JPH024796Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、温度、真空度および圧力を制御して
被接着物を接着するのに用いられる改良した真空
高温加圧装置に関する。

〔従来の技術〕

真空高温加圧装置は、最近太陽電池の製造最終
工程や、シート状の複合材料の製造および積層プ
リント基板の製造工程で、例えば太陽電池のシリ
コンとガラスとを接着するように、それら被接着
物を真空中で接着するために使用されている。

この従来の真空高温加圧装置は、ヒーターおよ
び冷却プレートを有し、被接着物が置かれる下部
の真空脱気室と、被接着物を覆うダイヤフラムを
介した上部圧力制御室との組合せ構造から構成さ
れている。そして下部の真空脱気室に被接着物を
置き、その被接着物の上にダイヤフラムを置いて
上部圧力制御室で密閉し、ヒータに通電して加熱
しながら上部圧力制御室および下部真空脱気室を
真空にし、温度が所定値まで上つたときに、上部
圧力制御室を大気圧にすることにより、ダイヤフ
ラムを介して被接着物に大気圧をかけて接着する
ように構成されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかして、このような真空高温加圧装置におい
ては、真空脱気で気泡が入らないこと、強力な接
着力が得られること、品質が揃うことが必要であ
る。これらの要望に対して影響力のあるものの一
つに下部の真空脱気室に設定されるヒーターがあ
げられる。

ところでこのヒーターが真空中で剥き出しにな
つている状態で、温度を上げるとヒーターの金属
面が蒸発して寿命が短くなる。これらの金属蒸気
が真空脱気の気泡捕集に悪影響を及ぼす。またヒ
ーターを大気中に置いてホツトプレートを昇温さ
せる方式のものは、熱収縮が大きいために真空シ
ールと締付ボルトの緩るみの問題と電力消費が大
きくなる。さらにヒーター線をステンレス鋼管で
被服したシースヒーターを使用すると、温度分布
を一様にするためのヒーター配列が困難になる。

本考案の目的は、被接着物に対して均一な温度
分布の加熱のもとに、効率よく真空脱気すること
ができ、かつ均一な加工のもとに安定した強い加
圧力をもつて接着することのできる真空高温加圧
室を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕

本考案による真空高温加圧装置は、真空槽を構
成する上部圧力制御室容器と下部真空脱気室容器
とをヒンジで片持ち支持するとともに、その上部
制御室容器に両室を気密に仕切るダイヤフラムを
設け、さらに下部真空脱気室内に載置されるプレ
ートヒーターをその全面に配線した高抵抗金属プ
レートを薄い耐高温絶縁プレートで挾んでモール
ドして構成したことを特徴とするもので、被接着
物に対する均一な加熱、効率の良い真空脱気およ
び均一な加圧力による接着を行なうことができ
る。

〔実施例〕

以下本考案を第１図、第２図および第３図に示
す実施例について説明する。なお第１図におい
て、本考案の真空高温加圧装置に使用される真空
槽１は、内部に被接着物２が置かれる下部真空脱
気室３と、この下部真空脱気室３の蓋となる上部
圧力制御室４と、この下部真空脱気室３の開口お
よび被接着物２を覆い両室３，４を気密に仕切る
ダイヤフラム５との組合せで構成されている。

この下部真空脱気室３と上部圧力制御室４とを
形成する各々の容器３ａ，４ａは、図示のように
ヒンジ６によつて片持ち支持されている。すなわ
ち、上部圧力制御室４の容器４ａが下部真空脱気
室３の容器３ａにヒンジ６を中心に回動すること
によつて開放し又密閉することになる。勿論ヒン
ジ６の回動部にパツキンを設けて気密構成を維持
するようになつている。

下部真空脱気室３および上部圧力制御室４に
は、それぞれバルブ７および８を介して真空ポン
プ９が接続されており、この真空ポンプ９によつ
て両室３，４の真空引きが行なわれる。また下部
真空脱気室３にリーク用のバルブ１０が接続さ
れ、上部圧力制御室４には加圧力を調整するため
のバルブ１１が接続されている。

さらに下部真空脱気室３の中には、台１２を介
して冷却プレート１３が設置されている。この冷
却プレート１３には細い冷却管が埋めこまれてお
り、この冷却管にバルブ１４の制御によつて冷却
水又は冷却風を供給するようになつている。

この冷却プレート１３の上に本考案によつて最
も重要なエレメントとなるプレートヒーター１５
を載置している。このプレートヒーター１５は、
第２図および第３図に示すように高抵抗金属プレ
ート１６を極力全面に均一に配置するようにヂグ
ザグに配線され、この高抵抗金属プレート１６と
その口出線１７とをシリコン、テフロン、ポリイ
ミドなどの耐高温絶縁プレート１８でサンドイツ
チ状に挾み込んだのち高温プレスで一体にモール
ドして構成したものである。

このプレートヒーター１５は、その高抵抗金属
プレート１６が真空中に真空に晒されることがな
い。したがつて高抵抗金属プレート１６が蒸発す
ることもなく、長寿命で広範囲に均一に加熱し得
るプレートヒーター１５が得られる。このために
実際の使用中にプレートヒーター１５は、その表
面温度で250℃までの均一な温度分布が得られた。

このプレートヒータ１５の上に薄銅板で作つた
ホツトプレート１９が載せられ、このホツトプレ
ート１９の上に例えば太陽電池のシリコンとガラ
スとの被接着物２を載置することになる。さらに
下部真空脱気室３の被接着物２の周わりの空間に
窓枠状の脱気枠２０を設けている。この脱気枠２
０および被接着物２の上面は、真空加圧時にウレ
タン膜よりなるダイヤフラム５に覆われることに
なる。

次にこのように構成された本考案の真空高温加
圧装置の作動を説明する。第１図において、ホツ
トプレート１９の上に被接着物２を載せ、その周
わりに脱気枠２０を置く。この被接着物２および
脱気枠２０の上面にダイヤフラム５を載せて全面
を覆う。このあとに上部圧力制御室４の容器４ａ
をヒンジ６を中心に回動させて下部真空脱気室３
の容器３ａの上面に密閉させ、図示しない締付具
によつて強く締着する。これで容器３ａ，３ｂは
真空槽１を形成することになり、その上部圧力制
御室４と下部真空脱気室３とは、被接着物２の上
面を覆うダイヤフラム５で気密に仕切られる。

真空ポンプ９の運転によつて上部圧力制御室４
および下部真空脱気室３を真空引きするととも
に、プレートヒーター１５に通電する。プレート
ヒーター１５は、第２図および第３図のように全
面に配線した高抵抗金属プレート１６を薄い耐高
温絶縁プレート１８で一体モールドして構成して
いるため、全面にわたつて均一に加熱される。し
かもこのプレートヒーター１５の加熱中に真空引
きされていても、金属プレート１６はモールドさ
れ真空中に晒されていないので、金属プレート１
６が蒸発することがない。

プレートヒーター１５の均一加熱は、導熱性の
良い薄い銅板のホツトプレート１９によつてさら
に倍加され、被接着物２の短時間に一定温度まで
上昇させることができる。これらの温度調整は、
通電および冷却プレート１３への冷却水などの供
給によつて行なわれる。

真空槽１内の温度が規定温度になり、この規定
温度が一定時間を継続したのち、下部真空脱気室
３を真空にしたまま、上部圧力制御室４のバルブ
８を閉じ、加圧力調整用のバルブ１１を開放して
上部圧力応力制御室４を大気圧にすることによ
り、下部脱気室３の真空と上部圧力制御室４の大
気圧との圧力差による加圧力がダイヤフラム５に
加わる。したがつて被接着物２はこのダイヤフラ
ム５に加わる圧力によつてホツトプレート１９の
上面に強く押しつけられ、均一で強力に接着され
る。

接着の終了後に被接着物２を取り出すには、上
部応力制御室３の容器３ａとダイヤフラム５とを
一緒にして、ヒンジ６を中心に回動すれば、ダイ
ヤフラム５が接着物２の第１図の左端側からはが
れるため、円滑に被接着物２を取り出すことがで
きる。

〔考案の効果〕

以上のように本考案によれば、真空槽を構成す
る上部圧力制御室容器と下部真空脱気室容器とを
ヒンジで片持ち支持するとともに、その上部圧力
制御室容器に両室を気密に仕切るダイヤフラムを
設け、さらに下部真空脱気室内に載置されるプレ
ートヒーターをその全面に配線した高抵抗金属プ
レートを薄い耐高温絶縁プレートで挾んでモール
ドして構成したことにより、プレートヒーターの
高抵抗金属が真空中に晒されないので、金属蒸気
が発することなく効率の良い真空脱気を行なわ
れ、また全面に均一配線によりその上のホツトプ
レートの導熱性と協力して均一な温度分布のもと
に被接着物を加熱することができ、かつ安定に均
一な加応力でもつて被接着物を接着することがで
きる。また上部圧力制御容器と下部真空脱気室容
器とがヒンジで片持ち支持されているので、加圧
後の上部圧力制御容器を開いてダイヤフラムが被
接着物をくつつけて開くことなく、被接着物をス
ムースに取り出すことができるなどの利点を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の真空高温加圧装置の一実施例
を示す概略構成図、第２図は本考案に使用するプ
レートヒーターを示す平面図、第３図は第２図
−線に沿う断面図である。 １……真空槽、２……被接着物、３……下部真
空脱気室、３ａ……下部真空脱気容器、４……上
部圧力制御室、４ａ……上部応力制御室容器、５
……ダイヤフラム、６……ヒンジ、９……真空ポ
ンプ、１３……冷却プレート、１５……プレート
ヒーター、１６……高抵抗金属プレート、１７…
…口出線、１８……耐高温絶縁プレート、２０…
…脱気枠。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 真空槽をヒンジで片持ち支持された上部圧力制
   御室を形成する容器と下部真空脱気室を形成する
   容器とで構成し、その下部真空脱気室内に冷却媒
   体通路を有する冷却プレート、全面に配線した高
   抵抗金属プレートを薄い耐高温絶縁プレートで挾
   んでモールドしたプレートヒーターおよび導熱性
   の良い薄板のホツトプレートの順に載置するとと
   もに、加圧時にそのホツトプレートの上に被接着
   物とその周わりを仕切る脱気枠を置き、さらに加
   圧時に被接着物および脱気枠を覆うて下部真空脱
   気室と上部圧力制御室とを気密に仕切るダイヤフ
   ラムを上部圧力制御室の開口部に設け、その上部
   圧力制御室および下部真空脱気室に温度、真空度
   および圧力を制御する真空ポンプなどの制御源を
   設けたことを特徴とする真空高温加圧装置。