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公開番号2025151308
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024052643
出願日2024-03-28
発明の名称実装装置
出願人東レエンジニアリング株式会社
代理人
主分類H01L 21/60 20060101AFI20251002BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】複数のチップ部品を保持するスタンプを用いて基板にチップ部品を実装する際に行う基板とスタンプの平行度評価を比較的簡単かつ高頻度で行えることが可能な実装装置を提供すること。
【解決手段】基板を保持する基板ステージと、複数のチップ部品を保持するスタンプと、前記スタンプを保持して、前記チップ部品を保持する面を前記基板と対向させた状態で上下させるスタンプベースと、照射した光の反射を利用して厚み測定を行う光学式厚み計を備え、前記光学式厚み計を用いて、前記スタンプベース越しに光を照射し、前記基板表面で反射する光と、前記スタンプの前記チップ部品を保持する面で反射する光を用いて、前記スタンプの前記チップ部品を保持する面と、前記基板表面とのギャップを測定する機能を有した実装装置を提供する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
複数のチップ部品を一度に基板の所定位置に実装する実装装置であって、
前記基板を保持する基板ステージと、
前記複数のチップ部品を保持するスタンプと、
前記スタンプを保持して、前記チップ部品を保持する面を前記基板と対向させた状態で上下させるスタンプベースと、
照射した光の反射を利用して厚み測定を行う光学式厚み計を備え、
前記光学式厚み計を用いて、前記スタンプベース越しに光を照射し、前記基板表面で反射する光と、前記スタンプの前記チップ部品を保持する面で反射する光を用いて、前記スタンプの前記チップ部品を保持する面と、前記基板表面とのギャップを測定する機能を有した実装装置。
続きを表示（約 520 文字）【請求項２】
請求項１に記載の実装装置であって、
前記ギャップを複数個所で測定し、
前記基板に対する前記スタンプの平行度を評価する機能を有した実装装置。
【請求項３】
請求項２に記載の実装装置であって、
前記平行度を、前記スタンプベースの傾きを調整して行う実装装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れかに記載の実装装置であって、
前記基板の面内方向に対する前記スタンプの相対位置情報を取得するのに用いる撮像手段を更に備え、
前記光学式厚み計と前記撮像手段を一体化した実装装置。
【請求項５】
請求項４に記載の実装装置であって、
前記ギャップ測定と、前記相対位置情報を同時に測定することが可能な実装装置。
【請求項６】
請求項１から請求項３の何れかに記載の実装装置であって、
前記スタンプベースと前記スタンプが透明性を有しており、
前記スタンプが保持したチップ部品を前記基板に密着させた状態で、前記スタンプベース越しに前記チップ部品にレーザー光を照射するレーザー照射手段を備えた実装装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のチップ部品を保持するスタンプを用いた実装装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
ＴＦＴ基板上に多数のマイクロＬＥＤを実装するマイクロＬＥＤディスプレイのように、基板上に多数のチップ部品を実装する用途がある。そのような用途において、図５に示す基板Ｂ上に多数ある実装箇所ＰＣ夫々にチップ部品を位置合わせして実装する必要がある。
【０００３】
例えば、マイクロＬＥＤディスプレイにおいては、１枚のＴＦＴ基板に最低でも数十万個のＬＥＤチップを実装する必要があり、ＬＥＤチップを１つずつ実装しようとしたら膨大な時間を要することになる。そこで、基板Ｂの実装箇所ＰＣのピッチに合わせて複数のチップ部品Ｃを一度に実装可能な、所謂スタンプ方式（例えば特許文献１）による生産性改善が進められている。
【０００４】
図６は、一度に複数のチップ部品Ｃを基板Ｂに実装する際に用いるスタンプについて説明するものであり、図６（ａ）が横から見た図であり、図６（ｂ）はチップ部品Ｃを保持する面から見た図である。図６において、スタンプ６はスタンプ本体６０に突起部６１が配置されたものであり、突起部６１はチップ部品Ｃを保持する機能を有しており、突起部６１は実装箇所ＰＣのピッチに合わせて配置してある。また、スタンプ６は突起部６１のある面の反対側からスタンプベース５に保持されている。なお、スタンプ認識第１マーク６Ａ１とスタンプ認識第２マーク６Ａ２は、突起部６１の配列に対して定まった位置に設けられており、スタンプ認識第１マーク６Ａ１とスタンプ認識第２マーク６Ａ２の位置からスタンプ６の位置情報が取得でき、スタンプ６に配置されている突起部６１の配列も知ることができる。
【０００５】
図６に示したスタンプ６を用いて基板Ｂの一部にチップ部品Ｃを実装した状態を示したのが図７であり、スタンプ６が保持した複数のチップ部品Ｃは、一度に基板Ｂに実装される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２３－１４５３５４号公報
特開２０２０－０７２１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
スタンプ６を用いて複数のチップ部品Ｃを基板Ｂの実装箇所ＰＣに実装するためには、
スタンプ６が保持する複数のチップ部品Ｃ夫々を、基板Ｂの実装箇所ＰＣに位置を合わせてから実装される必要がある。
【０００８】
このため、スタンプの位置情報およびスタンプに保持されたチップ部品Ｃの配列を知る目安となるスタンプ認識マーク６Ａ（スタンプ認識第１マーク６Ａ１およびスタンプ認識第２マーク６Ａ２）と、基板Ｂ内の実装箇所ＰＣの配列の目安となる基板認識マークＢＡを用いた位置合わせが行われる。図８（ａ）は、上下２視野カメラ７０を用いて、スタンプ認識マーク６Ａと基板認識マークＢＡを観察している状態を示している。ここで得られたスタンプ６と基板２の相対位置から位置ズレ量を算出し、位置ズレ量を修正するように基板Ｂとスタンプ６の少なくとも一方の位置調整を実施してから、スタンプ６を降下してチップ部品Ｃを基板Ｂに密着させた状態を示したのが図８（ｂ）である。
【０００９】
この後、チップ部品Ｃを加熱してチップ部品Ｃの電極と基板Ｂの電極を接合することで、チップ部品Ｃは基板Ｂに接合される。ここで、チップ部品Ｃを加熱する手段としてレーザーを用いる手法が昨今注目を集めており、その例を図９に示す。図９は個々のチップ部品Ｃをレーザー光Ｌで加熱する方法であり、レーザー光のエネルギー密度の高さから、瞬時にチップ部品Ｃを加熱できるため、図９（ａ）から図９（ｃ）に示すように個々のチップ部品Ｃに順次加熱する場合でも、スタンプ６が保持するチップ部品Ｃ全てを加熱するのに要する時間は短い。なお、レーザー光Ｌでチップ部品Ｃを加熱するために、図９に示すような手法を行うために、スタンプベース５およびスタンプ６は光を直線的に透過させる必用がある。すなわち、スタンプベース５およびスタンプ６は透明性を有している。
【００１０】
ところで、図８（ａ）のように位置合わせしてからスタンプ６を下降させて複数のチップ部品Ｃを基板Ｂに密着させるためには、基板Ｂに対するスタンプ６の平行度は重要である。基板Ｂに対してスタンプ６が傾いていると図１０に示すように、一部のチップ部品Ｃが基板Ｂに密着しても、基板Ｂから離れた状態のチップ部品Ｃが存在してしまう。このため、基板Ｂと接触していないチップ部品Ｃを加熱しても実装することはできない。
（【００１１】以降は省略されています）

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