DE60015956T2

DE60015956T2 - Verfahren zum auftragen von abdichtungsmittel

Info

Publication number: DE60015956T2
Application number: DE60015956T
Authority: DE
Inventors: Takaji Shimada
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 1999-04-23
Filing date: 2000-04-21
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2020-04-22
Also published as: DE60015956D1; JP4457274B2; EP1175689A1; CN1352802A; WO2000065630A1; AU3987700A; JP2003103214A; CN1171269C; US6589601B1; EP1175689B1

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftragen eines Dichtungsmittels (oder einer Dichtungsmasse) in dem Verfahren zur Herstellung elektronischer Substrate zu Zwecken der Sperrung und des Feuchtigkeitsschutzes. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Auftragen eines Dichtungsmittels, das zum Abdichten der aneinander zu fügenden Glassubstrate eines Plasmabildschirms angepasst ist.
Das US-Patent Nr. 5,800,614 offenbart eine Vorrichtung zum Auftragen von Klebstoff auf Platten einer Textilschablonendruckmaschine, wenn sich die Platten vom unbeladenen Zustand in den beladenen Zustand bewegen. Die Vorrichtung umfasst einen an der Schablonendruckmaschine befestigbaren Rahmen, so dass er sich über die sich bewegenden Platten erstreckt, und mindestens ein anschließbares Gehäuse, das vom Rahmen getragen wird. Jedes Gehäuse hat eine Anordnung von klebstoffaustragenden Düsen und klebstoffverteilenden Luftdüsen plus einer Trocknungsdüse. Wenn eine Platte unter den Gehäusen hindurch läuft, setzt ein Sensor die Anordnung der Klebstoffdüsen zum Auftragen von Klebstoffsäulen auf die Platten in Gang. Dann verteilen die Luftdüsen die Klebstoffsäulen, indem Luft auf die Säulen geblasen wird. Schließlich wird der verteilte Klebstoff durch Gas aus der Trocknungsdüse getrocknet, vorzugsweise durch Richten eines einzelnen Druckluftschleiers auf den Klebstoff.
Das US-Patent Nr. 5,114,752 offenbart ein Verfahren zum Auftragen von flüssigem Material auf ein Werkstück in Form eines Auftrags, der eine gewünschte Konformation hat, wobei das Material unter Druck aus der Düse einer Verteilerpistole ausgetragen wird, die durch einen Roboter bedient werden kann, um den Auftrag gemäß einem programmierten Muster auf dem Werkstück abzulegen. Nachdem das Material aus der Düse ausgetragen ist, können ein oder mehrere Gasstrahlen zum Material gerichtet werden, um dem auf dem Werkstück aufge tragenen Material eine gewünschte Konformation zu geben. Die Strömungsgeschwindigkeit des Gasstrahls wird entsprechend der Flüssigkeitsströmungsgeschwindigkeit gesteuert, um die Gleichmäßigkeit der Konformation des Auftrags im Wesentlichen beizubehalten.
Das US-Patent Nr. 4,786,060 beschreibt ein Verfahren zum Auftragen von flüssigem Dichtungsmittel in Öffnungen eines Bauelementes vor dem Einbau von Befestigungsmitteln in diesen Öffnungen, das das Mischen von Luft mit einem flüssigen Dichtungsmittel, das Spritzen einer geregelten Menge der sich ergebenden Luft-Dichtungsmittel-Mischung in die Öffnungen und Ablagerung des flüssigen Dichtungsmittels darin, sowie Beaufschlagen des aufgetragenen Dichtungsmittels mit einem unter erhöhtem Druck stehenden Luftstrom, um das Dichtungsmittel auszubreiten und eine dünne Schicht des Dichtungsmittels in den Öffnungen zu erzeugen, umfasst.
GB-1 299 598 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines schwer zerbrechlichen Stabes aus Harz. Ein Harz wird unter geringem Druck durch eine Reihe von Düsen extrudiert, die Stäbe aus geschmolzenen Harzen erzeugen. Diese Stäbe werden auf ein sich bewegendes Transportband geführt und laufen unter der Reihe Düsen einer Spritzvorrichtung hindurch, die das Harz mit Hilfe eines Kühlmediums, das normalerweise Wasser ist, schnell abkühlen. Der Stab wird dann einem Luftstrahl oder Luftstrom ausgesetzt, vorzugsweise Heißluft von einem Gebläse, um Oberflächenfeuchtigkeit zu entfernen.
Ein bekanntes Verfahren der oben angegebenen Art wird mit Hilfe des Verfahrens zum Herstellen eines Plasmabildschirms beschrieben. Ein Plasmabildschirm ist so angepasst, dass mit Hilfe der elektrischen Entladung in einem Gas zwischen einem Elektrodenpaar UV-Strahlen erzeugt werden, die ein Fluoreszenzelement desselben mit den erzeugten UV-Strahlen bestrahlen, um sichtbares Licht zu erzeugen. Der Plasmabildschirm hat typischerweise einen sandwichartig geschichteten Aufbau, bei dem verschiedene Arten funktioneller dünner Schichten zwischen einem vorderen Glas und einem hinteren Glas ausgebildet sind, umfassend Elektrodenschichten, eine Fluoreszenzschicht und Rippen zum Halten der Fluoreszenzschicht. Nach dem Anschließen von Zuleitungsdrähten an die Elektroden zur Elektroenergieeinspeisung werden die Stirnflächen der ver bundenen Glassubstrate mit Hilfe eines Dichtungsmittels hauptsächlich zu Zwecken der Isolation und zum Feuchtigkeitsschutz verschlossen.
Eine derartige Konstruktion ist in 2 dargestellt. 2 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die den Teil eines Plasmabildschirms zeigt, auf den ein Dichtungsmittel aufgetragen wird, und 3 ist ein schematischer Querschnitt des Teiles des Plasmabildschirms, auf den das Dichtungsmittel aufgebracht ist. In den 2 und 3 umfasst der Plasmabildschirm 1 ein vorderes Glas 2, ein hinteres Glas 3 und verschiedene Arten funktioneller Dünnschichten 4, die zwischen den Glasplatten angeordnet sind, umfassend Elektrodenschichten, eine Fluoreszenzschicht und Rippen zum Halten der Fluoreszenzschicht. Somit hat der Plasmabildschirm 1 einen Schichtaufbau wie ein Sandwichelement. Das Bezugzeichen 5 in den 2 und 3 bezeichnet ein Steuerungssubstrat zum Steuern des Plasmabildschirms 1. Eine große Anzahl dünner Zuleitungsdrähte 6 sind in Schichtform angeordnet, um das Steuerungssubstrat 5 und die in den funktionellen Schichten 4 des Plasmabildschirms 1 ausgebildeten Elektroden zu verbinden.
Es sollte beachtet werden, dass das vordere Glas 2 kleiner dimensioniert ist als das hintere Glas 3, während die funktionellen Schichten 4 kleiner dimensioniert sind als das vordere Glas 2. Nach dem Verbinden der Zuleitungsdrähte 6 mit den Elektroden des Plasmabildschirms 1 wird ein Dichtungsmittel 7 auf die gesamte Stirnfläche des vorderen Glases 2 und die auf dem hinteren Glas 3 liegenden funktionellen Schichten 4 einschließlich des Verbindungsbereiches der Zuleitungsdrähte 6 aufgebracht, um den Plasmabildschirm zu Zwecken der Isolation und des Feuchtigkeitsschutzes abzudichten. Wie deutlich in 2 zu sehen ist, besitzt die Form des Teiles, auf den das Dichtungsmittel 7 aufgebracht wird, eine zwischen dem vorderen Glas 2 und dem hinteren Glas 3 ausgebildete Vertiefung. Bezugnehmend auf 3 haben die funktionellen Schichten 4 eine Gesamtdicke a, die zwischen 100 und 400 μm liegt, und das vordere Glas 2 ragt über die funktionellen Schichten 4 um einen Abstand b hinaus, der zwischen 500 und 3000 μm liegt. Somit ist die Vertiefung durch die Dicke a und den Abstand b definiert.
Das vorgenannte bekannte Verfahren hat einen Nachteil, wie es nachfolgend beschrieben wird. Bei der Herstellung von Plasmabildschirmen des oben genannten Typs kommt es oft vor, dass die Vertiefung verbleibt, ohne mit dem aufgetragenen Dichtungsmittel gefüllt zu sein, so dass ein Hohlraum gelassen wird (in 3 durch c bezeichnet), weil die Stirnfläche der funktionellen Schichten 4 aus Herstellungsgründen vom vorderen Glas 2 nach innen angeordnet ist.
Das Dichtungsmittel 7 ist typischerweise vom Silikon- oder Epoxydharztyp, der durch ultraviolette Strahlen oder Wärme gehärtet werden kann und Viskositäten zwischen 100 und 1000 poise/20°C zeigt. Wenn das Dichtungsmittel unter Anwendung einer senkrecht zum Substrat gerichteten Auftragsdüse aufgetragen wird, so dass durchgehende Dichtungsmittelraupen erzeugt werden, kann die Vertiefung einen Hohlraum verursachen. Obwohl dieses Problem durch Anwendung eines Dichtungsmittels mit niedriger Viskosität vermieden werden kann, das durch Lösen des Dichtungsmittels in Lösungsmittel erhalten wird, kann das infolge der Verdampfung des Lösungsmittels erzeugte Gas die Umgebung verunreinigen und ein Verunreinigungsproblem verursachen. Deshalb besteht ein Bedarf für die Verbesserung der Abdichtung.
Offenbarung der Erfindung
Angesichts der oben genannten Probleme ist es deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Auftragen eines Dichtungsmittels auf die Stirnfläche eines Schichtsubstrates, wie zum Beispiel eines elektronischen Substrates, vorzusehen, bei dem die entlang der Stirnfläche ausgebildete Vertiefung oder abgestufte Bereich effektiv mit dem Dichtungsmittel gefüllt werden kann, d. h., das Dichtungsmittel im Umgriff oder in den Einfügungseigenschaften verbessert werden kann.
Erfindungsgemäß wird die oben genannte Aufgabe durch ein Verfahren zum Auftragen eines Dichtungsmittels auf einen Zielbereich erreicht, das die Schritte umfasst: zunächst Auftragen des Dichtungsmittels auf einen Zielbereich in Form aufeinanderfolgender Raupen; und anschließend Bewirken des Auftreffens eines Druckgasstromes aus einer Gasaustragsdüse auf die aufeinanderfolgenden, aufgetragenen Dichtungsmittelraupen, während die Gasaustragsdüse über die auf einanderfolgenden Raupen des Dichtungsmittels wandert; wobei das Dichtungsmittel auf die Stirnfläche eines Substrates aufgetragen wird, in dem entlang der Stirnfläche eine Vertiefung oder ein abgestufter Bereich ausgebildet ist; und die Raupen des Dichtungsmittels unter dem Druck des Gases zusammengepresst und über die Fläche verteilt werden, so dass das Dichtungsmittel entlang der Stirnfläche in die Vertiefung oder den abgestuften Bereich gefüllt wird.
Somit wird erfindungsgemäß ein Dichtungsmittel in Form aufeinanderfolgender Raupen auf einen Zielbereich aufgetragen und dann während des Wanderns über die aufgetragenen Raupen ein Druckgasstrom aus einer Gasaustragsdüse geblasen, wodurch die Dichtungsmittelraupen zusammengepresst und über die Fläche verteilt werden, um die entlang der Stirnfläche ausgebildete Vertiefung oder den abgestuften Bereich effektiv zu füllen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1A und 1B sind schematische Darstellungen des Verfahrens zum Auftragen eines Dichtungsmittels gemäß der in einem Beispiel angewandten Erfindung.
2 ist eine schematische perspektivische Ansicht des Teiles des Plasmabildschirms, auf den ein Dichtungsmittel erfindungsgemäß aufgetragen wurde.
3 ist ein schematischer Querschnitt des Teiles des Plasmabildschirms, auf den ein Dichtungsmittel nach dem Stand der Technik aufgetragen wurde.
Bevorzugte Arten der Ausführung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Auftragen eines Dichtungsmittels wird mittels eines Beispieles unter Anwendung der beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben. Die vorliegende Erfindung wird anhand eines Plasmabild schirms beschrieben, der Glassubstrate umfasst, die zusammengefügt und an ihren Stirnflächen abgedichtet werden, wie es in 2 dargestellt und oben mit einem bekannten Verfahren beschrieben wurde. Die 1A und 1B zeigen schematisch das erfindungsgemäße Verfahren zum Auftragen eines Dichtungsmittels im Verfahren zum Herstellen eines Plasmabildschirms. Die gleichen Komponenten wie in den 2 und 3 sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet. 1A ist eine schematische Darstellung des in Form von Raupen aufgetragenen Dichtungsmittels, und 1B ist eine schematische Darstellung des Dichtungsmittels, auf das Druckgas aus einer Gasaustragsdüse geblasen wird.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen umfasst der Plasmabildschirm 1 ein vorderes Glas 2, ein hinteres Glas 3 und verschiedene Arten funktioneller Dünnschichten 4, die zwischen den Glasplatten angeordnet sind, umfassend Elektrodenschichten, eine Fluoreszenzschicht und Rippen zum Halten der Fluoreszenzschicht. Somit besitzt der Plasmabildschirm 1 einen Schichtaufbau wie ein Sandwichelement. Das Bezugszeichen 5 bezeichnet ein Steuerungssubstrat zur Steuerung des Plasmabildschirms 1. Eine große Anzahl dünner Zuleitungsdrähte 6 sind in einer Schicht angeordnet, um das Steuerungssubstrat 5 und die in den funktionellen Schichten 4 des Plasmabildschirms 1 ausgebildeten Elektroden zu verbinden.
Das vordere Glas 2 ist kleiner dimensioniert als das hintere Glas 3, während die funktionellen Schichten 4 kleiner dimensioniert sind als das vordere Glas 2. Nach dem Anschluss der Zuleitungsdrähte 6 an die Elektroden des Plasmabildschirms 1 wird ein Dichtungsmittel 7 auf die gesamte Stirnfläche des vorderen Glases 2 und der auf dem hinteren Glas 3 liegenden funktionellen Schichten 4 einschließlich des Verbindungsbereiches der Zuleitungsdrähte 6 aufgetragen, um den Plasmabildschirm zu Zwecken der Sperrung und des Feuchtigkeitsschutzes abzudichten. Wie in den Zeichnungen deutlich zu sehen ist, besitzt demzufolge die Form des Teiles, auf den das Dichtungsmittel 7 aufgetragen wird, eine zwischen dem vorderen Glas 2 und dem hinteren Glas 3 ausgebildete Vertiefung. Bezugnehmend auf 3 haben die funktionellen Schichten 4 eine Gesamtdicke von 100 bis 400 μm, und das vordere Glas 2 ragt von den funktionellen Schichten 4 um einen Abstand b von ungefähr 500 bis 3000 μm hervor. Somit wird die Vertiefung durch die Dicke a und den Abstand b definiert.
Somit wird zuerst das Dichtungsmittel 7 aus einer Dichtungsmittelaustragsdüse 8 auf die abzudichtende Zone ausgestoßen, um aufeinanderfolgende Dichtungsmittelraupen zu bilden, wie es in 1A gezeigt ist, und dann, wie es in 1B gezeigt ist, wird Druckgas 10 aus einer Gasaustragsdüse 9 auf das aufgetragene Dichtungsmittel 7 geblasen, so dass es darüber wandert. Infolge dessen werden die Dichtungsmittelraupen unter dem Druck des Gases zusammengepresst und über die Fläche verteilt, so dass das Dichtungsmittel ausreichend in die entlang der Stirnflächen gebildete Vertiefung oder den abgestuften Bereich gefüllt wird.
Die in diesem Beispiel durchgeführten Versuche werden nachfolgend erläutert.

1. Die Vertiefung des aufgetragenen Bereiches, wie sie durch die Dicke a der funktionellen Schichten und den Zwischenraum b definiert ist Dicke a der funktionellen Schichten: 100–400 μm Zwischenraum b: 500–3000 μm
2. Das Dichtungsmittel Dichtungsmittel: Silikontyp, zum Härten durch Ultraviolettstrahlen angepasst, oder Epoxydharztyp, zum Härten durch Wärme angepasst Viskosität: 100–1000 poise/20°C (lösungsmittelfreier Typ) Dichtungsmittelraupen: 0,5–3,0 mm (Breite) × 0,5–5,0 mm (Höhe)
3. Das Gasblasen Abstand zwischen dem vorderen Ende der Gasstrahldüse und der Oberfläche der das Dichtungsmittel tragenden Substratfläche: 5–25 mm Gasdruck: 0,981–2,943 bar Gasströmungsgeschwindigkeit: 50–900 l/min Bewegungsgeschwindigkeit der Gasstrahldüse: 100–1000 mm/sec.

Druckgas (Luft) wurde auf die Raupen der aufgetragenen Dichtungsmittel unter den obigen Bedingungen des Abtastens und Verteilens der Dichtungsmittelraupen geblasen.
Unter den obigen Bedingungen wurden eine Reihe von Versuchen durchgeführt, um festzustellen, dass die Vertiefung immer mit dem Dichtungsmittel gefüllt war. Es ist eine Wirbelauftragstechnik zum Auftragen eines Dichtungsmittels bekannt, die so ausgelegt ist, dass Raupen erzeugt werden, die breiter als jene sind, die durch ein weit verbreitetes lineares, in einem Durchgang ausgeführtes Auftragsverfahren erzeugt werden. Zufriedenstellende Ergebnisse wurden auch in den Versuchen erhalten, in denen das Wirbelauftragsverfahren zum Erzeugen breiter Raupen angewandt wurde, auf die Druckgas geblasen wurde.
Industrielle Anwendbarkeit
Während die vorliegende Erfindung vorstehend in Bezug auf ein Verfahren zum Auftragen eines Dichtungsmittels auf die Stirnfläche der Glassubstrate eines Plasmabildschirms, die zum Abdichten der Stirnfläche zusammengefügt wurden, beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung durch nichts darauf beschränkt, und sie kann für verschiedene Gegenstände verwendet werden, die eine Vertiefung oder einen abgestuften Bereich entlang ihrer Ränder besitzen, auf die ein Dichtungsmittel aufgetragen werden sollte.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist erfindungsgemäß ein Verfahren zum Auftragen eines Dichtungsmittels auf die Stirnfläche eines Schichtsubstrates vorgesehen, die aufeinander geschichtet sind, wie zum Beispiel elektronische Substrate, durch das die entlang der Stirnfläche ausgebildete Vertiefung oder abgesteppte Bereich effektiv mit dem Dichtungsmittel gefüllt werden kann.

Claims

Verfahren zum Auftragen eines Dichtungsmittels (7) auf einen Zielbereich (2, 3), umfassend die Schritte: zunächst Auftragen des Dichtungsmittels (7) auf einen Zielbereich in Form aufeinanderfolgender Raupen; und anschließend Bewirken des Auftreffens eines Druckgasstromes (10) aus einer Gasaustragsdüse (9) auf die aufeinanderfolgenden, aufgetragenen Dichtungsmittelraupen, während die Gasaustragsdüse (9) über die aufeinanderfolgenden Raupen des Dichtungsmittels (7) wandert, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsmittel (7) auf die Stirnfläche eines Substrates aufgetragen wird, in dem entlang der Stirnfläche eine Vertiefung oder ein abgestufter Bereich ausgebildet ist, und dass die Raupen des Dichtungsmittels (7) unter dem Druck des Gases zusammengepresst und über die Fläche verteilt werden, so dass das Dichtungsmittel (7) entlang der Stirnfläche in die Vertiefung oder den abgestuften Bereich gefüllt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsmittel (7) auf die Stirnfläche von mehrschichtigen Substraten aufgetragen wird, die aufeinander geschichtet sind, wie elektronische Substrate, und dass die Vertiefung oder der abgestufte Bereich mit dem Dichtungsmittel (7) gefüllt wird.