JP6844948B2 - A vacuum bonding device, a vacuum bonding system using the device, and a vacuum bonding method using the system. - Google Patents
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Description
本発明は、真空貼合装置、その装置を用いた真空貼合システム、及び、そのシステムを用いた真空貼合方法に関する。 The present invention relates to a vacuum bonding device, a vacuum bonding system using the device, and a vacuum bonding method using the system.
従来、いずれか一方に接着剤が塗布された2つの部材を対向配置し、2つの部材の周囲を真空状態にした後、大気圧状態に戻すことによって2つの部材を貼り合わせる真空貼合システムがあった(例えば特許文献1及び特許文献2参照)。ここでは、真空貼合システムが上基板(ガラス基板)と下基板(ガラス基板)とを貼り合わせて液晶パネル等の基板を組み立てる基板組立システムに用いられているものとして説明する。 Conventionally, a vacuum bonding system has been used in which two members coated with an adhesive are placed facing each other, the surroundings of the two members are evacuated, and then the two members are bonded together by returning to the atmospheric pressure state. (See, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). Here, it is assumed that the vacuum bonding system is used in a substrate assembly system in which an upper substrate (glass substrate) and a lower substrate (glass substrate) are bonded together to assemble a substrate such as a liquid crystal panel.
基板組立システムとして用いられている真空貼合システムは、真空チャンバ内で上基板と下基板とを貼り合わせて基板を組み立てる真空貼合装置(基板組立装置)と、真空貼合装置の動作を制御する制御装置と、上基板や下基板を真空貼合装置の真空チャンバの中に搬入したり、真空貼合装置によって組み立てられた基板を真空チャンバの外に搬出したりする搬送装置とを有する構成になっている。 The vacuum bonding system used as a board assembly system controls the operation of a vacuum bonding device (board assembly device) that assembles a substrate by bonding an upper substrate and a lower substrate in a vacuum chamber and a vacuum bonding device. A configuration having a control device for carrying the upper substrate and the lower substrate into the vacuum chamber of the vacuum bonding device, and a transfer device for carrying out the substrate assembled by the vacuum bonding device to the outside of the vacuum chamber. It has become.
真空貼合装置は、上チャンバと下チャンバとが接合及び分離自在に構成された真空チャンバと、真空チャンバ内から気体を排除する真空ポンプ機構と、それぞれ真空チャンバ内で上下に対向配置された上テーブルと下テーブルとを有している。真空貼合装置は、上基板を下テーブルに対向させて上テーブルで保持するとともに、液晶が滴下された下基板を下テーブル上に保持する。なお、上基板及び下基板のいずれか一方の基板には接着剤が塗布されている。真空貼合装置は、上チャンバと下チャンバとを接合させた状態で真空ポンプ機構を作動させることによって、真空チャンバ内を真空にし、真空中で、上テーブルで上基板と下基板とを加圧することによって、いずれか一方の基板に塗布された接着剤で上基板と下基板とを貼り合わせる。以下、真空チャンバ内を真空にする動作を「真空引き」と称する。 The vacuum bonding device includes a vacuum chamber in which the upper chamber and the lower chamber are joined and separated so as to be separable, a vacuum pump mechanism for removing gas from the vacuum chamber, and a vacuum chamber which is vertically opposed to each other in the vacuum chamber. It has a table and a lower table. The vacuum bonding device holds the upper substrate facing the lower table on the upper table, and holds the lower substrate on which the liquid crystal is dropped on the lower table. An adhesive is applied to either the upper substrate or the lower substrate. The vacuum bonding device evacuates the inside of the vacuum chamber by operating the vacuum pump mechanism in a state where the upper chamber and the lower chamber are joined, and pressurizes the upper substrate and the lower substrate with the upper table in the vacuum. As a result, the upper substrate and the lower substrate are bonded together with the adhesive applied to either of the substrates. Hereinafter, the operation of evacuating the inside of the vacuum chamber is referred to as "evacuation".
この後、真空貼合装置は、真空チャンバ内を大気に開放して、大気圧で上基板と下基板とを加圧することによって接着剤を押し潰しながら、最終的に所定のセルギャップに到達するまで上基板と下基板とを貼り合わせる。これによって、真空貼合システムは、液晶パネル等の基板を組み立てる。 After this, the vacuum bonding device opens the inside of the vacuum chamber to the atmosphere and finally reaches a predetermined cell gap while crushing the adhesive by pressurizing the upper substrate and the lower substrate at atmospheric pressure. The upper board and the lower board are pasted together. As a result, the vacuum bonding system assembles a substrate such as a liquid crystal panel.
しかしながら、従来の真空貼合装置は、以下に説明するように、エリア毎に接着剤の特性を均一にすることについて、更なる改善の余地があった。 However, in the conventional vacuum bonding device, there is room for further improvement in making the characteristics of the adhesive uniform in each area, as described below.
例えば、基板の各エリアには、様々な構成の回路や配線が埋め込まれている。そのため、基板は、エリア毎に蓄熱量や熱の伝達効率が異なっている。
周囲が大気圧状態になっている大気環境下では、基板の周囲に空気の対流が存在する。そのため、たとえエリア毎に基板の蓄熱量や熱の伝達効率が異なっていたとしても、空気の対流によって基板の各エリアの蓄熱がその周囲に伝達されて拡散される。その結果、大気環境下では、基板の表面温度は、全エリアでほぼ均一な温度になる。
しかしながら、周囲が真空状態になっている真空環境下では、基板の周囲に空気の対流が存在しない。そのため、空気の対流によって基板の各エリアの蓄熱がその周囲に伝達されない。したがって、基板の表面温度は、エリア毎に大きく異なった温度になる。
For example, circuits and wiring having various configurations are embedded in each area of the board. Therefore, the substrate has a different heat storage amount and heat transfer efficiency for each area.
In an atmospheric environment where the surroundings are at atmospheric pressure, there is air convection around the substrate. Therefore, even if the amount of heat stored in the substrate and the efficiency of heat transfer differ for each area, the heat storage in each area of the substrate is transmitted to the surroundings and diffused by the convection of air. As a result, in the atmospheric environment, the surface temperature of the substrate becomes a substantially uniform temperature in all areas.
However, in a vacuum environment where the surroundings are in a vacuum state, there is no air convection around the substrate. Therefore, the heat storage in each area of the substrate is not transferred to the surroundings due to the convection of air. Therefore, the surface temperature of the substrate varies greatly from area to area.
ところで、上基板と下基板との貼り合わせでは、近年の多種類の基板の組み立て要求に応じて、温度によって粘度等の特性が大きく変動する接着剤を用いることが要求されるときがある。
しかしながら、そのような接着剤は、真空環境下において基板の表面温度がエリア毎に大きく異なった温度になることによって、粘度等の特性が大きく変動してしまう。その結果、例えばエリア毎に接着剤の潰れ量が変動してしまう可能性があった。
By the way, in the bonding of the upper substrate and the lower substrate, it may be required to use an adhesive whose characteristics such as viscosity greatly fluctuate depending on the temperature in response to the recent demand for assembling various types of substrates.
However, in such an adhesive, the surface temperature of the substrate varies greatly from area to area in a vacuum environment, so that the properties such as viscosity greatly fluctuate. As a result, for example, the amount of crushed adhesive may vary from area to area.
そして、従来の真空貼合装置では、そのような温度によって粘度等の特性が大きく変動する接着剤を用いた場合に、大気圧で上基板と下基板とを加圧することによって接着剤を押し潰す際に、全エリアで均一に所定のセルギャップに到達するまで上基板と下基板とを貼り合わせることが阻害されてしまう可能性があった。 Then, in the conventional vacuum bonding device, when an adhesive whose characteristics such as viscosity greatly fluctuate depending on such a temperature is used, the adhesive is crushed by pressurizing the upper substrate and the lower substrate at atmospheric pressure. At that time, there is a possibility that the bonding of the upper substrate and the lower substrate may be hindered until a predetermined cell gap is uniformly reached in the entire area.
本発明は、前記した課題を解決するためになされたものであり、接着剤の特性を均一にする真空貼合装置、その装置を用いた真空貼合システム、及び、そのシステムを用いた真空貼合方法を提供することを主な目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is a vacuum bonding device for making the characteristics of the adhesive uniform, a vacuum bonding system using the device, and a vacuum bonding system using the system. Its main purpose is to provide legal methods.
前記目的を達成するため、本発明は、下部材と上部材とを真空環境下で収納可能な真空チャンバと、前記真空チャンバ内で前記下部材を載置する下テーブルと、前記真空チャンバ内で前記上部材を保持する上テーブルと、任意に設定されたエリア毎に前記下テーブル及び前記上テーブルのいずれか一方又は双方の温度を調節するテーブル温度調節機構と、前記上テーブルを上下方向に移動させる上下動機構と、前記真空チャンバの内部の気体を外部に排出する真空引きを実行する真空ポンプ機構と、を有し、温度の調節対象のテーブルを加熱する場合の前記テーブル温度調節機構の温度は、常温以上でかつ(常温+50)℃以下の温度であることを特徴とする真空貼合装置、その装置を用いた真空貼合システム、及び、そのシステムを用いた真空貼合方法とする。
In order to achieve the above object, the present invention has a vacuum chamber capable of accommodating a lower member and an upper member in a vacuum environment, a lower table on which the lower member is placed in the vacuum chamber, and a vacuum chamber. An upper table for holding the upper member, a table temperature adjusting mechanism for adjusting the temperature of either or both of the lower table and the upper table for each arbitrarily set area, and moving the upper table in the vertical direction. It has a vertical movement mechanism for causing the evacuation and a vacuum pump mechanism for executing a vacuum to discharge the gas inside the vacuum chamber to the outside, and the temperature of the table temperature adjusting mechanism when heating a table to be adjusted in temperature. Is a vacuum bonding device characterized by being at room temperature or higher and at a temperature of (normal temperature +50) ° C. or lower, a vacuum bonding system using the device, and a vacuum bonding method using the system.
本発明の真空貼合装置は、エリア毎にテーブルの温度を調節することができるため、全エリアで接着剤の特性を均一にすることができる。これにより、例えば全エリアで接着剤の潰れ量を均一にすることができる。
その他の手段は、後記する。
In the vacuum bonding device of the present invention, the temperature of the table can be adjusted for each area, so that the characteristics of the adhesive can be made uniform in all areas. Thereby, for example, the amount of crushed adhesive can be made uniform in all areas.
Other means will be described later.
本発明によれば、接着剤の特性を均一にすることができる。 According to the present invention, the properties of the adhesive can be made uniform.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態(以下、「本実施形態」と称する)につき詳細に説明する。なお、各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるものではない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter, referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that each figure is merely schematically shown to the extent that the present invention can be fully understood. Therefore, the present invention is not limited to the illustrated examples. Further, in each figure, common components and similar components are designated by the same reference numerals, and duplicate description thereof will be omitted.
[実施形態1]
<真空貼合システムの全体の構成>
以下、図1を参照して、本実施形態1に係る真空貼合システム1000の構成につき説明する。図1は真空貼合システム1000の構成を示す図である。ここでは、真空貼合システム1000が液晶パネル等の基板を組み立てる基板組立システムに用いられているものとして説明する。また、上側に配置される部材(上部材)を上基板K1(ガラス基板)とし、下側に配置される部材(下部材)を下基板K2(ガラス基板)として、説明する。
[Embodiment 1]
<Overall configuration of vacuum bonding system>
Hereinafter, the configuration of the
図1に示すように、本実施形態1に係る真空貼合システム1000は、真空貼合装置(基板組立装置)1と制御装置100と搬送装置200とを有する。
As shown in FIG. 1, the
真空貼合装置1は、いずれか一方に接着剤が塗布された2つの部材を対向配置し、2つの部材の周囲を真空状態にした後、大気圧状態に戻すことによって2つの部材を貼り合わせる装置である。
制御装置100は、真空貼合装置1及び搬送装置200の動作を制御する装置である。
搬送装置200は、上基板K1(ガラス基板)や下基板K2(ガラス基板)を真空貼合装置1の真空チャンバ5の中に搬入したり、真空貼合装置1によって組み立てられた液晶パネル等の基板を真空チャンバ5の外に搬出したりする装置である。搬送装置200は、上基板K1や下基板K2を保持する保持部を備えている。
In the vacuum bonding device 1, two members coated with an adhesive are arranged to face each other, the surroundings of the two members are evacuated, and then the two members are returned to the atmospheric pressure state to bond the two members. It is a device.
The
The
<真空貼合装置の構成>
真空貼合装置1は、架台1aと上フレーム2とを有する。架台1aは設置面(床面等)に載置される。上フレーム2は架台1aの上方において上下動(上方向への移動及び下方向への移動)可能に備わっている。
架台1aの上には、上フレーム2の上下動機構であるZ軸駆動機構20が取り付けられている。そのZ軸駆動機構20の上には、ロードセル20dを介して上フレーム2が取り付けられている。本実施形態1では、Z軸駆動機構20及びロードセル20dがそれぞれX軸方向及びY軸方向に2つずつ配置されており、真空貼合装置1が合計4つのZ軸駆動機構20と合計4つのロードセル20dとを有しているものとして説明する。
<Vacuum bonding device configuration>
The vacuum bonding device 1 has a
A Z-axis drive mechanism 20, which is a vertical movement mechanism of the
真空貼合装置1には、上テーブル3と下テーブル4とが備わっている。
上テーブル3は、複数の上シャフト2aを介して上フレーム2に固定されている。本実施形態1では、上テーブル3は、バックプレート30とクッションシート31とを有する。バックプレート30は、クッションシート31を支持する板材であり、剛性材によって構成されている。バックプレート30は、上シャフト2aに取り付けられ、上フレーム2と一体に上下動する。クッションシート31は弾性材によって構成されたシート材である。
The vacuum bonding device 1 includes an upper table 3 and a lower table 4.
The upper table 3 is fixed to the
下テーブル4は、XYθ移動ユニット40を介して架台1aに取り付けられている。XYθ移動ユニット40は、下テーブル4に対して、X軸方向への移動、Y軸方向への移動、及びZ軸周りの回転を任意に実行するユニットである。XYθ移動ユニット40は、架台1aに対して、互いに直交する2軸(X軸,Y軸)方向に独立して可動に構成されている。また、XYθ移動ユニット40は、架台1aに対してZ軸周りに回転可能に構成されている。
The lower table 4 is attached to the
上テーブル3及び下テーブル4は、Y軸方向及びX軸方向を縦横方向とする矩形となっている。そして、上テーブル3の下側平面(上部基板面3a)と下テーブル4の上側平面(下部基板面4a)とが対向している。
The upper table 3 and the lower table 4 are rectangular in which the Y-axis direction and the X-axis direction are vertical and horizontal directions. The lower plane (
なお、本実施形態1では、架台1aに対する上フレーム2の方向をZ軸方向(上下方向)とする。また、Z軸に対して直交する1軸の方向をX軸方向(横方向)とし、Z軸及びX軸に直交する1軸の方向をY軸方向(縦方向)とする。
In the first embodiment, the direction of the
上フレーム2は、4つのZ軸駆動機構20及び4つのロードセル20dを介して架台1aに取り付けられている。各Z軸駆動機構20は、Z軸方向(上下方向)に延設されるボールねじ軸20aを上下動させるボールねじ機構20bを有する。ボールねじ軸20aは、電動モータ20cで回転し、ボールねじ機構20bによって上下動する。
The
上フレーム2には、複数の上シャフト2aを介して上テーブル3が固定されている。上フレーム2と上テーブル3とは一体に上下動する。上テーブル3の周囲には上チャンバ5aが配置されている。上チャンバ5aは、下方(架台1aの側)が開口した構成になっており、上テーブル3の上方及び側方を覆うように配置されている。
An upper table 3 is fixed to the
上チャンバ5aは、吊下げ機構6を介して上フレーム2に取り付けられている。
吊下げ機構6は、上フレーム2から下方に延設される支持軸6aと、支持軸6aの下端部がフランジ状に広がって形成される係止部6bとを有する。
また、上チャンバ5aにはフック6cが備わっている。フック6cは、支持軸6aの周囲において自在に上下動する。また、フック6cは、支持軸6aの下端において係止部6bと係合する。
The
The suspension mechanism 6 has a
Further, the
上シャフト2aは上チャンバ5aを貫通している。上シャフト2aと上チャンバ5aとの間は真空シール(図示せず)で密封されている。
上フレーム2が上方に移動(上動)すると、フック6cが支持軸6aの係止部6bと係合し、それに伴って上チャンバ5aが上フレーム2とともに上動する。また、上フレーム2が下方に移動(下動)すると、フック6cが自重で下動し、それに伴って上チャンバ5aが下動する。
The
When the
下テーブル4の下部基板面4aには、図示せぬ複数の吸引孔が開口している。下テーブル4の各吸引孔は真空ポンプP3とつながっている。真空ポンプP3が駆動すると、下部基板面4aに載置された下基板K2が吸着されて下テーブル4(下部基板面4a)で保持される。
A plurality of suction holes (not shown) are opened on the
また、下テーブル4の周囲には下チャンバ5bが配置されている。下チャンバ5bは、架台1aに取り付けられている複数の下シャフト1bで支持されている。下シャフト1bは下チャンバ5b内に突出している。下チャンバ5bと下シャフト1bとの間は真空シール(図示せず)で密封されている。
下チャンバ5bは、上方(上フレーム2の側)が開口した構成になっており、下テーブル4の下方及び側方を覆うように配置されている。
XYθ移動ユニット40は、下チャンバ5b内に突出している下シャフト1bに取り付けられて下テーブル4を支持する。
Further, a
The
The
上チャンバ5aと下チャンバ5bとは、互いの開口した部分が合わさって真空チャンバ5を形成する。つまり、下動した上チャンバ5aが下チャンバ5bに上方から係合して、下チャンバ5bの開口が上チャンバ5aで塞がれるように構成されている。なお、上チャンバ5aと下チャンバ5bとの接続部はシールリング(図示せず)で密封され、真空チャンバ5の気密性が確保されている。
The
上フレーム2は、上チャンバ5aが下チャンバ5bに接する状態よりもさらに下動可能となっている。つまり、上フレーム2は、上チャンバ5aの下動が下チャンバ5bによって規制された状態よりもさらに下動可能となっている。吊下げ機構6では、上フレーム2がその状態よりもさらに下動することによって、係止部6bとフック6cの係合が解消する。このとき、上チャンバ5aは自重で下チャンバ5bに載置した状態になる。そして、真空チャンバ5の内側に上テーブル3と下テーブル4とが配設される。
The
真空貼合装置1には真空ポンプ機構P0が備わっている。真空ポンプ機構P0は、真空チャンバ5に接続され、真空チャンバ5内の気体を外部に排出して、真空チャンバ5の内部の状態を真空状態にする。つまり、真空ポンプ機構P0が駆動すると、真空チャンバ5の内部が真空環境になる。
The vacuum bonding device 1 is provided with a vacuum pump mechanism P0. The vacuum pump mechanism P0 is connected to the
真空ポンプ機構P0は、図示せぬ低真空ポンプと図示せぬ高真空ポンプとが組み合わせられた構成になっている。低真空ポンプは、真空チャンバ5の内部の状態を大気圧状態(101,300(Pa)≒105 (Pa))から低真空状態に変えることができるポンプである。低真空ポンプとしては、例えば、ドライポンプ等を用いることができる。高真空ポンプは、真空チャンバ5の内部の状態を低真空状態から極高真空状態に変えることができるポンプである。高真空ポンプとしては、例えば、ターボ分子ポンプ等を用いることができる。
The vacuum pump mechanism P0 has a configuration in which a low vacuum pump (not shown) and a high vacuum pump (not shown) are combined. Low vacuum pump is a pump capable of changing the internal state of the
上テーブル3は、真空チャンバ5の内側において、上フレーム2の下動に伴って、下動する。このような上テーブル3の下動によって、真空中で、上テーブル3に保持されている上基板K1と下テーブル4に保持されている下基板K2とが加圧される。上基板K1及び下基板K2のいずれか一方の基板には接着剤が塗布されている。そのため、一方の基板に塗布された接着剤によって、上基板K1と下基板K2とが貼り合わせされる。
The upper table 3 moves downward inside the
また、前記したように、上テーブル3は、複数の上シャフト2aを介して上フレーム2に固定されている。このため、上テーブル3の下動によって上基板K1と下基板K2とが加圧されたときの荷重がロードセル20dで検出される。ロードセル20dの検出信号は制御装置100に入力される。制御装置100は、ロードセル20dで検出された検出値に基づいて、上テーブル3から基板に加わる荷重を特定する。本実施形態1では、真空貼合装置1は4つのロードセル20dを有しているため、4つのロードセル20dで検出された検出値の合計値が装置全体の合計荷重値となる。つまり、4つのロードセル20dで検出された検出値の合計値が上テーブル3から基板に加わっている全ての荷重の値となる。制御装置100は、上テーブル3から基板に加わる荷重を管理している。
なお、制御装置100は、Z軸駆動機構20で上下動される上テーブル3のZ軸高さ(Z軸座標)も管理している。
Further, as described above, the upper table 3 is fixed to the
The
真空貼合装置1は、吸上げ機構7を有している。吸上げ機構7は、吸上げピン7aで上基板K1を吸上げたり、吸上げピン7aを上下動させたりするための機構である。吸上げ機構7は上フレーム2に取り付けられている。
The vacuum bonding device 1 has a
吸上げ機構7は、複数の吸上げピン7a、1乃至複数の吸上げピンパッド7b、及び、ピン上下動機構70を備えている。吸上げピン7aは、上下方向に延設される管状部材であって、上テーブル3とは独立して上下動可能に備わっている。
The
各吸上げピン7aは、1乃至複数の吸上げピンパッド7bに取り付けられている。各吸上げピンパッド7bには複数の吸上げピン7aが取り付けられている。各吸上げピン7aは、吸上げピンパッド7bが上下動することにより、同時に上下動する。吸上げピンパッド7bは、上チャンバ5aと上テーブル3との間に配置されている。吸上げピンパッド7bはピン上下動機構70で上下動する。
Each suction pin 7a is attached to one or more suction pin pads 7b. A plurality of suction pins 7a are attached to each suction pin pad 7b. Each suction pin 7a moves up and down at the same time as the suction pin pad 7b moves up and down. The suction pin pad 7b is arranged between the
本実施形態1では、ピン上下動機構70がボールねじ機構によって構成されている場合を想定して説明する。ピン上下動機構70は、Z軸方向に回転自在に延設されているボールねじ軸71と、ボールねじ軸71を回転させる電動モータ73と、ボールねじ軸71の回転に伴って上下動するボールねじ機構72と、を有する。電動モータ73は、ボールねじ軸71を回転させる。ボールねじ軸71は、回転することによって、ボールねじ機構72を上下動させる。ボールねじ機構72は、吸上げピンパッド7bに取り付けられている。吸上げピンパッド7bは、ボールねじ機構72の上下動に伴って、ボールねじ機構72と一体に上下動する。
In the first embodiment, the case where the pin
吸上げピン7aは、下動していない状態において、上テーブル3の上部基板面3aよりも上方に配置されており、一方、下動した状態において、上部基板面3aよりも下方に突出する。また、吸上げピン7aは、下動した状態から上動することによって、上部基板面3aから上に引き込まれる。
The suction pin 7a is arranged above the
吸上げピン7aは中空の管状を呈している。また、吸上げピンパッド7bも中空の管状を呈している。吸上げピン7aの中空部は吸上げピンパッド7bの中空部と連通している。吸上げピンパッド7bの中空部には真空ポンプP1が接続されている。真空ポンプP1が駆動すると吸上げピン7aの中空部と吸上げピンパッド7bの中空部とが真空になり、上基板K1が吸上げピン7aに真空吸着される。 The suction pin 7a has a hollow tubular shape. The suction pin pad 7b also has a hollow tubular shape. The hollow portion of the suction pin 7a communicates with the hollow portion of the suction pin pad 7b. A vacuum pump P1 is connected to the hollow portion of the suction pin pad 7b. When the vacuum pump P1 is driven, the hollow portion of the suction pin 7a and the hollow portion of the suction pin pad 7b are evacuated, and the upper substrate K1 is evacuated to the suction pin 7a.
真空貼合装置1は、粘着保持機構8を有している。粘着保持機構8は、粘着ピン8aで上基板K1を粘着吸引したり、粘着ピン8aを上下動させたりするための機構である。粘着保持機構8は上フレーム2に取り付けられている。
The vacuum bonding device 1 has an
粘着保持機構8は、複数の粘着ピン8a、1乃至複数の粘着ピンプレート8b、及び、ピン上下動機構80を備えている。粘着ピン8aは、上下方向に延設される管状部材であって、上テーブル3及び吸上げピン7aとは独立して上下動可能に備わっている。
The
各粘着ピン8aは、1乃至複数の粘着ピンプレート8b(ベース部)に取り付けられている。各粘着ピンプレート8bには複数の粘着ピン8aが取り付けられる。各粘着ピンプレート8bは独立して上下動(上部基板面3aに対する垂直動作)可能になっている。各粘着ピン8aは、粘着ピンプレート8bが上下動することにより、粘着ピンプレート8b単位で同時に上下動する。粘着ピンプレート8bは、上チャンバ5aと上テーブル3との間に配置される。粘着ピンプレート8bはピン上下動機構80で上下動する。
Each
本実施形態1では、ピン上下動機構80がボールねじ機構によって構成されている場合を想定して説明する。ピン上下動機構80は、Z軸方向に回転自在に延設されているボールねじ軸81と、ボールねじ軸81を回転させる電動モータ83と、ボールねじ軸81の回転に伴って上下動するボールねじ機構82と、を有する。電動モータ83は、ボールねじ軸81を回転させる。ボールねじ軸81は、回転することによって、ボールねじ機構82を上下動させる。ボールねじ機構82は、粘着ピンプレート8bに取り付けられている。粘着ピンプレート8bは、ボールねじ機構82の上下動に伴って、ボールねじ機構82と一体に上下動する。
In the first embodiment, the case where the pin
粘着ピン8aは、下動していない状態において、上テーブル3の上部基板面3aよりも上方に配置されており、一方、下動した状態において、上部基板面3aよりも下方に突出する。また、粘着ピン8aは、下動した状態から上動することによって、上部基板面3aから上に引き込まれる。
The
粘着ピン8aは、先端に、弾性材によって構成され、かつ、粘着性を有する粘着部8cを有する。また、粘着ピン8aは中空の管状を呈している。また、粘着ピンプレート8bも中空の管状を呈している。粘着ピン8aの中空部は粘着ピンプレート8bの中空部と連通している。粘着ピンプレート8bの中空部には真空ポンプP2が接続されている。真空ポンプP2が駆動すると粘着ピン8aの中空部と粘着ピンプレート8bの中空部とが真空になり、上基板K1が粘着ピン8aに真空吸着される。
The
その過程で、粘着ピン8aは、真空ポンプP2が駆動して中空部が真空状態となったときに上基板K1を真空吸引し、さらに、真空吸引された上基板K1を粘着部8cに貼りつけて保持(粘着保持)する。粘着ピン8aは上部基板面3aから突出した状態のときに上基板K1を保持する。
In the process, the
粘着ピンプレート8bの中空部には図示せぬガス供給手段が接続されている。ガス供給手段は制御装置100の指令に応じて駆動して粘着ピンプレート8bの中空部に所定のガス(空気や窒素ガスなど)を供給する。粘着ピン8aの中空部は、供給されたガスによって昇圧する。これにより、粘着ピン8aの粘着部8cに貼りついていた上基板K1が粘着部8cから剥離する。
A gas supply means (not shown) is connected to the hollow portion of the
真空貼合装置1は、テーブル温度調節機構60を有している。テーブル温度調節機構60は、任意に設定されたエリア毎にテーブル(本実施形態1では、下テーブル3)の温度を調節する機構である。
The vacuum bonding device 1 has a table
以下、図2〜図5を参照して、テーブル温度調節機構60の構成につき説明する。図2〜図5は、それぞれ、テーブル温度調節機構60の構成を模式的に示す図である。図2は側面方向から見たテーブル温度調節機構60の構成を模式的に示している。図3は上面方向から見たテーブル温度調節機構60の構成を模式的に示している。図4(a)は上面方向から見たテーブル温度調節機構60の一例を示しており、図4(b)は側面方向から見たその要部を示している。図5(a)は上面方向から見たテーブル温度調節機構60の別の例を示しており、図5(b)は側面方向から見たその要部を示している。
Hereinafter, the configuration of the table
図2に示すように、テーブル温度調節機構60は、例えば水やオイル等の液体を流れさせる流動路61と、流動路61内を流れる液体を加熱するヒータ62とを備えた構成になっている。なお、ここでは、液体として、水が用いられているものとして説明する。また、ヒータ62が液体を加熱する加熱機構と液体を加圧して外部に送り出す加圧機構とを備えているものとして説明する。
As shown in FIG. 2, the table
図3に示す例では、下テーブル4は、2行2列の4つのエリアAr1〜Ar4に区画されている。テーブル温度調節機構60は、エリア毎に流動路61とヒータ62とを備えた構成になっている。具体的には、テーブル温度調節機構60は、左上のエリアAr1に対して流動路61aとヒータ62aとを備え、右上のエリアAr2に対して流動路61bとヒータ62bとを備え、左下のエリアAr3に対して流動路61cとヒータ62cとを備え、右下のエリアAr4に対して流動路61dとヒータ62dとを備えた構成になっている。
In the example shown in FIG. 3, the lower table 4 is divided into four areas Ar1 to Ar4 having 2 rows and 2 columns. The table
なお、エリアの数は、真空貼合装置1の仕様に応じて任意に増減することができる。また、エリアの形状やサイズは、真空貼合装置1の仕様に応じて、エリア毎に変更することができる。 The number of areas can be arbitrarily increased or decreased according to the specifications of the vacuum bonding device 1. Further, the shape and size of the area can be changed for each area according to the specifications of the vacuum bonding device 1.
流動路61は、中空なパイプによって構成されている。図3及び図4(a)に示すように、流動路61は、複数回折り返すように構成されており、下テーブル4に区画されたエリア毎に、各エリアのほぼ全面に亘って配置されている。また、図4(b)に示すように、流動路61は、下テーブル4の内部に埋め込まれている。流動路61は、好ましくは、全エリアに亘って均一な内径になっており、下テーブル4の内部において、同じ高さの位置に、等間隔に配置されているとよい。
The
流動路61は、下テーブル4における下基板K1の非載置面を介して下テーブル4の内部から外部に引き出されている。なお、図4(a)に示す例では、下テーブル4が2行2列の4つのエリアに区画されているため、下テーブル4の各エリアは、外部に露出した側面を備えている。そのため、流動路61は、下テーブル4の各エリアの外部に露出した側面から外部に引き出されている。
The
ただし、下テーブル4のエリアの数は、増減することができ、例えば、3行3列の9つにすることもできる。仮にエリアの数を9つにした場合に、例えば下テーブル4の中央のエリアは、全側面が外部に露出しない構成になる。このような全側面が外部に露出していないエリアは、下面から外部に流動路61を引き出すように構成するとよい。
However, the number of areas in the lower table 4 can be increased or decreased, for example, 9 in 3 rows and 3 columns. If the number of areas is set to 9, for example, the central area of the lower table 4 has a configuration in which all side surfaces are not exposed to the outside. Such an area where all the side surfaces are not exposed to the outside may be configured so that the
外部に引き出された流動路61は、ヒータ62に接続されている。ヒータ62は、水等の液体を内部で加熱しながら外部に送り出す。これにより、例えば図3及び図4(a)に示す矢印の方向に沿って、加熱された液体が流動路61の内部を流れる。これにより、液体は、自身の熱で下テーブル4を加熱しながら下テーブル4の内部を通過した後、ヒータ62に戻る。
The
なお、図4(a)に示すように、流動路61は、好ましくは、直進部分を直進状のパイプで構成するとともに、折り返し部分をU字状のパイプで構成し、U字状のパイプを2つの直進状のパイプに連結した構成にするとよい。これにより、流動路61は、予め直進部分のみを下テーブル4の内部に埋め込んでおき、後から折り返し部分を直進部分に取り付ける構成にすることができる。このような構成は、折り返し部分が下テーブル4の外部に突出した形状になるものの、容易に製造することができる。ただし、折り返し部分は、下テーブル4の外部に突出しない形状にすること(つまり、予め下テーブル4の内部に埋め込まれた構成にすること)もできる。
As shown in FIG. 4A, the
なお、本実施形態1のように、温度の調節対象のテーブル(ここでは、下テーブル4)を加熱する場合のテーブル温度調節機構60の温度(ここでは、流動路61の内部を流れる液体の温度)は、好ましくは、常温以上でかつ(常温+50)℃以下の温度であるとよい。その理由は、(常温+50)℃よりも高い温度で液体を加熱すると、回路や配線に影響を与えたり、液体が蒸発して下テーブル4の温度を調節し難くなったりするためである。 The temperature of the table temperature adjusting mechanism 60 (here, the temperature of the liquid flowing inside the flow path 61) when the table to be adjusted in temperature (here, the lower table 4) is heated as in the first embodiment. ) Is preferably a temperature of room temperature or higher and (normal temperature +50) ° C. or lower. The reason is that if the liquid is heated at a temperature higher than (room temperature +50) ° C., the circuit and wiring may be affected, or the liquid may evaporate, making it difficult to adjust the temperature of the lower table 4.
<テーブル温度調節機構の別の例>
テーブル温度調節機構60は、例えば、図5に示すように構成することができる。図5に示す例では、テーブル温度調節機構60は、流動路61の代わりに、電熱線63を備え、ヒータ62の代わりに、ヒータ64を備えた構成になっている。
電熱線63は、ヒータ64によって加熱される金属製の線材である。
ヒータ64は、電熱線63を加熱する装置である。ヒータ64は、図4に示すヒータ62と異なり、液体を加圧して外部に送り出す加圧機構を備えておらず、電熱線63を加熱する加熱機構のみを備えている。
<Another example of table temperature control mechanism>
The table
The
The
図5(a)に示すように、電熱線63は、複数回折り返すように構成されており、下テーブル4に区画されたエリア毎に、各エリアのほぼ全面に亘って配置されている。また、図5(b)に示すように、電熱線63は、下テーブル4の内部に埋め込まれている。電熱線63は、好ましくは、全エリアに亘って均一な幅になっており、下テーブル4の内部において、単一平面上に、等間隔に配置されているとよい。
As shown in FIG. 5A, the
<制御装置の構成>
真空貼合装置1の各部は、制御装置100によって制御されている。以下、図6を参照して、制御装置100の構成につき説明する。図6は、制御装置100の構成を示す図である。
<Control device configuration>
Each part of the vacuum bonding device 1 is controlled by the
図6に示すように、制御装置100は、制御部110、ROMやRAM、HDD等の記憶部160、液晶ディスプレイ等の表示部180、及び、タッチパネルやテンキー、キーボード等の入力部190を有している。
As shown in FIG. 6, the
制御部110は、CPUによって構成され、記憶部160に予め格納された制御プログラムPr1を実行することによって、ピン高さ制御部111、移動制御部112、真空プロセス制御部113、及び、テーブル温度制御部114として機能する。
The
ピン高さ制御部111は、ピン上下動機構70,80(図1参照)の動作を制御する機能手段である。ピン高さ制御部111は、ピン上下動機構70,80を駆動して、吸上げピンパッド7bの高さ調整動作や粘着ピンプレート8bの高さ調整動作を制御する。
The pin
移動制御部112は、Z軸駆動機構20(図1参照)及びXYθ移動ユニット40(図1参照)の動作を制御する機能手段である。移動制御部112は、Z軸駆動機構20(図1参照)を駆動して、上フレーム2を上下動させることによって、上テーブル3を上下動させる。また、また移動制御部112は、XYθ移動ユニット40(図1参照)を駆動して、下テーブル4を変位させることによって、上基板K1と下基板K2との貼り合せ位置を決める。
The
真空プロセス制御部113は、上チャンバ5a、真空ポンプ機構P0、真空ポンプP1,P2,P3の動作を制御する機能手段である。
The vacuum
テーブル温度制御部114は、エリア毎にテーブル温度調整機構60の温度を制御する機能手段である。テーブル温度制御部114は、下テーブル4の各エリアに埋め込まれた温度センサ(図8参照)から出力される信号の値に基づいて、下テーブル4の各エリアの温度を管理している。
The table temperature control unit 114 is a functional means for controlling the temperature of the table
記憶部160は、例えば、制御プログラムPr1、設定データD1等を記憶する。
制御プログラムPr1は、真空貼合装置1や搬送装置200の動作を規定するプログラムである。
設定データD1は、真空貼合装置1や搬送装置200の動作の設定値を表すデータである。
The
The control program Pr1 is a program that defines the operation of the vacuum bonding device 1 and the
The setting data D1 is data representing the operation setting values of the vacuum bonding device 1 and the
本実施形態1では、設定データD1として、例えば、設定温度決定用データや寸法補正用データ等が記憶部160に予め記憶されているものとして説明する。
「設定温度決定用データ」は、後記するS130のテーブル温度調節工程(図7参照)で、後記する設定温度を決定するために参照されるデータである。「設定温度決定用データ」は、温度の調節対象のテーブル(本実施形態1では、下テーブル4)の温度がどれくらいのときに、テーブル温度調節機構60のヒータ62の後記する設定温度をどれくらいに設定するのかを規定している。
「寸法補正用データ」は、基板の寸法補正を行う場合において、後記するS130のテーブル温度調節工程(図7参照)で、後記する設定温度を決定するために参照されるデータである。「寸法補正用データ」は、必要とされる基板の寸法補正量がどれくらいのときに、テーブル温度調節機構60のヒータ62の後記する設定温度をどれくらいに設定するのかを規定している。
In the first embodiment, as the setting data D1, for example, the set temperature determination data, the dimension correction data, and the like will be described as being stored in the
The “set temperature determination data” is data referred to for determining the set temperature described later in the table temperature adjusting step (see FIG. 7) of S130 described later. In the "data for determining the set temperature", when the temperature of the table to be adjusted (in the first embodiment, the lower table 4) is, what is the set temperature described later of the
The “dimension correction data” is data referred to in the table temperature adjustment step (see FIG. 7) of S130 described later for determining the set temperature described later in the case of performing the dimensional correction of the substrate. The "dimension correction data" defines how much the set temperature described later of the
<真空貼合システムの動作>
以下、図7を参照して、真空貼合システム1000の動作につき説明する。図7は、真空貼合システム1000の動作を示すフローチャートである。ここでは、テーブル温度調節機構60が図4に示す構成になっているものとして説明する。
<Operation of vacuum bonding system>
Hereinafter, the operation of the
なお、真空貼合システム1000は図示せぬタイマによって計測された時間に基づいて動作する。また、真空貼合システム1000の一連の動作は制御装置100の記憶部160に読み出し自在に予め格納された制御プログラムPr1によって規定されている。また、各情報は、記憶部160に読み出し自在に一旦格納されてから、その後の処理を行う所定の構成要素に出力される。以下、これらの点については、情報処理では常套手段であるので、その詳細な説明を省略する。
The
図7に示すように、真空貼合システム1000を操作するオペレータは、制御装置100を操作して、真空貼合システム1000に基板を組み立てさせる指示を入力する。これにより、真空貼合システム1000は動作を開始する。
As shown in FIG. 7, the operator who operates the
オペレータが指示を入力すると、真空貼合システム1000は、以下のようにして上基板搬入工程を実行する(S110)。
When the operator inputs an instruction, the
具体的には、制御装置100は、搬送装置200を駆動して、真空貼合装置1の真空チャンバ5の中に上基板K1を搬入させる。このとき、搬送装置200は、真空チャンバ5の外部で保持部によって上基板K1を保持し、その状態で保持部を真空チャンバ5の中に入れて、上基板K1を上テーブル3の下方に配置する。
Specifically, the
搬送装置200が上基板K1を上テーブル3の下方に配置すると、制御装置100は、真空貼合装置1を駆動して、吸上げピン7aを下動させるとともに、真空ポンプP1を駆動する。これによって、吸上げピン7aが、上基板K1を真空吸着して、上基板K1を保持する。
When the
吸上げピン7aが上基板K1を保持すると、搬送装置200の保持部は上基板K1を放す。そして、搬送装置200は、保持部を上動させて、上基板K1から保持部を離す。その後、搬送装置200は、保持部を真空チャンバ5の外に出す。
When the suction pin 7a holds the upper substrate K1, the holding portion of the
搬送装置200の保持部が真空チャンバ5の外に出ると、制御装置100は、真空貼合装置1を駆動して吸上げピン7aを上動させる。これによって、上基板K1が上テーブル3の上部基板面3aに当接する。
When the holding portion of the
上基板K1が上テーブル3の上部基板面3aに当接すると、制御装置100は、真空貼合装置1を駆動して、粘着ピン8aを下動させるとともに、真空ポンプP2を駆動する。これによって、粘着ピン8aが、上基板K1を真空吸着して、上基板K1を保持する。
これにより、S110の上基板搬入工程が終了する。
When the upper substrate K1 comes into contact with the
As a result, the upper substrate loading step of S110 is completed.
S110の上基板搬入工程が終了すると、真空貼合システム1000は、以下のようにして下基板搬入工程を実行する(S120)。
When the upper substrate loading step of S110 is completed, the
具体的には、制御装置100は、搬送装置200を駆動して、真空貼合装置1の真空チャンバ5の中に下基板K2を搬入させる。このとき、搬送装置200は、真空チャンバ5の外部で保持部によって下基板K2を保持し、その状態で保持部を真空チャンバ5の中に入れ、下基板K2を下テーブル4の上方に配置する。そして、搬送装置200は、保持部を下動させて、下基板K2を下テーブル4の下部基板面4aに載置する。この後、制御装置100は、真空ポンプP3を駆動する。これによって、下テーブル4が、下基板K2を真空吸着して、下基板K2を保持する。
Specifically, the
下テーブル4が下基板K2を保持すると、搬送装置200の保持部は下基板K2を放す。そして、搬送装置200は、保持部を上動させて、下基板K2から保持部を離す。その後、搬送装置200は、保持部を真空チャンバ5の外に出す。
これにより、S120の下基板搬入工程が終了する。
When the lower table 4 holds the lower substrate K2, the holding portion of the
As a result, the lower substrate loading step of S120 is completed.
S120の下基板搬入工程が終了すると、真空貼合システム1000は、以下のようにしてテーブル温度調節工程を実行する(S130)。
When the lower substrate loading step of S120 is completed, the
具体的には、制御装置100(主にテーブル温度制御部114)は、下テーブル4に埋め込まれた温度センサから出力される検知信号に基づいて、下テーブル4の各エリアの温度を検知する。 Specifically, the control device 100 (mainly the table temperature control unit 114) detects the temperature of each area of the lower table 4 based on the detection signal output from the temperature sensor embedded in the lower table 4.
図8は、温度の検知箇所の一例を示す図である。図8に示す例では、2行2列の4つのエリアAr1〜Ar4に区画された下テーブル4において、9つの温度センサSN1〜SN9が、各エリアの周囲に1つずつ配置されている。具体的には、4つのエリアAr1〜Ar4を避けるように、上下方向に3つの行と左右方向に3つの列とが下テーブル4に形成されており、各行と各列との交点箇所に9つの温度センサSN1〜SN9が1つずつ配置されている。 FIG. 8 is a diagram showing an example of a temperature detection location. In the example shown in FIG. 8, in the lower table 4 divided into four areas Ar1 to Ar4 in 2 rows and 2 columns, nine temperature sensors SN1 to SN9 are arranged one by one around each area. Specifically, three rows in the vertical direction and three columns in the horizontal direction are formed in the lower table 4 so as to avoid the four areas Ar1 to Ar4, and 9 at the intersection of each row and each column. One temperature sensor SN1 to SN9 are arranged one by one.
ここでは、温度センサSN1が左上のエリアAr1の温度を代表して表すセンサPAr1であり、温度センサSN3が右上のエリアAr2の温度を代表して表すセンサPAr2であり、温度センサSN7が左下のエリアAr3の温度を代表して表すセンサPAr3であり、温度センサSN9が右下のエリアAr4の温度を代表して表すセンサPAr4であるものとして説明する。ただし、センサPAr1〜PAr4は、それぞれに対応する各エリアAr1〜Ar4の中央付近に配置するようにしてもよい。センサPAr1〜PAr4によって検知された下テーブル4の各エリアの温度は、例えば、図9に示す状態になる。図9の詳細については、後記する。 Here, the temperature sensor SN1 is the sensor PAr1 representing the temperature of the upper left area Ar1, the temperature sensor SN3 is the sensor PAr2 representing the temperature of the upper right area Ar2, and the temperature sensor SN7 is the lower left area. It is assumed that the sensor PAr3 represents the temperature of Ar3, and the temperature sensor SN9 is the sensor PAr4 representing the temperature of the lower right area Ar4. However, the sensors PAr1 to PAr4 may be arranged near the center of each of the corresponding areas Ar1 to Ar4. The temperature of each area of the lower table 4 detected by the sensors PAr1 to PAr4 is, for example, the state shown in FIG. Details of FIG. 9 will be described later.
制御装置100は、下テーブル4の各エリアの温度を検知すると、例えば前記した設定温度決定用データに基づいて、エリア毎に各ヒータ62a〜62d(図4参照)の設定温度を決定する。このとき、制御装置100は、真空環境下において、下テーブル4の全エリアの温度がほぼ同じ温度になるように、各ヒータ62a〜62dの設定温度を決定する。ここでは、「真空環境下」とは、後記する図7のS140で真空引き工程を開始してから後記する図7のS170で大気開放(貼り合わせ)工程を開始するまでの真空チャンバ5内の環境を意味している。
When the
この後、制御装置100は、各ヒータ62a〜62dを駆動する。このとき、各ヒータ62a〜62dは、液体の温度がそれぞれの設定温度と同じ温度になるように、液体を加熱しながら、加熱した液体を下テーブル4に送り出す。これにより、真空貼合装置1は、下テーブル4の全エリアの温度をほぼ同じ温度にすることができる。このとき、下テーブル4から下テーブル4に載置されている下基板K2に熱が伝達されるため、下基板K2の全エリアの温度もほぼ同じ温度にすることができる。
これにより、S130のテーブル温度調節工程が終了する。
After that, the
This completes the table temperature control step of S130.
S130のテーブル温度調節工程が終了すると、真空貼合システム1000は、以下のようにして真空引き工程を実行する(S140)。
When the table temperature control step of S130 is completed, the
具体的には、まず、制御装置100は、Z軸駆動機構20(上下動機構)を駆動して、上チャンバ5aを下動させて、真空チャンバ5を閉鎖させる。次に、制御装置100は、真空ポンプ機構P0を駆動して、真空チャンバ5内の気体を外部に排除する。
これにより、S140の真空引き工程が終了する。
Specifically, first, the
As a result, the evacuation step of S140 is completed.
S140の真空引き工程が終了すると、真空貼合システム1000は、以下のようにして位置決め工程を実行する(S150)。
具体的には、制御装置100は、真空貼合装置1を駆動して、XYθ移動ユニット40で下テーブル4を変位させる。これによって、真空貼合装置1は、上基板K1と下基板K2との貼り合せ位置を決める。
上基板K1と下基板K2との貼り合せ位置が決まると、S150の位置決め工程が終了する。
When the evacuation step of S140 is completed, the
Specifically, the
When the bonding position between the upper substrate K1 and the lower substrate K2 is determined, the positioning step of S150 is completed.
S150の位置決め工程が終了すると、真空貼合システム1000は、以下のようにして押付(加圧)工程を実行する(S160)。
When the positioning step of S150 is completed, the
具体的には、制御装置100は、真空貼合装置1を駆動して、Z軸駆動機構20(上下動機構)で上テーブル3とともに上基板K1を下動させる。このとき、粘着ピン8aの粘着部8cが潰れて、上基板K1の上部基板面3aと上基板K1とが当接する。真空貼合装置1は、その状態からさらに上基板K1を下動させることによって、上基板K1を下基板K2に押し付けて、上テーブル3で上基板K1と下基板K2とを加圧する。このとき、上基板K1及び下基板K2のいずれか一方の基板に塗布された接着剤によって、上基板K1と下基板K2とが貼り合わせされる。
これにより、S160の押付(加圧)工程が終了する。
Specifically, the
As a result, the pressing (pressurizing) step of S160 is completed.
S160の押付(加圧)工程が終了すると、真空貼合システム1000は、以下のようにして大気開放(貼り合わせ)工程を実行する(S170)。
When the pressing (pressurizing) step of S160 is completed, the
具体的には、制御装置100は、真空貼合装置1を駆動して、まず、ピン上下動機構80で粘着ピン8aを上動させ、次に、Z軸駆動機構20(上下動機構)で上テーブル3を上動させる。この後、真空貼合装置1は、Z軸駆動機構20(上下動機構)で上テーブル3とともに上チャンバ5aを上動させる。このとき、真空チャンバ5の内部が大気に開放されるため、大気圧が上基板K1と下基板K2とにかかる。その結果、真空貼合装置1は、大気圧で上基板K1と下基板K2とを加圧する。これにより、真空貼合装置1は、接着剤を押し潰しながら、最終的に所定のセルギャップに到達するまで上基板K1と下基板K2とを貼り合わせる。これによって、真空貼合システム1000は、液晶パネル等の基板を組み立てる。
これにより、S170の大気開放(貼り合わせ)工程が終了する。
Specifically, the
This completes the process of opening (bonding) the S170 to the atmosphere.
S170の大気開放(貼り合わせ)工程が終了すると、真空貼合システム1000は、以下のようにして基板搬出工程を実行する(S180)。
When the opening (bonding) step of S170 to the atmosphere is completed, the
具体的には、制御装置100は、搬送装置200を駆動して、保持部を真空チャンバ5の中に入れさせる。搬送装置200は、保持部を下動させて、上基板K1と下基板K2とが貼り合わされた基板を保持部で保持し、保持部を上動させて、保持部を真空チャンバ5の外に出させる。これによって、上基板K1と下基板K2とが貼り合わされた基板が真空貼合装置1の外に搬出される。
これにより、S180の基板搬出工程が終了する。
S180の基板搬出工程が終了すると、一連のルーチンの処理が終了する。
Specifically, the
As a result, the substrate unloading process of S180 is completed.
When the substrate unloading process of S180 is completed, a series of routine processes is completed.
<テーブル温度調節機構の動作>
以下、図9を参照して、テーブル温度調節機構60の動作につき説明する。図9は、下テーブル4の各エリアの温度の変化例を示す図である。図9は、比較例に係る温度の変化を線To(PAr1)〜To(PAr4)で示すとともに、本実施形態1に係る温度の変化を線Tn(PAr1)〜Tn(PAr4)で示している。比較例は、下テーブル4の温度調節を行わなかった場合の例であり、従来の真空貼合装置で基板を組み立てた場合の例に相当する。
<Operation of table temperature control mechanism>
Hereinafter, the operation of the table
図9において、比較例の線To(PAr1)〜To(PAr4)と本実施形態1の線Tn(PAr1)〜Tn(PAr4)は、それぞれ、センサPAr1〜PAr4で検知された下テーブル4の各エリアの温度の変化を示している。 In FIG. 9, the lines To (PAr1) to To (PAr4) of the comparative example and the lines Tn (PAr1) to Tn (PAr4) of the first embodiment are each of the lower table 4 detected by the sensors PAr1 to PAr4, respectively. It shows the change in temperature of the area.
(1)比較例:下テーブルの温度調節を行わなかった場合の例
(真空チャンバを閉鎖してからS140の真空引き工程が行われるまでの期間)
例えば、線To(PAr1)〜To(PAr4)として示すように、下テーブル4の温度調節を行わなかった場合の比較例では、真空チャンバ5を閉鎖してからS140の真空引き工程が行われるまでの期間において、下テーブル4の各エリアの温度は、ほぼ一定の温度になっている。そのため、下テーブル4の各エリアの温度差は、比較的小さな温度差ΔTo1の範囲内に収まっている。
(1) Comparative example: An example in which the temperature of the lower table is not adjusted (the period from the closing of the vacuum chamber to the evacuation step of S140).
For example, as shown by the lines To (PAr1) to To (PAr4), in the comparative example when the temperature of the lower table 4 is not adjusted, from the closing of the
前記した期間において、下テーブル4の各エリアの温度がほぼ一定の温度になる理由は、以下に説明するように、空気の対流によって下テーブル4に載置された下基板K2の各エリアの蓄熱がその周囲に伝達されて拡散されるためである。 The reason why the temperature of each area of the lower table 4 becomes almost constant during the above period is that the heat storage of each area of the lower substrate K2 placed on the lower table 4 by the convection of air is explained below. Is transmitted and diffused around it.
すなわち、前記した期間において、真空チャンバ5内は、大気環境下になっている。大気環境下では、基板(上基板K1及び下基板K2)の周囲に空気の対流が存在する。そのため、たとえエリア毎に基板の蓄熱量や熱の伝達効率が異なっていたとしても、空気の対流によって基板の各エリアの蓄熱がその周囲に伝達されて拡散される。その結果、大気環境下では、基板の表面温度は、全エリアでほぼ均一な温度になる。上基板K1及び下基板K2は、それぞれに対応する上テーブル3又は下テーブル4に当接している。そのため、上基板K1の蓄熱が上基板K1から上テーブル3に伝達されるとともに、下基板K2の蓄熱が下基板K2から下テーブル4に伝達される。その結果、前記した期間において、下基板K2と同様に、下テーブル4の各エリアの温度は、ほぼ一定の温度になる。
That is, during the above period, the inside of the
換言すると、前記した期間において、各センサPAr1〜PAr4は、下テーブル4に載置された下基板K2の各エリアの周囲に拡散された後の温度を検知する。そのため、下テーブル4の各エリアの温度は、ほぼ一定の温度として検知される。 In other words, during the above period, each of the sensors PAr1 to PAr4 detects the temperature after being diffused around each area of the lower substrate K2 placed on the lower table 4. Therefore, the temperature of each area of the lower table 4 is detected as a substantially constant temperature.
(S140の真空引き工程が行われてからS170の大気開放(貼り合わせ)工程が行われるまでの期間)
S140の真空引き工程が行われると、下テーブル4の各エリアの温度は、数度低下する。これは、大気環境下において真空チャンバ5内の空気中の気体分子が他の分子と衝突して発熱体となり真空チャンバ5内の温度を上昇させているのに対し、真空環境下においてその分子が真空チャンバ5の内部から外部に排出されたためである。
(Period from the evacuation process of S140 to the opening (bonding) process of S170 to the atmosphere)
When the vacuuming step of S140 is performed, the temperature of each area of the lower table 4 drops by several degrees. This is because the gas molecules in the air in the
そして、S140の真空引き工程が行われてからS170の大気開放(貼り合わせ)工程が行われるまでの期間において、下テーブル4の各エリアの温度は、エリア毎に大きく異なった温度になっている。そのため、下テーブル4の各エリアの温度差は、温度差ΔTo1よりも著しく大きな温度差ΔTo2に広がっている。 Then, in the period from the evacuation step of S140 to the opening (bonding) step of S170 to the atmosphere, the temperature of each area of the lower table 4 is significantly different for each area. .. Therefore, the temperature difference in each area of the lower table 4 spreads to the temperature difference ΔTo2 which is significantly larger than the temperature difference ΔTo1.
前記した期間において、下テーブル4の各エリアの温度がエリア毎に大きく異なった温度になる理由は、以下に説明するように、空気の対流によって下テーブル4に載置された下基板K2の各エリアの蓄熱がその周囲に伝達されないためである。 The reason why the temperature of each area of the lower table 4 becomes significantly different for each area during the above period is that each of the lower substrates K2 placed on the lower table 4 due to air convection, as described below. This is because the heat storage in the area is not transferred to the surrounding area.
すなわち、前記した期間において、真空チャンバ5内は、真空環境下になっている。真空環境下では、基板(上基板K1及び下基板K2)の周囲に空気の対流が存在しない。そのため、空気の対流によって基板の各エリアの蓄熱がその周囲に伝達されない。したがって、真空環境下では、基板の表面温度は、エリア毎に大きく異なった温度になる。上基板K1及び下基板K2は、それぞれに対応する上テーブル3又は下テーブル4に当接している。そのため、上基板K1の蓄熱が上基板K1から上テーブル3に伝達されるとともに、下基板K2の蓄熱が下基板K2から下テーブル4に伝達される。その結果、前記した期間において、下基板K2と同様に、下テーブル4の各エリアの温度は、エリア毎に大きく異なった温度になる。
That is, during the above period, the inside of the
換言すると、前記した期間において、各センサPAr1〜PAr4は、下テーブル4に載置された下基板K2の各エリア自体の蓄熱温度をダイレクトに検知する。そのため、下テーブル4の各エリアの温度は、エリア毎に大きく異なった温度として検知されてしまう。 In other words, during the above period, each of the sensors PAr1 to PAr4 directly detects the heat storage temperature of each area of the lower substrate K2 placed on the lower table 4. Therefore, the temperature of each area of the lower table 4 is detected as a temperature that is significantly different for each area.
(S170の大気開放(貼り合わせ)工程が行われた後の期間)
S170の大気開放(貼り合わせ)工程が行われると、下テーブル4の各エリアの温度は、数度上昇して、元の温度(S140の真空引き工程が行われる以前の温度)に戻る。これは、真空チャンバ5内の環境が元の状態(S140の真空引き工程が行われる以前の状態)に戻ったためである。つまり、大気環境下において真空チャンバ5内の空気中の気体分子が他の分子と衝突して発熱体となり真空チャンバ5内の温度を上昇させる状態に、真空チャンバ5内の環境が戻ったためである。
(Period after the opening (bonding) process of S170 to the atmosphere)
When the opening (bonding) step of S170 to the atmosphere is performed, the temperature of each area of the lower table 4 rises by several degrees and returns to the original temperature (the temperature before the vacuuming step of S140 is performed). This is because the environment in the
そして、S170の大気開放(貼り合わせ)工程が行われた後の期間において、下テーブル4の各エリアの温度は、ほぼ一定の温度になっている。 Then, in the period after the opening (bonding) step of S170 to the atmosphere is performed, the temperature of each area of the lower table 4 is substantially constant.
前記した期間において、下テーブル4の各エリアの温度がほぼ一定の温度になる理由は、真空チャンバ5を閉鎖してからS140の真空引き工程が行われるまでの期間と同様に、空気の対流によって下テーブル4に載置された下基板K2の各エリアの蓄熱がその周囲に伝達されて拡散されるためである。
The reason why the temperature of each area of the lower table 4 becomes almost constant in the above period is due to air convection, as in the period from the closing of the
(比較例における接着剤の潰れ量)
ところで、上基板K1と下基板K2との貼り合わせでは、近年の多種類の基板の組み立て要求に応じて、温度によって粘度等の特性が大きく変動する接着剤を用いることが要求されるときがある。
(Amount of crushed adhesive in comparative example)
By the way, in the bonding of the upper substrate K1 and the lower substrate K2, it may be required to use an adhesive whose characteristics such as viscosity greatly fluctuate depending on the temperature in response to the recent demand for assembling various types of substrates. ..
そのような接着剤は、比較例のように、真空環境下において基板の表面温度がエリア毎に大きく異なった温度になった場合に、接着剤の粘度等の特性が大きく変動してしまう。したがって、比較例では、例えばエリア毎に接着剤の潰れ量が変動する。 As in the comparative example, when the surface temperature of the substrate of such an adhesive is significantly different for each area in a vacuum environment, the properties such as the viscosity of the adhesive greatly fluctuate. Therefore, in the comparative example, for example, the amount of crushed adhesive varies from area to area.
つまり、比較例では、S140の真空引き工程が行われてからS170の大気開放(貼り合わせ)工程が行われるまでの期間において、下テーブル4の各エリアの温度がエリア毎に大きく異なった温度になる。そのため、比較例では、各エリアで接着剤の潰れ量が不均一になる可能性がある。 That is, in the comparative example, the temperature of each area of the lower table 4 is significantly different for each area during the period from the evacuation step of S140 to the opening (bonding) step of S170 to the atmosphere. Become. Therefore, in the comparative example, the amount of crushed adhesive may be non-uniform in each area.
(2)実施形態:下テーブルの温度調節を行ったときの場合の例
前記した比較例に対し、本実施形態1では、以下に説明するように、S140の真空引き工程が行われてからS170の大気開放(貼り合わせ)工程が行われるまでの期間において、下テーブル4の全エリアの温度をほぼ同じ温度にすることができるため、全エリアで接着剤の潰れ量を均一にすることができる。以下、その詳細を説明する。
(2) Embodiment: Example when the temperature of the lower table is adjusted In contrast to the above-mentioned comparative example, in the first embodiment, as described below, after the vacuuming step of S140 is performed, S170 Since the temperature of all areas of the lower table 4 can be set to substantially the same temperature until the process of opening to the atmosphere (bonding) is performed, the amount of crushed adhesive can be made uniform in all areas. .. The details will be described below.
(真空チャンバを閉鎖してからS130のテーブル温度調節工程が行われるまでの期間)
例えば、線Tn(PAr1)〜Tn(PAr4)として示すように、下テーブル4の温度調節を行った場合の本実施形態1では、真空チャンバ5を閉鎖してからS130のテーブル温度調節工程が行われるまでの期間において、下テーブル4の各エリアの温度は、ほぼ一定の温度になっている。
(Period from closing the vacuum chamber to performing the table temperature control step of S130)
For example, as shown by the lines Tn (PAr1) to Tn (PAr4), in the first embodiment when the temperature of the lower table 4 is adjusted, the table temperature adjustment step of S130 is performed after the
(S130のテーブル温度調節工程が行われてからS140の真空引き工程が行われるまでの期間)
この後、任意のタイミングでS130のテーブル温度調節工程が行われる。その結果、S130のテーブル温度調節工程の実行を開始してから昇温安定時間ΔRが経過すると、下テーブル4の各エリアの温度は、前記した設定温度まで上昇する。ここで、「昇温安定時間ΔR」は、流動路61を流れる液体の温度が設定温度に到達するまでに要する時間を意味している。
(Period from the table temperature control step of S130 to the vacuuming step of S140)
After that, the table temperature control step of S130 is performed at an arbitrary timing. As a result, when the temperature rise stabilization time ΔR elapses after the execution of the table temperature adjusting step of S130 is started, the temperature of each area of the lower table 4 rises to the above-mentioned set temperature. Here, the “temperature rise stabilization time ΔR” means the time required for the temperature of the liquid flowing through the
昇温安定時間ΔRが経過してからS140の真空引き工程が行われるまでの期間において、下テーブル4の各エリアの温度は、設定温度を中心にしてほぼ一定の温度になっている。そのため、下テーブル4の各エリアの温度差は、比較的小さな温度差ΔTn1の範囲内に収まっている。温度差ΔTn1の値は、比較例の温度差ΔTo1と同等かそれよりも小さな値になっている。 During the period from the elapse of the temperature rise stabilization time ΔR to the evacuation step of S140, the temperature of each area of the lower table 4 is substantially constant around the set temperature. Therefore, the temperature difference in each area of the lower table 4 is within a range of a relatively small temperature difference ΔTn1. The value of the temperature difference ΔTn1 is equal to or smaller than the temperature difference ΔTo1 of the comparative example.
前記した期間において、下テーブル4の各エリアの温度がほぼ一定の温度になる理由は、比較例の場合と同様に、空気の対流によって下テーブル4に載置された下基板K2の各エリアの蓄熱がその周囲に伝達されて拡散されるためである。 The reason why the temperature of each area of the lower table 4 becomes almost constant during the above period is that the temperature of each area of the lower substrate K2 placed on the lower table 4 due to the convection of air is the same as in the case of the comparative example. This is because the heat storage is transmitted to the surroundings and diffused.
(S140の真空引き工程が行われてからS170の大気開放(貼り合わせ)工程が行われるまでの期間)
S140の真空引き工程が行われると、下テーブル4の各エリアの温度は、数度低下する。これは、比較例の場合と同様に、発熱体となっていた真空チャンバ5内の空気中の気体分子が真空チャンバ5の内部から外部に排出されたためである。
(Period from the evacuation process of S140 to the opening (bonding) process of S170 to the atmosphere)
When the vacuuming step of S140 is performed, the temperature of each area of the lower table 4 drops by several degrees. This is because the gas molecules in the air in the
そして、S140の真空引き工程が行われてからS170の大気開放(貼り合わせ)工程が行われるまでの期間において、下テーブル4の各エリアの温度は、比較的小さな温度差ΔTn2の範囲内に収まった温度になっている。温度差ΔTn2の値は、比較例の温度差ΔTo2よりも小さな値になっている。 Then, in the period from the evacuation step of S140 to the opening (bonding) step of S170 to the atmosphere, the temperature of each area of the lower table 4 is within a range of a relatively small temperature difference ΔTn2. The temperature is high. The value of the temperature difference ΔTn2 is smaller than the temperature difference ΔTo2 of the comparative example.
前記した期間において、下テーブル4の各エリアの温度が温度差ΔTn2の範囲内に収まった温度になっている理由は、テーブル温度調節機構60で下テーブル4の各エリアの温度が調節されているためである。
The reason why the temperature of each area of the lower table 4 is within the range of the temperature difference ΔTn2 in the above period is that the temperature of each area of the lower table 4 is adjusted by the table
(S170の大気開放(貼り合わせ)工程が行われた後の期間)
S170の大気開放(貼り合わせ)工程が行われると、下テーブル4の各エリアの温度は、数度上昇して、元の温度(S140の真空引き工程が行われる以前の温度)に戻る。これは、比較例の場合と同様に、真空チャンバ5内の環境が元の状態(S140の真空引き工程が行われる以前の状態)に戻ったためである。
(Period after the opening (bonding) process of S170 to the atmosphere)
When the opening (bonding) step of S170 to the atmosphere is performed, the temperature of each area of the lower table 4 rises by several degrees and returns to the original temperature (the temperature before the vacuuming step of S140 is performed). This is because the environment in the
そして、S170の大気開放(貼り合わせ)工程が行われた後の期間において、下テーブル4の各エリアの温度は、設定温度を中心にしてほぼ一定の温度になっている。 Then, in the period after the opening (bonding) step of S170 to the atmosphere is performed, the temperature of each area of the lower table 4 is substantially constant around the set temperature.
前記した期間において、下テーブル4の各エリアの温度がほぼ一定の温度になる理由は、比較例の場合と同様に、空気の対流によって下テーブル4に載置された下基板K2の各エリアの蓄熱がその周囲に伝達されて拡散されるためである。 The reason why the temperature of each area of the lower table 4 becomes almost constant during the above period is that the temperature of each area of the lower substrate K2 placed on the lower table 4 due to the convection of air is the same as in the case of the comparative example. This is because the heat storage is transmitted to the surroundings and diffused.
(実施形態における接着剤の潰れ量)
本実施形態1では、テーブル温度調節機構60が下テーブル4の各エリアの温度を調節しているため、真空環境下において基板の各エリアの表面温度差を小さくすることができ、接着剤の粘度等の特性の変動を抑制することができる。したがって、本実施形態1では、例えば全エリアで接着剤の潰れ量を均一にすることができる。
(Amount of crushed adhesive in the embodiment)
In the first embodiment, since the table
(基板の寸法の補正)
本実施形態1に係る真空貼合装置1は、S130のテーブル温度調節工程で、例えば前記した寸法補正用データを参照して、テーブルの温度を調節することによって、基板の寸法補正を行うこともできる。
(Correction of board dimensions)
The vacuum bonding device 1 according to the first embodiment may perform dimensional correction of the substrate in the table temperature adjusting step of S130, for example, by adjusting the temperature of the table with reference to the above-mentioned dimensional correction data. it can.
以下、図10及び図11を参照して、基板の寸法補正につき説明する。図10及び図11は、それぞれ、本実施形態1における基板の寸法の補正例を模式的に示す図である。ここでは、上基板K1が、上面視において矩形状を呈しており、4つのアライメントマークMUa〜MUd(図10参照)を4つの角付近に備えているものとし、また、下基板K2が、上面視において矩形状を呈しており、4つのアライメントマークMLa〜MLd(図10参照)を4つの角付近に備えているものとして説明する。アライメントマークMUa〜MUdとアライメントマークMLa〜MLdとは、上基板K1と下基板K2との位置を合わせるために用いられるマークである。また、ここでは、上基板K1が回路パターンPtU(図11参照)を備えており、また、下基板K2が回路パターンPtL(図11参照)を備えているものとして説明する。 Hereinafter, the dimensional correction of the substrate will be described with reference to FIGS. 10 and 11. 10 and 11 are diagrams schematically showing an example of correcting the dimensions of the substrate in the first embodiment, respectively. Here, it is assumed that the upper substrate K1 has a rectangular shape in a top view and has four alignment marks MUa to MUd (see FIG. 10) near the four corners, and the lower substrate K2 has an upper surface. It will be described as having a rectangular shape in the visual sense and having four alignment marks MLa to MLd (see FIG. 10) near the four corners. The alignment marks Mua to Mud and the alignment marks MLa to MLd are marks used for aligning the positions of the upper substrate K1 and the lower substrate K2. Further, here, it is assumed that the upper substrate K1 has a circuit pattern PtU (see FIG. 11) and the lower substrate K2 has a circuit pattern PtL (see FIG. 11).
図10(a)は、上基板K1のアライメントマークMUa〜MUdの中心と下基板K2のアライメントマークMLa〜MLdの中心とが正確に一致していない状態を示している。図10(a)に示す例では、下基板K2のアライメントマークMLa〜MLdが上基板K1のアライメントマークMUa〜MUdの中心に対し基板の中心Oの方向にずれた状態になっている。このとき、上基板K1の回路パターンPtUと下基板K2の回路パターンPtLは、例えば図11(a)に示すように、若干ずれた状態になっている。 FIG. 10A shows a state in which the centers of the alignment marks MUa to MUd of the upper substrate K1 and the centers of the alignment marks MLa to MLd of the lower substrate K2 do not exactly match. In the example shown in FIG. 10A, the alignment marks MLa to MLd of the lower substrate K2 are deviated from the center of the alignment marks MUa to MUd of the upper substrate K1 in the direction of the center O of the substrate. At this time, the circuit pattern PtU of the upper substrate K1 and the circuit pattern PtL of the lower substrate K2 are slightly deviated from each other, for example, as shown in FIG. 11A.
図10(a)に示す状態は、下基板K2のアライメントマークMLa〜MLdが上基板K1のアライメントマークMUa〜MUdの内部に収まっているため、一致したと見なすことが可能である。そのため、真空貼合装置1は、図10(a)に示す状態であっても、上基板K1と下基板K2とを貼り合わせることができる。しかしながら、上基板K1のアライメントマークMUa〜MUdの中心と下基板K2のアライメントマークMLa〜MLdの中心とを正確に一致させた状態で貼り合わせた方が、基板の品質を向上させることができるため、好ましい。 The state shown in FIG. 10A can be regarded as matching because the alignment marks MLa to MLd of the lower substrate K2 are contained inside the alignment marks MUa to MUd of the upper substrate K1. Therefore, the vacuum bonding device 1 can bond the upper substrate K1 and the lower substrate K2 even in the state shown in FIG. 10A. However, the quality of the substrate can be improved if the centers of the alignment marks MUa to MUd of the upper substrate K1 and the centers of the alignment marks MLa to MLd of the lower substrate K2 are exactly aligned. ,preferable.
そこで、真空貼合装置1は、下テーブル4の温度を調節することによって、下基板K2の寸法を拡大させる補正を行う(図10(b)参照)。図10(b)に示すように、下基板K2の寸法が拡大することによって、下基板K2のアライメントマークMLa〜MLdは、それぞれ、図10(a)に示す位置から矢印A1a〜A1dの方向に移動する。その結果、上基板K1のアライメントマークMUa〜MUdの中心と下基板K2のアライメントマークMLa〜MLdの中心とが正確に一致した状態になる。このとき、上基板K1の回路パターンPtUと下基板K2の回路パターンPtLは、例えば図11(b)に示すように、正確に重なった状態になっている。真空貼合装置1は、その状態で上基板K1と下基板K2とを貼り合わせることによって、高品位な基板を組み立てることができる。 Therefore, the vacuum bonding device 1 adjusts the temperature of the lower table 4 to make a correction for enlarging the size of the lower substrate K2 (see FIG. 10B). As shown in FIG. 10B, as the dimensions of the lower substrate K2 are expanded, the alignment marks MLa to MLd of the lower substrate K2 are aligned in the directions of arrows A1a to A1d from the positions shown in FIG. 10A, respectively. Moving. As a result, the centers of the alignment marks MUa to MUd of the upper substrate K1 and the centers of the alignment marks MLa to MLd of the lower substrate K2 are in a state of being exactly aligned. At this time, the circuit pattern PtU of the upper substrate K1 and the circuit pattern PtL of the lower substrate K2 are in an exactly overlapping state, for example, as shown in FIG. 11B. The vacuum bonding device 1 can assemble a high-quality substrate by bonding the upper substrate K1 and the lower substrate K2 in that state.
以上の通り、本実施形態1に係る真空貼合装置1によれば、全エリアで接着剤の粘度等の特性を均一にすることができる。その結果、例えば全エリアで接着剤の潰れ量を均一にすることができる。
また、真空貼合装置1によれば、下基板K2の寸法の補正を行うこともできる。
As described above, according to the vacuum bonding device 1 according to the first embodiment, the characteristics such as the viscosity of the adhesive can be made uniform in all areas. As a result, for example, the amount of crushed adhesive can be made uniform in all areas.
Further, according to the vacuum bonding device 1, the dimensions of the lower substrate K2 can be corrected.
[実施形態2]
以下、図12を参照して、本実施形態2に係る真空貼合装置1Aの構成につき説明する。図12は、真空貼合装置1Aの構成を模式的に示す図である。
[Embodiment 2]
Hereinafter, the configuration of the
図12に示すように、本実施形態2に係る真空貼合装置1Aは、実施形態1に係る真空貼合装置1と比較すると、下テーブル4だけでなく、上テーブル3と下テーブル4との双方にテーブル温度調節機構60を有している点で相違している。
As shown in FIG. 12, the
このような真空貼合装置1Aは、下基板K2だけでなく、上基板K1に対しても寸法の補正を行うことができる。そのため、真空貼合装置1Aは、例えば、図13及び図14に示すようなアライメントマークや回路パターンの位置の調節を行うことができる。図13及び図14は、それぞれ、本実施形態2における基板の寸法の補正例を模式的に示す図である。
Such a
図13(a)は、上基板K1のアライメントマークMUa〜MUdの中心と下基板K2のアライメントマークMLa〜MLdの中心とが正確に一致していない状態を示している。図13(a)に示す例では、下基板K2のアライメントマークMLa〜MLdが上基板K1のアライメントマークMUa〜MUdの中心に対し基板の中心Oから離間する方向にずれた状態になっている。このとき、上基板K1の回路パターンPtUと下基板K2の回路パターンPtLは、例えば図14(a)に示すように、若干ずれた状態になっている。 FIG. 13A shows a state in which the centers of the alignment marks MUa to MUd of the upper substrate K1 and the centers of the alignment marks MLa to MLd of the lower substrate K2 do not exactly match. In the example shown in FIG. 13A, the alignment marks MLa to MLd of the lower substrate K2 are displaced from the center of the alignment marks MUa to MUd of the upper substrate K1 in a direction away from the center O of the substrate. At this time, the circuit pattern PtU of the upper substrate K1 and the circuit pattern PtL of the lower substrate K2 are slightly deviated from each other, for example, as shown in FIG. 14A.
そこで、真空貼合装置1Aは、上テーブル3の温度を調節することによって、上基板K1の寸法を拡大させる補正を行う(図13(b)参照)。図13(b)に示すように、上基板K1の寸法が拡大することによって、上基板K1のアライメントマークMUa〜MUdは、それぞれ、図13(a)に示す位置から矢印A2a〜A2dの方向に移動する。その結果、上基板K1のアライメントマークMUa〜MUdの中心と下基板K2のアライメントマークMLa〜MLdの中心とが正確に一致した状態になる。このとき、上基板K1の回路パターンPtUと下基板K2の回路パターンPtLは、例えば図14(b)に示すように、正確に重なった状態になっている。真空貼合装置1Aは、その状態で上基板K1と下基板K2とを貼り合わせることによって、高品位な基板を組み立てることができる。
Therefore, the
以上の通り、本実施形態2に係る真空貼合装置1Aによれば、実施形態1に係る真空貼合装置1と同様に、全エリアで接着剤の粘度等の特性を均一にすることができる。その結果、例えば全エリアで接着剤の潰れ量を均一にすることができる。
しかも、本実施形態2に係る真空貼合装置1Aによれば、実施形態1に係る真空貼合装置1に比べて、下基板K2だけでなく、上基板K1に対しても寸法の補正を行うことができる。
As described above, according to the
Moreover, according to the
本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の構成を加えることも可能である。また、各構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations. Further, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with another configuration, and it is also possible to add another configuration to the configuration of one embodiment. In addition, it is possible to add / delete / replace other configurations for a part of each configuration.
また、例えば、前記した実施形態では、真空貼合装置1が貼り合わせる2つの部材が上基板K1(ガラス基板)と下基板K2(ガラス基板)とであり、真空貼合装置1が上基板K1(ガラス基板)と下基板K2(ガラス基板)とを貼り合わせて、液晶パネル等の基板を組み立てる基板組立装置であるものとして説明している。しかしながら、2つの部材は、必ずしも基板に限らない。 Further, for example, in the above-described embodiment, the two members to be bonded by the vacuum bonding device 1 are the upper substrate K1 (glass substrate) and the lower substrate K2 (glass substrate), and the vacuum bonding device 1 is the upper substrate K1. It is described as a substrate assembly device for assembling a substrate such as a liquid crystal panel by laminating a (glass substrate) and a lower substrate K2 (glass substrate). However, the two members are not necessarily limited to the substrate.
また、例えば、前記した実施形態1では、テーブル温度調節機構60が下テーブル4に設けられており、さらに、前記した実施形態2では、テーブル温度調節機構60が上テーブル3と下テーブル4とに設けられているものとして説明した。しかしながら、テーブル温度調節機構60は、上テーブル3にのみ設けられるようにすることもできる。
Further, for example, in the first embodiment, the table
また、例えば、前記した実施形態1,2では、テーブル温度調整機構60がヒータ等の加熱機構を有するものとして説明した。しかしながら、テーブル温度調節機構60は、ヒータ62又は63の代わりにペルチェ素子を内蔵した加熱・冷却機構を有し、温度の調節対象のテーブルを温度制御する構成にすることもできる。つまり、テーブル温度調節機構60は、温度の調節対象のテーブルの各エリアに配設されたペルチェ素子により加熱、又は冷却されるようにすることもできる。この場合に、テーブル温度調節機構60は、テーブル温度調節機構60の温度(流動路61の内部を流れる液体の温度)は、好ましくは、(常温−10)℃以上でかつ常温以下の温度であるとよい。その理由は、(常温−10)℃よりも低い温度で液体を冷却すると、結露が生じる等で問題がでる恐れがあるためである。
また、例えば、テーブル温度調節機構60は、加熱機構と冷却機構との双方を有する構成にすることもできる。
Further, for example, in the above-described first and second embodiments, the table
Further, for example, the table
1 真空貼合装置
1a 架台
1b 下シャフト
2 上フレーム
2a 上シャフト
3 上テーブル
3a 上部基板面
4 下テーブル
4a 下部基板面
5 真空チャンバ
5a 上チャンバ
5b 下チャンバ
6 吊下げ機構
6a 支持軸
6b 係止部
6c フック
7 吸上げ機構
7a 吸上げピン
7b 吸上げピンパッド
8 粘着保持機構
8a 粘着ピン
8b 粘着ピンプレート(ベース部)
8c 粘着部
20 Z軸駆動機構(上下動機構)
20a ボールねじ軸
20b ボールねじ機構
20c 電動モータ
20d ロードセル
30 バックプレート
31 クッションシート
40 XYθ移動ユニット
60 テーブル温度調整機構
70,80 ピン上下動機構
71,81 ボールねじ軸
72,82 ボールねじ機構
73,83 電動モータ
100 制御装置
110 制御部
111 ピン高さ制御部
112 移動制御部
113 真空プロセス制御部
114 テーブル温度制御部
160 記憶部
180 表示部
190 入力部
200 搬送装置
1000 真空貼合システム
Ar1,Ar2,Ar3,Ar4 エリア
D1 設定データ
K1 上基板
K2 下基板
MLa,MLb,MLc,MLd,MUa,MUb,MUc,MUd アライメントマーク
P0 真空ポンプ機構
P1,P2,P3 真空ポンプ
Pr1 制御プログラム
PtL,PtU 回路パターン
SN1(PAr1),SN2,SN3(PAr2),SN4,SN5,SN6,SN7(PAr3),SN8,SN9(PAr4) 温度センサ
1
8c Adhesive part 20 Z-axis drive mechanism (vertical movement mechanism)
20a ball screw shaft 20b
Claims (9)
前記真空チャンバ内で前記下部材を載置する下テーブルと、
前記真空チャンバ内で前記上部材を保持する上テーブルと、
任意に設定されたエリア毎に前記下テーブル及び前記上テーブルのいずれか一方又は双方の温度を調節するテーブル温度調節機構と、
前記上テーブルを上下方向に移動させる上下動機構と、
前記真空チャンバの内部の気体を外部に排出する真空引きを実行する真空ポンプ機構と、を有し、
温度の調節対象のテーブルを加熱する場合の前記テーブル温度調節機構の温度は、常温以上でかつ(常温+50)℃以下の温度である
ことを特徴とする真空貼合装置。 A vacuum chamber that can store the lower member and upper member in a vacuum environment,
A lower table on which the lower member is placed in the vacuum chamber,
An upper table that holds the upper member in the vacuum chamber,
A table temperature control mechanism that adjusts the temperature of either or both of the lower table and the upper table for each arbitrarily set area.
A vertical movement mechanism that moves the upper table in the vertical direction,
It has a vacuum pump mechanism that executes evacuation to discharge the gas inside the vacuum chamber to the outside.
A vacuum bonding device characterized in that the temperature of the table temperature control mechanism when heating a table to be temperature-controlled is a temperature of room temperature or higher and (normal temperature +50) ° C. or lower.
前記真空チャンバ内で前記下部材を載置する下テーブルと、
前記真空チャンバ内で前記上部材を保持する上テーブルと、
任意に設定されたエリア毎に前記下テーブル及び前記上テーブルのいずれか一方又は双方の温度を調節するテーブル温度調節機構と、
前記上テーブルを上下方向に移動させる上下動機構と、
前記真空チャンバの内部の気体を外部に排出する真空引きを実行する真空ポンプ機構と、を有し、
温度の調節対象のテーブルを冷却する場合の前記テーブル温度調節機構の温度は、(常温−10)℃以上でかつ常温以下の温度である
ことを特徴とする真空貼合装置。 A vacuum chamber that can store the lower member and upper member in a vacuum environment,
A lower table on which the lower member is placed in the vacuum chamber,
An upper table that holds the upper member in the vacuum chamber,
A table temperature control mechanism that adjusts the temperature of either or both of the lower table and the upper table for each arbitrarily set area.
A vertical movement mechanism that moves the upper table in the vertical direction,
It has a vacuum pump mechanism that executes evacuation to discharge the gas inside the vacuum chamber to the outside.
A vacuum bonding device characterized in that the temperature of the table temperature adjusting mechanism when cooling a table to be temperature-controlled is (normal temperature −10) ° C. or higher and lower than normal temperature.
前記テーブル温度調節機構は、温度の調節対象のテーブルの各エリアに配設された液体の流動路と、前記液体を加熱するヒータとを有する
ことを特徴とする真空貼合装置。 In the vacuum bonding apparatus according to claim 1 or 2.
The table temperature adjusting mechanism is a vacuum bonding device including a liquid flow path arranged in each area of a table to be adjusted in temperature and a heater for heating the liquid.
前記テーブル温度調節機構は、温度の調節対象のテーブルの各エリアに配設された電熱線と、前記電熱線を加熱するヒータとを有する
ことを特徴とする真空貼合装置。 In the vacuum bonding apparatus according to claim 1 or 2.
The table temperature adjusting mechanism is a vacuum bonding device having a heating wire arranged in each area of a table to be adjusted in temperature and a heater for heating the heating wire.
前記テーブル温度調節機構は、温度の調節対象のテーブルの各エリアに配設されたペルチェ素子により加熱、又は冷却される
ことを特徴とする真空貼合装置。 In the vacuum bonding apparatus according to claim 1 or 2.
The table temperature adjusting mechanism is a vacuum bonding device characterized in that it is heated or cooled by a Peltier element arranged in each area of a table to be adjusted in temperature.
前記真空貼合装置の動作を制御する制御装置と、を備え、
前記真空貼合装置は、
前記下部材と前記上部材とを真空環境下で収納可能な真空チャンバと、
前記真空チャンバ内で前記下部材を載置する下テーブルと、
前記真空チャンバ内で前記上部材を保持する上テーブルと、
任意に設定されたエリア毎に前記下テーブル及び前記上テーブルのいずれか一方又は双方の温度を調節するテーブル温度調節機構と、
前記上テーブルを上下方向に移動させる上下動機構と、
前記真空チャンバの内部の気体を外部に排出する真空引きを実行する真空ポンプ機構と、を有し、
前記制御装置は、前記テーブル温度調節機構を作動させるテーブル温度制御部を有しており、温度の調節対象のテーブルを加熱する場合に、前記テーブル温度調節機構の温度を、常温以上でかつ(常温+50)℃以下の温度にする
ことを特徴とする真空貼合システム。 A vacuum bonding device that bonds the upper member and the lower member,
A control device for controlling the operation of the vacuum bonding device is provided.
The vacuum bonding device is
A vacuum chamber capable of accommodating the lower member and the upper member in a vacuum environment,
A lower table on which the lower member is placed in the vacuum chamber,
An upper table that holds the upper member in the vacuum chamber,
A table temperature control mechanism that adjusts the temperature of either or both of the lower table and the upper table for each arbitrarily set area.
A vertical movement mechanism that moves the upper table in the vertical direction,
It has a vacuum pump mechanism that executes evacuation to discharge the gas inside the vacuum chamber to the outside.
The control device has a table temperature control unit that operates the table temperature control mechanism, and when the table to be temperature-controlled is heated , the temperature of the table temperature control mechanism is kept at room temperature or higher (normal temperature). A vacuum bonding system characterized by keeping the temperature below +50) ° C.
前記真空貼合装置の動作を制御する制御装置と、を備え、
前記真空貼合装置は、
前記下部材と前記上部材とを真空環境下で収納可能な真空チャンバと、
前記真空チャンバ内で前記下部材を載置する下テーブルと、
前記真空チャンバ内で前記上部材を保持する上テーブルと、
任意に設定されたエリア毎に前記下テーブル及び前記上テーブルのいずれか一方又は双方の温度を調節するテーブル温度調節機構と、
前記上テーブルを上下方向に移動させる上下動機構と、
前記真空チャンバの内部の気体を外部に排出する真空引きを実行する真空ポンプ機構と、を有し、
前記制御装置は、前記テーブル温度調節機構を作動させるテーブル温度制御部を有しており、温度の調節対象のテーブルを冷却する場合に、前記テーブル温度調節機構の温度を、(常温−10)℃以上でかつ常温以下の温度にする
ことを特徴とする真空貼合システム。 A vacuum bonding device that bonds the upper member and the lower member,
A control device for controlling the operation of the vacuum bonding device is provided.
The vacuum bonding device is
A vacuum chamber capable of accommodating the lower member and the upper member in a vacuum environment,
A lower table on which the lower member is placed in the vacuum chamber,
An upper table that holds the upper member in the vacuum chamber,
A table temperature control mechanism that adjusts the temperature of either or both of the lower table and the upper table for each arbitrarily set area.
A vertical movement mechanism that moves the upper table in the vertical direction,
It has a vacuum pump mechanism that executes evacuation to discharge the gas inside the vacuum chamber to the outside.
The control device has a table temperature control unit that operates the table temperature control mechanism, and when the table to be temperature-controlled is cooled, the temperature of the table temperature control mechanism is set to (normal temperature −10) ° C. A vacuum bonding system characterized by keeping the temperature above and below room temperature.
前記真空貼合装置に、前記真空引きを実行させる真空引き工程と、
前記真空貼合装置に、前記上テーブルを下動させて前記上部材を前記下部材に押し付ける加圧工程と、
前記真空貼合装置に、前記真空チャンバの内部を大気に開放させて、前記上部材と前記下部材とを貼り合わせる大気開放工程と、を含み、
前記テーブル温度調節工程において、温度の調節対象のテーブルを加熱する場合に、前記テーブル温度調節機構の温度を、常温以上でかつ(常温+50)℃以下の温度にする
ことを特徴とする真空貼合方法。 An optional vacuum chamber in which the lower member and the upper member can be stored in a vacuum environment, a lower table on which the lower member is placed in the vacuum chamber, and an upper table in which the upper member is held in the vacuum chamber. A table temperature control mechanism that adjusts the temperature of one or both of the lower table and the upper table for each area set in, a vertical movement mechanism that moves the upper table in the vertical direction, and the inside of the vacuum chamber. A table temperature control step in which a vacuum bonding device having a vacuum pump mechanism for executing a vacuum to discharge the gas of the above gas is adjusted to adjust the temperature of the table to be adjusted.
A vacuuming step of causing the vacuum bonding device to execute the vacuuming,
A pressurizing step of moving the upper table downward to press the upper member against the lower member on the vacuum bonding device.
The vacuum bonding device includes an air opening step of opening the inside of the vacuum chamber to the atmosphere and bonding the upper member and the lower member to the atmosphere.
In the table temperature control step, when the table to be temperature-controlled is heated , the temperature of the table temperature control mechanism is set to a temperature of room temperature or higher and (normal temperature +50) ° C. or lower. Method.
前記真空貼合装置に、前記真空引きを実行させる真空引き工程と、
前記真空貼合装置に、前記上テーブルを下動させて前記上部材を前記下部材に押し付ける加圧工程と、
前記真空貼合装置に、前記真空チャンバの内部を大気に開放させて、前記上部材と前記下部材とを貼り合わせる大気開放工程と、を含み、
前記テーブル温度調節工程において、温度の調節対象のテーブルを冷却する場合に、前記テーブル温度調節機構の温度を、(常温−10)℃以上でかつ常温以下の温度にする
ことを特徴とする真空貼合方法。 An optional vacuum chamber in which the lower member and the upper member can be stored in a vacuum environment, a lower table on which the lower member is placed in the vacuum chamber, and an upper table in which the upper member is held in the vacuum chamber. A table temperature control mechanism that adjusts the temperature of one or both of the lower table and the upper table for each area set in, a vertical movement mechanism that moves the upper table in the vertical direction, and the inside of the vacuum chamber. A table temperature control step in which a vacuum bonding device having a vacuum pump mechanism for executing a vacuum to discharge the gas of the above gas is adjusted to adjust the temperature of the table to be adjusted.
A vacuuming step of causing the vacuum bonding device to execute the vacuuming,
A pressurizing step of moving the upper table downward to press the upper member against the lower member on the vacuum bonding device.
The vacuum bonding device includes an air opening step of opening the inside of the vacuum chamber to the atmosphere and bonding the upper member and the lower member to the atmosphere.
In the table temperature control step, when the table to be temperature-controlled is cooled, the temperature of the table temperature control mechanism is set to a temperature of (normal temperature −10) ° C. or higher and lower than normal temperature. How to do it.
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