CN117133848A - 基板处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的技术问题在于,提供一种可以使施加于加压对象物的载荷量均匀的基板处理装置。本发明的基板处理装置具有:配置有作为加压对象物的基板(2)的下夹具板(46)、和具有设置有支承下夹具板(46)的多个柱状构件(50)的设置部(52)的支承构件(45),多个柱状构件(50)能够根据施加于下夹具板(46)的载荷的面内分布设置于设置部(52)。
Description
技术领域
本发明涉及例如对配置有多个元件的基板进行处理的基板处理装置。
背景技术
在基板上形成由多个元件构成的元件阵列的技术中,为了实现多个元件和基板的机械接合强度及接合稳定性的提高,使用基板处理装置,对配置有多个元件的基板进行以平板按压多个元件的处理(例如专利文献1)。
作为执行这种处理的基板处理装置,例如使用具有:配置有加压对象物(配置有多个元件的基板)的下夹具板、和对配置于下夹具板的加压对象物进行加压的上夹具板的基板处理装置。在下夹具板上,通过上夹具板对配置有多个元件的基板进行加压,从而对该基板赋予载荷,随之,可以对该基板按压多个元件。
近年来,配置于基板上的元件的尺寸(高度)微细化至数μm的程度,如果下夹具板或上夹具板的表面的平行度或平坦度等以数μm的程度偏差,则难以通过上夹具板对基板上的多个元件赋予均匀的载荷,可能在多个元件和基板之间产生接合不良。
另外,在利用上夹具板对基板进行加压时,在下夹具板等产生不少挠曲,难以对基板赋予均匀的载荷。因此,在无负荷状态下,即使能够在某个程度上确保上夹具板及下夹具板的表面的平行度或平坦度等,由于基板加压时的载荷分布的不均匀性,也可能在多个元件和基板之间产生接合不良。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-232234号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明是鉴于这种实际状况而研发的,其目的在于,提供可以使施加于加压对象物的载荷量均匀的基板处理装置。
用于解决问题的技术方案
为了实现上述目的,本发明的基板处理装置具有:
下夹具板,其配置有加压对象物;
支承构件,其具有:设置有支承所述下夹具板的多个柱状构件的设置部,
多个所述柱状构件能够根据施加于所述下夹具板的载荷的面内分布而设置于所述设置部。
本发明的基板处理装置具有:支承构件,其具有:设置有支承下夹具板的多个柱状构件的设置部,多个柱状构件能够根据施加于下夹具板的载荷的面内分布设置于设置部。例如,在施加于下夹具板的载荷相对变小的位置,以从支承构件对下夹具板赋予大的支承力的方式将多个柱状构件设置于设置部,从而可以使下夹具板不易挠曲,增大施加于下夹具板的载荷。另外,在施加于下夹具板的载荷相对变大的位置,以从支承构件对下夹具板赋予小的支承力的方式将多个柱状构件设置于设置部,从而可以使下夹具板容易挠曲,减少施加于下夹具板的载荷。由此,能够以对下夹具板的各位置施加的载荷均衡的方式调整下夹具板的挠曲,使施加于加压对象物的载荷均匀。
另外,通过将多个柱状构件设置于设置部,多个柱状构件的定位变得容易,并且能够防止多个柱状构件的错位,在稳定的状态下,利用多个柱状构件支承下夹具板。
此外,作为使施加于加压对象物的载荷均匀的方案,从将施加载荷时的下夹具板的挠曲量实质上设为0的观点出发,可举出由高刚性材料等构成下夹具板、或者将下夹具板固定于坚固的(刚性高)框架等手段,但在采用这种手段的情况下,基板处理装置的大型化、高重量化或高成本化成为问题。另外,最原本现有技术中,在技术上难以将下夹具板的挠曲量抑制为数μm的程度。在本发明的基板处理装置中,通过允许在下夹具板产生挠曲,并且灵活地调整该挠曲的挠曲量,可以通过简单的手段使施加于加压对象物的载荷均匀。
优选的是,在所述设置部形成有:分别设置有多个所述柱状构件的多个设置孔。通过设为这种结构,仅通过将多个柱状构件分别设置于多个设置孔,就能够将多个柱状构件定位于与施加于下夹具板的载荷的面内分布对应的适当的位置。
优选的是,多个所述设置孔的直径根据施加于所述下夹具板的载荷的面内分布而不同。例如,在施加于下夹具板的载荷相对变小的位置,增大设置孔的直径,设置直径大的柱状构件,从而可以从支承构件对下夹具板赋予大的支承力,使下夹具板不易挠曲,增大施加于下夹具板的载荷。另外,在施加于下夹具板的载荷相对变大的位置,缩小设置孔的直径,设置直径小的柱状构件,从而可以使下夹具板容易挠曲,减少施加于下夹具板的载荷。由此,能够以对下夹具板的各位置施加的载荷均衡的方式调整下夹具板的挠曲,使施加于加压对象物的载荷均匀。
优选的是,多个所述设置孔配置成同心圆状。通过在配置成同心圆状的多个设置孔设置多个柱状构件,将多个柱状构件配置于同心圆状,从而能够以对下夹具板的各位置施加的载荷均衡的方式容易地调整下夹具板的挠曲,有效地实现施加于加压对象物的载荷的均匀化。
也可以为,多个所述柱状构件中的任一个经由连结构件与所述下夹具板连结。通过设为这种结构,可以经由连结构件将多个柱状构件中的任一个与下夹具板牢固地固定,在配置有该柱状构件的位置,可以使下夹具板不易挠曲,有效地增大施加于下夹具板的载荷。
优选的是,经由所述连结构件与所述下夹具板连结的任意的所述柱状构件配置于用于对加压对象物加压的加压轴的下方。有时在加压轴的下方,由于下夹具板的挠曲,施加于下夹具板的载荷量相对变小,通过将配置于这种位置的柱状构件经由连结构件与下夹具板连结,能够在该位置有效地防止下夹具板的挠曲。
也可以是,多个所述柱状构件中的任意的所述柱状构件经由连结构件与所述下夹具板及所述设置部连结。通过将任意的柱状构件不仅与下夹具板连结还与设置部连结,能够在配置有该柱状构件的位置更有效地防止下夹具板的挠曲。
也可以是,多个柱状构件中的任意的所述柱状构件不与所述下夹具板及所述设置部连结地设置于所述设置部。通过将这种柱状构件设置在施加于下夹具板的载荷相对变大的位置,能够使下夹具板容易挠曲,减少施加于下夹具板的载荷。
优选的是,不与所述下夹具板及所述设置部连结的任意的所述柱状构件经由散热性构件与所述下夹具板抵接。通过设为这种结构,能够经由散热性构件使下夹具板的热传递至柱状构件,并且经由柱状构件使该热散热到外部。
附图说明
图1A是本发明一个实施方式的基板处理装置的立体图。
图1B是图1A所示的基板处理装置的侧视图。
图2是表示图1A所示的基板处理装置的加压对象即基板的图。
图3A是图1A所示的基板处理装置的基板加压部的放大侧视图。
图3B是表示使图3A所示的基板加压部的下夹具板产生挠曲时的状态的放大侧视图。
图4是图3A所示的基板加压部的沿着IV-IV线的截面图。
图5A是表示在不利用多个柱状构件支承下夹具板的情况下施加于压敏纸的载荷的面内分布的图。
图5B是表示利用多个柱状构件支承下夹具板时施加于压敏纸的载荷的面内分布的图。
图6A是表示图3A所示的支承构件的变形例的放大侧视图。
图6B是表示图3A所示的支承构件的另一变形例的放大侧视图。
图7A是表示多个柱状构件的另一配置例的图。
图7B是表示以图7A所示的配置来配置多个柱状构件时对基板或下夹具板施加的载荷的面内分布的图。
图8A是表示多个柱状构件的另一配置例的图。
图8B是表示以图8A所示的配置来配置多个柱状构件时对基板或下夹具板施加的载荷的面内分布的图。
图9A是表示多个柱状构件的另一配置例的图。
图9B是表示以图9A所示的配置来配置多个柱状构件时对基板或下夹具板施加的载荷的面内分布的图。
图10A是表示多个柱状构件的另一配置例的图。
图10B是表示以图10A所示的配置来配置多个柱状构件时对基板或下夹具板施加的载荷的面内分布的图。
图11是表示图3A所示的设置部的详细结构的立体图。
图12A是表示图11所示的设置部的变形例的俯视图。
图12B是表示图11所示的设置部的另一变形例的俯视图。
图12C是表示图11所示的设置部的另一变形例的俯视图。
图13A是表示将多个柱状构件固定于设置部和/或下夹具板时的固定方式的图。
图13B是表示将多个柱状构件固定于设置部和/或下夹具板时的固定方式的另一图。
图13C是表示将多个柱状构件固定于设置部和/或下夹具板的固定方式的另一图。
图14A是表示在形成有多个设置孔的设置部设置多个柱状构件时的设置方式的图。
图14B是表示在形成有多个设置孔的设置部设置多个柱状构件时的设置方式的另一图。
图14C是表示在形成有多个设置孔的设置部设置多个柱状构件时的设置方式的另一图。
图14D是表示在形成有多个设置孔的设置部设置多个柱状构件时的设置方式的另一图。
图14E是表示在形成有多个设置孔的设置部设置多个柱状构件时的设置方式的另一图。
图14F是表示在形成有多个设置孔的设置部设置多个柱状构件时的设置方式的另一图。
图14G是表示在形成有多个设置孔的设置部设置多个柱状构件时的设置方式的另一图。
图14H是表示在形成有多个设置孔的设置部设置多个柱状构件时的设置方式的另一图。
附图标记说明
2…基板
4…元件阵列
4a、4b、4c…元件
6…压敏纸
10…基板处理装置
20…架台
21…架台上部
22…可动加压部
220…贯通孔
221…中央区域
23…架台下部
24…导向衬套(guide bush)
25…导向轴(guide shaft)
30…载荷产生部
40…基板加压部
41…上侧载物台
42…下侧载物台
43…上侧搭载部
44…上夹具板
45…支承构件
46…下夹具板
460…中央区域
461…侧方区域
462…连结用凹部
50、50a~50g…柱状构件
500…集合体
510…贯通孔
511…连结用凹部
52…设置部
520…中央区域
521…外侧区域
53…设置孔
530…连结用凹部
54a…贯通型连结构件
54b…非贯通型连结构件
60…散热性构件
具体实施方式
以下,基于附图所示的实施方式,说明本发明。
如图1A所示,本发明一个实施方式的基板处理装置10是用于在基板2上形成由多个元件4a、4b、4c构成的元件阵列4(图2)的装置,是通过对配置有多个元件4a、4b、4c的基板2进行以规定的手段按压多个元件4a、4b、4c的处理,而用于实现多个元件4a、4b、4c与基板2的机械接合强度、接合稳定性的提高的装置。即,在基板2上形成元件阵列4时,基板处理装置10作为加压部(加压装置)而发挥作用。
基板2的材质例如为玻璃环氧材料。但是,基板2的材质不限定于此,例如,作为玻璃基板也可以由SiO2或Al2O3构成,或作为挠性基板也可以由聚酰亚胺、聚酰胺、聚丙烯、聚醚醚酮、聚氨酯、硅、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等的弹性体等、进而玻璃棉等构成。
在基板2的表面,预先形成有例如未图示的导电性接合材料。该导电性接合材料通过各向异性导电粒子连接或凸点(bump)压接连接等,将基板2和元件4a、4b、4c电气连接及机械连接,并通过加热进行固化。作为导电性接合材料,例如可举出ACF、ACP、NCF或NCP等。导电性接合材料的厚度优选为1.0~10000μm。
在基板2,以规定的图案形成有配线,可以经由导电性接合材料将元件4a、4b、4c的电极与该配线连接。
元件4a、4b、4c在基板2上配置成阵列状。阵列状是指根据所决定的图案多行多列地配置元件4a、4b、4c的状态,行方向和列方向的间隔也可以相同,或也可以不同。
元件4a、4b、4c作为RGB的各像素排列于显示器用的显示基板,还作为背光灯的发光体排列于照明基板。元件4a是红色发光元件,元件4b是绿色发光元件,元件4c是蓝色发光元件。但是,配置于基板2的元件不限定于这些元件。
本实施方式的元件4a、4b、4c是微型发光元件(微型LED元件),其尺寸(宽度×进深)例如为5μm×5μm~50μm×50μm。另外,元件4a~4c的厚度(高度)例如为50μm以下。
基板处理装置10具有:架台20、载荷产生部30、以及基板加压部40。在附图中,X轴与架台20的宽度方向对应,Y轴与架台20的进深方向对应,Z轴与架台20的高度方向对应。
架台20例如由金属的框体构成,具有:架台上部21、可动加压部22、架台下部23、导向衬套24、以及导向轴25。架台下部23构成架台20的基座部分(工作台table),具有规定的高度。在图示的例子中,在架台下部23的内部形成有中空部,但架台下部23的形状不限定于此,架台下部23的内部也可以成为实心。
在架台下部23的四角固定(插入)有四根导向轴25的下端部。这些导向轴25分别具有规定的长度,以在Z轴方向上竖立的状态配置。各导向轴25的下端部固定于架台下部23,各导向轴25的上端部固定于架台上部21。导向轴25贯通配置于架台上部21和架台下部23之间的可动加压部22的四角。这些导向轴25发挥支承架台上部21的作用,并且发挥可以沿着Z轴方向上下滑动地支承可动加压部22的作用。
可动加压部22由具有矩形状的板体(刚体)构成,位于架台下部23和架台上部21之间。可动加压部22构成为:通过从载荷产生部30接受载荷,沿着四根导向轴25,在上下方向上滑动自如。如图1B所示,可动加压部22与基板加压部40的上表面抵接,通过对其加压,而对基板加压部40赋予例如0~100kN程度的载荷。可动加压部22,优选为与基板加压部40平行地抵接,其平行度A优选为1μm≦A<2μm。
如图1A所示,在可动加压部22的四角分别形成有四个贯通孔220,在这些贯通孔220的内部分别插入四根导向轴25。在可动加压部22的下表面(Z轴负方向侧的面),在与四个贯通孔220对应的位置,固定有四个导向衬套24。导向衬套24具有以下功能,即,在可动加压部22向上下方向移动时,使可动加压部22的滑动良好(降低与导向轴25的摩擦),并且容易实现导向轴25相对于贯通孔220的轴心的定位。
架台上部21构成架台20的顶部部分。在架台上部21的下表面的四角固定(插入)有四根导向轴25的上端部。在架台上部21的中央部固定有载荷产生部30。载荷产生部30例如由加压用气缸、伺服压力机、电机、或致动器等装置构成,发挥对可动加压部22施加载荷的作用。此外,为了防止附图复杂,对可动加压部22的详细结构省略图示,仅图示其一部分结构。
载荷产生部30通过利用冲压头(省略图示)对可动加压部22的中央区域221进行加压,而对可动加压部22赋予载荷。由此,可动加压部22向下方移动,并对基板加压部40进行加压,其结果,可以在基板加压部40,对加压对象物(配置有多个元件4a、4b、4c的基板2)赋予载荷。
如图3A所示,基板加压部40具有:上侧载物台(stage)41、下侧载物台42、上侧搭载部43、上夹具板44、支承构件45、以及下夹具板46。上侧载物台41设置于可动加压部22的下表面,下侧载物台42设置于架台下部23的上表面上。上侧载物台41及下侧载物台42的厚度分别比基板2的厚度厚。上侧载物台41及下侧载物台42分别具有相同的形状,各自的X轴方向宽度大于上侧搭载部43及支承构件45各自的X轴方向宽度。此外,上侧载物台41及下侧载物台42的形状不限定于图示的形状,也可以适当变更。
上侧载物台41由平板状的板体(刚体)构成,优选由表面精度(例如,平坦性、平滑性等)较高的构件构成。例如,上侧载物台41的上表面的表面精度,优选为优于可动加压部22的下表面的表面精度,与该表面精度相比,优选为凹凸少(平滑)且相对于水平面的倾斜小(平坦)。
这样,通过将表面精度优异的上侧载物台41固定于可动加压部22的下表面,在上侧载物台41的下表面固定上侧搭载部43时,不会使上侧搭载部43或搭载于其的上夹具板44相对于水平面倾斜,可以以稳定的状态配置。
下侧载物台42由平板状的板体(刚体)构成,优选由表面精度(例如,平坦性、平滑性等)较高的构件构成。例如,下侧载物台42的上表面的表面精度,优选为优于架台下部23的上表面的表面精度,与该表面精度相比,优选为凹凸少(平滑)且相对于水平面的倾斜小(平坦)。
这样,通过将表面精度优异的下侧载物台42固定于架台下部23的上表面上,在下侧载物台42的上表面固定支承构件45时,不会使支承构件45或由其支承的下夹具板46相对于水平面倾斜,可以以稳定的状态配置。
上侧搭载部43具有平板状的外观形状,固定于上侧载物台41的下表面。在上侧搭载部43搭载有上夹具板44。上侧搭载部43发挥支承上夹具板44的作用。
上夹具板44由平板状的板体(刚体)构成,固定(搭载)于上侧搭载部43的下表面。上夹具板44具有对配置于下夹具板46的基板2进行加压的功能。在上夹具板44内置有加热功能(例如,加热器),在利用上夹具板44对基板2加压时,可以利用上夹具板44加热基板2。例如,在多个元件4a、4b、4c与基板2的连接时使用导电性接合材料的情况下,通过加热基板2,可以使多个元件4a、4b、4c与基板2良好地连接,可以提高基板2与配置于其之上的多个元件4a、4b、4c的接合力。
上夹具板44优选由表面精度较高的构件构成。上夹具板44的下表面的表面精度,例如优选为优于上侧载物台41的下表面的表面精度,与该表面精度相比,优选为凹凸少(平滑)且相对于水平面的倾斜小(平坦)。上夹具板44的表面(特别是下表面)的表面粗糙度Ra优选为Ra≦1μm。
这样,通过提高上夹具板44的表面精度,在利用上夹具板44的下表面对配置于下夹具板46的基板2进行加压时,能够降低施加于基板2的载荷的不均,对基板2上的多个元件4a、4b、4c赋予均匀的载荷。
下夹具板46由平板状的板体(刚体)构成,被支承构件45支承。下夹具板46具有与上夹具板44大致相同的形状,与上夹具板44相对地配置。在下夹具板46可以配置作为加压对象物的基板2。与上夹具板44相同,在下夹具板46内置有加热功能(例如,加热器),在利用上夹具板44对基板2加压时,可以利用下夹具板46(及上夹具板44)加热基板2。
下夹具板46优选由表面精度较高的构件构成。下夹具板46的上表面的表面精度,例如优选为优于下侧载物台42的上表面的表面精度,与该表面精度相比,优选为凹凸少(平滑)且相对于水平面的倾斜小(平坦)。
下夹具板46的表面(特别是上表面)的表面粗糙度Ra,与上夹具板44的表面的表面粗糙度Ra同样地,优选为Ra≦1μm。另外,下夹具板46和上夹具板44的平行度A优选为A≦1μm。
这样,通过提高下夹具板46的表面精度,在利用上夹具板44的下表面对配置于下夹具板46的基板2进行加压时,上夹具板44的下表面和基板2成为平行(紧贴),能够得到提高施加于上述的基板2的载荷分布的均匀性的效果。
即使能够在某种程度上确保上夹具板44及下夹具板46的表面精度,在利用上夹具板44对基板2进行加压时,在下夹具板46产生不少挠曲,由于下夹具板46和上夹具板44之间的接触性(紧贴性)不良等原因,难以对基板2(或者配置于基板2的多个元件4a、4b、4c)赋予均匀的载荷,基板2与多个元件4a、4b、4c的接合状态可能产生不均。
即,在相对地观察时,在基板2形成有:通过施加小的表面压力而载荷向减少的方向变动的区域、和通过施加大的表面压力而载荷向增大的方向变动的区域,基板2的载荷分布不均匀。因此,在本实施方式的基板处理装置10中,在支承构件45具备用于解除该基板2的加压时的载荷分布的不均匀性的手段。以下,对支承构件45的详情进行说明。
支承构件45固定于下侧载物台42的上表面,支承下夹具板46。即,在本实施方式中,下夹具板46经由支承构件45配置于下侧载物台42。支承构件45构成为:可调整随着上述的下夹具板46的挠曲的基板2的被载荷量的变动,对下夹具板46赋予与施加于下夹具板46的载荷的面内分布对应的支承力。
例如,有时在下夹具板46中的、越接近其中心的位置,下夹具板46以向下凸的方式挠曲成凹形状,施加于该位置的表面压力相对变小,下夹具板46的被载荷量相对变小。这样,在施加于下夹具板46的载荷相对变小的位置,支承构件45对下夹具板46赋予相对大的支承力。由此,在接近下夹具板46的中心的位置,下夹具板46变得不易挠曲,可以增大施加于下夹具板46的载荷。其结果,在该位置可以增大对配置于下夹具板46的基板2施加的载荷。
另外,有时在下夹具板46中的、越远离其中心的位置,施加于该位置的表面压力相对变大,被载荷量相对变大。这样,在施加于下夹具板46的载荷相对变大的位置,支承构件45对下夹具板46赋予小的支承力。由此,在远离下夹具板46的中心的位置,下夹具板46变得容易挠曲,可以减少施加于下夹具板46的载荷。其结果,在该位置可以减少对配置于下夹具板46的基板2施加的载荷。
这样,支承构件45以对下夹具板46的各位置施加的载荷均衡的方式调整下夹具板46的挠曲,使施加于基板2的载荷均匀。以下,说明支承构件45用于对下夹具板46赋予与下夹具板46的载荷的面内分布对应的支承力的具体的手段。
支承构件45具有:多个柱状构件50的集合体500、和设置有多个柱状构件50的设置部52。多个柱状构件50分别由圆柱形状构成,发挥支承下夹具板46的作用。各柱状构件50的形状不限定于此,也可以是三棱柱形状、四棱柱形状、其它的多棱柱形状、圆锥形状、三棱锥形状、其它的多棱锥形状。另外,各柱状构件50也可以具有中空形状。
多个柱状构件50优选由可弹性变形的刚体构成。如图4所示,多个柱状构件50在设置部52整齐配置成例如7行7列的矩阵状,在X轴方向及Y轴方向上分别隔开规定间隔地配置。在图示的例子中,多个柱状构件50各自的中心间距离实质上相同,多个柱状构件50分别以等间隔配置,但各柱状构件50的间隔也可以未必相同。另外,在从上方观察时,多个柱状构件50分别从设置部52的X轴方向及Y轴方向各自的一端到另一端无遗漏地配置,但也可以在设置部52的一部分不均匀(密集)。
另外,多个柱状构件50也可以随机配置于设置部52,或也可以配置成同心圆状。多个柱状构件50的配置根据施加于下夹具板46的载荷的面内分布适当确定。
在本实施方式中,多个柱状构件50的横截面积(与XY平面平行的面的截面积)并非全部相同,多个柱状构件50由横截面积相对大的柱状构件50(柱状构件50a)、横截面积相对小的柱状构件50(柱状构件50c)、以及具有它们中间的横截面积的柱状构件50(柱状构件50b)构成。即,多个柱状构件50由形状不同的多个构件形成。
在施加于下夹具板46的载荷相对变小的位置配置有多个柱状构件50a,在施加于下夹具板46的载荷相对变大的位置配置有多个柱状构件50b、50c。即,多个柱状构件50a、50b、50c根据施加于下夹具板46的载荷的面内分布而配置。
在图示的例子中,多个柱状构件50a在设置部52配置成5行5列的矩阵状。以下,有时将多个柱状构件50a的集合体中的、位于中央的柱状构件50a特别标记为柱状构件50a1。柱状构件50a1配置于下夹具板46的大致中央部(载荷产生部30的加压轴的正下方)。此外,加压轴也可以由单个构成、或也可以由多个构成。
多个柱状构件50b及多个柱状构件50c配置于多个柱状构件50a的集合体的外侧(集合体500的最外周),并将其包围。在集合体500的最外周,在其四角分别配置有四个柱状构件50c,进一步,在四个柱状构件50c各自之间配置有四个柱状构件50c中的各个。另外,在各柱状构件50c之间成对配置有两个柱状构件50b。图4所示的多个柱状构件50a、50b、50c的配置为一例,它们的配置也可以适当变更。
在将柱状构件50a的宽度(直径)设为Da,将柱状构件50b的宽度(直径)设为Db,将柱状构件50c的宽度(直径)设为Dc时,Da>Db>Dc。直径Da、Db、Dc优选为10~20mm。另外,直径最大的柱状构件50a的直径Da与直径最小的柱状构件50c的直径Dc之比Da/Dc优选为2/1~1.5/1。通过将各柱状构件50a、50b、50c的直径(粗细)的范围设定成这种范围,可以根据施加于下夹具板46的载荷的大小或面内分布,使各柱状构件50a、50b、50c适当挠曲。
此外,多个柱状构件50a中的、柱状构件50a1的直径也可以比其它的柱状构件50a大,且比其它的柱状构件50a难以挠曲。
各柱状构件50间的中心间距离(间距)P优选为20~50mm,进一步优选为20~25mm。通过将各柱状构件50间的中心间距离P的范围设定成这种范围,可以利用各柱状构件50a、50b、50c无遗漏地支承下夹具板46的各位置,可以以适当的支承力支承下夹具板46。在本实施方式中,在配置有多个柱状构件50a、50b、50c的位置,可以从多个柱状构件50a、50b、50c向下夹具板46局部赋予支承力。
多个柱状构件50的长度L优选为20~50mm,进一步优选为20~25mm。多个柱状构件50的长度L也可以与下夹具板46的高度大致相同。
在将柱状构件50a的横截面积设为Sa,将柱状构件50b的横截面积设为Sb,将柱状构件50c的横截面积设为Sc时,Sa>Sb>Sc。在施加于下夹具板46的载荷相对变小的位置配置的柱状构件50a的横截面积Sa大于在施加于下夹具板46的载荷相对变大的位置配置的柱状构件50b、50c的横截面积Sb、Sc。
因此,在利用多个柱状构件50a、50b、50c支承下夹具板46的状态下,通过由上夹具板44(图3A)进行的基板2的加压,对下夹具板46(图3A)赋予载荷,随之,当对多个柱状构件50a、50b、50c赋予载荷时,在柱状构件50a产生相对小的应变量的应变(向Z轴负方向侧的压缩应变),另一方面,在柱状构件50b、50c产生相对大的应变量的应变(向Z轴负方向侧的压缩应变)。这样,在本实施方式中,在柱状构件50a、50b、50c受到载荷时,可以使柱状构件50a、50b、50c产生与它们的横截面积Sa、Sb、Sc对应的应变量的应变。
柱状构件50a、50b、50c在受到一定载荷时,产生与其横截面积对应的应变,从而沿着其延伸方向伸缩自如。柱状构件50a、50b、50c由于受到载荷而产生应变的时刻(timing)与下夹具板46从上夹具板44受到载荷的时刻、或上夹具板44从可动加压部22受到载荷的时刻、或可动加压部22从载荷产生部30受到载荷的时刻大致同步。在不对柱状构件50a、50b、50c施加载荷的无负荷状态下,柱状构件50a、50b、50c解除应变状态,并恢复至最初的状态。
在本实施方式中,在施加于下夹具板46的载荷相对变小的位置配置的柱状构件50a的应变量小于在施加于下夹具板46的载荷相对变大的位置配置的柱状构件50b、50c的应变量。即,在多个柱状构件50,根据施加于下夹具板46的载荷的面内分布,形成有应变量的梯度,越是配置于下夹具板46的中央附近的柱状构件50,应变越小,越是配置于下夹具板46的外周附近的柱状构件50,应变越大。
在施加于下夹具板46的载荷相对变小的位置,利用应变量相对小的柱状构件50a支承下夹具板46,从而可以从柱状构件50a对下夹具板46赋予相对大的支承力,使下夹具板46不易挠曲,并将产生于下夹具板46的挠曲调整至与柱状构件50a的应变量对应的小的挠曲量。即,如果不采取任何措施,则在挠曲成凹形状的下夹具板46的中央附近,如图3B所示,挠曲相对变小。其结果,可以增大施加于下夹具板46的载荷,并增大配置于下夹具板46的基板2的被载荷量。
另外,在施加于下夹具板46的载荷相对变大的位置,利用应变量相对大的柱状构件50b、50c支承下夹具板46,从而可以从柱状构件50b、50c对下夹具板46赋予相对小的支承力,使下夹具板46容易挠曲,并将产生于下夹具板46的挠曲调整至与柱状构件50b、50c的应变量对应的大的挠曲量。即,如果不采取任何措施,则在几乎不产生挠曲的下夹具板46的外周附近,如图3B所示,产生相对大的挠曲。其结果,可以减少施加于下夹具板46的载荷,并减少配置于下夹具板46的基板2的被载荷量。
图5A是表示不使用本实施方式的支承构件45,在平板形状的构件(与上侧搭载部43对应的构件)搭载下夹具板46(图3A)时,对配置于下夹具板46的压敏纸6施加的载荷的分布的图(即,表示比较例的图)。另外,图5B是表示利用本实施方式的支承构件45支承下夹具板46时,对配置于下夹具板46的压敏纸6施加的载荷的分布的图(即,表示实施例的图)。在图5A及图5B中,施加于压敏纸6的载荷的分布与施加于基板2的载荷的分布对应。在这些附图中,以深色示出的部分表示施加有相对大的载荷,以浅色示出的部分表示施加有相对小的载荷。
如图5A所示,可知:在比较例中,越接近压敏纸6的中央部,施加于压敏纸6的载荷越相对变小,另一方面,越接近压敏纸6的外周部,施加于压敏纸6的载荷越相对变大。即,在比较例中,在下夹具板46的中央附近产生相对大的挠曲,另一方面,在下夹具板46的外周附近产生相对小的挠曲。
另一方面,如图5B所示,可知:在实施例中,在压敏纸6的各位置,施加于压敏纸6的载荷相同。在本实施方式中,如图3B所示,以对下夹具板46的各位置施加的载荷均衡的方式使下夹具板46挠曲,从而能够如图5B所示以使施加于下夹具板46的载荷的面内分布变得均匀的方式进行调整,使对配置于下夹具板46的基板2施加的载荷均匀。
在图4所示的例子中,示出基于具有不同的截面积的多个柱状构件50a、50b、50c的应变量的差异,进行施加于下夹具板46的载荷的面内分布的调整的方式,但用于进行该调整的方式不限定于此。
例如,支承构件45也可以根据受到一定载荷时的多个柱状构件50的基于杨氏模量的应变量的差异,调整施加于下夹具板46的载荷的面内分布。在图6A所示的例子中,多个柱状构件50a’、50b’、50c’分别由杨氏模量(机械强度)或硬度不同的构件构成。
更详细而言,在施加于下夹具板46的载荷相对变小的下夹具板46的中央附近,配置有杨氏模量相对大的柱状构件50a’。另外,在施加于下夹具板46的载荷相对变大的下夹具板46的外周附近配置有杨氏模量相对小的柱状构件50c’。另外,在施加于下夹具板46的载荷为相对中等程度的下夹具板46的中央部和外周部之间的位置,配置有杨氏模量为相对中等程度的柱状构件50b’。即,各柱状构件50a’、50b’、50c’的杨氏模量成为与施加于下夹具板46的载荷的面内分布对应的值,对各柱状构件50的杨氏模量形成越远离下夹具板46的中心的位置越小那样的梯度。此外,各柱状构件50a’、50b’、50c’的截面积及形状全部相同。
在该情况下,在利用多个柱状构件50a’、50b’、50c’支承下夹具板46的状态下,通过由上夹具板44进行的基板2的加压,对下夹具板46赋予载荷,随之,当对多个柱状构件50a’、50b’、50c’赋予载荷时,在多个柱状构件50a’、50b’、50c’产生与其杨氏模量对应的应变,在下夹具板46产生与它们的应变量对应的挠曲量的挠曲。
即,在柱状构件50a’产生相对小的应变,其结果,在下夹具板46的中央附近产生相对小的挠曲。另外,在柱状构件50c’产生相对大的应变,其结果,在下夹具板46的外周附近产生相对大的挠曲。另外,在柱状构件50b’产生相对中等程度的应变,其结果,在下夹具板46的中央部和外周部之间的位置产生相对中等程度的挠曲。
这样,通过使多个柱状构件50a’、50b’、50c’的应变量与施加于下夹具板46的载荷的面内分布对应,并使下夹具板46产生与该应变量对应的挠曲量的挠曲,从而能够以对下夹具板46的各位置施加的载荷均衡的方式使下夹具板46挠曲(参照图3B),使施加于基板2的载荷均匀。
多个柱状构件50的杨氏模量E优选为100GPa~500GPa。另外,杨氏模量E最大的柱状构件50a’的杨氏模量Emax和杨氏模量E最小的柱状构件50c’的杨氏模量Emin之比Emax/Emin优选为2/1~4/1。通过将各柱状构件50a’、50b’、50c’的杨氏模量的范围设定成这种范围,可以根据施加于下夹具板46的载荷的面内分布,使各柱状构件50a’、50b’、50c’适当挠曲。此外,也可以在支承构件45包含具有与柱状构件50a’、50b’、50c’不同的杨氏模量的其它的柱状构件50。
作为具有上述那样的杨氏模量的材料,多个柱状构件50优选由例如碳钢、氮化硅、碳化硅等材料构成。
另外,例如,支承构件45也可以根据多个柱状构件50的长度的差异,调整施加于下夹具板46的载荷的面内分布。在图6B所示的例子中,多个柱状构件50a”、50b”、50c”分别由长度不同的构件构成,对多个柱状构件50a”、50b”、50c”的上端的高度位置形成分布。
更详细而言,在施加于下夹具板46的载荷相对变小的下夹具板46的中央附近,配置有长度相对长的柱状构件50a”。另外,在施加于下夹具板46的载荷相对变大的下夹具板46的外周附近,配置有长度相对短的柱状构件50c”。另外,在施加于下夹具板46的载荷为相对中等程度的下夹具板46的中央部和外周部之间的位置,配置有长度为相对中等程度的柱状构件50b”。即,各柱状构件50a”、50b”、50c”的长度成为与施加于下夹具板46的载荷的面内分布对应的值,对各柱状构件50的长度(上端的高度位置)形成越远离下夹具板46的中心的位置越小那样的梯度。此外,各柱状构件50a”、50b”、50c”的截面积及杨氏模量全部相同。
在该情况下,在利用多个柱状构件50a”、50b”、50c”支承下夹具板46的状态下,通过由上夹具板44进行的基板2的加压,对下夹具板46赋予载荷,随之,当对多个柱状构件50a”、50b”、50c”赋予载荷时,在多个下夹具板46产生与多个柱状构件50a”、50b”、50c”的长度对应的挠曲。
即,在配置有柱状构件50a”的下夹具板46的中央附近,产生相对小的挠曲。另外,在配置有柱状构件50c”的下夹具板46的外周附近,产生相对大的挠曲。另外,在配置有柱状构件50b”的下夹具板46的中央部和外周部之间的位置,产生相对中等程度的挠曲。这样,根据施加于下夹具板46的载荷的面内分布,配置长度不同的多个柱状构件50a”、50b”、50c”,使下夹具板46产生与其长度对应的挠曲量的挠曲,从而能够以对下夹具板46的各位置施加的载荷均衡的方式使下夹具板46挠曲(参照图3B),使施加于基板2的载荷均匀。此外,也可以在支承构件45中包含具有与柱状构件50a”、50b”、50c”不同的长度的其它的柱状构件50。
此外,在调整下夹具板46的挠曲时,与调整多个柱状构件50的高度的情况相比,调整多个柱状构件50的材质(杨氏模量)或直径(截面积)更容易提高精度。
多个柱状构件50的配置不限定于图4所示的例子,例如也可以以图7A、8A、9A、10A所示那样的配置配置多个柱状构件50。在图7A所示的例子中,在以虚线表示的设置部52的中央区域520,9个柱状构件50d以3行3列配置成矩阵状。另外,在设置部52的中央区域520的外侧,局部配置有多个柱状构件50e。多个柱状构件50d、50e配置为从设置部52的中心放射状地延伸。在设置部52的中央区域520,以相对高的密度配置有多个柱状构件50d,在设置部52的中央区域520的外侧,以相对低的密度配置有多个柱状构件50e。
即,在图7A所示的例子中,在施加于下夹具板46(图1B)的载荷相对变小的位置(中央区域520),与施加于下夹具板46的载荷相对变大的位置(中央区域520的外侧)相比,密集地配置有根数相对多的柱状构件50d。
图7B是表示在利用图7A所示的多个柱状构件50d、50e支承下夹具板46时,通过CAE(Computer Aided Engineering)解析对产生于下夹具板46的挠曲的分布进行解析的结果的图。在这些附图中,以深色示出的部分表示产生相对大的挠曲,以浅色示出的部分表示产生相对小的挠曲。
如图7B所示,与设置部52的中央区域520对应的下夹具板46的中央区域460被根数相对多的柱状构件50d支承,因此,在中央区域460,从多个柱状构件50d对下夹具板46赋予相对大的支承力,下夹具板46不易产生挠曲。即,在中央区域460,产生于下夹具板46的挠曲被调整至与多个柱状构件50d的密度(根数)对应的小的挠曲量,在中央区域460产生相对小的挠曲,其结果,施加于下夹具板46的载荷增大。
另一方面,下夹具板46的中央区域460的外侧的区域被根数相对少的柱状构件50e支承,因此,在该区域中,从多个柱状构件50e对下夹具板46赋予相对小的支承力,下夹具板46容易产生挠曲。即,在中央区域460的外侧的区域,产生于下夹具板46的挠曲被调整至与多个柱状构件50e的密度(根数)对应的大的挠曲量,在该区域产生相对大的挠曲,其结果,施加于下夹具板46的载荷减少。
特别地,在未被柱状构件50e支承的下夹具板46的侧方区域461,在下夹具板46特别容易产生挠曲,下夹具板46的挠曲量尤其大于其它区域。
这样,通过根据施加于下夹具板46的载荷的面内分布配置多个柱状构件50d、50e,从而能够根据多个柱状构件50d、50e的配置,以对下夹具板46的各位置施加的载荷均衡的方式调整下夹具板46的挠曲,使对配置于下夹具板46的基板2施加的载荷均匀。
在图8A所示的例子中,在设置部52,除了图7A所示的多个柱状构件50d、50e之外,还配置有多个(4个)柱状构件50f。追加配置的各柱状构件50f与配置于中央区域520的外侧的四个柱状构件50e各自的外侧相邻地配置。
在该情况下,如图8B所示,与图8A相同,也在下夹具板46的中央区域460产生相对小的挠曲,另一方面,在中央区域460的外侧产生相对大的挠曲。在图8B所示的下夹具板46,与图7B所示的下夹具板46相比,在中央区域460的外侧,在更大的范围内产生挠曲。
在图9A所示的例子中,在设置部52,以与图8A所示的配置相同的配置,配置有多个柱状构件50d’、50e、50f。但是,配置于设置部52的中央区域520的多个柱状构件50d’的直径小于配置于中央区域520的外侧的多个柱状构件50e、50f的直径。
在该情况下,与图8A所示的例子相比,从多个柱状构件50d’对下夹具板46的中央区域460赋予的支承力变小,因此,如图9B所示,与图8B所示的下夹具板46相比,在下夹具板46的中央区域460产生的挠曲变大。
在图10A所示的例子中,在设置部52,除了图8A所示的多个柱状构件50d、50e、50f之外,还配置有多个(8个)柱状构件50g。追加配置的各柱状构件50g与配置于中央区域520的外侧的四个柱状构件50f中的各个相邻地配置。
在该情况下,在下夹具板46的中央区域460产生相对大的挠曲,另一方面,在中央区域460的外侧产生相对小的挠曲。这样,在设置部52追加配置多个柱状构件50g的情况下,以与图7B、8B、9B所示的载荷的面内分布相反的面内分布,调整施加于下夹具板46的载荷的面内分布。
是否以图4、7A、8A、9A、10A中的任意项所示的配置在设置部52设置多个柱状构件50,根据施加于下夹具板46的载荷的面内分布适当确定。此外,也可以以图4、7A、8A、9A、10A所示的配置以外的配置,在设置部52设置多个柱状构件50。
另外,如上述,这些设置方式以如下情况为前提:在未利用支承构件45支承下夹具板46的情况下,在下夹具板46,越接近其中心的位置产生相对越大的挠曲,越接近其外周的位置产生相对越小的挠曲。但是,与该情况相反,在未利用支承构件45支承下夹具板46的情况下,有时在下夹具板46,越接近其中心的位置产生相对越小的挠曲,越接近其外周的位置产生相对越大的挠曲。在该情况下,施加于下夹具板46的载荷的面内分布成为与图5A所示的载荷的面内分布大致相反的关系,对下夹具板46的中心附近施加的载荷相对变大,另一方面,对下夹具板46的外周附近施加的载荷相对变小。
在这种情况下,满足以下条件即可:以越是配置于下夹具板46的中央附近的柱状构件50应变越大,越是配置于下夹具板46的外周附近的柱状构件50应变越小的方式,适当选择配置于设置部52的多个柱状构件50的材质(杨氏模量)、形状、或配置等。例如,满足以下条件即可:对于配置于下夹具板46的中央附近的柱状构件50,缩小杨氏模量或变细直径,对于配置于下夹具板46的外周附近的柱状构件50,增大杨氏模量或变粗直径。
在利用具有这种应变特性的多个柱状构件50支承下夹具板46的情况下,在接近下夹具板46的中心的位置,下夹具板46容易挠曲,可以减少施加于下夹具板46的载荷。其结果,可以在该位置减少对配置于下夹具板46的基板2施加的载荷。
另外,在接近下夹具板46的外周的位置,下夹具板46不易挠曲,可以增大施加于下夹具板46的载荷。其结果,可以在该位置增大对配置于下夹具板46的基板2施加的载荷。
如图11所示,设置部52由具有大致平板形状的板体构成,具有支承多个柱状构件50以使多个柱状构件50以竖立的状态被保持的功能。设置部52具有分别设置多个柱状构件50的多个设置孔53。在多个设置孔53可以分别插入固定多个柱状构件50。设置部52的X轴方向的长度优选为100~500mm,设置部52的Y轴方向的长度优选为100~500mm,设置部52的高度(厚度)优选为10~100mm。
设置部52具有:中央区域520和外侧区域521。在形成于中央区域520的多个设置孔53插入有图4所示的多个柱状构件50a,在形成于外侧区域521的多个设置孔53插入有多个柱状构件50b、50c。以下,有时将插入有柱状构件50a的设置孔53标记为“设置孔53a”,将插入有柱状构件50b的设置孔53标记为“设置孔53b”,将插入有柱状构件50c的设置孔53标记为“设置孔53c”。
多个设置孔53a配置成5行5列的矩阵状,多个设置孔53a的配置与图4所示的多个柱状构件50a的配置对应。另外,多个设置孔53b的配置与图4所示的多个柱状构件50b的配置对应,多个设置孔53c的配置与图4所示的多个柱状构件50c的配置对应。各设置孔53的间距与各柱状构件50的间距对应。
多个设置孔53的宽度(直径)并非全部相同,多个设置孔53的宽度(直径)的分布与图4所示的多个柱状构件50的宽度(直径)的分布对应。即,在中央区域520,设置孔53(53a)的宽度变大,在外侧区域521,设置孔53的宽度变小。
设置孔53的宽度(直径)与支承构件50的宽度(直径)大致相等、或比其大。在设置孔53的宽度与支承构件50的宽度大致相等的情况下,在设置孔53的内部插入支承构件53时,能够以支承构件53不错位的方式牢固地固定。
设置孔53的开口形状根据支承构件50的形状而确定,例如在支承构件53由圆柱形状或圆锥形状构成时,设置孔53的开口形状优选为圆形。另外,例如在支承构件53由四棱柱形状或四棱锥形状构成时,设置孔53的开口形状优选为四边形。
设置孔53的数量根据支承构件50的根数而确定,也可以与柱状构件50的根数相等,或也可以比柱状构件50的根数多,并在任意的设置孔53设置多个柱状构件50。即,未必需要在所有的设置孔53的内部设置柱状构件50,也可以具有不设置柱状构件50的设置孔53。
另外,在图11所示的例子中,在设置部52,多个设置孔53配置成7行7列的矩阵状,但也可以如图12A所示配置成5行5列。或者,也可以如图12B所示,在设置部52,具有比图12A所示的设置孔53小的宽度的设置孔53配置成9行9列。
另外,如图12C所示,多个设置孔53优选配置成同心圆状。在该情况下,能够在各设置孔53配置各柱状构件50并利用各柱状构件50支承下夹具板46(图1B)时,良好地得到根据施加于下夹具板46的载荷的面内分布来调整下夹具板46的挠曲的作用。
设置孔53的深度D和柱状构件50的长度L之比D/L优选为1/10~3/4,进一步优选为1/8~1/2。通过将上述比D/L设定成上述的范围,在将柱状构件50设置于设置孔53的内部时,能够将柱状构件50以竖立的状态稳定地固定。
此外,多个设置孔53的深度D分别可以相等、或也可以不同。例如,在将多个柱状构件50各自的长度设为相同的基础上,将它们设置于深度D不同的多个设置孔53的情况下,设置于深度相对深的设置孔53的柱状构件50的上端的高度位置低于设置于深度相对浅的设置孔53的柱状构件50的上端的高度位置。因此,如图6B所示,可以对各柱状构件50的上端的高度位置形成分布。
多个柱状构件50也可以利用连结构件等与下夹具板46连结(固定)、或也可以不利用连结构件等与下夹具板46连结(固定),多个柱状构件50的上端面仅与下夹具板46的底面抵接。
作为多个柱状构件50利用连结构件等与下夹具板46连结的方式,例如,也可以如图13A所示,多个柱状构件50中的任意的柱状构件在设置于设置孔53的内部的状态下,利用贯通型连结构件54a与下夹具板46及设置部52(设置孔53)固定。
特别优选为,在用于对基板2进行加压的加压轴的下方配置的柱状构件50(例如,图4所示的多个柱状构件50中的、位于中央的柱状构件50a1)经由贯通型连结构件54a与下夹具板46连结。此外,用于对基板2进行加压的加压轴与构成载荷产生部30的装置的加压轴对应。
有时在加压轴的下方,由于下夹具板46的挠曲,施加于下夹具板46的载荷量相对变小,通过经由贯通型连结构件54a将配置于这种位置的柱状构件50a1与下夹具板46连结,能够在该位置有效地防止下夹具板46的挠曲。
多个柱状构件50中的、仅柱状构件50a1利用贯通型连结构件54a固定于设置孔53的内部,从而能够在下夹具板46的中央部,以减小下夹具板46的挠曲的方式调整,良好地得到相对增大施加于下夹具板46的载荷的作用。
贯通型连结构件54a例如由螺栓或铆钉等紧固件、或其它的连结构件构成。后述的非贯通型连结构件54b也同样。贯通型连结构件54a贯通形成于柱状构件50(50a1)的贯通孔510的内部,并与贯通孔510螺合。此外,也可以不在贯通孔510形成螺合槽,也可以在贯通孔510的内部插入连结构件,并利用粘接构件将连结构件固定于贯通孔510的内壁面。
贯通型连结构件54a的下端部插入形成于设置孔53的连结用凹部530的内部,并与连结用凹部530螺合(卡合)。另外,贯通型连结构件54a的上端部插入形成于下夹具板46的连结用凹部462的内部,并与连结用凹部462螺合(卡合)。
由此,经由贯通型连结构件54a,设置部52、柱状构件50(50a1)、以及下夹具板46物理连结,并且柱状构件50(50a1)牢固地固定(夹持)于设置部52和下夹具板46之间。通过将柱状构件50(50a1)不仅与下夹具板46连结还与设置部52连结,能够在配置有该柱状构件50(50a1)的位置,更有效地防止下夹具板46的挠曲。此外,连结用凹部530及连结用凹部462的直径根据贯通型连结构件54a(或后述的非贯通型连结构件54b)的直径而适当确定。
另外,作为多个柱状构件50不利用连结构件等与下夹具板46连结的方式,也可以如图13A所示,仅多个柱状构件50的上端面与下夹具板46的底面抵接、且多个柱状构件50的下端面与多个设置孔53的底面抵接。在该情况下,多个柱状构件50与下夹具板46及设置部52均不连结地设置于设置部52。
或者,作为多个柱状构件50不利用连结构件等与下夹具板46连结的方式,也可以如图13B所示,在多个柱状构件50的上端面与下夹具板46的底面抵接、且多个柱状构件50设置于设置孔53的内部的状态下,多个柱状构件50的一侧(下端部)利用非贯通型连结构件54b与设置孔53的底面连结。
非贯通型连结构件54b的一侧插入形成于设置孔53的连结用凹部530的内部,并与连结用凹部530螺合(卡合)。非贯通型连结构件54b的另一侧插入形成于柱状构件50的连结用凹部511的内部,并与连结用凹部511螺合(卡合)。由此,经由非贯通型连结构件54b,设置部52和柱状构件50物理连结。
此外,也可以如图13C所示,从设置部52省略多个设置孔53,在由大致平面形状(大致平坦形状)构成的设置部52的表面仅形成多个连结用凹部530。在该情况下,在将柱状构件50配置于设置部52和下夹具板46之间的状态下,将非贯通型连结构件54b的一侧插入连结用凹部530的内部并与其螺合(卡合),并且将非贯通型连结构件54b的另一侧插入连结用凹部511的内部并与其螺合(卡合),从而能够经由非贯通型连结构件54b将柱状构件50固定于设置部52。
另外,在将柱状构件50配置于设置部52和下夹具板46之间的状态下,将贯通型连结构件54a的下端部插入连结用凹部530的内部并与其螺合(卡合),并且将贯通型连结构件54a的上端部插入连结用凹部511的内部并与其螺合(卡合),从而能够经由贯通型连结构件54a将柱状构件50固定于设置部52及下夹具板46。
此外,图13A~图13C所示的非贯通型连结构件54b将柱状构件50的下端部和设置部52(设置孔53的底面)连结,但也可以将柱状构件50的上端部和下夹具板46连结。另外,除了利用非贯通型连结构件54b将柱状构件50的下端部和设置部52连结之外,还可以利用非贯通型连结构件54b将柱状构件50的上端部和下夹具板46连结。
另外,在图13A~图13C所示的任意方式中,多个柱状构件50,也可以不使用非贯通型连结构件54b,而利用粘接剂等连接构件固定于设置部52。另外,多个柱状构件50,也可以不使用贯通型连结构件54a,而利用粘接剂等连接构件固定于设置部52及下夹具板46。
在图13A~图13C中,未经由连结构件等与下夹具板46和/或设置部52连结的任意的柱状构件50,也可以经由散热性构件60与下夹具板46抵接。在该情况下,如图13B及图13C所示,也可以在柱状构件50的上端面和下夹具板46的底面之间介设具有良好的散热性能的散热性构件60,或也可以利用散热性构件覆盖柱状构件50的外表面。在图示的例子中,散热性构件60具有板状形状,但也可以由可覆盖柱状构件50的罩等构成。
通过经由散热性构件60使柱状构件50的上端面与下夹具板的底面抵接,能够使下夹具板46的热高效地传递到柱状构件50,并且能够经由柱状构件50使该热高效地散热到外部。散热性构件60由热传导性高的构件构成,由铝、铁、银、铜、或、至少含有它们中的一种的合金等构成。此外,也可以利用热传导性优异的构件构成设置有散热性构件60的柱状构件50的至少一部分。
图3A所示的多个柱状构件50可以根据施加于下夹具板46的载荷的面内分布设置于设置孔53。例如,如图14A~图14H所示,多个柱状构件50也可以设置于多个设置孔53中的、任意的设置孔53。在附图中,涂黑部及斜线部表示在设置孔53配置有柱状构件50。例如,在图14A所示的例子中,在设置部52形成有配置成5行5列的矩阵状的多个设置孔53,在设置部52的中央区域520设置有5个柱状构件50,在设置部52的四角设置有四个柱状构件50。在其它的设置孔53未设置柱状构件50。
如同图所示,在中央区域520配置相对多的柱状构件50的情况下,下夹具板46的中央区域460(参照图7B)不易挠曲,能够增大对下夹具板46的中央区域460施加的载荷。
更详细而言,在施加于下夹具板46的载荷相对变小的中央区域520,以从多个柱状构件50对下夹具板46赋予大的支承力的方式,在多个设置孔53设置多个柱状构件50,从而可以使下夹具板46不易挠曲,增大施加于下夹具板46的载荷。另外,在施加于下夹具板46的载荷相对变大的中央区域520的外侧,以从多个柱状构件50对下夹具板46赋予小的支承力的方式,减少柱状构件50的设置数,从而可以使下夹具板46容易挠曲,减少施加于下夹具板46的载荷。由此,能够以对下夹具板46的各位置施加的载荷均衡的方式调整下夹具板46的挠曲,使施加于基板2的载荷均匀。
此外,配置于中央区域520的中心部的柱状构件50a1,优选利用图13A所示的贯通型连结构件54a固定于设置部52及下夹具板46双方。图14B~图14H也同样。另外,如果是柱状构件50a1将设置部52及下夹具板46双方固定的结构,则不限于图13A~图13C中所示的螺栓固定。例如,也可以是设置包围柱状构件50a1周围的柱状构件固定用构件,利用该柱状构件固定用构件嵌合固定柱状构件50a1的夹紧固定。
由此,可以经由贯通型连结构件54a将柱状构件50a1牢固地固定于下夹具板46,在配置有柱状构件50a1的位置,可以使下夹具板46更不易挠曲,有效地增大施加于下夹具板46的载荷。
另外,柱状构件50a1以外的多个柱状构件50未经由连结构件等与下夹具板46连结地设置于设置部52。因此,在施加于下夹具板46的载荷相对变大的位置,能够使下夹具板46更易挠曲,有效地减少施加于下夹具板46的载荷。
另外,在图14B所示的例子中,在设置部52的中央区域520设置有一个柱状构件50(50a1),在设置部52的四角设置有四个柱状构件50。在其它的设置孔53未设置柱状构件50。
在该情况下,例如,通过使配置于中央区域520的柱状构件50a1的宽度(直径)与其它的柱状构件50的宽度(直径)相比相对更大,下夹具板46的中央区域460(参照图7B)不易挠曲,能够增大施加于下夹具板46的载荷。
另外,在图14C所示的例子中,相对于图14B所示的配置,进一步将两个柱状构件50配置于中央区域520外侧的区域。在该情况下,在下夹具板46,中央区域460(图7B)外侧的区域不易挠曲,能够在该区域增大施加于下夹具板46的载荷。
另外,在图14D所示的例子中,在设置部52的中央区域520配置有9个柱状构件50,在其它外侧的区域中配置有12个柱状构件50。图14D所示的柱状构件50的配置与图7A所示的柱状构件50的配置同样,施加于下夹具板46的载荷的面内分布调整成与图7B所示的面内分布同样的面内分布。
另外,在图14E所示的例子中,相对于图14D所示的配置,进一步将四个柱状构件50配置于中央区域520的外侧的区域。图14E所示的配置与图8A所示的柱状构件50的配置同样,施加于下夹具板46的载荷的面内分布调整成与图8B所示的面内分布同样的面内分布。
另外,在图14F所示的例子中,相对于图14E所示的配置,进一步将8个柱状构件50配置于中央区域520的外侧的区域。图14F所示的配置与图10A所示的柱状构件50的配置同样,施加于下夹具板46的载荷的面内分布调整成与图10B所示的面内分布同样的面内分布。
另外,在图14G所示的例子中,配置于设置部52的中央区域520的5个柱状构件50的宽度(直径)小于配置于中央区域520的外侧的柱状构件50的宽度(直径)。图14G所示的配置与图9A所示的柱状构件50的配置同样,施加于下夹具板46的载荷的面内分布调整成与图9B所示的面内分布相同的面内分布。这样,多个设置孔53的直径也可以根据施加于下夹具板46的载荷的面内分布而不同。
此外,与图14G所示的例子相反,在施加于下夹具板46的载荷相对变小的位置,增大设置孔53的直径,设置直径大的柱状构件50,从而可以从柱状构件50对下夹具板46赋予大的支承力,使下夹具板46不易挠曲,增大施加于下夹具板46的载荷。另外,在施加于下夹具板46的载荷相对变大的位置,缩小设置孔53的直径,设置直径小的柱状构件50,从而可以使下夹具板容易挠曲,减少施加于下夹具板的载荷。由此,能够以对下夹具板46的各位置施加的载荷均衡的方式调整下夹具板46的挠曲,使施加于基板2的载荷均匀。
在图14H所示的例子中,在设置部52的中央区域520配置有3个柱状构件50,在中央区域520的外侧的区域配置有6个柱状构件50。多个设置孔53在设置部52形成为同心圆状。在配置成同心圆状的多个设置孔53设置多个柱状构件50,将多个柱状构件50配置成同心圆状,从而能够以对下夹具板46的各位置施加的载荷均衡的方式容易地调整下夹具板46的挠曲,有效地实现施加于基板2的载荷的均匀化。
以上,在本实施方式的基板处理装置10中,在设置部52形成有:分别设置有多个柱状构件50的多个设置孔53。通过将多个柱状构件50设置于设置部52(设置孔53),多个柱状构件50的定位变得容易,并且可以防止多个柱状构件50的错位,在稳定的状态下利用多个柱状构件50支承下夹具板46。因此,在本实施方式的基板处理装置10中,能够通过简单的手段,有效地实现施加于基板2的载荷的均匀化。
另外,仅通过将多个柱状构件50分别设置于多个设置孔53,能够将多个柱状构件50定位在与施加于下夹具板46的载荷的面内分布对应的适当的位置。
此外,本发明不限定于上述的实施方式,能够在本发明的范围内进行各种改变。
在上述实施方式中,多个柱状构件50全部具有圆柱形状,但也可以是多个柱状构件50中任意的柱状构件为圆柱形状,剩余的任意的柱状构件为多棱柱形状、圆锥形状、或多棱锥形状等。由这种形状构成的多个柱状构件50中,受到一定载荷时的应变量不同。因此,在该情况下,也与上述实施方式相同,支承构件45能够根据基于多个柱状构件50的形状差异的应变量的差异,来调整施加于下夹具板46的载荷的面内分布,调整产生于下夹具板46的挠曲。
在上述实施方式中,支承构件45也可以对下夹具板46赋予与配置有多个元件4a、4b、4c的基板2的高度分布对应的支承力。施加于基板2的载荷的不均匀性有时由于基板2的高度分布而产生。基板2的高度分布可由于多个元件4a、4b、4c的形状或大小的差异、多个元件4a、4b、4c相对于基板2的配置的非对称性、或加压时的多个元件4a、4b、4c的变形等而产生。例如,如果不采取任何措施,则有时在基板2的高度相对低的位置赋予有相对小的载荷,在基板2的高度相对高的位置赋予有相对大的载荷(也有其相反的模式)。
即使在这种情况下,在基板2的高度相对低的位置,配置不易应变的柱状构件,从支承构件45(多个柱状构件50)对下夹具板46赋予相对大的支承力,施加于下夹具板46的载荷增大,在基板2的高度相对高的位置,配置容易应变的柱状构件50,从支承构件45(多个柱状构件50)对下夹具板46赋予相对小的支承力,施加于下夹具板46的载荷减少,从而能够使对下夹具板46的各位置施加的载荷均衡,使施加于基板2的载荷均匀。
在上述实施方式中,如图2所示,基板2的形状为大致四边形,但也可以是圆形或其它的多边形。
在上述实施方式中,设置孔53也可以仅形成于设置部52中的、配置有柱状构件50的位置。或者,设置孔53也可以还形成于设置部52中的、未配置柱状构件50的位置。
Claims (9)
1.一种基板处理装置,其具有:
下夹具板,其配置有加压对象物;
支承构件,其具有:设置有支承所述下夹具板的多个柱状构件的设置部,
多个所述柱状构件能够根据施加于所述下夹具板的载荷的面内分布而设置于所述设置部。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置,其中,
在所述设置部形成有:分别设置有多个所述柱状构件的多个设置孔。
3.根据权利要求2所述的基板处理装置,其中,
多个所述设置孔的直径根据施加于所述下夹具板的载荷的面内分布而不同。
4.根据权利要求2或3所述的基板处理装置,其中,
多个所述设置孔配置成同心圆状。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的基板处理装置,其中,
多个所述柱状构件中的任一个经由连结构件与所述下夹具板连结。
6.根据权利要求5所述的基板处理装置,其中,
经由所述连结构件与所述下夹具板连结的任意的所述柱状构件,配置于用于对加压对象物加压的加压轴的下方。
7.根据权利要求1~3中任一项所述的基板处理装置,其中,
多个所述柱状构件中的任意的所述柱状构件,经由连结构件与所述下夹具板及所述设置部连结。
8.根据权利要求1~3中任一项所述的基板处理装置,其中,
多个柱状构件中的任意的所述柱状构件,不与所述下夹具板及所述设置部连结地设置于所述设置部。
9.根据权利要求8所述的基板处理装置,其中,
不与所述下夹具板及所述设置部连结的任意的所述柱状构件,经由散热性构件与所述下夹具板抵接。
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