使用微波層壓幹膜的設備和方法
2023-06-09 15:03:56
專利名稱：使用微波層壓幹膜的設備和方法
背景技術：
1.發明領域本發明涉及一種使用微波層壓幹膜的設備和方法，更具體地說是涉及一種使用微波層壓幹膜的設備和方法，該方法能夠使用微波將粘附在幹膜片的聚合物轉化成反應液體狀態。
2.背景技術的描述在諸如半導體陰蔽、印刷電路板、L/F、以及平板顯示設備等產品中，在基底上層壓有薄膜層。在層壓的過程中，重要的是將膜和基底彼此緊密粘合以防止在其間有任何泡沫形成。
這裡，印刷技術和照相方法是眾所周知的用於執行層壓過程的方法。照相方法包括曝光步驟，並包括使用液態溶液的墨水方法和將感光物質薄塗於對苯二甲酸乙二醇聚脂(PET)、聚乙烯(PE)等薄膜的表面上的幹膜方法。
在墨水方法中，由於即使當原始膜材料的表面粗糙，或者在高密集電路的製造期間有凹痕或刮痕形成時溶液仍可完全覆蓋，因此與實施薄塗覆的幹膜方法相比，墨水方法更優選使用。然而在墨水方法中，由於液態溶劑的使用，工人可能受到傷害。如果在材料的表面有人工形成的通孔，墨水方法便不能使用。另外，由於溶液可能不能被均勻地塗覆，在曝光期間會產生缺陷。塗覆過程後需要長時間的乾燥。
不同於液態感光物質，幹膜方法在塗覆過程後可以不需要乾燥過程。另外，它能夠實現均勻的厚度。在表面上有通孔的情況下，層壓過程仍可以進行。
這裡，所述層壓過程包括將熱量施用於滾筒的滾動工作，所述膜通過滾筒壓制。在滾動工作中，在玻璃基底上製備膜，然後滾筒均勻地在膜上滾動，使得膜通過壓制力被有效地粘貼在基底上。
在基於滾動操作的粘貼步驟中，滾筒直接與膜接觸，從而將壓制力均勻地施用到膜的整個表面，它需要將熱量傳遞到膜的表面。
在傳統的緊密粘貼方法中，層壓過程以這樣一種方式進行，即目標物經電-鹼加工，目標物的表面被洗刷，並且目標物被酸洗和乾燥。基於熱壓操作的緊密接觸方法通過使用熱-IR(紅外線)方法實施。此時，由於紅外線具有與紫外線帶寬相近的帶寬，而該紫外線帶寬是幹膜片曝光帶寬，感光操作根據溫度並行地進行。因此，溫度的邊界範圍是重要的。
圖1是說明其中加熱裝置與框架滾筒銜接的傳統層壓設備的橫截面圖。如圖1所示，在傳統層壓設備100中，膜從膜卷輸入到具有加熱器的滾筒118中，然後幹膜被壓制並粘貼到目標物上。然而在加熱裝置118中，由於感光材料固有的特徵以及諸如滾筒的重量等特徵，熱量不能均勻地傳遞到膜上。另外，當目標材料膜片的表面上出現刮痕、凹痕、粗糙等時，即使進行很好的塗覆，粘附力和填充狀態仍可能有一些缺陷。
本發明的另一個目的是提供一種使用微波層壓幹膜的設備和方法，該設備和方法能夠快速地將幹膜的感光物質轉變成半溶液狀態，從而通過使用微波振動幹膜的水或丙烯醛基共聚物分子來實現優良的層壓操作。以上的發明技術是在研究均勻壓力施用方法時發現的，其中在層壓薄膜時即使膜的前表面有缺陷也能得到一定的液態效應。
為了達到上述目的，提供了一種使用微波層壓幹膜的設備，該設備包括一個具有被反射膜片包圍的內部的用於加熱幹膜的微波振蕩裝置；一個用於加入被振蕩裝置加熱的幹膜的加料裝置；一個用於對通過加料裝置加入的基底進行層壓工作的框架；和一個用於卸出被微波振蕩裝置液化的膜的卸料裝置。
為了達到上述目的，提供了一種使用微波層壓幹膜的方法，該方法包括一個將幹膜壓制在其中形成有印刷電路板的電路的表面上從而形成粘附層的步驟；一個將從微波振蕩裝置來的光施用到粘附層從而加熱該粘附層的步驟；一個將在微波施用步驟中粘附層被粘附後所生成的外來物通過一個液體箱並被洗刷的步驟；和一個將履帶上的聚合物液體在一個熱氣鼓風箱中乾燥的步驟。
為了達到上述目的，提供了一種使用微波層壓幹膜的方法，該方法包括一個輸入印刷電路板的步驟；一個通過使用微波振蕩幹膜而加熱印刷電路板的步驟；一個通過壓制滾筒使印刷電路板和幹膜第一次粘合的步驟；一個再次施用微波從而加熱的步驟；和一個通過另一個壓制滾筒將印刷電路板和幹膜第二次粘合的步驟。
優選實施方式的詳細描述下面將結合附圖闡述本發明的優選實施方式。
圖2是用於描述根據本發明的一種實施方式的層壓設備的平面圖。在附圖中，結構和功能都相同的部件採用相同的數字標號。
如圖2所示，層壓設備可以分成預處理區域和後處理區域。在預處理區域中，需要層壓的膜排列在框架上。在後處理區域中，膜以與預處理區域相同的方式排列從而進行二次處理。預處理區域的裝置的構造和操作將在下面描述。在層壓的後處理區域中，可以按照與預處理區域相同的方式實現一次或二次處理。
如圖2所示，層壓設備200包括與從膜卷210來的幹膜一起提供的基底P；一個用於加入PCB(印刷電路板)的具有張力滾筒212的加料裝置；一個用於加熱和振蕩幹膜的微波振蕩裝置214；一個加料滾筒218，其中源銜接裝置216固定在振蕩裝置214的內部，從而加入被源銜接裝置216加熱的基底；和一個用於對通過滾筒218加入的基底進行層壓工作的框架230。
在微波振蕩裝置中，膜卷210連接在該裝置的入口部分。在幹膜卷210中，固態感光物質薄薄地附著在PE(聚乙烯)膜上。幹膜在張力滾筒212作用下具有一定的張力，張力滾筒212用於調節從膜卷210加入的幹膜的張力和高度。另外，微波振蕩裝置的內部被封閉和反射的膜215包圍，並且微波振蕩裝置振蕩500～3000兆赫的波長。優選的是，微波振蕩裝置振蕩910～920兆赫的波長或2440～2460兆赫的波長。更優選的是，微波振蕩裝置振蕩915或2450兆赫的波長。另外，微波振蕩裝置導致水和丙烯醛基聚合物的分子振蕩並將固態的膜轉化成半液態材料。這裡，由於聚合物基團組分和水分子具有不同的振動帶寬，可以使用兩種振動帶寬都或者可以只使用水分子的振動帶寬。
水分子具有91兆赫或2450兆赫的振動帶寬。振蕩裝置216取代圖1的加熱裝置118將幹膜液化。
在框架230中，整體銜接著一個幹膜軋輥218、一個油壓或氣動汽缸220、一個具有粘合軋輥的粘合滾筒箱226、一個液體清潔和洗刷滾筒箱222和一個熱氣鼓風箱228。框架230通過輔助履帶(B)或環形帶基於控制單元(未顯示)進行操作。這裡，幹膜壓制滾筒218通過使用氣壓或氣動汽缸220的壓力將半液態幹膜壓制在目標膜上。氣壓或氣動汽缸220根據壓力在垂直方向調節幹膜壓制滾筒218。氣壓或氣動汽缸220與馬達(未顯示)相連接從而使膜壓制滾筒218和液體清潔和洗刷滾筒箱222保持水平/垂直狀態。
另外，在框架230中，粘合滾筒箱226、用於洗刷液體並清潔履帶的液體清潔和洗刷滾筒箱222、以及熱氣鼓風箱228都銜接在履帶中。微波振蕩裝置通過螺栓與框架230連接。這裡，輔助履帶(B)將外來物傳送通過具有強大粘合力的液體清潔和洗刷滾筒箱222。在傳送後仍有少量外來物的情況下，液體清潔和洗刷滾筒箱222在二次操作時溶解丙烯醛基共聚物。另外，在液體清潔和洗刷滾筒箱222中填充有一些溶液例如NaOH、Na2CO3等，並且在NaOH和Na2Co3溶液中提供有清洗刷。向熱氣鼓風箱228中提供熱空氣。熱氣鼓風箱228設計成耐聚乙烯基、聚丙烯基相關的酸或鹼成分。
下面將闡述本發明的操作。層壓設備200的微波振蕩裝置基於控制單元(未顯示)的計時器的計時操作實現。層壓和壓制過程後粘附於目標物上的外來物通過粘合滾筒226去除。層壓設備200向從膜卷210中來的未卷的幹膜施用微波。此時的工作條件通過張力滾筒212控制。張力滾筒212可以基於控制單元的設定數據進行調節。每當幹膜的感光材料的感光物質通過微波轉化成液態(半液態)，凝膠態的幹膜便根據層壓軋輥的速度和時間粘貼於印刷電路板(PCB，L/F等)上。另外，微波採用水分子的振動頻率帶寬和丙烯醛基共聚物可能的振動頻率帶寬。另外，當幹膜的狀態改變時，可以利用某些特定帶寬頻率。
下面將結合圖3和圖4對按照本發明的第一種實施方式的用於層壓幹膜的方法進行描述。圖3是按照本發明的用於層壓幹膜的方法的流程圖。
在步驟S110中，幹膜被壓制在印刷電路板的形成了電路的表面上然後形成一個粘附層。在步驟S120中，微波振蕩裝置以一定波長振蕩和加熱粘附層。在步驟S130中，在粘附層壓制並形成後，通過用履帶通過粘合滾筒箱226和液體清潔和洗刷滾筒箱222的清潔和洗刷操作來處理外部滲透的液態聚合物而去除外來物。在步驟S140中，通過熱氣鼓風箱228來乾燥履帶B的液態聚合物。
圖4是按照本發明的第二種實施方式的用於層壓幹膜的方法的流程圖。具體地說，圖4描述了鹼處理和層壓目標物的過程。由於以上的本發明的第一種實施方式包括了與本發明的第二種實施方式相同的構造和微波波長，因此省略其詳細說明。但是，後處理區域根據不同於圖3的預處理區域的相關過程的下列過程來實現。在步驟S210中，在層壓過程中，輸入一些作為目標物並用字符P標記的材料如印刷電路板(PCB)或L/F。在步驟S220中，將輸入的印刷電路板通過微波基於幹膜振蕩加熱。在步驟S230中，將加熱的P和幹膜通過圖2的壓制滾筒218進行第一次粘合。在步驟S240中，將幹膜再次暴露於微波下並加熱。在步驟S250中，將幹膜通過另一個壓制滾筒進行第二次粘合。
另外，在層壓過程中，粘合步驟S230或第二粘合步驟S250的步驟可以分別進行。
因此，在本發明中，當使用層壓設備的微波層壓幹膜時，由於將要層壓的幹膜已經液化，不需要帶有加熱器的傳統滾筒。另外，它能夠將感光物質塗薄在幹膜上而不會在基底和膜之間產生泡沫，所以它可以基於更薄的幹膜去粘貼膜片。另外，在液態時不能實現的通孔的作業在本發明中能夠實現。不需要乾燥過程。因此，與液態有關的效果和膜片固有的效果都能獲得。由於預處理周期顯著縮短，提高了生產力，且減少了固定資產投資，並且可以實現精確的產品交貨和產品質量。基於層壓過程後進行的其他更好的過程，顯著地減少了產品的錯誤率，從而獲得了工作穩定性，由此提高了設備如完成的印刷電路板的質量。
由於在不脫離其精神或實質特徵的情況下本發明能以多種形式來實施，除非另有規定，應該理解上述例子並非通過任何上述的細節來加以限定，而應該在所附權利要求定義的精神和範圍內廣泛地解釋，因此在所附權利要求的精神和範圍內，或者該精神和範圍的等同物的範圍內的所有的改變和改進都被所附權利要求所包含。
權利要求
1.一種改進的用於層壓幹膜的設備，包括一個具有被反射膜片包圍的內部的用於加熱幹膜的微波振蕩裝置；一個用於加入被振蕩裝置加熱的幹膜的加料裝置；一個用於對通過加料裝置加入的基底進行層壓工作的框架；和一個用於卸出被微波振蕩裝置液化的膜的卸料裝置。
2.權利要求1所述的設備，其中所述微波振蕩裝置包括一個連接幹膜軋輥的入口，固態感光物質粘附到幹膜軋輥中的薄的聚乙烯膜上。
3.權利要求1所述的設備，其中所述微波振蕩裝置振蕩500～3000兆赫的波長。
4.權利要求1所述的設備，其中所述微波振蕩裝置振蕩910～920兆赫的波長。
5.權利要求1所述的設備，其中所述微波振蕩裝置振蕩2440～2460兆赫的波長。
6.權利要求1所述的設備，其中所述層壓設備包括一個在二次操作中用於溶解丙烯醛基共聚物的液體清潔和洗刷滾筒箱。
7.權利要求1所述的設備，其中所述框架是以履帶為基礎以這樣一種方式操作，即液體清潔和洗刷滾筒箱、粘附滾筒和熱氣鼓風箱與幹膜壓制滾筒整體地銜接。
8.一種改進的用於層壓幹膜的方法，包括一個將幹膜壓制在其中形成有印刷電路板的電路的表面上從而形成粘附層的步驟(步驟110)；一個將從微波振蕩裝置來的光暴露到粘附層從而加熱該粘附層的步驟(步驟120)；一個將在微波施用步驟中粘附層被粘附後生成的外來物通過一個液體箱並被洗刷的步驟(步驟130)；和一個將履帶上的聚合物液體在一個熱氣鼓風箱中乾燥的步驟(步驟140)。
9.權利要求8所述的方法，其中所述微波振蕩裝置振蕩500～3000兆赫的波長。
10.權利要求8所述的方法，其中所述微波振蕩裝置振蕩900～950兆赫的波長。
11.權利要求8所述的方法，其中所述微波振蕩裝置振蕩2440～2460兆赫的波長。
12.權利要求8所述的方法，其中所述液體清潔和洗刷滾筒箱含有NaOH和Na2CO3溶液。
13.一種改進的用於層壓幹膜的方法，包括一個輸入印刷電路板的步驟(步驟210)；一個通過使用微波振蕩幹膜而加熱印刷電路板的步驟(步驟220)；一個通過壓制滾筒使印刷電路板和幹膜第一次粘合的步驟(步驟230)；一個再次施用微波從而加熱的步驟(步驟240)；和一個通過另一個壓制滾筒將印刷電路板和幹膜第二次粘合的步驟(步驟250)。
14.權利要求13所述的方法，其中所述微波振蕩裝置振蕩500～3000兆赫的波長。
15.權利要求13所述的方法，其中所述微波振蕩裝置振蕩910～920兆赫的波長。
16.權利要求13所述的方法，其中所述微波振蕩裝置振蕩2440～2460兆赫的波長。
17.權利要求13所述的方法，其中所述液體清潔和洗刷滾筒箱含有NaOH和Na2CO3溶液。
全文摘要
本發明涉及一種使用微波層壓幹膜的設備和方法，其能夠通過振動幹膜中的水或丙烯醛基共聚物分子而快速將幹膜的感光物質轉化成半液態，從而實現層壓操作。所述用於層壓幹膜的設備包括一個具有被反射膜片包圍的內部的微波振蕩裝置，以此來加熱－振蕩幹膜中的水和丙烯醛基共聚物分子；一個用於除去在將被振蕩裝置加熱的膜壓制以後形成的外來物的履帶清潔裝置；一個用於對通過加料裝置加入的基底進行層壓工作的框架；以及一個用於卸出由微波振蕩裝置感光加工的印刷電路板的卸料裝置。
文檔編號H05K3/00GK1445085SQ02120479
公開日2003年10月1日 申請日期2002年5月24日 優先權日2002年3月19日
發明者李強 申請人:李強