(57)【要約】【課題】粘着シートのような副資材や固定ピンのような部品を用いることなく、シートや素子に反りや折れ曲がりを生じさせることなく一定の外形でフィルム状素子を切り出せるフィルム状素子の製造装置及び製造方法を提供する。【解決手段】フィルム状素子１を含むフィルム２を搬送する搬送手段と、フィルム状素子１の周囲でフィルム２を切断するパンチ６及びダイ５を備えた金型９ａ、９ｂとを有するフィルム状素子の製造装置であって、多孔質プレート３によって折れ・シワの無い状態で保持されたフィルム２を固定する枠４と、切り出されたフィルム状素子１を保持したまま搬送可能な吸着ノズル８とを有し、フィルム状素子１を切り出す際に、パンチ６と吸着ノズル８とで切り出し対象のフィルム状素子１を挟み込み、その外周のフィルム２をパンチ６をガイドする部材であるパンチガイド７とダイ５とで挟み込む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム状素子を少なくとも一つ含むフィルムを搬送する搬送手段と、
前記フィルム状素子の周囲で前記フィルムを切断し、該フィルム状素子を前記フィルムから切り出すパンチ及びダイを備えた金型とを有するフィルム状素子の製造装置であって、
前記フィルムを、折れ・シワの無い状態で保持する保持手段と、
前記保持手段によって保持された前記フィルムを、折れ・シワの無い状態で固定する固定手段と、
切り出された前記フィルム状素子を保持したまま搬送可能で、前記ダイが備えるパンチ孔に待機可能なハンドリング手段とを有し、
前記搬送手段は、前記固定手段によって固定された前記フィルムを、前記ダイ及び前記パンチによる切り出し位置へ搬送し、
切り出し対象の前記フィルム状素子を前記フィルムから切り出す際に、前記パンチをガイドする部材であるパンチガイドと前記ダイとで、切り出し対象の前記フィルム状素子の外周の前記フィルムを挟み込み、
前記パンチと前記ハンドリング手段とで前記切り出し対象のフィルム状素子を挟み込むことを特徴とするフィルム状素子の製造装置。
【請求項２】
前記保持手段は、真空源に接続された多孔質プレートであることを特徴とする請求項１記載のフィルム状素子の製造装置。
【請求項３】
前記固定手段は、前記フィルムの前記フィルム状素子が配置された領域を取り囲む枠であることを特徴とする請求項１又は２記載のフィルム状素子の製造装置。
【請求項４】
前記搬送手段は、前記枠を前記金型のダイとパンチとの隙間で移動させ、切り出し対象の前記フィルム状素子を前記切り出し位置に配置することを特徴とする請求項３記載のフィルム状素子の製造装置。
【請求項５】
前記ダイ及び前記パンチのそれぞれは、他方と対向する面に凸部が形成されていないことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のフィルム状素子の製造装置。
【請求項６】
前記ダイの外形と前記パンチガイドの外形とが同一形状であり、これらの取り付け孔がそれぞれ同一形状であることを特徴とする請求項１から５記載のフィルム状素子の製造装置。
【請求項７】
前記ダイが備える前記パンチ孔を介して前記フィルムの位置を特定する認識手段を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載のフィルム状素子の製造装置。
【請求項８】
前記ハンドリング手段は、前記切り出したフィルム状素子を負圧によって吸着する吸着ノズルであることを特徴とする請求項１から７記載のフィルム状素子の製造装置。
【請求項９】
前記認識手段は前記搬送手段を制御し、前記切り出し対象であるフィルム状素子の位置補正、及び、次に切り出すフィルム状素子の前記切り出し位置への位置合わせを行うことを特徴とする請求項７又は８記載のフィルム状素子の製造装置。
【請求項１０】
フィルム状素子を少なくとも一つ含むフィルムを折れ・シワの無い状態で保持する保持工程と、
前記保持工程において保持された前記フィルムを、折れ・シワの無い状態で固定する固定工程と、
前記固定工程において固定された前記フィルムを、ダイ及びパンチを備えた金型による切り出し位置へ搬送する搬送する搬送工程と、
切り出された前記フィルム状素子を保持したまま搬送可能なハンドリング手段を前記前記パンチ孔に待機させる待機工程と、
前記フィルム状素子の周囲で前記フィルムを切断し、該フィルム状素子を前記フィルムから切り出す切り出し工程とを有し、
前記切り出し工程においては、切り出し対象の前記フィルム状素子を前記フィルムから切り出す際に、前記パンチをガイドする部材であるパンチガイドと前記ダイとで前記フィルムを挟み込み、前記パンチと前記ハンドリング手段とで、前記切り出し対象のフィルム状素子を挟み込むことを特徴とするフィルム状素子の製造方法。
【請求項１１】
前記保持工程においては、真空源に接続された多孔質プレートによって前記フィルムを保持することを特徴とする請求項１０記載のフィルム状素子の製造方法。
【請求項１２】
前記固定工程においては、前記フィルムの前記フィルム状素子が配置された領域を枠で取り囲むことを特徴とする請求項１１又は１２記載のフィルム状素子の製造方法。
【請求項１３】
前記搬送工程においては、前記枠を前記金型のダイとパンチとの隙間で移動させ、切り出し対象の前記フィルム状素子を前記切り出し位置に配置することを特徴とする請求項１２記載のフィルム状素子の製造方法。
【請求項１４】
前記ダイ及び前記パンチのそれぞれは、他方と対向する面に凸部が形成されていないことを特徴とする請求項１０から１３のいずれか１項記載のフィルム状素子の製造方法。
【請求項１５】
前記ダイの外形と前記パンチガイドの外形とが同一形状であり、これらの取り付け孔がそれぞれ同一形状であることを特徴とする請求項１０から１４のいずれか１項記載のフィルム状素子の製造方法。
【請求項１６】
前記ダイが備える前記パンチ孔を介して前記フィルムの位置を特定する認識工程を有することを特徴とする請求項１０から１５のいずれか１項記載のフィルム状素子の製造方法。
【請求項１７】
前記ハンドリング手段は、前記切り出したフィルム状素子を負圧によって吸着する吸着ノズルであることを特徴とする請求項１０から１６のいずれか１項記載のフィルム状素子の製造方法。
【請求項１８】
前記搬送工程においては前記認識工程の結果に基づいて、前記切り出し対象であるフィルム状素子の位置補正、及び、次に切り出すフィルム状素子の前記切り出し位置への位置合わせを行うことを特徴とする請求項１６又は１７記載のフィルム状素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム状素子の製造方法及び製造装置に関し、特に、単数又は複数個配列した素子を切り出して個片化するためのフィルム状素子の製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、単数又は複数個配列した素子を個片にして切り出す手法としては、図６に示すように鋏や押し切りカッターを用いて切断する手法がある（以下、第１の従来技術）。
【０００３】
また、素子を粘着シートに固定した状態で、素子単位に切断し、切断した素子を粘着シートから剥離する手法が特許文献１や特許文献２に開示されている（以下、第２の従来技術）。
【０００４】
また、上下に構成したパンチとダイとのいずれかを上下動させて切り出す手法は、特許文献１や特許文献３に開示されている（以下、第３の従来技術）。
【０００５】
第１の従来技術は、フィルム状に配置されている素子を鋏やカッターなどの道具を用いて切り落とす手法である。
【０００６】
第２の従来技術は、素子を粘着シートを貼り付けた状態で、円周に刃や鋭利な形状の部材などが付いた円盤を回転させ、素子単位に切断する手法である。切断深さは、素子表面を基準とし、素子の高さに達せず切断するもの（ハーフカット）や、素子高さよりも粘着シート側に刃が達するもの（フルカット）など様々であるが、いずれにしろ、粘着シートを切り裂くことはしない。しかる後、剥離すべき素子を接着している粘着シートの裏面からピンで擦ることで接着力を弱め、ピンの周囲に設けられた突き上げピンと同時に上昇して素子を均等に持ち上げることにより粘着シートから剥離させる、または、粘着シートを上下逆さにし、ニードルユニットの球形状で粘着シートを押しつけ、ニードルユニットから先端のとがったニードルを突出させることにより粘着シートから剥離させる。
【０００７】
第３の従来技術は、上下に配置されたパンチとダイのいずれかを上下動させることにより素子を切り出す技術を開示している。
【０００８】
ところで、薄い絶縁性基材（フィルム）上に、単数または複数個（マトリクス配置又はランダム配置で）形成された素子を個片にする場合、傷つけたり、過大なストレスを与えたりすることなく切り出す必要がある。
【０００９】
しかしながら、上記第１の従来技術には、
・フィルム状の素子は切断又は保持する際に反ってしまうため、固定が難しい。
・フィルムから切り出した素子がバラバラになり、表裏左右等外形による整列ができない。
・切り出した素子の順序がバラバラとなり、あらかじめ各素子を測定しておいたＮＧ−ＧＯＯＤ等のデータに紐付けできない。
・切り出した素子に反りや折れ曲がりができて、素子そのものが破壊されてしまう。
・切り出した素子に反りや折れ曲がりができて、その後の搭載工程等の自動化が困難となる。
・切り出した素子の外形が一定ではない。
・切り残したフィルムに反りや曲がりができてしまい、引っかかり等で素子そのものを破壊してしまう。
といった問題がある。
【００１０】
また、第２の従来技術には、
・フィルム状の素子を粘着シートなどに貼り付けてダイシングする場合には、ダイシング中に素子が剥離せず、かつ素子を分離する際の突き上げるニードル径やスピードを詳細に条件出しして、素子そのものが破壊しないシートの粘着力を選定することが難しい。
・フィルム状の素子を粘着シートなどに貼り付けてダイシングしたものを個片化するためには、突き上げなどの工程の増加や、副資材が必要になるため、製造コストが高くなる。
といった問題がある。
【００１１】
また、第３の従来技術には、
・フィルムが反ってしまい固定が難しい。
・フィルム切断部とは異なる部位に設けられたピンやパイロットピンで、フィルム上の素子とパンチとダイとを位置決めするため、高精度な位置決めが困難である。
・ピンなどの部品点数が多くなり、価格が上昇する。
・フィルム状素子を切断していくと、残ったフィルムに反りが生じたり、シワがよったりしやすい。
・フィルムがたわむと、次の素子を切断するために移動する時に引っかかりの原因となって素子を破壊してしまうことがある。
といった問題がある。
【００１２】
フィルムの反りやシワを防止する従来技術として、特許文献４に開示される「板状物薄溝加工用支持搬送方法及びそのための治具」がある。特許文献４に開示される発明は、粘着テープに貼り付けられた半導体ウェハを、加工ステージに載置した状態でポーラス材に吸着させるものである。
【特許文献１】特開２００４−１５３２７０号公報
【特許文献２】特開平６−２９５９３０号公報
【特許文献３】特開２００５−０４５０２３号公報
【特許文献４】特開平６−１３２３８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、特許文献４に記載の方法で素子を固定し、第３の従来技術により素子を切り出そうとすると、フィルム状素子に応力が加わり素子そのものを破壊してしまう。また、特許文献４に記載の発明は、切り出しの対象が薄いフィルム状の素子であることを想定していない。すなわち、切断後テープからのピックアップによる素子の個片化と金型を用いたフィルムの切断との組み合わせは、薄いフィルム状の素子では困難である。
【００１４】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、粘着シートのような副資材や固定ピンのような部品を用いることなく、シートや素子に反りや折れ曲がりを生じさせることなく一定の外形でフィルム状素子を切り出せるフィルム状素子の製造装置及び製造補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】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明は、第１の態様として、フィルム状素子を少なくとも一つ含むフィルムを搬送する搬送手段と、フィルム状素子の周囲でフィルムを切断し、該フィルム状素子をフィルムから切り出すパンチ及びダイを備えた金型とを有するフィルム状素子の製造装置であって、フィルムを、折れ・シワの無い状態で保持する保持手段と、保持手段によって保持されたフィルムを、折れ・シワの無い状態で固定する固定手段と、切り出されたフィルム状素子を保持したまま搬送可能で、ダイが備えるパンチ孔に待機可能なハンドリング手段とを有し、搬送手段は、固定手段によって固定されたフィルムを、ダイ及びパンチによる切り出し位置へ搬送し、切り出し対象のフィルム状素子をフィルムから切り出す際に、パンチをガイドする部材であるパンチガイドとダイとで、切り出し対象のフィルム状素子の外周のフィルムを挟み込み、パンチとハンドリング手段とで切り出し対象のフィルム状素子を挟み込むことを特徴とするフィルム状素子の製造装置を提供するものである。
【００１６】
本発明の第１の態様においては、保持手段は、真空源に接続された多孔質プレートであることが好ましい。
【００１７】
本発明の第１の態様の上記のいずれの構成においても、固定手段は、フィルムのフィルム状素子が配置された領域を取り囲む枠であることが好ましく、これに加えて、搬送手段は、枠を金型のダイとパンチとの隙間で移動させ、切り出し対象のフィルム状素子を切り出し位置に配置することが好ましい。また、ダイ及びパンチのそれぞれは、他方と対向する面に凸部が形成されていないことが好ましい。また、ダイの外形とパンチガイドの外形とが同一形状であり、これらの取り付け孔がそれぞれ同一形状であることがより好ましい。
【００１８】
また、本発明の第１の態様の上記のいずれの構成においても、ダイが備えるパンチ孔を介してフィルムの位置を特定する認識手段を有することが好ましい。また、ハンドリング手段は、切り出したフィルム状素子を負圧によって吸着する吸着ノズルであることが好ましい。これらに加えて、認識手段は搬送手段を制御し、切り出し対象であるフィルム状素子の位置補正、及び、次に切り出すフィルム状素子の切り出し位置への位置合わせを行うことが好ましい。
【００１９】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第２の態様として、フィルム状素子を少なくとも一つ含むフィルムを折れ・シワの無い状態で保持する保持工程と、保持工程において保持されたフィルムを、折れ・シワの無い状態で固定する固定工程と、固定工程において固定されたフィルムを、ダイ及びパンチを備えた金型による切り出し位置へ搬送する搬送する搬送工程と、切り出されたフィルム状素子を保持したまま搬送可能なハンドリング手段をパンチ孔に待機させる待機工程と、フィルム状素子の周囲でフィルムを切断し、該フィルム状素子をフィルムから切り出す切り出し工程とを有し、切り出し工程においては、切り出し対象のフィルム状素子をフィルムから切り出す際に、パンチをガイドする部材であるパンチガイドとダイとでフィルムを挟み込み、パンチとハンドリング手段とで、切り出し対象のフィルム状素子を挟み込むことを特徴とするフィルム状素子の製造方法を提供するものである。
【００２０】
本発明の第２の態様においては、保持工程においては、真空源に接続された多孔質プレートによってフィルムを保持することが好ましい。
【００２１】
本発明の第２の態様の上記のいずれの構成においても、固定工程においては、フィルムのフィルム状素子が配置された領域を枠で取り囲むことが好ましく、これに加えて、搬送工程においては、枠を金型のダイとパンチとの隙間で移動させ、切り出し対象のフィルム状素子を切り出し位置に配置することがより好ましい。
【００２２】
本発明の第２の態様のいずれの構成においても、ダイ及びパンチのそれぞれは、他方と対向する面に凸部が形成されていないことが好ましい。また、ダイの外形とパンチガイドの外形とが同一形状であり、これらの取り付け孔がそれぞれ同一形状であることが好ましい。
【００２３】
本発明の第２の態様のいずれの構成においても、ダイが備えるパンチ孔を介してフィルムの位置を特定する認識工程を有することが好ましい。また、ハンドリング手段は、切り出したフィルム状素子を負圧によって吸着する吸着ノズルであることが好ましい。これらに加えて、搬送工程においては認識工程の結果に基づいて、切り出し対象であるフィルム状素子の位置補正、及び、次に切り出すフィルム状素子の切り出し位置への位置合わせを行うことがより好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、粘着シートのような副資材や固定ピンのような部品を用いることなく、シートや素子に反りや折れ曲がりを生じさせることなく一定の外形でフィルム状素子を切り出せるフィルム状素子の製造装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
〔発明の特徴〕
本発明にかかるフィルム状素子の製造装置は、フィルム全体を吸着して反りやシワを伸ばす保持手段（多孔質プレート）と、フィルム状素子の切断範囲に開口部を備えフィルムを固定する枠と、この枠を平面内で移動させる搬送手段（Ｘ−Ｙステージ）とを備える。
【００２６】
フィルムを固定した枠をパンチとダイとの間で移動させるために、パンチとダイとは３ｍｍ程度の間隔を空けて対向して設置される。枠の稼働部には出っ張りが無く、切り出したい素子の認識時及び切断時にはパンチガイドとダイとでフィルムを挟みこめる。吸着ノズルが搬送位置や退避位置にあるとすれば、ダイのパンチ孔からカメラを用いて外観を確認可能である。さらに、カメラからの情報を画像処理装置に入力すれば、素子を切り出す際の位置補正や、次に切り出す素子への移動を行える。
【００２７】
フィルム状素子を切り出す際には、反りやシワを伸ばしながらフィルムを保持手段（平らな多孔質プレート）に吸着する。固定面を持つ枠をその上に置き、フィルムを固定する。枠に固定されたフィルムは保持手段から取り除かれ、搬送手段（Ｘ−Ｙステージ）に固定される。切断する素子をカメラ、顕微鏡、画像処理装置などを用いてダイのパンチ孔から確認する。この時、パンチガイドが上昇し、パンチとダイとでフィルムを挟み込むことでシワや反りを矯正して認識を容易にする。挟み込む圧力は押し上げ力と逃げるバネとによって定める。画像処理装置で位置を確認した場合、位置の補正は、一度パンチガイドを下降させ、搬送手段を必要量動作させることで行う。パンチガイドの上昇位置（パンチ孔の位置）からパンチを上昇させると、ダイのパンチ孔との間で素子が打ち抜かれて切り出される。この時の切断力は押し上げ力によって決まる。切り出す素子の外周部はパンチガイドとダイとで保持するため、フィルム状素子自体の反りや破損を防止される。
【００２８】
また、パンチガイドとダイとを同寸法とすることで、組立作業が容易となるとともに、組立精度を容易に確保できるようになり、位置決め部材が不要となる。
【００２９】
ダイのパンチ孔を切り出したい形状とすることにより、打ち抜いた形状が一定の外形となる。ダイのパンチ孔には、ハンドリング手段（吸着ノズル）を待機させることができ、切断時には切り出す素子を支持するため、切り出した素子を順序よく搬出し、整列又は次工程にハンドリングできる。
【００３０】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００３１】
〔第１の実施形態〕
本発明を好適に実施した第１の実施形態について説明する。図１に、本実施形態にかかるフィルム状素子の製造装置の構成を示す。
この装置は、多孔質プレート３、枠４及び不図示のＸ−Ｙステージを備える。
多孔質プレート３は、不図示の真空源との接続を切り替えることにより、シート状の物体を吸着したり・吸着した物体を脱落させたりできる。枠４は、フィルム状素子１がマトリクス配置又はランダム配置されたフィルム２の全体を固定できるだけの大きさを持ち、フィルム状素子１の切断範囲に合わせた開口部が設けられている。枠４の裏面には固定面を持ち、開口部以外の部位の一部もしくは全面に両面テープや接着剤を用いてフィルム２を固定できる。また。フィルム２を固定した枠４は、少なくとも切断範囲以上のストロークで平面状に動作できるＸ−Ｙステージへ設置する。
【００３２】
図２に示すように、板１４にはパンチ６及びガイド１２が設置されている。金型９ｂにはガイド１０が設置され、ガイド１０の他端はストッパ１５に設置されている。板１４は、ガイド１０に沿って上下動作可能に設置されていて、バネ１１によってストッパ１５に押しつけられている。同様に、パンチガイド７はガイド１２に沿って上下動作可能に設けられていて、バネ１３によってガイド１２の上端に押し上げられている。パンチガイド７には、パンチ６が上下摺動できる孔が設けられており、パンチガイド７の外周部は、金型９ｂに設けられた孔に挿入可能な形状で、上下に摺動動作可能なように設けられている。金型９ａにはダイ５が設置されている。ダイ５は、フィルム状素子１を切り出す外形に合わせた孔が設けられており、パンチ６によって切断するように構成されている。
【００３３】
金型９ａと９ｂとは、フィルム状素子１を含むフィルム２を固定した枠４の切断範囲を動作できる間隔（３ｍｍ程度）を空けて、パンチ６とダイ５とを対抗させて設置されている。金型９ａに設けられたダイ５の取り付け孔の外形は、金型９ｂに設けられたパンチガイド７が摺動する孔の外形と同じ形状に形成されている。金型９ａと９ｂとの隙間には、出っ張りがないように形成されている。
【００３４】
パンチガイド７の孔には、切り出したフィルム状素子１を真空吸着して保持できる吸着ノズル８が待機し、吸着ノズル８は不図示で上下左右に移動可能な可動部に接続されている。ダイ５の上方には、画像処理装置に接続されたカメラが吸着ノズル８と干渉しないように設置されている。
【００３５】
次に、図３を参照して装置全体の動作を詳細に説明する。
フィルム状素子１を平らな多孔質プレート３上に、反りやシワを伸ばしながら吸着する。固定プレートの枠４をその上に設置してフィルム２を固定する。フィルム状素子１を含むフィルム２は枠４に固定することで、多孔質プレート３から容易に剥がせる状態となる。この時フィルム２は、シワやたるみが少ない状態で枠４へ固定されている。フィルム２を固定した枠４の端部を少なくとも切断範囲よりも大きなストロークを持つＸ−Ｙ平面に移動可能なステージへ固定する。フィルム２が固定され、ステージに設置された枠４は、金型９ａ、９ｂすなわちダイ５とパンチ６との隙間を移動可能である。
【００３６】
まず、吸着ノズル８が搬送位置や退避位置にある間に、個片化したいフィルム状素子１の一つを、ダイ５のパンチ孔から顕微鏡、カメラ及び画像処理装置の少なくともいずれかを用いて確認する。この際、パンチガイド７が上昇し、ダイ５とパンチガイド７とでフィルム２を挟み込み、シワや反りを矯正して認識を容易にする。挟み込む圧力は、押し上げ力とバネ１３の弾性力とによって決めている。画像処理装置で位置を認識する場合は、一度パンチガイド７を下降させ、Ｘ−Ｙステージによって補正に必要な分動作させる。
【００３７】
次に、図３（ａ）に示すように、ダイ５のパンチ孔に吸着ノズル８を待機させる。パンチガイド７の上昇位置からパンチ６を上昇させると、ダイ５のパンチ孔から切り出しが可能となる。切断力は押し上げ力によって決まる。次に図３（ｂ）に示すように、図２に示した板１４（図３では不図示）を上昇させると、パンチ６とパンチガイド７とが同時に金型９ｂを摺動しながら上昇し、フィルム２をダイ５との間に挟み込む。切り出したいフィルム状素子１はパンチ６と吸着ノズル８とで、切り出す素子の外周部のフィルム２はパンチガイド７とダイ５とで挟み込んで保持される。
【００３８】
この時、切り出したいフィルム状素子１に加わる圧力はほとんど無く、その外周のフィルム２に加わる圧力は、図２に示したバネ１３によって決定されている。次に、図３（ｃ）に示すように、板１４を上昇させ続けると、切り出したいフィルム状素子１を切り出すことができる。この時、切り出したいフィルム状素子１の外周のフィルム２は図２に示したバネ１３（図３では不図示）の反力でのみ保持されているため、切断力と外周のフィルム２を保持する力とは区別されている。切り出したフィルム状素子１は、待機していた吸着ノズル８とパンチ６とで挟み込んで保持される。次に、図３（ｄ）に示すように、吸着ノズル８を上昇させると、切り出したフィルム状素子１を真空吸着によって保持されたままハンドリングできる。
【００３９】
本実施形態によれば。多孔質プレート３に反りやシワを取りながらフィルム状素子１を吸着し、枠４に固定するため、フィルム２自体にハリを持たせ、反りの無い状態でハンドリング又は固定できる。
また、フィルム状素子１は、順序よく切り出されるため、ＮＧ−ＧＯＯＤなどのデータに紐付けができ、吸着ノズル８によって吸着保持されたまま切断されるため、例えばゲルトレーやその後の搭載工程へ直接ハンドリングして自動化できる。
また、切り出すフィルム状素子１を、切断中又は切断後に吸着ノズル８で保持しているため、素子に反りや折れ曲がりが生じて破壊されることが無い。
また、パンチ６とダイ５とで切り出す素子の外周を一括して切断するため、外形を一定とできる。
また、切り出すフィルム状素子１は打ち抜く際にパンチ６と吸着ノズル８で押さえ、切り残す外周部はパンチガイド７とダイ５とで挟み込むことにより、反りやめくれが無く、次に切り出す素子の固定や位置決めができる。
また、フィルム状素子１はパンチ６が回転しながらフィルム２から切り抜かれるため、反りやめくれが無く、素子そのものを破壊しない。
また、フィルム状素子１をダイレクトに打ち抜くため、粘着シートなどの副資材や選定の必要がなく、固定枠４に固定するのみでよいため安価に作成可能である。
また、打ち出す際の打ち抜き力が設定値であるため、煩雑な条件出しすることなく打ち出せる。
また、パンチガイド７の外形とダイ５の取り付け孔とを同じに形状としているため、組み立てる際に金型９ａ、９ｂの位置合わせが容易となり、パンチガイドを位置決めピンとして用いることで、部品点数を削減でき製造コストが低減される。
また、パンチガイド７の外形とダイ５の取り付け孔とを同じ形状にしているため、打ち抜き部（ダイ５及びパンチガイド７）を小さく構成でき、剛性が向上するため高精度に打ち抜ける。
また、製品稼働部（枠４の間）に位置決めピンのような出っ張りを持たないため、稼働部を自由にとれる。
また、ダイ５のパンチ孔からカメラを用いて外観を確認可能で、切り出す際にカメラの情報を画像処理装置へ入力すれば、切り出し時の位置補正や、次に切断する素子への移動を容易に行える。
【００４０】
〔第２の実施形態〕
本発明を好適に実施した第２の実施形態について説明する。図４に、本実施形態にかかるフィルム切断装置の構成を示す。本実施形態においては切り出すフィルムの外形に合わせ第１の実施形態とは異なる形状の枠２４を用いている。
【００４１】
図５に示すように、板１４にはパンチ６が設置されている。パンチ６は、パンチガイド７に沿って上下動作可能に設けられていて、バネ２６によって押し付けられている。板１４は、不図示の上下移動機構に取り付けられており、脱落することはない。
パンチガイド７には、パンチ６が上下に摺動できる孔を設けてあり、パンチガイド７の外周部は、金型９ｂに設けられた孔に沿って上下に摺動動作可能に形成されている。金型９ａには、ダイ５が設置されている。ダイ５は、フィルム状素子１を切り出す外形に合わせた孔が設けられており、パンチ６によって切断するように構成されている。
金型９ａ、９ｂは、フィルム状素子１を含むフィルム２を固定した枠４の切断範囲を動作できる間隔（３ｍｍ程度）を設けて、パンチ６とダイ５とを対向させて設置されている。金型９ａに設けられたダイ５の取り付け孔外形は、金型９ｂに設けられたパンチガイド７が摺動する孔の外形と同じ形状である。金型９ａと金型９ｂとの隙間には、出っ張りがないように形成されている。
パンチガイド７の孔には、切り出したフィルム状素子１を真空吸着できる吸着ノズル８が待機し、吸着ノズル８は不図示で上下左右に移動可能な稼働部に接続されている。ダイ５の孔上方の吸着ノズル８と干渉しない位置には、画像処理装置に接続されたカメラが設置されている。
【００４２】
図５に、本実施形態にかかるフィルム状素子の製造装置の動作について説明する。
フィルム２を固定し、ステージに設置された枠４は、金型９ａ、９ｂすなわちダイ５とパンチ６との隙間を移動可能である。
【００４３】
吸着ノズル８が搬送位置や退避位置にある間に、個片化したいフィルム状素子１の一つを、ダイ５のパンチ孔から、顕微鏡、カメラ及び画像処理装置の少なくとも一つを用いて確認する。この時、パンチガイド７が上昇し、ダイ５とパンチガイド７とでフィルム２を挟み込みシワや反りを矯正して認識を容易にする。フィルム２を挟み込む圧力は、押し上げ力と逃げるバネ１３とによって定まる。画像処理によって位置を認識した場合は、一度パンチガイド７を下降させ、補正量をＸ−Ｙステージにより必要量動作させる。
【００４４】
次に、ダイ５のパンチ孔に吸着ノズル８を待機させる。パンチガイド７の上昇位置からパンチ６を上昇させると、ダイ５のパンチ孔から切り出しが可能となる。切断力はパンチ６の押し上げ力によって決まる。
【００４５】
次に、板１４を上昇させると、パンチ６とパンチガイド７とが同時に干潟９ｂを摺動しながら上昇し、フィルム２をダイ５とで挟み込む。切り出したいフィルム状素子１はパンチ６と吸着ノズル８とで、切り出す素子の外周部のフィルム２はパンチガイド７とダイ５とでそれぞれ挟み込まれて保持される。この時切り出したいフィルム状素子１に加わる圧力はほとんどなく、切り出したいフィルム状素子１の外周のフィルム２を保持する力は、切断する上昇力から板バネ２５の反力を減じて、バネ２６の反力を加えたものとなる。
【００４６】
板１４をさらに上昇させ続けると、切り出したいフィルム状素子１が切り出される。この時、切り出したいフィルム状素子１の外周のフィルム２は、切断するための上昇力から板バネ２５の反力を減じて、バネ２６の反力を加えた力のみで保持されており、切断力と外周を保持する力とは区別されている。
【００４７】
待機していた吸着ノズル８とパンチ６とで挟み込みながら、切り出したフィルム状素子１を保持する。次に、吸着ノズル８を上昇させると、切り出したフィルムを真空吸着によって保持したままハンドリングできる。
【００４８】
本実施形態にかかるフィルム状素子の製造装置は、ガイド等を用いていないため、第１の実施形態にかかるフィルム状素子の製造装置と比較して、構成が簡素で安価に構成可能である。
【００４９】
なお、上記各実施形態は、本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれらに限定されることはない。
例えば、フィルムの固定方法は、両面テープ、静電気を応用したもの、熱を応用したものなど、フィルムを保持可能であるならどのような手法を用いても良い。
また、吸着ノズル８の切断した素子を保持する力としても、真空引きによらず、静電気を応用したもの、熱を応用したものなど、保持ができるものならどのような手法を用いても良い。
さらに、バネ１１、バネ１３、板バネ２５、バネ２６は、反力を発生するものならばバネに限定されず、クッション材、シリンダ、アブソーバなどで代用が可能である。
このように、本発明は様々な変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明を好適に実施した第１の実施形態にかかるフィルム状素子の製造装置の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態にかかるフィルム状素子の製造装置の構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態にかかるフィルム状素子の製造装置の動作を示す図である。
【図４】本発明を好適に実施した第２の実施形態にかかるフィルム状素子の製造を内の要部の構成を示す図である。
【図５】第２の実施形態にかかるフィルム状素子の製造装置の構成を示す図である。
【図６】単数又は複数個配列した素子をシートから個片にして切り出す従来の手法を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１、２１    フィルム状素子
２、２２    フィルム
３    多孔質フィルタ
４、２４    枠
５    ダイ
６    パンチ
７    パンチガイド
８    吸着ノズル
９ａ、９ｂ    金型
１０、１２    ガイド
１１、１３、２６    バネ
１４    板
１５    ストッパ
２５    板バネ
【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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