特許 5735085 プレス装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5735085

(24)【登録日】2015年4月24日

(45)【発行日】2015年6月17日

(54)【発明の名称】プレス装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20150528BHJP

   B30B 15/30 20060101ALI20150528BHJP

   B30B 15/32 20060101ALI20150528BHJP

   B30B 15/14 20060101ALI20150528BHJP

   B30B 15/28 20060101ALI20150528BHJP

   B30B 1/18 20060101ALN20150528BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/60 311Z

   B30B15/30 108

   B30B15/32

   B30B15/14 A

   B30B15/14 C

   B30B15/28 A

   !B30B1/18 B

【請求項の数】7

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2013-250259(P2013-250259)

(22)【出願日】2013年12月3日

(65)【公開番号】特開2014-132650(P2014-132650A)

(43)【公開日】2014年7月17日

【審査請求日】2013年12月3日

(31)【優先権主張番号】特願2012-265335(P2012-265335)

(32)【優先日】2012年12月4日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000110859

【氏名又は名称】キヤノンマシナリー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100148987

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 礼子

(72)【発明者】

【氏名】小林 恭子

(72)【発明者】

【氏名】鍋島 広昭

(72)【発明者】

【氏名】平野 雅彦

(72)【発明者】

【氏名】石田 幸生

【審査官】 溝本 安展

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０９９７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２３１７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０５９９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１６３２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２２４５４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１８９６６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６０

Ｂ３０Ｂ １５／１４

Ｂ３０Ｂ １５／２８

Ｂ３０Ｂ １５／３０

Ｂ３０Ｂ １５／３２

Ｂ３０Ｂ １／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上プレスヘッドと下プレスヘッドとを有し、下プレスヘッドにて受けられた粒子部材形成体に形成される粒子部材の内で特定の粒子部材を押圧するプレスユニットを複数機備えたプレス装置であって、
各プレスユニットのプレス位置において、特定の粒子部材の頂部のみを上プレスヘッドの下端平坦面で押圧するように粒子部材形成体の位置を認識し、補正する機構を備えたことを特徴とするプレス装置。

【請求項2】

粒子部材が形成された粒子部材形成体を各プレスユニットのプレス位置にそれぞれ搬送する搬送機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載のプレス装置。

【請求項3】

各搬送機構は、一対の形成体チャック機構を有し、一方の形成体チャック機構にて粒子部材形成体をプレス位置に供給した状態で、他方の形成体チャック機構にて粒子部材形成体をプレス位置から送出した状態とし、他方の形成体チャック機構にて粒子部材形成体をプレス位置に供給した状態で、一方の形成体チャック機構にて粒子部材形成体をプレス位置から送出した状態とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプレス装置。

【請求項4】

各プレスユニットは、下端平坦面を有する上プレスヘッドと、この上プレスヘッドを上下動させる上下動機構と、上プレスヘッドによる押圧力を検出する水晶圧電式センサと、この水晶圧電式センサにて検出した押圧力に基づいて前記上下動機構を制御する圧力制御手段とを備え、前記上下動機構を、駆動源をサーボモータとするサーボプレスにて構成したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のプレス装置。

【請求項5】

各プレスユニットは、下端平坦面を有する上プレスヘッドと、この上プレスヘッドを上下動させる上下動機構とを備え、上下動機構によって上プレスヘッドを下降させて、粒子部材形成体に形成された粒子部材をこのプレスヘッドで押圧するプレス装置であって、前記上下動機構を、駆動源をサーボモータを用いてこのサーボモータで制御されるサーボプレスにて構成し、かつ、前記粒子部材形成体と前記上プレスヘッドの下端平坦面との間の位置関係を把握する位置把握手段を備え、前記サーボプレスによる荷重制御と、位置把握手段による位置制御とを行うことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のプレス装置。

【請求項6】

粒子部材形成体に形成された粒子部材の頂部を上プレスヘッドの下端平坦面で押圧して平坦化するコイニングに用いることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のプレス装置。

【請求項7】

発光素子の電極と基板側電極との間に介在される粒子部材にて導通した状態で異方性導電接着剤を介して発光素子と基板側電極とを接着するフリップチップ実装に用いることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のプレス装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板やＩＣチップ等の電子部品（バンプ形成体）に形成された粒子部材を押圧するプレス装置に関する。

【背景技術】

【0002】

このようなプレス装置には、粒子部材形成体に形成された粒子部材の頂部をプレスヘッドの下端平坦面で押圧して平坦化するコイニング装置がある。従来のコイニング装置として、特許文献１や特許文献２に示すように、下治具（下プレスヘッド）と上治具（上プレスヘッド）とを用いて、基板の厚さ方向にバンプの頂部に押圧力を加えるものがある。

【0003】

従来には、図２６に示すように、上プレスヘッド１と下プレスヘッド２等でユニットＵを構成し、このユニットＵを複数機備えたコイニング装置がある。この場合、搬送手段３によって、同時に複数の基板５が各ユニットＵのプレス位置に搬送される。各ユニットで、上プレスヘッド１が下プレスヘッド２に対して下降して、粒子部材（バンプ）の頂部に押圧力を加え、これによって、粒子部材（バンプ）の頂部を平坦化する。

【0004】

ところで、近年、発光素子（例えば、ＬＥＤチップ）を用いた発光装置が種々提案されている。そして、実装基板上にチップを実装する方法として、ワイヤを用いるワイヤ・ボンディング法がある。このワイヤ・ボンディングによる実装方法は、図２４に示すように、発光素子１７２の電極１７３、１７４を上側とした状態で、基板１７０上の接着剤Ｓ２を介して接着する。その後、ボンディングワイヤ１７１、１７１によって基板１７０上の電極１７５、１７６とチップ１７２の電極１７３、１７４とを接続するものである。

【0005】

また、実装基板上にチップを実装する方法として、フリップチップ実装法がある。この実装法は、チップ表面と基板を電気的に接続する際に、ワイヤ・ボンディング法のいうワイヤをよって接続するのではなく、アレイ状に並んだ突起状の端子によって接続するものである。

【0006】

近年、異方性導電接着剤を用いたフリップチップ実装も提案されている（特許文献３および特許文献４）。ここで、異方性導電接着剤とは、絶縁性の高い接着剤中に導電性粒子を均一分散させたものである。異方性導電接着剤を用いたフリップチップ実装は、図２５に示すように、発光素子１８０の電極１８１、１８２を配線基板１８３側に向けた状態で、これら電極１８１、１８２と、配線基板１８３の電極１８４、１８５上に設けたバンプ１８６、１８７とを、異方性導電接着剤Ｓ１中の導電性粒子１８８によって電気的に接続するとともに、異方性導電接着剤Ｓ１中の絶縁性接着剤樹脂によって発光素子１８０を配線基板１８３上に接着する。

【0007】

フリップチップ実装は、ワイヤ・ボンディング法に比べて実装面積を小さくできる。また、配線が短いために電気的特性が良いという特徴もある。このため、小型、薄型に対する要求の強い携帯機器の回路や、電気的特性が重視される高周波回路などに向く。また、チップの熱を基板に伝えやすいため、発熱が問題になる発光ダイオードの実装にも使われている。I/Oをチップ全面に持つため、チップ面積を小さくすることが可能である。従来一般的だったワイヤ・ボンディングの場合はI/Oがチップ周辺部にあるため、必要なI/O数をそろえるためにチップ面積を大きくしなければならなかった。これに対して、フリップチップ実装では、ワイヤによる配線スペースが不要になるので、パッケージも小さくでき、さらには、電源雑音や配線のインダクタンス、抵抗による損失も低減できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００４−３４９６０２号公報

【特許文献2】特開２００２−２１５０６３０号公報

【特許文献3】特開２０１２−１７８４００号公報

【特許文献4】特開２０１３−８２７８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、図２６に示すような装置では、加工部位（プレス位置）において、下ヘッドプレス２、テーブル４、上ヘッドプレスユニット（上ヘッドプレス１と、この上ヘッドプレス１を上下動させる機構６等）が上下方向に沿って重なり合うことになって、加工部の観察ができなかったり、メンテナンスを行いにくかったりする。

【0010】

ところで、基板には、複数種のバンプを備えたものがある。そして、バンプのなかには、コイニング装置にて頂部の平坦化を行うものと平坦化を行わないものとがある。そして、頂部の平坦化を行うものと平坦化を行わないものとが近接して配設されている場合、プレス位置において、位置補正を必要とする。

【0011】

しかしながら、図２６に示すような装置では、一つの搬送手段にて複数の基板を搬送するものであるので、基板毎の位置補正を行うことができなかった。このように、基板毎の位置補正を行うことができなければ、一つの搬送手段にて搬送されてきた各基板に対して高精度のコイニングを行うことができず、平坦化する必要のないバンプに対して平坦化することになったりする。

【0012】

また、異方性導電接着剤を用いたフリップチップ実装では、未硬化の異方性導電接着剤上に発光素子（ＬＥＤチップ）１８０を載置し、熱圧着ヘッド（図示省略）によって発光素子１８０の発光側の面、すなわち、電極１８１、１８２が設けられた側と反対側の面に対して所定の圧力及び温度で加圧・加熱を行う。

【0013】

これにより、未硬化の異方性導電接着剤Ｓ１の絶縁性接着剤樹脂が硬化し、その接着力によって発光素子が配線基板上に接着固定される。

【0014】

また、この熱圧着工程において、基板１８３の電極１８４、１８５の端子部（バンプ）１８６、１８７と、発光素子１８０の電極１８１、１８２とに複数の導電性粒子１８８がそれぞれ接触して加圧され、その結果、発光素子１８０の一方の電極１８１と基板１８３の一方の端子部１８６、並びに、発光素子１８０の他方の電極１８２と基板１８３の他方の端子部１８７が、それぞれ電気的に接続される。

【0015】

その一方で、基板１８３の一方の端子部１８６及び発光素子１８０の一方の電極１８１と、基板１８３の他方の端子部１８７及び発光素子１８０の他方の電極１８２とは、異方性導電接着剤Ｓ１中の絶縁性接着剤樹脂によって互いに絶縁された状態になる。

【0016】

しかしながら、導電性粒子１８８には、図２３に示すように、粒径ｄのバラツキ（たとえば、５μｍ程度）がある。このため、従来の一般的なプレス装置で加圧すれば、発光素子の電極１８１、１８２と基板１８３の端子部１８６、１８７を、電気的に接続することができない導電性粒子１８８が生じるそれがある。また、異方性導電接着剤Ｓ１中の絶縁性接着剤樹脂を一定温度の加熱できないおそれもある。

【0017】

このため、異方性導電接着剤を用いたフリップチップ実装では、従来のプレス装置を使用すれば、安定した接触状態および導通状態とを得ることができない場合もあった。

【0018】

そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、複数のバンプ形成体（基板等）に対して、それぞれ高精度にコイニング等のプレス加工を行うことができ、また、メンテナンス性に優れたプレス装置を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0019】

本発明のプレス装置は、上プレスヘッドと下プレスヘッドとを有し、下プレスヘッドにて受けられた粒子部材形成体に形成される粒子部材の内で特定の粒子部材を押圧するプレスユニットを複数機備えたプレス装置であって、各プレスユニットのプレス位置において、特定の粒子部材の頂部のみを上プレスヘッドの下端平坦面で押圧するように粒子部材形成体の位置を認識し、補正する機構を備えたものである。すなわち、本発明のプレス装置は、少なくとも、位置認識手段と位置調整機構とを備える

【0020】

本発明のプレス装置によれば、各プレスユニットがバンプ形成体の位置を認識し、補正する機構を備えているので、プレス位置ごとの粒子部材形成体の位置補正を行うことができる。

【0021】

粒子部材が形成された粒子部材形成体を各プレスユニットのプレス位置にそれぞれ搬送するは搬送機構を備えるのが好ましい。また、各搬送機構は、一対の形成体チャック機構を有し、一方の形成体チャック機構にて粒子部材形成体をプレス位置に供給した状態で、他方の形成体チャック機構にて粒子部材形成体をプレス位置から送出した状態とし、他方の形成体チャック機構にて粒子部材形成体をプレス位置に供給した状態で、一方の形成体チャック機構にて粒子部材形成体をプレス位置から送出した状態とするのが好ましい。

【0022】

このような搬送機構を備えたものでは、一方の形成体チャック機構にてプレス加工を行っている間に、他方の形成体チャック機構に次の粒子部材形成体をチャックする準備を行うことができる。また、一方の形成体チャック機構にてプレス加工が終了した後、一方の形成体チャック機構にてチャックされている粒子部材形成体をプレス位置から搬出するとともに、他方の形成体チャック機構にてチャックされている粒子部材形成体をプレス位置に供給することによって、この粒子部材形成体における粒子部材に対して平坦化するコイニング加工等を行うことができる。すなわち、一対の形成体チャック機構にて、順次粒子部材形成体をプレス位置に搬送していって、粒子部材の頂部を平坦化するコイニング加工等を行うことができ、生産性が向上する。

【0023】

各プレスユニットは、下端平坦面を有する上プレスヘッドと、この上プレスヘッドを上下動させる上下動機構と、上プレスヘッドによる押圧力を検出する水晶圧電式センサと、この水晶圧電式センサにて検出した押圧力に基づいて前記上下動機構を制御する圧力制御手段とを備え、前記上下動機構を、駆動源を高応答性を有したサーボモータとする減速比の低いサーボプレス及び軽量かつ高剛性に上下動部品にて構成したものである。

【0024】

ここで、水晶圧電式センサとは、水晶に力が加わり、結晶構造に変異があると圧電効果により電荷が発生する原理を用いたセンサであって、電荷は加わった力に正比例するものであって、この電荷を測定することによって圧力を検出するセンサである。このため、水晶圧電式センサは、高精度で測定することができる。ひずみ式ロードセルに比べて荷重測定範囲の分割を設定することで、1つのセンサにて低圧から高圧まで高精度で測定可能である、耐久性が高い等の利点がある。

【0025】

サーボプレスとは、サーボモータを駆動源として採用したプレス機械であり、サーボモータによってボールスクリューをダイレクトに駆動されるメカニカルサーボプレスを採用することによって圧力のフィードバック制御（荷重制御）を可能にし、かつ、加工に最適な荷重と速度を自由に数値設定できる利点がある。

【0026】

このように、サーボプレスと水晶圧電式センサとを用いれば、幅広い範囲で高精度な圧力測定が可能な水晶圧電式センサと、シリンダ機構を廃した高応答性のサーボプレス及び軽量かつ高剛性の上下動部品を利用して、低圧から高圧までの広範囲及び高速のプレスを可能とした。

【0027】

プレス装置であれば、下端平坦面を有する上プレスヘッドと、この上プレスヘッドを上下動させる上下動機構とを備え、上下動機構によって上プレスヘッドを下降させて、粒子部材形成体に形成された粒子部材をこのプレスヘッドで押圧するプレス装置であって、前記上下動機構を、駆動源を高応答性を有するサーボモータを用いてこのサーボモータで制御される減速比が低いサーボプレス及び軽量かつ高剛性の上下動部品にて構成し、かつ、前記粒子部材形成体と前記上プレスヘッドの下端平坦面との間の位置関係を把握する位置把握手段を備え、前記サーボプレスによる荷重制御と、位置把握手段による位置制御とを可能にするものであってもよい。

【0028】

このようなプレス装置であれば、サーボプレスによる荷重制御中に、位置把握手段によるヘッド位置の把握を行うことができる。逆に、位置制御中に荷重を把握することも可能となる。すなわち、荷重と位置変位との相関関係の把握が可能となる。

【0029】

このプレス装置は、粒子部材形成体に形成された粒子部材の頂部を上プレスヘッドの下端平坦面で押圧して平坦化するコイニングに用いることができる。

【0030】

また、プレス装置は、発光素子の電極と基板側電極との間に介在される粒子部材にて導通した状態で異方性導電接着剤を介して発光素子と基板側電極とを接着するフリップチップ実装に用いるものであってもよい。

【発明の効果】

【0031】

本発明では、各プレスユニットのプレス位置ごとの粒子部材形成体の位置補正を行うことができ、高精度のプレス加工を行いことができる。このため、プレス加工（平坦化）を行う粒子部材とプレス加工（平坦化）を行わないバンプとを有する基板（粒子部材形成体）であっても、平坦化を必要とする粒子部材のみを正確にプレス加工することができる。

【0032】

一対の形成体チャック機構にて、順次粒子部材形成体をプレス位置に搬送していって、プレス加工を行うことができるものでは、効率のよい作業を行うことができ、生産性に優れる。また、両方の形成体チャック機構をプレス位置と異なる位置に動作させることで、プレス位置のオープン化が可能となって、メンテナンス性の向上を図ることができる。

【0033】

サーボプレスを用いることによって、低圧から高圧までの広範囲のプレスが可能であり、種々のバンプ形成体に対応でき、しかも、荷重制御を高精度に行うことができ、安定かつ高速にしてバンプの頂部の平坦化を達成できる。

【0034】

荷重と位置変位との相関関係の把握が可能なものでは、バンプ形成体プレス時の正確な情報に基づく適正な速度設定を可能とすることで、バンプ形成体の頂部の高精度の平坦化が可能となる。また、位置の基準データを取得することによって、位置制御による平坦化が可能となる。

【0035】

このため、前記プレス装置を、粒子部材の頂部を平坦化するコイニングに最適な装置となる。

【0036】

また、粒子部材の頂部の平坦化を安定して行うことができたので、この粒子部材が、異方性導電接着剤の導電性粒子であれば、導電性粒子の安定した平坦化が可能となって、発光素子の電極と基板側電極との間に介在される粒子部材にて安定した導通状態を構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】本発明の実施形態のプレス装置の全体簡略斜視図である。

【図2】前記プレス装置の一つのユニットの要部簡略図である。

【図3】前記プレス装置の一つのユニット上プレスヘッドと下プレスヘッドとの簡略図である。

【図4】前記プレス装置の搬送手段の簡略図である。

【図5】前記プレス装置の制御部の簡略ブロック図である。

【図6】搬送手段の搬送方法を示す簡略図である。

【図7】本発明の実施形態の他のプレス装置の簡略図である。

【図8】前記プレス装置の位置把握手段に用いられるレーザ変位センサの簡略図である。

【図9】位置把握手段を用いて粒子部材押し込み量を算出する方法を示す簡略図である。

【図10】上プレスヘッドの沈み込み量とプレス荷重との関係を示すグラフ図である。

【図11】本発明の別の実施形態のプレス装置の要部拡大図である。

【図12】前記図１のプレス装置の上プレスヘッドと下プレスヘッドとの要部簡略図である。

【図13】下プレスヘッドとヒータホルダとの関係を示す簡略平面図である。

【図14】下プレスヘッドとヒータホルダとの関係を示し、（ａ）は簡略右側面図であり、（ｂ）は簡略左側面図である。

【図15】下プレスヘッドとヒータホルダとの関係を示し、（ａ）はロック状態を示す簡略平面図であり、（ｂ）は非ロック状態を示す簡略平面図である。

【図16】固定機構の要部拡大図である。

【図17】下プレスヘッドとヒータホルダとの位置合わせ機構を示す断面図である。

【図18】上プレスヘッドと加熱体とを一体化する連結手段を備えたプレス装置の簡略図である。

【図19】前記連結手段の要部拡大図である。

【図20】エアブロー手段を備えたプレス装置の簡略図である。

【図21】プレス装置の参考例を示し、（ａ）は上プレスヘッドにバンプ形成体としての基板が付着した状態の簡略図であり、（ｂ）は上プレスヘッドからバンプ形成体を離間させた状態の簡略図である。

【図22】異方性導電接着剤を用いたフリップチップ実装方法で形成された発光装置の簡略断面図である。

【図23】異方性導電接着剤の導電性粒子の拡大簡略図である。

【図24】ワイヤ・ボンディングにて実装した発光装置の簡略断面図である。

【図25】異方性導電接着剤を用いた従来のフリップチップ実装方法で形成された発光装置の簡略断面図である。

【図26】従来のコイニング装置の簡略斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0038】

以下、本発明の実施の形態を図１〜図２２に基づいて説明する。

【0039】

図１は本発明のプレス装置の要部を示し、このプレス装置は、図１から図３等に示すように、上プレスヘッド２２と下プレスヘッド２３とを有し、下プレスヘッド２３にて受けられた粒子部材形成体２０（ＩＣチップ、チップコンデンサ、チップ抵抗、あるいはこれらを搭載する基板等）の形成される粒子部材２１の内で特定の粒子部材２１の頂部を上プレスヘッド２２の下端平坦面２２ａで押圧して平坦化するプレスユニットＵを複数機備えたものである。この実施形態において、粒子部材２１をバンプ２１と呼び、粒子部材形成体２０をバンプ形成体と呼ぶ場合がある。

【0040】

各ユニットＵは、前記上プレスヘッド２２と下プレスヘット２３とを備え、さらに、上プレスヘッド２２を上下動させる上下動機構２５を備える。上下動機構２５によって上プレスヘッド２２を下降させて、バンプ形成体２０に形成されたバンプ２１の頂部をこの上プレスヘッド２２の下端平坦面２２ａで押圧して平坦化する。

【0041】

このプレス装置、つまりコイニング装置は、図２に示すように、上プレスヘッド２２による押圧力を検出する水晶圧電式センサ２６と、この水晶圧電式センサ２６にて検出した押圧力に基づいて前記上下動機構２５を制御する圧力制御アンプである圧力制御手段２７とを備え、前記上下動機構を、駆動源を高応答性のサーボモータとするサーボプレス２８にて構成したものである。

【0042】

水晶圧電式センサ２６とは、水晶に力が加わり、結晶構造に変異があると圧電効果により電荷が発生する原理を用いたセンサであって、電荷は加わった力に正比例するものであって、この電荷を測定することによって圧力を検出するセンサである。サーボプレス２８はサーボモータを駆動源として採用したプレス機械である。

【0043】

サーボプレス２８は、サーボモータが内装された本体２８ａと、この本体２８ａから下方へ突出されるロッド（ボールねじ）２８ｂとを備え、サーボモータの駆動によって、ロッド２８ｂが上下動する。この際、圧力制御手段２７にてサーボモータの駆動が制御される。すなわち、このサーボプレス２８によって上プレスヘッド２２が荷重制御される。

【0044】

そして、このロッド２８ｂに、水晶圧電式センサ２６を介して、上プレスヘッド２２を加熱する加熱体３０が付設され、この加熱体３０に上プレスヘッド２２が付設される。このため、サーボプレス２８のロッド２８ｂの上下動によって、上プレスヘッド２２が上下動する。また、この上下動の際には、ガイド機構３１によってガイドされ、上プレスヘッド２２は安定した上下動が可能となっている。下プレスヘッド２３にもこの下プレスヘッド２３を加熱する加熱体２９が付設される。各加熱体２９、３０は、加熱ヒータＨが内装さて、図示省略の制御手段にて、オンオフ制御等にて加熱温度が制御される。

【0045】

ガイド機構３１は、固定基板３２に配置される複数本のスライドロッド３３を備える。スライドロッド３３は、固定基板３２に設けられたスライドブッシュ３４に挿通されている。なお、ガイド機構３１は、そのスライドロッド３３がサーボプレス２８の本体２８ａの周囲に４本配設されている。すなわち、前側に２本と後側に２本配設されている。また前側の２本は、連結板３５にてその上部が連結され、後側の２本も、連結板３５にてその上部が連結されている。この配置により、加圧中心に対して対称的なガイド構成となり、軽量かつ高剛性な上下駆動機構を実現する。

【0046】

ところで、このプレス装置は、上プレスヘッド２２とサーボプレス２８との間に停止時の衝撃緩和用のばね手段３７が設けられている。ばね手段３７としては、例えば、皿ばね等からなり、水晶圧電式センサ２６と、加熱体３０の連結部３６との間に配設される。また、連結板３５と固定基板３２との間に自重吊り上げ機構３８を設けている。この自重吊り下げ機構３８は、連結板３５を上方に押し上げる弾性力を有するばね機構からなる。このため、上プレスヘッド２２乃至加熱体３０を吊り上げることができる。

【0047】

各ユニットＵのプレス位置には、図１に示すように、搬送するは搬送機構Ｎにてバンプ形成体２０が順次搬送される。搬送機構Ｎは、一対の形成体チャック機構１０１、１０２を有するものである。各形成体チャック機構１０１（１０２）は、バンプ形成体２０の端部を把持する把持部１０３、１０３（１０４、１０４）と、この把持部１０３、１０３（１０４、１０４）を走行させる走行機構（図示省略）とを備える。

【0048】

走行機構は、Ｘ、Ｙ、Ｚ、及びθ方向に駆動することができるロボットアーム機構やＸＹＺθ軸ステージ等で構成できる。すなわち、図６に示すように、一方の形成体チャック機構１０１にチャックされている一のバンプ形成体２０（２０Ａ）が矢印Ｘ１方向に移動してプレスユニットＵのプレス位置に搬送された状態では、他方の形成体チャック機構１０１にてチャックされている他のバンプ形成体２０（２０Ｂ）が矢印Ｘ２方向に移動してプレスユニットＵのプレス位置から搬出された状態となる。また、一方の形成体チャック機構１０１にチャックされている一のバンプ形成体２０（２０Ａ）が矢印Ｘ２方向に移動してプレスユニットＵのプレス位置から搬出された状態では、他方の形成体チャック機構１０１にてチャックされている他のバンプ形成体２０（２０Ｂ）が矢印Ｘ１方向に移動してプレスユニットＵのプレス位置に供給されている。

【0049】

すなわち、一方の形成体チャック機構１０１にチャックされているバンプ形成体２０と、他方の形成体チャック機構１０１にてチャックされているバンプ形成体２０とは、例えば、上下方向にずれ、各チャック機構１０１、１０２によるバンプ形成体２０の搬送中、プレス加工時等には、チャック機構１０１、１０２やバンプ形成体２０が邪魔しない位置に配設されている。

【0050】

各チャック機構１０１、１０２の走行機構は、把持部１０３、１０３（１０４、１０４）をＸ、Ｙ、Ｚ、及びθ方向に移動させることができるので、プレス位置でのバンプ形成体２０の位置補正を行う位置補正機構１０５（図５参照）を構成することができる。

【0051】

すなわち、このプレス装置は、図５に示すように、位置確認手段１０６と、制御手段１０７と、前記位置補正機構１０５とを備えている。位置確認手段１０６は、ＣＣＤカメラ等の観察用カメラにて構成され、制御手段１０７は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を中心としてＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等がバスを介して相互に接続されたマイクロコンピューターである。制御手段１０７には、記憶手段としての記憶装置が接続され、この記憶装置は、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）ドライブ、ＣＤ−Ｒ（Compact Disc-Recordable）ドライブ、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）等から構成できる。

【0052】

次に前記プレス装置を用いたコイニング方法を説明する。このプレス装置にてコイニングを行うバンプ形成体２０は、図４に示すように、平坦化するバンプ２１（２１Ａ）と平坦化しないバンプ２１（２１Ｂ）を有する基板である。この場合、平坦化するバンプ２１Ａと平坦化しないバンプ２１Ｂとは近接した状態にある。すなわち、平坦化するバンプ２１Ａと平坦化しないバンプ２１Ｂとの間の間隔ｃは極めて小さく（例えば、２００μｍ〜６００μｍ程度）設定される。このため、平坦化するバンプ２１Ａを押圧する上プレスヘッド２２の下降位置を高精度に設定する必要がある。

【0053】

このプレス装置では、図１に示すように、まず、ユニットＵ毎に一方のチャック機構１０１にてチャックしている基板２０を、プレス位置に搬送する。そして、各プレス位置では、位置補正機構１０５にて基板２０の位置補正（位置合わせ）が行われる。すなわち、位置確認手段１０６にて平坦化するバンプ２１Ａの位置を検出する、そして、この検出値を制御手段１０７に入力し、この制御手段１０７では、この検出値に基づいて位置補正機構１０５を制御して、平坦化するバンプ２１Ａの位置をプレス位置の正規位置に合わせる。

【0054】

次に、その状態で、上プレスヘッド２２をサーボプレス２８を駆動することによって下降させて、下プレスヘッド２３の下端平坦面２２ａにてバンプ２１の頂部を押圧する。

【0055】

この際、水晶圧電式センサ２６にて押圧力が検出され、この押圧力に基づいて圧力制御手段２７にて、サーボプレス２８の押圧力を制御して、バンプ２１に対して最適な押圧力を付与するようにする。この押圧時には、上プレスヘッド２２は加熱体３０にて加熱され、下プレスヘッド２３は、加熱体２９にて加熱される。

【0056】

バンプ２１に対して最適な押圧力を付与した後は、上プレスヘッド２２を上昇させて、バンプ２１から上プレスヘッド２２を離間させる。これによって、バンプ２１の頂部が平坦化され、平坦化後は、このプレス装置からバンプ２１の頂部が平坦化されたバンプ形成体２０を取り出すことによって、コイニング作業が終了する。

【0057】

コイニング作業中においては、他方のチャック機構１０２に次の基板２０をチャックするようにしておく。その後、このコイニング作業が終了した基板２０をこのプレス位置から搬出させるとともに、他方のチャック機構１０２にてチャックしている基板２０をこのプレス位置に搬送する。そして、この基板２０に対しても、位置補正機構１０５にて基板２０の位置補正（位置合わせ）を事前に行って、コイニング作業を行う。

【0058】

このように、ユニットＵ毎に前記した動作を繰り返すことができ、これによって、複数の基板２０に対して、高精度且つ高生産性のコイニング作業を行うことができる。

【0059】

本発明では、各コイニングユニットＵのプレス位置ごとのバンプ形成体の位置合わせを行うことができ、高精度のコイニング加工を行うことができる。このため、平坦化を行うバンプ２１Ａと平坦化を行わないバンプ２１Ｂとを有する基板（バンプ形成体）であっても、平坦化を必要とするバンプ２１Ａのみを正確にコイニング加工することができる。

【0060】

一対の形成体チャック機構１０１、１０２にて、順次バンプ形成体２０をプレス位置に搬送していって、バンプ２１の頂部を平坦化するコイニング加工を行うことができるものでは、効率のよい作業を行うことができ、生産性に優れる。また、両方に形成体チャック機構をプレス位置と異なる位置に動作させることで、プレス位置のオープン化が可能となって、メンテナンス性の向上を図ることができる。

【0061】

また、幅広い範囲で高精度な圧力測定が可能な水晶圧電式センサ２６と、加工に最適な荷重制御が可能なサーボプレス２８とを利用して、低圧から高圧までの広範囲（例えば、３０ｋｇｆ〜３０００ｋｇ）のプレスを可能とでき、種々のバンプ形成体２０に対応できる。しかも、荷重制御を高速かつ高精度に行うことができ、安定してバンプ２１の頂部の平坦化を高い生産能力で達成できる。

【0062】

衝撃緩和用のばね手段３７を配設することによって、上プレスヘッド２２を下降させてバンプ形成体２０にバンプ２１を押圧する際、サーボプレス内部に持つギャップ分のイナーシャに起因する荷重オーバーシュートを防止でき、特に、低圧時の高精度加圧を可能とする。また、自重吊り上げ機構３８によって、上下駆動機構の自重影響による荷重によるオーバーシュートの緩和が可能となり、精度のいい加圧を高速で行うことができる。

【0063】

図７はプレス装置の他のユニットＵを示し、このユニットでは、バンプ形成体２０と前記上プレスヘッド２２の下端平坦面２２ａとの間の位置関係を把握する位置把握手段２４を備えている。位置把握手段２４は、図８に示すように、バンプ形成体２０の厚さを検出するレーザ変位センサ５７等を備える。

【0064】

レーザ変位センサ５７は、三角測量を応用した方式で、発光素子と受光素子の組み合わせで構成される。発光素子からのレーザ光が測定対象物に照射され、対象物から反射された光線を受光素子上にスポットを結ぶ。この対象物が移動するごとにスポットも移動するので、そのスポットの位置を検出することで対象物までの変位量を知ることができる。

【0065】

この場合、図８に示すように、バンプ形成体２０の複数の点で厚さを図る多点高さ測定を行い、それらの測定値が制御部４８に送信される。制御部４８では、この測定値等を用いて、プレスヘッド２２の下端平坦面２２ａとの間の位置関係を把握することができる。

【0066】

すなわち、図９に示すように、バンプ形成体２０の厚さ寸法をＴ１とし、プレスによって押し潰されるバンプ２１の平坦面高さをＴ２とし、プレス前の上プレスヘッド２２の下端平坦面２２ａから下プレスヘッド２３の上面２３ａまでの高さをＨ１とし、上プレスヘッド２２の下端平坦面２２ａからバンプ２１に接触するまでの寸法Ｈ２とし、バンプ２１に接触してからの上プレスヘット２２の移動距離（押し潰し量）をＨ３としたときに、この押し潰し量Ｈ３は、[Ｈ１−（Ｔ１＋Ｔ２）]−Ｈ２で表される。このため、バンプ２１の押し潰し量Ｈ３を算出することができる。よって位置制御によるコイニングが可能となる。

【0067】

次に、前記のように構成されたプレス装置よって、バンプ形成体２０のバンプ２１の頂部を平坦化する方法を説明する。図８に示すように、下プレスヘッド２３に、バンプ２１が形成されたバンプ形成体２０を載置固定する。この状態で、上プレスヘッド２２をサーボプレス２８を駆動することによって下降させて、下プレスヘッド２３の下端平坦面２２ａにてバンプ２１の頂部を押圧する。

【0068】

この際、押圧力が検出され、この押圧力に基づいて圧力制御手段２７にて、サーボプレス２８の押圧力を制御して、バンプ２１に対して最適な押圧力（荷重）を付与するようにすると共に、前記位置把握手段２４を用いてバンプ２１の押し潰し量Ｈ３を算出する。この押圧時には、上プレスヘッド２２は加熱体３０にて加熱され、下プレスヘッド２３は、加熱体２９にて加熱される。

【0069】

この際、プレス荷重（押圧力）と、上プレスヘッド２２のバンプ押し込み量とを図４に示すように、対比させることができる。すなわち、荷重（上プレスヘッド２２の押圧力）と位置変位（上プレスヘッド２２の下端平坦面の高さ位置）との相関関係の把握が可能となる。

【0070】

これによって、上プレスヘッド２２の材質や温度影響によるコイニング時の上プレスヘッド２２の押し込み量の変化把握が可能となる。このため、本発明では、図１０の実線で示すように、上プレスヘッド２２の材質や温度影響に関係なく、実線で示すように、押し込み量が一定となるように設定できる。通常は、仮想線で示すように、同じプレス荷重であっても押し込み量がｔだけ変位している。本発明では、このように、荷重制御であっても、位置の把握の数値的に可能となり、製品毎に適性な荷重と速度設定を可能とする。

【0071】

このプレスが終了すれば、上プレスヘッド２２を上昇させて、バンプ２１から上プレスヘッド２２を離間させる。これによって、バンプ２１の頂部が平坦化され、平坦化後は、このプレス装置からバンプ２１の頂部が平坦化されたバンプ形成体２０を取り出すことによって、コイニング作業が終了する。

【0072】

このユニットＵを用いれば、荷重と位置変位との相関関係の把握が可能となり、バンプ形成体プレス時の正確な情報に基づく適正な速度設定を可能とすることで、バンプ形成体２０の頂部の高精度の平坦化が可能となる。また、位置の基準データを取得することによって、位置制御による平坦化が可能となる。

【0073】

また、位置把握手段２４の位置把握の基準データは、プレス前のバンプ形成体の厚さ寸法をレーザ変位センサ等を用いることで、位置制御による平坦化が可能となる。

【0074】

このため、図７に示すユニットＵを有するプレス装置であっても、各コイニングユニットＵのプレス位置ごとのバンプ形成体の位置合わせを行うことができ、高精度のコイニング加工を行いことができる。

【0075】

図１１と図１２等に示すプレス装置では、下プレスヘッド２３に倣い手段Ｍが設けられている。すなわち、下プレスヘッド２３は、図１と図２に示すように、上面に凹球面４２を有する下部材４１と、下面に前記下部材４１の凹球面４２に嵌合する凸球面４３を有する上部材４４と、上部材４４の凸球面４３と下部材４１の凹球面４２との間にエアを供給・吸引するエア供給・吸引機構４５と、上部材４４の外側から押圧して、下部材４１に対する上部材４４の位置を固定する固定機構４６とを有する。

【0076】

この場合、すくなくとも凹球面４２の構成部位が、多孔質材料を介してエア供給・吸引機構４５にて凹球面４２と凸球面４３との間にエアを供給・吸引するように構成できる。多孔質材料は小さい気孔が無数にあいている材料であって、金属、セラミックス等の種々のものがある。

【0077】

エア供給・吸引機構４５は、エア供給源４７と、このエア供給源４７からの圧縮空気を下部材４１に供給する供給通路４８とを備える。すなわち、エア供給源４７からの圧縮空気が供給通路４８に供給され、多孔質材料を介して凹球面４２と凸球面４３との間にエアが供給・吸引される。

【0078】

このように、凹球面４２と凸球面４３との間にエアが供給されれば、凹球面４２と凸球面４３との間にすきまが形成され、これによって、下部材４１に対する上部材４４のチルトが許容される。

【0079】

また、凹球面４２と凸球面４３との間のエアを排出して、この間を負圧状態とすれば、上部材４４のチルトが規制される。そして、この状態で、固定機構４６にて上部材４４をその姿勢を維持するように固定される。

【0080】

固定機構４６として、図１１に示すように、螺進退によって上部材４４に対してその外側から接近・離間するねじ構造体４０にて構成される。すなわち、下部材４１に固着された固定部５６に、ねじ構造体４０が螺着される。この場合、固定部５６には取付片５６ａが設けられ、この取付片５６ａにその軸心が水平方向に延びるねじ孔４９を有し、このねじ構造体４０のねじ部材４０ａが螺合される。

【0081】

ねじ部材４０ａをねじ孔４９に対して螺進させていけば、ねじ部材４０ａの先端面が上部材４４の外周縁の当接端面４４ｂに当接することになる。すなわち、上部材４４の外周縁の当接端面４４ｂを外側方からねじ部材４０ａによって保持されることになる。このねじ構造体４０及び固定部５６としては、上部材４４の周方向に沿って所定ピッチで４個が配設されている。なお、配設ピッチや配置数は、ねじ部材４０ａの先端面にて上部材４４の外周縁の当接端面４４ｂを保持して、上部材４４の位置姿勢を維持できるものであれば、任意に設定できるが、等配置するのが好ましい。

【0082】

次に、下部材４１と上部材４４とを備えた下プレスヘッド２３の配置方法を説明する。下部材４１の凹球面４２に上部材の凸球面４３を嵌合させた状態で、凹球面４２と凸球面４３との間にエアを供給する。すなわち、凹球面４２と凸球面４３との間に僅かな隙間を設け、上部材４４を下部材４１に対してチルト許容状態とする。この際には、固定機構４６の固定は行わない。

【0083】

そして、このチルト許容状態で、上プレスヘッド２２を下降させて、上プレスヘッド２２の下端平坦面２２ａにて上部材４４の上面平坦面４４ａを押圧して上プレスヘッド２２と下プレスヘッド２３との平行出しを行う。すなわち、上部材４４がチルト許容状であるので、上プレスヘッド２２の下端平坦面２２ａと上部材４４の上面平坦面４４ａが密着する平行出しが行われる。

【0084】

この状態で、凹球面４２と凸球面４３との間を負圧状態とするとともに、固定機構４６による上部材４４の固定を行って、上プレスヘッド２２を上昇させる。これによって、このプレス装置による平行出し作業が可能となる。

【0085】

前記プレス装置では、下部材４１の凹球面４２に上部材４４の凸球面４３を嵌合させて、この凹球面４２と凸球面４３との間にエアを供給する。これによって、凹球面４２と凸球面４３との相対的ななめらかな摺動が可能となる。この状態で、上プレスヘッド２２を下降させて、上プレスヘッド２２の下端平坦面２２ａにて上部材４４の上面平坦面４４ａを押圧すれば、凹球面４２と凸球面４３との相対的な摺動によって、上プレスヘッド２２の下端平坦面２２ａと上部材４４の上面平坦面４４ａとが密着した状態となる。すなわち、上プレスヘッド２２と下プレスヘッド２３との平行出しが行われる。このように、平行出しが行われた後は、凹球面４２と凸球面４３の間のエアの排出・吸引を行うとともに、固定機構による上部材４４の下部材４１に対する位置固定を行えば、上部材４４は平行出しが行われた状態での位置固定が行われる。このため、上部材４４は平行出しが行われた状態での位置固定が行われるので、バンプ２１の頂部の平坦化を高精度且つ高荷重で行える。しかも、この平行出し作業は、下プレスヘッド２３を下降させて、上プレスヘッド２２の下端平坦面２２ａと上部材４４の上面平坦面４４ａとを密着させて固定機構４６にて固定すればいいので、作業性に優れ、短時間に下プレスヘッド２３の交換作業が可能である。

【0086】

下部材４１の少なくとも凹球面形成部位が多孔質材料で構成されているので、凹球面４２と凸球面４３の間のエア（圧縮空気）供給・吸引をすばやく確実に行うことができる。

【0087】

固定機構４６をねじ構造体４０にて構成しているので、上部材４４が外方からの押圧力付与によって固定されるので、下プレスヘッド２３の耐荷重を大きくすることができる。しかも、固定作業としてねじ構造体のねじ部を螺進すればよく、作業性に優れる。

【0088】

次に、図１３〜図１５に示すように、下プレスヘッド２３が加熱体（ヒータホルダ）２９上に載置された状態で下プレスヘッド２３と加熱体２９とがロックされるロック機構Ｒを備えものであってもよい。

【0089】

ロック機構Ｒは、下プレスヘッド２３の相対向する側面からそれぞれ突出されたピン部材７１ａ、７１ｂと、下プレスヘッド２３の時計回り又は反時計回りの係合方向の回動でピン部材７１ａ、７１ｂが係合し、反係合方向の回動でその係合が解除される係合部材７２ａ、７２ｂとを備える。この実施形態では、図１５に示すように、矢印Ｃ１方向である時計周り方向が係合方向であり、矢印Ｃ２方向である反時計周り方向が係合が解除される方向である。

【0090】

一方の係合部材７２ａは、図１３と図１４（ａ）に示すように、矢印Ａ方向に開口したコの字体からなり、ヒータホルダ２９側に固定され、他方の係合部材７２ｂは、図１３と図１４（ｂ）に示すように、矢印Ｂ方向に開口したコの字体からなり、ヒータホルダ２９側に固定される。

【0091】

また、各係合部材７２ａ、７２ｂには、下プレスヘッド２３の位置ずれを規制する規制部材７３ａ、７３ｂが付設されている。規制部材７３ａ、７３ｂとしては、ピン部材７１ａ、７１ｂが嵌入するコの字体嵌合部７４、７４に突入するボール７５を有するボールプランジャ７６にて構成することができる。図７に示すように、ボールプランジャ７６は、その外周面に雄ねじ部が形成された本体部７６ａと、この本体部７６ａ内に収容されるスプリング（図示省略）と、この本体部７６ａの先端開口部に配置されるボール７５とを備え、ボール７５はスプリングの弾性力にて先端側へ押圧されて、自由状態で、先端開口部から所定量だけ突出した状態となっている。

【0092】

そして、係合部材７２ａ、７２ｂの上壁にねじ穴７７が設けられ、このねじ穴７７にボールプランジャ７６の本体部７６ａの雄ねじ部が螺着される。このため、ピン部材７１ａ、７１ｂが係合部材７２ａ、７２ｂのコの字体嵌合部７４、７４に侵入してきた際には、ピン部材７１ａ、７１ｂの侵入によって、ボール７５が本体部７６ａ内へ引っ込み、このピン部材７１ａ、７１ｂの侵入を許容し、ピン部材７１ａ、７１ｂがこのボール７５を超えてコの字体嵌合部７４、７４の奥側へ入った場合、ピン部材７１ａ、７１ｂによるボール７５の押し込み力が解除され、ボール７５が本体部の先端開口部から突出した状態となる。これによって、コの字体嵌合部７４、７４からのピン部材７１ａ、７１ｂの抜けを規制できる。

【0093】

次に、このロック機構Ｒによるとロックとロック解除の方法を説明する。この場合、例えば、図１７に示すように、ヒータホルダ２９の上面中央部からピン８０が突出され、下プレスヘッド２３の下面中央部には、穴部８１が設けられている。このため、ヒータホルダ２９のピン８０を下プレスヘッド２３の穴部８１に嵌合させる。この嵌合状態では、図１５（ｂ）に示すように、一方のピン部材７１ａを、一方の係合部材７２ａの開口部に対向させるとともに、他方のピン部材７１ｂを、他方の係合部材７２ｂの開口部に対向させる。

【0094】

この状態で、下プレスヘッド２３をピン８０を中心に矢印Ｃ１方向に回動させる。この場合、ピン部材７１ａが係合部材７２ａの開口部の対向し、かつ、ピン部材７１ｂが係合部材７２ｂの開口部に対向しているので、ピン部材７１ａが係合部材７２ａのコの字体嵌合部７４に嵌入するとともに、ピン部材７１ｂが係合部材７２ｂのコの字体嵌合部７４に嵌入していく。そして、この嵌入によって、各ボールプランジャ７６の各ボール７５が各ピン部材７１ａ、７１ｂに押圧されて、本体部７６ａに押し込まれ、各ピン部材７１ａ、７１ｂのコの字体嵌合部７４奥への嵌入が許容される。

【0095】

各ピン部材７１ａ、７１ｂが各ボール７５を超えれば、ボール７５への押圧力が解除され、ボール７５がコの字体嵌合部７４内に突入して、図１６に示す状態となる。これによって、下プレスヘッド２３をピン８０を中心に矢印Ｃ１方向とは逆方向の矢印Ｃ２への回動力を付与しない限り、各ピン部材７１ａ、７１ｂのコの字体嵌合部７４からの抜けを規制する。しかしながら、下プレスヘッド２３をピン８０を中心に矢印Ｃ２への回動力を付与すれば、各ボールプランジャ７６の各ボール７５が各ピン部材７１ａ、７１ｂに押圧されて、本体部７６ａに押し込まれ、各ピン部材７１ａ、７１ｂのコの字体嵌合部７４からの脱出が許容される。

【0096】

このようなロック機構Ｒを備えたものでは、下プレスヘッド２３が加熱体２９上に載置された状態で下プレスヘッド２３を係合方向へ回動させることによって、ピン部材７１ａ、７１ｂが係合部材７２ａ、７２ｂに係合する。これによって、下プレスヘッド２３が加熱体にロックされた状態となる。また、このロック状態から下プレスヘッド２３を反係合方向へ回動させれば、このロック状態が解除される。このため、下プレスヘッド２３の交換作業を短時間かつ簡単に行うことができ、品対交換を必要とする機種に最適となる。また、ロック機構Ｒが、ピン部材７１ａ、７１ｂと係合部材７２ａ、７２ｂとで構成されたものでは、その構造が単純で、低コスト化を図ることができる。また、規制部材７３ａ、７３ｂが付設されるものでは、上プレスヘッド２２と下プレスヘッド２３との密着後の上プレスヘッド２２上昇時の吸引作用による下プレスヘッド２３の位置ずれが規制され、安定したプレス動作が可能である。

【0097】

ところで、このプレス装置では、図１８と図１９に示すように、上プレスヘッド２２と加熱体３０とを連結手段Ｓにて連結されるものである。この場合の連結手段Ｓは、くさび部材９０と、このくさび部材９０を上プレスヘッド２２側へ押圧して上プレスヘッド２２を加熱体３０側へ押し上げる押圧機構９１とを備える。

【0098】

くさび部材９０は、本体ブロック部９０ａと、この本体ブロック部９０ａの下部から連設されたくさび部９０ｂとからなる。なお、このくさび部材９０が断熱材９２にて被覆されている。また、上プレスヘッド２２は、下端平坦面２２ａを有する本体９３と、この本体９３を支持する基盤部９４とからなり、この基盤部９４をくさび部材９０を介して、加熱体３０に押し付けている。

【0099】

この場合、基盤部９４には、図１９に示すようなくさび嵌合用の切欠部４５が設けられ、この切欠部９５にくさび部材９０のくさび部９０ｂが嵌入する。このくさび部９０ｂは、その上面９６が凹曲面乃至基端側から先端側に下端側へ傾斜するテーパ面となっており、押圧機構９１にて矢印Ｄ方向に押し圧され、その上面９６が切欠部９５の外端縁９５ａに当接している。これによって、上プレスヘッド２２が矢印Ｅのように、加熱体３０側へ押し上げられ、加熱体３０に上プレスヘッド２２に密着する。なお、この連結手段Ｓ（くさび部材９０と押圧機構９１）は、例えば、周方向に沿って９０度ピッチで配置される。

【0100】

押圧機構９１は、この場合、シリンダ機構にて構成している。すなわち、加熱体３０側に固定されるシリンダ本体９１ａと、このシリンダ本体９１ａから延びるロッド４１ｂとからなり、ロッド９１ｂがくさび部材９０に連結されている。

【0101】

連結手段Ｓを備えたものでは、上プレスヘッド２２の加熱体３０への着脱作業において、ねじ部材の螺進退作業を行うことなく、いわゆるワンタッチに行うことができ、作業性に優れる。しかも、上プレスヘッド２２の装着状態では、加熱体３０に均等に配設されたヒータと、上プレスヘッドに比べて十分に大きなサイズの加熱体とすることで、上プレスヘッド２２が均一に加熱され、熱膨張が均一に生じる。また、上プレスヘッド２２が熱膨張した際も、このくさび形のホルダーによって上プレスヘッド２２が加熱体３０に常時密着し、熱伝導は妨げられない。結果として上プレスヘッド２２が加熱体に押し上げられるものであり、上プレスヘッド２２のプレス面である下端平坦面２２ａの平面度を維持でき、バンプ２１の頭部の高精度の平坦化を行うことができる。

【0102】

くさび部材９０と押圧機構９１との間には断熱材９２が配設されるので、加熱する必要のない連結手段Ｓの加熱を防止でき、連結手段Ｓの加熱による劣化損傷を防止できる。

【0103】

また、図２０に示すプレス装置では、バンプ形成体２０に対して上方側からエアを吹き付けてこのバンプ形成体２０を下プレスヘッド側に残すエアブロー手段５０を備えている。

【0104】

エアブロー手段５０は、エア供給源としての図示省略のコンプレッサと、このコンプレッサからの圧縮空気を供給されるエアブロー通路５１とを備える。エアブロー通路５１は、加熱体３０等に付設されるブロック体５２に形成される。すなわち、ブロック体５２にコンプレッサから配管が接続される継手５３が設けられ、エアブロー通路５１に継手５３を介してコンプレッサからの圧縮空気が供給される。また、エアブロー通路５１には、バンプ形成体２０の外縁部に対してエアを吹き付けるためのエア噴出口５５が設けられている。

【0105】

このため、図示省略のコンプレッサからの圧縮空気がエアブロー通路５１に供給され、このエアブロー通路５１のエア噴出口５５から噴射される。これによって、バンプ形成体２０の外縁部に対して直接的にエアをブローすることができる。このようにエアブローされれば、プレス後において、上プレスヘッドを上昇させた際に、この上プレスヘッドの上昇にともなったバンプ形成体の上昇を有効に防止できる。

【0106】

これに対して、図２１（ａ）（ｂ）に示すように、エアブローを用いないで、プレス後におけるバンプ形成体２０の持ち上がりを規制する手段がある。この場合、バンプ形成体２０を押圧する押圧子（ノックアウトピン）６０と、この押圧子６０を保持する保持体６１と、この保持体６１を下方へ押圧する押圧機構６２とを備える。押圧機構６２は加熱体３０側の支持体６３に設けられてガイドブッシュ６４と、このガイドブッシュ６４に挿通されて保持体６１に連設されるガイドロッド６５と、ガイドロッド６５を下方へ弾性的に押圧する弾性部材６６とを備える。

【0107】

このため、ノックアウトピン６０にてバンプ形成体２０を押圧することになって、バンプ形成体２０を上プレスヘッド２２から離間させることができる。しかしながら、この場合、ノックアウトピン６０にてバンプ形成体２０を押圧するので、バンプ形成体２０に打痕が発生するおそれがある。また、このような機構では、図例のように、ノックアウトピン６０の上下動をガイドするガイド機構等を別途の設ける場合があり、いわゆる品対交換が必要となる。さらに、近年のバンプ等のサイズ拡大化によるノックアウトピンの配置スペースの減少化、およびバンプ周囲の接触禁止エリアを有する基板に対応できない。

【0108】

これに対して、図２０に示すように、エアブロー手段５０のエアは当たるものであって、部材が直接当たるものではないので、バンプ形成体の損傷等を有効に防止できる。

【0109】

ところで、図２２は、異方性導電接着剤を用いたフリップチップ実装方法で形成された発光装置を示している。この発光装置は、基板１５３上に異方性導電接着剤Ｓ１を介して発光素子１５０が接続されるものであって、発光素子１５０の電極１５１、１５２を基板１５３側に向けた状態で、これら電極１５１、１５２と、基板１５３の電極１５４とを、異方性導電接着剤Ｓ１中の粒子部材２１としての導電性粒子１５８によって電気的に接続するものである。また、このような、発光装置においては、一部の導電性粒子１５８にて、導通状態を構成しない箇所がある。このため、特定の粒子部材２１の頂部のみを上プレスヘッド２２の下端平坦面２２ａで押圧するように構成したプレス装置が有用である。なお、発光素子１５０としては、例えば、ＬＥＤチップである。

【0110】

異方性導電接着剤Ｓ１の接着樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等で構成できる。この場合、透明性、接着性、耐熱性、機械強度、電気絶縁性等の観点からエポキシ樹脂が好適である。また、導電性粒子１５８としては、金、銀、ニッケル、銅、パタジウム、これらの合金にて構成できる。さらに、合成樹脂からなる球状粒子の外周面に各種メッキ（ニッケルメッキや金フラッシュメッキ等）を施したものであってもよい。

【0111】

次に、前記図２に示すプレス装置を用いて、図２２に示す発光装置の実装方法を説明する。基板１５３の電極１５４と、発光素子１５０の電極１５１、１５２とを、対向する方向に配置した状態で、基板１５３の電極１５４と発光素子１５０の電極１５１、１５２とを覆うように、未硬化のペースト状の異方性導電接着剤Ｓ１を配置する。すなわち、基板１５３上に異方性導電接着剤Ｓ１を介して発光素子１５０が載置されてなるワークを形成する。なお、ワークのチップ数としては、１個に限るものではなく、多数個あってもよい。

【0112】

そして、そのワークを、プレス装置の下プレスヘッド２３上に載置固定する。この状態で、上プレスヘッド２２をサーボプレス２８を駆動することによって下降させて、下プレスヘッド２３の下端平坦面２２ａにて発光素子１５０を押圧する。

【0113】

この際、発光素子（ＬＥＤチップ）１５０と上プレスヘッド２２との間に、緩衝材１４９（図２２参照）を介在させるのが好ましい。緩衝材１４９としては、耐熱性および衝撃緩和性等に優れた材質のシート体からなる。例えば、テフロン（登録商標）シート等にて構成できる。緩衝材１４９を用いれば、プレス時のＬＥＤチップ１５０への衝撃を緩和できるとともに、ＬＥＤチップ１５０のバラツキを吸収でき、さらには、プレス後に、上プレスヘッド２２を上昇させる際の上プレスヘッド２２へのＬＥＤチップ１５０の付着を防止できる。

【0114】

この際、水晶圧電式センサ２６にて押圧力が検出され、この押圧力に基づいて圧力制御手段２７にて、サーボプレス２８の押圧力を制御して、導電性粒子１５８に対して最適な押圧力を付与するようにする。この押圧時には、上プレスヘッド２２は加熱体３０にて加熱され、下プレスヘッド２３は、加熱体２９にて加熱される。

【0115】

このため、本発明のプレス装置を、異方性導電接着剤を用いたフリップチップ実装に用いれば、精密荷重制御が可能となって、基板１５３の電極１５４と、発光素子（ＬＥＤチップ）１５０の電極１５１、１５２とを導電性粒子１５８を介して安定した接続状態を構成できる。これによって、過剰な加圧を防止でき、ＬＥＤチップ１５０の損傷等を有効に防止できる。特に、前記したように、緩衝材１４９を用いると、ＬＥＤチップ１５０の損傷等の防止により効果的である。

【0116】

しかも、一定温度の付与が可能となって、異方性導電接着剤の均一の硬化が可能となり、接着性および作業性に優れることになる。また、多数のチップを一度に実装でき、作業性に優れ、加熱時の熱を基板側へ逃し易いとともに、ＬＥＤチップの下方から出た光Ｌ（図２２参照）を反射させることができ、ＬＥＤチップの発光効率の低下を防止できる。さらに、前記図７から図２１に示すプレス装置も使用できるので、これらの装置の作用効果が発揮される。なお、図７に示すプレス装置を使用する場合、前記位置把握手段２６は、発光素子（ＬＥＤチップ）１５０の肉厚を考慮した位置把握となる。

【0117】

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、ユニットＵ数として任意に設定でき、また、バンプ形成体２０として、図４に示すように、平坦化するバンプ２１Ａと平坦化しないバンプ２１Ｂとを有するものに限るものではない。

【0118】

図１１に示すプレス装置のように、多孔質材料を介して凹球面４２と凸球面４３との間にエアが供給・吸引されるものであり、凹球面４２を構成部位のみを多孔質材料としたが、下部材全体を多孔質材料としてもよい。また、多孔質材料を介することなく、凹球面４２と凸球面４３との間に開口するエアブロー通路を下部材に設け、このエアブロー通路を介してエアを供給するようにしてもよい。また、固定機構４６のねじ構造体４０の数としても、上部材４４の平行出しを行った後、この状態を維持しつつプレス動作が可能な範囲で任意に設定できる。

【0119】

図１７等において、ヒータホルダ２９の上面中央部からピン８０が突出され、下プレスヘッド２３の下面中央部には、穴部８１が設けられていたが、逆に、下プレスヘッド２３の下面中央部にピンが垂下され、ヒータホルダ２９の上面中央部にこのピンが嵌合する穴部が設けられたものであってもよい。ロック機構Ｒとして、前記実施形態では、係合方向の回転として時計廻りであったが、係合方向の回転として反時計廻りであってもよい。すなわち、一方の係合部材７２ａの開口部を矢印Ａと反対の方向に開口するともに、他方の係合部材７２ｂの開口部を矢印Ｂと反対の方向に開口するようにすればよい。

【0120】

エアブロー手段５０のエア噴出口５５の数、口径、配設ピッチ等は、上プレスヘッド２２を上昇させた際に、この上プレスヘッド２２の上昇にともなったバンプ形成体２０の上昇を有効に防止できる範囲で、任意に設定できる。

【0121】

ところで、プレス加工するものとして精密加圧加熱装置がある。この精密加圧加熱装置（精密ホットプレス）は、上下の定盤の間にシート状のワークをセットして、加熱した定盤をサーボモータ駆動のリニアアクチュエータ等により所定のプロファイルで押付けてワークを熱圧着させたり、板状の金型を一緒に挟んで熱転写成型したりするものである。これに対して、図２に示すプレス装置は、近年提案されている精密加圧加熱装置（精密ホットプレス）以上の能力（高速性及び高精度性）を有しているので、先端ツール等を変更することによって、この種の精密加圧加熱装置や他の装置に使用可能である。

【0122】

また、フリップチップ実装に用いる異方性導電接着剤Ｓ１の粒子部材２１としての導電性粒子１５８の粒径および配設数等は、実装される発光素子１５０に応じて種々のものを用いることができ、異方性導電接着剤Ｓ１の絶縁性接着剤樹脂としても、実装される発光素子に応じて種々のものを用いることができる。

【符号の説明】

【0123】

２０ 粒子部材形成体（バンプ形成体）
２１、２１Ａ、２１Ｂ 粒子部材（バンプ）
２２ａ 下端平坦面
２２ 上プレスヘッド
２３ 下プレスヘット
２４ 位置把握手段
２５ 上下動機構
２６ 水晶圧電式センサ
２７ 圧力制御手段
２８ サーボプレス
１０１、１０２ 形成体チャック機構
１０５ 位置補正機構
Ｎ 搬送機構
Ｕ プレスユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】