JP2006253472A - Apparatus for mounting electronic component - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mounting apparatus which can mount on a substrate a semiconductor chip sucked and held by a tool chip and thereafter can prevent the tool chip from being moved back while carrying the semiconductor chip together. <P>SOLUTION: In the mounting apparatus for mounting on a substrate a semiconductor chip 6 sucked and held by a mounting tool, the mounting tool has a tool chip 76 for sucking and holding the semiconductor chip 6 on one surface of a suction hole 77 provided in the center of the tool chip to be passed therethrough. The tool chip is provided in its one surface for sucking and holding of the semiconductor chip with annular projections 78, 79, 82 which reduce a contact surface with an electronic component sucked and held by the suction force of the suction hole. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は電子部品をたとえば熱圧着などによって基板に実装するための電子部品の実装装置に関する。   The present invention relates to an electronic component mounting apparatus for mounting an electronic component on a substrate by, for example, thermocompression bonding.

電子部品である、半導体チップを基板に実装する場合、いわゆるフリップチップ方式の実装装置が用いられる。この実装装置はウエハステージを備えている。このウエハステージには粘着シートに貼られた半導体ウエハが保持されている。この半導体ウエハはさいの目状の多数の半導体チップに切断されている。   When a semiconductor chip, which is an electronic component, is mounted on a substrate, a so-called flip chip type mounting apparatus is used. This mounting apparatus includes a wafer stage. A semiconductor wafer affixed to the adhesive sheet is held on the wafer stage. This semiconductor wafer is cut into a large number of dice-shaped semiconductor chips.

上記ウエハステージからはピックアップツールによって半導体チップが1つずつ取り出される。ピックアップツールは半導体チップを取り出してから上下方向に180度回転して上記半導体チップを反転させる。つまり、バンプが形成された面を下に向ける。   Semiconductor chips are taken out from the wafer stage one by one by a pickup tool. The pick-up tool takes out the semiconductor chip and then rotates 180 degrees in the vertical direction to invert the semiconductor chip. That is, the surface on which the bump is formed faces downward.

反転された半導体チップはバンプが形成された面を下にしてX、Y及びZ方向に駆動される実装ツールに受け渡される。実装ツールはツール本体及びこのツール本体の下端面に一方の面が保持されるツールチップを有する。このツールチップはセラミックなどの材料によって矩形板状に形成されていて、中心部には厚さ方向に貫通した吸引孔が形成されている。   The inverted semiconductor chip is delivered to a mounting tool that is driven in the X, Y, and Z directions with the surface on which the bumps are formed facing down. The mounting tool has a tool main body and a tool tip whose one surface is held on the lower end surface of the tool main body. The tool tip is formed in a rectangular plate shape using a material such as ceramic, and a suction hole penetrating in the thickness direction is formed in the center.

上記ツールチップの吸引孔に吸引力を作用させることで、その他方の面に上記半導体チップを吸着保持する。そして、半導体チップを吸着保持した実装ツールを基板の実装位置の上方へ移動させてから下降させることで、上記半導体チップを上記基板に押圧し、たとえば熱硬化性の接着剤などを介して実装するようにしている。   By applying a suction force to the suction hole of the tool chip, the semiconductor chip is sucked and held on the other surface. Then, by moving the mounting tool that holds the semiconductor chip by suction above the mounting position of the substrate and then lowering it, the semiconductor chip is pressed against the substrate and mounted, for example, via a thermosetting adhesive I am doing so.

従来、上記半導体チップを上記ツールチップによって基板に押圧する際、半導体チップが反ったり、周辺部が欠けるのを防止するため、上記ツールチップの大きさを、上記半導体チップと同等以上の大さにすることで、この半導体チップの全面を均一に押圧できるようにしている。   Conventionally, when the semiconductor chip is pressed against the substrate by the tool chip, the tool chip is sized to be equal to or larger than the semiconductor chip in order to prevent the semiconductor chip from warping or the peripheral portion from being chipped. Thus, the entire surface of the semiconductor chip can be pressed uniformly.

しかしながら、ツールチップを半導体チップと同等以上の大きさにすると、吸引孔に吸引力を発生させたときに、半導体チップの一方の面全体が上記ツールチップの面に密着してしまう。そのため、半導体チップを基板に実装した後、吸引孔に作用する吸引力を解除しても、ツールチップと半導体チップとの密着面間に吸引力が残留するから、実装後にツールチップを上昇させると、残留する吸引力によってツールチップから半導体チップが離れない、いわゆる半導体チップの持ち帰りが発生するということがあった。   However, if the tool chip is made to have a size equal to or larger than that of the semiconductor chip, when a suction force is generated in the suction hole, the entire one surface of the semiconductor chip is in close contact with the surface of the tool chip. Therefore, even if the suction force acting on the suction hole is released after the semiconductor chip is mounted on the substrate, the suction force remains between the contact surfaces of the tool chip and the semiconductor chip. The semiconductor chip may not be separated from the tool chip due to the residual suction force, so-called take-back of the semiconductor chip may occur.

上述した実装技術が示された特許文献1にはツールチップの半導体チップを吸着保持する面に吸着溝を格子状に形成することが記載されている。
特開2002−134905号公報
Patent Document 1 showing the above-described mounting technique describes forming suction grooves in a lattice shape on a surface of a tool chip on which a semiconductor chip is sucked and held.
JP 2002-134905 A

特許文献1に示された発明は、半導体チップの全面を上記ツールチップの吸着溝が形成された面で保持するようにしている。上記吸着溝は格子状に形成され、上記ツールチップの中心部に形成された吸引孔に連通している。そのため、吸引孔に作用する吸引力を解除したとき、上記吸着溝に作用する吸引力も消失し易い。   In the invention disclosed in Patent Document 1, the entire surface of the semiconductor chip is held by the surface on which the suction grooves of the tool chip are formed. The suction groove is formed in a lattice shape and communicates with a suction hole formed in the center of the tool tip. For this reason, when the suction force acting on the suction hole is released, the suction force acting on the suction groove is likely to disappear.

しかしながら、半導体チップは上記ツールチップの半導体チップを吸着保持する面の吸着溝が形成されていない部分、つまり矩形状の平坦部分に密着する。ツールチップの吸着溝が形成されていない矩形状部分の面積は半導体チップの面積の70〜80%となっている。しかも、ツールチップには吸着溝が格子状に形成されているため、半導体チップを吸着保持する際、面接触する半導体チップと各矩形状部分との間に吸引力が作用する。   However, the semiconductor chip is in close contact with a portion of the tool chip on which the semiconductor chip is suctioned and held, that is, a rectangular flat portion. The area of the rectangular part where the tool chip suction groove is not formed is 70 to 80% of the area of the semiconductor chip. In addition, since the suction grooves are formed in a lattice shape in the tool chip, when the semiconductor chip is held by suction, a suction force acts between the semiconductor chip in surface contact and each rectangular part.

つまり、特許文献1では半導体チップに作用する吸引力を、この半導体チップの全面に分散させるようになっており、半導体チップとツールチップとの面接触を小さくするというものではない。そのため、吸引孔に作用する吸引力を除去しても、半導体チップとツールチップとの接触面間に吸引力が残留しやすいから、ツールチップによる半導体チップの持ち帰りが発生し易いということがある。   That is, in Patent Document 1, the suction force acting on the semiconductor chip is distributed over the entire surface of the semiconductor chip, and the surface contact between the semiconductor chip and the tool chip is not reduced. For this reason, even if the suction force acting on the suction hole is removed, the suction force tends to remain between the contact surfaces of the semiconductor chip and the tool chip.

この発明は、ツールチップによる電子部品の持ち帰りが生じ難いようにした電子部品の実装装置を提供することにある。   It is an object of the present invention to provide an electronic component mounting apparatus in which it is difficult for the electronic component to be taken home by a tool chip.

この発明は、実装ツールによって吸着保持された電子部品を基板に実装する実装装置であって、
上記実装ツールは、中心部に吸引孔が厚さ方向に貫通して形成され一方の面に上記電子部品を吸着保持するツールチップを有し、
上記ツールチップには、上記電子部品を吸着保持する一方の面に上記吸引孔に作用する吸引力によって吸着保持される上記電子部品との接触面積を減少させる環状突条が設けられていることを特徴とする電子部品の実装装置にある。
The present invention is a mounting apparatus for mounting an electronic component sucked and held by a mounting tool on a substrate,
The mounting tool has a tool tip that sucks and holds the electronic component on one surface formed with a suction hole penetrating in the thickness direction in the center,
The tool tip is provided with an annular ridge on one surface for holding the electronic component by suction to reduce the contact area with the electronic component that is sucked and held by the suction force acting on the suction hole. The electronic component mounting apparatus is characterized.

上記ツールチップには、上記電子部品の少なくとも径方向の中心部分と周辺部分とに接触する複数の環状突条が設けられていることが好ましい。   It is preferable that the tool tip is provided with a plurality of annular ridges that contact at least a central portion and a peripheral portion in the radial direction of the electronic component.

上記環状突条は、上記吸引孔の周囲を連続して囲む連続環状突条と、この連続環状突条の外側に設けられ一部に内側と外側を連通する連通溝が形成された少なくとも1つの不連続環状突条とを有することが好ましい。   The annular ridge has at least one continuous annular ridge that continuously surrounds the periphery of the suction hole, and at least one communication groove that is provided outside the continuous annular ridge and communicates between the inside and the outside. It is preferable to have a discontinuous annular ridge.

上記電子部品は正方形状で、複数の環状突条のうち、最も外側に位置する環状突条は周方向に連続する円筒状であって、この環状突条の内径寸法は上記電子部品の幅寸法よりも大きく形成され、外径寸法は上記電子部品の対角線寸法よりも小さく形成されていることが好ましい。   The electronic component has a square shape, and among the plurality of annular ridges, the outermost annular ridge is a cylindrical shape continuous in the circumferential direction, and the inner diameter dimension of the annular ridge is the width dimension of the electronic component. It is preferable that the outer diameter dimension is smaller than the diagonal dimension of the electronic component.

この発明によれば、ツールチップの電子部品を保持する面に、この電子部品と接触する環状突条を形成したから、ツールチップの大きさに対する電子部品の接触面積の割合が減少する。そのため、実装後に上記電子部品を上記ツールチップから確実に分離することが可能となる。   According to the present invention, since the annular protrusion that contacts the electronic component is formed on the surface of the tool tip that holds the electronic component, the ratio of the contact area of the electronic component to the size of the tool tip decreases. Therefore, the electronic component can be reliably separated from the tool chip after mounting.

以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1乃至図4はこの発明の一実施の形態を示し、図1に示す実装装置は部品供給部としてのウエハステージ1を備えている。このウエハステージ1は、ベース2上に順次設けられたXテーブル3、Yテーブル4及びθテーブル5を有し、θテーブル5上には半導体ウエハ7が後述するごとく保持されたウエハホルダ8が設けられている。つまり、ウエハホルダ8は水平方向に駆動可能に設けられている。上記半導体ウエハ7は、電子部品である、多数の矩形状としての正方形の半導体チップ6に分割されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 4 show an embodiment of the present invention. The mounting apparatus shown in FIG. 1 includes a wafer stage 1 as a component supply unit. The wafer stage 1 has an X table 3, a Y table 4 and a θ table 5 sequentially provided on a base 2, and a wafer holder 8 on which a semiconductor wafer 7 is held as described later is provided on the θ table 5. ing. That is, the wafer holder 8 is provided so as to be driven in the horizontal direction. The semiconductor wafer 7 is divided into a large number of rectangular semiconductor chips 6 as electronic parts, which are electronic components.

上記半導体チップ6はピックアップ装置を構成するピックアップツール11によって取り出される。このピックアップツール11はL字状をなし、支軸12を支点として図1に鎖線で示す位置と実線で示す位置との180度の範囲で回転駆動させることができるとともに、先端部には半導体チップ6を真空吸着する吸着ノズル13が設けられている。さらに、ピックアップツール11は図示せぬ駆動手段によってX、Y方向(水平方向)及びZ方向(上下方向)に駆動可能となっている。   The semiconductor chip 6 is taken out by a pickup tool 11 constituting a pickup device. The pickup tool 11 is L-shaped and can be driven to rotate within a range of 180 degrees between a position indicated by a chain line and a position indicated by a solid line in FIG. A suction nozzle 13 that vacuum-sucks 6 is provided. Further, the pickup tool 11 can be driven in the X, Y direction (horizontal direction) and Z direction (vertical direction) by a driving means (not shown).

上記ベース2には、上記ウエハステージ1と対向する位置に支持体15が設けられている。この支持体15の上面には、一端部を支持体15に固定し、他端部を上記ウエハステージ1の方向に突出させた第1のベース16が水平に設けられている。この第1のベース16の他端部の上面にはステージテーブル17が設けられている。   The base 2 is provided with a support 15 at a position facing the wafer stage 1. On the upper surface of the support 15, a first base 16 having one end fixed to the support 15 and the other end protruding in the direction of the wafer stage 1 is provided horizontally. A stage table 17 is provided on the upper surface of the other end of the first base 16.

このステージテーブル17はYテーブル18と、このYテーブル18上に設けられ上記ウエハステージ1に対して接離するX方向に駆動されるXテーブル19及びこのXテーブル19上に設けられ上記X、Y方向に駆動される実装ステージ20を有する。この実装ステージ20は、図示せぬ駆動源によって上記X、Y方向がなす平面に対して直交するZ方向に駆動可能となっている。   The stage table 17 is provided with a Y table 18, an X table 19 provided on the Y table 18 and driven in the X direction to be in contact with and away from the wafer stage 1, and the X and Y provided on the X table 19. The mounting stage 20 is driven in the direction. The mounting stage 20 can be driven in a Z direction orthogonal to a plane formed by the X and Y directions by a driving source (not shown).

上記実装ステージ20の上方には搬送ガイド21が設けられている。この搬送ガイド21には、上記ピックアップツール11によって後述するごとくウエハホルダ8から取り出された半導体チップ6が実装されるリードフレームなどの基板22が所定方向にピッチ送りされるようになっている。   A conveyance guide 21 is provided above the mounting stage 20. A substrate 22 such as a lead frame on which the semiconductor chip 6 taken out from the wafer holder 8 is mounted on the conveyance guide 21 by a pitch as described later by the pickup tool 11 is pitch-fed in a predetermined direction.

上記第1のベース16の一端部には第1のスペーサ24を介して第2のベース25が一端部を固定して水平に設けられている。この第2のベース25は上記第1のベース16よりも長さ寸法が短く、他端部は上記ウエハステージ1側に突出している。   A second base 25 is provided horizontally at one end of the first base 16 with a first spacer fixed via a first spacer 24. The second base 25 is shorter in length than the first base 16, and the other end protrudes toward the wafer stage 1.

上記第2のベース25の他端部の上面にはカメラテーブル26が設けられている。このカメラテーブル26はYテーブル27を有する。このYテーブル27上にはX方向に駆動されるXテーブル28が設けられている。このXテーブル28上には上記X、Y方向に駆動される取り付け部材29が設けられている。   A camera table 26 is provided on the upper surface of the other end of the second base 25. The camera table 26 has a Y table 27. On the Y table 27, an X table 28 driven in the X direction is provided. On the X table 28, an attachment member 29 driven in the X and Y directions is provided.

上記取り付け部材29にはカメラユニット31が設けられている。このカメラユニット31は、図2に示すように中空箱形状に形成されたケース31aを有し、このケース31a内には上記搬送ガイド21に沿って搬送される基板22を撮像する第1のカメラ32と、上記ピックアップツール11から後述する実装ツール49に受け渡された半導体チップ6を撮像する第2のカメラ33とが設けられている。各カメラ32,33はCCD(固体撮像素子)からなる。   The attachment member 29 is provided with a camera unit 31. The camera unit 31 has a case 31a formed in a hollow box shape as shown in FIG. 2, and a first camera that images the substrate 22 transported along the transport guide 21 in the case 31a. 32 and a second camera 33 that images the semiconductor chip 6 transferred from the pickup tool 11 to a mounting tool 49 described later. Each of the cameras 32 and 33 is composed of a CCD (solid state imaging device).

上記カメラユニット31の先端部の下面と上面とにはそれぞれ撮像窓36が形成されている。カメラユニット31の先端部内には上記撮像窓36に対して45度の角度で傾斜した2つの反射面37を有するミラー38が収容されている。下側の撮像窓36から入射して一方の反射面37で反射した光は上記第1のカメラ32に入射する。上側の撮像窓36から入射して他方の反射面37で反射した光は第2のカメラ33に入射する。   Imaging windows 36 are respectively formed on the lower surface and the upper surface of the tip of the camera unit 31. A mirror 38 having two reflecting surfaces 37 inclined at an angle of 45 degrees with respect to the imaging window 36 is accommodated in the distal end portion of the camera unit 31. Light incident from the lower imaging window 36 and reflected by one reflecting surface 37 enters the first camera 32. Light incident from the upper imaging window 36 and reflected by the other reflecting surface 37 enters the second camera 33.

図2に示すように、各カメラ32,33からの撮像信号は制御装置39に設けられた画像処理部(図示せず)に入力し、ここで処理されてデジタル信号に変換されるようになっている。なお、制御装置39は図1に示すように上記支持体15に設けられている。   As shown in FIG. 2, the image pickup signals from the cameras 32 and 33 are input to an image processing unit (not shown) provided in the control device 39, where they are processed and converted into digital signals. ing. The control device 39 is provided on the support 15 as shown in FIG.

図1に示すように、上記第2のベース25の一端部の上面には第2のスペーサ41が設けられている。この第2のスペーサ41には第3のベース42が一端部を固定して水平に設けられている。第3のベース42の他端部の上面にはヘッドテーブル43が設けられている。このヘッドテーブル43はYテーブル44を有する。このYテーブル44の上面にはX方向に駆動されるXテーブル45が設けられている。このXテーブル45の上面にはX、Y方向に駆動される取り付け体46が設けられている。   As shown in FIG. 1, a second spacer 41 is provided on the upper surface of one end of the second base 25. The second spacer 41 is provided with a third base 42 horizontally with one end fixed. A head table 43 is provided on the upper surface of the other end of the third base 42. The head table 43 has a Y table 44. An X table 45 driven in the X direction is provided on the upper surface of the Y table 44. An attachment body 46 that is driven in the X and Y directions is provided on the upper surface of the X table 45.

この取り付け体46の前端面にはZテーブル47が設けられ、このZテーブル47には上記X方向とY方向とがなす平面に対して直交するZ方向に駆動される実装ヘッド48が設けられている。上記実装ヘッド48の先端には断面形状が矩形状の上記実装ツール49がθテーブル50によって水平方向の回転角度の調整可能に設けられている。   A Z table 47 is provided on the front end surface of the mounting body 46, and a mounting head 48 driven in the Z direction perpendicular to the plane formed by the X direction and the Y direction is provided on the Z table 47. Yes. The mounting tool 49 having a rectangular cross-sectional shape is provided at the tip of the mounting head 48 by a θ table 50 so that the horizontal rotation angle can be adjusted.

図3に示すように、上記実装ツール49は上記θテーブル50に上端が取付けられたツール本体71を有する。このツール本体71には吸引路72が形成されている。この吸引路72は一端を上記ツール本体71の下端面の中心部に開口させ、他端を上記ツール本体71の外周面に開口させている。この吸引路72の他端には吸引ポンプ73が吸引管74を介して接続されている。   As shown in FIG. 3, the mounting tool 49 has a tool body 71 having an upper end attached to the θ table 50. A suction path 72 is formed in the tool body 71. The suction path 72 has one end opened at the center of the lower end surface of the tool body 71 and the other end opened at the outer peripheral surface of the tool body 71. A suction pump 73 is connected to the other end of the suction path 72 via a suction pipe 74.

上記ツール本体71は先端部に発熱部75が設けられ、この発熱部75にはセラミックなどの材料によって上記半導体チップ6よりもわずかに大きな矩形状に形成されたツールチップ76の一方の面が上記発熱部75の面に吸着などの手段によって着脱可能に保持される。なお、上記吸引管74は上記発熱部75にも形成されている。   The tool body 71 is provided with a heat generating portion 75 at the tip, and one surface of a tool chip 76 formed in a rectangular shape slightly larger than the semiconductor chip 6 with a material such as ceramic is formed on the heat generating portion 75. The surface of the heat generating part 75 is detachably held by means such as suction. The suction tube 74 is also formed in the heat generating part 75.

上記ツールチップ76は図4(a),(b)に示すように中心部に上記吸引管74に連通する吸引孔77が厚さ方向に貫通して形成されている。このツールチップ76の下面となる他方の面には上記吸引孔77の周囲を連続して囲んだ第1の連続環状突条78が円筒状に設けられている。それによって、この第1の連続環状突条78の内部は上記吸引孔77に生じる吸引力によって負圧になる吸引部78aとなる。   As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the tool tip 76 has a suction hole 77 communicating with the suction pipe 74 formed in the center thereof in the thickness direction. A first continuous annular ridge 78 that continuously surrounds the periphery of the suction hole 77 is provided in a cylindrical shape on the other surface as the lower surface of the tool tip 76. Thus, the inside of the first continuous annular ridge 78 becomes a suction portion 78 a that becomes negative pressure by the suction force generated in the suction hole 77.

上記第1の連続環状突条78の外側には、この第1の連続環状突条78よりも大径な円筒状の不連続環状突条79が設けられている。この不連続環状突条79の周壁にはその内側と外側とを連通する4つの連通溝81が周方向に90度間隔で設けられている。   A cylindrical discontinuous annular ridge 79 having a diameter larger than that of the first continuous annular ridge 78 is provided outside the first continuous annular ridge 78. In the peripheral wall of the discontinuous annular ridge 79, four communication grooves 81 communicating the inside and the outside are provided at intervals of 90 degrees in the circumferential direction.

上記不連続環状突条79の外側には、この不連続環状突条79よりも大径な第2の連続環状突条82が設けられている。この第2の連続環状突条82は、内径寸法が正方形の上記半導体チップ6の幅寸法よりもわずかに大きく設定され、外径寸法が上記半導体チップ6の対角線寸法よりも小さく設定されている。   A second continuous annular ridge 82 having a larger diameter than the discontinuous annular ridge 79 is provided outside the discontinuous annular ridge 79. The second continuous annular protrusion 82 has an inner diameter dimension set slightly larger than the width dimension of the semiconductor chip 6 having a square shape, and an outer diameter dimension set to be smaller than the diagonal dimension of the semiconductor chip 6.

したがって、半導体チップ6を図4(a),(b)に示すように上記ツールチップ76の下面に、中心を上記吸引孔77の中心に一致させて吸引保持すると、上記半導体チップ6は径方向中心部が第1の連続環状突条78の端面によって支持され、中途部が上記不連続環状突条79の端面によって支持され、周辺部のうちの四隅部が上記第2の連続環状溝82の端面によって支持される。   Accordingly, when the semiconductor chip 6 is sucked and held on the lower surface of the tool chip 76 as shown in FIGS. 4A and 4B with the center thereof aligned with the center of the suction hole 77, the semiconductor chip 6 is radially aligned. The central portion is supported by the end surface of the first continuous annular ridge 78, the midway portion is supported by the end surface of the discontinuous annular ridge 79, and the four corner portions of the peripheral portion are the second continuous annular grooves 82. Supported by the end face.

ツールチップ76に支持された半導体チップ6の4つの辺の中途部外縁は上記第2の連続環状溝82の内周面よりもわずかに内側に位置し、その外縁と上記内周面との間には第2の連続環状突条82の内周部を外気に連通する隙間83が生じるようになっている。   The outer peripheral edges of the four sides of the semiconductor chip 6 supported by the tool chip 76 are located slightly inside the inner peripheral surface of the second continuous annular groove 82, and between the outer edge and the inner peripheral surface. A gap 83 that communicates the inner peripheral portion of the second continuous annular ridge 82 with the outside air is formed.

上記ツールチップ76の下面の四隅部には、上記第2の連続環状溝82から径方向外方へ突出した半導体チップ6の角部を支持する支持突条84が設けられている。なお、上記第1の連続環状突条78、不連続環状突条79、第2の連続環状突条82及び支持突条84は、たとえば0.5mmの同じ高さ寸法に設定されている。   At the four corners of the lower surface of the tool chip 76, support ridges 84 for supporting the corners of the semiconductor chip 6 protruding radially outward from the second continuous annular groove 82 are provided. In addition, the said 1st continuous annular protrusion 78, the discontinuous annular protrusion 79, the 2nd continuous annular protrusion 82, and the support protrusion 84 are set to the same height dimension of 0.5 mm, for example.

たとえば、半導体チップ6の一辺の長さが20mmの正方形状の場合、上記第1の連続環状突条78の外径寸法は10mm、不連続環状突条79の外径寸法は16mm、第2の連続環状突条82の外径寸法は21mmに設定されているとともに、こられ各突条78,79,82の端面の幅寸法は1mmに設定されている。それによって、半導体チップ6がツールチップ76に吸着保持された際、その面積の約16%が各突条78,79,82の端面及び支持突条84に接触するようになっている。   For example, when the semiconductor chip 6 has a square shape with a side length of 20 mm, the outer diameter of the first continuous annular protrusion 78 is 10 mm, the outer diameter of the discontinuous annular protrusion 79 is 16 mm, and the second The outer diameter of the continuous annular ridge 82 is set to 21 mm, and the width of the end face of each of the ridges 78, 79, 82 is set to 1 mm. As a result, when the semiconductor chip 6 is attracted and held by the tool chip 76, about 16% of the area comes into contact with the end faces of the protrusions 78, 79, 82 and the support protrusions 84.

なお、ツールチップ76は基板22に実装する半導体チップ6の大きさに応じて交換されるようになっていて、半導体チップ6の大きさに係らず、半導体チップ6と各突条78,79,82の端面及び支持突起84との接触面積は小さい方が好ましい。つまり、半導体チップ6を小さな接触面積で、しかも吸着時に変形しない状態とするためには複数の環状突条78,79,82によって支持することが好ましい。   Note that the tool chip 76 is exchanged according to the size of the semiconductor chip 6 mounted on the substrate 22, and the semiconductor chip 6 and the protrusions 78, 79, 78, 79, regardless of the size of the semiconductor chip 6. The contact area between the end face of 82 and the support protrusion 84 is preferably small. That is, it is preferable to support the semiconductor chip 6 with a plurality of annular ridges 78, 79, and 82 in order to keep the semiconductor chip 6 in a small contact area and not deformed during adsorption.

上記ピックアップツール11が上記ウエハホルダ8から半導体チップ6をピックアップすると、このピックアップツール11は支軸12を中心にして図1に矢印で示す時計方向に約180度回転し、半導体チップ6を保持した吸着ノズル13を上方に向ける。つまり、半導体チップ6を上下面が逆になるよう反転させる。   When the pick-up tool 11 picks up the semiconductor chip 6 from the wafer holder 8, the pick-up tool 11 rotates about 180 degrees in the clockwise direction indicated by the arrow in FIG. The nozzle 13 is directed upward. That is, the semiconductor chip 6 is inverted so that the upper and lower surfaces are reversed.

その状態で、上記ヘッドテーブル43が作動して実装ツール49がピックアップツール11の吸着ノズル13の上方に位置決めされる。ついで、ピックアップツール11が上昇することで、この実装ツール49は上記吸着ノズル13に吸着保持された半導体チップ6を受け取る。   In this state, the head table 43 operates to position the mounting tool 49 above the suction nozzle 13 of the pickup tool 11. Next, when the pickup tool 11 is raised, the mounting tool 49 receives the semiconductor chip 6 sucked and held by the suction nozzle 13.

上記ウエハステージ1、ピックアップツール11、実装ステージ20が設けられたステージテーブル17、カメラユニット31が設けられたカメラテーブル26、及び実装ツール49が設けられたヘッドテーブル43は、上記制御装置39によって駆動が制御されるようになっている。   The wafer stage 1, the pickup tool 11, the stage table 17 provided with the mounting stage 20, the camera table 26 provided with the camera unit 31, and the head table 43 provided with the mounting tool 49 are driven by the control device 39. Is to be controlled.

上記ウエハホルダ8は上記θテーブル5に下端が取り付けられた支持体60の上面に水平に保持されている。このウエハホルダ8には粘着シートが張設されたウエハリング(ともに図示せず)が着脱可能に保持される。上記粘着シートの上面には矩形状の多数の半導体チップ6にダイシングされた上記半導体ウエハ7が貼着されている。   The wafer holder 8 is held horizontally on the upper surface of a support 60 whose lower end is attached to the θ table 5. A wafer ring (both not shown) on which an adhesive sheet is stretched is detachably held on the wafer holder 8. The semiconductor wafer 7 diced into a large number of rectangular semiconductor chips 6 is attached to the upper surface of the adhesive sheet.

上記粘着シートの下面側には、図示しない固定部に固定されたバックアップ体65が上記ウエハホルダ8の水平方向の動きに対して連動しない状態で配設されている。このバックアップ体65の中心部には軸方向に貫通した吸引孔64が穿設されている。この吸引孔64には真空ポンプ66が接続されている。   On the lower surface side of the pressure-sensitive adhesive sheet, a backup body 65 fixed to a fixing portion (not shown) is arranged in a state not interlocking with the horizontal movement of the wafer holder 8. A suction hole 64 penetrating in the axial direction is formed in the central portion of the backup body 65. A vacuum pump 66 is connected to the suction hole 64.

上記ウエハホルダ8は、上記粘着シート61の下面が上記バックアップ体65の上記吸引孔64が開口した上面に接触する高さに位置決めされる。さらに、粘着シート61の上面に貼着された半導体チップ6はウエハホルダ8の上方に配置された撮像カメラ67によって撮像される。   The wafer holder 8 is positioned at a height at which the lower surface of the adhesive sheet 61 contacts the upper surface of the backup body 65 where the suction hole 64 is opened. Furthermore, the semiconductor chip 6 attached to the upper surface of the adhesive sheet 61 is imaged by an imaging camera 67 disposed above the wafer holder 8.

上記制御装置39は、上記撮像カメラ67からの撮像信号に基づいて、上記吸着ノズル13によってピックアップされる半導体チップ6が上記バックアップ体65の吸引孔64に対応位置するよう、上記ウエハホルダ8を水平方向に駆動して位置決めする。   The control device 39 moves the wafer holder 8 in the horizontal direction so that the semiconductor chip 6 picked up by the suction nozzle 13 is positioned corresponding to the suction hole 64 of the backup body 65 based on the imaging signal from the imaging camera 67. To position.

位置決めされた半導体チップ6は上記吸着ノズル13によって吸着される。半導体チップ6を吸着した吸着ノズル13は図1に鎖線で示す状態から実線で示すように180度回転して上を向く。その状態で上記実装ツール49はツール本体71の下端に設けられたツールチップ76によって半導体チップ6を真空吸着し、上記吸着ノズル13から受け取る。   The positioned semiconductor chip 6 is sucked by the suction nozzle 13. The suction nozzle 13 that sucks the semiconductor chip 6 rotates 180 degrees from the state shown by the chain line in FIG. 1 and turns upward. In this state, the mounting tool 49 vacuum-sucks the semiconductor chip 6 with the tool chip 76 provided at the lower end of the tool body 71 and receives it from the suction nozzle 13.

吸着ノズル13から半導体チップ6を受け取った実装ツール49は基板22の上方へ戻り、ついで下降することで上記基板22の所定の位置に上記半導体チップ6を、この半導体チップ6に形成されたバンプ6aを介して実装することになる。   The mounting tool 49 that receives the semiconductor chip 6 from the suction nozzle 13 returns to the upper side of the substrate 22 and then descends to place the semiconductor chip 6 at a predetermined position on the substrate 22 and the bumps 6a formed on the semiconductor chip 6. It will be implemented via.

上記半導体チップ6は、第1の連続環状突条78によって形成された吸引孔77を囲む吸引部78aに発生する吸引力によってその中心部が吸着保持される。その際、半導体チップ6は径方向中心部が第1の環状突条78の端面によって支持され、中途部が不連続環状突条79の端面によって支持され、周辺部が第2の連続環状突条82によって支持される。   The central portion of the semiconductor chip 6 is adsorbed and held by the suction force generated in the suction portion 78 a surrounding the suction hole 77 formed by the first continuous annular protrusion 78. At that time, the semiconductor chip 6 is supported by the end face of the first annular protrusion 78 at the center in the radial direction, supported by the end face of the discontinuous annular protrusion 79, and the second continuous annular protrusion at the periphery. 82.

つまり、半導体チップ6は上記吸引部78aに対応する中心部だけが吸着されるが、ツールチップ76による支持状態は各環状突条78,79,82の端面によって径方向の中心部、中途部及び周辺部がそれぞれ支持される。そのため、半導体チップ6を基板2に実装する際、この半導体チップ6がツールチップ76によって基板22に押圧されても、反りが生じたり、欠けが生じるのを防止することができる。   That is, the semiconductor chip 6 is adsorbed only at the center corresponding to the suction part 78a, but the tool chip 76 is supported by the end faces of the annular ridges 78, 79, 82 in the radial center, midway and Each peripheral part is supported. Therefore, even when the semiconductor chip 6 is mounted on the substrate 2, even when the semiconductor chip 6 is pressed against the substrate 22 by the tool chip 76, it is possible to prevent warping or chipping.

とくに、半導体チップ6の欠けが生じ易い、第2の環状突条82の外周面から突出した4つの角部は支持突起84によって支持されているから、その部分に欠けが生じるのも確実に防止することができる。   In particular, since the four corners protruding from the outer peripheral surface of the second annular protrusion 82, which are likely to be chipped of the semiconductor chip 6, are supported by the support protrusions 84, it is possible to reliably prevent the chipping of the part. can do.

半導体チップ6を基板22に実装し終わると、ツールチップ76の吸引孔77に作用した吸引力が解除されて実装ツール49が上昇する。その際、ツールチップ76と半導体チップ6との間に吸引力が残留していると、その吸引力によって実装ツール49が半導体チップ6を持ち帰ることがある。   When the semiconductor chip 6 is completely mounted on the substrate 22, the suction force acting on the suction hole 77 of the tool chip 76 is released, and the mounting tool 49 is raised. At this time, if a suction force remains between the tool chip 76 and the semiconductor chip 6, the mounting tool 49 may bring back the semiconductor chip 6 due to the suction force.

しかしながら、半導体チップ6に吸引力が作用する部分は、第1の連続環状突条78の内側の吸引部78aに対応するわずかな部分だけである。しかも、ツールチップ76に3つの環状突条78,79,82を設け、これら環状突条78,79,82の端面によって半導体チップ6を支持している。そのため、半導体チップ6とツールチップ76との接触面積を小さくすることができるから、接触面積が小さい分、吸引力が残留し難くい。   However, the portion where the suction force acts on the semiconductor chip 6 is only a small portion corresponding to the suction portion 78 a inside the first continuous annular protrusion 78. In addition, the tool chip 76 is provided with three annular ridges 78, 79, 82, and the semiconductor chip 6 is supported by the end surfaces of the annular ridges 78, 79, 82. Therefore, since the contact area between the semiconductor chip 6 and the tool chip 76 can be reduced, the suction force hardly remains because the contact area is small.

さらに、ツールチップ76に半導体チップ6を吸着保持した際、この半導体チップ6の周辺部を支持した第2の連続環状突条82の内周面と半導体チップ6の外縁の一部との間には隙間83が生じる。半導体チップ6の径方向中途部は連通溝81によって外側と内側とが連通した不連続環状突条79によって支持されている 。   Further, when the semiconductor chip 6 is sucked and held on the tool chip 76, it is between the inner peripheral surface of the second continuous annular ridge 82 supporting the peripheral part of the semiconductor chip 6 and a part of the outer edge of the semiconductor chip 6. Produces a gap 83. A midway portion in the radial direction of the semiconductor chip 6 is supported by a discontinuous annular protrusion 79 whose outside and inside communicate with each other by a communication groove 81.

上記第1の連続環状突条78の外周面と第2の連続環状突条82の内周面との間の空間部は、半導体チップ6を吸着保持した状態で、上記隙間83及び不連続環状突条79に形成された連通溝81によって大気に連通している。   The space between the outer peripheral surface of the first continuous annular ridge 78 and the inner peripheral surface of the second continuous annular ridge 82 holds the semiconductor chip 6 by suction and holds the gap 83 and the discontinuous annular shape. The air is communicated with the atmosphere by a communication groove 81 formed in the protrusion 79.

したがって、吸引孔77に作用する吸引力を解除すれば、上記第1の連続環状突条78よりも外側の部分には吸引力が残留することがほとんどない。つまり、不連続環状突条79及び第2の連続環状突条82の各端面と、半導体チップ6との接触面間に吸引力が残留することがない。   Therefore, if the suction force acting on the suction hole 77 is released, the suction force hardly remains in the portion outside the first continuous annular ridge 78. That is, the suction force does not remain between the end surfaces of the discontinuous annular protrusion 79 and the second continuous annular protrusion 82 and the contact surface with the semiconductor chip 6.

その結果、半導体チップ6を基板22に実装した後、ツールチップ76が上昇方向に駆動されても、このツールチップ76による半導体チップ6の持ち帰りが発生するのを確実に防止することができる。   As a result, even if the tool chip 76 is driven in the upward direction after the semiconductor chip 6 is mounted on the substrate 22, it is possible to reliably prevent the semiconductor chip 6 from being taken home by the tool chip 76.

図5(a),(b)はこの発明の他の実施の形態を示す。この実施の形態はツールチップ76Aに形成される突条の変形例であって、ツールチップ76Aの一方の面には吸引孔77を囲み、内部を吸引部91aとした角筒状の連続環状突条91が設けられている。この連続環状突条91の外側には、角筒状の第1の不連続環状突条92と第2の不連続環状突条93とが形成されている。第1、第2の不連続環状突条92,93の周壁の4つの辺の中途部にはその内側と外側を連通する4つの連通溝92a,93aがそれぞれ形成されている。   5 (a) and 5 (b) show another embodiment of the present invention. This embodiment is a modification of the protrusion formed on the tool tip 76A, and a rectangular tube-like continuous annular protrusion having a suction hole 77 surrounded on one surface of the tool tip 76A and the inside being a suction portion 91a. Article 91 is provided. On the outside of the continuous annular ridge 91, a first discontinuous annular ridge 92 and a second discontinuous annular ridge 93 having a rectangular tube shape are formed. Four communication grooves 92a and 93a are formed in the middle of the four sides of the peripheral walls of the first and second discontinuous annular ridges 92 and 93 to communicate the inside and the outside.

第2の不連続環状突条93の外径寸法は半導体チップ6の外径寸法よりもわずかに大きく設定されている。それによって、半導体チップ6がツールチップ76Aに吸着保持されると、その外周縁が第2の不連続環状突条93の端面上に位置するようになっている。   The outer diameter of the second discontinuous annular protrusion 93 is set slightly larger than the outer diameter of the semiconductor chip 6. Thereby, when the semiconductor chip 6 is sucked and held by the tool chip 76 </ b> A, the outer peripheral edge thereof is positioned on the end surface of the second discontinuous annular protrusion 93.

なお、半導体チップ6は連続環状突条91によって径方向中心部が支持され、第1の不連続環状突条92によって径方向中途部が支持される。さらに、各環状突条91,92,93は、上記第1の実施の形態と同様、端面の幅寸法が1mmで、高さが0.5mmに設定されている。   The semiconductor chip 6 is supported at the center in the radial direction by the continuous annular ridge 91, and at the middle in the radial direction by the first discontinuous annular ridge 92. Furthermore, each annular protrusion 91, 92, 93 has an end face width dimension of 1 mm and a height of 0.5 mm, as in the first embodiment.

このような構成のツールチップ76Aによれば、このツールチップ76Aに吸着保持された半導体チップ6は、各環状突条91,92,93の端面によって中心部、中途部及び周辺部が確実に支持されるため、実装時に反りが生じたり、欠けが生じるのを防止することができる。   According to the tool chip 76A having such a configuration, the semiconductor chip 6 attracted and held by the tool chip 76A is reliably supported at the center portion, midway portion, and peripheral portion by the end surfaces of the annular protrusions 91, 92, and 93. Therefore, it is possible to prevent warping or chipping during mounting.

しかも、半導体チップ6は各環状溝91,92,93の端面に接触しているだけであるから、ツールチップ76Aとの接触面積が小さくなる。そのため、吸引孔77に作用する吸引力を解除したときに吸引力が残留し難く、さらに連続環状突条91の外側は第1、第2の不連続環状突条92,93の周壁に形成された連通溝92a,93aによって大気に連通しているから、そのことによっても第1、第2の不連続環状突条92,93の端面と半導体チップ6との接触面間に吸引力が残留することがない。   Moreover, since the semiconductor chip 6 is only in contact with the end surfaces of the annular grooves 91, 92, 93, the contact area with the tool chip 76A is reduced. Therefore, the suction force hardly remains when the suction force acting on the suction hole 77 is released, and the outer side of the continuous annular ridge 91 is formed on the peripheral walls of the first and second discontinuous annular ridges 92 and 93. Since the communication grooves 92 a and 93 a communicate with the atmosphere, a suction force remains between the end surfaces of the first and second discontinuous annular protrusions 92 and 93 and the contact surface of the semiconductor chip 6. There is nothing.

したがって、これらのことにより、半導体チップ6を基板22に実装した後、上昇するツールチップ76Aによる半導体チップ6の持ち帰りが発生するのを確実に防止することができる。   Therefore, it is possible to reliably prevent the semiconductor chip 6 from being taken home by the tool chip 76A that rises after the semiconductor chip 6 is mounted on the substrate 22 by these things.

上記一実施の形態では半導体チップの上下面を反転させて基板に実装する、いわゆるフリップチップ方式の実装装置にツールチップを適用した場合について説明したが、フリップチップ方式以外の実装装置であっても、半導体チップを吸着して基板に実装する実装装置であれば、上記ツールチップを利用することができる。   In the above-described embodiment, the case where the tool chip is applied to a so-called flip chip type mounting apparatus in which the upper and lower surfaces of the semiconductor chip are reversed and mounted on the substrate has been described. The tool chip can be used as long as it is a mounting device that sucks and mounts a semiconductor chip on a substrate.

また、ツールチップに形成された環状突条の端面の幅寸法、外径寸法或いは数などは限定されるものでなく、要は半導体チップとの接触面積が小さく、しかも吸着時に半導体チップの少なくとも中央部と周辺部とを支持するとともに、吸着力を解除したときに接触面間に吸引力が残留しないように設けられていればよい。   Further, the width dimension, the outer diameter dimension, or the number of end faces of the annular ridge formed on the tool chip is not limited. In short, the contact area with the semiconductor chip is small, and at least the center of the semiconductor chip during adsorption It is only necessary to support the portion and the peripheral portion, and to prevent the suction force from remaining between the contact surfaces when the suction force is released.

つまり、ツールチップには少なくとも2つの環状突条が形成されていればよく、半導体チップの中心部を支持する環状突条の周壁は連続しており、他の環状突条は連続或いは不連続のいずれであってもよく、連続の場合はその内部空間を大気に連通させればよい。   In other words, it is sufficient that at least two annular ridges are formed on the tool chip, the peripheral wall of the annular ridge that supports the central portion of the semiconductor chip is continuous, and the other annular ridges are continuous or discontinuous. Any may be sufficient, and in the case of continuous, the internal space may be communicated with the atmosphere.

電子部品としては半導体チップに限定されず、TCP(Tape Carrier Package)などの他の電子部品であってもよく、要はツールチップによって吸着して実装される電子部品であればこの発明のツールチップを適用することが可能である。   The electronic component is not limited to a semiconductor chip, but may be another electronic component such as TCP (Tape Carrier Package). It is possible to apply.

この発明の一実施の形態を示す実装装置の概略的構成図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic block diagram of the mounting apparatus which shows one embodiment of this invention. 実装時に基板と半導体チップとを撮像するカメラの断面図。Sectional drawing of the camera which images a board | substrate and a semiconductor chip at the time of mounting. 実装ツールの断面図。Sectional drawing of a mounting tool. (a)はツールチップの平面図、(b)は同じく側断面図。(A) is a top view of a tool tip, (b) is side sectional drawing similarly. (a)はこの発明の他の実施の形態を示すツールチップの平面図、(b)は同じく側断面図。(A) is a top view of the tool tip which shows other embodiment of this invention, (b) is side sectional drawing similarly.

符号の説明Explanation of symbols

49…実装ツール、76…ツールチップ、77…吸引孔、78…第1の連続環状突条、79…不連続環状突条、81…連通溝、82…第2の連続環状突条、91…連続環状突条、92…第1の不連続環状突条、93…第2の不連続環状突条。   49 ... Mounting tool, 76 ... Tool tip, 77 ... Suction hole, 78 ... First continuous annular ridge, 79 ... Discontinuous annular ridge, 81 ... Communication groove, 82 ... Second continuous annular ridge, 91 ... Continuous annular ridge, 92 ... first discontinuous annular ridge, 93 ... second discontinuous annular ridge.

Claims (4)

実装ツールによって吸着保持された電子部品を基板に実装する実装装置であって、
上記実装ツールは、中心部に吸引孔が厚さ方向に貫通して形成され一方の面に上記電子部品を吸着保持するツールチップを有し、
上記ツールチップには、上記電子部品を吸着保持する一方の面に上記吸引孔に作用する吸引力によって吸着保持される上記電子部品との接触面積を減少させる環状突条が設けられていることを特徴とする電子部品の実装装置。
A mounting device for mounting electronic components sucked and held by a mounting tool on a substrate,
The mounting tool has a tool tip that sucks and holds the electronic component on one surface formed with a suction hole penetrating in the thickness direction in the center,
The tool tip is provided with an annular ridge on one surface for holding the electronic component by suction to reduce the contact area with the electronic component that is sucked and held by the suction force acting on the suction hole. A mounting apparatus for electronic components.
上記ツールチップには、上記電子部品の少なくとも径方向の中心部分と周辺部分とに接触する複数の環状突条が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。   2. The electronic component mounting apparatus according to claim 1, wherein the tool tip is provided with a plurality of annular ridges that contact at least a central portion and a peripheral portion in the radial direction of the electronic component. 上記環状突条は、上記吸引孔の周囲を連続して囲む連続環状突条と、この連続環状突条の外側に設けられ一部に内側と外側を連通する連通溝が形成された少なくとも1つの不連続環状突条とを有することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の電子部品の実装装置。   The annular ridge has at least one continuous annular ridge that continuously surrounds the periphery of the suction hole, and at least one communication groove that is provided outside the continuous annular ridge and communicates between the inside and the outside. 3. The electronic component mounting apparatus according to claim 1, further comprising a discontinuous annular protrusion. 上記電子部品は正方形状で、複数の環状突条のうち、最も外側に位置する環状突条は周方向に連続する円筒状であって、この環状突条の内径寸法は上記電子部品の幅寸法よりも大きく形成され、外径寸法は上記電子部品の対角線寸法よりも小さく形成さ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。   The electronic component has a square shape, and among the plurality of annular ridges, the outermost annular ridge is a cylindrical shape continuous in the circumferential direction, and the inner diameter dimension of the annular ridge is the width dimension of the electronic component. 2. The electronic component mounting apparatus according to claim 1, wherein the outer diameter dimension is smaller than the diagonal dimension of the electronic component.
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