JP2020136337A

JP2020136337A - 保持装置、転写装置および転写方法

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Publication number: JP2020136337A
Application number: JP2019024271A
Authority: JP
Inventors: 新井　義之; Yoshiyuki Arai; 義之新井
Original assignee: Toray Engineering Co Ltd
Current assignee: Toray Engineering Co Ltd
Priority date: 2019-02-14
Filing date: 2019-02-14
Publication date: 2020-08-31
Anticipated expiration: 2039-02-14
Also published as: JP7152330B2

Abstract

【課題】レーザなどで被保持物へエネルギーを与えることなく被転写対象へ被保持物を転写することができる保持装置、転写装置および転写方法を提供する。【解決手段】粘着力により被保持物４を保持する保持装置１であり、所定の幅および厚みを有し、被保持物４と対向する面である対向面６が略平坦であって粘着性を有する複数の粘着体５が所定方向に配列されており、各々の粘着体５が弾性を有することにより、粘着体５が配列された方向である配列方向からの外力を受けた粘着体５が当該配列方向に弾性変形するとともに対向面６が傾斜する。【選択図】図３

Description

本発明は、粘着力により微小な半導体チップを保持する保持装置、および微小な半導体チップを高精度に転写する転写装置および転写方法に関するものである。

半導体チップは、コスト低減のために小型化し、小型化した半導体チップを高精度に実装するための取組みが行われている。特に、ディスプレイに用いられるＬＥＤはマイクロＬＥＤと呼ばれる５０ｕｍ×５０ｕｍ以下の半導体チップを数ｕｍの精度で高速に実装することが求められている。

特許文献１には、マイクロＬＥＤからなる半導体チップとサファイヤからなるキャリア基板との間にインジウムからなる接着層が設けられることにより半導体チップの実装面がキャリア基板に接着された状態から複数回の転写工程を経て、半導体チップを回路基板に転写および実装する転写方法、実装方法、転写装置および実装装置が記載されている。これら転写工程では半導体チップの向きおよび配列間隔を調節するために上流側の転写基板から下流側の転写基板への半導体チップの転写が行われるが、その際は転写基板と半導体チップの接合面へレーザを照射することにより半導体チップを転写基板から剥離させ、付勢している。

特開２０１８−０６０９９３号公報

しかしながら、特許文献１のように転写基板から半導体チップを剥離させる際にレーザを照射すると、そのレーザのエネルギーにより半導体チップ自体が破壊される可能性があるという問題があった。そのため、キャリア基板に形成された半導体チップを回路基板へ転写する過程においてレーザを使用する回数は極力少ない方が好ましい。すなわち、極力レーザを利用しない方式によって上流側の保持装置（転写基板）から下流側の被転写対象へ被保持物である半導体チップを転写することが好ましい。

本発明は、上記問題点を鑑み、レーザなどで被保持物へエネルギーを与えることなく被転写対象へ被保持物を転写することができる保持装置、転写装置および転写方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明の保持装置は、粘着力により被保持物を保持する保持装置であり、所定の幅および厚みを有し、前記被保持物と対向する面である対向面が略平坦であって粘着性を有する複数の粘着体が所定方向に配列されており、各々の前記粘着体が弾性を有することにより、前記粘着体が配列された方向である配列方向からの外力を受けた前記粘着体が当該配列方向に弾性変形するとともに前記対向面が傾斜することを特徴としている。

この保持装置により、外力を受けて対向面が傾斜した粘着体による被保持物の保持力が傾斜する前と比較して低減するため、被保持物の両面を保持装置と被転写対象とで保持した状態から保持装置の保持力を被転写対象の保持力よりも低くすることができ、レーザを利用しなくとも容易に被転写対象へ被保持物を転写することができる。

また、前記粘着体は、前記対向面にのみ粘着性を有すると良い。

こうすることにより、対向面が傾斜した際に被保持物が粘着体の対向面以外の部分に付着することを防ぐことができ、効率的に保持力を低減させることができる。

また、前記複数の粘着体の前記配列方向の寸法は均一であり、等間隔で配列されていると良い。

こうすることにより、複数の被保持物の保持力を均一にすることができる。

また、前記粘着体の前記配列方向の寸法は、前記被保持物の前記配列方向の寸法の１／２０倍以上１／３倍以下であると良い。

こうすることにより、粘着体が被保持物を確実に保持でき、また、対向面が傾斜した際に被保持物の保持力を確実に低減させることができる。

また、前記被保持物はマイクロＬＥＤチップであると良い。

このような微細な被保持物に対し、本発明の保持装置は特に有効である。

また、上記課題を解決するために本発明の転写装置は、粘着力を有する第１の保持装置に保持された被保持物を粘着力を有する第２の保持装置に転写する転写装置であり、前記第１の保持装置と前記第２の保持装置とを水平方向および鉛直方向に相対移動させる相対移動機構を有し、前記第１の保持装置は、所定の幅および厚みを有し、前記被保持物と対向する面である対向面が略平坦であって粘着性を有する複数の粘着体が所定方向に配列されており、各々の前記粘着体が弾性を有することにより、前記粘着体が配列された方向である配列方向からの外力を受けた前記粘着体が当該配列方向に弾性変形するとともに前記対向面が傾斜する形態を有し、前記相対移動機構は、前記第１の保持装置に保持された前記被保持物をはさむように配置された前記第１の保持装置と前記第２の保持装置とを接近させて前記第２の保持装置に前記被保持物を貼り付けた後、前記第１の保持装置と前記第２の保持装置とを前記配列方向に相対移動させ、その後前記第１の保持装置と前記第２の保持装置とを離間させることを特徴としている。

この転写装置により、第１の保持装置と第２の保持装置とが配列方向に相対移動されて対向面が傾斜した粘着体による被保持物の保持力が傾斜する前と比較して低減するため、被保持物の両面を保持装置と被転写対象とで保持した状態から保持装置の保持力を被転写対象の保持力よりも低くすることができ、レーザを利用しなくとも被転写対象へ容易に被保持物を転写することができる。

また、上記課題を解決するために本発明の転写方法は、粘着力を有する第１の保持装置に保持された被保持物を粘着力を有する第２の保持装置に転写する転写方法であり、前記第１の保持装置は、所定の幅および厚みを有し、前記被保持物と対向する面である対向面が略平坦であって粘着性を有する複数の粘着体が所定方向に配列されており、各々の前記粘着体が弾性を有することにより、前記粘着体が配列された方向である配列方向からの外力を受けた前記粘着体が当該配列方向に弾性変形するとともに前記対向面が傾斜する形態を有し、前記第１の保持装置に保持された前記被保持物をはさむように配置された前記第１の保持装置と前記第２の保持装置とを接近させて前記第２の保持装置に前記被保持物を貼り付けた後、前記第１の保持装置と前記第２の保持装置とを前記配列方向に相対移動させ、その後前記第１の保持装置と前記第２の保持装置とを離間させることを特徴としている。

この転写方法により、第１の保持装置と第２の保持装置とが配列方向に相対移動されて対向面が傾斜した粘着体による被保持物の保持力が傾斜する前と比較して低減するため、被保持物の両面を保持装置と被転写対象とで保持した状態から保持装置の保持力を被転写対象の保持力よりも小さくすることができ、レーザを利用しなくとも被転写対象へ容易に被保持物を転写することができる。

本発明の保持装置、転写装置および転写方法により、レーザなどで被保持物へエネルギーを与えることなく被転写対象へ被保持物を転写することができる。

本発明の一実施形態における保持装置を説明する図である。本実施形態の保持装置の拡大図である。本発明の保持装置において保持力が低減する機構を説明する図である。本発明の一実施形態における転写方法を説明する図である。本発明の一実施形態における転写装置を説明する図である。本実施形態の転写装置による転写工程を説明する図である。本発明の保持装置を用いる実装装置を説明する図である。本発明の保持装置を用いる実装装置のうち、レーザ転写部を説明する図である。レーザ転写部による転写工程を説明する図である。本発明の保持装置を用いる実装装置のうち、実装部を説明する図である。実装部による実装工程を説明する図である。

本発明の保持装置について、図１および図２を参照して説明する。図１は保持装置１の全体図であり、図２は、保持装置１の一部分の拡大図である。

本実施形態の保持装置１は、たとえばガラスといった硬質の材料から形成される板状の本体部２の一方の面に粘着層３が設けられており、この粘着層３が有する粘着力によって被保持物４が保持される。ここで、本実施形態において被保持物４は、たとえば５０ｕｍ×５０ｕｍ以下のサイズであってマイクロＬＥＤとも呼ばれる微小の半導体チップを想定している。

粘着層３は、たとえばシリコン、さらに具体的にはジメチルポリシロキサン（ＰＤＭＳ）といった材料から形成されており、弾性を有する。

ここで、粘着層３は、本実施形態において図１および図２に示すように複数の細長い粘着体５が隙間をはさんで一列に配列された、いわゆる櫛歯状の形態を有している。これにより、各粘着体５は個々が弾性を有し、その配列方向（図１、図２におけるＸ軸方向）に弾性変形しやすくなっている。言い換えれば、しなることが可能になっている。

これら粘着体５の先端面は略平坦な形状を有し、粘着性を有している。本説明ではこの粘着体５の先端面を対向面６と呼ぶ。被保持物４は対向面６と対向し、対向面６の粘着力により被保持物４が保持される。

また、本実施形態では、各対向面６は１つの平面上に存在し、仮に１つの大きな平板状の物体を保持装置１に貼り付けた場合、その平板状の物体に対向する全ての粘着体５の対向面６がその平板状の物体に接触する。

各粘着体５の配列方向の幅（図２における寸法ｗ）は、本実施形態では１ｕｍであり、２つの粘着体５の間の隙間の寸法（図２における寸法ｄ）は１ｕｍ、粘着体５の厚み（図２における寸法ｈ）は１ｕｍである。本実施形態の粘着体５は、粘着体５の配列方向（図２におけるＸ軸方向）の寸法が１０ｕｍ程度のマイクロＬＥＤを被保持物４とすることが想定されて寸法が決定されているものであり、総じて粘着体５の配列方向における粘着体５の寸法ｗは被保持物４の同方向の寸法の１／２０倍以上１／３倍以下であることが好ましい。また、２つの粘着体５の間の隙間の寸法ｄは寸法ｗの１／２倍以上１倍以下、粘着体５の高さ寸法ｈは寸法ｗの１／３倍以上２倍以下程度であることが好ましい。

本実施形態の粘着体５のように細長い微細な粘着体５が一列に配列された形態を有する粘着層３は、たとえば本体部２の一方の面に設けられた板状のシリコンにレーザで切り込みを入れることにより形成される。その他、たとえばインプリントなどの手段によって粘着層３が形成されても良い。このとき、本実施形態では図２に示すように各粘着体５は根元部分で繋がっているが、そうでなく個々の粘着体５が独立して本体部２と接合される形態であっても構わない。

次に、本発明の保持装置１において保持力が低減する機構を図３を用いて説明する。

保持装置１が備える粘着体５の対向面６に被保持物４が貼り付けられた直後の状態を図３（ａ）に示す。被保持物４が貼り付けられていない状態では、粘着体５は図３（ａ）に示すＺ軸方向に直立した状態であり、この粘着体５に被保持物４を貼り付けた際、図３（ａ）にハッチングで示す領域において粘着体の対向面６が被保持物４に貼り付いている。

次に、図３（ａ）に示す状態から保持装置１と被保持物４とを粘着体５の配列方向（Ｘ軸方向）に相対移動させた状態を図３（ｂ）に示す。

保持装置１に対して被保持物４がＸ軸方向に相対移動する際、被保持物４に貼り付いた対向面６が被保持物４の移動に追従するように、粘着体５にＸ軸方向からの外力が加わる。そして、粘着体５は弾性を有するため、この外力を受けて弾性変形する。

このとき、本発明では図３（ｂ）に示すように粘着体５は弧を描くように弾性変形し、対向面６が傾斜する。これにともなって、対向面６は被保持物４から徐々に剥がれ、図３（ｂ）の状態における対向面６が被保持物４に貼り付いている領域は図３（ｂ）に○印で囲む部分に限られ、図３（ａ）の状態よりも小さくなる。すなわち、図３（ｂ）の状態における対向面６と被保持物４との接触面積は図３（ａ）の状態における対向面６と被保持物４との接触面積よりも小さくなる。そして、接触面積が小さくなる分、粘着力による保持力が低減されるため、図３（ｂ）の状態は図３（ａ）の状態と比較して保持装置１から被保持物４を剥離させやすい状態となる。

以上より、本発明では、保持装置１に被保持物４を貼り付けた直後の状態から粘着体５の配列方向に外力を加え、保持装置１と被保持物４とを相対移動させることによって保持装置１の被保持物４に対する保持力を低減させることが可能となる。

なお、保持装置１の被保持物４に対する保持力を低減させるために保持装置１と被保持物４とを相対移動させる距離は、粘着体５の幅寸法ｗ程度で十分であるが、これより大きくても構わない。

また、本実施形態では、粘着体５は対向面６にのみ粘着性を有する。これによって保持装置１と被保持物４とが相対移動した際に粘着体５の側面など対向面６以外に被保持物４の一部分が再付着することが防がれ、効率よく保持力が低減する。ただし、保持装置１と被保持物４とが相対移動しても対向面６以外に被保持物４の一部分が再付着するおそれが無いなど、保持力の低減に大きな支障が無い場合は、粘着体５が対向面６以外の部分にも粘着性を有していても構わない。

また、本実施形態では、複数の粘着体５の配列方向（Ｘ軸方向）の寸法は均一であり、等間隔で配列されている。こうすることにより、複数の被保持物４が一度に保持装置１に保持される場合、それらの保持力を均一にすることができる。

次に、本発明の一実施形態における転写方法を図４を用いて説明する。

まず、図４（ａ）に示すように、先端面に粘着性を有する複数の櫛歯状の粘着体５ａから形成される粘着層３ａを備えた保持装置１ａに被保持物４が保持されている。その状態において、被転写対象となる粘着層３ｂを備えた保持装置１ｂを、粘着層３ｂの粘着面が被保持物４と対向するように被保持物４をはさんで保持装置１ａと反対側に配置する。そして、図４（ａ）に矢印で示すように、保持装置１ｂが被保持物４に接近するように、保持装置１ａと保持装置１ｂとを互いに対向する方向（図４におけるＺ軸方向）に相対移動させる。

保持装置１ｂが被保持物４に接近した結果、図４（ｂ）に示すように被保持物４の保持装置１ａに保持されている面と反対側の面が保持装置１ｂの粘着層３に貼り付いた状態となる。その後、図４（ｂ）の矢印に示すように、粘着体５の配列方向（Ｘ軸方向）に保持装置１ａと保持装置１ｂとを相対移動させる。

保持装置１ａと保持装置１ｂとが相対移動した結果、図４（ｃ）に示すように被保持物４に貼り付いていた粘着体５は弾性変形し、前述の通り保持力が低減する。その結果、たとえば粘着体５が弾性変形する前では被保持物４に対する保持装置１ａによる保持力と保持装置１ｂによる保持力が同等であったとしても、粘着体５が弾性変形してその先端面（図３における対向面６）が傾斜することによって両者の保持力に差が生じ、保持装置１ｂによる保持力の方が大きくなる。

次に、図４（ｃ）の矢印に示すように保持装置１ａと保持装置１ｂとを離間させることにより、図４（ｄ）に示すように被保持物４は保持力が大きい方の保持装置１ｂに保持された状態が維持され、被保持物４が保持装置１ａから離間する。

以上の工程を経ることにより、被保持物４は保持装置１ａから保持装置１ｂに転写される。このような転写方法により、レーザを利用しなくとも下流側の被転写対象である保持装置１ｂへ容易に被保持物４を転写することができる。

ここで、保持装置１ｂの粘着層３ｂも下流の工程で被保持物４を剥離させることを考慮して、保持装置１ａと同様に微細な粘着体が複数配列された形態であっても良い。この場合、保持装置１ａの粘着層３ａも保持装置１ｂの粘着層３ｂも櫛歯状とし、被保持物４を保持装置１ａから保持装置１ｂへ転写させる工程で粘着体５ａの配列方向と保持装置１ｂの粘着層３ｂの粘着体の配列方向とが略直交するように保持装置１ａと保持装置１ｂとを配置することにより、被保持物４が両者に貼り合わされた状態から両者を粘着体５ａの配列方向に相対移動させた時に粘着体５ａのみが弾性変形し、保持装置１ｂの保持力を低減させること無く保持装置１ａの保持力のみ低減させることが可能である。

次に、本発明の一実施形態における転写装置を図５を用いて説明する。また、この転写装置によって行われる転写工程を図６を用いて説明する。

本発明における転写装置である貼り付け転写部１０は、第１の保持装置載置部１１と第２の保持装置載置部１２、および図示しない制御部を有している。

第１の保持装置載置部１１の上面は、保持装置１ａを真空吸着可能であり、また、ロボットハンド１５が進入可能な溝部が設けられており、被保持物４が貼り付けられた保持装置１ａがロボットハンド１５により搬送され、図６（ａ）に示すように粘着層３ａを上にして第１の保持装置載置部１１の上面に載置される。ここで、保持装置１ａの粘着層３ａは、前述の通り弾性を有する櫛歯状の細長い粘着体が一方向に配列された形態を有している。

第２の保持装置載置部１２の上面は、保持装置１ｂを真空吸着可能であり、また、ロボットハンド１５が進入可能な溝部が設けられており、保持装置１ａに貼り付けられた被保持物４に貼り付けられる前の被転写対象となる保持装置１ｂが粘着層３ｂを上にして仮置きされる。

被保持物４が転写された保持装置１ａがロボットハンド１５により搬送され、第１の保持装置載置部１１の上面に載置されると、ロボットハンド１５は次に第２の保持装置載置部１２に載置されている保持装置１ｂを受け取る。そして、ロボットハンド１５は、上下を反転させて粘着層３ｂが下を向くように保持装置１ｂを保持装置１ａの上方に位置させた後、図６（ｂ）に示すように保持装置１ｂを下方に移動させ、被保持物４の上面が装置１ｂに貼り付いた状態とする。その後、ロボットハンド１５は粘着層３ａを形成する粘着体の配列方向（図６の説明ではＸ軸方向）に保持装置１ｂを若干量移動させ、その後図６（ｃ）に示すようにロボットハンド１５が保持装置１ｂを上方に持ち上げることにより、被保持物４は保持装置１ａから保持装置１ｂに移し替えられ、保持装置１ａから保持装置１ｂへの被保持物４の転写工程が完了する。このような転写装置により、レーザを利用しなくとも下流側の被転写対象である保持装置１ｂへ容易に被保持物を転写することができる。

次に、本発明の保持装置を用いる実装装置を図７を用いて説明する。

実装装置１００は、前述の貼り付け転写部１０に加え、レーザ転写部２０、および実装部３０を備え、貼り付け転写部１０では前述の通り粘着力の差を生じさせることによって被保持物の転写が行われ、レーザ転写部２０では被保持物であった半導体チップが相互の間隔を調節されながらレーザによって回路基板に転写され、実装部３０では回路基板に転写された半導体チップを熱圧着することにより回路基板と半導体チップとの接合力を強化する。また、貼り付け転写部１０、レーザ転写部２０、および実装部３０の間の保持装置および回路基板の搬送は、ロボットハンド１５により行われる。

この実装装置１００では、貼り付け転写部１０およびレーザ転写部２０によって複数回の被保持物の転写が実施されるが、そのうち一部が貼り付け転写部１０による転写であることから、レーザによる被保持物へのダメージを軽減して回路基板への半導体チップの実装まで完了させることができる。

レーザ転写部２０の詳細を図８に示す。また、レーザ転写部２０による転写工程を図９に示す。

レーザ転写部２０は、図示しない減圧部を備え、全体を減圧チャンバーとして減圧環境にすることができる。また、レーザ転写部２０は、転写する側の基板である保持装置１ｂを保持しＸ軸方向に移動可能な転写基板保持部２３、転写基板保持部２３の下側にあって転写基板に隙間を有して対向するように転写される側の基板である回路基板８を保持し、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、及びθ方向に移動可能な被転写基板保持部２４、レーザ光２１を照射するレーザ照射部２２、および図示しない制御部を備えている。

レーザ照射部２２は、レーザ転写部２０に固定して設けられる。そして、転写基板保持部２３がレーザ照射部２２に対して保持装置１ｂを相対移動させ、レーザ照射部２２の直下に被保持物が来るタイミングでレーザ光２１が照射されることにより、レーザ光２１が保持装置１ｂを透過して粘着層３ｂに付着している被保持物と粘着層３ｂとの界面に到達し、被保持物がいわゆるレーザーリフトオフする。具体的には、レーザ光２１の照射により粘着層３ｂからガスが発生し、このガスの発生によって被保持物が付勢され、保持装置１ｂから下方へ飛行する。また、被保持物がＧａＮチップの場合は、レーザ光２１の照射によりＧａとＮが分解しＮ２が発生し、膨張する事で被保持物が保持装置１ｂからレーザーリフトオフすることが可能である。

本実施形態においては、レーザ照射部２２はライン状のレーザ光２１を照射し、Ｙ軸方向に並んだ被保持物を同時にレーザリフトオフさせる。また、レーザ照射部２２に近接した位置に図示しないカメラが設けられている。このカメラは、転写基板又は被転写基板の位置を認識し、被転写基板保持部２４をＸ軸、Ｙ軸、又はθ方向（Ｚ軸方向を回転の中心とする中心方向）に移動させてアライメントを行う。

また、転写基板保持部２３は開口を有し、転写基板保持部２３に保持された保持装置１ｂへこの開口を介してレーザ照射部２２から発せられたレーザ光２１を当てることができる。

そして、アライメント後に図９（ａ）に速度ｖ１および速度ｖ２で示すように転写基板保持部２３と被転写基板保持部２４とをＸ軸方向に移動させ、所定の時間毎にレーザ照射部２２からレーザ光２１を断続して照射することにより、図９（ｂ）に示すように保持装置１ｂに貼り付いた被保持物４を剥離させ、被転写基板保持部２４に保持された回路基板８に向かって付勢することによって被保持物４（半導体チップ）が回路基板８に転写される。この場合は、レーザ転写部２０内を減圧部によって減圧環境とすることにより、付勢された被保持物にかかる空気抵抗の影響が軽減され、位置ずれを防止することができる。

また、転写基板保持部２３と被転写基板保持部２４の間の相対移動速度を変化させることにより、図９（ｂ）に示す回路基板８に着弾する被保持物４の間隔を調節することができる。

次に、実装部３０の詳細を図１０に示す。また、実装部３０による実装工程を図１１に示す。

実装部３０は、載置台３１、ヘッド３２、および２視野光学系３３を備え、また、図示しない制御部を備えている。

載置台３１は、回路基板８を載置して真空吸着により動かないように保持することができ、ＸＹステージによりＸ、Ｙ軸方向に移動可能に構成されている。

また、本実施形態では載置台３１はヒータ３４を有し、制御部によって載置台３１の表面の温度（≒載置台３１に載置された回路基板８の温度）を制御することが可能である。また、載置台３１には図示しない温度計が設けられ、この温度計により計測された載置台３１の温度をフィードバックして温度制御を行うことが可能である。

ヘッド３２は実装工程時に回路基板８上の被保持物４（半導体チップ）と接触し、加圧する。また、ヘッド３２はヒータ３５を有し、制御部によってヘッド３２、特に被保持物４と接触する先端部の温度を制御することが可能である。また、ヘッド３２には図示しない温度計が設けられ、この温度計により計測されたヘッド３２の温度をフィードバックして温度制御を行うことが可能である。

また、ヘッド３２はＺ軸方向、およびθ方向（Ｚ軸方向を回転の中心とする中心方向）に移動可能に構成され、載置台３１のＸ、Ｙ軸方向への移動とヘッド３２のＺ軸、θ方向の移動と連動させることによって、図１１（ａ）に示すように回路基板８の上に配置された被保持物４の上方から被保持物４に接近し、図１１（ｂ）に示すように被保持物４を熱圧着し、実装することができる。

ここで、本実施形態ではヒータ３４およびヒータ３５を同時に制御し、実装工程中に載置台３１の表面の温度とヘッド３２の先端部の温度が常に等しくなるようにしている。こうすることにより、前述の通り、実装工程中に回路基板８とヘッド３２とが熱膨張したとしても、ヘッド３２の被保持物４と接触する箇所と回路基板８上で被保持物４のバンプが接合されている箇所の位置との相対位置に変化が生じにくく、高精度な実装を安定して行うことができる。

また、２視野光学系３３は、載置台３１に回路基板８が載置されている際にヘッド３２と回路基板８との間に進入して双方の画像を撮像することができる。撮像された各画像は、制御部で画像処理されてそれぞれの位置ずれを認識する。そして、制御部は、この位置ずれを考慮して、ヘッド３２の所定の箇所が回路基板８上の所定の位置の被保持物４に接触して被保持物４を回路基板８に接合するように制御することにより、被保持物４をＸ、Ｙ軸方向に高精度に実装する。

以上に述べた実装装置１００により、回路基板８への被保持物４（半導体チップ）の実装を実行できる。

以上の保持装置、転写装置および転写方法により、レーザなどで被保持物へエネルギーを与えることなく被転写対象へ被保持物を転写することが可能である。

ここで、本発明の保持装置、転写装置および転写方法は、以上で説明した形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。たとえば、上記の説明では粘着層は細長い粘着体が一列に配列されたいわゆる櫛歯状の形態であるが、これに限らず細かい粘着体がマトリクス状に配列されていても構わない。

また、粘着体の配列がマトリクス状である場合、２つの配列方向の粘着体の寸法が異なり、たとえば長方形の断面形状を有していても良い。この場合、寸法が短い方向（短辺方向）に粘着体は容易に弾性変形する。

また、上記の説明では被保持物は半導体チップとしているが、これに限らず他の物体を転写する際に本発明の保持装置、転写装置および転写方法を利用しても良い。ただし、上記のマイクロＬＥＤチップのように微細な物体を転写する場合のように被保持物を転写可能に保持する手段が制限される場合に、本発明が特に有効に利用されうる。

また、上記の説明では、レーザ転写部においてライン状のレーザが照射されているが、それに限らず、スポット状のレーザ光を照射し、１回の照射では１つの被保持物のみレーザーリフトオフさせるものであっても良い。さらに、そのレーザの照射位置をガルバノミラーを利用して変化させるものであっても良い。

１保持装置
１ａ保持装置
１ｂ保持装置
２本体部
３粘着層
３ａ粘着層
３ｂ粘着層
４被保持物
５粘着体
５ａ粘着体
６対向面
８回路基板
１０貼り付け転写部
１１第１の保持装置載置部
１２第２の保持装置載置部
１５ロボットハンド
２０レーザ転写部
２１レーザ光
２２レーザ照射部
２３転写基板保持部
２４被転写基板保持部
３０実装部
３１載置台
３２ヘッド
３３２視野光学系
３４ヒータ
３５ヒータ
１００実装装置

Claims

粘着力により被保持物を保持する保持装置であり、
所定の幅および厚みを有し、前記被保持物と対向する面である対向面が略平坦であって粘着性を有する複数の粘着体が所定方向に配列されており、
各々の前記粘着体が弾性を有することにより、前記粘着体が配列された方向である配列方向からの外力を受けた前記粘着体が当該配列方向に弾性変形するとともに前記対向面が傾斜することを特徴とする、保持装置。
前記粘着体は、前記対向面にのみ粘着性を有することを特徴とする、請求項１に記載の保持装置。
前記複数の粘着体の前記配列方向の寸法は均一であり、等間隔で配列されていることを特徴とする、請求項１もしくは２のいずれかに記載の保持装置。
前記粘着体の前記配列方向の寸法は、前記被保持物の前記配列方向の寸法の１／２０倍以上１／３倍以下であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の保持装置。
前記被保持物はマイクロＬＥＤチップであることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の保持装置。
粘着力を有する第１の保持装置に保持された被保持物を粘着力を有する第２の保持装置に転写する転写装置であり、
前記第１の保持装置と前記第２の保持装置とを水平方向および鉛直方向に相対移動させる相対移動機構を有し、
前記第１の保持装置は、所定の幅および厚みを有し、前記被保持物と対向する面である対向面が略平坦であって粘着性を有する複数の粘着体が所定方向に配列されており、各々の前記粘着体が弾性を有することにより、前記粘着体が配列された方向である配列方向からの外力を受けた前記粘着体が当該配列方向に弾性変形するとともに前記対向面が傾斜する形態を有し、
前記相対移動機構は、前記第１の保持装置に保持された前記被保持物をはさむように配置された前記第１の保持装置と前記第２の保持装置とを接近させて前記第２の保持装置に前記被保持物を貼り付けた後、前記第１の保持装置と前記第２の保持装置とを前記配列方向に相対移動させ、その後前記第１の保持装置と前記第２の保持装置とを離間させることを特徴とする、転写装置。
粘着力を有する第１の保持装置に保持された被保持物を粘着力を有する第２の保持装置に転写する転写方法であり、
前記第１の保持装置は、所定の幅および厚みを有し、前記被保持物と対向する面である対向面が略平坦であって粘着性を有する複数の粘着体が所定方向に配列されており、各々の前記粘着体が弾性を有することにより、前記粘着体が配列された方向である配列方向からの外力を受けた前記粘着体が当該配列方向に弾性変形するとともに前記対向面が傾斜する形態を有し、
前記第１の保持装置に保持された前記被保持物をはさむように配置された前記第１の保持装置と前記第２の保持装置とを接近させて前記第２の保持装置に前記被保持物を貼り付けた後、前記第１の保持装置と前記第２の保持装置とを前記配列方向に相対移動させ、その後前記第１の保持装置と前記第２の保持装置とを離間させることを特徴とする、転写方法。