JP5314523B2 - 基板の貼合せ装置及び方法、並びに、基板貼合せヘッド - Google Patents
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Description
が異なるため、温度変化によって個々の基板に反りが生じた際に反り具合が異なり、接合面には必要以上の外力(以下、ストレス)がかかる。このストレスが継続して繰り返し生じることにより、基板上や基板内部の配線パターンにもストレスがかかり、配線の断裂や破断、接合面の剥離といった、製品の故障に繋がる。
表面に配線電極パターンが形成された第一の基板と、表面に配線電極パターンを有する第二の基板とを、お互いの前記電極配線パターン同士を対向させて、貼合せをする装置において、
少なくともその一面が開口した筐体と、当該筐体の開口部を塞ぐように取り付けられた弾性体を有し、内部が空気室となった容器構造のバルーンヘッド部を備え、
前記バルーンヘッド部の弾性体には前記第二の基板を保持する手段を備え、
前記バルーンヘッド部には、筐体内部の前記空気室の圧力を調整するための圧力調節手段と接続された空気室連通ポートが接続されており、
前記バルーンヘッド部の弾性体の面を変形させて前記第二の基板を保持した状態でたわませる手段を備え、
前記第一の基板もしくは前記第二の基板の少なくとも一方には硬化性樹脂が塗布されており、
前記第一の基板と前記第二の基板とを近接させる手段を備え、
前記バルーンヘッド部は、前記筐体の弾性体の面にかかる圧力により前記第二の基板を前記第一の基板に向かって押圧させる構造を備えた
ことを特徴とする、基板の貼合せ装置である。
前記バルーンヘッド部の内部には、前記弾性体の面を変形させて前記第二の基板を保持した状態でたわませる基板変形手段を備え、
前記空気室の圧力を調整することにより前記弾性体の面が変形する構造を備えており、
前記第二の基板を前記第一の基板に押圧させた時に、前記第二の基板を前記第一の基板の表面形状にならわせる構造を備えた
ことを特徴とする、請求項1に記載の基板の貼合せ装置である。
前記第二の基板を前記第一の基板に押圧させた状態で、前記硬化性樹脂を硬化させることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の基板の貼合せ装置である。
表面に配線電極パターンを有する第一の基板と、表面に配線電極パターンを有する第二の基板とを、お互いの前記電極配線パターン同士を対向させて、貼合せをする方法において、
少なくともその一面が開口した筐体と、当該筐体の開口部を塞ぐように取り付けられた弾性体を有し、内部が空気室となった容器構造のバルーンヘッド部を用い、
前記バルーンヘッド部の弾性体の面で前記第二の基板を保持するステップと、
前記バルーンヘッド部の弾性体の面を変形させて前記第二の基板を保持した状態でたわませるステップとを有し、
前記第一の基板もしくは前記第二の基板の少なくとも一方には硬化性樹脂が塗布されており、
前記第一の基板と前記第二の基板とを近接させるステップと、
前記第二の基板を前記第一の基板の表面形状にならわせながら、前記第二の基板と前記第一の基板とを貼り合わせるステップと、
前記バルーンヘッド部の筐体の弾性体の面にかかる圧力により、前記第二の基板を前記第一の基板に向かって押圧させるステップを有することを特徴とする、基板の貼合せ方法である。
前記第二の基板を前記第一の基板に押圧させた状態で、前記硬化性樹脂を硬化させるステップを有することを特徴とする、請求項4に記載の基板の貼合せ方法である。
第一の基板に第二の基板を貼り合わせるための基板貼合せヘッドであって、
少なくともその一面が開口した筐体と、当該筐体の開口部を塞ぐように取り付けられた弾性体を有し、内部が空気室となった容器構造のバルーンヘッド部からなり、
前記筐体には前記空気室内の圧力を調整するための空気室連通ポートが接続されており、
前記弾性体には前記弾性体の面を用いて第二の基板を保持する手段を備え、
前記第二の基板を保持する面を変形させて、前記第二の基板をたわませる手段とを備えた
ことを特徴とする、基板貼合せヘッドである。
前記空気室内には前記第二の基板を保持する面を変形させる基板変形手段を備え、
前記第二の基板を保持する面を変形させて、前記第二の基板をたわませる構造を有していることを特徴とする、請求項6に記載の基板貼合せヘッドである。
前記空気室連通ポートは、前記空気室内の圧力を調節する手段と接続されており、
前記空気室内の圧力を調整して、前記第二の基板を保持する前記弾性体の面を変形させて、前記第二の基板をたわませる構造を有していることを特徴とする、請求項6又は請求項7に記載の基板貼合せヘッドである。
前記第二の基板を第一の基板に押し付けた時に、前記第二の基板を前記第一の基板の表面形状にならわせ、前記第二の基板に対して均等な荷重を付与できる構造を有していることを特徴とする、請求項6〜8に記載の基板貼合せヘッドである。
[装置構成]
図1は、本発明の実施形態の一例を示す斜視図である。
図2は、本発明の実施形態の一例を示す主要構成機器の正面図である。
各図において直交座標系の3軸をX、Y、Zとし、XY平面を水平面、Z方向を鉛直方向
とする。特にZ方向は矢印の方向を上とし、その逆方向を下と表現する。
硬化ユニット部6は、第一の基板載置テーブル22の下方、X1軸ステージ21の上に、配置されている。
硬化ユニット部6としては、UVランプなどの紫外線を照射するための紫外線照射ユニットや、赤外線ヒーターなどの赤外線を照射するための赤外線照射ユニットなど、所定の波長を含む光線を照射するものが例示できる。硬化樹脂55は、硬化ユニット部6から照射された光線を吸収し、硬化が始まる。
情報入力手段91としては、キーボードやマウスやスイッチなどが例示出来る。
情報出力手段92としては、画像表示ディスプレイやランプなどが例示出来る。
情報記録手段94としては、メモリーカードやデータディスクなどの、半導体記録媒体や磁気記録媒体や光磁気記録媒体などが例示出来る。
機器制御ユニット95としては、プログラマブルコントローラやモーションコントローラと呼ばれる機器などが例示出来る。
図4は、基板を貼り合わせる手順をステップ毎に示した、フロー図である。
第一の基板11を基板キャリア60に載置し(s101)、基板キャリア60を第一の基板載置テーブル22の上に載置し(s102)、基板キャリア60を真空吸着して保持させる(s103)。
第二の基板12bをたわませる機構及びフローについては、後述するバルーンヘッド部7の詳細説明で開示する。
図5(a)〜(e)に、バルーンヘッド部7の内部構成を示す断面図及び、基板の貼合せ時の様子を示す。
図5(a)は、バルーンヘッド部7の先端で第二の基板12bが保持された状態を示した図である。バルーンヘッド部7は、箱や筒状の容器構造をしており、少なくともその一面が開口した形態の筐体70と、筐体70の内部に配置された基板変形機構部71と、筐体70の前記開口部を塞ぐように取り付けられた基板保持膜72とを含んで構成されている。
前記圧力調節手段は、装置外部の圧力供給手段や減圧手段、外気と接続された切替バルブ手段を適宜含んで構成されている。
前記圧力調節手段は、装置外部の圧力供給手段や減圧手段、外気と接続された切替バルブ手段を適宜含んで構成されている。
この時、空気室73内部に所定の圧力(例えば0.2MPa)に加圧されたエアを送り、与圧状態にしても良い。
図5(c)は、前記変形した第二の基板12と、第一の基板11上に塗布された、硬化性樹脂55とが接触した状態を示した図である。
図5(d)は、前記変形した第二の基板12と、第一の基板11上とが接触した状態を示した図である。
紫外線照射ユニット6から、紫外線61が照射されている状態を示した図である。
を所定時間だけ照射させる。
714を大気開放させ、ピストン引き側連通ポート715に加圧エアを送り、ピストン712をZ方向上向きに移動(つまり、上昇)させる。
2 ステージ部
3 ヘッド部
4 トレイ搬送部
5 塗布ユニット部
6 硬化ユニット部
7 バルーンヘッド部
9 制御部
11 第一の基板
12 第二の基板
12a 仮置きされた第二の基板
12b バルーンヘッド部で保持された第二の基板
12c 貼合せが済んだ第二の基板
20 装置ベース
21 X1軸ステージ
22 第一の基板載置テーブル
26 仮置き台
31 支柱
32 梁
33 Y1軸ステージ
34 ヘッド上下動機構
35 モータ
36 θ軸モータ
40 装置ベース
41 X2軸ステージ
42 第二の基板載置テーブル
43 支柱
44 梁
45 Y2軸ステージ
46 Z2軸ステージ
47 ハンド部
48 トレイ
51 Z軸ステージ
52 モータ
53 ディスペンサ
55 硬化性樹脂
60 基板キャリア
61 紫外線
70 筐体
71 基板変形機構部
72 基板保持膜
73 空気室
80 シリンジ
81 Z軸ステージ
82 モータ
90 制御用コンピュータ
91 情報入力手段
92 情報表示手段
93 発報手段
94 情報記録手段
95 機器制御ユニット
96 画像情報入力部
711 シリンダ
712 ピストン
713 押圧ヘッド
714 ピストン押し側連通ポート
715 ピストン引き側連通ポート
721 基板保持膜連通ポート
731 空気室連通ポート
Claims (9)
- 表面に配線電極パターンが形成された第一の基板と、表面に配線電極パターンを有する第二の基板とを、お互いの前記電極配線パターン同士を対向させて、貼合せをする装置において、
少なくともその一面が開口した筐体と、当該筐体の開口部を塞ぐように取り付けられた弾性体を有し、内部が空気室となった容器構造のバルーンヘッド部を備え、
前記バルーンヘッド部の弾性体には前記第二の基板を保持する手段を備え、
前記バルーンヘッド部には、筐体内部の前記空気室の圧力を調整するための圧力調節手段と接続された空気室連通ポートが接続されており、
前記バルーンヘッド部の弾性体の面を変形させて前記第二の基板を保持した状態でたわませる手段を備え、
前記第一の基板もしくは前記第二の基板の少なくとも一方には硬化性樹脂が塗布されており、
前記第一の基板と前記第二の基板とを近接させる手段を備え、
前記バルーンヘッド部は、前記筐体の弾性体の面にかかる圧力により前記第二の基板を前記第一の基板に向かって押圧させる構造を備えた
ことを特徴とする、基板の貼合せ装置。 - 前記バルーンヘッド部の内部には、前記弾性体の面を変形させて前記第二の基板を保持した状態でたわませる基板変形手段を備え、
前記空気室の圧力を調整することにより前記弾性体の面が変形する構造を備えており、
前記第二の基板を前記第一の基板に押圧させた時に、前記第二の基板を前記第一の基板の表面形状にならわせる構造を備えた
ことを特徴とする、請求項1に記載の基板の貼合せ装置。 - 前記第二の基板を前記第一の基板に押圧させた状態で、前記硬化性樹脂を硬化させる
ことを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の基板の貼合せ装置。 - 表面に配線電極パターンを有する第一の基板と、表面に配線電極パターンを有する第二の基板とを、お互いの前記電極配線パターン同士を対向させて、貼合せをする方法において、
少なくともその一面が開口した筐体と、当該筐体の開口部を塞ぐように取り付けられた弾性体を有し、内部が空気室となった容器構造のバルーンヘッド部を用い、
前記バルーンヘッド部の弾性体の面で前記第二の基板を保持するステップと、
前記バルーンヘッド部の弾性体の面を変形させて前記第二の基板を保持した状態でたわませるステップとを有し、
前記第一の基板もしくは前記第二の基板の少なくとも一方には硬化性樹脂が塗布されており、
前記第一の基板と前記第二の基板とを近接させるステップと、
前記第二の基板を前記第一の基板の表面形状にならわせながら、前記第二の基板と前記第一の基板とを貼り合わせるステップと、
前記バルーンヘッド部の筐体の弾性体の面にかかる圧力により、前記第二の基板を前記第一の基板に向かって押圧させるステップを有することを特徴とする、基板の貼合せ方法。 - 前記第二の基板を前記第一の基板に押圧させた状態で、前記硬化性樹脂を硬化させるステップを有することを特徴とする、
請求項4に記載の基板の貼合せ方法。 - 第一の基板に第二の基板を貼り合わせるための基板貼合せヘッドであって、
少なくともその一面が開口した筐体と、当該筐体の開口部を塞ぐように取り付けられた弾性体を有し、内部が空気室となった容器構造のバルーンヘッド部からなり、
前記筐体には前記空気室内の圧力を調整するための空気室連通ポートが接続されており、
前記弾性体には前記弾性体の面を用いて第二の基板を保持する手段を備え、
前記第二の基板を保持する面を変形させて、前記第二の基板をたわませる手段とを備えた
ことを特徴とする、基板貼合せヘッド。 - 前記空気室内には前記第二の基板を保持する面を変形させる基板変形手段を備え、
前記第二の基板を保持する面を変形させて、前記第二の基板をたわませる構造を有していることを特徴とする、請求項6に記載の基板貼合せヘッド。 - 前記空気室連通ポートは、前記空気室内の圧力を調節する手段と接続されており、
前記空気室内の圧力を調整して、前記第二の基板を保持する前記弾性体の面を変形させて、前記第二の基板をたわませる構造を有していることを特徴とする、請求項6又は請求項7に記載の基板貼合せヘッド。 - 前記第二の基板を第一の基板に押し付けた時に、前記第二の基板を前記第一の基板の表面形状にならわせ、前記第二の基板に対して均等な荷重を付与できる構造を有している
ことを特徴とする、請求項6〜8に記載の基板貼合せヘッド。
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