(57)【要約】  【目的】  部品の位置合わせの成功率を高めること。  【構成】  部品１の底面中央領域付近に液滴に対して濡れ性の高い吸引領域１１と、該部品１の底面周辺領域付近に液滴に対して濡れ性の低い遮断領域１２と、吸引領域１１から該部品１の側部まで延び、液滴３に対して濡れ性の高い誘導領域１３とを有し、基板２の表面上に配置された液滴３が該部品１の側部の誘導領域１３に接すると、液滴３が吸引領域１１に誘導されて、該部品１が液滴３の位置に位置合わせする、位置合わせ部品、位置合わせ装置、又は位置合わせ方法。【選択図】        図１
2005317694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の所定位置に位置合わせされる位置合わせ部品において、
該部品の底面周辺領域に配置され、吸引手段により吸引力が作用しない遮断領域と、
該遮断領域の内方に配置され、該吸引手段により吸引力が作用する吸引領域と、
該部品の底面周辺領域に配置され、吸引領域より弱い吸引力が作用する誘導領域とを備え、
該吸引手段と該誘導領域とが吸引し合い、更に、該吸引手段と該吸引領域が吸引し合い、該部品が所定位置に位置合わせされることを特徴とする、位置合わせ部品。
【請求項２】
基板上に配置された液滴の位置に位置合わせされる位置合わせ部品において、
該部品の底面周辺領域に配置され、液滴に対して濡れ性の低い遮断領域と、
該遮断領域の内方に配置され、液滴に対して濡れ性の高い吸引領域と、
該部品の底面周辺領域に配置され、液滴に対して濡れ性の高い誘導領域とを備え、
基板上に配置された液滴が該誘導領域に接すると、液滴が吸引領域に誘導されて、該部品が液滴の位置に位置合わせされることを特徴とする、位置合わせ部品。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の位置合わせ部品において、
部品の底面形状は角形であり、
角形の各辺の内方に誘導領域を有することを特徴とする、位置合わせ部品。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の位置合わせ部品において、
部品の底面形状は角形であり、
角形の各辺の複数箇所に誘導領域を有することを特徴とする、位置合わせ部品。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の位置合わせ部品において、
部品の吸引領域は角形を有することを特徴とする、位置合わせ部品。
【請求項６】
基板上の所定位置に位置合わせ部品を位置合わせする位置合わせ装置において、
基板上の所定位置に吸引力を発生する吸引手段と、
基板上に吸引手段の周囲に配置する誘導手段と、
基板と該部品を相対的に移動させる移動装置とを備え、
該部品の底面に該吸引手段に対して吸引力が作用する吸引領域を有する部品を基板上に載置し、基板と該部品を相対的に移動し、該吸引領域と該誘導手段とが吸引し合い、更に、該吸引領域と該吸引手段が吸引し合い、該部品が所定位置に位置合わせされることを特徴とする、位置合わせ装置。
【請求項７】
基板上の所定位置に位置合わせ部品を位置合わせする位置合わせ装置において、
基板上の所定位置に吸引力を発生する吸引手段と、
基板上に吸引手段の周囲に配置する誘導手段と、
基板と該部品を相対的に移動させる移動装置とを備え、
該部品の底面周辺領域に該吸引手段により吸引力が作用しない遮断領域を有し、該遮断領域内方に該吸引手段に対して吸引力が作用する吸引領域を有する部品を基板上に載置し、基板と該部品を相対的に移動し、該吸引領域と該誘導手段とが吸引し合い、更に、該吸引領域と該吸引手段が吸引し合い、該部品が所定位置に位置合わせされることを特徴とする、位置合わせ装置。
【請求項８】
基板上の所定位置に位置合わせ部品を位置合わせする位置合わせ装置において、
基板上の所定位置に吸引力を発生する吸引手段と、
基板と該部品を相対的に移動させる移動装置とを備え、
該部品の底面周辺領域に該吸引手段により吸引力が作用しない遮断領域を有し、該遮断領域内方に該吸引手段に対して吸引力が作用する吸引領域を有し、該部品の底面周辺領域に配置され、吸引領域より弱い吸引力が作用する誘導領域を有する部品を基板上に載置し、基板と該部品を相対的に移動し、該吸引手段と該誘導領域とが吸引し合い、更に、該吸引手段と該吸引領域が吸引し合い、該部品が所定位置に位置合わせされることを特徴とする、位置合わせ装置。
【請求項９】
基板上に液滴を配置し、位置合わせ部品を液滴の位置に位置合わせする位置合わせ装置において、
基板上に液滴を保持する保持領域と、
基板と該部品を相対的に移動させる移動装置とを備え、
保持領域に液滴を保持し、該部品の底面周辺領域に濡れ性の低い遮断領域を有し、該遮断領域内方に液滴に対して濡れ性の高い吸引領域を有し、該部品の底面周辺に配置され、液滴に対して濡れ性の高い誘導領域を有する部品を基板表面に載置し、基板と該部品を相対的に移動し、該部品の誘導領域が液滴に接すると、液滴が吸引領域に誘導され、該部品が液滴の位置に位置合わせされることを特徴とする、位置合わせ装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の位置合わせ装置において、
保持領域は、濡れ性の高い領域とし、
液滴を保持領域に配置することを特徴とする、位置合わせ装置。
【請求項１１】
請求項６又は７に記載の位置合わせ装置において、
保持領域に電場を付与する電場発生装置を備え、
液滴を保持領域に配置することを特徴とする、位置合わせ装置。
【請求項１２】
請求項６又は７に記載の位置合わせ装置において、
保持領域に磁場を付与する磁場発生装置を備え、
磁性液滴を保持領域に配置することを特徴とする、位置合わせ装置。
【請求項１３】
請求項６又は７に記載の位置合わせ装置において、
基板に分離可能な表面層を配置し、表面層上に部品を位置合わせすることを特徴とする、位置合わせ装置。
【請求項１４】
基板上に液滴を配置し、位置合わせ部品を吸引手段の位置に位置合わせする位置合わせ方法において、
該部品の底面周辺領域に該吸引手段により吸引力が作用しない遮断領域を有し、該遮断領域の内方に配置され、該吸引手段により吸引力が作用する吸引領域を有し、該部品の底面周辺領域に配置され、吸引領域より弱い吸引力が作用する誘導領域を有する部品を基板表面に載置し、該吸引手段と該誘導領域とが吸引し合い、更に、該吸引手段と該吸引領域が吸引し合い、該部品が吸引手段の位置に位置合わせされることを特徴とする、位置合わせ方法。
【請求項１５】
基板上に液滴を配置し、位置合わせ部品を液滴の位置に位置合わせする位置合わせ方法において、
該部品の底面周辺領域に濡れ性の低い遮断領域を有し、該遮断領域の内方に配置され、液滴に対して濡れ性の高い吸引領域を有し、該部品の底面周辺領域に配置され、液滴に対して濡れ性の高い誘導領域を有する部品を基板上に載置し、基板上に配置された液滴が該誘導領域に接すると、液滴が吸引領域に誘導されて、該部品が液滴の位置に位置合わせされることを特徴とする、位置合わせ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品の位置合わせに関し、特に、自律的位置合わせに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
位置合わせすべき基板上の所定箇所と部品との対向面に濡れ性の異なる領域を適切に設け、その間に液滴を置くことによって自律的位置合わせが可能となる。さらに加振力を併用すれば、複数部品の同時自律的位置合わせもできる。
【０００３】
しかし、次のような（１）〜（３）の問題がある。（１）振動により部品が裏返る。また、（２）目標位置周辺の濡れ性の低い部分が広い場合、加振時にその部分を通って目標位置に対し遠方へ移動してしまう。また、（３）これまでは濡れ性の制御が困難であるため、選択的な部品の配置は簡単ではないという問題もある。
【０００４】
自律的位置合わせの技術としては、次のものがあげられる。
（Ａ）真空中あるいは大気中で表面張力を利用して自律的位置合わせする方法：溶融はんだや液滴の表面張力を真空中あるいは大気中で利用する自律的位置合わせ方法がある（下記非特許文献［１］、［２］参照）。どちらの方法でも複数部品を同時に位置合わせする場合、或いは、溶融はんだや液滴が部品の濡れ性の高い部分に十分に接しなくとも位置合わせする場合に加振力を利用すれば、上記（１）、（２）の問題が生じる。上記（３）の問題に関しては、電圧印加により除去できる分子膜を利用する方法があるが、除去には長時間必要となる（下記非特許文献［３］参照）。
【０００５】
（Ｂ）液中で表面張力を利用して自律的位置合わせする方法：位置合わせする部品間に油性液滴を配置し、水中で自律的に位置合わせする方法がある（下記非特許文献［４］参照）。この場合、多数の部品を水中に入れて対流により部品を移動させて上記（２）の問題を回避する、特定の一面のみに濡れ性の高い部分を設け、裏返された場合には目標位置から容易に外れるようにして上記（１）の問題を回避する、方法がある。しかし前者は余分な部品を大量に作らなければならない欠点があり、後者では部品両面に位置合わせを行うことが困難になる。また個々の部品の位置合わせの成功率は向上しない。
【０００６】
（Ｃ）静電力を利用して自律的位置合わせする方法：静電力を利用して自律的に位置合わせする方法がある（下記特許文献［１］参照）。この場合でも、上記（１）、（２）の問題は生じる。静電力は制御が容易であり、上記（３）の問題は生じない。しかし静電力は部品間距離の影響を大きく受け、十分に距離が小さくなるように部品を加工し部品を配置する必要がある。
【０００７】
（Ｄ）磁力を利用して自律的位置合わせする方法：磁力を利用して自律的に位置合わせする方法がある（下記非特許文献［５］参照）。この場合でも、上記（１）、（２）の問題は生じる．また従来の磁力を用いる方法は永久磁石を用いているため、上記（３）の問題も生じる。
【０００８】
【特許文献１】M. B. Cohn: Self Assembly of Microfabricated Devices, US Patent No.5,355,577  (1994)
【０００９】
【非特許文献１】M. J. Wale and C. Edge: Self-Aligned Flip-Chip Assembly of Photonic Devices with Electrical and Optical Connections: IEEE Trans. Components, Hybrids and Manufacturing Technology, 13,  4  (1990)  780-786.
【００１０】
【非特許文献２】Kaiji SATO, Kentaro ITO, Seiichi HATA and Akira SHIMOKOHBE: Self-alignment of Microparts Using Liquid Surface Tension ?Behavior of Micropart and alignment characteristics, Precision Engineering, Vol.27, No.1(2003)42-50
【００１１】
【非特許文献３】Xiaorong Xiong, Yael Hanein, Jiandong Fang, Yanbing Wang, Weihua Wang, Daniel T. Schwartz and Karl F. Bohringer: Controlled Multibatch Self-Assembly of Microdevices, J. MEMS, Vol.12, No.2, (2003)117-127
【００１２】
【非特許文献４】Uthara Srinivasan, Dorian Liepmann and Roger T. Howe: Microstructure to Substrate Self-Assembly Using Capillary Forces, J. MEMS, (2001)17-23
【００１３】
【非特許文献５】H. Ota, T. Arai, M. Takeda, H. Narumiya and T. Ohara: Assembling Process for Microscopic Components using Magnetic Force, Proc. MEMS97,  (1997)  209.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
＜１＞本発明は、部品の位置合わせの成功率を高めることにある。
＜２＞本発明は、また、初期の位置ずれが大きい場合に単数部品あるいは複数部品の同時自律的位置合わせの成功率を高めることにある。
＜３＞本発明は、また、簡単かつ短時間で部品に作用する吸着力を制御する機能を実現し，部品の選択的な自律的位置合わせを可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
＜１＞本発明は、基板上の所定位置に位置合わせされる位置合わせ部品において、該部品の底面周辺領域に配置され、吸引手段により吸引力が作用しない遮断領域と、該遮断領域の内方に配置され、該吸引手段により吸引力が作用する吸引領域と、該部品の底面周辺領域に配置され、吸引領域より弱い吸引力が作用する誘導領域とを備え、該吸引手段と該誘導領域とが吸引し合い、更に、該吸引手段と該吸引領域が吸引し合い、該部品が所定位置に位置合わせされることを特徴とする、位置合わせ部品にある。
＜２＞また、本発明は、基板上に配置された液滴の位置に位置合わせされる位置合わせ部品において、該部品の底面周辺領域に配置され、液滴に対して濡れ性の低い遮断領域と、該遮断領域の内方に配置され、液滴に対して濡れ性の高い吸引領域と、該部品の底面周辺領域に配置され、液滴に対して濡れ性の高い誘導領域とを備え、基板上に配置された液滴が該誘導領域に接すると、液滴が吸引領域に誘導されて、該部品が液滴の位置に位置合わせされることを特徴とする、位置合わせ部品にある。
＜３＞また、本発明は、基板上の所定位置に位置合わせ部品を位置合わせする位置合わせ装置において、基板上の所定位置に吸引力を発生する吸引手段と、基板上に吸引手段の周囲に配置する誘導手段と、基板と該部品を相対的に移動させる移動装置とを備え、該部品の底面に該吸引手段に対して吸引力が作用する吸引領域を有する部品を基板上に載置し、基板と該部品を相対的に移動し、該吸引領域と該誘導手段とが吸引し合い、更に、該吸引領域と該吸引手段が吸引し合い、該部品が所定位置に位置合わせされることを特徴とする、位置合わせ装置にある。
＜４＞また、本発明は、基板上の所定位置に位置合わせ部品を位置合わせする位置合わせ装置において、基板上の所定位置に吸引力を発生する吸引手段と、基板と該部品を相対的に移動させる移動装置とを備え、該部品の底面周辺領域に該吸引手段により吸引力が作用しない遮断領域を有し、該遮断領域内方に該吸引手段に対して吸引力が作用する吸引領域を有し、該部品の底面周辺領域に配置され、吸引領域より弱い吸引力が作用する誘導領域を有する部品を基板上に載置し、基板と該部品を相対的に移動し、該吸引手段と該誘導領域とが吸引し合い、更に、該吸引手段と該吸引領域が吸引し合い、該部品が所定位置に位置合わせされることを特徴とする、位置合わせ装置にある。
＜５＞また、本発明は、基板上の所定位置に位置合わせ部品を位置合わせする位置合わせ装置において、基板上の所定位置に吸引力を発生する吸引手段と、基板上に吸引手段の周囲に配置する誘導手段と、基板と該部品を相対的に移動させる移動装置とを備え、該部品の底面周辺領域に該吸引手段により吸引力が作用しない遮断領域を有し、該遮断領域内方に該吸引手段に対して吸引力が作用する吸引領域を有する部品を基板上に載置し、基板と該部品を相対的に移動し、該吸引領域と該誘導手段とが吸引し合い、更に、該吸引領域と該吸引手段が吸引し合い、該部品が所定位置に位置合わせされることを特徴とする、位置合わせ装置にある。
＜６＞また、本発明は、基板上に液滴を配置し、位置合わせ部品を液滴の位置に位置合わせする位置合わせ装置において、基板上に液滴を保持する保持領域と、基板と該部品を相対的に移動させる移動装置とを備え、保持領域に液滴を保持し、該部品の底面周辺領域に濡れ性の低い遮断領域を有し、該遮断領域内方に液滴に対して濡れ性の高い吸引領域を有し、該部品の底面周辺に配置され、液滴に対して濡れ性の高い誘導領域を有する部品を基板表面に載置し、基板と該部品を相対的に移動し、該部品の誘導領域が液滴に接すると、液滴が吸引領域に誘導され、該部品が液滴の位置に位置合わせされることを特徴とする、位置合わせ装置にある。
＜７＞また、本発明は、基板上に液滴を配置し、位置合わせ部品を吸引手段の位置に位置合わせする位置合わせ方法において、該部品の底面周辺領域に該吸引手段により吸引力が作用しない遮断領域を有し、該遮断領域の内方に配置され、該吸引手段により吸引力が作用する吸引領域を有し、該部品の底面周辺領域に配置され、吸引領域より弱い吸引力が作用する誘導領域を有する部品を基板表面に載置し、該吸引手段と該誘導領域とが吸引し合い、更に、該吸引手段と該吸引領域が吸引し合い、該部品が吸引手段の位置に位置合わせされることを特徴とする、位置合わせ方法にある。
＜８＞また、本発明は、基板上に液滴を配置し、位置合わせ部品を液滴の位置に位置合わせする位置合わせ方法において、該部品の底面周辺領域に濡れ性の低い遮断領域を有し、該遮断領域の内方に配置され、液滴に対して濡れ性の高い吸引領域を有し、該部品の底面周辺領域に配置され、液滴に対して濡れ性の高い誘導領域を有する部品を基板上に載置し、基板上に配置された液滴が該誘導領域に接すると、液滴が吸引領域に誘導されて、該部品が液滴の位置に位置合わせされることを特徴とする、位置合わせ方法にある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜１＞位置合わせ装置
位置合わせ装置は、基板表面上の所定の位置に部品を容易に位置合わせするものであり、自律的に部品を位置合わせするものである。位置合わせ装置は、基板上に液滴、電場、磁場などの吸引手段を有する保持領域と、基板と部品を相対的に移動させる移動装置とを備えている。部品は、その底面周辺領域に吸引手段により吸引力が作用しない遮断領域を有し、遮断領域内方に吸引手段に対して吸引力が作用する吸引領域を有する。部品の底面周辺領域には、吸引領域より弱い吸引力が作用する誘導領域を形成する。又は、位置合わせ装置の基板側に誘導手段を形成する。その場合、部品は、その底面に少なくとも吸引領域を有すればよく、部品底面周辺領域に遮断領域を有してもよく、又は、遮断領域と共に誘導領域を有してもよい。
【００１７】
位置合わせ装置は、部品を基板上に載置し、基板と部品を相対的に移動する。吸引手段と誘導領域とが吸引し合い、又は、誘導手段と吸引領域が吸引し合い、又は、誘導手段と誘導領域が吸引し合う。更に、吸引手段と吸引領域が吸引し合い、部品が保持領域の位置に位置合わせされる。基板の吸引手段は、基板上の領域も含み、部品の吸引領域と同様の作用をし、基板の誘導手段は、基板上の領域も含み、部品の誘導領域に対応する。
【００１８】
吸引手段として液滴を使用する場合、部品を液滴の位置に位置合わせする位置合わせ装置は、例えば図１に示すように、基板２の表面に液滴３を保持する保持領域２１と、基板２の表面と部品１を相対的に移動させる移動装置４とを備え、保持領域２１に液滴３を保持する。部品１は、図３〜図４に示すように、その底面周辺領域は、濡れ性の低い遮断領域１２を有し、遮断領域１２の内方に液滴３に対して濡れ性の高い吸引領域１１を有し、部品１の底面周辺領域に液滴３に対して濡れ性の高い誘導領域１３を有する。位置合わせ装置は、部品１を基板２の表面に載置し、基板２の表面と部品１を相対的に移動し、部品１の側部の誘導領域１３が液滴３に接すると、液滴３が吸引領域１１に誘導され、部品１が液滴３の位置に位置合わせされるものである。部品１の底面周辺領域は、遮断領域１２と誘導領域１３で形成され、吸引領域１１は、遮断領域１２と誘導領域１３の内方で、更に中心領域付近、又は重心領域付近に配置され、誘導領域１３は、部品１の側部から吸引領域１１まで延びるように配置される。このように、吸引領域１１を部品底面の中心領域付近、又は重心領域付近に配置すると、部品に余計なモーメントが発生し難くなる利点がある。基板２上の位置合わせの位置は、一箇所でも又は複数箇所あってもよい。
【００１９】
位置合わせ装置は、図２に示すように、基板２の保持領域２１の周囲に誘導手段２７を設けても良い。誘導手段２７の機能は、部品１の誘導領域１３に類似するもので、部品１の吸引領域１１と基板２の保持領域２１が吸引しやすくなればよい。誘導手段２７は、保持領域の２１と連続していても、又は、間隙が開いていてもよい。誘導手段２７が角形の場合、各辺の一部に突出するように設けることができる。その場合、部品１の底面は、吸引領域１１を有していれば良い。又は、吸引領域１１の外に遮断領域１２又は誘導領域１３があってもよい。
【００２０】
位置合わせ装置は、例えばマイクロマシーン分野において、マイクロ基板やマイクロ部品の位置合わせに使用することができる。基板２の表面には表面層２２を設けるとよい。その場合、表面層２２の表面の所定箇所に保持領域２１を形成する。表面層２２は、基板２から分離可能に構成すると、効率よく表面層２２上に部品１１を配置することができる。即ち、位置合わせ装置は、表面層２２を交換するだけで、基板２と移動装置４を毎回使用することができる。
【００２１】
なお、本発明において、部品１の底面とは、部品を基板上に置いた時に基板２の表面に接するなど、基板表面に対向する面である。部品１のいずれの面でも基板２上に配置してよい場合、その面を底面と呼び、その面に吸引領域１１、遮断領域１２及び誘導領域１３を形成すればよい。
【００２２】
部品を液滴の位置に位置合わせする装置は、必要に応じて、基板２の表面に載置された部品１を基板２上で移動させ、部品１の側部の誘導領域１３が液滴３に接するように動作する移動装置４を備えるとよい。移動装置４は、基板２を上下に又は水平方向又は斜めに振動する振動発生装置、又は、基板を傾斜させ、部品１を滑らせる傾斜発生装置などがある。移動装置４は、基板２に作用するのではなく、部品１に外力を作用して、基板２に対して移動させるものでもよい。このように、移動装置４は、結果的に部品１が基板に対して移動するように作用すればよく、例えば、部品１と基板２との接触により生じる摩擦力を低減し、又は除去し、それにより部品１を液体の表面張力で移動させてもよい。
【００２３】
＜２＞部品
位置合わせをする部品１は、部品１の底面中央領域付近に液滴に対して濡れ性の高い吸引領域１１と、部品１の底面周辺領域付近に液滴に対して濡れ性の低い遮断領域１２と、吸引領域１１から部品の側部まで延びる、液滴に対して濡れ性の高い誘導領域１３とを有するものである。部品１の底面は、例えば図３〜４に示すように、遮断領域１２、誘導領域１３において、種々のパターンを有している。部品１の底面の吸引領域１１の形状と基板２の保持領域２１の形状（水滴の平面形状）を合わせ、形状に方向性を持たせると（３角形、四角形、楕円形など）、部品１の位置合わせの方向を指定することができる。位置合わせに方向性がない場合、吸引領域１１と保持領域２１の形状は円形でもよい。
【００２４】
図３（Ａ）〜（Ｃ）の場合、部品１の底面は、いずれも、中央部には、四角形状の濡れ性の高い吸引領域１１を有している。その吸引領域１１の外周で底面のコーナー（角部）には、濡れ性の低い遮断領域１２を有している。底面の辺には、濡れ性の高い誘導領域１３を１箇所又は複数箇所有し、吸引領域１１から部品１の側面まで延びている。吸引力を強めるためには、側面に延びている誘導領域１３を大きく取るとよい。図３（Ｂ)の誘導領域１３は、側面に沿って長く、吸引領域１１に向かうに従って狭くなり、液滴３を吸引し易く、又誘導し易くなっている。吸引領域１１や誘導領域１３は、液滴３を吸引できれば良く、濡れ性の高い領域が必ずしも連続している必要はなく、不連続であってもよい。また、遮断領域１２も、液滴３を吸引しなければよく、同様に濡れ性の低い領域が必ずしも連続している必要はない。
【００２５】
図４（Ａ）〜（Ｂ）の場合、部品１の底面は、中央部には、四角形状の濡れ性の高い吸引領域１１を有している。その吸引領域１１の外周には、濡れ性の低い遮断領域１２を有している。吸引領域１１の外周には、濡れ性の高い誘導領域１３を有し、吸引領域１１から部品１の側面まで延びている。誘導領域１３は、側面に向かうに従って狭くなっている。図４（Ａ）の誘導領域１３は、部品１の底面のコーナー部（角部）に形成され、図４（Ｂ）の誘導領域１３は、底面の辺部に形成されている。図４（Ａ）〜（Ｂ）の誘導領域１３は吸引領域１１に近いほど広がっている。特に電場や磁場により吸引手段を形成した場合、このように構成すれば、吸引領域１１が重なり合うほど、位置エネルギーが低下するため、吸引領域と吸引手段の領域が重なるように動作する。図４（Ａ）〜（Ｂ）の形状は、液滴でも有効である。
【００２６】
＜３＞液滴
液滴３は、その液に対して濡れ性の高い材料と低い材料が存在すればよい。濡れ性の高い材料と低い材料は、部品１や基板２に容易に取り付けられ、加工が容易で、また、安価なものがよい。液滴３は、部品１に悪影響を与えない液体が好ましい。液滴３は、部品１を基板２上に位置合わした後に除去したい場合、揮発性のものを使用するとよい。液滴３は、部品１を基板２上に位置合わした後に基板２に接着したい場合、接着性を有しているものを使用でき、液滴が揮発した後、部品１が基板２に接着すると、位置合わせと固定の作業が容易になる。
【００２７】
＜４＞基板
部品１を位置合わせする基板２は、液滴３を保持する保持領域と液滴に対して濡れ性の低い領域とを有する。基板２の表面は、図５（Ａ）に示すように、多数の保持要素群２３に分けることができ、その場合、保持領域２１を任意のパターンにすることができる。図５（Ｂ）は、多数の電極を配置し、電場発生装置２４により任意の領域に電場を発生して、所定のパターンの保持領域を形成している。図５（Ｂ）の液滴３は、図示されていないが、電圧が印加される電極の全面上方に配置され、大きくてもよい。図５（Ｃ）は、多数の磁石２４１を配置し、磁場発生装置２５により任意の領域に磁場を発生して、所定のパターンの保持領域を形成している。このパターンの形状に方向性を持たせ、部品１の底面の吸引領域１１と基板２の保持領域２１の形状を一致すると、部品１の位置合わせの方向を自律的に合わせることができる。
【００２８】
図５（Ｂ）において、正負電極２３１、２３１間の上に液滴３を置き、電場発生装置２４により両電極２３１、２３１間に電位差を生じさせる。すると液滴３は静電力によって保持される。基板２の表面の濡れ性が十分低ければ、電位差を零とすれば、液滴３は保持されず、基板２を傾ける、或いは基板２に振動を加えることにより液滴３を除くことができる。よって、電位差を適切に発生・除去することにより、選択的な位置合わせを行うことができる。本発明は、静電力によってのみ、位置合わせする方法と比較して、液滴の存在する分、位置合わせ可能範囲が広く、部品１の表面形状等による誤差の影響が受け難くなる。液滴３を保持する電極数は、液滴と電極間に電位差が生じれば一極でもよい。複数の電極要素を組合せて必要な部分にのみ電圧を印加して同様の効果を得てもよい。
【００２９】
図５（Ｃ）において、磁場発生装置２５により磁石２４１を磁化し、基板裏側から磁石２４１を近づけ、反対側の保持領域２１で磁場を強くする。磁性体の液滴３（磁性液滴）を用いれば、部品１に磁性体がなくても位置合わせが可能である。複数の磁石２４１を組合せて基板２の表面の必要な領域にのみ磁場を発生させ、保持領域２１のパターンを任意に形成することができる。
【００３０】
基板２の表面には表面層２２を設ける場合、電極２３１や磁石２４１は、基板２側に配置する。このように構成すると、表面層２２を交換するだけで、効率よく表面層２２上に部品１１を配置することができる。
【００３１】
＜５＞係止領域
図６に示すように、基板２の上に複数の保持領域２１を形成し、保持領域２１の間に係止領域２６を配置する。保持領域２１に液滴を付着させる。係止領域２６は、液滴に対して濡れ性の高い領域であり、保持領域２１より面積が小さく、小面積に水滴が付着する。部品１が基板２の上の保持領域２１間を通る場合、部品１は、係止領域２６で止まり、基板２から落下することを規制することができる。部品１が係止領域２１で止まり、部品１の吸引領域１１が基板２の保持領域２１の液滴３で吸引されると、部品１は、基板２の保持領域２１に吸引され、位置合わせが自律的に行われる。
【００３２】
＜６＞位置合わせ方法（セルフアライメント方法）
基板表面上に部品１を位置合わせするには、まず、基板２の保持領域２１に液滴３を付着し、部品１を基板上に載置する。その際、部品１の側部に露出している誘導領域１３が液滴３に接し、液滴３が誘導領域１３から吸引領域１１に誘導される。即ち、部品１は、液滴３の吸引作用により、液滴３の方に引き込まれ、保持領域２１に位置合わせされる。部品１を基板上で移動させるためには、下方からの加振、基板の傾斜などを行う移動装置４を使用する。部品１が基板上に容易に位置合わせするためには、部品１の底面が基板側に向くように載置する。複数の部品１を基板上の複数箇所に同時に位置合わせする場合、基板上の複数の保持領域２１に液滴を配置し、複数の部品１を基板上に載置する（複数部品の同時セルフアライメント方法）。
【００３３】
誘導領域１３が部品１の側面に露出すると、液滴３は部品１の側面から底面の吸引領域１１に容易に流れ込むことができ、部品１が裏返るのを防止でき、また、遠方への移動を抑制できる。特に、図３（Ｂ）〜（Ｃ）のように、誘導領域を外周側に長く露出すると、更に効果が得られる。
【００３４】
＜７＞液滴を使用しない位置合わせ装置
液滴を使用しない位置合わせ装置では、液滴３の代わりに、保持領域２１には電場や磁場などの作用により吸引する吸引手段を配置する。液滴を使用しない位置合わせ装置は、例えば、図５で液滴３、３１を除いた基板２を使用できる。また、部品１については、その吸引領域１１や誘導領域１３は、吸引手段の吸引力が作用する材料であり、部品１の遮断領域１２は、吸引力が作用しない材料、即ち、吸引力を受けないか、弱い吸引力を受けるか、又は反発力を受ける材料を使用できる。吸引力が電場の場合、吸引領域や誘導領域は、誘電率の大きい材料を使用でき、遮断領域は、誘電率の小さい材料を使用できる。磁場の場合、吸引領域や誘導領域は、磁性材料を使用でき、遮断領域は、非磁性材料や反磁性材料を使用できる。この場合の部品１は、例えば図３に示すような底面構造にすることができる。係止領域２６を設ける場合、係止領域２６にも吸引手段を配置する。誘導領域１３の吸引力は、吸引領域１１から離れるほど小さくすると、部品１が適切に吸引領域１１に向かうことができる。なお、静電力など電極を使用する場合、電極間でショートしないように、例えば電極間に絶縁層を設ける。表面層２２が絶縁層となる場合は、液滴が導体でも絶縁体でも利用でき、液滴が絶縁体であれば、絶縁層は不要とすることができる。また、絶縁体の誘電率が高いほど大きな復元力が作用する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】基板上に部品を位置合わせする説明図
【図２】基板側に誘導手段を設けた説明図
【図３】部品の底面の説明図
【図４】部品の底面の他の説明図
【図５】基板上に保持領域を形成する説明図
【図６】基板上の保持領域に部品が位置合わせされる説明図
【符号の説明】
【００３６】
１・・・位置合わせ部品
１１・・吸引領域
１２・・遮断領域
１３・・誘導領域
２・・・基板
２１・・保持領域
２２・・表面層
２３・・保持要素群
２３１・電極
２４・・電場発生装置
２４１・磁石
２５・・磁場発生装置
２６・・係止領域
２７・・誘導手段
３・・・液滴
３１・・磁性液滴
４・・・移動装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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