KR102062753B1 - 유지 장치, 위치 결정 장치 및 접합 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 곡면을 갖는 워크를 접합하는 경우의 워크의 위치 결정을 가능하게 하는 유지 장치, 위치 결정 장치 및 접합 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
곡면(CS)을 갖는 워크(W1)를 유지하는 유지부(20)와, 워크(W2)를 워크(W1)의 곡면을 따르도록 압박하는 압박면(41)을 가지며, 압박을 위해 워크(W1)를 압박면(41)에 대향시킨 유지부(20)에 대하여, 압박 방향에 교차하는 평면 방향의 상대 위치가 부동으로 설치된 압박부(40)와, 워크(W2)의 워크(W1)에 대한 평면 방향의 위치를 변화시킴으로써, 워크(W1)에 대하여 워크(W2)를 위치 결정하는 위치 결정부(50)를 갖는다.

Description

유지 장치, 위치 결정 장치 및 접합 장치{HOLDING APPARATUS AND POSITIONING APPARATUS AND BONDING APPARATUS}

본 발명은, 유지 장치, 위치 결정 장치 및 접합 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정 디스플레이나 유기 EL 디스플레이를 대표로 하는 평판형의 표시 장치, 소위 플랫 패널 디스플레이는, 표시 패널과 그 밖의 워크가 케이스에 내장되어 구성되어 있다. 그 밖의 워크로는, 조작용의 터치 패널, 표면을 보호하는 커버 패널, 백라이트, 백라이트의 도광판 등이 있다.

이들 워크는, 개별적으로 혹은 미리 적층된 상태로 케이스에 내장된다. 예컨대, 보호 커버에 터치 패널을 적층한 복합 패널로서 구성된 것을 이용하는 경우도 있다.

또한, 표시 패널에는, 터치 패널의 기능이 내장된 것이 이용되는 경우도 있다. 이와 같이, 워크로는 여러가지 형태가 있지만, 이하, 표시 장치를 구성하는 워크를 복수 적층한 것을 표시 장치용 부재라고 부른다.

일반적인 평판형의 워크를 적층하는 작업은, 우선, 워크의 한쪽 면에 점착제를 부착시키고, 이 점착제를 개재시켜 다른 하나의 워크를 접착함으로써 행해진다. 다른 하나의 워크를 접합할 때에는, 한쪽의 유지 부재에 유지된 하나의 워크에 대하여, 다른쪽의 유지 부재에 유지된 다른 하나의 워크를 위치 결정할 필요가 있다. 예컨대, 커버 패널의 인쇄 프레임 내에, 터치 패널 및 편광판의 기능면의 위치, 표시 패널의 표시면의 위치를 맞춰야 한다. 이 경우, 쌍방의 유지 부재에 유지된 워크의 위치 어긋남을 검출하여, 하나의 워크에 대하여 다른 하나의 워크의 위치가 맞도록, 적어도 다른쪽의 유지 부재의 평면 방향의 위치를 조정한다.

일본 특허 공개 제2012-190047호 공보

이상과 같은 표시 장치용 부재를 사용한 전자 기기에 있어서, 케이스 측면 부분에는, 기기 조작용의 기계적인 스위치인 물리 버튼이 설치되어 있는 경우가 많다. 그러나 최근에는, 유연성이 높은 표시 장치용 부재를 사용하여, 케이스의 표면뿐만 아니라 케이스의 측면에도 표시 영역을 연장 설치하여, 측면 부분에서도 터치 패널에 닿는 것에 의한 조작을 가능하게 하는 제품이 존재한다. 이 경우, 표시 장치용 부재의 표면으로부터 측면에 걸쳐서는 곡면 형상으로 되어 있다.

이러한 곡면을 갖는 워크를 접합하는 경우에는, 곡면을 따르는 오목면을 갖는 틀에 하나의 워크를 유지하고, 곡면을 따르는 볼록면을 갖는 틀에 다른 하나의 워크를 유지하고, 쌍방의 틀에 의해 한쌍의 워크를 사이에 두고 압착하는 것이 고려된다. 그러나, 한쪽 틀에 유지된 워크에, 다른쪽 틀에 유지된 워크의 위치를 맞추기 위해, 다른쪽 틀의 평면 방향의 위치나 각도를 바꾸면, 틀의 요철이 합치하지 않게 되어, 접합을 할 수 없게 된다.

본 발명의 목적은, 곡면을 갖는 워크를 접합하는 경우의 워크의 위치 결정을 가능하게 하는 유지 장치, 위치 결정 장치 및 접합 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 유지 장치는, 곡면을 갖는 제1 워크를 유지하는 유지부와, 제2 워크를 상기 제1 워크의 곡면을 따르도록 압박하는 압박면을 가지며, 압박을 위해 상기 제1 워크를 상기 압박면에 대향시킨 상기 유지부에 대하여, 압박 방향에 교차하는 평면 방향의 상대 위치가 부동으로 설치된 압박부와, 상기 제2 워크의 상기 제1 워크에 대한 상기 평면 방향의 위치를 변화시킴으로써, 상기 제1 워크에 대하여 상기 제2 워크를 위치 결정하는 위치 결정부를 갖는다.

상기 위치 결정부는, 상기 평면 방향으로 가동으로 설치되고, 상기 제2 워크를 유지하는 제2 유지부와, 상기 제2 유지부를 상기 평면 방향으로 구동시키는 구동부를 갖고 있어도 좋다.

상기 제2 유지부는 상기 압박면 내에 설치되어 있어도 좋다.

상기 제2 유지부는 상기 압박면 밖에 설치되어 있어도 좋다.

상기 제2 유지부는, 상기 제2 워크가 부착되는 부착부를 갖고 있어도 좋다.

상기 부착부는, 감압에 의해 상기 제2 워크를 흡착하는 진공척을 갖고 있어도 좋다.

상기 부착부는, 상기 제2 워크를 부착시키는 점착제를 갖고 있어도 좋다.

상기 제2 유지부는, 상기 제2 워크의 상기 평면 방향의 위치를 규제하는 규제부를 갖고 있어도 좋다.

상기 규제부는, 상기 제2 워크에 형성된 구멍에 삽입 관통되는 돌출구를 갖고 있어도 좋다.

상기 규제부는, 상기 제2 워크를 협지하는 협지부를 갖고 있어도 좋다.

상기 압박면에 의해 상기 제2 워크를 상기 제1 워크에 압박하기 전에, 상기 제2 워크를 상기 압박면에 밀착시키는 압착부를 갖고 있어도 좋다.

본 발명의 위치 결정 장치는, 상기 유지 장치와, 상기 위치 결정부를 동작시키기 위해, 상기 유지부와 상기 압박부 사이에서의 상기 제1 워크 및 상기 제2 워크의 위치 어긋남을 검출하는 검출 장치를 갖는다.

상기 검출 장치는, 상기 제1 워크 및 상기 제2 워크의 소정의 개소를 촬상하는 촬상부와, 상기 촬상부에 의해 촬상된 화상에 기초하여, 상기 제1 워크 및 상기 제2 워크의 위치 어긋남을 검출하는 검출 장치를 갖고 있어도 좋다.

본 발명의 접합 장치는, 상기 유지 장치와, 상기 유지부 및 상기 압박부의 일방 또는 쌍방을 압박 방향으로 가압함으로써, 상기 제1 워크에 상기 제2 워크를 압박하는 압박 장치를 갖는다.

본 발명에 의하면, 곡면을 갖는 워크를 접합하는 경우의 워크의 위치 결정을 가능하게 하는 유지 장치, 위치 결정 장치 및 접합 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 실시형태의 유지 대상이 되는 워크(W1)를 나타내는 사시도(A), 측면도(B)이다.
도 2는 실시형태의 유지 대상이 되는 워크(W2)를 나타내는 평면도이다.
도 3은 실시형태가 적용되는 접합 장치를 나타내는 개략 평면도이다.
도 4는 도 3의 접합 장치를 나타내는 측면도이다.
도 5는 실시형태의 유지 장치의 압박부 및 위치 결정 기구를 나타내는 부분 단면도이다.
도 6은 실시형태의 유지 장치를 나타내는 사시도이다.
도 7은 유지 장치의 압박부 및 위치 결정 기구를 나타내는 평면도이다.
도 8은 압박부에 대한 워크(W2) 장착을 나타내는 사시도이다.
도 9는 접합 장치의 제어 장치를 나타내는 블록도이다.
도 10은 압박 장치의 진공 챔버 대기시를 나타내는 측면도이다.
도 11은 압박 장치의 진공 챔버 하강시를 나타내는 측면도이다.
도 12는 압박 장치의 가압 헤드의 하강시를 나타내는 측면도이다.
도 13은 압박 장치의 대기 개방시를 나타내는 측면도이다.
도 14는 압박 장치의 진공 챔버 상승시를 나타내는 측면도이다.
도 15는 접합시의 압착부의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 16은 다른 실시형태의 위치 결정부를 나타내는 평면도이다.

본 발명의 실시의 형태(이하, 실시형태라고 함)에 관해, 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

[워크]

본 실시형태의 유지 대상이 되는 워크(W1) 및 워크(W2)를 설명한다. 워크(W1)는, 도 1의 (A)에 나타낸 바와 같이, 곡면(CS)을 갖는 부재이다. 곡면(CS)은, 후술하는 워크(W1)가 점착제(AD)를 개재시켜 접착되는 접착면(BS)의 일부를 구성하고 있다. 곡면(CS)은, 워크(W1)의 일부를 만곡 또는 굴곡하는 것에 의해 신장된 면과 반대측의 면이다.

예컨대, 워크(W1)는 사각형의 판형이며, 곡면(CS)은, 워크(W1)의 대향하는 한쌍의 측변부(SE)가 만곡 또는 굴곡되는 것에 의해 형성되어 있다. 접착면(BS)의 곡면(CS) 이외의 영역은 평탄면(FS)이다. 이 때문에, 도 1의 예에서는, 곡면(CS)과 평탄면(FS)에 의해 접착면(BS)이 구성되어 있다.

본 실시형태에서는, 워크(W1)로서, 표시 장치의 커버 패널을 이용한다. 커버 패널은, 표시 장치의 외장을 구성하는 투광성의 기판이다. 커버 패널의 재질은, 예컨대 유리나 아크릴이다. 커버 패널의 접착면(BS)에는, 차광성의 재료에 의한 인쇄 프레임(B)이 형성되어 있다. 도 1의 (A)에서의 검정색 영역은, 인쇄 프레임(B)의 영역이다. 인쇄는, 도 1의 (B)에 나타낸 바와 같이, 접착면(BS)측에 이루어져 있다.

인쇄 프레임(B)의 내측 가장자리에 둘러싸인 투광성이 있는 영역은, 표시 장치의 표시 부분을 외부로부터 시인 가능한 표시 영역(D)을 형성하고 있다. 표시 영역(D)은, 예컨대 직사각형이다. 단, 표시 영역(D)은, 평탄면(FS)으로부터 곡면(CS)에 미치는 영역까지 형성되어 있다.

접착면(BS)에는, 도 1의 (B)에 나타낸 바와 같이 점착제(AD)가 접착되어 있다. 점착제(AD)의 접착은, 점착제(AD)가 박리 시트에 접착된 점착 시트를 이용한다. 워크(W1)에 점착제(AD)를 접착한 후 박리 시트를 박리함으로써, 워크(W1)의 접착면(BS)에 점착성을 부여할 수 있다.

예컨대, 점착제(AD)는, 박리 시트에 접착된 OCA(Optical Clear Adhesive)를 이용한다. 점착제(AD)는, 예컨대, 아크릴계, 실리콘계, 우레탄계의 합성 수지이다. 박리 시트는, 실리콘, 그 밖의 수지를 이용하여, 점착제(AD)에 박리성을 부여한 필름이다. 표시 영역(D)에 점착제(AD)의 가장자리가 존재하면, 이 가장자리가 시인성을 저해한다. 이 때문에, 점착제(AD)는 적어도 표시 영역(D)을 덮는 영역에 접착된다.

워크(W2)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기와 같은 워크(W1)에 대하여 곡면(CS)을 따르도록 접착되는 평탄한 시트형의 부재이다. 본 실시형태에서는, 워크(W2)는, 기능 부재(M)와 박리 시트(P)를 점착제를 개재시켜 접합하는 것에 의해 구성되어 있다. 기능 부재(M)는, 표시 장치의 기능의 일부를 담당하는 부재이다. 기능 부재(M)는, 예컨대 편광판, 터치 패널, 표시 패널이다. 편광판은, 입사하는 방향에 따라서 광을 투과 또는 차폐하는 판이다. 터치 패널은, 표시 패널의 표시 화면을 투과하여 시인할 수 있고, 표시 화면에 대한 접촉을 검지하여 정보를 입력하는 입력 장치이다. 표시 패널은, 액정 패널(LED)이나 유기 EL 패널(OLED) 등의 표시 기능을 갖춘 패널이다. 기능 부재(M)는, 적어도 표시 영역(D)을 덮는 크기를 갖고 있다.

박리 시트(P) 및 점착제는, 상기 박리 시트 및 점착제(AD)와 동일하다. 이러한 워크(W2)는, 곡면(CS)을 따르는 유연성을 갖고 있다. 이 때문에, 곡면(CS)에 대응하는 영역에서는, 기능 부재(M)도 곡면(CS)을 따라서 굴곡된다. 박리 시트(P)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 후술하는 유지 장치(2)에 장착할 때에 이용하는 한쌍의 구멍(H)을 갖고 있다. 본 실시형태에서는, 기능 부재(M) 및 박리 시트(P)는 사각형이며, 구멍(H)은 박리 시트(P)의 한쌍의 대향하는 변의 근방에 형성되어 있다. 예컨대, 박리 시트(P)의 짧은 변의 중앙에 구멍(H)이 형성되어 있다. 한쌍의 구멍(H)의 중심을 연결하는 직선은, 워크(W2)의 워크(W1)에 맞춰 만곡 또는 굴곡시키는 변과 평행하며, 워크(W2)의 중심을 통과한다.

[접합 장치]

[전체 구성]

본 실시형태의 유지 장치(2)를 갖는 접합 장치의 전체 구성을 설명한다. 접합 장치는, 진공중에서 워크(W1)의 곡면(CS)을 포함하는 접착면(BS)에, 점착제(AD)를 개재시켜 워크(W2)를 접착하는 장치이다. 접합 장치는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 턴테이블(1) 위에 4대의 유지 장치(2)를 탑재하고 있다. 접합 장치는 인덱스 기구(110)를 갖는다. 인덱스 기구(110)는, 턴테이블(1)을 복수의 포지션에 맞춰 간헐 회전시키는 기구이다. 본 실시형태에서는, 인덱스 기구(110)는 모터 등의 구동원에 의해 턴테이블(1)을 회전시켜, 4대의 유지 장치(2)를, 투입 취출 포지션(1A), 위치 결정 포지션(1B), 플라즈마 처리 포지션(1C), 접합 포지션(1D)에 순차적으로 정지시킨다.

유지 장치(2)는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 워크(W1) 및 워크(W2)를 대향시켜 유지한다. 위치 결정 포지션(1B)에는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 워크(W1, W2)의 위치를 검출하는 검출 장치(55)가 설치되어 있다. 이 검출 장치(55)에 의해 검출된 워크(W1, W2)의 위치에 기초하여, 워크(W1)에 대한 워크(W2)의 위치 결정을 위한 이동량이 결정된다.

검출 장치(55)에 의한 워크(W1), 워크(W2)의 위치의 검출에는, 얼라인먼트 마크를 이용한다. 얼라인먼트 마크는, 도시는 하지 않지만, 가상적인 장방형 또는 정방형의 4 정점에 대응하여 워크(W1), 워크(W2)에 마련된 마크이다. 또, 워크(W1), 워크(W2), 표시 영역(D), 기능 부재(M)의 모서리를 얼라인먼트 마크로서 이용할 수도 있다.

접합 포지션(1D)에는, 도 4에 나타낸 바와 같이 압박 장치(8)가 설치되어 있다. 압박 장치(8)는, 진공 챔버(81) 내의 감압 공간에서 워크(W1)를 압박하여 워크(W2)측으로 이동시키는 것에 의해 양자를 접합할 수 있다. 이하, 각 부의 구성의 상세를 설명한다.

[유지 장치]

유지 장치(2)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 스테이지(10), 유지부(20), 지지부(30), 압박부(40), 위치 결정부(50), 압착부(60)를 갖는다.

(스테이지)

스테이지(10)는 수평한 평탄면을 갖는 대(臺)이다. 스테이지(10)는 턴테이블(1)에 탑재되어 있다. 스테이지(10) 위에는, 압박부(40), 위치 결정부(50)가 설치되는 대좌(11)가 고정되어 있다. 대좌(11)는 직방체 형상의 부재이며, 상부면이 평탄면으로 되어 있다.

(유지부)

유지부(20)는 워크(W1)를 유지하는 장치이다. 유지부(20)는 곡면(CS)을 유지한 상태로 워크(W1)를 유지한다. 곡면을 유지한 상태란, 곡면이 평탄해지지 않는 상태를 말한다. 이러한 유지를 행하기 위해, 유지부(20)는, 틀(21), 지지판(22)을 갖는다.

틀(21)은, 워크(W1)의 접착면(BS)과 반대측의 면을 따르는 오목한 형상의 접촉면(21a)을 갖는 부재이다. 틀(21)은, 접촉면(21a)에 워크(W1)의 접착면(BS)의 반대측의 면에 합치한다. 접촉면(21a)에는, 도시하지 않은 점착 부재가 접착되어 있고, 점착척이 구성되어 있다.

지지판(22)은 틀(21)을 지지하는 부재이다. 지지판(22)은 직방체 형상의 부재이며, 한쪽 평면에 틀(21)의 접촉면(21a)과 반대측의 면이 고정되어 있다. 틀(21)이 고정된 평면은, 접합시에는 하측으로 향한다. 지지판(22)의 일측면에는 베어링(22a)이 설치되어 있다. 베어링(22a)은, 지지판(22)의 한변에 평행한 축구멍을 갖는 한쌍의 돌출부이다.

(지지부)

지지부(30)는, 유지부(20)를 워크(W1)가 워크(W2)에 접촉 분리하는 방향으로 이동 가능해지도록 지지하는 장치이다. 본 실시형태의 지지부(30)는, 유지부(20)를 승강 가능하게 또한 회동 가능하게 지지한다. 지지부(30)는, 지주(31), 규제판(32), 샤프트(33)를 갖는다. 지주(31)는, 스테이지(10) 위에 수직 방향으로 세워진 3개의 막대형의 부재이다.

규제판(32)은, 지주(31)의 상단에 수평 방향으로 부착되어, 지지판(22)의 회동을 규제하는 판이다. 샤프트(33)는, 수평 방향의 원기둥 형상의 부재이며, 2개의 지주(31)의 상부 사이에 걸쳐 부착되어 있다. 샤프트(33)는, 베어링(22a)의 축구멍에 삽입 관통됨으로써, 지지판(22)이 그 한변에 평행한 축을 중심으로 하여 회동 가능하게 지지되어 있다.

이 샤프트(33)에 지지된 지지판(22)은, 워크(W1)를 장착하기 위해 틀(21)이 대략 수직 방향으로 세워진 장착 위치와, 워크(W1)를 워크(W2)에 접착하기 위해 틀(21)이 대략 수평 방향이 되는 대향 위치의 사이에서 회동한다. 그리고, 규제판(32)에는, 지지판(22)이 장착 위치로부터 회동하여 대향 위치에서 정지하도록, 지지판(22)의 가장자리에 맞닿는 돌출편인 스토퍼(32a)가 설치되어 있다.

또한, 지지부(30)는, 지지판(22)과 함께 스테이지(10)에 승강 가능하게 설치되어 있다. 즉, 지지판(22)은, 접합을 하지 않은 초기 위치에서는, 스테이지(10)로부터 격리된 상측에 있다. 그리고, 회동시켜 수평 상태로 한 지지판(22)은, 압박 장치(8)에 의해 하측으로 압박됨으로써, 지주(31)와 함께 하강하여 워크(W1)와 워크(W2)의 접합을 행한다.

또, 지지부(30)는, 압박 장치(8)에 의한 압박으로부터 해방되면 초기 위치까지 상승한다. 이 때문에, 도시는 하지 않지만, 지주(31)에는, 지주(31)를 상측으로 가압하는 가압 부재가 접속되어 있다. 예컨대, 지주(31)를 가압 부재에 의해 항상 상측으로 가압해 두고, 압박 장치(8)에 의해 압박된 경우에는 가압 부재의 가압력에 대항하여 지주(31)가 하강하고, 해방된 경우에는 가압 부재의 가압력에 의해 상승하도록 구성한다. 가압 부재로는, 예컨대, 압축 스프링이나 실린더를 이용할 수 있다.

(압박부)

압박부(40)는 압박면(41)을 갖는 부재이다. 압박면(41)은, 워크(W2)를 워크(W1)의 곡면(CS)을 따르도록 압박하는 면이다. 곡면(CS)을 따른다는 것은, 곡면(CS)에 합치하는 형상이 되는 것을 말한다. 압박부(40)는 대략 직방체 형상이며, 그 상부면에 압박면(41)이 형성되어 있다. 압박면(41)은, 접착면(BS)을 따르는 형상을 갖고 있다. 접착면(BS)을 따르는 형상이란, 접착면(BS)에 압박되는 것에 의해 접착면(BS)을 닮는 형상을 말한다. 이 때문에, 압박면(41)은, 곡면(CS)을 따르는 곡면과, 평탄면(FS)을 따르는 평탄면을 갖고 있다. 이에 따라, 압박부(40)의 외관은 대략 생선묵형으로 되어 있다. 즉, 압박부(40)는, 오목한 형상의 틀(21)에 대향하는 볼록한 형상의 틀을 형성하고 있다.

본 실시형태에서는, 워크(W1)와 워크(W2) 사이에는 점착제(AD)가 개재하여, 압박면(41)에 의해 압박되는 워크(W2)는, 워크(W1)의 곡면(CS)과 함께 평탄면(FS)도 따르는 형태로 점착제(AD)에 밀착된다. 압박부(40)에는, 압박면(41)의 곡면이 형성된 변과 평행하며, 중심을 통과하는 직선형의 홈(42)이 형성되어 있다. 홈(42)은, 도 5에 나타낸 바와 같이 단면이 오목한 형상이다.

또, 압박하기 위해서는, 워크(W1), 워크(W2)는 상대 이동하면 된다. 즉, 워크(W1) 또는 워크(W2)의 쌍방 또는 일방이 이동하면 된다. 본 실시형태에서는, 유지부(20)와 함께 틀(21)이 이동함으로써 워크(W1)가 이동하여, 스테이지(10)측에 설치된 압박부(40)에 의해 워크(W2)가 워크(W1)에 압박된다. 압박면(41)과 반대측의 면은, 대좌(11)에 고정된 평탄면으로 되어 있다.

또한, 압박부(40)는, 압박을 위해 워크(W1)를 압박면(41)에 대향시킨 유지부(20)에 대하여, 압박 방향에 교차하는 평면 방향의 위치가 부동으로 설치되어 있다. 압박 방향이란, 유지부(20)와 압박부(40)가 접근 및 격리되는 방향이다. 본 실시형태에서는, 압박 방향은, 수평에 대향한 워크(W1), 워크(W2)에 직교하는 수직 방향이다. 이하, 이 방향을 Z 방향으로 한다.

압박 방향에 교차하는 평면 방향이란, 압박 방향에 교차하는 평면상의 선방향 및 회전(θ) 방향이다. 이하, 상기 평면 방향을 단순히 평면 방향으로 한다. 본 실시형태에서는, 평면 방향은 압박 방향에 직교하는 수평면상의 선방향 및 회전 방향이다. Z 방향의 축을 중심으로 하여, 이 축에 직교하는 방사 방향 및 θ 방향은 평면 방향에 포함된다. 본 실시형태의 평면 방향 중, 압박부(40)의 곡면이 형성된 변과 평행한 방향을 X 방향, 이것에 직교하는 방향을 Y 방향으로 한다.

압박부(40)의 평면 방향의 상대 위치가 부동이란, 압박을 위해 대향하는 위치에 온 유지부(20)와의 평면 방향의 상대 위치가 일정한 것을 말한다. 본 실시형태에서는, 압박부(40)는, 전술한 대향 위치에서 정지한 상태의 유지부(20)의 틀(21)에 대향하는 위치에 고정되어 있다. 즉, 스테이지(10) 위에 설치된 대좌(11)의 상부면에 고정되어 있다. 압박부(40)는, 유지부(20)에 유지된 워크(W1)의 접착면(BS)에, 압박부(40)의 압박면(41)이 합치하는 방향에서 설치되어 있다. 합치한다는 것은, 워크(W1)의 가장자리와, 압박부(40)의 압박면(41)을 따르도록 유지된 워크(W2)의 가장자리가 충돌하지 않고, 워크(W1)에 워크(W2)가 감합하는 것을 말한다.

또, 압박을 위해 유지부(20)와 압박부(40)가 대향한 경우에, 양자의 평면 방향의 상대 위치가 부동이면 되며, 워크(W1), 워크(W2)를 대향시키기 전에, 유지부(20), 압박부(40)의 평면 방향의 상대 위치가 변화해도 좋다. 예컨대, 유지부(20)는, 장착 위치로부터 대향 위치로 회동할 때, 대향 위치로부터 장착 위치로 회동할 때에는, 압박부(40)에 대한 평면 방향의 위치가 변화한다. 또한, 유지부(20), 압박부(40)의 쌍방 또는 일방이, 평면 방향으로 이동하여 대향 위치에 오는 경우에는, 이동시에 평면 방향의 상대 위치가 변화하는 경우가 있다.

(위치 결정부)

위치 결정부(50)는, 워크(W2)의 워크(W1)에 대한 평면 방향의 위치를 변화시킴으로써, 워크(W1)에 대하여 워크(W2)를 위치 결정하는 장치이다. 평면 방향의 위치를 변화시킨다는 것은, 워크(W2)를 평면을 따라서 이동시키는 것을 말하며, Z 방향에 직교하는 직선 방향, 사행이나 원호형 등의 곡선 방향, 회동 방향의 이동을 포함한다. 위치 결정한다는 것은, 워크(W1)에 대한 워크(W2)의 평면 방향의 어긋남이 없는 상태로 하는 것을 말한다.

위치 결정부(50)는, 도 5 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 제2 유지부(51), 구동부(52)를 갖는다. 제2 유지부(51)는, 평면 방향으로 가동으로 설치되어 워크(W2)를 유지하는 부재이다. 본 실시형태에서는, 제2 유지부(51)는, 압박부(40) 및 스테이지(10)로부터 독립하여, 수평면상을 X 방향, Y 방향 및 θ 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 제2 유지부(51)는, 부착부(511), 규제부(512)를 갖는다. 부착부(511)는 워크(W2)가 부착되는 부재이다. 부착부(511)는 압박면(41) 내에 설치되어 있다. 즉, 부착부(511)는, 직방체 형상의 막대형의 부재이며, 압박면(41)에 형성된 홈(42)에 삽입되어 있다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 부착부(511)의 외측면과 홈(42)의 내측면 사이에는 간극이 형성되어 있는 것에 의해, 부착부(511)의 평면 방향의 이동이 허용됨과 함께, 그 이동 범위가 홈(42)의 내측면에 의해 규제된다. 부착부(511)의 상부면은, 압박면(41)과 같은 높이로 되어 있다. 부착부(511)의 상부면에는, 도 7에 나타낸 바와 같이 흡착 구멍(511a)이 형성되어 있다. 흡착 구멍(511a)은, 감압 장치(53)(도 9 참조)에 접속되고, 워크(W2)를 흡착 유지하는 진공척이 구성되어 있다.

규제부(512)는, 워크(W2)의 평면 방향의 위치를 규제하는 부재이다. 규제부(512)는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 부착부(511)의 양단에 설치된 사각형의 평판이다. 규제부(512)의 상부면은 수평이며, 압박면(41)보다 낮은 위치에 설정되어 있다. 규제부(512)는, 도 5 및 도 7에 나타낸 바와 같이 한쌍의 돌출구(512a)를 갖는다. 돌출구(512a)는 직립한 원기둥 형상의 핀이다.

한쌍의 돌출구(512a)의 간격과 각각의 직경은, 워크(W2)의 한쌍의 구멍(H)에 삽입되어 워크(W2)의 위치를 규제하도록 설정되어 있다. 예컨대, 한쌍의 돌출구(512a)의 축 사이의 거리가, 한쌍의 구멍(H)의 중심 사이의 거리와 대략 일치하도록 설치되고, 한쌍의 돌출구(512a)의 직경과 한쌍의 구멍(H)의 직경을 대략 일치하도록 설치한다. 또, 대략 일치하는 직경이란, 삽입이 원활해지도록 구멍(H)의 직경이 약간 크게 형성되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도 7의 일점쇄선에 나타낸 바와 같이, 압박면(41)의 중앙을 길이 방향으로 관통하는 직선인 중심선과, 한쌍의 돌출구(512a)의 중심을 연결하는 직선은 일치하고 있다.

구동부(52)는, 도 5에 나타낸 바와 같이 제2 유지부(51)를 구동시키는 장치이다. 구동부(52)로는, XYθ 테이블을 이용할 수 있다. 예컨대, 수평의 선형 가이드를 따라서 이동하는 선형 슬라이더를 모터에 의해 회동하는 볼나사가 구동하는 구성을, 직교하는 방향으로 중첩하는 것에 의해, 제2 유지부(51)를 XY 방향으로 이동시키는 기구로 한다. 또한, 모터의 다이렉트 드라이브 또는 벨트 드라이브에 의해 회동하는 구동축에 의해, 제2 유지부(51)를 θ 방향으로 회동시키는 기구로 한다.

구동부(52)는, 스테이지(10)의 하부에 배치되고, 구동축을 구성하는 샤프트(521)가, 홈(42)의 저면에 형성된 관통 구멍(41a), 스테이지(10) 및 대좌(11)에 형성된 관통 구멍(10a, 11a)을 관통하여, 부착부(511)의 저면에 접속되어 있다. 관통 구멍(41a, 10a, 11a)은, 샤프트(521)와의 사이에 수평 방향의 이동을 허용하는 여유분이 형성되어 있다. 이에 따라, 부착부(511)는, 홈(42) 내를 샤프트(521)와 함께 X 방향, Y 방향으로 이동한다. 또한, 샤프트(521)의 회동에 의해, 부착부(511)는 홈(42) 내를 상기와 같이 θ 방향으로 이동한다. 또, 구동부(52)는, 제2 유지부(51)를 평면 방향으로 이동시키는 기구라면 어떠한 기구이어도 좋다.

(압착부)

압착부(60)는, 압박면(41)에 의해 워크(W2)를 워크(W1)에 압박하기 전에, 워크(W2)를 압박면(41)에 밀착시키는 구성부이다. 압박면(41)에 밀착이란, 워크(W2)의 워크(W1)에 접착되는 면과 반대측의 면이 압박면(41)을 따라 접하는 것을 말한다. 본 실시형태의 압착부(60)는, 워크(W2)의 대향하는 양쪽 가장자리를 누르는 것에 의해, 워크(W2)에 장력을 부여하여 압박면(41)에 밀착시킨다.

압착부(60)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 롤러(61, 62), 베어링부(63, 64), 가이드부(65), 압출부(66), 제1 가압부(67), 제2 가압부(68)를 갖는다. 롤러(61, 62)는, 직경이 작은 원기둥형의 부재이며, 각각 틀(21)의 대향하는 긴 변 방향의 측면을 따라서 설치되어 있다. 베어링부(63, 64)는, 롤러(61, 62)의 양단을 회전 가능하게 지지하는 부재이다. 가이드부(65)는, 베어링부(63)를 슬라이드 이동 가능하게 지지하는 부재이다. 이에 따라, 롤러(61, 62)는, 그 축에 직교하는 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다.

압출부(66)는, 지지판(22)의 롤러(61, 62)와는 반대측의 면에 설치되고, 압박 장치(8)의 진공 챔버(81)의 천장에 의해 압박되는 플레이트이다. 압출부(66)는, 지지판(22)을 관통하여, 가이드부(65)에 접속된 로드(66a)를 갖는다. 로드(66a)는 원기둥 형상의 부재이며, 압출부(66)가 압박되면, 롤러(61, 62)가 지지판(22)으로부터 격리되는 방향으로 이동한다.

제1 가압부(67)는, 롤러(61, 62)를 서로 접근하여 폐쇄하는 방향으로 가압하는 부재이다. 제1 가압부(67)로는, 예컨대, 베어링부(63, 64)의 사이에 현가된 인장 스프링을 이용한다. 제2 가압부(68)는, 롤러(61, 62)를 지지판(22)측으로 가압하는 부재이다. 제2 가압부(68)로는, 예컨대, 압출부(66)과 지지판(22) 사이에 삽입된 압축 스프링을 이용한다.

[검출 장치]

검출 장치(55)는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 위치 결정부(50)를 동작시키기 위해, 유지부(20)와 압박부(40) 사이에서의 워크(W1) 및 워크(W2)의 위치 어긋남을 검출하는 장치이다. 촬상부(56), 아암(57), 이동 기구(58)(도 9 참조)를 갖는다. 촬상부(56)는, 워크(W1) 및 워크(W2)의 소정의 개소를 촬상하는 장치이다. 소정의 개소는, 상기와 같이 얼라인먼트 마크이다. 촬상부(56)는, 카메라(561), 경통(562)을 갖는다. 카메라(561)는, 수광 소자를 촬상 디바이스로서 이용한 이미지 센서에 의해, 광학 신호를 전기 신호로 변환하는 장치이다. 경통(562)은, 상하의 2 방향으로부터의 광을 받아 카메라(561)에 출사하는 장치이다. 이에 따라, 카메라(561)는, 화살표로 나타낸 바와 같이, 상하의 2 시야의 촬상이 가능해진다.

아암(57)은, 촬상부(56)를 지지하는 장척의 부재이다. 이동 기구(58)는, 구동원 등을 가지며, 아암(57)을 이동시키는 것에 의해 촬상부(56)를 촬상 위치로 안내한다. 예컨대, 이동 기구(58)는, 촬상부(56)를 XYθ 방향으로 이동시키는 것에 의해, 유지 장치(2)와 격리되어 유지된 워크(W1)와 워크(W2) 사이에 촬상부(56)가 출납 가능하게 설치됨과 함께, 얼라인먼트 마크의 촬상이 가능한 위치에 위치 결정된다.

[플라즈마 처리 장치]

플라즈마 처리 장치는, 도시는 생략하지만, 플라즈마 처리 포지션(1C)에 배치되는 장치이며, 워크(W1)와 워크(W2)의 서로 접합되는 면 중 적어도 한쪽 면을 플라즈마 처리하여 표면 개질한다. 플라즈마 처리 장치는, 질소, 산소, 아르곤 등의 처리용의 가스를 고전압이 인가된 전극 사이에 도입하고, 방전에 의해 활성화된 가스를 처리 대상 표면에 분무한다. 활성화된 가스가 분무된 워크(W1, W2)의 표면은 개질되어, 예컨대 접착제와의 밀착성이 향상된다. 본 실시형태에서는, 워크(W2)에 플라즈마 처리하는 예로 한다.

[압박 장치]

압박 장치(8)는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 유지부(20)를 압박 방향으로 가압함으로써, 워크(W1)에 워크(W2)를 압박하는 장치이다. 압박 장치(8)는, 진공 챔버(81), 가압 헤드(82), 승강 기구(83) 및 압박 기구(84)를 갖는다. 진공 챔버(81)는, 스테이지(10)의 평탄면을 덮는 것에 의해 내부에 진공실을 형성하는 용기이다. 진공 챔버(81)는, 접합되는 워크(W1), 워크(W2)의 주위를 덮고 스테이지(10)와의 사이를 밀폐함으로써 진공실을 구성한다. 즉, 본 실시형태는, 진공중에서 워크(W1)에 점착제(AD)를 개재시켜 워크(W2)를 접착하기 위한 진공실을 갖는다.

진공 챔버(81)의 천장은, 하강하는 것에 의해 압착부(60)의 압출부(66)를 가압함으로써, 롤러(61, 62)를 하강시킨다. 진공 챔버(81)에는 감압 장치(81a)(도 9 참조)가 접속되어 있다. 감압 장치(81a)는, 진공실을 감압함으로써 진공으로 하는 장치이다. 감압 장치(81a)는, 도시는 하지 않지만, 배관, 진공 펌프 및 밸브를 갖는다. 배관은 일단이 진공실에 연통하고, 타단이 진공 펌프에 접속되어 있다. 진공 펌프는 진공실 내로부터 배기하는 배기장치이다.

가압 헤드(82)는, 진공 챔버(81) 내에 설치되며, 유지 장치(2)의 지지부(30)를 하측으로 압박하는 장치이다. 가압 헤드(82)는, 평판형이며, 대향 위치가 된 지지판(22)을 하측으로 가압함으로써, 지지부(30)와 함께 하강시킨다.

승강 기구(83)는, 진공 챔버(81)를 가압 헤드(82)와 함께 승강시키는 기구이다. 승강 기구(83)는, 예컨대, 수직 방향의 가이드 레일과 구동원에 의해 회동하는 볼나사에 의해 수직 방향으로 이동하는 블록을 가지며, 이 블록에 진공 챔버(81)가 접속되어 있다. 또, 진공 챔버(81)가 스테이지(10)에 접하여 밀봉하는 위치까지 하강하면, 그 내부의 천장이 압출부(66)에 접하여 압착부(60)의 압출부(66)를 압박함으로써 롤러(61, 62)를 하강시킨다(도 11 참조).

압박 기구(84)는, 가압 헤드(82)를 진공 챔버(81)와는 독립적으로 승강시키는 기구이다. 압박 기구(84)는, 예컨대 실린더에 의해 수직 방향으로 진퇴하는 구동 로드를 가지며, 이 구동 로드에 가압 헤드(82)가 접속되어 있다. 가압 헤드(82)가 하강하면, 유지 장치(2)의 지지판(22)이 압박되어 하강한다(도 12 참조). 즉, 가압 헤드(82)는, 이격되어 배치되는 한쌍의 압출부(66) 사이에 진입하고, 지지판(22)에 접촉하여 압박한다.

[제어 장치]

제어 장치(9)는, 상기 접합 장치의 각 부의 동작을 제어하는 장치이다. 제어 장치(9)는, 예컨대, 전용의 전자 회로 또는 소정의 프로그램으로 동작하는 컴퓨터 등에 의해 구성할 수 있다. 제어 장치(9)에는 각 부의 제어 내용이 프로그램되어 있고, PLC나 CPU 등의 처리 장치에 의해 실행된다.

이러한 제어 장치(9)의 구성을, 가상적인 기능 블록도인 도 9를 참조하여 설명한다. 즉, 제어 장치(9)는, 기구 제어부(91), 검출부(92), 기억부(93), 입출력 제어부(94)를 갖는다.

기구 제어부(91)는, 접합 장치의 각 부의 기구를 제어하는 처리부이다. 예컨대, 기구 제어부(91)는, 인덱스 기구(110)의 간헐 회전 동작, 위치 결정부(50)의 구동부(52)의 동작, 감압 장치(53)의 동작, 촬상부(56)의 촬상, 이동 기구(58)의 동작, 감압 장치(81a)의 동작, 승강 기구(83)의 동작, 압박 기구(84)의 동작을 제어한다.

검출부(92)는, 촬상부(56)에 의해 촬상된 화상에 기초하여, 워크(W1)와 워크(W2)의 어긋남을 보정하는 보정량을 검출한다. 검출부(92)는, 추출부(921), 산출부(922)를 갖는다. 추출부(921)는, 촬상부(56)에 의해 촬상된 화상으로부터, 워크(W1), 워크(W2)의 각 얼라인먼트 마크의 위치를 특정하는 1점의 좌표를 추출한다. 얼라인먼트 마크의 추출은 일반적인 화상 처리에 의해 실현된다.

산출부(922)는, 추출된 얼라인먼트 마크의 좌표에 기초하여, 워크(W1)와 워크(W2)의 위치 어긋남의 보정량을 산출한다. 예컨대, 워크(W1)와 워크(W2)의 각각의 4점의 얼라인먼트 마크 중, 대각 2점의 중점을 워크(W1)와 워크(W2)의 무게 중심 좌표로서 산출한다. 또한, 워크(W1)와 워크(W2)의 각각의 4점의 얼라인먼트 마크 중, 긴 변 또는 짧은 변의 2점을 연결하는 직선의 기울기를 워크(W1)와 워크(W2)의 기울기로서 산출한다.

그리고, 산출부(922)는, 워크(W1)와 워크(W2)의 무게 중심 좌표와 기울기가 일치하는 워크(W2)의 이동량을 구한다. 즉, 워크(W1)의 무게 중심 좌표에 워크(W2)의 무게 중심 좌표를 일치시키기 위한 구동부(52)의 X 방향 및 Y 방향의 동작량을 산출한다. 또한, 워크(W1)와 워크(W2)의 기울기를 일치시키기 위한 구동부(52)의 θ 방향의 동작량을 산출한다. 이 동작량에 기초하여, 기구 제어부(91)는 구동부(52)를 동작시킨다.

기억부(93)는, 본 실시형태의 처리에 필요한 정보를 기억한다. 이러한 정보로서, 촬상부(56)에 의해 촬상된 화상, 얼라인먼트 마크의 좌표, 무게 중심 좌표, 기울기, 구동부(52)의 동작량을 포함한다.

입출력 제어부(94)는, 제어 대상이 되는 각 부와의 사이에서의 신호의 변환이나 입출력을 제어하는 인터페이스이다.

또한, 제어 장치(9)는, 입력 장치(95), 출력 장치(96)를 갖는다. 입력 장치(95)는, 오퍼레이터가 본 실시형태의 처리에 필요한 정보나 기억부(93)에 기억되는 정보를 입력하기 위한 스위치, 터치 패널, 키보드, 마우스 등의 장치이다. 출력 장치(96)는, 오퍼레이터가 본 실시형태의 상태를 확인하기 위한 디스플레이, 램프, 미터 등의 장치이다. 예컨대, 디스플레이의 화면에, 촬상부(56)에 의해 촬상된 화상, 얼라인먼트 마크의 좌표, 무게 중심 좌표, 기울기, 구동부(52)의 동작량을 표시해도 좋다.

[동작]

이상과 같은 본 실시형태에 의한 접합 동작을 이하에 설명한다. 또, 이하에 설명하는 순서로 접합 장치를 제어하는 방법 및 제어 장치(9)를 동작시키는 컴퓨터 프로그램도 본 발명의 일양태이다.

(워크(W1)의 장착)

작업자는, 도 3에 나타내는 투입 취출 포지션(1A)에 있어서, 워크(W1)를 틀(21)에 장착한다. 즉, 워크(W1)의 신장한 측의 면(곡면(CS)을 구비하는 면과는 반대측의 면)을, 틀(21)의 위치에 맞춰 압박하는 것에 의해, 점착척에 의해 워크(W1)를 틀(21)에 유지시킨다(도 6 참조). 또, 워크(W1)의 장착시에, 지그를 이용하여 위치 결정할 수 있다. 예컨대, 워크(W1)의 짧은 변 방향(도 6의 상태에서의 Z 방향)의 위치는, 워크(W1)를 압박함에 따라서 곡면(CS)에 의해 위치 결정되기 때문에, 워크(W1)의 긴 변 방향(도 6의 상태에서의 X 방향)의 위치 결정에 지그를 이용하는 것이 좋다. 워크(W1)의 접착면(BS)에 박리 시트와 함께 점착제(AD)가 접착되어 있는 경우, 박리 시트를 박리한다.

(워크(W2)의 장착)

또한, 작업자는, 도 7에 나타낸 바와 같이 워크(W2)를 압박부(40)에 장착한다. 이 장착은, 도 8에 나타낸 바와 같이, 워크(W2)의 기능 부재(M)를 위로 하여, 위치 결정부(50)의 규제부(512)에 설치된 돌출구(512a)를 구멍(H)에 삽입함으로써 행한다. 이에 따라, 워크(W2)가 부착부(511)에 대하여 위치 결정되고, 압박부(40)에 대하여 제1 단계의 위치 결정이 된다.

(지지판의 회동)

작업자는, 지지판(22)의 가장자리에 스토퍼(32a)가 접촉할 때까지 유지부(20)를 회동시켜 대향 위치로 한다. 이에 따라, 도 5에 나타낸 바와 같이, 틀(21) 및 이것에 장착된 워크(W1)가 수평 상태로 워크(W2)에 대향한다. 워크(W2)는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 규제부(512)에 장착되어 있는 것에 의해, 워크(W1)에 대한 기본적인 위치 결정이 이루어져 있음과 함께, 워크(W1)에 대한 위치 어긋남이 방지되어 있다.

(워크의 위치 결정)

상기와 같이 워크(W1), 워크(W2)를 유지한 유지 장치(2)가, 턴테이블(1)의 회전에 의해 위치 결정 포지션(1B)으로 온다. 그리고, 감압 장치(53)에 의해, 부착부(511)의 상부면의 흡착 구멍(511a)이 부압이 되고 진공척이 기능하기 때문에, 워크(W2)가 흡착 유지된다.

그리고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 이동 기구(58)(도 9 참조)에 의해 아암(57)을 이동시키는 것에 의해, 촬상부(56)를, 서로 대향하는 워크(W1), 워크(W2)의 사이에 삽입하고, 얼라인먼트 마크를 촬상 가능한 위치에 순차적으로 정지시킨다. 이 정지마다, 촬상부(56)는, 워크(W1), 워크(W2)의 얼라인먼트 마크를 촬상한다. 촬상된 화상은 제어 장치(9)에 입력된다.

검출부(92)의 추출부(921)는, 촬상한 화상으로부터 얼라인먼트 마크의 좌표를 추출한다. 산출부(922)는, 추출된 얼라인먼트 마크의 좌표로부터, 워크(W1)에 대한 워크(W2)의 위치의 보정량을 산출한다.

기구 제어부(91)는, 산출된 보정량에 기초하는 동작을 구동부(52)에 지시한다. 이에 따라, 구동부(52)가, 도 7에 나타낸 바와 같이, 보정량에 따른 X 방향, Y 방향의 이동량 및 θ 방향의 회동량으로 동작한다. 이 때문에, 부착부(511)에 흡착된 워크(W2)는, 워크(W1)에 대한 어긋남이 보정되도록 위치가 변화한다. 이에 따라, 워크(W1)에 대하여 워크(W2)가 위치 결정된다.

(플라즈마 처리)

상기와 같이 워크(W1), 워크(W2)의 위치 결정이 이루어진 유지 장치(2)가, 턴테이블(1)의 회전에 의해 플라즈마 처리 포지션(1C)으로 온다. 그리고, 도시하지 않은 플라즈마 처리 장치가, 서로 대향하는 워크(W1), 워크(W2)의 사이에 진입하여, 워크(W2)의 상면, 보다 상세하게는 기능 부재(M)의 상면을 플라즈마 처리한다.

(접합)

다음으로, 워크(W1), 워크(W2)를 유지한 유지 장치(2)가, 턴테이블(1)의 회전에 의해 접합 포지션(1D)으로 온다. 이에 따라, 도 10에 나타낸 바와 같이, 유지 장치(2)는, 압박 장치(8)의 상승한 진공 챔버(81)의 하측으로 온다.

압박 장치(8)의 승강 기구(83)는, 도 11에 나타낸 바와 같이, 진공 챔버(81)를 스테이지(10)에 접하여 밀폐하는 위치까지 하강시킨다. 그렇게 되면, 진공 챔버(81)의 천장이 압착부(60)의 압출부(66)를 압박하기 때문에, 도 15의 (A)에 나타낸 바와 같이, 틀(21)의 측면에 접해 있던 롤러(61, 62)가 제2 가압부(68)의 가압력에 대항하여 하강한다.

이에 따라, 도 15의 (B)에 나타낸 바와 같이, 롤러(61, 62)는, 회동하면서 틀(21)의 측면으로부터 하측으로 떨어진다. 또한, 롤러(61, 62)는, 압박부(40)의 압박면(41) 위의 워크(W2)를 압박하면서 압박부(40)의 측면으로 이동한다. 롤러(61, 62)는, 제1 가압부(67)의 가압력에 의해 서로 근접하는 방향으로 가압되고 있기 때문에, 압박부(40)의 양 측면을 사이에 끼워 압력을 가하면서 하측으로 이동한다. 이에 따라, 워크(W2)의 양단측을 인장하도록 장력이 부여되어, 워크(W2)가 압박면(41)에 밀착된다. 또, 롤러(61, 62)가 지나치게 접근하면, 예컨대 서로 접촉할 때까지 폐쇄해 버리면, 밀어 내리는 것만으로는 압박부(40)를 사이에 끼워 하강할 수 없다. 이 때문에, 롤러(61, 62)는, 제1 가압부(67)에 의해 근접하는 방향으로 가압되고 있지만, 도시하지 않은 스토퍼에 의해 서로의 간격이 압박부(40)의 폭보다 소정량 좁은 간격에서 정지하도록 되어 있다. 소정량 좁다는 것은, 압박부(40)의 곡면에 각각 대향하는 위치에 있는 상태이다. 압박부(40)의 곡면이란, 압박부(40)에 있어서 X 방향을 따르는 2개의 측변부의 각각에 형성된 곡면이며, 틀(21)에 유지된 워크(W1)의 곡면(CS)에 대응하는 곡면이다.

감압 장치(81a)는, 진공실을 감압함으로써 진공으로 한다. 압박 기구(84)는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 가압 헤드(82)를 하강시킴으로써 유지부(20)의 지지판(22)을 압박한다. 그렇게 되면, 도 15의 (C)에 나타낸 바와 같이, 지지판(22)과 함께 틀(21)이 하강하여 압박부(40)의 압박면(41)을 따르기 때문에, 워크(W1)의 곡면(CS)을 포함하는 접착면(BS)을 따르도록, 점착제(AD)를 개재하여 워크(W2)가 접착된다.

접합후, 도시하지 않은 밸브 등에 의해 진공 상태를 해제하고, 대기 개방하여, 도 13에 나타낸 바와 같이, 승강 기구(83)가 진공 챔버(81)를 상승시킨다. 이 때, 압박 기구(84)는 가압 헤드(82)에 의한 가압을 유지한다. 그렇게 되면, 압착부(60)의 압출부(66)에 대한 압박이 해제되기 때문에, 제2 가압부(68)의 가압력에 의해 롤러(61, 62)가 상승한다. 롤러(61, 62)는, 도 15의 (D)에 나타낸 바와 같이, 압박부(40)의 측면으로부터 틀(21)의 측면으로 이동하여 워크(W2)에 대한 압착을 해제한다.

압박 기구(84)는, 도 14에 나타낸 바와 같이, 가압 헤드(82)를 상승시키는 것에 의해 유지부(20)의 지지판(22)에 대한 압박을 해제한다. 그리고, 지지부(30)의 지주(31)가 상승하는 것에 의해 지지판(22)이 상승한다. 그렇게 되면, 도 15의 (E)에 나타낸 바와 같이, 틀(21)과 함께, 워크(W1) 및 이것에 접합된 워크(W2)도 상승한다. 또, 그 후 다시 승강 기구(83)가 구동하여, 진공 챔버(81)를 최초의 위치까지 상승시킨다.

(워크의 취출)

상기와 같이, 접합된 워크(W1), 워크(W2)를 유지한 유지 장치(2)가, 턴테이블(1)의 회전에 의해 투입 취출 포지션(1A)으로 오면, 작업자는 워크(W1, W2)를 틀(21)로부터 제거한다.

[작용 효과]

(1) 곡면(CS)을 갖는 워크(W1)를 유지하는 유지부(20)와, 워크(W2)를 워크(W1)의 곡면을 따르도록 압박하는 압박면(41)을 가지며, 압박을 위해 워크(W1)를 압박면(41)에 대향시킨 유지부(20)에 대하여, 압박 방향에 교차하는 평면 방향의 상대 위치가 부동으로 설치된 압박부(40)와, 워크(W2)의 워크(W1)에 대한 평면 방향의 위치를 변화시킴으로써, 워크(W1)에 대하여 워크(W2)를 위치 결정하는 위치 결정부(50)를 갖는다.

이 때문에, 워크(W1)에 대하여, 압박부(40)를 평면 방향으로 동작시키지 않고, 워크(W2)만을 평면 방향으로 동작시켜 위치 결정할 수 있기 때문에, 곡면(CS)을 갖는 워크(W1)에 대하여 압박부(40)를 동작시키는 것에 의한 요철의 어긋남이 생기지 않는다.

(2) 위치 결정부(50)는, 평면 방향으로 가동으로 설치되고, 워크(W2)를 유지하는 제2 유지부(51)와, 제2 유지부(51)를 평면 방향으로 구동시키는 구동부(52)를 갖는다.

이 때문에, 워크(W2)를 유지한 제2 유지부(51)가, 압박부(40)와는 독립적으로 평면 방향으로 이동함으로써, 워크(W1)에 대하여 워크(W2)를 위치 결정할 수 있다.

(3) 제2 유지부(51)는, 워크(W2)가 부착되는 부착부(511)를 갖는다. 이 때문에, 부착부(511)에 워크(W2)를 부착시킨 상태로 제2 유지부(51)가 이동함으로써, 워크(W1)에 대하여 워크(W2)를 위치 결정할 수 있다.

(4) 부착부(511)는, 감압에 의해 워크(W2)를 흡착하는 진공척(흡착 구멍(511a))을 갖는다. 이 때문에, 진공척에 의해, 워크(W2)를 제2 유지부(51)에 강하게 유지할 수 있어, 제2 유지부(51)로부터의 어긋남을 방지할 수 있다.

(5) 제2 유지부(51)는 압박면(41) 내에 설치되어 있다. 이 때문에, 압박면(41)에 워크(W2)를 유지할 수 있어, 압박면(41)으로부터의 워크(W2)의 의도하지 않은 어긋남이 생기는 것을 방지할 수 있다.

(6) 제2 유지부(51)는, 워크(W2)의 평면 방향의 위치를 규제하는 규제부(512)를 갖는다. 이 때문에, 규제부(512)에 의해, 워크(W2)의 워크(W1)에 대한 위치 결정의 전에, 압박부(40)에 대한 워크(W2)의 제1 단계의 위치 결정을 행할 수 있다. 또한, 압박부(40)에 장착된 워크(W2)의 평면 방향의 어긋남이 방지된다.

(7) 규제부(512)는, 워크(W2)에 형성된 구멍(H)에 삽입 관통되는 돌출구(512a)를 갖는다. 이 때문에, 작업자는, 워크(W2)의 구멍(H)에 돌출구(512a)를 삽입함으로써, 워크(W2)를 압박부(40)에 간단히 위치 결정할 수 있음과 함께, 그 후의 압박부(40)에 대한 어긋남의 발생을 방지할 수 있다.

(8) 압박면(41)에 의해 워크(W2)를 워크(W1)에 압박하기 전에, 워크(W2)를 압박면(41)에 밀착시키는 압착부(60)를 갖는다. 이 때문에, 워크(W1)에 압박되기 전의 워크(W2)가 압박면(41)을 따르도록 밀착되기 때문에, 워크(W1)의 접착면(BS)에 대하여, 워크(W2)를 간극이나 비틀림없이 따르게 할 수 있다.

(9) 유지 장치(2)를 가짐과 함께, 위치 결정부(50)를 동작시키기 위해, 유지부(20)와 압박부(40) 사이에서의 워크(W1) 및 워크(W2)의 위치 어긋남을 검출하는 검출 장치(55)를 갖는다. 이 때문에, 검출 장치(55)에 의해 검출된 워크(W1) 및 워크(W2)의 위치 어긋남에 기초하여 위치 결정부(50)를 동작시켜, 워크(W1)에 대하여 워크(W2)를 위치 결정할 수 있다.

(10) 검출 장치(55)는, 워크(W1) 및 워크(W2)의 소정의 개소를 촬상하는 촬상부(56)와, 촬상부(56)에 의해 촬상된 화상에 기초하여, 워크(W1)와 워크(W2)의 어긋남을 보정하는 보정량을 검출하는 검출부(92)를 갖는다. 이 때문에, 보정량에 기초하여 위치 결정부(50)를 동작시킴으로써, 워크(W1) 및 워크(W2)를 정확하게 위치 결정할 수 있다.

(11) 유지 장치(2)와, 유지부(20)를 압박 방향으로 가압함으로써, 워크(W1)에 워크(W2)를 압박하는 압박 장치(8)를 갖는다. 이 때문에, 워크(W1)에 대한 워크(W2)의 위치 결정후, 압박 장치(8)에 의해 양자를 접합할 수 있다.

[다른 실시형태]

본 발명은, 상기와 같은 실시형태에 한정되는 것이 아니다.

(1) 부착부(511)는, 압박면(41) 밖에 설치되어 있어도 좋다. 예컨대, 도 16에 나타낸 바와 같이, 규제부(512)의 평판에 흡착 구멍(511a)을 형성함으로써 진공척을 구성해도 좋다. 이에 따라, 압박면(41)의 표면의 연속성이 유지된다. 워크(W2)로서, 압박면(41)에 홈 등의 간극이 있는 경우에 압박 불균일이 생기기 쉬운 부재를 이용했다 하더라도, 접합면의 압박 불균일이 생기기 어렵게 할 수 있다. 또한, 압박면(41) 밖에 부착부(511)를 설치함과 함께, 또한 상기 실시형태와 같이, 부착부(511)를 압박면(41) 내에 설치해도 좋다. 또, 이 경우, 규제부(512)의 상면은, 압박면(41)의 평탄한 면과 동일한 높이로 하는 것이 바람직하다.

(2) 규제부(512)는, 워크(W2)를 협지하는 협지부를 갖고 있어도 좋다. 예컨대, 돌출구(512a) 대신에 또는 돌출구(512a)와 함께, 워크(W2)의 가장자리를 사이에 두고 유지하는 협지부를 설치하여, 워크(W2)의 압박면(41)에 대한 위치 어긋남을 방지해도 좋다.

(3) 부착부(511)는, 워크(W2)를 부착시키는 점착제를 갖고 있어도 좋다. 즉, 진공척이 아니라, 상기와 같은 부착부(511)의 상부면에 점착제를 형성함으로써 워크(W2)를 유지하는 구성으로 할 수도 있다. 또한, 규제부(512)의 평판에 점착제를 형성함으로써 부착부(511)로 해도 좋다. 이와 같이 점착제를 이용하는 경우, 진공척보다 기구가 간소해진다. 물론 점착제와 진공척을 병용해도 좋다.

(4) 워크(W1), 워크(W2)의 접합을 위해, 유지부(20) 및 압박부(40)는 상대적으로 이동하면 되며, 일방 또는 쌍방을 압박 방향으로 가압하면 된다. 유지부(20)와 압박부(40)의 상하관계는 반대이어도 좋다.

(5) 압박부(40)의 압박면(41)의 표면, 또는, 틀(21)의 접촉면(21a)의 표면에, 고무, 스폰지 등의 탄성체를 접착해도 좋다. 예컨대, 복수의 워크를 접합하여 적층해 가는 경우, 층이 증가할 때마다 변화하는 높이를 탄성체에 의해 흡수할 수 있기 때문에, 압박 불균일을 방지하는 효과가 있다.

(6) 접합 포지션(1D)에서, 롤러(61, 62)가 하강하기 전에 워크(W2)를 압박면(41)으로 흡착 유지해도 좋다. 이것에 의해, 워크(W2)가 보다 압박면(41)에 밀착된다.

(7) 상기 양태에서는, 워크(W1)에 점착제(AD)가 접착되어 있지만, 워크(W2)에 점착제(AD)가 접착되어 있는 경우도 있다. 예컨대, 워크(W1)에 점착제(AD)를 접착하는 경우, 워크(W2)의 기능 부재(M) 대신에 점착제(AD)(양면 테이프)가 접착되어 워크(W1)에 접착된다.

(8) 워크(W1), 워크(W2)의 곡면은, 각이 없는 만곡된 면에 한정되지는 않고, 각이 있는 굴곡면이어도 좋다.

이상, 본 발명의 실시형태 및 각 부의 변형예를 설명했지만, 이 실시형태나 각 부의 변형예는 일례로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하지 않는다. 전술한 이들 신규 실시형태는, 그 밖의 여러가지 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 생략, 치환, 변경을 할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함되며 특허청구범위에 기재된 발명에 포함된다.

W1 : 워크 W2 : 워크
AD : 점착제 B : 인쇄 프레임
BS : 접착면 CS : 곡면
D : 표시 영역 FS : 평탄면
P : 박리 시트 SE : 측변부
H : 구멍 1 : 턴테이블
10 : 스테이지 10a : 관통 구멍
11 : 대좌 11a : 관통 구멍
2 : 유지 장치 20 : 유지부
21 : 틀 21a : 접촉면
22 : 지지판 22a : 베어링
30 : 지지부 31 : 지주
32 : 규제판 33 : 샤프트
40 : 압박부 41 : 압박면
41a : 관통 구멍 42 : 홈
50 : 위치 결정부 51 : 제2 유지부
511 : 부착부 511a : 흡착 구멍
512 : 규제부 512a : 돌출구
52 : 구동부 53 : 감압 장치
521 : 샤프트 55 : 검출 장치
56 : 촬상부 561 : 카메라
562 : 경통 57 : 아암
58 : 이동 기구 60 : 압착부
61, 62 : 롤러 63, 64 : 베어링부
65 : 가이드부 66 : 압출부
67 : 제1 가압부 68 : 제2 가압부
8 : 압박 장치 81 : 진공 챔버
81a : 감압 장치 82 : 가압 헤드
83 : 승강 기구 84 : 압박 기구
9 : 제어 장치 91 : 기구 제어부
92 : 검출부 921 : 추출부
922 : 산출부 93 : 기억부
94 : 입출력 제어부 95 : 입력 장치
96 : 출력 장치

Claims (14)

1. 유지 장치에 있어서,
   대향하는 한 쌍의 측변부에 곡면을 갖는 제1 워크를 유지하는, 제1 유지부와,
   제2 워크를 상기 제1 워크의 곡면을 따르도록 압박하는 압박면을 가지며, 압박을 위해 상기 제1 워크를 상기 압박면에 대향시킨 상기 제1 유지부에 대하여, 압박 방향에 교차하는 평면 방향의 상대 위치가 부동(不動)으로 설치된 압박부와,
   상기 압박면 상에 있어서, 상기 제2 워크에서의 상기 한 쌍의 측변부에 대응하는 양쪽 가장자리부의 사이의 중앙 영역에서, 상기 제2 워크를 유지하는 제2 유지부를 가지며, 상기 제2 유지부를 상기 평면 방향으로 이동시켜, 상기 제2 워크의 상기 제1 워크에 대한 상기 평면 방향의 위치를 변화시킴으로써, 상기 제1 워크에 대하여 상기 제2 워크를 위치 결정하는 위치 결정부와,
   상기 압박면에 의해 상기 제2 워크를 상기 제1 워크에 압박하기 전에, 상기 양쪽 가장자리부 측을 향해 장력을 가하면서 상기 제2 워크를 상기 압박면에 밀착시키는 압착부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유지 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 압착부는, 상기 압박면에서의 상기 제1 워크의 상기 한 쌍의 측변부에 대응하는 측면을 따라서, 상기 제2 워크의 상기 양쪽 가장자리부를 향해 장력을 부여하도록 이동하고, 상기 측면을 따른 상기 평면 방향을 따라서 설치된 원기둥형의 한 쌍의 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유지 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2 유지부는, 상기 제2 워크가 부착되는 부착부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유지 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 부착부는, 감압에 의해 상기 제2 워크를 흡착하는 진공척을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유지 장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 부착부는, 상기 제2 워크를 부착시키는 점착제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유지 장치.
6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부착부는 상기 압박면 내에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 유지 장치.
7. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부착부는 상기 압박면 밖에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 유지 장치.
8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 유지부는, 상기 제2 워크의 상기 평면 방향의 위치를 규제하는 규제부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유지 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 규제부는, 상기 제2 워크에 형성된 구멍에 삽입 관통되는 돌출구를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유지 장치.
10. 제8항에 있어서, 상기 규제부는, 상기 제2 워크를 협지하는 협지부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유지 장치.
11. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 유지 장치와,
    상기 위치 결정부를 동작시키기 위해, 상기 제1 유지부와 상기 압박부 사이에서의 상기 제1 워크 및 상기 제2 워크의 위치 어긋남을 검출하는 검출 장치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 위치 결정 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 검출 장치는,
    상기 제1 워크 및 상기 제2 워크의 미리 정해진 개소를 촬상하는 촬상부와,
    상기 촬상부에 의해 촬상된 화상에 기초하여, 상기 제1 워크와 상기 제2 워크의 어긋남을 보정하는 보정량을 검출하는 검출부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 위치 결정 장치.
13. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 유지 장치와,
    상기 제1 유지부 및 상기 압박부의 일방 또는 쌍방을 압박 방향으로 가압함으로써, 상기 제1 워크에 상기 제2 워크를 압박하는 압박 장치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 접합 장치.
14. 삭제

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