JP2010506414A - 電子部品を基板に連続生産の搭載および接着をする方法およびデバイス - Google Patents

Abstract

本発明は、電子部品（５、１０）、特にＲＦＩＤチップの、基板（３）、特にアンテナを有する基板上への連続生産の搭載および接着をする方法およびデバイスに関し、該方法は、ピックアップデバイス（６〜９）によって部品複合構造（４）から電子部品（５、１０）のうちの少なくとも１つをピックアップすることと、ピックアップデバイス（６〜９）から移動可能な輸送デバイス（１１〜１３）に電子部品（１０）を移行することと、固定型接着剤塗布デバイス（１５、１６、２０、２１）によって、輸送デバイス（１１〜１３）に付着された部品（１０）の下側に接着剤（１７）を塗布することと、測定デバイス（１８、１９）によって、部品（１０）の設置のための、基板（３）上に配置された設置領域（３ａ）の配向に対する部品（１０）の配向を測定することと、輸送デバイス（１１〜１３）によって基板（３）の設置領域（３ａ）に部品（１０）を設置することとを含む。

Description

本発明は、請求項１および請求項７の前文部に従って、電子部品特にＲＦＩＤチップを、基板特にアンテナを有する基板に連続生産の搭載および接着をする方法およびデバイスに関する。

電子部品、特にフリップチップは、アンテナを有するチップの協力によって最終的なチップカードまたはそこからの最終的なスマートラベルを得るように、通常、基板特に例えばアンテナが備えられた基板などを装備するために用いられる。そのような装備処理において、高処理量を有するデバイス内で、フリップチップは、フリップチップピックアップデバイスによって、例えばウェーハなどのチップ複合構造から個々に除去され、このフリップチップピックアップデバイスの回転によって裏返しにされ、その結果、さらなるピックアップデバイスは、同時に輸送デバイスとしても働き、フリップチップの背面側に対して作用し得る。個々のチップは、通常、輸送中を含め、ピックアップデバイスへのチップのゆるやかな固定を可能にする真空ピペットによってピックアップされる。

通常ベルト上またはベルト内で連続してまたは不連続で動かされる基板に個々のチップを装備し、基板にチップを固定するために、今まで、接着剤が基板の設置領域の部分に専用に塗布され、この目的のために通常別に備えられる機械の処理モジュール内の第１の処理ステップにおいて、該基板の設置領域の部分の中にチップが挿入されるかまたは設置される。さらなる処理ステップに関連する機械のさらなる処理モジュール内において、次いで接着剤を有する設置領域上にフリップチップを設置するために、挿入されるべきフリップチップが次いで、ウェーハからピックアップされ、設置領域に輸送され、該設置領域はまたしばしば、カード本体内の空洞として設計され得る。

基板の設置領域または空洞に接着剤を塗布中に、いわゆるシュータ（ｓｈｏｏｔｅｒ）として公知の接着剤塗布デバイスは、ＸおよびＹレールシステムによって個々の空洞またはより一般的には個々の設置領域に近づくことを可能にし、かつ設置領域内のこの目的用に意図された特定の点に標的方法で接着剤の個々の液滴を配置することを可能にするために、基板を備えているベルトの上で一時停止されなければならず、かつＸおよびＹ方向に移動可能でなければならない。

２つの異なる処理ステップを含むそのような機械は、互いに対して２つの処理ステップの特別注文、および従って、互いに対するこれらの処理ステップを実行する能力のある処理モジュールの特別注文を必要とし、その結果、処理モジュールを制御し調整するための、かつ機械のさらなる処理モジュールに接続した時間集約的かつ費用集約的電子制御回路を必要とする。

さらに、必要なＸおよびＹレールシステムのために、機械内におけるこのためのスペース要求の増加となり、このことが機械の所定の全サイズを規定する。

従って、以下の発明の目的は、電子部品を基板に連続生産の搭載および接着をする方法およびデバイスを提供することであり、該方法およびデバイスにおいて、費用効果が高くかつ時間短縮され、また高処理量を有するデバイスのサイズの減少した、基板の装備が可能である。

この目的は、請求項１の特徴部による方法によって、かつ請求項７の特徴部によるデバイスによって達成される。

本発明の１つの本質的な局面は、電子部品、特にＲＦＩＤ分野用のフリップチップの、基板、特にアンテナを有する基板上への連続生産の搭載および接着をする方法において、次の連続的なステップが遂行されることにある。すなわち、
ピックアップデバイスによって部品複合構造から電子部品のうちの少なくとも１つをピックアップするステップと、
ピックアップデバイスから移動可能な輸送デバイスに電子部品を移行するステップと、
固定型接着剤塗布デバイスによって、輸送デバイスに付着された部品の下側に接着剤を塗布するステップと、
測定デバイスによって、部品の設置のための、基板上に配置された設置領域の配向に対する、部品の配向を測定するステップと、
輸送デバイスによって基板設置領域に部品を設置するステップと
である。

そのような方法のおかげで、一般的な機械内の別個の処理モジュールにおいて通常行なわれる、前述の第１および第２の処理ステップは、１つの処理モジュール内で有利に組み合せられ得る。その結果、生産コストおよび処理コストの両方が節約され得る。なぜなら、互いに対する２つの処理モジュールを注文で作るための複雑な電子制御回路の必要がないし、接着剤塗布デバイスを移動させるためのＸ−Ｙレールシステムも必要ないからである。

２つの処理ステップのそのような組合せのために、さらに、機械のサイズは減少させられる。なぜなら、通常基板ベルトの上に配置されるシュータを移動させるＸおよびＹレールシステムの必要がないからである。

フリップチップとして設計され得る電子部品をピックアップおよび移行するステップと、接着剤を塗布するステップと、部品の配向を測定するステップと、部品を設置領域に設置するステップとの連続的なシーケンスのために、ステーションからステーションに部品を輸送するために用いられる一般的な輸送デバイスが用いられ得、その結果、処理モジュールは全体として単純化される。

輸送デバイスは、上側に備え付けられた輸送レールが有利に装備され、そのレールに沿ってそこに配置された真空ピペットが移動され得る。真空ピペットは、ピペット内に存在する真空がチップを固定させるためにチップの１つの側面に対して作用することを可能にする１つ以上の開口部を下側に有する。

もう一方の側面、すなわちチップの下側は、一実施形態において、ステーションのうちの１つすなわち接着剤塗布ステーションにおいて接着剤シュータによって接着剤の液滴が放出される。このシュータは、シュータが下から上方に向き、チップの下側に向けて接着剤の粘性のある液滴を放出するように配向される。基板の設置領域へのチップのその後の輸送は、チップの下側からの接着剤の分離を引き起こさない。なぜなら接着剤は粘性があるからである。

部品の下側への接着剤のそのような塗布のおかげで、従って、基板の設置領域に接着剤を塗布する必要がなく、従って、接着剤で個々の基板を処理する追加のステップの必要がない。代わりに、連続処理の関連において、接着剤の塗布は、チップすなわち電子部品を輸送する処理において統合され得、それによって、スマートラベルおよびチップカードの生産中の時間節約およびそれらを生産するためのデバイス全体のより高い処理量という結果にもなる。

さらなる実施形態に従って、接着剤塗布デバイスは、それが、上方に開いた容器であって、その中に接着剤が配置され、その容器の中に部品の下側が一時的に浸され得る、容器が装備されるように設計される。

好ましくは、接着剤がしみ込まされたスタンプパッドは、容器内に追加して配置され、その結果、限定されかつ計量された量の接着剤が、部品の下側を一時的にスタンプパッドに圧することによって分配される。そのようなスタンプパッドは、さらに、接着剤が部品の下側の表面全体にわたり同時に均一に配布されるという利点を有する。

電子部品を移行するステップと接着剤を塗布するステップとの間において、部品の配向は、後の接着剤塗布に対して電子部品を正しく配向するために、接着剤塗布デバイスの配向に関連するときである接着剤を塗布するステップの後に行なわれる測定処理に加えて、最初のときに既に測定され得る。

そのような測定処理は、例えばカメラの助力を有する光学式測定方法によって両方の場合において行われ、設置領域および／または画像データ処理による接着剤塗布デバイスへのカメラの配向に関して整合され得る。

ウェーハとして設計され得るフリップチップを部品複合構造からピックアップするピックアップデバイスは、裏返しの状態で電子部品を輸送デバイスに移行させることを可能にするために、真空によってピックアップデバイスに付着したピックアップチップと共に水平軸の周りに１８０度まで回転される。輸送デバイスは次いで、電子部品をピックアップし、真空ピペットによる真空を適用することによって、電子部品の反対の上部側によって電子部品を保持する。

本発明に従って、基板に電子部品の連続生産の搭載および接着をするデバイスは、
ピックアップデバイスと、輸送デバイスと、輸送デバイスの下に配置された接着剤塗布デバイスと、１個の、オプションで２個の測定デバイスとを備え、２つの測定デバイスは、部品の配向を測定し、該部品は、ピックアップデバイスから輸送デバイスまでの部品の移行の時間から方法全体にわたって輸送デバイスに付着する。従って、部品に吸引を適用するための輸送デバイスの真空ピペットは、ピックアップデバイスからの部品のピックアップ、部品の輸送、部品に対する接着剤の塗布、および基板への部品の設置中ずっと、フリップチップとして設計され得る部品に対して真空を働かせる。

接着剤塗布デバイスは、前記部品の下側に下から上方に接着剤の少なくとも１つの液滴を放出する放出エレメントを備えている。

代替案としてまたは追加して、接着剤塗布デバイスは、接着剤を移行させるために、チップの下側を接着剤のしみ込まされたスタンプパッドの上部表面に圧するスタンプパッドが装備され得る。

さらなる有利な実施形態は、従属請求項に見出され得る。

利点および役立つ特徴は、図面に関連して次の説明から明らかになる。

図１は、第１の概略図において、本発明の第１の実施形態に従って方法をインプリメントするデバイスの構造を示す。 図２は、概略図において、本発明の第２の実施形態に従って方法をインプリメントするデバイスの構造を示す。

図１は、本発明に従って方法を遂行するために用いられ得るように、第１の概略図において、本発明の第１の実施形態に従うデバイスを示す。

基板ベルト運搬エレメント１の上に配置されるものは、基板ベルト２であり、基板ベルト２内にまたは基板ベルト２上に、互いに前後にかつ／または並んで配置される複数の基板３が配置される。基板３はアンテナが備えられ得、チップを受ける空洞を有し得る。

基板ベルト２は、画像平面の中にまたは画像平面から連続してまたは不連続に動かされる。

各個々の基板は設置領域３ａを有し、設置領域３ａはチップを受けるための空洞として設計され得る。

例えばフリップチップ５の形式の複数の個々の部品は、概略的に示される部品の複合構造４で配置され、部品の複合構造４は例えばウェーハとして設計され得る。これらのフリップチップはピックアップデバイス６〜９によってピックアップされ、ピックアップデバイス６〜９はいわゆるフリッパとして働き得る。この目的のために、真空ピペット（ここにはより詳細には図示されていない）が配置されるロッドエレメント８および９によってチップ複合構造４から個々のチップ５をピックアップし、輸送デバイス１１、１２および１３に属するさらなる真空ピペット１１に該チップを移行するために、フリッパは、中央エレメント６内に配置される水平旋回軸７の周りに旋回される。

チップ５のうちの１つはアーム８によって複合構造からピックアップされる一方、フリッパによって既にピックアップされたさらなるチップ１０は、真空ピペット１１に移行され、真空ピペット１１は、真空をチップ１０に適用するための１つ以上の開口部１３を下側に有する。

真空ピペット１１は次いで、矢印１４によって示されるように、移動処理によって輸送レール１２に沿って、次のステーション、すなわち接着剤塗布ステーション１５、１６に輸送される。

接着剤塗布デバイス１５、１６において、チップ１０が真空ピペット１１に吊るされている状態で真空ピペット１１が接着剤塗布デバイス１５、１６を通過して動くとき、接着剤１７の個々の液滴は、放出エレメント１６によって下から上向きに放出される。この目的のために、レール式の輸送デバイスは、チップ１０の下側において接着剤の液滴の正確な位置決めを可能にするために、一時的に速度を遅くされるかまたは停止され得る。さらに図２に示されるように、さらなる測定デバイス２２、２３が、最初にチップの配向を検出するために備えられ得る。

次いで、次のステーションによって表される測定デバイス１８、１９において、真空ピペットの底部になおも付着されているチップ１０の配向が、必要に応じチップの配向の訂正を遂行するために、例えばピペット１１を回転させることによって、測定され、その結果、基板３の設置領域３ａにチップ１０の正確かつ清潔な設置がさらなるステーションセクションにおいて可能である。

図２は、本発明の第２の実施形態に従って、本発明の方法を遂行するためのデバイスの概略図を示す。同一であるかまたは同じ機能を有する構成要素は、同一の参照記号で提供される。

図２に概略的に示されるデバイスは、接着剤塗布デバイスが異なって設計され、さらなる測定デバイス２２、２３が備えられているということにおいて、図１に示されるデバイスとは異なる。

接着剤塗布デバイス２０、２１は、下からチップ１０の下側に接着剤の液滴を全く放出しないで、むしろ、接着剤がしみ込まされたスタンプパッド２１を上側に有する。

そのようなスタンプパッド２１は、スタンプパッドの上にあるチップの下側を圧し、その結果、計量された量でチップ１０の下側に接着剤の均一な分布を得るために用いられる。この目的のために、接着剤塗布デバイス２０、２１またはスタンプパッド２１のいずれかはそれ自体、チップ１０がその上に一瞬位置したときに、上方に動かされ得るか、または、チップ１０が真空ピペット１１に付着されている状態で真空ピペット１１は一時的に下方に動かされ得る。

例えばカメラによって、真空ピペット１１に付着しているチップ１０の配向を最適に測定するための測定デバイス２２、２３は、例えばピペット１１をその長手方向軸の周りに回転させることによる後の調整によって、チップを正しく配向するために最初にまたは必要に応じてチップの配向を検出するように働く。測定デバイス２２、２３は、配向データを接着剤塗布デバイス２０、２１の配向、またオプションで基板の設置領域３ａの配向と比較する。

測定デバイス２２、２３は、接着剤塗布デバイス２０、２１の上流に配置される。他方さらなる測定デバイス１８、１９が、接着剤塗布デバイスの下流に配置され、更なる測定および必要に応じチップ１０の配向の訂正を遂行する。あるいは、測定デバイス２２、２３がなく、測定デバイス１８、１９のみが備えられ得る。

出願書類に開示される特徴のすべては、それらが個々にまたは先行技術との組合せにおいて新規性がある限り、本発明に本質的であるとして請求される。

１ 基板ベルト輸送エレメント
２ 基板ベルト
３ 基板
３ａ 設置領域
４ 部品複合構造
５ チップ
フリッパ
７ フリッパの旋回軸
１０ チップ
１１ 真空ピペット
１２ 輸送レール
１３ 真空ピペットの出口
１４ 輸送方向
１５、１６、２０、２１ 接着剤塗布デバイス
１７ 接着剤の液滴
１８、１９、２２、２３ 測定デバイス

Claims (11)

1. 電子部品（５、１０）、特にＲＦＩＤチップの、基板（３）、特にアンテナを有する基板上への連続生産の搭載および接着をする方法であって、
   ピックアップデバイス（６〜９）によって部品複合構造（４）から該電子部品（５、１０）のうちの少なくとも１つをピックアップするステップと、
   該ピックアップデバイス（６〜９）から移動可能な輸送デバイス（１１〜１３）に該電子部品（１０）を移行するステップと、
   固定型接着剤塗布デバイス（１５、１６、２０、２１）によって、該輸送デバイス（１１〜１３）に付着された該部品（１０）の下側に接着剤（１７）を塗布するステップと、
   測定デバイス（１８、１９）によって、該部品（１０）の設置のための、該基板（３）上に配置された設置領域（３ａ）の配向に対する、該部品（１０）の配向を測定するステップと、
   該輸送デバイス（１１〜１３）によって該基板（３）の該設置領域（３ａ）に該部品（１０）を設置するステップと
   を特徴とする、方法。
2. 前記接着剤塗布デバイス（１５、１６、２０、２１）は、液滴形態で前記接着剤（１７）を前記部品（１０）の下側に放出することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記部品（１０）の下側は前記接着剤塗布デバイス（１５、１６、２０、２１）の中に浸され、該デバイスは、上方に開いた容器であって、その中に接着剤が配置された、容器として設計されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 前記容器は、前記接着剤がしみ込まされたスタンプパッド（２１）を含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. 前記電子部品（１０）を移行するステップと前記接着剤（１７）を塗布するステップとの間において、前記接着剤塗布デバイス（２０、２１）の配向に対する、該部品（１０）の配向が測定される、請求項１〜４のうちの１項に記載の方法。
6. 前記ピックアップデバイス（６〜９）は、前記電子部品（１０）を裏返し状態で前記輸送デバイス（１１〜１３）に移行するために、旋回軸の周りで回転されることを特徴とする、請求項１〜５のうちの１項に記載の方法。
7. 電子部品（５、１０）、特にＲＦＩＤチップの、基板（３）、特にアンテナを有する基板上への連続生産の搭載および接着をするデバイスであって、
   部品複合構造（４）から該電子部品（５、１０）のうちの少なくとも１つをピックアップし、真空を適用することによって、裏返しの状態に該部品（１０）を回転させ、該ピックアップデバイス（６〜９）から接着剤塗布デバイス（１５、１６、２０、２１）に該電子部品（１０）を輸送する、ピックアップデバイス（６〜９）と、
   該部品（１０）の下方に向いた下側に接着剤（１７）を塗布する、輸送デバイス（１１〜１３）の下に配置された該接着剤塗布デバイス（１５、１６、２０、２１）と、
   該部品（１０）の設置のための、該基板（３）上に配置された設置領域（３ａ）の配向に対する、該部品（１０）の配向を最適に測定する測定デバイス（１８、１９）と、
   該輸送デバイス（１１〜１３）の隣接する設置位置であって、該設置位置において該輸送部品（１０）が該基板（３）の該設置領域（３ａ）に設置され得る、設置位置と
   を特徴とする、デバイス。
8. 前記輸送デバイス（１１〜１３）は、前記基板（３）における部品のピックアップ、輸送および設置中に該部品（１０）に吸引を適用する移動可能な真空ピペット（１１、１３）を備えていることを特徴とする、請求項７に記載のデバイス。
9. 前記接着剤塗布デバイス（１５、１６）は、前記部品（１０）の下側に下から上方に接着剤（１７）の液滴を放出する放出エレメント（１６）を備えていることを特徴とする、請求項７または８に記載のデバイス。
10. 前記接着剤塗布デバイス（２０、２１）は、前記部品（１０）の下側を接着剤のしみ込まされたスタンプパッド（２１）に圧する該スタンプパッド（２１）を含むことを特徴とする、請求項７または８に記載のデバイス。
11. 前記電子部品はフリップチップであることを特徴とする、請求項７〜１０のいずれか１項に記載のデバイス。

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