TWM516508U - 真空貼合裝置 - Google Patents

Description

真空貼合裝置

本創作是關於一種於真空貼合裝置，特別是關於一種具有紫外光掃描器，利用對薄膜膠照射紫外光，使第一基板與第二基板能緊密貼合之真空焊接裝置。

在具有多層結構之產品當中，針對各層基板的黏貼、疊合，或是在基板上形成各種薄膜的結構，往往需要進行基板或薄膜間的貼合製程，使兩片相同或不同的基板黏合在一起，以達到產品所需要之結構。為使基板貼合時之貼合品質提升，許多貼合製程會將基板移至無塵或真空環境下進行貼合，避免一般環境中的雜質或汙染物影響貼合的效果，尤其是貼合兩基板之間之黏膠，更是容易受到環境影響而改變材質特性，進而造成貼合的效果不佳，影響成品之品質。

在習知的真空貼合裝置或機台當中，大多是以鎖合或夾持的方式固定上下兩片基板後，並於基板塗上黏合膠，再將機台密封抽真空後，將兩基板靠近接觸以進行貼合。以目前現有的真空貼合裝置來看，在固定基板的方式上較為不便，取放基板也較為不易，同時針對不同特性之黏膠，若是需要進一步處理，例如加熱或照光才能發揮黏膠的特性，這也是習知的真空貼合裝置所無法達成的。另外，雖然機台能夠密封抽真空，但在兩基板接觸時，往往仍有縫隙或氣泡產生，如何避免這些瑕疵發生，提高貼合的品質及一致姓，是設計此真空貼合裝置最主要的目的。

因此，為解決上述問題，本創作設計一種真空貼合裝置，以針對現有技術之缺失加以改善，進而增進產業上之實施利用。

有鑑於上述習知技藝之問題，本創作之目的就是在提供一種真空貼合裝置，以解決習知之真空貼合裝置在貼合效率及貼合品質上無法提升之問題。

根據本創作之一目的，提出一種真空貼合裝置，真空貼合裝置包含真空腔室、第一載具、第二載具以及紫外光掃描器(UV scanner)。其中，真空腔室包含腔室本體及上蓋，上蓋裝設於腔室本體上，使腔室本體內部形成密閉空間，並將真空腔室內氣體抽出而呈真空之狀態。第一載具設置於真空腔室之底部，其包含承載基座及加壓裝置。承載基座設置於第一載具之頂面，並利用治具固定第一基板於承載基座上。加壓裝置設置於第一載具內部，與承載基座直接接觸，加壓裝置連接第一管道，經由第一管道注入氣體，使加壓裝置提高承載基座之高度。第二載具設置於真空腔室之頂部並穿設於上蓋，其包含吸附裝置及馬達。吸附裝置設置於第二載具朝向第一載具之一側，吸附裝置之表面包含複數個通氣孔洞，連通至第二管道，將第二基板置於表面，藉由第二管道將複數個通氣孔洞之氣體抽出，使第二基板吸附於吸附裝置上。馬達設置於第二載具上，利用上下軸桿連接於吸附裝置，馬達帶動上下軸桿以調整吸附裝置之高度。紫外光掃描器設置於真空腔室內部，位於第一載具與第二載具之間，紫外光掃描器對第一基板上塗佈之薄膜膠照射紫外光。紫外光掃描器照射紫外光後，由馬達帶動吸附裝置，使第二基板朝向第一基板移動並與第一基板接觸，再注入氣體至加壓裝置當中，使其提高承載基座，進而使第一基板與第二基板緊密貼合。

較佳地，加壓裝置可為加壓氣囊或加壓氣缸。

較佳地，上蓋之一側邊可藉由轉動軸裝設於腔室本體，上蓋沿轉動軸旋轉開啟以露出第二載具，並且藉由輔助桿支撐而使上蓋開啟時維持於預設角度。

較佳地，真空腔室可藉由抽真空管道連接至抽真空裝置，將真空腔室內氣體抽出而呈真空狀態。

較佳地，第一基板可包含玻璃基板、塑膠基板或金屬基板。

較佳地，第二基板可包含玻璃基板、塑膠基板或金屬基板。

較佳地，治具可拆卸地裝設於承載基座，治具裝設之位置依第一基板之尺寸調整，使第一基板固定於承載基座上。

較佳地，紫外光掃描器可包含紫外光LED，設置於真空腔室內之橫桿上並連接於掃描器馬達，紫外光LED藉由掃描器馬達帶動，沿著橫桿移動以對薄膜膠照射紫外光。

較佳地，薄膜膠可包含紫外光固化膠。

較佳地，真空貼合裝置可進一步包含點膠機，設置於真空腔室內，點膠機之點膠口朝向第一載具，在第一基板固定於承載基座上之後，於第一基板之預設位置塗佈薄膜膠。

較佳地，真空貼合裝置可進一步包含加熱器，設置於真空腔室內並朝向第一載具，對第一基板上塗佈之薄膜膠進行加熱。

承上所述，依本創作真空貼合裝置，其可具有一或多個下述優點：

(1) 此真空貼合裝置讓使用者方便且輕鬆的置放欲貼合之第一基板及第二基板，提供使用者舒適的操作空間，增加操作真空貼合裝置之便利性。

(2) 此真空貼合裝置能在密封之真空腔室內對基板之薄膜膠照射紫外光以進行後續基板的貼合，減少外界環境因素對製程的影響，降低瑕疵及不良品發生之機率，進一步提升製程的良率。

(3) 此真空貼合裝置能利用第一載具及第二載具之作動，使第一基板及第二基板能準確固定，且於接觸時緊密貼合，進而提高基板之貼合品質。

為利貴審查委員瞭解本創作之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本創作配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本創作實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本創作於實際實施上的權利範圍，合先敘明。

請參閱第1圖，其係為本創作之真空貼合裝置之示意圖。如圖所示，真空貼合裝置1包含真空腔室10、第一載具11、第二載具12以及紫外光掃描器13。真空腔室10可為腔室本體100及上蓋101所形成之方形腔室，其中腔室本體100及上蓋101可為不銹鋼材質，上蓋101藉由轉動軸103裝設於腔室本體100的一個側邊，使上蓋101可以向上翻轉打開，使得真空腔室10內部之加工空間104露出，以便使用者置放基板。在上蓋101覆蓋腔室本體100且鎖固後，真空腔室10內部之加工空間104形成一個密閉空間，藉由抽真空管道連接至抽真空裝置，將該真空腔室內氣體抽出而使加工空間104呈現真空狀態。此處所述之真空狀態並不一定為完全真空，可視加工物件要求之精密程度調整內部氣壓大小，形成接近真空狀態之加工空間104。

第一載具11設置在真空腔室10內之底部，作為置放基板之固定座，其包含承載基座110以及加壓氣囊111。承載基座110設置於第一載具11之頂面，使第一基板112可置於承載基座110上。另外，承載基座110上也可設置可拆卸之治具113，藉由治具113來調整承載基座110上的置放空間，使其符合不同尺寸大小之第一基板112。如圖所示，承載基座110上設置兩個可調整之治具113，因而將承載面分為三等份，以同時置放三片第一基板112，並利用治具113調整將第一基板112固定。這裡所述之第一基板，可為不同材質之基板，包含玻璃基板、塑膠基板或金屬基板，均可適用於此承載基座110。在第一載具11內部還設有加壓裝置111，加壓裝置111可為加壓氣囊或是加壓氣缸，加壓裝置111與承載基座110直接接觸，並且藉由第一管道114連接至注入氣體之氣壓裝置，當進行貼合時，可經由第一管道114注入氣體，使加壓氣囊111充滿氣體後向周圍膨脹或是向上推升，進而推送承載基座110向上提升高度。

第二載具12則是相對於第一載具11設置在真空腔室10內之頂部，並且穿設於上蓋101，因此當上蓋101打開時，即同時帶動第二載具12向外翻轉，讓使用者便於將基板置於第二載具12上，也避免第二載具12阻擋於第一載具11置放基板時的加工空間104，增加操作上之便利性。第二載具包含吸附裝置120及調整吸附裝置高度之馬達121，吸附裝置120設置於上蓋101下方，亦即第二載具12朝向第一載具11之一側，馬達121則設置於上蓋101上方，吸附裝置120與馬達121藉由可動之上下軸桿122連接，此上下軸桿122穿過上蓋101，利用馬達121帶動上下軸桿122以調整吸附裝置120之高度。吸附裝置120朝向第一載具11的表面設有複數個通氣孔洞，且連通至第二管道，當第二基板123置於吸附裝置120的表面時，第二管道連接至抽氣裝置，將複數個通氣孔洞中之氣體吸出，使其成為真空狀態，或是接近真空狀態，利用第二基板123兩側之氣壓差，將第二基板123固定於吸附裝置120之表面上。此固定步驟可於一般環境下進行，也就是當上蓋101開啟時，連帶將第二載具12翻轉向外，使用者可輕易地將第二基板123置於吸附裝置120上，啟動抽氣裝置將其固定，當上蓋101關閉而使吸附裝置120轉而向下時，第二基板123已被固定不會掉落。這裡所述之第二基板123，可與第一基板112為相同或不同材質之基板或薄膜，例如玻璃基板、塑膠基板或金屬基板等。

紫外光掃描器13設置於真空腔室10內部，其設置在第一載具11與第二載具12之間，包含一或多個紫外光光源。如圖所示，真空腔室10內部可設置橫跨兩側壁之橫桿130，橫桿130上設有滑軌，紫外光掃描器架設於滑軌上且連接於掃描器馬達131，紫外光掃描器13能藉由掃描器馬達131帶動沿著滑軌移動到各個第一基板112上，對第一基板112上所塗佈之薄膜膠照射紫外光，此處所使用之薄膜膠可為紫外光固化膠，紫外光固化膠依照貼合的基板材質可有不同黏度、固化時間等特性，可依其特性調整紫外光掃描器13之照射條件，經過照射紫外光後使膠固化而進行後續之貼合製程。當紫外光掃描器13照射該紫外光後，馬達121帶動吸附裝置120向下移動，使第二基板123朝向第一基板112移動並與第一基板112接觸，此時由於基板材質或尺寸特性，可能無法完全密合，因此再注入氣體至加壓裝置111當中，使其提高承載基座110，進而使第一基板112與該第二基板123緊密貼合。待薄膜膠完全固化貼合後，第二管線注入氣體使第二基板123不再吸附於吸附裝置120上，而是與第一基板112貼合後一同位於承載基座110上，開啟上蓋101後，即可取出完成貼合之基板。

以下將針對個別元件做進一步之說明，相同元件將以相同標號來表示。請參閱第2圖，其係為本創作之真空貼合裝置上蓋開啟之示意圖。如圖所示，真空貼合裝置1之上蓋101可藉由轉動軸103裝設於腔室本體100之一側邊，或者也可將上蓋101裝設在獨立之支柱105上，上蓋101藉由轉動軸103打開時，連同第二載具12一同翻轉使第二載具12露出於腔室本體100之外。此時，上蓋101可藉由輔助桿106支撐而翻轉至預設角度T，預設角度T可開啟至180度，視真空貼合裝置1設置區域的布置而定，亦可調整輔助桿106之高度來調整開啟之預設角度T。上蓋101開啟後，有助於淨空原第二載具12佔據之工作空間104，讓使用者能輕易地調整第一載具11及紫外光掃描器13，也能簡單的將第一基板112置於承載基座110上。同樣地，翻轉至外側之第二載具12，也更容易置放第二基板123，讓吸附裝置120吸附後固定第二基板123。

請再參閱第3a圖，其係為本創作之真空貼合裝置第一載具之操作示意圖。如圖所示，第一載具11包含了承載基座110及加壓氣囊111a，加壓氣囊111a位於第一載具11內部，直接接觸承載基座110之底面。承載基座110之頂面則以治具113分隔成多個承載部分已分別置放第一基板112，治具113裝設位置依據基板大小而定，也可不裝設治具113而將單一片之第一基板112直接置於承載基座110上。加壓氣囊111a底部連有第一管道114，可連接至氣壓裝置，對加壓氣囊111a內部注入氣體。當加壓氣囊111a因充滿氣體而膨脹時，直接加壓其上的承載基座110，讓承載基座110上的第一基板112也隨之上升。利用加壓氣囊111a來調整高度是因為當第一基板112與貼合之基板接觸時，其表面塗佈之薄膜膠可能與另一基板間還有具有縫隙，或是有未密合的部分，當薄膜膠固化後可能會形成不良或瑕疵。因此，利用加壓氣囊111對承載基座110加壓而提升基座高度，能使第一基板112與貼合基板進一步緊密結合。同時，加壓氣囊111a具有彈性，會減緩兩個基板間直接接觸的壓力，減少基板破裂的可能性，同時使基板間的密合程度更為均勻，進而使貼合的品質提升。

請再參閱第3b圖，其同樣為本創作之真空貼合裝置第一載具之操作示意圖。與第3a圖不同之處，在於加壓裝置可改為使用加壓氣缸111b，其同樣位於第一載具11內部，利用支撐座117直接接觸承載基座110之底面。加壓氣缸111b側邊設有進出氣口116，連接至第一管道或是氣壓裝置，對加壓氣缸111b內部注入氣體。當加壓氣缸111b因充滿氣體而將支撐座向上推升時，直接加壓其上的承載基座110，讓承載基座110上的第一基板112也隨之上升。由於使用加壓氣缸111b會將支撐座117提高到固定高度，較無緩衝空間，因此較適用於具有彈性或伸縮性之軟性基板。上述加壓裝置可為加壓氣囊111a或是加壓氣缸111b，但本創作不以此為限，利用馬達或其他機構加壓承載基座110底部，使其上升而緊密貼合之裝置均適用於本創作。

請參閱第4圖，其係為本創作之真空貼合裝置第二載具之操作示意圖。如圖所示，第二載具12包含了吸附裝置120及馬達121，吸附裝置利用上下軸桿122與馬達121相連，藉由馬達121帶動上下軸桿122來調整第二載具12之高度。當上蓋101關閉而密封真空腔室時，即可藉此作動方式使吸附在吸附裝置120上的第二基板123往第一基板112靠近，直到接觸第一基板112，再由前述第一載具11之操作方式，對加壓裝置111注入氣體，使其加壓承載基座110，進而使第一基板112提升而更緊密的貼合於第二基板123。另外，第二載具12可另外連接於輔助軸桿124，輔助軸桿124穿設於上蓋101，主要能輔助上下軸桿122作動時，保持第二載具12之平衡，使得進行貼合時，不會因為第二基板123之重量造成第二載具12傾斜，最後導致與第一基板112接觸面不平均，形成貼合不良之瑕疵。此處輔助軸桿124之數量並未侷限於圖中所示之兩根，而是視第二載具12之尺寸面積，規劃足以保持平衡之輔助軸桿124的數量。

請參閱第5圖，其係為本創作之真空貼合裝置吸附裝置之示意圖。如圖所示，吸附裝置120是藉由上下軸桿122連接於馬達，藉此調整其高度位置，而吸附裝置120主要是利用氣壓差之原理吸附第二基板123。由圖可見吸附裝置120的表面上，設置複數個通氣孔洞126，連通於第二管道125，第二管道125可設置在中空之上下軸桿122內部，避免第二管道122在上蓋掀起或翻轉時不當的纏繞而破損，因而減少使用的壽命。第二管道125連接於可吸氣及入氣之氣壓裝置，當第二基板123至於吸附裝置120表面時，氣壓裝置吸氣將通氣孔洞126中之氣體抽出，使得通氣孔洞126呈真空狀態或接近真空狀態。此時第二基板123外側之氣壓大於通氣孔洞126之氣壓，因而將第二基板123固定於吸附裝置120上。當完成貼合時，氣壓裝置對通氣孔洞126供氣，使氣壓回復，第二基板123即因重力而脫離吸附裝置120。

請參閱第6圖，其係為本創作之真空貼合裝置真空腔室之俯視圖。如圖所示，真空腔室在腔室本體100內部主要設有第一載具11及紫外光掃描器13，其中第一載具11頂面的承載基座由治具113分隔為多個部分，分別置放適當大小之第一基板112。紫外光掃描器13則架設在橫跨腔室本體100的橫桿130上，藉由設置紫外光LED132，沿著橫桿130移動來對第一基板112上之紫外光固化膠照射紫外光，使其能作為貼合基板間的薄膜膠。此處之紫外光LED132可依照照射範圍或方向將LED排列設置於橫桿130上，但不以此為限，也可利用一或多個紫外光燈管來作為提供紫外光之光源。與前述實施例不同處，橫桿130也可進一步架設點膠機133，使得對第一基板112塗佈薄膜膠時，也能在真空腔室內進行，進一步避免外界環境的汙染。同時，針對不同特性之薄膜膠，亦可進一步設置多個加熱器134，同樣可架設於橫桿130上，與紫外光掃描器13同時或先後照射薄膜膠，以獲得最佳之黏著效果。另外，第一載具上可設有多個對位標記115，藉由攝影裝置或感應裝置偵測這些對位標記115，進一步調整第一載台11或其上之承載基座之位置，使得第二基板向下進行貼合時，第一基板112能定位於正確位置，防止貼合歪斜之瑕疵產生。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本創作之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1‧‧‧真空貼合裝置
10‧‧‧真空腔室
11‧‧‧第一載具
12‧‧‧第二載具
13‧‧‧紫外光掃描器
100‧‧‧腔室本體
101‧‧‧上蓋
103‧‧‧轉動軸
104‧‧‧加工空間
105‧‧‧支柱
106‧‧‧輔助桿
110‧‧‧承載基座
111‧‧‧加壓裝置
111a‧‧‧加壓氣囊
111b‧‧‧加壓氣缸
112‧‧‧第一基板
113‧‧‧治具
114‧‧‧第一管道
115‧‧‧對位標記
116‧‧‧進出氣口
117‧‧‧支撐座
120‧‧‧吸附裝置
121‧‧‧馬達
122‧‧‧上下軸桿
123‧‧‧第二基板
124‧‧‧輔助軸桿
125‧‧‧第二管道
126‧‧‧通氣孔洞
130‧‧‧橫桿
131‧‧‧掃描器馬達
132‧‧‧紫外光LED
133‧‧‧點膠機
134‧‧‧加熱器
T‧‧‧預設角度

第1圖係為本創作之真空貼合裝置之示意圖。

第2圖係為本創作之真空貼合裝置上蓋開啟之示意圖。

第3a、3b圖係為本創作之真空貼合裝置第一載具之操作示意圖。

第4圖係為本創作之真空貼合裝置第二載具之操作示意圖。

第5圖係為本創作之真空貼合裝置吸附裝置之示意圖。

第6圖係為本創作之真空貼合裝置真空腔室之俯視圖。

1‧‧‧真空貼合裝置

10‧‧‧真空腔室

11‧‧‧第一載具

12‧‧‧第二載具

13‧‧‧紫外光掃描器

100‧‧‧腔室本體

101‧‧‧上蓋

103‧‧‧轉動軸

104‧‧‧加工空間

110‧‧‧承載基座

111‧‧‧加壓裝置

112‧‧‧第一基板

113‧‧‧治具

114‧‧‧第一管道

120‧‧‧吸附裝置

121‧‧‧馬達

122‧‧‧上下軸桿

123‧‧‧第二基板

130‧‧‧橫桿

131‧‧‧掃描器馬達

Claims (11)

1. 一種真空貼合裝置，其包含： 一真空腔室，係包含一腔室本體及一上蓋，該上蓋裝設於該腔室本體上，使該腔室本體內部形成密閉空間，並將該真空腔室內氣體抽出而呈真空狀態； 一第一載具，係設置於該真空腔室之底部，其包含： 一承載基座，係設置於該第一載具之頂面，並利用一治具固定一第一基板於該承載基座上；以及 一加壓裝置，係設置於該第一載具內部，與該承載基座直接接觸，該加壓裝置連接一第一管道，經由該第一管道注入氣體，使該加壓裝置提高該承載基座之高度； 一第二載具，係設置於該真空腔室之頂部並穿設於該上蓋，其包含： 一吸附裝置，係設置於該第二載具朝向該第一載具之一側，該吸附裝置之一表面包含複數個通氣孔洞，連通至一第二管道，將一第二基板置於該表面，藉由該第二管道將該複數個通氣孔洞之氣體抽出，使該第二基板吸附於該吸附裝置上；以及 一馬達，係設置於該第二載具上，利用一上下軸桿連接於該吸附裝置，該馬達帶動該上下軸桿以調整該吸附裝置之高度； 一紫外光掃描器，係設置於該真空腔室內部，位於該第一載具與該第二載具之間，該紫外光掃描器對該第一基板上塗佈之一薄膜膠照射一紫外光； 其中，該紫外光掃描器照射該紫外光後，由該馬達帶動該吸附裝置，使該第二基板朝向該第一基板移動並與該第一基板接觸，再注入氣體至該加壓裝置當中，使其提高該承載基座，進而使該第一基板與該第二基板緊密貼合。
2. 如申請專利範圍第1項所述之真空貼合裝置，其中該加壓裝置為一加壓氣囊或一加壓氣缸。
3. 如申請專利範圍第1項所述之真空貼合裝置，其中該上蓋之一側邊藉由一轉動軸裝設於該腔室本體，該上蓋沿該轉動軸旋轉開啟以露出該第二載具，並且藉由一輔助桿支撐而使該上蓋開啟時維持於一預設角度。
4. 如申請專利範圍第1項所述之真空貼合裝置，其中該真空腔室藉由一抽真空管道連接至一抽真空裝置，將該真空腔室內氣體抽出而呈真空狀態。
5. 如申請專利範圍第1項所述之真空貼合裝置，其中該第一基板包含一玻璃基板、一塑膠基板或一金屬基板。
6. 如申請專利範圍第1項所述之真空貼合裝置，其中該第二基板包含一玻璃基板、一塑膠基板或一金屬基板。
7. 如申請專利範圍第1項所述之真空貼合裝置，其中該治具可拆卸地裝設於該承載基座，該治具裝設之位置依該第一基板之尺寸調整，使該第一基板固定於該承載基座上。
8. 如申請專利範圍第1項所述之真空貼合裝置，其中該紫外光掃描器包含一紫外光LED，設置於該真空腔室內之一橫桿上並連接於一掃描器馬達，該紫外光LED藉由該掃描器馬達帶動，沿著該橫桿移動以對該薄膜膠照射該紫外光。
9. 如申請專利範圍第1項所述之真空貼合裝置，其中該薄膜膠包含一紫外光固化膠。
10. 如申請專利範圍第1項所述之真空貼合裝置，進一步包含一點膠機，設置於該真空腔室內，該點膠機之一點膠口朝向該第一載具，在該第一基板固定於該承載基座上之後，於該第一基板之預設位置塗佈該薄膜膠。
11. 如申請專利範圍第1項所述之真空貼合裝置，進一步包含一加熱器，設置於該真空腔室內並朝向該第一載具，對該第一基板上塗佈之該薄膜膠進行加熱。