专利名称：层压装置以及层压方法
技术领域：
本发明涉及一种用于通过对薄膜状材料以及基板加热并且加压、将薄膜状材料层压、埋入在基板上，以及/或者使基板上的薄膜状材料平坦化的层压压制装置以及真空层压装置。
背景技术：
在印刷电路用基板上，因形成导电性图案等原因在表面会产生凹凸和孔。在于这样的基板的表面贴上薄膜状的绝缘材料和感光材料之类的薄膜状材料的时候，如果用通常的层压机，则在基板表面的凹部和孔中易于残留气泡，结果经常导致次品的产生。
对此，对这样的用途采用了在真空中将薄膜状材料粘贴在基板表面的真空层压压制装置。
在用真空层压压制装置之前，薄膜状材料被保持在基板表面上轻轻地被按压。该作业是用通常的层压机来进行的。
以往，一般广泛使用的真空层压压制装置，在压制部具有由可相互密封配合的上下外壳部件所构成的真空室。在真空室内配置上下一对加压块。在表面保持有薄膜状材料的基板，以被保持在上下一对薄膜传送带之间的状态，相对于在压制部的上下一对加压块之间运入运出。一个加压块被固定在一个外壳部件的内侧，具有加热器。另一个加压块被固定在上下驱动装置上，同样具有加热器。
基板被插入上下一对加压块之间后，上下外壳部件相互密封配合而构成真空室。在一边将真空室内部的气体排出，同时基板以保持在薄膜传送带上的状态，由设在上下加压块上的加热器加热。因加热器的热量，将基板上的薄膜状材料软化。
基板在加热到规定的温度后，被上下加压块按压。
在表面保持有薄膜状材料的基板，被夹在上下加压块之间而被加压，软化的薄膜状材料几乎紧密接触地粘贴在基板的凹凸面上。
上下加压块的加压面能够以弹性体或者刚体的平板制成。
在这种以往的真空层压压制装置中，有以下必须解决的问题。
以往，由于用于运送基板的上下一对薄膜传送带是绷紧的，因而受到了沿薄膜传送带长方向的张力。具体地说，以在将薄膜传送带卷出的辊上施加了旋转阻力的状态，用另一个辊卷取薄膜传送带，就向薄膜传送带的长方向、即基板运送方向施加张力。
然而，仅向薄膜传送带的长方向施加张力的话，易于在薄膜传送带上发生‘纵向皱折’。另外，薄膜传送带在和基板一起被加热器加热时，因加热而受到影响易于产生局部‘松弛’。
这样在薄膜传送带产生‘纵向皱折’和‘松弛’的状态下，如果由上下加压块在加热的状态下对基板加压，则在基板上的薄膜状材料的表面就形成起因于薄膜传送带的‘起皱’的凹凸。这就对基板上的薄膜状材料的紧密接触性、充分地埋入以及表面平坦化产生妨碍。这是本发明要解决的第一个课题。
在以往的真空层压装置中，从另外的观点来看也还有以下所述的所需解决的问题。
以往，一般普遍使用的真空层压装置大致分成两类。一类是作为加压机构、由弹性体组成的隔板(diaphragm)的真空层压装置，另一类是作为加压机构、使用的是加压面为平滑的刚体的加压板的真空层压装置。
使用隔板的真空层压装置，具有由能够相互密封配合的上下外壳部件组成的真空室。
将被临时固定的薄膜状材料保持于表面的基板，通过上下一对薄膜传送带，在被保持在该传送带之间的状态下被运送，被插入上下一对加压块之间。一个加压块的加压面由弹性体组成，被固定在一个外壳部件的内侧并具有加热器。
另一个加压块，是将由具有可挠性的弹性体组成的隔板安装在加压面上，被固定于另一个外壳部件的内侧，同样具有加热器。
将基板插入一对加压块之间后，上下外壳部件相互密封配合而构成真空室。
在一边对真空室内部抽气减压，同时以将基板保持在薄膜传送带的状态，由设在上下加压块上的加热器来加热。由加热器的热量，软化基板上的薄膜状材料。
在基板被加热到规定温度后，使上述由弹性体组成的隔板、通过气体压力而向基板方向伸展。在表面保持有薄膜状材料的基板，在由安装在一个加热块上的弹性体组成的、伸展开的隔板的外表面和同样由弹性体组成的另一个加压块的加压面之间，通过一对薄膜传送带夹住而被加压，软化了的薄膜材料紧密地粘贴在基板上的凹凸面上。
另一方面，使用加压面为平滑的刚体的加压板的真空层压装置，在压制部具有由相互能够密封配合的上下外壳部件组成的真空室。
在真空室内配置有上下一对加压块。在表面保持有薄膜状材料的基板通过上下一对薄膜传送带，以保持在其间的状态被运送，相对于压制部的上下一对加压块之间运入以及运出。一个加压块被固定在一个外壳部件的内侧并具有加热器。另一个加压块被固定在上下驱动装置上也同样具有加热器。
上下加压块的加压是通过刚体的平板的平滑面形成的。
在将基板插入上下一对加压块之间后，上下外壳部件相互密封配合而构成真空室。
在对真空室内部进行抽气减压后，通过由上下驱动装置使上下加压块相互接近，在位于其间的基板保持在薄膜传送带上的状态下，由设在上下加压块上的加热器加热。由加热器的热量，软化基板上的薄膜状材料。
在表面保持有薄膜状材料的基板被加热到规定温度之后，以由上下驱动装置使上下加压块进一步接近，通过一对薄膜传送带被夹在上下加压块之间而被加压，其结果，软化了的薄膜状材料被紧密地粘贴在基板的凹凸面上。
作为该真空层压装置的重要功能是，能够以高的生产效率实现以下两点，即，在基板表面的深陷的凹部以及孔内，埋入薄膜状材料而不剩余气泡；考虑到对后续工序的影响，使埋入后的薄膜状材料的表面平坦。
然而，使用了隔板的以往的真空层压装置，由于结构上不能够调节真空室内的抽气减压和基板与薄膜状材料的加热的时机，因此在还没有充分排气的情况下薄膜状材料就软化了，从而具有残留气泡的可能性高的缺点。
另外，由于所有加压面都由弹性体构成，所以在埋入基板后的薄膜状材料的表面上，会产生因基板表面的凹凸而导致的凹凸不平，由于需要设置另外的使表面平坦的工序，所以增高了装置的成本，装置也变得大型化，从而具有难以以高的生产率来实现的问题。
而且，由于是使由弹性体组成的隔板伸展来加压的方式，所以，因弹性体的强度而不能够施加足够的加压力，还具有难以将薄膜状材料埋入深陷的凹部和孔中的缺点，这一点也还有改善的余地。
另一方面，对采用平滑的加压板的真空层压装置也有需要改善的缺点。即，用刚体的平板的平滑的面来加压的结构，由于压力不能够施加到基板的凹部，所以难以将薄膜状材料埋入凹部而不残存气泡。
对此，本发明所要解决的另一个课题(第2课题)是提供一种将薄膜状材料均匀地埋入深陷的凹部以及孔内而不残存气泡、并且能够使埋入后的薄膜状材料的表面平坦的、小型且廉价的具有高生产率的真空层压装置。
发明内容
为了解决上述第1课题，根据本发明，提供一种层压装置，是用于在基板上层压、埋入薄膜状材料或对基板上的薄膜状材料实行平坦化的层压装置；具有压制部；基板运送机构，具有被形成为上下一对薄膜传送带的、将在表面保持有薄膜状材料的基板保持在其间并可以沿长方向移动的上下一对薄膜传送带，用于通过使该一对薄膜传送带边受到沿长方向的张力边移动而使所述基板相对于所述压制部运入以及运出；上侧以及下侧加压块，其为了夹持住被所述基板运送机构运入的基板并加压而设置在所述压制部；张力施加机构，其用于至少在所述压制部向所述一对薄膜传送带施加横方向的张力。
所述张力施加机构，可包括通过从上下方向夹持所述一对薄膜传送带的两端边缘部、对该薄膜传送带施加横方向的张力的夹持部件。
所述夹持部件，是分别安装在所述上侧以及下侧加压块的两端边缘部的具有弹性的部件，并可以变形，随着所述上侧以及下侧加压块相互接近而夹持所述薄膜传送带，然后通过所述上侧以及下侧加压块的进一步接近而对所述薄膜传送带施加向横方向外方的力。
安装在所述上侧加压块上的夹持部件，具有从所述上侧加压块的两端边缘部向下方和向外方延伸的部分，安装在所述下侧加压块上的夹持部件，具有从所述下侧加压块的两端边缘部向上方和向外方延伸的部分。
所述夹持部件可由弹性材料制成。
另外，根据本发明，还提供一种层压装置，由上侧以及下侧外壳部件构成真空室，并将真空室配置在所述压制部，该真空室，可通过使该上侧以及下侧外壳部件相互密封配合并排出内部的气体而得到减压状态，并可通过使该上侧以及下侧外壳部件相互分离来形成基板的出入口用的开口部，所述上侧以及下侧加压块被配置在所述真空室内。
另外，为了解决第2课题，根据本发明，提供一种真空层压装置，是用于在基板上层压、埋入薄膜状材料，而且对基板上的薄膜状材料实行平坦化的真空层压装置；具有真空室，其具有可相互密封配合以及分离的上侧以及下侧外壳部件；驱动机构，其用于使所述上侧以及下侧外壳部件相互密封配合以及分离；减压机构，其用于对被所述上侧以及下侧外壳部件围住的、所述真空室内的第1空间进行减压；基板运送机构，其具有被形成为可挠性的上下一对薄膜传送带、将在表面保持有薄膜状材料的基板保持在其间并可沿长方向移动的上下一对薄膜传送带，用于通过使该一对薄膜传送带经过形成于处于分离状态的所述上侧以及下侧外壳部件间的开口部而移动、使所述基板相对于所述真空室运入以及运出；上侧以及下侧加压部件，其被形成为设在所述真空室内的上侧以及下侧加压部件、并由用于通过所述一对薄膜传送带来夹持所述基板并加压的加压面为平滑的刚体所组成；驱动机构，用于使该上侧以及下侧加压部件之中至少一个接近以及离开另一个；加热机构，用于对所述基板以及所述薄膜状材料加热；封入机构，其被形成为设在所述真空室内的封入机构、并用于通过在所述基板周围使所述一对薄膜传送带相互紧密接触而形成将所述基板封入在所述一对薄膜传送带之间的封闭空间；压力差产生机构，其用于在所述真空室内使所述封闭空间外部的压力高于内部的压力。
用于使所述上侧以及下侧外壳部件相互密封配合以及分离的所述驱动机构、和用于使所述上侧以及下侧加压部件之中至少一个接近以及离开另一个的所述驱动机构，是可分别独立并动作的不同的机构。
所述封入机构，包括用于从上下方向夹住所述一对薄膜传送带而使之相互紧密接触的一对夹持机构。
在所述一对夹持机构从上下方向夹住所述一对薄膜传送带时，该一对夹持机构的至少一个对所述封闭空间内的所述薄膜传送带整体施加向外的张力。
也可以将所述一对夹持机构的一个由具有弹性的部件构成，将所述一对夹持机构的另一个，由与具有所述弹性的部件对向的面构成。
或者，将所述一对夹持机构的双方，都由具有弹性的部件构成。
具有所述弹性的部件，被配置成能够围住所述基板的周围的环状，并且，具有朝向所述一对薄膜传送带并向外扩张而延伸的部分。
也可以将所述一对夹持机构之中的至少一个，设在所述上侧或者下侧加压部件上。
也可以将所述一对夹持机构之中的所述至少一个、和设有该至少一个夹持机构的所述上侧或下侧加压部件的所述加压面、和由与该加压面对向的所述薄膜传送带的外表面所围成的第2空间、以及所述真空室内的所述第1空间连通的通路，被设在设有所述至少一个夹持机构的所述上侧或下侧加压部件上。
另外，根据本发明，提供一种真空层压方法，是用于在基板上层压、埋入薄膜状材料，而且对基板上的薄膜状材料实行平坦化的真空层压方法；具有使薄膜状材料重叠在基板上并临时固定在该基板上的过程；将临时固定有所述薄膜状材料的所述基板保持在可挠性的上下一对薄膜传送带之间、通过使该一对薄膜传送带沿长方向移动而将所述基板运送到规定位置的运送过程；在所述规定位置、将所述基板的周围环境压力降低到规定压力的过程；将所述薄膜状材料和所述基板一起加热到规定温度的过程；在被减压的环境中、通过在所述基板的周围使所述上下一对薄膜传送带相互紧密接触而形成所述基板被封入进该上下一对薄膜传送带间的封闭空间的过程；通过使该封闭空间外部的压力高于内部压力，利用所述上下一对薄膜传送带对临时固定有所述薄膜状材料的所述基板进行加压的过程；通过被形成为在所述基板的表面和背面分别对向设置的一对加压部件、并由各加压面为平滑的刚体组成的一对加压部件，介由所述一对薄膜传送带夹持所述基板并加压的过程。
也可以进一步备有在由所述可挠性的上下一对薄膜传送带对所述基板进行加压的所述过程、和通过由所述加压面为平滑的刚体组成的所述一对加压部件来对所述基板进行加压的所述过程之间，再次将所述封闭空间外部的压力降低到规定压力的过程。
图1是本发明的层压装置的第1实施例的侧视图，所取的是局部的长方向剖面。
图2是阶段地示意本发明的层压装置的第1实施例中张力施加机构的夹持部件的作用的剖面图，是从薄膜传送带的长方向所见的图。
图3是本发明的层压装置的第2实施例的侧视图，所取的是局部的剖面。
图4是本发明的层压装置的第2实施例中真空层压部的详细侧视图，所取的是局部剖面。
图5是从图4的箭头部沿箭头方向的剖面图。
图6是本发明的层压装置的第2实施例中真空层压部的详细侧视图，是阶段示意将薄膜状材料埋入基板的过程的最初过程的图，所取的是局部剖面。
图7是本发明的层压装置的第2实施例中真空层压部的详细侧视图，是阶段示意将薄膜状材料埋入基板的过程的第2阶段的图，所取的是局部剖面。
图8是本发明的层压装置的第2实施例中真空层压部的详细侧视图，是阶段示意将薄膜状材料埋入基板的过程的第3阶段的图，所取的是局部剖面。
图9是本发明的层压装置的第2实施例中真空层压部的详细侧视图，是阶段示意将薄膜状材料埋入基板的过程的第3阶段的图，所取的是局部剖面。
图10是本发明的层压装置的第2实施例中真空层压部的详细侧视图，是阶段示意将薄膜状材料埋入基板的过程的第4阶段的图，所取的是局部剖面。
图11是本发明的层压装置的其他的实施例中真空层压部的详细侧视图，所取的是局部剖面。
图12是本发明的层压装置的另一实施例中真空层压部的详细侧视图，所取的是局部剖面。
图13是沿图4的箭头部所示方向所见的本发明的层压装置的另外的实施例中真空层压部的剖面图。
图中1—真空室，2—上侧外壳部件，3—下侧外壳部件，4—支撑块，5—下侧支撑部件，6—支柱，7、12—驱动装置，8—基板，9—开口部，10—上侧加压块，11—下侧加压块，13—杆，14—密封机构，15—薄膜传送带卷出部，16—薄膜传送带卷取部，17—上侧薄膜传送带，18—下侧薄膜传送带，19、20—辊式输送机，21—辊，22—上侧加压块两端边缘部，23—下侧加压块两端边缘部，23a—下侧加压块的外边缘部，24—上侧夹持部件，24a—上侧夹持部件一边部分，24b—上侧夹持部件另一边部分，25—下侧夹持部件，25a—下侧夹持部件一边部分，25b—下侧夹持部件另一边部分，25’—夹持部件，26、27—孔，28、29—第2空间，30—封闭空间，P—压制部，S—第1空间，V—真空层压部。
具体实施例方式
以下参照图1以及图2来说明用于解决上述第1课题的本发明的实施例。
图1是本发明第1实施例的真空层压压制装置的侧视图，所示的是长方向局部的剖面。
在真空压制装置的压制部P设有真空室1。真空室1由上侧外壳部件2以及下侧外壳部件3组成。上侧外壳部件2安装在支撑块4上。另外，在真空压制部P设有作为底座的下侧支撑部件5，支撑块4和下侧支撑部件5通过将上端固定在支撑块4上、将下端固定在下侧支撑部件5上的支柱6而相互连接在一起。
在作为形成真空室1的另一个部件的下侧外壳部件3的下面，以轴安装有如气缸装置那样的驱动装置7。驱动装置7形成用于使上侧外壳部件2以及下侧外壳部件3相互密封配合以及分离的驱动机构。
一旦下侧外壳部件3由上述驱动装置7的驱动而上升，上侧外壳部件2和下侧外壳部件3的周围边缘部就相互密封而配合，真空室1内部就处于密封状态。在该状态下，一旦从设在真空室1上的排气口(未图示)排出内部的空气，就能够使真空室1内处于减压状态。另一方面，一旦用上述驱动装置7使下侧外壳部件3下降，上下外壳部件2、3相互分离，就形成基板8的出入口用的开口部9。
在真空室1内，配置有用于夹持基板进行加热以及加压的上侧加压块10和下侧加压块11。上侧加压块10具有加热板(未图示)，安装在上侧外壳部件2上。在上侧加压块10在基板8的侧面，即、加压面侧，安装有将作为加压面的表面加工成平滑的刚体的加压板(未图示)。
下侧加压块11也具有加热板(未图示)，在基板侧的面、即加压面侧，安装有加压面为平滑的刚体的加压板(未图示)。与上侧加压块10安装在上侧外壳部件2上不同，下侧加压块11不安装在下侧外壳部件3上。
在下侧支撑部件5上，设有液压缸装置之类的驱动装置12，下侧加压块11设置在贯穿下侧外壳部件3并延伸出来的驱动装置12的杆13的上端。由于在下侧外壳部件3和杆13之间设有密封机构14，所以杆13就在密封下侧外壳部件3的状态下贯穿并延伸，成为能够维持真空室1的机械密封性的结构。通过使驱动装置12动作，能够使上侧加压块10和下侧加压块11相对地接近和离开。
在真空层压装置的压制部P的前后，配置有薄膜传送带卷出部15以及薄膜传送带卷取部16。薄膜传送带卷出部15以及薄膜传送带卷取部16进行用于在其间保持基板8并运送的上下一对薄膜传送带17以及18的卷出以及卷取。薄膜传送带17以及18配置成贯穿上侧以及下侧外壳部件2和3处于相互分离而敞开状态的真空室1并延伸。在表面保持有薄膜状材料的基板8由辊式输送机19从上一个工序运往薄膜传送带卷出部15，被放入薄膜传送带17以及18之间。在薄膜传送带卷出部15被施加了旋转阻力的状态下，通过在薄膜传送带卷取部16进行卷取动作，边给与沿长方向的适当的张力边移动的薄膜传送带17和18，就能够将保持在该薄膜传送带之间的基板8从开口部9搬入真空室1内。同样，能够将基板8从真空室1运出。被运出的基板8经辊式输送机20而被送到下一个工序。在薄膜传送带卷出部15以及薄膜传送带卷取部16之间，在适当的位置设有多个作为薄膜传送带导向的辊21。这样，薄膜传送带17、18、薄膜传送带卷出部15、辊21以及薄膜传送带卷取部16，就形成用于将在表面上保持有薄膜状材料的基板8相对于压制部P运入和运出的基板运送机构。
以下，基于图2来说明本发明的第1实施例中安装在上下加压块10以及11上的张力施加机构的结构以及动作。在作为从薄膜传送带的长方向所见图的图2中，所示的分别是(a)为上下加压块相互离开的状态；(b)为上下加压块相互接近的状态；(c)为上下加压块进一步接近并夹持住基板进行加压的状态。在图2(a)的状态下，保持在薄膜传送带17、18之间的基板8，位于压制部P的上下加压块10、11之间。在上下的加压块10、11的各自的两端边缘部22、23的内侧，安装有由如橡胶之类的弹性材料制成的夹持部件24、25。最好使夹持部件24、25在加压块10、11的两端边缘部22、23的大致全长上、至少在跨越基板8的长度范围内延伸。夹持部件24、25具有在横方向上向外开的V字形的截面形状。夹持部件24、25的一边部分24a、25a，由于以水平状态安装在上下加压块10、11上，所以另一边部分24b、25b相对于水平倾斜而延伸。具体地说，安装在上侧加压块10上的夹持部件24的另一边部分24b，从上侧加压块10的两端边缘部向下方及外方延伸，安装在下侧加压块11上的夹持部件25的另一边部分24b从下侧加压块10的两端边缘部向上方及外方延伸。
虽然夹持部件24、25可以做成具有连续横贯其全长的图示的V字形截面形状，但是希望至少在另一边部分24b、25b设置断续的(切口)槽口。
在图2(b)中，当上下加压块10、11相互接近时，夹持部件24、25的另一边部分24b、25b的前边缘就从上下方向夹持住薄膜传送带17、18。
而且，如图2(c)所示，在上下加压块10、11从夹持住基板8到加压的期间，以弹性材料做成的夹持部件24、25的另一边部分24b、25b朝向各自的一边部分24a、25a变形。这时，另一边部分24b、25b以夹持住薄膜传送带17、18的状态，对该薄膜传送带给与横方向的张力。
作为构成夹持部件24、25的弹性材料，也可以使用橡胶以外的材料。
要使夹持部件24、25具有弹性，除了可以如上所述以弹性材料构成全体之外，也可以用弹簧铰链把一边部分24a、25a和另一边部分24b、25b连接在一起。在这种情况下，一边部分24a、25a当然是弹性材料，另一边部分24b、25b不必要以弹性材料构成。
在上述第1实施例中，用安装在上下加压块10、11上的夹持部件24、25构成对薄膜传送带17、18施加横方向张力的张力施加机构，将加压块的驱动力用于施加张力，但并不局限于此。可以设置与加压块无关的张力施加机构，也可以利用用于施加张力的别的驱动源。
另外，不仅只在压制部的范围，也可以在更宽的范围对薄膜传送带施加横方向的张力。
根据这里说明的本发明的第1实施例，由于对薄膜传送带的横方向也施加张力，所以能够抑制薄膜传送带中‘纵向皱折’及‘松弛’的产生，因此，能够防止它们所导致的基板上的薄膜状材料表面的凹凸的形成，使薄膜状材料对于基板具有足够好的紧密接触性以及埋入性，同时能够使薄膜状材料高精度地平坦化。
其次，参照图3至图14，对用于解决上述第2课题的本发明的实施例加以说明。
图3是本发明第2实施例的真空层压装置的侧视图，所示的是局部的长方向剖面。
真空层压装置，具有真空层压部V，在真空层压部V设有真空室1。真空室1由上侧外壳部件2以及下侧外壳部件3组成。在真空室1上设有连接在用于使内部处于减压状态的排气装置(未图示)上的排气口(未图示)和连接在用于释放减压状态的供气装置(未图示)上的供气口。排气口以及排气装置一起构成减压机构。上侧外壳部件2安装在支撑块4上。另外，在真空层压部V上设有作为底座的下侧支撑部件5，支撑块4和下侧支撑部件5，通过将上端固定在支撑块4上、将下端固定在下侧支撑部件5上的支柱6而相互连接在一起。
在作为形成真空室1的另一方部件的下侧外壳部件3的下面，以轴安装着如气缸装置之类的驱动装置7。驱动装置7形成用于使上侧外壳部件2以及下侧外壳部件3相互密封配合以及分离的驱动机构。
一旦下侧外壳部件3由上述驱动装置7驱动而上升，上侧外壳部件2和下侧外壳部件3的周缘部就密封配合，真空室1内部就处于密封状态。在该状态下，当从设在真空室1上的排气口、由排气装置排出内部的空气时，就能够使由上下外壳部件2、3所围住的真空室1内的空间(第1空间)S(参照图7)处于减压状态。另一方面，当由上述驱动装置7使下侧外壳部件3下降时，上下外壳部件2、3相互分离，形成基板8的出入口用的开口部9。
在真空室1内配置有上侧加压块10和下侧加压块11。这些上下加压块10、11是用于通过后述的一对薄膜传送带来夹持住基板并加压的加压部件。
上侧加压块10具有加热器(未图示)，并安装在上侧外壳部件2上。在上侧加压块10面对基板8的面、即加压面上，安装有加压面为平滑的刚体的加压板(未图示)。
下侧加压块11也具有加热器(未图示)，在面对基板8的面、即加压面上安装有加压面为平滑的刚体的加压板(未图示)。与上侧加压块10安装在上侧外壳部件2上不同，下侧加压块11不安装在下侧外壳部件3上。
在下侧支撑部件5上设有如液压缸装置之类的驱动装置12，下侧加压块11安装在贯穿下侧外壳部件3并延伸的驱动装置12的杆13的上端。由于在下侧外壳部件3和杆13之间设有密封机构14，所以杆13在密封状态下贯穿下侧外壳部件3并延伸，成为能够维持真空室1的密封性的结构。通过使驱动装置12动作，上侧加压块10和下侧加压块11能够相对地接近和离开。
驱动装置7和驱动装置12能够做成相互独立地动作的不同的机构。
在真空层压装置的真空层压部V上，配置有薄膜传送带卷出部15以及薄膜传送带卷取部16。薄膜传送带卷出部15以及薄膜传送带卷取部16进行用于在其间保持基板8并运送的上下一对薄膜传送带17以及18的卷出和卷取。薄膜传送带17以及18被配置成在上侧以及下侧外壳部件2及3相互分离而打开的状态贯穿真空室1并延伸。在表面临时固定有薄膜状材料的基板8，通过辊式输送机19从上一个工序被运送到薄膜传送带卷出部15，并被放入薄膜传送带17以及18之间。在薄膜传送带卷出部15被施加旋转阻力的状态下，通过在薄膜传送带卷取部16进行卷取动作、能够边施加适当的张力边沿长方向移动的薄膜传送带17以及18，将保持在该薄膜传送带之间的基板8、通过开口部9运进真空室1内。同样，能够将基板8从真空室1运出。被运出来的基板8通过辊式输送机20被运送到下一个工序。在薄膜传送带卷出部15以及薄膜传送带卷取部16之间，在合适的位置设有多个为薄膜传送带导向的辊21。这样，薄膜传送带17、18、薄膜卷出部15、辊21以及薄膜卷取部16就形成了用于将在表面保持有薄膜状材料的基板8相对于真空层压部V运入运出的基板运送结构。
以下，用图4以及图5对本发明第2实施例的装置结构进行说明。
图4是本发明第2实施例中真空层压部的侧视图，所取的是局部的剖面。
另外，图5所示的是沿图4的箭头部的剖面图。
如图5所示，在下侧加压块11的外边缘部23a的内侧，由例如橡胶类的弹性材料做成的下侧夹持部件25包围住基板8的周围，环绕下侧加压块11的外边缘部23a的全周以环状安装。同样，在上侧加压块10的外边缘部22a的内侧，由例如橡胶类的弹性材料做成的下侧夹持部件24围住主基板8的周围，环绕上侧加压块10的外边缘部22a的全周以环状安装(参照图4)。在本实施例中，在真空室1内分别设在上下加压块10、11上的上下夹持部件24、25，构成用于通过在基板8的周围使一对薄膜传送带17、18相互紧密地接触而在一对薄膜传送带17、18之间形成封入基板8的封闭空间30(参照图8)的封入机构。
上侧夹持部件24以及下侧夹持部件25，具有呈朝在径向上向外敞开的V字形的剖面形状。上侧夹持部件24以及下侧夹持部件25的一边部分24a、25a，由于以水平状态安装在上下加压块10、11上，所以另一边部分24b、25b倾斜朝向薄膜传送带17、18并向外方向扩张和延伸。具体地说，安装在上侧加压块10上的上侧夹持部件24的另一边部分24b，从上侧加压块10的外边缘部22a向下并向外延伸，安装在下侧加压块11上的下侧夹持部件25的另一边部分25b，从下侧加压块11的外边缘部23a向上并向外延伸。
另外，在上下加压块10、11的分别由上下夹持部件24、25包围的范围内，设有分别贯穿上下加压块10、11的至少一个孔26、27。孔26、27构成可以与由夹持部件24、25、加压块10、11、分别与加压块10、11的加压面对向的薄膜传送带17、18的外表面所围住的空间(第2空间)28、29(参照图8)以及真空室1内的第1空间S连通的通路。
其次，基于图6至图10来说明本发明的第2实施例的动作。图6至图10是本发明的第2实施例中真空层压部的侧视图，所取的是局部的剖面。
首先，上下外壳部件2、3分离，通过基板出入口用开口部9，将在表面保持有薄膜状材料的基板8、通过一对薄膜传送带17、18、以保持在其间的状态，运入在真空室1内的上下加压块10、11之间的规定位置(图6)。
其次，下侧外壳部件3通过驱动装置(相当于图3中的驱动装置7)的驱动而上升，上侧外壳部件2和下侧外壳部件3的周围边缘部之间密封配合，在使真空室1内部处于密封状态后，真空室1内的第1空间S通过排气机构(未图示)排气而减压到规定的压力(图7)。
然后，通过驱动装置(相当于图3中的驱动装置12)使下侧加压块11上升到规定的位置。
上下加压块10、11以相互接近的状态、通过设置在上下加压块10、11上的加热器(未图示)对基板8加热，同时，分别设在上下加压块10、11的上侧夹持部件24以及下侧夹持部件25的另一边部分24b、25b的前边缘，从上下方向夹持住薄膜传送带17、18(图8)。
由于上侧夹持部件24以及下侧夹持部件25分别环绕上侧加压块10以及下侧加压块11的外部边缘部22a、23a的全周长而安装，在该状态下，分别形成上侧加压块10、上侧夹持部件24以及上侧薄膜传送带17所围住的空间28，和下侧加压块11、下侧夹持部件25以及下侧薄膜传送带18所围住的空间29以及上下薄膜传送带17、18之间的封闭空间30。
将基板8加热到规定温度，并在保持于基板上的薄膜状材料充分软化之后，由供气装置从供气口向真空室1供给一定量的空气，使真空室1内的第1空间S的压力上升到规定压力。
这样，通过孔26、27而与真空室1内的第1空间S连通的第2空间28、29内的压力，与第1空间S内的压力同样上升到规定压力，成为与封闭空间30内的压力相比相对较高的压力。因此，孔26、27和供气装置以及供气口构成在真空室1内用于使封闭空间30外部的压力比内部的压力更高的压力差产生机构。
由该第2空间28、29内和封闭空间30内的压力差，保持有薄膜状材料的基板8就通过上下薄膜传送带17、18被加压。
这时，由于通过使用可挠性薄膜传送带17、18的空气压来加压，不是像由刚体的平板加压那样使压力传播方向仅向一个方向而是向所有的方向，所以能够使薄膜状材料沿着基板的凹凸埋入而不会形成气泡(图9)。
而且，以驱动装置使上下加压块10、11接近，通过安装在上下加压块10、11上的刚体的加压板平滑的加压面夹持住基板8并加压，可不用另外设置平坦化工序也能够使薄膜状材料表面平坦化(图10)。
另外，在上下加压块10、11夹持住基板8到加压的期间，由弹性材料做成的上侧夹持部件24以及下侧夹持部件25的另一边部分24b、25b分别朝向一边部分24a、25a而变形。
为此，另一边部分24b、25b以夹持住薄膜传送带17、18的状态，能够对在封闭空间30内的薄膜传送带全体给与向外的张力，这样，就能够抑制在薄膜传送带上发生‘纵向皱折’和‘松弛’。
其结果，在以加压块加压时，能够更加可靠地使薄膜状材料的表面平坦化。
另外，如图8的状态那样，通过由弹性材料做成的上侧夹持部件24以及下侧夹持部件25的另一边部分24b、25b分别朝向一边部分24a、25a变形，如上所述对薄膜传送带给与向外的张力，将上下薄膜传送带拉伸，能够使得上下薄膜传送带的间隙变小，上下薄膜传送带本身将薄膜状材料向基板按压。其结果，能够提高薄膜状材料与基板的紧密接触性，使与薄膜状材料的热传导更好，更快地使薄膜状材料软化，从而提高生产效率。
作为构成夹持部件24、25的弹性材料，可以使用橡胶以外的材料。另外，只要能够形成第2空间28、29以及封闭空间30，也可以采用具有如图12所示的剖面形状的夹持部件25’。而且，夹持部件可以不是对薄膜传送带给与向外的张力的形状，也可以如图11以及图12所示那样仅安装在上侧加压块上或下侧加压块上。在将夹持部件仅安装在上下加压块其中之一的场合，取代另一边的夹持部件的夹持机构，就由与一边的夹持部件对向的加压块的面所构成。
在图示的实施例中，将夹持部件24、25安装在上下加压块10、11的至少一个上，利用加压块的驱动力，通过上下薄膜传送带夹持以形成第2空间28、29以及封闭空间30，但并不局限于此。也可以另外设置与加压块无关的、用于形成第2空间28、29以及封闭空间30的密封机构。
另外，为了使第2空间28、29和封闭空间30之间产生压力差，可以另外从真空室1的外部向第2空间28、29内导入加压空气，本领域的技术人员也可以任意选择使第2空间28、29和封闭空间30之间产生压力差的别的合适的机构。
另外，在上述实施例中，是以上下夹持部件连续环绕上下加压块的外部边缘部的全周而配置来进行说明的，只要使第2空间28、29以及封闭空间30内能够维持持续必要范围的时间和必要范围的压力值，就不必要求完全的密封，可以如图13所示那样，以不连续的状态环状配置上下夹持部件。
在本发明的真空层压方法中，首先作为准备阶段，将薄膜状材料重叠并临时固定在基板8上。该过程能够使用通常的层压机来进行。
其次，将在表面保持有临时固定的薄膜状材料的基板8放入可挠性的上下一对薄膜传送带17、18之间。使在其间保持基板8的薄膜传送带17、18沿长方向移动，通过开口部9将基板8运送到真空室1内的规定位置(图6)。
接着，通过驱动装置使下侧外壳部件3上升并使之与上侧外壳部件2密封配合，使真空室1内部的第1空间S处于密封状态(图7)。然后，通过排气机构对第1空间S进行排气。这样，将基板8周围环境减压到规定的压力。
在第1空间S被减压的状态下，通过驱动装置使下侧加压块11上升到规定位置，使之与上侧加压块10接近(图8)。这样，分别设在上下加压块10、11上的上下夹持部件24、25就在基板8的周围夹持住上下薄膜传送带17、18，使之相互紧密接触，在上下一对薄膜传送带17、18之间形成密封基板8的封闭空间30，同时，还通过在上下加压块10、11上配备的加热器，将基板8与薄膜状材料一起加热到规定温度。
在将被保持在基板8上的薄膜状材料加热并充分软化后，通过由供气装置从供气口向真空室1的第1空间S供给一定量的空气，真空室1的第1空间S的压力上升到规定压力。其结果，介由设在上下加压块10、11上的孔26、27与第1空间S连通的第2空间28、29、也上升到与第1空间S相同的压力值。这样，封闭空间30外部的压力比封闭空间30内部的压力更高，临时固定有薄膜状材料的基板8就通过上下一对薄膜传送带17、18而被加压(图9)。由于通过采用了可挠性薄膜传送带17、18的空气压来加压，被按压的可挠性薄膜传送带17、18就变形为基板8的凹凸形状，能够对基板8上的薄膜状材料从各方向传播压力。其结果，薄膜状材料被埋入基板8的孔和凹部而不残留气泡。
最后，通过使下侧加压块11进一步上升，可利用分别设在上下加压块10、11上的刚体的加压板平滑的加压面，介由薄膜传送带17、18夹持住基板8并加压(图10)。通过上一过程中可挠性薄膜传送带17、18对基板8的加压可能产生的、在薄膜状材料的外表面上的凹凸形状，就被刚体的加压板平滑的加压面通过本过程的加压而平坦化。
这样，不设置其他的工序就能够进行基板8上的薄膜状材料表面的平坦化。
另外，在通过使封闭空间30外部的压力比内部的压力更高而利用一对薄膜传送带17、18对基板进行加压的过程、和利用上下加压块10、11夹持住基板8并加压的过程之间，也可以设置使封闭空间30外部的压力再度减压到规定压力的过程。这样，由于介于上下加压块10、11和薄膜状材料之间的空气变得更少，能够使层压后薄膜表面的平坦性更高。
权利要求
1.一种层压装置，是用于在基板上层压、埋入薄膜状材料或对基板上的薄膜状材料实行平坦化的层压装置，其特征在于，具有压制部；基板运送机构，具有被形成为上下一对薄膜传送带的、将在表面保持有薄膜状材料的基板保持在其间并可沿长方向移动的上下一对薄膜传送带，用于通过使该一对薄膜传送带边受到沿长方向的张力边移动而使所述基板相对于所述压制部运入以及运出；上侧以及下侧加压块，其为了夹持住被所述基板运送机构运入的基板并加压而设置在所述压制部；张力施加机构，其用于至少在所述压制部向所述一对薄膜传送带施加横方向的张力。
2.根据权利要求1所述的层压装置，其特征在于，所述张力施加机构，包括通过从上下方向夹持所述一对薄膜传送带的两端边缘部、对该薄膜传送带施加横方向的张力的夹持部件。
3.根据权利要求2所述的层压装置，其特征在于，所述夹持部件，是分别安装在所述上侧以及下侧加压块的两端边缘部的具有弹性的部件，并可以变形，随着所述上侧以及下侧加压块相互接近而夹持所述薄膜传送带，然后通过所述上侧以及下侧加压块的进一步接近而对所述薄膜传送带施加向横方向外方的力。
4.根据权利要求3所述的层压装置，其特征在于，安装在所述上侧加压块上的夹持部件，具有从所述上侧加压块的两端边缘部向下方和向外方延伸的部分，安装在所述下侧加压块上的夹持部件，具有从所述下侧加压块的两端边缘部向上方和向外方延伸的部分。
5.根据权利要求3所述的层压装置，其特征在于，所述夹持部件可由弹性材料制成。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的层压装置，其特征在于，由上侧以及下侧外壳部件构成真空室，并将真空室配置在所述压制部，该真空室，可通过使该上侧以及下侧外壳部件相互密封配合并排出内部的气体而得到减压状态，并可通过使该上侧以及下侧外壳部件相互分离来形成基板的出入口用的开口部，所述上侧以及下侧加压块被配置在所述真空室内。
7.一种真空层压装置，是用于在基板上层压、埋入薄膜状材料，而且对基板上的薄膜状材料实行平坦化的真空层压装置，其特征在于，具有真空室，其具有可相互密封配合以及分离的上侧以及下侧外壳部件；驱动机构，其用于使所述上侧以及下侧外壳部件相互密封配合以及分离；减压机构，其用于对被所述上侧以及下侧外壳部件围住的、所述真空室内的第1空间进行减压；基板运送机构，其具有被形成为可挠性的上下一对薄膜传送带、将在表面保持有薄膜状材料的基板保持在其间并可沿长方向移动的上下一对薄膜传送带，用于通过使该一对薄膜传送带经过形成于处于分离状态的所述上侧以及下侧外壳部件间的开口部而移动、使所述基板相对于所述真空室运入以及运出；上侧以及下侧加压部件，其被形成为设在所述真空室内的上侧以及下侧加压部件、并由用于通过所述一对薄膜传送带来夹持所述基板并加压的加压面为平滑的刚体所组成；驱动机构，用于使该上侧以及下侧加压部件之中至少一个接近以及离开另一个；加热机构，用于对所述基板以及所述薄膜状材料加热；封入机构，其被形成为设在所述真空室内的封入机构、并用于通过在所述基板周围使所述一对薄膜传送带相互紧密接触而形成将所述基板封入在所述一对薄膜传送带之间的封闭空间；压力差产生机构，其用于在所述真空室内使所述封闭空间外部的压力高于内部的压力。
8.根据权利要求7所述的真空层压装置，其特征在于，用于使所述上侧以及下侧外壳部件相互密封配合以及分离的所述驱动机构、和用于使所述上侧以及下侧加压部件之中至少一个接近以及离开另一个的所述驱动机构，是可分别独立并动作的不同的机构。
9.根据权利要求7所述的真空层压装置，其特征在于，所述密入机构，包括用于从上下方向夹住所述一对薄膜传送带而使之相互紧密接触的一对夹持机构。
10.根据权利要求9所述的真空层压装置，其特征在于，在所述一对夹持机构从上下方向夹住所述一对薄膜传送带时，该一对夹持机构的至少一个对所述封闭空间内的所述薄膜传送带整体施加向外的张力。
11.根据权利要求9所述的真空层压装置，其特征在于，所述一对夹持机构的一个，由具有弹性的部件构成，所述一对夹持机构的另一个，由与具有所述弹性的部件对向的面构成。
12.根据权利要求9所述的真空层压装置，其特征在于，所述一对夹持机构的双方，都由具有弹性的部件构成。
13.根据权利要求11所述的真空层压装置，其特征在于，具有所述弹性的部件，被配置成能够围住所述基板的周围的环状，并且，具有朝向所述一对薄膜传送带并向外扩张而延伸的部分。
14.根据权利要求9至13中任意一项所述的真空层压装置，其特征在于，所述一对夹持机构之中的至少一个，设在所述上侧或者下侧加压部件上。
15.根据权利要求14所述的真空层压装置，其特征在于，可将所述一对夹持机构之中的所述至少一个、和设有该至少一个夹持机构的所述上侧或下侧加压部件的所述加压面、和由与该加压面对向的所述薄膜传送带的外表面所围成的第2空间、以及所述真空室内的所述第1空间连通的通路，被设在设有所述至少一个夹持机构的所述上侧或下侧加压部件上。
16.一种真空层压方法，是用于在基板上层压、埋入薄膜状材料，而且对基板上的薄膜状材料实行平坦化的真空层压方法，其特征在于，具有使薄膜状材料重叠在基板上并临时固定在该基板上的过程；将临时固定有所述薄膜状材料的所述基板保持在可挠性的上下一对薄膜传送带之间、通过使该一对薄膜传送带沿长方向移动而将所述基板运送到规定位置的运送过程；在所述规定位置、将所述基板的周围环境压力降低到规定压力的过程；将所述薄膜状材料和所述基板一起加热到规定温度的过程；在被减压的环境中、通过在所述基板的周围使所述上下一对薄膜传送带相互紧密接触而形成所述基板被密入进该上下一对薄膜传送带间的封闭空间的过程；通过使该封闭空间外部的压力高于内部压力，利用所述上下一对薄膜传送带对临时固定有所述薄膜状材料的所述基板进行加压的过程；通过被形成为在所述基板的表面和背面分别对向设置的一对加压部件、并由各加压面为平滑的刚体组成的一对加压部件，介由所述一对薄膜传送带夹持所述基板并加压的过程。
17.如权利要求16所述的真空层压方法，其特征在于，还具有在由所述可挠性的上下一对薄膜传送带对所述基板进行加压的所述过程、和通过由所述加压面为平滑的刚体组成的所述一对加压部件来对所述基板进行加压的所述过程之间，再次将所述封闭空间外部的压力降低到规定压力的过程。
全文摘要
一种层压装置以及层压方法，层压装置包括基板运送机构。基板运送机构具有上下一对薄膜传送带(7、8)。一对薄膜传送带(7、8)，将在表面保持有薄膜状材料的基板8保持在其间并可沿长方向移动。一对薄膜传送带(7、8)，通过边受到延长方向的张力边移动，而将基板8相对于压制部运入以及运出。层压装置，包括用于在压制部挟持基板并加压的上侧以及下侧加压块(10、11)。在各上侧以及下侧加压块(10、11)上，具有用于向一对薄膜传送带(7、8)施加沿横方向的张力的张力施加机构(24、25)。这种层压装置，使运送基板的薄膜传送带的纵向皱折不妨碍基板上的薄膜状材料的平整度。
文档编号B29C43/22GK1526534SQ20041000707
公开日2004年9月8日 申请日期2004年2月27日 优先权日2003年3月4日
发明者三宅荣一, 三宅健 申请人:三荣技研股份有限公司