JP2007141935A - ディスペンス装置及び実装システム - Google Patents

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勝美 寺田
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Abstract

【課題】気泡を含まないアンダーフィル剤を基板に供給することのできるディスペンス装置、及びこのディスペンス装置を用いた実装システムを提供すること。
【課題手段】基板ＫとチップＣとの間隙にアンダーフィル剤を充填するためのディスペンス装置４であって、アンダーフィル剤を貯留する貯留手段６６，６７と、アンダーフィル剤の充填対象となる基板Ｋを収納可能とする開閉自在なチャンバー５２と、チャンバー５２内に設けられ貯留手段６６，６７から導かれたアンダーフィル剤が基板ＫとチップＣとの間隙に充填されるようにアンダーフィル剤を吐出するディスペンサ７３と、ディスペンサ７３によるアンダーフィル剤の吐出動作に先立ちチャンバー５２内を所定の真空圧に減圧する第１減圧手段４６とを備えることを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ディスペンス装置及び実装システムに関する。より詳しくは、基板とチップとの間隙にアンダーフィル剤（樹脂）を充填する場合に、そのアンダーフィル剤を望ましい形態にて充填することができるディスペンス装置、及びこのディスペンス装置を用いた実装システムに関する。
図７は従来の実装システム９の概略図である。この実装システム９は、基板ローダー９１、チップ実装装置９２、ディスペンス装置９３及び基板アンローダー９４を備える（例えば特許文献１参照）。ディスペンス装置９３は、アンダーフィル剤を貯留する貯留手段９５、基板Ｋを載置保持するためのステージ９６、基板ＫとチップＣとの間隙にアンダーフィル剤を充填するディスペンサ９７、及び貯留手段９５とディスペンサ９７とを接続する配管９８を備える。
実装システム９において、基板ローダー９１からチップ実装装置９２に供給された基板Ｋは、ボンディングヘッドによりチップＣが搭載及び加圧された後、ディスペンス装置９３に送られる。ディスペンス装置９３では、ディスペンサ９７により基板ＫとチップＣとの間隙にアンダーフィル剤を充填しそれを図示しない硬化炉にて所定温度で所定時間加熱して硬化させる。これにより、基板ＫとチップＣとの接合強度が向上するとともに、両者の電気的接合部を外部からシールすることができる。アンダーフィル剤を付与した基板Ｋは、アンダーフィル剤が未硬化状態で基板アンローダー９４から順次取り出される。
特願平２００５−１０２７４６
上記ディスペンス装置９３では、貯留手段９５から配管９８を介してディスペンサ９７にアンダーフィル剤を供給しているときや、基板ＫとチップＣとの間隙にアンダーフィル剤を充填しているときに、アンダーフィル剤内部に気泡を巻き込むことがあった。気泡を含んだアンダーフィル剤を用いることにより、また基板Ｋに吸湿された水分の蒸発により、アンダーフィル剤が硬化するときに気泡が内部に残り、基板ＫとチップＣとの固着力が低下したり、電極が酸化したりすることがあった。本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、気泡を含まないアンダーフィル剤を基板に供給することのできるディスペンス装置、及びこのディスペンス装置を用いた実装システムを提供することを目的とする。
上述の課題を解決するために、請求項１に記載のディスペンス装置４は、基板ＫとチップＣとの間隙にアンダーフィル剤を充填するためのディスペンス装置４であって、アンダーフィル剤を貯留する貯留手段６６，６７と、アンダーフィル剤の充填対象となる基板Ｋを収納可能とする開閉自在なチャンバー５２と、チャンバー５２内に設けられ貯留手段６６，６７から導かれたアンダーフィル剤が基板ＫとチップＣとの間隙に充填されるようにアンダーフィル剤を吐出するディスペンサ７３と、ディスペンサ７３によるアンダーフィル剤の吐出動作に先立ちチャンバー５２内を所定の真空圧に減圧する第１減圧手段４６とを備えることを特徴とする。
請求項２に記載のディスペンス装置４は、貯留手段６６，６７とディスペンサ７３とを接続する配管６８を備え、この配管６８を介してアンダーフィル剤を貯留手段６６，６７からディスペンサ７３に導くに先立ち、配管６８内を所定の真空圧に減圧する第２減圧手段４６を備える。
請求項３に記載のディスペンス装置４では、貯留手段は、第１貯留手段６６と第２貯留手段６７とからなり、第１貯留手段６６と第２貯留手段６７とはディスペンサ７３に選択的に連通可能とされてなる。
請求項４に記載の実装システム１は、基板Ｋ上にチップＣを搭載し加圧するチップ実装装置３と、基板Ｋをチップ実装装置３に搬入するための基板ローダー２と、請求項１から請求項３のいずれかに記載のディスペンス装置４と、ディスペンス装置４においてアンダーフィル剤が充填された基板Ｋを搬出するための基板アンローダー８とを備えることを特徴とする。
請求項５に記載の実装システム１は、基板ローダー２及び基板アンローダー８は、それぞれ基板マガジン２１，８１ごと保温可能なオーブン２２，８２を有し、チップ実装装置３及びディスペンス装置４は、それぞれ基板Ｋを載置保持するためのステージ３１，７１を備え、これら各ステージ３１，７１は、基板Ｋを所定温度に保温するためのヒーターを備える。
請求項１，４の発明によると、第１減圧手段４６は、ディスペンサ７３によるアンダーフィル剤の吐出動作に先立ち、チャンバー５２内を真空圧に減圧するので、アンダーフィル剤に含まれていた気泡が抜ける。したがって、ディスペンサ７３は、気泡を含まないアンダーフィル剤を基板Ｋに供給することができる。なお、一般にアンダーフィル剤の充填は、ディスペンサ７３を用いない手法、例えばスクリーン印刷法によっても可能である。スクリーン印刷法の場合は、スクリーンマスクの開口部と基板Ｋ上のチップＣとの正確な位置合わせが要求される。ところが、スクリーン印刷法では、基板Ｋの歪みや熱変形等により両者に位置ズレを起こすことがあり、所望の位置にアンダーフィル剤の供給ができないことがある。本発明では、充填手段をディスペンサに限定している。このため、スクリーン印刷法を用いた場合と異なり、スクリーンマスクの開口部と基板Ｋ上のチップＣとのズレの問題がなく、所望の位置にアンダーフィル剤を供給できる。
請求項２，４の発明によると、第２減圧手段４６は、アンダーフィル剤を貯留手段６６，６７からディスペンサ７３に導くに先立ち、貯留手段６６，６７とディスペンサ７３とを接続する配管６８内を真空圧に減圧するので、配管６８内に空気溜まりが無い状態で配管６８内をアンダーフィル剤で満たすことができ、その結果、アンダーフィル剤が気泡を巻き込むことが防止できる。
請求項３，４の発明によると、第１貯留手段６６と第２貯留手段６７とはディスペンサ７３に選択的に連通可能とされるため、第１貯留手段６６のアンダーフィル剤が無くなった場合でも、第２貯留手段６７からアンダーフィル剤の供給を受けられる。このためアンダーフィル剤の補充に要するタイムロスがない。
請求項５の発明によると、一連のステップを有する実装工程の実質的に全体にわたって、基板Ｋは所定の温度に保温されるため、基板Ｋが吸湿したり、急激な温度変化に伴い反りを生じたりすることが抑制できる。
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係るディスペンス装置を備えた実装システムの正面図、図２は本発明に係るディスペンス装置の正面図、図３は本発明の要部を示す図である。各図において、直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとして、紙面横方向をＸ方向、紙面に直交する方向をＹ方向、鉛直方向をＺ方向、Ｚ軸回りの回転方向をθ方向とする。
図１に示すように、実装システム１は、基板ローダー２、チップ実装装置３、ディスペンス装置４及び基板アンローダー８をこの順に併設した構成とされる。基板ローダー２から基板アンローダー８に至るまでには、図示は省略したが基板Ｋを移送経路Ｌに沿い移送するための基板移送手段を備える。この基板移送手段は、基板Ｋを保持し且つ伸縮自在のアームを備えたロボット、または基板Ｋを走行可能に構成されたローラ付レール部材などにより構成される。
基板ローダー２は、基板Ｋをチップ実装装置３に順次供給する装置であり、複数の基板Ｋを収容可能な基板マガジン２１ごと基板Ｋを保温可能なオーブン２２、及び基板Ｋを待機させるための待機ステージ２３を備える。待機ステージ２３の内部には、基板Ｋを保温するためのヒーターが埋設される。
チップ実装装置３は、基板ローダー２から供給されてきた基板ＫにチップＣを実装する装置であり、基板Ｋを所定位置に固定保持すると共にＸ，Ｙ，θ各方向に駆動可能な可動ステージ３１、実装すべきチップＣをそのバンプ形成面を上向きにしてストックするチップストッカー３２、真空吸着によりチップストッカー３２からチップＣを取り出すと共にバンプ形成面が下向きとなるようにチップＣを反転させるチップ反転部３３、上方に位置するチップＣと下方に位置する基板Ｋとの位置情報を同時に取得可能に構成された２視野カメラ３４、並びにチップ反転部３３で反転したチップＣのバンプ非形成面を真空吸着により保持しながら当該チップＣを基板Ｋに搭載及び加圧するボンディングヘッド３５などを備える。可動ステージ３１の内部には、基板Ｋを加熱及び保温するためのヒーターが埋設される。
ディスペンス装置４は、基板ＫとチップＣとの間隙にアンダーフィル剤を充填する装置であり、図２によく示されるように、第１ゲートバルブ４１及び第２ゲートバルブ４２を閉じることにより密閉状態とされる前室５１、第２ゲートバルブ４２及び第３ゲートバルブ４３を閉じることにより密閉状態とされる主室５２、並びに第３ゲートバルブ４３及び第４ゲートバルブ４４を閉じることにより密閉状態とされる後室５３を備える。
前室５１は、第１解放バルブ４５を備えると共に、配管及び第１開閉バルブ６１を介して真空ポンプ４６に接続される。前室５１の内部には、チップＣが搭載されアンダーフィル剤の充填対象となる基板Ｋを待機させるための待機ステージ５１１を備える。待機ステージ５１１の内部には、基板Ｋを保温するためのヒーターが埋設される。
主室５２は、第２解放バルブ４７を備えると共に、配管及び第２開閉バルブ６２を介して真空ポンプ４６に接続される。主室５２の内部には、アンダーフィル剤の充填対象となる基板Ｋ（すなわちチップＣが実装された基板Ｋ）を固定保持すると共にＸ，Ｙ，θ各方向に駆動可能な可動ステージ７１（ヒーター埋設）、基板Ｋの位置情報を取得可能なカメラ７２、及びアンダーフィル剤を吐出する吐出ノズルを備えＺ方向に駆動可能とされるディスペンサ７３を備える。ディスペンサ７３は、配管６８及び三方弁６５を介して第１貯留部６６及び第２貯留部６７に接続される。第１貯留部６６及び第２貯留部６７は、それぞれ所定量のアンダーフィル剤を貯留可能な例えばシリンジ容器で構成される。また、ディスペンサ７３は、配管６８、チェックバルブ６９及び第４開閉バルブ６４を介して真空ポンプ４６に接続される。
三方弁６５は、次に示すＡモード、Ｂモード及びＣモードに切替可能である。すなわちＡモードでは、図３に示すように、第１貯留部６６とディスペンサ７３のみが連通する。Ｂモードでは、第２貯留部６７とディスペンサ７３のみが連通する。Ｃモードでは、第１貯留部６６とディスペンサ７３、第２貯留部６７とディスペンサ７３、及び第１貯留部６６と第２貯留部６７のいずれも連通しない。
後室５３は、第３解放バルブ４８を備えると共に、配管及び第３開閉バルブ６３を介して真空ポンプ４６に接続される。後室５１の内部には、アンダーフィル剤の充填が完了した基板Ｋを待機させるための待機ステージ５３１を備える。待機ステージ５３１の内部には、基板Ｋを保温するためのヒーターが埋設される。
基板アンローダー８は、アンダーフィル剤の充填が完了した基板Ｋをディスペンス装置４から順次取り出す装置であり、基板ローダー２と同様に、複数の基板Ｋを収容可能な基板マガジン８１ごと基板Ｋを保温可能なオーブン８２を備える。
実装システム１における上述の各構成要素のうち開閉バルブ等の被駆動要素は、図示しない制御装置により制御される。
次に、図４，５，６を参照して、以上のように構成された実装システム１の動作について説明する。図４はアンダーフィル剤をディスペンサに供給する動作を示すフローチャート、図５，６はアンダーフィル剤を基板に充填する動作を示すフローチャートである。
ディスペンス装置４の初期状態が次に示すものであるとして説明する。すなわち第１ゲートバルブ４１、第２ゲートバルブ４２、第３ゲートバルブ４３及び第４ゲートバルブ４４は閉まっている。第１開閉バルブ６１及び第３開閉バルブ６３は共に閉まっており、第２開閉バルブ６２は開いている。第１解放バルブ４５及び第３解放バルブ４８は開いており、第２解放バルブ４７は閉じている。したがって前室５１及び後室５３は大気圧とされ、主室５２は２０〜１００００Ｐａ程度の真空圧とされる（図５のステップＳ１２でイエスの状態）。また、第１貯留部６６及び第２貯留部６７には充分な量のアンダーフィル剤が貯留され、三方弁６５はＣモードとされ、第４開閉バルブ６４は閉まっている。
まず、実装動作に先立ち、図４に示すように、ディスペンス装置４においてアンダーフィル剤をディスペンサ７３に供給する動作を行う。三方弁６５がＣモードであるため、配管６８内は密閉状態とされる（ステップＳ１）。このためディスペンサ７３は、第１貯留部６６とも第２貯留部６７とも連通せず、アンダーフィル剤はディスペンサ７３に導かれない。この状態で第４開閉バルブ６４を開き（ステップＳ２）、配管６８内を減圧する（ステップＳ３）。配管６８内が主室５２の設定真空圧以下になった時点で（ステップＳ４でイエス）、第４開閉バルブ６４を閉める（ステップＳ５）。
続いて、三方弁６５をＡモードとする（ステップＳ７）。Ａモードでは、第１貯留部６６とディスペンサ７３とが連通するため、第１貯留部６６に貯留されたアンダーフィル剤は、配管６８を介してディスペンサ７３に送り込まれる。配管６８内は真空圧に保持されているため、ディスペンサ７３に送り込まれるアンダーフィル剤が、配管６８内で気泡を巻き込むことが防止される。なお、第１貯留部６６に充分な量のアンダーフィル剤がない場合は（ステップＳ６でノー）、三方弁６５をＢモードとして第２貯留部６７からアンダーフィル剤の供給を受ける（ステップＳ８）。
続いて、実装動作を行う。基板マガジン２１にストックされた各基板Ｋは、オーブン２２内で所定の一定温度に保たれる。基板移送手段は、基板マガジン２１にストックされた各基板Ｋを待機ステージ２３を経て一枚ずつチップ実装装置３へと供給する。
チップ実装装置３において、チップ反転部３３は、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に駆動され、チップストッカー３２にストックされたチップＣのバンプ形成面を真空吸着することにより取り出す。その後、水平軸Ｊ１回りに回動されることにより、バンプ形成面が下向きとなるようにチップＣを反転させる。ボンディングヘッド３５は、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に駆動されることにより、反転したチップＣを真空吸着することによりチップ反転部３３から取り出す。そして、２視野カメラ３４がチップＣ及び基板Ｋの位置を読み取り、その位置情報に基づいて、可動ステージ３１がＸ，Ｙ，θ方向に駆動され、チップＣと基板Ｋとの位置合わせ（アラインメント）を行う。その後、ボンディングヘッド３５は、Ｚ方向下側に駆動され、真空吸着により保持したチップＣを基板Ｋ上の実装箇所に搭載すると共に加熱及び加圧する。
チップ実装装置３でチップＣが実装された基板Ｋは、次のようにして前室５１に搬入される。すなわちディスペンス装置４において、前室５１の第１ゲートバルブ４１が開き（ステップＳ１３）、基板Ｋは基板移送手段により前室５１に搬入され待機ステージ５１１上に載置保持される（ステップＳ１４）。基板Ｋが前室５１に搬入されると、第１ゲートバルブ４１は閉じ（ステップＳ１５）、その後、第１開閉バルブ６１が開いて前室５１は減圧される（ステップＳ１６）。前室５１の内圧が２０〜１００００Ｐａ程度の真空圧になった時点で（ステップＳ１７でイエス）、第１開閉バルブ６１が閉じると共に第２ゲートバルブ４２が開き（ステップＳ１８）、基板Ｋは基板移送手段により主室５２に搬入され可動ステージ７１上に載置保持される（ステップＳ１９）。基板Ｋが主室５２に搬入されると、第２ゲートバルブ４２が閉じる（ステップＳ２０）。
そして、次のようにしてアンダーフィル剤の充填動作を行う（ステップＳ２１）。すなわち、基板Ｋにおけるチップ位置をカメラ７２が読み取り、そのチップ位置に基づいて可動ステージ７１がＸ，Ｙ，θ各方向に駆動されることでディスペンサ７３が最適の充填位置にアンダーフィル剤を充填できるようにアラインメントを行う。このアラインメントの後、ディスペンサ７３は、Ｚ方向下方に駆動され、そのノズルがアンダーフィル剤を吐出し、基板ＫとチップＣとの間隙にアンダーフィル剤を充填する。充填動作が終了すると、ディスペンサ７３はＺ方向上方の元の位置に戻る。
ディスペンス装置４では、カメラ７２が読み取った基板Ｋにおけるチップ位置に基づいてディスペンサ７３が最適の充填位置にアンダーフィル剤を充填できるようにアラインメントを行う。このため、スクリーン印刷法を用いた場合と異なり、スクリーンマスクの開口部と基板Ｋ上のチップＣとのズレの問題がなく、所望の位置にアンダーフィル剤を供給できる。また基板ＫにおけるチップＣの位置情報は、チップ実装装置３の２視野カメラ３４にて読み取った位置情報によって充填位置を決めてもよい。この場合はディスペンス装置４でアラインメントする必要がなく、アラインメントに要する時間の短縮が図れる。
このように、ディスペンス装置４では、真空ポンプ４６は、アンダーフィル剤を貯留部６６からディスペンサ７３に導くに先立ち、貯留手段６６とディスペンサ７３とを接続する配管６８内を真空圧に減圧するので（ステップＳ７、ステップＳ３参照）、配管６８内に空気溜まりが無い状態で配管６８内をアンダーフィル剤で満たすことができ、その結果、アンダーフィル剤が気泡を巻き込むことが防止できる。また、真空ポンプ４６は、ディスペンサ７３によるアンダーフィル剤の吐出動作に先立ち、主室５２内を真空圧に減圧するので（ステップＳ２１、ステップＳ１６、ステップＳ１７参照）、アンダーフィル剤に気泡が含まれていたとしてもそれが抜ける。したがって、ディスペンサ７３は、気泡を含まないアンダーフィル剤を基板Ｋに供給することができる。
主室５２において、基板Ｋへのアンダーフィル剤の充填を行っている間に、第１解放バルブ４５が開いて前室５１は大気圧に戻り（ステップＳ２２）、その後、第１ゲートバルブ４１が開いて次の新たな基板Ｋが前室５１に搬入される。また、第３開閉バルブ６３が開き、後室５３は減圧される（ステップＳ２３）。
充填動作が終了し後室５３の内圧が２０〜１００００Ｐａ程度になると（ステップＳ２４でイエス）、第３開閉バルブ６３が閉じると共に第３ゲートバルブ４３が開き（ステップＳ２５）、アンダーフィル剤の充填がなされた基板Ｋは、基板移送手段により後室５３に搬入され待機ステージ５３１上に載置保持される（ステップＳ２６）。後室５３に基板Ｋが搬入されると、第３ゲートバルブ４３が閉じる（ステップＳ２７）。その後、基板Ｋは後室５３において真空圧下に所定時間置かれる。これにより基板ＫとチップＣとの間隙へのアンダーフィル剤の浸透を促進させることができ、浸透に要する時間が短縮化できる。所定時間が経過すると（ステップＳ２８でイエス）、第３解放バルブ４８が開き、後室５３は大気圧に戻る（ステップＳ２９）。続いて、第４ゲートバルブ４４が開き（ステップＳ３０）、基板Ｋが搬出される（ステップＳ３１）。
第３ゲートバルブ４３を閉めた後、第１ゲートバルブ４１を開けて前室５１に新たな基板Ｋを取り入れ、上と同様にして新しい基板Ｋにアンダーフィル剤の充填を行うという動作を繰り返す（ステップＳ３２）。つまりアンダーフィル剤の充填動作中に、チップ実装装置３から前室５１に基板Ｋを搬入する動作、後室５３において基板Ｋにアンダーフィル剤を真空減圧により浸透させる処理、及び基板アンローダー８に基板Ｋを搬出する動作を行う。このように基板Ｋを外部と出し入れする期間も、主室５２は密閉状態とされその内圧は真空圧に保持されるため、主室５２に基板Ｋを出し入れする毎に主室５２の圧力を大気圧に戻す必要がなく、タクトタイムを上げることができる。
以上の実装動作において、オーブン２２，８２、待機ステージ２３，５１１，５３１及び可動ステージ３１，７１上におけるヒーターは、基板Ｋが８０〜１２０℃に保温されるように制御される。これにより、一連のステップを有する実装工程の実質的に全体にわたって、基板Ｋは所定の温度に保温されるため、基板Ｋが吸湿したり、急激な温度変化に伴い反りを生じたりすることが抑制できる。
上述の実施の形態においてディスペンス装置４は、主室５２の前後にそれぞれ真空減圧可能な前室５１及び後室５３を備えた、いわゆるロードロック式としたが、主室５２のみで構成することも可能である。その場合、前室５１や後室５３を設けない分、装置のコストを低くできる。また、前室５１は設けずに主室５２と後室５３とにより構成することも可能である。この場合は浸透に要する時間のみが短縮化できる。
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、上に開示した実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこの実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。
本発明に係るディスペンス装置を備えた実装システムの正面図である。 本発明に係るディスペンス装置の正面図である。 本発明の要部を示す図である。 アンダーフィル剤をディスペンサに供給する動作を示すフローチャートである。 アンダーフィル剤を基板に充填する動作を示すフローチャートである。 アンダーフィル剤を基板に充填する動作を示すフローチャートである。 従来の実装システムの概略図である。
符号の説明
１ 実装システム
２ 基板ローダー
３ チップ実装装置
４ ディスペンス装置
８ 基板アンローダー
２１ 基板マガジン
２２ オーブン
３１ 可動ステージ（ステージ）
４６ 真空ポンプ（第１減圧手段、第２減圧手段）
５２ 主室（チャンバー）
６６ 第１貯留部（貯留手段）
６７ 第２貯留部（貯留手段）
６８ 配管
７１ 可動ステージ（ステージ）
７３ ディスペンサ
８１ 基板マガジン
８２ オーブン
Ｃ チップ
Ｋ 基板

Claims (5)

  1. 基板とチップとの間隙にアンダーフィル剤を充填するためのディスペンス装置であって、アンダーフィル剤を貯留する貯留手段と、アンダーフィル剤の充填対象となる基板を収納可能とする開閉自在なチャンバーと、チャンバー内に設けられ貯留手段から導かれたアンダーフィル剤が基板とチップとの間隙に充填されるようにアンダーフィル剤を吐出するディスペンサと、ディスペンサによるアンダーフィル剤の吐出動作に先立ちチャンバー内を所定の真空圧に減圧する第１減圧手段とを備えることを特徴とするディスペンス装置。
  2. 貯留手段とディスペンサとを接続する配管を備え、この配管を介してアンダーフィル剤を貯留手段からディスペンサに導くに先立ち、配管内を所定の真空圧に減圧する第２減圧手段を備える請求項１に記載のディスペンス装置。
  3. 貯留手段は、第１貯留手段と第２貯留手段とからなり、第１貯留手段と第２貯留手段とはディスペンサに選択的に連通可能とされてなる請求項１または請求項２に記載のディスペンス装置。
  4. 基板上にチップを搭載し加圧するチップ実装装置と、基板をチップ実装装置に搬入するための基板ローダーと、請求項１から請求項３のいずれかに記載のディスペンス装置と、ディスペンス装置においてアンダーフィル剤が充填された基板を搬出するための基板アンローダーとを備えることを特徴とする実装システム。
  5. 基板ローダー及び基板アンローダーは、それぞれ基板マガジンごと保温可能なオーブンを有し、チップ実装装置及びディスペンス装置は、それぞれ基板を載置保持するためのステージを備え、これら各ステージは、基板を所定温度に保温するためのヒーターを備える請求項４に記載の実装システム。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011029353A (ja) * 2009-07-24 2011-02-10 Toray Eng Co Ltd ディスペンス装置およびディスペンスノズルのキャリブレーション方法
JP2011061093A (ja) * 2009-09-11 2011-03-24 Toray Eng Co Ltd ディスペンス装置およびディスペンス方法
JP2011119590A (ja) * 2009-12-07 2011-06-16 Toray Eng Co Ltd ディスペンス装置およびディスペンス方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110300673A1 (en) * 2010-06-08 2011-12-08 Texas Instruments Incorporated Post-dispense vacuum oven for reducing underfill voids during ic assembly
CN102376593A (zh) * 2010-08-12 2012-03-14 环旭电子股份有限公司 消除气泡产生于底部填胶的方法及底部填胶机结构
US20120178219A1 (en) * 2011-01-11 2012-07-12 Nordson Corporation Methods for vacuum assisted underfilling
WO2012136000A1 (zh) * 2011-04-06 2012-10-11 北京大学深圳研究生院 一种半导体封装中的底胶填充方法及设备
KR102008316B1 (ko) * 2012-06-18 2019-08-08 삼성전자주식회사 반도체 소자의 제조 방법 및 이를 위한 언더필 설비
KR101707278B1 (ko) * 2013-02-25 2017-02-15 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 패턴 형성 장치 및 패턴 형성 방법 및 얼라이먼트 장치 및 얼라이먼트 방법
KR102387617B1 (ko) * 2014-07-08 2022-04-18 루카 톤셀리 혼합물들의 진공 진동-압축을 위한 장치 및 방법
KR101740146B1 (ko) * 2015-10-30 2017-05-26 주식회사 프로텍 펌프 위치 피드백 방식 디스펜서 및 디스펜싱 방법

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05508817A (ja) * 1990-07-27 1993-12-09 ロクタイト．コーポレイション 封止・接着剤製品の脱泡・分配方法および装置
JPH06170302A (ja) * 1992-12-03 1994-06-21 Hitachi Ltd マルチ制御機能付きディスペンサおよびそれを用いた半導体製造装置
JPH07240435A (ja) * 1994-03-02 1995-09-12 Toshiba Corp 半導体パッケージの製造方法、半導体の実装方法、および半導体実装装置
JPH1120358A (ja) * 1997-07-01 1999-01-26 Oki Electric Ind Co Ltd Ｉｃカード用半導体装置の樹脂封止装置及び樹脂封止方法
JP2000157905A (ja) * 1998-11-27 2000-06-13 Toray Ind Inc 塗布装置および塗布方法並びにプラズマディスプレイ用部材の製造方法および製造装置
JP2001176929A (ja) * 1999-12-20 2001-06-29 Shibuya Kogyo Co Ltd 半導体チップの接合方法及び接合装置
JP2004087598A (ja) * 2002-07-03 2004-03-18 Ricoh Co Ltd 半導体装置等の製造装置並びに半導体装置及びその製造方法
JP2004179460A (ja) * 2002-11-28 2004-06-24 Apic Yamada Corp 真空吐出成形装置及び真空吐出成形方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3158264B2 (ja) * 1993-08-11 2001-04-23 東京エレクトロン株式会社 ガス処理装置
US6046076A (en) * 1994-12-29 2000-04-04 Tessera, Inc. Vacuum dispense method for dispensing an encapsulant and machine therefor
US5927560A (en) * 1997-03-31 1999-07-27 Nordson Corporation Dispensing pump for epoxy encapsulation of integrated circuits
JP3659003B2 (ja) * 1998-07-03 2005-06-15 松下電器産業株式会社 電子部品実装方法
US6284173B1 (en) * 1998-11-06 2001-09-04 Nordson Corporation Method for vacuum encapsulation of semiconductor chip packages
US6511301B1 (en) * 1999-11-08 2003-01-28 Jeffrey Fugere Fluid pump and cartridge
US6351029B1 (en) * 1999-05-05 2002-02-26 Harlan R. Isaak Stackable flex circuit chip package and method of making same
JP2001223464A (ja) * 2000-02-09 2001-08-17 Sony Corp 半田付け方法
JP4247704B2 (ja) * 2001-09-11 2009-04-02 セイコーエプソン株式会社 液滴吐出装置とその液体充填方法、およびデバイス製造装置とデバイス製造方法
US6642485B2 (en) * 2001-12-03 2003-11-04 Visteon Global Technologies, Inc. System and method for mounting electronic components onto flexible substrates

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05508817A (ja) * 1990-07-27 1993-12-09 ロクタイト．コーポレイション 封止・接着剤製品の脱泡・分配方法および装置
JPH06170302A (ja) * 1992-12-03 1994-06-21 Hitachi Ltd マルチ制御機能付きディスペンサおよびそれを用いた半導体製造装置
JPH07240435A (ja) * 1994-03-02 1995-09-12 Toshiba Corp 半導体パッケージの製造方法、半導体の実装方法、および半導体実装装置
JPH1120358A (ja) * 1997-07-01 1999-01-26 Oki Electric Ind Co Ltd Ｉｃカード用半導体装置の樹脂封止装置及び樹脂封止方法
JP2000157905A (ja) * 1998-11-27 2000-06-13 Toray Ind Inc 塗布装置および塗布方法並びにプラズマディスプレイ用部材の製造方法および製造装置
JP2001176929A (ja) * 1999-12-20 2001-06-29 Shibuya Kogyo Co Ltd 半導体チップの接合方法及び接合装置
JP2004087598A (ja) * 2002-07-03 2004-03-18 Ricoh Co Ltd 半導体装置等の製造装置並びに半導体装置及びその製造方法
JP2004179460A (ja) * 2002-11-28 2004-06-24 Apic Yamada Corp 真空吐出成形装置及び真空吐出成形方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011029353A (ja) * 2009-07-24 2011-02-10 Toray Eng Co Ltd ディスペンス装置およびディスペンスノズルのキャリブレーション方法
JP2011061093A (ja) * 2009-09-11 2011-03-24 Toray Eng Co Ltd ディスペンス装置およびディスペンス方法
JP2011119590A (ja) * 2009-12-07 2011-06-16 Toray Eng Co Ltd ディスペンス装置およびディスペンス方法

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