专利名称：用于在压力和热作用下层压板状工件的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的用于在压力和热作用下
对基本上板状的工件进行层压的方法以及这种如权利要求13前序部分所 述的装置。在此待层压的工件多层地构成并且包括至少一个具有粘接剂的 粘接层，粘接剂通过热作用活化并且硬化。本发明的优选应用领域是光电 模块的层压，在该模块中水份密封地封装以及耐环境变化地但是透光地覆 盖太阳能电池层以及其所有的电接触部件。
背景技术：
在本发明的范围内，使用具有多个挤压层的多层真空层压挤机。在每 个挤压层中设有一个真空室，它由柔性的压靠件分成产品半部和压力半部。 真空室的产品半部设置成用于接收至少一个工件并且可以抽真空，而可对 真空室的压力半部加载压力。这样构成和"^殳置柔性的压靠件，即，由于通 过对产品半部抽真空和/或通过附加的对压力半部的压力加载产生的真空 室中的压力差，所述压靠件直接或间接地将工件压靠在真空室的下侧上。
在EP 1 609 597 A2中描述了 一种用于对光电模块进行层压的多层真 空层压挤压机。这种层压挤压机包括一定数量的加热板，在所述加热板之 间分别形成挤压层。在每个加热板上方、在设置其上的加热板的下侧上分 别设置密封框，该密封框限定一个真空室，该真空室在挤压层关闭时可以 通过将密封框密封地贴靠在位于其下面的加热板上抽真空。在密封框上张 紧一弹性膜，它使真空室分成产品半部和压力半部以及用作压靠件，用于 施加光电模块层压所需的相对于加热板的压力。为此使在封闭挤压机时， 位于膜下面、在膜与加热板之间的形成真空室的产品半部的体积被抽真空，由此使膜紧密地帖靠在工件上。必要时还以压力空气加载通过密封框相对 于上挤压板密封地形成的、向下由膜限定的真空室的压力半部，用于进一 步提高工件的压靠力。产品半部的抽真空使得能够实现无气泡的工件层压，因为在达到所使用的粘接剂的软化温度之前就已排出了可能存在的空气夹 杂和类似物质。通过工件与加热板的接触，首先逐渐加热到粘接层的软化 温度和硬化温度以上，由此层压过程可以 一直持续到粘接剂完全硬化。从光电模块获取的电能量直接取决于面积。因此每个面积单元的处理 容量在时间固定设计的工艺、如层压工艺中直接影响模块制造中的成本效 率。因此有利的是，使用多层真空层压挤压机，其中多个挤压层上下地设 置。由此提高了待处理的面积容量，而不增加生产地点的面积需求。但是由于层压挤压机的多层结构，增加了在加热和冷却循环时由于各 个加热板与环境减少的相互作用而引起的本来已经很高的能量需求。此外 由于在多层层压挤压机中狭小的空间条件，有时难于布置优化的温度控制 所需的、具有必要的尺寸的加热和冷却设备。最后在继续提高成本效益方 面还希望，在使用多层层压挤压机的情况下也进一步减少层压时的循环时 间，这由于上述的原因只能在狭小的范围内通过缩短加热和冷却时间实现。发明内容因此本发明的目的是，避免上述装置或上述方法的上述缺陷并且进一 步提高层压过程的效率。按照本发明这个目的通过具有权利要求1特征的方法以及具有权利要求13特征的装置得以实现。按照本发明方法的优选实施形式在权利要求2至12中给出；按照本发 明装置的优选实施形式在权利要求14至22中给出。本发明的特征是，在多层真空层压挤压机的后面设置至少一个多层层 压机。这个层压机包括一定数量的层压机层，在其中用粘接层的硬化温度 或以上的温度对工件加载。为了将工件从多层真空层压挤压机转移到多层 层压机，*没有传输装置。在最简单的情况下，该传输装置可以这样形成，即，多层真空层压挤压机以及多层层压机在每+层中都设有用于送入和送 出工件的输送带，其中通过直接从输送带到输送带的转移使工件从多层真 空层压挤压机转移到多层层压机，即无需附加的中间连接的输送装置。但 是为此必需使多层层压挤压机和多层层压机前后直接相邻地设置。按照本发明在多层真空层压挤压机中首先只是对工件进行预层压，即， 为了避免形成气泡将工件置于真空下，通过顶压力加载，然后将其加热，态，并且反之在对真空室通风时防止空气从外面进入到工件里面或者其层 之间，这可能导致形成气泡。在层压过程的这个时刻，将工件从多层真空 层压挤压^/L中取出，因为不必继续在真空下进行后续工艺过程，即^_化粘 接层。而是可以由多层层压机承担这一点，它用粘接层硬化温度或以上的 温度对工件加载，而不包括真空室。尤其是当在多层真空层压挤压机中的层压工作循环短于多层层压机用 于硬化粘接层的工作循环时，有利的是，在多层真空层压挤压机后面设置 多于一个多层层压机例如在使用两个多层层压机时，硬化循环可以是多 层真空层压挤压机的工作循环的两倍长，而不必容忍多层真空层压挤压机 的空运行。多层层压机最好设计成挤压机，以使粘接层的硬化不仅可以在温度作 件的热传递。为了使层压工艺过程完整，可以在多层层压机后面设有一个或必要时 多个多层冷却装置，用于将工件冷却到粘接层软化温度以下的温度。这些 冷却装置最好设计成挤压机，以借助于冷却板上的接触压力冷却工件。为了层压光电模块使用高粘附性的粘接剂。但是这种粘附的粘接材料 是有问题的，尤其是当多层真空层压挤压机的真空室中的柔性压靠件如通 常那样设计成例如硅树脂或橡胶的膜时，所述膜分别张紧一个设置在多层 真空层压挤压机的每个层中的密封框上。因为膜上使膜不能再使用或者至 少使工作结果变差的粘接剂残余物在多层层压过程中几乎不能以可接受的费用从膜上去除。因此在现有技术中使用分离膜，它们设置在工件的上方 或下方并且防止粘接剂残余物附着在多层真空层压挤压机的加热板或膜 上。但是使用分离膜仍然需要在多层真空层压挤压机之前和之后进行手工 工作，因此这种手工工作几乎不能结合到全自动运行的、具有全自动供料 和取出工件的工艺线中。在这种情况下，本发明较大的优点是，多层真空层压挤压机中的预层 压以这样的较低温度运行，即，粘接层软化或者开始软化，但是粘接层不 会液化至需要担心粘接剂残佘物会到达膜或加热板上的程度。因此，可以 省去分离膜。在按照本发明后置的多层层压机中的硬化尽管在粘接层的硬 化温度时实现，但是在多层层压机中不存在为了不影响其功能必须除去粘 接剂残余物的弱弹性的膜。按照本发明的方法和相应的装置的完全通用的优点是，在各个工位、 即多层真空层压桥压机、多层层压机和必要时其它的多层层压机中可以相 互独立地实现温度控制，由此可以比在唯一的多层真空层压挤压机中执行 整个层压工艺更加个性化地控制加热和压力的协同作用。例如在多层真空 层压挤压机中可以选择远高于硬化温度的目标温度，以确保证快速地加热 工件，其中在这种情况下要相应提前地中断工艺过程。但是反之可以在多 层真空层压挤压机中选择明显比粘接层硬化温度低的目标温度，由此緩慢 地进行工件加热一如果希望这样，同时使能耗最小。以相应的方式可以在使用的能量方面以及最佳的温度控制方面这样来 改善层压工艺，前后顺序设置多个多层层压机，其目标温度从层压机到层 压机是变化的，尤其是提高的。为了调节进入工件的热导入，可以在多层真空层压挤压机和/或在多层 层压机中和/或在多层冷却挤压机中在工件下面放置压力垫或緩沖垫和/或 用压力垫或緩冲垫覆盖工件。在此对于其功能不重要的是，这些压力垫或 緩沖垫位置固定地安装在机器里面还是与工件松开地安装在处理空间中。 在此为了进一步控制工件中的温度控制可以使用具有确定的导热特性并且 相应确定地延迟热传递的压力垫和緩沖藝。如果多层真空层压挤压机具有一定数量上下设置的、可相对运动的加 热板和一定数量的环绕加热板行进的具有上分支和下分支的输送带，而没 有设置膜作为柔性的压靠件，在本发明的范围内可以得到特别的优点。而 且，这里真空室在每个层中在一面通过上加热板限定而在另一面主要通过 下输送带的上分支限定。在加热板与输送带之间设有用于使真空室对外密 封的密封部件、尤其是密封框。上输送带的下分支此时用作柔性的压靠件， 它将真空室的下产品半部与该真空室的上压力半部分隔开。因此可以完全省去在密封框中张紧的膜；其功能通过环绕的输送带附加地承担。因为输 送带设计成环绕的，因此可以非常容易地从挤压层外部清洁输送带，从而 因此也可以省去分离膜。甚至可以通过补充配备用于形成真空室的密封部 件、尤其是密封框，将常用的多层挤压机改装成这种形式的多层真空层压 挤压机。这尤其是直接在加热板上实现，由此相配的输送带在密封部件上 延伸，由此相邻加热板的两个输送带穿过所形成的真空室。为此加热板最好配有凹口或凹部，从而密封元件不是一定具有框的形 状，而仍然在真空室中存在足够的容积。上加热板在其下側上或者下加热 板在其上側上可以设有凹口 ，或者一个挤压层的两个加热板都可以具有凹 口。也可以在加热板的上侧和/或下侧中加工出真空室的轮廓，如果输送带 本身不相对于加热板中的真空室的周围环境密封，还包括所需的密封部。 也可以可选或附加地采用套装的密封框，用于形成真空室和其密封部。如果输送带的上分支具有与下分支不同的材料特性，在多层真空层压 挤压机的这中优选设计方案中可以得到其它的优点。因为输送带的上分支 用于平放地输送要待层压的工件，而至少当为了送入和送出工件输送带分 别绕加热板环行完整的一圏时，下分支仅用于将输送带补充完整并且不直 接用于输送工件。因此下分支可以设计得较软且弹性较大，并因此优化其 在层压时作为压靠件的功能。但是在输送带的上分支和下分支的这样一种不同结构形式中，为了送 入和送出工件，需要输送带环形的完整一图，即在工件的送出与送入之间 需要一半的空运行。因此为了能够按照本发明前后顺序地设置多层真空层压挤压机和一个或多个多层层压机，首先使工件从最后的多层层压机送出， 然后在第二步骤中将工件从设置在最后的多层层压机前面的多层层压机或 者从多层真空层压桥压机转移到设置在后面的多层层压机中，只有到结束 时才将新的工件送入到多层真空层压挤压机里面，由此一半的"空"循环 在生产线的末端开始并向前逐渐延伸发展到生产线的始端，i^V多层真空 层压挤压机中。
下面借助于附图详细描述和解释本发明的实施例。附图中图1以局部示意俯视图示出一个打开的多层真空层压挤压机，图2以局部示意俯视图示出一个关闭的多层真空层压挤压机，图3以示意側视图示出按照本发明设计的由一个多层真空层压挤压机、 一个多层层压机和一个多层冷却装置包括供料和取出装置组成的生产线，图4示出与图3相同的视图，但是在工作循环期间，即挤压机关闭时， 图5以不完整的侧视图示出打开的多层真空层压挤压机， 图6示出与图5相同的视图，但是在关闭状态，图7示出按照现有技术在多层真空层压挤压机中工件在工艺过程中的不同W:与时间的关系图线，图8示出与图7相同的图线，但是通过按照本发明将工艺分成多层真 空层压挤压机和两个后置的多层层压机，图9示出与图8相同的视图，但是具有不同的边界条件，图IO示出通过一个多层冷却装置工位对图8和9的补充，图ll示出按照本发明构成的生产线的示意图，图12示出按照本发明设计的生产线变型的示意图，图13示出待层压的工件的示意侧视图，图14示出与图l相同的另一实施例的示意性部分侧视图，图15示出与图l相同的另一实施例的示意性部分侧视图。具体实施方式
图1以示意性局部侧^L图示出具有多个加热板的多层真空层压挤压才几 的三个加热板10， 11， 12。在这里所示的三个加热板10， 11， 12在其之 间形成两个挤压层，待层压的工件20， 21分别位于挤压层中。分别有一输送带30, 31， 32围绕加热板10， 11, 12环行，并且是围 绕转向滚轮40， 41, 42环行，所述转向滚轮分别通过一活塞-缸单元50， 51， 52固定在加热板IO, 11， 12的端侧上，并且通过向所述端侧移动可 以使输送带30， 31， 32卸荷，并且可以相反地进行。输送带30, 31， 32 分别由一个设计成传输带的上分支30a, 31a, 32a和一个相对的设计得弹 性较大且较宽的下分支30b, 31b， 32b组成，这两个部分通过两个可拆卸 的带连接体60, 61， 62 (当然在这个附图中只能分别看到其中的一个)相 互连接。为了在局部示出的多层真空层压挤压机的各个层中形成真空室，在输 送带30， 31， 32的上分支30a， 31a, 32a与加热板10， 11， 12的上侧之 间分别安装密封框110， 111, 112，而在下分支30b， 31b, 32b与加热板 10， 11， 12的下侧之间分别安装上密封框80， 81, 82,下分支在挤压机关 闭时(图2)压靠在下密封框110， 111， 112上。由此构成的气密的真空 室分別通过下分支30b， 31b, 32b分成产品半部141和压力半部131,其 中工件20， 21在下分支30b， 31b, 32b下方平放地位于真空室的产品半 部141中。在所示的实施例中，与产品半部邻接的加热板IO, 11, 12的上侧设计 成平的并且设有在这里只象征性示出的抽吸孔100, 101, 102，用于将下 输送带31的上分支31a与上输送带30的下分支30b之间的产品室抽真空。 为此下输送带30， 31, 32的上分支30a， 31a， 32a设计得比下分支30b, 31b， 32b窄，由此侧向在上分支30a, 31a, 32a旁边存在产品室与加热板 10， 11， 12上侧之间在密封框80， 81, 82， 110， 111， 112内部的连接部， 并形成真空室的产品半部141。因此，例如可以通过穿过加热板12的抽吸孔102实现对产品半部141并且尤其是对产品室抽真空，由此防止在层压 时形成气泡。在加热板10， 11， 12的下侧中分别加工出凹口 70, 71， 72,由此与 密封框80, 81， 82相结合在下分支30b， 31b， 32b的上方分别形成真空 室的压力半部131。可以通过象征性表示的压力管道卯，91， 92给这个压 力半部加载压力气体，或者在最简单的情况下也可以仅对其进行通气，从 而下分支30b， 31b， 32b通过在产品半部中存在的真空，必要时还由于在 压里半部中存在的过压的辅助下密封地贴靠在工件20， 21上，并且将所述 工件压靠在加热板ll， 12上。输送带的下分支30b, 31b, 32b保持较宽， 从而它们可以在四周且气密地覆盖密封框80， 81， 82。在加热板IO, 11， 12端侧上的活塞-缸单元50， 51, 52使得能够改变 输送带的张力并由此尤其是改变下分支30b， 31b， 32b的张力。例如在送 入或送出工件20, 21时调节到较高的输送带张力，相反，在关闭挤压机时 并且尤其是在层压过程期间，利用对真空室抽真空和加载压力使输送带 30, 31， 32卸载是有利的工件20， 21由于上分支30a， 31a, 32a减小 的张力更易于贴靠在加热板ll， 12上侧上，而下分支30b， 31b对由于真 空和必要时的过压发生的变形作用较小的阻力。此外，在每个输送带30, 31, 32的转向滚轮40， 41, 42上还分别设 有一清洁装置120, 121, 122，例如旋转的清洁刷或者如在这里所示的刮 刀(Rakd)。当工件20, 21在打开多层真空层压挤压机后移出时，输送 带30, 31， 32的下分支30b, 31b， 32b在清洁装置120， 121, 122上移 动经过并且在这里除去可能的粘接剂残余物。当工件20, 21已驶出时，下 分支30b, 31b， 32b分别贴靠在加热板10, 11， 12的上侧上，由此需要 使输送带30, 31， 32进行再一次半循环作为空运行，以便能够使其它工件 移入。这里，输送带30， 31， 32的上分支30a, 31a， 32a此时在清洁装置 120， 121, 122上移动经过，由此也从上分支上去除可能的粘接剂残佘物。在图2中以与图1类似的局部视图仍然仅象征性地示出多层真空层压 挤压机，但是处于关闭状态。如同借助于该附图所示出的那样，输送带30,31， 32的下分支30b， 31b, 32b在多层真空层压挤压机关闭时贴靠在相应 位于下面的输送带的上分支30a, 31a， 32a上或贴靠在位于中间的工件20， 21上。同时一侧的密封部件80， 81, 82和另一侧的密封部件110, 111， 112通过完整地密封位于其间的输送带30， 31， 32，以在每个挤压层中形 成一个真空室。这些真空室由输送带的下分支30b， 31b， 32b气密地分开， 并且是分成上压力半部131和下产品半部141。在真空室的产品半部141 通过管道IOO, 101， 102抽真空以后，通过管道90, 91, 92给真空室的压 力半部131加载压力空气。在本实施例中，输送带30的带特富龙/聚四氟 乙烯涂层(telflonisiert)的、低弹性的薄下分支30b代替弹性膜承担在预 层压工件20时压靠件的功能。图3以示意側视图示出一个按照本发明的用于层压光电模块的装置的 实施例，该装置划分成三个工位，即一个多层真空层压挤压机200、 一个 多层层压机201和一个多层冷却装置202。在多层真空层压挤压机200之 前和多层冷却装置202之后分别设有多层的装载或卸载装置203， 204，用 于将工件20， 21送入多层真空层压挤压机200或者从多层冷却装置202 中送出。多层真空层压挤压机200和多层层压机201以及多层冷却装置202都 设计成多层挤压机，其中各加热板或冷却板分别设有环绕的输送带。这些多层冷却装置的传输装置，其中可将工件20， 21直接地、没有中间连接单 独的输送装置地由一个工位转移到下一个工位。因此所示的三个工位可节 省空间地直接前后顺序设置。因为在多层真空层压挤压机中如上所述将输 送带的下分支设计得与输送带的上分支不同，需要输送带的半循环作为空 运行，以便在送出工件20， 21后能够再送入新的工件。在多层层压机201 和多层冷却装置202里面同样可以设想进行这种空运行，以便例如清洁输 送带。因此，在图3所示的装置中，在每个工作循环结束时，首先将工件 从多层冷却装置202送出到卸栽装置204,执行多层冷却装置202的空运 行，并且只有在工件从多层层压机201转移到多层冷却装置202以后才开始。此后，在预层压的工件20, 21由多层真空层压挤压机送出并转移到多 层层压机201中之前，执行必要时设置的多层层压机201的空运行。在再 次执行要求的多层真空层压挤压机200的空运行以后，最后由装载装置203 将新的工件送入到多层真空层压挤压机中。这种工作方式也与在半导体晶 体中电荷载体的位错输送(Fehlstellentransport )或空穴输送 (Liichertransport)相同。图4示出与图3相比略微变化的同一实施例的视图，其中在这里多层 真空层压挤压机200和多层层压机201以及多层冷却装置202都是关闭的。 这是到循环运行的装置的工作循环图。在此要注意，按照本发明装置的循 环工作方式尽管是优选的，但是不是强制的。在本发明的范围内也不是强 制性的是，在一次挤压中同时打开和关闭所有挤压层，而是挤压层原则上 也可以成组地或个别地运4亍。按照本发明只在多层真空层压挤压机200中对工件20, 21加载真空。 多层层压机201和多层冷却装置202分别设计成挤压机，用于通过接触压 力一方面改善到加热板的热传递，另一方面改善到冷却板的热传递。在多 层层压机201中的压力加载同时还有助于工件中粘接层的硬化。图5和6以打开(图5)和关闭(图6)状态示出多层真空层压挤压机 200的完整视图。两个液压缸205, 206分别在一端固定在上压力梁207并 在另一端固定在相对于机架209活动的下压力梁208上，借助于液压缸上 压力梁和下压力梁207， 208可以相对移动，以由此关闭和打开挤压机。因 此在本实施例中所有挤压层顺次地打开和关闭。图7示出传统工艺在多层真空层压挤压机中的各种边界条件的曲线 图。按照现有技术，这里直到粘接层硬化之前，都在多层真空层压挤压机 中对工件进行处理。通过实线301表示工件中的温度，而点划线302在图 的第一半中表示真空室的产品半部中的空气压力，而在第二半中作为线 303表示作用在工件上的接触压力。对于线302的情况，作为气体压力直 接用mbar标注，而对于线303的情况，与气体压力等效地用mbar标注。 作为这种边界条件(压力和温度)的结果得到虚线304和305，其中线304用％表示粘接层的软化，而线305表示粘接层、在这里是交联的粘接剂的 交联度。如同借助于图表曲线看到的那样，工件的温度沿线301从室温(20'C ) 开始一直提高到目标温度(约150°C )，其中线301的倾斜度(Anstieg ) 取决于加热板与工件之间的热传递。借助于快速下降的线302表明，在工件明显地升温之前，尽可能快速 地将真空室的产品半部抽真空。在低于50'C的工件温度下，真空室中的压 力已经下降到接近5mbar,由此避免在粘接层中形成气泡。粘接层的软化 (线304)随着工件温度301的增加而增加。在达到约120。C温度和超过 80%的软化度时，向真空室的压力半部通气，由此将压力半部与真空室的 (继续抽真空的)产品半部分开的压靠件在工件上施加逐渐增加的压靠力。 这用线303表示。在所示情况下仅对真空室的压力半部通气，但没有以附 加的压力对其加载，因此形成的、作用在工件上的压靠力(线303)略低 于大气压。随着压力(303)提高和温度(301)上升，粘接层的交联度(305) 增加，从而实现硬化。通过给真空室的压力半部通气产生的工件在加热板 上的接触压力当然提高了向工件的热传递，由此使温度(303 )更快地提高， 直到它渐緩地接近目标温度。与此不同，图8示出用于按照本发明的划分开的工艺的第一示例，其 中工位I表示多层真空层压挤压机，工位II表示多层层压机，工位III表 示第二多层层压机。多层冷却装置由图10中的工位IV表示。如图8所示，这里在工位1中也使真空室的产品半部中的压力(线302) 尽可能迅速地下降，以防止在粘接层中形成气泡。但是因为按照本发明将 工艺过程分配到多个工位上，因此目标温度不像传统工艺那样处于粘接层 的硬化温度处或以上，而是可以选择较低温度。该示例中，目标温度在 120 。C,这通过双线306表示。通过降低目标温度306，工件较緩慢地升温，这导致形成较平緩的温 度曲线301。因此，粘接层的软化304也进行得较为緩慢，由此还可以在 粘接层明显软化之前执行对产品室抽真空(线302)。然后在工位II和III、即在两个前后顺序i殳置的多层层压机中，分级 地进行粘接层的硬化。在第一多层层压机(工位II)中，目标温度306与 硬化温度相比仍处于较低的水平，当前情况为约140。C,由此温度301只 是緩慢地并在工位III中的第二级中才接近目标温度150。C 。因为工位II和III的多层层压机设计成热挤压机，可以针对最佳的交 联(线305)调节作用在工件上的压靠力，如线303所示。通过首先在工 位点I中只是单面进行的对真空室的压力半部的通气，以及接着为了打开 多层真空层压挤压机进行的双面通气，通常在工位I中已经有一定的压靠 力一线303—施加到工件上。在图9中示出按照本发明的方法中的工艺过程的另一示例，它对应于 在图8中所示的示例，但是在工艺参数上设计得不同。这里尤其是在工位 III中在工件上施加较高的压靠力，而与按照图8的示例一样来选择目标温 度。在这里提前且以更大的程度也在工位I中对工件加载压靠力，用于更 好地避免在预层压时形成气泡。图10用表示多层冷却装置的工位IV不仅将图8而且将图9补充完整。 因此这里目标温度306为室温，并且工件温度曲线301从接近150。C的硬 化温度下降到室温。从冷却板(306)到工件(301)的热传递通过压靠力 303改善，因此多层冷却装置(工位IV)设计成具有冷却板的多层挤压机。图11和12最后示意性示出本发明的装置的两个不同的实施例，其中 在按照图11的实施例中，在多层真空层压挤压机200 (真空工位I)后面 设置两个多层层压机201a和201b (加热工位II和III)以及一个多层冷却 装置202 (冷却工位IV)。为了对多层真空层压挤压机200进行装载，设 有供料装置203，而为了卸载在多层冷却装置202后面设置卸载装置204。利用图11中所示的生产线能够运行在图8和10或9和10中所示的工 艺。在图12中所示的生产线与其不同之处仅在于，代替一个多层冷却装置 202设有两个多层冷却装置202a和202b，例如用于使工作循环与多层真空 层压挤压机200相匹配，其工作循环有时太短，以使得完成层压的工件可 以在唯一一个冷却工位中冷却。在图13a中示出工件20的一个示例，该工件能够利用按照本发明的方 法层压。该工件是一个具有一定数量的硅太阳能电池401的珪太阳能电池 模块，所述硅太阳能电池嵌入到两个粘接膜402之间。模块的正面由基体 玻璃403形成，而在模块背面上铺设有背面膜404。如同借助于该附图直 接看到的那样，所示的工件20通过按照本发明的方法这样层压，偵i体玻 璃403、硅太阳能电池401和背面膜404由于在粘接膜402中含有的、交 联的粘接剂持久地且耐气候变化地相互连接。图13b示出待层压工件20的另 一个示例，所述工件也设计成光电模块， 但包含一薄层太阳能电池405，所述薄层太阳能电池在一基体玻璃403和 一背面玻璃406之间嵌入一粘接膜402。在层压过程之后，使基体玻璃403 和背面玻璃406与位于其间的薄层太阳能电池405耐久地且耐气候影响地 相互连接。图14与图l一样以局部示意性侧视图示出多层真空层压挤压机的三个 加热板IO， 11， 12,该挤压机也形成两个分别具有一个待层压的工件20， 21的挤压层。也分别有一个输送带30， 31， 32也是转向滚轮40， 41, 42 环绕加热板10， 11， 12，所述转向滚轮分别通过活塞-缸单元50， 51， 52 固定在加热板IO， 11， 12的端侧上，并且通过向所述端侧移动可以〗吏输送 带30， 31， 32卸载，并且可以相反地运行。在每个输送带30, 31, 32的 转向滚轮40， 41, 42上分别设置一个清洁装置120， 121， 122。为了在局部示出的多层真空层压挤压机的每个挤压层中形成真空室， 也存在下密封框lll， 112以及上密封框80， 81。但是与在图1中所示的 实施例不同，这里在上密封框80， 81上固定有膜150， 151，所述膜使在 关闭挤压机时形成的气密真空室分别分成产品半部和压力半部。即，膜 150， 151以常见的方式承担图1的实施例的下分支30b， 31b， 32b的功能， 因此对于其余情况可以参阅针对图1描述的工作原理和对于真空层压挤压 机的现有技术。最后，在图14中作为附加的变型还设想，在加热板ll， 12与工件20， 21之间分别设置一个压力垫160, 161，以补偿工件20， 21平行度上的不平性或误差。在图15中示出在图l和2中所示的按照本发明装置的实施例的另一变 型，其中变化之处在于，在工件20， 21的上面和下面分别安装一个緩冲垫 170， 171， 172， 173，该緩冲垫不仅用于改善压力分布，而且还具有确定 的导热特性并且以确定的方式影响从加热板IO， 11， 12到工件20， 21的 热传递。对于在这里所示的实施例的其余特征请参阅前面对附图的说明述， 因为功能相同的部件分别配有相同的附图标记。
权利要求
1.一种用于在压力和热作用下层压基本上为板状的工件的方法，所述工件具有至少一个可通过热活化和硬化的粘接层，其中将一定数量的工件(20，21)放入多层真空层压挤压机(200)中，在该多层真空层压挤压机中，在具有由柔性压靠件(30b，31b，32b，150，151)分成产品半部(141)和压力半部(131)的真空室的挤压层中，在热作用下对工件(20，21)进行层压，其中对设置有至少一个工件(20，21)的真空室的产品半部(141)抽真空，并且压靠件(30b，31b，32b，150，151)通过由此产生的负压和/或通过对真空室的压力半部(131)附加的压力加载直接或间接地将工件(20，21)压靠在真空室的下侧上，所述压力半部设置在压靠件(30b，31b，32b，150，151)背离工件(20，21)的一侧上，其特征在于，通过打开多层真空层压挤压机(200)中断所述层压过程，并将预层压的工件(20，21)转移到多层层压机(201)中，并且在多层层压机(201)中对所述工件(20，21)加载以粘接层(402)的硬化温度或以上的温度。
2. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，使用膜(150, 151 )作 为柔性的压靠件，所述膜分别张紧在一个在多层真空层压挤压机(200)的 每个层中存在的密封框(80， 81)上。
3. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，使用一个多层真空层压 挤压机(200),它包括一定数量的加热板(10， 11, 12)，其中每个加热 板(10， 11, 12)分别具有一个环绕的输送带(30， 31, 32),该输送带 具有上分支(30a, 31a, 32a)和下分支(30b， 31b， 32b),分别采用该 输送带(30， 31, 32)的下分支(30b， 31b, 32b)作为在各个挤压层中 的柔性压靠件。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，使用上分支(30a， 31a, 32a)分别设计成与下分支(30b， 31b, 32b )不同的输送带(30， 31， 32)。
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，为了对多层真空层压挤 压机(200)和多层层压机(201)进行装载和卸载，首先将工件(20, 21)从多层层压机中输送，然后在第二步骤中将工件(20， 21)从多层真空层 压挤压机(200)转移到多层层压机(201)中，然后在第三步骤中将新的 工件(20, 21)输送到多层真空层压挤压机(200)中。
6. 如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，将所述工 件(20， 21)从多层层压机(201)转移到用于将工件(20, 21)冷却到粘 接层(402)软化温度以下的温度的多层冷却装置(202)中。
7. 如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，在多层真 空层压挤压机(200 )和/或在多层层压机(201)和/或在多层冷却装置(202 ) 中在工件(20, 21)与相应的热交换表面之间嵌入压力垫(160， 161)或 緩冲垫(170， 171, 172, 173)。
8. 如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，为了控制 对工件(20， 21)的粘接层(402)时间上的热作用，在多层真空层压挤压 机(200)和/或在多层层压机(201)和/或在多层冷却装置(202)中，在 工件(20， 21)与相应的热交换表面之间嵌入分别具有确定的导热特性的 压力垫(160， 161)或緩冲垫(170， 171， 172， 173)。
9. 如权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，与多层层 压机(201)无关地控制多层真空挤压机(200)中的处理温度，尤其是将 目标温度调节得较高或较低。
10. 如权利要求9所述的方法，其特征在于，在多层真空层压挤压机 (200)中这样调节对工件(20， 21)的热作用，即，使粘接层(402)软化并且开始层压过程，但将粘接层(402 )中的温度保持在其硬化温度以下。
11. 如权利要求10所述的方法，其特征在于，为了在多层真空层压 挤压机(200)中调节热作用，相应较低地选择目标温度或者相应提前地停 止处理过程。
12. 如权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于，使用多 个前后顺序设置的多层层压机(201)，所述多层层压机的目标温度从层压 机到层压机是变化的，尤其是提高的。
13. —种用于在压力和热作用下层压基本上为板状的工件的装置，所述工件设有至少一个可通过热活化和硬化的粘接层，该装置包括一个具有多个挤压层的多层真空层压挤压机(200)，每个挤压层包括一个由柔性的 压靠件(30b， 31b， 32b， 150， 151)分成产品半部(141)和压力半部(131) 的真空室，其中产品半部(141)设置成用于分别容纳至少一个工件(20, 21)并且可以将产品半部抽真空，而可以对压力半部(131)压力加载，其 中这样设计和设置柔性的压靠件(30b, 31b， 32b, 150， 151)，使得该 压靠件由于通过对产品半部(141)抽真空和/或通过对压力半部(131)的 附加压力加载而在真空室中存在的压力差直接或间接地将工件(20, 21) 压靠在真空室的下侧上，其特征在于，所述多层真空层压挤压机(200)的 后面设置至少一个具有一定数量的层压机层的多层层压机(201),在所述 层压机层中对工件(20， 21)加载以粘接层(402)的硬化温度或以上的温 度，存在用于将工件(20， 21)从多层真空层压挤压机(200)转移到多层 层压机(201)中的输送装置(30， 31， 32)。
14. 如权利要求13所述的装置，其特征在于，在多层层压机(201) 的后面设置至少一个用于将工件(20， 21)冷却到粘接层(402)的软化温 度以下的温度的多层冷却装置(202)，其中存在用于将工件(20， 21)从 多层层压机(201)转移到多层冷却装置(202)中的输送装置。
15. 如权利要求13或14所述的装置，其特征在于，多层真空层压挤 压机(200)的真空室中的所述柔性的压靠件设计成弹性膜(150， 151)， 所述弹性膜分别张紧分别设置在多层真空层压挤压机(200 )的每个层中的 一个密封框(80， 81)上。
16. 如权利要求13或14所述的装置，其特征在于，所述多层真空层 压挤压机(200)包括一定数量的加热板(10, 11， 12)，其中每个加热板(10, 11, 12)分别具有一个环绕的输送带(30, 31, 32)，所述传输带 具有上分支(30a， 31a, 32a)和下分支(30b， 31b, 32b)，其中该输送 带(30, 31， 32)的下分支(30b， 31b， 32b)分别用作各个层中的柔性 压靠件。
17. 如权利要求16所述的装置，其特征在于，每个输送带(30， 31，32)的上分支(30a, 31a， 32a)和下分支(30b, 31b， 32b)分别设计成 不同的。
18. 如权利要求13至17中任一项所述的装置，其特征在于，在多层 真空层压挤压机(200 )和/或在多层层压机(201 )和/或在多层冷却装置(202 ) 中，在工件(20， 21)下面放置压力垫(160， 161)或緩冲垫(170, 171， 172， 173)和/或在工件(20， 21)上面放置压力垫(160, 161)或緩冲垫(1'70， 171， 172， 173)。
19. 如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述压力垫(160, 161) 或緩冲塾(170, 171， 172， 173)分别具有确定的导热特性，以控制对工 件(20， 21)的粘接层(402)时间上的热作用。
20. 如权利要求13至19中任一项所述的装置，其特征在于，与多层 层压机(201)无关地控制多层真空层压挤压机(200)中的工艺温度，尤 其是将目标温度调节得较高或较低。
21. 如权利要求20所述的装置，其特征在于，在多层真空层压挤压 机(200)中这样调节对工件(20， 21)的热作用，即，使粘接层(402) 软化并且开始层压过程，但将粘接层(402)中的温度保持在其硬化温度以 下。
22. 如权利要求20或21中任一项所述的装置，其特征在于，前后顺 序地连接设置多个多层层压机(201a, 201b)。
全文摘要
本发明涉及一种用于在压力和热量作用下层压基本上板状的工件的方法和装置，具有至少一个可热活化和硬化的粘接层。将一定数量的工件放入一多层真空层压挤压机中，在挤压机中，在热作用下对挤压层中的工件进行层压，所述挤压层分别具有由柔性压靠件分成产品半部和压力半部的真空室，其中，对真空室设置有至少一个工件的产品半部抽真空，压靠件通过由此产生的负压和/或通过对真空室压力半部的附加压力加载将工件直接或间接地压靠在真空室的下侧上，压力半部设置在压靠件背离工件的一侧上。本发明的特征是，通过打开多层真空层压挤压机中断层压过程，使所述预层压的工件转移到多层层压机中，在层压机中对所述工件加载以粘接层硬化温度或以上的温度。
文档编号B32B37/10GK101314270SQ20081010818
公开日2008年12月3日 申请日期2008年5月30日 优先权日2007年5月30日
发明者D·梅茨格, N·达姆 申请人:罗伯特别克勒有限公司