專利名稱：柔性金屬箔疊層制備裝置及采用這種裝置的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種將被用做制備疊層的雙帶壓押裝置以及采用這種裝置的制備方法。更具體地說，涉及一種通過把熱壓縮粘合多層聚酰亞胺膜熱壓縮粘合到金屬箔上而制備柔性金屬箔疊層的雙帶壓押裝置、以及采用這種裝置的制備方法。
背景技術：
通過將芳香族聚酰亞胺膜粘合到金屬箔上而制備的疊層已經(jīng)廣泛用做電子元件的襯底材料等。在這些疊層中，柔性金屬箔疊層是一種將多層聚酰亞胺膜(已采用鑄型薄膜形成方法層疊和一體形成的高熱阻芳香族聚酰亞胺層和熱壓縮粘合芳香族聚酰亞胺層)熱壓縮至金屬箔而制備的疊層。由于在粘合芳香族聚酰亞胺膜和金屬箔時不使用粘合劑(環(huán)氧樹脂等)，這種疊層具有非常優(yōu)良的熱阻，而且尺寸非常穩(wěn)定。
通過在冷卻之后、采用雙帶壓押裝置在壓力下將熱壓縮粘合多層聚酰亞胺膜熱壓縮粘合至金屬箔，制備柔性金屬箔疊層。采用熱壓縮粘合，最高加熱至大約400℃。
本文中，“雙帶壓押裝置”是指如下裝置，即通過將多個片材連續(xù)輸送到一個設置在另一個之上的成對環(huán)帶之間、并通過熱壓縮單元利用環(huán)帶熱壓縮粘合片材而形成疊層的裝置。對于熱壓縮粘合單元，有幾種類型的方法，例如采用液壓板接觸壓押方法(稱作“液壓方法”)和利用鼓進行滾動夾捏壓押(nipped pressure)的方法，可轉動安裝在鼓之間的環(huán)帶和/或輥子。
如圖4簡要示出的，液壓型雙帶壓押裝置是指如下裝置，即通過在箭頭X所示的方向上在成對環(huán)帶1和1之間連續(xù)輸送多個片材21至26、并分別通過液壓板3利用環(huán)帶熱壓縮粘合片材21至23和24至26、而形成疊層27的裝置，其中利用由符號D所示的鼓轉動一個設置在另一個之上的成對環(huán)帶1和1，液壓板3設置在各自的環(huán)帶1和1的內(nèi)部區(qū)域11。例如，當制備柔性金屬箔疊層時，通過給該裝置提供金屬箔(21、23、24和26)并熱壓縮粘合多層聚酰亞胺膜(22和25)，再對其進行熱壓縮粘合，就制成產(chǎn)品(27和28)，產(chǎn)品27和28是由金屬箔/聚酰亞胺膜/金屬箔組成的三層疊層產(chǎn)品。
圖5是圖4所示液壓板3的液壓表面31的簡要示意圖。液壓板3的液壓表面31是與環(huán)帶1(參見圖4)的內(nèi)表面12相對的表面。如圖5所示，在液壓板3的液壓表面31上，沿液壓表面31的周邊32設有凹槽33。在該凹槽33中，為緊密封閉流體的壓力，安裝框架4。在此，箭頭X表示將被熱壓縮粘合的片材的輸送方向。
圖6是圖4所示的部分A的簡要剖視圖。如圖6所示，片材2(21至26)在上下環(huán)帶之間沿箭頭X所示的方向輸送，而且片材2在其內(nèi)的液壓板3彼此相對的區(qū)域內(nèi)通過流體壓力P進行壓押粘合。
為緊密封閉流體壓力，框架4插接在液壓板3的凹槽33中?？蚣?與環(huán)帶1接觸，并面對液壓板3。通過壓押液壓板3的表面31、框架4的內(nèi)部41和環(huán)帶1限制流體介質(zhì)5。而且，當制備疊層時，通過環(huán)帶1以流體壓力P壓押片材2。此時，類似于壓押，通過利用環(huán)帶1加熱流體介質(zhì)而進行加熱。
另一方面，滾動壓押型雙帶壓押裝置的典型實例是如下一種裝置，即通過使用安裝在鼓之間的能夠加熱壓押的棍子、代替上述液壓式液壓板，穿過環(huán)帶進行加熱和壓押，進而進行熱壓縮粘合，而形成疊層的裝置，其中鼓設置成用于轉動環(huán)帶。這里，在上述鼓和棍子中，主要采用電絕緣加熱實現(xiàn)加熱。
在專利文獻1中已描述了柔性金屬箔疊層。在專利文獻2和專利文獻3中，已公開了壓押式雙帶壓押裝置的詳細結構的實例，而在專利文獻4中，已公開了滾動壓押式雙帶壓押裝置的詳細結構的實例。
〔專利文獻1〕日本出版物未審查專利申請JP2000-103010。
〔專利文獻2〕日本出版物未審查專利申請JP-S-61-144298。
〔專利文獻3〕日本出版物未審查專利申請JP-S-62-74611。
〔專利文獻4〕日本出版物未審查專利申請JP2001-129919。
同時，隨著技術革新，例如電子元件的進一步復雜化和更加精確，上述柔性金屬箔已廣泛用做電子元件的襯底材料等。因此，越來越需要在這些柔性金屬箔疊層中具有特別高度的表面平整度和光滑度。然而，通過使用上述的雙帶壓押裝置對柔性金屬箔疊層的長時間連續(xù)生產(chǎn)中，有時會產(chǎn)生對產(chǎn)品的表面平整度和平滑度的損傷。

發(fā)明內(nèi)容
因此，通過細致地研究表面平整度和光滑度發(fā)生部分損壞的原因并改進雙帶壓押裝置，本發(fā)明的主要目的是提供一種雙帶壓押裝置，即便延長的連續(xù)制造之后，也能夠穩(wěn)定地形成具有良好外觀的柔性金屬箔疊層，本發(fā)明還提供一種使用該裝置的的制作方法。
由于細致地研究了上述表面平整度和光滑度產(chǎn)生部分損壞的原因，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，對于由于接觸而施加的物理作用之類的原因，當環(huán)帶與設置在環(huán)帶內(nèi)部區(qū)域的鼓、在液壓方法中使用的液壓粘合框架、在滾動夾捏壓押方法中使用的壓押棍子等接觸時，外來物質(zhì)侵入接觸間隙，在環(huán)帶內(nèi)部產(chǎn)生瑕疵，這些瑕疵在外部(環(huán)帶之間的側部)上產(chǎn)生微小變形，并且傳遞給產(chǎn)品。
因此，做為幾乎不產(chǎn)生這些微小變形的環(huán)帶敏銳(keen)檢查的結果，發(fā)明人得出結論，通過使用在特定溫度條件下耐力(proof stress)為預定數(shù)值或者更多的環(huán)帶，可以有效地防止產(chǎn)品表面平整度和光滑度損壞。這里，在本發(fā)明中，“表面平整度和光滑度損壞”是指在產(chǎn)品疊層表面形成了凹部分或者凸部分，不管其詳細形狀如何，而且不是很狹義的解釋。
更具體地說，發(fā)明人最新發(fā)現(xiàn)在300℃條件下其0.2％耐力為1100牛頓/平方毫米或更多的環(huán)帶幾乎不產(chǎn)生變形，即便雙帶壓押(press)裝置已連續(xù)工作了延長的時間期間。本發(fā)明就是基于此新穎的知識完成的。
也就是說，本發(fā)明首先提供一種雙帶壓押裝置，用于通過將多個片材連續(xù)輸送至一個設置在另一個之上的成對環(huán)帶之間、并采用設置在環(huán)帶的各自內(nèi)部區(qū)域中的熱壓縮粘合單元通過環(huán)帶熱壓縮粘合所述片材、而形成疊層，其中安裝在300℃條件下其0.2％耐力為1100牛頓/平方毫米或更多的環(huán)帶。而且提供例如雙帶壓押裝置，其中熱壓縮粘合單元是采用液壓方法或者滾動夾捏壓押方法的熱壓縮粘合單元。更進一步地，提供雙帶壓押裝置，其中該環(huán)帶是驟然變硬的不銹鋼帶而且至少包含鈦。
隨后，本發(fā)明提供一種使用安裝有環(huán)帶的雙帶壓押裝置制作疊層的方法，所述環(huán)帶在300℃條件下其0.2％耐力為1100牛頓/平方毫米或更多，而且本發(fā)明還提供該壓押裝置的制作方法，其中疊層是一種柔性金屬疊層，用于該柔性金屬疊層的金屬箔已被熱壓縮粘合至高熱阻芳香族聚酰亞胺膜的至少一個表面。
采用雙帶壓押裝置或者使用該裝置的疊層制作方法，對于制作柔性金屬疊層，可在延長的時間期間內(nèi)，連續(xù)而穩(wěn)定地制作具有高度的表面平整度和光滑度的高質(zhì)量柔性金屬疊層。因此，能夠降低所述疊層的制作成本。
雙帶壓押裝置或者使用該裝置的疊層制作方法不但可應用于制作柔性金屬疊層，而且例如還應用于制作相對較厚的疊層。特別是，本發(fā)明對于在200℃或更多高溫下需要熱壓縮粘合的疊層、需要精確地熱壓縮粘合以及高度平整度和光滑度的疊層等等很有用。


圖1是室溫下和300℃條件下以環(huán)帶A的0.2％的耐力進行比較的圖形(曲線圖)。
圖2是室溫下和300℃條件下以環(huán)帶B的0.2％的耐力進行比較的圖形(曲線圖)。
圖3是室溫下和300℃條件下以環(huán)帶C的0.2％的耐力進行比較的圖形(曲線圖)。
圖4的示意圖示出了傳統(tǒng)技術的實例，為表示采用液壓方法的雙帶壓押裝置的輪廓的比較性示意圖。
圖5的示意圖示出了傳統(tǒng)技術的實例，為表示采用液壓方法的液壓雙帶壓押裝置的液壓板3的液壓表面31的簡要示意圖。
圖6的簡要剖視示出了一種液壓雙帶壓押裝置中的傳統(tǒng)技術，該壓押裝置的一部分向片材2施加流體壓力P。
附圖標記說明1環(huán)帶；2片材；3液壓板；4緊密關閉流體壓力的框架；5流體介質(zhì)；D鼓；P流體壓力；X片材的輸送方向。
具體實施例方式
下面將詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選方式和實施例。
首先，本發(fā)明可應用于所有雙帶壓押裝置。另外，本發(fā)明優(yōu)選用于熱壓縮粘合單元中具有液壓粘合框架的液壓方法、以及利用鼓和/或棍子進行熱壓縮和加熱的滾動夾捏按壓方法，而且特別是，優(yōu)選應用于200℃或者更高的高溫條件下實現(xiàn)熱壓縮粘合。
做為應用在本發(fā)明中的環(huán)帶，使用在300℃條件下0.2％耐力為1100牛頓/平方毫米的環(huán)帶。
當利用雙帶壓押裝置制作柔性金屬箔疊層時，由于環(huán)帶也被最高加熱至大約400℃，因此即便在室溫下測得環(huán)帶的0.2％耐力，也難于判斷環(huán)帶是否具有足夠的耐用性。
與此相反，通過在300℃條件下測量0.2％耐力，可簡單而精確地判斷出環(huán)帶的耐用性。另外，本發(fā)明的優(yōu)點還在于能夠通過預先檢查在把環(huán)帶安裝在雙帶壓押裝置上之前環(huán)帶的耐用性、而從經(jīng)驗上估算并確定可能連續(xù)工作的小時數(shù)。
使用在300℃條件下0.2％耐力為1100牛頓/平方毫米或更多的環(huán)帶，例如，使用驟然變硬的不銹鋼帶。
這種“急促變硬的不銹鋼”是指通過進行熱處理同時加入Al，Ti，Nb，Cu等中的一種、兩種或者多種而具有高強度的不銹鋼。所述熱處理是這樣實現(xiàn)的，即在諸如Al，Ti，Nb和Cu元素達到過飽和狀態(tài)的溫度下保持不銹鋼，并在熱處理之后，通過把該不銹鋼放在低溫等環(huán)境下而驟然形成金屬間化合物，該不銹鋼具有高強度。此處，根據(jù)矩陣組成，驟然變硬的不銹鋼分成馬氏體(martensitic)不銹鋼、鐵氧體不銹鋼、奧氏體(austenitic)不銹鋼等。
而且，做為在300℃條件下0.2％耐力為1100牛頓/平方毫米或更多的環(huán)帶，可使用至少包含鈦的帶。特別是，優(yōu)選至少包含鈦的驟然變硬不銹鋼。
這里，在本發(fā)明中，柔性金屬箔疊層是指芳香族聚酰亞胺膜和金屬箔組成的疊層。芳香族聚酰亞胺基膜適于連續(xù)制作包括本發(fā)明中的熱壓縮粘合工藝的疊層。
例如，優(yōu)選其厚度為5至150微米的高熱阻芳香族聚酰亞胺膜，特別是其由兩層結構的、厚度為2至30微米的熱壓縮粘合芳香族聚酰亞胺膜組成的高熱阻芳香族聚酰亞胺膜、以及其厚度為5至125微米的高熱阻芳香族聚酰亞胺膜。做為金屬箔，例如，可使用其厚度為5至50微米的電鍍銅箔、卷式銅箔、鋁箔、不銹鋼箔等。
〔實施例1〕首先，制備具有“表1”所示的三種類型的合成物的環(huán)帶(A、B和C)以進行連續(xù)制備測試，從而比較耐用時間和0.2％耐力。通過在300℃加熱溫度條件下進行連續(xù)操作，采用雙帶壓押方法，實現(xiàn)連續(xù)制備測試。對于片材，可使用聚酰亞胺基膜(由Ube Industries，Ltd.制造，商標為UPILEX，厚度為25微米)、以及銅箔(由Nippon Denkai，Ltd.制造，厚度為18微米)。
〔表1〕合成的部件帶A(重量百分比)帶B(重量百分比)帶C(重量百分比)本發(fā)明實施例1的結果圖示在下“表2”中并附加在圖1至圖3中。圖1至圖3是用圖表表示的“表2”的圖表。圖1表示環(huán)帶A的結果，圖2表示環(huán)帶B的結果，而圖3表示環(huán)帶C的結果。這里，通過測量直到發(fā)生表面平整度和光滑度受到部分損壞(均勻度在水平方向上寬度為1毫米或更多、在垂直方向上寬度為1微米或更多)的時間，來測量耐用時間。采用JIS標準Z2201和Z2241中所述的方法測量0.2％耐力。
〔表2〕帶耐用時間(時間)室溫0.2％耐力(牛頓/平方毫米)300℃0.2％耐力(牛頓/平方毫米)
如上述表2和圖1所示，環(huán)帶A在室溫和300℃條件下的耐用時間大約為600小時，該時間很短。在所有三種帶中，室溫下0.2％耐力幾乎為1400牛頓/平方毫米，然而在300℃條件下，其下降至1100牛頓/平方毫米或更低。因此，不能基于室溫下0.2％耐力判斷出環(huán)帶是否具有連續(xù)工作的耐力，然而在300℃條件下，該值變得明顯很低，可用做耐力判斷臨界值。
之后，如上述表2和圖2所示，環(huán)帶B在室溫和300℃條件下具有1000小時或更多的耐用時間，其耐力很高。與環(huán)帶A相比較，這些環(huán)帶B在室溫下的0.2％耐力存在很大差別，然而，300℃條件下的0.2％耐力為1100牛頓/平方毫米或更多，很明顯其高于環(huán)帶A的這些值。因此，300℃條件下0.2％耐力的測量結果用做耐力指數(shù)。
之后，如上述表2和圖3所示，環(huán)帶C在室溫和300℃條件下具有1000小時或更多的耐用時間，其耐力很高。類似于環(huán)帶B，也在這些環(huán)帶C中，300℃條件下的0.2％耐力為1100牛頓/平方毫米或更多，很明顯其高于環(huán)帶A的這些值。因此，300℃條件下0.2％耐力的測量結果用做耐力指數(shù)。
基于上述結果，可判斷出300℃條件下的0.2％耐力為1100牛頓/平方毫米或更多的環(huán)帶，以具有高耐用性。因此，通過使用上述環(huán)帶，可連續(xù)制造柔性金屬箔疊層，而不必更換環(huán)帶。
而且，在環(huán)帶A、環(huán)帶B和環(huán)帶C之間的材料比較中，如表1所示，是否包含鈦是存在差別的。基于此，可以假設包含鈦的環(huán)帶具有高耐用性。
通過使用本發(fā)明所述的裝置，由于可在延長的時間期間內(nèi)連續(xù)且穩(wěn)定地制造具有優(yōu)良外觀的疊層，因此本發(fā)明具有工業(yè)實用性。特別是，本發(fā)明所述的裝置或者方法在工業(yè)上的用途在于，可在延長的時間期間內(nèi)連續(xù)而穩(wěn)定地制造通常用做電子材料的柔性金屬箔疊層。
權利要求
1.一種雙帶壓押裝置，用于通過將多個片材連續(xù)輸送至一個設置在另一個之上的成對環(huán)帶之間、并采用設置在環(huán)帶的各自內(nèi)部區(qū)域中的熱壓縮粘合單元通過環(huán)帶熱壓縮粘合所述片材、而形成疊層，其中安裝在300℃條件下其0.2％耐力為1100牛頓/平方毫米或更大的環(huán)帶。
2.如權利要求1所述的雙帶壓押裝置，其中所述熱壓縮粘合單元是采用液壓方法或者滾動夾捏壓押方法的熱壓縮粘合單元。
3.如權利要求1或2所述的雙帶壓押裝置，其中所述環(huán)帶是驟然變硬的不銹鋼帶。
4.如權利要求1至3所述的雙帶壓押裝置，其中所述環(huán)帶至少包含鈦。
5.一種使用安裝有環(huán)帶的雙帶壓押裝置制作疊層的方法，所述環(huán)帶在300℃條件下其0.2％耐力為1100牛頓/平方毫米或更大。
6.如權利要求5所述的制作方法，其中疊層是一種柔性金屬疊層，用于該柔性金屬疊層的金屬箔已被熱壓縮粘合至高熱阻芳香族聚酰亞胺膜的至少一個表面。
全文摘要
提供一種雙帶壓押裝置，即便在延長的連續(xù)制作過程之后，也能夠穩(wěn)定地形成具有良好外觀的柔性金屬箔疊層。在本發(fā)明中，雙帶壓押裝置安裝有環(huán)帶，其中環(huán)帶在300℃條件下其0.2％耐力為1100牛頓/平方毫米或更多。由于這些條件增加了環(huán)帶的耐力并能夠有效地防止產(chǎn)品表面平整度和光滑度的損壞，因此這些條件防止了環(huán)帶內(nèi)部的瑕疵傳遞到產(chǎn)品。因此，可在延長的時間期間內(nèi)連續(xù)而穩(wěn)定地制作具有良好外觀的疊層。
文檔編號B32B15/088GK1672900SQ2005100529
公開日2005年9月28日 申請日期2005年3月2日 優(yōu)先權日2004年3月23日
發(fā)明者鈴木太郎, 嶺木義孝 申請人:宇部日東化成株式會社