特開 2024-110667 搬送装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024110667

(43)【公開日】2024-08-16

(54)【発明の名称】搬送装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/52 20060101AFI20240808BHJP

【ＦＩ】

H01L21/52 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023015379

(22)【出願日】2023-02-03

(71)【出願人】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001494

【氏名又は名称】前田・鈴木国際特許弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】和田 祐貴

(72)【発明者】

【氏名】小泉 洋

(72)【発明者】

【氏名】進藤 修

(72)【発明者】

【氏名】竹島 悟

(72)【発明者】

【氏名】池田 浩

(72)【発明者】

【氏名】吉岡 世生

(72)【発明者】

【氏名】加藤 康生

【テーマコード（参考）】

5F047

【Ｆターム（参考）】

5F047AA19

5F047BA23

5F047FA02

5F047FA08

5F047FA51

5F047FA82

(57)【要約】

【課題】たとえば極小な部品を平面方向に多数配置して搬送する際に、搬送漏れなどが生じることなく多数の微少な搬送対象物を効率的に搬送可能で、良好な姿勢で移し替えることが可能な搬送装置を提供すること。
【解決手段】搬送装置２０は、搬送される対象物としての素子５２を仮保持するスタンプツール１０が着脱自在に取り付けられる装着面２４を持つ下側部材２５と、下側部材２５よりも上側に位置する上側部材２８と、下側部材２５と上側部材２８とを連結する連結ユニット３０と、を有する。連結ユニット３０は、少なくとも相互に異なる３つの連結位置Ｃ１～Ｃ３で下側部材２５と上側部材２８とを連結する３つの個別連結部材３２を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送される対象物、または前記対象物を仮保持する仮保持部材が着脱自在に取り付けられる装着面を持つ下側部材と、
前記下側部材よりも上側に位置する上側部材と、
前記下側部材と前記上側部材とを連結する連結ユニットと、を有する搬送装置であって、
前記連結ユニットは、
少なくとも相互に異なる３つの連結位置で前記下側部材と前記上側部材とを連結する３つの個別連結部材を有する搬送装置。

【請求項2】

前記個別連結部材の内の少なくとも２つ以上は、前記上側部材に対する前記下側部材の装着面の傾きを調整可能なように、駆動信号を受けて、それぞれの前記連結位置で、前記上側部材と前記下側部材との間の距離を調整可能に駆動制御されるアクチュエータを含む請求項１に記載の搬送装置。

【請求項3】

前記アクチュエータは、長手方向に伸縮移動可能な圧電素子を有する請求項２に記載の搬送装置。

【請求項4】

前記アクチュエータが配置される前記連結位置の近くに位置する付勢位置には、それぞれスプリングが配置してあり、前記スプリングは、前記付勢位置で、前記上側部材と前記下側部材とを近づける方向にバネ力を付与している請求項３に記載の搬送装置。

【請求項5】

前記下側部材は、
前記装着面が下面に形成してあるヘッド部と、
少なくとも３つの前記個別連結部材の下端が直接または間接的に連結されるベース部と、
前記装着面の傾斜を粗調整する調整部とを有する請求項１～４のいずれかに記載の搬送装置。

【請求項6】

前記装着面、または前記装着面に取り付けられる仮保持部材の少なくとも３つの異なる測定点のデータを測定可能な第１計測手段と、
前記第１計測手段により計測したデータに応じて、少なくとも３つの前記測定点を含む仮想平面の基準平面に対する傾斜を調整するように、前記アクチュエータを駆動制御する制御手段と、をさらに有する請求項２～４のいずれかに記載の搬送装置。

【請求項7】

前記対象物が搬送される搬送先または搬送元のテーブルの表面、または前記テーブルに載置される基板の表面における少なくとも３つの異なる測定点を計測可能な第２計測手段をさらに有し、
前記制御手段では、前記第２計測手段により計測した計測結果に基づき、前記基準平面を決定する請求項６に記載の搬送装置。

【請求項8】

前記下側部材の前記装着面には、前記仮保持部材としてのスタンプツールが着脱自在に取り付け可能になっている請求項１～４のいずれかに記載の搬送装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、たとえば平面度が要求される平板状の搬送対象物を搬送可能、または極小な部品を平面方向に多数配置して搬送可能な搬送装置に関する。

【背景技術】

【0002】

極小な部品の搬送において、表面に多数の凸部を有するスタンプ状の搬送ツール（スタンプツール）を用いることが検討されている。下記の特許文献１には、そのスタンプ状の搬送ツールの例が開示されている。従来では、熱膨張（coefficient of thrmal expansion）による搬送対象の離脱を可能とするためのスタンプツールが開示されている。

【0003】

スタンプツールの搬送対象として想定されている極小部品の一例として、ミニＬＥＤ、マイクロＬＥＤと呼ばれるＬＥＤ素子がある。ミニＬＥＤ、マイクロＬＥＤとは、従来の一般的なＬＥＤ素子のものに比べ、幅が１～８μｍ、長さが５～１０μｍ、高さが０．５～３μｍと非常に小さい。

【0004】

従来技術にもあるように、このようなＬＥＤ素子が多数配置されたウエハから素子をピックアップし、ディスプレイに相当する基板へ搬送することで、ＬＥＤディスプレイを製造することになる。このように微少なＬＥＤ素子などの部品を一度に多数個で搬送して搬送元の基板に取り付ける際などには、搬送装置で搬送される微少な部品を保持するスタンプツールを装着する装着面と、搬送元または搬送先のテーブルの平面とが高精度で平行に配置されることが必要となる。

【0005】

搬送装置の装着面が、搬送元のテーブルの平面に対して傾斜していると、搬送元のテーブルに設置してある基板から、平面方向に配置してある複数の微少な部品を、漏れなくピックアップすることが困難になる。また、搬送装置の装着面が、搬送先のテーブルの平面に対して傾斜していると、搬送先のテーブルに設置してある基板に、複数の微少な部品を、漏れなく移し替えることが困難になる。また、パネル搭載時の素子の姿勢ばらつきや傾きなどの発生につながる恐れもある。

【0006】

また、搬送装置を用いて、平面度が要求される平板状の搬送対象物を搬送する際にも、搬送装置の装着面が、搬送元のテーブルの平面に対して傾斜していると、搬送元のテーブルに設置してある平板状の搬送対象物を良好にピックアップすることが困難になる。また、搬送装置の装着面が、搬送先のテーブルの平面に対して傾斜していると、搬送先のテーブルに、平板状の搬送対象物を設置する際に、搬送対象物にダメージが生じやすくなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】米国２０１７／０１７３８５２Ａ１公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その第１の目的は、たとえば極小な部品を平面方向に多数配置して搬送する際に、搬送漏れなどが生じることなく多数の微少な搬送対象物を効率的に搬送可能で、良好な姿勢で移し替えることが可能な搬送装置を提供することである。また、本発明の第２の目的は、たとえば平面度が要求される平板状の搬送対象物を、ダメージを生じさせることなく搬送が可能な搬送装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために、本発明に係る搬送装置は、
搬送される対象物、または前記対象物を仮保持する仮保持部材が着脱自在に取り付けられる装着面を持つ下側部材と、
前記下側部材よりも上側に位置する上側部材と、
前記下側部材と前記上側部材とを連結する連結ユニットと、を有する搬送装置であって、
前記連結ユニットは、
少なくとも相互に異なる３つの連結位置で前記下側部材と前記上側部材とを連結する３つの個別連結部材を有する。

【0010】

本発明の搬送装置では、少なくとも２つの連結位置で、たとえばアクチュエータなどを用いて、前記上側部材と前記下側部材との間の距離を調整することができる。そのため、下側部材の装着面（対象物を保持する仮保持部材の搬送面も含む／以下同様）の平面度（平行性）を制御することが可能である。その結果、搬送装置の装着面を、たとえば搬送元のテーブルの平面に対して高精度に合わせる（平行にする）ことが可能になる。そのため、搬送元のテーブルに設置してある基板から、平面方向に配置してある複数の微少な部品を、漏れなくピックアップすることが容易になる。

【0011】

また、本発明の搬送装置では、搬送装置の装着面を、搬送先のテーブルの平面に対して高精度に合わせることも可能になることから、搬送先のテーブルに設置してある基板に、複数の微少な部品を、漏れなく移し替えることが容易になる。また、パネル搭載時の素子（複数の微少な部品）の姿勢ばらつきや傾きなどの発生も抑制することができる。

【0012】

また、本発明の搬送装置を用いて、平面度が要求される平板状の搬送対象物を搬送する際にも、搬送装置の装着面を、搬送元のテーブルの平面に対して高精度に合わせることが容易になる。そのため、搬送元のテーブルに設置してある平板状の搬送対象物を良好にピックアップすることが容易になる。また、搬送装置の装着面を、搬送先のテーブルの平面に対して高精度に合わせることができ、搬送先のテーブルに、平板状の搬送対象物を設置する際に、搬送対象物にダメージが生じ難くなる。

【0013】

好ましくは、前記個別連結部材の内の少なくとも２つ以上は、前記上側部材に対する前記下側部材の装着面の傾きを調整可能なように、駆動信号を受けて、それぞれの前記連結位置で、前記上側部材と前記下側部材との間の距離を調整可能に駆動制御されるアクチュエータを含む。３つの個別連結部材の内の一つは、アクチュエータではなくてもよい。少なくとも２つの連結位置で、アクチュエータが、前記上側部材と前記下側部材との間の距離を調整することで、装着面の平面度を制御することが可能である。

【0014】

好ましくは、前記アクチュエータは、長手方向に伸縮移動可能な圧電素子を有する。アクチュエータとしては、種々のモータ、エアシリンダなどがあるが、圧電素子は、それらに比べて微小な変位制御が可能となる。そのため、より高精度の平面度調整が求められる微小素子（マイクロＬＥＤなど）の搬送においては効果的である。

【0015】

好ましくは、前記アクチュエータが配置される前記連結位置の近くに位置する付勢位置には、それぞれスプリングが配置してあり、前記スプリングは、前記付勢位置で、前記上側部材と前記下側部材とを近づける方向にバネ力を付与している。

【0016】

スプリングがアクチュエータの近くに具備されることで、前記上側部材と前記下側部材とを近づける方向に圧電素子からなるアクチュエータを微小変位させる際に、圧電素子の駆動力を補助することができる。スプリングは、圧電素子からなるアクチュエータに加わる負荷（引張応力）を軽減し、アクチュエータを有効に保護することができる。なお、前記上側部材と前記下側部材とを引き離す方向に圧電素子からなるアクチュエータを微小変位させる際には、圧電素子にはスプリング力を含む圧縮応力が作用するが、圧電素子は、圧縮応力には強いので問題はない。

【0017】

好ましくは、前記下側部材は、
前記装着面が下面に形成してあるヘッド部と、
少なくとも３つの前記個別連結部材の下端が直接または間接的に連結されるベース部と、
前記装着面の傾斜を粗調整する調整部とを有する。

【0018】

調整部により装着面の傾斜を粗調整することで、連結ユニットによる高精度な平面度の調整に要する手間と時間を短縮することができる。

【0019】

搬送装置は、前記装着面、または前記装着面に取り付けられる仮保持部材の少なくとも３つの異なる測定点のデータを測定可能な第１計測手段と、
前記第１計測手段により計測したデータに応じて、少なくとも３つの前記測定点を含む仮想平面の基準平面に対する傾斜を調整するように、前記アクチュエータを駆動制御する制御手段と、をさらに有してもよい。

【0020】

制御手段が、第１計測手段により計測したデータに応じて、アクチュエータを制御することで、装着面（仮想平面）の平面度を、基準平面に合わせやすくなる。

【0021】

搬送装置は、
前記対象物が搬送される搬送先または搬送元のテーブル（ステージ含む）の表面、または前記テーブルに載置される基板の表面における少なくとも３つの異なる測定点を計測可能な第２計測手段をさらに有してもよく、
前記制御手段では、前記第２計測手段により計測した計測結果に基づき、前記基準平面を決定してもよい。

【0022】

制御手段では、第２計測手段により計測した計測結果に基づき、基準平面を決定し、アクチュエータを制御することで、装着面（仮想平面）の平面度を、対象物が搬送される搬送先または搬送元のテーブルの表面に合わせやすくなる。あるいは、装着面（仮想平面）の平面度を、テーブルに載置される基板の表面の平面度（基準平面）に合わせてアクチュエータを制御してもよい。

【0023】

なお、第１計測手段が、第２計測手段を兼ねていてもよい。

【0024】

前記下側部材の前記装着面には、前記仮保持部材としてのスタンプツールが着脱自在に取り付け可能になっていてもよい。スタンプツールの装着面を、搬送対象物が搭載される基板、または基板が設置されるテーブルの表面に高精度に平行に合わせることが容易になる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】図１は本発明の一実施形態に係る搬送装置の概略図である。

【図2】図２は図１に示す連結部の詳細を示す概略斜視図である。

【図3】図３は図１に示すスタンプツールを取り付けた状態の搬送装置の概略図である。

【図4】図４は図２に示す連結部の模式的な断面図である。

【図5】図５は図４のＶ－Ｖ線に沿う搬送装置の矢視図であり、測定測定点と連結位置との関係を示す。

【図6A】図６Ａはスタンプツールを取り付ける前の図１に示す搬送装置を含むシステムの全体概略図である。

【図6B】図６Ｂはスタンプツールを取り付た後の図１に示す搬送装置を含むシステムの全体概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。

【0027】

第１実施形態
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る搬送装置２０は、スタンプツール１０が着脱自在に装着される装着面２４を有する下側部材２５と、そのＺ軸方向の上方に位置する上側部材２８と、下側部材２５と上側部材２８とを連結する連結ユニット３０と、を有する。

【0028】

（スタンプツール）
まず、主としてスタンプツール１０について説明する。スタンプツール１０は、スタンプ層１２と支持板１４とアダプタ板１６とを有する。

【0029】

スタンプ層１２には、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に所定間隔で、Ｚ軸下方に突出する凸部１１がマトリックス状に形成してある。凸部１１のＸ軸方向幅Ｘ１と、これらの隣接する凸部１１のＸ軸方向間隔Ｘ２は、たとえば図６Ｂに示す実装用基板（以下、基板はシートでもよい）５０に表面に実装される赤色発光（または青色発光または緑色発光）のための素子（搬送される対象物の一例）のＸ軸方向幅およびそれらのＸ軸方向間隔などに応じて決定される。

【0030】

なお、図１には図示されないが、凸部１１のＹ軸方向幅と、これらの隣接する凸部１１のＹ軸方向間隔に関しても同様である。凸部１１は、スタンプ層１２の下面で、マトリックス状に配置され、その配置数は、特に限定されないが、１～数十万個である。

【0031】

本実施形態では、図面において、Ｘ軸（第１軸）、Ｙ軸（第２軸）およびＺ軸（第３軸）は、相互に略垂直であり、Ｘ軸およびＹ軸が、装着面２４またはスタンプ層１２の平面方向に実質的に平行であり、Ｚ軸が凸部１１の突出する方向に実質的に平行である。

【0032】

図１に示すように、スタンプ層１２の凸部１１の突出高さＺ１は、図６Ｂに示す素子５２のＺ軸方向高さなどとの関係で決定され、たとえば素子５２のＺ軸方向高さの１～８倍であることが好ましい。スタンプ層１２のＺ軸方向の厚みＺ２は、特に限定されないが、凸部１１の突出高さＺ１の０．２５倍以上程度が好ましい。なお、素子５２のＸ軸方向幅（Ｙ軸方向幅も同程度）は、たとえば１～１５０μｍであり、素子５２の高さは、たとえば１～１５０μｍである。

【0033】

スタンプ層１２と凸部１１とは、これらが強く接合されていれば、別々の材質で構成されてもよいが、同じ材質で構成されていてもよい。同じ材質で構成されることで、凸部１１がスタンプ層１２から剥離するおそれは少なくなる。少なくとも凸部１１は、粘着性を有する材質で構成してあり、素子５２を着脱自在に粘着可能になっている。

【0034】

凸部１１の材質としては、特に限定されないが、たとえばポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、有機シリコン化合物、ポリエーテルゴムなどの粘弾性エラストマーなどが例示される。スタンプ層１２も、凸部１１と同じ材質で構成されていてもよいが、凸部１１以外のスタンプ層１２の表面は、粘着性を有さないことが好ましい。凸部１１以外では、素子５２を粘着力でピックアップしないことが好ましい。

【0035】

図１に示すように、スタンプ層１２は、支持板１４に固定してある。支持基板１４は、スタンプ層１２よりも剛性が高く、平坦性に優れた材質で構成してあり、好ましくはガラス板、金属板、セラミック板などで構成してある。支持板１４の厚みは、特に限定されないが、好ましくは、０．５ｍｍ以上である。

【0036】

スタンプ層１２は、支持板１４の表面に直接に形成されてもよく、あるいは、接着層により固定してあってもよい。いずれにしても、スタンプ層１２は、支持板１４の表面に、十分に高い密着力で固定してある。素子５２は、後工程で、凸部１１から剥がされて、たとえば図６Ｂに示す基板５０に対応する実装用基板の上に配置される。このため、その際に、スタンプ層１２が支持板１４から剥がれないことが重要である。

【0037】

支持板１４は、スタンプ層１２と反対側の表面で、アダプタ板１６の接着面１６ｂに対して、たとえば接着層により着脱自在に固定してある。接着層による支持板１４とアダプタ板１６との接着力は、十分に高い接着力である。ただし、繰り返し使用後のスタンプ層１２を交換する際には、支持板１４をアダプタ板１６の接着面１６ｂから取り外せるようになっている。接着層は、両面粘着テープなどで構成されていてもよい。

【0038】

支持板１４のＸ軸方向幅およびＹ軸方向の幅は、スタンプ層１４のそれらよりも大きく、しかも、アダプタ板１６の接着面１６ｂのＸ軸方向幅およびＹ軸方向の幅よりも大きいことが好ましい。本実施形態では、スタンプ層１２は、Ｚ軸方向から見て矩形状であるが、支持板１４は矩形でも円形でもよい。

【0039】

アダプタ板１６の接着面１６ｂと反対側の上面は、平坦な取付面１６ａとなっており、取付面１６ａの面積は、接着面１６ｂの面積よりも大きくなるように、アダプタ板１６の少なくともＸ軸方向の両側面は、テーパ面１６ｃとなっている。すなわち、アダプタ板１６の少なくともＸ軸方向の側面には、スタンプ層１２に向けて外径が小さくなるテーパ面１６ｃが形成してある。

【0040】

本実施形態では、テーパ面１６ｃは、アダプタ板１６のＹ軸方向の両側面にも形成してあり、アダプタ板１６の側面全周に沿ってテーパ面１６ｃが形成してある。本実施形態では、アダプタ板１６は、Ｚ軸方向から見て矩形状を有しており、アダプタ板１６の少なくともＸ軸方向最大幅は、支持板１４のＸ軸方向幅よりも大きいことが好ましい。なお、アダプタ板１６のＹ軸方向最大幅は、支持板１４のＹ軸方向幅と略同等でもよく、それよりも大きくとも小さくてもよい。

【0041】

図１に示す支持板１４のスタンプ層１２とは反対側の表面には、アダプタ板１６の接着面１６ｂの回りに、テーパ面１６ｃに向き合う平坦な差込可能面１４ａが形成してある。Ｘ軸方向の両側に位置する差込可能面１４ａの上で、アダプタ板１６のテーパ面１６ｃには、それぞれチャック機構（クランプ機構ともいう）２６の爪部２６ａが係合する。支持板１４の差込可能面１４ａとは反対側の表面には、スタンプ層１２が形成されていない平坦面１４ｂが形成してある。

【0042】

図１に示すアダプタ板１６のＺ軸方向の厚みは、支持板１４の厚みよりも十分に大きく、好ましくは、支持板１４の厚みの１．２倍以上、好ましくは２倍～６倍程度である。なお、アダプタ板１６の上面にある取付面１６ａの外周縁部には、面取り部あるいはＲ部から成る縁部が形成してあってもよい。

【0043】

（搬送装置２０）
次に、主として搬送装置２０について説明する。図１に示すアダプタ板１６の上面にある取付面１６ａは、搬送装置２０の下側部材２５の装着面２４に着脱自在に装着される。下側部材２５は、装着面２４が下端面に形成してあるヘッド部２１と、ヘッド部２１のＺ軸に沿って上方に位置するベース部２３と、これらのヘッド部２１とベース部２３とを連結する中間部２２とを有する。

【0044】

上側部材２８は、図示省略してある移動機構に連結してある。移動機構は、搬送装置２０を、少なくともＺ軸方向に移動可能に保持してある。なお、本実施形態では、図６Ａおよび図６Ｂに示すテーブル６０を、搬送装置２０に対して相対的にＸ軸およびＹ軸方向に移動自在に駆動する機構を有しているが、それに限らず、上側部材２８に連結してある移動機構が、搬送装置２０を、図６Ａおよび図６Ｂに示すテーブル６０に対して相対移動可能に保持してあってもよい。

【0045】

上側部材２８は、高剛性を有する板材、たとえば金属板などで構成してある。また、下側部材２５のヘッド部２１、中間部２２およびベース部２３も、上側部材２８と同様な高剛性の板材で構成されるが、必ずしも同じ材質である必要はない。

【0046】

本実施形態では、ヘッド部２１と中間部２２とは、接着剤により固定してある。また、中間部２２は、ベース部２３に対して、着脱自在に連結してあっても良いなお、調整部は、ヘッド部２１と中間部２２との間に具備させてもよく、あるいは、中間部２２自体が調整部であってもよい。

【0047】

本実施形態では、ヘッド部２１の装着面２４には、主装着手段としての真空吸引孔が形成してあり、真空吸引孔に負圧を発生させることで、装着面２４にスタンプツール１０のアダプタ板１６の取付面１６ａが真空吸着される。また、本実施形態では、搬送装置２０には、チャック機構２６が装着してある。チャック機構２６の内側には、爪部２６ａが形成してある。爪部２６ａを含むチャック機構２６は、たとえば開閉機構２７によりＸ軸方向に移動し、爪部２６ａが、図１に示すように、装着面２４の下面の全体を開いたり、図３に示すように、爪部２６ａが、装着面２４のＸ軸方向の両側下方に位置するようになっている。

【0048】

各爪部２６ａには、テーパ状の係合面２６ｂが形成してある。係合面２６ｂのテーパ面は、スタンプツール１０のアダプタ板１６のテーパ面１６ｃの形状に合わせてあり、そのテーパ面１６ｃに係合可能になっている。図１に示すように、アダプタ板１６の取付面１６ａがヘッド部２１の装着面２４に吸着される前には、チャック機構２６は、開閉機構２７により爪部２６ａが開いている。図３に示すように、アダプタ板２６の取付面１６ａがヘッド部２１の装着面２４に吸着された後に、チャック機構２６は、開閉機構２７により爪部２６ａが閉じられる方向に移動し、係合面２６ｂがテーパ面１６ｃに係合する。

【0049】

その結果、スタンプツール１０は、ヘッド部２１に形成してある主装着手段としての真空吸引孔による主装着力と、副装着手段としてのチャック機構２６による副装着力との合計の装着力で、下側部材２５のヘッド部２１に装着される。本実施形態では、副装着手段としてのチャック機構２６による副装着力が、真空吸引孔による主装着力に加わることで、トータルの装着力は確実に大きくなる。また、チャック機構２６によりスタンプツール１０がヘッド部２１に装着されることで、Ｘ軸に沿って、スタンプツール１０（具体的には、スタンプ層１２の凸部）が、ヘッド部２１に対して位置決めされる。

【0050】

図２に示すように、連結ユニット３０は、少なくとも相互に異なる３つの連結位置Ｃ１～Ｃ３で下側部材２５と上側部材２８とを連結する３つの個別連結部材３２を有する。本実施形態では、それぞれの個別連結部材３２は、アクチュエータ３２ａと、それぞれのアクチュエータ３２ａの外周を覆うカバー３２ｂとを有する。

【0051】

本実施形態では、各アクチュエータ３２ａは、図６Ａおよび図６Ｂに示す制御装置（制御手段）７０からの駆動信号を受けてＺ軸方向に伸縮可能な圧電素子で構成してある。図４に示すように、カバー３２ｂは、上側部材２８の内面のみに固定してあり、下側部材２５の内面には、固定されずに隙間が形成してあるが、その逆に、下側部材２５の内面のみに固定してあってもよい。

【0052】

圧電素子から成るアクチュエータ３２ａは、上側部材２８の内面（下面）に直接または間接的に連結してあると共に、下側部材２５の内面（上面）にも直接または間接的に連結してある。アクチュエータ３２ａは、駆動信号を受けてＺ軸方向に伸縮駆動され、各連結位置Ｃ１～Ｃ３にて、上側部材２８と下側部材２５との距離を制御可能になっている。なお、「間接的に連結」とは、他の部材を介して連結してあってもよいとの意味である。

【0053】

アクチュエータ３２ａが配置される３つの連結位置Ｃ１～Ｃ３は、上側部材２８の内面または下側部材２５の内面で、可能な限り外縁位置で、しかも図５に示すように、Ｚ軸の方向から見て、正三角形に近い三角形の頂点位置に配置されるようにしてある。また、アクチュエータ３２ａが配置される連結位置Ｃ１～Ｃ３の近くに位置する付勢位置Ｓ１～Ｓ３には、それぞれスプリング３４が配置してあり、各スプリング３４は、付勢位置Ｓ１～Ｓ３で、上側部材２８と下側部材２５とを近づける方向にバネ力を付与している。

【0054】

なお、図４では、連結位置Ｃ１～Ｃ３は、Ｘ軸に沿って直線状に配置してあるように見えるが、実際には、図５に示すように、三角形の頂点位置に配置してある。また、図５に示すように、付勢位置Ｓ１～Ｓ３は、連結位置Ｃ１～Ｃ３の近くで、同じように、三角形の頂点位置に配置してある。付勢位置Ｓ１～Ｓ３に取り付けてあるスプリング３４は、連結位置Ｃ１～Ｃ３に取り付けてある個別連結部材３２と干渉しない程度に近い位置で、上側部材２８と下側部材２５とを近づける方向にバネ力を付与している。すなわち、各付勢位置Ｓ１～Ｓ３にて、各スプリング３４の上端は、上側部材２８に連結してあり、その下端は、下側部材２５に連結してある。

【0055】

図６Ａに示すように、本実施形態の搬送装置２０は、第１計測手段としての第１レーザ変位計４０ａと、第２計測手段としての第２レーザ変位計４０ｂとを有する。第１レーザ変位計４０ａは、図５に示す下側部材２５の装着面２４の少なくとも３つの異なる測定点Ｍ１～Ｍ３のＺ軸方向の相対位置を測定可能になっている。

【0056】

装着面２４の少なくとも３つの異なる測定点Ｍ１～Ｍ３のＺ軸方向から見た配置位置は、特に限定されないが、少なくともＸ軸およびＹ軸を含む基準平面に対する傾斜を決定できる関係にある位置であることが好ましい。また、好ましくは、３つの異なる測定点Ｍ１～Ｍ３の配置位置は、装着面２４の外縁に近い位置であり、しかも、好ましくは、相互に距離が同じになるような三角形（正三角形に近い三角形）の頂点位置にある。特に好ましくは、３つの異なる測定点Ｍ１～Ｍ３の配置位置は、連結位置Ｃ１～Ｃ３にそれぞれ近い位置である。

【0057】

第１レーザ変位計４０ａで測定した測定信号は、制御装置７０に入力され、制御装置７０では、３つの異なる測定点Ｍ１～Ｍ３を含む仮想平面（装着面２４と実質的に平行な面）の基準平面に対する傾斜を算出する。基準平面に対する傾斜は、たとえばＸ軸回りの傾斜角度（傾斜変位）とＹ軸回りの傾斜角度（傾斜変位）とに分けることができる。

【0058】

なお、第１レーザ変位計４０ａは、３つの異なる測定点Ｍ１～Ｍ３の基準平面からのＺ軸方向のズレを非接触式に同時に計測してもよいし、別々に計測してもよい。また、第１レーザ変位計４０ａは、装着面２４からＺ軸方向に離れて、装着面２４に対して、相対的にＸ軸方向および／またはＹ軸方向に移動可能に制御装置７０により駆動制御されてもよい。なお、「相対的に移動」とは、いずれか一方のみが移動してもよく、あるいは、双方が移動してもよいとの意味である。

【0059】

第２レーザ変位計４０ｂは、図６Ａに示すテーブル６０の表面の少なくとも３つの異なる測定点Ｍ１１～Ｍ１３のＺ軸方向の相対位置を測定可能になっている。テーブル６０の上面の少なくとも３つの異なる測定点Ｍ１１～Ｍ１３の配置位置は、特に限定されないが、少なくともＸ軸およびＹ軸を含む基準平面に対する傾斜を決定できる関係にある位置であることが好ましい。

【0060】

また、好ましくは、３つの異なる測定点Ｍ１１～Ｍ１３の配置位置は、装着面２４の測定点Ｍ１～Ｍ３の配置位置と同じサイズである必要はないが、相似の位置関係にあることが好ましい。たとえば３つの異なる測定点Ｍ１１～Ｍ１３の配置位置は、図６Ｂに示す基板５０が設置されるテーブル６０の上面であって、基板５０の外縁に近い位置であり、しかも、相互に距離が同じになるような三角形（正三角形に近い三角形）の頂点位置にあることが好ましい。

【0061】

第２レーザ変位計４０ｂで測定した測定信号は、制御装置７０に入力され、制御装置７０では、少なくとも３つの異なる測定点Ｍ１１～Ｍ１３を含む仮想平面（テーブル６０の上面と実質的に平行な面）の基準平面に対する傾斜を算出する。なお、第２レーザ変位計４０ｂは、３つの異なる測定点Ｍ１１～Ｍ１３の基準平面からのＺ軸方向のズレを非接触式に同時に計測してもよいし、別々に計測してもよい。また、第２レーザ変位計４０ｂは、テーブル６０の上面からＺ軸方向に離れて、テーブル６０に対して、相対的にＸ軸方向および／またはＹ軸方向に移動可能に制御装置７０により駆動制御されてもよい。

【0062】

なお、第１レーザ変位計４０ａと、第２レーザ変位計４０ｂとは、別々のレーザ変位計であってもよいが、共通する同じレーザ変位計が相対移動することで、装着面２４およびテーブル６０の上面を計測可能に構成されていてもよい。また、制御装置７０では、Ｘ軸およびＹ軸を含む平面を基準平面とするのではなく、第２レーザ変位計４０ｂにより計測した計測結果に基づき、基準平面（テーブル６０の上面と平行な平面）を決定してもよい。

【0063】

（本実施形態のまとめ）
本実施形態の搬送装置２０では、３つの連結位置Ｃ１～Ｃ３で、圧電素子からなるアクチュエータ３２ａなどを用いて、上側部材２８と下側部材２５との間の距離を調整することができる。そのため、図１に示す下側部材２５の９００ｍｍ² 以上の面積を持つ装着面２４の平面度（平行性）を制御することが可能である。その結果、搬送装置２０の装着面２４を、たとえば図６Ａに示す搬送元のテーブル６０の平面に対して高精度に合わせる（平行にする）ことが可能になる。そのため、搬送元のテーブル６０に設置してある基板から、平面方向に配置してある複数の微少な部品を、漏れなくピックアップすることが容易になる。

【0064】

また、本実施形態の搬送装置２０では、搬送装置２０の装着面２４を、搬送先のテーブル６０の平面に対して高精度に合わせることも可能になる。その結果、搬送装置２０を用いて、搬送先のテーブル６０に設置してある基板に、複数の微少な部品を、漏れなく移し替えることが容易になる。また、パネル搭載時の素子（複数の微少な部品）の姿勢ばらつきや傾きなどの発生も抑制することができる。

【0065】

また本実施形態では、各個別連結部材３２は、上側部材２８に対する下側部材２５の装着面２４の傾きを調整可能なように、駆動信号を受けて、それぞれの連結位置Ｃ１～Ｃ３で、上側部材２８と下側部材２５との間の距離を調整可能に駆動制御されるアクチュエータ３２ａを含む。本実施形態では、少なくとも３つの連結位置Ｃ１～Ｃ３で、アクチュエータ３２ａが、上側部材２８と下側部材２５との間の距離を調整することで、装着面２４の平面度を制御することが可能である。

【0066】

本実施形態では、各アクチュエータ３２ａは、長手方向に伸縮移動可能な圧電素子を有する。アクチュエータ３２ａとしては、種々のモータ、エアシリンダなどが例示されるが、圧電素子は、それらに比べて微小な変位制御が可能となる。そのため、より高精度の平面度調整が求められる微小素子（マイクロＬＥＤなど）の搬送においては効果的である。

【0067】

なお、高精度とは、たとえば搬送される素子のサイズにもよるが、たとえば±１．０μｍ以下の精度である。また、アクチュエータ３２ａには、スタンプツールによる素子の基板からのピックアップ、または基板への移し替えの際に、６００ＫＰａ以下程度の押圧力が印加されるが、アクチュエータ３２ａが圧電素子であれば何ら問題がない。

【0068】

また、各アクチュエータ３２ａが配置される連結位置Ｃ１～Ｃ３の近くに位置する付勢位置Ｓ１～Ｓ３には、それぞれスプリング３４が配置してあり、スプリング３４は、付勢位置Ｓ１～Ｓ３で、上側部材２８と下側部材２５とを近づける方向にバネ力を付与している。

【0069】

スプリング３４がアクチュエータ３２ａの近くに具備されることで、上側部材２８と下側部材２５とを近づける方向に圧電素子からなるアクチュエータ３２ａを微小変位させる際に、圧電素子の駆動力を補助することができる。スプリング３４は、圧電素子からなるアクチュエータ３２ａに加わる負荷（引張応力）を軽減し、アクチュエータ３２ａを有効に保護することができる。なお、上側部材２８と下側部材２５とを引き離す方向に圧電素子からなるアクチュエータ３２ａを微小変位させる際には、圧電素子にはスプリング力を含む圧縮応力が作用するが、圧電素子は、圧縮応力には強いので問題はない。

【0070】

さらに本実施形態では、下側部材２５は、装着面２４が下面に形成してあるヘッド部２１と、個別連結部材３２の下端が直接または間接的に連結されるベース部２３と、これらを連結する中間部２２とを有する。しかも、ベース部２３と中間部２２との間、あるいは中間部２２とヘッド部２１との間、あるいは中間部２２自体が、装着面２４の傾斜を粗調整するシム板などの調整部を有する。調整部により装着面２４の傾斜を粗調整することで、連結ユニット３０による高精度な平面度の調整に要する手間と時間を短縮することができる。

【0071】

また、本実施形態の搬送装置２０は、第１レーザ変位計４０ａと制御装置７０とを有している。このため、制御装置７０が、第１レーザ変位計４０ａにより計測した変位データに応じて、たとえば図４に示すアクチュエータ３２ａを制御することで、装着面（仮想平面）２４の平面度を、基準平面に合わせやすくなる。

【0072】

さらに制御装置７０では、第２レーザ変位計４０ｂにより計測した計測結果に基づき、基準平面を決定し、たとえば図４に示すアクチュエータ３２ａを制御することで、装着面（仮想平面）２４の平面度を、対象物が搬送される搬送先または搬送元のテーブル６０の表面に合わせやすくなる。あるいは、装着面（仮想平面）２４の平面度を、テーブル６０の上面に載置される図６Ｂに示す基板５０の表面の平面度に合わせてアクチュエータ３２ａを制御してもよい。

【0073】

そのため、図６Ｂに示す搬送元のテーブル６０に設置してある基板５０から、平面方向に配置してある複数の微少な素子５２を、漏れなくピックアップすることが容易になる。あるいは、搬送装置２０を用いて、搬送先のテーブル６０に設置してある基板５０に、複数の微少な素子５２を、漏れなく移し替えることが容易になる。また、パネル（基板）への搭載時に、素子（複数の微少な部品）５２の姿勢ばらつきや傾きなどの発生も抑制することができる。

【0074】

第２実施形態
図６Ｂに示す本実施形態の搬送装置２０は、以下に示す以外は、第１実施形態の搬送装置２０と同様であり、重複する部分の説明は一部省略する。

【0075】

本実施形態では、下側部材２５の装着面２４にスタンプツール１０が取り付けられた状態で、第１レーザ変位計４０ａは、支持板１４の平坦面１４ｂの内の３点以上の測定点を測定する。あるいは、第１レーザ変位計４０ａは、スタンプツール１０のスタンプ層１２の下面（好ましくは図３に示す凸部１１が形成されていないスタンプ層１２の下面）の内の３点以上の測定点の相対位置データを測定している。図６Ｂに示す制御装置７０は、第１レーザ変位計４０ａの測定データに基づき、少なくとも３つの異なる測定点を含む仮想平面の基準平面に対する傾斜を算出する。

【0076】

また、第２レーザ変位計４０ｂは、図６Ｂに示すテーブル６０の上面に位置決めされて設置された搬送元または搬送先の基板５０の表面（上面）であって、素子５２が配置されていない部分、たとえば基板５０の４つの角部表面にある測定点Ｍ２１～Ｍ２４の内の３つ以上（好ましくは４つ以上）を測定可能になっている。第２レーザ変位計４０ｂは、少なくとも３つの異なる測定点Ｍ２１～Ｍ２４を含む仮想平面（基板５０の上面と実質的に平行な面）のＺ軸方向の相対位置を測定可能になっている。少なくとも３つの異なる測定点Ｍ２１～Ｍ２４の配置位置は、特に限定されないが、少なくともＸ軸およびＹ軸を含む基準平面に対する傾斜を決定できる関係にある位置であることが好ましい。

【0077】

第２レーザ変位計４０ｂで測定した測定信号は、制御装置７０に入力され、制御装置７０では、少なくとも３つの異なる測定点Ｍ２１～Ｍ１３を含む仮想平面（基板５０の表面と実質的に平行な面）の基準平面に対する傾斜を算出する。なお、第２レーザ変位計４０ｂは、少なくとも３つの異なる測定点Ｍ２１～Ｍ２４の基準平面からのＺ軸方向のズレを非接触式に同時に計測してもよいし、別々に計測してもよい。また、第２レーザ変位計４０ｂは、基板５０の上面からＺ軸方向に離れて、基板５０に対して、相対的にＸ軸方向および／またはＹ軸方向に移動可能に制御装置７０により駆動制御されてもよい。

【0078】

本実施形態では、図６Ｂに示す下側部材２５の装着面２４に装着してあるスタンプツール１０の平坦面１４ｂ、またはスタンプ層１２の下面の平面度（平行性）を制御することが可能である。その結果、搬送装置２０で搬送されるスタンプツール１０の搬送面を、たとえば搬送元または搬送先のテーブル６０に設置された基板６０の上面の平面に対して高精度に合わせる（平行にする）ことが可能になる。

【0079】

すなわち、制御装置７０が、第１レーザ計測装置４０ａにより計測したデータに応じて、図４に示すアクチュエータ３２ａを制御することで、多数の素子４２が取り付けられるスタンプツール１０の搬送面（仮想平面）の平面度を、基板５０の平面（基準平面）に合わせやすくなる。

【0080】

そのため、搬送元のテーブル６０に設置してある基板５０から、平面方向に配置してある複数の微少な素子５２を、漏れなくピックアップすることが容易になる。あるいは、搬送装置２０を用いて、搬送先のテーブル６０に設置してある基板５０に、複数の微少な素子５２を、漏れなく移し替えることが容易になる。また、パネル（基板）への搭載時に、素子（複数の微少な部品）５２の姿勢ばらつきや傾きなどの発生も抑制することができる。

【0081】

本実施形態の搬送装置のその他の構成および作用効果は、第１実施形態と同様であり、その詳細な説明は省略する。

【0082】

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。

【0083】

たとえば、スタンプツールとしては、上述した実施形態のスタンプツール１０に限定されず、その他のスタンプツールを用いることが可能である。また、下側部材２５の装着面に着脱自在に装着される仮保持部材としては、スタンプツール１０以外で、何らかの微小部品を平面方向に多数着脱自在に保持することが可能な平板状の部材であってもよい。また、搬送装置２０には、クランプ機構２６以外の位置決め機構または仮止め機構として、静電吸着機構、嵌合機構、あるいは螺合機構などを用いてもよい。

【0084】

また、上述した実施形態では、搬送装置２０の主装着手段として、真空吸引孔による真空吸着を用いているが、必ずしも真空吸着を用いる必要はなく、クランプ機構２６などの機構のみで、スタンプツール１０着脱自在に装着するようにしてもよい。

【0085】

また、本実施形態に係る搬送装置２０は、赤色、緑色および青色発光用の素子５２以外の素子の搬送にも用いることができる。その他の表示素子としては、蛍光素子などが例示される。また、その他の素子としては、表示素子に限らず、受光素子、セラミックコンデンサ、チップインダクタ、等の電子素子、あるいは半導体素子でもよい。

【0086】

さらに、本実施形態の搬送装置２０は、スタンプツール１０などの仮保持機構を使用することなく、下側部材２５の装着面２４には、平板状の搬送対象物が装着されて搬送されてもよい。搬送装置２０を用いて、平面度が要求される平板状の搬送対象物を搬送する際にも、搬送装置２０の装着面２４を、搬送元のテーブル６０の平面に対して高精度に合わせることが容易になる。そのため、搬送元のテーブル６０に設置してある平板状の搬送対象物を良好にピックアップすることが容易になる。また、搬送装置２０の装着面２４を、搬送先のテーブル６０の平面に対して高精度に合わせることができ、搬送先のテーブ６０ルに、平板状の搬送対象物を設置する際に、搬送対象物にダメージが生じ難くなる。

【0087】

また、本発明の他の実施形態では、連結位置Ｃ１～Ｃ３の内の少なくとも２つで、たとえばアクチュエータ３２ａなどを用いて、上側部材２８と下側部材２５との間の距離を調整することで、下側部材２５の装着面２４の平面度（平行性）を制御することが可能である。

【0088】

たとえば図４に示す個別連結部材３２の内の少なくとも２つは、アクチュエータ３２ａを有し、３つの個別連結部材３２の内の一つは、アクチュエータ３２ａを有さなくてもよい。３つの連結位置Ｃ１～Ｃ３の内の少なくとも２つの連結位置で、アクチュエータ３２ａが、上側部材２８と下側部材２５との間の距離を調整することで、装着面２４の平面度を制御することが可能である。すなわち、前述した実施形態でも同様であるが、基準平面に対する装着面２４のＸ軸回りの傾斜変位およびＹ軸回りの傾斜変位を調整し、装着面２４の平面度をテーブル６０または基板５０の平面度に合わせることが可能である。

【0089】

なお、第１計測手段および第２計測手段としては、測定点に対する相対位置が計測できる手段であれば特に限定されないが、高精度かつ簡易的に計測できる面からレーザー変位計を用いることも可能である。

【符号の説明】

【0090】

１０… スタンプツール（仮保持部材）
１１… 凸部
１２… スタンプ層
１４… 支持板
１４ａ… 差込可能面
１４ｂ… 平坦面
１６… アダプタ板
１６ａ… 取付面
１６ｂ… 接着面
１６ｃ… テーパ面
２０… 搬送装置
２１… ヘッド部
２２… 中間部
２３… ベース部
２４… 装着面
２５… 下側部材
２６… チャック機構
２６ａ… 爪部
２６ｂ… 係合面
２７… 開閉機構
２８… 上側部材
３０… 連結ユニット
３２… 個別連結部材
３２ａ… アクチュエータ
３２ｂ… カバー
３４… スプリング
４０ａ，４０ｂ… レーザ変位計（計測手段）
５０… 基板
５２… 素子
６０… テーブル
７０… 制御装置（制御手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】