(57)【要約】【課題】真空容器内へ真空を保持しながら小面積で多数本の電気を導入できるようにする。【解決手段】大気と真空容器との間に真空空間を設け、大気と真空空間を隔てる気密電流導入端子１と、真空容器内空間と真空空間を隔てる気密電流導入端子２と、前記気密電流導入端子１と前記気密電流導入端子２に接続される前記真空空間内に配置される配線から構成され、大気から真空容器へ電流を導入可能なフィードスルー。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器の容器内空間を気密に保ちながら１系統以上の電流を導入するフィードスルーにおいて真空に排気可能な空間（以下、「真空空間」という）と、大気と
前記真空空間を隔てる気密電流導入端子１と、前記容器内空間と真空空間を隔てる気密電流導入端子２と、前記気密電流導入端子１と前記気密電流導入端子２に接続され
前記真空空間内に配置される配線からなることを特徴とするフィードスルー。
【請求項２】
請求項１において前記真空空間が真空に排気できる事を特徴とするフィードスルー。
【請求項３】
請求項１において前記気密電流導入端子１が１端子以上からなることを特徴とするフィードスルー。
【請求項４】
請求項１において前記気密電流導入端子１が完全気密であることを特徴とするフィードスルー。
【請求項５】
請求項１において前記気密電流導入端子１の絶縁構造体がセラミックからなることを特徴とするフィードスルー。
【請求項６】
請求項１において前記気密電流導入端子１の絶縁構造体が樹脂からなることを特徴とするフィードスルー。
【請求項７】
請求項１において前記気密電流導入端子２が１端子以上からなることを特徴とするフィードスルー。
【請求項８】
請求項１において前記気密電流導入端子２が気体の導通に関するコンダクタンスが５．０×１０−６ｍ３ｓ−１以下の端子であることを特徴とするフィードスルー。
【請求項９】
請求項１において前記気密電流導入端子２の絶縁構造体がセラミックおよび金属から作られていることを特徴とするフィードスルー。
【請求項１０】
請求項１において前記配線がポリイミド系被覆電線であることを特徴とするフィードスルー。
【請求項１１】
請求項１において前記配線がセラミック被覆電線であることを特徴とするフィードスルー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフラットパネルディスプレーの製造、検査装置に用いる真空容器の容器外と容器内の隔壁に用いられ、真空容器外から容器内部へ真空を保ちながら電気を導入するユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１は従来のフィードスルーを示す図である。
【０００３】
１は金属線材、２は絶縁部、３はシール部、４は真空フランジを示す。
【０００４】
従来のフィードスルーは、ある一定の長さを有する金属線材をセラミックブロック等の絶縁物に穴を明け、そこを貫通させその貫通部をハーメチックシールにて真空封止していた。さらに、絶縁部の外周には真空フランジがハーメチックシールされている。その真空フランジは真空容器壁に取り付けられ、金属線材の一方が真空容器内、もう一方が真空容器外にある。このような従来のフィードスルーにおいてはこの金属線材に電気を通電し真空容器内外の電気的コンタクトを確保する。
【０００５】
従来のフィードスルーでは、ＩＣＦ７０の真空フランジに対し金属線材５０本程度が電気的コンタクトの最大本数である。
【０００６】
特公平７−６０７１４においては金属線材のシール方法を機械的にシールした事を特徴としている。この構造により気密性が高くかつ、複数の電気端子を容易に導入できるとしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の技術は以下の課題があった。
【０００８】
フラットパネルディスプレーの製造、検査において電気的にコンタクトを確保したい本数は１０００本を超える物もある。この本数に対応した従来のフィードスルーを使うとするならば、真空フランジサイズＩＣＦ７０の物で２０ヶ程度必要となる。フィードスルーの数量が増えれば必然的に真空容器本体の大型化に至ってしまう。
【０００９】
さらにはこの大型化により排気ポンプの大型化や設置スペース面積の増大等の課題がある。またフラットパネルディスプレーの製造、検査に用いるフィードスルーには製造、検査の環境である１×１０−９Ｐａの超高真空対応が要求される。
【００１０】
この為、フィードスルーにはベーキング温度３００℃により充分な脱ガスが可能でかつ小面積化が必須である。
【００１１】
特公平７−６０７１４においても金属線材自体にシール構造を持たせている事でひとつのフランジで導入可能な本数は６０本程度である。また、中央絶縁部材に樹脂を用いている為加熱温度は１２０℃が限界で、充分な脱ガスが出来ず１×１０−９Ｐａ以下の環境では使用する事ができない。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するため、小面積で多数本導入可能であり、また耐熱３００℃の超高真空対応な新しいフィードスルーを提案する。
【００１３】
新しいフィードスルーは、大気と真空空間を隔てる気密電流導入端子１と、真空容器内空間と真空空間を隔てる気密電流導入端子２と、前記気密電流導入端子１と前記気密電流導入端子２に接続される前記真空空間内に配置される配線からなることを特徴としている。ここで前記電流導入端子１は樹脂系接着剤により気密が保たれている。耐熱的には１００℃前後であるが真空容器から離れた位置に配置され、空冷等の手段により耐熱１００℃でも問題なく使用できる。また脱ガスに関しても、真空空間を強制的に排気するポンプがある為真空容器内への脱ガス影響は問題ない。前記電流導入端子２はセラミックまたは金属の構造体に配線数に応じた穴を開け、その穴にポリイミド系またはセラミック被覆電線を通し軽圧入する構造である為気体の導通に関しては低コンダクタンスとなるが、小面積にて多数本の電線を持てる構造体となる。また、ベーキングに関しても３００℃可能な構造体となっている。
【００１４】
つまり電流導入端子１は完全気密構造であるが、耐熱性と脱ガス性能に問題がある。
【００１５】
この問題は、冷却機構と真空空間を強制排気するポンプにより解決している。
【００１６】
電流導入端子２は、多数本導入構造で耐熱３００℃仕様であるが、気体の導通に関しては低コンダクタンスである問題がある。しかし、排気ポンプを有する真空空間と真空容器との間に電流導入端子２が配置される為チャンバー内は気密が保たれ低コンダクタンスでも問題ない。
【００１７】
この電流導入端子１と２をポリイミド系またはセラミック系の被覆電線で通線する事により、大気と真空容器内との電気的コンタクトを確保していることを特徴としている。
【００１８】
（作用）
従来の技術の課題を解決する為に、真空容器と大気の間にもう１層真空空間を設け、真空容器と真空空間との間に低コンダクタンスのセラミックと金属からなる電流導入端子を配置し、真空空間と大気との間には気密電流導入端子を配置することにより真空容器内と大気との小面積での多数本電流導入と耐熱３００℃を可能にした。
【００１９】
【発明の実施の形態】
実施例１
図２は本発明の思索したフィードスルーである。
【００２０】
５は真空容器の壁、７は電流導入端子１、８は電流導入端子２、１３が電流導入端子１と２を結線するセラミックまたはポリイミド系被覆電線である。
【００２１】
１４の環境は真空容器内で１５の環境は大気である。１０の環境は９のターボ分子ポンプにより排気され真空空間である。
【００２２】
１１はフラットパネルディスプレーのガラス基板であり、その基板に対して６のプローブユニットにて電流を通電し生産加工をする。その際６プローブユニットをｘ−ｙ−ｚ方向に駆動させるための駆動ユニット１２が必要となる。
【００２３】
図３は８の電流導入端子２を示す。１６は電流導入端子取り付けハウジング、１７は電流導入端子の押さえ、１７は本体部材のセラミック、１８はセラミックに真空成膜にてチタンをコーティングした。１６ハウジングに１７本体を軽圧入した構造部品である。１３にはφ０．４ｍｍのセラミック被覆電線を用い、１７のセラミックに穴をあけ、その穴部に軽圧入した。圧入したセラミック被覆電線の本数は８０本で２５ｍｍ×８ｍｍのセラミック平面部に組み込んだ。ここでの真空容器と真空空間のコンダクタンスは１．６×１０−６ｍ３ｓ−１であった。図４は７の電流導入端子１を示す。２０は本体構造部材のテフロン（登録商標）、２１は完全気密シール用のスーパーセメダインを示す。１３は８の電流導入端子２から結線されているセラミック被覆電線である。
【００２４】
このシール部のリークレートは１．０×１０−１０Ｐａ・ｍ３／ｈ以下であった。
【００２５】
実験条件としては真空容器圧力１×１０−８Ｐａ、真空容器内部品ベーキング２００℃／８時間、真空空間圧力６．８×１０−５Ｐａにて基板を２５０℃に加熱し通電した。基板上には８０本の銀配線が描画され、その配線に対してプローブにより通電する。プローブユニットは基板上の配線に対して対向に配置され片側から通電し、もう一方で電流計により通電確認した。通電条件は２０Ｖ３Ａで８時間連続通電した。結果は表１に示すように良好であった。以上により、本発明のフィードスルーが多数本真空容器内に導入できることが確認された。
【００２６】
実施例２
図２の試作したフィードスルーにおいて耐熱特性の実験をおこなった。
【００２７】
図５に示すように、２２加熱用ランプヒーター、２３加熱光反射板、２４温度測定用熱伝対を配置して実験をおこなった。真空容器内部品を２２加熱用ランプヒーターにて３００℃まで加熱しその後フィードスルーのリーク量をヘリウムリークディテクターにて確認した。その際のヘリウムリークディテクターバックグラウンドは１．０×１０−１０Ｐａ・ｍ３／ｈである。その結果、３００℃の温度条件において一切のリークが認められなかった。よって、この新しいフィードスルーは３００℃まで問題なく使用できることがわかった。
【００２８】
実施例３
図６に示すように５真空容器に試作したフィードスルーを２式並列対向に配置し、１１基板上の２６配線に通電し問題なく使用できることの確認実験をした。
【００２９】
実験条件としては、実施例１同様、真空容器内圧力１×１０−８Ｐａ、真空容器内部品ベーキング２２０℃／８時間、真空空間圧力６．８×１０−５Ｐａにて基板を２５０℃に加熱し通電した。２５のプローブユニットには１ブロック８０本の電流導入端子が並列に３個配置され、基板上の配線２４０本に対応可能にした。
【００３０】
その配線に対してプローブにより片側から通電し、もう一方で電流計により通電確認した。通電条件は２０Ｖ３Ａで８時間連続通電した。結果は表２に示すように良好であった。従来のフィードスルーで４８０系統の電流を導入するには４８ピン真空コネクタを１０個フランジに配置しなければならず、そのフランジは４００×３００ｍｍ程度必要になる。図６に示す新しいフィードスルー取り付け面寸法は３００×１５０となり小面積にて多数本導入が可能であることを証明した。
【００３１】
【表１】
2004103510.tif 000003
【００３２】
【表２】
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【００３３】
【発明の効果】
実施例で示したように、本発明のフィードスルーは真空容器と大気との間に真空空間を設けることを特徴とし、小面積で多数本の電流導入と耐熱３００℃の超高真空対応であることを証明した。さらに波及効果として真空容器の小型化、設置スペースの小面積化、真空ポンプなどのコンポーネント品の小型化、さらには歩留まりが高く、高品質なフラットパネルディスプレーの生産の実現が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の実施例。
【図２】実施例１に用いた試作したフィードスルー。
【図３】実施例に用いた試作した低コンダクタンス電流導入端子。
【図４】実施例に用いた試作した気密電流導入端子。
【図５】実施例２の実験に用いた配置図。
【図６】実施例３の実験に用いた配置図。
【符号の説明】
１　電流導入の為の金属材料
２　絶縁部
３　ハーメチックシール
４　真空フランジ
５　真空容器壁
６　プローブユニット
７　気密電流導入端子
８　低コンダクタンス電流導入端子
９　ターボ分子ポンプ
１０　真空空間
１１　ガラス基板
１２　プローブ駆動ユニット
１３　セラミック被覆電線
１４　真空容器内側
１５　大気側
１６　ハウジング
１７　セラミックブロック
１８　メタライズ（メタル膜）
１９　電流導入端子押さえ
２０　テフロン（登録商標）ブロック
２１　スーパーセメダイン
２２　ランプヒーター
２３　反射板
２４　熱電対
２５　電流導入端子３個用プローブユニット
２６　基板上の配線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004103510.tif 000009
【図６】
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