JP2014027225A - Wafer cart and electronic component mounting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウェハカート及び電子部品装着装置に係わり、特に、フィーダカートと交換が容易なウェハカートに関する。 The present invention relates to a wafer cart and an electronic component mounting apparatus, and more particularly to a wafer cart that can be easily replaced with a feeder cart.
回路基板を生産するために、プリント基板に電子部品を装着する電子部品装着装置は、近年、益々、稼働率向上が望まれている。また、プリント基板に実装される部品としては、通常のパッケージングされた電子部品の他、ベアチップ等のパッケージングされていない半導体部品(ダイ)がある。
稼働率向上のため、または多品種少量生産のためには、これらの2種類の部品を同時に装着することができること、若しくは、簡単な機種変更作業で、2種類の部品の装着が可能な電子部品装着装置が望ましい。
In order to produce circuit boards, an electronic component mounting apparatus that mounts electronic components on a printed circuit board has recently been desired to have a higher operating rate. In addition to the normal packaged electronic components, the components mounted on the printed circuit board include unpackaged semiconductor components (dies) such as bare chips.
These two types of parts can be installed at the same time for improving the operating rate or for high-mix low-volume production, or electronic parts that can be installed with two types of parts by a simple model change operation. A mounting device is desirable.
特許文献1は、供給テープにより電子部品を供給するテープフィーダを搭載したフィーダカートを用いる電子部品供給装置であるが、ウェハからダイを供給するためのカート(ダイピックアップカート)を用いる電子部品装着装置についての記載はない。即ち、この特許文献1の電子部品装着装置では、ウェハからダイを供給してプリント基板に装着することはできない。
本発明は、上記のような問題に鑑み、フィーダカートと交換可能なウェハカート及び電子部品供給装置を提供することを目的とする。
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a wafer cart and an electronic component supply apparatus that can be replaced with a feeder cart.
上記の目的を達成するため、本発明のウェハカートは、ウェハリングを固定して該ウェハリング内のウェハからダイをピックアップして中間ステージに載置するウェハピックアップ部と、前記ピックアップされたダイを載置する中間ステージと、前記中間ステージに載置されたダイを吸着し、180°下から上へ回転して吸着していた前記ダイの裏面を上にして保持する反転機構部と、と備え、フィーダカートと交換して電子部品装着装置にセット可能であることを第1の特徴とする。 In order to achieve the above object, a wafer cart of the present invention includes a wafer pick-up unit that fixes a wafer ring, picks up a die from a wafer in the wafer ring, and places the die on an intermediate stage, and the picked-up die. An intermediate stage to be mounted; and a reversing mechanism unit that holds the die placed on the intermediate stage by suction and rotates from 180 ° down to above and holds the back of the die facing upward. The first feature is that it can be replaced with a feeder cart and set in the electronic component mounting apparatus.
また、上記の目的を達成するため、本発明のウェハカートは、ウェハリングを固定して該ウェハリング内のウェハからダイをピックアップして中間ステージに載置するウェハピックアップ部と、前記ピックアップされたダイを載置し、電子部品装着装置の部品取出口の高さまで上昇する中間ステージと、と備え、フィーダカートと交換して前記電子部品装着装置にセット可能であることを本発明の第2の特徴とする。 In order to achieve the above object, the wafer cart of the present invention includes a wafer pickup unit that fixes a wafer ring, picks up a die from a wafer in the wafer ring, and places the die on an intermediate stage. An intermediate stage that mounts a die and rises up to the height of the component outlet of the electronic component mounting device, and can be replaced with a feeder cart and set in the electronic component mounting device. Features.
上記本発明の第1の特徴または第2の特徴のいずれかのウェハカートにおいて、前記ウェハピックアップ部は、前記ウェハリングを固定後エキスパンドするためのエキスパンドリングを有することを本発明の第3の特徴とする。 In the wafer cart according to the first feature or the second feature of the present invention, the wafer pickup unit has an expand ring for expanding the wafer ring after being fixed. And
上記本発明の第1の特徴乃至第3の特徴のいずれかのウェハカートにおいて、さらに、前記ウェハピックアップ部に前記ウェハリングを供給するためのウェハカセット設置部を備えたことを本発明の第4の特徴とする。 The wafer cart according to any one of the first to third features of the present invention further includes a wafer cassette installation unit for supplying the wafer ring to the wafer pickup unit. It is characterized by.
上記本発明の第1の特徴乃至第4の特徴のいずれかのウェハカートにおいて、前記中間ステージは、ダイを複数個載置可能であり、前記反転機構部は前記ダイを同時に前記複数個ピックアップ可能であることを本発明の第5の特徴とする。 In the wafer cart according to any one of the first to fourth features of the present invention, the intermediate stage can place a plurality of dies, and the reversing mechanism can pick up the dies simultaneously. This is the fifth feature of the present invention.
上記本発明の第1の特徴乃至第5の特徴のいずれかのウェハカートにおいて、前記中間ステージ及び前記反転機構部を、それぞれ、複数備えたことを本発明の第6の特徴とする。 In the wafer cart according to any one of the first to fifth features of the present invention, a sixth feature of the present invention is that a plurality of the intermediate stage and the reversing mechanism section are provided.
上記の目的を達成するため、本発明の電子部品装着装置は、上記本発明の第1の特徴乃至第6の特徴のいずれかのウェハカートを着脱自在に設けたことを本発明の第7の特徴とする。 In order to achieve the above object, an electronic component mounting apparatus of the present invention is provided with the wafer cart according to any one of the first to sixth features of the present invention in a detachable manner. Features.
本発明によれば、フィーダカートと交換可能なダイピックアップカート及び電子部品供給装置を提供することができ、多数の電子部品及びダイに適用可能で機種切り替えが容易なダイピックアップカート及び電子部品装着装置を実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the die pick-up cart and electronic component supply apparatus which can be replaced | exchanged for a feeder cart can be provided, and the die pick-up cart and electronic component mounting apparatus which are applicable to many electronic components and dies, and are easy to switch a model. Can be realized.
以下、図面に基づき、本発明のウェハカート及び電子部品装着装置の実施形態について説明する。
なお、以下の説明は、本発明の一実施形態を説明するためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素若しくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であり、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。
また、各図の説明において、同一の機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、重複を避けるため、できるだけ説明を省略する。
Hereinafter, embodiments of a wafer cart and an electronic component mounting apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In addition, the following description is for describing one embodiment of the present invention, and does not limit the scope of the present invention. Accordingly, those skilled in the art can employ embodiments in which these elements or all of the elements are replaced with equivalent ones, and these embodiments are also included in the scope of the present invention.
In the description of each drawing, the same reference numerals are assigned to components having the same function, and description thereof is omitted as much as possible to avoid duplication.
以下、本発明の第1の実施例について説明する。図1は、本発明の電子部品装着装置の一実施例の構成を示す平面図である。本電子部品装着装置1は、左側の上下に2ブロックLU、LD、右側の上下2ブロックRU、RDの計4ブロックと制御装置80とを有している。なお、本図面では、基本的に、LUブロックのみに、符号を記す。
それぞれのブロックには、テープフィーダが多数搭載されたフィーダカートがセットされている部品供給エリア13、装着ヘッド6、装着ヘッド6を移動させる装着ヘッド体11、吸着ヘッド6における電子部品の吸着保持状態を撮像する部品認識カメラ19が設けられている。装着ヘッド体11は、リニアモータで構成する左右移動用レール18上を左右に移動し、左右移動用レール18と同様にリニアモータで構成する上下移動用レール16を上下に移動する。
The first embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a plan view showing a configuration of an embodiment of an electronic component mounting apparatus according to the present invention. The electronic
In each block, a
このような構成によって、装着ヘッド体11に固定された装着ヘッド6の吸着ノズルが部品供給エリア13から電子部品4(後述の図3参照)を吸着し、部品認識カメラ19で電子部品4の吸着保持状態を監視して、基板Pの所定の位置まで移動し、吸着した電子部品4を基板Pに装着する。
With such a configuration, the suction nozzle of the mounting head 6 fixed to the
このような動作が4つのブロックで行なわれる。そのために中央には、基板Pを搬送する4つのシュート5a〜5dがあり、上側2本のシュート5c、5dが上側ブロック用の基板搬送ラインUを、下側2本のシュート5a、5bが下側ブロック用の基板搬送ラインDを構成する。基板Pは、受渡部7により振分けられ基板搬送ラインUまたはDに搬入される。
Such an operation is performed in four blocks. Therefore, in the center, there are four
図2は、図1の電子部品装着装置1の部品供給エリア13にセットされるフィーダカート50の一実施例の斜視図である。
図2に示すフィーダカート50は、大別してベース部51、テープフィーダ(図示しない)を固定するフィーダ固定部52、ハンドル部53、部品供給リール70を格納している部品供給リール格納部54から構成されている。
ベース部51には、移動用車輪(図示せず)を固定する車輪固定部51aが四隅に4箇所あり、また、フィーダカート50が電子部品装着装置本体1に固定された時にフィーダカート50を床面に固定するロックピン51bを有する。フィーダ固定部52は、フィーダカート50の上側にある。フィーダ固定部52は、フィーダ固定部ガイド52cにテープフィーダのカセット固定部を案内させてテープフィーダをフィーダベース52aに載置する。さらに、フィーダ固定部52は、フィーダ信号コネクタ52dにテープフィーダのインタフェース部を接続する。前記フィーダ固定部コネクタ52cはフィーダベース52aに規則正しく配列され、多数のテープフィーダが搭載できるようになっている。各テープフィーダには、供給リール格納部54から電子部品4を搭載した供給テープ60がオペレータにより供給される。
FIG. 2 is a perspective view of an embodiment of the
The
The
また、フィーダベース52aの両端には、本体1にフィーダカート50を挿入する際に、本体1に設けられたカートガイド板(図示せず)を摺動する役目を果たすフィーダガイド52eがある。さらに、フィーダガイド52eには、フィーダカート50を本体1に固定する位置決め孔52bがある。最後に、フィーダカート50を移動操作できるようにハンドル部53があり、オペレータは、ハンドル部53の取手53aにより本体1の方向であるY方向に移動させてフィーダカート50を本体に挿入する。この時、ハンドル部53の側板53bの先端53cはフィーダカート50をこれ以上挿入できないようにするストッパの役目を果たす。
Further, at both ends of the
図3は、本実施形態に使用する一般的な供給テープの構成例を示す図である。4は電子部品、63は電子部品4を収容するポケット、62はキャリアテープ、64はスプロケット孔(テープ送り穴)、61はカバーテープである。
図3の供給テープ60において、キャリアテープ62は、電子部品4を収容するポケット63を有する。また、キャリアテープ62には、ポケット63に収容された電子部品4がとび出さないようにカバーテープ61で蓋をされている。また、キャリアテープ62の一端側には、後述するスプロケット43(後述の図4参照)の歯と係合し供給テープ60を移動させる略円形のスプロケット孔(テープ送り穴)64を一定間隔(一定ピッチ)毎に有する。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a general supply tape used in the present embodiment. 4 is an electronic component, 63 is a pocket for accommodating the
In the
図4は、電子部品装置1において、部品供給エリア13の1つにセットされていた着脱自在のフィーダカート50をウェハカート450に交換する一実施例を説明するための図である。
図4に示すように、本発明の電子部品装置1には、着脱自在のフィーダカート50と着脱自在のウェハカート450が準備される。即ち、電子部品装置1は、フィーダカート50とウェハカート450を交換可能である。図4は、図1の電子部品装置1におけるブロックLDの部品供給エリア13にセットされていたフィーダカート50を取り出し(矢印401)、ウェハカート450をセットする(矢印402)ことを示している。
なお、図1に示す電子部品装着装置では、フィーダカートまたはウェハカートを最大で4台セットできる。
FIG. 4 is a diagram for explaining an embodiment in which the
As shown in FIG. 4, a
In the electronic component mounting apparatus shown in FIG. 1, up to four feeder carts or wafer carts can be set.
図5と図6は、本発明のウェハカートの一実施例を説明するための図である。図5は、本発明の電子部品装着装置におけるウェハカートの一実施例を説明するための平面図である。また、図6は、本発明の電子部品装着装置におけるウェハカートの一実施例を説明するための斜視図である。
図5及び図6のウェハカート450は、大別して、ベース部51、ウェハピックアップ部502、及びウェハリング503をウェハピックアップ部502に搬入または搬出するためのウェハカセット設置部501から構成され、電子部品装着装置1への着脱に関する部分の構成は、図2で説明したフィーダカート50と同様である。
例えば、ベース部51には、移動用車輪(図示せず)を固定する車輪固定部51aが四隅に4箇所設けられている。また、ベース部51には、ウェハカート450が電子部品装着装置本体1に固定された時に、ウェハカート450を床面に固定するロックピン51bを有する。ウェハピックアップ固定部520は、ウェハピックアップ部502を案内させてウェハリング503を電子部品装置本体1の所定の位置に固定する。さらに、ウェハピックアップ固定部520は、フィーダ信号コネクタ52dにウェハピックアップ部502のインタフェース部を接続する。ウェハピックアップ部502には、ウェハカセット設置部501のカセット部に搭載されたウェハリング503がオペレータまたは搬送機構により供給される。
5 and 6 are views for explaining an embodiment of the wafer cart of the present invention. FIG. 5 is a plan view for explaining one embodiment of a wafer cart in the electronic component mounting apparatus of the present invention. FIG. 6 is a perspective view for explaining an embodiment of the wafer cart in the electronic component mounting apparatus of the present invention.
The
For example, the
ベース部51やウェハピックアップ固定部520等、ウェハカート450と電子部品装着装置1と連結及び固定する構造は、フィーダカート50と同一にして、フィーダカート50とウェハカート450を相互に交換可能なカート構造としている。従って、装着ヘッド6の吸着ノズルの可動範囲は、フィーダカート50と同様にして変更しない。例えば、装着ヘッド6の吸着ノズルがウェハカート450のダイピックアップ位置(フィーダカート50のテープフィーダの各部品取出口に相当)からダイ3をピックアップできるように、ピックアップ位置を設ける。即ち、装着ヘッド6の吸着ノズルの可動範囲は、フィーダカート50のテープフィーダから電子部品4を吸着するための取出口の位置(高さ、奥行き方向(Y方向)の位置)によって定められている。
The structure for connecting and fixing the
次に、図7及び図8を用いてウェハピックアップ部502の構成を説明する。図7は、本発明の一実施形態であるウェハピックアップ部502の主要部を示す外観斜視図である。また、図8は、本発明の一実施形態であるウェハピックアップ部の主要部を示す概略断面図である。
ウェハピックアップ部502において、705はウェハ、3はウェハ705の個々のダイ、503はウェハリング、715はエキスパンドリング、716はダイシングテープ、717は支持リング、718はダイアタッチフィルム(ダイボンディングテープ)、750は突き上げユニットである。
Next, the configuration of the
In the
図7、図8に示すように、ウェハ705の裏面には、ダイアタッチフィルム718が貼り付けられ、更にその裏側にダイシングテープ716が貼り付けられている。さらに、ダイシングテープ716の縁辺は、ウェハリング503とエキスパンドリング715に挟み込まれて固定されている。
即ち、ウェハピックアップ部502は、ウェハリング503を保持するエキスパンドリング715と、ウェハリング503に保持され複数のダイ3(ウェハ705)が接着されたダイシングテープ716を水平に位置決めする支持リング717と、支持リング717の内側に配置されダイ3を上方に突き上げるための突き上げユニット50とを有する。突き上げユニット750は、図示しない駆動機構によって、上下(Z)方向、X方向及びY方向に移動するようになっており、ウェハピックアップ(後述する)も同様に、X方向、Y方向及びZ方向に移動するようになっている。
As shown in FIGS. 7 and 8, a die attach
That is, the
ウェハピックアップ部502は、ダイ3の突き上げ時に、ウェハリング503を保持しているエキスパンドリング715を下降させる。この時、支持リング717は下降しないため、ウェハリング503に保持されているダイシングテープ716が引き伸ばされダイ3同士の間隔が広がり、各ダイ3が認識し易くなると共に、個々のダイ3が離れ突上げ易くなる。
突き上げユニット750は、下方よりダイ3を突き上げ、コレット等の吸着ノズルによるピックアップ時のダイ3のピックアップ性を向上させている。なお、ダイ3(ウェハ705)の薄型化に伴い、接着剤は液状からフィルム状となり、ウェハ705とダイシングテープ716との間にダイアタッチフィルム718と呼ばれるフィルム状の接着材料を貼り付けている。ダイアタッチフィルム718を有するウェハ705におけるダイシングは、ウェハ705とダイアタッチフィルム718に対して行なわれる。従って、剥離(突き上げ)工程では、ダイ3とダイアタッチフィルム718をダイシングテープ716から剥離すると共に、コレット等の吸着ノズルがダイ3を吸着してピックアップする。
The
The push-up
一般的に、事前にウェハカセット設置部に搬入する前に、予めエキスパンドされたウェハであれば、ストレスが長時間かかって、特にダイが薄い場合にわれ等の破損が多くなる。しかし、このように、ダイをピックアップする直前にエキスパンドすることにより、ダイが薄い場合にストレスによって、われ等の破損の割合を少なくすることができる。 In general, if the wafer is expanded in advance before being carried into the wafer cassette setting section, stress is applied for a long time, and damage such as cracking increases especially when the die is thin. However, when the die is expanded just before the die is picked up in this way, the rate of breakage such as cracks can be reduced due to stress when the die is thin.
図9は、本発明の一実施形態であるダイピックアップ動作の一実施例を説明するための模式的な側面図である。
このダイピックアップ動作は、各種ダイ(半導体チップ)を基板Pに実装する前に、中間ステージ504または505に載置するものである。
図9において、ウェハリング503には、例えば、多数のダイ3が集合した図示しないウェハ705が載置されている。ウェハ705の裏面には、図示しないダイアタッチフィルム718が貼り付けられ、ダイ3毎に分離してピックアップできるようにダイシングされ、更にその裏面にダイシングテープ716が貼り付けられている。
また、中間ステージ504及び505は、ダイ3を所定数(例えば、4個)並べて載置するテーブルである。なお、中間ステージ504及び505は、図5に示すように、ウェハカート450の奥側のウェハ705の外側で、かつウェハリング503の外縁に重なるように、ウェハ705の上方に設置される。また、中間ステージ504及び505は、後述の反転機構部141または151の直下に設けられる。
なお、コレット部40は、図示しないボンディングヘッドに設けられ、このボンディングヘッドがウェハリング503のウェハ705と中間ステージ901との間を移動する。
FIG. 9 is a schematic side view for explaining an example of the die pickup operation according to the embodiment of the present invention.
In this die pickup operation, various dies (semiconductor chips) are mounted on the
In FIG. 9, for example, a wafer 705 (not shown) in which a large number of dies 3 are assembled is placed on the
The
The
図9によって、本発明のピックアップ動作の一実施例を説明する。
図9において、コレット部40は、ウェハピックアップ部502のピックアップポイントである位置P2の上方の位置P1に移動する。
次に、コレット部40は、ダイ3のピックアップポイントである位置P2まで下降してウェハリング503上のダイ3をウェハピックアップ部502の突き上げ(図8の突き上げユニット750参照)に応じて吸着して、再びピックアップポイントの上方の位置P1に戻る。
ダイ3を吸着したコレット部40は、中間ステージ504の上方の位置P3に移動する。その後、引き続き、中間ステージ901の載置ポイントである位置P4まで下降して、吸着したダイ3を中間ステージ901に載置する。その後、再び上方の位置P3に戻る。
中間ステージ504の全ての載置位置(例えば、満載時には4か所)についてダイの載置が終了した場合には、他の中間ステージ505へのピックアップ動作を開始する。
なお、後述の図10(a)に示すように、中間ステージ504及び505は、ダイ3を真空吸着で固定している。
An embodiment of the pickup operation of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 9, the
Next, the
The
When the placement of the dies has been completed for all the placement positions of the intermediate stage 504 (for example, four places when fully loaded), the pickup operation to the other
In addition, as shown in FIG. 10A described later, the
後述するように、中間ステージ504(または505)がダイ3の載置を行っている間に、中間ステージ505(または504)に載置されていたダイ3が、電子部品装着装置1の装着ヘッド6の吸着ノズルによって、基板Pに装着される。このため、中間ステージ504(または505)にダイ3が最大載置量(ダイが4個)載置された時には、他の中間ステージ505(または504)に、次にダイ3が載置できるようにしている。このようにして、中間ステージ504または505へのダイ3の載置と、中間ステージ504または505から電子部品装着装置1による基板Pへのダイ3の装着とを交互に行うことができ、作業効率を上げている。
As will be described later, while the intermediate stage 504 (or 505) is mounting the
図10は、本発明のウェハピックアップ部の反転機構部の一実施例を説明するためのウェハカートの側断面図である。図10において、反転機構部141は、回転軸(水平軸)103を中心に180°回転する回転部102、回転部102の上下に設けられた吸着ノズル104及び105を備える。吸着ノズル104及び105は、回転軸103の中心を通り、上下方向に平行に設けられ、回転部102が図示しない回転駆動部の駆動によって180°回転すると、上下位置が逆転する。また、吸着ノズル104と105は、それぞれ、中間ステージ504(または、505)に載置可能なダイ3の数と同数が、ダイの載置されるピッチと同一のピッチで、紙面と垂直に設けられ、すべての吸着ノズルは、同時に回転動作、及び吸着動作を行う。
FIG. 10 is a side sectional view of a wafer cart for explaining one embodiment of the reversing mechanism portion of the wafer pickup portion of the present invention. In FIG. 10, the reversing
図10(a)に示すように、中間ステージ504のすべて載置位置にダイ3が載置された状態(満載状態)において、ダイ3を中間ステージで保持し、中間ステージから装着位置に移動する反転動作が開始される。
図10(a)において、中間ステージ504は、ダイ3を真空吸着で固定してまま、図示しない上下駆動機構によって、上に移動を行い、反転機構部141の下向きの吸着ノズル104がダイ3を吸着できる高さ(図10(b)の位置)で停止する。
図10(b)において、中間ステージ504は真空吸着を停止し、逆に吸着ノズル104は真空吸着を開始する。この結果、吸着ノズル104に近接していたダイ3は吸着ノズル104に吸着される。
その後、中間ステージ504は、図10(c)に示すように、元の高さまで下降する。中間ステージ504が下降を開始した後、反転機構部141は、回転軸103を中心に180°下から上へ回転する。
図10(d)に示すように、180°回転して停止し、吸着ノズル104は、ダイ3の裏面を上にして保持される。
なお、反転機構部141は、中間ステージ504に載置されていたすべてのダイ3を一度に反転する。反転されたダイ3は、電子部品装着装置1の装着ヘッド6の吸着ノズルにより、順次吸着されて基板Pに装着される。
As shown in FIG. 10A, in a state where the dies 3 are mounted at all the mounting positions of the intermediate stage 504 (full load state), the dies 3 are held by the intermediate stage and moved from the intermediate stage to the mounting position. An inversion operation is started.
In FIG. 10A, the
In FIG. 10B, the
Thereafter, the
As shown in FIG. 10D, the
The
図10(d)に示すように、反転機構部141が180°回転した後、ダイ3は、ウェハリング503に固定されていた(あるいは、中間ステージ504、505に載置されていた)時と比べ、表裏が反転している。本反転機構部141の動作によって、電子部品装着装置1は、ダイ3を反転して基板Pに装着することが可能となり、ダイのフリップチップボンディングやフェースダウンボンディングが可能となる。
上向きになって停止した吸着ノズル104の位置は、電子部品装着装置1の装着ヘッド6の吸着ノズルの可動範囲内となるように設定されている。例えば、上向きになって停止した吸着ノズル104は、フィーダカート50における部品取出口のいずれかと同じ位置(X座標、Y座標、及びZ座標)に設けても良い。即ち、電子部品装着装置1の装着ヘッド6の吸着ノズルの可動範囲を変更する必要はない。
As shown in FIG. 10 (d), after the reversing
The position of the
4本の吸着ノズル104それぞれに吸着されたダイ3がすべて基板Pに装着された場合には、他方の中間ステージ505に載置されたダイ3が、中間ステージ505の直上に設けられた反転機構部151(図示しない)の動作によって、反転して図10(d)に示した状態となり、電子部品装着装置1による基板Pへの装着が継続される。なお、中間ステージ505及び反転機構部151についての動作も図10とどうようであるので、図示及び説明を省略する。
なお、図10において、反転機構部141に設けられた吸着ノズルは、上下に1組2本(吸着ノズル104及び105)であったが、1組1本であっても良い。ただし、回転部102の回転の揺らぎを少なくするために、回転軸103に対して対称形であることが望ましい。
また、反転機構部141の回転部102の断面形状を、図10の実施例では、正方形としたが、例えば、円形等、どのような形状でも良い。
When all the dies 3 sucked by the four
In FIG. 10, the number of suction nozzles provided in the reversing
Moreover, although the cross-sectional shape of the
図11は、本発明のウェハカート450を電子部品装着装置1にセットした状態での(1)ピックアップ動作、(2)反転動作、及び(3)部品装着動作の一実施例を説明するための側面図である。即ち、図11における電子部品装着装置1は、ダイ3の裏面をピックアップすることができ、フリップチップボンディングやフェースダウン装着が可能である。
図11において、
(0)事前動作として、まず、事前にダイシング処理されたウェハ705を固定したウェハリング503がウェハカセット設置部501から搬入され、ウェハピックアップ部502に固定され、エキスパンドされている。
ウェハカセット設置部501には、例えば、ウェハカセットが設けられ、図示しないマガジン上下エレベータによって昇降し、図示しないアーム機構でウェハカセットからウェハリング503を取り出す。また、ウェハカセット設置部501はウェハピックアップ部502からウェハリング503を取り出してウェハカセットに収納する。
FIG. 11 is a diagram for explaining an embodiment of (1) pickup operation, (2) reversing operation, and (3) component mounting operation in a state where the
In FIG.
(0) As a pre-operation, first, a
The wafer
(1)ピックアップ動作では、ウェハカセット設置部501から搬入され、ウェハピックアップ部502に固定され、エキスパンドされたウェハリング503から、突き上げユニット750によって突き上げられたダイ3を、コレット40が吸着して中間ステージ504に載置する。中間ステージ504には、ダイ3を4個載置するように設けられており、この動作では、ダイ3を1個ずつピックアップして、中間ステージ504に載置する。
(1) In the pick-up operation, the
(2)反転動作では、4個のダイ3が載置された中間ステージ504を、反転機構部141の下向きの吸着ノズル104(図10(a)参照)がダイを吸着可能な高さまで上昇させる。
吸着ノズル104は、中間ステージ504に載置されるダイ3の最大個数と同数設けられ、それぞれが、ダイ3の載置位置のXY座標の中心に位置するように設けられている。吸着ノズル104が真空吸着を開始し、中間ステージ504が真空吸着を解除すると、4個のダイ3は、それぞれの吸着ノズル104に吸着される。ダイ3を吸着後、反転装置141は、回転軸103を中心に180°回転し、ダイ3を吸着した吸着ノズル104は、上向きに変わる(図10(d)参照)。
中間ステージ504では、ダイ3の表面が上を向いていた。しかし、上述のように反転されたために、反転機構部141の吸着ノズル104(図10(d)参照)では、ダイ3の裏面が上を向いている。また、図10(d)のように、上向きになった吸着ノズル104の先端の高さまたはダイ3の裏面の高さは、フィーダカート50の部品取出口と、ほぼ同じ高さとなる。
(2) In the reversing operation, the
The suction nozzles 104 are provided in the same number as the maximum number of the dies 3 placed on the
In the
(3)部品装着動作では、電子部品装着装置1の左右移動用レール18に搭載された装着ヘッド体11の吸着ノズルがダイ3の位置まで移動して、1個のダイ3を吸着して、基板Pの所定の位置に装着する。続けて残りの3個のダイ3を装着し、吸着ノズル104の先端部にあったすべてのダイ3を装着する。
上記(1)〜(3)の動作は、他の中間ステージ505及び反転機構部151でも、タイミングをずらして実行される。
(3) In the component mounting operation, the suction nozzle of the mounting
The operations (1) to (3) are also executed at different timings in the other
図12は、本発明のウェハカート450を電子部品装着装置1にセットした状態での(1)ピックアップ動作、(2’)上昇動作、及び(3)部品装着動作の一実施例を説明するための側面図である。本動作を実行した場合には、ダイ3は表面から裏面に変更されない。図12においては、図11で説明した反転機構部141または151を必要としないため、図示しない駆動機構によって、移動させるか、装置製作時に取り外す。
従って、図11で説明した(1)の動作を実行した後、(2’)上昇動作を実行し、ついで(3)装着動作を実行する。
(0)事前動作と(1)のピックアップ動作は、図11と同様であるので説明しない。
(2’)上昇動作では、4個のダイ3が載置された中間ステージ504を、装着ヘッド体11の吸着ノズルがダイを吸着可能な高さまで上昇させる。
(3)部品装着動作では、電子部品装着装置1の左右移動用レール18に搭載された装着ヘッド体11の吸着ノズルがダイ3の位置まで移動して、1個のダイ3を吸着して、基板Pの所定の位置に装着する。続けて残りの3個のダイ3を装着し、吸着ノズル104の先端部にあったすべてのダイ3を装着する。
上記(1)、(2’)及び(3)の動作は、他の中間ステージ505及び反転機構部151でも、タイミングをずらして実行される。
FIG. 12 is a view for explaining an embodiment of (1) pick-up operation, (2 ′) lifting operation, and (3) component mounting operation in a state where the
Therefore, after performing the operation (1) described in FIG. 11, (2 ′) the ascending operation is performed, and then (3) the mounting operation is performed.
The (0) pre-operation and the (1) pickup operation are the same as in FIG.
(2 ′) In the raising operation, the
(3) In the component mounting operation, the suction nozzle of the mounting
The operations (1), (2 ′), and (3) are also executed at different timings in the other
図11または図12のウェハカート450において、ウェハピックアップ部502のウェハリング503の位置をできるだけ下側に設ける。これによって、電子部品装着装置本体1の装着ヘッド6の吸着ノズルがダイ3を吸着する面とのZ方向の距離を大きくすることができる。その結果、このウェハリング503と装着ヘッド6の吸着ノズルがダイ3を吸着する面との間に、中間ステージ504、505や反転機構部141、151を設けることができ、設置面積を小さくすることができる。
In the
図13は、本発明の電子部品装着装置におけるダイの装着動作の一実施例を説明するためのタイミングチャートである。
図13は、図11で説明したように、ダイ3を反転させて基板Pに装着する場合に、系統1と系統2の2系統の中間ステージ及び反転機構部を用いて、効率良くダイ3の装着を行うものである。図13において、系統1は、中間ステージ504及び反転機構部141を用い、系統2は、中間ステージ505及び反転機構部151を用いる。
図11で説明したように、事前動作(0)が実行された後、系統1においては、(1)ピックアップ動作、(2)反転動作、及び(3)装着動作が、続けて実行される。系統1でピックアップ動作が終了した後、系統2は、ピックアップ動作終了の通知を受信して、(1)ピックアップ動作、(2)反転動作、及び(3)装着動作が、続けて実行される。系統1の(1)ピックアップ動作もまた、系統2でピックアップ動作が終了した後のピックアップ動作終了の通知を受信して実行される。
このように、1つの系統がある動作を実行しているときに、他の系統が別の動作を実行することによって、電子部品装着装置の稼働速度及び稼働効率が向上する。
FIG. 13 is a timing chart for explaining one embodiment of the die mounting operation in the electronic component mounting apparatus of the present invention.
As illustrated in FIG. 11, when the
As described with reference to FIG. 11, after the pre-operation (0) is executed, in the
As described above, when one system performs an operation, another system performs another operation, thereby improving the operation speed and the operation efficiency of the electronic component mounting apparatus.
図14は、本発明の電子部品装着装置におけるダイの装着動作の一実施例を説明するためのタイミングチャートである。
図14は、図12で説明したように、ダイ3を反転させずに基板Pに装着する場合に、系統1と系統2の2系統の中間ステージを用いて、効率良くダイ3の装着を行うものである。図14において、系統1は、中間ステージ504を用い、系統2は、中間ステージ505を用いる。
図12で説明したように、事前動作(0)が実行された後、系統1においては、(1)ピックアップ動作、(2’)上昇動作、及び(3)装着動作が、続けて実行される。系統1でピックアップ動作が終了した後、系統2は、ピックアップ動作終了の通知を受信して、(1)ピックアップ動作、(2’)上昇動作、及び(3)装着動作が、続けて実行される。系統1の(1)ピックアップ動作もまた、系統2でピックアップ動作が終了した後のピックアップ動作終了の通知を受信して実行される。
このように、1つの系統がある動作を実行しているときに、他の系統が別の動作を実行することによって、電子部品装着装置の稼働速度及び稼働効率が向上する。
FIG. 14 is a timing chart for explaining an embodiment of the die mounting operation in the electronic component mounting apparatus of the present invention.
14, as described in FIG. 12, when the
As described with reference to FIG. 12, after the pre-operation (0) is executed, in the
As described above, when one system performs an operation, another system performs another operation, thereby improving the operation speed and the operation efficiency of the electronic component mounting apparatus.
上述の実施例によれば、フィーダカートと交換可能なダイピックアップカート及び電子部品供給装置を実現することができる。
また、反転機構部により、ダイを直上で反転することができるため、比較的小型で装置面積が小さく、フリップチップボンディングまたはフェースダウンボンディング可能なウェハカート及び電子部品装着装置を実現できる。また、従来から使用してきたフィーダカートと交換可能であるため、通常の電子部品の装着だけでなく、ダイの装着及びフリップチップまたはフェースダウン実装用チップを装着可能なウェハカート及び電子部品装着装置を実現できる。
なお、上述の実施例では、各中間ステージに4個のダイを載置して説明した。しかし4個である必要はなく、何個でも良いことは勿論のことである。
また、上述の実施例では、電子部品装着装置は、ダイを装着する例だけで説明した。しかし、ダイだけを連続して装着せず、他のフィーダカットにセットされたテープフィーダから電子部品を適時装着するようにしても良い。
また、上述の実施例では、ウェハカートのウェハピックアップ部に、ウェハリングを固定してからエキスパンドを実行していた。しかし、ウェハカセット設置部に搬入する前に、予めエキスパンドされたウェハを供給し、ウェハピックアップ部でエキスパンドしないようにしても良い。
According to the above-described embodiment, it is possible to realize a die pickup cart and an electronic component supply device that can be exchanged with a feeder cart.
In addition, since the die can be reversed directly by the reversing mechanism unit, it is possible to realize a wafer cart and an electronic component mounting apparatus that are relatively small and have a small apparatus area and can be flip-chip bonded or face-down bonded. In addition, since it can be replaced with a conventional feeder cart, not only a normal electronic component mounting, but also a wafer cart and an electronic component mounting device capable of mounting a die and flip chip or a face down mounting chip. realizable.
In the above embodiment, four dies are mounted on each intermediate stage. However, it is not necessary that the number is four, and it goes without saying that any number may be used.
Further, in the above-described embodiment, the electronic component mounting apparatus has been described only with the example of mounting the die. However, the electronic components may be mounted on a timely basis from a tape feeder set in another feeder cut instead of mounting the dies continuously.
In the above-described embodiment, the expansion is executed after the wafer ring is fixed to the wafer pickup portion of the wafer cart. However, a wafer that has been expanded in advance may be supplied before being carried into the wafer cassette installation unit and may not be expanded by the wafer pickup unit.
1:電子部品装着装置(本体)、 3:ダイ、 4:電子部品、 5a〜5d:シュート、 6:装着ヘッド、 7:受渡部、 11:装着ヘッド体、 13:部品供給エリア、 16:上下移動用レール、 18:左右移動用レール、 19:部品認識カメラ、 40:コレット、 50:フィーダカート、 51:ベース部、 51a:車輪固定部、 51b:ロックピン、 52:フィーダ固定部、 52a:フィーダベース、 52b:位置決め孔、 52c:フィーダ固定部ガイド、 52d:フィーダ信号コネクタ、 52e:フィーダガイド、 53:ハンドル部、 53a:取手、 53b:側板、 53c:先端、 54:部品供給リール格納部、 60:供給テープ、 61:カバーテープ、 62:キャリアテープ、 63:ポケット、 64:スプロケット孔(テープ送り穴)、 70:部品供給リール、 80:制御装置、 141、151:反転機構部、 102:回転部、103:回転軸、104:吸着ノズル、 110:電子部品装着装置の本体の前端部、 111、121:中間ステージ504のZ方向の移動範囲、 112:装着ヘッド体の移動方向、 450:ウェハカート、 401、402:矢印、 450:ウェハカート、 501:ウェハカセット設置部、 502:ウェハピックアップ部、 503:ウェハリング、 504、505:中間ステージ、 520:ウェハピックアップ固定部、 705:ウェハ、 715:エキスパンドリング、 716:ダイシングテープ、 717:支持リング、 718:ダイアタッチフィルム(ダイボンディングテープ)、 750:突き上げユニット、 D、U:ライン、 LU、LD、RU、RD:ブロック、 P:基板。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Electronic component mounting apparatus (body), 3: Die, 4: Electronic component, 5a-5d: Chute, 6: Mounting head, 7: Delivery part, 11: Mounting head body, 13: Component supply area, 16: Up and down Rail for movement, 18: Rail for left and right movement, 19: Parts recognition camera, 40: Collet, 50: Feeder cart, 51: Base part, 51a: Wheel fixing part, 51b: Lock pin, 52: Feeder fixing part, 52a: Feeder base, 52b: positioning hole, 52c: feeder fixing part guide, 52d: feeder signal connector, 52e: feeder guide, 53: handle part, 53a: handle, 53b: side plate, 53c: tip, 54: parts supply reel storage part 60: Supply tape 61: Cover tape 62: Carrier tape 63: Pocket 6 : Sprocket hole (tape feed hole), 70: component supply reel, 80: control device, 141, 151: reversing mechanism, 102: rotating unit, 103: rotating shaft, 104: suction nozzle, 110: electronic component mounting device 111, 121: Z-direction movement range of the intermediate stage 504, 112: Movement direction of the mounting head body, 450: Wafer cart, 401, 402: Arrow, 450: Wafer cart, 501: Wafer cassette installation section , 502: Wafer pick-up part, 503: Wafer ring, 504, 505: Intermediate stage, 520: Wafer pick-up fixing part, 705: Wafer, 715: Expanding ring, 716: Dicing tape, 717: Support ring, 718: Die attach film (Die bonding tape), 50: push-up unit, D, U: lines, LU, LD, RU, RD: Block, P: substrate.
Claims (7)
前記ピックアップされたダイを載置する中間ステージと、
前記中間ステージに載置されたダイを吸着し、180°下から上へ回転して吸着していた前記ダイの裏面を上にして保持する反転機構部と、
を備え、フィーダカートと交換して電子部品装着装置にセット可能であることを特徴とするウェハカート。 A wafer pickup unit for fixing the wafer ring and picking up a die from the wafer in the wafer ring and placing the die on an intermediate stage;
An intermediate stage on which the picked-up die is placed;
A reversing mechanism that sucks the die placed on the intermediate stage and holds it with the back side of the die that has been sucked by rotating upward from 180 ° downward,
And a wafer cart that can be exchanged for a feeder cart and set in an electronic component mounting apparatus.
前記ピックアップされたダイを載置し、電子部品装着装置の部品取出口の高さまで上昇する中間ステージと、
を備え、フィーダカートと交換して前記電子部品装着装置にセット可能であることを特徴とするウェハカート。 A wafer pickup unit for fixing the wafer ring and picking up a die from the wafer in the wafer ring and placing the die on an intermediate stage;
Place the picked-up die, an intermediate stage that rises to the height of the component outlet of the electronic component mounting device;
And a wafer cart that can be exchanged for a feeder cart and set in the electronic component mounting apparatus.
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