JP5584100B2 - シート圧着方法及びシート圧着装置 - Google Patents
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Description
この技術とは、DVD等の光記録媒体を製造する際に、光記録媒体基板(シート)を重ね合わせて配置するとともに、その圧着側に面する主面側に接着剤を塗布し、更に、両光記録媒体基板の上方に袋状のゴム部材を配置し、この状態でゴム部材の内部に空気を供給して膨らませることにより、膨張したゴム部材によって両光記録媒体基板を押圧して接合する(圧着する)というものである。
この方法とは、図7(a)に示す様に、密閉された容器101内に、下側シート103と上側シート105を離した状態で配置するとともに、両シート103、105の上方にゴム部材107を配置して、容器101内及びゴム部材107内を高真空状態にし、その後、図7(b)に示す様に、加圧エアーによってゴム部材107の内部の気圧を一気に高圧にして、両シート103、105を圧着するというものである。
(2)本発明は、請求項2に記載の様に、容器内に、第1のシートと、内部又は表面に導電材料のペーストが印刷された第2のシートとを積層した両シートを配置し、該容器内に配置された弾性部材内へ気体を供給することによって、弾性部材を袋状に膨らませて前記両シートの表面を押圧することで、前記両シートを圧着するシート圧着装置において、前記容器として、自身の内部空間が気密可能で、且つ該容器の内側の上面に、前記弾性部材を固定した箱状構造を有する容器を用い、前記容器の内部空間内に、前記第1のシートと第2のシートとを積層した前記両シートを配置した状態で、前記弾性部材内と前記容器の内部空間とを真空状態とする第1手段と、前記弾性部材内の真空度を前記容器の内部空間の真空度よりも低下させることにより、前記弾性部材の中央部を下降させて、該中央部を前記両シートの周縁部より内側の表面に接触させる第2手段と、前記弾性部材内へ供給する気体を徐々に増加させることにより、該弾性部材が前記両シートの表面を押圧する面積を増加させて、該弾性部材で前記両シートの表面全体を押圧して前記両シートを圧着する第3手段と、を備え、前記第1のシートと第2のシートとを積層する前に、前記真空状態とした前記容器内にて、前記第1のシートと第2のシートとを分離した状態で前記第2のシートを保持する保持機構を備えたことを特徴とする。
また、前記真空状態から真空度を低下させる程度としては、−90〜−92kpa程度に低下させることが好ましい。
ここでは、図1(a)に示す様に、例えば空燃比センサ1の内部に格納されるガスセンサ素子(以下単にセンサ素子と記す)3を例に挙げて説明する。つまり、図1(b)に示す様な板状のセラミックス製の積層型ガスセンサ素子3を製造する際に用いられるセラミックグリーンシート(以下単にシートと記す)の圧着方法及びシート圧着装置を例に挙げて説明する。
また、第1のシート7の周囲には、複数(例えば図2の左右2個ずつの合計4個:図2では2個のみ図示)の支持部(保持機構)39が設けられている。更に、この支持部39によって支持されるように、第2のシート9が第1のシート7と平行に配置されている。
図2に戻り、前記容器11の上部(天板)49の下面には、平面形状が長方形のシート状のゴム部材(弾性部材)51が取り付けられている。つまり、ゴム部材51の周囲の下面側には、ゴム部材51を隙間無く押圧するために、例えばステンレス等の金属製の枠体53が、ボルト(図示しない)等によって固定されている。これにより、ゴム部材51の上側の僅かな弾性部材内空間19(同図では線で表現される間隙)と下側の容器内部空間13とは、それぞれ気密された状態で完全に分離されている。
・まず、容器11内において、ヒータによって底部29を所定温度(例えば55℃)に加熱した状態で、上述した様に、一対のシート7、9を所定の間隔を保って上下に配置する。即ち、第1のシート7を基台35の上面に載置し、第2のシート9を支持部39で支持することによって、第1のシート7の上方に平行に配置する。なお、ヒータの加熱によって、その後の圧着に好適な様に、第1のシート7が柔らかくなる。
その形成方法は特に限定されないが、例えば、セラミック原料粉末(例えば、アルミナ、ムライト、スピネル、ステアタイト及び窒化アルミニウム等のうちの1種又は2種以上からなる粉末又はこれらを主成分とする粉末)、バインダ、溶剤及び可塑剤等から調合されたスラリーを、ドクターブレード法等によりシート状に成形した後、乾燥させて得られるグリーンシートを所望の大きさに切り出すことにより得ることができる。
これによって、弾性部材内部空間19と容器内部空間13とは、共に同様な高真空状態に保たれるので、シート状のゴム部材51は、膨張せずに平面状のシート状態を保っている。
なお、この待機によって、第1のシート7が予熱されるのでシートが十分に柔らかくなり、その後の圧着によって、両シート7、9を確実に密着させることができる。
次に、図4に示す様に、支持部39を引き下げて、第2のシート9を下方に降下させて、第1のシート7の上面に積層する。
なお、第1のシート7及び第2のシート9を容器11内に配置する工程、弾性部材内部空間19と容器内部空間13とを真空状態にする工程、及び第1シート7及び第2シート9を積層し、両シート7、9を積層する工程が、特許請求の範囲の第1工程に相当する
・次に、図5に示す様に、真空電空レギュレータ59に所定の電圧を印加することによって、第2の管路23に僅かに外気を導入する。
そして、この様に弾性部材内部空間19の真空度を低下させると、即ち、弾性部材内部空間19の気圧が上昇すると、ゴム部材51は容器内部空間13と弾性部材内部空間19との圧力の差によって袋状に膨らみ、その中央部が下方に突出して、その先端が第2のシート9の中央部に当接する。
c)この様に、本実施例では、第1工程にて、容器11内にて第1のシート7と第2のシート9とを積層した両シート7、9を配置し、弾性部材内部空間19と容器内部空間13とを真空状態(高真空状態)とする。その後、第2工程にて、弾性部材内部空間19の真空度を容器内部空間13の真空度よりも低下させることにより、ゴム部材51の中央部を下降させて、両シート7、9の中央部の表面に接触させる。その後、第3工程にて、ゴム部材51内に加圧空気を供給する。これにより、ゴム部材51が第2のシート9の表面を押圧する面積が増加し、第2のシート9の表面全体を押圧して両シート7、9を圧着する。
(1)本発明は、例えばセンサ素子のセラミックグリーンシートの圧着以外に、半導体基板等のシートの圧着に適用できる。
(3)本実施例は、円柱形状の容器を用いたが、これに限らず直方体形状の容器を用いてもよい。
5…シート圧着装置
7…第1のシート
9…第2のシート
11…容器
13…容器内部空間
19…弾性部材内部空間
17…第1の管路
23…第2の管路
27…第3の管路
39…支持部
51…ゴム部材
55…第1の電磁弁
57…第2の電磁弁
59…真空電空レギュレータ
61…第3の電磁弁
Claims (2)
- 容器内に、第1のシートと、内部又は表面に導電材料のペーストが印刷された第2のシートとを積層した両シートを配置し、該容器内に配置された弾性部材内へ気体を供給することによって、弾性部材を袋状に膨らませて前記両シートの表面を押圧することで、前記両シートを圧着するシート圧着方法において、
前記容器は、自身の内部空間が気密可能で、且つ該容器の内側の上面に、前記弾性部材を固定した箱状構造を有し、
前記容器の内部空間内に、前記第1のシートと第2のシートとを積層した前記両シートを配置するとともに、前記弾性部材内と前記容器の内部空間とを真空状態とする第1工程と、
前記第1工程の後に、前記弾性部材内の真空度を前記容器の内部空間の真空度よりも低下させることにより、前記弾性部材の中央部を下降させて、該中央部を前記両シートの周縁部より内側の表面に接触させる第2工程と、
前記第2工程の後に、前記弾性部材内へ供給する気体を徐々に増加させることにより、該弾性部材が前記両シートの表面を押圧する面積を増加させて、該弾性部材で前記両シートの表面全体を押圧して前記両シートを圧着する第3工程と、
を有し、
前記第1工程において、前記第1のシートと第2のシートとを分離した状態で前記容器の内部空間内に配置し、前記容器の内部空間を真空状態とした後、前記第2のシートを第1のシートに積層して前記両シートを前記内部空間に配置することを特徴とするシート圧着方法。 - 容器内に、第1のシートと、内部又は表面に導電材料のペーストが印刷された第2のシートとを積層した両シートを配置し、該容器内に配置された弾性部材内へ気体を供給することによって、弾性部材を袋状に膨らませて前記両シートの表面を押圧することで、前記両シートを圧着するシート圧着装置において、
前記容器として、自身の内部空間が気密可能で、且つ該容器の内側の上面に、前記弾性部材を固定した箱状構造を有する容器を用い、
前記容器の内部空間内に、前記第1のシートと第2のシートとを積層した前記両シートを配置した状態で、前記弾性部材内と前記容器の内部空間とを真空状態とする第1手段と、
前記弾性部材内の真空度を前記容器の内部空間の真空度よりも低下させることにより、前記弾性部材の中央部を下降させて、該中央部を前記両シートの周縁部より内側の表面に接触させる第2手段と、
前記弾性部材内へ供給する気体を徐々に増加させることにより、該弾性部材が前記両シートの表面を押圧する面積を増加させて、該弾性部材で前記両シートの表面全体を押圧して前記両シートを圧着する第3手段と、
を備え、
前記第1のシートと第2のシートとを積層する前に、前記真空状態とした前記容器内にて、前記第1のシートと第2のシートとを分離した状態で前記第2のシートを保持する保持機構を備えたことを特徴とするシート圧着装置。
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