KR20120101282A - 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재의 접착 방법 - Google Patents

열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재의 접착 방법 Download PDF

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KR20120101282A
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안야 슈타이거
클라우스 카이테텔겐뷔처
유디트 그뤼나우어
한스 칼 엥엘딩어
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테사 소시에타스 유로파에아
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Abstract

본 발명은 전류를 전도시키지 않는 접착 기판에 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재를 접착시키는 방법에 관한 것으로, 이의 표면은 단지 낮은 열 전도도를 갖는다. 이를 위해, 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재는 열 활성화된 접착제 물질에 추가하여 전기 전도성 층을 포함하며, 상기 전기 전도성 층은 중간 주파수 범위의 주파수를 갖는 교류 자기장에서 단시간 동안에 신속하게 유도 가열된다. 본 발명에 따르면, 1 MPa 이상의 고압이 유도 가열과 동시에 접착되는 표면 상에 가해짐으로써, 열 분해 반응이 방지될 수 있다. 본 발명은 또한 프레스 기구 내에 통합된 유도 가열기를 포함하는, 상기 방법을 실시하기 위한 장치에 관한 것이다.

Description

열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재의 접착 방법{METHOD FOR GLUING HEAT-ACTIVATED GLUEABLE SURFACE ELEMENTS}
본 발명은 5 W/mK 이하의 열 전도 계수(thermal conductivity coeffcient)를 갖는 전기적으로 비전도성의 접착 기판에 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재를 접착제 접착시키는 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 하나 이상의 전기 전도성 층 및 하나 이상의 열 활성화되어 접착되는 접착제 층을 지니며 접착 면적 형태로 절단된 형태를 갖는 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재를 제공하는 단계; 접착 기판을 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재의 사이드 접면(side-face)과 접촉시켜 예비 조립체(preliminary assembly)를 형성시키는 단계; 및 100 Hz 이상 및 200 kHz 이하의 주파수를 갖는 교류 자기장에서 상기 예비 조립체를 유도 가열시켜 최종 조립체를 형성시키는 단계를 포함한다. 본 발명은 또한 하나 이상의 프레스-램(press-ram) 부재를 구비한 장치에 관한 것이다.
열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재(열 활성화가능 시트 형상 부재)는 피착제 사이에서 고강도의 연결을 얻기 위해 사용되고 있다. 비교적 얇은 접착선(bondline)의 경우에 오로지 감압성 접착제 시스템을 함유하는 시트 형상 부재를 사용하여 가능한 것에 필적하거나 이보다 높은 강도를 얻기 위해서는 이러한 종류의 시트 형상 부재가 특히 적합하다. 이러한 고강도 접착은, 특히 전자 장치에서 진행중인 소형화의 측면에서, 소비재 가전, 오락용 가전 또는 통신용 가전 분야, 예를 들어 휴대폰, PDA, 랩탑 및 기타 컴퓨터, 디지털 카메라 및 디스플레이 장치, 예컨대 디스플레이 및 디지털 리더기에서 중요하다.
가공성 및 접착제 접착의 안정성 측면에서의 요건은, 특히 휴대용 소비재 가전 물품에서 증가하고 있다. 이에 대한 하나의 이유는, 상기 물품들의 치수가 점점 더 작아지고 있어서, 접착제 접착에 사용될 수 있는 면적이 또한 감소된다는 것이다. 다른 이유는, 휴대용 물품들이 충격 또는 낙하와 같은 극심한 기계적 하중을 견뎌야 하고 또한 넓은 온도 범위에 걸쳐 사용되어야 하기 때문에, 상기 장치에서의 접착제 접착은 특히 안정해야 한다는 것이다.
따라서, 이러한 제품에서, 열 활성화되어 접착되는 접착제, 즉 실온에서 고유한 접착성을 갖지 않거나 기껏해야 약간의 고유한 점착성을 갖지만, 열에 노출되는 경우 각각의 접착 기판(피착제, 접착 베이스)으로의 접착에서 요구되는 접착 강도를 나타내는 접착제를 갖는 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재를 사용하는 것이 바람직하다. 실온에서 이러한 종류의 열 활성화되어 접착되는 접착제는 흔히 고체 형태이지만, 이는 접착 과정 동안 온도 노출의 결과로 고 접착 강도 상태로 가역적으로 또는 비가역적으로 전환된다. 가역적으로 열 활성화되어 접착되는 접착제는, 예를 들어 열가소성 폴리머 기재의 접착제인 반면, 비가역적으로 열 활성화되어 접착되는 접착제는, 예를 들어 열 활성화에 의해 화학 반응, 예컨대 가교 반응이 개시되어, 이러한 접착제들이 영구적인 고강도 접착에 특히 적합하게 되는 반응성 접착제이다.
모든 열 활성화되어 접착되는 접착제 시스템에 대하여 공통된 특성은, 접착을 위해 이들이 가열되어야 한다는 것이다. 특히 접착제 시스템이 이의 전체 면적에 걸쳐 접착 기판에 의해 외측으로부터 감춰지는 접착의 경우에, 접착제를 용융시키거나 활성화시키는데 필요한 열은 접착 면적 쪽으로 신속하게 전달되는 것이 특히 중요하다. 여기서 접착 기판 중 하나가 양호한 열 전도체이면, 외부 열원에 의해, 예를 들어 직접적인 열전달 매체, 적외선 가열기 등을 통해 이 접착 기판을 가열시킬 수 있다.
그러나, 상기 직접 가열 또는 접촉식 가열의 경우에, 접착제를 신속하고 균일하게 가열시키는데 필요한 짧은 가열 시간은 단지 열원과 접착 기판 사이에서의 큰 온도 구배에 대해서만 실현가능하다. 따라서, 가열되는 접착 기판 자체는, 몇몇의 예에서 접착제의 용융 또는 활성화를 위해 실제적으로 필요할 것으로 예측되는 것보다 상당히 더 높을 수 있는 온도에 대해서 민감하지 않아야 한다.
그러나, 예를 들어 다수의 플라스틱 및 또한 반도체 부품 또는 액정 모듈과 같은 전자 부품의 경우에서와 같이 접착 기판 중 어느 것도 충분히 양호한 열 전도체가 아니거나 접착 기판이 더 높은 온도에 대해 민감하다면 상황은 다르다. 따라서 낮은 열 전도 물질 또는 감열 재료로 제조된 접착 기판을 접착시키기 위해서는, 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재 자체에 가열을 위한 고유 메커니즘이 구비되어서, 접착에 필요한 열이 외부로부터 도입될 필요가 없는 대신, 시트 형상 부재 자체의 내부에서 직접 생성되게 하는 것이 적절하다. 선행 기술에는, 상기 내부 가열이, 예를 들어 전기 저항 가열기에 의해, 자기 유도를 통해, 또는 마이크로웨이브 복사선과의 상호작용에 의한 가열 형태로 실현될 수 있는 다양한 메커니즘이 공지되어 있다.
접착제 접착의 진행, 및 시트 형상 부재의 열 발생 영역과 상호작용하여 시트 형상 부재를 가열시키는 외부 가열 장치의 실제적인 기술적 구현에 관한, 상기한 두 개의 마지막에 언급된 방법은, 시트 형상 부재의 가열은 시트 형상 부재와 외부 가열 장치의 즉각적이고 직접적인 접촉을 필요로 하지 않으며, 그 대신 그러한 가열은 심지어 접촉 없이도 실현될 수 있다는 이점을 제공한다. 이러한 맥락에서 특히 자기 유도에 의한 가열이 실용적인 것으로 밝혀졌는데, 그 이유는 유도 원리로 작동되는 가열 장치는 마이크로웨이브 방출기보다는 장치의 측면에서 구성하기가 훨씬 더 간단하기 때문이다.
다양한 효과들이 교류 자기장에서의 가열을 일으킬 수 있다: 가열을 위해 교류장 내로 도입된 몸체가 전기 전도성 영역을 지니면, 교류 자기장에 의해 에디 전류(eddy current)가 그 영역에서 유도된다. 상기 영역이 0이 아닌 전기 저항을 갖는 경우, 동반되는 에디 전류 전도 손실은 줄 열(저항 열)을 발생시킨다. 그러나 어쨌든 상기 에디 전류가 형성될 수 있기 위해서는, 상기 전기 전도성 영역은 특정의 최소 크기를 가져야 한다; 외부적으로 가해진 교류 자기장의 주파수가 낮을수록 이러한 특정의 최소 크기는 더욱 커지게 된다.
그러나, 가열을 위해 교류장 내로 도입된 몸체가 강자성 영역을 가지면, 이러한 영역을 구성하는 자석들은 각각 외부 교류 자기장에 대해 평행하게 정렬된다. 외부 자기장에서의 변화 동안 나타나는 히스테리시스 손실(자기 역 손실)도 마찬가지로 몸체의 가열을 야기한다. 교류 자기장 내로 도입된 몸체를 구성하는 재료에 따라, 상기 두가지 효과는 함께 몸체(예를 들어, 철, 니켈 및 코발트와 같은 강자성 금속, 또는 Mu-금속 및 알니코(alnico)와 같은 강자성 합금으로 만들어진)의 가열을 일으킬 수 있거나, 각각의 경우에 이러한 두가지 효과 중 단 하나만(예를 들어, 알루미늄과 같은 비강자성 금속의 경우에는 단지 에디 전류만, 또는 산화철 입자와 같은 낮은 전기 전도성 물질의 경우에는 단지 히스테리시스만)이 가열을 초래할 수 있다.
예를 들어 피착제를 접착시키기 위해, 제조시에 발생되는 이음매(seam)를 시일링시키기 위해, 그리고 폴리머의 경화 또는 어닐링을 위해 폴리머 시스템을 가열시킬 수 있는, 유도 가열에 기초한 장치 및 방법들이 제조 기술 분야에서 수십년 동안 이미 공지되어 왔다. 상기 가열 장치에는 전형적으로, 각 경우에 가열시킬 몸체를 부분적으로 또는 전체적으로 둘러싸고 이 몸체의 전체 둘레를 따라 이 몸체를 균일하게 가열시키는 교류 자기장을 발생시키기 위한 유도자(inductor)가 포함된다. 이러한 맥락에서, 필요한 경우 의도적으로 불균일 가열을 실현할 수 있다. 이 목적을 위해 실제로 예를 들어, 터널 형태의 유도 코일이 자주 사용되는데, 그 이유는 상기 기하학적 형태의 장치를 사용한 경우에는 유도 코일의 교류 자기장이 단지 한 방향으로부터 작용하는 것이 아니라, 그 대신 추가로 가열되는 몸체 상의 측면으로부터 작용하기 때문이다.
열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재가 유도 가열에 의해 열적으로 활성화되는 경우에, 이는 일반적으로, 고온 도포되는 접착제로서 전기 전도성 층의 사이드 접면 상에 배치된 열 활성화되어 접착되는 접착제를 포함하는 시트 형상 부재, 예컨대 금속 또는 금속화된 폴리머를 포함하는 호일, 천공된 금속 호일, 와이어 메쉬(wire mesh), 2차원으로 확산 팽창된 금속, 금속 심지(metal nonwoven), 또는 금속 섬유를 갖는 2차원 구조물을 사용하여 실시된다. 상기 불연속의 2차원 팽창 구조물은, 비록 가열 효율에서의 감소에도 불구하고 고온 도포된 접착제가 각각의 2차원 구조물 내 개구를 통과할 수 있고, 그 결과 시트 형상 부재의 내부 응집력이 전반적으로 개선되게 된다.
현재의 방법들의 단점 중 하나는, 교류 자기장에 노출되는 가열되는 각각의 몸체의 특정 영역 뿐만 아니라 몸체의 상당히 더 큰 영역이 존재한다는 점이다; 이 점은 가열되는 몸체가 터널 형상의 유도 코일 내로 완전히 도입되어 교류 자기장에 완전히 노출되는 장치에서 특히 명확하게 나타난다. 결과적으로, 유도 가열을 위한 이러한 종류의 종래 방법들은, 교류 자기장에 원치 않게 노출되는 영역에 대한 열적 또는 전기적 손상이 가능치 않은 단지 그러한 접착 기판들의 접착을 위해 사용될 수 있다. 그러나, 이는 전자 장치 내 하위조립체를 접착시키기 위한 현재의 방법들이, 전자 부품의 대부분, 예컨대 반도체 부품 또는 디스플레이 모듈이 단지 제한된 열 저항을 가지며 그에 따라 가열시에 손상될 수 있기 때문에 그리고 특히 이러한 하위조립체들 자체가 빈번하게 전기적으로 전도성인 영역들을 함유할 수 있어 결과적으로 유도 가열이 이러한 하위조립체들 내에서도 또한 일어나기 때문에, 일반적으로 사용될 수 없음을 의미한다.
최근에는, 접착제 접착을 위한 유도 가열이 주목받지 않게 되었다. 그 이유는, 기계적 안정성을 조금도 부수적으로 상당히 손상시키지 않고 가열시킬 몸체의 재료로 혼입될 수 있어서 몸체의 부피 전체를 통한 이의 가열이 가능한, 현재 입수가능한 나노미립자 시스템, 예컨대 매그실리카(MagSilica)TM에서 확인될 수 있다. 이동 전자 장치에서의 접착제 접착에 대해서는, 예를 들어 유도적으로 가열가능한 나노입자를 함유하는 제품이 명칭 듀플로콜(Duplocoll) RCDTM로 로만 컴퍼니(Lohmann Company)로부터 공급되고 있다.
그러나, 이러한 나노범위(nanoscopic) 시스템의 작은 크기 때문에, 중간 주파수 범위로부터의 주파수를 갖는 교류 자기장에서 상기 제품들을 효율적으로 가열시키는 것은 불가능하다. 그러나 대신 개선된 시스템에서는, 높은 주파수 범위로부터의 주파수가 요구된다. 그러나, 이러한 주파수에서는 특히 교류 자기장 내 전자 부품에 대한 손상 문제가 특히 심각한 정도로 두드러진다. 또한 높은 주파수 범위의 주파수를 갖는 교류 자기장의 발생은 증가된 비용 및 장치의 복잡성을 요하며 그에 따라 경제적으로 바람직하지 못하다. 더욱이, 나노미립자 충전제의 사용은, 이들 충전제가 후속적인 재사용 시에 충전제를 둘러싸는 물질로부터 쉽게 분리되지 않기 때문에 환경의 견지에서 또한 문제가 된다.
원칙적으로, 유도 가열을 위한 다양한 가열 장치가 공지되어 있다; 이러한 가열 장치를 구분하는데 사용될 수 있는 파라미터들 중 하나는, 당해 가열 장치를 사용하여 발생된 교류 자기장이 갖는 주파수이다. 예를 들어, 유도 가열은 주파수가 약 100 Hz 내지 약 200 kHz(이는 소위 중간 주파수; MF로 칭해짐)의 주파수 범위 내, 또는 약 300 kHz 내지 약 100 MHz(이는 소위 고 주파수; HF로 칭해짐)의 주파수 범위에 위치하는 자기장을 사용하여 실시될 수 있다. 또한, 특별한 경우로, 자기장이 마이크로웨이브 범위로부터의 주파수, 예컨대 2.45 GHz의 표준 마이크로웨이브 주파수를 갖는 가열 장치가 또한 공지되어 있다.
사용된 교류장의 주파수에 따라, 교류장을 발생시키는 것과 관련된 기술적 비용 및 복잡성, 및 그에 따라 가열 장치의 비용이 증가하고 있다. 중간 주파수 시스템이 약 5000 유로의 시장 가격에서 현재 이미 입수가능한 반면, 고주파수 시스템에 대한 비용은 25,000 유로 이상이다. 뿐만 아니라 주파수에 따라 가열 시스템에 대한 안전도 요건도 증가하고 있고, 그래서 고주파수 시스템에 대해서는 더 많은 입수 비용, 및 그러한 기술의 설치를 위해 더 많은 비용을 또한 정기적으로 추가해야 한다.
따라서 전자 부품의 접착시 더 큰 손상 위험 및 관련된 더 고가 비용의 측면에서 그리고 또한 더욱 불량한 재사용가능성의 측면에서, 나노미립자 시스템은 완만한(gentle) 접착제 접착용의 유도 가열을 위한 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재의 한 성분으로서 사용하기에 특히 적합하지 않다. 이러한 목적을 달성하기 위해서, 중간 주파수 범위의 주파수를 갖는 교류 자기장을 사용하는 것이 바람직하다.
그러나, 심지어 중간 주파수 범위로부터의 주파수를 갖는 교류 자기장을 사용하여 작동되는 가열 장치를 사용하여도, 완만한 접착제 접착을 실현시키는 것은 어려운 것으로 입증되었다. 산업적인 제조 공정에 필요한 높은 가공 속도를 얻기 위해서는, 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재를 가열시키는데 필요한 시간은 단지 매우 짧아야만 한다. 따라서 필요한 접착 온도를 얻기 위해서는, 매우 높은 가열 속도를 선택해야 한다.
그러나 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상의 부재가, 낮은 열 전도도, 즉 5 W/mK 이하의 열 전도도를 갖는 접착 기판에 접착되면, 상기 시트 형상 부재에서 유도에 의해 발생된 열은 충분한 속도로 이로부터 멀리 전도될 수는 없다. 대신 열은 먼저 특정 시간 동안 접착 면적 내에 머무르고, 그에 따라 열 혼잡(heat jam)을 일으킨다. 그 결과, 시트 형상 부재 및 접착 기판(예를 들어, 전자 부품)은 국소적으로 과열될 수 있고 그에 따라 손상될 수 있다. 이러한 과열 위험은, 접착 기판이 낮은 열 전도도 뿐만 아니라 낮은 열 용량을 가질 경우에 더욱 커지는데, 그 이유는 이것이 일시적인 열 저장 가능성이 없음을 의미하기 때문이다.
이러한 둘 모두의 인자들은, 예를 들어 접착 면적 위에 폴리머를 구비한 접착 기판에 영향을 미친다. 포논(phonon)의 더욱 짧은 자유 경로 길이(free path length) 때문에, 폴리머는 금속보다 더 작은 열 전도도를 가지며, 또한 폴리머 사슬 내에서 더욱 작은 자유도로 인해 낮은 열 용량을 갖는다. 추가 인자는, 폴리머의 열 안정성이 다른 기판 재료, 예컨대 금속 또는 유리의 열 안정성보다 빈번하게 낮다는 것이다.
이러한 맥락에서, 접착 기판 뿐만 아니라 또한 시트 형상 부재의 다른 구성성분(예컨대 캐리어 또는 추가 기능 층)이 낮은 열 전도도 및 열 용량을 갖는 그러한 재료로 구성되는 경우, 거기서는 시트 형상 부재를 통한 열 제거 또는 열 저장이 가능하지 않기 때문에 훨씬 더 문제가 된다.
현재, 시트 형상 부재에 중간 주파수 범위의 주파수를 갖는 교류 자기장을 가함으로써, 높은 순환 속도(cycle rate)로, 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재를 통해 접착 기판들이 완만하게 연결될 수 있는 일반적으로 적용가능한 접착 방법은 없다. 대신 유도 가열의 경우에, 시트 형상 부재 또는 접착 기판에 대한 열 손실은 특히 접착 기판이 폴리머 접착 면적을 갖는 경우에, 특히 당해 기판이 전자 부품인 경우에 관찰된다.
본 발명의 과제는, 전류를 전도시키지 않고 낮은 열 전도 계수를 갖는 접착 기판 상에 작은 면적의 접착을 생성시키기 위해, 선행 기술의 단점들을 발생시키지 않으면서 사용될 수 있는 방법을 제공하는 것이다. 또한 이 방법은 높은 순환 속도를 갖는 전자 장치의 하위조립체를 접착시키는데, 특히 폴리머 재질의 접착 기판들을 접착시키는데 또한 적합해야 한다.
상기 과제는 본 발명에 따라, 예비 조립체에, 유도 가열과 동시에 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재의 사이드 접면에 대해 수직으로 1 MPa 이상, 보다 특히 3 MPa 이상의 압력(프레싱 압력)이 가해져서 접착제가 접착 기판과 전면으로 접촉하게 되는, 서두에서 특정된 유형의 방법에 의해 성취된다. 이 경우에 방향을 나타내는 표현인 "열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재의 사이드 접면에 대해 수직으로"는, 시트 형상 부재가 평면 형태(및 그에 따라 이의 두 개의 사이드 접면)인 평탄한 접착제 접착에 대해, 프레싱 힘은 (단독으로 또는 부가적으로) 시트 형상 부재의 주 길이(principal extent)에 대해 수직으로 작용하는 반면, 3차원으로 곡면화된 접착에 대해, 프레싱 힘은 시트 형상 부재의 주 길이 중 하나에 대해 수직인 방향, 및 그에 따라 적어도 하나의 하위영역에서는 시트 형상 부재의 사이드 접면에 대해 수직인 방향으로 작용함을 의미한다.
놀랍게도, 이 방법을 사용하면, 중간 주파수 범위에서의 유도 가열에 의해 짧은 시간 내에 전자 장치 또는 다른 금속 부품 또는 폴리머를 손상시키지 않고, 예를 들어 이동 전자 장치에서 일반적인 종류의 매우 작은 접착 면적의 신뢰성있는 가열 및 그에 따라 접착이 성공적으로 달성되었다. 대신, 생성되는 접착제 접착에 유도 가열과 동시에 미성숙 상태(nascent state)에서 높은 압력을 가하였더니, 유도 가열 동안 나타나는 손상 위험이 급격하게 감소되었음이 확인되었다. 이러한 방식으로, 다수의 접착 기판에 적합한 특히 간단한 방법이 제공되는데, 상기 방법을 사용하면 반도체 부품 또는 디스플레이 모듈과 같은 전자 부품을 갖는 평탄한 하위 조립체가 고강도 결합될 수 있다.
또한 이러한 맥락에서 유도 가열을 접착선 넓이(area)로 제한시키는 것이 가능한데, 이 중 어떤 것은 상응하는 절단된 형태의, 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재를 사용하여, 교류 자기장이 접착선 바로 근방에 집중되면 예컨대 유도자를 프레싱 장치 내로 병합시킴으로써 더욱 추가로 개선될 수 있다.
하나의 유리한 구체예에서, 상기 방법은, 제공된 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재가 추가의 열 활성화되어 접착가능한 접착제 층을 갖는 시트 형상 부재이게끔, 그리고 예비 조립체가 유도 가열 전에 추가 접착 기판과 접촉되고, 상기 예비 조립체의 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재의 상기 추가의 열 활성화되어 접착되는 접착제 층이 추가의 접착 기판과 접촉되게끔 실시된다. 이러한 방식으로, 둘 또는 그 초과의 동일하거나 상이한 접착 기판들이 하나의 유도 가열 단계에서 서로에 결합될 수 있고, 동시에 가열 지속시간이 전반적으로 감소될 수 있다.
유도 가열의 경우에 가열 속도는 유리하게는 2.5 ℃/s 이상 및 200 ℃/s 이하, 보다 특히 10 ℃/s 이상 및 100 ℃/s 이하이다. 이에 따라 선택된 최소 가열의 결과로, 열 활성화되어 접착되는 접착제의 접착에 필요한 시간이 추가로 감소될 수 있고, 그에 따라 접착을 위한 순환 속도가 추가로 증가될 수 있다. 또한 가열 속도를 낮은 가열 속도로 제한시킴으로써, 접착제 또는 접착 기판에 대한 열 분해 위험이 감소되고, 접착제의 조절되지 않은 용융 및 접착 기판의 원치 않는 용융이 방지된다.
상기 방법은, 제공된 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재가, 하나 이상의 전기 전도성 층으로서 75 ㎛ 미만, 보다 특히 30 ㎛ 미만, 또는 심지어는 15 ㎛ 미만의 층 두께를 갖는 층이 사용되는 시트 형상 부재인 경우에, 특히 적합하다. 이는, 시트 형상 부재의 가열 속도가, 특히 기술적으로 간단한 방식으로 상한치 쪽으로 제한됨을 의미한다.
또한 제공된 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재는, 개방된 접착 면적의 기하 구조에 적합화된(adapted) 형태를 갖는 시트 형상 부재인 것이 유리하다. 상기 기하구조를 갖는 시트 형상 부재는 유도 가열에 대한 현재 방법에서 균일하게 그리고 형태 보존되게 접착될 수 없거나, 그에 따라 이러한 방법에서 단지 큰 비용 및 복잡성으로 접착될 수 있어서, 본 발명의 원리가 이러한 종류의 시스템으로 확장되면 추가적인 상당한 이점이 얻어진다.
또한 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재로 5 mm 미만, 보다 특히 3 mm 미만, 또는 심지어는 2 mm 미만의 최소 지지대(strut) 폭을 갖는 시트 형상 부재일 수 있다. 심지어 접착 기판을 접착시키는데 단지 작은 면적이 사용가능한 경우에 단지 본 발명의 방법을 사용함으로써 접착제 접착에 사용가능한 면적을 확장시킬 수 있고, 그에 따라 그러한 작은 지지대 폭의 영역에 열 분해를 발생시키지 않고 접착 강도를 전반적으로 증가시킬 수 있다. 유도 가열에 의한 현재의 접착 방법에서 작은 측면 구조물은 사용될 수 없거나, 이는 기껏해야 단지 큰 비용 및 복합성으로 사용될 수 있다.
또한, 사용된 접착 기판이 3차원 공간에서 곡면화된 접착 면적을 갖는 접착 기판인 것이 유용하다. 이는 심지어 3차원적으로 구성된 접착 면적 형태를 실현하는 특히 간단한 수단인데, 그 이유는 이에 의해 전체의 2차원 길이에 걸쳐 열 활성화되어 접착되는 접착제 층의 균일한 가열이 가능하기 때문이다. 이러한 종류의 곡면화된 접착 면적은 예를 들어, 이동 전자 장치 내 케이스 또는 디스플레이 패널의 접착에서 빈번하게 발생된다.
추가의 단계로, 본 발명에 따르면, 심지어 유도 가열이 종료된 후에도 후속하는 프레싱 지속기간 동안 압력은 유지될 수 있는데, 최종 조립체는 후속하는 프레싱 지속기간의 적어도 일부 동안 다시 유도적으로 가열된다. 이는, 지속된 압력에 의해 접착제 접착이 추가로 고형화될 수 있고, 고형화된 형태에서 이 접착제 접착에 후속하는 경화가 실시될 수 있고, 그래서 접착제 내 이러한 수단에 의해 나타난 응집력에서의 증가의 결과로 접착 강도가 전반적으로 증가한다는 이점을 갖는다.
또한, 동시에 유도적으로 가열되는 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재의 영역의 면적 대(vs.) 이 영역 내 접착 면적의 비는 2:1 미만, 보다 특히 1.5:1 미만, 또는 심지어는 1.2:1 미만일 수 있다. 상기 방법을 이 방식으로 작동시킴에 의해, 본질적으로 단지 접착이 또한 실제적으로 의도되는 영역에서만 국소 가열이 일어나기 때문에, 유도 가열의 과정에서 접착 기판이 열 손상될 위험이 추가로 줄어든다. 따라서, 생성된 열의 양이 감소되어, 단지 더욱 적은 양의 열이 분산될 필요가 있다.
본 발명의 구상을 실현하기 위해서, 유도 가열 및 압력 노출은 유도 가열 수단을 갖는 하나 이상의 프레스-램 부재(press-ram element)를 갖는 장치를 사용하여 실시될 수 있다. 그러한 장치(이 장치를 사용하면 본 발명의 방법의 두가지 핵심적인 특징이 하나의 동일한 장치에 의해 구현될 수 있음)를 사용함으로써, 프레스 장치 및 유도 장치(유도자)를 서로에 대해 조절할 필요가 없고 프레싱 장치 및 유도자의 개별적인 배치가 이제는 하나의 단계에서 이루어질 수 있기 때문에, 방법 상의 순서들이 가속화될 수 있고 순환 수(cycle number)가 증가될 수 있다. 본 발명에 따라 사용되는 높은 프레싱 압력의 측면에서 요구된 작동 신뢰성을 보장하기 위해서, 이 장치는 바람직하게는 고정된 위치에 설치된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 방법은 이것이 전자 장치의 하위조립체를 접착시키는데 사용되는 경우 특히 이점들을 제공하는데, 이는 그렇지 않으면 상기 접착들이, 전자 부품이 작동시에 열적으로 손상되는 위험을 증가시키지 않고 높은 순환 수로 형성될 수 없기 때문이다.
본 발명의 추가 특징에 따르면, 본 발명의 추가 과제는, 본 발명의 방법을 실시하는데 특히 적합하고, 특히 열 또는 전기적 손상 없이 낮은 열 용량을 갖는 접착 기판 상에 시트 형상 부재의 접착을 위해 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재의 유도 가열이 가능한 장치를 제공하는 것이다. 현재 장치에 의해서는 접착의 유도 가열이 단지 가능한데, 이 동안에 접착 기판은 홀딩 장치에 의해 단지 약하게 고정되며, 임의의 현저한 프레싱 압력이 상기 기판 상에 가해지지 않는다. 프레싱 압력이 가해지기 위해서는 접착시킬 몸체의 표면과 직접 접촉이 필요하다. 또한, 현재 장치에서, 유도자는 시트 형상 부재로부터 특정 거리에 위치하여, 선행 기술에 따른 유도 가열 시 에너지 입력량의 3차원적 분해를 감소시킨다.
상기 문제들은, 하나 이상의 프레스-램 부재가 유도 가열 수단을 지니며 300 N 이상, 보다 특히 600 N 이상의 프레싱 힘에 대해 적합한, 서두에서 특정된 유형의 장치에 의해 해소된다. 프레스-램 부재 내로 유도자를 직접 통합시킴으로써, 유도자와 시트 형상 부재 사이의 거리를 최소화시킬 수 있고 그에 따라 상술된 단점들이 해소된다.
하나의 유리한 구체예에서, 상기 하나 이상의 프레스-램 부재는 적어도 부분적으로, 3차원 공간에서 곡면화되는 프레싱 접면을 갖는다. 이러한 방식으로, 2차원적으로 평면인 접착 뿐 아니라 3차원 형태의 접착 면적을 갖는 접착이 또한 얻어질 수 있고, 그에 따라 또한 복잡한 기하 구조의 접착이 얻기 쉬워진다.
상기 장치는, 이 장치가 하나 이상의 강자성, 페리자성, 상자성 또는 반자성 이음새 부분(yoke section) - 바람직하게는 페리자성 이음새 부분을 갖는 추가의 프레스-램 부재, 또는 추가의 유도 가열 수단을 갖는 경우에 특히 적합하다. 이러한 종류의 이음새 부분은 자기장을 변형시키고 그에 따라 이의 투과 깊이를 증가시키고, 결과적으로 특히 복잡한 접착 기하구조를 갖는 접착이 균일하게 가열되어 전체 면적에 걸쳐 균일한 접착력 및 응집력을 제공한다. 교류 자기장의 국소적으로 나타나는 강화(boost)는 또한 추가 가열 수단을 사용함으로써 얻어질 수 있다.
본 발명을 예시하기 위해, 이하에서 일반적으로 설명되어 있고 이러한 목적을 위해 본 발명의 부분적인 특징들의 개별 구성성분에 대한 특정의 대표적인 실시예들이 설명되어 있으며, 이는 각각의 경우에 요망된 특성들에 따라 다르지만 서로 임의로 연관될 수 있다.
따라서 기본적으로 본 발명은 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재를 특정 종류의 접착 기판에 접착시키는 방법에 관한 것이다. 본 명세서의 목적 상 시트 형상 부재는, 특히 실질적으로 시트 형상의 크기를 갖는 모든 통상적이며 적합한 구조물을 포함하는 것으로 생각된다. 이러한 구조물에 의해 2차원적인 접착이 가능하고, 이는 다양한 형태일 수 있고, 보다 특히 접착 시트, 접착 테이프, 접착 라벨, 또는 형상화된 다이컷으로서 가요성일 수 있다.
상기 시트 형상 부재들은 각각 2개의 사이드 접면, 즉 전면 및 후면을 갖는다. 상기 용어 "전면" 및 "후면"은 본원에서 시트 형상 부재의 주요 길이(2차원 길이, 그 길이의 주요 평면)에 대해 평행한 이 부재의 2개 표면을 지칭하며, 이는 단지 2개 접면의 절대적인 3차원 배열을 결정하는 용어를 선택하지 않고, 시트 형상 부재의 반대면 상에 배치된 이러한 2개의 접면을 구분하기 위해 제공된 것이다; 따라서, 전면은 또한 후면에서 3차원적으로 놓여있는 시트 형상 부재의 그러한 사이드 접면을 구성할 수도 있는데, 즉 그에 따라 후면이 3차원적으로 앞에 놓여있는 이의 사이드 접면을 형성한다.
이러한 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재는 접착 기판에 접착될 것이다. 이러한 목적을 위해, 시트 형상 부재는 접착 기판의 2개의 사이드 접면 중 적어도 하나의 사이드 접면, 바람직하게는 사실상 둘 모두의 사이드 접면 위에 열 활성화되어 접착되는 접착제를 구비한다. 열 활성화되어 접착되는 접착제는 고온에서 뜨거운 상태로 접착되고 냉각된 후에 기계적으로 강건한 연결을 제공하는 모든 접착제이다. 이 접착제는 전형적으로 접착제 층 형태로 존재한다.
한 층은, 더욱 구체적으로 하나의 공간 방향(두께 또는 높이)에서의 치수가 주요 길이를 규정하는 다른 두 개의 공간 방향(길이 및 폭)에서보다 훨씬 더 작은 단일 기능성(unitary functionality)의 시스템의 시트 형상 배열이다. 이러한 종류의 층은 밀집되거나 천공된 형태일 수 있고, 특히 재료가 상기 층의 단일 기능성에 기여하는 경우에 단일 물질 또는 상이한 물질로 구성될 수 있다. 하나의 층은 전체 2차원 길이에 걸쳐 일정한 두께 또는 상이한 두께를 가질 수 있다. 또한, 물론 하나의 층이 또한 하나 초과의 단일 기능성을 가질 수 있다.
이 문맥에서 접착되는 시트 형상 부재는 둘 이상의 상이한 층을 포함하며, 이들 층은 하나 이상의 전기 전도성 층 및 하나 이상의 열 활성화되어 접착되는 접착제 층이다. 전기 전도성 층은 23℃에서 1 mS/m 이상의 전도도(전자 및/또는 홀)를 가짐으로써 한 물질 내에서 전류 흐름이 허용되는 하나 이상의 물질로 된 임의의 층인 것으로 생각된다. 상기 물질은 특히 금속, 반금속, 및 또한 다른 금속 물질, 및 가능하게는 또한 전기 저항이 낮은 반도체이다. 따라서, 전기 전도성 층의 전기 저항은 한편으로는 전류가 층 내에서 흐르는 경우에 층의 가열을 허용할 정도로 충분히 높지만, 다른 한편으로는 전류가 이 층을 통해 실제로 형성되기에 충분히 낮다. 특수한 경우로 낮은 자기 저항(및 그에 따라 높은 자기 전도도 또는 투자율(magnetic permeability))을 갖는 물질, 예를 들어 페라이트로 된 층이 전기 전도성 층인 것으로 생각되지만, 이들은 빈번하게는 낮은 주파수의 주어진 교류 전류에서 비교적 높은 전기 저항을 가지며 그에 따라 여기서의 가열은 빈번하게는 단지 비교적 높은 경향이 있는 교류 자기장 주파수를 사용하여 얻어진다.
75 ㎛ 미만, 보다 특히 30 ㎛ 미만, 또는 심지어는 15 ㎛ 미만의 층 두께를 갖는 상기 하나 이상의 전기 전도성 층은, 원칙적으로 임의의 적합한 설계로, 예를 들어 이의 전체 면적에 걸쳐 천공되거나 밀집된 얇은 층일 수 있다. 상기 후자의 것은, 가열 속도가 비교적 간단한 방식으로 상한 쪽으로 제한될 수 있게 한다.
상기 전기 전도성 층은 모든 통상적이며 적합한 물질, 예컨대 알루미늄, 구리, 금, 니켈, Mu-금속, 알니코, 펌알로이(permalloy), 페라이트 등으로 구성될 수 있다. 이러한 전기 전도성 층은 바람직하게는 자성, 보다 특히 강자성 또는 상자성이다. 비록 상기 물질에서는, 에디 전류의 유도에 추가하여, 히스테리시스 손실의 결과로 물질 내에서 가열이 있을 것이고 전체 가열 상승 속도가 커질 것으로 예상되긴 하지만, 대조적으로 전류의 양호한 전도체인 평탄한 자성 물질, 예컨대 니켈 또는 자성 강철은, 전류의 양호한 전도체이면서 그 자신은 자성이 아닌 물질, 예를 들어 구리, 알루미늄, 탄소 나노튜브 또는 그래핀보다 더 낮은 가열 상승 속도를 가짐이 확인되었다. 따라서 전류를 전도하는 자성 물질을 사용함으로써 가열 상승은 더욱 용이하게 조절될 수 있고, 접착선 밖에서 가열 상승 효과의 발현이 감소될 수 있다.
그러나 대안적으로, 전기 전도성 층이 즉 1 미만의 투자율 및 0 미만의 자화율(susceptibility)을 갖도록 반자성인 것이 또한 유리할 수 있다. 상기 물질의 예로는 구리, 은, 납 및 주석, 및 또한 모든 초전도성 물질이 있다. 상기 시스템을 사용한 시험에서, 더욱 낮은 스킨 효과(skin effect) 때문에, 상기 물질을 사용하여 얻어질 수 있는 가열 상승 속도는 유사한 전기 전도도를 갖는 상자성 또는 페로자성 물질을 사용하여 얻어질 수 있는 가열 상승 속도보다 높다는 것이 확인되었다. 따라서, 반자성 층을 사용함으로써 100 ℃/s 초과의 높은 가열 속도가 심지어 15 ㎛ 미만의 두께를 갖는 얇은 층에 대해서도 얻어질 수 있는 방법이 또한 유용할 수 있다. 상기 하나 이상의 전기 전도성 층에 추가하여, 시트 형상 부재는 물론 추가의 전기 전도성 층을 지닐 수 있는데; 이들 층은 상기 하나 이상의 전기 전도성 층과 동일하거나 상이할 수 있다.
일반적으로, 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재는 임의의 적합 설계로 되어 있을 수 있다. 따라서, 이 시트 형상 부재는 상술된 2개 층에 추가하여 추가 층들, 예를 들어 영구 캐리어 또는 임시 캐리어를 포함할 수 있다. 더욱이, 상기 시트 형상 부재는 2개의 사이드 접면 중 단 하나 상에, 또는 둘 모두의 사이드 접면 상에, 예를 들어 단면 접착가능하거나 양면 접착가능한 접착 테이프의 형태로 접착될 수 있도록 설계될 수 있다. 후자의 경우에서, 시트 형상 부재는 하나 이상의 추가 접착제 층을 지니며, 이 추가 접착제 층은 상기 하나 이상의 열 활성화되어 접착되는 접착제와 동일하거나 상이할 수 있다. 따라서, 추가 접착제 층은, 예를 들어 열 활성화되어 접착되는 접착제 또는 심지어는 감압성 접착제를 포함할 수 있다.
상기 하나 이상의 열 활성화되어 접착되는 접착제로, 원칙적으로 모든 통상적인 열 활성화되어 접착되는 접착제 시스템을 사용할 수 있다. 열 활성화되어 접착되는 접착제는 원칙적으로 두 개의 카테고리로 나눌 수 있다: 열가소성의 열 활성화되어 접착되는 접착제(핫멜트 접착제), 및 반응성의 열 활성화되어 접착되는 접착제(반응성 접착제). 이러한 하위분할은 또한 둘 모두의 카테고리로 배정될 수 있는 접착제들, 즉 반응성이며 열가소성의 열 활성화되어 접착되는 접착제(반응성 핫멜트 접착제)를 포함한다.
열가소성 접착제들은 가열 시에 가역적으로 연화되고 냉각 동안 다시 고형화되는 폴리머를 기재로 한다. 이들과는 반대로, 반응성의 열 활성화되어 접착되는 접착제들은 반응성 성분들을 포함한다. 상기 후자의 구성성분은 또한 "반응성 수지"로도 칭해지는데, 여기서는 가열이 가교 과정을 개시시키고, 가교 반응이 종료된 후에는 심지어 압력하에서도 영구적으로 안정한 접착이 보장된다. 이러한 종류의 열가소성 접착제는 바람직하게는 또한 탄성 성분, 예컨대 합성 니트릴 고무를 포함한다. 상기 탄성 성분은 이들의 높은 유동 점도로 말미암아, 상기 열 활성화되어 접착되는 접착제에 심지어 압력 하에서도 특히 높은 치수 안정성을 제공한다.
이하에는 본 발명과 관련하여 특히 유리한 것으로 확인된 열 활성화되어 접착되는 접착제의 다수의 일반적인 시스템이 순수한 예로서 기술되어 있다.
열가소성의 열 활성화되어 접착되는 접착제는 열가소성 베이스 폴리머를 포함한다. 이 폴리머는 심지어 낮게 가해진 압력 하에서도 양호한 흐름 거동을 나타내며, 그에 따라 영구적인 접착의 지속력에 관련되는 극한 접착 강도(ultimate bond strength)가 짧게 가해진 압력 시간 내에서 얻어져서, 심지어 거칠거나 그렇지 않으면 임계적인(critical) 기판으로의 신속한 접착이 가능하다. 열 가소성의 열 활성화되어 접착되는 접착제로, 선행 기술에 공지된 모든 열가소성 접착제를 사용할 수 있다.
예시적인 조성물이 예를 들어 EP 1 475 424 A1호에 기재되어 있다. 그에 따라 열가소성 접착제는 예를 들어 하기 성분들 중 하나 또는 그 초과 성분을 포함하거나 심지어는 이들로 구성될 수 있다: 폴리올레핀, 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머, 에틸렌-에틸 아크릴레이트 코폴리머, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리우레탄 또는 부타디엔-스티렌 블럭 공중합체. 예를 들어, EP 1 475 424 A1호의 [0027] 단락에 기재된 열가소성 접착제들이 바람직하게 사용된다. 예를 들어 EP 1 95 60 63 A2호에 기재된 추가의 열가소성 접착제가 유리 접착 기판의 접착과 같은 특정 용도분야에 대해 특히 적합하다. 예를 들어 건식 실리카, 카본 블랙, 탄소 나노튜브 및/또는 추가의 폴리머를 블렌드 성분으로 첨가함으로써, 용융 점도가 유동성 첨가제에 의해 상승된 열가소성 접착제를 사용하는 것이 바람직하다.
대조적으로 반응성의 열 활성화되어 접착되는 접착제는 엘라스토머 베이스 폴리머 및 개질용 수지(modifier resin)를 유리하게 포함하는데, 상기 개질용 수지는 점착성 수지 및/또는 반응성 수지를 포함한다. 엘라스토머 베이스 폴리머를 사용함으로써, 탁월한 치수 안정성을 갖는 접착제 층을 얻을 수 있다. 반응성의 열 활성화되어 접착되는 접착제로, 각 경우에 특정의 요건에 따라, 선행 기술에 공지된 모든 열 활성화되어 접착되는 접착제들을 사용할 수 있다.
또한 여기에는 예를 들어, 니트릴 고무 또는 이의 유도체, 예를 들어 니트릴-부타디엔 고무 또는 이들 베이스 폴리머의 혼합물(블렌드)을 기재로 하고, 반응성 수지, 예컨대 페놀 수지를 추가로 포함하는 반응성의 열 활성화되어 접착되는 시트가 포함된다; 하나의 제품이 예를 들어 테사 8401로 시판되고 있다. 이의 높은 유동 점도 때문에, 니트릴 고무는 상기 열 활성화되어 접착되는 시트에 탁월한 치수 안정성을 제공하여, 가교 반응이 일어난 후에 플라스틱 표면 상에서 높은 접착 강도가 실현될 수 있다.
당연하게도 다른 반응성의 열 활성화되어 접착되는 접착제, 예컨대 50 내지 95중량% 몰 분율의 접착가능한 폴리머, 및 5 내지 50중량% 몰 분율의 에폭시 수지, 또는 둘 또는 그 초과의 에폭시 수지의 혼합물을 포함하는 접착제가 또한 사용될 수 있다. 이 경우에 상기 접착가능한 폴리머는 유리하게는, 40 내지 94중량%의, 일반식 CH2 = C(R1)(COOR2)(이 식에서, R1은 H 및 CH3을 포함하는 그룹으로부터 선택된 라디칼을 나타내고, R2는 H 및 탄소수 1 내지 30개의 선형 또는 분지형 알킬 사슬을 포함하는 그룹으로부터 선택된 라디칼을 나타낸다)로 표시되는 아크릴 산 화합물 및/또는 메타크릴산 화합물; 5 내지 30중량%의, 하나 이상의 산 기, 보다 특히 카르복실산 기 및/또는 설폰산 기 및/또는 포스폰산 기를 갖는 제 1의 공중합가능한 비닐 모노머; 1 내지 10중량%의, 하나 이상의 에폭사이드 기 또는 산 무수물 작용기를 갖는 제 2의 공중합가능한 비닐 모노머; 및 0 내지 20중량%의, 제 1 공중합가능한 비닐 모노머의 작용기 및 제 2의 공중합가능한 비닐 모노머의 작용기와는 상이한 하나 이상의 작용기를 갖는 제 3 공중합가능한 비닐 모노머를 포함한다. 이러한 종류의 접착제는 신속하게 활성화되는 접착을 가능하게 하며, 단지 매우 짧은 시간 내에 극한 접착 강도가 얻어지며, 그 결과 대체로 비극성 기판으로 효과적으로 접착되는 연결이 보장된다.
사용될 수 있고 구체적인 이점들을 제공하는 추가의 반응성의 열 활성화되어 접착되는 접착제는, 40 내지 98중량%의 아크릴레이트 함유 블럭 코폴리머, 2 내지 50중량%의 수지 성분, 및 0 내지 10중량%의 경화제(hardner) 성분을 포함한다. 상기 수지 성분은 접착 강도 향상용 (점착성) 에폭시 수지, 노볼락 수지, 및 페놀 수지를 포함하는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 그 초과의 수지를 포함한다. 상기 경화제 성분은 수지 성분으로부터 수지를 가교시키기 위해 사용된다. 폴리머 내에서의 강력한 물리적 가교 때문에, 이러한 종류의 제형은 접착의 견고성을 대체로 손상시키지 않고 큰 전체 두께를 갖는 접착제 층을 얻을 수 있다는 구체적인 이점을 제공한다. 결과적으로, 이러한 접착제 층은 기판에서의 비평탄성을 보상하기에 특히 적합하다. 또한, 이러한 종류의 접착제는 양호한 에이징 내성을 특징으로 하고, 전자 분야에서의 여러 접착에 대해 특히 바람직한 특성인 낮은 수준의 가스방출(outgassing)을 나타낸다.
그러나, 이미 상술되었듯이, 이러한 특히 유리한 접착제와는 별개로, 접착제 접착에 대한 요건의 구체적인 특징들에 따라 원칙적으로 다른 모든 열 활성화되어 접착되는 접착제를 선택하고 사용하는 것이 가능하다.
본 발명의 제 1 특징은 낮은 열 전도도를 보유하며 그에 따라 5 W/mK 이하의 열 전도 계수를 갖는 하나 이상의 접착 기판에 상기 시트 형상의 부재를 접착제 접착시키는 방법에 관한 것이다; 따라서, 이는 적어도 피착제의 표면이 그러한 낮은 열 전도도를 가져야 함을 의미한다. 이 목적을 위해, 접착 기판의 표면은 이 면적의 많은 부분 또는 일부 위에 세라믹 물질, 고분자 물질 또는 유리를 지닐 수 있다. 예를 들어 소비재 가전 부문에서는, 폴리비닐 클로라이드, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리메틸 메타크릴레이트 및 또한 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 또는 이러한 플라스틱에 기초한 혼합물을 사용하는 것이 일반적이다. 또한 빈번하게는, 비전도성의 얇은 표면 층, 예를 들어 실리콘 옥사이드 또는 알루미늄 옥사이드 기재의 층이 사용된다. 상이한 접착 기판이 서로에 대해 접착되는 경우, 접착 기판의 표면은 이들 재료의 견지에서 동일하거나 유사하거나 상이할 수 있다.
접착 기판은 대체로 물론 임의의 적합한 설계로 되어 있을 수 있고, 이는 예를 들어 적어도 부분적으로 불균일하게 평면인 표면을 지닐 수 있는데, 상기 표면 위에서 시트 형상 부재의 접착제 층이 접착될 것이다. 그러나, 시트 형상 부재의 표면은 또한 규칙적으로 또는 불규칙적으로 곡면화된 설계로 되어 있을 수 있고, 그에 따라 접착 기판은 3차원 공간에서 3차원으로 곡면화되는 접착 면적을 갖는다.
수행될 이러한 방법에 있어서, 먼저 상술된 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재가 제공된다. 상기 시트 형상 부재의 형상은 접착 면적의 형상으로 적합하게 되고, 그에 따라 시트 형상 부재는 예를 들어 사이즈로 절단된(cut-to-size) 블랭크 또는 다이컷 형태로 제공된다. 이는, 이의 형상이 접착시킬 부품들의 접착 면적의 형상에, 및 그에 따라 접착선의 측면 형상에 대해 대체로 또는 정확하게 대응됨을 의미한다. 상기 시트 형상 부재를 사용하는 경우, 전형적으로 치수 안정성 및 접착 강도 요건이 특히 높다. 시트 형상 부재가 접착 면적의 기하 구조로 제공된다는 사실은, 가열이 단지 접착에 필요한 면적의 영역에서만 일어나게 한다. 따라서 열 분해 위험이 훨씬 더 효과적으로 줄어들 수 있다. 여기서 시트 형상 부재의 형상화는 당업자에게 친숙한 모든 형상화되는 분할 방법, 즉 관통-프레싱(through-pressing)(다이컷팅), 블레이드 컷팅, 전단 컷팅, 레이저 컷팅 또는 워터젯 커팅의 원리에 의한 분할로 실시될 수 있다.
여기서 시트 형상 부재의 형태는 특히 개방된 접착 면적의 기하구조에 대해 적합화될 수 있는데, 이는 시트 형상 부재와 하나 이상의 접착 기판 사이에서의 접착선이 비연속적인 면적의 형태를 취함을 의미한다. 이는 컷아웃(cutout)에 의해 천공되는 면적, 및 또한 본질적으로 선형 부재로 구성되며 그에 따라 일종의 빗 구조 또는 핑거 구조를 보유하는 영역을 포함한다. 여기서는 개별 부재, 보다 특히 이들의 중심 리브(rib) 부재, 및 또한 분지되는 리브 부재가 2 초과의 폭에 대한 길이의 비(종횡비)를 갖는 그러한 빗 구조 또는 핑거 구조가 특히 적합하다.
부가적으로 또는 그 대신에, 시트 형상 부재의 접착 영역의 최소 지지대 폭(및 그에 따라 시트 형상 부재 자체의 최소 지지대 폭)은 3 mm 미만 또는 심지어는 2 mm 미만일 수 있다. 상기 얇은 최소 지지대 폭을 갖는 시트 형상 부재는 현재 접착 방법을 사용한 유도 가열에 의해 용이하게 접착될 수 없다. 본 발명의 방법을 사용하는 것은, 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재가 하나 이상의 접착 기판과, 또는 모든 접착 기판과 접촉되는 가열된 면적이 매우 작은, 즉 5 ㎠보다 작은 것이 특히 유리하다. 심지어 상기 미세 접착 기판의 경우에, 이 방법은 접착제의 조절되지 않은 용융을 방지하는데 사용될 수 있다.
접착을 위해, 접착 기판은 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재의 사이드 접면 부분과 접촉되어, 두 개의 사이드 접면 중 하나의 전체 또는 일부 면적이 접착 기판의 표면 영역과 접촉되어, 예비 조립체, 즉 실제적이며 결정적인 접착 전에 임시로 존재하는 조립체를 형성한다.
이 예비 조립체는 20초 이하의 지속시간 동안 중간 주파수 교류 자기장, 즉 100 Hz 이상 200 kHz 이하의 주파수를 갖는 교류 자기장에 노출되어, 이 교류 자기장에서 유도 가열된다. 상기 주파수의 교류 자기장은 충분히 적합한 투과 깊이를 제공하는데, 이러한 이유로 1 kHz 내지 40 kHz, 보다 특히 15 kHz 미만의 주파수를 갖는 교류 자기장을 사용하는 것이 바람직하며, 이에 의해 장치의 측면에서 비용 및 복잡성을 증가시키지 않고 자기장의 효과적인 투과 깊이를 전반적으로 증가시킬 수 있다. 유도 가열의 결과로, 하나 이상의 접착 기판과 접촉되는 하나 이상의 열 활성화되어 접착되는 접착제가 활성화되어, 최종 조립체(즉, 시트 형상 부재의 사이드 접면에 직접 접착된 하나 이상의 접착 기판 및 시트 형상 부재를 포함하는, 접착제 접착에 의해 얻어진 조립체)가 형성된다. 충분히 높은 가열 상승 속도 및 그에 따라 높은 가공 속도를 보장하기 위해 여기서 20초의 최대 지속기간이 여기서 필요하다.
본 발명의 구상을 실현하기 위해서, 예비 조립체에는 유도 가열 중에 1 MPa 이상, 바람직하게는 심지어 3 MPa 이상의 압력을 가하는 것이 절대적으로 필요하다. 이러한 압력은 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재의 사이드 접면 부분에 대해 수직으로 시트 형상 부재에 작용하는 힘 또는 힘 성분을 반영한다. 이러한 방식으로 수직으로 작용하는 힘은 시트 형상 부재의 외부 경계 내에서 연장되는 면적에 대해 수직인 시트 형상 부재에 작용하는 임의의 힘이다. 따라서, 접착 면적이 3차원 공간에서 3차원적으로 형성되는 시트 형상 부재의 경우에, 시트 형상 부재에 작용하는 힘의 방향은 상기 수직 방향으로부터 실제 접착 면적의 개별 영역 내에서 국소적으로 또한 이탈될 수 있지만, 전체 힘의 작용은 시트 방향 부재의 외부 가장자리로부터 연장되는 시트 형상 부재의 가상 작용 면적에 대해 수직이다. 단지 완전함을 위해, 여기서는 또한 작용되는 힘이 작용 면적에 대해 수직으로 작용하지 않는 성분들을 가질 수 있는데, 이 때 수직으로 작용하는 성분들 또한 제공된다.
더욱이, 본 발명의 방법의 이러한 계획을 사용하여, 추가의 이로운 효과들이 얻어진다: 실온에서 열 활성화되어 접착되는 접착제 층의 폴리머 매트릭스에 흡착된 채로 존재하는 저분자량 화합물, 예를 들어 물 또는 공기와 같은 가스는 통상적으로 접착제가 활성 온도로 가열될 때 탈착된다. 저 분자량의 탈착된 화합물은 거품 형태로 접착제 층 내에 분산되어, 접착제가 바람직하지 않게 거품 형성된다. 또한 이러한 조건 하에서 저분자량 화합물의 방출은, 하나 이상의 열 활성화되어 접착되는 접착제 층이, 열에 의해 유도된 가교 반응이 다중축합 반응의 형태로 일어나는 반응성 접착제를 포함하는 경우에, 훨씬 더 문제가 된다. 이 경우에, 접착제의 폴리머 망상구조로부터 제거된 가교 반응의 부산물은, 각 경우에 선택된 활성화 온도에서, 예를 들어 수증기와 같은 가스 형태로 존재하는 저 분자량 화합물이다.
이러한 경우에 방출되는 기체 또는 액체 유체의 부피는 상당할 수 있다: 따라서, 코폴리아미드 기재의 열 활성화되어 접착되는 접착제는, 거대분자 망상 구조 상에 흡착되고 가열 시에 부분적인 방출이 일어나는, 예를 들어 물을 몇 퍼센트의 몰 분율로 함유할 수 있다. 그 경우에, 접착제 내에는 거품형성이 일어나고, 그 결과로 차례로 접착제 접착력 및 응집력에서의 전반적인 감소가 일어난다; 따라서 이러한 현상은 회피되어야 한다.
열 활성화되어 접착되는 접착제의 경우에, 0.2 MPa 초과의 프레싱 압력에서는 화학 반응에서 탈착되거나 생성되는 기체상 유체, 예컨대 수증기에 의해 발생되는 거품형성이 방지됨이 확인되었는데, 0.5 MPa 초과의 압력은 높은 가교 온도에서는 필수적인 것으로 확인되었다. 따라서 본 발명에 따라 사용되는 압력은 이들 값보다 훨씬 더 높기 때문에, 접착제 층 내에서 버블형성된다는 부작용이 방지된다. 그러나, 저점도 접착제(예를 들어 액체 접착제) 및 또한 저온에서 용융되는 특정의 열가소성 접착제에 대해서는, 접착제가 0.2 MPa 초과의 압력에서는 접착선 밖으로 흘러 나오므로, 본 발명의 방법의 특정 응용에 대해서 상기 접착제는 특정 환경 하에서는 덜 적합할 수 있다.
원칙적으로, 유도 가열의 경우에, 가열 속도는 임의로 선택될 수 있지만, 2.5 ℃/s 이상 및 200 ℃/s 이하, 보다 특히 10 ℃/s 이상 100 ℃/s 이하의 가열 속도가 유리한 것으로 확인되었다. 가열 속도의 상한을 제한함으로써, 가열 속도에 따라 증가하는 접착제 및/또는 접착 기판의 열 분해 위험, 및 또한 접착제의 조절되지 않은 용융에 대한 위험이 줄어든다. 가열 속도의 상기 상한의 제한은, 예를 들어, 전류의 불량한 전도체인 금속으로 구성되는 전기 전도성 층의 사용, 즉 구리 대신 알루미늄, 또는 심지어는 알루미늄 대신 니켈의 사용을 통해 간단한 방식으로 실현될 수 있다.
가열 속도의 상한을 제한하는 다른 간단한 방법은 전기 전도성 층 형태로 2차원적으로 펼쳐져 있는 금속성 구조물을 사용하는 것인데, 이러한 구조물은 2차원 길이에서 불연속적으로 단속되거나 천공되어 있고, 이의 예로는 팽창된 금속, 직조된(woven) 와이어 메쉬, 편조된(braided) 와이어 메쉬, 직조된 리본, 편조된 리본, 및 홀 또는 슬릿이 있는 금속 호일이 있다.
본 발명에 따르면, 접착제 접착을 위해 시트 형상 부재의 전체 접착 면적이 동시에 유도적으로 가열될 수 있는데, 이는 예를 들어 접착 면적이 작은 면적에 걸쳐 원형인 경우에서와 같이 치밀한 기하구조를 갖는 작은 접착 면적의 경우에 특히 확인될 수 있다. 그러나 그 대신 시트 형상 부재의 전체 접착 면적의 단지 일부가 동시에 또한 유도적으로 가열될 수 있으며, 이는 특히 개방된 기하구조를 갖는 큰 접착 면적에서 확인될 수 있다.
시트 형상 부재의 전체 접착 면적의 단지 일부가 동시에 가열되는 경우, 이는 예를 들어 유도자 및 프레싱 장치의 위치에 대해 예비 조립체의 위치를 변경함으로써 실현될 수 있다; 예비 조립체가 작으면, 이 예비 조립체는 유도자 및 프레싱 장치의 고정되게 설치된 배열을 지나 불연속적으로 또는 연속적으로 안내되는 것이 바람직한 반면, 큰 예비 조립체에서는 유도자 및 프레싱 장치의 배열은 고정된 예비 조립체를 지나 연속적으로 또는 불연속적으로 안내될 수 있다.
이러한 상대적 이동의 결과로, 생성되는 최종 조립체의 구체적인 기하구조에 따라 그리고 또한 후속하는 의도된 용도에 따라 파라미터가 선택될 수 있는, 임시적이며 공간적인 가열 프로파일이 얻어진다.
유도 가열이 각 경우에 전체 시트 형상 부재가 동시에 가열되도록 실시되는 경우, 유도 가열 동안의 각 시점에서 가열된 접착 면적이 시트 형상 부재의 가열된 영역의 대부분을 차지하면, 특히 유용한 것으로 나타났다. 이는 접착이 일어나는 영역에 추가하여 접착이 일어나지 않는 시트 형상 부재의 단지 일부의 영역이 각각의 경우에 가열되는 경우이다. 한 시점에서 유도적으로 가열되는 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재의 영역(다르게는 접착제 접착으로 접착이 일어나는 경우와 접착제 접착으로 접착이 일어나지 않는 각각의 경우에 동시에 가열된, 시트 형상 부재의 영역)의 면적과 이 영역(즉, 각 경우에 접착이 일어나며 동시에 가열되는 시트 형상 부재의 영역) 내 접착 면적 사이에서의 비가 2:1 미만, 보다 특히 1.5:1 미만, 또는 심지어는 1.2:1 미만인 것이 여기서 유리하다. 결과적으로, 각각의 경우 동시에 가열되는 시트 형상 부재의 영역에서, 접착이 일어나지 않는 영역들은 기껏해야 접착이 일어나는 영역들과 동일한 면적, 바람직하게는 접착이 일어나는 영역 면적의 절반 미만, 또는 단지 1/5만을 점유한다.
열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재가 단 하나의 단일 열 활성화되어 접착되는 접착제 층을 갖는 경우, 이 시트 형상 부재는, 하나의 접착 기판이 브릿지 방식으로 추가의 접착 기판에 연결되는 방식으로 접착 기판의 표면 상에 배열될 수 있다. 다르게는 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재가 상기 하나 이상의 열 활성화되어 접착되는 접착제 층에 추가하여 다른 열 활성화되어 접착되는 접착제 층을 갖는 경우에, 유도 가열 전에 예비 조립체가 추가의 접착 기판과 접촉될 수 있고, 예비 조립체의 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재의 상기 추가의 열 활성화되어 접착되는 접착제 층은 추가의 접착 기판과 접촉된다.
예비 조립체에서, 추가의 열 활성화되어 접착되는 접착제 층과 추가 접착 기판 사이의 연결은 느슨할 수 있고 영구적이지 않을 수 있으며, 마지막의 유도 가열 동안에 상기 연결은 하나 이상의 열 활성화되어 접착되는 접착제 층과 함께 열에 의해 활성화된다. 그러나 다르게는 상기 연결은 또한 이미 영구적으로 고체일 수 있는데, 이 상황은, 상기 하나 이상의 열 활성화되어 접착되는 접착제 층이 추가의 열 활성화되어 접착되는 접착제 층과 상이하고, 동시에 하나 이상의 열 활성화되어 접착되는 접착제 층의 활성화 온도가 추가 열 활성화되어 접착되는 접착제 층의 활성화 온도보다 높은 경우 실현될 수 있다. 그 경우에 예비 조립체를 생성시키기 위해, 추가의 열 활성화되어 접착되는 접착제 층이 먼저 추가의 접착 기판과 접촉될 수 있고, 생성된 느슨한 예비-예비 조립체는 시트 형상 부재로 구성될 수 있으며, 추가 접착 기판은 유도적으로 작동되지 않는 가열 장치, 예를 들어 통상적인 오븐, 복사식 가열기 또는 접촉식 가열기에 의해 가열될 수 있다. 상기 예비-예비 조립체는 이 경우에, 추가 열 활성화되어 접착되는 접착제 층은 이미 열적으로 활성화되지만 하나 이상의 열 활성화되어 접착되는 접착제 층은 활성화되지 않는 온도로 가열된다.
또한, 추가의 방법 상의 단계들은 본 발명의 방법의 단계들에 앞서거나 이 단계들에 뒤따를 수 있거나, 이 단계들은 본 발명의 방법의 두 단계들 사이에서 실시될 수 있다. 예를 들어, 유도 가열이 종료된 후에, 접착선의 고형화가 물리적 또는 화학적 효과를 통해 가능하도록, 압력은 또한 후속하는 프레싱 지속시간 동안, 예컨대 열에 의해 활성화된 가교 반응의 과정 동안 또는 피착제의 고정을 위해 접착제의 냉각 동안에 유지될 수 있다. 상기 후속하는 프레싱 지속기간 동안, 이미 형성된 최종 조립체는 가열되지 않을 수 있거나(결과적으로 이 경우에 추가의 프레싱 장치는 후속하는 프레싱을 위해 사용될 수 있고, 상기 추가의 프레싱 장치 자체는 유도자를 지니지 않고 추가 프레싱 장치를 사용함으로써 순환 시간이 감소될 수 있다), 외부 냉각 장치에 의해 냉각될 수 있거나, 후속하는 프레싱 지속기간의 적어도 일부, 예를 들어 추가 유도 가열의 일부 동안 다시 가열될 수 있다. 이 경우에, 접착선 내 온도는 유지될 수 있고, 후속하는 가열은 초기 가열보다 더 낮은 가열 속도 또는 낮은 온도에서 실시될 수 있다.
자기장에 의해 도입된 에너지(power)는 다양한 방식으로 영향 받을 수 있고, 모든 적합한 기술이 원칙적으로 이를 위해 사용될 수 있다. 따라서, 예를 들어 발전기 코일을 통해서 흐르는 전류의 강도는 그에 따라 적합화될 수 있다. 또한 실제로 규칙적으로 단속시키면서(간헐적으로) 교류 자기장을 작동시켜 교류 자기장의 효과적인 작동 시간에 영향을 미치는 것이 유리한 것으로 확인되었다. 이 경우에, 교류 자기장은 "펄스(pulsed)"된다 - 즉, 주기적으로 온/오프로 스위치된다. 유도 가열의 경우에 교류 자기장의 펄스 지속시간은 전형적으로 1초 미만, 보다 특히 0.1초 미만이며, 두개 펄스 사이의 중단 시간은 1초 미만, 보다 특히 0.1초 미만이다. 펄스 방식으로 단속시키면서 작동시킴으로써 극도로 일정한 가열을 얻고, 임의의 국소적인 과열을 감소시키거나 심지어는 완전히 방지할 수 있다.
본 발명의 방법은 바람직하게는 전자 장치의 하위조립체, 예컨대 소비가 가전, 오락용 가전 또는 통신용 가전 부문(예를 들어, 휴대폰, PDA, 랩탑 및 다른 컴퓨터, 디지털 카메라, 디스플레이 장치, 예컨대 디스플레이, 디지털 리더기 또는 유기 발광 다이오드 디스플레이(OLED), 및 태양 전지 모듈, 예컨대 전기화학적 염료 태양 전지, 유기 태양 전지 또는 박막 전지)의 접착제 접착을 위해 사용된다. 이러한 문맥에서 하위조립체는 전자 장치에 사용되는 모든 구성성분 및 집합체, 예를 들어 전자 부품(개별 및 통합 부품), 케이싱 부분, 전자 모듈, 안테나, 디스플레이 필드, 보호용 스크린, 언파퓰레이티드(unpopulated) 및/또는 파퓰레이티드 회로 기판 등을 칭하는 것으로 이해된다.
상기 방법은 프레싱 장치, 및 유도 가열에 대해 통상적인 유도자를 사용하여 실시될 수 있다. 사용된 프레싱 장치는 프레싱 압력을 가하는데 적합한 모든 장치, 예를 들어 불연속적으로 작동되는 프레싱 기계, 예컨대 공압 또는 수압 프레스, 편심 프레스, 크랭크 프레스, 토글 프레스, 스핀들 프레스 등이거나, 연속적으로 작동되는 프레싱 기계, 예컨대 프레싱 롤일 수 있다. 상기 프레싱 수단들은 개별 장치로 제공될 수 있거나 유도자와 함께 제공될 수 있다. 예를 들어 제 1 프레싱 기구로 유도 가열 수단을 또한 구비하는 하나 이상의 프레스-램 부재를 포함하는 프레싱 수단을 사용하는 것이 바람직하다. 결과적으로, 유도 장은 형성되는 접착 위치에 매우 가까워질 수 있고, 따라서 이 접착 위치의 면적으로 3차원적으로 제한될 수 있다.
고찰된 유도 가열 수단(유도자)에는 모든 통상적이며 적합한 장치, 즉 예를 들어 코일, 전도체 루프, 또는 교류 전류가 통과하며 전도체를 통해 유동하는 전류에 의해 적절한 강도의 교류 자기장을 발생시키는 전도체가 포함된다. 따라서, 가열에 필요한 자기장 강도는 적절한 회전(turn) 수 및 길이의 코어를 갖는 코일 배열에 의해 제공될 수 있고, 상기 코일을 통해 상응하는 전류가 예를 들어 포인트 유도자(point inductor)의 형태로 유동한다. 이 포인트 유도자는 강자성 코어없이 설계될 수 있거나, 예를 들어 철 또는 압축시킨 페라이트 분말로 만들어진 코어를 가질 수 있다. 상기 예비 조립체는 발생된 자기장에 직접 노출될 수 있다. 다르게는, 물론 상기 코일 배열을 1차 와인딩으로 자기장 변압기의 1차 면 상에 배열할 수 있는데, 2차면 위의 2차 와인딩에 의해 그에 맞는 더 높은 전류가 제공된다. 결과적으로, 예비 조립체의 바로 근방에 배열된 실제적인 여자 코일(excitation coil)은 더 높은 전류의 결과로 교류 자기장의 장 강도를 그에 따라 감소시키지 않으면서 더 적은 회전 수를 지닐 수 있다.
하나 이상의 프레스-램 부재 및 그 내부에 통합된 하나 이상의 유도 가열 수단을 특징으로 하는, 이러한 종류의 조합된 장치에 대한 일반적인 구체예가 이하에 기술되어 있다. 본 발명의 목적을 위한 프레스-램 부재는 면적 위에서 규정된 압력을 나타낼 수 있는 모든 조립체들이다. 프레스-램 부재는 압력을 연속적으로(예를 들어, 롤러 형태) 또는 불연속적으로(예를 들어 프레스 태핏(tappet) 형태) 가할 수 있는데, 압력은 시간에 걸쳐 일정하게 가해질 수 있거나 규정된 시간 프로파일을 따를 수 있다. 상기 장치는 300 N 이상, 보다 특히 600 N 이상의 프레싱 힘에 대해 적합화되어야 한다.
상응하는 압력을 가하기 위해서는, 상기 하나 이상의 프레스-램 부재는 제 2 프레싱 기구로 카운터 베어링(counter-bearing)을 필요로 한다; 이 카운터 베어링은 수동형(예를 들어, 고정된 베어링)일 수 있거나, 예를 들어 추가의 프레스-램 부재의 형태로 압력을 발현시키는데 있어서 능동 부분을 담당할 수 있다. 상기 하나 이상의 프레스-램 부재의 표면은 이 경우에 접착이 갖는 형태에 따라 설계될 수 있고, 그에 따라 이 표면은, 예를 들어 평탄한 프레싱 면적 또는 3차원 공간에서 곡면화된 프레싱 영역을 지닐 수 있고, 적어도 부분적으로, 즉 프레싱 면적의 적어도 하나의 하위영역, 또는 둘 또는 그 초과의 하위영역 내에 존재할 수 있다. 여기서의 곡면화된 프레싱 면적은 예비 조립체 각 영역의 형상에 대해 보완적이도록 설계되어야 한다.
카운터 베어링(즉, 예를 들어 고정된 베어링 또는 추가의 프레스-램 부재)은 유리하게는 하나의 - 바람직하게는 페리자성의 - 이음새 부분을 지니며, 추가로 또는 대신에 하나의 추가의 유도 가열 수단을 갖는다. 둘 모두는 동일한 효과, 즉 자기장의 투과 깊이를 증가시키고 그에 따라 균일한 가열을 제공하는 효과를 지니는데, 이는 심지어 3차원 공간에서 곡면이 존재하는 경우에도 접착이 전체 접착 면에 걸쳐 균일하게 형성됨을 의미한다.
상기 이음새 부분은, 예를 들어 추가의 프레스-램 부재 내로 통합되었고, 자기장을 국소적으로 끌어당기고 이를 특정 접착 영역 상으로 집중시켜 이의 투과 깊이를 증가시키는 페라이트 유사 물질로 형성될 수 있다. 이 경우에 이음새는 이것이 단지 특히 큰 투과 깊이가 필요한 영역에서만 자기장을 끌어당기도록 배열될 수 있는데, 여기서 이음새 부분의 형상은, 예를 들어 생성되는 접착 영역의 형상으로 적합화된다. 이러한 종류의 (바람직하게는 페리자성인) 이음새 부분을 사용함으로써, 한편으로는 가열되는 장의 측면 길이가 제한되지만 다른 한편으로는 접착되는 접착 기판 내로의 자기장의 충분한 투과 깊이가 또한 제공되며 그 결과 기술적으로 합리적인 가열 상승 속도가 얻어진다. 따라서, 특히 실질적으로 각진 기하구조를 가지며 작은 면적의 접착이 또한 매우 균일하게 그리고 그 결과 높은 강도로 생성될 수 있다. 5 mm 미만의 각 반지름을 갖는 이러한 종류의 각진 접착 구조는, 유도 가열에 대한 통상적인 방법으로는 과열로부터의 일정한 자유도로 그리고 그에 따라 낮은 파괴도로 생성될 수 없으므로, 현재의 접착은 전형적으로 실질적으로 둥글거나 적어도 매우 둥근 기하구조를 갖는다.
접착선에서 국소적으로 작용하는 교류 자기장에 대한 보강(boost)이 또한 추가 프레스-램 부재 내 추가의 유도 가열 수단에 의해 얻어질 수 있다. 이러한 목적을 위해, 하나 이상의 유도 가열 수단의 교류 자기장의 위상 위치에 대한 추가 유도 가열 수단의 이러한 교류 자기장의 위상 위치를 조절하거나, 심지어는 이러한 위상 위치들을 동기화(synchronize)하여, 자기장이 서로 상쇄되지 않고 그에 따라 서로 약화되는 대신 서로 보강된다.
추가 이점 및 응용 가능성이, 첨부되는 도면을 참고로 이하에서 더욱 상세하게 설명되는 조사의 결과로부터 더욱 명백해질 것이다. 이러한 도면에서,
도 1은 본 발명의 방법을 실시하고 본 발명의 원리를 조사하는데 사용된 실험 장치의 종 단면을 개략적으로 도시한다.
도 2는 간헐적인 교류 자기장의 펄스 지속시간의 함수로서 그리고 교류 자기장으로의 노출 지속시간의 함수로서 얻어지는 접착 강도에 대한 등고선(contour diagram)으로서, 여기서의 개별 도면은 전기 전도성 층의 두께 및 재료의 측면에서 상이한, 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재에 대해 생성된 것이다.
도 3은 간헐적인 교류 자기장의 펄스 지속시간의 함수로서 그리고 교류 자기장으로의 노출 지속시간의 함수로서 얻어지는 접착 강도에 대한 등고선으로서, 여기서의 개별 도면은 특히 얇은 전기 전도성 층을 지니며 이 전기 전도성 층의 두께의 측면에서 상이한, 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재에 대해 생성된 것이다.
도 4는 전기 전도성 층의 두께의 함수 및 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재에 대한 교류 자기장으로의 노출의 지속시간의 함수로서 얻어진 접착 강도의 등고선이다.
도 5는 본 발명의 원리를 추가로 연구하는데 사용된, 본 발명의 방법을 실시하기 위한 제 2의 실험 장치의 종 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 6은 의도된 목적에 대한 본 발명의 원리의 적합성과 관련되는 추가 실험에 사용된, 본 발명의 방법을 실시하기 위한 제 3의 실험 장치의 종 단면도를 개략적으로 도시한다.
샘플에 대한 연구는 도 1에서 개략적으로 도시된 장치에서 실시되었다. 이러한 목적을 위해, 폭이 20 mm이고 길이가 100 mm이며 두께가 3 mm인 2개의 폴리카보네이트 판(10)("폴리카보네이트 로드")을, 본 발명의 방법에 따른 상이한 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재(20)를 사용하여 접착 기판으로서 서로에 대해 접착시켰는데, 상기 접착 기판은 접착선에서 10 mm만큼 겹쳐졌고 그에 따라 10 mm × 20 mm의 가장자리 길이를 갖는 직사각형의 접착 면적이 형성되었다. 비교 연구를 위해, 상기 2개의 폴리카보네이트 판(10) 중 하나를, 두께가 1.5 mm인 동일한 면적의 알루미늄 판으로 대체하였다.
다르게 설명되지 않는 한, 사용된 열 활성화되어 접착되는 접착제 층은 니트릴 고무 및 페놀 수지 기재의 접착제를 특징으로 하는 열 활성화되어 접착가능한 접착 테이프였고, 상기 테이프는 상이한 두께로 명칭 테사 HAF 84xx로 입수가능하다(상이한 두께는 스페이서로 표시된 "xx" 부분에 대한 특정 숫자를 기초로 한 제품 명으로부터 확인된다). 이 연구에서는, 두께가 30 ㎛인 접착제 층(테사 HAF 8405) 및 두께가 60 ㎛인 접착제 층(테사 HAF 8410)이 사용되었다.
전기 전도성 층에 사용된 모델 구조는 규정된 조성 및 두께의 금속 호일이었다. 이 호일의 각 면에는 100℃의 온도에서 접착제 층이 라미네이트 되어, 금속 호일의 두 개의 사이드 접면 상에 동일한 조성의 접착제 층을 구비한, 양면의 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재가 생성되었다. 이 라미네이팅 온도에서는, 접착제 내에서 화학적 가교 반응이 아직 개시되지 않는다; 그 대신 접착제 층의 금속 호일로의 부착만이 가능하다. 알루미늄, 구리, 니켈, 철 및 강철(St 1.4310) 재질의 호일 상에 10 ㎛ 내지 50 ㎛ 범위의 층 두께에 대해 연구가 실시되었다.
이즈마닝에 소재한 IFF 게엠베하 제품인 타입 EW5F의 변형된 유도 시스템을 사용하여 접착 방법을 실시하였다. 여기서 교류 자기장을 국소적으로 제공하기 위한 유도자로서 단 하나의 수 냉각되는 전류 베어링 전도체로 구성된 유도 장 변압기가 제공되는데, 상기 전도체는 변압기-장 변압기 내에서 2차 코일 회로로 사용되며 동축 변압기에서 1차 코일 면 상에서 발생된 변압기 장과 상호작용한다. 상기 유도 장 변압기는 폴리에테르에테르케톤(PEEK)의 매트릭스 내로 매립되고, 이에 의해 만들어진 배열은 프레스 장치의 하부 프레스-램 부재(40)로 사용되었다. 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재의 사이드 접면에 대해 수직으로 예비 조립체에 가해진 압력인, 하부 프레스-램 부재(40)와 상부 프레스-램 부재(30) 사이에 가해진 압력은 각 경우에 2 MPa이었다.
변형된 유도 장치의 도움으로, 10 kHz 내지 30 kHz 범위의 주파수 및 30 내지 70% 범위의 펄스 폭을 갖는 교류 자기장을 연구를 위해 발생시켰다. 펄스 폭은, 교류 자기장의 전체 지속기간(두개의 연속적인 펄스 사이에서 펄스 지속시간과 중단의 지속시간의 합)의 비율로서 교류 자기장의 펄스 지속시간(펄스 길이)의 퍼센트 분율을 나타낸다. 여기서 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재가 펄스된 교류 자기장에 노출되는 시간(즉, 유도 가열 지속시간)은 3초 내지 9초 범위 내였다. 또한, 10초의 후속하는 프레싱 시간 및 20%의 펄스 폭(1:4의, 중단 지속시간에 대한 펄스 지속시간의 비에 상응함)으로 모든 실험을 실시하였는데, 상기 10초의 후속 프레싱 시간 내에서는 접착제의 열 활성화에 대해서와 동일한 주파수의 교류 자기장에서 유도 후가열(afterheating)이 실시되었다.
본 발명의 방법의 기본적인 적합성을 연구하기 위해서, 먼저 사용된 열 활성화되어 접착되는 접착제 층은 합성 고무 및 에폭시 수지 기재의 접착가능한 접착 테이프(테사 HAF 8863; 두께: 50 ㎛)이었다. 다른 실험에서 실재 모델 접착제 층으로 사용된 니트릴 고무-페놀 수지 접착 테이프에 대해서는 접착제 접착 동안 다중축합 반응에서 부산물이 생성되고 이 부산물은 낮은 압력이 가해지는 경우에는 접착제 층에서 거품발생을 야기하지만, 상기 현상은 합성 고무 및 에폭시 수지 기재의 접착제 층에서는 발생되지 않는다. 따라서, 이 시스템은, 연구가 접착제 층의 심각한 거품발생에 의해 조사를 방해하지 않으면서, 특정 방법 실시의 함수로서 임의의 열 분해 발생에 대한 정보를 연구하기에 적합하다.
이러한 목적을 위해, 100℃의 온도에서, 이러한 접착제 층들 중 하나를 두께가 36 ㎛인 알루미늄 호일의 각각의 사이드 접면에 라미네이트시켰다. 그러한 낮은 라미네이팅 온도에서는, 화학적 가교 반응이 아직 개시되지 않는다; 그 대신, 접착제 층의 금속 호일로의 부착만이 가능하여, 이에 의해 양면의 열 활성화되어 접착가능한 시트 형태 부재에 대해 일종의 예비 조립체가 생성된다.
20 kHz의 주파수 및 70%의 펄스 폭을 갖는 교류 자기장을 9초의 지속기간 동안 가함으로써 변형된 유도 시스템을 사용하여 유도 가열을 후속적으로 실시하였다. 이러한 일련의 실험에서 임의의 열 분해에 대한 가해진 압력의 효과를 연구하기 위해, 동일한 샘플에 상이한 압력을 가하고 얻어진 접착을 조사하였다. 사용된 가해진 압력은 0.2 MPa, 0.5 MPa, 0.8 MPa, 1 MPa, 2 MPa, 및 3.5 MPa이었다.
1 MPa 미만의 압력을 가하였더니 유도 가열 중에 암(dark) 영역의 형태로 접착제 층에 일반적인 탈색 현상이 나타났다. 상기 검게 변하는 현상(blackening)은 특히 각 경우에 연구된 시험 부분의 가장자리에서 확인되었는데, 이는 접착제 층의 열 분해에 기인한 것이었다. 대조적으로 가해진 압력이 1 MPa 또는 그 초과인 경우에는 상기와 같은 검게 변하는 현상이 확인되지 않았다. 따라서, 본 발명의 방법을 사용함으로써 유도 가열 동안 접착제 층에 대한 열 분해 발생이 방지되거나 적어도 현저하게 감소됨이 확인된다.
다른 연구에서는 얻어진 접착의 품질에 대한 파라미터로 접착 강도를 확인하였는데, 이 접착 강도는 생성된 조립체로부터의 것이고, 다양한 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재 및 다양한 방법 파라미터에 대해 확인된 것이었다. 이 목적을 위해, 접착 강도(N/㎠ 단위)를 각 경우에 23℃에서 DIN 53283에 따른 동적 인장 전단력 시험에서 1 mm/min의 시험 속도에서 정량적으로 측정하였다. 이러한 연구의 포괄적인 일련의 실험 결과로부터 대표적으로 선택된 것들이 도 2, 3, 4의 개별 도면에 도시되어 있다.
각각의 개별 도면은 측정된 개별 접착 강도(N/㎠ 단위)가 유도 가열의 지속시간(초 단위)(가로축), 추가 변수(펄스폭 %)(세로축) 또는 전기 전도층의 층 두께(㎛ 단위)의 함수로서 등고선(contour line) 형태로 도시되어 있다; 각각의 동적 접착 강도 값은 관련된 등고선 상에 표시되어 있다(이소다인 단위). 접착 강도가 유도 가열의 지속시간, 및 펄스 폭의 증가 또는 층 두께의 증가에 따라 일반적으로 증가한다는 것이 전체 등고선에서 확인될 수 있다.
도 2에는 전기 전도성 층으로 사용된 다양한 금속 호일에 대한 일련의 측정치가 도시되어 있다; 도시된 행의 좌측에서 우측으로는 알루미늄 층, 니켈 층 및 강철 St1.4310이고, 열의 위에서 아래로는 50 ㎛, 43 ㎛ 및 36 ㎛의, 전기 전도성 층의 다양한 층 두께가 표시되어 있다. 각 경우에 금속 호일의 2개 사이드 접면의 각각 위로 라미네이트된 열 활성화되어 접착되는 접착제 층은, 두께가 60 ㎛인 양면 접착되게 처리된 접착 테이프(테사 HAF 8410)이었다.
도면들은 접착제 접착 동안에 간헐적인 교류 자기장의 펄스 지속시간의 함수(후처리는 항상 20%의 펄스 폭을 사용하여 실시되었다), 및 교류 자기장으로의 노출 지속시간의 함수로서 각 경우에 얻어진 접착 강도를 도시하고 있다.
이 조사에서, 자성 금속(니켈 및 St 1.4310의 경우에)의 전기 전도성 층을 사용하여 얻어진 접착 강도는 동일한 층 두께의 비자성 알루미늄 호일을 사용하여 얻은 접착 강도보다 훨씬 더 작았음이 확인되었다. 따라서, 자성 금속의 경우에, 비자성 금속의 경우에서보다 더 낮은, 교류 자기장의 가열 상승 특성이 흡수되었다. 이러한 발견은, 자성 금속을 사용하는 경우 에디 전류 가열이 자성 역 손실로부터의 가열과 합해질 것이고 그에 따라 가열 상승 속도가 더 높아질 것으로 실제적으로 예상되었기 때문에 놀랍다. 그러나, 실험으로부터 이것을 확인할 수 없었다.
도 3에는 전기 전도성 층으로서 얇은 구리 호일을 사용한 경우에 얻어진 일련의 측정치가 도시되어 있는데, 이 도면에서 좌측에서 우측으로의 도면은 10 ㎛, 17.5 ㎛ 및 25 ㎛의 구리 호일 층 두께에 대해 얻어진 것이었다. 각 경우에 구리 호일의 두 개의 사이드 접면의 각각에 라미네이트된 열 활성화되어 접착되는 접착제 층은 두께가 30 ㎛인 양면 접착되게 처리된 접착 테이프(테사 HAF 8405)이었는데, 이는 라미네이트 내 열 활성화되어 접착되는 접착제 층의 두께가 이러한 일련의 측정에서 일정하게 유지되었음을 의미한다. 전기 전도성 층의 두께가 증가함에 따라 더 높은 강도가 얻어졌는데, 이는 전기 전도성 층에 의해 흡수된 교류 자기장 가열력에서의 증가로 해석된다.
도 4에는 전기 전도성 층으로 구리 호일을 갖는 시트 형상 부재의 등고선이 도시되어 있는데, 이 경우에 간헐적인 교류 자기장의 펄스 지속시간(펄스폭)은 모든 측정 데이터에 대해 70%이었다. 따라서, 도 4에 도시된 데이터는 개별 도면의 상부 가장자리에서 도 3의 개별 도면에 도시된 데이터의 편집 도면(compilation view)에 대응한다. 전기 전도층의 두께에 대한 접착 강도의 결과적으로 명백한 의존성으로부터, 얇은 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재를 사용하면, 매우 높은 접착 강도가 심지어 짧은 가열 상승 시간에서 실현될 수 있음이 확인될 수 있고, 이러한 접착 강도는 방법 파라미터에 의해 높은 정도의 재현성으로 얻어질 수 있었다.
비교 측정을 위해, 사용된 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재는 전기 전도성 층 없이 두께 60 ㎛의 열 활성화되어 접착되는 접착제 층(테사 HAF 8410)이었다. 이러한 시트 형상 부재를 사용하여, 상기 폴리카보네이트 판 중 하나를 1.5 mm의 두께를 갖는 동일한 면적의 알루미늄 판에 접착시켰다. 접착 기판의 충분히 높은 열 전도도를 보장하여, 비교 실험 동안 가열 프레스에 의해(접촉식 가열 방법) 접착제를 활성화시키는데 필요한 열이 외측으로부터 예비 조립체 내로 도입될 수 있도록, 알루미늄 판에 대한 하나의 폴리카보네이트 판의 스위치가 필요하였다. 활성화를 위해, 예비 조립체를 5초 동안 또는 10초 동안 2 MPa의 압력 하에서 가열하였다. 얻어진 조립체의 접착 강도는 5초의 가열 지속 시간에 대해서는 610 N/㎠로 그리고 10초의 가열 지속 시간에 대해서는 640 N/㎠로 측정되었다.
도 2, 3 및 4에 도시된 결과와 비교하여, 비교 실험은 본 발명의 방법을 사용함으로써 종래의 접촉식 가열 방법에서와 동일한 접착 강도를 갖는 접착제 접착이 생성될 수 있음을 입증한다. 이 결과는, 사용된 시트 형상 부재에서, 시트 형상 부재의 내부에 배열된 금속 호일의 결과로, 비교예에서보다 더 많은 수의 계면이 존재하기 때문에 놀라운 것이며, 구체적으로 이들 계면에서는, 예를 들어 금속 호일에 접착제의 열 분해 생성물의 축적 및 이 계면에서 금속으로부터 접착제 층의 관련된 분리의 결과로 조립체의 특히 심각한 약화가 전형적으로 관찰되는데, 이는 어쨌든 조립체의 약화되는 접면으로 설계된다.
따라서 실시예는, 본 발명의 방법을 사용하여 종래 방법으로 얻어질 수 있는 접착제 접착과 적어도 동등한 접착제 접착이 생성될 수 있고; 유도자와 3 mm의 접착선 사이의 거리를 연결시키는데 문제가 없고; 또한 동시에 10초 미만의 접착 시간이 실현될 수 있음을 보여준다.
본 발명의 방법의 과제는 접착제 접착 동안 특히 전자 부품에 대한 열 손상의 발생을 회피하는 것이었다. 본 발명의 방법이 원칙적으로 이러한 과제를 달성하는데 적합한지를 조사하기 위해서, 추가 실험에서는 전자 하위조립체 바로 근방에서 접착을 실시하였다. 이러한 목적을 위해, 도 5에 도시된 일반적인 배열(setup)에서는, 통합된 유도자를 갖는 하부 프레스-램 부재(30) 및 상부 프레스-램 부재(40)를 사용하여 2개의 폴리카보네이트 판(10)("폴리카보네이트 로드")을 본 발명에 따라 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재(20)를 통해 서로 접착시켰다; 두 개의 폴리카보네이트 판(10) 중 하나 위에는, 프린트된 안테나 및 상기 안테나에 연결된 RFID 칩을 갖는, 안테나 장치가 변형된 RFID 라벨(60)(라코 제품)을, 접착 영역의 가장자리와 RFID 칩 사이의 거리가 5 mm이도록 고정시켰다. 여기서 RFID 라벨(60)의 금속 성분이 유도자 가열 수단이 배치되어 있는 하부 프레스-램 부재 영역 위에 직접 놓이지 않도록 주의를 기울였다. 접착 영역을 70%의 펄스 폭 및 10초의 시간 동안 유도적으로 가열시키고, 얻어진 조립체에 마찬가지로 상술된 후처리를 실시하였다.
접착제 접착이 일어난 후에, RFID 라벨(보다 특히 RFID 칩)의 기능을 조사하였다. 여기서는 RFID 라벨의 기능에 대한 어떠한 부정적인 효과도 확인되지 않았다. 이와는 달리 접착제 접착이 접촉식 가열 방법에 의해 일어난 경우에는 RFID 칩으로부터 더 이상 판독이 불가능하였다.
그러나 RFID 라벨이 압력 하에서 유도 가열되어 접착되는 추가 비교 실험에서, 유도자 및 프레스 장치는 개별 장치로 설계되었다. 이러한 추가 실험에서, 접착 후에 RFID 칩의 대부분으로부터 판독이 여전히 가능하였지만, 판독이 더 이상 불가능한 RFID 칩의 비율은 통합된 장치를 사용한 경우보다 훨씬 더 높았는데, 이 경우 RFID 칩 중 어느 것도 거의 손상되지 않았다. 접착 중 RFID 칩의 현저히 더 낮은 손상 위험은, 통합된 장치가 사용되는 경우 자기장의 훨씬 더 큰 3차원적 집중에 기인한 것이었다.
상기 실험은, 본 발명의 방법이 요망된 완만한 접착제 접착을 실현하기에 실제적으로 적합하다는 것을 증명한다.
종국적으로 추가의 일련의 실험에서, 프레싱/가열 장치의 2개의 프레스-램 주재 중 하나에서 배열된 페리자성의 이음새 부분의 효율을 연구하였는데; 실험 장치가 도 6에 개략적으로 도시되어 있다.
층 두께가 50 ㎛인 알루미늄으로 된 전기 전도성 층, 및 각각 두께가 60 ㎛인 2개의 열 활성화되어 접착되는 접착제 층(테사 HAF 8410)을 갖는 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재(20)를 상부 폴리카보네이트 판(10)과 하부 폴리카보네이트 판(11) 사이의 알루미늄 층의 양면에 접착시켰다. 상기 실험과는 다르게, 여기서는 접착 시에 하부 프레스-램 부재(40)와 직접적으로 접촉하여 위치하고 유도 가열 수단(유도자)을 또한 포함하는 하부 폴리카보네이트 판(11)의 두께가 가변되었다. 두께 3 mm, 6 mm 및 9 mm의 판이 사용되었다. 또한, 페라이트 이음새(60)를 상부 프레스-램 부재(30)의 이음새 부분으로 삽입시켰는데, 이 이음새 부분은 30 mm의 길이, 5 mm의 폭 및 마찬가지로 5 mm의 높이를 지니고 있었다. 이음새는 직접 접착선 위로 배열되었는데, 이때 접착선의 세로축은 이음새의 세로축에 따라 정렬되었다.
여기서 또한, 2 MPa의 프레싱 압력, 10초의 가열 상승 지속시간 및 후처리를 사용하여 상기 조건 하에서 유도 가열을 실시하였다. 생성되는 조립체의 접착 강도(각 경우에 N/㎠ 단위)를 23℃에서 DIN 53283에 따른 동적 인장 전단력 시험으로 1 mm/min의 시험 속도에서 조사하였다. 비교 실험으로, 상부 프레스-램 부재(30)에서는 이음새를 사용하지 않고 동일한 조건 하에서 접착을 생성시켰다.
두께 3 mm, 6 mm 및 9 mm의 두께를 갖는 하부 접착 기판에 대해서는, 각각 490 N/㎠, 480 N/㎠ 및 260 N/㎠의 접착 강도가 이음새(50)를 사용한 경우에 확인되었다. 그에 대응하여, 상부 프레스-램 부재(30)가 이음새를 갖지 않은 경우에서는, 각각 510 N/㎠, 240 N/㎠ 및 50 N/㎠의 접착 강도가 확인되었다. 따라서, 얻어진 접착 강도에 대한 하부 접착 기판 두께의 효과가 이음새가 사용되지 않은 경우에 비해 상당히 더 높았음이 확인될 수 있었지만, 이음새가 사용된 경우에는 더 낮은 효과가 확인되었다. 이는 접착선과 유도자 사이의 거리가 매우 크거나 심지어는 상이하기 때문에 심지어 두꺼운 벽 부품 또는 3차원으로 곡면화된 부품의 균일한 접착을 달성시킬 수 있다는 가능성으로 인해, 프레싱 기구의 상부에서 이음새의 유리한 효과를 보여준다.
따라서, 상기 예시적인 실시예는 특히 전자 장치에서 튼튼한 결합을 완만한 방식으로 생성시키기 위한, 본 발명의 방법 및 본 발명의 장치의 우수한 적합성을 입증한다.

Claims (14)

  1. 5 W/mK 이하의 열 전도 계수(thermal conductivity coefficient)를 갖는 접착 기판에 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재(sheetlike element)를 접착제 접착시키는 방법으로서,
    하나 이상의 전기 전도성 층 및 하나 이상의 열 활성화되어 접착되는 접착제 층을 가지며 접착 면적의 형태로 절단된 형태를 갖는, 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재를 제공하는 단계;
    접착 기판을 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재의 사이드-접면(side-face) 부분과 접촉시켜 예비 조립체(preliminary assembly)를 형성시키는 단계; 및
    상기 예비 조립체에 100 Hz 이상 및 200 kHz 이하의 주파수를 갖는 교류 자기장에서 20초 이하의 지속시간 동안 유도 가열을 실시하여 최종 조립체를 생성시키는 단계를 포함하고,
    유도 가열과 동시에, 상기 예비 조립체에 상기 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재의 사이드 접면 부분에 대해 수직으로 1 MPa 이상, 보다 특히 3 MPa 이상의 압력을 가함을 특징으로 하는, 접착제 접착 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 추가의 열 활성화되어 접착되는 접착제 층을 갖는 시트 형상 부재가, 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재로 제공되며, 예비 조립체가 유도 가열 전에 추가의 접착 기판과 접촉되고, 상기 예비 조립체의 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재의 추가의 열 활성화되어 접착되는 접착제 층이, 추가의 접착 기판과 접촉됨을 특징으로 하는, 접착제 접착 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 75 ㎛ 미만, 보다 특히 30 ㎛ 미만, 또는 15 ㎛ 미만의 층 두께를 갖는 층을 하나 이상의 전기 전도성 층으로 사용하는 시트 형상 부재가, 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재로 제공됨을 특징으로 하는, 접착제 접착 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 개방된 접착 면적 기하구조에 대해 적합한 형태를 갖는 시트 형상 부재가, 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재로 제공됨을 특징으로 하는, 접착제 접착 방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 5 mm 미만, 보다 특히 3 mm 미만, 또는 2 mm 미만의 최소 지지대(strut) 폭을 갖는 시트 형상 부재가, 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재로 제공됨을 특징으로 하는, 접착제 접착 방법.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 3차원 공간에서 곡면화된 접착 면적을 갖는 접착 기판이 접착 기판으로 사용됨을 특징으로 하는, 접착제 접착 방법.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 유도 가열이 종료된 후에도, 후속하는 프레싱 지속기간 동안 압력이 유지되며, 최종 조립체에, 후속하는 프레싱 지속기간의 일부 또는 전부 동안에 추가의 유도 가열이 실시됨을 특징으로 하는, 접착제 접착 방법.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 유도 가열에 대한 가열 속도가 2.5 ℃/s 이상 및 200 ℃/s 이하, 보다 특히 10 ℃/s 이상 및 100 ℃/s 이하임을 특징으로 하는, 접착제 접착 방법.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 열 활성화되어 접착가능한 시트 형상 부재의 각각의 동시에 유도 가열되는 영역의 면적 대(vs.) 상기 영역 내 접착 면적의 비가 2:1 미만, 보다 특히 1.5:1 미만 또는 1.2:1 미만임을 특징으로 하는, 접착제 접착 방법.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 유도 가열 및 압력 인가가, 유도 가열 수단을 갖는 하나 이상의 프레스-램 부재를 갖는 장치에 의해 실시됨을 특징으로 하는, 접착제 접착 방법.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 전자 장치의 하위조립체(subassemblies)를 접착제 접착시키는, 접착제 접착 방법.
  12. 하나 이상의 프레스-램 부재(press-ram element)를 구비한 장치로서,
    상기 하나 이상의 프레스-램 부재가 유도 가열 수단을 구비하며, 상기 장치가 300 N 이상, 보다 특히 600 N 이상의 프레싱 힘에 대해 적합화됨을 특징으로 하는, 장치.
  13. 제 12항에 있어서, 하나 이상의 프레스-램 부재가 3차원 공간에서 곡면화되는 부분적으로 또는 전체적으로 프레싱되는 접면을 가짐을 특징으로 하는, 장치.
  14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서, 하나 이상의 강자성, 페리자성, 상자성 또는 반자성의 이음새 부분(yoke section)을 갖는 추가의 프레스-램 부재, 또는 추가의 유도 가열 수단을 구비함을 특징으로 하는, 장치.
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