JP5687224B2 - 樹脂シート搭載基板の搬送方法および搬送装置 - Google Patents

Description

この発明は、基板上に樹脂シートが搭載されているワークを搬送するための樹脂シート搭載基板の搬送方法および搬送装置に関する。

基板などを、コンベアを用いて加工装置に搬送する搬送装置においては、種々の装置が提案されているが、そのひとつに搬送コンベアに負圧を設ける装置を設けて、基板をコンベアと固定させる方法がある。この方法では基板の滑りは防止できるが、基板上にシート等を搭載している場合にはシートの滑りを防止できない。

そこで特許文献１の搬送装置においては、コンベア上方に付勢装置が設けてあり、付勢装置はコンベアと同期して移動することができる。付勢装置はコンベア上方より基板を押圧できる機構となっているため、基板はコンベアの搬送速度によらず、滑ることなく搬送可能である。基板搬送後は、付勢装置は元の位置まで移動し、次の搬送基板を待つ。

特開２０１１-１８４１１８号公報

上記搬送装置では、付勢装置により基板を押圧するため、重なったシートをずれることなく搬送することを解決することができる。しかしながら、搬送距離が長くなれば、付勢装置の移動距離も長くなり、設備が複雑になる。また、ダイシング後の基板など、多数に分割された基板を搬送する場合には、コンベア上の基板の数だけ付勢装置が必要となり、設備が高価なものとなる。

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、ずれを生じることなく、基板上に樹脂シートを被せて搬送することのできる搬送装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、基板表面に樹脂シートを被せて搬送コンベアに載置する工程と、前記基板および前記基板上に搭載された樹脂シートを、静電気により帯電させ密着させることにより、前記樹脂シートを前記基板に対し局所的に静電的に固定する仮止め工程と、前記搬送コンベアを駆動し、前記樹脂シートを被せられた基板を搬送する工程とを含むことを特徴とする。

本発明によれば、樹脂シートを搭載した基板を搬送する際、樹脂シートを基板上で局所的に熱的または静電的に固定することで、基板搬送中の樹脂シートの滑りを防止でき、搬送速度によらず基板を搬送することができる。さらに樹脂シートの滑りを考慮する必要がなくなるため、樹脂シートの外形寸法を小さくすることができ、材料コストの低減も可能となる。

図１は、本発明の実施の形態１による、樹脂シート搭載基板の搬送装置を示す上面図である。 図２は、本発明の実施の形態１による、樹脂シート搭載基板の搬送装置のｉ−ｉ断面図である。 図３は、本発明の実施の形態１による、樹脂シート搭載基板の搬送装置に、基板と樹脂シートを搭載した状態を示す上面図である。 図４は、本発明の実施の形態１による、樹脂シート搭載基板の搬送装置の図３によるｉｉ−ｉｉ断面図である。 図５は、実施の形態１の樹脂シート搭載基板の搬送装置において、ワーク昇降装置が上昇し、基板と樹脂シートを持ち上げた図である。 図６は、実施の形態１の樹脂シート搭載基板の搬送装置において、固着後にワーク昇降装置が下降し、基板が搬送を開始した直後の図である。 図７は、本発明の実施の形態２による、樹脂シート搭載基板の搬送装置の上面図である。 図８は、本発明の実施の形態２による、樹脂シート搭載基板の搬送装置のｉｉｉ−ｉｉｉ断面図である。 図９は、本発明の実施の形態３による、樹脂シート搭載基板の搬送装置の上面図である。 図１０は、本発明の実施の形態３による、樹脂シート搭載基板の搬送装置のｉｖ−ｉｖ断面図である。 図１１は、本発明の実施の形態４による、樹脂シート搭載基板の搬送装置の断面図である。 図１２は、本発明の実施の形態５の太陽電池モジュールの搬送工程における太陽電池モジュールの断面図である。 図１３は、本発明の実施の形態５の太陽電池モジュールの搬送工程における太陽電池モジュールの断面図である。 図１４は、樹脂シートがずれて加熱された場合の太陽電池モジュールの断面図である。

実施の形態１．
図１は実施の形態１による、樹脂シート搭載基板の搬送装置である。図２は樹脂シート搭載基板の搬送装置を示す断面図であり、図１のｉ−ｉ断面図である。図３は実施の形態１による、基板と樹脂シートを搭載した樹脂シート固定装置、図４は樹脂シート固定装置の図３によるｉｉ−ｉｉ断面図である。

実施の形態１の樹脂シートの搭載基板の搬送装置１は、基板５表面に樹脂シート６を被せて搬送する搬送コンベア２と、基板５と、この基板５上に搭載された樹脂シート６を、局所的に固定する固定装置としての加熱装置４とを備え、基板５に樹脂シート６を局所的に熱固着して搬送するようにしたものである。

この樹脂シート搭載基板の搭載装置１はさらに、ワーク昇降装置３を備え、搬送コンベア２上の基板５および樹脂シート６を加熱装置４に近づけ固着することで、基板５と樹脂シート６とが局所的に熱圧着され仮止めされるように構成されている。搬送コンベア２は、ローラ２ａが回転軸２ｂによって支持され、さらに回転軸２ｂがフレーム２ｃに支持されることで、ローラ２ａが回転できるようになっており、このローラ２ａを複数配置した構造となっている。

基板５上に樹脂シート６を固定する場合に、加熱装置４によって熱を加えるため、ローラ２ａへの熱の影響が懸念される。そのために図５に示すように、ワーク昇降装置３により、基板５と樹脂シート６を上昇させ、熱の影響を防止する。熱によって樹脂シート６を基板５上に固着させた後に、ワーク昇降装置３は下降し、図６に示すように搬送コンベア２で搬送する。図示しないが、ワーク昇降装置３には真空吸着機構を設けて、基板５を固定できる構造としても良い。しかし、ローラ２ａに熱の影響がない場合は、ワーク昇降装置３を設ける必要はない。

加熱装置４は熱源となる２対のヒータ部４ａが搬送コンベア２の側縁部に固定具４ｂによって固定されており、固定具４ｂはシリンダやガイドレール等の駆動装置４ｃに接続しており、図１に示す位置と図３に示す位置の間で移動可能な構造となっている。基板５と樹脂シート６を搭載装置１に搭載する場合には、図１に示す位置で待機しており、ヒータ部４ａや固定具４ｂと基板５や樹脂シート６とが干渉しないようになっている。基板５と樹脂シート６が搬送装置１のワーク昇降装置３上に搭載された後、ヒータ部４ａと固定具４ｂは図３に示すように基板５と樹脂シート６上に移動する。基板５と樹脂シート６が搭載された後、加熱装置４によって樹脂シート６を局所加熱することで、一部溶融させ、基板５に固着させる。この固着させた領域は局所加熱により基板５に融着しており、固着部６ａを構成する。固着後、ワーク昇降装置３はローラ２ａの高さより低い位置まで下降し、基板５と樹脂シート６はローラ２ａ上に移載される。これと同時に加熱装置４は図１に示す位置に戻る。その後、ローラ２ａを回転させることで基板５と樹脂シート６を搬送する。

ここで樹脂シート搭載基板の搬送装置１への基板５と樹脂シート６の供給方法については、手動もしくは自動で搬送コンベア２上に直接供給する。特許文献１の搬送装置では、付勢装置が備わった搬送装置を用いており、搬送コンベアと付勢装置とでワークを挟み込み、搬送コンベアと付勢装置を同期させることで、搬送時のワークの滑りを防止している。この場合、付勢装置を駆動するためのモータやレールが必要となり、搬送距離によっては数多くの付勢装置が必要となり、装置が複雑かつ高価となる。

これに対し、実施の形態１の樹脂シート搭載基板の搬送装置１によれば樹脂シート６を搭載した基板５を搬送する前に、樹脂シート６を加熱装置４で局所的に加熱し、樹脂シート６の一部を溶融、あるいは半溶融させ、基板５と密着し、冷え固まった段階で固着する。そのため搬送時に樹脂シート６が基板５上で滑ることによる位置ずれが起こらない。ローラ２ａの表面は摩擦係数の高い材質を採用することで基板５との摩擦力を高め、搬送時の滑りを防止することができる。

なお、基板５への樹脂シート６の固着位置は製品の性能上また外観上に影響の与えない場所で固着させることが望ましい。また、加熱装置４で局所的に加熱し、樹脂シート６が溶融もしくは半溶融した状態で、溶融箇所を加圧し、基板５に圧着しても良い。また図３に示すように、加熱箇所は４点に限定されるものではない。シート全面、または中央１点でも同様の効果が期待できるが、両側面の少なくとも２箇所とすることで安定して固定することができる。

また、本発明の実施の形態１による樹脂シート６を基板に仮止めする固定方法においては、熱以外に、レーザ等を用いて直接、樹脂シート６を局所的に加熱してもよい。

さらにまた、例えば上流側に樹脂シート６を摩擦する摩擦部を配置し、樹脂シート６表面に静電気を生成することで、静電気を用いて樹脂シート６を基板５に密着させても良い。

さらに固着時の樹脂の状態に関しても限定するものではない。固着後の製品の製造工程によっては、完全に溶融させても問題が生じない場合、溶融点以下で加熱しなければならない場合、熱によって完全に架橋反応をさせても良い場合、あるいはそうではない場合など、それぞれの場合によって使い分ける必要がある。

このように実施の形態１による樹脂シート搭載基板の搬送装置１は、搬送設備に局所加熱装置４を付加したのみの構成であるため、装置構成が簡単でありかつ安価でもある。また樹脂シート６は基板５に固着されるため、搬送時にずれることがない。そのため樹脂シート６の固着後の搬送速度に制限がないため、ラインタクトを短縮できる。さらに樹脂シート６のずれ量を予め考慮する必要がなくなり、樹脂シート６の外形寸法を必要最小限にできるため、材料コストも低減できる。

なお、本実施の形態１の樹脂シート搭載基板の搬送装置１は、太陽電池モジュールの形成などに際し、基板表面を封止するための樹脂シートの搭載に有効であるが、上記の太陽電池モジュールの製造工程に限定されるものではなく、イメージセンサ、固体撮像装置などの光電変換装置を含むモジュールだけでなく、半導体メモリなど、種々の半導体装置の封止に適用可能であることはいうまでもない。

実施の形態２．
図７は実施の形態２による、樹脂シート搭載基板の搬送装置１を示す上面図、図８は樹脂シート搭載基板の搬送装置１の図７によるｉｉｉ−ｉｉｉ断面図である。本実施の形態では、基板５と樹脂シート６とを加熱固定するための加熱装置４を、搭載コンベア７に固定している。搭載コンベア７上に基板５と樹脂シート６を搭載した後、樹脂シート６が滑らない程度のゆっくりとした搬送速度で、加熱装置４を備えた樹脂シート搭載基板の搬送装置１の搬送コンベア２に基板５と樹脂シート６を載せる。加熱装置４は搭載コンベア２上の定位置に固定されており、加熱装置４の直下に搬送されてきた樹脂シート６は順次溶融され、基板５に固着していく。固着後、搬送速度を速めて次工程へ基板５を搬送する。他部については前記実施の形態１と同様に形成されており、同一部位には同一符号を付し、ここでは説明を省略する。樹脂シート６に重ねられた基板５は加熱装置４直下に到達したとき、局所的に樹脂シート６が溶融し基板５に固着され、仮止めされ、停止することなく一定の搬送速度で順次搬送される。

ここで実施の形態２による樹脂シート６の固定方法において、ヒータによる熱以外に、レーザ等を用いて直接、樹脂シート６を局所的に加熱してもよい。また、後述するように帯電装置を用いて静電気により樹脂シート６を基板５に密着させても良い。

このように実施の形態２によれば、加熱装置４に基板５と樹脂シート６とを搭載するための搭載コンベア７を接続しているため、固定位置に搭載ポジションを設ける必要がなく、加熱装置を固定式とすることができる。従って設備構成を簡素化することができる。基板５と樹脂シート６を一旦停止させることなく固着できるため、ラインタクトを短縮できる。また、実施の形態１で説明したワーク昇降装置３や、駆動装置４ｃを設置する必要がないため、構成をさらに簡素化できる。また樹脂シート６は基板５に固着するため、搬送時にずれることがない。そのため樹脂シート６の固着後の搬送速度に制限がないため、ラインタクトを短縮できる。さらに樹脂シート６のずれ量を予め考慮する必要がなくなり、樹脂シート６の外形寸法を必要最小限にできるため、材料コストも低減できる。

実施の形態３．
図９は実施の形態３による、樹脂シート搭載基板の搬送装置１を示す図であり、図１０は樹脂シート搭載基板の搬送装置１の図９によるｉｖ−ｉｖ断面図である。この樹脂シート搭載基板の搬送装置１においては、加熱装置４が搬送コンベア２の下面に配置され、基板５側から加熱し、樹脂シート６に熱を伝達させて、固着し、仮止めする構成となっている。基板５と樹脂シート６の供給方法は、加熱装置４の設置位置上面より供給しても良いし、予め基板５上に樹脂シート６を搭載して、コンベア搬送で供給しても良い。また加熱装置４に関しても、基板５側から熱を供給しなければならないため、熱以外に、レーザ等を用いて直接、樹脂シート６を局所的に加熱してもかまわない。他部については前記実施の形態１と同様に形成されており、同一部位には同一符号を付し、ここでは説明を省略する。

このように本発明の実施の形態３による樹脂シート搭載基板の搬送装置１は、樹脂シート６を基板５に固着して搬送するため、搬送時にずれることがない。そのため樹脂シート６の固着後の搬送速度に制限がないため、ラインタクトを短縮できる。さらに樹脂シート６のずれ量を予め考慮する必要がなくなり、樹脂シート６の外形寸法を必要最小限にできるため、材料コストの低減をはかることができる。また、基板５側から加熱することで、樹脂シート６は基板５上の昇温領域に当接する部分のみで溶融し固着するため、樹脂シート６が過剰に溶融することなく、溶融して基板５に固定される。したがって、より高精度で、外観性に優れた仮固定が実現される。

実施の形態４．
図１１は実施の形態４による、樹脂シート搭載基板の搬送装置１を示す断面図である。本実施の形態の樹脂シート搭載基板の搬送装置では、加熱装置に代えて帯電装置２４が搬送コンベア２の上面に配置され、樹脂シート１６側に帯電装置２４を近づけ樹脂シート１６を局所的に帯電させ、固着部１６ｓで基板５に、静電気によって固定することで仮止めする構成となっている。基板５と樹脂シート１６の供給方法は、帯電装置２４の設置位置上面より供給しても良いし、予め基板５上に樹脂シート１６を搭載して、コンベア搬送で供給しても良い。他部については前記実施の形態１と同様に形成されており、同一部位には同一符号を付し、ここでは説明を省略する。

このように本発明の実施の形態４による樹脂シート搭載基板の搬送装置１は、樹脂シート１６を基板５に静電気により密着させ固定して搬送するため、搬送時にずれることがない。

また、封止工程で位置をずらしたい場合にも容易にずらすことができる。

そのため樹脂シート１６の固着後の搬送速度に制限がないため、ラインタクトを短縮できる。さらに樹脂シート１６のずれ量を予め考慮する必要がなくなり、樹脂シート１６の外形寸法を必要最小限にできるため、材料コストの低減をはかることができる。

実施の形態５．
次に実施の形態５について図１２および図１３を参照しつつ説明する。本実施の形態では、例えば本発明の実施の形態１で説明した樹脂シート搭載基板の搬送装置を用いて太陽光発電モジュールが製造される。図１２および図１３は基板としてのガラス基板９に樹脂シート１１を搭載して搬送する場合の太陽電池モジュールの断面を示す図である。太陽光発電モジュールは、太陽光を受光して発電する太陽電池セル８を直列に接続することで、大電力を得ることができる。この直列に接続した太陽電池セル８はガラス基板９と耐候性フィルム１０の間で樹脂シート１１によって封止された構成となっている。

封止用の樹脂は、図１２に示すように、基板としてのガラス基板９上にシート状の樹脂として搭載される。このとき、図１〜６に示した加熱装置４によってガラス基板９上に搭載された樹脂シート（シート状の樹脂）１１を局所加熱によって固着部１１ｓで固着する。このようにして固着部１１ｓで樹脂シート１１をガラス基板９上に局所的に固定して仮止めし、搬送する。

そしてこの後、図１３に示すように、樹脂シート１１上に耐候性フィルム１０を搭載し、熱圧着により封止がなされる。

本実施の形態によれば、ガラス基板９上に樹脂シート（シート状の樹脂）１１を局所加熱によって固着部１１ｓで固着でき、搬送時にずれることがない。

ここで、ガラス基板９上に樹脂シート（シート状の樹脂）１１が搭載された状態で搬送する場合があり、樹脂シート１１がガラス基板９上で位置ずれした場合、図１４に示すように樹脂で太陽電池セル８全体を封止できず不良に繋がる。しかし本実施の形態によれば、ガラス基板９上に樹脂シート（シート状の樹脂）１１を局所加熱によって固着部１１ｓで固着でき、搬送時にずれることがない。樹脂で封止した後、外周に金属のフレームを取り付けるため、例えば、金属のフレームで隠れる部分を固着すれば、外観に影響を与えることはない。

なお、実施の形態においては太陽電池モジュールについて説明したが、上記の太陽電池モジュールの製造工程に限定されるものではなく、イメージセンサ、固体撮像装置などの光電変換装置を含むモジュールだけでなく、半導体メモリなど、種々の半導体装置の封止に適用可能であることはいうまでもない。

以上のように、本発明の樹脂シート搭載基板の搬送装置および搬送方法は、基板上に樹脂シートを搭載して封止装置まで搬送する場合、特に太陽電池など、基板表面全体が有効領域であるような装置に対し、位置ずれなく樹脂シートを保持することができ、有用である。

１ 樹脂シート搭載基板の搬送装置
２ 搬送コンベア
２ａ ローラ
２ｂ 回転軸
２ｃ フレーム
３ ワーク昇降装置
４ 加熱装置
４ａ ヒータ部
４ｂ 固定具
４ｃ 駆動装置
４ｄ 配線類
５ 基板
６ 樹脂シート
６ａ 固着部
７ 搭載コンベア
８ 太陽電池セル
９ ガラス基板
１０ 耐候性フィルム
１１ 樹脂シート
１１ｓ 固着部
１６ 樹脂シート
１６ｓ 固着部
２４ 帯電装置

Claims (5)

1. 基板表面に樹脂シートを被せて搬送コンベアに載置する工程と、
   前記基板および前記基板上に搭載された前記樹脂シートを、静電気により帯電させ密着させることにより、前記樹脂シートを前記基板に対し局所的に、静電的に固定する仮止め工程と、
   前記搬送コンベアを駆動し、前記樹脂シートを被せられた基板を搬送する工程とを含むことを特徴とする樹脂シート搭載基板の搬送方法。
2. 前記仮止め工程は、前記基板を搬送する工程に先立ち、実行されることを特徴とする請求項１に記載の樹脂シート搭載基板の搬送方法。
3. 前記仮止め工程は、前記基板を搬送しながら、実行されることを特徴とする請求項１に記載の樹脂シート搭載基板の搬送方法。
4. 前記仮止め工程は、前記基板上に搭載された前記樹脂シートを、両側面の少なくとも２箇所で固定する工程を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の樹脂シート搭載基板の搬送方法。
5. 基板表面に樹脂シートを被せて搬送する搬送コンベアと、
   前記搬送コンベアに設けられた帯電部を備え、前記基板と、前記基板上に搭載された前記樹脂シートとを、局所的に静電的に固定する固定装置とを備え、
   前記基板に前記樹脂シートを固着して搬送する樹脂シート搭載基板の搬送装置。

Images