JP2021141160A - 素子アレイの加圧装置、製造装置および製造方法 - Google Patents
素子アレイの加圧装置、製造装置および製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021141160A JP2021141160A JP2020036736A JP2020036736A JP2021141160A JP 2021141160 A JP2021141160 A JP 2021141160A JP 2020036736 A JP2020036736 A JP 2020036736A JP 2020036736 A JP2020036736 A JP 2020036736A JP 2021141160 A JP2021141160 A JP 2021141160A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- elastic material
- elements
- element array
- mounting
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims abstract description 171
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 105
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 130
- 239000005871 repellent Substances 0.000 claims description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 abstract 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 34
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 7
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 5
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 5
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 4
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006015 heat resistant resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 125000005487 naphthalate group Chemical group 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/93—Batch processes
- H01L2224/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
【課題】素子アレイを安定して実装基板上に製造することが可能な素子アレイの加圧装置、製造装置および製造方法を提供する。【解決手段】素子アレイ40の加圧装置10は、実装基板30に配置された複数の素子40a〜40cからなる素子アレイ40を加圧する加圧部12を持つ加圧プレート11を有する。加圧部12は、板状の弾性材14を有し、弾性材14の厚みは、素子40a〜40cの厚みの0.5〜2.0倍である。【選択図】図1
Description
本発明は、実装基板に配置された複数の素子からなる素子アレイを加圧する加圧装置、当該素子アレイの製造装置および製造方法に関する。
複数の素子(例えば、発光素子)からなる素子アレイを実装基板上に製造する方法として、例えば以下に示す方法が知られている。すなわち、ACF(Anisotropic Conductive File)やACP(Anisotropic Conductive Paste)等の導電性接合材料、あるいはSn,Pb,Ag,Au,Bi,In,Ca,Cu,Ge等の共晶金属が設けられた実装基板に複数の素子をアレイ状に配置する。そして、アレイ状に配置された複数の素子(素子アレイ)をステンレス等の金属で構成された加圧プレートで加圧し、導電性接合材料を介して実装基板に実装する。これにより、実装基板上に素子アレイを製造することができる。
加圧プレートで素子アレイを加圧する際には、例えば特許文献1に記載の発明のように、加圧プレートと素子アレイとの間に流動性を有する柔軟層を介在させておくことにより、複数の素子間における加圧の均等性を良好にしようとする試みが行われている。
しかしながら、特許文献1に記載の発明では、柔軟層が流動性を有する故、加圧プレートによる加圧力を高めたときに、柔軟層が容易に変形し、高い加圧力で素子アレイを加圧することができないだけでなく、実装基板に配置された複数の素子に対して均一に圧力をかけることができず、実装不良が生じるおそれがある。
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、素子アレイを安定して実装基板上に製造することが可能な素子アレイの加圧装置、製造装置および製造方法を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明に係る素子アレイの加圧装置は、
実装基板に配置された複数の素子からなる素子アレイを加圧する加圧部を持つ加圧プレートを有し、
前記加圧部は、板状の弾性材を有し、
前記弾性材の厚みは、前記素子の厚みの0.5〜2.0倍である。
実装基板に配置された複数の素子からなる素子アレイを加圧する加圧部を持つ加圧プレートを有し、
前記加圧部は、板状の弾性材を有し、
前記弾性材の厚みは、前記素子の厚みの0.5〜2.0倍である。
本発明に係る素子アレイの加圧装置では、加圧部が板状の弾性材を有する。そのため、加圧プレートによる加圧時では、弾性材を介して、実装基板に配置された複数の素子からなる素子アレイを加圧することが可能となる。
特に、本発明に係る素子アレイの加圧装置では、弾性材の厚みが、素子の厚みの0.5〜2.0倍である。素子の厚みに対する弾性材の厚みをこのような範囲に設定した場合、弾性材には適度な厚みが具備されるため、弾性材は、素子アレイ等の表面形状に倣うように適度に変形しやすくなり、弾性材を介して、素子アレイを全体にわたって満遍なく加圧することが可能となる。また、弾性材には適度な固さが具備されるため、弾性材を介して素子アレイに十分な加圧力を与えることが可能となる。したがって、実装基板に配置された複数の素子に対して均一に圧力をかけることができる。
また、弾性材が変形すると、それに伴い圧力が発生するが、素子の厚みに対する弾性材の厚みを上記のような範囲に設定した場合、該圧力が加圧プレートによる加圧力に影響を与えるほど過度に大きくなることがない。したがって、加圧プレートによる加圧時において、加圧プレートによる加圧力が不均質に分散することを防止することが可能となり、実装基板に配置された複数の素子に対して均一に圧力をかけることができる。よって、本発明に係る素子アレイの加圧装置によれば、実装不良が生じることを防止し、素子アレイを安定して実装基板上に製造することができる。
前記弾性材は、前記加圧プレートの表面に設けられていてもよい。このような構成とすることにより、加圧プレートによる加圧時において、加圧プレートを加熱したときに、加圧プレートの熱が弾性材に伝達されやすくなり、例えば実装基板に設けられた導電性接合材料を用いて、複数の素子を実装基板に良好に実装することができる。
前記加圧部は、前記加圧プレートの表面よりも表面精度が高い板状の硬質材を有し、前記硬質材は、前記弾性材の表面に設けられており、前記硬質材の表面には、さらに他の前記弾性材が設けられていてもよい。硬質材の表面精度(例えば、平坦性や平滑性等)は、加圧プレートの表面精度(例えば、平坦性や平滑性等)に比べて高いため、各弾性材の間に硬質材を設けておくことにより、素子アレイとの当接面を構成する外側の弾性材を水平面に対して平行に近い状態で配置することが可能となる。そのため、素子アレイ等の表面と加圧部(弾性材)の加圧面(素子アレイとの当接面)との間の接触性(平行度合等)が良好となり、実装基板に配置された複数の素子に対して均一に圧力をかけることが可能となる。したがって、実装不良が生じることを効果的に防止し、素子アレイを安定して実装基板上に製造することができる。
また、加圧プレートの表面に設けられた弾性材が変形することにより、素子アレイ等の表面と、素子アレイ等との当接面を構成する外側の弾性材の表面とが平行になりやすくなり、素子アレイを構成する複数の素子に対してより均一に圧力をかけることができる。
前記加圧部は、前記加圧プレートの表面よりも表面精度が高い板状の硬質材を有し、前記硬質材は、前記加圧プレートの表面に設けられており、前記弾性材は、前記硬質材の表面に設けられていてもよい。このような構成とすることにより、加圧プレートの表面精度が良好ではない場合であっても、これを硬質材によって直接吸収することが可能となる。そのため、素子アレイとの当接面を構成する弾性材を水平面に対して平行に近い状態で配置することが可能となり、素子アレイ等の表面と加圧部(弾性材)の加圧面(素子アレイとの当接面)との間の接触性(平行度合等)が良好となる。したがって、実装基板に配置された複数の素子に対して均一に圧力をかけることが可能となり、実装不良が生じることを効果的に防止し、素子アレイを安定して実装基板上に製造することができる。
好ましくは、少なくとも1個の前記硬質材と少なくとも1個の前記弾性材とが前記加圧プレートの表面に交互に積層されている。このような構成とすることにより、硬質材および弾性材を加圧プレートに具備させることにより得られる前述の効果を良好に得ることが可能となり、実装基板に配置された複数の素子に対してより均一に圧力をかけることができる。
好ましくは、前記弾性材の表面には、撥水処理加工された撥水層が形成されている。このような構成とすることにより、弾性材の表面を介して、実装基板に形成された素子アレイを加圧するときに、弾性材の表面に素子が付着することを防止することが可能となり、実装不良が生じることを効果的に防止することができる。また、導電性接合材料を用いて複数の素子を実装基板に実装する場合、加圧プレートによる加圧時に、加圧部が導電性接合材料に接触したとしても、撥水層によって、加圧部に導電性接合材料が付着することを防止することが可能である。そのため、加圧部に導電性接合材料が付着することに伴う加圧プレートの損傷を防止することができる。
好ましくは、前記撥水層の厚みは、前記弾性材の厚みよりも小さい。このような構成とすることにより、弾性材の表面に素子が付着すること等を効果的に防止することができる。
前記素子の厚みは、50μm以下であってもよい。このように微小な素子からなる素子アレイが加圧対象である場合であっても、弾性材が素子アレイ等の表面形状に倣うように適度に変形することにより、該素子アレイを構成する複数の素子に対して均一に圧力をかけることができる。
上記目的を達成するために、本発明に係る素子アレイの製造装置は、上述したいずれかの加圧装置を有する。上述したいずれかの加圧装置を用いて、素子アレイを実装基板に実装することにより、実装基板に配置された複数の素子に対して均一に圧力をかけることが可能となり、実装不良が生じることを防止し、素子アレイを安定して実装基板上に製造することができる。
前記実装基板が載置される実装台と、複数の前記素子が配置された供給基板が載置される供給台と、前記供給台に移動し前記供給基板から複数の前記素子をピックアップするとともに、前記実装台に移動しピックアップした複数の前記素子を前記実装基板に移送する搬送装置と、をさらに有し、前記加圧プレートは、前記搬送装置によって前記実装基板に移送された複数の前記素子からなる前記素子アレイを加圧してもよい。
このような構成とすることにより、いわゆるマストランスファーにおいて、複数の素子が一括して供給基板から実装基板に移送され、これらの素子からなる素子アレイに対して加圧プレートによる加圧を行う場合であっても、素子アレイを安定して実装基板上に製造することが可能であり、製造時における歩留まりを向上させることができる。
上記目的を達成するために、本発明に係る素子アレイの製造方法は、
複数の素子が配置された実装基板を準備する工程と、
前記素子の厚みの0.5〜2.0倍の厚みを有する板状の弾性材が設けられた加圧装置を用いて、前記実装基板に配置された複数の前記素子を加圧する工程と、を有する。
複数の素子が配置された実装基板を準備する工程と、
前記素子の厚みの0.5〜2.0倍の厚みを有する板状の弾性材が設けられた加圧装置を用いて、前記実装基板に配置された複数の前記素子を加圧する工程と、を有する。
本発明に係る素子アレイの実装方法では、素子の厚みの0.5〜2.0倍の厚みを有する板状の弾性材が設けられた加圧装置を用いて、実装基板に配置された複数の素子を加圧する。そのため、弾性材が素子アレイ等の表面形状に倣うように適度に変形しやすくなり、弾性材を介して、素子アレイを十分な加圧力で全体にわたって満遍なく加圧することが可能となる。また、加圧プレートによる加圧力が不均質に分散することを防止することも可能となり、実装基板に配置された複数の素子に対して均一に圧力をかけることができる。したがって、本発明に係る素子アレイの実装方法によれば、実装不良が生じることを防止し、素子アレイを安定して実装基板上に製造することができる。
好ましくは、複数の前記素子を前記実装基板に設けられた導電性接合材料に向けて加圧することで複数の前記素子を前記実装基板に接続する。そのため、ACF(Anisotropic Conductive File)やACP(Anisotropic Conductive Paste)等の導電性接合材料を用いて複数の素子を実装基板に実装することが可能となり、実装基板上に素子アレイを容易に製造することができる。
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
第1実施形態
図1に示すように、本発明の第1実施形態に係る加圧装置10は、加圧プレート11を有する。加圧プレート11は、ステンレス等の金属で構成されており、非加圧物(本実施形態では、複数の素子40a〜40c)を加圧する。加圧装置10は、複数の素子40a〜40cからなる素子アレイ40を実装基板30上に製造する素子アレイ40の製造装置の一部を構成している。以下において、X軸は実装基板30の幅方向に対応し、Y軸は実装基板30の奥行き方向に対応し、Z軸は実装基板30の高さ方向に対応する。X軸およびY軸は水平面に平行であり、Z軸は鉛直線に平行であり、X軸とY軸とZ軸は相互に垂直である。なお、図1等では、説明の便宜上、素子40a〜40cについては他の構成に対して大きめに図示している。
図1に示すように、本発明の第1実施形態に係る加圧装置10は、加圧プレート11を有する。加圧プレート11は、ステンレス等の金属で構成されており、非加圧物(本実施形態では、複数の素子40a〜40c)を加圧する。加圧装置10は、複数の素子40a〜40cからなる素子アレイ40を実装基板30上に製造する素子アレイ40の製造装置の一部を構成している。以下において、X軸は実装基板30の幅方向に対応し、Y軸は実装基板30の奥行き方向に対応し、Z軸は実装基板30の高さ方向に対応する。X軸およびY軸は水平面に平行であり、Z軸は鉛直線に平行であり、X軸とY軸とZ軸は相互に垂直である。なお、図1等では、説明の便宜上、素子40a〜40cについては他の構成に対して大きめに図示している。
図2に示すように、素子アレイ40の製造装置は、制御部91と、加圧制御機構92と、駆動機構93と、加熱機構94と、温度制御機構95とを含み、上記各部によって、加圧プレート11等の制御を行う。駆動機構93は、加圧プレート11を上下方向に駆動する。加圧制御機構92は、加圧プレート11の駆動時において、その加圧力(負荷量)の大きさを制御する。加熱機構94は、例えばヒータからなり、図1に示す加圧プレート11と実装基板30等が載置される実装台20とに内蔵されている。温度制御機構95は、加熱機構94による加熱温度を制御することにより、加圧プレート11および実装台20の加熱温度を制御する。制御部91は、加圧制御機構92、駆動機構93、加熱機構94および温度制御機構95の動作を制御する。
図1において、実装基板30は、図中Y軸方向にも広がっており、円形または四角形の外形状を有する。本実施形態における実装基板30の材質は、ガラスエポキシ材である。ただし、実装基板30の材質は、これに限定されるものではなく、例えば、ガラス基板としてのSiO2、Al2O3、あるいはフレキシブル基板としてポリイミド、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエーテルエーテルケトン、ウレタン、シリコーン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のエラストマー等、さらにはグラスウール等で構成されてもよい。
実装基板30は、実装補助基板32を介して、実装台20に載置されている。実装基板30の表面には、図示しない導電性接合材料が予め形成されている。この導電性接合材料は、異方性導電粒子接続あるいはバンプ圧接接続等により、実装基板30と素子40a〜40cとを電気的および機械的に接続し、加熱により硬化する。導電性接合材料としては、例えばACF、ACP、NCFあるいはNCP等が挙げられる。導電性接合材料の厚みは、好ましくは、1.0〜10000μmである。
実装基板30には、配線31_1および配線31_2が所定のパターンで形成されている。図示の例では、配線31_1,31_2が対になって形成されており、複数の配線31_1,31_2の対がX軸方向に沿って配置されている。配線31_1,31_2には、素子40a〜40cのいずれかを導電性接合材料を介して接続することが可能となっている。
実装補助基板32は、平板状の薄い板体(剛体)で構成されている。実装補助基板32は実装台20上に載置されており、表面精度(平坦性や平滑性等)が比較的高い部材で構成されている。実装補助基板32の表面精度は実装台20の表面精度よりも優れており、実装補助基板32の表面(特に、実装台20が配置される側の面)は、実装台20の表面と比較して、凹凸が少なく(すなわち、平滑であり)、水平面に対する傾斜が小さい(すなわち、平坦である)。
実装補助基板32は硬質材で構成され、本実施形態では、実装補助基板32はガラス基板によって構成されている。ただし、実装補助基板32を構成する材料はこれに限定されるものではなく、例えば石英ガラス(SiO2)やダイヤモンド、あるいはサファイア、アルミナ(Al2O3)、コージェライト(2MgO・2Al2O3・5SiO2)、窒化アルミニウム(AlN)、窒化ケイ素(SiN)、炭化ケイ素(SiC)、ジルコニア(ZrO2)等のセラミック等で構成されていてもよい。表面精度として、実装補助基板32の表面粗さRaは、好ましくは0.1〜2.0μm、さらに好ましくは0.1〜1.0μmである。
図示の例では、実装補助基板32の厚みは、実装基板30あるいは素子40a〜40cの厚みよりも厚くなっている。実装補助基板32の厚みは、好ましくは1mm〜20mmである。実装補助基板32の表面には、撥水処理加工が施されることにより、撥水層(図示略)が形成されていてもよい。撥水処理加工は、実装補助基板32の表面に例えばフッ素系樹脂を塗布することにより行われる。撥水層の厚みは、好ましくは8μm以下である。
このように、実装基板30を表面精度に優れた実装補助基板32上に載置することにより、実装基板30を水平面に対して傾斜することなく、安定して配置することが可能となる。また、実装補助基板32の表面に撥水層を形成することにより、加圧プレート11による素子アレイ40の加圧時に、加圧部12が実装基板30に形成された導電性接合材料に接触し、導電性接合材料が実装補助基板32側に流れたとしても、撥水層によって、実装補助基板32に導電性接合材料が付着することを防止することができる。その結果、加圧部12に導電性接合材料が付着することも防止することが可能となり、加圧プレート11の損傷を防止することができる。
素子40a〜40cは、基板30上にアレイ状に配置される。アレイ状とは、決められたパターンに従って複数行複数列に素子40a〜40cが配置された状態をいい、行方向と列方向の間隔は同一でもよく、あるいは相違していてもよい。
素子40a〜40cは、ディスプレイ用の表示基板にRGBの各画素として配列され、またバックライトの発光体として照明基板に配列される。素子40aは赤色光素子であり、素子40bは緑色発光素子であり、素子40cは青色発光素子である。
本実施形態における素子40a〜40cは、マイクロ発光素子(マイクロLED素子)であり、そのサイズ(幅×奥行き)は、例えば5μm×5μm〜50μm×50μmである。また、素子40a〜40cの厚み(高さ)は、例えば50μm以下である。
素子40a〜40cの一方側の面(実装基板30が配置されている側の面)には、一対の電極(バンプ)41_1および41_2が突設されている。一対の電極41_1,41_2は、それぞれ実装基板30に設けられた配線31_1,31_2に接続される。電極41_1,41_2の厚み(高さ)は、例えば3μm以下である。
素子40a〜40cが加圧プレート11によって加圧されることにより、素子40a〜40cの各々の電極41_1,41_2と実装基板30上に突設された配線31_1,31_2との間に挟まれるように配置された導電性接合材料が圧縮され、この圧縮された部分が導電性を有するようになる。これにより、配線31_1,31_2と電極41_1,41_2とが導通状態となり、実装基板30に複数の素子40a〜40cからなる素子アレイ40が実装される。
加圧プレート11は、実装基板30に配置された複数の素子40a〜40cからなる素子アレイ40を加圧する加圧部12を有する。加圧部12は、弾性材14を有する。
弾性材14は、平板状(シート状)からなり、加圧プレート11の表面に設けられている。弾性材14は、接着剤等の接着手段や接合手段等によって加圧プレート11の表面に固定されている。加圧プレート11による加圧時において、弾性材14の表面(素子40a〜40cが配置されている側の面)は、素子アレイ40との当接面あるいは加圧面を構成する。すなわち、本実施形態に係る素子アレイ40の加圧装置10では、加圧プレート11による加圧時において、弾性材14を介して、実装基板30に配置された複数の素子40a〜40cからなる素子アレイ40を加圧することが可能となっている。
素子40a〜40cが配置されている側に位置する弾性材14の一方側の面の表面積は、好ましくは素子アレイ40あるいは実装基板30の表面積と同程度であるか、それよりも大きい。この場合、加圧プレート11による加圧時において、弾性材14を介して、素子アレイ40の表面全体を加圧することが可能となる。ただし、弾性材14の表面積は、素子アレイ40あるいは実装基板30の表面積よりも小さくてもよい。
本実施形態では、弾性材14はカーボンシートによって構成されている。ただし、弾性材14を構成する材料はこれに限定されるものではなく、例えばポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン(テフロン(登録商標))、ポリプロピレン等の耐熱性樹脂、あるいはウレタン、シリコーン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のエラストマー、さらにはグラスウール等からなるシートで構成されていてもよい。
なお、弾性材14は、熱伝導性に優れた部材で構成されることが好ましい。このような部材で弾性材14を構成することにより、加圧プレート11による加圧時において、加圧プレート11を加熱したときに、加圧プレート11の熱が弾性材14に伝達されやすくなる。そのため、弾性材14を介して導電性接合材料に十分な熱量の熱を伝達することが可能となり、導電性接合材料を介して電極41_1,41_2と配線31_1,31_2とを効率的かつ安定的に接続することができる。
弾性材14の表面には、撥水層14aが形成されている。撥水層14aは、弾性材14の表面(図示の例では、素子40a〜40cが位置する弾性材14の一方側の表面)に撥水処理加工が施されることにより形成される。撥水処理加工は、弾性材14の表面に例えばフッ素系樹脂を塗布することにより行われる。撥水層14aの厚みは、弾性材14の厚みよりも小さいことが好ましく、好ましくは8μm以下である。
弾性材14の厚みL1は、好ましくは1mm以下である。弾性材14の厚みL1と素子40a〜40cの厚み(高さ)L2との比L1/L2は、好ましくは0.5〜2.0である。なお、素子40a〜40cの厚みL2は、素体および電極41_1,41_2の各々の厚みの和に対応する。
次に、実装基板30上に素子アレイ40を製造する方法について説明する。
まず、図1に示すように、複数の素子40a〜40cが配置された実装基板30を準備する。実装基板30は、例えば図3A〜図3Cに示すような工程を経て製造される。すなわち、図3Aに示すように、複数の素子40aが配置された供給基板80を準備し、供給台70に載置する。供給基板80は、例えば基板本体81と、基板本体81の表面に形成された粘着層82とからなる。粘着層82は、たとえば天然ゴム、合成ゴム、アクリル系樹脂、シリコーンゴムなどの樹脂で構成される。なお、基板本体81は、可撓性を有する粘着性シート自体であってもよい。粘着層82の表面には、X軸方向およびY軸方向の各々に所定間隔で素子40aがマトリックス状に着脱自在に付着されている。
図3Bに示すように、搬送装置60のスタンプツール61を供給台70に移動させ、粘着層82に付着された複数の素子40aを供給基板80からピックアップする。そして、図3Cに示すように、スタンプツール61を実装台20に移動させ、ピックアップした複数の素子40aを実装基板30に移送(配置)する。なお、スタンプツール61は、各々所定の間隔で配置された複数の凸部を有し、この凸部の表面に形成された粘着層(図示略)に複数の素子40aを付着させることにより、複数の素子40aをピックアップすることが可能となっている。実装基板30に配置された複数の素子40aは、実装基板30に形成された導電性接合材料(図示略)に付着する。
同様にして、複数の素子40bが配置された供給基板80(図示略)を準備し、供給台70に載置する。そして、スタンプツール61を供給台70に移動させ、供給基板80から複数の素子40bをピックアップするとともに、スタンプツール61を実装台20に移動させ、ピックアップした複数の素子40bを実装基板30に移送(配置)する。また、複数の素子40cが配置された供給基板80(図示略)を準備し、供給台70に載置する。そして、スタンプツール61を供給台70に移動させ、供給基板80から複数の素子40cをピックアップするとともに、スタンプツール61を実装台20に移動させ、ピックアップした複数の素子40cを実装基板30に移送(配置)する。これにより、図3Cに示すような複数の素子40a〜40cが配置された実装基板30を準備することができる。
次に、スタンプツール61によって実装基板30に移送された複数の素子40a〜40cからなる素子アレイ40を加圧プレート11の表面に設けられた弾性材14で加圧する。加圧時における加圧プレート11の加熱温度は、最大で500度程度である。これにより、複数の素子40a〜40cが実装基板30に設けられた導電性接合材料に向けて加圧され、複数の素子40a〜40c(電極41_1,41_2)が導電性接合材料を介して実装基板30(配線31_1,31_2)に電気的に接続される。以上のようにして、実装基板30上に素子アレイ40を製造することができる。
本実施形態に係る素子アレイ40の加圧装置10では、弾性材14の厚みが、素子40a〜40cの厚みの0.5〜2.0倍である。素子40a〜40cの厚みに対する弾性材14の厚みをこのような範囲に設定した場合、弾性材14には適度な厚みが具備されるため、弾性材14は、素子アレイ40等の表面形状に倣うように適度に変形しやすくなり、弾性材14を介して、素子アレイ40を全体にわたって満遍なく加圧することが可能となる。また、弾性材14には適度な固さが具備されるため、弾性材14を介して素子アレイ40に十分な加圧力を与えることが可能となる。したがって、実装基板30に配置された複数の素子40a〜40cに対して均一に圧力をかけることができる。
また、弾性材14が変形すると、それに伴い圧力が発生するが、素子40a〜40cの厚みに対する弾性材14の厚みを上記のような範囲に設定した場合、該圧力が加圧プレート11による加圧力に影響を与えるほど過度に大きくなることがない。したがって、加圧プレート11による加圧時において、加圧プレート11による加圧力が不均質に分散することを防止することが可能となり、実装基板30に配置された複数の素子40a〜40cに対して均一に圧力をかけることができる。よって、本実施形態に係る素子アレイ40の加圧装置10によれば、実装不良が生じることを防止し、素子アレイ40を安定して実装基板30上に製造することができる。
また、弾性材14の厚みを上記のような範囲に設定することにより、加圧プレート11による加圧時において、加圧プレート11を加熱したときに、加圧プレート11の熱が弾性材14に伝達されやすくなる。そのため、弾性材14を介して導電性接合材料に十分な熱量の熱を伝達することが可能となり、導電性接合材料を介して電極41_1,41_2と配線31_1,31_2とを効率的かつ安定的に接続することができる。
また、本実施形態では、弾性材14が、加圧プレート11の表面に設けられている。そのため、加圧プレート11による加圧時において、加圧プレート11を加熱したときに、加圧プレート11の熱が弾性材14に伝達されやすくなり、例えば実装基板30に設けられた導電性接合材料を用いて、複数の素子40a〜40cを実装基板30に良好に実装することができる。
また、本実施形態では、弾性材14の表面には、撥水処理加工された撥水層14aが形成されている。そのため、弾性材14の表面を介して、実装基板30に形成された素子アレイ40を加圧するときに、弾性材14の表面に素子40a〜40cが付着することを防止することが可能となり、実装不良が生じることを効果的に防止することができる。また、導電性接合材料を用いて複数の素子40a〜40cを実装基板30に実装する場合、加圧プレート11による加圧時に、加圧部12が導電性接合材料に接触したとしても、撥水層14aによって、加圧部12に導電性接合材料が付着することを防止することが可能である。そのため、加圧部12に導電性接合材料が付着することに伴う加圧プレート11の損傷を防止することができる。
また、本実施形態では、撥水層14aの厚みが、弾性材14の厚みよりも小さい。そのため、弾性材14の表面に素子40a〜40cが付着すること等を効果的に防止することができる。
また、本実施形態では、素子40a〜40cの厚みが50μm以下である。このように微小な素子40a〜40cからなる素子アレイ40が加圧対象である場合であっても、弾性材14が素子アレイ40等の表面形状に倣うように適度に変形することにより、該素子アレイ40を構成する複数の素子40a〜40cに対して均一に圧力をかけることができる。
また、本実施形態では、搬送装置60(スタンプツール61)が、供給台70に移動し供給基板80から複数の素子40a〜40cをピックアップするとともに、実装台20に移動しピックアップした複数の素子40a〜40cを実装基板30に移送する。そのため、いわゆるマストランスファーにおいて、複数の素子40a〜40cが一括して供給基板80から実装基板30に移送され、これらの素子40a〜40cからなる素子アレイ40に対して加圧プレート11による加圧を行う場合であっても、素子アレイ40を安定して実装基板30上に製造することが可能であり、製造時における歩留まりを向上させることができる。
また、本実施形態では、複数の素子40a〜40cを実装基板30に設けられた導電性接合材料に向けて加圧することで複数の素子40a〜40cを実装基板30に接続する。そのため、ACF(Anisotropic Conductive File)やACP(Anisotropic Conductive Paste)等の導電性接合材料を用いて複数の素子40a〜40cを実装基板30に実装することが可能となり、実装基板30上に素子アレイ40を容易に製造することができる。
第2実施形態
図4に示す実施形態に係る加圧装置110は、以下に示す点を除いて、第1実施形態に係る加圧装置10と同様な構成を有し、同様な作用効果を奏する。図4において、第1実施形態の加圧装置10における各部材と共通する部材には、共通の符号を付し、その説明は一部省略する。
図4に示す実施形態に係る加圧装置110は、以下に示す点を除いて、第1実施形態に係る加圧装置10と同様な構成を有し、同様な作用効果を奏する。図4において、第1実施形態の加圧装置10における各部材と共通する部材には、共通の符号を付し、その説明は一部省略する。
図4に示すように、加圧装置110は、加圧プレート111を有する。加圧プレート111は加圧部112を有し、加圧部112は加圧プレート111の表面よりも表面精度(平坦性や平滑性等)が高い板状の硬質材13を有するという点において、第1実施形態における加圧部12とは異なる。
硬質材13は、平板状の薄い板体(剛体)で構成されている。本実施形態では、硬質材13は、加圧プレート111の表面(素子40a〜40cが配置されている側の表面)に設けられている。硬質材13は、接着剤等の接着手段あるいは接合手段によって加圧プレート111の表面に固定されている。
なお、硬質材13は、例えばクランプ部材(ブラケット)を用いて、加圧プレート111に固定されていてもよい。この場合、硬質材13を加圧プレート111に対して着脱自在に固定することが可能となり、加圧プレート111に具備された硬質材13を新しい硬質材13に容易に交換することができる。また、硬質材13を着脱するときに、併せて弾性材14を着脱することも可能であり、弾性材14を新しい弾性材14に容易に交換することができる。
硬質材13の表面精度は、比較的高く、加圧プレート111の表面精度よりも優れている。硬質材13の表面は、加圧プレート111の表面と比較して、凹凸が少なく(すなわち、平滑であり)、水平面に対する傾斜が小さい(すなわち、平坦である)。
本実施形態では、硬質材13はガラス基板によって構成されている。ただし、硬質材13を構成する材料はこれに限定されるものではなく、例えば石英ガラス(SiO2)やダイヤモンド、あるいはサファイア、アルミナ(Al2O3)、コージェライト(2MgO・2Al2O3・5SiO2)、窒化アルミニウム(AlN)、窒化ケイ素(SiN)、炭化ケイ素(SiC)、ジルコニア(ZrO2)等のセラミック等で構成されていてもよい。表面精度として、硬質材13の表面粗さRaは、好ましくは0.1〜2.0μm、さらに好ましくは0.1〜1.0μmである。
本実施形態では、弾性材14は、硬質材13の表面に設けられている。図示の例では、弾性材14の表面には図1に示す撥水層14aが具備されていないが、実際には撥水層14aが具備される。硬質材13の表面粗さRaを上記のような範囲に設定した場合、水平面に対する傾斜を低減しつつ弾性材14を硬質材13の表面に設けることが可能となり、加圧プレート111による加圧時において、硬質材13の表面と素子アレイ40の表面との間の接触性(平行度合等)を良好にすることができる。なお、硬質材13の表面に撥水層14aが具備されていてもよい。この場合、上述した表面粗さRaは撥水層14aの厚みを含めた値となることが好ましい。
また、加圧プレート111は通常金属で構成されるため、その加熱時に変形が生じるが、上述した材料で構成される硬質材13は熱膨張係数が比較的小さく変形が生じにくい。そのため、硬質材13の表面に弾性材14を設けることにより、加圧プレート111による加圧時において、素子アレイ40の表面と加圧部12(弾性材14)の加圧面との間の接触性が良好となり、実装基板30に配置された複数の素子40a〜40cに対して均一に圧力をかけることが可能となる。
なお、硬質材13は、熱伝導率が比較的高い部材で構成されることが好ましい。このような部材で硬質材13を構成することにより、加圧プレート111による加圧時において、加圧プレート111を加熱したときに、加圧プレート111の熱が硬質材13に伝達されやすくなり、さらに硬質材13に伝達された熱が弾性材14に伝達されやすくなる。そのため、弾性材14を介して導電性接合材料に十分な熱量の熱を伝達することが可能となり、導電性接合材料を介して電極41_1,41_2と配線31_1,31_2とを効率的かつ安定的に接続することができる。
図示の例では、硬質材13の厚みは、実装補助基板32の厚みよりも薄くなっているが、実装補助基板32の厚みよりも厚くてもよい。硬質材13の厚みは、好ましくは1mm〜20mmである。
硬質材13の厚みをこのような範囲に設定することにより、加圧プレート111による加圧時において、加圧プレート111を加熱したときに、加圧プレート111の熱が硬質材13に伝達されやすくなり、さらに硬質材13に伝達された熱が弾性材14に伝達されやすくなる。そのため、弾性材14を介して導電性接合材料に十分な熱量の熱を伝達することが可能となり、導電性接合材料を介して素子40a〜40cの電極41_1,41_2と配線31_1,31_2とを効率的かつ安定的に接続することができる。
本実施形態では、硬質材13が加圧プレート111の表面に設けられており、弾性材14が硬質材13の表面に設けられている。そのため、加圧プレート111の表面精度が良好ではない場合であっても、これを硬質材13によって直接吸収することが可能となる。そのため、素子アレイ40との当接面を構成する弾性材14を水平面に対して平行に近い状態で配置することが可能となり、素子アレイ40等の表面と加圧部112(弾性材14)の加圧面(素子アレイ40との当接面)との間の接触性(平行度合等)が良好となる。したがって、実装基板30に配置された複数の素子40a〜40cに対して均一に圧力をかけることが可能となり、実装不良が生じることを効果的に防止し、素子アレイ40を安定して実装基板30上に製造することができる。
第3実施形態
図5に示す実施形態に係る加圧装置210は、以下に示す点を除いて、第2実施形態に係る加圧装置110と同様な構成を有し、同様な作用効果を奏する。図5において、第2実施形態の加圧装置110における各部材と共通する部材には、共通の符号を付し、その説明は一部省略する。
図5に示す実施形態に係る加圧装置210は、以下に示す点を除いて、第2実施形態に係る加圧装置110と同様な構成を有し、同様な作用効果を奏する。図5において、第2実施形態の加圧装置110における各部材と共通する部材には、共通の符号を付し、その説明は一部省略する。
図5に示すように、加圧装置210は、加圧プレート211を有する。加圧プレート211は加圧部212を有し、加圧部212は加圧プレート211の表面に設けられた弾性材14をさらに有するという点において、第2実施形態における加圧部112とは異なる。本実施形態では、加圧プレート211の表面に弾性材14が設けられており、弾性材14の表面に硬質材13が設けられており、硬質材13の表面に他の弾性材14が設けられている。
すなわち、本実施形態では、少なくとも1個(図示の例では1個)の硬質材13と少なくとも1個(図示の例では2個)の弾性材14とが加圧プレート211の表面に交互に積層されており、加圧部212は3層の硬質材13および弾性材14で構成されている。なお、図示の例では、硬質材13の表面に設けられた弾性材14には図4に示す撥水層14aが具備されていないが、実際には撥水層14aが具備される。
本実施形態では、硬質材13が弾性材14の表面に設けられており、硬質材13の表面にはさらに他の弾性材14が設けられている。硬質材13の表面精度(例えば、平坦性や平滑性等)は、加圧プレート211の表面精度(例えば、平坦性や平滑性等)に比べて高いため、各弾性材14の間に硬質材13を設けておくことにより、素子アレイ40との当接面を構成する外側の弾性材14を水平面に対して平行に近い状態で配置することが可能となる。そのため、素子アレイ40等の表面と加圧部212(外側の弾性材14)の加圧面(素子アレイ40との当接面)との間の接触性(平行度合等)が良好となり、実装基板30に配置された複数の素子40a〜40cに対して均一に圧力をかけることが可能となる。したがって、実装不良が生じることを効果的に防止し、素子アレイ40を安定して実装基板30上に製造することができる。
また、加圧プレート211の表面に設けられた弾性材14が変形することにより、素子アレイ40等の表面と、素子アレイ40等との当接面を構成する外側の弾性材14の表面とが平行になりやすくなり、素子アレイ40を構成する複数の素子40a〜40cに対してより均一に圧力をかけることができる。
また、本実施形態では、少なくとも1個の硬質材13と少なくとも1個の弾性材14とが加圧プレート211の表面に交互に積層されている。そのため、弾性材14を加圧プレート11に具備させることにより得られる前述の効果(上記第1実施形態において得られる効果)と、硬質材13を加圧プレート111に具備させることにより得られる前述の効果(上記第2実施形態において得られる効果)とを両立させることが可能となり、実装基板30に配置された複数の素子40a〜40cに対してより均一に圧力をかけることができる。
第4実施形態
図6に示す実施形態に係る加圧装置310は、以下に示す点を除いて、第3実施形態に係る加圧装置210と同様な構成を有し、同様な作用効果を奏する。図6において、第3実施形態の加圧装置210における各部材と共通する部材には、共通の符号を付し、その説明は一部省略する。
図6に示す実施形態に係る加圧装置310は、以下に示す点を除いて、第3実施形態に係る加圧装置210と同様な構成を有し、同様な作用効果を奏する。図6において、第3実施形態の加圧装置210における各部材と共通する部材には、共通の符号を付し、その説明は一部省略する。
図6に示すように、加圧装置310は、加圧プレート311を有する。加圧プレート311は加圧部312を有し、加圧部312は硬質材13および弾性材14に加えて弾性材15をさらに有するという点において、第3実施形態における加圧部212とは異なる。弾性材15は、硬質材13の表面に設けられている。
弾性材15は、弾性材14とは異なる形状を有し、弾性材14に比べて、そのX軸方向幅および/またはY軸方向幅が小さくなっている。また、弾性材15は、弾性材14に比べて、その厚みが厚くなっている。弾性材15を構成する材料は、弾性材14と同じでもよく、あるいは異なっていてもよい。なお、図示の例では、弾性材15には撥水層(図1に示す撥水層14aに相当する撥水層)が具備されていないが、実際には撥水層が具備される。
このように、弾性材14とは形状や材料が異なる弾性材15を硬質材13の表面に設けた場合も第3実施形態と同様の効果を得ることができる。
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
実施例1
図1に示すように、素子40a〜40cが配置された実装基板30の試料を作製するとともに、加圧装置10の加圧プレート11の表面に弾性材14を設けた。弾性材14としては、カーボンシートを用いた。弾性材14の厚みL1は5μm、素子40a〜40cの厚みL2は8μm(素体の厚み:5μm/電極の厚み:3μm)、弾性材14の厚みL1と素子40a〜40cの厚み(高さ)L2との比L1/L2は、1.60とした。
図1に示すように、素子40a〜40cが配置された実装基板30の試料を作製するとともに、加圧装置10の加圧プレート11の表面に弾性材14を設けた。弾性材14としては、カーボンシートを用いた。弾性材14の厚みL1は5μm、素子40a〜40cの厚みL2は8μm(素体の厚み:5μm/電極の厚み:3μm)、弾性材14の厚みL1と素子40a〜40cの厚み(高さ)L2との比L1/L2は、1.60とした。
弾性材14の表面(素子40a〜40cが位置する弾性材14の一方側の表面)には、厚みが0.05μmの撥水コーティング剤からなる撥水層14aを形成した。
同じ試料を10個作製し、弾性材14が表面に設けられた加圧プレート11で各試料を加圧した後、実装基板30の表面を観察し、実装不良の有無を評価した。10個の試料のうち、実装不良が全く観察されたかった場合をGOODとし、実装不良が少しでも観察された場合をNGとして評価した。結果を表1に示す。
実施例2〜3、比較例1〜2
加圧プレート11の表面に設ける弾性材14の厚みL1を実施例1から変えることにより、弾性材14の厚みL1と素子40a〜40cの厚み(高さ)L2との比L1/L2を変えた点を除いて、実施例1と同様な評価を行った。結果を表1に示す。
加圧プレート11の表面に設ける弾性材14の厚みL1を実施例1から変えることにより、弾性材14の厚みL1と素子40a〜40cの厚み(高さ)L2との比L1/L2を変えた点を除いて、実施例1と同様な評価を行った。結果を表1に示す。
評価
表1に示すように、弾性材14の厚みL1と素子40a〜40cの厚み(高さ)L2との比L1/L2が0.5〜2.0の範囲内に入っている場合に、実装不良が発生せず、素子アレイ40を安定して実装基板30上に製造することができることが確認できた。
表1に示すように、弾性材14の厚みL1と素子40a〜40cの厚み(高さ)L2との比L1/L2が0.5〜2.0の範囲内に入っている場合に、実装不良が発生せず、素子アレイ40を安定して実装基板30上に製造することができることが確認できた。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
上記第1実施形態では、実装基板30に実装される素子40a〜40cとしてマイクロLEDを例示したが、マイクロLED以外の他の素子が実装基板30に実装されていてもよい。例えば、素子40a〜40cは、電子回路に使用される部品であり、MEMS、半導体素子、抵抗およびコンデンサ等のチップであってもよい。半導体素子には、トランジスタ、ダイオード、LEDおよびサイリスタ等のディスクリート半導体、あるいはICやLSI等の集積回路が含まれる。また、LEDには、ミニLED等が含まれる。このような素子を用いる場合、素子40a〜40cの厚み(高さ)は、好ましくは100μm以下であり、さらに好ましくは50μm以下である。上記第2実施形態〜上記第4実施形態についても同様である。
上記第1実施形態において、弾性材14の表面あるいは撥水層14aの表面に、加圧プレート11の表面に形成され得る凹凸よりも小さな凹凸(表面粗さRa:0.1〜1.0μm)が形成されていてもよい。この場合も、加圧プレート11による加圧時において、加圧部12(弾性材14)の表面に、素子40a〜40cが付着することを防止することが可能となり、実装不良が生じることを効果的に防止することができる。上記第2実施形態および第3実施形態についても同様である。また、上記第4実施形態において、同様の凹凸が弾性材15の表面あるいは弾性材15に設けられた撥水層の表面に形成されていてもよい。
上記第1実施形態において、撥水層14aは、弾性材14のうち、片側の面(複数の素子40a〜40cが位置する側の面)にのみ設けられていたが、その反対側の面にも設けられていてもよい。上記第2実施形態および第3実施形態についても同様である。
上記第2実施形態において、硬質材13の表面(両面または片面)にも撥水層が設けられていてもよい。上記第3実施形態および第4実施形態についても同様である。なお、この場合も、撥水層の厚みは、好ましくは8μm以下である。
上記第3実施形態において、加圧部212に硬質材13および/または弾性材14が複数具備されている場合、各硬質材13および各弾性材14の表面(両面または片面)に撥水層が設けられていてもよい。
上記第3実施形態では、加圧部212には1個の硬質材13と2個の弾性材14とが具備されていたが、加圧部212に具備させる硬質材13および弾性材14の数はこれに限定されるものではなく、さらに多くてもよい。例えば、加圧部212に、2個の硬質材13と3個の弾性材14とを具備させてもよい。
上記第3実施形態において、加圧プレート211の表面に硬質材13を設け、硬質材13の表面に弾性材14を設け、弾性材14の表面にさらに他の硬質材13を設け、該硬質材13の表面にさらに他の弾性材14を設けてもよい。また、この場合、加圧部212に、さらに硬質材13および弾性材14を追加して具備させてもよい。
上記第4実施形態において、弾性材15の形状は図示の例に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。また、弾性材14と弾性材15の配置を入れ替えてもよい。また、上記第4実施形態の加圧装置310に上記第3実施形態に示す技術を適用し、少なくとも1個の硬質材13と少なくとも1個の弾性材14と少なくとも1個の弾性材15とを加圧プレート311の表面に交互に積層させてもよい。
上記第1実施形態において、実装補助基板32を省略してもよい。上記第2実施形態〜第4実施形態についても同様である。
上記第1実施形態では、加熱加圧接合により、素子40a〜40cを実装基板30に実装する方法を示したが、固相接合や陽極接合、あるいはその他の方法により、素子40a〜40cを実装基板30に実装してもよい。上記第2実施形態〜第4実施形態についても同様である。
10,110,210,310…加圧装置
11,111,211,311…加圧プレート
12,112,212,312…加圧部
13…硬質材
14,15…弾性材
20…実装台
30…実装基板
31_1,31_2…配線パターン
32…実装補助基板
40…素子アレイ
40a,40b,40c…素子
41_1,41_2…電極
60…搬送装置
61…スタンプツール
70…供給台
80…供給基板
81…基板本体
82…粘着層
91…制御部
92…加圧制御機構
93…駆動機構
94…加熱機構
95…温度制御機構
11,111,211,311…加圧プレート
12,112,212,312…加圧部
13…硬質材
14,15…弾性材
20…実装台
30…実装基板
31_1,31_2…配線パターン
32…実装補助基板
40…素子アレイ
40a,40b,40c…素子
41_1,41_2…電極
60…搬送装置
61…スタンプツール
70…供給台
80…供給基板
81…基板本体
82…粘着層
91…制御部
92…加圧制御機構
93…駆動機構
94…加熱機構
95…温度制御機構
Claims (12)
- 実装基板に配置された複数の素子からなる素子アレイを加圧する加圧部を持つ加圧プレートを有し、
前記加圧部は、板状の弾性材を有し、
前記弾性材の厚みは、前記素子の厚みの0.5〜2.0倍である素子アレイの加圧装置。 - 前記弾性材は、前記加圧プレートの表面に設けられている請求項1に記載の加圧装置。
- 前記加圧部は、前記加圧プレートの表面よりも表面精度が高い板状の硬質材を有し、
前記硬質材は、前記弾性材の表面に設けられており、
前記硬質材の表面には、さらに他の前記弾性材が設けられている請求項2に記載の加圧装置。 - 前記加圧部は、前記加圧プレートの表面よりも表面精度が高い板状の硬質材を有し、
前記硬質材は、前記加圧プレートの表面に設けられており、
前記弾性材は、前記硬質材の表面に設けられている請求項1に記載の加圧装置。 - 少なくとも1個の前記硬質材と少なくとも1個の前記弾性材とが前記加圧プレートの表面に交互に積層されている請求項3または4に記載の加圧装置。
- 前記弾性材の表面には、撥水処理加工された撥水層が形成されている請求項1〜5のいずれかに記載の素子アレイの加圧装置。
- 前記撥水層の厚みは、前記弾性材の厚みよりも小さい請求項6に記載の素子アレイの加圧装置。
- 前記素子の厚みは、50μm以下である請求項1〜7のいずれかに記載の加圧装置。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の加圧装置を有する前記素子アレイの製造装置。
- 前記実装基板が載置される実装台と、
複数の前記素子が配置された供給基板が載置される供給台と、
前記供給台に移動し前記供給基板から複数の前記素子をピックアップするとともに、前記実装台に移動しピックアップした複数の前記素子を前記実装基板に移送する搬送装置と、をさらに有し、
前記加圧プレートは、前記搬送装置によって前記実装基板に移送された複数の前記素子からなる前記素子アレイを加圧する請求項9に記載の素子アレイの製造装置。 - 複数の素子が配置された実装基板を準備する工程と、
前記素子の厚みの0.5〜2.0倍の厚みを有する板状の弾性材が設けられた加圧装置を用いて、前記実装基板に配置された複数の前記素子を加圧する工程と、を有する素子アレイの製造方法。 - 複数の前記素子を前記実装基板に設けられた導電性接合材料に向けて加圧することで複数の前記素子を前記実装基板に接続する請求項11に記載の素子アレイの製造方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020036736A JP2021141160A (ja) | 2020-03-04 | 2020-03-04 | 素子アレイの加圧装置、製造装置および製造方法 |
TW110107665A TWI836192B (zh) | 2020-03-04 | 2021-03-04 | 元件陣列的加壓裝置、製造裝置及製造方法 |
KR1020227030130A KR20220136391A (ko) | 2020-03-04 | 2021-03-04 | 소자 어레이의 가압 장치, 제조 장치 및 제조 방법 |
US17/909,080 US20230093241A1 (en) | 2020-03-04 | 2021-03-04 | Element array pressurizing device, manufacturing device, and manufacturing method |
CN202180018607.0A CN115210855A (zh) | 2020-03-04 | 2021-03-04 | 元件阵列的加压装置、制造装置和制造方法 |
PCT/JP2021/008466 WO2021177409A1 (ja) | 2020-03-04 | 2021-03-04 | 素子アレイの加圧装置、製造装置および製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020036736A JP2021141160A (ja) | 2020-03-04 | 2020-03-04 | 素子アレイの加圧装置、製造装置および製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021141160A true JP2021141160A (ja) | 2021-09-16 |
Family
ID=77669709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020036736A Pending JP2021141160A (ja) | 2020-03-04 | 2020-03-04 | 素子アレイの加圧装置、製造装置および製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021141160A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022244804A1 (ja) * | 2021-05-18 | 2022-11-24 | Tdk株式会社 | 基板処理装置および基板処理方法 |
-
2020
- 2020-03-04 JP JP2020036736A patent/JP2021141160A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022244804A1 (ja) * | 2021-05-18 | 2022-11-24 | Tdk株式会社 | 基板処理装置および基板処理方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109103116B (zh) | 用于倒装芯片的激光接合的设备以及方法 | |
WO2021177409A1 (ja) | 素子アレイの加圧装置、製造装置および製造方法 | |
CN109103117B (zh) | 结合半导体芯片的设备和结合半导体芯片的方法 | |
JP6931311B2 (ja) | 異方性導電膜またはペーストを用いて高さの異なる複数のチップを可撓性基板上に同時に接着する方法 | |
US20120045869A1 (en) | Flip chip bonder head for forming a uniform fillet | |
JP2019068055A (ja) | 素子実装装置、素子実装方法及び素子実装基板製造方法 | |
JP2018032740A (ja) | 実装方法および実装装置 | |
WO2015133446A1 (ja) | 圧着ヘッド、それを用いた実装装置および実装方法 | |
KR20160002405A (ko) | 열압착 본더, 열압착 본더 작동 방법, 및 미세 피치의 플립 칩 조립체 상호 접속 방법 | |
JP2021141160A (ja) | 素子アレイの加圧装置、製造装置および製造方法 | |
JP2021141158A (ja) | 素子アレイの加圧装置、製造装置および製造方法 | |
KR101764055B1 (ko) | 전자 부품 본딩 헤드 | |
TW202004933A (zh) | 轉印基板及使用其之安裝方法、以及圖像顯示裝置之製造方法 | |
JP2020167251A (ja) | 転写基板ならびにこれを用いた実装方法および画像表示装置の製造方法 | |
JP2015053440A (ja) | ダイボンダ及びボンディング方法 | |
KR102221588B1 (ko) | 반도체 칩 본딩 장치 및 반도체 칩 본딩 방법 | |
US6706556B2 (en) | Making interconnections to a non-flat surface | |
JP7296174B2 (ja) | 基板保持具、並びに、ボンディングシステム及びボンディング方法 | |
JP7100888B2 (ja) | 電子部品の実装方法 | |
KR102284943B1 (ko) | 본딩 장치 및 본딩 방법 | |
KR102658985B1 (ko) | 본딩 헤드 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치 | |
JP2004259917A (ja) | ボンディング方法および装置 | |
JP3741578B2 (ja) | 圧着装置 | |
JP2021163774A (ja) | 圧着ヘッド、これを用いた実装装置および実装方法 | |
JP2008078462A (ja) | 圧着装置、圧着方法及び圧着物の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240326 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20240523 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240725 |