JP2008140845A - ポッティング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ポッティング装置に停電等のトラブルが発生し、検出結果に関する情報が失われてしまった場合であっても、直ちに、半導体チップの検出を再開することができるポッティング装置を提供すること。
【解決手段】搬送される基板（テープ状基板２）に実装されている電子部品（半導体チップ４）と基板（テープ状基板２）とに、ポッティング材を塗付するポッティング装置５，１３であって、ポッティング材の塗付を行う前に、基板（テープ状基板２）上の電子部品（半導体チップ４）の有無を検出し、この検出結果に基づき、ポッティング材の塗付を行うかどうかの判断を行うポッティング装置５，１３において、電子部品（半導体チップ４）の有無を検出する検出手段（カメラユニット１５）を、ポッティング材の塗付位置に配設し電子部品（半導体チップ４）の有無の検出を行う。
【選択図】 図４

Description

本発明は、ポッティング装置に関するものである。

従来、ＩＣチップ等の半導体チップと、この半導体チップが取り付けられるＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｂｏｎｄｉｎｇ）テープとの間を封止するために、半導体チップとＴＡＢテープとの間にポッティング材を塗布するポッティング装置が知られている。

係るポッティング装置においては、ポッティング材の塗付を行う前に、ＴＡＢテープ上の半導体チップの有無を検出し、この検出結果に基づき、ポッティング材の塗付を行うかどうかの判断を行っている。つまり、ポッティング材の塗付を行うべき箇所に半導体チップが有る場合には、ポッティング材の塗付工程を行い、ポッティング材の塗付を行うべき箇所に半導体チップが無い場合には、ポッティング材の塗付工程を行わない。

例えば、特許文献１には、ポッティング材の塗付を行う塗布工程が実行される領域の手前、すなわち、ＴＡＢテープをポッティング装置に供給するＴＡＢテープ供給装置とポッティング装置の塗布工程の実行領域との間に、画像認識手段を配設し、この画像認識手段により半導体チップの有無を検出する構成が開示されている。

この特許文献１の構成においては、画像認識手段と塗布工程の実行領域との間に、ＴＡＢテープが搬送される距離がある。そのため、存在の有無が検出された半導体チップが塗付工程の実行領域に到達するまでの間、その検出結果に関する情報（以下、検出情報という。）をメモリ等に保存し、この保存されている検出情報に基づいて、塗付作業を行うかどうかを判断している。

特許第２６０８００１号（図１等参照）

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、ポッティング装置に停電等のトラブルが発生し、検出情報が失われてしまった場合には、オペレータが、ＴＡＢテープを反対方向に戻し、改めて、半導体チップの検出を行う必要がある。このＴＡＢテープの戻し作業は、煩わしく、ポッティング作業の作業効率を大きく損ねる原因となる。

そこで、本発明は、ポッティング装置に停電等のトラブルが発生し、検出情報が失われてしまった場合であっても、作業効率を大きく低下させることなくポッティング作業を行うことができるポッティング装置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、搬送される基板に実装されている電子部品に、ポッティング材を塗付するポッティング装置であって、ポッティング材の塗付を行う前に、基板上の電子部品の有無を検出し、この検出結果に基づき、ポッティング材の塗付を行うかどうかの判断を行うポッティング装置において、電子部品の有無を検出する検出手段を、電子部品に対してポッティング材の塗付工程が実行される位置に配設することとする。

ポッティング装置をこのように構成することで、ポッティング装置に停電等のトラブルが発生し、検出結果に関する情報が失われてしまった場合にも、基板を搬送方向とは逆方向に戻すことなく、直ちに、電子部品の検出を再開することができる。このため、ポッティング作業の効率を大きく損なうことがない。

また、他の発明は、上述の発明に加え、検出手段を、撮像手段とし、この撮像手段は、電子部品とこの電子部品の周囲を撮像することとする。ポッティング装置をこのように構成することで、電子部品の検出を容易に行うことができ、かつ誤検出を防ぐことができる。

また、他の発明は、上述の発明に加え、撮像手段は、基板に対して、ポッティング材の塗付を行う塗布機構が配設される側に配設されていることとする。ポッティング装置をこのように構成することで、撮像手段を、基板に対して塗布機構と同じ側に配設したので、ポッティング装置全体の大きさの小型化を図ることができる。

また、他の発明は、上述の発明に加え、基板の少なくとも電子部品が実装される部分を照明する照明手段を備えることとする。ポッティング装置をこのように構成することで、ポッティング装置の周囲の明るさに拘らず撮像を行うことができ、電子部品の有無の誤検出を防止することができる。

また、他の発明は、上述の発明に加え、照明手段は、撮像手段の撮影光軸と電子部品が実装される基板の実装面における撮像手段の撮影範囲の外縁との間の距離をＲ、実装面から照明手段までの高さをＨ、撮影手段の撮影画角をθ、照明手段の撮影光軸から距離をＤとしたときに、Ｄ＞Ｒ＋Ｈ・ｔａｎθ、とすることとする。ポッティング装置をこのように構成することで、撮像手段に輝度の高い反射光が入射することを防止することができ、電子部品の有無の誤検出を防止することができる。

また、他の発明は、上述の発明に加え、照明手段は撮影光軸の周りに等間隔に３箇所以上設けられていることとする。ポッティング装置をこのように構成することで、電子部品を均一な照度分布の照明光で照明することができる。

また、他の発明は、上述の発明に加え、撮像手段は、塗付機構と一体に構成されていることとする。ポッティング装置をこのように構成することで、撮像手段と塗付機構とを同一の駆動源で移動することができる。

また、他の発明は、上述の発明に加え、撮像手段は、塗付機構に対して基板の搬送方向と直交する方向に配設されていることとする。ポッティング装置をこのように構成することで、ポッティング装置の搬送方向に沿う方向の大きさの小型化を図ることができる。

また、他の発明は、上述の発明に加え、基板が搬送されている間、検知手段は、塗布工程が実行される位置に配設されていることとする。ポッティング装置をこのように構成することで、基板の搬送が停止した際に、撮像手段が、基板上に配設されているため、電子部品の有無の検出をよりすばやく行うことができる。

本発明によれば、ポッティング装置に停電等のトラブルが発生し、検出情報が失われてしまった場合であっても、作業効率を大きく低下させることなくポッティング作業を行うことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明をする。

図１は、封止装置１の全体の構成を示す構成図である。この封止装置１は、基板であるテープ状基板２と、このテープ状基板２の実装面３に実装される電子部品である半導体チップ４（図２参照）とにポッティング材を塗付し、そして、塗布されたポッティング材を硬化させることで、テープ状基板２と半導体チップ４との封止を確実なものとする。封止装置１は、実装面３と半導体チップ４とにポッティング材を塗付するポッティング装置５と、このポッティング装置５にテープ状基板２を供給する供給装置６と、半導体チップ４と実装面３に塗付されたポッティング材を加熱し熱硬化させることで封止状態を形成する加熱炉７と、封止されたテープ状基板２を巻き取る巻取装置８とを有する。

以下の説明において、供給装置６から巻取装置８の方向に向かう方向を右方向（右側）、その反対側を左方向（左側）として説明を行なう。また、図１において、紙面表側を前方向（前側）、その反対側（紙面裏側）を後方向（後側）とし、図面の上方向を上方向（上側）、その反対方向を下方向（下側）として、以下の説明を行なうこととする。

図２は、テープ状基板２の概略の構成を示す図面であり、テープ状基板２を上方から見たテープ状基板２の部分的な平面図である。図２に示すように、テープ状基板２には、その実装面３に複数の半導体チップ４が、予め一定間隔で実装されている。なお、テープ状基板２は、半導体チップ４が実装される面の側、すなわち実装面３の側を上方に向けた状態で、封止装置１内を左側から右方向に搬送される。

テープ状基板２の実装面３には、半導体チップ４に覆われている部分に、図示を省略する電極部が設けられている。そして、この電極部（図示省略）に半導体チップ４の下側面に設けられている図示を省略する端子部が電気的に接続されることで、半導体チップ４のテープ状基板２への実装が行われる。テープ状基板２は、例えば、ポリミド等のフレキシブルな薄い樹脂フィルムをテープ状に形成し、これを基材としてこの上に、ＩＣチップ等の半導体チップを実装することで、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ ｏｒ Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）として構成されている。なお、テープ状基板２は、ＣＯＦの他、ＴＡＢを構成するものとしてもよい。

先ず、図１および図２を参照しながら、テープ状基板２とここに実装されている半導体チップ４との封止工程についてその概略を説明する。封止装置１は、上述したように、供給装置６と、ポッティング装置５と、加熱炉７と、巻取装置８とを有する。テープ状基板２は、供給装置６、ポッティング装置５、加熱炉７そして巻取装置８の順に搬送される。テープ状基板２の搬送は、停止と移動を繰り返しながら間欠的に行われる。

供給装置６には、テープ状基板２がリールに巻回された状態で収納され、この供給装置６から、ポッティング装置５にテープ状基板２が供給される。ポッティング装置５においては、停止と移動を繰り返しながら間欠的に搬送されるテープ状基板２が停止している間に、テープ状基板２と半導体チップ４との間にポッティング材の塗付が行われる。ポッティング装置５の左右両側には、テープ状基板２の搬送を行うための搬送ローラ９，１０を備える搬送装置１１が備えられている。この搬送ローラ９，１０により、テープ状基板２は、所定量の移動と所定時間の停止を行う間欠的な搬送が行われる。ポッティング装置５においてポッティング材が塗付されたテープ状基板２は、加熱炉７に供給される。テープ状基板２と半導体チップ４との間に塗付されたポッティング材は、加熱炉７内を通過する間に熱硬化し、テープ状基板２と半導体チップ４の間の封止状態が確実なものとなる。半導体チップ４との間を封止させられたテープ状基板２は、巻取装置８のリールに巻回され、封止工程が終了する。なお、供給装置６、ポッティング装置５、搬送装置１１、加熱炉７、および巻取装置８は、それぞれ、筐体１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ内に収容されている。

次にポッティング装置５の構成について説明する。図３は、ポッティング装置５の概略の構成を正面から見た正面図である。図４は、ポッティング装置５の概略の構成を右側面から見た右側面面である。図３に示すように、本実施の形態に係るポッティング装置５は、４台のポッティング装置１３を備えて１台のポッティング装置５として構成されている。したがって、一度に４の半導体チップ４について、テープ状基板２との間にポッティング材の塗付を行うことができる。各ポッティング装置１３は、同一の構成となっている。したがって、以下の説明においては、１台のポッティング装置１３について説明することとする。なお、ポッティング装置５は、１台のポッティング装置１３を有する構成とする他、２台、３台、あるいは５台以上のポッティング装置１３を有する構成としてもよい。

ポッティング装置１３は、ポッティング材を塗付する塗布機構としてシリンジユニット１４と、撮像手段としてのカメラユニット１５と、シリンジユニット１４およびカメラユニット１５の両方を支持すると共に両者を一体的に移動する移動機構１６と、テープ状基板２を支持する基板支持ユニット１７等を有する。前側から順に、シリンジユニット１４、カメラユニット１５、移動機構１６の順に配設され、基板支持ユニット１７は、シリンジユニット１４の下方に配設されている。なお、ガイドレール１８の前方には、各ポッティング装置１３毎に、それぞれ、ノズルクリーニング部１９およびノズル位置補正部２０が備えられている。

シリンジユニット１４は、シリンジ２１とシリンジ保持部２２を有する。シリンジ２１は、ポッティング材収容部２３、エア注入部２４およびポッティング材を吐出するノズル２５を有する。エア注入部２４は、空気送り管２６を介して、図示外のコンプレッサに接続されている。したがって、コンプレッサ（図示外）から、ポッティング材収容部２３内に圧縮空気が送り込まれると、送り込まれた空気の量に応じて、ポッティング材収容部２３内のポッティング材が、ニードル状を呈するノズル２５の先端（下端）から吐出させられる。

シリンジ２１は、シリンジ保持部２２の収容部２７に収容されることで、シリンジ保持部２２に保持されている。シリンジ２１が収容部２７に収容されシリンジ保持部２２に保持された状態において、ノズル２５はシリンジ保持部２２の下側に突出し、また、エア注入部２４はシリンジ保持部２２の上側に突出している。シリンジ保持部２２は、アルミニウム材から形成されるブロック体（塊体）である。収容部２７は、切削加工等によりシリンジ２１の形状に合わせた中空部として形成されている。

シリンジ保持部２２の前側には、アルミニウム材から形成される冷却用の放熱フィン２８が備えられている。シリンジ２１内のポッティング材は、シリンジ２１に圧縮空気が送り込まれること等により温度が上昇傾向にある。放熱フィン２８を設けることにより、シリンジ保持部２２に放出されたポッティング材の熱が、シリンジ保持部２２の外部に放出され易くなる。シリンジ２１内のポッティング材の放熱をスムーズに行うことで、ポッティング材を所定の温度に保つように構成されている。なお、シリンジ保持部２２および冷却用の放熱フィン２８を、アルミニウム材から形成することで、シリンジ２１からシリンジ保持部２２の外側への熱の伝導性を高くし、放熱効果を高くしている。さらに、放熱フィン２８に電動ファン２９を備えることで放熱効果の向上を図っている。

シリンジユニット１４は、シリンジ保持部２２に固定されるブラケット３０を介して、移動機構１６に対して取り付けられている。移動機構１６は基台３１上に設置されている。移動機構１６は、支持アーム３２、Ｘ方向移動機構３３、Ｙ方向移動機構３４およびＺ方向移動機構３５を有する。Ｘ方向移動機構３３、Ｙ方向移動機構３４、およびＺ方向移動機構３５は、基台３１の上に、基台３１側（下側）から順に、Ｘ方向移動機構３３、Ｙ方向移動機構３４、Ｚ方向移動機構３５の順で配設されている。すなわち、Ｘ方向移動機構３３が基台３１に直接設置され、このＸ方向移動機構３３の上に、Ｙ方向移動機構３４が設けられる。そして、Ｙ方向移動機構３４の上に支持アーム３２を介してＺ方向移動機構３５が設けられている。

Ｚ方向移動機構３５は、支持アーム３２の上部に備えられ、モータ３６とこのモータ３６の出力軸に連結されるリードスクリュー３７を有している。ブラケット３０は、シリンジ保持部２２に固定される側と反対側が、リードスクリュー３７に対してねじ結合した状態で支持されている。したがって、シリンジユニット１４は、モータ３６が駆動されると、リードスクリュー３７にリードされながら、モータ３６の駆動方向と駆動量に応じて、上下方向に移動する。なお、ブラケット３０は、図示を省略する回転止め機構により、リードスクリュー３７の回転に引きずられてリードスクリュー３７の周りに回転してしまわないように構成されている。

Ｙ方向移動機構３４は、前後方向に配設される図示外のガードレールと、このガイドレール（図示外）に沿って、支持アーム３２を前後方向に移動させるモータ等の図示外の駆動機構とを有している。すなわち、ポッティング装置５は、Ｙ方向移動機構３４により、支持アーム３２を、前後方向に移動可能な構成となっている。

Ｘ方向移動機構３３は、左右方向に配設される図示外のガードレールと、このガイドレール（図示外）に沿って、支持アーム３２とＹ方向移動機構３４とを左右方向に移動するモータ等の図示外の駆動機構とを有している。すなわち、ポッティング装置５は、Ｘ方向移動機構３３により、Ｙ方向移動機構３４と共に支持アーム３２を、左右方向に移動可能な構成となっている。

したがって、シリンジユニット１４は、Ｘ方向移動機構３３、Ｙ方向移動機構３４およびＺ方向移動機構３５により左右方向（搬送方向）、前後方向および上下方向に移動可能となっている。

シリンジユニット１４の後方の位置には、ブラケット３０に取り付けられているカメラユニット１５が配設されている。カメラユニット１５は、不図示のＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）が内部に備えられる撮像部３８および図示外の撮影レンズを有するレンズ鏡筒３９を有する。カメラユニット１５は、レンズ鏡筒３９の部分をブラケット３０に対して固定されることで、シリンジユニット１４と共に移動機構１６に対して取り付けられている。

ポッティング装置１３は、カメラユニット１５をシリンジユニット１４の後方に配設することで、左右方向についての大きさの小型化が図られている。ポッティング装置５は、４つのポッティング装置１３を左右方向に配設する構成となっているため、各ポッティング装置１３の左右方向の大きさの小型化を図ることで、ポッティング装置５全体の左右方向（搬送方向）の大きさについて小型化を図ることができる。

カメラユニット１５の下側には、照明ユニット４０が配設されている。図５は、ポッティング装置１３のシリンジユニット１４およびカメラユニット１５部分を下方から見た図である。この図５に示すように、この照明ユニット４０は、照明手段としてのＬＥＤ４１と、このＬＥＤ４１が取り付けられるＬＥＤ保持部４２を有する。ＬＥＤ保持部４２には複数のＬＥＤ４１が取り付けられている。

ＬＥＤ保持部４２は、上下方向に貫通する孔部４３を有し、上下方向から見た形状が円環体を呈している。ＬＥＤ保持部４２の下側の面には凹部４４が形成されている。凹部４４は、開口部を下方に向け、孔部４３を囲む溝状を呈している。すなわち、凹部４４は、孔部４３の周囲に環状に形成されている。ＬＥＤ４１は、凹部４４の内側に等間隔で配設されている。

ＬＥＤ保持部４２は、シリンジ保持部２２の後側の面に取り付けられている。したがって、照明ユニット４０は、シリンジユニット１４と一体的に構成されていることになる。カメラユニット１５も上述のようにブラケット３０を介してシリンジユニット１４と一体に構成されている。つまり、カメラユニット１５と照明ユニット４０は、シリンジユニット１４に一体的に取り付けられている。したがって、１つの移動機構１６により、シリンジユニット１４、カメラユニット１５、および照明ユニット４０は、一体的に左右方向、前後方向および上下方向に移動可能に構成されている。

照明ユニット４０の孔部４３を通して、カメラユニット１５が、照明ユニット４０の下方を撮影できるように、カメラユニット１５と照明ユニット４０は相互に位置合わせされた状態で、ブラケット３０とシリンジ保持部２２とにそれぞれ取り付けられている。すなわち、撮影レンズ（不図示）の光軸が、孔部４３の中心を通るように、カメラユニット１５と照明ユニット４０は相互に位置合わせされている。

シリンジユニット１４の下方向には、供給装置６から加熱炉７に向かって搬送されるテープ状基板２をガイドすると共に支持するガイドレール１８が配設されている。ガイドレール１８は、前後１対のガイド部材１８ａ，１８ｂにより構成されている。ガイド部材１８ａ，１８ｂは、テープ状基板２の前後方向の両縁部の下側を支持すると共に、テープ状基板２が搬送される際に前後方向に蛇行しないように、テープ状基板２の両縁部に対して前後方向で当接することで蛇行を抑えるように構成されている。ガイド部材１８ａとガイド部材１８ｂの間は上下方向に抜ける空間４５となっている。そして、この空間４５の下方向には、基板支持ユニット１７が配設されている。

基板支持ユニット１７は、基板支持部４６、ヒータ部４７、および断熱部４８から構成される工具部４９と、工具部昇降機構５０とを有する。基板支持部４６は、アルミニウム材から形成されるブロック体であり、上面にテープ状基板２を支持する支持面４６ａが設けられている。この支持面４６ａには、基板支持部４６を上方から見た図である図６に示すように、吸引孔４６ｂが形成されている。吸引孔４６ｂは、前後に２列、各列について左右方向に４つ形成されている。これらの吸引孔４６ｂは、基板支持部４６の内部に形成される図示外の中空部と接続され、この中空部が図示を省略するチューブ等を介して図示外の吸引装置が接続されることで、これらの吸引孔４６ｂから空気が吸引されるように構成されている。

基板支持部４６の下側には、ヒータ部４７が備えられている。このヒータ部４７もアルミニウム材から形成されるブロック体であり、その内側に、カートリッジヒータ等の加熱手段が備えられている。ヒータ部４７から発生した熱は、基板支持部４６に及ぶ。

ヒータ部４７の下側には、断熱部４８が配設され、工具部４９は、断熱部４８を介して工具部昇降機構５０の上端に備えられる台座部５１に取り付けられている。工具部昇降機構５０は、図示を省略するモータ等の駆動機構を有し、台座部５１に取り付けられている工具部４９を上下方向に移動する。また、基板支持ユニット１７は、左右方向に延設されるガイドレール１７ａ上に設置され、このガイドレール１７ａに沿って、左右方向に移動できるように構成されている。

なお、封止装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
Ｕｎｉｔ）等により構成される制御部５２（図１参照）を有し、この制御部５２により、ポッティング装置５を含めた封止装置１の動作を制御している。

次に、以上のように構成されるポッティング装置１３によって、ポッティング材を、テープ状基板２に実装されている半導体チップ４と実装面３とに塗付する際の塗付工程、すなわちポッティング装置１３の動作について説明する。

先ず、封止装置１を稼動するのに先立ち、４つのポッティング装置１３のそれぞれの基板支持ユニット１７を、テープ状基板２に実装される半導体チップ４の配設間隔の整数倍の間隔で等間隔に配設する。各基板支持ユニット１７は、ガイドレール１７ａに沿って移動することで、左右方向の位置をそれぞれ変えることができるように構成されている。このように４つの基板支持ユニット１７を配設することで、各基板支持ユニット１７の基板支持部４６の支持面４６ａに、４つの半導体チップ４を同時に対向させることができる。テープ状基板２は、左から右に停止と移動を繰り返しながら間欠的に搬送され、停止時には、４つの半導体チップ４が、それぞれ各基板支持ユニット１７の支持面４６ａに対向するように搬送させられる。この基板支持部４６の位置において、半導体チップ４に対してポッティング材の塗付が実行される。

テープ状基板２が搬送されている間、工具部昇降機構５０は、工具部４９を下方に偏倚させ、支持面４６ａをテープ状基板２から下方に離れた位置に配設させている。実装面３との間にポッティング材を塗付すべき半導体チップ４が、支持面４６ａと対向するようにテープ状基板２が搬送されると、テープ状基板２の搬送が停止させられる。そして、基板支持ユニット１７は、工具部昇降機構５０により工具部４９を上方に移動し、支持面４６ａをテープ状基板２に当接または近接させる。この際、上述のテープ状基板２の搬送により支持面４６ａと半導体チップ４とは対向する位置関係となっている。そして、図示外の吸引装置により吸引孔４６ｂの内部を負圧とし、支持面４６ａにテープ状基板２を吸引することで、テープ状基板２を支持面４６ａに固定する。

ところで、図７に示すように、ポッティング装置１３は、移動機構１６により、テープ状基板２が搬送されている間は、シリンジ２１のノズル２５をテープ状基板２より前方に配設させると共に、カメラユニット１５を基板支持部４６に対向する上方に配設させている。

このように、テープ状基板２が搬送されている間、シリンジ２１のノズル２５をテープ状基板２より前方に偏倚させることで、テープ状基板２を搬送している最中に、ノズル２５からポッティング材が漏れ落ちたとしても、テープ状基板２を汚してしまうことを防止することができる。

テープ状基板２の搬送が停止し、テープ状基板２を吸引孔４６ｂの吸引力により支持面４６ａに固定した状態で、カメラユニット１５により、テープ状基板２に半導体チップ４が実装されているかどうかを検出する。半導体チップ４の検出に先立ち、既に、カメラユニット１５は、ポッティング材の塗付が行われる位置である基板支持部４６の上方に位置しているので、テープ状基板２の搬送が停止した後、すぐに半導体チップ４の有無の検出を開始することができる。

カメラユニット１５が、テープ状基板２の上方に位置している状態において、照明ユニット４０の孔部４３を通して、テープ状基板２の半導体チップ４とその周辺部分を撮影できるように孔部４３の大きさや位置、あるいはカメラユニット１５の撮影画角等が構成されている。そして、カメラユニット１５により撮像された画像に基づいて、制御部５２に設けられる画像認識処理部において、テープ状基板２に半導体チップ４が実装されているかどうかを判断する。すなわち、半導体チップ４の有無の判断を行う。

半導体チップ４の有無を検出は、カメラユニット１５の撮像範囲内に、半導体チップ４が実装されている範囲が含まれていれば行うことができる。すなわち、半導体チップ４とその周囲のテープ状基板２の実装面３を撮像した場合には、半導体チップ４の画像部分と実装面３の画像部分とは互いに異なる画像として得られる。例えば、半導体チップ４の画像部分が実装面３の画像部分に対して、輝度の高い画像として得られたり、あるいは、逆に輝度の低い画像として得られる。そして、この輝度情報の違い等に基づいて半導体チップ４の有無を検出することができる。したがって、カメラユニット１５の撮像範囲内に、半導体チップ４とその周囲の実装面３が含まれるようにすることで、半導体チップ４の有無の検出を容易に行うことができる。

また、カメラユニット１５の撮影範囲を、半導体チップ４が実装されている範囲とその周囲が広めに含まれるように設定することで、誤検出を防止できる。すなわち、カメラユニット１５の撮影範囲をこのように広めに設定することにより、半導体チップ４の有無の検出を行う際に、カメラユニット１５を半導体チップ４の実装位置に対して配設する位置精度を高くしなくても誤検出を防止することができる。

ポッティング装置１３は、上述の判断において、半導体チップ４が実装されていると判断した場合には、後述するポッティング材の塗付工程を実行する。逆に、半導体チップ４が実装されていないと判断した場合には、ポッティング材の塗付工程は実施しない。なお、テープ状基板２に半導体チップ４が実装されているかどうかの判断は、各ポッティング装置１３毎に行われ、判断の結果に基づいてポッティング材の塗付工程を実行するか否かの判断も各ポッティング装置１３毎に行われる。

本実施の形態に係るポッティング装置１３は、照明ユニット４０を備え、テープ状基板２と半導体チップ４の画像を鮮明に撮像することが出来るように構成されている。ポッティング装置５（各ポッティング装置１３）は、オペレータ（作業者）の安全性の確保やテープ状基板２へのごみの付着を防止するため、筐体１２ｂ（図１参照）内に収容されている。そのため、カメラユニット１５の撮影面となるテープ状基板２の実装面３において、撮影に必要な光量を確保できない場合がある。したがって、照明ユニット４０により実装面３を照明することで、筐体内においても、テープ状基板２等の画像を鮮明に撮像することが出来る光量を確保することができる。その結果、半導体チップ４の有無の誤検出を防止することができる。

照明ユニット４０の照明光を照射する部分となるＬＥＤ４１は、カメラユニット１５との位置関係において、図８に示すように配設されている。図８において、カメラユニット１５の被撮影面、すなわちテープ状基板２の実装面３を含む面における撮影範囲の外縁Ｅと撮影レンズ（図示省略）の光軸Ｌとの距離をＲ、カメラユニット１５の撮影画角を２θ、実装面３からＬＥＤ４１までの高さをＨとしたときに、ＬＥＤ４１と光軸Ｌとの距離Ｄが、
Ｄ＞Ｒ＋Ｈ・ｔａｎθ … （１）
となる位置にＬＥＤ４１が配設されている。

ＣＣＤ（不図示）による画像は、ＣＣＤの画素に蓄積される電荷の量が所定量を超えると、その部分の画素に対応する画像が白く潰れるいわゆる色とびを生じる。したがって、カメラユニット１５のＣＣＤ（不図示）に、ＬＥＤ４１から照射され、実装面３あるいは半導体チップ４で反射した照明光の内、照度の高い照明光がＣＣＤ（不図示）に入射すると、画像に白とびを生じる。しかしながら、ＬＥＤ４１を、上記（１）式を満たす位置に配設することで、ＬＥＤ４１から照射され、実装面３あるいは半導体チップ４で反射した照明光の内、照度の高い照明光がＣＣＤ（不図示）に入射することを防止でき、画像に白とびが発生することを防止することができる。特に、半導体チップ４のダイシング部分は、反射率が高いため、この部分で反射した照度の高い照明光がＣＣＤ（不図示）に入射すると、この照明光を受光した部分では白とびの現象が起きやすくなる。しかしながら、ＬＥＤ４１を上述の式（１）を満足するように配設することで、実装面３あるいは半導体チップ４で反射したＬＥＤ４１の照明光の内、照度の高い照明光がＣＣＤ（不図示）に入射することを防止することができる。

例えば、図８の点線で示すように、仮想のＬＥＤ４１′を、Ｄ＜Ｒ＋Ｈ・ｔａｎθの位置に配設した場合には、ＬＥＤ４１′からの照明光の内、反射率が高い部分５３で反射した照度の高い照明光がＣＣＤ（不図示）に入射し、撮像した画像に白とびを生ずる虞がある。しかしながら、ＬＥＤ４１のように、Ｄ＞Ｒ＋Ｈ・ｔａｎθの位置に配設することで、ＬＥＤ４１からの照明光の内、反射率が高い部分５３で反射した照度の高い照明光はＣＣＤに入射しない。そのため、撮像した画像に白とびを生ずることを防ぐことができる。

図５に示すように、ＬＥＤ４１は、１２個備えられ、各ＬＥＤ４１は、孔部４３の中心、すなわち、光軸Ｌの周りに３０度間隔で配設されている。したがって、実装面３と半導体チップ４を照度に偏りなく照明することができる。なお、３個以上のＬＥＤ４１を、光軸Ｌの周りに均等に配設することで、照度に偏りなく実装面３と半導体チップ４を照明することができる。好ましくは、図５に示すように、光軸Ｌの周りに全周に亘って隙間無く（隙間を少なく）ＬＥＤ４１を環状に配設することで、より偏りない照度の照明光により実装面３と半導体チップ４を照明することができる。

テープ状基板２に半導体チップ４が実装されていることを確認した後、半導体チップ４と実装面３とにポッティング材を塗付する塗付工程を実行する。ポッティング材の塗付は、ノズル２５の先端を、半導体チップ４の周縁に沿って移動させながらポッティング材を吐出することで、半導体チップ４の周縁のテープ状基板２との間にポッティング材を塗付する。

ノズル２５の先端を、半導体チップ４の周縁に沿って移動させる制御は次のように行われる。先ず、カメラユニット１５により、各半導体チップ４毎にそれぞれ設けられるターゲットマーク５４（図２参照）の検出を行う。そして、ＣＣＤ（不図示）の撮像面上の所定位置に、ターゲットマーク５４が結像するように、カメラユニット１５を移動機構１６により移動する。具体的には、次のようにして、ＣＣＤ（不図示）の撮像面上の所定位置に、ターゲットマーク５４を結像させる。

ＣＣＤ（不図示）の撮像面上で検出されたターゲットマーク５４の結像とＣＣＤ（不図示）の撮像面上の所定位置（例えば、撮像面の中心位置）とのずれ量とずれの方向を検出する。そして、このずれ量とずれの方向に関するデータが、制御部５２に送られる。このデータに基づいて移動機構１６を制御し、ターゲットマーク５４の結像が、ＣＣＤ（不図示）の撮像面上の所定位置に結像するようにカメラユニット１５を移動させる。

半導体チップ４は、テープ状基板２に実装される際に、ターゲットマーク５４に対して所定の位置関係になるように実装されている。この所定の位置関係は、制御部５２に予め記憶されている。また、ＣＣＤ（不図示）の撮像面上の所定位置と、ノズル２５の先端部から吐出されるポッティング材の吐出位置との位置関係についても予め判っており、制御部５２に記憶されている。

したがって、ターゲットマーク５４をＣＣＤ（不図示）の撮像面上の所定位置に一致させることにより、ノズル２５から吐出されるポッティング材の吐出位置を、半導体チップ４に対して所望の位置に移動することができる。すなわち、予め判っている半導体チップ４とターゲットマーク５４との位置関係、およびＣＣＤ（不図示）の撮像面上の所定位置とポッティング材の吐出位置との位置関係に基づいて、テープ状基板２と半導体チップ４との間の封止部の所望位置にノズル２５の吐出位置を合わせることができる。このようにして、ノズル２５の吐出位置をテープ状基板２と半導体チップ４との封止部に沿わせて移動しながらポッティング材の吐出を行う。

支持面４６ａは、ヒータ部４７により加熱されている。したがって、支持面４６ａに固定されるテープ状基板２がヒータ部４７の熱により加熱されることになる。そのため、加熱されたテープ状基板２に塗付されたポッティング材の粘度を低くすることができ、実装面３と半導体チップ４との間に、ポッティング材が流れ込み易くなり、実装面３と半導体チップ４との間の封止を確実に行うことができる。

ところで、カメラユニット１５は、シリンジユニット１４の後側に配設されている。したがって、隣接するポッティング装置１３との間の間隔を確保することができる。そのため、ポッティング材をテープ状基板２と半導体チップ４との間に塗付する際等、ポッティング装置１３を左右方向へ移動するときに、その移動量を大きく確保することができる。

なお、カメラユニット１５の下方には、上述したように照明ユニット４０が備えられている。この照明ユニット４０によりターゲットマーク５４が照明され、ＣＣＤ（図示外）の撮像面上に、鮮明なターゲットマーク５４の像を結像させることができる。

カメラユニット１５で撮影されたターゲットマーク５４と対応している半導体チップ４に対してポッティング材の塗付が完了した後は、Ｚ方向移動機構３５を駆動してシリンジユニット１４を上方に移動する。また、支持面４６ａの吸引孔４６ｂによる吸引を停止し、工具部昇降機構５０を駆動して工具部４９を下方に移動する。すなわち、支持面４６ａをテープ状基板２から離間させる。

続いて、カメラユニット１５がテープ状基板２の上方に位置するように移動機構１６を駆動する。そして、カメラユニット１５が、テープ状基板２の上方に位置している状態で、次の塗付作業の対象となる半導体チップ４がカメラユニット１５の下方に位置するように、テープ状基板２を右方向に搬送する。この搬送が終了した後、再び、上述したように、半導体チップ４の有無の判断、ポッティング材の塗付等を行う。

上述した構成のポッティング装置１３（ポッティング装置５）によれば、ポッティング材の塗布作業を行う位置において、塗付作業を行うべき半導体チップ４の有無の検出を行っている。そのため、半導体チップ４の有無を検出した後、ポッティング装置１３（ポッティング装置５）に停電等のトラブルが発生し、半導体チップ４の有無に関する情報が失われてしまった場合であっても、テープ状基板２の搬送位置等をトラブル発生時の状態のままにして、直ちに、半導体チップ４の有無の検出が可能となる。

なお、図９に示すように、ガイドレール１８の前方には、各ポッティング装置１３毎にそれぞれノズルクリーニング部１９とノズル位置補正部２０が備えられている。図９は、テープ状基板２がセットされているガイドレール１８、ノズルクリーニング部１９およびノズル位置補正部２０を上方から見た図である。

ノズルクリーニング部１９のクリーニング孔１９ａは、図示外の吸引機に接続され、クリーニング孔１９ａの内部は負圧となっている。そのため、クリーニング孔１９ａにノズル２５を対向させると、ノズル２５の先端に付着したポッティング材を吸い込み払拭することができる。所定時間毎に、あるいは、所定個数のテープ状基板２に対してポッティング材の塗付作業を行う毎に、ノズル２５がクリーニング孔１９ａに対向するように、移動機構１６を駆動し、ノズル２５に付着したポッティング材を払拭する。これにより、ポッティング材が、テープ状基板２等の意図しない箇所に落ちてしまうことを防止することができる。また、ノズル２５の先端に不均一に付着したポッティング材によるポッティング材の塗布位置ずれ、ノズル２５の先端に付着したポッティング材による塗布幅の増加を防止できる。

ノズル位置補正部２０は、移動機構１６により設定されたポッティング材の所定の塗布位置と、実際の塗付位置との差を求めるために検査用にポッティング材を塗布する部分である。ノズル２５の先端位置と、ＣＣＤ（不図示）の撮像面上のターゲットマーク５４を一致させる所定位置とが設計値通りの位置関係になっている状態では、この位置関係に基づいて移動機構１６を駆動することで、ノズル２５の位置、すなわちポッティング材の吐出位置を制御することができる。しかしながら、該位置関係が設計値通りになっていない場合には、ポッティング材の所定の塗布位置を、設計値通りにすることができない。例えば、ノズル２５を交換した場合に、ノズル２５が傾斜して取り付けられてしまった場合には、ノズル２５の先端位置が設計値通りにならないことがある。また、ノズル２５とシリンジ２１が一体になっている構造の場合も、シリンジ２１を交換した際に、ノズル２５が傾斜してしまう場合がある。さらに、ノズル２５の先端部にポッティング材が付着してしまった場合に、ポッティング材の塗布位置を、設計値通りにすることができない。

そこで、先ず、ノズル位置補正部２０上に、移動機構１６に設定される基準位置を基準にした基準の塗付位置を定める。この基準の塗布位置は、該基準位置に対する位置関係のデータとして制御部５２に記憶される。そして、制御部５２に記憶されている基準の塗布位置に基づき、移動機構１６を制御し、基準の塗布位置を目標にして実際にポッティング材を吐出する。カメラユニット１５により、実際に塗布されたポッティング材を撮影し、塗布されたポッティング材の塗布位置の該基準位置に対する位置関係を求める。ＣＣＤ（不図示）の撮像面上の所定位置と該基準位置との位置関係は設計事項であり予め既知とすることができる。そのため、カメラユニット１５により塗布されたポッティング材を撮影することで、実際に塗布されたポッティング材の塗布位置の該基準位置に対する位置関係を知ることができる。ノズル２５の傾き等がある場合には、実際に塗布されたポッティング材の塗布位置の該基準位置に対する位置関係が、基準の塗布位置の該基準位置に対する位置関係に対して差を有することになる。この差を検出し、この差を移動機構１６の制御に反映することで、ノズル２５の先端位置と、ＣＣＤ（不図示）の撮像面上の所定位置とが設計値通りになっていない場合であっても、ポッティング材の吐出位置を正確に制御することができる。

上述の実施の形態におけるポッティング装置５においては、半導体チップ４の有無の検出手段としてカメラユニット１５を用いているが、投光部と受光部を備えるいわゆる反射型の光センサにより該検出手段を構成することとしてもよい。投光部と受光部は、投光部からの光が半導体チップ４の上面で反射され、受光部に入射する位置関係になるように、例えば、シリンジ保持部２２の下面に取り付ける。このような構成とした場合には、半導体チップ４が実装されている場合は、受光部において、半導体チップ４の上面で反射した光が受光されることで、半導体チップ４が実装されていると判断することができる。そして、テープ状基板２の半導体チップ４を実装すべき部分を透明に構成しておくことで、この部分に半導体チップ４が実装されていない場合には、投光部から投光された光が、半導体チップ４が実装されているべき透明部分を透過し、受光部において受光を検出することができない。これにより、半導体チップ４が実装されていないと判断することができる。

また、半導体チップ４の有無の検出手段としては、投光部と受光部を備えるいわゆる透過型の光センサにより該検出手段を構成することとしてもよい。投光部と受光部は、半導体チップ４の実装位置を挟んで対向するように、いずれか一方を工具部４９に配置し、他方をシリンジユニット１４に配置する。このような構成とした場合には、テープ状基板２の半導体チップ４を実装すべき部分を透明に構成しておくことで、この部分に半導体チップ４が実装されていない場合には、投光部から投光された光が該透明部分を透過し、受光部において受光が検出され、これにより半導体チップ４が実装されていないと判断できる。受光が検出されない場合は、投光部からの光線が半導体チップ４により遮光されているため、半導体チップ４が実装されていると判断できる。

透過型の光センサを用いる場合には、図１０に示すように、基板支持部４６の支持面４６ａの略中央に図示外の投光部の光が出射する孔部４６Ｃを形成する。そして、受光部としてカメラユニット１５を用いる構成とすることができる。投光部（図示外）は、基板支持部４６の内部に設けたり、あるいは、基板支持部４６の外部から光ファイバ等により、光を孔部４６Ｃに導くようにしてもよい。受光部としてカメラユニット１５を用いる場合には、テープ状基板２に半導体チップ４が実装されていない場合は、カメラユニット１５において、孔部４６Ｃから出射した光が輝点として所定以上の輝度の光点として撮像される。このような輝点が検出された場合に、半導体チップ４が実装されていないと判断する。

なお、ＣＯＦ基板は、ＴＡＢ基板と異なり、半導体チップが接合される領域にデバイスホールがない。従って、反射型の光検出では、半導体チップの色や反射光がＣＯＦに類似していると、ＣＯＦテープからの反射光と、半導体チップからの反射光が区別しがたい場合が生じる。しかし、透過型の光検出では、半導体チップの透光率がＣＯＦと比較し格段に小さいので、半導体チップの有無の検出を、反射型と比較して、正確に行なうことができる。

上述の半導体チップ４は、ＩＣチップの他、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の半導体メモリ等であり、また、テープ状基板２は、半導体メモリ以外の半導体部品や、抵抗素子等の電子部品が実装されている物でもよい。また、テープ状基板２はＣＯＦの他、ＴＡＢテープその他のテープであってもよい。

また、撮像手段としてのカメラユニット１５の撮像部３８は、ＣＣＤの他、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）を用いても良い。撮像部３８は、いわゆるエリアセンサの他、ラインセンサであってもよい。また、照明手段としては、ＬＥＤ４１の他、ハロゲンランプ等の光源を用いてもよい。

本発明の実施の形態に係るポッティング装置を含む封止装置の構成を示す構成図である。 本発明の実施の形態に係るポッティング装置に使用されるテープ状基板の部分的な平面図である。 本発明の実施の形態に係るポッティング装置の正面図である。 図３に示すポッティング装置の右側面図である。 図３に示すポッティング装置のシリンジユニットとカメラユニットを下方から見た図である。 図３に示すポッティング装置の基板支持部を上方から見た図である。 図３に示すポッティング装置のノズルがテープ状基板より前方に配設されるとともに、カメラユニットがテープ状基板の上方に配設されている図である。 図３に示すポッティング装置のＬＥＤとカメラユニットとの位置関係を示す図である。 本発明の実施の形態に係るポッティング装置に対して配設されるガイドレール、ノズルクリーニング部およびノズル位置補正装置を上方から見た図である。 図３に示すポッティング装置の基板支持部に投光用の孔部を形成した構成を示す図であり、基板支持部を上方から見た図である。

符号の説明

２ … テープ状基板（基板）
４ … 半導体チップ（電子部品）
５，１３ … ポッティング装置
１５ … カメラユニット（検出手段、撮像手段）
１４ … シリンジユニット（塗布機構）
４１ … ＬＥＤ（照明手段）

Claims (9)

1. 搬送される基板に実装されている電子部品に、ポッティング材を塗付するポッティング装置であって、上記ポッティング材の塗付を行う前に、上記基板上の上記電子部品の有無を検出し、この検出結果に基づき、上記ポッティング材の塗付を行うかどうかの判断を行うポッティング装置において、
   上記電子部品の有無を検出する検出手段を、上記電子部品に対して上記ポッティング材の塗付工程が実行される位置に配設したことを特徴とするポッティング装置。
2. 前記検出手段は、撮像手段であり、この撮像手段は、前記電子部品とこの電子部品の周囲を撮像することを特徴とする請求項１に記載のポッティング装置。
3. 前記撮像手段は、前記基板に対して、前記ポッティング材の塗付を行う塗布機構が配設される側に配設されていることを特徴とする請求項２に記載のポッティング装置。
4. 前記基板の少なくとも電子部品が実装される部分を照明する照明手段を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のポッティング装置。
5. 前記照明手段は、前記撮像手段の撮影光軸と前記電子部品が実装される前記基板の実装面における前記撮像手段の撮影範囲の外縁との間の距離をＲ、前記実装面から前記照明手段までの高さをＨ、前記撮影手段の撮影画角をθ、前記照明手段の上記撮影光軸から距離をＤとしたときに、
   Ｄ＞Ｒ＋Ｈ・ｔａｎθ
   とすることを特徴とする請求項４に記載のポッティング装置。
6. 前記照明手段は前記撮影光軸の周りに等間隔に３箇所以上設けられていることを特徴とする請求項４または５のいずれか１項に記載のポッティング装置。
7. 前記撮像手段は、前記塗付機構と一体に構成されていることを特徴とする請求項３から６のいずれか１項に記載のポッティング装置。
8. 前記撮像手段は、前記塗付機構に対して前記基板の搬送方向と直交する方向に配設されていることを特徴とする請求項３から７のいずれか１項に記載のポッティング装置。
9. 前記基板が搬送されている間、前記検知手段は、前記塗布工程が実行される位置に配設されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のポッティング装置。

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