JP2007220715A - チップ搭載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】チップのスムーズな姿勢変換を可能にしたチップ搭載装置を提供することを目的とする。
【解決手段】複数のパーツフィーダから縦姿勢で供給される複数のチップを横姿勢に姿勢変換して整列プレート８に搬送する複数のチップ搬送路１１を複数の薄板７ａ、７ｂ、７ｃ・・・を積層したディストリビュータ７の上下方向に貫通して形成し、チップ搬送路１１に上開口部１１ｂから縦姿勢で搬入されるチップを横姿勢に姿勢変換して下開口部１１ａから搬出させるスロープ面１１ｃを設けた。これにより、チップ搬送路１１を搬送されるチップは、スロープ面１１ｃに沿って縦姿勢から横姿勢にスムーズに姿勢変換することが可能になる。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数のパーツフィーダから供給されるチップを所定の配置で基板に搭載するチップ搭載装置に関するものである。

チップ部品（以下「チップ」という）を収納した複数のパーツフィーダから供給される複数のチップを所定の位置に配列して基板に搭載するチップ搭載装置においては、パーツフィーダから縦姿勢で供給されるチップを、チップ搬送路を経由させて横姿勢に姿勢変換して所定の位置に配列していた。従来のチップ搬送路は、加工上の制約から、金属ブロックの上面から下面に貫通する角孔を穿設し、下面に面取り等の加工を施すことによりチップの姿勢を変更させていた（特許文献１参照）。
特開平１０−１１７０９３号公報

このようなチップ搬送路が形成された従来のチップ搭載装置においては、面取り等の加工が施された位置でチップの姿勢を縦から横に９０度変更させていたので、姿勢変換のスムーズさに欠け、場合によっては姿勢変換の途中で引っ掛かりが生じてチップ搬送路に詰まってしまい、チップが所定の位置に配列されない配列不良等の不具合が生じるおそれがあった。

そこで本発明においては、チップのスムーズな姿勢変換を可能にしたチップ搭載装置を提供することを課題としている。

本発明にかかるチップ搭載装置では、複数のパーツフィーダから縦姿勢で供給される複数のチップを横姿勢に姿勢変換して所定の配置で基板に搭載するチップ搭載装置であって、所定の配置で横姿勢のチップを保持するチップ保持部と、前記パーツフィーダから縦姿勢で供給されるチップを横姿勢に姿勢変換して前記チップ保持部に搬送する複数のチップ搬送路と、前記チップ保持部に所定の配置で保持されたチップを同時にピックアップして基板に移載する移載ヘッドとを備え、前記チップ搬送路が、複数の薄板を積層したディストリビュータの上下方向に貫通して形成され、前記パーツフィーダから縦姿勢で供給されるチップを横姿勢に姿勢変換するスロープ面を備えている。

チップ搬送路を搬送されるチップは、スロープ面に沿って縦姿勢から横姿勢にスムーズに姿勢変換することが可能になる。

さらに、本発明にかかるチップ搭載装置では、前記チップ保持部が、チップを保持する複数の凹部が形成されたプレートと、前記凹部の側壁の一部に開口して形成された吸引孔とを備え、前記吸引孔内を吸引することにより前記凹部に保持された各チップを所定の位置に吸着して位置決めする。

凹部内のチップは吸引孔側に吸い寄せられて側壁に当接した状態で保持されるため、チップを凹部内の所定の位置に位置決めして保持することが可能となり、チップの保持位置のばらつきを解消することができる。

また、前記吸引孔を前記凹部の側壁の下端部に開口して形成すると、チップの斜め立ちの発生を抑制することが可能となる。

本発明によれば、チップのスムーズな姿勢変換が実現できるため、チップ搬送路の詰まりや配列不良等を防止することが可能となり、チップ搭載効率及びチップ搭載精度の向上を図ることができる。

本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のチップ搭載装置の構成を示す側面図、図２は本発明の一実施の形態のチップ搬送路を示す斜視図、図３（ａ）、（ｂ）は従来のチップ保持部に形成された凹部の構造を示す斜視図、図３（ｃ）は本発明の一実施の形態のチップ保持部に形成された凹部の構造を示す斜視図である。

まず、チップ搭載装置について説明する。図１において、チップ搭載装置１は、パーツフィーダ２から供給されるチップ３を所定の配置で基板４に搭載する装置である。基台５の上面に配設された複数のパーツフィーダ２から供給されるチップ３は、基台５の下面に配設されたチップ搬送チューブ６内を搬送され（矢印ａ）、ディストリビュータ７を経由して整列プレート８に到達する。なお、本実施の形態においてチップ３は直方体に形成されており、最も大きな面積を有する面のうち一方の面（図１においては上面）に電極等が形成され、基板４と接合される接合面３ａとなっている。チップ３は、最も小さな面積を有する面３ｂ（図１においては前後面）のうち何れかを進行方向に向けた縦姿勢でチップ搬送チューブ６内を搬送される。

整列プレート８に到達したチップ３は、基板４上に設定されたチップ搭載位置に対応して配置された所定の位置で接合面３ａを下側にした横姿勢で整列プレート８に保持される。チップ３を保持した整列プレート８は移載ヘッド９の下方に移動し（矢印ｂ）、移載ヘッド９は、整列プレート８に所定の配置で保持されたチップ３を相互の位置関係を保った状態で同時に吸着してピックアップする（矢印ｃ）。チップ３をピックアップした移載ヘッド９は基板４の上方に移動し、チップ３と基板４上のチップ搭載位置との位置合わせを行う（矢印ｄ）。位置合わせの後、基板４上のチップ搭載位置にチップ３の接合面３ａを当接させて吸着を解除する（矢印ｅ）。これにより、基板４上に設定されたチップ搭載位置にチップ３が同時に搭載される。

次に、ディストリビュータ７と整列プレート８について説明する。図１において、整列プレート８は上下動可能に構成されており、整列プレート８の上面をディストリビュータ７の下面に接離できるようになっている。図２は、整列プレート８の上面とディストリビュータ７の下面が面接した状態を示している。整列プレート８の上面には、図１に示す複数のパーツフィーダ２から供給されるチップ３を所定の位置で収納する複数の凹部１０が形成されている（図２においては任意の１つの凹部１０を示している）。一方、ディストリビュータ７には上面から下面に貫通するチップ搬送路１１が形成されている（図２においては任意の１つのチップ搬送路１１を示している）。チップ搬送路１１の下開口部１１ａは、整列プレート８の上面とディストリビュータ７の下面が接面した状態において凹部１０に対向する位置に開口するように形成されている。また、チップ搬送路１１の上開口部１１ｂには、図１に示すチップ搬送チューブ６が接続されている。

図２において、ディストリビュータ７は、複数の同型の薄板７ａ、７ｂ、７ｃ・・・を積層して形成されている。各薄板７ａ、７ｂ、７ｃ・・・には、それぞれ複数の長方形状の孔部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・が形成されており（図２においては３箇所の孔部のみを示している）、薄板７ａ、７ｂ、７ｃ・・・を積層すると孔部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・が連通してチップ搬送路１１が形成される。チップ搬送路１１は、チップ搬送チューブ６内を縦姿勢で搬送されてくるチップ３を横姿勢に姿勢変換して整列プレート８に搬送する機能が要求されているため、各孔部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・を形成する位置を上層から下層に向けて徐々に変化させることで、チップ搬送路１１の一部をチップ３の接合面３ａが摺動するスロープ面１１ｃとしている。これにより、チップ３は、チップ搬送路１１内を搬送される際にスロープ面１１ｃに沿って縦姿勢から横姿勢に徐々に姿勢変換し、整列プレート８の上面に形成された凹部１０に接合面３ａを下側にして到達する。

チップ３の姿勢変換をスムーズに行うため、チップ搬送路１１は、チップ３が縦姿勢で搬入される上開口部１１ｂからチップ３が横姿勢に近づいた状態で搬出される下開口部１１ａに向けてチップ搬送路１１のスロープ方向における断面長ｆが漸増するようになっている。そのため、各孔部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・は、チップ搬送路１１のスロープ方向における長さｇが変化するように形成されている。

なお、チップ搬送路１１は、上述したように複数の薄板７ａ、７ｂ、７ｃ・・・を積層して形成されているため、スロープ面１１ｃは平滑面ではなく階段状となっており、薄板７ａ、７ｂ、７ｃ・・・の材質によってはスロープ面１１ｃを摺動するチップ３に引っ掛かりが生じてスムーズな姿勢変換が阻害されるおそれがある。そのため、各薄板７ａ、７ｂ、７ｃ・・・の表面の少なくともチップ３の摺動部分に低摩擦係数の材料を塗布する等して高い摺動性を確保するようにしている。

このように、スロープ面１１ｃを備えたチップ搬送路１１によりチップ３を縦姿勢から横姿勢に姿勢変換することで、従来のように凹部１０に到達する直前で９０度姿勢変換させていた場合に比べスムーズな姿勢変換が可能となり、姿勢変換の途中で引っ掛かりが生じてチップ搬送路が詰まってしまう不具合を未然に防止することができる。また、複数の同型の薄板７ａ、７ｂ、７ｃ・・・を積層してディストリビュータ７を形成しているので、加工の難しいスロープ面を容易に形成することができ、スロープ面を形成する孔部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・はエッチングやレーザ加工等により容易かつ安価に形成することができる。

図２において、凹部１０には吸引孔１３が形成されており、図示しない吸引手段により吸引孔１３内を吸引するようになっている。図３において、凹部１０はチップ３より若干大きく形成されており、チップ搬送路１１から搬出されるチップ３を横姿勢でスムーズに収納できるようになっているが、凹部１０内でチップ３が保持される位置にばらつきが生じ基板４への搭載精度が悪化する。そのため、従来、凹部１０の底壁に形成された吸引孔２３内を吸引することによりチップ３を凹部１０内の所定の位置に吸着して保持するようにしていた（図３（ａ）参照）。しかしながら、チップ３を下方から吸引する方法では、チップ３を所定の位置に正確に位置決めすることは困難であり、また、図３（ｂ）に示すように、チップ３の角部が吸引孔２３内に吸引されてチップ３が斜め立ちすることがあった。チップ３が斜め立ちした状態になると、チップ３を吸着するために下降する移載ヘッド９が、本来の吸着高さと異なる高さにあるチップ３の角部に衝突してチップ３や移載ヘッド９を破損させてしまうおそれがある。

そこで、本実施の形態においては、図３（ｃ）に示すように、凹部１０の側壁１０ａの下端部に開口する吸引孔１３を形成し、吸引孔１３内部を吸引するようにしている。これにより、凹部１０内のチップ３は吸引孔１３側に吸い寄せられて側壁１０ａに当接した状態で保持されるため、凹部１０内でチップ３が保持される位置のばらつきを解消することができる。予め側壁１０ａの位置を調整しておくことでチップ３を所定の位置に正確に位置決めすることが可能となり、基板４への搭載精度が向上する。また、吸引孔１３は側壁１０ａの下端部に開口しているので、チップ３には凹部１０の底壁に押し付ける向きにモーメントＭが加わって斜め立ちの発生を抑制することができる。

本発明のチップ搭載装置によれば、チップのスムーズな姿勢変換が実現できるという利点を有し、パーツフィーダから供給されるチップを所定の配置で基板に搭載する分野において有用である。

本発明の一実施の形態のチップ搭載装置の構成を示す側面図 本発明の一実施の形態のチップ搬送路を示す斜視図 （ａ）従来のチップ保持部に形成された凹部の構造を示す斜視図、（ｂ）従来のチップ保持部に形成された凹部の構造を示す斜視図、（ｃ）本発明の一実施の形態のチップ保持部に形成された凹部の構造を示す斜視図

符号の説明

１ チップ搭載装置
２ パーツフィーダ
３ チップ
４ 基板
７ ディストリビュータ
７ａ、７ｂ、７ｃ・・・ 薄板
８ 整列プレート
９ 移載ヘッド
１０ 凹部
１０ａ 側壁
１１ チップ搬送路
１１ｃ スロープ面
１３ 吸引孔

Claims (3)

1. 複数のパーツフィーダから縦姿勢で供給される複数のチップを横姿勢に姿勢変換して所定の配置で基板に搭載するチップ搭載装置であって、
   所定の配置で横姿勢のチップを保持するチップ保持部と、前記パーツフィーダから縦姿勢で供給されるチップを横姿勢に姿勢変換して前記チップ保持部に搬送する複数のチップ搬送路と、前記チップ保持部に所定の配置で保持されたチップを同時にピックアップして基板に移載する移載ヘッドとを備え、
   前記チップ搬送路が、複数の薄板を積層したディストリビュータの上下方向に貫通して形成され、前記パーツフィーダから縦姿勢で供給されるチップを横姿勢に姿勢変換するスロープ面を備えていることを特徴とするチップ搭載装置。
2. 前記チップ保持部が、チップを保持する複数の凹部が形成されたプレートと、前記凹部の側壁の一部に開口して形成された吸引孔とを備え、
   前記吸引孔内を吸引することにより前記凹部に保持された各チップを所定の位置に吸着して位置決めすることを特徴とする請求項１記載のチップ搭載装置。
3. 前記吸引孔が、前記凹部の側壁の下端部に開口して形成されていることを特徴とする請求項２記載のチップ搭載装置。

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