JP2014017313A - 部品実装装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ロス時間の発生を抑えて実装タクトの向上を図ることができるようにした部品実装装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ダイシングされて複数の部品3に分割されたウェハ2を保持するウェハ保持部12、基板4の保持領域である基板保持領域AR、基板保持領域ARの上方の左右2つの領域それぞれを移動範囲として移動する左右の実装ヘッド15、ウェハ2より部品3をピックアップしてウェハ保持部12の左右両方向に振り分ける左右のピックアップヘッド14、左右のピックアップヘッド14によって左右両方向に振り分けられた部品3が載置され、その部品3が載置された状態でそれぞれ基板保持領域側に移動する左右の載置ステージ16を備える。左右の実装ヘッド15はそれぞれ、基板保持領域AR側に移動した左右の載置ステージ16から部品3を吸着し、対応する左右の領域内で移動して基板保持領域AR内に保持された基板4に装着する。
【選択図】図1

Description

本発明は、ダイシングされて複数の半導体チップに分割されたウェハから半導体チップをピックアップして基板に装着する部品実装装置に関するものである。
従来、ダイシングされて複数の半導体チップに分割されたウェハから半導体チップをピックアップして基板に装着する部品実装装置のひとつとして、ウェハを保持するウェハ保持部から基板が保持される基板保持領域へ向く方向を前後方向とした場合に基板保持領域の上方の左右2つの領域それぞれを移動範囲として移動する左右の実装ヘッドを備え、これらの実装ヘッドによって、半導体チップのピックアップから基板への装着までの工程を同時並行的に行うことができるようにしたものが知られている。このような構成の部品実装装置では、左右の実装ヘッドがそれぞれウェハから半導体チップをピックアップすることができるように、ウェハ保持部は左右2つの領域を行き来するようになっており、左右の実装ヘッドはそれぞれウェハ保持部と基板保持領域の間を前後方向に移動して半導体チップのピックアップと装着を繰り返し行うようになっている(例えば、特許文献1)。
特開2005−72444号公報
しかしながら、上記従来の部品実装装置では、左右の実装ヘッドがそれぞれ大きな移動ストロークでウェハ保持部と基板保持領域の間を移動するのは時間のロスが大きく、その分実装タクトが低下するという問題点があった。また、ウェハ保持部の左右2つの領域の間の行き来は頻繁であるうえ、ウェハ保持部の移動中には半導体チップのピックアップを行うことができないことからその面でもロス時間が発生して実装タクトが低下していた。更には、半導体チップがフリップチップタイプのものである場合には、実装ヘッドでピックアップした部品を反転機構において反転させてから再度実装ヘッドでピックアップするようにしているが、半導体チップの反転前後でその半導体チップをピックアップするヘッドは同一の実装ヘッドであるため、半導体チップを反転させている間は実装ヘッドが待ち状態となってロス時間が発生し、その分実装タクトが低下するという問題点もあった。
そこで本発明は、ロス時間の発生を抑えて実装タクトの向上を図ることができるようにした部品実装装置を提供することを目的とする。
請求項1に記載の部品実装装置は、ダイシングされて複数の半導体チップに分割されたウェハを保持するウェハ保持部と、基板の保持領域である基板保持領域と、前記ウェハ保持部から前記基板保持領域へ向く方向を前後方向とした場合に前記基板保持領域の上方の左右2つの領域それぞれを移動範囲として移動する左右の実装ヘッドと、前記ウェハ保持部に保持された前記ウェハより半導体チップをピックアップして前記ウェハ保持部の左右両方向に振り分ける左右のピックアップヘッドと、前記左右のピックアップヘッドによって前記ウェハ保持部の左右両方向に振り分けられた半導体チップが載置され、その半導体チップが載置された状態でそれぞれ前記基板保持領域側に移動する左右の載置ステージとを備え、前記左右の実装ヘッドは前記基板保持領域側に移動した前記左右の載置ステージから半導体チップを吸着し、その実装ヘッドに対応する左右の領域内で移動して前記基板保持領域内に保持された基板に装着する。
請求項2に記載の部品実装装置は、請求項1に記載の部品実装装置であって、前記左右のピックアップヘッドそれぞれによりピックアップされて前記基板保持領域の左右両方向に振り分けられた半導体チップが対応する前記載置ステージに載置される前に前記各ピックアップヘッドから半導体チップを受け取り、その受け取った半導体チップを上下反転させて対応する前記載置ステージに載置させる左右の反転部を備えた。
本発明では、左右のピックアップヘッドがウェハよりピックアップした半導体チップをウェハ保持部の左右両方向に振り分けて左右の載置ステージに載置し、左右の載置ステージはそれぞれ基板保持領域側に移動して半導体チップを対応する実装ヘッドに受け渡すようになっているので、実装ヘッドがウェハ保持部と基板保持領域の間を大きな移動ストロークで移動することはなく、その分、ロス時間の発生を抑えて実装タクトの向上を図ることができる。また、左右の実装ヘッドに対応する半導体チップの左右の振り分けは左右のピックアップヘッドが行い、ウェハ保持部が左右2つの領域の行き来を繰り返す必要はないので、ウェハからの半導体チップのピックアップを行うことができないロス時間を抑えることができ、その面からも実装タクトの向上を図ることができる。
また、左右の反転部を備えることにより、半導体チップの反転前後でその半導体チップをピックアップするヘッドが異なることとなるので、半導体チップを反転させている間に実装ヘッドが待ち状態となることはなく、その分ロス時間を抑えて実装タクトの向上を図ることができる。
本発明の一実施の形態における部品実装装置の平面図 本発明の一実施の形態における部品実装装置の側面図 本発明の一実施の形態における部品実装装置の部分拡大側面図 本発明の一実施の形態における部品実装装置の部分拡大側面図 (a)(b)本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える部品反転部の側面図 本発明の一実施の形態における部品実装装置の制御系統を示すブロック図 (a)(b)(c)本発明の一実施の形態における部品実装装置が備えるピックアップヘッドの動作説明図 (a)(b)(c)本発明の一実施の形態における部品実装装置が備えるピックアップヘッドの動作説明図 (a)(b)(c)(d)本発明の一実施の形態における部品実装装置が備えるピックアップヘッドの動作説明図 (a)(b)本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える実装ヘッドによる基板への部品の装着動作の手順を説明する図 (a)(b)本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える実装ヘッドによる基板への部品の装着動作の手順を説明する図 (a)(b)(c)本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える実装ヘッドによる基板への部品の装着動作の手順を説明する図 (a)(b)(c)本発明の一実施の形態における部品実装装置が実行する基板の搬入、位置決め及び搬出の動作の手順を説明する図 (a)(b)(c)本発明の一実施の形態における部品実装装置が実行する基板の搬入、位置決め及び搬出の動作の手順を説明する図 (a)(b)(c)本発明の一実施の形態における部品実装装置が実行する基板の搬入、位置決め及び搬出の動作の手順を説明する図 (a)(b)(c)本発明の一実施の形態における部品実装装置が実行する基板の搬入、位置決め及び搬出の動作の手順を説明する図 (a)(b)(c)本発明の一実施の形態における部品実装装置が実行する基板の搬入、位置決め及び搬出の動作の手順を説明する図
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1〜図4に示す部品実装装置1は、ウェハ2から供給される半導体チップ(以下部品3と称する)を基板4に装着する動作を繰り返し実行するものであり、基台11と、基台11をオペレータOPから見た前後方向(Y軸方向とする)の前方に設けられたウェハ保持部12、基台11の前後方向の後方領域に設けられた3つの移動式のコンベア13、ウェハ保持部12の上方領域をオペレータOPから見た左右方向(X軸方向とする)に移動自在に設けられた左右のピックアップヘッド14、基台11の後方領域において上記3つのコンベア13が形成する基板4の保持領域(以下、基板保持領域ARと称する)の上方領域を移動する左右の実装ヘッド15及びY軸方向に移動自在に設けられた左右の載置ステージ16を備えている。
ウェハ保持部12は基台11の前方領域においてY軸方向に移動自在に設けられており、ダイシングされて複数の部品3に分割されたウェハ2を水平姿勢に保持する。このウェハ保持部12の下方には、上下方向(Z軸方向とする)に延びた突き上げピン21を上方に移動させることでウェハ2内の部品3を上方に突き上げて取り出す部品取り出し部22がX軸方向に移動自在に備えられている。
基台11の更に前方にはウェハストッカ23が設けられており、ウェハストッカ23からダイシングが施されたウェハ2が一枚ずつ取り出されてウェハ保持部12に供給され、ウェハ保持部12において保持される。ウェハ保持部12のY軸方向移動と部品取り出し部22のX軸方向移動の組み合わせによって突き上げピン21をウェハ2内の所望の部品3の下方に位置させたうえで突き上げピン21を上方に突出させることで、ウェハ2から部品3をひとつ取り出すことができる。
3つのコンベア13はそれぞれ基台11の左右方向に基板4の搬送と位置決めをすることができ、基板保持領域ARを左前区画AR1、右前区画AR2、左後区画AR3、右後区画AR4から成る前後左右の4つの区画に区分した場合に、左前区画AR1と左後区画AR3の間を移動自在な第1コンベア13aと、右前区画AR2と右後区画AR4間を移動自在な第2コンベア13bと、左後区画AR3と右後区画AR4の間を移動自在な第3コンベア13cから成る。
上記前後左右の4つの区画のうち、前方の左右の2つ(左前区画AR1及び右前区画AR2)は部品3が装着されていない状態の基板4(部品未装着の基板4)が位置して部品3の装着がなされる区画(部品装着区画)であり、後方の左右の2つ(左後区画AR3及び右後区画AR4)は部品未装着状態の基板4或いは部品3の装着がなされた後の基板4(部品装着済みの基板4)が一時的に位置する区画(搬入搬出区画)である。
上記3つのコンベア13は、それぞれに基板4の搬送動作を行わせるほか、それぞれの移動範囲内での移動動作を組み合わせることによって、外部からの基板4の搬入→部品装着区画内への位置決め→外部への基板4の搬出から成る一連の基板4の搬送動作を行うことができる(詳細な動作手順は後述)。
左右のピックアップヘッド14は、ウェハ保持部12の可動範囲内の上方領域をX軸方向に延びて設けられた第1のX軸フレーム31上をX軸方向に移動自在に設けられている。図2及び図3に示すように、2つのピックアップヘッド14はそれぞれ下方に延びた2つのピックアップノズル14aと撮像視野を下方に向けたウェハカメラ32を備えており、互いに独立してX軸方向に移動される。
左右のピックアップヘッド14はそれぞれ、ウェハ保持部12に保持したウェハ2から取り出した部品3を真空吸着によりピックアップしてその部品3をウェハ保持部12の左右両方向に振り分ける。詳細には、第1のX軸フレーム31上の左側に位置するピックアップヘッド14(以下、左側のピックアップヘッド14と称する)はウェハ2からピックアップした部品3をウェハ保持部12の左側に移動させ、第1のX軸フレーム31上の右側に位置するピックアップヘッド14(以下、右側のピックアップヘッド14と称する)はウェハ2からピックアップした部品3をウェハ保持部12の右側に移動させる。
図1において、基台11上のウェハ保持部12と基板保持領域ARの間の領域及び基板保持領域ARの後方の領域の2つの領域にはそれぞれ第2のX軸フレーム41がX軸方向に延びて設けられており、これら2つの第2のX軸フレーム41にはY軸方向に延びた左右のY軸フレーム42それぞれの両端がX軸方向に移動自在に取り付けられている。
左右の実装ヘッド15は左右のY軸フレーム42上をそれぞれY軸方向に移動自在に設けられている。図2及び図4に示すように、左右の実装ヘッド15はそれぞれ下方に延びた4つの実装ノズル15aと撮像視野を下方に向けた基板カメラ43を備えており、第2のX軸フレーム41に対するY軸フレーム42のX軸方向への移動動作とY軸フレーム42に対する実装ヘッド15のY軸方向への移動動作の組み合わせによって、左右の実装ヘッド15はそれぞれ基板保持領域ARの上方領域のうち左右いずれかの領域を水平面内で移動される。
本実施の形態では、左側に位置するY軸フレーム42に取り付けられた実装ヘッド15(以下、左側の実装ヘッド15と称する)は、基板保持領域ARを構成する左前区画AR1及び左後区画AR3の上方領域を含む「左側領域」を移動範囲として移動し、右側に位置するY軸フレーム42に取り付けられた実装ヘッド15(以下、右側の実装ヘッド15と称する)は、基板保持領域ARを構成する右前区画AR2及び右後区画AR4の上方領域を含む「右側領域」を移動範囲として移動する。すなわち左右の実装ヘッド15は、ウェハ保持部12から基板保持領域ARへ向く方向を前後方向とした場合に、基板保持領域ARの上方の左右2つの領域(上記「左側領域」と「右側領域」)それぞれを移動範囲として移動するようになっている。
なお、ここでは左前区画AR1及び左後区画AR3の上方領域を含む領域を「左側領域」、右前区画AR2及び右後区画AR4の上方領域を含む領域を「右側領域」としているが、実装ヘッド15の移動範囲としての「左側」及び「右側」という表現は相対的なものであり、状況によっては左側の実装ヘッド15が上記「右側領域」に移動して作業を行うこともあり得るし(このとき右側の実装ヘッド15は左側の実装ヘッド15よりも更に右側に位置する)、右側の実装ヘッド15が上記「左側領域」に移動して作業を行うこともあり得る(このとき左側の実装ヘッド15は右側の実装ヘッド15よりも更に左側に位置する)。
左右の載置ステージ16はそれぞれ、基台11上をY軸方向に延びた左右の載置ステージ移動ガイド51上を移動自在に設けられている。本実施の形態では、載置ステージ移動ガイド51は左右それぞれに2基ずつ計4基設けられており、したがって載置ステージ16も左右2つずつ計4つ設けられている。
各載置ステージ移動ガイド51はそれぞれ前端部をウェハ保持部12の側方の位置に位置させており、後端部を基板保持領域ARの左前区画AR1又は右前区画AR2の前方の位置に位置させている。そして、左右の載置ステージ16はそれぞれ、載置ステージ移動ガイド51に沿って、ピックアップヘッド14の移動領域内である「前方位置」と実装ヘッド15の移動領域内である「後方位置」との間をY軸方向に移動するようになっている。載置ステージ16が「前方位置」に位置した状態を図2に示す。
前方位置に位置した左側の載置ステージ16には左側のピックアップヘッド14がピックアップした部品3が載置され、前方位置に位置した右側の載置ステージ16には右側のピックアップヘッド14がピックアップした部品3が載置される。
図2及び図3において、左右の載置ステージ移動ガイド51それぞれの上方位置には、X軸方向に延びたヒンジ61を支点にして上回りで180度回転可能な板状の部材から成る反転部62が設けられている。各反転部62はヒンジ61の前方において水平姿勢となる張り出し位置(図5(a))と、ヒンジ61の後方において水平姿勢となる格納位置とのいずれか一方の位置(図5(b))をとることができ、張り出し位置に位置した状態では上記載置ステージ16の「前方位置」の直上に位置し(図5(a))、格納位置に位置した状態では上記載置ステージ16の「前方位置」よりも後方の位置の直上に位置する(図5(b))。
図5(a),(b)において、張り出し位置に位置した状態で反転部62の上面となる位置には部品3を吸着可能な部品吸着部62aが設けられている。このため、ピックアップヘッド14がピックアップノズル14aにおいて吸着した部品3を、載置ステージ16ではなく張り出し位置に位置した反転部62の上面に載置した後、反転部62が部品吸着部62aにおいて部品3を吸着した状態でヒンジ61回りに180度回転して格納位置に反転し、予めその格納位置の下方(この位置を「部品受け取り位置」と称する。図5(a)参照)に位置させておいた載置ステージ16上に部品3を受け渡す(反転部62を下方移動させて部品3を載置ステージ16に接触させた後、上記部品吸着部62aによる部品3の吸着を解除する)ことにより、ピックアップヘッド14がピックアップした部品3を上下反転した状態で載置ステージ16上に載置することができる。
左側のピックアップヘッド14によって部品3が載置された左側の載置ステージ16は部品3が載置された状態で後方位置まで移動し、右側のピックアップヘッド14によって部品3が載置された右側の載置ステージ16は部品3が載置された状態で後方位置まで移動する。このため左右の実装ヘッド15はそれぞれ左右の載置ステージ16から部品3を吸着し、その吸着した部品3を基板保持領域ARの左前区画AR1又は右前区画AR2に位置させた基板4に装着することができる。詳細には、左側の実装ヘッド15は左側の載置ステージ16から部品3を吸着して基板保持領域AR内の左側の部品装着区画(左前区画AR1)に位置決めした基板4に部品3を装着し、右側の実装ヘッド15は右側の載置ステージ16から部品3を吸着して基板保持領域ARの右側の部品装着区画(右前区画AR2)に位置決めした基板4に部品3を装着する。
図1において、基板保持領域ARを構成する左前区画AR1及び右前区画AR2それぞれの前方の位置には左右のペースト供給部71が設けられており、部品3の下面と基板4の上面との間にフラックス等のペースト(図示せず)を介在させる必要がある場合には、実装ヘッド15により部品3を吸着した後、ペースト供給部71が形成するペーストの薄膜に部品3を上方から接触させて、部品3の下面にペーストを付着させる。
左右の実装ヘッド15はそれぞれ、基板カメラ43によって基板4上に設けられた図示しない基板マークを認識し、これによって基板4の位置ずれ(部品装着区画内に位置決めされた基板4の正規の位置からの位置ずれ)が算出される。
各載置ステージ16の移動経路(載置ステージ移動ガイド51)の上方にはプリセンタリングカメラ72が固定して設けられており、載置ステージ16上に載置されている部品3を実装ノズル15aによって吸着する際には、このプリセンタリングカメラ72によって(左側の載置ステージ16に載置された部品3は左側のプリセンタリングカメラ72によって、右側の載置ステージ16に載置された部品3は右側のプリセンタリングカメラ72によって)、各載置ステージ16に対する部品3の位置を認識し、実装ノズル15aが部品3の中心位置を吸着できるようにする。
また、基台11上の基板保持領域AR内の4つの区画のうち前方の左右2つの部品装着区画それぞれの前方には左右の部品カメラ73が固定して設けられており、実装ヘッド15によって吸着した部品3を基板4に装着する前には、その部品3が部品カメラ73の上方を通過(左側の実装ヘッド15によって吸着した部品3は左側の部品カメラ73の上方を通過、右側の実装ヘッド15によって吸着した部品3は右側の部品カメラ73の上方を通過)するようにして部品カメラ73によって実装ノズル15aに対する部品3の位置ずれを把握するようにする。そして、左右の実装ヘッド15は、実装ノズル15aによって吸着した部品3を、基板保持領域ARの部品装着区画(左前区画AR1又は右前区画AR2)に位置決めした基板4に装着する。
図6において、3つのコンベア13(第1コンベア13a、第2コンベア13b及び第3コンベア13c)による外部からの基板4の搬入→部品区画内位置への位置決め→外部への基板4の搬出の一連の動作はこの部品実装装置1が備える制御装置80によってなされる。
また、ウェハストッカ23によるウェハ保持部12へのウェハ2の供給動作、ウェハ保持部12のY軸方向への移動動作とウェハ2の保持動作、部品取り出し部22のX軸方向への移動動作と部品3の突き上げ動作の各制御も図示しないアクチュエータを介して制御装置80によってなされる(図6)。また、左右のピックアップヘッド14のX軸方向への移動動作と部品3の移載動作(ウェハ2からの部品3の吸着動作と載置ステージ16への載置動作)、左右の反転部62による部品3の反転動作(部品吸着部62aによる部品3の吸着を含む)、左右の載置ステージ16の載置ステージ移動ガイド51に沿ったY軸方向への移動動作も図示しないアクチュエータを介して制御装置80によってなされる(図6)。
また、基板カメラ43による基板マークの撮像及び画像認識処理動作、プリセンタリングカメラ72による載置ステージ16に載置された部品3の撮像及び画像認識処理動作、左右の部品カメラ73による部品3の撮像及び画像認識処理動作の各制御は制御装置80によってなされ(図6)、左右の実装ヘッド15の水平面内での移動動作と部品3の移載動作(載置ステージ16からの部品3の吸着動作と基板4の装着動作)の各制御も図示しないアクチュエータを介して制御装置80によってなされる(図6)。
このような構成の部品実装装置1において、基板4に部品3を装着するには、制御装置80は先ず、基板保持領域AR内の3つのコンベア13の作動制御を行って外部から搬入した基板4を左右の部品装着区画内に位置決めする。そして、ウェハストッカ23を作動させてダイシング済みのウェハ2をウェハ保持部12に保持させ、ウェハ保持部12をY軸方向に移動させるとともに部品取り出し部22をX軸方向に移動させて突き上げピン21をこれから取り出そうとする部品3の直下に位置させる。そして突き上げピン21を上方に突出させてウェハ2から部品3を取り出す。この部品3の取り出しは連続的に行われ、これと同期して左右のピックアップヘッド14が交互に(部品1個ずつ又は複数個ずつ)部品3をピックアップ(吸着)する。
ここで制御装置80は、各ピックアップヘッド14による部品3のピックアップを、ピックアップノズル14aがウェハ2の上方に位置するようにピックアップヘッド14を移動させた後(図7(a))、ピックアップノズル14aを下降させ(図7(b)。図中に示す矢印A)、ピックアップノズル14aを部品3に接触させて部品3を吸着した後(図7(b))、ピックアップノズル14aを上昇させることによって行う(図7(c)。図中に示す矢印B)。
制御装置80は、上記のように左右のピックアップヘッド14によってピックアップしたら、そのピックアップした部品3をウェハ保持部12の左右に振り分ける。このとき左側のピックアップヘッド14によってピックアップした部品3はウェハ保持部12の左側に移動させ、右側のピックアップヘッド14によってピックアップした部品3はウェハ保持部12の右側に移動させるようにする。
制御装置80は、上記のようにしてピックアップヘッド14によって部品3をピックアップしてウェハ保持部12の左右に振り分けたら、その左右の振り分けた部品3を左右の載置ステージ16に載置する。詳細には、左側のピックアップヘッド14によってピックアップした部品3は左側の2つの載置ステージ16に載置し、右側のピックアップヘッド14によってピックアップした部品3は右側の2つの載置ステージ16に載置する。本実施の形態では、左右の実装ヘッド15がそれぞれ実装ノズル15aを4本ずつ備えていることに対応して、載置ステージ16には部品3を最大4個載置することができる。
なお、このとき部品3がフリップチップタイプのものである場合には、前述のように、反転部62のヒンジ61回りの回転動作と載置ステージ16の後方移動動作を連動させて部品3を上下反転させたうえで、載置ステージ16に載置させる。
制御装置80は、載置ステージ16に部品3を載置する際、部品3がウェハ2から取り出した状態のまま(非反転状態で)基板4に装着するタイプのもの(フリップチップタイプでないもの)である場合には、先ず、反転部62をヒンジ61の後方の格納位置に位置させるとともに、載置ステージ16を前方位置に位置させ、この状態で部品3をピックアップした状態のピックアップノズル14aを載置ステージ16の上方に位置させる(図8(a))。そして、ピックアップノズル14aを下降させて部品3を載置ステージ16に接触させ(図8(b)。図中に示す矢印C)、部品3の吸着を解除した後、ピックアップノズル14aを上昇させる(図8(c)中に示す矢印D)。これにより前方位置に位置した載置ステージ16に部品3が非反転状態で載置された状態となる(図8(c))。
一方、部品3がフリップチップタイプのものである場合には、制御装置80は先ず、反転部62をヒンジ61の前方の張り出し位置に位置させるとともに、載置ステージ16を前方位置よりも後方の部品受け取り位置に位置させる(図9(a))。そして、ピックアップノズル14aを下降させて部品3を反転部62に接触させ(図9(b)。図中に示す矢印E)、部品吸着部62aにより部品3を吸着させ、ピックアップノズル14aによる部品3の吸着を解除した後、ピックアップノズル14aを上昇させる(図9(c)。図中に示す矢印F)。これにより反転部62に部品3が非反転状態で載置された状態となるので、制御装置80はこの状態で反転部62をヒンジ61回りに180度回転させて格納位置に位置させる(図9(d)中に示す矢印G)。これにより部品3は上下反転した状態となるので(図9(d))、反転部62を下方移動させた後に部品吸着部62aによる部品3の吸着を解除すれば、部品受け取り位置に位置した載置ステージ16に部品3が反転状態で載置された状態となる。
なお、上述の図8及び図9では、X軸方向に並んだ2つのピックアップヘッド14によって載置ステージ16上に2個(X軸方向)×1列(Y軸方向)の部品3の列が形成される状況を示しているが、部品3の受け取り時に載置ステージ16をY軸方向にピッチ送りすることにより、載置ステージ16上に2個(X軸方向)×2列(Y軸方向)の部品3の列(部品数計4個)を形成することも可能である。
このように本実施の形態における部品実装装置1では、左右の反転部62を備えているので、部品3の反転前後でその部品3をピックアップするヘッドが異なる(ピックアップヘッド14から実装ヘッド15に変わる)ものとなっている。部品3の反転前後でその部品3をピックアップするヘッドが異ならない場合、例えば従来のように、ウェハ2から部品3をピックアップして基板4に装着するまでの一連の動作を全て実装ヘッド15が行う構成である場合には、部品3を反転させている間、実装ヘッド15は待ち状態とならざるを得ないが、本実施の形態におけるものでは、そのような待ち時間がなくなる。
制御装置80は、上記のようにして部品3を載置ステージ16に載置させたら、その部品3を載置した状態の載置ステージ16を載置ステージ移動ガイド51に沿って、載置ステージ16を前方位置から後方位置までY軸方向に移動させる。この間、各載置ステージ16に対応して設けられたプリセンタリングカメラ72によって載置ステージ16に対する各部品3の位置を認識する(図10(a))。
制御装置80は、載置ステージ16を後方位置に位置させたら、実装ヘッド15を水平面内で移動させて載置ステージ16上の部品3(最大4個)を実装ヘッド15が備える実装ノズル15aによって受け取る。
制御装置80は、載置ステージ16からの部品3の受け取りは、実装ノズル15aが載置ステージ16の上方に位置するように実装ヘッド15を移動させた後(図10(a)→(図10(b))、実装ノズル15aを下降させ(図11(a)。図中に示す矢印H)、実装ノズル15aを載置ステージ16上の部品3に接触させて部品3を吸着した後、実装ノズル15aを上昇させることによって行う(図11(b)。図中に示す矢印J)。
ここで、前述したように、左側に位置する実装ヘッド15は左側の2つの載置ステージ16から部品3を吸着して受け取り、右側に位置する実装ヘッド15は右側の2つの載置ステージ16から部品3を吸着して受け取る。
制御装置80は、実装ヘッド15によって部品3を吸着した後、必要に応じ、部品3を吸着した実装ノズル15aをペースト供給部71の上方で下降及び上昇させることによって(図12(a)中に示す矢印K)、部品3の下面にフラックス等のペーストを付着させた後(図12(a))、部品3が部品カメラ73の上方を通るようにして、実装ノズル15aに対する部品3の位置ずれを把握する。ここでは、左側に位置する実装ヘッド15が吸着した部品3は左側のペースト供給部71によってペーストの付着がなされた後、左側の部品カメラ73によって認識され、右側に位置する実装ヘッド15が吸着した部品3は右側のペースト供給部71によってペーストの付着がなされた後、右側の部品カメラ73によって認識される。なお、部品3へのペーストの付着作業は、部品カメラ73による部品3の認識後に行うようにしてもよい。
制御装置80は、部品カメラ73によって部品3を認識し、実装ノズル15aに対する部品3の位置ずれを把握したら、実装ヘッド15を移動させて、実装ノズル15aにより吸着した部品3を基板4に装着する。具体的には、制御装置80は、実装ノズル15aが基板4の上方に位置するように実装ヘッド15を移動させた後(図12(b))、実装ノズル15aを下降させ(図12(c)。図中に示す矢印L)、実装ノズル15aを基板4上の目標装着位置に接触させて部品3の吸着を解除した後、実装ノズル15aを上昇させることによって行う。この基板4への部品3の装着時には、制御装置80は、予め求めた基板4の位置ずれと実装ノズル15aに対する部品3の位置ずれが修正されるように、基板4に対する実装ノズル15aの位置補正を行う。
なお、この左右の実装ヘッド15による基板4の部品3の装着では、前述したように、左側の実装ヘッド15は基板保持領域AR内の左前区画AR1に位置決めした基板4に部品3を装着し、右側の実装ヘッド15は基板保持領域AR内の右前区画AR2に位置決めした基板4に部品3を装着する。なお、このようなウェハ2からの部品3のピックアップから基板4への装着に至る一連の動作は、左右の領域において互いに独立して行われる。
このように本実施の形態における部品実装装置1では、左右の実装ヘッド15はそれぞれ、基板保持領域AR側に移動した左右の載置ステージ16から部品3を吸着し、その実装ヘッド15に対応する左右の領域内で移動して基板保持領域AR内に保持された基板4に装着するようになっている。
制御装置80は、左側の実装ヘッド15による左前区画AR1に位置決めした基板4に対する部品3の装着又は右側の実装ヘッド15による右前区画AR2に位置決めした基板4に対する部品3の装着が終了したら、第1コンベア13a、第2コンベア13b及び第3コンベア13cを選択的に移動させて、部品3の装着が終了した基板4を外部に搬出する。
ここで、図13〜図17を用いて3つのコンベア13による基板4の搬入、位置決め及び搬出の手順の一例を説明する。制御装置80は、図13(a)に示すように、第1コンベア13aを左前区画AR1に、第2コンベア13bを右前区画AR2に、第3コンベア13cを左後区画AR3に位置させた状態から基板4の搬入をスタートする場合には、先ず、左後区画AR3の左方に設けられた基板供給部ST1より第3コンベア13cに基板4を投入する(図13(a)中に示す矢印M1)。そして、第2コンベア13bを右前区画AR2から後方(右後区画AR4)に移動させたうえで(図13(b)中に示す矢印N1)、第3コンベア13cから第2コンベア13bに基板4を移動させ(図13(b)。図中に示す矢印M2)、そのうえで第2コンベア13bを前方へさせて(図13(c)中に示す矢印N2)、部品未装着の基板4を右前区画AR2に位置させる(図13(c))。これにより制御装置80は、右側の実装ヘッド15による右前区画AR2内の基板4に対する部品3の装着作業を開始することが可能となる。
制御装置80は、上記のようにして右前区画AR2に部品未装着の基板4を位置させたら、第3コンベア13cを左後区画AR3から右方(右後区画AR4)に移動させ(図14(a)中に示す矢印N3)、更に第1コンベア13aを左前区画AR1から後方(左後区画AR3)へ移動させたうえで(図14(b)中に示す矢印N4)、基板供給部ST1より第1コンベア13aに基板4を投入し(図14(b)。図中に示す矢印M3)、第1コンベア13aを前方へ移動させて(図14(c)中に示す矢印N5)、部品未装着の基板4を左前区画AR1に位置させる(図14(c))。これにより制御装置80は、左側の実装ヘッド15による左前区画AR1内の基板4に対する部品3の装着作業を開始することが可能となる。
制御装置80は、右側の実装ヘッド15による右前区画AR2に位置決めした基板4に対する部品3の装着作業が終了したら(或いはその前に)、第3コンベア13cを右後区画AR4から左方(左後区画AR3)に移動させ(図15(a)中に示す矢印N6)、次いで第2コンベア13bを右前区画AR2から後方(右後区画AR4)に移動させてから(図15(b)中に示す矢印N7)、第2コンベア13bから右後区画AR4の右方に設けられた基板回収部ST2に基板4を搬出する(図15(b)中に示す矢印M4)。これにより右前区画AR2で部品装着作業が施された基板4が外部に搬出された状態となる。
制御装置80は、上記のようにして、右前区画AR2内で部品装着作業を施した基板4を外部に搬出したら、基板供給部ST1より左後区画AR3に位置した第3コンベア13cに部品未装着の基板4を投入する(図15(c)中に示す矢印M5)。そして、第3コンベア13cから右後区画AR4に位置した第2コンベア13bに基板4を移動させたうえで(図15(c)。図中に示す矢印M6)、第2コンベア13bを右後区画AR4から前方(右前区画AR2)に移動させて(図16(a)中に示す矢印N8)、部品未装着の基板4を新たに右前区画AR2に位置させる(図16(a))。これにより制御装置80は、右側の実装ヘッド15による右前区画AR2内の基板4に対する部品3の装着作業を開始することが可能となる。
制御装置80は、上記のようにして部品未装着の基板4を新たに右前区画AR2に位置させたら、第3コンベア13bを左後区画AR3から右方(右後区画AR4)へさせる(図16(b)中に示す矢印N9)。そして、第1コンベア13aを左前区画AR1から後方(左後区画AR3)に移動させた後(図16(c)中に示す矢印N10)、第1コンベア13aから第3コンベア13c経由で基板4を基板回収部ST2に搬送する(図17(a)中に示す矢印M7)。これにより左前区画AR1で部品装着作業が施された基板4が外部に搬出された状態となる(図17(a))。
制御装置80は、上記のようにして、左前区画AR1内で部品装着作業を施した基板4を外部に搬出したら、基板供給部ST1より左後区画AR3に位置した第1コンベア13aに部品未装着の基板4を投入し(図17(b)中に示す矢印M8)、第1コンベア13aを前方(左前区画AR1)に移動させて(図17(c)。図中に示す矢印N11)、部品未装着の基板4を新たに左前区画AR1に位置させる(図17(c))。これにより制御装置80は、左側の実装ヘッド15による左前区画AR1内の基板4に対する部品3の装着作業を開始することが可能となる。
この図17(c)の状態は前述の図14(c)の状態と全く同じであるので、以後、同様の動作を繰り返すことで、基板4の搬入、位置決め及び搬出を連続的に行うことができる。
以上説明したように、本実施の形態における形態における部品実装装置1では、ダイシングされて複数の部品3(半導体チップ)に分割されたウェハ2を保持するウェハ保持部12、基板4の保持領域である基板保持領域AR、ウェハ保持部12から基板保持領域ARへ向く方向を前後方向とした場合に基板保持領域ARの上方の左右2つの領域それぞれを移動範囲として移動する左右の実装ヘッド15、ウェハ保持部12に保持されたウェハ2より部品3をピックアップしてウェハ保持部12の左右両方向に振り分ける左右のピックアップヘッド14、左右のピックアップヘッド14によってウェハ保持部12の左右両方向に振り分けられた部品3が載置され、その部品3が載置された状態でそれぞれ基板保持領域側に移動する左右の載置ステージ16を備え、左右の実装ヘッド15はそれぞれ、基板保持領域AR側に移動した左右の載置ステージ16から部品3を吸着し、その実装ヘッド15に対応する左右の領域内で移動して基板保持領域AR内に保持された基板4に装着するようになっている。
本実施の形態における部品実装装置1では、左右のピックアップヘッド14がウェハ2よりピックアップした部品3(半導体チップ)をウェハ保持部12の左右両方向に振り分けて左右の載置ステージ16に載置し、左右の載置ステージ16はそれぞれ基板保持領域AR側に移動して部品3を対応する実装ヘッド15に受け渡すようになっているので、実装ヘッド15がウェハ保持部12と基板保持領域ARの間を大きな移動ストロークで移動することはなく、その分、ロス時間の発生を抑えて実装タクトの向上を図ることができる。
また、左右の実装ヘッド15に対応する部品3の左右の振り分けは左右のピックアップヘッド14が行い、ウェハ保持部12が左右の領域の行き来を繰り返す必要はないので、ウェハ2からの部品3のピックアップを行うことができないロス時間を抑えることができ、その面からも実装タクトの向上を図ることができる。
また、左右の反転部62を備えることにより、部品3の反転前後でその部品3をピックアップするヘッドが異なることとなるので、部品3を反転させている間に実装ヘッド15が待ち状態となることはなく、その分ロス時間を抑えて実装タクトの向上を図ることができる。
ロス時間の発生を抑えて実装タクトの向上を図ることができるようにした部品実装装置を提供する。
1 部品実装装置
2 ウェハ
3 部品(半導体チップ)
4 基板
12 ウェハ保持部
14 ピックアップヘッド
15 実装ヘッド
16 載置ステージ
62 反転部
AR 基板保持領域

Claims (2)

  1. ダイシングされて複数の半導体チップに分割されたウェハを保持するウェハ保持部と、
    基板の保持領域である基板保持領域と、
    前記ウェハ保持部から前記基板保持領域へ向く方向を前後方向とした場合に前記基板保持領域の上方の左右2つの領域それぞれを移動範囲として移動する左右の実装ヘッドと、
    前記ウェハ保持部に保持された前記ウェハより半導体チップをピックアップして前記ウェハ保持部の左右両方向に振り分ける左右のピックアップヘッドと、
    前記左右のピックアップヘッドによって前記ウェハ保持部の左右両方向に振り分けられた半導体チップが載置され、その半導体チップが載置された状態でそれぞれ前記基板保持領域側に移動する左右の載置ステージとを備え、
    前記左右の実装ヘッドは前記基板保持領域側に移動した前記左右の載置ステージから半導体チップを吸着し、その実装ヘッドに対応する左右の領域内で移動して前記基板保持領域内に保持された基板に装着することを特徴とする部品実装装置。
  2. 前記左右のピックアップヘッドそれぞれによりピックアップされて前記基板保持領域の左右両方向に振り分けられた半導体チップが対応する前記載置ステージに載置される前に前記各ピックアップヘッドから半導体チップを受け取り、その受け取った半導体チップを上下反転させて対応する前記載置ステージに載置させる左右の反転部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の部品実装装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015177038A (ja) * 2014-03-14 2015-10-05 ファスフォードテクノロジ株式会社 ダイボンダ用ディッピング機構及びフリップチップボンダ
JP2015179689A (ja) * 2014-03-18 2015-10-08 ファスフォードテクノロジ株式会社 ダイボンダの実装位置補正方法並びにダイボンダ及びボンディング方法
KR101807419B1 (ko) * 2015-08-31 2017-12-08 파스포드 테크놀로지 주식회사 다이 본더, 본딩 방법 및 반도체 장치의 제조 방법
RU2660121C1 (ru) * 2017-09-12 2018-07-05 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Способ прецизионного монтажа многокристальных сборок интегральных схем
JP2018129436A (ja) * 2017-02-09 2018-08-16 東レエンジニアリング株式会社 実装装置
KR20180105190A (ko) * 2016-01-22 2018-09-27 캡콘 리미티드 부품 패키징 장치 및 그 방법

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001015533A (ja) * 1999-07-01 2001-01-19 Shibaura Mechatronics Corp ペレットボンディング装置及びその装置に用いられるペレット取出し機構
JP2004363607A (ja) * 2003-06-03 2004-12-24 Asm Assembly Automation Ltd コンポーネント用の複式配送デバイスを備えた半導体装置
JP2005072444A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 部品実装装置及び部品実装方法
JP2007158102A (ja) * 2005-12-06 2007-06-21 Shibuya Kogyo Co Ltd ボンディング装置
WO2009096454A1 (ja) * 2008-01-30 2009-08-06 Toray Engineering Co., Ltd. チップ搭載方法およびチップ搭載装置
JP2009194306A (ja) * 2008-02-18 2009-08-27 Juki Corp 部品供給装置
KR100929197B1 (ko) * 2007-12-14 2009-12-01 세크론 주식회사 반도체칩 본딩 장치 및 이를 이용한 반도체칩 본딩 방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001015533A (ja) * 1999-07-01 2001-01-19 Shibaura Mechatronics Corp ペレットボンディング装置及びその装置に用いられるペレット取出し機構
JP2004363607A (ja) * 2003-06-03 2004-12-24 Asm Assembly Automation Ltd コンポーネント用の複式配送デバイスを備えた半導体装置
JP2005072444A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 部品実装装置及び部品実装方法
JP2007158102A (ja) * 2005-12-06 2007-06-21 Shibuya Kogyo Co Ltd ボンディング装置
KR100929197B1 (ko) * 2007-12-14 2009-12-01 세크론 주식회사 반도체칩 본딩 장치 및 이를 이용한 반도체칩 본딩 방법
WO2009096454A1 (ja) * 2008-01-30 2009-08-06 Toray Engineering Co., Ltd. チップ搭載方法およびチップ搭載装置
JP2009194306A (ja) * 2008-02-18 2009-08-27 Juki Corp 部品供給装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015177038A (ja) * 2014-03-14 2015-10-05 ファスフォードテクノロジ株式会社 ダイボンダ用ディッピング機構及びフリップチップボンダ
JP2015179689A (ja) * 2014-03-18 2015-10-08 ファスフォードテクノロジ株式会社 ダイボンダの実装位置補正方法並びにダイボンダ及びボンディング方法
KR101807419B1 (ko) * 2015-08-31 2017-12-08 파스포드 테크놀로지 주식회사 다이 본더, 본딩 방법 및 반도체 장치의 제조 방법
KR101838456B1 (ko) 2015-08-31 2018-03-13 파스포드 테크놀로지 주식회사 다이 본더, 본딩 방법 및 반도체 장치의 제조 방법
KR20180105190A (ko) * 2016-01-22 2018-09-27 캡콘 리미티드 부품 패키징 장치 및 그 방법
KR102121467B1 (ko) 2016-01-22 2020-06-10 캡콘 리미티드 부품 패키징 장치 및 그 방법
JP2018129436A (ja) * 2017-02-09 2018-08-16 東レエンジニアリング株式会社 実装装置
RU2660121C1 (ru) * 2017-09-12 2018-07-05 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Способ прецизионного монтажа многокристальных сборок интегральных схем

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