JP3399298B2 - バンプ付き電子部品の圧着装置および圧着方法 - Google Patents
バンプ付き電子部品の圧着装置および圧着方法Info
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- JP3399298B2 JP3399298B2 JP17355397A JP17355397A JP3399298B2 JP 3399298 B2 JP3399298 B2 JP 3399298B2 JP 17355397 A JP17355397 A JP 17355397A JP 17355397 A JP17355397 A JP 17355397A JP 3399298 B2 JP3399298 B2 JP 3399298B2
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バンプ付き電子部
品の圧着装置および圧着方法に関するものである。
品の圧着装置および圧着方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】バンプ付き電子部品は下面に多数のバン
プを有しており、これらのバンプのすべてが基板の回路
パターンの電極に均等に圧着されることにより、正しく
基板に実装される。しかし実際にはバンプの高さにはば
らつきがあり、また殊に多層基板などでは基板内部の回
路配線パターンの違いにより実装点ごとに基板表面の傾
きがわずかに異なっているため、吸着ツールの下面と各
実装点における基板の上面の平行度もばらついている。
このため、吸着ツールでバンプ付き電子部品を基板に押
しつける際に、一部のバンプに力が偏るなどして圧着む
らが生じやすい。この圧着むらを少なくするために、チ
ルト機構を供えた圧着ヘッドを用い、吸着ツールの下面
(正確にはバンプの配列面)を基板の表面にならわせて
平行度のばらつきを吸収する方法が用いられている。
プを有しており、これらのバンプのすべてが基板の回路
パターンの電極に均等に圧着されることにより、正しく
基板に実装される。しかし実際にはバンプの高さにはば
らつきがあり、また殊に多層基板などでは基板内部の回
路配線パターンの違いにより実装点ごとに基板表面の傾
きがわずかに異なっているため、吸着ツールの下面と各
実装点における基板の上面の平行度もばらついている。
このため、吸着ツールでバンプ付き電子部品を基板に押
しつける際に、一部のバンプに力が偏るなどして圧着む
らが生じやすい。この圧着むらを少なくするために、チ
ルト機構を供えた圧着ヘッドを用い、吸着ツールの下面
(正確にはバンプの配列面)を基板の表面にならわせて
平行度のばらつきを吸収する方法が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、基板表面の
傾きは上述のように同一基板内でも各実装点によって異
なっているが、同一品種の基板では表面の傾きは同一の
傾向を示す。特に同一種類の多層基板の場合では、基板
内部の回路配線パターンが同一となっているため、それ
ぞれ対応する各実装点については基板表面の傾きはほぼ
等しい。したがって、同一品種の多層基板へ電子部品を
連続して実装する場合には、チルト機構によって吸着ツ
ールを基板の表面にならわせて吸収する平行度の差は、
それぞれ対応する実装点については等しいと見なしてよ
い。
傾きは上述のように同一基板内でも各実装点によって異
なっているが、同一品種の基板では表面の傾きは同一の
傾向を示す。特に同一種類の多層基板の場合では、基板
内部の回路配線パターンが同一となっているため、それ
ぞれ対応する各実装点については基板表面の傾きはほぼ
等しい。したがって、同一品種の多層基板へ電子部品を
連続して実装する場合には、チルト機構によって吸着ツ
ールを基板の表面にならわせて吸収する平行度の差は、
それぞれ対応する実装点については等しいと見なしてよ
い。
【0004】しかしながら、従来のバンプ付き電子部品
の圧着装置および圧着方法では、バンプ付き電子部品を
基板に圧着する度に吸着ツールを基板表面にならわせる
必要があったため、各実装点ごとにチルト機構を作動さ
せてならい動作を行わせる際に、チルト機構の機械誤差
や位置ずれのために実装精度にばらつきを生じるという
問題点があった。また各実装点における基板表面の傾き
を計測しこの計測データに基づいて必要な平行度補正の
ためのチルト量を求める方法では、各実装点ごとに計測
作業を繰り返し、このデータをチルト量に変換するため
に多大な労力を要するという問題点があった。
の圧着装置および圧着方法では、バンプ付き電子部品を
基板に圧着する度に吸着ツールを基板表面にならわせる
必要があったため、各実装点ごとにチルト機構を作動さ
せてならい動作を行わせる際に、チルト機構の機械誤差
や位置ずれのために実装精度にばらつきを生じるという
問題点があった。また各実装点における基板表面の傾き
を計測しこの計測データに基づいて必要な平行度補正の
ためのチルト量を求める方法では、各実装点ごとに計測
作業を繰り返し、このデータをチルト量に変換するため
に多大な労力を要するという問題点があった。
【0005】そこで本発明は、同一品種の多層基板の場
合には基板表面の傾きが同一傾向を示すことに着眼し、
同一品種の基板を対象とする場合に、実装点ごとに圧着
ヘッドにならい動作を行わせる必要がなく、実装精度を
向上させることができるバンプ付き電子部品の圧着装置
および圧着方法を提供することをを目的とする。
合には基板表面の傾きが同一傾向を示すことに着眼し、
同一品種の基板を対象とする場合に、実装点ごとに圧着
ヘッドにならい動作を行わせる必要がなく、実装精度を
向上させることができるバンプ付き電子部品の圧着装置
および圧着方法を提供することをを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載のバンプ付
き電子部品の圧着装置は、テーブルに載置された基板の
電極にバンプ付き電子部品のバンプを着地させ、圧着ヘ
ッドにより前記バンプを前記電極に圧着するバンプ付き
電子部品の圧着装置であって、前記圧着ヘッドが、その
下面が円弧面である固定ブロックと、その上面がこの円
弧面に当接してこの円弧面に沿って回動する可動ブロッ
クと、この可動ブロックの下方にあってバンプ付き電子
部品を真空吸着する吸着ツールと、可動ブロックを回動
する回動手段と、可動ブロックの回動量を検出すること
により前記吸着ツールの傾きを検出する傾き検出手段と
を備え、かつ前記圧着装置の制御部が前記傾き検出手段
により検出された検出結果を記憶する傾き記憶部を備え
た。
き電子部品の圧着装置は、テーブルに載置された基板の
電極にバンプ付き電子部品のバンプを着地させ、圧着ヘ
ッドにより前記バンプを前記電極に圧着するバンプ付き
電子部品の圧着装置であって、前記圧着ヘッドが、その
下面が円弧面である固定ブロックと、その上面がこの円
弧面に当接してこの円弧面に沿って回動する可動ブロッ
クと、この可動ブロックの下方にあってバンプ付き電子
部品を真空吸着する吸着ツールと、可動ブロックを回動
する回動手段と、可動ブロックの回動量を検出すること
により前記吸着ツールの傾きを検出する傾き検出手段と
を備え、かつ前記圧着装置の制御部が前記傾き検出手段
により検出された検出結果を記憶する傾き記憶部を備え
た。
【0007】請求項2記載のバンプ付き電子部品の圧着
方法は、回動可能に支持された圧着ヘッドを基板の上面
にならわせて圧着ヘッドの回動量を検出することにより
基板の表面の傾きを計測する工程と、前記傾きの計測結
果を傾き記憶部に記憶させる工程と、前記圧着ヘッドの
吸着ツールにバンプ付き電子部品を吸着して保持させる
工程と、バンプ付き電子部品を保持した圧着ヘッドを傾
き計測結果に基づいて回動手段により回動させて傾ける
工程と、圧着ヘッドに保持された電子部品を基板の実装
位置に位置決めする工程と、圧着ヘッドを下降させて基
板の電極にバンプ付き電子部品のバンプを圧着する工程
とを含む。
方法は、回動可能に支持された圧着ヘッドを基板の上面
にならわせて圧着ヘッドの回動量を検出することにより
基板の表面の傾きを計測する工程と、前記傾きの計測結
果を傾き記憶部に記憶させる工程と、前記圧着ヘッドの
吸着ツールにバンプ付き電子部品を吸着して保持させる
工程と、バンプ付き電子部品を保持した圧着ヘッドを傾
き計測結果に基づいて回動手段により回動させて傾ける
工程と、圧着ヘッドに保持された電子部品を基板の実装
位置に位置決めする工程と、圧着ヘッドを下降させて基
板の電極にバンプ付き電子部品のバンプを圧着する工程
とを含む。
【0008】
【発明の実施の形態】上記構成の本発明によれば、傾き
検出手段により予め各実装点の基板表面の傾きを計測し
て計測結果を傾き記憶部に記憶させておき、バンプ付き
電子部品を各実装点に圧着する際には、傾きの計測結果
に基づいて圧着ツールを傾けて圧着するため、各実装点
ごとに圧着ヘッドにならい動作を行わせる必要がなく、
実装精度を向上させることができる。
検出手段により予め各実装点の基板表面の傾きを計測し
て計測結果を傾き記憶部に記憶させておき、バンプ付き
電子部品を各実装点に圧着する際には、傾きの計測結果
に基づいて圧着ツールを傾けて圧着するため、各実装点
ごとに圧着ヘッドにならい動作を行わせる必要がなく、
実装精度を向上させることができる。
【0009】次に、図面を参照して本発明の実施の形態
を説明する。図1は本発明の一実施の形態のバンプ付き
電子部品の圧着装置の斜視図、図2は同バンプ付き電子
部品の圧着装置の圧着ヘッドの部分正面図、図3は同バ
ンプ付き電子部品の圧着装置の圧着ヘッドの部分側面
図、図4は同バンプ付き電子部品の圧着装置の制御系の
構成を示すブロック図、図5、図6は同バンプ付き電子
部品の圧着装置の動作を示すフローチャートである。
を説明する。図1は本発明の一実施の形態のバンプ付き
電子部品の圧着装置の斜視図、図2は同バンプ付き電子
部品の圧着装置の圧着ヘッドの部分正面図、図3は同バ
ンプ付き電子部品の圧着装置の圧着ヘッドの部分側面
図、図4は同バンプ付き電子部品の圧着装置の制御系の
構成を示すブロック図、図5、図6は同バンプ付き電子
部品の圧着装置の動作を示すフローチャートである。
【0010】まず、図1を参照してバンプ付き電子部品
の圧着装置の全体構造を説明する。図1において、基台
1上には可動テーブル2が配設されている。可動テーブ
ル2はX軸モータ3およびY軸モータ4を備えている。
可動テーブル2上には基板5および電子部品6の供給部
7が配設されている。
の圧着装置の全体構造を説明する。図1において、基台
1上には可動テーブル2が配設されている。可動テーブ
ル2はX軸モータ3およびY軸モータ4を備えている。
可動テーブル2上には基板5および電子部品6の供給部
7が配設されている。
【0011】基台1上には、フレーム8が立設されてい
る。フレーム8の上部には、モータ10を備えたヘッド
昇降テーブル9が装着されている。ヘッド昇降テーブル
9の下端部には圧着ヘッド11が装着されている。モー
タ10が駆動することにより圧着ヘッド11は上下動
し、圧着ヘッド11の先端部に装着された吸着ツールに
よりバンプ付き電子部品6を真空吸着する。圧着ヘッド
11の上下動と、可動テーブル2の水平移動を組み合わ
せることにより、圧着ヘッド11は電子部品供給部7よ
り電子部品6を真空吸着してピックアップし、バンプ付
き電子部品6のバンプ6aを基板5の電極5a上に圧着
する(図2、図3参照)。
る。フレーム8の上部には、モータ10を備えたヘッド
昇降テーブル9が装着されている。ヘッド昇降テーブル
9の下端部には圧着ヘッド11が装着されている。モー
タ10が駆動することにより圧着ヘッド11は上下動
し、圧着ヘッド11の先端部に装着された吸着ツールに
よりバンプ付き電子部品6を真空吸着する。圧着ヘッド
11の上下動と、可動テーブル2の水平移動を組み合わ
せることにより、圧着ヘッド11は電子部品供給部7よ
り電子部品6を真空吸着してピックアップし、バンプ付
き電子部品6のバンプ6aを基板5の電極5a上に圧着
する(図2、図3参照)。
【0012】図1において、フレーム8の側面には、認
識装置12が設けられている。認識装置12は水平方向
にスライド可能なスライドアーム13を備えており、ス
ライドアーム13の先端部にはカメラ14が装着されて
いる。カメラ14は上下両方向が認識可能となってお
り、スライドアーム13が前進して圧着ヘッド11の直
下に位置することにより、圧着ヘッド11に保持された
電子部品6の下面および基板5のパターン面を認識す
る。
識装置12が設けられている。認識装置12は水平方向
にスライド可能なスライドアーム13を備えており、ス
ライドアーム13の先端部にはカメラ14が装着されて
いる。カメラ14は上下両方向が認識可能となってお
り、スライドアーム13が前進して圧着ヘッド11の直
下に位置することにより、圧着ヘッド11に保持された
電子部品6の下面および基板5のパターン面を認識す
る。
【0013】次に、図2、図3を参照して、圧着ヘッド
11の構造を説明する。図2において、ヘッド昇降テー
ブル9の下端部には、第1の固定ブロック20が結合さ
れている。第1の固定ブロック20の下面はX方向に上
凹状に湾曲するX円弧面23となっている。第1の固定
ブロック20のX円弧面23には、第1の可動ブロック
21の円弧状の上凸面が当接しており、第1の可動ブロ
ック21はX円弧面23に沿って回動する(図2の矢印
aを参照)。
11の構造を説明する。図2において、ヘッド昇降テー
ブル9の下端部には、第1の固定ブロック20が結合さ
れている。第1の固定ブロック20の下面はX方向に上
凹状に湾曲するX円弧面23となっている。第1の固定
ブロック20のX円弧面23には、第1の可動ブロック
21の円弧状の上凸面が当接しており、第1の可動ブロ
ック21はX円弧面23に沿って回動する(図2の矢印
aを参照)。
【0014】図3において、第1の可動ブロック21の
下部には、第2の固定ブロック40が固定されている。
第2の固定ブロック40の下面は、Y方向に上凹状に湾
曲するY円弧面43になっている。Y円弧面43には、
第2の可動ブロック41の円弧状の上凸面が当接してお
り、第2の可動ブロック41はY円弧面43に沿って回
動する(図3の矢印bを参照)。
下部には、第2の固定ブロック40が固定されている。
第2の固定ブロック40の下面は、Y方向に上凹状に湾
曲するY円弧面43になっている。Y円弧面43には、
第2の可動ブロック41の円弧状の上凸面が当接してお
り、第2の可動ブロック41はY円弧面43に沿って回
動する(図3の矢印bを参照)。
【0015】第2の可動ブロック41の下面には、ブロ
ック60が固定されている。ブロック60の下面には、
バンプ付き電子部品6を真空吸着する吸着ツール65が
装着されている。6aは電子部品6のバンプである。吸
着ツール65に真空吸着されたバンプ付き電子部品がX
円弧面23およびY円弧面43の中心01(図2参
照)、02(図3参照)、に位置するように、X円弧面
23とY円弧面43の曲率は決定される。これにより、
a方向やb方向のチルト動作を行っても、バンプ付き電
子部品6の位置が変動しないようにして、バンプ付き電
子部品6を基板5の正しい位置に圧着できるようにして
いる。
ック60が固定されている。ブロック60の下面には、
バンプ付き電子部品6を真空吸着する吸着ツール65が
装着されている。6aは電子部品6のバンプである。吸
着ツール65に真空吸着されたバンプ付き電子部品がX
円弧面23およびY円弧面43の中心01(図2参
照)、02(図3参照)、に位置するように、X円弧面
23とY円弧面43の曲率は決定される。これにより、
a方向やb方向のチルト動作を行っても、バンプ付き電
子部品6の位置が変動しないようにして、バンプ付き電
子部品6を基板5の正しい位置に圧着できるようにして
いる。
【0016】ここで、第1の可動ブロック21はY案内
板22によって第1の固定ブロック20に対してY方向
にずれないように規制され、第2の可動ブロック41は
X案内板42によって第2の固定ブロック40に対して
X方向にずれないように規制される。したがって第1の
可動ブロック21はXZ平面に沿って回動し、第2の可
動ブロック41はYZ平面に沿って回動する。これによ
りチルト動作のときに第1の可動ブロック21および第
2の可動ブロック41が不要にX,Y方向にずれること
を防止し、チルト動作によるバンプ付き電子部品6の位
置ずれが発生しないようにしている。
板22によって第1の固定ブロック20に対してY方向
にずれないように規制され、第2の可動ブロック41は
X案内板42によって第2の固定ブロック40に対して
X方向にずれないように規制される。したがって第1の
可動ブロック21はXZ平面に沿って回動し、第2の可
動ブロック41はYZ平面に沿って回動する。これによ
りチルト動作のときに第1の可動ブロック21および第
2の可動ブロック41が不要にX,Y方向にずれること
を防止し、チルト動作によるバンプ付き電子部品6の位
置ずれが発生しないようにしている。
【0017】図2において、第1の固定ブロック20に
は管路24が、また第1の可動ブロック21には管路2
5が設けられている。管路24はX円弧面23と連通し
ており、管路25は第2の固定ブロック40に設けられ
た管路29を介してY円弧面43と連通している。管路
24,25は配管26により第1のバルブ27に接続さ
れており、第1のバルブ27は空気供給源28に接続さ
れている。
は管路24が、また第1の可動ブロック21には管路2
5が設けられている。管路24はX円弧面23と連通し
ており、管路25は第2の固定ブロック40に設けられ
た管路29を介してY円弧面43と連通している。管路
24,25は配管26により第1のバルブ27に接続さ
れており、第1のバルブ27は空気供給源28に接続さ
れている。
【0018】ここで、配管26から供給される圧縮空気
がX円弧面23とY円弧面43に吐出されると、X円弧
面23とY円弧面43にわずかな隙間が形成される。こ
のとき、第1の可動ブロック21は第1の固定ブロック
20に対して矢印a方向のチルト(回動)が許され、第
2の可動ブロック41は第2の固定ブロック40に対し
て矢印b方向のチルトが許される。逆に吐出を止める
と、マグネット49,59の吸磁力によって上述した2
方向のチルトが禁止され、チルトロックの状態となる。
がX円弧面23とY円弧面43に吐出されると、X円弧
面23とY円弧面43にわずかな隙間が形成される。こ
のとき、第1の可動ブロック21は第1の固定ブロック
20に対して矢印a方向のチルト(回動)が許され、第
2の可動ブロック41は第2の固定ブロック40に対し
て矢印b方向のチルトが許される。逆に吐出を止める
と、マグネット49,59の吸磁力によって上述した2
方向のチルトが禁止され、チルトロックの状態となる。
【0019】以上のように、マグネット49,59は第
1の可動ブロック21のX円弧面23に対する回動、お
よび第2の可動ブロック41のY円弧面43に対する回
動をロックするロック手段となっており、また空気供給
源28,配管26は圧縮空気の供給・供給停止を切り換
えることによりチルトロックおよびチルトロック解除を
切り換える切り換え手段となっている。
1の可動ブロック21のX円弧面23に対する回動、お
よび第2の可動ブロック41のY円弧面43に対する回
動をロックするロック手段となっており、また空気供給
源28,配管26は圧縮空気の供給・供給停止を切り換
えることによりチルトロックおよびチルトロック解除を
切り換える切り換え手段となっている。
【0020】図2,図3において、案内板22の側面に
はガイドレール34が配設されている。ガイドレール3
4にはスライダ35がスライド自在に装着されている。
スライダ35にはナット32が固着されており、ナット
32には送りねじ31が螺入されている。送りねじ31
は第1のモータ30の回転軸と結合されている。ナット
32には駆動爪33が装着されており、駆動爪33の先
端部には幅Bの切り込みが設けられ、切り込み部33a
となっている。切り込み部33aには、第1の可動ブロ
ック21に立設されたピン36の先端部が嵌合してい
る。
はガイドレール34が配設されている。ガイドレール3
4にはスライダ35がスライド自在に装着されている。
スライダ35にはナット32が固着されており、ナット
32には送りねじ31が螺入されている。送りねじ31
は第1のモータ30の回転軸と結合されている。ナット
32には駆動爪33が装着されており、駆動爪33の先
端部には幅Bの切り込みが設けられ、切り込み部33a
となっている。切り込み部33aには、第1の可動ブロ
ック21に立設されたピン36の先端部が嵌合してい
る。
【0021】したがって、第1のモータ30が正逆回転
すると、ナット32は左右に水平移動し、同時に駆動爪
33を水平移動させる。これによりピン36が駆動さ
れ、第1の可動ブロック21はピン36が移動すること
によりX円弧面23に沿って回動する。すなわち、第1
のモータ30、送りねじ31、ナット32、駆動爪3
3、ピン36は第1の可動ブロック21を回動させる第
1の回動手段となっている。
すると、ナット32は左右に水平移動し、同時に駆動爪
33を水平移動させる。これによりピン36が駆動さ
れ、第1の可動ブロック21はピン36が移動すること
によりX円弧面23に沿って回動する。すなわち、第1
のモータ30、送りねじ31、ナット32、駆動爪3
3、ピン36は第1の可動ブロック21を回動させる第
1の回動手段となっている。
【0022】ここで駆動爪33の切り込み部33aにつ
いて説明する。切り込み部33aの幅Bはピン36の径
より十分大きく、駆動爪33がピン36を駆動する際に
大きな遊び代を有するものとなっている。すなわち、駆
動爪33を中立位置(固定ブロック20の中心線位置)
にセットしておけば、可動ブロック21は切り込み部3
3aの遊びしろに相当する角度範囲については自由に回
動することができる。したがって圧着ヘッド11を下降
させて吸着ツール65を基板5に押しつけたとき、可動
ブロック21が回転することにより吸着ツール65は基
板5の表面の傾きにならうことができる。
いて説明する。切り込み部33aの幅Bはピン36の径
より十分大きく、駆動爪33がピン36を駆動する際に
大きな遊び代を有するものとなっている。すなわち、駆
動爪33を中立位置(固定ブロック20の中心線位置)
にセットしておけば、可動ブロック21は切り込み部3
3aの遊びしろに相当する角度範囲については自由に回
動することができる。したがって圧着ヘッド11を下降
させて吸着ツール65を基板5に押しつけたとき、可動
ブロック21が回転することにより吸着ツール65は基
板5の表面の傾きにならうことができる。
【0023】案内板22の側面にはリニアエンコーダ3
7が装着されている。また、第1の可動ブロック21に
はリニアスケール38が装着されている。第1の可動ブ
ロック21が第1の固定ブロック20に対して回動する
と、リニアスケール38はリニアエンコーダ37に対し
て相対的に移動し、リニアエンコーダ37はこの移動量
を検出する。したがって、リニアエンコーダ37および
リニアスケール38は第1の可動ブロック21の回動量
を検出することにより吸着ツール65のX方向の傾きを
検出するX方向の傾き検出手段となっている。
7が装着されている。また、第1の可動ブロック21に
はリニアスケール38が装着されている。第1の可動ブ
ロック21が第1の固定ブロック20に対して回動する
と、リニアスケール38はリニアエンコーダ37に対し
て相対的に移動し、リニアエンコーダ37はこの移動量
を検出する。したがって、リニアエンコーダ37および
リニアスケール38は第1の可動ブロック21の回動量
を検出することにより吸着ツール65のX方向の傾きを
検出するX方向の傾き検出手段となっている。
【0024】図2,図3において、案内板42の側面に
はガイドレール54が配設されている。ガイドレール5
4にはスライダ55がスライド自在に装着されている。
スライダ55にはナット52が固着されており、ナット
52には送りねじ51が螺入されている。送りねじ51
は第2のモータ50の回転軸と結合されている。ナット
52には駆動爪53が装着されており、駆動爪53の先
端部には幅Bの切り込みが設けられ、切り込み部53a
となっている。切り込み部53aには、第2の可動ブロ
ック41に立設されたピン56の先端部が嵌合してい
る。
はガイドレール54が配設されている。ガイドレール5
4にはスライダ55がスライド自在に装着されている。
スライダ55にはナット52が固着されており、ナット
52には送りねじ51が螺入されている。送りねじ51
は第2のモータ50の回転軸と結合されている。ナット
52には駆動爪53が装着されており、駆動爪53の先
端部には幅Bの切り込みが設けられ、切り込み部53a
となっている。切り込み部53aには、第2の可動ブロ
ック41に立設されたピン56の先端部が嵌合してい
る。
【0025】したがって、第2のモータが正逆回転する
と、ナット52は左右に水平移動し、同時に駆動爪53
を水平移動させる。これによりピン56が駆動され、第
2の可動ブロック41はピン56が移動することにより
Y円弧面43に沿って回動する。すなわち、第2のモー
タ50、送りねじ51、ナット52、駆動爪53、ピン
56は第2の可動ブロック41を回させる第2の回動手
段となっている。ここで駆動爪53の切り込み部53a
の機能については、前述の駆動爪33と同様である。
と、ナット52は左右に水平移動し、同時に駆動爪53
を水平移動させる。これによりピン56が駆動され、第
2の可動ブロック41はピン56が移動することにより
Y円弧面43に沿って回動する。すなわち、第2のモー
タ50、送りねじ51、ナット52、駆動爪53、ピン
56は第2の可動ブロック41を回させる第2の回動手
段となっている。ここで駆動爪53の切り込み部53a
の機能については、前述の駆動爪33と同様である。
【0026】案内板42の側面にはリニアエンコーダ5
7が装着されている。また、第2の可動ブロック41に
はリニアスケール58が装着されている。第2の可動ブ
ロック41が第2の固定ブロック40に対して回動する
と、リニアスケール58はリニアエンコーダ57に対し
て相対的に移動し、リニアエンコーダ57はこの移動量
を検出する。したがって、リニアエンコーダ57および
リニアスケール58は第2の可動ブロック41の回動量
を検出することにより吸着ツール65のY方向の傾きを
検出するY方向の傾き検出手段となっている。
7が装着されている。また、第2の可動ブロック41に
はリニアスケール58が装着されている。第2の可動ブ
ロック41が第2の固定ブロック40に対して回動する
と、リニアスケール58はリニアエンコーダ57に対し
て相対的に移動し、リニアエンコーダ57はこの移動量
を検出する。したがって、リニアエンコーダ57および
リニアスケール58は第2の可動ブロック41の回動量
を検出することにより吸着ツール65のY方向の傾きを
検出するY方向の傾き検出手段となっている。
【0027】ブロック60の内部には、管路61が設け
られており、配管62を通して第2のバルブ63に接続
されている。第2のバルブ63は真空源64に接続され
いる。第2のバルブ63を開にして管路61を負圧にす
ることにより、吸着ツール65はバンプ付き電子部品6
を真空吸着する。
られており、配管62を通して第2のバルブ63に接続
されている。第2のバルブ63は真空源64に接続され
いる。第2のバルブ63を開にして管路61を負圧にす
ることにより、吸着ツール65はバンプ付き電子部品6
を真空吸着する。
【0028】次に図4を参照して、バンプ付き電子部品
の圧着装置の制御系の構成を説明する。アクチュエータ
駆動部70は、圧着ヘッド11を上下動させるヘッド昇
降テーブル9の動作を制御する。モータ駆動部71は、
第1の可動ブロック21、第2の可動ブロック41をそ
れぞれ回動させる第1のモータ30,第2のモータ50
を制御する。バルブ駆動部72は、X円弧面23、Y円
弧面43にエアを供給する第1のバルブ27、および吸
着ツール65の真空吸引の開閉を行う第2のバルブ63
を制御する。
の圧着装置の制御系の構成を説明する。アクチュエータ
駆動部70は、圧着ヘッド11を上下動させるヘッド昇
降テーブル9の動作を制御する。モータ駆動部71は、
第1の可動ブロック21、第2の可動ブロック41をそ
れぞれ回動させる第1のモータ30,第2のモータ50
を制御する。バルブ駆動部72は、X円弧面23、Y円
弧面43にエアを供給する第1のバルブ27、および吸
着ツール65の真空吸引の開閉を行う第2のバルブ63
を制御する。
【0029】制御部73は、圧着装置全体の動作制御を
行う。プログラム記憶部74は、圧着動作プログラムを
記憶する。傾き記憶部75は、X方向の傾き検出手段、
Y方向の傾き検出手段によって検出された各実装点にお
ける基板表面の傾きを記憶する。画像認識部76は、カ
メラ14によって撮像されたバンプ付き電子部品6およ
び基板5の回路面の位置を認識する。インターフェイス
77は、前記各部門間のデータの授受を行う。
行う。プログラム記憶部74は、圧着動作プログラムを
記憶する。傾き記憶部75は、X方向の傾き検出手段、
Y方向の傾き検出手段によって検出された各実装点にお
ける基板表面の傾きを記憶する。画像認識部76は、カ
メラ14によって撮像されたバンプ付き電子部品6およ
び基板5の回路面の位置を認識する。インターフェイス
77は、前記各部門間のデータの授受を行う。
【0030】このバンプ付き電子部品の圧着装置は上記
のような構成より成り、次に動作を図5,図6のフロー
チャートに沿って説明する。まず図5を参照してティー
チング動作について説明する。このティーチングは、同
一の品種の基板への電子部品の実装を連続して行う場合
に、最初の1枚の基板について各実装点において吸着ツ
ール65を基板5の表面にならわせ、基板5の表面のX
方向およびY方向の傾きを計測して傾き記憶部75に記
憶させるものである。このとき、吸着ツール65には実
物のバンプ付き電子部品6またはダミー電子部品を吸着
させた状態で傾きを計測してもよく、もしくは吸着ツー
ル65を直接基板5の表面に当接させる方法でもよい。
のような構成より成り、次に動作を図5,図6のフロー
チャートに沿って説明する。まず図5を参照してティー
チング動作について説明する。このティーチングは、同
一の品種の基板への電子部品の実装を連続して行う場合
に、最初の1枚の基板について各実装点において吸着ツ
ール65を基板5の表面にならわせ、基板5の表面のX
方向およびY方向の傾きを計測して傾き記憶部75に記
憶させるものである。このとき、吸着ツール65には実
物のバンプ付き電子部品6またはダミー電子部品を吸着
させた状態で傾きを計測してもよく、もしくは吸着ツー
ル65を直接基板5の表面に当接させる方法でもよい。
【0031】まず、基板5を可動テーブル2上に載置し
た後、図5のST1にて各実装点の番号を示すカウンタ
の数値iをゼロにリセットする。次に、第1のバルブ2
7が開にされ(ST2)、これによりX円弧面23、Y
円弧面43にエアが供給され、第1の可動ブロック2
1、第2の可動ブロック41は回動が可能となる。次い
で、駆動爪33,53を中立の位置に移動する(ST
3)。次に、第i番目の実装点の傾きの計測を開始する
ために、カウンタの数値iに1を加える(ST4)。第
1番目の実装点の場合には、i=0からi=1となる。
次いで、第i番目の実装点が圧着ヘッドの直下に位置す
るように可動テーブル2を移動させて位置決めする(S
T5)。
た後、図5のST1にて各実装点の番号を示すカウンタ
の数値iをゼロにリセットする。次に、第1のバルブ2
7が開にされ(ST2)、これによりX円弧面23、Y
円弧面43にエアが供給され、第1の可動ブロック2
1、第2の可動ブロック41は回動が可能となる。次い
で、駆動爪33,53を中立の位置に移動する(ST
3)。次に、第i番目の実装点の傾きの計測を開始する
ために、カウンタの数値iに1を加える(ST4)。第
1番目の実装点の場合には、i=0からi=1となる。
次いで、第i番目の実装点が圧着ヘッドの直下に位置す
るように可動テーブル2を移動させて位置決めする(S
T5)。
【0032】次に圧着ヘッド11を下降させ、吸着ツー
ル65を基板5表面に当接させ、基板5表面の傾きにな
らわせる(ST6)。次に、吸着ツール65のX方向の
傾きθxi,Y方向の傾きθyiをX方向の傾き検出手
段78、Y方向の傾き検出手段79にて検出し、傾き記
憶部75に記憶させる(ST7)。次に、ST8にて全
ての実装点について傾き計測を完了したか否かが判断さ
れ、完了していなければST4に戻って次の実装点の計
測を行い、完了していればティーチング動作を終了す
る。
ル65を基板5表面に当接させ、基板5表面の傾きにな
らわせる(ST6)。次に、吸着ツール65のX方向の
傾きθxi,Y方向の傾きθyiをX方向の傾き検出手
段78、Y方向の傾き検出手段79にて検出し、傾き記
憶部75に記憶させる(ST7)。次に、ST8にて全
ての実装点について傾き計測を完了したか否かが判断さ
れ、完了していなければST4に戻って次の実装点の計
測を行い、完了していればティーチング動作を終了す
る。
【0033】次に、図6を参照してバンプ付き電子部品
の圧着装置の圧着動作について説明する。まず、基板5
を可動テーブル2上に載置した後、ST11にて各実装
点の番号を示すカウンタの数値iをゼロにリセットす
る。次にi番目の実装を開始するため、カウンタの数値
iに1を加える(ST12)。第1番目の実装点の場合
には、i=0からi=1となる。次に、i番目の実装点
に実装するバンプ付き電子部品6を吸着ツール65にて
真空吸着する(ST13)。次いでi番目の実装点が圧
着ヘッド11の直下に位置するように可動テーブル2を
移動させて位置決めする(ST14)。
の圧着装置の圧着動作について説明する。まず、基板5
を可動テーブル2上に載置した後、ST11にて各実装
点の番号を示すカウンタの数値iをゼロにリセットす
る。次にi番目の実装を開始するため、カウンタの数値
iに1を加える(ST12)。第1番目の実装点の場合
には、i=0からi=1となる。次に、i番目の実装点
に実装するバンプ付き電子部品6を吸着ツール65にて
真空吸着する(ST13)。次いでi番目の実装点が圧
着ヘッド11の直下に位置するように可動テーブル2を
移動させて位置決めする(ST14)。
【0034】次に、第1のバルブ27を開にしてチルト
を禁止するチルトロックを解除する(ST15)。次い
で、第1の回動手段、第2の回動手段を駆動して吸着ツ
ール65を計測データに基づきθxi,θyiだけ傾け
たならば(ST16)、第1のバルブ27を閉じ、再び
チルトロックを行う(ST17)。次に認識装置12に
より、バンプ付き電子部品6および基板5の電極5aの
位置認識を行い、可動テーブル2を駆動することにより
基板5を位置決めする(ST18)。
を禁止するチルトロックを解除する(ST15)。次い
で、第1の回動手段、第2の回動手段を駆動して吸着ツ
ール65を計測データに基づきθxi,θyiだけ傾け
たならば(ST16)、第1のバルブ27を閉じ、再び
チルトロックを行う(ST17)。次に認識装置12に
より、バンプ付き電子部品6および基板5の電極5aの
位置認識を行い、可動テーブル2を駆動することにより
基板5を位置決めする(ST18)。
【0035】その後圧着ヘッド11を下降させ、バンプ
付き電子部品6のバンプ6aを基板5の電極5a上に着
地させ、所定圧力で押圧して圧着する(ST19)。こ
のとき、チルト機構はロックされているので、吸着ツー
ル65の位置ずれが発生せず、したがってチルト機構の
機械誤差によって実装精度が低下することを防止でき
る。この後、所定の圧着時間が経過したならば(ST2
0)、圧着ヘッド11を上昇させ(ST21)、全ての
実装点で実装が完了したか否かを判断し(ST22)、
完了していなければST12に戻って次の実装点の実装
を行い、完了していれば実装を終了する。
付き電子部品6のバンプ6aを基板5の電極5a上に着
地させ、所定圧力で押圧して圧着する(ST19)。こ
のとき、チルト機構はロックされているので、吸着ツー
ル65の位置ずれが発生せず、したがってチルト機構の
機械誤差によって実装精度が低下することを防止でき
る。この後、所定の圧着時間が経過したならば(ST2
0)、圧着ヘッド11を上昇させ(ST21)、全ての
実装点で実装が完了したか否かを判断し(ST22)、
完了していなければST12に戻って次の実装点の実装
を行い、完了していれば実装を終了する。
【0036】この場合、バンプ付き電子部品6はX円弧
面23、Y円弧面43の中心01、02に位置している
ので、チルト動作を行ってもバンプ付き電子部品6の位
置が変動することがなく、したがってバンプ付き電子部
品6を位置ずれなく圧着することができる。
面23、Y円弧面43の中心01、02に位置している
ので、チルト動作を行ってもバンプ付き電子部品6の位
置が変動することがなく、したがってバンプ付き電子部
品6を位置ずれなく圧着することができる。
【0037】このように、同一の種類の基板5に連続し
て電子部品6を実装する場合、最初の1枚の基板5の各
実装点の傾きを予め計測して記憶させておき、以降の基
板5については計測結果に基づいて各実装点毎に吸着ツ
ール65を傾けることにより、各実装点毎に吸着ツール
65を基板5の傾斜にならわせる必要がなく、したがっ
てチルト機構を作動させてならい動作を行わせる際に生
じる実装精度のばらつきを減少させることができるとと
もに、ならい動作に必要な時間を省くことができるの
で、実装に要する時間を短縮することができる。
て電子部品6を実装する場合、最初の1枚の基板5の各
実装点の傾きを予め計測して記憶させておき、以降の基
板5については計測結果に基づいて各実装点毎に吸着ツ
ール65を傾けることにより、各実装点毎に吸着ツール
65を基板5の傾斜にならわせる必要がなく、したがっ
てチルト機構を作動させてならい動作を行わせる際に生
じる実装精度のばらつきを減少させることができるとと
もに、ならい動作に必要な時間を省くことができるの
で、実装に要する時間を短縮することができる。
【0038】また、本実施の形態によれば、吸着ツール
65を基板5に押しつける動作のみで、各実装点での平
行度補正に必要なチルト量のデータを実際に即した形で
直接採取することができ、各実装点における基板表面の
傾きを計測してチルト量のデータに変換する方法と比較
して、計測作業やデータ作成に要する時間と労力を大幅
に削減することができる。
65を基板5に押しつける動作のみで、各実装点での平
行度補正に必要なチルト量のデータを実際に即した形で
直接採取することができ、各実装点における基板表面の
傾きを計測してチルト量のデータに変換する方法と比較
して、計測作業やデータ作成に要する時間と労力を大幅
に削減することができる。
【0039】本発明は、上記実施の形態には限定されな
いのであって、例えばティーチング動作、圧着動作にお
ける各工程の順序は部分的に入れ換えたものであっても
よい。
いのであって、例えばティーチング動作、圧着動作にお
ける各工程の順序は部分的に入れ換えたものであっても
よい。
【0040】
【発明の効果】本発明によれば、傾き検出手段により各
実装点の基板表面の傾きを計測して計測結果を傾き記憶
部に記憶させておき、バンプ付き電子部品を各実装点に
圧着する際には、各実装点の傾きの計測結果に基づいて
吸着ツールを傾けて圧着するので、各実装点毎に圧着ヘ
ッドにならい動作を行わせる必要がなく、したがってチ
ルト機構を作動させてならい動作を行わせる際に生じる
実装精度のばらつきを減少させることができるととも
に、ならい動作に必要な時間を省くことができるので実
装に要する時間を短縮することができ、特に同一品種に
ついては基板表面が同一傾向を示す多層基板に有用であ
る。
実装点の基板表面の傾きを計測して計測結果を傾き記憶
部に記憶させておき、バンプ付き電子部品を各実装点に
圧着する際には、各実装点の傾きの計測結果に基づいて
吸着ツールを傾けて圧着するので、各実装点毎に圧着ヘ
ッドにならい動作を行わせる必要がなく、したがってチ
ルト機構を作動させてならい動作を行わせる際に生じる
実装精度のばらつきを減少させることができるととも
に、ならい動作に必要な時間を省くことができるので実
装に要する時間を短縮することができ、特に同一品種に
ついては基板表面が同一傾向を示す多層基板に有用であ
る。
【図1】本発明の一実施の形態のバンプ付き電子部品の
圧着装置の斜視図
圧着装置の斜視図
【図2】本発明の一実施の形態のバンプ付き電子部品の
圧着装置の圧着ヘッドの部分正面図
圧着装置の圧着ヘッドの部分正面図
【図3】本発明の一実施の形態のバンプ付き電子部品の
圧着装置の圧着ヘッドの部分側面図
圧着装置の圧着ヘッドの部分側面図
【図4】本発明の一実施の形態のバンプ付き電子部品の
圧着装置の制御系の構成を示すブロック図
圧着装置の制御系の構成を示すブロック図
【図5】本発明の一実施の形態のバンプ付き電子部品の
圧着装置の動作を示すフローチャート
圧着装置の動作を示すフローチャート
【図6】本発明の一実施の形態のバンプ付き電子部品の
圧着装置の動作を示すフローチャート
圧着装置の動作を示すフローチャート
1 基台
2 可動テーブル
5 基板
6 バンプ付き電子部品
6a バンプ
9 ヘッド昇降テーブル
11 圧着ヘッド
12 認識装置
14 カメラ
20 第1の固定ブロック
21 第1の可動ブロック
22 案内板
23 X円弧面
30 第1のモータ
37 リニアエンコーダ
40 第2の固定ブロック
41 第2の可動ブロック
42 案内板
43 Y円弧面
50 第2のモータ
57 リニアエンコーダ
65 吸着ツール
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平6−45410(JP,A)
特開 平10−154728(JP,A)
特開 平10−209223(JP,A)
特開 平6−132357(JP,A)
特開 平3−32038(JP,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
H01L 21/60 311
H01L 21/603
Claims (2)
- 【請求項1】テーブルに載置された基板の電極にバンプ
付き電子部品のバンプを着地させ、圧着ヘッドにより前
記バンプを前記電極に圧着するバンプ付き電子部品の圧
着装置であって、前記圧着ヘッドが、その下面が円弧面
である固定ブロックと、その上面がこの円弧面に当接し
てこの円弧面に沿って回動する可動ブロックと、この可
動ブロックの下方にあってバンプ付き電子部品を真空吸
着する吸着ツールと、可動ブロックを回動する回動手段
と、可動ブロックの回動量を検出することにより前記吸
着ツールの傾きを検出する傾き検出手段とを備え、かつ
前記圧着装置の制御部が前記傾き検出手段により検出さ
れた検出結果を記憶する傾き記憶部を備えたことを特徴
とするバンプ付き電子部品の圧着装置。 - 【請求項2】回動可能に支持された圧着ヘッドを基板の
上面にならわせて圧着ヘッドの回動量を検出することに
より基板の表面の傾きを計測する工程と、前記傾きの計
測結果を傾き記憶部に記憶させる工程と、前記圧着ヘッ
ドの吸着ツールにバンプ付き電子部品を吸着して保持さ
せる工程と、バンプ付き電子部品を保持した圧着ヘッド
を傾き計測結果に基づいて回動手段により回動させて傾
ける工程と、圧着ヘッドに保持された電子部品を基板の
実装位置に位置決めする工程と、圧着ヘッドを下降させ
て基板の電極にバンプ付き電子部品のバンプを圧着する
工程とを含むことを特徴とするバンプ付き電子部品の圧
着方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17355397A JP3399298B2 (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | バンプ付き電子部品の圧着装置および圧着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17355397A JP3399298B2 (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | バンプ付き電子部品の圧着装置および圧着方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1126512A JPH1126512A (ja) | 1999-01-29 |
| JP3399298B2 true JP3399298B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=15962684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17355397A Expired - Fee Related JP3399298B2 (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | バンプ付き電子部品の圧着装置および圧着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3399298B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7107675B2 (ja) * | 2017-12-14 | 2022-07-27 | 三星電子株式会社 | 半導体実装装置および半導体実装方法 |
| KR102037964B1 (ko) * | 2018-05-28 | 2019-10-29 | 세메스 주식회사 | 다이 본딩 방법 |
-
1997
- 1997-06-30 JP JP17355397A patent/JP3399298B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1126512A (ja) | 1999-01-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |