[发明专利]室温结合基材的方法和设备

说明书

使用一种颗粒微米/纳米颗粒填充糊剂(10)来形成吸收/烧结中间层(65)以用于结合工艺，该结合工艺不需要研磨/抛光大型基材(11、12)，并且免除了对更为昂贵的溅射工艺的需要。

相关申请的引用

本申请要求2016年1月27日提交的名称为“METHOD AND APPARAT US FOR ROOMTEMPERATURE BONDING SUBSTRATES”[《室温结合基材的方法和设备》]的美国临时申请系列号62/287,884的优先权。本申请与以下申请共同待审：2016年9月23日提交的名称为“ROOMTEMPERATURE GLASS-TO-PLASTIC AND GLASS-TO-CERAMIC/SEMICONDUCTOR BON DING”[《玻璃与塑料以及玻璃与陶瓷/半导体的室温结合》]的美国临时申请系列号15/275,187，该美国临时申请是系列号13/291,956，现在为第9492990号美国专利的分案申请；2013年2月17日提交的名称为“ATTACHMENT OF A CAP TO A SUBSTRATE-BASED DEVICE WITH IN SITUMONITORIN G OF BOND QUALITY”[《原位监测结合质量的基于基材的装置的盖附件》]的系列号13/769375；2014年5月5日提交的名称为“METHODS TO FORM AND TO DlSMANTALHERMETICALLY SEALED CHAMBERS”[《形成和拆卸气密性密封腔室的方法》]的系列号14/270,265；以及2015年12月21日提交的名称为“KINETICALLY LIMITED NANO-SCALEDIFFUSION BOND STRU CTURES AND METHODS”[《动力学限制的纳米级扩散结合结构和方法》]的系列号14/976,475，它们与本申请具有共同的受让人或共同的发明人，它们的公开内容通过引用纳入本文。

发明背景

技术领域

本公开的实施方式一般涉及大幅基材领域，更具体地，涉及使用通过室温激光结合来沉积和烧结的微米/纳米颗粒对用于真空绝热装配玻璃(VIG)的玻璃窗进行结合的方法和结构。

背景技术

由于各种环境、视觉或结构原因，需要结合大幅基材，特别是玻璃。然而，在基材之间形成适当的结合通常要求两个基材上都为极为平坦的表面。现有技术系统通常采用使用各种材料在基材上溅射迹线或结合线，使基材配对以及炉烧结溅射迹线以结合基材。该工艺要求非常大的溅射室和或固化炉。

因此，期望提供用于结合工艺的形成吸收/烧结中间层的设备和方法，其不需要研磨/抛光大型基材及免除了更为昂贵的溅射工艺的需要。对于可能不适合于典型的溅射室，不够平坦而不能用于精密加工的较大幅基材(即，回火玻璃)来说尤其如此。

还期望提供使用辊或空气刀施加力的结合机，或者该结合机在较小的光学平面下对工件进行转位(index)以允许结合比原本可能的大得多的基材。

发明内容

本文公开的实施方式提供了使用微米/纳米颗粒填充的糊剂来形成吸收/烧结中间层的方法和设备以用于结合工艺，所述结合工艺不需要研磨/抛光大型基材并且免除了更为昂贵的溅射工艺的需要。其尤其适用于可能不适合于典型的溅射室，或者不够平坦而不能以其他方式进行室温结合(RTB)的较大幅基材，特别是回火玻璃。能够得益于这些实施方式的一种示例性应用是真空绝热装配玻璃(VIG)的制造。

通过喷墨、注射器分配、旋涂或刷/抹刀/刮刀应用来施涂金属填充的糊剂比溅射更容易并且更便宜，而且室温结合比激光烧结、火焰烧结或炉烧结纳米颗粒更有效。

另外，一些实施方式提供了利用RTB工艺，使用微米/纳米颗粒填充的糊剂来结合两个基材。

使用辊或空气刀施加力，或者在较小的光学平面下对工件进行转位的结合机允许结合比原本可能的大得多的基材。这在大面积内更能容忍平坦度偏差，因为局部压力可以确保在结合位置处的紧密接触。