JP3563843B2 - チップ用基板の接着搭載装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子等のチップを搭載するチップ用基板をリードフレームのインナーリードに対して接着剤により接着搭載する装置に関し、特に、チップ用基板に設けられた複数の各接続端子とリードフレームにおける複数の各インナーリードとを精度良く対応させながら、リードフレームに対してチップ用基板を確実に接着することが可能なチップ用基板の接着搭載装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リードフレームのインナーリード部にチップ用基板を接着搭載するについては、所定の治具内で枠状に形成してなる接着剤シートを正方形状を有するチップ用基板の４辺上に位置決め載置した後、リードフレームの各インナーリードがチップ用基板の４辺位置に対応するように、リードフレームを位置決めピンにて位置決めしながらチップ用基板上に載置するとともに、リードフレーム上に加熱プレートを配置し、治具全体を加熱プレス装置内にセットして荷重をかけながら接着剤シートを加熱硬化させることにより、チップ用基板をリードフレームに対して接着搭載するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の治具を使用するチップ用基板の搭載方法では、チップ用基板及びリードフレームを位置決め配置した治具を加熱プレス装置内にセットし、加熱プレートを介して荷重をかけつつチップ用基板上に配置された接着剤シートの加熱硬化を行ってチップ用基板をリードフレームの各インナーリードに接着搭載するものであることから、加熱プレス装置によりチップ用基板とリードフレームとに所望の荷重をかけることができ、チップ用基板とリードフレームとを確実に接着固定することが可能なものではある。
【０００４】
しかし、チップ用基板に接着剤シートを配置する作業、チップ用基板及びリードフレームを位置決めしながら配置する作業、及び、治具自体を加熱プレス装置内にセットする作業等の煩雑な作業が必要とされ、これよりチップ用基板をリードフレームに効率良く接着搭載することができない問題がある。また、治具自体や加熱プレス装置の機械精度等に起因して、前記の方法では、チップ用基板の各接続端子とリードフレームの各インナーリードとを精度良く対応させることが困難であるという問題も存在する。
【０００５】
これに対して、現今においては、ＩＣチップ等の各種半導体素子をリードフレーム、回路基板等に精度良く位置決めしつつ搭載可能な各種のマウント装置が提案されており、この種のマウント装置では、例えば、半導体素子の接続端子とリードフレームのインナーリードとをＣＣＤ等の撮像手段にて撮像した画像データに基づき画像処理を行う画像処理手段を使用して、接続端子とインナーリードとを極めて精度良く位置決めしてマウントするように構成されている。
【０００６】
しかし、前記マウント装置によれば、半導体素子の接続端子とリードフレームのインナーリードとを正確に位置決めしてマウントできるものではあるが、半導体素子の接続端子とリードフレームのインナーリードとの電気的接続を主たる目的としているのが一般的であり、接続端子とインナーリードとを電気接続するに際して、両者をどの程度の荷重をもってプレスするかについては殆ど考慮が払われていないのが現状である。従って、この種のマウント装置においても、接続端子とインナーリードとを電気接続するに際して両者はある程度の荷重（例えば、５００ｇ程度の荷重）でプレスされるものの、前記のように接着剤を介してチップ用基板とリードフレームとを接着するにはプレス力は十分なものではなく、チップ用基板をリードフレームに接着搭載する装置としては使用することは極めて困難なものである。
【０００７】
本発明は前記従来の問題点を解消するためになされたものであり、チップ用基板に設けられた複数の各接続端子とリードフレームにおける複数の各インナーリードとを精度良く対応させながら、煩雑な作業を必要とすることなく効率良くリードフレームに対してチップ用基板を確実に接着することが可能なチップ用基板の接着搭載装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明に係るチップ用基板接着搭載装置は、端縁の周囲に沿って余白部を有し各余白部の内方に複数個の接続端子が形成されるとともに各余白部に熱硬化型接着剤が塗布されたチップ用基板を載置する基板ステージと、加熱部が設けられるとともに複数のインナーリードを有するリードフレームを載置するリードフレームステージと、前記チップ用基板を基板ステージからピックアップするとともに、前記リードフレームの各インナーリードまで移動する移動ヘッドが設けられた基板移動手段と、前記移動ヘッドによりピックアップされたチップ用基板を第２撮像カメラで撮像するとともに、前記リードフレームステージに載置されたリードフレームを第１撮像カメラで撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像されたチップ基板の画像データとリードフレームの画像データが画像メモリに記録され、補正処理部に記録されている基準画像データと前記画像メモリに記録された画像データとを比較して、補正データを演算し、補正データに基づいて前記移動手段を制御し、前記チップ用基板の各接続端子と前記リードフレームの各インナーリードとが対応するように移動ヘッドの動作を補正する補正制御手段とを備え、前記基板移動手段の移動ヘッドは、前記加熱部を介して熱硬化型接着剤を硬化することによりチップ用基板の余白部とリードフレームの各インナーリードとを接着する際に、各インナーリードを押圧するプレス荷重は、少なくとも５ｋｇ以上の荷重で相互にプレスする構成とされる。
【０００９】
前記構成を有する本発明のチップ用基板の接着搭載装置では、チップ用基板の搭載時、基板ステージに載置されたチップ用基板は、基板移動手段の移動ヘッドを介して基板ステージからピックアップされるとともに、リードフレームステージ上に載置されたリードフレームの各インナーリードまで移動される。
【００１０】
かかるチップ用基板の移動中、チップ用基板は撮像手段を介して撮像されてチップ用基板の画像データが得られる。また、同様に、移動ヘッドがリードフレームステージの上方に移動された時点で、撮像手段を介してリードフレームが撮像されてリードフレームの画像データが得られる。このようにした得られた各チップ用基板の画像データ及びリードフレームの画像データに基づいて、補正制御手段は基板移動手段の制御を行い、これにより移動ヘッドの動作は、チップ用基板の各接続端子とリードフレームの各インナーリードとが対応するように補正される。
【００１１】
この後、リードフレームステージの加熱部を介してチップ用基板の余白部に塗布された熱硬化型接着剤を硬化することによりチップ用基板の余白部とリードフレームの各インナーリードとを接着する際に、各チップ用基板とリードフレームとは、移動ヘッドにより少なくとも５ｋｇ以上の荷重をもって相互にプレスされる。これにより、チップ用基板とリードフレームの各インナーリードとは、チップ用基板の各接続端子とリードフレームの各インナーリードとが精度良く対応した状態で、効率良く確実に接着される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るチップ用基板の接着搭載装置について、本発明を具体化した実施例に基づいて図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、図１に基づき本実施例に係るチップ用基板の接着搭載装置の概略構成について説明する。図１はチップ用基板の接着搭載装置を模式的に示す側面図である。
【００１３】
図１に示す接着搭載装置１において、基板台２に固定された基板ステージ３が設けられており、かかる基板ステージ３の上面には、複数個（例えば、４個）の位置決め突起４が立設されている。これらの各位置決め突起４を介して、基板ステージ３上にはチップ用基板５が位置決め載置される。尚、各基板台２、基板ステージ３は、図１の紙面に垂直な方向に沿って並列に２つ配設されている（図１中では、各１つの基板台２、基板ステージ３のみを示す）。
【００１４】
ここで、基板ステージ３の上面で位置決め載置されているチップ用基板５の状態について図２に基づき説明する。図２はチップ用基板５を示す図であり、図２（Ａ）は基板ステージ３の上面に載置されたチップ用基板５の平面図、図２（Ｂ）はチップ用基板５の裏面図である。
【００１５】
図２（Ａ）、図２（Ｂ）において、チップ用基板５の四隅には、切欠部５Ａが形成されており、各切欠部５Ａには、基板ステージ３上に立設された各位置決め突起４が嵌合されている。これにより、チップ用基板５は、基板ステージ３上で位置決め載置されるものである。また、チップ用基板５の中央部には、ＩＣチップ等の半導体素子を搭載するためのチップ穴５Ｂが形成されている。更に、チップ用基板５の各端縁部とチップ穴５Ｂとの間には、接続端子としての複数個のスルーホール５Ｃが設けられており、各スルーホール５Ｃは、図２（Ｂ）に示すように、チップ用基板５の裏面にて端縁部に形成された各接続端子パターン５Ｄに接続されている。また、チップ用基板５の周囲に沿って端縁部と各スルーホール５Ｃとの間には余白部５Ｅが設けられており、余白部５Ｅにはエポキシ樹脂を主成分とする熱硬化型接着剤５Ｆ（図２（Ａ）中、点線にて示す）が、ディスペンサ（図示せず）を介して所定幅（例えば、０．６ｍｍ幅）で塗布形成（半硬化状態にある）されている。更に、チップ用基板５の裏面において、図２（Ｂ）に示すように、チップ穴５Ｂと各接続端子パターン５Ｄとの間には、チップ穴５Ｂの近傍における２つの位置にターゲットパターン５Ｇが形成されている。各ターゲットパターン５Ｇは、後述するように、ロボット装置６のアーム７を介してチップ用基板５が基板ステージ３からリードフレームステージ１５まで搬送される際に、第２撮像カメラ２０により撮像認識されるものであり、その撮像された画像データに基づいて各Ｘモータ３６、Ｙモータ３７、Ｚモータ３８、θモータ１０の回転制御が行われる。
【００１６】
図１に戻ってチップ用基板の接着搭載装置１の説明を続けると、基板ステージ３の上方において、Ｘモータ３６、Ｙモータ３７及びＺモータ３８（図４参照）を備えたロボット装置６が配設されており、ロボット装置６のアーム７は、各Ｘモータ３６、Ｙモータ３７、Ｚモータ３８を介して、ロボット装置６のフレームの範囲内で水平方向及び垂直方向に自在に移動可能とされている。かかるアーム７には、側面視で「Ｌ」字状の固定フレーム８が取り付けられており、この固定フレーム８の側部（図１中左側部）には水平フレーム９が固設されている。また、水平フレーム９には、θモータ（回転モータ）１０が固定され、かかるθモータ１０のモータ軸１１は、固定フレーム８の下端部を貫通して、その先端に基板吸着器１２が取り付けられている。ここに、基板吸着器１２は、前記基板ステージ３と一定距離だけ離間されて対向配置されており、また、吸引装置を介して吸引される吸引孔（共に図示せず）が設けられている。これより、基板吸着器１２は、吸引装置を介して吸引することにより、基板ステージ３上に載置されているチップ用基板５を基板ステージ３からピックアップして吸引保持する作用を行う。また、θモータ１０は、後述する補正制御部３２（図４参照）からの指令に基づき回転制御されて、基板吸着器１２を適正な位置に回転補正する作用を行う。
【００１７】
また、θモータ１０に隣接して水平フレーム９には、第１撮像カメラ１３が配設されている。かかる第１撮像カメラ１３は、後述するように、リードフレームステージ１５上に載置されたリードフレーム１６に形成された２つの基準穴１９を撮像認識し、その撮像された画像データは前記各Ｘモータ３６、Ｙモータ３７、Ｚモータ３８の回転制御を行うために使用されるものである。
【００１８】
更に、基板台２と一定距離離間した位置（図１中、基板台２の左側位置）には、リードフレーム台１４が配設されており、このリードフレーム台１４にはリードフレームステージ１５が配置されている。リードフレームステージ１５には、リードフレーム１６を位置決めするための位置決めピン１７（図３参照）が立設されており、各位置決めピン１７は、リードフレーム１６毎に形成された２つの位置決め穴１８に挿嵌されてリードフレーム１６をリードフレームステージ１５上で位置決めする作用を行う。また、リードフレームステージ１５内には、リードフレーム１６を前記熱硬化型接着剤５Ｆ（チップ用基板５の余白部５Ｅに塗布形成されている）の硬化温度（約１３０℃前後）以上に加熱するための加熱ヒータ４０（図４参照）が内蔵されている。
【００１９】
ここで、リードフレームステージ１５にて位置決め載置されているリードフレーム１６の状態について図３に基づき説明する。図３はリードフレームステージ１５の上面に載置されたリードフレーム１６の平面図である。図１６において、リードフレーム１６は複数個の基準単位が連続して形成されており、各リードフレーム１６毎に２つの位置決め穴１８及び基準穴１９が設けられている。各位置決め穴１８には、リードフレームステージ１５に立設された各位置決めピン１７が挿嵌され、これによりリードフレーム１６は、リードフレームステージ１５上で位置決め載置されるものである。また、各基準穴１９は、前記したように、第１撮像カメラ１３により撮像認識される。
【００２０】
リードフレーム１６の中央部において、内方に向かって複数本のインナーリード１６Ａが形成されており、各インナーリード１６Ａは、前記チップ用基板５の裏面に形成された各接続端子パターン５Ｄに対応されている。尚、リードフレーム１６の各インナーリード１６Ａの構成については公知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００２１】
また、リードフレーム台１４と基板台２との間には、第２撮像カメラ２０が配設されており、かかる第２撮像カメラ２０は、ロボット装置６のアーム７を介して基板吸着器１２と共にチップ用基板５がリードフレームステージ１５まで搬送される際に、チップ用基板５の裏面に設けられたターゲットパターン５Ｇを撮像認識するものである。
【００２２】
次に、チップ用基板５の接着搭載装置１の制御系について図４に基づき説明する。図４は接着搭載装置１の制御系を示すブロック図であり、制御装置３０を核として構成されている。制御装置３０には、画像処理部３１、補正処理部３２、モータ制御部３３、及び、ヒータ制御部３４が設けられている。
【００２３】
ここに、画像処理部３１は、第１撮像カメラ１３により撮像されたリードフレーム１６の画像データの画像処理を行って各基準穴１９の画像データを抽出し、また、第２撮像カメラ２０により撮像されたチップ用基板５の画像データの画像処理を行って各ターゲットパターン５Ｇの画像データを抽出する。このように抽出された画像データは、画像メモリ３５に記憶される。
【００２４】
補正処理部３２は、各基準穴１９及びターゲットパターン５Ｇに関する基準画像データを記憶しており、これらの各基準画像データと、画像処理部３１にて抽出されて画像メモリ３５に記憶された各基準穴１９の画像データ、及び、チップ用基板５のターゲットパターン５Ｇの画像データとを比較し、その比較の結果、各画像データ間に不一致が存在する場合には、各基準穴１９の画像データ、及び、チップ用基板５のターゲットパターン５Ｇの画像データが各基準画像データに一致するように補正データを演算し、その補正データに基づき各Ｘモータ３６、Ｙモータ３７、Ｚモータ３８、及び、θモータ１０の回転制御を行うべく、モータ制御部３３に対してモータ制御指令を出力する。モータ制御部３３では、補正処理部３２からのモータ制御指令に基づいて、各Ｘモータ３６、Ｙモータ３７、Ｚモータ３８、及び、θモータ１０の回転制御を行う。
【００２５】
ヒータ制御部３４は、接着搭載装置１の電源オンに基づいて、加熱ヒータ４０の加熱制御を行い、リードフレームステージ１５を所定の温度（熱硬化型接着剤５Ｆの加熱硬化温度）に加熱する作用を行う。
【００２６】
続いて、前記のように構成されたチップ用基板５の接着搭載装置１の動作について、図５乃至図１１に基づき説明する。ここに、図５は基板吸着器１２を介して基板ステージ３上のチップ用基板５を吸着する状態を示す接着搭載装置１の側面図、図６は基板吸着器１２にチップ用基板５を吸着保持したまま上昇している状態を示す接着搭載装置１の側面図、図７は基板吸着器１２をリードフレームステージ１５の方向に移動させる間に第２撮像カメラ２０を介してチップ用基板５のターゲットパターン５Ｇを撮像している状態を示す接着搭載装置１の側面図、図８は基板吸着器１２をリードフレームステージ１５の近接位置まで移動して第１撮像カメラ１３を介してリードフレーム１６の基準穴１９を撮像している状態を示す接着搭載装置１の側面図、図９は補正処理部３２を介して演算された補正データに基づきモータ制御部３３により基板吸着器１２の位置を補正している状態を示す接着搭載装置１の側面図、図１０は基板吸着器１２を下降して熱硬化型接着剤５Ｆによりチップ用基板５をリードフレーム１６の各インナーリード１６Ａに仮接着している状態を示す接着搭載装置１の側面図、図１１は基板吸着器１２を原点位置に復帰した状態を示す接着搭載装置１の側面図である。
【００２７】
尚、接着搭載装置１は、その動作を開始する前には、図１に示す原点位置にセットされているものとし、基板吸着器１２は基板ステージ３上のチップ用基板５に対向配置されている。また、この原点位置において、基板ステージ３上には、熱硬化型接着剤５Ｆがディスペンサ（図示せず）を介して塗布されたチップ用基板５が、図２（Ａ）に示すように、位置決め載置されており、また、リードフレームステージ１５上には、リードフレーム１６が、図３に示すように、位置決め載置されている。
【００２８】
先ず、接着搭載装置１の電源がオンされて動作が開始されると、ヒータ制御部３４を介して加熱ヒータ４０の加熱制御が行われ、リードフレームステージ１５が所定温度に加熱される。これによりリードフレーム１６も加熱される。また、これと同時に、基板吸着器１２は吸引装置を介して吸引されてチップ用基板５を吸着可能な状態にされる。この後、モータ制御部３３によりロボット装置６のＺモータ３８の回転駆動が行われ、基板吸着器１２が下方に向かって降下される。これにより、基板吸着器１２は基板ステージ３上のチップ用基板５に接触されてチップ用基板５を吸着する。この状態が図５に示されている。
【００２９】
基板吸着器１２にチップ用基板５を吸着した後、モータ制御部３３を介してＺモータ３９の回転駆動が行われ、基板吸着器１２は、前記とは逆に、上昇される。この状態が図６に示されている。更に、各Ｘモータ３６、及び、Ｙモータ３７の回転駆動が行われ、これにより基板吸着器１２は、アーム７を介して、チップ用基板５を吸着保持したまま、リードフレームステージ１５の方向（図６中、左方向）に移動される。そして、第２撮像カメラ２０の上方を通過する際に、チップ用基板５の裏面が第２撮像カメラ２０を介して撮像される。この状態が図７に示されている。このように撮像されたチップ用基板５の画像データは画像処理部３１にて画像処理され、チップ用基板５の裏面に形成されたターゲットパターン５Ｇの画像データが抽出される。このように抽出されたターゲットパターン５Ｇの画像データは画像メモリ３５に記憶される。
【００３０】
基板吸着器１２がリードフレームステージ１５の方向に更に移動されると、第１撮像カメラ１３が、リードフレームステージ１５上のリードフレーム１６を撮像可能な状態となる。この状態が図８に示されている。そして、図８に示す状態で、リードフレーム１６が第１撮像カメラ１３を介して撮像される。このように第１撮像カメラ１３により撮像されたリードフレーム１６の画像データは画像処理部３１にて画像処理され、リードフレーム１６に形成された各基準穴１９の画像データが抽出される。このように抽出された各基準穴１９の画像データは画像メモリ３５に記憶される。
【００３１】
この後、補正処理部３２において、その補正処理部３２が記憶している各基準穴１９及びターゲットパターン５Ｇの基準画像データと、前記のように抽出されて画像メモリ３５に記憶された各基準穴１９及びターゲットパターン５Ｇの画像データとが比較され、その比較結果に基づいて、補正データが演算される。そして、かかる補正データに基づき各Ｘモータ３６、Ｙモータ３７、及び、θモータ１０の回転制御指令をモータ制御部３３に出力する。モータ制御部３３では、補正処理部３２からのモータ回転制御指令に従って、各Ｘモータ３６、Ｙモータ３７、及び、θモータ１０をそれぞれ必要に応じて回転させる。これにより、チップ用基板５における各スルーホール５Ｃ、即ち、チップ用基板５の裏面における各接続端子パターン５Ｄとリードフレーム１６の各インナーリード１６Ａとが、正確に位置決め対応されることとなる。この状態が図９に示されている。
【００３２】
前記のようにチップ用基板５の各接続端子パターン５Ｄとリードフレーム１６の各インナーリード１６Ａとが位置決め対応された後、モータ制御部３３を介してＺモータ３８が回転駆動され、基板吸着器１２が下方に移動される。これにより、基板吸着器１２に吸着されたチップ用基板５は、各インナーリード１６Ａに圧接される。
【００３３】
このとき、基板吸着器１２が各インナーリード１６Ａを押圧するプレス荷重は、５ｋｇ以上、例えば、１０ｋｇに設定されており、また、プレス時間は１秒間に設定されている。従って、前記したようにリードフレームステージ１５はヒータ制御部３４、加熱ヒータ４０を介して熱硬化型接着剤５Ｆの硬化温度以上に加熱されていることから、チップ用基板５は、前記１０ｋｇのプレス荷重とも相まって、熱硬化される熱硬化型接着剤５Ｆを介して、各インナーリード１６Ａに仮接着されるものである。この状態が図１０に示されている。
【００３４】
前記のようにチップ用基板５がリードフレーム１６に仮接着された後、モータ制御部３３を介して、Ｚモータ３８を回転駆動して基板吸着器１２を上昇し、更に、Ｘモータ３６、Ｙモータ３７を回転駆動することにより、基板吸着器１２は、図１に示す原点位置に復帰される。この状態が図１１に示されている。
【００３５】
尚、前記のようにチップ用基板５が仮接着されたリードフレーム１６は、更に、接着搭載装置１とは別の本プレス装置（図示せず）内に所定個数（例えば、４個）セットされ、前記と同一の温度で加熱されつつ２０ｋｇのプレス荷重をもって１０秒間本接着される。次いで、前記と同一温度に加熱されたオーブン（図示せず）内で２０分間加熱される。これにより、チップ用基板５はリードフレーム１６に対して強固に接着されるものである。そして、かかるリードフレーム１６は、更に、ハンダボンディング装置にセットされ、チップ用基板５の各スルーホール５Ｃにハンダが充填されることにより、チップ用基板５の各接続端子パターン５Ｄとリードフレーム１６の各インナーリード１６Ａとが電気接続されるものである。
【００３６】
以上詳細に説明した通り本実施例に係るチップ用基板の接着搭載装置１では、ロボット装置６のアーム７に固定フレーム８、水平フレーム９を介して第１撮像カメラ１３を配設するとともに、基板台２とリードフレーム台１４との間に第２撮像カメラ２０を配設し、アーム２と共に移動する基板吸着器１２により基板ステージ３上のチップ用基板５を吸着保持しつつリードフレームステージ１５上のリードフレーム１６まで移動させる際に、第２撮像カメラ２０によりチップ用基板５の各ターゲットパターン５Ｇを撮像して画像データを取得し、また、第１撮像カメラ１３によりリードフレーム１６の各基準穴１９を撮像して画像データを取得し、その取得された各ターゲットパターン５Ｇ及び各基準穴１９の画像データに基づき補正処理部３２にて演算された補正データに従いモータ制御部３３を介して各Ｘモータ３６、Ｙモータ３７、Ｚモータ３８、θモータ１０の回転制御を行うことによりチップ用基板５の各スルーホール５Ｃ（接続端子パターン５Ｄ）とリードフレーム１６の各インナーリード１６Ａとをそれぞれ精度良く位置決めし、更に、基板吸着器１２を介してチップ用基板５を２０ｋｇのプレス荷重をもってリードフレーム１６に押圧しつつ熱硬化型接着剤５Ｆにて接着するようにしたので、チップ用基板５に設けられた各接続端子パターン５Ｄとリードフレーム１６における各インナーリード１６Ａとを精度良く対応させながら、煩雑な作業を必要とすることなく効率良くリードフレームに対してチップ用基板を確実に接着することができる。
【００３７】
尚、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、チップ用基板に設けられた複数の各接続端子とリードフレームにおける複数の各インナーリードとを精度良く対応させながら、煩雑な作業を必要とすることなく効率良くリードフレームに対してチップ用基板を確実に接着することが可能なチップ用基板の接着搭載装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】チップ用基板の接着搭載装置を模式的に示す側面図である。
【図２】チップ用基板を示す図であり、図２（Ａ）は基板ステージの上面に載置されたチップ用基板の平面図、図２（Ｂ）はチップ用基板の裏面図である。
【図３】リードフレームステージの上面に載置されたリードフレームの平面図である。
【図４】接着搭載装置の制御系を示すブロック図である。
【図５】基板吸着器を介して基板ステージ上のチップ用基板を吸着する状態を示す接着搭載装置の側面図である。
【図６】基板吸着器にチップ用基板を吸着保持したまま上昇している状態を示す接着搭載装置の側面図である。
【図７】基板吸着器をリードフレームステージの方向に移動させる間に第２撮像カメラを介してチップ用基板のターゲットパターンを撮像している状態を示す接着搭載装置の側面図である。
【図８】基板吸着器をリードフレームステージの近接位置まで移動して第１撮像カメラを介してリードフレームの基準穴を撮像している状態を示す接着搭載装置の側面図である。
【図９】補正処理部を介して演算された補正データに基づきモータ制御部により基板吸着器の位置を補正している状態を示す接着搭載装置の側面図である。
【図１０】基板吸着器を下降して熱硬化型接着剤によりチップ用基板をリードフレームの各インナーリードに仮接着している状態を示す接着搭載装置の側面図である。
【図１１】基板吸着器を原点位置に復帰した状態を示す接着搭載装置の側面図である。
【符号の説明】
１ チップ用基板の接着搭載装置
２ 基板台
３ 基板ステージ
４ 位置決め突起
５ チップ用基板
５Ａ 切欠部
５Ｃ スルーホール
５Ｄ 接続端子パターン
５Ｅ 余白部
５Ｆ 熱硬化型接着剤
５Ｇ ターゲットパターン
６ ロボット装置
７ アーム
１０ θモータ
１２ 基板吸着器
１３ 第１撮像カメラ
１４ リードフレーム台
１５ リードフレームステージ
１６ リードフレーム
１６Ａ インナーリード
１７ 位置決めピン
１８ 位置決め穴
１９ 基準穴
２０ 第２撮像カメラ
３１ 画像処理部
３２ 補正処理部
３３ モータ制御部
３６ Ｘモータ
３７ Ｙモータ
３８ Ｚモータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子等のチップを搭載するチップ用基板をリードフレームのインナーリードに対して接着剤により接着搭載する装置に関し、特に、チップ用基板に設けられた複数の各接続端子とリードフレームにおける複数の各インナーリードとを精度良く対応させながら、リードフレームに対してチップ用基板を確実に接着することが可能なチップ用基板の接着搭載装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リードフレームのインナーリード部にチップ用基板を接着搭載するについては、所定の治具内で枠状に形成してなる接着剤シートを正方形状を有するチップ用基板の４辺上に位置決め載置した後、リードフレームの各インナーリードがチップ用基板の４辺位置に対応するように、リードフレームを位置決めピンにて位置決めしながらチップ用基板上に載置するとともに、リードフレーム上に加熱プレートを配置し、治具全体を加熱プレス装置内にセットして荷重をかけながら接着剤シートを加熱硬化させることにより、チップ用基板をリードフレームに対して接着搭載するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の治具を使用するチップ用基板の搭載方法では、チップ用基板及びリードフレームを位置決め配置した治具を加熱プレス装置内にセットし、加熱プレートを介して荷重をかけつつチップ用基板上に配置された接着剤シートの加熱硬化を行ってチップ用基板をリードフレームの各インナーリードに接着搭載するものであることから、加熱プレス装置によりチップ用基板とリードフレームとに所望の荷重をかけることができ、チップ用基板とリードフレームとを確実に接着固定することが可能なものではある。
【０００４】
しかし、チップ用基板に接着剤シートを配置する作業、チップ用基板及びリードフレームを位置決めしながら配置する作業、及び、治具自体を加熱プレス装置内にセットする作業等の煩雑な作業が必要とされ、これよりチップ用基板をリードフレームに効率良く接着搭載することができない問題がある。また、治具自体や加熱プレス装置の機械精度等に起因して、前記の方法では、チップ用基板の各接続端子とリードフレームの各インナーリードとを精度良く対応させることが困難であるという問題も存在する。
【０００５】
これに対して、現今においては、ＩＣチップ等の各種半導体素子をリードフレーム、回路基板等に精度良く位置決めしつつ搭載可能な各種のマウント装置が提案されており、この種のマウント装置では、例えば、半導体素子の接続端子とリードフレームのインナーリードとをＣＣＤ等の撮像手段にて撮像した画像データに基づき画像処理を行う画像処理手段を使用して、接続端子とインナーリードとを極めて精度良く位置決めしてマウントするように構成されている。
【０００６】
しかし、前記マウント装置によれば、半導体素子の接続端子とリードフレームのインナーリードとを正確に位置決めしてマウントできるものではあるが、半導体素子の接続端子とリードフレームのインナーリードとの電気的接続を主たる目的としているのが一般的であり、接続端子とインナーリードとを電気接続するに際して、両者をどの程度の荷重をもってプレスするかについては殆ど考慮が払われていないのが現状である。従って、この種のマウント装置においても、接続端子とインナーリードとを電気接続するに際して両者はある程度の荷重（例えば、５００ｇ程度の荷重）でプレスされるものの、前記のように接着剤を介してチップ用基板とリードフレームとを接着するにはプレス力は十分なものではなく、チップ用基板をリードフレームに接着搭載する装置としては使用することは極めて困難なものである。
【０００７】
本発明は前記従来の問題点を解消するためになされたものであり、チップ用基板に設けられた複数の各接続端子とリードフレームにおける複数の各インナーリードとを精度良く対応させながら、煩雑な作業を必要とすることなく効率良くリードフレームに対してチップ用基板を確実に接着することが可能なチップ用基板の接着搭載装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明に係るチップ用基板接着搭載装置は、端縁の周囲に沿って余白部を有し各余白部の内方に複数個の接続端子が形成されるとともに各余白部に熱硬化型接着剤が塗布されたチップ用基板を載置する基板ステージと、加熱部が設けられるとともに複数のインナーリードを有するリードフレームを載置するリードフレームステージと、前記チップ用基板を基板ステージからピックアップするとともに、前記リードフレームの各インナーリードまで移動する移動ヘッドが設けられた基板移動手段と、前記移動ヘッドによりピックアップされたチップ用基板を第２撮像カメラで撮像するとともに、前記リードフレームステージに載置されたリードフレームを第１撮像カメラで撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像されたチップ基板の画像データとリードフレームの画像データが画像メモリに記録され、補正処理部に記録されている基準画像データと前記画像メモリに記録された画像データとを比較して、補正データを演算し、補正データに基づいて前記移動手段を制御し、前記チップ用基板の各接続端子と前記リードフレームの各インナーリードとが対応するように移動ヘッドの動作を補正する補正制御手段とを備え、前記基板移動手段の移動ヘッドは、前記加熱部を介して熱硬化型接着剤を硬化することによりチップ用基板の余白部とリードフレームの各インナーリードとを接着する際に、各インナーリードを押圧するプレス荷重は、少なくとも５ｋｇ以上の荷重で相互にプレスする構成とされる。
【０００９】
前記構成を有する本発明のチップ用基板の接着搭載装置では、チップ用基板の搭載時、基板ステージに載置されたチップ用基板は、基板移動手段の移動ヘッドを介して基板ステージからピックアップされるとともに、リードフレームステージ上に載置されたリードフレームの各インナーリードまで移動される。
【００１０】
かかるチップ用基板の移動中、チップ用基板は撮像手段を介して撮像されてチップ用基板の画像データが得られる。また、同様に、移動ヘッドがリードフレームステージの上方に移動された時点で、撮像手段を介してリードフレームが撮像されてリードフレームの画像データが得られる。このようにした得られた各チップ用基板の画像データ及びリードフレームの画像データに基づいて、補正制御手段は基板移動手段の制御を行い、これにより移動ヘッドの動作は、チップ用基板の各接続端子とリードフレームの各インナーリードとが対応するように補正される。
【００１１】
この後、リードフレームステージの加熱部を介してチップ用基板の余白部に塗布された熱硬化型接着剤を硬化することによりチップ用基板の余白部とリードフレームの各インナーリードとを接着する際に、各チップ用基板とリードフレームとは、移動ヘッドにより少なくとも５ｋｇ以上の荷重をもって相互にプレスされる。これにより、チップ用基板とリードフレームの各インナーリードとは、チップ用基板の各接続端子とリードフレームの各インナーリードとが精度良く対応した状態で、効率良く確実に接着される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るチップ用基板の接着搭載装置について、本発明を具体化した実施例に基づいて図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、図１に基づき本実施例に係るチップ用基板の接着搭載装置の概略構成について説明する。図１はチップ用基板の接着搭載装置を模式的に示す側面図である。
【００１３】
図１に示す接着搭載装置１において、基板台２に固定された基板ステージ３が設けられており、かかる基板ステージ３の上面には、複数個（例えば、４個）の位置決め突起４が立設されている。これらの各位置決め突起４を介して、基板ステージ３上にはチップ用基板５が位置決め載置される。尚、各基板台２、基板ステージ３は、図１の紙面に垂直な方向に沿って並列に２つ配設されている（図１中では、各１つの基板台２、基板ステージ３のみを示す）。
【００１４】
ここで、基板ステージ３の上面で位置決め載置されているチップ用基板５の状態について図２に基づき説明する。図２はチップ用基板５を示す図であり、図２（Ａ）は基板ステージ３の上面に載置されたチップ用基板５の平面図、図２（Ｂ）はチップ用基板５の裏面図である。
【００１５】
図２（Ａ）、図２（Ｂ）において、チップ用基板５の四隅には、切欠部５Ａが形成されており、各切欠部５Ａには、基板ステージ３上に立設された各位置決め突起４が嵌合されている。これにより、チップ用基板５は、基板ステージ３上で位置決め載置されるものである。また、チップ用基板５の中央部には、ＩＣチップ等の半導体素子を搭載するためのチップ穴５Ｂが形成されている。更に、チップ用基板５の各端縁部とチップ穴５Ｂとの間には、接続端子としての複数個のスルーホール５Ｃが設けられており、各スルーホール５Ｃは、図２（Ｂ）に示すように、チップ用基板５の裏面にて端縁部に形成された各接続端子パターン５Ｄに接続されている。また、チップ用基板５の周囲に沿って端縁部と各スルーホール５Ｃとの間には余白部５Ｅが設けられており、余白部５Ｅにはエポキシ樹脂を主成分とする熱硬化型接着剤５Ｆ（図２（Ａ）中、点線にて示す）が、ディスペンサ（図示せず）を介して所定幅（例えば、０．６ｍｍ幅）で塗布形成（半硬化状態にある）されている。更に、チップ用基板５の裏面において、図２（Ｂ）に示すように、チップ穴５Ｂと各接続端子パターン５Ｄとの間には、チップ穴５Ｂの近傍における２つの位置にターゲットパターン５Ｇが形成されている。各ターゲットパターン５Ｇは、後述するように、ロボット装置６のアーム７を介してチップ用基板５が基板ステージ３からリードフレームステージ１５まで搬送される際に、第２撮像カメラ２０により撮像認識されるものであり、その撮像された画像データに基づいて各Ｘモータ３６、Ｙモータ３７、Ｚモータ３８、θモータ１０の回転制御が行われる。
【００１６】
図１に戻ってチップ用基板の接着搭載装置１の説明を続けると、基板ステージ３の上方において、Ｘモータ３６、Ｙモータ３７及びＺモータ３８（図４参照）を備えたロボット装置６が配設されており、ロボット装置６のアーム７は、各Ｘモータ３６、Ｙモータ３７、Ｚモータ３８を介して、ロボット装置６のフレームの範囲内で水平方向及び垂直方向に自在に移動可能とされている。かかるアーム７には、側面視で「Ｌ」字状の固定フレーム８が取り付けられており、この固定フレーム８の側部（図１中左側部）には水平フレーム９が固設されている。また、水平フレーム９には、θモータ（回転モータ）１０が固定され、かかるθモータ１０のモータ軸１１は、固定フレーム８の下端部を貫通して、その先端に基板吸着器１２が取り付けられている。ここに、基板吸着器１２は、前記基板ステージ３と一定距離だけ離間されて対向配置されており、また、吸引装置を介して吸引される吸引孔（共に図示せず）が設けられている。これより、基板吸着器１２は、吸引装置を介して吸引することにより、基板ステージ３上に載置されているチップ用基板５を基板ステージ３からピックアップして吸引保持する作用を行う。また、θモータ１０は、後述する補正制御部３２（図４参照）からの指令に基づき回転制御されて、基板吸着器１２を適正な位置に回転補正する作用を行う。
【００１７】
また、θモータ１０に隣接して水平フレーム９には、第１撮像カメラ１３が配設されている。かかる第１撮像カメラ１３は、後述するように、リードフレームステージ１５上に載置されたリードフレーム１６に形成された２つの基準穴１９を撮像認識し、その撮像された画像データは前記各Ｘモータ３６、Ｙモータ３７、Ｚモータ３８の回転制御を行うために使用されるものである。
【００１８】
更に、基板台２と一定距離離間した位置（図１中、基板台２の左側位置）には、リードフレーム台１４が配設されており、このリードフレーム台１４にはリードフレームステージ１５が配置されている。リードフレームステージ１５には、リードフレーム１６を位置決めするための位置決めピン１７（図３参照）が立設されており、各位置決めピン１７は、リードフレーム１６毎に形成された２つの位置決め穴１８に挿嵌されてリードフレーム１６をリードフレームステージ１５上で位置決めする作用を行う。また、リードフレームステージ１５内には、リードフレーム１６を前記熱硬化型接着剤５Ｆ（チップ用基板５の余白部５Ｅに塗布形成されている）の硬化温度（約１３０℃前後）以上に加熱するための加熱ヒータ４０（図４参照）が内蔵されている。
【００１９】
ここで、リードフレームステージ１５にて位置決め載置されているリードフレーム１６の状態について図３に基づき説明する。図３はリードフレームステージ１５の上面に載置されたリードフレーム１６の平面図である。図１６において、リードフレーム１６は複数個の基準単位が連続して形成されており、各リードフレーム１６毎に２つの位置決め穴１８及び基準穴１９が設けられている。各位置決め穴１８には、リードフレームステージ１５に立設された各位置決めピン１７が挿嵌され、これによりリードフレーム１６は、リードフレームステージ１５上で位置決め載置されるものである。また、各基準穴１９は、前記したように、第１撮像カメラ１３により撮像認識される。
【００２０】
リードフレーム１６の中央部において、内方に向かって複数本のインナーリード１６Ａが形成されており、各インナーリード１６Ａは、前記チップ用基板５の裏面に形成された各接続端子パターン５Ｄに対応されている。尚、リードフレーム１６の各インナーリード１６Ａの構成については公知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００２１】
また、リードフレーム台１４と基板台２との間には、第２撮像カメラ２０が配設されており、かかる第２撮像カメラ２０は、ロボット装置６のアーム７を介して基板吸着器１２と共にチップ用基板５がリードフレームステージ１５まで搬送される際に、チップ用基板５の裏面に設けられたターゲットパターン５Ｇを撮像認識するものである。
【００２２】
次に、チップ用基板５の接着搭載装置１の制御系について図４に基づき説明する。図４は接着搭載装置１の制御系を示すブロック図であり、制御装置３０を核として構成されている。制御装置３０には、画像処理部３１、補正処理部３２、モータ制御部３３、及び、ヒータ制御部３４が設けられている。
【００２３】
ここに、画像処理部３１は、第１撮像カメラ１３により撮像されたリードフレーム１６の画像データの画像処理を行って各基準穴１９の画像データを抽出し、また、第２撮像カメラ２０により撮像されたチップ用基板５の画像データの画像処理を行って各ターゲットパターン５Ｇの画像データを抽出する。このように抽出された画像データは、画像メモリ３５に記憶される。
【００２４】
補正処理部３２は、各基準穴１９及びターゲットパターン５Ｇに関する基準画像データを記憶しており、これらの各基準画像データと、画像処理部３１にて抽出されて画像メモリ３５に記憶された各基準穴１９の画像データ、及び、チップ用基板５のターゲットパターン５Ｇの画像データとを比較し、その比較の結果、各画像データ間に不一致が存在する場合には、各基準穴１９の画像データ、及び、チップ用基板５のターゲットパターン５Ｇの画像データが各基準画像データに一致するように補正データを演算し、その補正データに基づき各Ｘモータ３６、Ｙモータ３７、Ｚモータ３８、及び、θモータ１０の回転制御を行うべく、モータ制御部３３に対してモータ制御指令を出力する。モータ制御部３３では、補正処理部３２からのモータ制御指令に基づいて、各Ｘモータ３６、Ｙモータ３７、Ｚモータ３８、及び、θモータ１０の回転制御を行う。
【００２５】
ヒータ制御部３４は、接着搭載装置１の電源オンに基づいて、加熱ヒータ４０の加熱制御を行い、リードフレームステージ１５を所定の温度（熱硬化型接着剤５Ｆの加熱硬化温度）に加熱する作用を行う。
【００２６】
続いて、前記のように構成されたチップ用基板５の接着搭載装置１の動作について、図５乃至図１１に基づき説明する。ここに、図５は基板吸着器１２を介して基板ステージ３上のチップ用基板５を吸着する状態を示す接着搭載装置１の側面図、図６は基板吸着器１２にチップ用基板５を吸着保持したまま上昇している状態を示す接着搭載装置１の側面図、図７は基板吸着器１２をリードフレームステージ１５の方向に移動させる間に第２撮像カメラ２０を介してチップ用基板５のターゲットパターン５Ｇを撮像している状態を示す接着搭載装置１の側面図、図８は基板吸着器１２をリードフレームステージ１５の近接位置まで移動して第１撮像カメラ１３を介してリードフレーム１６の基準穴１９を撮像している状態を示す接着搭載装置１の側面図、図９は補正処理部３２を介して演算された補正データに基づきモータ制御部３３により基板吸着器１２の位置を補正している状態を示す接着搭載装置１の側面図、図１０は基板吸着器１２を下降して熱硬化型接着剤５Ｆによりチップ用基板５をリードフレーム１６の各インナーリード１６Ａに仮接着している状態を示す接着搭載装置１の側面図、図１１は基板吸着器１２を原点位置に復帰した状態を示す接着搭載装置１の側面図である。
【００２７】
尚、接着搭載装置１は、その動作を開始する前には、図１に示す原点位置にセットされているものとし、基板吸着器１２は基板ステージ３上のチップ用基板５に対向配置されている。また、この原点位置において、基板ステージ３上には、熱硬化型接着剤５Ｆがディスペンサ（図示せず）を介して塗布されたチップ用基板５が、図２（Ａ）に示すように、位置決め載置されており、また、リードフレームステージ１５上には、リードフレーム１６が、図３に示すように、位置決め載置されている。
【００２８】
先ず、接着搭載装置１の電源がオンされて動作が開始されると、ヒータ制御部３４を介して加熱ヒータ４０の加熱制御が行われ、リードフレームステージ１５が所定温度に加熱される。これによりリードフレーム１６も加熱される。また、これと同時に、基板吸着器１２は吸引装置を介して吸引されてチップ用基板５を吸着可能な状態にされる。この後、モータ制御部３３によりロボット装置６のＺモータ３８の回転駆動が行われ、基板吸着器１２が下方に向かって降下される。これにより、基板吸着器１２は基板ステージ３上のチップ用基板５に接触されてチップ用基板５を吸着する。この状態が図５に示されている。
【００２９】
基板吸着器１２にチップ用基板５を吸着した後、モータ制御部３３を介してＺモータ３９の回転駆動が行われ、基板吸着器１２は、前記とは逆に、上昇される。この状態が図６に示されている。更に、各Ｘモータ３６、及び、Ｙモータ３７の回転駆動が行われ、これにより基板吸着器１２は、アーム７を介して、チップ用基板５を吸着保持したまま、リードフレームステージ１５の方向（図６中、左方向）に移動される。そして、第２撮像カメラ２０の上方を通過する際に、チップ用基板５の裏面が第２撮像カメラ２０を介して撮像される。この状態が図７に示されている。このように撮像されたチップ用基板５の画像データは画像処理部３１にて画像処理され、チップ用基板５の裏面に形成されたターゲットパターン５Ｇの画像データが抽出される。このように抽出されたターゲットパターン５Ｇの画像データは画像メモリ３５に記憶される。
【００３０】
基板吸着器１２がリードフレームステージ１５の方向に更に移動されると、第１撮像カメラ１３が、リードフレームステージ１５上のリードフレーム１６を撮像可能な状態となる。この状態が図８に示されている。そして、図８に示す状態で、リードフレーム１６が第１撮像カメラ１３を介して撮像される。このように第１撮像カメラ１３により撮像されたリードフレーム１６の画像データは画像処理部３１にて画像処理され、リードフレーム１６に形成された各基準穴１９の画像データが抽出される。このように抽出された各基準穴１９の画像データは画像メモリ３５に記憶される。
【００３１】
この後、補正処理部３２において、その補正処理部３２が記憶している各基準穴１９及びターゲットパターン５Ｇの基準画像データと、前記のように抽出されて画像メモリ３５に記憶された各基準穴１９及びターゲットパターン５Ｇの画像データとが比較され、その比較結果に基づいて、補正データが演算される。そして、かかる補正データに基づき各Ｘモータ３６、Ｙモータ３７、及び、θモータ１０の回転制御指令をモータ制御部３３に出力する。モータ制御部３３では、補正処理部３２からのモータ回転制御指令に従って、各Ｘモータ３６、Ｙモータ３７、及び、θモータ１０をそれぞれ必要に応じて回転させる。これにより、チップ用基板５における各スルーホール５Ｃ、即ち、チップ用基板５の裏面における各接続端子パターン５Ｄとリードフレーム１６の各インナーリード１６Ａとが、正確に位置決め対応されることとなる。この状態が図９に示されている。
【００３２】
前記のようにチップ用基板５の各接続端子パターン５Ｄとリードフレーム１６の各インナーリード１６Ａとが位置決め対応された後、モータ制御部３３を介してＺモータ３８が回転駆動され、基板吸着器１２が下方に移動される。これにより、基板吸着器１２に吸着されたチップ用基板５は、各インナーリード１６Ａに圧接される。
【００３３】
このとき、基板吸着器１２が各インナーリード１６Ａを押圧するプレス荷重は、５ｋｇ以上、例えば、１０ｋｇに設定されており、また、プレス時間は１秒間に設定されている。従って、前記したようにリードフレームステージ１５はヒータ制御部３４、加熱ヒータ４０を介して熱硬化型接着剤５Ｆの硬化温度以上に加熱されていることから、チップ用基板５は、前記１０ｋｇのプレス荷重とも相まって、熱硬化される熱硬化型接着剤５Ｆを介して、各インナーリード１６Ａに仮接着されるものである。この状態が図１０に示されている。
【００３４】
前記のようにチップ用基板５がリードフレーム１６に仮接着された後、モータ制御部３３を介して、Ｚモータ３８を回転駆動して基板吸着器１２を上昇し、更に、Ｘモータ３６、Ｙモータ３７を回転駆動することにより、基板吸着器１２は、図１に示す原点位置に復帰される。この状態が図１１に示されている。
【００３５】
尚、前記のようにチップ用基板５が仮接着されたリードフレーム１６は、更に、接着搭載装置１とは別の本プレス装置（図示せず）内に所定個数（例えば、４個）セットされ、前記と同一の温度で加熱されつつ２０ｋｇのプレス荷重をもって１０秒間本接着される。次いで、前記と同一温度に加熱されたオーブン（図示せず）内で２０分間加熱される。これにより、チップ用基板５はリードフレーム１６に対して強固に接着されるものである。そして、かかるリードフレーム１６は、更に、ハンダボンディング装置にセットされ、チップ用基板５の各スルーホール５Ｃにハンダが充填されることにより、チップ用基板５の各接続端子パターン５Ｄとリードフレーム１６の各インナーリード１６Ａとが電気接続されるものである。
【００３６】
以上詳細に説明した通り本実施例に係るチップ用基板の接着搭載装置１では、ロボット装置６のアーム７に固定フレーム８、水平フレーム９を介して第１撮像カメラ１３を配設するとともに、基板台２とリードフレーム台１４との間に第２撮像カメラ２０を配設し、アーム２と共に移動する基板吸着器１２により基板ステージ３上のチップ用基板５を吸着保持しつつリードフレームステージ１５上のリードフレーム１６まで移動させる際に、第２撮像カメラ２０によりチップ用基板５の各ターゲットパターン５Ｇを撮像して画像データを取得し、また、第１撮像カメラ１３によりリードフレーム１６の各基準穴１９を撮像して画像データを取得し、その取得された各ターゲットパターン５Ｇ及び各基準穴１９の画像データに基づき補正処理部３２にて演算された補正データに従いモータ制御部３３を介して各Ｘモータ３６、Ｙモータ３７、Ｚモータ３８、θモータ１０の回転制御を行うことによりチップ用基板５の各スルーホール５Ｃ（接続端子パターン５Ｄ）とリードフレーム１６の各インナーリード１６Ａとをそれぞれ精度良く位置決めし、更に、基板吸着器１２を介してチップ用基板５を２０ｋｇのプレス荷重をもってリードフレーム１６に押圧しつつ熱硬化型接着剤５Ｆにて接着するようにしたので、チップ用基板５に設けられた各接続端子パターン５Ｄとリードフレーム１６における各インナーリード１６Ａとを精度良く対応させながら、煩雑な作業を必要とすることなく効率良くリードフレームに対してチップ用基板を確実に接着することができる。
【００３７】
尚、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、チップ用基板に設けられた複数の各接続端子とリードフレームにおける複数の各インナーリードとを精度良く対応させながら、煩雑な作業を必要とすることなく効率良くリードフレームに対してチップ用基板を確実に接着することが可能なチップ用基板の接着搭載装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】チップ用基板の接着搭載装置を模式的に示す側面図である。
【図２】チップ用基板を示す図であり、図２（Ａ）は基板ステージの上面に載置されたチップ用基板の平面図、図２（Ｂ）はチップ用基板の裏面図である。
【図３】リードフレームステージの上面に載置されたリードフレームの平面図である。
【図４】接着搭載装置の制御系を示すブロック図である。
【図５】基板吸着器を介して基板ステージ上のチップ用基板を吸着する状態を示す接着搭載装置の側面図である。
【図６】基板吸着器にチップ用基板を吸着保持したまま上昇している状態を示す接着搭載装置の側面図である。
【図７】基板吸着器をリードフレームステージの方向に移動させる間に第２撮像カメラを介してチップ用基板のターゲットパターンを撮像している状態を示す接着搭載装置の側面図である。
【図８】基板吸着器をリードフレームステージの近接位置まで移動して第１撮像カメラを介してリードフレームの基準穴を撮像している状態を示す接着搭載装置の側面図である。
【図９】補正処理部を介して演算された補正データに基づきモータ制御部により基板吸着器の位置を補正している状態を示す接着搭載装置の側面図である。
【図１０】基板吸着器を下降して熱硬化型接着剤によりチップ用基板をリードフレームの各インナーリードに仮接着している状態を示す接着搭載装置の側面図である。
【図１１】基板吸着器を原点位置に復帰した状態を示す接着搭載装置の側面図である。
【符号の説明】
１ チップ用基板の接着搭載装置
２ 基板台
３ 基板ステージ
４ 位置決め突起
５ チップ用基板
５Ａ 切欠部
５Ｃ スルーホール
５Ｄ 接続端子パターン
５Ｅ 余白部
５Ｆ 熱硬化型接着剤
５Ｇ ターゲットパターン
６ ロボット装置
７ アーム
１０ θモータ
１２ 基板吸着器
１３ 第１撮像カメラ
１４ リードフレーム台
１５ リードフレームステージ
１６ リードフレーム
１６Ａ インナーリード
１７ 位置決めピン
１８ 位置決め穴
１９ 基準穴
２０ 第２撮像カメラ
３１ 画像処理部
３２ 補正処理部
３３ モータ制御部
３６ Ｘモータ
３７ Ｙモータ
３８ Ｚモータ
Claims (1)
- 端縁の周囲に沿って余白部を有し各余白部の内方に複数個の接続端子が形成されるとともに各余白部に熱硬化型接着剤が塗布されたチップ用基板を載置する基板ステージと、
加熱部が設けられるとともに複数のインナーリードを有するリードフレームを載置するリードフレームステージと、
前記チップ用基板を基板ステージからピックアップするとともに、前記リードフレームの各インナーリードまで移動する移動ヘッドが設けられた基板移動手段と、
前記移動ヘッドによりピックアップされたチップ用基板を第２撮像カメラで撮像するとともに、前記リードフレームステージに載置されたリードフレームを第１撮像カメラで撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像されたチップ基板の画像データとリードフレームの画像データが画像メモリに記録され、補正処理部に記録されている基準画像データと前記画像メモリに記録された画像データとを比較して、補正データを演算し、補正データに基づいて前記移動手段を制御し、前記チップ用基板の各接続端子と前記リードフレームの各インナーリードとが対応するように移動ヘッドの動作を補正する補正制御手段とを備え、
前記基板移動手段の移動ヘッドは、前記加熱部を介して熱硬化型接着剤を硬化することによりチップ用基板の余白部とリードフレームの各インナーリードとを接着する際に、各インナーリードを押圧するプレス荷重は、少なくとも５ｋｇ以上の荷重で相互にプレスすることを特徴とするチップ用基板の接着搭載装置。
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