制备含有泵出管密封技术的真空绝缘玻璃VIG窗单元的方法及装置制造方法及图纸

提供一种制备真空绝缘玻璃窗组件的方法，通过使用激光来密封真空绝缘玻璃窗组件的泵出管的露出端，与短时间高功率的激光应用相反，所述激光以控制的循序方式被应用至所述泵出管的末端。特别是，在此公开的方法，其中，以控制露出时间和减少激光轨迹直径，将多相循序可变功率的激光能应用至所述泵出管的露出端，使玻璃管的熔融进一步受到控制，来减少或消除高功率短时间的激光能应用至泵出管的末端来密封管时可能会出现的不理想的释气。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备含有泵出管密封技术的真空绝缘玻璃VIG窗单元的方 法及装置 相关申请的相互参照 本申请涉及同时提交的共同委任未决的美国专利申请Nos. 13/474, 835和 13/474, 850,其全部内容被纳入此处作为参考。
本专利技术涉及一种制备真空绝缘玻璃（VIG)窗单元配置及制备VIG窗单元的方法。 特别是，本专利技术涉及一种用于密封泵出管的末端的方法（例如，通过激光）。甚至是涉及一 种以控制露出时间和减少激光轨迹直径，将多相循序可变功率的激光能应用至所述泵出管 的露出端，使玻璃管的熔融进一步受到控制，来减少或消除高功率短时间的激光能应用至 泵出管的末端来密封管时可能出现的不理想的释气。 背景和示例件实施例概沐 真空绝缘玻璃VIG单元通常包括至少两个分离的玻璃基片，其中附有排空或低压 空间/腔。上述基片由外边缘密封互相连接并通常包括隔离片，位于玻璃基片之间，来保持 玻璃基片之间的间距，防止由于基片之间的低压环境而造成的玻璃基片损毁。一些示例性 VIG 配置在类似美国专利 Nos. 5, 657, 607, 5, 664, 395, 5, 657, 607, 5, 902, 652, 6, 506, 472 和 6, 383, 580中被公开，在此其公开的内容被纳入此处作为参照。 图1和图2示出现有的VIG单元1和用于形成VIG单元1的元件。例如VIG单元 1可包括两个分离的玻璃基片2、3,其中附有排空的低压空间/腔6。玻璃片或基片2、3由 外边缘密封4互相连接，其可由熔融焊料玻璃被制成。玻璃基片2、3之间可包括一组支承 柱/隔离片5,鉴于基片2、3之间存在的低压空间/间隙，来维持VIG单元1的基片2、3的 间距。 泵出管8可通过焊料玻璃9被气密密封至空穴/孔10,从玻璃基片2的内表面通 向玻璃基片2外表面中的凹槽11底部，或选择性地至玻璃基片2的外表面。真空被连接至 泵出管8,将内部腔6排空至低压，例如，使用连续的泵送操作。在腔6排空后，管8的部分 (例如，顶端）被熔化来密封低压腔/空间6中的真空。凹槽11用来固定密封的泵出管8。 选择性地，凹槽13中可包括化学吸气剂12,其配置在玻璃基片，例如，玻璃基片2的内表面 中。化学吸气剂12可用来吸收或混合腔6被排空和密封之后剩下的残余杂质。 通常，具熔融焊料玻璃外边缘密封4的VIG单元，通过在基片2的外围沉积溶液状 (例如，熔块浆）的玻璃熔块被制造。该玻璃熔块浆最终形成玻璃焊料边缘密封4。其他基 片（例如基片3)被配置在基片2上，从而将隔离片/支承柱5和玻璃熔块溶液夹在两个基 片2, 3之间。整个组件包括玻璃基片2, 3、隔离片/支承柱5、和密封材料（例如，溶液状或 浆状的玻璃熔块），然后加热到至少约500°C的温度，此时玻璃熔块被熔化弄湿玻璃基片2， 3的表面，并最终形成气密密封的外围/边缘密封4。 边缘密封4形成之后，真空通过泵出管8被抽出，在基片2,3之间形成低压空间/ 腔6。空间6中的压力可通过排空处理方式产生且水平低于大气压力，例如10-2T 〇rr以下。 为了在空间/腔6中维持低压力，基片2,3被气密密封。在基片之间提供小的高强度隔离 片/支承柱5,以维持基本平行的基片分离来对抗大气压力。当基片2, 3之间的空间6被排 空，泵出管8可被密封，例如，通过激光熔化或类似等来其顶端熔融。 用于将泵出管8装入空穴或孔10的典型过程包括，将预先形成的玻璃泵出管8插 入至玻璃基片2中预先配置的空穴/孔10 (例如，通过钻孔）。在将泵出管8置于在空穴/ 孔10中之后，将粘合性熔块浆应用于泵出管8,通常位于接近玻璃基片2外表面的孔10的 开口附近区域。如上所述，泵出管可在VIG腔的排空或清洗之后被密封。 在将腔排空至低于大气压的压力之后，可加热用于将腔排空或清洗的泵出管的末 端，来熔融开口并密封VIG窗单元的腔，从而完成泵出管的密封。例如，所述加热和熔融可 通过激光辐射泵出管的顶端被完成。 但是，在此发现，应用于泵出管末端的激光能可被控制，以完成更可靠的密封。如 上所述，从泵出管的末端至熔块界面的热传导问题会导致熔块界面中不理想的泵出管破 裂，其包括VIG窗单元的腔中的真空。加快激光过程可有助于减少玻璃泵出管对激光的露 出，并可减少热传导通过泵出管的时间，以及降低热传导至熔块的概率以及泵出管和熔块 界面中潜在的破裂。但是，以高激光功率的单一方式进行快速不变/连续的激光处理，可能 会存在泵出管的玻璃被过热处理以及玻璃泵出管的上层被蒸发的缺陷。当玻璃泵出管的上 层被蒸发，可能会发生明显的释气。此释气可能会不理想地减少已在VIG腔中被泵送的真 空，从而导致完成的VIG单元中绝缘（或R)值被减少。因此，需要一种方法来密封玻璃 泵出管的末端，可提供足够的能源来熔融管的末端，同时在密封期间避免玻璃泵出管末端 的蒸发，来避免潜在的有害释气。此外，优选是，以该方法加热泵出管的末端，来避免泵出管 /熔块界面中的管破裂。 为了克服上述缺陷，根据在此公开的示例性实施例，提出一种密封泵出管的末端 的新方法。例如，以循序多重的激光能应用过程来替代使用快速高功率的密封过程，根据示 例性实施例，其利用可变功率设置，控制露出时间，并循序地减少激光路径或轨迹的直径， 可更好地控制管玻璃的熔融，从而释气较低。虽然根据示例性实施例的过程被减慢时，会 潜在地导致更多地热传导通过泵出管，但是，如上所述，该过程可通过控制泵出管的长度来 控制熔块顶部至泵出管顶部的距离，从而被平衡。根据进一步的示例性实施例，控制时间， 将泵出管周期性地重复露于不同能级的激光，可提供进一步的优点并有助于避免或防止释 气。例如，多周期熔融（或〃脱焊〃）过程可包括第一预熔周期、至少一个的第二核心加热 周期、和多个追踪周期，其最后熔融并密封泵出管的顶端。根据在此公开的示例性实施例， 可实施功率、重复、和周期的多种组合。 上述或其他优点可通过一种制备真空绝缘玻璃窗单元的方法被提供，所述方法包 括：配置具有泵出管的第一基片，所述泵出管被置于所述第一基片中所形成的孔中；第二 基片；和边缘密封，所述第一和第二基片将所述边缘密封夹在中间并在其中形成腔；将延 伸至所述第一基片外部的所述泵出管的末端密封，所述密封步骤包括：在所述泵出管的顶 部执行至少一个预热处理，并开始加热所述泵出管的顶部；执行至少一个核心热处理来熔 融所述泵出管的顶部；以及通过依次减少激光轨迹直径来执行多个追踪处理，从而将所述 泵出管密封。 以下，有关示例性实施例参照附图对上述和其他实施例的优点进行说明，其中，相 同的参照符号表示相同的元件。 附图简要说明 图1是示出现有的VIG单元的横截面示图。 图2是现有的VIG单元的俯视图。 图3是示出根据示例性实施例的熔块浆被应用于其中的示例性泵出管的部分横 截面示图。 图4是示出根据示例性实施例的插入至VIG窗单元的玻璃基片中的示例性泵出管 的部分横截面示图。 图5是示出根据示例性实施例的制备VIG窗单元的方法的流程图。 图6是示出根据示例性实施例的插入至VIG窗单元的玻璃基片中的示例性泵出管 的部分横截面示图。 图7是示出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备真空绝缘玻璃窗单元的方法，所述方法包括：配置具有泵出管的第一基片，所述泵出管被置于所述第一基片中所形成的孔中；第二基片；和边缘密封，所述第一和第二基片将所述边缘密封夹在中间并在其中形成腔；将延伸至所述第一基片外部的所述泵出管的末端密封，所述密封步骤包括：(i)在所述泵出管的顶部执行至少一个预热处理，并开始加热所述泵出管的顶部；(ii)在所述预热之后，执行至少一个核心热处理来熔融所述泵出管的顶部；(iii)以及通过依次减少激光轨迹直径来执行多个追踪处理，从而将所述泵出管密封。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.18 US 13/474,8191. 一种制备真空绝缘玻璃窗单元的方法，所述方法包括： 配置具有累出管的第一基片，所述累出管被置于所述第一基片中所形成的孔中；第二 基片；和边缘密封，所述第一和第二基片将所述边缘密封夹在中间并在其中形成腔； 将延伸至所述第一基片外部的所述累出管的末端密封，所述密封步骤包括；（i)在所 述累出管的顶部执行至少一个预热处理，并开始加热所述累出管的顶部；（ii)在所述预热 之后，执行至少一个核屯、热处理来烙融所述累出管的顶部；（iii) W及通过依次减少激光 轨迹直径来执行多个追踪处理，从而将所述累出管密封。2. 如权利要求1所述的方法，进一步包括：在所述密封之前，通过所述累出管，将所述 第一和第二基片之间的所述腔排空至低于大气压的压力。3. 如上述权利要求中任何一项所述的方法，其中，所述密封步骤（i)、（ii)、和（iii)， 通过使用激光被执行。4. 如上述权利要求中任何一项所述的方法，其中，所述密封步骤（i)、（ii)、和（iii)， 通过YAG激光被执行。5. 如上述权利要求中任何一项所述的方法，其中，所述预热处理包括直径为 0. 135mm的圆形轨迹来应用激光束8-12次，且功率为14-18W ; 所述核屯、处理包括；W直径为0. 135mm的轨迹来应用激光60-80次，且功率为10-14W ; W及 所述多个追踪处理包括：第一跟踪处理，W直径为0. 10-0. 14mm的轨迹来应用激光 25-35次，且功率为10-14W ;第二跟踪处理，W直径为0. 05-0. 2mm的轨迹来应用激光10-30 次，且功率为8-12W ;和第S跟踪处理，W直径为0. 06-0. 1mm的轨迹来应用激光3-10次，且 功率为8-12W。6. 如权利要求5所述的方法，其中，激光移动速度为25英寸/秒。7. 如上述权利要求中任何一项所述的方法，其中，所述预热处理包括：第一预热处理， W直径为0. 1-0. 2mm且更优选是0. 135mm的圆形轨迹来应用激光75-125次，且功率为 6-10W ;和第二预热处理，W直径为0. 08-0. 150mm且更优选是0. 132mm的较小轨迹来应用激 光4-10次，且功率为14-18W ; 所述核屯、处理包括：W直径为0. 1-0. 2mm且更优选是0. 132mm的轨迹来应用激光 20-60次，且功率为10-14W ; W及 所述多个追踪处理包括：第一跟踪处理，W直径为0. 1-0. 2mm且更优选是0. 12mm的 轨迹来应用激光10-30次，且功率为8-12W ;第二跟踪处理，W直径为0. 08-0. 15mm且更 优选是0. 1mm的轨迹来应用激光5...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒂莫西·A·丹尼斯，安德鲁·W·潘特克，
申请(专利权)人：葛迪恩实业公司，
类型：发明
国别省市：美国;US