TW201012653A - Method and device for laminating essentially planar work pieces under the effects of pressure and heat - Google Patents

Method and device for laminating essentially planar work pieces under the effects of pressure and heat Download PDF

Info

Publication number
TW201012653A
TW201012653A TW098119542A TW98119542A TW201012653A TW 201012653 A TW201012653 A TW 201012653A TW 098119542 A TW098119542 A TW 098119542A TW 98119542 A TW98119542 A TW 98119542A TW 201012653 A TW201012653 A TW 201012653A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
workpiece
vacuum
pressure
temperature
vacuum chamber
Prior art date
Application number
TW098119542A
Other languages
English (en)
Inventor
Dagmar Metzger
Norbert Damm
Original Assignee
Buerkle Gmbh & Co Robert
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Buerkle Gmbh & Co Robert filed Critical Buerkle Gmbh & Co Robert
Publication of TW201012653A publication Critical patent/TW201012653A/zh

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/10Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10807Making laminated safety glass or glazing; Apparatus therefor
    • B32B17/10816Making laminated safety glass or glazing; Apparatus therefor by pressing
    • B32B17/10871Making laminated safety glass or glazing; Apparatus therefor by pressing in combination with particular heat treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B39/00Layout of apparatus or plants, e.g. modular laminating systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1876Particular processes or apparatus for batch treatment of the devices
    • H01L31/188Apparatus specially adapted for automatic interconnection of solar cells in a module
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00Electrical equipment
    • B32B2457/12Photovoltaic modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/0007Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding involving treatment or provisions in order to avoid deformation or air inclusion, e.g. to improve surface quality
    • B32B37/003Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding involving treatment or provisions in order to avoid deformation or air inclusion, e.g. to improve surface quality to avoid air inclusion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/06Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/08Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the cooling method
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/10Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
    • B32B37/1018Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure using only vacuum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B32B37/1207Heat-activated adhesive
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

201012653 六、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種根據申請專利範圍第1項的前序部分 的、用於在壓力和熱作用下層壓基本爲板形的工件的方法 ,以及根據申請專利範圍第10項的前序部分的相應設備 。其中待層壓工件具有多層結構,並包含至少一個帶可通 過熱作用活化並可能在熱作用下硬化的膠合劑的膠合劑層 。本發明的優選應用領域是層壓光電模組,其中防潮地封 裝以及耐環境變化但透光地覆蓋太陽能電池層及其電接觸 元件。 【先前技術】 在本發明範圍內採用真空層壓壓力機。該壓力機包含 一真空腔,該真空腔在壓力機閉合時被氣密地封閉並由一 氣密的撓性壓緊件/加壓件分成產品半部和壓力半部。真 • 空腔的產品半部用來接納至少一個工件並可被抽真空。真 空腔的壓力半部同樣可以被抽真空,也可以通過引入壓縮 空氣或其他加壓氣體而被載入壓力。撓性壓緊件設計和佈 置成,由於通過對產品半部抽真空和/或通過必要時附加 地對壓力半部的壓力載入而在真空腔中產生的壓力差,直 接或間接地將工件壓靠在真空腔的下側上。該下側通常是 將必要的工藝熱量傳遞給工件的加熱板。 這種真空層壓壓力機例如由WO 2006/128699 A2已 知。其中在加熱板上設置一帶有包圍真空腔的密封框架的 -5- 201012653 上部。在壓力機閉合時密封框架密閉地貼合在加熱板上, 從而可以將真空腔抽真空。在密封框架上張緊一柔性隔膜 ,該柔性隔膜封閉真空腔並用作撓性壓緊件,用以朝向加 熱板施加層壓工件所需的壓力。爲此,在壓力機閉合時在 隔膜下方位於該隔膜與加熱板之間的、形成真空腔的產品 半部的空間被抽真空,使隔膜緊密地貼合在工件上。根據 需要還以壓縮空氣對通過密封框架貼靠擠壓板的密封而形 成的、向下由隔膜限定的真空腔壓力半部進行載入。 對於層壓光電模組,迄今爲止不可避免地利用這種隔 膜進行工作,原因是這種模組大多具有不平的表面而仍需 對其施加均勻的壓力,以確保進行無氣泡的層壓。因爲在 層壓時形成氣泡會導致不密封性,可能會使濕氣進入光電 模組》 因爲通常爲層壓光電模組採用黏附性非常強的膠合劑 ,在 WO2006/ 1 28699 A2中另外採用一種佈置在工件與 隔膜之間的隔離薄膜,以保護隔膜不受例如從工件中滲出 的殘餘膠合劑的影響。因爲在隔膜上的多餘膠合劑可能使 隔膜不能再被使用、或至少在以後的層壓處理中使加工效 果變差,同時幾乎不能以合理的成本從安裝在真空腔內部 的隔膜上除去這種殘餘膠合劑。 光電模組的電能收益/效率直接與模組的面積相關。 因此每個面積單元的工藝容量在時間固定的處理、如層壓 處理中直接影響模組製造的成本效率。 提高每個面積單元的工藝容量的一種途徑爲,採用多 -6- 201012653 層真空層壓壓力機。這卻由於單塊加熱板與環境的交互作 用的減少而使在加熱、冷卻迴圈中本已較高的能量需求進 一步提高。 在本方法及相應設備中,提出了另一種提高工藝容量 的途徑:縮短工作迴圈(Arbeitstakte)。爲此,一旦膠合 劑層被活化到這樣的程度:即不能抽出真空腔的產品半部 的真空中的氣態成分或膠合劑層的活化使抽出停止;以及 φ 倒過來空氣不能從外部進入工件或這些層之間,則通過打 開真空層壓壓力機而中斷其中的層壓處理。在層壓處理的 這個時刻便從打開的真空層壓壓力機中取出工件,原因是 後續處理——亦即通常的膠合劑層的硬化——不必再在真 空條件下進行。這種後續處理更適於由不具有真空腔的層 壓機進行,該層壓機對工件施加一在最終溫度——也可能 是膠合劑層的硬化溫度——以上的溫度。亦即與膠合劑層 的硬化完全在真空層壓壓力機內進行的情況相比,真空層 φ 壓壓力機的後續工作迴圈已經快很多。在WO 94/ 29106 A1中公佈了這種方法的一個例子。 【發明內容】 基於現有技術,本發明的目的是在投資成本、運行成 本以及維護費用方面改進開頭所述類型的方法和設備。 該目的通過具有申請專利範圍第1項的特徵的方法和 具有申請專利範圍第10項的特徵的設備實現。 本發明方法的優選改進方案在申請專利範圍第2項至 201012653 9中說明,本發明設備的優選結構形式在申請專利範圍第 1 1項至1 8中說明。 本發明的突出之處在於,在這種類型的方法和設備中 採用薄膜作爲撓性壓緊件,該撓性壓緊件不是以位置固定 地緊固在真空層壓壓力機中,而是被單獨地引入真空腔中 或者與工件一起輸入。薄膜也可以是薄膜帶,該薄膜帶被 引導穿過真空腔,從而能夠通過從真空腔外驅動而將薄膜 帶的在真空腔中起壓緊件作用的各部分引入真空腔中並從 真空腔中引出。相應地不再使用在這種類型的層壓壓力機 中過去作爲壓緊件不可放棄的、固定佈置的、具拉伸彈性 的隔膜。 撓性壓緊件不再如過去那樣固定佈置在真空層壓壓力 機內部,而是如工件那樣被輸入壓力機中、再從壓力機中 輸出。由此,不僅因爲完全不必對損耗或損壞隔膜進行更 換而極其顯著地減小了維護費用,而且按本發明設計的真 空層壓壓力機的製造更爲經濟。同時提高了真空層壓壓力 機的運行可靠性,原因是儘管從工件中例如流出的膠合劑 仍能到達撓性壓緊件,但這不再導致問題,因爲按照本發 明可將由此被殘.餘膠合劑污染的撓性壓緊件輸出真空層壓 壓力機,因而不影響後續的層壓處理的加工效果。基於隔 膜更換的、由維護和故障引起的停機時間已屬於過去。因 此本發明是特別有利的,因爲在隔膜更換中的停機時間可 以忽略:爲了更換常規真空層壓壓力機的隔膜,必須首先 冷卻壓力機,在拆卸舊隔膜並安裝新隔膜後重新加熱。 201012653 在常規真空層壓壓力機中爲了防止隔膜與例如從工件 中流出的膠合劑直接接觸,過去通常在工件與隔膜之間放 置一通常爲帶形的隔離薄膜,該隔離薄膜由易於脫離工件 的材料製成。其中最有效的是,採用與工件一起或必要時 與工件無關地輸入真空層壓壓力機的、在一定程度上連續 不斷的薄膜帶,爲實現本發明僅需對其做以下改進:使該 薄膜帶可以承擔過去常用的柔性隔膜的任務,亦即氣密地 Φ 分隔真空腔的產品半部和壓力半部、以及承受真空層壓壓 力機的真空腔中形成的壓力差和對工件的機械載入。因爲 這種材料相對而言性能高/價値高(hochwertig ),所以 這種薄膜帶必要時可以不是在一定程度上連續不斷的,而 是實際上是連續不斷的,亦即設置成閉合地圍繞真空層壓 壓力機的上部,其中優選設置一淨化裝置用以清除可能的 殘餘膠合劑。 對於用作撓性壓緊件的、根據本發明的薄膜的材料通 • 常不會提出如過去在真空層壓壓力機中採用的、不僅具有 柔性而且具有拉伸彈性的隔膜那樣的高要求。這種高彈性 隔膜鋪設得非常緊(例如在傢倶板製造( M6belplattenherstellung )中明確要求的)並在很大程度 上在工件邊緣上貼合在工件上。而這在當前卻是不必要、 甚至是不利的,因爲由此在工件邊緣區域中產生的壓力載 荷增大,這針對光電模組的情況可能導致玻璃碎裂或設置 在邊緣處的太陽能電池的碎裂。彈性較小的或者完全沒有 彈性的、並因此而成本較低廉的薄膜材料有助於避免這種 201012653 壓力載荷。 優選地,在真空層壓壓力機中同時處理多個工件或多 於一個的工件;層壓成排的多個工件組;按照週期地將工 件輸入真空層壓壓力機中、將工件轉送到所述層壓機中。 如果在真空層壓壓力機中預層壓的工作週期比用於使 膠合劑層硬化的層壓機的工作週期短,則合理的是,在真 空層壓壓力機下游連接多於一個的層壓機。例如在採用兩 個層壓機時,可在真空層壓壓力機不必再空運行的情況下 · 繆 使硬化週期是真空層壓壓力機工作週期的兩倍。 代替或附加於一個或多個另外的層壓機,還可以在下 游連接一用於將工件冷卻到一低於膠合劑層軟化溫度的溫 度的冷卻裝置。這種冷卻裝置優選設計成壓力機,以借助 於與冷卻板的接觸壓力冷卻工件。 按照本發明實現了 :在真空層壓壓力機中的預層壓能 夠在這樣低的溫度下進行,使得膠合劑層雖然軟化或開始 軟化,但是尙未液化到要擔心殘餘膠合劑會達到壓緊件或 @ 通常設計成加熱板的真空腔下側的程度。在連接在下游的 層壓機中的後續處理雖然在最終溫度——特別是膠合劑層 的硬化溫度——下進行,但在所述層壓機中可以在無撓性 壓緊件的情況下進行所述處理。 總體而言,根據本發明方法和相應的設備的一個較大 優點在於,在各個工位——亦即真空層壓壓力機、層壓機 和必要時還有其他層壓機——中的溫度控制可以相互獨立 地進行,從而能夠比整個層壓處理在一個真空層壓壓力機 -10 - 201012653 內進行的情況更加獨立地控制對加熱和壓力的調協。 在真空層壓壓力機內目標溫度可以選擇成高於最終溫 多,以保證工件被迅速加熱。在這種情況下,應該在 中達到最終溫度之前相應地提前中止處理。相反地, 層壓壓力機中的目標溫度也可以選擇成明顯低於膠合 的最終溫度,以使對工件的加熱更緩慢地進行——如 望——同時使能量輸入最小化。 φ 以相應的方式,可以在使用能量和優化的溫度控 面這樣地改進層壓處理,即順序連接多個層壓機,這 壓機各自的目標溫度互不相同,特別是逐漸升高。 爲了調節向工件的導熱和爲了更好地分配壓力, 空層壓壓力機和/或層壓機和/或冷卻裝置中可在工 加墊壓力墊或軟墊和/或以壓力墊或軟墊蓋在工件上 裏這種壓力墊或軟墊是位置固定地安裝在機器內還是 定地與工件一起輸入處理腔,其效果無明顯區別。這 • 了進一步影響對工件的溫度控制可以採用具有限定的 特性並相應限定地延遲傳熱的壓力墊或軟墊。 【實施方式】 圖1以一示意性局部側視圖示出一具有一壓力機 1、一壓力機上部2以及一加熱板3和一密封框架4 空層壓壓力機。在加熱板3與密封框架4之間運行有 送帶5以及一隔離薄膜6。在加熱板3上、在輸送帶 隔離薄膜6之間佈置有一工件7,以在所示壓力機閉 例如 度很 工件 真空 劑層 果希 制方 些層 在真 件下 。這 不固 裏爲 導熱 下部 的真 一輸 5與 合後 -11 - 201012653 對其進行預層壓。加熱板3、壓力機上部2以及密封框架 4在壓力機閉合的情況下形成真空腔8的邊界,該真空腔 被隔離薄膜6分成一由壓力機上部2、密封框架4和隔離 薄膜6界定的壓力半部9以及一由加熱板3和隔離薄膜6 界定的產品半部10。產品半部10可經由一僅示意性示出 的通道11而被抽空,而壓力半部9可借助一同樣示意性 示出的通道12同樣地被抽真空或者被載入壓縮空氣。 如果閉合圖1所示的壓力機,則首先借助抽吸裝置通 過通道12將真空腔8的壓力半部9抽真空,以使隔離薄 膜6抬離工件7。幾乎同時借助抽吸裝置通過通道11將真 空腔8的產品半部1〇抽真空,以避免工件7的膠合劑層 內形成氣泡。這裏在壓力半部9與產品半部10之間保持 一壓力差’該壓差使隔離薄膜6繼續遠離工件7。在產品 半部10內建立足以防止氣泡形成的真空後,對壓力半部9 充氣到使壓力差逆轉。通過由此而在真空腔8的壓力半部 9與產品半部10之間產生的壓力差,使隔離薄膜6緊密貼 靠在工件7上並將其壓緊在加熱板3上。必要時通過經壓 力通道12向真空腔8的壓力半部9中輸入壓縮空氣來加 大該壓力差。但爲了在需要時保持小的壓力差,真空腔8 的壓力半部9也可以保持被抽真空。 在通過與加熱板3相接觸而對工件7的加熱進行到使 得膠合劑層軟化之後,而(這時)對於採用可硬化的膠合 劑的情況則尙未到達膠合劑層的硬化溫度,在真空腔8的 兩側通風,打開壓力機,在輸送帶5上將工件7從壓力機 -12- 201012653 中輸送出,並轉送到一層壓機(這裏未示出)中。 圖2是與圖1幾乎相同的視圖,但其中示出一改進的 實施例。相同的元件具有相同的附圖標記,因而可以基本 上參照對圖1的說明。與根據圖1的實施例的區別在於, 在加熱板3與工件7之間設置一壓力墊13。該壓力墊一方 面補償工件7的可能的不平度或平行度公差。另一方面, 該壓力墊以預定方式和方法通過限定的導熱性能延遲從加 0 熱板3向工件7的傳熱,從而能夠在工件7被明顯加熱之 前對真空腔8的產品半部10抽真空以避免工件7中形成 氣泡。 圖3以示意性側視圖示出根據本發明的、用於層壓光 電模組的設備的一個實施例,該設備分爲三個工位元,即 真空層壓壓力機200、層壓機201和冷卻裝置2 02。層壓 機201和冷卻裝置202都設計成壓力機,其中層壓機201 具有一加熱板203用以加熱工件7’,冷卻裝置202具有一 φ 冷卻板204用以冷卻工件7’’。僅在真空層壓壓力機200 中設置密封框架4,而在層壓機201和冷卻裝置202中不 需要該密封框架》輸送帶5引導這裏所示的一列工件7、 7’、7’’按週期地通過三個工位200、201、2 02,而隔離薄 膜6僅設置在真空層壓壓力機200中,並在那裏形成彈性 壓緊件。當然隔離薄膜也可以貫穿所有三個工位200、201 、202,以防止殘留的膠合劑附著在相應的壓力機上部上 ,或者也可以在工位200、201、202中分別採用單獨的隔 離薄膜或薄膜帶。 -13- 201012653 在圖4a中示出可以用根據本發明的方法進行層壓的 工件7的一個例子。該工件7是一矽太陽能電池模組,該 模組包括一定數量的、嵌入兩個膠合劑薄膜402之間的矽 太陽能電池401。模組正面由一基質玻璃403構成,而在 模組背面上設置一背面薄膜404。通過本發明的方法這樣 對所示的工件7進行層壓,使得基質玻璃40 3、矽太陽能 電池401和背面薄膜404由於膠合劑薄膜402內所含的、 以交聯或單純黏合的形式起作用的膠合劑而持久並耐環境 變化地相互連接。 圖4b示出待層壓的工件7的另一個例子,該工件同 樣是光電模組。而該工件包含一在基質玻璃403與背面玻 璃4 06之間嵌入膠合劑薄膜402中的薄層太陽能電池405 。在層壓處理後,基質玻璃403和背面玻璃406與位於二 者之間的薄層太陽能電池405持久並耐環境變化地相互連 接。 圖5和6示意性示出根據本發明的設備的兩個不同的 實施例。其中在按圖5的實施例中,在真空層壓壓力機 200 (真空工位I)的下游連接兩個層壓機201a和201b ( 加熱工位II和II )以及一個冷卻裝置202 (冷卻工位元 IV)。爲給真空層壓壓力機200裝料而設置有一裝料裝置 203,爲給冷卻裝置202卸料而在下游連接一卸料裝置204 。在按圖6的實施例中不是設置僅一個冷卻裝置2 02,而 是設置兩個冷卻裝置202a和202b,例如用以與其工作迴 圈可能太短而不足以使完成層壓的工件在一個冷卻工位內 -14- 201012653 冷卻下來的真空層壓壓力機200的工作迴圈相匹配。 在下面對根據現有技術的方法和根據本發明的方法的 說明中示例性地從這樣的情況出發:即在工件的膠合劑層 中採用交聯的膠合劑,該膠合劑在熱作用下硬化。在這裏 卻要說明的是:在本發明範圍內也可以採用單純地起黏合 作用的、其他的熱反應式(thermoreaktiv)膠合劑。也就 是說本發明對熱固性塑膠和熱塑性塑膠同樣適用並且有利 圖7示出在真空層壓壓力機中的常規處理的不同邊界 條件的圖表。根據現有技術,一直在真空層壓壓力機中對 工件進行處理直至膠合劑層硬化。實線301表示工件內的 溫度;在圖表的第一半中的點劃線3 02表示在真空腔產品 半部內的空氣壓力;在第二半中的曲線3 03表示作用在工 件上的接觸壓力。對於曲線3 02直接作爲氣壓以mbar標 注,對於曲線303與氣壓等效地以mbar標注。由這種邊 φ 界條件(壓力和溫度)得到虛線表示的曲線3 04和3 05, 其中曲線3 04以百分比(% )示出膠合劑層的軟化率,而 曲線305表示膠合劑層——這裏是交聯的膠合劑——的交 聯率。 由所述圖表可見,工件溫度從室溫(2 0 °C )起、沿曲 線301升高至目標溫度(約150°C),其中曲線301的斜 率取決於加熱板與工件之間的傳熱。 借助曲線302的快遞下降表示出,在工件被明顯加熱 前將真空腔的產品半部盡可能迅速地抽真空。在工件溫度 -15- 201012653 尙低於50°C時真空腔中的壓力已下降到接近5mbar,從而 避免在膠合劑層中形成氣泡。膠合劑層的軟化(曲線304 )與工件溫度301的上升相應地增加。在到達約120°C的 溫度並且軟化率超過8 0%時,真空腔的壓力半部換氣以使 將真空腔的壓力半部與(繼續抽真空的)產品半部隔開的 壓緊件在工件上施加越來越大的壓緊力。這通過曲線303 表示出。在當前情況下,真空腔的壓力半部僅進行換氣而 不被載入另外的壓力,因此作用在工件上的合壓緊力(曲 線303)保持略低於大氣壓力。隨著壓力(303)和溫度( 301)的上升,膠合劑層的交聯度(3 05 )加大,從而進行 硬化。通過對真空腔的壓力半部的換氣而使工件與加熱板 之間形成的接觸壓力自然使向工件的傳熱提高,因此溫度 (301)更迅速地上升,直到其平緩地接近目標溫度。 與此不同,圖8示出按本發明分佈的處理過程的第一 示例,其中工位I表示真空層壓壓力機,工位II表示層壓 機,工位III表示第二層壓機。冷卻裝置在圖10中作爲工 位IV示出。 如圖8所示,在工位I中仍使真空腔產品半部內的壓 力(曲線302)盡可能快速下降,以防止在膠合劑層內形 成氣泡。因爲根據本發明的處理過程分佈於多個工位,所 以與在常規處理過程不同、目標溫度不必在膠合劑層的硬 化溫度以上,而是可以選擇成較低。在此示例中目標溫度 在120 °C,這通過雙線306表示。 由於目標溫度306降低使工件緩慢地加熱,致使溫度 201012653 曲線301較平緩。因此膠合劑層的軟化3 04也進行得較慢 ,從而能夠在膠合劑層明顯軟化之前便執行產品室的抽真 空(曲線302 )。 然後膠合劑層的硬化在工位II和ΠΙ中--亦即在兩 個順序連接的層壓機中——分段進行。在第一層壓機(工 位元II)中目標溫度306還始終低於硬化溫度,這裏爲約 14(TC,因此溫度301只是緩慢接近,而在工位III中第二 階段內目標溫度才接近1 50°c。因爲工位II和III的層壓 機設計成熱壓機,所以能夠如曲線303所示地調節作用在 工件上的壓緊力,以優化交聯(曲線3 05 )。由於在工位 I內首先只在真空腔的壓力半部單側換氣,而後才兩側換 氣以打開真空層壓壓力機,所以在工位I內已經另外地在 工件上施加了 一定的壓緊力——曲線303。 圖9示出根據本發明的方法的實施過程的另一示例, 該示例與圖8所示的示例相對應,但在工藝參數方面卻設 φ 計不同。這裏,特別是在工位ΠΙ中在工件上施加較高的 壓緊力,而目標溫度選擇成與根據圖8的示例相同。在這 裏更早地、以更高的程度進行在工位I中爲更好地避免在 預層壓時形成氣泡而對工件施加壓緊力的過程。 圖10以工位IV將圖8和圖9補充完整,該工位IV 象徵性地表示一冷卻裝置。因此這裏的目標溫度306爲室 溫’工件溫度曲線301從接近150 °C的硬化溫度下降到室 溫。通過壓緊力303改善了從冷卻板(306)向工件(301 )的傳熱,因此冷卻裝置(工位元IV)設計成帶冷卻板 -17- 201012653 的壓力機。 最後指出,真空層壓壓力機、層壓機以及必要時另外 的層壓機或冷卻裝置都可以設計成一層或多層式的。 【圖式簡單說明】 圖1示出一打開的真空層壓壓力機的示意性局部側視 圖, 圖2示出另一種實施形式的、與圖1類似的示意性局 部側視圖; 圖3示出一根據本發明設計的、包括一真空層壓壓力 機、一層壓機和一冷卻裝置的生產線的示意性側視圖; 圖4a、4b示出待層壓的工件的示意性側視圖; 圖5示出一根據本發明設計的生產線的示意圖; 圖6示出根據本發明設計的生產線的一種變型方案的 不意圖; 圖7示出根據現有技術在真空層壓壓力機中處理的工 件的不同參數關於時間的圖表; 圖8示出利用根據本發明分佈的、在一個真空層壓壓 力機和兩個連接在下游的層壓機內的處理的與圖7類似的 圖表; 圖9示出帶另一邊界條件的、與圖8類似的圖; 圖補充圖8和9示出一冷卻裝置工位元。 【主要元件符號說明】 -18- 201012653 1 :壓力機下部 2 :壓力機上部 3 :加熱板 4 :密封框架 5 :輸送帶 6 :隔離薄膜 7 :工件 ❿ 7, ··工件 7 ” :工件 8 :真空腔 9 :壓力半部 1 〇 :產品半部 1 1 :通道 12 :通道 13 :壓力墊 φ 200:真空層壓壓力機 201 :層壓機 2〇la :層壓機 2〇lb :層壓機 202 :冷卻裝置 202a :冷卻裝置 202b :冷卻裝置 203 :加熱板 204 :冷卻板 201012653 3 0 1 :工件內的溫度 3 02:在真空腔產品半部內的空氣壓力 3 03:作用在工件上的接觸壓力 3 04 :膠合劑層的軟化率百分比(% ) 3 05 :交聯的膠合劑的交聯率 3 06 :目標溫度 4 0 1 :矽太陽能電池 402 :膠合劑薄膜 403 :基質玻璃 404 :背面薄膜 405 :薄層太陽能電池 4 0 6 :背面玻璃 ❹ -20-

Claims (1)

  1. 201012653 七、申請專利範团 ι· 一種用於在壓力和熱作用下層壓基本爲板形的工 件的方法,該工件具有至少一個能通過熱活化的膠合劑層 ,其中首先將至少一個工件送入一真空層壓壓力機的真空 腔中’該真空腔被一氣密的撓性壓緊件分成產品半部和壓 力半部;然後在真空腔的產品半部中、在熱作用下對工件 進行層壓處理’這時將該產品半部抽真空,該壓緊件由於 0 由此形成的壓差和/或透過對真空腔的壓力半部的附加壓 力載入而將工件直接或間接地壓緊在真空腔的下側上;最 後透過打開該真空層壓壓力機而中斷層壓處理,將工件轉 送到一層壓機內’在該層壓機中施加膠合劑層的活化溫度 和/或硬化溫度以上的溫度, 其特徵爲: 作爲該撓性壓緊件採用一單獨地或與工件一起輸入真 空層壓壓力機的薄膜或一穿過真空腔延伸的薄膜帶。 # 2.根據申請專利範圍第1項所述的方法,其中: 採用穿過真空腔延伸的、由易於脫離工件的材料製成 的薄膜帶作爲該撓性壓緊件。 3_根據申請專利範圍第2項所述的方法,其中: 採用抗黏附的材料,特別是PTFE薄膜或塗覆有PTFE 的載體薄膜作爲該薄膜帶的材料。 4.根據申請專利範圍第1至3項中任一項所述的方 法,其中: 在該層壓機下游,該工件被轉送到另一層壓機和/或 -21 - 201012653 一用於將工件冷卻到一低於膠合劑層軟化溫度的溫度的冷 卻裝置中。 5. 根據申請專利範圍第1至4項中任一項所述的方 法,其中: 對多個工件或成排的多個工件組進行層壓,按週期將 工件輸入該真空層壓壓力機中、以及將工件轉送到該層壓 機中。 6. 根據申請專利範圍第1至4項中任一項所述的方 法,其中: 爲了影響隨時間變化的、對工件的膠合劑層的熱作用 ,在真空層壓壓力機和/或層壓機和/或冷卻裝置中、在 工件與各換熱面之間放入具有各自限定的導熱特性的壓力 墊或軟墊。 7. 根據申請專利範圍第1至6項中任一項所述的方 法,其中: 調節在真空層壓壓力機中對工件的熱作用,以使膠合 劑層軟化、層壓處理開始,而膠合劑層中的溫度仍保持低 於最終溫度。 8. 根據申請專利範圍第7項所述的方法,其中: 爲了調節在該真空層壓壓力機中的熱作用,將目標溫 度選擇得相對較低或者相對提前結束處理。 9. 根據申請專利範圍第7或8項所述的方法,其中 採用多個順序連接的層壓機,各層壓機的目標溫度互 -22- 201012653 不相同,特別是逐漸升高。 10. —種用於在壓力和熱作用下層壓基本爲板形的工 件(7)的設備,該工件具有至少一個能通過熱活化的膠 合劑層( 402 ),該設備包括一帶真空腔(8)的真空層壓 壓力機( 200 ),該真空腔被一氣密的撓性壓緊件(6)分 成產品半部(10)和壓力半部(9),其中產品半部(1〇 )用於接納至少一個工件(7)、能被抽真空,而壓力半 0 部(9)能被抽真空、也能被載入壓力,其中撓性壓緊件 (6)設計成,由於通過對產品半部(10)抽真空和/或 透過對壓力半部(9)載入壓力在真空腔(8)中存在的壓 力差而將工件(7)直接或間接地壓緊在真空腔(8)的下 側(3)上;該設備包括至少一個連接在該真空層壓壓力 機(200)下游的層壓機(201),在該層壓機中對工件( 7)施加一膠合劑層(40 2 )的活化溫度和/或硬化溫度以 上的溫度;該設備還包括一用於將工件(7)輸入真空層 # 壓壓力機(200)和將工件(7)從真空層壓壓力機(200 )轉送到層壓機(20 1)中的輸送裝置(5), 其特徵爲: 該撓性壓緊件是一單獨地或與工件(7) —起輸入真 空層壓壓力機( 200 )中的薄膜(6)或一穿過真空腔(8 )延伸的薄膜帶。 11. 根據申請專利範圍第10項所述的設備,其中: 該撓性壓緊件是一穿過真空腔(8)延伸的、由易於 脫離工件(7)的材料製成的薄膜帶(6)。 -23- 201012653 12_根據申請專利範圍第I】項所述的設備,其中: 該薄膜帶(6)由抗附著材料,特別是pTFE薄膜或塗 覆有PTTE的載體薄膜製成。 13. 根據申請專利範圍第1〇至12項中任—項所述的 設備,其中: 在該層壓機(201)下游連接另一層壓機(201a、 201b)和/或一用於將工件(7)冷卻到一低於膠合劑層 (402)的軟化溫度的溫度的冷卻裝置(202)。 14. 根據申請專利範圍第1〇至13項中任一項所述的 設備,其中: 該設備按週期工作。 15. 根據申請專利範圍第1〇至14項中任一項所述的 設備,其中: 在真空層壓壓力機(200)或層壓機(201)和/或冷 卻裝置(202 )中,在工件(7 )下加墊一壓力墊(13 )或 軟墊,和/或在工件(7)上加墊一壓力墊(13)或軟墊 16. 根據申請專利範圍第15項所述的設備,其中: 爲了影響隨時間變化的、對工件(7)的膠合劑層( 402)的熱作用’該壓力墊(13)或軟墊具有各自限定的 導熱特性。 17. 根據申請專利範圍第1〇至16項中任一項所述的 設備,其中: 特別是透過使目標溫度能夠被調節成較高或較低,能 -24- 201012653 與層壓機(201 )無關地控制真空層壓壓力機(200 )中的 處理溫度。 18.根據申請專利範圍第17項所述的設備,其中: 能這樣調節在該真空層壓壓力機(200 )中對工件(7 )的熱作用,使膠合劑層(402 )軟化、層壓處理開始, 而膠合劑層(402 )中的溫度仍保持低於最終溫度。
    -25-
TW098119542A 2008-07-02 2009-06-11 Method and device for laminating essentially planar work pieces under the effects of pressure and heat TW201012653A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008030927A DE102008030927A1 (de) 2008-07-02 2008-07-02 Verfahren und Vorrichtung zum Laminieren von im Wesentlichen plattenförmigen Werkstücken unter Druck- und Wärmeeinwirkung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201012653A true TW201012653A (en) 2010-04-01

Family

ID=41078770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098119542A TW201012653A (en) 2008-07-02 2009-06-11 Method and device for laminating essentially planar work pieces under the effects of pressure and heat

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20100018646A1 (zh)
EP (1) EP2141018A2 (zh)
JP (1) JP2010012786A (zh)
CN (1) CN101618625A (zh)
DE (1) DE102008030927A1 (zh)
TW (1) TW201012653A (zh)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009048999A1 (de) 2009-10-09 2010-07-29 Fotoverbundglas Marl Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von Verbundsicherheitsglas
DE102010035382A1 (de) * 2010-08-23 2012-02-23 Faurecia Innenraum Systeme Gmbh Verfahren zum Auflaminieren einer Dekorschicht auf einen Träger
JP5631661B2 (ja) * 2010-08-27 2014-11-26 三洋電機株式会社 太陽電池モジュールの製造方法
JP2012051350A (ja) * 2010-09-03 2012-03-15 Fuji Electric Co Ltd ラミネート処理方法
JP2012054515A (ja) 2010-09-03 2012-03-15 Fuji Electric Co Ltd 太陽電池モジュールの製造方法
WO2012057125A1 (ja) * 2010-10-26 2012-05-03 三洋電機株式会社 太陽電池モジュールの製造方法
DE102010052780A1 (de) * 2010-11-30 2012-05-31 Robert Bürkle GmbH Verfahren zum Laminieren von im wesentlichen plattenförmigen Werkstücken
CN102529283A (zh) * 2010-12-17 2012-07-04 上海山晟太阳能科技有限公司 光伏电池组件的层压工艺
CN102185023A (zh) * 2011-04-01 2011-09-14 北京精诚铂阳光电设备有限公司 大面积柔性薄膜太阳能电池及其制造方法
ES2393023B1 (es) * 2011-06-01 2014-04-16 Jochen Scheerer Procedimiento de depuración y regeneración de aguas residuales urbanas y sistema.
JP2013026611A (ja) 2011-07-26 2013-02-04 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュールの製造方法
FR2978698B1 (fr) 2011-08-04 2015-10-23 Saint Gobain Vitrage a effet decoratif
JP5136681B1 (ja) * 2011-11-28 2013-02-06 新東工業株式会社 搬送システム、搬送方法及びこの搬送システムを備えた積層接合体製造装置
CN102582197A (zh) * 2012-02-07 2012-07-18 天津市昕源泰能光电科技有限公司 一种柔性太阳电池组件的层压装置和层压方法
KR20150013668A (ko) * 2012-06-05 2015-02-05 쌩-고벵 글래스 프랑스 일체형 광전지 모듈을 갖는 루프 패널
DE102013204338B4 (de) * 2013-03-13 2016-06-09 Sm Innotech Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Verbundplatten und wiederverwendbarer Vakuumsack
TWI554408B (zh) * 2014-03-21 2016-10-21 鴻積科機股份有限公司 可去除氣泡之膠膜貼黏裝置
WO2016025907A1 (en) * 2014-08-15 2016-02-18 Xamax Industries, Inc. Composite thermoplastic laminate
DE102014119072B3 (de) * 2014-12-18 2016-02-18 Robert Bürkle GmbH Presse zum Laminieren von Photovoltaikmodulen sowie Membran für eine solche
WO2017102656A1 (de) * 2015-12-14 2017-06-22 Saint-Gobain Glass France Verfahren zur autoklavfreien lamination einer verbundscheibe
CN110667226B (zh) * 2019-10-01 2022-04-15 秦皇岛博硕光电设备股份有限公司 光伏组件封装系统及光伏组件封装方法
US11325365B1 (en) * 2021-02-16 2022-05-10 Nikko-Materials Co., Ltd. Laminating apparatus

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3738890A (en) * 1971-04-08 1973-06-12 Seal Method of bonding a laminating film to a graphic art object
AT335913B (de) * 1973-10-31 1977-04-12 Metzeler Schaum Gmbh Vakuumbeschichtungsverfahren und einrichtung zu dessen durchfuhrung
DE59407644D1 (de) * 1993-06-11 1999-02-25 Isovolta Verfahren zur herstellung fotovoltaischer module sowie eine vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens
TW271503B (en) * 1994-10-20 1996-03-01 Murata Manufacturing Co Process of adhering plates
US5858163A (en) * 1996-03-22 1999-01-12 Gerber Optical, Inc. Apparatus for making ophthalmic lenses by vacuum lamination
DE19957850A1 (de) * 1999-12-01 2001-06-07 Draexlmaier Lisa Gmbh Verfahren zum Beschichten eines Trägerteils mit einem Bezugmaterial und zugehörige Vorrichtung
DE102004030658A1 (de) * 2004-06-24 2006-01-19 Meier Vakuumtechnik Gmbh Laminator
KR20080021762A (ko) 2005-06-03 2008-03-07 쓰리에스 스위스 솔라 시스템즈 에이쥐 복합 재료로부터 판형 요소를 생산하기 위한 기계
JP2007294866A (ja) * 2006-03-31 2007-11-08 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール
DE102007025380A1 (de) * 2007-05-30 2008-12-04 Robert Bürkle GmbH Mehretagen-Laminierpresse

Also Published As

Publication number Publication date
EP2141018A2 (de) 2010-01-06
CN101618625A (zh) 2010-01-06
US20100018646A1 (en) 2010-01-28
JP2010012786A (ja) 2010-01-21
DE102008030927A1 (de) 2009-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201012653A (en) Method and device for laminating essentially planar work pieces under the effects of pressure and heat
JP4790759B2 (ja) 板状加工物積層方法及び板状加工物積層装置
JP5799778B2 (ja) 板状構成材を積層するための積層方法
JP3098003B2 (ja) 太陽電池におけるラミネート装置
CN101314270B (zh) 用于在压力和热作用下层压板状工件的方法和装置
US6913057B2 (en) IC-card manufacturing apparatus
JP5363241B2 (ja) 積層方法及び積層プレス
JP2012080120A (ja) ラミネートプレス装置、キャリアプレート、ラミネート加工システム及びラミネート方法
WO2013046979A1 (ja) ラミネート方法及びラミネート装置
CN103129076B (zh) 层叠方法及层叠装置
TW201228011A (en) Photovoltaic module and method for the production thereof
JP2010264511A (ja) 板状物品を積層するためのプレス機
TW201318094A (zh) 用於一或多個有機發光二極體(OLEDs)之大面積密封封裝之裝置及方法
KR102401448B1 (ko) 캐리어 이형
JP4628502B1 (ja) 太陽電池モジュール等のラミネートモジュールを製造するための方法及び装置
KR20130096133A (ko) 라미네이팅 장치
JPH11238898A (ja) 太陽電池モジュールの製造方法及びその製造装置及び太陽電池モジュール
TWI574819B (zh) 層壓系統及使用該系統之層壓方法
JP7287968B2 (ja) 1以上の積層体をラミネートするためのラミネート装置及び方法
JP2000194814A (ja) Icカ―ド製造方法
JP7401488B2 (ja) 積層成形システムおよび積層成形システムの制御方法
JP2013038269A (ja) 太陽電池モジュールの封止方法および太陽電池モジュールの封止装置
JPH10264344A (ja) ラミネート方法およびラミネート装置
CN109579482A (zh) 一种复合板材烘干装置及其烘干方法
JP2001076116A (ja) Icカードの製造方法