(57)【要約】      （修正有）【課題】マイクロチップ、ダイ等の取り付け（組み込み）技術において、マイクロチップを、より迅速、簡便に基板上に位置決め又は位置合わせできる方法を提供する。【解決手段】基板を提供するステップと該基板上に凸状構造を形成するステップと微液滴を該凸状構造上に形成するステップとマイクロチップ５３を提供するステップと該微液滴の表面張力を利用して該マイクロチップ５３を該凸状構造の表面に移動するよう該マイクロチップ５３を該微液滴に接触させるステップとを備えてなる。【選択図】図５（Ｆ）
2007311748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を提供するステップと、
前記基板上に凸状構造を形成するステップと、
微液滴を前記凸状構造上に形成するステップと、
マイクロチップを提供するステップと、
前記微液滴の表面張力を利用して前記マイクロチップを前記凸状構造の表面に移動するよう該マイクロチップを該微液滴に接触させるステップと、
を備えてなるマイクロチップを基板上に位置決める方法。
【請求項２】
前記基板上に凸状構造を形成する方法は、さらにエッチング方式、加圧機構のプレス又は重力プリントのプレスを利用して周回の凹溝を形成するステップを備え、該周回する凹溝は、前記凸状構造の周辺を構成し、これで周回凹溝よりも相対的に高い凸状構造が形成され、前記微液滴の断面積は前記凸状構の断面の1/2〜1/4である請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記凸状構造の形成方法はスクリーン印刷方式、ガム・テープ粘着方式又はフィルムの形成により、前記基板上に該凸状構造を製作するステップを備え、前記微液滴を前記凸状構造に形成する方法はノズル又はディスペンサーを利用して該微液滴をスプレー又は滴下するステップを備え、及び／又は前記微液滴を前記凸状構造に形成する方法は該凸状構造中に輸水管を設けて該微液滴を形成するステップを備える請求項１記載の方法。
【請求項４】
上記方法により提供されるマイクロチップは震動装置、機械装置、単一又は複数個の針を有する機械装置、托盤装置を利用して、それぞれ該托盤装置を抛出、送出、圧出、快速移動してマイクロチップを自体重力の自然落下、吹出又は全面的吸気・呼気によりセットさせる請求項１記載の方法。
【請求項５】
微液滴発生器と前記微液滴発生器の隣近に設置された基板と前記基板上に形成された凸状構造とを備えてなり、その中前記微液滴発生器は前記凸状構造の表面上に微液滴を形成することにより、該微液滴の表面圧力を利用してマイクロチップを該凸状構造の表面上に位置決めさせるマイクロチップ位置決装置。
【請求項６】
前記凸状構造の周辺は位置決め領域の周辺であって、該凸状構造の表面よりも相対的に低く形成されており、前記凸状構造のサイズは前記マイクロチップのサイズに相当し、及び／又は前記凸状構造の形状は前記マイクロチップの形状とマッチングして自己取り込みの効果を達する請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記表面張力は吸着作用力であって、この吸着作用力を利用してエッジ効果を得ることにより、前記マイクロチップの可動側面と不動側辺との間の距離を短縮して前記微液滴が最小自由エネルギーに至る位置を調整する請求項５記載の装置。
【請求項８】
前記凸状構造は不透水材質の材料からなり、且つ前記微チップと同様に親水性表面又は疎水性表面を有しており、前記凸状構造は複数個の凸状構造が共同してアレイの方式で配列し、前記微液滴の材質は水、油、アルコール、液体ガム、水銀又は液体半田であり、前記基板は軟質取り付け基板又は硬質取り付け基板であり、及び／又は前記基板は繰り返し使用可能な基板であり、取り込み工程中前記マイクロチップを搬送するキャリアである請求項５記載の装置。
【請求項９】
表面張力生成物質の発生器と前記表面張力生成物質の発生器の近隣に設置されている基板とを備えてなり、ここで、前記基板には工作領域があり前記表面張力生成物質の発生器は該工作領域上においてマイクロチップと前記基板との間に介して表面張力生成物質が形成され、即ちこの表面張力生成物質の表面張力を利用して該マイクロチップを該基板上の該凸状構造の表面に移動するマイクロチップ位置決装置。
【請求項１０】
前記表面張力生成物質の発生器は液滴の発生器であり、前記工作領域は位置決め領域と該位置決め領域よりも低い位置決め領域周辺とを備えてなり、該表面張力生成物質は微液滴である請求項９記載の装置。
【請求項１１】
表面張力生成物質の発生器と前記表面張力生成物質の発生器の近隣に設置されている基板とを備えてなり、その中前記基板には位置決め領域及び該位置決め領域よりも高い位置決め領域周辺がり、且つマイクロチップは該位置決周辺の表面に位置決められるマイクロチップ位置装置。
【請求項１２】
前記位置決め領域は凹状構造である請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
基板を提供するステップと位置決め領域周辺及びこの位置決め領域周辺よりも高い位置決め領域を前記基板上に形成するステップと微液滴を前記位置決め領域上に形成するステップとマイクロチップを提供するステップと前記微液滴の表面張力を利用して前記マイクロチップを前記凸状構造の表面に移動するよう該マイクロチップを該微液滴に接触させるステップとを備えてなるマイクロチップを基板上に位置決める方法。
【請求項１４】
前記位置決め領域は凸状構造の表面である請求項１３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマイクロチップ（ダイ等を含む）を基板上に位置決める又は基板上で位置合わせをする装置及びその方法に関し、特に凸状構造を利用してマイクロチップを基板上に位置決めるまたは基板上で位置合わせをする装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在良く見られるラジオ周波識別タグ（Radio Frequency Identification Tag, RFID Tag）及び発光ダイオード（LED）は、マイクロチップを使用した二つの代表製品であり、この種の製品の特色はそのチップのサイズがいずれも微小のサイズであり、且つ、低価格で多量生産品に属し、従来製品全体のコスト中において組み立てコストが非常に高い割合（約２０％以上）を占めるので如何に組み立てコストを低下し、大量生産できるかが最も重要な研究課題の一つとなっている。
【０００３】
図１はRVB System groupにより生産されたRFID Tag 10の平面見取図でありマイクロチップ11、及び一組の内より外に徐々拡大した弧方形アンテナ12を備えてなる。図２はRoithner Light Technikにより生産された近赤外線（near−IR）のLED 20を示す平面見取図であり、マイクロチップ21とワイヤ・ボンド及びワイヤ22とシリコン基板23と印刷回路板24と反射器25とを備えてなる。
【０００４】
従来のICマイクロチップの取り付け（組み込み）技術は一種のピック＆プレースの方式でありWestinghouse electric corp.は1983年既にpick and placeの関連特許を有している。その運転原理は文字通り一本の機械アームをマイクロチップのピックアップ、搬送及び位置決め（または位置合わせ）として働き、ウエーハから切断したダイをピックアップした後、基板上の特定位置に搬送することにある。従来の取り付けプロセスにおいて半田を信号接点とした場合、半田のリフロウ時に表面張力により自己組み込みの機能を有するけれども通常半田球はサイズがICマイクロチップよりもはるかに小さく、かつマイクロチップのエッジに位置しているので、やはり該機械アームでマイクロチップを正確な位置に置いて各顆粒状の半田のいずれをも接点で接触させる必要がある。また、機械アームは正確性が非常に要求され、そのため一回に多くても５個のマイクロチップしか置けないので、やはり一次元の線状配置に限定され、全体のプレース型式を進行するまでに拡大することができない。さらに製造プロセス中その移動及び位置アライニングの正確度に対する要求から該機械アームの設計は非常に複雑な設計で要求に達する必要があり、又は一個の帰還制御系統を用いてマイクロチップを基板の正確な位置に置くように微調整する必要がある。
【０００５】
一方、GDSI社は市場に図３に示すpick and place法による符号３０の製造装置を製造・販売し、図４はマイクロチップに活用される他の取り付け技術を示す見取図である。これはProf. Smithにより提出された、液中での自己組み込み技術（Fluidic Self Assembly, FSA）であって、主としてこの技術をLED組み込み工程に活用している。これは特殊な製造プロセスで、先ずＬＥＤ基板背面にエッチングすることにより、シリコン基板41背面に形が互いに対応する複数の凹溝42のアレイにエッチングした後、該シリコン基板41を液中に入れ、同時に大量のLEDのチップ40を液中に投入して水流でLEDチップ40を運動させる。この際、シリコン基板41上にはチップ40と形状が互いに合致する凹溝42がエッチングされているのでLEDチップ40が凹溝42内に挿入して、迅速に大量なチップ40が基板41に取りこまれる。他に後続の関連する特許、例えば特許文献１乃至７等があり、これらは主として如何にしてLEDチップの設計を改善して位置決めの正確度を増加するか及び後続の取り付けプログラムを簡単化するかを主旨とし、例えば基板41及びマイクロチップ40の特定領域の表面特性を疎水性に変性して正確度及び歩留まりを向上させるなどである。Alienもこの方法をRFID tagの大量取り付けプロセスに利用している。
【特許文献１】アメリカ特許第4,398,863号明細書
【特許文献２】アメリカ特許第5,783,856号明細書
【特許文献３】アメリカ特許第5,824,186号明細書
【特許文献４】アメリカ特許第5,904,545号明細書
【特許文献５】アメリカ特許第6,527,964号明細書
【特許文献６】アメリカ特許第6,623,579号明細書
【特許文献７】アメリカ特許第6,864,570号明細書
【０００６】
すなわち、マイクロチップを基板上の正確な位置に置く、または位置合わせをする従来の技術には上記pick and place及びFSA法があり、それぞれ下記の欠点を有する。
１．ピック＆プレース（pick and place）法
（１）機械制御の方式でアライニングしなければならないので完璧な位置センシング系統、信号処理系等及び位置調整系統等の複雑な設計を行ってからチップ・アライニングの機能を達成できる。
（２）機械制御の方式によらなければならないので比較的長い時間で微チップを正確な位置にアライニングする必要がある。
（３）機械腕で位置を調整しているのでその調整精度に限りがあり、より高い精度の位置決を要求する場合にはより複雑な機械構造及び電気制御系等を設計しなければならず、チップが小さければ小さいほどその単位コストはますます高い。
（４）機械腕で位置を調整しているので、一回に一つのチップしか置けず単位時間の産出を向上しがたい。
（５）機械腕で位置を調整しているので現在の真空でチップをピックアップする場合、ミリメータ（mm）等級以下のサイズのチップを使用するのは困難である。
【０００７】
２．液中での自己組み込み技術（FSA）
（１）FSAのマイクロチップを基板に置く方式は、先ず基板背面を特殊な形状にエッチングして後のプロセスに寄与するようにする。
（２）FSAのマイクロチップを基板に置く方式は、基板背面に特殊な形状をエッチングするのを要求するほか表面改質処理を行う必要がありこのためにチップの背表面を親水性から疎水性に変更して後続の製造プロセスの需要に応じなければならない。
（３）FSAのマイクロチップを基板に置く方式は大量のマイクロチップを水流内に置き、そして震動等の方式でマイクロチップを凹溝内に投入するようにしているがこのためにチップ回収系統、水溶液制御系等、及び乾燥系統等を設計する必要があるので全体の系統が非常に大きくなってしまう。
（４）FSAのマイクロチップを基板に置く方式は大量のマイクロチップを水中に置き、取り込まれなかったチップを回収するようにしているが、そのようなチップは長時間水中に置かれるので、その結果、該チップが損壊する危険を招来する。
（５）FSAのマイクロチップを基板に置く方式は、既定目標の取り付けよりもはるかに多量のマイクロチップを準備することにより、チップ40が凹溝40に挿入される確率を増大させて取り込み速度及び保持する必要があるほか、部分的に未充填の凹溝、及び正確な位置に充填しなかったチップ等を回避する必要があるなどの欠点がある。したがってこのような欠点を有する位置決装置は非常に理想的ではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって機械アームでのチップ・アライニングが非常に遅い如何に改善するか、またチップ回収系統を設計しなければならない問題を解決するかは本発明の課題であり、本発明により鋭意に実験、テスト及び研究を重ねた結果、ついにマイクロチップを基板上に位置決める装置及び方法を案出した。これにより先行技術の欠点を効果的に解決したほか更にマイクロチップを迅速に基板上において位置決め又は位置合わせを完成できる便利性を得た。つまり本発明が解決したい課題はマイクロチップが基板上に位置決めまたは位置合わせされるのが容易ではない課題を克服し、また補助の他の材質を採用しない前提下で平坦の基板上に凸状構造を形成する課題を克服し、及び基板上に迅速且つ大量に複数の凸状構造を形成する問題を如何に克服するかである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明により提供されるマイクロチップを基板上に位置決める方法は、基板を提供するステップと該基板上に凸状構造を形成するステップと微液滴を該凸状構造上に形成するステップとマイクロチップを提供するステップと該微液滴の表面張力を利用して該マイクロチップを該凸状構造の表面に移動するよう該マイクロチップを該微液滴に接触させるステップとを備えてなる。
【００１０】
上記マイクロチップを基板上に位置決める方法において、該凸状構造形成方法は、更にエッチング方式、加圧機構のプレス又は重力プリントのプレスを利用して周回凹溝を形成するステップを備え、該周回凹溝は凸状構造の周辺に形成され、これにより該周回凹溝よりも相対的に高位にある高い凸状構造が形成される。また該凸状構造を成形する方法はスクリーン印刷方式、ガム・テープ粘着方式又はフィルムの形成により、該基板上に該凸状構造を製作するステップを備えることができる。
【００１１】
また、該微液滴の形成方法は好適には、流体を、ノズルから噴射又はディスペンサーから滴下させて微液滴を製造するステップを備える。
また、該微液滴の形成方法は好適には更に該凸状構造中に輸水管を設けて該微液滴を形成するステップを備える。
【００１２】
更には上記方法により提供されるマイクロチップは、震動装置からマイクロチップを放擲する、機械装置からマイクロチップをポンと出す、単一又は複数個の針を有する機械装置から針でマイクロチップを押し出す、急速シフト装置からマイクロチップを落下する、マイクロチップを真空吸引装置で吸引させ、これからマイクロチップを落下させる、またはガス吹出し装置からマイクロチップを吹出させるなどの方法である。
【００１３】
次に本発明により提供されるマイクロチップの位置決め装置は微液滴発生器と、該微液滴発生器の隣近に設置された基板と該基板上に形成された凸状構造とを備えてなり、ここで、該微液滴の発生器は該凸状構造の表面上に微液滴を形成することにより、該微液滴の表面張力を利用してマイクロチップを該凸状構造の表面上に位置決めまたは位置合わせさせるものである。
【００１４】
また、該装置における該凸状構造の周辺は位置決め領域の周辺であって、該凸状構造の表面よりも相対的に低位の、低く形成されている。
【００１５】
また、該装置における凸状構造のサイズは該マイクロチップのサイズに相当する。また装置における凸状構造の形状は該マイクロチップの形状と合致するので自己取り込みの効果を奏することができる。
【００１６】
好適には該装置における微液滴の断面積は該凸状構造の断面積の1/2ないし1/4であり、該表面張力は吸着作用力であってこの吸着作用力を利用してエッジ効果が奏することにより、該マイクロチップの可動の側辺と該凸状構造の不動の側辺との間の距離が短縮され、該微液滴が最小表面自由エネルギーとなるように位置が調整される。
【００１７】
好適には該装置の凸状構造は不透水材質であり且つ該微チップと同様に親水性の表面又は疎水性の表面を有し微液滴52を凸状構造に形成でき、且つ材質が表面張力を形成するものであれば良く、いずれのものも本発明の範囲内にある。
【００１８】
該装置の凸状構造は複数の凸状構造が共同してアレイの方式で配列する。また、該装置における微液滴の材質は水、油、アルコール、液体ガム、水銀又は液体半田が例示される。
また該装置における基板は軟質取り付け用基板又は硬質取り付け用基板である。好適には該装置における基板は繰り返し使用可能な基板であり、取り付け過程で、該マイクロチップを搬送するキャリアとなる。
【００１９】
更には本発明により提供されるマイクロチップ位置決めまたは位置合わせ装置は、表面張力生成物質の発生器と該表面張力生成物質の発生器の近隣に設置されている基板とを供えてなり、ここで、該基板には工作領域があり、該表面張力生成物質の発生器は該工作領域上において、マイクロチップと該基板との間に介して表面張力生成物質が形成され、即ちこの表面張力生成物質の表面張力を利用して該マイクロチップを該基板上の該凸状構造の表面に移動させるものである。
【００２０】
該マイクロチップ位置決め装置の表面張力生成物質の発生器は液滴の発生器であり、該工作領域は位置決め領域と該位置決め領域よりも、相対的に低位の、低い位置決め領域周辺とを備えてなり、該表面張力生成物質は微液滴である。
【００２１】
また、好適な技術的手段として、本発明により提供されるマイクロチップ位置決め装置は表面張力生成物質の発生器と該表面張力生成物質の発生器の近隣に設置されている基板とを備えてなり、その中、該基板には位置決め領域及び該位置決め領域よりも、相対的に高い位置決め領域周辺があり、且つ該マイクロチップは位置決め領域周辺の表面に位置決められる。
【００２２】
好適には、該位置決め領域は凹状構造である。上記他の方法として本発明により提供されるマイクロチップを基板上に位置決める方法は、基板を提供するステップと位置決め領域周辺及びこの位置決め領域周辺よりも高い位置決め領域を該基板上に形成するステップと微液滴を該位置決め領域上に形成するステップとマイクロチップを提供するステップと該微液滴の表面張力を利用して該マイクロチップを該凸状構造表面に移動するよう該マイクロチップを該微液滴に接触させるステップとを備えてなる。
当然、該方法の位置決め領域は凸状構造の表面であってもよい。
【００２３】
上記の開示に見られるようにマイクロチップを基板上に位置決める装置及び方法は、微液滴が凸状構造に形成されるのを利用してその表面張力により該マイクロチップを該凸状構造の表面上に移動させ、エッチング技術を活用して該基板に、周回する凹構造を形成することにより該周回凹溝よりも高い凸状構造を得ることができる。以下、図面を参照しながら好適な実施例を挙げて説明すればより具体的に瞭解を得ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
要するに本発明は確かに一種革新な設計を通して微液滴が凸状構造上に形成されるのを利用することにより、その表面張力を介して該マイクロチップを該凸状構造の表面に移動することができ、且つエッチング技術を活用して該基板上に周回凹溝を形成すると、該周回凹溝よりも相対的に高い凸状構造を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図５(A)−(G)は本発明によるマイクロチップを基板上に位置決める方法の好適な実施例の、凸状構造の平面図及び側面図である。この見取図の図示により、基板50を提供するステップと、基板50上に凸状構造51を形成するステップと微液滴52を凸状構造51上に形成するステップと、マイクロチップ53を提供するステップとマイクロチップ52の表面張力を利用してマイクロチップ53を凸状構造の表面54に移動するようマイクロチップ53を微液滴52に接触させるステップとを供えてなる本方法が理解される。
【００２６】
図６（Ａ）−（Ｃ）は本発明による、他の凸状構造の形成方式の平面図、縦方向断面図及び横方向断面図である。これら図に示す凸状構造51の製造方法はエッチング方式、加圧機構のプレス又は重力プリントのプレスを利用して基板60上に周回する凹溝61を形成する。この周回凹溝61は凸状構造62の周辺を構成し、結果として凸状構造62は周回凹溝61よりも相対的に高く形成される。この成形ステップは、先ずフォトマスクを製作し、次にリソグラフィー方式を利用してフォトマスク上の図案を基板60のフォトレジスタンス上に複写し次に基板上に必要な形状をエッチングした後、フォトレジスタンスを除去すれば凸状構造62が基板60上にアレイ状に配列される。
【００２７】
図７（Ａ）−（Ｃ)は図５における凸状構造の他の形成方式の平面図、縦方向断面図及び横方向断面図である。これら図に示す方法はスクリーン印刷方式、ガム・テープに代わって粘着方式又はフィルムを形成する方式を利用して基板70上に凸状構造71を製作する。したがって、図７における凸状構造62及び図７における凸状構造71の材料はそれぞれ対応する基板60、70と同一又は異なる。
【００２８】
図８（Ａ、Ｂ）は図５における微液滴を形成する動作見取図である。この図に示す方法では微液滴発生器80は、スプレーまたはディスペンサーを利用して微液滴81をスプレー又は滴出して、上から凸状構造82上に滴下する。
【００２９】
図９は図５における微液滴を形成する動作見取図である。この図に方法は凸状構造90に輸水管91（孔）を穿設し、下面の孔道より水を押出して流動させ微液滴92を形成する。この方法は更に図１０に示す震動装置100を利用してマイクロチップを軽く振るい出すことができる。この震動装置100は他の装置に代えることができ、これらは、例えばマイクロチップを放出する機械装置、単一又は複数本針を有し、これによりマイクロチップを押し出す装置、迅速移動器によりマイクロチップを落下させる装置、真空でマイクロチップを吸着させ、これを落下させる装置、気体吹出装置からマイクロチップを吹出させる装置に取り替えることができる。
【００３０】
また本発明によるマイクロチップ位置決め装置は微液滴の発生器80及びこの微液滴発生器80の近隣に設けられた基板50を備え、ここで微液滴の発生器80は一個のノズル又は一本のディスペンサーであり、微液滴52のサイズを制御でき、又は一列のノズルを採用して同時に複数の微液滴を噴出できるようにしており；基板50はその上に形成される位置決め領域51と、マイクロチップ53の微液滴52への接触に寄与するよう位置決め領域よりも低く設置され、これにより微液滴52の表面張力を利用してマイクロチップ53を凸状構造52の表面54上に移動させる位置決め領域周辺61とを備えてなる。該微液滴発生器80は位置決め領域51上に微液滴52を形成することに用いられる。
【００３１】
該装置のマイクロチップ53は特殊用途を有する微小材に取り替えることができる。又、基板50上において微液滴52により自己取り込み効果を奏することができる。ここで、マイクロチップ53は最小表面自由エネルギーの作業下で凸状構造51と自己アラインの作用を生じ、最小表面自由エネルギーとエッジ効果との総合作用で的確に基板50上の正確位置にセットされる。エッジ効果は極めて強大であるので微液滴52はしっかり凸状構造51上に束縛され、この範囲外には外れない。このように微液滴52が凸状構造51上に的確に位置するので、マイクロチップ53は基板50とは不要な接触を発生しない。そして微液滴52の両固体51、53表面間における粘着力が互いにけん制して自己取り込みの的確さに影響する。
【００３２】
マイクロチップ53と微液滴52との元来の接触位置がどうかを問わず、マイクロチップ53の最後位置は凸状構造51の外形設計に基づいて凸状構造51の表面54に移動されるので、マイクロチップ53の基板50上における位置決め効果が達成される。マイクロチップ53が極めて小さい素子であるので、表面張力とマイクロチップ53表面と液体間の吸着力との大きさを比較すれば重力の影響を無視することができる。本発明は容易にマイクロチップ52の取り込み工程を導入でき、且つアレイ式に迅速に大量に取り込むことができ、マイクロチップ53を例えばラジオ周波識別タグ10の取り込みフロー及びコストに見るように簡単化できる。またマイクロチップ52が基板50において自主アラインの機能を生じるので機械アームの位置制御に対する要求が高くなく、且つ格外の位置調整系統を必要としないので、非常に効果的に先行技術の取り込み系統設備の複雑性を簡単化できる。
【００３３】
本発明は又アレイ式機械腕をマイクロチップ52の取り込み工程に活用して単位時間に処理量を向上し取り付けコストを低下させることができる。本発明は広く現存するマイクロチップ53に用いられることのできる取り付け技術を提供し、マイクロチップ53の外形及び表面特性に対して特別な要求がなく、封装技術をマイクロチップの特性と取り合せて取り付け効果を保持することができる。本願においては、マイクロチップ53は非常に正確に微液滴52上にセットする必要がなく、このステップでは僅かにマイクロチップ53と微液滴52との間に接触が発生すればよいと要求する程度である。しかる後、非常に短い時間内（例えば1秒内）に、マイクロチップ53は表面最小自由エネルギーの作用により、最小表面自由エネルギーに達し得る位置に調整される。そして凸状構造51のエッジ効果を境界条件とし、水平面上には唯一個の最小表面自由エネルギーの位置しかないので、迅速且つ正確に多くのマイクロチップ53を自動的且つ正確な位置に調整することができる。
【００３４】
また、凸状構造51のサイズはマイクロチップ52のサイズに相当する。凸状構造51の造型はマイクロチップ53の形状と合致して自己取り込みの効果を達成することができ、実験の結果から偶数辺の形状の位置決め効果は奇数辺の形状の位置決め効果よりも優れている。微液滴52の断面積が凸状構造51の断面積の1/2〜1/4である場合、最適な吸着効果を得ることができる。そして該表面張力である吸着作用力を利用してエッジ効果を得ることにより、マイクロチップ53の可動側辺531と凸状構造51の不動側辺511との間の距離を短縮して、微液滴52が最小表面自由エネルギーに至る位置を調整する。
【００３５】
図１１（Ａ)は微小液滴52の表面積が凸状構造51の断面積の1/2よりも小さいときの移動結果を示す図１１（Ｂ）−（Ｃ）は微液滴110の断面積が凸状構造51の断面積の1/2〜1である場合の移動結果を示す図で、このときの吸着効果はもう図１１（Ａ）における微液滴52よりも劣り、そして図１１（Ｃ）は微液滴111の断面積が凸状構造51の断面積に相当する場合の移動結果を示す。図１２に示しているのは微液滴52の転移と表面自由エネルギーとの関係曲線であり、図に示すように微液滴52が可動側辺531と不動側辺511の間の相対距離をゼロまでに転移した時、微液滴52の該最小表面自由エネルギーを得ることができる。
【００３６】
凸状構造51は不透水材質からなり、且つマイクロチップ53と同様に親水性の表面又は疎水性の表面を有しており、つまり凸状構造51は必ずしも親水性、又は疎水性の表面とは限らず、微液滴52の表面張力を形成するものであればよい。凸状構造51は複数の凸状構造が共同して図５(Ａ)に示すようなアレイの方式で配列することができる。この微液滴52の材質は水、油、アルコール、液体ガム、水銀又は液体の半田（即ち液体金属）が採用され、また、その他溶剤の液体物質をも採用することができる。基板50は軟質取りつけ用基板又は硬質取り付け用基板であり、即ち本発明の位置決めの基板は、自在にflip-chip、軟質基板等の取り付け技術に活用でき、これによりマイクロチップ53の取り付け効率を強化し、コストを削減することができる。基板50は取り込み工程中マイクロチップを搬送するためのキャリアとして、繰り返し使用可能な基板に代えることができる。
【００３７】
微液滴52の凸状構造51の表面エッジにおいて計測された接触角の許容範囲はGibbsが発表したようにその不等式は以下の通りである：
2007311748.tif 000003
【００３８】
式中、θ0は液滴接触角、θappは液滴の固定表面エッジにおいて計測された接触角、φは固体エッジ両平面の侠角である。そして、液滴52の表面エネルギーの関係式は以下の通りである。
2007311748.tif 000004
【００３９】
式中Aは界面面積、γは液体の表面張力である。又、各種材質と水液滴との接触角は以下の通りである
【００４０】
2007311748.tif 000005
【００４１】
他の実行可能な角度から見れば、本発明は一種のマイクロチップ位置決め装置ということもでき、表面張力生成物質の発生器（例えば微液滴の発生器80）と該表面張力生成物質の発生器の近隣に設置されている基板50とを備えてなり、ここで基板50は工作領域（例えば位置決め領域51）を有し；該表面張力生成物質発生器は該工作領域上に表面張力生成物質（例えば微液滴52）を形成してマイクロチップと基板50との間に介在させて、該表面張力生成物質の生成する表面張力によりマイクロチップ53を基板50上の凸状構造51の表面54に移動させる機能を有している。この場合の装置の表面張力生成物質の発生器は微液滴発生器80であってもよい。該工作領域は位置決め領域上の凸状構造51と該位置決め領域上の凸状構造51よりも低い位置決め領域周辺61とを備え、該表面張力生成物質は微液滴52である。
【００４２】
図１３は図５における凸状構造に対応する他の凸状構造の形成方式である縦方向断面図である。図１３には本発明のマイクロチップ位置決装置が示されており、表面張力生成物質の発生器（例えば微液滴の発生器80）と該表面張力生成物質発生器の隣近に設置されている基板130とを備え、ここで基板130は位置決め領域132（即ち図５における凸状構造51と相対応する凹状構造）と位置決め領域132の位置決め領域周辺133よりも高い表面136とを有し、この位置決め領域132のサイズはマイクロチップのサイズよりも小さいはずである。当然、この時の位置決め領域132は凹状構造であってもよい。
【００４３】
本発明の他の実施例としてマイクロチップを基板上に位置決める方法は基板50を提供するステップと位置決め領域周辺61及びこの位置決め領域周辺61よりも高い位置決め領域を基板50上の凸状構造51の表面54に形成するステップとマイクロチップ53を提供するステップと微液滴52を該位置決め領域上に形成するステップとマイクロチップ53を提供するステップと微液滴52の表面張力を利用してマイクロチップ53を凸状構造51の表面54に移動するようマイクロチップ53を微液滴52に接触させるステップとを備えてなる。この時における方法の位置決め領域は凸状構造51の表面54であってもよい。
【００４４】
要するに本発明は確かに一種革新な設計を通して微液滴が凸状構造上に形成されるのを利用することにより、その表面張力を介して該マイクロチップを該凸状構造の表面に移動することができ、且つエッチング技術を活用して該基板上に周回凹溝を形成すると、該周回凹溝よりも相対的に高い凸状構造を得ることができる。
【００４５】
しかしながら上記に説明したものは本発明の比較的好適な実施例に過ぎず本発明の技術的範囲を限定するものではない。容易に連想できるもの、たとえば不同材料を使用した液体、又は凸起構造の形状設計等、この技術分野に属する当業者であればいずれも相当変化して実施できるが、これは後覚者であり、本発明の技術的思想を限定することができない。いうなれば本発明のクレームの範囲を逸脱しない限り、当業者による単純な設計変更、付加、修飾、置換はいずれも本発明の技術的範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】従来のRFID tagの平面図である。
【図２】従来のLEDの平面図である。
【図３】従来のPick and Place設備機器の斜視図である。
【図４】従来のFSAの封装過程における微チップセット方式の見取図である。
【図５（Ａ）】本発明によるマイクロチップを基板上位置決める方法の好適な実施例の凸状構造の平面図及び側面図である。
【図５（Ｂ）】本発明によるマイクロチップを基板上位置決める方法の好適な実施例の凸状構造の平面図及び側面図である。
【図５（Ｃ）】本発明によるマイクロチップを基板上位置決める方法の好適な実施例の凸状構造の平面図及び側面図である。
【図５（Ｄ）】本発明によるマイクロチップを基板上位置決める方法の好適な実施例の凸状構造の平面図及び側面図である。
【図５（Ｅ）】本発明によるマイクロチップを基板上位置決める方法の好適な実施例の凸状構造の平面図及び側面図である。
【図５（Ｆ）】本発明によるマイクロチップを基板上位置決める方法の好適な実施例の凸状構造の平面図及び側面図である。
【図５（Ｇ）】本発明によるマイクロチップを基板上位置決める方法の好適な実施例の凸状構造の平面図及び側面図である。
【図６（Ａ）】本発明による凸状構造の他の形式方式の平面図、縦方向断面図及び横方向断面図である。
【図６（Ｂ）】本発明による凸状構造の他の形式方式の平面図、縦方向断面図及び横方向断面図である。
【図６（Ｃ）】本発明による凸状構造の他の形式方式の平面図、縦方向断面図及び横方向断面図である。
【図７（Ａ）】図５における凸状構造の他の形成方式の平面図である。
【図７（Ｂ）】図５における凸状構造の他の形成方式の平面図である。
【図７（Ｃ）】図５における凸状構造の他の形成方式の平面図である。
【図８（Ａ）】スプレーにより滴下等して図５における微液滴を形成する動作見取図である。
【図８（Ｂ）】滴下されて図５における微液滴が形成された動作見取図である。
【図９】図５における微液滴を形成する他の動作見取図である。
【図１０】図５におけるマイクロチップを軽く放出する震動装置の斜視図である。
【図１１（Ａ）】微液滴表面積が凸状構造断面積の1/2よりも小さい時の移動結果を示す見取図である。
【図１１（Ｂ）】微液滴の断面積が凸状構造断面積の1/2〜1である場合の移動結果を示す見取図である。
【図１１（Ｃ）】微液滴の断面積が凸状構造の断面積に相当する場合の移動結果を示す図である。
【図１２】微液滴の転移と表面自由エネルギーとの関係見取図である。
【図１３】図５における凸状構造に対応する他種の凸状構造の形式方式の縦方向断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０              RFID tag
１１、２１、４０    チップ
１２              アンテナ
２０              LED
２２              ワイヤ・ボンド及びワイヤ
２３、４１        シリコン基板
２２              複数の感知区域
２４              印刷回路版
２５              反射器
３０              Pick and Place設備機器
４２              凹溝
５０              基板
５１、６２、７１、８２、９０
凸状構造
５２、８１、９２、１１０、１１１、１３４
微液滴
５３、１０１、１３５
マイクロチップ
５４              凸状構造の表面
６０、７０、１３１
基板
６１              周回凹溝/凸状構造周辺/位置決め領域周辺
８０              微液滴発生器
９１              輸水管
１００            震動装置
１３１            工作領域
１３２            位置決め領域 
１３３            位置決め領域周辺
１３６            位置決め領域周辺の表面
【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（Ａ）】
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【図５（Ｂ）】
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【図５（Ｃ）】
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【図５（Ｄ）】
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【図５（Ｅ）】
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【図５（Ｆ）】
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【図５（Ｇ）】
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【図６（Ａ）】
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【図６（Ｂ）】
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【図６（Ｃ）】
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【図７（Ａ）】
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【図７（Ｂ）】
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【図７（Ｃ）】
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【図８（Ａ）】
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【図８（Ｂ）】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１（Ａ）】
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【図１１（Ｂ）】
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【図１１（Ｃ）】
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【図１２】
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【図１３】
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