JP2005072348A

JP2005072348A - テープ貼付方法

Info

Publication number: JP2005072348A
Application number: JP2003301372A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Murata; 和弘村田; Takahiro Yonezawa; 隆弘米澤; Yoshihisa Oido; 良久大井戸; Shinzo Eguchi; 信三江口
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-08-26
Filing date: 2003-08-26
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2023-08-26
Also published as: JP4249570B2

Abstract

【課題】ダイボンドテープを基板への貼り付けた際、貼り付けが正常か否かを判断し、不良品を後工程に流出しないようにすることを実現したテープ貼付方法を提供する。
【解決手段】基板ステージ部110を、位置入力部303で入力した境界位置401に基づくコントローラ302の制御によってＸＹステージ駆動部111で移動させ、ＡＣＦと基板の境界を撮像装置301で撮像し、その撮像情報に基づいて実際に貼り付けたＡＣＦの境界位置401をコントローラ302で算出すると共に、その算出位置結果と位置入力部303に入力された境界位置401との比較を行う。比較の結果、位置入力部303から入力した貼り付け位置ズレの許容量の範囲外であれば、マシンをエラー停止する。
【選択図】図２

Description

本発明は、基板に半導体チップを実装する際に、ＡＣＦ(Anisotropic Conductive Film:異方導電性フィルム)，ＮＣＦ(Non Conductive Film:非導電性フィルム)等のダイボンドシートを基板に貼り付けるテープ貼付方法に関する。

図４はＡＣＦテープの断面図であり、従来からＡＣＦテープ200は、ベーステープ2001上に異方導電性シート2002を貼着した構造であり、ＡＣＦテープ貼付装置は、接合されるＩＣの長さに合わせて、ベーステープ2001を切断することなく異方導電性シート2002に第１の切目2003および第２の切目2004を入れることにより、異方導電性シート2002を切断する、いわゆるハーフカットと呼ばれる手法にて異方導電性シート2002のみを切断している。なお、以下の説明において、特に、切断された異方導電性シート2002を単にＡＣＦと称することにする。

ＡＣＦテープ貼付装置100は、図５に示すように、ＡＣＦテープ200をＩＣ実装位置に供給するテープ供給装置101と、ＡＣＦテープ200を巻回しているテープ繰出リール102と、テンションローラ103を含む複数のガイドローラと、ベーステープ2001を吸引するベーステープ吸引装置104と、異方導電性シート2002（図４参照）をカバーしているカバーテープを吸引するカバーテープ吸引装置105とを有している。さらにまた、ＡＣＦテープ貼付装置100は、予め所定長さに切断された異方導電性シート2002をＩＣ実装位置に貼付するとき、ＡＣＦテープ200を加圧、加熱する貼付上下駆動部106を有するとともに、ＡＣＦ切断駆動部107を有する。

貼付上下駆動部106およびＡＣＦ切断駆動部107は、図６に示すように基板ステージ部110に対応する場所に配置されている。基板ステージ部110における貼付上下駆動部106に対してＸＹ方向にＸＹステージ駆動部111が設けられており、このＸＹステージ駆動部111によって基板ステージ部110がＸＹ方向に移動可能となる。

ＡＣＦ切断駆動部107は基板の厚み方向に直交する矢印109方向に移動可能である。よって、貼付上下駆動部106が動作するときには、ＡＣＦ切断駆動部107は矢印109方向へ移動して退避状態にあり、一方、ＡＣＦ切断駆動部107が動作するときには貼付上下駆動部106は矢印108方向へ移動して退避状態となる。

このように構成されるＡＣＦテープ貼付装置100では、テープ繰出リール102から繰り出されたＡＣＦテープ200は、テンションローラ103等の複数のガイドローラを経由して、貼付上下駆動部106およびＡＣＦ切断駆動部107の設置場所を通り、テープ供給装置101へ至る。テープ供給装置101は、ＡＣＦテープ200を挟持部材1011にて挟持し、コントローラ302にて動作制御される駆動源としてのサーボモータ1012の動作によりテープ走行方向に往復移動させ、ＡＣＦテープ200を所定のストローク分引っ張ることで、貼付上下駆動部106およびＡＣＦ切断駆動部107の設置場所へＡＣＦテープ200を供給する。

ＡＣＦ切断駆動部107は、異方導電性シート2002を所定長に切断するために第１の切目2003と第２の切目2004とを形成する。第１の切目2003と第２の切目2004との間の距離は、上記所定ストローク分に対応し、テープ供給装置101によるＡＣＦテープ200の引っ張り動作量にて制御される。よって該制御により第１の切目2003と第２の切目2004との間の距離は任意に設定することができ、所望の長さに異方導電性シート2002を切断する。

ＡＣＦの貼着においては、まず、テープ繰出リール102から繰り出されるＡＣＦテープ200を基板の手前位置で貼り付け長さの寸法分だけハーフカットして、このＡＣＦテープ200の両ハーフカット位置間の部分を基板上に対面させる。この状態で貼付上下駆動部106を、テープ走行に対して垂直方向に移動させてＡＣＦテープ200におけるベーステープ2001の上を所定の圧力で押圧させ、このＡＣＦテープ200上を転動させることによりＡＣＦを基板の所定の位置に貼り付け、次いでベーステープ2001をＡＣＦから分離する。そして、基板を保持した基板ステージ部110はＸＹステージ駆動部111により、基板における次のテープ貼付部位を実装位置に移動させる。

また、従来のこの種の技術としては、特許文献１，２に記載されたものがあり、特許文献１にはＡＣＦの貼着工程を自動化するためのＦＰＣ用半導体実装装置について記載されている。

特許文献２には、貼り付けローラを、ＡＣＦテープが基板表面に所定の荷重をもって押圧しながら転動する作動位置と、基板表面から所定の間隔だけ離間する退避位置とに変位可能となし、さらに貼り付けローラによる基板への貼り付け終端位置からＡＣＦ貼り付け時走行方向の前方側の位置に剥離時保持チャックを配置し、この剥離時保持チャックには走行手段の走行方向に所定ストロークだけ往復移動させるテープ弛み発生手段に接続して設けたＡＣＦ貼着装置について記載されている。このテープ弛み発生手段によってテープを弛めることにより、貼り付けローラで台紙テープを押えながら、台紙テープを基板から浮き上がらせるようにして、透明基板に粘着しているＡＣＦから台紙テープを引き刺すように分離する。そして、この台紙テープのみを回収する構成および動作を行っている。
特開２００１−３０８１４９号公報特開２０００−３４０６１６号公報

従来の構成において、ＡＣＦテープを挟持する挟持部材の磨耗および何らかの原因で挟持力が低下した際に、所定の長さにハーフカットできず、貼り付け不良のまま後工程に不良品を流出させてしまい、高価なＩＣ等を実装してしまいロスコストを増大させてしまう問題点が発生する。

また、ＡＣＦテープの押圧力が十分でない場合等、ＡＣＦと基板との間の粘着力の程度によっては、ＡＣＦがベーステープに付着したまま基板から浮き上がりＡＣＦが捲れ上がり貼り付け不良を発生する可能性があるという問題点が発生する。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであって、ダイボンドテープを基板への貼り付けた際、貼り付けが正常が否かを判断し、不良品を後工程に流出しないようにすることを実現したテープ貼付方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、台紙テープの一側面にダイボンドシートを貼り付けたダイボンドテープを繰り出す供給リールと、基板表面に所定の貼り付け長さのダイボンドシートを貼り付けた後、台紙テープを前記ダイボンドテープから剥離して回収する回収手段と、前記基板を保持するステージと、このステージをＸＹ方向に駆動させるステージ駆動部と、ダイボンドテープを挟持する挟持手段およびこの挟持手段を貼り付け長さに相当する距離だけ往復移動させる駆動部を有する供給装置と、ダイボンドテープにおいてダイボンドシートのみを所定のテープ貼り付け長さにカットする切断部と、基板の上面を照らす照明装置と、基板の上面を撮像する撮像装置と、前記ステージ駆動部を駆動制御するコントローラと、基板における正常にダイボンドシートが貼り付けられる貼付位置情報、およびこの位置情報に対する実際のダイボンドシートの貼り付け位置のずれの許容量を入力する入力部とを有するテープ貼付装置によるテープ貼付方法であって、前記撮像装置から出力された撮像情報から前記コントローラが基板位置補正用のマークを認識し、このマークが所定の基準位置に到達するような基板位置補正量を演算によって求め、この演算結果に基づく駆動信号を前記ステージ駆動部に出力してステージを移動させることによって基板位置を補正してから基板に所定の長さのダイボンドシートを貼り付け、その後、前記入力部から入力した貼り付け位置情報に基づく駆動信号を前記コントローラから前記ステージ駆動部に出力してステージを移動させ、前記撮像装置から出力された撮像情報から実際の貼付位置を前記コントローラで算出すると共に、その算出位置結果と前記入力部で入力された貼付位置情報との比較を行い、その差が前記入力部で入力した許容量の範囲外であれば、テープ貼付装置をエラー停止させることを特徴とする。このように構成したことにより、基板上に貼り付けたダイボンドシートの位置が正常であるか否かが定量的に評価できるようになり、貼り付け不良の基板を後工程に流出させることを未然に防ぐことが可能になる。

また本発明は、ダイボンドシートを貼り付け後、前記撮像装置からの撮像情報に基づいて前記コントローラで画像処理を行って実際の貼付位置を求める際、ダイボンドシート側の輝度レベルと基板側の輝度レベルの差が最大となるように、基板における貼付検査位置範囲に検査パターンを設けることを特徴とする。このように構成したことにより、撮像装置で撮像した画像においてテープの貼り付け位置を算出するために、テープと基板の境界を画像処理する際、現状ダイボンドシートと基板の輝度レベルが殆どない場合、認識エラー或いは、誤認識が発生し、マシンが停止して、稼動率の低下を招くという従来の課題を解決することが可能になり、テープ側の輝度レベルと基板側のレベルの差が最大となるように基板の貼り付け位置場像範囲に検査パターンを基板に設けることにより、認識エラーおよびを誤認識を防ぎ、設備の稼動率を向上させることが可能となる。

本発明のテープ貼付方法は、前記構成を有することにより、ダイボンドシートの基板への貼り付け後、テープの貼り付け位置を撮像装置で撮像してその結果と事前入力された正常に貼り付けられるべき位置との比較を行って、事前に入力された許容量の範囲外であれば、マシンをエラー停止させることにより、不良品を後工程に流出しないようにすることが可能になる。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図５，図６に示す従来の装置における部材と同一部材あるいは同一機能の部材については、同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。

図１は本発明の一実施の形態のＦＰＣ用半導体実装装置におけるＡＣＦテープの送りが完了した状態を示す作用説明図、図２は図１に示す装置においてＡＣＦテープの貼り付け開始状態を示す作用説明図であり、300は基板ステージ部110に保持された基板の上面を照らす基板照明装置、301は基板の上面を撮像する撮像装置、303は位置入力部を示す。なお、本実施形態においては、コントローラ302によって、サーボモータ1012の他にＸＹステージ駆動部111が制御される。位置入力部303には、基板にＡＣＦが正常に貼付された場合における基板とＡＣＦとの境界位置情報、および貼り付け位置ズレの許容量が記憶されている。境界位置情報としては、例えば、図３に示すように基板400における半導体チップの実装位置に矩形のＡＣＦを貼着する場合には、２箇所の角部の位置が境界位置情報として記憶される。

撮像装置301によって撮像された撮像情報はコントローラ302に送られ、コントローラ302においては、撮像情報から基板上に設けられた基板位置補正用のマークを認識し、このマークと基準となる実装位置とを比較して基板位置の補正量を演算により求める。そしてコントローラ302から基板位置の補正量に基づく駆動信号がＸＹステージ駆動部111に出力され、ＸＹステージ駆動部111が駆動する。その結果、基板位置補正量が実装位置に反映され、基板位置補正用のマークが実装位置に到達するように、基板を保持した基板ステージ部110が移動する。

基板の位置調整が完了した後、貼付上下駆動部106を上下させて、基板にＡＣＦを貼り付ける。ＡＣＦ貼り付け後、所定の長さのＡＣＦが正確に貼り付けられたか否かを確認するため、図３における、ＡＣＦと基板400の境界位置401を認識する。

まず、基板ステージ部110を、位置入力部303で入力した境界位置401に基づくコントローラ302の制御によってＸＹステージ駆動部111で移動させ、ＡＣＦと基板の境界を撮像装置301で撮像する。その撮像情報に基づいて実際に貼り付けたＡＣＦの境界位置401をコントローラ302で算出すると共に、その算出位置結果と位置入力部303に入力された境界位置401との比較を行う。比較の結果、位置入力部303から入力した貼り付け位置ズレの許容量の範囲外であれば、マシンをエラー停止する。

また、境界位置401にＸＹステージ駆動部111で移動させて境界位置401付近を撮像装置301で撮像する際、ＡＣＦ側の輝度レベルと基板側のレベルの差が最大となるように基板400における貼付検査位置範囲に検査パターン402が設けられており、その結果、撮像装置301による撮像においてＡＣＦと基板との境界が明確になり、認識エラーや誤認識が発生しない安定した認識結果が得られるようにすることが可能になる。

なお、本実施形態によれば、位置入力部303に記憶されている境界位置401は２点であるがそれ以上でも１点でも良い。また、基板に異方導電性シート（ＡＣＦ）を貼り付けたが、非導電性シート（ＮＣＦ）の場合も同じように、ＮＣＦがベーステープに付着したまま基板から浮き上がりＮＣＦが捲れ上がり貼り付け不良を発生する可能性があるという問題点の発生を防止することが可能になる。

本発明にかかるテープ貼付方法は、基板上に貼り付けたダイボンドシートの位置が正常であるか否かを評価することによって、貼り付け不良の基板を後工程に流出させることを未然に防ぐことが可能になり、液晶パネルまたは該液晶パネル等に接続するＦＰＣ(F1exib1e Print Circuit)等に半導体チップを実装する際の技術として有用である。

本発明の一実施の形態のＦＰＣ用半導体実装装置におけるＡＣＦテープの送りが完了した状態を示す作用説明図図１に示す装置においてＡＣＦテープの貼り付け開始状態を示す作用説明図ＡＣＦを基板に貼り付けた状態を示す説明図ＡＣＦテープの断面図従来のＦＰＣ用半導体実装装置におけるＡＣＦテープの送りが完了した状態を示す作用説明図図５に示す装置においてＡＣＦテープの貼り付け開始状態を示す作用説明図

符号の説明

100 ＡＣＦテープ貼付装置
101 テープ供給装置
102 テープ繰出リール
103 テンションローラ
104 ベーステープ吸引装置
105 カバーテープ吸引装置
106 貼付上下駆動部
107 ＡＣＦ切断駆動部
108，109 矢印
110 基板ステージ部
111 ＸＹステージ駆動部
1011 挟持部材
1012 サーボモータ
200 ＡＣＦテープ
2001 ベーステープ
2002 異方導電性シート
2003 第１の切目
2004 第２の切目
300 基板照明装置
301 撮像装置
302 コントローラ
303 位置入力部
400 基板
401 境界位置
402 検査パターン

Claims

台紙テープの一側面にダイボンドシートを貼り付けたダイボンドテープを繰り出す供給リールと、基板表面に所定の貼り付け長さのダイボンドシートを貼り付けた後、台紙テープを前記ダイボンドテープから剥離して回収する回収手段と、前記基板を保持するステージと、このステージをＸＹ方向に駆動させるステージ駆動部と、ダイボンドテープを挟持する挟持手段およびこの挟持手段を貼り付け長さに相当する距離だけ往復移動させる駆動部を有する供給装置と、ダイボンドテープにおいてダイボンドシートのみを所定のテープ貼り付け長さにカットする切断部と、基板の上面を照らす照明装置と、基板の上面を撮像する撮像装置と、前記ステージ駆動部を駆動制御するコントローラと、基板における正常にダイボンドシートが貼り付けられる貼付位置情報、およびこの位置情報に対する実際のダイボンドシートの貼り付け位置のずれの許容量を入力する入力部とを有するテープ貼付装置によるテープ貼付方法であって、前記撮像装置から出力された撮像情報から前記コントローラが基板位置補正用のマークを認識し、このマークが所定の基準位置に到達するような基板位置補正量を演算によって求め、この演算結果に基づく駆動信号を前記ステージ駆動部に出力してステージを移動させることによって基板位置を補正してから基板に所定の長さのダイボンドシートを貼り付け、その後、前記入力部から入力した貼り付け位置情報に基づく駆動信号を前記コントローラから前記ステージ駆動部に出力してステージを移動させ、前記撮像装置から出力された撮像情報から実際の貼付位置を前記コントローラで算出すると共に、その算出位置結果と前記入力部で入力された貼付位置情報との比較を行い、その差が前記入力部で入力した許容量の範囲外であれば、テープ貼付装置をエラー停止させることを特徴とするテープ貼付方法。
ダイボンドシートを貼り付け後、前記撮像装置からの撮像情報に基づいて前記コントローラで画像処理を行って実際の貼付位置を求める際、ダイボンドシート側の輝度レベルと基板側の輝度レベルの差が最大となるように、基板における貼付検査位置範囲に検査パターンを設けることを特徴とする請求項１記載のテープ貼付方法。