JP2013258299A - Wafer ring exchanging device and chip mounting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リードフレームなどの基板に半導体チップなどのチップ(ダイ)をボンディングするためのウエハリング交換装置およびチップ実装装置に関する。 The present invention relates to a wafer ring exchange apparatus and a chip mounting apparatus for bonding a chip (die) such as a semiconductor chip to a substrate such as a lead frame.
チップ実装装置には特許文献1等に記載があるように、このチップ実装装置は、図13に示すように、基板保持部101と、ウエハリング保持部102と、ウエハ供給部103等を備えたものである。
As described in
基板保持部101は、X方向に沿って配設される基板搬送コンベア101aを備え、基板105をX方向に沿って搬送されるものである。ウエハリング保持部102は、ウエハシート106が張り付けられたウエハリング107を保持するものである。ウエハシート106は個片化されてチップ108が形成される。ウエハ供給部103は、ウエハシート106が張り付けられたウエハリング107を複数段保持するマガジン110を備える。
The
このような装置では、マガジン110に保持されているウエハリング107を、移送手段、この場合、移送アーム111によってウエハリング保持部102に供給する。そして、ウエハリング保持部102において、ピックアップ手段、この場合、ウエハリング107に張り付けられたウエハシート106のチップ108を実装ヘッド112にて吸着してピップアップし、基板保持部101に保持されている基板105上に実装される。
In such an apparatus, the
ところで、このような装置では、基板保持部101と、ウエハリング保持部102と、ウエハ供給部103等を、平面的にて、重ねあわされることなく配置されることになる。このため、装置全体の配置スペースが大となっていた。
By the way, in such an apparatus, the
また、ウエハリング保持部102におけるウエハリング107のウエハシート106のチップ108が無くなれば、新たなウエハリング107をウエハ供給部103に供給する必要がある。このため、前記移送アーム111を備えた移送手段がウエハリング交換手段を構成することになる。このような交換手段としては、使用済みのウエハリング107をウエハリング保持部102から取り出して、マガジン110に戻し、また、新たなウエハリング107をマガジン110から取り出してウエハリング保持部102に供給する必要がある。このため、ウエハリング交換のために、マガジン110を特許文献2等に示すようエレベータ手段にて昇降させる必要があった。
Further, when the
ウエハリング交換のために、マガジン110をエレベータ手段にて昇降させるものでは、マガジン110の重量が大であるので、エレベータ手段の昇降力を大きなものとする必要があり、大型化するとともに、コスト高となっていた。
When the
また、図13に示す装置では、ウエハリング保持部102において、ピックアップするものであるため、エジェクタピンと、エキスパンドリング等を配置することになる。すなわち、ピックアップ動作中に、エキスパンドリングにてウエハシート106に張力を付与し、この状態で、エジェクタピンでピックアップすべきチップを押し上げるようにする。
In the apparatus shown in FIG. 13, since the wafer
このため、図13に示すように、ウエハリング交換位置とピックアップ位置とを同一位置とすれば、ウエハリング交換動作時にはピックアップ動作を行うことができず、ピックアップ動作時には、ウエハリング交換動作を行うことができない。従って、全体としての作業時間が大となっていた。 For this reason, as shown in FIG. 13, if the wafer ring replacement position and the pickup position are the same position, the pickup operation cannot be performed during the wafer ring replacement operation, and the wafer ring replacement operation is performed during the pickup operation. I can't. Therefore, the work time as a whole is long.
そこで、図14に示すように、ウエハリング交換位置とピックアップ位置とを相違させることを提案できる。すなわち、図14に示すチップ実装装置では、ウエハリング交換ステージ120と、ウエハリング121を複数段に保持するマガジン122の昇降用のリングエレベータ123と、ウエハリング交換手段124とを備える。ウエハリング交換手段124としては、前記図13に示す移送アーム111を用いることができる。
Therefore, as shown in FIG. 14, it can be proposed to make the wafer ring replacement position different from the pickup position. That is, the chip mounting apparatus shown in FIG. 14 includes a wafer
この場合、ウエハリング交換位置に関してエレベータ123とウエハリング交換手段124とが180度反対位置に配設される。エレベータ123にてマガジン122を昇降させて、ピックアップすべきチップを有するウエハリング121(使用前ウエハリング)を移送アーム111にてチャックして、マガジン122から引き出してウエハリング交換ステージ120上に配置する。また、チップのピックアップが完了したウエハリング121(使用後ウエハリング)をウエハリング交換ステージ120に戻し、この交換ステージ120上で移送アーム111にてチャックして、マガジン122に収容する。
In this case, the
なお、この装置では、ウエハリング121がピックアップ位置と交換ステージ120との間を矢印Cのように往復動する。また、ウエハリング121は、エレベータ123と交換ステージ120との間を矢印Bのように往復動する。
In this apparatus, the
また、ピックアップ位置はウエハリング交換位置の斜め後方に配置される。すなわち、ピックアップ位置とウエハリング交換位置との間を往復動するエキスパンダ機構125を有し、エキスパンダ機構125がウエハリング交換位置に位置した際に、ウエハリング121の交換作業が行われ、エキスパンダ機構125がピックアップ位置に位置した際に、エキスパンダ機構125にて、ウエハシートに張力を付与し、この状態で、エジェクタピンでピックアップすべきチップを押し上げるようにする。
The pickup position is disposed obliquely behind the wafer ring replacement position. That is, the
しかしながら、図14に示すような実装装置では、マガジン122と、リング交換位置と、ウエハリング交換手段待機位置とが、直線上に配置されることになり、装置全体の幅寸法が大となる。
However, in the mounting apparatus as shown in FIG. 14, the
各部材の構成を考慮すれば、ピックアップ位置での中心位置POが、リング交換位置での中心位置COよりも装置外方に配置する必要があった。そのため、装置全体の幅寸法が大となっていた。 Considering the configuration of each member, the center position PO at the pickup position needs to be arranged outside the apparatus with respect to the center position CO at the ring replacement position. For this reason, the overall width of the apparatus is large.
ところで、このような実施装置には、基板のアイランドに接着剤を塗布するプリフォーム手段と、基板のアイランドにチップを実装するボンディング手段とが設けられる。このため、プリフォーム手段によるプリフォーム動作の調整、ボンディング手段によるボンディング動作の調整等を必要とする。ボンディング動作は、ウエハシートからチップをピックアップするピックアップ動作と、ピックアップしたチップを基板のアイランドにボンディングするボンディング動作とがあり、各動作の調整を必要とする。 By the way, such an implementation apparatus is provided with preform means for applying an adhesive to the island of the substrate and bonding means for mounting the chip on the island of the substrate. For this reason, adjustment of the preform operation by the preform means, adjustment of the bonding operation by the bonding means, and the like are required. The bonding operation includes a pickup operation for picking up a chip from the wafer sheet and a bonding operation for bonding the picked-up chip to the island of the substrate, and each operation needs to be adjusted.
従って、全体のコンパクト化を図ることができない図14に示す装置では、各種の調整作業を行う部位が作業し難い位置に配置されることになって、各種の作業を行い難い欠点がある。また、マガジンを載置する載置台が比較的高位に配置される。このため、重量物であるマガジンを高位の載置台に載置する作業が作業者にとって重労働になっていた。 Therefore, in the apparatus shown in FIG. 14 that cannot be made compact as a whole, there are drawbacks in that various parts of the adjustment work are arranged at positions where it is difficult to work, and thus various kinds of work are difficult to perform. Further, the mounting table on which the magazine is mounted is disposed at a relatively high level. For this reason, the operation | work which mounts the magazine which is a heavy article on a high level mounting stand has become heavy labor for the operator.
そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、ウエハリングの交換動作を安定して行うことができるウエハリング交換装置およびこのようなウエハリング交換装置を用いて小型化が可能なチップ実装装置を提供する。 Therefore, in view of such circumstances, the present invention provides a wafer ring exchanging apparatus that can stably perform an exchanging operation of a wafer ring and a chip mounting apparatus that can be miniaturized using such a wafer ring exchanging apparatus. .
本発明のウエハリング交換装置は、ウエハシートを保持しているウエハリングを複数段備えたリングマガジンと、このリングマガジンの使用前ウエハリングを交換ステージに供給するとともに、交換ステージの使用後ウエハリングをリングマガジンに戻すリングチェンジャとを備えたウエハリング交換装置であって、リングチェンジャは、上下2段にウエハリングを保持するリング保持体と、このリング保持体を上下動させる上下動機構と、リング保持体のウエハリングを交換ステージに供給するとともに、交換ステージのウエハリングをリング保持体に戻す供給・戻し機構と、前記供給・戻し機構におけるリング保持体の上段のウエハリングに対応する上供給・戻し位置とリング保持体の下段のウエハリングに対応する下供給・戻し位置との切換を行う切換機構とを備えたものである。 A wafer ring exchanging apparatus according to the present invention includes a ring magazine having a plurality of wafer rings holding wafer sheets, a wafer ring before use of the ring magazine to an exchange stage, and a wafer ring after use of the exchange stage. A ring changer including a ring changer for returning the ring holder to the ring magazine, wherein the ring changer includes a ring holder that holds the wafer ring in two upper and lower stages, and a vertical movement mechanism that moves the ring holder up and down. The wafer ring of the ring holder is supplied to the exchange stage, the supply / return mechanism for returning the wafer ring of the exchange stage to the ring holder, and the upper supply corresponding to the upper wafer ring of the ring holder in the supply / return mechanism・ Return position and lower supply / return position corresponding to the lower wafer ring of the ring holder It is obtained by a switching mechanism for switching.
本発明のウエハリング交換装置によれば、上下動機構による昇降動作によって、上下2段にウエハリングを昇降させることができる。また、供給・戻し機構を上段のウエハリングに対応させれば、上段のウエハリングをこの供給・戻し機構にて、交換ステージへのウエハリング供給動作と交換ステージからのウエハリングの取り出しが可能となる。供給・戻し機構を下段のウエハリングに対応させれば、下段のウエハリングをこの供給・戻し機構にて、交換ステージへのウエハリング供給動作と交換ステージからのウエハリングの取り出しが可能となる。このように、各段のウエハリングの交換動作を安定して行うことができる。また、上下動機構を備えているので、ウエハリング交換作業時以外において、リング保持体を下降させておくことができる。 According to the wafer ring exchanging apparatus of the present invention, the wafer ring can be moved up and down in two stages by the up and down movement by the vertical movement mechanism. Also, if the supply / return mechanism is compatible with the upper wafer ring, the wafer ring supply operation to the replacement stage and the removal of the wafer ring from the replacement stage can be performed with this supply / return mechanism. Become. If the supply / return mechanism corresponds to the lower wafer ring, the wafer ring supply operation to the replacement stage and the removal of the wafer ring from the replacement stage can be performed with this supply / return mechanism. In this way, the wafer ring replacement operation at each stage can be performed stably. In addition, since the vertical movement mechanism is provided, the ring holder can be lowered except during wafer ring replacement work.
供給・戻し機構は、下供給・戻し位置で交換ステージの使用後ウエハリングをリング保持体に戻し、上供給・戻し位置でリング保持体の使用前ウエハリングを交換ステージに供給するようにできる。 The supply / return mechanism can return the wafer ring to the ring holder after use of the exchange stage at the lower supply / return position, and supply the wafer ring before use of the ring holder to the exchange stage at the upper supply / return position.
供給・戻し機構は、ウエハリングのチャックを可能とする開閉機能付きチャック部と、チャック部にてチャックしているウエハリングを水平方向に沿って搬送する搬送機構とを備えたもので構成できる。 The supply / return mechanism can include a chuck portion with an opening / closing function that enables chucking of the wafer ring and a transport mechanism that transports the wafer ring chucked by the chuck portion along the horizontal direction.
リング交換時においてリングマガジンは交換ステージの下方に配置され、リングチェンジャは、上下に配設される交換ステージとリングマガジンとの側方に配置されるものであってもよい。 At the time of ring replacement, the ring magazine may be disposed below the replacement stage, and the ring changer may be disposed on the side of the replacement stage and the ring magazine disposed above and below.
交換ステージの下方の収納と前方への引き出しとが可能な引き出しステージを備え、このステージに前記リングマガジンは載置されるものが好ましい。 It is preferable to provide a drawer stage that can be stored under the exchange stage and pulled forward, and the ring magazine is placed on this stage.
このように設定することによって、マガジンを交換ステージの下方位置に位置されることができる。このため、引き出しステージを前方へ引き出した状態では、このステージは低位置に位置していることになる。しかも、この引き出し状態では、引き出しステージの上方に他の部材が無い状態である。 By setting in this way, the magazine can be positioned below the exchange stage. For this reason, in a state where the drawer stage is pulled forward, this stage is positioned at a low position. Moreover, in this pulled out state, there is no other member above the pulling stage.
本発明のチップ実装装置は、前記ウエハリング交換装置と、前記交換ステージの後方側に配置されるボンディング装置を備えたチップ実装装置であって、前記ボンディング装置は、基板をその搬送方向に沿って上流側から下流側に向かってピッチ送りする搬送手段と、接着剤を塗布すべき基板のアイランドがプリフォーム位置に搬送された際に、このアイランドに接着剤を塗布するプリフォーム手段と、接着剤が塗布されたアイランドがボンディング位置に搬送された際に、このアイランドにチップをボンディングするボンディング手段とを備えるものである。 The chip mounting apparatus of the present invention is a chip mounting apparatus including the wafer ring replacement device and a bonding device disposed on the rear side of the replacement stage, and the bonding device moves the substrate along its transport direction. Conveying means for pitch-feeding from the upstream side toward the downstream side, preform means for applying the adhesive to the island when the island of the substrate to which the adhesive is to be applied is conveyed to the preform position, and adhesive And a bonding means for bonding a chip to the island when the island is transported to the bonding position.
前記チップ実装装置によれば、プリフォーム手段とボンディング手段とを備えているので、接着剤を塗布すべき基板のアイランドがプリフォーム位置に搬送された状態でこのアイランドに接着剤を塗布することができる。また、接着剤が塗布されたアイランドがボンディング位置に搬送された状態でこのアイランドにチップをボンディングできる。 According to the chip mounting apparatus, since the preform means and the bonding means are provided, it is possible to apply the adhesive to the island in a state where the island of the substrate to which the adhesive is to be applied is conveyed to the preform position. it can. Further, it is possible to bond the chip to the island in a state where the island to which the adhesive is applied is conveyed to the bonding position.
本発明のリングチェンジャでは、リングチェンジャの上下動機構による昇降動作では、上下2段にウエハリングのみを昇降させればよいので、上下動機構の小型化を図ることができる。しかも、各段のウエハリングの交換動作を安定して行うことができる。また、ウエハリング交換作業時以外において、リング保持体を下降させておくことができ、装置に対する各種の調整やメンテナンス性の一層の向上を図ることができる。 In the ring changer of the present invention, in the lifting and lowering operation by the vertical movement mechanism of the ring changer, it is only necessary to raise and lower the wafer ring in two stages, so that the vertical movement mechanism can be downsized. In addition, the wafer ring replacement operation at each stage can be performed stably. In addition, the ring holder can be lowered except during the wafer ring exchange operation, and various adjustments to the apparatus and further improvement in maintainability can be achieved.
供給・戻し機構として、開閉機能付きチャック部と搬送機構とを備えたものでは、ウエハリングの交換作業を確実に行うことができる。ウエハリングのリングマガジンからのリング保持体への供給と、ウエハリングのリング保持体からのリングマガジンへの戻しが可能であれば、リングマガジンと交換ステージとの間で、ウエハリングの交換作業を行うことができ、作業性の向上および装置のコンパクト化に一層寄与する。 If the supply / return mechanism includes a chuck portion with an opening / closing function and a transfer mechanism, the wafer ring can be exchanged reliably. If it is possible to supply the wafer ring from the ring magazine to the ring holder and return the wafer ring from the ring holder to the ring magazine, the wafer ring can be exchanged between the ring magazine and the exchange stage. This contributes to improvement in workability and downsizing of the apparatus.
リングチェンジャを、交換ステージと交換ステージの下方位置に収納されたリングマガジンとの側方に配置するようにすれば、装置全体のコンパクト化及び交換作業時間の短縮化を図ることができる。 If the ring changer is arranged on the side of the exchange stage and the ring magazine housed below the exchange stage, the entire apparatus can be made compact and the exchange time can be shortened.
引き出しステージを有するものでは、引き出しステージを前方へ引き出した状態で、このステージが低位置に位置することになって、このステージへのマガジン載置作業の軽減を図ることができる。しかも、引き出しステージを収納すれば、マガジンが交換ステージの下方に収納された状態となり、コンパクト化を達成できる。このため、装置に対する各種の調整やメンテナンス性の向上を図ることが可能である。また、引き出しステージの引き出し状態では、引き出しステージの上方に他の部材が無い状態であるので、マガジンの載置作業及び取り出し作業の容易化を図ることができる。 In a case having a drawer stage, the stage is positioned at a low position in a state where the drawer stage is pulled forward, so that the work of placing the magazine on the stage can be reduced. In addition, if the drawer stage is stored, the magazine is stored below the replacement stage, and compactness can be achieved. For this reason, it is possible to improve various adjustments and maintainability of the apparatus. Further, in the pulled-out state of the drawer stage, there is no other member above the drawer stage, so that it is possible to facilitate the magazine placing operation and the removing operation.
本発明のチップ実装装置は、プリフォーム手段とボンディング手段とを備えているので、プリフォーム動作とボンディング動作とを行うことができ、ウエハリングに収容されたマガジンを、引き出しステージにセットすれば、マガジンに収容されたウエハリングのチップを順次基板に実装することができ、作業性に優れる。 Since the chip mounting apparatus of the present invention includes the preform unit and the bonding unit, the preform operation and the bonding operation can be performed, and if the magazine accommodated in the wafer ring is set on the drawer stage, Wafer ring chips housed in the magazine can be sequentially mounted on the substrate, and the workability is excellent.
以下、本発明の実施の形態を図1〜図12に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は本発明のチップ実装装置の簡略平面図を示す。このチップ実装装置は、リードフレームなどの基板1(図10参照)に半導体チップなどのチップ(ダイ)3をボンディングするためのものである。リードフレームとは、半導体パッケージの内部配線として使われる薄板の金属である。このため、本発明においては、基板1には、一般的にリードフレームと呼ばれるもの、及び種々の電子部品等が配置される基板(例えば、プリント基板等)を含むものとする。
FIG. 1 is a simplified plan view of a chip mounting apparatus according to the present invention. This chip mounting apparatus is for bonding a chip (die) 3 such as a semiconductor chip to a
このチップ実装装置は、長手方向に沿って所定ピッチで複数個のアイランドが形成された基板1(図10参照)を、その長手方向に沿って複数枚を順次図2に示す基板搬送手段14を介して搬送して、上流側のプリフォーム位置で、基板1のアイランドに接着剤4(図11参照)を塗布した後、下流側のボンディング位置で前記基板1のアイランドにチップ3をボンディングするものである。
In this chip mounting apparatus, the substrate 1 (see FIG. 10) on which a plurality of islands are formed at a predetermined pitch along the longitudinal direction is sequentially transferred to the substrate transport means 14 shown in FIG. 2 along the longitudinal direction. The adhesive 4 (see FIG. 11) is applied to the island of the
チップ実装装置の全体構成は、図2に示すように、基板1のアイランドに接着剤4を塗布するプリフォーム手段12と、プリフォーム手段12にて接着剤4が塗布されたアイランドにチップ3をボンディングするボンディング手段13と、基板1を搬送する基板搬送手段14と、後述する図12に示すウエハシート27を保持しているウエハリング28を交換するリングチェンジャ15と、ウエハリング28を図1に示す交換ステージ30からピックアップ位置に搬送する往復動手段16とを備える。
As shown in FIG. 2, the entire configuration of the chip mounting apparatus includes a
プリフォーム手段12、ボンディング手段13、基板搬送手段14、リングチェンジャ15、及び往復動手段16は、制御手段17にて制御される。制御手段17は、例えば、CPU(Central Processing Unit)を中心としてROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等がバスを介して相互に接続されたマイクロコンピューターである。制御手段17には、記憶手段としての記憶装置が付設される。記憶装置は、HDD(Hard Disc Drive)やDVD(Digital Versatile Disk)ドライブ、CD−R(Compact Disc-Recordable)ドライブ、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)等からなる。なお、ROMには、CPUが実行するプログラムやデータが格納されている。
The
搬送手段14は、例えば、基板1をクランプするクランプ機構と、このクランプ機構のクランプ部を上流側から下流側に向かって移動させる駆動機構とを備える。駆動機構には、例えば、サーボモータ等を使用することができ、制御手段17の制御によって、基板1を任意のピッチ(設定したピッチ)で下流側へ送ることができる。すなわち、基板1のアイランドをプリフォーム位置とボンディング位置とに、順次、送ることができる。
The
搬送手段14として、駆動輪と、従動輪と、これらに掛け回されるベルトとを備えたベルトフィーダ等のフィーダと、このフィーダを駆動するための駆動機構とを備えたものであってもよい。この場合、基板1がフィーダに供給されれば、位置決め手段(例えば、基板の形成される貫孔に嵌合するピン等)によって位置決めされた状態でフィーダ上に配置される。駆動機構としては、例えばサーボモータ等を使用することができ、制御手段17の制御によって、設定した任意の回転角度にフィーダの駆動輪を駆動させて、基板1を任意のピッチ(設定したピッチ)で下流側へ送ることができる。
The conveying means 14 may be provided with a feeder such as a belt feeder including a driving wheel, a driven wheel, and a belt wound around these, and a driving mechanism for driving the feeder. . In this case, if the board |
プリフォーム位置では、基板1のアイランドに接着剤4を塗布するプリフォーム工程(ディスペンス工程)が行われる。このため、プリフォーム手段12は、図10に示すように、例えば接着剤4(図11参照)を吐出するノズル20を有する接着剤塗布用シリンジ21と、このシリンジ21をX軸方向(図1に示す矢印X1、X2方向)とY軸方向(図1に示すY1、Y2方向)とZ軸方向(上下方向)とに駆動させてXYZステージ22とを備える。すなわち、XYZステージ22は、X軸方向に駆動するXステージ22aと、Y軸方向に駆動するYステージ22bと、Z軸方向に駆動するXステージ22cとを備える。
At the preform position, a preform process (dispensing process) for applying the adhesive 4 to the island of the
このため、シリンジ21は、X軸方向に沿った移動と、Y軸方向に沿った移動と、Z軸方向に沿った移動とが可能である。これによって、プリフォーム時にアイランドの位置にこのノズル20が対応して、このノズル20から吐出量(塗布量)が制御された状態で、接着剤4がアイランドに吐出されることになる。なお、XYZステージ22には、アイランドの検出用のカメラ23が付設されている。
For this reason, the
また、ボンディング位置では、接着剤4が塗布されたアイランドにチップ(ダイ)3を搬送して、この接着剤4上に配置するボンディングが行われることになる。このため、ボンディング手段13は、ピックアップ位置25に配置されるウエハリング28のチップ3を吸着するコレット26を有するボンディングアーム(図示省略)と、ウエハリング28のチップ3を観察する確認用カメラ(図示省略)と、ボンディング位置でリードフレーム(基板)1のアイランドを観察する確認用カメラ(図示省略)とを備える。
At the bonding position, bonding is performed in which the chip (die) 3 is transported to the island to which the adhesive 4 has been applied and placed on the adhesive 4. For this reason, the bonding means 13 includes a bonding arm (not shown) having a
ウエハシート27は多数のチップ3に分割されている。すなわち、ウエハシート27は粘着シート(ダイシングシート)に貼り付けられ、このダイシングシートが環状のフレームに保持される。そして、このダイシングシート上のウエハシート27に対して、円形刃(ダイシング・ソー)等を用いて、個片化してチップ3を形成する。また、コレット26を保持しているボンディングアームは搬送手段(図示省略)を介して、ピックアップ位置とボンディング位置との間の移動が可能となっている。
The
また、このコレット26は、その下端面に開口した吸着孔を介してチップ3が真空吸引され、このコレット26の下端面にチップ3が吸着する。なお、この真空吸引(真空引き)が解除されれば、コレット26からチップ3が外れる。
Further, the
次にこのボンディング手段を使用したボンディング方法を説明する。まず、供給部25の上方に配置される確認用カメラにてピックアップすべきチップ3を観察して、コレット26をこのピックアップすべきチップ3の上方に位置させた後、矢印Z1のようにコレット26を下降させてこのチップ3をピックアップする。その後、矢印Z2のようにコレット26を上昇させる。
Next, a bonding method using this bonding means will be described. First, the
次に、ボンディング位置の上方に配置された確認用カメラにて、ボンディングすべきリードフレーム1のアイランドを観察して、コレット26を矢印Y3方向へ移動させて、このアイランドの上方に位置させた後、コレット26を矢印Z3のように下降移動させて、このアイランドにチップ3を供給する。また、アイランドにチップ3を供給した後は、コレット26を矢印Z4のように上昇させた後、矢印Y4のように、ピップアップ位置の上方の待機位置に戻す。
Next, the island of the
すなわち、コレット26を、順次、矢印Z1、Z2、Y3、Z3、Z4、Y4のように移動させることによって、ピックアップ確認用カメラの観察に基づいて位置決めされたチップ3をコレット26でピックアップし、このチップ3をアイランドに実装することになる。
That is, by moving the
ところで、ウエハリング28は、往復動手段16にて、交換ステージ30とピップアップ位置との間を矢印Cのように往復動することになる。往復動手段16として例えば、XYテーブル等で構成することができる。また、XYテーブル上には、加圧リング18を有するエキスパンダ19(図3参照)が配設される。
By the way, the
交換ステージ30の下方には、ウエハリング28が複数段に収容されるリングマガジン31(図3等参照)が載置される引き出しステージ32が配置される。引き出しステージ32は、リングマガジン31が載置固定される基板台33と、この基板台33の引き出し・収納をガイドするガイド機構とを備える。
Below the
ガイド機構は、例えば、基板台33の側面に設けられる左右一対のガイド用長凹部と、この装置の枠体側に設けられて相対面する一対のガイドローラとを備えたもので構成できる。この場合、各ガイド用長凹部は基板台33の前後方向に延び、各ガイド用長凹部に各ガイドローラが嵌合する。なお、ガイド機構として、ガイドレールを備えたものであってもよい。
For example, the guide mechanism can include a pair of left and right guide long recesses provided on the side surface of the
このため、基板台33を、図1の実線で示すように、交換ステージ30の下方位置に収納される収納状態から、基板台33を手前に引き出せば、図1の仮想線で示すように、交換ステージ30よりも前方に引き出すことができる。また、この引き出した状態から、基板台33を後方へ押し込めば、図1の実線で示すように、基板台33が交換ステージ30の下方位置に収納される収納状態となる。
For this reason, as shown by the phantom line in FIG. 1, if the
交換ステージ30の側方にはリングチェンジャ15を備えたリング交換装置が配設されている。図3に示すように、リングチェンジャ15は、上下2段にウエハリング28を保持するリング保持体41と、このリング保持体41を上下動させる上下動機構42と、リング保持体41のウエハリング28をチャックして交換ステージ30に供給するとともに、交換ステージ30のウエハリング28をチャックしてリング保持体に戻す供給・戻し機構43と、供給・戻し機構におけるリング保持体41の上段のウエハリング28に対応する上供給・戻し位置とリング保持体41の下段のウエハリング28に対応する下供給・戻し位置との切換を行う切換機構44とを備える。
A ring exchanging device having a
リング保持体41は、上方に配置される第1受け台41aと、下方に配置される第2受け台41bとを有し、上下一対の受け台41a、41bが前記切換機構44にて上下動する。このため、切換機構44としては、シリンダ機構、ボール・ナット機構、リニアガイド機構等の既存の往復動機構にて構成できる。
The
この場合、切換機構44としての往復動機構が前記上下動機構42に付設され、上下動機構42の駆動によって切換機構44とリング保持体41とが上下動(昇降)する。なお、上下動機構42としても、シリンダ機構、ボール・ナット機構、リニアガイド機構等の既存の往復動機構にて構成できる。
In this case, a reciprocating mechanism as the
供給・戻し機構43は、ウエハリング28のチャックを可能とする開閉機能付きチャック部43aと、チャック部43aにてチャックしているウエハリング28を水平方向に沿って矢印Bのように搬送する搬送機構43bとで構成できる。チャック部43aは、その基部側を中心に揺動する一対の揺動片45、45と、この揺動片45,45を揺動させる揺動機構(図示省略)とを有する。揺動機構としては、歯車機構、リンク機構、トグル機構等の各種の既存の機構を用いることができる。そして、図示省略の駆動源(モータ)の駆動によって、揺動機構を介して、揺動片45、45が揺動して開閉動作を行う。
The supply /
搬送機構43bは、チャック部43aに連結される往復動機構によって構成できる。この場合も、シリンダ機構、ボール・ナット機構、リニアガイド機構等の既存の往復動機構にて構成できる。
The
ところで、この装置においては、図1に示すように、ピックアップ位置でのウエハリング28の中心位置POは、交換ステージ30上のウエハリング28の中心位置COよりも装置内側に配置される。すなわち、ピックアップ位置での中心位置POが、交換ステージ30の中心位置COよりもリングチェンジャ15側に位置するように設定している。
By the way, in this apparatus, as shown in FIG. 1, the center position PO of the
これに対して、図14に示す従来の装置では、各部材の構成を考慮すれば、ピックアップ位置での中心位置POが、リング交換位置での中心位置COよりも装置外方に配置する必要があった。そのため、装置全体の幅寸法が大となっていた。 On the other hand, in the conventional apparatus shown in FIG. 14, if the configuration of each member is taken into consideration, the center position PO at the pickup position needs to be arranged outside the apparatus from the center position CO at the ring replacement position. there were. For this reason, the overall width of the apparatus is large.
次に前記のように構成されたリングチェンジャ15を用いて、交換ステージ30上でのウエハリング28の交換動作を図3〜図9を用いて説明する。図3(a)に示す状態は、マガジン31の最上段のウエハリング28(28a)が、ピックアップ位置に位置した状態で、マガジン31の上から2段目のウエハリング28(28b)が、リングチェンジャ15のリング保持体41の第1受け台41aに載置されている状態である。この状態では、リング保持体41の第1受け台41bにはウエハリング28が載置されていない状態である。
Next, using the
この図3(a)に示す状態から図3(b)に示すように、ピックアップ位置に位置しているウエハリング28aを、往復動手段16、つまりXYテーブルを駆動させることによって、交換ステージ30上に位置させる。この状態で、図3(c)に示すように、XYテーブル上の加圧リング18を矢印E1方向に上昇させるとともに、リング保持体41を上下動機構42にて矢印D1のように上昇させる。
As shown in FIG. 3B from the state shown in FIG. 3A, the
その後は、図4(a)に示すように、第1受け台41aに受けられているウエハリング28bから供給・戻し機構43にチャックを解除するとともに、この供給・戻し機構43のチャック部43aを矢印A2のように後退させる。この後退は、供給・戻し機構43をリミット位置(最大後退位置)まで退避させる。次に図4(b)に示すように、切換機構44によって、保持体41を矢印D2のように上昇させて、第1受け台41aと第2受け台41bとの間に供給・戻し機構43が介在される状態とする。その後、図4(c)に示すように、供給・戻し機構43を矢印A1のように前進させてリミット位置から脱出させる。
Thereafter, as shown in FIG. 4A, the chuck is released from the
次に、図5(a)の矢印B1に示すように、供給・戻し機構43のチャック部43aを交換ステージ30上に位置させる。そして、このチャック部43aにて、交換ステージ30上のウエハリング28aをチャックする。その後、チャックしたままチャック部43aを後退させて、図5(b)の矢印B2に示すように、リングチェンジャ15側に戻して、切換機構44を調整して、第2受け台41b上のウエハリング28aを、図5(c)の矢印D3に示すように、交換ステージ30の交換可能高さ位置に調整する。
Next, as shown by an arrow B <b> 1 in FIG. 5A, the
その後、図6(a)に示すように、供給・戻し機構43のチャック部43aを開状態として矢印A2方向にリミット位置まで退避させる。その後、リング保持体41を矢印D4のように下降させて、図6(b)に示すように、第1受け台41a上のウエハリング28bの高さ位置を交換ステージ30の交換可能高さ位置に調整する。その後、図6(c)の矢印A1に示すように、チャック部43aを前進させて原点に復帰させる。
Thereafter, as shown in FIG. 6A, the
次に、図7(a)の矢印A1に示すように、チャック部43aを前進させて、第1受け台41a上のウエハリング28bをチャックする。その後、図7(b)の矢印B1に示すように、チャック部43aを前進させて、このウエハリング28bをXYステージ上に搬送した後、チャック部43aを開状態として、図7(c)の矢印B2に示すように、後退させる。
Next, as indicated by an arrow A1 in FIG. 7A, the
その後、図8(a)に示すように、チャック部43aを矢印A2方向にリミット位置まで退避させるとともに、加圧リング18を矢印E2のように下降させて、図8(b)に示す状態として、リング保持体41を矢印D5に示すように上昇させる。次に、図8(c)の矢印A1に示すように、チャック部43aを前進させて原点に復帰させる。
Thereafter, as shown in FIG. 8A, the
その後、図9(a)の矢印A1に示すように、チャック部43aを前進させて、リング保持体41の第2受け台41b上のウエハリング28aをチャックした後、図9(b)の矢印D6に示すように、リング保持体41を下降させる。そして、図9(c)に示すように、XYテーブルにてこのXYテーブル上のウエハリング28bを矢印C2方向に移送させてピックアップ位置まで搬送する。
Thereafter, as indicated by an arrow A1 in FIG. 9A, the
このように、交換ステージ30上で、ピップアップが完了したウエハリング28(使用後ウエハリング28a)と、ピップアップが完了していないウエハリング28(使用前ウエハリング28b)との交換作業が終了する。
In this manner, on the
本発明では、引き出しステージ32を前方へ引き出した状態で、このステージ32が低位置に位置することになって、このステージ32へのマガジン載置作業の軽減を図ることができる。しかも、引き出しステージ32を収納すれば、マガジン31が交換ステージ30の下方に収納された状態となり、コンパクト化を達成できる。このため、装置に対する各種の調整やメンテナンス性の向上を図ることが可能である。また、引き出しステージ32の引き出し状態では、引き出しステージ32の上方に他の部材が無い状態であるので、マガジン31の載置作業及び取り出し作業の容易化を図ることができる。
In the present invention, the
ピックアップ位置でのウエハリング28の中心位置POを、交換ステージ30上のウエハリング28の中心位置COよりも装置内側に配置することによって、装置全体のコンパクト化を図ることができる。
By disposing the center position PO of the
リングチェンジャ15の上下動機構42による昇降動作では、上下2段にウエハリング28,28のみを昇降させればよいので、上下動機構42の小型化を図ることができる。リングチェンジャ15を備えたものでは、各段のウエハリング28,28の交換動作を安定して行うことができる。しかも、ウエハリング交換作業時以外において、リング保持体41を下降させておくことができ、装置に対する各種の調整やメンテナンス性の一層の向上を図ることができる。
In the raising / lowering operation by the
供給・戻し機構43として、開閉機能付きチャック部43aと搬送機構43bとを備えているので、ウエハリング28の交換作業を確実に行うことができる。ウエハリング28のリングマガジン31からのリング保持体41への供給と、ウエハリング28のリング保持体41からのリングマガジン31への戻しが可能であるので、リングマガジン31と交換ステージ30との間で、ウエハリング28の交換作業を行うことができ、作業性の向上および装置のコンパクト化に一層寄与する。
Since the supply /
リングチェンジャ15を、交換ステージ30と交換ステージ30の下方位置に収納されたリングマガジン31との側方に配置するようにすれば、装置全体のコンパクト化及び交換作業時間の短縮化を図ることができる。
If the
プリフォーム手段12とボンディング手段13とを備えているので、プリフォーム動作とボンディング動作とを行うことができ、ウエハリング28に収容されたマガジン31を、引き出しステージ32にセットすれば、マガジン31に収容されたウエハリング28のチップ3を順次基板に実装することができ、作業性に優れる。
Since the preform means 12 and the bonding means 13 are provided, the preform operation and the bonding operation can be performed. If the
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、前記実施形態では、使用後のウエハリング28を第2受け台41bに戻し、第1受け台41aのウエハリング28を交換ステージ上に搬送するようにしていたが、逆に、使用後のウエハリング28を第1受け台41aに戻し、第2受け台41bのウエハリング28を交換ステージ上に搬送するようにしてもよい。また、前記実施形態では、リングチェンジャ41を正面から見て左側に配置していたが、リングチェンジャ41を正面から見て右側に配置するものであってもよい。供給・戻し機構43としては、前記実施形態では、チャック機構を用いたが、このようなチャック機構を用いることなく、ウエハリングを押圧するような機構であってもよい。
As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. The
1 基板(リードフレーム)
3 チップ
12 プリフォーム手段
13 ボンディング手段
14 基板搬送手段
15 リングチェンジャ
16 往復動手段
27 ウエハシート
28 ウエハリング
30 交換ステージ
31 リングマガジン
32 引き出しステージ
41 リング保持体
42 上下動機構
43 供給・戻し機構
43a チャック部
43b 搬送機構
44 切換機構
1 Board (lead frame)
3
Claims (6)
リングチェンジャは、上下2段にウエハリングを保持するリング保持体と、このリング保持体を上下動させる上下動機構と、リング保持体のウエハリングを交換ステージに供給するとともに、交換ステージのウエハリングをリング保持体に戻す供給・戻し機構と、前記供給・戻し機構におけるリング保持体の上段のウエハリングに対応する上供給・戻し位置とリング保持体の下段のウエハリングに対応する下供給・戻し位置との切換を行う切換機構とを備えたことを特徴とするウエハリング交換装置。 A ring magazine having a plurality of wafer rings for holding wafer sheets, and a ring changer for supplying wafer rings before use of the ring magazine to the exchange stage and returning the wafer ring to the ring magazine after use of the exchange stage. A wafer ring exchange apparatus comprising:
The ring changer includes a ring holder that holds the wafer ring in two upper and lower stages, a vertical movement mechanism that moves the ring holder up and down, and supplies the wafer ring of the ring holder to the exchange stage. Supply / return mechanism for returning the ring holder to the ring holder, an upper supply / return position corresponding to the upper wafer ring of the ring holder in the supply / return mechanism, and a lower supply / return corresponding to the lower wafer ring of the ring holder A wafer ring exchanging apparatus comprising a switching mechanism for switching between positions.
前記ボンディング装置は、基板をその搬送方向に沿って上流側から下流側に向かってピッチ送りする搬送手段と、接着剤を塗布すべき基板のアイランドがプリフォーム位置に搬送された際に、このアイランドに接着剤を塗布するプリフォーム手段と、接着剤が塗布されたアイランドがボンディング位置に搬送された際に、このアイランドにチップをボンディングするボンディング手段とを備えることを特徴とするチップ実装装置。 A chip mounting apparatus comprising the wafer ring exchanging apparatus according to any one of claims 1 to 5 and a bonding apparatus disposed on a rear side of the exchanging stage,
The bonding apparatus includes a conveyance means for pitch-feeding the substrate from the upstream side to the downstream side in the conveyance direction, and the island of the substrate to which the adhesive is to be applied when the island is conveyed to the preform position. A chip mounting apparatus comprising: a preforming unit for applying an adhesive to the island; and a bonding unit for bonding a chip to the island when the island to which the adhesive is applied is conveyed to a bonding position.
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