JP3449139B2 - Chip crimping equipment - Google Patents

Chip crimping equipment

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JP3449139B2
JP3449139B2 JP31735296A JP31735296A JP3449139B2 JP 3449139 B2 JP3449139 B2 JP 3449139B2 JP 31735296 A JP31735296 A JP 31735296A JP 31735296 A JP31735296 A JP 31735296A JP 3449139 B2 JP3449139 B2 JP 3449139B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、チップを基板上に
圧着によって実装するためのチップの圧着装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chip crimping device for mounting a chip on a substrate by crimping.

【0002】[0002]

【従来の技術】フリップチップなどのバンプ付きのチッ
プを基板に実装する方式として、バンプを基板の表面に
形成された回路パターンの電極に押しつけて接合する方
法がある。この方法では各バンプに加えられる荷重値お
よび各バンプ毎の荷重分布を厳密に管理する必要があ
り、従来、チップの圧着に際しては圧着荷重値を計測し
目標荷重値と比較しながら荷重を加えて行く方法が知ら
れている。この荷重測定用としてロードセルなどの荷重
計測手段が用いられ、チップ圧着装置の圧着荷重を伝達
する機構に組み込まれている。
2. Description of the Related Art As a method of mounting a chip with bumps such as a flip chip on a substrate, there is a method of pressing the bumps against electrodes of a circuit pattern formed on the surface of the substrate to join them. With this method, it is necessary to strictly manage the load value applied to each bump and the load distribution for each bump. Conventionally, when crimping a chip, the crimp load value was measured and the load was applied while comparing it with the target load value. The way to go is known. A load measuring means such as a load cell is used for measuring the load, and is incorporated in a mechanism for transmitting the crimping load of the chip crimping device.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の方
法では、荷重計測手段は荷重伝達機構中に直列に配置さ
れ、荷重計測手段を介して押圧される圧着ツールをスプ
リング等で保持する方法が採られていたため、微少な荷
重を正確に測定することが困難であるという問題点があ
った。
However, in the conventional method, the load measuring means is arranged in series in the load transmitting mechanism, and the crimping tool pressed through the load measuring means is held by a spring or the like. Therefore, there is a problem that it is difficult to accurately measure a minute load.

【0004】そこで本発明は、圧着荷重を正確に計測し
ながら圧着ができるチップの圧着装置を提供することを
目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a chip crimping device capable of crimping while accurately measuring the crimping load.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明のチップの圧着装
置は、チップを基板に圧着する圧着ツールと、基板を位
置決めする基板位置決め手段とを備えたチップの圧着装
置であって、前記圧着ツールを吸着する吸着部と、この
吸着部が装着されて昇降動作をする第1の昇降ブロック
と、昇降動作をする第2の昇降ブロックと、この第2の
昇降ブロックに装着され前記第1の昇降ブロックに所定
の押圧力を加える荷重付与手段と、第1の昇降ブロック
と第2の昇降ブロックの間に介装される荷重計測手段と
を備え、この荷重付与手段の押圧力が第1の昇降ブロッ
クを介して前記荷重計測手段の計測荷重として負荷され
るように配置されている。
Crimping device chip of the present invention SUMMARY OF THE INVENTION is a crimping device chip comprising a crimping tool for crimping a chip to a substrate, the substrate positioning means for positioning the substrate, the bonding tool And the adsorption part that adsorbs
A first elevating block mounted with an adsorbing part for performing an elevating operation, a second elevating block performing an elevating operation, and a second elevating block mounted on the second elevating block and applying a predetermined pressing force to the first elevating block. A load applying unit and a load measuring unit interposed between the first elevating block and the second elevating block are provided, and the pressing force of the load applying unit is the load measuring unit via the first elevating block. It is arranged so as to be loaded as the measurement load of.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明によれば、荷重計測手段を
圧着荷重伝達機構中にスプリング等を介在させることな
く配置することができるため、微少な圧着荷重でも正確
な計測を行うことができる。
According to the present invention, since the load measuring means can be arranged in the crimping load transmission mechanism without interposing a spring or the like, accurate measurement can be performed even with a minute crimping load. .

【0007】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チップの
圧着装置の側面図、図2は同チップの圧着装置のチップ
の吸着部の部分側面図、図3は同チップの圧着装置の動
作タイムチャート、図4は同チップの圧着装置の動作タ
イムチャートの部分拡大図である。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a side view of a chip crimping device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial side view of a chip suction portion of the chip crimping device, and FIG. 3 is an operation time chart of the chip crimping device. FIG. 4 is a partially enlarged view of the operation time chart of the crimping device for the chip.

【0008】まずチップの圧着装置の構造を説明する。
図1において、チップ1は吸着部2の下部に設けられた
圧着ツール3の下面に真空吸着して保持される。チップ
1はその下面にバンプ1a(図2参照)を有し、このバ
ンプ1aが基板の回路面の電極に圧着される。
First, the structure of the chip crimping device will be described.
In FIG. 1, the chip 1 is vacuum-sucked and held on the lower surface of a pressure bonding tool 3 provided below the suction unit 2. The chip 1 has bumps 1a (see FIG. 2) on its lower surface, and the bumps 1a are pressure-bonded to the electrodes on the circuit surface of the substrate.

【0009】図2はチップ保持手段であるチップの吸着
部2と圧着ツール3の構造を示している。図2におい
て、圧着ツール3は薄いプレート状の部品でチップ1の
上面に密着してチップ1を真空吸着する。吸着部2の中
央には第1の吸着路2aが設けられている。この第1の
吸着路2aは圧着ツール3に設けられた吸着口3aに連
通している。したがってこの吸着路2aを吸引すること
によりチップ1は圧着ツール3の下面に真空吸着され
る。
FIG. 2 shows the structure of the chip suction portion 2 as the chip holding means and the crimping tool 3. In FIG. 2, the crimping tool 3 is a thin plate-shaped component and is in close contact with the upper surface of the chip 1 to vacuum-suck the chip 1. A first suction passage 2a is provided in the center of the suction portion 2. The first suction path 2a communicates with a suction port 3a provided in the pressure bonding tool 3. Therefore, by sucking the suction path 2a, the chip 1 is vacuum-sucked on the lower surface of the crimping tool 3.

【0010】また吸着部2には第2の吸着路2bが設け
られている。この吸着路2bを真空吸引することによ
り、圧着ツール3は吸着部2の下面に着脱自在に真空吸
着され、またこの真空吸引を解除することにより、圧着
ツール3は吸着部2から取りはずされる。図1に示すよ
うに吸着路2aには真空配管4が接続され、真空配管4
はオンオフ弁5を介して真空源6に接続されている。
The suction portion 2 is provided with a second suction passage 2b. By vacuum suction of the suction path 2b, the crimping tool 3 is detachably vacuum-sucked on the lower surface of the suction section 2, and by releasing the vacuum suction, the crimping tool 3 is detached from the suction section 2. As shown in FIG. 1, a vacuum pipe 4 is connected to the adsorption passage 2a, and the vacuum pipe 4
Is connected to a vacuum source 6 via an on / off valve 5.

【0011】図1において、吸着部2の直上にはヒート
ブロック7が設けられている。ヒートブロック7は制御
部60により電気的に制御され、吸着部2と圧着ツール
3を介してチップ1を加熱する。ヒートブロック7はシ
ャフト8に取り付けられ、更にシャフト8は第1の昇降
ブロック10に装着されている。
In FIG. 1, a heat block 7 is provided immediately above the adsorption section 2. The heat block 7 is electrically controlled by the control unit 60, and heats the chip 1 via the suction unit 2 and the pressure bonding tool 3. The heat block 7 is attached to the shaft 8, and the shaft 8 is attached to the first elevating block 10.

【0012】第1の昇降ブロック10の背面にはスライ
ダ11が設けられており、スライダ11は第1のフレー
ム12の前面に設けられた垂直なガイドレール11aに
スライド自在に嵌合している。したがって第1の昇降ブ
ロック10はガイドレール11aに沿って昇降する。ま
た第1の昇降ブロック10の上部には逆L形状の第1の
張り出し部13が設けられ、後に説明するようにこの
1の張り出し部13の下面14が後述の荷重計測手段と
しての荷重センサー33と接触し荷重を伝えるようにな
っている。
A slider 11 is provided on the back surface of the first elevating block 10, and the slider 11 is slidably fitted to a vertical guide rail 11a provided on the front surface of the first frame 12. Therefore, the first elevating block 10 moves up and down along the guide rail 11a. Further, an inverted L-shaped first projecting portion 13 is provided on the upper portion of the first elevating block 10, and this first protruding portion 13 is provided as will be described later .
The lower surface 14 of the protruding portion 13 of No. 1 comes into contact with a load sensor 33 as a load measuring means described later to transmit the load.

【0013】第1の昇降ブロック10の上方には第2の
昇降ブロック20が設けられている。第2の昇降ブロッ
ク20の背面にはスライダ21が設けられており、スラ
イダ21は第2のフレームの22の前面に設けられた垂
直なガイドレール21aにスライド自在に嵌合してい
る。したがって第2の昇降ブロック20はガイドレール
21aに沿って昇降する。
A second elevating block 20 is provided above the first elevating block 10. A slider 21 is provided on the back surface of the second elevating block 20, and the slider 21 is slidably fitted to a vertical guide rail 21a provided on the front surface 22 of the second frame 22. Therefore, the second lifting block 20 moves up and down along the guide rail 21a.

【0014】第2のフレーム22の上部には断面コの字
型のブラケット26が装着されている。ブラケット26
上にはモータ25が配設されている。モータ25に駆動
される垂直な送りネジ24は第2の昇降ブロック20に
内蔵されたナット23に挿入されている。したがってモ
ータ25が正逆回転すると、送りネジ24は正逆回転し
てナット23は送りネジ24に沿って上下動し、第2の
昇降ブロック20及び第1の昇降ブロック10は昇降す
る。すなわち第1の昇降ブロック10、第2の昇降ブロ
ック20、モータ25、送りネジ24、ナット23など
はチップ1を押し下げる下降手段を構成する。
A bracket 26 having a U-shaped cross section is mounted on the upper portion of the second frame 22. Bracket 26
A motor 25 is arranged above. The vertical feed screw 24 driven by the motor 25 is inserted into the nut 23 incorporated in the second lifting block 20. Therefore, when the motor 25 rotates forward and backward, the feed screw 24 rotates forward and backward, the nut 23 moves up and down along the feed screw 24, and the second elevating block 20 and the first elevating block 10 move up and down. That is, the first raising / lowering block 10, the second raising / lowering block 20, the motor 25, the feed screw 24, the nut 23, and the like constitute a lowering means for pushing down the chip 1.

【0015】モータ25には、モータ駆動部29が接続
されている。モータ駆動部29は制御部60からの指令
を受けモータ25の回転速度を制御するとともに、エン
コーダ28の発するモータ25の回転数信号を制御部6
0へ伝達する。
A motor drive unit 29 is connected to the motor 25. The motor drive unit 29 receives a command from the control unit 60 to control the rotation speed of the motor 25, and outputs the rotation speed signal of the motor 25 generated by the encoder 28 to the control unit 6.
Transmit to 0.

【0016】次に圧着ツール3を介してチップ1に押圧
力を与える荷重付与手段及び荷重計測手段について説明
する。荷重付与手段であるシリンダ30は第2の昇降ブ
ロック20の下面に装着されている。シリンダ30のロ
ッド30aの下端部は第1の張り出し部13に結合され
ており、したがってこのシリンダ30はロッド30aが
突出することにより所定の力を第1の昇降ブロック10
第1の張り出し部13の上面15にえる。シリンダ
30にはレギュレータ32が接続されており、エア供給
源31のエア圧力を調節することで所定の押圧力に設定
できる。また荷重計測手段はロードセルなどの荷重セン
サ33であり、第2の昇降ブロック20の下部の第2の
張り出し部35上に配設されている。第1の張り出し部
13は第2の張り出し部35の上方に位置しており、荷
重センサ33は第1の張り出し部13と第2の張り出し
部35の間に設けられている。
Next, a load applying means and a load measuring means for applying a pressing force to the chip 1 via the crimping tool 3 will be described. The cylinder 30, which is a load applying means, is attached to the lower surface of the second elevating block 20. The lower end of the rod 30a of the cylinder 30 is connected to the first projecting portion 13, so that the cylinder 30 exerts a predetermined force by the protrusion of the rod 30a.
Obtaining pressure on the upper surface 15 of first extension portion 13 of the. A regulator 32 is connected to the cylinder 30 and can be set to a predetermined pressing force by adjusting the air pressure of the air supply source 31. The load measuring means is a load sensor 33 such as a load cell, and is arranged on the second protruding portion 35 below the second elevating block 20. First overhang
13 is located above the second overhanging portion 35,
The weight sensor 33 includes a first protrusion 13 and a second protrusion.
It is provided between the parts 35.

【0017】荷重センサ33の荷重検出端34は第1の
昇降ブロック10の張り出し部13の下面14に接触
し、この張り出し部13の下面14を介して計測荷重を
受けるように配置されている。このような配置とするこ
とにより、荷重センサ33にはシリンダ30の押しつけ
力と吸着部2やシャフト8などを含めた第1昇降ブロッ
ク10の自重との和が予圧として作用する。チップ1の
圧着時には実装面から反力を受けた分だけ荷重センサ3
3の計測値が減少することなり、結局この減少分が圧着
力に相当するから、この荷重センサ33の減少値を監視
しながら圧着を行えばよいことになる。
The load detecting end 34 of the load sensor 33 is arranged so as to contact the lower surface 14 of the projecting portion 13 of the first elevating block 10 and receive the measured load via the lower surface 14 of the projecting portion 13. With such an arrangement, the sum of the pressing force of the cylinder 30 and the own weight of the first elevating block 10 including the suction portion 2 and the shaft 8 acts on the load sensor 33 as a preload. When the chip 1 is pressure-bonded, the load sensor 3 is used as much as the reaction force from the mounting surface.
The measured value of No. 3 decreases, and the amount of decrease eventually corresponds to the crimping force. Therefore, crimping should be performed while monitoring the decrease value of the load sensor 33.

【0018】圧着ツール3の下方には可動テーブル42
が設けられている。可動テーブル42上には基板ホルダ
41が設けられており、基板40は基板ホルダ41上に
設けられている。可動テーブル42は可動テーブル駆動
部43を介して制御部60に接続されている。可動テー
ブル42が駆動することにより基板40はX方向、Y方
向、θ方向に水平移動しその位置調整がなされる。
A movable table 42 is provided below the crimping tool 3.
Is provided. A substrate holder 41 is provided on the movable table 42, and the substrate 40 is provided on the substrate holder 41. The movable table 42 is connected to the control unit 60 via the movable table drive unit 43. By driving the movable table 42, the substrate 40 is horizontally moved in the X direction, the Y direction, and the θ direction, and its position is adjusted.

【0019】次にこのチップの圧着装置へのチップ1の
供給手段について説明する。図1において第1のフレー
ム12の下方にはチップ1の供給テーブル70が備えら
れている。この供給テーブル70は図示しない駆動手段
に駆動されて前進後退し、図1の鎖線位置にて圧着ツー
ル3へチップ1の受け渡しを行う。
Next, the means for supplying the chip 1 to the chip crimping device will be described. In FIG. 1, a supply table 70 for the chips 1 is provided below the first frame 12. The supply table 70 is driven by a driving unit (not shown) to move forward and backward to transfer the chip 1 to the crimping tool 3 at the position indicated by the chain line in FIG.

【0020】第1のフレーム12の下方にはカメラ51
が設けられている。このカメラ51はCCDカメラであ
る。カメラ51は前方へ突出する鏡筒52を備えてい
る。鏡筒52の先端部の上面と下面にはレンズ53及び
レンズ54が設けられている。鏡筒52は駆動手段(図
示せず)に駆動されて前進後退自在となっており、圧着
ツール3に真空吸着されたチップ1と基板40の間に前
進し(鎖線で示す鏡筒52を参照)、レンズ53を通し
てチップ1の位置認識を行い、レンズ54を通して基板
40の位置認識を行う。
A camera 51 is provided below the first frame 12.
Is provided. This camera 51 is a CCD camera. The camera 51 includes a lens barrel 52 that projects forward. A lens 53 and a lens 54 are provided on the upper and lower surfaces of the tip of the lens barrel 52. The lens barrel 52 is driven by a driving means (not shown) and can move forward and backward, and moves forward between the chip 1 and the substrate 40 which are vacuum-adsorbed by the pressure bonding tool 3 (see the lens barrel 52 indicated by a chain line). ), The position of the chip 1 is recognized through the lens 53, and the position of the substrate 40 is recognized through the lens 54.

【0021】カメラ51には画像認識部50が接続され
ており、画像認識部50は制御部60に接続されてい
る。カメラ51に取り込まれた画像データは画像認識部
50に送られる。画像認識部50は画像データを認識
し、必要なデータを制御部60へ送る。
An image recognition unit 50 is connected to the camera 51, and the image recognition unit 50 is connected to the control unit 60. The image data captured by the camera 51 is sent to the image recognition unit 50. The image recognition unit 50 recognizes the image data and sends necessary data to the control unit 60.

【0022】次に制御部60について説明する。制御部
60は昇降モータ駆動部29からモータ25の回転数信
号、荷重センサ33からの計測値および画像認識部50
から基板40の位置データおよびチップ1のの位置デー
タを入手し、制御シーケンスにしたがって昇降モータ2
5の駆動、チップ吸着用バルブ5のオンオフ、ヒートブ
ロック7の加熱電流の制御などの制御を行う。さらに圧
着初期の計測データに基づき、剛性値(後述)の計算を
行う剛性値演算手段61を備えている。
Next, the control unit 60 will be described. The control unit 60 controls the rotation speed signal of the motor 25 from the lifting motor drive unit 29, the measured value from the load sensor 33, and the image recognition unit 50.
The position data of the board 40 and the position data of the chip 1 are obtained from
5, the chip suction valve 5 is turned on and off, and the heating current of the heat block 7 is controlled. Further, a rigidity value calculation means 61 for calculating a rigidity value (described later) is provided based on the measurement data in the initial stage of crimping.

【0023】このチップの圧着装置は上記のような構成
より成り、以下その動作を各図を参照して説明する。図
1においてチップ1は第1のフレーム12の下方に位置
する供給テーブル70により供給される。次に待機レベ
ル(イ)にあった圧着ツール3が下降し、チップ1を真
空吸着する。次いで圧着ツール3はチップ1を吸着して
待機レベル(イ)へ上昇し、チップ1を渡して空になっ
た供給テーブル70は図1において示す実線の位置へ復
帰する。この状態では、前述のように荷重センサ33に
はシリンダ30の押圧力Aとチップ吸着部2やノズル8
などを含んだ第1の昇降ブロック10の自重Bの和が予
圧F0=A+Bとして負荷されている。
This chip crimping device has the above-mentioned structure, and its operation will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, the chips 1 are supplied by a supply table 70 located below the first frame 12. Next, the crimping tool 3 that was at the standby level (a) is lowered to vacuum-chuck the chip 1. Then, the crimping tool 3 adsorbs the chip 1 and rises to the standby level (a), and the empty supply table 70 after passing the chip 1 returns to the position indicated by the solid line in FIG. In this state, as described above, the load sensor 33 causes the pressing force A of the cylinder 30, the chip suction portion 2 and the nozzle 8 to be applied.
The sum of the weight B of the first elevating block 10 including the above is applied as a preload F0 = A + B.

【0024】以下、図1および図3のタイムチャートに
よりチップの圧着装置の動作を説明する。図3のタイム
チャートでは、横軸は時間を、縦軸は圧着ツール3に保
持されたチップ1のバンプ1aの高さを表す。実線aは
圧着ツール3が昇降駆動されることによるチップ1の動
きを表したものである。ただし圧着完了後の上昇時には
チップ1は圧着ツール3の先端には存在しない。また実
線bは同時に計測されている荷重センサ33の計測値を
表す。(イ)は待機レベル、(ロ)は1次停止レベル、
(ハ)はチップ1が実装面(基板40の上面)に当接す
る手前の2次停止レベル、(ニ)は実装面のレベル、
(ホ)は第1の目標下降レベル、(ヘ)は最終の目標下
降レベルを表す。この最終の目標下降レベル(へ)は、
目標圧着荷重値に対応する下降レベルである。
The operation of the chip crimping device will be described below with reference to the time charts of FIGS. 1 and 3. In the time chart of FIG. 3, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the height of the bump 1a of the chip 1 held by the pressure bonding tool 3. The solid line a represents the movement of the chip 1 when the crimping tool 3 is driven up and down. However, the chip 1 does not exist at the tip of the crimping tool 3 when the crimping tool 3 is lifted after completion of the crimping. The solid line b represents the measured value of the load sensor 33 that is being measured at the same time. (A) is the standby level, (b) is the primary stop level,
(C) is a secondary stop level before the chip 1 contacts the mounting surface (upper surface of the substrate 40), (D) is a mounting surface level,
(E) shows the first target falling level, and (f) shows the final target falling level. This final target drop level (to) is
It is the descending level corresponding to the target crimp load value.

【0025】図3のタイミングt0において、チップ1
を吸着した圧着ツール3は待機レベル(イ)にある。圧
着動作開始の指令を受けると圧着ツール3は高速で下降
を開始しタイミングt1において1次停止レベル(ロ)
で一旦停止する。この停止時間T1中にカメラ51が前
進し、そのレンズ53、54がチップ1の直下に位置す
ると撮像が開始され、チップ1のバンプ1a面および下
にある基板40の実装面の画像データを取り込む。この
画像データは画像認識部50に送られ、画像認識部50
はこの画像データに基づきチップ1と基板40の位置認
識を行いその結果を制御部60に伝達する。制御部60
はその位置情報により必要な位置補正指令を可動テーブ
ル駆動部43に伝達する。可動テーブル駆動部43はそ
の指令に基づき可動テーブル42を駆動し、バンプ1a
と基板40の電極の位置合わせがなされる。
At timing t0 in FIG. 3, chip 1
The crimping tool 3 that has adsorbed is at the standby level (a). When the crimping operation start command is received, the crimping tool 3 starts descending at high speed, and at the timing t1, the primary stop level (B)
Stop once with. When the camera 51 moves forward during this stop time T1 and its lenses 53 and 54 are located directly under the chip 1, image pickup is started, and image data of the bump 1a surface of the chip 1 and the mounting surface of the substrate 40 below is captured. . This image data is sent to the image recognition unit 50, and the image recognition unit 50
Recognizes the positions of the chip 1 and the substrate 40 based on this image data and transmits the result to the control unit 60. Control unit 60
Transmits a necessary position correction command to the movable table drive unit 43 based on the position information. The movable table drive unit 43 drives the movable table 42 based on the command, and the bump 1a
The electrodes of the substrate 40 are aligned with each other.

【0026】その後カメラ51が後退し元の位置に戻る
と、タイミングt2にて圧着ツール3は再び高速下降を
開始し、タイミングt3にて実装面のレベル(ニ)の少
し上方の2次停止レベル(ハ)で停止する。タイミング
t4にて遅延時間T2がタイムアップすると圧着ツール
3は予め設定された低速度の接触点サーチクリープ速度
で下降を再開する。この下降の途中でチップ1のバンプ
1aは基板40の実装面(ニ)に当接し、その後はバン
プ1aを実装面に押しつけながら下降する。
After that, when the camera 51 retracts and returns to the original position, the crimping tool 3 starts to descend at a high speed again at the timing t2, and at the timing t3, the secondary stop level slightly above the mounting surface level (d). Stop at (C). When the delay time T2 expires at the timing t4, the crimping tool 3 restarts to descend at the preset low speed contact point search creep speed. During this descent, the bump 1a of the chip 1 contacts the mounting surface (d) of the substrate 40, and then descends while pressing the bump 1a against the mounting surface.

【0027】この押し付ける圧着力Wの反力が圧着ツー
ル3、チップ吸着部2およびノズル8を介して第1の昇
降ブロック10に伝えられる。この反力は第2の昇降ブ
ロック20の下降に従って増大し、この増大分が荷重セ
ンサ33の計測値の減少分として表れることになる。従
って荷重測定値をFとすれば圧着力Wは、W=F0−F
で表される。すなわちこのWの値が目標圧着荷重値とな
るようFの値を制御部60にて監視しながら下降動作の
制御を行う。
The reaction force of the pressing force W to be pressed is transmitted to the first elevating block 10 via the pressing tool 3, the chip suction portion 2 and the nozzle 8. This reaction force increases as the second elevating block 20 descends, and this increase appears as a decrease in the measurement value of the load sensor 33. Therefore, if the load measurement value is F, the crimping force W is W = F0-F
It is represented by. That is, the lowering operation is controlled while the controller 60 monitors the value of F so that the value of W becomes the target crimping load value.

【0028】この接触点サーチクリープ速度での下降は
予め設定された第1の目標下降レベル(ホ)までであ
る。この実装面のレベル(ニ)から第1の目標下降レベ
ル(ホ)までの行程間で、すなわちタイミングt5から
t6までの間に荷重センサー33の計測値の取り込みが
行われる。前述のようにこの荷重値の減少分が圧着力に
相当するから、制御部60では実装面のレベル(ニ)で
の荷重計測値と第1の目標下降レベル(ホ)での荷重計
測値との差ΔWを計算しこの行程間での下降量Hとの比
ΔW/Hで表される剛性値を計算する。
The descent at the contact point search creep speed is up to a preset first target descent level (e). The measurement value of the load sensor 33 is taken in between the steps from the mounting surface level (d) to the first target lowering level (e), that is, from timing t5 to t6. As described above, since the amount of decrease in the load value corresponds to the crimping force, the control unit 60 determines the load measurement value at the mounting surface level (d) and the load measurement value at the first target lowering level (e). The difference value ΔW / H is calculated, and the rigidity value represented by the ratio ΔW / H with the descending amount H during this stroke is calculated.

【0029】制御部60はこの剛性値に基づき目標とさ
れる最終圧着荷重に到達するには更にどれだけ下降すれ
ばよいかを計算し、その最終の目標下降レベル(ヘ)の
手前までは荷重計測のために停止することなく連続して
下降するように指令を出す。
Based on this stiffness value, the control unit 60 calculates how much further lowering is required to reach the target final crimping load, and the load is reached before the final target lowering level (f). The command is issued to continuously descend without stopping for measurement.

【0030】最終の目標下降レベル(ヘ)から予め設定
された僅か上方のレベルでタイミングt7にて圧着ツー
ル3の連続下降は停止する。その後は目標圧着荷重に至
るまで荷重センサー33による荷重値のサンプリングの
ための停止と下降とを期間T3の間、交互に繰り返しな
がら小刻みに下降する(図4参照)。そしてタイミング
t8にて計測荷重値が目標圧着荷重値に到達したならば
制御部60は下降の停止を指令し、その後は所定の加圧
保持時間T4だけ停止する。
The continuous lowering of the crimping tool 3 is stopped at a timing t7 at a level slightly higher than the final target lowering level (f) set in advance. After that, during the period T3, stopping and lowering for sampling the load value by the load sensor 33 are alternately repeated until the target crimping load is reached, and the load is gradually lowered (see FIG. 4). When the measured load value reaches the target crimp load value at timing t8, the control unit 60 commands the stop of the descent, and thereafter stops for a predetermined pressurizing and holding time T4.

【0031】加圧保持時間T4のタイムアップとともに
タイミングt9にて圧着ツール3は低速で上昇を開始す
る。その時点では図示しない真空破壊弁はすでに開にさ
れているためチップ1は吸着状態から解放されている。
その後圧着ツール3は低速上昇から高速上昇に切り換え
られて待機レベル(イ)に戻り、圧着の1サイクルが完
了する。
At the timing t9, the pressure-bonding tool 3 starts rising at a low speed as the pressurizing and holding time T4 increases. At that time, the vacuum breaking valve (not shown) has already been opened, so that the chip 1 is released from the suction state.
After that, the pressure bonding tool 3 is switched from the low speed rising to the high speed rising and returns to the standby level (a) to complete one cycle of the pressure bonding.

【0032】本発明は上記実施の形態に限定されない。
例えば上記実施の形態では、期間T3において、小刻み
な下降を行ってチップを基板40に徐々に強く押しつけ
ているが、この小刻みな下降動作は必ずしも行わなくて
もよい。ただしこの小刻みな下降動作を若干行った方
が、チップ1に過大な圧着荷重を負荷することなくより
確実にチップ1を所望の力で基板40へ圧着することが
できる。勿論この場合も、小刻みな下降時間はわずかで
よいので、タクトタイムを大巾に短縮できる。
The present invention is not limited to the above embodiment.
For example, in the above-described embodiment, in the period T3, the chip is gradually moved down and the chip is gradually and strongly pressed against the substrate 40, but the small-scale descending operation may not necessarily be performed. However, if this small descending operation is performed a little, the chip 1 can be more surely pressure-bonded to the substrate 40 with a desired force without applying an excessive pressure load to the chip 1. In this case, of course, the tact time can be greatly shortened because the descent time in small increments is small.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によれば、荷重計測手段を圧着荷
重伝達機構中にスプリング等を介在させることなく配置
することができるため、微少な圧着荷重でも正確な計測
を行うことができる。
According to the present invention, since the load measuring means can be arranged in the crimping load transmission mechanism without interposing a spring or the like, accurate measurement can be performed even with a minute crimping load.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施の形態のチップの圧着装置の側
面図
FIG. 1 is a side view of a chip crimping device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態のチップの圧着装置のチ
ップの吸着部の部分側面図
FIG. 2 is a partial side view of a suction portion of a chip of a chip crimping device according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施の形態のチップの圧着装置の動
作タイムチャート
FIG. 3 is an operation time chart of the chip crimping device according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施の形態のチップの圧着装置の動
作タイムチャートの部分拡大図
FIG. 4 is a partially enlarged view of an operation time chart of the chip crimping device according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 チップ 2 吸着部 3 圧着ツール 10 第1の昇降ブロック 20 第2の昇降ブロック(下降手段) 30 シリンダー(荷重付与手段) 33 荷重センサー(荷重計測手段) 60 制御部 61 剛性値演算手段 1 chip 2 Adsorption part 3 Crimping tool 10 First lifting block 20 Second lifting block (lowering means) 30 cylinders (load applying means) 33 Load sensor (load measuring means) 60 control 61 Stiffness value calculation means

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】チップを基板に圧着する圧着ツールと、基
板を位置決めする基板位置決め手段とを備えたチップの
圧着装置であって、前記圧着ツールを吸着する吸着部
と、この吸着部が装着された第1の昇降ブロックと、第
2の昇降ブロックと、この第2の昇降ブロックに装着さ
れ前記第1の昇降ブロックに所定の押圧力を加える荷重
付与手段と、第1の昇降ブロックと第2の昇降ブロック
の間に介装される荷重計測手段とを備え、この荷重付与
手段の押圧力が第1の昇降ブロックを介して前記荷重計
測手段の計測荷重として負荷されるように配置されてい
ることを特徴とするチップの圧着装置。
1. A crimp for crimping a chip to a substratetoolAnd the base
Of the chip with board positioning means for positioning the plate
A crimping device, said crimpingTooladsorptionAdsorption part
And thisAdsorption partA first lifting block fitted with a
Attached to the second lifting block and this second lifting block
A load that applies a predetermined pressing force to the first lifting block.
Applicator, first elevating block and second elevating block
And a load measuring means interposed between
The pressing force of the means is applied to the load cell via the first lifting block.
It is arranged so as to be loaded as the measuring load of the measuring means.
A chip crimping device, characterized in that
【請求項2】チップを基板に圧着する圧着ツールと、基
板を位置決めする基板位置決め手段とを備えたチップの
圧着装置であって、前記圧着ツールを吸着する吸着部
と、この吸着部が装着された第1の昇降ブロックと、第
2の昇降ブロックとを備え、前記第1の昇降ブロックに
第1の張り出し部を設けるとともに、前記第2の昇降ブ
ロックに第2の張り出し部を設け、且つ第1の張り出し
部が第2の張り出し部の上方に位置するようにし、且つ
前記第2の昇降ブロックに前記第1の張り出し部に所定
の力を加える荷重付与手段を設けるとともに、前記第1
の張り出し部と前記第2の張り出し部の間に荷重計測手
段を設けたことを特徴とするチップの圧着装置。
2. A crimp for crimping a chip onto a substratetoolAnd the base
Of the chip with board positioning means for positioning the plate
A crimping device, said crimpingTooladsorptionAdsorption part
And thisAdsorption partA first lifting block fitted with a
2 lifting blocks, the first lifting block
A first projecting portion is provided, and the second lifting block is provided.
The lock has a second overhang and the first overhang
The part is located above the second overhang, and
Predetermined on the first projecting portion on the second elevating block
Is provided with a load applying means for applying the force of
Between the overhanging part of the and the second overhanging part
A chip crimping device characterized by having steps.
【請求項3】前記荷重付与手段はシリンダであり、その
ロッドが突出することにより前記第1の張り出し部に所
定の力を加えるようにしたことを特徴とする請求項2記
載のチップの圧着装置。
3. The chip crimping device according to claim 2, wherein the load applying means is a cylinder, and a rod of the load applying means applies a predetermined force to the first projecting portion. .
【請求項4】前記第2の昇降ブロックは、モータに駆動
される垂直な送りねじにより昇降することを特徴とする
請求項1〜3のいずれかに記載のチップの圧着装置。
4. The chip crimping device according to claim 1, wherein the second elevating block is moved up and down by a vertical feed screw driven by a motor.
【請求項5】前記第1の昇降ブロックと前記第2の昇降
ブロックは、垂直なガイドレールにスライド自在に嵌合
するスライダを有すること特徴とする請求項1〜4のい
ずれかに記載のチップの圧着装置。
5. The chip according to claim 1, wherein the first elevating block and the second elevating block have sliders slidably fitted on vertical guide rails. Crimping device.
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