JP3565201B2 - チップの実装方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャリア上のワークにチップを実装するチップの実装方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば小形の基板などのワークにウエハから切り出されたチップを実装する場合、小形のワークは単体で実装ラインを搬送することは困難なことから、大形のキャリアに小形のワークを複数個搭載し、キャリアを実装ラインを搬送することが行われる。
【0003】
図6は、従来のワーク搬送用キャリアの位置決め装置の断面図であって、図6(a)はバックアップ前、図6(b)はバックアップ後の状態を示している。キャリア1にはワーク2が多数個搭載されており、キャリア1は左右のガイドレール3,4上を搬送される。一方のガイドレール4にはばね材7で弾発されたクランプ部材6が備えられており、他方のガイドレール3とクランプ部材6の間にキャリア1は弾性的にクランプされる。ガイドレール3,4の上方にはマスク部材10が配設されている。マスク部材10はワーク2を露呈させる開口部11が開口されており、また開口部11の縁部にはワーク2を上方から弾性的に押え付けるためのばね材12が装着されている。キャリア1の下方にはブロック状のバックアップ部材20’が配設されている。バックアップ部材20’にはシリンダ23のロッド24が結合されており、シリンダ23が作動するとバックアップ部材20’は上下動する。
【0004】
さて、図6(a)に示すようにキャリア1がガイドレール3,4の間に搬送されてくると、シリンダ23のロッド24は突出し、バックアップ部材20’は上昇する。すると図6(b)に示すようにキャリア1はバックアップ部材20’に押し上げられ、ワーク2はばね材12に押し付けられる。このようにしてワーク2をばね材12で押え付けて固定した状態で、ワーク2上にチップ(図示せず)が実装される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
キャリア1はステンレス鋼板などによりプレート状に形成されており、図6に示すようにそりを生じやすい。このためキャリア1上のワーク2の姿勢は傾き、その結果、すべてのばね材12はワーク2の上面にしっかり弾接してワーク2を固定することができない事態が発生しやすいという問題点があった。このような事態が生じると、ワーク2の位置や姿勢は安定しないため、チップの実装不良が発生しやすい。
【0006】
したがって本発明は、キャリアのそりを矯正し、キャリア上のワークを水平な姿勢で位置決めしてチップの実装を行えるチップの実装方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のチップの実装方法は、キャリアを支持するバックアップ部材と、キャリアの上方に配設されてキャリア上のワークを露呈させる開口部が開口されかつこの開口部の縁部にワークを上方から弾性的に押え付けるばね材が装着されたマスク部材と、マスク部材をキャリアに対して相対的に上下動させる上下動手段と、マスク部材に設けられてキャリアを上方から押え付ける複数個の突起とがあり、前記ばね材によりワークを押え付け、且つ前記突起によりキャリアを押え付けてキャリアのそりを矯正した状態で、移載ヘッドによりチップをワークに実装するようにした。
【0008】
また好ましくは、前記バックアップ部材は弾性材より成る吸着パッドを有し、前記上下動手段により前記バックアップ部材を前記キャリアに対して相対的に上昇させて前記吸着パッドで前記キャリアの下面を真空吸着するとともに、前記バックアップ部材の上面をこのキャリアの下面に当接させて押し上げることにより前記ばね材をワークの上面に押し付け、前記複数個の突起をこのキャリアの上面に押し付けてキャリアのそりを矯正した状態で、移載ヘッドによりチップをワークに実装するようにした。
【0009】
本発明によれば、マスク部材がキャリアに対して相対的に下降すると、マスク部材の突起はキャリアの上面に当接し、キャリアのそりを矯正する。したがってキャリア上のワークは水平な姿勢となり、移載ヘッドによりチップをワーク上に正しく実装することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施の形態1におけるワーク搬送用キャリアの位置決め装置の斜視図、図2は本発明の実施の形態1におけるバックアップ手段の断面図、図3は本発明の実施の形態1におけるバックアップ手段のバックアップ動作時の部分断面図である。
【0011】
まず、図1を参照して位置決め装置の全体構造を説明する。図1において、1はキャリアであり、多数個のワーク2が搭載されている。キャリア1は、ステンレス鋼板などによりプレート状に形成されている。
【0012】
キャリア1は、左右一対の断面L字形のガイドレール3,4上を搬送される。一方のガイドレール3の内側面5は、キャリア1の一方の側端面を当接させてキャリア1の横方向の位置決めをするための位置基準面となっている。また他方のガイドレール4にはクランプ部材6が装着されている。クランプ部材6は小片状であって、ガイドレール4に沿うように複数個並設されており、かつガイドレール4の内側面に介装されたばね材7(図3(a)参照)により、内方(キャリア1側)へ弾発されている。図1において、キャリア1は矢印A方向へ搬送されてガイドレール3,4の間に搬入され、またチップの実装が終了したならば、矢印B方向へ搬出される。
【0013】
10はマスク部材であって、ステンレス鋼板によりプレート状に形成されている。マスク部材10のワーク2に対応する箇所には、ワーク2を露呈させるための開口部11が多数開口されている。また開口部11の縁部には、ワーク2の上面を上方から弾性的に押え付けるための舌片状の板ばねから成るばね材12が装着されている。なおばね材12はすべての開口部11の縁部に装着されているが、図1では2つの開口部11のみにばね材12を記載し、他は省略している。マスク部材10は、ビス13によりガイドレール3,4に突設されたフランジ14,15上に装着される。またマスク部材10の下面にはキャリア1を上方から押えつけるための突起16が多数個突設されている(図3(a)も参照)。本形態の突起16はピンから成っており、ワーク2には当らない位置に突設されている。
【0014】
ガイドレール3,4上のキャリア1の下方には、キャリア1を支持するバックアップ部材20が設けられている。図2において、バックアップ部材20には凹部21が複数個形成されており、各凹部21には吸着パッド22が収納されている。吸着パッド22は軟質樹脂やゴムなどの弾性材により上向きのラッパ状に形成されている。吸着パッド22の上面はバックアップ部材20の上面よりも上方へ若干(突出長D)突出している。
【0015】
バックアップ部材20はシリンダ23のロッド24に上下動自在に結合されており、シリンダ23のロッド24が突没すると、バックアップ部材20は上下動する。すなわちシリンダ23はバックアップ部材20の上下動手段となっている。また各吸着パッド22は、チューブ25を介して真空ポンプなどの真空吸引手段26に接続されている。バックアップ部材20、シリンダ23などはキャリア1のバックアップ手段となっている。
【0016】
このワーク搬送用キャリアの位置決め装置は上記のような構成より成り、次に図3を参照して動作の説明を行う。図3(a)は、ワーク2が搭載されたキャリア1がガイドレール3,4の間に搬送されてきた状態を示している。この状態で、キャリア1の上面は下降位置(搬送面)L1にあり、ばね材7のばね力により一方の側端面にクランプ部材6を押し付け、他方の側端面をガイドレール3の内側面(基準面)5に押し付けられることにより、キャリア1は左右から弾性的にクランプされて横方向の位置決めがなされている。図示するようにキャリア1はそりを有している。
【0017】
次に図3(b)に示すようにシリンダ23のロッド24が突出すると、バックアップ部材20は上昇し、吸着パッド22の上面はキャリア1の下面に密着してキャリア1を真空吸着する。この状態で吸着パッド22は偏平に弾性変形してその上面はバックアップ部材20の上面と面一もしくは略面一になり、バックアップ部材20の上面はキャリア1の下面に当接してキャリア1を更に実装面L2まで押し上げ、キャリア1上のワーク2はばね材12に押し付けられる。またマスク部材10の突起16はキャリア1の上面に押し付けられる。したがってキャリア1のそりは矯正されてキャリア1はフラットとなり、またワーク2は水平な姿勢になってしっかり固定される。そこで実装機の移載ヘッド30のノズル31に真空吸着されたチップ32をワーク2上に実装する。なおワーク2上には、チップ32をボンディングするためのボンドが前工程で塗布される。
【0018】
すべてのワーク2にチップ32を実装したならば、シリンダ23のロッド24を引き込ませ、バックアップ部材20を下降させる。すると、吸着パッド22はキャリア1を真空吸着しているので、バックアップ部材20の下降とともにキャリア1はクランプ部材6のクランプ力に抗して強制的に搬送面L1まで下降される(図3(c))。そこで吸着パッド22によるキャリア1の真空吸着状態を解除し、バックアップ部材20を図3(a)に示す位置まで更に下降させた後(図3(c)の鎖線で示すバックアップ部材20を参照)、キャリア1はガイドレール3、4に沿って次の工程へ搬送される。なお突起16による押圧状態を解除されたキャリア1は再びそりを生じる。
【0019】
(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2におけるワーク搬送用キャリアの位置決め装置のバックアップ手段のバックアップ動作時の部分断面図である。マスク部材10の両側部は、コの字形のブラケット40にビス13で装着されている。ブラケット40は上下動手段としてのシリンダ41のロッド42に結合されている。
【0020】
キャリア1の両側部はガイドレール43,44上に載せられている。ガイドレール43,44の背面には、ブラケット40の前面の垂直なガイドレール45にスライド自在に嵌合するスライダ46が設けられている。したがってシリンダ41のロッド42が突没すると、マスク部材10は上下動する。
【0021】
キャリア1の下方にはバックアップ部材47が設けられている。バックアップ部材47は、上下動手段としてのシリンダ48のロッド49に結合されている。したがってロッド49が突没すると、バックアップ部材47は上下動する。
【0022】
次に動作を説明する。図4(a)に示すようにキャリア1がマスク部材10の下方に搬送されてくると、バックアップ部材47は上昇してキャリア1を下方から支持する。またマスク部材10は下降し、突起16はキャリア1の上面に押し付けられ、キャリア1のそりは矯正される。またばね材12はワーク2の上面に押し付けられる(図3(b))。そこでワーク2上にチップが搭載される。チップが搭載されたならば、マスク部材10は上昇し、またバックアップ部材47は下降し、キャリア1は次の工程へ搬送される。
【0023】
(実施の形態3)
図5は、本発明の実施の形態3におけるワーク搬送用キャリアの位置決め装置のバックアップ手段のバックアップ動作時の部分断面図である。本実施の形態では、バックアップ部材50は固定されてキャリア1を下方から支持している。またバックアップ部材50の右端部はガイドレール50aとなっている。他の構成は実施の形態2と同じである。
【0024】
次に動作を説明する。キャリア1がガイドレール43,50aの間に搬送されてくると、マスク部材10は下降し、突起16はキャリア1の上面に押し付けられ、キャリア1のそりは矯正される。またばね材12はワーク2の上面に押し付けられる。そこでワーク2上にチップが搭載される。チップが搭載されたならば、マスク部材10は上昇し、キャリア1は次の工程へ搬送される。上記各実施の形態から明らかなように、マスク部材10はキャリア1に対して相対的に上下動し、突起16をキャリア1の上面に押し付けてキャリア1のそりを矯正し、その状態でチップの搭載等の諸作業を行えばよいものである。
【0025】
【発明の効果】
本発明によれば、キャリアのそりを矯正し、キャリア上のワークの姿勢を水平にしてチップの実装を正しく行うことができる。またキャリアに搭載されたワークにマスク部材のばね材を押し付け、ワークをしっかり固定したうえで、ワークに対するチップの実装を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1におけるワーク搬送用キャリアの位置決め装置の斜視図
【図2】本発明の実施の形態1におけるワーク搬送用キャリアの位置決め装置のバックアップ手段の断面図
【図3】本発明の実施の形態1におけるワーク搬送用キャリアの位置決め装置のバックアップ手段のバックアップ動作時の部分断面図
【図4】本発明の実施の形態2におけるワーク搬送用キャリアの位置決め装置のバックアップ手段のバックアップ動作時の部分断面図
【図5】本発明の実施の形態3におけるワーク搬送用キャリアの位置決め装置のバックアップ手段のバックアップ動作時の部分断面図
【図6】従来のワーク搬送用キャリアの位置決め装置の断面図
【符号の説明】
1 キャリア
2 ワーク
3,4 ガイドレール
6 クランプ部材
7 ばね材
10 マスク部材
11 開口部
12 ばね材
16 ピン
20 バックアップ部材
22 吸着パッド
23 シリンダ
26 真空吸引手段

Claims (2)

  1. キャリアを支持するバックアップ部材と、キャリアの上方に配設されてキャリア上のワークを露呈させる開口部が開口されかつこの開口部の縁部にワークを上方から弾性的に押え付けるばね材が装着されたマスク部材と、マスク部材をキャリアに対して相対的に上下動させる上下動手段と、マスク部材に設けられてキャリアを上方から押え付ける複数個の突起とがあり、前記ばね材によりワークを押え付け、且つ前記突起によりキャリアを押え付けてキャリアのそりを矯正した状態で、移載ヘッドによりチップをワークに実装するようにしたことを特徴とするチップの実装方法。
  2. 前記バックアップ部材は弾性材より成る吸着パッドを有し、前記上下動手段により前記バックアップ部材を前記キャリアに対して相対的に上昇させて前記吸着パッドで前記キャリアの下面を真空吸着するとともに、前記バックアップ部材の上面をこのキャリアの下面に当接させて押し上げることにより前記ばね材をワークの上面に押し付け、前記複数個の突起をこのキャリアの上面に押し付けてキャリアのそりを矯正した状態で、移載ヘッドによりチップをワークに実装するようにしたことを特徴とする請求項1記載のチップの実装方法。
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