JP3140061U - 基板接合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板を安定して接合し、位置がずれるこのない基板接合装置を提供する。
【解決手段】対向する両側壁の間に凹状空間３２を形成し、該凹状空間３２の上面を開口面とし、且つ該凹状空間３２に連通する気体抽出経路３５を形成してなる接合ガイド部３１と、該接合ガイド部３１の凹状空間内３２に形成し、フレキシブル基板２の両端を支持するとともに、該フレキシブル基板２と該凹状空間３２に設置する該ターゲット基板１の接合面との間に所定のピッチを構成するフレキシブル基板支持構造３４と、該接合ガイド部３１の開口面を該フレキシブル基板２と該接合ガイド部３１の凹状空間３２との間に気密接合室３７を形成する軟性板４とを含み構成する。
【選択図】図２

Description

この考案は基板の貼着装置に関し、特に、可撓性を具えるフレキシブル基板を他の基板に接合する装置に関する。

目下、一般に広く使用されている携帯電話機、パーソナルディジタルアシスト（ＰＤＡ）、ビデオ・オーディオ３Ｃ製品などは、その画像表示装置、もしくはタッチパネルが少なくとも二種類の異なる種類の基板を接合してなる。従来の基板接合技術は、図１に開示するように、基板１の接合面１１に予め光学接着剤１２を塗布する。次いで、フレキシブル基板２基板１の接合面１１に接合するために単一方向に回転するローラ３を利用してフレキシブル基板２の圧接面IIに圧力を加え、フレキシブル基板２をローラ３の回転に伴い押圧し、光学接着剤１２によって基板１の接合面１１に接合する。この場合、介在する空気は開放された一端から排出される。

上述するようにローラを利用して基板を押し圧し接合する方法は、次の欠点を有する。即ち、ローラは機械的構造を有し、そのサイクルタイムによる制限は接合の作業を行う数量の制限となる。しかも、隅に圧力が集中するエッジ効果を有するため、気体が接合面に覆われ、気泡を形成するという不良減少が発生する。

かかる欠点に鑑み、アメリカ合衆国特許６，１０６，６６５号に開示されるめがね用レンズの製造設備は、光学的湾曲度を有する合成レンズの上下両面に光透過性を有する軟性のフィルムで被覆して、その周囲を包み、進行の状態で合成レンズを接合し、さらに紫外線ランプで紫外線を照射して養生し成型する。

また、アメリカ合衆国特許５，５０１，９１０号には内部を真空にした袋体の中で、ガラスとプラスチックの薄いプレートとによる積層構造を形成する技術が開示される。この場合、同様に気体を抽出して真空状態において接合を行う以外に、金属製のカバープレートで圧力を施し、該プラスチック板とガラスを接合する。

しかしながら、上述のアメリカ合衆国特許６，１０６，６６５号に開示される技術は囲まれた空間内で接合を行い、アメリカ合衆国特許５，５０１，９１０号に開示される技術は真空の袋体の中で接合を行うものであり、いずれも安定した接合作業達成する接合ガイド部を提案していない。よって、上述する両特許に開示される技術は、接合の過程において基板の位置がずれて接合される状況の発生を避けることができない。

しかも、上述する両方特許に開示される技術は、真空の圧力を利用する以外、僅かカバープレートを利用して補助的に圧力を加える程度であって、基板の接合面を完全な密接状態になるように接合するために、外部からの圧力をさらに加える構造の設計は見られない。

さらに、アメリカ合衆国特許６，１０６，６６５号に開示される技術はめがねの製造についてのみ応用される技術であって、画像表示装置、タッチパネルなどの製造、もしくはその他基板の接合技術に対する応用は、その技術の応用範囲に含まれない。
アメリカ合衆国特許５，５０１，９１０号公報 アメリカ合衆国特許６，１０６，６６５号公報

この考案は、基板の安定した接合を達成する治具を具え、基板を安定して接合し、位置がずれることのない基板接合装置を提供することを課題とする。

また、この考案は、基板を接合する場合に、両基板を完全に密着させることのできる基板接合装置を提供することを課題とする。

さらに、この考案は、様々な板材などの接合に応用することのでき基板接合装置を提供することを課題とする。

そこで、本考案者は従来の技術に見られる欠点に鑑み鋭意研究を重ねた結果、対向する両側壁の間に凹状空間を形成し、該凹状空間の上面を開口面とし、且つ該凹状空間に連通する気体抽出経路を形成してなる接合ガイド部と、該接合ガイド部の凹状空間内に形成し、該フレキシブル基板の両端を支持するとともに、該フレキシブル基板と該凹状空間に設置する該ターゲット基板の接合面との間に所定のピッチを構成するフレキシブル基板支持構造と、該接合ガイド部の開口面を該フレキシブル基板と該接合ガイド部の凹状空間との間に気密接合室を形成する軟性板とを含み構成され、フレキシブル基板をターゲット基板の接合面に接合する基板接合装置によって課題を解決できる点に着眼して、係る知見に基づいて本考案を完成させた。

以下、この考案について具体的に説明する。

請求項１に記載する基板の接合装置は、フレキシブル基板をターゲット基板の接合面に接合する基板接合装置であって、対向する両側壁の間に凹状空間を形成し、該凹状空間の上面を開口面とし、且つ該凹状空間に連通する気体抽出経路を形成してなる接合ガイド部と、該接合ガイド部の凹状空間内に形成し、該フレキシブル基板の両端を支持するとともに、該フレキシブル基板と該凹状空間に設置する該ターゲット基板の接合面との間に所定のピッチを構成するフレキシブル基板支持構造と、該接合ガイド部の開口面を該フレキシブル基板と該接合ガイド部の凹状空間との間に気密接合室を形成する軟性板とを含み構成される。

上述する基板接合装置は、該軟性基板と該接合ガイド部との間に形成される該気密接合室から真空抽出装置を利用し、該気体抽出経路を介して気体を抽出して真空状態にした場合、該フレキシブル基板真空圧力の作用を受けて変形して下方に窪み、該フレキシブル基板が下方に押し圧されて、該フレキシブル基板の底面が該ターゲット基板の接合面に接合する。

請求項２に記載する基板の接合装置は、請求項１における合治具の底面に孔部を穿設し、該孔部に押出し構造部を設け、該気密接合室内の空気を抽出すると、該押出し構造部が該他ターゲット基板を所定の距離だけ上方に押し上げて、該ターゲット基板を該フレキシブル基板の底面に完全に接合させるように構成する。

請求項３に記載する基板の接合装置は、請求項１における基板接合装置が該開口面に位置し、該軟性板が該接合ガイド部の開口面を緊密に覆うようにするために設ける圧接部材をさらに含む。

請求項４に記載する基板の接合装置は、請求項１における接合ガイド部の適宜な位置に排気孔を穿設する。

請求項５に記載する基板の接合装置は、請求項１におけるフレキシブル基板支持構造が、該接合ガイド部の凹状空間を形成する少なくとも一対の対向する側壁に階段状に形成される。

請求項６に記載する基板の接合装置は、請求項１における軟性板が可撓性を有するプレートによって代替される。

請求項７に記載する基板の接合装置は、フレキシブル基板をターゲット基板の接合面に接合する基板接合装置であって、対向する両側壁の間に凹状空間を形成し、該凹状空間の上面を開口面とし、且つ該凹状空間に連通する気体抽出経路を形成してなる接合ガイド部と、該接合ガイド部の開口面を該フレキシブル基板と該接合ガイド部の凹状空間との間に気密接合室を形成する軟性板とを含み構成される。

上述する基板接合装置によれば、該軟性基板と該接合ガイド部との間に形成される該気密接合室から真空抽出装置を利用し、該気体抽出経路を介して気体を抽出して真空状態にした場合、該フレキシブル基板真空圧力の作用を受けて変形して下方に窪み、該フレキシブル基板が下方に押し圧されて、該フレキシブル基板の底面が該ターゲット基板の接合面に接合する。

請求項８に記載する基板の接合装置は、請求項７における接合ガイド部の底面に孔部を穿設し、該孔部に押出し構造部を設け、該気密接合室内の空気を抽出すると、該押出し構造部が該他ターゲット基板を所定の距離だけ上方に押し上げて、該ターゲット基板を該フレキシブル基板の底面に完全に接合させるように構成する。

請求項９に記載する基板の接合装置は、請求項７における基板接合装置が該開口面に位置し、該軟性板が該接合ガイド部の開口面を緊密に覆うようにするために設ける圧接部材をさらに含む。

請求項１０に記載する基板の接合装置は、請求項７における接合ガイド部に位置を選択して排気孔を穿設する。

請求項１１に記載する基板の接合装置は、請求項７におけるフレキシブル基板が、該軟性板の底面に塗布した静電接着剤によって該軟性板の底面に接着する。

請求項１２に記載する基板の接合装置は、請求項７における軟性板上方において、該軟性板に近接した位置に、該ターゲット基板と該フレキシブルとの相対的な位置を判定し調整するための少なくとも１つのＣＣＤ画像センサを設ける。

請求項１３に記載する基板の接合装置は、請求項１２における軟性板の上面に、該ＣＣＤ画像センサによる位置決め測定に供する少なくとも１つの位置決め点を設ける。

請求項１４に記載する基板の接合装置は、請求項７における軟性板が可撓性を有するプレートによって代替されることを特徴とする、請求項７に記載の基板接合装置。

この考案による基板接合装置は、二種類の基板の位置がずれることなく安定し、かつ緊密な接合を得ることができるため、製品の歩留まりを高め、延いては生産コストを節減できるという利点を有する。

また、この考案による基板接合装置は、その他基板のように板状を呈する材料、部材などの接合に広く応用できるという利点を有する。

この考案は、二種類の基板を密着させるための基板接合装置を提供するものであって、対向する両側壁の間に凹状空間を形成し、該凹状空間の上面を開口面とし、且つ該凹状空間に連通する気体抽出経路を形成してなる接合ガイド部と、該接合ガイド部の凹状空間内に形成し、該フレキシブル基板の両端を支持するとともに、該フレキシブル基板と該凹状空間に設置する該ターゲット基板の接合面との間に所定のピッチを構成するフレキシブル基板支持構造と、該接合ガイド部の開口面を該フレキシブル基板と該接合ガイド部の凹状空間との間に気密接合室を形成する軟性板とを含み構成される。かかる基板接合装置の構造と特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図面を参照にして以下に説明する。

図２は、この考案による基板接合装置の構造を示した断面図である。図面によれば、基板接合装置１００はフレキシブル基板２をターゲット基板の接合面１１に接合するために用いる。ターゲット基板１の接合面には光学接着剤１２を塗布する。フレキシブル基板２は光学接着剤１２によってターゲット基板１の接合面１１に接合する。

基板接合装置１００は、接合ガイド部 ３１と、軟性板４と、圧接部材４１とを含む。接合ガイド部３１は、対向する両側壁の間には、上面を開口面３３とする凹状空間３２を形成し、ターゲット基板１を設置して支持するために供する。凹状空間３２内には、フレキシブル基板２の両端を支持するフレキシブル基板支持構造３４を形成する。フレキシブル基板支持構造３４にフレキシブル基板２を設置した状態において、フレキシブル基板２の底面と、凹状空間３２に設置したターゲット基板の接合面１１との間には所定のピッチを有する。

実施例において、フレキシブル基板支持構造３４は接合ガイド部３１の凹状空間３２を形成する対向した両側壁に階段状に形成する。

接合ガイド部３１には、凹状空間３２に連通する気体抽出経路３５を形成するとともに、適宜な位置を選択して排気孔３６を形成する。

軟性板４は接合ガイド部３１の開口面３３を覆うように設け、軟性板４と凹状空間３２との間に気密接合室３７を形成する。但し、軟性板は可撓性を有するプレートで代替としてもよい。

圧接部材４１は接合ガイド部３１の開口面３３に位置し、軟性板４が接合ガイド部の開口面３３を緊密に覆うようにするために設ける。また、軟性板４はフレキシブル基板２の上面と一定の距離を置く。

軟性板４は、ゴム、シリコンラバー、ＰＶＣ、ＰＥＴ、もしくはＰＥなどの軟性、もしくは弾性を有する材料によってなる。

図３に開示するように、軟性板４と接合ガイド部３１の凹状空間３２との間に形成される気密接合室３７から、真空抽出装置３を利用し、気体抽出経路３５と気体抽出管５１を介して気体を抽出して、気密接合室３７を真空状態にすると、軟性板４は真空圧IIIの作用を受けて変形して下方に窪み、このためフレキシブル基板２の底面がターゲット基板１の接合面１１に接合する。

接合ガイド部３１の排気孔３６には、導管６１を介装して開閉バルブ６２を設ける。よって、フレキシブル基板２の底面がターゲット基板１の接合面１１に接合した後、開閉バルブ６２を操作して気密接合室３７に残留する気体を排気孔３６、導管６１から排出させることができる。

図４に、第２の実施例による基板接合装置の断面構造を開示する。図面によれば、基板接合装置２００の設計構造は実施例１と略同様である。よって、説明が上述と対応するように、同様の部材については同位置の図番を付した。第２の実施例は、基板接合装置２００が押出し構造部７を含む点において上述する第１の実施例と異なる。押出し構造部７は接合ガイド部３１の底部に穿設した孔部３８内に設ける。

図５に開示するように、第２の実施例においては、気密接合室３７内の気体が抽出されると、押出し構造部７がターゲット基板１に対して押圧力IVを与える。このためターゲット基板１は上方に向かって所定の距離だけ押し上げられ、ターゲット基板１の接合面１１がフレキシブル基板２の底面に完全に接合する。この場合、同様に開閉バルブ６２を操作して気密接合室３７に残留する気体は排気案３６と導管６１から排出する。

図６に、第３の実施例による基板接合装置の断面構造を開示する。図面によれば、基板接合装置３００の設計構造は実施例１と略同様である。よって、説明が上述と対応するように、同様の部材については同位置の図番を付した。第３の実施例は、対向する両側壁にフレキシブル基板支持構造３４を形成しない点において第１の実施例と異なる。フレキシブル基板２は静電気接着剤４２によって軟性板４の底面に接着し、一対のＣＣＤ画像センサ８１と軟性板４の上面に設けた位置決め点８２とによって、ターゲット基板１とフレキシブル基板２との相対的な位置の判定と位置の調整を行う。

図７に開示するように、第３の実施例においては、気密接合室３７から真空抽出装置３を利用し、気体抽出経路３５と気体抽出管５１を介して気体を抽出して、気密接合室を真空状態にすると、粘性板４は真空圧IIIの作用を受けて変形し、下方に窪み、このためフレキシブル基板２の底面がターゲット基板１の接合面１１に接合する。フレキシブル基板２の底面がターゲット基板１の接合面１１に接合した後、開閉バルブ６２を操作して気密接合室３７に残留する気体を排気孔３６、導管６１から排出させる。

図８に、第４の実施例による基板接合装置の断面構造を開示する。図面によれば、基板接合装置４００の設計構造は実施例３と略同様である。よって、説明が上述と対応するように、同様の部材については同位置の図番を付した。第４の実施例は、第３の実施例による基板接合装置に押出し構造部を設けた点において、第３の実施例と異なる。即ち、基板接合装置４００は、接合ガイド部３１の底面に孔部３８を穿設して押出し構造部７を設ける。

図９に開示するように、第４の実施例においては、気密接合室３７内の気体が抽出されると、押出し構造部７がターゲット基板１に対して押圧力IVを与える。このためターゲット基板１は上方に向かって所定の距離だけ押し上げられ、ターゲット基板１の接合面１１がフレキシブル基板２の底面に完全に接合する。この場合、同様に開閉バルブ６２を操作して気密接合室３７に残留する気体は排気案３６と導管６１から排出する。

この考案による基板接合装置は、例えば対向する両側壁の間に凹状空間を形成し、該凹状空間の上面を開口面とし、且つ該凹状空間に連通する気体抽出経路を形成してなる接合ガイド部と、該接合ガイド部の凹状空間内に形成し、軟性のプレート材の両端を支持するとともに、該軟性のプレート材と該凹状空間に設置するターゲット板の接合面との間に所定のピッチを構成する支持構造と、該接合ガイド部の開口面を該軟性のプレート材と該接合ガイド部の凹状空間との間に気密接合室を形成する軟性板とを含み構成することによって、上述するフレキシブル基板の接合以外に、その他軟性の材料、部材のターゲットプレートに対する接合などに広く応用することができる。

以上はこの考案の好ましい実施の形態であって、この考案の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この考案の精神の下においてなされ、この考案に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの実用新案登録請求の範囲に属するものとする。

従来のローラを応用して基板を接合する技術を示した説明図 この考案による基板接合装置の構造を示した断面図（実施例１） 図２に開示する基板接合装置による接合の動作を示した説明図 この考案による基板接合装置の構造を示した断面図（実施例２） 図４に開示する基板接合装置による接合の動作を示した説明図 この考案による基板接合装置の構造を示した断面図（実施例３） 図６に開示する基板接合装置による接合の動作を示した説明図 この考案による基板接合装置の構造を示した断面図（実施例４） 図６に開示する基板接合装置による接合の動作を示した説明図

符号の説明

１００ 基板接合装置
２００ 基板接合装置
３００ 基板接合装置
４００ 基板接合装置
１ ターゲット基板
１１ 接合面
１２ 光学接着剤
２ フレキシブル基板
３ ローラ
３１ 接合ガイド部
３１ａ 接合ガイド部
３２ 凹状空間
３３ 開口面
３４ フレキシブル基板支持構造
３５ 気体抽出経路
３６ 排気孔
３７ 気密接合室
３８ 孔部
４ 軟性板
４１ 圧接部材
４２ 静電気接着剤
５ 真空抽出装置
５１ 抽出管
６１ 導管
６２ 開閉バルブ
７ 押出し構造部
８１ ＣＣＤ画像センサ
Ｉ 方向
II 接合力
III 真空圧力
IV 押圧力

Claims (14)

1. フレキシブル基板をターゲット基板の接合面に接合する基板接合装置であって、
   対向する両側壁の間に凹状空間を形成し、該凹状空間の上面を開口面とし、且つ該凹状空間に連通する気体抽出経路を形成してなる接合ガイド部と、該接合ガイド部の凹状空間内に形成し、該フレキシブル基板の両端を支持するとともに、該フレキシブル基板と該凹状空間に設置する該ターゲット基板の接合面との間に所定のピッチを構成するフレキシブル基板支持構造と、該接合ガイド部の開口面を該フレキシブル基板と該接合ガイド部の凹状空間との間に気密接合室を形成する軟性板とを含み、該軟性基板と該接合ガイド部との間に形成される該気密接合室から真空抽出装置を利用し、該気体抽出経路を介して気体を抽出して真空状態にした場合、該フレキシブル基板真空圧力の作用を受けて変形して下方に窪み、該フレキシブル基板が下方に押し圧されて、該フレキシブル基板の底面が該ターゲット基板の接合面に接合するように構成することを特徴とする、基板接合装置。
2. 前記接合ガイド部の底面に孔部を穿設し、該孔部に押出し構造部を設け、該気密接合室内の空気を抽出すると、該押出し構造部が該他ターゲット基板を所定の距離だけ上方に押し上げて、該ターゲット基板を該フレキシブル基板の底面に完全に接合させるように構成することを特徴とする、請求項１に記載の基板接合装置。
3. 前記基板接合装置は、該開口面に位置し、該軟性板が該接合ガイド部の開口面を緊密に覆うようにするために設ける圧接部材をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の基板接合装置。
4. 前記接合ガイド部に位置を選択して排気孔を穿設することを特徴とする、請求項１に記載の基板接合装置。
5. 前記フレキシブル基板支持構造が、該接合ガイド部の凹状空間を形成する少なくとも一対の対向する側壁に階段状に形成されることを特徴とする、請求項１に記載基板接合装置。
6. 前記軟性板が可撓性を有するプレートによって代替されることを特徴とする、請求項１に記載の基板接合装置。
7. フレキシブル基板をターゲット基板の接合面に接合する基板接合装置であって、
   対向する両側壁の間に凹状空間を形成し、該凹状空間の上面を開口面とし、且つ該凹状空間に連通する気体抽出経路を形成してなる接合ガイド部と、該接合ガイド部の開口面を該フレキシブル基板と該接合ガイド部の凹状空間との間に気密接合室を形成する軟性板とを含み、該軟性基板と該接合ガイド部との間に形成される該気密接合室から真空抽出装置を利用し、該気体抽出経路を介して気体を抽出して真空状態にした場合、該フレキシブル基板真空圧力の作用を受けて変形して下方に窪み、該フレキシブル基板が下方に押し圧されて、該フレキシブル基板の底面が該ターゲット基板の接合面に接合するように構成することを特徴とする、基板接合装置。
8. 前記接合ガイド部の底面に孔部を穿設し、該孔部に押出し構造部を設け、該気密接合室内の空気を抽出すると、該押出し構造部が該他ターゲット基板を所定の距離だけ上方に押し上げて、該ターゲット基板を該フレキシブル基板の底面に完全に接合させるように構成することを特徴とする、請求項７に記載の基板接合装置。
9. 前記基板接合装置は、該開口面に位置し、該軟性板が該接合ガイド部の開口面を緊密に覆うようにするために設ける圧接部材をさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載の基板接合装置。
10. 前記接合ガイド部の適宜な位置に排気孔を穿設することを特徴とする、請求項７に記載の基板接合装置。
11. 前記フレキシブル基板が、該軟性板の底面に塗布した静電接着剤によって該軟性板の底面に接着することを特徴とする、請求項７に記載基板接合装置。
12. 前記軟性板上方において、該軟性板に近接した位置に、該ターゲット基板と該フレキシブルとの相対的な位置を判定し調整するための少なくとも１つのＣＣＤ画像センサを設けることを特徴とする、請求項７に記載の基板接合装置。
13. 前記軟性板の上面に、該ＣＣＤ画像センサによる位置決め測定に供する少なくとも１つの位置決め点を設けることを特徴とする、請求項１２に記載の基板接合装置。
14. 前記軟性板が可撓性を有するプレートによって代替されることを特徴とする、請求項７に記載の基板接合装置。