WO2018221200A1 - ピラー実装方法およびピラー実装装置 - Google Patents

Abstract

本発明の課題は、複数のピラーを、位置ずれを抑えながら効率的に基板上に実装するピラー実装方法およびピラー実装装置を提供する。ピラー実装方法は、少なくともガラス板（１００）を含む基板（１）に、複数のピラー（４）を、互いに距離をあけた所定の配置で実装する方法である。ピラー実装方法においては、まず、基板（１）を、マグネットステージ（９）上に設置する。次いで、各々が磁性体を含む複数のピラー（４）を、基板（１）上に所定の配置で実装する。

Description

ピラー実装方法およびピラー実装装置

　本開示は、ピラー実装方法およびピラー実装装置に関する。詳しくは、本開示は、少なくともガラス板を含む基板に、複数のピラーを所定の配置で実装するための方法および装置に関する。

　一対の基板間に減圧空間が形成されたガラスパネルユニットが、従来知られている。この種のガラスパネルユニットを製造するには、一つの基板の上に複数のピラー（スペーサー）を実装し、この基板との間で複数のピラーを挟み込むように別の基板を配置し、複数のピラーを囲んで位置するシール材によって両基板を気密に接合することが、一般的である（特許文献１等参照）。

　基板の上に複数のピラーを実装するには、吸着パッド等を用いて、ピラーを基板上にまで搬送することが行われる。しかし、基板上でピラーを離した後に、基板の上面の傾き、静電気等の影響で、ピラーの位置がずれることがあった。

　本開示は、複数のピラーを、位置ずれを抑えながら効率的に基板上に実装することのできるピラー実装方法およびピラー実装装置を提案することを、目的とする。

日本国公開特許公報２００５－２３１９３０号

　本開示の一様態に係るピラー実装方法は、少なくともガラス板を含む基板に、複数のピラーを、互いに距離をあけた所定の配置で実装する方法である。前記ピラー実装方法は、前記基板を、マグネットステージ上に設置するセッティング工程と、各々が磁性体を含む前記複数のピラーを、前記基板に、前記所定の配置で実装する実装工程を備える。

　本開示の一様態に係るピラー実装装置は、少なくともガラス板を含む基板に、複数のピラーを、互いに距離をあけた所定の配置で実装する装置である。前記ピラー実装装置は、前記基板を支持するマグネットステージと、各々に磁性体が含まれた前記複数のピラーを、前記基板の上の所定の箇所にまで搬送する搬送機構と、を備える。

図１は、一実施形態のピラー実装装置の要部を示す側面図である。 図２は、同上のピラー実装装置において、ピラーを基板に載置した状態を示す側面図である。 図３は、同上のピラー実装装置において、基板をピッチ送りする様子を示す側面図である。 図４は、同上のピラー実装装置において、次のピラーを搬送する様子を示す側面図である。 図５は、同上の基板の上に別の基板を重ねる様子を示す斜視図である。 図６は、同上の基板および別の基板を用いて形成されたガラスパネルユニットを示す斜視図である。

　図１～図４には、一実施形態のピラー実装装置が概略的に示されている。ピラー実装装置は、基板１の上面１１に、複数（多数）のピラー４を所定の配置で実装する装置である。

　基板１とこれに実装される複数のピラー４は、ガラスパネルユニットの一部を構成する部材である。

　複数のピラー４が実装された基板１に対して、基板１の上面１１と対向するように別の基板２（図５、図６参照）が重ねられ、対向する基板１，２同士が、枠状のシール材３１を介して気密に接合される。複数のピラー４は、シール材３１に囲まれて位置する。

　接合された基板１，２の間には、内部空間Ｓ１が形成される（図６参照）。内部空間Ｓ１には、複数のピラー４が位置する。複数のピラー４は、基板１，２間の距離を維持させる。一実施形態では、基板２が有する通気孔３２（図５参照）を通じて、内部空間Ｓ１が所定の真空度に至るまで減圧され、その後に通気孔３２が封止される。これにより、図６に示すようなガラスパネルユニットが得られる。

　基板１はガラス板１００を含み、基板２はガラス板２００を含む。ガラス板１００の表面に低放射膜等の適宜の膜がコーティングされてもよいし、ガラス板２００の表面に低放射膜等の適宜の膜がコーティングされてもよい。

　図１～図４に示すように、一実施形態のピラー実装装置は、基板１を支持するように設けられた支持面９０を有するマグネットステージ９と、マグネットステージ９に支持された基板１の上面１１にまで複数のピラー４を順次搬送する搬送機構５と、を備える。各ピラー４は、金属等の磁性体を含むように形成されている。

　マグネットステージ９は、少なくとも一部が磁場を発生させるように構成されたステージであり、一実施形態では、マグネットステージ９の一部が電磁石９５で形成されている。電磁石９５は、通電により少なくとも上方に磁場が発生し、通電量の低下によりその磁場が弱まり、通電の遮断によりその磁場が消失するように構成されている。

　マグネットステージ９には、複数のローラ８２が設けられている。各ローラ８２は、マグネットステージ９に形成された貫通孔９２を通じて、マグネットステージ９の支持面９０から突没自在である。基板１を移動させるときには、各貫通孔９２からローラ８２の上部が突出し、ローラ８２が一方向に回転駆動される（図３参照）。

　一実施形態では、これら複数のローラ８２によって、基板１とマグネットステージ９の相対位置を変化させる変位機構８が構成されている。基板１上でピラー４の実装等を行うときには、各貫通孔９２にローラ８２を没入させた状態で、基板１をマグネットステージ９の支持面９０に安定的に支持させる（図２等参照）。

　搬送機構５は、ピラー４を吸着することができ、かつ吸着後に開放することのできる吸着パッド５２を備える。吸着パッド５２は、柱状（円柱状）の外形を有するピラー４の上面４０に吸着した状態で、基板１の上面１１の狙いの箇所にまでピラー４を搬送し、その箇所でピラー４を開放することができる。ピラー４の開放により、基板１の上面１１の狙いの箇所にピラー４が載せ置かれる。

　図１～図４では、吸着パッド５２を一つだけ示しているが、搬送機構５に吸着パッド５２を複数設け、これら複数の吸着パッド５２を用いて、複数のピラー４を同時に搬送することも可能である。搬送機構５は、一つまたは複数の吸着パッド５２を備える構造に限定されず、吸着パッド５２とは異なる構造で搬送機構５を構成してもよい。

　上述した一実施形態のピラー実装装置を用いて、基板１の上面１１に、複数（多数）のピラー４を互いに距離をあけて実装するには、まず、マグネットステージ９が有する支持面９０上に、基板１を設置する（セッティング工程）。これにより、基板１は、その上面１１を鉛直上方に向けた姿勢で保持される。

　次いで、マグネットステージ９上に支持される基板１の上面１１に、吸着パッド５２を用いて、複数のピラー４を順に実装していく（実装工程）。

　実装工程では、基板１の上面１１にピラー４を載せ置く工程（載置工程）と、基板１とマグネットステージ９の相対位置を水平方向に変化させる工程（変位工程）を、交互に実行する。

　基板１の上面１１のうち、載置工程においてピラー４が載せ置かれる部分は、マグネットステージ９の一部を構成する電磁石９５の上方に位置する部分１１５である（図１、図２参照）。ピラー４を載せるときには、電磁石９５への通電を行い、少なくともこの部分１１５の領域に磁場を発生させておく。磁性体を含むピラー４と電磁石９５の間で発生する磁気的吸引力によって、基板１上におけるピラー４の位置ずれが効果的に抑制される。

　変位工程では、各貫通孔９２から上方に突出したローラ８２の回転により、基板１が一方向に変位される（図３参照）。このときには、電磁石９５への通電量を低下させるかまたは通電を遮断させ、ピラー４と電磁石９５の間で働く磁気的吸引力を、抑制または消失させておく。

　変位工程において、基板１とこれに載せ置かれたピラー４が所定のピッチだけ水平方向に送られた後には、同様の手順で載置工程を行い（図４参照）、さらに変位工程、載置工程を交互に繰り返す。

　これにより、複数（多数）のピラー４を、基板１上において位置ずれを抑えながら効率的に実装することができる。

　以上、述べた実施形態から明らかなように、第１の態様のピラー実装方法は、少なくともガラス板（１００）を含む基板（１）に、複数のピラー（４）を、互いに距離をあけた所定の配置で実装する方法である。

　第１の態様のピラー実装方法は、セッティング工程と実装工程を備える。セッティング工程は、基板（１）を、マグネットステージ（９）上に設置する工程である。実装工程は、各々が磁性体を含む複数のピラー（４）を、基板（１）に、所定の配置で実装する工程である。

　第１の態様のピラー実装方法によれば、各ピラー（４）とマグネットステージ（９）の間で生じる磁気的吸引力を利用して、複数のピラー（４）を、位置ずれを抑えながら基板（１）上に効率的に実装することができる。

　第２の態様では、第１の態様との組み合わせにより実現され得る。第２の態様のピラー実装方法では、マグネットステージ（９）が、その一部に設けられた電磁石（９５）を含む。

　第２の態様のピラー実装方法によれば、各ピラー（４）を基板（１）に実装するタイミングでは電磁石（９５）で磁場を発生させ、その他のタイミングでは磁場を抑制または消失させておくことができる。

　第３の態様では、第２の態様との組み合わせにより実現され得る。第３の態様のピラー実装方法では、実装工程は載置工程と変位工程を備える。載置工程は、複数のピラー（４）に含まれる少なくとも一つのピラー（４）を、基板（１）のうち、電磁石（９５）の上方の部分（１１５）に載せる工程である。変位工程は、基板（１）とマグネットステージ（９）の相対位置を変化させる工程である。載置工程が、変位工程を挟んで繰り返し実行される。

　第３の態様のピラー実装方法によれば、電磁石（９５）を多く設置せずとも、各ピラー（４）を載置するときには位置ずれ抑制用に磁気的吸引力を発生させることができ、設備のシンプル化が図られる。

　第４の態様のピラー実装装置は、少なくともガラス板（１００）を含む基板（１）に、複数のピラー（４）を、互いに距離をあけた所定の配置で実装する装置である。

　第４の態様のピラー実装装置は、基板（１）を支持するマグネットステージ（９）と、各々に磁性体が含まれた複数のピラー（４）を、基板（１）の上の所定の箇所にまで搬送する搬送機構（５）と、を備える。

　第４の態様のピラー実装装置によれば、各ピラー（４）とマグネットステージ（９）の間で生じる磁気的吸引力を利用して、複数のピラー（４）を、位置ずれを抑えながら基板（１）上に効率的に実装することができる。

　第５の態様では、第４の態様との組み合わせにより実現され得る。第５の態様のピラー実装装置では、マグネットステージ（９）は、その一部に設けられた電磁石（９５）を含む。

　第５の態様のピラー実装装置によれば、各ピラー（４）を基板（１）に実装するタイミングでは電磁石（９５）で磁場を発生させ、その他のタイミングでは磁場を抑制または消失させておくことができる。

　第６の態様では、第５の態様との組み合わせにより実現され得る。第６の態様のピラー実装装置は、基板（１）とマグネットステージ（９）の相対位置を変化させる変位機構（８）を、さらに備える。

　第６の態様のピラー実装装置によれば、電磁石（９５）を多く設置せずとも、各ピラー（４）を載置するときには位置ずれ抑制用に磁気的吸引力を発生させることができ、装置のシンプル化が図られる。

　以上、添付図面に示す実施形態に基づいて、ピラー実装装置およびピラー実装方法について説明したが、ピラー実装装置およびピラー実装方法は、上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜の設計変更を行うことが可能である。

　１　基板
　１１５　部分
　１００　ガラス板
　４　ピラー
　５　搬送機構
　８　変位機構
　９　マグネットステージ
　９５　電磁石

Claims (6)

1. 　少なくともガラス板を含む基板に、複数のピラーを、互いに距離をあけた所定の配置で実装する方法であって、
   　前記基板を、マグネットステージ上に設置するセッティング工程と、
   　各々が磁性体を含む前記複数のピラーを、前記基板に、前記所定の配置で実装する実装工程を備える
   　ことを特徴とするピラー実装方法。
2. 　前記マグネットステージは、その一部に設けられた電磁石を含む
   　ことを特徴とする請求項１に記載のピラー実装方法。
3. 　前記実装工程は、
   　前記複数のピラーに含まれる少なくとも一つのピラーを、前記基板のうち、前記電磁石の上方の部分に載せる載置工程と、
   　前記基板と前記マグネットステージの相対位置を変化させる変位工程を備え、
   　前記載置工程が、前記変位工程を挟んで繰り返し実行される
   　ことを特徴とする請求項２に記載のピラー実装方法。
4. 　少なくともガラス板を含む基板に、複数のピラーを、互いに距離をあけた所定の配置で実装する装置であって、
   　前記基板を支持するマグネットステージと、
   　各々に磁性体が含まれた前記複数のピラーを、前記基板の上の所定の箇所にまで搬送する搬送機構と、を備える
   　ことを特徴とするピラー実装装置。
5. 　前記マグネットステージは、その一部に設けられた電磁石を含む
   　ことを特徴とする請求項４に記載のピラー実装装置。
6. 　前記基板と前記マグネットステージの相対位置を変化させる変位機構を、さらに備える
   　ことを特徴とする請求項５に記載のピラー実装装置。

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