JP4659440B2 - 基板搬送装置およびチップ搭載機 - Google Patents
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Description
また、本発明によって、基板に対して作業が行われる作業エリアにおいて基板を水平な姿勢で保持する基板保持装置へ基板を搬入し、その基板保持装置から基板を搬出する基板搬送装置であって、(a)基板を案内する基板案内路と、(b)前記作業エリアに搬入すべき基板の第1端部を把持する把持部と、前記作業エリアにある基板の前記第1端部とは反対側の第2端部に係合してその基板を作業エリアから押し出す押出部とを、前記把持部を前記基板搬送方向における上流側に、前記押出部を前記基板搬送方向における下流側に備えた作用部と、(c)その作用部を保持して前記基板搬送方向に移動させる作用部移動装置とを含み、かつ、前記押出部が、(i)基板の前記第2端部の端面に当接する当接面を備え、水平面内で前記基板搬送方向と直交する直交方向に平行な軸線まわりに回動可能な押出部材と、(ii)その押出部材を前記当接面が基板の前記第2端部に向かう向きに付勢する付勢手段と、(iii)その付勢手段の付勢力による前記押出部材の回動限度を規定するストッパとを含むことを特徴とする基板搬送装置が得られる。
また、基板に対して作業が行われる作業エリアにおいて基板を水平な姿勢で保持する基板保持装置へ基板を搬入し、その基板保持装置から基板を搬出する基板搬送装置であって、(a)基板を案内する基板案内路と、(b)前記作業エリアに搬入すべき基板の第1端部を把持する把持爪を有する把持部と、前記作業エリアにある基板の前記第1端部とは反対側の第2端部に当接する当接面を有してその基板を作業エリアから押し出す押出部とを備えた作用部と、(c)その作用部を保持して前記基板搬送方向に移動させる作用部移動装置とを含み、かつ、前記押出部が、(i)前記当接面を備え、水平面内で前記基板搬送方向と直交する直交方向に平行な軸線まわりに回動可能な押出部材と、(ii)その押出部材を前記当接面が基板の前記第2端部に向かう向きに付勢する付勢手段と、(iii)その付勢手段の付勢力による前記押出部材の回動限度を規定するストッパとを含むことを特徴とする基板搬送装置が得られる。
(2)前記ベアチップが、ウエハ上に同一の電子回路が複数形成された後、電子回路毎に切断されて成る半導体チップである(1)項に記載のチップ搭載方法。
(3)前記複数の半導体チップが、前記ウエハが可撓性シートに固着され、ダイシングされたものである(2)項に記載のチップ搭載方法。
(4)前記基板が、同一の配線パターンを有する複数の小基板部の集合体である(1)項ないし(3)項に記載のチップ搭載方法。
本項の基板には、例えば、複数の小基板部が1列に並べられたテープ状の基板も含まれる。
(5)前記基板が、前記小基板部がマトリックス状に配列された構造を有するものである(4)項に記載のチップ搭載方法。
(6)前記ベアチップを前記基板にフェイスアップで搭載する(1)項ないし(5)項のいずれかに記載のチップ搭載方法。
(7)前記接着剤の塗布と前記ベアチップの搭載とを、予め定められた設定数ずつ交互に実行することを、複数回繰り返す(1)項ないし(6)項のいずれかに記載のチップ搭載方法。
本項の特徴は次項の特徴と併せて採用されることが望ましいが、不可欠ではない。例えば、接着剤塗布エリアとチップ搭載エリアとが異なっている場合でも、設定数ずつの塗布と搭載との間に、基板を両エリアの間で往復移動させれば、本項の方法を実施することができる。その際、接着剤塗布エリアとチップ搭載エリアとは、基板搬送方向において異なる位置に設定されていても、基板搬送方向と交差する方向(例えば直交する方向)において異なる位置に設定されていてもよい。
(8)一個所に静止している前記基板に対して、前記接着剤の塗布と前記ベアチップの搭載との両方を行う(1)項ないし(7)項のいずれかに記載のチップ搭載方法。
本項の方法においては、1枚の基板に対する接着剤の塗布とチップの搭載とが同じエリアで行われるため、接着剤塗布とチップ搭載との間に基板を移動させる必要がなく、搭載作業を単純化し得る。
また、本項の特徴と前項の特徴とを併せて採用する場合に、搭載ヘッドが次に搭載すべきチップを受け取りに行っている間に、塗布ヘッドが接着剤を塗布するようにすれば、同じエリアで塗布と搭載とを行うことに起因するタクトタイム延長の不利益を可及的に小さくすることができる。
なお、前記(7)項および(8)項にそれぞれ記載の各特徴は、(1)項ないし(6)項にそれぞれ記載の各特徴とは独立して採用することができる。
(9)基板の複数個所に接着剤を塗布し、それら塗布部の各々にベアチップを搭載して接着することにより、チップ付基板を製造するチップ搭載機。
(10)前記ベアチップが、ウエハ上に同一の電子回路が複数形成された後、電子回路毎に切断されて成る半導体チップである(9)項に記載のチップ搭載機。
(11)前記複数の半導体チップが、前記ウエハが可撓性シートに固着され、ダイシングされたものである(10)項に記載のチップ搭載機。
(12)前記基板が、同一の配線パターンを有する複数の小基板部の集合体である(9)項ないし(11)項のいずれかに記載のチップ搭載機。
(13)前記基板が、前記小基板部がマトリックス状に配列された構造を有するものである(12)項に記載のチップ搭載機。
(14)前記ベアチップを前記基板にフェイスアップで搭載する(9)項ないし(13)項のいずれかに記載のチップ搭載機。
(15)前記基板を基板搬送方向において作業エリアへ搬入し、その作業エリアから基板搬送方向において搬出する基板搬送装置と、
前記作業エリアにおいて前記基板を水平な姿勢で保持する基板保持装置と、
その基板保持装置により保持された前記基板の複数個所の各々に対して前記接着剤を塗布する接着剤塗布装置と、
前記ベアチップを複数保持するチップ保持装置と、
そのチップ保持装置に保持された前記複数のベアチップを1つずつ受け取り、前記基板保持装置に保持された前記基板の前記接着剤が塗布された部分の各々に搭載して接着するチップ搭載装置と
を含む(9)項ないし(14)項のいずれかに記載のチップ搭載機。
本項のチップ搭載機は、前記(1)項ないし(8)項のいずれかのチップ搭載方法の実施に好適なものである。
(16)前記接着剤塗布装置と前記チップ搭載装置とが、前記基板搬送方向に直角な方向に並べて配設された(15)項に記載のチップ搭載機。
接着剤塗布装置はチップ搭載装置より小形に構成できる場合が多いので、チップ搭載機を前面側から見た場合に、基板保持装置の手前側に接着剤塗布装置を配設し、基板保持装置の奥側にチップ搭載装置を配設することにより、チップ搭載機各部へのアクセスが容易になる。特に、手前側から順に、接着剤塗布装置,基板保持装置,チップ保持装置,チップ搭載装置と配列することが望ましい。ただし、接着剤塗布装置の塗布ヘッドは基板保持装置上方の位置まで移動可能とし、チップ搭載装置の搭載ヘッドはチップ保持装置と基板保持装置との上方の位置まで移動可能とすることが必要である。
(17)前記接着剤塗布装置が、接着剤を塗布する塗布ヘッドと、その塗布ヘッドを少なくとも前記基板搬送方向に平行なX方向とそのX方向に直角で水平なY方向とに移動させる塗布ヘッド移動装置とを含む (16)項に記載のチップ搭載機。
(18)前記チップ搭載装置が、前記ベアチップを保持して搭載する搭載ヘッドと、その搭載ヘッドを少なくとも前記基板搬送方向に平行なX方向とそのX方向に直角で水平なY方向とに移動させる搭載ヘッド移動装置とを含む(16)項または(17)項に記載のチップ搭載機。
(19)前記接着剤塗布装置が、接着剤を塗布する塗布ヘッドと、その塗布ヘッドを少なくとも前記基板搬送方向に平行なX方向とそのX方向に直角で水平なY方向とに移動させる塗布ヘッド移動装置とを含み、前記チップ搭載装置が、前記ベアチップを保持して搭載する搭載ヘッドと、その搭載ヘッドを少なくとも前記基板搬送方向に平行なX方向とそのX方向に直角で水平なY方向とに移動させる搭載ヘッド移動装置とを含み、かつ、前記塗布ヘッド移動装置と前記搭載ヘッド移動装置とが、前記塗布ヘッドと前記搭載ヘッドとを、前記基板保持装置に保持された基板の上方位置に選択的に移動させる塗布ヘッド・搭載ヘッド移動制御装置を含む(18)項に記載のチップ搭載機。
本項のチップ搭載機によれば、塗布ヘッドと搭載ヘッドとの干渉を回避しつつ、一個所に停止している基板に接着剤塗布とチップ搭載とを交互に行うことができる。
(20)前記搭載ヘッドが、複数のチップ保持部を備えたものであり、前記搭載ヘッド移動装置が、それら複数のチップ保持部の各々がそれぞれ前記チップ保持装置からベアチップを受け取り、前記基板保持装置に保持された基板上方へ一挙に搬送し、1個ずつ順次搭載するに必要な運動を、前記搭載ヘッドに付与するものである(18)項または(19)項に記載のチップ搭載機。
このチップ搭載機は、前記(7)項に係る方法発明を、設定数が複数である態様で実施するために特に好適なものである。設定数を、搭載ヘッドのチップ保持部の数と同じに設定するのである。
(21)前記基板搬送装置が、
前記基板を案内する基板案内路と、
前記作業エリアに搬入すべき基板の第1端部を把持する把持部と、前記作業エリアにある基板の前記第1端部とは反対側の第2端部に係合してその基板を作業エリアから押し出す押出部とを前記基板搬送方向において互いに背中合わせに備えた作用部と、
その作用部を保持して前記基板搬送方向に移動させる作用部移動装置と
を含む(15)項ないし(20)項のいずれかに記載のチップ搭載機。
把持部と押出部とを背中合わせに備えた作用部によれば、基板保持装置上にある基板を押出部により押し出して搬出しつつ、次の基板を基板保持装置上へ搬入することができ、簡易な構成の基板搬送装置により、基板の搬送を能率良く行うことができる。また、把持部と押出部とを背中合わせに備えた作用部は、基板搬送方向における寸法を小さくできるため、その分、基板案内路を短くすることができ、結局、チップ搭載機を基板搬送方向においてコンパクトに構成することができる。
(22)前記基板搬送装置が、
前記基板を案内する基板案内路と、
前記作業エリアに搬入すべき基板の第1端部を把持する把持爪を有する把持部と、前記作業エリアにある基板の前記第1端部とは反対側の第2端部に当接する当接面を有してその基板を作業エリアから押し出す押出部とを備えた作用部と、
その作用部を保持して前記基板搬送方向に移動させる作用部移動装置と
を含み、かつ、前記把持爪の先端と前記当接面との距離が70mm以下である(15)項ないし(20)項のいずれかに記載のチップ搭載機。
チップ搭載機をコンパクトに構成する上で、上記距離を50mm以下,40mm以下,30mm以下とすることが一層望ましい。
本項のチップ搭載機においては、把持部と押出部とが背中合わせに設けられてもよいが、不可欠ではない。例えば、把持部が基板の幅方向の中央部に設けられ、押出部がその把持部の幅方向における両側に設けられてもよいのである。この場合には、把持部と押出部の一部を基板搬送方向において重複させることも可能となり、その重複分と背面間に必要な隙間分、作用部の搬送方向における寸法を小さくすることができる。
(23)前記基板搬送装置が、前記基板案内路の片側において鉛直に延びる鉛直部と、その鉛直部から片持ち状に水平に延びる水平部とを有する可動フレームを含み、前記作用部が前記水平部に保持されており、前記作用部移動装置が前記可動フレームを介して前記作用部を移動させるものである(21)項または(22)項に記載のチップ搭載機。
可動フレームを、鉛直部と水平部とを有するものとすれば、基板案内路と、その両側に配設される接着剤塗布装置,チップ保持装置,チップ搭載装置等との間に鉛直部の移動に要するスペースを確保すればよく、チップ搭載機をコンパクトに構成することができる。
(24)前記基板搬送装置が、基板を案内する基板案内路を含み、その基板案内路が、 基板の少なくとも幅方向の両側縁部を下方から支持する支持面と、
基板の両側面に対向し、基板の幅方向の移動限度を規定する1対の規定面と、
それら1対の規定面の一方である第一規定面の側に設けられ、その第一規定面より他方の規定面である第二規定面に向かって突出した前進位置と、第一規定面から突出しない後退位置とに移動可能な可動規定部材と、
その可動規定部材を、前記前進位置と前記後退位置との間で移動させる規定部材駆動装置と
を含む(15)項ないし(23)項のいずれかに記載のチップ搭載機。
可動規定部材の前進位置において、可動規定部材と第二規定面との両方が基板の両側面に接触して幅方向の移動を阻止するようにしてもよく、可動規定部材と第二規定面との間の距離が基板の幅より大きく、基板の幅方向の移動可能量を1対の規定面よりさらに小さく規定するのみとしてもよい。可動規定部材が前進位置にある状態においても基板の搬送方向における移動を許容する観点や、基板の湾曲を回避する観点からは、後者が望ましい。
(25)主案内路としての前記基板案内路の上流側に位置する上流案内路と、下流に位置する下流案内路との少なくとも一方を含み、その少なくとも一方が、基板の少なくとも幅方向の両側縁部を下方から支持する支持面と、基板の両側面に対向し、基板の幅方向の移動限度を規定する1対の規定面とを備え、その少なくとも一方の1対の規定面間の距離が前記主案内路の1対の規定面間の距離より小さい(24)に記載のチップ搭載機。
基板搬送装置の案内路を、主案内路と、上流案内路と下流案内路との少なくとも一方とにより構成することができる。しかし、チップ搭載機の搬送方向における寸法を小さくする観点からは、上流案内路を基板供給カートリッジに形成することと、下流案内路を基板収納カートリッジに形成することとの少なくとも一方を採用することが望ましい。前者の場合は、基板が基板供給カートリッジから直接基板搬送装置により搬出されることとなり、後者の場合は、基板が基板搬送装置により基板収納カートリッジに直接収納されることとなる。上流案内路を基板供給カートリッジに形成することと、下流案内路を基板収納カートリッジに形成することとの両方を採用する場合には、基板供給カートリッジと基板収納カートリッジとの1対の規定面間の距離を等しくすることが望ましく、そのようにする場合には、基板収納カートリッジを主案内路に対してそれの第二規定面側へ微小距離オフセットさせることが望ましい。そのようにすれば、可動規定部材により第二規定面側へ寄せられた基板が、基板収納カートリッジへ収納させられる際に、基板収納カートリッジの規定面形成部の上流側端面と当接することを回避することができる。
(26)前記基板保持装置に保持されて静止している基板の一部を加熱可能なヒータと、そのヒータを前記基板保持装置に保持されて静止している基板に平行な方向に移動させるヒータ移動装置と
を含む (15)項ないし(25)項のいずれかに記載のチップ搭載機。
従来は、基板全体がヒータによって加熱されるようになっていた。そのため、基板の不必要な部分が加熱されたり、加熱の必要がある部分であっても不必要に長い時間加熱されたりすることを避け得なかった。それに対し、本項の特徴によれば、基板の加熱したい部分にヒータを移動させて、所望部分のみを加熱することができる。
基板が基板保持装置により保持されて静止しているため、基板を基板搬送方向に間欠的に移動させつつ、接着剤を塗布し、チップを搭載する場合に比較して、チップ搭載機を基板搬送方向においてコンパクトに構成しつつ、上記の効果を得ることができる。
(27)前記ヒータ移動装置が、前記ヒータを前記基板搬送方向に平行な方向に移動させるものである(26)項に記載のチップ搭載機。
ヒータは、例えば搬送方向と直交する水平方向に移動させることも可能である。しかし、基板の、基板搬送方向における一部を加熱したい場合が多いため、一般的には本項の構成を採用することが望ましい。
(28)前記ヒータが、前記基板保持装置に保持されて静止している基板の前記一部に下方から接触してその一部を支持するとともにその一部を加熱する支持部材兼用ヒータである(26)項または(27)項に記載のチップ搭載機。
構成を単純化し得るとともに、基板の所望部分を効率的に加熱し得る。
(29)前記支持部材兼用ヒータが、前記基板に接触してその基板を支持する支持面に開口した空気吸入通路を有する(28)項に記載のチップ搭載機。
基板を支持部材兼用ヒータに固定することができ、基板の目的とする部分の移動を確実に防止し得るとともに、ヒータの熱を効率良く基板に伝達し得る。
(30)前記基板保持装置が、前記基板の前記基板搬送方向に平行な両側縁部をクランプするクランプ装置を含む(15)項ないし(29)項のいずれかに記載のチップ搭載機。
基板を基板保持装置上において強固に固定することができる。
(31)前記クランプ装置が、前記両側縁部の上方にそれぞれ設けられた基板押さえと、それら基板押さえに対して前記両側縁部を下方から押し付け、基板押さえと共同してクランプする押付部材と、その押付部材を昇降させる押付部材昇降装置とを含み、前記2つの基板押さえの少なくとも一方が透明である(30)項に記載のチップ搭載機。
チップは基板の上面に搭載されるのであるから、基板の上下方向の位置決めは上面を基準にして行われることが望ましい。本項の構成によれば、この要求を満たし得る。しかし、基板押さえが不透明な材料製であれば、基板押さえにより押さえられる基板の両縁部は見えなくなってしまう。基板の縁部には、基板中の小基板部のうちパターン等が不良なものを表示する小基板部不良表示部(パターン不良表示部)等が設けられることがあるが、それらが見えなくなってしまうのである。それに対し、基板押さえをガラス等透明材料製とすれば、小基板部不良表示部等が見えるようになり、撮像装置等、光学的認識装置に認識させることが可能となる。
(32)前記チップ保持装置が、少なくとも前記基板搬送方向に平行なX方向とそのX方向に直角で水平なY方向とには移動不能に設けられた(15)項ないし(31)項のいずれかに記載のチップ搭載機。
チップ保持装置をX,Y両方向に移動しないようにすれば、移動スペースが不要となる分、チップ搭載機をコンパクト化できる。
(33)前記チップ保持装置が、
大きさが互いに異なる保持部をそれぞれ備えた複数種類の保持部材であって、それら保持部の中心が、保持部が小さいほど前記基板保持装置側に寄せられたものと、
それら複数種類の保持部材を、選択的に取り付け可能な保持部材保持装置と
を含む(32)項に記載のチップ搭載機。
保持部の大きさが異なる複数種類の保持部材を、保持部の中心が互いに一致するように構成することも可能である。しかし、本項におけるように、保持部が小さいほど、保持部の中心が基板保持装置側に位置するようにすれば、小さい保持部に保持されたチップを基板保持装置に保持された基板上へ搬送するための距離が短くて済み、搭載作業の能率を高めることができる。また、チップ保持装置を基板保持装置より奥側に配設する場合には、小さい保持部でもチップ搭載機の手前側の端(前面)に近くなり、手前側からのアクセスが容易になる。
(34)前記保持部材の前記保持部が円筒部であり、前記複数種類の保持部材の複数種類の円筒部が、それらの中心が前記基板搬送方向と直交する水平な一直線上に位置し、かつ、それら円筒部の各々の中心が、円の直径が小さいほど前記一直線上において前記基板保持装置側に位置する(33)項に記載のチップ搭載機。
複数種類の円筒部は、その中心が、基板搬送方向と直交する水平な一直線上に位置することが理想的であるが、周辺の事情等により、その一直線上からずれることがあり、その場合も、「基板搬送方向と直交する水平な一直線上に位置し、」に含まれるものと解釈されるべきものとする。
また、複数種類の円筒部は、各々の基板保持装置側の端を、上記一直線上の同一点上に位置させることが理想的であるが、製造上の理由等により、同一点上に位置しない場合もある。そのような場合も、同一点上に位置する場合に含まれるものと解釈されるべきものとする。
チップは、円形のウエハを多数に切断して製造されることが多いため、保持部を円筒状とすることは合理的なことである。そして、保持部が円筒状の場合には、保持部材を本項に記載の構成とすることにより、(33)項に関連して記載した上記効果を享受することができる。
(35)前記塗布ヘッドが、
接着剤を塗布するニードルと、
接着剤を収容し、接続通路により前記ニードルに接続された接着剤収容器と、
その接着剤収容器内の接着剤を前記ニードルから吐出させる接着剤ポンプと、
それらニードル,接着剤収容器および接着剤ポンプを保持する塗布ヘッド本体と
を含み、その塗布ヘッド本体が前記塗布ヘッド移動装置により移動させられる(17)項に記載のチップ搭載機。
従来は、接着剤収容器が位置固定に設けられ、その固定の接着剤収容器と移動するニードルとが比較的長い可撓性ホースにより接続されていたため、接着剤収容器の交換時等にその長い可撓性ホース内の接着剤が無駄になっていた。本項の構成を採用すれば、接続通路を短くできるため、その無駄を少なくすることができる。
(36)前記接着剤収容器と前記接着剤ポンプとを接続する接続チューブを含み、前記ニードルが前記接着剤ポンプに取り付けられた(35)項に記載のチップ搭載機。
(37)前記チップ搭載装置が、
ベアチップを負圧により吸着して保持する吸着ノズルと、
その吸着ノズルの、その吸着ノズルの軸方向における位置と、その吸着ノズルのベアチップに対する接触荷重との両方の制御を一つで為し得る位置検出器内蔵荷重制御装置と
を含む(15)項ないし(36)項のいずれかに記載のチップ搭載機。
位置検出器内蔵荷重制御装置の一種であるエアアクチュエータが市販されている。例えば、このエアアクチュエータを、吸着ノズルのチップ保持装置に保持されたチップへの接近、吸着ノズルに保持されたチップの基板あるいは先に搭載されたチップへの接近に利用すれば、チップの破損を良好に回避することができる。
(38)前記チップ保持装置が、前記ベアチップが複数付着させられた保持シートの外周部を保持してその保持シートを緊張状態に保つシート保持装置を含む(15)項ないし(37)項のいずれかに記載のチップ搭載機。
(39)前記保持シートを裏面側から突き上げてその保持シートから前記ベアチップを浮き上がらせる突上ピンと、
その突上ピンを駆動するピン駆動装置と、
そのピン駆動装置を制御して前記突上ピンの高さ位置を無段階に制御するピン制御装置と
を含む(38)項に記載のチップ搭載機。
従来は、ピン駆動装置が、突上ピンを複数段階に異なる高さ位置へ移動させるものとされていたが、本項に係るチップ搭載機においては、ピン駆動装置が突上ピンの高さ位置を無段階に制御するものとされているため、例えば、突上ピンに極く低速でベアチップの突上げを開始させ、徐々に速度を増大させて、ベアチップを損傷を回避しつつ保持シートから突き上げようにすることができる。また、突上ピンの高さ位置を正確に所望の高さとすることができ、例えば、突上ピンと吸着ノズルとの間でチップが過大な力で挟まれて破損することを良好に回避することができる。
無段階の制御は、直線状に行われてもよく、曲線状に行われてもよい。
(40)前記チップ搭載装置が、
前記ベアチップを保持して搭載する搭載ヘッドと、
その搭載ヘッドを少なくとも前記基板搬送方向に平行なX方向とそのX方向に直角で水平なY方向とに移動させる搭載ヘッド移動装置と
を含み、かつ、当該チップ搭載機が、
前記搭載ヘッド移動装置により前記搭載ヘッドと共に移動させられ、前記チップ保持装置に保持されているベアチップを撮像する可動撮像装置と、
その可動撮像装置による撮像結果に基づいて前記チップ保持装置からベアチップを受け取る際の前記搭載ヘッドの位置を補正する第1補正部と、
静止して設けられ、前記搭載ヘッドに保持されたベアチップを撮像する固定撮像装置と、
その固定撮像装置の撮像結果に基づいて前記基板保持装置に保持されている基板にベアチップを搭載する際の前記搭載ヘッドの位置を補正する第2補正部と
を含む(15)項ないし(39)項のいずれかに記載のチップ搭載機。
(41)前記可動撮像装置および前記第1補正部と、前記固定撮像装置および前記第2補正部との両方を作動させる第1状態と、いずれか一方のみを作動させる第2状態とに切り換える状態切換部を含む(40)項に記載のチップ搭載機。
チップ保持装置上のチップを撮像し、その撮像結果に基づいて吸着ノズルの位置を補正した後に、チップを吸着させれば、チップの中央を保持させることができる。その状態でチップを基板あるいは先に搭載されているチップの上に搭載すれば、チップを正確な位置に搭載することができる。また、吸着ノズルによりチップ全体に均等に押圧力を加えることができ、接着剤やペーストの厚さを均一にできる。
しかし、上記のようにして吸着ノズルにチップを保持させてもなお、僅かな位置ずれが残ることがある。したがって、吸着ノズルに保持されたチップを撮像し、その撮像結果に基づいて吸着ノズルの位置を補正した後に、チップを搭載させれば、搭載位置精度を一層高めることができる。
チップ保持装置上のチップの撮像を省略し、吸着ノズルに保持されたチップの撮像のみを行うことも可能であり、チップの搭載位置精度を高めることができる。しかし、この場合には、吸着ノズルがチップの中央から外れた部分を吸着していることもあり得る。
したがって、精度重視の場合は、保持の前後における撮像を両方とも行い、タクト重視の場合はいずれか一方の撮像を省略し得るようにしておくことが望ましい。なお、一方を省略する場合に、保持されたチップの撮像を省略する方が望ましい場合が多い。
なお、上記(21)項,(22)項,(24)項,(26)項,(30)項,(32)項,(35)項,(37)項,(38)項および(40)項にそれぞれ記載の各特徴は、(9)項ないし(20)項にそれぞれ記載の各特徴とは独立して採用することができる。これら独立して採用可能な各項にそれぞれ従属する項も、共に独立して採用可能である。また、これら特徴を独立して採用する場合、例えば、(15)項に記載のチップ搭載機において採用することができる。
基板搬送装置40は、図4に示すように、チップ22が搭載されていない未搭載の基板20を基板供給装置60から作業エリアへ搬入し、チップ22の搭載の済んだ搭載済みの基板20を作業エリアから搬出し、基板収納装置62に収納する。これら基板供給装置60,作業エリアおよび基板収納装置62は、当該チップ搭載機の幅方向ないし間口方向に平行に、かつ直列に設けられている。本実施例においては、基板搬送装置40による基板搬送方向は、チップ搭載機の幅方向に平行であり、基板20は、その長手方向が基板搬送方向に平行な姿勢で搬送される。基板搬送方向に平行な方向をX方向、X方向に直角で水平な方向をY方向とする。Y方向は、基板20の幅方向であり、チップ搭載機の奥行方向である。以後、方向を説明する場合、場合に応じて、基板搬送方向,基板幅方向,X方向,Y方向等、方向を規定する用語のうち、適宜の用語を使用する。
基板搬送装置40は、図7ないし図11に示すように、案内路240,可動フレーム242,作用部としての基板搬入・搬出ヘッド244および基板搬入・搬出ヘッド移動装置246を備えている。案内路240は、本実施例では、図7に示すように、主案内路247,上流案内路248および下流案内路249を含む。主案内路247は、前記基板保持装置42の基板押付部材122,172の各支持面166,196,規定面146,178,可動規定部材202およびエアシリンダ204を含む。支持面166,196は、基板押付部材122,172が下降端位置(基板支持位置)に位置する状態において、基板支持面として機能し、主案内路247の一部を構成する。基板保持装置42の一部が主案内路247を兼ねているのである。
基板支持加熱装置50は、本実施例では、図5に示すように、作業エリアに設けられ、図12に示すように、支持部材兼用ヒータ400およびヒータ移動装置402を備えている。ヒータ移動装置402は、図5および図12に示すように、前記支持部材110にX方向に移動可能に設けられた移動部材406および移動部材406を移動させる移動部材移動装置408を含む。移動部材移動装置408は、図5に示すように、周回ベルト410およびベルト周回装置412を含み、移動部材406は周回ベルト410に着脱可能に固定されている。ベルト周回装置412はベルト周回モータ414および複数のプーリ416(図5には1つのみ図示されている)を含み、周回ベルト410がベルト周回装置412によって周回させられることにより、移動部材406がガイドレール418(図12参照)により案内されてX方向(図5および図12においては紙面に直角な方向)に移動させられ、移動部材406上に設けられた支持部材兼用ヒータ400が基板搬送方向に平行な方向の任意の位置に移動させられる。
接着剤塗布装置44は、図4に概略的に示すように、基板搬送装置40に対して、基板搬送方向に直角な方向に隣接する位置であって、本実施例ではチップ搭載機の正面側ないし手前側に設けられている。接着剤塗布装置44は、図15および図16に示すように、接着剤を塗布する塗布ヘッド520と塗布ヘッド520を移動させる塗布ヘッド移動装置522とを含む。塗布ヘッド移動装置522は、塗布ヘッド520をX方向(図16においては紙面に直角な方向)に移動させるX方向移動装置524,Y方向(図16においては左右方向)に移動させるY方向移動装置526および昇降させる昇降装置528を含む。
チップ保持装置46は、図4に概略的に示すように、基板搬送装置40および基板保持装置42に対して、基板搬送方向と直角な方向であって、接着剤塗布装置44とは反対側、すなわち基板保持装置42より当該チップ搭載機の奥側の部分に、X方向とY方向とに移動不能に設けられている。チップ保持装置46は、チップ集合体保持部材630,チップ集合体収納部材632,保持部材としての張力付与部材634および保持部材保持装置としての張力付与部材保持装置636を有し、チップ22を前述のチップ集合体30の状態で保持する。
チップ搭載装置48は、図4に示すように、搭載ヘッド960および搭載ヘッド移動装置962を備え、基板搬送方向と直角な水平方向において、基板保持装置42に対して前記接着剤塗布装置44とは反対側に設けられ、搭載ヘッド960は、チップ保持装置46と基板保持装置42との上方の位置まで移動可能に設けられている。接着剤塗布装置44とチップ搭載装置48とが、基板搬送方向に直角な方向に並べて配設され、本チップ搭載機の手前側から順に、接着剤塗布装置44,基板保持装置42,チップ保持装置46,チップ搭載装置48と配列されているのである。
3つのチップ搭載機10,12,14の各々においては、並行してパッケージ基板34へのチップ22への搭載が行われる。これらチップ搭載機10,12,14においてはそれぞれ、例えば、異なる種類の基板20のパッケージ基板34に異なる種類のチップ22が搭載される。種類を異にする基板20は、例えば、大きさ,パッケージ基板34の配線パターン32,数等の少なくとも1つを異にする基板20であり、あるいはリード付電子回路部品製造用基板20であるか、ボールグリッドアレイ製造用基板であるかによっても種類を異にする。基板の種類がいずれであってもパッケージ基板34へのチップ22の搭載手順は同じであるため、チップ搭載機10における基板20のパッケージ基板34へのチップ22への搭載を代表的に説明する。また、チップ搭載機10においてパッケージ基板34へのチップ22への搭載が開始され、定常的に行われている状態を説明する。さらに、まず、撮像モードとして搭載位置精度重視モードが選択されていることとする。また、基板20が基板支持加熱装置50により加熱される態様を説明する。
入力部は、入力装置1120に限らず、例えば、ホストコンピュータにより構成され、その指示に基づいてチップ撮像モードが自動的に切り換えられてもよい。あるいは基板とチップとの少なくとも一方の種類等やチップ付基板の製造数等に応じて予めチップ撮像モードが設定されていて、それに従ってチップ撮像モードが切り換えられてもよい。この場合、コンピュータ1110が、それに記憶されているチップ撮像モード設定データを読み出す部分が入力部を構成する。
Claims (6)
- 基板に対して作業が行われる作業エリアにおいて基板を水平な姿勢で保持する基板保持装置へ基板を搬入し、その基板保持装置から基板を搬出する基板搬送装置であって、
基板を案内する基板案内路と、
前記作業エリアに搬入すべき基板の第1端部を把持する把持爪を有する把持部と、前記作業エリアにある基板の前記第1端部とは反対側の第2端部に当接する当接面を有してその基板を作業エリアから押し出す押出部とを備えた作用部と、
その作用部を保持して前記基板搬送方向に移動させる作用部移動装置と
を含み、前記押出部が、水平面内で前記基板搬送方向と直交する直交方向において前記把持部の両側にそれぞれ設けられ、前記把持部の一部と前記押出部の一部とが前記基板搬送方向において重複させられたことを特徴とする基板搬送装置。 - 基板に対して作業が行われる作業エリアにおいて基板を水平な姿勢で保持する基板保持装置へ基板を搬入し、その基板保持装置から基板を搬出する基板搬送装置であって、
基板を案内する基板案内路と、
前記作業エリアに搬入すべき基板の第1端部を把持する把持部と、前記作業エリアにある基板の前記第1端部とは反対側の第2端部に係合してその基板を作業エリアから押し出す押出部とを、前記把持部を前記基板搬送方向における上流側に、前記押出部を前記基板搬送方向における下流側に備えた作用部と、
その作用部を保持して前記基板搬送方向に移動させる作用部移動装置と
を含み、かつ、前記押出部が、
基板の前記第2端部の端面に当接する当接面を備え、水平面内で前記基板搬送方向と直交する直交方向に平行な軸線まわりに回動可能な押出部材と、
その押出部材を前記当接面が基板の前記第2端部に向かう向きに付勢する付勢手段と、
その付勢手段の付勢力による前記押出部材の回動限度を規定するストッパと
を含むことを特徴とする基板搬送装置。 - 基板に対して作業が行われる作業エリアにおいて基板を水平な姿勢で保持する基板保持装置へ基板を搬入し、その基板保持装置から基板を搬出する基板搬送装置であって、
基板を案内する基板案内路と、
前記作業エリアに搬入すべき基板の第1端部を把持する把持爪を有する把持部と、前記作業エリアにある基板の前記第1端部とは反対側の第2端部に当接する当接面を有してその基板を作業エリアから押し出す押出部とを備えた作用部と、
その作用部を保持して前記基板搬送方向に移動させる作用部移動装置と
を含み、かつ、前記押出部が、
前記当接面を備え、水平面内で前記基板搬送方向と直交する直交方向に平行な軸線まわりに回動可能な押出部材と、
その押出部材を前記当接面が基板の前記第2端部に向かう向きに付勢する付勢手段と、
その付勢手段の付勢力による前記押出部材の回動限度を規定するストッパと
を含むことを特徴とする基板搬送装置。 - 前記基板案内路の片側において鉛直に延びる鉛直部と、その鉛直部から片持ち状に水平に延びる水平部とを有する可動フレームを含み、前記作用部が前記水平部に保持されており、前記作用部移動装置が前記可動フレームを介して前記作用部を移動させるものである請求項1ないし3のいずれかに記載の基板搬送装置。
- 前記把持部が、
2つの昇降部材と、
それら2つの昇降部材を互いに逆向きに昇降させる昇降駆動装置と、
前記2つの昇降部材の各々に保持された1対の把持爪と
を含み、前記2つの昇降部材が前記昇降駆動装置により互いに逆向きに昇降させられるのにつれて前記1対の把持爪が上下方向に開閉させられる請求項1ないし4のいずれかに記載の基板搬送装置。 - 基板の複数個所に接着剤を塗布し、それら塗布部の各々にベアチップを搭載して接着することにより、チップ付基板を製造するチップ搭載機であって、
基板を基板搬送方向において作業エリアへ搬入し、その作業エリアから基板搬送方向において搬出する基板搬送装置と、
前記作業エリアにおいて基板を水平な姿勢で保持する基板保持装置と、
その基板保持装置により保持された基板の複数個所の各々に対して前記接着剤を塗布する接着剤塗布装置と、
前記ベアチップを複数保持するチップ保持装置と、
そのチップ保持装置に保持された前記複数のベアチップを1つずつ受け取り、前記基板保持装置に保持された基板の前記接着剤が塗布された部分の各々に搭載して接着するチップ搭載装置と
を含み、前記基板搬送装置が請求項1ないし5のいずれかに記載の基板搬送装置により構成されたチップ搭載機。
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