JP2002504759A - 箔上に配置された電子回路の位置決め装置 - Google Patents
箔上に配置された電子回路の位置決め装置Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、フリップチップ法に従って、箔（２）上に配置された電子回路例えばチップ（１）を回路基板（１１）、セラミック基板等上で位置決めするための装置に関する。チップ（１）は箔（２）の下方に配置されたニードル（４）によって箔（２）から持上げられ、吸着カップ付きニードル（３）または吸着カップによって取り上げられ、１８０°だけ回転させられ、そして他の吸着カップ付きニードル（１０）によって受け取られ、接点バンクを直接接続するために回路基板（１１）上で位置決めされる。箔（２）からチップ（１）を持ち上げるための持上げニードル（４）と、吸着カップ付きニードル（３）は、特に直線的または垂直な同期運動を行う。吸着カップ付きニードル（３）はアーム（６）に可動に支持されたホルダー（５）内に設けられ、このアーム（６）は１８０°の回転運動を行うために駆動装置（９）によって駆動可能である。他の吸着カップ付きニードル（１０）がホルダー（１２）内に設けられ、このホルダーは吸着カップ付きニードル（１０）に運動の４つの自由度、すなわちｘ，ｙ，ｚ方向と回転方向の自由度を付与する。
Description
【０００１】 本発明は、チップが箔の下方に配置されたニードルによって箔から持上げられ
、吸着カップ付きニードルまたは吸着カップによって取り上げられ、１８０°だ
け回転させられ、そして他の吸着カップ付きニードルによって受け取られ、接点
バンクを直接接続するために回路基板上で位置決めされる、フリップチップ法に
従って、箔上に配置された電子回路例えばチップを回路基板、セラミック基板等
上で位置決めするための装置に関する。
、吸着カップ付きニードルまたは吸着カップによって取り上げられ、１８０°だ
け回転させられ、そして他の吸着カップ付きニードルによって受け取られ、接点
バンクを直接接続するために回路基板上で位置決めされる、フリップチップ法に
従って、箔上に配置された電子回路例えばチップを回路基板、セラミック基板等
上で位置決めするための装置に関する。
【０００２】 通常は、電子回路またはチップは接点と反対の側が回路基板に取付けられ、接
点と接点バンクがマイクロワイヤに接続されている。このマイクロワイヤと接点
の接続は例えば超音波によって行われる。この方法はワイヤボンディングと呼ば
れる。この方法の欠点は明白である。一方では、完成した回路基板を製作するた
めの多数の工程が必要であり、他方ではこの方式のチップ固定によって、散乱効
果を制御することが困難である。
点と接点バンクがマイクロワイヤに接続されている。このマイクロワイヤと接点
の接続は例えば超音波によって行われる。この方法はワイヤボンディングと呼ば
れる。この方法の欠点は明白である。一方では、完成した回路基板を製作するた
めの多数の工程が必要であり、他方ではこの方式のチップ固定によって、散乱効
果を制御することが困難である。
【０００３】 ワイヤボンディングの代替法はフリップチップ法である。その際、チップの接
点は、冒頭に述べたように、回路基板の接点バンクに直接連結される。この方法
の場合、高い接点信頼性、特に高い周波数の場合の短い接点パスおよびコストの
かかるワイヤボンディングの除去が達成される。異なる膨張係数を補償するため
に、接触の後で、チップと回路基板の間の中空室に接着剤または充填物質を充填
しなければならない。
点は、冒頭に述べたように、回路基板の接点バンクに直接連結される。この方法
の場合、高い接点信頼性、特に高い周波数の場合の短い接点パスおよびコストの
かかるワイヤボンディングの除去が達成される。異なる膨張係数を補償するため
に、接触の後で、チップと回路基板の間の中空室に接着剤または充填物質を充填
しなければならない。
【０００４】 この方法の場合、チップと回路基板の接点が正確に重なることが重要である。
これを達成するために、各々のチップと各々の回路基板の位置が測定され、補正
運動が計算される。回路基板の形状が充分に正確であるときには、回路基板の２
つの基準点を測定し、個々の位置決め位置を換算することで充分である。そうで
ない場合には、個々の位置決め位置が個別的に測定される。
これを達成するために、各々のチップと各々の回路基板の位置が測定され、補正
運動が計算される。回路基板の形状が充分に正確であるときには、回路基板の２
つの基準点を測定し、個々の位置決め位置を換算することで充分である。そうで
ない場合には、個々の位置決め位置が個別的に測定される。
【０００５】 チップの目標位置のプログラミングは特に困難である。なぜなら、結果の視覚
的な補正が不可能であるからである。すなわち、チップと回路基板の構造体は重
なっている。接点が重なる精度は、破壊する方法によってのみ検査することがで
きる。
的な補正が不可能であるからである。すなわち、チップと回路基板の構造体は重
なっている。接点が重なる精度は、破壊する方法によってのみ検査することがで
きる。
【０００６】 そこで、本発明の課題は、一方では技術水準の欠点が回避され、他方ではプロ
グラミング可能でありかついろいろな調整が再現可能であることによって、高い
操作快適性を有し、構造が簡単である、冒頭に述べた種類の装置を提供すること
である。
グラミング可能でありかついろいろな調整が再現可能であることによって、高い
操作快適性を有し、構造が簡単である、冒頭に述べた種類の装置を提供すること
である。
【０００７】 本発明による装置は、箔からチップを持ち上げるための持上げニードルと、吸
着カップ付きニードルが、特に直線的または垂直な同期運動を行い、吸着カップ
付きニードルがアームに可動に支持されたホルダー内に設けられ、このアームが
１８０°の回転運動を行うために駆動装置によって駆動可能であり、他の吸着カ
ップ付きニードルがホルダー内に設けられ、このホルダーが吸着カップ付きニー
ドルに運動の４つの自由度、すなわちｘ，ｙ，ｚ方向と回転方向の自由度を付与
することを特徴とする。
着カップ付きニードルが、特に直線的または垂直な同期運動を行い、吸着カップ
付きニードルがアームに可動に支持されたホルダー内に設けられ、このアームが
１８０°の回転運動を行うために駆動装置によって駆動可能であり、他の吸着カ
ップ付きニードルがホルダー内に設けられ、このホルダーが吸着カップ付きニー
ドルに運動の４つの自由度、すなわちｘ，ｙ，ｚ方向と回転方向の自由度を付与
することを特徴とする。
【０００８】 本発明によって、１８０°の回転と垂直方向のチップ受け取り運動が１個のモ
ータによって達成され、チップ受け取り運動を持上げニードルの運動と同期する
ように制御することができる。この同期した持上げ運動は大幅な品質の改良を意
味する。なぜなら、その際チップが全体の工程にわたって一定の力で持上げニー
ドルと吸着カップ付きニードルの間で固定保持されるからである。その際更に、
チップ表面を必ず傷つける、持上げニードルと吸着カップ付きニードルの水平方
向相対運動が決して生じない。
ータによって達成され、チップ受け取り運動を持上げニードルの運動と同期する
ように制御することができる。この同期した持上げ運動は大幅な品質の改良を意
味する。なぜなら、その際チップが全体の工程にわたって一定の力で持上げニー
ドルと吸着カップ付きニードルの間で固定保持されるからである。その際更に、
チップ表面を必ず傷つける、持上げニードルと吸着カップ付きニードルの水平方
向相対運動が決して生じない。
【０００９】 本発明によって更に、きわめて合理的な製作および回路基板装備の自動化率の
増大のための機械的装置を製造することができる。本発明によって更に、このよ
うにして製作された回路基板の品質を大幅に高めることができる。他の重要な効
果は、本発明による装置の構造が、チップの位置決め運動のために駆動装置を１
個だけ配置することにより、非常に簡単になり、経済的であることにある。第２
の吸着カップ付きニードルの運動自由度によって、回路基板上でのチップのすぐ
れた位置決めが保証される。
増大のための機械的装置を製造することができる。本発明によって更に、このよ
うにして製作された回路基板の品質を大幅に高めることができる。他の重要な効
果は、本発明による装置の構造が、チップの位置決め運動のために駆動装置を１
個だけ配置することにより、非常に簡単になり、経済的であることにある。第２
の吸着カップ付きニードルの運動自由度によって、回路基板上でのチップのすぐ
れた位置決めが保証される。
【００１０】 本発明の特別な特徴によれば、２個の測定カメラが設けられ、一方の測定カメ
ラが回路基板を測定する働きをし、第２の測定カメラがチップを測定する働きを
し、両測定カメラがコンピュータに接続され、両測定カメラの較正が、両像のオ
ーバレイによって行われ、この較正された位置がコンピュータに記憶可能である
。両測定カメラによって、品質が更に向上する。各々の回路基板または各々の基
板は動かぬように位置決めされ、一方の測定カメラによって２点が測定される。
その際、プログラミングされた元の基板に対する差が生じ得る。回路基板の検出
値はコンピュータに入力および記憶される。第２の測定カメラは各々のチップを
測定する。この値もコンピュータに入力される。勿論、両像のオーバレイによっ
て較正された位置もコンピュータに記憶される。
ラが回路基板を測定する働きをし、第２の測定カメラがチップを測定する働きを
し、両測定カメラがコンピュータに接続され、両測定カメラの較正が、両像のオ
ーバレイによって行われ、この較正された位置がコンピュータに記憶可能である
。両測定カメラによって、品質が更に向上する。各々の回路基板または各々の基
板は動かぬように位置決めされ、一方の測定カメラによって２点が測定される。
その際、プログラミングされた元の基板に対する差が生じ得る。回路基板の検出
値はコンピュータに入力および記憶される。第２の測定カメラは各々のチップを
測定する。この値もコンピュータに入力される。勿論、両像のオーバレイによっ
て較正された位置もコンピュータに記憶される。
【００１１】 本発明の他の実施形では、コンピュータがチップを測定した後で、較正された
位置からの偏差を計算または検出し、差に従って他の吸着カップ付きニードルを
制御する。第２の測定カメラを介してチップデータを測定または検出し、適当な
ソフトウェアを介して評価することにより、回路基板上でのチップの位置決めの
ためのプログラミングエイドが与えられる。コンピュータで演算された値に従っ
て、第２の吸着カップ付きニードルが制御される。その際特に、装置のための制
御がプログラミング可能であるという利点がある。この場合、例えば変位、速度
およびまたは時点などプラグラミング可能である。更に、特にすべての値または
データが特にコンピュータ装置を介して再現可能であるという重要な利点がある
。調節の再現性はこのような高度な専門技術では、特に申し分のない品質を保証
するために、必ず必要である。
位置からの偏差を計算または検出し、差に従って他の吸着カップ付きニードルを
制御する。第２の測定カメラを介してチップデータを測定または検出し、適当な
ソフトウェアを介して評価することにより、回路基板上でのチップの位置決めの
ためのプログラミングエイドが与えられる。コンピュータで演算された値に従っ
て、第２の吸着カップ付きニードルが制御される。その際特に、装置のための制
御がプログラミング可能であるという利点がある。この場合、例えば変位、速度
およびまたは時点などプラグラミング可能である。更に、特にすべての値または
データが特にコンピュータ装置を介して再現可能であるという重要な利点がある
。調節の再現性はこのような高度な専門技術では、特に申し分のない品質を保証
するために、必ず必要である。
【００１２】 既に述べたように、技術水準によるチップの目標位置のプログラミング化はき
わめて困難である。なぜなら、結果の視覚的な補正が不可能であるからである。
これを操作人にできるだけ簡単にするために、本発明による方法が開発された。
この方法によって、カメラによってチップ構造体を撮影した像と、他のカメラに
よって撮影された回路基板のオーバレイ像を一致するまで重ねることで充分であ
る。これにより、コンピュータはチップを降ろす目標位置を自動的に計算する。
わめて困難である。なぜなら、結果の視覚的な補正が不可能であるからである。
これを操作人にできるだけ簡単にするために、本発明による方法が開発された。
この方法によって、カメラによってチップ構造体を撮影した像と、他のカメラに
よって撮影された回路基板のオーバレイ像を一致するまで重ねることで充分であ
る。これにより、コンピュータはチップを降ろす目標位置を自動的に計算する。
【００１３】 本発明の他の実施形によれば、アームの１８０°の回転運動のための駆動装置
として、ステッピングモータが設けられている。その際、ステッピングモータが
保守整備が少なくて済む定評のある駆動部品であり、最少の測定ユニットで非常
に正確に制御可能であるという利点がある。
として、ステッピングモータが設けられている。その際、ステッピングモータが
保守整備が少なくて済む定評のある駆動部品であり、最少の測定ユニットで非常
に正確に制御可能であるという利点がある。
【００１４】 本発明の他の実施形では、アームが軸に半径方向に配置され、この軸が同心的
な中空軸に支承され、中空軸がアームを通過させるためのスリットを有し、この
スリットが１８０°よりも大きな角度、特に１９１°を有し、中空軸がベルト伝
動装置を介してステッピングモータによって駆動可能である。１８０°よりも大
きな角度により、箔からチップを受け取るときに、吸着カップ付きニードルを垂
直に動かすことができる。更に、中空軸に支持された軸に、アームを配置するこ
とにより、簡単で信頼性のある構造となる。
な中空軸に支承され、中空軸がアームを通過させるためのスリットを有し、この
スリットが１８０°よりも大きな角度、特に１９１°を有し、中空軸がベルト伝
動装置を介してステッピングモータによって駆動可能である。１８０°よりも大
きな角度により、箔からチップを受け取るときに、吸着カップ付きニードルを垂
直に動かすことができる。更に、中空軸に支持された軸に、アームを配置するこ
とにより、簡単で信頼性のある構造となる。
【００１５】 本発明の特別な実施形では、軸と中空軸が半径方向のピンを備え、軸のピンが
中空軸のスリットまたは切欠きを通って突出し、両ピンが引張りばねを介して互
いに連結されている。この実施形の効果は、技術的に簡単な部品によって、確実
で保守整備が少なくて済む運転が保証されることにある。
中空軸のスリットまたは切欠きを通って突出し、両ピンが引張りばねを介して互
いに連結されている。この実施形の効果は、技術的に簡単な部品によって、確実
で保守整備が少なくて済む運転が保証されることにある。
【００１６】 本発明の他の特徴によれば、軸に設けられた半径方向アームがストッパーによ
って制限された１８０°の回転運動を正確に行う。持上げニードルから吸着カッ
プ付きニードルへのチップの正確な受渡しと、吸着カップ付きニードルから吸着
カップ付きニードルへのチップの正確な受渡しにとって、１８０°の正確な回転
運動は、摩擦ない運動を保証する有利な基本的な要求である。
って制限された１８０°の回転運動を正確に行う。持上げニードルから吸着カッ
プ付きニードルへのチップの正確な受渡しと、吸着カップ付きニードルから吸着
カップ付きニードルへのチップの正確な受渡しにとって、１８０°の正確な回転
運動は、摩擦ない運動を保証する有利な基本的な要求である。
【００１７】 本発明の他の実施形では、中空軸が他の半径方向ピンを備え、ホルダーがスト
ッパーを備え、半径方向ピンがアームの水平位置でこのストッパーに接触してい
る。それによって、吸着カップ付きニードルの直線的に垂直な運動を簡単な構造
で制御して行うことができる。
ッパーを備え、半径方向ピンがアームの水平位置でこのストッパーに接触してい
る。それによって、吸着カップ付きニードルの直線的に垂直な運動を簡単な構造
で制御して行うことができる。
【００１８】 本発明の他の特徴によれば、ホルダーがばねの力に抗して可動にアーム内に支
承されている。この特徴によって、技術的に最も簡単な部品によって、高度な技
術の作業を行うとができるという利点がある。
承されている。この特徴によって、技術的に最も簡単な部品によって、高度な技
術の作業を行うとができるという利点がある。
【００１９】 本発明の他の特徴によれば、ホルダーがアーム内に可動に支承され、ばねが設
けられ、このばねの一端がホルダーに、他端が半径方向ピンに連結されている。
この特徴により、技術的に最も簡単な部品によって、高度な技術の作業を行うと
ができるという利点がある。特に、アームがストッパーに載るとき、すなわち１
８０°を超える角度のときに、吸着カップ付きニードルを介してチップに作用す
る力が半径方向ピンの角度によって製作に定められる。これは、大きなチップの
場合小さなチップよりも大きな力を加えなければならないので有利である。更に
、いろいろな工具が使用されるときにも、一定の力が加えれるので有利である。
ゴム製の工具の場合、鋼製の工具よりも大きな力が用いられる。更に、持上げ工
程の間、チップに作用する力は充分に一定に保持される。
けられ、このばねの一端がホルダーに、他端が半径方向ピンに連結されている。
この特徴により、技術的に最も簡単な部品によって、高度な技術の作業を行うと
ができるという利点がある。特に、アームがストッパーに載るとき、すなわち１
８０°を超える角度のときに、吸着カップ付きニードルを介してチップに作用す
る力が半径方向ピンの角度によって製作に定められる。これは、大きなチップの
場合小さなチップよりも大きな力を加えなければならないので有利である。更に
、いろいろな工具が使用されるときにも、一定の力が加えれるので有利である。
ゴム製の工具の場合、鋼製の工具よりも大きな力が用いられる。更に、持上げ工
程の間、チップに作用する力は充分に一定に保持される。
【００２０】 有利な実施形では、ばねが引張りばねである。それによって、半径方向ピンが
ルダーに載るときの半径方向ピンとストッパーの間の間隔は実質的に零である。
それによって、ばねは常に同じ長さであるので、力が一定である。
ルダーに載るときの半径方向ピンとストッパーの間の間隔は実質的に零である。
それによって、ばねは常に同じ長さであるので、力が一定である。
【００２１】 本発明の他の実施形では、中空軸が引張りばねの力に抗して更に回転可能であ
る。ステッピングモータによって中空軸を駆動することにより、運動を正確にか
つ完璧に制御することできる。この場合、引張りばねは簡単化、信頼性および経
済性の向上という本発明の目的に役立つ。
る。ステッピングモータによって中空軸を駆動することにより、運動を正確にか
つ完璧に制御することできる。この場合、引張りばねは簡単化、信頼性および経
済性の向上という本発明の目的に役立つ。
【００２２】 図に示した実施の形態に基づいて本発明を詳しく説明する。
【００２３】 図１において、一般的にチップ１と呼ばれる電子回路を位置決めするための装
置は、機械フレーム（図示していない）を備えている。この機械フレーム上には
、次に説明する部品がその機能に応じて固定または可動に配置されている。
置は、機械フレーム（図示していない）を備えている。この機械フレーム上には
、次に説明する部品がその機能に応じて固定または可動に配置されている。
【００２４】 フリップチップ法の場合、箔２上に取付けられたチップ１は、吸着カップ付き
ニードル３の届く範囲内に配置されている。チップ１を備えた箔２の下方に、持
上げニードル４を備えた装置が設けられている。チップ１を箔２から持ち上げる
ために、持上げニードルが箔２を突き刺す。この場合、この位置に破線で示して
ある吸着カップ付きニードル３は、チップ１の反対側に載る。チップ１の持上げ
は、持上げニードル４と吸着カップ付きニードル３の正確で、直線的で、垂直で
そして同期した運動によって行われる。これは後述するように正確な鉛直方向運
動によって行われる。吸着カップ付きニードル３はホルダー５内に配置されてい
る。このホルダーはアーム６に支持されている。吸着カップ付きニードル３によ
って箔２からチップ１を受け取った後で、吸着カップ付きニードル３は特に水平
軸線回りに１８０°だけ回転させられる。この揺動運動または回転運動は、ベル
ト伝動装置８を介して駆動装置に連結された回転機構７によって行われる。チッ
プ１を基板、特にセラミック基板または回路基板１１上に位置決めするために、
他の吸着カップ付きニードル１０がチップを受け取る。吸着カップ付きニードル
１０は同様にホルダー１２に設けられている。ホルダー１２は吸着カップ付きニ
ードル１０に運動の４自由度を付与する。運動の４自由度はｘ，ｙ，ｚ方向と回
転である。この運動の４自由度は回路基板１１上でのチップ１の位置決めのため
に必要である。更に、チップ１をソフトに収容または移送できるようにするため
に、各々の吸着カップ付きニードル３，１０はそのホルダー５，１２内に垂直方
向の弾性範囲を有する。
ニードル３の届く範囲内に配置されている。チップ１を備えた箔２の下方に、持
上げニードル４を備えた装置が設けられている。チップ１を箔２から持ち上げる
ために、持上げニードルが箔２を突き刺す。この場合、この位置に破線で示して
ある吸着カップ付きニードル３は、チップ１の反対側に載る。チップ１の持上げ
は、持上げニードル４と吸着カップ付きニードル３の正確で、直線的で、垂直で
そして同期した運動によって行われる。これは後述するように正確な鉛直方向運
動によって行われる。吸着カップ付きニードル３はホルダー５内に配置されてい
る。このホルダーはアーム６に支持されている。吸着カップ付きニードル３によ
って箔２からチップ１を受け取った後で、吸着カップ付きニードル３は特に水平
軸線回りに１８０°だけ回転させられる。この揺動運動または回転運動は、ベル
ト伝動装置８を介して駆動装置に連結された回転機構７によって行われる。チッ
プ１を基板、特にセラミック基板または回路基板１１上に位置決めするために、
他の吸着カップ付きニードル１０がチップを受け取る。吸着カップ付きニードル
１０は同様にホルダー１２に設けられている。ホルダー１２は吸着カップ付きニ
ードル１０に運動の４自由度を付与する。運動の４自由度はｘ，ｙ，ｚ方向と回
転である。この運動の４自由度は回路基板１１上でのチップ１の位置決めのため
に必要である。更に、チップ１をソフトに収容または移送できるようにするため
に、各々の吸着カップ付きニードル３，１０はそのホルダー５，１２内に垂直方
向の弾性範囲を有する。
【００２５】 回路基板１１上でのチップ１の位置決めの前に、チップは測定カメラ１３によ
って測定される。同様に、回路基板１１は測定カメラ１４によって測定される。
両測定カメラ１３，１４はコンピュータ１５に接続され、コンピュータは測定さ
れたデータを記憶する。
って測定される。同様に、回路基板１１は測定カメラ１４によって測定される。
両測定カメラ１３，１４はコンピュータ１５に接続され、コンピュータは測定さ
れたデータを記憶する。
【００２６】 両測定カメラ１３，１４の較正は両像のオーバレイによって行われる。この場
合、較正された位置がコンピュータ１５に記憶される。測定カメラ１３によって
チップ１を測定することによって、コンピュータ１５内で、較正された位置から
の偏差が計算または検出される。吸着カップ付きニードル１０はコンピュータ１
５を介して差に応じて制御され、チップ１が回路基板１１上で位置決めされる。
すなわち、コンピュータ１５に格納されたソフトウェアはプログラミングエイド
としての働きをする。
合、較正された位置がコンピュータ１５に記憶される。測定カメラ１３によって
チップ１を測定することによって、コンピュータ１５内で、較正された位置から
の偏差が計算または検出される。吸着カップ付きニードル１０はコンピュータ１
５を介して差に応じて制御され、チップ１が回路基板１１上で位置決めされる。
すなわち、コンピュータ１５に格納されたソフトウェアはプログラミングエイド
としての働きをする。
【００２７】 図２ａ〜２ｄには、チップから第２の吸着カップ付きニードル１０への受渡し
までの吸着カップ付きニードル３の運動を示している。
までの吸着カップ付きニードル３の運動を示している。
【００２８】 図２ａでは、吸着カップ付きニードル３がホルダー５内に設けられている。こ
の場合、ホルダー５はばね１６の押圧力に抗して縦方向に摺動可能にアーム６に
支持されている。箔２はその上に設けられたチップ１と共に、吸着カップ付きニ
ードル３の届く範囲内に設けられている。この場合、吸着カップ付きニードル３
と反対の箔２の側に、持上げニードル４が配置されている。
の場合、ホルダー５はばね１６の押圧力に抗して縦方向に摺動可能にアーム６に
支持されている。箔２はその上に設けられたチップ１と共に、吸着カップ付きニ
ードル３の届く範囲内に設けられている。この場合、吸着カップ付きニードル３
と反対の箔２の側に、持上げニードル４が配置されている。
【００２９】 アーム６は回転機構７を介して１８０°回転または揺動可能である。１８０°
正確に回転運動させるために、揺動軸の両側に、アーム６の回転運動を制限する
各々１個のストッパー１７が設けられている。回転機構７は軸１８を備え、この
軸は同心的な中空軸１９内に支持されている。軸１８にはアーム６が半径方向ま
たは接線方向に固定されている。この場合、中空軸１９はアーム６を通過させる
ためにスリット２０を備えている。このスリット２０は、アーム６が中空軸１９
と相対的に、１８０°よりも大きな回転角度にわたって回転可能であるように採
寸されている。アーム６は特に、１９１°の角度にわたって中空軸１９と相対的
に回転することができる。１８０°と１９１°の間の回転は、吸着カップ付きニ
ードル３の垂直運動に変換される。軸１８と中空軸１９は更に、半径方向のピン
２１，２２を備えている。このピンは引張りばね２３に連結されている。軸１８
のピン２１は中空軸１９のスリット２０を通って突出している。中空軸１９は勿
論、ピン２１を通過させるための固有の切欠きを備えていてもよい。中空軸９は
更に半径方向ピン２４を備えている。この半径方向ピンはホルダー５に設けられ
たストッパー２５に接触する。回転機構７はベルト伝動機構８を介して動かされ
る。この場合、ベルト運動機構８は中空軸１９を駆動する。ベルト伝動機構８の
駆動装置９として、ステッピングモータが使用される。
正確に回転運動させるために、揺動軸の両側に、アーム６の回転運動を制限する
各々１個のストッパー１７が設けられている。回転機構７は軸１８を備え、この
軸は同心的な中空軸１９内に支持されている。軸１８にはアーム６が半径方向ま
たは接線方向に固定されている。この場合、中空軸１９はアーム６を通過させる
ためにスリット２０を備えている。このスリット２０は、アーム６が中空軸１９
と相対的に、１８０°よりも大きな回転角度にわたって回転可能であるように採
寸されている。アーム６は特に、１９１°の角度にわたって中空軸１９と相対的
に回転することができる。１８０°と１９１°の間の回転は、吸着カップ付きニ
ードル３の垂直運動に変換される。軸１８と中空軸１９は更に、半径方向のピン
２１，２２を備えている。このピンは引張りばね２３に連結されている。軸１８
のピン２１は中空軸１９のスリット２０を通って突出している。中空軸１９は勿
論、ピン２１を通過させるための固有の切欠きを備えていてもよい。中空軸９は
更に半径方向ピン２４を備えている。この半径方向ピンはホルダー５に設けられ
たストッパー２５に接触する。回転機構７はベルト伝動機構８を介して動かされ
る。この場合、ベルト運動機構８は中空軸１９を駆動する。ベルト伝動機構８の
駆動装置９として、ステッピングモータが使用される。
【００３０】 図２ｂには、箔２からのチップ１の持上げが示してある。冒頭で述べたように
、箔２からチップ１を持ち上げるために、吸着カップ付きニードル３と持上げニ
ードル４の同期運動が必要である。それによって、持上げの間、持上げニードル
４と吸着カップ付きニードル３との間で一定の力を維持することができる。持上
げニードル４の正確な垂直方向運動は比較的に容易に実施可能である。持上げニ
ードル４に対する吸着カップ付きニードル３の直線的な（ここでは垂直な）同期
運動を達成するために、アーム６がストッパー１７に接触した後で、中空軸１９
が更に回転させられ、それによって半径方向ピン２４が箔２の方向に移動させら
れる。同時に、引張りばね２３がピン２１，２２の間で緊張させられる。半径方
向ピン２４に接触するストッパー２５を備えたホルダー５は、ばね１６の収縮に
基づいて箔２とチップ１の方に移動せられ、このチップで、吸着カップ付きニー
ドル３の吸引作用が働く。持上げニードル４は箔２を突き通って、チップ１を押
す。駆動装置９の回転方向は、ステッピングモータの配置によって容易に逆転さ
せられる。
、箔２からチップ１を持ち上げるために、吸着カップ付きニードル３と持上げニ
ードル４の同期運動が必要である。それによって、持上げの間、持上げニードル
４と吸着カップ付きニードル３との間で一定の力を維持することができる。持上
げニードル４の正確な垂直方向運動は比較的に容易に実施可能である。持上げニ
ードル４に対する吸着カップ付きニードル３の直線的な（ここでは垂直な）同期
運動を達成するために、アーム６がストッパー１７に接触した後で、中空軸１９
が更に回転させられ、それによって半径方向ピン２４が箔２の方向に移動させら
れる。同時に、引張りばね２３がピン２１，２２の間で緊張させられる。半径方
向ピン２４に接触するストッパー２５を備えたホルダー５は、ばね１６の収縮に
基づいて箔２とチップ１の方に移動せられ、このチップで、吸着カップ付きニー
ドル３の吸引作用が働く。持上げニードル４は箔２を突き通って、チップ１を押
す。駆動装置９の回転方向は、ステッピングモータの配置によって容易に逆転さ
せられる。
【００３１】 図２ｃでは、スリット端部が軸１８のピン２１に接触するまで、中空軸１９が
半径方向ピン２４と共に反時計回りに回転させられる。引張りばね２３は減張し
、半径方向ピン２４はばね１６の力に抗してホルダー５を上方に直線的に移動さ
せる。それと同期して、持上げニードル４は、チップ１が箔２から持上げられる
まで直線的に移動させられる。吸着カップ３によってチップ１を受け取った後で
、アーム６が１８０°回転させられ、持上げニードル４が降ろされる。この時点
で、持上げニードル４はチップ背面にもはや接触しない。なぜなら、チップ１が
回転軸線を中心とした円軌道に沿って１８０°の回転運動を行い、垂直方向に移
動しないからである。そうでないと、持上げニードル４はチップ１の背面を傷つ
けるであろう。
半径方向ピン２４と共に反時計回りに回転させられる。引張りばね２３は減張し
、半径方向ピン２４はばね１６の力に抗してホルダー５を上方に直線的に移動さ
せる。それと同期して、持上げニードル４は、チップ１が箔２から持上げられる
まで直線的に移動させられる。吸着カップ３によってチップ１を受け取った後で
、アーム６が１８０°回転させられ、持上げニードル４が降ろされる。この時点
で、持上げニードル４はチップ背面にもはや接触しない。なぜなら、チップ１が
回転軸線を中心とした円軌道に沿って１８０°の回転運動を行い、垂直方向に移
動しないからである。そうでないと、持上げニードル４はチップ１の背面を傷つ
けるであろう。
【００３２】 図２ｄでは、アーム６が第２のストッパー１７に載り、チップ１は第２の吸着
カップ付きニードル１０によって受け取って持上げることができる。チップ１は
吸着カップ付きニードル１０によって、測定カメラ１３による測定の場所まで移
動させられ、続いてコンピュータ支援制御データに従って回路基板１１上で位置
決めされる。
カップ付きニードル１０によって受け取って持上げることができる。チップ１は
吸着カップ付きニードル１０によって、測定カメラ１３による測定の場所まで移
動させられ、続いてコンピュータ支援制御データに従って回路基板１１上で位置
決めされる。
【００３３】 図３ａ〜３ｄには、チップ受け取りから第２の吸着カップ付きニードル１０へ
の受渡しまでの吸着カップ付きニードル３の運動が示してある。
の受渡しまでの吸着カップ付きニードル３の運動が示してある。
【００３４】 図３ａでは、吸着カップ付きニードル３がホルダー５内に配置されている。こ
の場合、ホルダー５はアームに縦方向に摺動可能に支持されている。箔２はその
上に配置されたチップ１と共に、吸着カップ付きニードル３が届く範囲内に設け
られている。この場合、吸着カップ付きニードル３と反対の箔２の側に、持上げ
ニードル４が配置されている。
の場合、ホルダー５はアームに縦方向に摺動可能に支持されている。箔２はその
上に配置されたチップ１と共に、吸着カップ付きニードル３が届く範囲内に設け
られている。この場合、吸着カップ付きニードル３と反対の箔２の側に、持上げ
ニードル４が配置されている。
【００３５】 アーム６は回転機構７を介して１８０°回転または揺動可能である。１８０°
正確に回転運動させるために、揺動軸の両側に、アーム６の回転運動を制限する
各々１個のストッパー１７が設けられている。回転機構７は軸１８を備え、この
軸は同心的な中空軸１９内に支持されている。軸１８にはアーム６が半径方向ま
たは接線方向に固定されている。この場合、中空軸１９はアーム６を通過させる
ためにスリット２０を備えている。このスリット２０は、アーム６が中空軸１９
と相対的に、１８０°よりも大きな回転角度にわたって回転可能であるように採
寸されている。アーム６は特に、１９１°の角度にわたって中空軸１９と相対的
に回転することができる。１８０°と１９１°の間の回転は、吸着カップ付きニ
ードル３の垂直運動に変換される。軸１８と中空軸１９は更に、半径方向のピン
２１，２２を備えている。このピンは引張りばね２３に連結されている。軸１８
のピン２１は中空軸１９のスリット２０を通って突出している。中空軸１９は勿
論、ピン２１を通過させるための固有の切欠きを備えていてもよい。中空軸９は
更に半径方向ピン２４を備えている。この半径方向ピンはホルダー５に設けられ
たストッパー２５に接触する。回転機構７はベルト伝動機構８を介して動かされ
る。この場合、ベルト運動機構８は中空軸１９を駆動する。ベルト伝動機構８の
駆動装置９として、ステッピングモータが使用される。
正確に回転運動させるために、揺動軸の両側に、アーム６の回転運動を制限する
各々１個のストッパー１７が設けられている。回転機構７は軸１８を備え、この
軸は同心的な中空軸１９内に支持されている。軸１８にはアーム６が半径方向ま
たは接線方向に固定されている。この場合、中空軸１９はアーム６を通過させる
ためにスリット２０を備えている。このスリット２０は、アーム６が中空軸１９
と相対的に、１８０°よりも大きな回転角度にわたって回転可能であるように採
寸されている。アーム６は特に、１９１°の角度にわたって中空軸１９と相対的
に回転することができる。１８０°と１９１°の間の回転は、吸着カップ付きニ
ードル３の垂直運動に変換される。軸１８と中空軸１９は更に、半径方向のピン
２１，２２を備えている。このピンは引張りばね２３に連結されている。軸１８
のピン２１は中空軸１９のスリット２０を通って突出している。中空軸１９は勿
論、ピン２１を通過させるための固有の切欠きを備えていてもよい。中空軸９は
更に半径方向ピン２４を備えている。この半径方向ピンはホルダー５に設けられ
たストッパー２５に接触する。回転機構７はベルト伝動機構８を介して動かされ
る。この場合、ベルト運動機構８は中空軸１９を駆動する。ベルト伝動機構８の
駆動装置９として、ステッピングモータが使用される。
【００３６】 アーム６内でのホルダー６の縦方向摺動は、半径方向ピン２４を介して間接的
に定められる。ばね２６、特に引張りばねが設けられている。このばねは半径方
向ピン２４上の連結点２７とホルダー５上の連結連２８に枢着されている。
に定められる。ばね２６、特に引張りばねが設けられている。このばねは半径方
向ピン２４上の連結点２７とホルダー５上の連結連２８に枢着されている。
【００３７】 図３ｂには、箔２からのチップ１の持上げが示してある。冒頭で述べたように
、箔２からチップ１を持ち上げるために、吸着カップ付きニードル３と持上げニ
ードル４の同期運動が必要である。それによって、持上げの間、持上げニードル
４と吸着カップ付きニードル３との間で一定の力を維持することができる。持上
げニードル４の正確な垂直方向運動は比較的に容易に実施可能である。持上げニ
ードル４に対する吸着カップ付きニードル３の直線的な（ここでは垂直な）同期
運動を達成するために、アーム６がストッパー１７に接触した後で、中空軸１９
が更に回転させられ、それによって半径方向ピン２４が箔２の方向に移動させら
れる。同時に、引張りばね２３がピン２１，２２の間で緊張させられる。半径方
向ピン２４に接触するストッパー２５を備えたホルダー５は、ばね２６の力に基
づいて箔２とチップ１の方に移動せられ、このチップで、吸着カップ付きニード
ル３の吸引作用が働く。持上げニードル４は箔２を突き通って、チップ１を押す
。駆動装置９の回転方向は、ステッピングモータの配置によって容易に逆転させ
られる。
、箔２からチップ１を持ち上げるために、吸着カップ付きニードル３と持上げニ
ードル４の同期運動が必要である。それによって、持上げの間、持上げニードル
４と吸着カップ付きニードル３との間で一定の力を維持することができる。持上
げニードル４の正確な垂直方向運動は比較的に容易に実施可能である。持上げニ
ードル４に対する吸着カップ付きニードル３の直線的な（ここでは垂直な）同期
運動を達成するために、アーム６がストッパー１７に接触した後で、中空軸１９
が更に回転させられ、それによって半径方向ピン２４が箔２の方向に移動させら
れる。同時に、引張りばね２３がピン２１，２２の間で緊張させられる。半径方
向ピン２４に接触するストッパー２５を備えたホルダー５は、ばね２６の力に基
づいて箔２とチップ１の方に移動せられ、このチップで、吸着カップ付きニード
ル３の吸引作用が働く。持上げニードル４は箔２を突き通って、チップ１を押す
。駆動装置９の回転方向は、ステッピングモータの配置によって容易に逆転させ
られる。
【００３８】 図３ｃでは、スリット端部が軸１８のピン２１に接触するまで、中空軸１９が
半径方向ピン２４と共に反時計回りに回転させられる。引張りばね２３は減張し
、半径方向ピン２４はホルダー５を上方に直線的に移動させ、この場合ばね２６
の力によってストッパー２５は常に半径方向ピン２４に接触する。それと同期し
て、持上げニードル４は、チップ１が箔２から持上げられるまで直線的に移動さ
せられる。吸着カップ３によってチップ１を受け取った後で、アーム６が１８０
°回転させられ、持上げニードル４が降ろされる。この時点で、持上げニードル
４はチップ背面にもはや接触しない。なぜなら、チップ１が回転軸線を中心とし
た円軌道に沿って１８０°の回転運動を行い、垂直方向に移動しないからである
。そうでないと、持上げニードル４はチップ１の背面を傷つけるであろう。
半径方向ピン２４と共に反時計回りに回転させられる。引張りばね２３は減張し
、半径方向ピン２４はホルダー５を上方に直線的に移動させ、この場合ばね２６
の力によってストッパー２５は常に半径方向ピン２４に接触する。それと同期し
て、持上げニードル４は、チップ１が箔２から持上げられるまで直線的に移動さ
せられる。吸着カップ３によってチップ１を受け取った後で、アーム６が１８０
°回転させられ、持上げニードル４が降ろされる。この時点で、持上げニードル
４はチップ背面にもはや接触しない。なぜなら、チップ１が回転軸線を中心とし
た円軌道に沿って１８０°の回転運動を行い、垂直方向に移動しないからである
。そうでないと、持上げニードル４はチップ１の背面を傷つけるであろう。
【００３９】 図３ｄでは、アーム６が第２のストッパー１７に載り、チップ１は第２の吸着
カップ付きニードル１０によって受け取って持上げることができる。チップ１は
吸着カップ付きニードル１０によって、測定カメラ１３による測定の場所まで移
動させられ、続いてコンピュータ支援制御データに従って回路基板１１上で位置
決めされる。
カップ付きニードル１０によって受け取って持上げることができる。チップ１は
吸着カップ付きニードル１０によって、測定カメラ１３による測定の場所まで移
動させられ、続いてコンピュータ支援制御データに従って回路基板１１上で位置
決めされる。
【００４０】 上述の異なる実施の形態において、同じ部品には同じ参照符号または同じ部品
名称が付けてある。この場合、説明全体に含まれる開示は、同じ参照符号または
同じ部品名称を有する同一部品に適用可能である。更に、例えば上側、下側、側
方等のような上記記載で用いた位置の記載は、上述の図に直接関連づけられ、位
置変更時には新しい位置に適用される。更に、図示し説明した異なる実施の形態
の個々の特徴または特徴の組み合わせはそれ自体、独立した解決策または本発明
に従う解決策を示している。
名称が付けてある。この場合、説明全体に含まれる開示は、同じ参照符号または
同じ部品名称を有する同一部品に適用可能である。更に、例えば上側、下側、側
方等のような上記記載で用いた位置の記載は、上述の図に直接関連づけられ、位
置変更時には新しい位置に適用される。更に、図示し説明した異なる実施の形態
の個々の特徴または特徴の組み合わせはそれ自体、独立した解決策または本発明
に従う解決策を示している。
【００４１】 独立した解決策に基づく課題は明細書から推測可能である。
【００４２】 駆動装置の構造を理解しやすくするために、部品の一部は不正確な寸法でおよ
びまたは拡大しておよびまたは縮小して示してある。
びまたは拡大しておよびまたは縮小して示してある。
【図１】 装置の原理図である。
【図２】 ２ａ〜２ｄは吸着カップ付きニードルの運動経過を示す図である。
【図３】 ３ａ〜３ｄはばねがホルダーに配置されている場合の吸着カップ付きニードル
の運動経過を示す図である。
の運動経過を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＥＥ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＧ ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ， ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5E313 AA02 AA11 AA31 CC03 CC07 CC09 CD05 DD01 DD02 DD03 DD07 DD13 EE02 EE03 EE24 EE33 EE38 EE50 FF24 FF26 FF28 FF33 5F044 PP16 PP17 【要約の続き】 度を付与する。
Claims (12)
- 【請求項１】 チップが箔の下方に配置されたニードルによって箔から持上
げられ、吸着カップ付きニードルまたは吸着カップによって取り上げられ、１８
０°だけ回転させられ、そして他の吸着カップ付きニードルによって受け取られ
、接点バンクを直接接続するために回路基板上で位置決めされる、フリップチッ
プ法に従って、箔上に配置された電子回路例えばチップを回路基板、セラミック
基板等上で位置決めするための装置において、箔（２）からチップ（１）を持ち
上げるための持上げニードル（４）と、吸着カップ付きニードル（３）が、特に
直線的または垂直な同期運動を行い、吸着カップ付きニードル（３）がアーム（
６）に可動に支持されたホルダー（５）内に設けられ、このアーム（６）が１８
０°の回転運動を行うために駆動装置（９）によって駆動可能であり、他の吸着
カップ付きニードル（１０）がホルダー（１２）内に設けられ、このホルダーが
吸着カップ付きニードル（１０）に運動の４つの自由度、すなわちｘ，ｙ，ｚ方
向と回転方向の自由度を付与することを特徴とする装置。 - 【請求項２】 ２個の測定カメラ（１３，１４）が設けられ、一方の測定カ
メラ（１４）が回路基板（１）を測定する働きをし、第２の測定カメラ（１３）
がチップ（１）を測定する働きをし、両測定カメラ（１３，１４）がコンピュー
タ（１５）に接続され、両測定カメラ（１３，１４）の較正が、両像のオーバレ
イによって行われ、この較正された位置がコンピュータ（１５）に記憶可能であ
ることを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 コンピュータ（１５）がチップ（１）を測定した後で、較正
された位置からの偏差を計算または検出し、差に従って他の吸着カップ付きニー
ドル（１０）を制御することを特徴とする請求項２記載の装置。 - 【請求項４】 アーム（６）の１８０°の回転運動のための駆動装置（９）
として、ステッピングモータが設けられていることを特徴とする請求項１〜３の
いずれか一つまたは複数に記載の装置。 - 【請求項５】 アーム（６）が軸（１８）に半径方向に配置され、この軸（
１８）が同心的な中空軸（１９）に支承され、中空軸（１９）がアーム（６）を
通過させるためのスリット（２０）を有し、このスリットが１８０°よりも大き
な角度、特に１９１°を有し、中空軸（１９）がベルト伝動装置（８）を介して
ステッピングモータによって駆動可能であることを特徴とする請求項１〜４のい
ずれか一つまたは複数に記載の装置。 - 【請求項６】 軸（１８）と中空軸（１９）が半径方向のピン（２１，２２
）を備え、軸（１８）のピン（２１）が中空軸（１９）のスリット（２０）また
は切欠きを通って突出し、両ピン（２１，２２）が引張りばね（２３）を介して
互いに連結されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つまたは複数
に記載の装置。 - 【請求項７】 軸（１８）に設けられた半径方向アーム（６）がストッパー
（１７）によって制限された１８０°の回転運動を正確に行うことを特徴とする
請求項１〜６のいずれか一つまたは複数に記載の装置。 - 【請求項８】 中空軸（１９）が他の半径方向ピン（２４）を備え、ホルダ
ー（５）がストッパー（２５）を備え、半径方向ピン（２４）がアーム（６）の
水平位置でこのストッパー（２５）に接触していることを特徴とする請求項１〜
７のいずれか一つまたは複数に記載の装置。 - 【請求項９】 ホルダー（５）がばね（１６）の力に抗して可動にアーム（
６）内に支承されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つまたは複
数に記載の装置。 - 【請求項１０】 ホルダー（５）がアーム（６）内に可動に支承され、ばね
（２６）が設けられ、このばねの一端がホルダー（５）に、他端が半径方向ピン
（２４）に連結されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つまたは
複数に記載の装置。 - 【請求項１１】 ばね（２６）が引張りばねであることを特徴とする請求項
１〜１０のいずれか一つまたは複数に記載の装置。 - 【請求項１２】 中空軸（１９）が引張りばね（２３）の力に抗して更に回
転可能であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つまたは複数に記載
の装置。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0027998A AT406536B (de) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | Einrichtung zum positionieren von auf einer folie angeordneten elektronischen schaltungen |
| AT0045398A AT406537B (de) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | Einrichtung zum positionieren von auf einer folie angeordneten elektronischen schaltungen |
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