JP2005077426A - Substrate-bonding apparatus and substrate-bonding method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、2枚の基板を接着剤を介して減圧雰囲気下で貼り合わせる基板貼り合わせ装置および基板貼り合わせ方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、液晶表示パネルの製造工程においては、表示領域を囲むように塗布された接着剤としてのシール剤の内側領域に必要量の液晶が供給された一方の基板と、他方の基板とを、減圧雰囲気下で重ね合せ、2枚の基板とシール剤とで形成される閉空間内に液晶を封入して貼り合わせる基板貼り合わせ装置が知られている。
【0003】
このような基板貼り合わせ装置は、真空槽内に上下に対向して配置され対向面をそれぞれ基板の保持面とする上ステージおよび下ステージを有してなり、上ステージには昇降(Z軸)移動機構を、下ステージにはX−Y−θ移動機構を設けて構成される(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
そして、上下ステージの基板の保持手段として、真空吸着手段、静電吸着手段、或いは機械的保持手段を用いるものが知られている。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−66163号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、真空吸着手段を用いた場合、上下の基板を貼り合わせるときは、真空槽内は減圧雰囲気下にあるため、差圧によって吸着力を得る真空吸着手段においては、十分な保持力を得ることができず、吸着保持している基板の落下、位置ずれ等を生じやすく、貼り合わされた基板の品質を著しく損ねるおそれを有する。
【0007】
また、静電吸着手段を用いた場合、真空吸着手段による問題は低減されるものの、大きな保持力を得るめには、静電吸着手段の電極に高い電圧を印加する必要がある。静電吸着手段の電極に高い電圧を印加した場合、減圧雰囲気下において周囲の金属部との間で放電が生じやすく、放電が生じたときには吸着力が消失或いは著しく低下して、上ステージから基板が落下し、基板の損傷する等して生産性を著しく損ねるおそれがある。
【0008】
さらに、チャックのような機械的保持手段を用いた場合、基板の中央部付近には表示面が形成されている都合上、基板の外周部を保持しなければならないので、特に上ステージに保持された基板はその中央部が自重で垂下し、下に凸状に変形する。上下の基板を位置合わせするときは、上下の基板を近接させた状態で行なうが、このとき、上基板の垂下部が下基板に接触し良好な位置合わせが阻害され、貼り合わされた基板の品質を損ねるおそれを有する。
【0009】
本発明は、品質を損ねることを防ぎつつ、生産性を向上させることができる基板貼り合わせ装置および基板貼り合わせ方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板を、第1の基板保持ステージ、第2の基板保持ステージの少なとも一方に、感温性粘着部材を粘着性に変化させたときの粘着力にて保持し、保持した基板を感温性粘着部材を非粘着性に変化させて剥離させることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図1は、本発明に係る基板貼り合わせ装置の構成を示す一部断面正面図、図2(a)は、図1に示す基板貼り合わせ装置の上ステージの底面図、図2(b)は、図2(a)のA−A線から矢視方向を見た断面図である。
【0012】
図1において、基板貼り合わせ装置1は、第1の基板としての上基板2と第2の基板としての下基板3とを接着剤としてのシール剤4を介して貼り合わせるもので、真空槽5、上基板2を保持する上ステージ6、下基板3を保持する下ステージ7、位置検出装置8、および制御装置9を有して構成される。
【0013】
真空槽5は、上チャンバ10と下チャンバ11とを有してなり、不図示の基台上に固定された下チャンバ11に対して上チャンバ10が不図示の駆動装置にて昇降自在に配置されており、真空槽5を上下に2分割できるように構成される。また、上チャンバ10と下チャンバ11との当節部には、不図示のシール部材が配置されており、当接された上チャンバ10と下チャンバ11との間の気密を保持するように構成される。
【0014】
上ステージ6は、上チャンバ10の上部に固定配置された昇降移動装置12に連結部材13を介して連結されて上チャンバ10内に配置される。なお、上チャンバ10と連結部材13との間は、例えば、ベローズ等の弾性を有する気密保持部材により上下方向の移動を許容しつつ気密が保持されている。
【0015】
また、上ステージ6は、後に詳述する、感温性粘着部材14と温度調節装置15を有する。
【0016】
下ステージ7は、水平方向(X、Y方向)および水平面内で回転(θ)自在な水平移動装置16に連結部材17を介して連結されて下チャンバ11内に配置される。また、下ステージ7における下基板3の保持面には、弾性シートSが設けられる。なお、連結部材17と下チャンバ11との間は、例えば、ベローズ等の弾性を有する気密保持部材により上下方向の移動を許容しつつ気密が保持されている。
【0017】
位置検出装置8は、2つのカメラ18、19と、これらカメラ18、19の画像を処理する画像処理装置20とを有してなる。そして、カメラ18、19は、下ステージ7の貫通孔7aおよび下チャンバ11の窓部11aを通して、上ステージ6に保持された上基板2および下ステージ7に保持された下基板3における縁部にそれぞれ対応して付された位置決め用マークを撮像可能に下チャンバ11の下方に配置される。画像処置装置20は、カメラ18、19の撮像画像データをそれぞれ取り込み、カメラ18、19がそれぞれ撮像した上基板2および下基板3の位置検出用マークの画像を公知のパターン認識技術を用いて画像処理し、上基板2と下基板3との相対的な位置ずれを検出する。
【0018】
制御装置9は、昇降移動装置12、水平移動装置16および画像処理装置20に接続されており、昇降移動装置12、水平移動装置16および画像処理装置20の動作を制御する。
【0019】
前述したように、上ステージ6は、感温性粘着部材14と温度調節装置15を有する。
【0020】
感温性粘着部材14は、温度に応じて粘着性と非粘着性とが切り替わる粘着部材であり、設定温度以上で粘着性を生じるもの、或いは設定温度以下で粘着性を生じるものがあるが、本実施の形態では、設定温度以下で粘着性を生じる感温性粘着部材14を用いる例で説明する。感温性粘着部材14としては、例えば、ニッタ株式会社製、商品名インテリマー(米国ランデック社の商標)が知られている。
【0021】
感温性粘着部材14は、図2に示すように、上基板2よりも大きさのやや小さいシート状を成しており、平板状の保持板21の表面に接着固定される。この保持板21は、上ステージ6における上基板2の保持面6aに設けられた凹部6bに着脱自在に嵌め込まれ、止めネジ22によって固定される。よって、保持板21は、止めネジ22を取り外すことで、上ステージ6の凹部6bから分離して取り外すことが可能とされる。なお、保持板21を凹部6b内に固定した状態で、感温性粘着部材14の表面と上ステージ6の保持面6aはほぼ同一高さとされる。
【0022】
また、保持板21における上ステージ6との当接面21aには、凹部21bが形成されると共に、この凹部21bと感温性粘着部材14の表面との間を連通する複数の真空吸着孔21cが形成される。上ステージ6における凹部21bに対応する位置には、不図示の真空源に接続された連通管6cが設けられる。この真空吸着孔21cは、上ステージ6に上基板2を保持させる際に作用し、感温性粘着部材14に対する上基板2の接着を補助する。
【0023】
温度調節装置15は、上ステージ6に内蔵されたヒータ23、および水や気体等の冷却媒体を流通可能な導管24を有する。図2の例では、ヒータ23は4本並列に配置して設けられ、各ヒータ23の間に導管24が図2(A)に破線で示すように平面視で蛇行して設けられている。各ヒータ23は、温度制御器25に接続されており、発熱量が制御される。導管24は、冷媒供給機26に連通されており、この冷媒供給機26の作用によって導管24内で冷媒を循環可能に構成される。また、温度調節装置15は、上ステージ6に内蔵された温度検出器27を有し、温度検出器27による検出信号は制御装置9に供給される。
【0024】
次に、作動について説明する。
【0025】
まず、下チャンバ10に対して上チャンバ11が上昇して真空槽5が2分割された状態において、上ステージ6と下ステージ7との間に上基板2が不図示の搬送アームによって供給される。つまり、上基板2は、搬送アーム上に下基板3との貼り合わせ面を下に向けた状態で支持されて搬送され、上ステージ6の真下に位置決めされる。
【0026】
次に、上ステージ6が、昇降移動装置12の駆動によって下降され、上ステージ6の保持面6aを上基板2の上面に当接させる。
【0027】
この当接に先立ち、制御装置9は、冷媒供給機26を制御して導管24内に冷媒を循環させ感温性粘着部材14を設定温度以下の温度に冷却し、感温性粘着部材14に粘着力を生じさせる。このとき、ヒータ23の発熱は停止された状態とする。また、制御装置9は、上ステージ6が上基板2に当接する前のタイミングで真空吸着孔21cに真空吸着力を作用させる。
【0028】
上ステージ6の保持面6aが上基板2に当接すると、上基板2は真空吸着孔21cに作用する真空吸着力によって吸着保持されるとともに、この真空吸着力によって感温性粘着部材14に密着されて感温性粘着材14の粘着力によって保持される。
【0029】
上基板2を保持した上ステージ6は、昇降移動装置12によって上昇される。また、搬送アームが待避して、シール剤4と液晶が施された下基板3が上記搬送アーム上に上基板2との貼り合わせ面を上にした状態で支持されて搬送され、下ステージ7の真上に位置決めされる。
【0030】
下基板3が位置決めされると、下ステージ7に内蔵された不図示のリフトピンが上昇し下基板3を搬送アームから持ち上げ支持する。そして、リフトピンは、搬送アームが待避した後下基板3を支持したまま下降して、下基板3を下ステージ7上に受け渡す。
【0031】
次に、上チャンバ10が下降して下チャンバ11に当接して真空槽5を密閉する。制御装置9は、不図示の減圧装置を制御して真空槽5内を約1Paの真空状態まで減圧する。この減圧の過程で、真空吸着孔21cによる真空吸着を停止する。これは、真空槽5内の圧力が真空吸着孔21cに作用する圧力よりも低い圧力に達すると真空吸着孔21cによる真空吸着力が得られなくなるからである。なお、真空吸着力が作用しなくなっても、上基板2は感温性粘着部材14の粘着力で保持されているので落下することはない。したがって、真空吸着孔21cによる真空吸着力は、上基板2を感温性粘着部材14の粘着力で保持した時点で解除するようにしても良い。
【0032】
真空槽5内が真空状態にされると、昇降移動装置12の駆動によって上ステージ6が下動され、下基板3に上基板2が近接される。この状態で、カメラ18、19によって上基板2、および下基板3に付された位置決め用マークを撮像し、画像処理装置20によってカメラ18、19の撮像画像に基づいて上基板2と下基板3との相対的な位置ずれを検出する。上基板2と下基板3との相対的な位置ずれが検出されたならば、制御装置9は、水平移動装置16を制御して上基板2と下基板3との相対的な位置ずれをなくすように下基板3を移動させる。
【0033】
この位置合わせの後、再度カメラ18、19で上基板2と下基板3の位置決め用マークを撮像することで上基板2と下基板3の相対的な位置ずれを検出する。そして、相対的な位置ずれが予め設定された許容範囲内にある場合位置決めを完了し、許容範囲内にない場合、相対的な位置ずれを許容範囲内とするべく再度位置合わせを行なう。このようにして、上下の基板2、3の位置ずれが許容範囲内となるまで位置合わせを繰り返す。
【0034】
位置合わせが完了したら、制御装置9は昇降移動装置12を制御して、上ステージ6を下動させ、上基板2を下基板3にシール剤4を介して接触させるとともに、予め設定された加圧力を上ステージ6に付与し基板2、3を加圧する。
【0035】
制御装置9は、予め設定された時間が経過した後、上ステージ6による加圧を維持した状態のまま、窒素ガスなどの不活性気体の供給装置や大気開放弁等の不図示の昇圧装置を制御して真空槽5内の圧力を大気圧へ復帰させる。この大気圧への復帰過程で、制御装置9は、冷媒供給器26による冷媒の循環を停止させ、温度制御器25を制御してヒータ23を発熱させる。これにより、感温性粘着部材14を設定温度以上の温度に加熱し、感温性粘着部材14の粘着力を低減させ、非粘着性に切り替える。
【0036】
真空槽5内が大気圧に昇圧されると、制御装置9は昇降移動装置12制御して上ステージ6を上昇させる。このとき、感温性粘着部材14の粘着力は低減されているので貼り合わされた上下の基板2、3は上ステージ6から容易に剥離する。なおこのとき、同時に真空吸着孔21cから、不図示の供給源から供給される窒素ガスなどの加圧気体を噴出させて上ステージ6からの貼り合わされた基板2、3の剥離を補助する。ここで、真空槽5内の大気圧への昇圧は、真空槽5内に圧力検出器等を設けておき、真空槽5内の圧力を監視することで知ることができる。
【0037】
上ステージ6の上昇が完了した後、上チャンバ10が上昇される。また、下ステージから不図示のリフトピンが上昇されて貼り合わされた基板2、3を不図示の搬送アームへの受け渡し位置まで持ち上げる。
【0038】
搬送アームが貼り合わされた基板2、3の下側に進入するとリフトピンが下降して貼り合わされた基板2、3は搬送アーム上に保持される。そして、貼り合わされた基板2、3を保持した搬送アームは、貼り合わされた基板2、3を次の工程、例えば、シール剤4の硬化工程へと搬送すべく待避する。
【0039】
以上で、2枚の基板2、3を貼り合わせる一連の動作が完了する。そしてこの後、貼り合わせる基板2、3がなくなるまで上述の貼り合わせ動作を繰り返す。
【0040】
また、貼り合わせ動作を繰り返すうちに、感温性粘着部材14に劣化や破損が生じた場合、貼り合わせ動作を中断し、感温性粘着部材14が固定された保持板21を上ステージ6に固定している止めネジを22を取り外し、上ステージ6から保持板21を取り外し、新たな感温性粘着部材14が固定された保持板21に交換する。ここで、保持板21は複数個用意しておき、感温性粘着部材14を固定した一つの保持板21を上ステージ6に取り付けて使用している間に、他の保持板21に固定された劣化や破損が生じた感温性粘着部材14を剥離して、新しい感温性粘着部材14に交換する作業を行なうと良い。
【0041】
上記実施の形態によれば、上基板2を上ステージ6に感温性粘着部材14の粘着力によって保持するので、真空吸着や静電吸着、或いはチャック等の保持手段にて保持する場合に比べて上基板2を上ステージ6に安定して、且つ確実に保持することができる。これにより、減圧雰囲気下においても上ステージ6に保持された上基板2が落下することが効果的に防止でき、また上基板2が上ステージ6に対して位置ずれを生じることが防止できるので、上基板2と下基板3とを精度よく良好に貼り合わせることができる。
【0042】
また、上ステージ6の保持面6aに真空吸着孔21cを設け、上基板2を上ステージ6に保持するときに真空吸着孔21cに真空吸着力を作用させるようにしたので、上基板2が真空吸着力によって感温性粘着部材14の粘着面に引き寄せられて密着されるので、上基板2を感温性粘着部材14により確実に保持させることができる。したがって、減圧雰囲気下における上ステージ6からの上基板2の落下や、上ステージ6に対する上基板2の位置ずれがより効果的に防止でき、生産される液晶パネルの品質の信頼性を向上させることができる。
【0043】
また、感温性粘着部材14は、設定温度を境に粘着性と非粘着性を切り替えることができるので、貼り合わされた基板2、3を上ステージ6から剥離する際に感温性粘着部材14を非粘着性に切り替えることで貼り合わされた基板2、3を上ステージ6から無理なく剥離することができる。これにより、上ステージ6から貼り合わされた基板2、3を剥離する際に、貼り合わされた基板2、3間のギャップを拡大する方向に力が作用することが防止できるので、貼り合わされた基板2、3の品質を損ねることが防止できる。
【0044】
また、貼り合わされた基板2、3を上ステージ6から剥離するときに、上ステージ6の保持面6aに設けた真空吸着孔21cから加圧気体を噴出するようにしたので、この加圧気体による押し出しにより、上ステージ6からの基板2、3の剥離をより容易かる確実に行なうことができる。これにより、貼り合わせ品質の信頼性を向上させることができる。
【0045】
また、感温性粘着部材14を、設定温度以下で粘着性を生じ、設定温度以上で非粘着性となるものを用いたことから、真空槽5内を減圧することによって真空槽5内の雰囲気の温度が低下して上ステージ6が冷却され、感温性粘着部材14の温度が低下されることになったとしても、感温性粘着部材14の粘着性が低減されることがないので、上基板2と下基板3との貼り合わせ精度が阻害されることなく良好な貼り合わせを行なうことができる。
【0046】
また、感温性粘着部材14を保持板21に固定し、この保持板21を止めネジ22にて上ステージ6に対して交換可能に取り付けるようにしたので、感温性粘着部材14に劣化や損傷が生じたときには、新たな感温性粘着部材14を装着した保持板21と交換すればよく、感温性粘着部材14の交換を容易に行なうことができ、感温性粘着部材14の交換による貼り合わせ装置1の稼働率の低下を極力防止することができる。
【0047】
また、劣化や損傷を生じた感温性粘着部材14を装着した保持板21は、新たな感温性粘着部材14を装着した保持板21での貼り合わせ作業中に、劣化や損傷を生じた感温性粘着部材14を剥離除去し、新たな感温性粘着部材14に取り替える作業を行なっておけば、次回の保持板21の交換作業を効率良く行なうことができる。
【0048】
なお、上記第1の実施の形態において、感温性粘着部材14を表面に固定した保持板21を止めねじ21で上ステージ6に着脱自在に固定した例で説明したが、例えば、手動或いは自動にて進退するストッパピンを上ステージに内蔵し、このストッパピンを保持板21に係合させて保持板21を固定する等、上ステージ6に対する保持板21の固定は他の固定手段を用いて行なってもよい。
【0049】
また、上ステージ6の真空吸着孔21cから加圧気体を噴出させて非粘着性に切り替えられた感温性粘着部材14から貼り合わされた基板2、3を剥離する例で説明したが、上ステージ6にノックアウトピンを組み込み、ノックアウトピンの押出し操作により基板2、3を剥離するようにしても良い。
【0050】
次に、本発明における第2の実施の形態について図3を用いて説明する。
【0051】
第2の実施の形態は、第1の実施の形態が、感温性粘着部材14を上基板2より大きさのやや小さい一つのシート状に形成したのに対し、感温性粘着部を複数個の小片シート状とし、例えば、図3(a)に示すように、基板2の各角部に対応する位置と中央部に対応する位置の合計5箇所に設けるようしたものである。第2の実施の形態は、図1に示す第1の実施の形態と、上ステージ6の構成が異なる以外、第1の実施の形態と同様の構成であるので、上ステージ6の構成について説明し、その他の構成については説明を省略ずる。
【0052】
図3(b)に示すように、感温性粘着部材14aは、上ステージ6に対して例えばエアシリンダによる昇降駆動装置31にて昇降自在に支持された移動ブロック30に固定して設けられており、感温性粘着部材14aの表面と上ステージ6の保持面6aとがほぼ一致する基板2の保持位置(図示a位置)と、感温性粘着部材14aの表面が上ステージ6aの保持面6aから没した没入位置(図示b位置)との間で移動可能とされる。
【0053】
また、それぞれの移動ブロック30には、ヒータ23aと冷媒を流通させる導管24aが設けられ、感温性粘着部材14aの温度制御を可能とする。なお、第1の実施の形態と同様に、ヒータ23aは温度制御器25に接続される。また、導管24aは、移動ブロック30中に平面視略U字状に形成されており、冷媒供給器26から供給される冷媒をU字の一端から他端へ流通可能に構成される。さらにまた、図示は省略しているが、各移動ブロック30には、不図示の温度検出器が内蔵されており、制御装置9が温度検出器の検出値に基づいて、温度制御器25および冷媒供給器26を制御することで、感温性粘着部材14aの温度制御を正確に行なうことを可能としている。
【0054】
このように構成することで、基板2(貼り合わされた2枚の基板2、3)を上ステージ6から引き離すときに感温性粘着部材14aを非粘着性に切り替えるとともに、感温性粘着部材14aを保持位置aから没入位置bに移動させるようにすれば、感温性粘着部材14aが上昇するものの基板2は上ステージ6の保持面6aにてその位置に保持されるので、基板2は感温性粘着部材14aから引き剥がされ、基板2の剥離を容易かつ確実に行なうことができる。よって、上述した第1の実施の形態と同様に、基板2、3の貼り合わせ品質の信頼性を向上させることができる。
【0055】
またこの実施の形態では、それぞれの移動ブロック30に個別にヒータ23aと冷媒を流通させる導管24aを設けたので、第1の実施の形態のように、上ステージ6全体を温度制御する場合に比べて、感温性粘着部材14aの温度制御を少ないエネルギーで効率的に行なうことができる。つまり、一般に与える温度エネルギーが同じであれば、構造体の大きさが大きくなるほどその構造体の温度変化は緩慢となる傾向にあるので、上ステージ6全体の温度を制御するよりも、移動ブロック30を個別に温度制御した方が、温度制御する構造体を小さくできるため、感温性粘着部材14aの温度制御を少ないエネルギーで効率的に行なうことができるのである。
【0056】
また、移動ブロック30と上ステージ6の間に断熱部材を設けるようにすれば、移動ブロック30から上ステージ6への熱の伝達を防止することができるので、感温性粘着部材14aの温度制御をより少ないエネルギーで行なうことができる。
【0057】
なお、上記第2の実施の形態において、感温性粘着部材14aを移動ブロック30に固定したが、第1の実施の形態と同様に、感温性粘着部材14aを保持板に固定し、この保持板を止めネジ等の固定具を用いて移動ブロック30に取り付けるようにしてもよい。
【0058】
また、感温性粘着部材14a或いは上ステージ6の保持面6aに真空吸着孔を設け、真空吸着力で上基板2を感温性粘着部材14aに密着させて、感温性粘着部材14aによる上基板2の保持を補助するようにしてもよい。
【0059】
なお、上記実施の形態において、感温性粘着部材14は、設定温度以下で粘着性となり、設定温度以上で非粘着性となるのものを用いた例で説明したが、これとは逆に、設定温度以上で粘着性となり、設定温度以下で非粘着性となるものを用いるようにしても良い。
【0060】
また、感温性粘着部材14、14aを上ステージ6に、保持板21や移動ブロック30を介して固定したが、上ステージ6に直接固定しても構わない。
【0061】
また、感温性粘着部材14、14aを保持板21や移動ブロック30に直接固定した例で説明したが、シリコンゴム等の弾性体を介して、保持板21や移動ブロック30、或いは上ステージ6に固定しても構わない。
【0062】
また、感温性粘着部材14、14aが四角形状のもので説明したが、円形や他の多角形状であっても良い。
【0063】
【発明の効果】
本発明によれば、品質を損ねることを防止しつつ、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る基板貼り合わせ装置の構成を示す一部断面正面図である。
【図2】図2(A)は、図1に示す基板貼り合わせ装置の上ステージの底面図、図2(b)は、図2(A)のA−A線から矢視方向を見た断面図である。
【図3】図3(A)は、本発明に係る基板貼り合わせ装置における他の構成の上ステージを下方から見た平面図、図3(B)は、図3(A)のB−B線から矢視方向を見た断面図である。
【符号の説明】
1 基板貼り合わせ装置
2 上基板
3 下基板
4 シール剤
5 真空槽
6 上ステージ
6a 保持面
6b 凹部
6c 連通管
7 下ステージ
8 位置検出装置
9 制御装置
10 上チャンバ
11 下チャンバ
12 昇降移動装置
14、14a 感温性粘着部材
15 温度調節装置
21 保持板
21a 当接面
21b 凹部
21c 真空吸着孔
22 止めネジ
23、23a ヒータ
24、24a 導管
25 温度制御器
26 冷媒供給器
27 温度検出器
30 移動ブロック
31 昇降駆動装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate laminating apparatus and a substrate laminating method for laminating two substrates through an adhesive under a reduced pressure atmosphere.
[0002]
[Prior art]
For example, in the manufacturing process of a liquid crystal display panel, one substrate to which a required amount of liquid crystal is supplied to the inner region of a sealing agent as an adhesive applied so as to surround the display region and the other substrate are decompressed. 2. Description of the Related Art There is known a substrate bonding apparatus in which liquid crystal is stacked and bonded in a closed space formed by two substrates and a sealing agent.
[0003]
Such a substrate bonding apparatus has an upper stage and a lower stage, which are arranged in a vacuum chamber so as to face each other vertically and each has a facing surface as a holding surface of the substrate. The moving mechanism is configured by providing an XY-θ moving mechanism on the lower stage (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
As a means for holding the substrates of the upper and lower stages, those using vacuum suction means, electrostatic suction means, or mechanical holding means are known.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-66163 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the vacuum suction means is used, when the upper and lower substrates are bonded together, the vacuum chamber is in a reduced-pressure atmosphere. And the substrate held by suction is likely to drop, misalign, and the like, and the quality of the bonded substrate may be significantly impaired.
[0007]
Further, when the electrostatic attraction means is used, the problem due to the vacuum attraction means is reduced, but in order to obtain a large holding force, it is necessary to apply a high voltage to the electrodes of the electrostatic attraction means. When a high voltage is applied to the electrode of the electrostatic adsorption means, a discharge easily occurs between the surrounding metal parts in a reduced pressure atmosphere, and when the discharge occurs, the adsorption force disappears or significantly decreases, and the substrate from the upper stage May fall, and the substrate may be damaged.
[0008]
Furthermore, when a mechanical holding means such as a chuck is used, the display surface is formed near the center of the substrate, so that the outer periphery of the substrate must be held. The central part of the substrate hangs down by its own weight and deforms downward. When aligning the upper and lower substrates, the upper and lower substrates are brought close to each other. At this time, the drooping portion of the upper substrate contacts the lower substrate, preventing good alignment, and the quality of the bonded substrates. There is a risk of damage.
[0009]
An object of this invention is to provide the board | substrate bonding apparatus and the board | substrate bonding method which can improve productivity, preventing impairing quality.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, a substrate is held and held on at least one of a first substrate holding stage and a second substrate holding stage with an adhesive force when a temperature-sensitive adhesive member is changed to adhesive. The temperature sensitive adhesive member is changed to non-adhesive and peeled off.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a partially sectional front view showing the configuration of a substrate bonding apparatus according to the present invention, FIG. 2A is a bottom view of the upper stage of the substrate bonding apparatus shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken in the direction of the arrow from the line AA in FIG.
[0012]
In FIG. 1, a
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
The control device 9 is connected to the lifting / lowering moving device 12, the horizontal moving device 16 and the
[0019]
As described above, the
[0020]
The temperature-
[0021]
As shown in FIG. 2, the temperature-
[0022]
Further, a concave surface 21b is formed on the contact surface 21a of the holding
[0023]
The
[0024]
Next, the operation will be described.
[0025]
First, in a state where the
[0026]
Next, the
[0027]
Prior to this contact, the control device 9 controls the
[0028]
When the holding surface 6a of the
[0029]
The
[0030]
When the
[0031]
Next, the upper chamber 10 descends and comes into contact with the
[0032]
When the inside of the
[0033]
After this alignment, the relative position shift between the
[0034]
When the alignment is completed, the control device 9 controls the elevating / lowering device 12 to move the
[0035]
After a preset time has elapsed, the control device 9 maintains a pressurization device (not shown) such as a supply device for an inert gas such as nitrogen gas or an air release valve while maintaining the pressurization by the
[0036]
When the pressure in the
[0037]
After the raising of the
[0038]
When entering the lower side of the
[0039]
Thus, a series of operations for bonding the two
[0040]
Further, when the temperature-
[0041]
According to the above embodiment, the
[0042]
In addition, since the vacuum suction hole 21c is provided in the holding surface 6a of the
[0043]
Further, since the temperature-
[0044]
Further, when the bonded
[0045]
In addition, since the temperature-
[0046]
Further, since the temperature-
[0047]
In addition, the holding
[0048]
In the first embodiment, the holding
[0049]
Moreover, although demonstrated by the example which exfoliates the board |
[0050]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0051]
The second embodiment is different from the first embodiment in that the temperature-
[0052]
As shown in FIG. 3 (b), the temperature-sensitive adhesive member 14a is fixed to a moving
[0053]
In addition, each moving
[0054]
With this configuration, the temperature-sensitive adhesive member 14a is switched to non-adhesive when the substrate 2 (the two bonded
[0055]
Further, in this embodiment, each moving
[0056]
Further, if a heat insulating member is provided between the moving
[0057]
In the second embodiment, the temperature-sensitive adhesive member 14a is fixed to the moving
[0058]
Further, a vacuum suction hole is provided in the temperature-sensitive adhesive member 14a or the holding surface 6a of the
[0059]
In the above-described embodiment, the temperature-
[0060]
Further, although the temperature sensitive
[0061]
Further, the temperature-
[0062]
Further, although the temperature-
[0063]
【The invention's effect】
According to the present invention, productivity can be improved while preventing deterioration in quality.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional front view showing a configuration of a substrate bonding apparatus according to the present invention.
2A is a bottom view of the upper stage of the substrate bonding apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a view seen in the direction of the arrow from the line AA in FIG. 2A. It is sectional drawing.
3A is a plan view of an upper stage of another structure in the substrate bonding apparatus according to the present invention as viewed from below, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 3A. It is sectional drawing which looked at the arrow direction from the line.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記第1の基板保持ステージと前記第2の基板保持ステージの少なくとも一方に、前記基板の保持面に配置され、温度によって粘着性と非粘着性とに変化する感温性粘着部材と、
この感温性粘着部材の温度を変化させる温度調節装置と、を設けたことを特徴とする基板貼り合わせ装置。In the substrate bonding apparatus in which the first substrate held on the first substrate holding stage and the second substrate held on the second substrate holding stage are opposed to each other and bonded under a reduced pressure atmosphere through an adhesive.
A temperature-sensitive adhesive member that is disposed on a holding surface of the substrate on at least one of the first substrate holding stage and the second substrate holding stage and changes between adhesive and non-adhesive depending on temperature;
A substrate bonding apparatus comprising: a temperature adjusting device that changes a temperature of the temperature-sensitive adhesive member.
前記感温性粘着部材は、前記第2の基板保持ステージの保持面に配置されたことを特徴とする請求項1乃至4いずれかに記載の基板貼り合わせ装置。The first substrate holding stage is provided with the holding surface of the first substrate facing upward, and the second substrate holding stage has the holding surface of the second substrate above the first substrate holding stage. It is provided opposite to the holding surface of the first substrate holding stage,
The substrate bonding apparatus according to claim 1, wherein the temperature-sensitive adhesive member is disposed on a holding surface of the second substrate holding stage.
前記第1の基板保持ステージと前記第2の基板保持ステージの少なくとも一方の基板の保持面に感温性粘着部材の粘着力にて基板を保持し、前記感温性粘着部材にて保持された基板と他方の基板保持ステージに保持された基板とを前記接着剤を介して貼り合わせ、貼り合わされた基板を前記感温性粘着部材の粘着力を非粘着性に変化させて前記基板保持ステージから剥離することを特徴とする基板貼り合わせ方法。In the substrate bonding method in which the first substrate held on the first substrate holding stage and the second substrate held on the second substrate holding stage are opposed to each other and bonded in a reduced-pressure atmosphere via an adhesive.
The substrate was held on the holding surface of at least one of the first substrate holding stage and the second substrate holding stage by the adhesive force of the temperature sensitive adhesive member, and held by the temperature sensitive adhesive member. The substrate and the substrate held on the other substrate holding stage are bonded together via the adhesive, and the bonded substrate is removed from the substrate holding stage by changing the adhesive force of the temperature sensitive adhesive member to non-adhesive. A method for laminating a substrate, comprising peeling.
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2003
- 2003-08-29 JP JP2003209570A patent/JP2005077426A/en active Pending
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