JP2021017030A - ワーク貼合装置 - Google Patents
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Abstract
Description
第1チャンバと、
前記第1チャンバに装着され、前記第1チャンバの内部空間への加圧に伴い膨張するダイヤフラムと、
筒状をなし、一方の開口端が前記第1チャンバと対向し、他方の開口端が第1ワークの一部の領域を囲むように前記第1ワークと当接可能な第2チャンバと、を備え、
第2ワークは、前記ダイヤフラムよりも前記第1ワークに近い位置に装着され、前記内部空間への加圧に伴って前記ダイヤフラムが膨張したことに応じて、前記第1ワークの前記一部の領域内において貼り合わされる。
貼合シート23は、上チャンバ21に装着される。チャンバ駆動部27は、上チャンバ21と連結した駆動軸29を駆動することで、上チャンバ21を移動させる。
ダイヤフラム22は、膜状をなし、図2に示すように、その外周端部が上チャンバ21の開口側の端面に固定されている。ダイヤフラム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。
なお、ステージ部25aと第2ワークW2は、剥離可能な微粘着層(図示せず)を介して接着されていてもよい。また、ステージ部25aの内部に真空室(図示せず)を形成し、この真空室を真空源(図示せず)により真空とすることによって第2ワークW2をステージ部25aに吸着する構成を採用してもよい。
切替弁43aは、真空ポンプ41と内部空間21aとを接続する流路45aに設けられる。切替弁43aは、制御部40による制御の下で、流路45aを流体的に導通させた導通状態と、流路45aを遮断した遮断状態と、内部空間21aを大気に開放した開放状態との間で切り替える。流路45aは、例えば、上チャンバ21の移動に追従可能な蛇腹状のチューブを含んで構成される。なお、切替弁43aとは別に、内部空間21aを開放する開放弁を上チャンバ21に設けてもよい。
切替弁43bは、真空ポンプ41と閉空間31aとを接続する流路45bに設けられる。切替弁43bは、制御部40による制御の下で、流路45bを流体的に導通させた導通状態と、流路45bを遮断した遮断状態と、閉空間31aを大気に開放した開放状態との間で切り替える。流路45bは、例えば、下チャンバ31の移動に追従可能な蛇腹状のチューブを含んで構成される。なお、切替弁43bとは別に、閉空間31aを開放する開放弁を下チャンバ31に設けてもよい。
次に、主に図5に示すフローチャートを参照しつつ、制御部40により実行されるワーク貼り合わせ処理について説明する。ワーク貼り合わせ処理の開始時には、図3(a)に示すように、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に設置され、ワークステージ25の下面に第2ワークW2が装着される。第1ワークW1の第2ワークW2と対向する面と、第2ワークW2の第1ワークW1と対向する面のいずれかには、接着剤として、例えば、シート状のOCA(Optical Clear Adhesive)や液体状のOCR(Optical Clear Resin)等が設けられる。
このように位置合わせを行うことにより、第2ワークW2を、その中心から外周側へと順に第1ワークW1に貼り合わせることができる。
また、図4に示すように、ダイヤフラム22が膨張する過程で、仮に、ダイヤフラム22が波打った状態となったとしても、ワークステージ25のステージ部25aは波打った状態とならず、平板状を保つ。これによっても、第1ワークW1と第2ワークW2との間に空気が入り込むことが抑制される。
図6(a),(b)に示すように、ワーク貼合装置10は、ダイヤフラム22の膨張に伴って、第1ワークW1に向かうステージ部25aの移動(−Z方向への移動)を案内するガイド部20を備えていてもよい。
ガイド部20は、複数の案内ピン27aと、案内ピン27aが通過するピン通孔23cを有する複数のステージ固定部23bと、を備える。図7に示すように、ステージ固定部23bは、板状の金具であり、長方形板状のステージ部25aの側面部に固定される。本例では、一対のステージ固定部23bは、ステージ部25aの短手方向(X方向)からステージ部25aを挟み込むように配置される。各ステージ固定部23bは、ステージ部25aの長手方向(Y方向)における中央部に位置する。各ステージ固定部23bには、長手方向に並ぶ2つのピン通孔23cが形成される。ピン通孔23cは、ステージ固定部23bをその厚さ方向(Z方向)に貫通する貫通孔である。ピン通孔23cの孔径は、案内ピン27aの直径よりも大きく設定される。
この構成によれば、ステージ部25aの短手方向の両端部は案内ピン27aにより変形が拘束されるものの、ステージ部25aの長手方向の両端部は案内ピン27aにより変形が拘束されない。よって、ダイヤフラム22の膨張に伴いステージ部25aは長手方向に沿って撓むことが可能となり、第2ワークW2を中心位置C(図4)から外側へと順に第1ワークW1に貼り合わせることができる。このため、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。
以上では、第1ワークW1が+Z方向に向かって凸となる曲面形状である例を示したが、これに限られない。例えば、第1ワークW1は、−Z方向に向かって凸となる曲面形状(つまり、+Z側の面が凹曲面となる第1ワークW1)であってもよいし、XY平面と平行な面を有する平板形状であってもよい。また、第1ワークW1は、その一部分が湾曲した形状や、突出した形状を有していてもよい。上記に説明したワーク貼り合わせ手法により、第1ワークW1と第2ワークW2とを貼り合わせることができる限りにおいては、第1ワークW1及び第2ワークW2の材質、形状、及び大きさは任意である。
(1)以上に説明したワーク貼合装置10は、上チャンバ21(第1チャンバの一例)と、ダイヤフラム22と、下チャンバ31(第2チャンバの一例)と、を備える。ダイヤフラム22は、上チャンバ21に装着され、内部空間21aへの加圧に伴い膨張する。下チャンバ31は、筒状をなし、一方の開口端(+Z方向に向く開口端)が上チャンバ21と対向し、他方の開口端(−Z方向に向く開口端)が第1ワークW1の一部の領域Rを囲むように第1ワークW1と当接可能である。第2ワークW2は、ダイヤフラム22よりも第1ワークW1に近い位置に装着され、内部空間21aへの加圧に伴ってダイヤフラム22が膨張したことに応じて、第1ワークW1の一部の領域R内において貼り合わされる。
上記(1)の構成によれば、第1ワークW1の全てを下チャンバ31内に収容する必要がないため、下チャンバ31を必要最小限のサイズとすることができ、結果として、ワーク貼合装置10の大型化を抑制することができる。なお、下チャンバ31のサイズは、第1ワークW1における第2ワークW2を貼り合わせる領域に応じて、適宜定めればよい。
上記(2)の構成によれば、ダイヤフラム22が膨張する際に、図4に示すように、ダイヤフラム22が波打った状態となったとしても、第2ワークW2が装着されるワークステージ25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を抑制することができる。
上記(4)の構成によれば、ダイヤフラム22の膨張に伴い、ステージ支持部25bが弾性変形することにより、ステージ部25aが第1ワークW1に向かってスムーズに移動する。よって、ステージ部25aにより、第2ワークW2が第1ワークW1に確実に貼り合わされる。また、ステージ部25aは、ダイヤフラム22よりも弾性率が大きいため、膨張したダイヤフラム22に押された際に波打ってしまうことが抑制される。
上記(5)の構成によれば、上チャンバ21が閉じた際に、閉空間31aを良好な気密状態に保つことができる。
W1…第1ワーク、W2…第2ワーク
21…上チャンバ(第1チャンバの一例)、21a…内部空間
22…ダイヤフラム
25…ワークステージ(25a…ステージ部、25b…ステージ支持部)
27…チャンバ駆動部
31…下チャンバ(第2チャンバの一例)、31a…閉空間
33…弾性材、R…一部の領域
41…真空ポンプ、43a,43b…切替弁
40…制御部
60…位置合わせカメラ
Claims (5)
- 第1チャンバと、
前記第1チャンバに装着され、前記第1チャンバの内部空間への加圧に伴い膨張するダイヤフラムと、
筒状をなし、一方の開口端が前記第1チャンバと対向し、他方の開口端が第1ワークの一部の領域を囲むように前記第1ワークと当接可能な第2チャンバと、を備え、
第2ワークは、前記ダイヤフラムよりも前記第1ワークに近い位置に装着され、前記内部空間への加圧に伴って前記ダイヤフラムが膨張したことに応じて、前記第1ワークの前記一部の領域内において貼り合わされる、
ワーク貼合装置。 - 前記ダイヤフラムよりも前記第1ワークに近い位置に設けられ、前記第2ワークが装着されるワークステージを備え、
前記ワークステージは、前記内部空間への加圧に伴って膨張した前記ダイヤフラムに押されることによって、前記第2ワークを、前記第1ワークの前記一部の領域内において貼り合わせる、
請求項1に記載のワーク貼合装置。 - 前記第1チャンバと前記第2チャンバとは、相対的に移動可能に構成され、一方が他方に対して開閉可能であり、
前記第1チャンバと前記第2チャンバとが閉じた状態となると、前記第2チャンバ内には、前記ワークステージと前記第1ワークとに挟まれた閉空間が形成され、
前記内部空間と前記閉空間との各々の圧力を調整する圧力調整手段を備える、
請求項2に記載のワーク貼合装置。 - 前記ワークステージは、前記第2ワークが装着されるステージ部と、前記ステージ部を前記第1チャンバに対して弾性的に支持するステージ支持部と、を備え、
前記ステージ部は、前記ダイヤフラムよりも弾性率が大きい材質により形成される、
請求項2又は3に記載のワーク貼合装置。 - 前記第2チャンバにおける前記他方の開口端には、前記第1ワークと当接し、前記第1ワークとの間を気密する弾性材が設けられている、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載のワーク貼合装置。
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