叠层装置、叠层装置用的加热板、以及制造叠层装置用的加热板的制造方法

专利名称：叠层装置、叠层装置用的加热板、以及制造叠层装置用的加热板的制造方法
技术领域：
本发明涉及在加热板上配置太阳能电池模组等被加工物并以加热板和按压部件 夹压经过加热板加热的被加工物进行叠层的叠层装置、叠层装置用的加热板、以及制造叠 层装置用的加热板的制造方法。
背景技术：
近年来由于温室效应气体等问题，不会污染环境的太阳能电池受到瞩目。太阳能 电池是由护罩玻璃(cover glass)、填充材、太阳能电池单元(cell)、背面材等多个部件互 相重叠构成。制造这种太阳能电池时，使用叠层装置(例如参照专利文献1)。叠层装置在真 空状态下，将由太阳能电池的构成部件进行重叠得到的被加工物加热并加以叠层。其结果， 被加工物在各构成部件重叠的状态下被黏接。所述叠层装置具有朝向下方的上箱(case) 和具有加热板的下箱。所述上箱由膨胀自如的层压片(diaphragm)构成。对太阳能电池进 行叠层时，首先，使用者在加热板上将太阳能电池的构成部件互相重叠配置。其次，使上箱 和下箱所形成的空间成为真空状态。进而，叠层装置在加热板加热作为被加工物的太阳能 电池的构成部件时，向上箱内部导入大气压。经由上述步骤，叠层装置通过层压片与加热板 夹压太阳能电池的构成部件进行叠层。在叠层装置的加热板埋设有电热丝隔着绝缘材为金属所覆盖的加热管、即所谓的 护套式加热管(sheath heater)。经由使护套式加热管发热，护套式加热管的热传导到加热 板，加热配置在加热板上的太阳能电池的构成部件。并且，加热板的温度以温度控制器控制 成使太阳能电池的构成部件加热成为适当温度。更具体来说，在距加热板表面的适当深度 位置处被埋入的热电偶测量加热板的温度。并且，所测量的温度情报被回馈到温度控制器。 温度控制器按照所反馈的温度情报，将加热板的温度控制在适当的温度。换而言之，温度控 制器使护套式加热管的温度上升、或是使其自然冷却。温度控制器经由使护套式加热管的 温度上升或自然冷却来使加热板的温度保持在适当的温度。图9为显示加热板的温度变化图。在图9中，特性线(characteristicline) (1) 为在上述叠层装置中在加热板上配置了被加工物的状态下进行叠层工序时所获得的加热 板的温度变化。加热板的温度一开始为目标温度(例如120°C 180°C )。由于在加热板上 配置了被加工物、加热板的热被被加工物夺走，加热板的温度急剧下降。为了弥补该温度下 降，温度控制器进行温度控制，使加热板的温度上升。然而，加热板的温度在固定的加热时 间(例如5分钟)中，不容易上升到目标温度。并且，叠层加工中，由于加热板处于真空状 态、加热板的温度不容易上升。此外，被加工物的加热时间结束后、解除上箱和下箱所形成 的空间的真空时，加热板的温度将大大超过目标温度而成为超越量(overshoot)。因此，在 现有的叠层装置中，将加热板的温度控制在目标温度是困难的。并且，如果加热板的温度有 超越量时，加热板的温度不下降到目标温度是无法在加热板上配置被加工物的。因此，现有 的加热板将产生叠层的作业效率下降的问题。再者，在图9中，特性线(2)是在加热板上没有配置被加工物的状态下进行叠层工序时所获得的加热板的温度变化。如图9特性线(2) 所示，在叠层工序开始时，由于与层压片接触，加热板的温度将下降少许，其后才被控制在 目标温度。 本案发明人检证现有的叠层装置后，发现加热板温度不容易上升的原因以及在 加热时间结束后会大为超越目标温度成为超越量的原因，和加热板的结构有关。第十七图 (a)简略示出加热板的部分断面图。如第十七图(a)所示，加热板160具有上板161和下 板162。并且，加热板160具有护套式加热管163，该护套式加热管163被在上板161背面 形成的收容槽和在下板162表面所形成的收容槽所夹持。因此，在上板161和护套式加热 管163之间、以及在下板162和护套式加热管163之间会产生缝隙。所述缝隙，是由于上板 161和下板162的叠合误差、收容槽的加工尺寸的误差等所造成的。产生的缝隙，会降低护 套式加热管163向上板161及向下板162的热传导效率。特别是如上所述在叠层工序中有 使由上箱和下箱所形成的空间成为真空状态的工序。在该工序中，在上板161和护套式加 热管163之间、以及在下板162和护套式加热管163之间所产生的缝隙也会成为真空状态。 而缝隙一旦也成为真空状态，从护套式加热管163向上板161及向下板162的热传导效率 将显著下降。因此，温度控制器将难以控制加热板160的温度。并且，加热板160的温度，在 加热时间内也很难升到目标温度。因此，为了使加热板160的温度上升，温度控制器进行温 度控制、使护套式加热管163的温度进一步上升，护套式加热管163的温度将会上升过度。 当被加工物的加热时间结束后，一旦解除了真空状态，在上述缝隙也将会被导入空气。由于 空气的导入，空气成为传热媒介，护套式加热管163的热量会比真空状态时更有效率地传 导到加热板160 (上板161及下板162)。从而，温度过度上升的护套式加热管163的热量传 导到加热板，使加热板160温度大大超越目标温度而形成超越量。并且，由于有缝隙存在的 地方和发生接触的地方，会造成加热板160表面的温度分布不均勻，可能会对叠层工序中 构成部件的黏接等的品质产生影响。解决所述问题的方法可以是通过填埋上板161和护套式加热管163之间、以及下 板162和护套式加热管163之间的缝隙，来提高热传导。例如图17(b)所示的方法将热 传导性硅树脂薄膜164或是氟系树脂薄膜植入缝隙。但是，所述方法无法将缝隙完全填埋。 并且，也将成为加热板的整体成本升高的主要原因。另一方面，制造半导体或液晶显示屏等时，有对半导体和液晶显示屏等被加工物 进行热处理的工序。在该工序中，一般用已知的加热板加热被加工物(例如参照专利文献 2)。所述加热板内部有平行形成的贯通孔，贯通孔中设置有具有外廓部的热传导部件，贯通 孔的内周面和热传导部件的外廓部的外周面紧密接触。然而，所述加热板是使用在不会成 为上述的热传导效率明显下降的真空状态的装置中的。专利文献2中所公开的加热板，也 没有被研究如何在近年来的大型化被加工物中使用。专利文献1 日本特开2004-238196号公报专利文献2 日本特开平9-33170号公报

发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于使在具有真空状态的工序的叠层装置中的加 热板温度容易并确实地控制在目标温度。
本发明的叠层装置具有通过按压部件隔开的上处理室和下处理室，在该下处理室所设的加热板上配置被加工物，使上述下处理室为真空并向上述上处理室导入大气，以上 述加热板和上述按压部件来夹压由上述加热板加热的上述被加工物进行叠层。上述加热板 具有背面设有收容槽的加热板本体、和埋设在上述收容槽中的护套式加热管；上述收容 槽及上述护套式加热管的至少一方发生变形，使上述护套式加热管的外周面与上述收容槽 的内周面发生面接触。上述加热板可以构成为在上述护套式加热管埋设在上述收容槽中时，设在上述 收容槽的开口边的突出部在上述收容槽的内侧方向予以填隙。上述加热板可以构成为上述收容槽设置在上述加热板本体背面所设置的凹槽的 底面。上述加热板可以构成为设在上述收容槽的开口边的突出部在上述收容槽内侧方 向被填隙的部分，从上述加热板本体背面突出。上述加热板可以构成为在上述护套式加热管埋设在上述收容槽中时，上述收容 槽的开口边本身在上述收容槽的内侧方向上予以填隙。上述加热板可以构成为在上述收容槽的开口边本身填隙前时，上述收容槽被直 接设置在上述加热板本体背面。上述加热板本体的材质和上述护套式加热管的外周部件的材质可以是相同的。上述加热板本体中可以埋设有多个护套式加热管。上述加热板本体背面可以设置有沿着面方向相异弯曲的多个收容槽，上述多个收 容槽各自可以埋设有多个护套式加热管。上述加热板可以构成为上述多个的护套式加热管中，在上述加热板本体的同一 深度方向埋设的多个护套式加热管，其从上述收容槽伸出到外部的位置在上述加热板本体 的宽度方向上互相错开。 上述加热板可以由多个加热板本体结合后构成。上述多个加热板本体中互相邻接的加热板本体，可以是通过从表面侧跨越加热板 本体之间所设置的结合部件、从表面侧用固定部件来结合的。上述加热板可以具有加热板本体、和埋设在上述收容槽中的护套式加热管；上 述护套式加热管的整个外周面可与上述加热板本体接触。上述加热板，可以上述护套式加热管的外周整体与上述加热板本体发生接触的方 式被埋入到加热板本体中。上述加热板能够根据如下制造方法来获得该制造方法具有在加热板本体背面所 设置的收容槽中埋设护套式加热管的埋设工序。在上述埋设工序中，通过压机使上述护套 式加热管的外周面与上述收容槽的内周面面发生接触的方式，使上述收容槽及上述护套式 加热管的至少一方变形并且使设在上述收容槽的开口边的突出部或是开口边本身填充上 述收容槽内侧方向的空隙。在上述埋设工序中，上述护套式加热管也可以通过铸埋设置在上述加热板本体 中，使护套式加热管的外周整体与加热板本体接触。根据本发明，护套式加热管的热量可以有效地传导到加热板本体、从而可以使叠 层装置的加热板温度容易并且确实地控制在目标温度。并且，能够提高被加工物的叠层质量。
例如，在上述护套式加热管埋设在上述收容槽中时，设在上述收容槽的开口边的 突出部可在上述收容槽的内侧方向予以填隙，从而能够使护套式加热管的外周面维持压接 于收容槽的内周面的状态。上述收容槽可设置在上述加热板本体背面所设置的凹槽的底面，以减少切削面 积。并且，由于能够使填隙部位于凹槽内，因此，填隙部将不会从加热板本体背面突出，能够 在背面上重叠其他加热板。设在上述收容槽的开口边的突出部在上述收容槽内侧方向被填隙的部分，可从上 述加热板本体背面突出，从而能够削减填隙突出部时所使用的压机模具费用。在上述护套式加热管埋设在上述收容槽中时，上述收容槽的开口边本身可在上述 收容槽的内侧方向上填隙，从而不需要形成用来填隙的突出部、削减加工加热板本体的加工费。在上述收容槽的开口边本身填隙前时，上述收容槽可直接设置在上述加热板本体 背面，从而削减加热板本体的加工费。上述加热板本体的材质和上述护套式加热管的外周部件的材质可以是相同的，从 而能够提高从护套式加热管向加热板本体的热传导效率。上述加热板本体中可以埋设有多个护套式加热管，从而能够对加热板整体均勻加 热。上述加热板本体背面可以设置有沿着面方向相异弯曲的多个收容槽，上述多个收 容槽各自可以埋设有多个护套式加热管，从而能够使加热板整体的温度分布均勻。上述多个的护套式加热管中，在上述加热板本体的同一深度方向埋设的多个护套 式加热管，其从上述收容槽伸出到外部的位置在上述加热板本体的宽度方向上互相错开， 对多个的护套式加热管进行配线时，能够使从加热板本体背面伸到外部的护套式加热管彼 此之间不会在加热板本体下侧发生交叉或是重叠，而能够削减在加热板下侧的上下方向的 空间。上述加热板可以由多个加热板本体结合后构成，从而能根据每个加热板本体来加 工收容槽等。并且，能够使在收容槽埋设护套式加热管的作业容易进行。上述多个加热板本体中互相邻接的加热板本体，可以是通过从表面侧跨越加热板 本体之间所设置的结合部件、从表面侧用固定部件来结合的，从而作业人员能够在将结合 部件置于加热板本体间的状态下从表面侧进行作业，提高加热板组装作业效率。在护套式加热管也可以通过铸埋设置在上述加热板本体中，从而能够容易制造加 热板，使护套式加热管的外周面与收容槽的内周面面发生接触。


图1是叠层装置的整体结构图。图2是叠层装置的整体结构斜视图。图3是作为被加工物的太阳能电池模组的结构断面图。图4是叠层装置的叠层部的侧面断面图。图5是叠层装置在叠层加工时的叠层部的侧面断面图。
图6是第1实施方式中加热板及其周边结构斜视图。图7是第1实施方式中加热板的平面图。图8是第1实施方式中加热板的结构图。图9是测定的加热板温度的温度变化图。图10是第2实施方式中加热板的结构图。图11是第3实施方式中加热板的结构图。图12是第4实施方式中加热板的结构图。图13是第5实施中在加热板本体埋设护套式加热管的工序图。图14是第6实施方式中加热板的结构图。图15是第7实施中加热板及其周边结构斜视图。图16是第1实施方式中加热板的部分背面图。图17是现有的叠层装置的加热板结构及介入有导热性硅树脂薄膜的加热板结构图。元件符号说明10被加工物100叠层装置101叠层部110 上箱112层压片113上处理室120 下箱121下处理室122加热板61加热板本体62护套式加热管63收容槽65 背面67结合部件71 凹槽72突出部73填隙部74隆起部75基准面76平坦部77突出部78压机模具80加热板81加热板本体82护套式加热管
83收容槽84加热板85加热板本体86加 热板87加热板本体88加热板89加热板本体91加热板本体92 背面98加热板99加热板本体
具体实施例方式以下，参照附图对本实施方式中的叠层装置进行说明。图1是叠层装置100的整体结构图。图2是叠层装置100的整体结构斜视图。叠 层装置100具有上箱110、下箱120、和搬送被加工物10的搬送带130。搬送带130，在上 箱110和下箱120之间来搬送被加工物10。在叠层装置100还设有搬入传送带200，搬入传 送带200用来将叠层前的被加工物10搬送到叠层装置100。并且，在叠层装置100设有搬 出传送带300，该搬出传送带300用来从叠层装置100搬出叠层后的被加工物10。搬入传 送带200和搬出传送带300相连接。被加工物10从搬入传送带200被送出到搬送带130， 从搬送带130被送出到搬出传送带300。如图2所示，叠层装置100设有以气缸及活塞杆等构成的升降装置150。升降装 置150，能够使上箱110维持在水平状态下对下箱120进行升降。升降装置150经由使上箱 110下降，能够使上箱110和下箱120的内部空间成为密封。其次，说明通过叠层装置100进行叠层的被加工物10。图3是使用结晶系电池单元(cell)作为被加工物10的太阳能电池模组的结构断 面图。如图所示，太阳能电池模组具有如下结构在透明的护罩玻璃11和背面材12之间， 隔着填充材13、14夹有太阳能电池串列(string) 15。背面材12使用的是聚乙烯树脂等材 料。填充材13、14使用的是EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)树脂等。太阳能电池串列15 结构为电极16、17之间用引线19来连接作为结晶系电池单元(cell)的太阳能电池单元 (cell)18。并且，作为被加工物10，并不仅是以上述太阳能电池模组为对象，也能够以一般被 称为薄膜式的太阳能电池模组为对象。薄膜式太阳能电池模组的代表性结构例，是在透明 的护罩玻璃事先蒸镀上由透明电极、半导体、背电极构成的发电元件。这样的薄膜式太阳能 电池模组，使护罩玻璃朝下配置，而在护罩玻璃上的发电元件上覆盖上填充材。在填充材上 覆盖有背面材。根据这样的状态下经由真空加热叠层来使薄膜式太阳能电池模组的构成部 件黏接。换句话说，薄膜式太阳能电池模组，仅是改变为蒸镀有上述太阳能电池模组的结晶 系发电元件。薄膜式太阳能电池模组的基本密封结构与上述太阳能电池模组相同。其次，更具体地说明本实施方式相关的叠层装置100的叠层部101的结构。图4是叠层装置100中叠层被加工物10的叠层部的侧面断面图。图5是叠层装置在叠层加工 时的叠层部101的侧面断面图。在上箱110形成有朝下方开口的空间。该空间设有将空间水平隔开的层压片112。 层压片112由硅树脂系(silicone)的橡胶等具有耐热性的橡胶成形。如后所述，层压片 112，作为按压被加工物10的按压部件，在叠层时起作用。在上箱110内部，形成有以层压 片112隔开的空间(上处理室113)。并且，在上箱110的上面，设有与上处理室113连通的吸排气口 114。在上处理室 113，经由吸排气口 114，能够将上处理室113内部的空气吸出使其成为真空状态、或是将大 气导入上处理室113内部。在下箱120形成有向上开口的空间(下处理室121)。在该空 间设有加热板122 (板 状加热器)。经由在下箱120的底面竖立设置的支撑部件，加热板122被保持为水平状态。 此时，加热板122的表面与下处理室121的开口面大体上在相同高度。并且，在下箱120底部设有与下处理室121连通的吸排气口 123。在下处理室121， 经由吸排气口 123，使下处理室121的空气吸出成为真空状态、或是将大气导入到下处理室 121内部。在上箱110和下箱120之间而在加热板122的上方设有移动自如的搬送带130。 搬送带130从图1的搬入传送带200接收叠层前的被加工物10而搬送到在叠层部101的 中央位置。并且，搬送带130将叠层后的被加工物10送出到图1的搬出传送带300。并且，在上箱110和下箱120之间而在搬送带130上方设有高温片(release sheet) 140。高温片140防止被加工物10的填充材13、14(参照图3)熔融时填充材13、14 附着到层压片112上。其次，进一步具体说明本实施方式中相关的叠层装置100的叠层工序。首先，如图 4所示，搬送带130将被加工物10搬送到在叠层部101的中央位置。其次，升降装置150，使上箱110下降。经由使上箱110下降，如图5所示，上箱110 和下箱120的内部空间被密封。换而言之，能够使在上箱110和下箱120的内部、上处理室 113及下处理室121各自保持为密闭状态。其次，叠层装置100，经由上箱110的吸排气口 114来吸出上处理室113的内部空 气使其成为真空状态。同样，叠层装置100，经由下箱120的吸排气口 123来吸出下处理室 121的内部空气使其成为真空状态。经由将下处理室121吸气成为真空，被加工物10中所 含的气泡被送出到被加工物10的外部。此时，以加热板122来加热被加工物10，被加工物 10内部所含的填充材13、14被熔融。其次，叠层装置100，在使下处理室121保持真空状态下，经由上箱110的吸排气口 114，向上处理室113导入大气。因此，上处理室113和下处理室121之间产生气压差，层压 片112将膨胀。如图5所示，层压片112被向下方推出。被加工物10被向下方推出的层压 片112和加热板122所夹压，而熔融了的填充材13、14使各构成部件黏接。此时，有时会发生填充材13、14从护罩玻璃11和背面材12之间外露的情况。此 时，外露的填充材13、14将附着到高温片140上。高温片140的介在，可以防止外露的填充 材13、14附着到层压片112上。因此，高温片140防止着填充材13、14附着到层压片112、 并防止其附着到进行叠层的被加工物10。并且，如果外露的填充材13、14附着到搬送带130上时，可以未图示的清洗机构除去所附着的填充材13、14。叠层工序结束之后，叠层装置100，经由下箱120的吸排气口 123，向下处理室121 导入大气。此时，升降装置150，使上箱110上升。如图4所示，上箱110上升，将使搬送带 130移动。搬送带130，将叠层后的被加工物10送出到搬出传送带300。
实施方式一其次，详细说明本实施方式中相关的叠层装置100的加热板122。图6是加热板 122及其周边结构斜视图。加热板122具有多个加热板本体61、和多个护套式加热管62。 加热板122的大小被形成为收纳于下箱120。本实施方式的加热板122的尺寸大小适应 近年来日益大型化的被加工物，具体地说，加热板122尺寸，在比较大的尺寸时其幅度约 4000mm (参照图6所示W)，进深约2000mm (参照图6所示DE)。加热板本体61由铝或是铝合金形成为板状。本实施方式的加热板122，在结构上， 在宽度的方向排列4个加热板本体61。在这些加热板本体61的背面侧，经由横跨邻接的加 热板本体61之间设置的结合部件67，从表面侧以螺丝等固定部件来结合互相邻接的加热 板本体61。像这样的分割构造，在后述的加工收容槽时，能够按照每个加热板本体61进行 加工。并且，在后述的埋设收容槽的护套式加热管时，只要按照每个加热板本体61来埋设 护套式加热管即可。因此，可以不使用将护套式加热管埋设到加热板整体的大型压机，从而 削减加工费用。此外，运输加热板122和组装作业也变得容易。并且，经由进一步结合加热 板本体61，能够容易地构成对应更大型的被加工物的加热板。此外，加热板122并不限定在 以多个加热板本体61构成的情况，也可以是由1张加热板本体61来构成。在各加热板本体61的背面，形成有用来埋设护套式加热管62的收容槽63。为了 使加热板本体61的表面温度分布均勻，收容槽63被弯曲配置在加热板本体61的背面、横 跨整个背面。收容槽63中埋设有护套式加热管62。如后述图8(b)所示，护套式加热管62的 中心是加工成螺旋状的镍铬电热丝62a，镍铬电热丝62a的周围填充了氧化镁等粉末绝缘 材62b，在绝缘材62b的周围覆盖有铝或铝合金作为护套62c (构成外周的管部件)。由于 加热板本体61与护套式加热管62的护套是采用同样材质形成的，可以提高加热板122中 从护套式加热管62向加热板本体61的热传导效率。如图6所示，在各加热板本体61的收 容槽63所埋设的护套式加热管62将被连接到设于叠层装置100内部或是外部的温度控制 器64。温度控制器64控制加热板122的温度，使其达到目标温度。图7为加热板122的平面图。图7中，虚线表示在各加热板本体61所埋设的护套 式加热管62。护套式加热管62，由于独立地进行温度控制，因此被划分成1 12电路(ch)。 具体地说，在各加热板本体61埋设有4个护套式加热管62。各加热板本体61，两端部的护 套式加热管62各自作为1个电路进行温度控制。各加热板本体61中，中央的2个护套式 加热管62被作为1个电路进行温度控制。在收容槽63所埋设的护套式加热管62，在图7 箭头符号处，从加热板本体61的背面伸出到外部，通过加热板122的下侧连接到温度控制 器64。护套式加热管的配置和温度控制的电路(ch)设定，并不限定于图7所示的情形。护套式加热管62，按照每个电路，其弯曲形状不同。如图7所示的5电路的护套式 加热管62大体在二点链线Ll左右对称、弯曲配置。如图7所示的8电路的护套式加热管 62也大体在二点链线L2左右对称、弯曲配置。相反，图7所示1 4电路、6电路、7电路、9 12电路的护套式加热管62左右不对称、弯曲配置。1 3电路的护套式加热管62与 10 12电路的护套式加热管62大体在二点链线L3左右对称。4 6电路的护套式加热 管62与7 9电路的护套式加热管62也在二点链线L3左右对称。其目的是为了使加热 板122的整体温度分布均勻。为了使加热板的温度分布相同，也可以对上述配置进行适当
调整。 由于弯曲形态根据各电路的不同而不同，因此，能够使护套式加热管62从加热板 本体61的背面伸出到外部的位置在加热板122的幅度方向互相错开。具体以埋设10 12 电路的加热板本体61为例加以说明。图16是埋设10 12电路的加热板本体61的后视 图。在加热板本体61中同样进深方向埋设有护套式加热管62A、62B、62C、62D。于此，以一 点链线示出从加热板本体61的背面向外部露出的护套式加热管。如图16所示，各护套式 加热管62，除了构成11电路的护套式加热管62B和护套式加热管62C的组合之外，彼此之 间从加热板本体61的背面出到外部的护套式加热管的位置在宽度的方向互相错开。换而 言之，任意选择2个护套式加热管62的多个组合中，至少会在1个组合中，2个护套式加热 管62的从收容槽63出到外部的位置系在加热板本体61的宽度的方向互相错开。从而，可以使从各加热板本体61的背面出到外部的多个护套式加热管62在加热 板本体61的下侧很少发生互相交叉或是互相重叠。换而言之，如果护套式加热管62出到 外部的位置在加热板122的幅度方向相同，则以同样路径来配线温度控制器64，因此，护套 式加热管62彼此之间将会交叉或重叠，从而在加热板本体61的下侧必须有上下方向的空 间。但根据本实施方式，使护套式加热管62出到外部的位置在加热板122的幅度方向错开、 减少互相交叉或是互相重叠的情况，则能够有效地利用加热板122的下侧空间。另外，在图 16中，11电路的护套式加热管62B和护套式加热管62C的从加热板本体61背面出到外部 的位置相对于宽度的方向是相同的，也可以使两者之间配置互相不同，从而更有效利用加 热板122的下侧空间。如图7所示，在各电路的中央部，埋设有用来测量加热板122温度的热电偶66。热 电偶66被填埋在距加热板本体61表面的适当深度位置，从加热板122的背面连接到温度 控制器64。热电偶66所测量的加热板122的温度，被反馈到温度控制器64。温度控制器 64控制护套式加热管62加热，使加热板122的温度达到目标温度。以下，详细说明加热板本体61的收容槽63与护套式加热管62的关系。图8是说 明第1实施方式中加热板的结构图。图8(a)，是从箭头符号方向来观察图7的A-A断面的 断面图，表示收容槽63埋设有护套式加热管62的状态。如图8(a)所示，护套式加热管62 的外周面以面接触的方式与收容槽63的内周面压接，使其不会产生缝隙。图8(b)是表示在收容槽63埋设护套式加热管62之前的状态图。如图8(b)所示， 收容槽63被形成在凹槽71的底面，该凹槽71通过在加热板本体61的背面65加工成凹状 而形成。在收容槽63的开口边的两侧，设置有突出部72。通过切削加工加热板本体61的 背面，形成图8(b)所示的收容槽63。凹槽71及突出部72也是通过切削加工形成的。在收容槽63埋设护套式加热管62时，用和凹槽71形状相适应的压机模具、通过 压机将护套式加热管62的外周面压接到收容槽63的内周面。图8(c)表示在收容槽63埋设护套式加热管62之后的状态图。通过压机将护套 式加热管62压接在收容槽63的内周面时，护套式加热管62的外周面(护套)将会产生塑性变形而被嵌入收容槽63内周面。因此，护套式加热管62的外周面和收容槽63的内周面 之间将成为密接无缝隙的面接触状态。压机在压接护套式加热管62的同时，使设置在收容 槽63中的突出部72在收容槽63内侧方向产生塑性变形，从而形成填隙部73，用以堵塞收 容槽63的开口。填隙部73中形成有从凹槽71的底面向下侧隆起的隆起部74 (椭圆所示部 分)。通过填隙，能够将护套式加热管62的外周面维持压接在收容槽63的内周面的状态。 形成有收容槽63的加热板本体61的背面65，将成为将加热板122安装到下处理室121时 的安装面。由于在凹槽71的底面形成收容槽63，将突出部72填隙时的填隙部73仍然保持 位于凹槽71内部。因此，填隙部73不会从加热板本体61的背面65突出。用压机模具将护套式加热管62的外周面压接到收容槽63的内周面时，使用与护 套式加热管62的弯曲形状大体相同的压机模具，一次性地将护套式加热管62的外周面压 接到收容 槽63的内周面。压接后，能够使护套式加热管62的外周面与收容槽63的内周面 之间不会产生缝隙，从而使护套式加热管向加热板本体的热传导将变得良好，提高加热板 的温度控制性；并且，能够使护套式加热管62发热时加热板122的表面温度分布均勻。因 此，将能够防止加热板122的温度大为超越目标温度而成为超越量的现象。为了保持填隙状态的均一性并消除加热板本体61的弯曲翘曲变形，应如同上述 一次性地进行整体填隙。然而，由于加热板122的大型化，加热板本体61也变大，因此，受 限于压机设备的能力也可以采用将一张加热板本体61分为数次进行填隙。如果采用分次 填隙的方法，去除弯曲翘曲变形的工序将成为必要。其次，说明根据本实施方式的加热板122来叠层被加工物10的情况。此外，未在 本实施方式的加热板122上面配置被加工物10的状态下进行叠层工序时所测量的加热板 122的温度变化，与如图9所示现有的加热板(特性线(2))相同。图9中，特性线(3)是在本实施方式的加热板122上面配置了被加工物10的状态 下进行叠层工序时所测量的加热板122的温度变化。与现有的加热板(特性线(1))相同， 在加热板122上面配置被加工物10后，加热板122的热量为被加工物10夺走而造成加热板 122的温度急剧下降。为了弥补温度的降低，进行温度控制、使加热板122温度上升。如特 性线(3)所示，加热板122的温度，向目标温度急剧地上升。因此，所述加热将提高作业效 率。在达到目标温度时，加热板122的温度和护套式加热管62的温度没有产生大的误差。 这是由于护套式加热管62的外周面与收容槽63的内周面用面接触的方式被压接、在护套 式加热管62与收容槽63之间没有产生缝隙。换而言之，即使下处理室121处于真空状态， 由于护套式加热管62的热直接传导到加热板本体61，护套式加热管62的温度将会立即传 给加热板122。因此，温度控制器64使护套式加热管62的温度上升、或是使其自然冷却，能 够容易并且确实地将加热板122的温度控制在目标温度。当被加工物的加热时间(例如5分钟)结束、下处理室121的真空状态被解除时， 护套式加热管62的温度上升不会像现有的加热板一样地上升超过加热板温度。换而言之， 不会使加热板122的温度大为超过目标温度成为超越量。因此，使用本实施方式的加热板 122，可以将温度保持在目标温度。而现有的加热板(特性线(1))在叠层工序结束后，由于 超越量的温度使加热板的温度过度上升，因此，在进行下次的被加工物10叠层时，必须等 候加热板的温度下降。然而，如果使用本实施方式的加热板122，由于不会产生过度的温度 上升，将能够立即进行下次的被加工物10叠层，提高作业效率。
根据本实施方式，可在叠层工序时将加热板122的温度容易并且确实地控制在目标温度。因此，能够防止在叠层工序的太阳能电池的构成部件发生黏接不良等，从而提高叠 层质量，并提高叠层的作业效率。根据本实施方式，使用压机将护套式加热管62的外周面压接到收容槽63的内周 面时，必须使用适合图8中凹槽71形状的专用压机模具。因此，按照每个加热板机种的专 用压机模具费用等将成为必须，将会花费初期成本。然而，如果在加热板本体61形成收容 槽63，与后述的图11的第3实施方式之切削基准面的方式相比，切削面积将比较少。换而 言之，根据本实施方式，由于能够削减加热板本体的加工费等，将能够削减成本。因此，本实 施方式适合少机种大量生产。实施方式二图10表示第2实施方式中加热板的结构图。在本实施方式中，加热板本体81背 面的收容槽83被形成为面向加热板本体81表面尖端变细的大致三角形的楔形。楔形尖端 为大体60度的角度。埋设在收容槽83中的护套式加热管82为断面大致呈三角形的楔形。 用压机将护套式加热管82的外周面压接在收容槽83的内周面。护套式加热管82的外周 面产生塑性变形，与收容槽83的内周面发生无缝隙的面接触。如图10所示，在填隙部73 形成有从凹槽71的底面向下侧隆起的隆起部74。与第1实施方式相同，本实施方式中，由于对收容槽83的开口边所设的突出部填 隙而形成有填隙部73，能够维持护套式加热管82的外周面和收容槽83的内周面之间的面 接触。而且能够防止护套式加热管82从收容槽83脱落。在本实施方式中，护套式加热管 82的断面形状大体为三角形，收容槽83的断面也大体为三角形，使护套式加热管82的三角 形平坦面与收容槽83的三角形的平坦面容易产生面接触。实施方式三图11表示第3实施方式中加热板的结构图。在上述的实施方式中，如图8及图10 所示，在加热板本体的背面65上加工形成凹槽71，在凹槽71中形成收容槽63、83。本实施 方式中，并不加工形成凹槽，而是设置了从加热板本体85的背面65突出的平坦部76，在该 平坦部76中形成收容槽63。如图11所示，收容槽63被形成在从加热板本体85的背面65突出加工为凸状而 设的平坦部76。与如图8(b)所示实施方式相同，在收容槽63的开口边两侧设置有突出部。 图11所示的加热板本体85的背面65，将成为将加热板122安装在下处理室121时的基准 面75。通过切削加工在加热板本体85的背面形成收容槽63。基准面65、平坦部76及突出 部也同样通过切削加工形成。在收容槽63埋设护套式加热管62时，采用压机将护套式加热管62的外周面压接 到收容槽63的内周面。同时，压机将收容槽63开口边设置的突出部以堵塞收容槽63的开 口的方式向着收容槽63的内侧方向加以填隙，来形成填隙部73。由此，如图11所示，加热 板84的加热板本体85的背面65突出有平坦部76，其上具有隆起部74。根据本实施方式，由于进行切削加工以便形成基准面75、收容槽63及突出部，必 须在加热板本体85的背面整体进行切削加工。因此，须花费加热板本体85的材料费和加 工费。但是，本实施方式中，由于在加热板本体85的背面65的平坦部76设置突出部，因此 根据凹槽等压接后填隙的空间并不受到限制。因此，能够使填隙加工用的压机模具可以是例如为平面板等的单纯形状，而能够大幅度削减压机模具的金属模具费用。换而言之，本实 施方式中，由于并不需要按照加热板机种的专用压机模具费用，因此能够削减初期成本。因 此，本实施方式是适合多机种少量生产。实施方式四图12表示第4实施方式中加热板的结构图。图12(a)为从箭头符号方向来看在 图7的A-A断面的断面图，其中，收容槽63中埋设有护套式加热管62。如图12 (a)所示，护 套式加热管62的外周面，以面接触的方式与收容槽63的内周面压接而不会产生缝隙。图12(b)表示在收容槽63埋设护套式加热管62之前的状态图。如图12(b)所示， 收容槽63是直接在加热板本体91的背面92上形成的凹状。收容槽63的开口边两侧，与 开口边的面和加热板本体91的背面在同一平面。换而言之，本实施方式，没有形成第1实 施方式至第3实施方式中的突出部。因此，如图12(b)所示，护套式加热管62的直径d小 于收容槽63槽底的内径D(参照图12(b)所示虚线)。因此，护套式加热管62可以简单地 被收容进收容槽63中。护套式加热管62收容到收容槽63中后，使用压机模具以压机将护 套式加热管62的外周面压接到收容槽63的内周面。图12(c)表示在收容槽63埋设有护套式加热管62之后的状态图。通过压机将护 套 式加热管62压接到收容槽63的内周面，护套式加热管62的外周面(护套)将发生塑性 变形，从而嵌入到收容槽63的内周面。护套式加热管62的外周面与收容槽63的内周面成 为密接无缝隙的面接触。在压机压接护套式加热管62的同时，收容槽63的开口边本身向 收容槽63的内侧方向塑性变形，堵塞收容槽63的开口，从而形成填隙部73。图12(c)中， 表示使护套式加热管62及开口边部产生塑性变形的压机模具93的形状。压机模具93具 有分开配置的两侧突起94a、94b、和从两侧突起分别向中央倾斜的倾斜部95a、95b。因此， 压机模具93按压加热板本体91的背面92时，倾斜部95a、95b使收容槽63的开口边朝向 收容槽63内侧方向形变。压机模具93还具有小突起97a、97b，对应于护套式加热管62和 加热板本体91的开口边的境界处所形成的微小凹洞。如图12(c)所示，通过压机模具93使护套式加热管62及开口边部发生塑性变形 时，同时形成凹槽96。因此，填隙部73不会从加热板本体91的背面92突出。根据本实施方式，必须使用使开口边部塑性变形且形成凹槽96的专用压机模具， 将必须花费初期成本。然而，如果在加热板本体91形成收容槽63时，可以仅在热板本体91 加工形成收容槽63。因此，无需对突出部和凹槽等切削加工，从而能够削减成本。实施方式五图13系表示第5实施方式中在加热板本体87埋设护套式加热管62的工序图。在 上述第1实施方式到第4实施方式中，护套式加热管62被压接到收容槽63的内周面，护套 式加热管62的外周面发生塑性变形从而嵌入到收容槽63的内周面。本实施方式中，使收 容槽63的内周面发生塑性变形从而嵌入到护套式加热管62的外周面。如图13所示，在加 热板本体87的收容槽63的开口边两侧设置有突出部77，其在外侧面具有倾斜部。使用具 有比起突出部77的倾斜部角度有着较缓角度的倾斜部的内面的填隙加工压机模具78。在 压机模具78将护套式加热管62收容在收容槽63时，通过压机模具按压加热板本体87。由 于突出部77及压机模具78的倾斜部的作用，收容槽63的突出部77 (内周面)沿护套式加 热管62外周面发生塑性变形。根据本实施方式，通过收容槽63的塑性变形，使护套式加热管62的外周面与收容槽63的内周面发生面接触。实施方式六图14表示第6实施方式中加热板的结构图。上述的第1实施方式到第5实施方式说明了采用压机使护套式加热管62外周面与收容槽63内周面发生面接触。本实施方式 并非使用压机来进行加工，而是通过铸入铝铸件等来将护套式加热管62埋设到加热板本 体89。具体地说，将护套式加热管62配置在铸模的固定位置，向铸模灌入熔融的铝，在护套 式加热管62的外周整体铸成构成加热板本体的铸件。护套式加热管62的护套62c采用熔 点高于灌入铸模的铸件的材质。护套62c的材质宜为例如使用铁管、不锈钢管、或是耐热镍 铬铁合金管(INC0L0Y)或因科内尔铬镍铁合金管(INC0NEL)。图14表示根据上述的铸入工序所形成的加热板88的结构图。如图14所示，护套 式加热管62的整个外周面以与加热板本体89面接触的方式被包围。因此，护套式加热管 62的热效率可以很好地传导到加热板本体89。将铸件材料铸入铸模时，由于铸件材料中包 含气体，在铸件凝固时将形成气孔。因此，护套式加热管62与加热板本体89的接触，与上 述的压机填隙加工的加热板相比较要差些。然而，与图17的现有技术相比较，即使在叠层 加工时加热板88成为真空状态时，也能够充分地进行热传导，充分确保加热板88的温度控 制性。实施方式七图15表示第7实施方式中加热板及其周边结构的斜视图。图15表示加热板98 及其周边结构的斜视图。第1实施方式中加热板122中，在加热板本体61的背面侧，互相 邻接的加热板本体61通过横跨邻接的加热板本体61之间所设的结合部件67从表面侧以 螺丝等固定部件来结合的。本实施方式的加热板98中，系将邻接的加热板本体99彼此，在加热板本体99的 表面侧，互相邻接的加热板本体99通过横跨邻接的加热板本体99间所设的结合部件67从 表面侧以螺丝等固定部件来结合的。作业人员能够在结合部件67置于加热板本体99之间、 从表面侧进行作业，从而提高组装加热板98的作业效率。如上所述，在叠层工序中存在真空状态的叠层装置中使用本发明的加热板，能够 特别提高加热板的温度可控性。换而言之，本发明的加热板，如果在叠层工序中存在真空状 态的叠层装置中使用，能够使护套式加热管的热量高效地传导到加热板本体。本发明的加 热板，尤其适合在叠层工序中存在真空状态的叠层装置中使用，获得明显效果。本发明的加热板，与图17所示的现有技术方法相比，能够明显提高加热板的温度 分布。图17所示的现有先前技术方法，是在上板161及下板162的两张板进行槽加工、并 在其槽中埋设护套式加热管163。将形状弯曲复杂的护套式加热管163进行埋设并不容易。 换而言之，必须提高上和下两张板的槽加工之精度，而且必须提高护套式加热管163的弯 曲加工精度。因此，在现有技术中，是在上下两张板进行直线形状的槽加工来埋设直线形状 的护套式加热管163。本发明的加热板中，只要在一张加热板本体加工护套式加热管的收容槽即可，该 收容槽可以形成如图7所示的复杂的曲线形状。因此，如果适当设定护套式加热管的弯曲 形状，也能同样使加热板的温度分布均勻。
权利要求
一种叠层装置，该叠层装置具有通过按压部件隔开的上处理室和下处理室，在该下处理室所设的加热板上配置被加工物，使上述下处理室为真空并向上述上处理室导入大气，以上述加热板和上述按压部件来夹压由上述加热板加热的上述被加工物进行叠层，其特征在于上述加热板具有背面设有收容槽的加热板本体、和埋设在上述收容槽中的护套式加热管；上述收容槽及上述护套式加热管的至少一方发生变形，使上述护套式加热管的外周面与上述收容槽的内周面发生面接触。
2.根据权利要求1所述的叠层装置，其特征在于在上述护套式加热管埋设在上述收容槽中时，设在上述收容槽的开口边的突出部在上 述收容槽的内侧方向予以填隙。
3.根据权利要求1或2所述的叠层装置，其特征在于 上述收容槽设置在上述加热板本体背面所设置的凹槽的底面。
4.根据权利要求2所述的叠层装置，其特征在于设在上述收容槽的开口边的突出部在上述收容槽内侧方向被填隙的部分，从上述加热 板本体背面突出。
5.根据权利要求1所述的叠层装置，其特征在于在上述护套式加热管埋设在上述收容槽中时，上述收容槽的开口边本身在上述收容槽 的内侧方向上予以填隙。
6.根据权利要求5所述的叠层装置，其特征在于在上述收容槽的开口边本身填隙前时，上述收容槽被直接设置在上述加热板本体背面。
7.根据权利要求1至6任一项所述的叠层装置，其特征在于上述加热板本体的材质和上述护套式加热管的外周部件的材质是相同的。
8.根据权利要求1至7任一项所述的叠层装置，其特征在于 上述加热板本体中埋设有多个护套式加热管。
9.根据权利要求1至8任一项所述的叠层装置，其特征在于该叠层装置的上述加热板本体背面设置有沿着面方向相异弯曲的多个收容槽， 上述多个收容槽各自埋设有多个护套式加热管。
10.根据权利要求9所述的叠层装置，其特征在于上述多个的护套式加热管中，在上述加热板本体的同一深度方向埋设的多个护套式加 热管，其从上述收容槽伸出到外部的位置在上述加热板本体的宽度方向上互相错开。
11.根据权利要求1至10任一项所述的叠层装置，其特征在于 上述加热板由多个加热板本体结合后构成。
12.根据权利要求11所述的叠层装置，其特征在于上述多个加热板本体中互相邻接的加热板本体，是通过从表面侧跨越加热板本体之间 所设置的结合部件、从表面侧用固定部件来结合的。
13.一种叠层装置，该叠层装置具有通过按压部件隔开的上处理室和下处理室，在该下处理室所设的加热板上配置被加工物，使上述下处理室为真空并向上述上处理室导入大 气，以上述加热板和上述按压部件来夹压由上述加热板加热的上述被加工物进行叠层，其 特征在于上述加热板具有加热板本体、和埋设在上述收容槽中的护套式加热管；上述护套式加热管的整个外周面与上述加热板本体接触。
14.一种叠层装置用的加热板，该叠层装置具有根据按压部件隔开的上处理室和下处 理室，在该下处理室所设的加热板上配置被加工物，使上述下处理室为真空并向上述上处 理室导入大气，以上述加热板和上述按压部件来夹压由上述加热板加热的上述被加工物进 行叠层，其特征在于上述加热板具有背面设置有收容槽的加热板本体、和埋设在上述收容槽中的护套式加热管；上述收容槽及上述护套式加热管的至少一方发生变形，使上述护套式加热管的外周面 与上述收容槽的内周面发生面接触。
15.一种叠层装置用的加热板，该叠层装置具有根据按压部件隔开的上处理室和下处 理室，在该下处理室所设的加热板上配置被加工物，使上述下处理室为真空并向上述上处 理室导入大气，以上述加热板和上述按压部件来夹压由上述加热板加热的上述被加工物进 行叠层，其特征在于上述加热板，以上述护套式加热管的外周整体与上述加热板本体发生接触的方式被埋 入到加热板本体中。
16.一种制造叠层装置用加热板的制造方法，该叠层装置具有根据按压部件隔开的上 处理室和下处理室，在该下处理室所设的加热板上配置被加工物，使上述下处理室为真空 并向上述上处理室导入大气，以上述加热板和上述按压部件来夹压由上述加热板加热的上 述被加工物进行叠层，其特征在于该制造方法具有在加热板本体背面所设置的收容槽中埋设护套式加热管的埋设工序，在上述埋设工序中，通过压机使上述护套式加热管的外周面与上述收容槽的内周面面 发生接触的方式，使上述收容槽及上述护套式加热管的至少一方变形并且使设在上述收容 槽的开口边的突出部或是开口边本身在上述收容槽内侧方向上予以填隙。
17.—种制造叠层装置用加热板的制造方法，该叠层装置具有根据按压部件隔开的上 处理室和下处理室，在该下处理室所设的加热板上配置被加工物，使上述下处理室为真空 并向上述上处理室导入大气，以上述加热板和上述按压部件来夹压由上述加热板加热的上 述被加工物进行叠层，其特征在于上述护套式加热管通过铸埋设置在上述加热板本体中，使护套式加热管的外周整体与 加热板本体接触。
全文摘要
使在叠层工序时，将加热板温度准确容易地控制在目标温度。本发明的叠层装置，其特征在于该叠层装置具有通过按压部件隔开的上处理室和下处理室，在该下处理室所设的加热板(122)上配置被加工物，使上述下处理室为真空并向上述上处理室导入大气，以上述加热板(122)和上述按压部件来夹压由上述加热板(122)加热的上述被加工物进行叠层加工；上述加热板(122)具有在背面设置有收容槽(63)的加热板本体(61)、和被埋设在上述收容槽(63)中的护套式加热管(62)；使上述收容槽(63)及上述护套式加热管(62)的至少一方变形，来使上述护套式加热管(62)的外周面与上述收容槽(63)的内周面发生面接触。
文档编号B29L9/00GK101848802SQ20088011499
公开日2010年9月29日 申请日期2008年9月2日 优先权日2007年9月7日
发明者中村伸, 井口孝幸, 武井邦夫, 笠原昌人, 细萱佳典 申请人:日清纺控股公司;日本电热株式会社