DE19955903C2

DE19955903C2 - Laminating apparatus

Info

Publication number: DE19955903C2
Application number: DE1999155903
Authority: DE
Inventors: Linus Heil
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-11-20
Filing date: 1999-11-20
Publication date: 2002-08-29
Anticipated expiration: 2019-11-21
Also published as: DE19955903A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kaschier-Vorrichtung.The invention relates to a laminating device.

Bei dem Polieren von Siliziumscheiben werden als Polierbahn bestimmte hochempfindliche Materialien verwendet, die auf einer Grundbahn und weiteren Schichten aufkaschiert sind, um deren Zerstörung beim Einsatz zu verhindern. Diese Polierbahnen sind auf dem Weltmarkt nur in bestimmten vorgegebenen Breiten, die zudem relativ schmal sind, verfügbar. Seitens der Bearbeiter von Siliziumscheiben besteht jedoch der Bedarf nach viel breiteren Verbundbahnen, deren Deckbahnen die Polierbahnen sind. Durch die hochempfindliche Bearbeitung im Bereich der Siliziumscheiben dürfen sich benachbarte Deckbahnen auf einer Grundbahn niemals überlappen. Zum anderen darf der Abstand benachbarter Deckbahnen einen bestimmten vorgegebenen geringen Wert nicht überschreiten, da der Bahn-Spalt bei der Bearbeitung schädlich wäre.When polishing silicon wafers, the polishing path is determined highly sensitive materials used on a baseline and other layers are laminated to their destruction during use prevent. These polishing tracks are only certain in the world market predetermined widths, which are also relatively narrow, available. by however, silicon wafer operators are in need of much wider composite sheets, the cover sheets of which are the polishing sheets. By the highly sensitive processing in the area of silicon wafers adjacent cover sheets never overlap on a base sheet. On the other hand, the distance between adjacent cover sheets may be a certain one Do not exceed the specified low value because the web gap at Editing would be harmful.

Aus der GB 2 318 084 A ist eine Kaschier-Vorrichtung bekannt, bei der auf eine Grundbahn mehrere Deckbahnen nebeneinander aufkaschiert werden. Die Deckbahnen sind auf jeweiligen Deckbahn-Rollen aufgewickelt, die axial verschiebbar sind, so daß sichergestellt ist, daß die Deckbahnen auf der Grundbahn einander nicht überlappen, sondern auf Stoß aufkaschiert werden. Die Deckbahn-Rollen sind in einem Maschinengestell verschieb bar und drehbar gelagert. Während des Kaschier-Vorgangs sind die relati ven Positionen der Deckbahn-Rollen in dem Maschinengestell zueinander fixiert. Es findet lediglich eine Nachjustierung des Maschinengestells mit den Deckbahn-Rollen relativ zu der Grundbahn statt. Die Grundbahn ist mit einer Markierungslinie versehen, so daß deren Position während des Kaschierens ständig ermittelt wird. Das Maschinengestell mit den Deck bahn-Rollen wird dann entsprechend nachgeführt. Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist, daß Positionsabweichungen der einzelnen Deckbahn-Rollen zueinander während des Kaschierens nicht korrigiert werden können.From GB 2 318 084 A a laminating device is known, in which one base sheet several cover sheets are laminated side by side. The cover sheets are wound on respective cover sheet rolls are axially displaceable, so that it is ensured that the cover sheets on the base web does not overlap each other, but is laminated on with a butt joint become. The cover sheet rolls are moved in a machine frame bar and rotatably mounted. During the lamination process, the relati ven positions of the cover sheet rolls in the machine frame to each other fixed. There is only a readjustment of the machine frame the cover sheet rolls take place relative to the base sheet. The baseline is provided with a marking line so that its position during the Laminating is constantly determined. The machine frame with the deck Railway rolls are then tracked accordingly. A disadvantage of this known device is that position deviations of each Cover sheet rolls to each other not corrected during lamination can be.

Aus der DE 35 33 275 C2, der EP 0 835 835 A2 und der US 3,177,751 sind Kaschier-Vorrichtungen bekannt, bei denen jeweils eine Deckbahn auf eine Grundbahn aufkaschiert wird. Diese Kaschier-Vorrichtungen sind mit Sen sor-Einrichtungen versehen, um die Kanten der Deckbahn bzw. der Grund bahn zu erfassen, um den Kaschier-Vorgang zu regeln. Nachteilig bei die sen bekannten Sensor-Einrichtungen ist, daß sie nicht geeignet sind, um eine Spaltbreite zwischen zwei nebeneinander verlaufenden Bahnen zu er mitteln.From DE 35 33 275 C2, EP 0 835 835 A2 and US 3,177,751 Laminating devices are known, in each of which a cover sheet on a Base web is laminated. These laminating devices are with Sen sor devices provided around the edges of the cover sheet or the bottom web in order to regulate the lamination process. A disadvantage of that sen known sensor devices is that they are not suitable to he a gap width between two adjacent tracks convey.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Kaschier-Vorrich tung bereitzustellen, mit der mehrere Deckbahnen nebeneinander unter Einhaltung vorgebbarer Abstände der Deckbahnen zueinander auf eine Grundbahn kaschiert werden können.The invention is therefore based on the object, a laminating device to provide with which several cover sheets side by side under Compliance with predeterminable distances between the cover sheets to one another Base web can be laminated.

Die Aufgabe wird gelöst durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.The object is achieved by the features specified in claim 1.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the invention result from the Dependent claims.

Zusätzliche Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der Beschreibung der Erfindung anhand der Zeichnungen. Es zeigen:Additional features and details result from the description the invention with reference to the drawings. Show it:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Kaschiermaschine mit einer Kaschier-Vorrichtung, Fig. 1 is a schematic side view of a laminating machine with a laminating apparatus,

Fig. 2 eine Ausschnittsvergrößerung der Kaschier-Vorrichtung gemäß Fig. 1, Fig. 2 shows an enlarged detail of the laminating apparatus shown in FIG. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Kaschier-Vorrichtung gemäß dem Sicht pfeil III in Fig. 1, und Fig. 3 is a plan view of the laminating device according to the arrow III in Fig. 1, and

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Verbundbahn. Fig. 4 shows a cross section through a composite sheet.

Eine Kaschiermaschine 1, die in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, dient der Herstellung mehrlagiger, endloser Verbundbahnen 2. Der Aufbau der Kaschiermaschine 1 wird entlang der Arbeits-Richtung 3 beschrieben. Eine Grundbahn 4 wird von einem Vorrat einer Speicher-Einheit 5 zugeführt, wobei die Grundbahn 4 über zahlreiche Umlenk-Walzen 6 herumgeführt wird, wodurch eine Schwankung der Transportgeschwindigkeit und der Spannung der Grundbahn 4 in den nachgeordneten Einheiten ausgeglichen werden kann. Anschließend wird die Grundbahn 4 einem Streichwerk 7 zugeführt, in dem die Grundbahn 4 einseitig mit einer Klebeschicht 7a, ins besondere aus einem Polyurethan-Kleber, beschichtet wird. Anschließend wird die Grundbahn 4 durch eine Bahndicken-Meßeinrichtung 8 geführt, in der die gleichmäßige Beschichtung der Grundbahn 4 mit dem Kleber ge prüft wird. Danach passiert die Grundbahn 4 einen aus drei Heizelementen 9, 10, 11 bestehenden Trockenkanal 12, in dem die Kleberschicht 7a im Luftstrom vorgetrocknet wird. Die austretenden Lösungsmittel werden über einen Abzug 13 abgeführt. Die Temperaturführung ist derart, daß in den Heizelementen 9 und 11 eine Temperatur von ungefähr 40°C und in dem Heizelement 10 eine Temperatur von ungefähr 80°C herrscht. Anschlie ßend wird die Grundbahn 4 einer Kaschier-Vorrichtung 14 zugeführt. In dieser werden zwei Deckbahnen 15, 16, deren Breite D₁ bzw. D₂ kleiner ist als die Breite G der Grundbahn 4, auf diese nebeneinander aufkaschiert. Es kann sich auch um drei oder mehr Deckbahnen handeln. Die so entstehende Dreischichtbahn 17 wird einer Kühl-Einheit 18 zugeführt, in der diese ab gekühlt wird. Anschließend wird die Dreischichtbahn 17 auf einer Rolle 19 aufgerollt. In weiteren, in Fig. 1 nicht dargestellten Schritten werden an der freien Seite der Grundbahn 4 mehrere sogenannte Fixierstriche 20, 21, 22, d. h. dünne Schichten, aus Polyurethanlösung aufgebracht und erwärmt, um die vorhandenen Lösungsmittel zu entfernen. Anschließend wird auf den Fixierstrich 22 eine selbstklebende Pthalsäureanhydrid(PSA)-Folie 23 aufkaschiert, wodurch die Verbundbahn 2 entsteht.A laminating machine 1 , which is shown schematically in FIG. 1, is used to produce multilayer, endless composite webs 2 . The construction of the laminating machine 1 is described along the working direction 3 . A base web 4 is fed from a supply to a storage unit 5 , the base web 4 being guided around numerous deflection rollers 6 , as a result of which a fluctuation in the transport speed and the tension of the base web 4 in the downstream units can be compensated for. Subsequently, the base web 4 is fed to a coating unit 7 , in which the base web 4 is coated on one side with an adhesive layer 7 a, in particular made of a polyurethane adhesive. The base web 4 is then passed through a web thickness measuring device 8 , in which the uniform coating of the base web 4 with the adhesive is checked. Then the base web 4 passes through a drying channel 12 consisting of three heating elements 9 , 10 , 11 , in which the adhesive layer 7 a is pre-dried in an air stream. The escaping solvents are removed via a trigger 13 . The temperature control is such that there is a temperature of approximately 40 ° C. in the heating elements 9 and 11 and a temperature of approximately 80 ° C. in the heating element 10 . Subsequently, the base web 4 is fed to a laminating device 14 . In this two cover sheets 15 , 16 , the width D ₁ or D _{2 of which is} smaller than the width G of the base sheet 4 , are laminated onto this side by side. It can also be three or more cover sheets. The resulting three-layer web 17 is fed to a cooling unit 18 , in which it is cooled. The three-layer web 17 is then rolled up on a roll 19 . In further steps, not shown in FIG. 1, a plurality of so-called fixing lines 20 , 21 , 22 , ie thin layers, made of polyurethane solution are applied and heated on the free side of the base web 4 in order to remove the solvents present. A self-adhesive phthalic anhydride (PSA) film 23 is then laminated onto the fixing line 22, as a result of which the composite web 2 is formed.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 der Aufbau der Kaschier-Vorrichtung 14 genauer beschrieben. Die Kaschier-Vorrich tung 14 weist eine um eine Achse 24 drehbar gelagerte Andrück-Walze 25 auf, die wie die nachfolgend erwähnten Walzen an einem Maschinengestell befestigt ist. Parallel zur Walze 25 ist eine um eine Achse 26 drehbar gela gerte Kaschier-Walze 27 vorgesehen, wobei zwischen der Andrück-Walze 25 und der Kaschier-Walze 27 ein Kaschier-Spalt 28 gebildet ist. Die Wal zen 25 und 27 sind zumindest geringfügig länger als die Breite G der Grundbahn 4. Oberhalb der Walzen 25, 27 ist um eine Achse 29 drehbar gelagert eine Rolle 30 mit der Deckbahn 15 angeordnet. Die Rolle 30 ist parallel zur Achse 29 durch einen Stell-Motor 31 über eine Spindel 32 in einem Lager 32a geführt verschiebbar. Es ist auch möglich, die Verschie bung der Rolle 30 parallel zur Achse 29 derart auszugestalten, daß sie von Hand durchführbar ist. Unterhalb der Walzen 25, 27 ist ebenfalls um eine Achse 33 drehbar gelagert eine Rolle 34 mit der Deckbahn 16 vorgesehen. Die einseitig auf ihrer Oberseite 35 mit der Kleberschicht 7a beschichtete Grundbahn 4 wird über eine Steuer-Walze 36, die dafür sorgt, daß die Grundbahn 4 entlang einer ihrer Außenkanten vorpositioniert ist, über die Andrück-Walze 25 dem Kaschier-Spalt 28 zugeführt. Die Deckbahn 15 wird über eine Umlenk-Walze 37 der Kaschier-Walze 27 zugeführt. Eben so wird die Deckbahn 16 der Kaschier-Walze 27 zugeführt. Die Deckbah nen 15 und 16 laufen unmittelbar nebeneinander unter Bildung eines Bahn- Spaltes 38 der Breite B auf die Kaschier-Walze 27, bevor beide Bahnen 15, 16 in den Kaschier-Spalt 28 laufen und dort an die beschichtete Grundbahn 4 gedrückt werden, wodurch die Dreischichtbahn 17 entsteht, die über Um lenk-Walzen 39 der Kühl-Einheit 18 zugeführt wird. Die Breiten der Deck bahnen 15, 16, nämlich D₁ und D₂, sind derart gewählt, daß D₁ + D₂ unge fähr so groß ist wie G und insbesondere etwas kleiner als G ist. Oberhalb des Bahn-Spalts 38 an der Kaschier-Walze 27 ist eine Bahnspaltbreiten- Meßeinrichtung 40 vorgesehen, die die Breite B des Bahnspalts 38 mißt. Diese Messung erfolgt durch eine digitale Kamera mit einer nachgeschalte ten Bildverarbeitungseinheit. Die Bahnspalten-Meßeinrichtung 40 ist über eine Verbindungs-Leitung 41 mit dem Stell-Motor 31 verbunden.The structure of the laminating device 14 is described in more detail below with reference to FIGS. 2 and 3. The Kaschier-Vorrich device 14 has a pressure roller 25 rotatably mounted about an axis 24 , which, like the rollers mentioned below, is fastened to a machine frame. In parallel to the roller 25 , a laminating roller 27 rotatably mounted about an axis 26 is provided, a laminating gap 28 being formed between the pressing roller 25 and the laminating roller 27 . The Wal zen 25 and 27 are at least slightly longer than the width G of the base web 4th Above the rollers 25 , 27 , a roller 30 with the cover sheet 15 is rotatably mounted about an axis 29 . The roller 30 is guided parallel to the axis 29 by a servo motor 31 via a spindle 32 in a bearing 32 a. It is also possible to design the displacement of the roller 30 parallel to the axis 29 such that it can be carried out by hand. Below the rollers 25 , 27 , a roller 34 with the cover sheet 16 is also rotatably mounted about an axis 33 . The one-sided on its upper surface 35 with the adhesive layer 7 a coated base web 4 is via a control roller 36, which ensures that the base web 4 along one of its outer edges is pre-positioned, the laminating nip supplied via the pressure-applying roller 25 28th The cover web 15 is fed to the laminating roller 27 via a deflection roller 37 . In the same way, the cover web 16 is fed to the laminating roller 27 . The Deckbah NEN 15 and 16 run directly next to each other to form a web gap 38 of width B on the laminating roller 27 before both webs 15 , 16 run into the laminating gap 28 and are pressed there against the coated base web 4 , whereby the three-layer web 17 is formed, which is fed to the cooling unit 18 via steering rollers 39 . The widths of the deck tracks 15 , 16 , namely D ₁ and D ₂ , are chosen such that D ₁ + D _{2 is} approximately as large as G and in particular is somewhat smaller than G. Above the web gap 38 on the laminating roller 27 , a web gap width measuring device 40 is provided, which measures the width B of the web gap 38 . This measurement is carried out by a digital camera with a downstream image processing unit. The web column measuring device 40 is connected via a connection line 41 to the adjusting motor 31st

Im folgenden wird die Funktion der Kaschier-Vorrichtung 14 hinsichtlich der Einstellung der Breite B des Bahn-Spaltes 38 beschrieben. Durch die Meßeinrichtung 40 wird zu jedem Zeitpunkt die Breite B des Bahn-Spalts 38 gemessen. Für die Breite B sollte gelten: 0,001 mm ≦ B ≦ 5 mm, insbesondere 0,1 mm ≦ B ≦ 2,5 mm und besonders vorteilhaft 0,2 mm ≦ B ≦ 1 mm. Bei typischen Anwendungen im Halbleiterbereich darf die Breite B nicht bei mehr als 2 mm liegen. Auf der anderen Seite darf es unter keinen Umständen zu einem Überlappen der Deckbahnen 15 und 16 kommen, da die so entstehende Verbundbahn 2 für viele Verwendungszwecke voll kommen ungeeignet wäre. Die von der Meßeinrichtung 40 gemessene Breite B wird an den Stell-Motor 31 weitergegeben. Sollte sie sich als zu klein oder zu groß erweisen, so wird die Rolle 30 parallel zur Achse 29 verschoben, was eine entsprechende Änderung der Breite B zur Folge hat.The function of the laminating device 14 with regard to the setting of the width B of the web gap 38 is described below. The width B of the web gap 38 is measured by the measuring device 40 at all times. The following should apply to the width B: 0.001 mm ≦ B ≦ 5 mm, in particular 0.1 mm ≦ B ≦ 2.5 mm and particularly advantageously 0.2 mm ≦ B ≦ 1 mm. In typical applications in the semiconductor sector, the width B must not be more than 2 mm. On the other hand, under no circumstances should the cover sheets 15 and 16 overlap, since the resulting composite sheet 2 would be completely unsuitable for many purposes. The width B measured by the measuring device 40 is passed on to the servomotor 31 . If it turns out to be too small or too large, the roller 30 is displaced parallel to the axis 29 , which results in a corresponding change in the width B.

Im folgenden erfolgt eine genauere Beschreibung des Aufbaus der Ver bundbahn 2. Bei den Deckbahnen 15, 16 handelt es sich um Bahnen eines Poliermaterials zum Polieren von Siliziumscheiben. Deckbahnen dieser Art werden mit einer Breite D₁, D₂ von bis zu ungefähr 1400 mm produziert. Bei der Grundbahn 4 handelt es sich um ein Vlies, das typischerweise in einer Breite G von ungefähr 1800 mm verarbeitet wird. Es sind jedoch Breiten G von bis zu 3600 mm und mehr möglich. Die Fixierstriche 20, 21, 22 dienen als Sperrschicht gegen die chemischen Materialien, mit denen die Siliziumscheiben behandelt werden. Durch die oben beschriebene Ka schiermaschine 1 ist es möglich, Verbundbahnen 2 in einer Breite bereitzu stellen, bei denen die Deckbahn 15, 16, die aus produktionstechnischen Gründen nur in einer geringeren Breite auf dem Weltmarkt zur Verfügung stehen, auf eine Grundbahn 4 größerer Breite aufkaschiert werden, wo durch Verbundbahnen 2 sehr viel größerer Breite erzeugt werden können. Dies hat in vielen technischen Bereichen, insbesondere bei der Halbleiter herstellung große produktionstechnische Vorteile. The following is a more detailed description of the structure of the Ver bundbahn 2 . The cover sheets 15 , 16 are sheets of a polishing material for polishing silicon wafers. Cover sheets of this type are produced with a width D ₁ , D ₂ of up to approximately 1400 mm. The base web 4 is a fleece, which is typically processed in a width G of approximately 1800 mm. However, widths G of up to 3600 mm and more are possible. The fixing lines 20 , 21 , 22 serve as a barrier layer against the chemical materials with which the silicon wafers are treated. The above-described kasching machine 1 makes it possible to provide composite webs 2 with a width in which the cover web 15 , 16 , which are only available in a smaller width on the world market for production reasons, laminated onto a base web 4 of greater width be where a much larger width can be generated by composite webs 2 . This has major advantages in many technical areas, particularly in the manufacture of semiconductors.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, nicht nur die Rolle 30, sondern auch die Rolle 34 axial verschiebbar vorzusehen. In diesem Fall kann die Breite B sowohl durch eine Verschiebung der Rolle 30 als auch der Rolle 34 eingestellt werden. Es ist darüber hinaus möglich, die Anpassung des Bahn-Spalts 38 durch eine axiale Verschiebung der Umlenk-Walze 37 vorzunehmen. Dies ist vor allem für kleine Änderungen der Breite B besonders geeignet.According to a second embodiment of the invention, it is possible to provide not only the roller 30 but also the roller 34 in an axially displaceable manner. In this case, the width B can be adjusted both by moving the roller 30 and the roller 34 . It is also possible to adjust the web gap 38 by axially displacing the deflection roller 37 . This is particularly suitable for small changes in width B.

Claims

1. Laminating device ( 14 )

a) with a rotatably mounted first laminating roller ( 25 ),
b) with a rotatably mounted second laminating roller ( 27 ) arranged parallel to the first laminating roller ( 25 ),
c) wherein between the first laminating roller ( 25 ) and the second laminating roller ( 27 ) a laminating gap ( 28 ) for laminating at least one first cover sheet ( 15 ) and a second cover sheet ( 16 ) arranged next to this onto a base sheet ( 4 ) is formed,
d) with a base web feed device for feeding the base web ( 4 ) to the laminating gap ( 28 ),
e) with a first web supply device for providing and feeding the first cover web ( 15 ) to the laminating gap ( 28 ),
f) with a second web supply device for providing and feeding the second cover web ( 16 ) to the laminating gap ( 28 ),
g) with a positioner device assigned to the first web supply device for adjusting the position of the first cover web ( 15 ) transversely to its longitudinal direction in the laminating gap ( 28 ), and
h) with a web gap width measuring device ( 40 ) for measuring the width B of a web gap ( 38 ) delimited between the first cover web ( 15 ) and the second cover web ( 16 ),
i) wherein the web gap width measuring device ( 40 ) is connected to the positioning device for automatically regulating the width B of the web gap ( 38 ).

2. Laminating device ( 14 ) according to claim 1, characterized in that one of the second web storage device assigned Po sitioning device for adjusting the position of the second cover web ( 16 ) transverse to its longitudinal direction in the laminating gap ( 28 ) is provided.

3. laminating apparatus (14) according to claim 1 or 2, characterized in that the first sheet-supply means comprises a roller shaft (29) rotatably mounted roller (30) web to the first cover (15) ,

4. Laminating device ( 14 ) according to claim 3, characterized in that the roller ( 30 ) parallel to the roller axis ( 29 ) can be pushed ver.

5. laminating device ( 14 ) according to claim 4, characterized in that a servomotor ( 31 ) for displacing the roller ( 30 ) is provided.

6. laminating device ( 14 ) according to one of the preceding and workman surface, characterized in that the first web supply device means the laminating gap ( 28 ) against the transport direction of the first cover web ( 15 ) upstream deflection roller ( 37 ).

7. laminating device ( 14 ) according to claim 6, characterized in that the deflecting roller ( 37 ) is rotatably mounted about an axis and is displaceable parallel to this axis.

8. Laminating device ( 14 ) according to claim 5, characterized in that the web gap width measuring device ( 40 ) with the servomotor ( 31 ) for automatically controlling the width B of the web gap ( 38 ) is electrically conductively connected.

9. Laminating device ( 14 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the following applies to the width B of the web gap ( 38 ): 0.001 mm ≦ B ≦ 5 mm, in particular 0.1 mm ≦ B ≦ 2, 5 mm and particularly advantageous 0.2 mm ≦ B ≦ 1 mm.