部件的装配方法

专利名称：部件的装配方法
技术领域：
本发明涉及部件的装配方法。
背景技术：
有源型液晶显示元件和有机电致发光显示元件形成于玻璃基板上。配置在基板 上的矩阵状的像素通过配置于该像素附近的晶体管控制。在现有技术中，无法在玻璃基 板上形成结晶半导体的晶体管。因此，将无定形硅或多晶硅薄膜形成的薄膜晶体管用于 像素的控制。薄膜晶体管具有能够在大面积的基板上廉价地制作的优点。但是，与结晶 硅相比，移动度小，存在无法高速运转的问题。为了解决该问题，到目前为止提出了预 先在硅晶片上制作多个晶体管之后，将其从晶片上切出并配置于基板上的方法。在专利文献1中，首先，如图9A所示，准备具备多个亲水性区域101和以包围 这些多个亲水性区域101的方式形成的拨水性区域102的基板100。接着，如图9B所 示，准备加入容器107中的部件含有液106。具体而言，通过将配置于基板100的部件 104分散在实质上不溶于水的溶剂103中，准备部件含有液106。部件104的一面具有亲 水性，与基板100接合，除了该接合面以外的部件104的面具有拨水性。接着，如图9C所示，使用第一涂刷器111，在多个亲水性区域101配置水108。 图中，121表示配置于亲水性区域101中的水。之后，如图9D所示，使用第二涂刷器 112，涂布分散有部件104的部件含有液106，使部件含有液106与配置于亲水性区域101 的水121接触。图中，122表示配置于亲水性区域101的部件含有液。在该过程中，部 件104向配置于亲水性区域101中的水121中移动，之后，通过除去水121和部件含有液 106中所含的溶剂103，将部件104固定于基板100上的亲水性区域101。专利文献1 专利第4149507号公报

发明内容
专利文献1中所述的方法是在基板上配置部件的优异的方法。但是，如图9B所 示，该方法中，在制作部件含有液106的过程中，有时小于装配的部件104的体积的微小 异物105(以下，有时仅称为“微小异物”)会混入部件含有液106。此时，由于作用于 微小异物105的表面张力的效果大于作用于部件104的表面张力的效果，因此会导致微小 异物105也被配置在配置部件104的亲水性区域101中。配置于用于配置部件104的亲 水性区域101的微小异物105形成障碍，导致对制作的设备特性造成不良影响(电接触不 良等)的问题。本发明是为了解决上述问题而完成的，目的在于提供一种在基板上装配部件 时，即使在含有上述部件的部件含有液中混入有微小异物的情况下，也能够正确地再现 性高地将上述部件装配于规定位置的方法。为了解决上述现有技术的问题，本发明的部件装配方法是在基板上装配多个部 件的方法，这里，上述基板具备多个第一区域、第二区域和线(line)，上述第二区域包围上述多个第一区域和上述线，上述线在上述基板的一端侧、沿该一端设置，并且其宽度 小于上述各部件的最小长度，上述各第一区域的形状和大小与上述部件的在上述基板上 装配的面相同，上述方法包括(Ia)准备第一液体的工序；(Ib)准备含有上述部件和第二液体的部件含有液的工序，这里，上述第一液体不溶于上述第二液体，并且对上述部件的表面、上述第一 区域和上述线的润湿性高于上述第二液体所具有的润湿性；(2)在上述第一区域和上述线配置上述第一液体的工序；(3)使向上述基板供给上述部件含有液的涂刷器以跨过上述线的方式从上述基板 的上述一端侧向另一端侧相对于上述基板相对移动，由此使上述部件含有液与配置于上 述第一区域的上述第一液体接触的工序；和(4)通过从上述基板上除去上述第一液体和上述第二液体，在上述各第一区域中 配置上述各部件的工序。本说明书中的术语“装配”是包括“安装”的术语。作为本说明书中的“部 件”，例如，可以列举电子部件。发明效果根据本发明的方法，即使在分散有部件的部件含有液中混入微小异物，微小异 物也会通过线而被除去，因此，作为装配部件的区域的第一区域上的微小异物减少。因 此，不会对制作的设备特性产生不良影响(电接触不良等)。并且，能够简化或省略用于 除去微小异物的装置和操作，能够削减除去微小异物的工序，因而能够降低制造成本。


图IA和图IB是表示本发明的装配方法中的第一区域、第二区域和线的例子的 立体图。图2是表示本发明的装配方法中的第一区域、第二区域和线的例子的截面图。图3是示意性地表示本发明的装配方法中的部件含有液的截面图。图4A、图4B和图4D是示意性地表示本发明的装配方法中的配置第一液体的工序 的立体图，图4C是示意性地表示本发明的装配方法中的配置第一液体的工序的截面图。图5A和图5D是示意性地表示本发明的装配方法中的配置部件的工序的立体 图，图5B和图5C是示意性地表示本发明的装配方法中的配置部件的工序的截面图。图6A 图6D是说明本发明的装配方法中的部件的最小长度的立体图。图7是采用实施例的方法配置于基板上的氧化硅的显微镜照片。图8是采用比较例的方法配置于基板上的氧化硅的显微镜照片。图9A、图9C和图9D是示意性地表示专利文献1中记载的装配方法中的各工序 的立体图，图9B是示意性地表示该装配方法中所使用的部件含有液的截面图。
具体实施例方式以下，基于附图详细说明本发明的装配方法的实施方式。在以下说明中使用的附图中，为了容易观察，有时省略阴影线。另外，在以下的说明中，有时对相同的部分 标注相同符号而省略重复说明。图IA和图IB是表示本发明的装配方法中的第一区域11、第二区域12和线13 的例子的立体图。图2是表示本发明的装配方法中的第一区域11、第二区域12和线13 的例子的截面图。以下说明中，作为第一液体的具体例，使用水进行说明。在本实施方式中，首先，准备图1A、图IB和图2所示的基板1。在该基板1上 设有第一区域11、第二区域12和线13。第二区域12包围第一区域11和线13。以第一 区域11和线13对水的润湿性高于第二区域12对水的润湿性的方式，形成第一区域11、 第二区域12和线13。具体而言，第一区域11和线13具有亲水性，第二区域12具有拨 水性。线13在基板1的一端侧沿着该一端设置。第一区域11，相对于线13，配置在基 板1的另一端侧(与上述一端相对的一端)。在本实施方式的装配方法中，准备水作为第一液体(工序la)，再准备部件含有 液(工序lb)。图3是示意性地表示本实施方式的装配方法中使用的部件含有液的截面 图。图3表示加入容器7中的部件含有液6。部件含有液6含有第二液体3、分散于第 二液体3中的部件4和微小异物5。第二液体3是实质上不溶于水的液体。具体可以列 举己烷等。第二液体3的具体例如后所述。本说明书中的术语“分散”是指部件4在 第二液体3中不发生凝集的状态。为了使部件4分散，可以对部件含有液6进行搅拌。接着，参照图4A 图4D，说明在基板1上配置水的工序(工序(2))。图4A是基板1的立体图，在基板1的一个主面上设有第一区域11、线13、以及 包围第一区域11和线13的第二区域12。线13在基板1的一端(端la)侧沿着端Ia设 置。图4B是示意性地表示用于实施本发明的装配方法的装配装置的结构和动作的例 子的立体图。如图4B所示，本实施方式中使用的装配装置中，用于使水(第一液体)2暴 露在基板1上的第一涂刷器41和用于使部件含有液6暴露在基板1上的第二涂刷器42， 以保持规定间隔的状态配置，形成两个涂刷器以保持该间隔的状态移动的结构。涂刷器 41、42的固定单元和移动单元未图示。本实施方式的装配方法中，首先通过使第一涂刷器41相对于基板1相对移动， 使得基板1与水2接触，仅在第一区域11和线13配置水。图中，21表示配置于第一区 域11的水，23表示配置于线13的水。其中，图中的箭头表示涂刷器41相对于基板1的 相对移动方向。在本实施方式中，如图4B所示，利用第一涂刷器41在第一区域11和线 13上配置水，但也可以通过将基板1在内部保持有水的容器中浸渍并取出，从而在第一 区域11和线13上配置水。图4C是示意性地表示配置于第一区域11的水21和配置于线13的水23的截面 图，图4D是示意性地表示配置于第一区域11的水21和配置于线13的水23的立体图。 由于第一区域11和线13被对水的润湿性低的第二区域12包围(参照图4A)，因此配置 于第一区域11的水21和配置于线13的水23难以从第一区域11和线13溢出。因此， 水与基板1的接触面的形状与第一区域11和线13的形状基本相同。接着，参照图5A 图5D，说明在基板上配置部件的工序(工序(3)和工序 ⑷)。
如图5A所示，第二涂刷器42从基板1的一端侧(图5A的里侧，端Ia侧)向 另一端侧(图5A的外侧，端Ib侧)移动，使基板1暴露于部件含有液6中。部件含有 液6首先在线13上通过，之后在第一区域11上通过。由于水2实质上不溶于构成部件 含有液6的第二液体3，因此配置于第一区域11的水21和配置于线13的水23分别稳定 地停留于第一区域11和线13(参照图4C和图4D)。该过程中，如图5B所示，部件4由 于作用于部件4的表面张力而向配置于第一区域11的水21的内部移动。微小异物5由 于作用于微小异物5的表面张力而向配置于线13的水23的内部移动。接着，从基板1的一个主面上除去水21、23和部件含有液6 (分散有部件4的第 二液体3)。如图5C和图5D所示，部件4配置于第一区域11，微小异物5配置于线13。如上所述，通过形成被第二区域12包围的第一区域11和线13，能够将水正确 地配置于第一区域11和线13。其结果，能够将微小异物5配置于线13中，能够从部件 含有液6中除去微小异物5。S卩，部件含有液6首先与线13上的水23接触，微小异物5 的大部分向线13上的水23中移动。因此，除去大部分微小异物5后的部件含有液6与 第一区域11上的水21接触，因而能够将部件4正确地配置于第一区域11。以下，参照图4A 图4D和图5A 图5D，进一步详细地说明微小异物5的除 去。本发明的装配方法的目的在于除去微小异物5，其特征在于将被第二区域12包 围的线13设置在基板1的一端侧。如图IA和图IB所示，线13的形状可以是直线，也 可以是曲线。线13的数量可以是1根，也可以是2根以上。为了更有效地除去微小异 物5，优选线13的数量为100 1000根。在设有2根以上的线13时，各线的形状可以 不同。本发明的装配方法中，线13的宽度小于装配的部件4的最小长度。本发明的装 配方法中，通过调节线13的宽度，能够调节配置于线13的水23的体积。若增长线13 的宽度，则配置于线13的水23的体积增大。相反，若缩短线13的宽度，则配置于线13 的水23的体积减少。通过调节配置于线13上的水23的体积，能够限制配置于线13的 物体的大小，能够使部件4不配置于线13上。通过使线13的宽度小于装配的部件4的最小长度，调节配置于线13的水23的 体积。其结果，能够仅使部件含有液6所含有的微小异物5从部件含有液6向配置于线 13的水23移动而配置于线13。S卩，通过线13，能够除去部件含有液6中含有的微小异 物5。因此，本发明的装配方法中，与不设线13的情况相比，能够大幅降低配置于第一 区域11的微小异物5的数量。本发明的发明人进行试验的结果发现，若线13的宽度长于装配的部件4的最小 长度(部件4中，构成基板1上装配的面的边中最短的边的长度)，则配置于线13的水 23的体积过大，在线13上不仅配置微小异物5，也会配置部件4。因此，线13的宽度必须小于部件4的最小长度，更优选小于部件4的最小长度 的二分之一的长度。这里，使用图6A 图6D详细说明“装配的部件的最小长度”。如图6A所示，在部件4是具备两个面(Pl)、面积为面(Pl)以上的两个面(P2) 和面积为面(P2)以上的两个面(P3)的长方体时，将各边的长度设为(Li)、(L2)和(L3)。在第一区域11的形状和大小与面(P3)的形状和大小相同时，以部件4的一个面 (P3)与基板1的设有第一区域11的面相对的方式配置。此时，“装配的部件的最小度” 是指，构成装配的面的面(P3)的边的长度(Li)和边的长度(L2)中短边的长度(Li)。 另外，本说明书中的“形状和大小相同”的意思如后所述。如图6B所示，构成部件4的面中，在与基板1的第一区域11相对配置的面(P3) 的形状是三角形时，“装配的部件的最小长度”是指构成三角形的边(Li)、边(L2)、边 (L3)中长度最短的边的长度(Li)。如图6C所示，构成部件4的面中，在与基板1的第一区域11相对配置的面(P3) 的形状是六边形时，“装配的部件的最小长度”是指构成六边形的边(Li) 边(L6)中 长度最短的边的长度(Li)。如图6D所示，构成部件4的面中，在与基板1的第一区域11相对向配置的面 (P3)的形状是圆形时，“装配的部件的最小长度”是指面(P3)的直径的长度(Li)。是 椭圆形时指短轴。装配的部件4的最小长度优选为101 μ m以上。另外，在部件4是具有上述面 (Pl)、上述面(P2)和上述面(P3)的长方体时，作为装配的面的面(P3)的长边(图6A 中长度(L2)的边)，优选为1000 μ m以下。接着，详细说明本发明的装配方法中的涂刷器的动作。本实施方式的装配方法中，首先，如图4B所示，使向基板1供给水的第一涂刷 器41在基板1上相对于基板1相对移动，将水配置于第一区域11和线13。之后，如图 5A所示，以基板1上形成有线13的一端侧作为起点，使向基板1供给部件含有液6的第 二涂刷器42以跨过该线的方式(横穿该线的方式)，从基板1的一端侧(图5A的里侧， 端Ia侧)向另一端(图5A的外侧，端Ib侧)相对于基板1相对移动。通过使第二涂刷 器42这样动作，部件含有液6首先接触配置于线13上的水23 (参照图4B)。此时，对部件含有液6中的部件4和混入部件含有液6的微小异物5，分别作用 朝向拉入水23中的方向的表面张力。这里，由于微小异物5的体积小于部件4，对微小 异物5作用的表面张力的效果大于对部件4作用的表面张力的效果。进行详细说明，微 小异物5和部件4，各自除了表面张力以外的力也发生作用，但是由于微小异物5的大小 与部件4相比非常小，因此表面张力以外的力的影响小于部件4，其结果，主要受表面张 力的影响。因此，微小异物5比部件4容易向水23中移动。因此，微小异物5向水23 中移动(参照图5B)，微小异物5被配置于基板1上的线13(参照图5C)。其结果，通 过线13后的部件含有液6中存在的微小异物5比通过线13前减少。接着使第二涂刷器42向基板1的另一端侧相对移动。这样，部件含有液6与配 置于第一区域上的水21接触。对于部件含有液6中的部件4，作用将部件4拉入水21中 的方向的表面张力。由此，部件4向水21中移动(参照图5B)。这样，部件4被配置 于基板1上的第一区域11 (参照图5C)。本发明的装配方法中，使第二涂刷器42以跨过线的方式从基板1的一端侧向另 一端侧相对于基板1相对移动。这里“以跨过线的方式从基板1的一端侧向另一端侧相 对于基板1相对移动”表示下述含义。如图4A和图4B所示，在基板1上形成有线13的 一端侧(图4A的里侧，端Ia侧)的位置，准备第二涂刷器42。然后，使第二涂刷器42向形成有线13的基板1的另一端侧(图4A的外侧，端Ib侧)在基板1上移动。即，以 使第二涂刷器42首先在线13上通过的方式移动。接着，使第二涂刷器42不改变移动方 向地原样向另一端侧继续移动，移动至没有形成线13的第二区域12。第二涂刷器42以 继续通过第一区域11上的方式移动至基板1的另一段侧。这里，以涂刷器41、42移动 而基板1不移动的方式进行了说明，但是也可以是涂刷器41、42不移动而基板1移动。 还可以是涂刷器41、42和基板1均移动。这样，本发明的装配方法中，只要涂刷器41、 42相对于基板1相对移动即可。如图4B和图5A所示，本实施方式中，第一涂刷器41和第二涂刷器42以保持 规定间隔的状态配置，形成两个涂刷器41、42保持该间隔地移动的结构。因此，第一涂 刷器41与第二涂刷器42进行相同的动作。如上所述，通过使线13的宽度小于部件4的最小长度，并且使向基板1供给部 件含有液6的第二涂刷器42以跨过线13的方式从基板1的一端侧向另一端侧相对于基板 1相对移动，混入部件含有液6中的微小异物5在配置于第一区域11之前，配置于线13 上。其结果，混入部件含有液6中的微小异物5比开始涂刷时(部件含有液6通过线13 之前)减小。因此，能够减少配置于第一区域11的微小异物5的数量。本实施方式中，如图4A所示，基板1中，水的润湿性高的第一区域11和线13 被水的润湿性低的第二区域12包围。为了实现显示这样的润湿性的第一区域11、第二区 域12和线13，可以以第二区域12的表面能低于第一区域11和线13的表面能的方式形成 第一区域11、第二区域12和线13。由于这样设置第一区域11、第二区域12和线13，因此配置于第一区域11和线 13的水不会分别从第一区域11和线13溢出，如图4D所示，配置于第一区域的部分(水 21)和线的部分(水23)。另外，为了使水更稳定地配置于第一区域11和线13，优选第一区域11和线13 与第二区域12之间的水的润湿性的差别较大。本实施方式中，以第一区域11的表面能和线13的表面能相同的情况进行说明。 但是，只要满足第二区域12的表面能低于第一区域11和线13的表面能的关系即可，第 一区域11的表面能和线13的表面能可以不同。水对固体表面的润湿性，不仅与固体的表面能有关，与水的表面张力也有关， 因此，表示“亲水性”和“拨水性”的固体的表面能的值没有特别限定，但是，为“亲 水性”时，优选其表面能为40mJ/m2以上(优选为60 lOOOmJ/m2)；为“拨水性”时， 优选其表面能为5mJ/m2以上、且低于40mJ/m2(优选为5 25mJ/m2的范围)。被第二区域12包围的第一区域11和线13通过下述操作形成准备亲水性的基 板或者预先进行处理使其具有亲水性的基板，并在作为第二区域12的部分形成拨水膜。 例如，首先用抗蚀剂膜等保护膜覆盖希望具有亲水性的部分。接着，用拨水膜覆盖基板 整体，之后通过除去保护膜而除去第一区域11和线13上形成的拨水膜。该方法能够适 用于使用硅烷偶联剂或溶胶-凝胶法形成的膜的情况。另外，也可以在应该成为第二区 域12的部分形成仅特异性地附着有拨水膜的表面，仅在该部分形成拨水膜。例如，仅在 希望具有拨水性的部位形成与硫醇反应的金属图案，将该基板浸渍于溶解有硫醇的有机 溶剂中，从而能够仅使金属区域具有拨水性。
另外，也可以通过喷墨法、丝网印刷法、凸版印刷法、凹版印刷法、微接触印 刷法等在规定的区域直接形成拨水膜。另外，亲水性的第一区域11和线13也可以使用无机材料形成。例如，硅基板 的拨水性比氧化硅的拨水性高。因此，可以在硅基板的表面形成氧化硅膜的图案，将氧 化硅膜的部分作为第一区域11和/或线13。通过这样的结构，能够仅在氧化硅膜的图案 部分配置水。氧化硅膜例如可以通过利用等离子体CVD法堆积氧化硅膜而形成，也可以 在存在氧的氛围中对硅基板的表面进行电晕放电处理或等离子体处理进行氧化而形成。设于基板1的第一区域11的形状可以根据装配于该第一区域11的部件4的形状 而决定。例如，第一区域11的形状为三角形、四边形、六边形等多边形、圆形或者椭圆 形等，优选具有与装配的部件4的规定面(在装配于基板的状态下与基板相对的面)的形 状相同的形状和大小。其中，“相同的性状”是指第一区域11的形状与装配的部件的规 定面(在装配于基板的状态下与基板相对的面)具备数学概念上的全等或者相似的关系。其中，“相同的大小”是指以装配的部件4的上述规定面的面积为Si、一个第 一区域11的面积为S2时，S2/S1的值处于0.64 1.44的范围内。S2/S1的值，如果小 于0.64，则配置于第一区域11的水的量过少，配置部件4的概率减小。另外，如果大于 1.44，则配置于第一区域11的水的量过多，导致在一个第一区域11中配置多个部件4。作为形成第二区域12的方法的一个例子，可以列举在基板1上在第二区域12的 至少一部分形成水的湿润性低于第一区域11和线13的有机膜(以下，有时称为拨水膜) 的方法。作为这样的有机膜，例如可以使用具有氟代烷基链的高分子膜、通过具有氟代 烷基链的硅烷偶联剂或硫醇分子形成的膜、以及通过溶胶_凝胶法形成的含有氟代烷基 链的有机、无机杂合膜等。作为具有氟代烷基链的高分子膜，可以列举聚四氟乙烯、聚二氟乙烯及它们的 衍生物。利用硅烷偶联剂形成拨水膜时，可以将基板在具有氟代烷基链的硅烷偶联剂以 数vol%的浓度溶解的氯仿、烷烃、醇或硅油中浸渍一定时间。此时，在浸渍后通过用溶 剂清洗基板，能够形成单分子膜。作为能够形成这些拨水膜的基板，优选在表面存在活 性氢的基板，例如，可以列举由氧化硅、氮化硅、不锈钢、铜、镍或者表面活性化的树 脂等构成的基板。使用硫醇分子形成拨水膜时，可以将基板在具有氟代烷基链的硫醇分子以数 的浓度溶解的乙醇或丙醇溶液中浸渍一定时间，之后，可以用乙醇清洗基板。由
此，形成拨水性的单分子膜。作为能够形成这些单分子膜的基板，可以列举由金、银、 铜等金属构成的基板。另外，采用溶胶-凝胶法形成拨水膜时，例如，可以通过旋涂法或浸涂法在基 板上涂布溶解有作为氧化硅的前体的四乙氧基硅烷、具有氟代烷基链的烷氧基硅烷、酸 催化剂、水的醇溶液，以100°C以上进行热处理。该拨水膜能够在大部分基板上形成。在上述工序(4)中，从基板1的一个主面除去水21、23和第二液体3。无论除 去水21、23和第二液体3的顺序如何，部件4都会被配置于规定的位置(第一区域11)。除去水21、23和第二液体3的方法没有特别限定，能够使用公知的干燥方法。 例如，能够选择自然干燥、利用真空干燥器的干燥、吹出空气或者气体的干燥、利用加 热和/或减压的干燥等公知的干燥方法。另外，还可以在干燥之前进行清洗。
至此，作为第一液体2的具体例子使用水进行了说明，但是，可以考虑第一液 体2和第二液体3之间在表面上作用的表面张力、以及第一液体2和第二液体3分别相对 于部件4的表面的润湿性而适当地选择第一液体2和第二液体3。另外，选择第一液体2和第二液体3时，需要选择第一液体2实质上不溶于第二 液体3的组合。第一液体2实质上不溶于第二液体3时，即使在使第二液体3 (部件含有 液6)与第一液体2接触的状态下，第一液体2也能够稳定地停留于第一区域11中，通过 表面张力使部件4向第一液体2中移动。其中，实质上不溶是指第一液体2相对于第二 液体3的溶解度(在IOOml第二液体中溶解的第一液体的重量)为IOg以下，更优选为Ig 以下。作为这样的第一液体2和第二液体3的组合，例如，第一液体2可以使用极性大 的液体，并且第二液体3使用极性小于第一液体2的液体。作为第一液体2的具体例，可以列举水。还可以列举甲醇、乙醇、二乙醇和甘 油等的醇类、或者水和醇的混合液等。其中，由于水的表面张力大，能够将部件4牢固 地保持于第一区域11，因此更加合适。因此，第一液体2优选含有水的液体。此时，第 二液体3优选不含有水的液体。作为第二液体3的具体例，可以列举己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一碳 烷、十二碳烷、十三碳烷、十四碳烷、十五碳烷和十六碳烷等的烷烃类，甲苯、苯和二 甲苯等芳香烃类，氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、一氯丁烷、二氯丁烷、一氯戊 烷和二氯戊烷等氯类溶剂，二乙醚和石油酯等醚类，乙酸乙酯和乙酸丁酯等酯类，硅 油、全氟辛烷、全氟壬烷或者它们的混合液。其中，第二液体3优选使用氯类溶剂。另外，例如可以使用含有烃链的有机溶剂作为第一液体2，并且使用含有氟化碳 链的有机溶剂作为第二液体3。此时，作为第一液体2的具体例，可以列举己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、 十一碳烷、十二碳烷、十三碳烷、十四碳烷、十五碳烷和十六碳烷等烷烃类，甲苯、苯 和二甲苯等芳香烃类等。另外，作为第二液体3的具体例，可以列举全氟辛烷和全氟壬烷等。装配部件4的基材1的材质没有特别限制，能够使用由无机材料、高分子树脂材 料或者无机材料与高分子树脂材料的复合材料形成的基板。作为无机材料，能够使用氧 化铝等的陶瓷、硅和玻璃等。作为高分子树脂材料，能够使用聚酰亚胺树脂、聚酰胺树 脂、环氧树脂、聚碳酸酯树脂等。作为无机材料与高分子树脂材料的复合材料，例如能 够使用含有由玻璃、陶瓷或者金属形成的纤维和高分子树脂材料的复合材料。另外，还 可以使用SOI (Silicon On Insulator)基板或化合物半导体基板。部件4的制作方法没有特别限制，能够使用公知的方法。例如，可以使用专利 文献1的说明书中记载的部件的制作方法。还可以在工序(2)之前，设置对部件4实施 表面处理的工序，使第一液体2相对于部件4的表面的润湿性高于第二液体3相对于部件 4的表面的润湿性。在第一液体2使用水等极性大的液体时，部件4的表面能越高越好，优选为 40mJ/m2以上。当部件4的表面能小时，优选对部件4的表面实施处理，以增大其表面 能。当部件4的表面存在硅时，能够通过在臭氧氛围中照射紫外线而增大其表面能。该方法对于钼、金、铜、镍等的电极材料也有效。另外，还可以通过在部件4的表面形成 对第一液体2具有亲和性的薄膜(例如，第一液体2使用水时为亲水膜)来增大部件4的 表面能。例如，也可以通过真空溅涂法或热CVD法在部件4的表面形成氧化硅、氮化 硅、氧化钛等的薄膜。形成这些薄膜之后，在臭氧氛围中照射紫外线也是有效的。另 外，还可以通过用末端具有氨基、羧基或羟基的硅烷偶联剂对部件4的表面进行修饰， 从而增大其表面能。仅对金属进行表面处理时，可以用末端具有氨基、羧基或羟基的硫 醇对表面进行修饰。在第一液体2是含有烃链的有机溶液时，优选在部件4的表面形成具有烃链的薄 膜。例如，可以通过用具有烃链的硅烷偶联剂对部件4进行处理而形成这样的有机膜。 其结果，部件4的表面变为非极性，对含有烃链的有机溶剂容易润湿，容易被拉入第一 液体2。另外，在本实施方式中，保持在基板1的一个主面上形成的线13，但也可以在 第一液体2和第二液体3的除去工序之前、或者除去工序之后，使用切开(dicer)等公知 的切断方法，将基板1上的形成有线13的区域切断。这样，通过形成被对第一液体2没有亲和性的第二区域12包围的、对第一液体 2具有亲和性的第一区域11和线13，能够将第一液体2正确地配置于第一区域11和线 13。其结果，能够将微小异物5配置在线13上，从而能够从部件含有液6中除去微小异 物5。并且，能够将部件4正确地配置于第一区域11。实施例接着，通过实施例进一步详细地说明本发明的装配方法，但是本发明不受这些 实施例的限制。[实施例1]在本实施例中，使用本发明的装配方法在基板上装配氧化硅。<装配部件的基板的制作>首先，按照与实施方式中说明的方法相同的方法，在硅基板上形成被拨水性区 域(第二区域)包围的亲水性区域(第一区域和线)的图案。在存在氧的氛围中，对厚度为525 μ m的硅基板进行等离子体处理，将基板表面 氧化，从而使基板的整个面具有亲水性。接着，使用光刻法，形成后述大小的相当于第 一区域和线的抗蚀剂图案。接着，在干燥氛围中，将形成有抗蚀剂图案的基板在溶解有 Ivol %的CF3 (CF2) ,C2H4SiCl3的全氟辛烷溶液中浸渍20分钟。之后，将基板在纯净的全 氟辛烷中洗净后，除去溶剂。并利用丙酮除去抗蚀剂膜，在硅基板上形成被拨水性区域 (第二区域)包围的亲水性区域(第一区域和线)的图案。配置氧化硅的基板的大小为纵向20mmX横向60mm。<装配部件的第一区域>作为装配部件的第一区域的亲水性区域的图案，形成纵向ΙΟμιη、横向50μιη 的长方形区域以横向100 μ m、纵向100 μ m的间隔在基板整体上排列成格子状的图案。 以第一区域的长边方向与基板的长边方向一致的方式形成第一区域。<除去微小异物的线>作为除去微小异物的线的亲水性区域的图案，形成长15mm、宽5μιη的线状的区域以100 μ m的间隔平行排列300列而成的图案。以线的短边方向与基板的长边方向一 致的方式形成线。<部件含有液>作为含有用作装配部件的氧化硅的部件含有液，通过实施方式中说明的方法制作。首先，通过电子束蒸镀法，在厚度为525 μ m的硅基板上，以IOOnm的厚度形 成铝薄膜。接着，通过等离子体CVD法，以200nn的厚度形成氧化硅薄膜。通过光刻 法，在该基板上形成10μιηΧ50μιη的矩形的抗蚀剂图案。通过干式蚀刻法，将抗蚀剂 图案作为掩模，将氧化硅的一部分除去。通过氧等离子体灰化处理剥离抗蚀剂膜，形成 纵向IOymX横向50 μ mX高0.3 μ m的氧化硅的图案(以下称为氧化硅板)。接着，利 用47°C的磷酸和硝酸的混合液(以下称为热磷酸)，对铝薄膜进行蚀刻，分离氧化硅板。接着，利用过滤器对分散在热磷酸中的氧化硅板进行抽滤。在干燥氛围中，将 附着有氧化硅板的过滤器干燥过夜，之后，将过滤器在溶解有Ivol%的1-氯乙基三氯硅 烷的1，4-二氯丁烷溶液中浸渍2小时。在干燥氮气氛围中进行抽滤，洗净除去未反应 的1-氯乙基三氯硅烷，在过滤器上得到表面被化学修饰的氧化硅板。将该过滤器浸渍在 1，4-二氯丁烷中，施加超声波，使过滤器所附着的氧化硅板在1，4-二氯丁烷中分散， 得到部件含有液。<涂刷器>用于在基板上配置第一液体(本实施例中使用水)的涂刷器(相当于图4B中所 示的涂刷器41，以下记为涂刷器41)，是SUS304制的微缝式涂刷器。涂刷器的前端设 有用于配置水的长20mm、宽0.5mm的微缝(槽)。另外，为了稳定地保持水，在微缝 内部放入脱脂棉。用于在基板上配置第二液体(本实施例中使用上述的部件含有液)的涂刷器(相 当于图4B中所示的涂刷器42，以下记为涂刷器42)，使用聚乙烯制作的刀状涂刷器。<装配方法>涂刷器41和涂刷器42，以涂刷器的边缘面平行于基板的短边方向的方式，配 置于基板的形成有线的一侧的端部。另外，以涂刷器的边缘面与基板之间的间隔分开 0.2mm左右的状态在基板上移动的方式，配置各涂刷器41、42。涂刷器41和涂刷器42 之间的间隔为1mm。接着，利用玻璃吸液管，在涂刷器42与基板之间配置50 μ L左右的氧化硅板分 散液，使涂刷器42以相对速度IOmm/秒移动。将该操作重复10次。图7是进行该操 作后的显微镜照片。在该照片显示的范围内，亲水性区域(第一区域)以纵向7个、横 向6个，以格子状配置42个。白色的矩形部分是配置于亲水性区域的氧化硅板，白色的 圆形和它们多个排列的部分为微小异物，黑色部分为拨水性区域(第二区域)。可知氧化 硅板朝向一致地在基板上配置。另一方面，作为比较例，除了不形成线以外，按照与上述实施例相同的方法实 施，即，在不形成线的基板上装配氧化硅板。图8是进行该操作之后的显微镜照片。在 该照片显示的范围内，与图7显示的范围同样地亲水性区域(第一区域)以纵向7个、横 向6个，以格子状配置42个。
通过确认基板上的氧化硅板和微小异物的配置状态，进行对实施例和比较例的 各方法的评价。具体而言，选择42个基板上的任意的亲水性区域，分别数出该区域中配 置有氧化硅板的亲水性区域的数量Np和配置有微小异物的亲水性区域的数量Ne，通过 其比Nc/Np进行评价。Nc/Np的值为0以上、且小于0.5的范围判断为极其良好，0.5以 上、且小于1.0的范围判断为良好，1.0以上则判断为不良。使用本实施例的方法时，在第十个循环之后，如图7所示，在42个亲水性区域 中的15个区域中配置有氧化硅板。另外，在3个区域中配置有微小异物。Nc/Np的值 为0.2，极其良好。而使用比较例的方法时，在第十个循环之后，如图8所示，在42个亲水性区域 中的16个区域中配置有氧化硅板。另外，在23个区域中配置有微小异物。Nc/Np的值 为1.4，判断为不良。通过以上结果可知，本发明的装配方法，与比较例的方法相比，由于通过线除 去体积小于装配的部件的体积的异物(微小异物)，可以说是非常优异的减少微小异物配 置在第一区域中的概率的方法。产业上的可利用性本发明的部件的装配方法能够适用于装配包含电子元件的部件的情况和装配微 小的柱形的部件的情况。该方法能够适用于电子机器和电子元件的制造方法。例如，适 用于电路基板和包含该电路基板的电子机器的制造方法、电路基板和包含该电路基板的 电子机器的维修方法。
权利要求
1.一种部件的装配方法，用于在基板上装配多个部件，其特征在于 这里，所述基板具备多个第一区域、第二区域和线，所述第二区域包围所述多个第一区域和所述线，所述线在所述基板的一端侧、沿该一端设置，并且其宽度小于所述各部件的最小长度，所述各第一区域的形状和大小与所述部件的在所述基板上装配的面相同，所述方法包括(Ia)准备第一液体的工序；(Ib)准备含有所述部件和第二液体的部件含有液的工序，这里，所述第一液体不溶于所述第二液体，并且对所述部件的表面、所述第一区域 和所述线的润湿性高于所述第二液体所具有的润湿性；(2)在所述第一区域和所述线配置所述第一液体的工序；(3)使向所述基板供给所述部件含有液的涂刷器以跨过所述线的方式从所述基板的所 述一端侧向另一端侧相对于所述基板相对移动，由此使所述部件含有液与配置于所述第 一区域的所述第一液体接触的工序；和(4)通过从所述基板上除去所述第一液体和第二液体，在所述各第一区域中配置所述 各部件的工序。
2.如权利要求1所述的部件的装配方法，其特征在于所述第一液体是含有水的液体，所述第二液体是不含水的液体。
3.如权利要求2所述的部件的装配方法，其特征在于 所述第一液体是水，所述第二液体是有机溶剂。
4.如权利要求3所述的部件的装配方法，其特征在于 所述有机溶剂是氯类溶剂。
5.如权利要求1所述的部件的装配方法，其特征在于所述第一液体对所述第一区域的润湿性，高于所述第一液体对所述第二区域的润湿性。
6.如权利要求1所述的部件的装配方法，其特征在于所述第一液体对所述线的润湿性，高于所述第一液体对所述第二区域的润湿性。
7.如权利要求1所述的部件的装配方法，其特征在于在所述工序(2)之前，还包括对所述部件实施表面处理的工序，使得所述第一液体 对所述部件的表面的润湿性高于所述第二液体对所述部件的表面的润湿性。
8.如权利要求1所述的部件的装配方法，其特征在于 所述第二液体的极性小于所述第一液体的极性。
9.如权利要求1所述的部件的装配方法，其特征在于所述第一液体含有具有烃链的有机溶剂，并且，所述第二液体含有具有氟化碳链的 有机溶剂。
10.如权利要求1所述的部件的装配方法，其特征在于所述各部件是具有两个面P1、面积为面Pl以上的两个面P2、和面积为面P2以上的 两个面P3的长方体形状，所述面P3和所述第一区域具有相同的形状和大小，在所述工序(4)中，所述各部件以所述两个面P3中的一个面与所述基板的设有所述 第一区域的面相接的方式配置于所述第一区域。
11.如权利要求10所述的部件的装配方法，其特征在于所述各部件的所述面P3的短边的长度为10 μ m以上，长边的长度为1000 μ m以下。
12.如权利要求1所述的部件的装配方法，其特征在于在所述工序(3)中，所述涂刷器相对于所述基板相对移动是指所述涂刷器移动而所 述基板不移动、所述涂刷器不移动而所述基板移动、或者所述涂刷器和所述基板均移动 的任一种方式。
全文摘要
本发明提供一种在基板上装配多个部件的方法，其包括(1a)准备第一液体的工序；(1b)准备含有部件和第二液体的部件含有液的工序(这里，第一液体不溶于第二液体，并且相对于部件的表面、第一区域和线的润湿性高于第二液体所具有的润湿性，其中所述线的宽度小于各部件的最小长度)；(2)在第一区域(11)和线上配置第一液体的工序；(3)使向基板供给部件含有液的涂刷器以跨过线的方式从基板的上述一端侧向上述另一端侧相对于基板相对移动，由此使部件含有液与配置于第一区域的第一液体接触的工序；和(4)通过从基板上除去第一液体和第二液体，在各第一区域中配置各部件的工序。
文档编号G02F1/1368GK102017106SQ20098011506
公开日2011年4月13日 申请日期2009年10月6日 优先权日2008年11月18日
发明者中川彻, 增田裕之, 荒瀬秀和 申请人:松下电器产业株式会社