JP6784146B2 - 収容装置、基板装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、収容装置、基板装置の製造方法に関する。

特許文献１には、ウエハシート上のチップを、突き上げピンで突き上げることによって、チップをウエハシートから剥離する構成が開示されている。

特開２０１１−０１８７３４号公報

例えば、ウエハシート上の部品（チップ）を保持部が保持して持ち上げ、この部品を凹状の凹部に収容する場合は、保持部が移動して部品を凹部の上方へ運び、凹部の上方で保持力を解放することで、部品を自由落下させて凹部に収容するものがある。

ここで、保持部によって保持されている部品の姿勢が、通常の姿勢と異なり傾いていると、部品を凹部の上方へ運んだ場合に、部品が、凹部が形成されている部材の上向き面と接触して、損傷してしまうことが考えられる。

そこで、部品の損傷を避けるため、凹部に対する保持部の高さを十分高くした状態で、保持力を解放し、部品を自由落下させることが考えられる。この場合は、部品の姿勢が傾いた状態でも、部品が、前述した上向き面と接触しないが、部品と凹部との距離が長くなるため、部品を凹部に収容する収容率が低下してしまうことが考えられる。

本発明は、部品を保持した保持部が、凹部に対して、常に凹部に近い位置で保持力を解放して、部品を凹部に収容する場合と比して、収容率の低下を抑制した上で、凹部に収容される部品が損傷してしまうのを抑制することである。

本発明の請求項１に係る収容装置は、下面に複数の吸引孔が形成されている本体、及び該本体から下方に突出し、部品の上面の互いに対向する稜線部と接触する一対の突起を有する保持部であって、該一対の突起に該稜線部を突き当てた状態で、該本体の該下面と該部品の上面との間に隙間を生じさせて、該複数の吸引孔からの吸引によって該部品を保持する保持部を有する保持機構と、該保持機構を制御し、該部品が収容される凹部の上方へ、該保持部を移動させ、該部品を吸引する吸引力が予め定められた閾値よりも大きい場合は、該吸引力が該閾値以下の場合と比べて、該凹部に対する該保持部の高さを高くした状態で、該吸引力を解放して該部品を該凹部に収容させる制御部と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る収容装置は、請求項１に記載の収容装置において、前記保持機構は、前記保持部と、前記保持部を移動する移動部と、前記吸引孔から気体を吸引する吸引部と、前記保持部が前記部品を保持している状態での前記吸引部の吸引力を計測する計測部と、を有し、前記制御部は、前記計測部によって計測された吸引力が、前記閾値よりも大きい場合は、前記凹部が形成されている部材の上向き面と、前記突起の先端との距離が、前記部品の高さより長くなる位置で、前記吸引力を解放し、前記計測部によって計測された吸引力が、前記閾値以下の場合は、前記凹部が形成されている部材の上向き面と、前記突起の先端との距離が、前記部品の高さ以下となる位置で、前記吸引力を解放することを特徴とする。

本発明の請求項３に係る収容装置は、下面に複数の吸引孔が形成されている本体、及び前記本体から下方に突出し、部品の上面の互いに対向する稜線部と接触する一対の突起を有する保持部であって、前記一対の突起に前記稜線部を突き当てた状態で、前記本体の前記下面と前記部品の上面との間に隙間を生じさせて、前記吸引孔からの吸引によって前記部品を保持する保持部を有する保持機構と、前記保持機構を制御し、前記部品が収容される凹部の上方へ、前記保持部を移動させ、前記部品が前記保持部に対して傾いて保持されている場合は、前記部品が前記保持部に対して傾かずに保持されている場合と比べて、前記凹部に対する前記保持部の高さを高くした状態で、前記部品を吸引する吸引力を解放して前記部品を前記凹部に収容させる制御部と、を備えることを特徴とする。
本発明の請求項４に係る基板装置の製造方法は、請求項１〜３の何れか１項に記載の収容装置を用いて部品としての半導体素子を前記凹部に収容する工程と、前記収容装置によって前記凹部に収容された半導体素子を基板に搭載する工程と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項１の収容装置によれば、部品を保持した保持部が、凹部に対して、常に凹部に近い位置で吸引力（保持力）を解放して、部品を凹部に収容する場合と比して、収容率の低下を抑制した上で、凹部に収容される部品が損傷してしまうのを抑制することができる。

本発明の請求項２の収容装置によれば、吸引力が、閾値よりも大きい場合に、凹部が形成されている部材の上向き面と、突起の先端との距離が、部品の高さ以下となる位置で、吸引力を解放する場合と比して、凹部に収容される部品が損傷してしまうのを抑制することができる。

本発明の請求項３の収容装置によれば、部品を保持した保持部が、凹部に対して、常に凹部に近い位置で保持力を解放して、部品を凹部に収容する場合と比して、収容率の低下を抑制した上で、凹部に収容される部品が損傷してしまうのを抑制することができる。

本発明の請求項４の基板装置の製造方法によれば、請求項１〜３の何れか１項に記載の収容装置を用いて、半導体素子を凹部に収容する工程を備えていない場合と比して、製造される基板装置の歩留まりを向上させることができる。

（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）本発明の実施形態に係る収容装置の保持部を示した動作図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）本発明の実施形態に係る収容装置の保持部を示した動作図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本発明の実施形態に係る収容装置の保持部を示した動作図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本発明の実施形態に係る収容装置の保持部を示した動作図である。 本発明の実施形態に係る収容装置の制御部の制御ブロックを示した図面である。 本発明の実施形態に係る発光基板の製造装置によって製造される発光基板の平面図である。 本発明の実施形態に係る発光基板の製造装置によって製造される発光基板の側断面図である。 本発明の実施形態に係る発光基板の製造装置の一部を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る発光基板の製造装置の一部を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る収容装置の突上機構を示した概略図である。 本発明の実施形態に係る収容装置の保持部を示した断面図である。 本発明の実施形態に係る発光素子を製造する工程を示した図である。 本発明の実施形態に係るウエハを示した斜視図である。 本発明の実施形態に係るウエハを示した平面図である。 本発明の実施形態に係る発光素子を２つのトレイに載せた状態を示した平面図である。 一のトレイを他のトレイに対して相対回転させた状態を示す平面図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本発明の実施形態に対する比較形態に係る収容装置の保持部を示した動作図である 本発明の実施形態に対する比較形態に係る収容装置の制御部の制御ブロックを示した図面である。

本発明の実施形態に係る収容装置、及び発光基板の製造装置の一例を図１〜図１８に従って説明する。先ず、発光基板の製造装置によって製造される発光基板について説明し、次に、発光基板の製造装置について説明し、次に、発光素子を凹部に収容する収容装置について説明する。なお、収容装置によって収容される発光素子については、発光基板と共に説明する。

また、後述の説明で用いるＸ方向、−Ｘ方向、Ｙ方向、−Ｙ方向、Ｚ方向（上方）及び−Ｚ方向（下方）は、図中に示す矢印方向である。また、Ｘ（−Ｘ）方向、Ｙ（−Ｙ）方向、Ｚ（−Ｚ）方向は、互いに交差する方向（具体的には、直交する方向）である。

また、図中の「○」の中に「×」が記載された記号は、紙面の手前から奥へ向かう矢印を意味する。また、図中の「○」の中に「・」が記載された記号は、紙面の奥から手前へ向かう矢印を意味する。さらに、各図に示す各部材における各部分同士のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の寸法比や、各部材同士のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の寸法比は、実際の寸法比と異なる場合がある。

（発光基板）
まず、基板装置の一例としての発光基板１００の構成を説明する。図６及び図７には、発光基板１００の構成が示されている。

発光基板１００は、図６及び図７に示されるように、基板の一例としてのプリント基板１０２と、プリント基板１０２に置かれた（搭載された）半導体素子（部品）の一例としての発光素子２００と、を有している。プリント基板１０２は、図６に示されるように、例えば、Ｘ方向に長くされた板状に形成されている。なお、本実施形態では、プリント基板１０２に発光素子２００を置くことを「搭載」という場合がある。

発光素子２００としては、図６に示されるように、例えば、Ｘ方向に長く形成された発光素子（例えば、ＬＥＤチップ）が用いられる。この発光素子２００は、図７に示されるように、長手方向（Ｘ方向）とは交差する断面における形状（断面形状）がＴ字状にされている。この発光素子２００は、Ｔ字の横棒部分を構成する頭部２１０と、Ｔ字の縦棒部分を構成する脚部２５０と、を有している。

頭部２１０は、側断面視（−Ｘ方向視）にて、脚部２５０から左右方向（Ｙ、−Ｙ方向）に張り出す張出部２１３、２１４を有している。したがって、側断面視にて、脚部２５０の左右方向の幅（Ｙ方向長さ）は、頭部２１０の左右方向の幅よりも狭くなっている。これにより、脚部２５０の下面２５９の面積は、頭部２１０の表面（上面）２１９の面積よりも小さくされている。

頭部２１０の表面２１９には、発光点２１８、及び回路パターンが設けられている。発光点２１８は、頭部２１０の表面２１９の一端部（具体的には、張出部２１３の表面）にＸ方向（長手方向）に沿って複数配置されている。なお、各図では、複数の発光点２１８を線状に図示する場合がある。

発光素子２００は、長手方向（Ｘ方向）とは交差する断面における高さ（Ｚ方向長さ）が幅方向の長さ（Ｙ方向長さ）よりも大きくなっている。具体的には、発光素子２００の寸法は、一例として、長さ（Ｘ方向長さ）１２ｍｍ、高さ（Ｚ方向長さ）３００μｍ、頭部２１０の幅（Ｙ方向長さ）１３５μｍ、脚部２５０の幅（Ｙ方向長さ）１００μｍとされている。なお、発光素子２００の寸法は、上記の寸法に限られるものではない。

そして、発光素子２００は、図７に示されるように、側断面視にて、複数の発光点２１８が形成された張出部２１３側が対向するように、プリント基板１０２の長手方向（Ｘ方向）に沿って、図６に示されるように、千鳥状に複数配置（搭載）されている。

具体的には、複数の発光素子２００によって、Ｘ方向に沿って間隔をおいて配置された２つの列を形成している。２つの列のそれぞれは、プリント基板１０２の長手方向端部（Ｘ方向端部）から−Ｘ方向に数えて、奇数番目の発光素子２００と、偶数番目の発光素子２００と、で構成されている。そして、プリント基板１０２の長手方向端部（Ｘ方向端部）から−Ｘ方向に数えて、ｎ番目（最終番目を除く）の発光素子２００の長手方向端部（−Ｘ方向端部）と、ｎ＋１番目の発光素子２００の長手方向端部（Ｘ方向端部）とが、Ｙ方向に重なって配置されている。

（発光基板の製造装置）
次に、発光基板１００を製造する発光基板の製造装置１０（以下「製造装置１０」という）の構成を説明する。図８及び図９には、それぞれ、製造装置１０の構成の一部が示されている。

製造装置１０は、図８に示されるように、発光素子２００を製造する素子製造装置３００を備えている。また、製造装置１０は、図９に示されるように、発光素子２００を供給する供給部１３と、発光素子２００を位置決めする素子位置決め装置２０と、プリント基板１０２を位置決めする基板位置決め装置４０と、を備えている。

さらに、製造装置１０は、供給部１３から素子位置決め装置２０へ発光素子２００を移送する移送装置５０と、素子位置決め装置２０で位置決めされた発光素子２００を基板位置決め装置４０で位置決めされたプリント基板１０２へ移送する移送装置６０（実装装置の一例）と、を備えている。なお、発光素子２００は、前述のように、断面Ｔ字状に形成されているが、図８及び図９では、発光素子２００の形状を簡略化して示している。

〔素子製造装置〕
素子製造装置３００は、図８に示されるように、発光素子２００をトレイ４０１、４０２の凹部４０６に収容する収容装置３０２と、トレイ４０１、４０２が載せられる台３０４と、台３０４をＸ方向及びＹ方向へ移動させる移動機構３０６と、を備えている。

部材の一例としてのトレイ４０１、４０２は、上下方向の厚みを有する板状であって、平面視にて略四角形状をしている。このトレイ４０１、４０２には、ウエハ１４（図１３参照）から切り出された複数の発光素子２００を収容する凹部４０６が複数形成されている。

移動機構３０６は、台３０４をＸ方向及びＹ方向へ移動させることで、トレイ４０１、４０２の複数の凹部４０６のうち、発光素子２００を収容する対象となる凹部４０６を、予め定められたピックオフ位置に配置させる。

収容装置３０２は、図８に示されるように、ウエハ１４から切り出された複数の発光素子２００を保持して、トレイ４０１、４０２におけるピックオフ位置に配置されている凹部４０６に搬送し、発光素子２００を凹部４０６に収容する。

具体的には、収容装置３０２は、保持機構３１０と、発光素子２００を突き上げる突上機構３２０と、ウエハ１４を保持する保持部材３４２と、保持部材３４２をＸ方向及びＹ方向へ移動させる移動機構３４４と、を備えている。さらに、収容装置３０２は、各部を制御する制御部３８０（図５参照）を有している。

移動機構３４４は、保持部材３４２をＸ方向及びＹ方向へ移動させることで、保持対象の発光素子２００を予め定められたピックアップ位置に配置させる。

突上機構３２０は、図１０（Ｂ）に示されるように、円筒部３３０と、ニードル３２２と、吸引部３２４と、稼動部３２６（図８参照）と、を備えている。

円筒部３３０の上壁には、ニードル３２２が突き出される貫通孔３３２が形成されている。円筒部３３０の上壁の上面には、図１０（Ａ）（Ｂ）に示されるように、ウエハ１４が貼り付けられた粘着シート２９０を吸着するための吸着溝３３４が形成されている。円筒部３３０の内部には、貫通孔３３２と通じる空洞部３３６が形成されている。空洞部３３６及び吸着溝３３４は、円筒部３３０の側壁に形成された通路３３８を介して吸引部３２４と接続されている。

ニードル３２２は、保持機構３１０の保持部３７０が発光素子２００を保持する際に、ピックアップ位置に配置されている発光素子２００及び粘着シート２９０を突き上げる突上部の一例である。ニードル３２２は、上端部が先細りとなる円柱状に形成されている。また、ニードル３２２の直径Ｄは、例えば、数十μｍとされている。

稼動部３２６（図８参照）は、ニードル３２２が円筒部３３０の空洞部３３６に収納される収納位置（図１（Ｂ）参照）と、ニードル３２２が貫通孔３３２を通じて円筒部３３０から上方へ突出する突出位置（図１（Ｃ）参照）との間で、ニードル３２２を移動させる。

保持機構３１０は、図８に示されるように、筐体３１１と、移動部３８４と、保持部３７０と、吸引部３１８と、吸引部３１８の吸引力を計測する計測部３８２と、を備えている。また、移動部３８４は、駆動源である駆動部３６０と、アーム３１２と、伸縮部３１５とを備えている。

筐体３１１は、上部に開口３１３を有する箱状に形成されている。アーム３１２は、筐体３１１の開口３１３から突出している。

アーム３１２の基端部は、駆動部３６０に水平方向（Ｘ方向）に移動可能に支持されている。アーム３１２の先端部には、上下方向に伸縮する伸縮部３１５を介して、保持部３７０が取り付けられている。

保持部３７０は、図１１に示されるように、発光素子２００の長手方向（Ｘ方向）に沿って長さを有する本体３７２と、本体３７２の長手方向の両端部に設けられ発光素子２００のＸ方向側の稜線である稜線部２８５に突き当たる突起３７４と、を有している。換言すれば、保持された発光素子２００の上面の互いに対向する稜線部２８５は、突起３７４に突き当たる。

保持機構３１０では、保持部３７０が発光素子２００を保持した状態で、伸縮部３１５を縮めることで発光素子２００が粘着シート２９０から剥がされる。そして、アーム３１２をＸ方向に移動させると共に、伸縮部３１５を伸長させて発光素子２００を落下させることで、発光素子２００がトレイ４０１、４０２におけるピックオフ位置に配置されている凹部４０６に収容される。

制御部３８０は、図５に示されるように、収容装置３０２の各部を制御するようになっている。

なお、保持機構３１０の保持部３７０、及び移動部３８４を制御して保持部３７０を移動させる制御部３８０の制御等については、詳細を後述する。

〔供給部〕
供給部１３は、図９に示されるように、トレイ４０１、４０２が載せられる台１５と、台１５をＸ方向及びＹ方向へ移動させる移動機構１７と、を備えている。供給部１３では、移動機構１７が台１５をＸ方向及びＹ方向へ移動させることで、トレイ４０１、４０２上の搭載対象である発光素子２００を、移送装置５０による予め定められたピックアップ位置に配置させるようになっている。

〔移送装置〕
移送装置５０は、図９に示されるように、発光素子２００を保持する保持具としてのコレット５７と、コレット５７が装着されコレット５７が発光素子２００を保持するための吸引力を発生させる吸引器５２と、吸引器５２を移動させる移動機構５３と、を備えている。

具体的には、吸引器５２の吸引ノズル５４にコレット５７が装着されている。コレット５７には、吸引ノズル５４と通じる吸引孔（図示省略）が形成されている。

移送装置５０では、吸引器５２が、供給部１３におけるピックアップ位置に配置されている発光素子２００の上面をコレット５７に突き当てた状態で、吸引器５２により発光素子２００を吸引することで、コレット５７に発光素子２００を保持する。

そして、移送装置５０では、発光素子２００をコレット５７に保持した状態で、移動機構５３によって吸引器５２がＹ方向に移動することで（一点鎖線の矢印参照）、後述の位置決め台３０のプレート３４上に発光素子２００を移送するようになっている。なお、移送装置５０の移動機構５３としては、例えば、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動する機構を備えた三軸ロボットが用いられる。

〔素子位置決め装置〕
素子位置決め装置２０は、図９に示されるように、発光素子２００が置かれる（載せられる）位置決め台３０と、位置決め台３０に置かれた発光素子２００を予め定められた位置決め位置に位置決めする位置決め部材２２と、位置決め部材２２をＸ方向及びＹ方向へ移動させる移動機構２９と、を備えている。

位置決め台３０は、上部に開口部３３を有する円筒部３２と、円筒部３２の開口部３３に設けられたプレート３４と、円筒部３２の内部空間の空気を吸引して該内部空間を負圧にする吸引装置３６と、を備えている。プレート３４には、複数の吸引孔３８が形成されている。この複数の吸引孔３８は、プレート３４を貫通しており、円筒部３２の内部空間と通じている。

位置決め部材２２は、図９に示されるように、板状をしており、本体２２Ａと、本体２２ＡからＸ方向に延び出た一対の爪部２２Ｂと、を有している。一対の爪部２２Ｂは、その間に発光素子２００を配置可能にＹ方向に離れて設けられている。なお、位置決め部材２２は、プレート３４に吸着されて移動抵抗を受けないように、プレート３４に対して非接触な状態を保って移動するようになっている。

位置決め部材２２では、発光素子２００の脚部２５０の側面２５２（図７参照）の一方に対して、爪部２２Ｂを突き当てて、発光素子２００を移動させ、予め定められた位置に発光素子２００を位置決め（位置出し）するようになっている。

また、本実施形態では、一対の爪部２２Ｂのいずれか一方を選択して発光素子２００の位置決めを行うようになっている。従って、位置決め部材２２としては、一対の爪部２２Ｂの一方を有さない構成であってもよい。

〔基板位置決め装置〕
基板位置決め装置４０は、図９に示されるように、プリント基板１０２をＸ方向に搬送する一対の搬送部材（例えば、コンベア）４２を備えている。一対の搬送部材４２は、その間にプリント基板１０２が導入可能にＹ方向に離れて配置されている。

基板位置決め装置４０では、一対の搬送部材４２の間に導入されたプリント基板１０２が、一対の搬送部材４２に対してＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に位置決めされるようになっている。そして、一対の搬送部材４２がプリント基板１０２をＸ方向に搬送することで、プリント基板１０２は、後述のコレット７０に対してＹ方向に位置決めされた状態で、Ｘ方向へ相対移動するようになっている。

なお、基板位置決め装置４０は、プリント基板１０２上において発光素子２００を搭載する搭載位置に、銀（Ａｇ）を含むエポキシ系等の接着剤を塗布するためのディスペンサー等の塗布装置（図示省略）を有している。

〔移送装置〕
移送装置６０は、図９に示されるように、発光素子２００を保持する保持具としてのコレット７０と、コレット７０が装着されコレット７０が発光素子２００を保持するための吸引力を発生させる吸引器６２と、吸引器６２を移動させる移動機構６３と、を備えている。

具体的には、吸引器６２の吸引ノズル６４にコレット７０が装着されている。コレット７０には、吸引ノズル６４と通じる吸引孔（図示省略）が形成されている。

移送装置６０では、コレット７０に発光素子２００の例えば稜線２７１（図７参照）を突き当てた状態で、吸引器６２により発光素子２００を吸引することで、コレット７０に発光素子２００を保持する。また、移送装置６０では、吸引器６２による吸引を停止することにより、コレット７０による発光素子２００の保持状態が解除される。

移動機構６３は、吸引器６２をＹ方向に移動させることにより、コレット７０をプリント基板１０２に対してＹ方向へ相対移動させるようになっている。すなわち、本実施形態では、移動機構６３によってコレット７０がＹ方向に移動し、基板位置決め装置４０の搬送部材４２によってプリント基板１０２がＸ方向に移動することで、コレット７０をプリント基板１０２に対してＸ方向、Ｙ方向に相対移動させるようになっている。

また、移動機構６３は、吸引器６２を上下方向（Ｚ方向）に移動させることにより、コレット７０をプリント基板１０２に対して上下方向（Ｚ方向）へ相対移動させるようになっている。本実施形態では、発光素子２００をコレット７０に保持した状態で、コレット７０をプリント基板１０２に対して、Ｘ方向、Ｙ方向に相対移動させた後、コレット７０を下方（−Ｚ方向）に降下させることで、発光素子２００をプリント基板１０２に搭載するようになっている。

なお、移動機構６３としては、例えば、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能な二軸ロボットが用いられる。

（発光基板の製造方法）
発光基板の製造方法は、発光素子２００を製造する素子製造工程と、製造された発光素子２００をプリント基板１０２に搭載する搭載工程と、を有している。

〔素子製造工程〕
素子製造工程は、ウエハ１４（半導体基板）から発光素子２００を切り出して形成する形成工程と、ウエハ１４から切り出された発光素子２００を凹部４０６に収容する収容工程と、を有している。

［形成工程］
形成工程では、図１２に示されるように、まず、ＧａＡｓ等で形成されたウエハ１４の表面に複数の発光点２１８を形成する。次に、ウエハ１４における発光素子２００として形成される部分で通電させて、発光点２１８の光量を検出し、当該部分が良品であるか否かを判別する。

次に、例えばエッチングによって、ウエハ１４の表面に第一溝１４Ａを形成する。次に、ウエハ１４の表面にダイシング用粘着シート２９５を貼り付けてから、例えば、ダイシングブレード等の切削部材１１による切削によって、ウエハ１４の裏面に第二溝１４Ｂを形成する。

次に、図１３に示されるように、ウエハ１４の裏面に粘着シート２９０を貼り付けてから、ウエハ１４の表面からダイシング用粘着シート２９５を剥離する。

以上により、断面Ｔ字状の発光素子２００が切り出される。なお、発光素子２００は、その幅方向（Ｙ方向）及び長手方向（Ｘ方向）に沿って粘着シート２９０に複数貼り付けられた状態となっている。また、各発光素子２００におけるＹ方向側端部（一端部の一例）、具体的には張出部２１３（図１２参照）に発光点２１８が形成されている。

［収容工程］
収容工程では、ウエハ１４（粘着シート２９０）の一端から他端に向けて発光素子２００の幅方向（−Ｙ、Ｙ方向）に順番に並んでいる発光素子２００を、この順番で凹部４０６に収容する。順番としては、図１４の矢印で示されるように、ウエハ１４におけるＸ方向端部側かつ−Ｙ方向側端部側からジグザグに進む順番とされる。すなわち、ウエハ１４のＸ方向側から数えて奇数列（以下、単に「奇数列」という）では、ウエハ１４の−Ｙ方向端部からＹ方向への順番で収容され、ウエハ１４のＸ方向側から数えて偶数列（以下、単に「偶数列」という）では、ウエハ１４のＹ方向端部から−Ｙ方向への順番で収容される。なお、ウエハ１４の外周部分で不完全な形状で形成された素子１９９は、発光素子２００として使用されないため、収容対象とならない。

具体的には、収容工程では、先ず、図８に示す移動機構３４４が、ウエハ１４を保持した保持部材３４２をＸ方向及びＹ方向へ移動させることで、収容対象の発光素子２００を予め定められたピックアップ位置に順番に配置させる（図１０参照）。また、ウエハ１４の一端から他端に向けて順番に収容するため、突上げ対象の発光素子２００に隣接する発光素子２００は、突上対象の発光素子２００の片側のみ（Ｙ方向又は−Ｙ方向）に存在する。

次に、保持部３７０によって保持された発光素子２００を、ウエハ１４における発光点２１８の向き（図１４参照）のまま、図１５に示されるように、トレイ４０１、４０２の凹部４０６に収容する。

具体的には、保持部３７０がウエハ１４の一端から他端に向けて順番にニードル３２２で突き上げられた発光素子２００を保持する（図８参照）。すなわち、保持部３７０は、ウエハ１４の奇数列では粘着シート２９０の−Ｙ方向端部からＹ方向へ発光素子２００を順に個別に保持し、ウエハ１４の偶数列では粘着シート２９０のＹ方向端部から−Ｙ方向へ発光素子２００を順に個別に保持する。

また、移動機構３０６は、台３０４をＸ方向及びＹ方向へ移動させることで、トレイ４０１、４０２の複数の凹部４０６のうち、発光素子２００を収容する対象となる凹部４０６を、予め定められたピックオフ位置に配置させる。

そして、アーム３１２をＸ方向に移動させると共に、伸縮部３１５を伸長させることで、収容装置３０２は、保持部３７０に保持された発光素子２００を、トレイ４０１、４０２におけるピックオフ位置に配置されている凹部４０６に収容する。

具体的には、ウエハ１４（粘着シート２９０）の一端から他端に向けて発光素子２００の幅方向（−Ｙ、Ｙ方向）に順番に並んでいる発光素子２００を、この順番かつ交互にトレイ４０１、４０２の凹部４０６に収容する。順番としては、図１４の矢印で示されるように、ウエハ１４におけるＸ方向端部側かつ−Ｙ方向側端部側からジグザグに進む順番とされる。すなわち、ウエハ１４の奇数列では、ウエハ１４の−Ｙ方向端部からＹ方向への順番で収容され、ウエハ１４の偶数列では、ウエハ１４のＹ方向端部から−Ｙ方向への順番で収容される。

例えば、図１４に示されるように、複数の発光素子２００のうち、奇数列のＹ方向に並んだ発光素子２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄでは、発光素子２００Ａをトレイ４０１の凹部４０６に収容し、次に、発光素子２００Ｂをトレイ４０２の凹部４０６に収容する。次に、発光素子２００Ｃをトレイ４０１の凹部４０６に収容し、次に、発光素子２００Ｄをトレイ４０２に収容する。このように、複数の発光素子２００を順番且つ交互に収容する。

なお、収容工程について、ピックアップ位置に配置されている発光素子２００を、保持部３７０によって保持させ、保持した発光素子２００を凹部４０６に収容する動作については、詳細を後述する。

〔搭載工程〕
搭載工程では、トレイ４０２の凹部４０６に収容された発光素子２００の発光点２１８が、トレイ４０１の凹部４０６に収容された発光素子２００の発光点２１８と異なる向きになるようにする。具体的には、図１６に示されるように、トレイ４０１上の発光素子２００の発光点２１８がＹ方向を向いているのに対して、トレイ４０２上の発光素子２００の発光点２１８が−Ｙ方向を向くように、相対回転させる。すなわち、トレイ４０２をトレイ４０１に対して、１８０度相対回転させる。

本実施形態では、図９に示されるように、トレイ４０１上の発光素子２００の発光点２１８と、トレイ４０２上の発光素子２００の発光点２１８と、が異なる向きを向いた状態で、トレイ４０１、４０２を供給部１３の台１５に収容する。なお、本実施形態では、トレイ４０１、４０２は、Ｘ方向に沿って並んで配置されている。

そして、トレイ４０１、４０２における発光点２１８の向きのままトレイ４０１及びトレイ４０２の発光点２１８をプリント基板１０２に置く。具体的には、以下のようにトレイ４０１、４０２の発光素子２００がプリント基板１０２に置かれる。

すなわち、図９に示されるように、まず、供給部１３において、移動機構１７が台１５をＸ方向及びＹ方向へ移動させることで、搭載対象の発光素子２００を予め定められたピックアップ位置に配置させる。

次に、供給部１３のピックアップ位置に配置されている発光素子２００を、移送装置５０が位置決め台３０のプレート３４上に移送して、プレート３４上に発光素子２００を置く。

次に、プレート３４上に置かれた発光素子２００を、位置決め部材２２によって、プレート３４上の予め定められた位置決め位置に移動させて位置決め（位置出し）する。

次に、基板位置決め装置４０において、一対の搬送部材４２がプリント基板１０２を位置決めする。

次に、塗布装置（図示省略）によって、プリント基板１０２の発光素子２００の搭載位置に接着剤を塗布する。

素子位置決め工程で位置決めされた発光素子２００を移送装置６０によってプリント基板１０２の発光素子２００の搭載位置に移送する。

なお、複数の発光素子２００が、プリント配線基板４４に対して千鳥状に配置される。すなわち、上記搭載工程が、発光素子２００の数に応じて行われる。また、本実施形態では、例えば、トレイ４０１の複数の発光素子２００をプリント基板１０２のＹ方向一方側（図１６の下側）に間隔をおいて一列に配置した後、トレイ４０２の複数の発光素子２００をプリント基板１０２のＹ方向他方側（図１６の上側）に間隔をおいて一列に配置する。すなわち、本実施形態では、例えば、プリント基板１０２の長手方向一端１０２Ａから数えて奇数番目にあたる搭載位置Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５・・・に配置した後、当該一端１０２Ａから数えて偶数番目にあたる搭載位置Ｔ２、Ｔ４・・・に配置することで、千鳥状に配置する。具体的には、図１４における発光素子２００Ａ、２００Ｃが搭載位置Ｔ１、Ｔ３に配置され、図１４における発光素子２００Ｂ、２００Ｄが搭載位置Ｔ２、Ｔ４に配置される。

以上の工程を経て発光基板１００が製造される。

（要部構成）
次に、保持機構３１０の保持部３７０等について説明する。

〔保持部〕
保持部３７０は、図１１に示されるように、発光素子２００の長手方向（Ｘ方向）に沿って長さを有する本体３７２を有している。さらに、保持部３７０は、本体３７２から下方（−Ｚ方向）に突出し、発光素子２００のＸ方向の両側の稜線部２８５に突き当り、Ｘ方向において発光素子２００の両側に位置する一対の突起３７４を有している。

本体３７２は、Ｘ方向に延びる直方体状とされ、本体３７２の内部には空洞３７７が形成され、本体３７２の下面３７３には、空洞３７７と通じる複数の吸引孔３７８が形成されている。本体３７２の上部は、ホース３９９を介して吸引部３１８（図８参照）と接続されている。

一対の突起３７４は、本体３７２の下面３７３において、Ｘ方向の両端から下方へ突出し、下方に向かうに従って、Ｘ方向の離間距離が広くなるように、先細り形状とされている。

一対の突起３７４において互いに向き合った突当面３７５に、発光素子２００の稜線部２８５を突き当てた状態で、本体３７２の下面３７３と発光素子２００の上面との間に隙間が生じるようになっている。この状態で、複数の吸引孔３７８を通じて吸引部３１８により空気（気体の一例）を吸引することで、保持部３７０が発光素子２００を保持するようになっている。なお、制御部３８０が、駆動部３６０及び伸縮部３１５を制御して、保持部３７０を移動させる構成等については、後述する作用と共に説明する。

（要部構成の作用）
次に、前述した収容工程の中で、制御部３８０が各部を制御し、ピックアップ位置に配置されている発光素子２００を、ピックオフ位置に配置されている凹部４０６に収容させる動作について説明する。なお、保持部３７０に発光素子２００を保持させる前の状態では、保持部３７０は、ウエハ１４の上方とは異なる位置に配置され、伸縮部３１５は、縮められ、ニードル３２２は、収納位置に配置されている。

また、制御部３８０の制御による各部の動作については、比較形態に係る収容装置１３０２の制御部１３８０の制御による各部の動作と比較しつつ説明する。制御部１３８０の制御による各部の動作については、制御部３８０の制御による各部の動作と異なる部分を主に説明する。この制御部１３８０は、制御部３８０と異なり、図５、図１８に示されるように、計測部３８２によって計測された吸引部３１８の吸引力（吸引力の値）を入手しないようになっている。

先ず、制御部３８０は、駆動部３６０（図８参照）を制御し、アーム３１２（図８参照）を移動させることで、図１（Ａ）、図２（Ａ）に示されるように、ピックアップ位置に配置されている発光素子２００の上方へ、保持部３７０を移動させる。

次に、制御部３８０は、伸縮部３１５を制御し、図１（Ｂ）、図２（Ｂ）に示されるように、伸縮部３１５を伸ばすことで、保持部３７０を下降させて、突起３７４の突当面３７５に、発光素子２００の稜線部２８５を夫々突き当てる。この状態では、本体３７２の下面３７３と発光素子２００の上面との間に、Ｘ方向に亘って同様量の隙間が生じている。

次に、制御部３８０は、吸引部３１８（図８参照）を制御し、図１（Ｂ）、図２（Ｂ）に示されるように、複数の吸引孔３７８から空気を吸引することで、保持部３７０に発光素子２００を保持させる。

次に、制御部３８０は、伸縮部３１５、及び稼動部３２６（図８参照）を制御し、図１（Ｃ）、図２（Ｃ）に示されるように、伸縮部３１５を縮めると共に、ニードル３２２を収納位置から突出位置に移動させる。これにより、発光素子２００は、ニードル３２２によって突き上げられ、発光素子２００の大部分が、粘着シート２９０から剥がれる。

ここで、発光素子２００が保持部３７０に正常に保持される場合は、図１（Ｃ）に示されるように、本体３７２の下面３７３と発光素子２００の上面との間に、Ｘ方向に亘って同様量の隙間が生じている状態が維持される。そして、発光素子２００は、保持部３７０に対して傾くこと無く保持される。

これに対して、発光素子２００が保持部３７０に正常に保持されない場合は、図２（Ｃ）に示されるように、本体３７２の下面３７３と発光素子２００の上面との間に、Ｘ方向に亘って同様量の隙間が生じていない。この隙間は、発光素子２００のＸ方向の端部で広がり、−Ｘ方向の端部で狭くなっている。そして、発光素子２００は、保持部３７０に対して傾いて保持される。具体的には、発光素子２００のＸ方向の端部の稜線部２８５が、突起３７４の先端と当たり、発光素子２００の−Ｘ方向の端部の稜線部２８５が、本体３７２の下面３７３と当たっている。このように、発光素子２００が保持部３７０に正常に保持されない場合が生じるのは、粘着シート２９０と発光素子２００との間で生じている粘着力が、Ｘ方向でばらついているため、と考えられる。

次に、制御部３８０は、伸縮部３１５を制御し、図１（Ｄ）、図２（Ｄ）に示されるように、伸縮部３１５をさらに縮めて、保持部３７０をさらに上方へ移動させることで、発光素子２００を、粘着シート２９０から剥離させる。これにより、保持部３７０が、発光素子２００を保持する。なお、ニードル３２２については、発光素子２００が粘着シート２９０から剥離すると、突出位置から収納位置に移動する。

次に、制御部３８０は、駆動部３６０（図８参照）を制御し、アーム３１２（図８参照）を移動させることで、図３（Ａ）、図４（Ａ）に示されるように、ピックオフ位置に配置されている凹部４０６の上方へ、保持部３７０を移動させる。

次に、制御部３８０は、計測部３８２（図８参照）によって計測された吸引部３１８の吸引力を入手する。そして、制御部３８０は、伸縮部３１５（図８参照）を制御し、図３（Ｂ）、図４（Ｂ）に示されるように、伸縮部３１５を伸ばすことで、保持部３７０を下方へ移動させる。

以下、制御部３８０が、吸引部３１８の吸引力を入手する理由について説明する。発光素子２００が、保持部３７０に正常に保持される場合（図１（Ｄ）参照）は、前述したように、本体３７２の下面３７３と発光素子２００の上面との間に、Ｘ方向に亘って同様量の隙間が生じている。一方、発光素子２００が、保持部３７０に正常に保持されていない場合（図２（Ｄ）参照）は、前述したように、本体３７２の下面３７３と発光素子２００の上面との隙間は、発光素子２００のＸ方向の端部で広がり、−Ｘ方向の端部で狭くなっている。

このため、発光素子２００が保持部３７０に正常に保持される場合の吸引部３１８の吸引力は、発光素子２００が保持部３７０に正常に保持されていない場合の吸引部３１８の吸引力より、小さくなる。本実施形態では、発光素子２００が保持部３７０に正常に保持される場合の吸引力は、３０〔ｋＰａ〕程度で、発光素子２００が保持部３７０に正常に保持されていない場合の吸引力は、４０〔ｋＰａ〕程度である。なお、吸引力とは、吸引部３１８によって生じる吸引圧力であって、大気圧との差である。そして、吸引力は、大気圧との差を絶対値で現した値である。例えば、計測部３８２の計測結果が、−３０〔ｋＰａ〕の場合は、吸引力は、３０〔ｋＰａ〕である。換言すれば、計測部３８２によって計測される値は、単位面積当たりの吸引圧力である。よって、本実施形態で記載する吸引力については、吸引圧力と読み換えてもよい。

そこで、吸引力が閾値（例えば、３５〔ｋＰａ〕）以下の場合は、制御部３８０は、発光素子２００が保持部３７０に正常に保持されていると判断する。これに対して、吸引力が閾値より大きい場合は、制御部３８０は、発光素子２００が保持部３７０に正常に保持されていないと判断する。

そして、吸引部３１８の吸引力が、閾値以下の場合は、制御部３８０は、図３（Ｂ）に示されるように、下方へ移動する保持部３７０を所定の位置で停止させる。具体的には、トレイ４０１、４０２の上向き面４０１Ａ、４０２Ａと、突起３７４の先端との距離（図中Ｄ１）が、発光素子２００の高さ（図中Ｈ１）以下となる位置で、制御部３８０は、保持部３７０を停止させる。

一方、吸引部３１８の吸引力が、閾値より大きい場合は、制御部３８０は、図４（Ｂ）に示されるように、下方へ移動する保持部３７０を所定の位置で停止させる。具体的には、トレイ４０１、４０２の上向き面４０１Ａ、４０２Ａと、突起３７４の先端との距離（図中Ｄ２）が、発光素子２００の高さ（図中Ｈ１）より長くなる位置で、制御部３８０は、保持部３７０を停止させる。

次に、制御部３８０は、吸引部３１８（図８参照）を制御し、図３（Ｃ）、図４（Ｃ）に示されるように、吸引孔３７８からの空気の吸引を停止させることで、吸引力を解放し、保持部３７０に保持されている発光素子２００を自由落下させる。これにより、落下した発光素子２００が、凹部４０６に収容される。

このように、吸引力が閾値より大きい場合は、吸引力が閾値以下の場合と比べて、凹部４０６に対する保持部３７０の高さを高くした状態で、吸引力を解放する。このため、吸引力が閾値より大きい場合は、凹部４０６に発光素子２００が収容されないことが、稀に発生する。

これに対して、比較形態に係る収容装置１３０２の制御部１３８０は、吸引部３１８の吸引力に係わらず、トレイ４０１、４０２の上向き面４０１Ａ、４０２Ａと、突起３７４の先端との距離が、発光素子２００の高さＨ１以下となる位置で、保持部３７０を停止させる。

このため、発光素子２００が保持部３７０に正常に保持されていない場合は、図１７（Ａ）（Ｂ）に示されるように、発光素子２００のＸ方向の端部が、トレイ４０１、４０２の上向き面４０１Ａ、４０２Ａと、突起３７４の先端とに挟まれる。これにより、発光素子２００が損傷してしまう場合がある。

次に、制御部１３８０は、吸引部３１８（図８参照）を制御し、図１７（Ｃ）に示されるように、吸引孔３７８からの空気の吸引を停止させることで、吸引力を解放し、保持部３７０に保持されている発光素子２００を自由落下させる。これにより、発光素子２００のＸ方向の端部が凹部４０６の縁部に引っ掛かり、発光素子２００が凹部４０６に収容されない場合がある。

（まとめ）
以上説明したように、本実施形態の収容装置３０２の制御部３８０は、吸引力が閾値より大きい場合は、トレイ４０１、４０２の上向き面４０１Ａ、４０２Ａと、突起３７４の先端との距離が、発光素子２００の高さより長くなる位置で、保持部３７０を停止させる。そして、制御部３８０は、吸引力を解放して発光素子２００を凹部４０６に収容させる。さらに、制御部３８０は、吸引力が閾値以下の場合は、トレイ４０１、４０２の上向き面４０１Ａ、４０２Ａと、突起３７４の先端との距離が、発光素子２００の高さ以下となる位置で、保持部３７０を停止させる。そして、制御部３８０は、吸引力を解放して発光素子２００を凹部４０６に収容させる。

このため、常に凹部４０６に近い位置で吸引力を解放して、発光素子２００を凹部４０６に収容する場合と比して、発光素子２００を凹部４０６に収容する収容率の低下を抑制した上で、凹部４０６に収容される発光素子２００が損傷してしまうのが抑制される。

また、吸引力が閾値より大きい場合は、トレイ４０１、４０２の上向き面４０１Ａ、４０２Ａと、突起３７４の先端との距離が、発光素子２００の高さより長くなる位置で、保持部３７０を停止させる。これにより、傾いて保持されている発光素子２００が、トレイ４０１、４０２の上向き面４０１Ａ、４０２Ａと、突起３７４の先端との間に挟まれることがない。

また、発光基板１００の製造方法においては、収容装置３０２を用いて、発光素子２００を凹部４０６に収容する収容工程を備えていない場合と比して、製造される発光基板１００の歩留まりが向上する。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、特に説明しなかったが、制御部３８０が、吸引部３２４による吸引力を解放した直後に、吸引孔３７８から空気を外部に排出させてもよい。これにより、保持部３７０に保持されている発光素子２００の落下速度が速くなる。

また、上記実施形態では、基板装置を、例えば、露光装置（ＬＰＨ：Ｌｅｄ Ｐｒｉｎｔ Ｈｅａｄ）に用いられる発光基板１００として説明したが、基板装置が、例えば、読取装置（ＣＩＳ：Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）に用いられる受光基板であってもよい。この場合は、半導体素子は、発光素子ではなく、受光素子となる。

また、上記実施形態では、吸引力が閾値より大きい場合は、トレイ４０１、４０２の上向き面４０１Ａ、４０２Ａと、突起３７４の先端との距離が、発光素子２００の高さより長くなる位置で、吸引力を解放し、吸引力が閾値以下の場合は、トレイ４０１、４０２の上向き面４０１Ａ、４０２Ａと、突起３７４の先端との距離が、発光素子２００の高さ以下となる位置で、吸引力を解放した。しかし、トレイ４０１、４０２の上向き面４０１Ａ、４０２Ａと、突起３７４の先端との距離が、前述の条件を満たさない範囲であっても、吸引力が閾値よりも大きい場合に、吸引力が閾値以下の場合と比べて、凹部４０６に対する保持部３７０の高さを高くした状態で、吸引力を解放してもよい。これにより、収容率の低下を抑制した上で、凹部４０６に収容される発光素子２００が損傷してしまうのが抑制される。

また、上記実施形態では、特に説明しなかったが、保持部３７０に保持されている発光素子２００の姿勢を検知するセンサを設け、発光素子２００が保持部３７０に対して傾いて保持されている場合は、発光素子２００が保持部３７０に対して傾かずに保持されている場合と比べて、凹部４０６に対する保持部３７０の高さを高くした状態で、吸引力を解放してもよい。これにより、収容率の低下を抑制した上で、凹部４０６に収容される発光素子２００が損傷してしまうのが抑制される。

１０ 製造装置（発光基板の製造装置）
６０ 移送装置（実装装置の一例）
１００ 発光基板（基板装置の一例）
１０２ プリント基板（基板の一例）
２００ 発光素子（部品の一例、半導体素子の一例）
２８５ 稜線部
３０２ 収容装置
３１０ 保持機構
３７０ 保持部
３７２ 本体
３７４ 突起
３７８ 吸引孔
３８０ 制御部
３８２ 計測部
３８４ 移動部
４０１ トレイ（部材の一例）
４０２ トレイ（部材の一例）
４０１Ａ 上向き面
４０２Ａ 上向き面
４０６ 凹部

Claims (4)

1. 下面に複数の吸引孔が形成されている本体、及び該本体から下方に突出し、部品の上面の互いに対向する稜線部と接触する一対の突起を有する保持部であって、該一対の突起に該稜線部を突き当てた状態で、該本体の該下面と該部品の上面との間に隙間を生じさせて、該複数の吸引孔からの吸引によって該部品を保持する保持部を有する保持機構と、
   該保持機構を制御し、該部品が収容される凹部の上方へ、該保持部を移動させ、該部品を吸引する吸引力が予め定められた閾値よりも大きい場合は、該吸引力が該閾値以下の場合と比べて、該凹部に対する該保持部の高さを高くした状態で、該吸引力を解放して該部品を該凹部に収容させる制御部と、
   を備える収容装置。
2. 前記保持機構は、
   前記保持部と、
   前記保持部を移動する移動部と、
   前記吸引孔から気体を吸引する吸引部と、
   前記保持部が前記部品を保持している状態での前記吸引部の吸引力を計測する計測部と、を有し、
   前記制御部は、
   前記計測部によって計測された吸引力が、前記閾値よりも大きい場合は、前記凹部が形成されている部材の上向き面と、前記突起の先端との距離が、前記部品の高さより長くなる位置で、前記吸引力を解放し、
   前記計測部によって計測された吸引力が、前記閾値以下の場合は、前記凹部が形成されている部材の上向き面と、前記突起の先端との距離が、前記部品の高さ以下となる位置で、前記吸引力を解放する請求項１に記載の収容装置。
3. 下面に複数の吸引孔が形成されている本体、及び前記本体から下方に突出し、部品の上面の互いに対向する稜線部と接触する一対の突起を有する保持部であって、前記一対の突起に前記稜線部を突き当てた状態で、前記本体の前記下面と前記部品の上面との間に隙間を生じさせて、前記吸引孔からの吸引によって前記部品を保持する保持部を有する保持機構と、
   前記保持機構を制御し、前記部品が収容される凹部の上方へ、前記保持部を移動させ、前記部品が前記保持部に対して傾いて保持されている場合は、前記部品が前記保持部に対して傾かずに保持されている場合と比べて、前記凹部に対する前記保持部の高さを高くした状態で、前記部品を吸引する吸引力を解放して前記部品を前記凹部に収容させる制御部と、
   を備える収容装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の収容装置を用いて部品としての半導体素子を前記凹部に収容する工程と、
   前記収容装置によって前記凹部に収容された半導体素子を基板に搭載する工程と、
   を備える基板装置の製造方法。