CN102474991A - 基板粘合装置、基板粘合方法及基板粘合头 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基板粘合装置及方法，该基板粘合装置将表面形成有布线电极图案的第一基板与表面具有布线电极图案的第二基板以使相互的所述电极布线图案彼此相向的方式进行粘合，其具备保持所述第二基板的单元以及在保持所述第二基板的状态下使其弯曲的单元，还具备使涂敷有硬化性树脂的所述第一基板或所述第二基板接近，使所述第二基板朝向所述第一基板按压的单元。该基板粘合装置及方法一边将硬化性树脂的涂敷量抑制到最小限度，一边防止空隙的混入，对形成有布线电极图案的比较大的面积的基板的整个表面，增大相向的布线电极图案彼此的接触面积来进行粘合。

Description

基板粘合装置、基板粘合方法及基板粘合头

技术领域

本发明涉及使用硬化性树脂将在表面形成有布线电极图案的基板彼此粘合的基板粘合装置及方法。

背景技术

在表面形成有布线电极图案的基板上装配形成有电子电路的半导体芯片、基板的装置及方法历来被广泛使用。进而，近年来，伴随着上述半导体芯片、基板上的布线电极图案的窄间距化，仅在电极接合部分的焊接中不能确保充分的强度，因此使用在接合部分的周围流入硬化性树脂使其硬化来提高接合强度的底部填充（under fill）施工方法。

布线电极图案的窄间距化进展，要求高的装配精度，另一方面，上述半导体芯片、基板的大型化/大面积化进展，在基板上装配比较大的面积的基板。

当在基板的上面粘合基板时，各个基板的材料、厚度、在制作阶段的热历程等不同，因此在各个基板上产生翘曲时，翘曲程度会因温度变化而不同，会对接合面施加所需以上的外力（以下，应力）。通过持续重复产生该应力，也会对基板上、基板内部的布线图案施加应力，会牵涉到布线的断裂、破断、接合面的剥离等的产品故障。

上述底部填充施工方法等的利用硬化性树脂的基板彼此的粘合是为了解决各个基板的翘曲程度因上述温度变化而不同的问题的有效的技术，能防止产品故障。

在基板彼此的粘合中，通过在接合部分或其周边涂敷硬化性树脂、按压基板来进行粘合的装置及方法历来被广泛使用。在涂敷有硬化性树脂的第一基板上进行第二基板的粘合的情况下，当上述基板的至少一方的表面具有波纹等时，有时会导致在双方的基板间混入空气的气泡（以下，空隙（void））。由于混入的上述空隙被粘度高的硬化性树脂包围其周围，所以即使按压上述基板，也难以完全去除。

在此所说的硬化性树脂是指包含如下树脂的具有开始保持流动性但通过物理变化或化学反应等而硬化的特性的树脂，上述树脂包括：在常温下保持流动性但通过加热而硬化的热硬化性树脂、照射紫外线等的光之前保持流动性但通过照射紫外线等的光而硬化的紫外线硬化树脂或光硬化树脂等。

当混入上述空隙时，电极与空隙中包含的氮、氧、水分、杂质等发生化学反应，成为腐蚀电极的原因。此外，当混入上述空隙时，在基板的温度产生变化的情况下，由于上述基板材料和上述空隙部分的热膨胀系数不同，所以基板变形的程度不同。上述温度变化造成的基板变形程度不同成为在上述基板上的布线电极图案、上述基板彼此的接合面中产生应力的原因。当产生上述应力时，会牵涉到布线的断裂、破断、接合面的剥离等的产品故障。

因此，在进行基板粘合时防止空隙的混入是为了防止产品故障所必需的事项。

根据专利文献1，公开了一种使用多个保持子在有机EL元件形成基板上以硬化性树脂来粘合保护基板的方法。根据该方法，能实现难以产生气泡的粘合，硬化性树脂的膜厚为规定的厚度并且均匀。

根据专利文献2，公开了一种EL显示装置的制造方法，所述EL显示装置的制造方法使基板呈凸面状翘曲来与树脂粘结剂接触，从凸面的顶部朝向外周区域依次恢复到平坦形状，来粘结基板。根据该方法，能不卷入气泡地粘结整个表面。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2005－317273号公报；

专利文献2：特开平11－283739号公报。

发明内容

发明所要解决的课题

如有机EL的基板那样，在一方的基板表面上形成的布线电极图案和与外部空气隔断的情况下，只要将重点放在防止粘合基板时的空隙的混入即可。因此，为了基板的粘合，能较多地使用硬化性树脂，也容易防止空隙的混入。

但是，在将形成有布线电极图案的基板彼此粘合的情况下，必须使相向的基板上的全部的布线电极图案彼此可靠地接触，并且优选增大上述布线电极图案的接触面积。因此，较多地使用作为绝缘物质的硬化性树脂可能会牵涉到接触不良，因此，不优选。

如果将表面有波纹的基板彼此粘合时，则在相向的布线电极图案之间残留作为绝缘物质的硬化性树脂，会妨碍相向的电极间的通电，作为产品不能正常工作的可能性变高。因此，在将表面有波纹的基板彼此粘合的情况下，需要一边防止空隙的进入，一边适当去除硬化性树脂来进行粘合。

此外，当为了防止空隙的混入而较多地使用作为绝缘物质的硬化性树脂，使布线电极图案彼此可靠地贴紧时，需要以相当大的力按压基板彼此，或增加按压时间。如果按压的压力增加时，则会对基板施加所需以上的压缩应力，有可能在基板、布线电极图案中产生裂纹。如果按压的时间增加时，则会在规定的时间内能处理的枚数减少，生产率下降。

不仅要防止空隙的混入，还要针对再加压的做法也需要充分注意。在利用多个保持子的推压中，不会对基板整体施加均匀的载荷，导致接触面积的偏差产生。此外，在仅保持周围的保持机构中，中央部的载荷不足，不仅不能增大接触面积，而且还会导致周边部的负担增大，有可能牵涉到基板损坏。

也存在先一开始进行无空隙的粘合，之后在另外的工序中进行再加压的方法，但是，一旦释放施加的载荷时，此时硬化性树脂进入电极间，产生即使再加压也不能彻底去除硬化性树脂等的问题。

因此，在现有技术中，一边防止空隙混入一边使形成有布线电极图案的基板彼此粘合是非常困难的。

因此，本发明的目的在于，提供一种一边能将硬化性树脂的涂敷量抑制到最小限度，一边防止空隙的混入，对形成有布线电极图案的比较大的面积的基板的整个表面，增大相向的布线电极图案彼此的接触面积来粘合的装置及方法。

用于解决课题的手段

为了解决以上的课题，方案1记载的发明是一种基板粘合装置，其是将表面形成有布线电极图案的第一基板与表面具有布线电极图案的第二基板以使相互的所述电极布线图案彼此相向的方式进行粘合的装置，其特征在于，具备：

保持所述第二基板的单元；

在保持所述第二基板的状态下使其弯曲的单元；

在所述第一基板或所述第二基板的至少一方涂敷硬化性树脂，使所述第一基板和所述第二基板接近的单元；

使所述第二基板朝向所述第一基板按压的单元。

方案2记载的发明是如方案1所述的基板粘合装置，其特征在于，

在使所述第二基板朝向所述第一基板按压的单元中具备保持所述第二基板的单元和使所述第二基板弯曲的单元，

所述基板粘合装置具备在所述第二基板被按压到所述第一基板时，使所述第二基板仿效所述第一基板的表面形状的单元。

方案3记载的发明如方案1或方案2所述的基板粘合装置，其特征在于，在所述第二基板被按压到所述第一基板的状态下，使所述硬化性树脂硬化。

方案4记载的发明是一种基板粘合方法，一种基板粘合方法，其是将表面具有布线电极图案的第一基板与表面具有布线电极图案的第二基板以使相互的所述电极布线图案彼此相向的方式进行粘合的方法，其特征在于，

具有：

保持所述第二基板的步骤；

在保持所述第二基板的状态下使其弯曲的步骤，

具有：

在所述第一基板或所述第二基板的至少一方涂敷硬化性树脂，使所述第一基板和所述第二基板接近的步骤；

一边使所述第二基板仿效所述第一基板的表面形状，一边将所述第二基板与所述第一基板进行粘合的步骤；

使所述第二基板朝向所述第一基板按压的步骤。

方案5记载的发明是如方案4所述的基板粘合方法，其特征在于，具有在所述第二基板被按压到所述第一基板的状态下，使所述硬化性树脂硬化的步骤。

方案6记载的发明是一种基板粘合头，其由容器结构的框体构成，并且至少1个面为弹性体，其特征在于，具备：

使用所述弹性体的面保持第二基板的单元；

使保持所述第二基板的面变形而使所述第二基板弯曲的单元。

方案7记载的发明是如方案6所述的基板粘合头，其特征在于，

具备使保持所述第二基板的面变形的单元，

具有使保持所述第二基板的面变形而使所述第二基板弯曲的结构。

方案8记载的发明是如方案6所述的基板粘合头，其特征在于，

具备调节框体内部的压力的单元，

具有调整所述压力，使保持所述第二基板的所述弹性体的面变形而使所述第二基板弯曲的结构。

方案9记载的发明是如方案6～8所述的基板粘合头，其特征在于，

具有在所述第二基板被推压到第一基板时，使所述第二基板仿效所述第一基板的表面形状，并能对所述第二基板施加均等的载荷的结构。

发明效果

使用本发明的基板粘合装置及方法，通过经由硬化性树脂将表面具有布线电极图案的基板彼此粘合，从而能一边防止空隙的混入，一边增大基板整个表面的、相向的布线电极图案彼此的接触面积。其结果，提高布线导通的可靠性，能防止导通不良造成的产品故障。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的一个例子的立体图；

图2是表示本发明的实施方式的一个例子的主要结构设备的主视图；

图3是表示本发明的实施方式的一个例子的系统结构图；

图4是表示本发明的实施方式的一个例子的基板粘合顺序的流程图；

图5（a）～（e）是基于本发明的实施方式的基板粘合时的头剖面图。

具体实施方式

关于用于实施本发明的方式，一边使用附图一边进行说明。

［装置结构］

图1是表示本发明的实施方式的一个例子的立体图。

图2是表示本发明的实施方式的一个例子的主要结构设备的主视图。

在各图中，将直角坐标系的3个轴设为X、Y、Z，将XY平面设为水平面，将Z方向设为铅垂方向。特别是，Z方向以箭头方向表示上，以其相反方向表示下。

基板粘合装置1构成为，包含：载物台部2、头部3、托盘输送部4、涂敷单元部5、硬化单元部6、球头（balloon head）部7、以及控制部9。

载物台部2构成为，包含：安装在基板粘合装置1的装置底座20上的X1轴载物台21和安装在X1轴载物台21上的第一基板载置工作台22。X1轴载物台21能使第一基板载置工作台22在X方向移动。

在第一基板载置工作台22上能载置用于载置第一基板11的载体60。载体60是为了操纵第一基板11而使用的框体、盘状结构的部件。载体60具有一个载体对一个第一基板11的情况、一个载体对多个第一基板11的情况等种种方式，并且具有不改变外形尺寸而能将大小或尺寸不同的第一基板11作为相同尺寸的基板来操纵的作用。

载体60载置在第一基板载置工作台22上，以即使施加外力位置也不偏离的方式被保持。作为保持方法，存在如下种种方式，即，通过使平坦的面彼此接触，并且在相接的部分预先设置槽、孔，使上述槽、孔与真空源连通，由此对该部分进行负压吸附的方法；在第一基板载置工作台22预先设置槽、孔、突起物，将其嵌入与其对应的载体60的突起、槽、孔的方法；进而，在上述嵌入之后以负压吸附等进行保持等。

载物台部2由于采用如上所述的设备结构，所以能使用载体60将第一基板11载置于基板载置工作台，并且使其在X方向移动。

头部3构成为，包含：在由安装在装置底座20上的支柱31和梁32构成的门型结构体上安装的Y1轴载物台33、安装在Y1轴载物台33上的头上下移动机构34、安装在头上下移动机构34上的θ轴电动机36、以及安装在θ轴电动机36上的球头部7。

Y1轴载物台33能使载置于其上的头上下移动机构34在Y方向移动。此外，在头上下移动机构34搭载有电动机35，能使θ轴电动机36和球头部7在Z方向移动。

此外，θ轴电动机36能使球头部7绕θ方向旋转。

托盘输送部4构成为，包含：安装在装置底座40上的X2轴载物台41、载置在X2轴载物台41上的第二基板载置工作台42、安装在装置底座40上的支柱43、安装在支柱43上的梁44、安装在梁44的Y2轴载物台45、载置在Y2轴载物台45上的Z2轴载物台46、载置在Z2轴载物台46上的手柄（hand）部47。

X2轴载物台41能使第二基板载置工作台42在X方向移动。Y2轴载物台45能使Z2轴载物台46在Y方向移动。Z2轴载物台46能使手柄部47在Z方向移动。

在第二基板载置工作台42上能载置用于使第二基板12排列配置的托盘48。托盘48采用如下结构，即，通过排列多个第二基板12，进而将托盘48也多重重叠，能一次进行操纵。

托盘48载置在第二基板载置工作台42上，以即使施加外力位置也不偏离的方式被保持。作为保持方法，存在如下种种方式，即，通过使平坦的面彼此接触，并且在相接的部分预先设置槽、孔，使上述槽、孔与真空源连通，由此对该部分进行负压吸附的方法；在第二基板载置工作台42预先设置槽、孔、突起物，将其嵌入与其对应的托盘48的突起、槽、孔的方法；进而，在上述嵌入之后以负压吸附等进行保持等。

托盘输送部4由于采用如上所述的设备结构，所以能使用托盘48将第二基板12载置于基板载置工作台，使其在X方向移动，并且能使手柄部47在Y方向和Z方向移动，能拾取出（pick up）第二基板12。

在装置底座20上设置有临时放置台26，能临时放置由托盘输送部4的手柄部47拾取出的第二基板12。此外，临时放置台26以临时放置的第二基板12a能由球头部7的顶端部分拾取出的方式配置。

临时放置台26的上表面呈大致平面，在表面设置有许多孔、槽。上述孔、槽经由阀与真空源连通，因此能用负压对临时放置的第二基板12a进行吸附保持。临时放置的第二基板12a由于用负压被吸附保持，所以在基于手柄47的移载时、在载置于临时放置台26上的期间中，不会从临时放置台26的上表面滑落。

涂敷单元部5构成为，包含：并排设置在头部3的Y1轴载物台33上的Z轴载物台51和安装在Z轴载物台51上的分配器（dispenser）53。在Z轴载物台51上搭载有电动机52，分配器53采用能在Z方向移动的结构。由于Z轴载物台51能在Y方向移动，所以能使分配器53移动到Y方向和Z方向的任意位置。

分配器53由如下部分构成：填充硬化性树脂55的注射器（syringe）、将所填充的硬化性树脂55压出的活塞（piston）部、用于将硬化性树脂55涂敷在第一基板11上的规定位置的针（needle）部。

作为硬化性树脂55，能例示出环氧、酚醛、密胺、聚酯、聚氨酯、聚酰亚胺等的树脂、对上述树脂添加有硬化剂的树脂。

硬化性树脂55的成分、粘度、涂敷量等的涂敷条件根据期望的硬化后的强度、粘合的第二基板12的面积来适当设定。

如果注射器内的硬化性树脂55已用完，则进行适当补充。在补充时，当切换输液线的阀来加压压送来补充时，能防止在注射器内产生空隙（void）。此外，通过预先对涂敷的硬化性树脂55进行脱泡处理，从而能防止在涂敷后产生空隙。

在图1所示的实施方式中，头部3和涂敷单元部5并排设置在Y1轴载物台33上，但也可以设置能在Y方向移动的载物台，在该载物台上安装涂敷单元部5，头部3和涂敷单元部5就分别载置于不同的Y方向移动单元。

此外，也可以在头部3安装涂敷单元部5，头部3和涂敷单元部5一体地在Y方向移动。

控制部9构成为，包含：信息输入单元91、信息输出单元92、警报单元93，采用能与外部交换信息的结构。

图2是从正面观察本发明的实施方式的主要设备的图。硬化单元部6配置在第一基板载置工作台22的下方，并配置在X1轴载物台21之上。作为硬化单元部6，可例示出UV灯等的用于照射紫外线的紫外线照射单元、红外线加热器等的用于照射红外线的红外线照射单元等，照射包含规定波长的光线的硬化单元部。硬化树脂55吸收从硬化单元部6照射的光线，开始硬化。

基板粘合装置1由于采用如上所述的结构，所以为了将由位于头部3的球头部7的顶端保持的第二基板12b粘贴于第一基板11，进而将上述第二基板12b朝向第一基板11推压，在该状态下使硬化性树脂硬化，而能照射紫外线、或进行加热。关于球头部7的详细的结构，在后面叙述。

第一基板载置工作台22结构为，包含中央部分被挖通的框体。因此，第二基板12与第一基板11粘合的部分变成从硬化单元部6照射的能量61透过而被照射的结构。挖通的部分不仅可以是单纯的空间的情况，而且也可以将能量61实质上能透过的那样的格子状或网眼状的加强部件、透明材料等组合来使用。

载体60可例示出在外侧的框体和其内侧组合透明玻璃材料的结构的载体、在外侧的框体和其内侧组合格子状的部件的结构的载体等。

载体60根据第一基板11的尺寸、厚度、粘贴第二基板的布局而形成种种的方式，但为对来自头部3的加压产生充分的反作用力的结构，并且为从硬化单元部6照射的能量61透过的材质或结构即可。

如图3所示，在控制部9中将控制用计算机90、信息输入单元91、信息输出单元92、警报单元93、信息记录单元94、以及设备控制单元95进行连接而包含上述各单元。

作为控制用计算机90，可例示出搭载了微型计算机、个人电脑、工作站等的数值运算单元的计算机。作为信息输入单元91，可例示出键盘、鼠标、开关等。作为信息输出单元92，可例示出图像显示器、灯等。

作为警报单元93，可例示出蜂鸣器、扬声器、灯等的能引起操作者注意的警报单元。作为信息记录单元94，可例示出存储卡、数据磁盘等的半导体记录介质、磁记录介质、光磁记录介质等。作为设备控制单元95，可例示出可编程控制器、称为动作控制器（motion controller）的设备等。

设备控制单元95经由控制用放大器（未图示）与X1轴载物台21、Y1轴载物台33、Z1轴载物台、θ轴电动机36、X2轴载物台41、Y2轴载物台45、以及Z2轴载物台46连接。

进而，也与其它的控制设备（未图示）连接。设备控制单元95通过对上述连接的各设备的控制用放大器施加控制用信号，从而能使上述各设备动作或静止。

硬化性树脂55的涂敷条件的设定、变更，使用控制部9的与控制计算机90连接的信息输入单元91来进行，并能通过信息显示单元92来确认。

此外，设定的上述涂敷条件能登记到与控制计算机90连接的信息记录单元94中，并能适当读出、编辑、变更。

［基板粘合流程］

图4是按照每一步骤来表示粘合基板的顺序的流程图。将第一基板11载置于基板载体60（s101），将基板载体60载置在第一基板载置工作台22上（s102），对基板载体60进行真空吸附使其保持（s103）。

接着，利用观察照相机（未图示）读取位于第一基板11上的对准标记（未图示）（s104），取得位于第一基板11上的对准标记的位置信息。取得的位于第一基板11上的对准标记的位置信息被传送到控制部9的控制用计算机90中，为了运算求取载置在基板载置工作台22之上的第一基板11的位置、姿势而使用。

基于如上所述求取的第一基板11的位置、姿势的信息，使第一基板11移动到树脂涂敷位置（s105），涂敷规定量的硬化性树脂（s106）。

接着，使涂敷有规定量的硬化性树脂55的第一基板11移动到预先登记的粘合位置（s107）。

另一方面，将规定枚数的第二基板12载置于托盘48（s111），将托盘48载置在第二基板载置工作台42的上面（s112），对托盘48进行真空吸附使其保持（s113）。

接着，通过托盘输送部4的移载手柄47拾取第二基板12（s114），使第二基板12载置于临时放置台26（s115）。

接下来，使载物台部2的头部3移动，由头部3的球头部7的顶端来保持临时放置在临时放置台26上的第二基板12a（s116）。

利用观察照相机（未图示）来读取位于由球头部7保持的第二基板12b的表面上的对准标记（未图示）（s117），取得位于上述第二基板12b上的上述对准标记的位置信息。取得的上述对准标记的位置信息被传送到控制部9的控制用计算机90，为了运算求取载置在基板载置工作台22上的第一基板11的位置、姿势而使用。

基于如上所述求取的第二基板12b的位置、姿势的信息，使第二基板12b移动到预先登记的粘合位置（s118）。此时，在第一基板11和第二基板12b相互对位完成的状态下，相互接触的布线电极图案彼此相向。

使由球头部7的顶端保持的第二基板12b弯曲（s121）。关于使第二基板12b弯曲的机构以及流程，在后面叙述的球头部7的详细说明中进行公开。

使第二基板12b在Z方向朝下下降（s122），与涂敷在第一基板11上的硬化性树脂55接触（s123）。

进而，使第二基板12b在Z方向朝下下降（s124），仿效第一基板11（s125）。关于使第二基板12b仿效第一基板11的机构以及流程，在后面叙述的球头部7的详细说明中进行公开。

进而，将第二基板12b朝向第一基板11压入（s126），在按压第二基板12b的整个表面的状态下，仅照射规定时间的紫外线（s127），使硬化性树脂55硬化。

在硬化性树脂55硬化之后，解除第二基板12b的吸附保持，使头部3上升（s128）。

之后，为了在设定于第一基板11上的下一粘合位置粘贴下一第二基板，而与上述同样地，从托盘48拾取下一第二基板，并载置到临时放置台26。接下来，重复如下工作：拾取临时放置于临时放置台26的下一第二基板，读取对准标记，进行对位，粘贴到第一基板。

如上所述，在使规定枚数的第二基板12粘合在第一基板11上之后，与载体60一起将第一基板11从第一基板载置工作台22卸下。之后，将尚未粘贴第二基板的、载置于下一载体的第一基板载置在第一基板载置工作台22上。

粘贴有规定枚数的第二基板的第一基板11与载体60一起取出到基板粘合装置1之外。将上述被取出的第一基板从载体60卸下，运到下一工序。通过重复上述的工序，能生产出期望的枚数的粘贴有第二基板的第一基板。

由于当拾取了规定枚数的第二基板时，收纳有第二基板12的托盘48变空，所以将空托盘从装置取出，补充收纳有第二基板12的下一托盘。

［球头部］

图5（a）～（e）是表示球头部7的内部结构的剖面图以及示出了基板粘合时的情况。图5（a）是表示由球头部7的顶端保持第二基板12b的状态的图。球头部7采用箱、筒状的容器结构，构成为，包含：至少其一面开口的方式的框体70、配置在框体70的内部的基板变形机构部71、以及以堵塞框体70的上述开口部的方式安装的基板保持膜72。

作为基板保持膜72，使用橡胶、软性树脂等自由伸缩的弹性材料、将金属材料和上述弹性材料适当组合的那样的能在3维方向伸缩的弹性体。基板保持膜72在与第二基板12b的俯视尺寸相同或更小的情况下也能实施，但优选比第二基板12b的俯视尺寸大。这样做的话，即使临时放置的第二基板12a被偏离地放置在临时放置台26上，也会成为第二基板12b整个表面被基板保持膜72覆盖的状态。

基板保持膜72中具备用于对第二基板12b进行吸引保持的基板保持膜连通口721，经由切换阀与球头部7的外部的吸引单元（未图示）连接。

球头部7的空气室73经由设置于框体70的空气室连通口731，与外部的压力调节单元（未图示）连通。上述压力调节单元构成为，适当包含装置外部的压力供给单元、减压单元、与外部空气连接的切换阀单元。

基板变形机构部71构成为，包含：气缸711、活塞712、安装于活塞的按压头713、与气缸711连通的活塞推压侧连通口714及活塞吸拔侧口715。

活塞推压侧连通口714和活塞吸拔侧口715分别与外部的压力调节单元（未图示）连通。上述压力调节单元构成为，适当包含装置外部的压力供给单元、减压单元、与外部空气连接的切换阀单元。

例如，如果活塞推压侧连通口714的压力比活塞吸拔侧口715的压力高，则活塞712在Z方向朝下移动。相反地，如果活塞推压侧连通口714的压力比活塞吸拔侧口715的压力低，则活塞712在Z方向朝上移动。

基板保持膜72在由基板变形机构部71在Z方向朝下按压时成为变形的结构。因此，能使由球头部7的顶端保持的第二基板12b弯曲。

上述动作与使由上述的球头部7的顶端保持的第二基板12b弯曲的步骤（s121）相对应。

图5（b）是表示使由球头部7保持的第二基板12b弯曲后的状态的图。

空气室73内的压力，因空气室连通口731与外部空气连通而与外部空气为相同的压力。另一方面，使活塞吸拔侧连通口715与外部空气连通，活塞推压侧连通口714被加压到规定的压力（例如，0.3MPa）。

因此，活塞712和连结于活塞712的按压头713变成在Z方向朝下移动并静止的状态。基板保持膜72因活塞712被推下而变形，同时，保持着的第二基板12弯曲。此时，在推下活塞712的力、基板保持膜72内部的反作用力、以及第二基板12的对弯曲的反作用力平衡的状态下，变形停止，成为均衡状态。

接下来，关闭空气室连通口731，使空气室内部成为密闭状态。此时，也可以向空气室73内部输送加压到规定压力（例如，0.2MPa）的空气，成为增压状态。

空气室73是由框体70和基板保持膜72密闭的空间，当向空气室连通口731送入加压后的流体时，空气室73内部的压力就高于外部空气，基板保持膜72以向外部膨出的方式变形。在空气室73的压力和弹性体变形时在弹性体内部产生的张力平衡的状态下，基板保持膜72的变形停止，成为均衡状态。

接下来，使头部3在Z方向朝下移动（即，下降），使变形后的第二基板12与涂敷在第一基板11上的硬化性树脂55接触。图5（c）是表示上述变形后的第二基板12和涂敷在第一基板11上的硬化性树脂55接触后的状态的图。

紧接着，使头部3下降，使变形后的第二基板12和第一基板11接触。图5（d）是表示上述变形后的第二基板12和第一基板11上接触的状态的图。

此时，涂敷在第一基板11上的硬化性树脂55向周围铺开，一边渗透到第一基板11和第二基板12之间的微小凹凸的间隙中，一边较薄延展地涂敷。此时，第一基板11和第二基板12的相向的布线电极图案彼此接触，也防止了空隙的混入。

进而，使头部3下降，第二基板12的周边部与第一基板11接触。此时，硬化性树脂55到达第二基板12的周边部的外部，朝向第一基板11压入第二基板12，堵塞住双方基板的微小的间隙。

上述动作与上述的使第二基板12仿效第一基板11的步骤（s125）相对应。

此时，空气室73为密闭状态，内部的压力升高，第二基板保持膜72是俯视尺寸大于第二基板12的弹性体，因此对保持的第二基板12整个表面施加均等的力。

即使在第二基板12和第二基板保持膜72之间混入异物的情况下，也能防止按压力集中于异物部分，能对第二基板12整个表面施加均等的力。

之后，进一步将加压到规定压力（例如，0.4MPa）的空气送入到空气室73内，进行加压也可。

图5（e）是表示朝向第一基板11压入第二基板12后的状态并使硬化性树脂55硬化的状态的图。从紫外线照射单元6仅照射规定时间的紫外线61。

在将第二基板12朝向第一基板11压入的状态下，从紫外线照射单元90仅照射规定时间（例如5秒）的紫外线91。照射的紫外线91的能量强度、照射时间只要根据涂敷后的硬化性树脂55的硬化特性进行适当调节即可。

在硬化性树脂吸收紫外线91硬化之后，使活塞推压侧连通口714向大气开放，向活塞吸拔侧连通口715输送加压空气，使活塞712在Z方向朝上移动（即，上升）。

接下来，使基板保持膜连通口721向大气开放，根据情况，适当输送压缩后的空气，将基板的吸附保持解除。

之后，使空气室连通口731向大气开放，使空气室731的加压状态解除，使球头部7上升。

如上所述，球头部7由容器结构的框体构成，采用至少1个面是弹性体的作为基板粘合头的结构。因此，使第二基板12弯曲之后，能与第一基板11粘合，仿效表面形状，并且能赋予均等的载荷。因此，在使第二基板12与第一基板11粘合时，能防止空隙的混入。

进而，球头部7由于采用了以一个头就能连续地进行第二基板12的变形和加压的结构，所以在短时间内就能进行基板彼此的粘合。其结果，能增加每单位时间的生产数量。

此外，由于将第二基板12如上所述通过球头部7朝向第一基板11按压，所以第一基板11和第二基板12的相向的布线电极图案的接触面积增大。之后，通过使硬化性树脂硬化，从而维持第一基板和第二基板的密合性，也维持上述布线电极图案的接触面积。其结果，进一步提高导通的可靠性。

进而，通过对硬化性树脂55选择具有伴随热膨胀的性质的材料，从而在以高温加热使其硬化之后恢复到常温时，第一基板和第二基板的密接性进一步提高。或者，通过对硬化性树脂55选择具有时效性地体积收缩的性质的材料，从而在使其硬化之后，第一基板和第二基板的密合性也进一步提高。由此，第一基板和第二基板的相向的布线电极图案的接触面积进一步增大。其结果，进一步提高导通的可靠性。

与上述的实施方式不同，在上述步骤s121～s123中，使第二基板12在Z方向朝下下降，在与第一基板11接触稍前，停止上述下降，之后，使第二基板12弯曲，与涂敷在上述第一基板11上的硬化性树脂55接触也可。由此，按下活塞712的力、基板保持膜72内部的反作用力、第二基板12的对弯曲的反作用力、以及来自第一基板11的反作用力平衡，能形成稳定的均衡状态。

因此，能防止按下活塞712的力、基板保持膜72内部的反作用力、第二基板12的对弯曲的反作用力不平衡，使第二基板过于弯曲，导致塑性变形，或破裂的事态发生。

在上述步骤s127中，在按压第二基板12的整个表面的状态下，优选照射紫外线的时间是施加上述硬化性树脂完全硬化所需要的时间。但是，在直到树脂完全硬化所需要的时间较长（例如1小时）的情况下，也可以仅进行第一基板11和第二基板12的电极布线图案彼此不分离的程度的暂时硬化所需要的时间（例如5秒）的紫外线、加热，之后取出基板，使用另外的装置花规定的时间（例如1小时）使其完全硬化。

如上所述，通过将硬化性树脂的硬化工序分为暂时硬化和完全硬化，由此能使用本发明的装置、方法缩短用于粘合基板的时间。这样就能增加每单位时间内能生产的数量。

作为上述球头部7的另一方式，能例示出如下的结构，即，省略基板变形机构部71，调节空气室73的压力，使基板保持膜72变形，从而使所保持的第二基板12b弯曲。如果采用该结构，则即使省略基板变形机构部71，也能使第二基板12b弯曲，与第一基板11粘合。因此，能以简单的结构来进行基板的粘合，也能防止在粘合时混入空隙。

在上述实施方式中，作为使硬化性树脂硬化的方法，主要记载有使用通过紫外线而硬化的材料来对其照射紫外线的方法、使用通过加热而硬化的材料来进行加热的方法，但也能使用如下方法、或将如下各方法进行适当组合来实施，其中上述方法包括：使用通过加热而软化并且通过冷却而硬化的材料来进行加热/冷却的方法、使用通过加湿而硬化的材料来进行加湿的方法、使用通过干燥而硬化的材料来进行干燥的方法。

作为通过紫外线而硬化的材料，具有当照射紫外线时发生聚合反应，形成高分子的网状结构并硬化且不复原的性质，能例示出环氧树脂、聚硫醇树脂、不饱和聚酯树脂、尿烷树脂等。

作为通过加热而硬化的材料，具有当加热时发生聚合反应，形成高分子的网状结构并硬化并且不复原的性质，能例示出酚醛树脂、环氧树脂、密胺树脂、尿素树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、尿烷树脂、热硬化性聚酰亚胺等。

作为通过加热而软化并且通过冷却而硬化的材料，具有加热到熔点而软化，之后通过冷却而固化的性质，能例示出聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、PTFE、ABS树脂、丙烯酸树脂、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、尼龙、聚碳酸酯、PET等的热塑性树脂。

作为通过加湿而硬化的材料，具有吸收水分而硬化的性质，能例示出硅树脂等。

作为通过干燥而硬化的材料，具有通过将材料中的水分向外部放出而固化的性质，能例示出自然干燥的材料。

除上述以外，作为硬化性树脂55，也能使用通过从外部强制地施加微波、X射线等的能量而硬化的材料。

与上述实施方式不同，在载置于第一基板载置工作台22上的载体60、第一基板11的位置容易偏离的情况下，在X1轴载物台21和第一基板载置工作台22之间追加使第一基板载置工作台22的θ方向的角度变更的单元也可。在该情况下，读取位于第一基板11的对准标记的位置，调节第一基板载置工作台22的θ方向，能使第一基板11与规定的朝向一致。

在上述实施方式中，使用载体60进行了说明，但是，如果第一基板11对来自头部3的加压具有产生充分的反作用力的强度，并且能直接载置于第一基板载置工作台22，则不使用载体60也可。

作为再另一实施方式，即使第一基板11是呈滚筒状卷绕的片材，如果使上述片材在载体60、基板载置工作台22上延展并且平坦地保持的话，则同样地也被看作是基板，能使用本发明来粘贴第二基板12。

产业上的利用可能性

本发明在表面形成有布线电极图案的基板上装配相同的表面形成有布线电极图案的基板时等能进行利用。

附图标记的说明

1 基板粘合装置；

2 载物台部；

3 头部；

4 托盘输送部；

5 涂敷单元部；

6 硬化单元部；

7 球头部；

9 控制部；

11 第一基板；

12 第二基板；

12a 临时放置的第二基板；

12b 由球头部保持的第二基板；

12c 粘合完成的第二基板；

20 装置底座；

21 X1轴载物台；

22 第一基板载置工作台；

26 临时放置台；

31 支柱；

32 梁；

33 Y1轴载物台；

34 头上下移动机构；

35 电动机；

36 θ轴电动机；

40 装置底座；

41 X2轴载物台；

42 第二基板载置工作台；

43 支柱；

44 梁；

45 Y2轴载物台；

46 Z2轴载物台；

47 手柄部；

48 托盘；

51 Z轴载物台；

52 电动机；

53 分配器；

55 硬化性树脂；

60 基板载体；

61 紫外线；

70 框体；

71 基板变形机构部；

72 基板保持膜；

73 空气室；

80 注射器；

81 Z轴载物台；

82 电动机；

90 控制用计算机；

91 信息输入单元；

92 信息显示单元；

93 警报单元；

94 信息记录单元；

95 设备控制单元；

96 图像信息输入部；

711 气缸；

712 活塞；

713 按压头；

714 活塞推压侧连通口；

715 活塞吸拔侧连通口；

721 基板保持膜连通口；

731 空气室连通口。 

Claims (9)

1.一种基板粘合装置，其是将表面形成有布线电极图案的第一基板与表面具有布线电极图案的第二基板以使相互的所述电极布线图案彼此相向的方式进行粘合的装置，其特征在于，具备：

保持所述第二基板的单元；

在保持所述第二基板的状态下使其弯曲的单元；

在所述第一基板或所述第二基板的至少一方涂敷硬化性树脂，使所述第一基板和所述第二基板接近的单元；

使所述第二基板朝向所述第一基板按压的单元。

2.如权利要求1所述的基板粘合装置，其特征在于，

在使所述第二基板朝向所述第一基板按压的单元中具备保持所述第二基板的单元和使所述第二基板弯曲的单元，

所述基板粘合装置具备在所述第二基板被按压到所述第一基板时，使所述第二基板仿效所述第一基板的表面形状的单元。

3.如权利要求1或2所述的基板粘合装置，其特征在于，

在所述第二基板被按压到所述第一基板的状态下，使所述硬化性树脂硬化。

4.一种基板粘合方法，其是将表面具有布线电极图案的第一基板与表面具有布线电极图案的第二基板以使相互的所述电极布线图案彼此相向的方式进行粘合的方法，其特征在于，

具有：

保持所述第二基板的步骤；

在保持所述第二基板的状态下使其弯曲的步骤，

具有：

在所述第一基板或所述第二基板的至少一方涂敷硬化性树脂，使所述第一基板和所述第二基板接近的步骤；

一边使所述第二基板仿效所述第一基板的表面形状，一边将所述第二基板与所述第一基板进行粘合的步骤；

使所述第二基板朝向所述第一基板按压的步骤。

5.如权利要求4所述的基板粘合方法，其特征在于，具有：

在所述第二基板被按压到所述第一基板的状态下，使所述硬化性树脂硬化的步骤。

6.一种基板粘合头，其由容器结构的框体构成，并且至少1个面为弹性体，其特征在于，具备：

使用所述弹性体的面保持第二基板的单元；

使保持所述第二基板的面变形而使所述第二基板弯曲的单元。

7.如权利要求6所述的基板粘合头，其特征在于，

具备使保持所述第二基板的面变形的单元，

具有使保持所述第二基板的面变形而使所述第二基板弯曲的结构。

8.如权利要求6或7所述的基板粘合头，其特征在于，

具备调节框体内部的压力的单元，

具有调整所述压力，使保持所述第二基板的所述弹性体的面变形而使所述第二基板弯曲的结构。

9.如权利要求6～8的任一项所述的基板粘合头，其特征在于，

具有在所述第二基板被推压到第一基板时，使所述第二基板仿效所述第一基板的表面形状，并能对所述第二基板施加均等的载荷的结构。

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