KR102597458B1 - 기판 조립 시스템, 그 시스템에 이용하는 기판 조립 장치, 및, 그 시스템을 이용한 기판 조립 방법 - Google Patents

Abstract

하측 기판에 대한 상측 기판의 평행 조정의 간이화를 도모한다.
기판 조립 시스템(1000)은 기판 조립 장치(1)와 제어 장치(200)를 가진다. 기판 조립 장치는, 하측 기판(K2)을 유지하는 하부 기판면(4a)을 구비하는 하측 테이블(4)과, 상부 기판면(3a)를 구비하는 상측 테이블(3)과, 상부 기판면으로부터 하방으로 돌출된 상태의 점착부에서 상측 기판(K1)을 점착 유지하는 복수의 점착 핀(8a)과, 점착 핀과 상측 테이블을 상하 이동시키는 제 1 구동 기구(20)와, 1개 이상의 점착 핀이 장착되어 있는 1 내지 복수의 베이스부(8b)와, 각 베이스부의 각 부위를 독립적으로 상하 이동시키는 복수의 제 2 구동 기구(80)를 가진다. 제어 장치는, 각 제 2 구동 기구의 동작을 제어하여, 각 베이스부의 각 부위의 높이를 규정하는 높이 제어부와, 제 1 구동 기구의 하강량에 따른 각 제 2 구동 기구의 부하의 변동의 타이밍에 의거하여, 각 제 2 구동 기구의 동작량의 조정용 데이터를 산출하는 조정용 데이터 산출부를 가진다.

Description

기판 조립 시스템, 그 시스템에 이용하는 기판 조립 장치, 및, 그 시스템을 이용한 기판 조립 방법{SUBSTRATE ASSEMBLY SYSTEM, SUBSTRATE ASSEMBLY DEVICE USING THAT SYSTEM AND SUBSTRATE ASSEMBLY METHOD USING THAT SYSTEM}

본 발명은, 기판 조립 시스템, 그 시스템에 이용하는 기판 조립 장치, 및, 그 시스템을 이용한 기판 조립 방법에 관한 것이다.

종래, 상측 기판(유리 기판)과 하측 기판(유리 기판)을 진공 중에서 접합하여, 액정 패널 등의 기판을 조립하는 기판 조립 시스템이 있었다(예를 들면 특허 문헌 1 참조). 기판 조립 시스템은, 진공 챔버 내에서 상측 기판과 하측 기판을 접합하여 기판을 조립하는 기판 조립 장치와, 기판 조립 장치의 동작을 제어하는 제어 장치와, 상측 기판이나 하측 기판을 기판 조립 장치의 진공 챔버 내에 반입하거나, 기판 조립 장치에 의해 조립된 기판을 진공 챔버의 밖으로 반출하거나 하는 반송 장치를 가지는 구성으로 되어 있다.

기판 조립 장치는, 진공 챔버 내에 하측 테이블과 상측 테이블을 가지고 있다. 기판 조립 장치는, 액정이 적하된 하측 기판을 하측 테이블 상에 유지함과 함께, 상측 기판을 하측 기판에 대향시켜 상측 테이블에 유지한다. 또한, 하측 기판 및 상측 기판 중 어느 일방의 기판에는 접착제가 도포되어 있다. 기판 조립 장치는, 진공 챔버 내를 진공으로 하고, 상측 테이블로 상측 기판과 하측 기판을 가압함으로써, 어느 일방의 기판에 도포된 접착제로 상측 기판과 하측 기판를 접합한다. 이에 따라, 기판 조립 시스템은, 액정 패널 등의 기판을 조립한다. 이러한 기판 조립 시스템은, 상측 기판과 하측 기판을 접합할 때에 발생하는 오차를 작게 하여, 접합의 위치 정밀도를 높이기 위하여, 진공 챔버 내에서 상측 기판과 하측 기판을 대략 평행하게 배치할 필요가 있다.

일본국 특허 제4379435호

그러나, 종래의 기판 조립 시스템은, 하측 기판에 대한 상측 기판의 평행 조정에 품이 든다는 과제가 있었다.

예를 들면, 종래의 기판 조립 시스템에 있어서의 평행 조정은, 조정량이 불분명하기 때문에, 상태가 양호해진 것(평행도가 임계값 내에 포함된 것)이 확인될 때까지, 사람 손으로 상측 기판의 기울기를 조정하는 작업을 반복하여 행한다. 이 때문에, 평행 조정은, 품이 들었었다.

본 발명은, 상기한 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 하측 기판에 대한 상측 기판의 평행 조정의 간이화를 도모할 수 있는 기판 조립 시스템, 그 시스템에 이용하는 기판 조립 장치, 및, 그 시스템을 이용한 기판 조립 방법을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 제 1 발명은, 기판 조립 시스템으로서, 상측 기판과 하측 기판을 접합하여 기판을 조립하는 기판 조립 장치와, 상기 기판 조립 장치의 동작을 제어하는 제어 장치를 가지고, 상기 기판 조립 장치는, 상기 하측 기판을 유지하는 하부 기판면을 구비하는 하측 테이블과, 상기 하부 기판면에 대향하는 상부 기판면을 구비하는 상측 테이블과, 상기 상부 기판면에 대하여 수직 동작하는 점착부를 선단에 구비하고, 상기 상부 기판면으로부터 하방으로 돌출된 상태의 상기 점착부에서 상기 상측 기판을 점착 유지하는 복수의 점착 핀과, 상기 하측 테이블과 상기 상측 테이블과 상기 점착 핀을 진공 환경하에서 수납 가능한 진공 챔버와, 상기 점착 핀과 상기 상측 테이블을 상하 이동시키는 제 1 구동 기구와, 1개 이상의 상기 점착 핀이 장착되어 있는 1 내지 복수의 베이스부와, 적어도 각각의 상기 베이스부의 네 모퉁이에 배치되고, 또한, 상기 상부 기판면에 대하여 각각의 상기 베이스부의 각 부위를 독립적으로 상하 이동시키는 복수의 제 2 구동 기구를 가지며, 상기 제어 장치는, 각각의 상기 제 2 구동 기구의 동작을 제어하여, 상기 상부 기판면에 대한 각각의 상기 베이스부의 각 부위의 높이를 규정하는 높이 제어부와, 상기 제 1 구동 기구의 하강량에 따라 측정되는 각각의 상기 제 2 구동 기구의 부하의 변동의 타이밍에 의거하여, 각각의 상기 제 2 구동 기구의 동작량의 조정용 데이터를 산출하는 조정용 데이터 산출부를 가지는 구성으로 한다.

이 기판 조립 시스템의 조정용 데이터 산출부는, 제 1 구동 기구의 하강량에 따라 측정되는 각 제 2 구동 기구의 부하의 변동의 타이밍에 의거하여, 각 제 2 구동 기구의 동작량의 조정용 데이터를 산출한다. 기판 조립 시스템의 제공자측의 엔지니어나 이용자측의 오퍼레이터는, 산출된 조정용 데이터를 확인함으로써, 적절한 평행 조정을 용이하게 행할 수 있다. 이 때문에, 이 기판 조립 시스템은, 하측 기판에 대한 상측 기판의 평행 조정의 간이화를 도모할 수 있다.

또한, 제 2 발명은, 기판 조립 장치로서, 하측 기판을 유지하는 하부 기판면을 구비하는 하측 테이블과, 상기 하부 기판면에 대향하는 상부 기판면을 구비하는 상측 테이블과, 상기 상부 기판면에 대하여 수직 동작하는 점착부를 선단에 구비하고, 상기 상부 기판면으로부터 하방으로 돌출된 상태의 상기 점착부에서 상측 기판을 점착 유지하는 복수의 점착 핀과, 상기 하측 테이블과 상기 상측 테이블과 상기 점착 핀을 진공 환경하에서 수납 가능한 진공 챔버와, 상기 점착 핀과 상기 상측 테이블을 상하 이동시키는 제 1 구동 기구와, 1개 이상의 상기 점착 핀이 장착되어 있는 1 내지 복수의 베이스부와, 적어도 각각의 상기 베이스부의 네 모퉁이에 배치되고, 또한, 상기 상부 기판면에 대하여 각각의 상기 베이스부의 각 부위를 독립적으로 상하 이동시키는 복수의 제 2 구동 기구를 가지며, 각각의 상기 제 2 구동 기구는, 부하에 따른 전류량의 변동의 측정이 외부에 배치된 제어 장치로 행하는 것이 가능한 서보 모터 또는 스텝 모터로 구성되어 있는 구성으로 한다.

또한, 제 3 발명은, 기판 조립 방법으로서, 하측 기판을 유지하는 하부 기판면을 구비하는 하측 테이블과, 상기 하부 기판면에 대향하는 상부 기판면을 구비하는 상측 테이블과, 상기 상부 기판면에 대하여 수직 동작하는 점착부를 선단에 구비하고, 상기 상부 기판면으로부터 하방으로 돌출된 상태의 상기 점착부에서 상측 기판을 점착 유지하는 복수의 점착 핀과, 상기 하측 테이블과 상기 상측 테이블과 상기 점착 핀을 진공 환경하에서 수납 가능한 진공 챔버와, 상기 점착 핀과 상기 상측 테이블을 상하 이동시키는 제 1 구동 기구와, 1개 이상의 상기 점착 핀이 장착되어 있는 1 내지 복수의 베이스부와, 적어도 각각의 상기 베이스부의 네 모퉁이에 배치되고, 또한, 상기 상부 기판면에 대하여 각각의 상기 베이스부의 각 부위를 독립적으로 상하 이동시키는 복수의 제 2 구동 기구를 가지는 기판 조립 장치에 대하여, 상기 하측 테이블과 상기 상측 테이블의 사이에 기판을 반입하고, 상기 점착 핀의 상기 점착부에서 상기 기판을 점착 유지하는 기판 반입 공정과, 상기 진공 챔버 내의 공기를 외부로 배출하여 상기 진공 챔버 내를 진공 환경하로 하는 진공 배기 공정과, 각각의 상기 제 2 구동 기구의 동작을 제어하여, 상기 상부 기판면에 대한 각각의 상기 베이스부의 각 부위의 높이를 규정한 상태에서, 상기 제 1 구동 기구로 상기 점착 핀과 상기 상측 테이블을 하강시킴으로써, 상기 기판을 상기 하측 테이블측으로 가압함과 함께, 상기 제 2 구동 기구의 부하를 측정하는 가압·측정 공정과, 상기 제 1 구동 기구의 하강량에 따라 측정되는 각각의 상기 제 2 구동 기구의 부하의 변동의 타이밍에 의거하여, 각각의 상기 제 2 구동 기구의 동작량의 조정용 데이터를 산출하는 조정용 데이터 산출 공정을 포함하는 구성으로 한다.

그 밖의 수단은, 후기한다.

본 발명에 의하면, 하측 기판에 대한 상측 기판의 평행 조정의 간이화를 도모할 수 있다.

도 1은, 실시 형태와 관련된 기판 조립 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는, 실시 형태에서 이용하는 기판 조립 장치의 현수 기구의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은, 실시 형태에서 이용하는 기판 조립 장치의 흡상(吸上) 기구의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는, 실시 형태에서 이용하는 기판 조립 장치의 점착 유지 기구의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는, 상측 테이블의 상부 기판면의 구성을 나타내는 도면이다.
도 6은, 상측 테이블의 동작을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 7은, 상하 이동 기구의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 8은, 실시 형태에서 이용하는 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 9는, Z축 높이와 상하 이동 기구의 전동 모터의 전류값의 관계를 나타내는 그래프도이다.
도 10은, 상하 이동 기구의 전동 모터의 동작 상태를 나타내는 도면이다.
도 11a는, 기판 조립 시스템의 셋업 중의 동작을 나타내는 플로우 차트 (1)이다.
도 11b는, 기판 조립 시스템의 셋업 중의 동작을 나타내는 플로우 차트 (2)이다.
도 11c는, 기판 조립 시스템의 셋업 중의 동작을 나타내는 플로우 차트 (3)이다.
도 11d는, 기판 조립 시스템의 셋업 중의 동작을 나타내는 플로우 차트 (4)이다.
도 12는, 기판 조립 시스템의 정지 중의 동작을 나타내는 플로우 차트이다.
도 13은, 기판 조립 시스템의 생산 중의 동작을 나타내는 플로우 차트이다.
도 14a는, 기판 조립 시스템의 가압·전류 측정 시의 동작을 나타내는 플로우 차트 (1)이다.
도 14b는, 기판 조립 시스템의 가압·전류 측정 시의 동작을 나타내는 플로우 차트 (2)이다.
도 15는, 표시 화면의 일례를 나타내는 도이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태(이하, 「본 실시 형태」라고 칭함)에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면은, 본 발명을 충분히 이해할 수 있을 정도로, 개략적으로 나타나 있는 것에 지나지 않는다. 따라서, 본 발명은, 도시 예에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 있어서, 공통되는 구성 요소나 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여하고, 이들의 중복되는 설명을 생략한다.

[실시 형태]

<기판 조립 시스템의 구성>

이하, 도 1을 참조하여, 본 실시 형태와 관련된 기판 조립 시스템(1000)의 구성에 대하여 설명한다. 도 1은 기판 조립 시스템(1000)의 구성을 나타내는 도면이다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태와 관련된 기판 조립 시스템(1000)은, 기판 조립 장치(1)와 제어 장치(100)와 반송 장치(200)를 가진다.

기판 조립 장치(1)는, 상측 기판(K1)(유리 기판)과 하측 기판(K2)(유리 기판)을 진공 중에서 접합하여, 액정 패널 등의 기판을 조립하는 장치이다.

제어 장치(100)는, 기판 조립 장치(1)의 동작을 제어하는 장치이다.

반송 장치(200)는, 상측 기판(K1)(유리 기판)이나 하측 기판(K2)(유리 기판)을 기판 조립 장치(1)의 진공 챔버(5) 내에 반입하거나, 기판 조립 장치(1)에 의해 조립된 액정 패널 등의 기판을 진공 챔버(5)의 밖으로 반출하거나 하는 장치이다.

기판 조립 장치(1)는, 가대(1a)와 상측 프레임(2)을 가진다. 가대(1a)는 설치면(바닥면 등)에 재치된다. 상측 프레임(2)은 가대(1a)의 상방에 있어서 상하 이동 가능하게 구비되어 있다.

상측 프레임(2)은, 가대(1a)에 장착되는 제 1 구동 기구(Z축 구동 기구(20))에 로드셀(20d)을 개재하여 장착되어 있다. 본 실시 형태에서는, 기판 조립 장치(1)가 4개의 Z축 구동 기구(20)와 4개의 로드셀(20d)을 가지고 있는 것으로 하여 설명한다.

기판 조립 장치(1)에는, 상측 테이블(3)과 하측 테이블(4)이 구비되어 있다. 하측 테이블(4)은, XYθ 이동 유닛(40)을 개재하여 가대(1a)에 장착되어 있다. XYθ 이동 유닛(40)은, 가대(1a)에 대하여, 서로 직교하는 2축(X축, Y축) 방향으로 독립적으로 가동(可動)으로 구성되어 있다. 또한, XYθ 이동 유닛(40)은, 가대(1a)에 대하여 Z축 둘레로 회전 가능하게 구성되어 있다. XYθ 이동 유닛(40)으로서, Z축 방향으로는 고정되고 XY축 방향으로 자유롭게 이동 가능한 볼 베어링 등을 사용한 것을 이용할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 기판 조립 장치(1)에 있어서, 가대(1a)에 대한 상측 프레임(2)의 방향을 Z축 방향(상하 방향)으로 한다. 또한, Z축에 대하여 직교하는 1축의 방향을 X축 방향(가로 방향)으로 하고, Z축 및 X축에 직교하는 1축의 방향을 Y축 방향(세로 방향)으로 한다.

또한, 상측 테이블(3) 및 하측 테이블(4)은, Y축 방향 및 X축 방향을 가로, 세로 방향으로 하는 직사각형으로 되어 있다. 그리고, 상측 테이블(3)의 평면(상부 기판면(3a))과 하측 테이블(4)의 평면(하부 기판면(4a))이 대향하고 있다.

상측 프레임(2)은, 4개의 Z축 구동 기구(20)를 개재하여 가대(1a)에 장착되어 있다. 각 Z축 구동 기구(20)는, Z축 방향(상하 방향)으로 연장 설치되는 볼 나사 축(20a)을 상하 이동시키는 볼 나사 기구(20b)를 가진다. 볼 나사 축(20a)은, 전동 모터(20c)로 회전되고, 볼 나사 기구(20b)에 의해 상하 이동한다.

전동 모터(20c)는 제어 장치(100)로 제어된다. 또한, 상측 프레임(2)은 제어 장치(100)의 연산에 의거하여 변위(상하 이동)한다.

상측 테이블(3)은, 복수의 상측 샤프트(2a)를 개재하여 상측 프레임(2)에 고정되어 있다. 상측 프레임(2)과 상측 테이블(3)은 일체로 상하 이동한다. 상측 테이블(3)의 주위에는 상측 챔버(5a)가 배치되어 있다. 상측 챔버(5a)는, 하방(가대(1a)의 측)이 개구된 구성으로 되어 있고, 상측 테이블(3)의 상방 및 측방을 덮도록 배치되어 있다.

상측 챔버(5a)는, 현수 기구(6)를 개재하여 상측 프레임(2)에 장착되어 있다.

도 2는, 측면 방향에서 본 현수 기구(6)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 현수 기구(6)는, 상측 프레임(2)으로부터 하방으로 연장 설치되는 지지축(6a)과, 지지축(6a)의 하단부가 플랜지 형상으로 확대되어 형성되는 계지부(6b)를 가진다.

또한, 상측 챔버(5a)에는 훅(6c)이 구비된다. 훅(6c)은, 지지축(6a)의 주위에 있어서 자유롭게 상하 이동한다. 또한, 훅(6c)은, 지지축(6a)의 하단에 있어서 계지부(6b)와 계합(engaging)된다.

도 1로 되돌아가, 상측 샤프트(2a)는 상측 챔버(5a)를 관통하고 있다. 상측 샤프트(2a)와 상측 챔버(5a)의 사이는 진공 시일(도시 생략)로 밀봉되어 있다.

상측 프레임(2)이 상방으로 이동(상측 이동)하면, 훅(6c)이 지지축(6a)의 계지부(6b)와 계합되고, 이에 따라 상측 챔버(5a)가 상측 프레임(2)과 함께 상측 이동한다. 또한, 상측 프레임(2)이 하방으로 이동(하측 이동)하면, 훅(6c)이 자중(自重)에 의해 하측 이동하고, 이에 따라 상측 챔버(5a)가 하측 이동한다.

하측 테이블(4)의 하부 기판면(4a)에는, 도시하지 않은 복수의 흡인 구멍이 개구되어 있다. 하측 테이블(4)의 각 흡인 구멍은 진공 펌프(P3)와 연결되어 있다. 진공 펌프(P3)가 구동되면, 하부 기판면(4a)에 재치된 하측 기판(K2)이 흡착되어 하측 테이블(4)(하부 기판면(4a))로 유지된다. 진공 펌프(P3)는 제어 장치(100)로 제어된다.

또한, 하측 테이블(4)의 주위에는 하측 챔버(5b)가 배치되어 있다. 하측 챔버(5b)는, 가대(1a)에 장착되어 있는 복수의 하측 샤프트(1b)로 지지되어 있다. 하측 샤프트(1b)는 하측 챔버(5b) 내에 돌출되어 있다. 하측 챔버(5b)와 하측 샤프트(1b)의 사이는 진공 시일(도시 생략)로 밀봉되어 있다.

하측 챔버(5b)는, 상방(상측 프레임(2)의 측)이 개구된 구성으로 되어 있고, 하측 테이블(4)의 하방 및 측방을 덮도록 배치되어 있다.

XYθ 이동 유닛(40)은, 하측 챔버(5b) 내에 돌출되어 있는 하측 샤프트(1b)에 장착되어 하측 테이블(4)을 지지한다.

상측 챔버(5a)와 하측 챔버(5b)는, 서로가 개구된 부분이 합쳐져 진공 챔버(5)를 형성한다. 즉, 하측 이동한 상측 챔버(5a)가 하측 챔버(5b)에 상방으로부터 계합되어, 하측 챔버(5b)의 개구가 상측 챔버(5a)로 막아지도록 구성되어 있다. 또한, 상측 챔버(5a)와 하측 챔버(5b)의 접속부는 시일링(도시 생략)으로 밀봉되어, 진공 챔버(5)의 기밀성이 확보되고 있다.

또한, 상측 프레임(2)은, 상측 챔버(5a)가 하측 챔버(5b)에 접하는 상태보다 더 하측 이동 가능하게 되어 있다. 이에 따라, 상측 챔버(5a)의 하측 이동이 하측 챔버(5b)에 의해 규제된 상태로부터 상측 프레임(2)이 하측 이동하고, 현수 기구(6)에 있어서의 계지부(6b)와 훅(6c)의 계합이 해소된다. 상측 챔버(5a)는 자중으로 하측 챔버(5b)에 재치된 상태가 된다. 그리고, 진공 챔버(5)의 내측에 상측 테이블(3)과 하측 테이블(4)이 배치되어 설치된다.

기판 조립 장치(1)에는 진공 펌프 기구(P0)가 구비되어 있다. 진공 펌프 기구(P0)는, 진공 챔버(5)에 접속되어, 진공 챔버(5) 내의 공기를 배기하여 진공 챔버(5) 내를 진공으로 한다. 즉, 진공 펌프 기구(P0)가 구동되면, 진공 챔버(5)의 내부가 진공 환경이 된다. 진공 펌프 기구(P0)는 제어 장치(100)로 제어된다.

상측 테이블(3)은, 진공 챔버(5)의 내측에 있어서 하측 이동하는 상측 프레임(2)과 함께 하측 이동한다. 이러한 상측 테이블(3)의 하측 이동에 의해, 상측 테이블(3)에 유지되는 상측 기판(K1)과 하측 테이블(4)에 유지되는 하측 기판(K2)이 접합되어, 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)이 가압된다. 진공 챔버(5) 내가 진공 상태이면, 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)이 진공으로 접합된다.

또한, 상기한 바와 같이, 상측 테이블(3)은, 복수 상측 샤프트(2a)를 개재하여 상측 프레임(2)에 고정된다. 이 때문에, 상측 테이블(3)에 의해 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)이 가압될 때의 하중이 로드셀(20d)로 검출된다. 로드셀(20d)의 검출 신호는 제어 장치(100)에 입력된다. 제어 장치(100)는, 로드셀(20d)로 검출된 검출값에 의거하여, 상측 테이블(3)로부터 기판에 가해지는 하중을 특정한다. 본 실시 형태에서는, 기판 조립 장치(1)는 4개의 로드셀(20d)을 가지고 있기 때문에, 4개의 로드셀(20d)로 검출된 검출값의 합계값이 장치 전체의 합계 하중값이 된다. 즉, 4개의 로드셀(20d)로 검출된 검출값의 합계값이 상측 테이블(3)로부터 기판에 가해지고 있는 모든 하중의 값이 된다.

또한, 기판 조립 시스템(1000)은 제어 장치(100)에 의해 Z축 구동 기구(20)로 상하 이동되는 상측 테이블(3)의 Z축 좌표를 관리하고 있다. 단, 일반적으로 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)은 제품마다 두께에 공차를 가진다. 이 때문에, 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)의 밀착 상태를 상측 테이블(3)의 하강량으로 감시하는 것은 곤란하다. 따라서, 기판 조립 시스템(1000)은 4개의 로드셀(20d)에 의해 검출되는 하중의 값에 의거하여 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)의 밀착 상태를 관리하고 있다.

(흡상 기구의 구성)

도 3은 흡상 기구(7)의 구성을 나타내는 도면이다. 흡상 기구(7)는, 흡상 핀(7a)을 상하 이동시키거나, 흡상 핀(7a)에 의한 상측 기판(K1)이나 후기하는 도시하지 않은 더미 기판을 흡상하기 위한 기구이다. 흡상 기구(7)는 상측 프레임(2)에 장착되어 있다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 흡상 기구(7)는, 복수의 흡상 핀(7a), 1 내지 복수의 흡상 핀 패드(7b), 및, 상하 이동 기구(70)를 구비하고 있다. 흡상 핀(7a)은, 상하 방향으로 연장 설치되는 관형상 부재로서, 상측 테이블(3)과는 독립적으로 상하 이동 가능하게 구비되어 있다. 각 흡상 핀(7a)은, 1 내지 복수의 흡상 핀 패드(7b)에 장착되어 있다. 각 흡상 핀 패드(7b)에는 1개 이상의 복수의 흡상 핀(7a)이 장착되어 있다. 각 흡상 핀(7a)은, 흡상 핀 패드(7b)가 상하 이동함으로써, 동시에 상하 이동한다. 흡상 핀 패드(7b)는, 상측 챔버(5a)와 상측 테이블(3)의 사이에 배치된다. 흡상 핀 패드(7b)는 상하 이동 기구(70)로 상하 이동한다.

본 실시 형태에서는, 상하 이동 기구(70)가 볼 나사 기구로 구성되어 있는 경우를 상정하여 설명한다. 상하 이동 기구(70)는, 후기하는 상하 이동 기구(80)(도 4 참조)와 마찬가지로, 장착부(80a)에 회전 가능하게 지지되어 Z축 방향으로 연장 설치되는 볼 나사 축(71)과, 볼 나사 축(71)을 회전시키는 전동 모터(73)와, 회전하는 볼 나사 축(71)에 의해 상하 이동하는 볼 나사 기구(72)를 가진다. 장착부(80a)는, 상측 프레임(2)에 고정되어 있고, 후기하는 상하 이동 기구(80)의 볼 나사 축(81)(도 4 참조)과 함께, 상하 이동 기구(70)의 볼 나사 축(71)을 지지하고 있다. 볼 나사 축(71)은 전동 모터(73)로 회전하고, 볼 나사 기구(72)를 상하 이동시킨다. 그리고, 볼 나사 기구(72)는 흡상 핀 패드(7b)에 장착된다. 볼 나사 축(71)의 회전으로 상하 이동하는 볼 나사 기구(72)와 일체로 흡상 핀 패드(7b)가 상하 이동한다.

상하 이동 기구(70)는 제어 장치(100)로 제어되고, 제어 장치(100)의 지령에 따라 흡상 핀 패드(7b)와 흡상 핀(7a)이 상하 이동한다.

흡상 핀(7a)은 상측 테이블(3)의 평면(상부 기판면(3a))보다 상방에 배치되고, 상측 테이블(3)에 대하여 하측 이동했을 때에 상부 기판면(3a)으로부터 하방으로 돌출된다. 또한, 상부 기판면(3a)은 하측 테이블(4)(도 1 참조)에 대향하는 평면이 된다.

또한, 흡상 핀(7a)은 중공의 관 형상을 나타내고, 그 중공부(7a1)는 흡상 핀 패드(7b)의 중공부(7b1)와 연통된다. 흡상 핀 패드(7b)의 중공부(7b1)에는 진공 펌프(P1)가 접속된다. 진공 펌프(P1)가 구동되면 중공부(7a1, 7b1)가 진공이 되고, 상측 기판(K1)이 흡상 핀(7a)에 진공 흡착된다. 진공 펌프(P1)는 제어 장치(100)로 제어된다. 즉, 제어 장치(100)의 지령에 따라 진공 펌프(P1)가 구동되어 흡상 핀(7a)에 상측 기판(K1)이 진공 흡착된다.

(점착 유지 기구의 구성)

도 4는 점착 유지 기구(8)의 구성을 나타내는 도면이다. 점착 유지 기구(8)는, 점착 핀(8a)을 상하 이동시키거나, 점착 핀(8a)에 의한 상측 기판(K1)이나 도시하지 않은 더미 기판을 점착 흡인하거나 하기 위한 기구이다. 점착 유지 기구(8)는 상측 프레임(2)에 장착되어 있다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 점착 유지 기구(8)는, 복수의 점착 핀(8a), 1 내지 복수의 점착 핀 플레이트(8b), 및, 상하 이동 기구(80)를 구비하고 있다. 점착 핀(8a)은, 상하 방향으로 연장 설치되는 관형상 부재로서, 상측 테이블(3) 및 흡상 핀(7a)과는 독립적으로 상하 이동 가능하게 구비되어 있다. 점착 핀(8a)의 상하 이동은, 상측 테이블(3)의 상부 기판면(3a)에 대한 수직 동작이 된다. 점착 핀(8a)은, 상측 테이블(3)의 상부 기판면(3a)보다 상방에 배치되고, 상측 테이블(3)에 대하여 하측 이동했을 때에 상부 기판면(3a)으로부터 하방으로 돌출된다. 또한, 점착 핀(8a)은 상측 이동하여 상부 기판면(3a)으로부터 끌어 들여진다. 본 실시 형태에서는, 상부 기판면(3a)으로부터 점착 핀(8a)이 돌출되어 있지 않은 상태, 즉, 점착 핀(8a)의 돌출량이 제로(또는 그 이하)인 상태를, 점착 핀(8a)이 상부 기판면(3a)으로부터 끌어 들여진 상태로 한다. 그리고, 점착 핀(8a)은, 하측 이동하여 상부 기판면(3a)으로부터 돌출된다. 또한, 점착 핀(8a)의 돌출량은, 상부 기판면(3a)으로부터의 점착 핀(8a)의 돌출량을 나타낸다(이하, 동일).

각 점착 핀(8a)은, 1 내지 복수의 점착 핀 플레이트(8b)(베이스부)에 장착되어 있다. 각 점착 핀 플레이트(8b)에는 1개 이상의 점착 핀(8a)이 장착된다. 각 점착 핀 플레이트(8b)는 독립적으로 상하 이동(상부 기판면(3a)에 대한 수직 동작) 가능하게 되어 있다.

점착 핀(8a)은, 선단에, 탄성재로 구성되고, 또한, 점착성을 가지는 점착부(8c)를 가진다. 또한, 점착 핀(8a)은 중공의 관 형상을 나타내고, 중심에 진공 흡착 구멍(8d)이 개구되어 있다. 진공 흡착 구멍(8d)은 점착 핀 플레이트(8b)의 중공부로서 형성되는 부압실(8b1)과 연통한다. 점착 핀 플레이트(8b)의 부압실(8b1)에는 진공 펌프(P2)가 접속된다. 따라서, 점착 핀(8a)의 진공 흡착 구멍(8d)에는 부압실(8b1)을 개재하여 진공 펌프(P2)가 접속된다.

점착 핀(8a)은, 진공 펌프(P2)가 구동되어 진공 흡착 구멍(8d)이 진공 상태가 되었을 때에 상측 기판(K1)을 진공 흡인하고, 또한, 진공 흡인된 상측 기판(K1)을 점착부(8c)에 부착하여 유지(점착 유지)한다. 점착 핀(8a)은 상부 기판면(3a)으로부터 돌출된 상태일 때에 상측 기판(K1)을 유지한다.

진공 펌프(P2)는 제어 장치(100)로 제어된다. 상측 기판(K1)은, 제어 장치(100)의 지령에 따라 점착 핀(8a)에 진공 흡인되어 점착부(8c)에 부착된다.

점착 핀 플레이트(8b)의 부압실(8b1)에는 가스 공급 수단(8e)이 접속된다. 가스 공급 수단(8e)은 제어 장치(100)로 제어된다. 가스 공급 수단(8e)은 제어 장치(100)의 지령에 따라 구동되고 부압실(8b1)에 소정의 가스(공기나 질소 가스 등)를 공급한다. 가스 공급 수단(8e)으로부터 공급되는 가스에 의해 부압실(8b1)과 진공 흡착 구멍(8d)이 승압되어, 점착부(8c)에 부착되어 있는 상측 기판(K1)이 점착부(8c)로부터 박리된다.

각 점착 핀 플레이트(8b)에는 제 2 구동 기구(상하 이동 기구(80))가 구비되어 있다. 상하 이동 기구(80)는, 장착부(80a)에 회전 가능하게 지지되어 Z축 방향으로 연장 설치되는 볼 나사 축(81)과, 볼 나사 축(81)을 회전시키는 전동 모터(83)와, 회전하는 볼 나사 축(81)에 의해 상하 이동하는 볼 나사 기구(82)를 가진다. 장착부(80a)는 상측 프레임(2)에 고정되어 있다. 볼 나사 축(81)은, 전동 모터(83)로 회전되어, 볼 나사 기구(82)를 상하 이동시킨다. 그리고, 볼 나사 기구(82)는 점착 핀 플레이트(8b)에 장착된다. 볼 나사 축(81)의 회전으로 상하 이동하는 볼 나사 기구(82)와 일체로 점착 핀 플레이트(8b)가 상하 이동한다.

상하 이동 기구(80)는 제어 장치(100)로 제어되고, 제어 장치(100)의 지령에 따라 점착 핀 플레이트(8b)와 점착 핀(8a)이 상하 이동한다.

장착부(80a)는 상측 프레임(2)에 장착되고, 상측 프레임(2)과 일체로 상하 이동한다. 또한, 상측 테이블(3)은 상측 프레임(2)과 일체로 상하 이동한다. 상측 프레임(2)은 Z축 구동 기구(20)(도 1 참조)로 상하 이동하고, 상측 프레임(2)이 하측 이동하면, 상측 테이블(3)과 장착부(80a)는 하측 이동한다. 그 결과, 상측 테이블(3)과 장착부(80a)가 하측 테이블(4)(도 1 참조)을 향해 진행한다. 상하 이동 기구(80)는 장착부(80a)에 장착되어 있고, 장착부(80a)의 상하 이동에 따라 점착 핀 플레이트(8b)(점착 핀(8a))가 상하 이동한다. 따라서, Z축 구동 기구(20)(제 1 구동 기구)는, 점착 핀(8a)과 상측 테이블(3)을 하측 테이블(4)을 향해 진행시키는 기능을 가진다.

또한, 본 실시 형태에서는, 상측 테이블(3)은, 백(back) 플레이트(30)와 쿠션 시트(31)를 가진다. 백 플레이트(30)는 쿠션 시트(31)를 지지하는 판재이며, 강성재로 구성되어 있다. 쿠션 시트(31)는 탄성재로 구성된 시트재이다. 백 플레이트(30)는 상측 샤프트(2a)에 장착되고, 상측 프레임(2)과 일체로 상하 이동한다. 백 플레이트(30)는, 하측 테이블(4)의 하부 기판면(4a)(도 1 참조)과 평행하게 배치되는 판 형상의 부재이다. 또한, 쿠션 시트(31)는 하부 기판면(4a)과 대향하고 있다.

(상부 기판면의 구성)

도 5는 상측 테이블(3)의 상부 기판면(3a)의 구성을 나타내는 도면이며, 점착 핀(8a)의 배치의 일례를 나타내고 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 81개의 점착 핀(8a)이 상측 테이블(3)에 설치된 구성으로 되어 있다. 9개의 점착 핀(8a)이 직사각형을 나타내는 1개의 점착 핀 플레이트(8b)의 하면측에 장착된다. 그리고, 9개의 점착 핀 플레이트(8b)가 1개 상측 테이블(3) 상에 배치되어 있다. 또한, 1개의 점착 핀 플레이트(8b)에 4개의 상하 이동 기구(80)가 설치되어 있다. 상하 이동 기구(80)는, 예를 들면, 직사각형을 나타내는 각 점착 핀 플레이트(8b)의 4 모퉁이에 1개씩 합계 4개 설치되어 있다. 9개의 점착 핀 플레이트(8b)는 상하 이동 기구(80)에 의해, 서로 독립적으로 상하 이동 가능하게 되어 있다. 단, 점착 핀(8a)의 개수는, 운용에 따라 적절히 변경할 수 있다. 또한, 점착 핀 플레이트(8b)의 개수도, 운용에 따라 적절히 변경할 수 있고, 예를 들면 1개나 4개 또는 다른 개수로 할 수도 있다.

이와 같이, 본 실시 형태의 상하 이동 기구(80)(제 2 구동 기구)는, 복수(9개)의 점착 핀 플레이트(8b)를 각각 독립적으로 상하 이동(상부 기판면(3a)에 대한 수직 동작)시키는 것이 가능하게 구성되어 있다.

그리고, 상하 이동 기구(80)는, 점착 핀 플레이트(8b)마다 설정되는 돌출량으로, 점착 핀(8a)을 상부 기판면(3a)으로부터 돌출시킬 수 있다. 이에 따라, 점착 핀(8a)은, 점착 핀 플레이트(8b)마다 설정되는 돌출량으로 상부 기판면(3a)으로부터 돌출된 상태로 상측 기판(K1)(도 1 참조)을 유지 가능하게 되어 있다.

(상측 테이블의 동작)

도 6은, 상측 테이블(3)의 동작을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 6의 (a)는, 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)을 접합하기 직전의 상태를 나타내고 있고, 도 6의 (b)는, 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)을 접합할 때의 상태를 나타내고 있다.

도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)을 접합하기 직전의 상태에 있어서, 하측 기판(K2)은 하측 테이블(4)에 재치되어 있다. 그리고, 상측 기판(K1)은, 하측 기판(K2)의 상방에서, 상측 테이블(3)을 관통하는 복수의 점착 핀(8a)에 의해 유지되고 있다.

도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 기판 조립 장치(1)는, 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)을 접합할 때에, Z축 구동 기구(20)를 구동하여, 상측 프레임(2)을 하측 이동시킴으로써, 상측 테이블(3)과 함께 각 점착 핀 플레이트(8b)(점착 핀(8a))를 하측 이동시킨다. 이에 따라 기판 조립 장치(1)는, 상측 프레임(2) 및 상측 테이블(3)과 하측 테이블(4)로 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)를 가압하여, 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)을 접합한다.

(점착 유지 기구의 상하 이동 기구의 구성)

도 7은, 점착 유지 기구(8)의 상하 이동 기구(80)의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 7의 (a)는 기판 조립 장치(1)의 전체의 상하 이동 기구(80)의 구성을 모식적으로 나타내고 있고, 도 7의 (b)는 임의의 1개의 점착 핀 플레이트(8b)를 플레이트(PL1)로 하고, 플레이트(PL1)에 있어서의 상하 이동 기구(80)의 구성을 모식적으로 나타내고 있다.

도 7의 (a)에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 기판 조립 장치(1)는 9개의 직사각형 형상의 점착 핀 플레이트(8b)를 가지고 있다. 각 점착 핀 플레이트(8b) 중 적어도 네 모퉁이에는, 점착 핀 플레이트(8b)의 각 부위(네 모퉁이)를 상하 이동시키는 4개의 상하 이동 기구(80)가 장착되어 있다.

여기서, 4개의 상하 이동 기구(80)를 각각 축(Ax1, Ax2, Ax3, Ax4)(도 7의 (b) 참조)이라고 칭한다. 축(Ax1)과 축(Ax4)은 직사각형이 이웃하지 않는 2개의 정점을 연결하는 대각선 상에 배치되어 있다. 축(Ax2)과 축(Ax3)은 다른 2개의 정점을 연결하는 대각선 상에 배치되어 있다.

도 7의 (b)에 나타내는 바와 같이, 각 상하 이동 기구(80)는, 볼 나사 축(81)과 볼 나사 기구(82)와 전동 모터(83)를 가진다. 볼 나사 기구(82)는, 점착 핀 플레이트(8b)와 일체로 형성되어 있고, 볼 나사 축(81)과 나사 결합되어 있다. 전동 모터(83)는, 볼 나사 축(81)을 회전 구동시킴으로써, 점착 핀 플레이트(8b)의 각 부위(네 모퉁이)를 상하 이동시킨다.

전동 모터(83)는, 앰프(211)및 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC)(212)를 개재하여 제어 장치(100)에 접속되어 있다. 본 실시 형태에서는, PLC(212)를 개재하여 제어 장치(100)로 각 전동 모터(83)의 동작량(회전 각도)을 규정할 수 있도록, 전동 모터(83)로서 서보 모터가 이용되고 있다. 이 때문에, 제어 장치(100)는, 전동 모터(83)의 동작량(회전 각도)을 제어함으로써, 각 축(Ax1, Ax2, Ax3, Ax4)에 있어서의 상측 프레임(2)으로부터 점착 핀 플레이트(8b)까지의 거리를 규정할 수 있다. 즉, 제어 장치(100)는, 점착 핀 플레이트(8b)의 각 부위(네 모퉁이)의 높이를 규정할 수 있다.

<제어 장치의 구성>

이하, 도 8을 참조하여, 제어 장치(100)의 구성에 대하여 설명한다. 도 8은, 제어 장치(100)의 구성을 나타내는 도면이다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(100)는, 제어부(110), ROM이나 RAM, HDD 등의 기억부(160), 스피커(170), 액정 디스플레이 등의 표시부(180), 및, 터치 패널이나 텐 키, 키보드 등의 입력부(190)를 가지고 있다.

제어부(110)는, CPU로 구성되고, 기억부(160)에 미리 저장된 제어 프로그램(Pr1)을 실행함으로써, 높이 제어부(111), 이동 제어부(112), 진공 프로세스 제어부(113), 측정부(121), 조정용 데이터 산출부(122), 조정 모드 선택부(123), 변화 감시부(124), 자동 조정부(131), 및, 수동 조정부(132)로서 기능한다.

높이 제어부(111)는, 상하 이동 기구(70, 80)의 동작을 제어하는 기능 수단이다. 높이 제어부(111)는, 상하 이동 기구(70, 80)를 구동하여, 흡상 핀 패드(7b)의 높이 조정이나 점착 핀 플레이트(8b)의 각 부위(네 모퉁이)의 높이 조정을 제어한다.

이동 제어부(112)는, Z축 구동 기구(20) 및 XYθ 이동 유닛(40)의 동작을 제어하는 기능 수단이다. 이동 제어부(112)는, Z축 구동 기구(20)의 전동 모터(20c)를 구동하여, 상측 프레임(2)을 상하 이동시킴으로써, 상측 테이블(3)과 함께 각 점착 핀 플레이트(8b)(점착 핀(8a))를 상하 이동시킨다. 또한 이동 제어부(112)는, XYθ 이동 유닛(40)의 이동 기구(41)를 구동하고, 하측 테이블(4)을 변위시켜, 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)의 접합 위치를 결정한다.

진공 프로세스 제어부(113)는, 상측 챔버(5a), 진공 펌프 기구(P0), 진공 펌프(P1, P2, P3)의 동작을 제어하는 기능 수단이다.

측정부(121)는, 각 상하 이동 기구(80)의 부하(본 실시 형태에서는, 각 전동 모터(83)에 흐르는 유지 전류의 전류값(유지 전류값))을 측정하는 기능 수단이다. 측정부(121)는, 측정 데이터(D2)로서, 전동 모터(83)의 유지 전류값이 변동된 타이밍 데이터와 점착 핀 플레이트(8b)의 높이 데이터를 동시에 기억부(160)에 기록한다. 측정부(121)는, 각 상하 이동 기구(80)의 부하의 변동의 타이밍에 따라 각 점착 핀 플레이트(8b)의 각 부위(네 모퉁이)의 평행 상태를 판정하는 모니터링 기능을 가진다.

조정용 데이터 산출부(122)는, 후기하는 조정용 데이터(D3)를 산출하는 기능 수단이다.

조정 모드 선택부(123)는, 자동 조정 모드나 수동 조정 모드 등의 조정 모드를 선택적으로 접수하는 기능 수단이다.

변화 감시부(124)는, 경년 변화나 그 밖의 요인에 의한 점착 핀 플레이트(8b)의 각 부위(네 모퉁이)의 높이(평행도)나 각 전동 모터(83)의 유지 전류값 등의 변화의 크기를 감시하는 기능 수단이다.

자동 조정부(131)는, 자동 조정 모드를 실행하는 기능 수단이다. 자동 조정 모드는, 조정용 데이터 산출부(122)에 의해 산출된 조정용 데이터(D3)에 의거하여 제어 장치(100)가 평행 조정을 자동적으로 행하는 모드이다.

수동 조정부(132)는, 수동 조정 모드를 실행하는 기능 수단이다. 수동 조정 모드는, 엔지니어나 오퍼레이터의 수동에 의한 조정값의 입력을 접수함으로써 평행 조정을 행하는 모드이다. 여기서, 엔지니어는, 기판 조립 시스템(1000)의 제공자측의 인물이다. 또한, 오퍼레이터는, 기판 조립 시스템(1000)의 이용자측의 인물이다. 수동 조정 모드는, 엔지니어나 오퍼레이터가 각 기판의 평행 조정의 상태를 개별적으로 확인하면서, 제품을 생산하는 경우에 적합하다.

기억부(160)는, 예를 들면, 제어 프로그램(Pr1), 설정 데이터(D1), 측정 데이터(D2), 조정용 데이터(D3), 축적 측정 데이터(D4) 등을 기억한다.

제어 프로그램(Pr1)은, 제어 장치(100)의 동작을 규정하는 프로그램이다.

설정 데이터(D1)는, 기판 조립 장치(1)의 동작의 설정값을 나타내는 데이터이다.

측정 데이터(D2)는, 각 상하 이동 기구(80)의 각 전동 모터(83)의 유지 전류값의 측정 결과를 나타내는 데이터이다.

조정용 데이터(D3)는, 각 상하 이동 기구(80)의 각 전동 모터(83)의 동작량(회전 각도)의 조정값을 나타내는 데이터이다. 조정용 데이터(D3)의 상세에 대해서는 후기한다.

축적 측정 데이터(D4)는, 과거에 측정된 각 상하 이동 기구(80)의 각 전동 모터(83)의 유지 전류값의 측정 결과를 나타내는 데이터이다.

<전동 모터의 전류값의 변화예>

이하, 도 9를 참조하여, 전동 모터(83)의 전류값의 변화예에 대하여 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서 「평행 조정」이란, 점착 유지 기구(8)의 상하 이동 기구(80)의 전동 모터(83)를 구동하여, 점착 핀 플레이트(8b)의 각 부위(구체적으로는, 점착 핀 플레이트(8b)의 네 모퉁이에 배치된 각 축(Ax1, Ax2, Ax3, Ax4)(도 7의 (b)참조))의 높이를 조정함으로써, 상측 테이블(3)의 상부 기판면(3a)으로부터 하방으로 돌출되는 점착 핀(8a)의 돌출량을 조정하는 동작을 의미하고 있다.

도 9는, Z축 높이와 상하 이동 기구(80)의 전동 모터(83)의 전류값의 관계를 나타내는 그래프도이다. 도 9의 (a)는 평행 조정을 행하기 전의 상태를 나타내고 있다. 또한 도 9의 (b) 및 도 9의 (c)는 평행 조정을 행한 후의 상태를 나타내고 있다.

도 9에 있어서, 가로축은 Z축 높이를 나타내고 있고, 세로축은 각 전동 모터(83)에 흐르는 유지 전류의 전류값(유지 전류값)을 나타내고 있다. 가로축의 값은 좌측으로부터 우측으로 진행됨에 따라 작아지고, 한편, 세로축의 값은 하측으로부터 상측으로 진행됨에 따라 커지고 있다.

여기서, Z축 높이란, 하측 테이블(4)의 하부 기판면(4a)으로부터 상측 테이블(3)의 상부 기판면(3a)까지의 높이(상측 프레임(2)의 상하 축의 높이)를 나타내고 있다. Z축 구동 기구(20)에 의해 상측 프레임(2)이 상측 이동하면, Z축 높이의 값이 커지고, Z축 구동 기구(20)에 의해 상측 프레임(2)이 하측 이동하면, Z축 높이의 값이 작아진다.

유지 전류값은, 예를 들면 제어 장치(100)의 측정부(121)(도 8 참조)에 의해 측정된다.

Ax1a는 축(Ax1)의 전동 모터(83)에 있어서의 전류값의 감소의 개시 포인트를 나타내고 있다. Ax1b는 축(Ax1)의 전동 모터(83)에 있어서의 전류값의 감소 중인 구간을 나타내고 있다. Ax1c는 축(Ax1)의 전동 모터(83)에 있어서의 전류값의 감소의 종료 포인트를 나타내고 있다. Ax2a, Ax3a, Ax4a는, 각각, 축(Ax2a, Ax3a, Ax4a)의 전동 모터(83)에 있어서의 전류값의 감소의 개시 포인트를 나타내고 있다.

여기서, 전류값의 감소의 개시 포인트(점 Ax1a, Ax2a, Ax3a, Ax4a)란, 각각, 점착 핀(8a)에 의해 유지된 기판(예를 들면, 상측 기판(K1)이나 후기하는 도시하지 않은 더미 기판)이 하측의 부재(예를 들면, 하측 기판(K2)이나 하측 테이블(4))에 접촉한 포인트를 나타내고 있다.

상기한 바와 같이, 4개의 로드셀(20d)로 검출되는 검출값의 합계값이 장치 전체의 합계 하중값이 된다. 제어 장치(100)는, Z축 높이와 4개의 로드셀(20d)의 검출값의 변화를 감시함으로써, 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)이 맞닿아 있는지 여부를 감시하고 있다. 기판 조립 장치(1)는, 현수 기구(6)에 의해 상측 테이블(3)을 상측 프레임(2)으로부터 현수된 구조로 되어 있다. 그리고, 기판 조립 장치(1)는, 점착 핀(8a)의 점착부(8c)가 찌그러지면, 부하가 점착 유지 기구(8)에 가해지지 않고 상측 테이블(3)에 가해지는 구조로 되어 있다. 이 때문에, 기판 조립 장치(1)에서는, 점착부(8c)가 어느 정도 소비되면, 그때부터는 전동 모터(83)의 유지 전류값의 변동이 사라져, 유지 전류값이 일정한 상태가 된다.

도 10에, 그 과정에 있어서의 점착 핀(8a)의 상태를 나타낸다. 도 10은, 제 2 구동 기구인 상하 이동 기구(80)의 전동 모터(83)의 동작 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 9의 (a)에 나타내는 점(Ax1a)에서는, 점착 핀(8a)은, 도 10의 (a)에 나타내는 상태로 되어 있다. 또한, 도 9의 (a)에 나타내는 구간(Ax1b)에서는, 점착 핀(8a)은, 도 10의 (b)에 나타내는 상태로 되어 있다. 또한, 도 9의 (a)에 나타내는 점(Ax1c)에서는, 점착 핀(8a)은, 도 10의 (c)에 나타내는 상태로 되어 있다.

도 10의 (a)에 나타내는 바와 같이, 전류값의 감소의 개시 포인트인 점(Ax1a)에서는, 점착 핀(8a)에 의해 유지되고 있는 기판(예를 들면 상측 기판(K1)이나 후기하는 도시하지 않은 더미 기판)이 하측의 부재(예를 들면 하측 기판(K2)이나 하측 테이블(4))에 접촉한 상태로 되어 있다. 여기서는, 점착 핀(8a)에 의해 유지되고 있는 기판이 상측 기판(K1)이며, 상측 기판(K1)의 하측의 부재가 하측 기판(K2)인 경우를 상정하여 설명한다(이하, 동일). 이 때, 점착 핀(8a)의 점착부(8c)는 찌그러져 있지 않은 상태로 되어 있고, 전동 모터(83)의 유지 전류값으로서, 설정값과 같은 전류값(I1a)이 측정된다.

도 10의 (b)에 나타내는 바와 같이, 전류값이 감소 중인 구간(Ax1b)에서는, 상측 프레임(2) 및 상측 테이블(3)과 하측 테이블(4)에 의해 상측 기판(K1)이 가압된 상태로 되어 있다. 이 때, 점착 핀(8a)의 점착부(8c)는 찌그러진 상태로 되어 있고, 전동 모터(83)의 유지 전류값으로서, 전류값(I1a)보다 작은 값의 전류값(I1b)이 측정된다.

도 10의 (c)에 나타내는 바와 같이, 전류값의 감소의 종료 포인트인 점(Ax1c)에서는, 상측 프레임(2) 및 상측 테이블(3)과 하측 테이블(4)에 의해 상측 기판(K1)과 상측 테이블(3)의 쿠션 시트(31)가 가압된 상태로 되어 있다. 이 때, 점착 핀(8a)의 점착부(8c)와 상측 테이블(3)의 쿠션 시트(31)가 찌그러진 상태로 되어 있고, 전동 모터(83)의 유지 전류값으로서, 전류값(I1b)보다 더 작은 값의 전류값(I1c)이 측정된다.

도 9의 (a)로 되돌아가, ΔAx12는 점(Ax1a)부터 점(Ax2a)까지의 차분을 나타내고 있다. ΔAx13은 점(Ax1a)부터 점(Ax3a)까지의 차분을 나타내고 있다. ΔAx14는 점(Ax1a)부터 점(Ax4a)까지의 차분을 나타내고 있다. 여기서, 차분 ΔAx12이란, 최초의 전류값의 감소 개시 포인트(점(Ax1a))부터 2번째의 전류값의 감소 개시 포인트(점(Ax2a))까지의 차분을 나타내고 있다(이외의, 차분 ΔAx13, ΔAx14도 동일).

본 실시 형태에서는, 일례로서, 예를 들면 「N(㎛)」을 임계값으로 하고, 「-N㎛ <(ΔAx14-ΔAx12)<+N㎛」일 때에, 점착 핀 플레이트(8b)(점착 핀(8a)에 의해 유지된 기판)가 하측의 부재(예를 들면, 하측 기판(K2)이나 하측 테이블(4))에 대하여 평행 상태라고 판정함으로써, 평행 조정이 행해지는 것으로 한다.

도 9의 (a)에 나타내는 예에서는, 점(Ax1a, Ax2a, Ax3a, Ax4a)의 Z축 높이의 값은, 값이 큰 점에서 점(Ax1a, Ax2a, Ax3a, Ax4a)의 순서로 되어 있다. 이 것은, 축(Ax1)이 가장 낮고, 축(Ax2)이 두번째로 낮으며, 축(Ax3)이 3번째로 낮고, 축(Ax4)이 4번째로 낮아(즉, 가장 높아)지도록, 점착 핀 플레이트(8b)가 기울어져 있는 것을 나타내고 있다. 기판 조립 시스템(1000)은, 유지 전류값의 감소 개시의 타이밍을 조정함으로써, 예를 들면 도 9의 (b)나 도 9의 (c)에 나타내는 바와 같이 평행 조정을 행할 수 있다.

도 9의 (b)는, 모든 축(Ax1, Ax2, Ax3, Ax4)에서 유지 전류값의 감소 개시의 타이밍이 일치하도록 평행 조정을 행한 경우의 예를 나타내고 있다. 이 경우란, 하측의 부재(예를 들면, 하측 기판(K2)이나 하측 테이블(4))에 대하여 점착 핀 플레이트(8b)의 전체 면이 평행하게 되도록 평행 조정을 행한 경우를 의미하고 있다.

한편, 도 9의 (c)는, 각 축(Ax1, Ax2, Ax3, Ax4)에서 유지 전류값의 감소 개시의 타이밍이 적절히 어긋나도록 평행 조정을 행한 경우의 예를 나타내고 있다. 이 경우란, 하측의 부재(예를 들면, 하측 기판(K2)이나 하측 테이블(4))에 대하여 점착 핀 플레이트(8b)의 각 부위를 의도적으로 설정한 어긋남량을 가지고 대략 평행하게 배치하도록 평행 조정을 행한 경우를 의미하고 있다.

<설정용 데이터의 상세>

이하, 조정용 데이터(D3)(도 8 참조)의 상세에 대하여 설명한다.

본 실시 형태에서는, 조정용 데이터(D3)는, 점착 핀 플레이트(8b)의 각 부위(예를 들면 각 축(Ax1, Ax2, Ax3, Ax4)(도 7의 (b) 참조)부근)의 평행 조정량(각 상하 이동 기구(80)의 동작의 조정량)을 나타내는 데이터를 의미하고 있다. 조정용 데이터(D3)는, Z축 높이의 차분 ΔAX12, ΔAX13, ΔAX14(도 9의 (a) 참조)에 의거하여 산출된다. 예를 들면, 기판 조립 시스템(1000)은, 상측 테이블(3)의 상부 기판면(3a)에 대하여 경사진 상태로 되어 있는 점착 핀 플레이트(8b)를 상부 기판면(3a)에 대하여 평행한 상태로 조정할 수 있다. 즉, 기판 조립 시스템(1000)은, 도 9의 (a)에 나타내는 상태로부터 도 9의 (b)에 나타내는 상태가 되도록 평행 조정을 행할 수 있다. 이 경우의 각 축(Ax2, Ax3, Ax4)의 평행 조정량은, ΔAX12, ΔAX13, ΔAX14가 된다. 조정용 데이터(D3)는, 그 값을 나타내고 있다.

또한, 기판 조립 시스템(1000)은, 점착 핀 플레이트(8b)의 각 부위를 의도적으로 설정한 변위량만큼 휘어지게 하도록 조정할 수 있다. 즉, 기판 조립 시스템(1000)은, 예를 들면 도 9의 (a)에 나타내는 상태로부터 도 9의 (c)에 나타내는 상태가 되도록 평행 조정을 행할 수 있다. 이 경우의 각 축(Ax2, Ax3, Ax4)의 평행 조정량은, 각 부위가 의도적으로 휘어지게 하는 변위량에 따라 변경할 수 있다. 따라서, 이 경우의 조정용 데이터(D3)의 값은, 변위량에 따라 변동된다.

<기판 조립 시스템의 동작>

기판 조립 시스템(1000)은, 하측 기판(K2)에 대한 상측 기판(K1)의 평행 조정의 간이화를 도모하는 것을 가능하게 하고 있다. 평행 조정은, 제 2 구동 기구인 점착 유지 기구(8)의 상하 이동 기구(80)의 동작을 제어하여, 점착 유지 기구(8)의 베이스부인 점착 핀 플레이트(8b)의 각 부위의 높이를 규정하는 조정을 실행함(도 11a의 S140 참조)으로써, 행해진다.

이하, 도 11a~도 11d, 도 12, 도 13, 도 14a~도 14b, 도 15를 참조하여, 기판 조립 시스템(1000)의 동작에 대하여 설명한다. 도 11a~도 11d는, 각각, 기판 조립 시스템(1000)의 셋업 중인 동작을 나타내는 플로우 차트이다. 도 12는, 기판 조립 시스템(1000)의 정지 중인 동작을 나타내는 플로우 차트이다. 도 13은, 기판 조립 시스템(1000)의 생산 중인 동작을 나타내는 플로우 차트이다. 도 14a~도 14b는, 기판 조립 시스템(1000)의 가압·전류 측정 시의 동작을 나타내는 플로우 차트이다. 또한, 도 15는, 표시부(180)(도 8 참조)에 표시시키는 표시 화면(PI1)의 일례를 나타내는 도이다.

또한, 기판 조립 장치(1)는 도시하지 않은 타이머에 의해 계측된 시간에 의거하여 동작한다. 또한, 기판 조립 장치(1)의 일련의 동작은 도시하지 않은 기억부에 판독 가능하게 미리 저장된 프로그램에 의해 규정되어 있다. 또한, 각 정보는, 기억부에 판독 가능하게 일단 저장된 후, 그 후의 처리를 행하는 소요의 구성 요소에 출력된다. 이하, 이들 점에 대해서는, 정보 처리에서는 상투 수단이므로, 그 상세한 설명을 생략한다.

(셋업 중의 동작)

먼저, 도 11a~도 11d를 참조하여, 기판 조립 시스템(1000)의 셋업 중인 동작에 대하여 설명한다. 셋업 중인 동작은, 기판 조립 시스템(1000)의 제공자측의 엔지니어의 조작에 의거하여 행해진다. 엔지니어는, 제어 장치(100)를 조작하여, 각종의 설정값을 기판 조립 시스템(1000)에 등록하기 위한 등록 화면(도시 생략)을 표시부(180)에 표시시킨다. 이에 따라, 기판 조립 시스템(1000)은 셋업 중인 동작을 개시한다.

도 11a에 나타내는 바와 같이, 엔지니어가 도시하지 않은 등록 화면으로부터 각종의 설정값을 입력하면, 제어 장치(100)가 입력된 설정값의 등록의 접수를 행한다(S105).

그리고, 엔지니어가 셋업의 개시를 지시하는 조작을 행하면, 제어 장치(100)는, 기판 조립 장치(1)에 도시하지 않은 더미 기판의 진공 챔버(5) 내로의 반입을 행하게 한다(S110). 구체적으로는, 제어 장치(100)는, 기판 조립 장치(1)의 Z축 구동 기구(20)를 구동하여, 상측 프레임(2)을 상측 이동시킴으로써, 상측 테이블(3)을 상측 이동시킴과 함께, 상측 챔버(5a)를 상측 이동시킨다. 이에 따라 진공 챔버(5)가 개방된다. 이어서 제어 장치(100)는, 반송 장치(200)를 구동하여, 도시하지 않은 더미 기판을 진공 챔버(5) 내의 상측 테이블(3)과 하측 테이블(4)의 사이에 반입한다. 더미 기판은, 점착 핀 플레이트(8b)의 각 부위(예를 들면 각 축(Ax1, Ax2, Ax3, Ax4)(도 7의 (b) 참조)부근)의 평행 조정량(각 상하 이동 기구(80)의 동작의 조정량)의 확인용의 기판이다. 더미 기판은, 전체 면에서 균일한 두께로 형성되어 있다.

더미 기판이 상측 테이블(3)과 하측 테이블(4)의 사이에 반입되면, 제어 장치(100)는, 상하 이동 기구(70)에 지령을 부여하여, 더미 기판에 닿을 때까지 흡상 핀(7a)을 하측 이동시킴과 함께, 진공 펌프(P1)를 구동한다. 이에 따라 더미 기판이 흡상 핀(7a)에 진공 흡인된다.

이 후, 제어 장치(100)는, 반송 장치(200)를 진공 챔버(5)의 외부로 퇴출시키고, 흡상 핀(7a)을 상측 이동시켜 더미 기판을 상측 테이블(3)의 상부 기판면(3a)에 밀착시킨다. 상부 기판면(3a)은 평면이므로, 더미 기판에 있어서의 휨 등의 변형이 보정된다(휨 등의 변형이 제거된다).

그리고 제어 장치(100)는, 상하 이동 기구(80)에 지령을 부여하여, 점착 핀 플레이트(8b)를 하측 이동시킴과 함께, 진공 펌프(P2)를 구동한다. 더미 기판은, 점착 핀 플레이트(8b)와 함께 하측 이동하는 점착 핀(8a)에 진공 흡인된다. 이 때, 점착 핀(8a)의 선단의 점착부(8c)가 더미 기판에 부착된다. 그 후, 제어 장치(100)는, 점착 핀(8a)의 점착부(8c)에 더미 기판이 부착된 상태의 점착 핀 플레이트(8b)를 하측 이동시키고, 더미 기판을 상부 기판면(3a)으로부터 이반(離反)시킨다.

이 때, 제어 장치(100)는, 각 점착 핀(8a)의 돌출량이 점착 핀 플레이트(8b)의 각 부위마다 설정되어 있는 돌출량이 되도록, 각 상하 이동 기구(80)의 동작(구체적으로는, 각 상하 이동 기구(80)의 각 전동 모터(83)의 동작)을 제어하여, 각 점착 핀 플레이트(8b)를 하측 이동시킨다. 이에 따라, 제어 장치(100)는 각 점착 핀 플레이트(8b)의 각 부위의 높이를 규정한다. 본 실시 형태에서는, 전동 모터(83)는, 서보 모터로 구성되어 있고, PLC(212)에 의해 제어되고 있다. PLC(212)(도 7의 (b) 참조)는, 일정값의 전류를 전동 모터(83)에 계속해서 흘려보냄으로써, 전동 모터(83)의 동작량(회전 각도)을 제어 장치(100)의 지령으로 규정된 동작량으로 계속해서 유지한다.

그 후, 제어 장치(100)는, Z축 구동 기구(20)를 구동하여, 상측 프레임(2)을 하측 이동시킴으로써, 상측 테이블(3)을 하측 이동시킴과 함께, 상측 챔버(5a)를 하측 이동시킨다. 이에 따라, 상측 챔버(5a)와 하측 챔버(5b)가 계합되어, 진공 챔버(5)가 폐쇄된다. 이 때, 진공 챔버(5)의 내측에는, 상측 테이블(3)과 하측 테이블(4)과 흡상 핀(7a)과 점착 핀(8a)이 배치되어 있다.

S110의 처리는, 이상과 같이 하여 행해진다.

S110의 후, 제어 장치(100)는 기판 조립 장치(1)에 진공 배기를 행하게 한다 (S115). 구체적으로는, 진공 챔버(5)가 폐쇄되면, 제어 장치(100)는, 진공 펌프(P0)를 구동하여 진공 챔버(5) 내를 진공으로 한다. 그 결과, 진공 챔버(5)는, 진공 환경하에서 상측 테이블(3)과 하측 테이블(4)과 흡상 핀(7a)과 점착 핀(8a)을 수납한 상태가 된다.

S115의 후, 제어 장치(100)는 기판 조립 장치(1)에 가압·전류 측정을 행하게 한다(S125). S125의 처리는, 아래와 같이 하여 행해진다.

먼저, 제어 장치(100)는, Z축 구동 기구(20)를 구동하여, 상측 프레임(2)을 하측 이동시킴으로써, 상측 테이블(3)과 함께 각 점착 핀 플레이트(8b)(점착 핀(8a))를 하측 이동시킨다. 이에 따라 기판 조립 장치(1)는 상측 프레임(2) 및 상측 테이블(3)과 하측 테이블(4)로 더미 기판을 가압한다. 동시에 제어 장치(100)는 각 상하 이동 기구(80)의 각 전동 모터(83)의 유지 전류값의 측정을 개시한다.

제어 장치(100)는, 각 전동 모터(83)의 전류값의 측정을 개시하고부터 종료할 때까지의 동안에 측정되는 각 전동 모터(83)의 유지 전류값의 측정 결과를, Z축 높이와 대응 지어, 측정 데이터(D2)로서 기억부(160)에 기억한다. 구체적으로는, 제어 장치(100)의 측정부(121)는, 예를 들면, Z축 높이를 나타내는 점착 핀 플레이트(8b)의 높이 데이터와 각 전동 모터(83)의 유지 전류값의 측정 결과를 나타내는 전동 모터(83)의 유지 전류값이 변동된 타이밍 데이터를, 측정 데이터(D2)로서, 기억부(160)에 기록한다.

점착 핀 플레이트(8b)(점착 핀(8a))가 하측 이동하면, 점착 핀(8a)으로 유지되고 있는 더미 기판의 하면이 하측 테이블(4)의 하부 기판면(4a)에 밀착된 상태가 된다. 제어 장치(100)는, 로드셀(20d)로부터 입력되는 검출 신호에 의해, 더미 기판의 하면이 하측 테이블(4)의 하부 기판면(4a)에 밀착된 것을 검지한다. 그러면, 제어 장치(100)는, 그 시점에서 각 상하 이동 기구(80)를 구동하여, 각 점착 핀(8a)을 상부 기판면(3a)으로부터 끌어 들인다. 이 때, 제어 장치(100)는, 진공 펌프(P2)를 정지시킴과 함께, 가스 공급 수단(8e)을 구동하여 진공 흡착 구멍(8d)에 가스를 공급하고, 더미 기판을 점착부(8c)로부터 박리시킨다.

점착 핀 플레이트(8b)(점착 핀(8a))가 더 하측 이동하면, 점착 핀(8a)의 점착부(8c)가 찌그러진 상태가 된다. 그 후, 더미 기판의 상면이 상측 테이블(3)의 상부 기판면(3a)에 밀착한 상태가 되고, 상측 프레임(2) 및 상측 테이블(3)로 더미 기판을 더 가압한 상태가 된다. 제어 장치(100)는, 로드셀(20d)로부터 입력되는 검출 신호에 의해, 상측 테이블(3)과 하측 테이블(4)의 사이에 소정의 설정 하중이 발생했다고 판정했을 때에 상측 프레임(2)의 하측 이동을 정지시킨다. 또한, 제어 장치(100)는 각 전동 모터(83)의 전류값의 측정을 종료한다. 이 때, 더미 기판은 진공 챔버(5) 내의 진공 환경하에 있어서 소정의 설정 하중이 걸린 상태로 되어 있다.

S125의 처리는, 이상과 같이 하여 행해진다. 또한, S125의 「가압·전류 측정」 처리의 상세에 대해서는, 도 14a 및 도 14b를 참조하여, 후술한다.

S125의 후, 제어 장치(100)는, S125에서 기억부(160)에 기억된 각 전동 모터(83)의 전류값의 측정 데이터(D2)를 참조하여, 측정 결과를 나타내는 표시 화면(예를 들면, 도 15에 나타내는 표시 화면(PI1))을 작성하고, 그 표시 화면을 표시부(180)(도 8 참조)에 표시한다(S130).

도 15는, 표시 화면(PI1)의 일례를 나타내는 도이다. 도 15에 나타내는 예에서는, 표시 화면(PI1)은, 구측정 결과와 최신 측정 결과를 대비하여 나타내는 구성으로 되어 있다. 표시 화면(PI1)은, 측정된 각 전동 모터(83)의 전류값의 변동 상태를 나타내는 그래프도나, 각종의 참조 정보, 자동 조정 버튼(B1a, B2a), 수동 조정 버튼(B1b, B2b), 조정 불필요 버튼(B3)을 포함하는 구성으로 되어 있다. 자동 조정 버튼(B1a, B2a)은, 평행 조정(즉, 점착 핀 플레이트(8b)의 각 부위의 높이를 규정하는 조정)을 자동적으로 실행하는 것(자동 조정 모드의 실행)을 제어 장치(100)에 지시하는 버튼이다. 수동 조정 버튼(B1b, B2b)은, 평행 조정을 수동으로 실행하는 것(수동 조정 모드의 실행)을 제어 장치(100)에 지시하는 버튼이다. 조정 불필요 버튼(B3)은, 평행 조정을 실행하지 않는 것을 제어 장치(100)에 지시하는 버튼이다.

도 11a로 되돌아가, S130의 후, 평행 조정이 필요한지 여부가 엔지니어에 의해 판정된다(S135). 평행 조정이 필요한 경우(“Yes”인 경우)에, 예를 들면 엔지니어에 의해 자동 조정 버튼(B1a)(도 15 참조) 또는 수동 조정 버튼(B1b)(도 15 참조)이 눌려진다. 제어 장치(100)는, 자동 조정 버튼(B1a)(도 15 참조) 또는 수동 조정 버튼(B1b)의 누름을 검출하면, 평행 조정을 실행한다(S140). 한편, 평행 조정이 불필요한 경우(“No”인 경우)에, 예를 들면 엔지니어에 의해 조정 불필요 버튼(B3)(도 15 참조)이 눌려진다. 제어 장치(100)는, 조정 불필요 버튼(B3)의 누름을 검출하면, 일련의 루틴의 처리를 종료한다.

(「조정 실행」 처리의 상세)

이하, 도 11b를 참조하여, S140의 「조정 실행」 처리(도 11a 참조)의 상세에 대하여 설명한다.

도 11b에 나타내는 바와 같이, S140의 「조정 실행」 처리에서는, 먼저 제어 장치(100)는 조정 모드의 접수를 행한다(S140a). 조정 모드의 접수는, 예를 들면 표시 화면(PI1)(도 15 참조)에 표시된 자동 조정 버튼(B1a, B2a)이나, 수동 조정 버튼(B1b, B2b)의 누름을 검출함으로써 행해진다. 이어서 제어 장치(100)는 접수된 조정 모드가 자동 조정 모드인지 여부를 판정한다(S140b).

S140b의 판정에서, 접수된 조정 모드가 자동 조정 모드라고 판정된 경우(“Yes”인 경우)에, 제어 장치(100)는 조정용 데이터(D3)(도 8 참조)를 산출하여(140c), 평행 조정의 자동 조정을 실행한다(S140d). 이에 따라 제어 장치(100)는S140의 「조정 실행」 처리를 종료한다. 또한, S140d의 「자동 조정 실행」 처리의 상세에 대해서는, 도 11c를 참조하여, 후술한다.

한편, S140b의 판정에서, 접수된 조정 모드가 자동 조정 모드가 아니라고 판정된 경우(“No”인 경우)에, 제어 장치(100)의 조정용 데이터 산출부(122)(도 8 참조)는 조정용 데이터(D3)(도 8 참조)를 산출하고(S140e), 조정용 데이터를 표시부(180)(도 8 참조)에 표시하여(S140f), 평행 조정의 수동 조정을 실행한다(S140g). 이에 따라 제어 장치(100)는 S140의 「조정 실행」 처리를 종료한다. 또한, S140g의 「수동 조정 실행」 처리의 상세에 대해서는, 도 11d를 참조하여, 후술한다.

(「자동 조정 실행」 처리의 상세)

이하, 도 11c을 참조하여, S140d의 「자동 조정 실행」 처리 (도 11b 참조)의 상세에 대하여 설명한다.

도 11c에 나타내는 바와 같이, S140d의 처리에서는, 먼저 제어 장치(100)는, Z축 구동 기구(20)를 구동하여, 상측 프레임(2)을 상측 이동시킴으로써, 상측 테이블(3)과 함께 각 점착 핀 플레이트(8b)(점착 핀(8a))을 상측 이동시켜, 더미 기판으로의 가압을 해제한다(S141a).

이어서 제어 장치(100)는 S140c(도 11b 참조)에서 산출된 조정용 데이터에 의거하여 평행 조정용의 각 상하 이동 기구(80)(각 전동 모터(83))의 동작량의 설정값을 자동 갱신한다(S14lb).

S14lb의 후, 제어 장치(100)는, S125(도 11a 참조)의 처리와 마찬가지로, 기판 조립 장치(1)에 가압·전류 측정을 행하게 한다(S141c). 그리고, 제어 장치(100)는 S141c의 측정 결과에 의거하여 각 상하 이동 기구(80)의 각 전동 모터(83)의 유지 전류값의 변동의 타이밍의 차분이 미리 설정된 임계값 내인지 여부를 판정한다(S141d). S141d의 판정에서, 차분이 미리 설정된 임계값 내라고 판정된 경우(“Yes”인 경우)에, 제어 장치(100)는 S140d의 「자동 조정 실행」 처리를 종료한다. 한편, S141d의 판정에서, 차분이 미리 설정된 임계값 내가 아니라고 판정된 경우(“No”인 경우)에, 제어 장치(100)는 S141c의 측정 결과에 의거하여 조정용 데이터를 산출한다(S141e). 이 후, 처리는 S141a로 되돌아간다.

(「수동 조정 실행」 처리의 상세)

이하, 도 11d를 참조하여, S140g의 「수동 조정 실행」 처리(도 11b 참조)의 상세에 대하여 설명한다.

도 11d에 나타내는 바와 같이, S140g의 「수동 조정 실행」 처리에서는, 먼저 제어 장치(100)는 S141a의 처리(도 11c 참조)와 마찬가지로 더미 기판으로의 가압을 해제한다(S142a).

이어서 제어 장치(100)는, 평행 조정용의 각 상하 이동 기구(80)(각 전동 모터(83))의 동작량의 설정값의 엔지니어에 의한 수동 입력을 접수하여, 동작량의 설정값을 접수한 값으로 갱신한다(S142b).

S142b의 후, 제어 장치(100)는, S125의 처리(도 11a 참조)와 마찬가지로, 기판 조립 장치(1)에 가압·전류 측정을 행하게 한다(S142c). 이어서, 제어 장치(100)는, S130의 처리(도 11a 참조)와 마찬가지로, 측정 결과를 나타내는 표시 화면(예를 들면, 도 15에 나타내는 표시 화면(PI1))을 작성하고, 그 표시 화면을 표시부(180)(도 8 참조)에 표시한다(S142d).

S142d의 후, 재조정(평행 조정)이 필요한지 여부가 엔지니어에 의해 판정된다(S142e). 재조정(평행 조정)이 필요한 경우(“Yes”인 경우)에, 예를 들면 엔지니어에 의해 수동 조정 버튼(B1b)(도 15 참조)이 눌려진다. 제어 장치(100)는, 수동 조정 버튼(B1b)의 누름을 검출하면, S142c의 측정 결과에 의거하여 조정용 데이터를 산출한다(S142f). 이 후, 처리는 S142a로 되돌아간다. 한편, 재조정(평행 조정)이 불필요한 경우(“No”인 경우)에, 예를 들면 엔지니어에 의해 조정 불필요 버튼(B3)(도 15 참조)이 눌려진다. 제어 장치(100)는, 조정 불필요 버튼(B3)의 누름을 검출하면, S140g의 「수동 조정 실행」 처리를 종료한다.

(기판의 생산 정지 중의 동작)

이어서, 도 12을 참조하여, 기판 조립 시스템(1000)의 기판의 생산 정지 중의 동작에 대하여 설명한다. 기판의 생산 정지 중의 동작은, 기판 조립 시스템(1000)의 이용자측의 오퍼레이터의 조작에 의거하여 행해진다.

도 11a에 나타내는 바와 같이, 오퍼레이터는, 제어 장치(100)를 조작하여, 축적 측정 데이터(D4)(도 8 참조)를 확인하기 위한 확인 화면(도시 생략)을 표시부(180)에 표시시킨다(S205). 도시하지 않은 확인 화면이 표시되면, 평행 조정이 필요한지 여부가 오퍼레이터에 의해 판정된다(S210).

평행 조정이 필요한 경우(“Yes”인 경우)에, 예를 들면 오퍼레이터에 의해 도시하지 않은 확인 화면에 포함되어 있는 도시하지 않은 자동 조정 버튼 또는 수동 조정 버튼이 눌려진다. 제어 장치(100)는, 도시하지 않은 자동 조정 버튼 또는 수동 조정 버튼의 누름을 검출하면, 평행 조정을 실행한다(S140). 한편, 평행 조정이 불필요한 경우(“No”인 경우)에, 예를 들면 오퍼레이터에 의해 도시하지 않은 확인 화면에 포함되어 있는 도시하지 않은 조정 불필요 버튼이 눌려진다. 제어 장치(100)는, 도시하지 않은 조정 불필요 버튼의 누름을 검출하면, 일련의 루틴의 처리를 종료한다.

(기판의 생산 중의 동작)

이어서, 도 13을 참조하여, 기판 조립 시스템(1000)의 기판의 생산 중의 동작에 대하여 설명한다. 기판의 생산 중의 동작은, 기판 조립 시스템(1000)의 이용자측의 오퍼레이터의 조작에 의거하여 행해진다. 오퍼레이터는, 제어 장치(100)를 조작하여, 기판의 생산을 지시하기 위한 생산 지시 화면(도시 생략)을 표시부(180)에 표시시킨다. 이에 따라, 기판 조립 시스템(1000)은 기판의 생산 중의 동작을 개시한다.

도 13에 나타내는 바와 같이, 오퍼레이터가 도시하지 않은 생산 지시 화면으로부터 생산 매수 등의 각종의 설정값을 입력하여 생산 개시를 지시하는 조작을 행하면, 제어 장치(100)는, 기판 조립 장치(1)에 상측 기판(K1) 및 하측 기판(K2)의 진공 챔버(5) 내로의 반입을 행하게 한다(S305). S305의 처리는, 아래와 같이 하여 행해진다.

먼저, 제어 장치(100)는, 기판 조립 장치(1)의 Z축 구동 기구(20)를 구동하여, 상측 프레임(2)을 상측 이동시킴으로써, 상측 테이블(3)을 상측 이동시킴과 함께, 상측 챔버(5a)를 상측 이동시킨다. 이에 따라 진공 챔버(5)가 개방된다. 이어서 제어 장치(100)는, 반송 장치(200)를 구동하여, 상측 기판(K1)을 진공 챔버(5) 내의 상측 테이블(3)과 하측 테이블(4)의 사이에 반입한다.

상측 기판(K1)이 상측 테이블(3)과 하측 테이블(4)의 사이에 반송되면, 제어 장치(100)는, 상하 이동 기구(70)에 지령을 부여하여, 상측 기판(K1)에 닿을 때까지 흡상 핀(7a)을 하측 이동시킴과 함께, 진공 펌프(P1)를 구동한다. 이에 따라 상측 기판(K1)이 흡상 핀(7a)에 진공 흡인된다.

이 후, 제어 장치(100)는, 반송 장치(200)를 진공 챔버(5)의 외부로 퇴출시키고, 흡상 핀(7a)을 상측 이동시켜 상측 기판(K1)을 상측 테이블(3)의 상부 기판면(3a)에 밀착시킨다. 상부 기판면(3a)은 평면이므로, 상측 기판(K1)에 있어서의 휨 등의 변형이 보정된다(휨 등의 변형이 제거된다).

그리고 제어 장치(100)는, 상하 이동 기구(80)에 지령을 부여하여, 점착 핀 플레이트(8b)를 하측 이동시킴과 함께, 진공 펌프(P2)를 구동한다. 상측 기판(K1)은, 점착 핀 플레이트(8b)와 함께 하측 이동하는 점착 핀(8a)에 진공 흡인된다. 이 때, 점착 핀(8a)의 선단의 점착부(8c)가 상측 기판(K1)에 부착된다. 그 후, 제어 장치(100)는, 점착 핀(8a)에 상측 기판(K1)이 부착된 상태의 점착 핀 플레이트(8b)를 하측 이동시키고, 상측 기판(K1)을 상부 기판면(3a)으로부터 이반시킨다.

이 때, 제어 장치(100)는, 각 점착 핀(8a)의 돌출량이 점착 핀 플레이트(8b)의 각 부위마다 설정되어 있는 돌출량이 되도록, 상하 이동 기구(80)의 동작(구체적으로는, 각 상하 이동 기구(80)의 각 전동 모터(83)의 동작)을 제어하여, 각 점착 핀 플레이트(8b)를 하측 이동시킨다. 이에 따라, 제어 장치(100)는 각 점착 핀 플레이트(8b)의 각 부위의 높이를 규정한다.

이어서 제어 장치(100)는, 반송 장치(200)를 구동하여, 하측 기판(K2)을 진공 챔버(5) 내의 상측 기판(K1)과 하측 테이블(4)의 사이에 반입하고, 하측 기판(K2)을 하측 테이블(4)의 하부 기판면(4a)에 재치한다. 이 후, 제어 장치(100)는, 반송 장치(200)를 진공 챔버(5)의 외부로 퇴출시킨다. 또한, 제어 장치(100)는 진공 펌프(P3)를 구동하여 하측 기판(K2)을 하측 테이블(4)의 하부 기판면(4a)에 흡착시켜 유지한다.

그 후, 제어 장치(100)는, Z축 구동 기구(20)를 구동하여, 상측 프레임(2)을 하측 이동시킴으로써, 상측 테이블(3)을 하측 이동시킴과 함께, 상측 챔버(5a)를 하측 이동시킨다. 이에 따라, 상측 챔버(5a)와 하측 챔버(5b)가 계합되어, 진공 챔버(5)가 폐쇄된다. 이 때, 진공 챔버(5)의 내측에는, 상측 테이블(3)과 하측 테이블(4)과 흡상 핀(7a)과 점착 핀(8a)이 배치되어 있다.

S305의 처리는, 이상과 같이 하여 행해진다.

S305의 후, 제어 장치(100)는, S115의 처리(도 11a 참조)와 마찬가지로, 기판 조립 장치(1)에 진공 배기를 행하게 한다(S310). 이에 따라 진공 챔버(5)는, 진공 환경하에서 상측 테이블(3)과 하측 테이블(4)과 흡상 핀(7a)과 점착 핀(8a)을 수납한 상태가 된다. 또한, 하측 기판(K2)은, 기판 조립 장치(1)(상측 테이블(3)과 하측 테이블(4)의 사이)에 반입되기 전에, 별도의 공정에서 시일제, 액정, 스페이서, 페이스트재 등의 필요한 물질이 도포되어 있다.

S310의 후, 제어 장치(100)는, XYθ 이동 유닛(40)의 이동 기구(41)를 구동하여 하측 테이블(4)을 변위시켜, 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)의 접합 위치를 결정한다(S315).

S315의 후, 제어 장치(100)는, 기판 조립 장치(1)에 가압·전류 측정 처리를 행하게 한다(S320). S320의 처리는, 아래와 같이 하여 행해진다.

먼저, 제어 장치(100)는, Z축 구동 기구(20)를 구동하여, 상측 프레임(2)을 하측 이동시킴으로써, 상측 테이블(3)과 함께 각 점착 핀 플레이트(8b)(점착 핀(8a))를 하측 이동시켜, 상측 프레임(2) 및 상측 테이블(3)과 하측 테이블(4)로 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)을 가압한다. 이에 따라, 점착 핀(8a)으로 유지되어 있는 상측 기판(K1)과 하측 테이블(4)로 유지되어 있는 하측 기판(K2)이 접합된다. 동시에 제어 장치(100)는 각 상하 이동 기구(80)의 각 전동 모터(83)의 유지 전류값의 측정을 개시한다. 제어 장치(100)는, 각 전동 모터(83)의 전류값의 측정을 개시하고부터 종료할 때까지의 동안에 측정되는 각 전동 모터(83)의 전류값의 측정 결과를, Z축 높이와 대응 지어, 측정 데이터(D2)로서 기억부(160)에 기억한다.

제어 장치(100)는, 로드셀(20d)로부터 입력되는 검출 신호에 의해, 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)이 접합된 것을 검지한다. 그러면, 제어 장치(100)는, 그 시점에서 각 상하 이동 기구(80)를 구동하여, 점착 핀(8a)을 상부 기판면(3a)으로부터 끌어 들인다. 이 때, 제어 장치(100)는, 진공 펌프(P2)를 정지시킴과 함께, 가스 공급 수단(8e)을 구동하여 진공 흡착 구멍(8d)에 가스를 공급하여, 상측 기판(K1)을 점착부(8c)로부터 박리시킨다.

그리고, 제어 장치(100)는, Z축 구동 기구(20)를 구동하여, 상측 프레임(2)을 더 하측 이동시킴으로써, 상측 프레임(2) 및 상측 테이블(3)과 하측 테이블(4)로 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)을 더 가압한다. 제어 장치(100)는, 로드셀(20d)로부터 입력되는 검출 신호에 의해, 상측 테이블(3)과 하측 테이블(4)의 사이에 소정의 설정 하중이 발생했다고 판정했을 때에 상측 프레임(2)의 하측 이동을 정지시킨다. 또한, 제어 장치(100)는 각 전동 모터(83)의 전류값의 측정을 종료한다. 이 때, 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)은 진공 챔버(5) 내의 진공 환경하에 있어서 소정의 설정 하중으로 접합된다. 또한, 이 때의 가압에 의해, 하측 기판(K2)에 미리 도포되어 있는 시일제가 적절히 가압되어, 시일제로 둘러 싸여진 범위 내에 도포되는 액정 부분의 진공이 유지된다.

그 후, 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)의 위치가 어긋나지 않도록, 도시하지 않은 UV(자외선) 조사 장치로부터 조사되는 자외선으로 시일제가 가(假)경화된다.

S320의 처리는, 이상과 같이 하여 행해진다.

S320의 후, 제어 장치(100)는 S320의 측정 결과에 의거하여 각 상하 이동 기구(80)의 각 전동 모터(83)의 유지 전류값의 변동의 타이밍의 차분이 미리 설정된 임계값 내인지 여부를 판정한다(S325).

S325의 판정에서, 차분이 미리 설정된 임계값 내라고 판정된 경우(“Yes”인 경우)에, 제어 장치(100)는 기판 조립 장치(1)에 대기 개방을 행하게 한다(S330). 구체적으로는, 제어 장치(100)는, 진공 상태에 있는 진공 챔버(5)의 내부에 질소 가스 등의 기체를 주입하여 진공 챔버(5) 내를 대기압까지 승압한다. 진공 챔버(5)의 내부가 대기압까지 승압됨으로써, 미리 기판(하측 기판(K2))에 도포되어 있는 스페이서나 액정의 양에 의해 결정되는 갭(셀 갭)이 될 때까지, 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)이 균일하게 가압(가압 프레스)된다. 제어 장치(100)는, 가스 공급 수단(8e)을 구동하여, 진공 흡착 구멍(8d)에 가스를 공급한다. 이 시점에서 점착 핀(8a)은 상측 기판(K1)을 유지하지 않고 있으므로, 진공 흡착 구멍(8d)에 공급된 가스는 진공 챔버(5) 내에 공급된다. 제어 장치(100)는, 도면에 나타나 있지 않은 기압 센서로 진공 챔버(5) 내의 기압을 계측하고, 진공 챔버(5) 내의 기압이 대기압까지 승압된 시점에서 가스 공급 수단(8e)을 정지시킨다. 그리고, 제어 장치(100)는 상측 프레임(2)을 상측 이동시킨다. 이에 따라 진공 챔버(5)가 개방된다.

S325의 후, 제어 장치(100)는, 반송 장치(200)를 구동하여, 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)이 접합된 기판을 진공 챔버(5)의 외부로 반출한다(S335).

S335의 후, 제어 장치(100)는, 설정 매수분의 생산이 종료되었는지 여부를 판정한다(S340). S340의 판정에서, 설정 매수분의 생산이 종료되어 있지 않다고 판정된 경우(“No”인 경우)에, 처리는 S305로 되돌아간다. 한편, S340의 판정에서, 설정 매수분의 생산이 종료되었다고 판정된 경우(“Yes”인 경우)에, 일련의 루틴의 처리는 종료한다.

또한, S325의 판정에서, 차분이 미리 설정된 임계값 내가 아니라고 판정된 경우(“No”인 경우)에, 제어 장치(100)는, 오퍼레이터에 측정 결과를 확인시키기 위하여, 스피커(170)로 경보를 발보함과 함께(S350), S320에서 기억부(160)에 기억된 각 전동 모터(83)의 전류값의 측정 데이터(D2)를 참조하여, 측정 결과를 나타내는 표시 화면(예를 들면, 도 15에 나타내는 표시 화면(PI1))을 작성하고, 그 표시 화면을 표시부(180)(도 8 참조)에 표시한다(S355).

S355의 후, 평행 조정이 필요한지 여부가 오퍼레이터에 의해 판정된다(S360). 평행 조정이 필요한 경우(“Yes”인 경우)에, 예를 들면 오퍼레이터에 의해 자동 조정 버튼(B1a)(도 15 참조) 또는 수동 조정 버튼(B1b)(도 15 참조)이 눌려진다. 제어 장치(100)는, 자동 조정 버튼(B1a)(도 15 참조) 또는 수동 조정 버튼(B1b)의 누름을 검출하면, 반송 장치(200)를 구동하여, 생산 중인 기판을 진공 챔버(5)의 외부로 반출한다(S365). 그리고, 제어 장치(100)는, 평행 조정을 실행한다(S140). 이 후, 처리는 부호 SA1을 통하여 S305로 되돌아간다. 한편, S360에서, 평행 조정이 불필요한 경우(“No”인 경우)에, 예를 들면 오퍼레이터에 의해 조정 불필요 버튼(B3)(도 15 참조)이 눌려진다. 이 경우에, 처리는 부호 SA2를 통하여 S330으로 진행된다.

또한, 본 실시 형태에서는, S330의 처리에 있어서, 기판 조립 장치(1)에 대기 개방을 행하게 하고 있다. 이것은 이하의 동작을 실현하기 위해서이다.

즉, 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)의 사이에 가스가 침입하는 간극이 있으면, 바람직하지 못하다. 이 때문에, 기판 조립 장치(1)는, 점착 핀(8a)의 점착부(8c)가 찌그러질 정도로 상측 기판(K1)을 하측 기판(K2)에 눌러, 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)을 부분적으로 접합한다. 그리고, 기판 조립 장치(1)는, 대기에 개방함으로써, 대기압에서 상측 기판(K1)을 가압하여, 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)을 밀착시켜 전체적으로 접합한다.

(「가압·전류 측정」 처리의 상세)

이하, 도 14a 및 도 14b를 참조하여, S140g, S141c, S142c, S320의 「가압·전류 측정」 처리(도 11a, 도 11b, 도 11d, 도 13 참조)의 상세에 대하여 설명한다. 여기서는, 상측 테이블(3)의 하강량이 제 1 하강량~제 4 하강량의 4단계로 설정되어 있는 경우를 상정하여 설명한다. 단, 상측 테이블(3)의 하강량은 4단계 이외의 다단계로 설정할 수도 있다. 또한, 상측 테이블(3)의 하강량을 설정할지 여부의 조건으로서 이용하는 목표 하중이 제 1 목표 하중~제 3 목표 하중의 3단계로 설정되어 있는 경우를 상정하여 설명한다. 단, 목표 하중은 3단계 이외의 다단계로 설정할 수도 있다.

도 14a에 나타내는 바와 같이, S140g, S141c, S142c, S320의 「가압·전류 측정」 처리에서는, 먼저 제어 장치(100)는 각 점착 핀 플레이트(8b)를 가압 개시용 높이로 세팅한다(S405). 가압 개시용 높이는, 가압 개시용에 미리 설정된 높이이며, 진공 챔버(5) 내에 배치되어 있는 기판 두께(구체적으로는, 더미 기판 두께, 또는, 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)의 합계의 두께)보다 큰 값으로 설정되어 있다. 이어서 제어 장치(100)는 전류 측정을 개시한다(S410). 그리고 제어 장치(100)는, Z축 구동 기구(20)를 구동하여, 상측 테이블(3)을 가압 개시 높이로 하강시킨다(S415).

S415의 후, 제어 장치(100)는 상측 테이블(3)의 하강량을 제 1 하강량으로 설정한다(S420). 제 1 하강량은, 상부 기판면(3a)으로부터의 점착 핀(8a)의 점착부(8c)의 돌출량으로서 미리 설정된 설정값(이하, 「설정 돌출량」이라고 칭함)과 동일한 정도의 값 또는 설정 돌출량보다 작은 값으로 설정되어 있다. 이어서 제어 장치(100)는, Z축 구동 기구(20)를 구동하여, 상측 테이블(3)을 제 1 하강량 분만큼 하강시킨다(S425).

S425의 후, 제어 장치(100)는, 4개의 로드셀(20d)에 의해 측정된 하중(이하, 「측정 하중」이라고 칭함)이 최종 하중에 도달했는지 여부를 판정한다(S430). 최종 하중은, 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)을 실제로 접합할 때의 설정 하중이다.

S430의 판정에서, 측정 하중이 최종 하중에 도달했다고 판정된 경우(“Yes”인 경우)에, 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)이 접합된 상태로 되어 있다. 이 경우에, 제어 장치(100)는, 설정 시간 분만큼 대기하고(S435), 그 후에, 전류 측정을 종료하여(S440), 측정 결과를 측정 데이터(D2)로서 기억부(160)에 기억한다(S445). 그리고 제어 장치(100)는, 「가압·전류 측정」의 처리를 종료한다.

한편, S430의 판정에서, 측정 하중이 최종 하중에 도달하고 있지 않다고 판정된 경우(“No”인 경우)에, 처리는 부호 SB1을 통하여 도 14b에 나타내는 S505로 진행된다.

S430의 판정에서, 측정 하중이 최종 하중에 도달하고 있지 않다고 판정된 경우(“No”인 경우)에, 도 14b에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(100)는, 측정 하중이 제 1 목표 하중에 도달했는지 여부를 판정한다(S505). 제 1 목표 하중은, 상측 테이블(3)의 하강량으로서 제 2 하강량을 설정할지 여부의 조건으로서 이용하는 목표 하중이며, 최종 하중보다 작은 값으로 설정되어 있다.

S505의 판정에서, 측정 하중이 제 1 목표 하중에 도달하고 있다고 판정된 경우(“Yes”인 경우)에, 제어 장치(100)는, 상측 테이블(3)의 하강량을 제 2 하강량으로 설정한다(S510). 제 2 하강량은 제 1 하강량보다 작은 값으로 설정되어 있다.

이어서 제어 장치(100)는 전류 측정을 일시 정지한다(S515). 그리고 제어 장치(100)는, XYθ 이동 유닛(40)의 이동 기구(41)를 구동하여 하측 테이블(4)을 변위시켜, 상측 기판(K1)과 하측 기판(K2)의 접합 위치를 결정한다(S520). 이 후, 제어 장치(100)는 전류 측정을 재개한다(S525).

한편, S505의 판정에서, 측정 하중이 제 1 목표 하중에 도달하고 있지 않다고 판정된 경우(“No”인 경우)에, 제어 장치(100)는, 측정 하중이 제 2 목표 하중에 도달했는지 여부를 판정한다(S530). 제 2 목표 하중은 제 1 목표 하중보다 작은 값으로 설정되어 있다. S530의 판정에서, 측정 하중이 제 2 목표 하중에 도달하고 있다고 판정된 경우(“Yes”인 경우)에, 제어 장치(100)는, 상측 테이블(3)의 하강량을 제 3 하강량으로 설정한다(S535). 제 3 하강량은 제 2 하강량보다 작은 값으로 설정되어 있다.

한편, S530의 판정에서, 측정 하중이 제 2 목표 하중에 도달하고 있지 않다고 판정된 경우(“No”인 경우)에, 제어 장치(100)는, 측정 하중이 제 3 목표 하중에 도달했는지 여부를 판정한다(S540). 제 3 목표 하중은 제 2 목표 하중보다 작은 값으로 설정되어 있다. S540의 판정에서, 측정 하중이 제 3 목표 하중에 도달하고 있다고 판정된 경우(“Yes”인 경우)에, 제어 장치(100)는, 상측 테이블(3)의 하강량을 제 4 하강량으로 설정한다(S545). 제 4 하강량은 제 3 하강량보다 작은 값으로 설정되어 있다. 한편, S540의 판정에서, 측정 하중이 제 3 목표 하중에 도달하고 있지 않다고 판정된 경우(“No”인 경우)에, 처리는 S550로 진행된다.

S525와 S535와 S545 중 어느 것의 처리의 후, 또는, S540의 판정에서, 측정 하중이 제 3 목표 하중에 도달하고 있지 않다고 판정된 경우(“No”인 경우)의 후에, 제어 장치(100)는, Z축 구동 기구(20)를 구동하여, 상측 테이블(3)을 설정된 하강량 분만큼 하강시킨다(S550). 그 결과, 처리가 S525의 후인 경우에, 상측 테이블(3)이 제 2 하강량 분만큼 하강한다. 또한, 처리가 S535의 후인 경우에, 상측 테이블(3)이 제 3 하강량 분만큼 하강한다. 또한, 처리가 S545의 후인 경우에, 상측 테이블(3)이 제 4 하강량 분만큼 하강한다. 또한, 처리가 S540의 판정에서, 측정 하중이 제 3 목표 하중에 도달하고 있지 않다고 판정된 경우(“No”인 경우)의 후에, 상측 테이블(3)이 제 3 하강량 분만큼 하강한다.

S550의 후, 처리는 부호 SB2를 통하여 도 14a에 나타내는 S430으로 되돌아간다.

<기판 조립 시스템의 주된 특징>

(1) 기판 조립 시스템(1000)은 조정용 데이터 산출부(122)(도 8 참조)를 가지고 있다. 조정용 데이터 산출부(122)는, Z축 구동 기구(20)의 하강량에 따라 측정되는 각 상하 이동 기구(80)의 부하(본 실시 형태에서는, 전동 모터(83)의 유지 전류값)의 변동의 타이밍에 의거하여, 각 상하 이동 기구(80)의 동작량(전동 모터(83)의 회전 각도)의 조정용 데이터(D3)를 산출한다. 기판 조립 시스템(1000)의 제공자측의 엔지니어나 이용자측의 오퍼레이터는, 산출된 조정용 데이터(D3)를 확인함으로써, 적절한 평행 조정을 용이하게 행할 수 있다. 이 때문에 기판 조립 시스템(1000)은, 하측 기판(K2)에 대한 상측 기판(K1)의 평행 조정의 간이화를 도모할 수 있다.

특히, 최근에는, 1매의 기판으로부터 다수의 제품을 잘라 내어 취득하는 것이 요망되고 있다. 이 요망을 충족시키고자 하는 경우에, 기판의 각 부위에 맞춰 평행 조정량의 세밀한 설정을 행하는 것이 바람직하다. 기판 조립 시스템(1000)은, 기판의 각 부위에 맞춰 평행 조정량의 세밀한 설정을 행할 수 있기 때문에, 이러한 요망을 충족시킬 수 있다.

(2) 기판 조립 시스템(1000)은 측정부(121)(도 8 참조)를 가지고 있다. 측정부(121)는 각 상하 이동 기구(80)의 부하(전동 모터(83)의 유지 전류값)를 측정하여, 부하의 변동의 타이밍에 따라 점착 핀 플레이트(8b)의 각 부위(네 모퉁이)의 평행 상태를 판정하는 모니터링 기능을 가진다. 이 때문에, 기판 조립 시스템(1000)은, 예를 들면 점착 핀 플레이트(8b)의 각 부위의 높이가 미리 설정된 임계값을 넘는 위치에 있는 경우에, 경보를 발보하여 평행 조정의 이상을 엔지니어나 오퍼레이터에게 통지할 수 있다.

(3) 제어 장치(100)는 수동 조정 모드와 자동 조정 모드를 선택 가능하게 표시하는 표시 화면(PI1)(도 15 참조)을 표시부(180)(도 8 참조)에 표시한다. 이에 따라 엔지니어나 오퍼레이터는 운용에 따라 바람직한 모드를 선택할 수 있다. 예를 들면, 엔지니어나 오퍼레이터는 수동 조정 모드를 선택함으로써, 도 9의 (c)에 나타나 있는 바와 같은, 의도적으로 설정한 어긋남량을 포함하는 평행 조정을 행할 수 있다. 또한 엔지니어나 오퍼레이터는 자동 조정 모드를 선택함으로써, 도 9의 (b)에 나타나 있는 바와 같은, 점착 핀 플레이트(8b)의 전체 면을 하측의 부재(예를 들면, 하측 기판(K2)이나 하측 테이블(4))과 평행하게 하는 평행 조정을 행할 수 있다. 단, 자동 조정 모드여도, 어긋남량을 포함하는 설정 데이터(D1)(도 8 참조)를 미리 설정해 둠으로써, 도 9의 (c)에 나타나 있는 바와 같은, 의도적으로 설정한 어긋남량을 포함하는 평행 조정을 행할 수 있다.

(4) 기판 조립 시스템(1000)은 감시부(124)(도 8 참조)를 가지고 있다. 감시부(124)는, 측정부(121)에 의해 측정된 상하 이동 기구(80)의 부하(전동 모터(83)의 유지 전류값)을 나타내는 측정 데이터(D2)에 대하여, 과거에 측정된 측정 부하 또는 샘플값으로서 임의로 미리 설정된 설정 부하로부터의 변화의 크기를 감시한다. 이러한 기판 조립 시스템(1000)은, 기판을 제조할 때마다 평행 조정의 상태를 피드백하여 감시하고, 이전과 평행 조정의 상태가 변경되었을 때에, 경보를 발보하거나, 자동 조정하거나 할 수 있다. 구체적으로는, 제어 장치(100)는, 과거에 측정된 측정 부하를 나타내는 데이터로서, 과거 몇 개월 분의 측정 데이터를 축적 측정 데이터(D4)로서 기억부(160)에 기록한다. 감시부(124)는, 측정 데이터(D2)와 축적 측정 데이터(D4)를 비교하여, 측정 데이터(D2)가 축적 측정 데이터(D4)로부터 미리 설정된 임계값을 넘어 변화되고 있는지 여부를 감시한다. 그리고 측정 데이터(D2)가 축적 측정 데이터(D4)로부터 미리 설정된 임계값을 넘어 변화되고 있는 경우에, 기판 조립 시스템(1000)은, 경보를 발보하여 평행 조정의 이상을 엔지니어나 오퍼레이터에게 통지하거나, 또는, 평행 조정을 자동적으로 행하도록 하거나 할 수 있다.

(5) 제어 장치(100)는 측정부(121)에 의해 측정된 상하 이동 기구(80)의 부하(전동 모터(83)의 유지 전류값)의 변동의 과정을 나타내는 그래프도를 포함하는 표시 화면(PI1)(도 15 참조)을 표시부(180)(도 8 참조)에 표시한다. 이에 따라 기판 조립 시스템(1000)은 각 축(Ax1, Ax2, Ax3, Ax4)에 있어서의 부하(전동 모터(83)의 유지 전류값)의 변동의 타이밍의 어긋남량을 엔지니어나 오퍼레이터에게 한눈에 직감적으로 식별시킬 수 있다.

(6) 상하 이동 기구(80)의 전동 모터(83)는, 부하에 따른 유지 전류값의 변동의 측정이 제어 장치(100)로 행하는 것이 가능한 서보 모터로 구성되어 있다. 단, 전동 모터(83)는, 스텝 모터로 구성할 수도 있다.

이상과 같이, 본 실시 형태와 관련된 기판 조립 장치(1)에 의하면, 하측 기판(K2)에 대한 상측 기판(K1)의 평행 조정의 간이화를 도모할 수 있다.

본 발명은, 상기한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 다양한 변형예가 포함된다. 예를 들면, 상기한 실시 형태는, 본 발명을 이해하기 쉽게 설명하기 위하여 상세하게 설명한 것이며, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 어느 실시 형태의 구성의 일부를 다른 실시 형태의 구성으로 치환하는 것이 가능하며, 또한, 어느 실시 형태의 구성에 다른 실시 형태의 구성을 추가하는 것도 가능하다. 또한, 각 실시 형태의 구성의 일부에 대하여, 다른 구성의 추가·삭제·치환을 하는 것이 가능하다.

예를 들면, 상기한 실시 형태에서는, 기판 조립 장치(1)는 81개의 점착 핀(8a)과 9개의 점착 핀 플레이트(8b)를 가지고 있다. 그러나, 점착 핀(8a)의 개수는, 운용에 따라 적절히 변경할 수 있다. 또한, 점착 핀 플레이트(8b)의 개수도, 운용에 따라 적절히 변경할 수 있다.

또한, 예를 들면, 상기한 실시 형태에서는, 기판 조립 장치(1)는 4개의 상하 이동 기구(80)로 1개의 점착 핀 플레이트(8b)를 상하 이동시키는 구성으로 되어 있다. 그러나, 기판 조립 장치(1)는 4개 이상의 개수의 상하 이동 기구(80)로 1개의 점착 핀 플레이트(8b)를 상하 이동시키는 구성으로 해도 된다.

또한, 예를 들면, 측정부(121) 및 조정용 데이터 산출부(122)는 아래와 같이 동작시켜도 된다. 즉, 측정부(121)는, 전동 모터(83)의 유지 전류값의 측정에 있어서, 상측 테이블(3)의 하강을 개시하면, 측정 결과를 측정 데이터(D2)로서 N초간 기억부(160)에 계속해서 기록한다. 그리고, 측정부(121)(또는 조정용 데이터 산출부(122))는, 전동 모터(83)의 유지 전류값이 변동되고 있는 구간을 검출하여, 측정 데이터(D2)로부터 그 구간의 데이터를 잘라 내고, 잘라 낸 데이터를 산출용 데이터로서 기억부(160)에 저장한다. 조정용 데이터 산출부(122)는, 산출용 데이터에 의거하여 조정용 데이터(D3)를 산출한다.

또한, 예를 들면, 기판 조립 시스템(1000)은, 각 기판의 평행 조정의 상태를, 네트워크를 통하여 원격값으로 판단할 수 있도록 구성해도 된다.

또한, 예를 들면, 기판 조립 시스템(1000)은, 평행 조정을 한 번 행하여, 그 때의 조정값을 기억부(160)에 기억하고, 그 조정값을 이용하여 다수의 기판을 연속하여 생산하도록 해도 된다. 이러한 평행 조정은, 조정의 정밀도가 비교적 떨어지는 제품(예를 들면 1매의 기판으로부터 1매의 제품을 취득하는 1 패터닝의 제품)의 생산에 적합하다.

또한, 예를 들면, 기판 조립 시스템(1000)은, 매회 매회 평행 조정을 행하면서 기판을 1매씩 생산하도록 해도 된다. 이러한 평행 조정은, 조정의 정밀도가 비교적 엄격한 제품(예를 들면 1매의 기판으로부터 다수의 제품을 취득하는 다중 패터닝의 제품)의 생산에 적합하다.

1 기판 조립 장치
1a 가대
1b 하측 샤프트
2 상측 프레임
2a 상측 샤프트
3 상측 테이블
3a 상부 기판면
4 하측 테이블
4a 하부 기판면
5 진공 챔버
5a 상측 챔버
5b 하측 챔버
6 현수 기구
6a 지지축
6b 계지부
6c 훅
7 흡상 기구
7a 흡상 핀
7b 흡상 핀 패드
7a1, 7b1 중공부
8 점착 유지 기구
8a 점착 핀
8b 점착 핀 플레이트(베이스부)
8b1 부압실
8c 점착부
8d 진공 흡착 구멍
8e 가스 공급 수단
20 Z축 구동 기구(제 1 구동 기구)
20a 볼 나사 축
20b 볼 나사 기구
20c 전동 모터
20d 로드셀
30 백 플레이트
31 쿠션 시트
40 XYθ 이동 유닛
70 상하 이동 기구
71, 81 볼 나사 축
72, 82 볼 나사 기구
73, 83 전동 모터
80 상하 이동 기구(제 2 구동 기구)
80a 장착부
110 제어부
111 높이 제어부
112 이동 제어부
113 진공 프로세스 제어부
121 측정부
122 조정용 데이터 산출부
123 조정 모드 선택부
124 변화 감시부
131 자동 조정부
132 수동 조정부
160 기억부
170 스피커
180 표시부
190 입력부
211 앰프
212 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC)
200 반송 장치
1000 기판 조립 시스템
Ax1, Ax2, Ax3, Ax4 축
D1 설정 데이터
D2 측정 데이터
D3 조정용 데이터
D4 축적 측정 데이터
K1 상측 기판
K2 하측 기판
P0 진공 펌프 기구
P1, P2, P3 진공 펌프
Pr1 제어 프로그램

Claims (5)

1. 상측 기판과 하측 기판을 진공 환경하에서 접합하여 기판을 조립하는 기판 조립 장치와, 상기 기판 조립 장치의 동작을 제어하는 제어 장치를 구비하고,
   상기 기판 조립 장치는,
   상기 하측 기판을 유지하는 하부 기판면을 구비하는 하측 테이블과,
   상기 하부 기판면에 대향하는 상부 기판면을 구비하는 상측 테이블과,
   상기 상측 테이블의 상기 상부 기판면에 대하여 수직 동작하고, 선단에 점착부를 구비하며, 상기 상부 기판면으로부터 하방으로 돌출된 상태의 상기 점착부로 상기 상측 기판을 점착 유지하는 복수의 점착 핀과,
   상기 점착 핀과 상기 상측 테이블을 상하 이동시키는 제 1 구동 기구와,
   각각이 복수의 상기 점착 핀을 장착한 복수의 베이스부와,
   적어도 각각의 상기 베이스부의 네 모퉁이에 배치되고, 또한, 상기 상부 기판면에 대하여 각각의 상기 베이스부의 각 부위를 독립적으로 상하 이동시키는 구동원으로서의 모터를 구비하는 복수의 제 2 구동 기구를 구비하고,
   상기 제어 장치는,
   상기 제 1 구동 기구의 하강량에 따라 측정되는 각각의 상기 제 2 구동 기구의 모터의 부하전류의 변동의 타이밍에 의거하여, 각각의 상기 제 2 구동 기구의 동작량의 조정용 데이터를 산출하는 조정용 데이터 산출부와,
   각각의 상기 제 2 구동 기구의 동작을 제어하여, 상기 상부 기판면에 대한 각각의 상기 베이스부의 각 부위의 높이를 상기 조정용 데이터에 의거하여 규정하는 높이 제어부를 구비하여 이루어지고,
   상기 하측 기판에 대한 상기 상측 기판의 평행 조정을 행하는 것을 특징으로 하는 기판 조립 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 구동 기구의 부하를 측정하여, 부하의 변동의 타이밍에 따라 상기 베이스부의 각 부위의 평행 상태를 판정하는 모니터링 기능을 가지는 측정부를 구비한 것을 특징으로 하는 기판 조립 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,
   수동에 의한 조정값의 입력을 접수함으로써 상기 베이스부의 각 부위의 동작량의 조정을 행하는 수동 조정부를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 조립 시스템.
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