JP2007067141A - チップ部品およびチップ部品の識別方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 特に外観がほぼ同一であるが機種（機能）が異なるチップ部品を容易に識別できるようにする。
【解決手段】 底面Ｐに電極パッドＩＰ，ＯＰのほかにアライメントマークＡＭを有し、そのアライメントマークＡＭを位置合わせ基準として回路基板の所定領域に表面実装されるチップ部品において、機種の異なるチップ部品ＣＨａ，ＣＨｂを識別可能とするため、その機種ごとに形状および／または大きさが異なるアライメントマークＡＭａ，ＡＭｂを用いる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、回路基板に表面実装されるチップ部品およびチップ部品の識別方法に関し、さらに詳しく言えば、外観がほぼ同一であるが機種（機能）が異なるチップ部品をアライメントマークを利用して識別する技術に関するものである。

ＩＣやＬＳＩなどの表面実装型のパッケージを備えるチップ部品は、その開発当初はパッケージの各辺からリード端子が蟹足状に引き出されるＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃａｇｅ）型が主流であったが、リード端子が変形しやすい，リード端子数に限界がある，リード端子が引き出されている分スペースをとる，などの理由から、近年ではＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）型やフリップチップのように、チップ部品の底面にパッドを集約して配置するようにしている。その一例を図３に示す。

図３は従来のチップ部品ＣＨの底面図で、これによると、チップ部品ＣＨのの底面Ｐには、信号入力用パッドＩＰと、信号出力用パッドＯＰとが多数形成されている。この例において、信号入力用パッドＩＰは５５×１０４μｍサイズの大きさであるのに対して、信号出力用パッドＯＰは２２×１００μｍサイズで信号入力パッドＩＰよりも小さい。

このほかに、チップ部品ＣＨの底面Ｐには、図示しない回路基板への実装時の位置決めに用いられるアライメントマークＡＭが設けられる。通常、アライメントマークＡＭは、チップ部品ＣＨの中心を求めるために少なくとも２個所に配置される。この例では、十文字形状として一方の長辺側の両端に配置されている。

チップ部品ＣＨの回路基板への実装には、例えば特許文献１に記載されているように、ＣＣＤカメラ（もしくはＴＶカメラ）を有する画像処理手段と、チップマウンタとを含む自動実装機が用いられる。すなわち、ＣＣＤカメラにてチップ部品ＣＨ側の上記２つのアライメントマークＡＭを撮像し、その画像データに基づいて画像処理手段によりチップ部品ＣＨの中心位置を求める。

次に、回路基板の部品実装領域側に形成されている２つのアライメントマークをＣＣＤカメラにて撮像し、上記と同様にして部品実装領域の中心位置を求めたのち、チップマウンタを制御して、それらの中心位置を合わせたうえでチップ部品ＣＨを部品実装領域に配置し、その後、例えばリフローはんだ付け法やＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖ Ｆｉｌｍ）接続法などにより実装する。

特開平５−１６５９７０号公報

ところで、チップ部品の中には、パッドやアライメントマークが形成される底面を含めて外観はほぼ同一で、例えば標準機能機種と高機能機種のように機能のみが異なるチップ部品がある。

このようなチップ部品においては、異機種（異機能）品が紛れ込むと、ほとんど見分けがつかないため、そのまま誤って実装されることがある。一旦実装されたチップ部品と回路基板はリペアすることが困難であるため、誤実装は大きな損害をもたらすことになる。

したがって、本発明の課題は、特にチップ部品の外観がほぼ同一であるが機種（機能）が異なるチップ部品を容易に識別できるようにすることにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、底面にアライメントマークを有し、上記アライメントマークを位置合わせ基準として回路基板の所定領域に表面実装されるチップ部品において、上記チップ部品の機種を識別可能とするため、上記アライメントマークに形状および／または大きさが異なるアライメントマークを用いることを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明は、チップ部品の底面に設けられているアライメントマークをカメラで撮像し、その画像データを画像処理手段にて処理し、上記画像処理手段によりチップマウンタを制御して上記チップ部品を回路基板の所定領域に表面実装するにあたって、上記チップ部品の機種ごとに上記アライメントマークの形状および／または大きさを異ならせ、上記画像処理手段のパターンマッチング機能により、上記チップ部品の機種を識別することを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、チップ部品の機種ごとに異なるアライメントマークが用いられるため、仮にチップ部品の外観が同一であっても、そのアライメントマークを手がかりにチップ部品が有する機能を見分けることができる。

請求項２に記載の発明によれば、カメラを含む画像処理手段とチップマウンタとを用いてチップ部品を自動的に実装する場合でも、画像処理手段のパターンマッチング機能により、アライメントマークの形状および／または大きさによりチップ部品の機種が識別されるため、異機種の誤実装を防止することができる。

次に、図１および図２により、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図１はチップ部品を自動実装機により実装する状態を説明するための模式図，図２（ａ）（ｂ）外観はほぼ同一であるが、機能が異なる２機種のチップ部品の底面を示す図である。

図１の例において、チップ部品ＣＨは液晶駆動用のＬＳＩチップであり、このチップ部品ＣＨが実装される回路基板は液晶表示パネル１の端子部２である。チップ部品ＣＨの底面Ｐには、先の図３で説明したように、多数の信号入力用パッドＩＰと信号出力用パッドＯＰのほかに、一対のアライメントマークＡＭが形成されている。

自動実装機１０には、ＣＣＤカメラ（もしくはＴＶカメラ）１１と、モニタ１２ａを有する画像処理手段１２と、チップ部品ＣＨを吸着もしくは把持して端子部２の部品実装領域３に配置するチップマウンタ１３とが含まれる。

画像処理手段１２は、ＣＣＤカメラ１１にて撮像された画像データを２値化し、そのビットマップ画像から重心位置や被撮像体間の中心位置を算出する機能のほかに、ビットマップ画像とあらかじめ格納されている所定のパターン（登録パターン）とを照合するマッチング機能を備える。また、画像処理手段１２は、必要に応じてビットマップ画像やマッチング結果をモニタ１２ａに表示する。

チップ部品ＣＨを端子部２に実装するにあたって、自動実装機１０は、ＣＣＤカメラ１１にてチップ部品ＣＨ側の一対のアライメントマークＡＭ，ＡＭ（図３参照）を撮像し、その画像データに基づいて画像処理手段１２によりチップ部品ＣＨの中心位置を求める。

次に、端子部２の部品実装領域３に形成されている２つのアライメントマーク３ａ，３ａをＣＣＤカメラ１１にて撮像し、上記と同様にして部品実装領域３の中心位置を求めたのち、チップマウンタ１３を制御して、それらの中心位置を合わせたうえでチップ部品ＣＨを部品実装領域３に配置する。なお、液晶表示パネル１の場合、通常、チップ部品ＣＨは異方性導電フィルムや異方性導電接着材を介して端子部２に電気的・機械的に接続される。

ここで、上記液晶表示パネル１用のチップ部品ＣＨとして、例えば図２（ａ）に示す標準機能機種のチップ部品ＣＨａ（この例では図３のチップ部品ＣＨと同一）のほかに、図２（ｂ）に示す高機能機種のチップ部品ＣＨｂがあり、このチップ部品ＣＨｂは、底面Ｐの電極パッドＩＰ，ＯＰおよびアライメントマークＡＭの配置形態を含めて、チップ部品ＣＨａと外観がほぼ同一であるとする。

本発明では、このように外観がほぼ同一であるが機能が異なる例えば標準機能機種のチップ部品ＣＨａと、高機能機種のチップ部品ＣＨｂであっても、それらを目視および自動実装機１０で見分けできるようにするため、その機種に応じてアライメントマークの形状および／または大きさを変えることを要旨としている。

すなわち、標準機能機種のチップ部品ＣＨａに設けられるアライメントマークＡＭａ，ＡＭａが、図２（ａ）に示すように、図３の従来例と同じく「十文字形状」とすれば、図２（ｂ）に示すように、高機能機種のチップ部品ＣＨｂのアライメントマークＡＭｂ，ＡＭｂをそれとは異なる例えば「円形ドット形状」とする。

これによれば、チップ部品の外観がほぼ同一であっても、その底面Ｐに設けられているアライメントマークが、十文字形状であるか円形ドット形状であるかを見ることにより、標準機能機種，高機能機種の別を目視により判定することができる。

また、自動実装機１０による場合には、画像処理手段１２のメモリに実装すべきチップ部品のアライメントマークを登録（格納）しておけば、そのマッチング機能により、実装しようとするチップ部品が標準機能機種であるか高機能機種であるかを判別することができ、誤実装を防止することができる。

以上、図示の例により本発明を説明したが、本発明は、目視判断の場合を含めて必ずしもパッケージ外観が同一でないチップ部品にも適用されてよい。また、本発明のチップ部品は、電極パッドを底面に配置するＢＧＡ型やフリップチップに限られず、パッケージの各辺からリード端子が引き出されるＱＦＰ型のチップ部品でもよい。

本発明のチップ部品識別方法を自動実装機で行う場合を示す模式図。 機能の異なるチップ部品２機種の各底面の構成を示す図。 従来の一般的なチップ部品の底面の構成を示す図。

符号の説明

１ 液晶表示パネル
２ 端子部
３ 部品実装領域
３ａ，ＡＭ，ＡＭａ，ＡＭｂ アライメントマーク
１０ 自動実装機
１１ ＣＣＤカメラ
１２ 画像処理手段
１３ チップマウンタ

Claims (2)

1. 底面にアライメントマークを有し、上記アライメントマークを位置合わせ基準として回路基板の所定領域に表面実装されるチップ部品において、
   上記チップ部品の機種を識別可能とするため、上記アライメントマークに形状および／または大きさが異なるアライメントマークを用いることを特徴とするチップ部品。
2. チップ部品の底面に設けられているアライメントマークをカメラで撮像し、その画像データを画像処理手段にて処理し、上記画像処理手段によりチップマウンタを制御して上記チップ部品を回路基板の所定領域に表面実装するにあたって、
   上記チップ部品の機種ごとに上記アライメントマークの形状および／または大きさを異ならせ、上記画像処理手段のパターンマッチング機能により、上記チップ部品の機種を識別することを特徴とするチップ部品の識別方法。
   

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