Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7623788B2 - Pressurizing device, manufacturing device and manufacturing method for element array - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7623788B2 - Pressurizing device, manufacturing device and manufacturing method for element array - Google Patents

Pressurizing device, manufacturing device and manufacturing method for element array Download PDF

Info

Publication number
JP7623788B2
JP7623788B2 JP2020036736A JP2020036736A JP7623788B2 JP 7623788 B2 JP7623788 B2 JP 7623788B2 JP 2020036736 A JP2020036736 A JP 2020036736A JP 2020036736 A JP2020036736 A JP 2020036736A JP 7623788 B2 JP7623788 B2 JP 7623788B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
elastic material
element array
elements
mounting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020036736A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021141160A (en
Inventor
洋 小泉
康生 加藤
誠 山下
光悦 牧田
諒 進藤
修 進藤
博 飯塚
誠寿郎 須永
敏暢 宮腰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2020036736A priority Critical patent/JP7623788B2/en
Priority to KR1020227030130A priority patent/KR102774046B1/en
Priority to US17/909,080 priority patent/US20230093241A1/en
Priority to CN202180018607.0A priority patent/CN115210855B/en
Priority to TW110107665A priority patent/TWI836192B/en
Priority to PCT/JP2021/008466 priority patent/WO2021177409A1/en
Publication of JP2021141160A publication Critical patent/JP2021141160A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7623788B2 publication Critical patent/JP7623788B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/01Manufacture or treatment
    • H10W72/0198Manufacture or treatment batch processes

Landscapes

  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Description

本発明は、実装基板に配置された複数の素子からなる素子アレイを加圧する加圧装置、当該素子アレイの製造装置および製造方法に関する。 The present invention relates to a pressure device that applies pressure to an element array consisting of multiple elements arranged on a mounting substrate, and a manufacturing device and method for the element array.

複数の素子(例えば、発光素子)からなる素子アレイを実装基板上に製造する方法として、例えば以下に示す方法が知られている。すなわち、ACF(Anisotropic Conductive File)やACP(Anisotropic Conductive Paste)等の導電性接合材料、あるいはSn,Pb,Ag,Au,Bi,In,Ca,Cu,Ge等の共晶金属が設けられた実装基板に複数の素子をアレイ状に配置する。そして、アレイ状に配置された複数の素子(素子アレイ)をステンレス等の金属で構成された加圧プレートで加圧し、導電性接合材料を介して実装基板に実装する。これにより、実装基板上に素子アレイを製造することができる。 The following method is known as a method for manufacturing an element array consisting of multiple elements (e.g., light-emitting elements) on a mounting substrate. That is, multiple elements are arranged in an array on a mounting substrate provided with a conductive bonding material such as ACF (Anisotropic Conductive File) or ACP (Anisotropic Conductive Paste), or a eutectic metal such as Sn, Pb, Ag, Au, Bi, In, Ca, Cu, or Ge. Then, the multiple elements arranged in the array (element array) are pressed with a pressure plate made of a metal such as stainless steel, and mounted on the mounting substrate via the conductive bonding material. In this way, an element array can be manufactured on the mounting substrate.

加圧プレートで素子アレイを加圧する際には、例えば特許文献1に記載の発明のように、加圧プレートと素子アレイとの間に流動性を有する柔軟層を介在させておくことにより、複数の素子間における加圧の均等性を良好にしようとする試みが行われている。 When applying pressure to an element array with a pressure plate, attempts have been made to improve the uniformity of pressure between multiple elements by interposing a flexible layer having fluidity between the pressure plate and the element array, as in the invention described in Patent Document 1, for example.

しかしながら、特許文献1に記載の発明では、柔軟層が流動性を有する故、加圧プレートによる加圧力を高めたときに、柔軟層が容易に変形し、高い加圧力で素子アレイを加圧することができないだけでなく、実装基板に配置された複数の素子に対して均一に圧力をかけることができず、実装不良が生じるおそれがある。 However, in the invention described in Patent Document 1, because the flexible layer has fluidity, when the pressure applied by the pressure plate is increased, the flexible layer easily deforms, making it impossible to apply high pressure to the element array, and also making it impossible to apply uniform pressure to the multiple elements arranged on the mounting board, which may result in mounting defects.

特開2004-296746号公報JP 2004-296746 A

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、素子アレイを安定して実装基板上に製造することが可能な素子アレイの加圧装置、製造装置および製造方法を提供することである。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide a pressure application device, manufacturing device, and manufacturing method for an element array that can stably manufacture an element array on a mounting substrate.

上記目的を達成するために、本発明に係る素子アレイの加圧装置は、
実装基板に配置された複数の素子からなる素子アレイを加圧する加圧部を持つ加圧プレートを有し、
前記加圧部は、板状の弾性材を有し、
前記弾性材の厚みは、前記素子の厚みの0.5~2.0倍である。
In order to achieve the above object, a pressurizing device for an element array according to the present invention comprises:
a pressure plate having a pressure section for applying pressure to an element array made up of a plurality of elements arranged on a mounting substrate;
The pressure applying portion has a plate-shaped elastic material,
The thickness of the elastic material is 0.5 to 2.0 times the thickness of the element.

本発明に係る素子アレイの加圧装置では、加圧部が板状の弾性材を有する。そのため、加圧プレートによる加圧時では、弾性材を介して、実装基板に配置された複数の素子からなる素子アレイを加圧することが可能となる。 In the element array pressure application device of the present invention, the pressure application section has a plate-shaped elastic material. Therefore, when pressure is applied by the pressure plate, it is possible to apply pressure to the element array, which is made up of multiple elements arranged on the mounting board, via the elastic material.

特に、本発明に係る素子アレイの加圧装置では、弾性材の厚みが、素子の厚みの0.5~2.0倍である。素子の厚みに対する弾性材の厚みをこのような範囲に設定した場合、弾性材には適度な厚みが具備されるため、弾性材は、素子アレイ等の表面形状に倣うように適度に変形しやすくなり、弾性材を介して、素子アレイを全体にわたって満遍なく加圧することが可能となる。また、弾性材には適度な固さが具備されるため、弾性材を介して素子アレイに十分な加圧力を与えることが可能となる。したがって、実装基板に配置された複数の素子に対して均一に圧力をかけることができる。 In particular, in the element array pressure application device according to the present invention, the thickness of the elastic material is 0.5 to 2.0 times the thickness of the element. When the thickness of the elastic material relative to the thickness of the element is set within this range, the elastic material has an appropriate thickness, so that the elastic material is easily deformed to conform to the surface shape of the element array, etc., and it becomes possible to apply pressure evenly across the entire element array via the elastic material. In addition, the elastic material has an appropriate hardness, so that it becomes possible to apply sufficient pressure to the element array via the elastic material. Therefore, pressure can be applied uniformly to multiple elements arranged on the mounting board.

また、弾性材が変形すると、それに伴い圧力が発生するが、素子の厚みに対する弾性材の厚みを上記のような範囲に設定した場合、該圧力が加圧プレートによる加圧力に影響を与えるほど過度に大きくなることがない。したがって、加圧プレートによる加圧時において、加圧プレートによる加圧力が不均質に分散することを防止することが可能となり、実装基板に配置された複数の素子に対して均一に圧力をかけることができる。よって、本発明に係る素子アレイの加圧装置によれば、実装不良が生じることを防止し、素子アレイを安定して実装基板上に製造することができる。 Furthermore, when the elastic material deforms, pressure is generated accordingly, but if the thickness of the elastic material relative to the thickness of the element is set within the range described above, the pressure will not become excessively large enough to affect the pressure applied by the pressure plate. Therefore, when applying pressure with the pressure plate, it is possible to prevent the pressure force from the pressure plate from being unevenly distributed, and pressure can be applied uniformly to multiple elements arranged on the mounting board. Therefore, with the element array pressure device of the present invention, mounting defects can be prevented, and element arrays can be stably manufactured on the mounting board.

前記弾性材は、前記加圧プレートの表面に設けられていてもよい。このような構成とすることにより、加圧プレートによる加圧時において、加圧プレートを加熱したときに、加圧プレートの熱が弾性材に伝達されやすくなり、例えば実装基板に設けられた導電性接合材料を用いて、複数の素子を実装基板に良好に実装することができる。 The elastic material may be provided on the surface of the pressure plate. With this configuration, when the pressure plate is heated during pressure application by the pressure plate, the heat of the pressure plate is easily transferred to the elastic material, and multiple elements can be successfully mounted on the mounting board, for example, using a conductive bonding material provided on the mounting board.

前記加圧部は、前記加圧プレートの表面よりも表面精度が高い板状の硬質材を有し、前記硬質材は、前記弾性材の表面に設けられており、前記硬質材の表面には、さらに他の前記弾性材が設けられていてもよい。硬質材の表面精度(例えば、平坦性や平滑性等)は、加圧プレートの表面精度(例えば、平坦性や平滑性等)に比べて高いため、各弾性材の間に硬質材を設けておくことにより、素子アレイとの当接面を構成する外側の弾性材を水平面に対して平行に近い状態で配置することが可能となる。そのため、素子アレイ等の表面と加圧部(弾性材)の加圧面(素子アレイとの当接面)との間の接触性(平行度合等)が良好となり、実装基板に配置された複数の素子に対して均一に圧力をかけることが可能となる。したがって、実装不良が生じることを効果的に防止し、素子アレイを安定して実装基板上に製造することができる。 The pressure applying unit has a plate-shaped hard material with a higher surface accuracy than the surface of the pressure plate, and the hard material is provided on the surface of the elastic material, and the surface of the hard material may further include another elastic material. Since the surface accuracy (e.g., flatness, smoothness, etc.) of the hard material is higher than the surface accuracy (e.g., flatness, smoothness, etc.) of the pressure plate, by providing a hard material between each elastic material, it is possible to arrange the outer elastic material that constitutes the contact surface with the element array in a state close to parallel to the horizontal plane. Therefore, the contact (parallelism, etc.) between the surface of the element array, etc. and the pressure applying surface (contact surface with the element array) of the pressure applying unit (elastic material) is improved, and it is possible to apply pressure uniformly to the multiple elements arranged on the mounting board. Therefore, it is possible to effectively prevent mounting defects from occurring and stably manufacture the element array on the mounting board.

また、加圧プレートの表面に設けられた弾性材が変形することにより、素子アレイ等の表面と、素子アレイ等との当接面を構成する外側の弾性材の表面とが平行になりやすくなり、素子アレイを構成する複数の素子に対してより均一に圧力をかけることができる。 In addition, by deforming the elastic material provided on the surface of the pressure plate, the surface of the element array, etc. and the surface of the outer elastic material that forms the contact surface with the element array, etc., tend to become parallel, allowing more uniform pressure to be applied to the multiple elements that make up the element array.

前記加圧部は、前記加圧プレートの表面よりも表面精度が高い板状の硬質材を有し、前記硬質材は、前記加圧プレートの表面に設けられており、前記弾性材は、前記硬質材の表面に設けられていてもよい。このような構成とすることにより、加圧プレートの表面精度が良好ではない場合であっても、これを硬質材によって直接吸収することが可能となる。そのため、素子アレイとの当接面を構成する弾性材を水平面に対して平行に近い状態で配置することが可能となり、素子アレイ等の表面と加圧部(弾性材)の加圧面(素子アレイとの当接面)との間の接触性(平行度合等)が良好となる。したがって、実装基板に配置された複数の素子に対して均一に圧力をかけることが可能となり、実装不良が生じることを効果的に防止し、素子アレイを安定して実装基板上に製造することができる。 The pressure unit may have a plate-shaped hard material with a higher surface accuracy than the surface of the pressure plate, the hard material being provided on the surface of the pressure plate, and the elastic material being provided on the surface of the hard material. With this configuration, even if the surface accuracy of the pressure plate is not good, it is possible to directly absorb this by the hard material. Therefore, it is possible to arrange the elastic material that constitutes the contact surface with the element array in a state close to parallel to the horizontal plane, and the contact (parallelism, etc.) between the surface of the element array, etc. and the pressure surface (contact surface with the element array) of the pressure unit (elastic material) is good. Therefore, it is possible to apply pressure uniformly to multiple elements arranged on the mounting board, effectively preventing mounting defects, and stably manufacturing the element array on the mounting board.

好ましくは、少なくとも1個の前記硬質材と少なくとも1個の前記弾性材とが前記加圧プレートの表面に交互に積層されている。このような構成とすることにより、硬質材および弾性材を加圧プレートに具備させることにより得られる前述の効果を良好に得ることが可能となり、実装基板に配置された複数の素子に対してより均一に圧力をかけることができる。 Preferably, at least one of the hard materials and at least one of the elastic materials are alternately laminated on the surface of the pressure plate. With this configuration, it is possible to effectively obtain the above-mentioned effects obtained by providing the pressure plate with a hard material and an elastic material, and pressure can be applied more uniformly to multiple elements arranged on the mounting board.

好ましくは、前記弾性材の表面には、撥水処理加工された撥水層が形成されている。このような構成とすることにより、弾性材の表面を介して、実装基板に形成された素子アレイを加圧するときに、弾性材の表面に素子が付着することを防止することが可能となり、実装不良が生じることを効果的に防止することができる。また、導電性接合材料を用いて複数の素子を実装基板に実装する場合、加圧プレートによる加圧時に、加圧部が導電性接合材料に接触したとしても、撥水層によって、加圧部に導電性接合材料が付着することを防止することが可能である。そのため、加圧部に導電性接合材料が付着することに伴う加圧プレートの損傷を防止することができる。 Preferably, a water-repellent layer that has been treated to be water-repellent is formed on the surface of the elastic material. With this configuration, when pressure is applied to the element array formed on the mounting board through the surface of the elastic material, it is possible to prevent the elements from adhering to the surface of the elastic material, and it is possible to effectively prevent mounting defects. In addition, when mounting multiple elements on a mounting board using a conductive bonding material, even if the pressure portion comes into contact with the conductive bonding material when pressure is applied by the pressure plate, it is possible to prevent the conductive bonding material from adhering to the pressure portion by the water-repellent layer. Therefore, it is possible to prevent damage to the pressure plate caused by the conductive bonding material adhering to the pressure portion.

好ましくは、前記撥水層の厚みは、前記弾性材の厚みよりも小さい。このような構成とすることにより、弾性材の表面に素子が付着すること等を効果的に防止することができる。 Preferably, the thickness of the water-repellent layer is smaller than the thickness of the elastic material. This configuration effectively prevents elements from adhering to the surface of the elastic material.

前記素子の厚みは、50μm以下であってもよい。このように微小な素子からなる素子アレイが加圧対象である場合であっても、弾性材が素子アレイ等の表面形状に倣うように適度に変形することにより、該素子アレイを構成する複数の素子に対して均一に圧力をかけることができる。 The thickness of the element may be 50 μm or less. Even when the pressure is applied to an element array made up of such tiny elements, the elastic material deforms appropriately to conform to the surface shape of the element array, etc., so that pressure can be applied uniformly to the multiple elements that make up the element array.

上記目的を達成するために、本発明に係る素子アレイの製造装置は、上述したいずれかの加圧装置を有する。上述したいずれかの加圧装置を用いて、素子アレイを実装基板に実装することにより、実装基板に配置された複数の素子に対して均一に圧力をかけることが可能となり、実装不良が生じることを防止し、素子アレイを安定して実装基板上に製造することができる。 In order to achieve the above object, the manufacturing apparatus for an element array according to the present invention has any one of the pressure devices described above. By mounting an element array on a mounting substrate using any one of the pressure devices described above, it becomes possible to apply uniform pressure to multiple elements arranged on the mounting substrate, preventing mounting defects and enabling the element array to be stably manufactured on the mounting substrate.

前記実装基板が載置される実装台と、複数の前記素子が配置された供給基板が載置される供給台と、前記供給台に移動し前記供給基板から複数の前記素子をピックアップするとともに、前記実装台に移動しピックアップした複数の前記素子を前記実装基板に移送する搬送装置と、をさらに有し、前記加圧プレートは、前記搬送装置によって前記実装基板に移送された複数の前記素子からなる前記素子アレイを加圧してもよい。 The device further includes a mounting table on which the mounting substrate is placed, a supply table on which a supply substrate on which a plurality of the elements are arranged is placed, and a transport device that moves to the supply table to pick up the plurality of elements from the supply substrate and moves to the mounting table to transfer the plurality of the picked-up elements to the mounting substrate, and the pressure plate may apply pressure to the element array consisting of the plurality of the elements transferred to the mounting substrate by the transport device.

このような構成とすることにより、いわゆるマストランスファーにおいて、複数の素子が一括して供給基板から実装基板に移送され、これらの素子からなる素子アレイに対して加圧プレートによる加圧を行う場合であっても、素子アレイを安定して実装基板上に製造することが可能であり、製造時における歩留まりを向上させることができる。 By configuring in this way, even when multiple elements are transferred from a supply substrate to a mounting substrate all at once in a so-called mass transfer process and pressure is applied to an element array consisting of these elements using a pressure plate, it is possible to stably manufacture the element array on the mounting substrate, thereby improving the yield during manufacturing.

上記目的を達成するために、本発明に係る素子アレイの製造方法は、
複数の素子が配置された実装基板を準備する工程と、
前記素子の厚みの0.5~2.0倍の厚みを有する板状の弾性材が設けられた加圧装置を用いて、前記実装基板に配置された複数の前記素子を加圧する工程と、を有する。
In order to achieve the above object, a method for manufacturing an element array according to the present invention includes the steps of:
preparing a mounting substrate on which a plurality of elements are arranged;
and applying pressure to the plurality of elements arranged on the mounting board using a pressure device provided with a plate-shaped elastic material having a thickness 0.5 to 2.0 times that of the elements.

本発明に係る素子アレイの実装方法では、素子の厚みの0.5~2.0倍の厚みを有する板状の弾性材が設けられた加圧装置を用いて、実装基板に配置された複数の素子を加圧する。そのため、弾性材が素子アレイ等の表面形状に倣うように適度に変形しやすくなり、弾性材を介して、素子アレイを十分な加圧力で全体にわたって満遍なく加圧することが可能となる。また、加圧プレートによる加圧力が不均質に分散することを防止することも可能となり、実装基板に配置された複数の素子に対して均一に圧力をかけることができる。したがって、本発明に係る素子アレイの実装方法によれば、実装不良が生じることを防止し、素子アレイを安定して実装基板上に製造することができる。 In the mounting method for an element array according to the present invention, a pressure device provided with a plate-shaped elastic material having a thickness 0.5 to 2.0 times that of the elements is used to apply pressure to multiple elements arranged on a mounting board. This allows the elastic material to deform appropriately to conform to the surface shape of the element array, etc., and makes it possible to apply pressure to the entire element array evenly with sufficient pressure via the elastic material. It is also possible to prevent the pressure applied by the pressure plate from being unevenly distributed, making it possible to apply pressure uniformly to multiple elements arranged on the mounting board. Therefore, the mounting method for an element array according to the present invention prevents mounting defects and allows the element array to be stably manufactured on the mounting board.

好ましくは、複数の前記素子を前記実装基板に設けられた導電性接合材料に向けて加圧することで複数の前記素子を前記実装基板に接続する。そのため、ACF(Anisotropic Conductive File)やACP(Anisotropic Conductive Paste)等の導電性接合材料を用いて複数の素子を実装基板に実装することが可能となり、実装基板上に素子アレイを容易に製造することができる。 Preferably, the multiple elements are connected to the mounting substrate by applying pressure to the multiple elements toward a conductive bonding material provided on the mounting substrate. This makes it possible to mount multiple elements on the mounting substrate using a conductive bonding material such as ACF (Anisotropic Conductive File) or ACP (Anisotropic Conductive Paste), and thus makes it possible to easily manufacture an element array on the mounting substrate.

図1は本発明の第1実施形態に係る加圧装置を示す概略側面図である。FIG. 1 is a schematic side view showing a pressurizing device according to a first embodiment of the present invention. 図2は図1に示す加圧装置を有する素子アレイの製造装置の機能構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of an element array manufacturing apparatus having the pressure device shown in FIG. 図3Aはマストランスファーにより素子を供給基板から実装基板に移送する工程を示す断面図である。FIG. 3A is a cross-sectional view showing a process of transferring an element from a supply substrate to a mounting substrate by mass transfer. 図3Bは図3Aの続きの工程を示す断面図である。FIG. 3B is a cross-sectional view showing a process subsequent to that of FIG. 3A. 図3Cは図3Bの続きの工程を示す断面図である。FIG. 3C is a cross-sectional view showing a process subsequent to that of FIG. 3B. 図4は本発明の第2実施形態に係る加圧装置を示す概略側面図である。FIG. 4 is a schematic side view showing a pressure device according to a second embodiment of the present invention. 図5は本発明の第3実施形態に係る加圧装置を示す概略側面図である。FIG. 5 is a schematic side view showing a pressure device according to a third embodiment of the present invention. 図6は本発明の第4実施形態に係る加圧装置を示す概略側面図である。FIG. 6 is a schematic side view showing a pressure device according to a fourth embodiment of the present invention.

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。 The present invention will now be described with reference to the embodiments shown in the drawings.

第1実施形態
図1に示すように、本発明の第1実施形態に係る加圧装置10は、加圧プレート11を有する。加圧プレート11は、ステンレス等の金属で構成されており、非加圧物(本実施形態では、複数の素子40a~40c)を加圧する。加圧装置10は、複数の素子40a~40cからなる素子アレイ40を実装基板30上に製造する素子アレイ40の製造装置の一部を構成している。以下において、X軸は実装基板30の幅方向に対応し、Y軸は実装基板30の奥行き方向に対応し、Z軸は実装基板30の高さ方向に対応する。X軸およびY軸は水平面に平行であり、Z軸は鉛直線に平行であり、X軸とY軸とZ軸は相互に垂直である。なお、図1等では、説明の便宜上、素子40a~40cについては他の構成に対して大きめに図示している。
First embodiment As shown in FIG. 1, a pressure device 10 according to a first embodiment of the present invention has a pressure plate 11. The pressure plate 11 is made of a metal such as stainless steel, and pressurizes a non-pressurized object (in this embodiment, a plurality of elements 40a to 40c). The pressure device 10 constitutes a part of an element array 40 manufacturing device that manufactures an element array 40 consisting of a plurality of elements 40a to 40c on a mounting substrate 30. In the following, the X axis corresponds to the width direction of the mounting substrate 30, the Y axis corresponds to the depth direction of the mounting substrate 30, and the Z axis corresponds to the height direction of the mounting substrate 30. The X axis and the Y axis are parallel to the horizontal plane, the Z axis is parallel to the vertical line, and the X axis, the Y axis, and the Z axis are perpendicular to each other. In FIG. 1 and the like, for convenience of explanation, the elements 40a to 40c are illustrated larger than the other components.

図2に示すように、素子アレイ40の製造装置は、制御部91と、加圧制御機構92と、駆動機構93と、加熱機構94と、温度制御機構95とを含み、上記各部によって、加圧プレート11等の制御を行う。駆動機構93は、加圧プレート11を上下方向に駆動する。加圧制御機構92は、加圧プレート11の駆動時において、その加圧力(負荷量)の大きさを制御する。加熱機構94は、例えばヒータからなり、図1に示す加圧プレート11と実装基板30等が載置される実装台20とに内蔵されている。温度制御機構95は、加熱機構94による加熱温度を制御することにより、加圧プレート11および実装台20の加熱温度を制御する。制御部91は、加圧制御機構92、駆動機構93、加熱機構94および温度制御機構95の動作を制御する。 2, the manufacturing device for the element array 40 includes a control unit 91, a pressure control mechanism 92, a drive mechanism 93, a heating mechanism 94, and a temperature control mechanism 95, and the above-mentioned units control the pressure plate 11 and the like. The drive mechanism 93 drives the pressure plate 11 in the vertical direction. The pressure control mechanism 92 controls the magnitude of the pressure force (load amount) when the pressure plate 11 is driven. The heating mechanism 94 is, for example, a heater, and is built into the pressure plate 11 shown in FIG. 1 and the mounting table 20 on which the mounting substrate 30 and the like are placed. The temperature control mechanism 95 controls the heating temperature by the heating mechanism 94 to control the heating temperature of the pressure plate 11 and the mounting table 20. The control unit 91 controls the operation of the pressure control mechanism 92, the drive mechanism 93, the heating mechanism 94, and the temperature control mechanism 95.

図1において、実装基板30は、図中Y軸方向にも広がっており、円形または四角形の外形状を有する。本実施形態における実装基板30の材質は、ガラスエポキシ材である。ただし、実装基板30の材質は、これに限定されるものではなく、例えば、ガラス基板としてのSiO、Al、あるいはフレキシブル基板としてポリイミド、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエーテルエーテルケトン、ウレタン、シリコーン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のエラストマー等、さらにはグラスウール等で構成されてもよい。 1, the mounting substrate 30 also extends in the Y-axis direction in the figure, and has a circular or rectangular outer shape. The material of the mounting substrate 30 in this embodiment is a glass epoxy material. However, the material of the mounting substrate 30 is not limited to this, and may be, for example, SiO 2 or Al 2 O 3 as a glass substrate, or elastomers such as polyimide, polyamide, polypropylene, polyether ether ketone, urethane, silicone, polyethylene terephthalate, and polyethylene naphthalate as a flexible substrate, or glass wool.

実装基板30は、実装補助基板32を介して、実装台20に載置されている。実装基板30の表面には、図示しない導電性接合材料が予め形成されている。この導電性接合材料は、異方性導電粒子接続あるいはバンプ圧接接続等により、実装基板30と素子40a~40cとを電気的および機械的に接続し、加熱により硬化する。導電性接合材料としては、例えばACF、ACP、NCFあるいはNCP等が挙げられる。導電性接合材料の厚みは、好ましくは、1.0~10000μmである。 The mounting board 30 is placed on the mounting stand 20 via the mounting support board 32. A conductive bonding material (not shown) is formed in advance on the surface of the mounting board 30. This conductive bonding material electrically and mechanically connects the mounting board 30 and the elements 40a to 40c by anisotropic conductive particle connection or bump pressure connection, and hardens when heated. Examples of the conductive bonding material include ACF, ACP, NCF, and NCP. The thickness of the conductive bonding material is preferably 1.0 to 10,000 μm.

実装基板30には、配線31_1および配線31_2が所定のパターンで形成されている。図示の例では、配線31_1,31_2が対になって形成されており、複数の配線31_1,31_2の対がX軸方向に沿って配置されている。配線31_1,31_2には、素子40a~40cのいずれかを導電性接合材料を介して接続することが可能となっている。 Wiring 31_1 and wiring 31_2 are formed in a predetermined pattern on mounting board 30. In the illustrated example, wiring 31_1, 31_2 are formed in pairs, and multiple pairs of wiring 31_1, 31_2 are arranged along the X-axis direction. Any of elements 40a to 40c can be connected to wiring 31_1, 31_2 via a conductive bonding material.

実装補助基板32は、平板状の薄い板体(剛体)で構成されている。実装補助基板32は実装台20上に載置されており、表面精度(平坦性や平滑性等)が比較的高い部材で構成されている。実装補助基板32の表面精度は実装台20の表面精度よりも優れており、実装補助基板32の表面(特に、実装台20が配置される側の面)は、実装台20の表面と比較して、凹凸が少なく(すなわち、平滑であり)、水平面に対する傾斜が小さい(すなわち、平坦である)。 The mounting auxiliary board 32 is composed of a flat, thin plate (rigid body). The mounting auxiliary board 32 is placed on the mounting base 20 and is composed of a member with relatively high surface precision (flatness, smoothness, etc.). The surface precision of the mounting auxiliary board 32 is superior to the surface precision of the mounting base 20, and the surface of the mounting auxiliary board 32 (particularly the surface on which the mounting base 20 is placed) has fewer projections and recesses (i.e., is smooth) and a smaller inclination with respect to the horizontal plane (i.e., is flat) compared to the surface of the mounting base 20.

実装補助基板32は硬質材で構成され、本実施形態では、実装補助基板32はガラス基板によって構成されている。ただし、実装補助基板32を構成する材料はこれに限定されるものではなく、例えば石英ガラス(SiO)やダイヤモンド、あるいはサファイア、アルミナ(Al)、コージェライト(2MgO・2Al・5SiO)、窒化アルミニウム(AlN)、窒化ケイ素(SiN)、炭化ケイ素(SiC)、ジルコニア(ZrO)等のセラミック等で構成されていてもよい。表面精度として、実装補助基板32の表面粗さRaは、好ましくは0.1~2.0μm、さらに好ましくは0.1~1.0μmである。 The mounting auxiliary substrate 32 is made of a hard material, and in this embodiment, the mounting auxiliary substrate 32 is made of a glass substrate. However, the material constituting the mounting auxiliary substrate 32 is not limited to this, and may be made of, for example, quartz glass (SiO 2 ), diamond, or ceramics such as sapphire, alumina (Al 2 O 3 ), cordierite (2MgO.2Al 2 O 3.5SiO 2 ), aluminum nitride (AlN), silicon nitride (SiN), silicon carbide (SiC), and zirconia (ZrO 2 ). As for surface accuracy, the surface roughness Ra of the mounting auxiliary substrate 32 is preferably 0.1 to 2.0 μm, and more preferably 0.1 to 1.0 μm.

図示の例では、実装補助基板32の厚みは、実装基板30あるいは素子40a~40cの厚みよりも厚くなっている。実装補助基板32の厚みは、好ましくは1mm~20mmである。実装補助基板32の表面には、撥水処理加工が施されることにより、撥水層(図示略)が形成されていてもよい。撥水処理加工は、実装補助基板32の表面に例えばフッ素系樹脂を塗布することにより行われる。撥水層の厚みは、好ましくは8μm以下である。 In the illustrated example, the thickness of the mounting auxiliary substrate 32 is thicker than the mounting substrate 30 or the elements 40a to 40c. The thickness of the mounting auxiliary substrate 32 is preferably 1 mm to 20 mm. A water-repellent layer (not shown) may be formed on the surface of the mounting auxiliary substrate 32 by performing a water-repellent treatment. The water-repellent treatment is performed by applying, for example, a fluorine-based resin to the surface of the mounting auxiliary substrate 32. The thickness of the water-repellent layer is preferably 8 μm or less.

このように、実装基板30を表面精度に優れた実装補助基板32上に載置することにより、実装基板30を水平面に対して傾斜することなく、安定して配置することが可能となる。また、実装補助基板32の表面に撥水層を形成することにより、加圧プレート11による素子アレイ40の加圧時に、加圧部12が実装基板30に形成された導電性接合材料に接触し、導電性接合材料が実装補助基板32側に流れたとしても、撥水層によって、実装補助基板32に導電性接合材料が付着することを防止することができる。その結果、加圧部12に導電性接合材料が付着することも防止することが可能となり、加圧プレート11の損傷を防止することができる。 In this way, by placing the mounting substrate 30 on the mounting auxiliary substrate 32 with excellent surface accuracy, the mounting substrate 30 can be stably positioned without tilting relative to the horizontal plane. In addition, by forming a water-repellent layer on the surface of the mounting auxiliary substrate 32, even if the pressure unit 12 comes into contact with the conductive bonding material formed on the mounting substrate 30 when the pressure plate 11 presses the element array 40 and the conductive bonding material flows toward the mounting auxiliary substrate 32, the water-repellent layer can prevent the conductive bonding material from adhering to the mounting auxiliary substrate 32. As a result, it is also possible to prevent the conductive bonding material from adhering to the pressure unit 12, and damage to the pressure plate 11 can be prevented.

素子40a~40cは、基板30上にアレイ状に配置される。アレイ状とは、決められたパターンに従って複数行複数列に素子40a~40cが配置された状態をいい、行方向と列方向の間隔は同一でもよく、あるいは相違していてもよい。 The elements 40a to 40c are arranged in an array on the substrate 30. An array refers to a state in which the elements 40a to 40c are arranged in multiple rows and multiple columns according to a predetermined pattern, and the spacing in the row and column directions may be the same or different.

素子40a~40cは、ディスプレイ用の表示基板にRGBの各画素として配列され、またバックライトの発光体として照明基板に配列される。素子40aは赤色光素子であり、素子40bは緑色発光素子であり、素子40cは青色発光素子である。 The elements 40a to 40c are arranged on a display substrate as RGB pixels, and on an illumination substrate as light emitters for the backlight. The element 40a is a red light element, the element 40b is a green light emitting element, and the element 40c is a blue light emitting element.

本実施形態における素子40a~40cは、マイクロ発光素子(マイクロLED素子)であり、そのサイズ(幅×奥行き)は、例えば5μm×5μm~50μm×50μmである。また、素子40a~40cの厚み(高さ)は、例えば50μm以下である。 In this embodiment, the elements 40a to 40c are micro-light-emitting elements (micro-LED elements), and their size (width x depth) is, for example, 5 μm x 5 μm to 50 μm x 50 μm. The thickness (height) of the elements 40a to 40c is, for example, 50 μm or less.

素子40a~40cの一方側の面(実装基板30が配置されている側の面)には、一対の電極(バンプ)41_1および41_2が突設されている。一対の電極41_1,41_2は、それぞれ実装基板30に設けられた配線31_1,31_2に接続される。電極41_1,41_2の厚み(高さ)は、例えば3μm以下である。 A pair of electrodes (bumps) 41_1 and 41_2 protrude from one surface of each of the elements 40a to 40c (the surface on which the mounting substrate 30 is disposed). The pair of electrodes 41_1 and 41_2 are connected to wiring 31_1 and 31_2 provided on the mounting substrate 30, respectively. The thickness (height) of the electrodes 41_1 and 41_2 is, for example, 3 μm or less.

素子40a~40cが加圧プレート11によって加圧されることにより、素子40a~40cの各々の電極41_1,41_2と実装基板30上に突設された配線31_1,31_2との間に挟まれるように配置された導電性接合材料が圧縮され、この圧縮された部分が導電性を有するようになる。これにより、配線31_1,31_2と電極41_1,41_2とが導通状態となり、実装基板30に複数の素子40a~40cからなる素子アレイ40が実装される。 When the elements 40a to 40c are pressed by the pressure plate 11, the conductive bonding material sandwiched between the electrodes 41_1, 41_2 of the elements 40a to 40c and the wiring 31_1, 31_2 protruding from the mounting substrate 30 is compressed, and the compressed portions become conductive. As a result, the wiring 31_1, 31_2 and the electrodes 41_1, 41_2 are brought into a conductive state, and an element array 40 consisting of multiple elements 40a to 40c is mounted on the mounting substrate 30.

加圧プレート11は、実装基板30に配置された複数の素子40a~40cからなる素子アレイ40を加圧する加圧部12を有する。加圧部12は、弾性材14を有する。 The pressure plate 11 has a pressure section 12 that applies pressure to an element array 40 consisting of a number of elements 40a to 40c arranged on a mounting substrate 30. The pressure section 12 has an elastic material 14.

弾性材14は、平板状(シート状)からなり、加圧プレート11の表面に設けられている。弾性材14は、接着剤等の接着手段や接合手段等によって加圧プレート11の表面に固定されている。加圧プレート11による加圧時において、弾性材14の表面(素子40a~40cが配置されている側の面)は、素子アレイ40との当接面あるいは加圧面を構成する。すなわち、本実施形態に係る素子アレイ40の加圧装置10では、加圧プレート11による加圧時において、弾性材14を介して、実装基板30に配置された複数の素子40a~40cからなる素子アレイ40を加圧することが可能となっている。 The elastic material 14 is flat (sheet-shaped) and is provided on the surface of the pressure plate 11. The elastic material 14 is fixed to the surface of the pressure plate 11 by adhesive means such as glue or joining means. When pressure is applied by the pressure plate 11, the surface of the elastic material 14 (the surface on which the elements 40a to 40c are arranged) forms the contact surface or pressure surface with the element array 40. That is, in the pressure device 10 for the element array 40 according to this embodiment, when pressure is applied by the pressure plate 11, it is possible to apply pressure to the element array 40, which is made up of multiple elements 40a to 40c arranged on the mounting substrate 30, via the elastic material 14.

素子40a~40cが配置されている側に位置する弾性材14の一方側の面の表面積は、好ましくは素子アレイ40あるいは実装基板30の表面積と同程度であるか、それよりも大きい。この場合、加圧プレート11による加圧時において、弾性材14を介して、素子アレイ40の表面全体を加圧することが可能となる。ただし、弾性材14の表面積は、素子アレイ40あるいは実装基板30の表面積よりも小さくてもよい。 The surface area of one side of the elastic material 14 located on the side where the elements 40a to 40c are arranged is preferably equal to or larger than the surface area of the element array 40 or the mounting substrate 30. In this case, when pressure is applied by the pressure plate 11, it is possible to apply pressure to the entire surface of the element array 40 via the elastic material 14. However, the surface area of the elastic material 14 may be smaller than the surface area of the element array 40 or the mounting substrate 30.

本実施形態では、弾性材14はカーボンシートによって構成されている。ただし、弾性材14を構成する材料はこれに限定されるものではなく、例えばポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン(テフロン(登録商標))、ポリプロピレン等の耐熱性樹脂、あるいはウレタン、シリコーン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のエラストマー、さらにはグラスウール等からなるシートで構成されていてもよい。 In this embodiment, the elastic material 14 is made of a carbon sheet. However, the material constituting the elastic material 14 is not limited to this, and may be made of a sheet made of, for example, a heat-resistant resin such as polyimide, polytetrafluoroethylene (Teflon (registered trademark)), polypropylene, or an elastomer such as urethane, silicone, polyethylene terephthalate, or polyethylene naphthalate, or even glass wool.

なお、弾性材14は、熱伝導性に優れた部材で構成されることが好ましい。このような部材で弾性材14を構成することにより、加圧プレート11による加圧時において、加圧プレート11を加熱したときに、加圧プレート11の熱が弾性材14に伝達されやすくなる。そのため、弾性材14を介して導電性接合材料に十分な熱量の熱を伝達することが可能となり、導電性接合材料を介して電極41_1,41_2と配線31_1,31_2とを効率的かつ安定的に接続することができる。 The elastic material 14 is preferably made of a material with excellent thermal conductivity. By making the elastic material 14 out of such a material, when the pressure plate 11 is heated during pressure application by the pressure plate 11, the heat of the pressure plate 11 is easily transferred to the elastic material 14. Therefore, it becomes possible to transfer a sufficient amount of heat to the conductive bonding material via the elastic material 14, and the electrodes 41_1, 41_2 and the wiring 31_1, 31_2 can be efficiently and stably connected via the conductive bonding material.

弾性材14の表面には、撥水層14aが形成されている。撥水層14aは、弾性材14の表面(図示の例では、素子40a~40cが位置する弾性材14の一方側の表面)に撥水処理加工が施されることにより形成される。撥水処理加工は、弾性材14の表面に例えばフッ素系樹脂を塗布することにより行われる。撥水層14aの厚みは、弾性材14の厚みよりも小さいことが好ましく、好ましくは8μm以下である。 A water-repellent layer 14a is formed on the surface of the elastic material 14. The water-repellent layer 14a is formed by applying a water-repellent treatment to the surface of the elastic material 14 (in the illustrated example, the surface of one side of the elastic material 14 on which the elements 40a to 40c are located). The water-repellent treatment is performed by applying, for example, a fluorine-based resin to the surface of the elastic material 14. The thickness of the water-repellent layer 14a is preferably smaller than the thickness of the elastic material 14, and is preferably 8 μm or less.

弾性材14の厚みL1は、好ましくは1mm以下である。弾性材14の厚みL1と素子40a~40cの厚み(高さ)L2との比L1/L2は、好ましくは0.5~2.0である。なお、素子40a~40cの厚みL2は、素体および電極41_1,41_2の各々の厚みの和に対応する。 The thickness L1 of the elastic material 14 is preferably 1 mm or less. The ratio L1/L2 of the thickness L1 of the elastic material 14 to the thickness (height) L2 of the elements 40a to 40c is preferably 0.5 to 2.0. The thickness L2 of the elements 40a to 40c corresponds to the sum of the thicknesses of the element body and the electrodes 41_1, 41_2.

次に、実装基板30上に素子アレイ40を製造する方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the element array 40 on the mounting substrate 30 will be described.

まず、図1に示すように、複数の素子40a~40cが配置された実装基板30を準備する。実装基板30は、例えば図3A~図3Cに示すような工程を経て製造される。すなわち、図3Aに示すように、複数の素子40aが配置された供給基板80を準備し、供給台70に載置する。供給基板80は、例えば基板本体81と、基板本体81の表面に形成された粘着層82とからなる。粘着層82は、たとえば天然ゴム、合成ゴム、アクリル系樹脂、シリコーンゴムなどの樹脂で構成される。なお、基板本体81は、可撓性を有する粘着性シート自体であってもよい。粘着層82の表面には、X軸方向およびY軸方向の各々に所定間隔で素子40aがマトリックス状に着脱自在に付着されている。 First, as shown in FIG. 1, a mounting substrate 30 on which a plurality of elements 40a to 40c are arranged is prepared. The mounting substrate 30 is manufactured, for example, through the steps shown in FIG. 3A to FIG. 3C. That is, as shown in FIG. 3A, a supply substrate 80 on which a plurality of elements 40a are arranged is prepared and placed on a supply table 70. The supply substrate 80 is, for example, composed of a substrate body 81 and an adhesive layer 82 formed on the surface of the substrate body 81. The adhesive layer 82 is composed of a resin such as natural rubber, synthetic rubber, acrylic resin, or silicone rubber. The substrate body 81 may be a flexible adhesive sheet itself. The elements 40a are detachably attached in a matrix on the surface of the adhesive layer 82 at predetermined intervals in each of the X-axis direction and the Y-axis direction.

図3Bに示すように、搬送装置60のスタンプツール61を供給台70に移動させ、粘着層82に付着された複数の素子40aを供給基板80からピックアップする。そして、図3Cに示すように、スタンプツール61を実装台20に移動させ、ピックアップした複数の素子40aを実装基板30に移送(配置)する。なお、スタンプツール61は、各々所定の間隔で配置された複数の凸部を有し、この凸部の表面に形成された粘着層(図示略)に複数の素子40aを付着させることにより、複数の素子40aをピックアップすることが可能となっている。実装基板30に配置された複数の素子40aは、実装基板30に形成された導電性接合材料(図示略)に付着する。 As shown in FIG. 3B, the stamp tool 61 of the transport device 60 is moved to the supply table 70, and the multiple elements 40a attached to the adhesive layer 82 are picked up from the supply substrate 80. Then, as shown in FIG. 3C, the stamp tool 61 is moved to the mounting table 20, and the picked up multiple elements 40a are transferred (placed) on the mounting substrate 30. The stamp tool 61 has multiple protrusions arranged at a predetermined interval, and the multiple elements 40a can be picked up by attaching the multiple elements 40a to an adhesive layer (not shown) formed on the surface of the protrusions. The multiple elements 40a placed on the mounting substrate 30 are attached to a conductive bonding material (not shown) formed on the mounting substrate 30.

同様にして、複数の素子40bが配置された供給基板80(図示略)を準備し、供給台70に載置する。そして、スタンプツール61を供給台70に移動させ、供給基板80から複数の素子40bをピックアップするとともに、スタンプツール61を実装台20に移動させ、ピックアップした複数の素子40bを実装基板30に移送(配置)する。また、複数の素子40cが配置された供給基板80(図示略)を準備し、供給台70に載置する。そして、スタンプツール61を供給台70に移動させ、供給基板80から複数の素子40cをピックアップするとともに、スタンプツール61を実装台20に移動させ、ピックアップした複数の素子40cを実装基板30に移送(配置)する。これにより、図3Cに示すような複数の素子40a~40cが配置された実装基板30を準備することができる。 Similarly, a supply board 80 (not shown) on which multiple elements 40b are arranged is prepared and placed on the supply table 70. Then, the stamp tool 61 is moved to the supply table 70, and multiple elements 40b are picked up from the supply board 80. The stamp tool 61 is moved to the mounting table 20, and the picked-up multiple elements 40b are transferred (placed) on the mounting board 30. Also, a supply board 80 (not shown) on which multiple elements 40c are arranged is prepared and placed on the supply table 70. Then, the stamp tool 61 is moved to the supply table 70, and multiple elements 40c are picked up from the supply board 80. The stamp tool 61 is moved to the mounting table 20, and the picked-up multiple elements 40c are transferred (placed) on the mounting board 30. This makes it possible to prepare a mounting board 30 on which multiple elements 40a to 40c are arranged, as shown in FIG. 3C.

次に、スタンプツール61によって実装基板30に移送された複数の素子40a~40cからなる素子アレイ40を加圧プレート11の表面に設けられた弾性材14で加圧する。加圧時における加圧プレート11の加熱温度は、最大で500度程度である。これにより、複数の素子40a~40cが実装基板30に設けられた導電性接合材料に向けて加圧され、複数の素子40a~40c(電極41_1,41_2)が導電性接合材料を介して実装基板30(配線31_1,31_2)に電気的に接続される。以上のようにして、実装基板30上に素子アレイ40を製造することができる。 Next, the element array 40 consisting of the multiple elements 40a-40c transferred to the mounting substrate 30 by the stamp tool 61 is pressed by the elastic material 14 provided on the surface of the pressure plate 11. The heating temperature of the pressure plate 11 during pressing is a maximum of about 500 degrees. As a result, the multiple elements 40a-40c are pressed toward the conductive bonding material provided on the mounting substrate 30, and the multiple elements 40a-40c (electrodes 41_1, 41_2) are electrically connected to the mounting substrate 30 (wiring 31_1, 31_2) via the conductive bonding material. In this manner, the element array 40 can be manufactured on the mounting substrate 30.

本実施形態に係る素子アレイ40の加圧装置10では、弾性材14の厚みが、素子40a~40cの厚みの0.5~2.0倍である。素子40a~40cの厚みに対する弾性材14の厚みをこのような範囲に設定した場合、弾性材14には適度な厚みが具備されるため、弾性材14は、素子アレイ40等の表面形状に倣うように適度に変形しやすくなり、弾性材14を介して、素子アレイ40を全体にわたって満遍なく加圧することが可能となる。また、弾性材14には適度な固さが具備されるため、弾性材14を介して素子アレイ40に十分な加圧力を与えることが可能となる。したがって、実装基板30に配置された複数の素子40a~40cに対して均一に圧力をかけることができる。 In the pressure device 10 for the element array 40 according to this embodiment, the thickness of the elastic material 14 is 0.5 to 2.0 times the thickness of the elements 40a to 40c. When the thickness of the elastic material 14 relative to the thickness of the elements 40a to 40c is set within this range, the elastic material 14 has an appropriate thickness, so that the elastic material 14 is easily deformed to conform to the surface shape of the element array 40, etc., and it becomes possible to apply pressure to the entire element array 40 evenly through the elastic material 14. In addition, since the elastic material 14 has an appropriate hardness, it becomes possible to apply sufficient pressure to the element array 40 through the elastic material 14. Therefore, pressure can be applied uniformly to the multiple elements 40a to 40c arranged on the mounting board 30.

また、弾性材14が変形すると、それに伴い圧力が発生するが、素子40a~40cの厚みに対する弾性材14の厚みを上記のような範囲に設定した場合、該圧力が加圧プレート11による加圧力に影響を与えるほど過度に大きくなることがない。したがって、加圧プレート11による加圧時において、加圧プレート11による加圧力が不均質に分散することを防止することが可能となり、実装基板30に配置された複数の素子40a~40cに対して均一に圧力をかけることができる。よって、本実施形態に係る素子アレイ40の加圧装置10によれば、実装不良が生じることを防止し、素子アレイ40を安定して実装基板30上に製造することができる。 When the elastic material 14 deforms, pressure is generated accordingly, but if the thickness of the elastic material 14 relative to the thickness of the elements 40a to 40c is set within the above-mentioned range, the pressure does not become excessively large enough to affect the pressure applied by the pressure plate 11. Therefore, when applying pressure with the pressure plate 11, it is possible to prevent the pressure applied by the pressure plate 11 from being unevenly distributed, and pressure can be applied uniformly to the multiple elements 40a to 40c arranged on the mounting substrate 30. Therefore, with the pressure device 10 for the element array 40 according to this embodiment, mounting defects can be prevented, and the element array 40 can be stably manufactured on the mounting substrate 30.

また、弾性材14の厚みを上記のような範囲に設定することにより、加圧プレート11による加圧時において、加圧プレート11を加熱したときに、加圧プレート11の熱が弾性材14に伝達されやすくなる。そのため、弾性材14を介して導電性接合材料に十分な熱量の熱を伝達することが可能となり、導電性接合材料を介して電極41_1,41_2と配線31_1,31_2とを効率的かつ安定的に接続することができる。 In addition, by setting the thickness of the elastic material 14 within the above range, when the pressure plate 11 is heated during pressure application by the pressure plate 11, the heat of the pressure plate 11 is easily transferred to the elastic material 14. Therefore, it is possible to transfer a sufficient amount of heat to the conductive bonding material via the elastic material 14, and the electrodes 41_1, 41_2 and the wiring 31_1, 31_2 can be efficiently and stably connected via the conductive bonding material.

また、本実施形態では、弾性材14が、加圧プレート11の表面に設けられている。そのため、加圧プレート11による加圧時において、加圧プレート11を加熱したときに、加圧プレート11の熱が弾性材14に伝達されやすくなり、例えば実装基板30に設けられた導電性接合材料を用いて、複数の素子40a~40cを実装基板30に良好に実装することができる。 In addition, in this embodiment, the elastic material 14 is provided on the surface of the pressure plate 11. Therefore, when the pressure plate 11 is heated during pressure application by the pressure plate 11, the heat of the pressure plate 11 is easily transferred to the elastic material 14, and the multiple elements 40a to 40c can be mounted well on the mounting substrate 30 using, for example, a conductive bonding material provided on the mounting substrate 30.

また、本実施形態では、弾性材14の表面には、撥水処理加工された撥水層14aが形成されている。そのため、弾性材14の表面を介して、実装基板30に形成された素子アレイ40を加圧するときに、弾性材14の表面に素子40a~40cが付着することを防止することが可能となり、実装不良が生じることを効果的に防止することができる。また、導電性接合材料を用いて複数の素子40a~40cを実装基板30に実装する場合、加圧プレート11による加圧時に、加圧部12が導電性接合材料に接触したとしても、撥水層14aによって、加圧部12に導電性接合材料が付着することを防止することが可能である。そのため、加圧部12に導電性接合材料が付着することに伴う加圧プレート11の損傷を防止することができる。 In addition, in this embodiment, a water-repellent layer 14a that has been treated to be water-repellent is formed on the surface of the elastic material 14. Therefore, when the element array 40 formed on the mounting substrate 30 is pressed through the surface of the elastic material 14, it is possible to prevent the elements 40a to 40c from adhering to the surface of the elastic material 14, and it is possible to effectively prevent mounting defects. In addition, when a plurality of elements 40a to 40c are mounted on the mounting substrate 30 using a conductive bonding material, even if the pressure unit 12 comes into contact with the conductive bonding material when pressure is applied by the pressure plate 11, it is possible to prevent the conductive bonding material from adhering to the pressure unit 12 by the water-repellent layer 14a. Therefore, it is possible to prevent damage to the pressure plate 11 caused by the conductive bonding material adhering to the pressure unit 12.

また、本実施形態では、撥水層14aの厚みが、弾性材14の厚みよりも小さい。そのため、弾性材14の表面に素子40a~40cが付着すること等を効果的に防止することができる。 In addition, in this embodiment, the thickness of the water-repellent layer 14a is smaller than the thickness of the elastic material 14. This effectively prevents the elements 40a to 40c from adhering to the surface of the elastic material 14.

また、本実施形態では、素子40a~40cの厚みが50μm以下である。このように微小な素子40a~40cからなる素子アレイ40が加圧対象である場合であっても、弾性材14が素子アレイ40等の表面形状に倣うように適度に変形することにより、該素子アレイ40を構成する複数の素子40a~40cに対して均一に圧力をかけることができる。 In addition, in this embodiment, the thickness of the elements 40a to 40c is 50 μm or less. Even if the element array 40 consisting of such tiny elements 40a to 40c is the target of pressure application, the elastic material 14 can be appropriately deformed to conform to the surface shape of the element array 40, etc., thereby allowing pressure to be applied uniformly to the multiple elements 40a to 40c that make up the element array 40.

また、本実施形態では、搬送装置60(スタンプツール61)が、供給台70に移動し供給基板80から複数の素子40a~40cをピックアップするとともに、実装台20に移動しピックアップした複数の素子40a~40cを実装基板30に移送する。そのため、いわゆるマストランスファーにおいて、複数の素子40a~40cが一括して供給基板80から実装基板30に移送され、これらの素子40a~40cからなる素子アレイ40に対して加圧プレート11による加圧を行う場合であっても、素子アレイ40を安定して実装基板30上に製造することが可能であり、製造時における歩留まりを向上させることができる。 In addition, in this embodiment, the transport device 60 (stamp tool 61) moves to the supply table 70 to pick up multiple elements 40a-40c from the supply substrate 80, and then moves to the mounting table 20 to transfer the picked-up multiple elements 40a-40c to the mounting substrate 30. Therefore, in so-called mass transfer, even when multiple elements 40a-40c are transferred collectively from the supply substrate 80 to the mounting substrate 30 and pressure is applied to the element array 40 consisting of these elements 40a-40c by the pressure plate 11, it is possible to stably manufacture the element array 40 on the mounting substrate 30, and the yield during manufacturing can be improved.

また、本実施形態では、複数の素子40a~40cを実装基板30に設けられた導電性接合材料に向けて加圧することで複数の素子40a~40cを実装基板30に接続する。そのため、ACF(Anisotropic Conductive File)やACP(Anisotropic Conductive Paste)等の導電性接合材料を用いて複数の素子40a~40cを実装基板30に実装することが可能となり、実装基板30上に素子アレイ40を容易に製造することができる。 In addition, in this embodiment, the multiple elements 40a to 40c are connected to the mounting substrate 30 by applying pressure to the multiple elements 40a to 40c toward a conductive bonding material provided on the mounting substrate 30. Therefore, it is possible to mount the multiple elements 40a to 40c on the mounting substrate 30 using a conductive bonding material such as ACF (Anisotropic Conductive File) or ACP (Anisotropic Conductive Paste), and the element array 40 can be easily manufactured on the mounting substrate 30.

第2実施形態
図4に示す実施形態に係る加圧装置110は、以下に示す点を除いて、第1実施形態に係る加圧装置10と同様な構成を有し、同様な作用効果を奏する。図4において、第1実施形態の加圧装置10における各部材と共通する部材には、共通の符号を付し、その説明は一部省略する。
A pressure application device 110 according to a second embodiment shown in Fig. 4 has a similar configuration to the pressure application device 10 according to the first embodiment, and exerts similar effects, except for the following points: In Fig. 4, members common to the members in the pressure application device 10 according to the first embodiment are given the same reference numerals, and some of the descriptions thereof will be omitted.

図4に示すように、加圧装置110は、加圧プレート111を有する。加圧プレート111は加圧部112を有し、加圧部112は加圧プレート111の表面よりも表面精度(平坦性や平滑性等)が高い板状の硬質材13を有するという点において、第1実施形態における加圧部12とは異なる。 As shown in FIG. 4, the pressure device 110 has a pressure plate 111. The pressure plate 111 has a pressure section 112, which differs from the pressure section 12 in the first embodiment in that the pressure section 112 has a plate-shaped hard material 13 that has a higher surface precision (flatness, smoothness, etc.) than the surface of the pressure plate 111.

硬質材13は、平板状の薄い板体(剛体)で構成されている。本実施形態では、硬質材13は、加圧プレート111の表面(素子40a~40cが配置されている側の表面)に設けられている。硬質材13は、接着剤等の接着手段あるいは接合手段によって加圧プレート111の表面に固定されている。 The hard material 13 is composed of a thin, flat plate (rigid body). In this embodiment, the hard material 13 is provided on the surface of the pressure plate 111 (the surface on which the elements 40a to 40c are arranged). The hard material 13 is fixed to the surface of the pressure plate 111 by an adhesive or other bonding means.

なお、硬質材13は、例えばクランプ部材(ブラケット)を用いて、加圧プレート111に固定されていてもよい。この場合、硬質材13を加圧プレート111に対して着脱自在に固定することが可能となり、加圧プレート111に具備された硬質材13を新しい硬質材13に容易に交換することができる。また、硬質材13を着脱するときに、併せて弾性材14を着脱することも可能であり、弾性材14を新しい弾性材14に容易に交換することができる。 The hard material 13 may be fixed to the pressure plate 111 using, for example, a clamp member (bracket). In this case, the hard material 13 can be detachably fixed to the pressure plate 111, and the hard material 13 provided on the pressure plate 111 can be easily replaced with a new hard material 13. When attaching or detaching the hard material 13, the elastic material 14 can also be attached or detached at the same time, and the elastic material 14 can be easily replaced with a new elastic material 14.

硬質材13の表面精度は、比較的高く、加圧プレート111の表面精度よりも優れている。硬質材13の表面は、加圧プレート111の表面と比較して、凹凸が少なく(すなわち、平滑であり)、水平面に対する傾斜が小さい(すなわち、平坦である)。 The surface precision of the hard material 13 is relatively high and is superior to the surface precision of the pressure plate 111. Compared to the surface of the pressure plate 111, the surface of the hard material 13 has fewer irregularities (i.e., is smooth) and has a smaller inclination with respect to the horizontal plane (i.e., is flat).

本実施形態では、硬質材13はガラス基板によって構成されている。ただし、硬質材13を構成する材料はこれに限定されるものではなく、例えば石英ガラス(SiO)やダイヤモンド、あるいはサファイア、アルミナ(Al)、コージェライト(2MgO・2Al・5SiO)、窒化アルミニウム(AlN)、窒化ケイ素(SiN)、炭化ケイ素(SiC)、ジルコニア(ZrO)等のセラミック等で構成されていてもよい。表面精度として、硬質材13の表面粗さRaは、好ましくは0.1~2.0μm、さらに好ましくは0.1~1.0μmである。 In this embodiment, the hard material 13 is made of a glass substrate. However, the material constituting the hard material 13 is not limited to this, and may be made of, for example, quartz glass (SiO 2 ), diamond, or ceramics such as sapphire, alumina (Al 2 O 3 ), cordierite (2MgO.2Al 2 O 3.5SiO 2 ), aluminum nitride (AlN), silicon nitride (SiN), silicon carbide (SiC), and zirconia (ZrO 2 ). As for surface accuracy, the surface roughness Ra of the hard material 13 is preferably 0.1 to 2.0 μm, and more preferably 0.1 to 1.0 μm.

本実施形態では、弾性材14は、硬質材13の表面に設けられている。図示の例では、弾性材14の表面には図1に示す撥水層14aが具備されていないが、実際には撥水層14aが具備される。硬質材13の表面粗さRaを上記のような範囲に設定した場合、水平面に対する傾斜を低減しつつ弾性材14を硬質材13の表面に設けることが可能となり、加圧プレート111による加圧時において、硬質材13の表面と素子アレイ40の表面との間の接触性(平行度合等)を良好にすることができる。なお、硬質材13の表面に撥水層14aが具備されていてもよい。この場合、上述した表面粗さRaは撥水層14aの厚みを含めた値となることが好ましい。 In this embodiment, the elastic material 14 is provided on the surface of the hard material 13. In the illustrated example, the surface of the elastic material 14 does not have the water-repellent layer 14a shown in FIG. 1, but in reality, the water-repellent layer 14a is provided. When the surface roughness Ra of the hard material 13 is set to the above range, it is possible to provide the elastic material 14 on the surface of the hard material 13 while reducing the inclination with respect to the horizontal plane, and when pressure is applied by the pressure plate 111, the contact (parallelism, etc.) between the surface of the hard material 13 and the surface of the element array 40 can be improved. In addition, the surface of the hard material 13 may be provided with a water-repellent layer 14a. In this case, it is preferable that the above-mentioned surface roughness Ra is a value including the thickness of the water-repellent layer 14a.

また、加圧プレート111は通常金属で構成されるため、その加熱時に変形が生じるが、上述した材料で構成される硬質材13は熱膨張係数が比較的小さく変形が生じにくい。そのため、硬質材13の表面に弾性材14を設けることにより、加圧プレート111による加圧時において、素子アレイ40の表面と加圧部12(弾性材14)の加圧面との間の接触性が良好となり、実装基板30に配置された複数の素子40a~40cに対して均一に圧力をかけることが可能となる。 In addition, since the pressure plate 111 is usually made of metal, it deforms when heated, but the hard material 13 made of the above-mentioned material has a relatively small thermal expansion coefficient and is less likely to deform. Therefore, by providing the elastic material 14 on the surface of the hard material 13, when pressure is applied by the pressure plate 111, good contact is achieved between the surface of the element array 40 and the pressure surface of the pressure unit 12 (elastic material 14), making it possible to apply uniform pressure to the multiple elements 40a to 40c arranged on the mounting board 30.

なお、硬質材13は、熱伝導率が比較的高い部材で構成されることが好ましい。このような部材で硬質材13を構成することにより、加圧プレート111による加圧時において、加圧プレート111を加熱したときに、加圧プレート111の熱が硬質材13に伝達されやすくなり、さらに硬質材13に伝達された熱が弾性材14に伝達されやすくなる。そのため、弾性材14を介して導電性接合材料に十分な熱量の熱を伝達することが可能となり、導電性接合材料を介して電極41_1,41_2と配線31_1,31_2とを効率的かつ安定的に接続することができる。 The hard material 13 is preferably made of a material with a relatively high thermal conductivity. By making the hard material 13 out of such a material, when the pressure plate 111 is heated during pressure application by the pressure plate 111, the heat of the pressure plate 111 is easily transferred to the hard material 13, and the heat transferred to the hard material 13 is easily transferred to the elastic material 14. Therefore, it is possible to transfer a sufficient amount of heat to the conductive bonding material via the elastic material 14, and the electrodes 41_1, 41_2 and the wiring 31_1, 31_2 can be efficiently and stably connected via the conductive bonding material.

図示の例では、硬質材13の厚みは、実装補助基板32の厚みよりも薄くなっているが、実装補助基板32の厚みよりも厚くてもよい。硬質材13の厚みは、好ましくは1mm~20mmである。 In the illustrated example, the thickness of the hard material 13 is thinner than the thickness of the mounting support substrate 32, but it may be thicker than the thickness of the mounting support substrate 32. The thickness of the hard material 13 is preferably 1 mm to 20 mm.

硬質材13の厚みをこのような範囲に設定することにより、加圧プレート111による加圧時において、加圧プレート111を加熱したときに、加圧プレート111の熱が硬質材13に伝達されやすくなり、さらに硬質材13に伝達された熱が弾性材14に伝達されやすくなる。そのため、弾性材14を介して導電性接合材料に十分な熱量の熱を伝達することが可能となり、導電性接合材料を介して素子40a~40cの電極41_1,41_2と配線31_1,31_2とを効率的かつ安定的に接続することができる。 By setting the thickness of the hard material 13 within this range, when the pressure plate 111 is heated during pressure application by the pressure plate 111, the heat of the pressure plate 111 is easily transferred to the hard material 13, and the heat transferred to the hard material 13 is easily transferred to the elastic material 14. Therefore, it is possible to transfer a sufficient amount of heat to the conductive bonding material via the elastic material 14, and the electrodes 41_1, 41_2 of the elements 40a to 40c and the wiring 31_1, 31_2 can be efficiently and stably connected via the conductive bonding material.

本実施形態では、硬質材13が加圧プレート111の表面に設けられており、弾性材14が硬質材13の表面に設けられている。そのため、加圧プレート111の表面精度が良好ではない場合であっても、これを硬質材13によって直接吸収することが可能となる。そのため、素子アレイ40との当接面を構成する弾性材14を水平面に対して平行に近い状態で配置することが可能となり、素子アレイ40等の表面と加圧部112(弾性材14)の加圧面(素子アレイ40との当接面)との間の接触性(平行度合等)が良好となる。したがって、実装基板30に配置された複数の素子40a~40cに対して均一に圧力をかけることが可能となり、実装不良が生じることを効果的に防止し、素子アレイ40を安定して実装基板30上に製造することができる。 In this embodiment, the hard material 13 is provided on the surface of the pressure plate 111, and the elastic material 14 is provided on the surface of the hard material 13. Therefore, even if the surface accuracy of the pressure plate 111 is not good, it can be directly absorbed by the hard material 13. Therefore, it is possible to arrange the elastic material 14 that forms the contact surface with the element array 40 in a state close to parallel to the horizontal plane, and the contact (degree of parallelism, etc.) between the surface of the element array 40, etc. and the pressure surface (contact surface with the element array 40) of the pressure unit 112 (elastic material 14) is good. Therefore, it is possible to apply pressure uniformly to the multiple elements 40a to 40c arranged on the mounting board 30, effectively preventing mounting defects, and the element array 40 can be stably manufactured on the mounting board 30.

第3実施形態
図5に示す実施形態に係る加圧装置210は、以下に示す点を除いて、第2実施形態に係る加圧装置110と同様な構成を有し、同様な作用効果を奏する。図5において、第2実施形態の加圧装置110における各部材と共通する部材には、共通の符号を付し、その説明は一部省略する。
A pressure applying device 210 according to the third embodiment shown in Fig. 5 has a similar configuration to the pressure applying device 110 according to the second embodiment, and exerts similar effects, except for the following points: In Fig. 5, the same reference numerals are used to designate the same members as those in the pressure applying device 110 according to the second embodiment, and some of the descriptions thereof will be omitted.

図5に示すように、加圧装置210は、加圧プレート211を有する。加圧プレート211は加圧部212を有し、加圧部212は加圧プレート211の表面に設けられた弾性材14をさらに有するという点において、第2実施形態における加圧部112とは異なる。本実施形態では、加圧プレート211の表面に弾性材14が設けられており、弾性材14の表面に硬質材13が設けられており、硬質材13の表面に他の弾性材14が設けられている。 As shown in FIG. 5, the pressure device 210 has a pressure plate 211. The pressure plate 211 has a pressure section 212, which differs from the pressure section 112 in the second embodiment in that the pressure section 212 further has an elastic material 14 provided on the surface of the pressure plate 211. In this embodiment, the elastic material 14 is provided on the surface of the pressure plate 211, the hard material 13 is provided on the surface of the elastic material 14, and another elastic material 14 is provided on the surface of the hard material 13.

すなわち、本実施形態では、少なくとも1個(図示の例では1個)の硬質材13と少なくとも1個(図示の例では2個)の弾性材14とが加圧プレート211の表面に交互に積層されており、加圧部212は3層の硬質材13および弾性材14で構成されている。なお、図示の例では、硬質材13の表面に設けられた弾性材14には図4に示す撥水層14aが具備されていないが、実際には撥水層14aが具備される。 That is, in this embodiment, at least one hard material 13 (one in the illustrated example) and at least one elastic material 14 (two in the illustrated example) are alternately laminated on the surface of the pressure plate 211, and the pressure section 212 is composed of three layers of hard material 13 and elastic material 14. In the illustrated example, the elastic material 14 provided on the surface of the hard material 13 does not have the water-repellent layer 14a shown in FIG. 4, but in reality, the water-repellent layer 14a is provided.

本実施形態では、硬質材13が弾性材14の表面に設けられており、硬質材13の表面にはさらに他の弾性材14が設けられている。硬質材13の表面精度(例えば、平坦性や平滑性等)は、加圧プレート211の表面精度(例えば、平坦性や平滑性等)に比べて高いため、各弾性材14の間に硬質材13を設けておくことにより、素子アレイ40との当接面を構成する外側の弾性材14を水平面に対して平行に近い状態で配置することが可能となる。そのため、素子アレイ40等の表面と加圧部212(外側の弾性材14)の加圧面(素子アレイ40との当接面)との間の接触性(平行度合等)が良好となり、実装基板30に配置された複数の素子40a~40cに対して均一に圧力をかけることが可能となる。したがって、実装不良が生じることを効果的に防止し、素子アレイ40を安定して実装基板30上に製造することができる。 In this embodiment, the hard material 13 is provided on the surface of the elastic material 14, and another elastic material 14 is provided on the surface of the hard material 13. Since the surface precision (e.g., flatness, smoothness, etc.) of the hard material 13 is higher than the surface precision (e.g., flatness, smoothness, etc.) of the pressure plate 211, by providing the hard material 13 between each elastic material 14, it is possible to arrange the outer elastic material 14 that constitutes the contact surface with the element array 40 in a state close to parallel to the horizontal plane. Therefore, the contact (degree of parallelism, etc.) between the surface of the element array 40, etc. and the pressure surface (contact surface with the element array 40) of the pressure unit 212 (outer elastic material 14) is improved, and it is possible to apply pressure uniformly to the multiple elements 40a to 40c arranged on the mounting board 30. Therefore, mounting defects can be effectively prevented, and the element array 40 can be stably manufactured on the mounting board 30.

また、加圧プレート211の表面に設けられた弾性材14が変形することにより、素子アレイ40等の表面と、素子アレイ40等との当接面を構成する外側の弾性材14の表面とが平行になりやすくなり、素子アレイ40を構成する複数の素子40a~40cに対してより均一に圧力をかけることができる。 In addition, as the elastic material 14 provided on the surface of the pressure plate 211 deforms, the surface of the element array 40, etc. and the surface of the outer elastic material 14 that forms the contact surface with the element array 40, etc. tend to become parallel, allowing more uniform pressure to be applied to the multiple elements 40a to 40c that make up the element array 40.

また、本実施形態では、少なくとも1個の硬質材13と少なくとも1個の弾性材14とが加圧プレート211の表面に交互に積層されている。そのため、弾性材14を加圧プレート11に具備させることにより得られる前述の効果(上記第1実施形態において得られる効果)と、硬質材13を加圧プレート111に具備させることにより得られる前述の効果(上記第2実施形態において得られる効果)とを両立させることが可能となり、実装基板30に配置された複数の素子40a~40cに対してより均一に圧力をかけることができる。 In addition, in this embodiment, at least one hard material 13 and at least one elastic material 14 are alternately laminated on the surface of the pressure plate 211. This makes it possible to achieve both the aforementioned effect obtained by providing the pressure plate 11 with the elastic material 14 (the effect obtained in the first embodiment) and the aforementioned effect obtained by providing the pressure plate 111 with the hard material 13 (the effect obtained in the second embodiment), and pressure can be applied more uniformly to the multiple elements 40a to 40c arranged on the mounting board 30.

第4実施形態
図6に示す実施形態に係る加圧装置310は、以下に示す点を除いて、第3実施形態に係る加圧装置210と同様な構成を有し、同様な作用効果を奏する。図6において、第3実施形態の加圧装置210における各部材と共通する部材には、共通の符号を付し、その説明は一部省略する。
A pressure applying device 310 according to the fourth embodiment shown in Fig. 6 has a similar configuration to the pressure applying device 210 according to the third embodiment, and exerts similar effects, except for the following points: In Fig. 6, the same reference numerals are used to designate the same members as those in the pressure applying device 210 according to the third embodiment, and some of the descriptions thereof will be omitted.

図6に示すように、加圧装置310は、加圧プレート311を有する。加圧プレート311は加圧部312を有し、加圧部312は硬質材13および弾性材14に加えて弾性材15をさらに有するという点において、第3実施形態における加圧部212とは異なる。弾性材15は、硬質材13の表面に設けられている。 As shown in FIG. 6, the pressure device 310 has a pressure plate 311. The pressure plate 311 has a pressure section 312, which differs from the pressure section 212 in the third embodiment in that the pressure section 312 further has an elastic material 15 in addition to the hard material 13 and the elastic material 14. The elastic material 15 is provided on the surface of the hard material 13.

弾性材15は、弾性材14とは異なる形状を有し、弾性材14に比べて、そのX軸方向幅および/またはY軸方向幅が小さくなっている。また、弾性材15は、弾性材14に比べて、その厚みが厚くなっている。弾性材15を構成する材料は、弾性材14と同じでもよく、あるいは異なっていてもよい。なお、図示の例では、弾性材15には撥水層(図1に示す撥水層14aに相当する撥水層)が具備されていないが、実際には撥水層が具備される。 The elastic material 15 has a different shape from the elastic material 14, and its width in the X-axis direction and/or its width in the Y-axis direction is smaller than that of the elastic material 14. The elastic material 15 is also thicker than that of the elastic material 14. The material constituting the elastic material 15 may be the same as that of the elastic material 14, or may be different. In the illustrated example, the elastic material 15 does not have a water-repellent layer (a water-repellent layer corresponding to the water-repellent layer 14a shown in FIG. 1), but in reality, a water-repellent layer is provided.

このように、弾性材14とは形状や材料が異なる弾性材15を硬質材13の表面に設けた場合も第3実施形態と同様の効果を得ることができる。 In this way, the same effect as in the third embodiment can be obtained even when an elastic material 15 having a different shape and material from the elastic material 14 is provided on the surface of the hard material 13.

以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。 The present invention will be described below in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

実施例1
図1に示すように、素子40a~40cが配置された実装基板30の試料を作製するとともに、加圧装置10の加圧プレート11の表面に弾性材14を設けた。弾性材14としては、カーボンシートを用いた。弾性材14の厚みL1は5μm、素子40a~40cの厚みL2は8μm(素体の厚み:5μm/電極の厚み:3μm)、弾性材14の厚みL1と素子40a~40cの厚み(高さ)L2との比L1/L2は、1.60とした。
Example 1
1, a sample of a mounting substrate 30 on which elements 40a to 40c are arranged is prepared, and an elastic material 14 is provided on the surface of a pressure plate 11 of a pressure device 10. A carbon sheet is used as the elastic material 14. The thickness L1 of the elastic material 14 is 5 μm, the thickness L2 of the elements 40a to 40c is 8 μm (element thickness: 5 μm/electrode thickness: 3 μm), and the ratio L1/L2 of the thickness L1 of the elastic material 14 to the thickness (height) L2 of the elements 40a to 40c is 1.60.

弾性材14の表面(素子40a~40cが位置する弾性材14の一方側の表面)には、厚みが0.05μmの撥水コーティング剤からなる撥水層14aを形成した。 A water-repellent layer 14a made of a water-repellent coating agent with a thickness of 0.05 μm was formed on the surface of the elastic material 14 (the surface on one side of the elastic material 14 where the elements 40a to 40c are located).

同じ試料を10個作製し、弾性材14が表面に設けられた加圧プレート11で各試料を加圧した後、実装基板30の表面を観察し、実装不良の有無を評価した。10個の試料のうち、実装不良が全く観察されたかった場合をGOODとし、実装不良が少しでも観察された場合をNGとして評価した。結果を表1に示す。 Ten identical samples were made, and each sample was pressed with a pressure plate 11 with an elastic material 14 on its surface. The surface of the mounting board 30 was then observed and evaluated for the presence or absence of mounting defects. If no mounting defects were observed at all among the ten samples, they were rated as GOOD, and if even the slightest mounting defect was observed, they were rated as NG. The results are shown in Table 1.

実施例2~3、比較例1~2
加圧プレート11の表面に設ける弾性材14の厚みL1を実施例1から変えることにより、弾性材14の厚みL1と素子40a~40cの厚み(高さ)L2との比L1/L2を変えた点を除いて、実施例1と同様な評価を行った。結果を表1に示す。

Figure 0007623788000001
Examples 2 to 3, Comparative Examples 1 to 2
The thickness L1 of the elastic material 14 provided on the surface of the pressure plate 11 was changed from that of Example 1, and the ratio L1/L2 of the thickness L1 of the elastic material 14 to the thickness (height) L2 of the elements 40a to 40c was changed, and evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
Figure 0007623788000001

評価
表1に示すように、弾性材14の厚みL1と素子40a~40cの厚み(高さ)L2との比L1/L2が0.5~2.0の範囲内に入っている場合に、実装不良が発生せず、素子アレイ40を安定して実装基板30上に製造することができることが確認できた。
As shown in Evaluation Table 1, it was confirmed that when the ratio L1/L2 of the thickness L1 of the elastic material 14 to the thickness (height) L2 of the elements 40a to 40c is within the range of 0.5 to 2.0, no mounting defects occur and the element array 40 can be stably manufactured on the mounting substrate 30.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified in various ways within the scope of the present invention.

上記第1実施形態では、実装基板30に実装される素子40a~40cとしてマイクロLEDを例示したが、マイクロLED以外の他の素子が実装基板30に実装されていてもよい。例えば、素子40a~40cは、電子回路に使用される部品であり、MEMS、半導体素子、抵抗およびコンデンサ等のチップであってもよい。半導体素子には、トランジスタ、ダイオード、LEDおよびサイリスタ等のディスクリート半導体、あるいはICやLSI等の集積回路が含まれる。また、LEDには、ミニLED等が含まれる。このような素子を用いる場合、素子40a~40cの厚み(高さ)は、好ましくは100μm以下であり、さらに好ましくは50μm以下である。上記第2実施形態~上記第4実施形態についても同様である。 In the first embodiment, micro LEDs are exemplified as the elements 40a to 40c mounted on the mounting substrate 30, but elements other than micro LEDs may be mounted on the mounting substrate 30. For example, the elements 40a to 40c are components used in electronic circuits, and may be chips such as MEMS, semiconductor elements, resistors, and capacitors. Semiconductor elements include discrete semiconductors such as transistors, diodes, LEDs, and thyristors, or integrated circuits such as ICs and LSIs. LEDs include mini LEDs, etc. When such elements are used, the thickness (height) of the elements 40a to 40c is preferably 100 μm or less, and more preferably 50 μm or less. The same applies to the second to fourth embodiments.

上記第1実施形態において、弾性材14の表面あるいは撥水層14aの表面に、加圧プレート11の表面に形成され得る凹凸よりも小さな凹凸(表面粗さRa:0.1~1.0μm)が形成されていてもよい。この場合も、加圧プレート11による加圧時において、加圧部12(弾性材14)の表面に、素子40a~40cが付着することを防止することが可能となり、実装不良が生じることを効果的に防止することができる。上記第2実施形態および第3実施形態についても同様である。また、上記第4実施形態において、同様の凹凸が弾性材15の表面あるいは弾性材15に設けられた撥水層の表面に形成されていてもよい。 In the first embodiment, the surface of the elastic material 14 or the surface of the water-repellent layer 14a may have smaller irregularities (surface roughness Ra: 0.1 to 1.0 μm) than those that may be formed on the surface of the pressure plate 11. In this case, too, it is possible to prevent the elements 40a to 40c from adhering to the surface of the pressure section 12 (elastic material 14) when pressure is applied by the pressure plate 11, and it is possible to effectively prevent mounting defects from occurring. The same applies to the second and third embodiments. Also, in the fourth embodiment, similar irregularities may be formed on the surface of the elastic material 15 or the surface of the water-repellent layer provided on the elastic material 15.

上記第1実施形態において、撥水層14aは、弾性材14のうち、片側の面(複数の素子40a~40cが位置する側の面)にのみ設けられていたが、その反対側の面にも設けられていてもよい。上記第2実施形態および第3実施形態についても同様である。 In the first embodiment, the water-repellent layer 14a was provided only on one side of the elastic material 14 (the side on which the elements 40a to 40c are located), but it may also be provided on the opposite side. The same applies to the second and third embodiments.

上記第2実施形態において、硬質材13の表面(両面または片面)にも撥水層が設けられていてもよい。上記第3実施形態および第4実施形態についても同様である。なお、この場合も、撥水層の厚みは、好ましくは8μm以下である。 In the second embodiment, a water-repellent layer may also be provided on the surface (both sides or one side) of the hard material 13. The same applies to the third and fourth embodiments. In this case, the thickness of the water-repellent layer is preferably 8 μm or less.

上記第3実施形態において、加圧部212に硬質材13および/または弾性材14が複数具備されている場合、各硬質材13および各弾性材14の表面(両面または片面)に撥水層が設けられていてもよい。 In the third embodiment described above, if the pressure applying section 212 is provided with multiple hard materials 13 and/or elastic materials 14, a water-repellent layer may be provided on the surface (both sides or one side) of each hard material 13 and each elastic material 14.

上記第3実施形態では、加圧部212には1個の硬質材13と2個の弾性材14とが具備されていたが、加圧部212に具備させる硬質材13および弾性材14の数はこれに限定されるものではなく、さらに多くてもよい。例えば、加圧部212に、2個の硬質材13と3個の弾性材14とを具備させてもよい。 In the third embodiment, the pressure applying section 212 is provided with one hard material 13 and two elastic materials 14, but the number of hard materials 13 and elastic materials 14 provided in the pressure applying section 212 is not limited to this and may be greater. For example, the pressure applying section 212 may be provided with two hard materials 13 and three elastic materials 14.

上記第3実施形態において、加圧プレート211の表面に硬質材13を設け、硬質材13の表面に弾性材14を設け、弾性材14の表面にさらに他の硬質材13を設け、該硬質材13の表面にさらに他の弾性材14を設けてもよい。また、この場合、加圧部212に、さらに硬質材13および弾性材14を追加して具備させてもよい。 In the third embodiment, a hard material 13 may be provided on the surface of the pressure plate 211, an elastic material 14 may be provided on the surface of the hard material 13, another hard material 13 may be provided on the surface of the elastic material 14, and yet another elastic material 14 may be provided on the surface of the hard material 13. In this case, the pressure unit 212 may further be provided with a hard material 13 and an elastic material 14.

上記第4実施形態において、弾性材15の形状は図示の例に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。また、弾性材14と弾性材15の配置を入れ替えてもよい。また、上記第4実施形態の加圧装置310に上記第3実施形態に示す技術を適用し、少なくとも1個の硬質材13と少なくとも1個の弾性材14と少なくとも1個の弾性材15とを加圧プレート311の表面に交互に積層させてもよい。 In the fourth embodiment, the shape of the elastic material 15 is not limited to the illustrated example, and may be changed as appropriate. The arrangement of the elastic material 14 and the elastic material 15 may be interchanged. The technology shown in the third embodiment may be applied to the pressure device 310 of the fourth embodiment, and at least one hard material 13, at least one elastic material 14, and at least one elastic material 15 may be alternately laminated on the surface of the pressure plate 311.

上記第1実施形態において、実装補助基板32を省略してもよい。上記第2実施形態~第4実施形態についても同様である。 In the first embodiment, the mounting support substrate 32 may be omitted. The same applies to the second to fourth embodiments.

上記第1実施形態では、加熱加圧接合により、素子40a~40cを実装基板30に実装する方法を示したが、固相接合や陽極接合、あるいはその他の方法により、素子40a~40cを実装基板30に実装してもよい。上記第2実施形態~第4実施形態についても同様である。 In the first embodiment, the elements 40a to 40c are mounted on the mounting substrate 30 by heat and pressure bonding, but the elements 40a to 40c may be mounted on the mounting substrate 30 by solid-state bonding, anodic bonding, or other methods. The same applies to the second to fourth embodiments.

10,110,210,310…加圧装置
11,111,211,311…加圧プレート
12,112,212,312…加圧部
13…硬質材
14,15…弾性材
20…実装台
30…実装基板
31_1,31_2…配線パターン
32…実装補助基板
40…素子アレイ
40a,40b,40c…素子
41_1,41_2…電極
60…搬送装置
61…スタンプツール
70…供給台
80…供給基板
81…基板本体
82…粘着層
91…制御部
92…加圧制御機構
93…駆動機構
94…加熱機構
95…温度制御機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,110,210,310...Pressure device 11,111,211,311...Pressure plate 12,112,212,312...Pressure section 13...Hard material 14,15...Elastic material 20...Mounting table 30...Mounting board 31_1,31_2...Wiring pattern 32...Mounting support board 40...Element array 40a,40b,40c...Element 41_1,41_2...Electrode 60...Transport device 61...Stamp tool 70...Supply table 80...Supply board 81...Board body 82...Adhesive layer 91...Control section 92...Pressure control mechanism 93...Drive mechanism 94...Heating mechanism 95...Temperature control mechanism

Claims (9)

実装基板に配置された複数の素子からなる素子アレイを加圧する加圧部を持つ加圧プレートを有し、
前記加圧部は、板状の弾性材と、前記加圧プレートの表面よりも表面精度が高い板状の硬質材とを有し、
前記弾性材の厚みは、前記素子の厚みの0.5~2.0倍であり、
前記硬質材の表面粗さは、0.1μm~2.0μmであり、
前記硬質材は、前記加圧プレートの表面に接合されており、
前記弾性材は、前記硬質材の表面に接合されており、前記素子アレイを加圧するための加圧面を構成している素子アレイの加圧装置。
a pressure plate having a pressure section for applying pressure to an element array made up of a plurality of elements arranged on a mounting substrate;
the pressure applying portion includes a plate-shaped elastic material and a plate-shaped hard material having a surface precision higher than that of the surface of the pressure plate,
The thickness of the elastic material is 0.5 to 2.0 times the thickness of the element;
The surface roughness of the hard material is 0.1 μm to 2.0 μm;
The hard material is bonded to a surface of the pressure plate,
The elastic material is bonded to a surface of the hard material, forming a pressure surface for applying pressure to the element array.
少なくとも1個の前記硬質材と少なくとも1個の前記弾性材とがさらに前記加圧プレートの表面に交互に積層されている請求項1に記載の加圧装置。 The pressure device according to claim 1, wherein at least one of the hard materials and at least one of the elastic materials are further laminated alternately on the surface of the pressure plate. 前記弾性材の表面には、撥水処理加工された撥水層が形成されている請求項1または2に記載の素子アレイの加圧装置。 The pressure device for an element array according to claim 1 or 2, wherein a water-repellent layer that has been treated to make the elastic material water-repellent is formed on the surface of the elastic material. 前記撥水層の厚みは、前記弾性材の厚みよりも小さい請求項3に記載の素子アレイの加圧装置。 The pressure device for an element array according to claim 3, wherein the thickness of the water-repellent layer is smaller than the thickness of the elastic material. 前記素子の厚みは、50μm以下である請求項1~4のいずれかに記載の加圧装置。 The pressure device according to any one of claims 1 to 4, wherein the thickness of the element is 50 μm or less. 請求項1~5のいずれかに記載の加圧装置を有する前記素子アレイの製造装置。 An element array manufacturing apparatus having a pressure device according to any one of claims 1 to 5. 前記実装基板が載置される実装台と、
複数の前記素子が配置された供給基板が載置される供給台と、
前記供給台に移動し前記供給基板から複数の前記素子をピックアップするとともに、前記実装台に移動しピックアップした複数の前記素子を前記実装基板に移送する搬送装置と、をさらに有し、
前記加圧プレートは、前記搬送装置によって前記実装基板に移送された複数の前記素子からなる前記素子アレイを加圧する請求項6に記載の素子アレイの製造装置。
a mounting table on which the mounting substrate is placed;
a supply table on which a supply substrate having a plurality of the elements arranged thereon is placed;
a transport device that moves to the supply table to pick up the plurality of elements from the supply substrate and that moves to the mounting table to transfer the plurality of elements that have been picked up to the mounting substrate,
7. The device for manufacturing an element array according to claim 6, wherein the pressure plate applies pressure to the element array made up of a plurality of the elements transferred to the mounting substrate by the transfer device.
複数の素子が配置された実装基板を準備する工程と、
前記素子の厚みの0.5~2.0倍の厚みを有する板状の弾性材と、加圧プレートの表面よりも表面精度が高い板状の硬質材とが設けられた加圧装置を用いて、前記実装基板に配置された複数の前記素子からなる素子アレイを加圧する工程と、を有し、
前記硬質材の表面粗さは、0.1μm~2.0μmであり、
前記硬質材は、前記加圧プレートの表面に接合されており、
前記弾性材は、前記硬質材の表面に接合されており、前記素子アレイを加圧するための加圧面を構成している素子アレイの製造方法。
preparing a mounting substrate on which a plurality of elements are arranged;
a step of applying pressure to an element array made up of a plurality of the elements arranged on the mounting board using a pressure device provided with a plate-shaped elastic material having a thickness 0.5 to 2.0 times that of the element and a plate-shaped hard material having a higher surface accuracy than the surface of a pressure plate;
The surface roughness of the hard material is 0.1 μm to 2.0 μm;
The hard material is bonded to a surface of the pressure plate,
The elastic material is bonded to a surface of the hard material, forming a pressure surface for applying pressure to the element array.
複数の前記素子を前記実装基板に設けられた導電性接合材料に向けて加圧することで複数の前記素子を前記実装基板に接続する請求項8に記載の素子アレイの製造方法。
The method for manufacturing an element array according to claim 8 , wherein the elements are connected to the mounting substrate by applying pressure to the elements against a conductive bonding material provided on the mounting substrate.
JP2020036736A 2020-03-04 2020-03-04 Pressurizing device, manufacturing device and manufacturing method for element array Active JP7623788B2 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020036736A JP7623788B2 (en) 2020-03-04 2020-03-04 Pressurizing device, manufacturing device and manufacturing method for element array
KR1020227030130A KR102774046B1 (en) 2020-03-04 2021-03-04 Pressurizing device, manufacturing device and manufacturing method of element array
US17/909,080 US20230093241A1 (en) 2020-03-04 2021-03-04 Element array pressurizing device, manufacturing device, and manufacturing method
CN202180018607.0A CN115210855B (en) 2020-03-04 2021-03-04 Pressure application device, manufacturing apparatus and manufacturing method for component array
TW110107665A TWI836192B (en) 2020-03-04 2021-03-04 Pressurizing device, manufacturing device and manufacturing method of element array
PCT/JP2021/008466 WO2021177409A1 (en) 2020-03-04 2021-03-04 Element array pressurizing device, manufacturing device, and manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020036736A JP7623788B2 (en) 2020-03-04 2020-03-04 Pressurizing device, manufacturing device and manufacturing method for element array

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021141160A JP2021141160A (en) 2021-09-16
JP7623788B2 true JP7623788B2 (en) 2025-01-29

Family

ID=77669709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020036736A Active JP7623788B2 (en) 2020-03-04 2020-03-04 Pressurizing device, manufacturing device and manufacturing method for element array

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7623788B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7655776B2 (en) * 2021-05-18 2025-04-02 Tdk株式会社 SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002324821A (en) 2001-04-25 2002-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electronic component crimping apparatus and crimping method
JP2006066625A (en) 2004-08-26 2006-03-09 Nec Corp Bare chip mounting apparatus, bare chip mounting method and sheet
JP2011253940A (en) 2010-06-02 2011-12-15 Sony Chemical & Information Device Corp Wafer dicing method, connecting method, and connecting structure
JP2012174722A (en) 2011-02-17 2012-09-10 Hitachi Chem Co Ltd Semiconductor device manufacturing method
JP2014534636A (en) 2012-03-16 2014-12-18 エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー Pressure transmitter for bonding chips to substrates
JP2017045993A (en) 2015-08-28 2017-03-02 日立化成株式会社 Method for manufacturing electronic component device and electronic component device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1197487A (en) * 1997-09-25 1999-04-09 Toshiba Corp Mounting method and apparatus, and anisotropic conductive sheet
JPH11340619A (en) * 1998-05-29 1999-12-10 Sony Corp Flip chip mounting apparatus and manufacturing method thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002324821A (en) 2001-04-25 2002-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electronic component crimping apparatus and crimping method
JP2006066625A (en) 2004-08-26 2006-03-09 Nec Corp Bare chip mounting apparatus, bare chip mounting method and sheet
JP2011253940A (en) 2010-06-02 2011-12-15 Sony Chemical & Information Device Corp Wafer dicing method, connecting method, and connecting structure
JP2012174722A (en) 2011-02-17 2012-09-10 Hitachi Chem Co Ltd Semiconductor device manufacturing method
JP2014534636A (en) 2012-03-16 2014-12-18 エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー Pressure transmitter for bonding chips to substrates
JP2017045993A (en) 2015-08-28 2017-03-02 日立化成株式会社 Method for manufacturing electronic component device and electronic component device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021141160A (en) 2021-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102774046B1 (en) Pressurizing device, manufacturing device and manufacturing method of element array
CN1110845C (en) Connecting multiple microelectronic elements with lead deformation
CN109103117B (en) Apparatus for bonding semiconductor chips and method for bonding semiconductor chips
US20190189477A1 (en) Optoelectronic semiconductor stamp and manufacturing method thereof, and optoelectronic semiconductor
US8651359B2 (en) Flip chip bonder head for forming a uniform fillet
JP7257187B2 (en) Chip transfer plate, chip transfer method, image display device manufacturing method, and semiconductor device manufacturing method
JP6931311B2 (en) A method of simultaneously adhering multiple chips having different heights onto a flexible substrate using an anisotropic conductive film or a paste.
JP7623787B2 (en) Pressurizing device, manufacturing device and manufacturing method for element array
JP6234277B2 (en) Crimping head, mounting apparatus and mounting method using the same
TW202004933A (en) Transfer substrate, mounting method using the same, and method of manufacturing image display device
JP7623788B2 (en) Pressurizing device, manufacturing device and manufacturing method for element array
KR20190109133A (en) Method for arraying micro LED chips for manufacturing a LED display.
JP7335085B2 (en) Transfer substrate, mounting method using same, and method for manufacturing image display device
KR102221588B1 (en) Apparatus for Bonding Semiconductor Chip and Method for Bonding Semiconductor Chip
KR101764055B1 (en) Electronic component bonding head
KR20210133069A (en) Adhesive transfer film and method for manufacturing power module substrate using the same
JP3780214B2 (en) IC pressure bonding method
KR102658985B1 (en) Bonding head and die bonding apparatus including the same
KR102284943B1 (en) Bonding device and bonding method
JP7296174B2 (en) SUBSTRATE HOLDER AND BONDING SYSTEM AND BONDING METHOD
JP2021163774A (en) Crimping head, mounting device, and mounting method using this
TWI913564B (en) Manufacturing method of wafer bonding apparatus, peeling fixture and semiconductor device
JP7655776B2 (en) SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD
JP2006100762A (en) Method of manufacturing solid-state imaging device
JP2004259917A (en) Bonding method and device thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240326

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20240523

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240725

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20241016

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20241127

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250117

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7623788

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150