KR20120037500A

KR20120037500A - Substrate-bonding device and method

Info

Publication number: KR20120037500A
Application number: KR1020127004711A
Authority: KR
Inventors: 가쯔미 데라다
Original assignee: 토레이 엔지니어링 컴퍼니, 리미티드
Priority date: 2009-07-24
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2012-04-19
Anticipated expiration: 2030-07-23
Also published as: TWI494220B; JP2011029368A; CN102474991A; CN102474991B; TW201107138A; WO2011010729A1; JP5314523B2; KR101726899B1

Abstract

표면에 배선 전극 패턴이 형성된 제1 기판과, 표면에 배선 전극 패턴을 갖는 제2 기판을 서로의 상기 전극 배선 패턴끼리를 대향시켜, 접합을 하는 장치에 있어서, 상기 제2 기판을 보유 지지하는 수단과, 상기 제2 기판을 보유 지지한 상태에서 휘게 하는 수단을 구비하고, 경화성 수지가 도포된 상기 제1 기판 혹은 상기 제2 기판을 근접시켜, 상기 제2 기판을 상기 제1 기판을 향해 압박시키는 수단을 구비하는 기판의 접합 장치이다. 경화성 수지의 도포량을 최소한으로 억제하면서, 보이드의 혼입을 방지하여, 배선 전극 패턴이 형성된 비교적 넓은 면적의 기판 전체면에 대해, 대향하는 배선 전극 패턴끼리의 접촉 면적을 증가시켜 접합하는 장치 및 방법을 제공한다.Means for holding the second substrate in a device in which a first substrate having a wiring electrode pattern formed on a surface thereof and a second substrate having a wiring electrode pattern formed on the surface thereof are opposed to each other so that the electrode wiring patterns are joined to each other. And means for bending in the state of holding the said 2nd board | substrate, and making the said 1st board | substrate or the said 2nd board | substrate which the curable resin apply | coated close, and pressing the said 2nd board toward the said 1st board | substrate. It is a bonding apparatus of the board | substrate provided with a means. An apparatus and method for preventing the mixing of voids while minimizing the application amount of the curable resin and increasing the contact area of opposing wiring electrode patterns with respect to the entire surface of the substrate having a relatively large area in which the wiring electrode patterns are formed. to provide.

Description

Substrate Bonding Device, Substrate Bonding Method and Substrate Bonding Head {SUBSTRATE-BONDING DEVICE AND METHOD}

본 발명은 표면에 배선 전극 패턴이 형성된 기판끼리를, 경화성 수지를 사용하여 접합을 하는 기판의 접합 장치 및 방법에 관한 것이다.This invention relates to the board | substrate bonding apparatus and method which join together the board | substrate with which the wiring electrode pattern was formed on the surface using curable resin.

표면에 배선 전극 패턴이 형성된 기판 상에, 전자 회로가 형성된 반도체 칩이나 기판을 실장하는 장치 및 방법은 종래부터 널리 사용되고 있다. 또한 최근에는, 상기 반도체 칩이나 기판 상의 배선 전극 패턴의 협피치화에 수반하여, 전극 접합 부분의 솔더링만으로는 충분한 강도를 확보할 수 없게 되어 있으므로, 접합 부분의 주위에 경화성 수지를 유입하여 경화시켜, 접합 강도를 향상시키는 언더 필 공법이 사용되고 있다.Background Art An apparatus and method for mounting a semiconductor chip or a substrate on which an electronic circuit is formed on a substrate having a wiring electrode pattern formed on its surface has been widely used in the past. In recent years, with the narrowing of the wiring electrode pattern on the semiconductor chip or the substrate, sufficient strength cannot be secured only by soldering the electrode bonding portion, and thus curable resin is introduced and cured around the bonding portion. An underfill method for improving the bonding strength is used.

배선 전극 패턴의 협피치화가 진행되어, 높은 실장 정밀도가 요구되는 한편, 상기 반도체 칩이나 기판의 대형화ㆍ대면적화가 진행되어, 기판 상에 비교적 넓은 면적의 기판을 실장하도록 되어 오고 있다.The narrow pitch of the wiring electrode pattern is advanced, high mounting precision is required, and the semiconductor chip and the substrate are enlarged and large in area, and a substrate having a relatively large area has been mounted on the substrate.

기판 상에 기판을 접합하면, 각각의 기판의 재료나 두께, 제작 단계에서의 열이력 등이 다르므로, 온도 변화에 의해 개개의 기판에 휨이 발생했을 때에 휨 상태가 다르고, 접합면에는 필요 이상의 외력(이하, 스트레스)이 가해진다. 이 스트레스가 계속해서 반복 발생함으로써, 기판 상이나 기판 내부의 배선 패턴에도 스트레스가 가해져, 배선의 단열이나 파단, 접합면의 박리 등의, 제품의 고장으로 연결된다.When the substrates are bonded onto the substrates, the materials, thicknesses, and thermal history of the respective substrates are different. Therefore, when the substrates are warped due to temperature changes, the warpage states are different. External force (hereinafter, stress) is applied. As this stress is repeatedly generated, stress is applied to the wiring patterns on the substrate or inside the substrate, which leads to failure of the product such as insulation of the wiring, breakage, peeling of the bonding surface, and the like.

상기 언더 필 공법 등의 경화성 수지에 의한 기판끼리의 접합은, 상기 온도 변화에 의해 개개의 기판의 휨 상태가 다른 문제를 해결하기 위해 유효한 기술로, 제품의 고장을 방지할 수 있다.Bonding of substrates by curable resins, such as the underfill method, is an effective technique for solving the problem of different warpage states of individual substrates due to the temperature change, and can prevent product failure.

기판끼리의 접합에 있어서, 접합 부분이나 그 주변에 경화성 수지를 도포하여, 기판을 압박함으로써 접합을 하는 장치나 방법이, 종래부터 사용되고 있다. 경화성 수지를 도포한 제1 기판 상에, 제2 기판의 접합을 하는 경우, 상기 기판 중 적어도 한쪽의 표면에 굴곡 등이 있으면, 서로의 기판 사이에 공기의 기포(이하, 보이드)가 혼입되어 버리는 경우가 있다. 혼입되어 버린 상기 보이드는, 주위가 점도가 높은 경화성 수지로 둘러싸여 있으므로, 상기 기판을 압박하였다고 해도, 완전히 제거하는 것이 곤란하다.In the bonding of substrates, an apparatus and a method of bonding by applying a curable resin to a bonding portion and its surroundings and pressing the substrate are conventionally used. When bonding a 2nd board | substrate on the 1st board | substrate which apply | coated curable resin, if there exists curvature etc. in the at least one surface of the said board | substrate, air bubbles (hereinafter, a void) will be mixed between each board | substrate. There is a case. Since the surrounding voids are surrounded by curable resin having high viscosity, it is difficult to completely remove the voids even if the substrate is pressed.

여기서 말하는, 경화성 수지라 함은, 상온에서는 유동성을 유지하지만, 가열에 의해 경화되는 열경화성 수지나, 자외선 등의 광을 조사하기 전에는 유동을 유지하지만, 자외선 등의 광을 조사함으로써 경화되는 자외선 경화 수지 혹은 광경화 수지 등을 포함하고, 처음에는 유동성을 유지하고 있지만, 물리적 변화나 화학 반응 등에 의해 경화되는 특성을 갖는 수지를 의미한다.The term curable resin herein refers to an ultraviolet curable resin that maintains fluidity at room temperature but maintains flow before irradiating light such as a thermosetting resin cured by heating or ultraviolet rays, but cures by irradiating light such as ultraviolet rays. Or it means the resin which contains the photocuring resin etc. and has the characteristic hardened | cured by a physical change, a chemical reaction, etc., although the fluidity is maintained initially.

상기 보이드가 혼입되면, 전극과, 보이드 중에 포함되는 질소, 산소, 수분이나 불순물 등이 화학 반응을 일으켜, 전극이 부식되는 원인으로 된다. 또한, 상기 보이드가 혼입되면, 기판의 온도 변화가 발생한 경우에, 상기 기판 재료와 상기 보이드 부분에서는 열팽창 계수가 다르므로, 기판의 변형의 정도가 다르다. 상기 온도 변화에 의한 기판의 변형의 정도의 상이는 상기 기판 상의 배선 전극 패턴이나, 상기 기판끼리의 접합면에, 스트레스를 발생시키는 원인으로 된다. 상기 스트레스가 발생하면, 배선의 단열이나 파단, 접합면의 박리 등의, 제품의 고장으로 연결된다.When the voids are mixed, the electrodes and nitrogen, oxygen, moisture, impurities, etc. contained in the voids cause chemical reactions and cause corrosion of the electrodes. When the voids are mixed, when the temperature change of the substrate occurs, the thermal expansion coefficients are different between the substrate material and the void portion, and thus the degree of deformation of the substrate is different. The difference of the degree of deformation | transformation of a board | substrate by the said temperature change causes a stress to generate | occur | produce in the wiring electrode pattern on the said board | substrate and the joining surface of said board | substrates. When the stress is generated, it leads to failure of the product, such as insulation of the wiring, breakage, peeling of the joint surface, and the like.

따라서, 기판의 접합을 행할 때에 보이드의 혼입을 방지하는 것은 제품의 고장을 방지하기 위해 필요한 것이다.Therefore, preventing mixing of voids when joining substrates is necessary to prevent product failure.

특허 문헌 1에 따르면, 복수의 보유 지지자를 사용하여, 유기 EL 소자 형성 기판에 경화성 수지로 보호 기판을 접합하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법에 따르면, 기포가 발생하기 어려운 접합이 가능해, 경화성 수지의 막 두께는 소정의 두께로 균일해진다.According to patent document 1, the method of bonding a protective substrate with curable resin to an organic electroluminescent element formation board | substrate using several holder is disclosed. According to this method, the bonding which bubbles are hard to generate | occur | produce is possible, and the film thickness of curable resin becomes uniform to predetermined thickness.

특허 문헌 2에 따르면, 기판을 볼록면 형상으로 휘어 수지 접착제에 접촉시키고, 볼록면의 정상부로부터 외주 영역을 향해 순차 평탄 형상으로 복귀시키고, 기판을 접착하는 EL 표시 장치의 제조 방법이 개시되어 있다. 이 방법에 따르면, 기포를 말려들게 하지 않고 전체면을 접착할 수 있다.According to Patent Document 2, there is disclosed a manufacturing method of an EL display device in which a substrate is bent in a convex shape to be brought into contact with a resin adhesive, sequentially returned to a flat shape from the top of the convex surface toward the outer circumferential region, and the substrate is bonded. According to this method, the whole surface can be adhere | attached without making a bubble dry.

일본 특허 출원 공개 제2005-317273호 공보Japanese Patent Application Publication No. 2005-317273 일본 특허 출원 공개 평11-283739호 공보Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 11-283739

유기 EL의 기판과 같이, 한쪽의 기판 표면 상에 형성된 배선 전극 패턴과 외기를 차단하는 경우, 기판을 접합할 때의 보이드의 혼입을 방지하는 것에 중점을 두면 좋다. 그로 인해, 기판의 접합을 위해 경화성 수지를 많이 사용할 수 있고, 보이드의 혼입을 방지하는 것도 용이하다.When the wiring electrode pattern formed on one substrate surface and the outside air are cut off like the substrate of the organic EL, an emphasis should be placed on preventing mixing of voids when joining the substrates. Therefore, a lot of curable resin can be used for joining a board | substrate, and it is also easy to prevent mixing of a void.

그러나, 배선 전극 패턴이 형성된 기판끼리를 접합하는 경우, 대향하는 기판 상의 모든 배선 전극 패턴끼리를 확실하게 접촉시키는 것이 필요하고, 또한 상기 배선 전극 패턴의 접촉 면적을 증가시키는 것이 바람직하다. 따라서, 절연 물질인 경화성 수지를 많이 사용하는 것은 접촉 불량으로 연결될 우려가 있으므로, 바람직하지 않다.However, when joining board | substrates with which the wiring electrode pattern was formed, it is necessary to make sure that all the wiring electrode patterns on the opposing board | substrate contact each other reliably, and it is preferable to increase the contact area of the said wiring electrode pattern. Therefore, using a lot of curable resin which is an insulating material is not preferable because it may lead to poor contact.

만약 표면에 굴곡이 있는 기판끼리를 접합하면, 대향하는 배선 전극 패턴 사이에 절연 물질인 경화성 수지가 남아 버려, 대향하는 전극 사이의 통전을 방해하여, 제품으로서 정상적으로 동작하지 않게 될 가능성이 높아진다. 따라서, 표면에 굴곡이 있는 기판끼리를 접합하는 경우에는, 보이드의 진입을 방지하면서, 경화성 수지를 적절하게 제거하면서 접합을 행할 필요가 있다.If the substrates with curved surfaces are bonded to each other, the curable resin, which is an insulating material, remains between the opposing wiring electrode patterns, which impedes the energization between the opposing electrodes, which increases the possibility of not operating normally as a product. Therefore, when joining the board | substrates with a curvature on the surface, it is necessary to perform bonding, removing a curable resin suitably, preventing a void from entering.

또한, 보이드의 혼입을 방지하기 위해 절연 물질인 경화성 수지를 많이 사용하여, 배선 전극 패턴끼리를 확실하게 밀착시키려고 하면, 기판끼리를 상당한 힘으로 압박하거나, 압박의 시간을 늘릴 필요가 생긴다. 만약, 압박의 압력이 증가하면, 기판에 필요 이상의 압축 응력이 가해져, 기판이나 배선 전극 패턴에 크랙이 발생할 우려가 있다. 만약, 압박의 시간이 증가하면, 소정의 시간으로 처리할 수 있는 매수가 줄어들어 버려, 생산성이 저하되게 된다.In addition, when a lot of curable resin which is an insulating material is used to prevent the mixing of voids, and the wiring electrode patterns are to be reliably adhered to each other, it is necessary to press the substrates with considerable force or to increase the time for pressing. If the pressure of the pressure increases, more than necessary compressive stress is applied to the substrate, which may cause cracks in the substrate or the wiring electrode pattern. If the time for pressing increases, the number of sheets that can be processed in a predetermined time decreases, resulting in a decrease in productivity.

보이드의 혼입을 방지하는 것뿐만 아니라, 재가압의 방법에 대해서도, 충분히 배려할 필요가 있다. 복수의 보유 지지자에 의한 압박에서는, 기판 전체에 균일한 하중이 가해지지 않아, 접촉 면적의 편차가 발생해 버린다. 또한, 주위만을 보유 지지한 보유 지지 기구에서는, 중앙부의 하중이 부족해, 접촉 면적을 증가시킬 수 없을 뿐만 아니라, 주변부의 가중이 커져 버려 기판의 파손으로 연결될 우려가 있다.In addition to preventing the mixing of voids, it is necessary to consider the method of repressurization sufficiently. Under pressure by a plurality of holders, a uniform load is not applied to the entire substrate, and variations in contact area occur. Moreover, in the holding mechanism which only hold | maintained the periphery, the load of a center part is insufficient, a contact area cannot be increased, weighting of a periphery part increases, and there exists a possibility that it may lead to breakage of a board | substrate.

우선, 처음에 보이드가 없는 접합을 한 후, 다른 공정에서 재가압하는 방법도 있지만, 한번 가해진 하중이 해방되어 버리면, 그때에 경화성 수지가 전극 사이에 들어가 버려, 재가압해도 경화성 수지를 완전히 제거할 수 없는 등의 문제가 발생한다.First of all, there is also a method in which a void-free joining is performed first and then re-pressurized in another step. However, if the load applied once is released, the curable resin enters between the electrodes at that time, and the curable resin can be completely removed even if re-pressurized. Problems occur.

따라서, 종래 기술에서는, 배선 전극 패턴이 형성된 기판끼리를, 보이드의 혼입을 방지하면서 접합하는 것은 매우 곤란했다.Therefore, in the prior art, it was very difficult to join board | substrates with which the wiring electrode pattern was formed, preventing mixing of a void.

따라서 본 발명의 목적은, 경화성 수지의 도포량을 최소한으로 억제하면서, 보이드의 혼입을 방지하고, 배선 전극 패턴이 형성된 비교적 넓은 면적의 기판 전체면에 대해, 대향하는 배선 전극 패턴끼리의 접촉 면적을 증가시켜 접합하는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to prevent the mixing of voids while minimizing the application amount of the curable resin and to increase the contact area of the wiring electrode patterns facing each other with respect to the entire surface of the substrate having a relatively large area where the wiring electrode patterns are formed. It is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for joining the same.

이상의 과제를 해결하기 위해, 청구항 1에 기재된 발명은,In order to solve the above problems, the invention described in claim 1,

표면에 배선 전극 패턴이 형성된 제1 기판과, 표면에 배선 전극 패턴을 갖는 제2 기판을, 서로의 상기 전극 배선 패턴끼리를 대향시켜, 접합을 하는 장치에 있어서,In the apparatus which joins the 1st board | substrate with which the wiring electrode pattern was formed in the surface, and the 2nd board | substrate which has the wiring electrode pattern on the surface, mutually opposing said electrode wiring patterns,

상기 제2 기판을 보유 지지하는 수단과,Means for holding the second substrate;

상기 제2 기판을 보유 지지한 상태에서 휘게 하는 수단과,Means for bending in the state of holding the second substrate,

상기 제1 기판 혹은 상기 제2 기판 중 적어도 한쪽에는 경화성 수지가 도포되어 있고,Curable resin is apply | coated to at least one of the said 1st board | substrate or the said 2nd board | substrate,

상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 근접시키는 수단과,Means for bringing the first substrate into close proximity to the second substrate;

상기 제2 기판을 상기 제1 기판을 향해 압박시키는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 기판의 접합 장치이다.And a means for pressing the second substrate toward the first substrate.

청구항 2에 기재된 발명은,The invention according to claim 2,

상기 제2 기판을 보유 지지하는 수단과, 상기 제2 기판을 휘게 하는 수단이,Means for holding the second substrate, and means for bending the second substrate,

상기 제2 기판을 상기 제1 기판을 향해 압박시키는 수단에 구비되어 있고,It is provided in the means for pressing the second substrate toward the first substrate,

상기 제2 기판을 상기 제1 기판에 압박시켰을 때에, 상기 제2 기판이 상기 제1 기판의 표면 형상에 따르도록 하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 기판의 접합 장치이다.When the said 2nd board | substrate is pressed to the said 1st board | substrate, the said 2nd board | substrate was provided with the means to follow the surface shape of the said 1st board | substrate, It is the board | substrate bonding apparatus of Claim 1 characterized by the above-mentioned.

청구항 3에 기재된 발명은,The invention according to claim 3,

상기 제2 기판을 상기 제1 기판에 압박시킨 상태에서, 상기 경화성 수지를 경화시키는 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 기판의 접합 장치이다.The said curable resin is hardened in the state which pressed the said 2nd board | substrate to the said 1st board | substrate, It is the bonding apparatus of the board | substrate of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned.

청구항 4에 기재된 발명은,The invention described in claim 4,

표면에 배선 전극 패턴을 갖는 제1 기판과, 표면에 배선 전극 패턴을 갖는 제2 기판을, 서로의 상기 전극 배선 패턴끼리를 대향시켜, 접합을 하는 방법에 있어서,In the method of joining the 1st board | substrate which has a wiring electrode pattern on the surface, and the 2nd board | substrate which has a wiring electrode pattern on the surface, mutually opposing said electrode wiring patterns mutually,

상기 제2 기판을 보유 지지하는 스텝과,Holding the second substrate;

상기 제2 기판을 보유 지지한 상태에서 휘게 하는 스텝을 갖고,It has a step to bend in the state holding the said 2nd board | substrate,

상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 근접시키는 스텝과,Bringing the first substrate into close proximity to the second substrate;

상기 제2 기판을 상기 제1 기판의 표면 형상에 따르도록 하면서, 상기 제2 기판과 상기 제1 기판을 접합하는 스텝과,Bonding the second substrate and the first substrate to the second substrate while conforming to the surface shape of the first substrate;

상기 제2 기판을 상기 제1 기판을 향해 압박시키는 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 기판의 접합 방법이다.And a step of pressing the second substrate toward the first substrate.

청구항 5에 기재된 발명은,The invention described in claim 5,

상기 제2 기판을 상기 제1 기판에 압박시킨 상태에서, 상기 경화성 수지를 경화시키는 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 청구항 4에 기재된 기판의 접합 방법이다.It is a joining method of the board | substrate of Claim 4 which has a step which hardens the said curable resin in the state which pressed the said 2nd board | substrate to the said 1st board | substrate.

청구항 6에 기재된 발명은,The invention according to claim 6,

용기 구조의 하우징으로 이루어지고, 적어도 1개의 면이 탄성체인 기판 접합 헤드이며,It is a board | substrate bonding head which consists of a housing | casing of a container structure, and at least 1 surface is an elastic body,

상기 탄성체의 면을 사용하여 제2 기판을 보유 지지하는 수단과,Means for holding a second substrate using the face of the elastic body,

상기 제2 기판을 보유 지지하는 면을 변형시켜, 상기 제2 기판을 휘게 하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 기판 접합 헤드이다.It is a board | substrate bonding head provided with the means which deform | transforms the surface holding the said 2nd board | substrate, and bends the said 2nd board | substrate.

청구항 7에 기재된 발명은,The invention according to claim 7,

상기 제2 기판을 보유 지지하는 면을 변형시키는 수단을 구비하고,Means for deforming the surface holding the second substrate,

상기 제2 기판을 보유 지지하는 면을 변형시켜, 상기 제2 기판을 휘게 하는 구조를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 청구항 6에 기재된 기판 접합 헤드이다.The board | substrate bonding head of Claim 6 which has a structure which deform | transforms the surface holding the said 2nd board | substrate, and makes the said 2nd board | substrate bend.

청구항 8에 기재된 발명은,The invention according to claim 8,

하우징 내부의 압력을 조절하는 수단을 구비하고,Means for regulating the pressure inside the housing,

상기 압력을 조절하고, 상기 제2 기판을 보유 지지하는 상기 탄성체의 면을 변형시켜, 상기 제2 기판을 휘게 하는 구조를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 청구항 6에 기재된 기판 접합 헤드이다.The board | substrate bonding head of Claim 6 which has a structure which adjusts the said pressure, deforms the surface of the said elastic body which hold | maintains the said 2nd board | substrate, and bends the said 2nd board | substrate.

청구항 9에 기재된 발명은,The invention according to claim 9,

상기 제2 기판을 제1 기판에 압박했을 때에, 상기 제2 기판을 상기 제1 기판의 표면 형상에 따르도록 하여, 상기 제2 기판에 대해 균등한 하중을 부여할 수 있는 구조를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 청구항 6 내지 청구항 8에 기재된 기판 접합 헤드이다.When pressing the said 2nd board | substrate to a 1st board | substrate, it has a structure which can make an equal load with respect to the said 2nd board | substrate so that the said 2nd board | substrate may conform to the surface shape of the said 1st board | substrate. It is a board | substrate bonding head of Claims 6-8.

본 발명의 기판의 접합 장치 및 방법을 사용하여, 표면에 배선 전극 패턴을 갖는 기판끼리를, 경화성 수지를 통해 접합함으로써, 보이드의 혼입을 방지하면서, 기판 전체면의, 대향하는 배선 전극 패턴끼리의 접촉 면적을 증가시키는 것이 가능해진다. 그 결과, 배선의 도통에 대한 신뢰성이 향상되어, 도통 불량에 의한 제품의 고장을 방지할 수 있다.By using the bonding apparatus and method of the board | substrate of this invention, the board | substrate which has a wiring electrode pattern on the surface is bonded together through curable resin, and the mutually opposing wiring electrode pattern of the board | substrate whole surface is prevented, preventing mixing of a void. It is possible to increase the contact area. As a result, the reliability with respect to the conduction of wiring can be improved, and the failure of a product by the conduction defect can be prevented.

도 1은 본 발명의 실시 형태의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태의 일례를 도시하는 주요 구성 기기의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태의 일례를 도시하는 시스템 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태의 일례에 의한 기판 접합의 수순을 도시하는 흐름도이다.
도 5의 (a) 내지 (e)는 본 발명의 실시 형태에 의한 기판 접합 시의 헤드 단면도이다.1 is a perspective view illustrating an example of an embodiment of the present invention.
It is a front view of the main structural equipment which shows an example of embodiment of this invention.
It is a system block diagram which shows an example of embodiment of this invention.
It is a flowchart which shows the procedure of the board | substrate bonding by an example of embodiment of this invention.
5A to 5E are head cross-sectional views at the time of joining a substrate according to the embodiment of the present invention.

본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해, 도면을 사용하면서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION The form for implementing this invention is demonstrated using drawing.

[장치 구성][Device configuration]

도 1은 본 발명의 실시 형태의 일례를 도시하는 사시도이다.1 is a perspective view illustrating an example of an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시 형태의 일례를 도시하는 주요 구성 기기의 정면도이다.It is a front view of the main structural equipment which shows an example of embodiment of this invention.

각 도면에 있어서 직교 좌표계의 3축을 X, Y, Z로 하고, XY 평면을 수평면, Z방향을 연직 방향으로 한다. 특히 Z방향은 화살표의 방향을 위로 하고, 그 역방향을 아래로 표현한다.In each figure, three axes of a rectangular coordinate system are X, Y, and Z, and a XY plane is a horizontal plane and Z direction is a vertical direction. In particular, the Z-direction makes the direction of the arrow upward, and expresses the reverse direction below.

기판의 접합 장치(1)는, 스테이지부(2)와, 헤드부(3)와, 트레이 반송부(4)와, 도포 유닛부(5)와, 경화 유닛부(6)와, 벌룬 헤드부(7)와, 제어부(9)가 포함되어 구성되어 있다.The bonding apparatus 1 of a board | substrate has the stage part 2, the head part 3, the tray conveyance part 4, the coating unit part 5, the hardening unit part 6, and the balloon head part. (7) and the control part 9 are comprised and comprised.

스테이지부(2)는 기판의 접합 장치(1)의 장치 베이스(20) 상에 설치된 X1축 스테이지(21)와, X1축 스테이지(21) 상에 설치된 제1 기판 적재 테이블(22)이 포함되어 구성되어 있다. X1축 스테이지(1)는 제1 기판 적재 테이블(22)을 X방향으로 이동시킬 수 있다.The stage 2 includes an X1-axis stage 21 provided on the device base 20 of the bonding apparatus 1 of the substrate, and a first substrate mounting table 22 provided on the X1-axis stage 21. Consists of. The X1-axis stage 1 can move the 1st board | substrate loading table 22 to an X direction.

제1 기판 적재 테이블(22) 상에는 제1 기판(11)을 적재하기 위한 캐리어(60)를 적재할 수 있다. 캐리어(60)는 제1 기판(11)을 핸들링하기 위해 사용하는, 프레임이나 접시 구조의 부재이다. 캐리어(60)는 하나의 제1 기판(11)에 대해 1개의 경우나, 복수의 제1 기판(11)에 대해 1개의 경우 등, 다양한 형태가 있고, 외형 치수를 바꾸지 않고, 사이즈나 치수가 다른 제1 기판(11)을 동일 치수의 기판으로 하여 핸들링할 수 있는 역할을 하고 있다.On the first board | substrate loading table 22, the carrier 60 for mounting the 1st board | substrate 11 can be mounted. The carrier 60 is a member of a frame or dish structure, which is used to handle the first substrate 11. The carrier 60 may have various forms, such as one case for one first substrate 11 or one case for a plurality of first substrates 11, and the size and dimensions may be changed without changing the external dimensions. The other 1st board | substrate 11 is made into the board | substrate of the same dimension, and serves to be able to handle.

캐리어(60)는 제1 기판 적재 테이블(22) 상에 적재되어, 외력이 가해져도 위치가 어긋나지 않도록 보유 지지된다. 보유 지지 방법으로서는, 평탄한 면끼리 접촉시켜, 접하는 부분에 미리 홈이나 구멍을 형성해 두고, 상기 홈이나 구멍을 진공원에 연통시킴으로써, 그 부분을 부압 흡착하는 방법이나, 제1 기판 적재 테이블(22)에 미리 홈이나 구멍이나 돌기물을 형성해 두고, 그것에 대응한 캐리어(60)의 돌기나 홈이나 구멍을 끼워 넣는 방법이나, 또한 상기 끼워 넣기 후에 부압 흡착 등으로 보유 지지하는 등, 다양한 형태가 있다.The carrier 60 is mounted on the first substrate mounting table 22 and is held so that the position does not shift even when an external force is applied. As the holding method, a flat surface is brought into contact with each other, and grooves or holes are formed in contact with each other in advance, and the grooves and holes are connected to a vacuum source to negatively adsorb the portions, or the first substrate mounting table 22. Grooves, holes, or projections are formed in advance, and the projections, grooves, or holes of the carrier 60 corresponding to the grooves can be sandwiched in advance, or they can be held by negative pressure adsorption or the like after the insertion.

스테이지부(2)는 상기와 같은 기기 구성을 하고 있으므로, 제1 기판(11)을 캐리어(60)를 사용하여 기판 적재 테이블에 적재하여, X방향으로 이동시킬 수 있다.Since the stage part 2 has the above-mentioned apparatus structure, the 1st board | substrate 11 can be mounted to a board | substrate loading table using the carrier 60, and can move to a X direction.

헤드부(3)는 장치 베이스(20) 상에 설치된 지주(31)와 빔(32)으로 구성된 문형의 구조체 상에 설치된 Y1축 스테이지(33)와, Y1축 스테이지(33) 상에 설치된 헤드 상하 이동 기구(34)와, 헤드 상하 이동 기구(34) 상에 설치된 θ축 모터(36)와, θ축 모터(36) 상에 설치된 벌룬 헤드부(7)가 포함되어 구성되어 있다.The head part 3 is a Y1-axis stage 33 provided on the door-shaped structure consisting of the strut 31 and the beam 32 provided on the apparatus base 20, and the head upper and lower sides provided on the Y1-axis stage 33. The movement mechanism 34, the (theta) axis motor 36 provided on the head up-down movement mechanism 34, and the balloon head part 7 provided on the (theta) axis motor 36 are comprised.

Y1축 스테이지(33)는 그 위에 적재된 헤드 상하 이동 기구(34)를 Y방향으로 이동시키는 것이 가능하다. 또한, 헤드 상하 이동 기구(34)에는 모터(35)가 탑재되어 있고, θ축 모터(36)와 벌룬 헤드부(7)를, Z방향으로 이동시키는 것이 가능하다.The Y1-axis stage 33 can move the head vertical movement mechanism 34 mounted on it in the Y direction. Moreover, the motor 35 is mounted in the head vertical movement mechanism 34, and it is possible to move the (theta) -axis motor 36 and the balloon head part 7 to Z direction.

또한, θ축 모터(36)는 벌룬 헤드부(7)를 θ방향으로 회전시키는 것이 가능하다.In addition, the θ-axis motor 36 can rotate the balloon head 7 in the θ direction.

트레이 반송부(4)는 장치 베이스(40) 상에 설치된 X2축 스테이지(41)와, X2축 스테이지(41) 상에 적재된 제2 기판 적재 테이블(42)과, 장치 베이스(40) 상에 설치된 지주(43)와, 지주(43) 상에 설치된 빔(44)과, 빔(44)에 설치된 Y2축 스테이지(45)와, Y2축 스테이지(45) 상에 적재된 Z2축 스테이지(46)와, Z2축 스테이지(46) 상에 적재된 핸드부(47)를 포함하여 구성되어 있다.The tray conveyance part 4 is on the X2-axis stage 41 provided on the apparatus base 40, the 2nd board | substrate loading table 42 mounted on the X2-axis stage 41, and the apparatus base 40. As shown in FIG. The support post 43 provided, the beam 44 provided on the support post 43, the Y2-axis stage 45 provided on the beam 44, and the Z2-axis stage 46 mounted on the Y2-axis stage 45. And a hand portion 47 mounted on the Z2-axis stage 46.

X2축 스테이지(41)는 제2 기판 적재 테이블(42)을 X방향으로 이동시킬 수 있다. Y2축 스테이지(45)는 Z2축 스테이지(46)를 Y방향으로 이동시킬 수 있다. Z2축 스테이지(46)는 핸드부(47)를 Z방향으로 이동시킬 수 있다.The X2-axis stage 41 can move the second substrate mounting table 42 in the X direction. The Y2-axis stage 45 can move the Z2-axis stage 46 in the Y direction. The Z2-axis stage 46 can move the hand part 47 in the Z direction.

제2 기판 적재 테이블(42) 상에는 제2 기판(12)을 나란히 배치시키기 위한 트레이(48)를 적재할 수 있다. 트레이(48)는 복수의 제2 기판(12)을 배열하고, 또한 트레이(48)를 몇 겹이나 겹침으로써, 한번에 핸들링할 수 있는 구조로 되어 있다.On the second substrate mounting table 42, a tray 48 for placing the second substrate 12 side by side may be stacked. The tray 48 has a structure that can be handled at once by arranging a plurality of second substrates 12 and stacking the trays 48 several times.

트레이(48)는 제2 기판 적재 테이블(42) 상에 적재되어, 외력이 가해져도 위치가 어긋나지 않도록 보유 지지된다. 보유 지지 방법으로서는, 평탄한 면끼리 접촉시켜, 접하는 부분에 미리 홈이나 구멍을 형성해 두고, 상기 홈이나 구멍을 진공원에 연통시킴으로써, 그 부분을 부압 흡착하는 방법이나, 제2 기판 적재 테이블(42)에 미리 홈이나 구멍이나 돌기물을 형성해 두고, 그것에 대응한 트레이(48)의 돌기나 홈이나 구멍을 끼워 넣는 방법이나, 또한 상기 끼워 넣기 후에 부압 흡착 등으로 보유 지지하는 등, 다양한 형태가 있다.The tray 48 is mounted on the second substrate mounting table 42 and is held so that the position does not shift even when an external force is applied. As the holding method, a flat surface is brought into contact with each other, and grooves or holes are formed in contact with each other in advance, and the grooves and holes are connected to a vacuum source to negatively adsorb the portions, or the second substrate loading table 42 Grooves, holes, or projections are formed in advance, and the projections, grooves, and holes of the tray 48 corresponding to the grooves can be sandwiched in advance, or they can be held by negative pressure adsorption after the insertion.

트레이 반송부(4)는 상기와 같은 기기 구성으로 되어 있으므로, 제2 기판(12)을 트레이(48)를 사용하여 기판 적재 테이블에 적재시켜 X방향으로 이동시키는 동시에, 핸드부(47)를 Y방향과 Z방향으로 이동시킬 수 있어, 제2 기판(12)을 픽업할 수 있도록 되어 있다.Since the tray conveyance part 4 has the apparatus structure as mentioned above, the 2nd board | substrate 12 is mounted on the board | substrate loading table using the tray 48, it moves to the X direction, and the hand part 47 is Y Direction and Z direction, and the 2nd board | substrate 12 can be picked up.

장치 베이스(20) 상에는 가설치대(26)가 설치되어 있어, 트레이 반송부(4)의 핸드부(47)로 픽업한 제2 기판(12)을 가설치할 수 있다. 또한, 가설치대(26)는 가설치된 제2 기판(12a)을 벌룬 헤드부(7)의 선단 부분에서 픽업할 수 있도록 배치되어 있다.The temporary mounting base 26 is provided on the apparatus base 20, and the 2nd board | substrate 12 picked up by the hand part 47 of the tray conveyance part 4 can be temporarily installed. In addition, the temporary mounting table 26 is arrange | positioned so that the pick-up of the temporary 2nd board | substrate 12a at the front-end | tip part of the balloon head part 7 may be carried out.

가설치대(26)의 상면은 대략 평면을 이루고 있고, 표면에 다수의 구멍이나 홈이 형성되어 있다. 상기 구멍이나 홈은 밸브를 통해 진공원에 연통되어 있으므로, 가설치된 제2 기판(12a)을 부압으로 흡착 유지할 수 있다. 가설치된 제2 기판(12a)은 부압으로 흡착 유지되므로, 핸드(47)에 의한 이동 탑재 시나, 가설치대(26) 상에 적재되어 있는 동안에, 가설치대(26)의 상면으로부터 미끄러 떨어지는 일이 없다.The upper surface of the temporary mounting table 26 is substantially planar, and many holes and grooves are formed in the surface. Since the hole and the groove communicate with the vacuum source through the valve, the provisional second substrate 12a can be adsorbed and held at a negative pressure. Since the temporary 2nd board | substrate 12a is hold | maintained by negative pressure, it slips off the upper surface of the temporary mounting platform 26 during the mobile mounting by the hand 47, or while loading on the temporary mounting platform 26. none.

도포 유닛부(5)는 헤드부(3)의 Y1축 스테이지(33) 상에 병설된 Z축 스테이지(51)와, Z축 스테이지(51) 상에 설치된 디스펜서(53)가 포함되어 구성되어 있다. Z축 스테이지(51)에는 모터(52)가 탑재되어 있어, 디스펜서(53)가 Z방향으로 이동 가능한 구조로 되어 있다. Z축 스테이지(51)는 Y방향으로 이동시킬 수 있으므로, 디스펜서(53)를, Y방향과 Z방향의 임의의 위치로 이동시킬 수 있다.The coating unit part 5 is comprised including the Z-axis stage 51 provided on the Y1-axis stage 33 of the head part 3, and the dispenser 53 provided on the Z-axis stage 51. As shown in FIG. . The motor 52 is mounted in the Z-axis stage 51, and the dispenser 53 is movable in a Z direction. Since the Z-axis stage 51 can move in a Y direction, the dispenser 53 can be moved to arbitrary positions of a Y direction and a Z direction.

디스펜서(53)는 경화성 수지(55)를 충전하는 시린지와, 충전된 경화성 수지(55)를 압출하는 피스톤부와, 경화성 수지(55)를 제1 기판(11) 상의 소정의 위치에 도포하기 위한 니들부로 구성되어 있다.The dispenser 53 includes a syringe for filling the curable resin 55, a piston part for extruding the filled curable resin 55, and a layer for applying the curable resin 55 to a predetermined position on the first substrate 11. It consists of a needle part.

경화성 수지(55)로서, 에폭시나 페놀, 멜라민, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리이미드 등의 수지나, 상기 수지에 경화제를 추가한 것을 예시할 수 있다.As curable resin 55, what added the hardening | curing agent to resin, such as epoxy, a phenol, melamine, polyester, a polyurethane, a polyimide, and the said resin can be illustrated.

경화성 수지(55)의 성분이나 점도나 도포량 등의 도포 조건은 원하는 경화 후의 강도나, 접합하는 제2 기판(12)의 면적에 따라서 적절하게 설정된다.Application conditions, such as a component, viscosity, and application amount of curable resin 55, are set suitably according to the intensity | strength after desired hardening, and the area of the 2nd board | substrate 12 to join.

시린지 내의 경화성 수지(55)가 없어지면, 적절하게 보충한다. 보충 시에는, 송액 라인의 밸브를 전환하여, 가압 압송하여 보충하면, 시린지 내에서의 보이드의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 도포하는 경화성 수지(55)를 미리 탈포 처리를 함으로써, 도포한 후의 보이드의 발생을 방지할 수 있다.When curable resin 55 in a syringe disappears, it fills suitably. At the time of replenishment, if the valve of the liquid feeding line is switched, pressurized and refilled, the generation of voids in the syringe can be prevented. In addition, generation | occurrence | production of the void after apply | coating can be prevented by performing the defoaming process of curable resin 55 to apply | coat previously.

도 1에서 도시하는 실시 형태에서는 헤드부(3)와 도포 유닛부(5)가 Y1축 스테이지(33) 상에 병설되어 있지만, Y방향으로 이동할 수 있는 스테이지를 설치하고, 그 스테이지 상에 도포 유닛부(5)를 설치하여, 헤드부(3)와 도포 유닛부(5)가, 각각 다른 Y방향 이동 수단에 적재되어 있어도 좋다.In the embodiment shown in FIG. 1, the head part 3 and the coating unit part 5 are arranged on the Y1-axis stage 33, but a stage that can move in the Y direction is provided, and the coating unit is placed on the stage. The part 5 may be provided and the head part 3 and the coating unit part 5 may be mounted in different Y direction moving means, respectively.

또한, 헤드부(3)에, 도포 유닛부(5)를 설치하여, 헤드부(3)와 도포 유닛부(5)가 일체로 Y방향으로 움직이도록 해도 좋다.Moreover, you may provide the application | coating unit part 5 to the head part 3, and may make the head part 3 and the application | coating unit part 5 move to a Y direction integrally.

제어부(9)는 정보 입력 수단(91)과, 정보 출력 수단(92)과, 발보 수단(93)을 포함하여 구성되어 있고, 외부와의 정보의 교환이 가능한 구조로 되어 있다.The control part 9 is comprised including the information input means 91, the information output means 92, and the bulletproof means 93, and has the structure which can exchange information with the outside.

도 2는 본 발명의 실시 형태에 의한 주요 기기를 정면에서 본 도면이다. 경화 유닛부(6)는 제1 기판 적재 테이블(22)의 하방, X1축 스테이지(21) 상에 배치되어 있다. 경화 유닛부(6)로서는, UV 램프 등의 자외선을 조사하기 위한 자외선 조사 유닛이나, 적외선 히터 등의 적외선을 조사하기 위한 적외선 조사 유닛 등, 소정의 파장을 포함하는 광선을 조사하는 것을 예시할 수 있다. 경화 수지(55)는 경화 유닛부(6)로부터 조사된 광선을 흡수하여 경화가 개시된다.2 is a front view of a main device according to an embodiment of the present invention. The hardening unit part 6 is arrange | positioned under the 1st board | substrate mounting table 22, and on the X1-axis stage 21. As shown in FIG. As the hardening unit part 6, what irradiates the light ray with predetermined wavelengths, such as an ultraviolet irradiation unit for irradiating an ultraviolet-ray, such as a UV lamp, and an infrared irradiation unit for irradiating infrared rays, such as an infrared heater, can be illustrated. have. Curing resin 55 absorbs the light beam irradiated from the curing unit part 6, and hardening is started.

기판의 접합 장치(1)는 상기와 같은 구조로 되어 있으므로, 헤드부(3)에 있는 벌룬 헤드부(7)의 선단에서 보유 지지된 제2 기판(12b)을 제1 기판(11)에 부착하고, 또한 상기 제2 기판(12b)을 제1 기판(11)을 향해 압박하고, 그 상태에서 경화성 수지를 경화시키기 위해, 자외선을 조사하거나, 가열할 수 있다. 벌룬 헤드부(7)의 상세한 구조에 대해서는 후술한다.Since the bonding apparatus 1 of a board | substrate has the structure as mentioned above, the 2nd board | substrate 12b hold | maintained at the front-end | tip of the balloon head part 7 in the head part 3 is attached to the 1st board | substrate 11. Furthermore, in order to press the said 2nd board | substrate 12b toward the 1st board | substrate 11, and to harden curable resin in the state, ultraviolet-ray can be irradiated or it can heat. The detailed structure of the balloon head part 7 is mentioned later.

제1 기판 적재 테이블(22)은 중앙 부분이 도려내어진 프레임을 포함하여 구조되어 있다. 그로 인해, 제1 기판(11) 상에 제2 기판(12)이 접합되는 부분은, 경화 유닛부(6)로부터의 조사되는 에너지(61)가 투과하여 조사되는 구조로 되어 있다. 도려내어진 부분은 단순한 공간의 경우뿐만 아니라, 에너지(61)가 실질적으로 투과할 수 있는 격자 형상이나 그물코의 보강 부재나, 투명 재료 등이 조합되어 사용되어도 좋다.The 1st board | substrate loading table 22 is comprised including the frame which the center part was cut out. Therefore, the part to which the 2nd board | substrate 12 is bonded on the 1st board | substrate 11 is a structure which the energy 61 irradiated from the hardening unit part 6 permeate | transmits and irradiates. The notched portion may be used not only in the case of a simple space, but also in combination with a lattice shape, a mesh reinforcing member, a transparent material, or the like through which the energy 61 can be substantially transmitted.

캐리어(60)는 외측의 프레임과 그 내측에 투명한 글래스 재료가 조합된 구조의 것이나, 외측의 프레임과 그 내측에 격자 형상의 부재가 조합된 구조의 것 등을 예시할 수 있다.The carrier 60 may have a structure in which an outer frame and a transparent glass material are combined therein, or a structure in which an outer frame and a lattice-shaped member are combined therein.

캐리어(60)는 제1 기판(11)의 치수나 두께, 제2 기판을 부착하는 레이아웃에 따라서, 다양한 형태를 이루지만, 헤드부(3)로부터의 가압에 대해 충분한 반력이 발생되는 구조이며, 경화 유닛부(6)로부터 조사되는 에너지(61)가 투과하는 재질, 혹은 구조이면 된다.The carrier 60 has various forms depending on the dimensions and thickness of the first substrate 11 and the layout to which the second substrate is attached, but the carrier 60 has a structure in which sufficient reaction force is generated against the pressure from the head portion 3, What is necessary is just the material or structure which the energy 61 irradiated from the hardening unit part 6 permeate | transmits.

도 3에 도시한 바와 같이, 제어부(9)에는 제어용 컴퓨터(90)와, 정보 입력 수단(91)과, 정보 출력 수단(92)과, 발보 수단(93)과, 정보 기록 수단(94)과, 기기 제어 유닛(95)이 접속되어 포함되어 있다.As shown in Fig. 3, the control unit 9 includes a control computer 90, an information input means 91, an information output means 92, a bulletin means 93, an information recording means 94, The apparatus control unit 95 is connected and included.

제어용 컴퓨터(90)로서는, 마이크로컴퓨터, 퍼스널 컴퓨터, 워크스테이션 등의 수치 연산 유닛이 탑재된 것을 예시할 수 있다. 정보 입력 수단(91)으로서는, 키보드나 마우스나 스위치 등을 예시할 수 있다. 정보 출력 수단(92)으로서는, 화상 표시 디스플레이나 램프 등을 예시할 수 있다.Examples of the control computer 90 include those on which numerical calculation units such as microcomputers, personal computers, and workstations are mounted. As the information input means 91, a keyboard, a mouse, a switch, or the like can be exemplified. As the information output means 92, an image display display, a lamp, or the like can be exemplified.

발보 수단(93)으로서는, 버저나 스피커, 램프 등, 작업자에게 주의 환기시킬 수 있는 것을 예시할 수 있다. 정보 기록 수단(94)으로서는, 메모리 카드나 데이터 디스크 등의, 반도체 기록 매체나 자기 기록 매체나 광자기 기록 매체 등을 예시할 수 있다. 기기 제어 유닛(95)으로서는, 프로그래머블 컨트롤러나 모션 컨트롤러라고 불리는 기기 등을 예시할 수 있다.As the notification means 93, what can alert an operator, such as a buzzer, a speaker, and a lamp, can be illustrated. As the information recording means 94, a semiconductor recording medium, a magnetic recording medium, a magneto-optical recording medium, etc., such as a memory card and a data disk, can be illustrated. As the device control unit 95, a device such as a programmable controller or a motion controller can be exemplified.

기기 제어 유닛(95)은 X1축 스테이지(21)와, Y1축 스테이지(33)와, Z1축 스테이지와, θ축 모터(36)와, X2축 스테이지(41)와, Y2축 스테이지(45)와, Z2축 스테이지(46)와, 제어용 앰프(도시하지 않음)를 통해 접속되어 있다.The apparatus control unit 95 includes the X1-axis stage 21, the Y1-axis stage 33, the Z1-axis stage, the θ-axis motor 36, the X2-axis stage 41, and the Y2-axis stage 45. And a Z2-axis stage 46 and a control amplifier (not shown).

또한, 그 밖의 제어 기기(도시하지 않음)와도 접속되어 있다. 기기 제어 유닛(95)은 상기 접속된 각 기기의 제어용 앰프에 대해 제어용 신호를 부여함으로써, 상기 각 기기를 동작시키거나 정지시킬 수 있도록 되어 있다.It is also connected to other control devices (not shown). The device control unit 95 is capable of operating or stopping the respective devices by applying a control signal to the control amplifiers of the connected devices.

경화성 수지(55)의 도포 조건의 설정이나 변경은 제어부(9)의 제어 컴퓨터(90)에 접속된 정보 입력 수단(91)을 사용하여 행해지고, 정보 표시 수단(92)에 의해 확인할 수 있다.Setting or changing the application conditions of the curable resin 55 is performed using the information input means 91 connected to the control computer 90 of the control unit 9, and can be confirmed by the information display means 92.

또한, 설정된 상기 도포 조건은 제어 컴퓨터(90)에 접속된 정보 기록 수단(94)에 등록하는 것이 가능해, 적절하게 판독, 편집하고, 변경을 할 수 있다.In addition, the set application conditions can be registered in the information recording means 94 connected to the control computer 90, and can be read, edited, and changed as appropriate.

[기판 접합의 플로우][Flow of board bonding]

도 4는 기판을 접합하는 수순을 스텝마다 도시한 흐름도이다. 제1 기판(11)을 기판 캐리어(60)에 적재하고(s101), 기판 캐리어(60)를 제1 기판 적재 테이블(22) 상에 적재하고(s102), 기판 캐리어(60)를 진공 흡착하여 보유 지지시킨다(s103).4 is a flowchart showing the procedure for bonding the substrates step by step. The first substrate 11 is loaded on the substrate carrier 60 (s101), the substrate carrier 60 is loaded on the first substrate loading table 22 (s102), and the substrate carrier 60 is vacuum-adsorbed. Hold it (s103).

다음에, 제1 기판(11) 상에 있는 얼라인먼트 마크(도시하지 않음)를 관찰 카메라(도시하지 않음)에 의해 판독하여(s104), 제1 기판(11) 상에 있는 얼라인먼트 마크의 위치 정보를 취득한다. 취득한 제1 기판(11) 상에 있는 얼라인먼트 마크의 위치 정보는 제어부(9)의 제어용 컴퓨터(90)로 전송되어, 기판 적재 테이블(22) 상에 적재되어 있는 제1 기판(11)의 위치나 자세를 연산하여 구하기 위해 사용된다.Next, an alignment mark (not shown) on the first substrate 11 is read by an observation camera (not shown) (s104), and position information of the alignment mark on the first substrate 11 is read. Acquire. The position information of the alignment mark on the acquired 1st board | substrate 11 is transmitted to the control computer 90 of the control part 9, and the position of the 1st board | substrate 11 mounted on the board | substrate loading table 22, Used to calculate and calculate posture.

상기와 같이 하여 구해진 제1 기판(11)의 위치나 자세의 정보에 기초하여, 제1 기판(11)을 수지 도포 위치로 이동시키고(s105), 경화성 수지를 소정량 도포한다(s106).Based on the information of the position and attitude | position of the 1st board | substrate 11 calculated | required as mentioned above, the 1st board | substrate 11 is moved to a resin application | coating position (s105), and predetermined amount is apply | coated with curable resin (s106).

계속해서, 경화성 수지(55)가 소정량 도포된 제1 기판(11)을, 미리 등록된 접합 위치로 이동시킨다(s107).Subsequently, the first substrate 11 to which the curable resin 55 is applied a predetermined amount is moved to a previously registered bonding position (s107).

한편, 제2 기판(12)을 트레이(48)에 소정 매수만큼 적재하고(s111), 트레이(48)를 제2 기판 적재 테이블(42) 상에 적재하고(s112), 트레이(48)를 진공 흡착하여 보유 지지시킨다(s113).Meanwhile, the second substrate 12 is stacked in the tray 48 by a predetermined number (s111), the tray 48 is stacked on the second substrate loading table 42 (s112), and the tray 48 is vacuumed. Adsorbed and held (s113).

다음에, 트레이 반송부(4)의 이동 탑재 핸드(47)에 의해 제2 기판(12)을 픽업하고(s114), 제2 기판(12)을 가설치대(26)에 적재시킨다(s115).Next, the 2nd board | substrate 12 is picked up by the movable mounting hand 47 of the tray conveyance part 4 (s114), and the 2nd board | substrate 12 is mounted on the mounting base 26 (s115).

계속해서, 스테이지부(2)의 헤드부(3)를 이동시키고, 헤드부(3)의 벌룬 헤드부(7)의 선단에서, 가설치대(26) 상에 가설치된 제2 기판(12a)을 보유 지지시킨다(s116).Subsequently, the head part 3 of the stage part 2 is moved, and the 2nd board | substrate 12a provisionally mounted on the mounting base 26 at the front-end | tip of the balloon head part 7 of the head part 3 is carried out. Hold it (s116).

벌룬 헤드부(7)에서 보유 지지된 제2 기판(12b)의 표면 상에 있는 얼라인먼트 마크(도시하지 않음)를 관찰 카메라(도시하지 않음)에 의해 판독하여(s117), 상기 제2 기판(12b) 상에 있는 상기 얼라인먼트 마크의 위치 정보를 취득한다. 취득한 상기 얼라인먼트 마크의 위치 정보는 제어부(9)의 제어용 컴퓨터(90)로 전송되어, 기판 적재 테이블(22) 상에 적재되어 있는 제1 기판(11)의 위치나 자세를 연산하여 구하기 위해 사용된다.The alignment mark (not shown) on the surface of the second substrate 12b held by the balloon head portion 7 is read by an observation camera (not shown) (s117), and the second substrate 12b is read. Position information of the alignment mark on the? The acquired positional information of the alignment mark is transmitted to the control computer 90 of the control unit 9 and used to calculate and obtain the position or attitude of the first substrate 11 mounted on the substrate loading table 22. .

상기와 같이 하여 구해진 제2 기판(12b)의 위치나 자세의 정보에 기초하여, 제2 기판(12b)을 미리 등록된 접합 위치로 이동시킨다(s118). 이때, 제1 기판(11)과 제2 기판(12b)은 서로 위치 정렬이 종료된 상태에서, 서로 접촉하는 배선 전극 패턴끼리가 대향하고 있다.Based on the information on the position and attitude of the second substrate 12b obtained as described above, the second substrate 12b is moved to a previously registered bonding position (s118). At this time, the wiring substrate patterns which contact each other oppose each other in the state where the alignment of the first substrate 11 and the second substrate 12b is completed.

벌룬 헤드부(7)의 선단에서 보유 지지된 제2 기판(12b)을 휘게 한다(s121). 제2 기판(12b)을 휘게 하는 기구 및 플로우에 대해서는, 후술하는 벌룬 헤드부(7)의 상세 설명에서 개시한다.The second substrate 12b held at the tip of the balloon head 7 is bent (s121). The mechanism and flow which bends the 2nd board | substrate 12b are disclosed by the detailed description of the balloon head part 7 mentioned later.

제2 기판(12b)을 Z방향 하향으로 하강시키고(s122), 제1 기판(11) 상에 도포된 경화성 수지(55)에 접촉시킨다(s123).The second substrate 12b is lowered downward in the Z direction (s122), and contacted with the curable resin 55 applied on the first substrate 11 (s123).

또한, 제2 기판(12b)을 Z방향 하향으로 하강시키고(s124), 제1 기판(11)에 따르도록 한다(s125). 제2 기판(12b)을 제1 기판(11)에 따르도록 하는 기구 및 플로우에 대해서는, 후술하는 벌룬 헤드부(7)의 상세 설명에서 개시한다.In addition, the second substrate 12b is lowered downward in the Z direction (s124), and the second substrate 12b is conformed to the first substrate 11 (s125). The mechanism and flow which causes the 2nd board | substrate 12b to follow the 1st board | substrate 11 are disclosed by the detailed description of the balloon head part 7 mentioned later.

또한, 제2 기판(12b)을 제1 기판(11)을 향해 압입하고(s126), 제2 기판(12b)의 전체면을 압박한 상태에서 자외선을 소정 시간만큼 조사하여(s127), 경화성 수지(55)를 경화시킨다.In addition, the second substrate 12b is press-fitted toward the first substrate 11 (s126), and ultraviolet rays are irradiated for a predetermined time in a state where the entire surface of the second substrate 12b is pressed (s127) to form a curable resin. (55) is cured.

경화성 수지(55)가 경화된 후에는 제2 기판(12b)의 흡착 유지를 해제하여, 헤드부(3)를 상승시킨다(s128).After the curable resin 55 is cured, the suction holding of the second substrate 12b is released to raise the head portion 3 (s128).

그 후에는, 제1 기판(11) 상에 설정된 다음의 접합 위치에, 다음의 제2 기판을 부착하기 위해, 상기와 마찬가지로 하여, 다음의 제2 기판을 트레이(48)로부터 픽업하여 가설치대(26)에 적재한다. 계속해서, 가설치대(26)에 가설치된 다음의 제2 기판을 픽업하여, 얼라인먼트 마크를 판독하고, 위치 정렬을 하여, 제1 기판에 부착하는 동작을 반복한다.Thereafter, in order to attach the next second substrate to the next bonding position set on the first substrate 11, the next second substrate is picked up from the tray 48 in the same manner as above, and the temporary mounting table ( 26). Subsequently, the operation | movement which picks up the next 2nd board | substrate temporarily attached to the temporary mounting stand 26, reads an alignment mark, aligns, and attaches to a 1st board | substrate is repeated.

전술한 바와 같이 하여, 제2 기판(12)을, 소정의 매수, 제1 기판(11) 상에 접합한 후에는 캐리어(60)와 함께 제1 기판(11)을 제1 기판 적재 테이블(22)로부터 제거한다. 그 후, 제2 기판이 아직 부착되어 있지 않은, 다음의 캐리어에 적재된 제1 기판을 제1 기판 적재 테이블(22) 상에 적재한다.As mentioned above, after bonding the 2nd board | substrate 12 on the predetermined number of sheets and the 1st board | substrate 11, the 1st board | substrate 11 with the carrier 60 is combined with the 1st board | substrate loading table 22. As shown in FIG. Remove from) Then, the 1st board | substrate mounted on the next carrier to which the 2nd board | substrate is not yet attached is mounted on the 1st board | substrate mounting table 22. As shown in FIG.

제2 기판이 소정 매수 부착된 제1 기판(11)은 캐리어(60)와 함께 기판의 접합 장치(1)의 외부로 취출된다. 상기의 취출된 제1 기판은 캐리어(60)로부터 제거되고, 다음의 공정으로 운반된다. 전술한 공정을 반복함으로써, 제2 기판이 부착된 제1 기판을, 원하는 매수, 생산할 수 있다.The first substrate 11 having a predetermined number of second substrates attached thereto is taken out of the bonding apparatus 1 of the substrate together with the carrier 60. The taken out first substrate is removed from the carrier 60 and is conveyed to the next process. By repeating the above-described steps, the desired number of sheets of the first substrate with the second substrate can be produced.

제2 기판(12)이 수납된 트레이(48)는, 제2 기판을 소정의 매수만큼 픽업하면 비어 있게 되므로, 비어 있는 트레이는 장치로부터 취출하고, 제2 기판(12)이 수납되어 있는 다음의 트레이를 보충한다.Since the tray 48 in which the second substrate 12 is accommodated becomes empty when the second substrate is picked up by a predetermined number of sheets, the empty tray is taken out from the apparatus, and the next substrate in which the second substrate 12 is accommodated is Refill the tray.

[벌룬 헤드부][Balloon head part]

도 5의 (a) 내지 (e)에, 벌룬 헤드부(7)의 내부 구성을 도시하는 단면도 및 기판의 접합 시의 모습을 도시한다. 도 5의 (a)는 벌룬 헤드부(7)의 선단에서 제2 기판(12b)이 보유 지지된 상태를 도시한 도면이다. 벌룬 헤드부(7)는 상자나 통 형상의 용기 구조를 이루고 있고, 적어도 그 일면이 개방된 형태의 하우징(70)과, 하우징(70)의 내부에 배치된 기판 변형 기구부(71)와, 하우징(70)의 상기 개구부를 막도록 설치된 기판 보유 지지막(72)을 포함하여 구성되어 있다.5A to 5E show cross-sectional views showing the internal configuration of the balloon head 7 and a state when the substrate is joined. FIG. 5A is a view showing a state in which the second substrate 12b is held at the tip of the balloon head portion 7. The balloon head portion 7 forms a box or a tubular container structure, the housing 70 having at least one surface thereof open, the substrate deformation mechanism portion 71 disposed inside the housing 70, and the housing. The board | substrate holding film 72 provided so that the said opening part of 70 may be comprised is comprised.

기판 보유 지지막(72)으로서는, 고무나 연성 수지 등의 신축 가능한 탄성 재료나, 금속 재료와 상기 탄성 재료를 적절하게 조합한, 3차원 방향으로 신축 가능한 탄성체를 사용한다. 기판 보유 지지막(72)은 제2 기판(12b)의 평면에서 본 치수와 동일, 또는 보다 작은 경우라도 실시 가능하지만, 제2 기판(12b)의 평면에서 본 치수보다도 큰 것이 바람직하다. 그렇게 하면, 가설치된 제2 기판(12a)이 가설치대(26) 상에 어긋나게 놓여 있었다고 해도, 제2 기판(12b) 전체면이 기판 보유 지지막(72)으로 덮인 상태로 된다.As the substrate holding film 72, a stretchable elastic material such as rubber or a flexible resin, or an elastic body that can be stretched in a three-dimensional direction by appropriately combining a metal material and the elastic material is used. Although the board | substrate holding film 72 can be implemented even if it is the same as or smaller than the dimension seen from the plane of the 2nd board | substrate 12b, it is preferable that it is larger than the dimension seen from the plane of the 2nd board | substrate 12b. Then, even if the temporary 2nd board | substrate 12a was offset | deviated on the temporary mounting stand 26, the whole surface of the 2nd board | substrate 12b will be in the state covered with the board | substrate holding film 72. FIG.

기판 보유 지지막(72)에는 제2 기판(12b)을 흡인 보유 지지하기 위한, 기판 보유 지지막 연통 포트(721)가 구비되어 있고, 벌룬 헤드부(7)의 외부의 흡인 수단(도시하지 않음)에 전환 밸브를 통해 접속되어 있다.The board | substrate holding film 72 is equipped with the board | substrate holding film communication port 721 for suction-holding the 2nd board | substrate 12b, and the suction means (not shown) outside the balloon head part 7 is shown. ) Is connected via a selector valve.

벌룬 헤드부(7)의 공기실(73)은 하우징(70)에 설치된, 공기실 연통 포트(731)를 통해, 외부의 압력 조절 수단(도시하지 않음)에 연통되어 있다. 상기 압력 조절 수단은 장치 외부의 압력 공급 수단이나 감압 수단, 외기와 접속된 전환 밸브 수단을 적절하게 포함하여 구성되어 있다.The air chamber 73 of the balloon head part 7 communicates with an external pressure control means (not shown) via the air chamber communication port 731 provided in the housing 70. The pressure regulating means is configured to appropriately include a pressure supply means outside the apparatus, a pressure reducing means, and a switching valve means connected to the outside air.

기판 변형 기구부(71)는 실린더(711)와, 피스톤(712)과, 피스톤에 설치된 압박 헤드(713)와, 실린더(711)에 연통된, 피스톤 누름측 연통 포트(714) 및 피스톤 당김측 포트(715)가 포함되어 구성되어 있다.The substrate deformation mechanism portion 71 includes a cylinder 711, a piston 712, a pressure head 713 provided on the piston, a piston pressing side communication port 714, and a piston pulling side port connected to the cylinder 711. 715 is included.

피스톤 누름측 연통 포트(714)와, 피스톤 당김측 포트(715)는 각각이 외부의 압력 조절 수단(도시하지 않음)에 연통되어 있다. 상기 압력 조절 수단은 장치 외부의 압력 공급 수단이나 감압 수단, 외기와 접속된 전환 밸브 수단을 적절하게 포함하여 구성되어 있다.The piston pressing side communication port 714 and the piston pulling side port 715 are each in communication with an external pressure adjusting means (not shown). The pressure regulating means is configured to appropriately include a pressure supply means outside the apparatus, a pressure reducing means, and a switching valve means connected to the outside air.

예를 들어, 피스톤 누름측 연통 포트(714)의 압력이, 피스톤 당김측 포트(715)의 압력보다도 높아지면, 피스톤(712)이 Z방향 하향으로 이동한다. 반대로, 피스톤 누름측 연통 포트(714)의 압력이, 피스톤 당김측 포트(715)의 압력보다도 낮아지면, 피스톤(712)이 Z방향 상향으로 이동한다.For example, when the pressure of the piston pressing side communication port 714 is higher than the pressure of the piston pulling side port 715, the piston 712 moves downward in the Z direction. On the contrary, when the pressure of the piston pressing side communication port 714 is lower than the pressure of the piston pulling side port 715, the piston 712 moves upward in the Z direction.

기판 보유 지지막(72)은 기판 변형 기구부(71)에 의해, Z방향 하향으로 압박되었을 때에, 변형되는 구조로 되어 있다. 그로 인해, 벌룬 헤드부(7)의 선단에서 보유 지지된 제2 기판(12b)을 휘게 하는 것이 가능하도록 되어 있다.The substrate holding film 72 is deformed when the substrate holding mechanism 72 is pressed downward in the Z direction. Therefore, it is possible to bend the 2nd board | substrate 12b hold | maintained at the front-end | tip of the balloon head part 7. As shown in FIG.

상기 동작이, 전술한 벌룬 헤드부(7)의 선단에서 보유 지지된 제2 기판(12b)을 휘게 하는 스텝(s121)과 대응한다.The above operation corresponds to the step S121 of bending the second substrate 12b held at the tip of the balloon head 7 described above.

도 5의 (b)는 벌룬 헤드부(7)에서 보유 지지된 제2 기판(12b)을 휘게 한 상태를 도시한 도면이다.FIG. 5B is a view showing a state in which the second substrate 12b held by the balloon head portion 7 is bent.

공기실(73) 내의 압력은 공기실 연통 포트(731)가 외기와 연통시키고 있고, 외기와 동일한 압력으로 되어 있다. 한편, 피스톤 당김측 연통 포트(715)를 외기와 연통시키고, 피스톤 누름측 연통 포트(714)는 소정의 압력(예를 들어, 0.3㎫)으로 가압되어 있다.The pressure in the air chamber 73 communicates with the outside air by the air chamber communication port 731, and is at the same pressure as the outside air. On the other hand, the piston pull-side communication port 715 communicates with the outside air, and the piston push-side communication port 714 is pressurized to a predetermined pressure (for example, 0.3 MPa).

따라서, 피스톤(712)과, 피스톤(712)에 연결되어 있는 압박 헤드(713)는 Z방향 하향으로 이동하여 정지한 상태로 된다. 기판 보유 지지막(72)은 피스톤(712)이 밀어 내려짐으로써 변형되고, 동시에, 보유 지지하고 있는 제2 기판(12)은 휘어진다. 이때, 피스톤(712)을 밀어 내리는 힘과, 기판 보유 지지막(72) 내부의 반력과, 제2 기판(12)의 굽힘에 대한 반력이 균형이 잡힌 상태에서, 변형이 멈추고, 균형 상태로 되어 있다.Accordingly, the piston 712 and the pressing head 713 connected to the piston 712 move downward in the Z-direction to come to a stopped state. The substrate holding film 72 is deformed by the piston 712 being pushed down, and at the same time, the holding of the second substrate 12 is bent. At this time, in a state where the force for pushing down the piston 712, the reaction force inside the substrate holding film 72, and the reaction force against the bending of the second substrate 12 are balanced, the deformation stops and the balance state is brought to a balanced state. have.

계속해서, 공기실 연통 포트(731)를 폐쇄하여, 공기실 내부를 밀폐 상태로 한다. 이때, 공기실(73) 내부에 소정의 압력(예를 들어, 0.2㎫)으로 가압된 에어를 보내고, 여압 상태로 해도 좋다.Subsequently, the air chamber communication port 731 is closed to keep the inside of the air chamber sealed. At this time, the air pressurized by the predetermined pressure (for example, 0.2 Mpa) is sent to the inside of the air chamber 73, and you may make it the pressurized state.

공기실(73)은 하우징(70)과, 기판 보유 지지막(72)으로 밀폐된 공간으로, 공기실 연통 포트(731)에 가압된 유체가 송입되어 오면, 공기실(73)의 내부의 압력이 외기보다도 높아져, 기판 보유 지지막(72)은 외부로 팽창되도록 변형된다. 공기실(73)의 압력과, 탄성체가 변형되었을 때에 탄성체 내부에서 발생하는 장력이 균형잡힌 상태에서, 기판 보유 지지막(72)의 변형이 멈추고, 균형 상태로 된다.The air chamber 73 is a space enclosed by the housing 70 and the substrate holding film 72. When the pressurized fluid is supplied to the air chamber communication port 731, the pressure inside the air chamber 73 is supplied. It becomes higher than this outside air, and the board | substrate holding film 72 deform | transforms so that it may expand to the exterior. In the state where the pressure in the air chamber 73 and the tension generated inside the elastic body are balanced when the elastic body is deformed, the deformation of the substrate holding film 72 is stopped and brought into a balanced state.

계속해서, 헤드부(3)를 Z방향 하향으로 이동(즉, 하강)시켜, 변형된 제2 기판(12)과, 제1 기판(11) 상에 도포된 경화성 수지(55)에 접촉시킨다. 도 5의 (c)는 상기 변형된 제2 기판(12)과, 제1 기판(11) 상에 도포된 경화성 수지(55)가 접촉한 상태를 도시한 도면이다.Subsequently, the head portion 3 is moved downward (ie, lowered) in the Z direction to contact the deformed second substrate 12 and the curable resin 55 coated on the first substrate 11. FIG. 5C illustrates a state in which the deformed second substrate 12 and the curable resin 55 coated on the first substrate 11 are in contact with each other.

계속해서, 헤드부(3)를 하강시켜, 변형된 제2 기판(12)과, 제1 기판(11)을 접촉시킨다. 도 5의 (d)는 상기 변형된 제2 기판(12)과, 제1 기판(11) 상이 접촉한 상태를 도시한 도면이다.Subsequently, the head 3 is lowered to bring the deformed second substrate 12 into contact with the first substrate 11. FIG. 5D illustrates a state in which the deformed second substrate 12 and the first substrate 11 are in contact with each other.

이때, 제1 기판(11) 상에 도포되어 있던 경화성 수지(55)는 주위로 넓게 퍼져, 제1 기판(11)과 제2 기판(12) 사이의 약간의 요철의 간극으로 침투하면서, 얇게 연장되어 도포되어 간다. 이때, 제1 기판(11)과 제2 기판(12)의 대향하는 배선 전극 패턴끼리는 접촉되어 있고, 보이드의 혼입도 방지되어 있다.At this time, the curable resin 55 applied on the first substrate 11 spreads widely around and penetrates into the gap of some unevenness between the first substrate 11 and the second substrate 12 and extends thinly. It is applied. At this time, the wiring electrode patterns which face the 1st board | substrate 11 and the 2nd board | substrate 12 contact, and the mixing of a void is also prevented.

또한, 헤드부(3)를 하강시켜, 제2 기판(12)의 주변부가, 제1 기판(11)과 접촉시킨다. 이때, 경화성 수지(55)는 제2 기판(12)의 주변부의 외부까지 도달하고, 제1 기판(11)을 향해 제2 기판(12)이 압입되어, 서로의 기판의 약간의 간극을 막게 된다.Further, the head 3 is lowered so that the peripheral portion of the second substrate 12 is in contact with the first substrate 11. At this time, the curable resin 55 reaches the outside of the periphery of the second substrate 12, and the second substrate 12 is press-fitted toward the first substrate 11, thereby blocking a slight gap between the substrates. .

상기 동작이 전술한 제2 기판(12)을 제1 기판(11)에 따르도록 하는 스텝(s125)과 대응한다.The operation corresponds to step s125 for causing the above-described second substrate 12 to follow the first substrate 11.

이때, 공기실(73)은 밀폐 상태이고, 내부의 압력은 높게 되어 있고, 제2 기판 보유 지지막(72)은 제2 기판(12)보다도 평면에서 본 치수가 큰 탄성체이므로, 보유 지지하고 있는 제2 기판(12) 전체면에 균등한 힘이 가해진다.At this time, the air chamber 73 is in a sealed state, and the pressure inside is high, and since the 2nd board | substrate holding film 72 is an elastic body larger in planar view than the 2nd board | substrate 12, it is holding An equal force is applied to the entire surface of the second substrate 12.

제2 기판(12)과 제2 기판 보유 지지막(72) 사이에 이물질이 혼입되어 버린 경우라도, 이물질 부분에 압박의 힘이 집중하는 것을 방지하여, 제2 기판(12) 전체면에 균등한 힘을 가할 수 있다.Even when foreign matter is mixed between the second substrate 12 and the second substrate holding film 72, the pressure force is prevented from concentrating on the foreign matter portion and is equal to the entire surface of the second substrate 12. You can exert strength.

이 후, 소정의 압력(예를 들어, 0.4㎫)으로 더 가압된 에어를 공기실(73) 내로 송입하여 가압해도 좋다.Thereafter, the air further pressurized at a predetermined pressure (for example, 0.4 MPa) may be fed into the air chamber 73 and pressurized.

도 5의 (e)는 제1 기판(11)을 향해 제2 기판(12)이 압입된 상태에서, 경화성 수지(55)를 경화시키고 있는 상태를 도시한 도면이다. 자외선 조사 유닛(6)으로부터, 자외선(61)을 소정 시간만큼 조사시킨다.FIG. 5E shows a state in which the curable resin 55 is cured in a state in which the second substrate 12 is press-fitted toward the first substrate 11. The ultraviolet ray 61 is irradiated from the ultraviolet ray irradiation unit 6 for a predetermined time.

제2 기판(12)이 제1 기판(11)을 향해 압입되어 있는 상태에서, 자외선 조사 유닛(90)으로부터, 자외선(91)을 소정 시간(예를 들어, 5초)만큼 조사시킨다. 조사시키는 자외선(91)의 에너지 강도나 조사 시간은 도포된 경화성 수지(55)의 경화 특성에 맞추어 적절하게 조절되면 된다.In the state where the second substrate 12 is press-fitted toward the first substrate 11, the ultraviolet ray 91 is irradiated from the ultraviolet ray irradiation unit 90 for a predetermined time (for example, 5 seconds). What is necessary is just to adjust suitably the energy intensity | strength and irradiation time of the ultraviolet-ray 91 to irradiate according to the hardening characteristic of the apply | coated curable resin 55.

경화성 수지가 자외선(91)을 흡수하여 경화한 후, 피스톤 누름측 연통 포트(714)를 대기 개방시켜, 피스톤 당김측 연통 포트(715)로 가압 에어를 보내고, 피스톤(712)을 Z방향 상향으로 이동(즉, 상승)시킨다.After the curable resin absorbs and cures the ultraviolet rays 91, the piston pressing side communication port 714 is opened to the atmosphere to send pressurized air to the piston pulling side communication port 715, and the piston 712 is moved upward in the Z direction. Move (ie, raise).

계속해서, 기판 보유 지지막 연통 포트(721)를 대기 개방시켜, 경우에 따라서 적절하게 압축된 에어를 보내고, 기판의 흡착 유지를 해제한다.Subsequently, the substrate holding film communication port 721 is opened to the air, whereby air compressed appropriately in some cases is sent to release the suction of the substrate.

그 후, 공기실 연통 포트(731)를 대기 개방시켜, 공기실(731)의 가압 상태를 해제시켜, 벌룬 헤드부(7)를 상승시킨다.Thereafter, the air chamber communication port 731 is opened to the air, the pressurized state of the air chamber 731 is released, and the balloon head portion 7 is raised.

벌룬 헤드부(7)는 상기와 같이 용기 구조의 하우징으로 이루어지고, 적어도 1개의 면이 탄성체인 기판 접합 헤드로서의 구조를 이루고 있다. 그로 인해, 제2 기판(12)을 휘게 한 후, 제1 기판(11)에 접합하고, 표면 형상에 따르도록 하여, 균등한 하중을 부여할 수 있다. 따라서, 제2 기판(12)을 제1 기판(11)에 접합할 때에, 보이드의 혼입을 방지하는 것이 가능하게 되어 있다.The balloon head part 7 is comprised by the housing | casing of a container structure as mentioned above, and has comprised the structure as the board | substrate bonding head whose at least 1 surface is an elastic body. Therefore, after bending the 2nd board | substrate 12, it can be bonded to the 1st board | substrate 11, and it can apply even load to it according to the surface shape. Therefore, when joining the 2nd board | substrate 12 to the 1st board | substrate 11, it becomes possible to prevent mixing of a void.

또한, 벌룬 헤드부(7)는 제2 기판(12)의 변형과 가압을 1개의 헤드로 연속적으로 행할 수 있는 구조로 되어 있으므로, 단시간에 기판끼리의 접합을 행하는 것이 가능해진다. 그 결과, 단위 시간당의 생산 수량을 늘릴 수 있다.Moreover, since the balloon head part 7 is a structure which can perform the deformation | transformation and pressurization of the 2nd board | substrate 12 continuously by one head, it becomes possible to bond board | substrates together in a short time. As a result, the production quantity per unit time can be increased.

또한, 제2 기판(12)은 상기와 같이 벌룬 헤드부(7)에 의해 제1 기판(11)을 향해 압박되므로, 제1 기판(11)과 제2 기판(12)의 대향하는 배선 전극 패턴의 접촉 면적이 증가한다. 이 후, 경화성 수지를 경화시킴으로써, 제1 기판과 제2 기판의 밀착성은 유지되고, 상기 배선 전극 패턴의 접촉 면적도 유지된다. 그 결과, 도통에 대한 신뢰성이 더욱 향상된다.In addition, since the second substrate 12 is pressed toward the first substrate 11 by the balloon head portion 7 as described above, the wiring electrode patterns facing the first substrate 11 and the second substrate 12 are opposite. The contact area of is increased. After that, by curing the curable resin, the adhesion between the first substrate and the second substrate is maintained, and the contact area of the wiring electrode pattern is also maintained. As a result, the reliability of conduction is further improved.

또한, 경화성 수지(55)에 열팽창을 수반하는 성질을 갖는 재료를 선택함으로써, 고온에서 가열하여 경화시킨 후, 상온으로 복귀시키면, 제1 기판과 제2 기판의 밀착성이 더욱 높아진다. 혹은, 경화성 수지(55)에 경시적으로 체적이 수축하는 성질을 갖는 재료를 선택함으로써, 경화시킨 후에도, 제1 기판과 제2 기판의 밀착성이 더욱 높아진다. 이에 의해, 제1 기판과 제2 기판의 대향하는 배선 전극 패턴의 접촉 면적이 더욱 증가한다. 그 결과, 도통에 대한 신뢰성이 더욱 향상된다.In addition, by selecting a material having a property of thermal expansion in the curable resin 55, when the resin is heated at high temperature to cure and then returned to room temperature, the adhesion between the first substrate and the second substrate is further enhanced. Alternatively, by selecting a material having a property that the volume shrinks with the curable resin 55 over time, the adhesion between the first substrate and the second substrate is further improved after curing. Thereby, the contact area of the wiring electrode pattern which opposes a 1st board | substrate and a 2nd board | substrate further increases. As a result, the reliability of conduction is further improved.

전술한 실시 형태와는 별도로, 상기 스텝 s121 내지 s123에 있어서, 제2 기판(12)을 Z방향 하향으로 하강시켜, 제1 기판(11)에 접촉하기 직전에 상기 하강을 멈추고, 그 후에 제2 기판(12)을 휘게 하여, 상기 제1 기판(11) 상에 도포된 경화성 수지(55)에 접촉시켜도 좋다. 이에 의해, 피스톤(712)을 밀어 내리는 힘과, 기판 보유 지지막(72) 내부의 반력과, 제2 기판(12)의 굽힘에 대한 반력과, 제1 기판(11)으로부터의 반력이 균형잡혀, 안정된 균형 상태를 만들 수 있다.Apart from the above-described embodiment, in the above steps s121 to s123, the second substrate 12 is lowered in the Z direction downward to stop the lowering just before contacting the first substrate 11, and then the second The substrate 12 may be bent to contact the curable resin 55 coated on the first substrate 11. Thereby, the force which pushes down the piston 712, the reaction force in the board | substrate holding film 72, the reaction force to the bending of the 2nd board | substrate 12, and the reaction force from the 1st board | substrate 11 are balanced. It can make a stable balance state.

그로 인해, 피스톤(712)을 밀어 내리는 힘과, 기판 보유 지지막(72) 내부의 반력과, 제2 기판(12)의 굽힘에 대한 반력이 균형잡히지 않고, 제2 기판을 지나치게 구부려, 소성 변형되어 버리거나, 균열되는 것을 방지할 수 있다.Therefore, the force which pushes down the piston 712, the reaction force inside the board | substrate holding film 72, and the reaction force with respect to the bending of the 2nd board | substrate 12 are not balanced, and the 2nd board | substrate is excessively bent and plastic deformation It can be prevented or cracked.

상기 스텝 s127에 있어서, 제2 기판(12)의 전체면을 압박한 상태에서 자외선하는 시간은 상기 경화성 수지가 완전히 경화되는 데 필요한 시간을 들이는 것이 바람직하다. 그러나, 수지가 완전히 경화될 때까지 필요한 시간이 긴(예를 들어, 1시간) 경우, 제1 기판(11)과 제2 기판(12)의 전극 배선 패턴끼리가 이격되지 않을 정도의 가경화에 필요한 시간(예를 들어, 5초)만큼 자외선이나 가열을 행하고, 그 후에 기판을 취출하고, 다른 장치를 사용하여 소정의 시간(예를 들어, 1시간) 들여 완전 경화시켜도 좋다.In said step s127, it is preferable to take the time required for the said curable resin to fully harden | cure time for ultraviolet-ray in the state which pressed the whole surface of the 2nd board | substrate 12. However, when the time required for the resin to fully cure is long (for example, 1 hour), the temporary hardening of the electrode wiring patterns of the first substrate 11 and the second substrate 12 does not occur. Ultraviolet rays or heating may be performed for a required time (for example, 5 seconds), then the substrate may be taken out and completely cured after a predetermined time (for example, 1 hour) using another apparatus.

상기와 같이 경화성 수지의 경화 공정을, 가경화와 완전 경화로 나눔으로써, 본 발명의 장치나 방법을 사용하여 기판을 접합하기 위한 시간을 단축할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 단위 시간당 생산할 수 있는 수량을 늘릴 수 있다.By dividing the hardening process of curable resin into temporary hardening and complete hardening as mentioned above, the time for joining a board | substrate can be shortened using the apparatus or method of this invention. By doing in this way, the quantity which can be produced per unit time can be increased.

상기 벌룬 헤드부(7)의 다른 형태로서, 기판 변형 기구부(71)를 생략하고, 공기실(73)의 압력을 조절하여 기판 보유 지지막(72)을 변형시키고, 보유 지지된 제2 기판(12b)을 휘게 하는 구조를 예시할 수 있다. 이 구조이면, 기판 변형 기구부(71)를 생략해도, 제2 기판(12b)을 휘게 하여 제1 기판(11)에 접합할 수 있다. 그로 인해, 간단한 구조로 기판의 접합을 할 수 있어, 접합 시에 보이드가 혼입되는 것을 방지할 수도 있다.As another form of the balloon head portion 7, the substrate deformation mechanism portion 71 is omitted, the pressure of the air chamber 73 is adjusted to deform the substrate holding film 72, and the second substrate is held ( The structure which bends 12b) can be illustrated. If it is this structure, even if the board | substrate deformation | transformation mechanism part 71 is abbreviate | omitted, it can be joined to the 1st board | substrate 11 by bending the 2nd board | substrate 12b. Therefore, the board | substrate can be bonded by a simple structure, and it can also prevent that a void mixes at the time of joining.

상기 실시 형태에서는, 경화성 수지를 경화시키는 방법으로서, 자외선에 의해 경화되는 재료를 사용하여 자외선을 조사시키는 방법이나, 가열에 의해 경화되는 재료를 사용하여 가열하는 방법에 대해 주로 기재하였지만, 가열에 의해 연화되고 냉각에 의해 경화되는 재료를 사용하여 가열ㆍ냉각시키는 방법, 가습에 의해 경화되는 재료를 사용하여 가습시키는 방법, 건조에 의해 경화되는 재료를 사용하여 건조시키는 방법을 사용하거나, 각각을 적절하게 조합하여 실시하는 것도 가능하다.In the above embodiment, as a method of curing the curable resin, a method of irradiating ultraviolet rays using a material cured by ultraviolet rays or a method of heating using a material cured by heating is mainly described. A method of heating and cooling using a material that is softened and cured by cooling, a method of humidifying using a material that is cured by humidification, a method of drying using a material that is cured by drying, or appropriately It is also possible to carry out in combination.

자외선에 의해 경화되는 재료로서는, 자외선을 조사하면 중합을 일으켜 고분자의 그물 형상 구조를 형성하고, 경화되어 원래 상태로 돌아가지 않게 되는 성질을 갖는 것으로, 에폭시 수지, 폴리티올 수지, 불포화폴리에스테르 수지, 우레탄 수지 등을 예시할 수 있다.The material cured by ultraviolet light has a property of causing polymerization upon irradiation with ultraviolet light to form a polymer-like structure of a polymer, and hardening to return to its original state, such as epoxy resin, polythiol resin, unsaturated polyester resin, Urethane resin etc. can be illustrated.

가열에 의해 경화되는 재료로서는, 가열하면 중합을 일으켜 고분자의 그물 형상 구조를 형성하고, 경화되어 원래 상태로 돌아가지 않게 되는 성질을 갖는 것으로, 페놀 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 요소 수지, 불포화폴리에스테르 수지, 알키드 수지, 우레탄 수지, 열경화성 폴리이미드 등을 예시할 수 있다.As a material cured by heating, it has a property of causing polymerization when heated to form a polymer-like structure of the polymer, and hardening to return to its original state. Phenolic resin, epoxy resin, melamine resin, urea resin, unsaturated poly Ester resin, alkyd resin, urethane resin, thermosetting polyimide, etc. can be illustrated.

가열에 의해 연화되고 냉각에 의해 경화되는 재료로서는, 융점까지 가열하여 연화시키고, 그 후 냉각함으로써 고화되는 성질을 갖는 것으로, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, PTFE, ABS 수지, 아크릴 수지, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 나일론, 폴리카보네이트, PET 등의 열가소성 수지를 예시할 수 있다.Materials that soften by heating and harden by cooling include those that have a property of heating to a melting point to soften and then cooling to solidify. Polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, PTFE, ABS resin, acrylic resin, And thermoplastic resins such as polyamide, polyimide, polyamideimide, nylon, polycarbonate, and PET.

가습에 의해 경화되는 재료로서는, 수분을 흡수하여 경화되는 성질을 갖는 것으로, 실리콘 수지 등을 예시할 수 있다.As a material which hardens | cures by humidification, a silicone resin etc. can be illustrated as having a property which absorbs moisture and hardens | cures.

건조에 의해 경화되는 재료로서는, 재료 중의 수분이 외부로 방출됨으로써 고화되는 성질을 갖는 것으로, 자연 건조시키는 것을 예시할 수 있다.As a material which hardens | cures by drying, what has the property to solidify by discharge | released the moisture in a material to the outside can be illustrated to make it naturally dry.

상기 이외에 경화성 수지(55)로서, 외부로부터 마이크로파나 X선 등의 에너지를 강제적으로 부여함으로써 경화되는 재료도 사용할 수 있다.In addition to the above, as the curable resin 55, a material that is cured by forcibly applying energy such as microwaves or X-rays from the outside can also be used.

상기 실시 형태와는 별도로, 제1 기판 적재 테이블(22) 상에 적재된 캐리어(60)나, 제1 기판(11)의 위치가 어긋나기 쉬운 경우에는, X1축 스테이지(21)와 제1 기판 적재 테이블(22) 사이에, 제1 기판 적재 테이블(22)의 θ방향의 각도를 변경시키는 수단을 추가해도 좋다. 이 경우, 제1 기판(11)에 있는 얼라인먼트 마크의 위치를 판독하여, 제1 기판 적재 테이블(22)의 θ방향을 조절하고, 제1 기판(11)을 소정의 방향으로 맞출 수 있다.Apart from the above embodiment, when the position of the carrier 60 and the first substrate 11 loaded on the first substrate mounting table 22 is easily shifted, the X1-axis stage 21 and the first substrate The means for changing the angle of the (theta) direction of the 1st board | substrate mounting table 22 may be added between the mounting tables 22. FIG. In this case, the position of the alignment mark in the 1st board | substrate 11 is read, the (theta) direction of the 1st board | substrate mounting table 22 can be adjusted, and the 1st board | substrate 11 can be aligned in a predetermined direction.

상기 실시 형태에서는, 캐리어(60)를 사용한 설명을 하고 있지만, 제1 기판(11)이 헤드부(3)로부터의 가압에 대해 충분한 반력을 발생시킬 수 있는 강도를 갖고 있어, 제1 기판 적재 테이블(22)에 직접 적재하는 것이 가능하면, 캐리어(60)를 사용하지 않아도 된다.In the said embodiment, although the description using the carrier 60 is demonstrated, the 1st board | substrate 11 has the intensity | strength which can generate a sufficient reaction force with respect to the pressurization from the head part 3, and the 1st board | substrate loading table The carrier 60 does not need to be used as long as it can be directly loaded on the 22.

또 다른 실시 형태로서, 제1 기판(11)이 롤 형상으로 권취된 시트라도, 상기 시트를 캐리어(60)나 기판 적재 테이블(22) 상으로 연장시키고, 평탄하게 하여 보유 지지한 것이면 마찬가지로 기판이라고 간주하여, 본 발명을 사용하여 제2 기판(12)을 부착할 수 있다.In still another embodiment, even when the first substrate 11 is a sheet wound in a roll shape, the sheet is extended to the carrier 60 or the substrate mounting table 22, and is flat and held. In view of this, the second substrate 12 can be attached using the present invention.

본 발명은 표면에 배선 전극 패턴이 형성된 기판 상에, 동일하게 표면에 배선 전극 패턴이 형성된 기판을 실장할 때 등에 이용할 수 있다.The present invention can be used when, for example, a substrate on which a wiring electrode pattern is formed on a surface is mounted on a substrate.

1 : 기판의 접합 장치
2 : 스테이지부
3 : 헤드부
4 : 트레이 반송부
5 : 도포 유닛부
6 : 경화 유닛부
7 : 벌룬 헤드부
9 : 제어부
11 : 제1 기판
12 : 제2 기판
12a : 가설치된 제2 기판
12b : 벌룬 헤드부에서 보유 지지된 제2 기판
12c : 접합이 종료된 제2 기판
20 : 장치 베이스
21 : X1축 스테이지
22 : 제1 기판 적재 테이블
26 : 가설치대
31 : 지주
32 : 빔
33 : Y1축 스테이지
34 : 헤드 상하 이동 기구
35 : 모터
36 : θ축 모터
40 : 장치 베이스
41 : X2축 스테이지
42 : 제2 기판 적재 테이블
43 : 지주
44 : 빔
45 : Y2축 스테이지
46 : Z2축 스테이지
47 : 핸드부
48 : 트레이
51 : Z축 스테이지
52 : 모터
53 : 디스펜서
55 : 경화성 수지
60 : 기판 캐리어
61 : 자외선
70 : 하우징
71 : 기판 변형 기구부
72 : 기판 보유 지지막
73 : 공기실
80 : 시린지
81 : Z축 스테이지
82 : 모터
90 : 제어용 컴퓨터
91 : 정보 입력 수단
92 : 정보 표시 수단
93 : 발보 수단
94 : 정보 기록 수단
95 : 기기 제어 유닛
96 : 화상 정보 입력부
711 : 실린더
712 : 피스톤
713 : 압박 헤드
714 : 피스톤 누름측 연통 포트
715 : 피스톤 당김측 연통 포트
721 : 기판 보유 지지막 연통 포트
731 : 공기실 연통 포트1: bonding apparatus of substrate
2: stage part
3: head
4 tray conveying unit
5: coating unit
6: curing unit
7: balloon head
9: control unit
11: first substrate
12: second substrate
12a: provisional second substrate
12b: second substrate held in balloon head portion
12c: second substrate on which bonding is complete
20: device base
21: X1-axis stage
22: first substrate loading table
26: temporary mounting table
31: prop
32: beam
33: Y1-axis stage
34: head up and down moving mechanism
35: motor
36: θ axis motor
40: device base
41: X2 axis stage
42: second substrate loading table
43: prop
44: beam
45: Y2-axis stage
46: Z2-axis stage
47: hand part
48: tray
51: Z axis stage
52: motor
53: dispenser
55: curable resin
60: substrate carrier
61: UV
70 housing
71: substrate deformation mechanism portion
72: substrate holding film
73: air chamber
80: syringe
81: Z axis stage
82: motor
90: control computer
91: information input means
92: information display means
93: Balbo means
94: information recording means
95: device control unit
96: image information input unit
711: cylinder
712: piston
713: press head
714: piston push side communication port
715: Piston Pulling Side Communication Port
721: substrate holding film communication port
731: air chamber communication port

Claims

In the apparatus which joins the 1st board | substrate with which the wiring electrode pattern was formed in the surface, and the 2nd board | substrate which has the wiring electrode pattern on the surface, mutually opposing said electrode wiring patterns,
Means for holding the second substrate;
Means for bending in the state of holding the second substrate,
Curable resin is apply | coated to at least one of the said 1st board | substrate or the said 2nd board | substrate,
Means for bringing the first substrate into close proximity to the second substrate;
Means for pressing the second substrate toward the first substrate, characterized in that the bonding apparatus of the substrate.

The apparatus of claim 1, wherein the means for holding the second substrate and the means for bending the second substrate include:
It is provided in the means for pressing the second substrate toward the first substrate,
And a means for causing the second substrate to conform to the surface shape of the first substrate when the second substrate is pressed against the first substrate.

The bonding apparatus of the board | substrate of Claim 1 or 2 which hardens the said curable resin in the state which pressed the said 2nd board | substrate to the said 1st board | substrate.

In the method of joining the 1st board | substrate which has a wiring electrode pattern on the surface, and the 2nd board | substrate which has a wiring electrode pattern on the surface, mutually opposing said electrode wiring patterns mutually,
Holding the second substrate;
It has a step to bend in the state holding the said 2nd board | substrate,
Curable resin is apply | coated to at least one of the said 1st board | substrate or the said 2nd board | substrate,
Bringing the first substrate into close proximity to the second substrate;
Bonding the second substrate and the first substrate to the second substrate while conforming to the surface shape of the first substrate;
And a step of pressing the second substrate toward the first substrate.

The bonding method of the board | substrate of Claim 4 which has a step which hardens the said curable resin in the state which pressed the said 2nd board | substrate to the said 1st board | substrate.

It is a board | substrate bonding head which consists of a housing | casing of a container structure, and at least 1 surface is an elastic body,
Means for holding a second substrate using the face of the elastic body,
And a means for bending the second substrate by deforming the surface holding the second substrate.

The apparatus of claim 6, further comprising means for modifying a surface holding the second substrate,
The board | substrate bonding head which has a structure which deform | transforms the surface holding the said 2nd board | substrate, and makes the said 2nd board | substrate bend.

8. A device according to claim 6 or 7, comprising means for adjusting the pressure inside the housing,
The board | substrate bonding head which has a structure which adjusts the said pressure, deforms the surface of the said elastic body which hold | maintains the said 2nd board | substrate, and bends the said 2nd board | substrate.

The said 2nd board | substrate is made to conform to the surface shape of the said 1st board | substrate, When the said 2nd board | substrate is pressed to a 1st board | substrate, The said 2nd board | substrate of any one of Claims 6-8. The board | substrate bonding head characterized by having a structure which can give an equal load.