JP3341753B2 - バンプ付きワークのボンディング装置 - Google Patents
バンプ付きワークのボンディング装置Info
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バンプ付きチップ
などのワークを、プリント基板などの他方のワークに搭
載するバンプ付きワークのボンディング装置に関するも
のである。
などのワークを、プリント基板などの他方のワークに搭
載するバンプ付きワークのボンディング装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】フリップチップなどのバンプ付きのワー
クをプリント基板などのワークにボンディングする装置
として、特開平２−５６９４６号公報に記載されたもの
が知られている。このものは、バンプＢ（符号は同公報
援用、以下同）を上面側にして備えたチップ供給部５の
フリップチップＦをアーム２６の先端部のチップ吸着部
２７で吸着してピックアップし、アーム２６を１８０°
回転させてフリップチップＦを上下反転させて移送ヘッ
ド６に受け渡し、基板４へ移送搭載するようになってい
る。
クをプリント基板などのワークにボンディングする装置
として、特開平２−５６９４６号公報に記載されたもの
が知られている。このものは、バンプＢ（符号は同公報
援用、以下同）を上面側にして備えたチップ供給部５の
フリップチップＦをアーム２６の先端部のチップ吸着部
２７で吸着してピックアップし、アーム２６を１８０°
回転させてフリップチップＦを上下反転させて移送ヘッ
ド６に受け渡し、基板４へ移送搭載するようになってい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】フリップチップなどの
バンプ付きのワークを基板などの他方のワークにボンデ
ィングするためには、上記した工程の他に、バンプにフ
ラックスやボンドなどの粘液を塗布する工程などの他の
工程が必要である。このようにこの種バンプ付きのワー
クのボンディング作業は、様々な工程が必要であるが、
このような様々な工程を一連の連続した作業として作業
性よく行えるボンディング技術は未だ確立されていない
実情にあり、このためバンプ付きのワークのボンディン
グ作業には手間と時間がかかり、生産性があがらないと
いう問題点があった。
バンプ付きのワークを基板などの他方のワークにボンデ
ィングするためには、上記した工程の他に、バンプにフ
ラックスやボンドなどの粘液を塗布する工程などの他の
工程が必要である。このようにこの種バンプ付きのワー
クのボンディング作業は、様々な工程が必要であるが、
このような様々な工程を一連の連続した作業として作業
性よく行えるボンディング技術は未だ確立されていない
実情にあり、このためバンプ付きのワークのボンディン
グ作業には手間と時間がかかり、生産性があがらないと
いう問題点があった。
【０００４】そこで本発明は、フリップチップなどのバ
ンプ付きのワークを、基板などのワークに作業性よくボ
ンディングできるワークのボンディング装置を提供する
ことを目的とする。
ンプ付きのワークを、基板などのワークに作業性よくボ
ンディングできるワークのボンディング装置を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数個のワー
ク保持ヘッドと、バンプを上面にしたバンプ付きのワー
クを供給するワーク供給ステーションと、バンプ付きワ
ークの下面のバンプに粘液を塗布する粘液塗布ステーシ
ョンと、バンプ付きワークが搭載されるワークを水平移
動させるＸテーブル及びＹテーブルから成る可動テーブ
ルを備えたボンディングステーションと、前記複数個の
ワーク保持ヘッドを有し、ピッチ回転を行うことにより
これらのワーク保持ヘッドをワーク供給ステーション、
粘液塗布ステーション、ボンディングステーションへ順
次移動させるロータリーヘッドを設け、前記ワーク供給
ステーションにバンプ付きワークをピックアップして上
下反転させることによりバンプを下面にして前記ワーク
保持ヘッドに引き渡すピックアップユニット及びワーク
保持ヘッドを昇降させてピックアップユニットで上下反
転されたバンプ付きチップをピックアップさせる昇降手
段を備え、前記粘液塗布ステーションに粘液を貯留した
容器及びこの容器の上方へ移動してきたワーク保持ヘッ
ドを昇降させてこのワーク保持ヘッドに保持されたワー
クのバンプに粘液を塗布する昇降手段を備え、前記ボン
ディングステーションに粘液が塗布されたバンプ付きワ
ークを保持したワーク保持ヘッドを昇降させて前記可動
テーブル上の前記ワークに搭載する昇降手段を備え、前
記ボンディングステーションの昇降手段に荷重制御機能
を付加した。
ク保持ヘッドと、バンプを上面にしたバンプ付きのワー
クを供給するワーク供給ステーションと、バンプ付きワ
ークの下面のバンプに粘液を塗布する粘液塗布ステーシ
ョンと、バンプ付きワークが搭載されるワークを水平移
動させるＸテーブル及びＹテーブルから成る可動テーブ
ルを備えたボンディングステーションと、前記複数個の
ワーク保持ヘッドを有し、ピッチ回転を行うことにより
これらのワーク保持ヘッドをワーク供給ステーション、
粘液塗布ステーション、ボンディングステーションへ順
次移動させるロータリーヘッドを設け、前記ワーク供給
ステーションにバンプ付きワークをピックアップして上
下反転させることによりバンプを下面にして前記ワーク
保持ヘッドに引き渡すピックアップユニット及びワーク
保持ヘッドを昇降させてピックアップユニットで上下反
転されたバンプ付きチップをピックアップさせる昇降手
段を備え、前記粘液塗布ステーションに粘液を貯留した
容器及びこの容器の上方へ移動してきたワーク保持ヘッ
ドを昇降させてこのワーク保持ヘッドに保持されたワー
クのバンプに粘液を塗布する昇降手段を備え、前記ボン
ディングステーションに粘液が塗布されたバンプ付きワ
ークを保持したワーク保持ヘッドを昇降させて前記可動
テーブル上の前記ワークに搭載する昇降手段を備え、前
記ボンディングステーションの昇降手段に荷重制御機能
を付加した。
【０００６】本発明によれば、バンプを上面にしてワー
ク供給ステーションに備えられたバンプ付きワークをピ
ックアップヘッドでピックアップして上下反転させる作
業、ロータリーヘッドをピッチ回転させて各ステーショ
ンを移動させながら、ピックアップヘッドで上下反転さ
れたバンプ付きワークをワーク保持ヘッドに引き渡す作
業、ワーク保持ヘッドに保持されたワークの下面のバン
プにフラックスなどの粘液を塗布する作業、バンプ付き
ワークを可動テーブル上の他方のワークに搭載する作業
などの諸作業を、一連の作業として作業性よく行うこと
ができる。
ク供給ステーションに備えられたバンプ付きワークをピ
ックアップヘッドでピックアップして上下反転させる作
業、ロータリーヘッドをピッチ回転させて各ステーショ
ンを移動させながら、ピックアップヘッドで上下反転さ
れたバンプ付きワークをワーク保持ヘッドに引き渡す作
業、ワーク保持ヘッドに保持されたワークの下面のバン
プにフラックスなどの粘液を塗布する作業、バンプ付き
ワークを可動テーブル上の他方のワークに搭載する作業
などの諸作業を、一連の作業として作業性よく行うこと
ができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の
バンプ付きワークのボンディング装置の平面図、図２は
同側面図、図３は同部分側面図、図４は同粘液塗布ステ
ーションの側面図、図５、図６、図７、図８、図９は同
ボンディング動作の説明図である。
面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の
バンプ付きワークのボンディング装置の平面図、図２は
同側面図、図３は同部分側面図、図４は同粘液塗布ステ
ーションの側面図、図５、図６、図７、図８、図９は同
ボンディング動作の説明図である。
【０００８】まず、図１を参照して、バンプ付きワーク
のボンディング装置の全体構造を説明する。ロータリー
ヘッド１には、４個のワーク保持ヘッド２Ａ，２Ｂ，２
Ｃ，２Ｄと熱圧着ツール３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが円周
方向に沿って交互に設けられている。ロータリーヘッド
１は、駆動手段（図外）に駆動されて垂直な回転軸１９
（図２）を中心に矢印Ｒ方向へピッチ回転する。
のボンディング装置の全体構造を説明する。ロータリー
ヘッド１には、４個のワーク保持ヘッド２Ａ，２Ｂ，２
Ｃ，２Ｄと熱圧着ツール３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが円周
方向に沿って交互に設けられている。ロータリーヘッド
１は、駆動手段（図外）に駆動されて垂直な回転軸１９
（図２）を中心に矢印Ｒ方向へピッチ回転する。
【０００９】ロータリーヘッド１の周囲には、ワーク供
給ステーションＡ、粘液塗布ステーションＢ、ボンディ
ングステーションＣの複数の作業ステーションが設けら
ている。ワーク供給ステーションＡには、ワーク供給ユ
ニット４と、ピックアップユニット１０が設けられてい
る。ワーク供給ユニット４は、可動テーブルを構成する
Ｘテーブル５およびＹテーブル６と、Ｘテーブル５上に
載置された置台７から成っており、置台７上には複数個
（本例では４個）のトレイ９が横並びに置かれている。
トレイ９には、フリップチップなどのバンプ付きのワー
ク８（図２）が備えられている。
給ステーションＡ、粘液塗布ステーションＢ、ボンディ
ングステーションＣの複数の作業ステーションが設けら
ている。ワーク供給ステーションＡには、ワーク供給ユ
ニット４と、ピックアップユニット１０が設けられてい
る。ワーク供給ユニット４は、可動テーブルを構成する
Ｘテーブル５およびＹテーブル６と、Ｘテーブル５上に
載置された置台７から成っており、置台７上には複数個
（本例では４個）のトレイ９が横並びに置かれている。
トレイ９には、フリップチップなどのバンプ付きのワー
ク８（図２）が備えられている。
【００１０】次に、図２を参照して、ピックアップユニ
ット１０を説明する。ピックアップユニット１０は、ワ
ーク供給ステーションＡにあって、トレイ９にバンプ８
ａ（図４）を上面にして備えられたワーク８をピックア
ップし、ワーク８を上下反転させてバンプ８ａを下面に
したうえで、ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄに供給するも
のである。
ット１０を説明する。ピックアップユニット１０は、ワ
ーク供給ステーションＡにあって、トレイ９にバンプ８
ａ（図４）を上面にして備えられたワーク８をピックア
ップし、ワーク８を上下反転させてバンプ８ａを下面に
したうえで、ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄに供給するも
のである。
【００１１】ピックアップユニット１０は、垂直な回転
軸１１と、回転軸１１の下端部に設けられた回転部１２
と、回転部１２から水平方向へ延出する複数本（本例で
は３本）のアーム１３と、各アーム１３の先端部に設け
られたノズル１４から成っている。図１において、ノズ
ル１４は１２０°毎に合計３個備えられている。回転軸
１１は、駆動部（図外）に駆動されてその軸心を中心に
Ｎ１方向へピッチ回転し、またＮ２方向に上下動作を行
う。またアーム１３は、回転部１２に駆動されてその軸
心を中心にＮ３方向へ回転する。
軸１１と、回転軸１１の下端部に設けられた回転部１２
と、回転部１２から水平方向へ延出する複数本（本例で
は３本）のアーム１３と、各アーム１３の先端部に設け
られたノズル１４から成っている。図１において、ノズ
ル１４は１２０°毎に合計３個備えられている。回転軸
１１は、駆動部（図外）に駆動されてその軸心を中心に
Ｎ１方向へピッチ回転し、またＮ２方向に上下動作を行
う。またアーム１３は、回転部１２に駆動されてその軸
心を中心にＮ３方向へ回転する。
【００１２】各ノズル１４は、チューブを介してバキュ
ーム装置（図外）に接続されている。Ｘテーブル５とＹ
テーブル６が作動することにより、トレイ９は水平方向
へ移動し、所望のワーク８を図２で右側のノズル１４の
直下に位置させる。そこでノズル１４は下降・上昇動作
を行って、トレイ９のワーク８をその下端部に真空吸着
してピックアップする。次にこのノズル１４は回転軸１
１を中心にＮ１方向へ水平回転し、何れかのワーク保持
ヘッド（図２ではワーク保持ヘッド２Ａ）の直下へ移動
する。その途中で、回転部１２が駆動してノズル１４は
アーム１３を中心にＮ３方向へ１８０°回転し、ワーク
８を上下反転させてワーク保持ヘッド２Ａに対向させる
（図２において左側のノズル１４およびノズル１４の上
端部に真空吸着されたワーク８を参照）。そこでワーク
保持ヘッド２Ａは下降・上昇動作を行ってその下端部に
ワーク８を真空吸着する（図２において、鎖線で示すワ
ーク８を参照）。以上のようにして、バンプ８ａを上面
にしてトレイ９に備えられたワーク８は、ピックアップ
ユニット１０によりピックアップされ、さらに上下反転
されてバンプ８ａを下面にしたうえで、ワーク保持ヘッ
ド２Ａに引き渡される。本実施の形態では、ワーク供給
ユニット４およびピックアップユニット１０がワーク供
給手段を構成している。
ーム装置（図外）に接続されている。Ｘテーブル５とＹ
テーブル６が作動することにより、トレイ９は水平方向
へ移動し、所望のワーク８を図２で右側のノズル１４の
直下に位置させる。そこでノズル１４は下降・上昇動作
を行って、トレイ９のワーク８をその下端部に真空吸着
してピックアップする。次にこのノズル１４は回転軸１
１を中心にＮ１方向へ水平回転し、何れかのワーク保持
ヘッド（図２ではワーク保持ヘッド２Ａ）の直下へ移動
する。その途中で、回転部１２が駆動してノズル１４は
アーム１３を中心にＮ３方向へ１８０°回転し、ワーク
８を上下反転させてワーク保持ヘッド２Ａに対向させる
（図２において左側のノズル１４およびノズル１４の上
端部に真空吸着されたワーク８を参照）。そこでワーク
保持ヘッド２Ａは下降・上昇動作を行ってその下端部に
ワーク８を真空吸着する（図２において、鎖線で示すワ
ーク８を参照）。以上のようにして、バンプ８ａを上面
にしてトレイ９に備えられたワーク８は、ピックアップ
ユニット１０によりピックアップされ、さらに上下反転
されてバンプ８ａを下面にしたうえで、ワーク保持ヘッ
ド２Ａに引き渡される。本実施の形態では、ワーク供給
ユニット４およびピックアップユニット１０がワーク供
給手段を構成している。
【００１３】次に、図２を参照して、ワーク保持ヘッド
２Ａ〜２Ｄに上下動作を行わせるための上下動手段につ
いて説明する。ロータリーヘッド１の外周部には垂直な
シャフト２０が設けられており、各シャフト２０の下端
部にワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄが設けられている。な
お図示しないが、各ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄは、チ
ューブを介してバキューム装置に接続されており、その
吸引力により、ワーク８を真空吸着して保持する。
２Ａ〜２Ｄに上下動作を行わせるための上下動手段につ
いて説明する。ロータリーヘッド１の外周部には垂直な
シャフト２０が設けられており、各シャフト２０の下端
部にワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄが設けられている。な
お図示しないが、各ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄは、チ
ューブを介してバキューム装置に接続されており、その
吸引力により、ワーク８を真空吸着して保持する。
【００１４】シャフト２０の上端部にはプレート２１が
装着されており、ロータリーヘッド１とプレート２１の
間にはスプリング２２が介装されている。スプリング２
２は、シャフト２０を上昇させる方向へ弾発している。
２３は昇降手段であって、背板２４と、背板２４の前面
に設けられた垂直な送りねじ２５と、送りねじ２５を回
転させるモータ２６と、送りねじ２５に螺着されたナッ
ト２７と、ナット２７に結合された押圧子２８から成っ
ている。押圧子２８はプレート２１の上方に位置してい
る。
装着されており、ロータリーヘッド１とプレート２１の
間にはスプリング２２が介装されている。スプリング２
２は、シャフト２０を上昇させる方向へ弾発している。
２３は昇降手段であって、背板２４と、背板２４の前面
に設けられた垂直な送りねじ２５と、送りねじ２５を回
転させるモータ２６と、送りねじ２５に螺着されたナッ
ト２７と、ナット２７に結合された押圧子２８から成っ
ている。押圧子２８はプレート２１の上方に位置してい
る。
【００１５】モータ２６が駆動して送りねじ２５が正回
転すると、ナット２７は送りねじ２５に沿って下降す
る。すると押圧子２８も下降してプレート２１をスプリ
ング２２のばね力に抗して押し下げ、シャフト２０およ
びワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄは下降する。またモータ
２６が逆方向に駆動して送りねじ２５が逆回転すると、
ナット２７や押圧子２８は上昇し、シャフト２０および
ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄはスプリング２２のばね力
により上昇する。図２に示す昇降手段２３は、図１にお
いてワーク供給ステーションＡ、粘液塗布ステーション
Ｂ、ボンディングステーションＣにそれぞれ設けられて
いる。
転すると、ナット２７は送りねじ２５に沿って下降す
る。すると押圧子２８も下降してプレート２１をスプリ
ング２２のばね力に抗して押し下げ、シャフト２０およ
びワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄは下降する。またモータ
２６が逆方向に駆動して送りねじ２５が逆回転すると、
ナット２７や押圧子２８は上昇し、シャフト２０および
ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄはスプリング２２のばね力
により上昇する。図２に示す昇降手段２３は、図１にお
いてワーク供給ステーションＡ、粘液塗布ステーション
Ｂ、ボンディングステーションＣにそれぞれ設けられて
いる。
【００１６】次に、図４を参照して粘液塗布ステーショ
ンＢについて説明する。３０は容器であり、フラックス
３１が浅く貯溜されている。３２はスキージユニットで
あって、左右２枚のスキージ３３を備えている。何れか
一方のスキージ３３を下降させ、水平方向へ移動させる
ことにより、スキージ３３の下端部でフラックス３１の
液面を平滑する。図１においてロータリーヘッド１が矢
印Ｒ方向へピッチ回転することにより、ワーク供給ステ
ーションＡにおいてワーク８を真空吸着したワーク保持
ヘッド２Ａは容器３０の上方へ移動してくる。そこで昇
降手段２３が作動することによりワーク保持ヘッド２Ａ
は下降してその下面のバンプ８ａをフラックス３１に着
水させ、次いで上昇することにより、バンプ８ａにフラ
ックス３１が塗布される。本実施の形態では、容器３
０、スキージユニット３２および粘液塗布ステーション
Ｂに配置されたワーク保持ヘッドの昇降手段２３が、ワ
ーク保持ヘッドに保持されたワークに粘液を塗布する塗
布手段を構成している。
ンＢについて説明する。３０は容器であり、フラックス
３１が浅く貯溜されている。３２はスキージユニットで
あって、左右２枚のスキージ３３を備えている。何れか
一方のスキージ３３を下降させ、水平方向へ移動させる
ことにより、スキージ３３の下端部でフラックス３１の
液面を平滑する。図１においてロータリーヘッド１が矢
印Ｒ方向へピッチ回転することにより、ワーク供給ステ
ーションＡにおいてワーク８を真空吸着したワーク保持
ヘッド２Ａは容器３０の上方へ移動してくる。そこで昇
降手段２３が作動することによりワーク保持ヘッド２Ａ
は下降してその下面のバンプ８ａをフラックス３１に着
水させ、次いで上昇することにより、バンプ８ａにフラ
ックス３１が塗布される。本実施の形態では、容器３
０、スキージユニット３２および粘液塗布ステーション
Ｂに配置されたワーク保持ヘッドの昇降手段２３が、ワ
ーク保持ヘッドに保持されたワークに粘液を塗布する塗
布手段を構成している。
【００１７】なお図２において、トレイ９のワーク８は
バンプ８ａを上面側にして備えられており、ワーク８を
ピックアップしたノズル１４が矢印Ｎ３方向へ１８０°
回転することにより、ワーク８を上下反転させてバンプ
８ａを下面側にし、ワーク保持ヘッド２Ａに引き渡す。
したがって図３に示す粘液塗布ステーションＢでは、ワ
ーク保持ヘッド２Ａに保持されたワーク８はバンプ８ａ
を下面側にしている。
バンプ８ａを上面側にして備えられており、ワーク８を
ピックアップしたノズル１４が矢印Ｎ３方向へ１８０°
回転することにより、ワーク８を上下反転させてバンプ
８ａを下面側にし、ワーク保持ヘッド２Ａに引き渡す。
したがって図３に示す粘液塗布ステーションＢでは、ワ
ーク保持ヘッド２Ａに保持されたワーク８はバンプ８ａ
を下面側にしている。
【００１８】次に、図１および図２を参照してボンディ
ングステーションＣについて説明する。ボンディングス
テーションＣにはＸテーブル４１とＹテーブル４２から
成る可動テーブル４０が設置されている。Ｙテーブル４
２上には基板４３が載置されている。Ｘテーブル４１と
Ｙテーブル４２が作動すると、基板４３はＸ方向やＹ方
向へ水平移動し、所定の位置に位置決めされる。ボンデ
ィングステーションＣには認識ユニット５０が設けられ
ている。認識ユニット５０は、可動部５１に装着された
鏡筒５２を備えており、可動部５１が駆動すると、鏡筒
５２はワーク８のボンディング位置に対して矢印Ｎ４方
向へ前進後退する。５３は可動部５１が固定されたフレ
ームである。
ングステーションＣについて説明する。ボンディングス
テーションＣにはＸテーブル４１とＹテーブル４２から
成る可動テーブル４０が設置されている。Ｙテーブル４
２上には基板４３が載置されている。Ｘテーブル４１と
Ｙテーブル４２が作動すると、基板４３はＸ方向やＹ方
向へ水平移動し、所定の位置に位置決めされる。ボンデ
ィングステーションＣには認識ユニット５０が設けられ
ている。認識ユニット５０は、可動部５１に装着された
鏡筒５２を備えており、可動部５１が駆動すると、鏡筒
５２はワーク８のボンディング位置に対して矢印Ｎ４方
向へ前進後退する。５３は可動部５１が固定されたフレ
ームである。
【００１９】図５は、鏡筒５２が基板４３の上方へ前進
した状態を示している。鏡筒５２の内部には、プリズム
５４と上下２個のカメラ５５，５６が収納されている。
カメラ５５，５６は認識処理部５７に接続されている。
図５に示すように、ワーク８を保持するワーク保持ヘッ
ド２Ａが基板４３の上方へ移動してくると、鏡筒５２は
ワーク８と基板４３の間に前進し、ワーク８の下面のバ
ンプ８ａと、このバンプ８ａがボンディングされる基板
４３の上面のパッド４４をカメラ５５，５６で観察す
る。そして上方のカメラ５５に取り込まれたバンプ８ａ
の位置と、下方のカメラ５６に取り込まれたパッド４４
の位置の相対的な位置ずれを認識処理部５７で演算して
求める。次に図６に示すように鏡筒５２を後退させると
ともに、Ｘテーブル４１とＹテーブル４２を駆動して基
板４３をＸ方向やＹ方向へ水平移動させることにより、
上記位置ずれを補正してバンプ８ａとパッド４４を位置
合わせしたうえで、ワーク保持ヘッド２Ａを下降させて
ワーク８を基板４３に搭載する。
した状態を示している。鏡筒５２の内部には、プリズム
５４と上下２個のカメラ５５，５６が収納されている。
カメラ５５，５６は認識処理部５７に接続されている。
図５に示すように、ワーク８を保持するワーク保持ヘッ
ド２Ａが基板４３の上方へ移動してくると、鏡筒５２は
ワーク８と基板４３の間に前進し、ワーク８の下面のバ
ンプ８ａと、このバンプ８ａがボンディングされる基板
４３の上面のパッド４４をカメラ５５，５６で観察す
る。そして上方のカメラ５５に取り込まれたバンプ８ａ
の位置と、下方のカメラ５６に取り込まれたパッド４４
の位置の相対的な位置ずれを認識処理部５７で演算して
求める。次に図６に示すように鏡筒５２を後退させると
ともに、Ｘテーブル４１とＹテーブル４２を駆動して基
板４３をＸ方向やＹ方向へ水平移動させることにより、
上記位置ずれを補正してバンプ８ａとパッド４４を位置
合わせしたうえで、ワーク保持ヘッド２Ａを下降させて
ワーク８を基板４３に搭載する。
【００２０】図３において、熱圧着ツール３Ａ〜３Ｄの
保持手段は、図２に示すワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄと
同様に、シャフト２０、プレート２１、スプリング２２
から構成されている。熱圧着ツール３Ａ〜３Ｄの内部に
は、ヒータが内蔵されている。またボンディングステー
ションＣにおけるプレート２１の上方には、押圧手段と
してのシリンダ６０が倒立して設けられている。図７お
よび図８に示すように、シリンダ６０のロッド６１が下
降すると、シャフト２０は押し下げられ、熱圧着ツール
３Ａ〜３Ｄは下降してワーク８を基板４３に押し付け、
その伝熱によりバンプ８ａをパッド４４に熱圧着する。
保持手段は、図２に示すワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄと
同様に、シャフト２０、プレート２１、スプリング２２
から構成されている。熱圧着ツール３Ａ〜３Ｄの内部に
は、ヒータが内蔵されている。またボンディングステー
ションＣにおけるプレート２１の上方には、押圧手段と
してのシリンダ６０が倒立して設けられている。図７お
よび図８に示すように、シリンダ６０のロッド６１が下
降すると、シャフト２０は押し下げられ、熱圧着ツール
３Ａ〜３Ｄは下降してワーク８を基板４３に押し付け、
その伝熱によりバンプ８ａをパッド４４に熱圧着する。
【００２１】図２および図３に示すように、本実施の形
態では、ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄに上下動作を行わ
せるための昇降手段２３と、熱圧着ツール３Ａ〜３Ｄに
上下動作を行わせるための押圧手段（シリンダ６０）を
別々に設けている。これは、ワーク保持ヘッド２Ａ〜２
Ｄの下降動作、すなわちワーク８を基板４３に搭載する
動作には正確な速度とストロークの制御が要求されるの
に対し、熱圧着ツール３Ａ〜３Ｄの下降動作、すなわち
ワーク８を基板４３に押し付ける動作にはストロークの
調整機能だけでなく、荷重の大きさの正確な制御（荷重
制御機能）が必要なためである。したがって本実施の形
態では、ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄには正確な速度制
御とストローク制御に有利な送りねじ２５やナット２７
などの送りねじ機構を用い、熱圧着ツール３Ａ〜３Ｄに
は荷重制御に有利なシリンダ６０を用いたものである。
勿論、ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄと熱圧着ツール３Ａ
〜３Ｄを共通の昇降手段により上下動させて、構造の簡
単化を図ってもよいものである。この場合、昇降手段と
しては、荷重制御機能を付加したものが好ましい。
態では、ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄに上下動作を行わ
せるための昇降手段２３と、熱圧着ツール３Ａ〜３Ｄに
上下動作を行わせるための押圧手段（シリンダ６０）を
別々に設けている。これは、ワーク保持ヘッド２Ａ〜２
Ｄの下降動作、すなわちワーク８を基板４３に搭載する
動作には正確な速度とストロークの制御が要求されるの
に対し、熱圧着ツール３Ａ〜３Ｄの下降動作、すなわち
ワーク８を基板４３に押し付ける動作にはストロークの
調整機能だけでなく、荷重の大きさの正確な制御（荷重
制御機能）が必要なためである。したがって本実施の形
態では、ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄには正確な速度制
御とストローク制御に有利な送りねじ２５やナット２７
などの送りねじ機構を用い、熱圧着ツール３Ａ〜３Ｄに
は荷重制御に有利なシリンダ６０を用いたものである。
勿論、ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄと熱圧着ツール３Ａ
〜３Ｄを共通の昇降手段により上下動させて、構造の簡
単化を図ってもよいものである。この場合、昇降手段と
しては、荷重制御機能を付加したものが好ましい。
【００２２】このバンプ付きワークのボンディング装置
は上記のように構成されており、次に全体の動作を説明
する。図２において、ピックアップユニット１０の右側
のノズル１４は上下動作を行ってトレイ７のワーク８を
ピックアップする。次にこのノズル１４は矢印Ｎ３方向
へ１８０°回転して上下反転しながら、回転軸１１を中
心に矢印Ｎ１方向へ１８０°水平回転してワーク保持ヘ
ッド２Ａの直下に移動する。
は上記のように構成されており、次に全体の動作を説明
する。図２において、ピックアップユニット１０の右側
のノズル１４は上下動作を行ってトレイ７のワーク８を
ピックアップする。次にこのノズル１４は矢印Ｎ３方向
へ１８０°回転して上下反転しながら、回転軸１１を中
心に矢印Ｎ１方向へ１８０°水平回転してワーク保持ヘ
ッド２Ａの直下に移動する。
【００２３】そこでワーク保持ヘッド２Ａは上下動作を
行ってノズル１４の上端部に保持されたワーク８をピッ
クアップする。次に図１においてこのワーク保持ヘッド
２Ａは粘液塗布ステーションＢへ移動する。そこで図４
に示すようにワーク保持ヘッド２Ａは上下動作を行って
バンプ８ａにフラックス３１を付着させる。次にワーク
保持ヘッド２ＡはボンディングステーションＣへ移動す
る。図５および図６を参照して説明したように、ボンデ
ィングステーションＣでは鏡筒５２を前進後退させてバ
ンプ８ａとパッド４４の相対的な位置ずれを検出した
後、この位置ずれを補正するように基板４３を水平移動
させ、次いでワーク保持ヘッド２Ａに上下動作を行わせ
てワーク８を基板４３上に搭載する。
行ってノズル１４の上端部に保持されたワーク８をピッ
クアップする。次に図１においてこのワーク保持ヘッド
２Ａは粘液塗布ステーションＢへ移動する。そこで図４
に示すようにワーク保持ヘッド２Ａは上下動作を行って
バンプ８ａにフラックス３１を付着させる。次にワーク
保持ヘッド２ＡはボンディングステーションＣへ移動す
る。図５および図６を参照して説明したように、ボンデ
ィングステーションＣでは鏡筒５２を前進後退させてバ
ンプ８ａとパッド４４の相対的な位置ずれを検出した
後、この位置ずれを補正するように基板４３を水平移動
させ、次いでワーク保持ヘッド２Ａに上下動作を行わせ
てワーク８を基板４３上に搭載する。
【００２４】次に熱圧着ツール３Ａはワーク８の上方へ
移動し、図７および図８を参照して説明したように、熱
圧着ツール３Ａに上下動作を行わせてバンプ８ａをパッ
ド４４に熱圧着してボンディングする。図９は、以上の
ようにしてワーク８がボンディングされた基板４３を示
している。上述した動作が繰り返されることにより、基
板４３にはワーク８が次々に搭載される。本実施の形態
のように、ロータリーヘッド１にワーク保持ヘッド２Ａ
〜２Ｄを複数個設ければ、各ステーション毎の上記諸作
業を並行して作業能率よく行うことができる。
移動し、図７および図８を参照して説明したように、熱
圧着ツール３Ａに上下動作を行わせてバンプ８ａをパッ
ド４４に熱圧着してボンディングする。図９は、以上の
ようにしてワーク８がボンディングされた基板４３を示
している。上述した動作が繰り返されることにより、基
板４３にはワーク８が次々に搭載される。本実施の形態
のように、ロータリーヘッド１にワーク保持ヘッド２Ａ
〜２Ｄを複数個設ければ、各ステーション毎の上記諸作
業を並行して作業能率よく行うことができる。
【００２５】さらに本実施の形態ではワーク８を基板４
３へ搭載するためのワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄとヒー
タ等の熱源を内蔵した熱圧着ツール３Ａ〜３Ｄを別々に
備えている。これによりワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄに
熱源を設ける必要がなくなるので熱によってワーク保持
ヘッド２Ａ〜２Ｄやシャフト２０が変形するおそれがな
くなり、精度よくワーク８を基板へ搭載することができ
る。またワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄに保持されたワー
ク８にフラックス３１等の粘液を塗布しても、これらの
ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄには熱源がないので、塗布
されてから基板に搭載されるまでの間に熱によって粘液
が変質する心配がなくなり、この変質に起因するボンデ
ィング不良を防止できる。
３へ搭載するためのワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄとヒー
タ等の熱源を内蔵した熱圧着ツール３Ａ〜３Ｄを別々に
備えている。これによりワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄに
熱源を設ける必要がなくなるので熱によってワーク保持
ヘッド２Ａ〜２Ｄやシャフト２０が変形するおそれがな
くなり、精度よくワーク８を基板へ搭載することができ
る。またワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄに保持されたワー
ク８にフラックス３１等の粘液を塗布しても、これらの
ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄには熱源がないので、塗布
されてから基板に搭載されるまでの間に熱によって粘液
が変質する心配がなくなり、この変質に起因するボンデ
ィング不良を防止できる。
【００２６】本発明は上記実施の形態に限定されないの
であって、例えば粘液塗布ステーションには、フラック
スに替えて導電ペーストなどを備え、この導電ペースト
をバンプに付着させて、ワークを基板に搭載するように
してもよい。また供給ユニット４のトレイ９に替えて、
粘着シートにワーク８を粘着して供給するようにしても
よい。その他、塗布手段についても本実施の形態に限定
されるものではなく種々の変更を加えてよいものであ
る。
であって、例えば粘液塗布ステーションには、フラック
スに替えて導電ペーストなどを備え、この導電ペースト
をバンプに付着させて、ワークを基板に搭載するように
してもよい。また供給ユニット４のトレイ９に替えて、
粘着シートにワーク８を粘着して供給するようにしても
よい。その他、塗布手段についても本実施の形態に限定
されるものではなく種々の変更を加えてよいものであ
る。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、バンプを上面にしてワ
ーク供給ステーションに備えられたバンプ付きワークを
上下反転させてバンプを下面にする作業、バンプ付きワ
ークの下面のバンプにフラックスなどの粘液を塗布する
作業、バンプ付きワークを可動テーブル上の他方のワー
クに搭載する作業などの諸作業を、一連の作業として作
業性よく行うことができる。またロータリーヘッドにワ
ーク保持ヘッドを複数個備えることにより、これらの諸
作業を並行して行うことができるので、作業能率を著し
く向上できる。
ーク供給ステーションに備えられたバンプ付きワークを
上下反転させてバンプを下面にする作業、バンプ付きワ
ークの下面のバンプにフラックスなどの粘液を塗布する
作業、バンプ付きワークを可動テーブル上の他方のワー
クに搭載する作業などの諸作業を、一連の作業として作
業性よく行うことができる。またロータリーヘッドにワ
ーク保持ヘッドを複数個備えることにより、これらの諸
作業を並行して行うことができるので、作業能率を著し
く向上できる。
【図１】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークのボ
ンディング装置の平面図
ンディング装置の平面図
【図２】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークのボ
ンディング装置の側面図
ンディング装置の側面図
【図３】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークのボ
ンディング装置の部分側面図
ンディング装置の部分側面図
【図４】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークのボ
ンディング装置の粘液塗布ステーションの側面図
ンディング装置の粘液塗布ステーションの側面図
【図５】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークのボ
ンディング装置のボンディング動作の説明図
ンディング装置のボンディング動作の説明図
【図６】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークのボ
ンディング装置のボンディング動作の説明図
ンディング装置のボンディング動作の説明図
【図７】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークのボ
ンディング装置のボンディング動作の説明図
ンディング装置のボンディング動作の説明図
【図８】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークのボ
ンディング装置のボンディング動作の説明図
ンディング装置のボンディング動作の説明図
【図９】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークのボ
ンディング装置のボンディング動作の説明図
ンディング装置のボンディング動作の説明図
１ ロータリーヘッド ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ ワーク保持ヘッド ４ ワーク供給ユニット ８ ワーク ８ａ バンプ １０ ピックアップユニット １４ ノズル ２３ 昇降手段 ３１ フラックス ４３ 基板 ４４ パッド ５０ 認識ユニット Ａ ワーク供給ステーション Ｂ 粘液塗布ステーション Ｃ ボンディングステーション
Claims (2)
- 【請求項１】複数個のワーク保持ヘッドと、バンプを上
面にしたバンプ付きワークを供給するワーク供給ステー
ションと、バンプ付きワークの下面のバンプに粘液を塗
布する粘液塗布ステーションと、パンプ付きワークが搭
載されるワークを水平移動させるＸテーブル及びＹテー
ブルから成る可動テーブルを備えたボンディングステー
ションと、前記複数個のワーク保持ヘッドを有し、ピッ
チ回転を行うことによりこれらのワーク保持ヘッドをワ
ーク供給ステーション、粘液塗布ステーション、ボンデ
ィングステーションへ順次移動させるロータリーヘッド
を設け、前記ワーク供給ステーションにバンプ付きワー
クをピックアップして上下反転させることによりバンプ
を下面にして前記ワーク保持ヘッドに引き渡すピックア
ップユニット及びワーク保持ヘッドを昇降させてピック
アップユニットで上下反転されたバンプ付きチップをピ
ックアップさせる昇降手段を備え、前記粘液塗布ステー
ションに粘液を貯留した容器及びこの容器の上方へ移動
してきたワーク保持ヘッドを昇降させてこのワーク保持
ヘッドに保持されたワークのバンプに粘液を塗布する昇
降手段を備え、前記ボンディングステーションに粘液が
塗布されたバンプ付きワークを保持したワーク保持ヘッ
ドを昇降させて前記可動テーブル上の前記ワークに搭載
する昇降手段を備え、 前記ボンディングステーションの昇降手段に荷重制御機
能を付加し たことを特徴とするバンプ付きワークのボン
ディング装置。 - 【請求項２】前記ボンディングステーションにおいて前
記ワーク保持ヘッドに保持されたバンプ付きワークと前
記可動テーブルに載置されたワークの間に鏡筒を進入さ
せて前記ワーク保持ヘッドに保持されたバンプ付きワー
クと前記可動テーブルに載置されたワークを観察して相
対的な位置ずれを求める認識ユニット及び認識処理部を
設け、前記相対的な位置ずれを前記可動テーブルで補正
することを特徴とする請求項１記載のバンプ付きワーク
のボンディング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000104667A JP3341753B2 (ja) | 1996-07-04 | 2000-04-06 | バンプ付きワークのボンディング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000104667A JP3341753B2 (ja) | 1996-07-04 | 2000-04-06 | バンプ付きワークのボンディング装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17471996A Division JP3309718B2 (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | バンプ付きワークのボンディング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000315856A JP2000315856A (ja) | 2000-11-14 |
| JP3341753B2 true JP3341753B2 (ja) | 2002-11-05 |
Family
ID=18618171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000104667A Expired - Fee Related JP3341753B2 (ja) | 1996-07-04 | 2000-04-06 | バンプ付きワークのボンディング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3341753B2 (ja) |
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| DE10146587A1 (de) * | 2001-09-21 | 2003-04-17 | Siemens Dematic Ag | Handhabungsvorrichtung für Bestückelemente, Bestücksystem sowie Verfahren zum Bestücken auf Substrate |
| JP3636153B2 (ja) * | 2002-03-19 | 2005-04-06 | 松下電器産業株式会社 | 電子部品搭載装置および電子部品搭載方法 |
| JP4093854B2 (ja) * | 2002-04-05 | 2008-06-04 | 松下電器産業株式会社 | 電子部品実装装置 |
| JP4104062B2 (ja) * | 2002-12-13 | 2008-06-18 | 松下電器産業株式会社 | 電子部品実装装置 |
| EP1492156A1 (de) * | 2003-06-25 | 2004-12-29 | Esec Trading S.A. | Verfahren und Pick and Place System fuer die Montage von Flipchips |
| JP4466377B2 (ja) * | 2005-01-07 | 2010-05-26 | パナソニック株式会社 | 部品搭載装置および部品搭載方法ならびに部品反転装置および部品反転方法 |
| JP2008172138A (ja) * | 2007-01-15 | 2008-07-24 | Naraenaotech Corp | 紫外線利用によるパターン電極接合装置 |
| CH698720B1 (de) * | 2007-02-14 | 2009-10-15 | Oerlikon Assembly Equipment Ag | Verfahren und Montageautomat für die Montage von Halbleiterchips als Flipchip auf einem Substrat. |
| KR20100033200A (ko) | 2008-09-19 | 2010-03-29 | 삼성전자주식회사 | 반도체 패키지 제조 장치 및 방법 |
| JP5975556B1 (ja) | 2015-12-11 | 2016-08-23 | 上野精機株式会社 | 移載装置 |
| JP6815592B1 (ja) * | 2020-01-10 | 2021-01-20 | 上野精機株式会社 | 電子部品搬送装置 |
-
2000
- 2000-04-06 JP JP2000104667A patent/JP3341753B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2000315856A (ja) | 2000-11-14 |
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