JP2003098533A - Method and device for sticking substrates together - Google Patents
Method and device for sticking substrates togetherInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、２枚の基板を重ね
合わせて貼り合わせる基板の貼合わせ装置、及び貼合わ
せ方法の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a substrate bonding apparatus and a bonding method for bonding two substrates to each other.
【０００２】[0002]
【従来の技術】液晶表示パネルは、ガラス製の２枚の基
板が対向配置されて貼り合わされ、その貼り合わされた
２枚の基板間に液晶が封入されて製造される。このよう
な液晶表示パネル等の製造工程では、２枚の基板が接着
剤を介して貼り合わされるが、その貼り合わせに先立
ち、各基板にそれぞれ形成されたアライメント（位置決
め用の）マークに基づく高精度な位置合わせ操作ないし
は位置決め操作が行われる。2. Description of the Related Art A liquid crystal display panel is manufactured in such a manner that two glass substrates are opposed to each other and bonded to each other, and liquid crystal is sealed between the bonded two substrates. In the manufacturing process of such a liquid crystal display panel or the like, two substrates are bonded together via an adhesive agent, but prior to the bonding, a height based on an alignment (positioning) mark formed on each substrate is used. An accurate positioning operation or positioning operation is performed.
【０００３】図６は、従来の液晶基板の貼合わせ装置の
平面図で、図７（ａ）及び図７（ｂ）は、それぞれ図６
に示した装置で貼り合わされるガラス製の基板、すなわ
ち上基板１Ｕ、及び下基板１Ｄの拡大平面図である。FIG. 6 is a plan view of a conventional liquid crystal substrate laminating apparatus, and FIGS. 7 (a) and 7 (b) respectively show FIG.
FIG. 3 is an enlarged plan view of a glass substrate, that is, an upper substrate 1U and a lower substrate 1D, which are bonded together by the device shown in FIG.
【０００４】図６に示すように、上基板１Ｕ及び下基板
１Ｄは、対向配置された一対の供給機構２Ｕ、２Ｄに順
次供給される。As shown in FIG. 6, the upper substrate 1U and the lower substrate 1D are sequentially supplied to a pair of supply mechanisms 2U and 2D which are arranged to face each other.
【０００５】一対の供給機構２Ｕ、２Ｄ間には、旋回し
つつ図示矢印Ｙ方向に伸縮自在なアーム３ａを有して矢
印Ｘ方向に移動自在な搬送ロボット３が配置されてい
て、上基板１Ｕ及び下基板１Ｄは、その搬送ロボット３
により、隣接して配置された２台の貼合わせ装置４，４
に交互に搬送供給される。Between the pair of supply mechanisms 2U and 2D, there is arranged a transfer robot 3 having an arm 3a capable of expanding and contracting in the arrow Y direction shown in the drawing and being movable in the arrow X direction. And the lower substrate 1D is the transfer robot 3
The two laminating devices 4 and 4 arranged adjacent to each other by
Are alternately conveyed and supplied.
【０００６】貼合わせ装置４，４で重ね合わされるガラ
ス製の上基板１Ｕ及び下基板１Ｄは、図７に示したよう
に、例えば４枚の液晶パネルを取り出し製造できるよう
にパターン形成されており、矩形状の各基板（上基板１
Ｕ及び下基板１Ｄ）の外縁部、すなわち左右上下隅の４
か所に、それぞれ十字状の位置決め用のマーク１Ｕ１，
１Ｕ２、及び１Ｄ１，１Ｄ２が対をなすように印刷形成
されている。As shown in FIG. 7, the upper substrate 1U and the lower substrate 1D made of glass, which are laminated by the laminating apparatuses 4 and 4, are patterned so that, for example, four liquid crystal panels can be taken out and manufactured. , Each rectangular substrate (upper substrate 1
U and the outer edge of the lower substrate 1D), that is, 4 in the left, right, top and bottom corners
Cross-shaped positioning marks 1U1, respectively
1U2 and 1D1 and 1D2 are printed so as to form a pair.
【０００７】また、下基板１Ｄの上面には、そのパター
ンに沿って接着剤５が予め塗布描画されており、各マー
ク１Ｕ１，１Ｕ２、及び１Ｄ１，１Ｄ２に基づく２枚の
基板１Ｕ，１Ｄの位置決め調整後に、その接着剤５を介
した貼り合わせが行われる。Further, the adhesive 5 is applied and drawn on the upper surface of the lower substrate 1D in advance along the pattern, and the positioning of the two substrates 1U and 1D based on the marks 1U1 and 1U2 and 1D1 and 1D2 is performed. After the adjustment, the bonding with the adhesive 5 is performed.
【０００８】貼り合わされた上基板１Ｕと下基板１Ｄ
は、搬送ロボット３に受け渡され、次の液晶注入工程へ
と搬送されるべく、図６に示す搬出台６に供給される。The upper substrate 1U and the lower substrate 1D which are bonded together
Is transferred to the transfer robot 3 and supplied to the unloading table 6 shown in FIG. 6 so as to be transferred to the next liquid crystal injection step.
【０００９】貼合わせ装置４，４は、図８の正面図に示
したように構成され、上下（矢印Ｚ）方向に移動可能な
上方の吸着ヘッド４１が、搬送ロボット３から上基板１
Ｕを先に受取り吸着保持し、次に下方の吸着ステージ４
２が下基板１Ｄを搬送ロボット３から受取り吸着保持す
る。The laminating apparatuses 4 and 4 are constructed as shown in the front view of FIG. 8, and the upper suction head 41 movable in the vertical (arrow Z) direction is moved from the transfer robot 3 to the upper substrate 1.
U is first received and held by suction, and then the lower suction stage 4
2 receives the lower substrate 1D from the transfer robot 3 and holds it by suction.
【００１０】吸着ステージ４２内には、各基板１Ｕ，１
Ｄに付された各マーク位置にそれぞれ対応するように、
ＣＣＤカメラ等の４台の撮像機器４３１〜４３４が装着
されていて、吸着ヘッド４１に吸着保持された上基板１
Ｕが降下し、下基板１Ｄに接近ないしは軽く接触した状
態で、ガラス製の各基板１Ｕ，１Ｄに形成された各マー
ク１Ｕ１，１Ｕ２、及び１Ｄ１，１Ｄ２を撮影するよう
に構成されている。In the suction stage 42, the substrates 1U, 1
To correspond to each mark position attached to D,
The upper substrate 1 on which four image pickup devices 431 to 434 such as CCD cameras are mounted and suction-held by the suction head 41
It is configured to photograph the marks 1U1, 1U2, and 1D1, 1D2 formed on the glass substrates 1U, 1D in a state in which U descends and approaches or lightly contacts the lower substrate 1D.
【００１１】上方の吸着ヘッド４１は、矢印Ｚ方向に上
下動可能な作動ロッド４４ａを介してＸ−Ｙ−θ移動テ
ーブル４４に組込まれており、制御器７による制御によ
り、Ｚ方向並びにＸ−Ｙ−θ方向に移動可能に構成され
ている。The upper suction head 41 is incorporated in the XY-θ moving table 44 via an actuating rod 44a that can move up and down in the arrow Z direction, and is controlled by the controller 7 in the Z direction and X-. It is configured to be movable in the Y-θ direction.
【００１２】制御器７は、各撮像機器４３１〜４３４か
ら、各マーク１Ｕ１，１Ｕ２、及び１Ｄ１、１Ｄ２の撮
像パターンの供給を受け、それに基づき公知のパターン
マッチング手法を用いた画像処理技術により、上基板１
Ｕ、下基板１Ｄ間の位置ずれを求め、この位置ずれが、
適切な貼り合わせが行なわれるための条件とされる予め
設定された許容範囲内に収まるように、Ｘ−Ｙ−θ移動
テーブル４４を駆動制御する。The controller 7 receives the image pickup pattern of each of the marks 1U1, 1U2, and 1D1, 1D2 from each of the image pickup devices 431 to 434, and based on this, the image pickup technique using a known pattern matching method is used. Board 1
The positional deviation between U and the lower substrate 1D is obtained, and this positional deviation is
The XY-θ movement table 44 is drive-controlled so that the XY movement table 44 falls within a preset allowable range that is a condition for performing appropriate bonding.
【００１３】図９（ａ）は、上基板１Ｕと下基板１Ｄと
が一致し、許容範囲内に適正位置に重ね合わされた状態
で、撮像機器４３１により撮影されたマークの撮像パタ
ーン図である。勿論、他の撮像機器によるマークの撮像
パターンも同様な状態で得られる。FIG. 9 (a) is an image pickup pattern diagram of a mark photographed by the image pickup device 431 in a state where the upper substrate 1U and the lower substrate 1D are aligned with each other and are superposed at proper positions within an allowable range. Of course, the image pickup pattern of the mark by another image pickup device can be obtained in a similar state.
【００１４】２枚の基板（上基板１Ｕ及び下基板１Ｄ）
が適正に重ね合わされた状態では、図９（ａ）に示すよ
うに、対をなす十字状のマーク１Ｕ１，１Ｕ２，及び１
Ｄ１、１Ｄ２間にそれぞれ結ばれた直線Ｌｕ，Ｌｄが直
交するように交差し、かつマーク１Ｕ１，１Ｕ２、及び
１Ｄ１，１Ｄ２の各中間位置Ｐｕ，Ｐｄがほぼ一致す
る。Two substrates (upper substrate 1U and lower substrate 1D)
In the state in which the marks are properly overlapped, as shown in FIG. 9A, the pair of cross-shaped marks 1U1, 1U2, and 1 are formed.
The straight lines Lu and Ld respectively connected between D1 and 1D2 intersect so as to be orthogonal to each other, and the intermediate positions Pu and Pd of the marks 1U1 and 1U2 and 1D1 and 1D2 substantially coincide with each other.
【００１５】従って、たとえば上基板１Ｕが傾き、図９
（ｂ）に示すように、各中間位置Ｐｕ，Ｐｄ間がＸ−Ｙ
方向にΔｘ，Δｙ分の距離がずれたとしたとき、制御器
７に内蔵されたマイコンは、各撮像機器４３１〜４３４
からの撮像パターンに基づき、中間位置Ｐｕ，Ｐｄの座
標位置、及びΔｘ，Δｙを算出し、各中間位置Ｐｕ，Ｐ
ｄの位置ずれが均等になるようＸ−Ｙ−θ移動テーブル
４４を駆動制御して、Δｘ，Δｙのずれ量が予め設定さ
れた許容範囲内に収まるように制御する。Therefore, for example, the upper substrate 1U is tilted, as shown in FIG.
As shown in (b), XY is between the intermediate positions Pu and Pd.
When the distances Δx and Δy deviate in the direction, the microcomputer incorporated in the controller 7 determines that the imaging devices 431 to 434
The coordinate positions of the intermediate positions Pu and Pd, and Δx and Δy are calculated based on the image pickup pattern from No. 1, and the intermediate positions Pu and P are calculated.
The XY-θ movement table 44 is driven and controlled so that the positional deviation of d is equalized, and the deviation amounts of Δx and Δy are controlled to fall within a preset allowable range.
【００１６】もちろん制御器７は、重ね合わされた上下
２枚一組の基板１Ｕ，１Ｄの位置合わせに対し、４か所
からＸ−Ｙ方向の各マークの位置データの供給を受ける
ので、制御器７による位置合わせ制御は、これら４か所
における全ての位置ずれ補正が統制されて行われて、全
体として効率良く位置合わせが行われるようにＸ−Ｙ−
θ移動テーブル４４に対する制御が行われる。Of course, the controller 7 receives the position data of each mark in the XY directions from four locations for the alignment of the pair of upper and lower substrates 1U and 1D that are superposed on each other. The position adjustment control by 7 is performed by controlling all the positional deviation corrections at these four positions so that the position adjustment can be performed efficiently as a whole.
The θ movement table 44 is controlled.
【００１７】このように、吸着ヘッド４１及び吸着テー
ブル４２にそれぞれ吸着保持された上下２枚の基板（１
Ｕ，１Ｄ）は、撮像機器４３１〜４３４と制御器７とに
よる位置ずれ検出操作と、制御器７及びＸ−Ｙ−θ移動
テーブル４４による位置ずれ補正操作とを経て、適正な
位置合わせが行われた後、吸着ヘッド４１が下降した押
圧により貼り合わせが行われる。As described above, the upper and lower two substrates (1) which are suction-held by the suction head 41 and the suction table 42 respectively.
U, 1D) performs proper alignment through the positional deviation detection operation by the imaging devices 431 to 434 and the controller 7 and the positional deviation correction operation by the controller 7 and the XY-θ moving table 44. After being broken, the suction head 41 is pressed down to perform the bonding.
【００１８】[0018]
【発明が解決しようとする課題】上記説明のように、従
来の基板の貼合わせ装置及び貼合わせ方法では、制御器
７はガラス製の上下２枚一組の基板１Ｕ，１Ｄの４か所
の各マーク１Ｕ１，１Ｕ２、１Ｄ１，１Ｄ２の撮像パタ
ーンから、それぞれの中間位置Ｐｕ，Ｐｄを算出し、各
中間位置Ｐｕ，Ｐｄ全てが予め設定された許容範囲内で
位置するようにＸ−Ｙ−θ移動テーブル４４を制御する
ように構成されている。As described above, in the conventional substrate laminating apparatus and substrate laminating method, the controller 7 has four sets of two upper and lower substrates 1U and 1D made of glass. The respective intermediate positions Pu, Pd are calculated from the image pickup patterns of the respective marks 1U1, 1U2, 1D1, 1D2, and XY-θ is set so that all the intermediate positions Pu, Pd are located within a preset allowable range. It is configured to control the moving table 44.
【００１９】ところで、最近の液晶表示パネルでは、表
示画面の一層の高精細化及び大型化が進展し、例えば１
ｍ四方の大きさの基板の重ね合わせに際して、ミクロン
単位のより高精度な位置決めが要求されるようになって
きている。By the way, in recent liquid crystal display panels, the display screen has been further improved in definition and size.
When superimposing substrates of m square size, more precise positioning in micron units is required.
【００２０】このように、薄いガラス製の基板が１ｍ四
方程度もの大きさになり、しかもミクロンレベルの位置
決め精度が要求されるようになってくると、基板自体の
形状寸法の精度が問題となるようになってくる。As described above, when the thin glass substrate has a size of about 1 m square and the positioning accuracy of the micron level is required, the accuracy of the shape and size of the substrate itself becomes a problem. It will become like.
【００２１】すなわち、一辺が１ｍ四方の薄い基板で
は、製造上の誤差も含んだ公差も大きくなり、また個々
の基板自体の熱膨脹も加わり、貼り合わされる上下一組
の２枚の基板の寸法に差異が生じていることがあって、
各基板１Ｕ，１Ｄを中心で一致すように重ね合わせたと
き、例えば図１０に示すように、横（Ｘ方向）において
一方の側（図示左側）で一致するように位置合わせを行
っても、他方（図示右側）ではΔＸの寸法ずれが生じて
いることがある。That is, in the case of a thin substrate having a side of 1 m square, the tolerance including a manufacturing error becomes large, and the thermal expansion of each substrate itself is added, so that the size of a pair of upper and lower substrates to be bonded is reduced. Sometimes there are differences,
When the substrates 1U and 1D are superposed so as to be coincident with each other at the centers, even if the alignment is performed so that one side (the left side in the drawing) in the lateral direction (X direction) is coincident with each other, as shown in FIG. On the other hand (right side in the figure), a dimensional deviation of ΔX may occur.
【００２２】このような状況のもとでは、図８に示した
貼合わせ装置において、４か所の各マーク１Ｕ１，１Ｕ
２、１Ｄ１，１Ｄ２の中間位置Ｐｕ，Ｐｄの位置ずれが
均等になるように位置合わせしても各中間位置Ｐｕ，Ｐ
ｄの位置ずれを、全て所定の許容範囲内で一致させるこ
とが困難となる。Under such a situation, in the laminating apparatus shown in FIG. 8, each of the marks 1U1 and 1U at four places
Even if the positions of the intermediate positions Pu and Pd of 2, 1D1 and 1D2 are aligned so that the positional deviations are even, the respective intermediate positions Pu and P
It becomes difficult to match all the positional deviations of d within a predetermined allowable range.
【００２３】とりわけ、ガラス製の薄い上基板１Ｕは、
吸着ヘッド４１の下面に吸着されて保持されるので、と
かくたわみがちとなり変形するのに対し、下基板１Ｄは
吸着ステージ４２上に横たわるように吸着保持されるの
で平らな面を形成する。従って、同じ形状寸法の基板で
も、撮像パターン上では上基板１Ｕは下基板１Ｄより
も、幅あるいは長さ方向の寸法が見掛上が短く見えるこ
とがある。Above all, the thin upper substrate 1U made of glass is
Since it is sucked and held on the lower surface of the suction head 41, it tends to bend and deforms, whereas the lower substrate 1D is sucked and held on the suction stage 42 to form a flat surface. Therefore, even if the substrates have the same shape and dimensions, the upper substrate 1U may appear to be apparently shorter in the width or length direction than the lower substrate 1D on the imaging pattern.
【００２４】その結果、撮像パターンの画面上から位置
合わせを行っても、４か所の各マーク１Ｕ１，１Ｕ２、
１Ｄ１，１Ｄ２の中間位置Ｐｕ，Ｐｄ全てが予め設定さ
れた許容範囲内で一致せず、いずれか一方で位置合わせ
を行っても、他方の位置ずれ量は大きくなってしまい、
許容範囲内から大きくはみ出してしまい、適正な重ね合
わせができなくなることがある。As a result, even if the alignment of the image pickup pattern is performed on the screen, the marks 1U1, 1U2 at the four positions,
All of the intermediate positions Pu and Pd of 1D1 and 1D2 do not match within a preset allowable range, and even if one of them is aligned, the amount of positional deviation of the other becomes large,
There is a case where the protrusion is largely out of the allowable range and proper superposition cannot be performed.
【００２５】そこで本発明は、貼り合わせのときの位置
合わせに際し、上下２枚の基板間に、見掛上、大きさ寸
法に多少の差異があっても、実用上支障なく適切に貼り
合わせを行うことができる基板の貼合わせ装置、及び貼
合わせ方法を提供することを目的とする。Therefore, according to the present invention, in the positioning at the time of bonding, even if there is a slight difference in appearance and size between the upper and lower two substrates, the bonding can be performed properly without any problem in practical use. It is an object of the present invention to provide a substrate laminating apparatus and a laminating method that can be performed.
【００２６】[0026]
【課題を解決するための手段】本発明の基板の貼合わせ
装置は、外縁部に位置決め用のマークが付された上基板
を吸着保持する吸着ヘッドと、前記上基板と重ね合わせ
て貼り合わされる下基板を載置するステージと、このス
テージに載置された下基板の辺が対向する両外側縁を、
外側から支持し内側に向け押し込み調整自在に設けられ
た調整具と、この調整具の操作により前記対向する両外
側縁から内側方向に押し込まれた下基板が、前記両外側
縁を起点とした湾曲面を形成するように前記下基板を下
方から支持する支持機構と、この支持機構に支持された
前記下基板と、この下基板に対向する前記上基板とを接
着剤を介して貼り合わせる押圧機構とを具備することを
特徴とする。In a substrate bonding apparatus of the present invention, a suction head for sucking and holding an upper substrate having a positioning mark on its outer edge portion is stacked and bonded to the upper substrate. The stage on which the lower substrate is placed and the outer edges where the sides of the lower substrate placed on this stage face each other,
An adjusting tool that is supported from the outside and is provided so that it can be pushed inward to adjust, and a lower substrate that is pressed inward from the opposing outer edges by the operation of the adjusting tool bends from the outer edges as a starting point. A support mechanism that supports the lower substrate from below so as to form a surface, a pressing mechanism that bonds the lower substrate supported by the support mechanism and the upper substrate facing the lower substrate via an adhesive agent. And is provided.
【００２７】また、本発明の基板の貼合わせ方法は、外
縁部に位置決め用のマークが付された上基板及び下基板
を対向させて保持する基板保持工程と、この基板保持工
程により保持された上基板及び下基板間の位置ずれ量を
前記マークの撮影パターンに基づき検出する検出工程
と、この検出工程で検出された位置ずれ量を修正するよ
うに位置補正を行う位置補正工程と、この位置補正工程
による位置補正において、前記下基板の前記マーク位置
が上基板のマークより予め設定された許容範囲を越えて
外側に位置して残存したとき、その残存した補正量が前
記許容範囲内となるように、前記下基板の対向する両外
側縁を内側に向け押し込む押込み工程と、この押込み工
程により押し込まれた前記下基板が、前記両外側縁を起
点とした湾曲面を形成するように下基板を支持する支持
工程と、この支持工程で支持された下基板と前記上基板
との位置合わせを行い、接着剤を介して貼り合わせる貼
合わせ工程とからなることを特徴とする。Further, the substrate bonding method of the present invention is carried out by a substrate holding step of holding the upper substrate and the lower substrate having positioning marks on their outer edges facing each other, and the substrate holding step. A detection step of detecting the positional deviation amount between the upper substrate and the lower substrate based on the photographing pattern of the mark, a position correction step of performing position correction so as to correct the positional deviation amount detected in this detection step, and this position In the position correction by the correction step, when the mark position of the lower substrate is located outside the mark of the upper substrate outside the preset allowable range and remains, the remaining correction amount is within the allowable range. As described above, the pushing step of pushing the opposite outer edges of the lower substrate inward, and the lower substrate pushed by the pushing step form a curved surface with the outer edges as the starting points. The supporting step for supporting the lower substrate as described above, and the laminating step for aligning the lower substrate supported by the supporting step and the upper substrate and bonding them with an adhesive. .
【００２８】このように、本発明の基板の貼合わせ装置
及び貼合わせ方法は、下基板に対し、対向する両外側縁
を内側に向け押し込むようにするので、位置決め用のマ
ークの撮像時において、とかく見掛上形状寸法の大きい
下基板の左右の位置決め用のマーク間の間隔が狭まり、
対応する上基板の位置決め用のマーク位置との間の位置
ずれ量を、所定の位置合わせのための許容範囲内に収め
ることができ、適正かつ円滑な貼り合わせを行うことが
できる。As described above, according to the substrate bonding apparatus and the bonding method of the present invention, both outer edges facing each other are pushed inward with respect to the lower substrate. Anyway, the distance between the positioning marks on the left and right of the lower substrate, which has a large apparent size, is narrowed,
The amount of positional deviation between the corresponding upper substrate and the positioning mark position can be kept within a permissible range for predetermined alignment, and proper and smooth bonding can be performed.
【００２９】[0029]
【発明の実施の形態】以下、本発明による基板の貼合わ
せ装置、並びに貼合わせ方法の一実施の形態を図１ない
し図５を参照して詳細に説明する。なお、図８に示した
従来の基板の貼合わせ装置と同一構成には同一符号を付
して詳細な説明は省略する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a substrate bonding apparatus and a bonding method according to the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 5. The same components as those of the conventional substrate laminating apparatus shown in FIG. 8 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００３０】すなわち、図１は、本発明による基板の貼
合わせ装置の一実施の形態の構成を示したもので、図２
は図１のＡ−Ａ線から矢印方向を見た平面図である。That is, FIG. 1 shows a configuration of an embodiment of a substrate bonding apparatus according to the present invention.
[Fig. 2] is a plan view of the direction of arrow from line AA in Fig. 1.
【００３１】本実施の形態の基板の貼合わせ装置は、図
１の正面図に示したように、上下（矢印Ｚ）方向に移動
可能な吸着ヘッド４１が、不図示の搬送ロボットから上
基板１Ｕをまず受取り吸着保持し、次に下方の吸着ステ
ージ４２が下基板１Ｄを搬送ロボット３から受取り吸着
保持するように構成されている。In the substrate bonding apparatus according to the present embodiment, as shown in the front view of FIG. 1, the suction head 41 movable in the vertical (arrow Z) direction is moved from a transport robot (not shown) to the upper substrate 1U. Is first received and held by suction, and then the lower suction stage 42 is configured to receive and hold the lower substrate 1D from the transfer robot 3.
【００３２】重ね合わされるガラス製の上基板１Ｕ及び
下基板１Ｄには、従来と同様に、十字状の位置決め用の
マーク１Ｕ１，１Ｕ２、及び１Ｄ１，１Ｄ２が対をなす
ように上下左右の四隅に印刷等により形成されていて、
図２にも示すように、下基板１Ｄの上面には、そのパタ
ーンに沿って接着剤５が予め塗布描画されている。な
お、本実施の形態においては、接着剤５として紫外線硬
化型の接着剤を使用している。On the upper and lower substrates 1U and 1D made of glass to be overlapped with each other, the cross-shaped positioning marks 1U1, 1U2, and 1D1, 1D2 are formed in four corners in the upper, lower, left, and right corners as in the conventional case. Formed by printing,
As shown in FIG. 2, the adhesive 5 is applied and drawn in advance along the pattern on the upper surface of the lower substrate 1D. In this embodiment, an ultraviolet curable adhesive is used as the adhesive 5.
【００３３】吸着ステージ４２内には、各基板の外縁
部、すなわち上下左右隅４か所の各マーク位置にそれぞ
れ対応するように、４台のＣＣＤカメラ等の撮像機器４
３１〜４３４が装着され、吸着ヘッド４１に吸着保持さ
れた上基板１Ｕが降下し、下基板１Ｄに接近ないしは軽
く接触した状態で、各基板１Ｕ，１Ｄに形成されたマー
クを撮影するように構成されている。In the suction stage 42, four image pickup devices 4 such as CCD cameras are provided so as to correspond to the outer edge portions of the respective substrates, that is, the respective mark positions at the four upper, lower, left and right corners.
31 to 434 are mounted, the upper substrate 1U sucked and held by the suction head 41 is lowered, and the mark formed on each substrate 1U, 1D is photographed in a state of approaching or lightly contacting the lower substrate 1D. Has been done.
【００３４】また、吸着ステージ４２には、このステー
ジ上に載置された下基板１Ｄの対向した四方の外側縁
を、外側で支持し、かつ内側に向け押し込み調整自在に
構成された調整具４５１，４５２，４５３，４５４が組
み込まれている。Further, the suction stage 42 is provided with an adjusting tool 451 which is configured to support the outer edges of the opposite four sides of the lower substrate 1D placed on this stage to the outside and to push the inside inward to adjust the suction. , 452, 453, 454 are incorporated.
【００３５】この調整具４５１〜４５４は、制御器８の
制御を受けて、吸着保持が解除された下基板１Ｄを、対
向する両外側縁から内側方向に向けて押し込むので、上
基板１Ｕのマーク１Ｕ１，１Ｕ２位置に、下基板１Ｄの
マーク１Ｕ１，１Ｕ２位置が一致する方向に、下基板１
Ｄがたわみ、撮像パターンによる両者の位置ずれ量が予
め設定された許容範囲内となるように調整制御される。Under the control of the controller 8, the adjusting tools 451 to 454 push the lower substrate 1D, which has been released from the suction hold, inward from both opposite outer edges, so that the marks on the upper substrate 1U. In the direction in which the marks 1U1 and 1U2 on the lower substrate 1D are aligned with the positions 1U1 and 1U2, the lower substrate 1
The D is deflected, and the adjustment amount is controlled so that the positional deviation amount between the two due to the imaging pattern falls within a preset allowable range.
【００３６】すなわち、調整具４５１〜４５４は、吸着
ステージ４２に取り付けられ、サーボモータを組み込ん
だボールねじ機構４５ａと、このボールねじ機構４５ａ
の作動を受ける爪状のプレート４５ｂとから構成され、
制御器８の制御を受けたサーボモータの回転駆動によ
り、プレート４５ｂが矩形状の下基板１Ｄの辺を内側に
押込み可能となるように構成されている。That is, the adjusting tools 451 to 454 are attached to the suction stage 42 and have a ball screw mechanism 45a incorporating a servo motor, and the ball screw mechanism 45a.
And a claw-shaped plate 45b which receives the operation of
The plate 45b is configured such that the side of the rectangular lower substrate 1D can be pushed inward by the rotational driving of the servo motor under the control of the controller 8.
【００３７】図２は調整具４５１〜４５４のうち、矢印
Ｘ方向の調整具４５１，４５２のみが作用した図を示し
たものであるが、図１に示すように、調整具４５１，４
５２により左右両側から押し込まれた基板１Ｄ面が、吸
着ステージ４２に組み込まれた支持機構４６により、両
外側縁を起点とした湾曲面を形成するように下基板１Ｄ
は下方から支持されている。Although FIG. 2 shows a view in which only the adjusting tools 451 and 452 in the arrow X direction of the adjusting tools 451 to 454 act, as shown in FIG.
The lower substrate 1D is formed so that the surface of the substrate 1D pushed in from the left and right sides by 52 forms a curved surface with both outer edges as starting points by the support mechanism 46 incorporated in the suction stage 42.
Is supported from below.
【００３８】図１において支持機構４６は、説明上、下
基板１Ｄがかなり短い曲率半径で湾曲しているように示
してあるが、幅寸法がメートル単位の基板１Ｄに対し、
位置決め精度がミクロン単位であるので、実際には中央
部でもごくわずか吸着ステージ４２面から持ち上げられ
る程度となるにすぎない。In FIG. 1, for the support mechanism 46, the lower substrate 1D is illustrated as being curved with a considerably short radius of curvature for the sake of explanation, but for the substrate 1D whose width dimension is in meters,
Since the positioning accuracy is in the micron unit, in reality, even in the central portion, it is only slightly lifted from the surface of the suction stage 42.
【００３９】図示のように、支持機構４６は、多数のピ
ン４６ａが面配置されていて、各ピン４６ａはそれぞれ
圧電素子４６ｂに駆動されて上下動するように構成され
ている。各ピン４６ａの上下動の移動距離は、先端部が
吸着ステージ４２の上面からわずかの高さだけ突出自在
となるように取り付けられる。As shown in the figure, the support mechanism 46 has a large number of pins 46a arranged in a plane, and each of the pins 46a is driven by a piezoelectric element 46b to move up and down. The vertical movement distance of each pin 46a is set so that the tip end portion of the pin 46a can project from the upper surface of the suction stage 42 by a slight height.
【００４０】各圧電素子４６ｂは、制御器８により駆動
制御され、下基板１Ｄの面が、左右両外側縁においてプ
レート４５ｂに支持された位置を起点として、一つの孤
を描いて湾曲するように下基板１Ｄを支持する。圧電素
子４６ｂは個々のピン４６ａにそれぞれ対応して設けら
れているので、制御器８の制御により高精度な高さ位置
制御が可能である。The respective piezoelectric elements 46b are drive-controlled by the controller 8 so that the surface of the lower substrate 1D is curved so as to draw an arc from the position supported by the plate 45b at the left and right outer edges. The lower substrate 1D is supported. Since the piezoelectric elements 46b are provided so as to correspond to the individual pins 46a, it is possible to perform highly accurate height position control under the control of the controller 8.
【００４１】なお、撮像パターン上で、下基板１Ｄの幅
方向の寸法と上基板１Ｕの幅方向の寸法が一致した状態
で、ピン４６ａが下基板１Ｄを中央部で支持し、下基板
１Ｄに適正な湾曲形状を形成せしめたときのピン４６ａ
の高さ（換言すれば、たわみ量）Ｙは、そのときの下基
板１Ｄの幅方向の長さをＬ、下基板１Ｄの荷重をＷ、下
基板１Ｄの縦弾性係数をＥ、また下基板１Ｄ断面の２次
モーメントをＪとすれば、次式で表されることが知られ
ている。In the image pickup pattern, the pins 46a support the lower substrate 1D at the central portion while the lower substrate 1D and the upper substrate 1U are aligned in the width direction. Pin 46a when a proper curved shape is formed
The height (in other words, the amount of deflection) Y of the lower substrate 1D is L, the width of the lower substrate 1D is W, the load of the lower substrate 1D is W, the longitudinal elastic coefficient of the lower substrate 1D is E, and the lower substrate is It is known that when the second moment of the 1D cross section is J, it is expressed by the following equation.
【００４２】Ｙ＝（Ｗ×Ｌ×Ｌ×Ｌ）／（４８ＥＪ）
従って、制御器８は、下基板１Ｄの荷重Ｗに見合ったト
ルクが得られるよう圧電素子４６ｂを制御することで、
ピン４６ａの高さＹで釣り合った湾曲形状を形成するこ
とができる。Y = (W × L × L × L) / (48EJ) Therefore, the controller 8 controls the piezoelectric element 46b so as to obtain the torque corresponding to the load W of the lower substrate 1D,
The height Y of the pin 46a can form a balanced curved shape.
【００４３】支持機構４６に支持された下基板１Ｄと、
この下基板１Ｄに対向する上基板１Ｕとは、制御器８に
よる調整具４５１〜４５４並びに支持機構４６の制御に
より、各位置決め用のマーク１Ｕ１，１Ｕ２及び１Ｄ
１，１Ｄ２がそれぞれ許容範囲内で対応一致するように
位置合わせが行われた後、吸着ヘッド４１を連結した作
動ロッド（押圧機構）４４ａの下降により、接着剤５を
介して貼り合わせが行われる。A lower substrate 1D supported by a supporting mechanism 46,
The upper substrate 1U facing the lower substrate 1D is controlled by the controller 8 by the adjusting tools 451 to 454 and the supporting mechanism 46, and the positioning marks 1U1, 1U2, and 1D.
After the positioning is performed so that 1, 1D2 correspond to each other within the permissible range, the working rod (pressing mechanism) 44a connected to the suction head 41 is lowered to perform the bonding via the adhesive 5. .
【００４４】この実施の形態の基板の貼合わせ装置は上
記のように構成され、図３に示すように上下基板１Ｕ，
１Ｄが中央で一致して左右両端部のずれ量Δｘが均等と
なる状態で内側へ向けた押し込み操作が行われるので、
画像認識により、上下に重なり合った上基板１Ｕ及び下
基板１Ｄの位置決め用のマーク１Ｕ１，１Ｕ２、１Ｄ
１，１Ｄ２が予め設定された許容範囲内での位置合わせ
が可能となり、上下２枚の基板１Ｕ，１Ｄの貼り合わせ
を、精度良く、円滑かつ適正に行うことができる。なお
図３においては、説明をわかりやすくするために、上下
の基板１Ｕ，１Ｄの間に回転（θ）方向の位置ずれがな
い状態の例を示している。The substrate laminating apparatus according to this embodiment is constructed as described above, and as shown in FIG.
Since the pushing operation toward the inside is performed in a state where 1D is matched at the center and the deviation amounts Δx at both left and right ends are equal,
By the image recognition, the positioning marks 1U1, 1U2, 1D for vertically overlapping the upper substrate 1U and the lower substrate 1D
1, 1D2 can be aligned within a preset allowable range, and the upper and lower two substrates 1U, 1D can be bonded accurately, smoothly and appropriately. Note that FIG. 3 shows an example of a state in which there is no positional deviation in the rotation (θ) direction between the upper and lower substrates 1U and 1D for easy understanding of the description.
【００４５】また、この貼り合わせ操作において、制御
器８は、支持機構４６の各圧電素子４６ａを制御して、
プレート４５ｂの支持位置を起点とした湾曲となるよう
に下基板１Ｄを支持するので、上下各基板１Ｕ，１Ｄ間
の位置ずれ分布が均一となり、ミクロン単位の高精度な
貼り合わせが可能となる。In addition, in this bonding operation, the controller 8 controls each piezoelectric element 46a of the support mechanism 46,
Since the lower substrate 1D is supported so as to be curved with the supporting position of the plate 45b as a starting point, the positional deviation distribution between the upper and lower substrates 1U and 1D becomes uniform, and highly accurate bonding in units of micron becomes possible.
【００４６】以上説明のように、この実施の形態の基板
の貼合わせ装置は、調整具４５及び支持機構４６を有
し、制御器８の制御により、吸着保持された上下基板１
Ｕ，１Ｄ間の許容範囲を越えた位置ずれを回避して、位
置合わせを行い貼り合わせるものであるが、この装置に
おける上記動作手順を、図１等に示した構成、及び図４
に示したフローチャートを参照して更に説明する。As described above, the substrate bonding apparatus of this embodiment has the adjusting tool 45 and the supporting mechanism 46, and the upper and lower substrates 1 suction-held by the control of the controller 8.
Although the positional deviation between U and 1D exceeding the allowable range is avoided to perform the positioning and the bonding, the operation procedure in this device is the same as that shown in FIG.
Further description will be given with reference to the flowchart shown in FIG.
【００４７】ここで、後述するステップ４Ａとステップ
４Ｂとの間では、図３に示すように上下基板１Ｕ，１Ｄ
が中央で一致して左右両端部のずれ量Δｘが均等となる
ように位置合わせがなされるが、この位置合わせは、従
来技術と同様の技術を用いることができる。例えば、図
３は、上下の基板１Ｕ、１Ｄの間に回転方向の位置ずれ
がない状態の例であるが、このような場合、上基板１Ｕ
の位置補正量は、各基板１Ｕ，１Ｄの上下左右４か所に
おけるマーク１Ｕ１，１Ｕ２の中間位置Ｐｕとマーク１
Ｄ１，１Ｄ２の中間位置Ｐｄの間の位置ずれの平均値か
ら求めることができる。Here, between step 4A and step 4B, which will be described later, as shown in FIG. 3, the upper and lower substrates 1U and 1D are provided.
Are aligned so that they coincide with each other at the center and the deviation amounts Δx at both left and right ends are equal, but this alignment can use the same technique as the conventional technique. For example, FIG. 3 shows an example of a state in which there is no positional deviation in the rotational direction between the upper and lower substrates 1U and 1D. In such a case, the upper substrate 1U
The position correction amount of the mark 1 is the intermediate position Pu of the marks 1U1 and 1U2 and the mark 1 at the upper, lower, left and right four positions of each substrate 1U, 1D
It can be obtained from the average value of the positional deviation between the intermediate positions Pd of D1 and 1D2.
【００４８】すなわち、図４に示すように、貼合わせ装
置４は、まず上下基板１Ｕ，１Ｄを受け取り、吸着ヘッ
ド４１及び吸着ステージ４２に吸着する（ステップ４
Ａ）。次に、撮像機器４３１〜４３４により各基板１
Ｕ，１Ｄを撮像する。そして、制御器８は、撮像機器４
３１〜４３４による撮像パターンに基づき、公知のパタ
ーンマッチング手法を用いた画像処理技術により、上下
の基板１Ｕ，１Ｄにおける各マーク１Ｕ１，１Ｕ２の中
間位置と各マーク１Ｄ１，１Ｄ２の中間位置との間の位
置ずれ残量を検知し（ステップ４Ｂ）、その位置ずれ残
量が、許容範囲内にあるか否か判定する（ステップ４
Ｃ）。That is, as shown in FIG. 4, the laminating apparatus 4 first receives the upper and lower substrates 1U and 1D and sucks them onto the suction head 41 and the suction stage 42 (step 4).
A). Next, each board 1 is imaged by the imaging devices 431 to 434.
Image U and 1D. Then, the controller 8 controls the imaging device 4
Based on the image pickup patterns of 31 to 434, by the image processing technique using the known pattern matching method, between the intermediate positions of the marks 1U1 and 1U2 on the upper and lower substrates 1U and 1D and the intermediate positions of the marks 1D1 and 1D2. The remaining amount of positional deviation is detected (step 4B), and it is determined whether the remaining amount of positional deviation is within the allowable range (step 4B).
C).
【００４９】ステップ４Ｃにおいて、位置ずれ残量が、
位置合わせを可能とする許容範囲を越えたとき（Ｎ
Ｏ）、ステップ４Ｄに移行し、制御器８は、下基板１Ｄ
を吸着保持した吸着ステージ４２の吸着動作を解除す
る。In step 4C, the remaining amount of positional deviation is
When the allowable range for position alignment is exceeded (N
O), the process proceeds to step 4D, and the controller 8 moves the lower substrate 1D
The suction operation of the suction stage 42 that holds the suction is canceled.
【００５０】次に制御器８は、調整具４５１〜４５４を
制御し、上下基板１Ｕ，１Ｄにおける各マーク１Ｕ１，
１Ｕ２の中間位置と各マーク１Ｄ１，１Ｄ２の中間位置
との間の位置ずれ量が、貼り合わせを可能とする許容範
囲内に収まるように、下基板１Ｄの外側縁を、プレート
４５ｂによりそれぞれ内側方向に押込み調整を行うとと
もに、支持機構４６を制御し、プレート４５ｂに支持さ
れた位置を起点とした一つの湾曲面が形成されるよう
に、下基板１Ｄを支持する（ステップ４Ｅ）。Next, the controller 8 controls the adjusting tools 451 to 454 to control the marks 1U1 on the upper and lower substrates 1U and 1D.
The outer edge of the lower substrate 1D is moved inward by the plate 45b so that the amount of positional deviation between the intermediate position of 1U2 and the intermediate positions of the marks 1D1 and 1D2 falls within an allowable range that allows bonding. In addition to adjusting the indentation, the support mechanism 46 is controlled to support the lower substrate 1D so that one curved surface starting from the position supported by the plate 45b is formed (step 4E).
【００５１】ステップ４Ｅの終了後、撮像機器４３１〜
４３４により上下基板１Ｕ，１Ｄを再度撮像する。制御
器８は、撮像機器４３１〜４３４の撮像パターンに基づ
いて上下基板１Ｕ，１Ｄにおける各マーク１Ｕ１，１Ｕ
２の中間位置と各マーク１Ｄ１，１Ｄ２の中間位置との
間の位置ずれをそれぞれ求め、これらの位置ずれが４か
所それぞれで均等となるようにＸ−Ｙ−θ移動テーブル
４４を制御し、上下基板１Ｕ，１Ｄ間の位置合わせを行
なう（ステップ４Ｆ）。After the completion of step 4E, the imaging devices 431-431
The upper and lower substrates 1U and 1D are imaged again by 434. The controller 8 controls the marks 1U1, 1U on the upper and lower substrates 1U, 1D based on the imaging patterns of the imaging devices 431-434.
The positional deviation between the intermediate position of No. 2 and the intermediate position of each of the marks 1D1 and 1D2 is obtained, and the XY-θ moving table 44 is controlled so that these positional deviations are equal at each of four positions, The upper and lower substrates 1U and 1D are aligned (step 4F).
【００５２】続いて、制御器８は、Ｘ−Ｙ−θ移動テー
ブル４４に組み込まれた押圧機構を制御し、上基板１Ｕ
を吸着保持した吸着ヘッド４１を下降させ、位置決めさ
れた下基板１Ｄを接着剤５を介して押圧し、両基板１
Ｕ，１Ｄを貼り合わせる。そして、この状態を維持した
まま、不図示の紫外線照射装置にて吸着ヘッド４１を介
して接着剤５に紫外線を照射して接着剤５を硬化させて
両基板１Ｕ，１Ｄを固定する。すなわち、本実施の形態
においては、吸着ヘッド４１は、紫外線を透過する材料
で形成されており、吸着ヘッド４１の上方より照射され
る紫外線を接着剤５に効率よく照射できるように構成さ
れている。（ステップ４Ｇ）。Subsequently, the controller 8 controls the pressing mechanism incorporated in the XY-θ moving table 44, and the upper substrate 1U.
The suction head 41, which holds the two substrates, is lowered, and the positioned lower substrate 1D is pressed through the adhesive 5,
Stick U and 1D together. Then, while maintaining this state, the adhesive 5 is irradiated with ultraviolet rays through the suction head 41 by an ultraviolet irradiation device (not shown) to cure the adhesive 5 and fix the two substrates 1U and 1D. That is, in the present embodiment, the suction head 41 is formed of a material that transmits ultraviolet rays, and is configured so that the ultraviolet rays emitted from above the suction head 41 can be efficiently emitted to the adhesive 5. . (Step 4G).
【００５３】また、上記ステップ４Ｃにおいて、位置ず
れ残量が、許容範囲にあるとき（ＹＥＳ）は、直ちにス
テップ４Ｇに移行し、両基板１Ｕ，１Ｄの貼り合わせが
行われる。In step 4C, when the remaining amount of positional deviation is within the allowable range (YES), the process immediately proceeds to step 4G, and the substrates 1U and 1D are bonded together.
【００５４】上記手順により、貼り合わせが適正に行わ
れた上下両基板１Ｕ，１Ｄは、吸着保持の解除、及び吸
着ヘッド４１の上昇移動を経た後、従来と同様に、搬送
ロボットを介して次の液晶封入工程へと引き渡される。By the above procedure, the upper and lower substrates 1U and 1D, which have been properly bonded to each other, are released from the suction hold and the suction head 41 is moved upward, and then, as in the conventional case, are transferred to the next substrate through the transfer robot. It is handed over to the liquid crystal encapsulation process.
【００５５】なお、上記説明で、上基板１Ｕ，下基板１
Ｄの位置合わせに、上基板１Ｕ側を降下させるように説
明したが、もちろん下基板１Ｄ側を上昇させるように構
成しても良く、さらにＸ−Ｙ−θ移動テーブル４４も吸
着ヘッド４１側ではなく、吸着テーブル４２側に構成し
ても良い。In the above description, the upper substrate 1U and the lower substrate 1
Although it has been described that the upper substrate 1U side is lowered for the alignment of D, the lower substrate 1D side may of course be configured to be raised, and the XY-θ moving table 44 is also provided on the suction head 41 side. Instead, it may be configured on the suction table 42 side.
【００５６】以上説明のように、本発明の基板の貼合わ
せ装置及び貼合わせ方法によれば、上方の吸着ヘッド４
１に吸着された上基板１Ｕよりも下方の吸着ステージ４
２面上に吸着保持された下基板１Ｄが、見掛上の寸法形
状が大きく、その状態では位置決め用のマークによる位
置合わせが適切に行うことができない場合でも、調整具
４５や支持機構４６の組み込み制御により、２枚の基板
の位置合わせを円滑かつ適切に行うことができる。As described above, according to the substrate bonding apparatus and bonding method of the present invention, the upper suction head 4 is attached.
1. The suction stage 4 below the upper substrate 1U sucked onto the substrate 1.
Even if the lower substrate 1D sucked and held on the two surfaces has a large apparent size and shape, and in that state, the positioning by the positioning mark cannot be properly performed, the adjustment tool 45 and the support mechanism 46 are By the built-in control, the two substrates can be aligned smoothly and appropriately.
【００５７】従って、本発明によれば、大型のガラス製
の基板でも、ミクロン単位の高精度な位置合わせが可能
となり、円滑かつ効率良い基板の貼り合わせを行うこと
ができ、液晶表示パネルの製造等に適用し、実用上優れ
た効果を得ることができる。なお、上記実施の形態にお
いて、調整具４５１〜４５４を、吸着ステージ４２に支
持される下基板１Ｄの各辺に対応して一つずつ配置し、
下基板１Ｄの各辺の長さに対応したプレート４５ｂで対
向する辺方向の押込み調整を行なう例で説明したが、調
整具４５１〜４５４の配置および構成は、これに限られ
るものではない。Therefore, according to the present invention, even with a large glass substrate, it is possible to perform highly accurate alignment in the micron unit, and it is possible to bond the substrates smoothly and efficiently, and to manufacture a liquid crystal display panel. Etc., it is possible to obtain a practically excellent effect. In addition, in the above-mentioned embodiment, the adjustment tools 451 to 454 are arranged one by one corresponding to each side of the lower substrate 1D supported by the suction stage 42,
Although the example has been described in which the plate 45b corresponding to the length of each side of the lower substrate 1D is used to perform the pushing adjustment in the opposing side direction, the arrangement and configuration of the adjusting tools 451 to 454 are not limited to this.
【００５８】例えば、図５（ａ）の要部平面図及び図５
（ｂ）の正面図に示すように、吸着ステージ４２に支持
される下基板１Ｄの４つのコーナ部Ｃそれぞれの対応位
置に、当該コーナ部Ｃを挟む辺それぞれに対向させて１
つずつ調整具４７１，４７２を配置するようにしてもよ
い。For example, a plan view of the main part of FIG.
As shown in the front view of (b), the lower substrate 1D supported by the suction stage 42 is placed at a position corresponding to each of the four corner portions C so as to face each of the sides sandwiching the corner portion C.
You may make it arrange | position the adjustment tools 471 and 472 one by one.
【００５９】この調整具４７１，４７２は、調整具４５
１〜４５４と同様に、吸着ステージ４２に取り付けら
れ、サーボモータを組み込んだボールねじ機構４７ａ
と、このボールねじ機構４７ａの作動を受ける爪部材４
７ｂとから構成される。The adjusting tools 471 and 472 are the adjusting tools 45.
1 to 454, a ball screw mechanism 47a attached to the suction stage 42 and incorporating a servo motor
And the claw member 4 that receives the operation of the ball screw mechanism 47a.
7b and.
【００６０】このように構成することで、例えば、下基
板１Ｄにおける同一の辺であっても、一方の端部と他方
の端部とで、調整具４７１，４７２による押込み量を異
ならせることができるので、上基板１Ｕと下基板１Ｄと
の間の寸法ずれが、下基板１Ｄにおける同一辺の一方の
端部側と他方の端部側とで異なる場合であっても、それ
ぞれの端部で寸法ずれに応じた押込み量で下基板１Ｄを
湾曲させることができるので、より精度良く基板の貼り
合わせを行なうことができる。With this configuration, for example, even on the same side of the lower substrate 1D, the pushing amount by the adjusting tools 471, 472 can be made different at one end and the other. Therefore, even if the dimensional deviation between the upper substrate 1U and the lower substrate 1D is different between one end side and the other end side of the same side in the lower substrate 1D, the dimensional deviations at each end are different. Since the lower substrate 1D can be curved with a pressing amount corresponding to the dimensional deviation, the substrates can be bonded together more accurately.
【００６１】また、ステップ４Ｆの工程で、上下基板１
Ｕ，１Ｄの位置合わせを行なった後、ステップ４Ｇに移
行して上下基板１Ｕ，１Ｄの貼り合わせを行なう例で説
明したが、例えば、ステップ４Ｆの工程の後、ステップ
４Ｂの工程に移行して、各マーク１Ｕ１，１Ｕ２の中間
位置と各マーク１Ｄ１、１Ｄ２の中間位置との間の位置
ずれ残量が許容範囲内にあるか否かを再度判別し、位置
ずれ残量が許容範囲内となったことが確認されるまで、
ステップ４Ｂ〜ステップ４Ｆの工程を繰り返し行なうよ
うにしてもよい。このようにすることで、さらに精度良
く上下基板１Ｕ，１Ｄの貼り合わせを行なうことができ
る。In the step 4F, the upper and lower substrates 1
Although an example has been described in which after the U and 1D are aligned, the process proceeds to step 4G to bond the upper and lower substrates 1U and 1D, but, for example, after the process of step 4F, the process of step 4B is performed. , It is determined again whether the residual amount of positional deviation between the intermediate position of each mark 1U1, 1U2 and the intermediate position of each mark 1D1, 1D2 is within the allowable range, and the residual amount of positional deviation is within the allowable range. Until it is confirmed that
The steps 4B to 4F may be repeated. By doing so, the upper and lower substrates 1U and 1D can be more accurately bonded.
【００６２】また、上下の基板１Ｕ，１Ｄを、図３に示
すように、上下基板１Ｕ，１Ｄが中央で一致して左右両
端部のずれ量Δｘが均等とするように位置合わせを行な
った後、下基板１Ｄの押込み調整の要否（位置ずれ残量
が許容範囲内か否か）を判定する例で説明したが、これ
に限られるものではない。例えば、図３に示す状態に位
置合わせを行なうに先立って求められる、各マーク１Ｕ
１，１Ｕ２の中間位置と各マーク１Ｄ１，１Ｄ２の中間
位置との間の位置ずれに基づいて、幾何学的計算手法を
用いることで下基板１Ｄの押込み調整の要否の判定、及
びそのときの押込み調整量の算出を行なうことができる
ので、このような手法を用いることにより、上下の基板
１Ｕ，１Ｄを図３に示す状態に位置合わせする工程を省
略することが可能である。Further, as shown in FIG. 3, the upper and lower substrates 1U and 1D are aligned so that the upper and lower substrates 1U and 1D coincide with each other in the center and the deviation amounts Δx at both left and right ends are equalized. Although an example has been described in which it is determined whether push-down adjustment of the lower substrate 1D is necessary (whether or not the remaining amount of positional deviation is within an allowable range), the present invention is not limited to this. For example, each mark 1U, which is required before performing the alignment in the state shown in FIG.
Based on the positional deviation between the intermediate position of 1, 1U2 and the intermediate position of each mark 1D1, 1D2, by using the geometric calculation method, it is determined whether or not the pushing adjustment of the lower substrate 1D is necessary, and Since the push-in adjustment amount can be calculated, the step of aligning the upper and lower substrates 1U and 1D in the state shown in FIG. 3 can be omitted by using such a method.
【００６３】また、基板１Ｕ，１Ｄの上下左右の４か所
にマークを設けた例で説明したが、マークの位置や数は
必要に応じて変更可能であることは、言うまでもない。Further, although the example in which the marks are provided at four positions on the upper, lower, left and right sides of the substrates 1U and 1D has been described, it goes without saying that the position and number of the marks can be changed as necessary.
【００６４】[0064]
【発明の効果】以上説明のように、本発明の基板の貼合
わせ装置及び貼合わせ方法によれば、重ね合わされる基
板間に、見掛上、多少の形状寸法に差異があっても、そ
の差異分を補正して位置合わせを行い２枚の基板を貼り
合わせるので、大型画面の液晶表示パネル等の製造に採
用して顕著な効果を得ることができる。As described above, according to the substrate laminating apparatus and the substrate laminating method of the present invention, even if there are apparent differences in shape and size between the superposed substrates, Since the difference is corrected and alignment is performed and the two substrates are bonded together, it can be used in the manufacture of a large-screen liquid crystal display panel or the like to obtain a remarkable effect.
【図１】本発明による基板の貼合わせ装置の一実施の形
態を示した正面図である。FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a substrate bonding apparatus according to the present invention.
【図２】図１に示す装置のＡ−Ａ面から矢印方向を見た
平面図である。FIG. 2 is a plan view of the device shown in FIG. 1 as seen from the AA plane in the direction of the arrow.
【図３】図１に示す基板の貼合わせ装置に装着された上
下２枚の基板の平面図である。FIG. 3 is a plan view of upper and lower two substrates mounted on the substrate bonding apparatus shown in FIG.
【図４】図１に示す基板の貼合わせ装置の貼り合わせ手
順を示したフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a bonding procedure of the substrate bonding apparatus shown in FIG.
【図５】図１に示した装置における他の調整具取付構成
図で、図５（ａ）はその要部平面図、図５（ｂ）は図５
（ａ）の正面図である。5A and 5B are other adjustment tool mounting configuration diagrams in the apparatus shown in FIG. 1, FIG. 5A being a plan view of relevant parts, and FIG.
It is a front view of (a).
【図６】従来の基板の貼合わせ装置を採用した液晶基板
の貼合わせ装置の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a liquid crystal substrate bonding apparatus that employs a conventional substrate bonding apparatus.
【図７】図６に示す装置で貼り合わされる上下２枚の基
板の各平面図である。FIG. 7 is a plan view of two upper and lower substrates that are bonded together by the device shown in FIG.
【図８】従来の基板の貼合わせ装置を示した正面図であ
る。FIG. 8 is a front view showing a conventional substrate laminating apparatus.
【図９】図８に示す装置に装着された基板の位置決め用
のマークの撮像パターン図である。9 is an imaging pattern diagram of a positioning mark of a substrate mounted on the device shown in FIG.
【図１０】図８に示す装置で位置合わされた２枚の基板
の平面図である。10 is a plan view of two substrates aligned in the apparatus shown in FIG.
１Ｕ 上基板 １Ｕ１，１Ｕ２ （位置決め用の）マーク １Ｄ 下基板 １Ｄ１，１Ｄ２ （位置決め用の）マーク ２Ｕ，２Ｄ 供給機構 ３ 搬送ロボット ４ 基板の貼合わせ装置 ４１ 吸着ヘッド ４２ 吸着ステージ（ステージ） ４３１〜４３４ 撮像機器（検出手段） ４４ Ｘ−Ｙ−θ移動テーブル ４４ａ 作動ロッド（押圧機構） ４５１〜４５９ 調整具 ４５ａ ボールねじ機構 ４５ｂ プレート ４６ 支持機構 ４６ａ ピン ４６ｂ 圧電素子 ５ 接着剤 ６ 搬出台 ７，８ 制御器 Ｐｕ，Ｐｄ 中間位置 1U upper substrate 1U1, 1U2 (for positioning) marks 1D lower substrate 1D1, 1D2 (for positioning) marks 2U, 2D supply mechanism 3 Transfer robot 4 Board bonding device 41 Suction head 42 Adsorption stage (stage) 431-434 Imaging device (detection means) 44 XY-θ moving table 44a Actuating rod (pressing mechanism) 451-459 adjustment tool 45a Ball screw mechanism 45b plate 46 Support mechanism 46a pin 46b Piezoelectric element 5 adhesive 6 unloading table 7,8 controller Pu, Pd intermediate position
Claims (4)
上基板を吸着保持する吸着ヘッドと、 前記上基板と重ね合わせて貼り合わされる下基板を載置
するステージと、 このステージに載置された下基板の辺が対向する両外側
縁を、外側から支持し内側に向け押し込み調整自在に設
けられた調整具と、 この調整具の操作により前記対向する両外側縁から内側
方向に押し込まれた下基板が、前記両外側縁を起点とし
た湾曲面を形成するように前記下基板を下方から支持す
る支持機構と、 この支持機構に支持された前記下基板と、この下基板に
対向する前記上基板とを接着剤を介して貼り合わせる押
圧機構とを具備することを特徴とする基板の貼合わせ装
置。1. A suction head for sucking and holding an upper substrate having a positioning mark on its outer edge portion, a stage for mounting a lower substrate to be laminated and bonded to the upper substrate, and a stage mounted on this stage. The adjuster is provided to support both outer edges of opposite sides of the lower substrate that are opposed to each other from the outside and to be pushed inward, and the inside of the opposite outer edges is pushed by the operation of the adjuster The lower substrate supports the lower substrate from below so as to form a curved surface having the outer edges as starting points, the lower substrate supported by the supporting mechanism, and the lower substrate facing the lower substrate. A substrate bonding apparatus, comprising: a pressing mechanism that bonds the upper substrate with an adhesive.
れ、上下動可能な複数個のピンで構成されたことを特徴
とする請求項１記載の基板の貼合わせ装置。2. The substrate bonding apparatus according to claim 1, wherein the support mechanism is provided on the stage and includes a plurality of vertically movable pins.
ように構成されたことを特徴とする請求項２記載の基板
の貼合わせ装置。3. The substrate bonding apparatus according to claim 2, wherein the pin is configured to be driven by a piezoelectric element.
上基板及び下基板を対向させて保持する基板保持工程
と、 この基板保持工程により保持された上基板及び下基板間
の位置ずれ量を前記マークの撮影パターンに基づき検出
する検出工程と、 この検出工程で検出された位置ずれ量を修正するように
位置補正を行う位置補正工程と、 この位置補正工程による位置補正において、前記下基板
の前記マーク位置が上基板のマークより予め設定された
許容範囲を越えて外側に位置して残存したとき、その残
存した補正量が前記許容範囲内となるように、前記下基
板の対向する両外側縁を内側に向け押し込む押込み工程
と、 この押込み工程により押し込まれた前記下基板が、前記
両外側縁を起点とした湾曲面を形成するように下基板を
支持する支持工程と、 この支持工程で支持された下基板と前記上基板との位置
合わせを行い、接着剤を介して貼り合わせる貼合わせ工
程とからなることを特徴とする基板の貼合わせ方法。4. A substrate holding step of holding an upper substrate and a lower substrate facing each other with positioning marks on their outer edges, and a positional deviation amount between the upper substrate and the lower substrate held by this substrate holding step. Detecting step based on the photographing pattern of the mark, a position correcting step of correcting the position so as to correct the amount of positional deviation detected in the detecting step, and a position correcting step of correcting the position by the lower substrate. When the mark position of the upper substrate is located outside the mark on the upper substrate beyond a preset allowable range and remains, the remaining correction amount is within the allowable range. A pushing step of pushing the outer edge inward, and a support for supporting the lower substrate so that the lower substrate pushed by the pushing step forms a curved surface with the outer edges as starting points. Degree and performs positioning of the supported lower substrate and the upper substrate in the supporting step, laminating method of a substrate which is characterized by comprising a laminating step of laminating with an adhesive.
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