JP5376299B2 - 溶融金属の充填具及びこれを備えた溶融金属の充填装置 - Google Patents

Description

本発明は、間隙を介して配置された一対のガラス基板の外周間隙に溶融金属を充填するための溶融金属の充填具及びこれを備えた溶融金属の充填装置に係わるものである。

図１４に、画像表示装置や複層ガラス（いわゆるペアガラス）を構成するガラスパネルを示す。ガラスパネルＰは、間隙ｋが形成されるように間隙保持部材Ｑ（例えばガラス球や樹脂球など）を介して主面Ｓ１とＳ２とが対向配置された一対のガラス基板ｗ１とｗ２と、このガラス基板ｗ１・ｗ２の間隙ｋの外周部分（以下外周間隙と言う。）において主面Ｓ１及びＳ２ともに接合され、この間隙ｋを封止する封止部ｎとを有している。この封止部ｎは、従来ガラスフリットにより形成されていたが、近年封止品質の向上という観点から例えばインジュームや半田などの低融点金属で形成することが提案されている。この低融点金属からなる封止部ｎを有するガラスパネルの製造方法の一例が、下記のように特許文献１に開示されている。

すなわち、特許文献１には、一対のガラス板間にスペーサ−を配設して間隙部を形成し、溶融した単一の金属材料を前記ガラス板の周縁部に充填して前記両ガラス板と前記金属材料とを直接接合し、前記間隙部を気密に封止するガラスパネルの製造方法における両ガラス間の間隙部に溶融した金属材料を供給する方法において、溶融した金属材料を前記間隙部に導くガイドが設置され、間隙部に少なくとも一部分が挿入されているガラスパネルの製造方法に係わる発明が記載されている。

WO００／５８２３４号公報（１３頁、２１行〜１４頁、８行）

本発明は、上記従来技術を鑑みてなされたものであり、従来技術に対し改善された溶融金属の充填具及びこれを用いた溶融金属の充填装置を提供することを目的としている。

本発明の一つの態様は、互いの主面が間隙を介し配置された一対のガラス基板（以下ガラス基板対と言う場合がある。）の外周縁に沿い移動させてその外周間隙に溶融金属を充填するための充填具であって、一方のガラス基板の主面と所定のギャップを介し対向する第１の平面と他方のガラス基板の主面と所定のギャップを介し対向する第２の平面とを有するとともに前記一対のガラス基板の外周間隙に挿入可能に構成されたコテ部と、前記コテ部の第１の平面から突起し一方のガラス基板の主面に接触可能な第１のガイド部及び／又は前記コテ部の第２の平面から突起し他方のガラス基板の主面に接触可能な第２のガイド部とを有する溶融金属の充填具である。かかる充填具によれば、ガラス基板対の外周間隙に供給された溶融金属は、その外周間隙に挿入されガラス基板対の外周縁に沿い移動される充填具のコテ部により外周間隙に充填される。この溶融金属の充填動作において、ガラス基板対の各々の主面とコテ部の第１の平面及び第２の平面との間で設定される所定のギャップに供給された溶融金属はガラス基板対の外周縁に沿うコテ部の移動によりコテ部で押し付けられガラス基板対の各々の主面へ塗り込まれる。この塗り込むという動作により流動性が付与された溶融金属は、主面の活性化を促して溶融金属と主面の濡れ性を高めるとともに溶融金属と主面との接触界面に存する気泡や異物を除去するので、封止部とガラス基板との接合強度やガラスパネルの耐リーク性能を高め、封止品質を向上することができる。

加えて、充填具に設けられた第１のガイド部はコテ部の第１の平面から突起し一方のガラス基板の主面に接触可能に構成され、第２のガイド部はコテ部の第２の平面から突起し他方のガラス基板の主面に接触可能に構成されている。そのため、上記充填動作において、例えばガラス基板対を位置決めする機構や充填具を移動させる機構の動作精度の問題から一方のガラス基板の主面方向にコテ部が相対的に移動した場合でも、一方のガラス基板の主面に第１のガイド部が接触することにより、コテ部の第１の平面と主面とが直接接触することが回避され、その結果、コテ部の直接接触による当該主面の損傷が防止され、封止品質を向上することができる。なお、充填具には第１のガイド部若しくは第２のガイド部のみを設けてもよく、又は両者とも設けてもよく、その選択は上記例示したように充填具を動作させるための周辺機器の動作精度やガラス基板対の組み合わせによる外周間隙の寸法精度等により決定される。

ガラス基板対の外周間隙に充填具を挿入したとき、第１のガイド部は一方のガラス基板の主面に接触し、かつ第２のガイド部は他方のガラス基板の主面に接触するよう構成されていることが望ましい。かかる好ましい構成によれば、第１のガイド部と第２のガイド部とはガラス基板対の各々の主面に常時接しているので、この第１のガイド部と第２のガイド部により充填具は外周間隙に嵌入された状態となる。しかして、コテ部の第１の平面と一方のガラス基板の主面とのギャップ量は第１のガイド部の突起量に規制され、第２の平面と他方のガラス基板の主面とのギャップ量は第２のガイド部の突起量に規制される。これにより、上記充填動作において、ガラス基板対の各々の主面とコテ部とのギャップ量は常に一定となり、常に同じ状態で溶融金属は主面に塗り込められるので封止部とガラス基板との接合強度の均一化を図られ、封止品質を向上することができる。

さらに、充填具の移動にともなうガラス基板とガイド部の摺動により生じるガラス基板の損傷を防止するとともにガイド部の摺動動作を円滑にするためには、各ガイド部のガラス基板の主面との接触面にはガラス基板との摺動性を高める処理がなされていることが望ましく、更にガイド部には、充填具の外周間隙への挿入方向に沿い凹部が形成され、ガラス基板との接触面積が少なくされていることが望ましい。更に加えて、溶融金属を円滑に外周間隙へ充填させるためには、コテ部はその表面に溶融金属との濡れ性を高める処理がされていることが望ましい。

さらに加えて、例えばガラス基板対の各主面において封止部の内周部に配線パターン等が形成されている場合には、ガイド部の接触による配線パターン等の損傷を防止するため、充填具の外周間隙への挿入方向において後端側にガイド部が配置されていることが好ましく、ガラス基板対の各主面において封止部の外周部に配線パターン等が形成されている場合には同様な観点から、充填具の外周間隙への挿入方向において先端側にガイド部が配置されていることが好ましい。なお、下記実施形態の項で詳細に説明するとおり、所定の場合には、先端側に配置したガイド部で溶融金属の流動を規制することにより封止部の幅を高い精度で規制できるという効果を奏することができる。

さらに加えて、コテ部へ溶融金属を流入させる導入路がガイド部に形成されていることが好ましい。その理由を以下説明する。すなわち、外周間隙へ溶融金属を供給する態様としては、例えばガラス基板対の外周縁に沿い移動する充填具の移動方向において充填具の前方の外周間隙に溶融金属を供給し、その後移動してきたコテ部が供給された溶融半田に浸漬されるよう構成することができる。しかしながら、この構成の場合には、コテ部が浸漬される前に溶融金属が外周間隙に流入するため、溶融金属の供給圧力変動や溶融金属とガラスの濡れ性のムラなどによって一定の幅で充填することが難しく、形成された封止部の幅が不均一になるおそれがある。また、外周間隙が狭くなると溶融半田を充分に供給出来なくなる場合もある。一方で、上記の好ましい構成では、ガイド部に形成された導入路を通じて溶融金属は直接コテ部へ円滑に流入し、更にコテ部との濡れにより溶融金属の濡れ広がりはコテ部の範囲に留まり溶融金属は一定の幅で充填され、もって封止部の幅をより均一にすることが可能となる。さらに、下記実施形態の項で詳細に説明するとおり、所定の場合には、外周間隙に供給された溶融金属の表面に生じた酸化物の巻き込みが抑制され、封止部とガラス基板の接合品質を高めることができるという効果を奏することができる。

さらに加えて、ガイド部は外周間隙の厚み方向に撓むことができるような弾性を有することが望ましい。かかる望ましい構成によれば以下の作用を奏することができる。すなわち、例えば充分に組立精度が確保できずガラス基板対の外周間隙が屈曲している場合や、外周間隙は直線状に形成されているがガラス基板対の移動機構の走行精度が充分に確保できず外周間隙の厚み方向に位置が変動しながら相対的に非水平に充填具が移動する場合など、充填具の走行経路と外周間隙との平行度が低いために上記充填動作においてガラス基板が充填具に接触する状態となることがある。しかしながら、上記構成によれば、ガラス基板はまず第１及び第２のガイド部に接触し、外周間隙の厚み方向に沿い所定の力で第１及び第２のガイド部を押圧する。押圧された第１及び第２のガイド部はその弾性により撓むので、厚み方向における外周間隙の位置の変動に追従しながら充填具は上下動する。その結果、上記状態となっても、コテ部とガラス基板との接触を防止できるとともに、外周間隙に安定して溶融金属を充填することができる。

本発明の別の態様は、互いの主面が間隙を介し配置された一対のガラス基板の外周間隙に溶融金属を充填するための充填装置であって、上記いずれかの充填具と、その充填具を直接的または間接的に支持するとともにガラス基板対で形成された間隙と平行な面内における充填具の移動を拘束するフローティング機構とを有する溶融金属の充填装置である。かかる構成の溶融金属の充填装置によれば、ガラス基板対で形成された間隙と平行な面内における充填具の移動を拘束するフローティング機構で充填具は支持されている、これを言い換えると外周間隙の厚み方向又は充填具の挿入軸回りには充填具は移動することができる。しかして、上記と同様に外周間隙の位置の変動が生じた場合でも、フローティング機構によりその変動に追従し厚み方向に充填具は上下動するので、ガラス基板対の各主面とコテ部に形成されたギャップは維持され、溶融金属は安定して外周間隙に充填される。

なお、上記充填装置において、充填具のコテ部を介し外周間隙へ充填された溶融金属に超音波を印加する超音波発振手段を設け、溶融金属とガラス基板との接触界面に存する気泡や異物を超音波で除去することが、その気泡や異物に起因する欠陥の生成を抑制し接合強度を高める点から望ましい。

さらに、上記充填装置において、溶融金属を吐出する吐出口を備えた溶融金属供給部を有し、その吐出口に充填具は取り付けられていることが、所望の量の溶融金属を確実に外周間隙に供給し、一定のサイズの封止部を形成するという点から望ましい。更に、下記実施形態の項で詳細に説明するとおり、所定の場合には、吐出口から外周間隙に供給される溶融金属自体への酸化物の混入が抑制され、封止部とガラス基板の接合品質を高めることができる。

さらに加えて、上記充填装置において、溶融金属供給部に設けられた吐出口は、前記外周間隙の厚みを越える口径を有するよう形成することが望ましい。この構成によれば、ガラス基板対の外周端面にも溶融金属を付着せしめ、その結果外周端面を覆うように封止部を形成することができ、特に封止部に耐リーク性が要求される場合に適する。一方で、ガラスパネルの実装性や美観の面から外周端面に封止部を形成することが好ましく無い場合には、吐出口は、外周間隙の厚み以下の口径を有するよう形成することが望ましい。

上記のように構成された本発明に係わる溶融金属の充填具及びこれを用いた溶融金属の充填装置によれば上記の作用を奏することができるので、従来技術に対し改善された溶融金属の充填具及びこれを用いた溶融金属の充填装置を提供するという本発明の目的を達成することができる。

第１態様の充填具を含む溶融半田充填手段の断面図である 図１の支持部の部分拡大断面図である。 図１の充填具を備えた充填装置の概略構成を示す正面図及び側面図である。 図１の充填具の部分拡大斜視図である。 図１のＥ部の拡大断面図及びその側面図である。 図１に示す充填具の別の変形例を示す図である。 図１に示す充填具の更に別の変形例を示す図である。 図３の充填装置の動作状態を説明する図である。 図３の充填装置の動作状態を説明する別の図である。 図１に示す充填具の更に別の変形例を示す図である。 図１に示す充填具の更に別の変形例を示す図である。 第２態様の充填装置の部分拡大平面図及び正面図である。 図１２の部分拡大断面図である。 ガラスパネルの構成を示す図である。

本発明について、その実施態様に基づき図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施態様の説明では、図１４を参照して説明したガラスパネルＰの封止部ｎを形成するため、概ね２５０℃以下で溶融する低融点金属であるガラスとの接合性に優れたＳｎＡｇＡｌ系半田を溶融した溶融半田を外周間隙ｋに充填する場合を例として具体的に説明するが、例えばＳｎ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｔｉ等を含む種々の組成の半田や、Ｉｎ合金を用いた場合でも適用できる。さらに、本発明は実施態様に限定されることなく本発明と同一性の範囲において変形実施することができ、また、各実施態様の構成要素は本発明の目的に沿う限り単独に又は組合せて実施することができる。

（第１実施態様）
まず、本発明の第１実施態様について図１〜図１１を参照して説明する。なお、図１の変形例を示す図６・７・１０・１１において共通する構成要素については同一符号を付しており、その詳細な説明は省略する。

第１態様の充填具を含む本発明に係わる充填装置２は、図３に示すように、自動化に適する構成として、載置手段２１、糸半田供給手段２３、溶融半田充填手段２２、位置決め手段２４、制御手段２６、気密室２５及び雰囲気制御手段２７とで構成されている。以下、各構成要素について説明する。

＊載置手段
載置手段２１において、符号２１１は、間隙保持部材を介して第１のガラス基板（以下第１基板と言う。）ｗ１と第２のガラス基板（以下第２基板と言う。）ｗ２とが対向位置決めされ所定の間隙ｋが主面Ｓ１及びＳ２間に形成されるよう配置されたガラス基板ｗ１とｗ２の未接合体Ｐ１を水平な姿勢で載置可能なテーブルである。このテーブル２１１には、好ましい構成として未接合体Ｐ１を加熱可能なパネル状の発熱体が内臓してあり、この発熱体によりガラス基板ｗ１とｗ２とを溶融半田の溶融温度程度に加熱することにより、溶融半田とガラス基板ｗ１・ｗ２との温度差で生じる応力によるガラス基板ｗ１の破損を防止することができ、更に溶融半田とガラス基板ｗ１・ｗ２との濡れ性が高まるので封止部とガラス基板ｗ１・ｗ２との接合性を向上させることができる。

符号２１２は、テーブル２１１が上部に設けられ紙面に対し垂直及び水平方向に移動可させるテーブル移動部である。なお、以下、図３（ａ）に示すように、テーブル移動部２１２の移動方向であって紙面に平行な軸をＸ軸と、垂直な軸をＹ軸とし、Ｘ・Ｙ軸に対し共に直交する鉛直な軸をＺ軸とする。そして、未接合体Ｐ１を構成するガラス基板ｗ１・ｗ２の各々の主面Ｓ１・Ｓ２はＸ軸及びＹ軸を含む平面とほぼ平行に、未接合体Ｐ１の外周端面はＺ軸とほぼ平行にテーブル２１１に載置されている。

＊糸半田供給手段
溶融半田を形成するための原料を供給する構成の一例である糸半田供給手段２３において、符号２３１は、ＳｎＡｇＡｌ系合金からなるワイヤー状の素材（以下糸半田と言う。）Ｍを巻回するボビン状の糸半田送出部であり、図示しないモータ等で回転され定量的に糸半田Ｍを送り出す。符号２３２は、糸半田Ｍが挿通可能な案内通路である貫通孔を有する両端開口の略管状の糸半田案内部であり、移動手段２４の固定部材２４４に位置決め固定されている。本態様の充填装置２では、２ｍｍ程度の直径に成形した糸半田Ｍを用いており、初期状態において、糸半田送出部２３１に巻回された糸半田Ｍの先端部は糸半田送出部２３１から引き出され、糸半田案内部２３２の左方端部の開口から案内通路に挿入され下方端部の開口から突出し、溶融半田供給部１１の流入口１１１へ向かう姿勢となるようセットされている。

＊溶融半田充填手段
溶融半田充填手段２２において符号１は溶融半田充填部であり、溶融半田充填部１は、図１に示すように溶融半田供給部１１、溶融半田供給部１１の先端に装着された充填具３０及び溶融半田供給部１１を支持するフローティング機構である支持部１２とで構成されている。

まず、溶融半田供給部１１について説明する。溶融半田供給部１１において、符号１１９は左端が縮径した略円筒形状をなす筒体である。筒体１１９は、筒体１１９の右上部に設けられた一面（以下溶融面と言う。）１１５と、左端部に設けられた他面（以下吐出面と言う。）１１６とを有し、未接合体Ｐ１の外周端面に対し微少なギャップを介して平行に吐出面１１６が位置決め可能なよう構成されている。なお、本態様の溶融半田供給部１１には、溶融面１１５を挟んで両側に円環状の堰１１７が形成されており、この２つの堰１１７により囲まれた凹状部の底面が溶融面１１５となる。さらに、筒体１１９は熱伝導率の高いステンレス等で形成することが望ましく、加えて円滑に溶融半田Ｍ１を流動させるため溶融面１１５と吐出面１１６には溶融半田Ｍ１との濡れ性に富むＣｒ層等を形成することが望ましい。

符号１１４は、溶融面１１５と吐出面１１６との間の筒体１１９の外周面に沿いコイル状に巻回され、糸半田Ｍの溶融温度以上に筒体１１９を加熱する加熱部材である。加熱部材１１４には、その発熱温度や発熱パターンを制御する加熱制御部２２１が接続されている。

符号１１３は筒体１１９の内部を貫通する流路であり、溶融面１１５に開口した第１開口（以下流入口と言う。）１１１と、吐出面１１６に開口した第２開口（以下吐出口と言う。）１１２とを有しており、流入口１１１は、その直径ΦＢが糸半田Ｍの直径ΦＡ未満である。なお、流路１１３の断面形状は円形状に限定されることはなく、例えば矩形状等としてもよい。

上記流路１１３には、円滑に溶融半田Ｍ１を流動させるため溶融半田Ｍ１との濡れ性の高いＣｒ層をその表面に形成することが望ましい。このＣｒ層に代えてＡｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｇ又はＮｉからなる層を設けてもよい。加えて、流路１１３には、その表面が溶融半田Ｍ１から喰われ難いように溶出防止処理としての窒化処理等を施すことが望ましい。

吐出口１１２は、理解のため溶融半田Ｍ１の図示を省略した図５（ａ）に示すように、その口径である直径Ｄ１が外周間隙ｋの寸法ｇを越える大きさであり、吐出口１１２に達した溶融半田Ｍ１は、第１基板ｗ１及び第２基板ｗ２の各々の外周端面にも接するため外周間隙ｋのみならず外周端面にも塗布されることとなる。したがって、図１４（ｂ）に示すように、この態様の吐出口１１２を使用して製造されたガラスパネルＰには、外周端面に密着する封止部ｎ１を含む封止部ｎが外周間隙ｋに形成される。なお、吐出口１１２の口径は、Ｚ軸方向の大きさを基準として外周間隙ｋの大きさと比較する。

一方で、理解のため溶融半田Ｍ１の図示を省略した図６（ａ）に示す溶融半田供給部９１ように、吐出口９１２の口径Ｄ１を外周間隙ｋの寸法ｇ以下とすることもできる。この態様の場合、吐出口９１２は外周間隙ｋの内にのみ開口しているので、吐出口９１２に達した溶融半田Ｍ１は外周間隙ｋにのみ充填される。そのため、図１４（ｃ）に示すように、この態様の溶融半田供給部９１を使用して製造されたガラスパネルＰには、外周間隙ｋにのみ封止部ｎが形成される。この吐出口９１２のような態様の場合、流路１１３を全長にわたり吐出口９１２の直径と同じ直径Ｄ１とすると流動抵抗が大きくなり溶融半田Ｍ１の流動性が低下するおそれがある。そのため、溶融半田Ｍ１が実際に吐出される吐出面１１６で吐出口９１２が直径Ｄ１となるよう、流路１１３の終端部の形状は吐出面１１６に向かい縮径した略円錐形状であることが好ましい。

上記のように糸半田Ｍの先端は、溶融半田供給部１１の流入口１１１へ向かう姿勢で糸半田案内部２３２にセットされており、もって、糸半田送出部２３１から定量的に送り出された糸半田Ｍは、その先端面が流入口１１１を閉塞する姿勢で溶融面１１５に当接する。加熱部材１１４で加熱された溶融面１１５に触れた糸半田Ｍは溶融し溶融半田Ｍ１が形成される。その溶融半田Ｍ１は流入口１１１から流入し、流路１１３の中を左端へ向けて流動し、吐出口１１２から吐出される。なお、筒体１１９は、糸半田案内部２３２から繰り出される糸半田Ｍと溶融面１１５との上記位置関係が保持可能されるよう固定部材２４４に位置決め固定されている。

以上のように本態様の充填装置２では、糸半田供給手段２３で供給された固状の糸半田Ｍを溶融半田供給部１１それ自身で溶融して溶融半田Ｍ１を形成する例であるが、例えば半田を溶融状態で収納可能な容器から溶融半田を自重や加圧力で押出して溶融半田供給部へ供給する構成は充填装置２に組み込むこともでき、その他本発明の目的に沿えば他の供給機構を組み込むこともできる。

次に、充填具３０について説明する。充填具３０は、図１において矢印Ｙ１で示すように水平面に沿う未接合体Ｐ１の外周端面から内部に向かう方向（以下挿入方向と言う）で未接合体Ｐ１の外周間隙ｋに挿入され、上記溶融半田供給部１１の吐出口１１２から吐出される溶融半田Ｍ１を外周間隙ｋに案内し充填するように構成されており、Ｚ軸方向において吐出面１１６のほぼ中央部に形成された取付け溝に吐出口１１２を横切るように嵌着されている。

充填具３０の詳細を図示した図４・５において、符号３３は外周間隙ｋの寸法ｇより厚みがＴ２と薄く、溶融半田供給部１１の吐出面１１６から長さＬ２だけ突出した薄板状のコテ部であり、上記載置手段２１に置かれた未接合体Ｐ１の第１基板ｗ１の主面Ｓ１と所定の第１のギャップＧ１を介して対向する上面（第１の平面）３３１と、第２基板ｗ２の主面Ｓ２と所定の第２のギャップＧ２を介して対向する下面（第２の平面）３３２とを有している。なお、本態様では第１のギャップＧ１と第２のギャップＧ２とは同程度の寸法である。かかる構造のコテ部３３によれば、吐出口１１２を通じて外周間隙ｋに供給された溶融半田Ｍ１は上面３３１及び下面３３２に濡れ広がるが、その広がりはコテ部３３の先端（図４において先端、図５（ａ）において右端）に留まるので、充填された溶融半田Ｍ１の未接合体Ｐ１の外縁からの幅はコテ部３３の長さＬ２に規制される。そして、ギャップＧ１・Ｇ２に溶融半田Ｍ１が充填された状態で未接合体Ｐ１の外縁に沿い溶融半田充填手段１を水平移動させると、その水平移動によりギャップＧ１・Ｇ２に充填された溶融半田Ｍ１には流動が生じ、その溶融半田Ｍ１の流動により溶融半田Ｍ１はガラス基板ｗ１・ｗ２に塗り込まれ、未接合体Ｐ１の外縁に添いほぼ一定の幅で溶融半田Ｍ１は充填される。

本態様の充填装置２には、好ましい構成として、図１・３に示すようにコテ部３３に超音波を伝達する超音波発振部２２２が組み込まれており、ギャップＧ１・Ｇ２に充填された溶融半田Ｍ１とガラス基板ｗ１・ｗ２との接触界面にコテ部３３を介して超音波を印加し、活性化させて接触界面に半田を馴染ませるとともに、接触界面に存在する気泡や異物を除去可能なよう構成されている。なお、充填具３０の挿入方向にコテ部３３が振動するよう超音波を印加することがさらに好ましい。

なお、コテ部３３の少なくとも上面３３１及び下面３３２には溶融半田Ｍ１との濡れ性を高めるため、Ｃｒ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ａｇ、Ｎｉ又はＴａからなる層を設けることが好ましく、さらに溶融半田Ｍ１で喰われ難いように溶出防止処理としての窒化処理等を施すことが望ましい。さらに、溶融半田Ｍ１の追従性を高めるためには、コテ部３３の上面３３１・下面３３２にコテ部３３の移動方向に対し交差する凹凸を形成してもよい。

充填具３０において、図４・５の符号３１は第１のガイド部であり、符号３２は第２のガイド部である。第１のガイド部３１は、コテ部３３の上面３３１から突出した１対の突起体３１ａと３１ｂとで構成されている。各突起体３１ａ・３２ａは、外周間隙ｋへ充填具３０が挿入された状態で第１基板ｗ１の主面Ｓ１に接触する第１の接触面３１１を有し、そのＸ軸方向の長さは溶融半田供給部１１の吐出面１１６を基準としてＬ１であり、そのＺ軸方向の高さは第１のギャップＧ１とほぼ同じ大きさである。

第２のガイド部３２も上記第１のガイド部３１と同様に、コテ部３３の下面３３２から突出した一対の突起体３２ａと３２ｂとで構成されている。各突起体３２ａ・３２ｂは、外周間隙ｋへ充填具３０が挿入された状態で第２基板ｗ２の主面Ｓ２に接触する第２の接触面３２１を有し、上記第１のガイド部３１と同様に長さがＬ１であり、その高さは第２のギャップＧ２とほぼ同じ大きさである。なお、第１の接触面３１１及び第２の接触面３２１は、後述するフローティング機構との関係から、充填具３０の幅方向（充填具３０の挿入方向と水平面内において直交する方向）に凸状の円筒面となるよう形成されている。

上記構成のガイド部３１・３２について詳しく説明する。すなわち、図５に示すように、第１のガイド部３１と第２のガイド部３２が形成されている部分の充填具３０の厚みは、コテ部３３の厚みＴ２、第１のガイド部３１及び第２のガイド部３２の高さ（すなわちギャップＧ１とＧ２の厚み）を加算した厚みＴ１であり、ガラス基板ｗ１・ｗ２の主面Ｓ１・Ｓ２に両ガイド部３１・３２が各々接しつつ外周間隙ｋの中を摺動可能なように、その厚みＴ１は外周間隙ｋの寸法ｇと同等か僅かに小さな寸法である。しかして、充填具３０が外周間隙ｋに挿入されるとガイド部３１・３２は共にガラス基板ｗ１・ｗ２の各々の主面Ｓ１・Ｓ２に接し、充填具３０は外周間隙ｋに嵌合された状態となり、その結果第１のギャップＧ１と第２のギャップＧ２が形成されるようにＺ軸方向においてコテ部３３は位置決めされる。そして、外周間隙ｋへ溶融半田Ｍ１を充填するため未接合体Ｐ１の外周端面に沿い溶融半田供給手段１を水平移動させると、ガイド部３１・３２が各々主面Ｓ１・Ｓ２と常に摺動しつつ充填具３０は移動するのでギャップＧ１・Ｇ２の大きさは常に一定に維持される。

上記第１のガイド部３１と第２のガイド部３２の高さ、すなわち第１のギャップＧ１と第２のギャップＧ２の寸法は同一であるが、この寸法は溶融半田Ｍ１の特性に応じ適宜設定すればよく、両者の寸法が相違するよう構成してもよい。この場合には、供給された溶融半田Ｍ１は重力で流下するため、第１のギャップＧ１が第２のギャップＧ２より大きくなるようにする方が好ましい。

上記第１の接触面３１１及び第２の接触面３２１には、ガラス基板ｗ１・ｗ２との摺動性を高めるための処理であるＮｉ撥水メッキ処理や表面の平滑化処理を施すことが好ましい。また、図１の充填具の変形例を図示した図６（ａ）に示すように、ガイド部３１・３２には充填具３０の図示挿入方向Ｙ１に沿いその中間部に各々凹部３１３・３２３を形成してもよい。かかる凹部３１３・３２３をガイド部３１・３２に設けガラス基板ｗ１・ｗ２との接触面積を小さくして摺動抵抗を低減することで、溶融半田供給手段１を円滑に移動させることができ、加えてガラス基板ｗ１・ｗ２の損傷をより抑制することができる。なお、必要な場合には各ガイド部３１・３２は主面Ｓ１・Ｓ２と点接触するよう構成してもよい。

さらに、ガイド部３１・３２には、未接合体Ｐ１の外周間隙ｋへ挿入し易くするため、図４に示す挿入方向Ｙ１において未接合体Ｐ１の外周端面との対面Ｃ１及び側面Ｃ２の角部にはＣ面又はＲ面を形成しておくことが好ましい。このＣ面やＲ面は、面Ｃ１及びＣ２の角部に切削加工、砥粒加工、エッチング等を施して形成することができる。

さらに、第２態様の充填装置の説明で詳述するが、未接合体Ｐ１の外周間隙ｋの位置や大きさの変動に対応するため、ガイド部３１・３２はＺ軸方向に一定量だけ撓むことができる弾性を有することが望ましい。

図４・５において符号３１２はコテ部３３の上部に設けられた第１の案内路、符号３２２は下部に設けられた第２の案内路である。案内路３１２・３２２は、溶融半田供給部１１の吐出口１１２から吐出された溶融ハンダＭ１をコテ部３３に円滑に案内するため、充填具３０の幅方向においてガイド部３１・３２の各突起体３１ａ・３１ｂ及び３２ａ・３２ｂとの間に矩形溝状に形成されている。すなわち、案内路３１２・３２２は、ガイド部３１・３２の各々の中央を分断するように設けられており、案内路３１２・３２２を介してコテ部３３と吐出口１１２とを直結している。

案内路３１２・３２２の形態、すなわちその断面形状や幅・深さなどは溶融半田Ｍ１の流動性に合わせて適宜決めればよいが、溶融半田Ｍ１を円滑にコテ部３３へ案内するためには、案内路３１２・３２２の底面をコテ部３３の上面３３１・３２２と同一平面内に形成し、案内路３１２・３２２とコテ部３３との接続部分における段差が低いことが好ましい。さらに、案内路３１２・３２２の内面にも溶融半田Ｍ１との濡れ性を高めるため、Ｃｒ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｇ又はＮｉからなる層を設けることが好ましく、さらに溶融半田Ｍ１で喰われ難いように溶出防止処理としての窒化処理等を施すことが望ましい。

さらに、案内路の構成は図４・５の態様に限られることなく、図６（ｂ）に示す充填具６０のように、幅方向においてコテ部３３の中央部にガイド部６１・６２を設け、吐出口１１２から上面３３１・下面３３２に通じる上下２条の案内路６１２ａ・６１２ｂ及び６２２ａ・６２２ｂをガイド部６１・６２の両側に配置した構成としてもよい。

充填具のコテ部とガイド部は一体構造としてもよいが、上記のようにコテ部とガイド部とは機能が相違しそれぞれに要求される特性が異なることから、例えば図７に示す充填具４０のように、溶融半田Ｍ１との濡れ性の高い材料でコテ部４３を、ガラス基板との摺動性に優れ磨耗し難い材料でガイド部４１・４２を形成し、別体のコテ部４３とガイド部４１・４２とを接着や螺止など適宜な方法で組み立てて構成することもできる。さらに、溶融半田供給部の吐出面にコテ部若しくはガイド部を、又はそれらをいずれも一体的に形成してもよい。

次に、好ましい構成として本態様の充填装置２に組み込まれた支持部１２について図１・２を参照して説明する。本態様の支持部１２は、溶融半田供給部１１を介して間接的に充填具３０を支持するとともに、Ｚ軸方向（外周間隙ｋの厚み方向）及び溶融半田供給部１１の軸心（充填具３０の挿入軸）回りにのみに充填具３０に作用する力に追従して充填具３０を移動させる（すなわち水平面内には移動しない）フローティング機構を構成している。その支持部１２において、符号１２７は溶融半田供給部１１の右端面に接続された円柱形状の支持部材であり、その左端に小径部１２７２が、軸心方向において小径部１２７２に隣接し大径部１２７１が形成されている。その小径部１２７２は軸受部材１２６に設けられた軸受１２８に軸支され、溶融半田供給部１１の軸心回りに支持部材１２７は回転自在とされている。また、図１の支持部材１２７と軸受部材１２６とを左側面から見た拡大断面図である図２に示すように、大径部１２７１は下方が切り欠かれた略扇形状をなしており、その大径部１２７１の切欠きと軸受部材１２６の内面に設けられた突起部１２６１の両側面との間にコイル状の圧縮バネ１２９が左右一対、圧縮状態で挿入されている。この一対の圧縮バネは、無負荷状態のときには充填具３０が水平な姿勢となるよう調整されている。

符合１２５は左側に開口したコの字状の移動部材であり、内側面に上記軸受部材１２６が取り付けられている。符号１２２は直線駆動部材（例えばリニアガイド）であり、移動部材１２５の外側面に移動子が取り付けられ移動部材１２５をＺ軸方向にのみ移動させる、符号１２１は移動部材１２５より一回り大きな左側に開口したコの字状のケーシングであり、内側面にリニアガイド１２２のレールが取り付けられており、さらにケーシング１２１は移動手段１２４の固定部材２４４に位置決め固定されている（図３参照）。符号１２３は、移動部材１２５の上腕外面とケーシング１２１の上腕内面との間及び移動部材１２５の下腕外面とケーシング１２１の下腕内面との間に圧縮した状態で組み込まれた一対の弾性部材であるコイル状の圧縮バネであり、符号１２４は、ケーシング１２１の上腕及び下腕に設けられた不図示の貫通孔及び圧縮バネ１２３に一端部が遊動可能に挿通されているとともに移動部材１２５の上腕及び下腕に他端部が固定され、圧縮バネ１２３の径方向の移動を規制する規制軸である。

かかる構造の支持部１２は次の動作をする。すなわち、図９に示すように、例えばガラス基板ｗ１及びｗ２の組合精度の不備やテーブル移動部２１２の走行精度の不備により未接合体Ｐ１の外周間隙ｋのＺ軸に沿う位置が変動した場合には、ガラス基板ｗ１・ｗ２に接触するガイド部３１・３２を介して溶融半田供給部１１の軸心回り又はＺ軸方向に沿う一定の力が充填具３０に作用する。その溶融半田供給部１１の軸心回りの力は、溶融半田供給部１１を介して支持部材１２７へ伝達される。支持部材１２７は軸受部材１２６により回転方向のみに移動方向が規制されており、その大径部１２７１は一対の圧縮バネ１２９で支持されているので、作用した力に応じ溶融半田供給部１１の軸心回りにのみ移動する。また、充填具３０に作用したＺ軸方向の力は溶融半田供給部１１などを介して移動部材１２５に伝達される。移動部材１２５はＺ軸方向にのみ移動可能なよう直線移動部材１２２で移動方向が規制されており、圧縮バネ１２３で支持されているので、作用した力に応じＺ軸方向にのみ移動する。

＊位置決め手段
図３に示すように、位置決め手段２４は、門型の支持体２４１、支持体２４１の上辺部に固定された昇降部２４２とから構成され、昇降部２４２の底部には図示Ｚ軸方向に昇降しかつθ軸方向に旋回する昇降軸２４３が設けられている。そして、上記したように糸半田案内部２３２及び溶融半田充填部１は固定部材２４４を介して昇降軸２４３の下端部に接続されている。

＊制御手段
図３に示すように、制御手段２６は、電気通信回線２６１を介して充填装置２の上記各構成要素と接続された制御部２６２で構成されており、各構成要素の動作を制御する。具体的には、制御部２６２はコンピュータで構成されており、その記憶部（メモリー）に格納されたプログラム及び各種のデータを演算部（ＣＰＵ）が読み出し適宜演算することにより、糸半田送出部２３１に組み込まれたモータに指令して糸半田Ｍの供給量を制御し、加熱制御手段２２１に指令して加熱部材１１４の発熱温度を制御し、超音波発振部２２２に指令してコテ部３３に印加する超音波の出力や印加パターンを制御し、移動手段２４を構成する昇降部２４２及びテーブル移動部２１２に指令してその移動経路や移動速度を制御するよう構成されている。

＊気密室
図３に示すように、気密室２５は、充填装置２の上記各構成要素を内包する気密空間２５２を形成する筐体２５１とで構成されている。

＊雰囲気制御手段
図３に示すように、雰囲気制御手段２７は、供給ポンプを備え収納された所定のガスを所定圧力で供給可能なガス供給部２７２と、気密室２５の気密空間２５２を真空状態とする真空ポンプ２７３と、ガス供給部２７２と真空ポンプ２７３とを気密空間２５２に接続する配管２７１とで構成されており、気密空間２５２を所定の雰囲気に制御する。ここで、ガス供給部２７２には、ガラスパネルの用途等に応じて適用する複数種のガス、例えば不活性ガスであるアルゴンガス・窒素ガス、還元性ガスである水素ガス・一酸化炭素ガス、酸化性ガスである酸素ガスを分離して収納することが可能であり、更にガス供給部２７２に備える混合弁によりこれらのガスを所定割合で混合して気密空間２５２に供給することもできる。

上記構成の充填装置２の動作を以下説明する。
まず、準備工程である。図３に示すように、間隙保持部材により所定の間隙ｋを介して主面Ｓ１・Ｓ２が対向した状態の未接合体Ｐ１を水平な姿勢でテーブル２１１の上の所定の位置に載置する。次いで充填装置２を起動させると、充填装置２は気密室２５を気密にして、真空ポンプ２７３で空気を排気して気密空間２５２の内部を真空状態とする。その後充填装置２は、所定の割合で酸素を含むガスをガス供給部２７２から気密空間２５２へ供給し、ガラス基板ｗ１・ｗ２と酸素を介して接合する易酸化元素を含むＳｎＡｇＡｌ系半田からなる溶融半田Ｍ１がガラス基板ｗ１・ｗ２に接合し易い雰囲気とする。また、充填装置２はテーブル２１１に内蔵された発熱体を発熱させて、溶融半田Ｍ１の溶融温度程度に未接合体Ｐ１を加熱し、さらに、溶融半田Ｍ１へ印加すべき超音波を充填具３３に伝達するため超音波発振部２２２を発振させる。

次に、充填具の位置決め工程である。充填装置２は、昇降部２４２で昇降軸２４３を下降させ更には旋回させ、溶融半田充填部１を所定の位置に位置決めする。この溶融半田充填部１が位置決めされた時、図１に示すように、溶融半田充填部１は、Ｚ軸方向においてはその充填具３０のコテ部３３が未接合体Ｐ１の外周間隙ｋに挿入可能な位置に、θ軸方向においてはその溶融半田供給部１１の吐出面１１６と未接合体Ｐ１の外周端面とが平行となる位置に、配置されている。次いで、充填装置２は、図１に示すように、溶融半田供給部１１の吐出面１１６と未接合体Ｐ１の外周端面とがごく僅かなギャップを介して対向する状態となるよう、テーブル移動部２１２を水平移動させて未接合体Ｐ１を所定位置に位置決めする。この未接合体Ｐ１が水平面内で位置決めされる過程で未接合体Ｐ１の外周間隙ｋに充填具３０は挿入されるが、充填具３０のガイド部３１・３２の角部には上記のようにＣ面やＲ面が形成されているのでガイド部３１・３２は円滑に外周間隙ｋに挿入され、しかも充填具３０はフローティング機構である支持部４０で支持されているので、例えばＺ軸方向における外周間隙ｋと充填具３０との中心が変位している場合でも、その変位に追従して上下動しガイド部３１・３２は外周間隙ｋに挿入される。そして、上記未接合体Ｐ１の位置決め動作が完了すると、ガイド部３１・３２はガラス基板ｗ１・ｗ２の各々の主面Ｓ１・Ｓ２といずれも接触するため充填具３０は外周間隙ｋに嵌合された状態となり、Ｚ軸方向において外周間隙ｋのほぼ中央にコテ部３３は位置決めされ、ガラス基板ｗ１・ｗ２とコテ部３３の間にギャップＧ１・Ｇ２が形成される。

次いで、溶融半田の供給工程である。充填装置２は、図３に示すように、糸半田送出部２３１のモータを駆動し、糸半田案内部２３２の下端から糸半田Ｍを繰り出す。繰り出された糸半田Ｍは、図１に示すように、糸半田Ｍの溶融温度以上に加熱部材１１４で加熱された溶融半田供給部１１の溶融面１１５に当接し溶融半田Ｍ１が形成される。ここで、溶融面１１５に開口した流入口１１１の直径ΦＢは糸半田Ｍの直径ΦＡより小さいので、糸半田Ｍの外周面に酸化物が生成していても、その酸化物は流入口１１１の外周縁部すなわち溶融面１１５により剥離され除去される。その結果、酸化物の流路１１３への混入は阻止され、酸化物がほとんど混入しない清浄な溶融半田Ｍ１が流路１１３へ流入する。以後、充填装置２は、充填作業が完了するまで一定の速度で連続的に糸半田Ｍを送り出し、流路１１３へ溶融半田Ｍ１を供給する。なお、大気中で保管された糸半田Ｍの表面に生成している酸化物層の厚さは通常数十μｍ程度であるので、糸半田Ｍと流入口１１１の直径の差（ΦＡ−ΦＢ）は１ｍｍ前後としておけば十分である。

上記供給工程において溶融面１１５で除去された酸化物は堰１１７により流動が制限されながら流入口１１１の周囲に堆積した後、後続の酸化物により押し流されて溶融半田供給部１１の下面に達し、そこで図示しない回収手段により回収される。

次いで、溶融半田の充填工程である。上記供給工程で流路１１３に流入した溶融半田Ｍ１は吐出口１１２から吐出され、図５に示すように充填具３０の上下の案内路３１２・３２２を流動して第１のギャップＧ１と第２のギャップＧ２に満たされる。ここで、溶融半田供給部１１から供給される溶融半田Ｍ１は、ガラス基板ｗ１・Ｗ２及び吐出面１１６でほぼ密閉され酸素に触れない状態で案内路３１２・３２２を通過し、ギャップＧ１・Ｇ２に供給される。もって、溶融半田Ｍ１の表面の酸化が抑制された状態でガラス基板ｗ１・ｗ２に塗り込まれるので、ガラスパネルの封止部とガラス基板との封止品質を高めることができる。

そして、充填装置２は、図３に示すように、上記溶融半田供給手段１と未接合体Ｐ１との水平方向の位置関係を維持しつつ未接合体Ｐ１の外周縁の周りを矩形枠状に充填具３０が一周するよう、テーブル移動部２１２をＸ軸又はＹ軸方向に一定の速度で走行させて未接合体Ｐ１を水平移動する。すると、ギャップＧ１・Ｇ２に供給された溶融半田Ｍ１はガラス基板ｗ１・ｗ２の各々の主面Ｓ１・Ｓ２に濡れ、さらに塗り込まれつつ充填具３の長さＬ２の幅で外周間隙ｋに充填されていく。なお、未接合体Ｐ１の四隅部では、充填装置２は、図３の部分拡大平面図である図８に示すように、テーブル移動部２１２による未接合体Ｐ１のＸ・Ｙ軸方向の移動制御と昇降軸２４３による溶融半田充填部１のθ軸方向の移動制御を組み合わせ、円弧状の経路で充填具３０を水平移動させ、四隅部の外周間隙ｋに溶融半田Ｍ１を充填する。

ここで上記充填工程において充填具３０が水平移動する間、図５に示すように、ガイド部３１・３２は各々常にガラス基板ｗ１・ｗ２の主面Ｓ１・Ｓ２と接触した状態であり、Ｚ軸方向におけるコテ部３３の移動はガイド部３１・３２により規制されている。しかして、コテ部３３がガラス基板ｗ１・ｗ２に接触することはなく、もってその主面Ｓ１・Ｓ２に封止部との接合性を阻害するような損傷が生じることがない。さらに、溶融半田Ｍ１をガラス基板ｗ１・ｗ２へ良好に塗り込むための一つの要素であるガラス基板ｗ１・ｗ２とコテ部３３との間のギャップＧ１・Ｇ２の大きさは、そのギャップＧ１・Ｇ２に応じた高さでコテ部３３から突起させたガイド部３１・３２により充填工程中安定して維持される。その結果、封止部とガラス基板との接合強度の均一化を図ることができる。

加えて、充填具３０はフローティング機構である支持部１２で支持されているので、図９（ａ）に示すような未接合体Ｐ１の外周間隙ｋにうねりがある場合や、同図（ｂ）に示すようにテーブル移動部２１２の走行経路が外周間隙ｋに対し角度ρだけ傾いている場合などでも、未接合体Ｐ１の移動に際して生じる外周間隙ｋの上下位置変動に追従して充填具３０は上下動する。その結果、充填具３０とガラス基板ｗ１・ｗ２とのギャップＧ１・Ｇ２は一定に維持される。

さらに、図１に示すように、充填工程中に充填具３０を介してギャップＧ１・Ｇ２に満たされた溶融金属Ｍ１とガラス基板ｗ１・ｗ２の接触界面に超音波を印加しているので、ガラス基板ｗ１・ｗ２と溶融半田Ｍ１との濡れ性が高まり、狭小なギャップＧ１・Ｇ２に溶融半田Ｍ１が充分に供給される。さらに、接触界面に存在する気泡や酸化膜等の異物が超音波振動により除去されるので、製品としてのガラスパネルの封止部とガラス基板との接合強度を高めることができる。

上記充填工程が完了し、未接合体Ｐ１の四辺全ての外周間隙ｋに溶融半田Ｍ１が充填された後、充填された溶融半田Ｍ１を冷却し固化する溶融半田の冷却工程を経て封止部が形成される。この冷却工程は、図３に示すテーブル２１１に未接合体Ｐ１を載置したまま加熱体の発熱を停止することで行ってもよいし、テーブル２１１から未接合体Ｐ１を取り外して別所で行ってもよい。なお、ガラスパネル製造の自動化のためには、例えばテーブル２１１をテーブル移動部２１２に着脱自在な構造とし、充填工程を行う毎に未接合体Ｐ１が載置されたテーブル２１１自体を取り替える構成とすることが望ましい。

上記態様の充填装置２では、図４・５に示すように充填具３０の挿入方向Ｙ１においてコテ部３３の後端側にガイド部３１・３２を設けた例を説明した。この態様の充填具３０は、例えば平面型画像表示装置に組み込まれる配線パターンが封止部よりも内側に形成されるガラスパネルのように、配線パターンの保護のため封止部の外側でガイド部が摺動させる必要があるときに好適な構成である。一方で、ガラス基板ｗ１・ｗ２においてガイド部３１・３２が摺動部分に存する封止部の接合性は、ガイド部３１・３２の摺動によりガラス基板ｗ１・ｗ２が損傷するため非摺動部分に比べ劣るため、摺動部分に存する封止部はいわば駄肉となり封止部の幅が比較的広くならざるを得ない。そこで、比較的狭幅の封止部を形成する必要がある場合には、図１０に例示する形態の充填具７０を用いることが好ましい。図１０に示す充填具７０では、充填具７０の挿入方向Ｙ１においてガイド部７１・７２がコテ部７３の先端に配置されており、溶融半田供給部１１の吐出口１１２から吐出された溶融半田は直接コテ部７３へ供給されるため案内路は設けられていない。この充填具７０によれば、上記充填具３０と同様にコテ部７３はガラス基板ｗ１・ｗ２に接触せず、供給された溶融半田Ｍ１はコテ部７３の上面及び下面を濡れ広がりガラス基板との間のギャップに充填されるが、その溶融半田の濡れ広がりはガイド部７１・７２で規制されるため、未接合体の外縁から比較的狭幅で溶融半田を充填することができる。また、溶融半田の濡れ広がりをガイド部７１・７２で規制することで、未接合体の外縁に沿いほぼ一定の幅で外周間隙に溶融半田を充填することができる。

さらに、上記態様の充填装置２では、図４・５に示すように、充填具３０が外周間隙ｋへ挿入されたときには、第１基板ｗ１の主面Ｓ１に第１のガイド部３１を、第２基板ｗ２の主面Ｓ２に第２のガイド部３２を双方とも同時に接触させる構成としたが、図１１に示す充填具５０のように、ガイド部５１・５２は常に主面Ｓ１・Ｓ２と接触しておらず、必要な場合にガラス基板ｗ１・ｗ２に接触するよう構成してもよい。すなわち、充填具５０は、基本的な構造は充填具３０と同様であり、コテ部３３と、コテ部３３の上面から突起した第１のガイド部５１と、コテ部３３の下面から突起した第２のガイド部５２を有するが、図１１（ａ）に示すように、ガイド５１・５２の部分における充填具５０の部分の厚みＴ１は外周間隙ｋの寸法ｇ未満である。したがって、この充填具５０が外周間隙ｋへ挿入されたとき、第１のガイド部５１は第１基板ｗ１の主面Ｓ１に対し所定のギャップで対向し、同様に第２のガイド部５２は第２基板ｗ２の主面Ｓ２に対し所定のギャップで対向し、充填具５０が挿入された時点ではいずれのガイド部５１・５２も主面Ｓ１・Ｓ２に接触しない。かかる充填具５０によれば、図１１（ｂ）に示すように、溶融金属の充填工程中、Ｚ軸に沿い図示矢印Ｚ１方向に相対的に充填具５０の位置が変動した場合であっても、ガイド部５１・５２の規制によりガラス基板ｗ１・ｗ２にコテ部３３が触れることがなく、ガラス基板ｗ１・ｗ２の損傷を防止して封止部の封止品質を高めることができる。

なお、上記支持部に組み込んだフローティング機構は必ずしも必要でなく、また充填具のガイド部に形成した各々の接触面を平坦面にしても構わず、さらにコテ部の一方の面のみに１個だけガイド部を形成しても構わない。かかる構成であっても、未接合体の外周間隙の寸法精度が高い場合やテーブル移動部の走行精度が高い場合など所定の場合には、ガラス基板の主面とコテ部との接触を回避するというガイド部の奏する作用によりガラス基板の損傷を防止せしめ、もってガラスパネルにおいて封止部との封止性を高めるという効果を発揮することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施態様について図１２及び図１３を参照して説明する。なお、第２態様の充填装置は基本的に図２を参照して説明した充填装置２と同様に構成されており、溶融半田充填手段の部分のみが相違するので、図１２・１３ともに溶融半田充填手段に関連する部分のみを図示し、他の構成要素の図示は省略している。また、充填装置２と同一の構成要素については同一符号を付しており、その構造及び動作の詳細な説明は省略する。

第２態様の充填装置の溶融半田充填部１ａは、図１２に示すように、前記溶融半田供給部１１とほぼ同様な構成の溶融半田供給部１１ａと、フローティング機構を構成しない単なる支持部に繋がる支持部材４６ａの先端に支持された充填具８０ａとを有し、図示矢印Ｘ１で示す充填工程における溶融半田供給部１ａの移動方向において、溶融半田供給部１１ａは充填具８０ａの前方に充填具８０ａとは分離された状態で配置されている。この溶融半田供給部１１ａの先端部には、未接合体Ｐ１の外周間隙ｋに挿入可能な外径の供給管１１８が設けられており、充填工程の進行方向において充填具８０ａの前方の外周間隙ｋへ溶融半田Ｍ１を供給する。この供給管１１８は複数本配置してもよいし、楕円形断面や矩形断面の供給管を用いてもよい。供給管１１８の挿入深さは形成すべき封止部の幅に応じて決めればよいが、特に広幅の封止部を形成する場合には複数本の供給管を各々挿入深さを変えるよう構成すれば有効である。更に、供給管１１８は、接触した場合にガラス基板ｗ１・ｗ２を損傷させないよう、例えば表面を樹脂で被覆したり軟質な材料で構成することが望ましい。

本態様の充填具８０ａは、第１態様の充填装置のようなフローティング機構に替えて、外周間隙ｋの厚み方向であるＺ軸方向又は溶融半田供給部１１ａの軸心回りにそれ自身が撓むことが出来る弾性を有する構成となっている。具体的には、充填具８０ａは、図１２に示すようにガイド部８１・８２の弾性のある金属や樹脂その他の弾性部材で形成し、ガイド部８１・８２に撓み性を具備させることで外周間隙ｋの位置が変動した場合でもガイド部８１・８２が撓んで追従可能なよう構成されている。なお、ガイド部全体を弾性部材で構成せず、例えばガイド部８１・８２のガラス基板ｗ１・ｗ２の各主面Ｓ１・Ｓ２との接触面に弾性層を設けてもよい。かかる構成は、充填装置の構造が簡素化できるという利点があり、未接合体Ｐ１の外周間隙ｋのＺ軸方向における位置の変動が比較的少ない場合に特に有利である。

図１３（ａ）に示す充填具８０ｂは上記充填具８０ａの第１の変形例である。充填具８０ｂは、挿入方向Ｙ１において充填具８０ｂの後方であってガイド部３１・３２の表面に重ねて形成された弾性層８４ａ・８４ｂを有し、先端が割られた支持部材４６ｂで上下から弾性層８４ａ・８４ｂが挟持されることで支持される構造となっている。そして、溶融半田の充填工程において、充填具８０ｂは、その弾性層８４ａ・８４ｂが形成されていない露出したガイド部３１・３２の接触面はガラス基板ｗ１・ｗ２と接触するものの弾性層６４ａ・６４ｂは直接接触しない。したがって、弾性層８４ａ・８４ｂにより上記と同様に外周間隙ｋの位置の変動に対応でき、更にガイド部３１・３２と弾性層８４ａ・８４ｂの各々の機能を果たすために適する別個の部材で構成することができるという利点もある。

図１３（ｂ）に示す充填具８０ｃは上記充填具８０ａの第２の変形例である。この充填具８０ｃには、未接合体Ｐ１の外周間隙ｋに挿入されるコテ部３３及びガイド部３１・３２と支持部材４６ａとの間に弾性部８５が設けられている。この弾性部８５は、Ｚ軸方向に撓み易いよう、支持部材４６ａの端面からの突出長さＬ３で薄板状に形成してある。

図１３（ｃ）に示す充填具８０ｄは上記充填具８０ａの第３の変形例である。この充填具８０ｄには、未接合体Ｐ１の外周間隙ｋに挿入されるコテ部３３及びガイド部３１・３２と支持部材４６ａとの間に上下一対の弾性部８６ａ・８６ｂが設けられている。そして弾性部８６ａはガイド部３１の後方に、弾性部８６ｂはガイド部３２の後方に、各々支持部材４６ａの端面からの突出長さＬ３で薄板状に形成してある。この充填具８０ｄによれば、Ｚ軸方向における外周間隙ｋの位置が変動した場合に、コテ部３３及びガイド部３１・３２とを一体の支点として弾性部８６ａ・８６ｂがリンク状に変位するので、外周間隙ｋの変動に対し水平な姿勢を保持しつつコテ部３３及びガイド部３１・３２は追従することができるという利点がある。

上記第２態様の充填装置では、フローティング機構に替えて上記充填具８０ａ〜８０ｄを組み込んであるが、充填すべき対象物により上記充填具８０ａ〜８０ｄをフローティング機構を有する第１態様の充填装置に組み込んでも当然構わない。

また、上記説明では理解を容易にするため平面視の大きさが同一であるガラス基板ｗ１とｗ２とからなる未接合体Ｐ１を対象としたが、異なる大きさのガラス基板であっても対応することができる。すなわち、異なる大きさの２枚のガラス基板を位置合わせした未接合体の端部は一致せず段差が形成されるが、溶融半田供給部の吐出面の形状をその段差に応じた形状とすればよい。

１：溶融半田充填部
１１：溶融半田供給部
１２：支持部
２：充填装置
２１：載置手段
２２：溶融半田充填手段
２３：糸半田供給手段
２４：移動手段
２５：気密室
２６：制御手段
２７：雰囲気制御手段
３０（４０、５０、６０、７０、８０）：充填具
３１（４１、５１、６１、７１）：第１のガイド部
３２（４２、５２、６２、７２）：第２のガイド部
３３：コテ部
Ｐ：ガラスパネル
Ｐ１：未接合体
ｗ１：第１のガラス基板
ｗ２：第２のガラス基板
ｋ：間隙

Claims (14)

1. 互いの主面が間隙を介し配置された一対のガラス基板の外周縁に沿い移動させてその外周間隙に溶融金属を充填するための充填具であって、
   一方のガラス基板の主面と所定のギャップを介し対向する第１の平面と他方のガラス基板の主面と所定のギャップを介し対向する第２の平面とを有するとともに前記一対のガラス基板の外周間隙に挿入可能に構成されたコテ部と、前記コテ部の第１の平面から突起し一方のガラス基板の主面に接触可能な第１のガイド部及び／又は前記コテ部の第２の平面から突起し他方のガラス基板の主面に接触可能な第２のガイド部とを有する溶融金属の充填具。
2. 前記外周間隙に充填具を挿入したとき、前記第１のガイド部は一方のガラス基板の主面に接触し、かつ前記第２のガイド部は他方のガラス基板の主面に接触するよう構成されている請求項１に記載の溶融金属の充填具。
3. 前記ガイド部の前記ガラス基板の主面との接触面にはガラス基板との摺動性を高める処理がなされている請求項１又は２のいずれかに記載の溶融金属の充填具。
4. 前記ガイド部には、充填具の外周間隙への挿入方向に沿い凹部が形成されている請求項１乃至３のいずれかに記載の溶融金属の充填具。
5. 前記ガイド部は、充填具の外周間隙への挿入方向において後端側に配置されている請求項１乃至４のいずれかに記載の溶融金属の充填具。
6. 前記ガイド部は、充填具の外周間隙への挿入方向において先端側に配置されている請求項１乃至４のいずれかに記載の溶融金属の充填具。
7. 前記コテ部へ溶融金属を流入させる導入路が前記ガイド部に形成されている請求項１乃至６のいずれかに記載の溶融金属の充填具。
8. 前記ガイド部は、前記外周間隙の厚み方向に撓むことができる弾性を有する請求項１乃至７のいずれかに記載の溶融金属の接合具。
9. 前記コテ部は、その表面に溶融金属との濡れ性を高める処理がされている請求項１乃至８のいずれかに記載の溶融金属の接合具。
10. 互いの主面が間隙を介し配置された一対のガラス基板の外周間隙に溶融金属を充填するための充填装置であって、請求項１乃至９のいずれかに記載の充填具と、前記充填具を直接的または間接的に支持するとともに前記一対のガラス基板で形成された間隙と平行な面内における前記充填具の移動を拘束するフローティング機構とを有する溶融金属の充填装置。
11. 前記コテ部を介し前記一対のガラス基板の外周間隙へ充填された溶融金属に超音波を印加する超音波発振手段を有する請求項１０に記載の溶融金属の充填装置。
12. 溶融金属を吐出する吐出口を備えた溶融金属供給部を有し、前記充填具は前記吐出口に取り付けられている請求項１０又は１１のいずれかに記載の溶融金属の充填装置。
13. 前記吐出口は、前記外周間隙の厚みを越える口径を有する請求項１０乃至１２のいずれかに記載の溶融金属の充填装置。
14. 前記吐出口は、前記外周間隙の厚み以下の口径を有する請求項１０乃至１２のいずれかに記載の溶融金属の充填装置。

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