JP2010231728A - Icチップ実装体の製造装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ICチップをフィルム上のアンテナ回路の正しい位置に供給し得、しかも見栄えの低下を発生させないICチップ実装体の製造装置を提供すること。
【解決手段】 一面にアンテナ回路が形成されたフィルムを所定の方向に搬送するための搬送部と、フィルムに対向する位置でICチップを保持して搬送部によって搬送されたフィルム上のアンテナ回路に対してICチップを供給するためのICチップ供給部と、フィルム上のアンテナ回路に対して接着剤を供給するための接着剤供給部とを備えたICチップ実装体の製造装置であって、接着剤が供給されてから接着剤がICチップの実装位置に至るまでの間に、接着剤に対して気体を噴きつけることで接着剤の高さを低くする整形手段が設けられている構成。
【選択図】 図4

Description

本発明は、ICチップ実装体の製造装置に関する。
従来、アンテナ回路が形成されたフィルムを所定の方向に搬送する途中でアンテナ回路にICチップを供給するようにしたICチップ実装体の製造装置が提案されている。
このICチップ実装体の製造装置は、フィルムを搬送する搬送部と、ICチップを保持してフィルム上にICチップを供給するICチップ供給部とを備えている。
このようなICチップ実装体の製造装置には、接着剤供給部を有するものがある。この構成の場合、ICチップの供給前に接着剤供給部でフィルム上に接着剤を供給して、該接着剤によってフィルム上のアンテナ回路にICチップを固定する。
特開2005−209144号公報
上記の、接着剤供給部を有するICチップ実装体の製造装置において、接着剤の厚みによっては(厚みが高すぎると)、接着剤がICチップの正しい実装位置に至る前にICチップと干渉(接触)して、ICチップの供給前にICチップ供給部でのICチップの保持位置がずれてしまう。
そうなると、ICチップがアンテナ回路の正しい位置からずれて供給されてしまい、アンテナ回路にICチップが接続されずに必要な回路構成が得られなくなる。
そこで、接着剤がICチップの実装位置に至る前に、ローラ等を用いて接着剤を押さえてその高さを低減させることが考えられる。
しかしながら、ローラ等を接着剤に接触させて高さを低くすると、ローラ等には接着剤が付着することになる。そしてローラ等は、フィルムの表面の近傍に配置されているものであるから、フィルムが搬送されるとローラ等に付着した接着剤がフィルム上において不要な箇所に付着してしまうことがある。そうなると、ICチップが実装された後のICチップ実装体の見栄えが低下してしまう。
さらに、ローラ等に接着剤が付着すると、その接着剤を拭き取るなどの手間のかかるメンテンンスが必要になるという課題がある。
本発明は上記課題に鑑み、ICチップをフィルム上のアンテナ回路の正しい位置に供給し得、しかも見栄えの低下を発生させることがなく、さらにはメンテナンスにかかる手間を抑え得るICチップ実装体の製造装置の提供を目的とする。
本発明のICチップ実装体の製造装置は、アンテナ回路が形成されたフィルムを所定の方向に搬送するための搬送部と、該搬送部によって搬送されたフィルム上のICチップ実装位置に対してICチップを供給するためのICチップ供給部と、前記フィルム上のICチップ実装位置に接着剤を供給するための接着剤供給部とを備え、前記接着剤が前記ICチップ実装位置に供給されてから該接着剤がICチップの実装に至るまでの間に、前記ICチップ実装位置に供給された接着剤に対して気体を噴きつけることで該接着剤の高さを低くするよう形状を整えることを可能とした整形手段が設けられていることを特徴としている。
上記構成のICチップ実装体の製造装置において、搬送部の駆動によってフィルムを搬送し、搬送途中で接着剤供給部によってフィルム上のアンテナ回路に対して接着剤を供給する。そして供給された接着剤に対して整形手段によって気体を噴きつけることで接着剤の高さを低くした状態として搬送部の駆動によってフィルムをさらに搬送し、ICチップ供給部によってICチップをフィルムのICチップ実装位置に供給する。
上記したように、接着剤はその搬送途中で整形手段によって気体を噴きつけられて高さを低くすることができる。そうすれば、ICチップがアンテナ回路に供給されるまでの間にICチップと干渉するのを防止することができる。したがってICチップがICチップ供給部での保持位置から位置ずれしてしまうことを防止して、ICチップをフィルム上の正しい位置、すなわちアンテナ回路に接続されるICチップ実装位置に供給することができ、フィルム上にアンテナ回路およびICチップによる回路を確実に構成することができる。
さらに整形手段は、接着剤に気体を噴きつけることでその高さを低減させるよう構成されているから、接着剤が整形手段に付着することが避けられる。このため、フィルム上の不要な部分に接着剤が付着することがなく、ICチップを実装したICチップ実装体の見栄えが低下するのを防止することができる。
くわえて、整形手段に接着剤が接触して付着するのを避けられるから、接着剤を拭い取るような作業がほとんどなく、したがってその分だけメンテナンスにかかる手間を抑えることができる。
接着剤に噴きつける気体として、空気が好ましいが、その他接着剤を硬化させてしまうような気体でなければ、空気に限定されるものではない。また気体を噴きつける方向は、接着剤の高さ方向上方、あるいは斜め上方の何れからであっても、接着剤の高さを低くすることのできる方向であれば限定されるものではない。
本発明のICチップ実装体の製造装置によれば、フィルム上の接着剤は、ICチップがアンテナ回路の実装位置に供給されるまでの間に、整形手段によって気体が噴きつけられて高さが低くなるから、ICチップがアンテナ回路に供給されるまでの間に接着剤とICチップとが干渉するのを防止することができる。
したがって、ICチップがICチップ供給部での保持位置から位置ずれしてしまうことを防止でき、ICチップをフィルム上の正しい位置、すなわちアンテナ回路に接続する位置に供給することができ、もって、フィルム上にアンテナ回路およびICチップによる回路を確実に構成することができる。
さらに整形手段は接着剤に接触することなく、接着剤に気体を噴きつけることでその高さを低減させるよう構成されているから、フィルム上の不要な部分に接着剤が付着することがなく、ICチップ実装体の見栄えが低下するのを防止することができる。
くわえて、整形手段に接着剤が付着するのを避けられるから、接着剤を拭い取るような作業をほとんど必要とせず、したがってその分だけメンテナンスにかかる手間を抑えることができる。
本発明の実施形態を示すフィルムの平面図 同じく図2(a)はフィルムにICチップを実装した状態の拡大部断面図、同じく図2(b)は一部拡大平面図 同じくICチップ実装体の製造装置の全体構成を示す概略構成図 同じくICチップ供給部の一部拡大側面図 同じくICチップ供給部のうちパーツフィーダの構成を示す斜視図
以下、本発明の実施形態に係るICチップ実装体の製造装置(以下、単に製造装置という)を、図面に基づいて説明する。この場合、ICチップ実装体として例えばIDタグを製造する製造装置である。
図1は本発明の実施形態を示すフィルムの平面図、図2(a)はフィルムにICチップを実装した状態の拡大部断面図、図2(b)は一部拡大平面図、図3はICチップ実装体の製造装置の全体構成を示す概略構成図、図4はICチップ供給部の一部拡大側面図、図5はICチップ供給部のうちパーツフィーダの構成を示す斜視図である。
前記IDタグは、ICチップ実装体2から構成され、例えばFRID(Radio Frequency Identification:電波方式認識)カードとして用いられる。ICチップ実装体2は、図1および図2に示すように、アンテナ回路22が形成されたフィルム20と、図2(a),(b)に示すように、アンテナ回路22上の所定位置(実装位置)に供給されるICチップ23とによって構成されている。なお、アンテナ回路22およびICチップ23を含んだ領域でフィルム20を切断した態様でIDタグとして使用される。
アンテナ回路22は、フィルム20上に予め印刷技術やエッチングによって形成されており、フィルム20上にその所定位置(長手方向に等間隔)で連続的に形成されている。
ICチップ23はその裏面231に、アンテナ回路22に接続するための、例えば銅または金で形成されたバンプ232が形成されている。ICチップ23は、アンテナ回路22毎に施される接着剤3(一例としてエポキシ系熱硬化型の接着剤)を介してアンテナ回路22と接続される。
ここで図3に基づいて、製造装置1の全体概略構造を説明する。製造装置1は、フィルム20を収容するフィルム収容部10と、フィルム20にICチップ23を供給する位置に接着剤3を供給する接着剤供給部11と、フィルム20の所定位置にICチップ23を供給するICチップ供給部12と、フィルム20を被覆する保護紙Pを巻出す保護紙巻出部13と、保護紙Pを巻取る保護紙巻取部14と、保護紙巻出部13および保護紙巻取部14の間に設けられている接着剤キュア部(接着剤硬化用の加熱部)15と、ICチップ実装体2が所定の回路を構成しているかどうかを検査する検査部17と、ICチップ実装体2をロール状に巻取る製品巻取部16とを備える。
このような製造装置1は、フィルム収容部10から送り出されたフィルム20は、接着剤供給部11、ICチップ供給部12、保護紙巻出部13、接着剤キュア部15、保護紙巻取部14、検査部17、製品巻取部16の順に、搬送方向上流側から搬送方向下流側へ向かって搬送されるよう構成されている。
すなわち、フィルム収容部10から送り出されたフィルム20は、製品巻取部16のある方向である所定の方向に向かって搬送される。
ICチップ供給部12、接着剤キュア部15、製品巻取部16は、それぞれ不図示の制御部によって駆動制御されるモータM1,M2,M3,M4を有しており、これらモータM1,M2,M3,M4によって搬送部が構成されている。
フィルム収容部10は、フィルム20のロール21を収容するとともにフィルム20が一定速度且つ一定張力になるように前記制御部によって制御されている。また、フィルム収容部10から送り出されたフィルム20は、まず接着剤供給部11に向かって連続搬送されるよう構成されている。
図4に示すように、接着剤供給部11は、接着剤吐出部110を有する。接着剤吐出部110は、周知の接着剤定量吐出装置(ディスペンサ)である。接着剤吐出部110は、ディスペンサ本体111と、ディスペンサ本体111に取付けられた、接着剤3の貯留容器112と、ディスペンサ本体111の先端部に設けられた接着剤吐出口111aとを備える。そしてディスペンサ本体111に内装した不図示のバネの弾性によって接着剤吐出口111aから接着剤3を間欠的にショット供給するよう構成されている。
同図に示すように、接着剤供給部11は接着剤3の高さを低くするための整形手段113を有する。整形手段113は接着剤吐出部110の下流側(後述のクロックローラ120の回転方向下流側)D1に配置されている。
この整形手段113は、接着剤3が供給されてから接着剤3がICチップ23の実装位置U1に至るまでの間に、接着剤3に対して低減用空気A(気体の一例)を噴きつけることで接着剤3の高さを低くするよう構成されている。
具体的に、整形手段113はノズル機構から構成されている。すなわち整形手段113は、噴付ノズル1130と、噴付ノズル1130内に低減用空気Aを送気する不図示の送気手段とを有する。
特に、噴付ノズル1130の送気口1131は、ノズル本体1132に比べて狭窄(狭隘)断面とされている。この構成により、送気口1131からは低減用空気Aが圧搾された状態で吐出される。またフィルム20の一面からの送気口1131までの高さt2は、接着剤3の高さt1に比べてわずかに高い位置に位置付けられるよう配置されている。
そしてノズル本体1132は、フィルム20の一面に対して垂直な方向に沿うよう立てられており、送気口1131の、フィルム20の幅方向に対応する位置は、上流側から搬送されてくる接着剤3に対応する位置に配置されている。これによって低減用空気Aは、フィルム20の一面に対して真上から吐出されるようになっている。
ICチップ供給部12は、前記クロックローラ120と、同期ローラ121と、パーツフィーダ122(図5参照)とを備える。
クロックローラ120は、保護紙巻出部13のロール21と平行な横軸回りに回転自在に設けられており、フィルム20の搬送中は前記モータM2(ダイレクトドライブモータ)によって横軸回りに連続的に回転するよう構成されている。
また、クロックローラ120には、その外周面にフィルム20が搬送途中で略半周ほど巻かれるよう構成されている。このクロックローラ120は筒状に形成されており、周方向に吸着孔1200が等間隔で複数箇所に形成され、フィルム20を真空吸着するように構成されている。
図中の符号123,124は保持ローラを示す。この保持ローラ123,124は、クロックローラ120に対してフィルム20の搬送方向上流側および下流側にそれぞれ配置され、クロックローラ120との共働下でフィルム20の途中部分をクロックローラ120の外周面に保持させるものである。
なお、保持ローラ123,124の軸心位置は、クロックローラ120の軸心位置から上方に位置ずれしており、保持ローラ123,124はクロックローラ120に比べて小径に形成されている。
パーツフィーダ122は、ICチップ23を収容するボウル1220と、ICチップ23を一定速度で一定方向に搬送するリニア搬送体1221(リニアフィーダ)と、ICチップ23をリニア搬送体1221からボウル1220に搬送するリターンフィーダ(図示略)と、ボウル1220、リニア搬送体1221およびリターンフィーダに振動を与える振動ドライブ1223と、ICチップ23を撮像するCCDカメラ1222とによって構成されている。振動を付与する方法として、例えば電磁振動が用いられる。
ボウル1220はその内周壁にスパイラル状の搬送路1220aが形成されており、収容されたICチップ23が搬送路1220a上を振動により一定速度でリニア搬送体1221の搬送路1221aまで搬送するよう構成されている。
リニア搬送体1221はボウル1220によって搬送されたICチップ23を同様に振動によってリニア搬送体1221の搬送路1221aの先端まで搬送するよう構成されている。
CCDカメラ1222は、リニア搬送体1221の搬送路1221aに配置されており、撮像した画像信号をそれぞれ制御部に送信するよう構成されている。
前記同期ローラ121は、クロックローラ120の回転と同期を図りながら横軸回りに回転するよう構成されている。同期ローラ121はその外周面がクロックローラ120の外周面と対向するよう配置されている。換言すれば、クロックローラ120と同期ローラ121とは、円筒面どうしで対向配置されている。なお、同期ローラ121は、クロックローラ120の径に比べて小径に形成されている。
同期ローラ121の外周面には、軸方向に一列で周方向一定間隔置きに、ICチップを保持する保持部1210が設けられている。この場合、保持部1210は、同期ローラ121の外周面からわずかに突出する突起状に形成されている。各保持部1210の中心にはICチップ23を吸引保持するための吸着孔1211がそれぞれ形成されている。
同期ローラ121は、その回転に伴って各保持部1210が、リニア搬送体1221の搬送路1221aに搬送されたICチップ23を一個ずつ吸引してその吸引力によって保持するよう構成されている(図4参照)。
また、同期ローラ121は、保持部1210がICチップ23の実装位置U1に対応する位置まで回転すると、吸着孔1211内が大気圧となって、それまで吸引力(負圧)によって保持していたICチップ23の吸引力が解放される構成となっている。
そして実装位置U1に対応する位置を、所定の保持部1210が最下位置に到着した瞬間の位置としており、吸着孔1211内が大気圧となるのはそのわずかに手前(反回転方向側)となるよう構成されている。
保護紙巻出部13は、ICチップ供給部12の搬送方向下流側に配置されている。保護紙巻出部13は、ICチップ23が供給(搭載)されたフィルム20の一面を覆うべく保護紙Pを供給するよう構成されている。
具体的には、保護紙Pを巻回して構成されるロール体130と、このロール体130から保護紙Pにテンションを付与しつつ引出す引出用テンションローラ131とを有する。
接着剤キュア部15は、保護紙巻出部13に対して搬送方向下流側に配置されている。接着剤キュア部15は、接着剤3によってICチップ23がフィルム20のアンテナ回路22に仮止めされた状態から確実に固定するために、接着剤3を加熱する構成を有している。
接着剤キュア部15は、筒状に形成されて保護紙Pが重ねられたフィルム20を複数回巻回する炉本体150と、炉本体150の少なくとも表面側を所定の温度、すなわち接着剤3が硬化する温度まで上昇させ得る不図示の加熱手段とから構成されている。この温度は前記制御部によって制御される。
また、炉本体150は、フィルム20が複数回巻回されることで、保護紙Pからフィルム20にその厚み方向の圧力を付与されるよう構成されている。これによって、ICチップ23(その裏面231に設けたバンプ232)がアンテナ回路22と確実に接触するようになっている。
保護紙巻取部14は接着剤キュア部15の下流側に配置されている。この保護紙巻取部14は、一旦フィルム20に重ねた保護紙Pを剥離するよう構成されている。保護紙巻取部14は保護紙Pを巻取る心管140と、心管140に保護紙Pを巻取る際にテンションを付与するテンションローラ141と、心管140に回転駆動力を付与する不図示のモータとから構成されている。
前記検査部17と製品巻取部16の構成については、その詳細を省略する。
上記構成の製造装置1では、搬送部の駆動によりフィルム収容部10からフィルム20が送り出される。
そしてフィルム20のアンテナ回路22に対して接着剤供給部11から接着剤3が供給される。続いてICチップ供給部12によって接着剤3に上方から重なるようにICチップ23が供給される。さらに、ICチップ23が供給されたフィルム20の部分には保護紙巻出部13によって保護紙Pが一面に重ねられる。その後は接着剤キュア部15に巻回されて加熱・加圧されることで接着剤3が硬化するとともにICチップ23がアンテナ回路22に確実に接触するよう取付けられる。そして、保護紙巻取部14によって保護紙Pがフィルム20から剥離され、この時点においてICチップ実装体2となる。
続いて、検査部17を通過することで回路構成の良否が検査され、品質が芳しくなく破棄すべきものについては所定のマーキング等がなされたうえで、製品巻取部16によってICチップ実装体2がロール状に巻回される。
ここで、特に接着剤供給部11では、搬送されてきたフィルム20のアンテナ回路22に向けて、接着剤3が接着剤吐出部110の接着剤吐出口111aから間欠的にショット供給される。
供給された接着剤3は所定の高さt1となり、クロックローラ120の回転方向下流側D1(図4において時計方向)、すなわちICチップ23の実装位置U1側へ連続的に搬送される。
そして、整形手段113の送気口1131は、フィルム20の幅方向に対応する位置に配置されている。また、送気口1131からは、フィルム20の一面に対して垂直な方向へ向けて低減用空気Aが連続的に噴きつけられている。
このため、フィルム20とともにクロックローラ120の回転方向下流側D1に搬送されてきた接着剤3は、低減用空気Aが噴きつけられることで潰されて、高さt1が低くなるよう整形される。
低減用空気Aは、フィルム20の一面に対して垂直な方向へ向けて噴きつけられており、フィルム20は移動しているから、接着剤3は上流側へ向けて押潰される傾向になる。
このようにして接着剤3の高さt1を低くすることにより、同期ローラ121の回転(図4において反時計方向D2)によって搬送されてくるICチップ23(23a)と接着剤3(3a)とを、ICチップ23の供給位置がフィルム20上の正しい位置、すなわちアンテナ回路22に接続されない位置にまでずれてしまうような接触(干渉)をさせない。
ICチップ23(23a)と接着剤3(3a)とが、実装位置U1の上流側で外れる位置において干渉しあってしまうという状態を回避することができれば、本来アンテナ回路22と位置合わせされるよう、同期ローラ121の保持部1210に保持されているICチップ23が接着剤3によって位置ずれさせられてしまうのを回避することができる。
このため、フィルム20のアンテナ回路22に対して接着剤3を供給してアンテナ回路22にICチップ23を実装するようにした製造装置1において、アンテナ回路22の正しい位置に確実にICチップ23を実装でき、アンテナ回路22およびICチップ23で構成される、必要な回路構成を有するICチップ実装体2が製造できる。
しかも整形手段113は、接着剤3に対して低減用空気Aを噴きつけることで接着剤3の高さを低くするよう構成されており、接着剤3に接触してその高さを低くするものではない。
よって、フィルム20の不要な部分に接着剤3が付着するのを回避することができるから、製品としてのICチップ実装体2の外観の見栄えを低下させることがない。そして、ICチップ実装体2に不要な接着剤3も付着しないから、これを拭う手間が不要である。
さらに、整形手段113は接着剤3と非接触なので、整形手段113に接着剤3が付着せず、したがって整形手段113そのもののメンテナンスに必要な作業量、作業時間を最小限に抑えることができる。
上記で示した、フィルム20の一面(アンテナ回路22が形成されている面)から接着剤吐出口111aまでの離間距離、接着剤吐出口111aから吐出供給された接着剤3のフィルム20の一面からの高さ(厚み)t1、低減用空気Aが噴きつけられることで整形された(潰された)後の接着剤3の高さに関しては特別定められるものではない。
但し、整形された接着剤3は、接着剤吐出口111aから吐出供給された高さt1を有する接着剤3に対して、ICチップ23が実装位置U1に供給される(フィルム20に搭載される)までに同期ローラ121の保持部1210で保持されたICチップ23に干渉して、ICチップ23が実装位置U1から大きく位置ずれしてしまう、といったことのない高さに整形される。
このために、整形手段113の送気口1131から吐出される低減用空気Aの吐出方向や吐出量、気圧等が設定される。
しかしながら、接着剤3を低く整形しすぎてしまうと、必要な接着力が得られなくなるから、この点を考慮しつつ接着剤3を整形する必要がある。
本願発明は上記実施形態に限定されず、その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、製造装置1は、同期ローラ121における実装位置U1に対応する状態として、所定の保持部1210が最下位置に到着した瞬間の位置としており、フィルム20もまたクロックローラ120に吸着されてその回転によって搬送される構成として説明した。
しかしながら製造装置1は、フィルム20を水平方向に搬送しつつその実装位置U1にICチップ23を供給する構成であってもよい。他の構成は上記実施形態と同様である。
このように構成した場合であっても、接着剤3に低減用空気Aを上方から噴きつけることで、接着剤3の高さが低くなるよう整形すれば、搬送されてくるICチップ23と接着剤3とが、実装位置U1の上流側で大きく外れる位置において干渉しあってしまうという状態を、効果的に回避することができる。他の作用効果は上記実施形態と同様である。
また上記実施形態では、フィルム20の一面にのみアンテナ回路22が形成されている場合を示した。しかしながら、本発明は、アンテナ回路22がフィルム20の両面に亙って形成されされているタイプのものにも適用することができる。
1…製造装置、2…ICチップ実装体、3…接着剤、10…フィルム収容部、11…接着剤供給部、12…ICチップ供給部、20…フィルム、22…アンテナ回路、23…ICチップ、110…接着剤吐出部、111…ディスペンサ本体、113…整形手段、1130…噴付ノズル、U1…実装位置

Claims (1)

  1. アンテナ回路が形成されたフィルムを所定の方向に搬送するための搬送部と、該搬送部によって搬送されたフィルム上のICチップ実装位置に対してICチップを供給するためのICチップ供給部と、前記フィルム上のICチップ実装位置に接着剤を供給するための接着剤供給部とを備えたICチップ実装体の製造装置であって、
    前記接着剤が前記ICチップ実装位置に供給されてから該接着剤がICチップの実装に至るまでの間に、前記ICチップ実装位置に供給された接着剤に対して気体を噴きつけることで該接着剤の高さを低くするよう形状を整えることを可能とした整形手段が設けられていることを特徴とするICチップ実装体の製造装置。
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