KR20120008448A

KR20120008448A - 프레스 기구 및 접합장치

Info

Publication number: KR20120008448A
Application number: KR1020110069239A
Authority: KR
Inventors: 시게키 후쿠나가; 시게키 야마네; 와타루 나카지마; 미츠마사 요코타
Original assignee: 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2010-07-16
Filing date: 2011-07-13
Publication date: 2012-01-30
Also published as: CN102336017A; KR101233338B1; CN102336017B

Abstract

복합 기판의 처리 효율을 높이면서, 품질의 편차를 방지할 수 있는 프레스 기구 및 접합장치를 제공한다.
가압 수단(24)에 의해 소정의 하중이 부여되는 대좌부(26,30)와, 가열 수단을 포함한 열반부(40A~40E)와, 대좌부(26,30)에 부여된 하중을 가압력으로서 열반부(40A~40E)에 전달하고, 선단부와 열반부(40A~40E)가 고정되어 있지 않고 선단부가 자유단이 되는 지지부(28,32)를 포함한 접합장치(20)로서, 열반부(40A~40E)는 가압력의 작용 방향에 복수 배치되고, 가압력의 작용 방향에 인접하는 열반부끼리가 서로 겹쳐 쌓임으로써 열반부간에 진공 챔버(62A~62D)가 형성되며, 진공 챔버(62A~62D)로 복수의 맞붙임용 기재를 열압착시켜 접합한다.

Description

프레스 기구 및 접합장치{PRESS MECHANISM AND BONDING APPARATUS}

본 발명은, 예를 들면 판상 또는 박상(箔狀)의 맞붙임용 기재에 소정의 압력을 작용시키는 프레스 기구(機構), 및 복수의 판상 또는 박상의 맞붙임용 기재끼리를 열압착에 의해 접합시켜 복합 기판을 제조하는 접합장치에 관한 것이다.

종래의 프레스 장치는, 하중을 전달하는 프리 섕크(free-shank)부(대좌)와 프레스판(열반) 사이에 지주 및 단열재를 통해 체결부(예를 들면 나사 등)로 고정한 구조로 되어 있다(하기 특허문헌 1의 단락(0028) 및 도 2 등 참조).

또한 종래의 진공장치는 각 챔버마다 개별로 배큐밍(vacuuming)하는 구조로 되어 있다(하기 특허문헌 2의 단락(0015) 및 도 1 등 참조).

일본국 공개특허공보 2006-136916호 일본국 공개특허공보 평9-57779호

그런데, 특허문헌 1의 프레스 장치에서는, 승온과 냉각의 반복으로 체결부가 느슨해지기 때문에, 프리 섕크부에 의해 편차가 적은 안정된 하중을 가할 수 없다. 안정된 하중을 계속 가하기 위해서는, 정기 점검으로 나사의 느슨함을 확인하여, 리토르킹(retorquing)을 행할 필요가 있다. 또한 프리 섕크부와 프레스판 사이에 단열재가 개재하고 있기 때문에, 각각의 열팽창율의 차에 의해 고온이 될수록 수평 방향으로의 신장량이 다르고, 그 결과, 프레스판의 하면이 휘어져 버린다. 이 때문에 역시 프리 섕크부에 의해 편차가 적은 안정된 하중을 가할 수 없다.

특허문헌 2의 진공장치에서는, 각 챔버마다 배큐밍함으로써 각 챔버마다의 진공도에 편차가 발생한다. 이것에 의해, 각 챔버마다 탈기 상태가 달라, 접합 후의 복합 기판의 품질이 불균일해지는 원인이 된다. 또한 각 챔버마다 개별로 배큐밍함으로써 진공장치의 구조 및 진공 제어방법이 복잡해지는 문제가 생긴다.

그리하여, 본 발명은 첫번째로, 간이한 구성에 의해 안정된 하중을 작용시킬 수 있는 프레스 기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 두번째로, 간이한 구성 및 제어방법에 의해 복합 기판의 품질의 편차를 방지할 수 있는 접합장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 가압 수단에 의해 소정의 하중이 부여되는 대좌부(臺座部)와, 가열 수단을 포함한 열반부(熱盤部)와, 상기 대좌부에 고정되어 마련되면서, 상기 대좌부에 부여된 하중을 가압력으로서 상기 열반부에 전달하는 지지부를 가지는 프레스 기구로서, 상기 지지부와 상기 열반부가 고정되어 있지 않고, 상기 열반부에 접촉하는 상기 지지부의 선단부가 자유단이 된다.

본 발명은, 가압 수단에 의해 소정의 하중이 부여되는 대좌부와, 가열 수단을 포함한 열반부와, 상기 대좌부에 고정되어 마련되면서, 상기 대좌부에 부여된 하중을 가압력으로서 상기 열반부에 전달하고, 선단부가 상기 열반부와 고정되어 있지 않고, 자유단이 되는 지지부를 포함한 접합장치로서, 상기 열반부는 상기 가압력의 작용면의 적어도 한쪽에 통상 공간을 가지면서, 상기 가압력의 작용 방향에 복수 배치되고, 상기 가압력의 작용 방향에 인접하는 상기 열반부끼리가 서로 겹쳐 쌓임으로써 상기 열반부간에 진공 챔버가 형성되며, 상기 진공 챔버 내에서 복수의 맞붙임용 기재를 열압착시켜 접합한다.

이 경우, 상기 지지부는 복수의 지주로 구성되어 있고, 상기 지주는 지주 길이가 각각 조정 가능하며, 혹은 지주 그 자체를 각각 교환 가능하고, 열압착시에 있어서 상기 맞붙임용 기재에 균등한 가압이 가해지도록 지주 길이가 각각 설정되어 있는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 진공 챔버는 인접하는 상기 열반부간에 각각 형성되고, 상기 진공 챔버끼리를 연통하는 연통로가 상기 열반부에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 열반부의 비(非)겹침 상태에 있어서 복수의 상기 열반부를 각각 유지하는 열반 유지부를 가지고, 상기 열반부의 겹침 상태에서 상기 열반부를 평면시(平面視)했을 경우에, 상기 열반 유지부가 각각 간섭하지 않는 위치에 마련되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 가압 수단에 의해 소정의 하중이 대좌부에 부여되면, 대좌부에 부여된 하중이 지지부에 의해 가압력으로서 열반부에 전달된다. 이것에 의해 가압 수단의 하중을 열반부에 전달할 수 있다.

여기서, 지지부의 선단부와 열반부가 고정되어 있지 않고, 지지부의 선단부가 자유단으로 되어 있다. 이 때문에, 열반부의 열팽창에 의해 열반부에 열응력이 작용했을 경우에, 지지부의 선단부와 열반부가 고정되어 있지 않기 때문에, 열응력이 외력이 되어 지지부에 전달되지 않는다(열응력을 내보낼 수 있다).

바꾸어 말하면, 지지부의 선단부와 열반부가 고정되어 있으면, 열반부의 열팽창에 의해 열반부의 열응력이 외력으로서 지지부에 작용하고, 열반부의 자세가 무너져, 열반부로부터 작용하는 가압력에 편차가 생긴다.

그러나 본 발명은 지지부의 선단부와 열반부가 고정되어 있지 않고, 지지부의 선단부가 자유단으로 되어 있기 때문에, 열반부의 열응력이 외력으로서 지지부에 작용하지 않는다. 이것에 의해, 열반부의 자세가 안정되어, 열반부로부터 작용하는 가압력에 편차가 생기는 것을 방지할 수 있다. 이 결과, 간이한 구성의 프레스 기구에 의해, 항상 안정된 하중을 맞붙임용 기재에 작용시킬 수 있다.

또한 열반부는 가압력의 작용 방향에 복수 배치되고, 가압력의 작용 방향에 인접하는 열반부끼리가 서로 압접함으로써 상기 열반부간에 진공 챔버가 형성되어, 이 진공 챔버로 맞붙임용 기재끼리를 열압착시켜 접합된다.

여기서, 가압 수단에 의해 소정의 하중이 대좌부에 부여되면, 대좌부에 부여된 하중이 지지부에 의해 가압력으로서 열반부에 전달된다. 이것에 의해, 가압 수단의 하중을 열반부에 전달할 수 있다. 지지부의 선단부와 열반부가 고정되어 있지 않고, 지지부의 선단부가 자유단으로 되어 있다. 이 때문에, 열반부의 열팽창에 의해 열반부에 열응력이 작용한 경우에, 지지부의 선단부와 열반부가 고정되어 있지 않기 때문에, 열응력이 외력이 되어 지지부에 전달되지 않는다(열응력을 내보낼 수 있다). 이것에 의해, 열반부의 자세가 안정되어, 열반부로부터 작용하는 가압력에 편차가 생기는 것을 방지할 수 있다. 이 결과, 항상 안정된 하중을 맞붙임용 기재에 작용시킬 수 있기 때문에, 맞붙임용 기재끼리의 열압착에 의한 접합 정밀도를 높여, 복합 기판의 품질을 안정시킬 수 있다.

또한 가압력의 작용 방향에 인접하는 열반부끼리가 서로 압접함으로써 열반부간에 복수의 진공 챔버가 형성되고, 진공 챔버끼리를 연통하는 연통로가 형성되어 있다. 이것에 의해, 복수의 진공 챔버를 동시에 진공으로 할 수 있다. 이 결과, 복수의 진공 챔버의 진공도가 균일해지고, 탈기 상태가 안정되어 복합 기판의 품질의 편차를 방지할 수 있다.

또한 가압력의 작용 방향에 인접하는 복수의 열반부를 유지하는 열반 유지부가 마련되고, 가압력의 작용 방향에 인접하는 복수의 열반부의 열반 유지부끼리가 열반부의 평면시에 있어서 서로 위치가 어긋나 있기 때문에, 가압력의 작용 방향에 인접하는 열반부끼리 진공 챔버를 형성했을 때에, 각 열반부를 유지하는 각 열반 유지부끼리가 서로 간섭하지 않는다. 이 결과, 열반부의 이른바 다단 구조가 가능해진다. 또한 "평면시"란 접합장치가 설치된 상태로 접합장치를 윗쪽에서 보았을 때를 의미한다.

도 1은 본 발명의 제1실시형태에 따른 프레스 기구의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시형태에 따른 접합장치의 각 열반부가 초기 상태(비겹침 상태)가 될 때의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시형태에 따른 접합장치의 각 열반부가 겹쳐졌을 때의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시형태에 따른 접합장치의 상하 방향에 인접하는 열반부의 개념도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시형태에 따른 접합장치에 적용되는 프레스 기구의 지지부의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시형태에 따른 접합장치에 적용되는 열반부의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시형태에 따른 접합장치의 상하 방향에 인접하는 열반부(비겹침 상태)에 배치된 치구(治具) 내부의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 제1실시형태에 따른 접합장치의 상하 방향에 인접하는 열반부(겹침 상태)에 배치된 치구 내부의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 제1실시형태에 따른 접합장치의 상하 방향에 인접하는 열반부(겹침 상태)로 구획 형성된 진공 챔버끼리를 연통하는 연통로의 부분적인 구성도이다.
도 10은 본 발명의 제1실시형태에 따른 접합장치의 열반부의 윗방향에서 본(평면시에 있어서의) 부분적인 구성도이다.
도 11은 본 발명의 제1실시형태에 따른 접합장치에 적용되는 열반부의 윗쪽에서 본 평면도이다.
도 12는 본 발명의 제1실시형태에 따른 접합장치에 적용되는 복수의 열반부를 유지하는 열반 유지부의 형성 위치를 나타낸 구성도이다.
도 13은 본 발명의 제1실시형태에 따른 접합장치에 적용되는 열반부의 옆쪽에서 본 측면도이다.
도 14는 본 발명의 제1실시형태에 따른 접합장치의 상하 방향에 인접하는 열반부에 배치되는 치구의 내부를 나타낸 개념도이다.
도 15는 본 발명의 제1실시형태에 따른 접합장치의 열반부의 변형예(열반 유지부의 변형예)를 나타내는 사시도이다.
도 16은 열반부가 다단으로 배치된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 17은 변형예의 열반부가 서로 겹쳐져 통상 공간이 형성된 상태의 설명도이다.

본 발명의 제1실시형태에 따른 프레스 기구 및 접합장치에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.

우선, 프레스 기구에 대하여 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 프레스 기구(10)는 프리 섕크 구조의 대좌부(12)를 포함하고 있다. 여기서, 프리 섕크 구조란, 종래부터 알려져 있는 기계 구조이며, 섕크 홀더와 섕크 헤드를 가지고, 섕크 홀더의 홈에 섕크 헤드의 상부를 걸도록 하여 부착한 구조이다. 또한 도 1 중의 화살표는 프레스 기구(10)의 각 구성 부재의 열팽창 방향을 나타낸다.

대좌부(12)에는 복수의 지지부(14)가 고정되어 있다. 지지부(14)는 핀과 같은 지주로 구성되어 있고, 가압 수단(도 1에서는 도시 생략)으로부터 대좌부(12)에 부여된 하중을 가압력으로서 후술하는 열반부(16)에 전달하는 기능을 가지고 있다. 또한 가압 수단으로서는 모터, 유압(油壓) 또는 공기압을 구동원으로 하여 소정의 하중을 부여하는 하중 부여 수단(예를 들면 신축 가능한 피스톤 로드 등)을 의미한다.

프레스 기구(10)는 대좌부(12)에 부착된 지지부(14)로부터 가압력이 전달되는 열반부(16)를 포함하고 있다. 여기서, 지지부(14)와 열반부(16)는 고정(체결)되어 있지 않다. 즉, 열반부(16)에 접촉하는 지지부(14)의 선단부는, 열반부(16)에 기계적으로 접속되어 있지 않고, 자유단으로 되어 있다. 그리고, 지지부(14)는 열반부(16)와 접촉하여 열반부(16)를 가압한다. 열반부(16)는 가열?냉각 구조를 포함하고 있다. 열반부(16)의 내부에는 가열하는 히터와, 냉각수(또는 냉각 에어)가 흐르는 유로가 형성되어 있다.

상기와 같이, 프레스 기구(10)는 대좌부(12)와, 지지부(14)와, 열반부(16)로 구성되어 있다. 본 명세서에서는 이것을 프레스 기구(10)의 기본 유닛이라 칭한다.

또한 도 1에서는 2개의 프레스 기구(10)가 조합되어 구성되어 있다. 2개의 프레스 기구(10)의 열반부(16)끼리가 서로 마주보고, 마주보는 열반부(16) 사이에는 복수의 맞붙임용 기재(도 1에서는 도시 생략)가 배치된다. 복수의 맞붙임용 기재는 열반부(16)로부터의 가압력을 받아 열압착된다.

본 실시형태의 프레스 기구(10)에 의하면, 열반부(16)가 가열된 경우, 지지부(14)의 축방향에 대하여 직교하는 방향(수평 방향)에 열팽창하고자 한다. 이때, 지지부(14)의 선단부와 열반부(16)가 고정(체결)되어 있지 않기 때문에, 열반부(16)의 열팽창은 지지부(14)에 의해 제한되지 않는 한편, 지지부(14)에는 열반부(16)의 열팽창에 수반하는 외력이 작용하지 않는다. 이러한 역학 상태에 의해, 열반부(16)는 자유롭게 열팽창(열변형)하고, 지지부(14)의 선단부는 열반부(16)에 대하여 수평 방향으로 상대적으로 옆으로 미끄러진다. 이것에 의해, 열반부(16)는 지지부(14)로부터 반작용력을 받지 않기 때문에 휨이 발생하지 않는다. 이 결과, 가압 수단으로부터 대좌부(12)에 부여된 하중을 지지부(14) 및 열반부(16)를 통해 피대상물(맞붙임용 기재 등)에 그대로 작용시킬 수 있다. 바꾸어 말하면, 가압 수단으로부터의 하중을 안정되게 피대상물에 전달하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 가압 수단으로부터 큰 하중이 작용한 경우나 피대상물이 대형화한 경우, 혹은 열반부(16)의 열팽창이 클 경우에도, 지지부(14)를 통해 균등한 가압의 전달이 가능해진다. 또한 지지부(14)의 축방향의 길이를 길게 함으로써, 대좌부(12)와 열반부(16)의 이간 거리가 커진다. 이것에 의해, 대좌부(12)와 열반부(16) 사이에서 두꺼운 공기 단열층이 얻어지고, 대좌부(12)로의 전열을 저감할 수 있다.

다음으로, 접합장치에 대하여 설명한다. 본 실시형태의 접합장치는 맞붙임용 기재끼리를 열압착에 의해 접합시키는 장치이며, 본 발명의 프레스 기구가 사용되고 있다.

또한 맞붙임용 기재는 맞붙임 전의 기판이며, 웨이퍼나 집합 기판 외에 개편화(個片化)된 자(子)기판도 포함된다. 본 실시형태의 접합장치로 복수의 맞붙임용 기재를 맞붙여 복합 기판을 제작한다. 복합 기판을 제작하기 위한 맞붙임용 기재는 이종이어도 동종이어도 된다. 제작된 복합 기판은 전자기기의 부품으로서 사용된다.

도 2 내지 도 4에 나타내는 바와 같이, 접합장치(20)는 케이싱(22)을 포함하고 있다. 케이싱(22)의 내부에는 상하 방향을 따라 5개의 열반부(40)가 나란히 배치되어 있다. 케이싱(22)의 바닥부에는 가압 수단(24)이 배치되어 있다. 가압 수단(24)은, 일례로서 상하 방향으로 신축 가능한 유압식의 피스톤 로드(24A)가 적용된다. 또한 가압 수단(24)은 도시하지 않는 제어부에 의해 구동 제어된다.

가압 수단(24)에는 아랫쪽 대좌부(26)가 접속되어 있다. 아랫쪽 대좌부(26)의 상면에는 복수의 지지부(28)가 마련되어 있다. 이 때문에, 가압 수단(24)인 피스톤 로드(24A)가 상하 방향으로 신축하면, 아랫쪽 대좌부(26) 및 복수의 지지부(28)가 상하 방향으로 이동한다.

여기서, 아랫쪽 대좌부(26)에 마련되어 있는 복수의 지지부(28)의 선단부와 제1단째의 열반부(40A)는 기계적으로 고정(체결)되어 있지 않다. 바꾸어 말하면, 복수의 지지부(28)의 선단부는 제1단째의 열반부(40A)에 연결되어 있지 않고, 자유단으로 되어 있다.

또한 케이싱(22)의 상부에는 윗쪽 대좌부(30)가 고정되어 있다. 윗쪽 대좌부(30)의 하면에는 복수의 지지부(32)가 마련되어 있다.

여기서, 윗쪽 대좌부(30)에 마련되어 있는 복수의 지지부(32)의 선단부와 제5단째의 열반부(40E)는 기계적으로 고정(체결)되어 있지 않다. 바꾸어 말하면, 복수의 지지부(32)의 선단부는 제5단째의 열반부(40E)에 연결되어 있지 않고, 자유단으로 되어 있다.

또한 아랫쪽 대좌부(26)의 지지부(28)와 윗쪽 대좌부(30)의 지지부(32) 사이에서, 상하 방향으로 쌓인 복수의 열반부(40A,40B,40C,40D,40E)가 소정의 가압력으로 끼워지는 구조로 되어 있다. 이하, 열반부(40A,40B,40C,40D,40E)를 총칭하여 열반부(40)라 한다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 지지부(28)가 지지부 부착판(29)에 의해 아랫쪽 대좌부(26)에 부착되어 있다. 지지부(28)는 핀(28A)과, 핀(28A)의 선단부에 놓인 캡(28B)을 가지고 있고, 또한 핀(28A)과 캡(28B) 사이에는 지지부(28) 전체의 높이(축방향의 길이)를 조정하기 위한 판상 부재(28C)가 배치되어 있다. 판상 부재(28C)의 두께를 조정함으로써 지지부(28)의 높이를 조정할 수 있다. 이 결과, 각 지지부(28)로부터 접합 대상이 되는 맞붙임용 기재 등에 부여하는 하중(가압력)을 균등해지도록 조정할 수 있다. 특히, 맞붙임용 기재의 형상이나 후술하는 치구(56)(도 7 및 도 14 참조)의 형상에 맞추어 고온시에 면 내의 하중 분포를 균일하게 할 수 있다. 또한 복수의 지지부(28)에는 캡 빠짐 방지판(34)이 부착되어 있다. 이것에 의해, 캡(28B)이 핀(28A)으로부터 빠지는 것을 방지하고 있다. 또한 윗쪽 대좌부(30)의 지지부(32)는 아랫쪽 대좌부(26)의 지지부(28)와 동일하게 구성되어 있다.

열반부(40)의 면 방향의 중앙은 열이 머무르기 때문에, 열팽창에 의해 중앙이 외주(外周)보다 크게 변형할 경우도 있다. 가열 전의 상온시에는 균등한 하중이어도, 승온 가압했을 때의 하중이 불균형이 되므로, 판상 부재(28C)의 두께를 각 장소에서 미리 바꾸어 지지부(28)의 길이를 적절하게 조정한다. 구체적으로는, 외주에 있는 판상 부재(28C)의 두께를 중앙에 있는 판상 부재(28C)의 두께보다 크게 하여, 열팽창에 의한 하중의 불균형이 일어나지 않도록 한다. 이것에 의해 열압착시의 하중 분포를 보다 균일하게 할 수 있다. 또한 여기서는 판상 부재(28C)의 두께 자체를 바꾸는 예를 나타내었지만, 삽입하는 판상 부재(28C)의 매수를 바꿈으로써 두께를 바꾸어도 된다. 또한 길이가 다른 지주부(28)를 준비해 두고, 지주부(28) 그 자체를 교환함으로써 지주 길이를 변경해도 된다.

본 실시형태의 접합장치(10)는 5개의 열반부(40)가 케이싱(22)의 내부에 마련되어 있고, 다단 적층 접합장치로서 기능한다. 도 2는 접합장치의 각 열반부가 초기 상태(비겹침 상태)이며, 도 3은 접합장치의 각 열반부가 겹쳐졌을 때의 상태이다.

여기서, 열반부(40)의 구성에 대하여 설명한다. 또한 5개의 열반부(40) 중 최하부에 위치하는 제1단째의 열반부(40A)의 구성을 설명한다. 또한 다른 4개의 열반부(40B,40C,40D,40E)의 구성은 기본적으로 제1단째의 열반부(40A)의 구성과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

도 6, 도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 제1단째의 열반부(40A)는 열반부 본체(44A)를 포함하고 있고, 지지부(28)와 접하는 면은 평탄면으로 되어 있다. 열반부 본체(44A)의 좌우의 측면에는 홀더(46L,46R)가 부착되어 있다. 홀더(46L,46R)에는 열반 받침부(48A)가 형성되어 있다. 열반 받침부(48A)에는, 케이싱(22)의 내부에 마련된 케이싱 돌기부(50A)(도 2 및 도 3 참조)가 삽입되는 걸어맞춤 구멍(52A)이 형성되어 있다. 접합장치의 각 열반부가 초기 상태(비겹침 상태)일 때, 케이싱 돌기부(50A)가 열반 받침부(48A)의 걸어맞춤 구멍(52A)에 삽입됨으로써, 열반부(40A)가 케이싱(22)의 내부에서 유지되는 구조로 되어 있다. 또한 본 명세서에서는, 제1단째의 열반부(40A)의 "열반 받침부(48A)"와 "케이싱 돌기부(50A)"를 합쳐서 "열반 유지부(49A)"라 정의한다. 그 외의 열반부(40B,40C,40D,40E)의 열반 유지부(49B,49C,49D,49E)의 정의에 대해서도 동일하다. 또한 열반 받침부(48A,48B,48C,48D,48E)를 총칭하여 열반 받침부(48)라 칭한다. 열반 유지부(49A,49B,49C,49D,49E)를 총칭하여 열반 유지부(49)라 칭한다.

열반 받침부(48)에 형성된 걸어맞춤 구멍(52)을, 열반 받침부(48)의 하부의 개구 면적이 상부의 개구 면적보다도 커지도록 형성해도 된다. 또한 도 15와 같이 상하 방향으로 연통한 테이퍼상의 구멍(70)이 되도록 형성하고, 케이싱(22)의 내부에 마련된 케이싱 돌기부(50)가 상하 방향으로 연장되는 평행 핀(도시 생략)이며, 열반부(40)가 서로 가압될 때에 평행 핀이 테이퍼상의 구멍(70)에 삽입되어 가는 구성이어도 된다.

여기서, 도 10 및 도 12에 나타내는 바와 같이, 5단의 열반부(40)의 열반 유지부(49)는, 각 열반부(40)를 윗쪽에서 본 평면시(도 12 참조)로 이른바 하운드투스(hound's tooth) 배치가 되도록 형성되어 있다. 상세하게는 이하와 같다.

도 11은 열반부(40)를 평면시했을 때에, 열반 받침부(48)의 위치를 모식적으로 나타낸 도면이다. 각 열반 받침부(48)에 대하여 지면(紙面) 위로부터 1, 2, 3…으로 번호를 매기고 있고, 각각의 번호에 대응한 위치를 제1형성위치, 제2형성위치, 제3형성위치…라 부르기로 한다.

도 10 내지 도 13에 나타내는 바와 같이, 최하부의 제1단째의 열반부(40A)의 왼쪽의 홀더(46L)에 형성된 열반 받침부(48A)는, 제1형성위치 및 제5형성위치에 형성되어 있고, 오른쪽의 홀더(46R)에 형성된 열반 받침부(48A)는 제3형성위치 및 제7형성위치에 형성되어 있다. 또한 케이싱(22)측에 마련된 케이싱 돌기부(50A)는, 걸어맞춤 대상이 되는 열반 받침부(48A)와 대응한 부위에 마련되어 있다. 이와 같이, 제1단째의 열반 받침부(48A)와 케이싱 돌기부(50A)로 구성되는 열반 유지부(49A)는, 도 12의 평면시로 하운드투스 배치이면서 좌우 비대칭으로 되어 있다.

다음으로, 제1단째의 열반부(40A)의 윗쪽에 인접하는 제2단째의 열반부(40B)에 마련된 열반 유지부(49B)에 대하여 설명한다. 제2단째의 열반부(40B)의 왼쪽의 홀더(46L)에 형성된 열반 받침부(48B)는, 제2형성위치 및 제6형성위치에 형성되어 있고, 오른쪽의 홀더(46R)에 형성된 열반 받침부(48B)는 제4형성위치 및 제8형성위치에 형성되어 있다. 또한 케이싱(22)측에 마련된 케이싱 돌기부(50B)는 걸어맞춤 대상이 되는 열반 받침부(48B)와 대응한 부위에 마련되어 있다. 이와 같이, 제2단째의 열반 받침부(48B)와 케이싱 돌기부(50B)로 구성되는 열반 유지부(49B)는, 평면시로 하운드투스 배치이면서 좌우 비대칭으로 되어 있다.

다음으로, 제2단째의 열반부(40B)의 윗쪽에 인접하는 제3단째의 열반부(40C)에 마련된 열반 유지부(49C)에 대하여 설명한다. 제3단째의 열반부(40C)의 왼쪽의 홀더(46L)에 형성된 열반 받침부(48C)는, 제3형성위치 및 제7형성위치에 형성되어 있고, 오른쪽의 홀더(46R)에 형성된 열반 받침부(48C)는 제1형성위치 및 제5형성위치에 형성되어 있다. 또한 케이싱(22)측에 마련된 케이싱 돌기부(50C)는 걸어맞춤 대상이 되는 열반 받침부(48C)와 대응한 부위에 마련되어 있다. 이와 같이, 제3단째의 열반 받침부(48C)와 케이싱 돌기부(50C)로 구성되는 열반 유지부(49C)는 평면시로 하운드투스 배치이면서 좌우 비대칭으로 되어 있다.

다음으로, 제3단째의 열반부(40C)의 윗쪽에 인접하는 제4단째의 열반부(40D)에 마련된 열반 유지부(49D)에 대하여 설명한다. 제4단째의 열반부(40D)의 왼쪽의 홀더(46L)에 형성된 열반 받침부(48D)는, 제4형성위치 및 제8형성위치에 형성되어 있고, 오른쪽의 홀더(46R)에 형성된 열반 받침부(48D)는 제2형성위치 및 제6형성위치에 형성되어 있다. 또한 케이싱(22)측에 마련된 케이싱 돌기부(50D)는, 걸어맞춤 대상이 되는 열반 받침부(48D)와 대응한 부위에 마련되어 있다. 이와 같이, 제4단째의 열반 받침부(48D)와 케이싱 돌기부(50D)로 구성되는 열반 유지부(49D)는, 도 12의 평면시로 하운드투스 배치이면서 좌우 비대칭으로 되어 있다.

다음으로, 제4단째의 열반부(40D)의 윗쪽에 인접하는 제5단째의 열반부(40E)에 마련된 열반 유지부(49E)에 대하여 설명한다. 제5단째의 열반부(40E)의 왼쪽의 홀더(46L)에 형성된 열반 받침부(48E)는, 열반부(40A)와 거의 같은 위치가 되는 제1형성위치 및 제5형성위치에 형성되어 있고, 오른쪽의 홀더(46R)에 형성된 열반 받침부(48E)는 열반부(40A)와 거의 같은 위치가 되는 제3형성위치 및 제7형성위치에 형성되어 있다. 또한 케이싱(22)측에 마련된 케이싱 돌기부(50E)는, 걸어맞춤 대상이 되는 열반 받침부(48E)와 대응한 부위에 마련되어 있다. 이와 같이, 제5단째의 열반 받침부(48E)와 케이싱 돌기부(50E)로 구성되는 열반 유지부(49E)는, 도 12의 평면시로 하운드투스 배치이면서 좌우 비대칭으로 되어 있다. 또한 제1단째의 열반부(40A)가 상승할 때에 제5단째의 케이싱 돌기부(50E)의 높이 위치를 넘지 않으므로, 열반 받침부(48)와 열반 받침부(40E)의 형성 위치가 같아도 간섭의 문제는 일어나지 않는다.

또한 도 10에 나타내는 바와 같이, 제5단째의 열반부(40E)의 오른쪽의 홀더(46R)에 형성된 열반 받침부(48E)를 E, 제4단째의 열반부(40D)의 오른쪽의 홀더(46L)에 형성된 열반 받침부(48D)를 B, 제3단째의 열반부(40C)의 오른쪽의 홀더(46R)에 형성된 열반 받침부(48C)를 C, 제2단째의 열반부(40B)의 오른쪽의 홀더(46R)에 형성된 열반 받침부(48B)를 D라 하고, 또한 제1단째의 열반부(40A)의 오른쪽의 홀더(46R)에 형성된 열반 받침부(48A)를 A라 하면, 5단의 열반부(40)가 겹쳐졌을 때에, 각각의 열반 받침부(48)는 간섭하지 않도록 열반부(40)의 깊이 방향의 다른 개소에 마련되어 있다. 또한 제1단째의 열반부(40A)의 열반 받침부(48A)에 대해서는, 제5단째의 열반부(40E)의 열반 받침부(48E)에 감추어져 시인할 수 없기 때문에, 도 10에 도시되어 있지 않다.

또한 도 6에 나타내는 바와 같이, 제1단째의 열반부(40A)의 열반부 본체(44A)의 상면에는, 소정의 영역을 둘러싸도록 O링(54)(고무 부재)이 마련되어 있다. 또한 제1단째의 열반부(40A)의 열반부 본체(44A)의 상면이며 O링(54)에 둘러싸인 내측 영역에는 치구(56)가 배치되어 있다. 도 7 및 도 14에 나타내는 바와 같이, 치구(56)는 철제의 아랫쪽 치구(56X)와, 철제의 윗쪽 치구(56Y)로 구성되어 있고, 아랫쪽 치구(56X)에 있는 위치 결정 핀(도시하지 않음)에 의해 윗쪽 치구(56Y)가 위치 결정되어 있다. 아랫쪽 치구(56X)와 윗쪽 치구(56Y) 사이에는, 어느 하나의 면에 접착층을 가지는 윗쪽 맞붙임용 기재(60Y)와 아랫쪽 맞붙임용 기재(60X)(이하, 복합 기판(60)이라 기재함)가 수용되어 있다. 복합 기판(60)은 아랫쪽 치구(56X)에 있는 위치 결정 핀(도시하지 않음)에 의해 위치 결정되어 있어 필요한 층수만큼 겹쳐 쌓이고, 최상단에 윗쪽 치구(56Y)가 오는 구성이 된다. 이러한 구성으로 아랫쪽 치구(56X)와 윗쪽 치구(56Y) 사이에 겹쳐진 맞붙임 기재끼리가 소정의 가압력으로 압접된다. 또한 맞붙임용 기재의 종류는 2종류에 한정되지 않고, 몇 종류여도 상관없다. 또한 이미 열압착된 복합 기판에 맞붙임용 기재를 열압착할 경우도, 상기의 순서로 행하면 된다.

또한 제2단째에서 제4단째의 열반부(40B,40C,40D)의 열반부 본체(44B,44C,44D)의 상면에도 동일하게 하여, 소정의 영역을 둘러싸도록 O링(54)이 마련되어 있다. 또한 제2단째에서 제4단째의 열반부(40B,40C,40D)의 열반부 본체(44B,44C,44D)의 상면이며 O링(54)에 둘러싸인 내측 영역에도, 동일하게 하여 치구(56)가 배치되어 있다. 치구(56)의 구성은 제1단째의 열반부(40A)에 배치되어 있는 치구(56)와 같다.

도 9에 나타내는 바와 같이 열반부 본체(44E)의 하면에는 통상 공간(63)이 형성되어 있고, 통상 공간(63)의 깊이는 필요한 층수의 복합 기판(60)과 윗쪽 치구(56Y)와 아랫쪽 치구(56X)의 합계 두께보다 작다. 이것에 의해, 각 열반부(40)가 서로 겹쳐져 가압되었을 때, 열반부 본체(44E)의 통상 공간(63)과 열반부 본체(44)의 상면 사이에 들어간 맞붙임 기재끼리를 압접할 수 있다. 이 통상 공간(63)은 후술하는 진공 챔버의 일부를 구성한다. 열반부 본체(44E)의 측면에는, 열반부 본체(44E)의 통상 공간(63)을 둘러싸도록 프레임(42E)이 슬라이딩 가능하게 배치되어 있다. 프레임(42E)과 열반부 본체(44E) 사이에는 압축 스프링(41)이 배치되어 있다. 프레임(42E)은 이 압축 스프링(41)에 의해 아랫쪽에 힘이 부가되어, 아래의 열반부(40D)에 있는 O링(54)을 누르고, 열반부 본체(44E)의 측면에 있는 O링(54)과 함께 밀폐 상태를 형성한다. 또한 프레임(42E)이 아래로 빠지지 않도록 프레임(42E)과 열반 본체(44E) 사이에 스토퍼(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 또한 O링(54)은 반드시 열반부에 마련할 필요는 없고, 상대하는 위치의 프레임(42)에 매장되어 있어도 된다.

도 3 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 상하 방향을 따라 인접하는 열반부(40)끼리가 소정의 가압력으로 압접함으로써, 위의 열반부에 있는 O링(54) 및 프레임(42) 및 열반부 본체의 통상 공간(63)과, 아래의 열반부에 있는 O링(54) 및 열반부의 상면에 둘러싸인 영역에 진공 챔버(62A,62B,62C,62D)가 형성된다. 이와 같이, 5단의 열반부(40)를 포함한 접합장치(20)에서는, 5단의 열반부(40)가 모두 압접한 상태가 됨으로써, 4개의 진공 챔버(62A,62B,62C,62D)가 형성되며, 각 진공 챔버(62A,62B,62C,62D)에 있어서 복합 기판(60)의 접합 처리가 실행된다. 이하, 진공 챔버(62A,62B,62C,62D)를 총칭하여 진공 챔버(62)라 한다. 또한 도 13에 나타내는 프레임(42A,42B,42C,42D,42E)은 본 실시형태에 있어서 적당히 프레임(42)이라 총칭한다. 또한 열반부에 있는 O링(54)이나 아래의 열반부에 있는 O링(54)은 상대하는 위치의 프레임(42)에 매장되어 있어도 된다.

또한 도 9에 나타내는 바와 같이, 각 열반부(40)에는 연통로(64)가 형성되어 있다. 이 때문에 5단의 열반부(40)로 구획 형성되는 4개의 진공 챔버(62)가 연통로(64)를 통해 연통한 구성이 된다. 또한 연통로(64)에는 진공 펌프(도시 생략)가 접속되어 있고, 진공 펌프의 작동에 의해 각 진공 챔버(62)가 진공 상태가 된다. 또한 진공 펌프는 도시하지 않는 제어부에 의해 구동 제어된다.

도 17은 변형예가 되는 열반부(44E)가 서로 겹쳐 통상 공간(63)이 형성된 구성을 나타내고 있다. 도 17에 나타내는 통상 공간(63)은 열반부(44E) 자체가 깎이지 않고, 열반부(44E)의 평탄상의 하면과 프레임(42E)과 아랫쪽의 열반부(44D)에 의해 닫힌 공간으로서 형성된다. 이 경우, 통상 공간(63)과 진공 챔버는 같은 공간을 구성한다.

다음으로, 본 실시형태의 접합장치(20)의 동작에 대하여 설명한다. 또한 이하의 동작의 설명에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 각 열반부(40)가 각 열반 유지부(49)에 의해 유지되고 있는 상태를 초기 상태로 하고, 이 초기 상태를 동작의 개시점으로서 설명한다.

도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 각 열반부(40)가 각 열반 유지부(49)에 의해 유지되고 있다. 이 때문에, 도 16에 나타내는 바와 같이, 각 열반부(40)는 케이싱(22)의 내부에 있어서 상하 방향을 따라 소정의 간격을 두고 배치되어 있다.

(각 열반부의 겹쳐 쌓임)

다음으로, 제어부에 의해 가압 수단(24)이 구동 제어되고, 피스톤 로드(24A)가 윗방향을 향해 연장된다. 이것에 의해, 아랫쪽 대좌부(26)와 아랫쪽 대좌부(26)에 마련된 복수의 지지부(28)가 피스톤 로드(24A)에 밀리도록 하여 윗방향을 향해 이동한다.

피스톤 로드(24A)가 소정의 거리만큼 윗방향으로 연장되어 가면, 아랫쪽 대좌부(26)에 마련된 지지부(28)의 선단부(캡(28B))가 제1단째의 열반부(40A)에 접촉하여 제1단째의 열반부(40A)는, 복수의 지지부(28)에 의해 윗방향으로 밀려 열반 받침부(48A)와 케이싱 돌기부(50A)의 걸어맞춤이 해제되고, 또한 윗방향으로 이동한다.

제1단째의 열반부(40A)가 아랫쪽 대좌부(26) 및 지지부(28)와 함께 윗방향으로 이동하면, 제1단째의 열반부(40A)는 제2단째의 열반부(40B)에 접근한다.

그리고, 아랫쪽 대좌부(26) 및 지지부(28)가 윗방향으로 이동하면, 제2단째의 열반부(40B)의 열반 받침부(48B)와 케이싱 돌기부(50B)의 걸어맞춤이 해제되고, 제1단째의 열반부(40A) 및 제2단째의 열반부(40B)가 일체가 되어 윗방향으로 이동하여, 이윽고 제2단째의 열반부(40B)는 제3단째의 열반부(40C)에 접근한다.

또한 아랫쪽 대좌부(26) 및 지지부(28)가 윗방향으로 이동하면, 제3단째의 열반부(40C)의 열반 받침부(48C)와 케이싱 돌기부(50C)의 걸어맞춤이 해제되고, 제1단째의 열반부(40A), 제2단째의 열반부(40B) 및 제3단째의 열반부(40C)가 일체가 되어 윗방향으로 이동하여, 이윽고 제3단째의 열반부(40C)는 제4단째의 열반부(40D)에 접근한다.

또한 아랫쪽 대좌부(26) 및 지지부(28)가 윗방향으로 이동하면, 제4단째의 열반부(40D)의 열반 받침부(48D)와 케이싱 돌기부(50D)의 걸어맞춤이 해제되고, 제1단째의 열반부(40A), 제2단째의 열반부(40B), 제3단째의 열반부(40C) 및 제4단째의 열반부(40D)가 일체가 되어 윗방향으로 이동하여, 이윽고 제4단째의 열반부(40D)는 제5단째의 열반부(40E)에 접근한다.

또한 아랫쪽 대좌부(26) 및 지지부(28)가 윗방향으로 이동하면, 제5단째의 열반부(40E)의 열반 받침부(48E)와 케이싱 돌기부(50E)의 걸어맞춤이 해제되고, 제1단째의 열반부(40A), 제2단째의 열반부(40B), 제3단째의 열반부(40C), 제4단째의 열반부(40D) 및 제5단째의 열반부(40E)가 일체가 되어 윗방향으로 이동하여, 이윽고 제5단째의 열반부(40E)는, 윗쪽 대좌부(30)에 마련된 복수의 지지부(32)의 선단부(캡)에 접근한다. 이것에 의해, 제5단째의 열반부(40E)로부터 지지부(32)에 부여된 가압력은 윗쪽 대좌부(30)에 전달된다.

이상과 같이 하여, 5단의 열반부(40)가 상하 방향에 소정의 가압력으로 적층되고, 5단의 열반부(40)가 윗쪽 대좌부(30)의 복수의 지지부(32)와 아랫쪽 대좌부(26)의 복수의 지지부(28) 사이에 끼워진 구조가 된다.

여기서, 도 3에 나타내는 바와 같이, 상하 방향에 인접하는 열반부끼리가 소정의 가압력으로 겹쳐 쌓아지면, 열반부끼리의 사이에 진공 챔버(62)가 형성된다. 즉, 제1단째의 열반부(40A)와 제2단째의 열반부(40B) 사이에는 제1의 진공 챔버(62A)가 형성된다. 또한 제2단째의 열반부(40B)와 제3단째의 열반부(40C) 사이에는 제2의 진공 챔버(62B)가 형성된다. 제3단째의 열반부(40C)와 제4단째의 열반부(40D) 사이에는 제3의 진공 챔버(62C)가 형성된다. 제4단째의 열반부(40D)와 제5단째의 열반부(40E) 사이에는 제4의 진공 챔버(62D)가 형성된다.

그리고, 도 9에 나타내는 바와 같이, 제1의 진공 챔버(62A), 제2의 진공 챔버(62B), 제3의 진공 챔버(62C) 및 제4의 진공 챔버(62D)는 연통로(64)에 의해 서로 연통된 상태가 된다. 이것에 의해 제1의 진공 챔버(62A), 제2의 진공 챔버(62B), 제3의 진공 챔버(62C) 및 제4의 진공 챔버(62D)는 전체적으로 하나의 공간을 구성하게 된다.

또한 각 열반부의 겹쳐 쌓임 완료 단계에서는, 진공 챔버(62)는 밀폐 공간이 되어 있을 뿐이며, 배큐밍되어 있지 않다. 이 때문에 진공 챔버(62)는 진공 상태가 되어 있지 않다.

(배큐밍)

다음으로, 제어부에 의해 진공 펌프가 구동 제어되어, 각 진공 챔버(62)가 진공 상태가 된다. 이것에 의해, 모든 진공 챔버(62)의 배큐밍이 실행되어 진공 처리가 완료된다. 이 결과, 각 진공 챔버(62)가 진공 상태가 되면서, 진공 챔버(62)가 연통된 상태로 되어 있으므로, 전체적으로 하나의 진공 챔버가 완성된다.

(가열?가압 처리)

다음으로, 각 열반부(40)에 의해 가열 처리가 실행된다. 각 열반부(40)의 각 열반부 본체(44)에는 히터가 내장되어 있기 때문에, 제어부로 히터를 구동함으로써 가열 처리가 가능해진다. 또한 각 열반부(40)의 가열 처리는 거의 동시에 실행된다.

또한 동시에, 상하 방향에 인접하는 열반부끼리가 소정의 가압력을 받아, 윗쪽 치구(56Y)와 아랫쪽 치구(56X)가 서로 압접된다. 이 결과, 맞붙임용 기재끼리가 압접되어 접합된다. 또한 맞붙임용 기재는 아랫쪽 치구(56X)에 있는 위치 결정 핀으로 미리 위치 결정되어 있기 때문에 접합 정밀도를 높일 수 있다. 또한 맞붙임용 기재의 접합 처리는 진공 챔버(62)의 내부에서 실행되기 때문에, 쓰레기나 분진이 침입하지 않는 깨끗한 환경에서 접합 처리를 실행할 수 있다. 이 결과, 복합 기판(60)을 고품질로 유지할 수 있다.

또한 복합 기판(60)의 접합 처리는 4개의 진공 챔버(62)로 거의 동시에 실행된다. 이것에 의해, 4개의 진공 챔버(62)에 있어서 복합 기판(60)의 접합 처리가 거의 동시에 실행된다.

(진공 해제)

다음으로, 진공 챔버(62)의 진공 상태를 해제하기 위해 압축 에어를 넣어, 모든 진공 챔버(62)가 대기 개방된다.

(각 열반부의 하강)

다음으로, 각 열반부(40)가 하강한다. 이 하강 처리에서는 제어부에 의해 제어된 가압 수단(24)이 아래 방향으로 이동한다. 이것에 의해, 제1단째의 열반부(40A)가 아래 방향으로 이동하기 때문에 다른 열반부(40B,40C,40D,40E)도 아래 방향으로 이동한다. 구체적으로는, 우선 제1단째에서 제5단째까지의 열반부(40)가 일체적으로 아래 방향으로 이동한다. 그리고, 제5단째의 열반부(40E)의 유지 위치에 도달하면, 제5단째의 열반부(40E)가 열반 유지부(49E)에 의해 유지되기 때문에 그 유지 위치에서 정지한다. 다음으로, 제1단째에서 제4단째까지의 열반부(40A,40B,40C,40D)가 일체적으로 아래 방향으로 이동한다. 그리고, 제4단째의 열반부(40D)의 유지 위치에 도달하면, 제4단째의 열반부(40D)가 열반 유지부(49D)에 의해 유지되기 때문에, 그 유지 위치에서 정지한다. 다음으로, 제1단째에서 제3단째까지의 열반부(40A,40B,40C)가 일체적으로 아래 방향으로 이동한다. 그리고, 제3단째의 열반부(40C)의 유지 위치에 도달하면, 제3단째의 열반부(40C)가 열반 유지부(49C)에 의해 유지되기 때문에, 그 유지 위치에서 정지한다. 다음으로, 제1단째와 제2단째의 열반부(40A,40B)가 일체적으로 아래 방향으로 이동한다. 그리고, 제2단째의 열반부(40B)의 유지 위치에 도달하면, 제2단째의 열반부(40B)가 열반 유지부(49B)에 의해 유지되기 때문에, 그 유지 위치에서 정지한다. 마지막으로, 다음으로 제1단째의 열반부(40A)가 아래 방향으로 이동한다. 그리고, 제1단째의 열반부(40A)의 유지 위치에 도달하면, 제1단째의 열반부(40A)가 열반 유지부(49A)에 의해 유지되기 때문에, 그 유지 위치에서 정지한다. 또한 가압 수단(24)의 피스톤 로드(24A)는 초기 위치로 되돌아간다.

이상과 같이, 본 실시형태의 접합장치(20)에 의하면, 각 열반부(40)가 가열된 경우, 아랫쪽 대좌부(26) 및 윗쪽 대좌부(30)의 지지부(28,32)의 축방향에 대하여 직교하는 방향(수평 방향)에 열팽창하고자 한다. 이때, 아랫쪽 대좌부(26)의 지지부(28)의 선단부와 제1단째의 열반부(40A)가 고정(체결)되어 있지 않기 때문에, 제1단째의 열반부(40A)의 열팽창은 아랫쪽 대좌부(26)의 지지부(28)에 의해 제한되지 않고, 또한 아랫쪽 대좌부(26)의 지지부(28)에는 제1단째의 열반부(40A)의 열팽창에 수반하는 외력이 작용하지 않는다. 또한 제2단째에서 제5단째까지의 열반부(40B,40C,40D,40E)도 아랫쪽 대좌부(26)의 지지부(28)에 고정(체결)되어 있지 않기 때문에, 제2단째에서 제5단째까지의 열반부(40B,40C,40D,40E)의 열팽창은 아랫쪽 대좌부(26)의 지지부(28)에 의해 제한되지 않고, 또한 아랫쪽 대좌부(26)의 지지부(28)에는 제2단째에서 제5단째까지의 열반부(40B,40C,40D,40E)의 열팽창에 수반하는 외력이 작용하지 않는다. 이와 같은 역학 상태에 의해, 제1단째에서 제5단째까지의 열반부(40)는 자유롭게 열팽창(열변형)하고, 특히 아랫쪽 대좌부(26)의 지지부(28)의 선단부가 접촉하는 제1단째의 열반부(40A)에 대하여, 아랫쪽 대좌부(26)의 지지부(28)의 선단부는 수평 방향에 상대적으로 옆으로 미끄러진다. 이것에 의해, 제1단째의 열반부(40A)는 아랫쪽 대좌부(26)의 지지부(28)로부터 반작용력을 받지 않기 때문에 휨이 발생하지 않는다. 또한 동일하게 하여 제2단째에서 제5단째까지의 열반부(40B,40C,40D,40E)도, 아랫쪽 대좌부(26)의 지지부(28)로부터 반작용력을 받지 않기 때문에 휨이 발생하지 않는다. 이 결과, 가압 수단(24)으로부터 아랫쪽 대좌부(26)에 부여된 하중을 지지부(28) 및 각 열반부(40)를 통해 복합 기판(60)에 그대로 작용시킬 수 있다. 바꾸어 말하면, 가압 수단(24)으로부터의 하중을 안정되게 복합 기판(60)에 전달하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 가압 수단(24)으로부터 큰 하중이 작용했을 경우나 복합 기판(60)이 대형화한 경우, 혹은 각 열반부(40)의 열팽창이 큰 경우에도, 아랫쪽 대좌부(26)의 지지부(28)를 통해 균등한 가압의 전달이 가능해진다.

또한 아랫쪽 대좌부(26)의 지지부(28)와 각 열반부(40)가 나사 등의 고착구에 의해 체결되어 있지 않기 때문에, 고착구의 느슨함은 생기지 않는다. 이것에 의해, 고착구의 느슨함을 원인으로 하여 발생하는, 각 열반부(40)로부터 맞붙임용 기재에 작용하는 가압력(하중)의 편차를 저지할 수 있다.

또한 지지부(28,32)를 복수 배치함으로써, 복합 기판(60)이 대형화한 경우에도 안정된 가압력을 작용시킬 수 있다.

또한 각 열반부(40)는 냉각 구조를 가지고 있기 때문에 각 열반부(40)를 냉각시킬 수 있다. 이것에 의해, 각 열반부(40)에 마련되어 있는 각 지지부(28,32)도 냉각시킬 수 있다.

또한 도 9에 나타내는 바와 같이, 각 열반부간에서 형성되는 각 진공 챔버(62)는 연통로(64)에 의해 연통되어 있다. 이 때문에, 각 진공 챔버(62)는 하나의 진공 챔버로서 형성된다. 이것에 의해, 단일의 진공 펌프에 의해 각 진공 챔버(62)의 배큐밍을 동시에 실행할 수 있기 때문에, 각 진공 챔버(62)에 있어서의 진공도가 일정(균일)해진다. 이 결과, 각 진공 챔버(62)에 있어서의 탈기 상태가 안정되기 때문에, 복합 기판(60)의 품질의 편차를 저감할 수 있다.

또한 각 진공 챔버(62)는, 상하 방향에 인접하는 각 열반부(40)가 서로 겹쳐져 형성되면서, O링(54)에 의해 구획되어 있기 때문에 로컬 챔버가 된다. 이것에 의해, 각 진공 챔버(62)의 열용량이 작아지고, 온도의 승강 시간이나 배큐밍의 시간을 단축할 수 있고, 또한 각 진공 챔버(62)의 진공도를 균일하게 할 수 있다. 또한 각 진공 챔버(62)를 개별로 형성함으로써, 배큐밍의 타이밍을 빠르게 설정할 수 있다. 또한 종래 기술에서는 케이싱 전체를 진공 챔버로 하여, 케이싱 내에 열반부의 이동 수단을 배치하는 경우도 있지만, 본 실시형태에서는 각 진공 챔버(62)의 내부에는, 이동 수단 등이 마련되어 있지 않기 때문에, 배큐밍의 시간을 단축할 수 있어, 효율이 좋은 배큐밍이 가능해진다.

또한 각 열반부(40)를 케이싱(22)의 내부에서 유지하기 위한 열반 유지부(49)의 열반 받침부(48)의 설치 위치가 열반부(40)의 평면시(도 12 참조)로 좌우 비대칭으로 함으로써, 열반부(40) 전체의 중심(重心)을 열반부(40)의 평면시(도 12 참조)로 중앙으로 설정할 수 있다. 즉, 열반부(40)에 열반 받침부(48)를 마련하면, 열반 받침부(48)의 질량에 의해 전체의 중심의 위치가 변화할 우려가 있는데, 열반부(40)에 마련된 열반 받침부(48)의 설치 위치를 좌우 비대칭으로 함으로써, 열반 받침부(48)가 마련된 열반부(40) 전체의 중심의 위치를 평면시로 중앙으로 설정할 수 있다. 이것에 의해, 각 열반부(40)의 승강 동작에 있어서 각 열반부(40)의 자세가 안정되어, 복합 기판(60)에 부여하는 가압력을 안정시킬 수 있다. 이 결과, 복합 기판(60)의 품질의 편차를 방지할 수 있다.

또한 열반부(40)를 케이싱(22)의 내부에서 유지하기 위한 열반 유지부(49)의 열반 받침부(48) 및 케이싱 돌기부(50A~50E)를 이른바 하운드투스 배치로 했기 때문에, 제1단째에서 제5단째까지의 각 열반부(40)를 윗방향으로 이동시켜 겹쳐 갈 때, 혹은 제1단째에서 제5단째까지의 각 열반부(40)를 아래 방향으로 이동시켜 겹침을 해제해 갈 때에, 각 열반부(40)의 열반 유지부(49)인 열반 받침부(48) 및 케이싱 돌기부(50A~50E)끼리가 간섭하지 않는다. 이것에 의해, 접합장치(20)가 간이한 구성의 다단식의 열반부 적층장치로서 기능시킬 수 있어, 복합 기판(60)을 제조할 때의 처리 효율을 높일 수 있다.

또한 제1단째에서 제5단째까지의 열반부(40)를 가능한 한 같은 형상으로 함으로써 체적 열량을 동일하게 설정할 수 있다. 이 결과, 복합 기판(60)의 품질의 편차를 방지할 수 있다.

10: 프레스 기구 12: 대좌부
14: 지지부 16: 열반부
20: 접합장치 24: 가압 수단
26: 아랫쪽 대좌부(대좌부) 28: 지지부
30: 윗쪽 대좌부(대좌부) 32: 지지부
40A: 제1단째의 열반부(열반부) 40B: 제2단째의 열반부(열반부)
40C: 제3단째의 열반부(열반부) 40D: 제4단째의 열반부(열반부)
40E: 제5단째의 열반부(열반부) 42: 프레임
49A: 열반 유지부 49B: 열반 유지부
49C: 열반 유지부 49D: 열반 유지부
49E: 열반 유지부 60: 복합 기판(맞붙임용 기재)
62A: 진공 챔버 62B: 진공 챔버
62C: 진공 챔버 62D: 진공 챔버
63: 통상 공간 64: 연통로

Claims

가압 수단에 의해 소정의 하중이 부여되는 대좌부(臺座部)와,
가열 수단을 포함한 열반부(熱盤部)와,
상기 대좌부에 고정되어 마련되면서, 상기 대좌부에 부여된 하중을 가압력으로서 상기 열반부에 전달하는 지지부를 가지는 프레스 기구(機構)로서,
상기 지지부와 상기 열반부가 고정되어 있지 않고, 상기 열반부에 접촉하는 상기 지지부의 선단부가 자유단이 되는 것을 특징으로 하는 프레스 기구.
가압 수단에 의해 소정의 하중이 부여되는 대좌부와,
가열 수단을 포함한 열반부와,
상기 대좌부에 고정되어 마련되면서, 상기 대좌부에 부여된 하중을 가압력으로서 상기 열반부에 전달하고, 선단부가 상기 열반부와 고정되어 있지 않고, 자유단이 되는 지지부를 포함한 접합장치로서,
상기 열반부는, 상기 가압력의 작용면의 적어도 한쪽에 통상 공간을 가지면서, 상기 가압력의 작용 방향에 복수 배치되고,
상기 가압력의 작용 방향에 인접하는 상기 열반부끼리가 서로 겹쳐 쌓임으로써 상기 열반부간에 진공 챔버가 형성되며,
상기 진공 챔버 내에서 복수의 맞붙임용 기재를 열압착시켜 접합하는 것을 특징으로 하는 접합장치.
제2항에 있어서,
상기 지지부는 복수의 지주로 구성되어 있고, 상기 지주는 지주 길이가 각각 조정 가능하며, 혹은 지주 그 자체를 각각 교환 가능하고, 열압착시에 있어서 상기 맞붙임용 기재에 균등한 가압이 가해지도록 지주 길이가 각각 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 접합장치.
제2항에 있어서,
상기 진공 챔버는 인접하는 상기 열반부간에 각각 형성되고,
상기 진공 챔버끼리를 연통하는 연통로가 상기 열반부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 접합장치.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열반부의 비(非)겹침 상태에 있어서 복수의 상기 열반부를 각각 유지하는 열반 유지부를 가지고,
상기 열반부의 겹침 상태에서 상기 열반부를 평면시(平面視)한 경우에, 상기 열반 유지부가 각각 간섭하지 않는 위치에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 접합장치.