[发明专利]用于真空绝缘玻璃VIG单元脱焊的装置和/或相关方法

说明书

发明领域

本发明的实施例涉及一种用于制备真空绝缘玻璃(VIG)单元的装置和/或方法。特别是，实施例涉及一种用来密封泵出管顶端的装置，和/或相关方法。在示例性实施例中，用于密封泵出管的激光源与VIG单元热绝缘，并放射激光束穿过烤炉的窗口朝向位于其中的反光镜，从而该位置的反光镜将激光束重定向至泵出管，由此来将其密封。

发明背景和示例性实施例概述

真空IG单元在本领域中为已知技术。例如，参照美国专利Nos.5,664,395,5,657,607和5,902,652，其公开的内容全部被纳入此处作为参考。

图1-2示出了常规的真空IG单元(真空IG单元或VIG单元)。真空IG单元1包括两个具间隔的玻璃基板2和3，其之间具有被排空或低压的空间6。玻璃片/基板2和3通过熔融焊接玻璃4的外围或封边以及一排支撑柱或隔离片5被互连。

泵出管8通过焊接玻璃9被气密密封至从玻璃片2的内表面通向玻璃片2外表面的凹陷11底部的孔隙或孔洞10。在此，该实施例中不一定需要凹陷，且作为代替，该实施例中孔洞可从玻璃的内表面穿过玻璃的外表面。真空装置被连接至泵出管8使基板2和3之间的内腔被排空，以产生低压区域或空间6。排空后，管8被熔化来密封真空。凹陷11则用来保持密封的管8。可选择地，凹陷13内可包含化学吸气剂12。

常规的带有熔融焊接玻璃外围密封4的真空IG单元可如下被制备。首先溶液状的玻璃熔料(最终形成焊接玻璃封边4)沿基板2的外围被沉积。将另一块基板3置于基板2的顶部之上，从而将隔离片5和玻璃熔料/溶液夹在其之间。包含玻璃片2、3、隔离片和密封材料的整个组件被加热至约500℃的温度，此时玻璃熔料熔化，润湿玻璃片2和3的表面，并最终形成气密外围或封边4。在封边4形成后，通过管来抽取真空以形成低压空间6。

空间6中的压力通过排空过程被降低至10^-2 Torr以下的水平，更优选是10^-3Torr以下，且最优选是5 x 10^-4 Torr以下。为了使该低压保持低于大气压，通常基板2、3经封边4彼此气密密封。该小型高强度的支撑隔离片5被配置在基板2、3之间，用来使基本平行的基板相对于大气压保持分离。也可以是使用较小的隔离片5使其不明显。当基板2、3之间的空间被排空，管可通过熔融被密封。

一些情况下，如图1-2中所示出的，管8位于一个基板的角落。管8可由玻璃制成并突出于其所在的基板表面之上，例如，在密封过程中促使其熔融。将玻璃管熔融至一定的温度足以使熔融的玻璃来密封关闭的管，同时将真空保持在VIG内的过程，通常被称为脱焊(tip-off)。有时使用激光来密封玻璃。一个现有技术是将激光定位在加热烤炉内，烤炉则在用于排空的泵皮碗之上。在一些情况下，烤炉可以是多个VIG子组件被并联排放的多层烤炉。从而根据规定使激光进入多层烤炉中的多个单元。烤炉内的温度可达到300℃甚至更高。

最常用的激光源是垂直面向其目标，例如现有的激光焊系统。由于VIG单元子组件通常以“面朝上”或基本平行于地面的方式被运送，现有的激光焊系统将其激光源定向于管之上。该系统的激光源向下放射激光束，穿过石英窗并至管上从而将其熔融。

图3示出现有的多层激光焊系统的示例。如图3中所示出的，VIG子组件在滚轴17上滚动或在支撑件上被运送至和/或穿过烤炉21。开口23被制备在侧壁25中，并提供绝缘箱27来容纳激光源29。该绝缘箱27通常被冷却，将其中的温度保持在较低的水平来足以防止破坏激光源29。激光源29放射激光束31并穿过制备在绝缘箱27中的石英窗33。激光束31接触并密封泵出管。

但是，参照图3说明的现有技术仍存在缺点。该激光被封闭在绝缘及冷却箱中来减少破坏激光源的可能性。但这种配置会使设计更复杂，且有时需要多个独立的冷却系统。该配置通常包括通道门和/或面板来打开允许激光射入至烤炉，并在受损时移出。但是，为激光配置通道，会导致烤炉的体内和VIG子组件上的温度均匀性问题。为了解决该非均匀性，需提供附加的控制和加热功能来减少非均匀性。另一个问题在于连续层之间的空间，由于每个阶段须包括滚轴，提供VIG单元，并具有容纳激光的绝缘冷却箱，因此相当大，从而需要增加垂直空间和/或限制可堆叠在彼此之上的单元数量。

因此，需要一种改进的技术，用来密封VIG单元中使用的泵出管。