特許 7566642 プレス装置およびプレス方法

(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】

(24)【登録日】2024-10-04

(45)【発行日】2024-10-15

(54)【発明の名称】プレス装置およびプレス方法

(51)【国際特許分類】

   B30B 15/00 20060101AFI20241007BHJP

   H05K 3/34 20060101ALI20241007BHJP

   H01L 21/60 20060101ALI20241007BHJP

【ＦＩ】

B30B15/00 G

H05K3/34 505A

H01L21/60 311T

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021000824

(22)【出願日】2021-01-06

(65)【公開番号】P2022106092

(43)【公開日】2022-07-19

【審査請求日】2023-08-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000110859

【氏名又は名称】キヤノンマシナリー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100148987

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 礼子

(72)【発明者】

【氏名】森國 俊充

(72)【発明者】

【氏名】石田 幸生

【審査官】永井 友子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１９５２５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２０３４４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１０９３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０４１３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１８１８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１８５８４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１７１５６４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ３０Ｂ １５／００

Ｈ０５Ｋ ３／３４

Ｈ０１Ｌ ２１／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上プレスヘッドと下プレスヘッドとを有し、上プレスヘッドと下プレスヘッドとで協働して、下プレスヘッドの上面よりも大形とされる基板における複数の粒子部材を押圧し、かつ、基板上の押圧する粒子部材を変更してプレス加工していくプレス装置であって、
前記基板が下プレスヘッド上に載置される際に、下プレスヘッドの上面よりもはみ出した基板の一部を支持体にて下方から受けて、少なくとも、上プレスヘッドと下プレスヘッドとの間の基板のヘッド対応部を上プレスヘッドの下面と下プレスヘッドの上面とに対して傾斜乃至湾曲させない状態に維持するバックアップ構造を備え、かつ、押圧する粒子部材の位置に応じて基板を支持するバックアップ構造の前記支持体が変更されるように制御する制御機能を備えた制御手段を有することを特徴とするプレス装置。

【請求項2】

バックアップ構造は、上下可能なロッドを有する複数本の支持体にて構成されることを
特徴とする請求項１に記載のプレス装置。

【請求項3】

バックアップ構造の支持体は、その先端に設けられた回転自在な球体を介して基板を受
けることを特徴とする請求項２に記載のプレス装置。

【請求項4】

上プレスヘッドと下プレスヘッドとを有し、上プレスヘッドと下プレスヘッドとで協働して、下プレスヘッドの上面よりも大形とされる基板における複数の粒子部材を押圧するプレス装置であって、
前記基板が下プレスヘッド上に載置される際に、下プレスヘッドの上面よりもはみ出した基板の一部を下方から受けて、少なくとも、上プレスヘッドと下プレスヘッドとの間の板のヘッド対応部を上プレスヘッドの下面と下プレスヘッドの上面とに対して傾斜乃至湾曲させない状態に維持するバックアップ構造を備え、前記上プレスヘッドの下面が水平面に対して傾いた状態では、粒子部材の押圧時に、下プレスヘッドの上面を上プレスヘッドの下面の傾斜に倣って傾斜させ、下プレスヘッドの上面と上プレスヘッドの下面と平行状態とし、かつ、この傾斜に対して前記バックアップ構造が対応して、前記基板のヘッド対応部を上プレスヘッドの下面と下プレスヘッドの上面とに対して傾斜乃至湾曲させない状態に維持することを特徴とするプレス装置。

【請求項5】

基板の４辺をそれぞれ受ける支持構造と、支持構造をＸＹ平面上を移動させるＸＹ方向駆動機構と、支持構造をＸＹ平面と直交するＺ方向に移動させるＺ方向駆動機構とを備えたことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか１項に記載のプレス装置。

【請求項6】

バックアップ構造と支持構造とで、前記基板をＸＹ平面と平行に支持することを特徴とする請求項５に記載のプレス装置。

【請求項7】

粒子部材の頂部を上プレスヘッドの下面平坦面で押圧して平坦化するコイニングに用いることを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか１項に記載のプレス装置。

【請求項8】

基板を移動させつつ基板上の押圧する粒子部材を変更してプレス加工していくものであり、上プレスヘッドと下プレスヘッドとで協働して、下プレスヘッドの上面よりも大形とされる基板における複数の粒子部材を押圧するプレス方法であって、
前記基板が下プレスヘッド上に載置される際に、下プレスヘッドの上面よりもはみ出した基板の一部を支持体にて下方から受けて、少なくとも、上プレスヘッドと下プレスヘッドとの間の基板のヘッド対応部を上プレスヘッドの下面と下プレスヘッドの上面とに対して傾斜乃至湾曲させない状態に維持してプレス加工するとともに、下プレスヘッドの上面よりもはみ出した基板の一部をバックアップ構造の支持体にて下方から受けてプレス加工するものであり、押圧する粒子部材の位置に応じて基板を支持するバックアップ構造の支持体が変更されることを特徴とするプレス方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板やＩＣチップ等の電子部品（バンプ形成体）に形成された粒子部材を押圧するプレス装置およびプレス方法に関する。

【背景技術】

【0002】

このようなプレス装置には、粒子部材形成体に形成された粒子部材の頂部をプレスヘッドの下面平坦面で押圧して平坦化するコイニング装置（特許文献１及特許文献２）がある。

【0003】

すなわち、従来のコイニング装置として、図１６に示すように、上治具（上プレスヘッド）１と治具（下プレスヘッド）２とを用いて、基板３の厚さ方向にバンプ４の頂部に押圧力を加えるものである。この場合、上プレスヘッド１及び下プレスヘッド２には、それぞれ加熱体５，６が付設される。

【0004】

従って、図１６に示すようなプレス装置にて、基板３上の粒子部材（バンプ４）の頂部を平坦化するプレス加工は、上プレスヘッド１と下プレスヘッド２とが所定寸だけ離間した開状態で、下プレスヘッド２上に基板３を設置（載置）する。その後、上プレスヘッド１を下降させて、上プレスヘッド１の下面平坦面でバンプ４を押圧してこのバンプ４を平坦化するものでる。このプレス加工時には、加熱体５にて上プレスヘッド１が加熱され、加熱体６にて下プレスヘッド２が加熱される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００４－３４９６０２号公報

【文献】特開２００２－２７０６３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、図１７に示すように、下プレスヘッド２に対して基板が大形であって、例えば、基板３の一のコーナ部におけるバンプ４の平坦化を行う場合、図１７に示すように、基板３が下プレスヘッド２から大きくはみ出す。

【0007】

このように基板３が下プレスヘッド２から大きくはみ出すと、下プレスヘッド２上の基板３が、下プレスヘッド２の上面平坦面に対して傾斜したり、湾曲したりする。このように下プレスヘッド２の上面平坦面に対して傾斜等した状態で、上プレスヘッド１を下降させて各バンプ４に対する押圧動作を行えば、基板４のコプラナリティ（平坦度）が安定しない。また、傾斜度によっては、プレス時に基板３が損傷するおそれがあった。

【0008】

本発明は、上記課題に鑑みて、下プレスヘッドに対して大形の基板上の粒子部材のコプラナリティ（平坦度）が安定し、しかも、基板の損傷等（ダメージ化）を回避できるプレス装置およびプレス方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明のプレス装置は、上プレスヘッドと下プレスヘッドとを有し、上プレスヘッドと下プレスヘッドとで協働して、下プレスヘッドの上面よりも大形とされる基板における複数の粒子部材を押圧するプレス装置であって、前記基板が下プレスヘッド上に載置される際に、下プレスヘッドの上面よりもはみ出した基板の一部を下方から受けて、少なくとも、上プレスヘッドと下プレスヘッドとの間の基板のヘッド対応部を上プレスヘッドの下面と下プレスヘッドの上面とに対して傾斜乃至湾曲させない状態に維持するバックアップ構造を備えたものである。

【0010】

本発明のプレス装置によれば、下プレスヘッドの上面よりもはみ出した基板の一部を下方からバックアップ構造にて支持することができる。しかも、この支持によって、少なくとも、上プレスヘッドと下プレスヘッドとの間の基板のヘッド対応部を下プレスヘッドの上面に対して傾斜乃至湾曲させないので、上プレスヘッドを下降させて粒子部材を押圧するプレス加工において、粒子部材のコプラナリティ（平坦度）が安定する。しかも、プレス時において、基板に対して偏った外力を作用させない。

【0011】

バックアップ構造は、上下可能なロッドを有する複数本の支持体にて構成されるものであってもよい。このような支持体を用いることにより、基板の高さ位置に応じて安定して基板を支持できる。

【0012】

バックアップ構造の支持体は、その先端に設けられた回転自在な球体を介して基板を受けるものが好ましい。このような回転自在な球体を介して基板を受けることによって、基板を損傷等させることなく、安定して支持できる。

【0013】

上プレスヘッドの下面が水平面に対して傾いた状態では、粒子部材の押圧時に、下プレスヘッドの上面を上プレスヘッドの下面の傾斜に倣って傾斜させ、下プレスヘッドの上面と上プレスヘッドの下面と平行状態とし、かつ、この傾斜に対して前記バックアップ構造が対応して、前記基板のヘッド対応部を上プレスヘッドの下面と下プレスヘッドの上面とに対して傾斜乃至湾曲させない状態に維持するようにしてもよい。

【0014】

上プレスヘッドの粒子部材を押圧する下面（下面平坦面）が水平面に対して傾いた状態で、下降して粒子部材を押圧する場合がある。このため、下プレスヘッド側に例えばチルト機構を設け、押圧時に上プレスヘッドの下面平坦面が水平面に対して傾いた状態であっても、このチルト機構でもって、下プレスヘッドの上面（上面平坦面）を上プレスヘッドの下面平坦面の傾斜に倣って傾斜させ、下プレスヘッドの上面平坦面と上プレスヘッドの下面平坦面とを平行状態とすることができる。しかも、バックアップ構造もこの傾斜に対応して、基板のヘッド対応部を上プレスヘッドの下面と下プレスヘッドの上面とに対して傾斜乃至湾曲させない状態に維持するので、上プレスヘッドの下面平坦面が水平面に対して傾いていても、基板上の粒子部材のコプラナリティ（平坦度）が安定する。

【0015】

基板の４辺をそれぞれ受ける支持構造と、支持構造をＸＹ平面上を移動させるＸＹ方向駆動機構と、支持構造をＸＹ平面と直交するＺ方向に移動させるＺ方向駆動機構とを備えたものが好ましい。このように構成することによって、基板上の全粒子部材の平坦化が可能となる。

【0016】

バックアップ構造と支持構造とで、前記基板をＸＹ平面と平行に支持するのが好ましい。このようにすることによって、粒子部材のコプラナリティ（平坦度）がより安定し、しかも、プレス時において、基板に対して偏った外力を作用させない。

【0017】

本発明のプレス方法は、上プレスヘッドと下プレスヘッドとで協働して、下プレスヘッドの上面よりも大形とされる基板における複数の粒子部材を押圧するプレス方法であって、前記基板が下プレスヘッド上に載置される際に、下プレスヘッドの上面よりもはみ出した基板の一部を支持体にて下方から受けて、少なくとも、上プレスヘッドと下プレスヘッドとの間の基板のヘッド対応部を下プレスヘッドの下面に対して傾斜乃至湾曲させない状態に維持してプレス加工するものである。

【0018】

本発明のプレス方法によれば、下プレスヘッドの上面よりもはみ出した基板の一部を下方から支持することができる。しかも、この支持によって、少なくとも、上プレスヘッドと下プレスヘッドとの間の基板のヘッド対応部を上プレスヘッドの下面と下プレスヘッドの上面とに対して傾斜乃至湾曲させないので、上プレスヘッドを下降させて粒子部材を押圧するプレス加工において、粒子部材のコプラナリティ（平坦度）が安定し、しかも、プレス時において、基板に対して偏った外力を作用させない。

【0019】

基板を移動させつつ基板上の押圧する粒子部材を変更してプレス加工していくプレス方法であって、下プレスヘッドの上面よりもはみ出した基板の一部をバックアップ構造の支持体にて下方から受けてプレス加工するものであり、押圧する粒子部材の位置に応じて基板を支持するバックアップ構造の支持体が変更されるものであってもよい。このように構成することよって、基板上の全粒子部材の平坦化を行うことができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明では、粒子部材のコプラナリティ（平坦度）が安定するので、高精度のプレス加工を行うことができる。しかも、プレス時に基板に対して偏った外力を作用させないので、基板の損傷（ダメージ化）を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明のプレス装置を示し、（ａ）は上プレスヘッドが下降する前の状態の簡略図であり、（ｂ）は上プレスヘッドが下降して粒子部材を平坦化している状態の簡略図である。

【図2】上プレスヘッドを省略した状態のプレス装置の平面図である。

【図3】バックアップ構造にて基板を支持している状態のプレス装置の正面図である。

【図4】バックアップ構造の支持体の拡大図である。

【図5】バックアップ構造の支持体の他の実施形態の要部拡大図である。

【図6】基板の簡略平面図である。

【図7】図１に示すプレス装置の全体構成ブロック図である。

【図8】基板の第２長辺と第２短辺との間のコーナの粒子部材を平坦化する場合の簡略平面図である。

【図9】基板の第２短辺側の中間部位の粒子部材を平坦化する場合の簡略平面図である。

【図10】基板の第２短辺と第１長辺との間のコーナの粒子部材を平坦化する場合の簡略平面図である。

【図11】基板の第１長辺側の中間部位の粒子部材を平坦化する場合の簡略平面図である。

【図12】基板の第１長辺と第１短辺との間のコーナの粒子部材を平坦化する場合の簡略平面図である。

【図13】基板の第１短辺側の中間部位の粒子部材を平坦化する場合の簡略平面図である。

【図14】基板の第１短辺と第２長辺との間のコーナの粒子部材を平坦化する場合の簡略平面図である。

【図15】基板の第２長辺側の中間部位の粒子部材を平坦化する場合の簡略平面図である。

【図16】従来のプレス装置の簡略図である。

【図17】従来のプレス装置の問題点を説明する簡略図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下本発明の実施の形態を図１～図１５に基づいて説明する。

【0023】

図１は本発明に係るプレス装置の簡略図である。このプレス装置は、例えば、ＩＣチップ、チップコンデンサ、チップ抵抗、あるいはこれらを搭載する基板（粒子部材形成体）２１の粒子部材２０の頂部を平坦化するコイニングに用いる装置である。この実施形態において、粒子部材２０をバンプ２０と呼び、粒子部材形成体２１をバンプ形成体と呼ぶ場合がある。基板２１は、複数の回路パターンを形成したものであって、図６に示すように、個片化して、ＣＰＵ基板（マザーボード基板）である基板小片２１ａを形成するものである。このように、基板２１にマトリックス状の切断線Ｌ１，Ｌ２を作成することによって、製品としての基板小片２１ａを形成した場合、基板２１の４つの辺側に、廃材としての前記基板端材２１ｂが形成される。

【0024】

プレス装置は、上プレスヘッド２２と下プレスヘッド２３とを備え、さらに、図７に示すように、上プレスヘッド２２を上下動させる上プレスヘッド上下動手段２４を備える。上下動手段２５によって上プレスヘッド２２を下降させて、基板２１に形成されたバンプ２０の頂部をこの上プレスヘッド２２の下面平坦面２２ａで押圧して平坦化する。このプレス装置では、下プレスヘッド２３を上下動させる下プレスヘッド上下動手段２５を備える。なお、各上下動手段２４，２５は、公知公用のシリンダ機構等の公知公用の往復動機構にて構成できる。また、上プレスヘッド２２及び下プレスヘッド２３にはそれぞれ図示省略の加熱板が付設されている。

【0025】

また、このプレス装置は、図７に示すように、プレス加工時に基板２１を受けるバックアップ構造２６と、基板２１を上下プレスヘッド２２、２３間に供給するための支持構造２７とを備える。

【0026】

バックアップ構造２６は、図２に示すように複数本の支持体３０を備えたものである。この支持体３０は、例えば、図３と図４に示すように、シリンダ本体４１と、シリンダ本体４１に対して伸縮するロッド４２とを有するシリンダ機構にて構成できる。なお、シリンダ機構として、流体シリンダであっても、電動シリンダであってもよい。この実施形態では、ＩＡＩ社製のロボシリンダ（登録商標）を用いた。

【0027】

この場合、図２に示すように、仮想矩形のコーナに配設される４つの支持板３５（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ）に、４機の支持体３０が配置されている。すなわち、支持板３５の各コーナ部に支持体３０が配設されている。このため、支持体３０は、この実施形態では全部で１６機備えている。

【0028】

また、支持体３０のロッド４２の先端に、図５に示すように、その先端に回転自在な球体３３が付設されたものであってもよい。この場合、ロッド４２の先端部をいわゆるボールプランジャにて構成してもよい。ボールプランジャとは、スプリングが収納された本体部と、この本体部の開口部（上方開口部）に配設されるボールとからなるものである。

【0029】

ところで、この実施形態では、基板２１は、図２に示すように、第１長辺３１ａと第１短辺３２ａと第２長辺３１ｂと第２短辺３２ｂとを有する平面視矩形を成すものであり、支持構造２７は、第１長辺３１ａを受ける第１支持部材３６（３６ａ）と、第１短辺３２ａを受ける第２支持部材３６（３６ｂ）と、第２長辺３１ｂを受ける第３支持部材３６（３６ｃ）と、第２短辺３２ｂを受ける第４支持部材３６（３６ｄ）とを備える。

【0030】

すなわち、各支持部材３６には、基板２１の辺３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂを受ける切り欠き部３７（３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ）が設けられている。そして、４つの支持部材３６で構成される支持構造２７は、支持構造駆動手段３８（図７参照）にて、水平面（ＸＹ平面）上の移動及び水平面と直交する鉛直軸（Ｚ軸）上の往復動（上下動）が可能とされる。このため、支持構造駆動手段３８は、支持構造２７をＸＹ平面上を移動させるＸＹ方向駆動機構３９と、支持構造２７をＸＹ平面と直交するＺ方向に移動させるＺ方向駆動機構４０とを備える。

【0031】

ＸＹ方向駆動機構３９及びＺ方向駆動機構４０は、それぞれ、シリンダ機構、ボールねじ機構、リニアガイド機構等の公知・公用の往復動機構を用いることができる。また、ＸＹ方向駆動機構３９及びＺ方向駆動機構４０は、全支持部材３６を同時に移動させるものであっても、各支持部材３６を独立して移動させるものであってもよい。

【0032】

ところで、上プレスヘッド上下動手段２４、下プレスヘッド上下動手段２５、バックアップ構造２６、及び支持構造駆動手段３８等は、図７に示すように、コンピュータ５０にて制御される。

【0033】

コンピュータは、基本的には、入力機能を備えた入力手段と、出力機能を備えた出力手段と、記憶機能を備えた記憶手段と、演算機能を備えた演算手段と、制御機能を備えた制御手段にて構成される。入力機能は、外部からの情報を、コンピュータに読み取るためのものであって、読み込まれたデータやプログラムは、コンピュータシステムに適した形式の信号に変換される。出力機能は、演算結果や保存されているデータなどを外部に表示するものである。記憶手段は、プログラムやデータ、処理結果などを記憶して保存するものである。演算機能は、データをプログラムの命令に随って、計算や比較して処理するものである。制御機能は、プログラムの命令を解読し、各手段に指示を出すものであり、この制御機能はコンピュータの全手段の統括をする。入力手段には、キーボード、マウス、タブレット、マイク、ジョイスティック、スキャナ、キャプチャーボード等がある。また、出力手段には、モニタ、スピーカー、プリンタ等がある。記憶手段には、メモリ、ハードディスク、ＣＤ・ＣＤ－Ｒ，ＰＤ・ＭＯ等がある。演算手段には、ＣＰＵ等があり、制御手段には、ＣＰＵやマザーボード等がある。

【0034】

次に前記のように構成されたプレス装置を用いて基板２１上の粒子部材（バンプ）２０を平坦化する工程（方法）を説明する。この場合、本プレス方法の概略を図１を用いて説明する。まず、上プレスヘッド２２と下プレスヘッド２３とが所定間隔に離間した金型開状態とする。そして、支持構造２７（図２参照）にて基板２１を支持して、上下プレスヘッド間に搬送する。次に、上プレスヘッド２２で基板２１を持ち上げた状態とするとともに、バックアップ構造２６で基板２１を支持する。すなわち、基板２１を水平状に維持させる。この状態で、上プレスヘッド２２を下降させて粒子部材（バンプ）２０を上プレスヘッド２２の平坦下面で押圧する。この際、上プレスヘッド２２の加熱板及び下プレスヘッド２３の加熱板にて基板２１を加熱することになる。これによって、粒子部材（バンプ）を平坦化できる。

【0035】

次に、図８～図１５を用いて本プレス加工を説明する。図８は、Ｐ（プレス位置）で示される、基板２１の第２短辺３２ｂと第２長辺３１ｂとの間のコーナ部の粒子部材２０を平坦化する場合である。この場合、図８に示すように、基板２１の第２短辺３２ｂと第２長辺３１ｂとの間のコーナ部を、下プレスヘッド２３上に配置することになる。このため、基板２１を、３５ａの支持板３５の４本の支持体３０を上昇させて支持することになる。

【0036】

このように、支持板３５ａの４本の支持体３０にて基板２１を支持する（受ける）ことによって、少なくとも、上下プレスヘッド２２，２３間の基板押圧部位（ヘッド対応部）が、下プレスヘッド２３の上面に対して、傾斜したり、湾曲したりすることを防止できる。このため、安定して、粒子部材２０を平坦化することができる。

【0037】

図９は、Ｐ（プレス位置）で示される、第２短辺３２ｂの中間部位の粒子部材２０を平坦化する場合を示している。図９に示すように、基板２１の第２短辺３２ｂの中間部位を、下プレスヘッド２３上に配置することになる。このため、基板２１を、３５ａの支持板３５の２本のハ及びニの支持体３０と、３５ｂの支持板３５の２本のハ及びニの支持体３０を上昇させて支持することになる。

【0038】

このように、支持板３５ａの２本の支持体３０と支持板３５ｂの２本の支持体３０にて基板２１を支持する（受ける）ことによって、少なくとも、上下プレスヘッド２２，２３間のヘッド対応部が、下プレスヘッド２３に上面に対して、傾斜したり、湾曲したりすることを防止できる。このため、安定して、粒子部材２０を平坦化することができる。

【0039】

図１０は、Ｐ（プレス位置）で示される、基板２１の第２短辺３２ｂと第１長辺３１ａとの間のコーナの粒子部材２０を平坦化する場合を示している。この場合、図１０に示すように、基板２１の第２短辺３２ｂと第１長辺３１ａとの間のコーナを、下プレスヘッド２３上に配置することになる。このため、基板２１を、３５ｂの支持板３５の４本の支持体３０を上昇させて支持することになる。

【0040】

このように、支持板３５ｂの４本の支持体３０にて基板２１を支持する（受ける）ことによって、少なくとも、上下プレスヘッド２２，２３間のヘッド対応部が、下プレスヘッド２３に上面に対して、傾斜したり、湾曲したりすることを防止できる。このため、安定して、粒子部材２０を平坦化することができる。

【0041】

図１１は、Ｐ（プレス位置）で示される、基板２１の第１長辺３１ａの中間部位の粒子部材２０を平坦化する場合を示している。図１１に示すように、基板２１の第１長辺３１ａの中間部位を、下プレスヘッド２３上に配置することになる。このため、基板２１を、３５ｂの支持板３５の４本の支持体３０と、３５ｃの支持板３５の４本の支持体３０を上昇させて支持することになる。

【0042】

このように、支持板３５ｂの４本の支持体３０と支持板３５ｃの４本の支持体３０にて基板２１を支持する（受ける）ことによって、少なくとも、上下プレスヘッド２２，２３間のヘッド対応部が、下プレスヘッド２３に上面に対して、傾斜したり、湾曲したりすることを防止できる。このため、安定して、粒子部材２０を平坦化することができる。

【0043】

図１２は、Ｐ（プレス位置）で示される、基板２１の第１長辺３１ａと第１短辺３２ａとの間のコーナ部の粒子部材２０を平坦化する場合を示している。この場合、図１２に示すように、基板２１の第１長辺３１ａと第１短辺３２ａとの間のコーナ部を、下プレスヘッド２３上に配置することになる。このため、基板２１を、３５ｃの支持板３５の４本の支持体３０を上昇させて支持することになる。

【0044】

このように、支持板３５ｃの４本の支持体３０にて基板２１を支持する（受ける）ことによって、少なくとも、上下プレスヘッド２２，２３間のヘッド対応部が、下プレスヘッド２３に上面に対して、傾斜したり、湾曲したりすることを防止できる。このため、安定して、粒子部材２０を平坦化することができる。

【0045】

図１３は、Ｐ（プレス位置）で示される、第１短辺３２ａの中間部位の粒子部材２０を平坦化する場合を示している。図１３に示すように、基板２１の第１短辺３２ａの中間部位を、下プレスヘッド２３の上に配置することになる。このため、基板２１を、３５ｃの支持板３５の２本のハ及びニの支持体３０と、３５ｄの支持板３５の２本のハ及びニの支持体３０を上昇させて支持することになる。

【0046】

このように、支持板３５ｃの２本の支持体３０と支持板３５ｄの２本の支持体３０にて基板２１を支持する（受ける）ことによって、少なくとも、上下プレスヘッド２２，２３間のヘッド対応部が、下プレスヘッド２３の上面に対して、傾斜したり、湾曲したりすることを防止できる。このため、安定して、粒子部材２０を平坦化することができる。

【0047】

図１４は、Ｐ（プレス位置）で示される、基板２１の第１短辺３２ａと第２長辺３１ｂとの間のコーナ部の粒子部材を平坦化する場合を示している。図１４に示すように、基板２１の第１短辺３２ａと第２長辺３１ｂとの間のコーナ部を、下プレスヘッド２３上に配置することになる。このため、基板２１を、３５ｄの支持板３５の４本の支持体３０を上昇させて支持することになる。

【0048】

このように、支持板３５ｄの４本の支持体３０にて基板２１を支持する（受ける）ことによって、少なくとも、上下プレスヘッド２２，２３間のヘッド対応部が、下プレスヘッド２３の上面に対して、傾斜したり、湾曲したりすることを防止できる。このため、安定して、粒子部材２０を平坦化することができる。

【0049】

図１５は、Ｐ（プレス位置）で示される、基板２１の第２長辺３１ｂの中間部位の粒子部材２０を平坦化する場合を示している。図１５に示すように、基板２１の第２長辺３１ｂの中間部位を、下プレスヘッド２３上に配置することになる。このため、基板２１を、３５ａの支持板３５の４本の支持体３０と、３５ｄの支持板３５の４本の支持体３０を上昇させて支持することになる。

【0050】

このように、支持板３５ａの４本の支持体３０と支持板３５ｄの４本の支持体３０にて基板２１を支持（受ける）することによって、少なくとも、上下プレスヘッド２２，２３間のヘッド対応部が、下プレスヘッド２３の上面に対して、傾斜したり、湾曲したりすることを防止できる。このため、安定して、粒子部材２０を平坦化することができる。

【0051】

本発明のプレス装置によれば、下プレスヘッド２３の上面２３ａよりもはみ出した基板２１の一部を下方からバックアップ構造２６にて支持することができる。しかも、この支持によって、少なくとも、上プレスヘッド２２と下プレスヘッド２３との間の基板２１のヘッド対応部を下プレスヘッド２３の上面２３ａに対して傾斜乃至湾曲させないので、上プレスヘッド２２を下降させて粒子部材を押圧するプレス加工において、粒子部材２０のコプラナリティ（平坦度）が安定する。しかも、プレス時において、基板２１に対して偏った外力を作用させない。

【0052】

すなわち、本発明では、粒子部材２０のコプラナリティ（平坦度）が安定するので、高精度のプレス加工を行うことができる。しかも、プレス時に基板２１に対して偏った外力を作用させないので、基板２１の損傷（ダメージ化）を防止できる。

【0053】

バックアップ構造２６は、上下可能なロッド４２を有する複数本の支持体３０にて構成されるものであってもよい。このような支持体３０を用いることにより、基板２１の高さ位置に応じて安定して基板２１を支持できる。

【0054】

バックアップ構造２６の支持体３０は、その先端に設けられた回転自在な球体を介して基板２１を受けるものが好ましい。このような回転自在な球体を介して基板２１を受けることによって、基板２１を損傷等させることなく、安定して支持できる。

【0055】

また、上プレスヘッド２２の粒子部材２０を押圧する下面（下面平坦面）２２ａが水平面に対して傾いた状態で、下降して粒子部材２０を押圧する場合がある。このため、下プレスヘッド２３側にチルト機構(図示省略)を設け、押圧時に上プレスヘッド２２の下面平坦面２２ａが水平面に対して傾いた状態であっても、このチルト機構でもって、下プレスヘッド２３の上面（上面平坦面）２３ａを上プレスヘッド２２の下面平坦面２２ａの傾斜に倣って傾斜させ、下プレスヘッド２３の上面平坦面２３ａと上プレスヘッド２２の下面平坦面と２２ａを平行状態とすることができる。しかも、バックアップ構造２６もこの傾斜に対応して、基板２１のヘッド対応部を上プレスヘッド２２の下面２２ａと下プレスヘッド２３の上面２３ａとに対して傾斜乃至湾曲させない状態に維持するので、上プレスヘッド２２の下面平坦面２２ａが水平面に対して傾いていても、基板２１上の粒子部材２０のコプラナリティ（平坦度）が安定する。

【0056】

チルト機構として、例えば、下方の凹球面に上方の凸球面を嵌合させた状態で、凹球面と凸球面との間にエアを供給するもの等で構成でききる。すなわち、凹球面と凸球面との間に僅かな隙間を設け、上プレスヘッド２２を下プレスヘッド２３に対してチルト許容状態とするようにすればよい。また、バックアップ構造２６を上プレスヘッド２２及び下プレスヘッド２３の傾斜に対応させるには、支持体３０のロッド４２の高さを調整すればよい。

【0057】

基板２１の４辺をそれぞれ受ける支持構造２７と、支持構造２７をＸＹ平面上を移動させるＸＹ方向駆動機構３９と、支持構造２７をＸＹ平面と直交するＺ方向に移動させるＺ方向駆動機構４０とを備えたものが好ましい。このように構成することによって、基板２１上の全粒子部材２０の平坦化が可能となる。

【0058】

バックアップ構造２６と支持構造２７とで、基板２１をＸＹ平面と平行に支持するのが好まし水平状に支持するのが好ましい。このようにすることによって、粒子部材２０のコプラナリティ（平坦度）がより安定する。

【0059】

また、実施形態のように、押圧する粒子部材２０の位置に応じて基板２１を支持するバックアップ構造２６の支持体３０が変更されるものであれば、大形の基板２１上の全粒子部材２０の平坦化を行うことができる。平坦化すべき粒子部材２０の位置（つまり、プレス位置Ｐ）が、図８～図１５に示す位置に限るにものではなく、平坦化すべき粒子部材２０の位置に応じて、基板２１をバックアップする支持体３０を選択して用いることができる。

【0060】

本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えばバックアップ構造２６の支持体３０の数として４本が好ましいが、４本に限るものではなく、増減は任意である。支持体３０の配設パターンや配設ピッチ等の平坦化すべき粒子部材２０の大きさ、数、配設ピッチ等に応じて種々変更できる。

【0061】

プレス加工時には、バックアップ構造２６にて基板２１の一部をバックアップしているので、プレス加工時において、バックアップ構造２６の支持のみで安定した平坦化が可能である。このため、通常は、プレス加工時において、支持構造２７の各支持部材３６を基板２１から退避させていくことによって、プレス加工の妨げとならないようにできる。しかしながら、この支持構造２７の各支持部材３６も、基板２１を受けることになるので、バックアップ構造２６とともに、プレス加工の妨げとならない支持部材３６にて基板２１を受けてもよい。

【符号の説明】

【0062】

２０ 粒子部材
２１ 基板
２２ 上プレスヘッド
２２ａ 下面平坦面
２３ 下プレスヘッド
２４ 上プレスヘッド上下動手段
２５ 下プレスヘッド上下動手段
２６ バックアップ構造
２７ 支持構造
３０ 支持体
３３ 球体
３６（３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ） 支持部材
３９ ＸＹ方向駆動機構
４０ Ｚ方向駆動機構
４２ ロッド

【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】