JP3137151B2 - チップ部品マウント方法及び装置 - Google Patents

チップ部品マウント方法及び装置

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JP3137151B2
JP3137151B2 JP04333366A JP33336692A JP3137151B2 JP 3137151 B2 JP3137151 B2 JP 3137151B2 JP 04333366 A JP04333366 A JP 04333366A JP 33336692 A JP33336692 A JP 33336692A JP 3137151 B2 JP3137151 B2 JP 3137151B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はチップ部品マウント方法
及び装置に関し、特に、ICチップ及び基板の両者をカ
メラ認識により位置補正し、ICチップを基板上に搭載
するマウント装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、液晶テレビ等に使用されるIC
チップ部品〔以下、単にチップと称す〕を基板に向けて
移送した上で、チップ及び基板の両者をカメラ認識によ
り位置補正した後、そのチップを基板上に搭載するマウ
ント方法が知られている。この際、チップの微小な電極
端子を基板上の配線パターンに位置合わせする必要上、
チップを基板に対して高精度に位置決めしなければなら
ない。
【0003】具体的には、図2に示すようにチップ供給
ポジション(P1)に、多数のチップ(1)が整列した状
態で収納されたトレー(2)が位置決め配置されてお
り、そのトレー(2)からチップ(1)を一個ずつ取り出
していく。このチップ取り出しは、トレー(2)の上方
にコレットと称される吸着ヘッド(3)が配置され、こ
の吸着ヘッド(3)を下降させてトレー(2)内のチップ
(1)を吸着し、その後、上昇させてトランスファ機構
(主軸)〔図示せず〕により次のペースト供給ポジショ
ン(P2)へ移送する。
【0004】このペースト供給ポジション(P2)では、
位置決め停止した吸着ヘッド(3)の下方にAgペース
トが収容された槽(4)が配置され、その槽(4)に向け
て吸着ヘッド(3)を下降させ、チップ(1)の電極端子
にAgペーストを転写する。その後、吸着ヘッド(3)
を上昇させ、トランスファ機構(主軸)により次のチッ
プ認識ポジション(P3)へ移送する。
【0005】このチップ認識ポジション(P3)では、位
置決め停止した吸着ヘッド(3)の下方にチップ(1)の
姿勢を認識するチップ認識カメラ(5)がチップ認識テ
ーブル(6)上に取り付けられ、チップ認識のための微
調整が可能なようにXY方向に移動自在に配置されてい
る。一方、吸着ヘッド(3)は、水平面内でθ方向に回
転可能な構造を有する。吸着ヘッド(3)をチップ認識
カメラ(5)に向けて下降させると共にそのチップ認識
カメラ(5)をチップ(1)に対してチップ認識テーブル
(6)によるXY移動で微調整して認識可能状態とし、
チップ認識カメラ(5)でチップ(1)をその下方から認
識する〔図3(a)参照〕。
【0006】ここで、別ポジションである基板認識ポジ
ション(P0)では、チップ(1)が所定の位置及び姿勢
でマウントされるべき基板(7)を位置決め載置した基
板テーブル(8)が配置され、その上方に基板(7)の姿
勢を認識する基板認識カメラ(9)が配置される。尚、
基板テーブル(8)は、XY方向に移動可能な構造を有
し、その位置決め精度を確保するためにラインスケール
〔図示せず〕が付設されており、この基板テーブル
(8)によるXY移動で、基板認識カメラ(9)は、基板
認識のための微調整が可能なように移動自在な構造とな
っている。
【0007】これにより、基板認識ポジション(P0)で
その上方から基板テーブル(8)上の基板(7)を予め認
識しておいた上で〔図3(a)参照〕、前述のようにし
て、チップ認識カメラ(5)によるチップ姿勢の認識完
了後、基板認識カメラ(9)による基板姿勢の認識に基
づく基板(7)のθ方向のずれに合わせて、吸着ヘッド
(3)を水平面内でθ方向に回転させることによりチッ
プ(1)をθ補正し、基板(7)とチップ(1)とのθ方
向のずれを一致させる〔図3(b)参照〕。このθ補正
後、チップ(1)に対する基板(7)のXY方向のずれに
合わせて、基板テーブル(8)をXY方向にラインスケ
ールでもって高精度に移動させることにより基板(7)
をXY補正し、基板(7)とチップ(1)とのXY方向の
ずれを一致させる〔図3(c)参照〕。尚、基板テーブ
ル(8)は、基板認識カメラ(9)による基板姿勢の認識
後、基板認識ポジション(P0)からマウントポジション
(P4)へ移送しておく。
【0008】上述したXY補正後、吸着ヘッド(3)を
上昇させ、トランスファ機構(主軸)により次のマウン
トポジション(P4)へ移送する。この時、マウントポジ
ション(P4)での位置決め停止は、トランスファ機構
(従軸)によりマグネセンサでもって高精度に行なわれ
る。そして、吸着ヘッド(3)を基板テーブル(8)まで
下降させることにより、チップ(1)を基板(7)上に所
定の位置及び姿勢でマウントする。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のマウント方法及び装置では、以下のような問題があ
った。
【0010】 チップ(1)を一つの基板(7)上に順
次マウントする場合、通常、チップ(1)のマウント方
向〔水平面内での角度〕が、例えば0°、90°、18
0°、−90°のいずれかに設定されることがあり、そ
の場合、チップ認識ポジション(P3)で吸着ヘッド
(3)をθ方向に回転させることにより、チップ(1)を
所定角度だけ反転させなければならない。この時、チッ
プ(1)が吸着ヘッド(3)のセンタ位置で保持されてい
るとは限らず偏芯した位置で保持されていることもあ
り、この場合、チップ認識テーブル(6)には、基板テ
ーブル(8)のようにラインスケールが設けられておら
ず、この反転による偏芯ずれが発生する。そのため、偏
芯ずれに応じたオフセットデータを必要とする。
【0011】 チップ認識、基板認識及びマウントを
別々のポジション(P3)(P0)(P4)で行なっているた
め、温度や湿度変化、機構各部での歪みや振動により、
トランスファ機構によるチップ認識ポジション(P3)か
らマウントポジション(P4)へのチップ移動、基板認識
ポジション(P0)からマウントポジション(P4)への基
板移動で、その停止位置でずれが発生しやすく、その誤
差の影響が大きくて高精度の位置決めが困難であり安定
性に欠け、また、設備全体も大型化する。
【0012】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、チップ部品の
マウントの高精度化並びに安定性の向上を図るマウント
方法及び装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明に係るマウント方法は、チ
ップ供給ポジションからチップを保持した状態で移送さ
れてきた吸着ヘッドを、基板を位置決め載置した基板テ
ーブルが配置されたマウントポジションで位置決め停止
させ、そのマウントポジションで吸着ヘッドの下方に配
置されたチップ認識カメラによりチップを認識した上
で、それに基づいて吸着ヘッドでチップをθ補正すると
共に、マウントポジションでチップ認識カメラと近接さ
せて基板テーブルの上方に配置された基板認識カメラに
よりチップ認識カメラとほぼ同軸レベルで基板を認識し
た上で、それに基づいて基板テーブルで基板をXY補正
するようにしたことを特徴とする。
【0014】また、本発明に係るマウント装置は、チッ
プ供給ポジションでチップを吸着し、そのチップ供給ポ
ジションからチップを保持した状態でマウントポジショ
ンまで移送する吸着ヘッドと、マウントポジションで位
置決め停止した吸着ヘッドの下方に配置され、吸着ヘッ
ドのチップをその下方から認識してそれに基づいて吸着
ヘッドでチップを回転方向のθ補正するためのチップ認
識カメラと、チップを搭載すべき基板を位置決め載置
し、マウントポジションでチップ認識カメラの下方に配
置された基板テーブルと、マウントポジションでチップ
認識カメラと近接させて基板テーブルの上方に配置さ
れ、基板テーブル上の基板をその上方からチップ認識カ
メラとほぼ同軸レベルで認識してそれに基づいて基板テ
ーブルで基板をXY方向で補正するための基板認識カメ
ラとを具備したことを特徴とする。
【0015】尚、上記チップ認識カメラと基板認識カメ
ラとは、ラインスケールが付設された共通ステージに搭
載することが望ましい。
【0016】
【作用】本発明では、マウントポジションでチップ認識
カメラと基板認識カメラとを相互に近接配置し、チップ
認識カメラの上方に位置する吸着ヘッドのチップをその
チップ認識カメラで認識してθ補正すると共に、基板認
識カメラの下方に位置する基板テーブル上の基板をその
基板認識カメラで認識してXY補正する。これにより、
基板に対してチップをチップ認識カメラ及び基板認識カ
メラによりほぼ同軸レベルでもって位置合わせすること
ができ、チップマウントの高精度化及び安定性の向上が
図れる。
【0017】
【実施例】本発明に係るマウント方法及び装置の実施例
を図1、図3に示して説明する。尚、図2と同一又は相
当部分には同一参照符号を付して重複する具体的な説明
は省略する。
【0018】本発明の特徴は、図1に示すようにマウン
トポジション(P3)にある。従来と同様、チップ供給ポ
ジション(P1)での吸着ヘッド(3)によるトレー(2)
からのチップ(1)の取り出し、そのチップ供給ポジシ
ョン(P1)からペースト供給ポジション(P2)へのトラ
ンスファ機構(主軸)による吸着ヘッド(3)の移送、
ペースト供給ポジション(P2)でのチップ(1)の電極
端子へのAgペーストの塗着、そのペースト供給ポジシ
ョン(P2)からマウントポジション(P3)へのトランス
ファ機構(主軸)による吸着ヘッド(3)の移送を経る
ことにより、吸着ヘッド(3)で保持されたチップ(1)
をマウントポジション(P3)に到達させる。
【0019】このマウントポジション(P3)では、位置
決め停止した吸着ヘッド(3)の下方に、チップ(1)を
搭載すべき基板(7)を位置決め載置した基板テーブル
(8)を配置し、その基板テーブル(8)の上方で且つ吸
着ヘッド(3)の下方に、吸着ヘッド(3)のチップ
(1)をその下方から認識してそれに基づいて吸着ヘッ
ド(3)でチップ(1)をθ補正するためのチップ認識カ
メラ(11)と、基板テーブル(8)上の基板(7)をその
上方からチップ認識カメラ(11)とほぼ同軸レベルで認
識してそれに基づいて基板テーブル(8)で基板(7)を
XY補正するための基板認識カメラ(12)とを近接させ
て配置する。具体的に、上記チップ認識カメラ(11)と
基板認識カメラ(12)とは、ラインスケール〔図示せ
ず〕が付設された共通ステージ(13)上に搭載され、チ
ップ認識カメラ(11)がチップ(1)を認識可能とする
ため上方を向き、逆に、基板認識カメラ(12)が基板
(7)を認識可能とするため下方を向く。
【0020】尚、チップ認識カメラ(11)及び基板認識
カメラ(12)の共通ステージ(13)にラインスケールを
設けたことにより、従来とは異なり、基板テーブル
(8)には、ラインスケールを必要としない。一方、基
板テーブル(8)が、XY方向に移動可能な構造を有す
る点は従来と同様である。また、共通ステージ(13)に
ついても、XY方向に移動可能な構造を有し、チップ認
識及び基板認識のために微調整可能となっている。
【0021】本発明では、従来のチップ認識ポジション
(P3)〔図2参照〕でのチップ認識と基板認識ポジショ
ン(P0)での基板認識とマウントポジション(P4)での
チップマウントとを、一つのマウントポジション(P3
〔図1参照〕で行なうため、チップ認識カメラ(11)及
び基板認識カメラ(12)の両者がマウントポジション
(P3)において吸着ヘッド(3)の下方で且つ基板テー
ブル(8)の上方に配置されることになる。従って、従
来のチップ認識ポジション(P3)及び基板認識ポジショ
ン(P0)が省略できる。尚、チップマウント時には、チ
ップ認識カメラ(11)及び基板認識カメラ(12)を吸着
ヘッド(3)と基板テーブル(8)間から離脱させる必要
がある。また、従来の基板認識ポジション(P0)からマ
ウントポジション(P4)までの基板テーブル(8)の移
送が省略できる。
【0022】上記ダイボンダに基づく本発明のマウント
方法を以下に説明する。尚、チップ供給ポジション
(P1)でのチップ取り出しからマウントポジション
(P3)までの工程は、従来と同様であるため、説明は省
略する。
【0023】マウントポジション(P3)では、位置決め
停止した吸着ヘッド(3)に対して、その下方に位置す
るチップ認識カメラ(11)によりチップ(1)の姿勢を
認識すると共に〔図3(a)参照〕、基板テーブル
(8)上の基板(7)に対して、その上方に位置し、共通
ステージ(13)上でチップ認識カメラ(11)と近接する
基板認識カメラ(12)により基板(7)をチップ認識カ
メラ(11)とほぼ同軸レベルで認識する〔図3(a)参
照〕。
【0024】そして、チップ認識カメラ(11)及び基板
認識カメラ(12)によるほぼ同軸レベルでのチップ認識
及び基板認識に基づいて、基板(7)のθ方向のずれに
合わせて、吸着ヘッド(3)を水平面内でθ方向に回転
させることによりチップ(1)をθ補正し、基板(7)と
チップ(1)とのθ方向のずれを一致させる〔図3
(b)参照〕。
【0025】このθ補正後、チップ(1)に対する基板
(7)のXY方向のずれに合わせて、基板テーブル(8)
をXY方向に移動させることにより基板(7)をXY補
正し、基板(7)とチップ(1)とのXY方向のずれを一
致させ〔図3(c)参照〕、その上で吸着ヘッド(3)
を下降させることによりチップ(1)を基板テーブル
(8)上の基板(7)に所定の位置及び姿勢でマウントす
る。尚、これらチップ認識及び基板認識の両者は、共通
ステージ(13)のラインスケールにより高精度に行なえ
るので認識精度の向上が図れる。
【0026】尚、チップマウント時、チップ(1)のマ
ウント方向〔水平面内での角度〕を、例えば、0°、9
0°、180°、−90°のいずれかに設定してチップ
(1)を反転させる場合でも、チップ認識カメラ(11)
を搭載した共通ステージ(13)にラインスケールが設け
られているので、そのラインスケールにより、吸着ヘッ
ド(3)をθ方向に回転させた際に生じる偏芯ずれを補
正することができ、従来のように偏芯ずれに応じたオフ
セットデータを必要とすることなく、高精度なマウント
が実現できる。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、チップ認識カメラと基
板認識カメラとを相互に近接配置してこれらによるチッ
プ認識と基板認識をほぼ同軸レベルで行なうようにした
から、チップマウントの高精度化及び安定性の向上が図
れる。具体的には、以下のような効果を奏する。
【0028】 チップマウント時、チップを所定角度
反転させてマウント方向を変更する場合、ほぼ同軸での
チップ認識と基板認識とを、共通ステージのラインスケ
ールによる補正でもって高精度で行なえるので、偏芯ず
れに基づくオフセットデータが不要となる。
【0029】 共通ステージに設けた一つのラインス
ケールでチップ認識と基板認識の両者を行なえるので、
基板認識と共にチップ認識も高精度化が図れてマウント
精度が向上する。
【0030】 チップ認識カメラと基板認識カメラと
を一つの共通ステージ上に搭載したので、装置合成の点
で有利となる。
【0031】 チップ認識と基板認識とを一つのマウ
ントポジションで行なえるので、トランスファ機構(主
軸)による吸着ヘッドの移送と基板テーブルの移送とが
短縮化できて、装置全体のコンパクト化が実現できると
共に、上記トランスファ機構(従軸)並びにマグネセン
サが不要となってコストダウンが図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るマウント装置の実施例を示す概略
構成図
【図2】従来のマウント装置を示す概略構成図
【図3】吸着ヘッドによるチップのθ補正及び基板テー
ブルによるXY補正を説明するための図
【符号の説明】
1 チップ 3 吸着ヘッド 7 基板 8 基板テーブル 11 チップ認識カメラ 12 基板認識カメラ 13 共通ステージ P1 チップ供給ポジション P3 マウントポジション

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チップを供給ポジションから保持した状
    態で移送されてきた吸着ヘッドを、基板を位置決め載置
    した基板テーブルが配置されたマウントポジションで位
    置決め停止させ、このマウントポジションで吸着ヘッド
    の下方に配置されたチップ認識カメラによりチップを認
    識した上で、それに基づいて吸着ヘッドでチップをθ補
    正すると共に、マウントポジションでチップ認識カメラ
    と近接させて基板テーブルの上方に配置された基板認識
    カメラによりチップ認識カメラとほぼ同軸レベルで基板
    を認識した上で、それに基づいて基板テーブルで基板を
    XY補正するようにしたことを特徴とするチップ部品マ
    ウント方法。
  2. 【請求項2】 チップを供給ポジションで吸着し、この
    供給ポジションからチップを保持した状態でマウントポ
    ジションまで移送する吸着ヘッドと、マウントポジショ
    ンで位置決め停止した吸着ヘッドの下方に配置され、吸
    着ヘッドのチップをその下方から認識してそれに基づい
    て吸着ヘッドでチップをθ補正するためのチップ認識カ
    メラと、チップを搭載すべき基板を位置決め載置し、マ
    ウントポジションでチップ認識カメラの下方に配置され
    た基板テーブルと、マウントポジションでチップ認識カ
    メラと近接させて基板テーブルの上方に配置され、基板
    テーブル上の基板をその上方からチップ認識カメラとほ
    ぼ同軸レベルで認識してそれに基づいて基板テーブルで
    基板をXY補正するための基板認識カメラとを具備した
    チップ部品マウント装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のチップ認識カメラと基板
    認識カメラとを、ラインスケールが付設された共通ステ
    ージに搭載したことを特徴とするチップ部品マウント装
    置。
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