(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの積層箔を基板箔に積層するための方法であって、
前記基板箔を供給するステップ（Ｓ１）と、
前記積層箔を供給するステップ（Ｓ２）と、
前記積層箔に弱化部を与えるステップ（Ｓ３）であって、前記弱化部が前記積層箔の長手方向に対して横方向に延び、前記弱化部が、前記長手方向に沿ってある間隔で離間しており、前記間隔の長さよりも実質的に小さな幅を有するステップ（Ｓ３）と、
前記長手方向の前記積層箔に対する張力を維持し、これにより、前記弱化部の前記積層箔を伸ばすステップ（Ｓ４）と、
前記伸びた積層箔を前記基板箔に貼り付けるステップ（Ｓ５）であって、前記積層箔および前記基板箔が、前記積層箔を前記基板箔に貼り付けて、積層された箔を形成するまで互いに比較的自由に移動することが可能であるステップ（Ｓ５）と、
前記基板箔に対する前記積層箔の長手方向の位置を測定することによって、前記積層箔と前記基板箔とを位置合わせするステップと、
前記測定された長手方向の相対位置に応じて、前記積層箔の前記張力を制御することにより、前記測定を用いるステップと、
前記積層された箔と搬送設備との間の摩擦によって、前記積層された箔を搬送するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記基板箔の張力が、前記積層箔の張力の値に応じて制御される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記基板箔の前記張力が、前記積層箔の前記張力にほぼ等しい値に維持される請求項２に記載の方法。
【請求項４】
さらに、前記積層箔および前記基板箔が、前記位置と、前記基板箔に対する所望の位置との偏差に応じて、ある大きさの弱化を前記積層箔に与えることによって相互に位置合わせされる請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記積層箔の相対位置が、前記箔のマークを用いて測定される請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記積層箔の前記弱化部が、前記積層箔を熱軟化させることによって与えられる請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記積層された箔の長手方向の張力が、前記基板箔のおよび前記積層箔の長手方向の張力に応じて制御される請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記長手方向に対して横方向に、前記基板箔に対する前記積層箔の位置を制御するステップをさらに含む請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
材料の少なくとも１つの積層箔（Ｌ１）を基板箔（Ｌ０）に供給するための装置であって、
−前記基板箔（Ｌ０）を前記基板箔の長手方向に案内するための第１の設備（１４、１６、１７、１８、１９；２１４、２１６、２１７、２１８、２１９；３１６、３１７、３１８、３１９）と、
−前記積層箔を前記積層箔（Ｌ１）の長手方向（Ｄｌｏｎｇ）に案内するための第２の設備（３４、３５、３６、３７；２３４、２３５、２３６、２３７；３３４、３３５）であって、弱化部（１００）が前記積層箔（Ｌ１）に与えられ、前記弱化部が前記積層箔の前記長手方向（Ｄｌｏｎｇ）に対して横方向（Ｄｔｒ）に延び、前記弱化部（１００）が、前記長手方向（Ｄｌｏｎｇ）に沿ってある間隔で離間しており、前記間隔の長さ（Δ）よりも実質的に小さな幅（ｗ）を有する第２の設備（３４、３５、３６、３７；２３４、２３５、２３６、２３７；３３４、３３５）と、
−前記長手方向（Ｄｌｏｎｇ）の前記積層箔（Ｌ１）に対する張力を維持し、これにより、前記弱化部（１００）の前記積層箔（Ｌ１）を伸ばすための設備（３７、５０、５１；２３７、２５０、２５１；３４２、３３４、３７４、３５０、３５１）と、
−積層された箔を形成するために、前記伸びた積層箔（Ｌ１）を前記基板箔（Ｌ０）に貼り付けるための設備（５０、５１）と、
−前記基板箔に対する前記積層箔の位置を測定するための設備と、前記測定を用いて前記張力を制御することによって前記積層箔と前記基板箔とを位置合わせするための設備とを備える、前記基板箔（Ｌ０）に対する前記積層箔（Ｌ１）の位置を制御するための設備（８７、８８；２８７；３８８；３８７）と、
−前記積層された箔を摩擦によって搬送し、前記積層箔（Ｌ１）および前記基板箔（Ｌ０）が、貼り付けるまで互いに比較的自由に移動することを可能にする設備（５０、５１、５４、５５、５６、５７；２５０、２５１、２５４、２５５、２５６、２５７）と、
を備える装置。
【請求項１０】
前記積層箔（Ｌ１）の供給設備（３２）を備え、前記積層箔の前記張力（Ｔ１）を制御するためのアクチュエータ（４２）を備え、前記アクチュエータが、前記積層箔を前記供給設備（３２）から、前記伸びた積層箔（Ｌ１）を前記基板箔（Ｌ０）に貼り付けるための前記設備に案内する中間ロール（３７）に機械的に接続される請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記供給設備（３２）と貼り付け用の前記設備（５０、５１）との間の前記積層箔（Ｌ１）の軌道に複数の中間ロール（３４、３５、３６、３７）を備え、前記アクチュエータ（４２）が、前記軌道の貼り付け用の前記設備（５０、５１）の最も近くにある前記中間ロール（３７）に機械的に接続される請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記積層箔（Ｌ１）の張力を測定するための設備（３４３）を備え、前記設備（３４３）が、前記積層箔（Ｌ１）の前記張力を制御するために、アクチュエータ（３４２）を制御するための制御システム（３８８）に入力信号を供給する請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
追加のアクチュエータ（３４１）が、前記供給設備（３３２）に予張力を加えるように配置される請求項１１または１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記基板箔（Ｌ０）のおよび前記積層箔（Ｌ１）の長手方向の張力（Ｔ０、Ｔ１）に応じて、前記積層された箔（Ｌ２）の長手方向の張力（Ｔ２）を制御するための制御設備（３２２、３２３、３４２、３４３、３７２、３７３、３８８）をさらに備える請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
前記長手方向に対して横方向に、前記基板箔（Ｌ０）に対する前記積層箔（Ｌ１）の位置を制御するための制御設備（３７、８８）を備える請求項９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
種々の製品は、既に供給された構成要素に構成要素を連続的に追加することによって製造される。重要な応用分野は、電子構成要素を箔積層体として製造することである。積層体の連続箔は、電子機能を実行するように互いに接触する電子機能領域を有する。第１の箔は基板箔を形成し、その上に、次の箔、すなわち積層箔が例えば接着によって積層される。前記電子構成要素を製造する際に、連続箔の対応する電子特徴部が互いに正確に接触するように、相互に連続する箔が互いに対して正確に位置決めされることが重要である。
【０００２】
適度なレベルで生産コストを保持するように、連続製造ラインで製造工程を行うことができることが望ましい。電子構成要素を箔積層体として製造するとき、これにより、箔を別個のロールから長手方向に供給することと、それらのロールを互いに貼り付けることが必要となる。また、箔は、それらが搬送される力により伸びる傾向がある。伸びの大きさは、箔の周囲温度の影響、例えば箔の厚さの変化による箔の弾性変化等の種々の要因に依存するので予測することが困難である。伸びの大きさは、さらに、箔に付与される特定の電子構造の特性、すなわち、構造が付与される密度と、構造が付与される方向とに依存する。
【０００３】
最初にずれを無視できるとしても、小さな偏差が蓄積して、２つの連続箔の間の長手方向への大きなずれになる可能性がある。さらに、箔の小さな変形でも、結果として得られる製品に残留応力が生じることがある。これらの残留応力は製品の性能および信頼性に悪影響を与える。
【０００４】
特許文献１は、基板箔および積層箔が相互に位置合わせされる積層装置を記載していることに留意されたい。先行技術文献において、箔の動作は、箔のミシン目と協働するロールの歯によって制御される。引っ張って打つことによって、箔が再び位置合わせされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第９８／０６５７６号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、目的は、上記問題を少なくとも部分的に克服する方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、少なくとも１つの積層箔を基板箔に積層するための方法は、
基板箔を供給するステップと、
積層箔を供給するステップと、
積層箔に弱化部を与えるステップであって、弱化部が積層箔の長手方向に対して横方向に延び、前記弱化部が、長手方向に沿ってある間隔で離間しており、前記間隔の長さよりも実質的に小さな幅を有するステップと、
長手方向の積層箔に対する張力を維持し、これにより、弱化部の積層箔を伸ばすステップと、
伸びた積層箔を基板箔に貼り付けるステップであって、積層箔および基板箔が、積層箔を基板箔に貼り付けて、積層された箔を形成するまで互いに比較的自由に移動することが可能であるステップと、
基板箔に対する積層箔の長手方向の位置を測定することによって、積層箔と基板箔とを位置合わせするステップと、
前記測定された長手方向の相対位置に応じて、積層箔の張力を制御することにより、前記測定を用いるステップと、
積層された箔と搬送設備との間の摩擦によって、積層された箔を搬送するステップとを含む。
【０００８】
積層箔の弱化部により、当該箔がその長手方向に伸びることが可能になり、それと共に、基板箔に対する当該箔の不整列の蓄積を防止することが可能になる。さらに、弱化部で可能になった伸びにより、弱化部の間の積層箔の機能領域に加えられる応力が最小化され、それと共に、性能および信頼性に関する負の結果の危険性が低減される。積層された箔は摩擦によって搬送されるので、基板箔に対する積層箔の位置を連続的に制御することができる。基板箔に積層箔が積層された後に、最初の基板箔および積層箔の組み合わせが、次の基板箔、および基板箔への積層物の積層箔として貼り付けられる連続箔として機能することができる。この説明のために、弱化部が設けられる箔を積層箔として示すべきであり、他方のものを基板箔として示すべきである。両方の箔に弱化部が与えられる場合、任意の一方を積層箔として示すべきであり、他方のものを基板箔として示すべきである。新たな箔が箔積層体に加えられる場合、新たな箔に弱化部を与えることが最も実用的である。したがって、その場合、新たな箔が積層箔であり、箔積層体が基板箔である。
【０００９】
積層箔の弱化は、弱化前の強度と比較した弱化後の箔の相対強度を示す割合で表すことが可能である。強度は、加えられる力Ｆと、材料で生じる伸び（弾性または塑性）の大きさとの比率として表される。好ましくは、強度は箔の元の強度の１０％〜５０％に低減される。強度の低減が実質的に小さく、例えば、元の値の９０％の残留強度である場合、弱化部の間の機能領域の応力は大きくなりすぎる傾向がある。強度の低減が実質的に大きく、例えば、元の強度の１％である場合、積層箔の扱いが困難になり、箔が弱化領域で破断する危険性が生じる。
【００１０】
積層箔を伸ばして基板箔に貼り付ける工程の直前に弱化部が与えられるかどうか、あるいは積層箔用の材料が、長手方向を有し、かつその方向に対して横方向に延びる弱化部を有する材料の箔として既に供給されており、弱化部が、前記長手方向に沿ってある間隔で離間しており、前記間隔の長さよりも実質的に小さな幅を有するかどうかは無関係である。
【００１１】
周囲温度のような環境と材料特性とを考慮して、必要な大きさの張力を算出することが可能である。好ましい実施形態では、積層箔の位置が測定され、長手方向に加えられた張力は前記位置と所望の位置との偏差に依存する。このようにして、弱化部の必要な大きさの伸びを非常に正確に決定することができる。
【００１２】
代わりに、積層箔の位置が測定され、積層箔に加えられた弱化の大きさは前記位置と、基板箔に対する所望の位置との偏差に依存する。例えば、偏差の特性に応じて、材料を弱化領域から若干除去してもよい。このようにして、製造工程におよび積層箔に最適なレベルに、積層箔の張力を維持することが可能である。
【００１３】
一実施形態では、積層箔および基板箔のマークを用いて、積層箔の位置が測定される。基板箔に対する積層箔の位置の検出を容易にするマークを付与することができる。このようなマークを付与する種々の方法が先行技術で知られている。別個のマークを付与する代わりに、他の目的のための箔に既に存在している特徴部、例えば、箔に存在する電子回路によって形成されたパターンに基づいた位置検出が可能である。
【００１４】
種々の方法において、例えば、箔を薄くすることによって、または化学反応により箔を局部的に弱化することによって、積層箔を弱化することが可能である。一実施形態では、積層箔の弱化部は箔のミシン目である。このようにして、弱化の大きさを非常に正確に決定することができる。
【００１５】
一実施形態では、積層箔は、比較的弾性である、すなわち低いヤング係数を有する第１の連続層と、比較的非弾性である、すなわち比較的高いヤング係数を有する第２の遮断層とを備える。この組み合わせの層を備える積層箔は、同時押出、積層等によって実現することができる。第２の層の遮断部は、例えばレーザ切断またはナイフ切断によって与えることが可能である。第２の層が遮断される積層箔のそれらの部分は弱化部を形成する。第１の層は、より薄い厚さを有することにより、第２の層に対して比較的弾性であり得る。その代わりにまたはそれに加えて、第１の層は、第２の層の材料よりも本質的に弾性の材料からなり得る。ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）は、高いヤング係数を有する適切な材料の例である。低いヤング係数を有する適切な材料は、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）メタロセン、ならびにエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）およびエチレンメチルアクリレート（ＥＭＡ）等のエチレン誘導体である。
【００１６】
他の実施形態では、箔を熱軟化させることによって、積層箔の弱化部が与えられる。このため、例えば、レーザ放射によって、または箔と加熱ロッドとを接触させることによって、箔を局部的に加熱し得る。箔に付与された材料の特性に応じて、部分を永久的または一時的に弱化することが可能である。加熱による弾性特性の変化によって、または例えば加熱中に相転移によって引き起こされる塑性変形によって、弱化を生じ得る。応力が箔に加えられる限り、部分を弱化するだけで十分である。
【００１７】
一実施形態では、ミシン目は、長手方向に対して横方向に付与される少なくとも第１の一連のミシン目および第２の一連のミシン目として付与され、この場合、第２の一連のものは、第１の一連のものに対して横方向に変位される。この実施形態は、弾性変形を可能にするという利点を有する。残りの材料がパターン化される方法により、ハーモニカ状の変形が可能になる。
【００１８】
本発明の別の態様によれば、材料の少なくとも１つの積層箔を基板箔に供給するための装置は、
−基板箔をその長手方向に案内するための第１の設備と、
−積層箔をその長手方向に案内するための第２の設備であって、弱化部が積層箔に与えられ、弱化部が積層箔の長手方向に対して横方向に延び、前記弱化部が長手方向に沿ってある間隔で離間しており、前記間隔の長さよりも実質的に小さな幅を有する第２の設備と、
−長手方向の積層箔に対する張力を維持し、これにより、弱化部の積層箔を伸ばすための設備と、
−積層された箔を形成するために、伸びた積層箔を基板箔に貼り付けるための設備と、
−基板箔に対する積層箔の位置を測定するための設備と、前記測定を用いて張力を制御することによって積層箔と基板箔とを位置合わせするための設備とを備える、基板箔に対する積層箔の位置を制御するための設備と、
−積層された箔を摩擦によって搬送し、積層箔および基板箔が、貼り付けるまで互いに比較的自由に移動することを可能にする設備とを備える。
【００１９】
１つ以上のアクチュエータ、すなわち、モータ、例えば回転モータ等の電気機械式変換器要素によって、積層箔の張力を制御することが可能である。アクチュエータは、ガイドロール等の要素を駆動することによって能動的に使用し得るか、またはロールを制動することによって受動的に使用し得る。
【００２０】
アクチュエータを制御するための制御設備は、専用のハードウェア、またはプログラムされた汎用プロセッサ、またはそれらの組み合わせを備えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による装置の第１の実施形態の概略図である。
【図２】本発明による積層箔の図である。
【図２Ａ】図２の積層箔の詳細図である。
【図２Ｂ】本発明による積層箔の第１の代替実施形態の詳細図である。
【図２Ｃ】本発明による積層箔の第２の代替実施形態の詳細図である。
【図２Ｄ】本発明による積層箔の第３の代替実施形態の詳細図である。
【図３】本発明による装置の第２の実施形態の概略図である。
【図４】本発明による装置の第３の実施形態の斜視図である。
【図５】第３の実施形態による装置、したがって、制御設備の概略図である。
【図６】本発明による装置の実施形態で使用するための制御設備のより詳細な図である。
【図７】本発明の種々の実施形態をシミュレーションするために使用されるモデルの図である。
【図８】第１のシミュレーションの結果を示したグラフである。
【図９】第２のシミュレーションの結果を示したグラフである。
【図１０】第３のシミュレーションの結果を示したグラフである。
【図１１】本発明による方法によって製造された箔積層体を備える最終製品の概略図である。
【図１２】本発明による方法の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、少なくとも１つの積層箔Ｌ１を基板箔Ｌ０に供給するための装置を概略的に示している。装置は、基板箔Ｌ０を案内するための第１の設備１０を備える。図示した実施形態において、第１の設備は、基板箔Ｌ０を供給するように解かれる第１の供給ロール１２を備える。解かれた基板箔は、アイドラロール１４に沿ってＳラップロール１６、１７および１８、１９の第１および第２の対にそれぞれ案内され、前記ロール１７がモータ（図示せず）によって駆動される。アイドラロール１４は、Ｓラップロール１６〜１９に対する所定の角度を基板箔Ｌ０に与える。箔Ｌ０は、ロール１６〜１９を介して、箔Ｌ０に接着剤を塗布するための接着剤分配ユニット１５に案内される。
【００２３】
装置は、積層箔Ｌ１を案内するための第２の設備３０を備える。第２の設備３０は、材料の積層箔Ｌ１を供給するように解かれる第２の供給ロール３２を含む。第２の供給ロール３２から、積層箔Ｌ１がＳラップロール３４、３５および３６、３７の第３および第４の対にそれぞれ供給される。箔の張力を制御するために、対のＳラップロールのロール３４がアクチュエータモータ４２によって駆動される。ロール３７は、横方向の基板箔に対して積層箔Ｌ１を位置決めするように長手方向に対して前記横方向に制御可能に移動可能である横方向のガイドロールである。
【００２４】
次に、積層箔Ｌ１および基板箔Ｌ０は、プレスロール５０、５１によって共にプレスされ、Ｓラップロール５４、５５および５６、５７の第５および第６の対を介してそれぞれ引っ張られ、前記ロール５６はモータ（図示せず）によって駆動される。その後、基板箔Ｌ０と、それに貼り付けられた積層箔Ｌ１とが貯蔵ロール６４に巻き付けられる。ロール５４〜５７は、積層された箔を摩擦によって搬送するための設備を形成する。積層箔Ｌ１および基板箔Ｌ０は、プレスロール５０、５１で貼り付けるまで、互いに比較的自由に移動することが可能である。
【００２５】
本発明による装置は、積層箔Ｌ１に弱化部を与えるための設備を備える。設備は、制御装置８４によって制御されるレーザ８２を含む。制御装置８４は、レーザ８２の強度と、長手方向に対して横方向のレーザの位置とを制御する。さらに、制御装置８４は長手方向のレーザ８２の位置を制御することが可能である。代わりに、弱化部を与えるための設備として、機械的打ち抜き機を使用してもよい。さらに、レーザまたは他の集中放射線源によって弱化部を与えることは、積層箔Ｌ１が連続的に移動することができるという利点を有する。
【００２６】
本方法のさらに他の実施形態では、箔Ｌ１は、より高いガラス転移温度に局部的に加熱される。
【００２７】
材料を加熱して構成する組み合わせを用いることが可能である。このようにして、加熱すべき領域が最小化される。
【００２８】
図２に示したように、弱化部１００は、積層箔Ｌ１の長手方向Ｄｌｏｎｇに対して横方向Ｄｔｒに延びる。弱化部１００は、長手方向に沿ってある間隔で離間しており、前記間隔の長さΔよりも実質的に小さな幅ｗを有する。各間隔内において、積層箔Ｌ１が複数の機能領域１１０を有する。複数の箔Ｌ１、Ｌ２等を共に貼り付けることによって、互いに貼り付けられた機能領域が、例えば電子回路を形成する。
【００２９】
再び図１を参照すると、本発明による装置のＳラップロール３４、３５、３６、３７は、長手方向の積層箔Ｌ１に張力を与えるための設備を形成する。積層箔Ｌ１に加えられた張力により、弱化部の積層箔Ｌ１に伸びが生じる。プレスロール５０、５１は、伸びた積層箔Ｌ１を基板箔Ｌ０に貼り付けるための設備を形成する。箔Ｌ０、Ｌ１が共にプレスされた後、それらの間に塗布された接着剤が、硬化ユニット５３からの紫外線によって硬化される。代わりに、基板箔Ｌ０および積層箔Ｌ１の少なくとも一方が自己接着箔であってもよい。その場合、接着剤懸濁液ユニット１５および硬化ユニット５３は不要である。
【００３０】
図示した実施形態では、積層箔Ｌ１の長手方向の位置が測定され、長手方向に加えられた張力が、前記位置と所望の位置との偏差に依存する。図示した実施形態では、位置はカメラ８６、８７によって測定され、これらのカメラは、Ｓロールによって、特に、ロール３４および５６を駆動するためのモータを制御することによって積層箔Ｌ１に加えられる張力の大きさを制御する制御装置８８のために、入力信号を供給する。カメラ８６は箔Ｌ１の横方向の位置を測定し、カメラ８７は積層箔Ｌ１および基板箔Ｌ０の長手方向の位置の差を測定する。さらに、制御装置は、ロール１７を駆動するモータを制御することによって基板箔Ｌ０の張力を制御することが可能である。積層箔Ｌ１のおよび基板箔Ｌ０のマークを用いて、積層箔Ｌ１の相対位置が測定される。カメラ８６による検出を容易にするように、マークには高コントラストが与えられる。さらに、積層された箔の速度がセンサロール６０、６１によって測定される。
【００３１】
図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃには、弱化部のより詳細な図が示されている。図２Ａおよび図２Ｂにおいて、積層箔Ｌ１の弱化部は箔のミシン目１０２によって形成される。図２Ａにおいて、ミシン目は横方向に配置された矩形領域である。図２Ｂにおいて、正方形のミシン目は、長手方向に対して４５°の角度で付与される。図２Ａ、図２Ｂに示した実施形態では、ミシン目は、長手方向に対して横方向に付与される少なくとも第１の一連のミシン目１０４および第２の一連のミシン目１０６として付与され、この場合、第２の一連のもの１０６は第１の一連のもの１０４に対して横方向に変位される。拡大断面図ＩＩＣ−ＩＩＣの図２Ｃは、異なる実施形態の箔Ｌ１の一部を示している。そこで、弱化部１００は溝１０８として箔Ｌ１の両面に与えられる。箔Ｌ１の片面の連続溝１０８の間の長手方向において、反対側の箔に溝１０８が配置される。
【００３２】
材料を箔Ｌ１から除去することが不要である。代わりに、箔には、図２Ｄに示したような切り込みを設けてもよい。
【００３３】
図３は、本発明による方法を実施するための第２の装置を示している。図１の部分に対応する図３の部分は、図１の参照番号に２００を足した参照番号を有する。図３に示した装置は、積層箔Ｌ１に弱化部を与えるための設備を有しない。代わりに、弱化部が別個の設備によって既に形成されているロール２３２が、装置に付与される。図示した実施形態では、ロール２１９とプレスロール２５０および２５１との間に、接着剤分配ユニット２１５が配置される。例えば１〜１０μｍの大きさを有しかつ例えば１５〜２５容量％の割合の導電性粒子を接着剤に設けて、相互に隣接する箔の対応する接点間の導電を容易にすることが可能である。プレスロール２５０、２５１によって、箔Ｌ０とＬ１が互いにプレスされ、それらの箔の間の接着剤が、ＵＶ放射器２５３からの放射線によって硬化される。
【００３４】
基板箔Ｌ０、積層箔Ｌ１および別の可能な箔に適切な材料は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエチレン、およびＫＡＰＴＯＮ（登録商標）等のポリイミドである。
【００３５】
図３に示した実施形態では、装置は第２のカメラ２８７を有する。この場合、第１のカメラ２８６に接続された制御システムは、積層箔Ｌ１の位置の予測および近似制御を可能にする。第２のカメラ２８７に接続された制御システムは積層箔Ｌ１の精密な位置決めを可能にする。
【００３６】
図４は、本発明による装置の第３の実施形態の斜視図を示している。図３の部分に対応する図４の部分は、図３の参照番号に１００を足した参照番号を有する。図４に示した実施形態では、装置は、さらに、基板箔のおよび積層箔の長手方向の張力に応じて、積層された箔の長手方向の張力を制御するための制御設備を備える。基板箔Ｌ０の張力Ｔ０は張力センサ３２３によって測定され、張力Ｔ０は、ロール３１６を駆動するためのモータ３２２の制御によって制御される。積層箔Ｌ１の張力Ｔ１は張力センサ３４３によって測定され、張力Ｔ１は、ロール３３４を駆動するためのモータ３４２の制御によって制御される。積層された箔Ｌ２の張力Ｔ２は、張力センサ３７３によって測定され、ロール３５５を駆動するためのモータ３７２の制御によって制御される。
【００３７】
基板箔Ｌ０に対して積層箔Ｌ１を位置合わせする工程により、基板箔Ｌ０の張力Ｔ０と積層箔の張力Ｔ１とが変化し得る。
【００３８】
接着剤の均一な硬化を促進するために、および基板箔Ｌ０と積層箔Ｌ１との間で低い残留応力を有するために、積層された箔Ｌ２の張力Ｔ２は、好ましくは、基板箔Ｌ０および積層箔Ｌ１の張力Ｔ０、Ｔ１の平均値にほぼ等しい値に維持される。
【００３９】
図５は、第３の実施形態による装置、したがって、制御設備の概略図を示している。図４の部分に対応する図５の部分は同一の参照番号を有する。図５の装置は制御装置３８８を含み、この制御装置は、速度センサ３６０と、基板箔Ｌ０、積層箔Ｌ１および積層された箔Ｌ２の張力値Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２をそれぞれ検知するための張力センサ３２３、３４３および３５４とから入力信号（細い破線で図示）を受信する。制御装置３８８は、制御信号（太い破線で図示）をモータ３２１、３２２、３４１、３４２、３７１、３７２および３７４に供給する。それと共に、プレスロール３５０、３５１が一定の速度で制御される。
【００４０】
図６は、基板箔Ｌ０の張力Ｔ０と積層箔の張力Ｔ１とが制御される方法のより詳細な図である。
【００４１】
位置合わせ誤差を測定するための設備Ｃ１において、基板箔Ｌ０と積層箔Ｌ１との位置合わせの差Δｘが測定される。設備Ｃ１は、例えば図１の一対のカメラ８７を備える。
【００４２】
設備Ｃ２は、必要な張力の目標値Ｔ０ｓを算出して、位置合わせ誤差を補正するために配置される。
【００４３】
目標値Ｔ０ｓは、積層箔Ｌ１の張力を制御するための制御ループＣ１０に供給される。制御ループＣ１０は、積層箔Ｌ１の必要な張力Ｔ０ｓと瞬間的な張力Ｔ１ｍとの差ΔＴ１を算出するための減算要素Ｃ１１を備える。瞬間的な張力Ｔ１ｍは、張力センサで測定され得るが、さもなければ推定してもよい。
【００４４】
差ΔＴ１を表す信号は、積層箔Ｌ１の張力Ｔ１ｍを変化させるモータを制御する制御装置に印加される。張力の実際の変化は、積層箔Ｌ１と、直接的または間接的に積層箔Ｌ１を介してモータに機械的に接続された搬送要素との機械的動作によって決定される。この機械的動作はブロックＣ１３によって示されている。
【００４５】
さらに、張力Ｔ１ｓの目標値が、基板箔Ｌ０の必要な張力Ｔ０ｓを算出する制御要素Ｃ３に供給される。必要な張力Ｔ０ｓを表す信号は、基板箔の張力を制御するための制御ループＣ２０に供給される。
【００４６】
制御ループＣ２０は、基板箔Ｌ０の必要な張力Ｔ０ｓと瞬間的な張力Ｔ０ｍとの差ΔＴ０を算出するための減算要素Ｃ２１を備える。この差ΔＴ０を表す信号は、基板箔Ｌ０の張力Ｔ０ｍを変化させるモータを制御するための制御装置Ｃ２２に供給される。好ましくは、張力Ｔ０ｍは、張力Ｔ１ｍと同じ値に維持される。このようにして、積層された箔の歪みが防止される。基板箔Ｌ０の張力の実際の変化は、基板箔Ｌ０と、直接的または間接的に基板箔Ｌ０を介してモータに機械的に接続された搬送要素との機械的動作によって決定される。この機械的動作はブロックＣ２３によって示されている。最後に、ブロックＣ４は、基板箔Ｌ０に積層箔Ｌ１を積層し、積層された箔Ｌ２を得て、この積層された箔のために、基板箔Ｌ０と積層箔Ｌ１との相対位置が測定される工程を示している。
【００４７】
種々の位置において、箔Ｌ０、Ｌ１の各々の張力を制御することが可能である。一実施形態では、積層箔Ｌ１の張力を制御するためのモータは、供給ロール、例えば供給ロール３２に存在する。このことは、供給ロールの巻き解きを制御するために、および箔の張力を維持するために、単一のモータを使用することができるという利点を有する。同じことが、有利には、解いた基板箔を制御するモータによって基板箔Ｌ０の張力を制御するために適用される。しかし、この欠点は、基板または積層箔Ｌ０、Ｌ１の張力と、供給ロールに加えられるトルクとの関係が、供給ロールに残っている箔の量に依存することである。したがって、好ましくは、積層箔の張力はモータによって制御され、このモータは、積層箔を供給ロールから、伸びた積層箔Ｌ１を基板箔Ｌ０に貼り付けるための設備に案内する中間ロールに機械的に接続される。この場合、中間ロールに加えられるトルクの間には一定の関係がある。供給ロールと貼り付け用の設備との間の軌道には、２つ以上の中間ロールが存在し得る。その場合、モータは、好ましくは、前記軌道の貼り付け用の設備の最も近くにある中間ロールに直接接続される。同様のことが、基板箔の張力を制御するためのモータの構成に適用される。予張力を供給ロールに加えるために、追加のモータを利用することが可能である。この場合、中間ロールを制御するモータは、迅速に応答することができる比較的小さなモータであり得る。箔の張力は、張力センサ、例えば、図４の実施形態で基板箔Ｌ０の張力Ｔ０を測定するために使用されるセンサ３２３と、図４の実施形態で積層箔Ｌ１の張力Ｔ１を測定するために使用されるセンサ３４３とによって測定することが可能である。張力センサ３２３は、ロール３１８と３１９の間のＬ０のウェブの張力と、ロール３１９と３５０の間のＬ０のウェブの張力との和を測定する。同様に、張力センサ３４３は、ロール３３４と３３５の間のＬ１のウェブの張力と、ロール３３５と３５１の間のＬ１のウェブの張力との和を測定する。
【００４８】
代わりに、箔を貼り付けるための設備に使用されるロール、および貼り付け用の設備に箔を案内するロールの回転位置を測定することによって、Ｌ０の張力を間接的に決定してもよい。例えば、図１のロール３７およびプレスロール５０の回転位置の差であるか、または図５のロール３１９およびプレスロール３５０の回転位置の差である。これらのロール３７と５０の間の回転位置の差は、例えば、それらのロールの間のウェブの歪みの大きさを示す。ウェブのこの歪みの大きさおよび機械的特性から、ウェブの張力を推定することができる。この方法は、比較的安価な手段で張力を推定することができるという利点を有する。ロールの間でウェブの張力を測定するには、ロールの各々に配置されたエンコーダのみで十分である。
【００４９】
このように張力を推定するとき、正確な測定を容易にするために、ウェブとそれに関連するロールとの間の滑りが防止されるように注意すべきである。
【００５０】
代わりに、張力の測定または推定を完全に省略してもよい。この場合、モータ特性の知識を用いておよび箔Ｌ０および／またはＬ１の機械的動作の知識を用いて、ウェブの張力を制御するためのモータを制御して、箔が伸びる範囲を決定するために、開ループ制御が使用される。さらに、この方法は、積層された箔における基板箔に対する積層箔の相対位置の測定を用いるフィードバック制御を含む。この方法は、箔の供給部と積層設備との間の軌道の箔Ｌ０、Ｌ１の別個の軌道において、センサが全く不要であるという点で有利である。
【００５１】
積層箔Ｌ１を供給するための供給ロール４１２と、第１の中間ロール４１６と、第２の中間ロール４１９と、積層箔Ｌ１を基板箔Ｌ０に積層するための一対の積層ロール４５０、４５１とを備える図７に示したような構成について、３つのシミュレーションが行われた。箔の間の１００μｍの偏差を補正するのに必要な補正時間をシミュレーションすることによって、積層箔Ｌ１の張力の変化が推定された。図８、図９および図１０は、貼り付け設備に供給される積層箔のウェブの時間の関数としての伸びをそれぞれ示している。
【００５２】
図８に結果が示されている第１のシミュレーションでは、積層箔Ｌ１のウェブ３の張力を制御するためのモータが供給ロール４１２を駆動するように考慮されており、中間ロール４１９に接続された張力センサ４２３を使用する積層箔Ｌ０の張力の測定が含まれるように考慮された。この場合、積層箔Ｌ１とロール４１２、４１６および４１９とによって形成された機械的システムの最小固有振動数が約２．４Ｈｚであったことが見出された。これにより、制御装置の反応時間が約５秒に制限される。積層箔Ｌ１を十分に伸ばして、偏差を補償するのに必要なトルク増大を徐々に行って、振動を回避しなければならない。
【００５３】
第１のシミュレーションと同様の第２のシミュレーションでは、中間ロール４１９に接続された張力センサ４２３を使用する積層箔Ｌ０の張力の測定が含まれるように考慮された。さらに、第２のシミュレーションでは、積層箔Ｌ１のウェブ３の張力を制御するためのモータが、箔Ｌ０、Ｌ１を貼り付けるための設備の最も近くにある中間ロール４１９を駆動するように考慮された。図９から理解できるように、この構成では、箔の間の１００μｍの位置合わせ誤差を約０．１秒で補償することができる。
【００５４】
第３のシミュレーションでは、積層箔Ｌ０の張力の測定が考慮されなかった。この場合、中間ロール４１９に接続されたモータの制御装置Ｃ１０は開ループ制御装置である。全体的なフィードバックは位置の測定に基づいているが、積層された箔Ｌ２における積層箔Ｌ１と基板箔Ｌ０との差が存在する。さらに、図１０から明らかなように、この場合、箔の相対位置の偏差を補正するための応答時間は、振動を防止するために比較的長く、この場合約４秒である。
【００５５】
したがって、好ましくは、積層装置は、積層箔の張力を測定するための設備を備え、この設備は、積層箔の張力を制御するために、モータを制御するための制御システムに入力信号を供給する。
【００５６】
図１１は、一例として、本発明による方法によって製造された電子回路の一部を示している。基板箔Ｌ０は導電パターンＰ０を含む。本発明による方法によれば、積層箔Ｌ１は、導電パターンＰ０に接触する導電経路Ｖ１を有する基板箔Ｌ０に貼り付けられる。次の加工ステップでは、次の積層箔Ｌ２が、基板箔Ｌ０および積層箔Ｌ１のこの組み合わせに貼り付けられる。貼り付け後、この箔Ｌ２の導電パターンＰ２が経路Ｖ１を介して基板箔Ｌ０の導電パターンＰ０に接触する。このようにして、任意の数の箔を備える製品を製造し得る。理論的には、１つの加工ステップで複数の箔を貼り付けることが可能であるが、これはより複雑になり、より高価な装置を必要とする。
【００５７】
図１２は、材料の少なくとも１つの積層箔を基板箔に供給するための方法を概略的に示している。本方法は、次のステップを含む。
ステップＳ１、Ｓ２において、基板箔および積層箔がそれぞれ供給される。これらのステップは同時に実行することができる。
ステップＳ３において、弱化部が積層箔に与えられる。例えば、打ち抜き、レーザ穿孔によってまたは化学的侵食によって、弱化部が与えられる。与えられた弱化部は積層箔の長手方向に対して横方向に延びる。弱化部は、長手方向に沿ってある間隔で離間しており、前記間隔の長さよりも実質的に小さな幅を有する。
ステップＳ４において、長手方向の積層箔に張力が加えられる。これによって、積層箔が弱化部に伸びる。装置によって箔が引っ張られる力を調整することによって、または箔の上流側に加えられる摩擦の大きさを調整することによって、張力を調整することが可能である。
代わりに、張力を一定のレベルに調整してもよく、一方、基板箔に対する積層箔の位置の偏差を最小化するように、弱化部の箔の弱化が制御される。
ステップＳ５において、伸びた積層箔が、例えば接着により基板箔に貼り付けられる。
【００５８】
本発明について図面および上記説明で詳細に図示かつ説明してきたが、このような図示および説明は例示的かつ典型的であり、限定的なものではないと考えるべきであり、本発明は、開示した実施形態に限定されない。
【００５９】
図面、開示および添付の特許請求の範囲を考慮すれば、請求された発明を実施する当業者によって、開示した実施形態の他の変更を理解および達成することができる。特許請求の範囲において、「備える」という用語は他の要素またはステップを除外せず、「ａ」または「ａｎ」という不定冠詞は複数を除外しない。単一のプロセッサまたは他のユニットは、請求項に記載される複数の項目の機能を果たし得る。いくつかの手段が、相互に異なる請求項に記載されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせを有利に用いることができないことを示さない。請求項の任意の参照番号は、範囲を限定するものとして解釈すべきではない。
【符号の説明】
【００６０】
３  ウェブ
１０  第１の設備
１２  第１の供給ロール
１４  アイドラロール
１５  接着剤分配ユニット
１５  接着剤懸濁液ユニット
１６  Ｓラップロール
１７  Ｓラップロール
１８  Ｓラップロール
１９  Ｓラップロール
３０  第２の設備
３２  第２の供給ロール
３４  Ｓラップロール
３５  Ｓラップロール
３６  Ｓラップロール
３７  Ｓラップロール
４２  アクチュエータモータ
５０  プレスロール
５１  プレスロール
５３  硬化ユニット
５４  Ｓラップロール
５５  Ｓラップロール
５６  Ｓラップロール
５７  Ｓラップロール
６０  センサロール
６１  センサロール
６４  貯蔵ロール
８２  レーザ
８４  制御装置
８６  カメラ
８７  カメラ
８８  制御装置
１００  弱化部
１０２  ミシン目
１０４  第１の一連のミシン目
１０６  第２の一連のミシン目
１０８  連続溝
１１０  機能領域
２１５  接着剤分配ユニット
２１９  ロール
２３２  ロール
２５０  プレスロール
２５１  プレスロール
２５３  ＵＶ放射器
２８６  第１のカメラ
２８７  第２のカメラ
３１６  ロール
３１８  ロール
３１９  ロール
３２１  モータ
３２２  モータ
３２３  張力センサ
３３４  ロール
３３５  ロール
３４１  モータ
３４２  モータ
３４３  張力センサ
３５０  プレスロール
３５１  プレスロール
３５４  張力センサ
３５５  ロール
３６０  速度センサ
３７１  モータ
３７２  モータ
３７３  張力センサ
３７４  モータ
３８８  制御装置
４１２  供給ロール
４１６  第１の中間ロール
４１９  第２の中間ロール
４２３  張力センサ
４５０  積層ロール
４５１  積層ロール
Ｃ１  設備
Ｃ２  設備
Ｃ３  制御要素
Ｃ４  ブロック
Ｃ１０  制御ループ
Ｃ１０  制御装置
Ｃ１１  減算要素
Ｃ１３  ブロック
Ｃ２０  制御ループ
Ｃ２１  減算要素
Ｃ２２  制御装置
Ｃ２３  ブロック
Ｄｌｏｎｇ  長手方向
Ｄｔｒ  横方向
Ｌ０  基板箔
Ｌ１  積層箔
Ｌ２  積層された箔
Ｌ２  次の積層箔
Ｐ０  導電パターン
Ｐ２  導電パターン
Ｓ１  ステップ
Ｓ２  ステップ
Ｓ３  ステップ
Ｓ４  ステップ
Ｓ５  ステップ
Ｔ０  張力
Ｔ０ｍ  瞬間的な張力
Ｔ０ｓ  必要な張力の目標値
Ｔ０ｓ  必要な張力
Ｔ１  張力
Ｔ１ｍ  瞬間的な張力
Ｔ１ｓ  張力
Ｔ２  張力
Ｖ１  導電経路
ｗ  幅
Δ  長さ
ΔＴ０  基板箔Ｌ０の必要な張力Ｔ０ｓと瞬間的な張力Ｔ０ｍとの差
ΔＴ１  積層箔Ｌ１の必要な張力Ｔ０ｓと瞬間的な張力Ｔ１ｍとの差
Δｘ  基板箔Ｌ０と積層箔Ｌ１との位置合わせの差
0005606311.tif 000002
【図１】
0005606311.tif 000003
【図２】
0005606311.tif 000004
【図２Ａ】
0005606311.tif 000005
【図２Ｂ】
0005606311.tif 000006
【図２Ｃ】
0005606311.tif 000007
【図２Ｄ】
0005606311.tif 000008
【図３】
0005606311.tif 000009
【図４】
0005606311.tif 000010
【図５】
0005606311.tif 000011
【図６】
0005606311.tif 000012
【図７】
0005606311.tif 000013
【図８】
0005606311.tif 000014
【図９】
0005606311.tif 000015
【図１０】
0005606311.tif 000016
【図１１】
0005606311.tif 000017
【図１２】
0005606311.tif 000018