JP2004296808A - 電子部品の実装装置及び実装方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】この発明は複数のチップをタクトタイムを短縮してボンディングすることができるようにした実装装置を提供することにある。
【解決手段】帯状シート１の幅方向に沿って往復駆動可能に設けられたシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂと、このシャトルフィーダに複数のチップをシャトルフィーダの駆動方向に沿って所定間隔で供給する取り出しロボット５０ａ，５０ｂと、上記シャトルフィーダの往復動に対応する位置に帯状シートの幅方向に沿って所定間隔で設けられた複数のボンディングヘッド３３ａ，３３ｂを有し、上記シャトルフィーダが上記帯状シートの上方に駆動されたときに複数のボンディングヘッドによって上記シャトルフィーダから複数のチップを同時に取り出して上記帯状シートに同時にボンディングするボンディングユニット７，８とを具備する。
【選択図】 図１
【解決手段】帯状シート１の幅方向に沿って往復駆動可能に設けられたシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂと、このシャトルフィーダに複数のチップをシャトルフィーダの駆動方向に沿って所定間隔で供給する取り出しロボット５０ａ，５０ｂと、上記シャトルフィーダの往復動に対応する位置に帯状シートの幅方向に沿って所定間隔で設けられた複数のボンディングヘッド３３ａ，３３ｂを有し、上記シャトルフィーダが上記帯状シートの上方に駆動されたときに複数のボンディングヘッドによって上記シャトルフィーダから複数のチップを同時に取り出して上記帯状シートに同時にボンディングするボンディングユニット７，８とを具備する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は複数の電子部品を被実装部材に所定間隔で実装する実装装置及び実装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、ＩＣカードやＩＣタブレットなどを製造する場合、被実装部材としての樹脂シートに電子部品としてのチップを行列状に実装し、この樹脂シートを所定の大きさに切断することで、上記ＩＣカードやＩＣタブレットを製造するということが行なわれている。
【０００３】
樹脂シートに多数のチップを行列状にボンディングするには、所定方向に搬送される帯状の樹脂シートに、搬送方向と交差する幅方向に沿って複数のチップを所定間隔で一列にボンディングした後、この帯状シートを所定ピッチで搬送し、その位置で幅方向に複数のチップをボンディングするということを繰り返して行なうようにしている。
【０００４】
樹脂シートの幅方向に複数のチップをボンディングする際、１つのボンディングヘッドによってチップを１つずつボンディングしていたのでは複数のチップを一列にボンディングするために要する時間、つまりタクトタイムが長くなるから、生産性の低下を招き、実用的でない。
【０００５】
そこで、実装装置に複数のボンディングヘッドを設け、これら複数のボンディングヘッドによって複数のチップをボンディングすることで、ボンディングに要する時間の短縮を図るようにした技術が特許文献１に開示されている。
【０００６】
すなわち、上記特許文献１には、複数のボンディングヘッドが一括して水平方向に移動可能に設けられている。これらボンディングヘッドは、まず、電子部品供給ステージ上に移動させられ、各ヘッドのボンディングツールにチップを同時に吸着する。ついで、複数のボンディングツールを基板が載置されたボンディングステージ上に移動させ、ここで複数のボンディングツールを次々と下降させることで、基板に複数の電子部品をボンディングするようにしている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−３２０１９６
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載された実装装置によれば、複数のボンディングツールによって複数の電子部品を供給ステージから同時に吸着保持するようにしている。そのため、１つのボンディングツールによって電子部品を１つずつ供給ステージから吸着保持して基板に実装する場合に比べタクトタイムを短縮することができる。
【０００９】
しかしながら、各ボンディングヘッドのボンディングツールに電子部品を吸着保持させるために、複数のボンディングヘッドをヘッド移動装置によって一括して水平方向に移動させるようにしている。
【００１０】
複数のボンディングヘッドが一体化されたボンディングユニットは高重量化することが避けられない。しかも、ボンディングヘッドは供給ステージと基板のボンディング位置との間を往復移動させなければならないから、その移動距離が長くなる。
【００１１】
高重量のボンディングユニットを往復移動させる場合、高速度で移動させることが困難になるから、その移動に時間がかかるということがある。しかも、移動距離が長くなると、移動に要する時間も長くなる。したがって、これらのことにより、複数の電子部品を基板の幅方向に一列でボンディングするために要するタクトタイムが長くなり、生産性を十分に向上させることができないということがある。
【００１２】
さらに、特許文献１には複数のボンディングツールにそれぞれ電子部品を吸着保持した後、これら複数のボンディングツールを次々と下降させることでボンディングするようにしている。そのため、基板の幅方向一列に電子部品をボンディングするために要するボンディング時間は、一列に設けられる電子部品の数に比例することになるから、そのことによってもタクトタイムが長くなる。
【００１３】
この発明は、被実装部材の幅方向に複数の電子部品を一列に実装する場合に、その実装に要するタクトタイムを短縮することができるようにした電子部品の実装装置及び実装方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、所定方向に搬送される被実装部材に、その搬送方向と交差する幅方向に沿って複数の電子部品を実装する実装装置において、
上記被実装部材の幅方向に沿って往復駆動可能に設けられたシャトルフィーダと、
このシャトルフィーダに複数の電子部品をシャトルフィーダの駆動方向に沿って所定間隔で供給する部品供給手段と、
上記シャトルフィーダの往復動に対応する位置に上記被実装部材の幅方向に沿って所定間隔で設けられた複数のボンディングヘッドを有し、上記シャトルフィーダが上記被実装部材の上方に駆動されたときに複数のボンディングヘッドによって上記シャトルフィーダから複数の電子部品を同時に取り出して上記被実装部材に同時にボンディングするボンディングユニットと
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置にある。
【００１５】
上記被実装部材の搬送方向における上記ボンディングヘッドよりも上流側には、上記電子部品が上記被実装部材にボンディングされる位置に接着剤を供給する複数のディスペンサが上記被実装部材の幅方向に沿って所定間隔で設けられていることが好ましい。
【００１６】
複数のボンディングユニットが上記被実装部材の搬送方向に沿って所定間隔で設けられており、
上記被実装部材の幅方向に沿ってボンディングされる複数の電子部品を、各ボンディングユニットで分割してボンディングすることが好ましい。
【００１７】
上記ボンディングユニットの各ボンディングヘッドはＸ、Ｙ方向に駆動可能に設けられ、上記部品供給手段は、上記シャトルフィーダに供給される電子部品のＸ、Ｙ方向の位置を認識する第１の位置認識手段を有し、
上記第１の位置認識手段の認識に基いて上記シャトルフィーダから上記電子部品を取り出すときに上記ボンディングヘッドのＸ、Ｙ方向の位置を制御することが好ましい。
【００１８】
上記被実装部材の位置を認識する第２の位置認識手段を有し、上記ボンディングヘッドによって上記電子部品を上記被実装部材にボンディングするときに、上記第２の位置認識手段の認識に基いて上記ボンディングヘッドのＸ、Ｙ方向の位置を制御することが好ましい。
【００１９】
この発明は、所定方向に搬送される被実装部材に、その搬送方向と交差する幅方向に沿って複数の電子部品を実装する実装方法において、
上記被実装部材の幅方向の一端側において、この幅方向に沿って複数の電子部品を所定間隔で配置する工程と、
所定間隔で配置された複数の電子部品を上記被実装部材の上方に同時に搬送する工程と、
上記被実装部材の上方に搬送された複数の電子部品を上記被実装部材に同時にボンディングする工程と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装方法にある。
【００２０】
所定間隔で配置される複数の電子部品の位置を認識する工程と、上記被実装部材の位置を認識する工程とを有し、
これらの認識に基いて上記電子部品の実装位置を制御することが好ましい。
【００２１】
この発明によれば、複数の電子部品をボンディングヘッドの位置まで搬送し、その電子部品をボンディングヘッドで取り出して被実装部材にボンディングするため、ボンディングヘッドを移動させる場合に比べて複数の電子部品を実装するために要するタクトタイムを短縮することが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の一実施の形態を説明する。
【００２３】
図１はこの発明の一実施の形態に係る実装装置の概略的構成を示す平面図である。同図中１は被実装部材としての合成樹脂製の帯状シートである。この帯状シート１は図示しない供給リールから同図に矢印で示す方向に繰り出され、図３と図４に示すガイド体２の上面にガイドされて走行するようになっている。このガイド体２の上面の後述する実装位置、つまり帯状シート１に電子部品としてのチップＰを実装する位置には凹部２ａが形成され、この凹部２ａにはボンディングステージ３が設けられている。このボンディングステージ３はセラミックスなどの通気性を有する多孔質材料によって矩形板状に形成されている。
【００２４】
上記ガイド体２には、先端が上記ボンディングステージ３の下面に開口した吸引路４が形成されている。この吸引路４の基端には図示しない吸引ポンプが接続されている。そして、上記帯状シート１に電子部品としてのチップＰを実装するとき、吸引ポンプが作動してこの帯状シート１をボンディングステージ３の上面に吸着保持する。それによって、ボンディング時にチップＰの位置がずれるのを防止している。
【００２５】
上記供給リールから繰り出された帯状シート１は、この帯状シート１の幅方向両端部に位置し連結部材５ａによって連結された一対の搬送グリップ５によって矢印方向に所定のピッチで間欠的に搬送される。各搬送グリップ５は、詳細は図示しないが、帯状シート１の端部の上面と下面とを挟持する開閉可能な構造となっている。
【００２６】
すなわち、上記搬送グリップ５は、閉状態に駆動されることで、帯状シート１の幅方向両端部を挟持する。その状態で、図１に矢印で示す帯状シート１の搬送方向に所定ピッチで駆動される。それによって、帯状シート１は搬送グリップ５の駆動ピッチに対応する長さで搬送される。
【００２７】
その後、一対の搬送グリップ５は開状態に駆動されて帯状シート１を開放して元の位置に戻り、再び帯状シート１の幅方向両端部を挟持して駆動されるということが繰り返される。それによって、帯状シート１は所定のピッチで所定方向に間欠的に搬送されるようになっている。
【００２８】
なお、帯状シート１を所定ピッチで搬送する搬送手段としては一対の搬送グリップ５に限られず、たとえば帯状シートを巻き取りリールによって所定長さずつ間欠的に巻き取るようにしてもよい。
【００２９】
図１に示すように、上記帯状シート１の上方には、搬送方向上流側から下流側に向かって接着剤の塗布ユニット６、第１のボンディングユニット７、第２のボンディングユニット８が順次配設されている。
【００３０】
上記塗布ユニット６は、上記帯状シート１の上方に幅方向に沿って配設された第１の架台１１を有する。この第１の架台１１の上面には、この架台１１の長手方向に沿ってベース板１２が設けられている。このベース板１２の上面には複数、この実施の形態では５つの第１のＹ可動体１３がベース板１２の長手方向に沿って所定間隔で設けられている。各第１のＹ可動体１３は、上記ベース板１２の長手方向である、Ｙ方向に沿って駆動されるようになっている。
【００３１】
各第１のＹ可動体１３には、上記Ｙ方向と直交するＸ方向に沿って駆動される第１のＸ可動体１４が設けられている。第１のＸ可動体１４の先端には、Ｘ方向とＹ方向とがなす平面に対して直交するＺ方向に駆動されるシリンジ１５が設けられている。このシリンジ１５は上記帯状シート１の上面にチップＰをボンディングする位置に接着剤Ｂを滴下供給する。
【００３２】
上記塗布ユニット６よりもわずかに上流側には、帯状シート１の上面の幅方向両端部を撮像する、一対の第１のテープカメラユニット１７が配設されている。この第１のテープカメラユニット１７は帯状シート１の幅方向両端部に設けられたマークあるいはチップＰがボンディングされる回路（いずれも図示せず）を撮像するようになっている。
【００３３】
帯状シート１が上記搬送グリップ５によって所定ピッチ搬送されると、一対の第１のテープカメラユニット１７によってたとえば帯状シート１の幅方向両端部に形成されたマークが読み取られる。一対の第１のテープカメラユニット１７の撮像信号は、図５に示す制御装置２０に入力され、この制御装置２０に設けられた画像処理部２１で処理されて一対のマークのＸ、Ｙ座標が求められる。
【００３４】
たとえば、帯状シート１の幅方向の一列に１０個のチップＰをボンディングする場合、帯状シート１の幅方向に接着剤Ｂが等間隔で１０箇所に滴下される。したがって、上記画像処理部２１で一対のマークの座標が求められると、その座標に基いて演算処理部２２では帯状シート１の搬送による位置ずれ量が算出され、その算出に基いて接着剤Ｂを塗布する１０箇所の座標が決定される。
【００３５】
演算処理部２２で決定された座標信号は出力部２３に入力される。それによって、出力部２３からは、上記第１のＹ可動体１３と第１のＸ可動体１４とに駆動信号が出力され、５つのシリンジ１５がチップＰを接着する位置に位置決めされてその位置に接着剤Ｂを滴下塗布する。
【００３６】
帯状シート１の幅方向の１０箇所のボンディング位置のうち、５箇所に接着剤Ｂを塗布したならば、５つのシリンジ１５はＹ方向に所定距離移動され、残りの５箇所に接着剤Ｂを塗布する。
【００３７】
図１に示すように、上記第１のボンディングユニット７と第２のボンディングユニット８は、それぞれ帯状シート１の上方に幅方向に沿って配設された第１、第２の架台２５ａ，２５ｂを有する。各架台２５ａ，２５ｂの上面にはそれぞれ第１、第２のベース板２７ａ，２７ｂが長手方向に沿って設けられている。
【００３８】
各ボンディングユニット７，８の第１、第２のベース板２７ａ，２７ｂ上にはＹ方向に駆動される５つの第２、第３のＹ可動体２９ａ，２９ｂがそれぞれ長手方向に沿って所定間隔で設けられている。各第２、第３のＹ可動体２９ａ，２９ｂにはＸ方向に駆動される第２、第３のＸ可動体３１ａ，３１ｂが設けられている。
【００３９】
各第２，第３のＸ可動体３１ａ，３１ｂの先端にはＺ方向である上下方向に駆動される第１、第２のボンディングヘッド３３ａ，３３ｂが設けられている。図３と図４に示す各ボンディングヘッド３３ａ，３３ｂの下端には第１、第２のボンディングツール３５ａ，３５ｂがそれぞれθ可動体３５ｃを介して設けられている。このボンディングツール３５ａ，３５ｂは下端面にチップＰを吸着保持できるようになっていて、上記θ可動体３５ｃによってθ方向（回転方向）の位置決めが可能となっている。
【００４０】
なお、塗布ユニット６、第１のボンディングユニット７及び第２のボンディングヘッド８の各ベ−ス板１２，２７ａ，２７ｂに対する第１乃至第３のＹ可動体１３，２９ａ，２９ｂのＹ方向に対する駆動はリニアモータによって行なうことが可能であり、各Ｙ可動体１３，２９ａ，２９ｂに対するＸ可動体１４，３１ａ，３１ｂのＸ方向に沿う駆動はリニアモータやボールねじなどによって行なうことが可能である。また、上記θ可動体３５ｃのθ方向の駆動は、図示しないが、θ可動体３５ｃの外周面に径方向に沿って舌片を突設し、この舌片にぼるねじを螺合させ、このボールねじをモータによって回転駆動して行なうことが可能である。
【００４１】
各ボンディングユニット７，８の第１、第２の架台２５ａ，２５ｂの前方となる、帯状シート１の搬送方向上流側には、それぞれ第１、第２のガイド部材３７ａ，３７ｂが帯状シート１の幅方向に沿って設けられている。これらガイド部材３７ａ，３７ｂの一端部は、上記帯状部材１の幅方向一端部から外方へ突出している。
【００４２】
各ガイド部材３７ａ，３７ｂには、これらガイド部材３７ａ，３７ｂの長手方向に沿って往復駆動される第１のシャトルフィーダ３８ａと第２のシャトルフィーダ３８ｂがそれぞれ設けられている。このシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂの長さ寸法は、Ｙ方向に沿って所定間隔で配置された、それぞれ５つの第１、第２のボンディングヘッド３３ａ，３３ｂがなすＹ方向の距離よりもわずかに長く設定されている。
なお、各ガイド部材３７ａ，３７ｂに対してシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂを往復駆動させる手段は、たとえばリニアモータによって行なうことができる。
【００４３】
各ガイド部材３７ａ，３７ｂの帯状シート１の幅方向一端部から突出した部分には、それぞれ第１の部品供給部４１ａと第２の部品供給部４１ｂが設けられている。各部品供給部４１ａ，４１ｂは第１、第２の部品ステージ４３ａ，４３ｂを有し、これらの多数の部品ステージ４３ａ，４３ｂには多数のチップＰに分割された半導体ウエハＷが載置されている。
【００４４】
各部品ステージ４３ａ，４３ｂはＸ、Ｙ方向に駆動されるようになっていて、各部品ステージ４３ａ，４３ｂからはそれぞれ第１の反転ピックアップツール４５ａと第２の反転ピックアップツール４５ｂとによってチップＰが１つずつ取り出される。
【００４５】
各反転ピックアップツール４５ａ，４５ｂは図２（ａ）に示すように回転駆動されるとともに図示しない上下機構によってＺ方向に駆動される回転軸４７を有する。この回転軸４７には取付け板４８を介して吸着ノズル４９が設けられている。
【００４６】
各部品ステージ４３ａ，４３ｂのチップＰは、上記吸着ノズル４９によって吸着される。吸着ノズル４９がチップＰを吸着すると、回転軸４７が１８０度回転駆動されて上記吸着ノズル４９が同図に鎖線で示すように上方を向く。上方を向いた吸着ノズル４９の先端に吸着保持されたチップＰはそれぞれ第１、第２の取り出しロボット５０ａ，５０ｂに受け渡される。
【００４７】
なお、各部品ステージ４３ａ，４３ｂ上の半導体ウエハＷは図２（ａ）に示す第１、第２のウエハカメラユニット５１ａ，５１ｂによって撮像され、その撮像信号は上記制御装置２０入力される。制御装置２０は、第１、第２のウエハカメラユニット５１ａ，５１ｂからの撮像信号に基いて上記第１、第２の部品ステージ４３ａ，４３ｂをＸ、Ｙ方向に駆動し、第１、第２の反転ピックアップツール４５ａ，４５ｂの吸着ノズル４９がチップＰの中心を吸着するよう位置決めする。
【００４８】
各反転ピックアップツール４５ａ，４５ｂによって取り出されたチップＰは、上述したように上記第１、第２の取り出しロボット５０ａ，５０ｂにそれぞれ受け渡される。各取り出しロボット５０ａ，５０ｂは第１、第２の基体５４ａ，５４ｂを有する。これらの基体５４ａ，５４ｂは、帯状シート１の幅方向一端部から突出した第１、第２のガイド部材３７ａ，３７ｂの一端部の上方に、このガイド部材３７ａ，３７ｂと交差するＸ方向に沿って配設されている。
【００４９】
上記基体５４ａ，５４ｂは第１、第２のガイド部材３７ａ，３７ｂの長手方向に沿うＹ方向に駆動されるようになっており、その一側には上記基体５４ａ，５４ｂの長手方向に沿うＸ方向及び上下方向であるＺ方向に駆動される可動体５６ａ，５６ｂが設けられている。図２（ａ）に示すように、この可動体５６ａ，５６ｂの下端には吸着ノズル５５ａ，５５ｂが設けられている。
【００５０】
上記各反転ピックアップツール４５ａ，４５ｂが部品供給部４１ａ，４１ｂからチップＰを吸着して反転すると、上記可動体５６ａ，５６ｂが反転ピップアップツール４５ａ，４５ｂの上方に駆動される。ついで、吸着ノズル５５ａ，５５ｂがＺ方向下方に駆動されて反転ピックアップツール４５ａ，４５ｂに吸着されたチップＰを吸着する。
【００５１】
それと同時に、反転ピックアップツール４５ａ，４５ｂによるチップＰの吸着状態が解除される。それによって、チップＰは反転ピックアップツール４５ａ，４５ｂから吸着ノズル５５ａ，５５ｂに受け渡される。
【００５２】
吸着ノズル５５ａ，５５ｂがチップＰを吸着すると、これら吸着ノズル５５ａ，５５ｂがシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂの上方に位置するよう上記可動体５６ａ，５６ｂが駆動される。それと同時に、基体５４ａ，５４ｂがＹ方向に沿って駆動され、所定の位置で停止して吸着ノズル５５ａ，５５ｂがＺ方向下方に駆動される。そして、吸着ノズル５５ａ，５５ｂに吸着されたチップＰが上記シャトルフィーダ３８ａ，３８ｂの上面に供給される。
【００５３】
このようにして、各シャトルフィーダ３８ａ，３８ｂには、図２（ｂ）に示すように、Ｙ方向に沿って所定間隔で５つのチップＰが供給される。シャトルフィーダ３８ａ，３８ｂのチップＰが供給される部分にはそれぞれチップＰを保持する保持部５８がボンディング間隔で間隔ｄ１ で設けられている。保持部５８としては、たとえば静電チャックや真空チャックなどが用いられる。それによって、シャトルフィーダ３８ａ，３８ｂがＹ方向に駆動されたときに、このシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂに供給されたチップＰがずれ動くのが防止される。
【００５４】
各シャトルフィーダ３８ａ，３８ｂに供給された個々のチップＰは上記基体５４ａ，５４ｂと一体的に設けられた、第１の認識手段を構成する第１、第２のチップカメラユニット５９ａ，５９によって撮像される。このチップカメラユニット５９ａ，５９ｂの撮像信号は制御装置２０に入力されて処理される。そして、各シャトルフィーダ３８ａ，３８ｂからボンディングツール３５ａ，３５ｂによってチップＰを取り出すとき、上記チップカメラユニット５９ａ，５９ｂからの撮像信号に基いて上記ボンディングツール３５ａ，３５ｂがチップＰの中心を吸着するよう位置決めされる。
【００５５】
上記シャトルフィーダ３８ａ，３８ｂに５つのチップＰが供給されると、シャトルフィーダ３８ａ，３８ｂはそれぞれのチップＰが各ボンディングユニット７，８のボンディングヘッド３３ａ，３３ｂに対応する位置までＹ方向に駆動される。
【００５６】
各ボンディングユニット７，８のボンディングヘッド３３ａ，３３ｂは、シャトルフィーダ３８ａ，３８ｂに５つのチップＰを供給するときに、第１、第２のチップカメラユニット５９ａ，５９ｂからの撮像信号に基いててＸ、Ｙ方向に位置決めされている。つまり、各ボンディングヘッド３３ａ，３３ｂのボンディングツール３５ａ，３５ｂがシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂに供給されたチップＰの中心を吸着するよう位置決めされている。
【００５７】
そして、シャトルフィーダ３８ａ，３８ｂがボンディングヘッド３３ａ，３３ｂの下方に駆動されると、各５つのボンディングツール３５ａ，３５ｂはシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂ上の５つのチップＰを同時に吸着する。
【００５８】
一方、第１のボンディングユニット７の上流側には帯状シート１の幅方向両端部のマークや回路パターンを撮像する第２の撮像手段としての一対の第２のテープカメラユニット６１が設けられ、第２のボンディングユニット８の上流側には同じく一対の第３のテープカメラユニット６２が設けられている。これらテープカメラユニット６１，６２の撮像信号は上記制御装置２０に入力される。
【００５９】
そして、制御装置２０は、上記第２、第３のテープカメラユニット６１，６２からの撮像信号に基づいてそれぞれシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂからチップＰを吸着保持した各５つのボンディングツール３５ａ，３５ｂのＸ、Ｙ、θ方向の位置を補正制御した後、これらボンディングツール３５ａ，３５ｂをＺ方向下方に同時に駆動し、各ボンディングツール３５ａ，３５ｂに吸着保持されたチップＰを帯状シート１の所定の位置、つまり接着剤Ｂが供給された箇所にボンディングする。
【００６０】
チップＰをボンディングツール３５ａ，３５ｂによって帯状シート１にボンディングする際、帯状シート１のチップＰがボンディングされる部分はボンディングステージ３に吸着保持される。そのため、ボンディング時に帯状シート１が変形したり、ずれ動くことがないから、チップＰをボンディングツール３５ａ，３５ｂの位置決め精度に応じた精度で帯状シート１にボンディングすることができる。
【００６１】
第１のボンディングユニット７の５つのボンディングツール３５ａは、塗布ユニット６で帯状シート１の幅方向に沿う一列に塗布された１０箇所の接着剤Ｂのうちの５箇所にチップＰを同時にボンディングする。
【００６２】
第２のボンディングユニット８の５つのボンディングツール３５ｂは、塗布ユニット６で帯状シート１の幅方向に沿う一列に塗布された１０箇所の接着剤Ｂのうちの、残りの５箇所にチップＰを同時にボンディングする。
【００６３】
つまり、第１のボンディングユニット７によって５つのチップＰをＹ方向に沿って間隔ｄ１ でボンディングしたとすると、第２のボンディングユニット８では１０個のチップＰが間隔ｄ１ の２分の１の間隔ｄ２ となるよう、残りの５つのチップＰをボンディングする。
【００６４】
このように構成された実装装置において、チップＰを帯状シート１に実装する場合、まず、第１、第２の部品ステージ４３ａ，４３ｂに載置されたチップＰを第１、第２の反転ピックアップツール４５ａ，４５ｂによって１つずつ取り出し、第１、第２の取り出しロボット５０ａ，５０ｂで受け取り、第１、第２のガイド部材３７ａ，３７ｂの一端部に位置する第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂのＹ方向に沿って所定間隔で設けられた保持部５８に供給する。
【００６５】
第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂに、それぞれ５つのチップＰを供給したならば、これらのシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂを、第１、第２のガイド部材３７ａ，３７ｂの一端部から第１、第２のボンディングユニット７，８に対応する他端部へ駆動する。このとき、チップＰはシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂに設けられた保持部５８に保持されているから、シャトルフィーダ３８ａ，３８ｂ上で位置がずれることがない。
【００６６】
第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂが第１、第２のガイド部材３７ａ，３７ｂの他端部に駆動されると、チップカメラユニット５９ａ，５９ｂからの撮像信号に基いて予め位置決めされた、それぞれ５つのボンディングツール３５ａ，３５ｂによって５つのチップＰが同時に吸着される。
【００６７】
ついで、ボンディングツール３５ａ，３５ｂは第２のテープカメラユニット６１と第３のテープカメラユニット６２との撮像信号に基いてＸ、Ｙ、θ方向に位置決めされた後、５つのボンディングツール３５ａ，３５ｂが同時にＺ方向下方に駆動され、各ボンディングツール３５ａ，３５ｂに保持されたチップＰが帯状シート１の接着剤Ｂが塗布された部位に同時にボンディングされる。
【００６８】
なお、第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂから各ボンディングツール３５ａ，３５ｂがチップＰを吸着すると、第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂは第１、第２のガイド部材３７ａ，３７ｂの一端部に戻り、これらフィーダ３８ａ，３８ｂへのチップＰの供給が再び行なわれる。
【００６９】
このように、第１、第２の部品供給部４１ａ，４１ｂから第１、第２のボンディングユニット７，８の各５つのボンディングツール３５ａ，３５ｂへのチップＰの供給を、第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂによって行なうようにした。つまり、ボンディングツール３５ａ，３５ｂを第１、第２の部品供給部４１ａ，４１ｂと帯状シート１に対するボンディング位置との間で往復移動させずに、上記ボンディングツール３５ａ，３５ｂにチップＰを供給できるようにした。
【００７０】
上記第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂは、各５つの第１、第２のボンディングユニット７，８をそれぞれ一体化した場合に比べて十分に軽量化することが可能である。そのため、第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂは、第１、第２のボンディングユニット７，８を往復移動させる場合に比べて高速度で往復移動させることが可能であるから、部品供給部４１ａ，４１ｂから第１、第２のボンディングユニット７，８へのチップＰの供給を迅速に行なうことができる。それによって、タクトタイムを短縮することが可能となる。
【００７１】
第１、第２のボンディングユニット７，８の各５つのボンディングツール３５ａ，３５ｂは、第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂによって供給された５つのチップを同時に吸着した後、帯状シート１に対して同時にボンディングする。
【００７２】
そのため、５つの第１、第２のボンディングツール３５ａ，３５ｂがそれぞれ第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂからチップＰを受け取る時間と、受け取ったチップＰを帯状シート１にボンディングする時間とを短縮することができるから、そのことによってもタクトタイムを短縮し、生産性を向上させることができる。
【００７３】
帯状シート１の搬送方向に沿って第１のボンディングユニット７と第２のボンディングユニット８とを所定間隔で配置し、帯状シート１の幅方向に沿ってボンディングされる１０個のチップＰのうち、半分を第１のボンディングユニット７でボンディングし、残りの半分を第２のボンディングユニット８でボンディングするようにした。
【００７４】
そのため、第１、第２の部品供給部４１ａ，４１ｂから第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂへのチップＰの供給に要する時間を、帯状シート１の幅方向に設けられる複数のチップＰの全量を供給する場合に比べ、ほぼ半分にすることができる。
【００７５】
それによって、第１、第２のボンディングユニット７，８がチップＰを帯状シート１に実装するとき、第１、第２の部品供給部４１ａ，４１ｂからのチップＰの供給が遅れるのをなくすことができるから、そのことによってもタクトタイムを短縮することができる。
【００７６】
さらに、帯状シート１の搬送方向に沿って第１のボンディングユニット７と第２のボンディングユニット８が配置されていることで、各ボンディングユニット７，８に設けられるボンディングヘッド３３ａ，３３ｂのＹ方向に沿う配置間隔を狭くせずに、帯状シート１の幅方向に沿ってボンディングされるチップＰの間隔を狭くすることが可能となる。
【００７７】
つまり、チップＰのボンディング間隔に比べてボンディングヘッド３３ａ，３３ｂのＹ方向に沿う間隔を大きくすることができるから、各ボンディングヘッド３３ａ，３３ｂの製作や組立てが容易となる。
【００７８】
第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂに供給されるチップＰの位置をチップカメラユニット５９ａ，５９ｂで撮像し、その撮像信号によって第１、第２のボンディングツール３５ａ，３５ｂが第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂからチップＰを吸着するときの位置を補正するようにした。
【００７９】
さらに、第２のテープカメラユニット６１と第３のテープカメラユニット６２によって帯状シート１を撮像し、その撮像信号によって第１のボンディングツール３５ａによってチップＰをボンディングする位置と、第２のボンディングツール３５ｂによってチップＰをボンディングする位置とを補正するようにした。
【００８０】
そのため、これらのことによって、チップＰを帯状シート１の所定の位置に精密にボンディングすることができる。
【００８１】
上記第１のボンディングユニット７の上流側に塗布ユニット６を設け、帯状シート１のチップＰがボンディングされる位置に接着剤Ｂを塗布するようにした。そのため帯状シート１に対し、接着剤Ｂの塗布とチップＰのボンディングとを連続的に行なうことができるから、そのことによってもタクトタイムを短縮し、生産性の向上を図ることができる。
【００８２】
この発明は上記一実施の形態に限定されず、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。たとえば帯状シートの搬送方向に沿って２つのボンディングヘッドを設けたが、２つでなく、３つ以上或いは１つでだけ設ける構成であっても、この発明の範囲内である。
【００８３】
シャトルフィーダにチップを供給する手段は、反転ピックアップツールを用いてチップを反転させて供給するようにしたが、反転させる必要がない電子部品の場合、取り出しロボットによって供給部から直接取り出してシャトルフィーダに供給するようにしてもよい。
【００８４】
被実装部材としては帯状シートに限られず、所定長さのプリント基板やリードフレームなどであってもよく、要は複数の電子部品を行列状にボンディングすることが要求されるものであれば、この発明を適用することが可能である。
【００８５】
電子部品としては半導体ウエハを分割したチップに限られず、コイル部品や抵抗部品などのように被実装部材にボンディングされる部品であればよい。
【００８６】
また、チップをシャトルフィーダに供給する際、取り出しロボットはＸ方向にのみ動き、シャトルフィーダをＹ方向にピッチｄ１ で動かすようにしてもよい。
【００８７】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、複数の電子部品をボンディングヘッドの位置まで搬送し、その電子部品をボンディングヘッドで取り出して被実装部材にボンディングするようにした。
【００８８】
そのため、ボンディングヘッドを移動させで電子部品を供給する場合に比べて複数の電子部品を実装するために要するタクトタイムを短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る実装装置の概略的構成を示す平面図。
【図２】（ａ）はチップを部品供給部からシャトルフィーダへ供給する部分の概略的構成図、（ｂ）はシャトルフィーダの側面図。
【図３】ボンディングユニットのボンディングツールがシャトルフィーダからチップを吸着する状態の側面図。
【図４】ボンディングユニットのボンディングツールがチップを帯状シートにボンディングする状態の側面図。
【図５】制御系統を示すブロック図。
【符号の説明】
１…帯状シート（被実装部材）、７，８…ボンディングユニット、２０…制御装置、３８ａ，３８ｂ…シャトルフィーダ、５０ａ，５０ｂ…取り出しロボット（部品供給手段）、３３ａ，３３ｂ…ボンディングヘッド、５９ａ，５９ｂ…チップカメラユニット（第１の認識手段）、６１，６２…テープカメラユニット（第２の認識手段）。
【発明の属する技術分野】
この発明は複数の電子部品を被実装部材に所定間隔で実装する実装装置及び実装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、ＩＣカードやＩＣタブレットなどを製造する場合、被実装部材としての樹脂シートに電子部品としてのチップを行列状に実装し、この樹脂シートを所定の大きさに切断することで、上記ＩＣカードやＩＣタブレットを製造するということが行なわれている。
【０００３】
樹脂シートに多数のチップを行列状にボンディングするには、所定方向に搬送される帯状の樹脂シートに、搬送方向と交差する幅方向に沿って複数のチップを所定間隔で一列にボンディングした後、この帯状シートを所定ピッチで搬送し、その位置で幅方向に複数のチップをボンディングするということを繰り返して行なうようにしている。
【０００４】
樹脂シートの幅方向に複数のチップをボンディングする際、１つのボンディングヘッドによってチップを１つずつボンディングしていたのでは複数のチップを一列にボンディングするために要する時間、つまりタクトタイムが長くなるから、生産性の低下を招き、実用的でない。
【０００５】
そこで、実装装置に複数のボンディングヘッドを設け、これら複数のボンディングヘッドによって複数のチップをボンディングすることで、ボンディングに要する時間の短縮を図るようにした技術が特許文献１に開示されている。
【０００６】
すなわち、上記特許文献１には、複数のボンディングヘッドが一括して水平方向に移動可能に設けられている。これらボンディングヘッドは、まず、電子部品供給ステージ上に移動させられ、各ヘッドのボンディングツールにチップを同時に吸着する。ついで、複数のボンディングツールを基板が載置されたボンディングステージ上に移動させ、ここで複数のボンディングツールを次々と下降させることで、基板に複数の電子部品をボンディングするようにしている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−３２０１９６
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載された実装装置によれば、複数のボンディングツールによって複数の電子部品を供給ステージから同時に吸着保持するようにしている。そのため、１つのボンディングツールによって電子部品を１つずつ供給ステージから吸着保持して基板に実装する場合に比べタクトタイムを短縮することができる。
【０００９】
しかしながら、各ボンディングヘッドのボンディングツールに電子部品を吸着保持させるために、複数のボンディングヘッドをヘッド移動装置によって一括して水平方向に移動させるようにしている。
【００１０】
複数のボンディングヘッドが一体化されたボンディングユニットは高重量化することが避けられない。しかも、ボンディングヘッドは供給ステージと基板のボンディング位置との間を往復移動させなければならないから、その移動距離が長くなる。
【００１１】
高重量のボンディングユニットを往復移動させる場合、高速度で移動させることが困難になるから、その移動に時間がかかるということがある。しかも、移動距離が長くなると、移動に要する時間も長くなる。したがって、これらのことにより、複数の電子部品を基板の幅方向に一列でボンディングするために要するタクトタイムが長くなり、生産性を十分に向上させることができないということがある。
【００１２】
さらに、特許文献１には複数のボンディングツールにそれぞれ電子部品を吸着保持した後、これら複数のボンディングツールを次々と下降させることでボンディングするようにしている。そのため、基板の幅方向一列に電子部品をボンディングするために要するボンディング時間は、一列に設けられる電子部品の数に比例することになるから、そのことによってもタクトタイムが長くなる。
【００１３】
この発明は、被実装部材の幅方向に複数の電子部品を一列に実装する場合に、その実装に要するタクトタイムを短縮することができるようにした電子部品の実装装置及び実装方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、所定方向に搬送される被実装部材に、その搬送方向と交差する幅方向に沿って複数の電子部品を実装する実装装置において、
上記被実装部材の幅方向に沿って往復駆動可能に設けられたシャトルフィーダと、
このシャトルフィーダに複数の電子部品をシャトルフィーダの駆動方向に沿って所定間隔で供給する部品供給手段と、
上記シャトルフィーダの往復動に対応する位置に上記被実装部材の幅方向に沿って所定間隔で設けられた複数のボンディングヘッドを有し、上記シャトルフィーダが上記被実装部材の上方に駆動されたときに複数のボンディングヘッドによって上記シャトルフィーダから複数の電子部品を同時に取り出して上記被実装部材に同時にボンディングするボンディングユニットと
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置にある。
【００１５】
上記被実装部材の搬送方向における上記ボンディングヘッドよりも上流側には、上記電子部品が上記被実装部材にボンディングされる位置に接着剤を供給する複数のディスペンサが上記被実装部材の幅方向に沿って所定間隔で設けられていることが好ましい。
【００１６】
複数のボンディングユニットが上記被実装部材の搬送方向に沿って所定間隔で設けられており、
上記被実装部材の幅方向に沿ってボンディングされる複数の電子部品を、各ボンディングユニットで分割してボンディングすることが好ましい。
【００１７】
上記ボンディングユニットの各ボンディングヘッドはＸ、Ｙ方向に駆動可能に設けられ、上記部品供給手段は、上記シャトルフィーダに供給される電子部品のＸ、Ｙ方向の位置を認識する第１の位置認識手段を有し、
上記第１の位置認識手段の認識に基いて上記シャトルフィーダから上記電子部品を取り出すときに上記ボンディングヘッドのＸ、Ｙ方向の位置を制御することが好ましい。
【００１８】
上記被実装部材の位置を認識する第２の位置認識手段を有し、上記ボンディングヘッドによって上記電子部品を上記被実装部材にボンディングするときに、上記第２の位置認識手段の認識に基いて上記ボンディングヘッドのＸ、Ｙ方向の位置を制御することが好ましい。
【００１９】
この発明は、所定方向に搬送される被実装部材に、その搬送方向と交差する幅方向に沿って複数の電子部品を実装する実装方法において、
上記被実装部材の幅方向の一端側において、この幅方向に沿って複数の電子部品を所定間隔で配置する工程と、
所定間隔で配置された複数の電子部品を上記被実装部材の上方に同時に搬送する工程と、
上記被実装部材の上方に搬送された複数の電子部品を上記被実装部材に同時にボンディングする工程と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装方法にある。
【００２０】
所定間隔で配置される複数の電子部品の位置を認識する工程と、上記被実装部材の位置を認識する工程とを有し、
これらの認識に基いて上記電子部品の実装位置を制御することが好ましい。
【００２１】
この発明によれば、複数の電子部品をボンディングヘッドの位置まで搬送し、その電子部品をボンディングヘッドで取り出して被実装部材にボンディングするため、ボンディングヘッドを移動させる場合に比べて複数の電子部品を実装するために要するタクトタイムを短縮することが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の一実施の形態を説明する。
【００２３】
図１はこの発明の一実施の形態に係る実装装置の概略的構成を示す平面図である。同図中１は被実装部材としての合成樹脂製の帯状シートである。この帯状シート１は図示しない供給リールから同図に矢印で示す方向に繰り出され、図３と図４に示すガイド体２の上面にガイドされて走行するようになっている。このガイド体２の上面の後述する実装位置、つまり帯状シート１に電子部品としてのチップＰを実装する位置には凹部２ａが形成され、この凹部２ａにはボンディングステージ３が設けられている。このボンディングステージ３はセラミックスなどの通気性を有する多孔質材料によって矩形板状に形成されている。
【００２４】
上記ガイド体２には、先端が上記ボンディングステージ３の下面に開口した吸引路４が形成されている。この吸引路４の基端には図示しない吸引ポンプが接続されている。そして、上記帯状シート１に電子部品としてのチップＰを実装するとき、吸引ポンプが作動してこの帯状シート１をボンディングステージ３の上面に吸着保持する。それによって、ボンディング時にチップＰの位置がずれるのを防止している。
【００２５】
上記供給リールから繰り出された帯状シート１は、この帯状シート１の幅方向両端部に位置し連結部材５ａによって連結された一対の搬送グリップ５によって矢印方向に所定のピッチで間欠的に搬送される。各搬送グリップ５は、詳細は図示しないが、帯状シート１の端部の上面と下面とを挟持する開閉可能な構造となっている。
【００２６】
すなわち、上記搬送グリップ５は、閉状態に駆動されることで、帯状シート１の幅方向両端部を挟持する。その状態で、図１に矢印で示す帯状シート１の搬送方向に所定ピッチで駆動される。それによって、帯状シート１は搬送グリップ５の駆動ピッチに対応する長さで搬送される。
【００２７】
その後、一対の搬送グリップ５は開状態に駆動されて帯状シート１を開放して元の位置に戻り、再び帯状シート１の幅方向両端部を挟持して駆動されるということが繰り返される。それによって、帯状シート１は所定のピッチで所定方向に間欠的に搬送されるようになっている。
【００２８】
なお、帯状シート１を所定ピッチで搬送する搬送手段としては一対の搬送グリップ５に限られず、たとえば帯状シートを巻き取りリールによって所定長さずつ間欠的に巻き取るようにしてもよい。
【００２９】
図１に示すように、上記帯状シート１の上方には、搬送方向上流側から下流側に向かって接着剤の塗布ユニット６、第１のボンディングユニット７、第２のボンディングユニット８が順次配設されている。
【００３０】
上記塗布ユニット６は、上記帯状シート１の上方に幅方向に沿って配設された第１の架台１１を有する。この第１の架台１１の上面には、この架台１１の長手方向に沿ってベース板１２が設けられている。このベース板１２の上面には複数、この実施の形態では５つの第１のＹ可動体１３がベース板１２の長手方向に沿って所定間隔で設けられている。各第１のＹ可動体１３は、上記ベース板１２の長手方向である、Ｙ方向に沿って駆動されるようになっている。
【００３１】
各第１のＹ可動体１３には、上記Ｙ方向と直交するＸ方向に沿って駆動される第１のＸ可動体１４が設けられている。第１のＸ可動体１４の先端には、Ｘ方向とＹ方向とがなす平面に対して直交するＺ方向に駆動されるシリンジ１５が設けられている。このシリンジ１５は上記帯状シート１の上面にチップＰをボンディングする位置に接着剤Ｂを滴下供給する。
【００３２】
上記塗布ユニット６よりもわずかに上流側には、帯状シート１の上面の幅方向両端部を撮像する、一対の第１のテープカメラユニット１７が配設されている。この第１のテープカメラユニット１７は帯状シート１の幅方向両端部に設けられたマークあるいはチップＰがボンディングされる回路（いずれも図示せず）を撮像するようになっている。
【００３３】
帯状シート１が上記搬送グリップ５によって所定ピッチ搬送されると、一対の第１のテープカメラユニット１７によってたとえば帯状シート１の幅方向両端部に形成されたマークが読み取られる。一対の第１のテープカメラユニット１７の撮像信号は、図５に示す制御装置２０に入力され、この制御装置２０に設けられた画像処理部２１で処理されて一対のマークのＸ、Ｙ座標が求められる。
【００３４】
たとえば、帯状シート１の幅方向の一列に１０個のチップＰをボンディングする場合、帯状シート１の幅方向に接着剤Ｂが等間隔で１０箇所に滴下される。したがって、上記画像処理部２１で一対のマークの座標が求められると、その座標に基いて演算処理部２２では帯状シート１の搬送による位置ずれ量が算出され、その算出に基いて接着剤Ｂを塗布する１０箇所の座標が決定される。
【００３５】
演算処理部２２で決定された座標信号は出力部２３に入力される。それによって、出力部２３からは、上記第１のＹ可動体１３と第１のＸ可動体１４とに駆動信号が出力され、５つのシリンジ１５がチップＰを接着する位置に位置決めされてその位置に接着剤Ｂを滴下塗布する。
【００３６】
帯状シート１の幅方向の１０箇所のボンディング位置のうち、５箇所に接着剤Ｂを塗布したならば、５つのシリンジ１５はＹ方向に所定距離移動され、残りの５箇所に接着剤Ｂを塗布する。
【００３７】
図１に示すように、上記第１のボンディングユニット７と第２のボンディングユニット８は、それぞれ帯状シート１の上方に幅方向に沿って配設された第１、第２の架台２５ａ，２５ｂを有する。各架台２５ａ，２５ｂの上面にはそれぞれ第１、第２のベース板２７ａ，２７ｂが長手方向に沿って設けられている。
【００３８】
各ボンディングユニット７，８の第１、第２のベース板２７ａ，２７ｂ上にはＹ方向に駆動される５つの第２、第３のＹ可動体２９ａ，２９ｂがそれぞれ長手方向に沿って所定間隔で設けられている。各第２、第３のＹ可動体２９ａ，２９ｂにはＸ方向に駆動される第２、第３のＸ可動体３１ａ，３１ｂが設けられている。
【００３９】
各第２，第３のＸ可動体３１ａ，３１ｂの先端にはＺ方向である上下方向に駆動される第１、第２のボンディングヘッド３３ａ，３３ｂが設けられている。図３と図４に示す各ボンディングヘッド３３ａ，３３ｂの下端には第１、第２のボンディングツール３５ａ，３５ｂがそれぞれθ可動体３５ｃを介して設けられている。このボンディングツール３５ａ，３５ｂは下端面にチップＰを吸着保持できるようになっていて、上記θ可動体３５ｃによってθ方向（回転方向）の位置決めが可能となっている。
【００４０】
なお、塗布ユニット６、第１のボンディングユニット７及び第２のボンディングヘッド８の各ベ−ス板１２，２７ａ，２７ｂに対する第１乃至第３のＹ可動体１３，２９ａ，２９ｂのＹ方向に対する駆動はリニアモータによって行なうことが可能であり、各Ｙ可動体１３，２９ａ，２９ｂに対するＸ可動体１４，３１ａ，３１ｂのＸ方向に沿う駆動はリニアモータやボールねじなどによって行なうことが可能である。また、上記θ可動体３５ｃのθ方向の駆動は、図示しないが、θ可動体３５ｃの外周面に径方向に沿って舌片を突設し、この舌片にぼるねじを螺合させ、このボールねじをモータによって回転駆動して行なうことが可能である。
【００４１】
各ボンディングユニット７，８の第１、第２の架台２５ａ，２５ｂの前方となる、帯状シート１の搬送方向上流側には、それぞれ第１、第２のガイド部材３７ａ，３７ｂが帯状シート１の幅方向に沿って設けられている。これらガイド部材３７ａ，３７ｂの一端部は、上記帯状部材１の幅方向一端部から外方へ突出している。
【００４２】
各ガイド部材３７ａ，３７ｂには、これらガイド部材３７ａ，３７ｂの長手方向に沿って往復駆動される第１のシャトルフィーダ３８ａと第２のシャトルフィーダ３８ｂがそれぞれ設けられている。このシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂの長さ寸法は、Ｙ方向に沿って所定間隔で配置された、それぞれ５つの第１、第２のボンディングヘッド３３ａ，３３ｂがなすＹ方向の距離よりもわずかに長く設定されている。
なお、各ガイド部材３７ａ，３７ｂに対してシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂを往復駆動させる手段は、たとえばリニアモータによって行なうことができる。
【００４３】
各ガイド部材３７ａ，３７ｂの帯状シート１の幅方向一端部から突出した部分には、それぞれ第１の部品供給部４１ａと第２の部品供給部４１ｂが設けられている。各部品供給部４１ａ，４１ｂは第１、第２の部品ステージ４３ａ，４３ｂを有し、これらの多数の部品ステージ４３ａ，４３ｂには多数のチップＰに分割された半導体ウエハＷが載置されている。
【００４４】
各部品ステージ４３ａ，４３ｂはＸ、Ｙ方向に駆動されるようになっていて、各部品ステージ４３ａ，４３ｂからはそれぞれ第１の反転ピックアップツール４５ａと第２の反転ピックアップツール４５ｂとによってチップＰが１つずつ取り出される。
【００４５】
各反転ピックアップツール４５ａ，４５ｂは図２（ａ）に示すように回転駆動されるとともに図示しない上下機構によってＺ方向に駆動される回転軸４７を有する。この回転軸４７には取付け板４８を介して吸着ノズル４９が設けられている。
【００４６】
各部品ステージ４３ａ，４３ｂのチップＰは、上記吸着ノズル４９によって吸着される。吸着ノズル４９がチップＰを吸着すると、回転軸４７が１８０度回転駆動されて上記吸着ノズル４９が同図に鎖線で示すように上方を向く。上方を向いた吸着ノズル４９の先端に吸着保持されたチップＰはそれぞれ第１、第２の取り出しロボット５０ａ，５０ｂに受け渡される。
【００４７】
なお、各部品ステージ４３ａ，４３ｂ上の半導体ウエハＷは図２（ａ）に示す第１、第２のウエハカメラユニット５１ａ，５１ｂによって撮像され、その撮像信号は上記制御装置２０入力される。制御装置２０は、第１、第２のウエハカメラユニット５１ａ，５１ｂからの撮像信号に基いて上記第１、第２の部品ステージ４３ａ，４３ｂをＸ、Ｙ方向に駆動し、第１、第２の反転ピックアップツール４５ａ，４５ｂの吸着ノズル４９がチップＰの中心を吸着するよう位置決めする。
【００４８】
各反転ピックアップツール４５ａ，４５ｂによって取り出されたチップＰは、上述したように上記第１、第２の取り出しロボット５０ａ，５０ｂにそれぞれ受け渡される。各取り出しロボット５０ａ，５０ｂは第１、第２の基体５４ａ，５４ｂを有する。これらの基体５４ａ，５４ｂは、帯状シート１の幅方向一端部から突出した第１、第２のガイド部材３７ａ，３７ｂの一端部の上方に、このガイド部材３７ａ，３７ｂと交差するＸ方向に沿って配設されている。
【００４９】
上記基体５４ａ，５４ｂは第１、第２のガイド部材３７ａ，３７ｂの長手方向に沿うＹ方向に駆動されるようになっており、その一側には上記基体５４ａ，５４ｂの長手方向に沿うＸ方向及び上下方向であるＺ方向に駆動される可動体５６ａ，５６ｂが設けられている。図２（ａ）に示すように、この可動体５６ａ，５６ｂの下端には吸着ノズル５５ａ，５５ｂが設けられている。
【００５０】
上記各反転ピックアップツール４５ａ，４５ｂが部品供給部４１ａ，４１ｂからチップＰを吸着して反転すると、上記可動体５６ａ，５６ｂが反転ピップアップツール４５ａ，４５ｂの上方に駆動される。ついで、吸着ノズル５５ａ，５５ｂがＺ方向下方に駆動されて反転ピックアップツール４５ａ，４５ｂに吸着されたチップＰを吸着する。
【００５１】
それと同時に、反転ピックアップツール４５ａ，４５ｂによるチップＰの吸着状態が解除される。それによって、チップＰは反転ピックアップツール４５ａ，４５ｂから吸着ノズル５５ａ，５５ｂに受け渡される。
【００５２】
吸着ノズル５５ａ，５５ｂがチップＰを吸着すると、これら吸着ノズル５５ａ，５５ｂがシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂの上方に位置するよう上記可動体５６ａ，５６ｂが駆動される。それと同時に、基体５４ａ，５４ｂがＹ方向に沿って駆動され、所定の位置で停止して吸着ノズル５５ａ，５５ｂがＺ方向下方に駆動される。そして、吸着ノズル５５ａ，５５ｂに吸着されたチップＰが上記シャトルフィーダ３８ａ，３８ｂの上面に供給される。
【００５３】
このようにして、各シャトルフィーダ３８ａ，３８ｂには、図２（ｂ）に示すように、Ｙ方向に沿って所定間隔で５つのチップＰが供給される。シャトルフィーダ３８ａ，３８ｂのチップＰが供給される部分にはそれぞれチップＰを保持する保持部５８がボンディング間隔で間隔ｄ１ で設けられている。保持部５８としては、たとえば静電チャックや真空チャックなどが用いられる。それによって、シャトルフィーダ３８ａ，３８ｂがＹ方向に駆動されたときに、このシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂに供給されたチップＰがずれ動くのが防止される。
【００５４】
各シャトルフィーダ３８ａ，３８ｂに供給された個々のチップＰは上記基体５４ａ，５４ｂと一体的に設けられた、第１の認識手段を構成する第１、第２のチップカメラユニット５９ａ，５９によって撮像される。このチップカメラユニット５９ａ，５９ｂの撮像信号は制御装置２０に入力されて処理される。そして、各シャトルフィーダ３８ａ，３８ｂからボンディングツール３５ａ，３５ｂによってチップＰを取り出すとき、上記チップカメラユニット５９ａ，５９ｂからの撮像信号に基いて上記ボンディングツール３５ａ，３５ｂがチップＰの中心を吸着するよう位置決めされる。
【００５５】
上記シャトルフィーダ３８ａ，３８ｂに５つのチップＰが供給されると、シャトルフィーダ３８ａ，３８ｂはそれぞれのチップＰが各ボンディングユニット７，８のボンディングヘッド３３ａ，３３ｂに対応する位置までＹ方向に駆動される。
【００５６】
各ボンディングユニット７，８のボンディングヘッド３３ａ，３３ｂは、シャトルフィーダ３８ａ，３８ｂに５つのチップＰを供給するときに、第１、第２のチップカメラユニット５９ａ，５９ｂからの撮像信号に基いててＸ、Ｙ方向に位置決めされている。つまり、各ボンディングヘッド３３ａ，３３ｂのボンディングツール３５ａ，３５ｂがシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂに供給されたチップＰの中心を吸着するよう位置決めされている。
【００５７】
そして、シャトルフィーダ３８ａ，３８ｂがボンディングヘッド３３ａ，３３ｂの下方に駆動されると、各５つのボンディングツール３５ａ，３５ｂはシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂ上の５つのチップＰを同時に吸着する。
【００５８】
一方、第１のボンディングユニット７の上流側には帯状シート１の幅方向両端部のマークや回路パターンを撮像する第２の撮像手段としての一対の第２のテープカメラユニット６１が設けられ、第２のボンディングユニット８の上流側には同じく一対の第３のテープカメラユニット６２が設けられている。これらテープカメラユニット６１，６２の撮像信号は上記制御装置２０に入力される。
【００５９】
そして、制御装置２０は、上記第２、第３のテープカメラユニット６１，６２からの撮像信号に基づいてそれぞれシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂからチップＰを吸着保持した各５つのボンディングツール３５ａ，３５ｂのＸ、Ｙ、θ方向の位置を補正制御した後、これらボンディングツール３５ａ，３５ｂをＺ方向下方に同時に駆動し、各ボンディングツール３５ａ，３５ｂに吸着保持されたチップＰを帯状シート１の所定の位置、つまり接着剤Ｂが供給された箇所にボンディングする。
【００６０】
チップＰをボンディングツール３５ａ，３５ｂによって帯状シート１にボンディングする際、帯状シート１のチップＰがボンディングされる部分はボンディングステージ３に吸着保持される。そのため、ボンディング時に帯状シート１が変形したり、ずれ動くことがないから、チップＰをボンディングツール３５ａ，３５ｂの位置決め精度に応じた精度で帯状シート１にボンディングすることができる。
【００６１】
第１のボンディングユニット７の５つのボンディングツール３５ａは、塗布ユニット６で帯状シート１の幅方向に沿う一列に塗布された１０箇所の接着剤Ｂのうちの５箇所にチップＰを同時にボンディングする。
【００６２】
第２のボンディングユニット８の５つのボンディングツール３５ｂは、塗布ユニット６で帯状シート１の幅方向に沿う一列に塗布された１０箇所の接着剤Ｂのうちの、残りの５箇所にチップＰを同時にボンディングする。
【００６３】
つまり、第１のボンディングユニット７によって５つのチップＰをＹ方向に沿って間隔ｄ１ でボンディングしたとすると、第２のボンディングユニット８では１０個のチップＰが間隔ｄ１ の２分の１の間隔ｄ２ となるよう、残りの５つのチップＰをボンディングする。
【００６４】
このように構成された実装装置において、チップＰを帯状シート１に実装する場合、まず、第１、第２の部品ステージ４３ａ，４３ｂに載置されたチップＰを第１、第２の反転ピックアップツール４５ａ，４５ｂによって１つずつ取り出し、第１、第２の取り出しロボット５０ａ，５０ｂで受け取り、第１、第２のガイド部材３７ａ，３７ｂの一端部に位置する第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂのＹ方向に沿って所定間隔で設けられた保持部５８に供給する。
【００６５】
第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂに、それぞれ５つのチップＰを供給したならば、これらのシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂを、第１、第２のガイド部材３７ａ，３７ｂの一端部から第１、第２のボンディングユニット７，８に対応する他端部へ駆動する。このとき、チップＰはシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂに設けられた保持部５８に保持されているから、シャトルフィーダ３８ａ，３８ｂ上で位置がずれることがない。
【００６６】
第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂが第１、第２のガイド部材３７ａ，３７ｂの他端部に駆動されると、チップカメラユニット５９ａ，５９ｂからの撮像信号に基いて予め位置決めされた、それぞれ５つのボンディングツール３５ａ，３５ｂによって５つのチップＰが同時に吸着される。
【００６７】
ついで、ボンディングツール３５ａ，３５ｂは第２のテープカメラユニット６１と第３のテープカメラユニット６２との撮像信号に基いてＸ、Ｙ、θ方向に位置決めされた後、５つのボンディングツール３５ａ，３５ｂが同時にＺ方向下方に駆動され、各ボンディングツール３５ａ，３５ｂに保持されたチップＰが帯状シート１の接着剤Ｂが塗布された部位に同時にボンディングされる。
【００６８】
なお、第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂから各ボンディングツール３５ａ，３５ｂがチップＰを吸着すると、第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂは第１、第２のガイド部材３７ａ，３７ｂの一端部に戻り、これらフィーダ３８ａ，３８ｂへのチップＰの供給が再び行なわれる。
【００６９】
このように、第１、第２の部品供給部４１ａ，４１ｂから第１、第２のボンディングユニット７，８の各５つのボンディングツール３５ａ，３５ｂへのチップＰの供給を、第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂによって行なうようにした。つまり、ボンディングツール３５ａ，３５ｂを第１、第２の部品供給部４１ａ，４１ｂと帯状シート１に対するボンディング位置との間で往復移動させずに、上記ボンディングツール３５ａ，３５ｂにチップＰを供給できるようにした。
【００７０】
上記第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂは、各５つの第１、第２のボンディングユニット７，８をそれぞれ一体化した場合に比べて十分に軽量化することが可能である。そのため、第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂは、第１、第２のボンディングユニット７，８を往復移動させる場合に比べて高速度で往復移動させることが可能であるから、部品供給部４１ａ，４１ｂから第１、第２のボンディングユニット７，８へのチップＰの供給を迅速に行なうことができる。それによって、タクトタイムを短縮することが可能となる。
【００７１】
第１、第２のボンディングユニット７，８の各５つのボンディングツール３５ａ，３５ｂは、第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂによって供給された５つのチップを同時に吸着した後、帯状シート１に対して同時にボンディングする。
【００７２】
そのため、５つの第１、第２のボンディングツール３５ａ，３５ｂがそれぞれ第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂからチップＰを受け取る時間と、受け取ったチップＰを帯状シート１にボンディングする時間とを短縮することができるから、そのことによってもタクトタイムを短縮し、生産性を向上させることができる。
【００７３】
帯状シート１の搬送方向に沿って第１のボンディングユニット７と第２のボンディングユニット８とを所定間隔で配置し、帯状シート１の幅方向に沿ってボンディングされる１０個のチップＰのうち、半分を第１のボンディングユニット７でボンディングし、残りの半分を第２のボンディングユニット８でボンディングするようにした。
【００７４】
そのため、第１、第２の部品供給部４１ａ，４１ｂから第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂへのチップＰの供給に要する時間を、帯状シート１の幅方向に設けられる複数のチップＰの全量を供給する場合に比べ、ほぼ半分にすることができる。
【００７５】
それによって、第１、第２のボンディングユニット７，８がチップＰを帯状シート１に実装するとき、第１、第２の部品供給部４１ａ，４１ｂからのチップＰの供給が遅れるのをなくすことができるから、そのことによってもタクトタイムを短縮することができる。
【００７６】
さらに、帯状シート１の搬送方向に沿って第１のボンディングユニット７と第２のボンディングユニット８が配置されていることで、各ボンディングユニット７，８に設けられるボンディングヘッド３３ａ，３３ｂのＹ方向に沿う配置間隔を狭くせずに、帯状シート１の幅方向に沿ってボンディングされるチップＰの間隔を狭くすることが可能となる。
【００７７】
つまり、チップＰのボンディング間隔に比べてボンディングヘッド３３ａ，３３ｂのＹ方向に沿う間隔を大きくすることができるから、各ボンディングヘッド３３ａ，３３ｂの製作や組立てが容易となる。
【００７８】
第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂに供給されるチップＰの位置をチップカメラユニット５９ａ，５９ｂで撮像し、その撮像信号によって第１、第２のボンディングツール３５ａ，３５ｂが第１、第２のシャトルフィーダ３８ａ，３８ｂからチップＰを吸着するときの位置を補正するようにした。
【００７９】
さらに、第２のテープカメラユニット６１と第３のテープカメラユニット６２によって帯状シート１を撮像し、その撮像信号によって第１のボンディングツール３５ａによってチップＰをボンディングする位置と、第２のボンディングツール３５ｂによってチップＰをボンディングする位置とを補正するようにした。
【００８０】
そのため、これらのことによって、チップＰを帯状シート１の所定の位置に精密にボンディングすることができる。
【００８１】
上記第１のボンディングユニット７の上流側に塗布ユニット６を設け、帯状シート１のチップＰがボンディングされる位置に接着剤Ｂを塗布するようにした。そのため帯状シート１に対し、接着剤Ｂの塗布とチップＰのボンディングとを連続的に行なうことができるから、そのことによってもタクトタイムを短縮し、生産性の向上を図ることができる。
【００８２】
この発明は上記一実施の形態に限定されず、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。たとえば帯状シートの搬送方向に沿って２つのボンディングヘッドを設けたが、２つでなく、３つ以上或いは１つでだけ設ける構成であっても、この発明の範囲内である。
【００８３】
シャトルフィーダにチップを供給する手段は、反転ピックアップツールを用いてチップを反転させて供給するようにしたが、反転させる必要がない電子部品の場合、取り出しロボットによって供給部から直接取り出してシャトルフィーダに供給するようにしてもよい。
【００８４】
被実装部材としては帯状シートに限られず、所定長さのプリント基板やリードフレームなどであってもよく、要は複数の電子部品を行列状にボンディングすることが要求されるものであれば、この発明を適用することが可能である。
【００８５】
電子部品としては半導体ウエハを分割したチップに限られず、コイル部品や抵抗部品などのように被実装部材にボンディングされる部品であればよい。
【００８６】
また、チップをシャトルフィーダに供給する際、取り出しロボットはＸ方向にのみ動き、シャトルフィーダをＹ方向にピッチｄ１ で動かすようにしてもよい。
【００８７】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、複数の電子部品をボンディングヘッドの位置まで搬送し、その電子部品をボンディングヘッドで取り出して被実装部材にボンディングするようにした。
【００８８】
そのため、ボンディングヘッドを移動させで電子部品を供給する場合に比べて複数の電子部品を実装するために要するタクトタイムを短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る実装装置の概略的構成を示す平面図。
【図２】（ａ）はチップを部品供給部からシャトルフィーダへ供給する部分の概略的構成図、（ｂ）はシャトルフィーダの側面図。
【図３】ボンディングユニットのボンディングツールがシャトルフィーダからチップを吸着する状態の側面図。
【図４】ボンディングユニットのボンディングツールがチップを帯状シートにボンディングする状態の側面図。
【図５】制御系統を示すブロック図。
【符号の説明】
１…帯状シート（被実装部材）、７，８…ボンディングユニット、２０…制御装置、３８ａ，３８ｂ…シャトルフィーダ、５０ａ，５０ｂ…取り出しロボット（部品供給手段）、３３ａ，３３ｂ…ボンディングヘッド、５９ａ，５９ｂ…チップカメラユニット（第１の認識手段）、６１，６２…テープカメラユニット（第２の認識手段）。
Claims (7)
- 所定方向に搬送される被実装部材に、その搬送方向と交差する幅方向に沿って複数の電子部品を実装する実装装置において、
上記被実装部材の幅方向に沿って往復駆動可能に設けられたシャトルフィーダと、
このシャトルフィーダに複数の電子部品をシャトルフィーダの駆動方向に沿って所定間隔で供給する部品供給手段と、
上記シャトルフィーダの往復動に対応する位置に上記被実装部材の幅方向に沿って所定間隔で設けられた複数のボンディングヘッドを有し、上記シャトルフィーダが上記被実装部材の上方に駆動されたときに複数のボンディングヘッドによって上記シャトルフィーダから複数の電子部品を同時に取り出して上記被実装部材に同時にボンディングするボンディングユニットと
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置。 - 上記被実装部材の搬送方向における上記ボンディングヘッドよりも上流側には、上記電子部品が上記被実装部材にボンディングされる位置に接着剤を供給する複数のディスペンサが上記被実装部材の幅方向に沿って所定間隔で設けられていることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。
- 複数のボンディングユニットが上記被実装部材の搬送方向に沿って所定間隔で設けられており、
上記被実装部材の幅方向に沿ってボンディングされる複数の電子部品を、各ボンディングユニットで分割してボンディングすることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。 - 上記ボンディングユニットの各ボンディングヘッドはＸ、Ｙ方向に駆動可能に設けられ、上記部品供給手段は、上記シャトルフィーダに供給される電子部品のＸ、Ｙ方向の位置を認識する第１の位置認識手段を有し、
上記第１の位置認識手段の認識に基いて上記シャトルフィーダから上記電子部品を取り出すときに上記ボンディングヘッドのＸ、Ｙ方向の位置を制御することを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。 - 上記被実装部材の位置を認識する第２の位置認識手段を有し、上記ボンディングヘッドによって上記電子部品を上記被実装部材にボンディングするときに、上記第２の位置認識手段の認識に基いて上記ボンディングヘッドのＸ、Ｙ方向の位置を制御することを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。
- 所定方向に搬送される被実装部材に、その搬送方向と交差する幅方向に沿って複数の電子部品を実装する実装方法において、
上記被実装部材の幅方向の一端側において、この幅方向に沿って複数の電子部品を所定間隔で配置する工程と、
所定間隔で配置された複数の電子部品を上記被実装部材の上方に同時に搬送する工程と、
上記被実装部材の上方に搬送された複数の電子部品を上記被実装部材に同時にボンディングする工程と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装方法。 - 所定間隔で配置される複数の電子部品の位置を認識する工程と、上記被実装部材の位置を認識する工程とを有し、
これらの認識に基いて上記電子部品の実装位置を制御することを特徴とする請求項６記載の電子部品の実装方法。
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