柔軟性のある基材用テンショナー

专利摘要:
張力を付与する装置に搭載しながら、処理前に、処理中に、かつ処理後に平坦性を確実にするように、ポリイミドまたは他のフィルムなどの柔軟性のある基材それぞれに対して同じように繰り返し張力を付与できるようにするとともに、張力付与装置に搭載した状態で、処理前、処理中、処理後のいずれにおいても、基材の平坦性が維持されるようにする装置および方法である。
公开号:JP2011508962A
申请号:JP2010536983
申请日:2008-11-24
公开日:2011-03-17
发明作者:アール． ウェストバイ、ジョージ；エイ． バービルチャック、ローレンス
申请人:ユニバーサル インスツルメンツ コーポレーションＵｎｉｖｅｒｓａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ；
IPC主号:H05K13-04

专利说明:

[0001] 本発明は一般に、柔軟性のある基材の物理的な処理に関する。より詳細には、本発明は、表面に搭載する製品の製造および組立てのために、柔軟性のある基材に対して行う、容易であるが正確に制御される固定、張力付与、および、補助的な処理、あるいは、それらの間の処理ステップのために用いる装置および方法に関する。]
背景技術

[0002] 柔軟性のある基材は、多くの異なる用途で利用され、しばしば、それに対応する取り扱い方法にて物理的に処理される。一般的な取り扱い方法としては、柔軟性のある基材を分割枠に固定し、次いで、この分割枠を伸張させることによって基材に張力を付加する方法がある。]
[0003] この場合、分割枠によって張力が掛けられるときの柔軟性のある基材の起こり得る変形を減少させるために、この枠が、基材を枠上に搭載するに先立って柔軟性のある基材を平坦化する手段を含むことがしばしば必要となる。しかし、搭載に先立って基材を平坦化することは、取り扱いの複雑さを増大させる追加の取り扱いステップを含むことになるので、常に実現可能ということはできない。さらに、搭載に先立って平坦化することは、平坦化中に加えられる力に起因して破れるかまたは変形するおそれがあり、あるいは、枠の変形した平坦化手段によって発生する力のために、変形する可能性のある繊細な基材に対して、しばしば不都合が生ずることとなる。平坦化する手段のない枠は、搭載に先立って柔軟性のある基材を平坦化するという、基材の変形修正をする。]
[0004] 別の一般的な基材取り扱い方法としては、基材材料の熱膨張係数に対して等しい、または、より高い熱膨張係数（「ＣＴＥ」）を示す枠にこの材料を搭載する方法がある。この方法の場合、加熱されることによりこの枠材料は基材より早く膨張し、以て、柔軟性のある基材は張力が付加された状態になる。しかし、この熱に関連する基材取り扱い方法は、しばしば高価となる一般的ではない枠材料を必要とする。その上、枠材料のＣＴＥに対する基材材料のＣＴＥの不整合が、柔軟性のある基材の破損または変形を招くおそれがある。]
[0005] さらに、別の知られた柔軟性のある基材取り扱い方法として、この基材材料を処理のために剛体の枠上に積層する方法がある。しかし、このより永続的な取り扱い方法は、この積層のために後工程の選択肢を限定する可能性がある。]
発明が解決しようとする課題

[0006] したがって、製造、搭載、または他の動作の結果として導入される可能性のある、皺その他の非平坦状態などの望ましくない欠陥を取り除くために、柔軟性のある基材に信頼性高く張力を付加するための装置および方法が求められており、本発明はこのような要望に応えるための装置および方法を提供することを課題とするものである。]
課題を解決するための手段

[0007] 本明細書で開示する改善によって、正確な位置合わせ精度および／または視覚システムの使用を必要とする、パターニング、印刷、配置、リフロー（reflow）、溶着、または任意の他の標準的な組立て技術のために、柔軟性のある基材に対し、正確な、制御された、反復性のある位置合わせ精度を実現できる。]
[0008] 本発明は、柔軟性のある基材それぞれに対して同じように繰り返し張力を付加できるようにするとともに、張力付加装置に搭載した状態で、処理前、処理中、処理後のいずれにおいても、基材の平坦性が維持されるようにする装置および方法を提供する。]
[0009] 本発明の第１の態様によれば、枠を保持するように構成されるパレットと、枠および柔軟性のある基材をパレットとクランプの間に位置決めすべく、パレットと係合するように構成されるクランプとを備え、このクランプがパレットと係合してパレット方向に移動するとき、柔軟性のある基材に張力が付与されることを特徴とする、枠に搭載される柔軟性のある基材に張力を付加するための装置が提供される。]
[0010] 本発明の第２の態様によれば、複数のナイフ・エッジとクランプから延びる複数の脚とを備えるクランプを設けるステップと、トップ部材と案内リングとを備えるパレットを設けるステップと、案内リングがパレットのトップ部材に対して回転し、クランプが案内リングによって下向きに引っ張られるとき、柔軟性のある基材がパレットによって伸張させられるように、パレットでクランプを操作するステップとを含む、枠に搭載される柔軟性のある基材に張力を付加する方法が提供される。]
[0011] 本発明のいくつかの実施形態を、同じ符号表示が同じ部材を意味する以下の図を参照して詳細に説明する。]
図面の簡単な説明

[0012] 柔軟性のある基材の一実施形態の上面図である。
本発明の実施形態による、金属枠の一実施形態の上面図である。
本発明の実施形態による、金属枠の一実施形態に搭載される柔軟性のある基材の一実施形態の上面図である。
本発明の実施形態による、枠に搭載される柔軟性のある基材の一実施形態の側面図である。
本発明の実施形態による、クランプの一実施形態の上面図である。
本発明の実施形態による、クランプの一実施形態の底面図である。
本発明の実施形態による、クランプの一実施形態の側面図である。
本発明の実施形態による、パレットの一実施形態のトップ部材の一実施形態の上面図である。
本発明の実施形態による、パレットの一実施形態のトップ部材の一実施形態の底面図である。
本発明の実施形態による、ガイド・リングの一実施形態の上面図である。
本発明の実施形態による、搭載されたガイド・リングを有するパレットの一実施形態の側面図である。
本発明の実施形態による、キャリアーの一実施形態のベースの一実施形態の上面図である。
本発明の実施形態による、キャリアーの一実施形態のベースの一実施形態の底面図である。
本発明の実施形態による、キャリアーの一実施形態のインターポーザーの一実施形態の上面図である。
本発明の実施形態による、キャリアーの一実施形態のインターポーザーの一実施形態の底面図である。
本発明の実施形態による、キャリアーの一実施形態の側面図である。
本発明の実施形態による、柔軟性のある基材用テンショナーの一実施形態を形成するように、キャリアー上に組み立てられるべき様々な要素の側面図である。
本発明の実施形態による、キャリアー上に組み立てられ、柔軟性のある基材用テンショナーの一実施形態を形成する様々な要素の上面図である。]
実施例

[0013] 本発明のいくつかの実施形態を示し、詳細に説明するが、添付の特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく様々な変更、および、改変を行うことができることを理解されたい。本発明の範囲は、構成要素となる構成部品の数、それらの材料、それらの形状、それらの相対的な配置等に決して限定されず、それらは単に一実施形態の例として開示されるに過ぎない。本発明の特徴および利点は、同じ参照番号が図面の始めから終わりまで同じ要素を意味する添付の図面に詳細に図示される。]
[0014] 詳細な説明の前置きとして、この明細書および添付の特許請求の範囲で使用されるとき、単数形態の「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」は、その文脈が明らかにそうではないと指示しない限り、複数の指示対象も含むことに留意されたい。]
[0015] 一般に、柔軟性のある基材用テンショナーの実施形態においては、２つの主要な構成部品、即ち、クランプとパレットとが含まれる。柔軟性のある基材は、その上に処理がなされ、あるいは、その上に他の材料を付加することができるベース材料としての機能を果たす。例えば、この柔軟性のある基材は、その上で様々な化学物質が反応することができる触媒材料であり得、および／または、画像がその上に印刷されるベース材料であり得る。しばしば柔軟性のある基材は、その上に導体のまたは半導体の素子が加工され、および／または、その上に電気的な構成部品が配置される材料を備える。即ち、この柔軟性のある基材は、ベース・フィルム、柔軟性のあるウエハー、または、柔軟性のあるプリント回路基板（柔軟性のあるＰＣＢ）として既知である。]
[0016] この柔軟性のある基材は、通常、枠または他の構造支持部材に搭載される。柔軟性のある基材用テンショナーの一実施形態におけるパレットは、その上において柔軟性のある基材またはフィルムを引っ張ることができるマンドレルを含む。パレットは、柔軟性のある基材および枠をこのマンドレルの上に着座させるのを助け、テンショナーが緩んだ状態または引っ張られた、即ち、張力が掛けられた状態のいずれかであるとき、柔軟性のある基材用テンショナーのクランプをマンドレルとの間で位置決めする際の案内となる、凹部または案内機構を含む。]
[0017] このクランプは、環状の構造体に取り付けられ、または、環状の構造体と一体に形成される複数の刃、即ち、鋭利な縁部を含むことができ、この環状の構造体は、周辺周りで嵌合し、柔軟性のある基材、および、搭載される枠とある程度オーバーラップする。また、このクランプは、クランプがパレットと動作可能に配置された際、クランプの後ろ側からパレットを通って延在する脚を含むことができる。]
[0018] クランプのこの脚と一緒に動作し、クランプをパレットの凹部または案内機構内に引き込む案内リングによって、張力をクランプに加えることができる。この案内リングは、環状に配置され、その中にクランプの脚を挿入することができる溝および／またはスロットを有する。この溝および／またはスロットは傾斜状態にされ、案内リングが回転するときクランプのこの脚は、パレットから下に引っ張られて基材搭載枠上にクランプ力を加え、柔軟性のある基材をマンドレルに対してしっかりと伸張させる。この案内リングは通常、パレットの裏面にねじ、または、他の留め具を使用して取り付けられる。]
[0019] 案内リングとパレットの間には、捩りばね、コイル、または他の弾性部材を収めることができ、これにより、案内リングに張力を付加するように力が加わり、パレットとの動作位置へのクランプの着座および／またはその動作位置からの脱座が容易になる。また、このリングを一定の位置に保持するのを助ける歯止め、または、他の物理的に相互作用する構成部品を介して、リフローを含む熱遷移（thermal excursion）中に加えられる圧力が維持される。その上、この案内リングは、柔軟性のある基材に反復性のある方式で張力を付与するために、案内リングの割り出しをするために使用できるリードの付いた縁部を有することができる。脚にテーパを付けて十分な長さとすることができ、リングを着座／脱座位置に回転させ、次いで、クランプ／パレット組立て部を平らな基準面に接して着座させ、クランプをパレットから脱座させるようにパレットに下向きに力を加えることによって、搭載および取り外しを簡単に行うことが可能になる。]
[0020] 次に、図面に目を向けると、図ｌＡ〜１Ｄは、柔軟性のある基材１０と枠１４の一実施形態の上面図および側面図であり、柔軟性のある基材は枠１４と一緒に組み立てられて、枠１４に搭載される。図１Ａに示すように、一実施形態において柔軟性のある基材１０は、ポリイミドまたは他のフィルム物質から形成することができ、その上に電子部品１１を搭載でき、あるいは、その上に電気的トレース１３を形成することができる。これらの電子部品１１または電気的トレース１３は、破線の円形区域１２によって示すように、柔軟性のある基材１０の、より中央にある部分内に配置することができる。しかし、当業者は、この電子部品１１または電気的トレース１３は、柔軟性のある基材１０の取り扱い操作可能な、他の如何なる部分上にも組み立てることができることを理解するはずである。] 図１Ａ
[0021] 組立て工程中、柔軟性のある基材は、基材１０から取り上げられ、または、基材１０上に配置される構成部品を担持している必要があるが、接着剤または半田ペーストなどの、その上に配設される他の材料を有していることもある。組立て工程をスムーズに進行させるために、しばしば柔軟性のある基材１０を、非屈曲性の、やや剛体の状態で配置することが重要となる。したがって、図１Ｂに示すように、枠１４は、柔軟性のある基材１０にある程度の構造的剛性を与えることができるように形成される。この枠１４は、ステンレス鋼、コバール（Ｋｏｖａｒ）、または、他の剛性のある非腐食金属などの金属、あるいは、めっきや溶着操作に使用するのに適した性質を有する他の材料から形成することもできる。] 図１Ｂ
[0022] この柔軟性のある基材１０は、接着剤、溶接、留め具、または、他の手段の使用を介するなどの、様々な方法で枠１４に搭載することができる。大抵は、この柔軟性のある基材１０は、図１Ｃに示すように、接着剤で枠１４に搭載される。この接着剤は、通常、薄い接合線、および、溶着操作に使用するのに適した架橋重合熱硬化性エポキシである。この柔軟性のある基材１０が枠１４に搭載される際、この２つの構成部品は、一体の枠搭載の柔軟性のある基材構成部品１６を形成する。図１Ｃに示す破線は、枠を搭載した柔軟性のある基材構成部品１６の、上面図に表れない枠１４の位置を明らかにするために描かれている。図１Ｄは、横から見たときの、枠搭載の柔軟性のある基材１６の様々な要素の相対的な位置関係を示す。] 図１Ｃ 図１Ｄ
[0023] 図面の参照を続けるに、図２Ａ〜２Ｃは、クランプ２０の一実施形態の上面、底面、および側面をそれぞれ示す図である。クランプ２０は、ナイフ・エッジ２２を含む。このナイフ・エッジ２２は、クランプ２０の外側ケーシング構造体２１から内向きに延び、または、突起するリップまたはフランジなどの、薄い構造体である。このナイフ・エッジ２２は、クランプ２０のケーシング構造体２１の上表面２５と面一にされる。さらに、このクランプ２０は、脚２４を含む。この脚２４は、ケーシング構造体２１の底部表面２６から下向きに直角に延びる。さらに、この脚２４は、シュー要素（shoe elements）２７を有する。シュー要素２７は、その挿入および取り外しを容易にするために、その遠位端部分にテーパを付けることがある。] 図２Ａ 図２Ｂ 図２Ｃ
[0024] ケーシング構造体２１、ナイフ・エッジ２２、および、脚２４は、互いに一体に形成することとしてもよいし、あるいは、それぞれ別体に形成し、相互に結合してクランプ２０を形成するようにしてもよい。クランプ２０および／またはクランプ２０の個々の構成部品要素は、剛体であって非腐食性のステンレス鋼から作ることができ、あるいは、任意の他の適切な、熱的に安定な材料から作ることができる。ナイフ・エッジ２２および脚２４は、クランプ２０、および、枠搭載の柔軟性のある基材１６（図１Ａ〜１Ｄ参照）がパレット４０内に組み立てられるとき（図３Ａ参照）、柔軟性のある基材１０を伸張させるのを助けるように構成される。通常、４つのナイフ・エッジ２２および４本
の脚２４を備えるが、これらの数は、伸張させられる、または、張力が付加されるべき柔軟性のある基材１０の種類およびサイズに応じて、増加または減少させることができる。] 図１Ａ 図１Ｂ 図１Ｃ 図１Ｄ 図３Ａ
[0025] さらに図面を参照するに、図３Ａ〜３Ｄは、パレット４０およびパレット４０の様々な構成部品要素の一実施形態を示す図である。パレット４０は、トップ部材５０と、案内リング６０と、歯止め７０とを含む。図３Ａは、パレット４０のトップ部材５０の上面図である。このトップ部材５０は、マンドレル５２と、切欠５４と、縁部５６とを含む。歯止め７０は、図３Ｂに示すように、トップ部材５０の裏面に動作可能に連結される。歯止め７０の歯は、案内リング６０の歯６４と係合するように構成される。図３Ｃに示すように、この案内リング６０は、１つまたは複数の溝６２と、複数の歯６４と、横杆６６と、任意に採択し得る目盛り６８とを含む。] 図３Ａ 図３Ｂ 図３Ｃ 図３Ｄ
[0026] この複数の溝６２は、リング６０の本体と実質的に同軸（同心）の位置合わせにて配置することができ、シュー用開口部６１から湾曲させて形成される。シュー用開口部６１は、クランプ２０の脚２４のシュー要素２７が、案内リング６０を通して挿入可能にされ、そこからシュー要素２７が溝６２内に滑り込んで嵌合するように構成される。この溝６２は、脚２４がシュー用開口部６１から挿入され、溝６２内に収まった後、案内リング６０の中央軸を軸にして回転移動できるようにするための、貫通スロット６３を含むことができる。]
[0027] この溝６２は脚２４と相互作用し、脚２４が、その移動に伴って、基材１０から離れていくようにガイドするように構成することができる。そのためには、例えば、溝６２に傾きまたはテーパを設け、リング６０が回転する際に、脚２４が、その傾斜した溝６２に沿って摺動できるように構成する。この場合は、リング６０が回転するに伴い、脚２４が溝６２の斜面に沿って進んでいくため、クランプ２０は、通常、パレット４０方向に移動していくことになる。そして、脚２０が溝６２の斜面に沿って下方に変位するに伴い、クランプ２０はパレット４０に下方に引っ張られることになり、以て、基材搭載枠１４にクランプ力が加えられ、基材１０はマンドレル５２に沿ってしっかりと伸張させられることになる。溝６２が案内リング６０の周縁に等距離に配置される実施形態においては、基材１０に対して均一な張力が付与されることになる。]
[0028] トップ部材５０および案内リング６０は、通常Ｒｏｃｈｌｉｎｇ Ｄｕｒｏｓｔｏｎｅ ＣＡＳ７６１繊維強化プラスチックから形成されるが、剛性を有し、熱的に安定で、処理中にトップ部材５０および案内リング６０に接触する可能性のある化学物質に対して不活性である、様々な他の適切な材料から形成することもできる。トップ部材５０のマンドレル５２は、パレット４０の高く形成された部分であって、枠１４の中央部分内に収まるように寸法設定される（図１Ａ〜１Ｄ参照）。したがって、このマンドレル５２は、枠搭載の柔軟性のある基材１６が、パレット４０と動作可能に配置されるクランプ２０を介して下方に引っ張られるとき、柔軟性のある基材１０に対して作用することになる。かくして柔軟性のある基材１０は、枠１４の上方に枠１４から離れるように伸張させられ、または、張力を付与される。] 図１Ａ 図１Ｂ 図１Ｃ 図１Ｄ
[0029] トップ部材５０の切欠５４は、クランプ２０の脚２４が、そこを通って案内リング６０に形成される溝６２のシュー用開口部６１に達するように脚２４を取り込むように構成され、以て、脚２４が、マンドレル５２と係わり合う柔軟性のある基材１０に関し、枠１４に対して下向きの推進力を与えて枠１４を移動させる動作を容易にさせる。この脚２４の下向きの動きは、カムまたはばね作用のいずれかにより、あるいは、他の利用可能な手段により案内リング６０を回転させることにより起こすことができる。]
[0030] カム作用によって下向きの動きを起こさせる場合は、案内リング６０の溝６２は、クランプ２０の脚２４が案内リング６０を通過するところでより薄く、次いで次第に厚く、または傾斜し、それによってリング６０が回転する際に脚２４を下向きに引っ張るように、溝６２にテーパ、または、傾斜を付ければよい。ばね作用によって下向きの動きを起こさせる場合は、捩りばねなどのばね（図示せず）を、トップ部材５０と案内リング６０の間に配置する。このばねは、トップ部材５０の下側に形成される窪み５７に動作可能に係合させ、あるいは、そこに着座させる。このばねは、案内リング６０をトップ部材５０から離れるように押圧するように作用し、それにより、溝６２内に保持される脚２４が、下向きに引っ張られるようにする。]
[0031] 歯止め７０は、柔軟性のある基材１０に適切に張力が付加された後、案内リング６０を所定の位置に保持するために使用される。例えば、この歯止め７０は、案内リング６０を定位置にロックするための、ばねで荷重の掛けられたブレーキ機構として構成される。歯止め７０をこのブレーキ機構として構成する場合は、歯止め７０は、案内リング６０の周縁の歯と係合する相補的な歯を備え、また、その歯によるロックを容易に解放できるようにするために、その歯に、ばね荷重がかけられるようにする。例えば、このロックの解放は、人が一方の手でベース５０をしっかりと保持しながら、他方の手でこのブレーキ機構を脱係させ、案内リング６０を再位置決め可能に配置するようにして行う。この位置決め動作が完了すると、このブレーキ機構は解放され、案内リング６０は、ブレーキ機構を介したばね圧により、所望位置に固定保持される。]
[0032] 案内リング６０上で回転軸として、あるいは、歯止め７０の枢動軸として機能する（図示しない、ねじ、ボルト、リベット等などの）留め具は、奥まった位置に配置することができる。このようにすることによって、パレット４０の後面を平滑面とすることができる。このことは、クランプ２０の脚２４とブレーキとに関係することであり、案内リング６０がブレーキによって脱座位置にロックされるとき、クランプ２０が上方向に、その固定部から外に移動できるようにすることにより、パレット４０の簡単な着座および脱座を促進させることができる。]
[0033] シム（図示せず）を用いて、埋め込まれたクランプ２０の動作可能な位置決めによって作り出される可能性のある隙間を調整することによって、非常に薄いステンシルまたはスクリーンで損傷のない超微細ピッチの印刷ができるようにすることができる。]
[0034] 柔軟性のある基材１０の取り扱いおよび処理を助けるために、キャリアー８０を使用することができる。このキャリアー８０およびその様々なサブ構成部品を図４Ａ〜４Ｅに示す。このキャリアー８０は、ベース９０（図４Ａ〜４Ｂ、および４Ｅに示す）およびインターポーザー１００（図４Ｃ〜４Ｄ、および４Ｅに示す）を含む。ベース９０は、形状を保持でき、処理温度において熱的に安定であり、かつ、柔軟性のある基材１０から熱を奪い取り、または、柔軟性のある基材１０に熱を伝達することができる、アルミニウムまたは鋼で形成する。ベース９０は、他の適切な材料によって形成することもできる。ベース９０は、任意に選択される割り出しゲージ９２（図４Ａに示す破線の楕円形内に示される）と、歯９４と、上側突部９３、９６と下側突部９５、９８とを含む。] 図４Ａ 図４Ｂ 図４Ｃ 図４Ｄ 図４Ｅ
[0035] インターポーザー１００の上部側には、案内リング６０の横杆６６と対合するようにして溝１０２が形成される。このインターポーザー１００は、アルミニウムまたは鋼から形成されるが、形状を保持できて熱的に安定な、他の適切な材料を用いて形成することもできる。インターポーザー１００の裏面側には、回転ロック手段１０４と、翼片１０６と、任意に採択し得る目盛りマーク１０８とが設けられ、通常、与えられた形状を保持して熱的安定性を維持し得る、アルミニウムまたは鋼から作られる。溝１０２の底部と回転ロック手段１０４の頂部および翼片１０６との間に、ベース９０の上側突部９３と下側突部９５の間の厚さに対応する隙間が設けられる。]
[0036] キャリアー８０が組み立てられた状態にあるとき、このインターポーザー１００は、溝１０２の端部の底部側を介してベース９０の上側突部９３の上に座し、翼片１０６と、ベース９０の下側突部９５と連結される回転ロック手段１０４の頂部とを介してベース９０上に保持される。この回転ロック手段１０４による係着が解除されると、インターポーザー１００はベース９０に対して回転可能となり、したがって、パレット４０がキャリアー８０上に配置されるとき、インターポーザー１００の溝がリング６０の横杆６６の位置決めをする。この回転ロック手段は図４Ｄに示すように、ばねによって強制的に離されている２つの対向するバーを備える。このバーが互いに押し合わされるとき、インターポーザー１００は自由に回転可能となる。このバーが強制的に離されるとき、このバーの端部に存する歯がベース９０の歯９４と係合し、それによって、インターポーザー１００が所定の位置にロックされる。] 図４Ｄ
[0037] ベース９０の上側突部９６は、パレット４０を支持する役目を果たす。ベース９０の下側突部９８は、それが乗ることができる、あるいは、それが係合することができるコンベア・システム、または、他の移送手段を介して、キャリアー８０が移送されることを助ける役目を果たす。インターポーザー１００の任意に採択し得る目盛りマーク１０８は、キャリアー８０に対するパレット４０の位置調整、または、位置合わせを簡単にするために、案内リング６０の任意に採択し得る目盛り６８と共に、ベース９０の目盛りゲージ９２と組み合わせて使用される。以下に、この点に付きより詳細に説明する。]
[0038] さらに図面を参照しつつ説明すると、図５Ａ〜５Ｂは、柔軟性のある基材用テンショナー２００の様々な構成部品の組立て順序についての実施形態と、柔軟性のある基材用テンショナー２００が柔軟性のある基材に対して完全に張力を付与する作用を示す図である。枠に搭載された柔軟性のある基材１６は、その処理中に、パレット４０のトップ部材５０内において隆起するように形成されたマンドレル５２上に配置される。その結果マンドレル５２は、枠１４の内部部分内において、柔軟性のある基材１０の底面に当接してフィットする。] 図５Ａ 図５Ｂ
[0039] 次いで、枠に搭載された柔軟性のある基材１６の頂部にクランプ２０が配置されると、脚２４がトップ部材５０の切欠５４を通過し、リング６０の溝６２内のシュー用開口部６１を通過するように方向付けされる。ナイフ・エッジ２２は、枠搭載の柔軟性のある基材１６の枠１４と接触するように位置合わせされる。案内リング６０は、パレット４０のトップ部材５０に対して回転させられ、傾斜状態にされる溝６２と協働するばねまたはカムの作用により、脚２４は溝６２に保持され、あるいは、溝６２と係合して下向きに引っ張られる。その結果、脚２４が、パレット４０の案内リング６０の回転が進むにつれて溝６２と相互作用し、ナイフ・エッジ２２が枠１４を押し下げ、マンドレル５２上で柔軟性のある基材１０を伸張させ、または、基材１０に張力を付与する。]
[0040] 案内リング６０に複数の溝６２がある場合、それらがクランプ２０の複数の脚２４と相互作用して、柔軟性のある基材１０に均一な張力を付与するように、同時に複数の脚２４の前進をガイドする。さらに、複数の歯６４は、パレット４０方向に変位するクランプ２０の動きを停止させるように歯止め７０と相互に作用し、枠搭載の柔軟性のある基材１６を張力が付与された状態に保持する。かくして、枠搭載の柔軟性のある基材１６が張力が付与された状態にされた後、歯止め７０が案内リング６０を固定位置に保持する。その後、インターポーザー１００は、溝１０２を案内リング６０の横杆６６と位置合わせするように回転させられて、パレット４０がキャリアー８０上に組み立てられる。]
[0041] 溝１０２の横杆６６との位置調整を助けるために、ベース９０に目盛りゲージ９２を設けることができ、案内リング６０にはリードの付けられた縁部を組み込むことができ、それにより、目盛りゲージ９２はリードの付けられた縁部と相互に関連するようになる。したがって、目盛りゲージを有する実施形態では、パレット４０をキャリアー８０上に組み立てる作業者は、リードの付けられた縁部を数えることによって、パレット４０のトップ部材５０に対して案内リング６０が回転した回転距離を求めることができるようになる。次いで、当該作業者は、数えたリードの付けられた縁部の総計に基づいて、ベース９０上の目盛りゲージ９２の正しい目盛り線とぴったり合うように、キャリアー８０のインターポーザー１００を回転させることができる。かくして、溝１０２を横杆６６に対して事前に位置調整し、パレット４０をキャリアー８０上に配置することが可能となる。]
[0042] 例えば、歯９４は、ベース９０の開口部の内周に１°の間隔にて配置することができ、また、インターポーザー１００がいずれの方向に回転するときにも、インターポーザー１００の回転ロック手段１０４との係合が最大限となるように、４５°の角度でカットする。この回転ロック手段１０４は、インターポーザー１００の位置的なロックを容易にするために設けられる、ばね荷重がかけられたブレーキ機構となし得る。回転ロック手段１０４のこのブレーキ機構は、ベース９０の内部の歯９４と係合する相補的な歯を備え、また、その歯によるロックを容易に解放できるようにするために、その歯に、ばね荷重がかけられるようにする。]
[0043] そして、このロックの解放のために、作業者が一方の手でベース９０をしっかりと保持しつつインターポーザー１００を再配置でき、また、他方の手で、このブレーキ機構を脱係させるように操作できるような配置とする。位置決め作業が完了すると、このブレーキ機構が解放され、ブレーキ機構を介して作用するばねからの荷重により、インターポーザー１００を所望の位置に固定して保持することができる。]
[0044] またさらに、溝１０２の横杆６６に対する位置調整を容易にするために、案内リング６０上に目盛り６８を設けることができる。例えば、キャリアー８０上にパレット４０を組み立てる作業者は、目盛り６８を読むことによって、パレット４０のトップ部材５０に対して案内リング６０が回転した回転距離を求めることができる。次いで当該作業者は、インターポーザー１００の任意に採択し得る目盛り１０８を、ベース９０の目盛りゲージ９２の正しい目盛り線と合致させるために、目盛り６８によって指示される回転の量に基づいてキャリアー８０のインターポーザー１００を回転させることができる。このパレット４０は、溝１０２を横杆６６に対して事前に位置調整して、キャリアー８０上に配置することができる。]
[0045] この柔軟性のある基材用テンショナー２００を用いた場合は、柔軟性のある基材を取り扱う上で、様々な利点が得られる。例えば、柔軟性のある基材用テンショナー２００により、剛体枠１４上に搭載される柔軟性のある基材１０に対し、その搭載後において、簡単であるが正確に制御された張力付与を実施することが可能になる。案内リング６０の単純な回転を介したこの基材に対する張力付与工程は、比較的簡単であり、薄板、一般的ではない合金の枠、または、使い捨ての構成部品を必要とせず、また、張力付与のために複雑な操作を必要としない。その上、柔軟性のある基材用テンショナー２００の実施は完全に機械的なものであって、空圧作動を必要としない。]
[0046] 柔軟性のある基材用テンショナー２００に具現化される技術によった場合は、処理前、処理中、および処理後のいずれにおいても、柔軟性のある基材１０の平坦性を確保することができ、また、ポリイミドまたは他のフィルムなどの柔軟性のある基材１０のそれぞれに対し、同じように繰り返し張力を付加できることが判明している。さらに、標準的な製造および組立て工程中における原料の過剰付加または過剰削減によってではなく、製造、搭載、または他の取り扱い操作の結果もたらされる、皺その他の非平坦状態などの望ましくない欠陥は、柔軟性のある基材用テンショナー２００を採用することによって回避することができ、正確な位置決め精度および／または視覚システムが要求される、パターニング、印刷、配置、リフロー、溶着、または、他の標準的な組立て技術の実施に当たり、柔軟性のある基材１０を正確に高精度に位置決めすることが可能となる。]
[0047] 他の構造的および機能的特徴の１つは、パレット４０および／またはキャリアー８０を、キャリアー８０の１つまたは複数の角を除いて非反射性に仕上げることである。この実施形態の非反射性設計は、キャリアー８０が処理システムを通って移送されるとき、このシステムが反射センサーまたは赤外線センサーなどの手段を使用してキャリアー８０の存在および／または通過を検出することができるようにするために実施される。この場合の反射センサーは、光放出器および光センサーを含む。反射センサーが光放出器から光を放出し、キャリアー８０が反射センサーを通過するとき、放出された光はキャリアー８０の反射性の角から反射センサーの光センサーまで戻って反射され、それによってキャリアー８０の存在および／または通過を検出することができる。]
[0048] 本発明を上記実施形態とともに説明してきたが、多くの代替、改変および変形形態が当業者に明らかであることは明白である。したがって、上記本発明の実施形態は、例示的であり、限定ではないことが意図されている。そして、様々な変更を本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく行うことができる。]

权利要求:

請求項1
枠に搭載される柔軟性のある基材に張力を付与するための装置であって、前記枠を保持するように構成されるパレットと、前記枠および前記柔軟性のある基材が前記パレットとクランプの間に位置決めされるように、前記パレットと係合するように構成される前記クランプとを備え、前記クランプが前記パレットと係合し、前記パレット方向に移動するとき、前記柔軟性のある基材に張力が掛けられる、装置。
請求項2
前記クランプが複数のナイフ・エッジおよび複数の脚をさらに備え、前記脚が前記パレットと相互作用しつつ進行するに伴い、前記ナイフ・エッジが前記柔軟性のある基材に張力を付与するように前記柔軟性のある基材を押下する、請求項１に記載の装置。
請求項3
前記パレットが、トップ部材と案内リングと歯止めとをさらに備え、前記案内リングが前記トップ部材に対して回転し、前記歯止めによって所定の位置に保持される、請求項２に記載の装置。
請求項4
前記トップ部材が、マンドレルと複数の切欠とをさらに備え、前記複数の脚が前記複数の切欠を介して前記パレットと相互作用しつつ進行するに伴い、前記マンドレルが、前記柔軟性のある基材を前記ナイフ・エッジと反対の方向に押圧する、請求項３に記載の装置。
請求項5
前記柔軟性のある基材に対する前記張力付与が均一になされる、請求項２に記載の装置。
請求項6
前記案内リングが複数の溝および複数の歯をさらに備え、前記複数の溝が前記複数の脚と相互作用して前記複数の脚の移動をガイドし、前記複数の歯が前記クランプの前記パレット方向への移動を阻止するように前記歯止めと相互作用し、前記柔軟性のある基材を張力の付与された状態で固定する、請求項４に記載の装置。
請求項7
枠に搭載される柔軟性のある基材に張力を付与する方法であって、複数のナイフ・エッジとクランプから延びる複数の脚とを備える前記クランプを設けるステップと、トップ部材と案内リングとを備えるパレットを設けるステップと、前記案内リングが前記パレットの前記トップ部材に対して回転し、前記クランプが前記案内リングによって下方向に引っ張られるとき、前記柔軟性のある基材が前記パレットによって伸張させられるように、前記パレットにより前記クランプを操作するステップとを含む、方法。