JP3399260B2 - フリップチップの実装装置およびフリップチップの実装方法 - Google Patents
フリップチップの実装装置およびフリップチップの実装方法Info
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- H01L2224/758—Means for moving parts
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フリップチップを
高速度・高位置精度で基板に実装するフリップチップの
実装装置およびフリップチップの実装方法に関するもの
である。
高速度・高位置精度で基板に実装するフリップチップの
実装装置およびフリップチップの実装方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】バンプを有するフリップチップは、基板
の高集積化に有利なことから、近年、各種の基板に実装
される素子として次第に広く用いられるようになってき
ている。このため、フリップチップの実装装置も様々な
ものが提案されている（例えば特開平２−３６５９７号
公報）。
の高集積化に有利なことから、近年、各種の基板に実装
される素子として次第に広く用いられるようになってき
ている。このため、フリップチップの実装装置も様々な
ものが提案されている（例えば特開平２−３６５９７号
公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】フリップチップのバン
プは、近年、益々小形化しており、フリップチップはそ
の微小なバンプを基板の電極に正確に位置合わせして高
位置精度で実装することが要求される。また生産性をあ
げるために、作業性よく高速度で実装することが併せて
要求される。しかしながら、フリップチップを高速度・
高位置精度で基板に実装する技術は未だ確立されていな
い実情にある。
プは、近年、益々小形化しており、フリップチップはそ
の微小なバンプを基板の電極に正確に位置合わせして高
位置精度で実装することが要求される。また生産性をあ
げるために、作業性よく高速度で実装することが併せて
要求される。しかしながら、フリップチップを高速度・
高位置精度で基板に実装する技術は未だ確立されていな
い実情にある。
【０００４】したがって本発明は、フリップチップを高
速度でしかも高い位置精度で基板に実装できるフリップ
チップの実装装置およびフリップチップの実装方法を提
供することを目的とする。
速度でしかも高い位置精度で基板に実装できるフリップ
チップの実装装置およびフリップチップの実装方法を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のフリップチップ
の実装装置は、フリップチップの供給部と、このフリッ
プチップの供給部にバンプを上向きにして備えられたフ
リップチップの位置を認識する第１の認識ユニットと、
このフリップチップをピックアップする第１のピックア
ップヘッドと、この第１のピックアップヘッドを第１の
受渡し位置へ移動させる第１の移送手段と、この第１の
ピックアップヘッドをこの第１の受渡し位置へ移動させ
る間に第１のピックアップヘッドを上下反転させてフリ
ップチップのバンプを下向きにする上下反転手段と、第
１の受渡し位置において第１のピックアップヘッドから
フリップチップを受け取る第２のピックアップヘッド
と、基板を所定の位置に移動させる可動テーブルと、第
１の受渡し位置において前記第２のピックアップヘッド
に保持されたフリップチップを受け取り、このフリップ
チップを可動テーブルの上方の第２の受渡し位置へ移送
する第２の移送手段と、第２の受渡し位置にあって第２
のピックアップヘッドから第２の移送手段上に受渡され
て第２の移送手段により第２の受渡し位置まで搬送され
てきたフリップチップをピックアップして可動テーブル
上の基板に搭載する第３のピックアップヘッドと、第３
のピックアップヘッドにピックアップされたフリップチ
ップの位置及び前記可動テーブル上の基板の位置の認識
を行う第２の認識ユニットとを備えた。また、本発明の
フリップチップの実装方法は、フリップチップの供給部
にバンプを上向きにして備えられたフリップチップを第
１のピックアップヘッドでピックアップする工程と、こ
の第１のピックアップヘッドを第１の受渡し位置へ移動
させると共に第１のピックアップヘッドを上下反転させ
てフリップチップのバンプを下向きにする工程と、第１
の受渡し位置において第１のピックアップヘッドで上下
反転されたフリップチップを第２のピックアップヘッド
でピックアップする工程と、前記第２のピックアップヘ
ッドに保持されたフリップチップを受け取って基板を保
持した可動テーブルの上方の第２の受渡し位置へ移送す
る工程と、第２の受渡し位置へ移送されたフリップチッ
プを第３のピックアップヘッドでピックアップする工程
と、認識ユニットの鏡筒を第３のピックアップヘッドに
保持されたフリップチップと可動テーブルに保持された
基板の間に移動させてこのフリップチップと基板を観察
し、フリップチップと基板を位置認識を行う工程と、前
記位置認識結果に基づいて可動テーブルを駆動して基板
の搭載位置を第３のピックアップヘッドに保持されてい
るフリップチップの直下へ移動させる工程と、第３のピ
ックアップヘッドを下降させてフリップチップのバンプ
を基板の電極に押し付けてボンディングする工程と、を
備えた。
の実装装置は、フリップチップの供給部と、このフリッ
プチップの供給部にバンプを上向きにして備えられたフ
リップチップの位置を認識する第１の認識ユニットと、
このフリップチップをピックアップする第１のピックア
ップヘッドと、この第１のピックアップヘッドを第１の
受渡し位置へ移動させる第１の移送手段と、この第１の
ピックアップヘッドをこの第１の受渡し位置へ移動させ
る間に第１のピックアップヘッドを上下反転させてフリ
ップチップのバンプを下向きにする上下反転手段と、第
１の受渡し位置において第１のピックアップヘッドから
フリップチップを受け取る第２のピックアップヘッド
と、基板を所定の位置に移動させる可動テーブルと、第
１の受渡し位置において前記第２のピックアップヘッド
に保持されたフリップチップを受け取り、このフリップ
チップを可動テーブルの上方の第２の受渡し位置へ移送
する第２の移送手段と、第２の受渡し位置にあって第２
のピックアップヘッドから第２の移送手段上に受渡され
て第２の移送手段により第２の受渡し位置まで搬送され
てきたフリップチップをピックアップして可動テーブル
上の基板に搭載する第３のピックアップヘッドと、第３
のピックアップヘッドにピックアップされたフリップチ
ップの位置及び前記可動テーブル上の基板の位置の認識
を行う第２の認識ユニットとを備えた。また、本発明の
フリップチップの実装方法は、フリップチップの供給部
にバンプを上向きにして備えられたフリップチップを第
１のピックアップヘッドでピックアップする工程と、こ
の第１のピックアップヘッドを第１の受渡し位置へ移動
させると共に第１のピックアップヘッドを上下反転させ
てフリップチップのバンプを下向きにする工程と、第１
の受渡し位置において第１のピックアップヘッドで上下
反転されたフリップチップを第２のピックアップヘッド
でピックアップする工程と、前記第２のピックアップヘ
ッドに保持されたフリップチップを受け取って基板を保
持した可動テーブルの上方の第２の受渡し位置へ移送す
る工程と、第２の受渡し位置へ移送されたフリップチッ
プを第３のピックアップヘッドでピックアップする工程
と、認識ユニットの鏡筒を第３のピックアップヘッドに
保持されたフリップチップと可動テーブルに保持された
基板の間に移動させてこのフリップチップと基板を観察
し、フリップチップと基板を位置認識を行う工程と、前
記位置認識結果に基づいて可動テーブルを駆動して基板
の搭載位置を第３のピックアップヘッドに保持されてい
るフリップチップの直下へ移動させる工程と、第３のピ
ックアップヘッドを下降させてフリップチップのバンプ
を基板の電極に押し付けてボンディングする工程と、を
備えた。
【０００６】
【発明の実施の形態】上記構成の本発明によれば、第１
のピックアップヘッド、第２のピックアップヘッド、第
３のピックアップヘッド、第１の移送手段、第２の移送
手段などの作業部がそれぞれ役割分担をして互いに連係
しながら、フリップチップの供給部に備えられたフリッ
プチップを可動テーブル上の基板に作業性よく且つ高い
位置精度で実装することができる。
のピックアップヘッド、第２のピックアップヘッド、第
３のピックアップヘッド、第１の移送手段、第２の移送
手段などの作業部がそれぞれ役割分担をして互いに連係
しながら、フリップチップの供給部に備えられたフリッ
プチップを可動テーブル上の基板に作業性よく且つ高い
位置精度で実装することができる。
【０００７】以下、本発明の一実施の形態を図面を参照
しながら説明する。図１は、本発明の一実施の形態のフ
リップチップの実装装置の側面図、図２は同フリップチ
ップの実装装置の平面図、図３は同フリップチップの実
装装置の第３のピックアップヘッドの部分断面図、図４
は同フリップチップの実装装置におけるフリップチップ
の移送工程の説明図である。
しながら説明する。図１は、本発明の一実施の形態のフ
リップチップの実装装置の側面図、図２は同フリップチ
ップの実装装置の平面図、図３は同フリップチップの実
装装置の第３のピックアップヘッドの部分断面図、図４
は同フリップチップの実装装置におけるフリップチップ
の移送工程の説明図である。
【０００８】まず、図１および図２を参照して、フリッ
プチップの実装装置の全体構造を説明する。フリップチ
ップ１は、バンプ２を上向きにしてトレイ３に収納され
ている。トレイ３は保持テーブル４上に載せられてお
り、保持テーブル４は第１の可動テーブル５上に載せら
れている。以上の要素はフリップチップの供給部６を構
成している。第１の可動テーブル５が駆動することによ
り、トレイ３内のフリップチップ１はピックアップ位置
Ｐへ移動する。トレイ３の上方には、フリップチップ１
を認識するためのカメラから成る第１の認識ユニット７
が設けられている。
プチップの実装装置の全体構造を説明する。フリップチ
ップ１は、バンプ２を上向きにしてトレイ３に収納され
ている。トレイ３は保持テーブル４上に載せられてお
り、保持テーブル４は第１の可動テーブル５上に載せら
れている。以上の要素はフリップチップの供給部６を構
成している。第１の可動テーブル５が駆動することによ
り、トレイ３内のフリップチップ１はピックアップ位置
Ｐへ移動する。トレイ３の上方には、フリップチップ１
を認識するためのカメラから成る第１の認識ユニット７
が設けられている。
【０００９】図２において、１０は第１の移送手段とし
ての第１のターンテーブルであり、放射状に延出する３
本のアーム１１を有している。各アーム１１の内部には
水平な回転軸１６（図１）が設けられており、その先端
部には第１のピックアップヘッド１２が装着されてい
る。第１のピックアップヘッド１２は、フリップチップ
１を真空吸着するノズル１３を有している。
ての第１のターンテーブルであり、放射状に延出する３
本のアーム１１を有している。各アーム１１の内部には
水平な回転軸１６（図１）が設けられており、その先端
部には第１のピックアップヘッド１２が装着されてい
る。第１のピックアップヘッド１２は、フリップチップ
１を真空吸着するノズル１３を有している。
【００１０】図１において、各回転軸１６の基端部には
各々かさ歯車１４が設けられている。１５ａは垂直な固
定軸１５の下端部に回転不能に結合された固定かさ歯車
である。各々のかさ歯車１４は固定かさ歯車１５ａに
１：１のギヤ比で歯合している。アーム１１の上部には
アーム１１と一体のプーリ１７が固定軸１５にベアリン
グを介して固定軸１５を中心に回転自在に設けられてい
る。１８はモータであり、その回転軸にはプーリ１９が
装着されている。プーリ１７とプーリ１９にはタイミン
グベルト２０が調帯されている。２１は、適所に設けら
れたベアリングである。
各々かさ歯車１４が設けられている。１５ａは垂直な固
定軸１５の下端部に回転不能に結合された固定かさ歯車
である。各々のかさ歯車１４は固定かさ歯車１５ａに
１：１のギヤ比で歯合している。アーム１１の上部には
アーム１１と一体のプーリ１７が固定軸１５にベアリン
グを介して固定軸１５を中心に回転自在に設けられてい
る。１８はモータであり、その回転軸にはプーリ１９が
装着されている。プーリ１７とプーリ１９にはタイミン
グベルト２０が調帯されている。２１は、適所に設けら
れたベアリングである。
【００１１】したがってモータ１８が駆動すると、アー
ム１１は固定軸１５を中心に矢印Ａ方向（図２）に水平
回転する。アーム１１が回転すると、回転軸１６に装着
されているかさ歯車１４も固定かさ歯車１５ａに歯合し
ながら回転し、回転軸１６はその軸心を中心に回転する
（矢印Ｂ）。したがって、アーム１１が固定軸１５を中
心に１８０°回転するとトレイ３のフリップチップ１を
真空吸着したノズル１３は回転軸１６を中心に１８０°
回転し、これによりフリップチップ１は上下反転されて
バンプ２を下向きにする。これと同時に第１のピックア
ップヘッド１２は、フリップチップを第１の受け渡し位
置へ移送する。すなわちアーム１１、かさ歯車１４、固
定軸１５、固定かさ歯車１５ａ、回転軸１６、プーリ１
７、モータ１８、プーリ１９、タイミングベルト２０等
より構成される第１のターンテーブル１０は、第１のピ
ックアップヘッド１２を上下反転させてノズル１３に真
空吸着されたフリップチップ１を上下反転させる上下反
転手段と、第１のピックアップヘッド１２に保持したフ
リップッチップ１を第１の受け渡し位置Ｓ１へ移送する
第１の移送手段とを兼ねている。
ム１１は固定軸１５を中心に矢印Ａ方向（図２）に水平
回転する。アーム１１が回転すると、回転軸１６に装着
されているかさ歯車１４も固定かさ歯車１５ａに歯合し
ながら回転し、回転軸１６はその軸心を中心に回転する
（矢印Ｂ）。したがって、アーム１１が固定軸１５を中
心に１８０°回転するとトレイ３のフリップチップ１を
真空吸着したノズル１３は回転軸１６を中心に１８０°
回転し、これによりフリップチップ１は上下反転されて
バンプ２を下向きにする。これと同時に第１のピックア
ップヘッド１２は、フリップチップを第１の受け渡し位
置へ移送する。すなわちアーム１１、かさ歯車１４、固
定軸１５、固定かさ歯車１５ａ、回転軸１６、プーリ１
７、モータ１８、プーリ１９、タイミングベルト２０等
より構成される第１のターンテーブル１０は、第１のピ
ックアップヘッド１２を上下反転させてノズル１３に真
空吸着されたフリップチップ１を上下反転させる上下反
転手段と、第１のピックアップヘッド１２に保持したフ
リップッチップ１を第１の受け渡し位置Ｓ１へ移送する
第１の移送手段とを兼ねている。
【００１２】第１のターンテーブル１０の側方には、第
２の移送手段である第２のターンテーブル３０が設けら
れている。第２のターンテーブル３０のセンターの垂直
な回転軸３１からは、１本のフリップチップ搬送用のア
ーム３２と、多数本の吸着子搬送用のアーム３３が放射
状に延出している。回転軸３１は、モータ３４に駆動さ
れて回転し、これによりアーム３２，３３は水平回転す
る。アーム３２の先端部には、フリップチップ１を保持
するための保持部３２ａが形成されている。
２の移送手段である第２のターンテーブル３０が設けら
れている。第２のターンテーブル３０のセンターの垂直
な回転軸３１からは、１本のフリップチップ搬送用のア
ーム３２と、多数本の吸着子搬送用のアーム３３が放射
状に延出している。回転軸３１は、モータ３４に駆動さ
れて回転し、これによりアーム３２，３３は水平回転す
る。アーム３２の先端部には、フリップチップ１を保持
するための保持部３２ａが形成されている。
【００１３】図１において、第１のターンテーブル１０
と第２のターンテーブル３０の境界部の上方には、第２
のピックアップヘッド４０が設けられている。第２のピ
ックアップヘッド４０はノズル４１を有している。第２
のピックアップヘッド４０はブロック４２の前面に設け
られた垂直なガイドレール４３に上下動自在に装着され
ており、モータ４４が駆動してブロック４２に内蔵され
た上下動機構（図示せず）が作動するとガイドレール４
３に沿って上下動する。
と第２のターンテーブル３０の境界部の上方には、第２
のピックアップヘッド４０が設けられている。第２のピ
ックアップヘッド４０はノズル４１を有している。第２
のピックアップヘッド４０はブロック４２の前面に設け
られた垂直なガイドレール４３に上下動自在に装着され
ており、モータ４４が駆動してブロック４２に内蔵され
た上下動機構（図示せず）が作動するとガイドレール４
３に沿って上下動する。
【００１４】また第２のピックアップヘッド４０には、
ノズル４１をその軸心を中心に回転させるモータ４５が
備えられており、ノズル４１をその軸心を中心に回転さ
せることにより、ノズル４１の下端部に真空吸着された
フリップチップ１を水平回転させ、フリップチップ１の
回転方向の向きを補正する。ブロック４２は移動テーブ
ル４６に保持されており、モータ４７が駆動すると、ブ
ロック４２や第２のピックアップヘッド４０はＹ方向に
水平移動する。
ノズル４１をその軸心を中心に回転させるモータ４５が
備えられており、ノズル４１をその軸心を中心に回転さ
せることにより、ノズル４１の下端部に真空吸着された
フリップチップ１を水平回転させ、フリップチップ１の
回転方向の向きを補正する。ブロック４２は移動テーブ
ル４６に保持されており、モータ４７が駆動すると、ブ
ロック４２や第２のピックアップヘッド４０はＹ方向に
水平移動する。
【００１５】図１において、第２のターンテーブル３０
の回転軸３１の下部にはブロック５０が装着されてい
る。ブロック５０の下面にはガイドレール５１が設けら
れている。５２はカメラを内蔵した第２の認識ユニット
であり、鏡筒５３が前方へ延出している。第２の認識ユ
ニット５２はスライダ５４を介してガイドレール５１に
装着されており、ブロック５０に内蔵された駆動部（図
示せず）が駆動すると、第２の認識ユニット５２および
鏡筒５３はガイドレール５１に沿ってＹ方向へ水平移動
する。
の回転軸３１の下部にはブロック５０が装着されてい
る。ブロック５０の下面にはガイドレール５１が設けら
れている。５２はカメラを内蔵した第２の認識ユニット
であり、鏡筒５３が前方へ延出している。第２の認識ユ
ニット５２はスライダ５４を介してガイドレール５１に
装着されており、ブロック５０に内蔵された駆動部（図
示せず）が駆動すると、第２の認識ユニット５２および
鏡筒５３はガイドレール５１に沿ってＹ方向へ水平移動
する。
【００１６】図１において、第１のターンテーブル１０
と反対側の第２のターンテーブル３０の下方には、第２
の可動テーブル６０が配設されている。第２の可動テー
ブル６０は、これに載せられた基板６１をＸ方向やＹ方
向へ水平移動させ、基板６１の位置調整を行う。すなわ
ち第２の可動テーブル６０は基板の位置決め部となって
いる。
と反対側の第２のターンテーブル３０の下方には、第２
の可動テーブル６０が配設されている。第２の可動テー
ブル６０は、これに載せられた基板６１をＸ方向やＹ方
向へ水平移動させ、基板６１の位置調整を行う。すなわ
ち第２の可動テーブル６０は基板の位置決め部となって
いる。
【００１７】図１において、第２の可動テーブル６０の
上方には、第３のピックアップヘッド６９が設けられて
いる。第３のピックアップヘッド６９から下方へ突出す
るノズル部７０にはヒータ７１が装着されており、また
ノズル部７０の下端部には吸着子７２が着脱自在に装着
されている。図３において、ノズル部７０の内部の中央
には第１の吸引路７３が形成されている。この第１の吸
引路７３は吸着子７２に形成された吸着孔７４に連通し
ている。したがってこの吸着孔７４の吸引力により、フ
リップチップ１は吸着子７２の下面に真空吸着される。
上方には、第３のピックアップヘッド６９が設けられて
いる。第３のピックアップヘッド６９から下方へ突出す
るノズル部７０にはヒータ７１が装着されており、また
ノズル部７０の下端部には吸着子７２が着脱自在に装着
されている。図３において、ノズル部７０の内部の中央
には第１の吸引路７３が形成されている。この第１の吸
引路７３は吸着子７２に形成された吸着孔７４に連通し
ている。したがってこの吸着孔７４の吸引力により、フ
リップチップ１は吸着子７２の下面に真空吸着される。
【００１８】またノズル部７０の内部には第２の吸引路
７５が形成されており、第２の吸引路７５の吸引力によ
り、吸着子７２はノズル部７０の下面に着脱自在に真空
吸着される。第１の吸引路７３と第２の吸引路７５は、
空気圧装置（図外）に接続されている。
７５が形成されており、第２の吸引路７５の吸引力によ
り、吸着子７２はノズル部７０の下面に着脱自在に真空
吸着される。第１の吸引路７３と第２の吸引路７５は、
空気圧装置（図外）に接続されている。
【００１９】図１において、第３のピックアップヘッド
６９の側面にはスライダ７５が装着されている。スライ
ダ７５はブロック７７の前面に設けられた垂直なガイド
レール７６に嵌合している。ブロック７７に備えられた
上下動手段（図示せず）が駆動すると、第３のピックア
ップヘッド６９はガイドレール７６に沿って上下動す
る。第３のピックアップヘッド６９は、このように上下
動作のみを行い、水平方向の動作は行わない。その理由
は次のとおりである。
６９の側面にはスライダ７５が装着されている。スライ
ダ７５はブロック７７の前面に設けられた垂直なガイド
レール７６に嵌合している。ブロック７７に備えられた
上下動手段（図示せず）が駆動すると、第３のピックア
ップヘッド６９はガイドレール７６に沿って上下動す
る。第３のピックアップヘッド６９は、このように上下
動作のみを行い、水平方向の動作は行わない。その理由
は次のとおりである。
【００２０】すなわち、第３のピックアップヘッド６９
は、下降動作を行って吸着子７２の下面に真空吸着され
たフリップチップ１のバンプ２を基板６１の電極に押し
付けてボンディングするが、この場合、フリップチップ
１のすべてのバンプ２を均等な押圧力で基板６１に押し
付けねばならないので、吸着子７２の下面には完全な水
平面性が要求される。したがって第３のピックアップヘ
ッド６９は厳密な剛性と直立性が要求されるので、第３
のピックアップヘッド６９の支持手段（本実施の形態で
はブロック７７）は強固なものでなければならない。そ
こで第３のピックアップヘッド６９は、固設された（す
なわち可動テーブルではない）強固なブロック７７にし
っかり固設したものである。
は、下降動作を行って吸着子７２の下面に真空吸着され
たフリップチップ１のバンプ２を基板６１の電極に押し
付けてボンディングするが、この場合、フリップチップ
１のすべてのバンプ２を均等な押圧力で基板６１に押し
付けねばならないので、吸着子７２の下面には完全な水
平面性が要求される。したがって第３のピックアップヘ
ッド６９は厳密な剛性と直立性が要求されるので、第３
のピックアップヘッド６９の支持手段（本実施の形態で
はブロック７７）は強固なものでなければならない。そ
こで第３のピックアップヘッド６９は、固設された（す
なわち可動テーブルではない）強固なブロック７７にし
っかり固設したものである。
【００２１】このフリップチップの実装装置は上記のよ
うな構成より成り、次に全体の動作を説明する。図１に
おいて、第１の認識ユニット７でトレイ３内の所定のフ
リップチップ１の位置認識を行い、この認識結果にした
がって、可動テーブル５を駆動して所定のフリップチッ
プ１を第１のピックアップヘッド１２によるピックアッ
プ位置Ｐに移動させる。なお第１の認識ユニット７は、
フリップチップ１の外形からそのセンターを検出する。
そして可動テーブル５は、このフリップチップ１のセン
ターＭが第１のピックアップヘッド１２のノズル１３の
直下に位置するようにフリップチップ１をＸ方向やＹ方
向へ移動させる（図４（ａ））。図４（ａ）においてΔ
θは、フリップチップ１の回転方向のずれ量である。
うな構成より成り、次に全体の動作を説明する。図１に
おいて、第１の認識ユニット７でトレイ３内の所定のフ
リップチップ１の位置認識を行い、この認識結果にした
がって、可動テーブル５を駆動して所定のフリップチッ
プ１を第１のピックアップヘッド１２によるピックアッ
プ位置Ｐに移動させる。なお第１の認識ユニット７は、
フリップチップ１の外形からそのセンターを検出する。
そして可動テーブル５は、このフリップチップ１のセン
ターＭが第１のピックアップヘッド１２のノズル１３の
直下に位置するようにフリップチップ１をＸ方向やＹ方
向へ移動させる（図４（ａ））。図４（ａ）においてΔ
θは、フリップチップ１の回転方向のずれ量である。
【００２２】次に第１のターンテーブル１０が回転する
ことにより、第１のピックアップヘッド１２をフリップ
チップ１の上方へ移動させ、そこでノズル１３が上下動
作を行うことにより、ノズル１３の下端部にフリップチ
ップ１を真空吸着してピックアップする。この場合、上
述のように可動テーブル５を駆動してフリップチップ１
の位置を調整したので、ノズル１３はフリップチップ１
のセンターを正しく真空吸着する。なおノズル１３の上
下動手段は第１のピックアップヘッド１２に内蔵されて
いる。
ことにより、第１のピックアップヘッド１２をフリップ
チップ１の上方へ移動させ、そこでノズル１３が上下動
作を行うことにより、ノズル１３の下端部にフリップチ
ップ１を真空吸着してピックアップする。この場合、上
述のように可動テーブル５を駆動してフリップチップ１
の位置を調整したので、ノズル１３はフリップチップ１
のセンターを正しく真空吸着する。なおノズル１３の上
下動手段は第１のピックアップヘッド１２に内蔵されて
いる。
【００２３】次にモータ１８が駆動することによりター
ンテーブル１０は矢印Ａ方向（図２）へピッチ回転し、
ピックアップしたフリップチップ１を第２のピックアッ
プヘッド４０の下方へ搬送するが、このとき回転軸１６
はかさ歯車１４と固定かさ歯車１５ａの作用によりその
軸心を中心に矢印Ｂ方向へ回転し、ノズル１３を上向き
にしてフリップチップ１を上下反転させ、バンプ２を下
向きにする。図４（ｂ）はこのときのフリップチップ１
の平面図であるが、Δθはこの時点では残っている。
ンテーブル１０は矢印Ａ方向（図２）へピッチ回転し、
ピックアップしたフリップチップ１を第２のピックアッ
プヘッド４０の下方へ搬送するが、このとき回転軸１６
はかさ歯車１４と固定かさ歯車１５ａの作用によりその
軸心を中心に矢印Ｂ方向へ回転し、ノズル１３を上向き
にしてフリップチップ１を上下反転させ、バンプ２を下
向きにする。図４（ｂ）はこのときのフリップチップ１
の平面図であるが、Δθはこの時点では残っている。
【００２４】次に図１において、第２のピックアップヘ
ッド４０のノズル４１は上下動作を行い、ノズル１３の
上端部のフリップチップ１をピックアップする。次に、
第２のピックアップヘッド４０がフリップチップ１をピ
ックアップしたならば、第１の認識ユニット７の認識結
果にしたがって、モータ４５を駆動してノズル４１を回
転させることにより、フリップチップ１の回転方向のず
れ量Δθの位置補正を行う。また第２のターンテーブル
３０が回転し、アーム３２の先端部が第２のピックアッ
プヘッド４０の直下へ移動してくる（図４（ｃ））。そ
こで第２のピックアップヘッド４０は上下動作を行い、
フリップチップ１をアーム３２上に受け渡す。すなわち
第２のピックアップヘッド４０のノズル４１の配設位置
は、フリップチップ１を第１のピックアップヘッド１２
から第２のピックアップヘッド４０へ受け渡し、また第
２のピックアップヘッド４０からアーム３２へ受け渡す
第１の受渡し位置Ｓ１になっている。
ッド４０のノズル４１は上下動作を行い、ノズル１３の
上端部のフリップチップ１をピックアップする。次に、
第２のピックアップヘッド４０がフリップチップ１をピ
ックアップしたならば、第１の認識ユニット７の認識結
果にしたがって、モータ４５を駆動してノズル４１を回
転させることにより、フリップチップ１の回転方向のず
れ量Δθの位置補正を行う。また第２のターンテーブル
３０が回転し、アーム３２の先端部が第２のピックアッ
プヘッド４０の直下へ移動してくる（図４（ｃ））。そ
こで第２のピックアップヘッド４０は上下動作を行い、
フリップチップ１をアーム３２上に受け渡す。すなわち
第２のピックアップヘッド４０のノズル４１の配設位置
は、フリップチップ１を第１のピックアップヘッド１２
から第２のピックアップヘッド４０へ受け渡し、また第
２のピックアップヘッド４０からアーム３２へ受け渡す
第１の受渡し位置Ｓ１になっている。
【００２５】次に第２のターンテーブル３０は１８０°
水平回転し、フリップチップ１を第３のピックアップヘ
ッド６９の直下まで搬送する。図１において鎖線で示す
アーム３２はこのときの状態を示している（図４（ｃ）
も参照）。次に第３のピックアップヘッド６９は上下動
作を行い、このフリップチップ１を吸着子７２の下面に
真空吸着してピックアップする。すなわち、第３のピッ
クアップヘッド６９の直下は、アーム３２から吸着子７
２にフリップチップ１を受け渡す第２の受渡し位置Ｓ２
となっている。
水平回転し、フリップチップ１を第３のピックアップヘ
ッド６９の直下まで搬送する。図１において鎖線で示す
アーム３２はこのときの状態を示している（図４（ｃ）
も参照）。次に第３のピックアップヘッド６９は上下動
作を行い、このフリップチップ１を吸着子７２の下面に
真空吸着してピックアップする。すなわち、第３のピッ
クアップヘッド６９の直下は、アーム３２から吸着子７
２にフリップチップ１を受け渡す第２の受渡し位置Ｓ２
となっている。
【００２６】次にアーム３２は第３のピックアップヘッ
ド６９の直下から退去し、第２の認識ユニット５２は吸
着子７２に真空吸着されたフリップチップ１側へ前進し
て鏡筒５３の先端部をフリップチップ１の直下へ移動さ
せ、フリップチップ１の位置認識を行う。この位置認識
は、バンプ２などのフリップチップ１の特徴部を観察す
ることにより行う。また第２の認識ユニット５２は、基
板６１の特徴部を観察することにより、基板６１の位置
認識も行う。
ド６９の直下から退去し、第２の認識ユニット５２は吸
着子７２に真空吸着されたフリップチップ１側へ前進し
て鏡筒５３の先端部をフリップチップ１の直下へ移動さ
せ、フリップチップ１の位置認識を行う。この位置認識
は、バンプ２などのフリップチップ１の特徴部を観察す
ることにより行う。また第２の認識ユニット５２は、基
板６１の特徴部を観察することにより、基板６１の位置
認識も行う。
【００２７】次にこの位置認識の結果にしたがって、第
２の可動テーブル６０を駆動して基板６１をＸ方向やＹ
方向へ水平移動させ、フリップチップ１の搭載位置を吸
着子７２に真空吸着されたフリップチップ１の直下へ移
動させる。次に第１のピックアップヘッド６９を下降さ
せてフリップチップ１のバンプ２を基板６１の電極上に
着地させ、その状態でヒータ７１の伝熱によりバンプ２
を加熱しながら電極に押し付けて電極にボンディングす
る。この場合、上述したように第３のピックアップヘッ
ド６９は強固なブロック７７にしっかり装着されている
ので、吸着子７２の下面の水平面性を維持し、すべての
バンプ２を均等な押圧力で基板６１の電極に押し付けて
ボンディングできる。次いで第３のピックアップヘッド
６９は上昇し、一連の動作は終了する。
２の可動テーブル６０を駆動して基板６１をＸ方向やＹ
方向へ水平移動させ、フリップチップ１の搭載位置を吸
着子７２に真空吸着されたフリップチップ１の直下へ移
動させる。次に第１のピックアップヘッド６９を下降さ
せてフリップチップ１のバンプ２を基板６１の電極上に
着地させ、その状態でヒータ７１の伝熱によりバンプ２
を加熱しながら電極に押し付けて電極にボンディングす
る。この場合、上述したように第３のピックアップヘッ
ド６９は強固なブロック７７にしっかり装着されている
ので、吸着子７２の下面の水平面性を維持し、すべての
バンプ２を均等な押圧力で基板６１の電極に押し付けて
ボンディングできる。次いで第３のピックアップヘッド
６９は上昇し、一連の動作は終了する。
【００２８】なお、アーム３２上のフリップチップ１を
第３のピックアップヘッド６９でピックアップする場
合、フリップチップ１は吸着子７２の直下に正しく位置
させる必要がある。何故ならば、フリップチップ１のセ
ンターが吸着子７２のセンターから位置ずれしてフリッ
プチップ１が吸着子７２にピックアップされると、フリ
ップチップ１のすべてのバンプ２を基板６１の電極に均
等な押圧力で押し付けてボンディングできないからであ
る。そこで次に、フリップチップ１を吸着子７２に位置
ずれなく正しくピックアップさせる方法について説明す
る。
第３のピックアップヘッド６９でピックアップする場
合、フリップチップ１は吸着子７２の直下に正しく位置
させる必要がある。何故ならば、フリップチップ１のセ
ンターが吸着子７２のセンターから位置ずれしてフリッ
プチップ１が吸着子７２にピックアップされると、フリ
ップチップ１のすべてのバンプ２を基板６１の電極に均
等な押圧力で押し付けてボンディングできないからであ
る。そこで次に、フリップチップ１を吸着子７２に位置
ずれなく正しくピックアップさせる方法について説明す
る。
【００２９】吸着子７２に真空吸着されて第２の認識ユ
ニット５２で認識されたフリップチップ１の位置よりフ
リップチップ１の中心Ｍと吸着子７２の中心（予め検出
されている）の位置ずれを求める。この位置ずれには一
定の傾向があるので現在吸着子７２に吸着されているフ
リップチップ１の位置ずれを、次のフリップチップ１が
第２のピックアップヘッド４０でアーム３２へ受け渡さ
れるときのフィードバックデータとして使用することが
できる。すなわち上述した位置ずれは、モータ３４とモ
ータ４７の制御部（図示せず）にフィードバックされ
る。そしてＸ方向の位置ずれは、モータ３４の駆動によ
るターンテーブル３０の回転角度を調整することにより
補正し、またＹ方向の位置ずれはモータ４７を駆動して
第２のピックアップヘッド４０をＹ方向へ移動させるこ
とにより補正する。この補正によってアーム３２の保持
部３２ａに対するフリップチップ１の保持位置を、この
アーム３２が第３のピックアップヘッド６９の下方へ移
動したときにこのアーム３２に保持されているフリップ
チップ１の中心が吸着子７２の中心に合致するように変
更する。勿論、Ｙ方向の移動テーブル４６にＸ方向の移
動テーブルを結合するなどして、このＸ方向の移動テー
ブルでＸ方向の位置ずれを補正するようにしてもよい。
ニット５２で認識されたフリップチップ１の位置よりフ
リップチップ１の中心Ｍと吸着子７２の中心（予め検出
されている）の位置ずれを求める。この位置ずれには一
定の傾向があるので現在吸着子７２に吸着されているフ
リップチップ１の位置ずれを、次のフリップチップ１が
第２のピックアップヘッド４０でアーム３２へ受け渡さ
れるときのフィードバックデータとして使用することが
できる。すなわち上述した位置ずれは、モータ３４とモ
ータ４７の制御部（図示せず）にフィードバックされ
る。そしてＸ方向の位置ずれは、モータ３４の駆動によ
るターンテーブル３０の回転角度を調整することにより
補正し、またＹ方向の位置ずれはモータ４７を駆動して
第２のピックアップヘッド４０をＹ方向へ移動させるこ
とにより補正する。この補正によってアーム３２の保持
部３２ａに対するフリップチップ１の保持位置を、この
アーム３２が第３のピックアップヘッド６９の下方へ移
動したときにこのアーム３２に保持されているフリップ
チップ１の中心が吸着子７２の中心に合致するように変
更する。勿論、Ｙ方向の移動テーブル４６にＸ方向の移
動テーブルを結合するなどして、このＸ方向の移動テー
ブルでＸ方向の位置ずれを補正するようにしてもよい。
【００３０】以上のようにして第２の認識ユニット５２
に入手されたデータにしたがってモータ３４，４７を制
御すれば、第３のピックアップヘッド６９に受け渡され
るフリップチップ１の位置補正を行って、フリップチッ
プ１を吸着孔７２に正しくピックアップさせて、すべて
のバンプ２を均等な押圧力で基板６１にボンディングす
ることができる。
に入手されたデータにしたがってモータ３４，４７を制
御すれば、第３のピックアップヘッド６９に受け渡され
るフリップチップ１の位置補正を行って、フリップチッ
プ１を吸着孔７２に正しくピックアップさせて、すべて
のバンプ２を均等な押圧力で基板６１にボンディングす
ることができる。
【００３１】ところで、基板に実装されるフリップチッ
プの寸法は大小様々であり、吸着子７２はフリップチッ
プの品種（寸法）によって交換することが望ましい。そ
こで次に、吸着子７２の交換方法について説明する。
プの寸法は大小様々であり、吸着子７２はフリップチッ
プの品種（寸法）によって交換することが望ましい。そ
こで次に、吸着子７２の交換方法について説明する。
【００３２】図２において、多数個のアーム３３の先端
部には様々な品種の吸着子７２が載せられており、アー
ム３３が水平回転することにより、所望のアーム３３の
先端部を第３のピックアップヘッド６９の直下に移動さ
せることができる。そこで吸着子７２の交換を行う場合
には、まず空のアーム３３を第３のピックアップヘッド
６９の直下へ移動させ、そこで第３のピックアップヘッ
ド６９に上下動作を行わせることにより、ノズル部７０
の下面に真空吸着されていた吸着子７２をこのアーム３
３上に載せて回収する。次に所望の吸着子７２が載せら
れたアーム３３を第３のピックアップヘッド６９の直下
に移動させ、そこで再度第３のピックアップヘッド６９
に上下動作を行わせて、この吸着子７２をノズル部７０
の下面に真空吸着する。以上のようにして吸着子７２の
交換を手際よく行うことができる。
部には様々な品種の吸着子７２が載せられており、アー
ム３３が水平回転することにより、所望のアーム３３の
先端部を第３のピックアップヘッド６９の直下に移動さ
せることができる。そこで吸着子７２の交換を行う場合
には、まず空のアーム３３を第３のピックアップヘッド
６９の直下へ移動させ、そこで第３のピックアップヘッ
ド６９に上下動作を行わせることにより、ノズル部７０
の下面に真空吸着されていた吸着子７２をこのアーム３
３上に載せて回収する。次に所望の吸着子７２が載せら
れたアーム３３を第３のピックアップヘッド６９の直下
に移動させ、そこで再度第３のピックアップヘッド６９
に上下動作を行わせて、この吸着子７２をノズル部７０
の下面に真空吸着する。以上のようにして吸着子７２の
交換を手際よく行うことができる。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、第１のピックアップヘ
ッド、第２のピックアップヘッド、第３のピックアップ
ヘッド、第１のターンテーブル、第２のターンテーブル
などの作業部がそれぞれ役割分担をして互いに連係しな
がら、フリップチップの供給部に備えられたフリップチ
ップを可動テーブル上の基板に作業性よく且つ高い位置
精度で実装することができる。
ッド、第２のピックアップヘッド、第３のピックアップ
ヘッド、第１のターンテーブル、第２のターンテーブル
などの作業部がそれぞれ役割分担をして互いに連係しな
がら、フリップチップの供給部に備えられたフリップチ
ップを可動テーブル上の基板に作業性よく且つ高い位置
精度で実装することができる。
【図１】本発明の一実施の形態のフリップチップの実装
装置の側面図
装置の側面図
【図２】本発明の一実施の形態のフリップチップの実装
装置の平面図
装置の平面図
【図３】本発明の一実施の形態のフリップチップの実装
装置の第３のピックアップヘッドの部分断面図
装置の第３のピックアップヘッドの部分断面図
【図４】本発明の一実施の形態のフリップチップの実装
装置におけるフリップチップの移送工程の説明図
装置におけるフリップチップの移送工程の説明図
１ フリップチップ
２ バンプ
５ 第１の可動テーブル
６ フリップチップの供給部
７ 第１の認識ユニット
１０ 第１のターンテーブル
１２ 第１のピックアップヘッド
１３ ノズル
３０ 第２のターンテーブル
３２，３３ アーム
４０ 第２のピックアップヘッド
４６ 移動テーブル
５１ 第２の認識ユニット
６０ 第２の可動テーブル
６１ 基板
６９ 第３のピックアップヘッド
７２ 吸着子
Ｓ１ 第１の受渡し位置
Ｓ２ 第２の受渡し位置
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/60 311
H05K 13/04
Claims (2)
- 【請求項１】フリップチップの供給部と、このフリップ
チップの供給部にバンプを上向きにして備えられたフリ
ップチップの位置を認識する第１の認識ユニットと、こ
のフリップチップをピックアップする第１のピックアッ
プヘッドと、この第１のピックアップヘッドを第１の受
渡し位置へ移動させる第１の移送手段と、この第１のピ
ックアップヘッドをこの第１の受渡し位置へ移動させる
間に第１のピックアップヘッドを上下反転させてフリッ
プチップのバンプを下向きにする上下反転手段と、第１
の受渡し位置において第１のピックアップヘッドからフ
リップチップを受け取る第２のピックアップヘッドと、
基板を所定の位置に移動させる可動テーブルと、第１の
受渡し位置において前記第２のピックアップヘッドに保
持されたフリップチップを受け取り、このフリップチッ
プを可動テーブルの上方の第２の受渡し位置へ移送する
第２の移送手段と、第２の受渡し位置にあって第２のピ
ックアップヘッドから第２の移送手段上に受渡されて第
２の移送手段により第２の受渡し位置まで搬送されてき
たフリップチップをピックアップして可動テーブル上の
基板に搭載する第３のピックアップヘッドと、第３のピ
ックアップヘッドにピックアップされたフリップチップ
の位置及び前記可動テーブル上の基板の位置の認識を行
う第２の認識ユニットとを備えたことを特徴とするフリ
ップチップの実装装置。 - 【請求項２】フリップチップの供給部にバンプを上向き
にして備えられたフリップチップを第１のピックアップ
ヘッドでピックアップする工程と、この第１のピックア
ップヘッドを第１の受渡し位置へ移動させると共に第１
のピックアップヘッドを上下反転させてフリップチップ
のバンプを下向きにする工程と、第１の受渡し位置にお
いて第１のピックアップヘッドで上下反転されたフリッ
プチップを第２のピックアップヘッドでピックアップす
る工程と、前記第２のピックアップヘッドに保持された
フリップチップを受け取って基板を保持した可動テーブ
ルの上方の第２の受渡し位置へ移送する工程と、第２の
受渡し位置へ移送されたフリップチップを第３のピック
アップヘッドでピックアップする工程と、認識ユニット
の鏡筒を第３のピックアップヘッドに保持されたフリッ
プチップと可動テーブルに保持された基板の間に移動さ
せてこのフリップチップと基板を観察し、フリップチッ
プと基板を位置認識を行う工程と、前記位置認識結果に
基づいて可動テーブルを駆動して基板の搭載位置を第３
のピックアップヘッドに保持されているフリップチップ
の直下へ移動させる工程と、第３のピックアップヘッド
を下降させてフリップチップのバンプを基板の電極に押
し付けてボンディングする工程と、を備えたことを特徴
とするフリップチップの実装方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31735096A JP3399260B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | フリップチップの実装装置およびフリップチップの実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31735096A JP3399260B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | フリップチップの実装装置およびフリップチップの実装方法 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001317800A Division JP3656589B2 (ja) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | フリップチップの実装装置およびフリップチップの実装方法 |
| JP2001317801A Division JP3646687B2 (ja) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | フリップチップの実装装置およびフリップチップの実装方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10163252A JPH10163252A (ja) | 1998-06-19 |
| JP3399260B2 true JP3399260B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=18087255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31735096A Expired - Fee Related JP3399260B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | フリップチップの実装装置およびフリップチップの実装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3399260B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170006962A (ko) | 2015-07-10 | 2017-01-18 | 한화테크윈 주식회사 | 부품 실장 장치 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000069241A1 (fr) * | 1999-05-06 | 2000-11-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Appareil de montage de composant et procede afferent |
| JP4669600B2 (ja) * | 2000-08-18 | 2011-04-13 | 東レエンジニアリング株式会社 | 実装装置 |
| JP2003092313A (ja) * | 2001-09-19 | 2003-03-28 | Nec Machinery Corp | チップ反転装置およびダイボンダ |
| DE10146587A1 (de) * | 2001-09-21 | 2003-04-17 | Siemens Dematic Ag | Handhabungsvorrichtung für Bestückelemente, Bestücksystem sowie Verfahren zum Bestücken auf Substrate |
| JP4091096B2 (ja) | 2004-12-03 | 2008-05-28 | 株式会社 ハリーズ | インターポーザ接合装置 |
| CN101156508B (zh) | 2005-04-06 | 2010-08-18 | 哈里斯股份有限公司 | 电子部件的制造装置 |
| ATE461611T1 (de) * | 2006-04-12 | 2010-04-15 | Kulicke & Soffa Die Bonding Gm | Verfahren und vorrichtung zum ablegen von elektronischen bauteilen, insbesondere halbleiterchips auf einem substrat |
| JP7304536B2 (ja) * | 2019-02-27 | 2023-07-07 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 部品実装装置および方法 |
| CN116033674B (zh) * | 2023-01-06 | 2023-07-25 | 东莞市威新电子科技有限公司 | 用于微电子器件贴片机的定向送料装置及其送料方法 |
| CN116017876B (zh) * | 2023-01-06 | 2023-08-11 | 东莞市威新电子科技有限公司 | 一种回转式微电子器件贴片机 |
-
1996
- 1996-11-28 JP JP31735096A patent/JP3399260B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170006962A (ko) | 2015-07-10 | 2017-01-18 | 한화테크윈 주식회사 | 부품 실장 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10163252A (ja) | 1998-06-19 |
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