JP2006136916A - Vacuum press hardening device and method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lightweight and compact vacuum press hardening device capable of reliably performing the press hardening with a uniform thickness while realizing a vacuum state in a short period of time. <P>SOLUTION: In the vacuum press hardening device, a vacuum or gas-atmospheric chamber is formed by abutting a lower fixed frame on an upper movable frame, and a work arranged on a receiving table in the chamber is heat-worked, a press plate is lowered by using a servo mechanism and a servo mechanism control device to abut the press plate on the work installed on the receiving table, the press plate is lowered by a press plate driving device to press-harden the work installed on an upper face of the receiving table while a lower side of the press plate is maintained parallel to the upper face of the receiving table. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、薄い被加工品に対して真空あるいはガス雰囲気においてプレス硬化処理する真空プレス硬化装置および方法に関する。   The present invention relates to a vacuum press curing apparatus and method for press curing a thin workpiece in a vacuum or gas atmosphere.

従来、薄い被加工品に対して真空あるいはガス雰囲気において加熱プレス処理する真空プレス硬化装置としては、１軸直動式サーボモータ装置と多軸直動式サーボモータが知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a single-axis direct acting servo motor device and a multi-axis direct acting servo motor are known as vacuum press curing devices that heat-press a thin workpiece in a vacuum or gas atmosphere.

１軸直動式サーボモータ装置では、プレス板と直結させたサーボシリンダをフレーム中央に固定させたサーボプレスを用いている。サーボプレスは、空圧や油圧プレスと異なり、サーボシリンダ下降時に任意の押圧制御と、下降端停止位置の制御、及び下降途中の上下動の繰り返し動作制御等がデジタル制御できることが知られている。   The single-axis direct acting servo motor apparatus uses a servo press in which a servo cylinder directly connected to a press plate is fixed at the center of the frame. Unlike a pneumatic or hydraulic press, the servo press is known to be capable of digitally controlling an arbitrary pressing control when the servo cylinder is lowered, a control of the lower end stop position, and a repetitive movement control of the vertical movement during the lowering.

一方、多軸直動式サーボモータ装置では、プレス板と直結させた２から４軸のサーボシリンダをフレームに固定させたサーボプレスとを用いている。本装置では、サーボシリンダ下降時に任意のプレス圧制御と、外周部に設置されたリニアスケール情報によりプレス板の平行移動を制御し、平行度を合わせながら４軸の下降スピードを同期させることができるようになっている。本装置は、常温下での金属鍛造プレスする用途に用いるもので、一般的に偏荷重への対応、平行下降移動による型寿命の向上、停止位置精度の確保が目的となっている。（特許文献１参照。）   On the other hand, the multi-axis direct acting servo motor device uses a servo press in which a 2- to 4-axis servo cylinder directly connected to a press plate is fixed to a frame. In this device, when the servo cylinder descends, arbitrary press pressure control and linear scale information installed on the outer periphery control the parallel movement of the press plate, and synchronize the descending speeds of the four axes while adjusting the parallelism. It is like that. This apparatus is used for metal forging press at room temperature, and is generally intended to cope with uneven loads, improve die life by parallel descending movement, and ensure stop position accuracy. (See Patent Document 1.)

しかしながら、上記サーボプレスを真空加熱プレスに適用しようとすると以下の問題点があった。即ち、外周部に設置したリニアスケールによりプレス板と被加工品との平行度を感知しプレス板の平行移動を制御してプレス加工する構成とすると、リニアスケール装置を真空チェンバ中に収納させる必要があり、真空中でのリニアスケールの設置が難しく、プレス板のヒータ熱の影響を受けるため、一定の距離に離さなければならず、真空室がより大型化して真空引き時間が増加してしまう。また、加熱プレス加工に使用する場合は、プレス板にヒータを設けてサーボシリンダ構造と直結しているため、サーボシリンダの送りねじの膨張の影響で同一位置での加圧力が次第に増加する問題がある。   However, when the servo press is applied to a vacuum heating press, there are the following problems. That is, if the linear scale installed on the outer periphery senses the parallelism between the press plate and the workpiece and controls the parallel movement of the press plate to perform press processing, the linear scale device must be housed in the vacuum chamber. Because it is difficult to install a linear scale in a vacuum and is affected by the heater heat of the press plate, it must be separated by a certain distance, and the vacuum chamber becomes larger and the evacuation time increases. . In addition, when used for hot press processing, a heater is provided on the press plate and directly connected to the servo cylinder structure, so the pressure at the same position gradually increases due to the expansion of the feed screw of the servo cylinder. is there.

一方、最近の積層基板やＩＣカードは、より軽薄短小が進み、多機能化して、ＦＰＣ（フレキシブル印刷配線基板）のみではなく、電子部品（ＩＣ，コンデンサ、抵抗など）が熱硬化性あるいは紫外線硬化性の軟質絶縁性の接着シートで挟みこまれ積層パッケージ化される時代となっている。その他、有機ＥＬ等のガラスディスプレイ製品や、アンテナ内蔵のカード製品、カーボン繊維等を織り込んだ複合強化材等の積層貼り合わせや、特殊な用途ではガラスにパターンをレーザ加工して、樹脂板に熱転写するナノインプリント技術等、真空中で一定時間内、適合する温度条件と、内部を破壊させない微妙なプレス圧と、硬化後の均一な厚みを必要とする製品作りを対象としてきている。   On the other hand, recent multilayer boards and IC cards are becoming lighter, thinner, and smaller, becoming more multifunctional, and not only FPCs (flexible printed circuit boards) but also electronic components (ICs, capacitors, resistors, etc.) are thermosetting or UV curable. It has become an era when it is sandwiched between flexible soft insulating adhesive sheets to form a stacked package. In addition, glass display products such as organic EL, card products with built-in antennas, laminated laminations such as composite reinforcements woven with carbon fibers, and for special applications, laser processing of patterns on glass and thermal transfer to resin plates It is aimed at making products that require a suitable temperature condition in vacuum for a certain period of time, a delicate press pressure that does not destroy the inside, and a uniform thickness after curing, such as nanoimprint technology.

図１（ａ）は、半導体素子封止構造を示し、１はポリイミド樹脂シート、２は銅箔（配線回路）、３は端子ゲート、４は半導体素子、５は熱硬化性軟質樹脂シート、６はポリイミド樹脂シートである。また、図１（ｂ）は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッサンス）ディスプレイを示し、７はガラス板、８は電極パターン（＋）、９は有機発光層、１０は電極パターン（−）、１１はポリイミド樹脂シートである。また、太陽電池は、有機ＥＬディスプレイの有機ＥＬ層の代わりに電解イオン拡散層を入れている。これらのものでは、いずれも中間に軟質材があり、熱硬化性接着剤か紫外線硬化性硬化剤で封止され、均一な厚み寸法を必要としている。   FIG. 1A shows a semiconductor element sealing structure, 1 is a polyimide resin sheet, 2 is a copper foil (wiring circuit), 3 is a terminal gate, 4 is a semiconductor element, 5 is a thermosetting soft resin sheet, 6 Is a polyimide resin sheet. 1B shows an organic EL (electroluminescence) display, 7 is a glass plate, 8 is an electrode pattern (+), 9 is an organic light emitting layer, 10 is an electrode pattern (−), and 11 is a polyimide. It is a resin sheet. Moreover, the solar cell has put the electrolytic ion diffusion layer instead of the organic EL layer of the organic EL display. Each of these has a soft material in the middle and is sealed with a thermosetting adhesive or an ultraviolet curable curing agent and requires a uniform thickness dimension.

本出願人の従来の方式では、常温使用の場合に、直動式サーボプレスに真空チェンバを搭載した直動式プレス装置を使用しているが、サーボシリンダとプレス板とをフリーシャンク継ぎ手で分離させ、製品に沿って均一にプレスすることが目的で、製品の厚みの平行だしは製品の外周にプレートを敷いて、治具プレートに押し当て均一にしている。多軸均等押しする出願でも下降時は自重でつり降ろし、低圧で製品に押し当て板を着地させてから、一切にシリンダに均一な加圧を加えて均一押しする方式を出願している。（特許文献２参照。）   In the applicant's conventional system, a direct-acting press device with a vacuum chamber mounted on a direct-acting servo press is used at room temperature, but the servo cylinder and press plate are separated by a free shank joint. For the purpose of uniformly pressing along the product, the parallel thickness of the product is laid on the outer periphery of the product and pressed against the jig plate to make it uniform. Even in the case of applications for multi-axis uniform pressing, a method has been filed in which the cylinder is suspended by its own weight when descending, a pressing plate is landed on the product at a low pressure, and the cylinder is uniformly pressed by applying uniform pressure to the cylinder. (See Patent Document 2.)

さらに、上記従来の方式の常温での金属鍛造の精密プレス加工を目的としたものでは、サーボシリンダは直結固定されてプレス板を平行移動させ、その状態で下降端の停止位置の平行精度維持を図ろうとしている。   Furthermore, in the above-mentioned conventional method for precision forging of metal forging at room temperature, the servo cylinder is directly connected and fixed, and the press plate is moved in parallel to maintain the parallel accuracy of the stop position of the descending end in that state. I am trying to figure it out.

特開２００３−２３０９９５号公報JP 2003-230995 A 特開２００１−４７２８８号公報JP 2001-47288 A

本発明は、受台の上面に対しプレス板の下面を水平あるいは傾斜した状態から平行状態に移行させた後平行状態を維持しつつ該プレス板駆動装置によってプレス板を下降させて受台の上面に設置した被加工品をプレス硬化処理すべく制御するプレス板駆動・サーボ機構制御装置とからなる、小型化が可能で確実なプレス硬化処理が可能な真空プレス硬化装置を提供することを目的とする。   In the present invention, the lower surface of the press plate is shifted from the horizontal or inclined state to the parallel state with respect to the upper surface of the cradle, and then the press plate is lowered by the press plate driving device while maintaining the parallel state. The purpose is to provide a vacuum press curing device that is capable of downsizing and reliable press curing processing, comprising a press plate drive / servo mechanism control device that controls the workpiece to be subjected to press curing processing. To do.

本発明に係る真空プレス硬化装置は、
（１）基台と、
（２）基台上に設置した被加工品の受台と、
（３）該受台から間隔を置いて受台を取り囲むようにして該基台上に配置した下固定枠と、
（４）該基台上方に配置した取付板と、
（５）該取付板の下に配置し、該受台と対向して配置したプレス板と、
（６）該受台と該プレス板の少なくともいずれか一方に設けた硬化手段と、
（７）該プレス板を該受台に対して近接、押圧、離間するよう移動するプレス板駆動装置と、
（８）該プレス板から間隔を置いてプレス板を取り囲むようにして該取付板から垂下した上移動枠であって、該上移動枠と該下固定枠とはその開放面において対向しており、上移動枠は下固定枠に対して上下に移動して近接、離間することができるようになっており、
（９）下固定枠と上移動枠との間に気密性を確保する気密機構であって、下固定枠と、上移動枠と、基台と、取付板とによって真空あるいはガス雰囲気チェンバを形成する気密機構と、
（１０）該真空あるいはガス雰囲気チェンバ内を真空あるいは所定のガス雰囲気とするための真空吸引口あるいはガス導入口と、
（１１）該プレス板を下降させてプレス板を受台上に設置した被加工品に当接させ、受台の上面に対してプレス板の下面を平行に維持しつつあるいは傾斜した状態から平行状態に移行させた後平行状態に維持しつつプレス板による被加工品のプレス加工を可能とするサーボ機構と、
（１２）サーボ機構およびサーボ機構制御装置を用いて、該プレス板を下降させてプレス板を受台上に設置した被加工品に当接させ、受台の上面に対してプレス板の下面を平行に維持しつつ、あるいはプレス板を下降させてプレス板を受台上に設置した被加工品の一方側に当接させ傾斜した状態から平行状態に移行させた後平行状態を維持しつつ、該プレス板駆動装置によってプレス板を下降させて受台の上面に設置した被加工品をプレス硬化処理すべく制御するプレス板駆動・サーボ機構制御装置とからなる。 The vacuum press curing apparatus according to the present invention is
(1) the base,
(2) a workpiece cradle installed on a base;
(3) a lower fixed frame disposed on the base so as to surround the base at a distance from the base;
(4) a mounting plate disposed above the base;
(5) a press plate disposed below the mounting plate and facing the cradle;
(6) Curing means provided on at least one of the cradle and the press plate;
(7) a press plate driving device that moves the press plate to approach, press, and separate from the cradle;
(8) An upper moving frame suspended from the mounting plate so as to surround the press plate at a distance from the press plate, and the upper moving frame and the lower fixed frame are opposed to each other on the open surface. The upper moving frame can move up and down with respect to the lower fixed frame so that it can approach and separate,
(9) An airtight mechanism that ensures airtightness between the lower fixed frame and the upper moving frame, and a vacuum or gas atmosphere chamber is formed by the lower fixed frame, the upper moving frame, the base, and the mounting plate. An airtight mechanism,
(10) a vacuum suction port or a gas introduction port for making the inside of the vacuum or gas atmosphere chamber a vacuum or a predetermined gas atmosphere;
(11) The press plate is lowered and brought into contact with the workpiece set on the cradle, and the lower surface of the press plate is maintained parallel to the upper surface of the cradle or parallel from an inclined state. A servomechanism that enables pressing of a workpiece with a press plate while maintaining a parallel state after shifting to a state;
(12) Using the servo mechanism and the servo mechanism control device, the press plate is lowered so that the press plate is brought into contact with the workpiece set on the cradle, and the lower surface of the press plate is placed against the upper surface of the cradle. While maintaining parallel, or maintaining the parallel state after lowering the press plate and making the press plate contact one side of the work piece installed on the cradle and shifting from the inclined state to the parallel state, The press plate driving device comprises a press plate driving / servo mechanism control device that controls the press plate to be lowered by the press plate driving device so that the work piece placed on the upper surface of the cradle is press-cured.

本発明に係る真空プレス硬化装置によれば、プレス板駆動によって該プレス板を下降させてプレス板を受台上に設置した被加工品に当接させ、プレス板駆動・サーボ機構制御装置によってプレス板駆動装置およびサーボ機構を制御して受台の上面に対しプレス板の下面を平行状態あるいは傾斜した状態から平行状態に移行させた後平行状態を維持しつつ該プレス板駆動装置によってプレス板を下降させて受台の上面に設置した被加工品をプレス処理し、絶えず下降端の均等押しと、停止位置の平行度管理を行い、真空中あるいはガス雰囲気中の加熱下のもと、平行度読み取りリニアスケールを使うことなく、均等な厚みで硬化処理を行いつつ貼り付け作業を行うことが可能となる。なお、プレス板駆動装置としては、空圧シリンダ、油圧シリンダあるいはサーボシリンダを用いることができる。また、硬化には、熱硬化、光硬化等を含むものとする。また、一般的に積層体を貼り合わせる場合には接着剤は硬化して固化し硬くなるが、本明細書で言う「硬化」には、プレス硬化したフレキシブルＰＣ基板のように折れ曲がることを許容する場合も含む。また、本発明では、加熱酸化防止のため真空チェンバ内を予め一時的に不活性ガス（Ｎ２、Ａｒ等）のガス雰囲気として、その後真空とする場合にも用いることができる。 According to the vacuum press curing apparatus of the present invention, the press plate is lowered by driving the press plate so that the press plate is brought into contact with the workpiece set on the cradle, and is pressed by the press plate driving / servo mechanism control device. After controlling the plate driving device and the servo mechanism to shift the lower surface of the press plate from the parallel state or the inclined state to the parallel state with respect to the upper surface of the cradle, the press plate is moved by the press plate driving device while maintaining the parallel state. The workpiece to be lowered and pressed on the upper surface of the cradle is pressed, and the descending end is pressed evenly and the parallelism of the stop position is constantly controlled. The parallelism can be maintained under vacuum or heating in a gas atmosphere. Without using a reading linear scale, it is possible to perform the pasting operation while performing a curing process with a uniform thickness. As the press plate driving device, a pneumatic cylinder, a hydraulic cylinder, or a servo cylinder can be used. Further, the curing includes heat curing, photocuring and the like. Further, in general, when laminating a laminate, the adhesive is cured and solidified and hardened. However, the term “curing” in the present specification allows bending like a press-cured flexible PC board. Including cases. In the present invention, the inside of the vacuum chamber can be temporarily set in advance as a gas atmosphere of an inert gas (N 2 , Ar, etc.) in order to prevent thermal oxidation, and the vacuum chamber can be used thereafter.

以下に、本発明に係る真空プレス硬化装置の好ましい実施態様を挙げる。それらを組み合わせた実施態様も、本発明と矛盾しない限り本発明の好ましい態様である。
（１−１）硬化手段が、ヒータである。硬化手段をヒータとすることによって、真空中あるいはガス雰囲気中の加熱下のもと、平行度読み取りリニアスケールを使うことなく、均等な厚みで硬化処理を行いつつ貼り付け作業を行うことが可能となる。この実施態様は、中間層として熱硬化性樹脂を用いる場合が特に適合する。
（１−２）硬化手段が、紫外線照射手段である。硬化手段を紫外線手段とし、真空中あるいはガス雰囲気中で紫外線照射のもと、平行度読み取りリニアスケールを使うことなく、均等な厚みで紫外線硬化処理を行いつつ貼り付け作業を行うことが可能となる。この実施態様は、中間層として紫外線硬化性樹脂を用いる場合が特に適合する。また、紫外線を被加工品に照射するため、プレス板に紫外線照射手段を設ける場合にはプレス板の少なくとも一部をガラス板等で光透過とする。
（１−３）前記サーボ機構は、サーボモータと、サーボモータによって移動されるカムと、該カムの移動に追随して受台の上面とプレス板の下面との距離を調整するサーボストッパとからなる。さらに、サーボストッパの上部を基台から真空あるいはガス雰囲気チェンバ中に気密に突出させることができる。この場合には、サーボストッパの上部のみ真空あるいはガス雰囲気チェンバ中に突出させサーボ機構のサーボモータとカムとを基台下方あるいは真空あるいはガス雰囲気チェンバの外側に配置するので、該チェンバの大きさを左程大きくする必要がない。 Hereinafter, preferred embodiments of the vacuum press curing apparatus according to the present invention will be described. Embodiments combining them are also preferred embodiments of the present invention as long as they do not contradict the present invention.
(1-1) The curing means is a heater. By using a heater as the curing means, it is possible to perform a pasting operation while performing a curing process with a uniform thickness without using a parallel scale reading linear scale under heating in a vacuum or gas atmosphere. Become. This embodiment is particularly suitable when a thermosetting resin is used as the intermediate layer.
(1-2) The curing means is an ultraviolet irradiation means. The curing means is an ultraviolet means, and it is possible to perform the pasting operation while performing ultraviolet curing treatment with a uniform thickness without using a parallel scale reading linear scale under irradiation of ultraviolet rays in a vacuum or gas atmosphere. . This embodiment is particularly suitable when an ultraviolet curable resin is used as the intermediate layer. Further, in order to irradiate the workpiece with ultraviolet rays, when an ultraviolet irradiation means is provided on the press plate, at least a part of the press plate is made light transmissive with a glass plate or the like.
(1-3) The servo mechanism includes a servo motor, a cam moved by the servo motor, and a servo stopper that adjusts a distance between the upper surface of the cradle and the lower surface of the press plate following the movement of the cam. Become. Further, the upper portion of the servo stopper can be airtightly projected from the base into the vacuum or gas atmosphere chamber. In this case, only the upper part of the servo stopper protrudes into the vacuum or gas atmosphere chamber, and the servo motor and cam of the servo mechanism are arranged below the base or outside the vacuum or gas atmosphere chamber. There is no need to increase it to the left.

（２）前記サーボストッパの下端面がテーパ面とされ、前記カムがテーパ面を有し、ストッパ下端テーパ面がカムのテーパ面に摺動可能に設置され、サーボモータにより該カムを横方向に移動させることによって、該サーボストッパが上下に移動する。この場合には、カムの横方向の摺動の移動距離とサーボストッパの上下移動距離との相関関係が単純となり、サーボストッパにかかるプレス加圧時の受け力が分散されて大幅に軽減され、サーボ機構がすべて小型化でき、プレス板駆動・サーボ駆動制御装置による制御が容易となる。   (2) The lower end surface of the servo stopper is a tapered surface, the cam has a tapered surface, and the stopper lower end tapered surface is slidably installed on the tapered surface of the cam. By moving it, the servo stopper moves up and down. In this case, the correlation between the lateral sliding movement distance of the cam and the vertical movement distance of the servo stopper is simplified, and the receiving force applied to the servo stopper during pressurization is distributed and greatly reduced. All servo mechanisms can be miniaturized, and control by the press plate drive / servo drive control device becomes easy.

（３）少なくとも前記ストッパ下端テーパ面とカムのテーパ面との摺動部を液蜜にオイルチェンバ中に収納している。このようにすることにより、ストッパ下端テーパ面とカムのテーパ面との摺動摩耗を低減するとともに、摺動動作を円滑に行うことができる。但し低加圧のみの場合はオイル塗布程度でもよい。   (3) At least a sliding portion between the stopper lower end taper surface and the taper surface of the cam is accommodated in the oil chamber in the nectar. By doing so, sliding wear between the stopper lower end taper surface and the cam taper surface can be reduced, and the sliding operation can be performed smoothly. However, when only low pressure is applied, it may be about oil application.

（４）前記サーボ機構が、サーボモータと、プーリと、プーリを介してサーボモータによって回転され上下に昇降されるボールねじで構成されるサーボストッパとからなり、サーボストッパの上端面が上押プレス部材の下面に当接する。このようにすることによって、サーボモータの回転をプーリを介して直接ボールねじで構成されるサーボストッパにより推進力とすることができ、またサーボストッパが摩耗しても、動作開始ごとまたは必要に応じて原点補正のゼロ点合わせを容易に行うことができる。この実施態様は、必要とされる推進力が小さい場合に特に適合する。なお、本実施態様では、プーリを用いているが、プーリの代わりに、ギアを介して直結させれば、サーボ機構を小型化することができる。   (4) The servo mechanism is composed of a servo motor, a pulley, and a servo stopper composed of a ball screw that is rotated up and down by the servo motor via the pulley. It contacts the lower surface of the member. By doing so, the rotation of the servo motor can be driven by a servo stopper consisting of a ball screw directly via a pulley, and even if the servo stopper is worn, every time operation starts or as necessary This makes it easy to perform zero adjustment for origin correction. This embodiment is particularly suitable when the required thrust is small. In this embodiment, a pulley is used. However, if the servo mechanism is directly connected via a gear instead of the pulley, the servo mechanism can be reduced in size.

（５）前記プレス板駆動装置はプレスシリンダとロッドとからなり、該ロッドが前記取付板を貫通しロッドの下端部が継ぎ手によってプレス板に連結されている。この場合は、真空引き時に、真空チェンバの重量や、真空チェンバにかかる大気圧力を防ぐことができる比較的低加圧範囲まで制御したいものに適している。   (5) The press plate driving device comprises a press cylinder and a rod, the rod penetrates the mounting plate, and the lower end of the rod is connected to the press plate by a joint. This case is suitable for controlling the weight of the vacuum chamber and the relatively low pressure range that can prevent the atmospheric pressure applied to the vacuum chamber during evacuation.

（６）前記プレス板は前記取付板の下面に固定され、前記プレス板駆動装置はプレスシリンダとロッドとからなり、該ロッドの下端部が継ぎ手によって取付板に連結されている。この場合は、真空引き時に、真空チェンバの重量や、真空チェンバにかかる大気圧力までを加算できるため比較的高加圧制御したいものに適している。   (6) The press plate is fixed to the lower surface of the mounting plate, and the press plate driving device includes a press cylinder and a rod, and a lower end portion of the rod is connected to the mounting plate by a joint. In this case, since the weight of the vacuum chamber and the atmospheric pressure applied to the vacuum chamber can be added at the time of evacuation, it is suitable for those that desire relatively high pressurization control.

（７）前記継ぎ手がフリーシャンク継ぎ手である。このようにすることによって、プレス板を下降させてプレス板を受台上に設置した被加工品の一方側で当接させ、受台の上面に対しプレス板の下面を傾斜した状態から平行状態に移行せる動作を円滑に行うことができる。   (7) The joint is a free shank joint. By doing so, the press plate is lowered and brought into contact with one side of the work piece placed on the cradle, so that the lower surface of the press plate is inclined with respect to the upper surface of the cradle from a parallel state. The operation to shift to can be performed smoothly.

（８）前記気密機構がＯ−リングであり、前記下固定枠上端面と前記上移動枠下端面とがＯ−リングを介して気密に当接することによって真空チェンバが形成される。   (8) The airtight mechanism is an O-ring, and a vacuum chamber is formed when the upper end surface of the lower fixed frame and the lower end surface of the upper moving frame abut on each other through the O-ring.

（９）前記気密摺動機構は、下固定枠の上端部に設けた摺動部と上移動枠の対応する下端部に設けた起動摺動部とから構成され、下固定枠上端部の気密摺動部と上移動枠下端部の気密摺動部とが気密に摺動することによって下固定枠と上移動枠との間に気密性が確保されるようになっている。   (9) The airtight sliding mechanism includes a sliding portion provided at the upper end portion of the lower fixed frame and an activation sliding portion provided at the corresponding lower end portion of the upper moving frame, Airtightness is ensured between the lower fixed frame and the upper moving frame by sliding the sliding portion and the airtight sliding portion at the lower end of the upper moving frame in an airtight manner.

（１０） 前記サーボストッパを上下２段の上サーボストッパ部と下サーボストッパ部とに分割し、少なくとも上サーボストッパ部と前記受台と下固定枠とを基台上に設置したスライドテーブル上に配置し、スライドテーブルをスライドさせ上サーボストッパ部と下サーボストッパ部と係合あるいは分離可能となっている。   (10) The servo stopper is divided into an upper servo stopper portion and a lower servo stopper portion in two upper and lower stages, and at least the upper servo stopper portion, the cradle and the lower fixing frame are placed on a slide table installed on the base. The upper servo stopper and the lower servo stopper can be engaged with or separated from each other by sliding the slide table.

（１１）前記被加工品が、ＩＣカード、薄型ディスプレイ、燃料電池、太陽電池、実装回路基板、パッケージ素子、機能性新素材、層状半導体素子、層状有機ＥＬ等のフィルム積層状部材である。この場合には、本発明の真空プレス硬化装置は、該フィルム積層状部材の貼り合わせのために好適に用いられる。   (11) The workpiece is a film laminated member such as an IC card, a thin display, a fuel cell, a solar cell, a mounting circuit board, a package element, a new functional material, a layered semiconductor element, or a layered organic EL. In this case, the vacuum press curing apparatus of the present invention is suitably used for bonding the film laminated members.

本発明は、さらに真空あるいはガス雰囲気加熱プレス方法を提供するもので、該真空あるいはガス雰囲気加熱プレス方法は、
（１）基台上に設置した被加工品の受台上に被加工品を配置し、
（２）該被加工品の回りに真空あるいはガス雰囲気チェンバを形成し、
（３）該真空あるいはガス雰囲気チェンバを真空あるいは所定のガス雰囲気とし、
（４）プレス駆動装置によって、該真空あるいはガス雰囲気チェンバ内で、プレス板を受台上の被加工品に当接させ、プレス板をさらに下降させることによって被加工品にプレス加工し、
（４）プレス加工の際に、受台及びプレス板の少なくともいずれか一方を介して被加工品を加熱するとともに、
（５）サーボ機構およびサーボ機構制御装置を用いて、受台の上面に対してプレス板の下面を平行に維持しつつあるいは傾斜した状態から平行状態に移行させた後平行状態に維持しつつプレス板による被加工品のプレス加工を行うことからなる。 The present invention further provides a vacuum or gas atmosphere heating press method, the vacuum or gas atmosphere heating press method,
(1) Place the workpiece on the workpiece holder placed on the base,
(2) forming a vacuum or gas atmosphere chamber around the workpiece;
(3) The vacuum or gas atmosphere chamber is set to a vacuum or a predetermined gas atmosphere,
(4) The press plate is brought into contact with the workpiece on the cradle in the vacuum or gas atmosphere chamber by the press driving device, and the press plate is further lowered to press the workpiece.
(4) During the press working, the workpiece is heated via at least one of the cradle and the press plate,
(5) Using the servo mechanism and the servo mechanism control device, press the press plate while maintaining the lower surface of the press plate in parallel with the upper surface of the cradle, or maintaining the parallel state after shifting from the inclined state to the parallel state. It consists of pressing a workpiece with a plate.

以下に、図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
図２において、本発明に係る真空プレス硬化装置は、基台２１と、基台２１上に設置した被加工品の受台２２と、該受台２２から間隔を置いて受台を取り囲むようにして該基台上に配置した下固定枠２３と、該基台上方に配置した取付板２４と、該取付板２４の下に配置し、該受台と対向して配置したプレス板２５と、該受台と該プレス板に設けたヒータ２６−１、２６−２と、該プレス板２５を該受台２２に対して近接、押圧、離間するよう移動するプレス板駆動装置２７と、該プレス板から間隔を置いてプレス板２５を取り囲むようにして該取付板から垂下した上移動枠２８とを有する。該上移動枠２８と該下固定枠２３とはその開放面において対向しており、上移動枠２８は下固定枠２３に対して上下に移動して近接、離間することができるようになっている。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
In FIG. 2, the vacuum press curing apparatus according to the present invention surrounds a base 21, a workpiece receiving base 22 installed on the base 21, and an interval from the receiving base 22. A lower fixing frame 23 disposed on the base, a mounting plate 24 disposed above the base, a press plate 25 disposed below the mounting plate 24 and opposed to the receiving table, Heaters 26-1, 26-2 provided on the cradle and the press plate, a press plate driving device 27 that moves the press plate 25 so as to approach, press, and separate the cradle 22, and the press An upper moving frame 28 that hangs down from the mounting plate so as to surround the press plate 25 at a distance from the plate. The upper moving frame 28 and the lower fixed frame 23 are opposed to each other on the open surface, and the upper moving frame 28 can move up and down with respect to the lower fixed frame 23 so as to be close to and separated from the lower fixed frame 23. Yes.

本発明に係る真空プレス硬化装置は、さらに下固定枠２３と上移動枠２４との間に気密性を確保する気密機構２９を有し、下固定枠２３と、上移動枠２８と、基台２１と、取付板２４（本実施態様では、取付板の下面に気密板２４−１が設けられ、気密性を確保している）とによって真空あるいはガス雰囲気チェンバを形成している。さらに、本発明に係る真空プレス硬化装置は、該真空あるいはガス雰囲気チェンバ内を真空あるいは所定のガス雰囲気とするための真空吸引口あるいはガス導入口３０と、該プレス板を下降させてプレス板を受台上に設置した被加工品に当接させ、受台の上面に対してプレス板の下面を平行に維持しつつあるいは傾斜した状態から平行状態に移行させた後平行状態に維持しつつプレス板による被加工品のプレス加工を可能とするサーボ機構３１と、該プレス板を下降させてプレス板を受台上に設置した被加工品に当接させ、受台の上面に対しプレス板の下面を平行状態あるいは傾斜した状態から平行状態に移行させた後平行状態を維持しつつ該プレス板駆動装置によってプレス板を下降させて受台の上面に設置した被加工品を加熱プレス処理すべく制御するプレス板駆動・サーボ機構制御装置（ＣＰＵ）（図２のみに示す）を有する。   The vacuum press curing apparatus according to the present invention further includes an airtight mechanism 29 that ensures airtightness between the lower fixed frame 23 and the upper movable frame 24, and includes the lower fixed frame 23, the upper movable frame 28, and a base. 21 and the mounting plate 24 (in this embodiment, an airtight plate 24-1 is provided on the lower surface of the mounting plate to ensure airtightness) to form a vacuum or gas atmosphere chamber. Furthermore, the vacuum press curing apparatus according to the present invention includes a vacuum suction port or gas inlet 30 for making the vacuum or gas atmosphere chamber a vacuum or a predetermined gas atmosphere, and lowering the press plate to move the press plate. Press against the work piece placed on the cradle and keep the lower surface of the press plate parallel to the upper surface of the cradle, or maintain the parallel state after shifting from the inclined state to the parallel state Servo mechanism 31 that enables pressing of the workpiece by the plate, and lowering the press plate to bring the press plate into contact with the workpiece set on the cradle, and pressing the press plate against the upper surface of the cradle After the lower surface is shifted from the parallel state or the inclined state to the parallel state, the press plate is lowered by the press plate driving device while maintaining the parallel state, and the work piece placed on the upper surface of the cradle is heated and pressed. Having a press plate drive servo mechanism control device for controlling to (CPU) (shown only in FIG. 2).

受台２２とヒータ２６−１とは一体とされ、断熱板３２−１、支柱３３と断熱板３２−２を介して、受台２２とヒータ２６−１は基台上に設置されている。一方プレス板２５とヒータ２６−２とは一体化され、断熱板３４−１がヒータ２６−２に取り付けられ、断熱板３４−１は支柱３５を介して断熱板３４−２と一体化している。   The cradle 22 and the heater 26-1 are integrated, and the cradle 22 and the heater 26-1 are installed on the base via the heat insulating plate 32-1, the column 33 and the heat insulating plate 32-2. On the other hand, the press plate 25 and the heater 26-2 are integrated, the heat insulating plate 34-1 is attached to the heater 26-2, and the heat insulating plate 34-1 is integrated with the heat insulating plate 34-2 via the support column 35. .

基台２１は、下チェンバ受３６を介して機台３７に設置されている。機台上には複数のポール３８が立設され、該ポール３８に上記取付板２４が摺動保持され、その上方でポールの上端部には上板３９が固定され、上板３９の上にプレス板駆動装置２７が取り付けられている。プレス板駆動装置２７のロッド２７−１が取付板２４及び気密板２４−１を貫通し、断熱板３４−２の上面にフリーシャンク継ぎ手４２によって固定されている。   The base 21 is installed on the machine base 37 via the lower chamber receiver 36. A plurality of poles 38 are erected on the machine base, and the mounting plate 24 is slidably held on the poles 38, and an upper plate 39 is fixed to the upper end of the pole above the pole 38. A press plate driving device 27 is attached. A rod 27-1 of the press plate driving device 27 passes through the mounting plate 24 and the airtight plate 24-1, and is fixed to the upper surface of the heat insulating plate 34-2 by a free shank joint 42.

サーボ機構３１は、サーボモータ３１−１と、サーボモータによって横方向に移動されるカム３１−２と、該カムの移動に追随して上下動し受台の上面とプレス板の下面との距離を調整するサーボストッパ３１−３とからなっている。サーボストッパ３１−３の下端面がテーパ面とされ、前記カム３１−３がテーパ面を有し、ストッパ下端テーパ面がカムのテーパ面に摺動可能に設置され、サーボモータ３１−１により該カムを横方向に移動させることによって、該サーボストッパ３１−３が上下に移動する。   The servo mechanism 31 includes a servo motor 31-1, a cam 31-2 moved in the lateral direction by the servo motor, and moved up and down following the movement of the cam, and the distance between the upper surface of the cradle and the lower surface of the press plate. And a servo stopper 31-3 for adjusting the angle. The lower end surface of the servo stopper 31-3 is a tapered surface, the cam 31-3 has a tapered surface, and the stopper lower end tapered surface is slidably installed on the tapered surface of the cam. By moving the cam laterally, the servo stopper 31-3 moves up and down.

ストッパ３１−３の下端テーパ面とカム３１−２のテーパ面との摺動部が液蜜にオイルチェンバ４０中に収納されている。４０−１はオイルを示す。カムは、ボールねじ機構３１−４によって横方向に移動するようになっている。図中、４１−１乃至４１−４及び４１−６は気密性を保つためのＯリングを示し、４１−５は液蜜を保つためのＯリングを示す。   The sliding part between the lower end tapered surface of the stopper 31-3 and the tapered surface of the cam 31-2 is housed in the oil chamber 40 in the liquid nest. 40-1 shows oil. The cam is moved laterally by a ball screw mechanism 31-4. In the figure, 41-1 to 41-4 and 41-6 indicate O-rings for maintaining airtightness, and 41-5 indicates an O-ring for maintaining liquid nectar.

図６に前記サーボ機構３１を詳細に示す。ただし、図６では、図示を簡便とするため、ストッパ取付構造を横方向に配置しているが、図２乃至図５から分かるようにストッパ取付構造は実際には前後配置としてあり、ヒータに接触するのを回避している。サーボモータ３１−１は、サーボモータ軸４５と、プーリ４６と、サーボモータ軸４５とプーリ４６とに懸架されたタイミングベルト４７とカバー４８とを含み、プーリ４７の回転がボールねじ３１−４に伝えられ、カム３４（ストッパ受台）を左右に移動させ、それによってサーボストッパ３１−３を上下させるようになっている。サーボストッパ３１−３は、上部サーボストッパ部３１−３ａ、下部サーボストッパ部３１−３ｂと上部サーボストッパ部３１−３ａを常時下部サーボストッパ部３１−３ｂに付勢する付勢手段３１−３ｃとで構成されている。付勢手段３１−３ｃは、基台２１に固定したツバ付ボルト３１−３ｃ１と、上部サーボストッパ部３１−３ａの下端部外周に固定したストッパ押さえ板３１−３ｃ２と、ツバ付ボルト３１−３ｃ１の外周に装着され上部サーボストッパ３１−３ａを下方へ付勢するスプリング３１−３ｃ３とを有する。下部ストッパ部は上部ストッパより大径とされ付勢手段によって常時下方に付勢されている。図中、４９はベアリングを示し、５０はガイド付き摺動台を示す。   FIG. 6 shows the servo mechanism 31 in detail. However, in FIG. 6, the stopper mounting structure is arranged in the lateral direction for the sake of simplicity of illustration, but as can be seen from FIGS. 2 to 5, the stopper mounting structure is actually arranged in the front-rear direction and contacts the heater. To avoid doing. The servo motor 31-1 includes a servo motor shaft 45, a pulley 46, a timing belt 47 suspended from the servo motor shaft 45 and the pulley 46, and a cover 48. The rotation of the pulley 47 is applied to the ball screw 31-4. Accordingly, the cam 34 (stopper cradle) is moved to the left and right, thereby moving the servo stopper 31-3 up and down. The servo stopper 31-3 includes an upper servo stopper portion 31-3a, a lower servo stopper portion 31-3b, and an urging means 31-3c that constantly urges the upper servo stopper portion 31-3a to the lower servo stopper portion 31-3b. It consists of The biasing means 31-3c includes a flanged bolt 31-3c1 fixed to the base 21, a stopper pressing plate 31-3c2 fixed to the outer periphery of the lower end of the upper servo stopper 31-3a, and a flanged bolt 31-3c1. And a spring 31-3c3 for biasing the upper servo stopper 31-3a downward. The lower stopper portion has a larger diameter than the upper stopper and is always urged downward by the urging means. In the figure, 49 indicates a bearing, and 50 indicates a slide with a guide.

以下に、本発明に係る本実施態様の作動を、図２乃至図５に基づいて説明する。
図２において、被加工品を挿入していない状態で、プレスシリンダ２７によって取付板（気密板２４−１を含む）、プレス板２５（ヒータ２６−２、断熱板３４−１，３４−２、支柱３５を含む）及び上移動枠を下降させ、プレス板２５を受台２２に当接させる。次に、サーボモータ３１−１を起動し、ストッパ３１−３の上端面をプレス板の下面に当接させ、この位置をゼロ点とする。なお、この状態ではヒータをオンとして、加熱膨張状態でゼロ点基準の設定ができる。 The operation of this embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
In FIG. 2, the mounting plate (including the airtight plate 24-1), the press plate 25 (the heater 26-2, the heat insulating plates 34-1, 34-2, The support frame 35 and the upper moving frame are lowered, and the press plate 25 is brought into contact with the cradle 22. Next, the servo motor 31-1 is started, the upper end surface of the stopper 31-3 is brought into contact with the lower surface of the press plate, and this position is set to the zero point. In this state, the heater is turned on, and the zero point reference can be set in the heated expansion state.

図３に示すように、プレスシリンダ２７によって取付板（気密板２４−１を含む）、プレス板２５（ヒータ２６−２、断熱板３４−１，３４−２、支柱３５を含む）及び上移動枠２８を上昇させる。この状態で、サーボストッパ３１−３はゼロ点位置に位置しており、被加工品Ｗを受台上面に設置する。   As shown in FIG. 3, the mounting plate (including the airtight plate 24-1), the press plate 25 (including the heater 26-2, the heat insulating plates 34-1 and 34-2, and the support column 35) and the upward movement are performed by the press cylinder 27. The frame 28 is raised. In this state, the servo stopper 31-3 is located at the zero point position, and the workpiece W is placed on the upper surface of the cradle.

次に、ストッパ３１−３をゼロ点位置（起動開始状態）から被加工品の下降制御に必要な指定寸法だけ上昇をさせた後、プレスシリンダ２７によってプレス板を下降させ、下固定枠の上端面と上移動枠の下端面とが当接した後、プレスシリンダ２７を停止させて真空引きを開始する。図４参照。   Next, the stopper 31-3 is raised from the zero point position (starting start state) by a specified dimension necessary for the lowering control of the workpiece, and then the press plate is lowered by the press cylinder 27 to After the end surface comes into contact with the lower end surface of the upper moving frame, the press cylinder 27 is stopped and evacuation is started. See FIG.

さらに、プレスシリンダでプレス板を下降させて、ストッパ３１−３の上端面及び被加工品の上面にプレス板２５の下面を当接させた後、プレス板駆動・サーボ機構制御装置により制御して、サーボストッパ３１−３の上端面とプレス板の下面とを常時当接させた状態（または加圧力制御による離反当接の繰り返し状態）で、受台の上面に対しプレス板の下面を平行状態に維持しつつ該プレス板駆動装置によってプレス板を下降させて受台の上面に設置した被加工品に対して加熱プレス処理する。これによって、受台の上面に対しプレス板の下面を平行状態に常時維持しつつ、均一な厚さで被加工品を均一な所定の厚さに加熱プレス処理することが可能となる。図５参照。   Further, the press plate is lowered by the press cylinder, the lower surface of the press plate 25 is brought into contact with the upper end surface of the stopper 31-3 and the upper surface of the workpiece, and then controlled by the press plate driving / servo mechanism control device. In the state where the upper end surface of the servo stopper 31-3 and the lower surface of the press plate are always in contact (or the repeated contact state by the pressure control), the lower surface of the press plate is parallel to the upper surface of the cradle. The press plate is lowered by the press plate driving device while being maintained at a temperature, and the work piece placed on the upper surface of the cradle is heated and pressed. This makes it possible to heat-press the workpiece to a uniform predetermined thickness with a uniform thickness while always maintaining the lower surface of the press plate parallel to the upper surface of the cradle. See FIG.

図７は、別のサーボ機構を示す。図７において、図６と同一類似の番号は同一または類似の部品を示し、その説明は省略する。本実施態様では、前記サーボ機構は、サーボモータ３１−１と、サーボモータによって回転され上下方向に延びるサーボモータ軸４５と、プーリ４７を介してサーボモータ３１−１によって回転され昇降されるボールねじ５１、その上端部のサーボストッパ３１−３とからなり、サーボストッパの上端面がプレス板２５の下面に当接する。より詳しくは、プーリ軸がキー５１によって固定されその上端部が回転送りねじ軸部５３とされ、回転送りねじ軸部５３は機台３７に取り付けた送りねじ受部５４と螺合している。回転送りねじ軸部５３の上端面にはストッパ３１−３が一体的に設けられている。本実施態様では直接プーリ軸で受けているが、プレス力の推進力が小さい場合には、直接送りねじで受けることができる。本実施態様では、軸が磨耗しても、ゼロ点合わせがその都度または定期的に行うことができるため所定の精度を維持することが可能となる。   FIG. 7 shows another servo mechanism. 7, the same reference numerals as those in FIG. 6 denote the same or similar parts, and the description thereof is omitted. In this embodiment, the servo mechanism includes a servo motor 31-1, a servo motor shaft 45 that is rotated by the servo motor and extends in the vertical direction, and a ball screw that is rotated and lifted by the servo motor 31-1 via the pulley 47. 51, and a servo stopper 31-3 at the upper end thereof, and the upper end surface of the servo stopper contacts the lower surface of the press plate 25. More specifically, the pulley shaft is fixed by a key 51 and the upper end portion thereof is a rotary feed screw shaft portion 53, and the rotary feed screw shaft portion 53 is screwed with a feed screw receiving portion 54 attached to the machine base 37. A stopper 31-3 is integrally provided on the upper end surface of the rotary feed screw shaft portion 53. In the present embodiment, it is directly received by the pulley shaft, but when the pressing force is small, it can be directly received by the feed screw. In this embodiment, even if the shaft is worn, zero-pointing can be performed each time or periodically, so that a predetermined accuracy can be maintained.

図８は、プレスシリンダ２７のロッド２７−１が取付板２４の上面に直接フリーシャンク継ぎ手によって取り付けた実施態様を示す。本実施態様では、気密板２４−１と上移動枠２８とは一体とされ気密に取付板２４に取り付けられるとともに、気密板中央部が断熱板３４−２とされている。プレスシリンダ２７によって取付板２４と、上移動枠２８とプレス板２５とが下降された際にまず上移動枠２８の内周面下端部が下固定枠２３の外周部上端部とに気密に摺接するようになっており、該上移動枠２８の内周面下端部と下固定枠２３の外周部上端部とで気密部２９を形成するようになっている。上移動枠２８の内周面下端部が下固定枠２３の外周部上端部と気密に摺接開始し、内部に気密チェンバが形成された後、気密チェンバ内部を真空吸引口を介して真空引きする。その後、さらに取付板２４、上移動枠２８、プレス板２５を一体的に押下げて被加工に対して真空加熱プレスを行う。その他の点については、図１乃至図５の実施態様と同一である。   FIG. 8 shows an embodiment in which the rod 27-1 of the press cylinder 27 is attached directly to the upper surface of the mounting plate 24 by a free shank joint. In the present embodiment, the airtight plate 24-1 and the upper moving frame 28 are integrated and airtightly attached to the mounting plate 24, and the central portion of the airtight plate is the heat insulating plate 34-2. When the mounting plate 24, the upper moving frame 28 and the press plate 25 are lowered by the press cylinder 27, first, the lower end portion of the inner peripheral surface of the upper moving frame 28 is slid in an airtight manner to the upper end portion of the outer peripheral portion of the lower fixed frame 23. An airtight portion 29 is formed by the lower end portion of the inner peripheral surface of the upper moving frame 28 and the upper end portion of the outer peripheral portion of the lower fixed frame 23. After the lower end of the inner peripheral surface of the upper moving frame 28 starts to slidably contact with the upper end of the outer peripheral portion of the lower fixed frame 23 and the airtight chamber is formed inside, the inside of the airtight chamber is evacuated through the vacuum suction port. To do. Thereafter, the mounting plate 24, the upper moving frame 28, and the press plate 25 are further pressed down integrally to perform vacuum heating press on the workpiece. The other points are the same as the embodiment of FIGS.

図９は、サーボ機構３１のサーボストッパ３１−３を分離し、スライドテーブル５５を設けて真空チェンバを前後に移動可能としたものである。本実施態様では、機台上３７にスライドテーブル５５を設置し、スライドテーブル５５上に基台２１と下固定枠２３を固定し、上プレス板２５を上に引き上げた状態で、スライドテーブル５５によって基台２１、受台２２、下固定枠２３を一体的に前後に移動することができるようにし、被加工品の着脱位置で被加工品を受台上に配置し、その後プレス加工位置に移動して加工をし、再度着脱位置に移動させてプレス加工品を取り除くことがすることが可能となり、それによって、自動化することも可能となる。   In FIG. 9, the servo stopper 31-3 of the servo mechanism 31 is separated and a slide table 55 is provided so that the vacuum chamber can be moved back and forth. In this embodiment, the slide table 55 is installed on the machine table 37, the base 21 and the lower fixing frame 23 are fixed on the slide table 55, and the upper press plate 25 is pulled up by the slide table 55. The base 21, the pedestal 22, and the lower fixed frame 23 can be moved integrally back and forth, and the work piece is placed on the cradle at the attachment / detachment position of the work piece, and then moved to the press working position. Then, it can be processed and moved again to the attachment / detachment position to remove the press-processed product, thereby enabling automation.

本実施態様では、図６と同様、図示を簡便とするため、ストッパ取付構造を横方向に配置しているが、図２乃至図５から分かるようにストッパ取付構造は実際には前後配置としてある。サーボストッパ３１−３を上部サーボストッパ部３１−３ｄ、中間サーボストッパ部３１−３ｅ、下部サーボストッパ部３１−３ｆ、上部サーボストッパ部３１−３ｄを常時中間サーボストッパ部３１−３ｅに付勢する付勢手段３１−３ｃとで構成する。付勢手段３１−３ｃは、図６と同様、基台２１に固定したツバ付ボルト３１−３ｃ１と、上部サーボストッパ３１−３ｄの下端部外周に固定したストッパ押さえ板３１−３ｃ２と、ツバ付ボルト３１−３ｃ１の外周に装着され上部サーボストッパ３１−３ａを下方へ付勢するスプリング３１−３ｃ３とを有する。中間サーボストッパ部３１−３ｅの上面には頭部キャップ３１−３ｅ１が一体的に設けられ、頭部キャップ３１−３ｅ１の上下面はストッパ押さえ板３１−３ｃ２の下面と基台２１の上面にそれぞれ当接している。   In this embodiment, as in FIG. 6, the stopper mounting structure is arranged in the lateral direction for the sake of simplicity of illustration, but as shown in FIGS. 2 to 5, the stopper mounting structure is actually arranged in the front-rear direction. . Servo stopper 31-3 is always urged to upper servo stopper portion 31-3d, intermediate servo stopper portion 31-3e, lower servo stopper portion 31-3f, and upper servo stopper portion 31-3d to intermediate servo stopper portion 31-3e. And urging means 31-3c. As in FIG. 6, the biasing means 31-3c includes a flanged bolt 31-3c1 fixed to the base 21, a stopper pressing plate 31-3c2 fixed to the outer periphery of the lower end of the upper servo stopper 31-3d, and a flange. And a spring 31-3c3 that is attached to the outer periphery of the bolt 31-3c1 and biases the upper servo stopper 31-3a downward. A head cap 31-3e1 is integrally provided on the upper surface of the intermediate servo stopper 31-3e, and the upper and lower surfaces of the head cap 31-3e1 are respectively connected to the lower surface of the stopper pressing plate 31-3c2 and the upper surface of the base 21. It is in contact.

カムが右側方向に移動させられると、付勢手段３１−３ｃに抗して下部サーボストッパ部３１−３ｆ及び中間サーボストッパ部３１−３ｅを介して上部サーボストッパ部３１−３ｄが上方に移動する。一方、カムが左側に移動と、図９に示す状態となり、さらにカムを左側に移動させると、中間サーボストッパ部３１−３ｅと下部サーボストッパ部３１−３ｆとが分離し、この状態でスライドテーブル５５によって基台２１、受台２２、下固定枠２３を一体的に前後に移動することが可能となる。   When the cam is moved in the right direction, the upper servo stopper 31-3d moves upward through the lower servo stopper 31-3f and the intermediate servo stopper 31-3e against the biasing means 31-3c. . On the other hand, when the cam is moved to the left side, the state shown in FIG. 9 is obtained, and when the cam is further moved to the left side, the intermediate servo stopper portion 31-3e and the lower servo stopper portion 31-3f are separated. 55 makes it possible to move the base 21, the pedestal 22, and the lower fixed frame 23 integrally back and forth.

図１０は、貼付け合わせ面での凹凸形状や粘性などにより、空気の追い出しにくい製品に有効な貼り合わせをするための実施態様であり、真空プレス硬化装置自体の基本構成は図１乃至図５の実施態様と同一である。   FIG. 10 is an embodiment for performing effective bonding to a product that is difficult to expel air due to the uneven shape and viscosity on the bonding surface, and the basic configuration of the vacuum press curing apparatus itself is as shown in FIGS. Same as the embodiment.

左側ストッパ３１−３をゼロ点位置（起動開始状態）から被加工品の指定寸法だけ上昇をさせ、一方右側ストッパ３１−３を左側ストッパより若干高い位置まで上昇させた後、プレス板２５を下降させ、下固定枠２３の上端面と上移動枠２８の下端面とを気密に当接させ真空吸引口を介して真空引きする。その際、あるいはその後プレス板をさらに下降させることによってプレス板と左側のストッパの上端面と当接させた後、右側ストッパを徐々に左側ストッパと同一の位置まで下げていくと、フリーシャンク継ぎ手４２を介して左側ストッパ３１−３を支点としてプレス板２５が旋回し、プレス板２５が徐々に被加工品Ｗの左側から右側に至るまで接触していき、貼り合わせ面に空気がこもっていたとしても真空下に空気を追い出すことが可能となる。その後、プレス板駆動・サーボ機構制御装置により、受台の上面に対しプレス板の下面を平行状態に維持しつつ該プレス板駆動装置によってプレス板を下降させて受台の上面に設置した被加工品に対して加熱プレス処理すべく制御する。これによって、受台の上面に対しプレス板の下面を平行状態に常時維持しつつ、均一な厚さで被加工品を均一な所定の厚さに加熱プレス処理することが可能となる。   Raise the left stopper 31-3 from the zero point position (starting start state) by the specified dimension of the workpiece, while raising the right stopper 31-3 to a position slightly higher than the left stopper, then lower the press plate 25 Then, the upper end surface of the lower fixed frame 23 and the lower end surface of the upper moving frame 28 are brought into airtight contact with each other, and vacuum is drawn through the vacuum suction port. At that time, or after the press plate is further lowered to bring it into contact with the upper end surface of the left stopper, the free shank joint 42 is gradually lowered to the same position as the left stopper. The press plate 25 turns around the left stopper 31-3 as a fulcrum, and the press plate 25 gradually contacts from the left side to the right side of the workpiece W, and air is trapped on the bonding surface. It will also be possible to expel air under vacuum. Thereafter, the press plate drive / servo mechanism control device causes the press plate to be lowered by the press plate drive device while maintaining the lower surface of the press plate in parallel with the upper surface of the cradle and is set on the upper surface of the cradle. Control to heat press the product. This makes it possible to heat-press the workpiece to a uniform predetermined thickness with a uniform thickness while always maintaining the lower surface of the press plate parallel to the upper surface of the cradle.

図１１は、プレス板側に設けたヒータを紫外線ランプ６０とした場合で、紫外線ランプ６０は別体として取付板２４と気密板２４−１との間に設け、受台側にはヒータを設けない例を示す。被加工品に対して、光硬化を行うための実施態様であり、プレス板２５と、チェンバ天井板６１とはガラス製で光を透過するようになっており、上移動板２８はロッドあるいは円筒状カバー６２によって取付板２４下方に固定されている。紫外線ランプ６０は取付板２４の下方でチェンバ天井板６１の上方に固定されている。４１−６，４１−８，４１−９はＯリングを示す。本実施例では、被加工品をプレス加工する間に、紫外線ランプによって照射して光硬化を行う。基本的な動作は、前述の実施例と同様であるので省略する。   FIG. 11 shows a case where the heater provided on the press plate side is an ultraviolet lamp 60. The ultraviolet lamp 60 is provided separately between the mounting plate 24 and the airtight plate 24-1, and a heater is provided on the cradle side. No examples. This is an embodiment for photocuring the workpiece. The press plate 25 and the chamber ceiling plate 61 are made of glass and transmit light, and the upper moving plate 28 is a rod or cylinder. A fixed cover 62 is fixed below the mounting plate 24. The ultraviolet lamp 60 is fixed below the mounting plate 24 and above the chamber ceiling plate 61. Reference numerals 41-6, 41-8, and 41-9 denote O-rings. In this embodiment, photocuring is performed by irradiating with an ultraviolet lamp while the workpiece is pressed. Since the basic operation is the same as that of the above-mentioned embodiment, it is omitted.

上記実施態様では、プレス板駆動装置としてプレスシリンダを用いたが、サーボプレスを使用する方が良い場合もある。この場合はプレスの繰り返し加圧にて凹凸面を均一にしたり、紫外線硬化のための焦点深度を変えながら行う必要がある場合に特に適合する。   In the above embodiment, a press cylinder is used as the press plate driving device, but it may be better to use a servo press. This case is particularly suitable when it is necessary to make the uneven surface uniform by repeated pressing of the press or to change the depth of focus for ultraviolet curing.

（ａ）は、半導体素子封止構造を示し、（ｂ）は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッサンス）ディスプレイを示す。(A) shows a semiconductor element sealing structure, and (b) shows an organic EL (electroluminescence) display. 本発明に係るヒータを備えた真空プレス硬化装置の一実施態様であり、ゼロ点合わせ工程を示す。It is one embodiment of the vacuum press hardening apparatus provided with the heater which concerns on this invention, and shows a zero point adjustment process. 図２に示す実施態様において、取付板、プレス板及び上移動枠等を上昇させ、被加工品Ｗを受台上面に設置する工程を示す。In the embodiment shown in FIG. 2, a process of raising the mounting plate, the press plate, the upper moving frame, and the like and placing the workpiece W on the upper surface of the cradle is shown. 図２に示す実施態様において、ストッパをゼロ点位置（起動開始状態）から被加工品の指定寸法だけ上昇をさせた後、プレス板を下降させ、下固定枠の上端面と上移動枠の下端面とが当接せた状態を示す。In the embodiment shown in FIG. 2, after the stopper is raised from the zero point position (starting start state) by the specified dimension of the workpiece, the press plate is lowered, below the upper end surface of the lower fixed frame and the upper moving frame. The state which contact | abutted with the end surface is shown. 図２に示す実施態様において、サーボストッパの上端面とプレス板の下面とを常時当接させた状態で、受台の上面に対しプレス板の下面を平行状態に維持しつつ該プレス板駆動装置によってプレス板を下降させて受台の上面に設置した被加工品に対して加熱プレス処理する工程を示す。In the embodiment shown in FIG. 2, the press plate driving device maintains the lower surface of the press plate parallel to the upper surface of the cradle in a state where the upper end surface of the servo stopper and the lower surface of the press plate are always in contact with each other. Shows a step in which the press plate is lowered to heat and press the workpiece to be set on the upper surface of the cradle. 図２に示す実施態様のサーボ機構を拡大し詳細に示す。The servo mechanism of the embodiment shown in FIG. 2 is enlarged and shown in detail. 別のサーボ機構を示す。Another servo mechanism is shown. 本発明に係る真空プレス硬化装置の別の実施態様を示す。3 shows another embodiment of a vacuum press curing apparatus according to the present invention. スライドテーブルを備えたさらに別のサーボ機構を示す。Fig. 5 shows yet another servomechanism with a slide table. 図２に示す実施態様において、プレス板を下降させてプレス板を受台上に設置した被加工品の一方側に当接させ傾斜した状態から平行状態に移行させた後平行状態を維持しつつ、該プレス板駆動装置によってプレス板を下降させて受台の上面に設置した被加工品をプレス硬化処理する工程を示す。In the embodiment shown in FIG. 2, the press plate is lowered and the press plate is brought into contact with one side of the work piece placed on the cradle and the parallel state is maintained after the inclined state is shifted to the parallel state. The process of lowering the press plate by the press plate driving device and press-curing the workpiece placed on the upper surface of the cradle is shown. 紫外線ランプを備えた本発明に係る真空プレス硬化装置の別の実施態様を示す。4 shows another embodiment of a vacuum press curing apparatus according to the present invention equipped with an ultraviolet lamp.

符号の説明Explanation of symbols

２１・・・基台、２２・・・被加工品用受台、２３・・・下固定枠、２４・・・取付板、２５・・・プレス板、２６−１，２６−２・・・ヒータ、２７・・・プレス板駆動装置、２８・・・上移動枠、２９・・・気密機構、３０・・・真空吸引口（ガス雰囲気）、３１・・・サーボ機構、ＣＰＵ・・・プレス板駆動・サーボ機構制御装置３２−１，３２−２・・・断熱版、３６・・・下チェンバ受、３７・・・機台 21 ... Base, 22 ... Workpiece receiving base, 23 ... Lower fixed frame, 24 ... Mounting plate, 25 ... Press plate, 26-1, 26-2 ... Heater, 27 ... press plate driving device, 28 ... upper moving frame, 29 ... airtight mechanism, 30 ... vacuum suction port (gas atmosphere), 31 ... servo mechanism, CPU ... press Plate drive / servo mechanism control devices 32-1, 32-2 ... heat insulation plate, 36 ... lower chamber receiver, 37 ... machine stand

Claims (15)

（１）基台と、
（２）基台上に設置した被加工品の受台と、
（３）該受台から間隔を置いて受台を取り囲むようにして該基台上に配置した下固定枠と、
（４）該基台上方に配置した取付板と、
（５）該取付板の下に配置し、該受台と対向して配置したプレス板と、
（６）該受台と該プレス板の少なくともいずれか一方に設けた硬化手段と、
（７）該プレス板を該受台に対して近接、押圧、離間するよう移動するプレス板駆動装置と、
（８）該プレス板から間隔を置いてプレス板を取り囲むようにして該取付板から垂下した上移動枠であって、該上移動枠と該下固定枠とはその開放面において対向しており、上移動枠は下固定枠に対して上下に移動して近接、離間することができるようになっており、
（９）下固定枠と上移動枠との間に気密性を確保する気密機構であって、下固定枠と、上移動枠と、基台と、取付板とによって真空あるいはガス雰囲気チェンバを形成する気密機構と、
（１０）該真空あるいはガス雰囲気チェンバ内を真空あるいは所定のガス雰囲気とするための真空吸引口あるいはガス導入口と、
（１１）該プレス板を下降させてプレス板を受台上に設置した被加工品に当接させ、受台の上面に対してプレス板の下面を平行に維持しつつ、あるいはプレス板を下降させてプレス板を受台上に設置した被加工品の一方側に当接させ傾斜した状態から平行状態に移行させた後平行状態に維持しつつプレス板による被加工品のプレス加工を可能とするサーボ機構と、
（１２）サーボ機構およびサーボ機構制御装置を用いて、該プレス板を下降させてプレス板を受台上に設置した被加工品に当接させ、受台の上面に対してプレス板の下面を平行に維持しつつ、あるいはプレス板を下降させてプレス板を受台上に設置した被加工品の一方側に当接させ傾斜した状態から平行状態に移行させた後平行状態を維持しつつ、該プレス板駆動装置によってプレス板を下降させて受台の上面に設置した被加工品をプレス硬化処理すべく制御するプレス板駆動・サーボ機構制御装置とからなる、真空プレス硬化装置。 (1) the base,
(2) a workpiece cradle installed on a base;
(3) a lower fixed frame disposed on the base so as to surround the base at a distance from the base;
(4) a mounting plate disposed above the base;
(5) a press plate disposed below the mounting plate and facing the cradle;
(6) Curing means provided on at least one of the cradle and the press plate;
(7) a press plate driving device that moves the press plate to approach, press, and separate from the cradle;
(8) An upper moving frame suspended from the mounting plate so as to surround the press plate at a distance from the press plate, and the upper moving frame and the lower fixed frame are opposed to each other on the open surface. The upper moving frame can move up and down with respect to the lower fixed frame so that it can approach and separate,
(9) An airtight mechanism that ensures airtightness between the lower fixed frame and the upper moving frame, and a vacuum or gas atmosphere chamber is formed by the lower fixed frame, the upper moving frame, the base, and the mounting plate. An airtight mechanism,
(10) a vacuum suction port or a gas introduction port for making the inside of the vacuum or gas atmosphere chamber a vacuum or a predetermined gas atmosphere;
(11) The press plate is lowered and brought into contact with the workpiece placed on the cradle, while the lower surface of the press plate is maintained parallel to the upper surface of the cradle or the press plate is lowered. The press plate is brought into contact with one side of the workpiece placed on the cradle, and after being shifted from the inclined state to the parallel state, the workpiece can be pressed by the press plate while maintaining the parallel state. Servo mechanism to
(12) Using the servo mechanism and the servo mechanism control device, the press plate is lowered so that the press plate is brought into contact with the workpiece set on the cradle, and the lower surface of the press plate is placed against the upper surface of the cradle. While maintaining parallel, or maintaining the parallel state after lowering the press plate and making the press plate contact one side of the work piece installed on the cradle and shifting from the inclined state to the parallel state, A vacuum press curing device comprising a press plate driving / servo mechanism control device for controlling a workpiece to be press-cured by lowering the press plate by the press plate driving device and placing the workpiece on the upper surface of the cradle. 前記硬化手段がヒータである、請求項１の真空プレス硬化装置。 The vacuum press curing apparatus according to claim 1, wherein the curing means is a heater. 前記硬化手段が紫外線照射手段である、請求項１の真空プレス硬化装置。 2. The vacuum press curing apparatus according to claim 1, wherein the curing means is an ultraviolet irradiation means. 前記サーボ機構は、サーボモータと、サーボモータによって移動されるカムと、該カムの移動に追随して受台の上面とプレス板の下面との距離を調整するサーボストッパとからなる、請求項１乃至３のいずれかに記載の真空プレス硬化装置。 The servo mechanism includes a servo motor, a cam moved by the servo motor, and a servo stopper that adjusts a distance between the upper surface of the cradle and the lower surface of the press plate following the movement of the cam. The vacuum press hardening apparatus in any one of thru | or 3. 前記サーボストッパの下端面がテーパ面とされ、前記カムがテーパ面を有し、ストッパ下端テーパ面がカムのテーパ面に摺動可能に設置され、サーボモータにより該カムを横方向に移動させることによって、該サーボストッパが上下に移動する、請求項４に記載の真空プレス硬化装置。 The lower end surface of the servo stopper is a tapered surface, the cam has a tapered surface, the stopper lower end tapered surface is slidably installed on the tapered surface of the cam, and the cam is moved laterally by a servo motor. The vacuum press curing apparatus according to claim 4, wherein the servo stopper moves up and down. 少なくとも前記ストッパ下端テーパ面とカムのテーパ面との摺動部を液蜜にオイルチェンバ中に収納している、請求項５の真空プレス硬化装置。 The vacuum press curing apparatus according to claim 5, wherein at least a sliding portion between the tapered surface of the lower end of the stopper and the tapered surface of the cam is accommodated in the oil chamber in the liquid nest. 前記サーボ機構が、サーボモータと、プーリと、プーリを介してサーボモータによって回転され上下に昇降されるボールねじで構成されるサーボストッパとからなり、サーボストッパの上端面が上押プレス部材の下面に当接する、請求項４に記載の真空プレス硬化装置。 The servo mechanism comprises a servo motor, a pulley, and a servo stopper composed of a ball screw that is rotated up and down by the servo motor via the pulley, and the upper end surface of the servo stopper is the lower surface of the upper press member. The vacuum press hardening apparatus of Claim 4 which contact | abuts. 前記プレス板駆動装置はプレスシリンダとロッドとからなり、該ロッドが前記取付板を貫通しロッドの下端部が継ぎ手によってプレス板に連結されている、請求項１乃至４のいずれかに記載の真空プレス硬化装置。 The vacuum according to any one of claims 1 to 4, wherein the press plate driving device includes a press cylinder and a rod, the rod passes through the mounting plate, and a lower end portion of the rod is connected to the press plate by a joint. Press curing device. 前記プレス板は前記取付板の下面に設置され、前記プレス板駆動装置はプレスシリンダとロッドとからなり、該ロッドの下端部が継ぎ手によって取付板に連結されている、請求項１乃至７のいずれかに記載の真空プレス硬化装置。 The said press plate is installed in the lower surface of the said mounting plate, The said press plate drive apparatus consists of a press cylinder and a rod, The lower end part of this rod is connected with the mounting plate by the joint. A vacuum press curing apparatus according to claim 1. 前記継ぎ手がフリーシャンク継ぎ手である、請求項８あるいは９に記載の真空プレス硬化装置。 The vacuum press hardening apparatus according to claim 8 or 9, wherein the joint is a free shank joint. 前記気密機構がＯ−リングであり、前記下固定枠上端面と前記上移動枠下端面とがＯ−リングを介して気密に当接することによって真空チェンバが形成される、請求項１乃至１０のいずれかの真空プレス硬化装置。 11. The vacuum chamber is formed by the airtight mechanism being an O-ring, and the upper end surface of the lower fixed frame and the lower end surface of the upper moving frame abutting airtightly via the O-ring. Any vacuum press curing device. 前記気密摺動機構は、下固定枠の上端部に設けた摺動部と上移動枠の対応する下端部に設けた起動摺動部とから構成され、下固定枠上端部の気密摺動部と上移動枠下端部の気密摺動部とが気密に摺動することによって下固定枠と上移動枠との間に気密性が確保されるようになっている、請求項１乃至１１のいずれかに記載の真空プレス硬化装置。 The airtight sliding mechanism includes a sliding portion provided at the upper end portion of the lower fixed frame and an activation sliding portion provided at the corresponding lower end portion of the upper moving frame, and the airtight sliding portion at the upper end portion of the lower fixed frame. 12. The airtightness between the lower fixed frame and the upper moving frame is ensured by the airtight sliding of the airtight sliding part at the lower end of the upper moving frame and the upper moving frame. A vacuum press curing apparatus according to claim 1. 前記サーボストッパを上下２段の上サーボストッパ部と下サーボストッパ部とに分割し、少なくとも上サーボストッパ部と前記受台と下固定枠とを基台上に設置したスライドテーブル上に配置し、スライドテーブルをスライドさせ上サーボストッパ部と下サーボストッパ部と係合あるいは分離可能となっている、請求項４乃至１２のいずれかに記載の真空プレス硬化装置。 The servo stopper is divided into two upper and lower upper servo stopper portions and a lower servo stopper portion, and at least the upper servo stopper portion, the receiving base and the lower fixing frame are arranged on a slide table installed on a base, The vacuum press curing apparatus according to any one of claims 4 to 12, wherein the slide table is slid to be engaged with or separated from the upper servo stopper portion and the lower servo stopper portion. 前記被加工品がＩＣカード、薄型ディスプレイ、燃料電池、太陽電池、実装回路基板、パッケージ素子、機能性新素材、層状半導体素子、層状有機ＥＬ等のフィルム積層状部材であり、該フィルム積層状部材の貼り合わせのために用いる、請求項１乃至１３のいずれかの真空プレス硬化装置。 The workpiece is a film laminated member such as an IC card, a thin display, a fuel cell, a solar cell, a mounting circuit board, a package element, a functional new material, a layered semiconductor element, a layered organic EL, and the like. The vacuum press curing apparatus according to any one of claims 1 to 13, which is used for pasting together. （１）基台上に設置した被加工品の受台上に被加工品を配置し、
（２）該被加工品の回りに真空あるいはガス雰囲気チェンバを形成し、
（３）該真空あるいはガス雰囲気チェンバを真空あるいは所定のガス雰囲気とし、
（４）プレス駆動装置によって、該真空あるいはガス雰囲気チェンバ内で、プレス板を受台上の被加工品に当接させ、プレス板をさらに下降させることによって被加工品にプレス加工し、
（４）プレス加工の際に、受台及びプレス板の少なくともいずれか一方を介して被加工品を加熱または紫外線照射するとともに、
（５）サーボ機構およびサーボ機構制御装置を用いて、該プレス板を下降させてプレス板を受台上に設置した被加工品に当接させ、受台の上面に対してプレス板の下面を平行に維持しつつ、あるいはプレス板を下降させてプレス板を受台上に設置した被加工品の一方側に当接させ傾斜した状態から平行状態に移行させた後平行状態に維持しつつプレス板による被加工品のプレス加工を行う、真空プレス硬化方法。 (1) Place the workpiece on the workpiece holder placed on the base,
(2) forming a vacuum or gas atmosphere chamber around the workpiece;
(3) The vacuum or gas atmosphere chamber is set to a vacuum or a predetermined gas atmosphere,
(4) The press plate is brought into contact with the workpiece on the cradle in the vacuum or gas atmosphere chamber by the press driving device, and the press plate is further lowered to press the workpiece.
(4) During press working, the workpiece is heated or irradiated with ultraviolet rays through at least one of the cradle and the press plate,
(5) Using the servo mechanism and the servo mechanism control device, the press plate is lowered to bring the press plate into contact with the workpiece set on the cradle, and the lower surface of the press plate is placed against the upper surface of the cradle. Press while maintaining parallel, or by lowering the press plate and bringing the press plate into contact with one side of the workpiece placed on the cradle and shifting from the inclined state to the parallel state and then maintaining the parallel state Vacuum press curing method that presses workpieces with a plate.
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