JP4933166B2

JP4933166B2 - 実装装置

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Publication number: JP4933166B2
Application number: JP2006173745A
Authority: JP
Inventors: 泰司田村
Original assignee: Toray Engineering Co Ltd
Current assignee: Toray Engineering Co Ltd
Priority date: 2006-06-23
Filing date: 2006-06-23
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2026-06-23
Also published as: JP2008004810A

Description

本発明は実装装置に関する。特に、バンプ形成面（実装面）が上向きとされたチップを複数備えるダイシング済みのウェハーから取り出したチップを、バンプ形成面が下向きとされた状態で、基板にチップを搭載する部位であるチップ搭載部に供給するように構成された実装装置に関する。

チップを基板に実装する実装装置としてマウンターやダイボンダーなどがある。

一般にマウンターは、バンプ形成面（実装面）が下向きとされた状態で供給されたチップを、複数の搭載ノズルで表裏反転させること無く、幅広の基板に実装することを前提とした装置である。例えば、特許文献１に記載のマウンターでは、テープフィーダーをチップの担体として用い、複数のテープフィーダ間のピッチと複数の搭載ノズル間のピッチを同一とし、テープフィーダにより供給された複数のチップを、昇降可能な複数の搭載ノズルにより同時に取り出した後、複数の搭載ノズルがＸ、Ｙ方向に高速移動し基板における実装箇所に実装するように構成される。このようなマウンターは、バンプ形成面（実装面）が下向きのチップが搭載ノズルと同一ピッチで供給され、かつ幅広の基板に多数のチップを実装するという条件下にて高速実装が可能である。

一方、ダイボンダーは、特許文献２に記載のように、ダイシングされたウェハーからバンプ形成面が上向きとされた状態で供給されたチップを表裏反転させること無く、１個の吸着ノズルにて幅狭の基板に実装することを前提とした装置である。近年においてはチップを実装前に表裏反転する装置も一般的に知られている。いずれの場合も、ダイボンダーはバンプ形成面が上向きに供給されたチップを幅狭基板に実装するという条件下にて高速実装が可能である。
特開２０００−９１７９７号公報特開２００５−２０９７５１号公報

一般にマウンターでは、表裏反転が不要となる様にバンプ形成面（実装面）が下向きの状態のチップがテープフィーダーにて搭載ノズルと同一ピッチに供給され、かつ幅広基板に多数のチップを実装する条件下では高速実装が可能である。しかし、バンプ形成面が上向きの状態のチップがダイシングされたウェハーで供給される場合や表裏反転が必要な場合やチップトレーで供給される場合には、複数の搭載ノズルで複数のチップを同時に取り出すことができないので高速性が損なわれる。また、予めダイシングされたダイシング済みのウェハーからテープフィーダーにチップを表裏反転し詰め替えておく方法も有るが、詰め替えコストが高価となることが問題となる。

また、一般にダイボンダーでは、バンプ形成面（実装面）が上向きの状態でチップがダイシンングされたウェハーで供給され、かつ１個の搭載ノズルで幅狭基板に１個ずつ実装する条件下では高速実装が可能であるが、幅広基板の場合には１個の搭載ノズルのチップ取り出し位置と実装位置を往復する時間が長くなるので高速性が損なわれる。

そこで本発明は、ダイシングされたウェハーからバンプ形成面が上向きとされた状態で供給されたチップを表裏反転させ、５００ｍｍ程度の幅広基板に多数配列された実装箇所に複数の搭載ノズルで高速実装できる装置を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するために、請求項１の発明は、バンプ形成面が上向きとされたチップＣを複数備えるダイシング済みのウェハーＵからチップＣを取り出し、このチップＣをバンプ形成面が下向きとされた状態で、基板ＫにチップＣを搭載する部位であるチップ搭載部２４に供給するように構成された実装装置において、バンプ形成面が下向きとされたチップＣを保持可能なチップ保持部ＰをＸ方向に複数有すると共にＸ方向に移動自在とされたシャトル７，８と、ダイシング済みのウェハーＵから取り出したチップＣを、表裏反転させてバンプ形成面が下向きとされた状態でチップ保持部Ｐに移載するチップ移載装置４と、チップ保持部ＰにおけるチップＣの有無を認識可能に配置されたチップ有無認識装置１１，１２と、チップ搭載部２４の側から数えて第ｉ番目のチップ保持部Ｐ（ｉ）にチップ移載装置４がチップＣを移載すると同時に、第（ｉ＋１）番目のチップ保持部Ｐ（ｉ＋１）におけるチップの有無をチップ有無認識装置１１，１２が認識し、第（ｉ＋１）番目のチップ保持部Ｐ（ｉ＋１）にチップＣが無い場合には、チップ移載装置４が第（ｉ＋１）番目のチップ保持部Ｐ（ｉ＋１）にチップを移載し、第（ｉ＋１）番目のチップ保持部Ｐ（ｉ＋１）にチップＣが有る場合には、チップ移載装置４が第（ｉ＋１）番目のチップ保持部Ｐ（ｉ＋１）にチップＣを移載しないように各構成要素を動作制御する制御装置２７とを備えることを特徴とする。

請求項１の発明によると、第ｉ番目のチップ保持部Ｐ（ｉ）にチップＣを移載する動作と、第（ｉ＋１）番目のチップ保持部Ｐ（ｉ＋１）におけるチップＣの有無を認識する動作を同時に行うので、チップＣの有無を認識するための処理時間が特別に必要とならず、タクト時間の短縮化を図ることができる。

請求項２の発明では、前記シャトルは、第１シャトル７と第２シャトル８とからなり、これら第１シャトル７と第２シャトル８とは、それぞれ互いに対向してＸ方向に平行に設けられた軌道５，６上を独立して移動自在とされ、前記制御装置２７は、第１シャトル７がチップ移載装置４からチップＣの受取り動作を行っている間に第２シャトル８がチップ搭載部２４へのチップＣの受渡し動作を行い、第２シャトル８がチップ搭載装置４からチップＣの受取り動作を行っている間に第１シャトル７がチップ搭載部２４へのチップＣの受渡し動作を行えるように各構成要素を動作制御する。請求項２の発明によると、第１シャトル７がチップ移載装置４からチップＣを受け取る受取り動作と、第２シャトル８がチップ搭載部２４にチップＣを受け渡す受渡し動作とを同時に行うことが可能である。同様に、第２シャトル８がチップ移載装置４からチップＣを受け取る受取り動作と、第１シャトル７がチップ搭載部２４にチップＣを受け渡す受渡し動作とを同時に行うことが可能である。従って、チップＣの受取り受渡しのための待ち時間が無く、時間ロスを少なくできタクトタイムの短縮化を図ることができる。

請求項３の発明では、前記チップ保持部Ｐは、チップＣを真空吸着可能な吸着孔１３を備える。請求項４の発明では、前記チップ保持部Ｐは、チップＣに応じた形状に加工され、チップＣを出し入れ自在に収容可能なチップ保持部Ｐである。請求項３または請求項４の発明によると、シャトル７，８の移動に伴うチップＣの位置ずれが制限でき、シャトル７，８の移動速度を一層速くすることが可能となり、この点からもタクト時間の短縮化を図ることができる。特に請求項４の発明によると、チップＣの位置ずれがほとんど無くなるため、上記効果が顕著となる。

請求項５の発明では、前記シャトル７，８は、前記チップ搭載部２４の搭載ノズル２４１と同数のチップ保持部ＰをＸ方向に沿って一直線状に備え、各チップ保持部Ｐ間の距離は各搭載ノズル２４１間のピッチと同一とされる。請求項５の発明によると、搭載ノズル２４１は、チップ保持部Ｐに移載されたチップＣを一括して同時にピックアップすることができ、タクト時間の短縮化を図ることができる。

請求項６の発明では、前記シャトル７，８がＮＣ制御により高速多点位置決めが可能とされる。請求項６の発明によると、シャトル７，８の動きに自由度を持たせることができると共に、精度の良い多点位置決めが可能となる。

請求項７の発明では、チップ保持部Ｐの位置を認識可能なポケット位置認識装置９，１０を備え、前記制御装置２７は、ポケット位置認識装置９，１０で認識したチップ保持部Ｐの位置情報に基づいて、チップ移載装置４がチップ保持部ＰへチップＣを移載するときに位置補正を行うように構成される。請求項７の発明によると、チップＣがチップ保持部Ｐの縁に当たってチップＣが欠けたり完全に入らなかったりすることが防止される。

本発明によると、バンプ形成面が上向きとされたチップを複数備えるダイシング済みのウェハーからチップを取り出し、このチップをバンプ形成面が下向きとされた状態で、基板にチップを搭載する部位であるチップ搭載部に供給するように構成された実装装置において、タクト時間の短縮化を図ることができる。

これにより、幅５００ｍｍ程度の幅広基板に多数配列された実装箇所への高速実装が可能となり、生産能力の向上及び設備償却費の低減を図ることが可能となる。また、バンプ形成面を上向きにした状態のウェハーを装置に直接供給し、高速実装が可能なため、無駄な詰め替えコストが不要となる。

以下、添付図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は本発明に係る実装装置の概要を示す正面図、図２は本発明に係る実装装置の概要を示す平面図、図３はチップ供給部及びチップ搭載部を示す斜視図、図４（Ａ）は第１または第２シャトルを示す平面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。各図において、互いに直交する３つの座標系をＸ，Ｙ，Ｚとし、シャトルの移動方向及び帯状ワークの水平面における搬送方向をＸ方向、帯状ワークの幅方向をＹ方向、鉛直方向をＺ方向とする。

図１，２に示すように、本発明に係る実装装置１は、ローダー部２１、ディスペンサー部２２、チップ供給部２３、チップ搭載部２４、本圧着部２５、アンローダー部２６及び制御部２７から構成される。

ローダー部２１は、ロール状に巻回された帯状ワークＷのロール体２１１から帯状ワークＷを一定量ずつ送り出す部位である。帯状ワークＷの表面には、チップＣの実装対象となる回路基板Ｋが複数形成されている。ローダー部２１は、ロール体支持部２１２、ダンサー部２１３及びグリップフィード機構２１４などを備える。ロール体支持部２１２は、帯状ワークＷのロール体２１１を水平軸回りに回動可能に軸支する。ダンサー部２１３は、送り出される帯状ワークＷにＵ字形の弛みを持たせると同時に帯状ワークＷに適当な張力を与えるように、帯状ワークＷを下部から吸引可能な吸引機構を備え且つ開口上部両端にガイドローラ２１５を備えた中空の箱体である。グリップフィード機構２１４は、帯状ワークＷの両面を一定範囲にわたり挟持した状態でこれをＸ方向に任意量駆動するように構成される。

ディスペンサー部２２は、回路基板Ｋのチップ実装箇所に接着剤を塗布する部位であり、Ｘ，Ｙ，Ｚ各方向に移動自在とされた接着剤吐出ノズル２２１を備える。

チップ供給部２３は、ウェハーＵ上に形成された複数のチップＣを順次取り出し、所定個数（本例の場合は８個）ずつチップ搭載部２４に送り込む部位であり、図３によく示されるように、ウェハーＵ、ダイエジェクタ２、反転ノズル３、移載ノズル４、第１ガイドレール５、第２ガイドレール６、第１シャトル７、第２シャトル８、第１ポケット位置認識装置９、第２ポケット位置認識装置１０、第１ポケットチップ有無認識装置１１及び第２ポケットチップ有無認識装置１２を備える。

ウェハーＵは、ダイシング済みのものであり、バンプの形成された複数のチップＣを表側面に備え、このバンプ形成面を上向きにした状態でＸ，Ｙ各方向に移動自在に配設されている。ダイエジェクタ２は、ウェハーＵの下方に配設され、ウェハーＵに形成されたチップＣを上方に押し出すようにウェハー底部に向けて突出可能なニードルピン２ａを備える。反転ノズル３は、チップＣのバンプ形成面を真空吸着することによりこれをピックアップすると共に、水平軸まわりに１８０度回動駆動するように構成される。移載ノズル４は、Ｘ，Ｙ，Ｚ各方向に移動自在とされ、反転ノズル３で上下反転したチップＣのバンプ非形成面を真空吸着することによりこれをピックアップして第１シャトル７または第２シャトル８に移載するように構成される。

第１ガイドレール５及び第２ガイドレール６は、Ｘ方向に沿って互いに平行に配設され、それぞれ第１シャトル７及び第２シャトル８をＮＣ制御可能に構成される。第１シャトル７は、第１ガイドレール５上をスライド可能に設けられると共に、図４に示すように、Ｘ方向に所定ピッチで等間隔に一直線状に並んだ合計８個のポケットＰ（Ｐ１〜Ｐ８）を備える。なお、ポケットＰの数は、８個に限らず７個以下または９個以上であってもよい。各ポケットＰは、チップＣを出し入れ自在に収容可能なように、チップＣの外形よりも若干大きめのチップ同一外形を呈するように穿設された有底孔である。その底部には、内挿されたチップＣを真空吸引により保持するための吸着孔１３が穿設されている。なお、ポケットＰを設けずに吸着孔１３のみでチップＣを保持する構成としてもよい。

第１シャトル７は、次に示すチップ受取位置Ｌ１（Ｌ１０〜Ｌ１８）とチップ受渡位置Ｌ２とに選択的に配置可能とされる。チップ受取位置Ｌ１とは、第１シャトル７のポケットＰが移載ノズル４からチップＣを受取り可能な位置である。具体的には、各ポケットＰのＸ方向位置が移載ノズル４のＸ方向位置と一致するところである。なお、両位置が完全に一致していない場合は、後述するように位置補正が行われる。第１シャトル７は、チップ受取動作時にＸ方向に１ピッチ（ポケット間ピッチ）ずつ断続的に移動可能とされる。チップ受渡位置Ｌ２とは、搭載ノズル２４１（後述）にチップＣを受渡す位置である。具体的には、各ポケットＰのＸ方向位置が搭載ノズル２４１のＸ方向位置と一致するところである。第２シャトル８は、第１シャトル７と同様な構成とされる。第１シャトル７と第２シャトル８とは独立して動作可能であり、第１シャトル７が移載ノズル４からチップＣを受け取る受取り動作と、第２シャトル８がチップ搭載部２４にチップＣを受け渡す受渡し動作とを同時に行うことが可能である。同様に、第２シャトル８が移載ノズル４からチップＣを受け取る受取り動作と、第１シャトル７がチップ搭載部２４にチップＣを受け渡す受渡し動作とを同時に行うことが可能である。

第１ポケット位置認識装置９は、第１シャトル７におけるポケット位置（ポケットＰのＸ，Ｙ方向位置）を認識可能なカメラを構成要素に含み、第１シャトル７における各ポケットＰがチップ受取位置Ｌ１に配置された状態でそのポケットＰを撮像可能な位置に配設される。第２ポケット位置認識装置１０は、第２シャトル８におけるポケット位置を認識可能なカメラを構成要素に含み、第２シャトル８における各ポケットＰがチップ受取位置Ｌ１に配置された状態でそのポケットＰを撮像可能な位置に配設される。第１ポケットチップ有無認識装置１１は、第１シャトル７における各ポケットＰ内のチップＣの有無を認識可能なカメラを構成要素に含み、第１シャトル７においてチップ受取位置Ｌ１にあるポケットＰの上流側に隣合うポケットＰを撮像可能な位置に配設される。第２ポケットチップ有無認識装置１２は、第２シャトル８における各ポケットＰ内のチップＣの有無を認識可能なカメラを構成要素に含み、第２シャトル８においてチップ受取位置Ｌ１にあるポケットＰの上流側に隣合うポケットＰを撮像可能な位置に配設される。

チップ搭載部２４は、チップ供給部２３で第１シャトル７または第２シャトル８に移載されたチップＣを、基板Ｋ上の搭載箇所に搭載する部位であり、８本の搭載ノズル２４１を備える。８本の搭載ノズル２４１は、第１シャトル７及び第２シャトル８にそれぞれ形成された８個のポケットＰと同一ピッチでＸ方向に一直線上に形成され、第１シャトル７または第２シャトル８により送り込まれた各チップＣを８個同時に真空吸着可能である。このため８個のチップＣを一括して同時にチップ搭載部２４に受け渡すことが可能である。各搭載ノズル２４１はＸ，Ｙ方向には同期して、Ｚ方向には同期してまたは独立して移動自在とされる。

本圧着部２５は、チップ搭載部２４で基板Ｋ上の搭載箇所に搭載されたチップＣを、その搭載箇所に熱圧着する部位であり、Ｘ、Ｙ、Ｚ各方向に駆動可能とされると共に加圧及び加熱可能な複数の圧着ヘッド２５１を備える。

アンローダー部２６は、チップＣが実装された帯状ワークＷをロール状に巻き上げる部位であり、グリップフィード機構２６１、ダンサー部２６２及びロール体支持部２６３を備える。これらの各構成要素は、ローダー部２１のものと同様である。

制御部２７は、上記した各部を所定のシーケンスにより動作制御するプログラムを組み込んだコンピュータで構成される。

次に、図５〜１１も参照して、本発明に係る実装装置１の実装動作を説明する。図５は本発明に係る実装装置の動作概要を示すアクティビティ図、図６，７はチップ供給動作の詳細を示すフローチャート、図８は第１番目のポケットへのチップの移載動作を示すアクティビティ図、図９は第２番目のポケットへのチップの移載動作を示すアクティビティ図、図１０は第３番目のポケットへのチップの移載動作を示すアクティビティ図、図１１はチップ供給時の第１シャトルの動作を時系列的に示す図である。図１１において、黒色で塗りつぶしたポケットＰは、持ち帰ったチップＣが残っていることを示し、斜線で塗りつぶしたポケットＰは、本時点で移載したチップＣが入っていることを示す。ここでは、一例として、はじめに第１シャトル７が最上流側に配置された状態であり且つ第３番目のポケットＰ３にチップＣが残っているものとして説明する。

図５に示すように、実装動作は、帯状ワーク送りステップＳ０、ロードステップＳ１、ディスペンスステップＳ２、チップ供給ステップＳ３、チップ搭載ステップＳ４、本圧着ステップＳ５及びアンロードステップＳ６からなる。

帯状ワーク送りステップＳ０では、ローダー部２１において、グリップフィードフィード機構２１４が帯状ワークＷの両面を挟持しＸ方向に移動することにより一定量の帯状ワークＷをＸ方向に送り出す。ロードステップＳ１では、ロール体２１１が間歇的に回転駆動されることにより、ダンサー部２１３の帯状ワークＷのたるみ量が一定量となるように制御する。ディスペンスステップＳ２では、ディスペンサー部２２において、送り出された帯状ワークＷに形成された回路基板Ｋの実装箇所に、接着剤吐出ノズル２２１により接着剤を塗布する。チップ供給ステップＳ３では、チップ供給部２３において、ウェハーＵに形成されたチップＣを順次取り出し、このチップＣを表裏反転させてバンプ形成面が下向きとされた状態で、第１シャトル７または第２シャトル８に移載した後、所定個数（本例の場合は８個）ずつチップ搭載部２４に送り込む。

チップ供給ステップＳ３は、本発明の主要となる部分であり、これについて詳述する。図１１に示す位置Ｌ１０において、第１シャトル７が最上流端に配置されている（ステップＳ４１）。このとき第１ポケットチップ有無認識装置１１は、第１番目のポケットＰ１におけるチップＣの有無を認識する（ステップＳ４２）。その後、第１シャトル７はＸ方向に１ピッチ（ポケット間ピッチ）進む。これにより第１番目のポケットＰ１はチップ受取位置Ｌ１１となり（ステップＳ４３）、第１番目のポケットＰ１へのチップＣの移載動作が以下のように開始する（ステップＳ４４）。

すなわち、ステップＳ４２において第１番目のポケットＰ１にチップＣが無かったので（図８のステップＳ４４１でイエス）、第１ポケット位置認識装置９は、第１番目のポケットＰ１の位置を認識する（ステップＳ４４２）。

そして、認識した第１番目のポケットＰ１の位置情報に基づき、移載ノズル４がチップＣを第１番目のポケットＰ１に位置補正し移載する（ステップＳ４４３）と同時に、第１ポケットチップ有無認識装置１１は、第２番目のポケットＰ２におけるチップＣの有無を認識する。このときの認識結果は「チップ無し」である（ステップＳ４４５）。ここで、チップＣの移載は次のようにして行われる。まずダイエジェクタ２がニードルピン２ａを突出させ、ウェハーＵから１つのチップＣを上方に押し出す。それと同期して反転ノズル３がチップＣのバンプ形成面を真空吸着して持ち上げる。その後、水平軸まわりに１８０度回動する。これによりバンプ非形成面が上向きとなる。次いで移載ノズル４がチップＣのバンプ非形成面を真空吸着して持ち上げた後、Ｙ方向に移動し更にＺ方向下向きに移動してチップＣを第１番目のポケットＰ１に移載する。このチップ移載動作において、反転ノズル３がウェハーＵからチップＣを受け取り反転する動作と、移載ノズル４がチップＣを反転ノズル３からシャトルポケットＰに移載する動作は同時に行われる。また反転ノズル３がウェハーＵからチップＣを受け取った後に、ウェハーＵは１ピッチ（チップ間ピッチ）進む。

次に、第１シャトル７はＸ方向に更に１ピッチ進む。これにより第２番目のポケットＰ２はチップ受取位置Ｌ１２となる（ステップＳ５３）。ステップＳ４４５において第２番目のポケットＰ２にチップＣが無かったので（ステップＳ５４１でイエス）、第１番目のポケットＰ１のときと同様に、第１ポケット位置認識装置９は、第２番目のポケットＰ２の位置を認識する（ステップＳ５４２）。

そして、認識した第２番目のポケットＰ２の位置情報に基づき、移載ノズル４がチップＣを第２番目のポケットＰ２に位置補正し移載する（ステップＳ５４３）と同時に、第１ポケットチップ有無認識装置１１は、第３番目のポケットＰ３におけるチップＣの有無を認識する。このときの認識結果は「チップ有り」である（ステップＳ５４５）。第２番目のポケットＰ２へのチップＣの移載は、第１番目のポケットＰ１に移載したときと同様にして行われる。

次に、第１シャトル７はＸ方向に更に１ピッチ進む。これにより第３番目のポケットＰ３はチップ受取位置Ｌ１３となる（ステップＳ６３）。ステップＳ５４５において第３番目のポケットＰ３にチップＣが有りと判断したため（ステップＳ６４１でノー）、第３番目のポケットＰ３の位置認識（ステップＳ６４２）及び第３番目のポケットＰ３へのチップＣの移載（ステップＳ６４３）は行わず、第１ポケットチップ有無認識装置９は、第４番目のポケットＰ４におけるチップの有無を認識する（ステップＳ６４６）。ここで、第３番目のポケットＰ３にチップＣが残っていたのは、バッドマーキングなどにより不良基板が事前に検知されていて、搭載ノズル２４１は、その不良基板に対応するチップＣである第１シャトル７の第３番目のポケットＰ３から受け取らなかったからである。次に、第１シャトル７はＸ方向に更に１ピッチ進み、第４番目のポケットＰ４はチップ受取位置Ｌ１４となる（ステップＳ７３）。ステップＳ６４６で第４番目のポケットＰ４にチップＣが無かったので、第１ポケット位置認識装置９は第４番目のポケットＰ４の位置を認識し、第４番目のポケットＰ４の位置認識情報に基づき、移載ノズル４がチップＣを第４番目のポケットＰ４に位置補正し移載すると同時に、第１ポケットチップ有無認識装置１１は、第５番目のポケットＰ２におけるチップＣの有無を認識する。

以降、同様にして、第８番目のポケットＰ８までこのような要領でチップＣの移載を行う。すなわち、第ｉ番目のポケットＰ（ｉ）に移載ノズル４がチップＣを移載すると同時に、第（ｉ＋１）番目のポケットＰ（ｉ＋１）におけるチップＣの有無を第１ポケットチップ有無認識装置１１が認識し、第（ｉ＋１）番目のポケットＰ（ｉ＋１）にチップＣが無い場合には、移載ノズル４が第（ｉ＋１）番目のポケットＰ（ｉ＋１）にチップＣを移載し、第（ｉ＋１）番目のポケットＰ（ｉ＋１）にチップＣが有る場合には、移載ノズル４が第（ｉ＋１）番目のポケットＰ（ｉ＋１）にチップを移載しないように動作する。

第８番目のポケットＰ８についての処理が終了すると（ステップＳ８６）、第１シャトル７はチップ受渡位置Ｌ２に移動してチップ受渡し動作を行なう（ステップＳ９０，Ｓ１００）。なお、第１シャトル７によるチップ受渡し動作と同時に、第２シャトル８のチップ受取り動作が開始される。第２シャトル８のチップ受取り動作は、第１ポケットチップ有無認識装置１１に代えて第２ポケットチップ有無認識装置１２が機能し、第１ポケット位置認識装置９に代えて第２ポケット位置認識装置１０が機能することを除いては、基本的には、上述した第１シャトル７のチップ受取り動作と全く同様である。

チップ搭載ステップＳ４では、チップ搭載部２４において、搭載ノズル２４１がＺ方向下向きに降下して、チップ受渡位置Ｐ２に配置された第１シャトル７から、８個のチップＣを一括して同時にピックアップし、位置決めがなされた基板Ｋ上の搭載位置に順次搭載していく。

本圧着ステップＳ５では、本圧着部２５において、圧着ヘッド２５１が、基板Ｋ上に搭載されたチップＣを熱圧着する。アンロードステップＳ６では、アンローダー部２６において、チップＣが実装された帯状ワークＷをロール状に巻き上げる。

このように、実装装置１によると、第ｉ番目のポケットＰ（ｉ）にチップＣを移載する動作と、第（ｉ＋１）番目のポケットＰ（ｉ＋１）におけるチップＣの有無を認識する動作を同時に行うので、チップＣの有無を認識するための処理時間が特別に必要とならないため、タクト時間の短縮化を図ることができる。また、第１シャトル７が移載ノズル４からチップＣを受け取る受取り動作と、第２シャトル８がチップ搭載部２４にチップＣを受け渡す受渡し動作とを同時に行うことが可能である。同様に、第２シャトル８が移載ノズル４からチップＣを受け取る受取り動作と、第１シャトル７がチップ搭載部２４にチップＣを受け渡す受渡し動作とを同時に行うことが可能である。従って、チップＣの受取り受渡しのための待ち時間が無く、時間ロスを少なくできタクトタイムの短縮化を図ることができる。

更に、ポケットＰはチップＣに応じた形状に加工され、チップＣを出し入れ自在に収容可能であるため、第１シャトル７の移動に伴うチップＣの位置ずれが制限でき、第１シャトル７の移動速度を一層速くすることが可能になり、この点からもタクト時間の短縮化を図ることができる。なお、第２シャトル８についても同様な効果を奏する。

また、チップＣをポケットＰに移載するとき移載ノズル４は、第１または第２ポケット位置認識装置９，１０が認識したポケットＰの位置情報に基づき、チップＣがそのポケットＰにちょうど入るように位置補正されるので、チップＣがポケットＰの縁に当たってチップＣが欠けたり完全に入らなかったりすることが防止される。また、８本の搭載ノズル２４１は、第１シャトル７及び第２シャトル８にそれぞれ形成された８個のポケットＰと同一ピッチでＸ方向に一直線上に形成され、８個のチップＣを一括して同時にチップ搭載部２４に受け渡すことが可能であるため、タクト時間の短縮化を図ることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、上に開示した実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこの実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。

本発明に係る実装装置の概要を示す正面図である。本発明に係る実装装置の概要を示す平面図である。チップ供給部を示す斜視図である。第１または第２シャトルを示す平面図及びその一部断面図である。本発明に係る実装装置の動作概要を示すアクティビティ図である。チップ供給動作の詳細を示すフローチャートである。チップ供給動作の詳細を示すフローチャートである。第１番目のポケットへのチップの移載動作を示すアクティビティ図である。第２番目のポケットへのチップの移載動作を示すアクティビティ図である。第３番目のポケットへのチップの移載動作を示すアクティビティ図である。チップ供給時の第１シャトルの動作を時系列的に示す図である。

符号の説明

１実装装置
２ダイエジェクタ
３反転ノズル
４移載ノズル（チップ移載装置）
５第１ガイドレール（軌道）
６第２ガイドレール（軌道）
７第１シャトル
８第２シャトル
９第１ポケット位置認識装置
１０第２ポケット位置認識装置
１１第１ポケットチップ有無認識装置（チップ認識手段）
１２第２ポケットチップ有無認識装置（チップ認識手段）
１３吸着孔
２ａニードルピン
２１ローダー部
２２ディスペンサー部
２３チップ供給部
２４チップ搭載部
２５本圧着部
２６アンローダー部
２７制御部（制御装置）
２１１ロール体
２１２ロール体支持部
２１３ダンサー部
２１４グリップフィード機構
２１５ガイドローラ
２２１接着剤吐出ノズル
２４１搭載ノズル
２５１圧着ヘッド
２６１グリップフィード機構
２６２ダンサー部
２６３ロール支持部
Ｃチップ
Ｋ回路基板
Ｌ１チップ受取位置
Ｌ２チップ受渡位置
Ｐチップ保持部（ポケット）
Ｐ１第１ポケット
Ｐ２第２ポケット
Ｐ３第３ポケット
Ｐ４第４ポケット
Ｐ５第５ポケット
Ｐ６第６ポケット
Ｐ７第７ポケット
Ｐ８第８ポケット
Ｕウェハー
Ｗ帯状ワーク

Claims

バンプ形成面が上向きとされたチップを複数備えるダイシング済みのウェハーからチップを取り出し、このチップをバンプ形成面が下向きとされた状態で、基板にチップを搭載する部位であるチップ搭載部に供給するように構成された実装装置において、
バンプ形成面が下向きとされたチップを保持可能なチップ保持部をＸ方向に複数有すると共にＸ方向に移動自在とされたシャトルと、
ダイシング済みのウェハーから取り出したチップを、表裏反転させてバンプ形成面が下向きとされた状態でチップ保持部に移載するチップ移載装置と、
チップ保持部におけるチップの有無を認識可能に配置されたチップ有無認識装置と、
チップ搭載部の側から数えて第ｉ番目のチップ保持部ｉにチップ移載装置がチップを移載すると同時に、第ｉ＋１番目のチップ保持部ｉ＋１におけるチップの有無をチップ有無認識装置が認識し、第ｉ＋１番目のチップ保持部ｉ＋１にチップが無い場合には、チップ移載装置が第ｉ＋１番目のチップ保持部ｉ＋１にチップを移載し、第ｉ＋１番目のチップ保持部ｉ＋１にチップが有る場合には、チップ移載装置が第ｉ＋１番目のチップ保持部ｉ＋１にチップを移載しないように各構成要素を動作制御する制御装置とを備えることを特徴とする実装装置。
前記シャトルは、第１シャトルと第２シャトルとからなり、これら第１シャトルと第２シャトルとは、それぞれ互いに対向してＸ方向に平行に設けられた軌道上を独立して移動自在とされ、前記制御装置は、第１シャトルがチップ移載装置からチップの受取り動作を行っている間に第２シャトルがチップ搭載部へのチップの受渡し動作を行い、第２シャトルがチップ移載装置からチップの受取り動作を行っている間に第１シャトルがチップ搭載部へのチップの受渡し動作を行えるように各構成要素を動作制御する請求項１に記載の実装装置。
前記チップ保持部は、チップを真空吸着可能な吸着孔を備える請求項１または請求項２に記載の実装装置。
前記チップ保持部は、チップに応じた形状に加工され、チップを出し入れ自在に収容可能なチップ保持部である請求項１から請求項３のいずれかに記載の実装装置。
前記シャトルは、前記チップ搭載部の搭載ノズルと同数のチップ保持部をＸ方向に沿って一直線状に備え、各チップ保持部間の距離は各搭載ノズル間のピッチと同一とされた請求項１から請求項４のいずれかに記載の実装装置。
前記シャトルがＮＣ制御により高速多点位置決めが可能とされた請求項１から請求項５のいずれかに記載の実装装置。
前記チップ保持部の位置を認識可能なポケット位置認識装置を備え、前記制御装置は、ポケット位置認識装置で認識したチップ保持部の位置情報に基づいて、チップ移載装置がチップ保持部へチップを移載するときに位置補正を行うように構成される請求項１から請求項６のいずれかに記載の実装装置。