專利名稱：使用微波層壓干膜的設(shè)備和方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種使用微波層壓干膜的設(shè)備和方法，更具體地說是涉及一種使用微波層壓干膜的設(shè)備和方法，該方法能夠使用微波將粘附在干膜片的聚合物轉(zhuǎn)化成反應(yīng)液體狀態(tài)。
2.背景技術(shù)的描述在諸如半導(dǎo)體陰蔽、印刷電路板、L/F、以及平板顯示設(shè)備等產(chǎn)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。
這里，印刷技術(shù)和照相方法是眾所周知的用于執(zhí)行層壓過程的方法。照相方法包括曝光步驟，并包括使用液態(tài)溶液的墨水方法和將感光物質(zhì)薄涂于對苯二甲酸乙二醇聚脂(PET)、聚乙烯(PE)等薄膜的表面上的干膜方法。
在墨水方法中，由于即使當(dāng)原始膜材料的表面粗糙，或者在高密集電路的制造期間有凹痕或刮痕形成時溶液仍可完全覆蓋，因此與實施薄涂覆的干膜方法相比，墨水方法更優(yōu)選使用。然而在墨水方法中，由于液態(tài)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，由于溶液可能不能被均勻地涂覆，在曝光期間會產(chǎn)生缺陷。涂覆過程后需要長時間的干燥。
不同于液態(tài)感光物質(zhì)，干膜方法在涂覆過程后可以不需要干燥過程。另外，它能夠?qū)崿F(xiàn)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。
這里，所述層壓過程包括將熱量施用于滾筒的滾動工作，所述膜通過滾筒壓制。在滾動工作中，在玻璃基底上制備膜，然后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。
在基于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(tǒng)的緊密粘貼方法中，層壓過程以這樣一種方式進行，即目標(biāo)物經(jīng)電-堿加工，目標(biāo)物的表面被洗刷，并且目標(biāo)物被酸洗和干燥。基于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，由于紅外線具有與紫外線帶寬相近的帶寬，而該紫外線帶寬是干膜片曝光帶寬，感光操作根據(jù)溫度并行地進行。因此，溫度的邊界范圍是重要的。


圖1是說明其中加熱裝置與框架滾筒銜接的傳統(tǒng)層壓設(shè)備的橫截面圖。如圖1所示，在傳統(tǒng)層壓設(shè)備100中，膜從膜卷輸入到具有加熱器的滾筒118中，然后干膜被壓制并粘貼到目標(biāo)物上。然而在加熱裝置118中，由于感光材料固有的特征以及諸如滾筒的重量等特征，熱量不能均勻地傳遞到膜上。另外，當(dāng)目標(biāo)材料膜片的表面上出現(xiàn)刮痕、凹痕、粗糙等時，即使進行很好的涂覆，粘附力和填充狀態(tài)仍可能有一些缺陷。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種使用微波層壓干膜的設(shè)備和方法，該設(shè)備和方法能夠快速地將干膜的感光物質(zhì)轉(zhuǎn)變成半溶液狀態(tài)，從而通過使用微波振動干膜的水或丙烯醛基共聚物分子來實現(xiàn)優(yōu)良的層壓操作。以上的發(fā)明技術(shù)是在研究均勻壓力施用方法時發(fā)現(xiàn)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(tài)效應(yīng)。
為了達到上述目的，提供了一種使用微波層壓干膜的設(shè)備，該設(shè)備包括一個具有被反射膜片包圍的內(nèi)部的用于加熱干膜的微波振蕩裝置；一個用于加入被振蕩裝置加熱的干膜的加料裝置；一個用于對通過加料裝置加入的基底進行層壓工作的框架；和一個用于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干膜的方法，該方法包括一個將干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后所生成的外來物通過一個液體箱并被洗刷的步驟；和一個將履帶上的聚合物液體在一個熱氣鼓風(fēng)箱中干燥的步驟。
為了達到上述目的，提供了一種使用微波層壓干膜的方法，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干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干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干膜第二次粘合的步驟。
優(yōu)選實施方式的詳細描述下面將結(jié)合附圖闡述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
圖2是用于描述根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的層壓設(shè)備的平面圖。在附圖中，結(jié)構(gòu)和功能都相同的部件采用相同的數(shù)字標(biāo)號。
如圖2所示，層壓設(shè)備可以分成預(yù)處理區(qū)域和后處理區(qū)域。在預(yù)處理區(qū)域中，需要層壓的膜排列在框架上。在后處理區(qū)域中，膜以與預(yù)處理區(qū)域相同的方式排列從而進行二次處理。預(yù)處理區(qū)域的裝置的構(gòu)造和操作將在下面描述。在層壓的后處理區(qū)域中，可以按照與預(yù)處理區(qū)域相同的方式實現(xiàn)一次或二次處理。
如圖2所示，層壓設(shè)備200包括與從膜卷210來的干膜一起提供的基底P；一個用于加入PCB(印刷電路板)的具有張力滾筒212的加料裝置；一個用于加熱和振蕩干膜的微波振蕩裝置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(nèi)部，從而加入被源銜接裝置216加熱的基底；和一個用于對通過滾筒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。在干膜卷210中，固態(tài)感光物質(zhì)薄薄地附著在PE(聚乙烯)膜上。干膜在張力滾筒212作用下具有一定的張力，張力滾筒212用于調(diào)節(jié)從膜卷210加入的干膜的張力和高度。另外，微波振蕩裝置的內(nèi)部被封閉和反射的膜215包圍，并且微波振蕩裝置振蕩500～3000兆赫的波長。優(yōu)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(yōu)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(dǎo)致水和丙烯醛基聚合物的分子振蕩并將固態(tài)的膜轉(zhuǎn)化成半液態(tài)材料。這里，由于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將干膜液化。
在框架230中，整體銜接著一個干膜軋輥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(fēng)箱228?？蚣?30通過輔助履帶(B)或環(huán)形帶基于控制單元(未顯示)進行操作。這里，干膜壓制滾筒218通過使用氣壓或氣動汽缸220的壓力將半液態(tài)干膜壓制在目標(biāo)膜上。氣壓或氣動汽缸220根據(jù)壓力在垂直方向調(diào)節(jié)干膜壓制滾筒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(tài)。
另外，在框架230中，粘合滾筒箱226、用于洗刷液體并清潔履帶的液體清潔和洗刷滾筒箱222、以及熱氣鼓風(fēng)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。這里，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。在傳送后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，并且在NaOH和Na2Co3溶液中提供有清洗刷。向熱氣鼓風(fēng)箱228中提供熱空氣。熱氣鼓風(fēng)箱228設(shè)計成耐聚乙烯基、聚丙烯基相關(guān)的酸或堿成分。
下面將闡述本發(fā)明的操作。層壓設(shè)備200的微波振蕩裝置基于控制單元(未顯示)的計時器的計時操作實現(xiàn)。層壓和壓制過程后粘附于目標(biāo)物上的外來物通過粘合滾筒226去除。層壓設(shè)備200向從膜卷210中來的未卷的干膜施用微波。此時的工作條件通過張力滾筒212控制。張力滾筒212可以基于控制單元的設(shè)定數(shù)據(jù)進行調(diào)節(jié)。每當(dāng)干膜的感光材料的感光物質(zhì)通過微波轉(zhuǎn)化成液態(tài)(半液態(tài))，凝膠態(tài)的干膜便根據(jù)層壓軋輥的速度和時間粘貼于印刷電路板(PCB，L/F等)上。另外，微波采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(dāng)干膜的狀態(tài)改變時，可以利用某些特定帶寬頻率。
下面將結(jié)合圖3和圖4對按照本發(fā)明的第一種實施方式的用于層壓干膜的方法進行描述。圖3是按照本發(fā)明的用于層壓干膜的方法的流程圖。
在步驟S110中，干膜被壓制在印刷電路板的形成了電路的表面上然后形成一個粘附層。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，在粘附層壓制并形成后，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(tài)聚合物而去除外來物。在步驟S140中，通過熱氣鼓風(fēng)箱228來干燥履帶B的液態(tài)聚合物。
圖4是按照本發(fā)明的第二種實施方式的用于層壓干膜的方法的流程圖。具體地說，圖4描述了堿處理和層壓目標(biāo)物的過程。由于以上的本發(fā)明的第一種實施方式包括了與本發(fā)明的第二種實施方式相同的構(gòu)造和微波波長，因此省略其詳細說明。但是，后處理區(qū)域根據(jù)不同于圖3的預(yù)處理區(qū)域的相關(guān)過程的下列過程來實現(xiàn)。在步驟S210中，在層壓過程中，輸入一些作為目標(biāo)物并用字符P標(biāo)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于干膜振蕩加熱。在步驟S230中，將加熱的P和干膜通過圖2的壓制滾筒218進行第一次粘合。在步驟S240中，將干膜再次暴露于微波下并加熱。在步驟S250中，將干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(fā)明中，當(dāng)使用層壓設(shè)備的微波層壓干膜時，由于將要層壓的干膜已經(jīng)液化，不需要帶有加熱器的傳統(tǒng)滾筒。另外，它能夠?qū)⒏泄馕镔|(zhì)涂薄在干膜上而不會在基底和膜之間產(chǎn)生泡沫，所以它可以基于更薄的干膜去粘貼膜片。另外，在液態(tài)時不能實現(xiàn)的通孔的作業(yè)在本發(fā)明中能夠?qū)崿F(xiàn)。不需要干燥過程。因此，與液態(tài)有關(guān)的效果和膜片固有的效果都能獲得。由于預(yù)處理周期顯著縮短，提高了生產(chǎn)力，且減少了固定資產(chǎn)投資，并且可以實現(xiàn)精確的產(chǎn)品交貨和產(chǎn)品質(zhì)量?；趯訅哼^程后進行的其他更好的過程，顯著地減少了產(chǎn)品的錯誤率，從而獲得了工作穩(wěn)定性，由此提高了設(shè)備如完成的印刷電路板的質(zhì)量。
由于在不脫離其精神或?qū)嵸|(zhì)特征的情況下本發(fā)明能以多種形式來實施，除非另有規(guī)定，應(yīng)該理解上述例子并非通過任何上述的細節(jié)來加以限定，而應(yīng)該在所附權(quán)利要求定義的精神和范圍內(nèi)廣泛地解釋，因此在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，或者該精神和范圍的等同物的范圍內(nèi)的所有的改變和改進都被所附權(quán)利要求所包含。
權(quán)利要求
1.一種改進的用于層壓干膜的設(shè)備，包括一個具有被反射膜片包圍的內(nèi)部的用于加熱干膜的微波振蕩裝置；一個用于加入被振蕩裝置加熱的干膜的加料裝置；一個用于對通過加料裝置加入的基底進行層壓工作的框架；和一個用于卸出被微波振蕩裝置液化的膜的卸料裝置。
2.權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述微波振蕩裝置包括一個連接干膜軋輥的入口，固態(tài)感光物質(zhì)粘附到干膜軋輥中的薄的聚乙烯膜上。
3.權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述微波振蕩裝置振蕩500～3000兆赫的波長。
4.權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述微波振蕩裝置振蕩910～920兆赫的波長。
5.權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述微波振蕩裝置振蕩2440～2460兆赫的波長。
6.權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述層壓設(shè)備包括一個在二次操作中用于溶解丙烯醛基共聚物的液體清潔和洗刷滾筒箱。
7.權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述框架是以履帶為基礎(chǔ)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(fēng)箱與干膜壓制滾筒整體地銜接。
8.一種改進的用于層壓干膜的方法，包括一個將干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后生成的外來物通過一個液體箱并被洗刷的步驟(步驟130)；和一個將履帶上的聚合物液體在一個熱氣鼓風(fēng)箱中干燥的步驟(步驟140)。
9.權(quán)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(quán)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(quán)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(quán)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。
13.一種改進的用于層壓干膜的方法，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干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干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干膜第二次粘合的步驟(步驟250)。
14.權(quán)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(quán)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(quán)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(quán)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(fā)明涉及一種使用微波層壓干膜的設(shè)備和方法，其能夠通過振動干膜中的水或丙烯醛基共聚物分子而快速將干膜的感光物質(zhì)轉(zhuǎn)化成半液態(tài)，從而實現(xiàn)層壓操作。所述用于層壓干膜的設(shè)備包括一個具有被反射膜片包圍的內(nèi)部的微波振蕩裝置，以此來加熱－振蕩干膜中的水和丙烯醛基共聚物分子；一個用于除去在將被振蕩裝置加熱的膜壓制以后形成的外來物的履帶清潔裝置；一個用于對通過加料裝置加入的基底進行層壓工作的框架；以及一個用于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(yōu)先權(quán)日2002年3月19日
發(fā)明者李強 申請人:李強