特開 2024-179707 シート真空ラミネート装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024179707

(43)【公開日】2024-12-26

(54)【発明の名称】シート真空ラミネート装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 63/02 20060101AFI20241219BHJP

【ＦＩ】

B29C63/02

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023098758

(22)【出願日】2023-06-15

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-04-22

(71)【出願人】

【識別番号】522445608

【氏名又は名称】株式会社エヌ・シー・ティ

(74)【代理人】

【識別番号】110003096

【氏名又は名称】弁理士法人第一テクニカル国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田渕 浩之

(72)【発明者】

【氏名】崔 鍾仁

【テーマコード（参考）】

4F211

【Ｆターム（参考）】

4F211AA04

4F211AA24

4F211AD20

4F211AG01

4F211AG03

4F211AH36

4F211AP06

4F211AQ01

4F211AR07

4F211AR08

4F211SA07

4F211SC07

4F211SD01

4F211SD11

4F211SJ11

4F211SP05

(57)【要約】

【課題】ドライフィルムの形状癖による影響を低減することで、シート基板とドライフィルムとの貼り合わせを精度良く良好に行うことを可能とするラミネート装置を提供する。
【解決手段】シート真空ラミネート装置１は、真空ポンプにより減圧される真空チャンバー１１と、シート基板３とドライフィルム５ａ，５ｂを圧着するラミネートローラー４３，４５と、ドライフィルム５ａ，５ｂからセパレーター６１を剥離し、セパレーター６１を剥離したドライフィルム層５７及びレジスト層５９をラミネートローラー４３，４５に供給するスクレーパー３５，３７と、を有し、ラミネートローラー４３，４５は、ドライフィルム層５７に接触してシート基板３に圧着する小径ローラー４３ａ，４５ａと、小径ローラー４３ａ，４５ａに対してシート基板３とは反対側で接触し、小径ローラー４３ａ，４５ａよりも直径が大きい大径ローラー４３ｂ，４５ｂを有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

真空ポンプにより減圧されるチャンバーと、
前記チャンバー内に設けられ、シート基板とドライフィルムを圧着するラミネートローラーと、
前記ドライフィルムに積層されたセパレーターを先端部で折り返すことにより前記ドライフィルムから剥離し、前記セパレーターを剥離した前記ドライフィルムを前記ラミネートローラーに供給するスクレーパーと、
を有し、
前記ラミネートローラーは、
前記ドライフィルムに接触して前記シート基板に圧着する第１ローラーと、
前記第１ローラーに対して前記シート基板とは反対側で接触し、前記第１ローラーよりも直径が大きい第２ローラーと、
を有することを特徴とするシート真空ラミネート装置。

【請求項2】

前記第２ローラーは、
前記第１ローラーを加熱するためのヒーターを内蔵している
ことを特徴とする請求項１に記載のシート真空ラミネート装置。

【請求項3】

前記第１ローラーは、
温水を通水させる配管を内蔵している
ことを特徴とする請求項２に記載のシート真空ラミネート装置。

【請求項4】

前記チャンバー内に設けられ、前記ドライフィルムを供給するドライフィルム軸と、
前記チャンバー内に設けられ、前記ドライフィルム軸から供給された前記ドライフィルムを前記ラミネートローラーに向けて押し出すフィードローラーと、
をさらに有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート真空ラミネート装置。

【請求項5】

前記フィードローラーは、
当該フィードローラーが前記ドライフィルムを押し出す速度が、前記第１ローラーが前記ドライフィルムを引き込む速度と略等しくなるように、回転速度を制御される
ことを特徴とする請求項４に記載のシート真空ラミネート装置。

【請求項6】

前記ラミネートローラーにより圧着された前記シート基板及び前記ドライフィルムを冷却すると共に、前記ドライフィルムに引っ張り力を作用させる冷却ローラーをさらに有する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート真空ラミネート装置。

【請求項7】

前記冷却ローラーは、
前記第１ローラーと前記冷却ローラーとの間隔が前記シート基板の搬送方向の寸法よりも小さくなるように配置され、
前記冷却ローラーが前記シート基板及び前記ドライフィルムを引き込む速度が、前記第１ローラーが前記シート基板及び前記ドライフィルムを押し出す速度よりも大きくなるように、回転速度を制御される
ことを特徴とする請求項６に記載のシート真空ラミネート装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、減圧された真空チャンバー内においてシート基板にフィルム等を接合するシート真空ラミネート装置に関する。

【背景技術】

【0002】

プリント基板の表面にパターン形成用の感光性ドライフィルム等の積層フィルムを真空中で貼り付ける真空ラミネート装置が知られている。例えば特許文献１には、ナイフエッジ部においてセパレーターを鋭角に折り返すことで、セパレーターを剥離した状態でレジスト面を露出したドライフィルムを引き出し、ラミネート位置に位置決めされた基板とドライフィルムを上下のラミネーションロールにてクランプし、熱圧着しながらラミネートを行う真空ラミネート装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－１５５３５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に記載の真空ラミネート装置では、熱圧着に必要な強度を確保するために、ラミネーションロールの径が大きくなると考えられる。一方で、ドライフィルムはロール状に巻かれた状態から引き出されるため、ロール状にカールする形状の癖が付いている場合がある。このため、ラミネーションロールの径が大きいことに起因してナイフエッジ部の先端とラミネート位置との距離が大きくなると、ナイフエッジ部から引き出されたドライフィルムがカールし、基板との貼り合わせが良好に行えないおそれがあった。

【0005】

本発明の目的は、ドライフィルムの形状癖による影響を低減することで、シート基板とドライフィルムとの貼り合わせを精度良く良好に行うことを可能とし、高品質なラミネート製品を製造できるラミネート装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本願発明のシート真空ラミネート装置は、真空ポンプにより減圧されるチャンバーと、前記チャンバー内に設けられ、シート基板とドライフィルムを圧着するラミネートローラーと、前記ドライフィルムに積層されたセパレーターを先端部で折り返すことにより前記ドライフィルムから剥離し、前記セパレーターを剥離した前記ドライフィルムを前記ラミネートローラーに供給するスクレーパーと、を有し、前記ラミネートローラーは、前記ドライフィルムに接触して前記シート基板に圧着する第１ローラーと、前記第１ローラーに対して前記シート基板とは反対側で接触し、前記第１ローラーよりも直径が大きい第２ローラーと、を有する。

【0007】

本発明のシート真空ラミネート装置では、シート基板とドライフィルムを圧着するラミネートローラーが、ドライフィルムに接触してシート基板に圧着する第１ローラーと、第１ローラーに対してシート基板とは反対側で接触し、第１ローラーよりも直径が大きい第２ローラーを有する。ラミネートローラーを大小２つのローラーで構成して小さい方の第１ローラーで圧着することにより、スクレーパーと第１ローラーによるラミネート位置との距離を小さくすることができる。すなわち、スクレーパーの先端をラミネート位置に近づけることができる。これにより、ドライフィルムの形状癖による影響を低減でき、シート基板とドライフィルムとの貼り合わせを精度良く良好に行うことが可能となる。したがって、高品質なラミネート製品を製造できる。また、第１ローラーは小径であるため剛性が小さいが、大径で剛性が大きな第２ローラーがシート基板とは反対側で第１ローラーを支持するため、第１ローラーを強度的にバックアップすることができる。したがって、第１ローラーの撓みを防止できる。

【0008】

また、本願発明のシート真空ラミネート装置では、第２ローラーが第１ローラーを加熱するためのヒーターを内蔵している。これにより、加熱した第１ローラーによりドライフィルムのレジストを溶融させてシート基板に熱圧着することができる。また、第２ローラーにより第１ローラの温度をバックアップできることから、第１ローラーに対するヒーターの設置が不要となり、第１ローラーを小径化できる。

【0009】

また、本願発明のシート真空ラミネート装置では、第１ローラーが温水を通水させる配管を内蔵している。これにより、第２ローラーによる加熱に加えて、第１ローラー自体を加熱することができる。これにより、第１ローラーの表面温度をより精度良く一定温度に保持することができる。

【0010】

また、本願発明のシート真空ラミネート装置は、前記チャンバー内に設けられ、前記ドライフィルムを供給するドライフィルム軸と、前記チャンバー内に設けられ、前記ドライフィルム軸から供給された前記ドライフィルムを前記ラミネートローラーに向けて押し出すフィードローラーと、をさらに有する。

【0011】

本発明のシート真空ラミネート装置では、ドライフィルム軸から供給されたドライフィルムをフィードローラーによりラミネートローラーに向けて押し出す。これにより、ドライフィルムに作用するテンションを小さくすることができるので、ドライフィルムに伸縮が生じるのを抑制できる。その結果、シート基板とドライフィルムの位置決め精度を向上できるので、シート基板とドライフィルムを精度良く貼り合わせることができる。

【0012】

また、本願発明のシート真空ラミネート装置では、フィードローラーがドライフィルムを押し出す速度が、第１ローラーがドライフィルムを引き込む速度と略等しくなるように、フィードローラーの回転速度が制御される。これにより、ドライフィルムに作用するテンションを０に近づけることができるので、シート基板とドライフィルムの位置決め精度をさらに向上できる。

【0013】

また、本願発明のシート真空ラミネート装置は、前記ラミネートローラーにより圧着された前記シート基板及び前記ドライフィルムを冷却すると共に、前記ドライフィルムに引っ張り力を作用させる冷却ローラーをさらに有する。

【0014】

本発明のシート真空ラミネート装置では、冷却ローラーにより、ドライフィルムを圧着されたシート基板を冷却すると共に、ドライフィルムに引っ張り力を作用させる。これにより、シート基板に圧着されたドライフィルムにしわや弛みが生じていた場合でも、ドライフィルムを伸ばした状態で、溶融させたレジストを固化させてシート基板に固定することができる。したがって、ドライフィルムの平滑性を確保でき、高品質なラミネート製品を製造できる。

【0015】

また、本願発明のシート真空ラミネート装置では、冷却ローラーが、第１ローラーと冷却ローラーとの間隔がシート基板の搬送方向の寸法よりも小さくなるように配置されると共に、冷却ローラーがシート基板及びドライフィルムを引き込む速度が、第１ローラーがシート基板及びドライフィルムを押し出す速度よりも大きくなるように、冷却ローラーの回転速度が制御される。これにより、ドライフィルムに対して引っ張り力を確実に作用させることができるので、ドライフィルムの平滑性を確保でき、高品質なラミネート製品を製造できる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、ドライフィルムの形状癖による影響を低減することで、シート基板とドライフィルムとの貼り合わせを精度良く良好に行うことを可能とし、高品質なラミネート製品を製造できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施形態に係るシート真空ラミネート装置の全体構成の一例を表す断面図である。

【図2】ドライフィルムの積層構造の一例を表す説明図である。

【図3】基材にドライフィルムを圧着するラミネート位置近傍の構造を拡大して表す図である。

【図4】ラミネートローラーを単一のローラーで構成した場合の、基材にドライフィルムを圧着するラミネート位置近傍の構造を表す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

【0019】

＜１．シート真空ラミネート装置の構成＞
図１～図３を用いて、本実施形態に係るシート真空ラミネート装置の構成の一例を説明する。図１は、本実施形態に係るシート真空ラミネート装置の全体構成の一例を表す断面図である。図２は、ドライフィルムの積層構造の一例を表す説明図である。図３は、基材にドライフィルムを圧着するラミネート位置近傍の構造を拡大して表す図である。

【0020】

本実施形態に係るシート真空ラミネート装置１は、減圧環境下でシート基板３にドライフィルム５ａ，５ｂを圧着してラミネート基板７を製造する装置である。図１に示すように、シート真空ラミネート装置１は、入口チャンバー９と、真空チャンバー１１と、出口チャンバー１３とを有する。シート基板３は、大気圧である外部から入口チャンバー９に投入される。投入されたシート基板３は、入口チャンバー９から真空チャンバー１１に搬送される。真空チャンバー１１の内部空間は、真空ポンプにより空気を吸引されて所定の圧力に減圧されている。所定の圧力は例えば５０Ｐａ以下である。真空チャンバー１１では、減圧された状態でシート基板３の両面に対してドライフィルム５ａ，５ｂが圧着されて、ラミネート基板７が生成される。ラミネート基板７は、真空チャンバー１１から出口チャンバー１３に搬送され、出口チャンバー１３から外部に搬出される。

【0021】

シート基板３は、例えば銅張積層板である。シート真空ラミネート装置１によりドライフィルムをラミネートされた銅張積層板は、その後に露光、現像、エッチング、メッキ処理等が行われ、プリント配線基板が製造される。なお、シート基板３はフィルム等がラミネートされる基材であれば銅張積層板以外でもよい。

【0022】

入口チャンバー９は、入口ゲート１５と出口ゲート１７を有すると共に、内部にプレヒートプレート１９と搬送装置２１を有する。入口ゲート１５及び出口ゲート１７は、駆動装置（図示省略）により開閉される。出口ゲート１７が閉鎖された状態のままで入口ゲート１５が開放され、シート基板３が入口チャンバー９に投入される。投入されたシート基板３は、搬送装置２１によりプレヒートプレート１９による予熱位置に搬送されて停止される。この状態で、入口ゲート１５が閉鎖されて入口チャンバー９内が真空チャンバー１１内と同程度まで減圧される。また、シート基板３は上下両側に設置されたプレヒートプレート１９により所定の温度まで予熱される。予熱が完了すると、入口ゲート１５が閉鎖された状態のままで、出口ゲート１７が開放され、搬送装置２１によりシート基板３が真空チャンバー１１に搬送される。シート基板３が真空チャンバー１１に移動した後、出口ゲート１７が閉鎖される。その後、入口チャンバー９の内部は大気圧に復帰され、出口ゲート１７が閉鎖された状態のままで入口ゲート１５が開放され、次のシート基板３が投入される。

【0023】

搬送装置２１は、サーボモーター（図示省略）により駆動される複数のローラーを有する。シート基板３の搬送速度や停止位置等は、サーボモーターを制御するコントローラー（図示省略）により制御される。

【0024】

真空チャンバー１１（チャンバーの一例）は、搬送装置２３と、センタリングガイド２５と、ドライフィルム軸２７，２９と、フィードローラー３１，３３と、スクレーパー３５，３７と、セパレーター巻き取り軸３９，４１と、ラミネートローラー４３，４５と、冷却ローラー４７，４９と、エッジセンサ５１，５３，５５とを、内部に有する。

【0025】

入口チャンバー９から真空チャンバー１１に搬入されたシート基板３は、搬送装置２３によりラミネートローラー４３，４５に向けて搬送される。シート基板３は、ラミネートローラー４３，４５の上流側に設置されたセンタリングガイド２５により、シート基板３の幅方向（図１における紙面に垂直な方向）の位置がドライフィルム５ａ，５ｂと合うように調整される。また、シート基板３の搬送方向（図１における右方向）先端側のエッジの位置が、ラミネートローラー４３，４５の上流側に設置されたエッジセンサ５１により検出される。エッジセンサ５１は、シート基板３のエッジを検出可能であれば特に限定されるものではなく、例えばカメラ、光学センサ、レーザーセンサ、赤外線センサ等、様々な検出方式のセンサを採用することができる。後述のエッジセンサ５３，５５も同様である。

【0026】

ドライフィルム軸２７，２９は、ロール状に巻かれたドライフィルム５ａ，５ｂを固定しており、ドライフィルム５ａ，５ｂを繰り出しながら供給する。ドライフィルム５ａ，５ｂは、感光性レジストをフィルム状に加工した材料であり、例えば３層構造の積層フィルムとして構成されている。図２に示すように、ドライフィルム５ａ，５ｂは、例えばポリエステルフィルム等からなるドライフィルム層５７と、感光性及び熱硬化性を有するレジスト層５９と、例えばポリエチレンフィルム等からなるセパレーター６１とを有する。ドライフィルム５ａ，５ｂは、予め所定の間隔でセパレーター６１以外の部分が部分的にカット（ハーフカット）されており、シート基板３に対応する部分ではセパレーター６１上にドライフィルム層５７及びレジスト層５９が残され、それ以外の部分ではドライフィルム層５７及びレジスト層５９が除去されている。ドライフィルム層５７及びレジスト層５９の搬送方向の寸法Ｌ１はシート基板３の搬送方向の寸法Ｌと略同一であり、ドライフィルム層５７及びレジスト層５９が除去された部分の搬送方向の寸法Ｌ２は、真空チャンバー１１において搬送装置２３により搬送されるシート基板３の間隔と略同一である。ドライフィルム５ａ，５ｂは、セパレーター６１に対してドライフィルム層５７及びレジスト層５９が外周側となるようにロール状に巻かれ、ドライフィルム軸２７，２９に固定されている。

【0027】

フィードローラー３１は、ドライフィルム軸２７の近傍に配置されている。フィードローラー３１は、ドライフィルム軸２７から供給されたドライフィルム５ａを両側から挟むように配置された一対のローラとして構成されており、ドライフィルム５ａをクランプして、ラミネートローラー４３に向けて押し出すように駆動する。フィードローラー３１は、コントローラにより制御されるサーボモータ６３により駆動される。フィードローラー３１は、当該フィードローラー３１がドライフィルム５ａを押し出す速度が、ラミネートローラー４３の小径ローラー４３ａがドライフィルム５ａのドライフィルム層５７及びレジスト層５９を引き込む速度と略等しくなるように、コントローラにより回転速度を制御される。

【0028】

フィードローラー３３は、ドライフィルム軸２９の近傍に配置されている。フィードローラー３３は、ドライフィルム軸２９から供給されたドライフィルム５ｂを両側から挟むように配置された一対のローラとして構成されており、ドライフィルム５ｂをクランプして、ラミネートローラー４５に向けて押し出すように駆動する。フィードローラー３３は、コントローラにより制御されるサーボモータ６５により駆動される。フィードローラー３３は、当該フィードローラー３３がドライフィルム５ｂを押し出す速度が、ラミネートローラー４５の小径ローラー４５ａがドライフィルム５ｂのドライフィルム層５７及びレジスト層５９を引き込む速度と略等しくなるように、コントローラにより回転速度を制御される。以上により、ドライフィルム５ａ，５ｂに作用するテンションを小さくする（０に近づける）ことができる。

【0029】

また、ドライフィルム５ａの搬送経路におけるフィードローラー３１とラミネートローラー４３との間には、エッジセンサ５３が設置されている。エッジセンサ５３により、ドライフィルム５ａのドライフィルム層５７及びレジスト層５９の搬送方向先端側のエッジの位置が検出される。同様に、ドライフィルム５ｂの搬送経路におけるフィードローラー３３とラミネートローラー４５との間には、エッジセンサ５５が設置されている。エッジセンサ５５により、ドライフィルム５ｂのドライフィルム層５７及びレジスト層５９の搬送方向先端側のエッジの位置が検出される。コントローラは、エッジセンサ５１，５３，５５の検出結果に基づいて、シート基板３の搬送方向の先端と、ドライフィルム５ａ，５ｂのドライフィルム層５７及びレジスト層５９の搬送方向の先端とが、ラミネート位置Ｌｐにおいて略一致するように搬送装置２３、セパレーター巻き取り軸３９，４１、ラミネートローラー４３，４５、及びフィードローラー３１，３３の駆動（回転量、回転速度等）を制御する。なお、ラミネート位置Ｌｐは、ラミネートローラー４３の小径ローラー４３ａ及びラミネートローラー４５の小径ローラー４５ａがドライフィルム層５７及びレジスト層５９をシート基板３の上側の表面及び下側の表面に圧着する位置である（図３参照）。

【0030】

なお、エッジセンサ５１，５３，５５の検出結果に基づいてシート基板３の先端位置とドライフィルム層５７及びレジスト層５９の先端位置が一致するように制御しても、ドライフィルム５ａ，５ｂにテンションが作用した場合にはセパレーター６１に伸縮が生じてドライフィルム層５７及びレジスト層５９の先端位置にずれが生じる可能性がある。本実施形態では、上述のようにドライフィルム５ａ，５ｂに作用するテンションを小さくする（０に近づける）ことができるので、ドライフィルム５ａ，５ｂに伸縮が生じるのを抑制できる。その結果、シート基板３とドライフィルム層５７及びレジスト層５９の位置決め精度を向上できるので、精度の良い貼り合わせが可能となる。

【0031】

ドライフィルム軸２７，２９から供給され、フィードローラー３１，３３により押し出されたドライフィルム５ａ，５ｂは、複数のローラーを介して搬送され、スクレーパー３５，３７によりセパレーター６１を剥離される。

【0032】

図３に示すように、スクレーパー３５は、先端に向けて厚さが薄くなり先端が尖った形状に形成された平板状の部材であり、先端がシート基板３の上側のラミネート位置Ｌｐの近傍に位置するように配置されている。スクレーパー３５は、幅方向の寸法がシート基板３及びドライフィルム５ａの幅方向の寸法と同等以上となるように形成されている。例えば、スクレーパー３５の先端とラミネート位置Ｌｐ（小径ローラー４３ａ及び大径ローラー４３ｂの中心位置）との搬送方向の距離Ｄ１は、小径ローラー４３ａの直径Φ２の半分以下であることが好ましい。本実施形態では、例えばΦ２が４０ｍｍの場合には距離Ｄ１は１５ｍｍとして構成されている。スクレーパー３５は、ドライフィルム５ａに積層されたセパレーター６１を先端部で鋭角に折り返すことによりドライフィルム５ａからセパレーター６１を剥離し、セパレーター６１を剥離したドライフィルム層５７及びレジスト層５９をラミネート位置Ｌｐに供給する。

【0033】

同様に、スクレーパー３７は、先端に向けて厚さが薄くなり先端が尖った形状に形成された平板状の部材であり、先端がシート基板３の下側のラミネート位置Ｌｐの近傍に位置するように配置されている。スクレーパー３７は、幅方向の寸法がシート基板３及びドライフィルム５ｂの幅方向の寸法と同等以上となるように形成されている。例えば、スクレーパー３７の先端とラミネート位置Ｌｐ（小径ローラー４５ａ及び大径ローラー４５ｂの中心位置）との搬送方向の距離Ｄ１は、小径ローラー４５ａの直径Φ２の半分以下であることが好ましい。本実施形態では、例えばΦ２が４０ｍｍの場合には距離Ｄ１は１５ｍｍとして構成されている。スクレーパー３７は、ドライフィルム５ｂに積層されたセパレーター６１を先端部で鋭角に折り返すことによりドライフィルム５ｂからセパレーター６１を剥離し、セパレーター６１を剥離したドライフィルム層５７及びレジスト層５９をラミネート位置Ｌｐに供給する。

【0034】

スクレーパー３５，３７により剥離されたセパレーター６１は、複数のローラーを介して搬送され、セパレーター巻き取り軸３９，４１にそれぞれ巻き取られる。セパレーター巻き取り軸３９，４１は、コントローラにより制御されるサーボモータ（図示省略）により駆動される。

【0035】

なお、スクレーパー３５，３７はそれぞれ、アーム６７を介して回転軸６９を中心に回動可能に設置されており、シリンダー７１の伸縮駆動により、ラミネート位置ＬＰに対して進退させることが可能である。シリンダー７１が伸びた場合にはスクレーパー３５，３７はラミネート位置ＬＰに近接し、シリンダー７１が縮んだ場合にはスクレーパー３５，３７はラミネート位置ＬＰから離間する。例えば、ドライフィルム５ａ，５ｂの交換等のメンテナンス作業は、スクレーパー３５，３７をラミネート位置ＬＰから離間させた状態で行われる。

【0036】

ラミネートローラー４３，４５は、搬送されるシート基板３の上下両側に配置されており、シート基板３を上下両側からクランプして、シート基板３の上下両側の表面にドライフィルム５ａ，５ｂ（ドライフィルム層５７及びレジスト層５９）を圧着する。

【0037】

ラミネートローラー４３は、シート基板３の上側に配置されており、シート基板３の上側の表面にドライフィルム５ａ（ドライフィルム層５７及びレジスト層５９）を圧着する。ラミネートローラー４３は、小径ローラー４３ａと、大径ローラー４３ｂとを有する。小径ローラー４３ａは、軸方向の寸法がシート基板３及びドライフィルム５ａの幅方向の寸法と同等以上となるように形成されており、ドライフィルム５ａのドライフィルム層５７に接触してシート基板３に圧着する。大径ローラー４３ｂは、軸方向の寸法が小径ローラー４３ａの軸方向の寸法と同等以上となるように形成されており、小径ローラー４３ａに対してシート基板３とは反対側で接触する。図３に示すように、大径ローラー４３ｂの直径Φ１は小径ローラー４３ａの直径Φ２よりも大きい。例えば、直径Φ１は直径Φ２の２倍以上であることが好ましい。本実施形態では、例えばΦ１は８０ｍｍ、Φ２は４０ｍｍとして構成されている。

【0038】

大径ローラー４３ｂは、例えば強度が大きく、且つ、熱伝導率の高い金属材料で構成されており、小径ローラー４３ａを加熱するためのヒーター（図示省略）を内蔵している。小径ローラー４３ａは、例えば内側は金属材料で構成され、ドライフィルム層５７と接触する外側表面はゴム材料で構成されている。大径ローラー４３ｂにより小径ローラー４３ａを加熱することで、レジスト層５９を溶融させてドライフィルム層５７をシート基板３に熱圧着することができる。なお、小径ローラー４３ａは、内側に温水を通水させる配管（金属パイプ等）を内蔵してもよい。この場合には、大径ローラー４３ｂによる加熱に加えて、小径ローラー４３ａ自体を加熱することができるので、小径ローラー４３ａの表面温度をより精度良く一定温度に保持することができる。なお、小径ローラー４３ａは小径であるため剛性が小さいが、大径で剛性が大きな大径ローラー４３ｂがシート基板３とは反対側で小径ローラー４３ａを支持するため、小径ローラー４３ａを強度的にバックアップして小径ローラー４３ａの撓みを防止できる。

【0039】

ラミネートローラー４５は、シート基板３の下側に配置されており、シート基板３の下側の表面にドライフィルム５ｂ（ドライフィルム層５７及びレジスト層５９）を圧着する。ラミネートローラー４５は、小径ローラー４５ａと、大径ローラー４５ｂとを有する。小径ローラー４５ａは、軸方向の寸法がシート基板３及びドライフィルム５ｂの幅方向の寸法と同等以上となるように形成されており、ドライフィルム５ｂのドライフィルム層５７に接触してシート基板３に圧着する。大径ローラー４５ｂは、軸方向の寸法が小径ローラー４５ａの軸方向の寸法と同等以上となるように形成されており、小径ローラー４５ａに対してシート基板３とは反対側で接触する。大径ローラー４５ｂの直径Φ１は小径ローラー４５ａの直径Φ２よりも大きい。例えば、直径Φ１は直径Φ２の２倍以上であることが好ましい。本実施形態では、例えばΦ１は８０ｍｍ、Φ２は４０ｍｍとして構成されている。

【0040】

大径ローラー４５ｂは、例えば強度が大きく、且つ、熱伝導率の高い金属材料で構成されており、小径ローラー４５ａを加熱するためのヒーター（図示省略）を内蔵している。小径ローラー４５ａは、例えば内側は金属材料で構成され、ドライフィルム層５７と接触する外側表面はゴム材料で構成されている。大径ローラー４５ｂにより小径ローラー４５ａを加熱することで、レジスト層５９を溶融させてドライフィルム層５７をシート基板３に熱圧着することができる。なお、小径ローラー４５ａは、内側に温水を通水させる配管（金属パイプ等）を内蔵してもよい。この場合には、大径ローラー４５ｂによる加熱に加えて、小径ローラー４５ａ自体を加熱することができるので、小径ローラー４５ａの表面温度をより精度良く一定温度に保持することができる。なお、小径ローラー４５ａは小径であるため剛性が小さいが、大径で剛性が大きな大径ローラー４５ｂがシート基板３とは反対側で小径ローラー４５ａを支持するため、小径ローラー４５ａを強度的にバックアップして小径ローラー４５ａの撓みを防止できる。

【0041】

なお、上記小径ローラー４３ａ，４５ａが第１ローラーの一例であり、大径ローラー４３ｂ，４５ｂが第２ローラーの一例である。

【0042】

ラミネートローラー４３を構成する小径ローラー４３ａ及び大径ローラー４３ｂは、支持部材７３により回転可能に支持されており、ラミネートローラー４５を構成する小径ローラー４５ａ及び大径ローラー４５ｂは、支持部材７５により回転可能に支持されている。支持部材７３，７５はそれぞれ、シリンダー７７の伸縮駆動によりシート基板３に対して上下方向に移動する。ラミネートローラー４３，４５は、シート基板３が通過する際には互いに近づいてドライフィルム５ａ，５ｂを圧着し、圧着が終了した後次のシート基板３が到達するまでの間は互いに遠ざかって離間する。このようにして、ラミネートローラー４３，４５はシート基板３ごとに遠近動作を繰り返す。ラミネートローラー４３を構成する小径ローラー４３ａ及び大径ローラー４３ｂと、ラミネートローラー４５を構成する小径ローラー４５ａ及び大径ローラー４５ｂとは、コントローラにより制御されるサーボモータ７９により駆動される。

【0043】

ラミネートローラー４３，４５によりドライフィルム５ａ，５ｂ（ドライフィルム層５７及びレジスト層５９）を圧着されたラミネート基板７は、搬送装置２３により冷却ローラー４７，４９に向けて搬送される。

【0044】

冷却ローラー４７，４９は、ラミネート基板７を挟むように上下に配置された一対のローラーとして構成されており、搬送されるラミネート基板７を上下両側からクランプして、ラミネート基板７を冷却する。冷却ローラー４７，４９は、例えば表面にフッ化炭素樹脂からなるチューブを設けた金属パイプとして構成されており、内部に冷媒を循環させることで表面温度が低い温度に保持されている。冷却ローラー４７，４９は、小径ローラー４３ａ，４５ａと冷却ローラー４７，４９との搬送方向の間隔がシート基板３の搬送方向の寸法Ｌよりも小さくなるように配置されている。冷却ローラー４７，４９は、コントローラにより制御されるサーボモータ８１により駆動される。冷却ローラー４７，４９は、当該冷却ローラー４７，４９がラミネート基板７を引き込む速度が、小径ローラー４３ａ，４５ａがラミネート基板７を押し出す速度よりも大きくなるように、回転速度を制御される。これにより、冷却ローラー４７，４９は、ラミネート基板７を冷却すると共に、ドライフィルム層５７及びレジスト層５９に引っ張り力を作用させる。これにより、シート基板３に圧着されたドライフィルム層５７にしわや弛みが生じていた場合でも、ドライフィルム層５７を伸ばした状態で、溶融させたレジスト層５９を固化させてシート基板３に固定することができる。

【0045】

搬送装置２３は、サーボモーター（図示省略）により駆動される複数のローラーを有する。シート基板３，７の搬送速度や停止位置等は、サーボモーターを制御するコントローラー（図示省略）により制御される。冷却ローラー４７，４９により冷却されたラミネート基板７は、搬送装置２３により出口チャンバー１３に向けて搬送される。

【0046】

出口チャンバー１３は、入口ゲート８３と出口ゲート８５を有すると共に、内部に搬送装置８７を有する。入口ゲート８３及び出口ゲート８５は、駆動装置（図示省略）により開閉される。出口チャンバー１３は、入口ゲート８３及び出口ゲート８５が閉鎖された状態で、真空チャンバー１１内と同程度まで減圧される。真空チャンバー１１においてラミネート基板７の冷却が完了すると、出口ゲート８５が閉鎖された状態のままで、入口ゲート８３が開放され、搬送装置２３，８７によりラミネート基板７が出口チャンバー１３に搬入される。搬入されたラミネート基板７は所定位置まで搬送されて停止され、入口ゲート８３が閉鎖される。その後、出口チャンバー１３の内部は大気圧に復帰され、入口ゲート８３が閉鎖された状態のままで出口ゲート８５が開放され、ラミネート基板７が外部に搬出される。

【0047】

搬送装置８７は、サーボモーター（図示省略）により駆動される複数のローラーを有する。ラミネート基板７の搬送速度や停止位置等は、サーボモーターを制御するコントローラー（図示省略）により制御される。なお、入口チャンバー９の搬送装置２１、真空チャンバー１１の搬送装置２３、及び、出口チャンバー１３の搬送装置８７は、それぞれが独立して制御される。

【0048】

＜２．実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態に係るシート真空ラミネート装置１では、シート基板３とドライフィルム５ａ，５ｂ（ドライフィルム層５７及びレジスト層５９）を圧着するラミネートローラー４３，４５が、ドライフィルム層５７に接触してシート基板３に圧着する小径ローラー４３ａ，４５ａと、小径ローラー４３ａ，４５ａに対してシート基板３とは反対側で接触し、小径ローラー４３ａ，４５ａよりも直径が大きい大径ローラー４３ｂ，４５ｂを有する。ラミネートローラー４３，４５を大小２つのローラーで構成して小さい方の小径ローラー４３ａ，４５ａで圧着することにより、スクレーパー３５，３７の先端をラミネート位置Ｌｐに近づけることができる。

【0049】

例えば、図４にラミネートローラー４３を単一のローラー４３ｃで構成した場合の構造の一例を示す。この場合、熱圧着に必要な強度を確保するために、ローラー４３ｃの直径Φ３は比較的大きくなると考えられる。ローラー４３ｃの直径Φ３が大きいと、スクレーパー３５の先端とラミネート位置Ｌｐ（ローラー４３ｃの中心位置）との搬送方向の距離Ｄ２も、構造上、比較的大きくなる。例えばΦ３が８０ｍｍの場合には、距離Ｄ２は３０ｍｍ程度になると考えられる。一方で、ドライフィルム５ａ，５ｂはドライフィルム軸２７，２９においてロール状に巻かれた状態から引き出されるため、ロール状にカールする形状の癖が付いている場合がある。このため、図４に示したような単一のローラー構成の場合、距離Ｄ２が大きくなることに起因して、スクレーパー３５から引き出されたドライフィルム層５７及びレジスト層５９がカールし、シート基板３との貼り合わせ位置がずれてしまい、貼り合わせを良好に行えないおそれがある。

【0050】

本実施形態では、図３に示すように、スクレーパー３５，３７の先端をラミネート位置Ｌｐに近づけることができるので、ドライフィルム５ａ，５ｂの形状癖による影響を低減でき、シート基板３とドライフィルム層５７及びレジスト層５９との貼り合わせを精度良く良好に行うことが可能となる。したがって、高品質なラミネート製品を製造できる。また、ドライフィルム５ａ，５ｂの形状癖による影響を低減する方法として、例えばラミネート位置Ｌｐ近傍にエアを噴出する機構を設け、ドライフィルム５ａ，５ｂに対してエアを噴出してカール状の癖を是正する構成が考えられる。しかしながら、この場合にはエアを噴出させるために真空度を高くすることができない。本実施形態では、エアの噴出の必要がないため、真空チャンバー１１の真空度を最大限まで高めることが可能である。

【0051】

また、ラミネートローラー４３，４５のうち、ドライフィルム層５７に当接して押圧する小径ローラー４３ａ，４５ａは表面が摩耗するため、定期的に交換が必要となる。本実施形態では、ラミネートローラー４３，４５を大小２つのローラーで構成するので、例えば大径ローラー４３ｂ，４５ｂについては支持部材７３，７５に対して固定的に設置してサーボモータ７９や減速機等と連結させる一方で、小径ローラー４３ａ，４５ａについては例えば大径ローラー４３ｂ，４５ｂに従動させる構造として、着脱しやすいように設置することが可能となる。したがって、小径ローラー４３ａ，４５ａのメンテナンス性を向上できる。

【0052】

また、小径ローラー４３ａ，４５ａは小径であるため剛性が小さいが、大径で剛性が大きな大径ローラー４３ｂ，４５ｂがシート基板３とは反対側で小径ローラー４３ａ，４５ａを支持するため、小径ローラー４３ａ，４５ａを強度的にバックアップすることができる。したがって、小径ローラー４３ａ，４５ａの撓みを防止できる。

【0053】

また、本実施形態のシート真空ラミネート装置１では、大径ローラー４３ｂ，４５ｂが小径ローラー４３ａ，４５ａを加熱するためのヒーターを内蔵している。これにより、加熱した小径ローラー４３ａ，４５ａによりドライフィルム５ａ，５ｂのレジスト層５９を溶融させてドライフィルム層５７をシート基板３に熱圧着することができる。また、大径ローラー４３ｂ，４５ｂにより小径ローラー４３ａ，４５ａの温度をバックアップできることから、小径ローラー４３ａ，４５ａに対するヒーターの設置が不要となり、小径ローラー４３ａ，４５ａを小径化できる。

【0054】

また、本実施形態のシート真空ラミネート装置１では、小径ローラー４３ａ，４５ａが温水を通水させる配管を内蔵してもよい。この場合には、大径ローラー４３ｂ，４５ｂのヒーターによる加熱に加えて、小径ローラー４３ａ，４５ａ自体を加熱することができる。これにより、小径ローラー４３ａ，４５ａの表面温度をより精度良く一定温度に保持することができる。

【0055】

また、本実施形態のシート真空ラミネート装置１では、ドライフィルム軸２７，２９から供給されたドライフィルム５ａ，５ｂをフィードローラー３１，３３によりラミネートローラー４３，４５に向けて押し出す。これにより、ドライフィルム５ａ，５ｂに作用するテンションを小さくすることができるので、ドライフィルム５ａ，５ｂに伸縮が生じるのを抑制できる。その結果、シート基板３とドライフィルム５ａ，５ｂの位置決め精度を向上できるので、シート基板３とドライフィルム層５７及びレジスト層５９を精度良く貼り合わせることができる。

【0056】

また、本実施形態のシート真空ラミネート装置１では、フィードローラー３１，３３がドライフィルム５ａ，５ｂを押し出す速度が、小径ローラー４３ａ，４５ａがドライフィルム層５７及びレジスト層５９を引き込む速度と略等しくなるように、フィードローラー３１，３３の回転速度が制御される。これにより、ドライフィルム５ａ，５ｂに作用するテンションを０に近づけることができるので、シート基板３とドライフィルム層５７及びレジスト層５９の位置決め精度をさらに向上できる。

【0057】

また、本実施形態のシート真空ラミネート装置１では、冷却ローラー４７，４９により、シート基板３にドライフィルム層５７を熱圧着して生成したラミネート基板７を冷却すると共に、ドライフィルム層５７に引っ張り力を作用させる。これにより、シート基板３に圧着されたドライフィルム層５７にしわや弛みが生じていた場合でも、ドライフィルム層５７を伸ばした状態で、溶融させたレジスト層５９を固化させてシート基板３に固定することができる。したがって、ラミネート基板７におけるドライフィルム層５７の平滑性を確保でき、高品質なラミネート製品を製造できる。

【0058】

また、本実施形態のシート真空ラミネート装置１では、冷却ローラー４７，４９が、小径ローラー４３ａ，４５ａと冷却ローラー４７，４９との間隔がシート基板３の搬送方向の寸法Ｌよりも小さくなるように配置されると共に、冷却ローラー４７，４９がラミネート基板７を引き込む速度が、小径ローラー４３ａ，４５ａがラミネート基板７を押し出す速度よりも大きくなるように、冷却ローラー４７，４９の回転速度が制御される。これにより、ドライフィルム層５７に対して引っ張り力を確実に作用させることができるので、ラミネート基板７におけるドライフィルム層５７の平滑性を確保でき、高品質なラミネート製品を製造できる。

【0059】

＜３．変形例＞
本発明は、以上説明した実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

【0060】

例えば、以上ではシート基板３，７が入口チャンバー９及び出口チャンバー１３において一旦停止するようにしたが、停止させずに連続的に搬送しつつ、加圧及び減圧を行う構成としてもよい。

【0061】

また、以上ではシート基板３の両面にドライフィルム５をラミネートする場合について説明したが、シート基板３の片面のみにドライフィルム５をラミネートする構成としてもよい。

【0062】

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

【符号の説明】

【0063】

１ シート真空ラミネート装置
３ シート基板
５ａ，５ｂ ドライフィルム
１１ 真空チャンバー（チャンバーの一例）
２７，２９ ドライフィルム軸
３１，３３ フィードローラー
３５，３７ スクレーパー
４３ ラミネートローラー
４３ａ 小径ローラー（第１ローラーの一例）
４３ｂ 大径ローラー（第２ローラーの一例）
４５ ラミネートローラー
４５ａ 小径ローラー（第１ローラーの一例）
４５ｂ 大径ローラー（第２ローラーの一例）
４７，４９ 冷却ローラー
５７ ドライフィルム層
５９ レジスト層
６１ セパレーター
Ｌ 寸法

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【手続補正書】

【提出日】2023-09-13

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

真空ポンプにより減圧されるチャンバーと、
前記チャンバー内に設けられ、シート基板とドライフィルム層を圧着するラミネートローラーと、
前記ドライフィルム層に積層されたセパレーターを先端部で折り返すことにより前記ドライフィルム層から剥離し、前記セパレーターを剥離した前記ドライフィルム層を前記ラミネートローラーに供給するスクレーパーと、
前記チャンバー内に設けられ、前記セパレーター上の前記シート基板に対応する部分では前記ドライフィルム層が積層されそれ以外の部分では前記ドライフィルム層が除去されたドライフィルムを供給するドライフィルム軸と、
前記チャンバー内に設けられ、前記ドライフィルム軸から供給された前記ドライフィルムをクランプして前記ラミネートローラーに向けて押し出すフィードローラーと、
を有し、
前記ラミネートローラーは、
前記ドライフィルム層に接触して前記シート基板に圧着する第１ローラーと、
前記第１ローラーに対して前記シート基板とは反対側で接触し、前記第１ローラーよりも直径が大きい第２ローラーと、
を有し、
前記フィードローラーは、
当該フィードローラーが前記ドライフィルムを押し出す速度が、前記第１ローラーが前記ドライフィルム層を引き込む速度と略等しくなるように、回転速度を制御される
ことを特徴とするシート真空ラミネート装置。

【請求項2】

前記第２ローラーは、
前記第１ローラーを加熱するためのヒーターを内蔵している
ことを特徴とする請求項１に記載のシート真空ラミネート装置。

【請求項3】

前記第１ローラーは、
温水を通水させる配管を内蔵している
ことを特徴とする請求項２に記載のシート真空ラミネート装置。

【請求項4】

前記ラミネートローラーにより圧着された前記シート基板及び前記ドライフィルム層を冷却すると共に、前記ドライフィルム層に引っ張り力を作用させる冷却ローラーをさらに有する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート真空ラミネート装置。

【請求項5】

前記冷却ローラーは、
前記第１ローラーと前記冷却ローラーとの間隔が前記シート基板の搬送方向の寸法よりも小さくなるように配置され、
前記冷却ローラーが前記シート基板及び前記ドライフィルム層を引き込む速度が、前記第１ローラーが前記シート基板及び前記ドライフィルム層を押し出す速度よりも大きくなるように、回転速度を制御される
ことを特徴とする請求項４に記載のシート真空ラミネート装置。

【手続補正書】

【提出日】2024-01-05

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

真空ポンプにより減圧されるチャンバーと、
前記チャンバー内に設けられ、シート基板とドライフィルム層を圧着するラミネートローラーと、
前記ドライフィルム層に積層されたセパレーターを先端部で折り返すことにより前記ドライフィルム層から剥離し、前記セパレーターを剥離した前記ドライフィルム層を前記ラミネートローラーに供給するスクレーパーと、
前記チャンバー内に設けられ、前記セパレーター上の前記シート基板に対応する部分では前記ドライフィルム層が積層されそれ以外の部分では前記ドライフィルム層が除去されたドライフィルムを供給するドライフィルム軸と、
前記チャンバー内に設けられ、前記ドライフィルム軸から供給された前記ドライフィルムをクランプして前記ラミネートローラーに向けて押し出すフィードローラーと、
を有し、
前記ラミネートローラーは、
前記ドライフィルム層に接触して前記シート基板に圧着する第１ローラーと、
前記第１ローラーに対して前記シート基板とは反対側で接触し、前記第１ローラーよりも直径が大きい第２ローラーと、
を有し、
前記フィードローラーは、
当該フィードローラーが前記ドライフィルムを押し出す速度が、前記第１ローラーが前記ドライフィルム層を引き込む速度と略等しくなるように、回転速度を制御され、
前記スクレーパーの先端と、前記第１ローラーが前記ドライフィルム層を前記シート基板に圧着する位置と、の前記シート基板の搬送方向の距離は、前記第１ローラーの直径の半分以下であり、
前記第２ローラーの直径は前記第１ローラーの直径の２倍以上である
ことを特徴とするシート真空ラミネート装置。

【請求項2】

前記第２ローラーは、
前記第１ローラーを加熱するためのヒーターを内蔵している
ことを特徴とする請求項１に記載のシート真空ラミネート装置。

【請求項3】

前記第１ローラーは、
温水を通水させる配管を内蔵している
ことを特徴とする請求項２に記載のシート真空ラミネート装置。

【請求項4】

前記ラミネートローラーにより圧着された前記シート基板及び前記ドライフィルム層を冷却すると共に、前記ドライフィルム層に引っ張り力を作用させる冷却ローラーをさらに有する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート真空ラミネート装置。

【請求項5】

前記冷却ローラーは、
前記第１ローラーと前記冷却ローラーとの間隔が前記シート基板の搬送方向の寸法よりも小さくなるように配置され、
前記冷却ローラーが前記シート基板及び前記ドライフィルム層を引き込む速度が、前記第１ローラーが前記シート基板及び前記ドライフィルム層を押し出す速度よりも大きくなるように、回転速度を制御される
ことを特徴とする請求項４に記載のシート真空ラミネート装置。