贴合设备的制造装置及制造方法与流程

文档序号:12560218阅读:447来源:国知局
贴合设备的制造装置及制造方法与流程

本发明涉及一种相对于例如液晶显示器(LCD)、有机EL显示器(OLED)、等离子显示器(PDP)、可挠性显示器等平板显示器(FPD)或传感器设备、或例如如触控面板式FPD或3D(3维)显示器或电子书籍等液晶模块(LCM)或可挠性印刷电路板(FPC)等板状工件(基板),贴合触控面板、盖玻片、覆盖膜或FPD等另一个板状工件(基板)的贴合设备的制造装置、及贴合设备的制造方法。



背景技术:

以往,作为这种贴合设备的制造装置及制造方法,有如下基板重叠装置,即沿着设置于上侧基板保持件及下侧基板保持件的贯穿孔,将上侧基板及下侧基板的交接用升降销分别设为能够上下移动,在大气压下搬入时,将由搬送机器人的臂进行保持并搬送的上侧基板及下侧基板以从上侧基板保持件及下侧基板保持件的表面突出的方式分别利用上下移动的上侧升降销及下侧升降销接收。接着,上侧升降销及下侧升降销向反方向移动,将上侧基板及下侧基板分别交接至上侧基板保持件及下侧基板保持件的表面(例如,参考专利文献1)。

尤其,下侧基板中,上侧为元件表面,因此利用搬送机器人的臂真空吸附下侧的面并进行搬送,在不干涉该臂的位置通过上升的下侧升降销真空吸附下侧基板,从搬送机器人的臂交接至下侧升降销。之后,从下侧升降销将下侧基板交接至下侧基板保持件,真空吸附机构进行动作,将下侧基板真空吸附至下侧基板保持件。

此时,下侧基板保持件上均等设有多个(例如4个)升降销用贯穿孔,下侧升降销通过升降机构从贯穿孔上升而接收下侧基板,下降而将下侧基板交接至下侧基板保持件,之后,下侧升降销进一步下降并在规定的待机位置停止。

进一步交接上侧基板及下侧基板之后,上侧基板保持件与下侧基板保持件接近移动,将两者间的真空容器内设为真空状态之后,重叠上侧基板与下侧基板,临时固定两者间的密封材,真空容器内成为大气压之后,通过升降销将贴合的上侧基板及下侧基板交接至搬送机器人的臂,并从真空容器中搬出。

专利文献1:日本特开2002-229471号公报

然而,这种以往的贴合设备的制造装置中,上侧基板与下侧基板的贴合中使用的下侧基板保持件的表面开口且凹陷有多个升降销用贯穿孔和槽等,因此下侧基板的一部分因其自重而下降,且局部性伸缩而弯曲成凹凸状,在残留有因该局部性伸缩导致的应力的状态下与上侧基板贴合。

该贴合之前在下侧基板产生的局部应力最终在进行贴合后成为基板的残留应力,不仅影响贴合精度,还存在如下问题,即在上侧基板及下侧基板之间产生气泡而降低品质,导致成品率下降。

而且,存在如下问题,即基于搬送机器人的臂的下侧基板的保持部位为局部性线状而非下侧基板的整个面,并且基于下侧升降销的真空吸附的下侧基板的保持部位为局部性点状而非下侧基板的整个面,因此,在这种保持状态下,下侧基板因其自重而局部性伸缩并弯曲成凹凸状。即,将下侧基板从搬送机器人的臂交接至下侧升降销的情况也成为分别在保持时发生的因局部性伸缩导致的应力残留在下侧基板的主要原因,使贴合精度进一步下降而成品率下降的问题。

并且,还存在如下问题,即在下侧基板上搬送机器人的臂或下侧升降销所接触的部位附着有杂质等异物,与其他部位之间产生不均,无法高精度贴合。

尤其,近年来的LCD等中,基板倾向于大型化、薄型化,一般G8(2200×2500mm)尺寸的液晶用玻璃基板的厚度成为0.2mm,G11(3000×3320mm)尺寸液晶用玻璃基板的厚度成为0.5mm,非常容易弯曲变形。并且,对于4k×2k板或高精细板及多视角的3D技术等板,要求高精细的板,对于整个板面要求TFT基板与滤色片基板的对位误差为2μm程度以下的精度。

另一方面,进行贴合装置的对位的基准标志位置与确认其标志位置的相机并不是在基板的整个面进行,一般即使为G8尺寸的液晶用玻璃基板,也在其端部位置进行4处至8处左右的对准。

因此,若玻璃基板的中心位置残留有局部应力,则利用相机进行标志对位的端部位置上,虽然位置偏离非常少,但是在玻璃基板的中心位置上,与端部位置相比在基板彼此相对的位置偏离变大,将G8尺寸的液晶用玻璃基板的对位误差控制在亚微米的精度非常困难。



技术实现要素:

为了实现这种课题,本发明所涉及的贴合设备的制造装置为如下,在贴合空间中将上侧工件保持在上侧保持部件且将下侧工件保持在下侧保持部件,通过所述上侧保持部件与所述下侧保持部件相对接近移动,贴合所述上侧工件与所述下侧工件,所述贴合设备的制造装置的特征在于,具备:所述上侧保持部件,配置于所述贴合空间且具有安装自如地保持所述上侧工件的上侧卡盘面;所述下侧保持部件,配置于所述贴合空间且具有安装自如地保持所述下侧工件的平滑的下侧卡盘面;升降驱动部,使所述上侧保持部件或所述下侧保持部件中的任一者或这两者相对接近移动来重叠所述上侧工件及所述下侧工件;及控制部,对所述上侧卡盘面、所述下侧卡盘面及所述升降驱动部分别进行动作控制,所述上侧保持部件具有所述上侧工件被保持为无法移动的保持部,所述下侧保持部件具有:浮起部,具备在与所述下侧工件之间分别产生反方向的分离压力及接近压力的机构;及接触保持部,具备调整所述分离压力及所述接近压力的机构,所述控制部如下进行控制,相对于所述下侧保持部件使所述下侧工件保持所述浮起部的所述分离压力及所述接近压力的平衡,所述下侧工件以从所述下侧卡盘面浮起的方式非接触地被支承,从所述浮起部切换为所述接触保持部,使所述接近压力相比所述分离压力逐渐增大而所述下侧工件被接触保持在所述下侧卡盘面,通过所述升降驱动部使所述上侧保持部件或所述下侧保持部件中的任一者或这两者相对接近移动,通过所述保持部被保持在所述上侧卡盘面的所述上侧工件与所述下侧工件重叠。

并且本发明所涉及的贴合设备的制造方法为如下方法,在贴合空间中将上侧工件保持在上侧保持部件且将下侧工件保持在下侧保持部件,通过所述上侧保持部件与所述下侧保持部件相对接近移动,贴合所述上侧工件与所述下侧工件,所述贴合设备的制造方法的特征在于,包括:保持工序,将所述上侧工件保持在所述上侧保持部件的上侧卡盘面,将所述下侧工件保持在所述下侧保持部件的平滑的下侧卡盘面;及粘合工序,通过使所述上侧保持部件或所述下侧保持部件中的任一者或这两者相对接近移动来重叠所述上侧工件及所述下侧工件,所述保持工序中,相对于所述下侧保持部件使所述下侧工件保持通过浮起部在与所述下侧工件之间分别向反方向产生的分离压力及接近压力的平衡,以从所述下侧卡盘面浮起的方式非接触地支承所述下侧工件,接着,通过接触保持部使所述接近压力相比所述分离压力逐渐增大,使所述下侧工件与所述下侧卡盘面接触并保持为无法移动,所述粘合工序中,重叠所述上侧工件与所述下侧工件。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的贴合设备的制造装置的整体结构的说明图,图1(a)是上侧工件搬入时的纵剖面主视图,图1(b)是上侧工件交接时的纵剖面主视图。

图2是表示本发明的实施方式所涉及的贴合设备的制造装置的整体结构的说明图,图2(a)是下侧工件搬入时的纵剖面主视图,图2(b)是重叠时的纵剖面主视图。

图3是表示本发明的实施方式所涉及的贴合设备的制造装置的整体结构的说明图,图3(a)是贴合后的纵剖面主视图,图3(b)是贴合设备搬出时的纵剖面主视图。

图4是表示本发明的实施方式所涉及的贴合设备的制造装置的整体结构的说明图,图4(a)是图2(a)的横剖面俯视图,图4(b)是图3(b)的横剖面俯视图。

图5是表示本发明的实施方式所涉及的贴合设备的制造装置的变形例的说明图,图5(a)是上侧工件搬入时的纵剖面主视图,图5(b)是上侧工件交接时的纵剖面主视图。

图6是表示本发明的实施方式所涉及的贴合设备的制造装置的变形例的说明图,图6(a)是下侧工件搬入时的纵剖面主视图,图6(b)是重叠时的纵剖面主视图。

图7是表示本发明的实施方式所涉及的贴合设备的制造装置的变形例的说明图,图7(a)是贴合后的纵剖面主视图,图7(b)是贴合设备搬出时的纵剖面主视图。

A-贴合设备的制造装置,1-上侧保持部件,11-上侧卡盘面,11a-保持部,2-下侧保持部件,21-下侧卡盘面,21a-接触保持部,22-浮起部,23-定位导件,3-升降驱动部,4-搬入部件,41-搬入面,43-浮起搬送部,44-搬送导件,5-搬出部件,51-搬出面,6-腔室,61-出入口,7-控制部,S1-贴合空间,S2-外部空间,W1-上侧工件,W2-下侧工件,W-贴合设备。

具体实施方式

以下,根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。

如图1~图7所示,本发明的实施方式所涉及的贴合设备W的制造装置A及制造方法中,上侧保持部件1与下侧保持部件2对置配置在贴合空间S1,将上侧工件W1保持在上侧保持部件1,将下侧工件W2保持在下侧保持部件2。之后,通过使上侧保持部件1或下侧保持部件2中的任一者或这两者相对移动,在大气气氛或减压气氛下,上侧工件W1与下侧工件W2重叠,以规定的间隙贴合(粘合)。

而且,该工件的贴合中,优选在上侧工件W1与下侧工件W2相对对位结束之后,进行上侧工件W1与下侧工件W2的贴合。该工件的贴合中,优选在能够调整减压的贴合空间S1以真空氛围贴合上侧工件W1与下侧工件W2。

尤其,在贴合空间S1的工件的贴合中,优选将上侧工件W1与下侧工件W2向贴合空间S1搬入,并分别交接至上侧保持部件1与下侧保持部件2来进行保持。并且,优选在贴合空间S1中贴合结束的贴合设备W从贴合空间S1被搬出,之后,通过重复前述动作,连续制作多个贴合设备W。

此时,本发明的实施方式所涉及的贴合设备W的制造装置A成为用于制作贴合设备W的真空工件贴合装置。

若详细说明,本发明的实施方式所涉及的贴合设备W的制造装置A作为主要构成要件具备:上侧保持部件1,配置于贴合空间S1并保持上侧工件W1;下侧保持部件2,配置于贴合空间S1并保持下侧工件W2;升降驱动部3,使上侧保持部件1或下侧保持部件2中的任一者或这两者以相对接近或分离的方式移动而重叠上侧工件W1及下侧工件W2。

除此之外,优选具备:搬入部件4,向贴合空间S1至少搬入下侧工件W2;搬出部件5,将贴合结束的贴合设备W从贴合空间S1向外部空间S2搬出;腔室6,形成有贴合空间S1;及控制部7,对上侧保持部件1、下侧保持部件2、升降驱动部3、搬入部件4及搬出部件5等分别进行动作控制。

另外,如图1~图7所示,上侧工件W1及下侧工件W2通常配置成在上下方向上对置,将上侧工件W1与下侧工件W2重叠的方向即工件贴合方向称为“Z方向”。将沿着与Z方向交叉的上侧工件W1及下侧工件W2的贴合面的方向称为“XY方向”。

贴合设备W为例如FPD或传感器设备等多个构成部件组装成一体的薄板状的结构体。

作为贴合设备W的具体例如图1~图7所示的例的情况下,上侧工件W1为由LCM或FPC等构成的矩形薄板。下侧工件W2为由比上侧工件W1薄的触控面板或盖玻片或覆盖膜等构成的矩形薄板,通过以覆盖上侧工件W1的方式粘结,构成FPD或传感器设备等。

优选通过点胶机等定量吐出喷嘴将密封材(未图示)涂布至上侧工件W1及下侧工件W2上由膜面等构成的贴合面中的任一者或这两者。作为该密封材,优选使用通过吸收紫外线等的光能量进行重合而固化并显现粘结性的UV固化性光学透明树脂(OCR)等的光固化型粘结剂。

被所述密封材包围的空间填充有液晶等的封入材料(未图示)。

并且,作为其他例虽未图示,但也可以进行如下变更,即贴合比下侧工件W2薄的上侧工件W1,或使用通过热能量的吸収进行重合而固化的热固化型粘结剂或二液混合固化型粘结剂等作为所述密封材从而代替光固化型粘结剂,或不包含所述密封材或所述封入材料而直接贴合工件彼此。

上侧保持部件1与下侧保持部件2例如由形成为不会因金属或陶瓷等的钢体而应力(弯曲)变形的厚度的平板状的平面板等构成,且具有在Z方向上对置的这些上侧卡盘面11与平滑的下侧卡盘面21。

上侧保持部件1及下侧保持部件2设置成上侧卡盘面11与下侧卡盘面21在贴合空间S1彼此平行。

上侧保持部件1的上侧卡盘面11具有保持部11a,在所述保持部11a通过后述的搬入部件4搬入的上侧工件W1被保持为安装自如且无法移动。

作为上侧卡盘面11的保持部11a,使用基于负压吸引的吸附力或基于粘附材的粘附力或静电吸附力或这些的组合等。构成为通过将这些配置成遍及大致整个上侧卡盘面11的面状或在整个上侧卡盘面11分别分散配置多个,即使贴合空间S1被减压至真空,也可不使上侧工件W1掉落而继续保持。

而且,优选上侧保持部件1除了上侧卡盘面11之外,还具有用于保持通过后述搬入部件4搬入的上侧工件W1并从后述的下侧卡盘面21交接至上侧卡盘面11的交接机构12。交接机构12由升降销或其他结构体构成,且具有用于与由后述的搬入部件4搬入的上侧工件W1接近并进行保持而交接至上侧卡盘面11的交接用驱动部12a。

作为交接机构12的具体例,如图1~图3所示的例子的情况下,使用向Z方向移动自如的升降销12b,如图1(b)所示,在下降的升降销12b的前端面安装自如地吸附保持上侧工件W1的非贴合面(上面)。之后,如图2(a)所示,通过交接用驱动部12a的动作使升降销12b上升,并使上侧工件W1的非贴合面与上侧卡盘面11接触。与此同时,切换为基于保持部11a的工件保持,能够进行上侧工件W1的交接。

图示例的情况下,升降销12b沿XY方向按每规定间隔配置多个,利用连结部件12c使这些末端一体化,所有的升降销12b构成为通过交接用驱动部12a经由连结部件12c向Z方向往复移动自如。

并且,作为其他例,也可以将交接机构12变更为其他结构体,从而代替升降销12b。

下侧保持部件2的平滑的下侧卡盘面21具有:浮起部22,由后述的搬入部件4搬入的下侧工件W2以从下侧卡盘面21浮起的方式非接触地支承为能够移动;及接触保持部21a,与下侧卡盘面21接触并保持为安装自如且无法移动。

下侧卡盘面21的浮起部22使用气体的喷出力或超声波力等。浮起部22构成为,在下侧卡盘面21与下侧工件W2的非贴合面之间的对置空间,分别同时产生从下侧卡盘面21侧向下侧工件W2侧的分离压力及与其相反地从下侧工件W2侧向下侧卡盘面21侧的接近压力。即,浮起部22具备产生分离压力及接近压力的机构,通过保持所述分离压力及所述接近压力的平衡,在下侧卡盘面21与下侧工件W2之间向Z方向形成空气膜22a,维持下侧工件W2从下侧卡盘面21浮起的非接触状态。

作为浮起部22的具体例,如图1~图7所示的例子的情况下,由多孔材料构成的板状的多孔层22b层叠形成于下侧卡盘面21的表面。通过从整个多孔层22b向下侧工件W2喷出气体而产生所述分离压力的同时,通过从开设于多孔层22b的微小的多个吸气孔(未图示)进行负压吸引而产生所述接近压力。

接触保持部21a使用基于负压吸引的吸附力或静电吸附力或这些的组合等。接触保持部21a具备调整基于浮起部22的所述分离压力及所述接近压力的平衡的机构。若详细说明,接触保持部21a通过后述的控制部7调整基于浮起部22的所述分离压力及所述接近压力的平衡,以与所述分离压力相比所述接近压力逐渐增大的方式进行动作控制。由此,空气膜22a的厚度逐渐变薄,下侧工件W2的非贴合面顺利地到达下侧卡盘面21的表面,通过所述接近压力接触保持下侧工件W2而使其无法移动。

作为接触保持部21a的具体例,如图1~图7所示的例子的情况下,逐渐减少从整个多孔层22b向下侧工件W2喷出的气体的流量而抑制所述分离压力的同时,维持或增大从开设于多孔层22b的微小的多个所述吸气孔进行的负压吸引。

并且,作为其他例虽未图示,但也可以进行如下变更,即在下侧卡盘面21的表面一体层叠板状的超声探头来代替多孔层22b,通过通电对超声探头的表面的空气进行基于超声波的周期性压缩与压缩解除,由此产生所述分离压力的同时,通过从开设于超声探头的微小的多个吸气孔进行负压吸引而产生所述接近压力。

而且,上侧保持部件1或下侧保持部件2中的任一个或上侧保持部件1及下侧保持部件2这两个向Z方向移动自如地被支承,通过升降驱动部3使上侧保持部件1与下侧保持部件2以相对接近或分离的方式移动。

升降驱动部3由致动器等构成。升降驱动部3通过后述的控制部7如下进行动作控制,即,使上侧保持部件1或下侧保持部件2中的任一者或这两者向Z方向相对接近移动,以使上侧工件W1与下侧工件W2经由涂布于这些贴合面中的一个或这两个的所述密封材彼此重叠。

作为升降驱动部3的具体例,如图1~图7所述的例子的情况下,使上侧保持部件1向下侧保持部件2下降。

并且,作为其他例虽未图示,但也可以进行如下变更,即,使下侧保持部件2上升来代替上侧保持部件1,或使上侧保持部件1及下侧保持部件2这两个彼此接近移动,或使上侧保持部件1旋转移动并反转而朝向Z方向与下侧保持部件2对置,之后使上侧保持部件1或下侧保持部件2中的任一者或这两者向Z方向相对接近移动。

搬入部件4为从外部空间S2向贴合空间S1搬入上侧工件W1与下侧工件W2的工件搬入用搬送机构。

作为搬入部件4,有以从其平滑的搬入面41浮起的方式非接触地搬送上侧工件W1和下侧工件W2的浮起搬送方式、利用搬送机器人(未图示)搬送上侧工件W1和下侧工件W2的机器人搬送方式、利用输送机(未图示)搬送上侧工件W1和下侧工件W2输送带搬送方式等。这些浮起搬送方式或机器人搬送方式或输送带搬送方式等中具有从外部空间S2向贴合空间S1使搬入面41或所述搬送机器人或所述输送机等以接近或分离的方式移动的搬入用驱动部42。

尤其,搬入部件4为浮起搬送方式时,优选具有平滑的搬入面41及以上侧工件W1和下侧工件W2从搬入面41浮起的状态非接触地搬送的浮起搬送部43。

搬入部件4的搬入用驱动部42由致动器等构成。搬入用驱动部42通过后述的控制部7如下进行动作控制,即搬入上侧工件W1和下侧工件W2时,使搬入面41或所述搬送机器人或所述输送机等向下侧保持部件2的下侧卡盘面21向X方向或Y方向等接近移动。搬入上侧工件W1和下侧工件W2之后,使搬入面41或所述搬送机器人或所述输送机等从下侧保持部件2的下侧卡盘面21向X方向或Y方向等分离移动。

而且,浮起搬送方式的搬入部件4中,平滑的搬入面41被支承为向与Z方向交叉的X方向或Y方向等往复移动自如,且具有使上侧工件W1和下侧工件W2以从搬入面41浮起的方式非接触地支承为能够移动的搬入用浮起部41a。

搬入用浮起部41a使用气体的喷出力或超声波力等,在搬入面41与下侧工件W2的非贴合面之间的对置空间,分别同时产生从搬入面41侧向下侧工件W2侧的分离压力及与此相反地从下侧工件W2侧向搬入面41侧的接近压力。构成为通过保持这些分离压力及接近压力的平衡,在搬入面41与下侧工件W2之间向Z方向形成空气膜41b,保持下侧工件W2从搬入面41浮起的状态。

作为使用气体喷出力的搬入用浮起部41a,有“伯努利型”及“多孔型”。

“伯努利型”中,通过负压的空气膜41b与大气气氛的压力差非接触地保持上侧工件W1和下侧工件W2。若详细说明,“伯努利型”中,通过从搬入面41侧向下侧工件W2侧喷出气体而形成的负压的空气膜41b与大气气氛的压力差,将下侧工件W2拉到搬入面41侧。随此,若负压的空气膜41b的间隔变窄而压力急剧上升,则推离下侧工件W2,而保持空气膜41b的压力均衡。由此,非接触地保持时需要喷出大量的气体。

并且“多孔型”中,通过从整个多孔层向下侧工件W2喷出气体,产生所述分离压力的同时,通过从开设于多孔层的多个吸气孔(未图示)进行负压吸引而产生所述接近压力。

因此,作为搬入用浮起部41a的具体例,如图1~图7所示,与所述“伯努利型”相比,优选采用气体的瞬间喷出流量至少能够在上侧工件W1与下侧工件W2之间形成空气膜41b,并且能够使上侧工件W1和下侧工件W2从搬入面41浮起的所述“多孔型”。

浮起搬送方式的搬入部件4中,浮起搬送部43具有把持以通过搬入用浮起部41a从搬入面41浮起的方式非接触地被支承的上侧工件W1和下侧工件W2的操作机构(未图示)等。

该操作机构使用致动器等,且构成为在沿搬入面41的XY方向移动自如地被支承。

而且,操作机构具有通过吸引等整体把持上侧工件W1和下侧工件W2或局部把持上侧工件W1和下侧工件W2的端部的卡盘部(未图示)。操作机构构成为以从搬入面41浮起(浮出)的状态向X方向或Y方向等移动而交接至下侧保持部件2的下侧卡盘面21。

作为搬入部件4的具体例,如图1~图7所示的例子的情况下,通过搬入用驱动部42使搬入面41朝向下侧保持部件2的下侧卡盘面21向X方向接近移动。通过浮起搬送部43将上侧工件W1与下侧工件W2向X方向依次浮起搬送,搬入下侧保持部件2的下侧卡盘面21。

并且,作为其他例虽未图示,但也可以进行如下变更,即,将基于搬入用驱动部42的搬入面41的移动方向与上侧工件W1和下侧工件W2的搬入方向变更为X方向以外的方向,或不使上侧工件W1和下侧工件W2从搬入面41浮起而利用搬入部件4向贴合空间S1搬入,或使用所述搬送机器人或所述输送机等作为搬入部件4,从而代替浮起搬送方式。

搬出部件5为从贴合空间S1将贴合结束的贴合设备W向外部空间S2搬出的工件搬出用搬送机构。

作为搬出部件5,与搬入部件4同样地有以从搬出面51浮起的方式非接触地搬送贴合设备W的浮起搬送方式、利用搬送机器人(未图示)搬送贴合设备W的机器人搬送方式、利用输送机(未图示)搬送贴合设备W的输送带搬送方式等。这些浮起搬送方式或机器人搬送方式或输送带搬送方式等中具有从外部空间S2向贴合空间S1使搬出面51或搬送机器人以接近或分离的方式移动的搬出用驱动部52。

尤其,搬出部件5为浮起搬送方式时,优选具有平滑的搬出面51、及以从搬出面51浮起的方式非接触地搬送贴合设备W的搬出用浮起搬送部53。

搬出部件5的搬出用驱动部52由致动器等构成。搬出用驱动部52通过后述的控制部7如下进行动作控制,即在上侧工件W1及下侧工件W2的贴合后,将搬出面51或所述搬送机器人或所述输送机等朝向下侧保持部件2的下侧卡盘面21向X方向或Y方向等接近移动。搬出贴合设备W之后,使搬出面51或所述搬送机器人或所述输送机等从下侧保持部件2的下侧卡盘面21向X方向或Y方向等分离移动。

作为搬出部件5的具体例,如图1~图7所示的例子的情况下,通过搬出用驱动部52使搬出面51从外部空间S2朝向下侧保持部件2的下侧卡盘面21向X方向接近移动。通过搬出用浮起搬送部53将贴合设备W从下侧保持部件2的下侧卡盘面21浮起搬送,朝向搬出面51以与搬入方向在一条直线上搬出。

并且,作为其他例虽未图示,但也可以进行如下变更,即将基于搬出用驱动部52的搬出面51的移动方向与贴合设备W的搬出方向变更为X方向以外的方向,或将基于搬入部件4的工件搬入方向与基于搬出部件5的工件搬出方向向XYθ方向弯曲成规定角度,或将搬入部件4与搬出部件5一体化并向工件搬入方向的反方向搬出,或变更为不使贴合设备W从搬出面51浮起而利用搬出部件5搬出,或使用所述搬送机器人或所述输送机等作为搬出部件5,从而代替浮起搬送方式。

并且,优选贴合空间S1形成于可变压腔室6的内部,通过腔室6的壁划分外部空间S2,在腔室6内的贴合空间S1配备有上侧保持部件1及下侧保持部件2。

腔室6具有:出入口61,通过搬入部件4和搬出部件5使上侧工件W1及下侧工件W2通过;开闭用驱动部62,开闭出入口61;及減压用驱动部6a,由用于对贴合空间S1进行減压的压缩机等构成。

而且,上侧保持部件1或下侧保持部件2中的任一者或这两者具备检测预先标注在上侧工件W1和下侧工件W2上的标志或角部等的相机等位置检测部(未图示)、及使上侧保持部件1或下侧保持部件2中的任一个相对于另一个向XYθ方向相对移动的对位用驱动部(未图示)。由所述位置検出部根据输出使所述对位用驱动部动作,通过使上侧保持部件1及下侧保持部件2向XYθ方向相对移动,使上侧工件W1与下侧工件W2在XYθ方向上对位。

若详细说明,在大气气氛下,通过搬入部件4从外部空间S2向腔室6内的贴合空间S1分别搬入上侧工件W1与下侧工件W2,在減压过的贴合空间S1进行上侧工件W1与下侧工件W2的重叠的同时进行在XYθ方向上的对位。之后,在大气气氛下,通过搬出部件5将上侧工件W1及下侧工件W2的贴合结束的贴合设备W从贴合空间S1向外部空间S2搬出。

作为腔室6的具体例,如图1~图7所示的例子的情况下,构成为在腔室6中配备了上侧保持部件1的盖壁63相对于配备了下侧保持部件2的底壁64能够向Z方向分割。通过以向Z方向相对接近或分离的方式往复移动,贴合空间S1构成为开闭自如且成为密封结构。通过开闭用驱动部62使腔室6的盖壁63从底壁64向Z方向分离时,作为出入口61使搬入通路61a与搬出路61b开口的同时,使上侧保持部件1与下侧保持部件2相对分离移动。

因此,还能够以一个驱动源构成腔室6的开闭用驱动部62与升降驱动部3。

而且,下侧保持部件2相对于腔室6的底壁64向XYθ方向移动自如地被支承,下侧工件W2通过所述对位用驱动部的动作并经由下侧保持部件2与被保持在上侧保持部件1的上侧工件W1在XYθ方向上对位。

并且,作为其他例虽未图示,但也可以进行如下变更,即通过使向Z方向被分割的腔室6中的任一个朝向另一个反转而构成为开闭自如且成为密封结构,或在腔室6的一部分设置开闭自如的门,而构成为贴合空间S1开闭自如且成为密封结构,从而代替腔室6的分割式,或利用不同的驱动源构成腔室6的开闭用驱动部62与升降驱动部3,或使上侧保持部件1的上侧工件W1与下侧保持部件2的下侧工件W2在XYθ方向上对位。

控制部7为与上侧保持部件1的保持部11a、交接机构12的交接用驱动部12a、下侧保持部件2的浮起部22、升降驱动部3、搬入部件4的搬入用驱动部42及浮起搬送部43、搬出部件5的搬出用驱动部52及搬出用浮起搬送部53分别电连接的控制器。而且,控制部7还与腔室6的开闭用驱动部62及所述变压用驱动部、用于使上侧工件W1与下侧工件W2向XYθ方向相对移动的所述对位用驱动部、使所述密封材固化的固化机构等电连接。

成为控制部7的控制器按照预先设定于其控制电路(未图示)的程序,以预先设定的时间点依次分别进行动作控制。

若详细说明,例如图1(a)或图5(a)所示,控制部7如下进行动作控制,即腔室6的出入口61(搬入通路61a)通过开闭用驱动部62(升降驱动部3)进行打开操作,使腔室6内的贴合空间S1成为大气气氛。

在此状态下,控制部7如下进行动作控制,即通过搬入部件4的搬入用驱动部42使搬入面41或搬送机器人等接近下侧保持部件2的下侧卡盘面21,通过浮起搬送部43或搬送机器人等使上侧工件W1通过出入口61(搬入通路61a)朝向大气气氛下的下侧卡盘面21搬入。

之后,如图1(b)或图5(b)所示,控制部7如下进行动作控制,即通过交接机构12的交接用驱动部12a将上侧工件W1交接至上侧保持部件1的上侧卡盘面11,利用保持部11a保持为无法移动。

接着,如图2(a)或图6(a)所示,控制部7如下进行动作控制,即通过浮起搬送部43或搬送机器人等使下侧工件W2利用搬送导件44从外部空间S2进行位置限制的同时通过出入口61(搬入通路61a)朝向大气气氛下的下侧卡盘面21搬入。

此时,即使利用浮起搬送部43或搬送机器人等中的任一个使上侧工件W1和下侧工件W2搬入至下侧保持部件2的下侧卡盘面21,也如下进行动作控制,即上侧工件W1和下侧工件W2首先通过浮起部22以从平滑的下侧卡盘面21浮起的方式非接触地被支承为能够移动。

接下来,如下进行动作控制,即从浮起部22切换为接触保持部21a,下侧工件W2与下侧卡盘面21接触并被保持为无法移动。

之后,如图2(b)或图6(b)所示,控制部7如下进行动作控制,腔室6的出入口61(搬入通路61a)通过开闭用驱动部62(升降驱动部3)进行关闭操作,通过減压用驱动部6a开始对腔室6内的贴合空间S1进行减压。

与此大致同时,利用升降驱动部3使上侧保持部件1与下侧保持部件2相对接近移动。在该时间点如下进行控制,即通过所述对位用驱动部使上侧保持部件1或下侧保持部件2中的任一个相对于另一个向XYθ調整移动,进行上侧工件W1与下侧工件W2的对位(对准)。

该对位结束后,控制部7如下进行控制,即利用升降驱动部3使上侧保持部件1的上侧卡盘面11与下侧保持部件2的下侧卡盘面21进一步接近移动,保持在上侧卡盘面11的上侧工件W1与接触保持在下侧卡盘面21的下侧工件W2在彼此之间向Z方向隔着所述密封材及所述封入材料重叠。

前述的对位结束时,如下进行控制,即利用減压用驱动部6a将贴合空间S1减压至真空或接近真空的減压气氛,在真空氛围下使上侧工件W1与下侧工件W2向Z方向重叠。

接着,如图3(a)或图7(a)所示,控制部7如下进行动作控制,腔室6的出入口61(搬出路61b)通过开闭用驱动部62(升降驱动部3)进行打开操作,使腔室6内的贴合空间S1与外气空间S2连通而成为大气气氛。

因此,通过大气压将上侧工件W1与下侧工件W2压扁成规定间隙而成为贴合设备W。

之后,如图3(b)或图7(b)所示,控制部7通过搬出部件5的搬出用驱动部52使搬出面51或搬送机器人等接近下侧保持部件2的下侧卡盘面21。之后,如下进行动作控制,即通过搬出用浮起搬送部53或搬送机器人等使贴合设备W从下侧卡盘面21通过出入口61(搬出路61b)向外部空间S2被搬出。

而且,将设定于控制部7的控制电路的程序作为贴合设备W的制造方法进行说明。

本发明的实施方式所涉及的贴合设备W的制造方法作为主要工序包括:保持工序,将上侧工件W1保持在上侧保持部件1的上侧卡盘面11并且将下侧工件W2保持在下侧保持部件2的平滑的下侧卡盘面21;及粘合工序,通过上侧保持部件1或下侧保持部件2中的任一者或这两者相对接近移动,重叠上侧工件W1及下侧工件W2。

除此之外,作为保持工序的前工序,优选包括搬入工序,从外部空间S2向配置于贴合空间S1的上侧保持部件1的上侧卡盘面11利用搬入部件4搬入上侧工件W1,向配置于贴合空间S1的下侧保持部件2的平滑的下侧卡盘面21利用搬入部件4搬入下侧工件W2。

而且,保持工序中,相对于下侧保持部件2,通过浮起部22以从下侧卡盘面21浮起的方式非接触地支承利用搬入部件4搬入到贴合空间S1的下侧工件W2,接着,在通过減压用驱动部6a对贴合空间S1减压结束之前,通过接触保持部21a使下侧工件W2接触保持在下侧卡盘面21。

粘合工序中,通过升降驱动部3使上侧保持部件1或下侧保持部件2中的任一个朝向另一个向Z方向相对接近移动,或使上侧保持部件1及下侧保持部件2这两个彼此向Z方向相对接近移动。由此,在基于減压用驱动部6a的贴合空间S1的減压结束之后,使上侧工件W1与下侧工件W2在彼此之间向Z方向隔着所述密封材或所述封入材料重叠或直接使工件彼此重叠。

根据这种本发明的实施方式所涉及的贴合设备W的制造装置A及制造方法,在基于搬送机器人的搬入等中,即使下侧工件W2残留有因局部性伸缩导致的应力,也可通过浮起部22以从下侧卡盘面21浮起的方式非接触地支承下侧工件W2。由此,放出了下侧工件W2的局部应力,下侧工件W2成为沿下侧保持部件2的平滑的下侧卡盘面21的平滑状态。

接着,通过接触保持部21a使平滑状态的下侧工件W2与下侧卡盘面21接触并被保持为无法移动。

之后,升降驱动部3通过控制部7使上侧保持部件1或下侧保持部件2中的一个或这两个相对接近移动。由此,平滑状态的下侧工件W2与通过保持部11a保持在上侧卡盘面11的上侧工件W1能够无位置偏离地重叠。

因此,能够去除残留在下侧工件W2的局部应力并以平滑状态与上侧工件W1贴合。

其结果,与在下侧基板保持件的表面开口凹陷有多个升降销用贯穿孔或槽等的以往的保持件相比,具有下侧保持部件2的表面没有升降销用贯穿孔或槽等的凹陷且平滑的下侧卡盘面21,因此不会发生下侧工件W2的一部分因其自重而局部性伸缩并弯曲成凹凸状的情况。由此,能够提高上侧工件W1及下侧工件W2的贴合精度。与此同时,即使是钢性较低的超薄板状工件(基板),也能够防止在上侧工件W1及下侧工件W2之间的贴合面产生气泡,可进行没有气泡的均匀的贴合。

而且,搬送机器人的臂或下侧升降销可不接触板状工件(基板)而进行板状工件(基板)的搬送。因此,能够防止因接触搬送机器人的臂或下侧升降销而附着杂质等异物,不会与其他部位之间产生不均,能够进行非常均匀的贴合。

作为其具体例,即使利用现有的对位方法贴合G8尺寸的厚度为0.2mm的液晶用玻璃基板,也能够将上侧工件W1及下侧工件W2的对位误差改善至亚微米精度,可实现成品率的提高。

尤其,优选具备向贴合空间S1至少搬入下侧工件W2的搬入部件4,上侧保持部件1及下侧保持部件2配备于可变压腔室6的内部,腔室6具有使搬入部件4通过的开闭自如的出入口61。

此时,在大气气氛下打开腔室6的出入口61,通过搬入部件4将下侧工件W2搬入下侧保持部件2的下侧卡盘面21。之后,在关闭出入口61并对腔室6进行了減压的状态下,通过使上侧保持部件1或下侧保持部件2中的任一者或这两者相对接近移动,在減压气氛下,平滑状态的下侧工件W2与上侧工件W1重叠。

因此,能够在真空氛围下贴合去除了残留的局部应力的平滑状态的下侧工件W2与上侧工件W1。

其结果,在真空或接近真空的減压气氛下贴合下侧工件W2与上侧工件W1,因此能够可靠地防止空气从贴合空间S1混入上侧工件W1及下侧工件W2的重叠面。由此,能够防止由于气泡进入上侧工件W1及下侧工件W2的重叠面而局部性发生规定间隙不均匀的情况,能够制作更高品质的贴合设备W。

而且,优选搬入部件4具有浮起搬送部43,至少以从其平滑的搬入面41浮起的方式非接触地搬送下侧工件W2。

此时,通过搬入部件4至少将下侧工件W2向下侧保持部件2搬入时,利用浮起搬送部43以从搬入部件4的平滑的搬入面41浮起的方式非接触地搬送下侧工件W2。由此,下侧工件W2的一部分中不会产生局部应力,下侧工件W2以平滑的浮起(浮出)状态交接至下侧保持部件2的下侧卡盘面21。

因此,能够进一步去除残留在下侧工件W2的局部应力并以更平滑的状态与上侧工件W1贴合。

其结果,与通过搬送机器人的臂或升降销的真空吸附而在下侧基板的一部分残留局部应力的状态下交接的以往的情况相比,无需搬送机器人或升降销,因此能够在实际上没有凹凸的状态下搬送下侧工件W2。由此,即使将下侧工件W2保持在下侧保持部件2的平滑的下侧卡盘面21,局部性应力也完全不会残留,贴合上侧工件W1及下侧工件W2时,能够实现贴合面内均匀且高精度的贴合。

而且,根据基于以往的搬送机器人的搬入,很难搬送厚度为数10um的玻璃或塑料膜,尤其无法搬送G8尺寸等大型的薄型基板。但是,基于浮起搬送部4b的下侧工件W2的搬入,不使用搬送机器人或升降销而能够实现直接搬入,即使不使用辅助的支架或夹具也能够直接以高精度贴合薄型的基板彼此。

[实施例1]

接着,根据附图对本发明的各实施例进行说明。

如图1(a)、图1(b)~图4(a)、图4(b)所示,本发明的实施例1所涉及的贴合设备W的制造装置A中,搬入部件4采用了前述的工件被浮起搬送的浮起搬送方式,且设置了工件的定位用导件,而不是前述的基于搬送机器人的机器人搬送方式。

若详细说明,搬入部件4具有搬送导件44,在基于浮起搬送部43的工件搬送中与上侧工件W1和下侧工件W2接触,沿与基于浮起搬送部43的工件搬送方向(X方向)交叉的方向(Y方向)进行限位。

优选搬送导件44在与成为基于浮起搬送部43的工件搬送方向的X方向交叉的Y方向上隔着大致相当于上侧工件W1和下侧工件W2的宽度尺寸的间隔配置多个。

配置多个搬送导件44的情况下,优选基于浮起搬送部43的工件搬送时,使搬送导件44中的任一者或这两者向与工件搬送方向(X方向)交叉的方向(Y方向)接近移动,工件搬送以外的待机时,使搬送导件44中的任一者或这两者分离移动。

图1(a)、图1(b)~图4(a)、图4(b)所示的例中,搬送导件44为一对导轨。使通过浮起搬送部43以从搬入面41浮起的状态非接触地被搬送的上侧工件W1和下侧工件W2的端部与一对搬送导件44分别直接或间接接触。由此,上侧工件W1和下侧工件W2不会向Y方向位置偏离,而被引导至下侧保持部件2的下侧卡盘面21的固定位置。

图示例的情况下,使上侧工件W1和下侧工件W2的端部与成为搬送导件44的一对导轨的内侧面分别滑动接触。

并且,作为其他例虽未图示,但可以进行如下各种变更,即通过在成为搬送导件44的导轨的内侧面配置辊等旋转体来降低与工件的摩擦阻力,或从其中一个导轨的内侧面对工件喷吹压缩空气等的气体,向另一个导轨的内侧面推压工件,或作为搬送导件44附加将工件向X方向定位的限位器。

下侧保持部件2的下侧卡盘面21具有与利用搬入部件4的浮起搬送部43搬入的上侧工件W1和下侧工件W2接触并沿工件搬送方向(X方向)及交叉方向(Y方向)进行限位的定位导件23。

定位导件23由沿Y方向一对配置的导轨23a及将工件向X方向定位的限位器23b等构成。

优选一对导轨23a在搬入部件4的基于浮起搬送部43的工件搬送时,分别向工件搬送方向(X方向)的交叉方向(Y方向)接近移动,工件搬送以外的待机时使其分别分离移动,并在不干涉基于升降驱动部3的上侧保持部件1的移动的位置待机。

图1(a)、图1(b)~图4(a)、图4(b)所示的例中,使与搬送导件44的导轨同样构成的一对导轨23a与通过浮起搬送部43以从搬入面41浮起的状态非接触地被搬送的上侧工件W1和下侧工件W2的端部分别直接或间接接触。由此,上侧工件W1和下侧工件W2不会向Y方向位置偏离,而被引导至下侧保持部件2的下侧卡盘面21的固定位置。

限位器23b突出或陷入自如地设置在下侧卡盘面21,通过与工件的X方向前端面接触来定位。

根据这种本发明的实施例1所涉及的贴合设备W的制造装置A,通过浮起搬送部43至少将下侧工件W2从搬入部件4的搬入面41向下侧保持部件2浮起搬送时,与搬送导件44及定位导件23依次接触,沿与工件搬送方向(X方向)交叉的方向(Y方向)进行定位。

因此,能够将下侧工件W2准确地浮起搬送至下侧保持部件2上的规定位置。

其结果,具有如下优点:即,能够提高上侧工件W1与下侧工件W2的贴合精度,并制作更高品质的贴合设备W。

并且,本发明的实施例1所涉及的贴合设备W的制造方法中,作为所述粘合工序的后工序,包括将上侧工件W1及下侧工件W2的贴合结束的贴合设备W利用搬出部件5从贴合空间S1向外部空间S2搬出的搬出工序。

所述搬出工序中,通过搬出部件5的搬出用浮起搬送部53将贴合设备W从下侧保持部件2的下侧卡盘面21朝向搬出部件5的搬出面51以浮起状态向外部空间S2搬出。

浮起搬送方式的搬出部件5的搬出面51与搬入部件4同样地,具有以从搬出面51浮起的方式非接触地支承贴合设备W的搬出用浮起部51a。搬出用浮起部51a使用气体的喷出力或超声波力等,在搬出面51与贴合设备W的下侧工件W2的对置空间向Z方向形成有搬出用空气膜51b,且构成为保持贴合设备W从搬出面51浮起的状态。

根据这种本发明的实施例1所涉及的贴合设备W的制造方法,在贴合空间S1中上侧工件W1与下侧工件W2的贴合结束之后,以从搬出部件5的搬出面51浮起的状态浮起搬出贴合结束的贴合设备W。

因此,尤其即使下侧工件W2为如薄膜那样的薄板状基板,贴合过的上侧工件W1与下侧工件W2也不会局部性伸缩而两者相对位置偏离或产生应力,而在保持贴合时的精度的状态下被搬出。

因此,能够将贴合了薄膜状的下侧工件W2的贴合设备W以保持较高位置精度贴合的状态搬出。

其结果,与通过搬送机器人或升降销搬出的以往的方法相比,能够制作更高品质的贴合设备W。

[实施例2]

如图5(a)、图5(b)~图7(a)、图7(b)所示,本发明的实施例2所涉及的贴合设备W的制造装置A中,作为上侧保持部件1的交接机构12,通过上侧保持部件1或下侧保持部件2中的任一者或这两者的相对接近移动,将上侧工件W1交接至上侧卡盘面11的结构与图1~图4所示的实施例1不同。除此以外的结构与图1~图4所示的实施例1相同。

若详细说明,实施例2中,作为上侧保持部件1的交接机构12,代替图1~图3所示的升降销12b,如图5(b)及图6(a)所示,通过升降驱动部3使上侧保持部件1与下侧保持部件2相对接近移动,将通过下侧保持部件2的浮起部22以从下侧卡盘面21浮起的方式非接触地被保持的上侧工件W1保持浮起状态以面状交接至上侧卡盘面11的保持部11a。

而且,优选成为交接目的地的上侧卡盘面11的保持部11a构成为通过基于负压吸引的吸附力和粘附力或静电吸附力组合,将上侧工件W1保持沿上侧卡盘面11的平滑的面状的结构,而不是图1~图3所示的如升降销12b那样的局部性保持。

控制部7在图5(b)所示的上侧工件W1的交接时,通过升降驱动部3使上侧保持部件1或下侧保持部件2中的任一个朝向另一个接近移动。由此,以上侧卡盘面11的保持部11a与通过浮起部22从下侧卡盘面21浮起的上侧工件W1的非贴合面面接触的方式进行动作控制。

上侧保持部件1的上侧卡盘面11与上侧工件W1面接触之后,切换为基于保持部11a的工件保持,能够交接上侧工件W1。

接着,如图5(b)的双点划线及图6(a)所示,通过升降驱动部3使上侧保持部件1或下侧保持部件2中的任一个从另一个分离移动,由此能够搬入后续的下侧工件W2。

图5(a)、图5(b)~图7(a)、图7(b)所示的例中,腔室6的开闭用驱动部62与升降驱动部3由一个驱动源构成。通过开闭用驱动部62使腔室6的盖壁63向底壁64接近移动而使出入口61(搬入通路61a)进行关闭操作,与此大致同时,通过升降驱动部3使上侧卡盘面11的保持部11a与上侧工件W1的非贴合面面接触而进行保持。由此,上侧工件W1以从下侧卡盘面21浮起的状态交接至上侧卡盘面11的保持部11a。

并且,作为其他例虽未图示,但也可以是腔室6的开闭用驱动部62与升降驱动部3由各自独立的驱动源构成,与基于开闭用驱动部62的腔室6的出入口61(搬入通路61a)的关闭操作无关,通过升降驱动部3使上侧保持部件1接近移动至上侧卡盘面11的保持部11a与从下侧卡盘面21浮起的上侧工件W1的非贴合面面接触的位置。

根据这种本发明的实施例2所涉及的贴合设备W的制造装置A及制造方法,利用下侧保持部件2的浮起部22使从下侧卡盘面21浮起(浮出)保持的上侧工件W1保持浮起状态下以面状交接至上侧保持部件1的上侧卡盘面11。

因此,能够在完全没有局部应力的状态下将上侧工件W1交接至上侧保持部件1的上侧卡盘面11。

其结果,具有如下优点,能够提高上侧工件W1与下侧工件W2的贴合精度,并制作更高品质的贴合设备W。

而且,作为上侧保持部件1的交接机构12,还具有如下优点,如图1~图3所示那样通过贯穿腔室6的盖壁63,与利用向Z方向移动自如的升降销12b的实施例1相比,无需在腔室6的盖壁63与升降销12b之间设置O型环等密封部件,能够简化交接机构12及腔室6的结构。

另外,前示的实施形态中,利用交接机构12将通过搬入部件4搬入(浮起搬送)的上侧工件W1交接至上侧保持部件1的上侧卡盘面11,利用保持部11a保持为无法移动,但并不限定于此,也可以在上侧保持部件1中将交接机构12及保持部11a变更为前述浮起部及接触保持部。

此时,上侧保持部件1具有:浮起部,具备在与上侧工件W1之间分别产生反方向的分离压力及接近压力的机构;及接触保持部,具备调整分离压力及接近压力的机构。

由此,即使由于搬入部件4等而在上侧工件W1残留因局部性伸缩而导致的应力,通过浮起部以从上侧卡盘面11浮起的方式非接触地支承上侧工件W1。因此,放出了上侧工件W1的局部应力,上侧工件W1成为沿上侧保持部件1的平滑的上侧卡盘面11的平滑状态。接着,通过接触保持部使平滑状态的上侧工件W1与上侧卡盘面11接触并保持为无法移动。因此,能够去除残留在上侧工件W1的局部应力并以平滑状态保持在上侧卡盘面11。

并且,前示的实施例中,作为搬入部件4及搬出部件5,采用了将工件浮起搬送的浮起搬送方式,但并不限定于此,也可以将搬入部件4或搬出部件5中的一个或这两个变更为机器人搬送方式或输送带搬送方式。

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