JP2000160107A - 薄板で被覆された基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】厚みムラが不可避な基板表面に薄板を貼り合わ
せる際に生じる薄板表面の凹凸を可能な限り解消した、
薄板で被覆された基板の製造方法を提供する。 【解決手段】平面性を高めた定盤２をスピンナーのエア
チャック１に固定し、定盤２上に先に薄板３をエアブロ
ウにより加圧する等して密着させ、その上に接着剤４を
滴下し、その上に基板５を重ねスピンナーを回転させて
接着剤の余剰部分を除去し、接着剤を硬化さることによ
り、表面の平面性が優れた製品を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学フィルム等を
貼り合わせた基板に接着剤を介して薄いガラス等の別の
基板やフィルムを貼り合わせ、薄板で被覆された基板を
製造する製造方法に関するものであり、被覆に使用した
薄板の平面性が改善された、改良された基板の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子部品や光学部品において、種々の機
能を付与した基板の表面に薄板ガラスを被覆したものが
ある。従来、これら、薄板で被覆された基板を製造する
には、例えば、基板と薄板とを接着剤を介して重ねた
後、平面性の高い一対の板で挟み、接着剤層の厚みが所
定の厚みになるまで加圧し、その後、接着剤を硬化させ
ていた。しかし、この方法では、重ねた基板と薄板との
間からはみ出して接着剤が基板や薄板の接着とは関係の
ない面に回り込むため、加圧に使用する平面性の高い板
を再利用するのに支障を生じるだけでなく、接着剤層の
厚みの制御の精度が不十分であり、各部分の加圧を一定
圧に保つことも難しかった。さらに、加圧板により加圧
されているため、密着度が高まっていて剥離も容易では
ない等の不利があった。

【０００３】そこで、基板をスピンナーの真空チャック
上に装着し、液状の接着剤を滴下し、その上に薄板ガラ
スを重ねてエアー吹きにより加圧して接着剤を全面に行
き渡らせ、その後、スピンナーを回転させて余剰の接着
剤を飛散させて、両者を密着させ、真空チャックより取
り外す方法が考えられた（特開昭５５−６８０４０号公
報）。

【０００４】この方法は、それまでの技術の欠点をかな
り解消したが、この方法で製造する複合基板は、欠陥を
内蔵していることが分かった。薄板ガラスで被覆した表
面の平面性が悪い点である。理由は、基板が研磨したも
のでない限り、肉厚のばらつきがあって平面性が不十分
であり、この上に、あるいはこの上に加工されてできた
他の層上に薄板ガラス等を貼ると、下の基板の厚みムラ
が、ほぼそのまま最表面である薄板の表面の凹凸となる
ためである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明におけ
る課題は、厚みのムラが避けられない基板に薄板を貼り
合わせる際の製品に生じる、薄板表面の凹凸を可能な限
り解消した、薄板で被覆された基板の製造方法を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明においては、従来
技術におけるのとは逆に、薄板を下側にして、ただし、
そのままエアチャックで固定すると撓んだり、破損した
りするため、平面性を高めた定盤をまずエアチャック等
で固定しておき、この定盤上に薄板を密着させることに
より、定盤に接触した側の薄板の平面性を確保してお
き、薄板の反対側には接着剤を介して厚い基板を重ねる
ことにより、従来行われている方法の致命的な欠陥を解
消したものである。

【０００７】請求項１の発明は、回転塗布機の被塗布体
固定用チャック上に平面性を高めた平坦面を有する定盤
を前記平坦面側を上側にして固定する工程、前記定盤の
上に被覆用の薄板を置いて密着させる工程、前記薄板上
に接着剤の液体を滴下し、滴下された接着剤の上に基板
を重ねて置く工程、および前記被塗布体固定台を回転さ
せて前記接着剤の余剰の部分を除去する工程とを記載順
に行なうことを特徴とする、薄板で被覆された基板の製
造方法に関するものである。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１において、接
着剤が硬化性であり、被塗布体固定用チャックを回転さ
せて接着剤の余剰の部分を除去する工程を行なった後、
接着剤の硬化工程を行なう基板の製造方法に関するもの
である。

【０００９】請求項３の発明は、請求項２において接着
剤が電離放射線硬化性であり、硬化工程を電離放射線照
射によって行なう基板の製造方法に関するものである。

【００１０】請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれ
かにおいて、定盤の上に被覆用の薄板を置いて密着させ
る工程を行なう際に、定盤と薄板との間に液体を介して
行なう基板の製造方法に関するものである。

【００１１】請求項５の発明は、請求項１〜４いずれか
において、定盤の上に被覆用の薄板を置いて密着させる
工程を薄板側からのエアブロウにより行なう基板の製造
方法に関するものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１〜図５は本発明の製造方法を
示すための要部の断面図である。本発明においては接着
剤の塗布に、スピンナーと通称する回転塗布機を使用す
る。スピンナーは回転軸の一端に真空吸引のできるエア
チャックを有していて、被塗布体を固定しておく。塗布
液は別の加圧タンクに溜めておき、電磁弁の開閉時間の
調整により一定量の塗料を吐出させて被塗布体上に滴下
し、滴下後、回転軸を高速回転することにより、遠心力
で滴下された塗料を被塗布体表面に拡げるもので、比較
的小型の板状のものに塗布を行なうのに適し、電子部品
等の製造においてレジストの塗布等によく使用されてい
るものである。本発明においては、このようなスピンナ
ーを単に接着剤の塗布のみに利用するのではなく、薄板
の貼り合わせ、および接着剤の厚みの制御にも使用す
る。

【００１３】まず、図１に示すように、回転塗布機に設
置されている、被塗布体固定用のアルミニウム製等のエ
アチャック１上に定盤２を固定する。定盤２の固定は、
機械的に行なう等、真空吸引以外の手段で固定しても構
わない。定盤２の表側の面、即ち、エアチャックで固定
したのとは反対側の面は、平面性を高めた平坦面である
事が望ましく、フラットネスが０．５μｍ以下のもの
で、材質は例えば、石英ガラスのものを使用する。この
ように平面性を高めると、次に説明する薄板３の密着工
程で、定盤２と被塗布体である薄板３が隙間無しに接す
るので、真空吸引を続けるような操作を伴なうこと無
く、密着が保たれる。つまり、定盤２の平面性は、貼り
合わせ後の製品の表面の平面性を作りだす事と、密着に
より薄板を固定することで、薄板が定盤２以外に何も接
触することがないため、回転時に薄板へ余計な応力がか
からず、安定した回転が得られるという２つの役割を果
たす。従来のエアチャックも平面性を全く考慮していな
い訳ではないが、真空吸引のための開口部があるため、
その部分で被塗布体が開口部内に吸引され、全体的に下
側に凸の変形があり得る。本発明では、この点、エアチ
ャックで剛性の高い定盤を固定し、真空吸引のための開
口のない定盤の表面を利用する。

【００１４】定盤２の大きさは非塗布体である薄板３の
大きさに匹敵するものである。ただし、定盤２は、図２
に示すように、非塗布体である薄板３よりもひとまわり
小さい方が、滴下された接着剤が、回転塗布機の回転に
より振り切られて飛び散り、薄板の周囲の裏面にの定盤
側に回り込み定盤に付着して、洗浄の必要を生じる等の
煩雑さが生じないので、好ましい。逆に定盤２があまり
小さいと、被塗布体である薄板３を密着させる能力が減
るのと、定盤からはみ出した部分の薄板３は、規制する
ものがないため、平面性が低下する恐れがあるからであ
る。その意味で、定盤２の大きさは、被塗布体の６０〜
９０％程度が好ましい。また、定盤２はエアチャック等
の固定手段によりたわむことがないよう、十分厚い方が
よい。一例として、６５ｍｍ×６５ｍｍ、厚み１００μ
ｍの薄板ガラスを置くための定盤２は、５３ｍｍ×５３
ｍｍ、厚み６ｍｍである。因みに、基板の大きさは、６
５ｍｍ×６５ｍｍ、厚み１．１ｍｍである。

【００１５】図２は、固定された定盤２の上に薄板３を
置いて密着させた状態を示したものである。密着のため
に、薄板上から加圧することが望ましく、（１）重量の
あるものを置く、（２）プレス手段を用いてプレスす
る、または（３）エアブロウを適用する等の手段を行な
う。このうち、非接触で圧力をかける事ができる（３）
のエアブロウによるのが望ましい。あるいは、定盤と薄
板の間に、異物を排除したキシレン等の溶剤や純水等の
液体を適用して、容易に密着面を形成することもでき、
このような液体の適用とエアブロウを併用してもよい。
液体を使用した際には、貼り合わせが終了した後に乾燥
や洗浄を行なって、液体を除去する必要がある。この密
着により、定盤２の表面は高度の平面性が保たれている
ために、ここに密着した薄板３は、薄板３自身の厚みム
ラや多少のたわみがあっても、定盤２により矯正され、
薄板３の下面、即ち、定盤２に接している面が、定盤２
の持つ平面性を持つようになる。従来は、真空チャック
上にまず、厚い方の基板を固定している。この理由は、
薄板で被覆される基板を下側にするのが自然でもあり、
また、通常の真空チャックに薄板を載せる操作や続く真
空吸引により、薄板が破損する恐れがあるからである。
ここで、薄板が帯電していると密着を高めるので、チャ
ックの確実性を高める意味のみからは好ましいが、却っ
て塵埃の吸引や、電子部品の場合には帯電による悪影響
の恐れもあり、そのような懸念がある場合には、事前に
除電した方がよい。

【００１６】図３は薄板の表面に、液状の接着剤４を滴
下する等して適用し、その上に貼り合わせるべき基板５
を置いた様子を示すものである。液状の接着剤４をディ
スペンサー等を使用して滴下する際、貼り合わせに十分
かつ過剰でない量になるよう、吐出条件を設定してお
き、気泡が混入しないよう注意して行なう。基板５の重
量、接着剤４の吐出量にもよるが、基板の自重により接
着剤が多少広がって、図３に示すような状態になる。

【００１７】続いて、スピンナーを高速回転させると、
接着剤が薄板と基板の間の周囲まで行き渡り、それに伴
って接着剤の厚みが減少し、あまった接着剤が周囲より
はみ出すので、余剰の接着剤を遠心力により振り切る。
このとき、接着剤の粘度、経過時間に対する回転数（＝
回転数／分）、および回転時間を調整する事により、接
着剤の厚みの制御を行なうことができる。以上の工程に
より、薄板と基板が接着剤により積層される。図４は、
積層された状態を示す。接着剤の種類によっては、その
後、回転を停止させるか、あるいは所定の時間内、高速
回転させた後に、回転数を落として低回転数で回転させ
たまま、接着剤が熱硬化性のものであれば、ヒーターま
たは温風等で加熱し、接着剤が電離放射線硬化性のもの
であれば、電離放射線放射線（例えば、電子線や紫外
線）を照射して、接着剤を硬化させる。この後の工程
で、基板と薄板が一体になったものを定盤から剥がす必
要があるため、接着剤としては電離放射線硬化性のもの
を使用し、電離放射線照射により十分硬化させておく事
が望ましい。

【００１８】なお、高速回転時に薄板、接着剤、および
基板からなる積層体や、あるいは積層体を支える定盤２
が移動してチャックから外れると、破損したり、破片が
四散する事がごく稀にはあり得るので、それらの事故の
防止のため、図６に示すようにチャック１の周囲の四隅
等にピン６等の突起を設置しておくとよい。ピン６等の
突起の設置箇所は、定盤２が薄板３よりも小さい場合に
は余白がないので、チャック１の周囲がよいが、定盤２
が薄板よりも大きいときは、定盤２の周囲でもよい。あ
るいは、定盤が薄板よりも小さい必要があるときは、図
７に示すように、上下２段の段差を有する定盤２を作成
し、上段２ａを薄板よりも小さいサイズとし、下段２ｂ
を大きめにして下段２ｂの周囲の四隅等にピン６等の突
起を設置してもよい。この上段２ａと下段２ｂは、別体
のものとして作成し、互いに接着剤等により固着したも
のでもよい。

【００１９】硬化の後、貼り合わせた製品をエアブロウ
またはプラスチック製のヘラのようなセパレーターを用
いて定盤２と薄板面とを剥離する。エアブロウやセパレ
ーターにる剥離を容易にする意味で、定盤２の上の面の
周囲を面取り部７を形成して幅の狭い斜面を周囲に形成
しておくと、剥離するための応力がかかりやすくすると
よい。このようにして剥離して得られた、薄板３で被覆
された基板５を、上下を反転して図５に示す。

【００２０】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、定盤の平面性
が薄板の平面性を矯正するため、表面の平面性が高い薄
板で被覆された基板が製造できる。

【００２１】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の発明の効果に加え、接着剤が硬化されているので、貼
り合わせによって表面に形成された平面性が安定に維持
できる。

【００２２】請求項３の発明によれば、請求項２の発明
の効果に加え、接着剤が電離放射線の照射によりごく短
時間で硬化するため、薄板の平面性の矯正により、応力
が生じたとしても、硬化が完了しているために、元に戻
ることがない。

【００２３】請求項４の発明によれば、請求項１〜３い
ずれかの発明の効果に加え、液体も密着に関与するため
に、薄板の密着がより容易に行なえる。

【００２４】請求項５の発明によれば、請求項１〜４い
ずれかの発明の効果に加え、エアブロウにより、薄板に
接触することなく、確実に密着させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】エアチャックに定盤を固定した状態を示す断面
図である。

【図２】薄板を密着させた状態を示す断面図である。

【図３】接着剤を滴下し、基板を重ねた状態を示す断面
図である。

【図４】薄板と基板を積層した状態を示す断面図であ
る。

【図５】本発明の製造方法によって得られる製品の断面
図である。

【図６】エアチャックの別の態様を示す斜視図である。

【図７】定盤の別の態様を示す斜視図である。

【図８】定盤として面取りしたものを使用した例を示す
断面図である。

【図９】面取りした定盤の斜視図である。

【符号の説明】

１ エアチャック ２ 定盤（２ａ；上段、２ｂ；下段） ３ 薄板 ４ 接着剤 ５ 基板 ６ ピン ７ 面取り部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転塗布機の被塗布体固定用チャック上
   に平面性を高めた平坦面を有する定盤を前記平坦面側を
   上側にして固定する工程、前記定盤の上に被覆用の薄板
   を置いて密着させる工程、前記薄板上に接着剤の液体を
   滴下し、滴下された接着剤の上に基板を重ねて置く工
   程、および前記被塗布体固定台を回転させて前記接着剤
   の余剰の部分を除去する工程とを記載順に行なうことを
   特徴とする、薄板で被覆された基板の製造方法。
2. 【請求項２】 接着剤が硬化性であり、被塗布体固定用
   チャックを回転させて接着剤の余剰の部分を除去する工
   程を行なった後、接着剤の硬化工程を行なう請求項１記
   載の基板の製造方法。
3. 【請求項３】 接着剤が電離放射線硬化性であり、硬化
   工程を電離放射線照射によって行なう請求項２記載の基
   板の製造方法。
4. 【請求項４】 定盤の上に被覆用の薄板を置いて密着さ
   せる工程を行なう際に、定盤と薄板との間に液体を介し
   て行なう請求項１〜３いずれか記載の基板の製造方法。
5. 【請求項５】 定盤の上に被覆用の薄板を置いて密着さ
   せる工程を薄板側からのエアブロウにより行なう請求項
   １〜４いずれか記載の基板の製造方法。