CN115349168B 冲压工具保持装置、冲压工具定位装置、多要素传送装置及元件阵列的制造方法 （Tdk株式会社）

2022.09.28PCT/JP2021/01369820WO2021/201038JA2021.10.07本发明提供一种可将冲压工具的冲压面保相对于搬运头的冲压工具的定位容易的冲压工(10)的冲压层(12)的收纳凹部于冲压层(12)的周围的冲压工具(10)的一部分2是具有装卸自如地设置有具有冲压层的冲压工具的设置台所述设置台具有形成有收纳所述冲压层的收纳凹部的设置面，在所述够装卸自如地吸附位于所述冲压层的周围的所述冲压工具的一部分在所述设置台形成有连通到所述收纳凹部内的空间且替换所述收纳凹部内的气体的所述引导机构具有沿着所述第1轴装卸自如地安装于所述设置台的两侧的多个引导构还具有沿着第2轴方向配置于所述设置台的两侧，能够与设置于所述设置台的上部的由搬运头拾起保持于权利要求1～7中任一项所述的冲压工具保持装置的冲压工具的使用安装于所述搬运头的冲压工具，将多个搬运对象要素自将权利要求1～7中任一项所述的冲压工具保持装置以与配置有作为所述搬运对象要素的多个种类的元件的各个的基板的数量相同的在各个所述冲压工具保持装置，设置按多个种类的所述元自所述冲压工具保持装置由搬运头拾起保持于对应于各个所述基板的各个所述冲压在同时地取出多个元件并搬运后，将多个所述元件被取出后3设置台，其装卸自如地设置有具有冲压层的冲压工具，所述冲压层具第1轴定位机构，其沿着第1轴，对相对于所述搬运头的所所述第1轴定位机构兼作将所述冲压工具装卸自如地安装到所述搬运头的安装所述安装机构具有沿着所述搬运头的所述第1轴设置于彼此相反侧，且相对于所述冲所述第2轴定位机构具有沿着所述第2轴方向配置于所述设置台的两于所述设置台的冲压工具抵接及分离移动的至少所述设置台具有形成有收纳所述冲压层的收纳凹部的设置面，在所述够装卸自如地吸附位于所述冲压层的周围的所述冲压工具的一部分在所述设置台，形成有连通到所述收纳凹部内的空间且替在所述设置台安装有至少沿着第1轴引导所述冲压工具所述引导机构具有沿着所述第1轴装卸自如地安装于所述设置台的两侧的多个引导构将由权利要求10～19中任一项所述的冲压工具定位装置定位的冲压工具由搬运头搬使用安装于所述搬运头的冲压工具，将多个搬运对象要素自4冲压用桌子，其装卸自如地设置有具有冲压层的至第2桌子，其装卸自如地固定有具有配置于所述第1基板的所所述第1桌子与所述第2桌子沿着与所述第1轴交叉的所述搬运头能够沿着与所述第1轴及所述第2轴的双方交叉的第3轴，至少相对于所述所述冲压工具以所述安装面沿着所述第3轴朝上的方式安装于所述冲压所述第1基板包含分别配置有彼此不同种类的所述搬运对象要素的多个要素配置基所述第2基板是单一的安装用基板或单一的所述冲压用桌子包含装卸自如地保持分别对应于多个所述要素配置基板的冲压工具将分别对应于多个所述要素配置基板的冲压工具自对应的所述设还具有在保持所述冲压工具的所述搬运头位于所述第1基板之上的情况下，能够进入到所述第1基板的表面与所述冲压工具的冲压层之间的空间的能够两方向同时摄像的摄像还具有基于由所述摄像机构摄像的检测信号，改变所述搬运头与所述第1基板的相对所述微调整机构基于由所述摄像机构摄像的检测信号，改变所述搬运头的所述第3轴5第1轴定位机构，其沿着所述第1轴，对相对于所述搬运头第2轴定位机构，其沿着所述第2轴，对相对于所述冲压用桌所述第1轴定位机构兼作将所述冲压工具装卸自如地安装到所述搬运头的安装所述安装机构具有沿着所述搬运头的所述第1轴设置于彼此相反侧，且相对于所述冲所述第2轴定位机构具有沿着固定于所述冲压用桌子的设置台的所述第2轴方向配置所述设置台具有形成有收纳所述冲压层的收纳凹部的设置面，在所述够装卸自如地吸附位于所述冲压层的周围的所述冲压工具的一部分在所述设置台安装有至少沿着第1轴引导所述冲压工具使用权利要求21～31中任一项所述的多要素传送装置，将多个搬将装卸自如地保持有冲压工具的设置台以与配置有多个种类的元件的各个的要素配将保持于对应于各个要素配置基板的各个设置台的冲压工具由搬运头自设置台拾起，在同时地取出多个所述元件并搬运后，使多个所述元件被取出后的所6[0002]在极小部件的搬运中，研究探讨使用在表面具有多个凸部的冲压状的搬运工具一种用于使由热膨胀(coefficientofthermalexpansion)所致的搬运对象的脱离成为[0003]作为设想为冲压工具的搬运对象的极小部件的一个例子，有称为小型LED、微型冲压工具定位装置、用于使用冲压工具高效地传送元件等搬运对象要素的多要素传送装有可装卸自如地吸附位于所述冲压层的周围的所述冲压工[0013]在本发明的冲压工具保持装置中，在将冲压层收纳于收7[0017]优选，所述引导机构具有沿着所述第1轴装卸自如地安装于所述设置台的两侧的搬运头拾起冲压工具时，也可更高精度地进行相对于搬运头的冲压工具的定位(特别是沿[0021]将保持于上述任一者所述的冲压工具保持装置的冲压工具由[0023]在本发明的第1观点的元件阵列的制造方法中，可容易且短时间及低成本地制造[0025]将上述任一者所述的冲压工具保持装置以与配置有作为所述搬运对象要素的多个种类的元件的各个的基板的数量相同的数量以上准[0027]自所述冲压工具保持装置由搬运头拾起被保持于对应于各个所述基板的各个所8[0029]在本发明的第2观点的元件阵列的制造方法中，可容易且以短时间及低成本制造用的冲压工具设置于专用的冲压工具保持装置以保管，所以可有效防止元件的排列错误多个搬运对象要素的多个元件自基板同时取出并进行复制或安装变[0042]在所述冲压层与所述接合板之间，也可以介有用于调整所述支撑板的平行度(平9使多个搬运对象要素自基板同时取出并搬运的工序。在本发明的元件阵列的制造方法中，可容易且以短时间及低成本制造具有多个元件的元件[0050]在本发明的冲压工具定位装置中，沿着第2轴的冲压工具的定位可将设置台作为较粗略。这是因为沿着第1轴的冲压工具的对位将搬运头作为基准并通过第1定位机构进[0052]优选，所述第1轴定位机构兼作将所述冲压工具装卸自如地安装到所述搬运头的[0055]沿着所述第2轴方向配置于所述设置台的两侧，可与被设置于所述设置台的冲压面形成有可装卸自如地吸附位于所述冲压层的周围的所述冲压工具的一[0062]优选，所述引导机构具有沿着所述第1轴装卸自如地安装于所述设置台的两侧的两个引导构件的间隙，所述第1轴定位机构被插入且可与所述冲压工具抵接。通过这样构度地定位并排列的多个元件的元件阵列。多个搬运对象要素的多个元件自基板同时取出并进行复制或安装变[0079]在所述冲压层与所述接合板之间，也可以介有用于调整所述支撑板的平行度(平[0087]所述搬运头沿着与所述第1轴及所述第2轴的双方交叉的第3轴，至少相对于所述[0088]所述冲压工具具有在所述冲压层的相反侧装卸自如地安装有所述搬运头的安装[0092]在本发明的多要素传送装置中，冲压工具以安装面沿着第3轴朝上的方式安装于保持于搬运头的冲压工具，使多个搬运对象要素自第1桌子的第1基板的表面同时移到第2[0094]另外，当使多个种类的元件等的搬运对象要素自分别对应的多个第1基板向单一同的搬运对象要素以被设定的排列向单一的第2基板传送是容易的，高效率地制造例如像[0095]优选，所述第1基板包含分别配置有彼此不同种类的所述搬运对象要素的多个要[0097]所述冲压用桌子包含装卸自如地保持分别对应于多个所述要素配置基板的冲压[0104]优选，多要素传送装置还具有当保持所述冲压工具的所述搬运头位于所述第1基板之上时，可进入所述第1基板的表面与所述冲压工具的冲压层之间的空间的可同时两方的相对位置，可进行冲压工具的冲压层与配置于第1基板的表面的搬运对象要素的正确对[0110]第2轴定位机构，沿着与所述第1轴交叉的第2轴对相对于所述冲压用桌子的所述子与搬运头的对位只要例如仅沿着第2轴以高精度进行即可，沿着第1轴的对位可较粗略。这是因为沿着第1轴的冲压工具的对位将搬运头作为基准并通过第1[0113]优选，所述第1轴定位机构兼作装卸自如地将所述冲压工具安装到所述搬运头的头机构沿着搬运头的第1轴被设于彼此相反侧，相对于冲压工具抵接及分离移动自如地被[0116]沿着固定于所述冲压用桌子的设置台的所述第2轴方向配置于两侧，可与被设置于所述设置台的冲压工具抵接及分离移动的至少面形成有可装卸自如地吸附位于所述冲压层的周围的所述冲压工具的一[0123]优选，所述引导机构具有沿着所述第1轴装卸自如地安装于所述设置台的两侧的两个引导构件的间隙，所述第1轴定位机构被插入且可抵接到所述冲压工具。通过这样构度地被定位且排列的多个元件的元件阵列。多个搬运对象要素的多个元件自基板同时取出并进行复制或安装变[0139]在所述冲压层与所述接合板之间，也可以介有用于调整所述支撑板的平行度(平[0148]图3B是表示自图3A所示的状态将冲压工具的冲压层压附到半导体基板上的元件[0150]图4A是表示被使用于本发明的另一实施方式的搬运装置的夹钳机构的爪部的详[0151]图4B是表示被使用于本发明的另一实施方式的搬运装置的夹钳机构的爪部的详[0153]图5B是表示以搬运装置的冲压工具拾起半导体基板上的元件的状态的示意截面[0154]图5C1是表示以搬运装置的冲压工具拾起半导体基板上的元件后配置到安装用基[0155]图5C2是表示以搬运装置的冲压工具拾起半导体基板上的元件后配置到第1复制[0156]图5D是表示使被配置于第1复制用基板(薄片)上的元件阵列复制到第2复制用基[0157]图5E是表示使被配置于第2复制用基板(薄片)上的元件阵列复制到安装用基板[0158]图5F是表示使被配置于第2复制用基板(薄片)上的元件阵列复制到安装用基板[0163]图8是在图6A所示的冲压台的自Y轴方向观察的侧视图加上图2A所示的搬运头后[0164]图9是表示配置有图6A所示的冲压台的冲压用桌子、配置有图5A所示的元件形成[0172]在冲压层12，向Z轴下方突出的凸部11在X轴方向及Y轴方向上以规定间隔被形成5F所示的安装用基板(以下，基板也可以是薄片)70被安装于表面的用于红色发光的元件(搬运对象要素的一个例子)32r的X轴方向宽度x3及它们32r的X轴方向宽度x3(Y轴方向宽度也为相同程度)例如为1～150μm，其高度z2例如为1~规定力被压附到元件32r的上表面时，相对于元件32r的凸部11的粘着力F2大于元件32r的固定于接合板16的粘结面16b。由粘结层15所致的支撑板14与接合板16的粘结力是比图5B大于接合板16的粘结面16b的X轴方向宽度及Y轴方向的宽度。在支撑板14的冲压层侧的表的周围，形成有与锥面16c相对的平坦的可插入面14c。在位于X轴方向的两侧的可插入面设置台82的引导构件88的倾斜面89分[0185]图1A所示的接合板16的Z轴方向的厚度比支撑板14的厚度充分大，优选为支撑板[0186]图6A～图6C及图7所示的一对定位构件(第2轴定位机构)90的前端面92抵接于位于Y轴方向的两侧的接合板16的缘部16d，定位被置于设置台82的冲压工具10的Y轴方向位真空吸附于吸附面24。将由吸附面24所致的向冲压工具10的接合板16的安装面16a的真空[0190]在各爪部26a形成有锥状的卡合面26b。卡合面26b的锥面配合冲压工具10的接合[0195]首先，图2A所示的搬运装置20前往取得被配置于图6A～图8所示的设置台82之上定有用于三个设置台82的各基座81的三个冲压用桌子100在Y轴方向上以规定间隔排列地压工具进一步分别固定有用于三个设置台的各基座的三个大冲压用桌子在Y轴方向上以规[0201]安装用桌子104是图5C1所示的安装用基板70被定位且装卸自如地被固定的桌[0207]在台82的大致垂直于X轴的两侧面的上方，分别在单侧两个引导构件88通过螺栓92抵接于接合板16的Y轴方向的缘部16d，由此，冲压工具10相对于台82进行Y轴方向的定装置200具有可进入被设置于元件用桌子102的元件形成用基板30(参照图3A)的表面与被保持于搬运头22的冲压工具10的冲压层12之间的空间的可同时两方向摄像的作为摄像机摄像装置122在搬运头22移动到安装用桌子104之上的情况下可插入[0214]如图3A所示，摄像装置122可同时摄像位于冲压层12的冲压面的凸部11(参照图[0215]微调整机构也可以包含对相对于基板30的搬运头22的沿着X轴及Y轴的相对位置进行微调节并使其移动的机构、及对相对于基板30的搬运头22本身的Z轴周围的相对角度位置进行微调节并使其移动的机构，也可以包含改变相对于元件用桌子102(安装用桌子[0216]在图10所示的元件用桌子102之上，如图3A所示，元件形成用基板30被定位而配搬运头22可共同地使用。[0218]待机状态的冲压工具10被设置于例如图6A及图7所示的台82之上，冲压层12被密桌子100的Y轴相邻地配置的各个不同的[0219]图3A所示的摄像装置122同时摄像处于冲压层12的冲压面的凸部11(参照图2B)、冲压面的凸部11的排列、及被形成于基板30的表面的元件32r的排列的正确的对位。其结如图5C1所示的安装用基板(基板也可以是薄片/以下相同)70上并被安装。图5C1所示的安多个元件32r被配置为矩阵状。使用后的冲压工具10通过搬运头22而回到被设置于冲压用桌子100的原来的冲压工具保持装置8016a的安装力F3是对应于真空抽吸孔的吸附力的主安装力F3a与由作为副安装机构的夹钳力F3比图5B所示的元件32r的向基板30的固定力F1大变得[0228]另外，在接合板16的X轴方向的两侧面，形成有朝向冲压层12而外径变小的锥面[0230]冲压工具10还具有固定有冲压层12，且更换自如地安装有接合板16的支撑板1各凸部11装卸自如地粘着有元件32r(32g、32b)。通过这样构成，可使多个元件32r(32g、凹部86的内部的冲压层12的表面的杂质或灰尘等与气体一同排出，冲压层12的清洁度提沿着X轴的冲压工具10的概略定位变得更加容易。另外，当通过搬运头22拾起冲压工具10沿着两个引导构件88的间隙，图2A所示的夹头机构26的爪部26a可进行插入。通过这样构的对位可较粗略。这是因为沿着X轴的冲压工具10的对位将搬运头22作为基准并通过夹钳精度地被定位并排列的多个元件的元件阵列。[0250]将冲压工具保持装置80以与配置有作为搬运对象要素的多个种类的元件的各个[0252]将被保持于对应于各个基板30的各个冲压工具保持装置80的冲压工具10自冲压[0260]本实施方式的搬运装置及冲压工具的其它的结构及作用效果与第1实施方式相如由搬运装置20搬运到图5C2所示的第1复制用基板(第2基板)50之上，并被配置于粘着层也可容易地进行相对于搬运头22的冲压工具[0278]另外，具有本实施方式的冲压工具定位装置的搬运装置20也可使用于拾起红色、