JP2013121683A - 真空加圧接合装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】駆動ユニットによって上枠部材12の下端部を下枠部材6の周辺部に気密に摺動・当接シールさせて内部に真空隔壁を形成し、上下の加圧剥離フィルムP1、P2を素子の上面および下面に接触させ大気圧加熱下に軟化させ、真空チェンバー内を真空引きし、さらに下枠部材6と中間部材10とを近接する方向に相対移動することによって、加圧剥離フィルムP1、P2の外周部を下枠部材6の基板置台上面と内方枠体13の下面との間に気密に保持した状態とし、真空チェンバー中の加圧剥離フィルムP2上方空間に大気圧あるいは大気圧より高い圧力をかけて、上下の加圧剥離フィルムP1、P2を基板C及び素子Aの外表面に密着させて、両面より均等圧で素子Aを基板Cに接合する、真空加圧接合装置。
【選択図】図1
Description
より詳しくは、本発明は、素子付きフレキシブル基板の片面に放熱板あるいは補強板等を接着する場合、フレキシブル基板の両面に素子と放熱板あるいは補強板等を接着する場合等に適用でき、加圧剥離フィルムを用いて、真空中で接着層に空気が混入するのを防止しながら、均等圧で微小な押圧力の調節を可能にして、適度な加圧下で、フレキシブル基板等を変形させずに、接着剤がはみ出ることを極力少なくして、放熱板あるいは補強板等の被接合部材を基板の両面から均一な加圧力で基板面に押圧して、基板上に均一かつ良好な厚さの接着層により接合または封止することを可能とする真空加圧接合装置を提供することを目的とする。本発明に係る真空加圧接合装置は、加圧剥離フィルムを構成要素として含み、上または下加圧剥離フィルムを構成要件として用いる場合、及び上下加圧剥離フィルムを構成要件として用いる場合を含み、また接着接合する際に熱可塑性および熱硬化性接着剤を加熱手段によって硬化接合する場合、及びUV硬化性接着剤に紫外線を照射して硬化接合する場合に適用できる。
(a)基台と、
(b)基台上に配置されたプレス下板と、
(c)プレス下板の上方に断熱配置された下ヒータ板と、
(d)下ヒータ板上面に配置された下枠部材と、
(e)中央部に凹部または貫通孔を有し、下枠部材の上面に配置された基板置台と、
(f)基台上に立設された支柱と、
(g)支柱上部に固定されたプレス上板と、
(h)プレス上板の下方に配置された中間部材と、
(i)中間部材の下方に断熱配置された上部ヒータ板と、
(j)上部ヒータ板の下面に気密に配置され、下枠部材に気密に当接シールして下枠部材との間で真空隔壁を形成しその内部に真空チェンバーを画成する上枠部材と、
(k)上枠部材の内方で上部ヒータ板の下面に取り付けられ、かつ下端面が基板置台の上面の上方に位置し、かつ基板置台に近接・当接させることによって下端面と基板置台の上面とが気密に当接する内方枠体と、
(l)下枠部材と中間部材とを近接する方向に相対移動させ、上枠部材を下枠部材に気密に当接シールさせて真空チェンバーを画成する真空隔壁を形成し、下枠部材と中間部材とをさらに近接する方向に相対移動させることによって内方枠体の下端面を基板置台の上面に気密に当接させ、また下枠部材と中間部材とを離間する方向に相対移動させる駆動ユニットと、
(m)基板置台の凹部または貫通孔と基台置台の外側とを連通する通気孔と、
(n)該真空隔壁内の真空チェンバーを真空脱気し加圧するための真空・加圧路と、
(o)基板上に被接合部材を加圧接合するための加圧剥離フィルムとを有し、かつ内方枠体が下方に付勢され、あるいは基板置台が上方に付勢されている真空加圧接合装置であって、
(p)基板が素子付きフレキシブル基板であって、被接合部材を素子がある面の反対面に接着剤を介して接合する場合、あるいは基板が中央部に貫通孔を有する樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材であり被接合部材が機能性フィルムであって、樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材の一方の面に機能性フィルムを接着剤を介して接合する場合であって、
(q)駆動ユニットによって下枠部材と中間部材とを離間する方向に相対移動させ真空チェンバーを開いた状態とし、
(r)加圧剥離フィルムの外周部が内方枠体の下端面と基板置台の上面とを当接させるときその間に挟まれるように基板置台の上面に配置し、
(s)フレキシブル基板の外周部が内方枠体の下端面と基板置台の上面とを当接させるときその間に挟まれ、かつ被接合部材がフレキシブル基板と加圧剥離フィルムとの間に位置するように加圧剥離フィルム上あるいは下に配置し、かつ素子及び被接合部材を基板置台の凹部あるいは貫通孔あるいはその上あるいは下の延長上に位置させ、あるいは樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材の一方の面に接着剤を介して機能性フィルムを配置し樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材を、内方枠体の下端面と基板置台の上面とを当接させるとき樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材がその間に挟まれ、かつ機能性フィルムが樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材と加圧剥離フィルムとの間に位置するように加圧剥離フィルム上あるいは下に配置し、
(t)駆動ユニットによって下枠部材と中間部材とを近接する方向に相対移動することによって、上枠部材を下枠部材に気密に当接シールさせて真空隔壁を形成し内部に真空チェンバーを画成し、
(u)加圧剥離フィルムを大気圧加熱下に軟化させ、
(v)加圧剥離フィルムとフレキシブル基板との間の空間あるいは加圧剥離フィルムと樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材との間の空間も含めて真空チェンバー内を真空・加圧路を通して真空引きをし、
(w)駆動ユニットによってさらに下枠部材と中間部材とを近接する方向に相対移動して、加圧剥離フィルムの外周部とフレキシブル基板あるいは樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材の外周部を介して基板置台の上面と内方枠体の下端部の下面とを気密に当接して加圧剥離フィルム内を真空保持した状態とし、
(x)この状態で真空チェンバー中に真空・加圧路を通して大気圧あるいは大気圧より高い圧力をかけて、加圧剥離フィルム及びフレキシブル基板あるいは樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材の外表面を加圧して加圧剥離フィルムをフレキシブル基板及び被接合部材の外表面に密着させ被接合部材をフレキシブル基板に加圧接着接合すること、あるいは樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材及び被接合部材の外表面に密着させ被接合部材を樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材に加圧接合することを可能とする、真空加圧接合装置である。
(a)基台と、
(b)基台上に配置されたプレス下板と、
(c)プレス下板の上方に断熱配置された下ヒータ板と、
(d)下ヒータ板上面に配置された下枠部材と、
(e)中央部に凹部または貫通孔を有し、下枠部材の上面に配置された基板置台と、
(f)基台上に立設された支柱と、
(g)支柱上部に固定されたプレス上板と、
(h)プレス上板の下方に配置された中間部材と、
(i)中間部材の下方に断熱配置された上部ヒータ板と、
(j)上部ヒータ板の下面に気密に配置され、下枠部材に気密に当接シールして下枠部材との間で真空隔壁を形成しその内部に真空チェンバーを画成する上枠部材と、
(k)上枠部材の内方で上部ヒータ板の下面に取り付けられ、かつ下端面が基板置台の上面の上方に位置し、かつ基板置台に近接・当接させることによって下端面と基板置台の上面とが気密に当接する内方枠体と、
(l)下枠部材と中間部材とを近接する方向に相対移動させ、上枠部材を下枠部材気密に当接シールさせて真空チェンバーを画成する真空隔壁を形成し、下枠部材と中間部材とをさらに近接する方向に相対移動させることによって内方枠体の下端面を基板置台の上面に気密に当接させ、また下枠部材と中間部材とを離間する方向に相対移動させる駆動ユニットと、
(m)基板置台の凹部または貫通孔と基台置台の外側とを連通する通気孔と、
(n)該真空隔壁内の真空チェンバーを真空脱気し加圧するための真空・加圧路と、
(o)基板上下に被接合部材を加圧接合するための上下の加圧剥離フィルムとを有し、内方枠体が下方に付勢され、あるいは基板置台が上方に付勢されている真空加圧接合装置であって、
(p)基板が素子付きフレキシブル基板で被接合部材を素子がある面と反対面に接着剤を介して接合する場合、被接合部材が素子及び他の部材であり、素子及び他の部材をそれぞれフレキシブル基板の反対面に接着剤を介して接合する場合、あるいは基板が樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材で被接合部材が機能性フィルムであり、樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材の一方の面に機能性フィルムを接着剤を介して接合する場合のいずれかの場合であって、
(q)駆動ユニットによって下枠部材と中間部材とを離間する方向に相対移動させ真空チェンバーを開いた状態とし、
(r)下加圧剥離フィルムの外周部が内方枠体の下端面と基板置台の上面とを当接させるとき挟まれるように下加圧剥離フィルムを基板置台の上面に配置し、
(s)素子と被接合部材を有するフレキシブル基板あるいは機能性フィルムを有する樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材を下加圧剥離フィルムの上に配置し、フレキシブル基板の外周部を内方枠体の下端面と基板置台の上面とに挟まれない位置で下加圧剥離フィルムを介して基板置台に位置させ、かつ素子及び被接合部材を基板置台の通気溝凹部あるいは貫通孔あるいは凹部あるいは貫通孔の上あるいは下の延長上に位置させ、あるいは機能性フィルムを有する樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材を下加圧剥離フィルムの上で、樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材及び機能性フィルムの外周部を内方枠体の下端面と基板置台の上面とに挟まれない位置に配置し、
(t)上加圧剥離フィルムの外周部が内方枠体の下端面と基板置台の上面とを当接させるときその間に挟まれるように、上加圧剥離フィルムをフレキシブル基板あるいは樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材と下加圧剥離フィルムの上に配置し、
(u)駆動ユニットによって下枠部材と中間部材とを近接する方向に相対移動することによって、上枠部材を下枠部材に気密に当接シールさせて真空隔壁を形成し内部に真空チェンバーを画成し、
(v)上下の加圧剥離フィルムを大気圧加熱下に軟化させ、
(w)上下の加圧剥離フィルムとフレキシブル基板あるいは樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材との間の空間も含めて真空チェンバー内を真空・加圧路を通して真空引きをし、
(x)駆動ユニットによってさらに下枠部材と中間部材とを近接する方向に相対移動して、上下の加圧剥離フィルムの外周部を介して基板置台の上面と内方枠体の下面とを気密に当接して加圧剥離フィルム内を真空保持した状態とし、
(y)この状態で真空チェンバー中に真空・加圧路を通して大気圧あるいは大気圧より高い圧力をかけて、上下の加圧剥離フィルムの外表面を加圧して上下の加圧剥離フィルムをフレキシブル基板、素子及び被接合部材の外表面にあるいは樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材及び機能性フィルムの外表面に密着させ、被接合部材あるいは素子及び被接合部材をフレキシブル基板に、あるいは機能性フィルムを樹脂シートあるいは樹脂部材に接合することを可能とする、真空加圧接合装置である。
(a)基台と、
(b)基台上に配置されたプレス下板と、
(c)プレス下板の上方に固定配置された下枠部材と、
(d)中央部に凹部または貫通孔を有し、下枠部材の上面に配置された基板置台と、
(e)基台上に立設された支柱と、
(f)支柱上部に固定されたプレス上板と、
(g)プレス上板の下方に配置された中間部材と、
(h)中間部材の下方に固定配置された上部板と、
(i)上部板の下面に気密に配置され、下枠部材に気密に当接シールされて、下枠部材との間で真空隔壁を形成しその内部に真空チェンバーを画成する上枠部材と、
(j)上枠部材の内方で上部板の下面に取り付けられ、かつ下端面が基板置台の上面の上方に位置し、かつ基板置台に近接・当接させることによって下端面と基板置台の上面とが気密に当接する内方枠体と、
(k)下枠部材と中間部材とを近接する方向に相対移動させ、上枠部材を下枠部材に気密に当接シールさせて真空隔壁を形成して真空チェンバーを画成し、下枠部材と中間部材とをさらに近接する方向に相対移動させることによって内方枠体の下端面を基板置台の上面に気密に当接させ、また下枠部材と中間部材とを離間する方向に相対移動させる駆動ユニットと、
(l)基板置台の凹部または貫通孔と基台置台の外側とを連通する通気孔と、
(m)該真空隔壁内の真空チェンバーを真空脱気し加圧するための真空・加圧路と、
(n)真空チェンバーを画成する真空隔壁の一部がUV透過部とされ、該UV透過部の外側に設けられUV透過部を通してUV線を真空チェンバー内に照射するUV照射手段と、
(o)基板上にUV透過性被接合部材をUV硬化性接着剤を介してUV照射の下に加圧接合するための上下の加圧剥離フィルムを有し、上下加圧剥離フィルムの少なくとも一方をUV透過性とし、かつ基板置台が上方に付勢され、あるいは内方枠体が下方に付勢されている真空加圧接合装置であって、
(p)基板が樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材で被接合部材が機能性フィルムであり、樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材の一方の面にUV硬化性接着剤を介して機能性フィルムを配置し、機能性フィルムを樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材に接合する場合であって、樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材と被接合部材の少なくとも一方をUV透過性とし、
(q)駆動ユニットによって下枠部材と中間部材とを離間する方向に相対移動させ真空チェンバーを開いた状態とし、
(r)下加圧剥離フィルムの外周部が内方枠体の下端面と基板置台の上面とを当接させるときその間に挟まれるように基板置台の上面に配置し、
(s)一方の面にUV硬化性接着剤を介して機能性フィルムを配置した樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材を下加圧剥離フィルム上に配置し、下加圧剥離フィルムおよび樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材上に上加圧剥離フィルムを配置し、
(t)駆動ユニットによって下枠部材と中間部材とを近接する方向に相対移動することによって、上枠部材の下端部を下枠部材の周辺部に気密に当接シールさせて内部に真空チェンバーを画成する真空隔壁を形成し、
(u)上下加圧剥離フィルムの間の空間も含めて真空チェンバー内を真空・加圧路を通して真空引きをし、
(v)駆動ユニットによってさらに下枠部材と中間部材とを近接する方向に相対移動して、加圧剥離フィルムの外周部を介して基板置台の上面と内方枠体の下端部の下面とを気密に当接した状態として加圧剥離フィルム内を真空保持し、
(w)この状態で真空チェンバー中に真空・加圧路を通して大気圧あるいは大気圧より高い圧力をかけて、上下加圧剥離フィルムの外表面を加圧して加圧剥離フィルムを樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材及び機能性フィルムの外表面に密着させ、
(x)UV照射手段によってUV透過部を通してUV線を真空チェンバー内に照射し、
(y)機能性フィルムを樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材に加圧接着接合することを可能とする、真空加圧接合装置である。
(4)上記(1)または(2)に記載した真空加圧接合装置において、内方枠体の下端面と基板置台の上面とを当接させた場合に、内方枠体の下端面の内側縁が基板置台の内側縁より外側に位置するが内側に位置しても良い場合もある。
(6)上記(1)乃至(5)のいずれかに記載した真空加圧接合装置において、別の部材が放熱板あるいは補強板である。
(7)上記(1)乃至(6)のいずれかに記載した真空加圧接合装置において、基板の中央部が凹部形状とされあるいは中央部の周りに突起が設けられ、放熱板あるいは補強板が基板の凹部あるいは突起内側に配置されている。
(8)上記(1)乃至(7)のいずれかに記載した真空加圧接合装置において、上加圧剥離フィルムが内方部材の下端面に着脱自在に固定され、駆動ユニットによって下枠部材と中間部材とを近接する方向に相対移動することによって、上枠部材を下枠部材に気密に当接シールさせて内部に真空チェンバーを画成する真空隔壁を形成し、上加圧剥離フィルムを基板上あるいは基板及び下加圧剥離フィルムの上に配置する。
(9)上記(2)乃至(8)のいずれかに記載した真空加圧接合装置において、基板置台の上面に下加圧剥離フィルムを配置し、上加圧剥離フィルムを着脱自在に保持する上加圧剥離フィルム挟み冶具を基板置台及び下加圧剥離フィルムの外周部上にスプリングを介して通気可能な隙間を設けて配置し、真空チェンバーを真空・加圧路を通して真空引きをする際に、該隙間を介して基板と上加圧剥離フィルムとの間および基板と下加圧剥離フィルムとの間の空間を真空引きし、駆動ユニットによってさらに下枠部材と中間部材とを近接する方向に相対移動することによって、上加圧剥離フィルムと下加圧剥離フィルムとを上加圧剥離フィルム挟み冶具を介して内方枠体の下端面と基台置台の上面とを当接させ該隙間を無くして、基板と下加圧剥離フィルムとの間の空間を真空保持させる。
(10)上記(2)乃至(8)のいずれかに記載した真空加圧接合装置において、基板置台が下加圧剥離フィルムを着脱自在に保持する下加圧剥離フィルム挟み治具とされ、下加圧剥離フィルム挟み冶具上に上加圧剥離フィルムをスプリングを介して通気可能な隙間を介して着脱自在に保持する上加圧剥離フィルム挟み冶具を配置し、真空チェンバーを真空・加圧路を通して真空引きをする際に、該隙間を介して基板と上加圧剥離フィルムとの間の空間および基板と下加圧剥離フィルムとの間の空間を真空引きし、駆動ユニットによってさらに下枠部材と中間部材とを近接する方向に相対移動することによって、上加圧剥離フィルムと下加圧剥離フィルムとを上加圧剥離フィルム挟み冶具と下加圧剥離フィルム挟み冶具を介して内方枠体の下端面と基台置台の上面との間に気密に当接・保持し、基板と上加圧剥離フィルムとの間の空間および基板と下加圧剥離フィルムとの間の空間を真空保持させる。
(11)上記(1)乃至(10)のいずれかに記載した真空加圧接合装置において、
中間板がプレス上板の下方に支柱に対して摺動可能とされ、中間板の下面に上部ヒータ板を固定し、プレス上板の上方に駆動ユニットとして移動シリンダを設け、移動シリンダのシリンダロッドの下端部をプレス上板を通って中間板に固定する。
(12)上記(1)乃至(11)のいずれかに記載した真空加圧接合装置において、スライドテーブルが基台上面に横方向移動可能に配置され、下ヒータ板がスライドテーブル上に断熱配置され、スライドテーブルを移動させるスライドテーブル移動手段が設けられ、上枠部材を上方に移動した状態でスライドテーブル移動手段によってスライドテーブル、下ヒータ板、下枠部材を外部に取り出し、スライドテーブル移動手段によってスライドテーブル、下ヒータ板、下枠部材を真空加圧接合装置内部の上枠部材下方に移動可能となっている。
(1)上記(1)の通り構成された真空加圧接合装置では、加圧剥離フィルムを大気圧加熱下に軟化させ、加圧剥離フィルムとフレキシブル基板あるいは樹脂シートとの間の空間も含めて真空チェンバー内を真空引きし接着剤中の気泡を除去し、加圧剥離フィルムの外周部とフレキシブル基板あるいは樹脂シートの外周部を介して基板置台の上面と内方枠体の下端部の下面とを気密に当接した状態で、真空チェンバー中に大気圧あるいは大気圧より高い圧力をかけて、加圧剥離フィルム及びフレキシブル基板あるいは樹脂シートの外表面を均一に加圧して、加圧剥離フィルムをフレキシブル基板あるいは樹脂シート及び被接合部材の外表面に密着させることができるので、接着剤のはみ出しを極力なくし、接着剤層の厚みを均一にして、基板を変形させずに、被接合部材をフレキシブル基板あるいは樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材に加熱接着接合することができる。
(2)上記(2)の通り構成された真空加圧接合装置では、上記(1)の効果に加えて、上下の加圧剥離フィルムを用いることによって、上記(1)の加熱接合をより効果的に行うことができる。
(3)上記(2)の加熱接着接合に代えて、UV接着接合することができる。
(4)上記(4)の通り構成された真空加圧接合装置では、内方枠体の下端面と基板置台の上面とを当接させた場合に、内容枠体の下端面の内側縁が基板置台の内側縁より外側に位置することにより、加圧剥離フィルムとフレキシブル基板あるいは樹脂シートとを基板置台に安定して配置することができる。
(5)上記(5)の通り構成された真空加圧接合装置では、封止シートと加圧剥離フィルムを大気圧中で加熱軟化させ、フレキシブル基板の外表面と封止シートとの間の気泡を真空引きにより除去したのち、加圧剥離フィルムの外表面を大気圧あるいは大気圧より高いガスによって加圧することによって、封止シートと加圧剥離フィルムを素子付き基板に緊密に密着させ、気泡のない均一な封止層により素子付き基板を真空加熱封止接合することができる。
(1)素子を接着剤を介して接着・固定した基板(本明細書では、「素子付き基板」と呼ぶ)の素子のある面の反対面に被接合部材を真空加熱接合する。この場合に、さらに素子上に封止フィルムを配置することによって素子全体の封止と真空加熱接合とを同時にすることができる。
(2)被接合部材が素子と他の部材であって、素子と他の部材とをそれぞれフレキシブル基板の両面に接着剤を介して配置し、素子及び他の部材を基板に真空加熱接合することができる。
(3)中抜きの樹脂シートあるいは透明樹脂又はガラス板部材あるいはガラスシート板の片面あるいは両面上に機能性フィルム、例えば表面に凹凸面を有するインプリントフィルム(反射膜、反射防止膜、偏光膜、マイクロ集光レンズ、フィルム等)を真空加熱接合する。あるいは、印刷あるいは転写した透明な薄いガラス板を樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材あるいはガラス板に真空加熱接合する
(4)UV照射を行って、樹脂枠体にUV硬化性接着剤を介して薄板状ガラス等のUV透過性被接合部材を接着接合する。
(1)素子
本明細書では、「素子」とは、IC素子、半導体、抵抗及び/又はコンデンサー等の素子をいう。フレキシブル基板上に接合する素子の数は、1つでもよいし、複数の素子でもよく、また高さが同一であっても、異なる高さのものでもよい。
(2)フレキシブル基板
「フレキシブル基板」は薄く柔軟性があり大きく変形させることが可能な基板を指し、小さい力で繰り返し変形させることが可能であり、変形した場合にもその電気的特性を維持するものをいい、例えば、ポリイミド膜等で形成したものである。また、被接合部材としては、例えば、放熱板、補強板を例示することができる。フレキシブル基板の形状は、平坦なものや、中央部を曲げ成形して凹部を形成し放熱板や補強板を凹部に収容・位置決めするようにしたものを挙げることができる。また、放熱板や補強板を配置する箇所の周りに位置決めするため成形によって基板に突起を設けても良い。なお、本出願では「フレキシブル基板」には、「薄く変形できるフレックスリジッド基板」も含まれるものとする。リジッド基板は一般的には割れやすいが、本発明では一方の面あるいは両面を加圧剥離フィルムで覆い、上下面から均等な加圧力で加熱加圧することにより割れを防ぐことができる。
「加圧剥離フィルム」は、大気圧中で加熱軟化される耐熱フィルムあるいは軟質ゴムあるいは軟質紫外線透過フィルムであって、加熱/加圧下に強度を保ちつつ伸びる性質を有する。本発明において、加熱温度としては、加圧剥離フィルムの軟化温度となるが、例えば、100〜300℃である。加圧剥離フィルムの材質は耐熱性で軟化しやすい樹脂又はゴムとすることができ、例えば、厚さを30〜1000μmとする。加圧剥離フィルムとしては、耐熱離型フィルムを用いることができ、例えば、PET、オレフィン系樹脂、フッ素ゴム、シリコーンゴムを用いることができる。素子付きフレキシブル基板を用いる場合には、1枚の加圧剥離フィルムを用いてフレキシブル基板とこの1枚のフィルムとの間で加圧を行って被接合部材を基板に接合することができる。加圧剥離フィルム2枚を用いて加圧接合する場合には、上下2枚の加圧剥離フィルムを用いることもできるし、1枚の加圧剥離フィルムを折って一辺で連結した上下2枚の加圧剥離フィルムを用いても良い。この態様も本発明の上下2枚の加圧剥離フィルムに包含される。
樹脂フィルムとは、前もってインプリントあるいは印刷されたマイクロレンズ、光散乱フィルム、光反射フィルム、光偏光フィルム、カラーフィルム、ITO膜などの機能性フィルムで、材質はポリエチレン樹脂(PET)及びポリカーボ樹脂(PC)、ポリスチレン樹脂(PS)などである。薄いガラス板とは、厚さが例えば0.1mm〜1mmの通常のガラスあるいは石英ガラス等からなるものを言う。
(5)樹脂板部材、ガラス板部材
樹脂又はガラス板部材とは、樹脂フィルムあるいは薄いガラス板を貼り合わせる部分を有し、かつ機能的な目的に合わせて成型した樹脂又はガラス板部材あるいは樹脂基板あるいはガラス基板、印刷あるいは転写した薄いガラス板で、材質はABS樹脂、PC樹脂、アクリル樹脂(PMMA)、ポリイミド樹脂(PI)、フェノール樹脂(PF)などで用途別目的の樹脂又は通常のガラスあるいは石英ガラス等からなる。
(6)封止フィルム
「封止フィルム」は、封止用の接着シートであり、素子の上に封止シートを置き、熱と圧力で樹脂を流動させ、真空加熱封止接合させる。厚みは、例えば0.2〜5mm程度の接着封止用薄膜シートであり、加熱軟化した封止フィルムは素子を基板に真空加熱封止接合するとともに、素子を基板に外表面から補強的に接合する。封止シートとしては、エポキシ樹脂、ウレタンゴム、シリコーンゴムなどを用いることができ、加熱硬化する接着剤層として機能する。
図1に、本発明の第1の実施態様に係る真空加圧接合装置を示す。本真空加圧接合装置においては、基台1上にプレス下板2が配置され、プレス下板2の上にはスライド移動テーブル3がスライドシリンダ4によって真空加圧接合装置内外を移動可能に配置されている。スライド移動テーブル3の上方には、下ヒータ板5が断熱配置されており、下ヒータ板5の上面には下枠部材6が配置され、下枠部材の上面には基板置台7が置かれている。基板置台は、例えば円環状あるいは四角環状等の形状とすることができ、図では中央部に貫通孔(本明細書では、「中抜き(空間)」ともいう)が設けられているが、貫通孔の代わりに中央部に凹部を設けることもできる。基板基台の裏面には通気路17が設けられている。貫通孔の代わりに凹部を設ける場合には、凹部に通気路17が連通するようにする。
なお、上枠部材12には真空チェンバーを真空引きし、加圧するための真空・加圧路16が設けられている。また、基板置台7の下面にはその内外を連通する通気路17が設けられている。
真空チェンバーを開いた状態で、スライドシリンダ4によって、スライド移動テーブル3、下ヒータ板5、下枠部材6を一体として外部に引き出し、下枠部材6の上に基板置台7を置き、基板置台の上面に下加圧剥離フィルムP1の外周部を配置し、下面にIC素子付きフレキシブル基板Cの上面の中央凹部に放熱板Bを接着剤を介して配置して置き、その上に上加圧剥離フィルムP2を置く。上下の加圧剥離フィルムP1,P2の外周部は、内方枠体13の枠状押え部13aと基板置台7との当接面の間に挟まれる位置まで延び、フレキシブル基板Cの外周部は基板置台7の上面に置かれ、枠状押え部13aと基板置台7との当接面の手前まで延びる。
IC素子付きフレキシブル基板Cが上下で通気性がない場合には、フレキシブル基板Cの外周部を内方枠体13の枠状押え部13aと基板置台7との当接面の間に挟まれる位置まで延ばすことによって、下加圧剥離フィルムを省略することもできる。
図2(b)は、真空隔壁を形成し内部に真空チェンバーを画成し、上下の加圧剥離フィルムP1,P2を大気圧中で加熱・軟化した後、真空引きをする工程を示す。本工程では、加圧シリンダ14により中間移動部材10を下枠部材6に近接する方向に移動させ、上枠部材12の外周部12aの下端部を下枠部材6の周辺部に気密に摺動・当接シールさせた状態で真空隔壁を形成し、真空チェンバーを画成しプレスを一時停止する。この時、図2(b)に示すように、上下の加圧剥離フィルムP1,P2の外周部は、内方枠体13の枠状押え部13aの下面と基板置台7の上面との当接面の間に挟まれる位置にある。本実施態様では、下枠部材6の周辺部には、上枠部材12の外周部12aの下端部と気密に摺動・当接シールする段差が設けられている。下加圧剥離フィルムP1をIC素子付きフレキシブル基板Cの下面に接触させ、上加圧剥離フィルムP2を放熱板Bの上面に接触させた状態で大気圧中において加熱下に軟化させ、上下の加圧剥離フィルムで囲われ基板等が存在する空間も含め真空チェンバー内を通気路17と真空・加圧路16を通して真空引きするとともに、接着剤に含まれている気泡を除去する。
図2(c)は、真空中で加熱軟化した上下の加圧剥離フィルムP1,P2の外周部を内方枠体13の枠状押え部13aと基板置台7との当接面の間に気密に挟む工程を示す。真空引きをしながら、加圧シリンダによってさらに上枠部材12を下枠部材6に対して気密に摺動・当接シールさせ、加圧シリンダ14のストットパーSが加圧シリンダ本体のストッパープレート上面に当たり停止する。ストッパー停止位置は内方部材13の押え部の13aの下面と基板置台7の上面とが上下の加圧剥離フィルムP1,P2を介して気密当接する位置となる。この時、加圧剥離フィルムP1,P2の外周部は基板置台7の上面と内方枠体13の押え部の13aの下面との間に気密に保持された状態となり、真空チェンバー内および上下の加圧剥離フィルムで囲われ内部にIC素子付きフレキシブル基板Cを収容する空間は真空状態に保持されている。なお、停止する場合に、加圧シリンダ14のストッパーSを使わないで上枠部材12の下面と下枠部材6の段差の上面とを当接させても良い。
図2(d)は、真空・加圧路16を通しての真空チェンバー内の真空引きを停止し、加熱下に真空チェンバーに大気あるいは加圧エア等の加圧ガスを導入して、上下の加熱軟化した加圧剥離フィルムP1,P2の外表面に等圧的に圧力をかけて、上下の加圧剥離フィルムP1,P2をIC素子付きフレキシブル基板Cおよびの外表面に密着させ、IC素子付きフレキシブル基板Cと放熱板Bを加熱下に接合する工程を示す。本工程を終了後、真空隔壁を開いて、スライドシリンダを稼働させてスライド移動テーブルによって基板Cに接合した素子を真空加圧接合装置外部に取り出す。加圧ガスとしては、上述した大気、加圧エア、水蒸気等の加圧ガスを用いることができ、これらは必要により前もって加熱する場合もある。他の実施態様についても同様である。
第1の実施態様と第2の実施態様との異なる所は、第2の実施態様では、上に素子Aを接着固定したIC素子付き基板Cの素子Aの上に封止シートを置き、放熱板Bを接着剤を介して基板Cの下に配置した点である。
図3(a)は、基板置台7の上に下加圧剥離フィルムP1を置き、下面に接着剤を介して放熱板Bを配置したIC素子付き基板Cを下加圧剥離フィルムP1上に置き,IC素子A上に封止フィルムDを置き、上加圧剥離フィルムをこれらの積層体の上にセットする工程を示す。封止シートDの外形寸法は素子を基板に気密に封入するのに必要な大きさとする。
図3(b)は、真空隔壁を形成し、上下の加圧剥離フィルムP1,P2及び封止シートDを大気中で軟化させ、真空引きする工程を示す。図3(b)に示すように、加圧シリンダにより上ヒータ板を下降させ、上枠部材12の外周部12aの下端部を下枠部材6の外縁部の段差に気密に摺動・当接シールさせて真空隔壁を形成し、内部に真空チェンバーを形成した段階で、上ヒータ板11の下降を一時停止する。この状態で、上下の加圧剥離フィルムP1,P2と封止シートDを大気圧中で加熱軟化させ真空引きをし、真空チェンバーを真空とするとともに、IC素子A付き基板Cと放熱板との間の接着剤中の気泡およびIC素子A付き基板Cと封止シートDの気泡を除去する。図3(b)では、封止シートDはIC素子Aの上面の端部から外周部端部に向かって傾斜し基板の溝部の外方部に達している。
図3(c)に示すように、加圧シリンダにより上ヒータ板11を更に下降させて、上枠部材12の外周部12aの下端部が下枠部材6の周辺部を摺動・当接シールし、加圧シリンダのストットパーSがストッパープレート上面に当たり停止する。ストッパー停止位置は内方枠体13の押え部の13aの下面と基板置台7の上面とが上下の加圧剥離フィルムP1,P2を介して気密当接する位置となる。この時、上下の加圧剥離フィルムP1,P2の内側と外側はそれぞれ真空状態に保持されている。
図3(d)は、加熱下に真空・加圧路16を通して真空チェンバーに大気あるいは加圧エア等の加圧ガスを導入して、加熱軟化した上下の加圧剥離フィルムP1、P2の外表面に等圧的に圧力をかけて、上下の加圧剥離フィルムP1、P2をIC素子、放熱板及びフレキシブル基板Cの外表面に密着させ、加熱下に素子を基板に加圧封止し、放熱板を基板に加圧接合する。
本実施例では、上加圧剥離フィルムP2を内方枠体18の下端面に固定している。即ち、内方枠体18が下端部の枠状押え部18aと、その外周部に螺合した上加圧剥離フィルム止めリング18bと、枠状押え部18aから上方に延びるロッド18cとを有し、ロッド18cは上ヒータ板11の下の上枠体12の天板12bに固定されている。枠状押え部18aはロッド18cに対してスプリングにより下方に付勢され、上方へ移動可能となる構造としており、枠状押え部18aが基板置台7に当接する場合の衝撃を緩衝する。上加圧剥離フィルムP2は枠状押え部18aの下面に引っ張られた状態で張られ、外周部が枠状押え部18aと加圧剥離フィルム止めリング18bとの間に着脱可能に保持されている。加圧剥離フィルムの固定は、ねじ止め、螺結、ワンタッチ固定等によって行ってもよい。図4(a)〜図4(d)では、封止シートDが無い場合について説明しているが、封止シートDを設ける場合には封止シートDをIC素子Aの上に位置させる。
図4(a)は、内方枠体18を上昇させた状態で、下加圧剥離フィルムP1、IC素子付きフレキシブル基板Cを基板置台7にセットする工程を示す。下加圧剥離フィルムP1の外周部が内方枠体18の枠状押え部18aの下面と基板置台7の上面との当接面に挟まれる位置までくるように下加圧剥離フィルムP1を基板置台7の上面に置き、下にIC素子付きフレキシブル基板C、上の中央凹部に放熱板Bを接着剤を介して置く。基板の外周部は基板置台上に位置し、かつ内方枠体18の下面と基板置台7の上面との当接面の手前まで延びている。封止シートを入れる場合には封止シートを素子と下加圧剥離フィルムの間にセットする。
図4(b)は、真空隔壁を形成し、上下の加圧剥離フィルムを加熱軟化し、真空引きする工程を示す。図4(b)に示すように、加圧シリンダにより上ヒータ板11を下降させて、上枠部材12の外周部12aの下端部が下枠部材6の外縁部の段差に気密に摺動・当接シールして真空隔壁を形成し、内部に真空チェンバーが形成された段階で、上ヒータ板11の下降を一時停止する。この際、上下の加圧剥離フィルムP1、P2は内方枠体18の枠状押え部18aの下面と基板置台7の上面との間に位置し、加熱下に大気圧中で軟化させ素子付き基板及び放熱板の面に密着させる。この状態で、真空引きし真空チェンバーを真空とするとともに、IC素子付きフレキシブル基板Cと放熱板Bとの間の接着剤中の気泡を真空除去する。
図4(c)は、上下の加圧剥離フィルム押え工程を示す。図4(c)に示すように、加圧シリンダにより上ヒータ板11を更に下降させて、上枠部材12の外周部12aの下端部を下枠部材6に対して摺動・当接シールするとともに、上下の加圧剥離フィルムP1、P2の外周部を介しての枠状押え部18aの下面と基板置台7の上面とを当接させる。一方加圧シリンダのストッパーSがストッパープレート上面に当たり停止する。
図4(d)は、上下の加圧剥離フィルムP1、P2をIC素子A付き基板C、放熱板Bの外表面に密着させ、IC素子A付き基板Cに放熱板を接合する工程を示す。加熱下に、真空・加圧路16を通して真空チェンバー内に大気圧あるいは大気圧より高い空気等のガスを導入すると、図4(d)に示すように、加熱軟化された加圧剥離フィルムP1、P2が外側から均一に加圧されIC素子A付き基板C、放熱板Bの外表面に密着し、IC素子A付き基板Cに放熱板Bを均一な加圧力で加圧加熱接合することができる。これにより、接着剤は外側にはみ出ることなく、基板と放熱板の間の接着剤が加熱硬化され、適度な厚さの接着層を形成することができる。
本実施態様では、下枠部材6の上に中央に貫通孔を有する下加圧剥離フィルム置台31を配置し、下加圧剥離フィルム置台31の上にはほぼ同径の貫通孔を有する上加圧剥離フィルム置台32を持ち上げバネ33を介して配置し、上加圧剥離フィルム置台32に負荷がかからない状態では持ち上げバネ33によって下加圧剥離フィルム置台31の上に上加圧剥離フィルム置台32が浮上し、両者の間に通気用隙間34が形成されている。
図5(a)は、下加圧剥離フィルムP1,下加圧剥離フィルム置台部31a、樹脂又はガラス板部材H、インプリントフィルムG、上加圧剥離フィルムP2,上加圧剥離フィルム置台32を下枠部材6にセットする工程を示し、詳細は上述した通りである。
図5(b)は、真空隔壁形成、上下の加圧剥離フィルムP1、P2の軟化、真空引き工程を示す。図5(b)に示すように、加圧シリンダにより上ヒータ板11を下降させて、上枠部材12の外周部12aの下端部が下枠部材6の外縁部の段差に気密に摺動・当接シールして真空隔壁を形成し、内部に真空チェンバーを形成し、その段階で、上ヒータ板11の下降を一時停止する。ここで、加熱下に加圧剥離フィルムP1,P2を大気圧で軟化させ、真空引きして真空チェンバーを真空にするとともに、通気用隙間34を通して上下の加圧剥離フィルムの間の空間を真空とし、樹脂又はガラス板部材HとインプリントフィルムGとの間の接着剤中の気泡を除去し、通気路36を介して下加圧剥離フィルムP1の下面と下枠部材6の上面との間の空間を真空とし、通気用隙間37を介して内方枠体35と上加圧剥離フィルムP2の上面との間の空間を真空にする。
図5(c)は、上下の加圧剥離フィルム押え工程を示す。図5(c)に示すように、エアシリンダにより上ヒータ板11を更に下降させて、上枠部材12の外周部12aの下端部を摺動させ、一方加圧シリンダのストッパーSがストッパープレート上面に当たり停止する。この時、上加圧剥離フィルム置台32がスプリングの付勢力に抗して下加圧剥離フィルム置台31に当接し、通気用隙間34が閉じ、上下の加圧剥離フィルムP1,P2の間の空間は真空に維持される。
図5(d)は、上下の加圧剥離フィルムP1,P2をそれぞれ樹脂又はガラス板部材HとインプリントフィルムGの外表面に密着し、インプリントフィルムGを樹脂又はガラス板部材Hの外表面に接合する工程を示す。加熱下に、真空・加圧路16及び通気用間隙36を通して真空チェンバー内及び下加圧剥離フィルム置台31の貫通孔内に大気圧あるいは大気圧より高い圧力の空気等のガスを導入すると、図5(d)に示すように、加熱軟化した上下の加圧剥離フィルムP1,P2の外表面が均一に内方に押圧され、インプリントフルムHを樹脂又はガラス板部材Hの上面に接着することができる。これにより、接着剤は外側にはみ出ることなく、適度な厚さの接着層を形成することができる。
本実施例では、下ヒータ板5の上に下枠部材50が気密に置かれ、上ヒータ板11の下面には上枠部材51が固定されている。下枠部材50は、下ヒータ板5の上面に気密に固定された外周部50aと外周部内部で下ヒータ板5の上面に固定された底板50bとからなる。下枠部材50の外周部50aと底板50bとの間に気密性がない場合には、実際には『下ヒータ板5と下枠部材50と上枠部材51とによって真空隔壁を形成する』ことになるが、この場合にも本願では、便宜上「下枠部材50(底板+外周部)と上枠部材51とによって真空隔壁を形成する」として記載する。
図7(a)は、内方枠体55を上昇させた状態で、基台置台50の上に下加圧剥離フィルムP1、IC素子付きフレキシブル基板Cをセットする工程を示す。基板置台50の上面の下加圧剥離フィルムP1の外周部が内方枠体55の下面と基板置台50の上面との当接面に挟まれる位置までくるようにし、上の中央凹部に放熱板Bを接着剤を介して置いたIC素子付きフレキシブル基板Cをその外周部が内方枠体55の下面と基板置台50の上面との当接面に挟まれる位置までくるようにし、図7(b)に示すように上加圧剥離フィルムP2を置く。
図7(b)は、真空隔壁を形成し、上下の加圧剥離フィルムを加熱軟化し、真空引きする工程を示す。図7(b)に示すように、加圧シリンダにより上ヒータ板11を下降させて、上枠部材51の下端部が下枠部材50の外周部50aの段差に気密に摺動・当接シールして真空隔壁を形成し、内部に真空チェンバーが形成された段階で、上ヒータ板11の下降を一時停止する。この際、下加圧剥離フィルムP1とIC素子付きフレキシブル基板Cの外周部は内方枠体55の下面と基板置台7の上面との間に位置し、上下の加圧剥離フィルムP1、P2を加熱下に大気圧中で軟化させIC素子付き基板及び放熱板の面に密着させる。この状態で、真空引きし真空チェンバーを真空とするとともに、IC素子付きフレキシブル基板Cと放熱板Bとの間の接着剤中の気泡を真空除去する。
図7(c)は、上下の加圧剥離フィルム押え工程を示す。図7(c)に示すように、加圧シリンダにより上ヒータ板11を更に下降させて、上枠部材51を下枠部材50に対して摺動・当接シールするとともに、上下の加圧剥離フィルムP1、P2の外周部を介しての内方枠体55の下面と基板置台50の上面とを当接させる。一方加圧シリンダのストッパーSがストッパープレート上面に当たり停止する。
図7(d)は、上下の加圧剥離フィルムP1、P2をIC素子A付き基板C、放熱板Bの外表面に密着し、IC素子A付き基板Cに放熱板を接合する工程を示す。加熱下に、真空・加圧路16を通して真空チェンバー内に大気圧あるいは大気圧より高い空気等のガスを導入すると、図7(d)に示すように、加熱軟化された加圧剥離フィルムP1、P2が外側から均一に加圧されIC素子A付き基板C、放熱板Bの外表面に密着し、IC素子A付き基板Cに放熱板Bを均一な加圧力で加圧加熱接合することができる。これにより、接着剤は外側にはみ出ることなく、基板と放熱板の間の接着剤が加熱硬化され、適度な厚さの接着層を形成することができる。
(1)上記実施態様では、基板の上に一つの素子を配置したが、基板上に半導体、抵抗及び/又はコンデンサー等の素子を複数配置することもできる。また、素子の高さが同一の場合も、異なる場合も本発明に含まれる。
(2)封止シートがUV硬化性フィルムの場合には、UV光源と真空隔壁の一部にUV透過窓を設けるとともに、加圧剥離フィルムにUV透過できるものを用いる。
(3)上ヒータ板の上面に補助シリンダを断熱配置し、加圧シリンダによって上ヒータ板を下降させ、補助エアシリンダによって上ヒータ板に対して内方枠体を下降させ基板置台の上面に当接させることができる。
(4)上記実施態様では、加圧シリンダをプレス上板の上に配置したが、移動テーブルの下方またはプレス下板に加圧シリンダを設け、移動テーブル上に配置される下ヒータ板、下枠部材、基板置台を一体として上下させる構成とすることもできる。
(5)ヒータによる加熱軟化方法を記載したが、対象の接着剤接合は熱可塑性のようなホットメルト接着剤、熱硬化性接着剤、紫外線硬化性接着剤、常温硬化接着剤などにも適用できる。
Claims (12)
- 加圧剥離フィルムを用いて加圧接合するための真空加圧接合装置であって、該真空加圧接合装置は、
(a)基台と、
(b)基台上に配置されたプレス下板と、
(c)プレス下板の上方に断熱配置された下ヒータ板と、
(d)下ヒータ板上面に配置された下枠部材と、
(e)中央部に凹部または貫通孔を有し、下枠部材の上面に配置された基板置台と、
(f)基台上に立設された支柱と、
(g)支柱上部に固定されたプレス上板と、
(h)プレス上板の下方に配置された中間部材と、
(i)中間部材の下方に断熱配置された上部ヒータ板と、
(j)上部ヒータ板の下面に気密に配置され、下枠部材に気密に当接シールして下枠部材との間で真空隔壁を形成しその内部に真空チェンバーを画成する上枠部材と、
(k)上枠部材の内方で上部ヒータ板の下面に取り付けられ、かつ下端面が基板置台の上面の上方に位置し、かつ基板置台に近接・当接させることによって下端面と基板置台の上面とが気密に当接する内方枠体と、
(l)下枠部材と中間部材とを近接する方向に相対移動させ、上枠部材を下枠部材に気密に当接シールさせて真空チェンバーを画成する真空隔壁を形成し、下枠部材と中間部材とをさらに近接する方向に相対移動させることによって内方枠体の下端面を基板置台の上面に気密に当接させ、また下枠部材と中間部材とを離間する方向に相対移動させる駆動ユニットと、
(m)基板置台の凹部または貫通孔と基台置台の外側とを連通する通気孔と、
(n)該真空隔壁内の真空チェンバーを真空脱気し加圧するための真空・加圧路と、
(o)基板上に被接合部材を加圧接合するための加圧剥離フィルムとを有し、かつ内方枠体が下方に付勢され、あるいは基板置台が上方に付勢されている真空加圧接合装置であって、
(p)基板が素子付きフレキシブル基板であって、被接合部材を素子がある面の反対面に接着剤を介して接合する場合、あるいは基板が中央部に貫通孔を有する樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材であり被接合部材が機能性フィルムであって、樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材の一方の面に機能性フィルムを接着剤を介して接合する場合であって、
(q)駆動ユニットによって下枠部材と中間部材とを離間する方向に相対移動させ真空チェンバーを開いた状態とし、
(r)加圧剥離フィルムの外周部が内方枠体の下端面と基板置台の上面とを当接させるときその間に挟まれるように基板置台の上面に配置し、
(s)フレキシブル基板の外周部が内方枠体の下端面と基板置台の上面とを当接させるときその間に挟まれ、かつ被接合部材がフレキシブル基板と加圧剥離フィルムとの間に位置するように加圧剥離フィルム上あるいは下に配置し、かつ素子及び被接合部材を基板置台の凹部あるいは貫通孔あるいはその上あるいは下の延長上に位置させ、あるいは樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材の一方の面に接着剤を介して機能性フィルムを配置し樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材を、内方枠体の下端面と基板置台の上面とを当接させるとき樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材がその間に挟まれ、かつ機能性フィルムが樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材と加圧剥離フィルムとの間に位置するように加圧剥離フィルム上あるいは下に配置し、
(t)駆動ユニットによって下枠部材と中間部材とを近接する方向に相対移動することによって、上枠部材を下枠部材に気密に当接シールさせて真空隔壁を形成し内部に真空チェンバーを画成し、
(u)加圧剥離フィルムを大気圧加熱下に軟化させ、
(v)加圧剥離フィルムとフレキシブル基板との間の空間あるいは加圧剥離フィルムと樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材との間の空間も含めて真空チェンバー内を真空・加圧路を通して真空引きをし、
(w)駆動ユニットによってさらに下枠部材と中間部材とを近接する方向に相対移動して、加圧剥離フィルムの外周部とフレキシブル基板あるいは樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材の外周部を介して基板置台の上面と内方枠体の下端部の下面とを気密に当接して加圧剥離フィルム内を真空保持した状態とし、
(x)この状態で真空チェンバー中に真空・加圧路を通して大気圧あるいは大気圧より高い圧力をかけて、加圧剥離フィルム及びフレキシブル基板あるいは樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材の外表面を加圧して加圧剥離フィルムをフレキシブル基板及び被接合部材の外表面に密着させ被接合部材をフレキシブル基板に加圧接着接合すること、あるいは樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材及び被接合部材の外表面に密着させ被接合部材を樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材に加圧接合することを可能とする、真空加圧接合装置。
- 上下の加圧剥離フィルムを用いて加圧接合するための真空加圧接合装置に関し、該真空加圧接合装置は、
(a)基台と、
(b)基台上に配置されたプレス下板と、
(c)プレス下板の上方に断熱配置された下ヒータ板と、
(d)下ヒータ板上面に配置された下枠部材と、
(e)中央部に凹部または貫通孔を有し、下枠部材の上面に配置された基板置台と、
(f)基台上に立設された支柱と、
(g)支柱上部に固定されたプレス上板と、
(h)プレス上板の下方に配置された中間部材と、
(i)中間部材の下方に断熱配置された上部ヒータ板と、
(j)上部ヒータ板の下面に気密に配置され、下枠部材に気密に当接シールして下枠部材との間で真空隔壁を形成しその内部に真空チェンバーを画成する上枠部材と、
(k)上枠部材の内方で上部ヒータ板の下面に取り付けられ、かつ下端面が基板置台の上面の上方に位置し、かつ基板置台に近接・当接させることによって下端面と基板置台の上面とが気密に当接する内方枠体と、
(l)下枠部材と中間部材とを近接する方向に相対移動させ、上枠部材を下枠部材気密に当接シールさせて真空チェンバーを画成する真空隔壁を形成し、下枠部材と中間部材とをさらに近接する方向に相対移動させることによって内方枠体の下端面を基板置台の上面に気密に当接させ、また下枠部材と中間部材とを離間する方向に相対移動させる駆動ユニットと、
(m)基板置台の凹部または貫通孔と基台置台の外側とを連通する通気孔と、
(n)該真空隔壁内の真空チェンバーを真空脱気し加圧するための真空・加圧路と、
(o)基板上下に被接合部材を加圧接合するための上下の加圧剥離フィルムとを有し、内方枠体が下方に付勢され、あるいは基板置台が上方に付勢されている真空加圧接合装置であって、
(p)基板が素子付きフレキシブル基板で被接合部材を素子がある面と反対面に接着剤を介して接合する場合、被接合部材が素子及び他の部材であり、素子及び他の部材をそれぞれフレキシブル基板の反対面に接着剤を介して接合する場合、あるいは基板が樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材で被接合部材が機能性フィルムであり、樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材の一方の面に機能性フィルムを接着剤を介して接合する場合のいずれかの場合であって、
(q)駆動ユニットによって下枠部材と中間部材とを離間する方向に相対移動させ真空チェンバーを開いた状態とし、
(r)下加圧剥離フィルムの外周部が内方枠体の下端面と基板置台の上面とを当接させるとき挟まれるように下加圧剥離フィルムを基板置台の上面に配置し、
(s)素子と被接合部材を有するフレキシブル基板あるいは機能性フィルムを有する樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材を下加圧剥離フィルムの上に配置し、フレキシブル基板の外周部を内方枠体の下端面と基板置台の上面とに挟まれない位置で下加圧剥離フィルムを介して基板置台に位置させ、かつ素子及び被接合部材を基板置台の通気溝凹部あるいは貫通孔あるいは凹部あるいは貫通孔の上あるいは下の延長上に位置させ、あるいは機能性フィルムを有する樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材を下加圧剥離フィルムの上で、樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材及び機能性フィルムの外周部を内方枠体の下端面と基板置台の上面とに挟まれない位置に配置し、
(t)上加圧剥離フィルムの外周部が内方枠体の下端面と基板置台の上面とを当接させるときその間に挟まれるように、上加圧剥離フィルムをフレキシブル基板あるいは樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材と下加圧剥離フィルムの上に配置し、
(u)駆動ユニットによって下枠部材と中間部材とを近接する方向に相対移動することによって、上枠部材を下枠部材に気密に当接シールさせて真空隔壁を形成し内部に真空チェンバーを画成し、
(v)上下の加圧剥離フィルムを大気圧加熱下に軟化させ、
(w)上下の加圧剥離フィルムとフレキシブル基板あるいは樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材との間の空間も含めて真空チェンバー内を真空・加圧路を通して真空引きをし、
(x)駆動ユニットによってさらに下枠部材と中間部材とを近接する方向に相対移動して、上下の加圧剥離フィルムの外周部を介して基板置台の上面と内方枠体の下面とを気密に当接して加圧剥離フィルム内を真空保持した状態とし、
(y)この状態で真空チェンバー中に真空・加圧路を通して大気圧あるいは大気圧より高い圧力をかけて、上下の加圧剥離フィルムの外表面を加圧して上下の加圧剥離フィルムをフレキシブル基板、素子及び被接合部材の外表面にあるいは樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材及び機能性フィルムの外表面に密着させ、被接合部材あるいは素子及び被接合部材をフレキシブル基板に、あるいは機能性フィルムを樹脂シートあるいは樹脂部材に接合することを可能とする、真空加圧接合装置である。
- 上下の加圧剥離フィルムを用いて加圧接合するための真空加圧接合装置に関し、該真空加圧接合装置は、
(a)基台と、
(b)基台上に配置されたプレス下板と、
(c)プレス下板の上方に固定配置された下枠部材と、
(d)中央部に凹部または貫通孔を有し、下枠部材の上面に配置された基板置台と、
(e)基台上に立設された支柱と、
(f)支柱上部に固定されたプレス上板と、
(g)プレス上板の下方に配置された中間部材と、
(h)中間部材の下方に固定配置された上部板と、
(i)上部板の下面に気密に配置され、下枠部材に気密に当接シールされて、下枠部材との間で真空隔壁を形成しその内部に真空チェンバーを画成する上枠部材と、
(j)上枠部材の内方で上部板の下面に取り付けられ、かつ下端面が基板置台の上面の上方に位置し、かつ基板置台に近接・当接させることによって下端面と基板置台の上面とが気密に当接する内方枠体と、
(k)下枠部材と中間部材とを近接する方向に相対移動させ、上枠部材を下枠部材に気密に当接シールさせて真空隔壁を形成して真空チェンバーを画成し、下枠部材と中間部材とをさらに近接する方向に相対移動させることによって内方枠体の下端面を基板置台の上面に気密に当接させ、また下枠部材と中間部材とを離間する方向に相対移動させる駆動ユニットと、
(l)基板置台の凹部または貫通孔と基台置台の外側とを連通する通気孔と、
(m)該真空隔壁内の真空チェンバーを真空脱気し加圧するための真空・加圧路と、
(n)真空チェンバーを画成する真空隔壁の一部がUV透過部とされ、該UV透過部の外側に設けられUV透過部を通してUV線を真空チェンバー内に照射するUV照射手段と、
(o)基板上にUV透過性被接合部材をUV硬化性接着剤を介してUV照射の下に加圧接合するための上下の加圧剥離フィルムを有し、上下加圧剥離フィルムの少なくとも一方をUV透過性とし、かつ基板置台が上方に付勢され、あるいは内方枠体が下方に付勢されている真空加圧接合装置であって、
(p)基板が樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材で被接合部材が機能性フィルムであり、樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材の一方の面にUV硬化性接着剤を介して機能性フィルムを配置し、機能性フィルムを樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材に接合する場合であって、樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材と被接合部材の少なくとも一方をUV透過性とし、
(q)駆動ユニットによって下枠部材と中間部材とを離間する方向に相対移動させ真空チェンバーを開いた状態とし、
(r)下加圧剥離フィルムの外周部が内方枠体の下端面と基板置台の上面とを当接させるときその間に挟まれるように基板置台の上面に配置し、
(s)一方の面にUV硬化性接着剤を介して機能性フィルムを配置した樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材を下加圧剥離フィルム上に配置し、下加圧剥離フィルムおよび樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材上に上加圧剥離フィルムを配置し、
(t)駆動ユニットによって下枠部材と中間部材とを近接する方向に相対移動することによって、上枠部材の下端部を下枠部材の周辺部に気密に当接シールさせて内部に真空チェンバーを画成する真空隔壁を形成し、
(u)上下加圧剥離フィルムの間の空間も含めて真空チェンバー内を真空・加圧路を通して真空引きをし、
(v)駆動ユニットによってさらに下枠部材と中間部材とを近接する方向に相対移動して、加圧剥離フィルムの外周部を介して基板置台の上面と内方枠体の下端部の下面とを気密に当接した状態として加圧剥離フィルム内を真空保持し、
(w)この状態で真空チェンバー中に真空・加圧路を通して大気圧あるいは大気圧より高い圧力をかけて、上下加圧剥離フィルムの外表面を加圧して加圧剥離フィルムを樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材及び機能性フィルムの外表面に密着させ、
(x)UV照射手段によってUV透過部を通してUV線を真空チェンバー内に照射し、
(y)機能性フィルムを樹脂シートあるいは樹脂又はガラス板部材に加圧接着接合することを可能とする、真空加圧接合装置である。
- 内方枠体の下端面と基板置台の上面とを当接させた場合に、内方枠体の下端面の内側縁が基板置台の内側縁より外側に位置するが内側に位置する、請求項1乃至3のいずれかに記載した真空加圧接合装置。
- 素子付き基板上の素子を基板に封止するための封止シートを配置し、加圧剥離フィルムで封止シートを基板の素子外表面に密着させ、封止シートで素子を基板上に封止する、請求項1乃至4のいずれかに記載した真空加圧接合装置。
- 別の部材が放熱板あるいは補強板である、請求項1乃至5のいずれかに記載した真空加圧接合装置。
- 基板の中央部が凹部形状とされ、あるいは中央部の周りに突起が設けられ、放熱板あるいは補強板が基板の凹部あるいは突起内側に配置されている、請求項1乃至6のいずれかに記載した真空加圧接合装置。
- 上加圧剥離フィルムが内方部材の下端面に着脱自在に固定され、駆動ユニットによって下枠部材と中間部材とを近接する方向に相対移動することによって、上枠部材を下枠部材に気密に当接シールさせて内部に真空チェンバーを画成する真空隔壁を形成し、上加圧剥離フィルムを基板上あるいは基板及び下加圧剥離フィルムの上に配置する、請求項1乃至7のいずれかに記載した真空加圧接合装置。
- 基板置台の上面に下加圧剥離フィルムを配置し、上加圧剥離フィルムを着脱自在に保持する上加圧剥離フィルム挟み冶具を基板置台及び下加圧剥離フィルムの外周部上にスプリングを介して通気可能な隙間を設けて配置し、真空チェンバーを真空・加圧路を通して真空引きをする際に、該隙間を介して基板と上加圧剥離フィルムとの間および基板と下加圧剥離フィルムとの間の空間を真空引きし、駆動ユニットによってさらに下枠部材と中間部材とを近接する方向に相対移動することによって、上加圧剥離フィルムと下加圧剥離フィルムとを上加圧剥離フィルム挟み冶具を介して内方枠体の下端面と基台置台の上面とを当接させ該隙間を無くして、基板と下加圧剥離フィルムとの間の空間を真空保持させる、請求項2乃至8のいずれかに記載した真空加圧接合装置。
- 基板置台が下加圧剥離フィルムを着脱自在に保持する下加圧剥離フィルム挟み治具とされ、下加圧剥離フィルム挟み冶具上に上加圧剥離フィルムをスプリングを介して通気可能な隙間を介して着脱自在に保持する上加圧剥離フィルム挟み冶具を配置し、真空チェンバーを真空・加圧路を通して真空引きをする際に、該隙間を介して基板と上加圧剥離フィルムとの間の空間および基板と下加圧剥離フィルムとの間の空間を真空引きし、駆動ユニットによってさらに下枠部材と中間部材とを近接する方向に相対移動することによって、上加圧剥離フィルムと下加圧剥離フィルムとを上加圧剥離フィルム挟み冶具と下加圧剥離フィルム挟み冶具を介して内方枠体の下端面と基台置台の上面との間に気密に当接・保持し、基板と上加圧剥離フィルムとの間の空間および基板と下加圧剥離フィルムとの間の空間を真空保持させる、請求子2乃至8のいずれかに記載した真空加圧接合装置。
- 中間板がプレス上板の下方に支柱に対して摺動可能とされ、中間板の下面に上部ヒータ板を固定し、プレス上板の上方に駆動ユニットとして移動シリンダを設け、移動シリンダのシリンダロッドの下端部をプレス上板を通って中間板に固定する、請求項1乃至10のいずれかに記載した真空加圧接合装置。
- スライドテーブルが基台上面に横方向移動可能に配置され、下ヒータ板がスライドテーブル上に断熱配置され、スライドテーブルを移動させるスライドテーブル移動手段が設けられ、上枠部材を上方に移動した状態でスライドテーブル移動手段によってスライドテーブル、下ヒータ板、下枠部材を外部に取り出し、スライドテーブル移動手段によってスライドテーブル、下ヒータ板、下枠部材を真空加圧接合装置内部の上枠部材下方に移動可能となっている、請求項1乃至11のいずれかに記載した真空加圧接合装置。
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