JP2020157594A - Work bonding apparatus and mask - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワーク貼合装置及びマスクに関する。 The present invention relates to a work bonding device and a mask.
従来から、基板等の第１ワークにフィルム等の第２ワークを貼り合わせるワーク貼合装置が知られている。例えば、特許文献１に記載のワーク貼合装置は、空圧凹部を覆うダイヤフラム膜を有する可動チャンバ体と、可動チャンバ体に対向して位置する固定チャンバ体と、を備える。固定チャンバ体内には第１ワークが装着され、ダイヤフラム膜には第２ワークが装着される。そして、可動チャンバ体と固定チャンバ体により囲まれた空間と空圧凹部の内部空間が真空状態とされる。この状態から、空圧凹部の内部空間が真空状態から大気圧に急減に加圧されることにより、ダイヤフラム膜が第１ワークに向かって膨張し、第２ワークが第１ワークに押し付けられる。これにより、第２ワークが第１ワークに貼り合わされる。 Conventionally, a work bonding device for bonding a second work such as a film to a first work such as a substrate has been known. For example, the work bonding device described in Patent Document 1 includes a movable chamber body having a diaphragm film covering a pneumatic recess, and a fixed chamber body located facing the movable chamber body. The first work is mounted inside the fixed chamber, and the second work is mounted on the diaphragm membrane. Then, the space surrounded by the movable chamber body and the fixed chamber body and the internal space of the pneumatic recess are evacuated. From this state, the internal space of the pneumatic recess is rapidly reduced from the vacuum state to the atmospheric pressure, so that the diaphragm film expands toward the first work and the second work is pressed against the first work. As a result, the second work is attached to the first work.
第２ワークは、その中心位置から外側に向かって順に第１ワークに貼り合わされることが理想であり、これにより、第１ワークと第２ワークの間に空気が入り込むことが抑制される。しかしながら、上記特許文献１の構成においては、空圧凹部の内部空間は真空状態から大気圧となるように加圧されるため、ダイヤフラム膜は急激に膨張する。このため、ダイヤフラム膜により第２ワークが押される位置及び範囲を規定することが困難であった。例えば、図６に模式的に示すように、膨張する過程でダイヤフラム膜１２２が波打つと、ダイヤフラム膜１２２は第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２にて第２ワークＷ２を第１ワークＷ１に向けて押す。この場合、第２ワークＷ２が第１ワークＷ１に対して撓んだ状態となり、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２の間に空気が入り込むおそれがあった。 Ideally, the second work is attached to the first work in order from the center position to the outside, whereby air is suppressed from entering between the first work and the second work. However, in the configuration of Patent Document 1, since the internal space of the pneumatic recess is pressurized from the vacuum state to the atmospheric pressure, the diaphragm membrane rapidly expands. Therefore, it is difficult to define the position and range in which the second work is pushed by the diaphragm film. For example, as schematically shown in FIG. 6, when the diaphragm film 122 undulates in the process of expansion, the diaphragm film 122 directs the second work W2 toward the first work W1 at the first position P1 and the second position P2. Push. In this case, the second work W2 is in a bent state with respect to the first work W1, and there is a risk that air may enter between the first work W1 and the second work W2.
本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、第１ワークと第２ワークの間に空気が入り込むことを抑制できるワーク貼合装置及びマスクを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a work bonding device and a mask capable of suppressing air from entering between the first work and the second work.
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るワーク貼合装置は、第１内部空間を有する第１チャンバと、第１ワークが設置される第２内部空間を有し、前記第１チャンバと対向する位置に設けられる第２チャンバと、前記第１内部空間を閉じるように前記第１チャンバに装着され、前記第１内部空間の加圧に伴い膨張することにより第２ワークを前記第１ワークに向けて押すダイヤフラム膜と、前記ダイヤフラム膜と前記第２ワークの間に設けられるマスクと、を備え、前記マスクは、前記第２ワークに対向する位置に形成され、膨張した前記ダイヤフラム膜が通過する開口孔部を有する。 In order to achieve the above object, the work bonding device according to the first aspect of the present invention has a first chamber having a first internal space and a second internal space in which the first work is installed. A second chamber provided at a position facing the first chamber and a second chamber are mounted on the first chamber so as to close the first internal space, and the second work is expanded by pressurizing the first internal space. A diaphragm film pushed toward the first work and a mask provided between the diaphragm film and the second work are provided, and the mask is formed at a position facing the second work and is expanded. It has an opening through which the membrane passes.
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係るマスクは、第１内部空間を有する第１チャンバと、第１ワークが設置される第２内部空間を有し、前記第１チャンバと対向する位置に設けられる第２チャンバと、前記第１内部空間を閉じるように前記第１チャンバに装着され、前記第１内部空間の加圧に伴い膨張することにより第２ワークを前記第１ワークに向けて押すダイヤフラム膜と、を備えるワーク貼合装置に装着され、前記ダイヤフラム膜と前記第２ワークの間に設けられるマスクであって、前記第２ワークに対向する位置に形成され、膨張した前記ダイヤフラム膜が通過する開口孔部を有する。 In order to achieve the above object, the mask according to the second aspect of the present invention has a first chamber having a first internal space and a second internal space in which the first work is installed, and the first chamber and the first chamber. The second work is attached to the first chamber so as to close the second chamber provided at opposite positions and the first internal space, and the second work is expanded by pressurizing the first internal space to make the first work. It is a mask provided between the diaphragm film and the second work, which is attached to a work bonding device including a diaphragm film pushed toward the second work, and is formed and expanded at a position facing the second work. It has an opening through which the diaphragm membrane passes.
本発明によれば、ワーク貼合装置及びマスクにおいて、第１ワークと第２ワークの間に空気が入り込むことを抑制できる。 According to the present invention, in the work bonding device and the mask, it is possible to prevent air from entering between the first work and the second work.
（第１の実施形態）
本発明に係るワーク貼合装置の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、ワーク貼合装置１０は、第２ワークＷ２を第１ワークＷ１に貼り付ける２層真空チャンバ方式の装置である。ワーク貼合装置１０は、上チャンバ２１と、下チャンバ３１と、ダイヤフラム膜２２と、マスクシャッター装置２９と、ワーク支持台３２と、制御部４０と、真空ポンプ４１と、チャンバ駆動部４２と、切替弁４３ａ，４３ｂと、開放弁４３ｃと、を備える。
(First Embodiment)
The first embodiment of the work bonding apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the work bonding device 10 is a two-layer vacuum chamber type device for bonding the second work W2 to the first work W1. The work bonding device 10 includes an upper chamber 21, a lower chamber 31, a diaphragm film 22, a mask shutter device 29, a work support 32, a control unit 40, a vacuum pump 41, a chamber drive unit 42, and the like. It includes switching valves 43a and 43b and an open valve 43c.
下チャンバ３１は上チャンバ２１に向けて開口する箱状をなす。下チャンバ３１は、上チャンバ２１が閉じられることにより密閉された空間となる内部空間３１ａを有する。
ワーク支持台３２は、内部空間３１ａの内底面に固定される板状をなす。ワーク支持台３２の上面には第１ワークＷ１が装着される。
The lower chamber 31 has a box shape that opens toward the upper chamber 21. The lower chamber 31 has an internal space 31a that becomes a closed space when the upper chamber 21 is closed.
The work support base 32 has a plate shape fixed to the inner bottom surface of the internal space 31a. The first work W1 is mounted on the upper surface of the work support base 32.
上チャンバ２１は下チャンバ３１に向けて開口する箱状をなす。上チャンバ２１の開口側の端面にはダイヤフラム膜２２の外周縁部が固定されている。ダイヤフラム膜２２により上チャンバ２１の内部空間２１ａが密閉される。ダイヤフラム膜２２は、上チャンバ２１の内部空間２１ａが加圧されることにより弾性変形する弾性体、例えばゴム等の超弾性体からなる。 The upper chamber 21 has a box shape that opens toward the lower chamber 31. The outer peripheral edge of the diaphragm film 22 is fixed to the end surface of the upper chamber 21 on the opening side. The internal space 21a of the upper chamber 21 is sealed by the diaphragm film 22. The diaphragm film 22 is made of an elastic body that elastically deforms when the internal space 21a of the upper chamber 21 is pressurized, for example, a super-elastic body such as rubber.
図１に示すように、チャンバ駆動部４２は、制御部４０による制御のもと、上チャンバ２１を下チャンバ３１に対して接近又は離間するように移動させる。チャンバ駆動部４２は、例えば、油圧又は空気圧で動作するシリンダである。 As shown in FIG. 1, the chamber drive unit 42 moves the upper chamber 21 so as to approach or separate from the lower chamber 31 under the control of the control unit 40. The chamber drive unit 42 is, for example, a cylinder that operates hydraulically or pneumatically.
開放弁４３ｃは、上チャンバ２１に設けられ、制御部４０による制御のもと開かれることにより上チャンバ２１の内部空間２１ａを大気圧とする。
切替弁４３ａは、真空ポンプ４１と上チャンバ２１の内部空間２１ａの間を接続する流路４５ａに設けられる。切替弁４３ａは、制御部４０による制御のもと、流路４５ａを導通させた開状態と流路４５ａを遮断させた閉状態の間で切り替わる。
切替弁４３ｂは、真空ポンプ４１と下チャンバ３１の内部空間３１ａの間を接続する流路４５ｂに設けられる。切替弁４３ｂは、制御部４０による制御のもと、流路４５ｂを流体的に導通させた開状態と流路４５ｂを流体的に遮断させた閉状態の間で切り替わる。
真空ポンプ４１は、制御部４０による制御のもと動作し、上チャンバ２１の内部空間２１ａ及び下チャンバ３１の内部空間３１ａの少なくとも何れかを真空状態とする。
The release valve 43c is provided in the upper chamber 21 and is opened under the control of the control unit 40 to make the internal space 21a of the upper chamber 21 atmospheric pressure.
The switching valve 43a is provided in the flow path 45a connecting between the vacuum pump 41 and the internal space 21a of the upper chamber 21. Under the control of the control unit 40, the switching valve 43a switches between an open state in which the flow path 45a is conducted and a closed state in which the flow path 45a is blocked.
The switching valve 43b is provided in the flow path 45b connecting between the vacuum pump 41 and the internal space 31a of the lower chamber 31. Under the control of the control unit 40, the switching valve 43b switches between an open state in which the flow path 45b is fluidly conducted and a closed state in which the flow path 45b is fluidly cut off.
The vacuum pump 41 operates under the control of the control unit 40, and makes at least one of the internal space 21a of the upper chamber 21 and the internal space 31a of the lower chamber 31 in a vacuum state.
制御部４０は、マスクシャッター装置２９、チャンバ駆動部４２、真空ポンプ４１、切替弁４３ａ，４３ｂ及び開放弁４３ｃを制御する。制御部４０は、制御処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵの動作プログラム等が記憶されるＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵのワークエリアとして利用されるＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える。 The control unit 40 controls the mask shutter device 29, the chamber drive unit 42, the vacuum pump 41, the switching valves 43a and 43b, and the release valve 43c. The control unit 40 includes a CPU (Central Processing Unit) that executes control processing, a ROM (Read Only Memory) that stores CPU operation programs, and a RAM (Random Access Memory) that is used as a work area of the CPU. ..
図１に示すように、マスクシャッター装置２９は、マスク２８と、シリンダ２５ａ，２５ｂと、出力軸２８ｆ，２８ｇと、軸支持部２６ａ，２６ｂと、固定部２７と、を備える。 As shown in FIG. 1, the mask shutter device 29 includes a mask 28, cylinders 25a and 25b, output shafts 28f and 28g, shaft support portions 26a and 26b, and a fixing portion 27.
図１及び図３に示すように、マスク２８は、ダイヤフラム膜２２と第２ワークＷ２の間に設けられ、膨張するダイヤフラム膜２２が第２ワークＷ２に接触する位置及び範囲を規定する機能を有する。マスク２８は既存の貼合装置に後付け可能である。マスク２８は、ダイヤフラム膜２２の膨張により変形しない材質及び形状で形成されている。マスク２８は第２ワークＷ２に対向する開口孔部２８ｅを有する枠状をなす。開口孔部２８ｅはマスク２８の中心位置Ｃに形成される。開口孔部２８ｅの中心位置Ｃは第２ワークＷ２の中心位置Ｃに一致する。開口孔部２８ｅの周縁部は、図１の下方向に向かうにつれて開口孔部２８ｅの中心位置Ｃに近づくように傾斜する傾斜面２８ｄを有する。傾斜面２８ｄは、マスク２８が開かれる際にダイヤフラム膜２２を第２ワークＷ２にスムーズに接触させる機能を有する。
図３に示すように、開口孔部２８ｅは、第２ワークＷ２よりも小さいサイズで第２ワークＷ２と同一の縦横比（図３の左右方向の長さと上下方向の長さの比）を有する。本例では、開口孔部２８ｅは第２ワークＷ２と相似形をなす。例えば、マスク２８、開口孔部２８ｅ及び第２ワークＷ２は長方形状をなす。マスク２８は、第１片部２８ａ及び第２片部２８ｂに分割される。第１片部２８ａ及び第２片部２８ｂは、それぞれ同一の凹字形状に形成され、互いに対向するようにＸ方向（図３の左右方向）に並べられる。第１片部２８ａ及び第２片部２８ｂの境界線２８ｃは、マスク２８のＸ方向の中央に位置し、Ｙ方向（図３の上下方向）に延びる。マスク２８が開かれたとき第１片部２８ａ及び第２片部２８ｂは離間し、マスク２８が閉じられたとき第１片部２８ａ及び第２片部２８ｂは接触する。
As shown in FIGS. 1 and 3, the mask 28 is provided between the diaphragm film 22 and the second work W2, and has a function of defining a position and a range in which the expanding diaphragm film 22 contacts the second work W2. .. The mask 28 can be retrofitted to an existing bonding device. The mask 28 is made of a material and shape that is not deformed by the expansion of the diaphragm film 22. The mask 28 has a frame shape having an opening hole 28e facing the second work W2. The opening hole 28e is formed at the center position C of the mask 28. The center position C of the opening hole 28e coincides with the center position C of the second work W2. The peripheral edge of the opening hole 28e has an inclined surface 28d that inclines toward the center position C of the opening hole 28e as it goes downward in FIG. The inclined surface 28d has a function of smoothly bringing the diaphragm film 22 into contact with the second work W2 when the mask 28 is opened.
As shown in FIG. 3, the opening hole 28e has a size smaller than that of the second work W2 and has the same aspect ratio as the second work W2 (ratio of the length in the horizontal direction to the length in the vertical direction in FIG. 3). .. In this example, the opening hole 28e has a similar shape to the second work W2. For example, the mask 28, the opening hole 28e, and the second work W2 have a rectangular shape. The mask 28 is divided into a first piece 28a and a second piece 28b. The first piece portion 28a and the second piece portion 28b are each formed in the same concave shape, and are arranged in the X direction (left-right direction in FIG. 3) so as to face each other. The boundary line 28c of the first piece portion 28a and the second piece portion 28b is located at the center of the mask 28 in the X direction and extends in the Y direction (vertical direction in FIG. 3). When the mask 28 is opened, the first piece 28a and the second piece 28b are separated from each other, and when the mask 28 is closed, the first piece 28a and the second piece 28b are in contact with each other.
図１に示すように、シリンダ２５ａ，２５ｂは、下チャンバ３１の外部に設けられ、制御部４０による制御のもとマスク２８を開閉する。シリンダ２５ａは出力軸２８ｇを介してマスク２８の第１片部２８ａに接続される。シリンダ２５ｂは出力軸２８ｆを介してマスク２８の第２片部２８ｂに接続される。
シリンダ２５ａは、制御部４０による制御のもと、第１片部２８ａをＸ方向に移動させる。シリンダ２５ｂは、制御部４０による制御のもと、第２片部２８ｂをＸ方向に移動させる。
As shown in FIG. 1, the cylinders 25a and 25b are provided outside the lower chamber 31 and open and close the mask 28 under the control of the control unit 40. The cylinder 25a is connected to the first piece 28a of the mask 28 via the output shaft 28g. The cylinder 25b is connected to the second piece 28b of the mask 28 via the output shaft 28f.
The cylinder 25a moves the first piece 28a in the X direction under the control of the control unit 40. The cylinder 25b moves the second piece 28b in the X direction under the control of the control unit 40.
固定部２７は、下チャンバ３１の開口側の端面に固定される環状の金具である。固定部２７は、出力軸２８ｆ，２８ｇが通過する孔部２７ａと、ダイヤフラム膜２２の下面外周縁部を支持する支持面２７ｂと、第１片部２８ａ及び第２片部２８ｂが第２ワークＷ２から離れたときに入り込む凹部２７ｃと、を備える。支持面２７ｂにおける中心位置Ｃ側の周縁面は、下方向に向かうにつれて中心位置Ｃに近づく傾斜面を有する。支持面２７ｂはマスク２８の上面に連続する。支持面２７ｂとマスク２８の上面は、ダイヤフラム膜２２のうち開口孔部２８ｅに対向しない領域を支持する。
軸支持部２６ａ，２６ｂは、固定部２７における支持面２７ｂの下方向に固定され、それぞれ出力軸２８ｆ，２８ｇを支持する。
The fixing portion 27 is an annular metal fitting fixed to the end surface of the lower chamber 31 on the opening side. The fixing portion 27 includes a hole portion 27a through which the output shafts 28f and 28g pass, a support surface 27b that supports the outer peripheral edge portion of the lower surface of the diaphragm film 22, and a second piece portion 28a and a second piece portion 28b that form a second work W2. It is provided with a recess 27c that enters when it is separated from the above. The peripheral surface of the support surface 27b on the center position C side has an inclined surface that approaches the center position C as it goes downward. The support surface 27b is continuous with the upper surface of the mask 28. The support surface 27b and the upper surface of the mask 28 support a region of the diaphragm film 22 that does not face the opening hole 28e.
The shaft support portions 26a and 26b are fixed downward on the support surface 27b of the fixing portion 27, and support the output shafts 28f and 28g, respectively.
次に、ワーク貼合装置１０の作用について説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、マスク２８が開かれ、かつ上チャンバ２１が下チャンバ３１に対して開いた状態で、第１ワークＷ１がワーク支持台３２の上面に設置され、第１ワークＷ１の上面に第２ワークＷ２が設置される。第１ワークＷ１と第２ワークＷ２の間には接着剤、例えば、シート状のＯＣＡ（Optical Clear Adhesive）や液体状のＯＣＲ（Optical Clear Resin）が設けられる。
Next, the operation of the work bonding device 10 will be described.
First, as shown in FIG. 2A, the first work W1 is installed on the upper surface of the work support base 32 in a state where the mask 28 is opened and the upper chamber 21 is open with respect to the lower chamber 31. The second work W2 is installed on the upper surface of the first work W1. An adhesive, for example, a sheet-shaped OCA (Optical Clear Adhesive) or a liquid-shaped OCR (Optical Clear Resin) is provided between the first work W1 and the second work W2.
次に、図１に示すように、制御部４０は、チャンバ駆動部４２を介して上チャンバ２１を下チャンバ３１に対して閉じるとともに、シリンダ２５ａ，２５ｂを介してマスク２８を閉じる。そして、制御部４０は、切替弁４３ａ，４３ｂを開状態とし、真空ポンプ４１を動作させる。これにより、下チャンバ３１の内部空間３１ａと上チャンバ２１の内部空間２１ａが真空状態となる。この状態において、制御部４０は、切替弁４３ａを閉じ、開放弁４３ｃを開くことにより上チャンバ２１の内部空間２１ａを大気圧まで加圧する。これにより、図２（ｂ）に示すように、ダイヤフラム膜２２はマスク２８の開口孔部２８ｅを通って第１ワークＷ１に向かって膨張し、第２ワークＷ２を第１ワークＷ１に向けて押し付ける。この際、図２（ｂ）の破線で示すように、ダイヤフラム膜２２は中心位置Ｃから外側に向かって順に第２ワークＷ２に接触していく。よって、第２ワークＷ２の中央部が第２ワークＷ２の外周側よりも先に第１ワークＷ１に接着される。これにより、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２の間に空気が入り込むことが抑制される。また、マスク２８により、膨張するダイヤフラム膜２２が第２ワークＷ２に接触する位置及び範囲が規定され、ダイヤフラム膜２２が波打って第２ワークＷ２に接触することが抑制される。 Next, as shown in FIG. 1, the control unit 40 closes the upper chamber 21 with respect to the lower chamber 31 via the chamber drive unit 42, and closes the mask 28 via the cylinders 25a and 25b. Then, the control unit 40 opens the switching valves 43a and 43b and operates the vacuum pump 41. As a result, the internal space 31a of the lower chamber 31 and the internal space 21a of the upper chamber 21 are in a vacuum state. In this state, the control unit 40 closes the switching valve 43a and opens the opening valve 43c to pressurize the internal space 21a of the upper chamber 21 to atmospheric pressure. As a result, as shown in FIG. 2B, the diaphragm film 22 expands toward the first work W1 through the opening hole 28e of the mask 28, and presses the second work W2 toward the first work W1. .. At this time, as shown by the broken line in FIG. 2B, the diaphragm film 22 comes into contact with the second work W2 in order from the center position C to the outside. Therefore, the central portion of the second work W2 is adhered to the first work W1 before the outer peripheral side of the second work W2. As a result, air is suppressed from entering between the first work W1 and the second work W2. Further, the mask 28 defines the position and range in which the expanding diaphragm film 22 contacts the second work W2, and prevents the diaphragm film 22 from waving and contacting the second work W2.
ダイヤフラム膜２２がマスク２８の開口孔部２８ｅに対向する全範囲に接触すると、制御部４０は、シリンダ２５ａ，２５ｂを介して、図２（ｃ）に示すように、マスク２８を開く。このとき、第１片部２８ａ及び第２片部２８ｂはＸ方向において第２ワークＷ２から離間し、固定部２７の凹部２７ｃに退避する。この際の第１片部２８ａ及び第２片部２８ｂの移動速度と移動開始タイミングは、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。第１片部２８ａ及び第２片部２８ｂが第２ワークＷ２から退避することにより、ダイヤフラム膜２２はＸ方向の外側に向かって第２ワークＷ２に接触していき、第２ワークＷ２のＸ方向の外側を第１ワークＷ１に押し付ける。これにより、第２ワークＷ２の第１ワークＷ１に対する貼り合わせが完了する。 When the diaphragm film 22 comes into contact with the entire range of the mask 28 facing the opening hole 28e, the control unit 40 opens the mask 28 via the cylinders 25a and 25b, as shown in FIG. 2C. At this time, the first piece portion 28a and the second piece portion 28b are separated from the second work W2 in the X direction and retracted into the recess 27c of the fixing portion 27. At this time, the moving speed and the moving start timing of the first piece 28a and the second piece 28b may be the same as or different from each other. When the first piece 28a and the second piece 28b are retracted from the second work W2, the diaphragm film 22 comes into contact with the second work W2 toward the outside in the X direction, and the second work W2 is in the X direction. Press the outside of the first work W1 against the first work W1. As a result, the bonding of the second work W2 to the first work W1 is completed.
第２ワークＷ２と第１ワークＷ１の貼り合わせが完了した後、制御部４０は、内部空間３１ａも大気圧として、上チャンバ２１を下チャンバ３１に対して開く。これにより、第２ワークＷ２が貼り合わされた第１ワークＷ１は下チャンバ３１から取り出し可能となる。
なお、本実施形態において、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２は、長方形状及び正方形を含む多角形板状、円板状又は楕円板状等の何れの形状であってもよい。
また、第１ワークＷ１は、例えば、液晶基板、プラズマディスプレイ基板又は太陽電池モジュール基板等である。第２ワークＷ２は、例えば、静電防止用、反射防止用等の各種機能性フィルムである。
After the bonding of the second work W2 and the first work W1 is completed, the control unit 40 opens the upper chamber 21 with respect to the lower chamber 31 with the internal space 31a also at atmospheric pressure. As a result, the first work W1 to which the second work W2 is bonded can be taken out from the lower chamber 31.
In the present embodiment, the first work W1 and the second work W2 may have any shape such as a polygonal plate including a rectangle and a square, a disk, or an ellipse.
Further, the first work W1 is, for example, a liquid crystal substrate, a plasma display substrate, a solar cell module substrate, or the like. The second work W2 is, for example, various functional films for antistatic and antireflection.
（効果）
以上、説明した第１の実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）ワーク貼合装置１０は、第１内部空間の一例である内部空間２１ａを有する第１チャンバの一例である上チャンバ２１と、第１ワークＷ１が設置される第２内部空間の一例である内部空間３１ａを有し、上チャンバ２１と対向する位置に設けられる第２チャンバの一例である下チャンバ３１と、内部空間２１ａを閉じるように上チャンバ２１に装着され、内部空間２１ａの加圧に伴い膨張することにより第２ワークＷ２を第１ワークＷ１に向けて押すダイヤフラム膜２２と、ダイヤフラム膜２２と第２ワークＷ２の間に設けられるマスク２８と、を備える。マスク２８は、第２ワークＷ２に対向する位置に形成され、膨張したダイヤフラム膜２２が通過する開口孔部２８ｅを有する。
この構成によれば、マスク２８によりダイヤフラム膜２２が第２ワークＷ２を押す位置及び範囲が規定される。これにより、膨張したダイヤフラム膜２２が波打った状態で第２ワークＷ２を押すことが抑制される。また、第２ワークＷ２の中央部が第２ワークＷ２の外周側よりも先に第１ワークＷ１に接着される。よって、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２の間に空気が入り込むことが抑制される。
(effect)
According to the first embodiment described above, the following effects are obtained.
(1) The work bonding device 10 is an example of an upper chamber 21 which is an example of a first chamber having an internal space 21a which is an example of a first internal space and an example of a second internal space where the first work W1 is installed. The lower chamber 31, which is an example of the second chamber having a certain internal space 31a and provided at a position facing the upper chamber 21, and the lower chamber 31 which is attached to the upper chamber 21 so as to close the internal space 21a, pressurize the internal space 21a. It includes a diaphragm film 22 that pushes the second work W2 toward the first work W1 by expanding along with the diaphragm film 22, and a mask 28 provided between the diaphragm film 22 and the second work W2. The mask 28 is formed at a position facing the second work W2 and has an opening hole 28e through which the expanded diaphragm film 22 passes.
According to this configuration, the mask 28 defines the position and range in which the diaphragm film 22 pushes the second work W2. As a result, pushing the second work W2 in a wavy state of the expanded diaphragm film 22 is suppressed. Further, the central portion of the second work W2 is adhered to the first work W1 before the outer peripheral side of the second work W2. Therefore, it is possible to prevent air from entering between the first work W1 and the second work W2.
（２）開口孔部２８ｅは、第２ワークＷ２よりも小さい面積で、第２ワークＷ２と同一の縦横比を有する。
この構成によれば、開口孔部２８ｅは第２ワークＷ２よりも小さい面積である。このため、マスク２８の開口孔部２８ｅを通過したダイヤフラム膜２２が第２ワークＷ２の中央部を押す。よって、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２の間に空気が入り込むことが抑制される。
また、開口孔部２８ｅは第２ワークＷ２と同一の縦横比を有する。このため、マスク２８の開口孔部２８ｅを通過したダイヤフラム膜２２はバランス良く第２ワークＷ２を押すことができる。
(2) The opening hole portion 28e has an area smaller than that of the second work W2 and has the same aspect ratio as the second work W2.
According to this configuration, the opening hole 28e has a smaller area than the second work W2. Therefore, the diaphragm film 22 that has passed through the opening hole 28e of the mask 28 pushes the central portion of the second work W2. Therefore, it is possible to prevent air from entering between the first work W1 and the second work W2.
Further, the opening hole portion 28e has the same aspect ratio as the second work W2. Therefore, the diaphragm film 22 that has passed through the opening hole 28e of the mask 28 can push the second work W2 in a well-balanced manner.
（３）マスク２８は第１片部２８ａ及び第２片部２８ｂに分割される。ワーク貼合装置１０は、ダイヤフラム膜２２が膨張した状態から第１片部２８ａ及び第２片部２８ｂを互いに離れるように移動させるマスク駆動部の一例であるシリンダ２５ａ，２５ｂを備える。
この構成によれば、第１片部２８ａ及び第２片部２８ｂは、ダイヤフラム膜２２が膨張した状態から互いに離れるように移動する。第１片部２８ａ及び第２片部２８ｂが互いに離れるように移動するにつれて、ダイヤフラム膜２２は外側に向かって第２ワークＷ２を第１ワークＷ１に押し付けていく。よって、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２の間に空気が入り込むことが抑制される。
(3) The mask 28 is divided into a first piece 28a and a second piece 28b. The work bonding device 10 includes cylinders 25a and 25b, which are examples of mask driving units that move the first piece 28a and the second piece 28b away from each other from the expanded state of the diaphragm film 22.
According to this configuration, the first piece 28a and the second piece 28b move away from each other from the expanded state of the diaphragm film 22. As the first piece 28a and the second piece 28b move away from each other, the diaphragm film 22 presses the second work W2 outward against the first work W1. Therefore, it is possible to prevent air from entering between the first work W1 and the second work W2.
（第２の実施形態）
本発明に係るワーク貼合装置の第２の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態では、マスクが分割されておらず、マスクが開閉しない点が上記第１の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the work bonding device according to the present invention will be described with reference to the drawings. The present embodiment differs from the first embodiment in that the mask is not divided and the mask does not open and close. Hereinafter, the differences from the first embodiment will be mainly described.
図４（ａ）に示すように、マスク１２８は、開口孔部１２８ｅを有する一体の枠板状をなす。マスク１２８は、ダイヤフラム膜２２の下側であって、上チャンバ２１の開口側の端面に固定されている。
本実施形態では、第１の実施形態におけるシリンダ２５ａ，２５ｂ、出力軸２８ｆ，２８ｇ、軸支持部２６ａ，２６ｂ及び固定部２７は省略されている。
As shown in FIG. 4A, the mask 128 has an integral frame plate shape having an opening hole 128e. The mask 128 is on the lower side of the diaphragm film 22 and is fixed to the end face on the opening side of the upper chamber 21.
In the present embodiment, the cylinders 25a and 25b, the output shafts 28f and 28g, the shaft support portions 26a and 26b and the fixing portion 27 in the first embodiment are omitted.
本実施形態の作用について説明する。図４（ａ），（ｂ）に示すように、ワーク支持台３２に第１ワークＷ１と第２ワークＷ２が設置された状態で、上チャンバ２１が下チャンバ３１に対して閉じる。そして、上記第１の実施形態と同様に、上チャンバ２１の内部空間２１ａが加圧されると、図４（ｃ）に示すように、膨張するダイヤフラム膜２２はマスク１２８の開口孔部１２８ｅを通って第１ワークＷ１に向かって膨張し、第２ワークＷ２を第１ワークＷ１に向けて押し付ける。この際、図４（ｃ）の破線で示すように、ダイヤフラム膜２２は中心位置Ｃから外側に向かって第２ワークＷ２に接触していく。これにより、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２の間に空気が入り込むことが抑制される。 The operation of this embodiment will be described. As shown in FIGS. 4A and 4B, the upper chamber 21 is closed with respect to the lower chamber 31 in a state where the first work W1 and the second work W2 are installed on the work support base 32. Then, as in the first embodiment, when the internal space 21a of the upper chamber 21 is pressurized, as shown in FIG. 4C, the expanding diaphragm film 22 opens the opening hole 128e of the mask 128. It expands toward the first work W1 through the passage and presses the second work W2 toward the first work W1. At this time, as shown by the broken line in FIG. 4C, the diaphragm film 22 comes into contact with the second work W2 from the center position C toward the outside. As a result, air is suppressed from entering between the first work W1 and the second work W2.
（効果）
以上、説明した第２の実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）マスク１２８は、第２ワークＷ２に対向する位置に形成され、膨張したダイヤフラム膜２２が通過する開口孔部１２８ｅを有する。
この構成によれば、マスク１２８によりダイヤフラム膜２２が第２ワークＷ２を押す位置及び範囲が規定される。よって、上記第１の実施形態と同様に、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２の間に空気が入り込むことが抑制される。
(effect)
According to the second embodiment described above, the following effects are obtained.
(1) The mask 128 has an opening hole 128e formed at a position facing the second work W2 and through which the expanded diaphragm film 22 passes.
According to this configuration, the mask 128 defines the position and range in which the diaphragm film 22 pushes the second work W2. Therefore, as in the first embodiment, air is suppressed from entering between the first work W1 and the second work W2.
（第３の実施形態）
本発明に係るワーク貼合装置の第３の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態では、ダイヤフラム膜が直接に第２ワークを押さず、ワークステージを介して第２ワークを押す点が上記第１の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
(Third Embodiment)
A third embodiment of the work bonding device according to the present invention will be described with reference to the drawings. The present embodiment is different from the first embodiment in that the diaphragm film does not directly push the second work, but pushes the second work through the work stage. Hereinafter, the differences from the first embodiment will be mainly described.
図５（ａ）に示すように、ワークステージ６５はマスク１２８とワーク支持台３２の間に設けられる。ワークステージ６５の外周縁部はマスク１２８の下側において上チャンバ２１の開口側の端面に固定されている。ワークステージ６５は既存の貼合装置に後付け可能である。ワークステージ６５は、ダイヤフラム膜２２の膨張によってワーク支持台３２に近づく方向に押されることにより、第２ワークＷ２を第１ワークＷ１に貼り付ける。 As shown in FIG. 5A, the work stage 65 is provided between the mask 128 and the work support 32. The outer peripheral edge of the work stage 65 is fixed to the open end surface of the upper chamber 21 under the mask 128. The work stage 65 can be retrofitted to an existing bonding device. The work stage 65 attaches the second work W2 to the first work W1 by being pushed in a direction approaching the work support 32 by the expansion of the diaphragm film 22.
詳しくは、ワークステージ６５は、第２ワークＷ２が装着されるステージ部６３と、ステージ部６３を弾性的に上チャンバ２１に支持するステージ支持部６４と、を備える。例えば、ステージ部６３及びステージ支持部６４は弾性体、例えば、塩化ビニル、ゴム等により形成される。ステージ部６３及びステージ支持部６４は、同一の材質で形成されてもよいし、異なる材質で形成されてもよい。
また、図５（ａ）に示すように、ワーク支持台３２の上面には、Ｘ方向（図５の左右方向）において凹状に湾曲した底面を有する収容凹部３２ａが形成されている。収容凹部３２ａの底面には、底面に沿った曲板状の第１ワークＷ１が装着されている。
複数のピロー３３は、収容凹部３２ａをＸ方向に挟み込むようにワーク支持台３２の上面に配置される。図５（ｂ）に示すように、上チャンバ２１が下チャンバ３１に対して閉じたとき、複数のピロー３３は、ワークステージ６５に接触し、ワークステージ６５を下方向から支持する。
Specifically, the work stage 65 includes a stage portion 63 on which the second work W2 is mounted, and a stage support portion 64 that elastically supports the stage portion 63 on the upper chamber 21. For example, the stage portion 63 and the stage support portion 64 are formed of an elastic body such as vinyl chloride or rubber. The stage portion 63 and the stage support portion 64 may be formed of the same material or may be formed of different materials.
Further, as shown in FIG. 5A, an accommodating recess 32a having a concavely curved bottom surface in the X direction (left-right direction in FIG. 5) is formed on the upper surface of the work support base 32. A curved plate-shaped first work W1 along the bottom surface is mounted on the bottom surface of the accommodating recess 32a.
The plurality of pillows 33 are arranged on the upper surface of the work support base 32 so as to sandwich the accommodating recess 32a in the X direction. As shown in FIG. 5B, when the upper chamber 21 is closed with respect to the lower chamber 31, the plurality of pillows 33 come into contact with the work stage 65 and support the work stage 65 from below.
図５（ｂ）に示すように、膨張したダイヤフラム膜２２は、マスク１２８の開口孔部１２８ｅを通過して、ワークステージ６５のステージ部６３を第１ワークＷ１に向けて押す。これにより、ステージ部６３は凹状に撓み、第２ワークＷ２の中心位置Ｃが第１ワークＷ１の中心位置Ｃに接触する。このとき、ステージ部６３の曲率は第１ワークＷ１の曲率よりも大きくなる。この状態から、ダイヤフラム膜２２の膨張が進行すると、ステージ部６３の曲率が小さくなることにより、第２ワークＷ２が中心位置Ｃから外側に向けて第１ワークＷ１に貼り合わされる。
本実施形態におけるマスク１２８は、上記第１の実施形態と同様に、開閉可能に構成されてもよい。
As shown in FIG. 5B, the expanded diaphragm film 22 passes through the opening hole 128e of the mask 128 and pushes the stage portion 63 of the work stage 65 toward the first work W1. As a result, the stage portion 63 bends in a concave shape, and the center position C of the second work W2 comes into contact with the center position C of the first work W1. At this time, the curvature of the stage portion 63 becomes larger than the curvature of the first work W1. As the expansion of the diaphragm film 22 progresses from this state, the curvature of the stage portion 63 becomes smaller, so that the second work W2 is attached to the first work W1 from the center position C to the outside.
The mask 128 in the present embodiment may be configured to be openable and closable as in the first embodiment.
（効果）
以上、説明した第３の実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）ワーク貼合装置１０は、第２ワークＷ２が装着されるステージ部６３を有し、マスク１２８と第１ワークＷ１の間に設けられ、マスク１２８の開口孔部１２８ｅを通過したダイヤフラム膜２２により押されることにより第２ワークＷ２を第１ワークＷ１に貼り合わせるワークステージ６５を備える。
この構成によれば、ダイヤフラム膜２２が膨張する際に、ダイヤフラム膜２２が波打った状態となっても、第２ワークＷ２が装着されるステージ部６３が波打つことが抑制される。よって、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２の間に空気が入り込むことが抑制される。
(effect)
According to the third embodiment described above, the following effects are obtained.
(1) The work bonding device 10 has a stage portion 63 on which the second work W2 is mounted, is provided between the mask 128 and the first work W1, and has a diaphragm film that has passed through the opening hole 128e of the mask 128. A work stage 65 for attaching the second work W2 to the first work W1 by being pushed by 22 is provided.
According to this configuration, when the diaphragm film 22 expands, even if the diaphragm film 22 becomes wavy, the wavy stage portion 63 on which the second work W2 is mounted is suppressed. Therefore, it is possible to prevent air from entering between the first work W1 and the second work W2.
なお、本発明は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。以下に、変形の一例を説明する。 The present invention is not limited to the above embodiments and drawings. Changes (including deletion of components) can be made as appropriate without changing the gist of the present invention. An example of the modification will be described below.
（変形例）
上記各実施形態においては、マスク２８，１２８の開口孔部２８ｅ，１２８ｅは、第２ワークＷ２よりも小さい面積で形成されていたが、これに限らず、第２ワークＷ２よりも大きい面積で形成されてもよい。
また、マスク２８，１２８の開口孔部２８ｅ，１２８ｅは、第２ワークＷ２と同一の縦横比を有していたが、異なる縦横比を有していてもよい。
(Modification example)
In each of the above embodiments, the opening holes 28e and 128e of the masks 28 and 128 are formed in an area smaller than that of the second work W2, but are not limited to this and are formed in an area larger than that of the second work W2. May be done.
Further, the opening holes 28e and 128e of the masks 28 and 128 have the same aspect ratio as the second work W2, but may have different aspect ratios.
上記各実施形態においては、チャンバ駆動部４２は上チャンバ２１を移動させていたが、これに限らず、下チャンバ３１を移動させてもよい。 In each of the above embodiments, the chamber drive unit 42 has moved the upper chamber 21, but the present invention is not limited to this, and the lower chamber 31 may be moved.
上記各実施形態におけるマスク２８，１２８は、長方形板状であったが、これに限らず、正方形板状を含む多角形板状であってもよい。また、マスク２８，１２８は楕円を含む円板状に形成されてもよい。開口孔部２８ｅ，１２８ｅは、マスク１２８と同様に、正方形板状を含む多角形であってもよいし、楕円を含む円形であってもよい。また、開口孔部２８ｅ，１２８ｅはマスク２８，１２８の中心位置に形成されていたが、中心位置から離れた位置に形成されてもよい。 The masks 28 and 128 in each of the above embodiments have a rectangular plate shape, but are not limited to this, and may be a polygonal plate shape including a square plate shape. Further, the masks 28 and 128 may be formed in a disk shape including an ellipse. Like the mask 128, the opening holes 28e and 128e may be a polygon including a square plate or a circle including an ellipse. Further, although the opening holes 28e and 128e are formed at the center positions of the masks 28 and 128, they may be formed at a position away from the center position.
上記第１の実施形態においては、マスク２８は２つの片部２８ａ，２８ｂに分割されていたが、３つ以上の片部に分割されてもよい。例えば、片部の数をｎ個（ｎは自然数）とした場合、「３６０°／ｎ」にて算出される角度間隔で異なる方向に各片部を移動させる。また、マスク２８は、カメラのシャッターと同様の複数の羽根状の片部を備えていてもよい。 In the first embodiment, the mask 28 is divided into two pieces 28a and 28b, but the mask 28 may be divided into three or more pieces. For example, when the number of one piece is n (n is a natural number), each piece is moved in a different direction at an angle interval calculated by "360 ° / n". Further, the mask 28 may include a plurality of blade-shaped pieces similar to the shutter of the camera.
上記第１の実施形態においては、図２（ａ）に示すように、第２ワークＷ２は、第１ワークＷ１の上面に装着されていたが、これに限らず、マスク２８の下面に装着されてもよい。これと同様に、上記第２の実施形態において、第２ワークＷ２はマスク１２８の下面に装着されてもよい。 In the first embodiment, as shown in FIG. 2A, the second work W2 is mounted on the upper surface of the first work W1, but is not limited to this, and is mounted on the lower surface of the mask 28. You may. Similarly, in the second embodiment, the second work W2 may be mounted on the lower surface of the mask 128.
１０…ワーク貼合装置、２１…上チャンバ、２１ａ，３１ａ…内部空間、２２，１２２…ダイヤフラム膜、２５ａ，２５ｂ…シリンダ、２８，１２８…マスク、２８ａ…第１片部、２８ｂ…第２片部、２８ｄ…傾斜面、２８ｅ，１２８ｅ…開口孔部、２９…マスクシャッター装置、３１…下チャンバ、３２…ワーク支持台、３２ａ…収容凹部、３３…ピロー、４０…制御部、４１…真空ポンプ、４２…チャンバ駆動部、４３ａ，４３ｂ…切替弁、４３ｃ…開放弁、６３…ステージ部、６４…ステージ支持部、６５…ワークステージ、Ｃ…中心位置、Ｗ１…第１ワーク、Ｗ２…第２ワーク 10 ... Work bonding device, 21 ... Upper chamber, 21a, 31a ... Internal space, 22,122 ... Diaphragm film, 25a, 25b ... Cylinder, 28,128 ... Mask, 28a ... First piece, 28b ... Second piece Unit, 28d ... Inclined surface, 28e, 128e ... Opening hole, 29 ... Mask shutter device, 31 ... Lower chamber, 32 ... Work support, 32a ... Accommodating recess, 33 ... Pillow, 40 ... Control unit, 41 ... Vacuum pump , 42 ... Chamber drive unit, 43a, 43b ... Switching valve, 43c ... Open valve, 63 ... Stage unit, 64 ... Stage support unit, 65 ... Work stage, C ... Center position, W1 ... 1st work, W2 ... 2nd work
Claims (5)
第１ワークが設置される第２内部空間を有し、前記第１チャンバと対向する位置に設けられる第２チャンバと、
前記第１内部空間を閉じるように前記第１チャンバに装着され、前記第１内部空間の加圧に伴い膨張することにより第２ワークを前記第１ワークに向けて押すダイヤフラム膜と、
前記ダイヤフラム膜と前記第２ワークの間に設けられるマスクと、を備え、
前記マスクは、前記第２ワークに対向する位置に形成され、膨張した前記ダイヤフラム膜が通過する開口孔部を有する、
ワーク貼合装置。 A first chamber having a first interior space and
A second chamber having a second internal space in which the first work is installed and provided at a position facing the first chamber,
A diaphragm membrane that is mounted in the first chamber so as to close the first internal space and pushes the second work toward the first work by expanding with the pressurization of the first internal space.
A mask provided between the diaphragm film and the second work is provided.
The mask is formed at a position facing the second work and has an opening hole through which the expanded diaphragm film passes.
Work bonding device.
請求項１に記載のワーク貼合装置。 The opening hole has an area smaller than that of the second work and has the same aspect ratio as that of the second work.
The work bonding device according to claim 1.
前記ワーク貼合装置は、前記ダイヤフラム膜が膨張した状態から前記複数の片部を互いに離れるように移動させるマスク駆動部を備える、
請求項１又は２に記載のワーク貼合装置。 The mask is divided into multiple pieces
The work bonding device includes a mask driving unit that moves the plurality of pieces apart from each other from the expanded state of the diaphragm film.
The work bonding device according to claim 1 or 2.
請求項１から３の何れか１項に記載のワーク貼合装置。 The second work is provided by having a stage portion on which the second work is mounted, which is provided between the mask and the first work, and is pushed by the diaphragm film which has passed through the opening hole of the mask to push the second work. A work stage to be attached to the first work is provided.
The work bonding device according to any one of claims 1 to 3.
前記第２ワークに対向する位置に形成され、膨張した前記ダイヤフラム膜が通過する開口孔部を有する、
マスク。 Close the first chamber having the first internal space, the second chamber having the second internal space in which the first work is installed, and the second chamber provided at a position facing the first chamber, and the first internal space. It is mounted on the work bonding device including a diaphragm film which is mounted on the first chamber and expands with the pressurization of the first internal space to push the second work toward the first work. A mask provided between the diaphragm film and the second work.
It has an opening hole formed at a position facing the second work and through which the expanded diaphragm film passes.
mask.
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