態に係る電圧設定フローでは、搬送中のシートＬ１〜Ｌ５の絶縁フィルム１０６が薄いほど、照射する荷電粒子照射時の電圧が高電圧に設定される。

【0092】

さらに帯電器制御部１１８は、ホルダ用帯電器７０が照射する荷電粒子照射時の電圧値Ｖ１を電圧値Ｖ０に設定する（Ｓ１６）。さらに除電器制御部１２０は、ホルダ用除電器７４が照射する荷電粒子照射時の電圧値Ｖ３を、Ｖ０（＝Ｖ１）と絶対値が等しく逆極性の電圧値に設定する（Ｓ１８）。なお、帯電電圧Ｖ０と除電電圧Ｖ３とを同極性としても、分極により除電効果が得られるため、Ｖ３＝−Ｖ０とする代わりに、Ｖ３＝Ｖ０としてもよい。また、帯電電圧と除電電圧との絶対値を等しくすることに限定されず、除電装置及び除電方法に応じて、除電電圧は適宜設定することができる。

【0093】

また帯電器制御部１１８は、ステージ用帯電器６８が照射する荷電粒子照射時の電圧値Ｖ２を電圧値Ｖ０に設定する（Ｓ２０）。さらに除電器制御部１２０は、ステージ用除電器７２が照射する荷電粒子照射時の電圧値Ｖ４を、Ｖ０（＝Ｖ２）と絶対値が等しく逆極性の電圧値に設定する（Ｓ２２）。なお、帯電電圧Ｖ０と除電電圧Ｖ４とを同極性としても、分極により除電効果が得られるため、Ｖ４＝−Ｖ０とする代わりに、Ｖ４＝Ｖ０としてもよい。また、帯電電圧と除電電圧との絶対値を等しくすることに限定されず、除電装置及び除電方法に応じて、除電電圧は適宜設定することができる。

【0094】

上記電圧設定フローによれば、積層用搬送ホルダ６０に真空吸着されるシートＬ１〜Ｌ５に対して荷電粒子が照射されることで、シートＬ１〜Ｌ５の反り部分や撓み部分（浮き部分）が、静電吸着により積層用搬送ホルダ６０に吸着される。ここで、搬送中のシートＬ１〜Ｌ５の絶縁フィルム１０６が薄いほど、つまり上述したように反り量及び撓み量が多くなるほど、高電圧で荷電粒子を照射することで、静電吸着力を増加させて、反り及び撓みを解消させる。

【0095】

さらに積層ステージ８０では、ステージ用帯電器６８が上記静電吸着と等電圧に設定された状態で荷電粒子が、積層途中の積層体１００Ａの最上面に照射される。つまり、シートＬ１〜Ｌ５を積層用搬送ホルダ６０に吸着させる静電吸着力と、シートＬ１〜Ｌ５を積層途中の積層体１００Ａに吸着させる静電吸着力とが等しくなる。このようにすることで、積層用搬送ホルダ６０から正圧エアを噴射してシートＬ１〜Ｌ５を離脱させて積層ステージ８０に受け渡す際に、積層用搬送ホルダ６０に対して与えられた、反り及び撓み解消用の静電吸着力が、上記離脱を阻害することが抑制される。言い換えると、積層用搬送ホルダ６０からのシートＬ１〜Ｌ５の離脱を、静電吸着にて阻害しない範囲での最大電圧にて、シートＬ１〜Ｌ５の反り及び撓みの解消が可能となる。

【0096】

図７に例示されるように、圧着器制御部１２２は、圧着器９０を制御して、最終積層体１００Ｂを圧着する。積層ステージ８０にて最上層のシートＬ１まで積層された最終積層体１００Ｂは、搬送ホルダ９１により圧着器９０まで搬送される。

【0097】

圧着器９０では、最終積層体１００Ｂが加熱されながら上下方向、言い換えると積層方向から圧縮される。この圧着プロセスが圧着器制御部１２２により制御される。圧着プロセスの結果、図１下段に示されるように、最終積層体１００Ｂは各層が固定され、回路基板として通信機器等に実装される。

【0098】

＜積層プロセス＞
図９〜図１８には、本実施形態に係る積層装置１０による積層プロセスが例示される。図７に例示されるストッカ用搬送ホルダ制御部１１０のシートカウンタ１１１には、積層装置１０の起動時の、つまり最初のストッカ用搬送ホルダ４０の移動先として、シートストッカ３０Ｌ５が設定される。これに従って、図９に例示されるように、ストッカ用搬送ホルダ４０の移動先がシートストッカ３０Ｌ５に指定される。

【0099】

図９、図１０に例示されるように、ストッカ用搬送ホルダ４０（前段ホルダ）は、シートストッカ３０Ｌ５からシートＬ５を真空吸着して、アライメントステージ５０まで移動する。

【0100】

図１０に例示されるように、ストッカ用搬送ホルダ４０がアライメントステージ５０上に到着すると、リフト機構４２により吸着板４４及びこれに吸着されたシートＬ５が下降する。シートＬ５がアライメントステージ５０のステージプレート５３上に当接すると、リフト機構４２の下降駆動が停止される。例えばトルクセンサによりリフト機構４２の下降駆動が停止される。

【0101】

このとき、図１０に例示されるように、ストッカ用搬送ホルダ４０（前段ホルダ）によって、アライメントステージ５０のステージプレート５３に、シートＬ５が押し付けられる。仮にシートＬ５に反りや撓みが形成されている場合であっても、ストッカ用搬送ホルダ４０の押し付けにより、当該反りや撓みが一時的に解消される。この状態（展開状態）のときに、アライメントカメラ５６は透光板５４（図１参照）を通してステージプレート５３上のシートＬ５を撮像する。

【0102】

図７に例示されるように、アライメントステージ制御部１１２は、アライメントカメラ５６から取得したシートＬ５の画像に基づいて、移動機構５２に対する駆動指令を生成する。アライメントステージ制御部１１２は、例えばアライメントカメラ５６による撮像画像と、予め記憶された参照画像とを比較して、参照画像にて定められた目標位置、角度からの、シートＬ５の位置ずれ及び角度ずれを求める。さらにアライメントステージ制御部１１２は、求められたずれを解消するための駆動指令を、移動機構５２に対して出力する。

【0103】

図１１に例示されるように、ストッカ用搬送ホルダ４０の吸着板４４がステージプレート５３から離隔した後に、移動機構５２の駆動に伴ってシートＬ５が位置合わせされる。位置合わせ後のシートＬ５は図１２に例示されるように、積層用搬送ホルダ６０により真空吸着される。

【0104】

シートＬ５を真空吸着した積層用搬送ホルダ６０は、積層用搬送ホルダ制御部１１４（図７参照）の駆動指令に従って、積層ステージ８０に向かって、Ｘ軸方向に移動する。この移動の過程で、図１３に例示されるように、積層用搬送ホルダ６０に真空吸着されたシートＬ５の露出面に対して、ホルダ用帯電器７０から、イオン粒子等の荷電粒子が照射される。

【0105】

またこのとき、図７に例示されるストッカ用搬送ホルダ制御部１１０は、シートカウンタ１１１に記憶された順番に従って、ストッカ用搬送ホルダ４０の移動先をシートストッカ３０Ｌ４に指定する。これに応じて、図１３に例示されるように、ストッカ用搬送ホルダ４０はシートストッカ３０Ｌ４に移動して、第二層目のシートＬ４を吸着（真空吸着）する。

【0106】

例えば図７に示されるように、積層用搬送ホルダ制御部１１４から帯電器制御部１１８に、積層用搬送ホルダ６０の現在座標が送信される。これを受けて、帯電器制御部１１８は、ホルダ用帯電器７０を制御して、積層用搬送ホルダ６０に搬送されるシートＬ５がホルダ用帯電器７０上を通り過ぎる全過程に亘り、ホルダ用帯電器７０から荷電粒子を上方に照射させる。これにより、シートＬ５の露出面の全面に亘って荷電粒子が入射される。

【0107】

この荷電粒子は、図１４に例示されるように、シートＬ５の反りや撓みを解消するために照射される。荷電粒子の照射によって、シートＬ５には、真空による吸着力に加えて、静電引力（クーロン力）による吸着力が生じる。このような静電吸着により、吸着板６４の保持面から離隔（剥離）された、シートＬ５の浮き部分１２が吸着板６４に引き寄せられる。後述する電圧設定プロセスにて説明されるように、ホルダ用帯電器７０から照射される荷電粒子は、正電荷を持っていてもよいし、負電荷を持っていてもよい。

【0108】

なお、上述したように、積層用搬送ホルダ６０に吸着されたシートに照射される荷電粒子の照射時の電圧は、そのシートが薄くなるほど高い電圧に設定される。ここで、高電圧とは、正高電圧及び負高電圧を含み、要するに電圧値の絶対値が高い電圧を指す。

【0109】

図１に例示される絶縁フィルム１０６が薄くなるほど、絶縁フィルム１０６の面弾性率（言い換えると突っ張り度合い）が低下し、金属層１０４との膨張率差及び収縮率差による反り量及び撓み量が増加する。そこで本実施形態に係る積層プロセスでは、搬送中のシートＬ１〜Ｌ５の絶縁フィルム１０６が薄いほど、照射する荷電粒子照射時の電圧が高電圧に設定される。

【0110】

図１５に例示されるように、ストッカ用搬送ホルダ４０は第二層目のシートＬ４をアライメントステージ５０に搬送する。また積層用搬送ホルダ６０に取り付けられた、ステージ用帯電器６８は、積層ステージ８０のシート載置面に向かって荷電粒子を照射する。例えば積層ステージ８０のＸ軸上流端から下流端に亘って、ステージ用帯電器６８から荷電粒子が照射される。

【0111】

なお、図１５では、積層ステージ８０にはシートＬ１〜Ｌ５が載置されていないが、積層ステージ８０にこれらのシートＬ１〜Ｌ５が積層されているときには、その積層途中の積層体１００Ａの最上面に、ステージ用帯電器６８から荷電粒子が照射される。言い換えると、積層ステージ８０上に積層された複数のシートのうち最上層のシートの露出面に、ステージ用帯電器６８から荷電粒子が照射される。なお、積層ステージ８０の寸法はシートＬ１〜Ｌ５の寸法よりも大きいため、シートＬ１〜Ｌ５が載置されていない部分（すなわち、積層ステージ８０の露出した部分）についても、荷電粒子が照射される。

【0112】

このとき、上述の電圧設定フローにて説明されたように、ステージ用帯電器６８から照射される荷電粒子照射時の電圧と、ホルダ用帯電器７０から照射される荷電粒子照射時の電圧は等電圧に設定される（Ｖ１＝Ｖ２）。荷電粒子が照射されることで、積層ステージ８０の載置面や、積層途中の積層体１００Ａ（図５参照）の最上面には静電引力が生じる。

【0113】

積層用搬送ホルダ６０が積層ステージ８０上に到着すると、図１６に例示されるように、リフト機構６２の下降駆動により吸着板６４及びその下端に吸着されたシートＬ５が下降される。シートＬ５が積層ステージ８０の載置面または積層途中の積層体１００Ａの最上面と当接すると、エア配管６６から離脱用の正圧エアが噴出される。

【0114】

このとき、積層用搬送ホルダ６０とシートＬ５との間には静電引力が働く。その一方で積層ステージ８０とシートＬ５との間にも静電引力が働く。上述したように、ステージ用帯電器６８から照射される荷電粒子照射時の電圧と、ホルダ用帯電器７０から照射される荷電粒子照射時の電圧は等電圧に設定される（Ｖ１＝Ｖ２）。したがって、積層用搬送ホルダ６０とシートＬ５との間に働く静電引力と、積層ステージ８０とシートＬ５との間に働く静電引力は理論上等しくなる。その結果、積層用搬送ホルダ６０からの、正圧エアによるシートＬ１〜Ｌ５の離脱を、静電吸着にて阻害しない範囲での最大電圧にて、シートＬ１〜Ｌ５の反り及び撓みの解消が可能となる。

【0115】

図１７に例示されるように、積層用搬送ホルダ６０が積層ステージ８０から離れ、アライメントステージ５０に向かう際に、ステージ用除電器７２から積層ステージ８０の載置面に向かって荷電粒子が照射される。この荷電粒子照射時の電圧値は、例えば、除電器制御部１２０（図７参照）によって、ステージ用帯電器６８から照射された荷電粒子とは逆極性であって、電圧値の絶対値が等しい値に設定される。

【0116】

積層途中の積層体１００Ａ（便宜上、シートＬ５のみの状態も含められる）にはステージ用帯電器６８に荷電粒子が照射されるが、この照射が繰り返され、電荷が蓄積されると、積層体１００Ａ内で絶縁破壊等の損傷が発生するおそれがある。そこでステージ用除電器７２によって積層途中の積層体１００Ａが除電される。

【0117】

さらに図１８に例示されるように、積層用搬送ホルダ６０の移動中に、吸着板６４に向かって、ホルダ用除電器７４から荷電粒子が照射される。この荷電粒子照射時の電圧値は、例えば除電器制御部１２０（図７参照）によって、ホルダ用帯電器７０から照射された荷電粒子とは逆極性であって、電圧値の絶対値が等しい値に設定される。このような荷電粒子の照射により、吸着板６４が除電される。

【0118】

図１８に例示されるように、アライメントステージ５０には、位置合わせ済みの第二層目のシートＬ４が載置される。積層用搬送ホルダ６０はシートＬ４を真空吸着し、図１２〜図１８の過程が、最上層のシートＬ１の積層まで繰り返される。

【0119】

積層ステージ８０において最上層のシートＬ１まで積層された最終積層体１００Ｂは、搬送ホルダ９１により、圧着器９０に搬送される。圧着器９０では、最終積層体１００Ｂが加熱されながら上下方向、言い換えると積層方向から圧縮される。この圧着プロセスの結果、図１下段に示されるように、最終積層体１００Ｂは各層が固定され、回路基板として通信機器等に実装される。

【0120】

＜積層装置の別例＞
上述の実施形態では、積層用搬送ホルダ６０に搬送されるシートＬ１〜Ｌ５の露出面の全面に亘り、荷電粒子が照射されたが、本実施形態に係る積層装置１０は、そのような形態に限らない。荷電粒子を照射する目的は、シートＬ１〜Ｌ５の浮き部分１２（図１４参照）の解消にあることから、当該浮き部分１２に集中して、荷電粒子を照射してもよい。

【0121】

例えば図１９に例示されるように、積層装置１０には、アライメントステージ５０とホルダ用除電器７４との間に、カメラ１３０が設けられる。カメラ１３０はその上方を撮像領域としており、積層用搬送ホルダ６０に搬送されカメラ１３０の上方を通過する、シートＬ１〜Ｌ５の表面形状を撮像可能となっている。なお、積層用搬送ホルダ６０は、カメラ１３０の上方に位置するときに、撮像のために、一時移動を停止してもよい。

【0122】

また、カメラ１３０を設ける代わりに、アライメントカメラ５６が、アライメントステージ５０において位置合わせ後のシートＬ１〜Ｌ５の表面形状を撮像してもよい。

【0123】

このような場合に、例えば制御器２０の機能ブロックとして、図７に例示される帯電器制御部１１８には、カメラ１３０またはアライメントカメラ５６による、シートＬ１〜Ｌ５の撮像画像が送られる。

【0124】

カメラ１３０またはアライメントカメラ５６により取得した、シートＬ１〜Ｌ５の撮像画像は、帯電器制御部１１８（図７参照）に送られる。帯電器制御部１１８は、撮像されたシートＬ１〜Ｌ５の表面形状に基づいて、ホルダ用帯電器７０から、積層用搬送ホルダ６０に保持されたシートＬ１〜Ｌ５への、荷電粒子の照射タイミング及び電圧を定める。

【0125】

具体的には、帯電器制御部１１８は、積層用搬送ホルダ６０の保持面から離隔するシートＬ１〜Ｌ５の浮き部分１２（図１４参照）に対して、当該保持面に密着するシートの密着部分よりも高い電圧で荷電粒子を照射するように、ホルダ用帯電器７０を制御する。

【0126】

例えば、ホルダ用帯電器７０は、搬送されるシートＬ１〜Ｌ５の露出面上における、荷電粒子の照射スポットの少なくとも一部が、積層用搬送ホルダ６０に保持されたシートＬ１〜Ｌ５の浮き部分１２と重なるときに限って荷電粒子を照射する。この照射タイミングは、積層用搬送ホルダ制御部１１４から送られる積層用搬送ホルダ６０の座標と、撮像されたシートＬ１〜Ｌ５の表面形状から求めることが出来る。なお、シートＬ１〜Ｌ５の浮き部分１２以外の密着部分については荷電粒子の照射が休止される。

【0127】

図２０には、図８の別例に係る、電圧設定フローが例示される。以下では図２０について、図８と符号が重複するステップについてはその行程内容に変更が無いため、適宜説明を省略する。

【0128】

図２０のステップＳ１４にて、シート厚情報に基づいて電圧値Ｖ０が求められる。具体的には上述したように、図１に例示されるシートＬ１〜Ｌ５の絶縁フィルム１０６が薄いほど、高い電圧が設定される。

【0129】

次に図７に例示される帯電器制御部１１８は、シートＬ１〜Ｌ５の表面形状を解析して、当該シートの少なくとも一部が、積層用搬送ホルダ６０の吸着板６４から浮いているか否か、言い換えると浮き部分１２があるか否かを判定する（Ｓ３０）。なお、アライメントカメラ５６の撮像画像による画像解析では、ステージプレート５３上のシートＬ１〜Ｌ５の表面形状に基づいて、浮き部分１２の有無が判定される。ここで、画像解析にて浮き部分１２を強調させるために、カメラ１３０やアライメントカメラ５６にストロボ機構が設けられてもよい。

【0130】

画像解析により、シートＬ１〜Ｌ５に浮き部分１２が無いと判定されると、荷電粒子による浮き部分１２の解消はそもそも不要であるため、帯電器制御部１１８は、ホルダ用帯電器７０の設定電圧値Ｖ１を０［Ｖ］に設定する（Ｓ３２）。

【0131】

一方ステップＳ３０において、シートＬ１〜Ｌ５の浮き部分１２が特定される（Ｓ３６）と、帯電器制御部１１８は、ホルダ用帯電器７０及びホルダ用除電器７４の荷電粒子の照射区間を、浮き部分１２のみに設定する（Ｓ３８）。帯電器制御部１１８には、積層用搬送ホルダ制御部１１４から、積層用搬送ホルダ６０の座標が送られるので、当該座標の変化と同期して、荷電粒子の照射及び休止が制御される。

【0132】

さらにホルダ用帯電器７０が照射する荷電粒子照射時の電圧値Ｖ１が電圧値Ｖ０に設定される（Ｓ１６）。また、ホルダ用除電器７４が照射する荷電粒子照射時の電圧値Ｖ３が、Ｖ０（＝Ｖ１）と絶対値が等しく逆極性の電圧値に設定される（Ｓ１８）。

【0133】

ここで、ステップＳ３２にてホルダ用帯電器７０の設定電圧値Ｖ１が０［Ｖ］に設定された場合であっても、ホルダ用除電器７４の電圧Ｖ３が電圧値Ｖ０に設定され（Ｓ１８）、積層用搬送ホルダ６０に対して除電が行われる。

【0134】

例えば図１６に例示されるように、積層用搬送ホルダ６０からシートを積層ステージ８０に受け渡す際に、帯電された積層途中の積層体１００Ａ（図１６ではシートＬ５）から積層用搬送ホルダ６０に電荷が移動して帯電するおそれがある。したがって、ホルダ用帯電器７０により荷電粒子が照射されているか否かを問わず、シートを積層ステージ８０に受け渡した後、積層用搬送ホルダ６０に対して除電が行われる。

【0135】

以上説明した実施形態に係る積層装置１０によれば、シートＬ１〜Ｌ５の浮き部分１２に対して相対的に高電圧で荷電粒子が照射され、その周りの密着部分に対しては、０［Ｖ］の場合を含めて、相対的に静電吸着力が抑制される。このようにすることで、シートＬ１〜Ｌ５に過度の静電吸着力が生じることが回避され、積層ステージ８０にて、積層用搬送ホルダ６０から容易にシートＬ１〜Ｌ５を離脱可能となる。

【0136】

＜アライメントステージの別例＞
上述した実施形態では、図１０に例示されるように、ストッカ用搬送ホルダ４０（前段ホルダ）によって、アライメントステージ５０のステージプレート５３に、シートＬ５が押し付けられる。これによりシートＬ５の反りや撓みが解消され、その状態でアライメントカメラ５６による撮像が行われる。

【0137】

本実施形態に係る、アライメントステージ５０上での反り及び撓みの解消手段は、上述の手段に限られない。要するに、アライメントステージ５０のステージプレート５３上に載置されたシートＬ１〜Ｌ５の上に更に載置され、シートＬ１〜Ｌ５の全面を加圧する加圧部材が設けられていれば、シートＬ１〜Ｌ５の反り及び撓みは解消し得る。

【0138】

例えば図２１に示されるように、アライメントステージ５０に、加圧部材として加圧プレート５５が設けられてもよい。加圧プレート５５は、例えばアクリル板から構成されてよい。また加圧プレート５５を吸着するために、ステージプレート５３には、エアチャック５１が設けられてよい。

【0139】

また、加圧部材として、ＰＥＴフィルム等の膜部材が用いられてもよい。この場合、ステージプレート５３上のシートＬ１〜Ｌ５が膜部材に覆われた状態で、エアチャック５１が真空引きすることで、膜部材にシートＬ１〜Ｌ５がシールされる。この時、膜部材にシートＬ１〜Ｌ５が加圧され、シートＬ１〜Ｌ５の反り及び撓みが解消される。

【0140】

なお、加圧プレート５５及び膜部材は、エアチャック５１による保持を可能とするため、シートＬ１〜Ｌ５よりも面積が広く構成されてよい。加圧プレート５５または膜部材は、積層装置１０による積層プロセスを管理する機器管理者によって、または、図示しない搬送ロボットによって、ステージプレート５３上のシートＬ１〜Ｌ５に重ねられる。

【0141】

加圧プレート５５または膜部材により、アライメントステージ５０のステージプレート５３に押し付けられたシートＬ１〜Ｌ５は、アライメントカメラ５６に撮像される。この撮像画像に基づいて、ステージプレート５３上のシートＬ１〜Ｌ５の位置ずれ及び角度ずれが補正される。

【符号の説明】

【0142】

１０ 積層装置、１２ 浮き部分、２０ 制御器、３０Ｌ１〜３０Ｌ５ シートストッカ、４０ ストッカ用搬送ホルダ（前段ホルダ）、５０ アライメントステージ、５２ 移動機構、５３ ステージプレート、５４ 透光板、５６ アライメントカメラ、６０ 積層用搬送ホルダ、６８ ステージ用帯電器、７０ ホルダ用帯電器、７２ ステージ用除電器、７４ ホルダ用除電器、８０ 積層ステージ、９０ 圧着器、１００Ａ 積層途中の積層体、１００Ｂ 最終積層体、１１０ ストッカ用搬送ホルダ制御部、１１２ アライメントステージ制御部、１１４ 積層用搬送ホルダ制御部、１１６ シート情報記憶部、１１８ 帯電器制御部、１２０ 除電器制御部、１２２ 圧着器制御部、１３０ カメラ（撮像器）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】