JP2006237054A - Mounting tool and mounting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、搭載治具と搭載方法に関し、特に、フレキシブル基板の小片にチップ状の半導体装置のような電子部品を位置決めよく安定に搭載を行うことのできる搭載治具と搭載方法に関する。 The present invention relates to a mounting jig and a mounting method, and more particularly, to a mounting jig and a mounting method capable of stably mounting an electronic component such as a chip-shaped semiconductor device on a small piece of a flexible substrate.
可撓性自在なフレキシブルプリント板(以下、フレキシブル基板という)は、電子機器の小型化とそれに伴うチップ状の半導体装置を始めとする電子部品の高密度実装に適した基板として多いに利用されている。特に、電子機器の筐体内の狭い空間を縫うように適宜曲折して内装できるので、可搬型、携帯型の電子機器の小形化には欠かせない部材となっている。 Flexible flexible printed boards (hereinafter referred to as “flexible substrates”) are widely used as substrates suitable for high-density mounting of electronic components, such as downsizing of electronic devices and chip-like semiconductor devices associated therewith. Yes. In particular, since it can be appropriately bent and embedded so as to sew a narrow space in the casing of the electronic device, it is an indispensable member for miniaturization of portable and portable electronic devices.
ところで、小形化を指向して作られたチップ部品は、プリント基板などに搭載する際には、小さいだけに位置合わせが厄介である。チップ状の半導体装置などを搭載する際には、一般にプリント基板がキャリヤに載せられて実装ラインに搬送される。そして、プリント基板が小さいときには、キャリヤに複数のプリント基板を載せて搬送される。その際、キャリヤが反ってプリント基板の位置決めが十分になされない不具合を改善する提案がなされている(例えば、特許文献1参照)。 By the way, chip components made for miniaturization are difficult to align because they are small when mounted on a printed circuit board or the like. When mounting a chip-like semiconductor device or the like, a printed circuit board is generally placed on a carrier and conveyed to a mounting line. When the printed circuit board is small, a plurality of printed circuit boards are placed on the carrier and conveyed. At that time, a proposal has been made to improve the problem that the carrier is warped and the printed circuit board is not sufficiently positioned (see, for example, Patent Document 1).
ここでは、ステンレス鋼板などからなるプレート状のキャリヤが反りやすいので、複数個のワーク(小形のプリント基板)が載っているキャリヤを上下から挟持してワークの位置や姿勢を安定にしている。 Here, since a plate-shaped carrier made of a stainless steel plate or the like is easily warped, the carrier on which a plurality of workpieces (small printed boards) are placed is sandwiched from above and below to stabilize the position and posture of the workpiece.
また、テープ状の長尺なフレキシブル基板に予め端子を付設しておき、テープを順次走行させながら特に半導体装置のようなチップ状の部品に端子をボンディングしていくTAB方式はよく知られている。しかし、このボンディング技術をさらに進めて、テープ自体をキャリヤテープとも呼ぶフレキシブル基板にし、その上にチップ部品をボンディングしていくことが行われている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, a TAB method in which terminals are attached to a tape-like long flexible substrate in advance and the terminals are bonded to chip-like components such as semiconductor devices while the tapes are sequentially run is well known. . However, this bonding technique has been further advanced to make the tape itself a flexible substrate called a carrier tape, and then chip components are bonded on the flexible substrate (see, for example, Patent Document 2).
このようなフレキシブル基板を長尺に連結したテ−プ状の場合には、テープの両側にパ−フォレーション(送り孔)を設ければフレキシブル基板自体がキャリヤとなって搬送することができる。従って、連続走行や断続走行などが自在で、位置決めも精度よく制御可能である。
ところが、ワークに相当するプリント基板が薄くて強度がないフレキシブル基板で、しかも、小形で短冊状の場合には、電子部品を搭載する以前のフレキシブル基板を実装ラインに安定した位置決めと姿勢を保って搬送することが厄介である。そのため、従来は、部品搭載を手作業に頼っており、極めて非効率的であった。 However, if the printed circuit board corresponding to the workpiece is thin and has no strength, and if it is small and strip-shaped, maintain a stable positioning and posture of the flexible circuit board before mounting electronic components on the mounting line. Conveying is cumbersome. For this reason, in the past, component mounting was relied on manual work, which was extremely inefficient.
仮に、プレート状のキャリヤを用いたとしても、キャリヤの上にフレキシブル基板をどのように支持させるかも厄介である。さらに、フレキシブル基板に部品搭載の際に、熱や荷重によってキャリヤが変形し、部品搭載部位の平坦性が確保できず正常な搭載ができない不具合が生ずることも間々起る。 Even if a plate-like carrier is used, how to support the flexible substrate on the carrier is also troublesome. Further, when components are mounted on the flexible substrate, the carrier is deformed by heat or a load, and there is often a problem that the flatness of the component mounting portion cannot be ensured and normal mounting cannot be performed.
そこで、本発明は、薄くて小片の短冊状のフレキシブル基板を正確に位置決めして保持し、チップ状の電子部品の搭載を可能にする搭載治具と搭載方法を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a mounting jig and a mounting method capable of accurately positioning and holding a thin strip-like flexible substrate and mounting a chip-shaped electronic component.
上で述べた課題は、請求項1において、基台と、キャリヤと、抑え板とを有し、該基台は、上下動して該キャリヤと該抑え板とを押上して重層するものであって、厚さ方向に挿通する複数の排気孔が並設されており、該排気孔には通気孔を有するガスケットが被っており、該キャリヤは、該基台の上に重層すると排気孔に連通する吸引孔と、中央部位に該吸引孔に部品搭載部が位置合わせされたフレキシブル基板が剥離可能に載置される保着部とを有し、該抑え板は、該キャリヤの上に重層すると吸引孔に連通する搭載窓を有して該基台の上方に着座しており、該フレキシブル基板を保着したキャリヤが、該基台と該キャリヤとの間に搬入されて基台に押し上げられると該抑え板に衝合し、該キャリヤの上に保着された該フレキシブル基板が押止されるとともに、該部品搭載部の裏面が該ガスケットの上に位置し、搭載面が該搭載窓から露出するように構成された搭載治具によって解決される。 The above-described problem is that, in claim 1, the base includes a base, a carrier, and a holding plate, and the base moves up and down to push up the carrier and the holding plate to overlap each other. A plurality of exhaust holes inserted in the thickness direction are arranged side by side, and the exhaust holes are covered with a gasket having a vent hole. When the carrier is overlaid on the base, A suction hole that communicates; and a fixing portion on which a flexible substrate having a component mounting portion aligned with the suction hole is detachably mounted at a central portion, and the pressing plate is layered on the carrier Then, it has a mounting window that communicates with the suction hole and sits above the base, and the carrier holding the flexible substrate is carried between the base and the carrier and pushed up to the base The flexible substrate is abutted against the holding plate and secured on the carrier. Together it is locked, the rear surface of the component mounting portion is located on the said gasket, mounting surface is solved by a mounting jig that is configured to expose from the mounting window.
つまり、薄くて強度が弱く小片のフレキシブル基板にチップ状の部品を安定に搭載するために、キャリヤに保着部を設けてフレキシブル基板を剥離可能に貼着して保持するようにしている。キャリヤは、下方から基台によって押上げ、基台の上方に着座している抑え板に衝合すると、抑え板の搭載窓からフレキシブル基板の部品搭載部が露出するようにしている。 In other words, in order to stably mount chip-shaped components on a small, flexible, small-sized flexible substrate, a carrier is provided with a holding portion so that the flexible substrate is detachably attached and held. When the carrier is pushed up from below by the base and abuts against the holding plate seated above the base, the component mounting portion of the flexible board is exposed from the mounting window of the holding plate.
こうして、キャリヤに保着されたフレキシブル基板が抑え板によって確実に挟持されて位置決めされる。その結果、部品搭載部も搭載窓に周辺を挟持されて露出するので、安定した部品搭載が可能となる。 In this way, the flexible substrate held on the carrier is securely clamped and positioned by the holding plate. As a result, the component mounting portion is also exposed with its periphery held between the mounting windows, so that stable component mounting is possible.
次いで、請求項2において、排気孔が、基台の背面に設けられた排気手段によって排気され、フレキシブル基板の部品搭載部の裏面がガスケット上に真空吸着されるように構成された請求項1記載の搭載治具によって解決される。
Next, in
つまり、フレキシブル基板の部品搭載部は、周囲を抑え板の搭載窓に挟持される。ところで、基台の排気孔からキャリヤの吸引孔、抑え板の搭載窓まで連通している。従って、基台の背面から排気孔を真空排気をすれば、部品搭載部の背面が排気孔に被っているガスケットに真空吸着され、平坦性がより安定に保たれる。 In other words, the component mounting portion of the flexible substrate is clamped by the mounting window of the plate while suppressing the periphery. By the way, it communicates from the exhaust hole of the base to the suction hole of the carrier and the mounting window of the holding plate. Therefore, if the exhaust hole is evacuated from the back surface of the base, the back surface of the component mounting portion is vacuum-sucked by the gasket covering the exhaust hole, and the flatness is maintained more stably.
次いで、請求項3において、ガスケットが、基台から突出しており、表面がキャリヤの吸引孔に面一に露呈しているように構成された請求項1記載の搭載治具によって解決される。
Next, in
つまり、基台の排気孔に被っているガスケットをキャリヤの板厚分だけ突出させるようにしている。そして、基台が上昇してキャリヤを押上したとき、ガスケットが吸引孔の上面と面一になるようにしている。 That is, the gasket covering the exhaust hole of the base is projected by the thickness of the carrier. When the base is raised to push up the carrier, the gasket is made flush with the upper surface of the suction hole.
そうすると、薄くて撓み易く平坦に保ち難いフレキシブル基板の部品搭載部をガスケットの上に真空吸着させて平坦性を保つことができる。 If it does so, the component mounting part of the flexible substrate which is thin, is easy to bend, and is hard to keep flat can be vacuum-adsorbed on a gasket, and flatness can be maintained.
次いで、請求項4において、保着部が、着離自在な感圧接着材からなるように構成された請求項1記載の搭載治具によって解決される。
Next, in
つまり、フレキシブル基板はキャリヤに保着して基台の上に搬入され、チップ状の部品が部品搭載部に搭載されれば搬出されてキャリヤから離着する。そのために、キャリヤの保着部には、保着/離着が容易に可能な感圧性タッキネス(粘着性)を有する感圧接着材を用いるようにしている。 That is, the flexible substrate is secured to the carrier and carried onto the base, and if the chip-like component is mounted on the component mounting portion, it is unloaded and detached from the carrier. For this reason, a pressure-sensitive adhesive having pressure-sensitive tackiness (adhesiveness) that can be easily attached / detached is used for the attaching part of the carrier.
感圧性タッキネスは、主剤と粘着性付与剤との配合を調整すれば、本願発明の目的とする保着部の特性、すなわち、上方への剥離方向の力には弱いが、移動させようとする水平方向の力には強い抗力を有するようにできる。 If pressure sensitive tackiness is adjusted by blending the main agent and the tackifier, it is weak to the characteristics of the bonded portion intended by the present invention, i.e., upward force in the peeling direction, but tends to move. It is possible to have a strong drag against horizontal forces.
次いで、請求項5において、請求項1記載の搭載治具を用いた搭載方法であって、
該フレキシブル基板の部品搭載部をキャリヤの吸引孔に位置合わせして、該フレキシブル基板をキャリヤの中央部位に設けた保着部に剥離可能に保着する第一の工程と、
次いで、該キャリヤを該基台の上方に搬送する第二の工程と、
次いで、該排気孔に被っている該ガスケットを該吸引孔を介して部品搭載部に位置合わせして該基台を上昇させ、該キャリヤに衝き当てて上方に移動させる第三の工程と、
次いで、さらに該基台を上昇させ、該抑え板に衝き当てて該部品搭載部を該搭載窓から露出させて該キャリヤに保着しているフレキシブル基板を押止する第四の工程と、
該搭載窓から露出している部品搭載部に電子部品を搭載する第五の工程と
該基台を下降させて、該抑え板から該キャリヤを、および該キャリヤから該基台をそれぞれ解合した後、該フレキシブル基板を該キャリヤから解着する第六の工程とを含む
ことを特徴とする搭載方法。
Next, in
A first step of aligning the component mounting portion of the flexible substrate with the suction hole of the carrier and releasably attaching the flexible substrate to a fixing portion provided at a central portion of the carrier;
A second step of conveying the carrier above the base;
Next, a third step of aligning the gasket covering the exhaust hole with the component mounting portion through the suction hole to raise the base, hitting the carrier and moving upward,
Next, a fourth step of further raising the base, hitting the holding plate to expose the component mounting portion from the mounting window and pressing the flexible substrate attached to the carrier;
A fifth step of mounting an electronic component on the component mounting portion exposed from the mounting window; and the base is lowered to disengage the carrier from the holding plate and the base from the carrier. And a sixth step of detaching the flexible substrate from the carrier.
つまり、第一の工程では、フレキシブル基板を部品搭載部がキャリヤの吸引孔に位置合わされるようにして保着させ、第二の工程では、キャリヤを基台の上方に搬送する。第三の工程では、吸引孔を介してガスケットが部品搭載部の裏面に衝合するように基台を上昇させる。第四の工程では、抑え板の搭載窓から部品搭載部が露出するまで、さらに基台を上昇させる。第五の工程で、キャリヤに保着されたフレキシブル基板は、抑え板によって挟持され、搭載窓から露出した部品搭載部に電子部品を搭載する。 That is, in the first step, the flexible substrate is fixed so that the component mounting portion is aligned with the suction hole of the carrier, and in the second step, the carrier is transported above the base. In the third step, the base is raised so that the gasket abuts the back surface of the component mounting portion via the suction hole. In the fourth step, the base is further raised until the component mounting portion is exposed from the mounting window of the holding plate. In the fifth step, the flexible substrate fixed to the carrier is sandwiched between the holding plates, and the electronic component is mounted on the component mounting portion exposed from the mounting window.
さらに、第六の工程では、基台を下降させて、抑え板からキャリヤを解合し、引き続いてキャリヤから基台を解合する。そして、搭載部品が搭載されたフレキシブル基板をキャリヤの保着部から解着すれば、部品搭載の一連の工程が終了する。 Further, in the sixth step, the base is lowered to disengage the carrier from the holding plate, and then the base is disengaged from the carrier. Then, when the flexible substrate on which the mounted component is mounted is detached from the carrier fixing portion, a series of steps for mounting the component is completed.
次いで、請求項6において、該第三の工程または第四の工程の後に、排気手段によって該排気孔から排気し、該キャリヤの上に保着された該フレキシブル基板の部品搭載部を該ガスケットに真空吸着させ、該第六の工程の後に、該真空吸着を解除するように構成された請求項5記載の搭載方法によって解決される。
Next, in claim 6, after the third step or the fourth step, the component mounting portion of the flexible substrate, which is exhausted from the exhaust hole by the exhaust means and is fixed on the carrier, is attached to the gasket. The mounting method according to
つまり、基台が上昇してキャリヤに衝合し、さらに抑え板に衝合すると、基台の排気孔がガスケットを介してキャリヤの吸引孔に連通している。従って、排気手段によって排気孔から真空排気を行うと、キャリヤに保着されているフレキシブル基板の部品搭載部の裏面がガスケットの上に真空吸着されて平坦性が保てる。この部品搭載部を真空吸着する工程は、基台が上昇してキャリヤに衝合する第三の工程の後でも、さらに基台が上昇してキャリヤが抑え板に衝合する第四の工程の後でもよい。要は、搭載窓から露出した部品搭載部に電子部品を搭載する前に行えばよい。 That is, when the base rises and abuts on the carrier and further abuts on the holding plate, the exhaust hole of the base communicates with the suction hole of the carrier via the gasket. Accordingly, when vacuum exhaust is performed from the exhaust hole by the exhaust means, the back surface of the component mounting portion of the flexible substrate held on the carrier is vacuum-sucked on the gasket, and the flatness can be maintained. The step of vacuum-sucking the component mounting portion is the same as that of the fourth step in which the base is further raised and the carrier is brought into contact with the holding plate even after the third step in which the base is raised and brought into contact with the carrier. It may be later. In short, it may be performed before electronic components are mounted on the component mounting portion exposed from the mounting window.
本発明によれば、薄いために強度がなくて撓んだり反ったりし易く、しかも保持し難い小片のフレキシブル基板の部品搭載部に、半導体装置などのチップ状の表面実装用の電子部品を安定に搭載することができる。従って、従来の手作業による部品搭載工程における作業の効率化や実装の信頼性に対して多大な効果がある。 According to the present invention, a thin electronic component for surface mounting such as a semiconductor device is stably mounted on a component mounting portion of a small-sized flexible board that is thin and does not have strength and is easily bent and warped. Can be mounted on. Therefore, it has a great effect on the work efficiency and mounting reliability in the conventional manual component mounting process.
図における符号と名称は、1は基台、11は排気孔、12はガスケット、13は吸着孔、2はキャリヤ、21は吸引孔、22は保着部、3は抑え板、31は搭載窓、4はフレキシブル基板、41は部品搭載部、42は端子部、5は搭載部品、6は昇降手段、100は搭載治具である。
〔第一の実施の形態〕
図1は本発明の搭載治具の分解斜視図、図2は本発明の搭載治具の作動後の一部切欠斜視図、図3は基台の要部の一部切欠斜視図である。
Reference numerals and names in the figure are: 1 is a base, 11 is an exhaust hole, 12 is a gasket, 13 is an adsorption hole, 2 is a carrier, 21 is a suction hole, 22 is a fixing portion, 3 is a holding plate, and 31 is a mounting
[First embodiment]
1 is an exploded perspective view of the mounting jig of the present invention, FIG. 2 is a partially cutaway perspective view after the operation of the mounting jig of the present invention, and FIG. 3 is a partially cutaway perspective view of the main part of the base.
図1において、搭載治具100の主要構成部材は、搭載治具100の全体の支えとなる基台1と、フレキシブル基板4を保持して搬送するキャリヤ2と、フレキシブル基板4の部品搭載部41を押下して支持する抑え板3である。基台1とキャリヤ2と抑え板3は、基台1の上昇によって3者が重層し、一体構成となって機能する。
In FIG. 1, main components of the mounting
基台1は、上下動する構成になっており、厚さ数mmの金属板などからなる。例えば、アルミニウム板などを用いてもよい。基台1には、厚さ方向に挿通する、例えば、孔径が数mmφの複数の排気孔11が設けられている。この排気孔11は、基台1の上に重層するキャリヤ2の吸引孔21と抑え板3の搭載窓31とが全て挿通するようになっている。排気孔11の孔位置の間隔は、フレキシブル基板4を余裕をもって並設したときの幅寸法によって決まる。
The base 1 is configured to move up and down, and is made of a metal plate having a thickness of several millimeters. For example, an aluminum plate or the like may be used. The base 1 is provided with a plurality of exhaust holes 11 having a diameter of several millimeters, for example, which are inserted in the thickness direction. The exhaust hole 11 is inserted through the
排気孔11にはガスケット12が被っている。このガスケット12は、例えば、シリコンゴムやフッ素ゴムなどの耐熱性と弾発性を兼ね備えた素材からなり、重層するキャリヤ2の吸引孔21に遊嵌するように基台1から突設している。
The exhaust hole 11 is covered with a
図1では、基台1の排気孔11のある位置を座ぐってガスケット12を嵌め込むように例示したが、座ぐることが必須ではない。
In FIG. 1, it is illustrated that the
ガスケット12の中央部位には排気孔11に連通する吸着孔13を設け、排気が通るようにする。ガスケット12に透気性をもった弾発性の発泡素材を用いれば、吸着孔13がなくてもよい。
An
ガスケット12の基台1からの突出量は、キャリヤ2の板厚、つまり吸引孔21の深さに見合う高さで、ガスケット12の表面がキャリヤ2と面一になる構成にすればなお一層好ましい。また、ガスケット12は、吸引孔21と同様フレキシブル基板4の部品搭載部41が十分に載置される大きさにする。
The amount of protrusion of the
キャリヤ2はフレキシブル基板4を載せて搬送するものである。図示してない移動手段によってキャリヤ2が移送される際に、フレキシブル基板4に不具合が生じないように反りや撓みに耐える強度が必要で、例えば、厚さ数mmの不銹鋼板などで構成する。
The
キャリヤ2には、基台1の排気孔11に見合った位置に吸引孔21を穿設する。また、キャリヤ2の中央部位の横方向には、例えば、連続した帯状に、あるいは断続した吸引孔21に見合った位置に斑点状に保着部22を設ける。
The
この保着部22は、キャリヤ2の上に部品搭載部41が吸引孔21に位置合わせされた状態で、複数のフレキシブル基板4が搭載部品5の搭載が終わるまでの一連の搭載工程の間一時的に仮載置するもので、剥離可能に保着するようになっている。
The adhering
つまり、この保着部22は、いわゆる、感圧性タッキネス(粘着性)を有する感圧接着材を、例えば、直接塗布して塗膜にしたり、不織布などの基材に含浸した感圧シートを固着したりして構成することができる。
In other words, the adhering
感圧性タッキネスは、押圧すれば一旦粘着し、被粘着物は横ずれし難い。しかし、上方に剥ぎ取るピ−リング力が働くと容易に剥ぎ取れる性質である。粘着面が夾雑物などの粘着によって被われたり、汚れたりしなければ、複数回繰り返して用いることができる。従って、本発明におけるキャリヤ2にフレキシブル基板4を仮に保着するのに好都合な特性である。
The pressure-sensitive tackiness sticks once when pressed, and the adherend is less likely to slip laterally. However, it is a property that can be easily peeled off when a peeling force that peels upward is applied. If the adhesive surface is not covered or soiled by adhesive such as foreign matter, it can be used repeatedly a plurality of times. Therefore, this is a convenient property for temporarily attaching the
このタッキネスを有する感圧接着材は、例えば、ポリイソブチレンなどの主剤にアルキルフェノール樹脂などの粘着性付与剤を混ぜて構成でき、粘着性付与剤の添加量を加減すれば、いわゆるピ−リング試験によって、剥ぎ取る際にフレキシブル基板4に損傷を与えないタッキネスの強さ、つまり、粘着性とピ−リングとの兼ね合いを適宜調整することができる。
This pressure-sensitive adhesive having tackiness can be constituted by mixing a tackifier such as an alkylphenol resin with a main ingredient such as polyisobutylene. If the amount of tackifier added is adjusted, a so-called peeling test is performed. The strength of tackiness that does not damage the
キャリヤ2は、基台1が矢印81に示したように上昇すると基台1に衝合し、基台1とともに追動して矢印82に示したように上昇する。
When the base 1 rises as indicated by an
抑え板3は、基台1から見上げたとき、所定の間隙を空けて、つまり、キャリヤ2が搬入されるだけの余裕をもった位置に固定する。抑え板3は、基台1の上昇運動に協動して上昇してきたキャリヤ2が衝合するものであり、キャリヤ2に保着されたフレキシブル基板4が押圧されて保持するようになっている。従って、衝合に耐えるそれなりの強度が必要で、例えば、厚さ数mmの不銹鋼板などで構成する。
When viewed from the base 1, the holding
抑え板3には、搭載窓31を穿設する。この搭載窓31は、排気孔11に連通し、吸引孔21を挿通したガスケット12の上に載置されたフレキシブル基板4の部品搭載部41が露出するものである。
A mounting
この搭載窓31は、この搭載窓31から露出した部品搭載部41に搭載部品5を搭載するためのものである。従って、搭載窓31は、搭載部品5が出し入れできて搭載作業が十分に可能な大きさと、部品搭載部41の周縁を位置決めよく支持する大きさとを兼ね備えたものにする。
The mounting
こうして、基台1が矢印81に示したように上昇してキャリヤ2に衝合し、さらに、基台1がキャリヤ2を押上しながら協動して矢印82に示したように上昇してキャリヤ2が抑え板3と衝合して一体構成となる。
Thus, the base 1 rises as shown by the
図2は、搭載治具100において、基台1が矢印81の方向に上昇し終わり、基台1とキャリヤ2と抑え板3との三者が相互に衝合して重層した際の状態を示したもので、ここでは、三者の相関関係がよく分かるように、いろいろな状態を示した。
FIG. 2 shows a state in the mounting
基台1に設けた排気孔11はガスケット12の吸着孔13と連通しており、基台1の排気孔11を被うガスケット12は突出してキャリヤ2の吸引孔21に嵌まっている。キャリヤ2にフレキシブル基板4が無い状態では、搭載窓31−1からはガスケット12が露出している。また、搭載部品5の搭載前の状態では、搭載窓31−2からはフレキシブル基板4の部品搭載部41が露出している。さらに、搭載部品5を搭載した後の状態では、搭載窓31−3に搭載した搭載部品5が見える。
The exhaust hole 11 provided in the base 1 communicates with the
本発明になる搭載治具100における通常の搭載作業では、搭載窓31−2の状態で示したように、フレキシブル基板4がキャリヤ2の保着部22に保着されており、部品搭載部41が周囲を搭載窓31の窓枠で支持され位置決めされている。この状態で搭載作業を行えば、安定な部品搭載が可能である。
In a normal mounting operation in the mounting
図3において、基台1は昇降手段6によって矢印81の方向に上昇したり、矢印83の方向に下降したりするようになっている。この昇降手段6は、例えば、図示してないが流体を用いたシリンダ/ピストンによるものや、ねじ運動を利用したものなどを用いる。
In FIG. 3, the base 1 is raised in the direction of an
また、排気手段7は、例えば、複数の排気孔11を排気管路71でまとめて、図示してない真空排気系で真空排気を行う。常時排気している必要はなく、基台1の上昇動作が始まってキャリヤに衝合し、ガスケット12の上にフレキシブル基板の部品搭載部が安置されたタイミングで起動するように制御する。もちろん、部品搭載部への搭載部品の搭載が終われば、直ちに排気を停止するように制御する。
〔第二の実施の形態〕
図4〜図6は、本発明の搭載方法の工程(その1〜3)を示したもので、図中の符号と名称は第一の実施の形態と同一である。
Further, the exhaust unit 7 collects a plurality of exhaust holes 11 by an exhaust pipe 71 and performs vacuum exhaust by a vacuum exhaust system (not shown). It is not always necessary to exhaust the air, and control is performed so that the ascending operation of the base 1 starts and collides with the carrier, and starts when the component mounting portion of the flexible substrate is placed on the
[Second Embodiment]
4 to 6 show steps (parts 1 to 3) of the mounting method of the present invention, and the reference numerals and names in the drawings are the same as those in the first embodiment.
図4の本発明の搭載方法の工程(その1)において、図4(A)はフレキシブル基板4で図4(B)のキャリヤ2に保着する第一の工程を示す。フレキシブル基板4は、部品搭載部41がキャリヤ2に穿設された複数の吸引孔21のそれぞれを塞ぐように一つずつ載せられる。
FIG. 4A shows a first step of securing the
このフレキシブル基板4を保着する第一の工程は、キャリヤ2を別の場所に安置し、手作業ではなく自動化することが容易に可能である。こうして、キャリヤ2にフレキシブル基板4が保着部22に圧接して保着される。フレキシブル基板保着済みキャリヤ2を搬入する第二の工程は、図4(C)に示したフレキシブル基板保着済みのキャリヤ2を図示してないが、例えば、ロボットアームなどの搬送手段に保持し、図4(D)に示した基台1の上に搬入する工程である。ここでは図示してないが、基台1の上方には抑え板が所定の間隙を持って固定されており、フレキシブル基板保着済みのキャリヤ2は、この間隙に搬入される。
The first step of securing the
図4(D)において、基台1は、キャリヤ2の吸引孔21に対応する位置に排気孔11が穿設してあり、その排気孔11に被るようにキャリヤ2の板厚分だけ突出してガスケット12が設けられている。ガスケット12には吸着孔13が設けてあり、この吸着孔13は排気孔11に連通している。
In FIG. 4D, the base 1 has an exhaust hole 11 at a position corresponding to the
基台1が、図示してない昇降手段によって矢印81の方向に上昇し、フレキシブル基板保着済みのキャリヤ2に衝合する第三の工程では、図4(E)に示したように、基台1の上にフレキシブル基板保着済みのキャリヤ2が載った状態となる。突出しているガスケット12がキャリヤ2の吸引孔21に嵌合するので、フレキシブル基板4の部品搭載部41の裏面がガスケット12の上に載った状態になる。
In the third step in which the base 1 is raised in the direction of the
図5の本発明の搭載方法の工程(その2)において、図5(E)は、図4(E)を再現したもので、フレキシブル基板保着済みのキャリヤ2が基台1に載っかって協動して矢印82の方向に上昇している状態を示す。
In FIG. 5 (step 2) of the mounting method of the present invention, FIG. 5 (E) is a reproduction of FIG. 4 (E), and the
図5(F)は、抑え板3を示しており、基台1の上方に所定の間隙をもって固定して設けられている。抑え板3には、キャリヤ2に保着されたフレキシブル基板4の部品搭載部41が露見するように複数の搭載窓31が設けてある。
FIG. 5F shows the holding
基台1がフレキシブル基板保着済みのキャリヤ2と協動して上昇すると、キャリヤ2は抑え板3に衝合して所定の押圧をもって停止し、第四の工程が終了する。
When the base 1 rises in cooperation with the
図5(G)は、基台1とキャリヤ2と抑え板3とが重層した搭載治具100を示している。抑え板3は、キャリヤ2に保着済みのフレキシブル基板4を押止するとともに、搭載窓31の窓枠で部品搭載部41の周縁を押圧して固持する。その結果、搭載窓31からは部品搭載部41が位置決め精度よく露出する。
FIG. 5G shows a mounting
図5(H)は搭載部品5を示し、搭載部品5をフレキシブル基板4に搭載する第五の工程においては、図5(G)に示した抑え板3の搭載窓31から露出している部品搭載部41の所定の位置に搭載部品5を搭載する。つまり、図5(I)に示したように、例えば、チップマウンタなどの搭載手段によってチップ状の半導体装置や表面実装用のチップ部品などの搭載部品5を搭載する。
FIG. 5 (H) shows the mounting
図6(I)は、図5(I)を再現したもので、フレキシブル基板4に搭載部品5の搭載が終了した後は、矢印83の方向に基台1とキャリヤ2を協動して下降させると、図6(J)に示した抑え板3がキャリヤ2から解合する。さらに、図6(K)に示したように、基台1を矢印84の方向に下降させると、搭載部品5が搭載されたフレキシブル基板保着済みのキャリヤ2が基台1から解合する。
FIG. 6 (I) is a reproduction of FIG. 5 (I), and after the mounting of the mounting
その後、図示してない搬送手段によってキャリヤ2を搬出し、図6(L)に示したように、搭載部品5が搭載されたフレキシブル基板4を保着部22から矢印85の方向に順次引き剥がして解着すると、図6(M)に示したように、搭載部品5が所定の部品搭載部41に搭載されたフレキシブル基板4が得られる。
Thereafter, the
キャリヤ2からフレキシブル基板4を解着するには、フレキシブル基板4の部品搭載部41と逆方向の端子部42を捲くり上げるように剥げば、容易に保着部22から剥ぎ取ることができる。この解着作業の難易は、保着部22に設ける感圧接着材の主剤と粘着性付与剤との調合比で加減できる。従って、端子部42の下に剥離用の治具を挿入して掴持し持ち上げれば容易に剥ぎ取れるように調整すれば、自動化も可能である。
In order to detach the
一方、フレキシブル基板4の部品搭載部41を基台1のガスケット12の上でより確実に載置して固定するには、図3に示したように、排気手段7によって基台1の排気孔11から真空排気して部品搭載部41をガスケット12に真空吸着する。
On the other hand, in order to more reliably place and fix the
この排気動作は、常時行う必要はない。つまり、第三の工程で上昇した基台1がキャリヤ2に衝合し、ガスケット12が吸引孔21に嵌合して部品搭載部41の裏面がガスケット12の表面に当接したタイミングで排気を開始する。あるいは、第四の工程で、キャリヤ2が基台1と協動して上昇し抑え板3に衝合して搭載窓31の窓枠が部品搭載部41を押圧するタイミングで排気開始してもよい。排気動作の停止のタイミングは、第五の工程で部品搭載部41に搭載部品5の搭載が終了した後である。こうした排気動作の開始/停止はセンサなどを用いて容易に自動化が可能である。
This exhaust operation need not always be performed. That is, the base 1 raised in the third step collides with the
部品搭載部に対する搭載部品の搭載は、部品搭載部を裏面から支持するガスケットの材質を選べば、熱圧着、超音波ボンディング、ろう接などのいろいろなボンディング方法に対応でき、種々の変形が可能である。 For mounting components on the component mounting part, if the material of the gasket that supports the component mounting part from the back side is selected, various bonding methods such as thermocompression bonding, ultrasonic bonding, and soldering can be used, and various modifications are possible. is there.
また、ここでは、一つのフレキシブル基板に一個の部品搭載を例示したが、これに限定されるものではなく、複数の部品搭載も可能であり、種々の変形が可能である。 In addition, here, one component is mounted on one flexible substrate, but the present invention is not limited to this, and a plurality of components can be mounted, and various modifications are possible.
さらに、ここでは、短冊状のフレキシブル基板をキャリヤの上に並列する保着を例示したが、フレキシブル基板の形状や部品搭載部の位置関係によって保着部や吸引孔の配置などに対して、種々の変形が可能である。 Furthermore, here, the attachment of the strip-like flexible substrate in parallel on the carrier is illustrated, but various arrangements such as the attachment portion and the suction hole are possible depending on the shape of the flexible substrate and the positional relationship of the component mounting portion. Can be modified.
(付記1) 基台と、キャリヤと、抑え板とを有し、
該基台は、上下動して該キャリヤと該抑え板とを押上して重層するものであって、厚さ方向に挿通する複数の排気孔が並設されており、該排気孔には通気孔を有するガスケットが被っており、
該キャリヤは、該基台の上に重層すると排気孔に連通する吸引孔と、中央部位に該吸引孔に部品搭載部が位置合わせされたフレキシブル基板が剥離可能に載置される保着部とを有し、
該抑え板は、該キャリヤの上に重層すると吸引孔に連通する搭載窓を有して該基台の上方に着座しており、
該フレキシブル基板を保着したキャリヤが、該基台と該キャリヤとの間に搬入されて基台に押し上げられると該抑え板に衝合し、該キャリヤの上に保着された該フレキシブル基板が押止されるとともに、該部品搭載部の裏面が該ガスケットの上に位置し、該部品搭載部が該搭載窓から露出する
ことを特徴とする搭載治具。
(Additional remark 1) It has a base, a carrier, and a control board,
The base moves up and down and pushes up the carrier and the holding plate to overlap each other. A plurality of exhaust holes inserted in the thickness direction are arranged in parallel, and the exhaust holes pass through the base. Covered with a gasket with pores,
The carrier includes a suction hole that communicates with the exhaust hole when layered on the base, and a fixing portion on which a flexible substrate having a component mounting portion aligned with the suction hole is detachably mounted at a central portion. Have
The restraining plate is seated above the base with a mounting window that communicates with the suction holes when overlaid on the carrier.
When the carrier holding the flexible substrate is carried between the base and the carrier and pushed up to the base, it abuts the holding plate, and the flexible substrate fixed on the carrier A mounting jig, wherein the mounting jig is characterized in that the component mounting portion is positioned on the gasket, and the component mounting portion is exposed from the mounting window.
(付記2) 該排気孔が、該基台の背面に設けられた排気手段によって排気され、
該フレキシブル基板の部品搭載部の裏面が該ガスケット上に真空吸着される
ことを特徴とする付記1記載の搭載治具。
(Appendix 2) The exhaust hole is exhausted by exhaust means provided on the back surface of the base,
The mounting jig according to claim 1, wherein the back surface of the component mounting portion of the flexible substrate is vacuum-sucked on the gasket.
(付記3) 該ガスケットが、該基台から突出しており、表面が該キャリヤの吸引孔に面一に露呈している
ことを特徴とする付記1記載の搭載治具。
(Supplementary note 3) The mounting jig according to supplementary note 1, wherein the gasket protrudes from the base and the surface is exposed to the suction hole of the carrier.
(付記4) 該保着部が、着離自在な感圧接着材からなる
ことを特徴とする付記1記載の搭載治具。
(Supplementary note 4) The mounting jig according to supplementary note 1, wherein the fixing portion is made of a pressure-sensitive adhesive that can be freely attached and detached.
(付記5) 該感圧接着材が、主剤と粘着付与剤との調合比によってタッキネスが調整可能である
ことを特徴とする付記4記載の搭載治具。
(Supplementary note 5) The mounting jig according to
(付記6) 付記1記載の搭載治具を用いた搭載方法であって、
該フレキシブル基板の部品搭載部を該キャリヤの吸引孔に位置合わせして、該フレキシブル基板を該キャリヤの中央部位に設けた保着部に剥離可能に保着する第一の工程と、
次いで、該キャリヤを該基台の上方に搬送する第二の工程と、
次いで、該排気孔に被っている該ガスケットを該吸引孔を介して部品搭載部に位置合わせして該基台を上昇させ、該キャリヤとともに上方に移動させる第三の工程と、
次いで、さらに該基台を上昇させて該抑え板に衝き当てて該部品搭載部を該搭載窓から露出させて該キャリヤに保着しているフレキシブル基板を押止する第四の工程と、
該搭載窓から露出している部品搭載部に電子部品を搭載する第五の工程とを含む
ことを特徴とする搭載方法。
(Appendix 6) A mounting method using the mounting jig described in Appendix 1,
A first step of aligning the component mounting portion of the flexible substrate with the suction hole of the carrier and releasably attaching the flexible substrate to a retaining portion provided at a central portion of the carrier;
A second step of conveying the carrier above the base;
Next, a third step of aligning the gasket covering the exhaust hole with the component mounting portion via the suction hole to raise the base and move it together with the carrier,
Next, a fourth step of further raising the base and hitting against the holding plate to expose the component mounting portion from the mounting window and hold the flexible substrate secured to the carrier;
A fifth step of mounting an electronic component on the component mounting portion exposed from the mounting window.
(付記7) 該第三の工程または第四の工程の後に、排気手段によって該排気孔から排気し、該キャリヤの上に保着された該フレキシブル基板の部品搭載部を該ガスケットに真空吸着させ、該第六の工程の後に、該真空吸着を解除する
ことを特徴とする付記6記載の搭載方法。
(Supplementary Note 7) After the third step or the fourth step, the component mounting portion of the flexible substrate, which is exhausted from the exhaust hole by the exhaust means and is fixed on the carrier, is vacuum-adsorbed to the gasket. The mounting method according to appendix 6, wherein the vacuum suction is released after the sixth step.
本発明は、薄くて強度が弱く、しかも小片のフレキシブル基板の部品搭載部の上に、チップ状の半導体装置のような表面実装用の電子デバイスを、位置決め精度よく安定に搭載する作業に適用すると効果がある。 The present invention is applied to an operation of stably mounting an electronic device for surface mounting such as a chip-like semiconductor device on a component mounting portion of a small flexible substrate, with a thin and weak strength, and with high positioning accuracy. effective.
1 基台
11 排気孔 12 ガスケット 13 吸着孔
2 キャリヤ
21 吸引孔 22 保着部
3 抑え板 31 搭載窓
4 フレキシブル基板
41 部品搭載部 42 端子部
5 搭載部品
6 昇降手段
7 排気手段
71 排気管路
81、82、83、84、85 矢印
100 搭載治具
1 Base 11
21
Claims (5)
該基台は、上下動して該キャリヤと該抑え板とを押上して重層するものであって、厚さ方向に挿通する複数の排気孔が並設されており、該排気孔には通気孔を有するガスケットが被っており、
該キャリヤは、該基台の上に重層すると排気孔に連通する吸引孔と、中央部位に該吸引孔に部品搭載部が位置合わせされたフレキシブル基板が剥離可能に載置される保着部とを有し、
該抑え板は、該キャリヤの上に重層すると吸引孔に連通する搭載窓を有して該基台の上方に着座しており、
該フレキシブル基板を保着したキャリヤが、該基台と該キャリヤとの間に搬入されて基台に押し上げられると該抑え板に衝合し、該キャリヤの上に保着された該フレキシブル基板が押止されるとともに、該部品搭載部の裏面が該ガスケットの上に位置し、搭載面が該搭載窓から露出する
ことを特徴とする搭載治具。 A base, a carrier, and a holding plate;
The base moves up and down and pushes up the carrier and the holding plate to overlap each other. A plurality of exhaust holes inserted in the thickness direction are arranged in parallel, and the exhaust holes pass through the base. Covered with a gasket with pores,
The carrier includes a suction hole that communicates with the exhaust hole when layered on the base, and a fixing portion on which a flexible substrate having a component mounting portion aligned with the suction hole is detachably mounted at a central portion. Have
The restraining plate is seated above the base with a mounting window that communicates with the suction holes when overlaid on the carrier.
When the carrier holding the flexible substrate is carried between the base and the carrier and pushed up to the base, it abuts the holding plate, and the flexible substrate fixed on the carrier A mounting jig, wherein the mounting jig is pressed, the back surface of the component mounting portion is positioned on the gasket, and the mounting surface is exposed from the mounting window.
該フレキシブル基板の部品搭載部の裏面が該ガスケット上に真空吸着される
ことを特徴とする請求項1記載の搭載治具。 The exhaust hole is exhausted by exhaust means provided on the back surface of the base,
The mounting jig according to claim 1, wherein the back surface of the component mounting portion of the flexible substrate is vacuum-sucked on the gasket.
ことを特徴とする請求項1記載の搭載治具。 The mounting jig according to claim 1, wherein the gasket protrudes from the base, and the surface is exposed flush with the suction hole of the carrier.
該フレキシブル基板の部品搭載部を該キャリヤの吸引孔に位置合わせして、該フレキシブル基板を該キャリヤの中央部位に設けた保着部に剥離可能に保着する第一の工程と、
次いで、該キャリヤを該基台の上方に搬送する第二の工程と、
次いで、該排気孔に被っている該ガスケットを該吸引孔を介して部品搭載部に位置合わせして該基台を上昇させ、該キャリヤとともに上方に移動させる第三の工程と、
次いで、さらに該基台を上昇させて該抑え板に衝き当てて該部品搭載部を該搭載窓から露出させて該キャリヤに保着しているフレキシブル基板を押止する第四の工程と、
該搭載窓から露出している部品搭載部に電子部品を搭載する第五の工程とを含む
ことを特徴とする搭載方法。 A mounting method using the mounting jig according to claim 1,
A first step of aligning the component mounting portion of the flexible substrate with the suction hole of the carrier and releasably attaching the flexible substrate to a retaining portion provided at a central portion of the carrier;
A second step of conveying the carrier above the base;
Next, a third step of aligning the gasket covering the exhaust hole with the component mounting portion via the suction hole to raise the base and move it together with the carrier,
Next, a fourth step of further raising the base and hitting against the holding plate to expose the component mounting portion from the mounting window and hold the flexible substrate secured to the carrier;
A fifth step of mounting an electronic component on the component mounting portion exposed from the mounting window.
ことを特徴とする請求項5記載の搭載方法。 After the third step or the fourth step, air is exhausted from the exhaust hole by the exhaust means, and the component mounting portion of the flexible substrate held on the carrier is vacuum-adsorbed to the gasket, and the sixth step is performed. The mounting method according to claim 5, wherein the vacuum suction is released after the step.
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JP2014157878A (en) * | 2013-02-14 | 2014-08-28 | Tamura Seisakusho Co Ltd | Bonding device of printed wiring board and bonding method of printed wiring board |
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