(57)【要約】【課題】被積層体の反りを防止すると共に、基材間における気泡の残留を抑制できる積層装置を提供する。【解決手段】積層装置１Ａは、相互に仮貼りされた複数の基材２１，２２を積層する積層装置であって、複数の基材２１，２２が相互に仮貼りされた被積層体２が載置される台座１３と、台座１３に対向するように配置されたプレート１５と、台座１３に対するプレート１５の相対的な傾斜が可変な状態でプレート１５を被積層体２に載置すると共に、台座１３に載置された被積層体２に向かってプレート１５を押圧するダイアフラム１４と、を備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に仮貼りされた複数の基材を積層する積層装置であって、
複数の前記基材が相互に仮貼りされた被積層体が載置される台座と、
前記台座に対向するように配置されたプレートと、
前記台座に対する前記プレートの相対的な傾斜が可変な状態で前記プレートを前記被積層体に載置する載置機構と、
前記台座に載置された前記被積層体に向かって前記プレートを押圧する加圧機構と、を備えた積層装置。
【請求項２】
請求項１に記載の積層装置であって、
前記加圧機構は、前記プレートの上方に配置され、前記台座に向かって膨張可能なダイアフラムである積層装置。
【請求項３】
請求項２に記載の積層装置であって、
前記プレートは、前記ダイアフラムに貼り付けられており、
前記ダイアフラムは、前記加圧機構であると共に、前記載置機構でもある積層装置。
【請求項４】
請求項３に記載の積層装置であって、
前記プレートは、前記プレートの中心部で、前記ダイアフラムに貼り付けられている積層装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の積層装置であって、
前記載置機構は、前記プレートの外周部を支持すると共に、昇降可能な昇降手段である積層装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の積層装置であって、
前記台座及び前記プレートを収容する真空チャンバを備える積層装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
樹脂フィルムが仮付けされた基板が載置される台座と、台座上の基板を押圧するダイアフラムと、を有する真空積層装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−７７２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の真空積層装置では、台座の上面が凸状になっているため、ダイアフラムが基板の中央部から外周部に向けて順次接触していく。これにより、樹脂フィルムと基板との間に残留した気泡を中央部から外周部に押し出して取り除くことができる。しかしながら、台座の上面を凸状とすると、基板に反りが生じてしまう場合がある、という問題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、被積層体の反りを抑制すると共に、基材間における気泡の残留を抑制できる積層装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］本発明に係る積層装置は、相互に仮貼りされた複数の基材を積層する積層装置であって、複数の前記基材が相互に仮貼りされた被積層体が載置される台座と、前記台座に対向するように配置されたプレートと、前記台座に対する前記プレートの相対的な傾斜が可変な状態で前記プレートを前記被積層体に載置する載置機構と、前記台座に載置された前記被積層体に向かって前記プレートを押圧する加圧機構と、を備えた積層装置である。
【０００７】
［２］上記発明において、前記加圧機構は、前記プレートの上方に配置され、前記台座に向かって膨張可能なダイアフラムであってもよい。
【０００８】
［３］上記発明において、前記プレートは、前記ダイアフラムに貼り付けられており、前記ダイアフラムは、前記加圧機構であると共に、前記載置機構でもあってもよい。
【０００９】
［４］上記発明において、前記プレートは、前記プレートの中心部で、前記ダイアフラムに貼り付けられていてもよい。
【００１０】
［５］上記発明において、前記載置機構は、前記プレートの外周部を支持すると共に、昇降可能な昇降手段であってもよい。
【００１１】
［６］上記発明において、前記積層装置は、前記台座及び前記プレートを収容する真空チャンバを備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、平坦なプレートによって被積層体の基材間に気泡が残留している部分を優先的に押圧することができる。さらに、プレートは台座に対する傾斜が可変であるため、プレートは台座に倣って傾斜することができ、被積層体を均一に押圧することができる。従って、被積層体の基材間における気泡の残留を抑制することができる。また、台座に凸面を形成する必要がなく、被積層体の反りを抑制することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態における積層装置を示す断面図であり、ダイアフラムを膨張させる前の状態を示す図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態における積層装置を示す断面図であり、プレートが被積層体に載置された状態を示す図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態における積層装置を示す断面図であり、プレートがダイアフラムに押圧された状態を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態における積層装置を示す断面図であり、プレートを被積層体に載置する前の状態を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態におけるプレート及びアームを示す平面図である。
【図６】図６は、本発明の第２実施形態における積層装置を示す断面図であり、プレートが被積層体に載置された状態を示す図である。
【図７】図７は、本発明の第２実施形態における積層装置を示す断面図であり、プレートがダイアフラムに押圧された状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
<<第１実施形態>>
図１〜図３は本発明の第１実施形態における積層装置を示す断面図である。
【００１６】
本実施形態の積層装置（貼り合わせ装置）１Ａは、相互に仮貼りされた複数（本例では二枚）の基材２１，２２を押圧することで、基材２１，２２同士を積層する（貼り合わせる）装置である。本実施形態では、第１の基材２１上に第２の基材２２が仮貼りされた被積層体２を押圧することで、第１の基材２１と第２の基材２２とを相互に貼り合わせる。本実施形態における積層装置１Ａが、本発明における積層装置の一例に相当する。
【００１７】
第１の基材２１としては、例えば、金属板、銅張積層板（ＣＣＬ）、又は、プリント配線板などを用いることができる。また、第２の基材２２としては、例えば、接着剤シート、又は、接着剤付きの基材などを用いることができる。接着剤が付与された基材としては、例えば、カバーレイ、銅張積層板（ＣＣＬ）、又は、プリント配線板などを用いることができる。
【００１８】
被積層体２は、第２の基材２２の接着層を第１の基材２１に対向させた状態で第１の基材２１に第２の基材２２とが重ねられることで構成されている。この被積層体２の厚さは、特に限定されないが、例えば、５０μｍ〜３００μｍである。
【００１９】
積層装置１Ａは、真空チャンバ１１と、ヒータ１２と、台座１３と、ダイアフラム１４と、プレート１５と、第１のポンプＰ１と、第２のポンプＰ２と、を備えている。本実施形態における真空チャンバ１１が本発明における真空チャンバの一例に相当し、本実施形態における台座１３が本発明における台座の一例に相当し、本実施形態におけるダイアフラム１４が本発明における載置機構及び加圧機構の一例に相当し、本実施形態のプレート１５が本発明におけるプレートの一例に相当する。
【００２０】
本実施形態の真空チャンバ１１は、ヒータ１２と、台座１３と、ダイアフラム１４と、プレート１５と、を内部に収容している。なお、本実施形態では、ヒータ１２及びダイアフラム１４の全体が真空チャンバ１１の内部に配置されているが、これに限定されることはなく、ヒータ１２やダイアフラム１４の一部は真空チャンバ１１の外部に配置されていてもよい。
【００２１】
この真空チャンバ１１の内部は、ダイアフラム１４によって、ダイアフラム１４の内部空間ＳＤと、当該内部空間ＳＤ以外の第１の空間Ｓ１と、に仕切られている。本実施形態において、ヒータ１２、台座１３、プレート１５、及び、被積層体２は、第１の空間Ｓ１内に配置されている。
【００２２】
真空チャンバ１１は、第１の空間Ｓ１に繋がる第１の通気孔１１１と、内部空間ＳＤに繋がる第２の通気孔１１２と、を有している。第１の通気孔１１１は第１のポンプＰ１に接続されており、この第１のポンプＰ１によって第１の空間Ｓ１を減圧することができる。なお、第１及び第２の基材２１，２２間の気泡をより抜けやすくすることができるため、第１の空間Ｓ１の真空度を１ｋＰａ以下とすることが好ましい。
【００２３】
一方、第２の通気孔１１２は、第２のポンプＰ２に接続されている。この第２のポンプＰ２によって内部空間ＳＤを加圧又は減圧することで、ダイアフラム１４を膨張又は収縮させることができる。
【００２４】
ヒータ１２は、台座１３の下面に配置されている。このヒータ１２は、台座１３を介して被積層体２を加熱することができる。本実施形態では、基材２１，２２の加熱を行いながら基材２１，２２を積層する場合を説明しているが、基材２１，２２の積層に加熱が不要である場合にはヒータ１２を省略してもよい。
【００２５】
台座１３は、ヒータ１２上に配置されている。この台座１３は略水平な上面１３１を有しており、この上面１３１に被積層体２が載置される。
【００２６】
ダイアフラム１４は、真空チャンバ１１の内側上部に固定されており、台座１３及びプレート１５の上方に位置している。このダイアフラム１４は、可撓性を有する膜状の弾性体であり、図２に示すように、第２のポンプＰ２により内部空間ＳＤに流体を注入されることで、台座１３に近づく方向に膨張することができる。一方、第２のポンプＰ２により内部空間ＳＤから流体を排出させることで、ダイアフラム１４は台座１３から遠ざかる方向に収縮することができる。
【００２７】
プレート１５は、第１及び第２の基材２１，２２よりも高い剛性を有する平板である。このようなプレート１５としては、特に限定されないが、例えば、アルミニウム板、ＳＵＳ板（ステンレス鋼板）、ガラスエポキシ板、及び、ベーク板などを用いることができる。このプレート１５の厚さは、一例としては、１ｍｍ程度とすることができる。ダイアフラム１４の下面１４１に接着剤１６等を介して貼り付けられており、台座１３に対向するように配置されている。このプレート１５は、可撓性を有するダイアフラム１４に上面１５２が貼り付けられていることで、台座１３に対する相対的な傾斜が固定されることなく可変な状態となっている。ここでいう「台座１３に対する相対的な傾斜」とは、台座１３の上面１３１とプレート１５の下面１５１とのなす角である。すなわち、プレート１５は当該なす角の値（角度）を変化させられるような状態で、ダイアフラム１４に保持されている。
【００２８】
特に、本実施形態では、プレート１５は、プレート１５の中心部１５３でダイアフラム１４の下面１４１に接着されているため、傾斜が変化できる量を大きくすることができる。従って、プレート１５の中心部１５３を回転中心として、プレート１５の一端が下面１５１に対して垂直な方向（法線方向）に上昇し、同時にプレート１５の他端が法線方向に下降することで、台座１３に対する相対的な傾斜を変化させることができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、プレート１５を、中心部１５３でダイアフラム１４と接着しているが、これに限定されない。プレート１５を、台座１３に対する傾斜が可変な状態とできれば、どのようにダイアフラム１４に貼り付けてもよく、例えば、中心部１５３以外の部分でプレート１５をダイアフラム１４に接着してもよいし、プレート１５の上面１５２の全面をダイアフラム１４に接着してもよい。
【００３０】
図２に示すように、プレート１５は、ダイアフラム１４が膨張することにより台座１３に近づくように下降する。逆に、ダイアフラム１４が収縮することにより台座１３から遠ざかるように上昇する。
【００３１】
積層装置１Ａでは、図２に示すように、プレート１５は、ダイアフラム１４の膨張に伴い下降し、被積層体２上に載置される。この時も、プレート１５は、台座１３に対する相対的な傾斜が固定されることなく可変な状態で被積層体２上に載置されている。
【００３２】
そして、図３に示すように、プレート１５が被積層体２の上に載置された状態で、ダイアフラム１４がさらに膨張すると、ダイアフラム１４が被積層体２に向かってプレート１５を押圧し始める。これにより、プレート１５は、台座１３の上面１３１と略平行な状態で固定され、この状態で被積層体２を台座１３に向かって押圧する。
【００３３】
なお、プレート１５が基材を押圧する際の面圧は、０．１ＭＰａ以上であることが好ましい。このような面圧であれば、プリント配線基板等の凹凸を有する基材に対して接着剤などの樹脂を貼り合わせる場合に、凹凸への接着剤の埋め込み性がより向上する。
【００３４】
ダイアフラムで被積層体を直接押圧する従来の積層装置は、ダイアフラムが基材間の気泡の周囲から押圧を始めてしまう場合があり、気泡が閉じ込めてしまい外部に逃がすことができないことがある。
【００３５】
これに対して、上記のような本実施形態の積層装置１Ａでは、平坦なプレート１５により被積層体２を押圧する。被積層体２において気泡が残留している部分はその周囲に対して高さが高く、優先的にプレート１５に接触するため、プレート１５は気泡の周囲を押圧することがない。よって、気泡を閉じ込めることがなく外部に逃がすことができる。
【００３６】
また、本実施形態の積層装置１Ａでは、プレート１５が台座１３に対する相対的な傾斜が可変な状態で被積層体２に載置される。このため、プレート１５は、ダイアフラム１４に押圧されて台座１３の上面１３１に倣って傾き、台座１３と略平行な傾斜を有する状態（プレート１５の下面１５１と台座１３の上面１３１とのなす角度がほぼ０°の状態）となる。これによって、プレート１５により被積層体２の全面に亘って均一な圧力分布で押圧することができる。
【００３７】
以上のように、本実施形態であれば、台座１３の上面１３１を凸形状にせずに基材２１，２２間に残留する気泡を除去することができるため、被積層体２の反りを抑制できると共に、基材２１，２２間における気泡の残留を抑制できる。
【００３８】
また、プレートで被積層体を直接押圧する従来の積層装置では、プレートが固定されており、台座に対する傾斜も固定されていた。そのため、プレートと台座が平行でないと、被積層体を不均一な圧力分布で押圧してしまうため、気泡を十分に押し出すことができない場合がある。さらに、台座に平行になるようにプレートを正確に固定するために、積層装置の製造コスト及び保守・保全コスト等が高くなってしまう場合がある。
【００３９】
これに対して、本実施形態であれば、プレート１５は台座１３に対する傾斜が固定されていないため、積層装置１Ａの製造コスト及び保守・保全コストの増加を抑制することができる。
【００４０】
<<第２実施形態>>
図４、図６、及び、図７は第２実施形態における積層装置の断面図であり、図５は第２実施形態におけるプレート及び載置機構を示す平面図である。本実施形態では、ダイアフラム１４に代えて、アーム１７が載置機構として機能する点が第１実施形態と相違するが、それ以外の構成は第１実施形態と同様である。以下に、第２実施形態における積層装置１Ｂについて第１実施形態との相違点についてのみ説明し、第１実施形態と同様の構成である部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００４１】
本実施形態では、図４に示すように、プレート１５はダイアフラム１４に貼り付けられておらず、複数（本例では四つ）のアーム１７に支持されている。そして、プレート１５は、このアーム１７によって被積層体２上に載置される。
【００４２】
図５に示すように、本実施例の場合、アーム１７はプレート１５の四方に配置されており、プレート１５の各辺の一部を支持している。なお、本実施形態では、プレート１５及び台座１３の平面形状として矩形を例示しているが、これに限定されない。また、アーム１７の本数もプレート１５を安定的に保持可能である限り、特に限定されない。また、本実施形態では、アーム１７はプレート１５の各辺の一部を支持しているがこれに限定されない。アーム１７は、プレート１５を外周部で支持していればどのような構成を有していてもよく、例えば、環状の保持部１７１によってプレート１５の外周部の全体を支持するものであってもよい。本実施形態におけるアーム１７が、本発明における載置機構及び昇降手段の一例に相当する。
【００４３】
また、図５に示すように、対向するアーム１７間の距離Ｗ１は、台座１３の幅Ｗ０よりも大きくなっている（Ｗ１＞Ｗ０）。これにより、プレート１５を被積層体２に載置する際（後述）に、アーム１７が台座１３に接触することがない。
【００４４】
図４に示すように、これらのアーム１７は、保持部１７１と、アクチュエータ１７２と、を有している。保持部１７１は、図４及び図５に示すように、プレート１５の外周部のみを保持している。この保持部１７１は、プレート１５を下側から支持しているだけで、プレート１５は保持部１７１に固定されてはいない。
【００４５】
アクチュエータ１７２は、保持部１７１を昇降させるための機構である。このアクチュエータ１７２としては、特に限定されないが、例えば、モータの駆動によって保持部１７１を昇降させるエアシリンダや電動アクチュエータを用いることができる。
【００４６】
図６に示すように、保持部１７１は、アクチュエータ１７２により下降し、プレート１５を被積層体２上に載置した後、被積層体２よりもさらに下方に下降する。このとき、プレート１５は保持部１７１に固定されておらず、台座１３に対する相対的な傾斜が可変な状態となっている。
【００４７】
そして、図７に示すように、プレート１５が被積層体２の上に載置された状態で、ダイアフラム１４が膨張し、ダイアフラム１４が被積層体２に向かってプレート１５を押圧し始める。これにより、プレート１５は、台座１３の上面１３１と略平行な状態で固定され、この状態で被積層体２を台座１３に向かって押圧する。
【００４８】
この第２実施形態における積層装置１Ｂにおいても、上述の第１実施形態と同様に、被積層体２の反りの抑制ができると共に、基材２１，２２間における気泡の残留を抑制できる。さらに、第２実施形態においても、プレート１５は傾斜が固定されていないため、積層装置１Ｂの製造コスト及び保守・保全コストの増加を抑制することができる。
【００４９】
なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００５０】
例えば、上記実施形態では、プレート１５をダイアフラム１４により押圧しているが、ダイアフラム１４の代わりにシリンダを用いてプレート１５を押圧してもよい。この場合、第１実施形態ではプレート１５が台座１３に対する相対的な傾斜が可変な状態でシリンダにプレート１５を取り付ければよい。ただし、プレート１５を均一に押圧することがより容易となるため、加圧機構としてダイアフラム１４を用いることが好ましい。
【符号の説明】
【００５１】
１Ａ，１Ｂ…積層装置
１１…真空チャンバ
１１１…第１の通気孔
１１２…第２の通気孔
Ｓ１…第１の空間
１２…ヒータ
１３…台座
１３１…上面
１４…ダイアフラム
１４１…下面
ＳＤ…内部空間
１５…プレート
１５１…下面
１５２…上面
１５３…中心部
１６…接着剤
１７…アーム
１７１…保持部
１７２…アクチュエータ
Ｐ１…第１のポンプ
Ｐ２…第２のポンプ
２…被積層体
２１…第１の基材
２２…第２の基材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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