JP2022098289A - Multi-element transfer device and manufacturing method of element array - Google Patents

Multi-element transfer device and manufacturing method of element array Download PDF

Info

Publication number
JP2022098289A
JP2022098289A JP2020211748A JP2020211748A JP2022098289A JP 2022098289 A JP2022098289 A JP 2022098289A JP 2020211748 A JP2020211748 A JP 2020211748A JP 2020211748 A JP2020211748 A JP 2020211748A JP 2022098289 A JP2022098289 A JP 2022098289A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stamp
axis
substrate
tool
stamp tool
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
Application number
JP2020211748A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
誠寿郎 須永
Seijuro Sunaga
誠 山下
Makoto Yamashita
敏暢 宮腰
Toshinobu Miyakoshi
康生 加藤
Yasuo Kato
龍矩 大友
Tatsunori Otomo
光悦 牧田
Koetsu Makita
洋平 佐藤
Yohei Sato
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2020211748A priority Critical patent/JP2022098289A/en
Priority to KR1020227037161A priority patent/KR20220158793A/en
Priority to US17/915,320 priority patent/US20230187258A1/en
Priority to CN202180025439.8A priority patent/CN115362539A/en
Priority to PCT/JP2021/013697 priority patent/WO2021201037A1/en
Priority to CN202180025430.7A priority patent/CN115349168A/en
Priority to US17/915,349 priority patent/US20230140856A1/en
Priority to KR1020227036924A priority patent/KR20220158267A/en
Priority to PCT/JP2021/013698 priority patent/WO2021201038A1/en
Priority to TW110111554A priority patent/TWI780643B/en
Priority to TW110111553A priority patent/TWI791205B/en
Publication of JP2022098289A publication Critical patent/JP2022098289A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

To provide a multi-element transfer device for efficiently transferring an element to be transferred such as an element by using a stamp tool, and a manufacturing method of an element array using the multi-element transfer device.SOLUTION: A device includes a stamp table 100 to which an installation stage 82 on which a stamp tool 10 is detachably installed is fixed, a transport head 22 capable of picking up the stamp tool 10 installed on the installation stage 82, a first table 102 to which a first substrate 50 on which an element 32r is arranged is detachably fixed, and a second table 104 to which a second substrate 70 having a surface on which the element 32r arranged on the first substrate 50 is transferred and replaced by the stamp tool 10 is detachably fixed.SELECTED DRAWING: Figure 10

Description

本発明は、マルチ要素移送装置および素子アレイの製造方法に関する。 The present invention relates to a multi-element transfer device and a method for manufacturing an element array.

極小部品の搬送において、表面に多数の凸部を有するスタンプ状の搬送ツール(スタンプツール)を用いることが検討されている。下記の特許文献1には、そのスタンプ状の搬送ツールの例が開示されている。従来では、熱膨張(coefficient of thrmal expansion)による搬送対象の離脱を可能とするためのスタンプツールが開示されている。 In transporting extremely small parts, it is being considered to use a stamp-shaped transport tool (stamp tool) having a large number of convex portions on the surface. The following Patent Document 1 discloses an example of the stamp-shaped transport tool. Conventionally, a stamp tool for enabling withdrawal of a transport target by a coefficient of thrmal expansion has been disclosed.

スタンプツールの搬送対象として想定されている極小部品の一例として、ミニLED、マイクロLEDと呼ばれるLED素子がある。ミニLED、マイクロLEDとは、従来の一般的なLED素子のものに比べ、幅が1~8μm、長さが5~10μm、高さが0.5~3μmと非常に小さい。 As an example of the extremely small parts that are supposed to be transported by the stamp tool, there are LED elements called mini LEDs and micro LEDs. The mini LED and the micro LED have a width of 1 to 8 μm, a length of 5 to 10 μm, and a height of 0.5 to 3 μm, which are very small as compared with those of a conventional general LED element.

従来技術にもあるように、このようなLED素子が多数配置されたウエハから素子をピックアップし、ディスプレイに相当する基板へ搬送することで、LEDディスプレイを製造することになるが、スタンプツールを用いて効率的に素子などの搬送対象要素を移送するための装置と方法が求められている。 As in the prior art, LED displays are manufactured by picking up elements from a wafer in which a large number of such LED elements are arranged and transporting them to a substrate corresponding to a display. There is a demand for devices and methods for efficiently transporting elements to be transported such as elements.

米国2017/0173852A1公報United States 2017/0173852A1 Gazette

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、スタンプツールを用いて効率的に素子などの搬送対象要素を移送するためのマルチ要素移送装置と、それを用いた素子アレイの製造方法とを提供することである。 The present invention has been made in view of such an actual situation, and an object thereof is to manufacture a multi-element transfer device for efficiently transferring an element to be transferred such as an element by using a stamp tool, and an element array using the multi-element transfer device. Is to provide a method.

上記目的を達成するために、本発明に係るマルチ要素移送装置は、
複数の搬送対象要素を着脱自在に粘着可能な部分を持つスタンプ層を有する少なくとも1つのスタンプツールが着脱自在に設置されるスタンプ用テーブルと、
前記スタンプ用テーブルに設置された少なくとも一つの前記スタンプツールをピックアップすることが可能な搬送ヘッドと、
前記搬送対象要素が表面に配置される第1基板が着脱自在に固定される第1テーブルと、
前記第1基板に配置してある前記搬送対象要素が前記スタンプツールにより搬送されて移し替えられる表面を持つ第2基板が着脱自在に固定される第2テーブルと、を有するマルチ要素移送装置であって、
前記スタンプ用テーブルと前記第1テーブルとは、第1軸に沿って配置され、
前記第1テーブルと前記第2テーブルとは、前記第1軸に交差する第2軸に沿って配置され、
前記搬送ヘッドは、前記第1軸および前記第2軸の双方に交差する第3軸に沿って、少なくとも前記スタンプ用テーブルに対して相対移動可能であり、
前記スタンプツールは、前記スタンプ層と反対側に前記搬送ヘッドが着脱自在に取り付けられる取付面を有し、
前記スタンプツールは、前記取付面が前記第3軸に沿って上を向くように前記スタンプ用テーブルに取り付けられ、
前記搬送ヘッドに対して、前記第1テーブルと前記第2テーブルとは、少なくとも前記第2軸に沿って相対移動可能であり、
前記搬送ヘッドに対して、前記スタンプ用テーブルは、少なくとも前記第1軸に沿って相対移動可能であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the multi-element transfer device according to the present invention is
A stamp table on which at least one stamp tool having a stamp layer having a portion to which a plurality of elements to be transported can be detachably adhered is detachably installed.
A transport head capable of picking up at least one stamp tool installed on the stamp table,
A first table on which the first substrate on which the element to be transported is arranged is detachably fixed, and a first table.
It is a multi-element transfer device having a second table on which a second substrate having a surface on which the transfer target element arranged on the first substrate is transferred and transferred by the stamp tool is detachably fixed. hand,
The stamp table and the first table are arranged along the first axis.
The first table and the second table are arranged along a second axis intersecting the first axis.
The transport head is movable relative to at least the stamping table along a third axis that intersects both the first axis and the second axis.
The stamp tool has a mounting surface on the opposite side of the stamp layer to which the transport head can be detachably mounted.
The stamp tool is mounted on the stamp table so that the mounting surface faces upward along the third axis.
The first table and the second table can move relative to the transfer head at least along the second axis.
The stamping table is characterized in that it can move relative to the transport head at least along the first axis.

本発明に係るマルチ要素移送装置では、スタンプツールは、取付面が第3軸に沿って上を向くようにスタンプ用テーブルに取り付けられ、搬送ヘッドに対して、第1テーブルと第2テーブルとは、少なくとも第2軸に沿って相対移動可能であり、搬送ヘッドに対して、スタンプ用テーブルは、少なくとも第1軸に沿って相対移動可能である。 In the multi-element transfer device according to the present invention, the stamp tool is attached to the stamp table so that the attachment surface faces upward along the third axis, and the first table and the second table are different from each other with respect to the transfer head. , At least relative to the second axis, and relative to the transfer head, the stamping table is at least relative to the first axis.

このため、搬送ヘッドが、スタンプ用テーブルと、第1テーブルと、第2テーブルの上に相対的に移動可能である。また、搬送ヘッドに保持されたスタンプツールを用いて、多数の搬送対象要素を、第1テーブルの第1基板の表面から第2テーブルの第2基板の表面に同時に移すことが可能である。また、搬送対象要素を第1基板から第2基板へと移した後のスタンプツールは、搬送ヘッドを用いて元のスタンプ用テーブルに戻される。このように本発明のマルチ要素移送装置では、スタンプツールを用いて効率的に素子などの搬送対象要素を移送することができる。 Therefore, the transport head is relatively movable on the stamp table, the first table, and the second table. Further, by using the stamp tool held by the transport head, it is possible to simultaneously transfer a large number of transport target elements from the surface of the first substrate of the first table to the surface of the second substrate of the second table. Further, the stamp tool after the transfer target element is transferred from the first substrate to the second substrate is returned to the original stamping table by using the transfer head. As described above, in the multi-element transfer device of the present invention, the element to be transferred such as an element can be efficiently transferred by using the stamp tool.

また、複数種類の素子などの搬送対象要素を、それぞれに対応した複数の第1基板から、単一の第2基板へと移送させる場合には、種類毎に異なるスタンプツールを用いて、搬送対象要素の移送が可能である。このため、種類が異なる搬送対象要素を、設定された配列で単一の第2基板へと移送させることが容易であり、たとえば画素欠陥などが少ない素子アレイを効率的に製造することが容易である。 Further, when transferring a transfer target element such as a plurality of types of elements from a plurality of first substrates corresponding to each to a single second substrate, a transfer target is used by using a stamp tool different for each type. Elements can be transferred. Therefore, it is easy to transfer different types of transfer target elements to a single second substrate in a set arrangement, and it is easy to efficiently manufacture an element array with few pixel defects, for example. be.

好ましくは、前記第1基板が、相互に異なる種類の前記搬送対象要素がそれぞれ配置される複数の要素配置基板を含み、
前記第2基板が、単一の実装用基板または単一の転写用基板であり、
前記スタンプ用テーブルは、複数の前記要素配置基板にそれぞれ対応するスタンプツールを着脱自在に保持する複数の設置ステージを含む。
Preferably, the first substrate comprises a plurality of element placement substrates on which different types of transport target elements are respectively arranged.
The second substrate is a single mounting substrate or a single transfer substrate.
The stamp table includes a plurality of installation stages that detachably hold stamp tools corresponding to the plurality of element placement boards.

また好ましくは、マルチ要素移送装置は、
前記搬送ヘッドが、
複数の前記要素配置基板にそれぞれ対応するスタンプツールを、対応する前記設置ステージからピックアップし、
ピックアップされたスタンプツールを用いて、対応する前記要素配置基板から前記搬送対象要素を取り出し、
取り出された搬送要素を前記第2基板に移すように、
前記搬送ヘッドと、前記第1テーブルと、前記第2テーブルと、前記スタンプ用テーブルの位置関係を駆動制御する制御手段を、さらに有する。
Also preferably, the multi-element transfer device
The transport head
A stamp tool corresponding to each of the plurality of element placement boards is picked up from the corresponding installation stage, and the stamp tool is picked up.
Using the picked-up stamp tool, the element to be transported is taken out from the corresponding element placement board.
As if to transfer the taken-out transport element to the second substrate,
Further, it has a control means for driving and controlling the positional relationship between the transfer head, the first table, the second table, and the stamping table.

このように構成することで、複数種類の素子などの搬送対象要素を、それぞれに対応した複数の要素配置基板から、単一の第2基板へと移送させる場合に、種類毎に異なるスタンプツールを用いて、搬送対象要素の移送が可能である。このため、種類が異なる搬送対象要素を、設定された配列で単一の第2基板へと移送させることが容易であり、たとえば画素欠陥などが少ない素子アレイを効率的に製造することが容易である。 With this configuration, when transferring elements to be transported such as multiple types of elements from a plurality of element placement boards corresponding to each to a single second board, different stamp tools can be used for each type. It is possible to transfer the element to be transported by using it. Therefore, it is easy to transfer different types of transfer target elements to a single second substrate in a set arrangement, and it is easy to efficiently manufacture an element array with few pixel defects, for example. be.

好ましくは、マルチ要素移送装置は、
前記第1基板の上に、前記スタンプツールを保持する前記搬送ヘッドが位置する場合に、前記第1基板の表面と前記スタンプツールのスタンプ層との間の空間に、入り込むことが可能な2方向同時撮像可能な撮像手段をさらに有し、
前記撮像手段は、前記スタンプ層のスタンプ面と、前記第1基板の表面とを同時に撮像する。
Preferably, the multi-element transfer device is
When the transport head holding the stamp tool is located on the first substrate, two directions capable of entering the space between the surface of the first substrate and the stamp layer of the stamp tool. It also has an imaging means capable of simultaneous imaging, and has
The image pickup means simultaneously images the stamp surface of the stamp layer and the surface of the first substrate.

好ましくは、マルチ要素移送装置は、前記撮像手段で撮像された検出信号に基づき、前記搬送ヘッドと前記第1基板との相対位置を変化させる微調整機構をさらに有する。搬送ヘッドと第1基板との相対位置を微調整機構で調整することで、スタンプツールのスタンプ層と、第1基板の表面に配置してある搬送対象要素との正確な位置合わせが行われ、スタンプ層のスタンプ面に多数の小サイズの搬送対象要素を高精度で保持することが可能になる。 Preferably, the multi-element transfer device further has a fine adjustment mechanism that changes the relative position of the transfer head and the first substrate based on the detection signal captured by the image pickup means. By adjusting the relative position between the transfer head and the first board with the fine adjustment mechanism, the stamp layer of the stamp tool and the transfer target element arranged on the surface of the first board are accurately aligned. It becomes possible to hold a large number of small-sized transfer target elements on the stamp surface of the stamp layer with high accuracy.

前記微調整機構は、前記撮像手段で撮像された検出信号に基づき、前記搬送ヘッドの前記第3軸周りの相対的な回転角度を変化させてもよい。このように構成することで、スタンプ層のスタンプ面と、第1基板の表面に配置してある搬送対象要素との位置合わせが、さらに高精度になる。 The fine adjustment mechanism may change the relative rotation angle of the transfer head around the third axis based on the detection signal captured by the image pickup means. With this configuration, the alignment between the stamp surface of the stamp layer and the transfer target element arranged on the surface of the first substrate becomes more accurate.

好ましくは、マルチ要素移送装置は、
第1軸に沿って、前記搬送ヘッドに対しての前記スタンプツールの相対位置を位置決めして調節する第1軸位置決め機構と、
前記第1軸と交差する第2軸に沿って、前記スタンプ用テーブルに対しての前記スタンプツールの相対位置を位置決めして調節する第2軸位置決め機構と、を有する。
Preferably, the multi-element transfer device is
A first-axis positioning mechanism that positions and adjusts the relative position of the stamp tool with respect to the transport head along the first axis.
It has a second axis positioning mechanism that positions and adjusts the relative position of the stamp tool with respect to the stamp table along the second axis that intersects the first axis.

このように構成することで、第2軸に沿ってのスタンプツールの位置決めは、スタンプ用テーブルを基準として第2軸位置決め機構を用いて行い、第1軸に沿ってのスタンプツールの位置決めは、搬送ヘッドを基準として第1軸位置決め機構を用いて行うことができる。そのため、搬送ヘッドに対する位置決め機構がシンプルになると共に軽くなる。その結果、搬送ヘッドの駆動制御が容易になると共に、搬送ヘッドによる搬送位置精度が向上する。 With this configuration, the positioning of the stamp tool along the second axis is performed using the second axis positioning mechanism with reference to the stamp table, and the positioning of the stamp tool along the first axis is performed. It can be performed by using the first axis positioning mechanism with the conveyor head as a reference. Therefore, the positioning mechanism for the transport head becomes simple and light. As a result, the drive control of the transfer head becomes easy, and the accuracy of the transfer position by the transfer head is improved.

また、第2軸に沿ってのスタンプツールの位置決めはスタンプ用テーブルに対して行うが、第1軸に沿ってのスタンプツールの正確な位置決めは必要が無い。したがって、スタンプ用テーブルでの位置決め機構がシンプルになると共に、スタンプ用テーブルの必要スペースを必要最小限にすることができる。そのため、スタンプ用テーブルの移動制御も容易になる。さらに、スタンプ用テーブルと搬送ヘッドとの位置合わせは、たとえば第2軸に沿ってのみ高精度で行えばよく、第1軸に沿っての位置合わせはラフでよくなる。第1軸に沿ってのスタンプツールの位置合わせは、搬送ヘッドを基準として第1位置決め機構により行われるからである。 Further, although the stamp tool is positioned along the second axis with respect to the stamp table, it is not necessary to accurately position the stamp tool along the first axis. Therefore, the positioning mechanism of the stamp table can be simplified and the required space of the stamp table can be minimized. Therefore, the movement control of the stamp table becomes easy. Further, the alignment of the stamp table and the transport head may be performed with high accuracy only along the second axis, for example, and the alignment along the first axis may be rough. This is because the positioning of the stamp tool along the first axis is performed by the first positioning mechanism with reference to the transport head.

好ましくは、前記第1軸位置決め機構は、前記搬送ヘッドに前記スタンプツールを着脱自在に装着する装着手段を兼ねている。装着手段が位置決め機構を兼ねることで、装着手段以外の部品として、別に位置決め機構を搬送ヘッドに具備させる必要がなくなる。 Preferably, the first axis positioning mechanism also serves as a mounting means for detachably mounting the stamp tool on the transport head. Since the mounting means also serves as a positioning mechanism, it is not necessary to separately equip the transport head with a positioning mechanism as a component other than the mounting means.

また、装着手段としては、特に限定されないが、たとえばチャック機構(クランプ機構)などが例示される。チャック機構は、搬送ヘッドの第1軸に沿って相互に反対側に設けられ、スタンプツールに対して当接および離反移動自在に設けられる。 Further, the mounting means is not particularly limited, and examples thereof include a chuck mechanism (clamp mechanism). The chuck mechanisms are provided on opposite sides of each other along the first axis of the transport head, and are provided so as to be movable in contact with and away from the stamp tool.

好ましくは、前記第2軸位置決め機構は、
前記スタンプ用テーブルに固定してある設置ステージの前記第2軸方向に沿って両側に配置され、前記設置ステージに設置されたスタンプツールに当接および離反移動可能な少なくとも一対の第2位置決め部材を有する。
Preferably, the second axis positioning mechanism is
At least a pair of second positioning members arranged on both sides of the installation stage fixed to the stamp table along the second axial direction and capable of abutting and separating from the stamp tool installed on the installation stage. Have.

このように構成することで、設置ステージに対して、第2軸に沿ってのスタンプツールの高精度な位置決めを行うことが可能になる。また、搬送ヘッドによりスタンプツールをピックアップする際に、搬送ヘッドに対するスタンプツールの位置決めもさらに容易になる。 With this configuration, it is possible to perform highly accurate positioning of the stamp tool along the second axis with respect to the installation stage. Further, when the stamp tool is picked up by the transfer head, the positioning of the stamp tool with respect to the transfer head becomes easier.

好ましくは、前記設置ステージは、前記スタンプ層を収容する収容凹部が形成してある設置面を有し、前記設置面には、前記スタンプ層の周りに位置する前記スタンプツールの一部を着脱自在に吸着可能な吸引孔が形成してある。 Preferably, the installation stage has an installation surface formed with an accommodating recess for accommodating the stamp layer, and a part of the stamp tool located around the stamp layer can be attached to and detached from the installation surface. A suction hole that can be adsorbed is formed in.

このように構成することで、収容凹部の内部にスタンプ層を収容した状態で、吸引孔に負圧を導入することで、スタンプツールの一部が設置面に着脱自在に吸着される。その結果、収容凹部の内部は密閉され、収容凹部の内部に収容されたスタンプ層のスタンプ面には、ゴミやほこりなどが付着されにくくなり、スタンプ面を清浄に保ちつつスタンプツールを設置しておくことが可能になる。 With this configuration, a part of the stamp tool is detachably attracted to the installation surface by introducing a negative pressure into the suction hole while the stamp layer is housed inside the storage recess. As a result, the inside of the storage recess is sealed, and dust and dirt are less likely to adhere to the stamp surface of the stamp layer housed inside the storage recess, and a stamp tool is installed while keeping the stamp surface clean. It will be possible to keep it.

好ましくは、前記設置ステージは、スタンプ用テーブルに固定してあるベースに対して着脱自在に固定される。スタンプツールは、客先の要請や、搬送対象要素としての素子が作り込まれる基板などに応じて交換する必要がある。スタンプツールの変更に合わせて、複数の設置ステージを準備しておくことで、ベースは取り替えること無く、設置ステージのみを交換することで、スタンプツールのサイズ変更などに対応することができる。また、各設置ステージは、ベースに対する平坦度が確保されていることが好ましく、スタンプツールの交換に際しても、平坦度を調整する必要が無い。 Preferably, the installation stage is detachably fixed to a base fixed to the stamping table. The stamp tool needs to be replaced according to the request of the customer or the substrate on which the element as the element to be transported is built. By preparing multiple installation stages according to the change of the stamp tool, it is possible to respond to the size change of the stamp tool by exchanging only the installation stage without replacing the base. Further, it is preferable that each installation stage has a flatness with respect to the base, and it is not necessary to adjust the flatness even when the stamp tool is replaced.

好ましくは、前記設置ステージには、前記収容凹部内の空間に連通して前記収容凹部内の気体を入れ替えるガス流通孔が形成してある。凹部内の気体を入れ替えることで、収容凹部の内部に収容してあるスタンプ層の表面に付着しているゴミやほこりなどを気体と共に排出することができ、スタンプ層の清浄度が向上する。 Preferably, the installation stage is formed with a gas flow hole that communicates with the space in the accommodating recess and replaces the gas in the accommodating recess. By replacing the gas in the recess, dust and dirt adhering to the surface of the stamp layer housed inside the storage recess can be discharged together with the gas, and the cleanliness of the stamp layer is improved.

好ましくは、前記設置ステージには、前記スタンプツールを、少なくとも第1軸に沿って案内する案内手段が装着してある。設置ステージに案内手段を設けることで、第1軸に沿ってのスタンプツールの概略的な位置決めを行うことが容易になる。また、搬送ヘッドによりスタンプツールをピックアップする際に、搬送ヘッドに対するスタンプツールの第1軸に沿っての高精度な位置決めも容易になる。 Preferably, the installation stage is equipped with a guiding means for guiding the stamp tool along at least the first axis. By providing the guiding means on the installation stage, it becomes easy to roughly position the stamp tool along the first axis. Further, when the stamp tool is picked up by the transfer head, highly accurate positioning along the first axis of the stamp tool with respect to the transfer head becomes easy.

好ましくは、前記案内手段は、前記第1軸に沿って前記設置ステージの両側に着脱自在に装着してある複数の案内部材を有する。好ましくは、それぞれの前記案内部材には、前記スタンプツールのテーパ面に係合可能な傾斜面が形成してある。このように構成することで、第1軸に沿ってのスタンプツールの概略的な位置決めがさらに容易になる。 Preferably, the guiding means has a plurality of guiding members detachably attached to both sides of the installation stage along the first axis. Preferably, each of the guide members is formed with an inclined surface that can be engaged with the tapered surface of the stamp tool. This configuration further facilitates the schematic positioning of the stamp tool along the first axis.

好ましくは、前記第1軸に沿って前記設置ステージの両側には、それぞれ、少なくとも二つの案内部材が装着してあり、二つの案内部材の隙間に沿って、前記第1軸位置決め機構が差し込まれて前記スタンプツールに当接可能になっている。このように構成することで、シンプルな構成でありながら、搬送ヘッドに対するスタンプツールの高精度な位置決めが容易になる。 Preferably, at least two guide members are mounted on both sides of the installation stage along the first axis, and the first axis positioning mechanism is inserted along the gap between the two guide members. It is possible to contact the stamp tool. With such a configuration, the stamp tool can be easily positioned with respect to the transport head in spite of its simple configuration.

本発明の素子アレイの製造方法は、上記のいずれかに記載のマルチ要素移送装置を用いて、複数の搬送対象要素を、基板から同時に取り出して移送し、素子アレイを製造することを特徴とする。 The method for manufacturing an element array of the present invention is characterized in that a plurality of elements to be transferred are simultaneously taken out from a substrate and transferred by using the multi-element transfer device according to any one of the above to manufacture an element array. ..

本発明の素子アレイの製造方法では、高精度に位置決めされて配列された多数の素子を持つ素子アレイを、容易に、しかも短時間および低コストで製造することができる。 In the method for manufacturing an element array of the present invention, an element array having a large number of elements positioned and arranged with high accuracy can be easily manufactured in a short time and at low cost.

好ましくは、スタンプツールは、
搬送対象要素を着脱自在に粘着可能な部分を持つスタンプ層と、
前記スタンプ層が固定される支持板と、
前記支持板が交換自在に取り付けられ、搬送ヘッドが着脱自在に装着可能な取付面を持つアダプタ板と、を有する。
Preferably, the stamp tool
A stamp layer with a part where the element to be transported can be detachably adhered,
A support plate to which the stamp layer is fixed and
It has an adapter plate having a mounting surface to which the support plate can be detachably attached and the transport head can be detachably attached.

このスタンプツールでは、スタンプツールの全体を交換すること無く、スタンプ層が固定してある支持板のみをアダプタ板から交換することができる。そのため、異なる種類のスタンプ層を有するスタンプツールを、低コストで準備することが容易になる。また、スタンプ層のサイズや支持板のサイズを変更させても、アダプタ板のサイズを統一することが容易になり、搬送ヘッドまたは設置ステージの共用化が容易になる。また、スタンプ層は支持板に固定されているため、スタンプ層のスタンプ面の平坦度を確保し易い。 With this stamp tool, only the support plate to which the stamp layer is fixed can be replaced from the adapter plate without replacing the entire stamp tool. Therefore, it becomes easy to prepare a stamp tool having different types of stamp layers at low cost. Further, even if the size of the stamp layer and the size of the support plate are changed, it becomes easy to unify the size of the adapter plate, and it becomes easy to share the transfer head or the installation stage. Further, since the stamp layer is fixed to the support plate, it is easy to secure the flatness of the stamp surface of the stamp layer.

好ましくは、前記支持板は、接着層により前記アダプタ板に交換自在に取り付けられる。接着層を用いることで、支持板をアダプタ板に容易に交換自在に取り付けることができ、支持板の平坦度、すなわちスタンプ層のスタンプ面の平坦度を確保し易い。 Preferably, the support plate is replaceably attached to the adapter plate by an adhesive layer. By using the adhesive layer, the support plate can be easily and interchangeably attached to the adapter plate, and it is easy to secure the flatness of the support plate, that is, the flatness of the stamp surface of the stamp layer.

好ましくは、前記搬送対象要素は、基板の表面に形成してある複数の素子であり、前記スタンプ層には、前記素子に対応する複数の凸部が形成してあり、各凸部に、前記素子が着脱自在に粘着される。このように構成することで、複数の搬送対象要素としての複数の素子を、基板から同時に取り出して、転写または実装することが容易になる。 Preferably, the transfer target element is a plurality of elements formed on the surface of the substrate, and the stamp layer is formed with a plurality of convex portions corresponding to the elements, and the convex portions are formed with the convex portions. The element is detachably adhered. With such a configuration, it becomes easy to simultaneously take out a plurality of elements as a plurality of transfer target elements from the substrate and transfer or mount them.

好ましくは、前記支持板は、平坦面を有するガラス板またはセラミック板を有する。このように構成することで、支持板の平坦度、すなわちスタンプ層のスタンプ面の平坦度を確保し易い。また、特に、支持板をガラス板で構成することで、スタンプ層の周囲に、吸着可能面を形成しやすくなる。 Preferably, the support plate has a glass plate or a ceramic plate having a flat surface. With such a configuration, it is easy to secure the flatness of the support plate, that is, the flatness of the stamp surface of the stamp layer. Further, in particular, by forming the support plate with a glass plate, it becomes easy to form an adsorbable surface around the stamp layer.

好ましくは、前記アダプタ板の側面には、前記支持板に向けて外径が小さくなるテーパ面が形成してある。アダプタ板の側面に形成してあるテーパ面には、クランプ機構(チャック機構)の爪部が着脱自在に係合可能である。また、クランプ機構による搬送ヘッドに対するスタンプツールの装着力を高めることができる。さらに、スタンプツールのための設置ステージの上部に設置してある案内部材の傾斜面に沿ってスタンプツールの位置決めが容易になる。 Preferably, the side surface of the adapter plate is formed with a tapered surface whose outer diameter becomes smaller toward the support plate. The claw portion of the clamp mechanism (chuck mechanism) can be detachably engaged with the tapered surface formed on the side surface of the adapter plate. In addition, the mounting force of the stamp tool on the transport head by the clamp mechanism can be increased. Further, the stamp tool can be easily positioned along the inclined surface of the guide member installed on the upper part of the installation stage for the stamp tool.

好ましくは、アダプタ板の最大幅を支持板の幅よりも大きくしてある。このように構成することで、案内部材の傾斜面とスタンプツールのテーパ面とが係合しやすくなる。 Preferably, the maximum width of the adapter plate is made larger than the width of the support plate. With such a configuration, the inclined surface of the guide member and the tapered surface of the stamp tool are easily engaged with each other.

好ましくは、前記支持板の前記アダプタ板側の表面には、前記アダプタ板のテーパ面に向き合う差込可能面が存在する。スタンプツールの支持板に差込可能面が存在することで、クランプ機構の爪部が、アダプタ板の側面のテーパ面に着脱自在に係合しやすくなる。 Preferably, the surface of the support plate on the adapter plate side has a insertable surface facing the tapered surface of the adapter plate. The presence of an insertable surface on the support plate of the stamp tool facilitates the detachable engagement of the claws of the clamp mechanism with the tapered surface on the side surface of the adapter plate.

好ましくは、前記支持板の前記スタンプ層側の表面には、前記スタンプ層の周りに、吸着可能面が形成してある。スタンプツールの支持板に吸着可能面が存在することで、スタンプツールのための設置ステージの設置面で、支持板を吸着可能になり、スタンプ層を収容凹部の内部に密封して保持しやすくなる。収容凹部内のスタンプ層は清浄に保持される。 Preferably, an adsorptive surface is formed around the stamp layer on the surface of the support plate on the stamp layer side. The presence of a suctionable surface on the support plate of the stamp tool makes it possible to suck the support plate on the installation surface of the installation stage for the stamp tool, making it easier to seal and hold the stamp layer inside the accommodating recess. .. The stamp layer in the containment recess is kept clean.

前記スタンプ層と前記アダプタ板との間には、前記支持板の平行度(平坦度)を調整するためのシム板が介在してあってもよい。このように構成することで、支持板の平坦度が向上し、スタンプ面の平坦度も向上する。 A shim plate for adjusting the parallelism (flatness) of the support plate may be interposed between the stamp layer and the adapter plate. With this configuration, the flatness of the support plate is improved, and the flatness of the stamped surface is also improved.

図1Aは本発明の一実施形態に係るスタンプツールの概略正面図と要部拡大図である。FIG. 1A is a schematic front view and an enlarged view of a main part of the stamp tool according to the embodiment of the present invention. 図1Bは本発明の他の実施形態に係るスタンプツールの概略正面図である。FIG. 1B is a schematic front view of a stamp tool according to another embodiment of the present invention. 図2Aは図1Aに示すスタンプツールを着脱自在に搬送する搬送ヘッドを含む搬送装置の概略図である。FIG. 2A is a schematic view of a transfer device including a transfer head that detachably conveys the stamp tool shown in FIG. 1A. 図2Bは図2Aに示す搬送ヘッドでスタンプツールを掴んでいる状態を示す搬送装置の概略図である。FIG. 2B is a schematic view of a transport device showing a state in which the stamp tool is being gripped by the transport head shown in FIG. 2A. 図3Aは半導体基板から素子をピックアップする前の状態を示す搬送装置の概略図である。FIG. 3A is a schematic view of a transport device showing a state before picking up an element from a semiconductor substrate. 図3Bは図3Aに示す状態からスタンプツールのスタンプ層を半導体基板上の素子に押し付けている状態を示す搬送装置の概略図である。FIG. 3B is a schematic view of a transport device showing a state in which the stamp layer of the stamp tool is pressed against the element on the semiconductor substrate from the state shown in FIG. 3A. 図3Cは半導体基板から素子をピックアップした後の状態を示す搬送装置の概略図である。FIG. 3C is a schematic view of a transport device showing a state after picking up an element from a semiconductor substrate. 図4Aは本発明の他の実施形態に係る搬送装置に用いられるクランプ機構の爪部の詳細を示す部分概略図である。FIG. 4A is a partial schematic view showing the details of the claw portion of the clamp mechanism used in the transport device according to another embodiment of the present invention. 図4Bは本発明の他の実施形態に係る搬送装置に用いられるクランプ機構の爪部の詳細を示す部分概略図である。FIG. 4B is a partial schematic view showing the details of the claw portion of the clamp mechanism used in the transport device according to another embodiment of the present invention. 図5Aは半導体基板上に形成してある素子の概略断面図である。FIG. 5A is a schematic cross-sectional view of an element formed on a semiconductor substrate. 図5Bは搬送装置のスタンプツールで半導体基板上の素子をピックアップする状態を示す概略断面図である。FIG. 5B is a schematic cross-sectional view showing a state in which an element on a semiconductor substrate is picked up by a stamp tool of a transport device. 図5C1は搬送装置のスタンプツールで半導体基板上の素子をピックアップした後に実装用基板(シート)に配置した状態を示す概略断面図である。FIG. 5C1 is a schematic cross-sectional view showing a state in which an element on a semiconductor substrate is picked up by a stamp tool of a transport device and then arranged on a mounting substrate (sheet). 図5C2は搬送装置のスタンプツールで半導体基板上の素子をピックアップした後に第1転写用基板(シート)上に配置した状態を示す概略断面図である。FIG. 5C2 is a schematic cross-sectional view showing a state in which an element on a semiconductor substrate is picked up by a stamp tool of a transport device and then arranged on a first transfer substrate (sheet). 図5Dは第1転写用基板(シート)上に配置された素子アレイを第2転写用基板(シート)に転写した状態を示す概略断面図である。FIG. 5D is a schematic cross-sectional view showing a state in which the element array arranged on the first transfer substrate (sheet) is transferred to the second transfer substrate (sheet). 図5Eは第2転写用基板(シート)上に配置された素子アレイを実装用基板(シート)に転写する前の状態を示す概略断面図である。FIG. 5E is a schematic cross-sectional view showing a state before the element array arranged on the second transfer substrate (sheet) is transferred to the mounting substrate (sheet). 図5Fは第2転写用基板(シート)上に配置された素子アレイを実装用基板(シート)に転写した後の状態を示す概略断面図である。FIG. 5F is a schematic cross-sectional view showing a state after the element array arranged on the second transfer substrate (sheet) is transferred to the mounting substrate (sheet). 図6Aは図1Aに示すスタンプツールが設置されるスタンプステージの概略斜視図である。FIG. 6A is a schematic perspective view of a stamp stage on which the stamp tool shown in FIG. 1A is installed. 図6Bは図6Aに示すスタンプステージの平面図であり、位置決め部材が開いている状態を示す。FIG. 6B is a plan view of the stamp stage shown in FIG. 6A, showing a state in which the positioning member is open. 図6Cは図6Aに示すスタンプステージの平面図であり、位置決め部材が閉じている状態を示す。FIG. 6C is a plan view of the stamp stage shown in FIG. 6A, showing a state in which the positioning member is closed. 図7は図6Aに示すVII-VII線に沿うスタンプステージの概略断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the stamp stage along lines VII-VII shown in FIG. 6A. 図8は図6Aに示すスタンプステージのY軸方向から見た側面図に図2Aに示す搬送ヘッドを加えた側面図である。FIG. 8 is a side view in which the transfer head shown in FIG. 2A is added to the side view of the stamp stage shown in FIG. 6A as viewed from the Y-axis direction. 図9は、図6Aに示すスタンプステージが配置されるスタンプ用テーブルと、図5Aに示す素子形成用基板が配置される素子用テーブルと、図5C1に示す実装用基板が配置される実装用テーブルと、搬送ヘッドとの関係を示す概略図である。9 shows a stamp table on which the stamp stage shown in FIG. 6A is arranged, an element table on which the element forming substrate shown in FIG. 5A is arranged, and a mounting table on which the mounting substrate shown in FIG. 5C1 is arranged. It is a schematic diagram which shows the relationship with a transfer head. 図10は図9に示す状態から搬送ヘッドとテーブルとの相対位置を変化させた状態を示す概略図である。FIG. 10 is a schematic view showing a state in which the relative positions of the transfer head and the table are changed from the state shown in FIG. 図11は図10に示す状態から搬送ヘッドとテーブルとの相対位置を変化させた状態を示す概略図である。FIG. 11 is a schematic view showing a state in which the relative positions of the transfer head and the table are changed from the state shown in FIG.

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on the embodiments shown in the drawings.

第1実施形態
図9~図11に示すように、マルチ要素移送装置200は、搬送装置20と、スタンプ用テーブル100と、第1テーブルとしての素子用テーブル102と、第2テーブルとしての実装用テーブル104とを有する。図2Aに示すように、搬送装置20は、スタンプツール10を着脱自在に搬送する搬送ヘッド22を有する。
As shown in FIGS. 9 to 11, the multi-element transfer device 200 includes a transfer device 20, a stamp table 100, an element table 102 as a first table, and a mounting table 102 as a second table. It has a table 104. As shown in FIG. 2A, the transfer device 20 has a transfer head 22 that detachably conveys the stamp tool 10.

(スタンプツール)
まず、主としてスタンプツール10について説明する。図1Aに示すように、スタンプツール10は、スタンプ層12と支持板14とアダプタ板16とを有する。
(Stamp tool)
First, the stamp tool 10 will be mainly described. As shown in FIG. 1A, the stamp tool 10 has a stamp layer 12, a support plate 14, and an adapter plate 16.

スタンプ層12には、X軸方向およびY軸方向に所定間隔で、Z軸下方に突出する凸部11がマトリックス状に形成してある。凸部11のX軸方向幅x1と、これらの隣接する凸部11のX軸方向間隔x2は、たとえば図5Fに示す実装用基板(以下、基板はシートでもよい)70に表面に実装される赤色発光のための素子(搬送対象要素の一例)32rのX軸方向幅x3およびそれらのX軸方向間隔x4などに応じて決定される。 On the stamp layer 12, convex portions 11 projecting downward on the Z axis are formed in a matrix at predetermined intervals in the X-axis direction and the Y-axis direction. The X-axis direction width x1 of the convex portion 11 and the X-axis direction spacing x2 of these adjacent convex portions 11 are mounted on the surface of the mounting substrate (hereinafter, the substrate may be a sheet) 70 shown in FIG. 5F, for example. An element for emitting red light (an example of an element to be conveyed) is determined according to the width x3 in the X-axis direction of 32r and the distance x4 in the X-axis direction thereof.

なお、図1Aには図示されないが、凸部11のY軸方向幅と、これらの隣接する凸部11のY軸方向間隔に関しても同様である。凸部11は、スタンプ層12の下面で、マトリックス状に配置され、その配置数は、特に限定されないが、1~数十万個である。 Although not shown in FIG. 1A, the same applies to the width of the convex portion 11 in the Y-axis direction and the distance between the adjacent convex portions 11 in the Y-axis direction. The convex portions 11 are arranged in a matrix on the lower surface of the stamp layer 12, and the number of the convex portions 11 is not particularly limited, but is 1 to several hundred thousand.

本実施形態では、図面において、X軸(第1軸)、Y軸(第2軸)およびZ軸(第3軸)は、相互に略垂直であり、X軸およびY軸が、スタンプ層12の平面方向に平行であり、Z軸が凸部11の突出する方向に平行である。 In the present embodiment, in the drawings, the X-axis (first axis), the Y-axis (second axis), and the Z-axis (third axis) are substantially perpendicular to each other, and the X-axis and the Y-axis are the stamp layer 12. Is parallel to the plane direction of, and the Z axis is parallel to the projecting direction of the convex portion 11.

図1Aに示すように、スタンプ層12の凸部11の突出高さz1は、図5Bに示す素子32rのZ軸方向高さz2などとの関係で決定され、たとえばZ軸方向高さz2の1~8倍であることが好ましい。スタンプ層12のZ軸方向の厚みz3は、特に限定されないが、凸部11の突出高さz1の0.25倍以上程度が好ましい。なお、素子32rのX軸方向幅x3(Y軸方向幅も同程度)は、たとえば1~150μmであり、その高さz2は、たとえば1~150μmである。 As shown in FIG. 1A, the protruding height z1 of the convex portion 11 of the stamp layer 12 is determined in relation to the Z-axis direction height z2 of the element 32r shown in FIG. 5B, for example, the Z-axis direction height z2. It is preferably 1 to 8 times. The thickness z3 of the stamp layer 12 in the Z-axis direction is not particularly limited, but is preferably about 0.25 times or more the protruding height z1 of the convex portion 11. The width x3 in the X-axis direction of the element 32r (the width in the Y-axis direction is also about the same) is, for example, 1 to 150 μm, and the height z2 is, for example, 1 to 150 μm.

スタンプ層12と凸部11とは、これらが強く接合されていれば、別々の材質で構成されてもよいが、同じ材質で構成されていてもよい。同じ材質で構成されることで、凸部11がスタンプ層12から剥離するおそれは少なくなる。少なくとも凸部11は、粘着性を有する材質で構成してあり、図5Bに示す素子形成用基板30上に所定の固定力F1で配置してある素子32rを所定の粘着力F2で粘着可能になっている。凸部11の下端が素子32rの上面に所定力で押し付けられたときに、素子32rに対する凸部11の粘着力F2は、素子32rの基板30に対する固定力F1よりも大きくなるように、凸部11の材質や形状などが決定してある。 The stamp layer 12 and the convex portion 11 may be made of different materials as long as they are strongly joined, but may be made of the same material. By being made of the same material, the possibility that the convex portion 11 is peeled off from the stamp layer 12 is reduced. At least the convex portion 11 is made of a material having adhesiveness, and the element 32r arranged on the element forming substrate 30 shown in FIG. 5B with a predetermined fixing force F1 can be adhered with a predetermined adhesive force F2. It has become. When the lower end of the convex portion 11 is pressed against the upper surface of the element 32r with a predetermined force, the adhesive force F2 of the convex portion 11 with respect to the element 32r becomes larger than the fixing force F1 of the element 32r with respect to the substrate 30. The material and shape of 11 have been determined.

凸部11の材質としては、特に限定されないが、たとえばポリジメチルシロキサン(PDMS)、有機シリコン化合物、ポリエーテルゴムなどの粘弾性エラストマーなどが例示される。スタンプ層12も、凸部11と同じ材質で構成されていてもよいが、凸部11以外のスタンプ層12の表面は、粘着性を有さないことが好ましい。凸部11以外では、素子32rを粘着力でピックアップしないことが好ましい。 The material of the convex portion 11 is not particularly limited, and examples thereof include polydimethylsiloxane (PDMS), an organic silicon compound, and a viscoelastic elastomer such as polyether rubber. The stamp layer 12 may also be made of the same material as the convex portion 11, but it is preferable that the surface of the stamp layer 12 other than the convex portion 11 does not have adhesiveness. It is preferable not to pick up the element 32r by the adhesive force except for the convex portion 11.

図1Aに示すように、スタンプ層12は、支持板14に固定してある。支持基板14は、スタンプ層12よりも剛性が高く、平坦性に優れた材質で構成してあり、好ましくはガラス板、金属板、セラミック板などで構成してある。支持板14の厚みは、特に限定されないが、好ましくは、0.5mm以上である。 As shown in FIG. 1A, the stamp layer 12 is fixed to the support plate 14. The support substrate 14 is made of a material having higher rigidity than the stamp layer 12 and having excellent flatness, and is preferably made of a glass plate, a metal plate, a ceramic plate, or the like. The thickness of the support plate 14 is not particularly limited, but is preferably 0.5 mm or more.

スタンプ層12は、支持板14の表面に直接に形成されてもよく、あるいは、接着層により固定してあってもよい。いずれにしても、スタンプ層12は、支持板14の表面に、図5Bに示す粘着力F2よりも十分に高い密着力で固定してある。素子32rは、後工程で、凸部11から剥がされて、たとえば図5C1に示す実装用基板70の上に配置されるため、その際に、スタンプ層12が支持板14から剥がれないことが重要である。 The stamp layer 12 may be formed directly on the surface of the support plate 14, or may be fixed by an adhesive layer. In any case, the stamp layer 12 is fixed to the surface of the support plate 14 with an adhesive force sufficiently higher than the adhesive force F2 shown in FIG. 5B. Since the element 32r is peeled off from the convex portion 11 and placed on the mounting substrate 70 shown in FIG. 5C1 in a later step, it is important that the stamp layer 12 is not peeled off from the support plate 14 at that time. Is.

図1Aに示すように、支持板14は、スタンプ層12と反対側の表面で、アダプタ板16の接着面16bに対して、接着層15により着脱自在に固定してある。接着層15による支持板14とアダプタ板16との接着力は、図5Bに示す粘着力F2よりも十分に高い接着力である。ただし、繰り返し使用後のスタンプ層12を交換する際には、支持板14をアダプタ板16の接着面16bから取り外せるようになっている。接着層15は、両面粘着テープなどで構成されていてもよい。 As shown in FIG. 1A, the support plate 14 is detachably fixed to the adhesive surface 16b of the adapter plate 16 by the adhesive layer 15 on the surface opposite to the stamp layer 12. The adhesive strength between the support plate 14 and the adapter plate 16 by the adhesive layer 15 is sufficiently higher than the adhesive strength F2 shown in FIG. 5B. However, when the stamp layer 12 is replaced after repeated use, the support plate 14 can be removed from the adhesive surface 16b of the adapter plate 16. The adhesive layer 15 may be made of double-sided adhesive tape or the like.

支持板14のX軸方向幅およびY軸方向の幅は、スタンプ層14のそれらよりも大きく、しかも、アダプタ板16の接着面16bのX軸方向幅およびY軸方向の幅よりも大きいことが好ましい。支持板14のスタンプ層側の表面には、スタンプ層12の回りに、スタンプ層12が形成されていない平坦な吸着可能面14bが形成してある。本実施形態では、スタンプ層12は、Z軸方向から見て矩形状であるが、支持板14は矩形でも円形でもよい。吸着可能面14bは、図7に示す設置ステージ82の設置面84に着脱自在に取り付け可能になっている。 The width in the X-axis direction and the width in the Y-axis direction of the support plate 14 may be larger than those in the stamp layer 14, and moreover, the width in the X-axis direction and the width in the Y-axis direction of the adhesive surface 16b of the adapter plate 16 may be larger. preferable. On the surface of the support plate 14 on the stamp layer side, a flat adsorptionable surface 14b on which the stamp layer 12 is not formed is formed around the stamp layer 12. In the present embodiment, the stamp layer 12 has a rectangular shape when viewed from the Z-axis direction, but the support plate 14 may be rectangular or circular. The adsorptionable surface 14b can be detachably attached to the installation surface 84 of the installation stage 82 shown in FIG. 7.

アダプタ板16の接着面16bと反対側の上面は、平坦な取付面16aとなっており、取付面16aの面積は、接着面16bの面積よりも大きくなるように、アダプタ板16の少なくともX軸方向の両側面は、テーパ面16cとなっている。すなわち、アダプタ板16の少なくともX軸方向の側面には、スタンプ層12に向けて外径が小さくなるテーパ面16cが形成してある。 The upper surface of the adapter plate 16 opposite to the adhesive surface 16b is a flat mounting surface 16a, and the area of the mounting surface 16a is at least the X axis of the adapter plate 16 so as to be larger than the area of the adhesive surface 16b. Both side surfaces in the direction are tapered surfaces 16c. That is, a tapered surface 16c whose outer diameter becomes smaller toward the stamp layer 12 is formed on at least the side surface of the adapter plate 16 in the X-axis direction.

本実施形態では、テーパ面16cは、アダプタ板16のY軸方向の両側面にも形成してあり、アダプタ板16の側面全周に沿ってテーパ面16cが形成してある。本実施形態では、アダプタ板16は、Z軸方向から見て矩形状を有しており、アダプタ板16の少なくともX軸方向最大幅は、支持板14のX軸方向幅よりも大きいことが好ましい。なお、図7に示すように、アダプタ板16のY軸方向最大幅は、支持板14のY軸方向幅と略同等でもよく、それよりも大きくとも小さくてもよい。 In the present embodiment, the tapered surface 16c is also formed on both side surfaces of the adapter plate 16 in the Y-axis direction, and the tapered surface 16c is formed along the entire circumference of the side surface of the adapter plate 16. In the present embodiment, the adapter plate 16 has a rectangular shape when viewed from the Z-axis direction, and it is preferable that at least the maximum width in the X-axis direction of the adapter plate 16 is larger than the width in the X-axis direction of the support plate 14. .. As shown in FIG. 7, the maximum width in the Y-axis direction of the adapter plate 16 may be substantially the same as the width in the Y-axis direction of the support plate 14, and may be larger or smaller than that.

図1Aに示す支持板14の吸着可能面14bとは反対側の表面には、アダプタ板16の接着面16bの回りに、テーパ面16cに向き合う平坦な差込可能面14cが形成してある。X軸方向の両側に位置する差込可能面14cの上で、アダプタ板16のテーパ面16cには、それぞれ図2Bに示すチャック機構(クランプ機構ともいう/第1軸位置決め機構)26の爪部26aが係合する。また、X軸方向の両側に位置するアダプタ板16のテーパ面16cには、それぞれ図6Aおよび図8に示す設置ステージ82の案内部材88の傾斜面89が係合する。 On the surface of the support plate 14 opposite to the adsorptionable surface 14b shown in FIG. 1A, a flat insertable surface 14c facing the tapered surface 16c is formed around the adhesive surface 16b of the adapter plate 16. On the insertable surfaces 14c located on both sides in the X-axis direction, the tapered surface 16c of the adapter plate 16 has the claws of the chuck mechanism (also referred to as the clamp mechanism / first axis positioning mechanism) 26 shown in FIG. 2B, respectively. 26a engages. Further, the inclined surfaces 89 of the guide member 88 of the installation stage 82 shown in FIGS. 6A and 8 are engaged with the tapered surfaces 16c of the adapter plates 16 located on both sides in the X-axis direction.

図1Aに示すアダプタ板16のZ軸方向の厚みは、支持板14の厚みよりも十分に大きく、好ましくは、支持板14の厚みの1.2倍以上、好ましくは2倍~6倍程度である。なお、アダプタ板16の上面にある取付面16aの外周縁部には、面取り部あるいはR部から成る縁部16dが形成してある。 The thickness of the adapter plate 16 shown in FIG. 1A in the Z-axis direction is sufficiently larger than the thickness of the support plate 14, preferably 1.2 times or more, preferably about 2 to 6 times the thickness of the support plate 14. be. An edge portion 16d composed of a chamfered portion or an R portion is formed on the outer peripheral edge portion of the mounting surface 16a on the upper surface of the adapter plate 16.

Y軸方向の両側に位置するアダプタ板16の縁部16dには、図6A~図6Cおよび図7に示す一対の位置決め部材(第2軸位置決め機構)90の先端面92が当接し、設置ステージ82に置かれたスタンプツール10のY軸方向位置を位置決めしている。スタンプツール10のX軸方向位置の概略的な位置決めは、図6Aおよび図8に示す案内部材88の傾斜面89が行い、高精度な位置決めは、図2Bおよび図8に示す搬送装置20のクランプ機構26の爪部26bが行う。 The tip surface 92 of the pair of positioning members (second axis positioning mechanism) 90 shown in FIGS. 6A to 6C and FIG. 7 abuts on the edges 16d of the adapter plate 16 located on both sides in the Y-axis direction, and the installation stage. The position of the stamp tool 10 placed on the 82 in the Y-axis direction is positioned. Approximate positioning of the X-axis position of the stamp tool 10 is performed by the inclined surface 89 of the guide member 88 shown in FIGS. 6A and 8, and high-precision positioning is performed by the clamp of the transport device 20 shown in FIGS. 2B and 8. The claw portion 26b of the mechanism 26 performs this.

(搬送装置)
次に、主として搬送装置について説明する。図1Aに示すアダプタ板16の上面にある取付面16aには、図2Aに示す搬送装置20の搬送ヘッド22の吸着面24が吸着可能になっている。搬送ヘッド22の吸着面24には、主装着手段としての真空吸引孔が形成してあり、真空吸引孔に負圧を発生させることで、吸着面24にスタンプツール10のアダプタ板16の取付面16aが真空吸着される。吸着面24によるスタンプツール10のアダプタ板16の取付面16aへの真空吸着力を、仮に主装着力F3aとする。
(Conveyor)
Next, the transport device will be mainly described. The suction surface 24 of the transfer head 22 of the transfer device 20 shown in FIG. 2A can be sucked onto the mounting surface 16a on the upper surface of the adapter plate 16 shown in FIG. 1A. A vacuum suction hole as a main mounting means is formed on the suction surface 24 of the transport head 22, and by generating a negative pressure in the vacuum suction hole, the suction surface 24 has a mounting surface of the adapter plate 16 of the stamp tool 10. 16a is vacuum-sucked. The vacuum suction force of the stamp tool 10 on the mounting surface 16a of the adapter plate 16 by the suction surface 24 is assumed to be the main mounting force F3a.

また、本実施形態では、搬送ヘッド22には、開閉機構28を介してチャック機構26が装着してある。チャック機構26の内側には、爪部26aが形成してある。爪部26aを含むチャック機構26は、たとえば開閉機構28によりX軸方向に移動し、爪部26aが、図2Aに示すように、吸着面24の下面の全体を開いたり、図2Bに示すように、爪部26aが、吸着面24のX軸方向の両側下方に位置するようになっている。 Further, in the present embodiment, the chuck mechanism 26 is attached to the transport head 22 via the opening / closing mechanism 28. A claw portion 26a is formed inside the chuck mechanism 26. The chuck mechanism 26 including the claw portion 26a is moved in the X-axis direction by, for example, the opening / closing mechanism 28, and the claw portion 26a opens the entire lower surface of the suction surface 24 as shown in FIG. 2A, or as shown in FIG. 2B. In addition, the claw portion 26a is located below both sides of the suction surface 24 in the X-axis direction.

各爪部26aには、テーパ状の係合面26bが形成してある。係合面26bのテーパ面は、スタンプツール10のアダプタ板16のテーパ面16cの形状に合わせてあり、そのテーパ面16cに係合可能になっている。図2A~図2Bに示すように、アダプタ板16の取付面16aが搬送ヘッド22の吸着面24に吸着される前には、チャック機構26は、開閉機構28により爪部26aが開いている。アダプタ板26の取付面16aが搬送ヘッド22の吸着面24に吸着された後に、チャック機構26は、開閉機構28により爪部26aが閉じられる方向に移動し、係合面26bがテーパ面16cに係合する。 A tapered engaging surface 26b is formed on each claw portion 26a. The tapered surface of the engaging surface 26b matches the shape of the tapered surface 16c of the adapter plate 16 of the stamp tool 10, and can be engaged with the tapered surface 16c. As shown in FIGS. 2A to 2B, before the mounting surface 16a of the adapter plate 16 is attracted to the suction surface 24 of the transport head 22, the chuck mechanism 26 has the claw portion 26a opened by the opening / closing mechanism 28. After the mounting surface 16a of the adapter plate 26 is attracted to the suction surface 24 of the transfer head 22, the chuck mechanism 26 moves in the direction in which the claw portion 26a is closed by the opening / closing mechanism 28, and the engaging surface 26b becomes the tapered surface 16c. Engage.

その結果、スタンプツール10は、搬送ヘッド22に形成してある主装着手段としての真空吸引孔による主装着力F3aと、副装着手段としてのチャック機構26による副装着力F3bとの合計の装着力F3で、搬送ヘッド22に装着される。搬送ヘッド22の小型化などに伴い、搬送ヘッド22の真空吸引孔による主装着力F3単独では、図5Bに示す固定力F1よりも大きくすることは困難になる傾向にある。本実施形態では、副装着手段としてのチャック機構26による副装着力F3bが、主装着力F3aに加わることで、トータルの装着力F3(=F3a+F3b)は、固定力F1よりも確実に大きくなる。 As a result, the stamp tool 10 has a total mounting force of the main mounting force F3a formed in the transport head 22 by the vacuum suction hole as the main mounting means and the sub-mounting force F3b by the chuck mechanism 26 as the sub-mounting means. At F3, it is attached to the transport head 22. With the miniaturization of the transport head 22, it tends to be difficult to increase the main mounting force F3 alone by the vacuum suction hole of the transport head 22 to be larger than the fixing force F1 shown in FIG. 5B. In the present embodiment, the sub-mounting force F3b by the chuck mechanism 26 as the sub-mounting means is applied to the main mounting force F3a, so that the total mounting force F3 (= F3a + F3b) is surely larger than the fixing force F1.

また、チャック機構26によりスタンプツール10が搬送ヘッド22に装着されることで、X軸に沿って、スタンプツール10(具体的には、スタンプ層12の凸部)が、搬送ヘッド22に対して位置決めされる。 Further, by mounting the stamp tool 10 on the transport head 22 by the chuck mechanism 26, the stamp tool 10 (specifically, the convex portion of the stamp layer 12) is attached to the transport head 22 along the X axis. Positioned.

(表示素子アレイの製造方法とその製造に用いる装置)
次に、本実施形態に係る表示素子アレイの製造方法と、スタンプツール位置決め装置の一部となる設置ステージと、その他の装置について説明する。
(Manufacturing method of display element array and equipment used for manufacturing)
Next, a method of manufacturing the display element array according to the present embodiment, an installation stage that is a part of the stamp tool positioning device, and other devices will be described.

まず、図2Aに示す搬送装置20が、図6A~図8に示す設置ステージ82の上に配置されたスタンプツール10を取りに行く。本実施形態では、スタンプツールは、たとえば光の三原色であるR,GおよびBのために、少なくとも3つ準備されることが好ましく、それぞれのスタンプツールは、好ましくは、それぞれの設置ステージ82の上に設置されている。あるいは、R,GおよびBのためのスタンプツール10毎に、設置ステージ82が、ベース81に対して取り替えられる。 First, the transport device 20 shown in FIG. 2A goes to pick up the stamp tool 10 arranged on the installation stage 82 shown in FIGS. 6A to 8. In this embodiment, at least three stamp tools are preferably prepared, for example for the three primary colors of light, R, G and B, and each stamp tool is preferably on the respective installation stage 82. It is installed in. Alternatively, for each stamp tool 10 for R, G and B, the installation stage 82 is replaced with respect to the base 81.

設置ステージ82のベース81は、図9~図11に示すスタンプ用テーブル100の上に位置決めされて固定してある。スタンプ用テーブル100は、たとえば統合テーブル110の上に位置決めされて固定してある。図9~図11に示す例では、統合テーブル110には、単一のスタンプ用テーブルのみが設置してあるように示してある。 The base 81 of the installation stage 82 is positioned and fixed on the stamping table 100 shown in FIGS. 9 to 11. The stamping table 100 is positioned and fixed on, for example, the integrated table 110. In the example shown in FIGS. 9 to 11, it is shown that only a single stamping table is installed in the integrated table 110.

しかしながら、統合テーブル110の上には、たとえばR,GおよびBのためのスタンプツール10毎に、3つの設置ステージ82のための各ベース81が各々固定される3つのスタンプ用テーブル100が、Y軸方向に所定間隔で並んで配置されていてもよい。 However, on the integrated table 110, for example, for each stamp tool 10 for R, G and B, there are three stamping tables 100 to which each base 81 for the three installation stages 82 is fixed. They may be arranged side by side at predetermined intervals in the axial direction.

また、3つのスタンプ用テーブル100以外に、サイズが異なるR,GおよびBのためのスタンプツール毎に、さらに3つの設置ステージのための各ベースが各々固定される3つの大スタンプ用テーブルが、Y軸方向に所定間隔で並んで配置されていてもよい。これらのサイズが異なる3つの大スタンプ用テーブルは、それよりも小さなサイズの3つのスタンプ用テーブル100に対して、X軸方向の外側に配置される。 In addition to the three stamp tables 100, there are three large stamp tables in which each base for each of the three installation stages is fixed for each stamp tool for R, G, and B of different sizes. They may be arranged side by side at predetermined intervals in the Y-axis direction. These three large stamp tables having different sizes are arranged outside the X-axis direction with respect to the three stamp tables 100 having a smaller size.

本実施形態では、図9~図11に示すように、統合テーブル110の上には、スタンプ用テーブル100以外に、素子用テーブル102と、実装用テーブル104とが位置決めされて固定してある。素子用テーブル102は、図5Aに示す素子形成用基板30が位置決めされて着脱自在に固定されるテーブルである。 In the present embodiment, as shown in FIGS. 9 to 11, in addition to the stamping table 100, the element table 102 and the mounting table 104 are positioned and fixed on the integrated table 110. The element table 102 is a table in which the element forming substrate 30 shown in FIG. 5A is positioned and detachably fixed.

なお、図9~図11では、単一の素子用テーブル102のみが設置してあるように示してある。しかしながら、統合テーブル110の上には、たとえばR,GおよびBのための素子32r,32g,32b毎に、3つの素子形成用基板30が位置決めされて着脱自在にそれぞれ固定される3つの素子用テーブル102が、Y軸方向に所定間隔で並んで配置されていてもよい。または、本実施形態では、単一の素子用テーブル102の上に、3つの素子形成用基板要素配置基板30が位置決めされて着脱自在にそれぞれ固定されてもよい。なお、素子用テーブル102と、スタンプ用テーブル100とは、統合テーブル110上で、X軸方向に離れて配置される。 In addition, in FIGS. 9 to 11, it is shown that only a single element table 102 is installed. However, on the integrated table 110, for example, for each of the elements 32r, 32g, 32b for R, G, and B, the three element forming substrates 30 are positioned and detachably fixed for each of the three elements. The tables 102 may be arranged side by side at predetermined intervals in the Y-axis direction. Alternatively, in the present embodiment, the three element forming substrate element arrangement substrates 30 may be positioned and detachably fixed on the single element table 102. The element table 102 and the stamp table 100 are arranged apart from each other in the X-axis direction on the integrated table 110.

実装用テーブル104は、図5C1に示す実装用基板70が位置決めされて着脱自在に固定されるテーブルである。実装用基板70は、統合テーブル110上で、素子用テーブル102に対して、Y軸方向に離れて配置される。本実施形態では、単一の実装用基板70が統合テーブル110に位置決めされて固定してある。また、複数の実装用基板70が統合テーブル110に位置決めされて固定してあってもよい。 The mounting table 104 is a table in which the mounting board 70 shown in FIG. 5C1 is positioned and detachably fixed. The mounting substrate 70 is arranged on the integrated table 110 with respect to the element table 102 in the Y-axis direction. In this embodiment, a single mounting substrate 70 is positioned and fixed to the integrated table 110. Further, a plurality of mounting boards 70 may be positioned and fixed to the integrated table 110.

統合テーブル110に位置決めされて固定してある各テーブル100、102および104の上面は、略同一なX-Y平面であることが好ましいが、必ずしも同一平面である必要はない。各テーブル100、102および104の上面を、略同一なX-Y平面とすることで、各テーブル100、102および104の上方に相対移動してきた搬送ヘッド22のZ軸に沿う移動量を略同一にすることができ、搬送ヘッド22のZ軸に沿う移動制御が容易になる。統合テーブル110に位置決めされて固定してある各テーブル100、102および104のZ軸方向の上方には、搬送装置20の搬送ヘッド22がX軸およびY軸方向に移動して配置可能になっている。搬送ヘッド22に対して、統合テーブル110は、X軸およびY軸を含むX-Y平面に沿って相対的に移動可能に構成してある。 The upper surfaces of the tables 100, 102, and 104 positioned and fixed to the integrated table 110 are preferably substantially the same XY planes, but do not necessarily have to be the same planes. By making the upper surfaces of the tables 100, 102, and 104 substantially the same XY planes, the amount of movement along the Z axis of the transport head 22 that has moved relative to the upper side of the tables 100, 102, and 104 is substantially the same. This makes it easy to control the movement of the transport head 22 along the Z axis. Above each of the tables 100, 102, and 104 positioned and fixed to the integrated table 110 in the Z-axis direction, the transfer head 22 of the transfer device 20 can be moved and arranged in the X-axis and Y-axis directions. There is. The integrated table 110 is configured to be relatively movable along an XY plane including an X-axis and a Y-axis with respect to the transfer head 22.

位置決め精度を向上させるために、搬送ヘッド22は、各テーブル100、102および104に対して、Z軸方向のみに移動し、各テーブル100、102および104が、搬送ヘッド22に対してX-Y平面に沿って移動することが好ましい。あるいは、搬送ヘッドは、X軸またはY軸とZ軸方向のみに移動し、各テーブル100、102および104が、搬送ヘッド22に対してY軸またはX軸に沿って移動するようにしてもよい。あるいは、搬送ヘッドは、X軸、Y軸およびZ軸に移動し、各テーブル100、102および104が移動せずに固定してあってもよい。 In order to improve the positioning accuracy, the transfer head 22 moves only in the Z-axis direction with respect to the tables 100, 102 and 104, and the tables 100, 102 and 104 move XY with respect to the transfer head 22. It is preferable to move along a plane. Alternatively, the transfer head may move only in the X-axis or Y-axis and Z-axis directions, so that the tables 100, 102, and 104 move along the Y-axis or X-axis with respect to the transfer head 22. .. Alternatively, the transport head may move to the X-axis, Y-axis, and Z-axis, and the tables 100, 102, and 104 may be fixed without moving.

また、図9~図11に示す統合テーブル110は、単一の部材のように図示してあるが、必ずしも単一の部材で構成するのではなく、複数の部材で構成されていてもよい。また、素子用テーブル102と実装用テーブル104とは、同じベースに位置決めされて固定されて共通して同じ方向(たとえばY軸方向)に移動してもよい。さらに、それらのテーブル102および104とは別に、スタンプ用テーブル100(サイズが異なるスタンプ用テーブルも含む)が、たとえばY軸方向に移動するように統合テーブル110が分離されていてもよい。その場合には、搬送ヘッド22は、Z軸方向以外に、X軸方向にも移動可能であることが好ましい。 Further, although the integrated table 110 shown in FIGS. 9 to 11 is shown as a single member, it is not necessarily composed of a single member, but may be composed of a plurality of members. Further, the element table 102 and the mounting table 104 may be positioned and fixed to the same base and may move in the same direction (for example, in the Y-axis direction) in common. Further, apart from those tables 102 and 104, the integrated table 110 may be separated so that the stamping table 100 (including stamping tables of different sizes) moves, for example, in the Y-axis direction. In that case, it is preferable that the transport head 22 can move not only in the Z-axis direction but also in the X-axis direction.

以下の説明では、図6A~図8に示す一つの設置ステージ82に関して説明するが、その他の設置ステージに関しても同様である。図6Aおよび図7に示すように、ブロック状の設置ステージ82は、ベース81の上に、たとえばボルトなどを用いて着脱交換自在に設置してある。図7に示すように、設置ステージ82のZ軸方向の上部には、収容凹部86と、収容凹部86を取り囲むように設置面84とが形成してある。収容凹部86は、たとえば四角柱形状のステージ82の上面の中央部をザグリ成形することで形成される。図7に示すように、収容凹部86には、スタンプツール10のスタンプ層12が完全に入り込むようになっている。 In the following description, one installation stage 82 shown in FIGS. 6A to 8 will be described, but the same applies to the other installation stages. As shown in FIGS. 6A and 7, the block-shaped installation stage 82 is detachably installed on the base 81 by using, for example, bolts. As shown in FIG. 7, an accommodating recess 86 and an installation surface 84 are formed so as to surround the accommodating recess 86 at the upper portion of the installation stage 82 in the Z-axis direction. The accommodating recess 86 is formed, for example, by counterbore forming the central portion of the upper surface of the square pillar-shaped stage 82. As shown in FIG. 7, the stamp layer 12 of the stamp tool 10 completely penetrates into the accommodating recess 86.

また、収容凹部86の周囲に形成してある設置面84には、周方向の複数箇所に吸引孔85が形成してあり、支持板14の吸着可能面14bを設置面84に着脱自在に吸着保持可能になっている。また、収容凹部86には、ステージ82に形成してある複数のガス流通孔83が連通してある。支持板14の吸着可能面14bが設置面84に吸着されることで、収容凹部86は、ガス流通孔83以外で密閉可能である。ガス理由通孔83を通して、清浄化ガスを収容空間86内に流すことで、スタンプ層12に付着しているゴミや不純物などを外部に排出可能になっている。 Further, the installation surface 84 formed around the accommodating recess 86 has suction holes 85 formed at a plurality of locations in the circumferential direction, and the suctionable surface 14b of the support plate 14 is detachably attracted to the installation surface 84. It can be held. Further, a plurality of gas flow holes 83 formed in the stage 82 communicate with the accommodating recess 86. By adsorbing the adsorbable surface 14b of the support plate 14 to the installation surface 84, the accommodating recess 86 can be sealed except for the gas flow hole 83. Reason for gas By flowing the cleaning gas into the accommodation space 86 through the through hole 83, dust and impurities adhering to the stamp layer 12 can be discharged to the outside.

ステージ82のX軸に略垂直な両側面の上方には、それぞれ片側で2つの案内部材88がボルトなどで着脱自在に取り付けてある。案内部材88の内側面の上側には、傾斜面89が形成してある。各傾斜面89には、図1Aに示すアダプタ板16のテーパ面16cが接触可能になっており、各傾斜面89に沿ってアダプタ板16のX軸方向に向き合うテーパ面16cが摺動する。そのため、スタンプツール10のアダプタ板16が傾斜面89の上を滑りながらステージ82の上に落とし込まれ、図7に示すように、スタンプ層12が収容凹部86の内部に収容される。また、スタンプツール10のステージ82に対するX軸方向の概略的な位置合わせが行われる。 Two guide members 88 on each side are detachably attached by bolts or the like above both side surfaces substantially perpendicular to the X axis of the stage 82. An inclined surface 89 is formed on the upper side of the inner surface of the guide member 88. The tapered surface 16c of the adapter plate 16 shown in FIG. 1A is in contact with each inclined surface 89, and the tapered surface 16c of the adapter plate 16 facing the X-axis direction slides along each inclined surface 89. Therefore, the adapter plate 16 of the stamp tool 10 is dropped onto the stage 82 while sliding on the inclined surface 89, and the stamp layer 12 is accommodated inside the accommodating recess 86 as shown in FIG. 7. Further, the stamp tool 10 is roughly aligned with respect to the stage 82 in the X-axis direction.

図6Aに示すように、4つの案内部材88は、スタンプツール10のアダプタ板16のY軸方向の両縁部16dよりも内側に位置するように、ステージ82に取り付けられる。ステージ82のY軸方向の両側には、それぞれY軸方向の位置決め部材(第2軸位置決め機構)90がY軸方向に移動自在に配置してある。位置決め部材90には、それぞれ先端面92が形成してあり、これらの先端面92は、Y軸に沿って向き合っており、図7に示すように、それぞれがアダプタ板16のY軸方向の縁部16dに当接可能になっている。先端面92がアダプタ板16のY軸方向の縁部16dに当接することで、スタンプツール10は、ステージ82に対してY軸方向の位置決めがなされる。 As shown in FIG. 6A, the four guide members 88 are attached to the stage 82 so as to be located inside the both edges 16d of the adapter plate 16 of the stamp tool 10 in the Y-axis direction. Positioning members (second axis positioning mechanism) 90 in the Y-axis direction are arranged on both sides of the stage 82 in the Y-axis direction so as to be movable in the Y-axis direction. Each of the positioning members 90 is formed with a tip surface 92, and these tip surfaces 92 face each other along the Y axis, and as shown in FIG. 7, each of the tip surfaces 92 is an edge in the Y axis direction of the adapter plate 16. It is possible to contact the portion 16d. When the tip surface 92 abuts on the edge portion 16d of the adapter plate 16 in the Y-axis direction, the stamp tool 10 is positioned in the Y-axis direction with respect to the stage 82.

次に、図6Aおよび図7に示す設置ステージ82から図2Aに示す搬送装置20を用いて、スタンプツール10をピックアップする方法について説明する。 Next, a method of picking up the stamp tool 10 from the installation stage 82 shown in FIGS. 6A and 7 using the transfer device 20 shown in FIG. 2A will be described.

まず、位置決め部材90を用いて、ステージ82の上で、スタンプツール10のY軸方向の位置決めがなされる。その後に、図9に示すように、スタンプ用テーブル100と搬送ヘッド22とのX-Y軸の位置関係を変化させ、図8に示すステージ82がベース81と共に移動し、図2Aに示す搬送装置20の搬送ヘッド22の下方にステージ82を位置させる。なお、ステージ82を移動させることなく、搬送ヘッド22を移動させてもよいし、これらの双方を移動させてもよい。搬送ヘッド22は、必要に応じてZ軸芯回りに回転させてもよい。 First, the positioning member 90 is used to position the stamp tool 10 in the Y-axis direction on the stage 82. After that, as shown in FIG. 9, the positional relationship of the XY axes between the stamp table 100 and the transfer head 22 is changed, the stage 82 shown in FIG. 8 moves together with the base 81, and the transfer device shown in FIG. 2A. The stage 82 is positioned below the transport head 22 of 20. The transfer head 22 may be moved without moving the stage 82, or both of them may be moved. The transport head 22 may be rotated around the Z-axis core, if necessary.

搬送ヘッド22のZ軸の下方に、ステージ82上のスタンプツール10を位置させた後に、ヘッド22をZ軸の下方に移動させ、搬送ヘッド22の下端をアダプタ板16の取付面16aに接触させ、搬送ヘッド22による真空吸着を開始する。次に、図2Aから図2Bに示すように、クランプ機構26を閉じ、爪部26aの係合面26bを、アダプタ板16のX軸方向の両側に位置するテーパ面16cにそれぞれ係合させてX軸方向の位置決めを行う。また、爪部26aの係合面26bには、必要に応じてストッパ面を具備させ、ストッパ面がアダプタ板16のX軸方向の縁部16dに当接することで、スタンプツール10のX軸方向の位置決めを行ってもよい。 After the stamp tool 10 on the stage 82 is positioned below the Z-axis of the transfer head 22, the head 22 is moved below the Z-axis, and the lower end of the transfer head 22 is brought into contact with the mounting surface 16a of the adapter plate 16. , Vacuum suction by the transfer head 22 is started. Next, as shown in FIGS. 2A to 2B, the clamp mechanism 26 is closed, and the engaging surfaces 26b of the claw portion 26a are engaged with the tapered surfaces 16c located on both sides of the adapter plate 16 in the X-axis direction. Positioning in the X-axis direction is performed. Further, the engaging surface 26b of the claw portion 26a is provided with a stopper surface as needed, and the stopper surface abuts on the edge portion 16d in the X-axis direction of the adapter plate 16 in the X-axis direction of the stamp tool 10. Positioning may be performed.

その後に、図7に示す一対の位置決め部材90をY軸方向に開き、先端面92によるアダプタ板16の縁部16dとの当接を解除する。その前後に、ステージ82の吸引孔85による支持板14のステージの設置面84への吸着を解除する。その後に、搬送ヘッド22をZ軸の上方に移動させれば、図2Bに示すように、スタンプツール10が搬送ヘッド22の下端に、X軸およびY軸で位置決めされ、しかも、スタンプツール10の水平度が維持された状態で保持される。 After that, the pair of positioning members 90 shown in FIG. 7 are opened in the Y-axis direction to release the contact of the tip surface 92 with the edge portion 16d of the adapter plate 16. Before and after that, the suction hole 85 of the stage 82 releases the support plate 14 from being attracted to the installation surface 84 of the stage. After that, if the transport head 22 is moved above the Z-axis, the stamp tool 10 is positioned at the lower end of the transport head 22 on the X-axis and the Y-axis as shown in FIG. 2B, and the stamp tool 10 is positioned. The levelness is maintained.

次に、図2Bに示すように、搬送ヘッド22にスタンプツール10を装着した状態で、搬送装置20をX軸およびY軸方向に相対移動させ、図10に示すように、素子用テーブル102の上に位置させる。図10に示すように、マルチ要素移送装置200は、素子用テーブル102に設置してある素子形成用基板30(図3A参照)の表面と、搬送ヘッド22に保持してあるスタンプツール10のスタンプ層12との間の空間に入り込むことが可能な2方向同時撮像可能な撮像手段としての撮像装置122を有する。なお、撮像装置122は、搬送ヘッド22の下から退避移動可能である。また、同様な撮像装置122は、搬送ヘッド22が実装用テーブル104の上に移動した場合に、これらの間にも挿入可能としてもよい。 Next, as shown in FIG. 2B, with the stamp tool 10 attached to the transport head 22, the transport device 20 is relatively moved in the X-axis and Y-axis directions, and as shown in FIG. 10, the element table 102 Position it on top. As shown in FIG. 10, the multi-element transfer device 200 has a stamp on the surface of the element forming substrate 30 (see FIG. 3A) installed on the element table 102 and a stamp of the stamp tool 10 held on the transfer head 22. It has an image pickup apparatus 122 as an image pickup means capable of simultaneously taking images in two directions capable of entering the space between the layers 12. The image pickup apparatus 122 can be retracted and moved from below the transport head 22. Further, a similar image pickup apparatus 122 may be inserted between the transfer heads 22 when they are moved onto the mounting table 104.

図3Aに示すように、撮像装置122は、スタンプ層12のスタンプ面にある凸部11(図2B参照)と、素子形成用基板30の表面とを同時に撮像可能になっている。図10に示すように、撮像装置122は、制御手段としての制御装置120に通信可能に接続してある。制御装置120は、撮像装置122からの検出信号を受け取り、搬送ヘッド22と素子形成用基板30との相対位置を変化させる微調整機構(図示省略)を制御する。 As shown in FIG. 3A, the image pickup apparatus 122 can simultaneously image the convex portion 11 (see FIG. 2B) on the stamp surface of the stamp layer 12 and the surface of the element forming substrate 30. As shown in FIG. 10, the image pickup device 122 is communicably connected to the control device 120 as a control means. The control device 120 receives a detection signal from the image pickup device 122 and controls a fine adjustment mechanism (not shown) that changes the relative position between the transfer head 22 and the element forming substrate 30.

微調整機構は、基板30に対する搬送ヘッド22のX軸およびY軸に沿っての相対位置を微調節して移動させる機構と、基板30に対する搬送ヘッド22自体のZ軸回りの相対角度を微調節して移動させる機構とを含んでもよい。また、基板30に対する搬送ヘッド22のX軸およびY軸に沿っての相対位置を微調節して移動させる機構は、素子用テーブル102(実装用テーブル104またはスタンプ用テーブル)に対する搬送ヘッド22のX軸およびY軸に沿っての相対位置を変化させる主駆動装置に含まれていてもよい。主駆動装置および微調節機構は、制御装置120により制御される。また、制御装置120は、図8に示す搬送ヘッド22を含む搬送装置20のZ軸方向の移動や、チャック機構26の駆動、図6Aに示す位置決め部材90の駆動なども制御する。 The fine adjustment mechanism finely adjusts and moves the relative position of the transfer head 22 with respect to the substrate 30 along the X-axis and the Y-axis, and finely adjusts the relative angle of the transfer head 22 itself with respect to the substrate 30 around the Z axis. And may include a mechanism for moving. Further, the mechanism for finely adjusting and moving the relative positions of the transfer head 22 with respect to the substrate 30 along the X-axis and the Y-axis is the X of the transfer head 22 with respect to the element table 102 (mounting table 104 or stamp table). It may be included in a main drive that changes the relative position along the axis and the Y axis. The main drive device and the fine adjustment mechanism are controlled by the control device 120. Further, the control device 120 also controls the movement of the transfer device 20 including the transfer head 22 shown in FIG. 8 in the Z-axis direction, the drive of the chuck mechanism 26, the drive of the positioning member 90 shown in FIG. 6A, and the like.

図10に示す素子用テーブル102の上には、図3Aに示すように、素子形成用基板30が位置決めされて配置してある。素子形成用基板30の表面には、図5Aに示すように、たとえば赤色発光用の素子32r、または緑色発光用の素子32g、または青色発光用の素子32bが作り込まれている。基板30としては、たとえば素子の種類(青色発光素子、赤色発光素子、緑色発光素子など)によっても異なるが、たとえばサファイヤ基板、ガラス基板、GaAs基板、SiC基板などが用いられる。 As shown in FIG. 3A, the element forming substrate 30 is positioned and arranged on the element table 102 shown in FIG. 10. As shown in FIG. 5A,, for example, a red light emitting element 32r, a green light emitting element 32g, or a blue light emitting element 32b is built on the surface of the element forming substrate 30. The substrate 30 may be different depending on, for example, the type of element (blue light emitting element, red light emitting element, green light emitting element, etc.), but for example, a sapphire substrate, a glass substrate, a GaAs substrate, a SiC substrate, or the like is used.

本実施形態では、素子32r,32g,32bは、たとえばマイクロLED素子である。なお、以下の説明では、素子32rについてのみ説明するが、その他の素子32g,32bに関しても、それぞれ別々のスタンプツール10を用いて、同様な操作を行う。スタンプツール10は、それぞれ異なる素子32r,32g,32bの種類毎に準備することが好ましいが、搬送ヘッド22は、共通して用いることができる。 In this embodiment, the elements 32r, 32g, 32b are, for example, micro LED elements. In the following description, only the element 32r will be described, but the same operation is performed for the other elements 32g and 32b by using different stamp tools 10. The stamp tool 10 is preferably prepared for each type of different elements 32r, 32g, 32b, but the transfer head 22 can be used in common.

待機状態のスタンプツール10は、たとえば図6Aおよび図7に示すステージ82の上に設置され、スタンプ層12が収容凹部86の内部に密封され、清浄な状態に保たれている。搬送ヘッド22で保持されていない待機状態のスタンプツール10は、たとえば図9に示すスタンプ用テーブル100の上に配置されてもよいが、図9に示すテーブル100のY軸に沿って隣に配置してあるそれぞれ別のスタンプ用テーブルに配置してあってもよい。 The standby stamp tool 10 is installed, for example, on the stage 82 shown in FIGS. 6A and 7, and the stamp layer 12 is sealed inside the accommodating recess 86 and kept in a clean state. The standby stamp tool 10 that is not held by the transfer head 22 may be arranged on, for example, the stamp table 100 shown in FIG. 9, but is arranged next to the table 100 shown in FIG. 9 along the Y axis. They may be placed in different stamp tables.

図3Aに示す撮像装置122が、スタンプ層12のスタンプ面にある凸部11(図2B参照)と、素子形成用基板30の表面とを同時に撮像し、その検出信号を、図10に示す制御装置120が受け取り、微調節機構を用いて、図3Aに示す搬送ヘッド22と素子形成用基板30との相対位置を変化させる。その結果、スタンプ層12のスタンプ面にある凸部11の配列と、基板30の表面に形成してある素子32rの配列との正確な位置合わせが行われる。その結果、スタンプ層12のスタンプ面に多数の小サイズの素子32rを高精度で保持することが可能になる。 The image pickup apparatus 122 shown in FIG. 3A simultaneously images the convex portion 11 (see FIG. 2B) on the stamp surface of the stamp layer 12 and the surface of the element forming substrate 30, and controls the detection signal as shown in FIG. The device 120 receives the signal and uses the fine adjustment mechanism to change the relative position between the transfer head 22 and the element forming substrate 30 shown in FIG. 3A. As a result, the arrangement of the convex portions 11 on the stamp surface of the stamp layer 12 and the arrangement of the elements 32r formed on the surface of the substrate 30 are accurately aligned. As a result, it becomes possible to hold a large number of small-sized elements 32r on the stamp surface of the stamp layer 12 with high accuracy.

その後に、図3Aから図3Bに示すように、撮像装置122を搬送ヘッド22の下方位置から移動させて退避させた後、搬送装置20をZ軸方向の下方に移動させ、スタンプツール10の凸部11を、基板30の素子32rの上面に押し付ける。その結果、素子32rは、凸部11に粘着する。その後に、図3Cに示すように、スタンプツール10を、搬送装置20と共に、Z軸方向の上方に持ち上げる。その結果、図5Bに示すように、各凸部11には、素子32rが粘着して、凸部11と共に素子32rが基板30からピックアップされる。基板30上に残された素子32rは、後で同様にして、搬送装置20のスタンプ層10によりピックアップされる。 After that, as shown in FIGS. 3A to 3B, the image pickup device 122 is moved from the lower position of the transfer head 22 to retract, and then the transfer device 20 is moved downward in the Z-axis direction to make the stamp tool 10 convex. The portion 11 is pressed against the upper surface of the element 32r of the substrate 30. As a result, the element 32r adheres to the convex portion 11. After that, as shown in FIG. 3C, the stamp tool 10 is lifted upward in the Z-axis direction together with the transfer device 20. As a result, as shown in FIG. 5B, the element 32r adheres to each convex portion 11, and the element 32r is picked up from the substrate 30 together with the convex portion 11. The element 32r left on the substrate 30 is later picked up by the stamp layer 10 of the transport device 20 in the same manner.

次に、スタンプ層10の凸部11によりピックアップされた素子32rは、たとえば図5C1に示す実装用基板(基板はシートでもよい/以下同様)70の上に搬送装置20により搬送されて実装される。図5C1に示す実装用基板70は、図10に示す実装用テーブル104の上に位置決めされて配置してある。そのため、図10から図11に示すように、制御装置120により主駆動装置を駆動させ、素子用テーブル102と実装用テーブル104とを搬送ヘッド22に対してY軸方向に相対移動させ、搬送ヘッド22を実装用テーブルの上に位置させる。 Next, the element 32r picked up by the convex portion 11 of the stamp layer 10 is conveyed and mounted by the transfer device 20 on, for example, the mounting substrate (the substrate may be a sheet / the same applies hereinafter) 70 shown in FIG. 5C1. .. The mounting board 70 shown in FIG. 5C1 is positioned and arranged on the mounting table 104 shown in FIG. Therefore, as shown in FIGS. 10 to 11, the main drive device is driven by the control device 120, and the element table 102 and the mounting table 104 are relatively moved in the Y-axis direction with respect to the transfer head 22 to move the transfer head. 22 is located on the mounting table.

その後に、図5Bに示すスタンプ層12の凸部11に粘着してある素子32rのアレイを、図5C1に示す実装用基板70の上に転写する。そのために、スタンプ層12の凸部11に粘着してある素子32rを、実装用基板70の表面に押し付けてから、スタンプ層12を搬送装置20と共に持ち上げる。その結果、実装用基板70の表面に複数の素子32rが同時に転写される。実装用基板70のサイズに応じて、上記の動作を繰り返せば、実装用基板70の上には、多数の素子32rがマトリックス状に配置される。使用後のスタンプツール10は、搬送ヘッド22により、スタンプ用テーブル100に設置された元のスタンプツール保持装置80のステージ82へ戻される。 After that, the array of the elements 32r adhered to the convex portion 11 of the stamp layer 12 shown in FIG. 5B is transferred onto the mounting substrate 70 shown in FIG. 5C1. Therefore, the element 32r adhered to the convex portion 11 of the stamp layer 12 is pressed against the surface of the mounting substrate 70, and then the stamp layer 12 is lifted together with the transport device 20. As a result, a plurality of elements 32r are simultaneously transferred to the surface of the mounting substrate 70. If the above operation is repeated according to the size of the mounting substrate 70, a large number of elements 32r are arranged in a matrix on the mounting substrate 70. The stamp tool 10 after use is returned to the stage 82 of the original stamp tool holding device 80 installed on the stamp table 100 by the transfer head 22.

図5C1に示すように、基板70には、素子32g,32bの種類毎に異なるスタンプツール10を用いて、上記と同様にして、その他の素子32g,32bも搬送される。R,GおよびBの3つの素子32r,32g,32bで、一つの画素単位が構成され、それらの画素単位が、マトリックス状に配置されることで、カラー表示画面となることができる。 As shown in FIG. 5C1, the other elements 32g and 32b are also conveyed to the substrate 70 in the same manner as described above by using the stamp tool 10 which is different for each type of the elements 32g and 32b. The three elements 32r, 32g, and 32b of R, G, and B constitute one pixel unit, and the pixel units are arranged in a matrix to form a color display screen.

実装用基板70の表面には、異方導電性ペースト(ACP)が塗布してあることが好ましい。あるいは異方導電性フィルム(ACF)が配置してあることが好ましい。図5C1に示すように、素子32r,32g.32bをACPまたはACFを介して基板70の上に配置した後には、図示省略してある加熱加圧装置を用いて、各素子32r,32g,32bを基板70の方向に押し付けて加熱すればよい。その結果、各素子32r,32g,32bの端子を実装用基板の回路パターンに接続することができる。 It is preferable that the surface of the mounting substrate 70 is coated with an anisotropic conductive paste (ACP). Alternatively, it is preferable that an anisotropic conductive film (ACF) is arranged. As shown in FIG. 5C1, the elements 32r, 32 g. After the 32b is placed on the substrate 70 via the ACP or ACF, the elements 32r, 32g, 32b may be pressed in the direction of the substrate 70 to heat them by using a heating and pressurizing device (not shown). .. As a result, the terminals of the elements 32r, 32g, and 32b can be connected to the circuit pattern of the mounting board.

本実施形態に係る搬送装置20では、図2Bに示す搬送ヘッド22によるアダプタ板16の取付面16aに対する装着力F3が、図5Bに示す固定力F1よりも大きく、素子32rに対するスタンプ層12の凸部11の粘着力F2が、固定力F1よりも大きい。このため、スタンプツール10が、基板30側に残されること無く、基板30の表面に配置してある素子32rを基板30から容易にピックアップして搬送することができる。 In the transfer device 20 according to the present embodiment, the attachment force F3 of the adapter plate 16 to the attachment surface 16a by the transfer head 22 shown in FIG. 2B is larger than the fixing force F1 shown in FIG. 5B, and the protrusion of the stamp layer 12 with respect to the element 32r. The adhesive force F2 of the portion 11 is larger than the fixing force F1. Therefore, the stamp tool 10 can easily pick up and convey the element 32r arranged on the surface of the substrate 30 from the substrate 30 without being left on the substrate 30 side.

また、本実施形態では、図2Bに示す搬送ヘッド22によるアダプタ板16の取付面16aに対する装着力F3は、真空吸引孔の吸着力に対応する主装着力F3aと、副装着手段としてのクランプ機構26による副装着力F3bとの合計である。すなわち、本実施形態では、真空吸引孔を有する一般的な搬送ヘッド22に、クランプ機構26を設けるのみで、搬送ヘッド22によるアダプタ板16の取付面16aに対する装着力F3を、図5Bに示す素子32rの基板30への固定力F1よりも大きくすることが容易になる。 Further, in the present embodiment, the mounting force F3 on the mounting surface 16a of the adapter plate 16 by the transport head 22 shown in FIG. 2B is a main mounting force F3a corresponding to the suction force of the vacuum suction hole and a clamp mechanism as a sub-mounting means. It is the total with the auxiliary mounting force F3b by 26. That is, in the present embodiment, only by providing the clamp mechanism 26 on the general transport head 22 having the vacuum suction hole, the mounting force F3 of the transport head 22 on the mounting surface 16a of the adapter plate 16 is measured by the element shown in FIG. 5B. It becomes easy to make the fixing force F1 of 32r to the substrate 30 larger than that of F1.

さらに本実施形態ではアダプタ板16のX軸方向の両側面には、スタンプ層12に向けて外径が小さくなるテーパ面16cが形成してある。またテーパ面16cには、クランプ機構26の爪部26aが係合可能になっている。このように構成することで、クランプ機構26の爪部26aが、アダプタ板16の側面のテーパ面16cに着脱自在に係合しやすくなる。また、クランプ機構26による搬送ヘッド22に対するスタンプツール10の装着力F3を高めることができる。また、クランプ機構26の爪部26aが、アダプタ板16の側面のテーパ面16cに着脱自在に係合することで、搬送ヘッド22に対するスタンプツール10のX軸方向の位置決めも同時に行うことができる。 Further, in the present embodiment, tapered surfaces 16c whose outer diameter becomes smaller toward the stamp layer 12 are formed on both side surfaces of the adapter plate 16 in the X-axis direction. Further, the claw portion 26a of the clamp mechanism 26 can be engaged with the tapered surface 16c. With this configuration, the claw portion 26a of the clamp mechanism 26 can be easily detachably engaged with the tapered surface 16c on the side surface of the adapter plate 16. Further, the mounting force F3 of the stamp tool 10 on the transport head 22 by the clamp mechanism 26 can be increased. Further, by detachably engaging the claw portion 26a of the clamp mechanism 26 with the tapered surface 16c on the side surface of the adapter plate 16, the stamp tool 10 can be positioned with respect to the transport head 22 in the X-axis direction at the same time.

また、アダプタ板16のX軸方向の両側面に、スタンプ層12に向けて外径が小さくなるテーパ面16cが形成してあることで、図6Aに示すステージ82の上部に設置してある案内部材88の傾斜面89に沿ってスタンプツール10のX軸方向のラフな位置決めが容易になる。特に、図1Aに示すように、アダプタ板16のX軸方向の最大幅が支持板14の幅よりも大きくなっていることで、案内部材88の傾斜面89とスタンプツール10のテーパ面16cとが係合しやすくなっている。 Further, by forming tapered surfaces 16c whose outer diameter becomes smaller toward the stamp layer 12 on both side surfaces of the adapter plate 16 in the X-axis direction, the guide installed on the upper part of the stage 82 shown in FIG. 6A. Rough positioning of the stamp tool 10 in the X-axis direction along the inclined surface 89 of the member 88 becomes easy. In particular, as shown in FIG. 1A, the maximum width of the adapter plate 16 in the X-axis direction is larger than the width of the support plate 14, so that the inclined surface 89 of the guide member 88 and the tapered surface 16c of the stamp tool 10 Is easier to engage.

また、スタンプツール10の支持板14に差込可能面14cが存在することで、クランプ機構26の爪部26aが、アダプタ板16の側面のテーパ面16cに着脱自在に係合しやすくなる。さらに、スタンプツール10の支持板14に吸着可能面14bが存在することで、図7に示すように、ステージ82の設置面84で、支持板14を吸着可能になり、スタンプ層12を収容凹部86の内部に密封して保持しやすくなる。吸着可能面14bは、支持板14をガラス板などで構成することで、スタンプ層12の周囲に容易に形成することができる。 Further, since the insertable surface 14c is present on the support plate 14 of the stamp tool 10, the claw portion 26a of the clamp mechanism 26 can be easily detachably engaged with the tapered surface 16c on the side surface of the adapter plate 16. Further, since the suctionable surface 14b is present on the support plate 14 of the stamp tool 10, the support plate 14 can be adsorbed on the installation surface 84 of the stage 82 as shown in FIG. 7, and the stamp layer 12 is accommodated in the recess. It is easy to seal and hold inside the 86. The adsorbable surface 14b can be easily formed around the stamp layer 12 by forming the support plate 14 with a glass plate or the like.

スタンプツール10は、スタンプ層12が固定されて、アダプタ板16が交換自在に取り付けられる支持板14をさらに有する。このように構成することで、スタンプツール10の全体を交換すること無く、スタンプ層12が固定してある支持板14のみをアダプタ板16から交換することができる。そのため、異なる種類のスタンプ層12を有するスタンプツール10を、低コストで準備することが容易になる。また、アダプタ板16を共用して用いることで、スタンプツールに合わせて、異なる種類の搬送ヘッドを用いる必要が無く、搬送装置の全体構成もシンプルにすることができる。 The stamp tool 10 further includes a support plate 14 to which the stamp layer 12 is fixed and the adapter plate 16 is interchangeably attached. With this configuration, only the support plate 14 to which the stamp layer 12 is fixed can be replaced from the adapter plate 16 without replacing the entire stamp tool 10. Therefore, it becomes easy to prepare the stamp tool 10 having different types of stamp layers 12 at low cost. Further, by using the adapter plate 16 in common, it is not necessary to use different types of transfer heads according to the stamp tool, and the overall configuration of the transfer device can be simplified.

本実施形態では、スタンプ層12には、素子32r(32g,32b)に対応する複数の凸部11が形成してあり、各凸部11に、素子32r(32g,32b)が着脱自在に粘着される。このように構成することで、多数の素子32r(32g,32b)を、基板30から同時に取り出すことができる。本実施形態の素子アレイの製造方法では、多数の素子32r(32g,32b)を持つ素子アレイを、容易に製造することができる。 In the present embodiment, the stamp layer 12 is formed with a plurality of convex portions 11 corresponding to the elements 32r (32g, 32b), and the elements 32r (32g, 32b) are detachably adhered to each convex portion 11. Will be done. With this configuration, a large number of elements 32r (32g, 32b) can be taken out from the substrate 30 at the same time. In the method for manufacturing an element array of the present embodiment, an element array having a large number of elements 32r (32g, 32b) can be easily manufactured.

また本実施形態では、図6Aに示すように、設置ステージ82がベース81に対して取り替え可能に装着してある。このため、スタンプツール10に対応するステージ82を準備しておき、異なる種類のスタンプツール10へと交換する際には、ステージ82のみを交換してもよい。ステージ82は、ベース81に対して平坦度が確保されていることから、スタンプツール10の交換持に、スタンプツールの平坦度を調整する必要がなくなる。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 6A, the installation stage 82 is replaceably mounted on the base 81. Therefore, when the stage 82 corresponding to the stamp tool 10 is prepared and replaced with a different type of stamp tool 10, only the stage 82 may be replaced. Since the flatness of the stage 82 is secured with respect to the base 81, it is not necessary to adjust the flatness of the stamp tool when the stamp tool 10 is replaced.

そのため、本実施形態では、搬送ヘッド22による吸着ミスやクランプ機構26による把持ミスを生じること無く、設置ステージ82から搬送ヘッド22がスタンプツール10を良好にピックアップすることができる。 Therefore, in the present embodiment, the transfer head 22 can satisfactorily pick up the stamp tool 10 from the installation stage 82 without causing a suction error by the transfer head 22 or a gripping error by the clamp mechanism 26.

図7に示すように、本実施形態に係るスタンプツール保持装置80では、収容凹部86の内部にスタンプ層12を収容した状態で、吸引孔85に負圧を導入することで、スタンプツール10のアダプタ板14が設置面84に着脱自在に吸着される。その結果、収容凹部86の内部は密閉され、収容凹部86の内部に収容されたスタンプ層12のスタンプ面(凸部11)には、ゴミやほこりなどが付着されにくくなり、スタンプ面を清浄に保ちつつスタンプツール10を設置しておくことが可能になる。 As shown in FIG. 7, in the stamp tool holding device 80 according to the present embodiment, the stamp tool 10 is provided with a negative pressure by introducing a negative pressure into the suction hole 85 in a state where the stamp layer 12 is housed inside the storage recess 86. The adapter plate 14 is detachably attached to the installation surface 84. As a result, the inside of the storage recess 86 is sealed, and dust and dirt are less likely to adhere to the stamp surface (convex portion 11) of the stamp layer 12 housed inside the storage recess 86, and the stamp surface is made clean. It becomes possible to install the stamp tool 10 while keeping it.

また、本実施形態では、設置ステージ82は、ベース81に対して着脱自在に固定される。スタンプツール10は、客先の要請や、搬送対象要素としての素子が作り込まれる基板30などに応じて交換する必要がある。スタンプツール10の変更に合わせて、複数の設置ステージ82を準備しておくことで、ベース81は取り替えること無く、設置ステージ82のみを交換することで、スタンプツール10のサイズ変更などに対応することができる。また、各設置ステージ82は、ベース81に対する平坦度が確保されており、スタンプツール10の交換に際しても、平坦度を調整する必要が無い。 Further, in the present embodiment, the installation stage 82 is detachably fixed to the base 81. The stamp tool 10 needs to be replaced in response to a customer's request, a substrate 30 on which an element as a transfer target element is built, or the like. By preparing a plurality of installation stages 82 according to the change of the stamp tool 10, the size of the stamp tool 10 can be changed by exchanging only the installation stage 82 without replacing the base 81. Can be done. Further, each installation stage 82 has a flatness with respect to the base 81, and it is not necessary to adjust the flatness even when the stamp tool 10 is replaced.

さらに本実施形態では、設置ステージ82には、収容凹部86内の空間に連通して収容凹部86内の気体を入れ替えるガス流通孔83が形成してある。凹部86内の気体を入れ替えることで、収容凹部86の内部に収容してあるスタンプ層12の表面に付着しているゴミやほこりなどを気体と共に排出することができ、スタンプ層12の清浄度が向上する。 Further, in the present embodiment, the installation stage 82 is formed with a gas flow hole 83 that communicates with the space in the accommodation recess 86 and replaces the gas in the accommodation recess 86. By replacing the gas in the recess 86, dust and dirt adhering to the surface of the stamp layer 12 housed inside the storage recess 86 can be discharged together with the gas, and the cleanliness of the stamp layer 12 can be improved. improves.

図6Aに示すように、本実施形態では、設置ステージ82の上部には、スタンプツール10のスタンプ層12が収容凹部86の内部に落とし込まれるように、少なくともX軸に沿って案内する案内部材88が装着してある。設置ステージ82に案内部材88を設けることで、少なくともX軸に沿ってのスタンプツール10の概略的な位置決めを行うことが容易になる。また、搬送ヘッド22によりスタンプツール10をピックアップする際に、搬送ヘッド22に対するスタンプツール10の位置決めも容易になる。 As shown in FIG. 6A, in the present embodiment, in the upper part of the installation stage 82, a guide member that guides the stamp layer 12 of the stamp tool 10 into the inside of the accommodating recess 86 at least along the X axis. 88 is attached. By providing the guide member 88 on the installation stage 82, it becomes easy to roughly position the stamp tool 10 at least along the X axis. Further, when the stamp tool 10 is picked up by the transport head 22, the stamp tool 10 can be easily positioned with respect to the transport head 22.

本実施形態では、案内部材88は、X軸に沿って設置ステージ82の両側に着脱自在に装着してあり、それぞれの案内部材88には、スタンプツール10のテーパ面16cに係合可能な傾斜面89が形成してある。このように構成することで、少なくともX軸に沿ってのスタンプツール10の概略的な位置決めを行うことがさらに容易になる。また、搬送ヘッド22によりスタンプツール10をピックアップする際に、搬送ヘッド22に対するスタンプツール10の位置決めもさらに容易になる。 In the present embodiment, the guide member 88 is detachably attached to both sides of the installation stage 82 along the X axis, and each guide member 88 is inclined so as to be engaged with the tapered surface 16c of the stamp tool 10. A surface 89 is formed. With such a configuration, it becomes easier to roughly position the stamp tool 10 at least along the X axis. Further, when the stamp tool 10 is picked up by the transfer head 22, the positioning of the stamp tool 10 with respect to the transfer head 22 becomes easier.

本実施形態では、X軸に沿って設置ステージ82の両側には、それぞれ、少なくとも二つの案内部材88が装着してあり、二つの案内部材88の隙間に沿って、図2Aに示すチャック機構26の爪部26aが差込可能になっている。このように構成することで、少なくともX軸に沿ってのスタンプツール10の高精度な位置決めを行うことが可能になる。また、搬送ヘッド22によりスタンプツール10をピックアップする際に、搬送ヘッド22に対するスタンプツール10の位置決め(特にX軸に沿っての位置決め)もさらに高精度になる。 In the present embodiment, at least two guide members 88 are mounted on both sides of the installation stage 82 along the X axis, and the chuck mechanism 26 shown in FIG. 2A is provided along the gap between the two guide members 88. Claw portion 26a can be inserted. With this configuration, it is possible to perform highly accurate positioning of the stamp tool 10 at least along the X axis. Further, when the stamp tool 10 is picked up by the transfer head 22, the positioning of the stamp tool 10 with respect to the transfer head 22 (particularly, the positioning along the X axis) becomes more accurate.

図6A~図6Cに示すように、Y軸方向に沿って設置ステージ82の両側には、設置ステージ82の上部に設置されたスタンプツール10の縁部16dに当接および離反移動可能な一対の位置決め部材90が配置してある。このように構成することで、X軸以外に、Y軸に沿ってのスタンプツール10の高精度な位置決めを行うことが可能になる。また、搬送ヘッド22によりスタンプツール10をピックアップする際に、搬送ヘッド22に対するスタンプツール10の位置決めもさらに容易になる。 As shown in FIGS. 6A to 6C, a pair of sides of the installation stage 82 that can abut and move away from the edge 16d of the stamp tool 10 installed on the upper part of the installation stage 82 along the Y-axis direction. The positioning member 90 is arranged. With this configuration, it is possible to perform highly accurate positioning of the stamp tool 10 along the Y axis in addition to the X axis. Further, when the stamp tool 10 is picked up by the transfer head 22, the positioning of the stamp tool 10 with respect to the transfer head 22 becomes easier.

また、本実施形態のスタンプツール位置決め装置は、図7に示す設置ステージ82と、図8に示す搬送ヘッド22と、第1軸位置決め機構としてのクランプ機構26と、第2軸位置決め機構としての位置決め部材90とを有する。すなわち、本実施形態では、Y軸に沿ってのスタンプツール10の位置決めは、図7に示すように、設置ステージ82を基準として位置決め部材90を用いて行い、X軸に沿ってのスタンプツールの位置決めは、図2Bに示すように、搬送ヘッド22を基準としてクランプ機構26を用いて行うことができる。そのため、搬送ヘッド22に対する位置決め機構がシンプルになると共に、搬送ヘッドを軽くすることができる。その結果、搬送ヘッド22の駆動制御が容易になると共に、搬送ヘッド22による搬送位置精度が向上する。 Further, the stamp tool positioning device of the present embodiment includes the installation stage 82 shown in FIG. 7, the transport head 22 shown in FIG. 8, the clamp mechanism 26 as the first axis positioning mechanism, and the positioning as the second axis positioning mechanism. It has a member 90. That is, in the present embodiment, the positioning of the stamp tool 10 along the Y axis is performed by using the positioning member 90 with the installation stage 82 as a reference, and the stamp tool 10 is positioned along the X axis. As shown in FIG. 2B, the positioning can be performed by using the clamp mechanism 26 with the transfer head 22 as a reference. Therefore, the positioning mechanism for the transport head 22 can be simplified and the transport head can be made lighter. As a result, the drive control of the transfer head 22 becomes easy, and the transfer position accuracy by the transfer head 22 is improved.

また本実施形態のスタンプツール位置決め装置では、Y軸に沿ってのスタンプツール10の位置決めは設置ステージ82に対して行うが、X軸に沿ってのスタンプツール10の正確な位置決めは必要が無い。したがって、設置ステージ82での位置決め機構がシンプルになると共に、設置ステージ82の必要スペースを必要最小限にすることができる。そのため、設置ステージ82の移動制御も容易になる。さらに、設置ステージ82と搬送ヘッド22との位置合わせは、たとえばY軸に沿ってのみ高精度で行えばよく、X軸に沿っての位置合わせはラフでよくなる。X軸に沿ってのスタンプツール10の位置合わせは、搬送ヘッド22を基準としてクランプ機構26により行われるからである。 Further, in the stamp tool positioning device of the present embodiment, the stamp tool 10 is positioned along the Y axis with respect to the installation stage 82, but the stamp tool 10 does not need to be accurately positioned along the X axis. Therefore, the positioning mechanism on the installation stage 82 can be simplified, and the required space on the installation stage 82 can be minimized. Therefore, the movement control of the installation stage 82 becomes easy. Further, the alignment between the installation stage 82 and the transfer head 22 may be performed with high accuracy only along the Y axis, for example, and the alignment along the X axis may be rough. This is because the positioning of the stamp tool 10 along the X axis is performed by the clamp mechanism 26 with reference to the transport head 22.

また本実施形態では、クランプ機構26は、搬送ヘッド22にスタンプツール10を着脱自在に装着する装着手段を兼ねている。装着手段としてのクランプ機構26が位置決め機構を兼ねることで、装着手段以外の部品として、別に位置決め機構を搬送ヘッド22に具備させる必要がなくなる。 Further, in the present embodiment, the clamp mechanism 26 also serves as a mounting means for detachably mounting the stamp tool 10 on the transport head 22. Since the clamp mechanism 26 as the mounting means also serves as the positioning mechanism, it is not necessary to separately equip the transport head 22 with the positioning mechanism as a component other than the mounting means.

図10に示す本実施形態に係るマルチ要素移送装置200では、図8に示すように、スタンプツール10は、取付面16がZ軸に沿って上を向くようにスタンプ用テーブル100のステージ82に取り付けられる。また、図10に示すように、搬送ヘッド22に対して、素子用テーブル102と実装テーブル104とは、少なくともY軸に沿って相対移動可能であり、搬送ヘッド22に対して、スタンプ用テーブル100は、少なくともX軸に沿って相対移動可能である。 In the multi-element transfer device 200 according to the present embodiment shown in FIG. 10, as shown in FIG. 8, the stamp tool 10 is placed on the stage 82 of the stamp table 100 so that the mounting surface 16 faces upward along the Z axis. It is attached. Further, as shown in FIG. 10, the element table 102 and the mounting table 104 can move relative to the transfer head 22 at least along the Y axis, and the stamp table 100 can move relative to the transfer head 22. Can move relative to at least along the X-axis.

このため、搬送ヘッド22は、スタンプ用テーブル100と、素子用テーブル102と、実装用テーブル104の上に相対的に移動可能である。また、搬送ヘッド22に保持されたスタンプツール10を用いて、多数の素子32r(32g,32b)を、素子用テーブル102の素子形成用基板30の表面から実装用テーブル104の実装用基板70の表面に同時に移すことが可能である。また、素子32rを素子形成用基板32rから実装用基板70へと移した後のスタンプツール10は、搬送ヘッド22を用いて元のスタンプ用テーブル100の設置ステージ82に戻される。このように本実施形態のマルチ要素移送装置200では、スタンプツール10を用いて効率的に多数の素子32r(32g,32b)を移送することができる。 Therefore, the transport head 22 is relatively movable on the stamp table 100, the element table 102, and the mounting table 104. Further, using the stamp tool 10 held by the transport head 22, a large number of elements 32r (32 g, 32b) can be mounted from the surface of the element forming substrate 30 of the element table 102 to the mounting substrate 70 of the mounting table 104. It can be transferred to the surface at the same time. Further, the stamp tool 10 after the element 32r is transferred from the element forming substrate 32r to the mounting substrate 70 is returned to the installation stage 82 of the original stamping table 100 by using the transfer head 22. As described above, in the multi-element transfer device 200 of the present embodiment, a large number of elements 32r (32 g, 32b) can be efficiently transferred by using the stamp tool 10.

また、複数種類の素子32r,32g,32bを、それぞれに対応した複数の素子形成用基板30から、単一の実装用基板70へと移送させる場合には、種類毎に異なるスタンプツール10を用いて、それぞれの素子32r,32g,32bの移送が可能である。このため、種類が異なる素子32r,32g,32bを、設定された配列で単一の実装用基板70へと移送させることが容易であり、たとえば画素欠陥などが少ない素子アレイを効率的に製造することが容易である。 Further, when transferring a plurality of types of elements 32r, 32g, 32b from a plurality of element forming substrates 30 corresponding to each to a single mounting substrate 70, a stamp tool 10 different for each type is used. Therefore, the respective elements 32r, 32g, and 32b can be transferred. Therefore, it is easy to transfer elements 32r, 32g, 32b of different types to a single mounting substrate 70 in a set arrangement, and for example, an element array with few pixel defects can be efficiently manufactured. Is easy.

本実施形態の素子アレイの製造方法は、スタンプツール位置決め装置にて位置決めされたスタンプツール10を搬送ヘッド22で搬送する工程と、
搬送ヘッド22に装着されたスタンプツール10を用いて、複数の搬送対象要素としての素子32r(32g,32b)を、基板30から同時に取り出して搬送する工程と、を有する。
The method for manufacturing the element array of the present embodiment includes a step of transporting the stamp tool 10 positioned by the stamp tool positioning device by the transport head 22 and a step of transporting the stamp tool 10 by the transport head 22.
It has a step of simultaneously taking out elements 32r (32g, 32b) as a plurality of transfer target elements from the substrate 30 and transporting them by using the stamp tool 10 mounted on the transport head 22.

本実施形態の素子アレイの製造方法では、高精度に位置決めされて配列された多数の素子を持つ素子アレイを、容易に、しかも短時間および低コストで製造することができる。 In the method for manufacturing an element array of the present embodiment, an element array having a large number of elements positioned and arranged with high accuracy can be easily manufactured in a short time and at low cost.

別の実施形態に係る素子アレイの製造方法は、
スタンプツール保持装置80を、搬送対象要素としての複数種類の素子のそれぞれが配置された基板30の数と同じ数以上で準備する工程と、
それぞれのスタンプツール保持装置80には、複数種類の前記素子毎に準備されたスタンプツール10を設置する工程と、
それぞれの基板30に対応するそれぞれのスタンプツール保持装置80に保持されたスタンプツール10を、スタンプツール保持装置80から搬送ヘッド22でピックアップし、ピックアップされたスタンプツール10に対応する基板30から、搬送ヘッド22に装着してあるスタンプツール10を用いて、複数の素子32r(または32g,32b)を同時に取り出して搬送する工程と、
複数の素子32r(または32g,32b)を同時に取り出して搬送した後で、複数の素子32r(または32g,32b)が取り出された後のスタンプツール10を、対応する空のスタンプツール保持装置80に戻す工程と、を有する。
A method for manufacturing an element array according to another embodiment is as follows.
A step of preparing the stamp tool holding device 80 with the same number or more as the number of substrates 30 on which each of the plurality of types of elements as the transfer target element is arranged, and
Each stamp tool holding device 80 has a step of installing a stamp tool 10 prepared for each of a plurality of types of the elements, and a step of installing the stamp tool 10.
The stamp tool 10 held by each stamp tool holding device 80 corresponding to each board 30 is picked up by the transfer head 22 from the stamp tool holding device 80, and transferred from the board 30 corresponding to the picked up stamp tool 10. A process of simultaneously taking out and transporting a plurality of elements 32r (or 32g, 32b) using the stamp tool 10 mounted on the head 22.
After the plurality of elements 32r (or 32g, 32b) are simultaneously taken out and conveyed, the stamp tool 10 after the plurality of elements 32r (or 32g, 32b) are taken out is transferred to the corresponding empty stamp tool holding device 80. It has a step of returning.

本実施形態に係る素子アレイの製造方法では、多数種類の素子32r,32g,32bが配列された素子アレイを、容易に、しかも短時間および低コストで製造することができる。しかも、複数種類の素子32r,32g,32bにそれぞれ対応する各基板30に合わせて用いられるスタンプツール10を、専用のスタンプツール保持装置80に設置して保管するため、素子32r,32g,32bの配列ミスなどを有効に防止しつつ、各スタンプツール10のスタンプ面の清浄度を高品質に保つことが容易である。 In the method for manufacturing an element array according to the present embodiment, an element array in which a large number of types of elements 32r, 32g, 32b are arranged can be easily manufactured in a short time and at low cost. Moreover, in order to install and store the stamp tool 10 used for each substrate 30 corresponding to the plurality of types of elements 32r, 32g, 32b in the dedicated stamp tool holding device 80, the elements 32r, 32g, 32b It is easy to maintain high quality of the stamp surface of each stamp tool 10 while effectively preventing misalignment and the like.

第2実施形態
図1Bに示すように、本実施形態の搬送装置に用いられるスタンプツール10aでは、スタンプ層12とアダプタ板16との間に、支持板14の平行度を調整するためのシム板18が介在してある。支持板の側面の一部には、傾斜面14aが形成してあり、その傾斜面14aにシム板18が係合し、支持板14の平行度を調整可能になっている。
As shown in FIG. 1B of the second embodiment , in the stamp tool 10a used in the transport device of the present embodiment, a shim plate for adjusting the parallelism of the support plate 14 between the stamp layer 12 and the adapter plate 16. 18 is intervening. An inclined surface 14a is formed on a part of the side surface of the support plate, and the shim plate 18 is engaged with the inclined surface 14a so that the parallelism of the support plate 14 can be adjusted.

本実施形態の搬送装置およびスタンプツールのその他の構成および作用効果は、第1実施形態と同様であり、その詳細な説明は省略する。 Other configurations and operational effects of the transport device and the stamp tool of the present embodiment are the same as those of the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.

第3実施形態
図4Aに示すように、本実施形態の搬送装置では、チャック機構26の爪部26aの係合面26bに、弾性変形可能な係合凸部26cが装着してあり、その係合凸部26cが、アダプタ板16のテーパ面16cに係合可能になっている。係合凸部26cは、たとえばスプリング材で構成してあり、係合面26bから円弧状に突出していてもよい。また、図4Bに示すように、係合面26bは、必ずしも平面である必要はなく、アダプタ板16のテーパ面16cに係合可能な凸状曲面であってもよい。本実施形態の搬送装置およびスタンプツールのその他の構成および作用効果は、第1実施形態または第2実施形態と同様であり、その詳細な説明は省略する。
As shown in FIG. 4A of the third embodiment , in the transport device of the present embodiment, the elastically deformable engaging convex portion 26c is mounted on the engaging surface 26b of the claw portion 26a of the chuck mechanism 26, and the engaging convex portion 26c thereof is engaged with the engaging surface 26b. The convex portion 26c can be engaged with the tapered surface 16c of the adapter plate 16. The engaging convex portion 26c is made of, for example, a spring material, and may project from the engaging surface 26b in an arc shape. Further, as shown in FIG. 4B, the engaging surface 26b does not necessarily have to be a flat surface, and may be a convex curved surface that can be engaged with the tapered surface 16c of the adapter plate 16. Other configurations and effects of the transport device and the stamp tool of the present embodiment are the same as those of the first embodiment or the second embodiment, and detailed description thereof will be omitted.

第4実施形態
本実施形態では、前述した第1~第3実施形態に係る装置を用いて、転写法により、素子の実装を行う方法について説明する。以下の説明では、前述した第1~第3実施形態と重複する部分の説明は省略する。
Fourth Embodiment In this embodiment, a method of mounting an element by a transfer method using the devices according to the first to third embodiments described above will be described. In the following description, the description of the portion overlapping with the first to third embodiments described above will be omitted.

本実施形態の方法では、図5Bに示すように、スタンプ層10の凸部11によりピックアップされた素子32rは、たとえば図5C2に示す第1転写用基板(第2基板)50の上に搬送装置20により搬送されて、粘着層52の上に配置される。 In the method of the present embodiment, as shown in FIG. 5B, the element 32r picked up by the convex portion 11 of the stamp layer 10 is transferred onto, for example, the first transfer substrate (second substrate) 50 shown in FIG. 5C2. It is conveyed by 20 and placed on the adhesive layer 52.

図5Bに示すスタンプ層12の凸部11に粘着してある素子32rのアレイを、図5C2に示す粘着シートなどで構成してある基板50の粘着層52の上に転写する。そのために、スタンプ層12の凸部11に粘着してある素子32rを、粘着層52の表面に押し付けてから、スタンプ層12を搬送装置20と共に持ち上げる。その結果、粘着層52の表面に複数の素子32rが同時に転写される。なお、その前に、図3Cに示す搬送装置20は、搬送装置20の搬送機構により、図5C2に示す基板50の上に移動させられる。 The array of elements 32r adhered to the convex portion 11 of the stamp layer 12 shown in FIG. 5B is transferred onto the adhesive layer 52 of the substrate 50 made of the adhesive sheet or the like shown in FIG. 5C2. Therefore, the element 32r adhered to the convex portion 11 of the stamp layer 12 is pressed against the surface of the adhesive layer 52, and then the stamp layer 12 is lifted together with the transport device 20. As a result, the plurality of elements 32r are simultaneously transferred to the surface of the adhesive layer 52. Before that, the transfer device 20 shown in FIG. 3C is moved onto the substrate 50 shown in FIG. 5C2 by the transfer mechanism of the transfer device 20.

基板50から成る粘着シートの粘着層52の粘着力は、凸部11の粘着力よりも大きくなるように、粘着層52の粘着力が調整されている。粘着層52としては、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粘着性樹脂で構成され、その厚みz4は、好ましくは、素子32rの高さz2(図5B参照)の0.5~2.0倍程度である。なお、凸部11から粘着層52への素子32rの移動をスムーズにするために、凸部11から素子32rを剥がれやすくするための操作(たとえば熱を加える)を加えてもよい。 The adhesive strength of the adhesive layer 52 is adjusted so that the adhesive strength of the adhesive layer 52 of the adhesive sheet made of the substrate 50 is larger than the adhesive strength of the convex portion 11. The adhesive layer 52 is made of an adhesive resin such as natural rubber, synthetic rubber, acrylic resin, and silicone rubber, and its thickness z4 is preferably 0, which is the height z2 of the element 32r (see FIG. 5B). It is about 5 to 2.0 times. In addition, in order to smooth the movement of the element 32r from the convex portion 11 to the adhesive layer 52, an operation (for example, applying heat) for facilitating the peeling of the element 32r from the convex portion 11 may be applied.

基板50の粘着層52には、上記と同様にして、その他の素子32g,32bも転写される。R,GおよびBの3つの素子32r,32g,32bで、一つの画素単位が構成され、それらの画素単位が、マトリックス状に配置されることで、カラー表示画面となることができる。 Other elements 32g and 32b are also transferred to the adhesive layer 52 of the substrate 50 in the same manner as described above. The three elements 32r, 32g, and 32b of R, G, and B constitute one pixel unit, and the pixel units are arranged in a matrix to form a color display screen.

次に、図5Dに示すように、第1転写用基板50の表面に配置された3つの素子32r,32g,32bの配列の全てを、第2転写用基板60の粘着層62に転写して、素子32r,32g,32bの各端子が、基板60の外側を向くように配置する。この転写に際しては、たとえばレーザリフト法などの手法を用いてもよいし、粘着力の差を用いた転写、加熱剥離を伴う転写などの方法でもよい。素子32r,32g,32bの各端子が、基板60の外側を向く状態で、各端子には、無電解メッキ法などにより、錫メッキ膜が形成されてもよい。 Next, as shown in FIG. 5D, the entire array of the three elements 32r, 32g, 32b arranged on the surface of the first transfer substrate 50 is transferred to the adhesive layer 62 of the second transfer substrate 60. , Each terminal of the element 32r, 32g, 32b is arranged so as to face the outside of the substrate 60. For this transfer, for example, a method such as a laser lift method may be used, or a method such as transfer using a difference in adhesive strength or transfer accompanied by heat peeling may be used. A tin-plated film may be formed on each terminal by an electroless plating method or the like while the terminals of the elements 32r, 32g, and 32b face the outside of the substrate 60.

次に、図5Eおよび図5Fに示すように、3つの素子32r,32g,32bの配列の全てを、基板60の粘着層62から、実装用基板70への転写を行う。その転写に際しても、たとえばレーザリフト法などの手法を用いてもよいし、粘着力の差を用いた転写、加熱剥離を伴う転写などの方法でもよい。 Next, as shown in FIGS. 5E and 5F, the entire arrangement of the three elements 32r, 32g, and 32b is transferred from the adhesive layer 62 of the substrate 60 to the mounting substrate 70. For the transfer, for example, a method such as a laser lift method may be used, or a method such as a transfer using a difference in adhesive strength or a transfer accompanied by heat peeling may be used.

なお、転写後には、各素子32r,32g,32bの端子を実装用基板の回路パターンに接続するために、たとえば実装用基板70の表面に、異方導電性ペースト(ACP)を塗布しておき、あるいは異方導電性フィルムを配置しておくことが好ましい。図5Fに示すように、素子32r,32g.32bをACPまたはACFを介して基板70の上に配置した後、図示省略してある加熱加圧装置を用いて、各素子32r,32g,32bを基板70の方向に押し付けて加熱すればよい。その結果、各素子32r,32g,32bの端子を実装用基板の回路パターンに接続することができる。 After transfer, in order to connect the terminals of each element 32r, 32g, 32b to the circuit pattern of the mounting board, for example, the surface of the mounting board 70 is coated with an anisotropic conductive paste (ACP). Or, it is preferable to arrange an anisotropic conductive film. As shown in FIG. 5F, the elements 32r, 32g. After the 32b is placed on the substrate 70 via the ACP or ACF, the elements 32r, 32g, 32b may be pressed in the direction of the substrate 70 to heat them by using a heating and pressurizing device (not shown). As a result, the terminals of the elements 32r, 32g, and 32b can be connected to the circuit pattern of the mounting board.

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。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified within the scope of the present invention.

たとえば、スタンプツールとしては、上述した実施形態のスタンプツール10に限定されず、その他のスタンプツールを用いることが可能である。また、搬送ヘッド22には、クランプ機構26以外の第1軸位置決め機構として、静電吸着機構、嵌合機構、あるいは螺合機構などを用いてもよい。これらの機構を搬送ヘッドに設けることでも、搬送ヘッド22に対するスタンプツール10の位置決めを容易に行うことができる。 For example, the stamp tool is not limited to the stamp tool 10 of the above-described embodiment, and other stamp tools can be used. Further, the transport head 22 may use an electrostatic suction mechanism, a fitting mechanism, a screwing mechanism, or the like as the first axis positioning mechanism other than the clamp mechanism 26. By providing these mechanisms on the transport head, the stamp tool 10 can be easily positioned with respect to the transport head 22.

また、上述した実施形態では、搬送ヘッド22の主装着手段として、真空吸引孔による真空吸着を用いているが、本発明では、必ずしも真空吸着を用いる必要はなく、クランプ機構26などの第1軸位置決め機構のみで、スタンプツール10を搬送ヘッド22に対して着脱自在に装着するようにしてもよい。また、上述した実施形態において、クランプ機構26を用いること無く位置決めが可能であり、スタンプツール10を搬送ヘッド22に対して十分な保持力で着脱自在に保持可能であれば、搬送ヘッドには、真空吸着機構、あるいは静電吸着機構を装着してもよい。 Further, in the above-described embodiment, vacuum suction by a vacuum suction hole is used as the main mounting means of the transfer head 22, but in the present invention, it is not always necessary to use vacuum suction, and the first shaft such as the clamp mechanism 26 is used. The stamp tool 10 may be detachably attached to the transport head 22 only by the positioning mechanism. Further, in the above-described embodiment, if positioning is possible without using the clamp mechanism 26 and the stamp tool 10 can be detachably held with sufficient holding force with respect to the transport head 22, the transport head can be held. A vacuum suction mechanism or an electrostatic suction mechanism may be attached.

さらに、上述した実施形態では、図8に示すように、単一の設置ステージ82毎に、単一のスタンプ用テーブル100を準備しているが、これらの複数のスタンプ用テーブル100は、全て同じようにX軸および/またはY軸に沿って駆動されるので、単一のスタンプ用テーブル100と見なすことができる。もちろん、単一のスタンプ用テーブル100に、3つ以上の設置ステージ82が配置されてもよい。また、同様に、図3Aに示すように、単一の素子形成用基板30毎に、単一の素子用テーブル102を準備しているが、これらの複数の素子用テーブル102は、全て同じようにX軸および/またはY軸に沿って駆動されるので、単一の素子用テーブル102と見なすことができる。もちろん、単一の素子用テーブル100に、3つ以上の素子形成用基板30が配置されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 8, a single stamping table 100 is prepared for each single installation stage 82, but these plurality of stamping tables 100 are all the same. As it is driven along the X-axis and / or the Y-axis, it can be regarded as a single stamping table 100. Of course, three or more installation stages 82 may be arranged on a single stamp table 100. Similarly, as shown in FIG. 3A, a single element table 102 is prepared for each single element forming substrate 30, but the plurality of element tables 102 are all the same. Since it is driven along the X-axis and / or the Y-axis, it can be regarded as a single element table 102. Of course, three or more element forming substrates 30 may be arranged on a single element table 100.

また、本実施形態に係るスタンプツール位置決め装置を持つ搬送装置20を、素子形成用基板30からの素子32r(32g,32b)のピックアップに用いたが、その用途に限らず、基板30からレーザリフト法などにより転写された粘着層付きの基板(シート)からの素子32r(32g,32b)のピックアップに用いてもよい。 Further, the transport device 20 having the stamp tool positioning device according to the present embodiment is used for picking up the element 32r (32 g, 32b) from the element forming substrate 30, but the application is not limited to this, and the laser lift from the substrate 30. It may be used for picking up the element 32r (32g, 32b) from the substrate (sheet) with the adhesive layer transferred by the method or the like.

また、本実施形態に係るスタンプツール位置決め装置を持つ搬送装置20は、赤色、緑色および青色発光用の素子32r,32g,32b以外の素子のピックアップにも用いることができる。その他の表示素子としては、蛍光素子などが例示される。また、その他の素子としては、表示素子に限らず、受光素子、セラミックコンデンサ、チップインダクタ、等の電子素子、あるいは半導体素子でもよい。 Further, the transport device 20 having the stamp tool positioning device according to the present embodiment can also be used for picking up elements other than the elements 32r, 32g, 32b for red, green and blue light emission. Examples of other display elements include fluorescent elements and the like. Further, the other element is not limited to the display element, but may be an electronic element such as a light receiving element, a ceramic capacitor, a chip inductor, or a semiconductor element.

10… スタンプツール
11… 凸部
12… スタンプ層
14… 支持板
14a… 傾斜面
14b… 吸着可能面
14c… 差込可能面
15… 接着層
16… アダプタ板
16a… 取付面
16b… 接着面
16c… テーパ面
16d… 縁部
18… シム板
20… 搬送装置
22… 搬送ヘッド
24… 吸着面
26… チャック機構(第1軸位置決め機構)
26a… 爪部
26b… 係合面
26c… 係合凸部
28… 開閉機構
30… 素子形成用基板(第1基板/要素配置基板)
32r,32g,32b… 素子
50… 第1転写用基板(第2基板/シート)
52… 粘着層
60… 第2転写用基板(シート)
62… 粘着層
70… 実装用基板(第2基板/シート)
80… スタンプツール保持装置
81… ベース
82… ステージ
83… ガス流通孔
84… 設置面
85… 吸引孔
86… 収容凹部
88… 案内部材
89… 傾斜面
90… 位置決め部材(第2軸位置決め機構)
92… 先端面
100… スタンプ用テーブル
102… 素子用テーブル(第1テーブル)
104… 実装用テーブル(第2テーブル)
110… 統合テーブル
120… 制御装置(制御手段)
122… 撮像装置(撮像手段)
200… マルチ要素移送装置
10 ... Stamp tool 11 ... Convex part 12 ... Stamp layer 14 ... Support plate 14a ... Inclined surface 14b ... Adsorbable surface 14c ... Insertable surface 15 ... Adhesive layer 16 ... Adapter plate 16a ... Mounting surface 16b ... Adhesive surface 16c ... Tapered Surface 16d ... Edge 18 ... Sim plate 20 ... Conveyor device 22 ... Conveyor head 24 ... Suction surface 26 ... Chuck mechanism (first axis positioning mechanism)
26a ... Claw portion 26b ... Engagement surface 26c ... Engagement convex portion 28 ... Opening / closing mechanism 30 ... Element forming substrate (first substrate / element placement substrate)
32r, 32g, 32b ... Element 50 ... First transfer substrate (second substrate / sheet)
52 ... Adhesive layer 60 ... Second transfer substrate (sheet)
62 ... Adhesive layer 70 ... Mounting board (second board / sheet)
80 ... Stamp tool holding device 81 ... Base 82 ... Stage 83 ... Gas flow hole 84 ... Installation surface 85 ... Suction hole 86 ... Containment recess 88 ... Guide member 89 ... Inclined surface 90 ... Positioning member (second axis positioning mechanism)
92 ... Tip surface 100 ... Stamp table 102 ... Element table (first table)
104 ... Mounting table (second table)
110 ... Integrated table 120 ... Control device (control means)
122 ... Imaging device (imaging means)
200 ... Multi-element transfer device

Claims (13)

複数の搬送対象要素を着脱自在に粘着可能な部分を持つスタンプ層を有する少なくとも1つのスタンプツールが着脱自在に設置されるスタンプ用テーブルと、
前記スタンプ用テーブルに設置された少なくとも一つの前記スタンプツールをピックアップすることが可能な搬送ヘッドと、
前記搬送対象要素が表面に配置される第1基板が着脱自在に固定される第1テーブルと、
前記第1基板に配置してある前記搬送対象要素が前記スタンプツールにより搬送されて移し替えられる表面を持つ第2基板が着脱自在に固定される第2テーブルと、を有するマルチ要素移送装置であって、
前記スタンプ用テーブルと前記第1テーブルとは、第1軸に沿って配置され、
前記第1テーブルと前記第2テーブルとは、前記第1軸に交差する第2軸に沿って配置され、
前記搬送ヘッドは、前記第1軸および前記第2軸の双方に交差する第3軸に沿って、少なくとも前記スタンプ用テーブルに対して相対移動可能であり、
前記スタンプツールは、前記スタンプ層と反対側に前記搬送ヘッドが着脱自在に取り付けられる取付面を有し、
前記スタンプツールは、前記取付面が前記第3軸に沿って上を向くように前記スタンプ用テーブルに取り付けられ、
前記搬送ヘッドに対して、前記第1テーブルと前記第2テーブルとは、少なくとも前記第2軸に沿って相対移動可能であり、
前記搬送ヘッドに対して、前記スタンプ用テーブルは、少なくとも前記第1軸に沿って相対移動可能であるマルチ要素移送装置。
A stamp table on which at least one stamp tool having a stamp layer having a portion to which a plurality of elements to be transported can be detachably adhered is detachably installed.
A transport head capable of picking up at least one stamp tool installed on the stamp table,
A first table on which the first substrate on which the element to be transported is arranged is detachably fixed, and a first table.
It is a multi-element transfer device having a second table on which a second substrate having a surface on which the transfer target element arranged on the first substrate is transferred and transferred by the stamp tool is detachably fixed. hand,
The stamp table and the first table are arranged along the first axis.
The first table and the second table are arranged along a second axis intersecting the first axis.
The transport head is movable relative to at least the stamping table along a third axis that intersects both the first axis and the second axis.
The stamp tool has a mounting surface on the opposite side of the stamp layer to which the transport head can be detachably mounted.
The stamp tool is mounted on the stamp table so that the mounting surface faces upward along the third axis.
The first table and the second table can move relative to the transfer head at least along the second axis.
The stamping table is a multi-element transfer device that can move relative to the transfer head at least along the first axis.
前記第1基板が、相互に異なる種類の前記搬送対象要素がそれぞれ配置される複数の要素配置基板を含み、
前記第2基板が、単一の実装用基板または単一の転写用基板であり、
前記スタンプ用テーブルは、複数の前記要素配置基板にそれぞれ対応するスタンプツールを着脱自在に保持する複数の設置ステージを含み、
前記搬送ヘッドが、
複数の前記要素配置基板にそれぞれ対応するスタンプツールを、対応する前記設置ステージからピックアップし、
ピックアップされたスタンプツールを用いて、対応する前記要素配置基板から前記搬送対象要素を取り出し、
取り出された搬送要素を前記第2基板に移すように、
前記搬送ヘッドと、前記第1テーブルと、前記第2テーブルと、前記スタンプ用テーブルの位置関係を駆動制御する制御手段を、さらに有する請求項1に記載のマルチ要素移送装置。
The first substrate includes a plurality of element-arranged substrates on which different types of the elements to be transported are arranged.
The second substrate is a single mounting substrate or a single transfer substrate.
The stamp table includes a plurality of installation stages that detachably hold stamp tools corresponding to the plurality of element placement boards.
The transport head
A stamp tool corresponding to each of the plurality of element placement boards is picked up from the corresponding installation stage, and the stamp tool is picked up.
Using the picked-up stamp tool, the element to be transported is taken out from the corresponding element placement board.
As if to transfer the taken-out transport element to the second substrate,
The multi-element transfer device according to claim 1, further comprising a control means for driving and controlling the positional relationship between the transfer head, the first table, the second table, and the stamp table.
前記第1基板の上に、前記スタンプツールを保持する前記搬送ヘッドが位置する場合に、前記第1基板の表面と前記スタンプツールのスタンプ層との間の空間に、入り込むことが可能な2方向同時撮像可能な撮像手段をさらに有し、
前記撮像手段は、前記スタンプ層のスタンプ面と、前記第1基板の表面とを同時に撮像する請求項1または2に記載のマルチ要素移送装置。
When the transport head holding the stamp tool is located on the first substrate, two directions capable of entering the space between the surface of the first substrate and the stamp layer of the stamp tool. It also has an imaging means capable of simultaneous imaging, and has
The multi-element transfer device according to claim 1 or 2, wherein the image pickup means simultaneously images the stamp surface of the stamp layer and the surface of the first substrate.
前記撮像手段で撮像された検出信号に基づき、前記搬送ヘッドと前記第1基板との相対位置を変化させる微調整機構をさらに有する請求項3に記載のマルチ要素移送装置。 The multi-element transfer device according to claim 3, further comprising a fine adjustment mechanism for changing the relative position between the transfer head and the first substrate based on the detection signal captured by the image pickup means. 前記微調整機構は、前記撮像手段で撮像された検出信号に基づき、前記搬送ヘッドの前記第3軸周りの相対的な回転角度を変化させる請求項4に記載のマルチ要素移送装置。 The multi-element transfer device according to claim 4, wherein the fine adjustment mechanism changes the relative rotation angle of the transfer head around the third axis based on the detection signal captured by the image pickup means. 前記第1軸に沿って、前記搬送ヘッドに対しての前記スタンプツールの相対位置を位置決めして調節する第1軸位置決め機構と、
前記第2軸に沿って、前記スタンプ用テーブルに対しての前記スタンプツールの相対位置を位置決めして調節する第2軸位置決め機構と、をさらに有する請求項1~5のいずれかに記載のマルチ要素移送装置。
A first axis positioning mechanism that positions and adjusts the relative position of the stamp tool with respect to the transfer head along the first axis.
The multi according to any one of claims 1 to 5, further comprising a second axis positioning mechanism that positions and adjusts the relative position of the stamp tool with respect to the stamp table along the second axis. Element transfer device.
前記第1軸位置決め機構は、前記搬送ヘッドに前記スタンプツールを着脱自在に装着する装着手段を兼ねている請求項6に記載のマルチ要素移送装置。 The multi-element transfer device according to claim 6, wherein the first axis positioning mechanism also serves as a mounting means for mounting the stamp tool on the transport head in a detachable manner. 前記装着手段は、前記搬送ヘッドの前記第1軸に沿って相互に反対側に設けられ、前記スタンプツールに対して当接および離反移動自在に設けられるチャック機構を有する請求項7に記載のマルチ要素移送装置。 The multi according to claim 7, wherein the mounting means is provided on opposite sides to each other along the first axis of the transport head, and has a chuck mechanism provided so as to be movable in contact with and away from the stamp tool. Element transfer device. 前記第2軸位置決め機構は、
前記スタンプ用テーブルに固定してある設置ステージの前記第2軸方向に沿って両側に配置され、前記設置ステージに設置されたスタンプツールに当接および離反移動可能な少なくとも一対の第2位置決め部材を有する
請求項6~8のいずれかに記載のマルチ要素移送装置。
The second axis positioning mechanism is
At least a pair of second positioning members arranged on both sides of the installation stage fixed to the stamp table along the second axial direction and capable of abutting and moving away from the stamp tool installed on the installation stage. The multi-element transfer device according to any one of claims 6 to 8.
前記設置ステージは、前記スタンプ層を収容する収容凹部が形成してある設置面を有し、前記設置面には、前記スタンプ層の周りに位置する前記スタンプツールの一部を着脱自在に吸着可能な吸引孔が形成してある請求項9に記載のマルチ要素移送装置。 The installation stage has an installation surface in which an accommodating recess for accommodating the stamp layer is formed, and a part of the stamp tool located around the stamp layer can be detachably attracted to the installation surface. The multi-element transfer device according to claim 9, wherein the suction holes are formed. 前記設置ステージには、前記スタンプツールを、少なくとも第1軸に沿って案内する案内手段が装着してある請求項9または10に記載のマルチ要素移送装置。 The multi-element transfer device according to claim 9 or 10, wherein the installation stage is equipped with a guiding means for guiding the stamp tool along at least the first axis. 請求項1~11のいずれかに記載のマルチ要素移送装置を用いて、複数の搬送対象要素を、基板から同時に取り出して移送し、素子アレイを製造する素子アレイの製造方法。 A method for manufacturing an element array for manufacturing an element array by simultaneously taking out and transferring a plurality of transfer target elements from a substrate by using the multi-element transfer device according to any one of claims 1 to 11. スタンプツールが着脱自在に保持される設置ステージを、複数種類の素子のそれぞれが配置された要素配置基板の数と同じ数以上で準備する工程と、
それぞれの前記設置ステージには、複数種類の前記素子毎に準備されたスタンプツールを設置する工程と、
それぞれの要素配置基板に対応するそれぞれの設置ステージに保持されたスタンプツールを、設置ステージから搬送ヘッドでピックアップし、ピックアップされたスタンプツールに対応する要素配置基板から、前記搬送ヘッドに装着してあるスタンプツールを用いて、複数の前記素子を同時に取り出して搬送する工程と、
複数の前記素子を同時に取り出して搬送した後で、複数の前記素子が取り出された後の前記スタンプツールを、対応する空の前記設置ステージに戻す工程と、を有する素子アレイの製造方法。
The process of preparing an installation stage in which the stamp tool is detachably held with the same number or more as the number of element placement boards on which each of multiple types of elements is placed, and
A process of installing stamp tools prepared for each of a plurality of types of the elements on each of the installation stages, and a process of installing the stamp tools.
The stamp tool held on each installation stage corresponding to each element placement board is picked up by the transfer head from the installation stage, and is attached to the transfer head from the element placement board corresponding to the picked up stamp tool. The process of simultaneously taking out and transporting a plurality of the elements using a stamp tool, and
A method for manufacturing an element array, comprising a step of simultaneously taking out and transporting a plurality of the elements, and then returning the stamp tool after the plurality of the elements are taken out to the corresponding empty installation stage.
JP2020211748A 2020-03-30 2020-12-21 Multi-element transfer device and manufacturing method of element array Pending JP2022098289A (en)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020211748A JP2022098289A (en) 2020-12-21 2020-12-21 Multi-element transfer device and manufacturing method of element array
KR1020227037161A KR20220158793A (en) 2020-03-30 2021-03-30 Manufacturing method of stamp tool holding device, stamp tool positioning device, multi-element transfer device and element array
US17/915,320 US20230187258A1 (en) 2020-03-30 2021-03-30 Stamp tool, transfer device, and element array manufacturing method
CN202180025439.8A CN115362539A (en) 2020-03-30 2021-03-30 Die tool, transfer device, and method for manufacturing element array
PCT/JP2021/013697 WO2021201037A1 (en) 2020-03-30 2021-03-30 Stamp tool , transfer device , and element array manufacturing method
CN202180025430.7A CN115349168A (en) 2020-03-30 2021-03-30 Press tool holding device, press tool positioning device, multi-element transfer device, and method for manufacturing element array
US17/915,349 US20230140856A1 (en) 2020-03-30 2021-03-30 Stamp tool holding apparatus, stamp tool positioning apparatus, multi-component transfer apparatus, and method for manufacturing element array
KR1020227036924A KR20220158267A (en) 2020-03-30 2021-03-30 Manufacturing method of stamp tool, transfer device and element array
PCT/JP2021/013698 WO2021201038A1 (en) 2020-03-30 2021-03-30 Stamp tool holding apparatus, stamp tool positioning apparatus, multi-component transfer apparatus, and method for manufacturing element array
TW110111554A TWI780643B (en) 2020-03-30 2021-03-30 Die tool holding device, die tool positioning device, multi-component transfer device, and manufacturing method of component array
TW110111553A TWI791205B (en) 2020-03-30 2021-03-30 Molding tool, handling device and method for manufacturing element array

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020211748A JP2022098289A (en) 2020-12-21 2020-12-21 Multi-element transfer device and manufacturing method of element array

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022098289A true JP2022098289A (en) 2022-07-01

Family

ID=82165746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020211748A Pending JP2022098289A (en) 2020-03-30 2020-12-21 Multi-element transfer device and manufacturing method of element array

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2022098289A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9039867B2 (en) Method for detaching a semiconductor chip from a foil
US20140209250A1 (en) Detaching apparatus and detaching method
JP5515024B2 (en) Chip laminated device inspection method, chip laminated device rearrangement unit, and chip laminated device inspection apparatus
JP2008235297A (en) Apparatus and method for manufacturing semiconductor device
JPH11220294A (en) Electronic component transfer equipment, holder replacing method and device therefor
JP5941701B2 (en) Die bonder
WO2021201038A1 (en) Stamp tool holding apparatus, stamp tool positioning apparatus, multi-component transfer apparatus, and method for manufacturing element array
KR20160135073A (en) Conductive tape attachment apparatus and attaching using the same
JP2020047759A (en) Die bonding device and manufacturing method of semiconductor device
JP2007158103A (en) Chip push-up device
JP5298273B2 (en) Stage and ball mounting apparatus using the same
JP7469937B2 (en) Stamp tool holding device and method for manufacturing element array
JP2022098289A (en) Multi-element transfer device and manufacturing method of element array
JP2019145707A (en) Ball loading device
KR102458050B1 (en) Bonding apparatus for micro led device and bonding method for micro led device
JP2022098290A (en) Stamp tool positioning device and manufacturing method of element array
JP2022002279A (en) Stamp tool and manufacturing method of element array
KR101790546B1 (en) Pick and place system for wafer ring frame type
JP2022002280A (en) Transport device and manufacturing method of element array
JP5560590B2 (en) Substrate bonding equipment
JP2004147007A (en) Solid-state image pickup device and method and device for manufacturing the same
JP7284328B2 (en) Die bonding apparatus and semiconductor device manufacturing method
JP2013179207A (en) Placing table of electronic component, and die bonder equipped with the table
JP2021077687A (en) Pickup device
JP2006043882A (en) Mount head

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231031