专利名称：薄膜粘贴方法
技术领域：
本发明关于一种薄膜粘贴方法，特别是一种把薄膜切片粘贴在用以构成压电元件的诸如陶瓷等易碎材料上而又不在其间产生气泡的粘贴方法。
图5中示出作为本发明技术背景的现有的薄膜粘贴方法的一个例子。工件1是由陶瓷等制成的薄板。在把工件1切成既定形状的前道工序中，把由塑料薄膜等制成的切片2粘贴在工件1的主表面上，以防止在用切割器切割工件1时切割刃伤及安置着工件1的台板或所切工件1飞散。在切片2粘贴在工件1上之前，先把压敏性粘结剂涂敷在切片2的粘结面上。
在把切片2粘贴到工件1上时，若在其间夹入空气而产生气泡就会使切片2与工件1剥离，或者在用切割器切割工件1时，工件1裂开或破碎。图5所示的薄膜粘贴法是用压辊3滚压工件1上的切片2来解决这一问题的，即防止在工件1和切片2之间产生气泡。
图6示出了现有的薄膜粘贴方法工艺的另一个例子。在此薄膜粘贴法中，工件1夹持在压力头4下表面上。压力头4朝切片2运动而把工件1压在切片2的主表面上并把两者粘在一起。在图6所示的薄膜粘贴法中，是用压力头4把工件1压在切片2上来防止在其间产生气泡的。
然而，各种薄膜粘贴方法都存在问题，即如果工件1是陶瓷制成的薄件，则压辊3或压力头4对工件1施加较大的压力就会导致工件1裂开或破碎。
因此，本发明的主要目的就是提供一种可最大程度地防止产生气泡和防止工件裂开或破碎的薄膜粘贴方法。
本发明的薄膜粘贴方法包括如下步骤夹持住工件；夹持住要粘贴在工件的一个主表面上的薄膜；形成基本密封的第一空间，它包括上述薄膜与其中所容纳的工件之间的空间；形成夹持着该薄膜于其间、与第一空间相对的第二空间；设定第一空间的气压，使之低于第二空间的气压；借助于第一空间与第二空间之间的气压差把薄膜压在工件的主表面上而把薄膜粘贴在工件主表面上。
第一空间与第二空间之间的气压差可以用增加第二空间的气压来产生，借助于第一空间与第二空间的气压差将薄膜压在工件主表面上而完成把薄膜粘贴在工件主表面上的步骤。
第一空间与第二空间之间的气压差也可以用降低第一空间的气压来产生，借助于第一空间与第二空间的气压差将薄膜压在工件主表面上而完成把薄膜粘贴在工件主表面上的步骤。在这种情况下，也可以在降低第一空间气压的同时增加第二空间的气压。
在利用第一空间和第二空间之间的气压差来把薄膜压在工件主表面上而进行将薄膜粘贴在工件主表面上的步骤之前，可以进行第一空间与第二空间的减压步骤。
在第二空间中可设置多孔透气材料，以防止薄膜向第二空间弯曲。
为了防止薄膜在张力作用下从工件上撕下，可在借助于第一空间和第二空间的气压差而把薄膜压在并粘贴于工件主表面上之后，采取使工件移向薄膜的步骤来消除作用在薄膜上的张力。
在本发明中，第一空间和第二空间彼此相对地设置，并把薄膜夹在其间。工件夹持在第一空间之中。在把第一空间气压设置得比第二空间气压低而使薄膜向第一空间弯曲。在第一空间和第二空间气压差作用下，弯曲的薄膜先与工件主表面的中心部位接触，然后逐渐扩展到其周边，压在工件上并与工件主表面粘合。
在本发明的薄膜粘贴方法中，弯曲的薄膜是从其弯曲部分的最低点附近逐渐扩展到其周边与工件主表面接触并粘贴在一起的。这样，这种薄膜粘贴方法就可防止在薄膜与工件之间产生气泡。而且，薄膜是利用第一空间与第二空间中的气压差而压在工件上的，故薄膜的整个粘贴表面就可均匀地压在工件上，而且不会对工件造成过大的应力。因而，工件破裂或破碎的可能性极小。
在把薄膜粘贴到工件上之前，通过降低第一和第二空间的气压就能极大程度地防止气泡的产生。
在第二空间中设置多孔透气性材料，它把薄膜吸附于其上，就能防止薄膜向第二空间弯曲。
在完成利用第一空间和第二空间的气压差而把薄膜压在并粘贴于工件主表面上的步骤之后，把工件移向薄膜以消除作用在薄膜中的张力，就可以防止薄膜从工件上撕下。
通过参照附图所作的详细说明，将能更充分地明了本发明上述的和其它的目的、特征以及各个方面与优点。
图1表示本发明一实施例的工艺过程原理图，
图2表示图1中实施例的薄膜夹持件的立体图，图3是本发明另一实施例的薄膜粘贴装置的剖视图，图4是本发明又一实施例的薄膜粘贴装置的剖视图，图5是作为本发明的技术背景的现有的薄膜粘贴方法之一例的工艺过程原理图，图6是作为本发明技术背景的现有的薄膜粘贴方法另一例子的工艺过程原理图。
图1表示本发明一实施例的工艺过程原理图。首先，对该薄膜粘贴法所用的薄膜吸附装置说明如下。本实施例中的薄膜粘贴装置10包括截面大致为U形的底座12。用作夹持工件装置的吸气孔14大致位于底座12底板的中央。吸气孔14用于吸住和保持工件1，并与吸气装置(未示出)相连。本实施例中所用的工件1是由陶瓷等制成的、用于构成压电元件的薄板形件。
第一气压调节孔16位于底座12底板上吸气孔14的一侧。第一气压调节孔16与气压调节装置(未示出)相连，该装置借助于向第一空间20吸气或供气来调节其气压。该气压调节装置将在后面叙述。
底座12上安置一个其平面图形为矩形框的薄膜保持件18。薄膜保持件18是用来把切片2贴在其上而保持住该切片2的。在底座12与后面将予描述的罩22之间夹持着该切片保持件18。图2是图1所示实施例的切片保持件18的立体图。切片保持件18的外形尺寸与底座12一致。在切片保持件18上形成一个外形尺寸比工件1大的矩形孔。
把切片2贴在切片保持件18的主表面上。切片2用有挠性和气密性的材料例如塑料膜制成。在切片2要粘贴的表面上形成压敏粘结层2a。在用切片2的粘结层2a把切片2贴在切片保持件18上后，粘结层2a的来贴合区并未盖住大致位于切片保持件18中央的通孔。将切片保持件18装在底座12上，并使粘结层2a与工件1的主平面相对，于是就形成了由底座12、切片保持件18和切片2所包围并密封的第一空间20。
如图1所示，截面大致为U形的罩22放在切片保持件18上，使罩22盖住切片2，于是就形成了由罩22和切片2所包围的、基本上是密封的第二空间24。此时，切片2就被罩22和切片保持件18夹持在中间。
第二气压调节孔26大致位于罩22的中央并与气压调节装置(未示出)相连接。该气压调节装置用吸出与供入空气的方法来调节第二空间24中的气压并可使用压缩机、真空泵等。
下面参照图1来说明本实施例的薄膜粘贴方法。首先，如图1(A)所示，通过大致位于底座12中央的吸气孔吸气而把工件1夹持在底座12上。把切片2贴在切片保持件18上，把切片保持件18放在底座12上并使切片2的粘结层2a面对工件1。这样，就形成了第一空间20。然后，把罩22放在切片保持件18上以形成第二空间24。切片2和切片保持件18被罩22和底座12夹在当中。
然后，通过第一气压调节孔16抽出第一空间20中的空气，使其中气压降低。与此同时，通过第二气压调节孔26抽出第二空间24中的空气，降低其中的气压。同时降低第一空间20与第二空间24中的气压是为了防止空气渗入工件1与切片2之间，即尽最大可能防止其间产生气泡。
然后，在第一空间20保持减压状态下，停止对第二空间24抽气，再逐渐向第二空间24供气使其中气压上升。于是第二空间24中的气压逐渐增大，以至超过了第一空间20中的气压。结果，就会如图1(B)所示，切片2弯入第一空间20中，其截面成弓形。由于切片2是被具有比切片2所要粘贴的工件1的面积大的切片保持件18所夹持的，所以大致在其中央位置上切片2弯曲程度最大。因为第二空间24中的气压高于第一空间20的气压，所以切片2的一主表面的中央，即其主表面弓形截面的最低点最先接触到工件1主表面的中心并压在工件1上。
如图1(C)所示，继续增加第二空间24中的气压，结果，切片2就从工件1主表面的中心到边缘逐步压在工件1上，然后粘贴在整个主表面上。在切片2粘贴在工件1的整个主表面上之后，停止第一空间20的减压、第二空间24的增压和用吸气孔14吸持工件1的操作。结果，由于切片2的拉力而使工件1上升，如图1(D)所示。在底座12与罩22彼此垂直分开后，已贴上切片2的工件1保持在切片保持件18上被传送到下道工序位置。
在本实施例的薄膜粘贴方法中，弯曲的切片2是从与切片2的弯曲部分的最低点相应工件1的主表面的点逐渐向其边缘进行粘贴的，这样，该切片粘贴法就能防止空气渗入切片2与工件1之间，于是就能防止在其间产生气泡。而且，这种借助于第一空间20和第二空间24之间的气压差而对切片2施压的方法还具有下述优点第一，可把整个切片2以均匀压力压在工件1主表面上；第二，通过调节第一空间20与第二空间24内的气压就可以容易地调节切片2对工件1的压力；第三，可以防止过大应力加在工件1上，这就使得工件1裂开与破碎的可能性极小。
图3是本发明另一实施例的薄膜粘贴装置的剖视图，该薄膜粘贴装置10包括一个平板形多孔透气材料28。多孔材料28位于第二空间24中。为了防止在第二空间24减压时切片2弯入第二空间24中，该多孔材料28要与切片2朝向工件1的主表面相对的另一主表面接触。当第二空间24减压时，具有透气性的多孔材料28吸附切片2，这就防止了切片2向工件所在侧的对面一侧弯曲，而且最大程度地防止了在切片2粘贴在工件1上时产生气泡。
图4表示本发明再一实施例的薄膜粘贴装置的剖视图。该薄膜粘贴装置10包括一个用于夹持工件并可垂直运动的工件夹持器30。用于吸住工件1的第二吸气孔32垂直穿过工件夹持器30的中心。第二吸气孔32通过诸如橡胶管等有弹性的连接管34与底座12上的吸气孔14连通。借助于连接在吸气孔14上的吸气装置(未示出)吸住工件1。结果，工件1被第二吸气孔32所吸引而夹持在工件夹持器30上。吸气装置可以用真空泵之类的设备。
工件夹持器30夹持于液压缸36上，且可竖直运动。在使工件夹持器30下降时，用与上述方法相似的方法可把切片2粘贴在工件1上。然后借助液压缸36使工件夹持器30上升，以消除作用在弯曲的切片2中的拉力。这样就可以防止切片2从工件1上剥离。
在第二气压调节孔26打开而且逐渐减小第一空间20的气压时，可使切片2弯曲并粘贴在工件1上。进而，也可以打开第一气压调节孔16，逐渐增大第二空间24中的气压，使切片2弯曲并贴贴在工件1上。
为了把切片2保持在切片保持件18上，可在切片保持件18的一个主表面上涂敷粘结剂，借助粘结剂而保持住切片2。
虽然本发明的说明与图示具有特定性，但应理解，这些描述仅为了说明的目的而不受所举例的限定。本发明的精神实质与范围仅由后附诸权利要求确定。
权利要求
1.一种薄膜粘贴方法，其特征在于，它包括下列步骤夹持工件；保持住要粘贴在工件主表面上的薄膜；形成基本密封的、包括薄膜与其中所容纳工件之间的空间的第一空间；形成与第一空间相对的、把薄膜夹持于其中间的第二空间；设定第一空间气压，使之低于第二空间的气压；借助第一空间与第二空间之间的气压差把薄膜压在工件主表面上，并使之粘贴在工件主表面上。
2.如权利要求1所述的薄膜粘贴方法，其中，在利用第一空间和第二空间之间的气压差来把薄膜压在并粘贴在工件主表面上之前，须进行第一空间和第二空间的减压步骤。
3.如权利要求1所述的薄膜粘贴方法，其中，在第二空间中设置有透气性的多孔材料，以防止薄膜弯向第二空间。
4.如权利要求1所述的薄膜粘贴方法，其中，还包括在利用第一空间和第二空间之间的气压差把薄膜压在并粘贴在工件的主表面之上的步骤完成之后，须进行将工件移向薄膜来消除作用在薄膜上的张力的步骤，以防止薄膜从工件上撕下。
5.一种薄膜粘贴方法，其特征在于，它包括如下步骤夹持工件；保持住要粘贴在工件之一主表面上的薄膜；形成基本密封的、包括薄膜与其中所容纳工件之间的空间的第一空间；形成与第一空间相对的、把薄膜夹持在中间的第二空间；设定第一空间中的气压，使之低于第二空间的气压；通过增加第二空间中的气压把薄膜压在工件主表面上，并将其粘贴在工件主表面上。
6.如权利要求5所述的薄膜粘贴方法，还包括在增加第二空间的气压来把薄膜压在工件的主表面上并使之粘合的步骤进行之前，须进行第一空间和第二空间的减压步骤。
7.如权利要求5所述的薄膜粘贴方法，其中，在第二空间中设置透气性多孔材料，以防止薄膜向第二空间弯曲。
8.如权利要求5所述的薄膜粘贴方法，其中，还包括在增加第二空间的气压来把薄膜压在工件主表面上并进行粘合步骤之后，须进行把工件移向薄膜来消除作用在薄膜上的张力的步骤，以防止薄膜从工件上撕开。
9.一种薄膜粘贴方法，其特征在于，它包括如下步骤夹持工件；保持住要粘贴在工件之一主表面上的薄膜；形成基本密封的、包括薄膜与其中所容纳工件之间的空间的第一空间；形成与第一空间相对的，把薄膜夹持在其中间的第二空间；设定第一空间的气压，使之低于第二空间的气压；通过进一步降低第一空间中的气压而把薄膜压在工件主表面上并将其粘贴在工件主表面上。
10.如权利要求9所述的薄膜粘贴方法，还包括在进一步降低第一空间中气压来把薄膜压在工件主表面之上并进行粘合步骤之前，须进行第一空间和第二空间的降压步骤。
11.如权利要求9所述的薄膜粘贴方法，其中，在第二空间中设置有透气性的多孔材料，用以防止薄膜向第二空间弯曲。
12.如权利要求9所述的薄膜粘贴方法，在进一步降低第一空间中的气压来把薄膜压在工件主表面上并进行粘合步骤之后，还包括通过把工件移向薄膜来消除作用在薄膜上的张力的步骤，以防止薄膜从工件上撕下。
全文摘要
本发明的薄膜粘贴方法包括如下步骤夹持工件；保持住要粘贴在工件之一主表面上的薄膜；形成基本密封的第一空间，它包括薄膜及其中所容纳工件之间的空间；形成与第一空间相对的第二空间，它们把薄膜夹在其间；设定第一空间的气压，使之低于第二空间气压；利用第一空间与第二空间的气压差把薄膜压在工件主表面上并把上述薄膜粘贴在工件主表面上。
文档编号H01L41/39GK1130565SQ9511616
公开日1996年9月11日 申请日期1995年10月17日 优先权日1994年10月20日
发明者久乡大作 申请人:株式会社村田制作所