JP2003039554A

JP2003039554A - 加熱圧着方法及び装置

Info

Publication number: JP2003039554A
Application number: JP2001229673A
Authority: JP
Inventors: Akio Hasebe; 明男長谷部
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-07-30
Filing date: 2001-07-30
Publication date: 2003-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】加熱圧着方法及び装置において、被処理体と
接着体に対する熱伝導を制御することによる両者の良好
な接着を得るための方法及び装置。【解決手段】重ねた被処理体と接着体とを、被処理体
側から加熱する熱盤上で加圧して被処理体と接着体とを
加熱圧着する方法及び装置において、被処理体と接着体
とに対する加減圧動作に連動して昇降する複数の支持体
で被処理体を支持しておく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被処理体と接着体
とを加熱しながら加圧して加熱圧着するための加熱圧着
方法及び加熱圧着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、加熱圧着方法として、食品梱包や
ラベル等に使用されるヒートシール法、太陽電池等の被
処理物の樹脂封止を実現するための真空ラミネート法、
ロール状複合樹脂材料等の連続生産に適したロールラミ
ネート法等が知られている。また、上記の加熱圧着方法
を利用した設備には、加熱処理に続き被処理体を冷却す
るための冷却処理方法を組み込んだ製造設備もある。い
ずれの処理方法も被処理体を個別に処理するバッチ方式
が現在のところ主流である。

【０００３】この中で、真空ラミネート法は、おもに板
状の被処理体に対し複数の機能材料を積層し封止する用
途に使用される。具体的には、太陽電池等の比較的大型
の板状半導体の封止に好適に使用される。太陽電池の封
止に用いられる方法は、ラミネーター内の加熱あるいは
加熱と冷却が可能な熱盤上に太陽電池と封止材料を積層
し、ラミネーターのチャンバー内を真空にし、熱盤と反
対側に設けられた加圧フィルムに大気圧をかけ、封止材
料と太陽電池を加圧状態にし、さらに熱盤から発生させ
た熱で加熱することにより太陽電池と封止材料を熱融着
させ封止する。また、この方法の応用として、特開平７
−３３５９２１号公報に開示されているように、光起電
力素子上に電力集電用の電極を作成する方法等がある。
熱加圧を行う装置に関しては、例えば、特開平１０−１
２８７７７号公報に開示されているプレス装置等が挙げ
られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような加熱圧着方
法及びそれを実現する加熱圧着装置において、工業生産
性を高めるには、熱盤は常に加熱状態を保持し、被処理
体の搬入後ただちに加熱圧着処理が可能となっているこ
とが望ましい。

【０００５】しかし、被処理体を熱盤上に直接搬入設置
する従来の方法及び装置では、被処理体の搬入設置と同
時に被処理体に対する加熱が始まり、加圧動作までの時
間差により、接着体に含まれる接着剤の軟化や硬化反応
が進行し、被処理体に対する接着体のずれや接着力不足
等による接着不良が発生し製造歩留まりの悪化を招くこ
とがあった。また、前記被処理体に対する加圧動作時間
のブレにより、加熱条件が安定しない、条件設定に時間
がかかる等の弊害が生じることもあった。特に高温高速
で加熱圧着する方法において、被処理体や接着体の過熱
による熱膨張や熱変形により製造歩留まりの悪化や最悪
の場合は製品に異常をきたす場合もあった。

【０００６】また、被処理体が高温の熱盤上に常時接触
しているため、加熱圧着終了後も被処理体の搬出までの
時間に加熱が継続され、被処理体に熱的ダメージを与え
る可能性も少なくなかった。さらには、被処理体の簡便
な冷却が困難であると共に、被処理体のハンドリングが
容易ではないという課題があった。

【０００７】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、被処理体と接着体とに対する熱伝導を適切に制御
し、両者の良好な接着を得るための加熱圧着方法及び加
熱圧着装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の第１の発明は、重ねた被処理体と接着体とを前記被処
理体側から加熱する熱盤と、前記被処理体と、前記接着
体と、を前記接着体側から加圧板にて加圧する、前記被
処理体と前記接着体との加熱圧着方法において、前記被
処理体と前記接着体とに対する加減圧動作に連動して昇
降する複数の支持体で前記被処理体を支持することを特
徴とする。

【０００９】上記課題を解決するための第２の発明は、
重ねた被処理体と接着体とを前記被処理体側から加熱す
る熱盤と、前記被処理体と、前記接着体と、を前記接着
体側から加圧板にて加圧する、前記被処理体と前記接着
体との加熱圧着方法において、前記加圧板による加圧時
に前記熱盤側に弾性的に押し込められる複数の支持体で
前記被処理体を支持することを特徴とする。

【００１０】上記課題を解決するための第３の発明は、
重ねた被処理体と接着体とを前記被処理体側から加熱す
る熱盤と、加圧用気密シートとの間に、前記被処理体と
前記接着体とを配置し、前記熱盤と前記加圧用気密シー
トとの間の領域を真空吸引することで前記加圧用気密シ
ートにより前記被処理体と前記接着体とを加圧する、前
記被処理体と前記接着体との加熱圧着方法において、前
記被処理体と前記接着体とに対する加減圧動作に連動し
て昇降する複数の支持体で前記被処理体を支持すること
を特徴とする。

【００１１】上記課題を解決するための第４の発明は、
重ねた被処理体と接着体とを前記被処理体側から加熱す
る熱盤と、加圧用気密シートとの間に、前記被処理体と
前記接着体とを配置し、前記熱盤と前記加圧用気密シー
トとの間の領域を真空吸引することで前記加圧用気密シ
ートにより前記被処理体と前記接着体とを加圧する、前
記被処理体と前記接着体との加熱圧着方法において、前
記加圧用気密シートによる加圧時に熱盤側に弾性的に押
し込められる複数の支持体で前記被処理体を支持するこ
とを特徴とする。

【００１２】本発明は、上記第３、第４の発明におい
て、「前記加圧用気密シートは、樹脂フィルムであるこ
と」、を好ましい態様として含むものである。

【００１３】更に本発明は、上記第１から第４の発明に
おいて、「前記支持体は、柱形状であること」、「前記
被処理体が光起電力素子であり、前記接着体が少なくと
も１層の導電性接着剤で被覆された金属線体からなる集
電電極であること」、を好ましい態様として含むもので
ある。

【００１４】また、上記課題を解決するための第５の発
明は、重ねた被処理体と接着体とを前記被処理体側から
加熱する熱盤と、前記熱盤と前記被処理体と前記接着体
とを前記接着体側から加圧する加圧板と、を少なくとも
備えた、前記被処理体と前記接着体とを加熱圧着する加
熱圧着装置において、前記被処理体を支持するための複
数の支持体を有し、該支持体は前記被処理体と前記接着
体とに対する加減圧動作に連動して昇降することを特徴
とする。

【００１５】上記課題を解決するための第６の発明は、
重ねた被処理体と接着体とを前記被処理体側から加熱す
る熱盤と、前記熱盤と前記被処理体と前記接着体とを前
記接着体側から加圧する加圧板と、を少なくとも備え
た、前記被処理体と前記接着体とを加熱圧着する加熱圧
着装置において、前記被処理体を支持するための複数の
支持体を有し、該支持体は前記加圧板による加圧時に前
記熱盤側に弾性的に押し込められることを特徴とする。

【００１６】上記課題を解決するための第７の発明は、
重ねた被処理体と接着体とを前記被処理体側から加熱す
る熱盤と、加圧用樹脂フィルムと、を少なくとも備え、
前記熱盤と前記加圧用樹脂フィルムとの間に前記被処理
体と前記接着体とを配置し、該被処理体と接着体とが配
置された領域を真空吸引することで前記加圧用樹脂フィ
ルムにより前記被処理体と前記接着体とを加圧し前記被
処理体と前記接着体とを加熱圧着する加熱圧着装置にお
いて、前記被処理体を支持するための複数の支持体を有
し、該支持体は前記被処理体と前記接着体とに対する加
減圧動作に連動して昇降することを特徴とする。

【００１７】上記課題を解決するための第８の発明は、
重ねた被処理体と接着体とを前記被処理体側から加熱す
る熱盤と、加圧用樹脂フィルムと、を少なくとも備え、
前記熱盤と前記加圧用樹脂フィルムとの間に前記被処理
体と前記接着体とを配置し、該被処理体と接着体とが配
置された領域を真空吸引することで前記加圧用樹脂フィ
ルムにより前記被処理体と前記接着体とを加圧し前記被
処理体と前記接着体とを加熱圧着する加熱圧着装置にお
いて、前記被処理体を支持するための複数の支持体を有
し、該支持体は前記加圧用気密シートによる加圧時に熱
盤側に弾性的に押し込められることを特徴とする。

【００１８】本発明は、上記第７、第８の発明におい
て、「前記加圧用気密シートは、樹脂フィルムであるこ
と」、を好ましい態様として含むものである。

【００１９】更に本発明は、上記第５から第８の発明に
おいて、「前記支持体は、柱形状であること」、「前記
被処理体が光起電力素子であり、前記接着体が少なくと
も１層の導電性接着剤で被覆された金属線体からなる集
電電極であること」、を好ましい態様として含むもので
ある。

【００２０】本発明の加熱圧着方法及び加熱圧着装置に
より、被処理体及び接着体への熱伝導の制御が容易に実
現でき、また支持体によって作り出される被処理体と熱
盤との間隙を利用した治具等による搬送方法が可能とな
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる加熱圧着方
法及び加熱圧着装置の具体的な実施の形態を説明する
が、本発明はこれらに限定される物ではない。

【００２２】図１、図２は本発明の加熱圧着装置の一実
施形態を示す模式的側面図である。図１において、１０
１は熱盤、１０２は被処理体、１０３は接着体、１０４
は加圧板であり、１０６は本発明の特徴である支持体の
一実施形態である支持柱である。図２において、図１と
同じ符号は同じ部材を指しており、１０５は加圧用気密
シートの一実施形態である加圧用樹脂フィルム、１０８
は加圧用樹脂フィルム吸着穴、１０９は脱気用穴、１１
０は吸着溝、１１１は真空ポンプ、１１２、１１３は電
磁弁、１１４、１１５は配管、１１７、１１８は真空計
を指している。

【００２３】支持体の形状は、被処理体を安定して保持
できる形態ならどのような形状でも良いが、熱盤１０１
の熱伝導や熱効率、機械的な加工性等を考慮して直径
０．５ｃｍから１．５ｃｍの円柱形態や前記直径に内接
する多角柱等の形態が最適であり、本実施形態において
も支持柱１０６として示している。熱盤１０１上での配
列については被処理体１０２の形状や重量に合わせて最
適設計すればよい。一例として、図５に示すような配置
が挙げられる。また、支持体の材質は、熱的強度や加工
性を考慮しシリコンやフッ素等を配合した耐熱性プラス
チックやアルミニウム等の金属及びセラミック等の磁器
が最適である。また、支持体自体を、バネや、加熱条件
に耐えうる耐熱性のゴムなどの弾性体によって構成する
こともできる。

【００２４】加熱用熱盤１０１は、加熱圧着に必要な熱
量が十分に得られるように、熱容量の大きな金属板等を
用いることが好ましい。熱盤１０１の加熱には、温度制
御が容易な電気ヒーターが好ましく使用できるが、高温
の油を熱盤内の配管に循環させて加熱する方法もある。
また、加圧用樹脂フィルムによる真空加熱圧着を行う場
合は、熱盤１０１に真空ポンプ１１１につながる複数個
の加圧用樹脂フィルム１０５吸着用の加圧用樹脂フィル
ム吸着穴１０８や吸着溝１１０及び脱気用穴１０９を設
け、加圧用樹脂フィルム１０５と熱盤１０１との間の領
域の密閉と、真空吸引を行えるようにしておけばよい。
一例として、図１１に示すような配置が挙げられる。図
１１において、図２と同じ符号は同じ部材を指してお
り、小黒丸のうち、吸着溝１１０に接しているものが加
圧用樹脂フィルム吸着穴１０８である。

【００２５】加圧板１０４は、被処理体と接着体とを加
熱圧着するための圧力を適切にかけられる強度と形状を
有していれば特に制限はない。例えば、金属板などが好
ましく使用可能である。

【００２６】加圧用気密シートとしては、所望の使用条
件に耐えうる耐熱性、柔軟性、強度を備えていれば特に
制限はないが、シリコン系やフッ素系の樹脂フィルム、
ガラス繊維とシリコン樹脂やフッ素樹脂による複合フィ
ルムのような、熱的に安定な樹脂フィルムが好適に用い
られ、本実施形態においても加圧用樹脂フィルム１０５
として示している。

【００２７】図３、図４、図９、図１０は本発明の加熱
圧着方法の実施形態を説明する模式的側面図である。特
に図３、図４は、図１に示した加圧において加圧板を用
いる場合に対応し、図９、図１０は、図２に示した加圧
において加圧用気密シートを用いる場合に対応する。

【００２８】これらの図３、図４、図９、図１０におい
ても、図１、図２と同じ符号は同じ部材を指している。
図３、図４において１０７はバネである。図９、図１０
において１１６は加圧用樹脂フィルム１０５と熱盤１０
１との間の空間を指しており、後に詳述する加圧時に
は、この空間を真空吸引して加圧を行う。

【００２９】支持柱１０６の昇降動作は、簡便にはバネ
１０７等の弾性体を用いることにより実現でき、安価で
好ましい形態といえる。他にも、弾性体として耐熱性の
ゴムを用いたり、エア・シリンダーの空気弾性を用いる
形態も可能である。また加圧板１０４または加圧用樹脂
フィルム１０５の昇降動作に連動して動作するエア・シ
リンダー等を利用した可動装置により昇降させることも
できる。図９、図１０には、バネ１０７を明示していな
いが、図３、図４と同様の構成が可能である。

【００３０】具体的な工程としては、まず接着体１０３
は被処理体１０２上の接着位置にあらかじめ重ね合わせ
た状態で用意し、熱盤１０１上にバネ１０７の張力によ
り突出している複数の支持柱１０６上へ治具等を用いて
搬入する。

【００３１】前記治具は熱的に安定な金属等の材質でで
きた簡単な櫛形形状等の板や棒でも、また自動化を考慮
したオートハンド装置でもよく、支持柱１０６によって
作り出された間隙を利用して不図示の治具を挿入するよ
うにして被処理体１０２を支持柱１０６上に配置する。
この状態での被処理体１０２は、加熱源である熱盤１０
１から支持柱１０６の突出高さによる距離をおいて位置
しているため、熱盤１０１からの急激な熱伝導は発生せ
ず、いわゆる予熱状態にある。支持柱１０６の熱盤１０
１からの突出高さは、熱盤１０１の厚みや加熱温度及び
前記治具の挿入しやすさ等を考慮し０．３ｃｍから１．
５ｃｍ程度が最適である。

【００３２】次に加熱圧着のために加圧板１０４または
加圧用樹脂フィルム１０５を被処理体１０２上に押し当
てる。その後、加圧板を用いる場合には、周知の機械的
な加圧装置等により加圧すれば良いし、加圧用樹脂フィ
ルムを用いて真空加熱圧着を行う場合には、加圧用樹脂
フィルム１０５が熱盤１０１表面に密着する直前あるい
は同時に、加圧用樹脂フィルム吸着穴１０８と吸着溝１
１０から真空ポンプ１１１を使用して加圧用樹脂フィル
ム１０５を熱盤１０１に密着させ、続いて熱盤１０１に
設けた脱気用穴１０９を通じて加圧用樹脂フィルム１０
５と熱盤１０１との間の空間１１６の脱気を真空ポンプ
１１１で行えばよい。このとき支持柱１０６は、加圧板
１０４または加圧用樹脂フィルム１０５により被処理体
１０２とともに押し下げられ、熱盤１０１内に埋没し、
被処理体１０２と熱盤１０１は密着し、加熱圧着に必要
な熱伝導が開始される。

【００３３】加熱圧着時間は、市販のタイマーを用いる
ことで簡単に制御できるが、最も望ましいのは、加圧、
加熱、減圧の一連の動作シーケンスをシーケンサーやコ
ンピューター等によってプログラミングできるようにす
れば汎用性に富み、条件設定管理等にも利用できる。

【００３４】次に減圧のために加圧板１０４または加圧
用樹脂フィルム１０５を被処理体１０２上から離脱させ
る。加圧用樹脂フィルム１０５の場合には、熱盤１０１
に設けた脱気用穴１０９と加圧用樹脂フィルム吸着穴１
０８とを通じて大気開放を加圧用樹脂フィルム１０５の
熱盤１０１からの離脱の直前あるいは同時に実施すれば
よい。減圧動作と同時に支持柱１０６は、前記バネ１０
７やエア・シリンダー等の可動装置にて押し出され、被
処理体１０２を熱盤１０１から離脱させるため、被処理
体１０２に対する熱伝導は遮断され自然冷却状態とな
る。このとき冷却を促進するために被処理体１０２に対
しスポット・クーラーやエア・ブロー等による冷却風を
送風してもよい。

【００３５】被処理体１０２の搬出は、搬入の際に使用
した前記治具を使用し、支持柱１０６によって作り出さ
れた間隙を利用して治具を挿入するようにし、被処理体
１０２を取り出せばよい。

【００３６】被処理体１０２と接着体１０３が加熱圧着
装置に未搬入で、加熱圧着が行われていない待機状態で
は、被処理体１０２と接着体１０３の昇温時間の短縮及
び熱盤１０１の保温のために、加圧板１０４または加圧
用樹脂フィルム１０５を熱盤１０１に密着した状態で保
持しておくことが望ましい。ただし、長期的には、加圧
用気密シートの熱劣化等による使用寿命を考慮して前記
保持時間を設定したほうがよい。

【００３７】また、加熱圧着を連続で実施し続けた場
合、接着体１０３や被処理体１０２から染み出した接着
性材料等が加圧板１０４や加圧用樹脂フィルム１０５に
付着し、この接着性材料の接着力により被処理体１０２
が加圧板１０４や加圧用樹脂フィルム１０５に貼り付く
現象が起こる場合がある。そのため、接着体１０３や被
処理体１０２に使用されている接着性材料の熱盤１０
１、加圧板１０４及び加圧用樹脂フィルム１０５への流
出が懸念される場合は、熱盤１０１、加圧板１０４及び
加圧用樹脂フィルム１０５に対し離型処理等を行っても
よい。

【００３８】例えば、被処理体１０２が金属等の磁性体
である場合は、図６に示すように、前記貼り付き現象を
回避するために支持柱１０６内に永久磁石４０１を配置
し、被処理体１０２を加圧板１０４や加圧用樹脂フィル
ム１０５から引き剥がすようにすることが好ましい。永
久磁石４０１は、前記貼り付き現象を回避できる磁力を
持つ磁石ならどのようなものでもよいが、耐熱性や保磁
力の高いサマリウム・コバルト系磁石が好適である。

【００３９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるも
のではない。

【００４０】（実施例１）図１において、被処理体１０
２として図７に示すＳＵＳ基板２０１を、接着体１０３
として図７に示す被覆用熱融着フィルム２０２を用い被
覆鋼板を形成した。

【００４１】まず、被覆用熱融着フィルム２０２を以下
の手順で作成した。

【００４２】被覆用フィルムは、厚さ約５０μｍの耐候
性にすぐれるＥＴＦＥを使用し、フィルムの片面にコロ
ナ処理機でコロナ処理を施し接着剤による接着を可能に
した。次に、フェノキシ樹脂６０重量部を溶剤シクロヘ
キサノン４０重量部に溶解させ接着剤を作成した。前記
接着剤をスキージで被覆用フィルムのコロナ処理面に均
一に塗布し、熱風オーブンにて９０℃の温度に３０分間
保持し溶剤を揮発させ被覆用熱融着フィルム２０２を作
成した。

【００４３】そして、図７に示すように、面積が３５ｃ
ｍ×３５ｃｍ、厚さ０．１５ｍｍのＳＵＳ基板２０１の
上に３４ｃｍ×３４ｃｍの前記被覆用熱融着フィルム２
０２を配置した。

【００４４】次に被覆用熱融着フィルム２０２を上に
し、治具を用いて熱盤１０１からバネ１０７の張力によ
り突出している支持柱１０６の上に配置し、加圧板１０
４により支持柱１０６を下降させ加熱圧着を行った。支
持柱１０６は材質をテフロン（登録商標）、形態を直径
１ｃｍで長さ１ｃｍの円柱状とし、図５に示すように配
置した。また、図３に示すように加圧板１０４等による
圧力が加わらない状態では、支持柱１０６は熱盤１０１
内に設置されたバネ１０７により突出している。

【００４５】熱盤１０１からの加熱によりフィルム形成
面上温度が１５０℃になるようにあらかじめ条件設定
し、加圧板１０４の降下完了から６０秒間の加熱圧着を
行った。加熱圧着終了後、加圧板１０４を上昇させ、熱
盤１０１からバネ１０７の張力により突出してきた支持
柱１０６によって作り出された熱盤１０１とＳＵＳ基板
２０１の間隙に治具を挿入し、被覆用熱融着フィルム２
０２接着後の被覆鋼板を取り出した。被覆用熱融着フィ
ルム２０２が均一に貼られ、外観的にも問題ない被覆鋼
板ができた。

【００４６】（実施例２）図２において、加圧用樹脂フ
ィルム１０５として厚さ約５０μｍのＰＴＦＥフィルム
を使用し、実施例１と同様に、被処理体１０２として図
７に示すＳＵＳ基板２０１を、接着体１０３として図７
に示す被覆用熱融着フィルム２０２を用い被覆鋼板を形
成した。

【００４７】まず、実施例１と同様に被覆用熱融着フィ
ルム２０２を作成し、ＳＵＳ基板２０１の上に配置し
た。

【００４８】また、熱盤１０１には、加圧用樹脂フィル
ム１０５との密閉を確実にするために図１１に示すよう
に加圧用樹脂フィルム吸着穴１０８を結ぶように吸着溝
１１０を作成したものを用いた。

【００４９】次に被覆用熱融着フィルム２０２を上に
し、治具を用いて熱盤１０１からバネ１０７の張力によ
り突出している支持柱１０６の上に配置し、直ちに加圧
用樹脂フィルム１０５により支持柱１０６を下降させ加
熱圧着を行った。この状態を図９及び図１０を用いて説
明する。

【００５０】図９において、加圧用樹脂フィルム１０５
の下降と同時に真空ポンプ１１１と電磁弁１１２で加圧
用樹脂フィルム吸着穴１０８、吸着溝１１０及び配管１
１４を通じて真空吸引を行い、加圧用樹脂フィルム１０
５を熱盤１０１に吸着させた。続いて、加圧用樹脂フィ
ルム１０５と熱盤１０１との間の空間１１６の真空吸引
を熱盤１０１に設けられた脱気用穴１０９及び配管１１
５を通じて真空ポンプ１１１と電磁弁１１３を用いて行
った。図１０に示すように、前記空間の真空吸引を行う
ことにより加圧用樹脂フィルム１０５を介して大気圧が
ＳＵＳ基板２０１と被覆用熱融着フィルム２０２にかか
り、加圧が開始された。この時、配管１１５に接続した
真空計１１７で読み取った空間１１６の真空度は、−６
７ｋＰａ（Ｇａｕｇｅ）以下であった。

【００５１】支持柱１０６は材質をテフロン（登録商
標）、形態を実施例１と同形態の円柱状とし、図１１に
示すように配置した。また、図３に示すように加圧用樹
脂フィルム１０５等による圧力が加わらない状態では、
支持柱１０６は熱盤１０１内に設置されたバネ１０７に
より突出している。

【００５２】熱盤１０１からの加熱によりフィルム形成
面上温度が１５０℃になるようにあらかじめ条件設定
し、加圧用樹脂フィルム１０５の吸着から６０秒間の加
熱圧着を行った。加熱圧着終了後、加圧用樹脂フィルム
１０５と熱盤１０１間の真空状態を開放するために、電
磁弁１１２、１１３と熱盤１０１に設けた脱気用穴１０
９、加圧用樹脂フィルム吸着穴１０８を通じて大気開放
させた。同時に、加圧用樹脂フィルム１０５を上昇さ
せ、熱盤１０１からバネ１０７の張力により突出してき
た支持柱１０６によって作り出された熱盤１０１とＳＵ
Ｓ基板２０１の間隙に治具を挿入し、被覆用熱融着フィ
ルム２０２接着後の被覆鋼板を直ちに取り出した。被覆
用熱融着フィルム２０２が均一に貼られ、外観的にも問
題ない被覆鋼板ができた。

【００５３】（比較例１）比較として熱盤１０１の支持
柱１０６を除去した装置で実施例１と同様の加熱圧着を
実施した。

【００５４】実施例１と同様に、被覆用熱融着フィルム
２０２を作成し、ＳＵＳ基板２０１の上に配置した。

【００５５】次に被覆用熱融着フィルム２０１を上に
し、ＳＵＳ基板２０１端部をプライヤーで挟み、熱盤１
０１の上に直接配置した。このとき急激に加熱されたＳ
ＵＳ基板２０１が歪を生じていることが目視により観察
された。

【００５６】続いて、加圧板１０４を下降させ加熱圧着
を行った。熱盤１０１からの加熱によりフィルム形成面
上温度を１５０℃になるようにあらかじめ条件設定し、
加圧板１０４の降下完了から６０秒間の加熱圧着を行っ
た。

【００５７】加熱圧着終了後、加圧板１０４を上昇させ
熱盤１０１上にあるＳＵＳ基板２０１の端部をプライヤ
ーで挟み込み被覆用熱融着フィルム２０２接着後の被覆
鋼板を取り出した。

【００５８】作成した被覆鋼板は、被覆用熱融着フィル
ム２０２に数箇所のシワ及びＳＵＳ基板２０１の熱変形
が原因と考えられるフィルム貼り位置のズレが見られ
た。また、取り出し時については、熱盤１０１上に接触
している被処理体１０２であるＳＵＳ基板２０１の端部
を容易にプライヤー等で挟み取り出すことが困難であっ
た。

【００５９】（実施例３）図１において、被処理体１０
２として図８に示すＳＵＳ基板上に形成された光起電力
素子３０１を、接着体１０３として図８に示す導電性接
着剤で被覆された被覆ワイヤー３０２を用い、光起電力
素子３０１上に集電電極を形成した。

【００６０】まず、金属線体へコートする熱硬化性の導
電性接着剤を作成した。導電性材料としてカーボン・ブ
ラックを３５重量部、バインダーとしてウレタン樹脂５
９重量部、硬化剤としてイソシアネート９．５重量部、
溶剤としてブチルエーテールアセテート１２重量部、メ
チルエチルケトン８重量部をペイントシェーカーで分散
し、導電性接着剤とした。

【００６１】自作のワイヤーコート装置を用いて、直径
１００μｍの銀クラッド銅ワイヤーを前記導電性接着剤
中に通して直径約１５０μｍになるように導電性接着剤
を塗布し、赤外線で１２０℃に加熱乾燥し、被覆ワイヤ
ー３０２を作成した。

【００６２】図８に示すように、有効面積が２５ｃｍ×
３５ｃｍの光起電力素子３０１の受光エリア外である端
部に幅０．７ｃｍ、長さ２７ｃｍ、厚さ約３００μｍの
ポリエステルとポリイミドの複合基材にシリコン系粘着
剤を塗布した両面テープ３０３を貼り付けた。光起電力
素子３０１上に集電電極となる被覆ワイヤー３０２を配
置し、それぞれ両端にテンションをかけた状態で、両面
テープ３０３の粘着剤で仮固定した。次に、取り出し電
極となる幅０．５５ｃｍ、長さ２９ｃｍ、厚さ１００μ
ｍの銀メッキ銅テープ３０４を被覆ワイヤー３０２を挟
み込むように両面テープ上３０３に固定した。

【００６３】集電電極形成面を上にし治具を用いて熱盤
１０１からバネ１０７の張力により突出している支持柱
１０６の上に配置し、加圧板１０４により支持柱１０６
を直ちに下降させ加熱圧着を行った。支持柱１０６は材
質をテフロン（登録商標）、形態を直径１ｃｍで長さ１
ｃｍの円柱状とし、図５に示すように配置した。熱盤１
０１により集電電極形成面上温度を２００℃になるよう
にあらかじめ条件設定し、加圧板１０５の下降完了から
４５秒間の加熱圧着を行った。加熱圧着終了後、加圧板
１０４を上昇させ、熱盤１０１からバネ１０７の張力に
より突出してきた支持柱１０６によって作り出された熱
盤１０１と光起電力素子３０１との間隙に治具を挿入し
集電電極形成後の光起電力素子３０１を直ちに取り出し
た。

【００６４】次にＪＩＳＣ８９１３結晶系太陽電池セル
出力測定方法に基づきＡＭ１．５グローバルの太陽光ス
ペクトルで１００ｍＷ／ｃｍ²の光量の擬似太陽光源
（以下シミュレーターと呼ぶ）を用いて前記光起電力素
子３０１の太陽電池特性を測定したところ良好な特性が
得られた。その結果を表１に示す。

【００６５】（実施例４）図１において被処理体１０２
として図８に示すＳＵＳ基板上に形成された光起電力素
子３０１を、接着体１０３として図８に示す導電性接着
剤で被覆された被覆ワイヤー３０２を用い光起電力素子
３０１上に集電電極を形成した。

【００６６】支持柱１０６は、材質をテフロン（登録商
標）、直径１ｃｍで長さ１ｃｍの円柱状の形態とし、図
６に示すように内部に直径０．８ｃｍで厚み０．３ｃｍ
のサマリウム・コバルト系磁石４０１を組み込み被処理
体１０２の保持力の向上を図った。また、支持柱１０６
は図５に示すように配置した。

【００６７】その後、実施例３と同様に、光起電力素子
３０１を用意し、集電電極の加熱圧着を行った。

【００６８】次にＪＩＳＣ８９１３結晶系太陽電池セル
出力測定方法に基づきＡＭ１．５グローバルの太陽光ス
ペクトルで１００ｍＷ／ｃｍ²の光量のシミュレーター
を用いて前記光起電力素子３０１の太陽電池特性を測定
したところ良好な特性が得られた。その結果を表１に示
す。

【００６９】（実施例５）図２において加圧用樹脂フィ
ルム１０５に厚さ約３３０μｍのガラス含浸ＰＴＦＥフ
ィルムに厚さ約７０μｍのテフロン（登録商標）製粘着
フィルムを貼り付けた複合フィルムを使用し、実施例３
と同様に被処理体１０２として図８に示すＳＵＳ基板上
に形成された光起電力素子３０１を、接着体１０３とし
て図８に示す導電性接着剤で被覆された被覆ワイヤー３
０２を用い光起電力素子３０１上に集電電極を形成し
た。

【００７０】支持柱１０６の形態は、実施例４と同様に
した。

【００７１】また、熱盤１０１には、加圧用樹脂フィル
ム１０５との密閉を確実にするために図１１に示すよう
に加圧用樹脂フィルム吸着穴１０８を結ぶように吸着溝
１１０を作成したものを用いた。

【００７２】まず、実施例３と同様に、被覆ワイヤー３
０２を作成し、光起電力素子３０１を用意した。

【００７３】次に集電電極形成面を上にし、治具を用い
て熱盤１０１からバネ１０７の張力により突出している
支持柱１０６の上に配置し、直ちに加圧用樹脂フィルム
１０５及び支持柱１０６を下降させ加熱圧着を行った。
この状態を図９及び図１０を用いて説明する。

【００７４】図９において、加圧用樹脂フィルム１０５
の下降と同時に真空ポンプ１１１と電磁弁１１２で加圧
用樹脂フィルム吸着穴１０８、吸着溝１１０及び配管１
１４を通じて真空吸引を行い、加圧用樹脂フィルム１０
５を熱盤１０１に吸着させた。続いて、加圧用樹脂フィ
ルム１０５と熱盤１０１との間の空間１１６の真空吸引
を熱盤１０１に設けられた脱気用穴１０９及び配管１１
５を通じて真空ポンプ１１１と電磁弁１１３を用いて行
った。図１０に示すように、前記空間の真空吸引を行う
ことにより加圧用樹脂フィルム１０５を介して大気圧が
光起電力素子３０１と被覆ワイヤー３０２にかかり、加
圧が開始された。この時、配管１１５に接続した真空計
１１７で読み取った空間１１６の真空度は、−６７ｋＰ
ａ（Ｇａｕｇｅ）以下であった。

【００７５】熱盤１０１からの加熱により集電電極形成
面上温度が２００℃になるようにあらかじめ条件設定
し、加圧用樹脂フィルム１０５の吸着から４５秒間の加
熱圧着を行った。加熱圧着終了後、加圧用樹脂フィルム
１０５と熱盤１０１間の真空状態を開放するために、電
磁弁１１２、１１３と熱盤１０１に設けた脱気用穴１０
９、加圧用樹脂フィルム吸着穴１０８を通じて大気開放
させた。同時に、加圧用樹脂フィルム１０５を上昇さ
せ、熱盤１０１からバネ１０７の張力により突出してき
た支持柱１０６によって作り出された熱盤１０１と光起
電力素子３０１との間隙に治具を挿入し、集電電極形成
後の光起電力素子３０１を直ちに取り出した。

【００７６】次にＪＩＳＣ８９１３結晶系太陽電池セル
出力測定方法に基づきＡＭ１．５グローバルの太陽光ス
ペクトルで１００ｍＷ／ｃｍ²の光量のシミュレーター
を用いて前記光起電力素子３０１の太陽電池特性を測定
したところ良好な特性が得られた。その結果を表１に示
す。

【００７７】（比較例２）比較として熱盤１０１の支持
柱１０６を除去した装置で実施例３と同様の加熱圧着を
実施した。被処理体１０２として図８に示すＳＵＳ基板
上に形成された光起電力素子３０１を、接着体１０３と
して図８に示す導電性接着剤で被覆された金属線体を用
い光起電力素子３０１上に集電電極を形成した。

【００７８】まず、実施例３と同様に、被覆ワイヤー３
０２を作成し、光起電力素子３０１を用意した。

【００７９】次に集電電極形成面を上にし光起電力素子
３０１の端部をプライヤーで挟み、熱盤１０１の上に直
接配置した。このとき急激に加熱された光起電力素子３
０１に歪が、被覆ワイヤー３０２に伸びが生じているこ
とが目視により観察された。

【００８０】続いて、加圧板１０４及び支持柱１０６を
下降させ加熱圧着を行った。熱盤１０１により集電電極
形成面上温度が２００℃になるようにあらかじめ条件設
定し、４５秒間の加熱圧着を行った。加熱圧着終了後、
加圧板１０４を上昇させ、熱盤１０１上にある光起電力
素子３０１の端部をプライヤーで挟み込み集電電極形成
後の光起電力素子３０１を取り出した。

【００８１】次にＪＩＳＣ８９１３結晶系太陽電池セル
出力測定方法に基づきＡＭ１．５グローバルの太陽光ス
ペクトルで１００ｍＷ／ｃｍ²の光量のシミュレーター
を用いて前記光起電力素子３０１の太陽電池特性を測定
した。その結果を表１に示す。

【００８２】外観的には、集電電極の蛇行が発生してお
り急激な過熱による膨張が発生した状態で接着されてい
た。太陽電池特性としては表１に示すようにシリーズ抵
抗が高く、光起電力素子と被覆ワイヤーの電気的接続が
不十分であることがわかる。これは、急激な過熱のため
に被覆ワイヤーが光起電力素子表面に圧着される前に、
被覆ワイヤーに塗布された導電性接着剤の硬化が進行し
たためと考えられる。

【００８３】また、取り出し時については、熱盤１０１
上に接触している被処理体１０２である光起電力素子３
０１の端部を容易にプライヤー等で挟み取り出すことが
困難であった。

【００８４】

【表１】

【００８５】

【発明の効果】本発明の加熱圧着方法及び装置により被
処理体及び接着体への熱伝導の制御が容易に実現でき、
製品歩留まりの向上と品質の安定が得られる。また、支
持体によって作り出される被処理体と熱盤との間隙を利
用した治具等による搬送が可能となり、作業効率と作業
者に対する安全性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加熱圧着装置の一実施形態を示す模式
的側面図である。

【図２】本発明の加熱圧着装置の一実施形態を示す模式
的側面図である。

【図３】本発明の加熱圧着方法の一実施形態を説明する
模式的側面図である。

【図４】本発明の加熱圧着方法の一実施形態を説明する
模式的側面図である。

【図５】本発明における支持体の配置を示す模式的平面
図である。

【図６】本発明における支持体の構成を示す模式的断面
図である。

【図７】本発明の加熱圧着方法により形成された被覆鋼
板を示す模式的斜視図である。

【図８】本発明の加熱圧着方法により形成された光起電
力素子を示す模式的斜視図である。

【図９】本発明の加熱圧着方法の一実施形態を説明する
模式的側面図である。

【図１０】本発明の加熱圧着方法の一実施形態を説明す
る模式的側面図である。

【図１１】本発明の加熱圧着方法の支持体の配置及び熱
盤の構成を示す模式的平面図である。

【符号の説明】

１０１熱盤１０２被処理体１０３接着体１０４加圧板１０５加圧用樹脂フィルム１０６支持柱１０７バネ１０８加圧用樹脂フィルム吸着穴１０９脱気用穴１１０吸着溝１１１真空ポンプ１１２，１１３電磁弁１１４，１１５配管１１６空間１１７，１１８真空計２０１ＳＵＳ基板２０２被覆用熱融着フィルム３０１光起電力素子３０２被覆ワイヤー３０３両面テープ３０４銀メッキ銅テープ４０１永久磁石

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重ねた被処理体と接着体とを前記被処理
体側から加熱する熱盤と、前記被処理体と、前記接着体
と、を前記接着体側から加圧板にて加圧する、前記被処
理体と前記接着体との加熱圧着方法において、前記被処理体と前記接着体とに対する加減圧動作に連動
して昇降する複数の支持体で前記被処理体を支持するこ
とを特徴とする加熱圧着方法。
【請求項２】重ねた被処理体と接着体とを前記被処理
体側から加熱する熱盤と、前記被処理体と、前記接着体
と、を前記接着体側から加圧板にて加圧する、前記被処
理体と前記接着体との加熱圧着方法において、前記加圧板による加圧時に前記熱盤側に弾性的に押し込
められる複数の支持体で前記被処理体を支持することを
特徴とする加熱圧着方法。
【請求項３】重ねた被処理体と接着体とを前記被処理
体側から加熱する熱盤と、加圧用気密シートとの間に、
前記被処理体と前記接着体とを配置し、前記熱盤と前記
加圧用気密シートとの間の領域を真空吸引することで前
記加圧用気密シートにより前記被処理体と前記接着体と
を加圧する、前記被処理体と前記接着体との加熱圧着方
法において、前記被処理体と前記接着体とに対する加減圧動作に連動
して昇降する複数の支持体で前記被処理体を支持するこ
とを特徴とする加熱圧着方法。
【請求項４】重ねた被処理体と接着体とを前記被処理
体側から加熱する熱盤と、加圧用気密シートとの間に、
前記被処理体と前記接着体とを配置し、前記熱盤と前記
加圧用気密シートとの間の領域を真空吸引することで前
記加圧用気密シートにより前記被処理体と前記接着体と
を加圧する、前記被処理体と前記接着体との加熱圧着方
法において、前記加圧用気密シートによる加圧時に熱盤側に弾性的に
押し込められる複数の支持体で前記被処理体を支持する
ことを特徴とする加熱圧着方法。
【請求項５】前記加圧用気密シートは、樹脂フィルム
であることを特徴とする請求項３又は４に記載の加熱圧
着方法。
【請求項６】前記支持体は、柱形状であることを特徴
とする請求項１から５のうちのいずれか一項に記載の加
熱圧着方法。
【請求項７】前記被処理体が光起電力素子であり、前
記接着体が少なくとも１層の導電性接着剤で被覆された
金属線体からなる集電電極であることを特徴とする請求
項１から６のうちのいずれか一項に記載の加熱圧着方
法。
【請求項８】重ねた被処理体と接着体とを前記被処理
体側から加熱する熱盤と、前記熱盤と前記被処理体と前
記接着体とを前記接着体側から加圧する加圧板と、を少
なくとも備えた、前記被処理体と前記接着体とを加熱圧
着する加熱圧着装置において、前記被処理体を支持するための複数の支持体を有し、該
支持体は前記被処理体と前記接着体とに対する加減圧動
作に連動して昇降することを特徴とする加熱圧着装置。
【請求項９】重ねた被処理体と接着体とを前記被処理
体側から加熱する熱盤と、前記熱盤と前記被処理体と前
記接着体とを前記接着体側から加圧する加圧板と、を少
なくとも備えた、前記被処理体と前記接着体とを加熱圧
着する加熱圧着装置において、前記被処理体を支持するための複数の支持体を有し、該
支持体は前記加圧板による加圧時に前記熱盤側に弾性的
に押し込められることを特徴とする加熱圧着装置。
【請求項１０】重ねた被処理体と接着体とを前記被処
理体側から加熱する熱盤と、加圧用樹脂フィルムと、を
少なくとも備え、前記熱盤と前記加圧用樹脂フィルムと
の間に前記被処理体と前記接着体とを配置し、該被処理
体と接着体とが配置された領域を真空吸引することで前
記加圧用樹脂フィルムにより前記被処理体と前記接着体
とを加圧し前記被処理体と前記接着体とを加熱圧着する
加熱圧着装置において、前記被処理体を支持するための複数の支持体を有し、該
支持体は前記被処理体と前記接着体とに対する加減圧動
作に連動して昇降することを特徴とする加熱圧着装置。
【請求項１１】重ねた被処理体と接着体とを前記被処
理体側から加熱する熱盤と、加圧用樹脂フィルムと、を
少なくとも備え、前記熱盤と前記加圧用樹脂フィルムと
の間に前記被処理体と前記接着体とを配置し、該被処理
体と接着体とが配置された領域を真空吸引することで前
記加圧用樹脂フィルムにより前記被処理体と前記接着体
とを加圧し前記被処理体と前記接着体とを加熱圧着する
加熱圧着装置において、前記被処理体を支持するための複数の支持体を有し、該
支持体は前記加圧用気密シートによる加圧時に熱盤側に
弾性的に押し込められることを特徴とする加熱圧着装
置。
【請求項１２】前記加圧用気密シートは、樹脂フィル
ムであることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の
加熱圧着装置。
【請求項１３】前記支持体は、柱形状であることを特
徴とする請求項８から１２のうちのいずれか一項に記載
の加熱圧着装置。
【請求項１４】前記被処理体が光起電力素子であり、
前記接着体が少なくとも１層の導電性接着剤で被覆され
た金属線体からなる集電電極であることを特徴とする請
求項８から１３のうちのいずれか一項に記載の加熱圧着
装置。