CN106558524A - 芯片贴装机以及半导体器件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种芯片贴装机以及半导体器件的制造方法，用于解决在使贴装头在Y轴方向上以长行程移动的情况下无法提高Z轴驱动轴的精度的问题。芯片贴装机具备：第一驱动轴，其在第一轴向上升降贴装头；以及第二驱动轴，其在水平方向上移动贴装头。第一驱动轴具备：伺服马达；1个滚珠丝杠，其通过伺服马达而旋转；螺母，其对滚珠丝杠进行支承；第一倾斜凸轮，其设置于螺母；第二倾斜凸轮，其以与第一倾斜凸轮隔开规定距离的方式设置于螺母；第一支承体，其与第一倾斜凸轮连接；以及第二支承体，其与第二倾斜凸轮连接。

Description

芯片贴装机以及半导体器件的制造方法
技术领域
本发明涉及芯片贴装机(die bonder)，例如能够应用于具有借助伺服马达和滚珠丝杠而移动的裸芯片贴装头的芯片贴装机。
背景技术
在芯片贴装机中，利用贴装头(bonding head)对裸芯片进行真空吸附，使该裸芯片以高速上升、水平移动、下降而安装于基板。在该情况下，使裸芯片上升、下降的是升降驱动轴(Z驱动轴),使裸芯片水平移动的是Y驱动轴。以往有Z驱动轴由在上下方向(Z方向)上设置的驱动马达和滚珠丝杠构成的结构(例如，日本特开2011-233578号公报(专利文献1))。
专利文献1：日本特开2011-233578号公报
在利用专利文献1的机构中，在使贴装头在Y轴方向上以长行程移动的情况下，无法提高Z轴驱动轴的精度。
发明内容
本公开的课题在于提供一种能够使用于升降贴装头的驱动轴的精度提高的芯片焊接技术。
其它课题和新特征会因本说明书的记述及附图而变得明朗。
对本申请中的代表性方案的概要进行简单说明，如下所述。
即，芯片贴装机具备：第一驱动轴，其在第一轴向上升降贴装头；以及第二驱动轴，其在水平方向上移动贴装头。第一驱动轴具备：伺服马达；1个滚珠丝杠，其通过伺服马达而旋转；螺母，其对滚珠丝杠进行支承；第一倾斜凸轮，其设置于螺母；第二倾斜凸轮，其以与第一倾斜凸轮隔开规定距离的方式设置于螺母；第一支承体，其与第一倾斜凸轮连接；以及第二支承体，其与第二倾斜凸轮连接。
发明效果
根据上述芯片贴装机，能够提高使贴装头升降的驱动轴的精度。
附图说明
图1是表示实施例的芯片贴装机的结构的概略俯视图。
图2是表示图1的裸芯片供给部的结构的外观立体图。
图3是表示图2的裸芯片供给部的主要部分的概略剖视图。
图4是对图1的芯片贴装机的概要结构及其动作进行说明的图。
图5是对图1中的贴装头工作台进行说明的图。
图6是表示图1中的贴装头工作台的ZY驱动轴的结构的侧视图。
图7是表示比较例1的贴装头工作台的ZY驱动轴的结构的侧视图。
图8是表示比较例2的贴装头工作台的ZY驱动轴的结构的侧视图。
图9是表示比较例3的贴装头工作台的ZY驱动轴的结构的侧视图。
图10是表示变形例的芯片贴装机的结构的概略俯视图。
其中，附图标记说明如下：
10 芯片贴装机
1 晶片供给部
D 裸芯片
2A、2B 拾取部
3A、3B 对准部
BAS 中间载台
4A、4B 贴装部
BBH 贴装头
42 筒夹
BHT 贴装头工作台
60 ZY驱动轴
70 Y驱动轴
80 Z驱动轴
81_1 第一Z轴可动部
81_2 第二Z轴可动部
84 驱动部
84a 伺服马达
84b 滚珠丝杠
84c1 第一倾斜凸轮
84c2 第二倾斜凸轮
84d 螺母
85_1 第一支承体
85_2 第二支承体
90 X驱动轴
5 输送部
BS 贴装载台
P 基板
8 控制装置
具体实施方式
半导体器件的制造工序的一部分中包括将半导体芯片(以下，简称为裸芯片)搭载于配线基板、引线框架等(以下，简称为基板)来组装成封装的工序，组装成封装的工序的一部分中包括从半导体晶片(以下，简称为晶片)分割出裸芯片的工序、以及将分割出的裸芯片搭载于基板上的贴装(bonding)工序。贴装工序中所使用的制造装置为芯片贴装机。
芯片贴装机是将焊锡料、镀金料、树脂作为接合材料而将裸芯片贴装(搭载并粘接)于基板或者已被贴装的裸芯片上的装置。在将裸芯片例如贴装于基板的表面的芯片贴装机中，反复进行贴装动作(作业)，贴装动作是指如下的动作：利用被称为筒夹的吸附嘴从晶片吸附并拾取裸芯片，将该裸芯片输送至基板上并对其施加按压力，并且对接合材料进行加热，由此进行贴装。筒夹是具有吸附孔、且对空气进行吸引而吸附保持裸芯片的保持件，该筒夹具有与裸芯片同等程度的大小。
实施方式的芯片贴装机10具备：中间载台BAS，其载置所拾取的裸芯片；贴装头BBH，其将载置于中间载台BAS上的裸芯片贴装于基板或者已经贴装于所述基板的裸芯片上；以及贴装头工作台BHT，其对贴装头进行驱动。贴装头工作台BHT具备：第一驱动轴80，其使贴装头BBH在第一方向上升降；以及第二驱动轴70，其使贴装头BBH在第二方向的水平方向上移动。第一驱动轴80具备：伺服马达84a；1个滚珠丝杠84b，其借助伺服马达84a而旋转；螺母84d，其对滚珠丝杠84b进行支承；第一倾斜凸轮84c，其设置于螺母84d；第二倾斜凸轮84c，其以与第一倾斜凸轮隔开规定距离的方式设置于螺母84d；第一支承体85，其与第一倾斜凸轮84c连接；以及第二支承体85，其与第二倾斜凸轮84c连接。
根据实施方式，能够提高第一驱动轴的精度。
以下，利用附图对实施例、比较例以及变形例进行说明。其中，在以下说明中，有时对相同的结构要素标注相同的附图标记并将重复的说明省略。此外，为了使说明更加明确，与实际的情况相比，有时在附图中示意性地示出各部分的宽度、厚度、形状等，但仅为一个例子，并未对本发明的解释构成限定。
实施例
图1是实施例的芯片贴装机的概略俯视图。芯片贴装机10大致划分而具备晶片供给部1、拾取部2A、2B、对准部3A、3B、贴装部4A、4B、输送部5以及控制装置8(参照图4)。晶片供给部1用于供给搭载有安装于基板P的裸芯片D的晶片环14(参照图2、图3)。拾取部2A、2B从晶片供给部1拾取裸芯片D。对准部3A、3B将拾取到的裸芯片D暂时载置于中间。贴装部4A、4B拾取对准部3A、3B上的裸芯片D并将其贴装于基板P或者已经被贴装的裸芯片D上。输送部5将基板P输送至安装位置。控制装置8监视控制各部分的动作。
晶片供给部1具备晶片盒升降机WCL、晶片修正槽WRA、晶片环保持架(晶片支承台)WRH、裸芯片上推单元WDE以及晶片识别相机(摄像头)VSW。晶片盒升降机WCL使保存有多个晶片环14的晶片盒上下移动直至到达晶片输送高度为止。晶片修正槽WRA对由晶片盒升降机WCL供给的晶片环14进行对准。晶片抽取器WRE将晶片环14从晶片盒取出并容置该晶片环14。晶片环保持架WRH借助未图示的驱动单元而沿X方向及Y方向移动，并使拾取的裸芯片D移动至裸芯片上推单元WDE的位置。图1中的双点划线圆为晶片环保持架WRH的移动范围。裸芯片上推单元WDE从装载于晶片带(切割带)16的晶片11以裸芯片为单位上推并使其剥离。晶片识别相机VSW对利用晶片环保持架WRH支承的晶片11的裸芯片D进行拍摄，来识别应当拾取的裸芯片D的位置。
拾取部2A、2B分别具备拾取头BPH以及拾取头工作台BPT。拾取头BPH具有将由裸芯片上推单元WDE上推的裸芯片D吸附保持于前端的筒夹22(参照图4)，对裸芯片D进行拾取并将其载置于中间载台BAS。拾取头工作台BPT使拾取头BPH沿Z方向、X方向以及Y方向移动。在拾取头BPH中还能够附加使其与裸芯片D的角度相应地旋转的功能。拾取是基于表示晶片11所具有的多个电特性不同的裸芯片的等级的分类表而进行的。分类表预先存储于控制装置8。
对准部3A、3B分别具备：中间载台BAS，其暂时载置裸芯片D；以及载台识别相机VSA(参照图4)，其用于对中间载台BAS上的裸芯片D进行识别。裸芯片上推单元WDE在俯视时位于对准部3A的中间载台BAS与对准部3B的中间载台BAS的中间，裸芯片上推单元WDE、对准部3A的中间载台BAS、以及对准部3B的中间载台BAS沿X方向配置。
贴装部4A、4B分别具备贴装头BBH、筒夹42(参照图4)、贴装头工作台BHT以及基板识别相机VSB(参照图4)。贴装头BBH具有与拾取头BPH相同的构造，从中间载台BAS拾取裸芯片D，并将该裸芯片D贴装于输送来的基板P。筒夹42装配于贴装头BBH的前端、且对裸芯片D进行吸附保持。贴装头工作台BHT使贴装头BBH沿Z方向、X方向以及Y方向移动。基板识别相机VSB对输送来的基板P的位置识别标记(未图示)进行拍摄，并对应当贴装的裸芯片D的贴装位置进行识别。
根据这种结构，贴装头BBH基于载台识别相机VSA的拍摄数据而对拾取位置、姿势进行修正，从中间载台BAS拾取裸芯片D，并基于基板识别相机VSB的拍摄数据而将裸芯片D贴装于基板P。
输送部5具备对载置了贴装有裸芯片D的基板P(图1中为18个)的料盒(magazine)(图1中为5个)沿X方向进行输送的第一输送线51以及第二输送线52。第一输送线51具备第一清洁载台CS1、第一贴装载台BS1以及第二贴装载台BS2。在图1中，在第一清洁载台CS1载置有料盒91，在第一贴装载台BS1载置有料盒92，在第二贴装载台BS2载置有料盒93。第二输送线52具备第二清洁载台CS2以及第三贴装载台BS3。在图1中，在第二清洁载台CS2载置有料盒94，在第三贴装载台BS3载置有料盒95。在第一清洁载台CS1以及第二清洁载台CS2的预定点PVP(Prevision Point)，进行对标注于基板P的基板的不合格记号的识别以及进行吸引基板P上的异物的清洁。在第一贴装载台BS1、第二贴装载台BS2以及第三贴装载台BS3的贴装点BP对基板P进行贴装。将对准部3A的中间载台BAS、第一贴装载台BS1的贴装点BP以及第三贴装载台BS3的贴装点BP连结的线沿Y方向配置，将对准部3B的中间载台BA以及第二贴装载台BS2的贴装点BP连结的线沿Y方向配置。第一输送线51以及第二输送线52分别具备料盒装载器IMH、供给槽FMT、装载供给器(feeder)FMG主供给器FMG1、主供给器FMG2、主供给器FMG3、卸载供给器FOG以及料盒卸载器OMH。料盒装载器IMH使保存基板P的料盒上下移动直至达到基板输送高度为止，若利用推动器供给出所有基板P则将料盒排出，并使重新保存有基板P的料盒上下移动直至到达基板输送高度为止。供给槽FMT根据基板宽度对基板输送部槽进行开闭。装载供给器FMG将被供给的基板P夹持输送至预定点PVP。主供给器FMG1对夹持输送至预定点PVP的基板P进行夹持输送直至交接给主供给器FMG2为止。主供给器FMG2从主供给器FMG1接受基板P并对其进行夹持输送直至将其交接至主供给器MFG3为止。主供给器FMG3从主供给器FMG2接受基板P并对其进行夹持输送直至将其交接至卸载位置为止。卸载供给器FOG将夹持输送至卸载位置的基板P夹持输送至排出位置。料盒卸载器OMH使供给的空料盒上下移动直至到达基板输送高度为止，若料盒被排出的基板充满则将料盒排出，重新使空料盒上下移动直至到达基板输送高度为止。
接下来，利用图2及图3对晶片供给部的详细结构进行说明。图2是表示晶片供给部的主要部分的外观立体图。图3是表示晶片供给部的主要部分的概略剖视图。在晶片11的背面粘贴有粘片膜(DAF)18，进而在其背面一侧粘贴有切割带16。并且，切割带16的边缘粘贴于晶片环14，被夹入扩展环15来固定。即，晶片环保持架WRH具备：扩展环15，其对晶片环14进行保持；以及支承环17，其保持于晶片环14，并对粘接有多个裸芯片D(晶片11)的切割带16进行水平定位。晶片供给部1具有裸芯片上推单元WDE，该裸芯片上推单元WDE配置在支承环17的内侧，用于将配置的裸芯片D向上方顶起。裸芯片上推单元WDE借助未图示的驱动机构而沿上下方向移动，晶片环保持架WRH沿水平方向移动。这样，随着裸芯片D的薄型化，芯片贴装用的粘接剂从液体状替换成薄膜状，形成为将称为粘片膜18的薄膜状的粘接材料粘贴于晶片11与切割带16之间的构造。在具有粘片膜18的晶片11中，切割是针对晶片11和粘片膜18进行的。此外，切割带16与粘片膜18可以是一体化的带部。
晶片环保持架WRH在裸芯片D被上推时使保持晶片环14的扩展环15下降。此时，由于支承环17未下降，因此保持于晶片环14的切割带16被拉伸而使得裸芯片D彼此的间隔扩大，从而防止了各裸芯片D彼此的干涉、接触，形成为使得各裸芯片分离而容易对其进行上推的条件。裸芯片上推单元WDE从裸芯片下方对裸芯片D进行上推，由此进行裸芯片D的剥离，从而提高了筒夹对裸芯片D的拾取性。
图4是芯片贴装机的主要部分的概要侧视图。芯片贴装机10具备3个贴装载台BS1、BS2、BS3，但在图4中记载为贴装载台BS。芯片贴装机10将利用拾取头BPH拾取的裸芯片D暂时载置于中间载台BAS，利用贴装头BBH再次对载置的裸芯片D进行拾取，并将其贴装于安装位置而安装于基板P。
芯片贴装机10具有：晶片识别相机VSW，其对晶片11上的裸芯片D的姿势进行识别；载台识别相机VSA，其对载置于中间载台BAS的裸芯片D的姿势进行识别；以及基板识别相机VSB，其对贴装载台BS上的安装位置进行识别。在本实施例中必须对识别相机间的姿势偏差进行修正的是与基于贴装头BBH的拾取有关的载台识别相机VSA、以及与基于贴装头BBH向安装位置的贴装有关的基板识别相机VSB。
另外，芯片贴装机10具有：旋转驱动装置25，其设置于中间载台BAS；仰视(undervision)相机CUV，其设置于中间载台BAS与贴装载台BS之间；加热装置34，其设置于贴装载台BS；以及控制装置8。旋转驱动装置25使中间载台BAS在与具有安装位置的安装面平行的面上旋转，以对载台识别相机VSA与基板识别相机VSB之间的旋转角偏差等进行修正。仰视相机CUV从正下方观察贴装头BBH在移动中所吸附的裸芯片D的状态，为了对裸芯片D进行安装，加热装置34对贴装载台BS进行加热。
控制装置8具有未图示的CPU(Central Processor Unit：中央处理器)、保存控制程序的存储器、保存数据的存储器、控制总线等，该控制装置8对构成芯片贴装机10的各要素进行控制。
以下，对贴装部4A的贴装头工作台BHT以及贴装头BBH进行说明。此外，贴装部4A的贴装头工作台(第一贴装头工作台)BHT以及贴装头(第一贴装头)BBH的结构、与贴装部4B的贴装头工作台(第二贴装头工作台)BHT以及贴装头(第二贴装头)BBH的结构相同。第二贴装头工作台可以形成为与第一贴装头工作台镜面对称的结构。
图5的(A)是用于对图1的贴装头工作台进行说明的侧视图。图5的(B)是用于对图1的贴装头工作台进行说明的俯视图。图6的(A)是表示图1的贴装头工作台的ZY驱动轴的结构的侧视图。图6的(B)是图6的(A)的A向视图。
贴装头工作台BHT具有：ZY驱动轴60，其使贴装头BBH沿Z(高度)方向升降、且沿Y方向进行水平移动；以及X驱动轴(未图示)，其使贴装头BBH沿X方向进行水平移动。ZY驱动轴60具备：Y驱动轴(第二驱动轴)70，其使贴装头BBH沿Y方向、即在中间载台BAS内的拾取位置与贴装载台BS内的贴装点BP之间往返；以及Z驱动轴(第一驱动轴)80，其为了从中间载台BAS拾取芯片、或者将芯片贴装于基板而使该芯片升降。X驱动轴使ZY驱动轴60的整体沿对基板P进行输送的方向即X方向移动。Y驱动轴70构成为利用线性马达对贴装头BBH进行驱动，Z驱动轴80构成为通过利用伺服马达对滚珠丝杠进行驱动来驱动贴装头BBH。X驱动轴可以构成为利用伺服马达对滚珠丝杠进行驱动，也可以构成为利用线性马达进行驱动。此处，若将Y驱动轴70的驱动范围(贴装头BBH在Y方向上的移动范围)设为DY、将Z驱动轴80的驱动范围(贴装头BBH在Z方向上的移动范围)设为DZ、且将X驱动轴的驱动范围(贴装头BBH在X方向上的移动范围)设为DX，则最大驱动范围具有DY＞DX＞DZ的关系。另外，若将从中间载台BAS内的拾取位置至距该位置最近的贴装载台BS1内的贴装点BP的位置之间的距离设为DA、且将最近的贴装点BP的位置与最远的贴装点BP的位置之间的距离设为DB，则具有DY＝DA+DB、DB＞DA的关系。例如，在通常动作的动作范围内，DX为1mm以下，DZ为20mm，DY为180mm～280mm(第一输送线)、500～600mm(第二输送线)，存在DY＞DZ＞DX的关系。另外，本实施例中的DY比输送线为1条、且基板宽度为100mm的情况下的DY(150mm～190mm)大。此外，X驱动轴的最大驱动范围为30mm。
如图6的(B)所示，ZY驱动轴60具有：Y驱动轴(第二驱动轴)70；Z驱动轴(第一驱动轴)80；连结部61，其将贴装头BBH与Y驱动轴70的Y轴可动部71连结；以及横向L字状的支承体62，其对上述这些部件的整体进行支承。此外，为了使以下说明容易理解，利用斜线表示在支承体62固定的部分，通过白色空心的方式表示与Y轴可动部71、贴装头BBH以及连结部61一体移动的部分。另外，支承体62具有：上部支承体62a；侧部支承体62b；以及三角支承体62c，其对上部支承体62a以及侧部支承体62b进行支承。
Y驱动轴70具有：“コ”字状的Y轴固定部(第二轴固定部)72，其具有在Y方向上交替地排列了多个N极与S极的电磁铁的上下的固定电磁铁部(未图示)；Y轴可动部(第二轴可动部)71，其在上述排列方向上具有至少1组N极与S极的电磁铁(未图示)，该Y轴可动部被插入于“コ”字状的凹部并在凹部内移动；支承部74，其固定于连结部61，且对Y轴可动部71进行支承；以及Y轴线性引导件73，其固定于连结部61，且设置于连结部61与侧部支承体62b之间。Y轴固定部72固定于上部支承体62a以及支承体63，并设置成几乎跨过Y驱动轴70的整个范围，以使得Y轴可动部71能够在规定的范围内移动。另外，Y轴线性引导件73具有沿Y方向延伸的2个线性轨道73a、以及在线性轨道上移动的线性滑动件73b。
Z驱动轴80具有：第一Z轴可动部81_1；第二Z轴可动部81_2；Z轴固定部82，其固定于支承体63；Z轴引导件83，其设置于贴装头BBH与连结部61之间；以及驱动部84。Z轴引导件83具有：2条轨道83a，它们固定于连结部61、且沿Z方向延伸；以及滑动件83b，其固定于贴装头BBH、且在轨道上移动。
如图6的(A)所示，驱动部84具备：驱动马达(伺服马达)84a，其固定于Z轴固定部82；滚珠丝杠84b，其沿Y方向延伸；第一倾斜凸轮84c1；第二倾斜凸轮84c2；以及螺母84d。第一倾斜凸轮84c1与第二倾斜84c2以隔开规定距离(至少比螺母84d的外径大的距离)的方式固定于螺母84d。驱动部84利用滚珠丝杠84b和螺母84d而将驱动马达84a的以Y方向为旋转的中心的圆周运动转换为第一倾斜凸轮84c1以及第二倾斜凸轮在Y轴方向上的直线运动(水平运动)。就该Y方向上的直线运动而言，利用第一倾斜凸轮84c1转换为第一支承体85_1以及第一Z轴可动部81_1在Z方向上的直线运动(上下运动)，并利用第二倾斜凸轮84c2转换为第二支承体85_2以及第二Z轴可动部81_2在Z方向上的直线运动(上下运动)。在此，本实施例中的第一支承体85_1与第二支承体85_2形成为一体。
第一支承体85_1的一端与第一倾斜凸轮84c1连接、且沿X方向延伸。第一Z轴可动部81_1的上部与第一支承体85_1的另一端连接、且沿Z方向延伸。第一Z轴可动部81_1的下部固定于Y方向引导件86。第二支承体85_2的一端与第二倾斜凸轮84c2连接、且沿X方向延伸。第二Z轴可动部81_2的上部与第二支承体85_2的另一端连接、且沿Z方向延伸。第二Z轴可动部81_2的下部固定于Y方向引导件86。
Y方向引导件86伴随着第一Z轴可动部81_1以及第二Z轴可动部81_2的上下运动而进行上下移动。Y方向引导件86的Y方向上的长度越长，第一Z轴可动部81_1与第二Z轴可动部81_2使规定的距离越大，由此，维持Y方向引导件86的水平度的精度。Y方向引导件86具有：轨道86a，其与第一Z轴可动部81_1以及第二Z轴可动部81_2固定在一起；以及滑动件86b，其与贴装头BBH固定在一起。
贴装头BBH经由连结部61而与Y轴可动部71连结，若Y轴可动部71沿Y方向移动，则贴装头BBH也一并沿Y方向移动。然后，贴装头BBH在移动目的地的规定位置处升降。贴装头BBH在前端部安装有裸芯片吸附用的筒夹42。
<比较例1>
图7的(A)是表示比较例1的贴装头工作台的ZY驱动轴的结构的在X方向上的侧视图。图7的(B)是图7的(A)的A向视图。
ZY驱动轴60R具有：Y驱动轴70R；Z驱动轴80R；横向L字状的连结部61R，其将贴装头BBH与Y驱动轴70R的Y轴可动部71R连结；以及横向L字状的支承体62，其对上述这些部件整体进行支承。另外，支承体62具有：上部支承体62a；侧部支承体62b；以及三角支承体62c，其对上部支承体62a和侧部支承体62b进行支承。
Y驱动轴70R具有：倒U字状的Y轴固定部72R，其具有在Y方向上交替地排列了多个N极与S极的电磁铁的左右的固定电磁铁部(未图示)；Y轴可动部71R，其在上述排列方向上具有至少1组N极与S极的电磁铁(未图示)，该Y轴可动部71R插入于倒U字状的凹部并在凹部内移动；支承部74R，其固定于连结部61R，且对Y轴可动部71R进行支承；Y轴线性引导件73，其固定于连结部61R，且设置于连结部61R与侧部支承体62b之间；以及Y轴线性引导件73R，其设置于连结部61R与上部支承体62a之间。Y轴固定部72R固定于在上部支承体62a固定的支承体63R，并设置成几乎跨过Y驱动轴70R的整个范围，以使得Y轴可动部71R能够在规定范围内移动。另外，Y轴线性引导件73具有沿Y方向延伸的2条线性轨道73a、以及在线性轨道上移动的线性滑动件73b。Y轴线性引导件73R具有沿Y方向延伸的2条线性轨道73aR、以及在线性轨道上移动的线性滑动件73bR。
Z驱动轴80R具有：第一Z轴可动部81_1R；第二Z轴可动部81_2R；Z轴固定部82R，其固定于Y轴固定部72R；Z轴引导件83，其设置于贴装头BBH与连结部61R之间；第一驱动部84_1R；以及第二驱动部84_2R。Z轴引导件83具有：2条轨道83a，它们固定于连结部61R、且沿Z方向延伸；以及滑动件83b，其固定于贴装头BBH、且在轨道上移动。
第一驱动部84_1R具备：第一驱动马达(伺服马达)84a1R，其固定于Z轴固定部82R；第一滚珠丝杠84b1R，其沿Z方向延伸；以及第一螺母84d1。利用第一滚珠丝杠84b1R和第一螺母84d1R将第一驱动马达84a1R的以Z方向为旋转中心的圆周运动转换为第一Z轴可动部81_1R的Z方向上的直线运动(垂直运动)。第一Z轴可动部81_1R的上部与第一螺母84d1R连接，下部固定于Y方向引导件86。
第二驱动部84_2R具备：第二驱动马达(伺服马达)84a2R，其固定于Z轴固定部82R；第二滚珠丝杠84b2R，其沿Z方向延伸；以及第一螺母84d2。利用第二滚珠丝杠84b2R和第二螺母84d2R将第二驱动马达84a2R的以Z方向为旋转中心的圆周运动转换为第二Z轴可动部81_2R的Z方向上的直线运动(垂直运动)。第二Z轴可动部81_2R的上部与第二螺母84d2R连接，下部固定于Y方向引导件86。
Y方向引导件86伴随着第一Z轴可动部81_1R以及第二Z轴可动部81_2R的上下运动而进行上下移动。Y方向引导件86具有：轨道86a，其与第一Z轴可动部81_1R以及第二Z轴可动部81_2R连接；以及滑动件86b，其与贴装头BBH连接。
在比较例1中，担忧第一驱动部84_1R与第二驱动部84_2R的同步动作。
<比较例2>
图8的(A)是表示比较例2的贴装头工作台的ZY驱动轴的结构在X方向上的侧视图。图8的(B)是图8的(A)的A向视图。
ZY驱动轴60S具有：Y驱动轴70S；Z驱动轴80S；连结部61，其将贴装头BBH与Y驱动轴70S的Y轴可动部71连结；以及横向L字状的支承体62，其对上述这些部件整体进行支承。Y驱动轴70S的结构与实施例中的Y驱动轴70的结构相同。即，除Z驱动轴80S以外，ZY驱动轴60S的结构与实施例相同。
Z驱动轴80S具有：第一Z轴可动部81_1；第二Z轴可动部81_2；Z轴固定部82，其固定于支承体63；Z轴引导件83，其设置于贴装头BBH与连结部61之间；第一驱动部84_1S；以及第二驱动部84_2S。除第一驱动部84_1S、第二驱动部84_2S以外，Z驱动轴80S的结构与实施例相同。
第一驱动部84_1S具备：第一驱动马达(伺服马达)84a1，其固定于Z轴固定部82；第一滚珠丝杠84b1S，其沿Y方向延伸；第一螺母84d1S，其对第一滚珠丝杠84b1S进行支承；以及第一倾斜凸轮84c1，其固定于第一螺母84d1S。第二驱动部84_2S具备：第二驱动马达(伺服马达)84a2，其固定于Z轴固定部82；第二滚珠丝杠84b2S，其沿Y方向延伸；第二螺母84d2S，其对第二滚珠丝杠84b2S进行支承；以及第二倾斜凸轮84c2，其固定于第二螺母84d2S。
第一驱动部84_1S利用第一滚珠丝杠84b1S和第一螺母84d1S将第一驱动马达84a1的以Y方向为旋转中心的圆周运动转换为第一倾斜凸轮84c1在Y方向上的直线运动(水平运动)，并利用第一倾斜凸轮84c1将该Y方向上的直线运动转换为第一支承体85_1以及第一Z轴可动部81_1在Z方向上的直线运动(上下运动)。第二驱动部84_2S利用第二滚珠丝杠84b2S和第二螺母84d1S将第二驱动马达84a2的以Y方向为旋转中心的圆周运动转换为第二倾斜凸轮84c2在Y方向上的直线运动(水平运动)，并利用第二倾斜凸轮84c2将该Y方向上的直线运动转换为第二支承体85_2以及第二Z轴可动部81_2在Z方向上的直线运动(上下运动)。
比较例2与比较例1相比，能够使贴装头工作台的高度降低，但与比较例1同样地，担忧两组驱动部84S的同步动作。
<比较例3>
图9的(A)是表示比较例3的贴装头工作台的ZY驱动轴的结构在X方向上的侧视图。图9的(B)是图9的(A)的A向视图。
ZY驱动轴60T具有：Y驱动轴70T；Z驱动轴80T；连结部61，其将贴装头BBH与Y驱动轴70T的Y轴可动部71连结；以及横向L字状的支承体62，其对上述这些部件整体进行支承。Y驱动轴70T的结构与实施例中的Y驱动轴70的结构相同。即，除Z驱动轴80T以外，ZY驱动轴60T的结构与实施例相同。
Z驱动轴80T具有：第一Z轴可动部81_1；第二Z轴可动部81_2；Z轴固定部82，其固定于支承体63；Z轴引导件83，其设置于贴装头BBH与连结部61之间；以及驱动部84T。除驱动部84T以外，Z驱动轴80T的结构与实施例相同。
驱动部84T具备：驱动马达(伺服马达)84a，其固定于Z轴固定部82；滚珠丝杠84bT，其沿Y方向延伸；第一螺母84d1S和第二螺母84d2S，它们对滚珠丝杠84bT进行支承；第一倾斜凸轮84c1，其固定于第一螺母84d1S；以及第二倾斜凸轮84c2，其固定于第二螺母84d2S。
驱动部84T利用滚珠丝杠84bT和第一螺母84d1S将驱动马达84a的以Y方向为旋转中心的圆周运动转换为第一倾斜凸轮84c1的Y方向上的直线运动(水平运动)，并利用第一倾斜凸轮84c1将该Y方向上的直线运动转换为支承体85_1以及第一Z轴可动部81_1的Z方向上的直线运动(上下运动)。驱动部84T利用滚珠丝杠84bT和第二螺母84d2S将驱动马达84a的以Y方向为旋转中心的圆周运动转换为第二倾斜凸轮84c2的Y轴方向上的直线运动(水平运动)，并利用第二倾斜凸轮84c2将该Y方向上的直线运动转换为第二支承体85_2以及第二Z轴可动部81_2的Z方向上的直线运动(上下运动)。
比较例3与比较例2相同，与比较例1相比，能够使贴装头工作台的高度降低，但担忧因两个螺母间的距离变化而产生螺纹咬合。
<变形例>
图10是表示变形例的芯片贴装机的结构的概略俯视图。芯片贴装机10U大致划分而具备晶片供给部1、拾取部2A、2B、对准部3A、3B、贴装部4A、4B、输送部5U、以及控制装置8。除输送部5U以外，芯片贴装机10U的结构与实施例相同。
输送部5U具备输送线51U，该输送线51U对载置了贴装有裸芯片D的基板P(图10中为72个)的料盒(图10中为3个)沿X方向进行输送。输送线51U具备清洁载台CSU、第一贴装载台BS1U以及第二贴装载台BS2U。图10中，在清洁载台CSU载置有料盒91U，在第一贴装载台BS1U载置有料盒92U，在第二贴装载台BS2U载置有料盒93U。除线宽度以外，输送线51U的结构与实施例中的第一输送线的结构相同。此外，输送线51U能够对在Y方向上可搭载多个(图10中为12个)基板P的料盒进行输送。
即使在变形例的芯片贴装机中，也与实施例同样地贴装头在Y轴上为长行程，因此，贴装头工作台BHT以及贴装头BBH形成为与实施例相同的结构。
在像比较例那样在2处部位配置螺钉、螺母的情况下，容易因各自的负荷、精度的不同而产生不良情况。另一方面，在本实施例中，利用配置于Y方向的1个滚珠丝杠和1个螺母使2处部位的倾斜凸轮进行动作，并使它们进行Z轴(上下)动作。由此，能够消除2处部位的偏差，从而能够提高Z驱动轴的精度。
另外，在基于线性马达的Z驱动轴中，Z定子(磁铁)的重量及成本因Y轴上的长行程而增加。另一方面，在本实施例中，由于针对Z驱动轴未使用线性马达，所以能够抑制因Y轴上的长行程而引起的重量、成本的增加。
以上基于实施方式、实施例、比较例以及变形例而对由本发明人完成的发明进行了具体说明，但本发明并不限定于上述实施方式、实施例、比较例以及变形例，当然能够进行各种变更。
例如，在实施例中使用了2个倾斜凸轮，但也可以利用1个滚珠丝杠使2个旋转凸轮、连杆机构实现可动。

Claims (19)

1.一种芯片贴装机，其特征在于，具有：
中间载台，其载置拾取到的裸芯片；
贴装头，其将载置于所述中间载台上的裸芯片贴装在基板上、或者贴装在已经贴装于所述基板的裸芯片上；以及
贴装头工作台，其对所述贴装头进行驱动，
所述贴装头工作台具备：
第一驱动轴，其在第一方向上升降所述贴装头；以及
第二驱动轴，其在第二方向的水平方向上移动所述贴装头，
所述第一驱动轴具备：
伺服马达；
1个滚珠丝杠，其通过所述伺服马达而旋转；
螺母，其对所述滚珠丝杠进行支承；
第一倾斜凸轮，其设置于所述螺母；
第二倾斜凸轮，其以与所述第一倾斜凸轮隔开规定距离的方式设置于所述螺母；
第一个第一轴可动部，其与所述第一倾斜凸轮连接；以及
第二个第一轴可动部，其与所述第二倾斜凸轮连接。
2.根据权利要求1所述的芯片贴装机，其特征在于，
所述第一驱动轴利用所述滚珠丝杠和所述螺母将所述伺服马达的以所述第二方向为旋转中心的圆周运动转换为所述第一倾斜凸轮以及所述第二倾斜凸轮在所述第二方向上的水平运动，并分别利用所述第一倾斜凸轮以及所述第二倾斜凸轮将所述第二方向上的水平运动转换为所述第一个第一轴可动部以及所述第二个第一轴可动部在所述第一方向上的上下运动。
3.根据权利要求2所述的芯片贴装机，其特征在于，
所述贴装头工作台还具备：
第二方向引导件，其与所述贴装头连接；
第一支承体，其一端与所述第一倾斜凸轮连接，且另一端与所述第一个第一轴可动部连接；以及
第二支承体，其一端与所述第二倾斜凸轮连接，且另一端与所述第二个第一轴可动部连接，
所述第一个第一轴可动部以及所述第二个第一轴可动部固定所述第二方向引导件，所述第二方向引导件伴随着所述第一个第一轴可动部以及所述第二个第一轴可动部的上下运动而进行上下移动。
4.根据权利要求3所述的芯片贴装机，其特征在于，
所述贴装头工作台还具备：
连结部，其将所述贴装头与所述第二驱动轴连接；
轨道，其固定于所述连结部、且沿第一方向延伸；以及
滑动件，其固定于所述贴装头、且在所述轨道上移动。
5.根据权利要求4所述的芯片贴装机，其特征在于，
所述第二方向引导件具备：
轨道，其与所述第一个第一轴可动部以及所述第二个第一轴可动部连接；以及
滑动件，其与所述贴装头连接。
6.根据权利要求5所述的芯片贴装机，其特征在于，
离所述中间载台的裸芯片拾取位置最近的能够进行贴装的贴装点与最远的能够进行贴装的贴装点之间的距离，比从所述裸芯片拾取位置到最近的能够进行贴装的贴装点的距离长。
7.根据权利要求6所述的芯片贴装机，其特征在于，
所述第二驱动轴利用线性马达对所述贴装头进行驱动。
8.根据权利要求7所述的芯片贴装机，其特征在于，
所述第二驱动轴具备：
第二轴固定部，其具有固定于支承体的、在所述第二方向上排列的固定磁铁；以及
第二轴可动部，其固定于所述连结部，插入于所述第二轴固定轴的凹部并在该凹部内移动。
9.根据权利要求8所述的芯片贴装机，其特征在于，
所述第二驱动轴还具备第二轴线性引导件，该第二轴线性引导件设置于所述连结部与所述支承体之间。
10.根据权利要求9所述的芯片贴装机，其特征在于，
所述第二轴线性引导件具备：
线性轨道，其沿第二方向延伸；以及
线性滑动件，其在所述线性轨道中移动。
11.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，具备：
(a)准备搭载于切割薄膜上并被切断的晶片的工序；
(b)准备芯片贴装机的工序，所述芯片贴装机具备：第一拾取头和第二拾取头，它们对从所述晶片被上推的裸芯片进行拾取；第一中间载台和第二中间载台，它们载置拾取到的所述裸芯片；第一贴装头和第二贴装头，它们将载置于所述第一中间载台和第二中间载台上的裸芯片分别贴装在基板上、或者贴装在已经贴装于所述基板的裸芯片上；以及第一贴装头工作台和第二贴装头工作台，它们分别对所述第一贴装头和第二贴装头进行驱动，所述第一贴装头工作台和第二贴装头工作台分别具备：第一驱动轴，其利用伺服马达对滚珠丝杠进行驱动，且在第一方向上升降所述第一贴装头和第二贴装头；以及第二驱动轴，其利用线性马达进行驱动，且在第二方向的水平方向上移动所述第一贴装头和第二贴装头，离所述第一中间载台和第二中间载台各自的裸芯片拾取位置最近的能够进行贴装的贴装点与最远的能够进行贴装的贴装点之间的距离，比从所述裸芯片拾取位置到最近的能够进行贴装的贴装点的距离长；以及
(c)将所述晶片中的裸芯片贴装在所述基板上、或者贴装在已经被贴装的裸芯片上的工序。
12.根据权利要求11所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
所述工序(c)具备：
(c1)利用所述第一拾取头和第二拾取头交替地拾取所述晶片中的裸芯片，并分别将拾取到的裸芯片载置于所述第一中间载台和第二中间载台的步骤；以及
(c2)利用所述第一贴装头和第二贴装头对载置于所述第一中间载台和第二中间载台的裸芯片进行拾取，并分别将拾取到的裸芯片贴装在载置于所述第一贴装载台和第二贴装载台的基板上、或者贴装在已经被贴装的裸芯片上的步骤。
13.根据权利要求12所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
所述第一贴装头工作台和第二贴装头工作台各自的第一驱动轴还具备：
第一倾斜凸轮；
第二倾斜凸轮；
螺母，其对所述滚珠丝杠进行支承；
第一个第一轴可动部；以及
第二个第一轴可动部，
利用所述滚珠丝杠和所述螺母将所述伺服马达的以所述第二轴向为旋转中心的圆周运动转换为所述第一倾斜凸轮以及所述第二倾斜凸轮在所述第二方向上的水平运动，
利用所述第一倾斜凸轮将所述第二方向上的水平运动转换为所述第一个第一轴可动部在所述第一方向上的上下运动，
利用所述第二倾斜凸轮将所述第二方向上的水平运动转换为所述第二个第一轴可动部在所述第一方向上的上下运动。
14.根据权利要求13所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
所述第一贴装头工作台和第二贴装头工作台分别还具备：
第二方向引导件，其与所述贴装头连接；
第一支承体，其一端与所述第一倾斜凸轮连接，且另一端与所述第一个第一轴可动部连接；以及
第二支承体，其一端与所述第二倾斜凸轮连接，且另一端与所述第二个第一轴可动部连接，
所述第一个第一轴可动部以及所述第二个第一轴可动部固定所述第二方向引导件，
第二方向引导件伴随着所述第一个第一轴可动部以及所述第二个第一轴可动部的上下运动而进行上下移动。
15.根据权利要求14所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
所述第一贴装头工作台和第二贴装头工作台分别还具备：
连结部，其将所述第一驱动轴与所述第二驱动轴连接；
轨道，其固定于所述连结部、且沿所述第一方向延伸；以及
滑动件，其固定于所述贴装头、且在所述轨道上移动。
16.根据权利要求15所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
所述第二方向引导件具备：
轨道，其与所述第二支承体连接；以及
滑动件，其与所述第一轴可动部连接。
17.根据权利要求12所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
所述第一贴装头工作台和第二贴装头工作台各自的所述第二驱动轴具备：
第二轴固定部，其具有固定于支承体的、在所述第二方向上排列的固定磁铁；以及
第二轴可动部，其固定于所述连结部，插入于所述第二轴固定轴的凹部并在该凹部内移动。
18.根据权利要求17所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
所述第二驱动轴还具备第二轴线性引导件，该第二轴线性引导件设置于所述连结部与所述支承体之间。
19.根据权利要求18所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
所述第二轴线性引导件具备：
线性轨道，其沿第二方向延伸；以及
线性滑动件，其在所述线性轨道中移动。
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