[发明专利]在压力和热作用下层压基本为板形的工件的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的、用于在压力和热作用下层压基本为板形的工件的方法，以及根据权利要求10的前序部分的相应设备。其中待层压工件具有多层结构，并包含至少一个带可通过热作用活化并可能在热作用下硬化的胶合剂的胶合剂层。本发明的优选应用领域是层压光电模块，其中防潮地封装以及耐环境变化但透光地覆盖太阳能电池层及其电接触元件。

技术背景

在本发明范围内采用真空层压压力机。该压力机包含一真空腔，该真空腔在压力机闭合时被气密地封闭并由一气密的柔性压紧件/加压件分成产品半部和压力半部。真空腔的产品半部用来接纳至少一个工件并可被抽真空。真空腔的压力半部同样可以被抽真空，也可以通过引入压缩空气或其它加压气体而被加载压力。柔性压紧件设计和布置成，由于通过对产品半部抽真空和/或通过必要时附加地对压力半部的压力加载而在真空腔中产生的压力差，直接或间接地将工件压靠在真空腔的下侧上。该下侧通常是将必要的工艺热量传递给工件的加热板。

这种真空层压压力机例如由WO 2006/128699 A2已知。其中在加热板上设置一带有包围真空腔的密封框架的上部。在压力机闭合时密封框架密闭地贴合在加热板上，从而可以将真空腔抽真空。在密封框架上张紧一柔性隔膜，该柔性隔膜封闭真空腔并用作柔性压紧件，用以朝向加热板施加层压工件所需的压力。为此，在压力机闭合时在隔膜下方位于该隔膜与加热板之间的、形成真空腔的产品半部的空间被抽真空，使隔膜紧密地贴合在工件上。根据需要还以压缩空气对通过密封框架贴靠挤压板的密封而形成的、向下由隔膜限定的真空腔压力半部进行加载。

对于层压光电模块，迄今为止不可避免地利用这种隔膜进行工作，原因是这种模块大多具有不平的表面而仍需对其施加均匀的压力，以确保进行无气泡的层压。因为在层压时形成气泡会导致不密封性，可能会使湿气进入光电模块。

因为通常为层压光电模块采用粘附性非常强的胶合剂，在WO2006/128699 A2中另外采用一种布置在工件与隔膜之间的隔离薄膜，以保护隔膜不受例如从工件中渗出的残余胶合剂的影响。因为在隔膜上的多余胶合剂可能使隔膜不能再被使用、或至少在以后的层压处理中使加工效果变差，同时几乎不能以合理的成本从安装在真空腔内部的隔膜上除去这种残余胶合剂。

光电模块的电能收益/效率直接与模块的面积相关。因此每个面积单元的工艺容量在时间固定的处理、如层压处理中直接影响模块制造的成本效率。

提高每个面积单元的工艺容量的一种途径为，采用多层真空层压压力机。这却由于单块加热板与环境的交互作用的减少而使在加热、冷却循环中本已较高的能量需求进一步提高。

在本方法及相应设备中，提出了另一种提高工艺容量的途径：缩短工作循环(Arbeitstakte)。为此，一旦胶合剂层被活化到这样的程度：即不能抽出真空腔的产品半部的真空中的气态成分或胶合剂层的活化使抽出停止；以及倒过来空气不能从外部进入工件或这些层之间，则通过打开真空层压压力机而中断其中的层压处理。在层压处理的这个时刻便从打开的真空层压压力机中取出工件，原因是后续处理--亦即通常的胶合剂层的硬化--不必再在真空条件下进行。这种后续处理更适于由不具有真空腔的层压机进行，该层压机对工件施加一在最终温度--也可能是胶合剂层的硬化温度--以上的温度。亦即与胶合剂层的硬化完全在真空层压压力机内进行的情况相比，真空层压压力机的后续工作循环已经快很多。在WO94/29106 A1中公布了这种方法的一个例子。

发明内容

基于现有技术，本发明的目的是在投资成本、运行成本以及维护费用方面改进开头所述类型的方法和设备。

该目的通过具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求10的特征的设备实现。

本发明方法的优选改进方案在权利要求2至9中说明，本发明设备的优选结构形式在权利要求11至18中说明。

本发明的突出之处在于，在这种类型的方法和设备中采用薄膜作为柔性压紧件，该柔性压紧件不是以位置固定地紧固在真空层压压力机中，而是被单独地引入真空腔中或者与工件一起输入。薄膜也可以是薄膜带，该薄膜带被引导穿过真空腔，从而能够通过从真空腔外驱动而将薄膜带的在真空腔中起压紧件作用的各部分引入真空腔中并从真空腔中引出。相应地不再使用在这种类型的层压压力机中过去作为压紧件不可放弃的、固定布置的、具拉伸弹性的隔膜。