JP2002260530A

JP2002260530A - 基板封着方法及び装置

Info

Publication number: JP2002260530A
Application number: JP2001059595A
Authority: JP
Inventors: Tatsuhiro Otsubo; 達弘大坪; Masataka Morita; 真登森田; Naoko Matsuda; 直子松田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-03-05
Filing date: 2001-03-05
Publication date: 2002-09-13

Abstract

(57)【要約】【課題】所定隙間をもって２枚の基板を貼り合せる封
着工程において、基板内側表面から放出する不純ガスが
パネル内部に停滞するという課題があった。【解決手段】上基板２と下基板１との基板相互の位置
をあわせ、封着時の熱膨張を考慮して重ね合せた前記基
板の各端面を規制する位置決めピン６を固定し、この位
置決めピン６に前記基板の端面を規制したまま前記基板
の規制していない側の間隔をひろげて保持し、この状態
で封着炉に投入し、この封着炉内を封着所定温度まで昇
温させ、この封着所定温度に達した時点で前記基板の隙
間を所定量に戻し、基板を封着し、封着後に炉内を冷却
して前記基板を冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２枚の基板を相互
に位置合わせを行い、貼りあわせて基板を加熱して封着
する基板封着方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラズマディスプレイパネルの基板貼合
せ方法として、種々の方法が提案されているが、そのう
ち代表的なものとして下記のものがある。

【０００３】まず、下基板と上基板との各対向面に電極
等を設けるとともに上基板の外側部に貫通孔を設け、か
つ、この基板の表面に前記貫通孔と連通するように給排
気用管を取付ける。そして、前記両基板の少なくとも一
方の対向面であって前記貫通孔より外側に、低融点ガラ
ス等の封着剤を塗布する。その後、両基板の電極を対向
かつ直交するように重ねてクリップ等の拘束治具で両者
を固定し、封着炉で封着剤を加熱溶融することにより、
前記両基板を封着一体化する。

【０００４】次に、前記封着一体化したパネルの給排気
管を、放電ガス用ボンベと真空ポンプとに切換可能に連
通し、排気炉に投入して前記パネルを加熱するととも
に、パネル内部を真空ポンプで所定真空度に真空排気し
て、脱ガスを行う。その後、炉内外において、パネルを
所定温度まで冷却した後、パネル内部に放電ガス、例え
ばネオン（Ｎｅ）、キセノン（Ｘｅ）、またはこれらの
混合ガスを４〜５×１０ ⁴Ｐａ程度まで封入する。封入
作業終了後、前記給排気管を封じ切って所定のプラズマ
ディスプレイパネルとするものである。

【０００５】図５は、従来の基板封着方法を示したもの
で、位置合わせを行った下基板１と上基板２を、その位
置がずれないように、四方から所定のクリップ３で挟ん
で拘束する。その後、治具４の熱容量による基板温度分
布のバラツキを減少させ、クリップ３が基板より飛び出
す部分の段差の影響を受けない様に、凹凸を形成した治
具４に乗せて封着炉に投入している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の方法においては、両基板の封着処理後、パネル内部
の真空排気に引き続いて放電ガスの封入作業を行うが、
前記パネル内部は、実質的に両基板の合わせ面で形成さ
れる１００〜２００μｍの非常に狭い空間であり、か
つ、この空間には１００〜２００μｍ未満の隔壁が存在
する為、基板封着時に発生したガスの排気に非常に時間
を要して生産性が非常に悪いとともに、排気が不十分と
なって、パネル内部の放電ガス純度が低くなるという課
題を有していた。

【０００７】これに対し、例えば特開平９−２５１８３
９号公報によれば、真空炉中で駆動ロッドに前記基板の
一方を設置し、真空排気後にロッドを動かしもう一方の
基板に密着させ封着温度まで真空炉を加熱し接着剤を溶
融封着させる方法が提案されている。しかしこの方法で
は、両基板の相互の位置合わせ方法が明確でなく、ま
た、真空炉に駆動ロッドを設け真空中でこれを動作させ
るという複雑な構造が必要であるなどの課題を有してい
る。

【０００８】本発明は、封着炉に複雑な構造を必要とせ
ずに、パネル内部にパネル自身から発生する不純ガスの
停滞をなくし、パネル内部の排気（脱ガス）を短時間で
行えることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、上基板と下基板との基板相互の位置をあわ
せ、封着時の熱膨張を考慮して重ね合せた前記基板の各
端面を規制する位置決めピンを固定し、この位置決めピ
ンに前記基板の端面を規制したまま前記基板の規制して
いない側の間隔をひろげて保持し、この状態で封着炉に
投入し、この封着炉内を封着所定温度まで昇温させ、こ
の封着所定温度に達した時点で前記基板の隙間を所定量
に戻し、基板を封着し、封着後に炉内を冷却して前記基
板を冷却するように構成したものである。

【００１０】また本発明は、上基板と下基板とを所定の
間隔をあけて基板相互の位置をあわせ、この状態で封着
炉に投入し、前記下基板に対する前記上基板の相対位置
を変化させ、この封着炉内を封着温度まで昇温させ、基
板を封着し、封着後に炉内を冷却して前記基板を冷却す
るように構成したものである。

【００１１】これにより、封着炉に複雑な構造を必要と
せずに、パネル内部にパネル自身から発生する不純ガス
の停滞をなくし、パネル内部の排気（脱ガス）を短時間
で行うことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
１から図４を用いて説明する。

【００１３】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る
基板の封着方法を示し、まず、従来と同様、対向面に電
極および隔壁を設けた下基板１と上基板２を、位置決め
機構が設けてある封着治具５に設置する。このとき、位
置決めピン６に基板を当てることで、基板の端面を規制
している。設置後、上基板２を支柱７で持ち上げ、下基
板１と上基板２との間隔をあける。この隙間の量は、上
基板２の自重たわみにより、上基板２と下基板１が接し
ない程度にする。この時、支柱７が倒れないように、バ
イメタル材で製作した鍵８で支えておく。この状態で封
着温度に達すると、バイメタル鍵８が反り変形を起こ
し、鍵が外れ支柱７が倒れる。その後、炉内に設置して
ある圧着治具（図示せず）により、下基板１と上基板２
を所定圧力で押し付ける。これにより、下基板１と上基
板２が封止され、パネルが製作される。

【００１４】このとき、バイメタル材の温度に対する変
位と封着までの温度で、鍵８の構造が決定される。本実
施例では、封着温度を４５０℃に設定した場合を記載す
る。この時のバイメタル材の作用長さ９を５０ｍｍとす
ると、バイメタル材料を２５℃から４５０℃に上昇させ
て時、先端の変位量は１１ｍｍであるので、鍵の先端長
さ１０を１０ｍｍとする。また、バイメタル材は、湾曲
しながら上方に変形するため、先端形状をその湾曲にあ
わせた下が広くなる形状とした。これにより基板封着温
度になってはじめて、上基板２は下基板１へ降りていく
ことができる。逆に、徐々に上基板２を下げることも、
鍵の先端形状を工夫することにより可能である。

【００１５】また、支柱７とバイメタル鍵８の代わり
に、形状記憶合金で支柱を作ることも可能である。上基
板２の上下動運動は、使用する記憶合金の性能に大きく
依存するので、任意温度での設定が困難になるという欠
点はあるが、形状記憶合金で支柱を作ることにより、バ
イメタル鍵８およびその保持機構部が不要となるので、
治具５の構造が簡素化できるという利点がある。

【００１６】さらに、これらの治具は連続炉やバッチ炉
といった封着炉の形態に関らず使用することができる。

【００１７】図２、３は、本発明の第２の実施の形態に
係る基板の封着方法を示し、まず、従来と同様、対向面
に電極および隔壁を設けた下基板１と上基板２を、位置
決め機構が設けてある封着治具５に設置する。設置後、
連続炉にこれらを投入する。連続炉には支柱ガイドレー
ル１２が設置してあり、この支柱ガイドレール１２の形
状に沿って、上基板２を持ち上げていた支柱１１が下に
移動する。支柱１１は、封着治具３と上下方向に摺動可
能に設置されており、支柱１１の下降により、上基板２
が下降し、これにより下基板１と上基板２は、炉の任意
の位置(温度)で封着することが可能となる。その後、炉
内に設置してある圧着治具（図示せず）により、下基板
１と上基板２を所定圧力で押し付ける。これにより、下
基板１と上基板２が封止され、パネルが製作できる。

【００１８】本実施例では、上基板２の上下動の任意の
制御が可能であるので、炉投入前および投入直後のいわ
ゆるダストが多く存在する場所では、基板を重ね合せた
状態にしておき、炉内にある程度進入してから上基板２
を持上げ、隙間を形成することにより、ゴミの混入を防
ぐ事もできる。

【００１９】さらに、第１の実施の形態では、鍵８の個
体差を治具毎に調整し、使用する必要があるが、第２の
実施の形態ではその必要がないという利点があり、生産
性を向上させることができる。

【００２０】図３は、治具５の搬送系１３が、炉１４の
内側に設置した場合（ａ）と外側に設置した場合（ｂ）
の両方を示しているが、搬送系１３はどちらにあっても
よい。

【００２１】さらに、図４は、本発明の第３の実施の形
態に係る基板の封着方法を示し、支柱ガイドレール１２
を、上基板２より上にしている。支柱ガイドレール１２
を上にした場合は、治具５に貫通穴が不要で、支柱１１
と治具５との摩擦によるゴミ、破損の心配がないという
利点がある。

【００２２】また、すべての実施の形態において、封着
前に炉の雰囲気をパネル抽入の不活性ガス雰囲気とする
ことで、封着工程の後の排気、ガス抽入を省くことも可
能である。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、下基板と
上基板を封着直前まで隙間の大きい状態を維持すること
が可能であるので、基板から発生する不純ガスが基板間
に留まることなくパネルを製作することができ、排気工
程の時間短縮が可能となるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る基板封着方法
を示す図

【図２】本発明の第２の実施の形態に係る基板封着方法
を示す図

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る基板封着方法
の搬送方法を説明する図

【図４】本発明の第３の実施の形態に係る基板封着方法
を示す図

【図５】従来の基板封着方法を示す図

【符号の説明】

１下基板２上基板５治具６位置決めピン７支柱８バイメタル鍵１１支柱１２支柱ガイドレール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松田直子大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 4G061 BA03 CA02 CB02 CB12 CD02 CD23 CD24 DA23 DA67 5C012 AA09 BC03 BC04 5C040 FA01 FA02 HA01 MA22 MA26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上基板と下基板とを所定の間隔をあけて
基板相互の位置をあわせる工程と、封着時の熱膨張を考
慮して重ね合せた前記基板の各端面を規制する位置決め
ピンを固定する工程と、この位置決めピンに前記基板の
端面を規制したまま前記基板の規制していない側の間隔
をひろげて保持する工程と、この状態で封着炉に投入
し、この封着炉内を封着温度まで昇温させる工程と、こ
の封着温度に達した時点で前記基板の隙間を所定量に戻
し、基板を封着する工程と、封着後に炉内を冷却して前
記基板を冷却する工程とを有することを特徴とする基板
封着方法。
【請求項２】上基板と下基板とを所定の間隔をあけて
基板相互の位置をあわせる工程と、この状態で封着炉に
投入し、前記下基板に対する前記上基板の相対位置を変
化させる工程と、この封着炉内を封着温度まで昇温させ
る工程と、基板を封着する工程と、封着後に炉内を冷却
して前記基板を冷却する工程とを有することを特徴とす
る基板封着方法。
【請求項３】基板を置く治具と、この治具に設け、上
基板と下基板のそれぞれの位置決めをする位置決めピン
と、この位置決めピンにより基板を規制していない位置
であって前記治具に設け、前記上基板を支えて前記下基
板との間隔をつくる支柱と、基板の封着温度でこの支柱
の位置を変え、前記上基板と前記下基板を接触させる支
柱保持手段と、前記基板の温度を上昇させる温度上昇手
段とを設けたことを特徴とする基板装着装置。
【請求項４】支柱保持手段をバイメタル材で作成した
ことを特徴とする請求項３記載の基板装着装置。
【請求項５】支柱保持手段を形状記憶合金で作成した
ことを特徴とする請求項３記載の基板装着装置。
【請求項６】下基板に対する上基板の相対位置を定め
る支柱と、この支柱と接する部分が所定の前記相対位置
プロファイルに応じた形状であるレールと、前記基板の
温度を上昇させる温度上昇手段とを有したことを特徴と
する基板装着装置。
【請求項７】支柱が基板を置いた治具と摺動可能に設
けられたことを特徴とする請求項６記載の基板装着装
置。