JP5064804B2 - 部品実装装置及び部品実装方法 - Google Patents

部品実装装置及び部品実装方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5064804B2
JP5064804B2 JP2006546699A JP2006546699A JP5064804B2 JP 5064804 B2 JP5064804 B2 JP 5064804B2 JP 2006546699 A JP2006546699 A JP 2006546699A JP 2006546699 A JP2006546699 A JP 2006546699A JP 5064804 B2 JP5064804 B2 JP 5064804B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
component
mounting
stage
height
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006546699A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2006062091A1 (ja
Inventor
修一 平田
誠 森川
伸也 丸茂
康晴 上野
孝文 辻澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2006546699A priority Critical patent/JP5064804B2/ja
Publication of JPWO2006062091A1 publication Critical patent/JPWO2006062091A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5064804B2 publication Critical patent/JP5064804B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/02Feeding of components
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/544Marks applied to semiconductor devices or parts, e.g. registration marks, alignment structures, wafer maps
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67144Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/50Multistep manufacturing processes of assemblies consisting of devices, each device being of a type provided for in group H01L27/00 or H01L29/00
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/563Encapsulation of active face of flip-chip device, e.g. underfilling or underencapsulation of flip-chip, encapsulation preform on chip or mounting substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54426Marks applied to semiconductor devices or parts for alignment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54473Marks applied to semiconductor devices or parts for use after dicing
    • H01L2223/5448Located on chip prior to dicing and remaining on chip after dicing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554External layer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554External layer
    • H01L2224/0556Disposition
    • H01L2224/05568Disposition the whole external layer protruding from the surface
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554External layer
    • H01L2224/05573Single external layer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554External layer
    • H01L2224/05599Material
    • H01L2224/056Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/05638Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/05644Gold [Au] as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099Material
    • H01L2224/131Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/13144Gold [Au] as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/759Means for monitoring the connection process
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8112Aligning
    • H01L2224/81121Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/812Applying energy for connecting
    • H01L2224/81201Compression bonding
    • H01L2224/81203Thermocompression bonding, e.g. diffusion bonding, pressure joining, thermocompression welding or solid-state welding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/812Applying energy for connecting
    • H01L2224/81201Compression bonding
    • H01L2224/81205Ultrasonic bonding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/818Bonding techniques
    • H01L2224/81801Soldering or alloying
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2225/00Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2225/03All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
    • H01L2225/04All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
    • H01L2225/065All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H01L2225/06503Stacked arrangements of devices
    • H01L2225/06513Bump or bump-like direct electrical connections between devices, e.g. flip-chip connection, solder bumps
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01004Beryllium [Be]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01005Boron [B]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01006Carbon [C]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01033Arsenic [As]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01047Silver [Ag]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01078Platinum [Pt]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01079Gold [Au]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01082Lead [Pb]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01084Polonium [Po]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • Y10T29/49131Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc. by utilizing optical sighting device
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • Y10T29/49133Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc. with component orienting
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/53039Means to assemble or disassemble with control means energized in response to activator stimulated by condition sensor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313Means to assemble electrical device
    • Y10T29/53174Means to fasten electrical component to wiring board, base, or substrate
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313Means to assemble electrical device
    • Y10T29/53174Means to fasten electrical component to wiring board, base, or substrate
    • Y10T29/53178Chip component
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313Means to assemble electrical device
    • Y10T29/53174Means to fasten electrical component to wiring board, base, or substrate
    • Y10T29/53183Multilead component
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313Means to assemble electrical device
    • Y10T29/53187Multiple station assembly apparatus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Description

本発明は、部品実装装置及び部品実装方法に関する。特に、本発明は、基板に複数のICチップ等の部品を積み重ねて実装するスタック実装のための装置及び方法に関する。
特許文献1には、基板に対してICチップを実装するための部品実装装置が開示されている。この部品実装装置は、装置外から装置内に基板を供給するためのローダ、基板を保持する実装ステージ、ローダから実装ステージ上に基板を搬入する基板搬入装置、実装ステージ上に保持された基板にICチップを実装する実装ヘッド、部品供給部から実装ヘッドまでICチップを搬送する搬送ヘッド、ICチップを実装済みの基板を装置内から装置外に排出するアンローダ、及びICチップを実装済みの基板を実装ステージからアンローダに搬出する基板搬出装置を備えている。
近年、高機能化、高集積化等のために、基板に複数のICチップ等の部品を積み重ねて実装するスタック実装に対する要求が高まっている。スタック実装では、部品の装着や、アンダーフィル等の液状材の塗布の基準となる高さが、部品を実装する度に変化する。しかし、このスタック実装の特徴を考慮した効率的にスタック実装を実行可能な部品実装装置は提供されていない。
特開2004−186182号公報
本発明は、スタック実装を効率的に行うことができる、部品実装装置及び部品実装方法を提供することを課題とする。
本発明の第1の態様は、基板に複数個の部品を積み重ねて実装する部品実装装置であって、高さ位置が固定され、前記基板を保持するステージと、前記部品を解除可能に保持する保持部と、この保持部が高さ方向に変位可能な基部を備え、前記ステージの上方の固定された基準高さ位置から前記ステージに向けて降下し、保持した前記部品を前記基板又は実装済みの前記部品に実装し、この実装時に前記保持部が前記基部に対して変位する量である実押込量を検出するセンサを備える実装ヘッドと、前記基準高さ位置から前記基板又は実装済みの前記部品までの距離に対応する実装基準高さを前記実装済みの部品の個数が増えるほど前記基準高さ位置に近づくように少なくとも前記押込量に基づいて算出する実装基準高さ算出部と、少なくとも前記実装基準高さ算出部が算出した前記実装基準高さと前記実装ヘッドに保持されている前記部品の厚みとに基づいて目標移動高さを算出する目標移動高さ算出部とを備え、前記部品を保持した前記実装ヘッドを前記基準高さ位置から前記目標移動高さまで降下させて前記基板又は前記実装済みの部品に保持した前記部品を実装させる制御部とを備える、部品実装装置を提供する。
実装基準高さ算出部が基準高さ位置から基板又は実装済みの部品までの距離に対応する実装基準高さを算出し、目標移動高さ算出部が実装基準高さを使用して目標移動高さを算出する。実装ヘッドは、基準高さ位置から目標移動高さまで降下して基板又は前記実装済みの部品に保持した部品を実装する。従って、実装済みの部品の個数、すなわち基板上に実装済みの部品の段数が増加する程、目標移動高さが上昇し、基準高さ位置に近づく。換言すれば、基板上に実装された部品の段数が増加に伴って、次に実装される部品を保持した実装ヘッドが基準的高さ位置からステージに向けて降下する量が自動的に調節される。その結果、複数の部品を連続的にスタック実装することが可能となり、効率的にスタック実装を行うことができる。
本発明の第2の態様は、基板に複数個の部品を積み重ねて実装する部品実装装置であって、高さ位置が固定され、前記基板を保持するステージと、前記部品を解除可能に保持し、前記ステージの上方の固定された基準高さ位置から前記ステージに向けて降下し、保持した前記部品を前記基板に実装済みの前記部品に実装する実装ヘッドと、少なくとも前記実装ヘッドに保持された部品と前記基板に実装済みの部品のうち最下段のものとを認識可能な認識カメラと、前記基準高さ位置から前記基板に実装済みの前記部品までの距離に対応する実装基準高さと前記実装ヘッドに保持されている前記部品の厚みとに基づいて目標移動高さを算出する目標移動高さ算出部とを備え、前記実装ヘッドを前記基準高さ位置から前記目標移動高さまで降下させ、前記認識カメラによる認識結果を使用して前記実装済みの部品に前記実装ヘッドに保持された部品を位置決めして実装させる制御部とを備える、部品実装装置を提供する。
一の対象、すなわち最下段の部品を基準として実装済みの部品に対する実装される部品の位置決めを実行することにより、高精度のスタック実装を安定して行うことができる。
本発明の第3の態様は、基板に複数個の部品を積み重ねて実装する部品実装装置であって、高さ位置が固定され、前記基板を保持するステージと、前記部品を解除可能に保持し、前記ステージの上方の固定された基準高さ位置から前記ステージに向けて降下し、保持した前記部品を前記基板に実装済みの前記部品に実装する実装ヘッドと、少なくとも前記実装ヘッドに保持された部品と前記実装済みの部品のうち最上段のものとを認識可能な認識カメラと、前記基準高さ位置から前記基板に実装済みの前記部品までの距離に対応する実装基準高さと前記実装ヘッドに保持されている前記部品の厚みとに基づいて目標移動高さを算出する目標移動高さ算出部とを備え、前記実装ヘッドを前記基準高さ位置から前記目標移動高さまで降下させて前記認識カメラによる認識結果を使用して前記実装済みの部品に前記実装ヘッドに保持された部品を位置決めして実装させる制御部とを備える、部品実装装置を提供する。
本発明の第4の態様は、基板に複数個の部品を積み重ねて実装する部品実装装置であって、高さ位置が固定され、前記基板を保持するステージと、前記部品を解除可能に保持し、前記ステージの上方の固定された第1の基準高さ位置から前記ステージに向けて降下し、保持した前記部品を前記基板又は実装済みの前記部品に実装する実装ヘッドと、前記ステージの上方の固定された第2の基準高さ位置から前記ステージに向けて降下し、上記基板又は実装済みの前記部品に対して液状材を塗布するための塗布ヘッドと、前記第1の基準高さ位置から前記基板又は実装済みの前記部品までの距離に対応する実装基準高さと前記実装ヘッドに保持されている前記部品の厚みとに基づいて第1の目標移動高さを算出する第1の目標移動高さ算出部と、前記実装基準高さに基づいて第2の目標移動高さを算出する第2の目標移動高さ算出部とを備え、前記部品を保持した前記実装ヘッドを前記第1の基準高さ位置から前記第1の目標移動高さまで降下させて前記基板又は前記実装済みの部品に保持した前記部品を実装させると共に、前記塗布ヘッドを前記第2の基準高さ位置から前記第2の目標移動高さまで降下させて前記基板又は実装済みの前記部品に前記液状材を塗布させる制御部とを備える、部品実装装置を提供する。
本発明の第の態様は、基板に複数個の部品を積み重ねて実装する部品実装装置であって、前記基板を保持する昇降可能なステージと、前記部品を解除可能に保持する保持部と、この保持部が高さ方向に変位可能な基部を備え、前記ステージの上方の基準高さ位置から前記ステージへ向けて降下し、保持した前記部品を前記基板又は実装済みの前記部品に実装し、この実装時に前記保持部が前記基部に対して変位する量である実押込量を検出するセンサを備える実装ヘッドと、前記基準高さ位置からの前記ステージの高さであるステージ高さを、前記実装済みの部品の個数が増えるほど前記基準高さ位置からステージが離れ、前記基準高さ位置から前記基板又は実装済みの前記部品までの距離に対応する実装基準高さが一定に保持されるように、少なくとも前記実押込量に基づいて算出するステージ高さ算出部と、少なくとも前記実装基準高さと前記実装ヘッドに保持されている前記部品の厚みとに基づいて目標移動高さを算出する目標移動高さ算出部とを備え、前記ステージを前記ステージ高さまで降下させた後、前記部品を保持した前記実装ヘッドを前記基準高さ位置から前記目標移動高さまで降下させて前記基板又は前記実装済みの部品に保持した前記部品を実装させる制御部とを備える、部品実装装置を提供する。
ステージ高さ算出部が基準高さ位置から基板又は実装済みの部品までの距離に対応する実装基準高さを一定に保持するように、基準高さ位置からステージまでの高さであるステージ高さを算出する。算出されたステージ高さ位置までステージが降下した後、実装基準高さを使用して算出した目標移動高さまで実装ヘッドが降下し、基板又は実装済みの部品に実装ヘッドが保持した部品が実装される。換言すれば、実装済みの部品の個数、すなわち基板上に実装済みの部品の段数が増加する程、ステージが降下して基準高さ位置から離れ、それによって自動的に一定に保持される実装基準高さを基準として実装ヘッドが基板又は実装済みの基板に部品を実装する。従って、複数の部品を連続的にスタック実装することが可能となり、効率的にスタック実装を行うことができる。
本発明の第6の態様は、基板に複数個の部品を積み重ねて実装する部品実装装置であって、前記基板を保持する昇降可能なステージと、前記部品を解除可能に保持し、前記ステージの上方の第1の基準高さ位置から前記ステージへ向けて降下し、保持した前記部品を前記基板又は実装済みの前記部品に実装する実装ヘッドと、前記ステージの上方の固定された第2の基準高さ位置から前記ステージに向けて降下し、上記基板又は実装済みの前記部品に対して液状材を塗布するための塗布ヘッドと、前記第1の基準高さ位置から前記基板又は実装済みの前記部品までの距離に対応する実装基準高さを一定に保持するように、前記第1の基準高さ位置からの前記ステージの高さであるステージ高さを算出するステージ高さ算出部と、少なくとも前記実装基準高さと前記実装ヘッドに保持されている前記部品の厚みとに基づいて第1の目標移動高さを算出する第1の目標移動高さ算出部と前記実装基準高さに基づいて第2の目標移動高さを算出する第2の目標移動高さ算出部とを備え、前記ステージを前記ステージ高さ算出部が算出した前記ステージ高さまで降下させた後、前記部品を保持した前記実装ヘッドを前記第1の基準高さ位置から前記第1の目標移動高さ算出部が算出した前記第1の目標移動高さまで降下させて前記基板又は前記実装済みの部品に保持した前記部品を実装させると共に、前記塗布ヘッドを前記第2の基準高さ位置から前記第2の目標移動高さまで降下させて前記基板又は実装済みの前記部品に前記液状材を塗布させる制御部とを備える、部品実装装置を提供する。
本発明の第7の態様は、基板に複数個の部品を積み重ねて実装する部品実装方法であって、前記基板を保持するステージを設け、実装ヘッドに保持された部品と前記ステージに保持された前記基板に実装済みの部品うち最下段のものとを認識カメラで認識し、前記ステージの上方の固定された基準高さ位置から前記基板に実装済みの前記部品までの距離に対応する実装基準高さと前記実装ヘッドに保持されている前記部品の厚みとに基づいて目標移動高さを算出し、前記実装ヘッドを前記基準高さ位置から前記目標移動高さまで前記ステージに向けて降下させ、前記認識カメラによる認識結果を使用して前記実装済みの部品に前記実装ヘッドに保持された部品を位置決めして実装させる、部品実装方法を提供する。
本発明の第8の態様は、基板に複数個の部品を積み重ねて実装する部品実装方法であって、前記基板を保持するステージを設け、実装ヘッドに保持された部品と前記ステージに保持された基板に実装済みの部品のうち最上段の部品とを認識カメラで認識し、前記ステージの上方の固定された基準高さ位置から前記基板に実装済みの前記部品までの距離に対応する実装基準高さと前記実装ヘッドに保持されている前記部品の厚みとに基づいて目標移動高さを算出し、前記実装ヘッドを前記基準高さ位置から前記目標移動高さまで前記ステージに向けて降下させ、前記認識カメラによる認識結果を使用して前記実装済みの部品に前記実装ヘッドに保持された部品を位置決めして実装させる、部品実装方法を提供する。
本発明の第1から第4の態様の部品実装装置及び第7及び第8の態様の部品実装方法では、実装済みの部品の個数、すなわち基板上に実装済みの部品の段数が増加に伴い、次に実装される部品を保持した実装ヘッドがステージに向けて降下する量が自動的に調節される。その結果、複数の部品を連続的にスタック実装することが可能となり、効率的にスタック実装を行うことができる。
本発明の第5及び第6の態様の部品実装装置では、実装済みの部品の個数、すなわち基板上に実装済みの部品の段数が増加する程、ステージが降下し、それによって実装高さ位置が自動的に一定に保持される。その結果、複数の部品を連続的にスタック実装することが可能となり、効率的にスタック実装を行うことができる。また、実装高さが一定となるため、実装ヘッドと部品との間に配置された認識カメラと部品とのワークディスタンスが一定に保持される。その結果、認識カメラによって実装済み部品を高精度で位置認識でき、実装済み部品に対するより高精度の実装を実現できる。
(第1実施形態)
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図1から図4は、本発明の第1実施形態に係る部品実装装置1を示す。この部品実装装置1は、基板に複数のICチップ(部品)を積み重ねて実装するスタック実装を行うためのものである。図5A及び図5Bを参照すると、ICチップ(以下、「チップ」と略称する。)2は、一方の面(吸着面)2aに複数のパッド(例えばAuパッド)3が設けられ、他方の面(実装面2b)に複数のバンプ(例えばAuバンプ)4が設けられている。図6は基板5上にスタック実装された複数のチップ2の一例を示す。この図6に示すように、基板5にもパッド3が設けられている。基板5上に第1段目のチップ2−1が実装され、その上に第2段目のICチップ2−2が実装されている。この例では合計4個のチップ2−1〜2−4がスタック実装されている。第1段目のチップ2−1のバンプ4は基板5のパッド3に接続されている。また、第2段目以降のチップ2−2〜2−4のバンプ4は、それらが実装されているチップ2のパッド3に接続されている。基板5と第1段目のチップ2との隙間、及びチップ2−1〜2−4相互間の隙間には、アンダーフィル等の液状材6が塗布されている。
図1を参照すると、部品実装装置1は、チップ2を供給する部品供給部11、基板5の移動を行う基板移動部12、基板5に対するチップ2のスタック実装動作を行う実装部13を備える。また、部品実装装置1は部品供給部11、基板移動部12、及び実装部13の動作を制御するための制御装置14を備える。
部品供給回収部11は、ストッカ16、プレート移動装置17、プレート配置装置18、認識カメラ19、及び部品移送ヘッド装置20を備える。
ストッカ16には、複数のチップ2が取り出し可能に配置されたトレイ22を備えるプレート23が複数枚収容されている。
プレート移動装置17は、ストッカ16からトレイ22を取り出してプレート配置装置18へ移動させる。
プレート配置装置18は、昇降可能な一対のプレート押圧体25と、プレート押圧体25の下側に配置された支持機構(図示せず)を備える。プレート押圧体25が上昇位置にあれば、プレート移動装置17によりプレート押圧体25と支持機構との隙間にプレート23を出し入れできる。一方、プレート押圧体25が降下位置にあれば、プレート押圧体25と支持機構との間にプレート23が挟み込まれ、それによってプレート23がプレート配置装置18に保持される。プレート配置装置18は駆動用のモータ26を備えるY軸ロボット27によりY軸方向に移動可能である。
認識カメラ19は、プレート配置装置18の上方に配置されている。認識カメラ19は駆動用のモータ28を備えるX軸ロボット29に搭載されており、X軸方向に移動可能である。認識カメラ19はプレート配置装置18に保持されたプレート23上のチップ2の位置を光学的認識する。
部品移送ヘッド装置20は、駆動用のモータ30を有するX軸ロボット32を備え、このX軸ロボット32によりヘッドフレーム33がX軸方向に移動する。ヘッドフレーム33のX軸方向の移動範囲は、プレート配置装置18に対応する位置(チップ取扱位置X1)から、後述する実装ヘッド装置40へのチップ2の受け渡しを行う位置(チップ受渡位置X2)に到る。図2A及び図2Bを併せて参照すると、ヘッドフレーム33には反転ヘッド34が搭載されている。反転ヘッド34は、チップ2を解除可能に吸着保持する吸着ノズル35を備える。さらに、反転ヘッド34は、吸着ノズル35をそれ自体の軸線方向に昇降させる。また、反転ヘッド34は吸着ノズル35をその軸線と略直交する方向である図示Y軸方向に延びる回転中心回りに回転する。従って、吸着ノズル35は図2Aに示す鉛直方向下向きとなる姿勢と、図2Bに示すように鉛直方向上向きとなる姿勢のいずれかに設定することができる。
基板移動部12は、部品実装装置1に対する基板5の供給と搬出を行う。詳細には、基板移動部12は、装置外から装置内に基板5を供給するためのローダ、ローダから後述するステージ41上に基板5を搬入する基板搬入装置、チップ2を実装済みの基板5を装置内から装置外に排出するアンローダ、及びチップ2を実装済みの基板5をステージ41からアンローダに搬出する基板搬出装置を備える。
実装部13は、実装ヘッド装置40、ステージ41、及び2視野系認識カメラ42を備える。
実装ヘッド装置40は、モータ45により作動するX軸ロボット46によりX軸方向に進退移動可能なキャリッジ47を備える。このキャリッジ47に実装ヘッド48が取り付けられている。
図3を併せて参照すると、キャリッジ47には、鉛直方向(Z軸方向)に延びる直動ガイド49が配設されており、この直動ガイド49によりキャリッジ47に対して実装ヘッド48のベース51が鉛直方向に移動可能に支持されている。また、ベース51には鉛直方向に延びるボールねじ52が螺合する雌ねじ部が形成されている。ボールねじ52がモータ53により回転駆動されると、その回転方向に応じて実装ヘッド48が昇降する。実装ヘッド48の昇降位置、詳細には後述する第1基準位置HBからの移動高さが、降下量センサ61で検出される。
実装ヘッド48は、真空ポンプP1の真空吸引力によりチップ2を解除可能に吸着保持する吸着ノズル(保持部)54を備える。また、実装ヘッド48は、吸着ノズル54を支持するノズル支持部(基部)56を備える。吸着ノズル54はノズル支持部56に内蔵されたモータ57により、ノズル支持部56に対してそれ自体の軸線回りの回転(いわゆるθ回転)が可能である。また、吸着ノズル54は、ノズル支持部56に対して鉛直方向(後述する第1基準高さ位置HBの方向)に昇降可能である。吸着ノズル54を鉛直方向上向きに付勢するばね58が設けられている。また、エア供給源59からエアが供給される流路60が吸着ノズル54の基端側に設けられている。吸着ノズル54の先端に荷重が作用してない状態では、吸着ノズル54の先端は図3で示す初期位置POにある。保持したチップ2を介して吸着ノズル54に対して鉛直方向上向きの加重が作用すると、吸着ノズル54は流路60内のエア圧に抗してノズル支持部56に対して鉛直方向上向きに相対的に移動する。この吸着ノズル54のノズル支持部56に対する移動量は押込量センサ62により検出される。
さらに、実装ヘッド48は、流路60内のピストン64を介して、吸着ノズル54に作用する荷重を検出するロードセル65、吸着ノズル54で吸着保持したチップ2を介して超音波振動エネルギー及び熱エネルギーをパッド3とバンプ4の接合部や液状材6に供給するための超音波発信器66及びヒータ67を備える。
実装ヘッド装置40のキャリッジ47には、実装ヘッド48と共に、アンダーフィル等の液状材を基板5やチップ2に塗布するための塗布ヘッド70が搭載されている。この塗布ヘッド70は、モータ71によりキャリッジ47に対して昇降可能である。液状材供給源72から供給された液状材6は、塗布ヘッド70が備える鉛直方向下向きの塗布ノズル73により基板5やチップ2に塗布される。
ステージ41には吸着孔が設けられており、真空吸引機構(図示せず)によって基板5をその上面に解除可能に保持できる。また、ステージ41には基板加熱用のヒータ(図示せず)が内蔵されている。さらに、ステージ41はX軸及びY軸方向の駆動用のモータ75,76を備えるXYロボット77上に設置されている。従って、ステージ41はX軸及びY軸方向に移動可能である。ただし、本実施形態ではステージ41の鉛直方向の位置は固定されている。
2視野系認識カメラ42の鉛直方向の位置は、ステージ41と実装ヘッド48の間に設定されており、2視野系認識カメラ42は実装ヘッド48に保持されたチップ2とステージ41上の基板5の両方を光学的に認識する。また、2視野系認識カメラ42はX軸方向及びY軸方向に移動する。
次に、プレート配置装置18に保持されたプレート23のトレイ22からチップ2がピックアップされ、さらにステージ41に保持された基板5又は基板5に実装済みのチップ2に実装されるまでの部品実装装置1の動作を説明する。
まず、認識カメラ19の認識結果に基づいてY軸ロボット27及びX軸ロボット32が動作し、部品移送ヘッド装置20の吸着ノズル35が所定のチップ2の上方に位置決めされる。次に、吸着ノズル35をチップ2へ向けて降下し、吸着ノズル35によりチップ2が吸着保持される。この際、チップ2の実装面2bが吸着ノズル35により保持される。その後、吸着ノズル35が上昇してプレート23から離れる。次に、X軸ロボット32により反転ヘッド34がチップ取扱位置X1からチップ受渡位置X2に移動する。また、X軸ロボット46により実装ヘッド48のキャリッジ47がチップ受渡位置X2に移動する。チップ受渡位置X2では反転ヘッド34よりも実装ヘッド48が上方に位置する。
次に、反転ヘッド34により吸着ノズル35は図2Aに示す下向きの姿勢から図2Bに示す上向きの姿勢に切り換えられ、吸着ノズル35に保持されたチップ2は吸着面2aが上向きとなる。実装ヘッド48はモータ53により反転ヘッド43に向けて降下する。実装ヘッド48の吸着ノズル54が反転ヘッド34に保持されたチップ2の吸着面2aに当接すると、真空ポンプP1が作動して吸着ノズル54がチップ2の吸着を開始し、それに続いて反転ヘッド34の吸着ノズル34がチップ2の吸着を解除する。これによって、反転ヘッド34から実装ヘッド48へチップ2が受け渡される。反転ヘッド34はチップ取扱位置X1に戻り、次のチップ2のピックアップ動作を実行する。
反転ヘッド34からチップ2が受け渡された実装ヘッド48は、X軸ロボット46によりステージ41の上方に移動する。2視野系認識カメラ42の認識結果に基づいて、X軸ロボット46及びXYロボット77が動作し、塗布ヘッド70の塗布ノズル73が基板5又は実装済みのチップ2に対して位置決めされる。モータ71により塗布ヘッド70が降下した後、液状材供給源72からの液状材が塗布ノズル73から基板5又は実装済みのチップ2に対して塗布される。
次に、2視野系認識カメラ42の認識結果に基づいて、X軸ロボット46及びXYロボット77が動作し、実装ヘッド48の吸着ノズル54に保持されたチップ2が基板5又は実装済みのチップ2に対して位置決めされる。モータ53が動作して実装ヘッド48がステージ41に向けて降下し、吸着ノズル54に保持されたチップ2の実装面2bが基板5又は実装済みのチップ2に当接した後、超音波発生器66の発生する超音波及びヒータ67の発生する熱によりパッド3とバンプ4が接合されると共に、液状材が固化される。
以上の動作の繰り返しにより、基板5上に複数のチップ2が積層される。
次に、スタック実装を実現するために制御装置14が実行する実装部13の制御を詳細に説明する。
まず、図8Aから図8Dを参照して制御に使用するパラメータを説明する。
各チップ2の厚みは記号PTで表す。ここで変数nは1以上の整数であり、基板5から何段目のチップであるかを表す。例えばPT1は基板5に直接実装される第1段目のチップ2(チップ2−1)の厚みを表す。また、PTは第1段目のチップ2−1上に実装される第2段目のチップ2(チップ2−2)の厚みを表す。nの最大値はnmaxとして表す。従って、基板5上にはチップ2−1〜2−nmaxまでのnmax個のチップがスタック実装される。
前述のように本実施形態ではステージ41の高さは固定されており、実装ヘッド48はステージ41の上方に位置している。実装ヘッド48はステージ41の上方の一定の高さ位置(ホーム位置)からステージ41へ向けて降下する。このホーム位置での実装ヘッド48の吸着ノズル54の下端の高さ位置を第1基準高さ位置HBと定義する。
実装ヘッド48と同様に、塗布ヘッド70もステージ41の上方の一定の高さ位置(ホーム位置)からステージ41へ向けて降下する。ただし、塗布ヘッド70のホーム位置は、実装ヘッド48のホーム位置よりも距離αだけ下方に位置している。このホーム位置での塗布ヘッド70の塗布ノズル73の下端の高さ位置を第2基準高さ位置HBと定義する。
実装基準高さHn(n=1〜nmax)は、第1基準高さ位置HBから基板5又は実装済みのチップ2までの鉛直方向の距離に対応する。本実施形態では、実装基準高さHの基準は第1基準高さ位置HBとして鉛直方向下向を正とする。
目標移動高さ(第1の目標移動高さ)ZTAG(n=1〜nmax)は、チップ2を保持した実装ヘッド2がステージ41に向けて降下する際の降下量の基準値である。また、目標移動高さ(第2の目標移動高さ)DZTAG(n=1〜nmax)は、塗布ヘッド73がステージ41に向けて降下する際の降下量の基準値である。本実施形態では、目標移動高さZTAG,DZTAGの基準は、それぞれ第1及び第2基準高さ位置HB,HBとし、かつ鉛直方向下向きを正とする。
図4は、スタック実装を実現するために制御装置14が備える構成を示す。まず、データ格納部101には、各段のチップ2の厚みPTn、第1及び第2の基準高さ位置HB,HBを含む制御に必要な種々の値が予め記憶されている。初期実装基準高さ検出部102は、ロードセル65及び降下量センサ61の入力に基づいて、ステージ41上に保持された基板5に未だ1個のチップ2も実装されていない状態での実装基準高さHn(初期実装基準高さH)を検出する。また、実装基準高さ算出部103は、初期実装基準高さ検出部102で検出した初期実装基準高さHやデータ格納部101に格納されている値に基づいて、各段における実装基準高さHを算出する。さらに、第1目標移動高さ算出部104は、実装基準高さ算出部103が算出した実装基準高さHやデータ格納部101に格納されている値に基づいて、格段における実装ヘッド48の目標移動高さZTAGを算出して実装ヘッド48に出力する。さらにまた、第2目標移動高さ算出部105は、実装基準高さ算出部103が算出した実装基準高さHやデータ格納部101に格納されている値に基づいて、各段における塗布ヘッド70の目標移動高さDZTAGを算出する。
次に、図7のフローチャートを参照して、制御装置14及び実装部13の動作を説明する。まず、ステップS7−1において、初期実装基準高さHの測定が実行される。詳細には、吸着ノズル54にチップ2を保持してない状態の実装ヘッド48がステージ41上の基板5(チップ2は未だ1個も実装されてない。)へ向けて降下する。初期実装基準高さ検出部102はロードセル65が検出する荷重の変化から、吸着ノズル54が基板5に当接したことを検出し、この際の降下量センサ61からの入力値から初期実装基準高さHを検出する。検出した初期実装基準高さHはデータ格納部101に記憶される。
ステップS7−2〜S7−11が実際にチップ2を基板5や実装済みのチップ2に実装するための処理である。まず、ステップS7−2において段数を示す変数nを「1」に設定する。
ステップS7−3では、実装基準高さ算出部103が以下の式(1)に基づいて、実装基準高さHを算出する。
Figure 0005064804
ここでHは第n段目の実装基準高さ、HはステップS7−1で検出した初期実装基準高さを示す。また、左辺第2項は、第1段目から現在の段までのチップ2の厚みの総和を示し、前述のように各段のチップ2の厚みPTはデータ格納部101に記憶されている。
次に、ステップS7−4において、第1目標移動高さ算出部104が以下の式(2)に基づいて、実装ヘッド48の目標移動高さZTAGを算出する。
Figure 0005064804
ここで、ZTAGは第n段目のチップ2を実装する際の実装ヘッド48の目標移動高さ、HnはステップS7−3で算出した第n段目の実装基準高さ、PTは第n段目のチップ2の厚みである。
ステップS7−5では、第2目標移動高さ算出部105が以下の式(3)に基づいて、塗布ヘッド70の目標移動高さDZTAGを算出する。
Figure 0005064804
ここで、HnはステップS7−3で算出した第n段目の実装基準高さ、αは第1基準高さ位置HBと第2基準高さ位置HBの差、すなわち吸着ノズル54の下端と塗布ノズル73の下端の距離である。また、βは塗布ノズル73と基板5やチップ2の干渉を防止するためのオフセット量である。
ステップS7−6では、ステップS7−5で算出された目標移動高さDZTAGだけ、塗布ヘッド70がステージ41に向けて降下する。その後、ステップS7−7において、塗布ヘッド70による塗布動作が実行される。塗布ノズル73から基板5や実装済みのチップ2に液状材6が塗布される。
ステップS7−8では、ステップS7−4で算出された目標移動高さZTAGに向けて実装ヘッド48が降下する。通常は、目標移動高さZTAGだけ降下すると実装ヘッド48の吸着ノズル54に保持されたチップ2が基板5又は実装済みのチップ2に当接する。ただし、チップ2の厚みの誤差等により、目標移動高さZTAGまで実装ヘッド48が降下する前にチップ2が基板5又は実装済みのチップ2に当接する可能性がある。逆に、目標移動高さZTAGまで実装ヘッド48が降下してもチップ2が基板5又は実装済みのチップ2に当接しない可能性がある。そこで、制御装置14はロードセル65の検出する荷重により、チップ2の基板5又は実装済みのチップ2との接触を監視する。制御装置14は、目標移動高さZTAGに達する前にチップ2が基板5又は実装済みのチップ2に接触すれば実装ヘッド48の降下が停止される。逆に、目標移動高さZTAGに達してもチップ2が基板5又は実装済みのチップ2に接触しなければ、接触が検出されるまで実装ヘッド48の降下を継続する。
次に、ステップS7−9では基板5又は実装済みのチップ2に対して実装ヘッド48の吸着ノズル54に吸着保持されたチップ2(第n段目のチップ)が実装される。
その後、ステップS7−10においてn=nmax、すなわち最終段のチップ2の実装完了でなければ、ステップS7−11において変数nを「1」だけインクリメントしてステップS7−3〜7−9の処理が繰り返される。
図8Aから図8Dを参照して、制御装置14及び実装部13の動作をさらに詳細に説明する。
図8Aは第1段目のチップ2−1を実装前の状態を示す。この図8Aに示すように、第1段目の実装基準高さHは第1基準高さ位置HBからステージ41上に保持された基板5までの距離に対応している。また、第1段目の実装ヘッド48の目標移動高さZTAGは、初期実装基準高さHから第1段目のチップ2−1の厚みPTを引いた差である。さらに、第1段目の塗布ヘッド70の目標移動高さDZTAGは、塗布ノズル73の下端が基板5からオフセットβだけ上方に位置する値に設定されている。
図8B及び図8Cは、それぞれ第2段目、第3段目のチップ2−2,2−3を実装前の状態を示す。これら図8B及び図8Cに示すように、第2段目、第3段目の実装基準高さH,Hは第1基準高さ位置HBから基板5に実装済みの第1段目、第2段目のチップ2−1,2−2までの距離にそれぞれ対応している。また、第2段目、第3段目の実装ヘッド48の目標移動高さZTAG,ZTAGは、実装基準高さH,Hからチップ2−2,2−3の厚みPT,PTを引いた差である。さらに、塗布ヘッド70の目標移動高さDZTAG,DZTAGは、いずれも塗布ノズル73の下端が実装済みのチップ2−1,2−2からオフセットβだけ上方に位置する値に設定されている。
図8Dは第n段目のチップ2−nを実装前の状態を示す。この図8Dに示すように、第n段目の実装基準高さHは第1基準高さ位置HBからステージ41上に保持された基板5又は実装済みのチップ2までの距離に対応している。また、第n段目の実装ヘッド48の目標移動高さZTAGは、実装基準高さHから第n段目のチップ2−n、すなわち今回実装するチップ2−nの厚みPTを引いた差である。さらに、第n段目の塗布ヘッド70の目標移動高さDZTAGは、塗布ノズル73の下端が基板5からオフセットβだけ上方に位置する値に設定されている。
次に、基板5や実装済みのチップ2に対するチップ2の位置決めについて詳述する。前述のように塗布ヘッド70による液状材の塗布の際には、制御部14は2視野系認識カメラ42の認識結果に基づいて塗布ヘッド70をY軸方向に移動させると共にXYロボットをX軸方向に移動させ、それによって塗布ノズル73を基板5又は実装済みのチップ2に対して位置決めする。また、実装ヘッド48による基板5又は実装済みのチップ2へのチップ2の実装の際には、制御部14は2視野系認識カメラ42の認識結果に基づいて実装ヘッド48をX軸方向に移動させると共にXYロボット77をX軸方向又はY軸方向に移動させ、吸着ノズル54に保持されたチップ2を基板5又は実装済みのチップ2に対して位置決めする。さらに、実装ヘッド48による基板5又は実装済みのチップ2へのチップ2の実装の際には、制御部14は、実装ヘッド48はX軸方向にもY軸方向にも移動させず、2視野系認識カメラ42の認識結果に基づいてXYロボット77をX軸方向又はY軸方向に移動させ、それによって吸着ノズル54に保持されたチップ2を基板5又は実装済みのチップ2に対して位置決めしてもよい。
第1段目のチップ2−1の基板5への実装における塗布ノズル73の基板5に対する位置決めの際には、2視野系認識カメラ42は基板5に設けられた位置認識マーク5a(図1参照)を認識し、制御部14はこの認識結果を基準として位置決めを実行する。また、吸着ノズル54に保持された第1段目のチップ2−1の基板5に対する位置決めの際には、2視野系認識カメラ42は基板5に設けられた位置認識マーク5aと吸着ノズル54に保持された第1段目のチップ2−1の実装面2bに設けられた位置認識マーク2d(図5B参照)とを認識し、制御部14はこの認識結果を基準として位置決めを実行する。
第2段目から第nmax段目のチップ2−1〜2−nmaxの実装におけるこれらの位置決めの際に2視野系認識カメラ42が何を認識するか、すなわち何を基準に位置決めが実行されるかについては、以下の3つの態様がある。
第1の態様としては、第2段目から第nmax段目のチップ2−1〜2−nmaxの実装すべてついて、塗布ノズル73の実装済みのチップ2に対する位置決めの際に、2視野系認識カメラ42は基板5に設けられた位置認識マーク5aを認識し、制御部14はこの認識結果を基準として位置決めを実行する。また、第2段目から第nmax段目のチップ2−1〜2−nmaxのすべてついて、吸着ノズル54に保持されたチップ2の実装済みのチップ2に対する位置決めの際に、2視野系認識カメラ42は基板5に設けられた位置認識マーク5aと、吸着ノズル54に保持されチップ2の実装面2bに設けられた位置認識マーク2dを認識し、制御部14はこの認識結果を基準として位置決めを実行する。第2段目から第nmax段目のチップ2−1〜2−nmaxのすべてについて同一の位置認識マーク5aを基準として実装済みのチップ2に対する塗布ノズル73及び実装されるチップ2の位置決めを実行することにより、高精度のスタック実装を安定して行うことができる。
第2の態様としては、第2段目から第nmax段目のチップ2−1〜2−nmaxの実装すべてについて、塗布ノズル73の実装済みのチップ2に対する位置決めの際に、2視野系認識カメラ42は基板5に実装済みの第1段目(最下段)のチップ2−1の吸着面2aに設けられた位置認識マーク2c(図5A参照)を認識し、制御部14はこの認識結果を基準として位置決めを実行する。また、2段目から第nmax段目のチップ2−1〜2−nmaxのすべてついて、吸着ノズル54に保持されたチップ2の実装済みのチップ2に対する位置決めの際に、2視野系認識カメラ42は第1段目(最下段)のチップ2−1の吸着面2aに設けられた位置認識マーク2cと吸着ノズル54に保持されチップ2の実装面2bに設けられた位置認識マーク2dとを認識し、制御部14はこの認識結果を基準として位置決めを実行する。第2段目から第nmax段目のチップ2−1〜2−nmaxのすべてについて同一のチップ2−1の位置認識マーク2cを基準として実装済みのチップ2に対する塗布ノズル73及び実装されるチップ2の位置決めを実行することにより、高精度のスタック実装を安定して行うことができる。なお、この第2の態様を採用する場合、第1段目のチップ2−1の吸着面2aに設けられた位置認識マーク2cがスタック実装中に常に2視野系認識カメラ42の視野に入るように、第1段目のチップ2−1の平面視での面積を残りのチップチップ2−1〜2−nmaxよりも大きく設定する必要がある。
第3の態様としては、第2段目から第nmax段目のチップ2−1〜2−nmaxの実装すべてについて、塗布ノズル73の実装済みのチップ2に対する位置決めの際に、2視野系認識カメラ42は実装済みのチップ2のうち最上段のものの吸着面2aに設けられた位置認識マーク2cを認識し、制御部14はこの認識結果を基準として位置決めを実行する。また、第2段目から第nmax段目のチップ2−1〜2−nmaxのすべてついて、吸着ノズル54に保持されたチップ2の実装済みのチップ2に対する位置決めの際に、2視野系認識カメラ42は実装済みのチップ2のうち最上段のものの吸着面2aに設けられた位置認識マーク2cと吸着ノズル54に保持されチップ2の実装面2bに設けられた位置認識マーク2dとを認識し、制御部14はこの認識結果を基準として位置決めを実行する。例えば、第2段目のチップ2−2の実装時には、基板5に実装済みの第1段目のチップ2−1の吸着面2aに設けられた位置認識マーク2cを2視野系認識カメラ42が認識する。また、第n段目の実装時には、実装済みの第n−1段目のチップ2−(n−1)の吸着面2aに設けられた位置認識マーク2cを2視野系認識カメラ42が認識する。
なお、塗布ノズル73や吸着ノズル54に保持されたチップ2の位置決めにおいて、位置認識マーク2c,2d,5aに代えてチップ2や基板2の回路パターンの一部、又はチップ2や基板2の角縁部を2視野系認識カメラ42で認識してもよい。
以上のように、本実施形態の部品実装装置1では、実装済みのチップ2の個数、すなわち基板5上に実装済みのチップ2の段数が増加する程、基準実装高さHが上昇し、それに伴って実装ヘッド48の目標移動高さZTAGも上昇し、第1基準高さ位置HBに近づく。換言すれば、基板5上に実装されたチップ2の段数の増加に伴って、次に実装されるチップを保持した実装ヘッド48が第1基準的高さ位置HBからステージ41に向けて降下する量が制御装置14によって自動的に調節される。よって、複数のチップ2を連続的にスタック実装することが可能となり、効率的にスタック実装を行うことができる。
(第2実施形態)
図9に本発明の第2実施形態における制御装置14を示す。本実施形態では、データ格納部101に各段の設定押込量PHSETが記憶されている。設定押込量PHSETは、吸着ノズル54にチップ2を保持した実装ヘッド48が第1基準高さ位置HBから基板5又は実装済みのチップ2に向けて降下する際に、吸着ノズル54で保持したチップ2が基板5又は実装済みのチップ2に接触した後もさらに実装ヘッド48さらに降下させ、それによって初期位置P01(図3参照)から吸着ノズル54を鉛直方向上向きにノズル支持部56に対して押し込む距離の設定値である。また、実装基準高さ算出部103は、この設定押込量PHSETと押込量センサ62で検出された吸着ノズル54の押込量の実測値である実押込量PHACを各段の実装基準高さHの算出に使用する。さらに、第1目標移動高さ算出部104も各段の実装ヘッド48の目標移動高さZTAGの算出に、設定押込量PHSETを使用する。
図10のフローチャートを参照して、制御装置14及び実装部13の動作を説明する。ステップS10−1〜S10−12のうち、ステップS10−1,S10−2,S10−5〜S10−9,S10−11,S10−12の処理はそれぞれ図7の対応するステップの処理と同様である。
ステップS10−3では、実装基準高さ算出部103が以下の式(4)に基づいて、実装基準高さHを算出する。
Figure 0005064804
この式(4)で示すように、第2段目以降の第n段目の実装基準高さHは、第n−1段目の実装基準高さHn-1から第n−1段目のチップ2の厚みPTn-1を引いた差を、第n−1段の実押込量PHACn-1と第n−1段のPHSETn-1の差で補正したものである。実押込量PHACと設定押込量PHSETの差は、実際に実装ヘッド48で保持したチップ2を基板5や実装済みのチップ2に当接させた際のチップ2の厚みPTの誤差、バンプ4のつぶれの程度の差違等に起因する実装ヘッド48の移動量のばらつきを反映する。従って、この差によって実装基準高さHを補正することにより、実装基準高さHが第1基準高さ位置HBから基板5や実装済みのチップ2までの実際の距離を近似する精度が向上する。従って、本実施形態では、より高精度のスタック実装を行うことできる。
ステップS10−4では、第1目標移動高さ算出部104が以下の式(5)に基づいて、実装ヘッド48の目標移動高さZTAGを算出する。
Figure 0005064804
この式(5)から明らかなように、各段の実装ヘッド48の目標移動高さZTAGは、実装基準高Hからチップ2の厚みPTを引いた差に設定押込量PHSETを加えた値である。
ステップS10−9において実装動作が完了した後、ステップS10−10において押込量センサ62が実押込量PHACを検出する。前述のように、この実押込量PHACは実装基準高さH及び実装ヘッド48の目標移動高さZTAGnの算出に使用される。
図11Aは第1段目のチップ2−1を実装前の状態を示す。この図11Aに示すように、第1段目の実装基準高さHは第1基準高さ位置HBからステージ41上に保持された基板5までの距離に対応している。また、第1段目の実装ヘッド48の目標移動高さZTAGは、実装基準高さHから第1段目のチップ2−1の厚みPTを引いた差に設定押込量PHSETを加えた値である。さらに、第1段目の塗布ヘッド70の目標移動高さDZTAGは、塗布ノズル73の下端が基板5からオフセットβだけ上方に位置する値に設定されている。
図11B及び図11Cは、それぞれ第2段目、第3段目のチップ2−2,2−3を実装前の状態を示す。第2段目、第3段目の実装基準高さH,Hは第1基準高さ位置HBから基板5に実装済みの第1段目、第2段目のチップ2−1,2−2までの距離を実押込量PHAC,PHACと設定押込量PHSET,PHSETの差で補正したものである。また、第2段目、第3段目の実装ヘッド48の目標移動高さZTAG,ZTAGは、実装基準高さH,Hからチップ2−2,2−3の厚みPT,PTを引いた差に設定押込量PHSET,PHSETを加えた値である。さらに、塗布ヘッド70の目標移動高さDZTAG,DZTAGは、いずれも塗布ノズル73の下端が実装済みのチップ2−1,2−2からオフセットβだけ上方に位置する値に設定されている。
図11Dは第n段目のチップ2−nを実装前の状態を示す。第n段目の実装基準高さHは第1基準高さ位置HBからステージ41上に保持された基板5又は実装済みのチップ2までの距離を実押込量PHACと設定押込量PHSETの差で補正した値である。また、第n段目の実装ヘッド48の目標移動高さZTAGは、実装基準高さHから第n段目のチップ2−n、すなわち今回実装するチップ2−nの厚みPTを引いた差に今回の設定押込量PHSETを加えた値である。さらに、第n段目の塗布ヘッド70の目標移動高さDZTAGは、塗布ノズル73の下端が基板5からオフセットβだけ上方に位置する値に設定されている。
第2実施形態のその他の構成及び作用は第1実施形態と同様である。
(第1参考例
図12に本発明の第1参考例における制御装置14を示す。本参考例では、実装基準高さ算出部103は、基板5又は実装済みのチップ2へチップ2を実装する際の実装ヘッド48の実測値である実移動高さZACを、実装基準高さHの算出に使用する。この実移動高さZACは降下量センサ61により検出される。また、実移動高さZACの基準は第1基準高さ位置HBであり、鉛直方向下向きを正とする。
図13のフローチャートを参照して、制御装置14及び実装部13の動作を説明する。ステップS13−1〜S13−12のうち、ステップS13−1,S13−2,S13−4〜S13−9,S13−11,S13−11の処理はそれぞれ図7の対応するステップの処理と同様である。特に、ステップS13−4において、第1目標移動高さ算出部104は第1実施形態(図7のステップS7−4)と同様に、実装ヘッド48の目標移動高さZTAGを実装基準高さHからチップ2の厚みPTを引いた差として算出する。
ステップS13−3では、実装基準高さ算出部103が以下の式(6)に基づいて、実装基準高さHを算出する。
Figure 0005064804
この式(6)で示すように、第2段目以降の第n段目の実装基準高さHは、第n−1段目での実移動高さZACn−1である。前述のように実移動高さZACは実際に実装ヘッド48が第1基準高さ位置HBから降下した降下量であるので、実装ヘッド48で保持したチップ2を基板5や実装済みのチップ2に当接させた際のチップ2の厚みPTの誤差、バンプ4のつぶれの程度の差違を反映する。従って、実移動高さZACを実装基準高さHとして使用することにより、実装基準高さHが第1基準高さ位置HBから基板5や実装済みのチップ2までの実際の距離を近似する精度が向上する。従って、本参考例では、より高精度のスタック実装を行うことできる。
1参考例のその他の構成及び作用は第1実施形態と同様である。
(第実施形態)
図14に本発明の第実施形態における制御装置14を示す。また、本実施形態の部品実装装置1は、図16Aから図16Dに概略的に示すように、ステージ41を昇降させる昇降装置150を備える。
制御装置14は、実装基準高さ算出部103(例えば図4参照)を代えて、基板5上に実装されるチップ2の段数が増加しても初期実装基準高さHが一定に保持されるように第1基準高さ位置HBからのステージ41の高さHS(図16D参照)を算出するステージ高さ算出部151を備える。また、第1及び第2の目標移動高さ算出部104,105は、実装されたチップ2の段数が増加しても初期実装基準高さHを使用して実装ヘッド48や塗布ヘッド70の目標移動高さZTAG,DZTAGを算出する。
図15のフローチャートを参照して、制御装置14及び実装部13の動作を説明する。まず、ステップS15−1において、初期実装基準高さHの測定が実行される。詳細には、吸着ノズル54にチップ2を保持してない状態の実装ヘッド48がステージ41上の基板5へ向けて降下する。初期実装基準高さ検出部102はロードセル65が検出する荷重の変化から、吸着ノズル54が基板5に当接したことを検出し、この際の降下量センサ61からの入力値から初期実装基準高さHを検出する。検出した初期実装基準高さHはデータ格納部101に記憶される。
次に、ステップS15−2では、ステージ高さ算出部151が基板5に未だ1個のチップ2も実装されていない状態でのステージ41の高さ(初期ステージ高さHS)を算出する。この初期ステージ高さHSは、初期実装基準高さHとデータ格納部101に記憶されている基板5の厚みとから算出される。
ステップS15−3〜S15−13が実際にチップ2を基板5や実装済みのチップ2に実装するための処理である。まず、ステップS7−3において段数を示す変数nを「1」に設定する。
ステップS15−4では、ステージ高さ算出部151が以下の式(7)に基づいて、ステージ高さHSを算出する。
Figure 0005064804
ここでHSは第n段目のステージ高さ、HSはステップS15−2で算出した初期ステージ高さを示す。また、第2式の右辺第2項は、n−1段目のチップ2の厚みを示す。前述のように各段のチップ2の厚みPTはデータ格納部101に記憶されている。
次に、ステップS15−5において、第1目標移動高さ算出部104が以下の式(8)に基づいて、実装ヘッド48の目標移動高さZTAGを算出する。
Figure 0005064804
ここでZTAGは第n段目のチップ2を実装する際の実装ヘッド48の目標移動高さ、Hは初期実装基準高さ、PTnは各段のチップ2の厚みである。
ステップS15−6では、第2目標移動高さ算出部105が以下の式(9)に基づいて、塗布ヘッド70の目標移動高さDZTAGを算出する。
Figure 0005064804
ここで、Hは初期実装基準高さ、αは第1基準高さ位置HBと第2基準高さ位置HBの差、すなわち吸着ノズル54の下端と塗布ノズル73の下端の距離である。また、βは塗布ノズル73と基板5やチップ2の干渉を防止するためのオフセット量である。
ステップS15−7では、昇降装置150によりステージ41がステップS15−4で算出されたステージ高さHSまで降下する。このステージ41の降下により、実装基準高さは初期実装基準高さHに維持される。
ステップS15−8では、ステップS15−6で算出された目標移動高さDZTAGだけ、塗布ヘッド70がステージ41に向けて降下する。その後、ステップS15−9において、塗布ヘッド70による塗布動作が実行される。塗布ノズル73から基板5や実装済みのチップ2に液状材6が塗布される。
ステップS15−10では、ステップS15−5で算出された目標移動高さZTAGに向けて実装ヘッド48が降下する。通常は、目標移動高さZTAGだけ降下すると実装ヘッド48の吸着ノズル54に保持されたチップ2が基板5又は実装済みのチップ2に当接する。ただし、チップ2の厚みの誤差等により、目標移動高さZTAGまで実装ヘッド48が降下する前にチップ2が基板5又は実装済みのチップ2に当接する可能性がある。逆に、目標移動高さZTAGまで実装ヘッド48が降下してもチップ2が基板5又は実装済みのチップ2に当接しない可能性がある。そこで、制御装置14はロードセル65の検出する荷重により、チップ2の基板5又は実装済みのチップ2との接触を監視する。制御装置14は、目標移動高さZTAGに達する前にチップ2が基板5又は実装済みのチップ2に接触すれば実装ヘッド48の降下が停止される。逆に、目標移動高さZTAGに達してもチップ2が基板5又は実装済みのチップ2に接触しなければ、接触が検出されるまで実装ヘッド48の降下を継続する。
次に、ステップS15−11では、基板5又は実装済みのチップ2に対して実装ヘッド48の吸着ノズル54に吸着保持されたチップ2(第n段目のチップ)が実装される。
その後、ステップS15−12においてn=nmax、すなわち最終段のチップ2の実装完了でなければ、ステップS15−13において変数nを「1」だけインクリメントしてステップS15−4〜15−11の処理が繰り返される。
図16Aから図16Dを参照して、制御装置14及び実装部13の動作をさらに詳細に説明する。
図16Aは第1段目のチップ2−1を実装前の状態を示す。この図16Aに示すように、初期実装基準高さHは第1基準高さ位置HBからステージ41上に保持された基板5までの距離に対応している。また、第1段目の実装ヘッド48の目標移動高さZTAGは、初期実装基準高さHから第1段目のチップ2−1の厚みPTを引いた差である。さらに、第1段目の塗布ヘッド70の目標移動高さDZTAGは、塗布ノズル73の下端が基板5からオフセットβだけ上方に位置する値に設定されている。
図16Bは、第2段目のチップ2−2を実装前の状態を示す。矢印Dで示すよう昇降装置150によりステージ41が降下したことにより、第2段目のチップ2−2を実装前の状態でも実装基準高さHは初期実装基準高さHに維持されている。式(7)より、第2段目のチップ2−2の実装時のステージ41の降下量ΔHSは第1段目のチップ2−1の厚みPTである。また、第2段目の実装ヘッド48の目標移動高さZTAGは、初期実装基準高さHからチップ2−2の厚みPTを引いた差である。さらに、塗布ヘッド70の目標移動高さDZTAGは、塗布ノズル73の下端が実装済みのチップ2−1からオフセットβだけ上方に位置する値に設定されている。
図16Cは、第3段目のチップ2−3を実装前の状態を示す。矢印Dで示すよう昇降装置150によりステージ41が降下したことにより、第3段目のチップ2−3を実装前の状態でも実装基準高さは初期実装基準高さHに維持されている。式(7)より、第3段目のチップ2−3の実装時のステージ41の降下量ΔHSは第2段目のチップ2−2の厚みPTである。また、第3段目の実装ヘッド48の目標移動高さZTAGは、初期実装基準高さHからチップ2−3の厚みPTを引いた差である。さらに、塗布ヘッド70の目標移動高さDZTAGは、いずれも塗布ノズル73の下端が実装済みのチップ2−1からオフセットβだけ上方に位置する値に設定されている。
図16Dは第n段目のチップ2−nを実装前の状態を示す。この図16Dに示すように、昇降装置150によりステージ41が降下することにより、第n段目のチップ2の実装時にも、実装基準高さは初期実装基準高さHに維持されている。
以上のように、本実施形態の部品実装装置1では、実装済みのチップ2の個数、すなわち基板5上に実装済みのチップ2の段数の増加に伴って、初期実装基準高さHが一定に維持されるようにステージ41が自動的に降下する。よって、複数のチップ2を連続的にスタック実装することが可能となり、効率的にスタック実装を行うことができる。また、実装基準高さHが初期実装基準高さHで維持され、実装基準高さは一定に保持されるので、2視野系認識カメラ42(Z軸方向の位置が固定されている)とチップ2とのワークディスタンスが一定に保持される。その結果、2視野系認識カメラ42によって実装済み部品2を高精度で位置認識でき、実装済みのチップ2に対するより高精度の実装を実現できる。
実施形態のその他の構成及び作用は第1実施形態と同様である。
(第実施形態)
図17に本発明の第実施形態における制御装置14を示す。本実施形態では、データ格納部101に各段の設定押込量PHSETが記憶されている。また、ステージ高さ算出部151は、この設定押込量PHSETと押込量センサ62で検出された吸着ノズル54の押込量の実測値である実押込量PHACを各段のステージ高さHSの算出に使用する。さらに、第1目標移動高さ算出部104も各段の実装ヘッド48の目標移動高さZTAGの算出に、設定押込量PHSETを使用する。
図18のフローチャートを参照して、制御装置14及び実装部103の動作を説明する。ステップS18−1〜S18−14のうち、ステップS18−1〜S18−3,S18−6〜S18−11,S18−13,S18−14の処理はそれぞれ図15の対応するステップの処理と同様である。
ステップS18−4では、ステージ高さ算出部151が以下の式(10)に基づいて、ステージ高さHSを算出する。
Figure 0005064804
この式(10)で示すように、第2段目以降の第n段目のステージ高さHSは、第n−1段目のステージ高さHSn-1と第n−1段目のチップ2の厚みPTn−1の和を第n−1段の実押込量PHACn-1と第n−1段のPHSETn-1の差で補正したものである。換言すれば、各段のステージ41の降下量ΔHSn(図16D参照)は、PTn−1+(PHACn−1−PHSETn−1)である。実押込量PHACとPHSETの差は、実際に実装ヘッド48で保持したチップ2を基板5や実装済みのチップ2に当接させた際のチップ2の厚みPTの誤差、バンプ4のつぶれの程度の差違等に起因する実装ヘッド48の移動量のばらつきを反映する。従って、この差で補正することによりステージ高さHSの計算精度が向上し、より高精度のスタック実装を行うことできる。
ステップS18−5では、第1目標移動高さ算出部104が以下の式(11)に基づいて、実装ヘッド48の目標移動高さZTAGを算出する。
Figure 0005064804
この式(11)から明らかなように、各段の実装ヘッド48の目標移動高さZTAGは、初期実装基準高さHからチップ2の厚みPTを引いた差に設定押込量PHSETを加えた値である。
ステップS18−11において実装動作が完了した後、ステップS18−12において押込量センサ62が実押込量PHACを検出する。前述のように、この実押込量PHACはステージ高さHSの算出に使用される。
実施形態のその他の構成及び作用は第実施形態と同様である。
(第2参考例
図19に本発明の第2参考例における制御装置14を示す。本参考例では、ステージ高さ算出部151は、基板5又は実装済みのチップ2へチップ2を実装する際の実装ヘッド48の実測値である実移動高さZACをステージ高さHSの算出に使用する。この実移動高さZACは降下量センサ61により検出される。
図20のフローチャートを参照して、制御装置14及び実装部13の動作を説明する。ステップS20−1〜S20−14のうち、ステップS20−1〜S20−3,S20−6〜S20−11,S20−13,S20−14の処理はそれぞれ図15の対応するステップの処理と同様である。
ステップS20−4では、ステージ高さ算出部151が以下の式(12)に基づいて、ステージ高さHSを算出する。
Figure 0005064804
この式(12)で示すように、第2段目以降の第n段目のステージ高さHSは、第n−1段目のステージ高さHSn−1に第n−1段目での実装基準高さから第n−1段目での実移動高さZACn−1を引いた差を加えたものである。前述のように実移動高さZACは実際に実装ヘッド48が第1基準高さ位置HBから降下した降下量であるので、実装ヘッド48で保持したチップ2を基板5や実装済みのチップ2に当接させた際のチップ2の厚みPTの誤差、バンプ4のつぶれの程度の差違を反映する。従って、ステージ高さHSの算出に実移動高さZACを使用することにより、ステージ高さHSの計算精度が向上し、より高精度のスタック実装を行うことできる。
ステップS18−11において実装動作が完了した後、ステップS18−12において押込量センサ62が実移動高さZACを検出する。前述のように、この実移動高さZACはステージ高さHSの算出に使用される。
2参考例のその他の構成及び作用は第実施形態と同様である。
添付図面を参照して本発明を完全に説明したが、当業者にとって種々の変更及び変形が可能である。従って、そのような変更及び変形は辺発明の意図及び範囲から離れない限り、本発明に含まれると解釈されなければならない。
本発明の第1実施形態に係る部品実装装を示す斜視図。 反転ヘッドが上向きの部品搬送装置を示す斜視図。 反転ヘッドが上向きの部品搬送装置を示す斜視図。 実装ヘッドを示す部分拡大図。 第1実施形態における制御装置を示すブロック図。 ICチップを吸着面側から見た斜視図。 ICチップを実装面側から見た斜視図。 スタック実装されたICチップの一例を示す部分断面図。 第1実施形態に係る部品実装装置の動作を説明するためのフローチャート。 第1実施形態における第1段目の実装を説明するための概略図。 第1実施形態における第2段目の実装を説明するための概略図。 第1実施形態における第3段目の実装を説明するための概略図。 第1実施形態における第n段目の実装を説明するための概略図。 本発明の第2実施形態における制御装置を示すブロック図。 本発明の第2実施形態に係る部品実装装置の動作を説明するためのフローチャート。 第2実施形態における第1段目の実装を説明するための概略図。 第2実施形態における第2段目の実装を説明するための概略図。 第2実施形態における第3段目の実装を説明するための概略図。 第2実施形態における第n段目の実装を説明するための概略図。 本発明の第1参考例における制御装置を示すブロック図。 本発明の第1参考例に係る部品実装装置の動作を説明するためのフローチャート。 本発明の第実施形態における制御装置を示すブロック図。 実施形態に係る部品実装装置の動作を説明するためのフローチャートである。 実施形態における第1段目の実装を説明するための概略図。 実施形態における第2段目の実装を説明するための概略図。 実施形態における第3段目の実装を説明するための概略図。 実施形態における第n段目の実装を説明するための概略図。 本発明の第実施形態における制御装置を示すブロック図。 本発明の第実施形態に係る部品実装装置の動作を説明するためのフローチャート。 本発明の第2参考例における制御装置を示すブロック図。 本発明の第2参考例に係る部品実装装置の動作を説明するためのフローチャート。
1 部品実装装置
2 ICチップ
2a 吸着面
2b 実装面
3 パッド
4 バンプ
5 基板
11 部品供給部
12 基板移動部
13 実装部
14 制御装置
16 ストッカ
17 プレート移動装置
18 プレート配置装置
19 認識カメラ
20 部品移送ヘッド装置
22 トレイ
23 プレート
25 プレート押圧体
26,28,30 モータ
27 XYロボット
29,32 X軸ロボット
33 ヘッドフレーム
34 反転ヘッド
35 吸着ノズル
40 実装ヘッド装置
41 ステージ
42 2視野系認識カメラ
45 モータ
46 X軸ロボット
47 キャリッジ
48 実装ヘッド
49 直動ガイド
51 ベース
52 ボールねじ
53 モータ
54 吸着ノズル(保持部)
56 ノズル支持部(基部)
57 モータ
58 ばね
59 エア供給源
60 流路
61 降下量センサ
64 ピストン
65 ロードセル
66 超音波発信器
67 ヒータ
70 塗布ヘッド
71 モータ
73 塗布ノズル
75,76 モータ
77 XYロボット
150 昇降装置
151 ステージ高さ算出部

Claims (8)

  1. 基板(5)に複数個の部品(2)を積み重ねて実装する部品実装装置であって、
    高さ位置が固定され、前記基板を保持するステージ(41)と、
    前記部品を解除可能に保持する保持部(54)と、この保持部が高さ方向に変位可能な基部(56)を備え、前記ステージの上方の固定された基準高さ位置(HB)から前記ステージに向けて降下し、保持した前記部品を前記基板又は実装済みの前記部品に実装し、この実装時に前記保持部が前記基部に対して変位する量である実押込量(PHAC)を検出するセンサ(62)を備える実装ヘッド(48)と、
    前記基準高さ位置から前記基板又は実装済みの前記部品までの距離に対応する実装基準高さ(H)を前記実装済みの部品の個数が増えるほど前記基準高さ位置に近づくように少なくとも前記押込量に基づいて算出する実装基準高さ算出部(103)と、少なくとも前記実装基準高さ算出部が算出した前記実装基準高さと前記実装ヘッドに保持されている前記部品の厚み(PT)とに基づいて目標移動高さ(ZTAG)を算出する目標移動高さ算出部(104)とを備え、前記部品を保持した前記実装ヘッドを前記基準高さ位置から前記目標移動高さまで降下させて前記基板又は前記実装済みの部品に保持した前記部品を実装させる制御部(14)と
    を備える、部品実装装置。
  2. 基板(5)に複数個の部品(2)を積み重ねて実装する部品実装装置であって、
    高さ位置が固定され、前記基板を保持するステージ(41)と、
    前記部品を解除可能に保持し、前記ステージの上方の固定された基準高さ位置(HB)から前記ステージに向けて降下し、保持した前記部品を前記基板に実装済みの前記部品に実装する実装ヘッド(48)と、
    少なくとも前記実装ヘッドに保持された部品と前記基板に実装済みの部品のうち最下段のものとを認識可能な認識カメラ(42)と、
    前記基準高さ位置から前記基板に実装済みの前記部品までの距離に対応する実装基準高さ(H)と前記実装ヘッドに保持されている前記部品の厚み(PT)とに基づいて目標移動高さ(ZTAG)を算出する目標移動高さ算出部(104)とを備え、前記実装ヘッドを前記基準高さ位置から前記目標移動高さまで降下させ、前記認識カメラによる認識結果を使用して前記実装済みの部品に前記実装ヘッドに保持された部品を位置決めして実装させる制御部(14)と
    を備える、部品実装装置。
  3. 基板(5)に複数個の部品(2)を積み重ねて実装する部品実装装置であって、
    高さ位置が固定され、前記基板を保持するステージ(41)と、
    前記部品を解除可能に保持し、前記ステージの上方の固定された基準高さ位置(HB)から前記ステージに向けて降下し、保持した前記部品を前記基板に実装済みの前記部品に実装する実装ヘッド(48)と、
    少なくとも前記実装ヘッドに保持された部品と前記実装済みの部品のうち最上段のものとを認識可能な認識カメラ(42)と、
    前記基準高さ位置から前記基板に実装済みの前記部品までの距離に対応する実装基準高さ(H)と前記実装ヘッドに保持されている前記部品の厚み(PT)とに基づいて目標移動高さ(ZTAG)を算出する目標移動高さ算出部(104)とを備え、前記実装ヘッドを前記基準高さ位置から前記目標移動高さまで降下させて前記認識カメラによる認識結果を使用して前記実装済みの部品に前記実装ヘッドに保持された部品を位置決めして実装させる制御部(14)と
    を備える、部品実装装置。
  4. 基板(5)に複数個の部品(2)を積み重ねて実装する部品実装装置であって、
    高さ位置が固定され、前記基板を保持するステージ(41)と、
    前記部品を解除可能に保持し、前記ステージの上方の固定された第1の基準高さ位置(HB)から前記ステージに向けて降下し、保持した前記部品を前記基板又は実装済みの前記部品に実装する実装ヘッド(48)と、
    前記ステージの上方の固定された第2の基準高さ位置(HB)から前記ステージに向けて降下し、上記基板又は実装済みの前記部品に対して液状材を塗布するための塗布ヘッド(70)と、
    前記第1の基準高さ位置から前記基板又は実装済みの前記部品までの距離に対応する実装基準高さ(H)と前記実装ヘッドに保持されている前記部品の厚み(PT)とに基づいて第1の目標移動高さ(ZTAG)を算出する第1の目標移動高さ算出部(104)と、前記実装基準高さに基づいて第2の目標移動高さ(DZTAG)を算出する第2の目標移動高さ算出部(105)とを備え、前記部品を保持した前記実装ヘッドを前記第1の基準高さ位置から前記第1の目標移動高さまで降下させて前記基板又は前記実装済みの部品に保持した前記部品を実装させると共に、前記塗布ヘッドを前記第2の基準高さ位置から前記第2の目標移動高さまで降下させて前記基板又は実装済みの前記部品に前記液状材を塗布させる制御部(14)と
    を備える、部品実装装置。
  5. 基板(5)に複数個の部品(2)を積み重ねて実装する部品実装装置であって、
    前記基板を保持する昇降可能なステージ(41)と、
    前記部品を解除可能に保持する保持部(54)と、この保持部が高さ方向に変位可能な基部(56)を備え、前記ステージの上方の基準高さ位置(HB)から前記ステージへ向けて降下し、保持した前記部品を前記基板又は実装済みの前記部品に実装し、この実装時に前記保持部が前記基部に対して変位する量である実押込量(PHAC)を検出するセンサ(62)を備える実装ヘッド(48)と、
    前記基準高さ位置からの前記ステージの高さであるステージ高さ(HS)を、前記実装済みの部品の個数が増えるほど前記基準高さ位置からステージが離れ、前記基準高さ位置から前記基板又は実装済みの前記部品までの距離に対応する実装基準高さ(H)が一定に保持されるように、少なくとも前記実押込量に基づいて算出するステージ高さ算出部(151)と、少なくとも前記実装基準高さと前記実装ヘッドに保持されている前記部品の厚み(PT)とに基づいて目標移動高さ(ZTAG)を算出する目標移動高さ算出部(104)とを備え、前記ステージを前記ステージ高さまで降下させた後、前記部品を保持した前記実装ヘッドを前記基準高さ位置から前記目標移動高さまで降下させて前記基板又は前記実装済みの部品に保持した前記部品を実装させる制御部と
    を備える、部品実装装置。
  6. 基板(5)に複数個の部品(2)を積み重ねて実装する部品実装装置であって、
    前記基板を保持する昇降可能なステージ(41)と、
    前記部品を解除可能に保持し、前記ステージの上方の第1の基準高さ位置(HB)から前記ステージへ向けて降下し、保持した前記部品を前記基板又は実装済みの前記部品に実装する実装ヘッド(48)と、
    前記ステージの上方の固定された第2の基準高さ位置(HB)から前記ステージに向けて降下し、上記基板又は実装済みの前記部品に対して液状材を塗布するための塗布ヘッド(70)と、
    前記第1の基準高さ位置から前記基板又は実装済みの前記部品までの距離に対応する実装基準高さ(H)を一定に保持するように、前記第1の基準高さ位置からの前記ステージの高さであるステージ高さ(HS)を算出するステージ高さ算出部(151)と、少なくとも前記実装基準高さと前記実装ヘッドに保持されている前記部品の厚み(PT)とに基づいて第1の目標移動高さ(ZTAG)を算出する第1の目標移動高さ算出部(104)と前記実装基準高さに基づいて第2の目標移動高さ(DZTAG)を算出する第2の目標移動高さ算出部(105)とを備え、前記ステージを前記ステージ高さ算出部が算出した前記ステージ高さまで降下させた後、前記部品を保持した前記実装ヘッドを前記第1の基準高さ位置から前記第1の目標移動高さ算出部が算出した前記第1の目標移動高さまで降下させて前記基板又は前記実装済みの部品に保持した前記部品を実装させると共に、前記塗布ヘッドを前記第2の基準高さ位置から前記第2の目標移動高さまで降下させて前記基板又は実装済みの前記部品に前記液状材を塗布させる制御部と
    を備える、部品実装装置。
  7. 基板(5)に複数個の部品(2)を積み重ねて実装する部品実装方法であって、
    前記基板を保持するステージ(41)を設け、
    実装ヘッド(48)に保持された部品と前記ステージに保持された前記基板に実装済みの部品うち最下段のものとを認識カメラで認識し、
    前記ステージの上方の固定された基準高さ位置(HB)から前記基板に実装済みの前記部品までの距離に対応する実装基準高さ(H)と前記実装ヘッドに保持されている前記部品の厚み(PT)とに基づいて目標移動高さ(ZTAG)を算出し、
    前記実装ヘッドを前記基準高さ位置から前記目標移動高さまで前記ステージに向けて降下させ、前記認識カメラによる認識結果を使用して前記実装済みの部品に前記実装ヘッドに保持された部品を位置決めして実装させる、部品実装方法。
  8. 基板(5)に複数個の部品(2)を積み重ねて実装する部品実装方法であって、
    前記基板を保持するステージ(41)を設け、
    実装ヘッド(48)に保持された部品と前記ステージに保持された基板に実装済みの部品のうち最上段の部品とを認識カメラで認識し、
    前記ステージの上方の固定された基準高さ位置(HB)から前記基板に実装済みの前記部品までの距離に対応する実装基準高さ(H)と前記実装ヘッドに保持されている前記部品の厚み(PT)とに基づいて目標移動高さ(ZTAG)を算出し、
    前記実装ヘッドを前記基準高さ位置から前記目標移動高さまで前記ステージに向けて降下させ、前記認識カメラによる認識結果を使用して前記実装済みの部品に前記実装ヘッドに保持された部品を位置決めして実装させる、部品実装方法。
JP2006546699A 2004-12-06 2005-12-06 部品実装装置及び部品実装方法 Expired - Fee Related JP5064804B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006546699A JP5064804B2 (ja) 2004-12-06 2005-12-06 部品実装装置及び部品実装方法

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004352748 2004-12-06
JP2004352748 2004-12-06
PCT/JP2005/022364 WO2006062091A1 (ja) 2004-12-06 2005-12-06 部品実装装置及び部品実装方法
JP2006546699A JP5064804B2 (ja) 2004-12-06 2005-12-06 部品実装装置及び部品実装方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2006062091A1 JPWO2006062091A1 (ja) 2008-06-12
JP5064804B2 true JP5064804B2 (ja) 2012-10-31

Family

ID=36577918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006546699A Expired - Fee Related JP5064804B2 (ja) 2004-12-06 2005-12-06 部品実装装置及び部品実装方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7748112B2 (ja)
JP (1) JP5064804B2 (ja)
KR (1) KR101153053B1 (ja)
CN (1) CN101073153B (ja)
TW (1) TW200628029A (ja)
WO (1) WO2006062091A1 (ja)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4692268B2 (ja) * 2005-12-22 2011-06-01 パナソニック株式会社 電子部品実装システムおよび電子部品実装方法
JP2008109001A (ja) * 2006-10-27 2008-05-08 Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd 電子部品装着装置及び電子部品装着方法
JP2008251771A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd 部品実装装置
DE112008000767T5 (de) * 2007-04-03 2010-04-29 Panasonic Corporation, Kadoma-shi Verfahren zum Bestücken von Bauelementen
JP2008270278A (ja) * 2007-04-16 2008-11-06 Nec Electronics Corp 半導体製造装置および半導体装置の製造方法
JP4883181B2 (ja) * 2007-08-17 2012-02-22 富士通株式会社 部品実装方法
CN101842000B (zh) * 2009-03-19 2014-04-30 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 贴附装置及使用该贴附装置的贴附方法
JP2011014583A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 Tesetsuku:Kk 電子部品用搬送装置
KR101047033B1 (ko) * 2009-07-23 2011-07-06 (주) 에스에스피 공정거리 설정이 편리한 자동화 조립장비 및 이를 이용한 공정거리 설정방법
JP4880055B2 (ja) * 2010-06-04 2012-02-22 株式会社新川 電子部品実装装置及びその方法
JP5398751B2 (ja) * 2011-01-26 2014-01-29 パナソニック株式会社 部品実装方法および部品実装装置
JP5876000B2 (ja) * 2012-06-11 2016-03-02 株式会社新川 ボンディング装置およびボンディング方法
JP2014038946A (ja) * 2012-08-16 2014-02-27 Sony Corp 実装装置、部材の配置方法及び基板の製造方法
KR101419461B1 (ko) * 2012-11-28 2014-07-16 방영진 Pcb부품삽입검출장치
JP6422499B2 (ja) * 2014-08-13 2018-11-14 株式会社新川 実装装置および測定方法
EP3258763B1 (en) * 2015-02-13 2021-03-24 FUJI Corporation Mounting processing unit, mounting device, and control method for mounting processing unit
EP3328181B1 (en) * 2015-07-24 2020-11-04 FUJI Corporation Component mounting machine and component mounting system
JP6553459B2 (ja) * 2015-09-09 2019-07-31 東芝メモリ株式会社 半導体装置の製造方法および実装装置
CN107072045A (zh) * 2016-11-30 2017-08-18 合肥瑞硕科技有限公司 一种电路板专用吸取装置
US10367436B2 (en) * 2017-02-21 2019-07-30 Invetech, Inc. Single-axis linear motion system
US10374530B2 (en) 2017-02-21 2019-08-06 Invetech, Inc. Dual-axis linear motion system
JP6767333B2 (ja) * 2017-09-28 2020-10-14 芝浦メカトロニクス株式会社 電子部品の実装装置
JP7112341B2 (ja) * 2019-01-23 2022-08-03 東レエンジニアリング株式会社 実装装置および実装方法
JP2020150187A (ja) * 2019-03-15 2020-09-17 パナソニックIpマネジメント株式会社 部品搭載装置および部品搭載方法
CN114026975B (zh) * 2019-07-04 2023-04-14 株式会社富士 元件安装机
JP7450429B2 (ja) * 2020-03-26 2024-03-15 芝浦メカトロニクス株式会社 電子部品の実装装置
WO2022098697A1 (en) * 2020-11-05 2022-05-12 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Methods of operating a wire bonding machine, including methods of monitoring an accuracy of bonding force on a wire bonding machine, and related methods
DE102021108635A1 (de) 2021-01-29 2022-08-04 Pink Gmbh Thermosysteme Anlage und Verfahren zum Verbinden von elektronischen Baugruppen
EP4285403A2 (de) 2021-01-29 2023-12-06 PINK GmbH Thermosysteme Anlage und verfahren zum verbinden von elektronischen baugruppen

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05198620A (ja) * 1992-01-20 1993-08-06 Mitsubishi Electric Corp 半導体ボンディング装置
JPH07122596A (ja) * 1993-10-28 1995-05-12 Nec Kansai Ltd アウタリードボンダ
JPH1187431A (ja) * 1997-09-08 1999-03-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd バンプ付きワークの実装方法
JP2001189339A (ja) * 1999-10-20 2001-07-10 Fujitsu Ltd 半導体チップ素子、半導体チップ素子実装装置及び実装方法
JP2003086758A (ja) * 2001-09-10 2003-03-20 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法、製造装置、及び、半導体装置
JP2003152031A (ja) * 2001-11-15 2003-05-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品のボンディング装置およびボンディング方法
JP2004087611A (ja) * 2002-08-23 2004-03-18 Toshiba Corp 半導体装置製造方法、及び半導体装置製造装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3534583B2 (ja) * 1997-01-07 2004-06-07 株式会社ルネサステクノロジ 半導体集積回路装置の製造方法
KR100220709B1 (ko) * 1997-03-14 1999-09-15 윤종용 액상의 접착제를 리드 하부면에 도포하는 방법과 장치 및 그로부터 형성된 접착층을 갖는 리드-온-칩(loc)형 반도체 칩 패키지
US6483190B1 (en) * 1999-10-20 2002-11-19 Fujitsu Limited Semiconductor chip element, semiconductor chip element mounting structure, semiconductor chip element mounting device and mounting method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05198620A (ja) * 1992-01-20 1993-08-06 Mitsubishi Electric Corp 半導体ボンディング装置
JPH07122596A (ja) * 1993-10-28 1995-05-12 Nec Kansai Ltd アウタリードボンダ
JPH1187431A (ja) * 1997-09-08 1999-03-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd バンプ付きワークの実装方法
JP2001189339A (ja) * 1999-10-20 2001-07-10 Fujitsu Ltd 半導体チップ素子、半導体チップ素子実装装置及び実装方法
JP2003086758A (ja) * 2001-09-10 2003-03-20 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法、製造装置、及び、半導体装置
JP2003152031A (ja) * 2001-11-15 2003-05-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品のボンディング装置およびボンディング方法
JP2004087611A (ja) * 2002-08-23 2004-03-18 Toshiba Corp 半導体装置製造方法、及び半導体装置製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN101073153B (zh) 2010-05-05
JPWO2006062091A1 (ja) 2008-06-12
KR101153053B1 (ko) 2012-06-04
TW200628029A (en) 2006-08-01
US20080127486A1 (en) 2008-06-05
US7748112B2 (en) 2010-07-06
WO2006062091A1 (ja) 2006-06-15
KR20070085777A (ko) 2007-08-27
CN101073153A (zh) 2007-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5064804B2 (ja) 部品実装装置及び部品実装方法
JP3295529B2 (ja) Ic部品実装方法及び装置
CN107079619B (zh) 安装装置与测量方法
JP6807755B2 (ja) 実装装置及び実装装置の制御方法
JPWO2004051731A1 (ja) 部品供給ヘッド装置、部品供給装置、部品実装装置、及び実装ヘッド部の移動方法
KR20050029689A (ko) 다이본더의 본드헤드를 정렬시키는 방법
US12037208B2 (en) Unloading apparatus and unloading method
KR20150029086A (ko) 반도체 장치의 z축 높이 감지방법
JP6553489B2 (ja) 部品実装機、および部品実装機のウエハ部品吸着高さ調整方法
TWI529828B (zh) 調控晶粒黏接頭移動之裝置及方法
KR101162923B1 (ko) 트레이 이송 방법, 이를 적용한 트레이 이송 장치 및 테스트 핸들러
JP2002261492A (ja) Ic部品実装方法及び装置
JP4935856B2 (ja) バンプ付き電子部品の実装方法
KR102292225B1 (ko) 다이 본딩헤드 구조
CN112218517B (zh) 安装装置
JP5246356B2 (ja) バンプ付き電子部品の実装方法
JP2007019423A (ja) 固体撮像素子のダイボンド方法及びその装置
JP2023084390A (ja) コレット傾き検知構造、コレット傾き修正構造、コレット傾き検知方法、コレット傾き修正方法、ボンディング装置、およびボンディング方法
JP2014056980A (ja) ダイボンダ及びボンディング方法
KR20190100036A (ko) 실장 장치, 및 반도체 장치의 제조 방법
JP2003168892A (ja) 実装精度確認方法、実装方法及び装置、実装精度確認用ジグ
JP2019061994A (ja) 部品搭載システムおよび搬送用パレットの評価方法
CN116666290A (zh) 晶粒转移设备的校正方法与晶粒转移设备
JP2022091349A (ja) ボンディング装置およびボンディング方法
JP2010245236A (ja) 基板支持方法、基板支持装置、部品実装方法および部品実装機

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081112

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110510

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110707

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120508

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120703

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120724

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120809

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5064804

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150817

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees