JP7469937B2 - Stamp tool holding device and method for manufacturing element array - Google Patents

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Description

本発明は、スタンプツール保持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 stamp tool holding 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。 When transporting extremely small parts, the use of a stamp-shaped transport tool (stamp tool) with many protrusions on its surface is being considered. An example of such a stamp-shaped transport tool is disclosed in the following Patent Document 1. Conventionally, stamp tools have been disclosed that enable the detachment of transported objects due to thermal expansion.

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。 One example of a very small part that is expected to be transported by the stamp tool is an LED element called a mini LED or micro LED. Mini LEDs and micro LEDs are extremely small compared to conventional general LED elements, with widths of 1-8 μm, lengths of 5-10 μm, and heights of 0.5-3 μm.

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、LEDが供給されるウエハは、ウエハメーカーや用途により多種多様である。 As in conventional technology, LED displays are manufactured by picking up LED elements from a wafer on which a large number of such elements are arranged and transferring them to a substrate that corresponds to the display, but the wafers on which the LEDs are supplied vary widely depending on the wafer manufacturer and the application.

LED素子を基板へ搬送するにあたり、異なる仕様のウエハを入れ替えながら行う場合があり、その場合、各ウエハに対応するスタンプツールを用いる必要がある。スタンプツールのスタンプ面は、ゴミやほこりなどが付着しやすく、スタンプ面にゴミやほこりなどが付着した場合には、搬送対象としての素子のピックアップ不良などが生じてしまうおそれがある。たとえば素子が表示素子の一部である場合には、画素欠陥などを生じる可能性がある。 When transporting LED elements to a substrate, wafers of different specifications may be swapped in and out, in which case a stamp tool compatible with each wafer must be used. The stamp surface of the stamp tool is prone to attracting dirt and dust, and if dirt or dust adheres to the stamp surface, there is a risk that the elements being transported may not be picked up properly. For example, if the elements are part of a display element, pixel defects may occur.

米国2017/0173852A1公報US Publication No. 2017/0173852 A1

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、スタンプツールのスタンプ面を清浄に保ちつつスタンプツールを保持することが可能なスタンプツール保持装置と、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 was made in consideration of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide a stamp tool holding device capable of holding a stamp tool while keeping the stamp surface of the stamp tool clean, and a method for manufacturing an element array using the same.

上記目的を達成するために、本発明に係るスタンプツール保持装置は、
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を有するスタンプツールが着脱自在に設置される設置ステージを有するスタンプツール保持装置であって、
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。
In order to achieve the above object, the stamp tool holding device according to the present invention comprises:
A stamp tool holding device having an installation stage on which a stamp tool having a stamp layer having a portion to which a transport target element can be detachably attached is detachably installed,
The installation stage has an installation surface in which an accommodating recess for accommodating the stamp layer is formed, and the installation surface has a suction hole formed therein that can detachably adsorb a portion of the stamp tool located around the stamp layer.

本発明に係るスタンプツール保持装置では、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。 In the stamp tool holding device according to the present invention, with the stamp layer housed inside the housing recess, negative pressure is introduced into the suction hole, causing a part of the stamp tool to be adsorbed and detached to the installation surface. As a result, the inside of the housing recess is sealed, and dirt and dust are less likely to adhere to the stamp surface of the stamp layer housed inside the housing recess, making it possible to install the stamp tool while keeping the stamp surface clean.

好ましくは、前記設置ステージは、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(基板はシートであってもよい/以下、同様)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 the base. The stamp tool needs to be replaced in response to customer requests, a substrate (the substrate may be a sheet; the same applies below) on which elements as the transport target elements are fabricated, etc. By preparing multiple installation stages in accordance with changes in the stamp tool, it is possible to respond to changes in the size of the stamp tool by replacing only the installation stage without replacing the base. In addition, it is preferable that the flatness of each installation stage relative to the base is ensured, and there is no need to adjust the flatness when replacing the stamp tool.

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 circulation hole that communicates with the space within the storage recess and exchanges the gas within the storage recess. By exchanging the gas within the recess, dirt and dust adhering to the surface of the stamp layer contained within the storage recess can be discharged together with the gas, improving the cleanliness of the stamp layer.

前記設置ステージの上部には、前記スタンプツールのスタンプ層が前記収容凹部の内部に落とし込まれるように、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、少なくとも第1軸(第2軸も含んでもよい)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位置決めも容易になる。 A guide means is attached to the upper portion of the installation stage for guiding the stamp layer of the stamp tool along at least the first axis so that it is dropped into the interior of the storage recess. By providing the guide means on the installation stage, it becomes easier to roughly position the stamp tool along at least the first axis (which may also include the second axis). In addition, when the stamp tool is picked up by the transport head, it becomes easier to position the stamp tool relative to the transport head.

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し、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、少なくとも第1軸(第2軸も含んでもよい)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さらに容易になる。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位置決めもさらに容易になる。 Preferably, the guiding means has a plurality of guiding members removably attached to both sides of the installation stage along the first axis, and each of the guiding members has an inclined surface that can engage with the tapered surface of the stamp tool. This configuration makes it easier to roughly position the stamp tool at least along the first axis (which may also include the second axis). It also makes it easier to position the stamp tool relative to the transport head when picking up the stamp tool with the transport head.

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、チャック機構(クランプ機構とも言う/以下同様)の爪部が差込可能になっている。このように構成することで、少なくとも第1軸(第2軸も含んでもよい)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(特に第1軸に沿っての位置決め)もさらに高精度になる。 Preferably, at least two guide members are attached to each side of the installation stage along the first axis, and the claws of a chuck mechanism (also called a clamp mechanism/similar below) can be inserted along the gap between the two guide members. This configuration makes it possible to position the stamp tool with high precision at least along the first axis (which may also include the second axis). Furthermore, when the stamp tool is picked up by the transport head, the positioning of the stamp tool relative to the transport head (particularly along the first axis) is also more precise.

好ましくは、第2軸方向に沿って前記設置ステージの両側に配置され、前記設置ステージの上部に設置されたスタンプツールの縁部に当接および離反移動可能な一対の位置決め部材を、さらに有する。このように構成することで、第1軸以外に、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。 Preferably, the apparatus further includes a pair of positioning members that are arranged on both sides of the installation stage along the second axis direction and are movable to come into contact with and separate from the edge of the stamp tool installed on the upper part of the installation stage. This configuration makes it possible to perform high-precision positioning of the stamp tool along the second axis in addition to the first axis. In addition, when the stamp tool is picked up by the transport head, it becomes even easier to position the stamp tool relative to the transport head.

本発明の第1の観点に係る素子アレイの製造方法は、
上記のいずれかに記載のスタンプツール保持装置に保持してあるスタンプツールを、搬送ヘッドでピックアップする工程と、
前記搬送ヘッドに装着されたスタンプツールを用いて、複数の搬送対象要素を、基板から同時に取り出して搬送する工程と、を有する。
A method for manufacturing an element array according to a first aspect of the present invention includes the steps of:
A step of picking up the stamp tool held by any one of the stamp tool holding devices described above with a conveying head;
and simultaneously picking up and transporting a plurality of transport target elements from the substrate using a stamp tool attached to the transport head.

本発明の第1の観点に係る素子アレイの製造方法では、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。 The manufacturing method of the element array according to the first aspect of the present invention makes it possible to easily manufacture an element array having a large number of elements in a short time and at low cost.

本発明の第2の観点に係る素子アレイの製造方法は、
上記のいずれかに記載のスタンプツール保持装置を、前記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の数と同じ数以上で準備する工程と、
それぞれの前記スタンプツール保持装置には、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、
それぞれの前記基板に対応するそれぞれの前記スタンプツール保持装置に保持された前記スタンプツールを、前記スタンプツール保持装置から搬送ヘッドでピックアップし、ピックアップされた前記スタンプツールに対応する基板から、前記搬送ヘッドに装着してある前記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、対応する前記スタンプツール保持装置に戻す工程と、を有する。
A method for manufacturing an element array according to a second aspect of the present invention includes the steps of:
preparing a stamp tool holding device according to any one of the above in a number equal to or greater than the number of substrates on which each of the plurality of types of elements as the transport target elements is arranged;
a step of placing stamp tools prepared for each of the plurality of types of elements in each of the stamp tool holding devices;
a step of picking up the stamp tools held by the stamp tool holding devices corresponding to the respective substrates with a transport head from the stamp tool holding devices, and simultaneously removing and transporting a plurality of the elements from the substrates corresponding to the picked-up stamp tools using the stamp tools attached to the transport head;
and returning the stamp tool from which the plurality of elements have been removed to the corresponding stamp tool holding device after the plurality of elements have been removed and transferred simultaneously.

本発明の第2の観点に係る素子アレイの製造方法では、多数種類の素子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、複数種類の素子にそれぞれ対応する各基板に合わせて用いられるスタンプツールを、専用のスタンプツール保持装置に設置して保管するため、素子の配列ミスなどを有効に防止しつつ、各スタンプツール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。 The manufacturing method of the element array according to the second aspect of the present invention makes it possible to easily manufacture an element array in which many types of elements are arranged, in a short time and at low cost. Moreover, the stamp tools used for each substrate corresponding to each of the multiple types of elements are installed and stored in a dedicated stamp tool holding device, so it is easy to maintain high levels of cleanliness on the stamp surface of each stamp tool while effectively preventing errors in the arrangement of elements.

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 comprises:
a stamp layer having a portion to which an element to be transported can be detachably attached;
A support plate to which the stamp layer is fixed;
The support plate is replaceably attached, and an adapter plate has a mounting surface to which 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. This makes it easy to prepare stamp tools with different types of stamp layers at low cost. In addition, even if the size of the stamp layer or the size of the support plate is changed, it is easy to standardize the size of the adapter plate, making it easy to share the transport head or installation stage. In addition, because the stamp layer is fixed to the support plate, it is easy to ensure 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 an adhesive layer, the support plate can be easily and replaceably attached to the adapter plate, and the flatness of the support plate, i.e., the flatness of the stamp surface of the stamp layer, can be easily ensured.

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 elements to be transported are a plurality of elements formed on the surface of a substrate, the stamp layer has a plurality of protrusions formed thereon corresponding to the elements, and the elements are detachably attached to each of the protrusions. This configuration makes it easy to simultaneously remove a plurality of elements as the elements to be transported from the substrate and transfer or implement 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. This configuration makes it easier to ensure the flatness of the support plate, i.e., the flatness of the stamp surface of the stamp layer. In particular, by configuring the support plate from a glass plate, it becomes easier to form an adhesive 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, a tapered surface is formed on the side of the adapter plate, the outer diameter of which decreases toward the support plate. The claws of the clamping mechanism can be detachably engaged with the tapered surface formed on the side of the adapter plate. This also increases the force with which the stamp tool is attached to the transport head by the clamping mechanism. Furthermore, it becomes easier to position the stamp tool along the inclined surface of the guide member installed on the top 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 greater than the width of the support plate. This configuration makes it easier for the inclined surface of the guide member and the tapered surface of the stamp tool to engage.

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 facing the adapter plate has an insertable surface that faces the tapered surface of the adapter plate. The presence of an insertable surface on the support plate of the stamp tool makes it easier for the claws of the clamp mechanism to detachably engage with the tapered surface on the side 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 adhesive surface is formed around the stamp layer on the surface of the support plate facing the stamp layer. The presence of an adhesive surface on the support plate of the stamp tool makes it possible to adsorb the support plate to 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 inside the accommodating 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 may be interposed between the stamp layer and the adapter plate to adjust the parallelism (flatness) of the support plate. This configuration improves the flatness of the support plate and also improves the flatness of the stamp surface.

本発明の第3の観点に係る素子アレイの製造方法は、上記のいずれかに記載のスタンプツールを用いて、複数の搬送対象要素を、基板から同時に取り出して搬送する工程を有する。本発明の素子アレイの製造方法では、多数の素子を持つ素子アレイを、容易に、しかも短時間で低コストで製造することができる。 The method for manufacturing an element array according to a third aspect of the present invention includes a step of simultaneously removing and transporting a plurality of elements to be transported from a substrate using any of the stamp tools described above. With the method for manufacturing an element array of the present invention, an element array having a large number of elements can be manufactured easily, quickly, and at low cost.

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 a stamp tool according to an 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1Cは図1Bのスタンプツールの変形例の概略平面図である。FIG. 1C is a schematic plan view of a variation of the stamp tool of FIG. 1B. 図1Dは図1Cに示すID-IDに沿うスタンプツールの断面図である。FIG. 1D is a cross-sectional view of the stamp tool taken along line ID-ID shown in FIG. 1C. 図1Eは図1Cに示すIE-IEに沿うスタンプツールの断面図である。FIG. 1E is a cross-sectional view of the stamp tool taken along line IE-IE shown in FIG. 1C. 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 diagram of a transport device including a transport head that detachably transports 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 diagram of the transport device showing a state in which the transport head shown in FIG. 2A is gripping the stamp tool. 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 diagram of the conveying apparatus 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 diagram of the transfer apparatus illustrating a state in which the stamp layer of the stamp tool is being pressed against an element on a 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 diagram of the transfer device showing a state after the element has been picked up from the 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 details of a claw portion of a clamp mechanism used in a 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 details of a claw portion of a clamp mechanism used in a 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 a device 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 transfer 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 transfer device and then placed 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 placed 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) has been 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 the 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 the state after the element array arranged on the second transfer substrate (sheet) has been 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 the positioning members in an open state. 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 the positioning member in a closed state. 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 taken along line 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である。FIG. 8 is a 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。Figure 9 is a schematic diagram showing the relationship between a stamp table on which the stamp stage shown in Figure 6A is placed, an element table on which the element formation substrate shown in Figure 5A is placed, a mounting table on which the mounting substrate shown in Figure 5C1 is placed, and a transport 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 diagram showing a state in which the relative positions of the transport 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 diagram showing a state in which the relative positions of the transport 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。 The present invention will now be described with reference to the embodiments shown in the drawings.

第1実施形態
図2Aに示すように、本実施形態に係る搬送装置20は、スタンプツール10と、搬送ヘッド22とを有する。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。
As shown in Fig . 2A, a conveying apparatus 20 according to this embodiment includes a stamp tool 10 and a conveying head 22. As shown in Fig. 1A, the stamp tool 10 includes 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。 The stamp layer 12 has a matrix of protrusions 11 that protrude downward along the Z axis at predetermined intervals in the X-axis and Y-axis directions. The X-axis width x1 of the protrusions 11 and the X-axis interval x2 between adjacent protrusions 11 are determined according to, for example, the X-axis width x3 of the element 32r for emitting red light (an example of an element to be transported) mounted on the surface of the mounting substrate 70 shown in FIG. 5F and the X-axis interval x4 between them.

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 protrusions 11 in the Y-axis direction and the distance between adjacent protrusions 11 in the Y-axis direction. The protrusions 11 are arranged in a matrix on the lower surface of the stamp layer 12, and the number of protrusions 11 arranged is not particularly limited, but may range from one 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 this embodiment, in the drawings, the X-axis (first axis), Y-axis (second axis), and Z-axis (third axis) are approximately perpendicular to each other, the X-axis and Y-axis are parallel to the planar direction of the stamp layer 12, and the Z-axis is parallel to the protruding 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 height z2 of the element 32r shown in FIG. 5B, and is preferably, for example, 1 to 8 times the Z-axis height z2. The Z-axis thickness z3 of the stamp layer 12 is not particularly limited, but is preferably about 0.25 times or more the protruding height z1 of the convex portion 11. The X-axis width x3 of the element 32r (and the Y-axis width is approximately the same) is, for example, 1 to 150 μm, and its 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 protrusions 11 may be made of different materials as long as they are strongly bonded, but they may also be made of the same material. By being made of the same material, the risk of the protrusions 11 peeling off from the stamp layer 12 is reduced. At least the protrusions 11 are made of an adhesive material, and can adhere with a predetermined adhesive force F2 to the element 32r arranged with a predetermined fixing force F1 on the element formation substrate 30 shown in FIG. 5B. The material and shape of the protrusions 11 are determined so that when the lower end of the protrusions 11 is pressed against the upper surface of the element 32r with a predetermined force, the adhesive force F2 of the protrusions 11 to the element 32r is greater than the fixing force F1 of the element 32r to the substrate 30.

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, but examples include viscoelastic elastomers such as polydimethylsiloxane (PDMS), organic silicon compounds, and polyether rubber. The stamp layer 12 may 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 that the element 32r is not picked up by adhesive force other than 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 a support plate 14. The support plate 14 is made of a material that is more rigid and has excellent flatness than the stamp layer 12, 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 thereto by an adhesive layer. In either case, the stamp layer 12 is fixed to the surface of the support plate 14 with an adhesion force that is much stronger than the adhesive force F2 shown in FIG. 5B. In a later process, the element 32r is peeled off from the protrusion 11 and placed on, for example, the mounting substrate 70 shown in FIG. 5C1. At that time, it is important that the stamp layer 12 does not peel off from the support plate 14.

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 removably fixed to the adhesive surface 16b of the adapter plate 16 by an adhesive layer 15 on the surface opposite 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 replacing the stamp layer 12 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 a 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12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 widths of the support plate 14 in the X-axis direction and the Y-axis direction are preferably larger than those of the stamp layer 12, and also larger than the widths of the adhesive surface 16b of the adapter plate 16 in the X-axis direction and the Y-axis direction. On the surface of the support plate 14 on the stamp layer side, a flat adsorbable surface 14b on which the stamp layer 12 is not formed is formed around the stamp layer 12. In this embodiment, the stamp layer 12 is rectangular when viewed from the Z-axis direction, but the support plate 14 may be rectangular or circular. The adsorbable 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 the adhesive surface 16b is a flat mounting surface 16a, and at least both side surfaces in the X-axis direction of the adapter plate 16 are tapered surfaces 16c so that the area of the mounting surface 16a is larger than the area of the adhesive surface 16b. In other words, at least the side surfaces in the X-axis direction of the adapter plate 16 are formed with tapered surfaces 16c whose outer diameter decreases toward the stamp layer 12.

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 this embodiment, the tapered surface 16c is 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 this 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 of the adapter plate 16 in the X-axis direction is larger than the width of the support plate 14 in the X-axis direction. As shown in FIG. 7, the maximum width of the adapter plate 16 in the Y-axis direction may be approximately the same as the width of the support plate 14 in the Y-axis direction, or it 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 opposite to the suction surface 14b of the support plate 14 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 claws 26a of the chuck mechanism 26 shown in FIG. 2B engage with the tapered surfaces 16c of the adapter plate 16. Also, the inclined surfaces 89 of the guide members 88 of the installation stage 82 shown in FIG. 6A and FIG. 8 engage with the tapered surfaces 16c of the adapter plate 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 in the Z-axis direction shown in FIG. 1A is sufficiently larger than the thickness of the support plate 14, and is preferably 1.2 times or more, and preferably 2 to 6 times, the thickness of the support plate 14. In addition, the outer peripheral edge of the mounting surface 16a on the upper surface of the adapter plate 16 is formed with an edge 16d consisting of a chamfered portion or an R portion.

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と、図2Bに示す搬送装置20のクランプ機構26の爪部26aが行う。 The edge portions 16d of the adapter plate 16 located on both sides in the Y-axis direction are abutted by the tip surfaces 92 of a pair of positioning members 90 shown in Figures 6A to 6C and 7, and position the stamp tool 10 placed on the installation stage 82 in the Y-axis direction. The stamp tool 10 is positioned in the X-axis direction by the inclined surfaces 89 of the guide members 88 shown in Figures 6A and 8, and the claws 26a of the clamping mechanism 26 of the transport device 20 shown in Figure 2B.

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。 The attachment surface 16a on the upper surface of the adapter plate 16 shown in FIG. 1A is capable of adsorbing the suction surface 24 of the transport head 22 of the transport device 20 shown in FIG. 2A. The suction surface 24 of the transport head 22 is formed with a vacuum suction hole as the main attachment means, and by generating negative pressure in the vacuum suction hole, the attachment surface 16a of the adapter plate 16 of the stamp tool 10 is vacuum-adsorbed onto the suction surface 24. The vacuum adsorption force of the suction surface 24 on the attachment surface 16a of the adapter plate 16 of the stamp tool 10 is tentatively referred to as the main attachment 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。 In this embodiment, the chuck mechanism 26 is attached to the transport head 22 via an opening/closing mechanism 28. Claw portions 26a are formed on the inside of the chuck mechanism 26. The chuck mechanism 26 including the claw portions 26a is moved in the X-axis direction by the opening/closing mechanism 28, for example, so that the claw portions 26a open the entire lower surface of the suction surface 24 as shown in FIG. 2A, or the claw portions 26a are positioned below both sides of the suction surface 24 in the X-axis direction as shown in FIG. 2B.

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16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。 Each claw 26a is formed with a tapered engagement surface 26b. The tapered surface of the engagement surface 26b is shaped to match the tapered surface 16c of the adapter plate 16 of the stamp tool 10, and is capable of engaging with the tapered surface 16c. As shown in FIGS. 2A-2B, before the mounting surface 16a of the adapter plate 16 is attracted to the suction surface 24 of the transport head 22, the claws 26a of the chuck mechanism 26 are opened by the opening/closing mechanism 28. After 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 moves in a direction in which the claws 26a are closed by the opening/closing mechanism 28, and the engagement surface 26b engages with the tapered surface 16c.

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 is attached to the transport head 22 with a total attachment force F3, which is the sum of the main attachment force F3a by the vacuum suction holes formed in the transport head 22 as the main attachment means and the secondary attachment force F3b by the chuck mechanism 26 as the secondary attachment means. As the transport head 22 becomes smaller, it tends to be difficult to make the main attachment force F3 by the vacuum suction holes of the transport head 22 alone larger than the fixing force F1 shown in FIG. 5B. In this embodiment, the secondary attachment force F3b by the chuck mechanism 26 as the secondary attachment means is added to the main attachment force F3a, so that the total attachment force F3 (= F3a + F3b) is reliably larger than the fixing force F1.

次に、本実施形態に係るスタンプツール10を有する搬送装置20を用いた表示素子アレイの製造方法について説明する。 Next, we will explain a method for manufacturing a display element array using a conveying device 20 having a stamp tool 10 according to this embodiment.

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 picks up the stamp tool 10 arranged on the installation stage 82 shown in FIGS. 6A to 8. In this embodiment, it is preferable to prepare at least three stamp tools, for example for the three primary colors of light, R, G, and B, and each stamp tool is preferably installed on its respective installation stage 82. Alternatively, the installation stage 82 is replaced with respect to the base 81 for each stamp tool 10 for R, G, and B.

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 Figures 9 to 11. The stamping table 100 is positioned and fixed, for example, on the integrated table 110. In the example shown in Figures 9 to 11, only a single stamping table is shown installed on 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, three stamp tables 100 to which bases 81 for three mounting stages 82 are respectively fixed, one for each stamp tool 10 for R, G, and B, may be arranged side by side at a predetermined interval in the Y-axis 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, three large stamp tables to which bases for the three installation stages are fixed, each for a stamp tool of different sizes for R, G, and B, may be arranged side by side at a predetermined interval in the Y-axis direction. These three large stamp tables of different sizes are arranged outside the three stamp tables 100 of smaller sizes in the X-axis direction.

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 this embodiment, as shown in Figures 9 to 11, in addition to the stamp 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 on which the element formation substrate 30 shown in Figure 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。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。 9 to 11 show that only a single element table 102 is installed. However, on the integrated table 110, three element tables 102 may be arranged side by side at a predetermined interval in the Y-axis direction, on which three element formation substrates 30 are positioned and detachably fixed, for example for each of the elements 32r, 32g, 32b for R, G, and B. The element table 102 and the stamp table 100 are arranged apart 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 on which the mounting board 70 shown in FIG. 5C1 is positioned and detachably fixed. The mounting board 70 is placed on the integrated table 110, separated from the element table 102 in the Y-axis direction. In this embodiment, a single mounting board 70 is positioned and fixed to the integrated table 110. Alternatively, multiple 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, which are positioned and fixed on the integrated table 110, are preferably substantially on the same X-Y plane, but are not necessarily on the same plane. By making the upper surfaces of the tables 100, 102, and 104 substantially on the same X-Y plane, the movement amount along the Z axis of the transport head 22 that moves relatively above the tables 100, 102, and 104 can be made substantially the same, making it easier to control the movement of the transport head 22 along the Z axis. Above the Z axis of the tables 100, 102, and 104, which are positioned and fixed on the integrated table 110, the transport head 22 of the transport device 20 can be moved in the X-axis and Y-axis directions and positioned. The integrated table 110 is configured to be relatively movable along the X-Y plane including the X-axis and Y-axis with respect to the transport 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。 To improve positioning accuracy, it is preferable that the transport head 22 moves only in the Z-axis direction relative to each of the tables 100, 102, and 104, and each of the tables 100, 102, and 104 moves along the X-Y plane relative to the transport head 22. Alternatively, the transport head may move only in the X-axis or Y-axis and Z-axis directions, and each of the tables 100, 102, and 104 moves along the Y-axis or X-axis relative to the transport head 22. Alternatively, the transport head may move in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, and each of the tables 100, 102, and 104 may be fixed and not move.

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。 Although the integrated table 110 shown in Figures 9 to 11 is illustrated as a single member, it does not necessarily have to be composed of a single member, but may be composed of multiple members. The element table 102 and the mounting table 104 may be positioned and fixed to the same base and move in the same direction (for example, the Y-axis direction) in common. Furthermore, the integrated table 110 may be separated so that the stamp table 100 (including stamp tables of different sizes) moves, for example, in the Y-axis direction, separately from the tables 102 and 104. In that case, it is preferable that the transport head 22 is movable in the X-axis direction as well as the Z-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 explanation, one installation stage 82 shown in Figures 6A to 8 will be described, but the same applies to the other installation stages. As shown in Figures 6A and 7, the block-shaped installation stage 82 is installed on a base 81 so that it can be freely attached, detached, and replaced using, for example, bolts. As shown in Figure 7, an accommodation recess 86 and an installation surface 84 are formed in the upper part of the installation stage 82 in the Z-axis direction so as to surround the accommodation recess 86. The accommodation recess 86 is formed, for example, by countersinking the center of the upper surface of the square prism-shaped stage 82. As shown in Figure 7, the stamp layer 12 of the stamp tool 10 is designed to fit completely into the accommodation 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。 In addition, the installation surface 84 formed around the accommodating recess 86 has suction holes 85 formed at multiple locations in the circumferential direction, allowing the suction surface 14b of the support plate 14 to be suctioned and held detachably on the installation surface 84. In addition, the accommodating recess 86 is connected to multiple gas circulation holes 83 formed in the stage 82. By suctioning the suction surface 14b of the support plate 14 to the installation surface 84, the accommodating recess 86 can be sealed except for the gas circulation holes 83. By flowing clean gas into the accommodating space 86 through the gas circulation holes 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 are detachably attached to the upper side of both sides of the stage 82 that are approximately perpendicular to the X-axis by bolts or the like. 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 can contact each of the inclined surfaces 89, and the tapered surface 16c facing the X-axis direction of the adapter plate 16 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 accommodation recess 86 as shown in FIG. 7. In addition, the stamp tool 10 is roughly aligned in the X-axis direction with respect to the stage 82.

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 positioned inside both edges 16d in the Y-axis direction of the adapter plate 16 of the stamp tool 10. On both sides of the stage 82 in the Y-axis direction, Y-axis positioning members 90 are arranged so as to be movable in the Y-axis direction. The positioning members 90 each have a tip surface 92 that faces each other along the Y-axis and, as shown in FIG. 7, each can abut against the edge 16d in the Y-axis direction of the adapter plate 16. When the tip surfaces 92 abut against the edge 16d in the Y-axis direction of the adapter plate 16, the stamp tool 10 is positioned in the Y-axis direction relative 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 for picking up the stamp tool 10 from the installation stage 82 shown in Figures 6A and 7 using the transport device 20 shown in Figure 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 stamp tool 10 is positioned in the Y-axis direction on the stage 82 using the positioning member 90. Then, as shown in FIG. 9, the positional relationship between the stamp table 100 and the transport head 22 on the XY axis is changed, and the stage 82 shown in FIG. 8 moves together with the base 81 to position the stage 82 below the transport head 22 of the transport device 20 shown in FIG. 2A. Note that the transport head 22 may be moved without moving the stage 82, or both may be moved. The transport head 22 may be rotated around the Z-axis as 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る。 After positioning the stamp tool 10 on the stage 82 below the Z axis of the transport head 22, the head 22 is moved downward along the Z axis, the lower end of the transport head 22 is brought into contact with the mounting surface 16a of the adapter plate 16, and vacuum suction by the transport head 22 is initiated. Next, as shown in Figures 2A and 2B, the clamp mechanism 26 is closed, and the engagement surfaces 26b of the claws 26a are engaged with the tapered surfaces 16c located on both sides of the adapter plate 16 in the X axis direction.

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。 Then, the pair of positioning members 90 shown in FIG. 7 are opened in the Y-axis direction, and the tip surfaces 92 are released from contact with the edge 16d of the adapter plate 16. Before and after this, the suction holes 85 of the stage 82 release the support plate 14 from suction to the stage mounting surface 84. Then, by moving the transport head 22 upward on the Z-axis, as shown in FIG. 2B, the stamp tool 10 is positioned on the lower end of the transport head 22 in the X-axis and Y-axis, and is held in a state in which the horizontality of the stamp tool 10 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。 Next, as shown in FIG. 2B, with the stamp tool 10 attached to the transport head 22, the transport device 20 is moved relatively in the X-axis and Y-axis directions to be positioned on the element table 102 as shown in FIG. 10. On the element table 102 shown in FIG. 10, the element formation substrate 30 is positioned and placed as shown in FIG. 3A. On the surface of the element formation substrate 30, 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 fabricated. The substrate 30 may be, for example, a sapphire substrate, a glass substrate, a GaAs substrate, or a SiC substrate, depending on the type of element (blue light emitting element, red light emitting element, green light emitting element, etc.).

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, and 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 using different stamp tools 10. It is preferable to prepare a stamp tool 10 for each of the different types of elements 32r, 32g, and 32b, but the transport 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 stamp tool 10 in the standby state is placed, for example, on the stage 82 shown in Figures 6A and 7, and the stamp layer 12 is sealed inside the storage recess 86 and kept clean. The stamp tool 10 in the standby state that is not held by the transport head 22 may be placed, for example, on the stamp table 100 shown in Figure 9, or may be placed on a separate stamp table that is placed next to the table 100 shown in Figure 9 along the Y axis.

図3Aから図3Bに示すように、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。 As shown in Figures 3A and 3B, the conveying device 20 is moved downward in the Z-axis direction, and the protrusions 11 of the stamp tool 10 are pressed against the upper surface of the element 32r of the substrate 30. As a result, the element 32r adheres to the protrusions 11. Then, as shown in Figure 3C, the stamp tool 10 is lifted upward in the Z-axis direction together with the conveying device 20. As a result, as shown in Figure 5B, the element 32r adheres to each protrusion 11, and the element 32r is picked up from the substrate 30 together with the protrusions 11. The element 32r left on the substrate 30 is later picked up by the stamp layer 10 of the conveying 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、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 transported by the transport device 20 onto the mounting substrate 70 shown in FIG. 5C1, for example, and mounted thereon. The mounting substrate 70 shown in FIG. 5C1 is positioned and placed on the mounting table 104 shown in FIG. 10. Therefore, as shown in FIGS. 10 and 11, the element table 102 and the mounting table 104 are moved relative to the transport head 22 in the Y-axis direction, and the transport head 22 is positioned above 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、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。 Then, the array of 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. To do this, the elements 32r adhered to the convex portion 11 of the stamp layer 12 are pressed against the surface of the mounting substrate 70, and then the stamp layer 12 is lifted together with the conveying device 20. As a result, multiple elements 32r are simultaneously transferred onto the surface of the mounting substrate 70. By repeating the above operation 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. After use, the stamp tool 10 is returned to the stage 82 of the original stamp tool holding device 80 by the conveying head 22.

基板70には、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。 The other elements 32g and 32b are also transported to the substrate 70 in the same manner as above. Three elements 32r, 32g, and 32b for R, G, and B make up one pixel unit, and these pixel units can be 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。 The surface of the mounting substrate 70 is preferably coated with anisotropic conductive paste (ACP). Alternatively, anisotropic conductive film (ACF) is preferably disposed thereon. As shown in FIG. 5C1, after the elements 32r, 32g, and 32b are disposed on the substrate 70 via the ACP or ACF, each of the elements 32r, 32g, and 32b is pressed toward the substrate 70 and heated using a heating and pressurizing device (not shown). As a result, the terminals of each of the elements 32r, 32g, and 32b can be connected to the circuit pattern of the mounting substrate.

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 transport device 20 according to this embodiment, the mounting force F3 of the transport head 22 on the mounting surface 16a of the adapter plate 16 shown in FIG. 2B is greater than the fixing force F1 shown in FIG. 5B, and the adhesive force F2 of the protrusions 11 of the stamp layer 12 on the element 32r is greater than the fixing force F1. Therefore, the stamp tool 10 can easily pick up and transport the element 32r arranged on the surface of the substrate 30 from the substrate 30 without being left behind 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。 In addition, in this embodiment, the mounting force F3 of the transport head 22 on the mounting surface 16a of the adapter plate 16 shown in FIG. 2B is the sum of the primary mounting force F3a corresponding to the suction force of the vacuum suction hole and the secondary mounting force F3b of the clamp mechanism 26 as a secondary mounting means. In other words, in this embodiment, simply by providing a clamp mechanism 26 to a general transport head 22 having a vacuum suction hole, it is easy to make the mounting force F3 of the transport head 22 on the mounting surface 16a of the adapter plate 16 larger than the fixing force F1 of the element 32r to the substrate 30 shown in FIG. 5B.

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。 Furthermore, in this embodiment, tapered surfaces 16c are formed on both side surfaces of the adapter plate 16 in the X-axis direction, with the outer diameter decreasing toward the stamp layer 12. The claws 26a of the clamping mechanism 26 can engage with the tapered surfaces 16c. This configuration makes it easier for the claws 26a of the clamping mechanism 26 to detachably engage with the tapered surfaces 16c on the side surfaces of the adapter plate 16. It also makes it possible to increase the mounting force F3 of the stamp tool 10 to the transport head 22 by the clamping mechanism 26.

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。 In addition, tapered surfaces 16c, whose outer diameter decreases toward the stamp layer 12, are formed on both sides of the adapter plate 16 in the X-axis direction, making it easy to roughly position the stamp tool 10 in the X-axis direction along the inclined surface 89 of the guide member 88 installed on the top of the stage 82 shown in FIG. 6A. 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, making it easier for the inclined surface 89 of the guide member 88 and the tapered surface 16c of the stamp tool 10 to engage with each other.

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。差込可能面14cが存在することによってテーパ面16cとの間に空間が形成されるようになるため、クランプ機構26の爪部26aをテーパ面16cに係合を開始する際の位置決めにおいて、その空間を基準に係合開始位置を決定することが可能となるためである。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。 In addition, the presence of the insertable surface 14c on the support plate 14 of the stamp tool 10 makes it easier for the claw portion 26a of the clamp mechanism 26 to detachably engage with the tapered surface 16c on the side of the adapter plate 16. The presence of the insertable surface 14c forms a space between the tapered surface 16c, so that when positioning the claw portion 26a of the clamp mechanism 26 to start engaging with the tapered surface 16c, it is possible to determine the engagement start position based on the space. Furthermore, the presence of the suction surface 14b on the support plate 14 of the stamp tool 10 makes it possible to suction the support plate 14 on the installation surface 84 of the stage 82 as shown in FIG. 7, making it easier to seal and hold the stamp layer 12 inside the storage recess 86. The suction surface 14b can be easily formed around the stamp layer 12 by forming the support plate 14 from 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 has a support plate 14 to which the stamp layer 12 is fixed and to which the adapter plate 16 is replaceably attached. With this configuration, it is possible to replace only the support plate 14 to which the stamp layer 12 is fixed from the adapter plate 16 without replacing the entire stamp tool 10. This makes it easy to prepare stamp tools 10 having different types of stamp layers 12 at low cost. In addition, by sharing the adapter plate 16, it is not necessary to use different types of conveying heads to match the stamp tools, and the overall configuration of the conveying 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 this embodiment, the stamp layer 12 is formed with a plurality of protrusions 11 corresponding to the elements 32r (32g, 32b), and the elements 32r (32g, 32b) are detachably attached to each of the protrusions 11. With this configuration, a large number of elements 32r (32g, 32b) can be simultaneously removed from the substrate 30. With the manufacturing method of the element array of this 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。 In addition, in this embodiment, as shown in FIG. 6A, the installation stage 82 is replaceably attached to the base 81. Therefore, a stage 82 corresponding to the stamp tool 10 may be prepared in advance, and when replacing with a different type of stamp tool 10, only the stage 82 may be replaced. Since the flatness of the stage 82 is ensured with respect to the base 81, there is no need to adjust the flatness of the stamp tool when replacing the stamp tool 10.

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 this embodiment, the transport head 22 can smoothly pick up the stamp tool 10 from the installation stage 82 without causing suction errors by the transport head 22 or gripping errors by the clamping 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 this embodiment, with the stamp layer 12 housed inside the housing recess 86, negative pressure is introduced into the suction hole 85, so that the adapter plate 14 of the stamp tool 10 is detachably attached to the installation surface 84. As a result, the inside of the housing recess 86 is sealed, and dirt and dust are less likely to adhere to the stamp surface (convex portion 11) of the stamp layer 12 housed inside the housing recess 86, making it possible to install the stamp tool 10 while keeping the stamp surface clean.

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。 In addition, in this embodiment, the installation stage 82 is detachably fixed to the base 81. The stamp tool 10 needs to be replaced in response to customer requests or the substrate 30 on which elements as transport target elements are fabricated. By preparing multiple installation stages 82 in accordance with changes in the stamp tool 10, it is possible to accommodate changes in the size of the stamp tool 10 by replacing only the installation stages 82 without replacing the base 81. Furthermore, the flatness of each installation stage 82 relative to the base 81 is ensured, and there is no need to adjust the flatness when replacing the stamp tool 10.

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。 Furthermore, in this embodiment, the installation stage 82 is formed with a gas circulation hole 83 that communicates with the space within the storage recess 86 and replaces the gas within the storage recess 86. By replacing the gas within the recess 86, dirt and dust adhering to the surface of the stamp layer 12 contained within the storage recess 86 can be discharged together with the gas, improving the cleanliness of the stamp layer 12.

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 this embodiment, a guide member 88 is attached to the top of the installation stage 82 to guide the stamp layer 12 of the stamp tool 10 at least along the X axis so that it is dropped into the inside of the storage recess 86. By providing the guide member 88 on the installation stage 82, it becomes easier to roughly position the stamp tool 10 at least along the X axis. In addition, when the stamp tool 10 is picked up by the transport head 22, it also becomes easier to position the stamp tool 10 relative 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 this embodiment, the guide members 88 are removably attached to both sides of the installation stage 82 along the X-axis, and each guide member 88 has an inclined surface 89 that can engage with the tapered surface 16c of the stamp tool 10. This configuration makes it easier to roughly position the stamp tool 10 at least along the X-axis. In addition, when the stamp tool 10 is picked up by the transport head 22, it also becomes easier to position the stamp tool 10 relative to the transport head 22.

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 this embodiment, at least two guide members 88 are attached to each side of the installation stage 82 along the X-axis, and the claw portion 26a of the chuck mechanism 26 shown in FIG. 2A can be inserted along the gap between the two guide members 88. This configuration makes it possible to position the stamp tool 10 with high precision at least along the X-axis. Furthermore, when the stamp tool 10 is picked up by the transport head 22, the positioning of the stamp tool 10 relative to the transport head 22 (particularly along the X-axis) is also more precisely performed.

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 Figures 6A to 6C, a pair of positioning members 90 that can move in contact with and away from the edge 16d of the stamp tool 10 installed on the upper part of the installation stage 82 are arranged on both sides of the installation stage 82 along the Y axis direction. This configuration makes it possible to position the stamp tool 10 with high precision along the Y axis in addition to the X axis. In addition, when the stamp tool 10 is picked up by the transport head 22, it becomes even easier to position the stamp tool 10 relative to the transport head 22.

本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、対応するスタンプツール保持装置80に戻す工程と、を有する。
The method for manufacturing an element array according to this embodiment includes the steps of:
A step of preparing stamp tool holding devices 80 in a number equal to or greater than the number of substrates 30 on which each of a plurality of types of elements as elements to be transported is arranged;
A step of placing stamp tools 10 prepared for each of the plurality of types of elements on each stamp tool holding device 80;
a step of picking up the stamp tools 10 held by the stamp tool holding devices 80 corresponding to the respective substrates 30 with a transport head 22 from the stamp tool holding devices 80, and simultaneously removing and transporting a plurality of elements 32r (or 32g, 32b) from the substrates 30 corresponding to the picked-up stamp tools 10 using the stamp tool 10 attached to the transport head 22;
The method includes a step of simultaneously removing and transporting the multiple elements 32r (or 32g, 32b), and then returning the stamp tool 10 from which the multiple elements 32r (or 32g, 32b) have been removed to the corresponding stamp tool holding device 80.

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。 The manufacturing method of the element array according to this embodiment allows an element array in which multiple types of elements 32r, 32g, and 32b are arranged to be manufactured easily, in a short time, and at low cost. Moreover, the stamp tools 10 used for each substrate 30 corresponding to each of the multiple types of elements 32r, 32g, and 32b are installed and stored in a dedicated stamp tool holding device 80, so it is easy to maintain high levels of cleanliness on the stamp surface of each stamp tool 10 while effectively preventing misalignment of the elements 32r, 32g, and 32b.

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。支持板14とアダプタ板16の間に接着層15を介してシム板18を設置する態様を用いることで支持板14の平行度の調整が可能である。
1B , in the stamp tool 10a used in the transport device of this embodiment, a shim plate 18 for adjusting the parallelism of the support plate 14 is interposed between the stamp layer 12 and the adapter plate 16. An inclined surface 14a is formed on a part of the side surface of the support plate, and the shim plate 18 engages with the inclined surface 14a, making it possible to adjust the parallelism of the support plate 14. By using a mode in which the shim plate 18 is installed between the support plate 14 and the adapter plate 16 via an adhesive layer 15, it is possible to adjust the parallelism of the support plate 14.

なお、シム板18を設置する目的は平行度を調整するためので、シム板18を設置する位置はこれに限定されない。シム板18はアダプタ板16の周縁全てにまたがって設置してもよく、あるいは断続的に設置してもよい。たとえば、図1C、図1Dおよび図1Eに示すように、アダプタ板16の四隅に接着層15をそれぞれ設けて、Y軸方向の片側2か所のみにシム板18を、接着層15を介して、接着面16bと支持板14の間に設けてもよい。このように構成することで、アダプタ板16(または、支持板14)が矩形状である場合に、微量の平行度調整が可能になる。 The purpose of installing the shim plate 18 is to adjust the parallelism, and the location at which the shim plate 18 is installed is not limited to this. The shim plate 18 may be installed across the entire periphery of the adapter plate 16, or may be installed intermittently. For example, as shown in Figures 1C, 1D, and 1E, adhesive layers 15 may be provided at each of the four corners of the adapter plate 16, and shim plates 18 may be provided between the adhesive surface 16b and the support plate 14 at only two locations on one side in the Y-axis direction, via the adhesive layers 15. This configuration makes it possible to make small parallelism adjustments when the adapter plate 16 (or the support plate 14) is rectangular.

すなわち、図1Cに示すように、アダプタ板16(または、支持板14)が矩形状である場合に、対向する辺のうちいずれか一方に、シム板18を配置することで、平行度の調整が可能である。また、アダプタ板16(または、支持板14)が円形状であれば、点対称の位置においていずれか一方の円弧領域に、シム板18を配置することで、平行度の調整が可能である。 That is, as shown in FIG. 1C, if the adapter plate 16 (or the support plate 14) is rectangular, the parallelism can be adjusted by placing a shim plate 18 on one of the opposing sides. Also, if the adapter plate 16 (or the support plate 14) is circular, the parallelism can be adjusted by placing a shim plate 18 on one of the arc regions at a point-symmetric position.

より具体的には、たとえば、図1Eに示すように、スタンプ層12の厚みがY軸方向に沿って異なる場合に、支持板14とアダプタ板16との間のY軸方向片側の隙間にシム板18を配置することができる。これにより、取付面16aとスタンプ層12のスタンプ面とが平行になり、平行度の調整が可能となる。なお、図1Eでは、説明をわかりやすくするため、スタンプ層12、シム板18および接着層15の厚さおよび傾きを実際よりも大きく表している。 More specifically, for example, as shown in FIG. 1E, when the thickness of the stamp layer 12 varies along the Y-axis direction, a shim plate 18 can be placed in the gap between the support plate 14 and the adapter plate 16 on one side of the Y-axis direction. This makes the mounting surface 16a parallel to the stamp surface of the stamp layer 12, making it possible to adjust the parallelism. Note that in FIG. 1E, the thickness and inclination of the stamp layer 12, shim plate 18, and adhesive layer 15 are shown larger than they actually are to make the explanation easier to understand.

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。 The other configurations and effects of the transport device and stamp tool of this 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, in the conveying device of this embodiment, an elastically deformable engagement protrusion 26c is attached to the engagement surface 26b of the claw portion 26a of the chuck mechanism 26, and the engagement protrusion 26c is capable of engaging with the tapered surface 16c of the adapter plate 16. The engagement protrusion 26c may be made of, for example, a spring material and may protrude in an arc shape from the engagement surface 26b. Also, as shown in FIG. 4B, the engagement surface 26b does not necessarily have to be a flat surface, and may be a convex curved surface capable of engaging with the tapered surface 16c of the adapter plate 16. The other configurations and effects of the conveying device and stamp tool of this embodiment are the same as those of the first or 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。
In this embodiment , a method of mounting elements by a transfer method using the apparatus according to the first to third embodiments will be described. In the following description, the description of the parts that overlap with the first to third embodiments 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 this embodiment, as shown in FIG. 5B, the element 32r picked up by the convex portion 11 of the stamp layer 10 is transported by the transport device 20 onto the first transfer substrate 50 shown in FIG. 5C2, for example, 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 portions 11 of the stamp layer 12 shown in FIG. 5B is transferred onto the adhesive layer 52 of the substrate 50, which is made of an adhesive sheet or the like, shown in FIG. 5C2. To this end, the elements 32r adhered to the convex portions 11 of the stamp layer 12 are pressed against the surface of the adhesive layer 52, and then the stamp layer 12 is lifted together with the conveying device 20. As a result, multiple elements 32r are simultaneously transferred onto the surface of the adhesive layer 52. Note that before this, the conveying device 20 shown in FIG. 3C is moved above the substrate 50 shown in FIG. 5C2 by the conveying mechanism of the conveying 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 of the adhesive sheet made of the substrate 50 is adjusted so that it is greater than the adhesive strength of the protrusions 11. The adhesive layer 52 is made of an adhesive resin such as natural rubber, synthetic rubber, acrylic resin, or silicone rubber, and its thickness z4 is preferably about 0.5 to 2.0 times the height z2 (see FIG. 5B) of the element 32r. Note that, in order to facilitate the movement of the element 32r from the protrusions 11 to the adhesive layer 52, an operation (such as applying heat) may be performed to make the element 32r easier to peel from the protrusions 11.

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。 The other elements 32g and 32b are also transferred to the adhesive layer 52 of the substrate 50 in the same manner as described above. Three elements 32r, 32g, and 32b for R, G, and B make up one pixel unit, and these pixel units can be 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, all of the arrangement of the three elements 32r, 32g, and 32b arranged on the surface of the first transfer substrate 50 is transferred to the adhesive layer 62 of the second transfer substrate 60, and the terminals of the elements 32r, 32g, and 32b are arranged so that they face the outside of the substrate 60. For this transfer, a method such as the laser lift method may be used, or a method such as transfer using the difference in adhesive strength or transfer involving heat peeling may be used. With the terminals of the elements 32r, 32g, and 32b facing the outside of the substrate 60, a tin plating film may be formed on each terminal by electroless plating or the like.

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 Figures 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 this transfer, a method such as the laser lift method may be used, or a method such as transfer using differences in adhesive strength or transfer involving thermal 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 the transfer, in order to connect the terminals of each of the elements 32r, 32g, and 32b to the circuit pattern of the mounting substrate, it is preferable to apply anisotropic conductive paste (ACP) or place an anisotropic conductive film on the surface of the mounting substrate 70. As shown in FIG. 5F, after the elements 32r, 32g, and 32b are placed on the substrate 70 via ACP or ACF, each of the elements 32r, 32g, and 32b is pressed toward the substrate 70 and heated using a heating and pressurizing device (not shown). As a result, the terminals of each of the elements 32r, 32g, and 32b can be connected to the circuit pattern of the mounting substrate.

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 modified in various ways within the scope of the present invention.

たとえば、搬送ヘッド22には、クランプ機構26以外の副装着手段として、静電吸着機構、嵌合機構および螺合機構の内の少なくともいずれか一つを設けてもよい。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によるアダプタ板16の取付面16aに対する装着力F3を、基板30に対する素子32r(32g,32bも同様)の固定力F1よりも大きくすることが容易になる。 For example, the transport head 22 may be provided with at least one of an electrostatic adsorption mechanism, a fitting mechanism, and a screw mechanism as a secondary mounting means other than the clamp mechanism 26. Providing these mechanisms on the transport head also makes it easier to make the mounting force F3 of the transport head 22 on the mounting surface 16a of the adapter plate 16 greater than the fixing force F1 of the element 32r (32g, 32b as well) on the substrate 30.

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。あるいは、クランプ機構26以外の主装着手段として、静電吸着機構、嵌合機構、螺合機構あるいは、その他の着脱装置が搬送ヘッド22に装着してあってもよい。 In addition, in the above-described embodiment, vacuum suction through a vacuum suction hole is used as the main attachment means of the transport head 22, but in the present invention, it is not necessary to use vacuum suction, and the stamp tool 10 may be detachably attached to the transport head 22 using only the clamp mechanism 26. Alternatively, an electrostatic suction mechanism, a fitting mechanism, a screw mechanism, or other attachment/detachment device may be attached to the transport head 22 as the main attachment means other than the clamp mechanism 26.

さらに、上述した実施形態に係るスタンプツール保持装置により保持されるスタンプツールは、上述したスタンプツール10に限定されず、その他のスタンプツールであってもよい。 Furthermore, the stamp tool held by the stamp tool holding device according to the above-described embodiment is not limited to the stamp tool 10 described above, but may be other stamp tools.

また、本実施形態に係る搬送装置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。 In addition, the transport device 20 according to this embodiment is used to pick up the elements 32r (32g, 32b) from the element formation substrate 30, but the use is not limited to this, and it may also be used to pick up the elements 32r (32g, 32b) from a substrate (sheet) with an adhesive layer that has been transferred from the substrate 30 by a laser lift method or the like.

また、本実施形態に係る搬送装置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。 The conveying device 20 according to this embodiment can also be used to pick up elements other than the red, green, and blue light emitting elements 32r, 32g, and 32b. Examples of other display elements include fluorescent elements. In addition, the other elements are not limited to display elements, and may be electronic elements such as light receiving elements, ceramic capacitors, and chip inductors, or semiconductor elements.

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
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
32r,32g,32b… 素子
50… 第1転写用基板(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
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
92… 先端面
100… スタンプ用テーブル
102… 素子用テーブル
104… 実装用テーブル
110… 統合テーブル
REFERENCE SIGNS LIST 10: stamp tool 11: convex portion 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 portion 18: shim plate 20: conveying device 22: conveying head 24: adsorption surface 26: chuck mechanism 26a: claw portion 26b: engagement surface 26c: engagement convex portion 28: opening/closing mechanism 30: element formation substrate 32r, 32g, 32b: element 50: first transfer substrate (sheet)
52: Adhesive layer 60: Second transfer substrate (sheet)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 62: Adhesive layer 70: Mounting substrate 80: Stamp tool holding device 81: Base 82: Stage 83: Gas flow hole 84: Installation surface 85: Suction hole 86: Storage recess 88: Guide member 89: Inclined surface 90: Positioning member 92: Tip surface 100: Stamp table 102: Element table 104: Mounting table 110: Integration table

Claims (9)

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スタンプツールが着脱自在に設置される設置ステージを有するスタンプツール保持装置であって、
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ことを特徴とするスタンプツール保持装置。
A stamp tool holding device having an installation stage on which a stamp tool having a stamp layer having a portion to which a transport target element can be detachably attached is detachably installed,
The stamp tool holding device is characterized in that the installation stage has an installation surface in which an accommodating recess for accommodating the stamp layer is formed, and the installation surface has a suction hole formed therein that can detachably adsorb a part of the stamp tool located around the stamp layer.
前記設置ステージは、ベースに対して着脱自在に固定される請求項1に記載のスタンプツール保持装置。 The stamp tool holding device according to claim 1, wherein the installation stage is removably fixed to the base. 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請求項1または2に記載のスタンプツール保持装置。 The stamp tool holding device according to claim 1 or 2, wherein the installation stage is formed with a gas flow hole that communicates with the space within the storage recess and replaces the gas within the storage recess. 前記設置ステージの上部には、前記スタンプツールのスタンプ層が前記収容凹部の内部に落とし込まれるように、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1~3のいずれかに記載のスタンプツール保持装置。 A stamp tool holding device according to any one of claims 1 to 3, in which a guide means is attached to the upper part of the installation stage, for guiding the stamp layer of the stamp tool along at least the first axis so that it is dropped into the interior of the storage recess. 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し、
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請求項4に記載のスタンプツール保持装置。
the guide means includes a plurality of guide members removably attached to both sides of the installation stage along the first axis,
5. The stamp tool holding device according to claim 4, wherein each of said guide members is formed with an inclined surface which is engageable with a tapered surface of said stamp tool.
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、チャック機構の爪部が差込可能になっている請求項5に記載のスタンプツール保持装置。
At least two guide members are attached to each side of the installation stage along the first axis,
6. The stamp tool holding device according to claim 5, wherein a claw portion of the chuck mechanism can be inserted along the gap between the two guide members.
第2軸方向に沿って前記設置ステージの両側に配置され、前記設置ステージの上部に設置されたスタンプツールの縁部に当接および離反移動可能な一対の位置決め部材を、さらに有する請求項1~6のいずれかに記載のスタンプツール保持装置。 The stamp tool holding device according to any one of claims 1 to 6 further comprises a pair of positioning members arranged on both sides of the installation stage along the second axis direction and capable of moving in contact with and away from the edge of the stamp tool installed on the upper part of the installation stage. 請求項1~7のいずれかに記載のスタンプツール保持装置に保持してあるスタンプツールを、搬送ヘッドでピックアップする工程と、
前記搬送ヘッドに装着されたスタンプツールを用いて、複数の搬送対象要素を、基板から同時に取り出して搬送する工程と、を有する素子アレイの製造方法。
A step of picking up the stamp tool held by the stamp tool holding device according to any one of claims 1 to 7 with a conveying head;
and simultaneously removing and transporting a plurality of transport target elements from the substrate using a stamp tool attached to the transport head.
請求項1~7のいずれかに記載のスタンプツール保持装置を、前記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の数と同じ数以上で準備する工程と、
それぞれの前記スタンプツール保持装置には、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、
それぞれの前記基板に対応するそれぞれの前記スタンプツール保持装置に保持された前記スタンプツールを、前記スタンプツール保持装置から搬送ヘッドでピックアップし、ピックアップされた前記スタンプツールに対応する基板から、前記搬送ヘッドに装着してある前記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、対応する前記スタンプツール保持装置に戻す工程と、を有する素子アレイの製造方法。
A step of preparing the stamp tool holding device according to any one of claims 1 to 7 in a number equal to or greater than the number of substrates on which each of the plurality of types of elements as the transport target elements is arranged;
a step of placing stamp tools prepared for each of the plurality of types of elements in each of the stamp tool holding devices;
a step of picking up the stamp tools held by the stamp tool holding devices corresponding to the respective substrates with a transport head from the stamp tool holding devices, and simultaneously removing and transporting a plurality of the elements from the substrates corresponding to the picked-up stamp tools using the stamp tools attached to the transport head;
and then returning the stamp tool from which the elements have been removed to the corresponding stamp tool holding device after simultaneously removing and transporting the plurality of elements.
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