KR102038158B1 - 접합 디바이스의 제조 장치 및 접합 디바이스의 제조 방법 - Google Patents

접합 디바이스의 제조 장치 및 접합 디바이스의 제조 방법 Download PDF

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신에츠 엔지니어링 가부시키가이샤
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Abstract

진공 환경에 있어서 팽창되는 제1 기판이더라도 팽창부(1a)를 짓눌러 제2 기판과 상대적으로 위치 어긋나는 일 없이 접합한다.
챔버(14) 내의 제1 지지 부재(11)에 제1 기판(1)이 지지되고, 제2 지지 부재(12)에 제2 기판(2)이 지지된 후, 챔버(14)의 내부 스페이스(14a)를 소정의 진공도까지 감압시킨다. 이 감압에 따라 제1 기판(1)이 두께방향(Z방향)으로 돌출 변형되어도, 상기 팽창부(1a)가 공간부(11a)로 들어가기 때문에, 제1 지지 부재(11)에 대하여 제1 기판(1)의 일부가 들떠 전체적으로 경사지는 일은 없다. 이 감압 상태인 채 구동 수단(13)의 압압부(13a)가, 공간부(11a)를 지나 제1 기판(1)의 팽창부(1a)와 두께방향으로 맞닿고, 또한 팽창부(1a)가 압축 변형되도록, 접착제(3) 및 제2 기판(2)을 끼워 제2 지지 부재(12)를 향하여 두께방향으로 평행하게 압압함으로써, 팽창부(1a)를 짓눌러 제1 기판(1)과 제2 기판(2)이 접착제(3)를 끼워 균일하게 가압되어 접합된다.

Description

접합 디바이스의 제조 장치 및 접합 디바이스의 제조 방법{PRODUCTION APPARATUS AND METHOD OF BONDED DEVICE}
본 발명은, 예를 들면 액정 디스플레이(LCD), 유기 EL 디스플레이(OLED), 플라즈마 디스플레이(PDP), 플렉시블 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이(FPD)나, 또는 예를 들면 터치 패널식 FPD나 3D(3차원) 디스플레이나 전자 서적 등과 같은, 액정 모듈(LCM)이나 플렉시블 프린트 배선판(FPC) 등의 기판에 대하여, 터치 패널이나 커버 글라스나 커버 필름이나 FPD 등의 다른 한 매의 기판을 접합하는 접합 디바이스의 제조 장치, 및 접합 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 이런 종류의 접합 디바이스의 제조 방법으로서, 진공 분위기 중에서 액정 패널과, 접착제(자외선 경화성의 에폭시계 수지)가 부분적으로 묘화(도포)된 커버 글라스를 위치 맞춤한 상태로 눌러 맞추고, 이로써, 띠형상의 접착제부가 액정 패널과 커버 글라스와의 사이에 확산되어 접착제층이 됨과 함께, 그 점착성에 의하여 액정 패널측과 커버 글라스측이 밀착된다. 그 후, 액정 패널 및 커버 글라스의 제1 얼라인먼트 처리가 행해져, 가접착 공정을 행한 후에 제2 얼라인먼트 처리(위치 맞춤 처리)를 행하고, 마지막으로 본경화 처리(본접착 공정)를 행하여 액정 패널과 커버 글라스를 본접착하는 전기 광학 장치의 제조 방법이 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조)
특허문헌 1: 일본 특허공개공보 2009-230039호
그런데, 도 5(a)에 나타나는 바와 같이, 복수의 구성부품으로 이루어지는 액정 패널 등의 제1 기판(1)은, 복수의 구성부품이 일체적으로 장착된 구조체이며, 그 제조 단계에서 구조체의 내부에 다량의 공기가 들어가 갇힌 상태로 되어 있다.
따라서, 도 5(b)에 나타나는 바와 같이, 액정 패널 등의 제1 기판(1)과 커버 글라스 등의 제2 기판(2)을 진공 접합하기 위하여, 진공 챔버(14')에 반입하여, 하측 지지 부재(11')에 제1 기판(1)이 지지됨과 함께, 상측 지지 부재(12')에 제2 기판(2)이 지지된 후, 진공 챔버(14')의 내부를 미리 정해진 진공도까지 감압시키면, 구조체의 내부에 갇힌 공기가 내외의 압력차에 의하여 팽창 변형되어, 구조체에 있어서 비교적 강도가 약한 부위가 팽창부(1a)가 되어 돌출된다.
이 팽창부(1a)에 의하여 하측 지지 부재(11')에 대하여 제1 기판(1)이 전체적으로 경사진 상태로, 도 5(c)에 나타나는 바와 같이, 하측 지지 부재(11')와 상측 지지 부재(12')가 상대적으로 두께방향(Z방향)으로 접근 이동하여 제1 기판(1) 및 제2 기판(2)을 Z방향으로 가압하여 중첩하면, 경사에 의하여 제1 기판(1)이 두께방향과 교차하는 종횡 경사방향(XYθ방향)으로 이동하여 제2 기판(2)과의 사이에 위치 어긋남이 발생하여, 위치 어긋난 채 접합되어 버린다.
위치 어긋남에 의하여 제1 기판(1)과 제2 기판(2)과의 위치 정밀도가 저하되면, 그 후에 제품의 조립성에 영향을 주어, 수율이 저하되는 문제가 있었다. 특히, 제2 기판(2)이 터치 패널 글라스인 경우에는, 표시 영역 내에 있어서의 화상의 표시 위치와 센서의 검출 위치가 설계 위치로부터 위치 어긋나기 때문에, 원하는 성능을 발휘할 수 없어, 불량품이 된다는 문제가 있었다.
또한, 하측 지지 부재(11') 및 상측 지지 부재(12')에 의하여, 경사진 제1 기판(1)을 제2 기판(2)에 대하여 강제적으로 누른 경우에는, 하측 지지 부재(11')와 상측 지지 부재(12')의 사이에 끼워진 접착제(3)에 대한 가압력이 불균일해지기 때문에, 그 후의 대기 해방 후에 있어서 접착제(3) 중에 기포가 혼입되기 쉬워져, 수율 저하의 원인이 된다는 문제도 있었다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 제1 기판(1)이 내외의 압력차에 의하여 팽창 변형되지 않도록, 진공 챔버(14')의 감압 속도를 매우 느리게 하는 것을 생각할 수 있다.
그러나, 이 경우에는, 진공 챔버(14')의 내부가 미리 정해진 진공도까지 도달하기까지 많은 시간을 필요로 하고, 그 결과 제품의 생산성을 저하시켜, 고비용이 된다는 문제가 있었다.
본 발명은, 이러한 문제에 대처하는 것을 과제로 하는 것이며, 진공 환경에서 팽창되는 제1 기판이더라도 제2 기판과 상대적인 위치 어긋남을 발생시키지 않고 접합하는 것이 가능한 접합 디바이스의 제조 장치 및 접합 디바이스의 제조 방법을 제공하는 것, 등을 목적으로 하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 접합 디바이스의 제조 장치는, 복수의 구성부품으로 이루어지는 제1 기판과, 그것을 덮는 제2 기판이 접착제를 끼워 두께방향으로 중첩되고, 상기 두께방향과 교차하는 종횡 경사방향으로 서로 위치 맞춤하여 접합되는 접합 디바이스의 제조 장치로서, 상기 제1 기판을 착탈 가능하게 지지하도록 마련되는 제1 지지 부재와, 상기 제1 지지 부재와의 사이에 상기 접착제를 끼워 대향하는 상기 제2 기판을 착탈 가능하게 지지하도록 마련되는 제2 지지 부재와, 상기 제1 지지 부재 또는 상기 제2 지지 부재 중 어느 일방을 타방을 향하여 혹은 양방을 상기 두께방향으로 상대적으로 접근 이동시키도록 마련되는 구동 수단과, 상기 제1 지지 부재 및 상기 제2 지지 부재가 수용되는 내부 스페이스를 대기 분위기로부터 미리 정해진 진공도까지 감압시키도록 마련되는 개폐 가능한 챔버를 구비하며, 상기 제1 지지 부재는, 상기 제1 기판에 있어서 상기 챔버 내의 감압에 따라 상기 두께방향으로 돌출 변형되는 팽창부가 상기 두께방향으로 들어가는 공간부를 가지고, 상기 구동 수단은, 상기 공간부를 지나 상기 제1 기판의 상기 팽창부와 상기 두께방향으로 맞닿으며 또한 상기 팽창부가 압축 변형되도록, 상기 접착제 및 상기 제2 기판을 끼워 상기 제2 지지 부재를 향하여 상기 두께방향으로 평행하게 압압하는 압압부를 가지는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 의한 접합 디바이스의 제조 방법은, 복수의 구성부품으로 이루어지는 제1 기판과, 그것을 덮는 제2 기판이 접착제를 끼워 두께방향으로 중첩되고, 상기 두께방향과 교차하는 종횡 경사방향으로 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 상대적으로 이동시켜 서로 위치 맞춤한 후 접합되는 접합 디바이스의 제조 방법으로서, 공간부를 가지는 제1 지지 부재에 상기 제1 기판을 지지하고, 상기 제1 지지 부재와의 사이에 상기 접착제를 끼워 대향하는 상기 제2 기판을 제2 지지 부재에 지지하는 지지 공정과, 상기 제1 지지 부재 및 상기 제2 지지 부재가 수용되는 챔버의 내부 스페이스를 대기 분위기로부터 미리 정해진 진공도까지 감압시키는 감압 공정과, 구동 수단에 의하여 상기 제1 지지 부재 또는 상기 제2 지지 부재 중 어느 일방을 타방을 향하여 혹은 양방을 상기 두께방향으로 상대적으로 접근 이동시키는 구동 공정을 포함하고, 상기 지지 공정에서는, 상기 제1 기판에 있어서 상기 챔버 내의 감압에 따라 상기 두께방향으로 돌출 변형되는 팽창부를, 상기 제1 지지 부재의 상기 공간부에 상기 두께방향으로 들어가게 하며, 상기 구동 공정에서는, 상기 구동 수단의 압압부가 상기 공간부를 지나 상기 제1 기판의 상기 팽창부를 향하여 상기 두께방향으로 접근 이동하여 맞닿고, 상기 접착제 및 상기 제2 기판을 끼워 상기 제2 지지 부재를 향하여 상기 두께방향으로 평행하게 압압하는 것을 특징으로 한다.
전술한 특징을 가지는 본 발명에 의한 접합 디바이스의 제조 장치 및 접합 디바이스의 제조 방법은, 챔버 내의 제1 지지 부재에 제1 기판이 지지되고, 제2 지지 부재에 제2 기판이 지지된 후, 챔버의 내부 스페이스를 미리 정해진 진공도까지 감압시킨다. 이 감압에 따라 제1 기판이 두께방향으로 돌출 변형되어도, 그 팽창부가 공간부에 들어가기 때문에, 제1 지지 부재에 대하여 제1 기판의 일부가 들떠 전체적으로 경사지는 일은 없다. 이 감압 상태인 채 구동 수단의 압압부가, 공간부를 지나 제1 기판의 팽창부와 두께방향으로 맞닿고, 또한 팽창부가 압축 변형되도록, 접착제 및 제2 기판을 끼워 제2 지지 부재를 향하여 두께방향으로 평행하게 압압함으로써, 팽창부를 꽉 눌러 제1 기판과 제2 기판이 접착제를 끼워 균일하게 가압되어 접합된다.
따라서, 진공 환경에 있어서 팽창되는 제1 기판이더라도 팽창부를 짓눌러 제2 기판과 상대적으로 위치 어긋나는 일 없이 접합할 수 있다.
그 결과, 진공 팽창된 액정 패널이 경사진 상태로 커버 글라스와 접합되는 종래의 것 및 제조 방법에 비해, 제1 기판과 제2 기판의 위치 맞춤이 고정밀도로 유지되어, 수율 저하를 방지할 수 있다. 특히, 제2 기판이 터치 패널 글라스이더라도, 표시 영역 내에 있어서의 화상의 표시 위치와 센서의 검출 위치가 설계 위치로부터 위치 어긋나지 않기 때문에, 원하는 성능을 발휘할 수 있어, 불량품의 발생을 저감화할 수 있다.
또한, 제1 지지 부재 및 압압부와 제2 지지 부재에 의하여, 제1 기판과 제2 기판의 사이에 끼워진 접착제에 대한 가압력이 균일하기 때문에, 그 후의 대기 해방에 있어서 접착제 중에 기포가 혼입되지 않고, 또한 압압부에 의하여 제1 기판과 제2 기판이 접착제를 끼워 균일하게 가압되기 때문에, 접착제의 내부에 공기 등의 기체가 혼입되거나 가스가 발생하거나 하여도, 이러한 기체를 압출하여 면내에 기포가 남지 않는다. 이로써, 수율 저하를 방지할 수 있다.
또, 진공 환경에 있어서의 제1 기판의 팽창을 방지하기 위하여 챔버의 감압 속도를 느리게 할 필요가 없기 때문에, 챔버의 내부가 미리 정해진 진공도까지 도달할 때까지의 시간을 단축화할 수 있어, 제품의 생산성이 저하되지 않아, 코스트의 저감화가 도모된다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 접합 디바이스의 제조 장치 및 접합 디바이스의 제조 방법의 전체 구성을 나타내는 설명도이며, 도 1(a)가 반입 후의 상태를 나타내는 종단 정면도, 도 1(b)가 감압 후의 상태를 나타내는 종단 정면도, 도 1(c)가 제2 기판의 접근 이동 후의 상태를 나타내는 종단 정면도, 도 1(d)가 압압부의 접근 이동 후의 상태를 나타내는 종단 정면도이다.
도 2는 다른 구조의 접합 디바이스를 접합하는 경우의 설명도이며, 도 2(a)가 반입 후의 상태를 나타내는 종단 정면도, 도 2(b)가 감압 후의 상태를 나타내는 종단 정면도, 도 2(c)가 제2 기판의 접근 이동 후의 상태를 나타내는 종단 정면도, 도 2(d)가 압압부의 접근 이동 후의 상태를 나타내는 종단 정면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 관한 접합 디바이스의 제조 장치 및 접합 디바이스의 제조 방법의 전체 구성을 나타내는 설명도이며, 도 3(a)가 반입 후의 상태를 나타내는 종단 정면도, 도 3(b)가 도 3(a)의 (3B)-(3B)에 따른 횡단 평면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 관한 접합 디바이스의 제조 장치 및 접합 디바이스의 제조 방법의 전체 구성을 나타내는 설명도이며, 도 4(a)가 반입 후의 상태를 나타내는 종단 정면도, 도 4(b)가 감압 후의 상태를 나타내는 종단 정면도, 도 4(c)가 제2 기판의 접근 이동 후의 상태를 나타내는 종단 정면도, 도 4(d)가 압압부의 접근 이동 후의 상태를 나타내는 종단 정면도이다.
도 5는 종래의 접합 디바이스의 제조 장치 및 접합 디바이스의 제조 방법의 일례를 나타내는 설명도이며, 도 5(a)가 반입 후의 상태를 나타내는 종단 정면도, 도 5(b)가 감압 후의 상태를 나타내는 종단 정면도, 도 5(c)가 제2 기판의 접근 이동 시의 상태를 나타내는 종단 정면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 근거하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시형태에 관한 접합 디바이스(A)의 제조 장치는, 도 1~도 4에 나타내는 바와 같이, 복수의 구성부품으로 이루어지는 제1 기판(1)과, 그것을 덮는 제2 기판(2)이 접착제(3)를 끼워 두께방향(이하 Z방향이라고 함)으로 중첩되고, 이 두께방향과 교차하는 종횡 경사방향(이하 XYθ방향이라고 함)으로 제1 기판(1)과 제2 기판(2)을 상대적으로 이동시켜 서로 위치 맞춤한 후 접합하는 것이다.
자세하게 설명하면, 본 발명의 실시형태에 관한 접합 디바이스(A)의 제조 장치는, 제1 기판(1)을 착탈 가능하게 지지하도록 마련되는 제1 지지 부재(11)와, 제1 지지 부재(11)와의 사이에 접착제(3)를 끼워 대향하는 제2 기판(2)을 착탈 가능하게 지지하도록 마련되는 제2 지지 부재(12)와, 제1 지지 부재(11) 또는 제2 지지 부재(12) 중 어느 일방을 타방을 향하여 Z방향으로 상대적으로 접근 이동시키거나 혹은 제1 지지 부재(11) 및 제2 지지 부재(12)의 양방을 Z방향으로 상대적으로 접근 이동시키도록 마련되는 구동 수단(13)과, 제1 지지 부재(11) 및 제2 지지 부재(12)가 수용되는 내부 스페이스(14a)를 대기 분위기로부터 미리 정해진 진공도까지 감압시키도록 마련되는 개폐 가능한 챔버(14)를, 주요한 구성요소로서 구비하고 있다.
또한, 이러한 접합 디바이스(A)의 제조 장치에는, 도시하지 않지만, 제1 지지 부재(11) 또는 제2 지지 부재(12) 중 어느 일방을 타방을 향하여 XYθ방향으로 상대적으로 이동시키거나 혹은 제1 지지 부재(11) 및 제2 지지 부재(12)의 양방을 XYθ방향으로 상대적으로 이동시켜 제1 기판(1)과 제2 기판(2)을 위치 맞춤하는 위치 맞춤용 구동부와, 제1 기판(1) 및 제2 기판(2)에 마련된 얼라인먼트마크 등을 검출하기 위한 위치 검출부 등이 구비되어 있다.
제1 기판(1)은, 예를 들면 액정 모듈(LCM) 등과 같은 복수의 구성부품이 일체적으로 장착된 박판형상의 구조체이며, 특히 진공 환경에 있어서 구조체의 내부에 갇힌 공기가 내외의 압력차에 의하여 팽창 변형되는 구조체를 대상으로 하고 있다.
자세하게 설명하면, 제1 기판(1)은, 그 구조체의 제조 단계에 있어서 복수의 구성부품을 일체적으로 장착할 때에 공기가 구조체의 내부에 들어가 버려, 반제품이나 제품에 장착된 후에 있어서도, 구조체의 내부로부터 밖으로 공기가 빠져 나오지 못하고 갇혀 있는 것을 말한다. 이로 인하여, 제1 기판(1)의 주위가 진공 또는 진공에 가까운 환경이 되면, 내외의 압력차로 내부에 갇힌 공기가 팽창 변형되어, 구조체에 있어서 비교적 강도가 약한 부위가 팽창부(1a)가 되어 돌출된다.
제1 기판(1)의 구체예로서는, 도 1(a)~(d)에 나타나는 바와 같이, 구조체의 외측 가장자리부(1b)에 액자형상의 프레임체(1c)를 가지고, 프레임체(1c)의 내부에는, 표면측으로부터 이면측을 향하여, 액정 패널 등의 영상 표시부품(1d), 구동 회로나 구동용 프린트 기판(1e), 백 라이트 유닛(1f) 등을 적층하여 일체적으로 장착되는 LCM 등을 이용한 예를 나타내고 있다. 이러한 구조체의 경우에는, 진공 환경에서 비교적 강도가 약한, 백 라이트 유닛(1f)의 중앙 부분이 팽창부(1a)가 되어 돌출된다.
또, 제1 기판(1)의 다른 예로서 도시하지 않지만, LCM 대신에, 액자형상의 프레임체(1c)를 가지지 않지만 진공 환경에서 팽창 변형되는 다른 구조체를 이용하는 것도 가능하다.
또한, 제1 기판(1)의 외측 둘레 가장자리에는, 제2 기판(2)과의 위치 맞춤에 이용하는 얼라인먼트마크(도시하지 않음)를 마련하는 것이 바람직하다.
제2 기판(2)은, 예를 들면 터치 패널이나 커버 글라스나 커버 필름 등, 제1 기판(1)을 덮도록 접착됨으로써, 터치 패널식의 플랫 패널 디스플레이(FPD)나 3D(3차원) 디스플레이나 전자 서적 등을 구성하는 것이다.
제2 기판(2)의 구체예로서는, 도 1(a)~(d)에 나타나는 바와 같이, 터치 패널이 이용된 경우를 나타내고 있다.
또, 제2 기판(2)의 다른 예로서 도시하지 않지만, 터치 패널 대신에, 커버 글라스나 커버 필름 등을 이용하는 것도 가능하다.
또한, 제2 기판(2)의 외측 둘레 가장자리에는, 제1 기판(1)과의 위치 맞춤에 이용하는 얼라인먼트마크(도시하지 않음)를 마련하는 것이 바람직하다.
또, 제1 기판(1) 또는 제2 기판(2) 중 어느 일방 혹은 양방은, 그 제작 단계에서 최종적으로 분리된 것을 사용하는 것에 한정하지 않고, 그 제작 단계에서 복수의 제1 기판(1)이나 제2 기판(2)이 병설되는 분리 전의 한 매의 것을 사용하는 것도 가능하다.
또한, 제1 기판(1) 및 제2 기판(2)의 외형형상은, 예를 들면 직사각형 또는 대략 직사각형이나 그것에 유사한 형상으로 형성되어 있다. 제1 기판(1) 및 제2 기판(2)의 사이즈는, 양자의 접합 상태에 있어서, 제1 기판(1) 또는 제2 기판(2) 중 어느 일방이 타방보다 약간 크거나, 또는 제1 기판(1) 및 제2 기판(2)의 외측 가장자리끼리가 각각 중첩되는 동일한 사이즈로 형성되어 있다.
접착제(3)는, 예를 들면 광 에너지를 흡수하여 중합이 진행됨으로써 경화되어 접착성을 발현하는 광경화성을 가지는 광경화형 접착제 등이 이용된다. 또 광경화형 접착제 대신에, 열에너지의 흡수에 의하여 중합이 진행되어 경화되는 열경화형 접착제나 2액 혼합 경화형 접착제 등을 이용하는 것도 가능하다.
접착제(3)의 구체예로서는, 도 1(a)~(d)에 나타나는 바와 같이, 광학 탄성 수지 또는 광학 투명 시트가 이용되며, 제1 기판(1)이 되는 LCM의 영상 표시부품(1d)에 도포되어 있다.
또, 접착제(3)의 다른 예로서 도시하지 않지만, 광학 탄성 수지 또는 광학 투명 시트 대신에, 다른 광경화형 접착제나 열경화형 접착제나 2액 혼합 경화형 접착제 등을 이용하는 것도 가능하다.
제1 지지 부재(11)와 제2 지지 부재(12)는, 예를 들면 금속이나 세라믹스 등의 강체로 뒤틀림(휨) 변형되지 않는 두께의 평판형상으로 형성된 정반 등으로 이루어지고, 후술하는 챔버(14) 내에서 서로 Z방향으로 대향하도록 배치되어 있다. 자세하게 설명하면, 진공 환경에서 팽창 변형되는 LCM 등의 제1 기판(1)을 착탈 가능하게 지지하는 제1 지지 부재(11)가 하방에 배치되고, 터치 패널 등의 제2 기판(2)을 착탈 가능하게 지지하는 제2 지지 부재(12)가 상방에 배치되어 있다.
제1 지지 부재(11)와 제2 지지 부재(12)의 대향면에는, 제1 기판(1)이나 제2 기판(2)을 착탈 가능하게 지지하는 지지 수단(도시하지 않음)이 각각 마련된다.
제1 지지 부재(11)의 지지 수단으로서는, 제1 기판(1)과 Z방향으로 출입 가능하게 끼워 맞춰 XYθ방향으로 위치 결정하는 척 등을 이용하고 있다.
제2 지지 부재(12)의 지지 수단으로서는, 제2 기판(2)을 착탈 가능하게 매달아지지하는, 예를 들면 점착 척 또는 정전 척이나 흡인 척과의 조합 등을 이용하고 있다.
또한, 제1 지지 부재(11) 또는 제2 지지 부재(12) 중 어느 일방, 혹은 제1 지지 부재(11) 및 제2 지지 부재(12)의 양방은, 후술하는 챔버(14)의 둘레의 벽에 대하여 Z방향으로 이동 가능하게 지지됨과 함께, 후술하는 구동 수단(13)이 연달아 마련되어 있다.
또, 제1 지지 부재(11) 또는 제2 지지 부재(12) 중 어느 일방 혹은 양방에는, 도시하지 않지만, 전술한 위치 검출부에 근거하여 작동하는 위치 맞춤용 구동부가 구비되고, 제1 지지 부재(11)와 제2 지지 부재(12)를 XYθ방향으로 상대적으로 이동시킴으로써, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)을 위치 맞춤하고 있다.
그리고, 제1 지지 부재(11)는, 제1 기판(1)에 있어서 후술하는 챔버(14) 내의 감압에 따라 Z방향으로 돌출 변형되는 팽창부(1a)가 Z방향으로 들어가는 공간부(11a)를 가지고 있다.
또한, 제1 지지 부재(11)는, 제1 기판(1)의 외측 가장자리부(1b)와 대향하도록 마련되어 외측 가장자리부(1b)를 착탈 가능하게 지지하는 프레임형상부(11b)를 가지고, 프레임형상부(11b)의 중앙 위치에 팽창부(1a)가 Z방향으로 들어가는 공간부(11a)를 구획 형성하는 것이 바람직하다.
프레임형상부(11b)는, 제1 기판(1)의 외형 사이즈에 대응한 액자형상으로 형성되고, 제1 기판(1)의 외측 가장자리부(1b)를 재치함으로써, 제1 기판(1)의 전체가 적어도 Z방향으로 위치 어긋남 불가능하게 지지되도록 구성하고 있다. 프레임형상부(11b)의 중앙에는, 공간부(11a)가 개방 형성되어, 후술하는 구동 수단(13)의 압압부(13a)를 Z방향으로 이동 가능하게 하고 있다.
구동 수단(13)은, 공간부(11a)를 지나 제1 기판(1)의 팽창부(1a)와 Z방향으로 맞닿는 압압부(13a)를 가지고 있다. 또한, 구동 수단(13)은, 후술하는 제어부(도시하지 않음)에 의하여 작동 제어되고, 압압부(13a) 또는 제2 지지 부재(12) 중 어느 일방이나, 혹은 압압부(13a) 및 제2 지지 부재(12)의 양방을, 각각 설정된 타이밍으로 Z방향으로 승강 이동시키고 있다.
즉, 압압부(13a)는, 구동 수단(13)의 작동에 따라, 제1 기판(1)의 팽창부(1a)와 Z방향으로 맞닿고 또한 팽창부(1a)가 Z방향으로 압축 변형되도록, 접착제(3) 및 제2 기판(2)을 끼워 제2 지지 부재(12)를 향하여 Z방향으로 평행하게 압압하도록 구성되어 있다.
챔버(14)는, 제1 지지 부재(11) 및 제2 지지 부재(12)가 배치되는 내부 스페이스(14a)와, 내부 스페이스(14a)의 기체를 배기하여 감압하는 감압 수단(14b)을 가지고 있다. 예를 들면 반송 로봇 등의 반송 수단(도시하지 않음)을 이용하여, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)이 내부 스페이스(14a)와 챔버(14)의 외부 공간에 걸쳐 출입 가능해지도록, 챔버(14)의 전체 또는 일부를 개폐 가능하게 구성하고 있다.
챔버(14)의 구체예로서, 도 1~도 4의 경우에는, 챔버(14)가 Z방향으로 분할되고, 제1 지지 부재(11)가 지지되는 하방의 제1 분할 챔버(14c)와, 제2 지지 부재(12)가 지지되는 상방의 제2 분할 챔버(14d)를, Z방향으로 상대적으로 접근 또는 격리하도록 왕복 이동시킴으로써, 내부 스페이스(14a)가 개폐 가능하고 또한 밀봉 구조가 되도록 구성하고 있다.
또, 그 외의 예로서 도시하지 않지만, 분할식 대신에, 챔버(14)의 일부에 도어를 개폐 가능하게 마련함으로써, 내부 스페이스(14a)가 개폐 가능하고 또한 밀봉 구조가 되도록 변경하는 것도 가능하다.
또한, 챔버(14)의 내부 스페이스(14a)를 개폐시키는 구동부(14e)는, 후술하는 제어부(도시하지 않음)에 의하여 작동 제어되고, 전술한 반송 수단과 연동하여, 미리 설정된 타이밍으로 개폐 작동시키고 있다.
이 제어부는, 전술한 제1 지지 부재(11) 및 제2 지지 부재(12)의 지지 수단, 구동 수단(13), 챔버(14)의 감압 수단(14b) 및 구동부(14e)뿐만 아니라, 전술한 반송 수단이나 위치 검출부나 위치 맞춤용 구동부나 접착제(3)를 경화시키는 경화 수단 등과 각각 전기적으로 접속한 컨트롤러이며, 제어 회로에 미리 설정된 프로그램에 따라 순차적으로 각각 작동 제어하고 있다.
제어부의 제어 회로에 설정된 프로그램을, 접합 디바이스(A)를 생산하기 위한 제조 방법으로서 설명한다.
본 발명의 실시형태에 관한 접합 디바이스(A)의 제조 방법은, 제1 지지 부재(11)에 제1 기판(1)을 지지함과 함께 제2 기판(2)을 제2 지지 부재(12)에 지지하는 지지 공정과, 챔버(14)의 내부 스페이스(14a)를 대기 분위기로부터 미리 정해진 진공도까지 감압시키는 감압 공정과, 구동 수단(13)에 의하여 제1 지지 부재(11) 또는 제2 지지 부재(12) 중 어느 일방을 타방을 향하여 혹은 양방을 Z방향으로 상대적으로 접근 이동시키는 구동 공정을 주요한 공정으로서 포함하고 있다.
지지 공정은, 도 1(a)에 나타나는 바와 같이, 대기 분위기에서 반송 수단에 의하여 챔버(14)의 내부 스페이스(14a)에 제1 기판(1)과 제2 기판(2)이 각각 반입된 후에 행해지고, 그 직후에, 챔버(14)가 폐쇄 작동하여 내부 스페이스(14a)를 밀봉 상태로 한다.
감압 공정에서는, 도 1(b)에 나타나는 바와 같이, 챔버(14) 내의 감압에 따라 제1 기판(1)의 일부가 Z방향으로 돌출 변형되고, 그 팽창부(1a)를 제1 지지 부재(11)의 공간부(11a)에 Z방향으로 들어가게 하고 있다.
구동 공정에서는, 도 1(c) 및 도 1(d)에 나타나는 바와 같이, 제2 지지 부재(12)가 접근 이동하여, 제2 기판을 제1 지지 부재(11) 상의 접착제(3)에 맞닿게 함으로써 양자가 밀착되고, 구동 수단(13)의 압압부(13a)가 공간부(11a)를 지나 제1 기판(1)의 팽창부(1a)와 Z방향으로 맞닿고, 접착제(3) 및 제2 기판(2)을 끼워 제2 지지 부재(12)를 향하여 Z방향으로 평행이 되도록 압압하고 있다.
구동 공정 후에는, 내부 스페이스(14a)를 대기 분위기로 되돌린 후, 도 1(d)의 2점 쇄선으로 나타나는 바와 같이, 챔버(14)가 개방 작동하여, 접합이 완료된 접합 디바이스(A)를 반송 수단에 의하여 반출한다.
그 이후는 전술한 작동이 반복된다.
이러한 본 발명의 실시형태에 관한 접합 디바이스(A)의 제조 장치 및 접합 디바이스(A)의 제조 방법에 의하면, 챔버(14) 내의 제1 지지 부재(11)에 제1 기판(1)이 지지되고, 제2 지지 부재(12)에 제2 기판(2)이 지지된 후, 챔버(14)의 내부 스페이스(14a)를 미리 정해진 진공도까지 감압시킨다. 이 감압에 따라 도 1(b)에 나타나는 바와 같이, 제1 기판(1)이 Z방향으로 돌출 변형되어도, 그 팽창부(1a)가 공간부(11a)에 들어가기 때문에, 제1 지지 부재(11)에 대하여 제1 기판(1)의 일부가 들떠 전체적으로 경사지는 일은 없다. 이 감압 상태인 채 구동 수단(13)의 작동으로 도 1(d)에 나타나는 바와 같이, 구동 수단(13)의 작동으로 압압부(13a)가, 공간부(11a)를 지나 제1 기판(1)의 팽창부(1a)와 Z방향으로 맞닿고, 또한 팽창부(1a)가 압축 변형되도록, 접착제(3) 및 제2 기판(2)을 끼워 제2 지지 부재(12)를 향하여 Z방향으로 평행하게 압압하기 때문에, 팽창부(1a)를 꽉 눌러 제1 기판(1)과 제2 기판(2)이 접착제(3)를 끼워 균일하게 가압되어 접합된다.
따라서, 진공 환경에 있어서 팽창되는 제1 기판(1)이더라도 팽창부(1a)를 짓눌러 제2 기판(2)과 상대적으로 위치 어긋나는 일 없이 접합할 수 있다.
그 결과, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)의 위치 맞춤이 고정밀도로 유지되어, 수율 저하를 방지할 수 있다. 특히, 제2 기판(2)이 터치 패널 글라스이더라도, 표시 영역내에 있어서의 화상의 표시 위치와 센서의 검출 위치가 설계 위치로부터 위치 어긋나지 않기 때문에, 원하는 성능을 발휘할 수 있어, 불량품의 발생을 저감화할 수 있다.
또한, 제1 지지 부재(11) 및 압압부(13a)와 제2 지지 부재(12)에 의하여, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)의 사이에 끼워진 접착제(3)에 대한 가압력이 균일하기 때문에, 그 후의 대기 해방에 있어서 접착제(3) 중에 기포가 혼입되지 않고, 또한 압압부(13a)에 의하여 제1 기판(1)과 제2 기판(2)이 접착제(3)를 끼워 균일하게 가압되기 때문에, 접착제(3)의 내부에 공기 등의 기체가 혼입되거나 가스가 발생하거나 하여도, 이들 기체를 압출하여 면내에 기포가 남지 않는다. 이로써, 수율 저하를 방지할 수 있다.
또, 진공 환경에 있어서의 제1 기판(1)의 팽창을 방지하기 위하여 챔버(14)의 감압 속도를 느리게 할 필요가 없기 때문에, 챔버(14)의 내부가 미리 정해진 진공도까지 도달할 때까지의 시간을 단축화할 수 있어, 접합 디바이스(A)의 생산성이 저하되지 않아, 코스트의 저감화가 도모된다.
특히, 제1 지지 부재(11)가, 제1 기판(1)의 외측 가장자리부(1b)를 착탈 가능하게 지지하는 프레임형상부(11b)를 가지고, 프레임형상부(11b)의 중앙 위치에 제1 기판(1)의 팽창부(1a)가 두께방향(Z방향)으로 들어가는 공간부(11a)가 형성되는 경우에는, 제1 지지 부재(11)의 프레임형상부(11b)에 제1 기판(1)이 지지되고, 제2 지지 부재(12)에 제2 기판(2)이 지지된 후, 챔버(14) 내의 감압에 따라 제1 기판(1)이 돌출 변형되어도, 그 팽창부(1a)가 프레임형상부(11b)의 중앙 위치의 공간부(11a)에 Z방향으로 들어가기 때문에, 제1 지지 부재(11)의 프레임형상부(11b)에 대하여 제1 기판(1)이 경사지는 일은 없다. 이 감압 상태인 채 구동 수단(13)의 작동으로 압압부(13a)가, 프레임형상부(11b)의 공간부(11a)를 지나 제1 기판(1)의 팽창부(1a)에 두께방향(Z방향)으로 접근 이동하여 맞닿고, 또한 팽창부(1a)가 압축 변형되도록, 접착제(3) 및 제2 기판(2)을 끼워 제2 지지 부재(12)를 향하여 Z방향으로 평행하게 압압하기 때문에, 팽창부(1a)를 꽉 눌러 제1 기판(1)과 제2 기판(2)이 접착제(3)를 끼워 균일하게 가압되어 접합된다.
따라서, 간단한 구조이면서 진공 팽창된 제1 기판(1)을 제2 기판(2)과 평행하게 접합하여 상대적인 위치 어긋남을 방지할 수 있다.
그 결과, 메인터넌스가 용이하며 코스트의 저감화가 더욱 도모된다.
다음으로, 본 발명의 각 실시예를 도면에 근거하여 설명한다.
이 실시예 1은, 도 1(a)~(d)에 나타내는 바와 같이, 구동 수단(13)이, 압압부(13a)에 연달아 마련되어 압압부(13a)를 제2 지지 부재(12)를 향하여 두께방향(Z방향)으로 접근 이동시키는 제1 승강부(13b)를 가지는 것이다.
압압부(13a)는, 제1 기판(1) 및 팽창부(1a)와 대향하는 평활한 판형상으로 형성되어, Z방향으로 이동 가능하게 마련되어 있다.
또한, 구동 수단(13)은, 제2 지지 부재(12)에 연달아 마련되어 제2 지지 부재(12)를 압압부(13a)를 향하여 Z방향으로 왕복 이동시키는 제2 승강부(13c)를 가지고 있다.
제1 승강부(13b) 및 제2 승강부(13c)는, 제2 승강부(13c)의 작동에 의하여 제2 지지 부재(12)를, 제1 지지 부재(11) 상의 접착제(3)를 향하여 Z방향으로 접근 이동시킨 후에, 제1 승강부(13b)의 작동에 의하여 압압부(13a)를, 제1 기판(1)의 팽창부(1a)를 향하여 Z방향으로 접근 이동시키도록 각각 작동 제어되고 있다.
즉, 도 1(c)에 나타나는 바와 같이, 먼저 제2 지지 부재(12)가 접근 이동(하강)하여 제2 기판(2)을, 제1 지지 부재(11) 상의 접착제(3)에 맞닿게 하고 있다. 그 후에, 도 1(d)에 나타나는 바와 같이, 구동 수단(13)의 압압부(13a)가 공간부(11a)를 지나 제1 기판(1)의 팽창부(1a)를 향하여 Z방향으로 접근 이동(상승)하고, 압압부(13a)를 팽창부(1a)에 맞닿게 하고 있다.
또, 그 외의 예로서 도시하지 않지만, 제2 지지 부재(12)의 접근 이동과 대략 동시에, 구동 수단(13)의 압압부(13a)를 접근 이동시킴으로써, 택트 타임을 단축화시키는 것도 가능하다.
도 1(a)~(d)에 나타나는 예에서는, 압압부(13a)와 제1 승강부(13b)를 연계하는 종동 로드(13b’)가, 제1 지지 부재(11)의 지지판(11c)을 Z방향으로 왕복 이동 가능하게 관통하고 있다.
제1 지지 부재(11)의 지지판(11c)의 표면에는, 프레임형상부(11b)가 착탈 가능하게 장착되어 있다.
이러한 본 발명의 실시예 1에 관한 접합 디바이스(A)의 제조 장치 및 접합 디바이스(A)의 제조 방법에 의하면, 제1 기판(1)에 있어서 챔버(14) 내의 감압에 따라 돌출 변형된 팽창부(1a)를 향하여, 구동 수단(13)의 제1 승강부(13b)의 작동으로, 압압부(13a)를 제2 지지 부재(12)를 향하여 두께방향(Z방향)으로 접근 이동시킴으로써, 압압부(13a)가 팽창부(1a)와 Z방향으로 맞닿고, 팽창부(1a)를 수축시켜 꽉 누르고, 또한 압압부(13a)와 제2 지지 부재(12)와의 사이에, 제1 기판(1)과 접착제(3)와 제2 기판(2)을 끼워 넣어 평행하게 압압한다.
따라서, 제1 기판(1)의 진공 팽창된 팽창부(1a)를 확실하게 수축 변형시킨 후 제2 기판(2)과 평행하게 접합할 수 있다.
그 결과, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)의 위치 맞춤 정밀도를 높일 수 있어, 수율의 향상이 도모된다는 이점이 있다.
특히, 도 1(c)에 나타나는 바와 같이, 먼저 제2 지지 부재(12)가 접근 이동하여 제2 기판(2)을 제1 지지 부재(11) 상의 접착제(3)에 맞닿게 한 후에, 도 1(d)에 나타나는 바와 같이, 압압부(13a)를 제1 기판(1)의 팽창부(1a)에 맞닿게 한 경우에는, 압압부(13a)가 팽창부(1a)에 맞닿기 전의 시점에서, 제2 지지 부재(12)와 프레임형상부(11b)와의 사이에, 제2 기판(2)이 접착제(3)를 끼워 제1 기판(1)의 외측 가장자리부(1b)와 Z방향으로 압접하고 있기 때문에, 제2 기판(2)과 제1 기판(1)이 Z방향 및 XYθ방향으로 위치 어긋남은 발생하지 않는다. 이 상태로 압압부(13a)가 팽창부(1a)에 맞닿아도, 그 충격이 스무스하게 흡수되어, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)의 위치 맞춤 정밀도를 더욱 높일 수 있다는 이점이 있다.
또한, 실시예 1에서는, 제1 지지 부재(11) 또는 제2 지지 부재(12)의 대향면 중 어느 일방이나, 혹은 제1 지지 부재(11) 및 제2 지지 부재(12)의 대향면의 양방에는, 완충재(4)를 마련하고 있다.
도 1(a)~(d)에 나타나는 예에서는, 압압부(13a)의 표면에 완충재(4)를 제1 기판(1)의 백 라이트 유닛(1f)과 대향하도록 배치하고 있다. 완충재(4)의 표면에는, 그 대략 전체에 걸쳐 다수의 돌기(4a)가 소정 간격마다 마련되어, 전체적으로 요철형상으로 형성하고 있다.
또, 그 외의 예로서 도시하지 않지만, 완충재(4)의 형상을 변경하거나, 완충재(4)를 제2 지지 부재(12)의 대향면에 마련하거나 하는 것도 가능하다.
이로써, 제1 지지 부재(11) 및 제2 지지 부재(12)의 대향면의 평행도에 관계없이, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)의 평행도를 확보할 수 있어, 기포의 발생을 완전히 방지할 수 있다는 이점이 있다.
또, 본 발명의 실시예 1에 관한 접합 디바이스(A)의 제조 장치를 이용하여, 다른 구조의 접합 디바이스(A')를 제조하는 것도 가능하다. 이 경우를 도 2(a)~(d)에 나타낸다.
도 2(a)~(d)에 나타나는 접합 디바이스(A')에 이용되는 제1 기판(1')은, 백 라이트를 가지지 않는 오픈 셀 구조의 액정 디스플레이(LCD) 등이며, 이러한 구조체의 내부에는, 공기가 잔존하는 공간을 가지지 않기 때문에, 진공 환경에서도 팽창되지 않는다.
도 2(a)~(d)에 나타나 있는 예에서는, 액정 패널 등의 영상 표시부품(1d)과 구동 회로나 구동용 프린트 기판(1e)으로 이루어지는 제1 기판(1')의 경우를 나타내고 있다.
또한, 접합 디바이스(A')에 있어서 제1 기판(1') 이외의 구성부품은, 도 1(a)~(d)에 나타낸 실시예 1과 동일한 것을 이용하고 있다.
제1 기판(1')을 착탈 가능하게 지지하는 제1 지지 부재(11)는, 지지판(11c)으로부터 프레임형상부(11b)를 분리하고, 압압부(13a)의 표면에 대하여 제1 기판(1')을 재치하여 착탈 가능하게 지지하고 있다.
따라서, 하나의 접합 디바이스(A)의 제조 장치로, 구조나 특징이 상이한 복수 종류의 제1 기판(1) 및 제1 기판(1')에 부품을 교환하는 것만으로 대응할 수 있어, 편리성이 뛰어나다는 이점도 있다.
이 실시예 2는, 도 3(a)(b)에 나타내는 바와 같이, 제1 지지 부재(11)의 프레임형상부(11b)가, 제1 기판(1)의 외측 가장자리부(1b)를 두께방향(Z방향)과 교차하는 종횡방향(XY방향)으로 끼워 넣도록 종횡방향(XY방향)으로 이동 가능한 파지 부위(11d)를 가지는 구성이, 도 1(a)~(d) 등에 나타낸 실시예 1과는 상이하며, 그 이외의 구성은 실시예 1과 동일한 것이다.
파지 부위(11d)는, 제1 기판(1)의 외측 가장자리부(1b)의 네 모서리에 있어서 적어도 1개의 모서리 부위와 대향하는 프레임형상부(11b)의 한 부위를 분할하여, 그 외의 부위에 대하여 종횡방향(이하 XY방향이라고 함)으로 이동 가능하게 마련된 개소이다.
파지 부위(11d)에는, 제1 기판(1)의 외측 가장자리부(1b)의 네 모서리에 있어서 1개 또는 복수의 모서리 부위를 향하여, 파지 부위(11d)를 XY방향으로 각각 이동시켜 맞닿게 되는 이동 수단(11e)이 마련되어 있다. 이동 수단(11e)은, 에어 실린더 등의 액츄에이터나 또는 스프링 등의 탄성체 등으로 구성된다.
도 3(a)(b)에 나타나는 예에서는, 프레임형상부(11b)가, 그 평면 형상을 L자형으로 형성하여, 제1 기판(1)의 외측 가장자리부(1b)에 있어서 1개의 모서리 부위를 끼워 연속하는 2개의 변 부위를 따라 Y방향과 X방향으로 각각 뻗도록 배치되어 있다. 파지 부위(11d)는, 프레임형상부(11b)의 Y방향으로 뻗는 일변 부위(11b') 및 X방향으로 뻗는 타변 부위(11b")와 각각 평행하게 대향하도록 한 쌍 마련되어 있다. 프레임형상부(11b)의 Y방향으로 뻗는 일변 부위(11b')와 평행하게 대향하는 일방의 파지 부위(11d')는, X방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 프레임형상부(11b)의 X방향으로 뻗는 타변 부위(11b")와 평행하게 대향하는 타방의 파지 부위(11d")는, Y방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 이들 한 쌍의 파지 부위(11d(11d', 11d"))에는, 한 쌍의 이동 수단(11e)이 각각 연달아 마련되어 있으며, 각각을 개별적으로 이동시키고 있다. 이들 이동 수단(11e)은, 스프링 리턴식의 에어 실린더이며, 전술한 제어부에 의하여 작동 제어되고, 제1 기판(1)의 사이즈에 맞춰, 제1 기판(1)의 외측 가장자리부(1b)와 프레임형상부(11b(11b', 11b")) 및 파지 부위(11d(11d', 11d"))가 각각 간극 없이 서로 접촉하도록 조정 이동시키고 있다.
즉, 파지 부위(11d)의 이동 수단(11e)은, 제1 지지 부재(11)의 프레임형상부(11b)와 파지 부위(11d)의 사이에 구획 형성되는 공간부(11a)에 대하여 제1 기판(1)이 반입되기 전의 시점에서, 파지 부위(11d(11d', 11d"))를 미리 설정된 제1 기판(1)의 사이즈 데이터에 근거하여, 프레임형상부(11b)로부터 설정 치수분만큼 떨어지도록 이동시키고 있다.
또, 그 외의 예로서 도시하지 않지만, 파지 부위(11d)를 그 평면 형상이 X방향과 Y방향으로 L자형으로 뻗도록 형성하고, 하나의 이동 수단(11e)에 의하여 평면 L자형의 프레임형상부(11b)를 향하여 비스듬하게 이동시키거나, 파지 부위(11d)의 이동 수단(11e)으로서 스프링 리턴식의 에어 실린더 대신에, 그 이외의 액츄에이터나 스프링 등의 탄성체 등을 이용하거나 하는 것도 가능하다.
이러한 본 발명의 실시예 2에 관한 접합 디바이스(A)의 제조 장치 및 접합 디바이스(A)의 제조 방법에 의하면, 제1 지지 부재(11)의 프레임형상부(11b)가, 파지 부위(11d)로 제1 기판(1)의 외측 가장자리부(1b)를 종횡방향(XY방향)으로 끼워 넣음으로써, 프레임형상부(11b) 및 파지 부위(11d)와 제1 기판(1)의 외측 가장자리부(1b)가 XY방향으로 간극 없이 압접하여, 제1 기판(1)이 XY방향으로 이동 불가능하게 협지된다. 챔버(14)의 감압 시에 있어서 내부 스페이스(14a)에 기류가 발생하여도, 제1 기판(1)이 위치 어긋나지 않는다.
따라서, 제2 기판(2)에 대한 제1 기판(1)의 상대적인 위치 어긋남을 최소 한도로 억제할 수 있다.
그 결과, 실시예 1보다 제1 기판(1)과 제2 기판(2)의 위치 맞춤 정밀도를 더욱 높일 수 있어, 수율 향상이 더욱 도모된다는 이점이 있다.
이 실시예 3은, 도 4(a)~(d)에 나타내는 바와 같이, 압압부(13a)가, 두께방향(Z방향)으로 이동 불가능하게 고정되고, 제1 지지 부재(11)의 프레임형상부(11b)가, 구동 수단(13)에 의한 제2 지지 부재(12)의 접근 이동에 연동하도록 두께방향(Z방향)으로 이동 가능하게 지지하는 지지 부위(11f)를 가지는 구성이, 도 1(a)~(d) 등에 나타낸 실시예 1이나 도 3에 나타낸 실시예 2와는 상이하며, 그 이외의 구성은 실시예 1이나 실시예 2와 동일한 것이다.
지지 부위(11f)는, 제1 지지 부재(11)의 프레임형상부(11b)에 마련된 승강 가이드이며, 적어도 프레임형상부(11b)의 상한 위치를 설정하기 위한 스토퍼(11g)와, 지지 부위(11f)를 제2 지지 부재(12)를 향하여 Z방향으로 탄성적으로 부세하기 위한 탄성체(11h)가 마련되어 있다.
도 4(a)~(d)에 나타나는 예에서는, 지지 부위(11f)가 하방의 제1 분할 챔버(14c)에 세워 설치되는 지지 로드(11f1)와, 지지 로드(11f1)에 대하여 축방향으로 왕복 이동 가능하게 배치되는 슬라이더(11f2)로 구성되고, 제1 지지 부재(11)의 지지판(11c)에 복수의 슬라이더(11f2)를 마련함으로써, 각 지지 로드(11f1)에 대하여, 제1 지지 부재(11)의 지지판(11c)과, 거기에 장착된 프레임형상부(11b)가 Z방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 제1 지지 부재(11)의 지지판(11c)과 하방의 제1 분할 챔버(14c)와의 사이에는, 탄성체(11h)로서 스프링을 양자에 걸쳐 마련함으로써, 제2 지지 부재(12)의 접근 이동에 연동하여, 제1 지지 부재(11)의 지지판(11c) 및 프레임형상부(11b)가 동일방향으로 이동하도록 구성하고 있다.
즉, 도 4(b)에 나타나는 바와 같이, 챔버(14) 내의 감압이 종료된 후에, 도 4(c)에 나타나는 바와 같이, 제2 승강부(13c)의 작동에 의하여 제2 지지 부재(12)가 접근 이동(하강)하여 제2 기판(2)을, 제1 지지 부재(11) 상의 접착제(3)에 맞닿게 한 후에도 동일방향으로 더욱 압압한다. 이에 따라, 도 4(d)에 나타나는 바와 같이, 프레임형상부(11b)를 탄성체(11h)의 부세력과 대항하여 동일방향으로 연동(하강)시키고 있다. 이로써, 압압부(13a)가 상대적으로 공간부(11a)를 지나 제1 기판(1)의 팽창부(1a)와 접근하여, 마침내 제1 기판(1)의 팽창부(1a)를 압압부(13a)와 맞닿게 하며, 또한 팽창부(1a)가 압축 변형되도록, 접착제(3) 및 제2 기판(2)을 끼워 압압부(13a)를 향하여 Z방향으로 평행하게 압압하고 있다.
또, 그 외의 예로서 도시하지 않지만, 지지 로드(11f1) 및 슬라이더(11f2)로 이루어지는 지지 부위(11f) 대신에, 다른 구조의 것을 이용하거나, 탄성체(11h)로서 스프링 이외의 탄성 부재를 이용하거나, 지지 부위(11f)의 장착 위치를 변경하는 것도 가능하다.
이러한 본 발명의 실시예 3에 관한 접합 디바이스(A)의 제조 장치 및 접합 디바이스(A)의 제조 방법에 의하면, 구동 수단(13)으로 제2 지지 부재(12)를 제1 지지 부재(11)를 향하여 접근 이동시킴에 따라, 제1 지지 부재(11)의 프레임형상부(11b)가 연동하여, 프레임형상부(11b)에 지지된 제1 기판(1)의 팽창부(1a)를, 두께방향(Z방향)으로 이동 불가능하게 고정된 압압부(13a)를 향하여 상대적으로 접근 이동시켜, 제1 기판(1)의 팽창부(1a)가 압압부(13a)와 Z방향으로 맞닿으며, 또한 팽창부(1a)를 압축 변형시키도록, 접착제(3) 및 제2 기판(2)을 끼워 평행하게 압압하기 때문에, 팽창부(1a)를 꽉 눌러 제1 기판(1)과 제2 기판(2)이 접착제(3)를 끼워 균일하게 가압되어 접합된다.
따라서, 제2 지지 부재(12)의 접근 이동만으로 진공 팽창된 제1 기판(1)을 제2 기판(2)과 평행하게 접합하여 상대적인 위치 어긋남을 방지할 수 있다.
그 결과, 실시예 1에 비해, 압압부(13a)를 접근시키는 제1 승강부(13b)가 필요없기 때문에, 이동 부품의 삭감에 의하여 메인터넌스가 용이하며 코스트의 저감화가 더욱 도모된다는 이점이 있다.
다만, 앞에서 나타낸 실시예에서는, 제1 지지 부재(11)의 프레임형상부(11b)로서 액자형상으로 형성된 것을 이용하였지만, 이것에 한정되지 않고, 제1 기판(1)의 외측 가장자리부(1b)를 착탈 가능하게 지지할 수 있으면, 액자형상으로 연속되는 것이 아니어도 된다.
A 접합 디바이스
1 제1 기판
1a 팽창부
1b 외측 가장자리부
2 제2 기판
3 접착제
11 제1 지지 부재
11a 공간부
11b 프레임형상부
11d 파지 부위
11f 지지 부위
12 제2 지지 부재
13 구동 수단
13a 압압부
13b 제1 승강부
14 챔버
14a 내부 스페이스

Claims (6)

  1. 복수의 구성부품으로 이루어지는 제1 기판과, 그것을 덮는 제2 기판이 접착제를 끼워 두께방향으로 중첩되고, 상기 두께방향과 교차하는 종횡 경사방향으로 서로 위치 맞춤하여 접합되는 접합 디바이스의 제조 장치로서,
    상기 제1 기판을 착탈 가능하게 지지하도록 마련되는 제1 지지 부재와,
    상기 제1 지지 부재와의 사이에 상기 접착제를 끼워 대향하는 상기 제2 기판을 착탈 가능하게 지지하도록 마련되는 제2 지지 부재와,
    상기 제1 지지 부재 또는 상기 제2 지지 부재 중 어느 일방을 타방을 향하여 혹은 양방을 상기 두께방향으로 상대적으로 접근 이동시키도록 마련되는 구동 수단과,
    상기 제1 지지 부재 및 상기 제2 지지 부재가 수용되는 내부 스페이스를 대기 분위기로부터 미리 정해진 진공도까지 감압시키도록 마련되는 개폐 가능한 챔버를 구비하며,
    상기 제1 지지 부재는, 상기 제1 기판에 있어서 상기 챔버 내의 감압에 따라 상기 두께방향으로 돌출 변형되는 팽창부가 상기 두께방향으로 들어가는 공간부를 가지고,
    상기 구동 수단은, 상기 공간부를 지나 상기 제1 기판의 상기 팽창부와 상기 두께방향으로 맞닿으며 또한 상기 팽창부가 압축 변형되도록, 상기 접착제 및 상기 제2 기판을 끼워 상기 제2 지지 부재를 향하여 상기 두께방향으로 평행하게 압압하는 압압부를 가지는 것을 특징으로 하는 접합 디바이스의 제조 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 지지 부재가, 상기 제1 기판의 외측 가장자리부를 착탈 가능하게 지지하는 프레임형상부를 가지고, 상기 프레임형상부의 중앙 위치에 상기 제1 기판의 상기 팽창부가 상기 두께방향으로 들어가는 상기 공간부가 형성되는 것을 특징으로 하는 접합 디바이스의 제조 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 구동 수단이, 상기 압압부에 연달아 마련되어 상기 압압부를 상기 제2 지지 부재를 향하여 상기 두께방향으로 접근 이동시키는 제1 승강부를 가지는 것을 특징으로 하는 접합 디바이스의 제조 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 지지 부재의 상기 프레임형상부가, 상기 제1 기판의 상기 외측 가장자리부를, 상기 두께방향과 교차하는 종횡방향으로 끼워 넣도록 상기 종횡방향으로 이동 가능한 파지 부위를 가지는 것을 특징으로 하는 접합 디바이스의 제조 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 지지 부재의 상기 압압부가, 상기 두께방향으로 이동 불가능하게 고정되고, 상기 제1 지지 부재의 상기 프레임형상부가, 상기 구동 수단에 의한 상기 제2 지지 부재의 접근 이동에 연동하도록 상기 두께방향으로 이동 가능하게 지지하는 지지 부위를 가지는 것을 특징으로 하는 접합 디바이스의 제조 장치.
  6. 복수의 구성부품으로 이루어지는 제1 기판과, 그것을 덮는 제2 기판이 접착제를 끼워 두께방향으로 중첩되고, 상기 두께방향과 교차하는 종횡 경사방향으로 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 상대적으로 이동시켜 서로 위치 맞춤한 후 접합되는 접합 디바이스의 제조 방법으로서,
    공간부를 가지는 제1 지지 부재에 상기 제1 기판을 지지하고, 상기 제1 지지 부재와의 사이에 상기 접착제를 끼워 대향하는 상기 제2 기판을 제2 지지 부재에 지지하는 지지 공정과,
    상기 제1 지지 부재 및 상기 제2 지지 부재가 수용되는 챔버의 내부 스페이스를 대기 분위기로부터 미리 정해진 진공도까지 감압시키는 감압 공정과,
    구동 수단에 의하여 상기 제1 지지 부재 또는 상기 제2 지지 부재 중 어느 일방을 타방을 향하여 혹은 양방을 상기 두께방향으로 상대적으로 접근 이동시키는 구동 공정을 포함하고,
    상기 지지 공정에서는, 상기 제1 기판에 있어서 상기 챔버 내의 감압에 따라 상기 두께방향으로 돌출 변형되는 팽창부를, 상기 제1 지지 부재의 상기 공간부에 상기 두께방향으로 들어가게 하며,
    상기 구동 공정에서는, 상기 구동 수단의 압압부가 상기 공간부를 지나 상기 제1 기판의 상기 팽창부를 향하여 상기 두께방향으로 접근 이동하여 맞닿고, 상기 접착제 및 상기 제2 기판을 끼워 상기 제2 지지 부재를 향하여 상기 두께방향으로 평행하게 압압하는 것을 특징으로 하는 접합 디바이스의 제조 방법.
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