JPH10229090A - 粒子配列装置 - Google Patents
粒子配列装置Info
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- H10W72/0112—Apparatus for manufacturing bump connectors
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- H10W72/01221—Manufacture or treatment of bump connectors, dummy bumps or thermal bumps using local deposition
- H10W72/01225—Manufacture or treatment of bump connectors, dummy bumps or thermal bumps using local deposition in solid form, e.g. by using a powder or by stud bumping
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 粒子を所定の位置に保存する力と不要な粒子
を分離、排除する力を同時に加えることができ、必要な
粒子だけを所定の穴に配列する。 【解決手段】 一方の基板１０には粒子充填配列用の孔
１１が形成され、他方の基板２０には粒子を移動させる
ための移動電界発生用の平行電極２１が形成され、電極
２１は粒子と直接接触しないように絶縁層を有してい
る。基板１０と２０の間に供給された粒子は、平行電極
２１に順次印加される電圧によって発生される移動電界
により移動し、移動中に開孔部１１上を通過し、重力、
負圧、静電力、磁力等のアシストにより粒子が開孔１１
内に入り、充填配列される。
を分離、排除する力を同時に加えることができ、必要な
粒子だけを所定の穴に配列する。 【解決手段】 一方の基板１０には粒子充填配列用の孔
１１が形成され、他方の基板２０には粒子を移動させる
ための移動電界発生用の平行電極２１が形成され、電極
２１は粒子と直接接触しないように絶縁層を有してい
る。基板１０と２０の間に供給された粒子は、平行電極
２１に順次印加される電圧によって発生される移動電界
により移動し、移動中に開孔部１１上を通過し、重力、
負圧、静電力、磁力等のアシストにより粒子が開孔１１
内に入り、充填配列される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粒子配列装置、よ
り詳細には、例えば、半導体素子の隣接パットに半田ボ
ールを接合する場合等において、パットと同配列に半田
ボールが入る穴があいている治具に、半田ボールを供
給、配列する装置に関する。
り詳細には、例えば、半導体素子の隣接パットに半田ボ
ールを接合する場合等において、パットと同配列に半田
ボールが入る穴があいている治具に、半田ボールを供
給、配列する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】粒体の搬送、配列方法には、圧縮空気や
流体を用いた方法、磁界を用いた方法、振動を用いた方
法、静電界を用いた方法等があるが、なかでも、静電界
による方法は、他の方法に比較して、可搬送の粒体の範
囲が広く、エネルギー消費が少ない等の優れた特徴をも
っている。
流体を用いた方法、磁界を用いた方法、振動を用いた方
法、静電界を用いた方法等があるが、なかでも、静電界
による方法は、他の方法に比較して、可搬送の粒体の範
囲が広く、エネルギー消費が少ない等の優れた特徴をも
っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の粒体搬
送装置は、いずれも、粒子凝集や付着により必要な所に
配置されなかったり、余分な粒子が配置される場合があ
る。また、金属メッキ樹脂粒子等の比重の小さい粒子や
微小粒子は飛散することがある等の問題があった。
送装置は、いずれも、粒子凝集や付着により必要な所に
配置されなかったり、余分な粒子が配置される場合があ
る。また、金属メッキ樹脂粒子等の比重の小さい粒子や
微小粒子は飛散することがある等の問題があった。
【０００４】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなさ
れたもので、粒子を所定の位置に保存する力と不要な粒
子を分離、排除する力を同時に加えることができ、必要
な粒子だけが所定の穴を通過するようにした粒子配列装
置を提供することを目的としてなされたものである。
れたもので、粒子を所定の位置に保存する力と不要な粒
子を分離、排除する力を同時に加えることができ、必要
な粒子だけが所定の穴を通過するようにした粒子配列装
置を提供することを目的としてなされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、平行
に形成された電極の各々に所定の順序で電圧を印加する
ことにより移動電界を形成し、該移動電界の力により微
小粒子を移動し、移動中に所定の位置に形成された開孔
に粒子を落とし込むことにより所定の位置に粒子を配列
することを特徴とし、もって、電界による粒子移動と開
孔への粒子充填により、位置精度の正確な粒子配列を高
速に実現できるようにしたものである。
に形成された電極の各々に所定の順序で電圧を印加する
ことにより移動電界を形成し、該移動電界の力により微
小粒子を移動し、移動中に所定の位置に形成された開孔
に粒子を落とし込むことにより所定の位置に粒子を配列
することを特徴とし、もって、電界による粒子移動と開
孔への粒子充填により、位置精度の正確な粒子配列を高
速に実現できるようにしたものである。
【０００６】請求項２の発明は、所定の位置に微小粒子
を配列するために所定の位置に開孔が形成され、裏面よ
り前記微少粒子吸引している第１の基板と、該第１の基
板に所定の間隙を有して対向（平行）配置され、裏面に
電界発生のための複数本の電極が配置されている絶縁性
の第２の基板からなり、前記電極に順次電圧を印加する
ことにより発生する移動電界により前記微小粒子を両基
板の間隙を移動させ、その際に第１の基板の開孔部に働
く吸引力により粒子を該開孔内に保持することを特徴と
し、もって、平行電極により移動電界を発生させるよう
にし、機械部分が少なく、装置を小型化出来るようにし
たものである。
を配列するために所定の位置に開孔が形成され、裏面よ
り前記微少粒子吸引している第１の基板と、該第１の基
板に所定の間隙を有して対向（平行）配置され、裏面に
電界発生のための複数本の電極が配置されている絶縁性
の第２の基板からなり、前記電極に順次電圧を印加する
ことにより発生する移動電界により前記微小粒子を両基
板の間隙を移動させ、その際に第１の基板の開孔部に働
く吸引力により粒子を該開孔内に保持することを特徴と
し、もって、平行電極により移動電界を発生させるよう
にし、機械部分が少なく、装置を小型化出来るようにし
たものである。
【０００７】請求項３の発明は、平行に形成された電極
上の所定の位置に該電極を貫通するように設けられた孔
を有する基板上に搭載された微小粒子を前記電極の各々
に所定の順序で電圧を印加することにより移動電界を形
成し、その移動電界の力により微小粒子を移動し、移動
中に所定の位置に形成された開孔に粒子を落とし込むこ
とにより所定の位置に粒子を配列することを特徴とし、
もって、電極上に粒子配列孔を設けることにより、構造
を簡単にしたものである。
上の所定の位置に該電極を貫通するように設けられた孔
を有する基板上に搭載された微小粒子を前記電極の各々
に所定の順序で電圧を印加することにより移動電界を形
成し、その移動電界の力により微小粒子を移動し、移動
中に所定の位置に形成された開孔に粒子を落とし込むこ
とにより所定の位置に粒子を配列することを特徴とし、
もって、電極上に粒子配列孔を設けることにより、構造
を簡単にしたものである。
【０００８】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、前記孔を有する基板に対向して平行電極が形成され
た対向基板を設けたことを特徴とし、もって、対向基板
上にも平行電極を設けることにより粒子挙動のより詳細
な制御を可能としたものである。
て、前記孔を有する基板に対向して平行電極が形成され
た対向基板を設けたことを特徴とし、もって、対向基板
上にも平行電極を設けることにより粒子挙動のより詳細
な制御を可能としたものである。
【０００９】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、対向基板上の平行電極が、前記貫通孔を有する基板
の平行電極に対して直行する方向に形成されていること
を特徴とし、もって、電極をマトリックス状に形成し、
２次元での粒子移動制御を可能にし、飛散防止や充填率
向上を図ったものである。
て、対向基板上の平行電極が、前記貫通孔を有する基板
の平行電極に対して直行する方向に形成されていること
を特徴とし、もって、電極をマトリックス状に形成し、
２次元での粒子移動制御を可能にし、飛散防止や充填率
向上を図ったものである。
【００１０】請求項６の発明は、請求項４の発明におい
て、対向する基板上の平行電極が、前記貫通孔を有する
基板の平行電極に対して同一方向に形成され、かつ、同
一ピッチで重なり合う位置で相対していることを特徴と
し、もって、上下電極が同時に同一電位になるように
し、片側だけの場合に比べて確実に粒子の移動ができる
ようにし、更には、上下動を加わえ、粒子の凝集防止を
図ったものである。
て、対向する基板上の平行電極が、前記貫通孔を有する
基板の平行電極に対して同一方向に形成され、かつ、同
一ピッチで重なり合う位置で相対していることを特徴と
し、もって、上下電極が同時に同一電位になるように
し、片側だけの場合に比べて確実に粒子の移動ができる
ようにし、更には、上下動を加わえ、粒子の凝集防止を
図ったものである。
【００１１】請求項７の発明は、請求項４の発明におい
て、相対向する基板上の平行電極のピッチが、前記貫通
孔を有する基板の平行電極のピッチと同一で、かつ、１
／２ピッチずれて取り付けられていることを特徴とし、
もって、電極配置を千鳥構造とし、移動方向に対する電
極ピッチが小さく、滑らかな粒子移動ができるようにし
たものである。
て、相対向する基板上の平行電極のピッチが、前記貫通
孔を有する基板の平行電極のピッチと同一で、かつ、１
／２ピッチずれて取り付けられていることを特徴とし、
もって、電極配置を千鳥構造とし、移動方向に対する電
極ピッチが小さく、滑らかな粒子移動ができるようにし
たものである。
【００１２】請求項８の発明は、請求項５の発明におい
て、粒子の移動配列時に移動用電界とは別に対向基板上
の平行電極の外側（両端）から中央に向かって順次電圧
を印加することで両端から中央部に移動する電界を形成
することを特徴とし、もって、粒子を中央部に集める静
電力が働くようにし、粒子の飛散防止を図ったものであ
る。
て、粒子の移動配列時に移動用電界とは別に対向基板上
の平行電極の外側（両端）から中央に向かって順次電圧
を印加することで両端から中央部に移動する電界を形成
することを特徴とし、もって、粒子を中央部に集める静
電力が働くようにし、粒子の飛散防止を図ったものであ
る。
【００１３】請求項９の発明は、請求項６の発明におい
て、電圧の印加順序が両基板の電極が交互に電圧印加さ
れることにより粒子が移動配列されることを特徴とし、
もって、粒子を１／２ピッチずつ上下動をしながら移動
するように静電力を働かせ、粒子を滑らかに移動させる
と共に、上下動により粒子の凝集を防止し充填率の向上
を図ったものである。
て、電圧の印加順序が両基板の電極が交互に電圧印加さ
れることにより粒子が移動配列されることを特徴とし、
もって、粒子を１／２ピッチずつ上下動をしながら移動
するように静電力を働かせ、粒子を滑らかに移動させる
と共に、上下動により粒子の凝集を防止し充填率の向上
を図ったものである。
【００１４】請求項１０の発明は、請求項６の発明にお
いて、相対向する電極を一対とし、対電極間で印加電圧
の極性を反転させることにより交番電界を形成し、その
状態を隣接電極対に順次移動させることにより粒子を移
動配列することを特徴とし、もって、交番電力により粒
子を振動させ、粒子の凝集を防止し、充填率の向上を図
ったものである。
いて、相対向する電極を一対とし、対電極間で印加電圧
の極性を反転させることにより交番電界を形成し、その
状態を隣接電極対に順次移動させることにより粒子を移
動配列することを特徴とし、もって、交番電力により粒
子を振動させ、粒子の凝集を防止し、充填率の向上を図
ったものである。
【００１５】
〔請求項１の発明〕図１は、本発明による粒子配列装置
の基本的な構成を示す概略構成図で、図中、１０は微小
粒子が配列される貫通孔１１を有する粒子配列基板、２
０は該粒子配列基板１０に対向配置された基板、３０は
多孔板で、図示のように、２枚の基板１０，２０の一方
の基板１０には粒子充填配列用の孔１１が形成され、他
方の基板２０には粒子を移動させるための移動電界発生
用の平行電極２１が形成され、電極２１は粒子と直接接
触しないように絶縁層を有している。
の基本的な構成を示す概略構成図で、図中、１０は微小
粒子が配列される貫通孔１１を有する粒子配列基板、２
０は該粒子配列基板１０に対向配置された基板、３０は
多孔板で、図示のように、２枚の基板１０，２０の一方
の基板１０には粒子充填配列用の孔１１が形成され、他
方の基板２０には粒子を移動させるための移動電界発生
用の平行電極２１が形成され、電極２１は粒子と直接接
触しないように絶縁層を有している。
【００１６】図２は、図１に示した基板２０上の平行電
極２１によって移動磁界を発生させる方法を説明するた
めの概念図で、図示のように、平行に形成された電極２
１は端部で何本かの共通電極に（図２では３本の共通電
極，，）に接続されており、図示例の場合、，
，の順で電圧を印加（１本に印加中は他の電極はオ
フ）することで矢印方向に連続的に移動する電界が形成
される。この電界の移動により、基板１０と２０の間に
供給された粒子が移動する。移動中に開孔１１部を通過
し、重力、負圧、静電力、磁力等のアシストにより粒子
が開孔１１内に入り充填配列される。
極２１によって移動磁界を発生させる方法を説明するた
めの概念図で、図示のように、平行に形成された電極２
１は端部で何本かの共通電極に（図２では３本の共通電
極，，）に接続されており、図示例の場合、，
，の順で電圧を印加（１本に印加中は他の電極はオ
フ）することで矢印方向に連続的に移動する電界が形成
される。この電界の移動により、基板１０と２０の間に
供給された粒子が移動する。移動中に開孔１１部を通過
し、重力、負圧、静電力、磁力等のアシストにより粒子
が開孔１１内に入り充填配列される。
【００１７】〔請求項２の発明〕図３は、請求項２の発
明の実施例を説明するための要部構成図で、図示のよう
に、ポリイミド基板２０上に１００μｍピッチで平行電
極２１を形成し、前述のように、３グループに分け、端
部を共通電極に接続する。５０μｍ以上の間隔を置い
て、所定の位置に直径５０μｍの貫通孔１１を設けたメ
タルマスク１０（ニッケル、厚さ５０μｍ）を配置す
る。メタルマスク１０の裏面に多孔板３０を接触させ吸
引を行う（図３（Ａ））。メタルマスク１０と基板２０
の間に直径４０μｍの粒子４０（ミクロパール：積水フ
ァインケミカル社）を配置し、共通電極に５００ｖの電
圧を１００ｍｓずつ順次印加する。これにより粒子４０
は矢印方向に移動し、貫通孔１１内に粒子４０が充填配
列される。図３（Ｂ）は、多孔板３０の代わりに絶縁板
３１と電極３２からなる基板を用い、粒子４０を静電吸
引するようにした例を示す。図３（Ｃ）は、シリコンゴ
ム機材３３を介して電磁石３４を配設し、電磁石による
磁力を利用して吸引するようにしたものである。なお、
図３（Ｂ），図３（Ｃ）の例の場合は、電圧を印加する
電極を切り替える際に５０ｍｓのインターバルを設け、
この間だけ静電力や磁力を働かせる。
明の実施例を説明するための要部構成図で、図示のよう
に、ポリイミド基板２０上に１００μｍピッチで平行電
極２１を形成し、前述のように、３グループに分け、端
部を共通電極に接続する。５０μｍ以上の間隔を置い
て、所定の位置に直径５０μｍの貫通孔１１を設けたメ
タルマスク１０（ニッケル、厚さ５０μｍ）を配置す
る。メタルマスク１０の裏面に多孔板３０を接触させ吸
引を行う（図３（Ａ））。メタルマスク１０と基板２０
の間に直径４０μｍの粒子４０（ミクロパール：積水フ
ァインケミカル社）を配置し、共通電極に５００ｖの電
圧を１００ｍｓずつ順次印加する。これにより粒子４０
は矢印方向に移動し、貫通孔１１内に粒子４０が充填配
列される。図３（Ｂ）は、多孔板３０の代わりに絶縁板
３１と電極３２からなる基板を用い、粒子４０を静電吸
引するようにした例を示す。図３（Ｃ）は、シリコンゴ
ム機材３３を介して電磁石３４を配設し、電磁石による
磁力を利用して吸引するようにしたものである。なお、
図３（Ｂ），図３（Ｃ）の例の場合は、電圧を印加する
電極を切り替える際に５０ｍｓのインターバルを設け、
この間だけ静電力や磁力を働かせる。
【００１８】〔請求項３の発明〕図４は、請求項３の発
明の実施例を説明するための要部構成図で、図４（Ａ）
に示すように、ポリイミド基板５０上に２００μｍピッ
チで平行電極５１を形成する、この時の導体線幅は１０
０μｍとし、電極５１上に１００μｍピッチで直径５０
μｍの貫通孔５２が例えば１５個形成されている。図４
（Ｂ）は、充填配列方法を説明するための図で、移動電
界発生用の平行電極５１が貫通孔５２の下部に位置する
ため、その静電吸着力が粒子４０を貫通孔５２へ落とし
込む力として利用できる（電磁石や多孔板を使用するこ
とでさらに効果は増す）。
明の実施例を説明するための要部構成図で、図４（Ａ）
に示すように、ポリイミド基板５０上に２００μｍピッ
チで平行電極５１を形成する、この時の導体線幅は１０
０μｍとし、電極５１上に１００μｍピッチで直径５０
μｍの貫通孔５２が例えば１５個形成されている。図４
（Ｂ）は、充填配列方法を説明するための図で、移動電
界発生用の平行電極５１が貫通孔５２の下部に位置する
ため、その静電吸着力が粒子４０を貫通孔５２へ落とし
込む力として利用できる（電磁石や多孔板を使用するこ
とでさらに効果は増す）。
【００１９】図４（Ｃ）は、対向板６０上に電極６１を
設け、電圧を印加する電極を切り替える際に５０ｍｓの
インターバルを設け、この間だけ電圧を印加することに
より、粒子を上方に引き上げ、粒子を撹拌することによ
り粒子の凝集を防止する効果を持たせたものである。
設け、電圧を印加する電極を切り替える際に５０ｍｓの
インターバルを設け、この間だけ電圧を印加することに
より、粒子を上方に引き上げ、粒子を撹拌することによ
り粒子の凝集を防止する効果を持たせたものである。
【００２０】〔請求項４の発明〕図５は、請求項４の発
明の実施例を説明するための要部構成図で、ポリイミド
基板５０上に２００μｍピッチで平行電極５１を形成す
る。この時の導体線幅は１００μｍとし、電極５１上に
１００μｍピッチで直径５０μｍの貫通孔５２が１５個
形成されている。一方、対向基板６０は、ガラス上にア
ルミ薄膜により平行電極６２が形成されている（図５
（Ａ）,（Ｂ））。ただし、平行電極６２のパターンは
直線に限定されるものではない。
明の実施例を説明するための要部構成図で、ポリイミド
基板５０上に２００μｍピッチで平行電極５１を形成す
る。この時の導体線幅は１００μｍとし、電極５１上に
１００μｍピッチで直径５０μｍの貫通孔５２が１５個
形成されている。一方、対向基板６０は、ガラス上にア
ルミ薄膜により平行電極６２が形成されている（図５
（Ａ）,（Ｂ））。ただし、平行電極６２のパターンは
直線に限定されるものではない。
【００２１】〔請求項５の発明〕図５（Ｂ）の実施例で
説明すると、貫通孔５２を有する基板５０の構成は、ポ
リイミド上に２００μｍピッチで平行電極５１を形成
し、この時の導体線幅は１００μｍとし、電極上に１０
０μｍピッチで直径５０μｍの貫通孔５２が１５個形成
されている。また、各電極５１を３グループに分け、端
部を共通電極に接続する。対向基板６０はガラス上にア
ルミ薄膜により１００μｍピッチで貫通孔基板５０上の
平行電極５１に対して垂直（直角）方向に平行電極６２
が形成されている。各電極を３グループに分け、端部を
共通電極に接続する。貫通孔基板側は共通電極に５００
ｖの電圧を１００ｍｓずつ順次印加する。これにより粒
子は矢印Ａ方向に移動し、貫通孔内に粒子が充填配列さ
れる。対向基板６０にも同様にして電圧を印加し移動電
界を発生させることで粒子の２次元方向の制御を可能に
すると共に、粒子の上下動による拡散により粒子の凝集
が防止され充填率が向上する。
説明すると、貫通孔５２を有する基板５０の構成は、ポ
リイミド上に２００μｍピッチで平行電極５１を形成
し、この時の導体線幅は１００μｍとし、電極上に１０
０μｍピッチで直径５０μｍの貫通孔５２が１５個形成
されている。また、各電極５１を３グループに分け、端
部を共通電極に接続する。対向基板６０はガラス上にア
ルミ薄膜により１００μｍピッチで貫通孔基板５０上の
平行電極５１に対して垂直（直角）方向に平行電極６２
が形成されている。各電極を３グループに分け、端部を
共通電極に接続する。貫通孔基板側は共通電極に５００
ｖの電圧を１００ｍｓずつ順次印加する。これにより粒
子は矢印Ａ方向に移動し、貫通孔内に粒子が充填配列さ
れる。対向基板６０にも同様にして電圧を印加し移動電
界を発生させることで粒子の２次元方向の制御を可能に
すると共に、粒子の上下動による拡散により粒子の凝集
が防止され充填率が向上する。
【００２２】〔請求項６の発明〕図６は、請求項６の発
明の実施例を説明するための要部構成図で、図６（Ａ）
は、本実施例の構成を示す斜視図で、本実施例では、図
６（Ｂ）に示すような平行電極７１の片側に所定の貫通
孔７２を形成した基板７０を、図６（Ａ）に示すように
折り曲げた構造になっている（２００μｍピッチで平行
電極７１を形成し、この時の導体線幅は１００μｍと
し、電極上に１００μｍピッチで直径５０μｍの貫通孔
７２が１５個形成されている。また、各電極７１を３グ
ループに分け端部を共通電極に接続する）。
明の実施例を説明するための要部構成図で、図６（Ａ）
は、本実施例の構成を示す斜視図で、本実施例では、図
６（Ｂ）に示すような平行電極７１の片側に所定の貫通
孔７２を形成した基板７０を、図６（Ａ）に示すように
折り曲げた構造になっている（２００μｍピッチで平行
電極７１を形成し、この時の導体線幅は１００μｍと
し、電極上に１００μｍピッチで直径５０μｍの貫通孔
７２が１５個形成されている。また、各電極７１を３グ
ループに分け端部を共通電極に接続する）。
【００２３】図６（Ｃ）は充填配列の概念図、図６
（Ｄ）は断面構成図で、本構造は金属粒子等比重の大き
い粒子に適用され、例えば、直径４０μｍの半田粒子に
適用される。共通電極に５００ｖの電圧を１００ｍｓず
つ順次印加すると、粒子４０は矢印方向に移動し、貫通
孔７２内に粒子４０が充填配列される。本発明の応用と
してパイプ構造も当然考えられる。
（Ｄ）は断面構成図で、本構造は金属粒子等比重の大き
い粒子に適用され、例えば、直径４０μｍの半田粒子に
適用される。共通電極に５００ｖの電圧を１００ｍｓず
つ順次印加すると、粒子４０は矢印方向に移動し、貫通
孔７２内に粒子４０が充填配列される。本発明の応用と
してパイプ構造も当然考えられる。
【００２４】〔請求項７の発明〕図７は、請求項７の発
明の実施例を説明するための要部構成図で、図示のよう
に、貫通孔８２を有する基板８０の構成は、ポリイミド
基板８０上に２００μｍピッチで平行電極８１を形成す
る。この時の導体線幅は１００μｍとし、電極８１上に
１００μｍピッチで直径５０μｍの貫通孔８２が１５個
形成されている。対向基板９０はガラス上にアルミ薄膜
により２００μｍピッチで貫通孔基板８０と同一方向に
平行電極９１が形成され、両基板８０，９０上に、電極
８１，９１の位置が１／２ピッチずれて配置されてい
る。各電極８１，９１は４グループに分けられ端部が共
通電極に接続されている。
明の実施例を説明するための要部構成図で、図示のよう
に、貫通孔８２を有する基板８０の構成は、ポリイミド
基板８０上に２００μｍピッチで平行電極８１を形成す
る。この時の導体線幅は１００μｍとし、電極８１上に
１００μｍピッチで直径５０μｍの貫通孔８２が１５個
形成されている。対向基板９０はガラス上にアルミ薄膜
により２００μｍピッチで貫通孔基板８０と同一方向に
平行電極９１が形成され、両基板８０，９０上に、電極
８１，９１の位置が１／２ピッチずれて配置されてい
る。各電極８１，９１は４グループに分けられ端部が共
通電極に接続されている。
【００２５】〔請求項８の発明〕請求項８の発明は、請
求項５の粒子配列装置における電圧の印加方法に関する
もので、図５（Ｂ）に示した実施例で説明すると、貫通
孔基板５０に対向する基板（ガラス）６０には貫通孔基
板５０の平行電極５１に対して垂直な方向に平行電極
（アルミ）６２が形成されている。この平行電極６２を
中央部で２ブロックに分け、それぞれのブロックは端か
ら中央に向かって電界が移動するように電圧が印加され
る。すなわち、各ブロックに対して、前述のように、３
グループに分け順次電圧を印加する。これにより貫通孔
基板上に粒子が散らばるのを防止することができる。
求項５の粒子配列装置における電圧の印加方法に関する
もので、図５（Ｂ）に示した実施例で説明すると、貫通
孔基板５０に対向する基板（ガラス）６０には貫通孔基
板５０の平行電極５１に対して垂直な方向に平行電極
（アルミ）６２が形成されている。この平行電極６２を
中央部で２ブロックに分け、それぞれのブロックは端か
ら中央に向かって電界が移動するように電圧が印加され
る。すなわち、各ブロックに対して、前述のように、３
グループに分け順次電圧を印加する。これにより貫通孔
基板上に粒子が散らばるのを防止することができる。
【００２６】〔請求項９の発明〕請求項９の発明は、請
求項７の粒子配列装置における電圧印加方法に関するも
ので、図８の実施例で説明すると、電極８１，９１をそ
れぞれ４グループに分け、それぞれ共通電極に接続す
る。この場合、電極（，）（，）（，）
（，）が同一グループに成る（実際の電極数は５０
０程度になっている）。共通電極に１００ｍｓ間隔で順
次電圧を印加することで→→→，→→→
の順で繰り返し電圧が印加される。これにより上下動
を含んだ滑らかな粒子移動が実現できる。
求項７の粒子配列装置における電圧印加方法に関するも
ので、図８の実施例で説明すると、電極８１，９１をそ
れぞれ４グループに分け、それぞれ共通電極に接続す
る。この場合、電極（，）（，）（，）
（，）が同一グループに成る（実際の電極数は５０
０程度になっている）。共通電極に１００ｍｓ間隔で順
次電圧を印加することで→→→，→→→
の順で繰り返し電圧が印加される。これにより上下動
を含んだ滑らかな粒子移動が実現できる。
【００２７】〔請求項１０の発明〕請求項１０の発明
は、請求項６の粒子配列装置における電圧印加方法に関
するもので、図９の実施例で説明すると、貫通孔８２を
有する基板８０の構成は、ポリイミド基板８０上に２０
０μｍピッチで平行電極８１を形成し、この時の導体線
幅は１００μｍとし、電極上に１００μｍピッチで直径
５０μｍの貫通孔８２が１５個形成されている。対向基
板９０はガラス上にアルミ薄膜により２００μｍピッチ
で貫通孔基板８０上の平行電極８１と同一方向に平行電
極９１が形成され、両基板上の電極位置が重なるように
配置されている。上下１対の電極に対して５００ｖの交
流電圧を順次印加する（３グループに分けている）と、
粒子４０は、交番電界によって振動しながら移動し、粒
子の凝集を防止することができる。
は、請求項６の粒子配列装置における電圧印加方法に関
するもので、図９の実施例で説明すると、貫通孔８２を
有する基板８０の構成は、ポリイミド基板８０上に２０
０μｍピッチで平行電極８１を形成し、この時の導体線
幅は１００μｍとし、電極上に１００μｍピッチで直径
５０μｍの貫通孔８２が１５個形成されている。対向基
板９０はガラス上にアルミ薄膜により２００μｍピッチ
で貫通孔基板８０上の平行電極８１と同一方向に平行電
極９１が形成され、両基板上の電極位置が重なるように
配置されている。上下１対の電極に対して５００ｖの交
流電圧を順次印加する（３グループに分けている）と、
粒子４０は、交番電界によって振動しながら移動し、粒
子の凝集を防止することができる。
【００２８】
【発明の効果】請求項１の発明は、平行に形成された電
極の各々に所定の順序で電圧を印加することにより、移
動する電界を形成し、その電界の力により微小粒子を移
動し、移動中に所定の位置に形成された開孔に粒子を落
とし込むことにより所定の位置に粒子を配列するように
したので、電界による粒子移動と開孔への粒子充填によ
り正確な（位置精度）粒子配列が高速に実現できる。
極の各々に所定の順序で電圧を印加することにより、移
動する電界を形成し、その電界の力により微小粒子を移
動し、移動中に所定の位置に形成された開孔に粒子を落
とし込むことにより所定の位置に粒子を配列するように
したので、電界による粒子移動と開孔への粒子充填によ
り正確な（位置精度）粒子配列が高速に実現できる。
【００２９】請求項２の発明は、所定の位置に微小粒子
を配列するために所定の位置に開孔が形成され、裏面よ
り吸引されている第１の基板と該第１の基板に所定の間
隙を有して対向（平行）配置され、裏面に電界発生のた
めの複数本の電極が配置された絶縁性の第２の基板から
なり、電極に順次電圧を印加することにより発生する電
界により粒子を両基板の間隙を移動させ、その際に、第
１の基板の開孔部に働く吸引力により粒子を開孔内に保
持するようにしたので、平行電極により移動電界を発生
させることにより、メカ部分が少なく装置が小型化出来
る。
を配列するために所定の位置に開孔が形成され、裏面よ
り吸引されている第１の基板と該第１の基板に所定の間
隙を有して対向（平行）配置され、裏面に電界発生のた
めの複数本の電極が配置された絶縁性の第２の基板から
なり、電極に順次電圧を印加することにより発生する電
界により粒子を両基板の間隙を移動させ、その際に、第
１の基板の開孔部に働く吸引力により粒子を開孔内に保
持するようにしたので、平行電極により移動電界を発生
させることにより、メカ部分が少なく装置が小型化出来
る。
【００３０】請求項３の発明は、平行に形成された電極
上の所定の位置に電極を貫通するように設けられた孔を
有する基板上に搭載された微小粒子を、電極の各々に所
定の順序で電極を印加することにより、移動電界を形成
し、その電界の力により微小粒子を移動し、移動中に所
定の位置に形成された開孔に粒子を落とし込むことによ
り所定の位置に粒子を配列するようにしたので、電極上
に粒子配列孔を設けることにより、構造が簡単になる。
上の所定の位置に電極を貫通するように設けられた孔を
有する基板上に搭載された微小粒子を、電極の各々に所
定の順序で電極を印加することにより、移動電界を形成
し、その電界の力により微小粒子を移動し、移動中に所
定の位置に形成された開孔に粒子を落とし込むことによ
り所定の位置に粒子を配列するようにしたので、電極上
に粒子配列孔を設けることにより、構造が簡単になる。
【００３１】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、平行電極の形成された対向基板を設けたので、対向
基板上にも平行電極を設けることにより粒子挙動のより
詳細な制御が可能になる。
て、平行電極の形成された対向基板を設けたので、対向
基板上にも平行電極を設けることにより粒子挙動のより
詳細な制御が可能になる。
【００３２】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、対向する基板上の電極が貫通孔を有する基板の電極
に対して直行する方向に形成されているので、電極がマ
トリックス状に形成され、２次元での粒子移動制御が可
能になり粒子の飛散防止や充填率の向上につながる。
て、対向する基板上の電極が貫通孔を有する基板の電極
に対して直行する方向に形成されているので、電極がマ
トリックス状に形成され、２次元での粒子移動制御が可
能になり粒子の飛散防止や充填率の向上につながる。
【００３３】請求項６の発明は、請求項４の発明におい
て、対向する基板上の電極が貫通孔を有する基板の電極
に対して同一方向に形成され、かつ、同一ピッチで重な
り合う位置で相対しているので、上下電極が同時に同一
電位になるため、片側だけの場合に比べ確実に粒子の移
動ができる。また、上下動が加わるため粒子の凝集防止
になる。実施例の場合、ポリイミドフィルム１枚で実現
できるため非常に簡単な構造になる。
て、対向する基板上の電極が貫通孔を有する基板の電極
に対して同一方向に形成され、かつ、同一ピッチで重な
り合う位置で相対しているので、上下電極が同時に同一
電位になるため、片側だけの場合に比べ確実に粒子の移
動ができる。また、上下動が加わるため粒子の凝集防止
になる。実施例の場合、ポリイミドフィルム１枚で実現
できるため非常に簡単な構造になる。
【００３４】請求項７の発明は、請求項４の発明におい
て、相対向する基板上の平行電極のピッチが同一で、か
つ、１／２ピッチずれて取り付けられているので、電極
の配置が千鳥構造のため、粒子の移動方向に対する電極
ピッチが小さく滑らかな粒子移動が実現できる。
て、相対向する基板上の平行電極のピッチが同一で、か
つ、１／２ピッチずれて取り付けられているので、電極
の配置が千鳥構造のため、粒子の移動方向に対する電極
ピッチが小さく滑らかな粒子移動が実現できる。
【００３５】請求項８の発明は、請求項５の発明におい
て、粒子の移動配列時に移動用電界とは別に対向基板上
の平行電極の外側（両端）から中央に向かって順次電圧
を印加することで両端から中央部に移動する電界を形成
するようにしたので、粒子を中央部に集める静電力が働
き、粒子の飛散を防止できる。
て、粒子の移動配列時に移動用電界とは別に対向基板上
の平行電極の外側（両端）から中央に向かって順次電圧
を印加することで両端から中央部に移動する電界を形成
するようにしたので、粒子を中央部に集める静電力が働
き、粒子の飛散を防止できる。
【００３６】請求項９の発明は、請求項６の発明におい
て、電圧の印加順序が両基板の電極が交互に電圧印加さ
れることにより粒子が移動配列されるので、粒子を１／
２ピッチずつ上下動をしながら移動するように静電力が
働き、粒子が滑らかに移動すると共に上下動により粒子
の凝集が防止され、充填率が向上する。
て、電圧の印加順序が両基板の電極が交互に電圧印加さ
れることにより粒子が移動配列されるので、粒子を１／
２ピッチずつ上下動をしながら移動するように静電力が
働き、粒子が滑らかに移動すると共に上下動により粒子
の凝集が防止され、充填率が向上する。
【００３７】請求項１０の発明は、請求項６の発明にお
いて、相対向する電極を一対とし、対電極間で印加電圧
の極性を反転させることにより交番電界を形成し、その
状態を隣接電極対に順次移動させることにより粒子を移
動配列するようにしたので、交番電力により粒子が振動
しているため、粒子の凝集が防止され、充填率が向上す
る。
いて、相対向する電極を一対とし、対電極間で印加電圧
の極性を反転させることにより交番電界を形成し、その
状態を隣接電極対に順次移動させることにより粒子を移
動配列するようにしたので、交番電力により粒子が振動
しているため、粒子の凝集が防止され、充填率が向上す
る。
【図１】 粒子配列装置の基本的な構成を示す概略構成
図である。
図である。
【図２】 図１に示した基板上の電極によって移動磁界
を発生させる方法を説明するための概念図である。
を発生させる方法を説明するための概念図である。
【図３】 請求項２の発明の実施例を説明するための要
部構成図である。
部構成図である。
【図４】 請求項３の発明の実施例を説明するための要
部構成図である。
部構成図である。
【図５】 請求項４の発明の実施例を説明するための要
部構成図である。
部構成図である。
【図６】 請求項６の発明の実施例を説明するための要
部構成図である。
部構成図である。
【図７】 請求項７の発明の実施例を説明するための要
部構成図である。
部構成図である。
【図８】 請求項９の発明の実施例を説明するための要
部構成図である。
部構成図である。
【図９】 請求項９の発明の実施例を説明するための要
部構成図である。
部構成図である。
１０…粒子配列基板、１１…開孔、２０…絶縁基板、２
１…電極、３０…多孔板、４０…粒子、５０…基板、５
１…電極、５２…開口、６０…対向基板、６１…電極、
６２…平行電極、８０…基板、８１…電極、８２…開
口、９０…対向基板、９１…電極。
１…電極、３０…多孔板、４０…粒子、５０…基板、５
１…電極、５２…開口、６０…対向基板、６１…電極、
６２…平行電極、８０…基板、８１…電極、８２…開
口、９０…対向基板、９１…電極。
Claims (10)
- 【請求項１】 平行に形成された電極の各々に所定の順
序で電圧を印加することにより移動電界を形成し、該移
動電界の力により微小粒子を移動し、移動中に所定の位
置に形成された開孔に前記微小粒子を落とし込むことに
より該微小粒子を所定の位置に配列することを特徴とす
る粒子配列装置。 - 【請求項２】 所定の位置に微小粒子を配列するために
所定の位置に開孔が形成され、裏面より前記微小粒子と
吸引している第１の基板と、該第１の基板に所定の間隙
を有して対向配置され、裏面に電界発生のための複数本
の電極が配置されている絶縁性の第２の基板からなり、
前記電極に順次電圧を印加することにより発生する移動
電界により前記微小粒子を両基板の間隙を移動させ、前
記第１の基板に働く吸引力により前記微小粒子を前記開
孔内に保持することを特徴とする粒子配列装置。 - 【請求項３】 平行に形成された電極上の所定の位置に
該電極を貫通するように設けられた孔を有する基板上に
搭載された微小粒子を前記電極の各々に所定の順序で電
圧を印加することにより移動電界を形成し、該移動電界
の力により前記微小粒子を移動し、移動中に所定の位置
に形成された前記開孔に前記微小粒子を落とし込むこと
により該微小粒子を所定の位置に配列することを特徴と
する粒子配列装置。 - 【請求項４】 請求項３において、前記孔を有する基板
に対向して、平行電極が形成された対向基板を有するこ
とを特徴とする粒子配列装置。 - 【請求項５】 請求項４において、前記対向基板上の平
行電極が前記孔を有する基板の平行電極に対して直行す
る方向に形成されていることを特徴とする粒子配列装
置。 - 【請求項６】 請求項４において、前記対向基板上の平
行電極が前記孔を有する基板の平行電極に対して同一方
向に形成され、かつ、同一ピッチで重なり合う位置で相
対していることを特徴とする粒子配列装置。 - 【請求項７】 請求項４において、前記対向基板上の平
行電極のピッチが前記孔を有する基板の平行電極のピッ
チと同一で、かつ、１／２ピッチずれて取り付けられて
いることを特徴とする粒子配列装置。 - 【請求項８】 請求項５において、前記微小粒子の移動
配列時に前記移動電界とは別に、前記対向基板上の平行
電極の両外端から中央に向かって順次電圧を印加するこ
とで両外端から中央部に移動する電界を形成することを
特徴とする粒子配列装置。 - 【請求項９】 請求項６において、電圧の印加順序が、
両基板の電極に交互に電圧印加されることを特徴とする
粒子配列装置。 - 【請求項１０】 請求項６において、相対向する電極を
一対とし、該対電極間で印加電圧の極性を反転させるこ
とにより交番電界を形成し、該交番電界状態を隣接電極
対に順次移動させることにより粒子を移動配列すること
を特徴とする粒子配列装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9067536A JPH10229090A (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 粒子配列装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9067536A JPH10229090A (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 粒子配列装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10229090A true JPH10229090A (ja) | 1998-08-25 |
Family
ID=13347809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9067536A Pending JPH10229090A (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 粒子配列装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10229090A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002001930A3 (en) * | 2000-06-22 | 2002-05-23 | Univ California | Electrostatic methods and apparatus for mounting and demounting particles from a surface having an array of tacky and non-tacky areas |
| JP2002231746A (ja) * | 2001-02-02 | 2002-08-16 | Tamura Seisakusho Co Ltd | 粒状体搭載方法および粒状体搭載装置 |
| JP2002231752A (ja) * | 2001-02-02 | 2002-08-16 | Tamura Seisakusho Co Ltd | 粒状体搭載装置 |
| JP2002231751A (ja) * | 2001-02-02 | 2002-08-16 | Tamura Seisakusho Co Ltd | バンプ形成材料搭載方法およびバンプ形成材料搭載装置 |
| JP2005353624A (ja) * | 2004-06-08 | 2005-12-22 | Hitachi Metals Ltd | 導電性ボールの搭載方法および搭載装置 |
| JP2008008931A (ja) * | 2006-06-27 | 2008-01-17 | Hokkaido Univ | ３次元フォトニック結晶の製造方法 |
| US7651021B2 (en) * | 2007-12-28 | 2010-01-26 | Intel Corporation | Microball attachment using self-assembly for substrate bumping |
| JP2011109107A (ja) * | 1999-03-17 | 2011-06-02 | Novatec Sa | ボールをボール受容要素中のアパーチャに充填するための充填デバイスおよび方法 |
-
1997
- 1997-02-14 JP JP9067536A patent/JPH10229090A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011109107A (ja) * | 1999-03-17 | 2011-06-02 | Novatec Sa | ボールをボール受容要素中のアパーチャに充填するための充填デバイスおよび方法 |
| WO2002001930A3 (en) * | 2000-06-22 | 2002-05-23 | Univ California | Electrostatic methods and apparatus for mounting and demounting particles from a surface having an array of tacky and non-tacky areas |
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| US7651021B2 (en) * | 2007-12-28 | 2010-01-26 | Intel Corporation | Microball attachment using self-assembly for substrate bumping |
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