JP2020202252A - Pasting device, pasting method and method for manufacturing display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、貼り合わせ装置、貼り合わせ方法及び表示装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a bonding device, a bonding method, and a method for manufacturing a display device.
特許文献1には、転写基板と仮保持基板を対向する状態で支持する基板保持部と、転写基板のアライメントマークを撮像し、かつ転写基板を通して仮保持基板のアライメントマークを撮像する撮像カメラと、転写基板と仮保持基板の位置を合わせる位置合わせ手段と、仮保持基板が転写基板側に凸の湾曲状態となる方向で仮保持基板を加圧する加圧手段と、を有する素子転写装置が開示されている。
特許文献1に記載の発明では、転写基板側に凸の湾曲状態となる方向で仮保持基板が加圧されるため、転写基板も湾曲状態になる。そのため、LEDが形成されたウェハと回路基板とを貼り合わせる工程を行う際に特許文献1に記載の発明を用いようとすると、面全体を略均一に加圧することができず、LEDの破壊、LEDの不均一な点灯やウェハの割れが生じるおそれがある。
In the invention described in
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、高い精度で位置合わせを行った状態で、面全体を略均一に加圧することができる貼り合わせ装置、貼り合わせ方法及び表示装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is a method for manufacturing a bonding device, a bonding method, and a display device capable of pressurizing the entire surface substantially uniformly in a state where alignment is performed with high accuracy. The purpose is to provide.
上記課題を解決するために、本発明に係る貼り合わせ装置は、例えば、略板状の第1部材と透明な略板状の第2部材とを貼り合わせる貼り合わせ装置であって、前記第1部材を吸着する略板状の第1吸着部と、前記第1吸着部の鉛直方向上側に設けられた第2吸着部であって、前記第2部材を吸着する略板状の第2吸着部と、前記第1吸着部又は前記第2吸着部を上下方向に移動させる第1移動部と、前記第1吸着部を水平方向に移動させる第2移動部と、前記第2吸着部の鉛直方向上側に設けられた撮像部と、を備え、前記第2吸着部は、両端が覆われた略筒状の部材であり、空気を吸引する吸引口が設けられており、前記第2吸着部の上側の面は、少なくとも一部が透明部材で形成されており、前記第2吸着部の下側の面は、厚さ方向に貫通する孔が形成された透明な吸着パッドであり、前記撮像部は、前記透明部材及び前記吸着パッドを介して前記第1部材及び/又は前記第2部材を撮像することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the bonding device according to the present invention is, for example, a bonding device for bonding a substantially plate-shaped first member and a transparent substantially plate-shaped second member. A substantially plate-shaped first suction portion for sucking members and a second suction portion provided on the upper side of the first suction portion in the vertical direction, which is a substantially plate-shaped second suction portion for sucking the second member. The first moving part that moves the first suction part or the second suction part in the vertical direction, the second moving part that moves the first suction part in the horizontal direction, and the vertical direction of the second suction part. The second suction part includes an image pickup unit provided on the upper side, and the second suction part is a substantially tubular member whose both ends are covered, and is provided with a suction port for sucking air. The upper surface is at least partially formed of a transparent member, and the lower surface of the second suction portion is a transparent suction pad having holes penetrating in the thickness direction. Is characterized in that the first member and / or the second member is imaged via the transparent member and the suction pad.
本発明に係る貼り合わせ装置によれば、略板状の第1吸着部が略板状の第1部材を吸着し、第1吸着部の鉛直方向上側に設けられた略板状の第2吸着部が透明な略板状の第2部材を吸着し、これらを貼り合わせる。第2吸着部は両端が覆われた略筒状の部材であり、第2吸着部の下側の面は厚さ方向に貫通する孔が形成された透明な吸着パッドであり、吸引口から空気を吸引することで第2部材が吸着パッドに吸着される。第2吸着部の上側の面は少なくとも一部が透明部材で形成されており、第2吸着部の鉛直方向上側に設けられた撮像部は、透明部材、吸着パッドを介して第1部材及び/又は第2部材を撮像する。撮像部が第1部材や第2部材を直接観察することにより、高い精度で位置合わせを行うことができる。また、略板状の第1吸着部及び第2吸着部で第1部材及び第2部材を挟むことで、面全体を略均一に加圧することができる。 According to the bonding device according to the present invention, the substantially plate-shaped first suction portion sucks the substantially plate-shaped first member, and the substantially plate-shaped second suction portion provided on the upper side in the vertical direction of the first suction portion. A second member having a transparent portion is adsorbed and these are bonded together. The second suction part is a substantially tubular member whose both ends are covered, and the lower surface of the second suction part is a transparent suction pad having a hole penetrating in the thickness direction, and air is introduced from the suction port. The second member is attracted to the suction pad by sucking. At least a part of the upper surface of the second suction portion is formed of a transparent member, and the image pickup portion provided on the upper side in the vertical direction of the second suction portion includes the first member and / or the first member via the transparent member and the suction pad. Alternatively, the second member is imaged. By directly observing the first member and the second member by the imaging unit, the alignment can be performed with high accuracy. Further, by sandwiching the first member and the second member between the substantially plate-shaped first suction portion and the second suction portion, the entire surface can be pressurized substantially uniformly.
ここで、前記第1部材及び前記第2部材は、一方に複数のLEDが形成されており、他方に接続パターンが形成されており、電源に接続された複数のプローブを備え、前記プローブは、前記接続パターンに当接する位置と当接しない位置との間で上下方向に移動可能であってもよい。これにより、貼り合わせ装置でLEDの点灯確認を行うことができる。 Here, the first member and the second member have a plurality of LEDs formed on one side and a connection pattern formed on the other side, and include a plurality of probes connected to a power source. It may be movable in the vertical direction between the position where the connection pattern is abutted and the position where the connection pattern is not abutted. As a result, the lighting of the LED can be confirmed by the bonding device.
ここで、前記第2吸着部を水平方向に移動させる第3移動部を備え、前記第3移動部は、略筒状の部材であり、前記第2吸着部の鉛直方向上側に設けられていてもよい。これにより、撮像部が第3移動部、透明部材及び吸着パッドを介して第1部材及び/又は第2部材を撮像することができる。 Here, a third moving portion for moving the second suction portion in the horizontal direction is provided, and the third moving portion is a substantially tubular member and is provided on the upper side in the vertical direction of the second suction portion. May be good. As a result, the imaging unit can image the first member and / or the second member via the third moving unit, the transparent member, and the suction pad.
ここで、前記撮像部及び前記第2吸着部を保持する略柱状の取付部と、高さが前記撮像部と前記第2吸着部との間に位置するように前記取付部に設けられた光照射部と、前記撮像部の光路と重なる位置と重ならない位置との間で水平方向に移動可能に設けられたミラーと、を備えてもよい。これにより、光硬化性樹脂を用いて第1部材と第2部材とを接続することができる。 Here, the light provided in the mounting portion so that the height of the substantially columnar mounting portion holding the imaging portion and the second suction portion is located between the imaging portion and the second suction portion. An irradiation unit and a mirror provided so as to be movable in the horizontal direction between a position where the optical path of the imaging unit overlaps and a position where the light path does not overlap may be provided. Thereby, the first member and the second member can be connected by using the photocurable resin.
ここで、前記撮像部で前記第2吸着部及び前記第2部材を介して前記第1部材を撮像して観察しながら前記第2移動部を制御して前記第1吸着部を移動させる第1制御部を備えてもよい。これにより、高い精度で位置合わせを行うことができる。 Here, the first unit that controls the second moving unit to move the first suction unit while imaging and observing the first member via the second suction unit and the second member with the imaging unit. A control unit may be provided. As a result, alignment can be performed with high accuracy.
ここで、前記プローブを上下方向に移動させる第4移動部と、前記第1移動部を制御して前記第1部材と前記第2部材とを加圧し、当該加圧した状態のまま前記第4移動部を制御して前記プローブを前記接続パターンに当接させる第2制御部と、を備えてもよい。このように、第1部材及び第2部材を接続する前にLEDの点灯を確認することで、LEDが点灯しなかった場合に第1部材と第2部材とを分離し、不具合を修正することができる。そのため、製造時の歩留まりを向上させることができる。 Here, the fourth moving portion that moves the probe in the vertical direction and the first moving portion are controlled to pressurize the first member and the second member, and the fourth member remains in the pressurized state. A second control unit that controls the moving unit to bring the probe into contact with the connection pattern may be provided. In this way, by confirming the lighting of the LED before connecting the first member and the second member, if the LED does not light, the first member and the second member are separated and the defect is corrected. Can be done. Therefore, the yield at the time of manufacturing can be improved.
上記課題を解決するために、本発明に係る貼り合わせ方法は、例えば、略板状の第1吸着部に板状の第1部材を載置し、前記第1吸着部の鉛直方向上側に設けられた透明な略板状の第2吸着部に透明な板状の第2部材を吸着して、前記第1部材と前記第2部材とを略平行に配置する工程と、前記第2吸着部の鉛直方向上側に設けられた撮像部で前記第2吸着部及び前記第2部材を介して前記第1部材を撮像して観察しながら前記第1部材を水平方向に移動させて、前記第1部材と前記第2部材との位置合わせを行う工程と、前記第1部材と前記第2部材とを加圧する工程と、を有することを特徴とする。これにより、高い精度で位置合わせを行った状態で、面全体を略均一に加圧することができる。 In order to solve the above problems, in the bonding method according to the present invention, for example, a plate-shaped first member is placed on a substantially plate-shaped first suction portion and provided on the upper side in the vertical direction of the first suction portion. A step of adsorbing a transparent plate-shaped second member to the transparent substantially plate-shaped second suction portion and arranging the first member and the second member substantially in parallel, and the second suction portion. The first member is moved in the horizontal direction while imaging and observing the first member via the second suction portion and the second member with an imaging unit provided on the upper side in the vertical direction of the first member. It is characterized by having a step of aligning the member and the second member and a step of pressurizing the first member and the second member. As a result, the entire surface can be pressurized substantially uniformly while the alignment is performed with high accuracy.
ここで、前記第1部材及び前記第2部材は、一方に複数のLEDが形成されており、他方に接続パターンが形成されており、前記第1部材及び/又は前記第2部材には、接着剤が塗布されており、前記第1部材と前記第2部材とを加圧したままプローブを移動して、前記接続パターンに前記プローブを当接して前記LEDを点灯させる工程と、前記撮像部で前記第1部材及び前記第2部材を撮像し、当該撮像された画像で前記LEDの点灯を確認する工程と、前記LEDがすべて点灯している場合に、前記接着剤を硬化させる工程と、を有してもよい。このように、第1部材及び第2部材を接続する前にLEDの点灯を確認することで、LEDが点灯しなかった場合に第1部材と第2部材とを分離し、不具合を修正することができる。そのため、製造時の歩留まりを向上させることができる。 Here, the first member and the second member have a plurality of LEDs formed on one side and a connection pattern formed on the other side, and are adhered to the first member and / or the second member. A step of moving the probe while pressurizing the first member and the second member to bring the probe into contact with the connection pattern to light the LED, and the imaging unit. A step of imaging the first member and the second member and confirming the lighting of the LED in the captured image, and a step of curing the adhesive when all the LEDs are lit. You may have. In this way, by confirming the lighting of the LED before connecting the first member and the second member, if the LED does not light, the first member and the second member are separated and the defect is corrected. Can be done. Therefore, the yield at the time of manufacturing can be improved.
ここで、前記第1吸着部に前記第2部材を載置する工程と、前記撮像部で前記第2吸着部を介して前記第2部材を撮像して観察しながら前記第1吸着部を水平方向に移動させる工程と、前記第2吸着部で前記第2部材を吸着する工程と、前記第1吸着部に前記第1部材を載置する工程と、により、前記第1部材と前記第2部材とを略平行に配置してもよい。これにより、1つの撮像部で第1部材や第2部材を直接観察しながらアライメントを行うことができる。その結果、高い精度で位置合わせを行うことができる。 Here, the step of placing the second member on the first suction portion and the first suction portion being horizontally observed while the second member is imaged and observed by the imaging unit via the second suction portion. The first member and the second member are formed by a step of moving the member in a direction, a step of sucking the second member by the second suction portion, and a step of placing the first member on the first suction portion. The members may be arranged substantially in parallel. As a result, alignment can be performed while directly observing the first member and the second member with one imaging unit. As a result, alignment can be performed with high accuracy.
上記課題を解決するために、本発明に係る表示装置の製造方法は、例えば、一方に複数のLEDが形成されており、他方に接続パターンが形成されている略板状の第1部材及び透明な略板状の第2部材を貼り合わせる貼り合わせ工程を含む表示装置の製造方法であって、前記貼り合わせ工程は、略板状の第1吸着部に前記第1部材を載置し、前記第1吸着部の鉛直方向上側に設けられた透明な略板状の第2吸着部に前記第2部材を吸着して、前記第1部材と前記第2部材とを略平行に配置する工程と、前記第2吸着部の鉛直方向上側に設けられた撮像部で前記第2吸着部及び前記第2部材を介して前記第1部材を撮像して観察しながら前記第1部材を水平方向に移動させて、前記第1部材と前記第2部材との位置合わせを行う工程と、前記第1部材と前記第2部材とを加圧する工程と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the method for manufacturing a display device according to the present invention is, for example, a substantially plate-shaped first member in which a plurality of LEDs are formed on one side and a connection pattern is formed on the other side, and transparent. A method of manufacturing a display device including a bonding step of bonding a substantially plate-shaped second member, wherein the first member is placed on a substantially plate-shaped first suction portion, and the bonding step is performed. A step of adsorbing the second member to a transparent substantially plate-shaped second suction portion provided on the upper side of the first suction portion in the vertical direction and arranging the first member and the second member substantially in parallel. The first member is moved in the horizontal direction while observing the first member by imaging the first member via the second suction portion and the second member with an imaging unit provided on the upper side in the vertical direction of the second suction portion. It is characterized by having a step of aligning the first member and the second member and a step of pressurizing the first member and the second member.
ここで、前記第1部材及び/又は前記第2部材には、接着剤が塗布されており、前記貼り合わせ工程は、前記第1部材と前記第2部材とを加圧したままプローブを移動して、前記接続パターンに前記プローブを当接して前記LEDを点灯させる工程と、前記撮像部で前記第1部材及び前記第2部材を撮像し、当該撮像された画像で前記LEDの点灯を確認する工程と、前記LEDがすべて点灯している場合に、前記接着剤を硬化させる工程と、を有してもよい。 Here, an adhesive is applied to the first member and / or the second member, and in the bonding step, the probe is moved while pressurizing the first member and the second member. Then, the step of bringing the probe into contact with the connection pattern to light the LED, and the imaging unit image the first member and the second member, and the lighting of the LED is confirmed by the captured image. It may have a step and a step of curing the adhesive when all the LEDs are lit.
ここで、前記第1吸着部に前記第2部材を載置する工程と、前記撮像部で前記第2吸着部を介して前記第2部材を撮像して観察しながら前記第1吸着部を水平方向に移動させる工程と、前記第2吸着部で前記第2部材を吸着する工程と、前記第1吸着部に前記第1部材を載置する工程と、により、前記第1部材と前記第2部材とを略平行に配置してもよい。 Here, the step of placing the second member on the first suction portion and the first suction portion being horizontally observed while the second member is imaged and observed by the imaging unit via the second suction portion. The first member and the second member are formed by a step of moving the member in a direction, a step of sucking the second member by the second suction portion, and a step of placing the first member on the first suction portion. The members may be arranged substantially in parallel.
本発明によれば、高い精度で位置合わせを行った状態で、面全体を略均一に加圧することができる。 According to the present invention, it is possible to pressurize the entire surface substantially uniformly in a state where the alignment is performed with high accuracy.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<第1の実施の形態>
図1は、本発明の製造装置や製造方法を用いて製造される表示装置1の概略を示す図である。表示装置1は、複数のマイクロLEDがマトリクス状に配置されたフルカラーLED表示パネルであり、映像をカラー表示するものである。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a
図1は、表示装置1の概略を示す平面図である。表示装置1は、略板状の回路基板である回路基板10に複数のLED20が配置されている。LED20は、略50μm×略50μm以下の大きさの超小型のLEDであり、例えば紫外光(波長が385nm)を発光する。LED20の構造はすでに公知であるため、詳細な説明を省略する。
FIG. 1 is a plan view showing an outline of the
LED20は、縦方向、横方向に連続して並んでいる。LED20の上側には、赤色蛍光発光層30R、緑色蛍光発光層30G及び青色蛍光発光層30Bを有する蛍光発光層30が設けられている。
The
図2は、表示装置1の概略を示す部分断面図である。回路基板10は、透光基板であり、例えばサファイアガラスを用いて形成される。回路基板10には、LED20が接続される接続パターン12(図3参照)を有する配線パターン11が設けられている。配線パターン11にはLED20が接着されており、配線パターン11上の接続パターン12とLED20のp電極22およびn電極23とが電気的に接続されている。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing an outline of the
LED20を覆うように平坦化膜32が設けられており、平坦化膜32の上側には、蛍光発光層30と、蛍光発光層30を隔てる隔壁31とが設けられている。隔壁31の表面には、混色を防止する金属膜(図示省略)が設けられている。
A flattening
各LED20がサブピクセルとなり、R、G、Bの3色のサブピクセルが1画素を構成する。本実施の形態では、サブピクセルがストライプ配列(図1参照)されているが、サブピクセルの配列はモザイク配列、デルタ配列等でもよい。
Each
配線パターン11には、駆動回路40が電気的に接続されている。駆動回路40は、駆動信号を各LED20に供給し、各LED20をそれぞれオン/オフ駆動して点灯/消灯する。
The
図3、4は、表示装置1の製造方法を模式的に示す図である。
<工程1> 図3(A)に示すように、配線パターン11や接続パターン12(図示省略)が形成された回路基板10を製作する。回路基板10は、略板状の部材である。回路基板10は透明であってもよいし、透明でなくてもよい。
3 and 4 are diagrams schematically showing a manufacturing method of the
<
<工程2> 図3(B)に示すように、配線パターン11やLED20を接続するための接続パターン12の上に接着剤41を塗布する。接着剤41は、配線パターン11及び接続パターン12に塗布してもよいし、配線パターン11か接続パターン12のどちらか一方に塗布してもよい。接着剤41には、導電性を有する樹脂、例えばカーボンや金属(例えば、銀)を混ぜた樹脂を用いることが望ましい。この接着剤を塗布する工程は、コーター等を用いて配線パターン11上に接着剤を塗布する工程と、略90℃で2分程度加熱して溶液を蒸発させるプリベーク工程と、回路基板10の上にマスク101を載置してアライメントする工程と、常温下で露光して光で接着剤を硬化させ(仮硬化)、接着剤にマスク101のパターンを転写する露光工程と、硬化していない接着剤を除去する現像工程と、を有する。
<
<工程3> 図3(C)に示すように、複数のLED20が形成された透明な略板状のウェハ25と、接着剤が塗布された回路基板10とを貼り合わせて、LED20を接続パターン上に固定する。当該貼り合わせ工程については、後に詳述する。
<
<工程4> 回路基板10にLED20が固定されたら、図3(D)に示すように、LED20を覆うように平坦化膜32を形成する。この平坦化膜形成工程は、コーター等を用いて配線パターン11上に平坦化膜32の材料を塗布する工程と、加熱して溶液を蒸発させるプリベーク工程と、回路基板10の上にマスク102を載置してアライメントする工程と、常温下で露光して平坦化膜32を硬化させる露光工程と、硬化していない平坦化膜の材料を除去する現像工程と、水分等を除去するポストベーク工程と、を有する。
<Step 4> When the
<工程5> 図3(E)に示すように、平坦化膜32の上側に隔壁31を形成する。この隔壁形成工程は、コーター等を用いて配線パターン11上に隔壁31の材料を塗布する工程と、加熱して溶液を蒸発させるプリベーク工程と、回路基板10の上にマスク103を載置してアライメントする工程と、常温下で露光して隔壁31を硬化させる露光工程と、硬化していない隔壁の材料を除去する現像工程と、水分等を除去するポストベーク工程と、を有する。
<Step 5> As shown in FIG. 3 (E), the
<工程6> 図3(F)に示すように、工程5で形成した隔壁31にメッキ処理を行い、隔壁31及び平坦化膜32の表面に金属膜33を形成する。メッキ処理は、例えば無電解Niメッキ処理などを採用することができる。
<Step 6> As shown in FIG. 3 (F), the
<工程7> 図3(G)に示すように、工程6で形成した金属膜33のうち、平坦化膜32の表面に形成された金属膜33を除去する。本実施の形態では、レーザー加工により金属膜を除去する。
<Step 7> As shown in FIG. 3 (G), of the
<工程8> 図4(A)に示すように、隔壁31の間に赤色の蛍光色素(顔料又は染料)を含有する蛍光発光レジストを充填及び硬化し、赤色蛍光発光層30Rを形成する。赤色蛍光発光層30R形成工程は、スキージを用いて蛍光発光レジストを隔壁31の間に充填する工程と、加熱して溶液を蒸発させるプリベーク工程と、回路基板10の上にマスク104を載置してアライメントする工程と、常温下で露光して赤色蛍光発光層30Rを硬化させる露光工程と、硬化していない蛍光発光レジストを除去する現像工程と、水分等を除去するポストベーク工程と、を有する。
<
<工程9> 図4(B)に示すように、隔壁31の間に緑色の蛍光色素を含有する蛍光発光レジストを充填及び硬化し、緑色蛍光発光層30Gを形成する。緑色蛍光発光層30G形成工程は、マスク105を用いる点以外は赤色蛍光発光層30R形成工程と略同一であるため、説明を省略する。
<Step 9> As shown in FIG. 4B, a fluorescent light emitting resist containing a green fluorescent dye is filled and cured between the
<工程10> 図4(C)に示すように、隔壁31の間に青色の蛍光色素を含有する蛍光発光レジストを充填及び硬化し、青色蛍光発光層30Bを形成する。青色蛍光発光層30B形成工程は、マスク106を用いる点以外は赤色蛍光発光層30R形成工程と略同一であるため、説明を省略する。
<Step 10> As shown in FIG. 4C, a fluorescent light emitting resist containing a blue fluorescent dye is filled and cured between the
<工程11> 図4(D)に示すように、配線パターン11にリジットフレキシブル基板43を実装する。なお、リジットフレキシブル基板以外の基板を配線パターン11に実装してもよい。
<Step 11> As shown in FIG. 4D, the rigid
<工程12> 図4(E)に示すように、リジットフレキシブル基板43に駆動回路40を接続する。これにより、駆動回路40からの駆動信号が配線パターン11を介してLED20に伝達され、表示装置1として機能するようになる。
<Step 12> As shown in FIG. 4 (E), the
次に、ウェハ25と回路基板10とを貼り合わせて、LED20と配線パターン11とを電気的に接続する貼り合わせ工程(工程3)で用いる貼り合わせ装置について説明する。図5は、貼り合わせ装置2の概略を示す図である。図5では、鉛直方向をZ方向とし、Z方向と略直交する方向をX方向及びY方向とする。X方向及びY方向は略直交する。
Next, a bonding device used in the bonding step (step 3) of bonding the
貼り合わせ装置2は、主として、ステージ50と、吸着ステージ60と、撮像部71と、プローブ81と、支持フレーム90と、を有する。
The
支持フレーム90は、貼り合わせ装置2の外側を覆う略箱状の筐体である。支持フレーム90の内部には、ステージ50、吸着ステージ60、検査部80等が設けられる。
The
ステージ50は、主として、ヒートステージ51(第1吸着部に相当)と、チルトステージ52と、θステージ53と、XYステージ54と、Z移動部55と、を有する。
The
ヒートステージ51は、略板状(ここでは、略厚板状)の部材であり、上面51aに回路基板10が載置される。ヒートステージ51には、上面51aに開口する孔(図示省略)が形成されており、この孔に接続された空気吸引装置91(図9参照)により空気を吸引することで、上面51aに回路基板10を吸着して固定する。なお、ヒートステージ51に多孔質材を用いてもよい。
The
また、ヒートステージ51は、加熱部(図示省略)を有する。加熱部は、ヒートステージ51全体を一定温度(例えば、略120度や略200度以上)に保つ。
Further, the
チルトステージ52、θステージ53及びXYステージ54は、ヒートステージ51とZ移動部55との間に設けられている。チルトステージ52は、ヒートステージ51をX軸、Y軸周りに回動させる(ヒートステージ51を傾ける)。θステージ53は、ヒートステージ51をz軸周りに回動させる。XYステージ54は、ヒートステージ51をX方向、Y方向に沿って平行移動させる。Z移動部55は、ヒートステージ51、チルトステージ52、θステージ53及びXYステージ54をz軸に沿って平行移動させる。チルトステージ52、θステージ53、XYステージ54及びZ移動部55はすでに公知の技術を用いることができるため、説明を省略する。
The
吸着ステージ60は、ステージ50の鉛直方向上側(+Z側)に設けられている。吸着ステージ60は、主として、円筒形ブラケット61と、吸着パッド62と、カバーガラス63と、チルトステージ64と、θステージ65と、を有する。
The
円筒形ブラケット61、吸着パッド62及びカバーガラス63は、ウェハ25を吸着する吸着部69(第2吸着部に相当)であり、両端が覆われた略筒状の部材である。なお、本発明において、略筒状とは、中空の棒材であり、略円筒形状、略角筒形状等を含む概念である。また、略筒状には、側面に突起部やくぼみ部があるものも含まれる。略筒状の部材には、側面と上面又は側面と底面の境界が丸みをおび、境界が明確に区別できないものも含まれる。また、略筒状の部材には、中空部にリブや柱材などの補強材が入っているものも含まれる。
The
図6は、吸着部69の概略を示す図であり、(A)は側面図であり(B)は底面図である。図6(A)では、一部を断面表示している。
6A and 6B are views showing an outline of the
円筒形ブラケット61は、高い強度を保つため、アルミニウム、鉄等の金属で形成されている。円筒形ブラケット61は略筒状であり、円筒形ブラケット61の両端を吸着パッド62及びカバーガラス63が覆う。
The
吸着パッド62は、透明な略板状の部材であり、円筒形ブラケット61の下側の端を覆う。吸着パッド62には、厚さ方向(Z方向)に貫通する孔62aが形成されている。この吸着のための孔62aは、1つでもよいし、複数でもよい。
The
吸着パッド62の材質の例としては、ガラスや樹脂があげられる。吸着パッド62は全体が透明なほうが好ましいが、一部不透明な部分があってもよい。例えば、吸着パッド62は、ガラスとゴムなど複数の材料を組み合わせたものでもよい。また、吸着パッド62は、必ずしも全体が透明でなくてもよく、撮像部71がアライメントマークもしくはアライメントに必要な回路基板10やウェハ25の一部を撮像するのに必要な部分さえ透明であればよい。
Examples of the material of the
カバーガラス63は、円筒形ブラケット61の上側の面を覆う透明部材である。カバーガラス63の材質は、透明な樹脂でもよいが、ガラスが好ましい。円筒形ブラケット61の上端側に凹部61aが形成されており、凹部61aの内部にカバーガラス63が取り付けられることでカバーガラス63が円筒形ブラケット61の上端面を覆う。言い換えれば、吸着部69の上側の面は、少なくとも一部が透明部材で形成されている。
The
円筒形ブラケット61の側面には、空気吸引装置92(図9参照)に接続される真空吸着用接手68が設けられている。円筒形ブラケット61の両端面は吸着パッド62及びカバーガラス63により覆われているため、空気吸引装置92が真空吸着用接手68を介して吸着部69内部の空気を吸引することで、図7に示すように、吸着パッド62の底面62bにウェハ25が吸着される。
On the side surface of the
図5の説明に戻る。チルトステージ64及びθステージ65は、吸着部69の鉛直方向上側に設けられており、吸着部69を水平方向に移動させる。具体的には、チルトステージ64は、吸着部69をX軸、Y軸周りに回動させる(吸着部69を傾ける)。また、θステージ53は、吸着部69をz軸周りに回動させる。チルトステージ64及びθステージ65はすでに公知の技術を用いることができるため、説明を省略する。なお、本発明における水平方向の移動には、平行移動のみでなく、チルト動作、回動動作を含むものとする。
Returning to the description of FIG. The
撮像部71は、回路基板10とウェハ25との位置を合わせるための画像を撮像するカメラである。撮像部71は、拡大観察できるようにズーム光学系が設けられており、倍率を変更することができる。撮像部71は、一般的なカメラを用いることができるため、説明を省略する。撮像部71は、略柱状の取付部72によって、吸着部69の鉛直方向上側に設けられている。
The
図8は、撮像部71及び取付部72の概略を示す図であり、(A)は正面図であり、(B)は側面図である。図8(A)、(B)では、一部を断面表示している。
8A and 8B are views showing an outline of an
取付部72は、撮像部71をX方向、Y方向及びZ方向に移動可能に保持する(図8白抜き矢印参照)。これにより、撮像部71は、吸着パッド62に吸着したウェハ25の全領域を観察することができる。
The mounting
また、取付部72は、撮像部71の鉛直方向下側(−Z側)に吸着ステージ60を保持する。
Further, the mounting
チルトステージ64及びθステージ65は、略筒状である。また、吸着部69の上下面(吸着パッド62及びカバーガラス63)は透明である。したがって、撮像部71は、吸着パッド62、カバーガラス63、チルトステージ64及びθステージ65を介してウェハ25を撮像することができる。また、ウェハ25は透明であるため、撮像部71は、ウェハ25を介して回路基板10を撮像することができる(図5参照)。
The
取付部72には、紫外線を照射する光照射部73が設けられる。光照射部73は、高さが撮像部71と吸着ステージ60との間に位置するように取付部72に設けられている。光照射部73は、水平方向(−Y方向)に光を照射する。
The mounting
図8(B)に示すように、ミラー74(図8(A)では図示省略)は、光照射部73から照射された紫外光を反射する光学部品であり、光路を略90度曲げる。ミラー74は、撮像部71の光路と重なる位置(図8(B)点線参照)と、撮像部71の光路と重ならない位置(図8(B)実線参照)との間で水平方向に移動可能に設けられている(図8(B)矢印参照)。ミラー74が撮像部71の光路と重なる位置に配置された状態では、光照射部73から照射された紫外光は、ミラー74で反射して、回路基板10及びウェハ25に照射される。
As shown in FIG. 8B, the mirror 74 (not shown in FIG. 8A) is an optical component that reflects the ultraviolet light emitted from the
図5の説明に戻る。検査部80は、主として、複数のプローブ81と、移動部82と、を有する。複数のプローブ81は、それぞれ電源85(図9参照)に接続されている。また、プローブ81は移動部82に設けられている。移動部82は、プローブ81を、回路基板10に設けられた配線パターン11に当接する位置と、配線パターン11に当接しない位置との間で上下方向に移動可能である。本実施の形態では、配線パターン11が点灯検査用の電源パッド(図示省略)を有し、この電源パッドにプローブ81を当接させる。
Returning to the description of FIG. The
なお、本実施の形態では、検査部80は、支持フレーム90に取り付けられており、その位置は吸着ステージ60の近傍であるが、検査部80の位置及び配設形態はこれに限られない。プローブ81が上下方向に移動可能に設けられていればよく、例えば、移動部82がXYステージ54に設けられていてもよい。
In the present embodiment, the
図9は、貼り合わせ装置2の電気的な構成を示すブロック図である。貼り合わせ装置2は、CPU(Central Processing Unit)151と、RAM(Random Access Memory)152と、ROM(Read Only Memory)153と、入出力インターフェース(I/F)154と、通信インターフェース(I/F)155と、メディアインターフェース(I/F)156と、を有し、これらはステージ50、吸着ステージ60、撮像部71、検査部80、電源85、空気吸引装置91、92等と互いに接続されている。
FIG. 9 is a block diagram showing an electrical configuration of the
RAM152は、揮発性メモリである。ROM153は、各種制御プログラム等が記憶されている不揮発性メモリである。CPU151は、RAM152、ROM153に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。
The
CPU151は、貼り合わせ装置2の各部を制御する制御部151aの機能を有する。制御部151aは、CPU151が読み込んだ所定のプログラムを実行することにより構築される。
The
制御部151aは、主として、アライメントを行う機能部と、加圧を行う機能部と、検査を行う機能部と、を有する。アライメントを行う機能部では、撮像部71で吸着ステージ60及びウェハ25を介して回路基板10を撮像して観察しながらチルトステージ52、θステージ53及びXYステージ54を制御してヒートステージ51を水平方向に移動させる。また、加圧を行う機能部では、Z移動部55を制御してヒートステージ51を鉛直方向上方向(+Z方向)に移動させて回路基板10とウェハ25とを加圧する。このとき、ロードセル(図示省略)で加圧圧力を検知することで、制御部151aは、最適な設定圧力に制御する。また、検査を行う機能部では、回路基板10及びウェハ25を加圧した状態のまま移動部82を制御して、プローブ81を配線パターン11に当接させる。制御部151aが行う処理については、後に詳述する。
The
CPU151は、入出力インターフェース154を介して、キーボードやマウス等の入出力装置161を制御する。通信インターフェース155は、ネットワーク162を介して他の機器からデータを受信してCPU151に送信すると共に、CPU151が生成したデータを、ネットワーク162を介して他の機器に送信する。
The
メディアインターフェース156は、記憶媒体163に格納されたプログラムやデータを読み取り、RAM152に格納する。なお、記憶媒体163は、例えば、ICカード、SDカード、DVD等である。なお、各機能を実現するプログラムは、例えば、記憶媒体163から読み出されて、RAM152を介して貼り合わせ装置2にインストールされ、CPU151によって実行される。
The
図9に示す貼り合わせ装置2の構成は、本実施形態の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したのであって、例えば一般的な情報処理装置が備える構成を排除するものではない。貼り合わせ装置2の構成要素は、処理内容に応じてさらに多くの構成要素に分類されてもよいし、1つの構成要素が複数の構成要素の処理を実行してもよい。
The configuration of the
次に、貼り合わせ装置2を用いて回路基板10とウェハ25とを貼り合わせる処理(工程3)について説明する。この貼り合わせ工程は、主として制御部151aによって行われる。貼り合わせ工程では、複数のLED20が形成されたウェハ25と回路基板10とを貼り合わせて、LED20を接続パターン上に固定する。
Next, a process (step 3) of bonding the
図10は、貼り合わせ工程の処理の流れを示すフローチャートである。図11は、貼り合わせ工程を模式的に示す図である。図12は、貼り合わせ工程におけるプローブ81の位置を模式的に示す図である。
FIG. 10 is a flowchart showing the processing flow of the bonding process. FIG. 11 is a diagram schematically showing a bonding process. FIG. 12 is a diagram schematically showing the position of the
1.アライメント工程(ステップS100〜S106)
<ステップS100>
まず、図11(A)に示すように、LED20(図11では図示省略)が下を向くように、ウェハ25をステージ50(ここでは、ヒートステージ51)の上面51aに載置する。このとき、制御部151aは、空気吸引装置91により空気を吸引して、上面51aにウェハ25を吸着して固定する。
1. 1. Alignment step (steps S100 to S106)
<Step S100>
First, as shown in FIG. 11A, the
次に、図11(B)に示すように、制御部151aは、Z移動部55を制御してヒートステージ51を上方向(+Z方向)に移動させ、ウェハ25を吸着ステージ60に近づける。そして、制御部151aは、撮像部71で吸着ステージ60を介してウェハ25を撮像して観察しながら、チルトステージ52、θステージ53及びXYステージ54制御してヒートステージ51(すなわちウェハ25)を水平方向に移動させる。このとき、制御部151aは、ウェハ25に形成されたアライメントマークを撮像部71の中央(光軸)に一致させるように、ウェハ25を水平方向に移動させる。
Next, as shown in FIG. 11B, the
<ステップS102>
制御部151aは、ウェハ25に形成されたアライメントマークが撮像部71の光軸に一致したら、空気吸引装置91による空気の吸引を切り、上面51aへのウェハ25の吸着を解除する。また、制御部151aは、空気吸引装置92により真空吸着用接手68を介して吸着部69内部の空気を吸引して、吸着パッド62にウェハ25を吸着する。これにより、LED20が下を向くように、ウェハ25が吸着パッド62に固定される。
<Step S102>
When the alignment mark formed on the
<ステップS104>
次に、図11(C)に示すように、制御部151aは、Z移動部55を制御してヒートステージ51を下方向(−Z方向)に移動させ、配線パターン11が上を向くように回路基板10をステージ50(ここでは、ヒートステージ51)の上面51aに載置し、空気吸引装置91により空気を吸引して、上面51aに回路基板10を吸着して固定する。
<Step S104>
Next, as shown in FIG. 11C, the
<ステップS106>
図11(D)に示すように、制御部151aは、Z移動部55を制御してヒートステージ51を+Z方向に移動させて、回路基板10をウェハ25に近づける。ただし、回路基板10とウェハ25とは当接していない。そして、制御部151aは、撮像部71で吸着ステージ60及びウェハ25を介して回路基板10を撮像して観察しながら、チルトステージ52、θステージ53及びXYステージ54を制御してヒートステージ51(すなわち回路基板10)を水平方向に移動させる。なお、ウェハ25は透明であるため、ウェハ25を介して回路基板10を撮像可能である。
<Step S106>
As shown in FIG. 11D, the
このとき、制御部151aは、回路基板10に形成されたアライメントマークを撮像部71の中央(光軸)に一致させるように、回路基板10を水平方向に移動させる。制御部151aは、回路基板10に形成されたアライメントマークが撮像部71の光軸に一致したら、アライメント工程を終了する。これにより、回路基板10とウェハ25とが位置決めされた状態で略平行に配置される。
At this time, the
2.貼り合わせ工程
<ステップS108>
図11(E)に示すように、制御部151aは、Z移動部55を制御してヒートステージ51を+Z方向に移動させることで、ヒートステージ51及び吸着パッド62で回路基板10及びウェハ25を挟んで回路基板10及びウェハ25の両側から圧力を加える。これにより、回路基板10とウェハ25とが加圧される。なお、加圧時には、図12(A)に示すように、プローブ81は配線パターン11(図12では図示省略)に当接していない。
2. 2. Laminating process <Step S108>
As shown in FIG. 11 (E), the
本実施の形態では、ヒートステージ51及び吸着パッド62で回路基板10及びウェハ25を挟んでいるため、加圧時に回路基板10及びウェハ25が湾曲せず、ウェハ25の面全体を略均一に加圧して、ウェハ25に形成された複数のLED20を一度に回路基板10に固定することができる。また、例えば、回路基板10やウェハ25が湾曲すると、回路基板10とウェハ25との距離が近い部分に位置するLED20に過剰な力がかかり、LED20の破壊やウェハ25の割れにつながる恐れがある。それに対し、本実施の形態では、ウェハ25の面全体を均等に加圧するため、LED20の破壊、LED20の不均一な点灯やウェハ25の割れを防ぐことができる。
In the present embodiment, since the
4.検査工程(ステップS110〜S118)
<ステップS110>
図11(F)及び図12(B)に示すように、制御部151aは、ウェハ25及び回路基板10の両側から圧力を加えたまま、プローブ81を−Z方向に移動させてプローブ81を配線パターン11(図示省略)に当接させる。
4. Inspection process (steps S110 to S118)
<Step S110>
As shown in FIGS. 11F and 12B, the
<ステップS112>
制御部151aは、電源85から、プローブ81を介して配線パターン11に電流を印加する。これにより、LED20が点灯する。
<Step S112>
The
<ステップS114>
制御部151aは、撮像部71で撮像した画像に基づいてLED20がすべて点灯しているか否か確認する。貼り合わせ工程で問題が生じていない場合には、図12(C)に示すように、すべてのLED20が点灯する。
<Step S114>
The
<ステップS116>
全てのLED20が点灯しなかった場合(ステップS114でNO)、つまり1つでも点灯しないLED20があった場合には、制御部151aは、Z移動部55を制御してヒートステージ51を−Z方向に移動させて、回路基板10とウェハ25とを離す。
<Step S116>
If all the
<ステップS118>
そして、制御部151aは、図示しないブロワ等により塵埃等を吹き飛ばして、不具合を修正する。本実施の形態では、回路基板10とウェハ25とを接続する前(接着剤硬化前)に検査を行うため、回路基板10とウェハ25とを離すことができ、これにより不具合の修正が可能である。その後、制御部151aは、処理をステップS106に戻す。
<Step S118>
Then, the
3.硬化工程
<ステップS200>
全てのLEDが点灯した場合(ステップS114でYES)には、制御部151aは、図12(D)に示すように、移動部82を制御してプローブ81を配線パターン11から離す。そして、制御部151aは、回路基板10及びウェハ25の両側から圧力を加えたまま、図示しない加熱部によりヒートステージ51全体を加熱することで、回路基板10及びウェハ25を加熱して接着剤41を硬化させる。これにより、LED20が回路基板10に固定される。
3. 3. Curing step <Step S200>
When all the LEDs are lit (YES in step S114), the
なお、接着剤は、熱硬化性樹脂に限らず、紫外線硬化樹脂を用いることができる。紫外線硬化樹脂を用いる場合には、ミラー74を撮像部71の光路と重なる位置に移動させて、光照射部73から紫外線を照射する。これにより、紫外線が回路基板10及びウェハ25に照射され、接着剤が硬化する。
The adhesive is not limited to a thermosetting resin, and an ultraviolet curable resin can be used. When the ultraviolet curable resin is used, the
5.加圧開放工程
<ステップS202>
制御部151aは、空気吸引装置92による空気の吸引をやめて吸着部69内部に空気を戻し、吸着パッド62からウェハ25が離れるようにする。
5. Pressurized release step <Step S202>
The
<ステップS204>
図11(G)に示すように、制御部151aは、Z移動部55を制御してヒートステージ51を−Z方向に移動させて、回路基板10にウェハ25が接続されたものをヒートステージ51と共に−Z方向に移動させる。
<Step S204>
As shown in FIG. 11 (G), the
<ステップS206>
最後に、制御部151aは、空気吸引装置91による空気の吸引をやめ、上面51aから回路基板10が離れるようにする。そして、上面51aから回路基板10を取り出す。以上が貼り合わせ工程の処理の流れである。
<Step S206>
Finally, the
本実施の形態によれば、透明な吸着パッド62及びカバーガラス63と、筒状のチルトステージ64及びθステージ65を用いることで、撮像部71で回路基板10及びウェハ25を直接観察することができる。そして、撮像部71で回路基板10及びウェハ25を直接観察しながらアライメントを行うため、高い精度で位置合わせを行うことができる。また、略板状のヒートステージ51及び吸着パッド62に回路基板10及びウェハ25を挟んで加圧するため、面全体を略均一に加圧することができる。
According to the present embodiment, by using the
また、本実施の形態によれば、プローブ81を移動可能に設け、検査時にはプローブ81と配線パターン11とを当接させ、接着剤硬化時にはプローブ81を配線パターン11から離すことで、貼り合わせ装置2でLEDの点灯確認を行うことができる。また、接着剤41を硬化させて回路基板10及びウェハ25を接続する前にLED20の点灯を確認するため、点灯しなかったLED20が存在する場合に回路基板10とウェハ25とを分離し、不具合を修正することができる。そのため、表示装置1の製造時の歩留まりを向上させることができる。
Further, according to the present embodiment, the
なお、本実施の形態では、ステージ50がZ移動部55を有しており、Z移動部55がヒートステージ51を+Z方向又は−Z方向に移動させたが、+Z方向又は−Z方向に移動させるのはヒートステージ51に限られない。例えば、吸着ステージ60がZ移動部を有し、このZ移動部が吸着部69を+Z方向又は−Z方向に移動させてもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、ステージ50がヒートステージ51を有したが、ヒートステージ51は必須ではない。接着剤に光硬化性樹脂を用いる場合には、貼り合わせ装置2は光照射部73及びミラー74を有していればよい。また、光照射部73及びミラー74は必須ではなく、接着剤に熱硬化性樹脂を用いる場合には、貼り合わせ装置2がヒートステージ51を有していればよい。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では、回路基板10やウェハ25に形成されたアライメントマークをそれぞれ撮像部71の中央(光軸)に一致させることでアライメントを行ったが、アライメントマークは必須ではない。例えば、撮像部71が回路基板10及びウェハ25を撮像し、ウェハ25に設けられたLED20の位置と回路基板10の配線パターン11の位置とが一致するようにヒートステージ51を水平方向に移動させてアライメントを行ってもよい。本実施の形態では、撮像部71が直接回路基板10やウェハ25を観察できるため、アライメントマークがなくても回路基板10とウェハ25との位置合わせが可能である。特に、撮像部71がズーム光学系を有し、撮像部71がX方向及びY方向に移動可能に設けられているため、回路基板10及びウェハ25の一部を拡大して撮像することで、正確なアライメントが可能である。
Further, in the present embodiment, alignment is performed by aligning the alignment marks formed on the
また、本実施の形態では、アライメントマークがウェハ25の中心についているが、アライメントマークを付ける位置は中心に限られない。また、アライメントマークは、1つでもよいし、複数でもよい。アライメントマークを複数つけることで、高さだけでなく、傾きずれや回転ずれも精度よくアライメントできる。特に、アライメントマークを3個以上つけることが好ましい。
Further, in the present embodiment, the alignment mark is attached to the center of the
<第2の実施の形態>
本発明の第2の実施の形態は、撮像部71以外の撮像部もアライメントに用いる形態である。以下、第2の実施の形態に係る貼り合わせ装置3について説明する。第1の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。また、貼り合わせ装置3を用いて製造される表示装置1は第1の実施の形態と同様であり、表示装置1の製造方法も同様であるため、説明を省略する。
<Second Embodiment>
In the second embodiment of the present invention, an imaging unit other than the
図13は、貼り合わせ装置3の概略を示す図である。貼り合わせ装置3は、ウェハ25と回路基板10とを貼り合わせて、LED20と配線パターン11とを電気的に接続する貼り合わせ工程(工程3)で用いる貼り合わせ装置であり、主として、ステージ50と、吸着ステージ60と、撮像部71、76、77と、検査部80と、支持フレーム90と、を有する。
FIG. 13 is a diagram showing an outline of the
撮像部77は、回路基板10の画像を撮像するカメラであり、支持フレーム90の上面に設けられている。撮像部76は、ウェハ25の画像を撮像するカメラであり、XYステージ54に設けられている。撮像部76、77は、一般的なカメラを用いることができるため、説明を省略する。
The
図14は、貼り合わせ工程の処理の流れを示すフローチャートである。図15は、貼り合わせ工程を模式的に示す図である。なお、第1の実施の形態と第2の実施の形態との差異はアライメント工程及び貼り合わせ工程のみであるため、アライメント工程及び貼り合わせ工程以外の工程については詳細な説明を省略する。 FIG. 14 is a flowchart showing a processing flow of the bonding process. FIG. 15 is a diagram schematically showing a bonding process. Since the difference between the first embodiment and the second embodiment is only the alignment step and the bonding step, detailed description of the steps other than the alignment step and the bonding step will be omitted.
1.アライメント工程(ステップS102〜S107)
<ステップS102>
まず、図15(A)に示すように、空気吸引装置92により真空吸着用接手68を介して吸着部69内部の空気を吸引して、吸着パッド62にLED20(図15では図示省略)が下を向くようにウェハ25を吸着する。
1. 1. Alignment step (steps S102 to S107)
<Step S102>
First, as shown in FIG. 15A, the
<ステップS103>
次に、制御部151aは、撮像部76でウェハ25を撮像して観察しながら、ウェハ25の傾き、回転ずれを調整する。つまり、制御部151aは、チルトステージ64及びθステージ65を制御して、ウェハ25に形成されたアライメントマークを撮像部71の中央(光軸)に一致させるように、ウェハ25を水平方向に移動させる。
<Step S103>
Next, the
<ステップS104>
次に、制御部151aは、配線パターン11が上を向くように回路基板10をステージ50(ここでは、ヒートステージ51)の上面51aに固定する。
<Step S104>
Next, the
<ステップS105>
そして、制御部151aは、撮像部77で回路基板10を撮像して観察しながら、回路基板10の傾き、回転ずれを調整する。つまり、チルトステージ52、θステージ53及びXYステージ54を制御してヒートステージ51(すなわち回路基板10)を水平方向に移動させる。このとき、制御部151aは、回路基板10に形成されたアライメントマークを撮像部77の中央(光軸)に一致させるように、回路基板10を水平方向に移動させる。
<Step S105>
Then, the
<ステップS107>
図15(B)に示すように、制御部151aは、XYステージ54を制御して、回路基板10に形成されたアライメントマークの位置がステップS103における撮像部76の光軸の位置と略一致するように、ヒートステージ51(すなわち回路基板10)を水平方向に移動させる。これにより、回路基板10とウェハ25とが位置決めされた状態で略平行に配置される。
<Step S107>
As shown in FIG. 15B, the
2.貼り合わせ工程
<ステップS109>
図15(C)に示すように、制御部151aは、Z移動部55を制御してヒートステージ51を+Z方向に移動させる。また、制御部151aは、撮像部71で回路基板10及びウェハ25を撮像し、回路基板10とウェハ25との位置ずれがある場合には、θステージ53及びXYステージ54を制御してヒートステージ51(すなわち回路基板10)を水平方向に移動させて、回路基板10のアライメントマークとウェハ25のアライメントマークとを一致させる。このときには、回路基板10とウェハ25とは当接していない。
2. 2. Laminating process <Step S109>
As shown in FIG. 15C, the
回路基板10のアライメントマークとウェハ25のアライメントマークとが一致したら、図15(D)に示すように、ヒートステージ51及び吸着パッド62で回路基板10及びウェハ25を挟んで回路基板10及びウェハ25の両側から圧力を加える。
When the alignment mark of the
これにより、回路基板10とウェハ25とが加圧される。ヒートステージ51及び吸着パッド62で回路基板10及びウェハ25を挟んでいるため、加圧時に回路基板10及びウェハ25が湾曲せず、ウェハ25の面全体を略均一に加圧して、ウェハ25に形成された複数のLED20を一度に回路基板10に固定することができ、かつ、LED20の破壊、LED20の不均一な点灯やウェハ25の割れを防ぐことができる。
As a result, the
4.検査工程(ステップS110〜S118)
<ステップS110、S112>
図15(E)に示すように、制御部151aは、ウェハ25及び回路基板10の両側から圧力を加えたまま、プローブ81を−Z方向に移動させてプローブ81を配線パターン11に当接させ、プローブ81を介して配線パターン11に電源85から電流を印加する。
4. Inspection process (steps S110 to S118)
<Steps S110, S112>
As shown in FIG. 15 (E), the
<ステップS114〜S118>
制御部151aは、撮像部71が撮像した画像に基づいてLED20がすべて点灯するか否か確認する。全てのLED20が点灯しなかった場合(1つでも点灯しないLED20があった場合)には、制御部151aは、Z移動部55を制御してヒートステージ51を−Z方向に移動させて、回路基板10とウェハ25とを離し、不具合を修正する。その後、制御部151aは、処理をステップS106に戻す。
<Steps S114 to S118>
The
3.硬化工程
<ステップS200>
全てのLED20が点灯した場合には、制御部151aは、移動部82によりプローブ81を配線パターン11から離し、回路基板10及びウェハ25の両側から圧力を加えたまま、図示しない加熱部によりヒートステージ51全体を加熱することで、回路基板10及びウェハ25を加熱して接着剤41を硬化させる。これにより、LED20が回路基板10に固定される。
3. 3. Curing step <Step S200>
When all the
5.加圧開放工程
<ステップS202〜S206>
制御部151aは、空気吸引装置92による空気の吸引をやめて、吸着パッド62からウェハ25が離れるようにする。そして、制御部151aは、図15(F)に示すように、Z移動部55を制御してヒートステージ51を−Z方向に移動させて、回路基板10にウェハ25が接続されたものをヒートステージ51と共に−Z方向に移動させる。最後に、制御部151aは、空気吸引装置91による空気の吸引をやめ、上面51aから回路基板10が離れるようにする。そして、上面51aから回路基板10を取り出す。
5. Pressurized release step <Steps S202 to S206>
The
本実施の形態によれば、撮像部76、77を用いるため、アライメント処理を簡潔に行うことができる。
According to the present embodiment, since the
なお、本実施の形態では、撮像部76、77を用いたが、撮像部76は必須ではない。撮像部76を用いない場合には、ステップS100(図10参照)、S102(図10参照)、S104(図14参照)、S105(図14参照)の順で処理を行うようにすればよい。
In this embodiment, the
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、上述した各実施形態や変形例として説明した構成を適宜組み合わせた構成を採用することが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes and the like within a range not deviating from the gist of the present invention are also included. Further, it is possible to adopt a configuration in which the configurations described as the above-described embodiments and modifications are appropriately combined.
特に、上記実施の形態では、回路基板10とウェハ25とを貼り合わせる貼り合わせ装置2、3について説明したが、貼り合わせ装置2、3が貼り合わせる対象(第1部材、第2部材に相当)は回路基板10及びウェハ25に限られず、略板状の様々な部材同士の貼り合わせに貼り合わせ装置2、3を用いることができる。また、上記実施の形態では、ヒートステージ51に回路基板10を固定し、吸着パッド62にウェハ25を固定したが、ヒートステージ51にウェハ25を固定し、吸着パッド62に回路基板10を固定してもよい。
In particular, in the above embodiment, the
また、本発明において、「略」とは、厳密に同一である場合のみでなく、同一性を失わない程度の誤差や変形を含む概念である。例えば、略平行とは、厳密に平行の場合には限られない。また、例えば、単に平行、直交等と表現する場合において、厳密に平行、直交等の場合のみでなく、略平行、略直交等の場合を含むものとする。 Further, in the present invention, the "abbreviation" is a concept including not only the case where the identity is exactly the same but also an error or deformation to the extent that the identity is not lost. For example, substantially parallel is not limited to the case of strictly parallel. Further, for example, in the case of simply expressing parallel, orthogonal, etc., not only the case of strictly parallel, orthogonal, etc., but also the case of substantially parallel, substantially orthogonal, etc. is included.
1 :表示装置
2、3 :貼り合わせ装置
10 :回路基板
11 :配線パターン
12 :接続パターン
20 :LED
22 :p電極
23 :n電極
25 :ウェハ
30 :蛍光発光層
30B :青色蛍光発光層
30G :緑色蛍光発光層
30R :赤色蛍光発光層
31 :隔壁
32 :平坦化膜
33 :金属膜
40 :駆動回路
41 :接着剤
43 :リジットフレキシブル基板
50 :ステージ
51 :ヒートステージ
51a :上面
52 :チルトステージ
53 :θステージ
54 :XYステージ
55 :Z移動部
60 :吸着ステージ
61 :円筒形ブラケット
61a :凹部
62 :吸着パッド
62a :孔
62b :底面
63 :カバーガラス
64 :チルトステージ
65 :θステージ
68 :真空吸着用接手
69 :吸着部
71、76、77:撮像部
72 :取付部
73 :光照射部
74 :ミラー
80 :検査部
81 :プローブ
82 :移動部
85 :電源
90 :支持フレーム
91、92:空気吸引装置
101、102、103、104、105、106:マスク
151 :CPU
151a :制御部
152 :RAM
153 :ROM
154 :入出力インターフェース
155 :通信インターフェース
156 :メディアインターフェース
161 :入出力装置
162 :ネットワーク
163 :記憶媒体
1:
22: p electrode 23: n electrode 25: wafer 30: fluorescent
151a: Control unit 152: RAM
153: ROM
154: Input / output interface 155: Communication interface 156: Media interface 161: Input / output device 162: Network 163: Storage medium
Claims (12)
前記第1部材を吸着する略板状の第1吸着部と、
前記第1吸着部の鉛直方向上側に設けられた第2吸着部であって、前記第2部材を吸着する略板状の第2吸着部と、
前記第1吸着部又は前記第2吸着部を上下方向に移動させる第1移動部と、
前記第1吸着部を水平方向に移動させる第2移動部と、
前記第2吸着部の鉛直方向上側に設けられた撮像部と、
を備え、
前記第2吸着部は、両端が覆われた略筒状の部材であり、空気を吸引する吸引口が設けられており、
前記第2吸着部の上側の面は、少なくとも一部が透明部材で形成されており、
前記第2吸着部の下側の面は、厚さ方向に貫通する孔が形成された透明な吸着パッドであり、
前記撮像部は、前記透明部材及び前記吸着パッドを介して前記第1部材及び/又は前記第2部材を撮像する
ことを特徴とする貼り合わせ装置。 A bonding device for bonding a substantially plate-shaped first member and a transparent substantially plate-shaped second member.
A substantially plate-shaped first suction portion for sucking the first member,
A second suction portion provided on the upper side in the vertical direction of the first suction portion, which is a substantially plate-shaped second suction portion that sucks the second member.
A first moving part that moves the first suction part or the second suction part in the vertical direction, and
A second moving part that moves the first suction part in the horizontal direction,
An imaging unit provided on the upper side of the second suction unit in the vertical direction and
With
The second suction portion is a substantially tubular member whose both ends are covered, and is provided with a suction port for sucking air.
At least a part of the upper surface of the second suction portion is formed of a transparent member.
The lower surface of the second suction portion is a transparent suction pad having holes formed in the thickness direction.
The imaging unit is a bonding device characterized in that the first member and / or the second member is imaged via the transparent member and the suction pad.
電源に接続された複数のプローブを備え、
前記プローブは、前記接続パターンに当接する位置と当接しない位置との間で上下方向に移動可能である
ことを特徴とする請求項1に記載の貼り合わせ装置。 A plurality of LEDs are formed on one side of the first member and the second member, and a connection pattern is formed on the other side.
With multiple probes connected to the power supply
The bonding device according to claim 1, wherein the probe can move in the vertical direction between a position where the probe contacts the connection pattern and a position where the probe does not contact the connection pattern.
前記第3移動部は、略筒状の部材であり、前記第2吸着部の鉛直方向上側に設けられている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の貼り合わせ装置。 A third moving part for moving the second suction part in the horizontal direction is provided.
The bonding device according to claim 1 or 2, wherein the third moving portion is a substantially tubular member and is provided on the upper side in the vertical direction of the second suction portion.
高さが前記撮像部と前記第2吸着部との間に位置するように前記取付部に設けられた光照射部と、
前記撮像部の光路と重なる位置と重ならない位置との間で水平方向に移動可能に設けられたミラーと、
を備えたことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の貼り合わせ装置。 A substantially columnar mounting portion that holds the imaging unit and the second suction unit, and
A light irradiation unit provided on the mounting portion so that the height is located between the imaging unit and the second suction unit, and
A mirror provided so as to be movable in the horizontal direction between a position that overlaps the optical path of the imaging unit and a position that does not overlap
The bonding device according to any one of claims 1 to 3, wherein the bonding device is provided.
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の貼り合わせ装置。 A first control unit that controls the second moving unit to move the first suction unit while imaging and observing the first member via the second suction unit and the second member with the imaging unit. The bonding device according to any one of claims 1 to 4, wherein the bonding device is provided.
前記第1移動部を制御して前記第1部材と前記第2部材とを加圧し、当該加圧した状態のまま前記第4移動部を制御して前記プローブを前記接続パターンに当接させる第2制御部と、
を備えたことを特徴とする請求項2に記載の貼り合わせ装置。 A fourth moving part that moves the probe in the vertical direction,
The first moving portion is controlled to pressurize the first member and the second member, and the fourth moving portion is controlled in the pressurized state to bring the probe into contact with the connection pattern. 2 control unit and
The bonding device according to claim 2, wherein the bonding device is provided with.
前記第2吸着部の鉛直方向上側に設けられた撮像部で前記第2吸着部及び前記第2部材を介して前記第1部材を撮像して観察しながら前記第1部材を水平方向に移動させて、前記第1部材と前記第2部材との位置合わせを行う工程と、
前記第1部材と前記第2部材とを加圧する工程と、
を有することを特徴とする貼り合わせ方法。 A plate-shaped first member is placed on the substantially plate-shaped first suction portion, and a transparent plate-shaped first member is placed on the transparent substantially plate-shaped second suction portion provided on the upper side in the vertical direction of the first suction portion. A step of adsorbing two members and arranging the first member and the second member substantially in parallel,
The first member is moved in the horizontal direction while observing the first member by imaging the first member via the second suction portion and the second member by an imaging unit provided on the upper side in the vertical direction of the second suction portion. The step of aligning the first member and the second member, and
A step of pressurizing the first member and the second member,
A bonding method characterized by having.
前記第1部材及び/又は前記第2部材には、接着剤が塗布されており、
前記第1部材と前記第2部材とを加圧したままプローブを移動して、前記接続パターンに前記プローブを当接して前記LEDを点灯させる工程と、
前記撮像部で前記第1部材及び前記第2部材を撮像し、当該撮像された画像で前記LEDの点灯を確認する工程と、
前記LEDがすべて点灯している場合に、前記接着剤を硬化させる工程と、
を有することを特徴とする請求項7に記載の貼り合わせ方法。 A plurality of LEDs are formed on one side of the first member and the second member, and a connection pattern is formed on the other side.
An adhesive is applied to the first member and / or the second member.
A step of moving the probe while pressurizing the first member and the second member, bringing the probe into contact with the connection pattern, and lighting the LED.
A step of imaging the first member and the second member with the image pickup unit and confirming the lighting of the LED with the captured image.
When all the LEDs are lit, the step of curing the adhesive and
The bonding method according to claim 7, wherein the method is characterized by the above.
前記撮像部で前記第2吸着部を介して前記第2部材を撮像して観察しながら前記第1吸着部を水平方向に移動させる工程と、
前記第2吸着部で前記第2部材を吸着する工程と、
前記第1吸着部に前記第1部材を載置する工程と、
により、前記第1部材と前記第2部材とを略平行に配置する
ことを特徴とする請求項7又は8に記載の貼り合わせ方法。 The step of placing the second member on the first suction portion and
A step of moving the first suction portion in the horizontal direction while imaging and observing the second member through the second suction portion by the imaging unit.
The step of adsorbing the second member by the second adsorption portion and
The step of placing the first member on the first suction portion and
The bonding method according to claim 7 or 8, wherein the first member and the second member are arranged substantially in parallel.
前記貼り合わせ工程は、
略板状の第1吸着部に前記第1部材を載置し、前記第1吸着部の鉛直方向上側に設けられた透明な略板状の第2吸着部に前記第2部材を吸着して、前記第1部材と前記第2部材とを略平行に配置する工程と、
前記第2吸着部の鉛直方向上側に設けられた撮像部で前記第2吸着部及び前記第2部材を介して前記第1部材を撮像して観察しながら前記第1部材を水平方向に移動させて、前記第1部材と前記第2部材との位置合わせを行う工程と、
前記第1部材と前記第2部材とを加圧する工程と、
を有することを特徴とする表示装置の製造方法。 A method for manufacturing a display device including a bonding step of bonding a substantially plate-shaped first member and a transparent substantially plate-shaped second member having a plurality of LEDs formed on one side and a connection pattern formed on the other side. And
The bonding step is
The first member is placed on a substantially plate-shaped first suction portion, and the second member is attracted to a transparent substantially plate-shaped second suction portion provided on the upper side of the first suction portion in the vertical direction. , The step of arranging the first member and the second member substantially in parallel, and
The first member is moved in the horizontal direction while observing the first member by imaging the first member via the second suction portion and the second member by an imaging unit provided on the upper side in the vertical direction of the second suction portion. The step of aligning the first member and the second member, and
A step of pressurizing the first member and the second member,
A method for manufacturing a display device, which comprises.
前記貼り合わせ工程は、
前記第1部材と前記第2部材とを加圧したままプローブを移動して、前記接続パターンに前記プローブを当接して前記LEDを点灯させる工程と、
前記撮像部で前記第1部材及び前記第2部材を撮像し、当該撮像された画像で前記LEDの点灯を確認する工程と、
前記LEDがすべて点灯している場合に、前記接着剤を硬化させる工程と、
を有することを特徴とする請求項10に記載の表示装置の製造方法。 An adhesive is applied to the first member and / or the second member.
The bonding step is
A step of moving the probe while pressurizing the first member and the second member, bringing the probe into contact with the connection pattern, and lighting the LED.
A step of imaging the first member and the second member with the image pickup unit and confirming the lighting of the LED with the captured image.
When all the LEDs are lit, the step of curing the adhesive and
The method for manufacturing a display device according to claim 10, wherein the display device is provided with.
前記撮像部で前記第2吸着部を介して前記第2部材を撮像して観察しながら前記第1吸着部を水平方向に移動させる工程と、
前記第2吸着部で前記第2部材を吸着する工程と、
前記第1吸着部に前記第1部材を載置する工程と、
により、前記第1部材と前記第2部材とを略平行に配置する
ことを特徴とする請求項10又は11に記載の表示装置の製造方法。 The step of placing the second member on the first suction portion and
A step of moving the first suction portion in the horizontal direction while imaging and observing the second member through the second suction portion by the imaging unit.
The step of adsorbing the second member by the second adsorption portion and
The step of placing the first member on the first suction portion and
The method for manufacturing a display device according to claim 10 or 11, wherein the first member and the second member are arranged substantially in parallel.
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