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技術 可撓性基板処理システムおよび方法

出願人 エヌエックスピービーヴィ
発明者 ヨーゼフピー.ダブリュ.ストッカーマンストムカンプシュルールテオドルステアステーグパトリックジェイ.エム.フーベン
出願日 2016年9月23日 (4年8ヶ月経過) 出願番号 2016-185545
公開日 2017年5月25日 (4年0ヶ月経過) 公開番号 2017-088406
状態 特許登録済
技術分野 ウェブの送給 電気部品の供給・取り付け ウエブの整合,緊張,案内,ローラ
主要キーワード 運動プロファイル 設定値発生器 円形ドラム 最大搬送速度 ストライベック曲線 ピックアンドプレース装置 ウェブ位置 バキュームプレート
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (10)

課題

ウェブ位置の高い精度を実現する処理システムを提供すること。

解決手段

可撓性基板(たとえば、ウェブ)を処理する処理システムおよび方法では、可撓性基板を断続的に移動させて処理するインデクサとともに、可撓性基板の搬送方向に沿って移動可能なバキュームプレートを備えたテンショナを使用する。テンショナおよびインデクサは、可撓性基板が停止した場合であっても、すべての作動状態において、インデクサとテンショナのバキュームプレートとの間の相対速度が所定の閾値を超えて維持されるように制御される。

概要

背景

特定種類電子製品は、「ウェブ(web)」とも称する紙またはプラスチック基板(たとえば、ポリマー繊維担体)等の可撓性基板上に製造される場合がある。このようなウェブを使用すると、電子製品を大量かつ効率的に製造することができる。最も一般的なウェブ用途においては、ウェブがウェブ処理システムを通って連続的に搬送される。ただし、いくつかのウェブ用途においては、ウェブ処理システム内でウェブを断続的に停止させて、何らかの処理作業をウェブに行うことが必要となる場合がある。

概要

ウェブ位置の高い精度を実現する処理システムを提供すること。可撓性基板(たとえば、ウェブ)を処理する処理システムおよび方法では、可撓性基板を断続的に移動させて処理するインデクサとともに、可撓性基板の搬送方向に沿って移動可能なバキュームプレートを備えたテンショナを使用する。テンショナおよびインデクサは、可撓性基板が停止した場合であっても、すべての作動状態において、インデクサとテンショナのバキュームプレートとの間の相対速度が所定の閾値を超えて維持されるように制御される。

目的

効果

実績

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牽制数
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請求項1

処理システムであって、バキュームプレートを含むテンショナであって、前記テンショナは、搬送方向に沿って可撓性基板が前記バキュームプレート上を搬送される場合に前記可撓性基板に張力を付与するように構成され、前記バキュームプレートが、搬送方向に沿って移動するように構成された、前記テンショナと、前記可撓性基板を断続的に移動させて処理するように構成されたインデクサと、前記可撓性基板が停止した場合であっても、すべての作動状態において、前記インデクサと前記テンショナのバキュームプレートとの間の相対速度が所定の閾値を超えて維持されるように、前記テンショナおよび前記インデクサを制御するように構成されたコントローラと、を備える処理システム。

請求項2

前記コントローラが、前記インデクサが停止した場合に、前記テンショナのバキュームプレートを搬送方向の反対方向に移動させるように構成された、請求項1に記載の処理システム。

請求項3

前記コントローラが、前記インデクサと前記テンショナのバキュームプレートとの間の相対速度がストライベック曲線線形領域に維持されるように、前記テンショナのバキュームプレートを移動させるように構成された、請求項1に記載の処理システム。

請求項4

前記インデクサが停止した場合に、前記インデクサ上の可撓性基板に処理を行う処理装置をさらに備える請求項1に記載の処理システム。

請求項5

前記処理装置が、デバイスを前記可撓性基板上に配置するピックアンドプレース装置である、請求項4に記載の処理システム。

請求項6

前記インデクサが、吸引孔を有するドラムを含むことにより、前記ドラムの回転時にウェブを移動させる、請求項1に記載の処理システム。

請求項7

前記インデクサが、リニアインデクサである、請求項1に記載の処理システム。

請求項8

前記テンショナが、回転方向に移動可能な曲面を有する、請求項1に記載の処理システム。

請求項9

前記可撓性基板が、紙、プラスチック、または金属製である、請求項1に記載の処理システム。

請求項10

可撓性基板を処理する方法であって、可撓性基板がバキュームプレート上を搬送されるように、前記バキュームプレートを含むテンショナを介して前記可撓性基板をインデクサに供給するステップと、搬送方向に沿って、前記可撓性基板を断続的に移動させて処理するステップと、前記可撓性基板が停止した場合であっても、すべての作動状態において、前記インデクサと前記テンショナのバキュームプレートとの間の相対速度が所定の閾値を超えて維持されるように、搬送方向に沿って前記テンショナのバキュームプレートを移動させるステップと、を備える方法。

請求項11

前記テンショナのバキュームプレートを移動させるステップが、前記インデクサが停止した場合に、前記テンショナのバキュームプレートを搬送方向の反対方向に移動させるステップを含む、請求項10に記載の方法。

請求項12

前記テンショナのバキュームプレートを移動させるステップが、前記インデクサと前記テンショナのバキュームプレートとの間の相対速度がストライベック曲線の線形領域に維持されるように、前記テンショナのバキュームプレートを移動させるステップを含む、請求項10に記載の方法。

請求項13

前記インデクサが停止した場合に、前記インデクサ上の可撓性基板に処理を行うステップをさらに備える請求項10に記載の方法。

請求項14

前記可撓性基板を処理するステップが、デバイスを前記可撓性基板上に配置するステップを含む、請求項13に記載の方法。

請求項15

前記インデクサにおいて前記可撓性基板を断続的に移動させるステップが、前記インデクサの吸引孔を有するドラムを回転させて前記可撓性基板を移動させるステップを含む、請求項10に記載の方法。

請求項16

前記インデクサにおいて前記可撓性基板を断続的に移動させるステップが、前記インデクサにおいて前記可撓性基板を直線的に移動させるステップを含む、請求項10に記載の方法。

請求項17

処理システムであって、バキュームプレートを含むウェブテンショナであって、前記ウェブテンショナは、搬送方向に沿ってウェブが前記バキュームプレート上を搬送される場合に前記ウェブに張力を付与するように構成され、前記バキュームプレートが、搬送方向に沿って移動するように構成された、前記ウェブテンショナと、吸引孔を有するドラムを含むウェブインデクサであって、前記ドラムが、断続的な回転によって前記ウェブを移動させるように構成された、前記ウェブインデクサと、前記ウェブインデクサのドラム上で前記ウェブを処理するように構成された処理装置と、前記ウェブが停止した場合であっても、すべての作動状態において、前記ウェブインデクサのドラムと前記ウェブテンショナのバキュームプレートとの間の相対速度が所定の閾値を超えて維持されるように、前記ウェブテンショナおよび前記ウェブインデクサを制御するように構成されたコントローラと、を備える処理システム。

請求項18

前記コントローラが、前記ウェブインデクサのドラムが停止した場合に、前記バキュームプレートを前記搬送方向の反対方向に移動させるように構成された、請求項17に記載の処理システム。

請求項19

前記コントローラが、前記ウェブインデクサのドラムと前記ウェブテンショナのバキュームプレートとの間の相対速度がストライベック曲線の線形領域に維持されるように、前記ウェブテンショナのバキュームプレートを移動させるように構成された、請求項17に記載の処理システム。

請求項20

前記処理装置が、デバイスを前記ウェブインデクサのドラム上のウェブ上に配置するピックアンドプレース装置である、請求項17に記載の処理システム。

技術分野

0001

可撓性基板処理システムおよび方法に関する。

背景技術

0002

特定種類電子製品は、「ウェブ(web)」とも称する紙またはプラスチック基板(たとえば、ポリマー繊維担体)等の可撓性基板上に製造される場合がある。このようなウェブを使用すると、電子製品を大量かつ効率的に製造することができる。最も一般的なウェブ用途においては、ウェブがウェブ処理システムを通って連続的に搬送される。ただし、いくつかのウェブ用途においては、ウェブ処理システム内でウェブを断続的に停止させて、何らかの処理作業をウェブに行うことが必要となる場合がある。

先行技術

0003

米国特許出願公開第2010/0223767号明細書
米国特許出願公開第2008/0061275号明細書
米国特許出願公開第2007/0137031号明細書

発明が解決しようとする課題

0004

このような種類のウェブ用途の場合は、ウェブが一時的に停止した場合の処理作業の反復実行のため、ウェブの正確な位置決めが重要である。ただし、ウェブと処理システムの構成要素との間の摩擦が変動することから、処理システム内のウェブ位置の高い精度を実現することが重大な課題となる。

課題を解決するための手段

0005

可撓性基板(たとえば、ウェブ)を処理する処理システムおよび方法では、可撓性基板を断続的に移動させて処理するインデクサ(indexer)とともに、可撓性基板の搬送方向に沿って移動可能なバキュームプレート(vacuum plate)を備えたテンショナ(tensioner)を使用する。テンショナおよびインデクサは、可撓性基板が停止した場合であっても、すべての作動状態において、インデクサとテンショナのバキュームプレートとの間の相対速度が所定の閾値を超えて維持されるように制御される。

0006

本発明の一実施形態に係る処理システムは、搬送方向に沿って可撓性基板がバキュームプレート上を搬送される場合に、可撓性基板に張力を付与するように構成されたバキュームプレートを備えたテンショナであって、バキュームプレートが、搬送方向に沿って移動するように構成された、テンショナと、可撓性基板を断続的に移動させて処理するように構成されたインデクサと、可撓性基板が停止した場合であっても、すべての作動状態において、インデクサとテンショナのバキュームプレートとの間の相対速度が所定の閾値を超えて維持されるように、テンショナおよびインデクサを制御するように構成されたコントローラと、を備える。

0007

一実施形態において、コントローラは、インデクサが停止した場合に、テンショナのバキュームプレートを搬送方向の反対方向に移動させるように構成されている。
一実施形態において、コントローラは、インデクサとテンショナのバキュームプレートとの間の相対速度がストライベック曲線線形領域に維持されるように、テンショナのバキュームプレートを移動させるように構成されている。

0008

一実施形態において、この処理システムは、インデクサが停止した場合に、インデクサ上の可撓性基板に処理を行う処理装置をさらに備える。
一実施形態において、処理装置は、デバイスを可撓性基板上に配置するピックアンドプレース装置である。

0009

一実施形態において、インデクサは、吸引孔を有するドラムを含むことにより、ドラムの回転時にウェブを移動させる。
一実施形態において、インデクサは、リニアインデクサ(linear indexer)である。

0010

一実施形態において、テンショナは、回転方向に移動可能な曲面を有する。
一実施形態において、可撓性基板は、紙、プラスチック、または金属製である。
本発明の別の実施形態に係る処理システムは、搬送方向に沿ってウェブがバキュームプレート上を搬送される場合に、ウェブに張力を与えるように構成されたバキュームプレートを備えたウェブテンショナであって、バキュームプレートが、搬送方向に沿って移動するように構成された、ウェブテンショナと、吸引孔を備えたドラムを含むウェブインデクサであって、ドラムが、断続的な回転によってウェブを移動させるように構成された、ウェブインデクサと、ウェブインデクサのドラム上でウェブを処理するように構成された処理装置と、ウェブが停止した場合であっても、すべての作動状態において、ウェブインデクサのドラムとウェブテンショナのバキュームプレートとの間の相対速度が所定の閾値を超えて維持されるように、ウェブテンショナおよびウェブインデクサを制御するように構成されたコントローラと、を備える。

0011

一実施形態において、コントローラは、ウェブインデクサのドラムが停止した場合に、バキュームプレートを搬送方向の反対方向に移動させるように構成されている。
一実施形態において、コントローラは、ウェブインデクサのドラムとウェブテンショナのバキュームプレートとの間の相対速度がストライベック曲線の線形領域に維持されるように、ウェブテンショナのバキュームプレートを移動させるように構成されている。

0012

一実施形態において、処理装置は、デバイスをウェブインデクサのドラム上のウェブ上に配置するピックアンドプレース装置である。
本発明の一実施形態に係る可撓性基板を処理する方法は、可撓性基板がバキュームプレート上を搬送されるように、バキュームプレートを備えたテンショナを介して可撓性基板をインデクサに供給するステップと、搬送方向に沿って、可撓性基板を断続的に移動させて処理するステップと、可撓性基板が停止した場合であっても、すべての作動状態において、インデクサとテンショナのバキュームプレートとの間の相対速度が所定の閾値を超えて維持されるように、搬送方向に沿ってテンショナのバキュームプレートを移動させるステップと、を含む。

0013

一実施形態において、テンショナのバキュームプレートを移動させるステップは、インデクサが停止した場合に、テンショナのバキュームプレートを搬送方向の反対方向に移動させるステップを含む。

0014

一実施形態において、テンショナのバキュームプレートを移動させるステップは、インデクサとテンショナのバキュームプレートとの間の相対速度がストライベック曲線の線形領域に維持されるように、テンショナのバキュームプレートを移動させるステップを含む。

0015

一実施形態において、この方法は、インデクサが停止した場合に、インデクサ上の可撓性基板に処理を行うステップをさらに含む。
一実施形態において、可撓性基板を処理するステップは、デバイスを可撓性基板上に配置するステップを含む。

0016

一実施形態において、インデクサにおいて可撓性基板を断続的に移動させるステップは、インデクサの吸引孔を有するドラムを回転させて可撓性基板を移動させるステップを含む。

0017

一実施形態において、インデクサにおいて可撓性基板を断続的に移動させるステップは、インデクサにおいて可撓性基板を直線的に移動させるステップを含む。

図面の簡単な説明

0018

本発明の一実施形態に係る、処理システムの模式図である。
図1の処理システムに使用可能なウェブの一例を示した図である。
本発明の一実施形態に係る、処理システムのウェブテンショナの拡大図である。
本発明の一実施形態に係る、処理システムのウェブインデクサのドラムの回転を示した図である。
非線形および線形領域を有するストライベック曲線を示した図である。
ウェブテンショナが静止したバキュームプレートを使用する場合のウェブインデクサの位置および速度を示したグラフである。
本発明の一実施形態に係る、ウェブテンショナが可動バキュームプレートを使用する場合のウェブインデクサおよびウェブテンショナの位置および速度を示したグラフである。
本発明の一実施形態に係る、処理システムに使用可能なリニアウェブインデクサの図である。
本発明の一実施形態に係る、可撓性基板を処理する方法の処理フロー図である。

実施例

0019

本明細書に概説するとともに添付の図面に示す実施形態の構成要素は、多種多様な異なる構成で配置および設計することも可能であることが容易に了解される。このため、図面に描く種々実施形態に関する以下のより詳細な説明は、本開示の範囲を制限するものではなく、種々実施形態の代表に過ぎない。図面は、実施形態の種々態様を提示しているが、具体的な指定のない限り、必ずしも縮尺通りに描画したものではない。説明全体を通して、類似の要素を識別するのに類似の参照番号を使用する場合がある。本発明の実施形態の他の態様および利点については、添付の図面と併せて、以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。

0020

本発明は、その主旨または本質的特性から逸脱することなく、他の特定の形態で実施されていてもよい。記載された実施形態は、あらゆる点で例示に過ぎず、何ら制限するものではないと考えるべきである。したがって、本発明の範囲は、この詳細な説明ではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の均等の意味および範囲となるすべての変更は、当該範囲に含まれるものとする。

0021

本明細書の全体を通して、特徴、利点、または類似表現の言及は、本発明により実現可能な特徴および利点がすべて、本発明の任意単一の実施形態に存在すべきことまたは存在することを暗示するものではない。特徴および利点に言及する表現はむしろ、一実施形態との関連で記載された特定の特徴、利点、または特性が本発明の少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味するものと了解される。これにより、本明細書の全体を通して、特徴および利点に関する記述ならびに類似表現は、同じ実施形態を表していてもよいが、必ずしもそうではない。

0022

さらに、本発明の記載の特徴、利点、および特性は、1つまたは複数の実施形態において、任意適当に組み合わされていてもよい。当業者であれば、本明細書の記載を踏まえて、特定の一実施形態の特定の特徴または利点のうちの1つまたは複数がなくても、本発明を実現可能であることが認識されよう。他の事例では、本発明のどの実施形態にも存在し得ない付加的な特徴および利点が特定の実施形態において認識されていてもよい。

0023

本明細書の全体を通して、「一実施形態(one embodimentもしくはan embodiment)」または類似表現の言及は、指定の実施形態との関連で記載された特定の特徴、構造、または特性が本発明の少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。これにより、本明細書の全体を通して、表現「一実施形態において(in one embodimentおよびin an embodiment)」ならびに類似表現はすべて、同じ実施形態を表していてもよいが、必ずしもそうではない。

0024

図1は、本発明の一実施形態に係る、処理システム100を示している。処理システムは、可撓性基板102に作用するが、本明細書においては可撓性基板102を「ウェブ(web)」と称する。可撓性基板は、任意の可撓性材料で構成可能である。一例として、可撓性基板は、長い紙、長いポリマー繊維担体、または長い可撓性金属であってもよいが、これらに限定されない。いくつかの用途において、ウェブは、電気的構造またはトレースが形成されていてもよい。処理システムは、ウェブに対する集積回路(IC)チップ等の電子部品ピックアンドプレース処理(pick-and-place process)等、1つまたは複数の処理をウェブに行えるように、ウェブを内部搬送および案内するように構成されている。以下に詳述する通り、処理システムは、ウェブを高精度に内部搬送するように動作する。

0025

処理システム100に使用可能なウェブ102の一例を図2に示す。図2に示すように、ウェブは、いくらかの距離だけ互いに分離された多くの電気的構造204を含む。これらの電気的構造としては、任意の種類の可撓性電子回路が可能である。これらの電気的構造は、処理システムによるウェブの処理に先立って、当該ウェブ上に作製される。いくつかの用途においては、電気的構造それぞれの正確な位置にデバイスを配置する必要があってもよい。このため、ウェブ上の指定の配置位置にデバイスを正確に配置できるように、ウェブを処理システムに正確に通すことが非常に重要である。

0026

図1に戻って、処理システム100は、巻き外しユニット(de-reeling unit)112、ウェブテンショナ(web tensioner)114、ウェブインデクサ(web indexer)116、処理装置118、巻き上げユニット(reeling unit)120、およびコントローラ122を備える。図1においては、処理システムの発明的特徴が曖昧になることのないように、当該システムのさまざまな構成要素の種々支持構造は示していない。図1に示すように、ウェブ102は、処理システムにより処理されているため、処理システムのさまざまな構成要素を通って搬送および案内されている。特に、ウェブは、ウェブインデクサにおいて処理装置により処理可能となるように、ウェブテンショナおよびウェブインデクサを通って巻き外しユニットから巻き上げユニットまで搬送される。ウェブテンショナ、ウェブインデクサ、および処理装置は、ウェブ処理セット(web processing set)と見なすことができる。図示の実施形態において、処理システムは、ウェブ処理セットを1つだけ具備する。ただし、他の実施形態において、処理システムは、1つまたは複数の付加的なウェブ処理セットを具備していてもよい。

0027

処理システム100の巻き外しユニット112は、通常は末端リール124に巻かれた処理対象のウェブ102のロールを巻き外すように動作する。巻き外しユニットは、張力が掛からない状態で、ウェブを次のモジュール(すなわち、ウェブテンショナ114)に供給する。巻き外しユニットは、ウェブが巻き外し可能となるように末端リール124を保持および回転する機構を含む。これらの機構は一般的に、従来の処理システムに見られるため、本明細書においては詳しく図示・説明はしない。

0028

処理システム100のウェブテンショナ114は、特にウェブインデクサ116において、システムを通るウェブ102の動きを高精度に制御可能となるように、ウェブに張力を付与するように動作する。一実施形態において、ウェブテンショナ114は、図3に最も良く示すように、ガス吸気圧またはガス負圧を用いてウェブの引っ張りまたは引き付けを行うバキュームプレートまたはテーブル126を含む。バキュームプレートによるウェブの吸引によって、ウェブに張力が付与される一方、ウェブは依然、搬送方向に沿って移動または走行可能であり、これを矢印128で示す。バキュームプレートには、吸引を付与する真空ポンプ(図示せず)に接続された多くの孔を含む。バキュームプレートは、両方向矢印130で示すように、搬送方向に前進および後進するように構成されている。以下に詳述する通り、バキュームプレートの制御された動きによって、ウェブは、高精度に搬送および案内可能である。バキュームプレートは、移動のため、当該バキュームプレートを所望の速度で所望の方向に変位可能なモータ等の1つまたは複数の駆動機構に結合されている。いくつかの実施形態において、バキュームプレートは、ウェブの横方向の動きを制御するため、両方向矢印132(図1参照)で示すように、搬送方向に対する横方向、すなわち搬送方向に直交する方向に移動するようにさらに構成されている。ウェブは、搬送方向に十分な張力が掛かっている状態で、ウェブインデクサ116によりインデキシング(index)または移動が行われた場合、横方向に大きくシフトすることはない。図1および図3に示す実施形態において、ウェブテンショナは、ウェブを受け入れる(interfacing)平坦な表面を有する板を含む。ただし、他の実施形態において、ウェブテンショナは、ドラム等、ウェブを受け入れる湾曲表面を備えた構成要素を含んでもよい。これらの実施形態において、ウェブテンショナの湾曲表面は、直線方向ではなく、回転方向に移動するようになっていてもよい。さらに別の実施形態において、ウェブテンショナは、ウェブに張力を付与する1つまたは複数のローラとして実現されていてもよい。

0029

処理システム100のウェブインデクサ116は、ウェブの特定の位置または部位が所望の処理位置へと変位するように、ウェブ102のインデキシングまたは精密な搬送を行うように動作する。たとえば、ウェブは、電気的構造204(図2参照)のうちの1つのウェブ上の指定位置が特定の位置と合って、デバイスが指定位置に配置可能となるように移動可能である。図示の実施形態において、ウェブインデクサは、ウェブテンショナ114と同様に、ガス吸気圧またはガス負圧を用いてウェブの引っ張りまたは引き付けを行う複数の吸引孔を備えた円形ドラム134を含む。ドラムによるウェブの吸引によって、ドラムは、搬送方向に回転した場合に、搬送方向にウェブを搬送または移動可能である。ドラムの吸引孔は、吸引を付与する真空ポンプ(図示せず)に接続されており、この真空ポンプは、ウェブテンショナに用いられるものと同じ真空ポンプであり得る。いくつかの実施形態において、ドラムの吸引は、ウェブテンショナのバキュームプレート126の吸引と異なっていてもよい。一例として、バキュームプレートの吸引は、ドラムの吸引より小さくてもよい。この差の理由として、ドラムの吸引では、ウェブをドラムに固定できればよいことから、最大化可能である。これに対して、バキュームプレートの吸引は、ウェブがこの吸引部分の上を移動する場合に、一定の保持力を生成してウェブに対する張力を生成するのに用いられるため、ドラムの吸引未満とすることができる。ドラムは、回転のため、制御された様態で当該ドラムを回転可能なモータ等の1つまたは複数の駆動機構に接続されている。いくつかの実施形態において、ドラムは、ウェブの横方向の動きを制御するため、図1の両方向矢印138で示すように、搬送方向に対する横方向、すなわち搬送方向に直交する方向に移動するようにさらに構成されている。

0030

ウェブインデクサ116は、ドラム134を回転させることによって、ウェブ102のインデキシング(すなわち、ピッチ間隔でのウェブの搬送)が可能であり、これを図4に示す。図4に示すように、ウェブインデクサのドラムは、(矢印136で示す)搬送方向に対応する時計回りの方向に回転し、これによって、ウェブも同じ方向に移動する。本実施形態において、ウェブは、ウェブの特定の部位(たとえば、アンテナ構造204(図2参照)のうちの1つの上のダイ配置位置)が特定の瞬間に処理位置400へと移動するように、ドラムの回転によって搬送される。特に、ウェブは、その所望の領域が処理位置で順次停止して処理可能となるように、ドラムによって断続的に搬送または移動される。一例として、ウェブは、1秒間に複数回、停止および始動するようになっていてもよい。ウェブは、その所望の領域が適切なタイミングで処理位置に停止するように、ドラムによって正確に搬送する必要がある。

0031

ウェブ102の正確な搬送は、ウェブの正確な位置測定およびウェブインデクサ116の正確な制御によって得られる。ウェブインデクサの正確な位置制御は、高帯域制御ループおよび正確なフィードフォワードによって得られる。フィードフォワードは、加速力および摩擦力等の既知の力を補償する。ただし、摩擦力は、図5に示すストライベック曲線(Stribeck curve)で規定されるように、非常に複雑な速度依存であるため、補償が難しい。ストライベック曲線は、低速(図5の領域1および2)での摩擦力が完全に非線形で再現不可能であることを示している。ただし、一定の速度を超えると、摩擦力は速度に対して完全に線形である(図5の領域3)。

0032

フィードフォワードによって補償する必要がある摩擦力は、ウェブテンショナ114の速度とウェブインデクサ116の回転速度(すなわち、ドラム表面の速度)との間の相対速度によって決まる。ウェブテンショナが、実現が最も容易な静止したバキュームプレートを用いる場合、ウェブテンショナとウェブインデクサとの間の相対速度は、図6に示すように、ゼロから最大搬送速度まで変化する。この場合、摩擦力は、通常のストライベック挙動となるが、これは、ゼロ速度、すなわちウェブインデクサが停止している場合の非反復挙動のため、補償が難しい。すなわち、ウェブは、初めに高摩擦でウェブテンショナに張り付き、ウェブがウェブテンショナに対する一定の速度を実現した後、低摩擦に切り替わることになる。

0033

この困難を克服するため、ウェブテンショナ114のバキュームプレート126は、ウェブテンショナとウェブインデクサ116との間の相対速度を非ゼロ速度に保つことができるように、特定の速度プロファイルで逆搬送方向に移動する。相対速度が一定の閾値を上回る非ゼロである場合、摩擦力は、最終的により良い位置精度をもたらす簡単かつ予測可能線形補償によって補償可能である。すなわち、相対速度の閾値がストライベック曲線の線形領域、すなわちストライベック曲線の領域3に維持されている場合、摩擦力の補償は、極めて容易である。このため、ウェブに処理を行えるようにウェブインデクサのドラム134が停止している場合、ウェブテンショナのバキュームプレートは、搬送方向の反対方向に移動して、ウェブとバキュームプレートとの間の一定速度を保つ。これにより、ウェブインデクサのドラムが移動を再開した場合、ウェブテンショナにおける摩擦力は、依然としてストライベック曲線の線形領域にある。ウェブインデクサのドラムが停止した際、ウェブテンショナにおける摩擦力がストライベック線形領域に維持されている場合、処理システム100による次のサイクル(すなわち、ウェブが再度停止した場合)の正確なウェブ位置は、極めて容易に実現可能である。

0034

一実施形態において、処理システム100は、ウェブインデクサ116の移動(すなわち、ドラム134の回転移動)と同期するウェブテンショナ114のバキュームプレート126の運動プロファイルを作成することにより、ウェブテンショナとウェブインデクサとの間の相対速度を制御する設定値発生器(setpoint generator)140を備える。運動プロファイルは、ウェブテンショナの平均速度がゼロであり、ウェブインデクサの速度がゼロである場合に、ウェブテンショナの速度がゼロ未満、すなわち、マイナス搬送方向に移動するように生成される。本明細書において、ウェブテンショナの速度は、ウェブテンショナのバキュームプレート126の速度を表し、ウェブインデクサの速度は、ウェブインデクサのドラム134の回転速度を表す。また、運動プロファイルは、ウェブインデクサとウェブテンショナとの間の相対速度が一定の閾値を超えて維持され、ウェブテンショナとウェブとの間の摩擦力がストライベック曲線の線形領域、すなわちストライベック曲線の領域3にあるように生成される。図7は、所望の閾値速度を超えて維持されたウェブインデクサとウェブテンショナとの間の相対速度のほか、ウェブインデクサおよびウェブテンショナの位置および速度を示している。

0035

図1に戻って、処理システム100の処理装置118は、デバイスをウェブインデクサ116のドラム134上のウェブ102上で処理するように動作する。特に、処理装置118は、図4に示すように、ウェブの所望の部位が処理位置400へと移動する間に、当該処理位置に対してデバイスを処理する。いくつかの実施形態において、処理装置は、ICチップ等の電子部品をウェブの所望の部位に載せるピックアンドプレース装置である。ただし、他の実施形態において、処理装置は、ウェブインデクサまたはその近傍において、任意の処理をウェブに行える任意の処理装置であってもよい。

0036

処理システム100の巻き上げユニット120は、処理装置118により処理済みのウェブ102を別の末端リール142に巻き上げるように動作する。巻き外しユニット112と同様に、巻き上げユニットは、処理済みのウェブが末端リール142に巻き上げ可能となるように末端リール142を保持および回転する機構(図示せず)を含む。ウェブ全体が処理され、末端リール142に巻き上げられた後、処理済みのウェブを有する末端リールは、処理システムから取り外すことができる。

0037

処理システム100のコントローラ122は、巻き外しユニット112、ウェブテンショナ114、ウェブインデクサ116、処理装置118、および巻き上げユニット120等、システムのさまざまな構成要素を制御するように動作する。特に、コントローラは、ウェブインデクサの速度または回転のほか、ウェブテンショナの速度を制御する。いくつかの実施形態において、コントローラは、設定値発生器140により生成された運動プロファイルを用いて、ウェブインデクサとウェブテンショナとの間の相対速度を制御する。一実施形態において、設定値発生器は、コントローラ上で動作するコンピュータプログラムであってもよい。他の実施形態において、設定値発生器は、ソフトウェアハードウェア、およびファームウェアの任意の組み合わせにて実装されていてもよい。コントローラは、情報を処理するとともに処理システムのさまざまな構成要素を制御する1つもしくは複数のプロセッサおよび/または1つもしくは複数のマイクロコントローラを備えていてもよい。

0038

他の実施形態において、ウェブインデクサ116は、リニアウェブインデクサ(linear web indexer)等、異なる種類のウェブインデキシング装置であってもよい。図8は、ウェブインデクサ116の代わりに処理システム100に使用可能なリニアウェブインデクサ800の一例を示している。図示のように、リニアウェブインデクサは、支持構造802および一対のローラ804を含む。支持構造802は、矢印128で示すようにウェブ102が搬送方向に沿って直線的に搬送される場合にウェブを支持する。ローラ804は、点線矢印806で示すように、ウェブの所望の各部位または領域が処理位置へと移動した場合にウェブが処理可能となるように、搬送方向に沿ってウェブを断続的に移動させるように動作する。処理システムには、ウェブを正確に搬送可能な他の種類のウェブインデキシング装置が用いられるようになっていてもよい。

0039

図9は、本発明の一実施形態に係る、ウェブ102等の可撓性基板を処理する方法の処理フロー図である。ブロック902においては、可撓性基板がバキュームプレート上を搬送されるように、ウェブテンショナ114等のバキュームプレートを備えたウェブテンショナを介して、ウェブインデクサ116等のインデクサに可撓性基板を供給する。ブロック904においては、搬送方向に沿って、可撓性基板を断続的に移動させて処理する。ブロック906においては、可撓性基板(たとえば、ウェブ)が停止した場合であっても、すべての作動状態において、インデクサとテンショナのバキュームプレートとの間の相対速度が所定の閾値を超えて維持されるように、搬送方向に沿ってテンショナのバキュームプレートを移動させる。

0040

本明細書の方法の工程は、特定の順序で図示および説明しているが、各方法の工程の順序が変更されて、特定の工程が逆の順序で実行されてもよいし、特定の工程の少なくとも一部が他の工程と同時に実行されてもよい。別の実施形態においては、異なる工程の命令または副工程が断続的および交互に、あるいは断続的もしくは交互に行われるようになっていてもよい。

0041

上記説明においては、種々実施形態の具体的詳細を提供している。ただし、いくつかの実施形態を実現するために、これら具体的詳細をすべて用いなくてもよい。他の事例では、簡略化および明瞭化のため、本発明の種々実施形態が可能となる程度の詳しさで、特定の方法、手順、構成要素、構造、および/または機能が説明される。

0042

以上、本発明の具体的な実施形態を説明および図示したが、本発明は、このように説明および図示した具体的な形態または部品配置に限定されない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって規定されるものとする。

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