CN113660847A - 零件安装装置以及零件安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种零件安装装置以及零件安装方法，该零件安装装置将零件转印安装至基板，包含：输送部(4)，其进行送出带(1)而将零件(2)依序置于转印位置的铅垂上方、且卷绕带已送出的部分的处理；光学观察部(5)，其将来自光源的照明光照射至零件(2)及基板(3)，并使来自零件及基板的反射光分支为2个***来同时观察转印对象零件及基板；转印部(8)，其具有从带的另一面压住转印对象零件的透光性的按压构件(6)，通过使该按压构件与基板相对移动将零件按压至转印位置而将零件转印安装至基板；以及控制部(9)，其对上述输送部、上述光学观察部以及上述转印部进行统括控制。由此，能将零件高精度地转印安装至基板。

Description

零件安装装置以及零件安装方法

技术领域

本发明涉及零件的安装技术，尤其涉及将以预先规定的排列间距粘接在能卷绕成辊状的细长状的透光性带的一面上的微小零件高精度地安装至基板的零件安装装置以及零件安装方法。

背景技术

在将上述那样的微小零件(例如外形的各尺寸为几十～几百μm左右)以所谓的卷到卷方式高精度地安装至基板的情况下，须提高对粘接在带的一面的零件的位置与要安装至基板的位置进行对位的精度。在要安装的零件的尺寸为微米级的情况下，即便以预先规定的排列间距使带移动，也可能无法将零件置于安装位置的正上方。其原因在于，例如在带于输送方向上发生了伸缩的情况下，将无法忽略其影响。

因此，考虑例如利用摄像机来观察零件的位置而使基板移动来进行对位的方法。但在该情况下，当利用从带的另一面压住零件的构件时，若带以及该构件不具有透光性，则无法直接观察。

另一方面，业界揭示有一种虽然不是卷到卷方式但隔着透明构件而利用摄像机来观察零件位置的零件安装装置(例如参考日本专利特开2017-157682号公报)。

但是，在像这样的以往的零件安装装置那样采用透明的玻璃板的情况下，为了从带的另一面将零件压在基板上，需要一定程度的强度(厚度)。因此，例如在利用显微镜进行观察的情况下，在配置于带的一面上的零件与成为将该零件安装至基板的目标的基板面在光轴方向上相分离的阶段，若焦深较浅，则对焦范围窄，因此难以同时进行观察。结果，难以将零件高精度地转印安装至基板。

因此，本发明要处理这样的问题，其目的在于提供一种将以预先规定的排列间距粘接在能卷绕成辊状的细长状的透光性带的一面上的零件(尤其是上述那样的微小零件)高精度地转印安装至基板的零件安装装置以及零件安装方法。

发明内容

为了达成上述目的，第1发明为一种将零件转印安装至基板的零件安装装置，其具备：输送部，其通过送出能卷绕成辊状的细长状的透光性带而将以预先规定的排列间距粘接在该带的一面上的零件依序置于要转印至上述基板的转印位置的正上方，且将上述带已送出的部分卷绕成辊状；光学观察部，其将来自光源的照明光照射至转印对象零件及上述基板，并使来自该零件以及该基板的反射光分支为2个***来同时观察上述转印对象零件及上述基板；转印部，其具有从上述带的另一面压住上述转印对象零件的透光性的按压构件，通过使上述按压构件与上述基板相对移动，将上述零件按压至上述转印位置，从而将该零件转印安装至上述基板；以及控制部，其对上述输送部、上述光学观察部以及上述转印部进行统括控制。

根据第1发明的零件安装装置，可以提供一种通过上述构成将以预先规定的排列间距粘接在能卷绕成辊状的细长状的透光性带的一面上的零件高精度地转印安装至基板的装置。

此外，第2发明为一种将零件转印安装至基板零件安装方法，其执行如下工序：输送处理，即，通过送出能卷绕成辊状的细长状的透光性带而将以预先规定的排列间距粘接在该带的一面上的零件依序置于要转印至上述基板的转印位置的正上方，同时将上述带已送出的部分卷绕成辊状；将来自光源的照明光照射至转印对象零件及上述基板，并使来自该零件以及该基板的反射光分支为2个***来同时观察上述转印对象零件及基板；使从上述带的另一面压住上述转印对象零件的透光性的按压构件与上述基板相对移动，由此将上述零件按压至上述转印位置；以及，将上述零件转印安装至上述基板。

根据第2发明的零件安装方法，可以通过上述工序将以预先规定的排列间距粘接在能卷绕成辊状的细长状的透光性带的一面上的零件高精度地转印安装至基板。

附图说明

图1为表示本发明的零件安装装置的第1实施方式的主要构成图。

图2A为表示图1所示的配置有多个零件的带的一实施方式的俯视图。

图2B为图2A所示的A-A线截面图。

图2C为图2B所示的由R1围住的区域的放大截面图。

图3为图1所示的零件安装装置的详细构成图。

图4为表示按压构件的构成例的说明图。

图5A为与按压构件的上表面的形状相关的说明图，例示了按压构件的上表面具有曲面形状的情况。

图5B为与按压构件的上表面的形状相关的说明图，例示了与图5A所示的按压构件的上表面的形状不一样、上表面具有平面形状的按压构件。

图6A为用于考察按压构件的上表面的形状的第1拍摄照片。

图6B为用于考察按压构件的上表面的形状的第2拍摄照片。

图6C为用于考察按压构件的上表面的形状的第3拍摄照片。

图7为与按压构件的下表面的形状相关的说明图。

图8为表示图1所示的控制部的硬件构成的一例的框图。

图9为表示本发明的零件安装方法的第1实施方式的流程图。

图10A为说明第1实施方式的零件安装方法的第1工序图。

图10B为说明第1实施方式的零件安装方法的第2工序图。

图10C为说明第1实施方式的零件安装方法的第3工序图。

图11A为说明第1实施方式的零件安装方法的第4工序图。

图11B为说明第1实施方式的零件安装方法的第5工序图。

图11C为说明第1实施方式的零件安装方法的第6工序图。

图12为说明焦点位置不同的观察面的同时观察的第1示意图。

图13A为用于说明焦点位置不同的观察面的同时观察的第1拍摄照片。

图13B为用于说明焦点位置不同的观察面的同时观察的第2拍摄照片。

图14为说明焦点位置不同的观察面的同时观察的第2示意图。

图15为表示本发明的零件安装装置的第2实施方式的主要构成图。

图16为表示本发明的零件安装方法的第2实施方式的流程图。

具体实施方式

下面，根据附图，对本发明的实施方式进行说明。图1为表示本发明的零件安装装置的第1实施方式的主要构成图。

[第1实施方式]

图1所示的零件安装装置将以预先规定的排列间距粘接在能卷绕成辊状的细长状的透光性带1的一面(以下称为“带1的表面”)上的微小零件2高精度地安装至基板3。如上所述，微小零件2的外形的各尺寸例如为几十～几百μm左右。再者，该零件安装装置例如设想的是在使用其他转印技术将零件2按照预先规定的排列图案安装至基板3并清除掉检查阶段内发现的缺陷零件之后加以使用。

即，该零件安装装置用于将合格品零件2选择性地转印至基板3上的缺陷部位的修复。再者，缺陷部位是指例如清除掉缺陷零件之后的未安装部位。其中，未安装部位还包括零件2的漏装。

该零件安装装置具备输送部4、光学观察部5、光照射部7、转印部8以及控制部9作为主要构成。再者，图1所示的按压构件6虽然在空间上与转印部8分离但包含于转印部8。

输送部4例如进行如下处理：以卷到卷方式送出上述带1，由此将以同一排列间距粘接在该带1表面的零件2依序置于要转印至基板3的转印位置的正上方，且将该带1已送出的部分卷绕成辊状。输送部4具有送出机构41、卷绕机构42以及带控制部43(参考图3)。

由于要将零件2依序置于基板3上设置的转印位置的正上方，送出机构41执行朝一定方向连续或间歇性地输送带1的处理。卷绕机构42对通过转印剥离了零件2后的带1进行卷绕。再者，所谓间歇性地输送，例如是指根据零件2的排列间距作步进移动。

图2A为表示图1所示的配置有零件2的带1的一实施方式的俯视图。图2B为图2A所示的A-A线截面图。图2C为图2B所示的由R1围住的区域的放大截面图。

其中，图2A中例示的是对带1作了局部切取后的状态。此外，图2B中，相对于带1的厚度(例如0.7mm左右)而言，零件2的厚度为几十μm(作为一例，为20μm)左右，实际上是带1的厚度较大的构成。

另外，零件2例如可为在UV(Ultra Violet)激发方式的微LED显示器的制造阶段内装入的特定零件。在UV激发方式中，将进行UV发光的微LED(Light Emitting Diode)芯片与使用由光的三原色即红(R)、绿(G)、蓝(B)构成的RGB荧光体作为颜色转换层的颜色转换芯片加以组合来实现全彩显示。上述特定零件包括微LED芯片和颜色转换芯片。在第1实施方式中，图2A中，例如可以将颜色转换芯片用作零件2。

带1为在紫外线照射下粘着力降低的紫外线硬化型粘胶带，如图2C所示，通过粘着来固定支承多个零件2的一端面(以下称为“第1面”)。带1以预先规定的排列的形式根据同一排列间距P将零件2以独立的状态配置在带1上。该排列间距P的距离间隔是出于能高效地安装零件2的目的而规定的。即，在将转印对象零件2设置到了基板3的转印位置时避免其他零件2接触到基板3。因而，只要使用这样的构成的带1，就能高效地安装零件2。另外，紫外线照射中使用的紫外线的波长例如优选为通常用作紫外线硬化用的365nm。

并且，如图2C所示，该带1具有基材构件1a和层叠在该基材构件1a的一面上的粘着剂层1b。零件2的第1面隔着粘着剂层1b而通过粘着贴附在带1上。

基材构件1a以紫外线硬化型粘胶带的形式由紫外线透过性树脂构成。粘着剂层1b是层叠在该基材构件1a的一面上的紫外线硬化型粘着剂。但粘着剂层1b不会吸收所有紫外线，可以使紫外线透过。

带1在固定零件2时会充分固定该零件2，通过照射紫外线(以下有时称为“紫外光”)，粘着剂硬化，由此能使粘着力降低而容易剥离。因而，作为带1，优选使用紫外线硬化型粘胶带。

此外，带1具有从可见光到紫外光为止的波段的透光性。另外，带1不限于紫外线硬化型粘胶带，也可为在表面涂布有粘着剂的树脂膜，也可为各种粘胶带。但是，为了将零件2转印安装至基板3，条件是零件2的第1面粘着在带1上的粘着力要小于零件2的另一端面(以下称为“第2面”)固定在基板3的转印位置上的粘接力。

图3为图1所示的零件安装装置的详细构成图。图3中更详细地展示了图1所示的输送部4、光学观察部5、转印部8的构成。输送部4的带控制部43接收来自控制部9的指示而控制送出机构41中的带1的送出和卷绕机构42中的带1的卷绕。

光学观察部5将来自照明用光源57的照明光照射至转印对象零件2及基板3，并使来自零件2及基板3的反射光分支为2个***来同时观察转印对象零件2及基板3。其中，光学观察部5提供朝零件2和基板3照射从光照射部7射出的紫外线的光学单元。

光学观察部5选择性地采用对焦于特定被摄体的自动对焦处理下的观察，根据从2个***中的至少一方引导来的来自基板3的反射光对该基板3的基板面进行自动对焦处理。详情于后文叙述。

如图3所示，光学观察部5具备物镜51、第1成像透镜52、第2成像透镜53、第1摄像部54、第2摄像部55、成像透镜控制部56、照明用光源57以及镜子(ミラー)M1～M6。镜子M1、M3为半透半反镜，镜子M2、M4、M5为反射镜，镜子M6为使紫外光反射、使可见光透过的分色镜。

物镜51将从光源57照射的照明光会聚在零件2和基板3上。详细而言，物镜51将光会聚在与该物镜51相对的零件2的第1面，而且将光会聚在与该物镜51相对的基板3的基板面。镜子M1具有作为分束器的功能，设置在物镜51的正上方，使来自零件2及基板3的反射光分支为2个***(第1光路、第2光路)。

第1成像透镜52设置在镜子M2上方，利用由镜子M1形成的第1光路使来自零件2的反射光成像。该第1光路包含在如下光路中：从光源57照射的照明光由物镜51会聚在零件2上，来自该零件2的反射光经由物镜51而透过镜子M6、M3，之后在反射镜M1上作90度反射，然后在镜子M2上进一步作90度反射而被引导至第1成像透镜52。

第2成像透镜53设置在镜子M1上方，利用由该镜子M1形成的第2光路使来自基板3的反射光成像。该第2光路包含在如下光路中：从光源57照射的照明光由物镜51会聚在基板3上，来自该基板3的反射光经由物镜51而透过镜子M6、M3，之后透过镜子M1而被引导至第2成像透镜53。

第1摄像部54设置在第1成像透镜52上方，对穿过该第1成像透镜52成像得到的零件2的像进行拍摄而转换为第1图像的数据，并将该数据发送至控制部9以进行解析。第2摄像部55设置在第2成像透镜53的上方，对穿过该第2成像透镜53成像得到的基板3的基板面的像进行拍摄而转换为第2图像的数据，并将该数据发送至控制部9以进行解析。

成像透镜控制部56在基板3朝铅垂上方移动前后通过作为自动对焦处理的对比度自动对焦、以分别与基板3的焦点位置一致的方式使第2成像透镜53移动。详细而言，成像透镜控制部56为如下的构件：由控制部9计算在使第2成像透镜53作为聚焦透镜沿光轴方向移动的情况下获得的图像的对比度，以将达到最大对比度的透镜位置作为对焦点的方式来对第2成像透镜53进行定位。再者，在第1实施方式中，为了使得说明易于理解，在转印对象零件2隔着带1间接地与按压构件6接触的情况下，上下方向的偏移为可以忽略的程度，因此，第1成像透镜52的位置预先以与焦点位置一致的方式固定下来。但光学观察部5选择性地采用自动对焦处理下的观察，因此，成像透镜控制部56也可设为将第1成像透镜52作为聚焦透镜加以驱动而执行对比度自动对焦这一设定。

照明用光源57对位于物镜51正下方的转印用的零件2及基板3进行照明。从光源57照射的照明光经由镜子M5、M3、M6而透过物镜51来照射零件2及基板3作为特定被摄体。

图4为表示按压构件6的构成例的说明图。按压构件6具有从可见光到紫外光的波段的透光性，从带1的另一面(以下称为“带1的背面”)压住转印对象零件2(参考图3)。具体而言，按压构件6优选为透明的石英玻璃材料。并且，按压构件6的上表面61和下表面62具有曲面，所述曲面具有各不相同的曲率。即，按压构件6的上表面61基于光学上的观点而定有曲面。此外，下表面62基于机械工程上的观点而定有曲面。其中，出于不在光学上产生影响这一观点，该下表面62的曲面的形状优选另行满足规定的光学条件。详情将使用图7于后文叙述。并且，如图1所示，按压构件6还作为以使带1弯曲的方式对其进行支承的按压治具而发挥功能。

此处，图4中，透过物镜51后的光(照明光)透过按压构件6，会聚在通过该物镜51的作用而聚焦的观察面63的焦点位置。继而，从观察面63反射的反射光形成球面波SW，再次透过按压构件6而返回到物镜51。另外，虽然图4中没有图示，但在将零件2的第1面作为观察面63的情况下，第1成像透镜52是使透过物镜51而来的来自零件2的第1面的反射光成像。此外，虽然图4中没有图示，但在将基板3的基板面作为观察面63的情况下，第2成像透镜53是使透过物镜51而来的来自基板面的反射光成像。

按压构件6以如下方式规定了上表面61的形状：在反射光以球面波SW的形式通过按压构件6的上表面61时，与球面波SW的曲率半径一致。详细而言，按压构件6的上表面61的曲率半径R以曲率半径R_t表示，所述曲率半径R_t以作为焦点位置的曲率中心C₁为中心。曲率半径R_t设计成在球面波SW通过上表面61时成为与该球面波SW的曲率半径相同的值。其目的是为了避免从观察面63的焦点位置产生的球面波SW的波面发生变化，即，抑制上表面61上的像差的产生。在观察面63接触到按压构件6的下表面62的情况下，按压构件6的厚度T与曲率半径R_t一致。

图5A为与按压构件6的上表面61的形状相关的说明图，例示了按压构件6的上表面61具有曲面形状的情况。在该情况下，像使用图4在上面叙述过的那样，球面波SW的波面不会变化。即，上表面61上不会发生光的折射，因此不会产生像差。图5B为与按压构件6的上表面61的形状相关的说明图，例示了不同于图5A所示的按压构件6的上表面61的形状、上表面61a具有平面形状的按压构件6a。在该上表面61a为平面形状的情况下，在上表面61a发生光的折射而产生像差，因此光学***的分辨率降低，会妨碍高精度的转印。

图6A为用于考察按压构件6的上表面的形状的第1拍摄照片。为了使得说明易于理解，使用显微镜观察到的拍摄照片进行说明。图6A展示了挖出有数字等的测试用板的拍摄照片，数字1那一行为线宽0.977μm的孔，数字2那一行为线宽0.870μm的孔，数字3那一行为线宽0.775μm的孔。图6A所示的第1拍摄照片例示的是对上焦的状态。

图6B为用于考察按压构件6的上表面的形状的第2拍摄照片，例示了在图6A的状态下穿过厚度3mm的透光性平板观察到的第2拍摄照片。在该情况下，图像的分辨率与图6A的第1拍摄照片相比有了降低。

相对于此，图6C为用于考察按压构件6的上表面的形状的第3拍摄照片。此处例示的是穿过厚度2.5mm、曲率半径2.5mm的透光性半球体观察到的拍摄照片。其中，显微镜的观察倍率是显微镜倍率×半球体的折射率。在该情况下，图像的分辨率与图6B的拍摄照片相比有了提高。其原因在于，数值孔径出现了折射率程度的增大，因此分辨率提高。

根据图6A～6C所示的第1拍摄照片～第3拍摄照片得知，按压构件6的上表面61的形状优选以如下方式加以设计，即，如图4所示，在反射光以球面波SW的形式通过上表面61时与球面波SW的曲率半径一致。通过该设计，只须对现有的物镜51组合按压构件6就能实现进行高精度转印而无须新进行零件安装装置专用的物镜的设计或制造的零件安装装置。

图7为与按压构件6的下表面62的形状相关的说明图。站在光学上的观点而言，按压构件6(整体的图示从略)的下表面62的形状较理想为平面，但只要是图7所示的视野(半径)s内的光程差处于物镜51的焦深d内的范围内，则即便是曲面也没有问题。关于这一点，图7中不将下表面62设为平面而是在正视下使其弯曲而特意设为曲面是基于以下理由。即，由于带1是以卷到卷方式加以输送的，因此优选根据图1所示的带1的弯曲而出于机械工程上的观点来设为曲面(圆柱面)的形状。

关于按压构件6，例如在合成石英的情况下，采用的是折射率1.458、表示每一波长的折射率的差异程度的阿贝数为67.70的按压构件6。

详细而言，图7中，按压构件6的下表面62的形状是以下面的关系式成立为条件。

z＝R_b(1－cosθ) (1)

(n－1)z＜d (2)

tanθ＝s/R_b (3)

此处，关于各参数，z为按压构件6的曲面形状的下表面62与观察面63的距离，R_b为将根据下表面62的形状决定的曲率中心设为C₂时的下表面的曲率半径，n为按压构件6的材质的折射率，d为物镜51的焦深，s为视野(半径)。z相当于视野s位置上的光程长，关于中心部分的光程长，由于是在折射率n的介质中，所以为nz，光程长的差为nz－z＝(n－1)z。再者，在cosθ为0度的情况下，按压构件6的曲面形状的下表面62与观察面63的距离(z)一致。

根据以上内容，规定按压构件6的下表面62的形状的曲率半径R_b优选满足上述关系式(1)～(3)。即，输送部4采用卷到卷方式，如图1所示，通过按压构件6将带1配置成圆弧状。若按压构件6的下表面62为曲面形状，则在以按压构件6按压带1时，在下表面62的两侧的边缘不会因按压构件6的负荷而导致带1产生多余的应力和形变。

光照射部7朝预先涂布有光反应型粘接剂的转印位置照射预先规定为光反应用的波长(例如365nm)的光。光反应型粘接剂例如为在紫外线照射下硬化的紫外线硬化型粘接剂。如上所述，带1为在紫外线照射下粘着力降低的粘胶带。光照射部7在将转印对象零件2转印至基板3的时刻朝转印位置照射紫外线。再者，所谓的上述时刻，意指最适合光照射部7照射紫外线等光的时机。

参考图3，当光照射部7射出紫外线时，该紫外线在镜子M5、M6上反射并透过物镜51而被引导至转印位置。详细而言，光照射部7按照紫外线的光路来照射带1上的转印对象零件2的第1面及第2面，将零件2的第1面从带1上剥离，且使零件2的第2面粘接固定至基板3的转印位置。也就是说，光照射部7通过紫外线照射使得带1的粘着剂层1b的粘着剂硬化，由此使得粘着力降低而使零件2从带1上剥离。

另一方面，在基板3上的零件2未安装部位预先涂布有紫外线硬化型粘接剂，通过将零件2的第2面设置到基板3的转印位置(未安装部位)而与粘接剂接触。继而，紫外线照射使得该粘接剂发生紫外线硬化。由此，零件2得以粘接固定在基板3上。也就是说，从光照射部7射出的紫外线透过按压构件6而作用于与零件2的第1面粘着在一起的粘着剂层1b。进一步地，紫外线呈如下构成：虽然会被零件2吸收一部分，但会透过零件2而作用于紫外线硬化型粘接剂。

转印部8具有按压构件6，在同时观察下对准零件2及基板3的位置并使按压构件6与基板3相对移动，由此，利用该按压构件6将零件2按压至转印位置而将该零件2转印安装至基板3。再者，所谓相对移动，包括(1)固定按压构件6并移动基板3、(2)移动按压构件6并固定基板3、以及(3)移动按压构件6和基板3。第1实施方式中采用的是(1)。此处，在采用(2)、(3)的情况下，在零件安装装置中另行加入根据控制部9的指示来升降按压构件6的升降机构(图示省略)。此外，所谓转印，在上位概念上是指将转印对象零件2粘接至基板3的转印位置并将该零件2从带1上剥离。

具体而言，转印部8首先在光学观察部5的同时观察下使基板3朝铅垂上方移动，由此，从带1的背面利用按压构件6将零件2按压至基板3的转印位置。也就是说，所谓将零件2按压至转印位置，意指按压构件6隔着带1压住零件2、由此将零件2定位在基板3的转印位置上。接着，转印部8通过紫外线照射将转印对象零件2粘接至基板3的转印位置，并且通过紫外线照射将零件2从带1上剥离，从而将该零件2安装在基板3上。

关于详细构成，如图3所示，转印部8具备按压构件6、XYZ平台81、吸附平台82、涂布装置83以及平台控制部84。XYZ平台81具有使基板3在3个轴向上移动的机构。吸附平台82设置在XYZ平台81上，吸附并支承基板3。

涂布装置83在基板3上的零件2未安装部位上预先涂布紫外线硬化型粘接剂。涂布装置83例如为能在外形的各尺寸为几十～几百μm左右的区域内涂布紫外线硬化型粘接剂的溶剂的高精度分注器。平台控制部84根据来自控制部9的指示使XYZ平台81移动，由此，涂布装置83能在零件2未安装部位以针点涂布该粘接剂。

控制部9对输送部4、光学观察部5、光照射部7以及转印部8进行统括控制。

图8为表示图1所示的控制部9的硬件构成的一例的框图。控制部9是控制用的电脑，具备处理器9a、存储单元9b、存储器9c、输入装置9d、通信接口9e、显示装置9f以及总线9g。处理器9a、存储单元9b、存储器9c、输入装置9d、通信接口9e以及显示装置9f经由总线9g相互连接在一起。再者，为了发送例如表示动作内容的指示的控制信号，控制部9通过通信线路连接到输送部4、光学观察部5、光照射部7以及转印部8。

处理器9a执行控制部9的控制。此外，存储单元9b例如为HDD(Hard Disk Drive)、闪存等存储装置，存放程序和各种数据。

存储器9c为RAM(Random Access Memory)等存储装置，例如加载供处理器9a执行的程序。输入装置9d例如为键盘方式或触控面板方式的输入设备。通信接口9e例如具备进行数据通信用的通信接口。显示装置9f例如为液晶监视器，根据处理器9a的指示来显示操作用的菜单画面或输出结果。

此外，控制部9通过处理器9a、存储单元9b以及存储器9c等硬件与程序的配合来实现各种功能。该程序包括用于实现本发明的零件安装方法的控制程序(零件安装程序)。

具体而言，参考图3来进行说明，该控制程序包括如下步骤：输送步骤，即，通过送出上述带1将以预先规定的排列间距粘接在该带1的一面上的零件2依序置于要转印至基板3的转印位置的正上方，且将带1已送出的部分卷绕成辊状；将来自光源57的照明光照射至转印对象零件2及基板3，并使来自该零件2以及该基板3的反射光分支为2个***来同时观察转印对象零件2及基板3；在同时观察下对准零件2及基板3的位置，使从带1的背面压住转印对象零件2的透光性的按压构件6与基板3相对移动，由此，利用该按压构件6将零件2按压至转印位置；在将转印对象零件2转印至基板3的时刻，朝预先涂布有光反应型(例如紫外线硬化型)粘接剂的转印位置照射预先规定为光反应用的波长的光(例如紫外线)；以及，通过将转印对象零件2粘接至转印位置并将该零件2从带1上剥离的转印将该零件2安装在基板3上。控制部9按照该控制程序对输送部4、光学观察部5、光照射部7以及转印部8进行统括控制。

接着，对使用如此构成的零件安装装置将零件2转印安装至基板3的零件安装方法进行说明。

图9为表示本发明的零件安装方法的第1实施方式的流程图。图10A、10B、10C分别为说明第1实施方式的零件安装方法的第1工序图、第2工序图、第3工序图。图11A、11B、11C分别为说明第1实施方式的零件安装方法的第4工序图、第5工序图、第6工序图。首先，使零件安装装置的电源(图示省略)导通，图8所示的控制部9经由输入装置9d接收表示零件安装方法的动作开始的指示输入。于是，控制部9根据执行零件安装方法用的控制程序来开始图9所示的流程图的处理。

在工序S1中，执行向在基板3上转印零件2的转印位置涂布粘接剂的处理。具体而言，图3所示的XYZ平台81根据平台控制部84的控制首先使吸附有基板3的吸附平台82移动，将零件2未安装部位置于涂布装置83的排出头(图示省略)的正下方。再者，所谓转印位置，意指零件2未安装部位。具体而言，转印位置是图10A所示的表示零件2未安装部位的凹陷形状的凹部31。涂布装置83例如将紫外线硬化型粘接剂涂布至凹部31的底面。

在第1实施方式中，预先将基板3上的零件2未安装部位的坐标数据存储在控制部9的存储单元9b中，XYZ平台81可以通过平台控制部84的控制而根据该坐标数据将零件2未安装部位置于涂布装置83的排出头的正下方。

然后，涂布装置83从排出头排出粘接剂的溶剂而涂布至基板3的转印位置(凹部31)。在零件2未安装部位有多个的情况下，通过反复进行工序S1的处理，涂布装置83可以向基板3的转印位置涂布粘接剂。

在工序S2中，执行以基板3的转印位置来到物镜51(参考图3)下方的方式移动基板3的处理。具体而言，平台控制部84控制XYZ平台81而使吸附有基板3的吸附平台82移动，由此，以要转印零件2的转印位置来到物镜51下方的方式移动基板3。图3中例示的是吸附有基板3的吸附平台82已移动的状态。图10A具体为例示使基板3的转印位置已移动到图3所示的物镜51下方的状态的示意图。再者，图10A～图10C、图11A～图11C、图12、图14所示的基板3是以放大的方式以主视图来展示该基板3的部分。

在工序S3中，执行驱动图3所示的第2成像透镜53而对焦在基板面上的处理。具体而言，图3所示的第2摄像部55对穿过第2成像透镜53成像得到的基板3的基板面的像进行拍摄而转换为第2图像的数据，并将该数据发送至控制部9以进行解析。继而，控制部9执行通过上述对比度自动对焦来驱动第2成像透镜53而对焦在基板面上的处理。继而，控制部9对第2图像进行解析来检测基板3的转印位置。

在工序S4中，执行使带1上的零件2移动至物镜51下方的处理。具体而言，在工序S4中，执行将以排列间距P配置在带1表面的零件2置于要转印至基板3的转印位置31的正上方的处理。图10B具体为例示使带1上的零件2已移动到图3所示的物镜51下方的状态的示意图。该状态意味着零件2已被置于转印位置的正上方。于是，该零件2成为转印对象零件2。

在工序S5中，执行利用第1摄像部54来检测零件2的位置的处理。具体而言，图3所示的第1摄像部54对穿过第1成像透镜52成像得到的零件2的像进行拍摄而转换为第1图像的数据，并将该数据发送至控制部9以进行解析。控制部9对第1图像进行解析来检测转印对象零件2的当前位置。

在工序S6中，同时观察转印对象零件2及基板3。图12为说明焦点位置不同的观察面的同时观察的第1示意图。再者，为方便说明，省略了图3所示的镜子M3、M6的图示。在工序S6中，将物镜51共用，在物镜51上部将镜子M1作为分束器而分支为2个***，利用第1摄像部54来观察零件2(带1的表面与零件2的第1面的交界面)作为第1图像，利用第2摄像部55来观察基板3的基板面作为第2图像。

在该情况下，所谓观察零件2，意指第1摄像部54对经由镜子M1、M2而穿过第1成像透镜52成像得到的零件2的像进行拍摄而转换为第1图像的数据，并将该数据发送至控制部9以进行解析。此外，所谓观察基板3，意指第2摄像部55对经由镜子M1而穿过第2成像透镜53成像得到的基板3的基板面的像进行拍摄而转换为第2图像的数据，并将该数据发送至控制部9以进行解析。因而，实际的图像解析是在控制部9中执行。

图13A为用于说明焦点位置不同的观察面的同时观察的第1拍摄照片。图13A作为第1拍摄照片展示了与按压构件6相距100μm的面的图像。为了使得说明易于理解，该第1拍摄照片是将基板3替换为图6中展示过的测试用板而拍摄得到的。其中，该第1拍摄照片是在移动第2成像透镜53之前的状态而且是第2成像透镜53处于标准位置的状态下拍摄得到的。因此，图13A中成为未在焦点位置上的图像。

图13B为用于说明焦点位置不同的观察面的同时观察的第2拍摄照片。图13B作为第2拍摄照片展示了通过上述对比度自动对焦来移动第2成像透镜53而对上焦的图像。图12例示的是图13B的状态。再者，标准位置例如可为图14所示的第2成像透镜53的位置。

像已在图4中针对按压构件6的上表面61说明过的那样，是以在反射光以球面波SW的形式通过上表面61时与球面波SW的曲率半径一致的方式来设计的上表面61的形状，因此例如与图5B所示的平面形状的上表面61a相比，获得分辨率更高的图像。

此外，图12中，零件2也是以通过第1成像透镜52来对焦的方式由第1摄像部54加以拍摄的，因此，控制部9可以根据零件的图像(第1图像)和基板3的基板面的图像(第2图像)对零件2的位置和基板3的转印位置进行图像解析来判断错位。由此，像在下一工序S7中说明的那样，控制部9能以在同时观察下修正该错位的方式向XYZ平台81发出指示来移动基板3。

在工序S7中，执行零件2的位置与转印位置的对位的处理。此处，虽然已在工序S4中以要转印零件2的转印位置来到物镜51下方的方式移动了基板3，但在输送部4使带1停止时，转印对象零件2有可能在前后方向上发生错位。控制部9例如可以在同时观察下对隔着空间观察的零件2的第2面的区域与转印位置的区域的重叠区域进行解析来判定有无错位。在工序S7中，在零件2和基板3的同时观察下发生了错位的情况下，控制部9向XYZ平台81发出指示来移动基板3而对准位置。即，控制部9对零件2与基板3的相对位置进行微调。因而，在没有发生错位的情况下，零件2的位置与转印位置的对位维持当前状态而直接转移至下一工序S8。

在工序S8中，执行使基板3沿Z轴方向(铅垂上方)上升而将零件2按压至转印位置的处理。具体而言，在工序S8中执行如下处理：使基板3沿光轴方向移动，且从带1背面利用按压构件6将转印对象零件2按压至基板3的转印位置。图10C具体为例示将转印对象零件2按压至基板3的转印位置的处理的示意图。在工序S8中，通过将零件2按压设置到转印位置，零件2得以定位在该转印位置上。

图14为说明焦点位置不同的观察面的同时观察的第2示意图。图中符号的说明与图12相同。在工序S8中，通过上述对比度自动对焦、根据控制部9的解析结果而与基板3的Z轴方向的上升连动地、以焦点位置来到基板3的基板面上的方式使第2成像透镜53沿光轴方向移动。图14所示的状态是将转印对象零件2转印至基板3的时刻。

在工序S9中，执行照射紫外线而将转印对象零件2粘接固定在基板3上的处理。图11A例示了在将转印对象零件2转印至基板3的时刻照射UV(紫外线)的状态。

在工序S10中，执行使光照射部7断开而停止紫外线照射的处理。具体而言，控制部9测量紫外线的照射时间并在到达了预先规定的照射时间时判定图2C所示的带1的粘着剂层1b的粘着力已降低、与图11A所示的零件2的第2面相接触的粘接剂已硬化而固定在了基板3的转印位置上，从而停止紫外线照射。

在工序S11中，执行将零件2安装在基板3上的处理。具体而言，控制部9向平台控制部84发出指示，在将转印对象零件2粘接到转印位置后使基板3下降而使转印对象零件2从带1上剥离，从而将该零件2安装在基板3上。图11B例示了已将转印对象零件2转印安装到基板3上的状态。

此外，虽然图9的流程图中没有展示，但当结束工序S11的处理时，控制部9会检查是否已将预先规定的数量的零件2转印安装到了基板3上。在没有达到预先规定的数量的情况下，要将下一零件2转印安装至基板3，因此返回至工序S2，在本发明的零件安装方法中重复工序S2～工序S11的处理。图11C例示了如下的处理：针对接下来要转印的零件2，以转印位置来到图3所示的物镜51下方的方式移动基板3，且使零件2移动至物镜51下方。

另一方面，在已达到预先规定的数量的情况下，控制部9结束图9所示的流程图的处理。

根据以上内容，根据第1实施方式，如图3所示，将物镜51共用，利用设置在物镜51上方的镜子M1使零件2的反射光和基板3的反射光分支为2个***来同时观察零件2和基板3，由此，可以确认零件2的位置和基板3的位置，对位变得容易，从而能将零件2高精度地转印安装至基板3。

另外，在第1实施方式的零件安装装置中是设为光照射部7照射紫外线的构成，但本发明并不限于此。光照射部7也可根据要安装至基板3的零件2而为(1)紫外线照射装置、(2)红外线照射装置、(3)选择性地照射紫外线和红外线的照射装置中的任一种。例如，在将零件2设为微LED芯片的情况下，可以将基板3设为焊料固接，将带1侧的粘接剂设为在红外线照射下表现出热剥离性的光反应型粘接剂。在该情况下，光照射部7可以采用照射显现该热剥离性的红外波长的光的红外线照射装置作为光源。此处，红外线照射装置例如照射振荡波长为915nm的红外线激光作为红外波长的光。

此外，在将零件2设为微LED芯片的情况下，也可以将带1侧的粘接剂设为紫外线硬化型粘接剂。并且，光照射部7可以设为选择性地照射紫外线(例如365nm)和红外线(例如915nm)的照射装置。即，光照射部7也可具备上述紫外线照射装置和上述红外线照射装置而通过控制部9的控制来选择性地照射紫外线和红外线。其中，在选择性地照射紫外线和红外线的情况下，在零件安装装置中将图3所示的镜子M6替换为可以在紫外区域、可视区域、红外区域的广阔波段内使用的半透半反镜(例如西格玛光机株式会社制造的PMH-30C03-10-25/7)等酌情变更镜子的配置即可。

在该情况下的零件安装方法中，在图9所示的流程图中，在工序S1中向基板3的转印位置设置用于软钎焊的合金。继而执行工序S2～S7，在工序S8中执行使基板3沿Z轴方向上升而将零件2(微LED芯片)设置到转印位置的处理。然后，在转移至工序S9之前通过来自光照射部7的红外线照射使基板3的合金熔融并冷却，利用该合金来固接零件2的第2面与基板3。

接着，在工序S9中，光照射部7进行朝粘接在零件2的第1面与带1之间的粘接剂照射紫外线的处理。接着，在工序S10之后于工序S11中进行使基板3下降、由此使得零件2从带1上剥离而将零件2安装到基板3上的处理。

根据以上内容，根据本发明，即便在将零件2设为微LED芯片的情况下，也能将零件2高精度地转印安装至基板3。

[第2实施方式]

接着，对本发明的第2实施方式进行说明。再者，对与第1实施方式的零件安装装置相同的构成标注相同符号并省略或简略说明，主要对不同点进行说明。

图15为表示本发明的零件安装装置的第2实施方式的主要构成图。与图1所示的零件安装装置相比，图15所示的零件安装装置的特征在于不具备光照射部7。

即，图15所示的零件安装装置具备输送部4、光学观察部5、转印部8以及控制部9作为主要构成。再者，与图1一样，图15所示的按压构件6虽然在空间上与转印部8分离但包含于转印部8。此外，零件安装装置是在图3中去掉了光照射部7和镜子M5的构成。

在第2实施方式中，带1a是在表面涂布有粘着剂的树脂膜，具有使可见光透过的透光性。

图16为表示本发明的零件安装方法的第2实施方式的流程图。在第2实施方式的零件安装方法中，对图9所示的流程图以及上述控制程序进行了部分变更。在工序S20中，向基板3的转印位置预先涂布例如干燥而凝固的粘接剂。其中，为了使得说明易于理解，即便在零件2未安装部位有多个的情况下，每次也仅对要转印的转印位置涂布粘接剂。

然后，在工序S21～S27中执行与图9所示的流程图中展示的工序S2～工序S8同样的处理。然后，在工序S28中，不同于第1实施方式，在不照射紫外线的情况下将零件2粘接固定至基板3。然后，在工序S29中进行将零件2安装到基板3上的处理。其中，要通过将零件2粘接至基板3并将零件2从带1a上剥离的转印将该零件2安装到基板3上，条件是零件2的第1面粘着在带1a上的粘着力要小于零件2的第2面固定在基板3的转印位置上的粘接力。

并且，虽然图16的流程图中没有展示，但在转印的零件2没有达到预先规定的数量的情况下，要将下一零件2转印安装至基板3，因此返回至工序S20，在第2实施方式的零件安装方法中再次重复工序S20～S29的处理。

因而，在第2实施方式中，与第1实施方式一样，也能将零件2高精度地转印安装至基板3。

以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于此。只要不脱离权利要求书中展示的技术思想的范围，本发明就能变更为各种形态。

此外，应注意，权利要求书、说明书以及附图中展示的装置及方法中的动作等各处理的执行顺序有时能以任意顺序加以执行。例如，在图9所示的流程图的处理中，工序S2、S3也可在工序S4、S5之后执行。此外，在图16所示的流程图的处理中，工序S21、S22也可在工序S23、S24之后执行。

Claims (6)

1.一种零件安装装置，其将零件转印安装至基板，其特征在于，具备：

输送部，其通过送出能卷绕成辊状的细长状的透光性带而将以预先规定的排列间距粘接在该带的一面上的零件依序置于要转印至所述基板的转印位置的正上方，且将所述带已送出的部分卷绕成辊状；

光学观察部，其将来自光源的照明光照射至转印对象零件及所述基板，并使来自该零件以及该基板的反射光分支为2个***来同时观察所述转印对象零件及所述基板；

转印部，其具有从所述带的另一面压住所述转印对象零件的透光性的按压构件，通过使所述按压构件与所述基板相对移动，将所述零件按压至所述转印位置，从而将该零件转印安装至所述基板；以及

控制部，其对所述输送部、所述光学观察部以及所述转印部进行统括控制。

2.根据权利要求1所述的零件安装装置，其特征在于，

所述按压构件的上表面的形状被规定为：在所述反射光以球面波的形式通过该按压构件的上表面时，与该球面波的曲率半径一致。

3.根据权利要求1或2所述的零件安装装置，其特征在于，

所述光学观察部选择性地采用对焦于特定被摄体的自动对焦处理下的观察，根据从所述2个***中的至少一方引导来的来自所述基板的反射光对该基板的基板面进行所述自动对焦处理。

4.根据权利要求1所述的零件安装装置，其特征在于，

还具备光照射部，所述光照射部朝预先涂布有光反应型粘接剂的所述转印位置照射预先规定为光反应用的波长的光，

所述转印部通过转印将该零件安装在所述基板上，所述转印是通过所述波长的光的照射将所述转印对象零件粘接至所述基板并将该零件从所述带上剥离。

5.一种零件安装方法，将零件转印安装至基板，其特征在于，执行如下工序：

输送处理，即，通过送出能卷绕成辊状的细长状的透光性带而将以预先规定的排列间距粘接在该带的一面上的零件依序置于要转印至所述基板的转印位置的正上方，且将所述带已送出的部分卷绕成辊状；

将来自光源的照明光照射至转印对象零件及所述基板，并使来自该零件以及该基板的反射光分支为2个***来同时观察所述转印对象零件及基板；

使从所述带的另一面压住所述转印对象零件的透光性的按压构件与所述基板相对移动，由此将所述零件按压至所述转印位置；以及

将所述零件转印安装至所述基板。

6.根据权利要求5所述的零件安装方法，其特征在于，

还执行如下工序：在将所述零件按压至所述转印位置的工序之后，朝预先涂布有光反应型粘接剂的所述转印位置照射预先规定为光反应用的波长的光。

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