KR0143348B1 - 전자 회로 기판의 적층내지 부착에 있어서의 피가공재의 비접촉 가압 장치 - Google Patents

Abstract

[목적]

전자 산업에 있어서 디스플레이 표시 기판 또는 컴퓨터의 적층 프린트 기판같은 개의 박판재를 부착하는 피가공재로 하고, 기체막의 가압장치내에서 분출시키는 고청정도의 압축 에어로 하여금 장치의 갭에 삽입된 피가공재를 부상시키고 압축 에어로부터 발생되는 기체막 압력에 의해 피가공재를 고정밀도로 가압해서 부착한다.

[구성]

기체막에 의한 가압 장치와 직결하고 있는 다른 기체압회로 AP-C부터 압송되는 적어도 청정도 JIS4이상의 압축에어를 장치의 횡가반(1, 1')의 다수의 에어 출구(3)부터 분출시킨다.

피가공재의 액정소자 유리 기판(L1, L2)를 분출 에어와 갭(2)내에서 생기고 있는 기체 막압으로 부상시키고, 또한 순간적으로 부착시킨다.

에어의 다수 출구(3)는 횡반의 갭면의 중앙부에서 거칠고 허술하게 구멍을 뚫고 그 주변 부분은 조밀하게 배열한 뒤에 개개의 출구 주벽을 원추상 또는 개재 노즐로 보좌해서 균질의 면압력을 투여하고 있다.

Description

전자회로 기판의 적층 내지 부착에 있어서의 피가공재의 비접촉 가압 장치

제1도는 본 발명에 관한 장치 설명도.

제2도는 장치의 상하 횡반에 다수의 구멍이 뚫린 압축 에어의 출구 배열도.

제3도는 피가공재의 면에 작용하는 압력 분포의 측정 요령도.

제4a도는 본 발명에 의한 변압 분포 패턴도.

제4b도는 종래 수단의 면압 분포도.

제5도는 본 발명의 장치에 직결되는 공기압 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,1':장치를 구성하는 횡반(가로 가설받침)

22:장치의 갭 부재 3:압축 에어의 다수 출구

44:압축 에어 통로 δ:갭내의 기류막 압력

a, b:압축 에어 L1, L2:삽입한 파가공제(유리소자)

[산업상의 이용분야]

본 발명은 전자 산업에서의 디스플레이 표시 기관 또는 컴퓨터의 적층 프린트 기판같은 2 개의 갈라지기 쉬운 유리 또는 필름 형태 또는 소재의 박판재를 순간적으로 부착 또는 적층 가공하는 전용의 기루막 가압 장치에 관한다.

[종래 기술]

본래, 위와 같은 피가공재를 가공하는 경우에, 예컨대 액정 디스플레이 소자의 기판 부착에서 2 개의 유리 기판에 밀봉재를 도포해서 포개고, 이것을 롤러간의 전압력에 의해서 부착, 또는 프레스기계 사이에 끼우고 기계적 압력을 가해서 행하는 것이 통상적이었다.

상술한 종래 수단이 보편화됨에 따라서 몇가지 해결해야할 문제점이 돌출되고 있다. ① 프레스기 등 기계식 가압에선 피가공재의 마무리 정밀도상, 한계가있는 외에, ② 개의 정반면에서의 평행선의 확실도나, ③ 정반 사이에서 필수로 되는 미세 갭의 두께 조정 방법도 스스로 제한을 받고 있다는 것이다.

종래의 가공 수단은 타면에 있어서, 피가공재의 진동 및 충격을 회피해야 되므로 서서히 쌍방 가압면으로 인압하는 이같은 제어상의 여분의 노우하우도 필요로 하는 것이다.

다수의 프린트 기판을 부착 가공해야 하는 컴퓨터의 적층 기판 공정에서도 마찬가지 문제점을 안고 있다.

특히 종래의 평행 내지 평면 마무리의 레벨은 완성도 3㎛ 라이을 만족하는 것으로, 그것을 능가하는 고정밀도 내지 고품위의 가공을 종래 장치의 작용으로 구한다고 하면 코스트가 매우 높아지며 시장 경쟁력을 상실한다.

[발명이 해결하려는 과제]

본 발명은 종래의 기술 수준에선 많은 곤난을 수반한 전자 소자의 기판 부착이나 적층 가공에 있어서, 피가공재의 기체막의 압력을 조정가능하게 개입시키는 진보된 전용장치를 제공하므로서 고정밀도이며 고품위의 완성재를 실시 용이하게 얻는 것을 목적으로 하고 있다.

[문제를 해결하기 위한 수단]

2 매의 박판 형상을 밀봉재를 통해 겹쳐서 이루어지는 피가공재의 비접촉 가압 부착 장치가 있어서, 소정의 건조내지 축온된 청정 압축, 에어를 선택적으로 유도하여 그 내부의 통과를 허용하는 기압 통로와, 상기 통로로부터 분기되어 압축에어를 그 내부에서 분출시키는 다수 출구를 뚫어서 이루어지는 1 쌍의 횡반(가조가설 받침)을 청정한 에어 존(clean air zone)에서 조정이 자유로운 갭을 유지시켜 대치시켜서 이루는 장치로서, 황반 사이의 갭에 배치한 상술의 피가공재의 그 주위에 발생되는 기체막의 압력으로 하여금 피가공재를 밀봉하여 부착시키고, 또는 적층 작용하는 장치의 구성으로 이루어지게 한다.

본 발명에 관한 상기 장치는 티끌 먼지가 전무한 청정 공간하에서 가동하는 것이며, 한편, 공급되는 건조한 청정화, 에어의 파이프라인을 장치에 직결된다.

[실시예]

본 발명의 실시예를 유리기판에 액정 디스플레이 소자 제조에 있어서 설명한다.

실시는 이것을 2 이상의 가공예로 나누어서 테스트를 시험한 것이며 이하에 각 경우를 상세히 기술한다.

제 1 실시예는 상기 소자를 형성하는 2 장(매)의 유리 기판 (피가공재)을 본원 장치의 상하반 사이에 배치해서 상기 피가공재의 양면에 공기막의 면압을 가하여 순간적으로 밀봉과 동시에 부착 작용을 종료시키는 장치의 기본적 구성이다.

제 1 도 및 제 2 도에 따라 기술한다.

대향해서 설치된 장치의 횡반(1, 1')을 직사각형 또는 정사각형으로 구성했다. 어느것이나 가설 받침면의 내부에서 뚫어설치된 압축 에어의 압력 통로(4)와 상기 통로(4)로부터 대향 갭내에 압축 에어(a,b)를 분출하기 위한 다수의 출구(3)를 설치했다.

상기 출구의 각각을 동일 지름의 개구로 하고 0.4 내지 0.6m/m Ф 의 각 경우를 취했다. 출구의 측벽을 원추형으로 구성하고 그 구멍속에 도시안된 복수의 노즐 블록을 고정 설치했다(제2도의 출구(3)). 도시생략된 블록과 개구 구멍 사이에는 근소 둘레의 갭(도시생략)이 형성된다.

그러므로 압축 에어(a,b)는 출구(3)로부터 약간 경사져서 분출하고 있으며 피가공재의 면에 대해서 넓어지는 공기막의 압력을 부여한다(뒤에 기술하는 작용). 상기 출구의 구멍 지름을 동일 칫수로 구성했으므로, 횡반(1,1')의 갭면 중앙 부근에서의 상가 출구(3)의 에어 압력과, 횡반의 좌우단 부근의 출구(3)의 에어압력의 고르지 못함이나 저하를 균형하게 할 필요가 생겨서, 본 발명의 작용에선 횡반(1,1')의 중앙부에서 조류(coarse flow)로, 그 주변부 즉 좌우면을 밀류(dense flow)가 되게 분출 에어량이 조절된다.(제2도).

제 2도의 구성을 대신해서 중앙부의 출구 지름을 주변부의 출구경보다 작게 구성해도 출구의 에어 압력 저하는 커버된다.

장치(1,1')가 도입하는 소정 청정치의 또한 양적 조정가능의 압축 에어(a,b)의 공급회로 Ap-C는 제 5 도에 도시했다.

여기에서 피가공재(L)에 관해서 간단히 서술하면, 부착 실시된 액정 디스플레이 소자(L)는 유리 기판(L1, L0).

기판의 전면에 봉입되는 스페이서(spacer)군 (M1).

부착 밀봉재(5), 가봉지재(M2), 기타(도시 생략된 X 전극, Y 전극, 유전체의 충등)에 의해서 엄밀하게 마무리되는 것이 조건이다.

특히, 스페이서(M1)는 지름이 5㎛ 내지 10㎛ 인 입자형상의 유리계가 일반적이며 그러나 편차는 ±0.1㎛∼±0.5㎛ 여야 한다.

발명자는 액정 소자의 기반(L1,L2)을 가열, 접착 경화함에 있어서 상술의 압축 에어를 장치의 횡반(1,1')으로 도입하기 전에 열교환기(뒤에 기술하는 제 5 도의 Ap-C 회로에 장착)를 거쳐서 가온하고 밀봉재(5)의 밀봉 작용을 높혔는데 피가공의 재질 여하에 의해 가열온도의 추가에 필요로 되는 예비 히터 반(h2)(제 1 도)을 장치와 일체적으로 가로로 설치하였다.

여기에서 본 발명에 관한 기체막 가압 장치(1,1')의 작용을 기술한다. 제 1 도에서 도시한 상하로 대향인 횡반 (1,1')은 갭부재(2)와 더불어 상술 장치를 형성하고 있다.

장치를 청정실내에 배설하고 갭 폭을 바라는 부착에 최적당한 간격으로 조절했다.

기체압 통로(4)를 통과한 압축 에어(a,b)는 출구군 (3)으로부터 다수로 경사져서 분사되고 있으며 또한 압축 에어는 상하반의 갭면의 좌우주변 부분에서 밀류로 되며, 즉 큰 유량이며 그 중앙부근에선 소유량의 거친 조류로 되어서 분출하고 있으므로 주변에서 생기기 쉬운 약한 분포를 조정할 수 있고 갭내의 기압을 균일화할 수 있다.

상술과 같이 상기의 압축 에어(a,b)는 통상 수단의 공기압 회로 Ap-C(제 5 도)로부터 송입되어 있다.

본발명은 티글먼지가 전무한 청정 또한 건조된 압축 에어의 장치내 작용을 불가결로 하므로, 회로 Ap-C 에 대해서 설명을 부가한다.

제 5 도의 동력원(s)에 의해서 압축 에어를 일으키고 그 토출 에어를 냉각기(c)에서 냉각하고 일단 탱크(d)에서 유압 약 4-10㎏·f/㎠를 유지하고 저류되어 있다. 그 토출 에어를 오일 미스트(oil mist) 분리기(e)와 마이크로 미스트(mixro mist) 분리기(h)를 거쳐서 그 에어내의 오일분, 안개상 입자분을 제거한 후, 건조기(f)에 의해서 함유 수분을 제거한 건조기류로 하고 있다.

프리필터(g)와 에어필터(i)에 의해서 미세한 에어중 고형물인 티끌, 먼지류를 분리한 뒤에 적어도 청정도 JIS 4 이상의 기체류와 압력을 출력하고 있다. 감압 밸브(j)에 의해서 늘 안정적인 압축 에어를 보내는 한편, 필요 공정에서 상술한 열 교환기(Hi)를 거쳐서 이 압축 에어를 가온하고 피가공재의 고유 요구 온도까지 높히고 있다.

이같이 해서 압축 에어를 제어 밸브(V)로 장치내의 기체막(δ)(제 1 도)을 얻는데 적절한 에어량(a,b)으로 양적으로 제한해서 흘려 공급하고 있다.

[액정 디스플레이 소자(L)의 부상작용]

본 발명의 기체막 가압 장치(1,1')의 갭(2) 사이에 액정 소자(L)를 배치하고 장치의 에어류 분출구(3)로부터 지나치거나 또한 부족한 압출 에어를 분출시키면 갭내에서 소요 압력을 갖는 기체막(δ)이 생기므로 상기 소자(L)는 부상한다.

[상기 소자(L)의 부착작용]

갭(2)내에서 부상한 유리기판(L1,L2)은 막의 기압력을 받으면 동시에 밀봉재(5)의 접착 작용을 얻으므로 기관 (L1,L2)는 순차적으로 부착된다.

[상기 작용의 실예]

(1)기체막의 갭내 압력(δ)과, 갭 조정폭의 실험 장치내의 에어 유량을 고정치 32ℓ분으로 한 경우의 갭을 다음표의 ①과 같이 변화시켰던 바 각각의 균질 압력(2)을 얻었다.

②기체막 두께는 1㎛부터 50㎛ 범위에 대해서 제어가 가능하게 된다.

③부착 효과의 측정은 촉각 센서에 의해서 구했다. 상술의 유리기판(L1,L2) 사이로의 가압력을, 들여넣은 촉각 센서(압력 분포의 검사 전용)의 시트 위에 걸고, 센서의 행(行) 전극과 열(列)전극을 스캔하여 각각 교점의 전기 저항값을 접속 컴퓨터에 입력하며, 그 화면에서 면압력 분포의 상태를 보았다.(도시생략).

제 3 도는 상기 측정시의 센서 시트와 장치 주요부의 위치관계를 간명하게 도시하고 있다.(지시된 부호는 후단에서 설명했다).

[실시예 2]

실시 1 의 1 회 한도로 종료되는 가압 부착의 본 발명 수단을 복수의 가공(장치의 2 회 이상 적용의 연결)에서도 당연히 적용된다는 것은 말할 것도 없다.

발명자는 여러 가지 피가공재의 상태에 대응하게끔 장치를 별려로 기체막에서의 가압을 접속적으로(복수가공상을)이행시켜서 실험했다.

피가공재는 최초 가공부터 종료 가공까지를 차례로 이송해서 복합 가공시켰다.

[실시예 3]

또, 이하의 공지 수단을 본 발명의 장치(1,1')에 부가한 경우에는 기계적으로 조정하는 본원의 갭부재(2)를 불필요로 하고 갭 칫수를 조절할 수 있다.

이 대체 실험에선 장치의 횡반(1)의 갭면의 좌우 단부에 거리 센서(도시생략)를 고정 설치하고 장치(1') 후방에서 장착된 도시생략된 서보 전동기와 유압 머신을 작동시킨바 소요 갭 길이를 예측할 수 있었다.

이어서, 상기 실시한 유리재를 플라스틱 필름으로 대신한 경우도 본 발명을 적용할 수 있음은 명백하다. 즉, 필름 기판 2 개를 가고정하여 장치의 갭내에 배치하고 상술과 같이 막압하며, 다른쪽 출구로부터 필름을 끌어내는 것이다.

그런데, 상술한 실시결과를 이하와 같이 평가할 수 있다.

제4a도는 부착한 후에 있어서의 상기 기판(L,L2)의 면압분포의 실측치를 치수화해서 도시하고 있다.

기판의 전면에서 약 600∼800g/㎠ 의 분포로, 대략 균일한 압축력으로 하며, 면압력 차의 가장 높은 부분에서도 1,000g/㎠ 이하로 되었다.

[종래의 부착효과와의 대비]

제4b도의 면압 패턴은 현상의 기계적 압축 수단을 실측한 것이다. 한눈으로 분명하듯이 면상, 특별히 강한 가압부분과 압력이 거의 가해져 있지 않은 평탄한 P 부분이 선명하다.

특히, 압력이 가해진 부분에선 최대 5,000g/㎠ 로 되며 한쪽의 P 부분의 면적율은 30% 에나 이른다.

본 발명의 장치 구성 및 작용에 관한 균등가압 수단과의 효과차가 분명해진다.

[발명의 효과]

이미, 개시한 바와 같이 본 발명 구성에 관한 압축 에어의 횡반면 분출과, 그 막압의 개재 수단에 의하면 ① 기체막 압력이 피가공재의 면에 고정밀도로 접촉하는 것을 허용하고, 다시 말하면 적어도 피가공재면의 다수점에서의 압력의 평균치로서 균질의 출력을 매우 실시용이하게 발휘하고 있는 것이며 이같은 균압율은 테스트상, 종래에 비해 100 배에 상당하고 있다. ② 압축 에어의 유량 조정을 상기 재료의 면압 변화로서 적용시킬 수 있으므로 피가공재에 적응한 고품위의 양적 생산을 확보하고 있다.

Claims (4)

1. 2매의 박판 형상 부재를 밀봉재를 통해 겹쳐서 이루어지는 피가공재의 비접촉 가압 부착 장치에 있어서, 소정의 건조 내지 축온된 청정의 압축 에어(a, b)를 선택적으로 유도하고, 그 내부의 통과를 허용하는 기압 통로(4)와, 상기 통로(4)로부터 분기되어 압축 에어를 그 내부로부터 분출시키는 다수 출구(3)를 뚫어 설치해서 이루어지는 1쌍의 가로가설 받침(횡반;1.1')을 일정 협소 갭(2)을 통해서 상하 사이로 대치시키며, 상기 협고 갭(2)내에 상기 피가공재를 배치하여 상기 압축 에어를 상기 피가공재의 상하면에 작용시키는 것을 특징으로 하는 피가공재의 비접촉 가압 부착 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 다수 출구 구멍의 둘레벽 전부를 원추 형상으로 형성하여 경사 흐름 작용을 발생시키는 것을 특징으로 하는 피가공재의 비접촉 가압 부착 장치.
3. 제1항에 있어서, 압축 에어(a, b)의 기압 통로(4)와 상기 에어의 분출하는 다수 출구(3)를 구비하는 1쌍의 가로가설 받침(1.1')으로 이루어지는 기체막 가압 장치로서, 상기 다수 출구(3)의 뚫려 설치된(穿說)수를 가로가설 받침(1, 1')의 중앙부에서 드물게(coarse)하며, 상기 받침의 주변부에서 조밀하게(dense) 배열한 것을 특징으로 하는 피가공재의 비접촉 가압 부착 장치.
4. 제1항에 있어서, 압축 에어(a, b)의 다수 출구면이 개재 갭(2)공간을 형성하며, 상기 갭(2)의 두께 치수 및 갭내에서 발생되는 상기 에어(a, b)의 기체막 압력치를 조정가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 피가공재의 비접촉 가압 부착 장치.