JP2010120068A - Joining apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reliably dechuck an object to be joined which is held by a chuck. <P>SOLUTION: A joining apparatus comprises a chuck 12, a member 24, and a supply and exhaust device. A holding face 21, a cylinder chamber 23 and a hole 27 are formed in the chuck 12. The holding face 21 comes into contact with an object 22 to be joined when the chuck 12 holds the object 22. The cylinder chamber 23 is formed inside the chuck 12. The member 24 separates the cylinder chamber 23 to a first chamber 26 and a second chamber 25. The hole 27 connects the second chamber 25 to the holding face 21. The supply and exhaust device supplies air to the first chamber 26, or exhausts air from the first chamber 26. The member 24 has a projection part which is projected from the holding face 21 via the hole 27 by supplying air to the first chamber 26. The joining apparatus can reliably dechuck the object 22 to be held by the holding face 21 by projecting the projection part from the holding face 21. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、接合装置に関し、特に、チャックに保持される被接合対象を接合する接合装置に関する。   The present invention relates to a bonding apparatus, and more particularly to a bonding apparatus that bonds objects to be bonded held by a chuck.

微細な電気部品や機械部品を集積化したMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)が知られている。そのMEMSとしては、マイクロマシン、圧力センサ、超小型モーターなどが例示される。そのMEMSは、カンチレバーに例示される振動構造が封止されて形成されている。このようなMEMSは、チップ同士を接合することにより製造される。このような接合を実行する接合装置では、その接合される2つのチップは、主に、静電引力により静電チャックに保持されて、接合される。このような接合を用いて製品を大量に生産するときには、チップをより短時間に接合することが望まれ、静電チャックからそのチップをより短時間により確実にデチャックすることが望まれている。   A MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) in which fine electrical parts and mechanical parts are integrated is known. Examples of the MEMS include a micromachine, a pressure sensor, and a micro motor. The MEMS is formed by sealing a vibration structure exemplified by a cantilever. Such a MEMS is manufactured by joining chips together. In a bonding apparatus that performs such bonding, the two chips to be bonded are mainly held and bonded to the electrostatic chuck by electrostatic attraction. When a large amount of product is produced using such bonding, it is desired to bond the chips in a shorter time, and it is desirable to reliably dechuck the chips from the electrostatic chuck in a shorter time.

特開平05−329731号公報には、切粉等の異物の付着によって真空度の低下を生じさせることがなく、被保持体を常に安定した吸着力で吸着保持する真空チャックが開示されている。その真空チャックは、真空室に通じる小孔を透設した弧状の弁座を設けた弁室に伸縮自在な弾性弁を設け、該弾性弁に弁座の小孔を遮蔽する小孔遮蔽部を除いて複数の拡径自在な微細孔を形成したことを特徴とする。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 05-329731 discloses a vacuum chuck that always holds and holds a to-be-held body with a stable suction force without causing a decrease in the degree of vacuum due to adhesion of foreign matters such as chips. The vacuum chuck is provided with a retractable elastic valve in a valve chamber provided with an arc-shaped valve seat having a small hole communicating with the vacuum chamber, and a small hole shielding portion for shielding the small hole of the valve seat on the elastic valve. Except for this, it is characterized in that a plurality of fine holes that can be expanded in diameter are formed.

特開平05−329731号公報JP 05-329731 A

本発明の課題は、チャックに保持される接合対象をそのチャックからより確実にデチャックする接合装置を提供することにある。   The subject of this invention is providing the joining apparatus which dechucks the joining object hold | maintained at a chuck | zipper more reliably from the chuck | zipper.

以下に、発明を実施するための最良の形態・実施例で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態・実施例の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。   In the following, means for solving the problems will be described using the reference numerals used in the best modes and embodiments for carrying out the invention in parentheses. This reference numeral is added to clarify the correspondence between the description of the claims and the description of the best mode for carrying out the invention / example, and is described in the claims. It should not be used to interpret the technical scope of the invention.

本発明による接合装置(1)は、チャック(12)(30)(40)(50)(60)と部材(24)(33)(43)(53)(63)と給排気装置(17)とを備えている。チャック(12)(30)(40)(50)(60)は、保持面(21)(31)(41)(51)(61)と、シリンダ室(23)(32)(42)(52)(62)と穴(27)(37)(47)(58)(68−1〜68−n)とが形成されている。保持面(21)(31)(41)(51)(61)は、チャック(12)(30)(40)(50)(60)が接合対象(22)を保持するときに、接合対象(22)に接触する。シリンダ室(23)(32)(42)(52)(62)は、チャック(12)(30)(40)(50)(60)の内部に形成されている。部材(24)(33)(43)(53)(63)は、シリンダ室(23)(32)(42)(52)(62)を第1室(26)(35)(45)(55)(65)と第2室(25)(34)(44)(54)(64)とに分離している。穴(27)(37)(47)(58)(68−1〜68−n)は、第2室(25)(34)(44)(54)(64)と保持面(21)(31)(41)(51)(61)とを繋いでいる。給排気装置(17)は、第1室(26)(35)(45)(55)(65)に空気を供給し、または、第1室(26)(35)(45)(55)(65)から空気を排気する。部材(24)(33)(43)(53)(63)は、第1室(26)(35)(45)(55)(65)に空気が供給されることにより穴(27)(37)(47)(58)(68−1〜68−n)を介して保持面(21)(31)(41)(51)(61)から突出する突起部(36)(46)(56)(68−1〜68−n)が形成されている。このとき、接合装置(1)は、突起部(36)(46)(56)(68−1〜68−n)を保持面(21)(31)(41)(51)(61)から突出させることにより、保持面(21)(31)(41)(51)(61)に保持される接合対象(22)をより確実にデチャックすることができる。   The joining device (1) according to the present invention includes a chuck (12) (30) (40) (50) (60), a member (24) (33) (43) (53) (63), and an air supply / exhaust device (17). And. The chucks (12), (30), (40), (50), and (60) include the holding surfaces (21), (31), (41), (51), and (61) and the cylinder chambers (23), (32), (42), and (52). ) (62) and holes (27) (37) (47) (58) (68-1 to 68-n) are formed. The holding surfaces (21), (31), (41), (51), and (61) are the objects to be joined when the chucks (12), (30), (40), (50), and (60) hold the joining object (22). 22). The cylinder chambers (23) (32) (42) (52) (62) are formed inside the chucks (12) (30) (40) (50) (60). The members (24), (33), (43), (53), and (63) are formed by replacing the cylinder chambers (23), (32), (42), (52), and (62) with the first chambers (26), (35), (45), and (55). ) (65) and the second chamber (25) (34) (44) (54) (64). The holes (27) (37) (47) (58) (68-1 to 68-n) are formed in the second chamber (25) (34) (44) (54) (64) and the holding surface (21) (31). ) (41) (51) (61). The air supply / exhaust device (17) supplies air to the first chamber (26) (35) (45) (55) (65), or the first chamber (26) (35) (45) (55) ( 65) Exhaust air. The members (24), (33), (43), (53), and (63) are provided with holes (27) and (37) by supplying air to the first chambers (26), (35), (45), (55), and (65). ) (47) (58) (68-1 to 68-n) through the holding surfaces (21) (31) (41) (51) (61) projecting portions (36) (46) (56) (68-1 to 68-n) are formed. At this time, the joining device (1) projects the protrusions (36) (46) (56) (68-1 to 68-n) from the holding surfaces (21) (31) (41) (51) (61). By doing so, the joining object (22) held by the holding surfaces (21) (31) (41) (51) (61) can be more reliably dechucked.

突起部(46)(56)(68−1〜68−n)は、部材(24)(43)(53)(63)がシリンダ室(23)(42)(52)(62)の壁面を摺動して移動することにより、保持面(21)(41)(51)(61)から突出することが好ましい。   The protrusions (46) (56) (68-1 to 68-n) are formed by the members (24), (43), (53), and (63) on the wall surfaces of the cylinder chambers (23), (42), (52), and (62). It is preferable to protrude from the holding surfaces (21), (41), (51), and (61) by sliding and moving.

保持面(21)(41)(51)(61)は、鉛直下向きである。このとき、部材(24)(43)(53)(63)は、重力により保持面(21)(41)(51)(61)の側に移動し、接合装置(1)は、部材(24)(43)(53)(63)を保持面(21)(41)(51)(61)の側に移動する機構を備えている必要がなく、保持面(21)(41)(51)(61)の側に部材(24)(43)(53)(63)をより容易に配置することができる。この結果、接合装置(1)は、第2室(25)(44)(54)(64)をより確実に減圧することができ、接合対象(22)をより確実に保持することができる。   The holding surfaces (21) (41) (51) (61) are vertically downward. At this time, the members (24), (43), (53), and (63) are moved to the holding surfaces (21), (41), (51), and (61) by gravity, and the joining device (1) is moved to the members (24). ) (43) (53) (63) need not be provided with a mechanism for moving the holding surfaces (21), (41), (51), and (61) to the holding surfaces (21), (41), (61). The members (24), (43), (53), and (63) can be more easily arranged on the (61) side. As a result, the joining apparatus (1) can depressurize the second chambers (25), (44), (54), and (64) more reliably and can hold the joining object (22) more reliably.

本発明による接合装置(1)は、第1室(26)(45)(55)(65)と第2室(25)(44)(54)(64)とを接続するスロートをさらに備えている。このとき、接合装置(1)は、第1室(26)(45)(55)(65)を減圧することにより第2室(25)(44)(54)(64)を減圧することができ、接合対象(22)をより確実に保持することができる。   The joining device (1) according to the present invention further includes a throat for connecting the first chamber (26) (45) (55) (65) and the second chamber (25) (44) (54) (64). Yes. At this time, the joining device (1) can depressurize the second chamber (25) (44) (54) (64) by depressurizing the first chamber (26) (45) (55) (65). It is possible to hold the joining object (22) more reliably.

そのスロートは、部材(24)(43)(53)(63)の内部に形成されることが好ましい。   The throat is preferably formed inside the members (24) (43) (53) (63).

部材(24)は、球に形成されている。このような部材(24)は、より容易に作成することができ、接合装置(1)は、より容易に作成されることができる。   The member (24) is formed in a sphere. Such a member (24) can be produced more easily, and the joining device (1) can be produced more easily.

チャック(60)は、部材(63)に対して複数の穴(68−1〜68−n)が形成されている。部材(63)は、その複数の穴(68−1〜68−n)を介して保持面(61)からそれぞれ突出する複数の突起部(68−1〜68−n)が形成されていることが好ましい。   The chuck (60) has a plurality of holes (68-1 to 68-n) formed in the member (63). The member (63) has a plurality of protrusions (68-1 to 68-n) protruding from the holding surface (61) through the plurality of holes (68-1 to 68-n), respectively. Is preferred.

部材(33)は、壁面に固定されている。突起部(36)は、部材(33)が弾性変形することにより保持面(31)から突出することが好ましい。   The member (33) is fixed to the wall surface. The protrusion (36) preferably protrudes from the holding surface (31) when the member (33) is elastically deformed.

給排気装置(17)は、第1室(35)に給排気することにより、第1室(35)の圧力を変更する。このとき、接合装置(1)は、第1室(35)の圧力を変更することにより、突起部(36)が保持面(31)から突出する程度を変更することができる。   The air supply / exhaust device (17) changes the pressure in the first chamber (35) by supplying and exhausting air to and from the first chamber (35). At this time, the joining apparatus (1) can change the extent to which the projection part (36) protrudes from a holding surface (31) by changing the pressure of a 1st chamber (35).

本発明による接合装置は、チャックからチップをより確実にデチャックすることができる。   The bonding apparatus according to the present invention can dechuck the chip more reliably from the chuck.

図面を参照して、本発明による接合装置の実施の形態を記載する。その接合装置1は、図1に示されているように、架台2とベース3と圧接用駆動装置5とステージ6と板ばね7とアライメント用駆動装置8と下側チャック11と上側チャック12と圧電素子14−1〜14−3とロードセル15−1〜15−3と制御装置16と給排気装置17とを備えている。   Embodiments of a joining apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the joining device 1 includes a gantry 2, a base 3, a press drive device 5, a stage 6, a leaf spring 7, an alignment drive device 8, a lower chuck 11, and an upper chuck 12. Piezoelectric elements 14-1 to 14-3, load cells 15-1 to 15-3, a control device 16 and an air supply / exhaust device 17 are provided.

制御装置16は、コンピュータであり、図示されていないCPUと記憶装置と入力装置と表示装置とインターフェースとを備えている。そのCPUは、制御装置16にインストールされるコンピュータプログラムを実行して、その記憶装置と入力装置と出力装置とインターフェースとを制御する。その記憶装置は、そのコンピュータプログラムを記録し、そのCPUに利用される情報を記録し、そのCPUにより生成される情報を記録する。その入力装置は、ユーザに操作されることにより生成される情報をそのCPUに出力する。その入力装置としては、キーボード、マウスが例示される。その表示装置は、そのCPUにより生成された画面を表示する。そのインターフェースは、制御装置16に接続される外部機器により生成される情報をそのCPUに出力し、そのCPUにより生成された情報をその外部機器に出力する。   The control device 16 is a computer and includes a CPU, a storage device, an input device, a display device, and an interface (not shown). The CPU executes a computer program installed in the control device 16 to control the storage device, the input device, the output device, and the interface. The storage device records the computer program, records information used by the CPU, and records information generated by the CPU. The input device outputs information generated by being operated by the user to the CPU. Examples of the input device include a keyboard and a mouse. The display device displays a screen generated by the CPU. The interface outputs information generated by an external device connected to the control device 16 to the CPU, and outputs information generated by the CPU to the external device.

ベース3は、鉛直方向に平行移動可能に底板10に支持されている。ベース3は、その上端に平坦な支持面を有している。その支持面は、鉛直方向に垂直である。圧接用駆動装置5は、制御装置16により制御されて、底板10に対して鉛直方向に平行にベース3を駆動する。ステージ6は、板状に形成され、ベース3の支持面に対向するようにベース3の上側に配置されている。板ばね7は、弾性体から形成され、ステージ6の一部に接合されている。アライメント用駆動装置8は、ベース3に支持され、ステージ6がベース3の支持面から100μm程度離れるように、板ばね7で支持している。アライメント用駆動装置8は、制御装置16により制御されて、ステージ6が水平方向に平行に平行移動するように、または、ステージ6が鉛直方向に平行な回転軸を中心に回転移動するように、板ばね7を駆動する。   The base 3 is supported by the bottom plate 10 so as to be movable in the vertical direction. The base 3 has a flat support surface at its upper end. The support surface is perpendicular to the vertical direction. The pressure contact driving device 5 is controlled by the control device 16 to drive the base 3 in parallel to the bottom plate 10 in the vertical direction. The stage 6 is formed in a plate shape and is disposed on the upper side of the base 3 so as to face the support surface of the base 3. The leaf spring 7 is formed of an elastic body and is joined to a part of the stage 6. The alignment driving device 8 is supported by the base 3 and is supported by a leaf spring 7 so that the stage 6 is separated from the support surface of the base 3 by about 100 μm. The alignment driving device 8 is controlled by the control device 16 so that the stage 6 translates in parallel in the horizontal direction, or the stage 6 rotates around a rotation axis parallel to the vertical direction. The leaf spring 7 is driven.

下側チャック11は、概ね円盤状に形成されている。圧電素子14−1〜14−3は、それぞれ、下側チャック11の円盤の円周を3等分する3位置に配置されている。圧電素子14−1〜14−3は、それぞれ、一端がベース3に接合され、他端が下側チャック11に接合されている。圧電素子14−1〜14−3は、それぞれ、制御装置16により制御されて、伸び縮みする。ロードセル15−i(i=1,2,3)は、圧電素子14−iに印加される力を測定し、その力を制御装置16に出力する。   The lower chuck 11 is generally formed in a disc shape. The piezoelectric elements 14-1 to 14-3 are respectively arranged at three positions that divide the circumference of the disk of the lower chuck 11 into three equal parts. Each of the piezoelectric elements 14-1 to 14-3 has one end joined to the base 3 and the other end joined to the lower chuck 11. Each of the piezoelectric elements 14-1 to 14-3 is controlled by the control device 16 to expand and contract. The load cell 15-i (i = 1, 2, 3) measures the force applied to the piezoelectric element 14-i and outputs the force to the control device 16.

架台2は、ベース3と圧接用駆動装置5とステージ6と板ばね7とアライメント用駆動装置8と下側チャック11と上側チャック12とが内部に配置される構造体に形成され、底板10に接合されている。上側チャック12は、下側チャック11に対向するように配置され、架台2に接合されている。   The gantry 2 is formed in a structure in which a base 3, a pressure driving device 5, a stage 6, a leaf spring 7, an alignment driving device 8, a lower chuck 11, and an upper chuck 12 are disposed inside. It is joined. The upper chuck 12 is disposed so as to face the lower chuck 11 and is joined to the gantry 2.

このとき、板ばね7は、下側チャック11に保持されたウェハと上側チャック12に保持されたウェハとを圧接したときに、すなわち、圧接用駆動装置5によりステージ6が鉛直上方向に移動されたときに、ステージ6がベース3の支持面に接触するように弾性変形する。接合装置1は、このようにベース3がステージ6を支持することにより、下側チャック11に保持されたウェハと上側チャック12に保持されたウェハとに、アライメント用駆動装置8の耐荷重を越えるより大きな荷重を加えることができる。   At this time, when the leaf spring 7 presses the wafer held by the lower chuck 11 and the wafer held by the upper chuck 12, that is, the stage 6 is moved vertically upward by the pressing drive device 5. The stage 6 is elastically deformed so as to come into contact with the support surface of the base 3. In the bonding apparatus 1, the base 3 supports the stage 6 in this manner, so that the load held by the alignment driving device 8 exceeds the load held by the lower chuck 11 and the wafer held by the upper chuck 12. Larger loads can be applied.

給排気装置17は、真空ポンプ、コンプレッサ、バルブ、配管等から構成され、制御装置16により制御されて、上側チャック12に空気を供給し、または、上側チャック12から空気を排気する。   The air supply / exhaust device 17 includes a vacuum pump, a compressor, a valve, a pipe, and the like, and is controlled by the control device 16 to supply air to the upper chuck 12 or exhaust air from the upper chuck 12.

接合装置1は、さらに、アライメント装置19を備えている。アライメント装置19は、上側チャック12に形成される穴の内部に配置されている。アライメント装置19は、制御装置16により制御されて、下側チャック11に形成されるアライメントマークの画像を生成し、上側チャック12に形成されるアライメントマークの画像を生成する。   The joining device 1 further includes an alignment device 19. The alignment device 19 is disposed inside a hole formed in the upper chuck 12. The alignment device 19 is controlled by the control device 16 to generate an image of the alignment mark formed on the lower chuck 11 and an image of the alignment mark formed on the upper chuck 12.

圧電素子14−1〜14−3は、鉛直方向に垂直である回転軸を中心に下側チャック11を回転移動させ、すなわち、下側チャック11の傾きを変更することができる。圧電素子14−1〜14−3は、さらに、アライメント用駆動装置8と圧接用駆動装置5とに比較して、下側チャック11により近い位置に配置されている。このため、接合装置1は、圧電素子14−1〜14−3を用いて下側チャック11の傾きを変更するときに、下側チャック11の水平方向の変位を低減することができ、下側チャック11に保持されるウェハと上側チャック12に保持されるウェハとをより高精度に接合することができる。   The piezoelectric elements 14-1 to 14-3 can rotate and move the lower chuck 11 around a rotation axis perpendicular to the vertical direction, that is, the inclination of the lower chuck 11 can be changed. The piezoelectric elements 14-1 to 14-3 are further arranged closer to the lower chuck 11 than the alignment driving device 8 and the pressure contact driving device 5. For this reason, the joining apparatus 1 can reduce the horizontal displacement of the lower chuck 11 when the inclination of the lower chuck 11 is changed using the piezoelectric elements 14-1 to 14-3. The wafer held by the chuck 11 and the wafer held by the upper chuck 12 can be bonded with higher accuracy.

図2は、上側チャック12を示している。上側チャック12は、その下端に誘電層から形成される保持面21が形成されている。上側チャック12は、その誘電層とチップ22の間に電圧が印加されることにより、その電圧による静電力によってチップ22を保持面21に保持する。上側チャック12は、内部に複数のシリンダ室23が形成されている。シリンダ室23は、それぞれ、円筒形に形成されている。上側チップ22は、複数の移動体24を備えている。複数の移動体24は、それぞれ、ゴム、樹脂に例示される弾性体から形成され、シリンダ室23の円筒の直径に概ね等しい球状に形成されている。複数の移動体24は、複数のシリンダ室23の内部にそれぞれ配置されている。シリンダ室23の各々は、移動体24により保持面側室25と流路側室26とに分割されている。   FIG. 2 shows the upper chuck 12. The upper chuck 12 has a holding surface 21 formed of a dielectric layer at the lower end thereof. The upper chuck 12 holds the chip 22 on the holding surface 21 by an electrostatic force generated by the voltage applied between the dielectric layer and the chip 22. The upper chuck 12 has a plurality of cylinder chambers 23 formed therein. The cylinder chambers 23 are each formed in a cylindrical shape. The upper chip 22 includes a plurality of moving bodies 24. The plurality of moving bodies 24 are each formed from an elastic body exemplified by rubber and resin, and are formed in a spherical shape that is approximately equal to the diameter of the cylinder of the cylinder chamber 23. The plurality of moving bodies 24 are respectively arranged inside the plurality of cylinder chambers 23. Each of the cylinder chambers 23 is divided into a holding surface side chamber 25 and a flow path side chamber 26 by the moving body 24.

上側チャック12は、さらに、格子状に並んだ複数の穴27が保持面21に形成されている。複数の穴27は、保持面21から複数のシリンダ室23の保持面側室25にそれぞれ貫通している。複数の穴27は、さらに、移動体24がシリンダ室23から外部に出ないように、かつ、移動体24の一部が保持面21から突出するように、移動体24の直径より小さい直径の円形に形成されている。上側チャック12は、さらに、内部に流路28が形成されている。流路28は、給排気装置17と複数のシリンダ室23の流路側室26とを接続している。   In the upper chuck 12, a plurality of holes 27 arranged in a lattice shape are further formed in the holding surface 21. The plurality of holes 27 respectively penetrate the holding surface side chambers 25 of the plurality of cylinder chambers 23 from the holding surface 21. The plurality of holes 27 further have a diameter smaller than the diameter of the moving body 24 so that the moving body 24 does not come out of the cylinder chamber 23 and a part of the moving body 24 protrudes from the holding surface 21. It is formed in a circle. The upper chuck 12 further has a flow path 28 formed therein. The flow path 28 connects the air supply / exhaust device 17 and the flow path side chambers 26 of the plurality of cylinder chambers 23.

接合装置1を用いて実行される接合方法では、ユーザは、まず、接合対象である複数の上側チップが複数の穴27を覆うように、その複数の上側チップを上側チャック12の保持面21に配置する。ユーザは、その複数の上側チップを保持面21に配置した後に、給排気装置17を用いて、シリンダ室23の流路側室26を排気する。このとき、移動体24は、その排気により、シリンダ室23の穴27の側から流路28の側に移動する。上側チャック12は、このような移動体24の移動により、保持面側室25が減圧され、その減圧によりその複数の上側チップを保持面21に吸着して、その複数の上側チップを保持する。ユーザは、さらに、上側チャック12の誘電層に所定の電圧を印加し、その電圧による静電力によって複数の上側チップを上側チャック12に保持する。   In the bonding method executed using the bonding apparatus 1, the user first places the plurality of upper chips on the holding surface 21 of the upper chuck 12 so that the plurality of upper chips to be bonded cover the plurality of holes 27. Deploy. The user exhausts the flow channel side chamber 26 of the cylinder chamber 23 using the air supply / exhaust device 17 after arranging the plurality of upper chips on the holding surface 21. At this time, the moving body 24 moves from the hole 27 side of the cylinder chamber 23 to the flow path 28 side by the exhaust. The upper chuck 12 depressurizes the holding surface side chamber 25 by such movement of the moving body 24, and adsorbs the plurality of upper chips to the holding surface 21 by the depressurization to hold the plurality of upper chips. The user further applies a predetermined voltage to the dielectric layer of the upper chuck 12 and holds the plurality of upper chips on the upper chuck 12 by the electrostatic force generated by the voltage.

ユーザは、次いで、その複数の下側チップが複数の上側チップにそれぞれ対向するように、その複数の下側チップが保持されたプレートを下側チャック11に保持させることにより、その複数の下側チップを下側チャック11に保持させる。その複数の下側チップは、その複数の上側チップに対向する面に接着剤が塗布されている。制御装置16は、その複数の上側チップが上側チャック12に保持され、その複数の下側チップが下側チャック11に保持された後に、圧接用駆動装置5を用いて、下側チャック11を上側チャック12に所定の距離まで近づける。制御装置16は、次いで、アライメント装置19を用いて、アライメントマークを画像に撮像する。制御装置16は、その撮像された画像に基づいて、その複数の下側チップが複数の上側チップにそれぞれ対向するように、アライメント用駆動装置8を用いて下側チャック11を駆動する。   Next, the user causes the lower chuck 11 to hold the plate holding the plurality of lower chips so that the plurality of lower chips face the plurality of upper chips, respectively, thereby lowering the plurality of lower chips. The chip is held on the lower chuck 11. The plurality of lower chips are coated with an adhesive on the surface facing the plurality of upper chips. After the plurality of upper chips are held by the upper chuck 12 and the plurality of lower chips are held by the lower chuck 11, the control device 16 uses the pressure contact drive device 5 to move the lower chuck 11 to the upper side. The chuck 12 is brought close to a predetermined distance. Next, the control device 16 uses the alignment device 19 to capture an alignment mark on the image. Based on the captured image, the control device 16 drives the lower chuck 11 using the alignment drive device 8 so that the plurality of lower chips face the plurality of upper chips, respectively.

制御装置16は、その複数の下側チップと複数の上側チップとが位置合わせされた後に、ロードセル15−1〜15−3を伸び切った状態にする。制御装置16は、次いで、第1モードの動作と第2モードの動作とを実行する。   After the plurality of lower chips and the plurality of upper chips are aligned, the control device 16 brings the load cells 15-1 to 15-3 into a fully extended state. Next, the control device 16 executes the operation in the first mode and the operation in the second mode.

第1モードでは、制御装置16は、ロードセル15−1〜15−3を用いて圧電素子14−1〜14−3に印加される力を測定する。制御装置16は、下側チャック11に保持される複数の下側チップのうちの圧電素子14−iに対応する部位が上側チャック12に保持される上側チップに接触しているかどうかを判別する。すなわち、制御装置16は、圧電素子14−iに印加される力が所定の力より大きいかどうかを判別する。   In the first mode, the control device 16 measures the force applied to the piezoelectric elements 14-1 to 14-3 using the load cells 15-1 to 15-3. The control device 16 determines whether or not a portion corresponding to the piezoelectric element 14-i among the plurality of lower chips held by the lower chuck 11 is in contact with the upper chip held by the upper chuck 12. That is, the control device 16 determines whether or not the force applied to the piezoelectric element 14-i is greater than a predetermined force.

制御装置16は、圧電素子14−iに印加される力が所定の力より大きく、圧電素子14−j(j=1,2,3;j≠i)に印加される力が所定の力より小さいときに、圧電素子14−iを所定の長さだけ短縮させる。制御装置16は、圧電素子14−1〜14−3に印加される力の全部が所定の力より大きくなるまで、このような動作を繰り返して実行する。制御装置16は、圧電素子14−1〜14−3に印加される力の全部が所定の力より大きいときに、第2モードの動作を開始する。   In the control device 16, the force applied to the piezoelectric element 14-i is greater than a predetermined force, and the force applied to the piezoelectric element 14-j (j = 1, 2, 3; j ≠ i) is greater than the predetermined force. When small, the piezoelectric element 14-i is shortened by a predetermined length. The control device 16 repeatedly executes such an operation until all of the forces applied to the piezoelectric elements 14-1 to 14-3 become larger than a predetermined force. The control device 16 starts the operation in the second mode when all of the forces applied to the piezoelectric elements 14-1 to 14-3 are larger than a predetermined force.

第2モードでは、制御装置16は、ロードセル15−1〜15−3を用いて圧電素子14−1〜14−3に印加される力を測定する。制御装置16は、その測定された3つの力の和が所定の値になるように、圧接用駆動装置5を用いて下側チャック11駆動する。制御装置16は、圧電素子14−1に印加される力がその所定の力の1/3になるように、圧電素子14−1を伸縮させる。制御装置16は、圧電素子14−2に印加される力がその所定の力の1/3になるように、圧電素子14−2を伸縮させる。制御装置16は、圧電素子14−3に印加される力がその所定の力の1/3になるように、圧電素子14−3を伸縮させる。制御装置16は、その測定された3つの力の和が所定の値になっている時間が所定の時間を越えるまで、このような動作を繰り返して実行する。このような動作によれば、その複数の下側チップと複数の上側チップとは、圧接され、接合チップに接合される。   In the second mode, the control device 16 measures the force applied to the piezoelectric elements 14-1 to 14-3 using the load cells 15-1 to 15-3. The control device 16 drives the lower chuck 11 using the pressure contact driving device 5 so that the sum of the three measured forces becomes a predetermined value. The control device 16 expands and contracts the piezoelectric element 14-1 so that the force applied to the piezoelectric element 14-1 is に な る of the predetermined force. The control device 16 expands and contracts the piezoelectric element 14-2 so that the force applied to the piezoelectric element 14-2 is 1/3 of the predetermined force. The control device 16 expands and contracts the piezoelectric element 14-3 so that the force applied to the piezoelectric element 14-3 is 1/3 of the predetermined force. The control device 16 repeatedly executes such an operation until the time during which the sum of the three measured forces is a predetermined value exceeds a predetermined time. According to such an operation, the plurality of lower chips and the plurality of upper chips are pressed and joined to the joining chip.

制御装置16は、第2モードの動作が終了すると、上側チャック12の誘電層を接地する。このとき、上側チャック12は、誘電層に電荷がわずかに残留するために、その接合チップを保持したままの状態でいることがある。制御装置16は、さらに、給排気装置17を用いてシリンダ室23の流路側室26に空気を供給し、下側チャック11を上側チャック12に所定の距離まで離す。このとき、移動体24は、その空気の供給により、シリンダ室23の流路28の側から穴27の側に移動し、穴27を介して移動体24の一部が保持面21から突出する。ユーザは、上側チャック12からデチャックされ、下側チャック11に保持されたその接合チップを接合装置1から取り出す。   When the operation in the second mode is completed, the control device 16 grounds the dielectric layer of the upper chuck 12. At this time, the upper chuck 12 may be in a state where the bonding chip is held because a slight charge remains in the dielectric layer. The control device 16 further supplies air to the flow channel side chamber 26 of the cylinder chamber 23 using the air supply / exhaust device 17, and separates the lower chuck 11 from the upper chuck 12 to a predetermined distance. At this time, the moving body 24 moves from the flow path 28 side of the cylinder chamber 23 to the hole 27 side by supplying the air, and a part of the moving body 24 protrudes from the holding surface 21 through the hole 27. . The user takes out the joining chip dechucked from the upper chuck 12 and held by the lower chuck 11 from the joining apparatus 1.

このような動作によれば、上側チャック12は、誘電層に電荷が残留している場合であっても、その接合チップを保持面21から離すように、移動体24の一部が機械的に押すことにより、その接合チップをより確実にデチャックすることができる。この結果、接合装置1は、その接合チップをより早く取り出すことができ、複数の接合チップをより速く製造することができる。   According to such an operation, even if the upper chuck 12 has a charge remaining in the dielectric layer, a part of the moving body 24 is mechanically moved so that the bonding chip is separated from the holding surface 21. By pushing, the bonded chip can be dechucked more reliably. As a result, the bonding apparatus 1 can take out the bonded chip earlier, and can manufacture a plurality of bonded chips faster.

本発明による接合装置の実施の他の形態は、既述の実施の形態の接合装置1における上側チャック12が他の上側チャックに置換されている。その上側チャック30は、図3に示されているように、その下端に誘電層から形成される保持面31が形成されている。上側チャック30は、その誘電層とチップ22の間に電圧が印加されることにより、その電圧による静電力によってチップ22を保持面31に保持する。上側チャック30は、内部に複数のシリンダ室32が形成されている。シリンダ室32は、それぞれ、円筒形に形成されている。上側チップ22は、複数の可撓性膜33を備えている。複数の可撓性膜33は、それぞれ、ゴム、樹脂に例示される弾性体から形成され、シリンダ室32を保持面側室34と流路側室35とに分割している。複数の可撓性膜33は、それぞれ、突起部36が接合されている。   In another embodiment of the bonding apparatus according to the present invention, the upper chuck 12 in the bonding apparatus 1 of the above-described embodiment is replaced with another upper chuck. As shown in FIG. 3, the upper chuck 30 has a holding surface 31 formed of a dielectric layer at its lower end. When a voltage is applied between the dielectric layer and the chip 22, the upper chuck 30 holds the chip 22 on the holding surface 31 by an electrostatic force generated by the voltage. The upper chuck 30 has a plurality of cylinder chambers 32 formed therein. The cylinder chambers 32 are each formed in a cylindrical shape. The upper chip 22 includes a plurality of flexible films 33. Each of the plurality of flexible films 33 is formed of an elastic body exemplified by rubber and resin, and divides the cylinder chamber 32 into a holding surface side chamber 34 and a flow path side chamber 35. The plurality of flexible films 33 are each joined with a protrusion 36.

上側チャック30は、さらに、格子状に並んだ複数の穴37が保持面31に形成されている。複数の穴37は、保持面31から複数のシリンダ室32の保持面側室34にそれぞれ貫通している。複数の穴37は、さらに、突起部36が保持面31から突出するように、突起部36より大きく形成されている。上側チャック30は、さらに、内部に流路38が形成されている。流路38は、給排気装置17と複数のシリンダ室32の流路側室35とを接続している。   The upper chuck 30 is further formed with a plurality of holes 37 arranged in a lattice shape on the holding surface 31. The plurality of holes 37 respectively penetrate the holding surface side chambers 34 of the plurality of cylinder chambers 32 from the holding surface 31. The plurality of holes 37 are further formed larger than the protrusions 36 so that the protrusions 36 protrude from the holding surface 31. The upper chuck 30 further has a flow path 38 formed therein. The flow path 38 connects the air supply / exhaust device 17 and the flow path side chambers 35 of the plurality of cylinder chambers 32.

上側チャック30に上側チップを保持するときに、ユーザは、まず、その複数の上側チップが複数の穴37を覆うように、その複数の上側チップを上側チャック30の保持面31に配置する。ユーザは、その複数の上側チップを保持面31に配置した後に、給排気装置17を用いて、シリンダ室32の流路側室35を排気する。このとき、可撓性膜33は、その排気により、シリンダ室32の保持面側室34が拡大するように、弾性変形する。上側チャック30は、このような可撓性膜33の弾性変形により、保持面側室34が減圧され、その減圧によりその複数の上側チップを保持面31に吸着して、その複数の上側チップを保持する。ユーザは、さらに、上側チャック30の誘電層に所定の電圧を印加し、その電圧による静電力によって複数の上側チップを上側チャック30に保持する。   When holding the upper chip on the upper chuck 30, the user first places the plurality of upper chips on the holding surface 31 of the upper chuck 30 so that the plurality of upper chips cover the plurality of holes 37. The user exhausts the flow path side chamber 35 of the cylinder chamber 32 using the air supply / exhaust device 17 after arranging the plurality of upper chips on the holding surface 31. At this time, the flexible membrane 33 is elastically deformed by the exhaust so that the holding surface side chamber 34 of the cylinder chamber 32 expands. In the upper chuck 30, the holding surface side chamber 34 is depressurized by such elastic deformation of the flexible film 33, and the plurality of upper chips are attracted to the holding surface 31 by the depressurization, and the plurality of upper chips are held. To do. The user further applies a predetermined voltage to the dielectric layer of the upper chuck 30 and holds the plurality of upper chips on the upper chuck 30 by the electrostatic force generated by the voltage.

上側チャック30から接合チップをデチャックするときに、制御装置16は、上側チャック30の誘電層を接地し、給排気装置17を用いてシリンダ室32の流路側室35に空気を供給し、下側チャック11を上側チャック30に所定の距離まで離す。このとき、可撓性膜33は、その空気の供給により、シリンダ室32の流路側室35が拡大するように、かつ、穴37を介して突起部36が保持面31から突出するように、弾性変形する。このような弾性変形によれば、上側チャック30は、誘電層に電荷が残留している場合であっても、その接合チップを保持面31から離すように、突起部36がその接合チップを機械的に押すことにより、その接合チップをより確実にデチャックすることができる。この結果、このような接合装置は、既述の実施の形態における接合装置1と同様にして、その接合チップをより早く取り出すことができ、複数の接合チップをより速く製造することができる。   When the bonded chip is dechucked from the upper chuck 30, the control device 16 grounds the dielectric layer of the upper chuck 30, supplies air to the flow path side chamber 35 of the cylinder chamber 32 using the air supply / exhaust device 17, and The chuck 11 is separated from the upper chuck 30 by a predetermined distance. At this time, the flexible membrane 33 is supplied with the air so that the flow path side chamber 35 of the cylinder chamber 32 expands and the protruding portion 36 protrudes from the holding surface 31 through the hole 37. Elastically deforms. According to such elastic deformation, the protrusion 36 causes the upper chuck 30 to move the bonding chip so that the bonding chip is separated from the holding surface 31 even when charges remain in the dielectric layer. By pushing the target, the bonded chip can be dechucked more reliably. As a result, such a joining apparatus can take out the joining chip earlier, and can manufacture a plurality of joining chips faster, in the same manner as the joining apparatus 1 in the above-described embodiment.

なお、ユーザは、上側チャック30から接合チップをデチャックするときに、給排気装置17を用いてシリンダ室32の流路側室35に供給する空気の圧力を調整することもできる。このような調整によれば、可撓性膜33が弾性変形する量を調整することができ、突起部36が保持面31から突出する量を調整することができ、好ましい。   The user can also adjust the pressure of the air supplied to the flow path side chamber 35 of the cylinder chamber 32 using the air supply / exhaust device 17 when the chucking chip is dechucked from the upper chuck 30. According to such adjustment, it is possible to adjust the amount by which the flexible film 33 is elastically deformed, and it is possible to adjust the amount by which the protruding portion 36 protrudes from the holding surface 31, which is preferable.

なお、可撓性膜33は、小さな穴が形成される他の可撓性膜に置換されることもできる。このような可撓性膜は、上側チャック30が上側チップを保持しているときに、その穴を介して保持面側室34から流路38に排気され、保持面側室34が減圧される。このような減圧によれば、上側チャック30は、上側チップをより強力に保持面31に吸着することができ、上側チップをより確実に保持することができ、好ましい。   The flexible film 33 can be replaced with another flexible film in which a small hole is formed. Such a flexible membrane is exhausted from the holding surface side chamber 34 to the flow path 38 through the hole when the upper chuck 30 holds the upper chip, and the holding surface side chamber 34 is decompressed. According to such reduced pressure, the upper chuck 30 can adsorb the upper chip to the holding surface 31 more strongly, and can hold the upper chip more reliably, which is preferable.

本発明による接合装置の実施のさらに他の形態は、既述の実施の形態の接合装置1における上側チャック12が他の上側チャックに置換されている。その上側チャック40は、図4に示されているように、その下端に誘電層から形成される保持面41が形成されている。上側チャック40は、その誘電層とチップ22の間に電圧が印加されることにより、その電圧による静電力によってチップ22を保持面41に保持する。上側チャック40は、内部に複数のシリンダ室42が形成されている。シリンダ室42は、それぞれ、円筒形に形成されている。上側チップ22は、複数のピストン43を備えている。複数のピストン43は、それぞれ、シリンダ室42を保持面側室44と流路側室45とに分割している。複数のピストン43は、それぞれ、保持面側室44の側に突起部46が形成されている。   In still another embodiment of the bonding apparatus according to the present invention, the upper chuck 12 in the bonding apparatus 1 of the above-described embodiment is replaced with another upper chuck. As shown in FIG. 4, the upper chuck 40 has a holding surface 41 formed of a dielectric layer at its lower end. The upper chuck 40 holds the chip 22 on the holding surface 41 by an electrostatic force generated by the voltage applied between the dielectric layer and the chip 22. The upper chuck 40 has a plurality of cylinder chambers 42 formed therein. The cylinder chambers 42 are each formed in a cylindrical shape. The upper tip 22 includes a plurality of pistons 43. Each of the plurality of pistons 43 divides the cylinder chamber 42 into a holding surface side chamber 44 and a flow path side chamber 45. Each of the plurality of pistons 43 has a protrusion 46 formed on the holding surface side chamber 44 side.

上側チャック40は、さらに、格子状に並んだ複数の穴47が保持面41に形成されている。複数の穴47は、保持面41から複数のシリンダ室42の保持面側室44にそれぞれ貫通している。複数の穴47は、さらに、突起部46が保持面41から突出するように、突起部46より大きく形成されている。上側チャック40は、さらに、内部に流路48が形成されている。流路48は、給排気装置17と複数のシリンダ室42の流路側室45とを接続している。   In the upper chuck 40, a plurality of holes 47 arranged in a lattice shape are further formed in the holding surface 41. The plurality of holes 47 respectively penetrate the holding surface side chambers 44 of the plurality of cylinder chambers 42 from the holding surface 41. The plurality of holes 47 are further formed larger than the protrusions 46 so that the protrusions 46 protrude from the holding surface 41. The upper chuck 40 further has a flow channel 48 formed therein. The flow path 48 connects the air supply / exhaust device 17 and the flow path side chambers 45 of the plurality of cylinder chambers 42.

上側チャック40に上側チップを保持するときに、ユーザは、まず、その複数の上側チップが複数の穴47を覆うように、その複数の上側チップを上側チャック40の保持面41に配置する。ユーザは、その複数の上側チップを保持面41に配置した後に、給排気装置17を用いて、シリンダ室42の流路側室45を排気する。このとき、ピストン43は、その排気により、シリンダ室42の保持面41の側から流路38の側に移動する。上側チャック40は、このようなピストン43の移動により、保持面側室44が減圧され、その減圧によりその複数の上側チップを保持面41に吸着して、その複数の上側チップを保持する。ユーザは、さらに、上側チャック40の誘電層に所定の電圧を印加し、その電圧による静電力によって複数の上側チップを上側チャック40に保持する。   When holding the upper chip on the upper chuck 40, the user first places the plurality of upper chips on the holding surface 41 of the upper chuck 40 so that the plurality of upper chips cover the plurality of holes 47. The user exhausts the flow channel side chamber 45 of the cylinder chamber 42 using the air supply / exhaust device 17 after arranging the plurality of upper chips on the holding surface 41. At this time, the piston 43 moves from the holding surface 41 side of the cylinder chamber 42 to the flow path 38 side by the exhaust. In the upper chuck 40, the holding surface side chamber 44 is depressurized by such movement of the piston 43, and the plurality of upper chips are attracted to the holding surface 41 by the depressurization, and the plurality of upper chips are held. The user further applies a predetermined voltage to the dielectric layer of the upper chuck 40 and holds the plurality of upper chips on the upper chuck 40 by the electrostatic force generated by the voltage.

上側チャック40から接合チップをデチャックするときに、制御装置16は、上側チャック40の誘電層を接地し、給排気装置17を用いてシリンダ室42の流路側室45に空気を供給し、下側チャック11を上側チャック40に所定の距離まで離す。このとき、ピストン43は、その空気の供給により、穴47を介して突起部46が保持面41から突出するように、シリンダ室42の流路48の側から保持面41の側に移動する。このような移動によれば、上側チャック40は、誘電層に電荷が残留している場合であっても、その接合チップを保持面41から離すように、突起部46がその接合チップを機械的に押すことにより、その接合チップをより確実にデチャックすることができる。この結果、このような接合装置は、既述の実施の形態における接合装置1と同様にして、その接合チップをより早く取り出すことができ、複数の接合チップをより速く製造することができる。   When the bonded chip is dechucked from the upper chuck 40, the control device 16 grounds the dielectric layer of the upper chuck 40, supplies air to the flow path side chamber 45 of the cylinder chamber 42 using the air supply / exhaust device 17, and The chuck 11 is separated from the upper chuck 40 by a predetermined distance. At this time, the piston 43 moves from the flow path 48 side of the cylinder chamber 42 to the holding surface 41 side so that the protrusion 46 protrudes from the holding surface 41 through the hole 47 due to the supply of air. According to such movement, the protrusion 46 mechanically moves the bonding chip so that the bonding chip is separated from the holding surface 41 even when the charge remains in the dielectric layer. By pushing to, the bonded chip can be dechucked more reliably. As a result, such a joining apparatus can take out the joining chip earlier, and can manufacture a plurality of joining chips faster, in the same manner as the joining apparatus 1 in the above-described embodiment.

本発明による接合装置の実施のさらに他の形態は、既述の実施の形態の接合装置1における上側チャック12が他の上側チャックに置換されている。その上側チャック50は、図5に示されているように、その下端に誘電層から形成される保持面51が形成されている。上側チャック50は、その誘電層とチップ22の間に電圧が印加されることにより、その電圧による静電力によってチップ22を保持面51に保持する。上側チャック50は、内部に複数のシリンダ室52が形成されている。シリンダ室52は、それぞれ、円筒形に形成されている。上側チップ22は、複数のピストン53を備えている。複数のピストン53は、それぞれ、シリンダ室52を保持面側室54と流路側室55とに分割している。   In still another embodiment of the bonding apparatus according to the present invention, the upper chuck 12 in the bonding apparatus 1 of the above-described embodiment is replaced with another upper chuck. As shown in FIG. 5, the upper chuck 50 has a holding surface 51 formed of a dielectric layer at its lower end. The upper chuck 50 holds the chip 22 on the holding surface 51 by an electrostatic force generated by the voltage applied between the dielectric layer and the chip 22. The upper chuck 50 has a plurality of cylinder chambers 52 formed therein. The cylinder chambers 52 are each formed in a cylindrical shape. The upper tip 22 includes a plurality of pistons 53. Each of the plurality of pistons 53 divides the cylinder chamber 52 into a holding surface side chamber 54 and a flow path side chamber 55.

複数のピストン53は、それぞれ、保持面側室54の側に突起部56が形成されている。複数のピストン53は、さらに、それぞれ、内部にスロート57が形成されている。スロート57は、保持面側室54と流路側室55とを接続している。スロート57は、さらに、流路側室55が減圧または加圧されたときに、ピストン53がシリンダ室52内を移動することができるように、空気の流通に所定の抵抗を与えている。   Each of the plurality of pistons 53 has a protrusion 56 formed on the holding surface side chamber 54 side. Each of the plurality of pistons 53 further has a throat 57 formed therein. The throat 57 connects the holding surface side chamber 54 and the flow path side chamber 55. The throat 57 further gives a predetermined resistance to the air flow so that the piston 53 can move in the cylinder chamber 52 when the flow path side chamber 55 is depressurized or pressurized.

上側チャック50は、さらに、格子状に並んだ複数の穴58が保持面51に形成されている。複数の穴58は、保持面51から複数のシリンダ室52の保持面側室54にそれぞれ貫通している。複数の穴58は、さらに、突起部56が保持面51から突出するように、突起部56より大きく形成されている。上側チャック50は、さらに、内部に流路59が形成されている。流路59は、給排気装置17と複数のシリンダ室52の流路側室55とを接続している。   In the upper chuck 50, a plurality of holes 58 arranged in a lattice shape are further formed in the holding surface 51. The plurality of holes 58 respectively penetrate the holding surface side chambers 54 of the plurality of cylinder chambers 52 from the holding surface 51. The plurality of holes 58 are further formed larger than the protrusions 56 so that the protrusions 56 protrude from the holding surface 51. The upper chuck 50 further has a flow path 59 formed therein. The flow path 59 connects the air supply / exhaust device 17 and the flow path side chambers 55 of the plurality of cylinder chambers 52.

上側チャック50に上側チップを保持するときに、ユーザは、まず、その複数の上側チップが複数の穴58を覆うように、その複数の上側チップを上側チャック50の保持面51に配置する。ユーザは、その複数の上側チップを保持面51に配置した後に、給排気装置17を用いて、シリンダ室52の流路側室55を排気する。このとき、ピストン53は、その排気により、シリンダ室52の保持面51の側から流路38の側に移動する。上側チャック50は、このようなピストン53の移動により、保持面側室54を減圧する。ピストン53は、さらに、スロート57を介して、保持面側室54から流路側室55に空気を流通して、保持面側室54をさらに減圧する。その減圧は、その複数の上側チップを保持面51に吸着して、その複数の上側チップを保持する。ユーザは、さらに、上側チャック50の誘電層に所定の電圧を印加し、その電圧による静電力によって複数の上側チップを上側チャック50に保持する。   When holding the upper chip on the upper chuck 50, the user first places the plurality of upper chips on the holding surface 51 of the upper chuck 50 so that the plurality of upper chips cover the plurality of holes 58. The user exhausts the flow path side chamber 55 of the cylinder chamber 52 using the air supply / exhaust device 17 after arranging the plurality of upper chips on the holding surface 51. At this time, the piston 53 moves from the holding surface 51 side of the cylinder chamber 52 to the flow path 38 side by the exhaust. The upper chuck 50 depressurizes the holding surface side chamber 54 by such movement of the piston 53. The piston 53 further circulates air from the holding surface side chamber 54 to the flow path side chamber 55 via the throat 57 to further depressurize the holding surface side chamber 54. The reduced pressure attracts the plurality of upper chips to the holding surface 51 and holds the plurality of upper chips. The user further applies a predetermined voltage to the dielectric layer of the upper chuck 50, and holds the plurality of upper chips on the upper chuck 50 by the electrostatic force generated by the voltage.

上側チャック50から接合チップをデチャックするときに、制御装置16は、上側チャック50の誘電層を接地し、給排気装置17を用いてシリンダ室52の流路側室55に空気を供給し、下側チャック11を上側チャック50に所定の距離まで離す。このとき、ピストン53は、その空気の供給により、穴58を介して突起部56が保持面51から突出するように、シリンダ室52の流路59の側から保持面51の側に移動する。このような移動によれば、上側チャック50は、誘電層に電荷が残留している場合であっても、その接合チップを保持面51から離すように、突起部56がその接合チップを機械的に押すことにより、その接合チップをより確実にデチャックすることができる。この結果、このような接合装置は、既述の実施の形態における接合装置1と同様にして、その接合チップをより早く取り出すことができ、複数の接合チップをより速く製造することができる。   When the bonded chip is dechucked from the upper chuck 50, the control device 16 grounds the dielectric layer of the upper chuck 50, supplies air to the flow path side chamber 55 of the cylinder chamber 52 using the air supply / exhaust device 17, and The chuck 11 is separated from the upper chuck 50 by a predetermined distance. At this time, the piston 53 moves from the flow path 59 side of the cylinder chamber 52 to the holding surface 51 side so that the projection 56 protrudes from the holding surface 51 through the hole 58 by the supply of air. According to such movement, even if the upper chuck 50 has a charge remaining in the dielectric layer, the protrusion 56 mechanically moves the bonding chip so that the bonding chip is separated from the holding surface 51. By pushing to, the bonded chip can be dechucked more reliably. As a result, such a joining apparatus can take out the joining chip earlier, and can produce a plurality of joining chips faster, in the same manner as the joining apparatus 1 in the above-described embodiment.

なお、スロート57は、ピストン53の表面のうちのシリンダ室52の内壁に摺動する面に形成される流路に置換されることもできる。スロート57は、さらに、ピストン53とシリンダ室52とのクリアランスを調節することにより、保持面側室54と流路側室55とを接続する流路としてそのクリアランスを利用することもできる。このような流路は、スロート57による効果と同様の効果を奏することができる。   The throat 57 can be replaced with a flow path formed on the surface of the piston 53 that slides on the inner wall of the cylinder chamber 52. The throat 57 can also use the clearance as a flow path connecting the holding surface side chamber 54 and the flow path side chamber 55 by adjusting the clearance between the piston 53 and the cylinder chamber 52. Such a flow path can produce the same effect as that obtained by the throat 57.

本発明による接合装置の実施のさらに他の形態は、既述の実施の形態の接合装置1における上側チャック12が他の上側チャックに置換されている。その上側チャック60は、図6に示されているように、その下端に誘電層から形成される保持面61が形成されている。上側チャック60は、その誘電層とチップ22の間に電圧が印加されることにより、その電圧による静電力によってチップ22を保持面61に保持する。上側チャック60は、内部に複数のシリンダ室62が形成されている。シリンダ室62は、それぞれ、円筒形に形成されている。上側チップ22は、複数のピストン63を備えている。複数のピストン63は、それぞれ、シリンダ室62を保持面側室64と流路側室65とに分割している。   In still another embodiment of the bonding apparatus according to the present invention, the upper chuck 12 in the bonding apparatus 1 of the above-described embodiment is replaced with another upper chuck. As shown in FIG. 6, the upper chuck 60 has a holding surface 61 formed of a dielectric layer at its lower end. The upper chuck 60 holds the chip 22 on the holding surface 61 by an electrostatic force generated by the voltage applied between the dielectric layer and the chip 22. The upper chuck 60 has a plurality of cylinder chambers 62 formed therein. The cylinder chambers 62 are each formed in a cylindrical shape. The upper chip 22 includes a plurality of pistons 63. Each of the plurality of pistons 63 divides the cylinder chamber 62 into a holding surface side chamber 64 and a flow path side chamber 65.

複数のピストン63は、それぞれ、保持面側室64の側に突起部66−1〜66−n(n=2,3,4,…)が形成されている。複数のピストン63は、さらに、それぞれ、内部にスロート67が形成されている。スロート67は、保持面側室64と流路側室65とを接続している。スロート67は、さらに、流路側室65が減圧または加圧されたときに、ピストン63がシリンダ室62内を移動することができるように、空気の流通に所定の抵抗を与えている。   Each of the plurality of pistons 63 has protrusions 66-1 to 66-n (n = 2, 3, 4,...) Formed on the holding surface side chamber 64 side. Each of the plurality of pistons 63 further has a throat 67 formed therein. The throat 67 connects the holding surface side chamber 64 and the flow path side chamber 65. The throat 67 further provides a predetermined resistance to air flow so that the piston 63 can move in the cylinder chamber 62 when the flow path side chamber 65 is depressurized or pressurized.

上側チャック60は、さらに、格子状に並んだ複数の穴が保持面61に形成されている。その複数の穴は、複数のピストン63に対応する複数のグループに分割される。その複数のグループのうちの1つに含まれる複数の穴68−1〜68−nは、保持面61から複数のシリンダ室62の保持面側室64にそれぞれ貫通している。複数の穴68−1〜68−nの各穴68−i(i=1,2,3,…,n)は、さらに、突起部66−iが保持面61から突出するように、突起部66−iより大きく形成されている。上側チャック60は、さらに、内部に流路69が形成されている。流路69は、給排気装置17と複数のシリンダ室62の流路側室65とを接続している。   In the upper chuck 60, a plurality of holes arranged in a lattice shape are further formed in the holding surface 61. The plurality of holes are divided into a plurality of groups corresponding to the plurality of pistons 63. The plurality of holes 68-1 to 68-n included in one of the plurality of groups penetrates the holding surface side chambers 64 of the plurality of cylinder chambers 62 from the holding surface 61, respectively. Each of the holes 68-i (i = 1, 2, 3,..., N) of the plurality of holes 68-1 to 68-n further has a protruding portion so that the protruding portion 66-i protrudes from the holding surface 61. It is formed larger than 66-i. The upper chuck 60 further has a flow channel 69 formed therein. The flow path 69 connects the air supply / exhaust device 17 and the flow path side chambers 65 of the plurality of cylinder chambers 62.

上側チャック60に上側チップを保持するときに、ユーザは、まず、その複数の上側チップが複数の穴を覆うように、その複数の上側チップを上側チャック60の保持面61に配置する。ユーザは、その複数の上側チップを保持面61に配置した後に、給排気装置17を用いて、シリンダ室62の流路側室65を排気する。このとき、ピストン63は、その排気により、シリンダ室62の保持面61の側から流路38の側に移動する。上側チャック60は、このようなピストン63の移動により、保持面側室64を減圧する。ピストン63は、さらに、スロート67を介して、保持面側室64から流路側室65に空気を流通して、保持面側室64をさらに減圧する。その減圧は、その複数の上側チップを保持面61に吸着して、その複数の上側チップを保持する。ユーザは、さらに、上側チャック60の誘電層に所定の電圧を印加し、その電圧による静電力によって複数の上側チップを上側チャック60に保持する。   When holding the upper chip on the upper chuck 60, the user first places the plurality of upper chips on the holding surface 61 of the upper chuck 60 so that the plurality of upper chips cover the plurality of holes. The user exhausts the flow channel side chamber 65 of the cylinder chamber 62 using the air supply / exhaust device 17 after arranging the plurality of upper chips on the holding surface 61. At this time, the piston 63 moves from the holding surface 61 side of the cylinder chamber 62 to the flow path 38 side by the exhaust. The upper chuck 60 depressurizes the holding surface side chamber 64 by such movement of the piston 63. The piston 63 further circulates air from the holding surface side chamber 64 to the flow path side chamber 65 via the throat 67 to further depressurize the holding surface side chamber 64. The reduced pressure attracts the plurality of upper chips to the holding surface 61 and holds the plurality of upper chips. The user further applies a predetermined voltage to the dielectric layer of the upper chuck 60 and holds the plurality of upper chips on the upper chuck 60 by the electrostatic force generated by the voltage.

上側チャック60から接合チップをデチャックするときに、制御装置16は、上側チャック60の誘電層を接地し、給排気装置17を用いてシリンダ室62の流路側室65に空気を供給し、下側チャック11を上側チャック60に所定の距離まで離す。このとき、ピストン63は、その空気の供給により、穴68−1〜68−nを介して突起部66−1〜66−nが保持面61から突出するように、シリンダ室62の流路69の側から保持面61の側に移動する。このような移動によれば、上側チャック60は、誘電層に電荷が残留している場合であっても、その接合チップを保持面61から離すように、突起部66−1〜66−nがその接合チップを機械的に押すことにより、その接合チップをより確実にデチャックすることができる。この結果、このような接合装置は、既述の実施の形態における接合装置1と同様にして、その接合チップをより早く取り出すことができ、複数の接合チップをより速く製造することができる。   When the bonded chip is dechucked from the upper chuck 60, the control device 16 grounds the dielectric layer of the upper chuck 60, supplies air to the flow channel side chamber 65 of the cylinder chamber 62 using the air supply / exhaust device 17, and The chuck 11 is separated from the upper chuck 60 by a predetermined distance. At this time, the piston 63 has a flow path 69 in the cylinder chamber 62 so that the protrusions 66-1 to 66-n protrude from the holding surface 61 through the holes 68-1 to 68-n by supplying air. It moves from the side to the holding surface 61 side. According to such movement, even if the upper chuck 60 has a charge remaining in the dielectric layer, the protrusions 66-1 to 66-n are separated from the holding surface 61 so that the joining chip is separated from the holding surface 61. By mechanically pushing the joining tip, the joining tip can be more reliably dechucked. As a result, such a joining apparatus can take out the joining chip earlier, and can manufacture a plurality of joining chips faster, in the same manner as the joining apparatus 1 in the above-described embodiment.

図1は、接合装置を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a bonding apparatus. 図2は、上側チャックを示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the upper chuck. 図3は、他の上側チャックを示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing another upper chuck. 図4は、さらに他の上側チャックを示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing still another upper chuck. 図5は、さらに他の上側チャックを示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing still another upper chuck. 図6は、さらに他の上側チャックを示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing still another upper chuck.

符号の説明Explanation of symbols

1 :接合装置
2 :架台
3 :ベース
5 :圧接用駆動装置
6 :ステージ
7 :板ばね
8 :アライメント用駆動装置
10:底板
11:下側チャック
12:上側チャック
14−1〜14−3:圧電素子
15−1〜15−3:ロードセル
16:制御装置
17:給排気装置
19:アライメント装置
21:保持面
22:チップ
23:シリンダ室
24:移動体
25:保持面側室
26:流路側室
27:穴
28:流路
30:上側チャック
31:保持面
32:シリンダ室
33:可撓性膜
34:保持面側室
35:流路側室
36:突起部
37:穴
38:流路
40:上側チャック
41:保持面
42:シリンダ室
43:ピストン
44:保持面側室
45:流路側室
46:突起部
47:穴
48:流路
50:上側チャック
51:保持面
52:シリンダ室
53:ピストン
54:保持面側室
55:流路側室
56:突起部
57:スロート
58:穴
59:流路
60:上側チャック
61:保持面
62:シリンダ室
63:ピストン
64:保持面側室
65:流路側室
66−1〜66−n:突起部
67:スロート
68−1〜68−n:穴
69:流路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Joining device 2: Mounting base 3: Base 5: Driving device for pressure welding 6: Stage 7: Leaf spring 8: Driving device for alignment 10: Bottom plate 11: Lower chuck 12: Upper chuck 14-1 to 14-3: Piezoelectric Elements 15-1 to 15-3: Load cell 16: Control device 17: Air supply / exhaust device 19: Alignment device 21: Holding surface 22: Tip 23: Cylinder chamber 24: Moving body 25: Holding surface side chamber 26: Channel side chamber 27: Hole 28: Channel 30: Upper chuck 31: Holding surface 32: Cylinder chamber 33: Flexible membrane 34: Holding surface side chamber 35: Channel side chamber 36: Projection portion 37: Hole 38: Channel 40: Upper chuck 41: Holding surface 42: Cylinder chamber 43: Piston 44: Holding surface side chamber 45: Channel side chamber 46: Protrusion 47: Hole 48: Channel 50: Upper chuck 51: Holding surface 52: Siri Die chamber 53: Piston 54: Holding surface side chamber 55: Flow channel side chamber 56: Protruding portion 57: Throat 58: Hole 59: Channel 60: Upper chuck 61: Holding surface 62: Cylinder chamber 63: Piston 64: Holding surface side chamber 65 : Channel side chamber 66-1 to 66-n: Projection 67: Throat 68-1 to 68-n: Hole 69: Channel

Claims (9)

シリンダ室が形成されるチャックと、
前記シリンダ室を第1室と第2室とに分離する部材と、
前記第1室に空気を供給し、または、前記第1室から空気を排気する給排気装置とを具備し、
前記チャックは、さらに、
接合対象を保持する保持面と、
前記第2室と前記保持面とを繋ぐ穴とが形成され、
前記部材は、前記第1室に空気が供給されることにより前記穴を介して前記保持面から突出する突起部が形成される
接合装置。
A chuck in which a cylinder chamber is formed;
A member for separating the cylinder chamber into a first chamber and a second chamber;
An air supply / exhaust device for supplying air to the first chamber or exhausting air from the first chamber;
The chuck further comprises:
A holding surface for holding the joining target;
A hole connecting the second chamber and the holding surface is formed;
The member is formed with a protrusion protruding from the holding surface through the hole when air is supplied to the first chamber.
請求項1において、
前記突起部は、前記部材が前記シリンダ室の壁面を摺動して移動することにより、前記保持面から突出する
接合装置。
In claim 1,
The protruding portion protrudes from the holding surface when the member slides and moves on the wall surface of the cylinder chamber.
請求項2において、
前記保持面は、鉛直下向きである
接合装置。
In claim 2,
The holding surface is vertically downward.
請求項3において、
前記第1室と前記第2室とを接続するスロート
をさらに具備する接合装置。
In claim 3,
The joining apparatus which further comprises the throat which connects the said 1st chamber and the said 2nd chamber.
請求項4において、
前記スロートは、前記部材の内部に形成される
接合装置。
In claim 4,
The throat is a joining device formed inside the member.
請求項3において、
前記部材は、球に形成される
接合装置。
In claim 3,
The member is formed into a sphere.
請求項2において、
前記チャックは、前記部材に対して複数の穴が形成され、
前記部材は、前記複数の穴を介して前記保持面からそれぞれ突出する複数の突起部が形成される
接合装置。
In claim 2,
The chuck has a plurality of holes formed in the member,
The member is formed with a plurality of protrusions that protrude from the holding surface through the plurality of holes, respectively.
請求項1において、
前記部材は、壁面に固定され、
前記突起部は、前記部材が弾性変形することにより前記保持面から突出する
接合装置。
In claim 1,
The member is fixed to a wall surface;
The protruding portion protrudes from the holding surface when the member is elastically deformed.
請求項8において、
前記給排気装置は、前記第1室に給排気することにより、前記第1室の圧力を変更する
接合装置。
In claim 8,
The said air supply / exhaust apparatus changes the pressure of the said 1st chamber by supplying and exhausting the said 1st chamber.
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