JP2010172817A

JP2010172817A - 金属微粒子の噴射ノズル

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Publication number: JP2010172817A
Application number: JP2009017618A
Authority: JP
Inventors: Yoshie Hasegawa; 義栄長谷川
Original assignee: Micronics Japan Co Ltd
Current assignee: Micronics Japan Co Ltd
Priority date: 2009-01-29
Filing date: 2009-01-29
Publication date: 2010-08-12
Anticipated expiration: 2029-01-29
Also published as: JP5308845B2

Abstract

【課題】金属微粒子の飛散を低減することにある。
【解決手段】噴射装置は、一方向へ延びる第１の流路であって、金属微粒子を出口をそれぞれ一端部及び他端部の側に有する第１の流路と、第２の流体のための第２の流路であって、前記第１の流路の途中に前記第１の流路の周りから連通された第２の流路と、前記第１の流路の他端部の側に形成され、前記流出口の周りを延びて前記流出口と同じ側に開口する第３の流路であって、吸引装置又は空気供給源に連結される連結部を有する第３の流路とを含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、表示用基板のような平板状被検査体に形成された配線の修理に用いて好適な金属微粒子の噴射ノズルに関する。

液晶表示パネルのガラス基板のような平板状被検査体に形成された配線の欠陥箇所、特に断線箇所を修理する技術の１つとして、金や銀等のミクロンオーダの金属微粒子を溶剤によりスラリー状にし、得られたスラリーを窒素のような気体と共にエアロゾルとしてノズルから断線箇所に吹き付けて、塗布する技術がある（特許文献１）。

この従来のノズルは、金属微粒子を含むエアロゾルを流体流路に導き、その流体流路の途中においてエアロゾルを気体で整流して、エアロゾルをその気体と共に噴射口から噴出させる。

しかし、上記した従来のノズルでは、エアロゾルと気体とを噴射口から噴出するに過ぎないから、金属微粒子が被検査体上に飛散し、極端な場合、飛散した金属微粒子の堆積物により隣り合う配線が短絡する。

本発明は、金属微粒子の飛散を低減することにある。

本発明に係る噴射装置は、一方向へ延びる第１の流路であって、金属微粒子を出口をそれぞれ一端部及び他端部の側に有する第１の流路と、第２の流体のための第２の流路であって、前記第１の流路の途中に前記第１の流路の周りから連通された第２の流路と、前記第１の流路の他端部の側に形成され、前記流出口の周りを延びて前記流出口と同じ側に開口する第３の流路であって、吸引装置又は空気供給源に連結される連結部を有する第３の流路とを含む。

前記第３の流路は、それぞれが前記第１の流路の他端部の側に形成された吸引路及び噴出路を含み、前記吸引路及び噴出路のいずれか一方は、前記流出口の周りを延びると共に前記流出口と同じ側に開口する第１の開口を有し、前記吸引路及び噴出路の他方は、前記第１の開口の周りを延びると共に前記流出口と同じ側に開口する第２の開口を有し、前記連結部は、前記第１の開口に連通されかつ前記吸引装置及び前記空気供給源のいずれか一方に連結される第１の連結口と、前記第２の開口に連通されかつ前記吸引装置及び前記空気供給源の他方に連結される第２の連結口とを含むことができる。

また、前記第３の流路は、前記第１の流路の他端部の側に形成された吸引路であって、前記流出口の周りを延びると共に前記流出口と同じ側に開口する第１の開口を有する吸引路と、前記第１の開口の周りを延びると共に前記流出口と同じ側に開口する第２の開口を有する噴出路とを含み、前記連結部は、前記吸引路に設けられた第１の連結口であって、前記吸引装置に連結される第１の連結口と、前記噴出路に設けられた第２の連結口であって、前記空気供給源に連結される第２の連結口とを含むことができる。

本発明に係る他の噴射装置は、一方向へ延びる第１の流路であって、金属微粒子を含む第１の流体の流入口及び噴射口をそれぞれ一端部及び他端部の側に有する第１の流路と、第２の流体のための第２の流路であって、前記第１の流路の途中に前記第１の流路の周りから連通された第２の流路と、前記第１の流路の他端部の側に形成された吸引路であって、前記噴射口の周りを延びると共に前記流出口と同じ側に開口する第１の開口と、吸引装置に連結される第１の連結口とを有する吸引路と、前記第１の開口の周りを延びると共に前記流出口と同じ側に開口する第２の開口を有する噴出路であって、空気供給装置に連結される第２の連結口を有する噴出路とを含む。

前記第２の流路は、前記第２の流体の供給源に連通される流入ポートと、該流入ポートに連通されて、前記第１の流路の周りから該第１の流路に連通する截頭円錐形の流路部を有することができる。

前記第１の流路のうち、前記流出口及びその付近の直径寸法は、前記流入口付近の直径寸法より小さくてもよい。また、前記流出口は、円形、長方形及び長円形から選択された１つの形状を有することができる。さらに、前記第１及び第２の開口は、前記流出口の周りを同心状に延びていてもよい。

前記第１の流路は、第１のノズル部材と、該第１のノズル部材の周りにあって該第１のノズル部材の下流側に位置された第２のノズル部材と、該第２のノズル部材の下流側に位置された第３のノズル部材とにより形成されており、前記第２の流路は、前記第１のノズル部材と、前記第２のノズル部材と、前記第１及び第２のノズル部材の周りに位置された第４のノズル部材とにより形成されており、前記吸引路及び前記噴出路のいずれか一方は、前記第３のノズル部材と、該第３のノズル部材の周りに位置された第５のノズル部材とにより形成されており、前記吸引路及び前記噴出路の他方は、前記第５のノズル部材と、該第５のノズル部材の周りに位置された第６のノズル部材とにより形成されていてもよい。

前記第２のノズル部材は、前記第４のノズル部材内に位置しかつ前記第１のノズル部材の下部を受け入れた状態に前記第１のノズル部材の下流側に結合されており、前記第３のノズル部材は、前記第２のノズル部材の下流側に結合されており、前記第５のノズル部材は、前記第３のノズル部材の周りに位置する状態に、前記第３のノズル部材に結合されており、前記第６のノズル部材は、前記第５のノズル部材の周りに位置する状態に、前記第５のノズル部材に結合されていてもよい。

本発明によれば、金属微粒子を含む第１の流体は流出口から断線箇所に向けて噴出される。噴出される第１の流体のうち、被検査体から散乱する流体は、流出口の周りの開口から吸引装置に吸引されることにより飛散を防止されるか、又は流出口の周りの開口から噴出される空気流により飛散を防止される。その結果、第１の流体中の金属微粒子も、飛散を防止される。その結果、金属微粒子の飛散が著しく低減する。

第３の流路の吸引路及び噴出路のいずれか一方が流出口の周りを延びると共に流出口と同じ側に開口する第１の開口と吸引装置及び空気供給源のいずれか一方に連結される第１の連結口とを有し、吸引路及び噴出路の他方が第１の開口の周りを延びると共に流出口と同じ側に開口する第２の開口と吸引装置及び空気供給源の他方に連結される第２の連結口とを有するならば、流出口から噴出される第１の流体が吸引路への吸引と空気流による遮蔽機能とにより飛散を防止される。その結果、第１の流体中の金属微粒子も、飛散を確実に防止されて、金属微粒子の飛散がより著しく低減する。

本発明に係る噴射装置の一実施例を示す正面図である。図１に示す噴射装置の縦断面図である。図１に示す噴射装置を分解した縦断面図である。図１に示す噴射装置の下端面の位置実施例を示す図であり、各ノズル部材にハッチングを付して示す。図１に示す噴射装置の下端面の他の実施例を示す図であり、各ノズル部材にハッチングを付して示す。本発明に係る噴射装置の他の実施例を示す正面図である。

以下、図１から図３における上下方向を上下方向として説明する。しかし、装置に実際に使用に際しては、前記上下方向を、上下逆にした状態、横方向にした状態、斜め下向きにした状態、及び斜め上向きにした状態のいずれの状態で使用してもよい。

図１から図３を参照するに、噴射装置１０は、液晶表示パネルのような表示用基板のガラス基板１２の補修に用いられる。ガラス基板１２は、その一方の面に形成された複数の配線１４を有しており、配線１４の断線箇所１６が噴射装置により補修される。

噴射装置１０は、該噴射装置１０を上下方向へ貫通して延びる第１の流路２０と、第１の流路２０の途中の合流部２２において第１の流路２０にその周りから連通された第２の流路２４と、第１の流路２０の下流側の部分の周りに第１の流路２０と同心状に形成された第３及び第４の流路２６，２８とを含む。

第１の流路２０は、図示しない第１の流体源からのエアロゾルを、第１の流体としてパイプ３０を介して上流端の流入口３２に受け、下流端の噴出口すなわち流出口３４（図３及び図４参照）から第２の流体と共にガラス基板１２に向けて噴出させる。

第１の流体源は、金属微粒子３５を含みかつ圧縮されたエアロゾルを発生する装置である。そのようなエアロゾルは、金や銀等の数ミクロン（μｍ）オーダ又はそれ以下の大きさを有する金属微粒子３５を含む市販のスラリーを、窒素ガスのような不活性ガス等の気体によりエアロゾル化することにより、発生することができる。

第２の流路２４は、窒素ガスのような適宜な圧縮された気体からなる整流ガスを発生する第２の流体源（図示せず）にパイプ３６により接続される。第２の流体源からの整流ガスは、圧縮されて第２の流路２４に供給されて、合流部２２においてエアロゾルに合流される。

内側に位置する第３の流路２６及び外側に位置する第４の流路２８は、それぞれ、パイプ３８及び４０を介して吸引源及び圧縮空気源（いずれも図示せず）のいずれか一方及び他方に接続される。図示の例では、第３の流路２６が吸引源に接続されており、第４の流路２８が圧縮空気源に接続されている。

しかし、第３及び第４の流路２６及び２８を図示の例とは逆に接続してもよい。すなわち、第３の流路２６を圧縮空気源に接続し、第４の流路２８を吸引源に接続してもよい。

第１の流路２０は、直列的に配置された、第１のノズル部材４２と、第１のノズル部材４２の周りにあって第１のノズル部材４２の下流側に位置された第２のノズル部材４４と、第２のノズル部材４４の下流側に位置された第３のノズル部材４６とにより形成されている。第１，第２及び第３のノズル部材４２，４４及び４６は、それらの流体流路部が直列的に接続するように、結合されている。

第２の流路２４は、第１のノズル部材４２と、第２のノズル部材４４と、第１及び第２のノズル部材４２及び４４の周りに位置された第４のノズル部材４８とにより形成されている。第１，第２及び第４のノズル部材４２，４４及び４８は、第２の流路２４が第１の流路２０の周りを同軸的に延びる状態に，結合されている。

第３の流路２６は、第３のノズル部材４６と、第３のノズル部材４６の周りに同軸的に位置された筒状の第５のノズル部材５０とにより、形成されている。第４の流路２８は、第５のノズル部材５０と、第５のノズル部材５０の周りに同軸的に位置された筒状の第６のノズル部材５２とにより形成されている。

第１のノズル部材４２は、円柱状の上部４２ａと、上部４２ａの下端に直列的に一体的に続く截頭円錐形の下部４２ｂと、上部４２ａ及び下部４２ｂの境界部から半径方向外方に一体的に延びて下部４２ｂを覆うスカート部４２ｃとを有する。第１の流路２０の上半部は、上部４２ａ及び下部４２ｂを貫通している。

第２のノズル部材４４は、第１のノズル部材４２の下部４２ｂの周りを延びて、下部４２ｂと共同して、第２の流路２４の傾斜環状流路部２４ｄを形成する主部４４ａと、主部４４ａから外方へ延びるフランジ部４４ｂと、主部４４ａの下端から下方へ延びて、第１のノズル部材４２の下部４２ｂと共同して、傾斜環状流路部２４ｄに続く合流部２２を形成する下部４４ｃとを有する。

第３のノズル部材４６は、これを軸線方向に貫通して延びて第１の流路２０の流出側流路として作用する流出側流路部を形成している棒状の部材である。

第４のノズル部材４８は、第１及び第２のノズル部材４２及び４４を下方から受け入れて、第２の流路２４の上下の環状流路２４ａ及び２４ｂ、並びに両環状流路２４ａ及び２４ｂを連通する穴５４を形成している。

第５及び第６のノズル部材５０及び５２は、それぞれ、第３のノズル部材４６及び第５のノズル部材５０の周りに同軸的に配置されている。パイプ３８及び４０は、それぞれ、第５及び第６のノズル部材５０及び５２の上端部に結合されている。

第２のノズル部材４４は、第４のノズル部材４８に下方側から螺合のような適宜な手法により結合された第１の結合部材６０により、第４のノズル部材４８内に位置しかつ第１のノズル部材４２の下部４２ｂを受け入れた状態に第１のノズル部材４２の下流側に結合されている。

第３のノズル部材４６は、第１の結合部材６０に下方側から螺合のような適宜な手法により第１の結合部材６０に結合された第２の結合部材６２により第２のノズル部材４４の下流側に結合されている。

第５のノズル部材５０は、第２の結合部材６２に下方側から螺合のような適宜な手法により第２の結合部材６２に結合された第３の結合部材６４により、第３のノズル部材４６の周りに位置する状態に、第２の結合部材６２に結合されている。

第６のノズル部材５２は、螺合のような適宜な手法により、第５のノズル部材５０の周りに位置する状態に、第５のノズル部材５０に下方側に結合されている。

第１及び第４のノズル部材４２及び４８の嵌合部、第２及び第３のノズル部材４４及び４８の嵌合部、並びに第２及び第３の部材４４及び４６の嵌合部等、部材相互の嵌合部に、Ｏリングのようなシール部材が設けられている。

第３，第４及び第５のノズル部材４６，４８及び５０を、それぞれ、第１，第２及び第３の結合部材６０，６２，６４を用いることなく、適宜なノズル部材４４，４６，４８等に結合してもよい。

これとは逆に、第６のノズル部材５２を、第５のノズル部材５０、第２，第３の結合部材６２，６４等の適宜な部材に螺合のような適宜な手法により結合された他の結合部材により、第５のノズル部材５０に下方側に結合してもよい。

第１の流路２０は、第１，第２及び第３のノズル部材４２，４４及び４６を上下方向に貫通して延びており、また第１のノズル部材４２の下方の空間を第１及び第２のノズル部材４２及び４４を流れる流体の合流部２２としている。

第２の流路２４の上下の環状流路部２４ａ，２４ｂと傾斜環状流路部２４ｄとは、第１の流路２２の周りを同軸的に延びている。具体的には、第２の流路２４の上環状流路部２４ａは上部４２ａの周りを上部４２ａと同軸的に延びており、下環状流路部２４ｂは下部４２ｂ及びスカート部４２ｃ間をそれらと同軸的に延びている。

上下の環状流路部２４ａ及び２４ｂは、環状連通流路部２４ｃと、環状連通流路部２４ｃを下環状流路部２４ｂに連通させるべくスカート部４２ｃに設けられた複数の穴５４により、連通されている。上環状流路部２４ａは、パイプ３６を介して、前記した第２の流体源（図示せず）に接続される。

傾斜環状流路部２４ｄは、下環状流路部２４ｂから合流部２２に向けて下部４２ｂの周りを下部４２ｂと同軸的に斜めに延びる截頭円錐形の形状を有する。

傾斜環状流路部２４ｄは、これを流れる整流ガスを旋回流に変換し、上部４２ａから合流部２２に流出するエアロゾルを包み込んで整流する。エアロゾル及び整流ガスの整流された混合ガスは、第３ノズル部材４６の流路部に流出し、最終的に流出口３４からガラス基板１２に噴射される。

図４に示すように、第３及び第４の流路２６及び２８は、第１及び第２の流体の混合流体の流出口３４と同心円状に、噴射装置１０の下端面に開口している。

噴射装置１０とガラス基板１２とは、第１，第２及び第４の流路２０，２４，２８が、それぞれ、第１，第２及び第３の流体源に接続され、第３の流路２６が吸引源に接続され、かつ噴出口３４をガラス基板１２の断線箇所１６に対向させた状態で、配線１４の長手方向に相対的に移動される。

多数の金属微粒子３５を含むエアロゾルは、圧縮された状態でパイプ３０から流入口３２に供給されて、第１の流路２０を流れる。これに対し、第２の流体すなわち整流ガスは、パイプ３６から上環状流路２４ａに供給され、上環状流路２４ａから下環状流路２４ｂに流出し、さらに傾斜環状流路部２４ｄを経て合流部２２に達する。

第２の流路２４を流れる整流ガスは、傾斜環状流路部２４ｄを流れる間に旋回流とされて合流部２２に達し、上部４２ａから合流部２２に流出するエアロゾルを包み込んで整流し、整流したエアロゾルと共に第３ノズル部材４６の流路部に流出する。

このため、第１及び第２の流体の混合流体は、整流された状態で流出口３４からガラス基板１２に噴射される。その結果、エアロゾル中の金属微粒子３５は、ガラス基板１２の断線箇所１６に吹き付けられて、断線箇所１６に堆積し、固化する。それにより、断線箇所１６を有する配線１４は、断線箇所１６に堆積固化された金属微粒子により補修されて、断線欠陥を修復される。

噴射装置１０において、流出口３４から噴射されたエアロゾル中の金属微粒子３５、及びガラス基板１２に衝突して飛散する金属微粒子３５は、エアロゾル中の液体、及び窒素のような気体と共に、第３の流路２６に吸引されて、パイプ３８を介して吸引源に排出される。このため、エアロゾル中の金属微粒子３５が広範囲にわたって飛散することが確実に防止される。

また、流出口３４から噴射されたエアロゾル中の金属微粒子３５、及びガラス基板１２に衝突して飛散する金属微粒子３５は、また、第４の流路２８から噴射される空気により、その空気より外方へ飛散することを阻止される。これにより、エアロゾル中の金属微粒子３５の広範囲にわたる飛散がより確実に防止される。

上記の実施例では、第３及び第４の流路２６及び２８の下端を図４に示すように第１の流路２２（流出路３４）と同心円状に開口させている。これの代わりに、図５に示すように、第３及び第４の流路２６及び２８を、第１の流路２０（流出口３４）の周りを同心状に延びる長方形としてもよいし、楕円形を含む長円形の形状としてもよい。この場合、流出口３４は、円形であってもよいし、長方形、長円形としてもよい。

また、図６に示すように、第４の流路２８を省略し、第３の流路２６を吸引源又は圧縮空気源に接続してもよい。

本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された趣旨を逸脱しない限り、種々に変更することができる。

１０噴射装置
１２ガラス基板
１４配線
１６断線箇所
２０，２４，２６，２８流路
２２合流部
３５金属微粒子
３２流入口
３４流出口
３６，３８，４０パイプ
４２，４４，４６，４８，５０，５２ノズル部材
５４穴
６０，６２，６４結合部材

米国特許公開ＵＳ２００６／０１７５４３１Ａ１

Claims

一方向へ延びる第１の流路であって、金属微粒子を含む第１の流体の流入口及び流出口をそれぞれ一端部及び他端部の側に有する第１の流路と、
第２の流体のための第２の流路であって、前記第１の流路の途中に前記第１の流路の周りから連通された第２の流路と、
前記第１の流路の他端部の側に形成され、前記流出口の周りを延びて前記流出口と同じ側に開口する第３の流路であって、吸引装置又は空気供給源に連結される連結部を有する第３の流路とを含む、金属微粒子の噴射装置。
前記第３の流路は、それぞれが前記第１の流路の他端部の側に形成された吸引路及び噴出路を含み、
前記吸引路及び噴出路のいずれか一方は、前記流出口の周りを延びると共に前記流出口と同じ側に開口する第１の開口を有し、
前記吸引路及び噴出路の他方は、前記第１の開口の周りを延びると共に前記流出口と同じ側に開口する第２の開口を有し、
前記連結部は、前記第１の開口に連通されかつ前記吸引装置及び前記空気供給源のいずれか一方に連結される第１の連結口と、前記第２の開口に連通されかつ前記吸引装置及び前記空気供給源の他方に連結される第２の連結口とを含む、請求項１に記載の噴射装置。
前記第３の流路は、前記第１の流路の他端部の側に形成された吸引路であって、前記流出口の周りを延びると共に前記流出口と同じ側に開口する第１の開口を有する吸引路と、前記第１の開口の周りを延びると共に前記流出口と同じ側に開口する第２の開口を有する噴出路とを含み、
前記連結部は、前記吸引路に設けられた第１の連結口であって、前記吸引装置に連結される第１の連結口と、前記噴出路に設けられた第２の連結口であって、前記空気供給源に連結される第２の連結口とを含む、請求項１及び２のいずれか１項に記載の噴射装置。
一方向へ延びる第１の流路であって、金属微粒子を含む第１の流体の流入口及び噴射口をそれぞれ一端部及び他端部の側に有する第１の流路と、
第２の流体のための第２の流路であって、前記第１の流路の途中に前記第１の流路の周りから連通された第２の流路と、
前記第１の流路の他端部の側に形成された吸引路であって、前記噴射口の周りを延びると共に前記流出口と同じ側に開口する第１の開口と、吸引装置に連結される第１の連結口とを有する吸引路と、
前記第１の開口の周りを延びると共に前記流出口と同じ側に開口する第２の開口を有する噴出路であって、空気供給装置に連結される第２の連結口を有する噴出路とを含む、金属微粒子の噴射装置。
前記第２の流路は、前記第２の流体の供給源に連通される流入ポートと、該流入ポートに連通されて、前記第１の流路の周りから該第１の流路に連通する截頭円錐形の流路部を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の噴射装置。
前記第１の流路のうち、前記流出口及びその付近の直径寸法は、前記流入口付近の直径寸法より小さい、請求項１から５のいずれか１項に記載の噴射装置。
前記流出口は、円形、長方形及び長円形から選択された１つの形状を有する、請求項１から６のいずれか１項に記載の噴射装置。
前記第１及び第２の開口は、前記流出口の周りを同心状に延びている、請求項３から７のいずれか１項に記載の噴射装置。
前記第１の流路は、第１のノズル部材と、該第１のノズル部材の周りにあって該第１のノズル部材の下流側に位置された第２のノズル部材と、該第２のノズル部材の下流側に位置された第３のノズル部材とにより形成されており、
前記第２の流路は、前記第１のノズル部材と、前記第２のノズル部材と、前記第１及び第２のノズル部材の周りに位置された第４のノズル部材とにより形成されており、
前記吸引路及び前記噴出路のいずれか一方は、前記第３のノズル部材と、該第３のノズル部材の周りに位置された第５のノズル部材とにより形成されており、
前記前記吸引路及び噴出路の他方は、前記第５のノズル部材と、該第５のノズル部材の周りに位置された第６のノズル部材とにより形成されている、請求項２から８のいずれか１項に記載の噴射装置。
前記第２のノズル部材は、前記第４のノズル部材内に位置しかつ前記第１のノズル部材の下部を受け入れた状態に前記第１のノズル部材の下流側に結合されており、
前記第３のノズル部材は、前記第２のノズル部材の下流側に結合されており、
前記第５のノズル部材は、前記第３のノズル部材の周りに位置する状態に、前記第３のノズル部材に結合されており、
前記第６のノズル部材は、前記第５のノズル部材の周りに位置する状態に、前記第５のノズル部材に結合されている、請求項９に記載の噴射装置。