JP6902974B2 - Electronic component mounting device and mounting method - Google Patents

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本発明は、電子部品の実装装置および実装方法に関する。 The present invention relates to a mounting device and a mounting method for electronic components.

QFP(Quad Flat Package)やBGA(Ball Grid Array Package)等の半導体パッケージの製造工程では、インターポーザ基板等の回路パターンが形成された基板に対して半導体チップ等の電子部品の電極が形成された面(電極形成面)を対向させて実装する、フリップチップ実装が行われている。フリップチップ実装においては、基板の回路パターンに形成された微細な端子に対して電子部品の微細な電極パッドを直接接合するため、両者を精度よく位置決めしなければならない。そのため、フリップチップ実装を行う電子部品の実装装置においては、高い位置決め精度および実装精度が要求される。 In the manufacturing process of semiconductor packages such as QFP (Quad Flat Package) and BGA (Ball Grid Array Package), the surface on which the electrodes of electronic components such as semiconductor chips are formed on the substrate on which the circuit pattern such as the interposer substrate is formed. Flip-chip mounting is performed in which (electrode forming surfaces) are mounted facing each other. In flip-chip mounting, since the fine electrode pads of electronic components are directly bonded to the fine terminals formed in the circuit pattern of the substrate, both must be positioned accurately. Therefore, high positioning accuracy and mounting accuracy are required in the mounting device for electronic components for flip-chip mounting.

このような要求に応える電子部品の実装装置として、特許文献1に開示されたものが知られている。このような電子部品の実装装置は、予め設定された所定の実装ポジションに、基板上における今回電子部品が実装される実装領域を位置付けるとともに、当該実装領域に実装する電子部品をこの実装領域の上方に位置付ける。そして、この状態で、基板と電子部品の間に上下撮像カメラを進入させ、下側カメラを用いて基板の実装領域の位置を認識し、上側カメラを用いて電子部品の位置を認識し、両方の認識結果に基づいて基板の実装領域と電子部品との位置合わせをした後、電子部品の実装を行っている。 As a mounting device for electronic components that meets such demands, those disclosed in Patent Document 1 are known. Such an electronic component mounting device positions a mounting area on the board on which the electronic component is mounted this time at a predetermined mounting position, and mounts the electronic component in the mounting area above the mounting area. Positioned in. Then, in this state, the upper and lower imaging cameras are inserted between the board and the electronic component, the lower camera is used to recognize the position of the mounting area of the board, and the upper camera is used to recognize the position of the electronic component, both of which are recognized. After aligning the mounting area of the board with the electronic component based on the recognition result of, the electronic component is mounted.

このような実装装置は、QFPやBGAを製造するうえでは十分な実装精度である、±2〜3μm程度を実現している。 Such a mounting device achieves a mounting accuracy of about ± 2 to 3 μm, which is sufficient for manufacturing QFP and BGA.

ところで近年、携帯電話などのモバイル機器の普及により小型で高機能の高帯域幅メモリの開発が進む中、TSV(Through−Silicon−Via)を利用した3次元高集積化技術を用いた半導体パッケージの製造プロセスが注目されている。TSVとは、半導体チップの内部を上下に貫通する電極のことである。このような、TSVを利用した3次元高集積化技術においては、各半導体チップに、QFPに用いられる半導体チップに比べて格段に多い、1000個以上の貫通電極が配置されており、これらすべての貫通電極を電気的に接続させる必要がある。 By the way, in recent years, with the spread of mobile devices such as mobile phones, the development of small and high-performance high-bandwidth memory has progressed, and semiconductor packages using three-dimensional high integration technology using TSV (Through Silicon Via) have been developed. The manufacturing process is drawing attention. A TSV is an electrode that penetrates the inside of a semiconductor chip up and down. In such a three-dimensional high integration technology using TSV, 1000 or more through electrodes are arranged on each semiconductor chip, which is much larger than the semiconductor chip used for QFP, and all of them. Through electrodes need to be electrically connected.

そのため、個々の半導体チップ、つまり、電子部品の実装精度は、QFPやBGA等の製造プロセスで要求される実装精度よりも高い実装精度、具体的には、±1μm以下の実装精度が要求されるようになると推測される。 Therefore, the mounting accuracy of individual semiconductor chips, that is, electronic components, is required to be higher than the mounting accuracy required in the manufacturing process of QFP, BGA, etc., specifically, the mounting accuracy of ± 1 μm or less. It is presumed that it will be.

特開2011−077173号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-077773

しかしながら、特許文献1に開示された構成の電子部品の実装装置をそのまま用いたのでは、±1μm以下の実装精度を得ることは困難である。 However, if the mounting device for electronic components having the configuration disclosed in Patent Document 1 is used as it is, it is difficult to obtain a mounting accuracy of ± 1 μm or less.

そこで、発明者らは、上下撮像カメラの撮像倍率を高め、位置認識精度を向上させることを試みた。しかしながら、位置認識精度を高めただけでは、TSVを利用した製造プロセスでの要求に叶うほどに、実装精度を十分に高めることはできなかった。 Therefore, the inventors have tried to improve the position recognition accuracy by increasing the imaging magnification of the vertical imaging camera. However, it was not possible to sufficiently improve the mounting accuracy to meet the requirements of the manufacturing process using TSV only by improving the position recognition accuracy.

本発明の目的は、電子部品を基板上に精度よく実装することが可能な電子部品の実装装置および実装方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a mounting device and a mounting method for electronic components capable of accurately mounting electronic components on a substrate.

実施形態の電子部品の実装装置は、電子部品を基板上の複数の実装領域に実装する電子部品の実装装置であって、前記電子部品を供給する供給部と、前記基板を載置する載置台と、前記載置台を移動させる載置台駆動部と、を備え、前記載置台駆動部の駆動によって前記載置台に載置された前記基板の前記複数の実装領域を予め設定された実装ポジションに順次位置付ける基板ステージと、前記供給部から供給された前記電子部品を保持する実装ツールと、前記実装ツールを移動させるツール駆動部と、を備え、前記実装ポジションに位置付けられた前記実装領域に前記電子部品を実装する実装部と、前記実装ポジションにおいて、前記実装ポジションに位置付けられた前記実装ツールに保持された前記電子部品と前記載置台に載置された前記基板の前記実装ポジションに位置付けられた実装領域とを撮像する撮像部と、前記撮像部による撮像画像に基づいて、前記電子部品と前記実装領域との相対的な位置関係を認識し、前記ツール駆動部を制御して、前記電子部品と前記実装領域とを相対的に位置決めし、前記電子部品を前記実装領域に実装させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記実装ポジションにおいて前記電子部品と前記実装領域とを前記撮像部によって撮像する前に、前記実装ポジションにおいて前記実装ポジションに位置付けられた前記実装領域を前記撮像部によって撮像し、この撮像画像に基づいて前記実装ポジションに対する前記実装領域の位置ずれを求め、求めた位置ずれを無くすように前記載置台駆動部を制御して前記実装領域の位置を補正することを特徴とする。 The electronic component mounting device of the embodiment is an electronic component mounting device that mounts electronic components in a plurality of mounting areas on a substrate, and is a supply unit that supplies the electronic components and a mounting table on which the substrate is mounted. The plurality of mounting areas of the board mounted on the pre-described pedestal are sequentially set to preset mounting positions by driving the pre-described pedestal driving unit. The electronic component includes a board stage to be positioned, a mounting tool for holding the electronic component supplied from the supply unit, and a tool driving unit for moving the mounting tool, and the electronic component is located in the mounting area positioned at the mounting position. a mounting portion for mounting the said at mounting positions, mounting region positioned on the mounting position of the substrate placed on the electronic component and the mounting table held by the mounting tool positioned on the mounting position Based on the image captured by the imaging unit and the image captured by the imaging unit, the relative positional relationship between the electronic component and the mounting region is recognized, and the tool driving unit is controlled to control the electronic component and the mounting region. A control unit that relatively positions the mounting area and mounts the electronic component on the mounting area is provided, and the control unit captures the electronic component and the mounting area at the mounting position by the imaging unit. before, imaging the mounting region positioned on Oite the mounting position on the mounting position by the imaging unit obtains the positional deviation of the mounting region for the mounting position on the basis of the captured image, obtained position It is characterized in that the position of the mounting area is corrected by controlling the stand drive unit described above so as to eliminate the deviation.

本実施形態の電子部品の実装方法は、電子部品を基板上の複数の実装領域に実装する電子部品の実装方法であって、載置台に載置された前記基板の前記複数の実装領域のうち所定の実装領域を、予め設定された実装ポジションに位置付ける実装領域位置付け工程と、供給部から供給された前記電子部品を実装ツールで保持し、前記電子部品を保持した前記実装ツールを実装ポジションに位置付ける電子部品位置付け工程と、前記実装ポジションにおいて、前記実装ポジションに位置付けられた前記実装ツールに保持された前記電子部品と前記実装ポジションに位置付けられた前記実装領域とを撮像する撮像工程と、この撮像工程で得た撮像画像に基づいて、前記電子部品と前記実装領域とを相対的に位置決めし、前記電子部品を前記実装領域に実装する実装工程と、を備え、前記撮像工程を実行する前に、前記実装ポジションにおいて前記実装領域位置付け工程で前記実装ポジションに位置付けられた前記実装領域を撮像し、この撮像画像に基づいて前記実装ポジションに対する前記実装領域の位置ずれを求め、求めた位置ずれを無くすよう前記実装領域の位置を補正する実装領域の位置補正工程を備えることを特徴とする。
The method of mounting the electronic component of the present embodiment is a method of mounting the electronic component on a plurality of mounting areas on the board, and is among the plurality of mounting areas of the board mounted on the mounting table. a predetermined mounting area, holds the mounting region positioned step of positioning a preset mounted position, the electronic component supplied from the supply unit in the implementation tool, positioning the mounting tool which holds the electronic component to the mounting position an imaging step for imaging an electronic component positioned step, Oite on the mounting position, and said mounting region positioned on the electronic component and the mounting position held by the mounting tool positioned on the mounting position, this before based on the captured image obtained by the imaging process, the relative positioning of the electronic component and the mounting region, and a mounting step of mounting the electronic component on the mounting region, performing the imaging process In the mounting position, the mounting region positioned at the mounting position in the mounting region positioning step is imaged, and the positional deviation of the mounting region with respect to the mounting position is obtained based on the captured image, and the obtained positional deviation is obtained. It is characterized by including a position correction step of the mounting area for correcting the position of the mounting area so as to eliminate it.

本発明によれば、電子部品を基板上に精度よく実装することができる。 According to the present invention, electronic components can be mounted on a substrate with high accuracy.

実施形態の電子部品の実装装置の概略構成を示す正面図である。It is a front view which shows the schematic structure of the mounting apparatus of the electronic component of an embodiment. 実施形態の電子部品の実装装置のブロック図である。It is a block diagram of the mounting apparatus of the electronic component of an embodiment. 電子部品の実装装置の動作を示す正面図である。It is a front view which shows the operation of the mounting apparatus of an electronic component. 電子部品の実装装置の動作を示す正面図である。It is a front view which shows the operation of the mounting apparatus of an electronic component. 電子部品の実装装置の動作を示す正面図である。It is a front view which shows the operation of the mounting apparatus of an electronic component. 電子部品の実装装置の動作を示す正面図である。It is a front view which shows the operation of the mounting apparatus of an electronic component.

以下、本発明の実施の形態(以下、実施形態と呼ぶ)について、図面を参照して具体的に説明する。なお、各構成部の位置及び大きさ等は、構造を分かり易くするための便宜的な表現に過ぎない。 Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be specifically described with reference to the drawings. The positions and sizes of each component are merely convenient expressions for making the structure easy to understand.

ここで、従来の電子部品の実装装置の構成では、電子部品の実装精度の向上には限界がある。すなわち、予め設定された実装ポジションに基板の実装領域を位置付けるとともに電子部品を位置付け、両者の間に上下撮像カメラを進入させ、基板と電子部品との相対位置を認識し、両者を位置合わせした後に実装する構成では、実装精度の向上に限界があった。 Here, in the conventional configuration of the electronic component mounting device, there is a limit to improving the mounting accuracy of the electronic component. That is, after positioning the mounting area of the board at a preset mounting position and positioning the electronic component, the vertical imaging camera is inserted between the two, the relative position between the board and the electronic component is recognized, and the two are aligned. There was a limit to the improvement of mounting accuracy in the mounting configuration.

発明者らは鋭意検討の結果、電子部品の実装装置が備える基板ステージに基板を載置する際の位置誤差、特に、水平回転方向の回転位置誤差、および、基板の各実装領域を実装ポジションに位置付ける際に生じる実装領域の位置決め誤差が、実装精度向上の妨げになっていることを突き止めた。 As a result of diligent studies, the inventors set the position error when mounting the board on the board stage of the mounting device for electronic components, especially the rotation position error in the horizontal rotation direction, and each mounting area of the board as the mounting position. It was found that the positioning error of the mounting area that occurs during positioning hinders the improvement of mounting accuracy.

すなわち、電子部品の実装装置が備える実装部や基板ステージは、同一位置に反復移動する場合、移動位置の再現性は高い。そのことから、従来の実装装置においては、実装ポジションを一定の位置に定め、この位置に対して電子部品と基板の実装領域とを位置付けることで、実装部や基板ステージの移動位置誤差を極力排除しようとしていた。そこで、発明者らは、実装部と基板ステージの動作を詳細に検証した。この結果、純粋な反復移動と言える実装部においては、移動位置誤差が略排除できていることが判った。 That is, when the mounting portion and the board stage provided in the electronic component mounting device are repeatedly moved to the same position, the reproducibility of the moving position is high. Therefore, in the conventional mounting device, the mounting position is set to a fixed position, and the electronic component and the board mounting area are positioned with respect to this position to eliminate the movement position error of the mounting part and the board stage as much as possible. I was trying. Therefore, the inventors examined the operation of the mounting unit and the board stage in detail. As a result, it was found that the movement position error can be substantially eliminated in the mounting part which can be said to be a pure repetitive movement.

一方、基板ステージにおいては、各実装領域を実装ポジションに順次位置付けるべく、実装領域の配列に応じた距離での間欠移動を繰り返す。この動作は、同一距離の繰り返し移動ではあるものの純粋な反復移動ではないことから、基板ステージの絶対位置精度に起因して、間欠移動毎に僅かながら位置決め誤差が生じていることが判明した。また、基板ステージに基板を載置する際に生じた載置位置誤差は、基板ステージによって補正する。しかしながら、載置位置誤差を補正した場合と補正しない場合とでは、基板ステージが異なる軌跡で動作することになる。そして、軌跡が相違した場合には、上述した位置決め誤差がさらに大きくなることを突き止めた。発明者らが、複数の基板についてこの位置決め誤差を測定したところ、基板ステージが間欠移動する位置や間欠移動する距離によってばらつきがあったが、20μm〜100μm程度の位置決め誤差が生じていることを発見した。 On the other hand, in the board stage, intermittent movement is repeated at a distance according to the arrangement of the mounting areas in order to sequentially position each mounting area at the mounting position. Since this operation is a repetitive movement of the same distance but not a pure repetitive movement, it was found that a slight positioning error occurs for each intermittent movement due to the absolute position accuracy of the substrate stage. Further, the mounting position error generated when the board is mounted on the board stage is corrected by the board stage. However, the substrate stage operates on different trajectories depending on whether the mounting position error is corrected or not. Then, it was found that the above-mentioned positioning error becomes larger when the trajectories are different. When the inventors measured this positioning error for a plurality of substrates, they found that a positioning error of about 20 μm to 100 μm occurred, although there were variations depending on the position where the substrate stage was intermittently moved and the distance where the substrate stage was intermittently moved. did.

ところで、この位置決め誤差分は、電子部品を実装領域に実装する際に実装部側で補正することになる。このため、実装部が反復移動によって実装ポジションに再現性良く位置付けられたとしても、上述の実装誤差を補正するために、実際には実装部は、実装ポジションに対してずれた位置で電子部品の実装を行っていたのである。 By the way, this positioning error is corrected on the mounting portion side when the electronic component is mounted in the mounting region. Therefore, even if the mounting part is positioned in the mounting position with good reproducibility by repeated movement, in order to correct the above-mentioned mounting error, the mounting part is actually positioned at a position deviated from the mounting position of the electronic component. It was being implemented.

そこで発明者らは、実装ツールの補正移動量とこの補正移動によって生じる実装ツールの実装精度の低下の関係を調査した。すなわち、実装ツールのZ軸は、垂直状態を維持してXY方向に移動しているように見えるが、ミクロ的に見ると垂直方向に対して搖動しながら移動しているのである。これは、XY移動軸のピッチング、ヨーイング、ローリング等に起因する。そのため、実装ツールの移動位置が変わるとZ軸の傾きの状態も変わることになり、実装ツールを下降させたときに生じるXY方向の位置ずれも実装ツールの移動位置が変わると変わるのである。このことによる位置ずれを調べるために、電子部品を撮像する高さ位置において、実装ツールを実装ポジションに対して、X方向に+50μm、+100μm、−50μm、−100μm、Y方向に+50μm、+100μm、−50μm、−100μmずらした8つの位置のそれぞれの位置から実装ツールを下降させ、電子部品を基板に実装したときの実装精度を確認した。すなわち、8つの位置のそれぞれについて、下降前の位置の直下の位置に対して電子部品がどのくらいずれて実装されたかを確認した。その結果、8つの位置において位置ずれの方向はまちまちであったが、最大で1μm強の実装位置ずれが生じることを発見した。 Therefore, the inventors investigated the relationship between the amount of correction movement of the mounting tool and the decrease in mounting accuracy of the mounting tool caused by this correction movement. That is, the Z-axis of the mounting tool seems to move in the XY direction while maintaining the vertical state, but when viewed microscopically, it moves while swinging in the vertical direction. This is due to pitching, yawing, rolling, etc. of the XY moving shaft. Therefore, when the moving position of the mounting tool changes, the state of inclination of the Z axis also changes, and the positional deviation in the XY direction that occurs when the mounting tool is lowered also changes when the moving position of the mounting tool changes. In order to investigate the misalignment due to this, at the height position where the electronic component is imaged, the mounting tool is +50 μm, +100 μm, -50 μm, -100 μm in the X direction, +50 μm, +100 μm,-in the Y direction with respect to the mounting position. The mounting tool was lowered from each of the eight positions shifted by 50 μm and -100 μm, and the mounting accuracy when the electronic components were mounted on the substrate was confirmed. That is, for each of the eight positions, it was confirmed how much the electronic component was mounted with respect to the position immediately below the position before the descent. As a result, it was found that the directions of the misalignment were different at the eight positions, but the mounting misalignment of a maximum of more than 1 μm occurred.

これらのことから発明者らは、基板の各実装領域を実装ポジションに位置付ける際の移動位置誤差を排除することで、実装精度を格段に向上させることができることを見出した。
[電子部品の実装装置の構成]
図1は、実施形態の電子部品の実装装置の概略構成を示す正面図である。電子部品の実装装置1は、電子部品としての半導体チップtを供給する供給部10、半導体チップtが実装される基板Kを載置する基板ステージ20、供給部10から半導体チップtを一つずつピックアップする移送部30、移送部30によってピックアップされた半導体チップtを吸着保持し、基板ステージ20に載置された基板K上の不図示の実装領域に実装する実装部40、実装部40による半導体チップtの実装の際に半導体チップtと基板Kを撮像する撮像部50、および、供給部10、基板ステージ20、移送部30、実装部40、撮像部50等を制御する制御部60、を備える。
From these facts, the inventors have found that the mounting accuracy can be remarkably improved by eliminating the movement position error when positioning each mounting area of the board at the mounting position.
[Configuration of electronic component mounting device]
FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a mounting device for electronic components according to an embodiment. The electronic component mounting device 1 has a supply unit 10 for supplying the semiconductor chip t as an electronic component, a substrate stage 20 on which the substrate K on which the semiconductor chip t is mounted is mounted, and a semiconductor chip t from the supply unit 10 one by one. The semiconductor chip t picked up by the transfer unit 30 and the transfer unit 30 is sucked and held, and the semiconductor by the mounting unit 40 and the mounting unit 40 mounted in a mounting area (not shown) on the substrate K mounted on the substrate stage 20. An imaging unit 50 that images the semiconductor chip t and the substrate K when the chip t is mounted, and a control unit 60 that controls the supply unit 10, the substrate stage 20, the transfer unit 30, the mounting unit 40, the imaging unit 50, and the like. Be prepared.

供給部10は、半導体ウエーハWが切断されて個片化された複数の半導体チップtが貼着された粘着シート(不図示)を保持するウエーハリング11を保持するウエーハテーブル12を有する。ウエーハテーブル12は、ウエーハテーブル駆動部13(図2参照)によって水平方向に沿う一方向であるX方向、水平方向に沿いX方向とは直交する方向であるY方向、および水平面内での回転方向であるθ方向に移動可能とされる。 The supply unit 10 has a wafer table 12 that holds a wafer ring 11 that holds an adhesive sheet (not shown) to which a plurality of semiconductor chips t obtained by cutting and fragmenting the semiconductor wafer W are attached. The waha table 12 is arranged by the waha table driving unit 13 (see FIG. 2) in the X direction, which is one direction along the horizontal direction, the Y direction, which is the direction orthogonal to the X direction along the horizontal direction, and the rotation direction in the horizontal plane. It is possible to move in the θ direction.

基板ステージ20は、半導体チップtを実装する基板Kが載置される載置台21と、載置台21をX、Y、θ方向に移動させる載置台駆動部22と、を備えている。基板ステージ20は、載置台21に載置された基板Kにおける複数の実装領域を、図1中に一点鎖線で示す実装ポジションCに順次位置付ける。載置台21は、不図示の基板搬送装置によって、半導体チップtが実装される前の基板Kが供給され、半導体チップtが実装された後の基板Kが搬出される。 The board stage 20 includes a mounting table 21 on which the board K on which the semiconductor chip t is mounted is mounted, and a mounting table driving unit 22 for moving the mounting table 21 in the X, Y, and θ directions. The board stage 20 sequentially positions a plurality of mounting areas on the board K mounted on the mounting table 21 at mounting positions C shown by an alternate long and short dash line in FIG. The mounting table 21 is supplied with the substrate K before the semiconductor chip t is mounted by a substrate transfer device (not shown), and the substrate K after the semiconductor chip t is mounted is carried out.

移送部30は、半導体チップtを吸着保持する吸着ノズル31と、この吸ノズル31を、水平方向に対して直交する上下方向であるZ方向に沿って昇降させるとともに、X方向に平行に設けられた回転軸31aを中心に上下に反転させる昇降・反転駆動部32(図2参照)と、を備える。吸着ノズル31は、図1中に一点鎖線で示すピックアップポジションAにおいて供給部10のウエーハリング11上から半導体チップtをピックアップし、ピックアップした半導体チップtを反転させて、図1中に一点鎖線で示す受渡しポジションBへと移送する。 The transfer unit 30 is provided with a suction nozzle 31 that sucks and holds the semiconductor chip t and the suction nozzle 31 that is moved up and down along the Z direction, which is the vertical direction orthogonal to the horizontal direction, and parallel to the X direction. It is provided with an elevating / reversing drive unit 32 (see FIG. 2) that inverts up and down around the rotating shaft 31a. The suction nozzle 31 picks up the semiconductor chip t from the wafer ring 11 of the supply unit 10 at the pickup position A shown by the alternate long and short dash line in FIG. 1, inverts the picked-up semiconductor chip t, and uses the alternate long and short dash line in FIG. Transfer to the indicated delivery position B.

実装部40は、供給部10から供給された半導体チップtを吸着保持し、吸着保持した半導体チップtを載置台21に載置された基板K上の実装領域に実装する実装ツール41と、実装ツール41をX、Y、Z、θ方向に移動させるツール駆動部42と、を備える。実装ツール41は、受渡しポジションBにおいて吸着ノズル31から半導体チップtを受け取り、図1中に一点鎖線で示す実装ポジションCにおいて、実装ポジションCに位置付けられた基板Kの実装領域に実装する。 The mounting unit 40 attracts and holds the semiconductor chip t supplied from the supply unit 10, and mounts the semiconductor chip t sucked and held in the mounting region on the substrate K mounted on the mounting table 21 and the mounting tool 41. A tool driving unit 42 for moving the tool 41 in the X, Y, Z, and θ directions is provided. The mounting tool 41 receives the semiconductor chip t from the suction nozzle 31 at the delivery position B, and mounts the semiconductor chip t in the mounting area of the substrate K positioned at the mounting position C at the mounting position C shown by the alternate long and short dash line in FIG.

撮像部50は、半導体チップtと基板Kの実装領域を撮像する上下撮像カメラ51と、上下撮像カメラ51を撮像位置と退避位置との間でY方向に沿って進退移動させる進退駆動部52と、上下撮像カメラ51による撮像画像を二値化などの画像処理を施して制御部60に送る画像処理部53と、を備える。また、上下撮像カメラ51は、半導体チップtを撮像する上カメラ51aと基板Kを撮像する下カメラ51bを備える。上カメラ51aと下カメラ51bはそれぞれ画像処理部53に接続されている。また、上下撮像カメラ51は、上カメラ51aの光軸の向きをY方向からZ方向に沿う上方向に変換するとともに、下カメラ51bの光軸の向きをY方向からZ方向に沿う下方向に変換するプリズム等の光路変換部51cを備える。上カメラ51aと下カメラ51bの光軸を、図1中に一点鎖線矢印で示している。これらの上カメラ51a、下カメラ51b、光路変換部51cは、上下撮像カメラ51の筐体51dに収容されている。ここで、Z方向に変換されて半導体チップtに向く上カメラ51aの光軸とZ方向に変換されて実装領域に向く下カメラ51bの光軸とは、上下方向において一致するように配置、つまり、同軸に配置されている。また、筐体51dには、その上下面にそれぞれ、Z方向に変換された光軸の位置に対応して撮像用の開口部(不図示)が、その開口部の中心が光軸に一致する位置関係で設けられている。したがって、上述の撮像位置では、この開口部が実装ポジションCに位置付けられた状態となる。 The image pickup unit 50 includes a vertical image pickup camera 51 that images the mounting area of the semiconductor chip t and the substrate K, and an advance / retreat drive unit 52 that moves the vertical image pickup camera 51 forward and backward along the Y direction between the image pickup position and the retracted position. An image processing unit 53 that performs image processing such as binarization of an image captured by the vertical imaging camera 51 and sends the image to the control unit 60 is provided. Further, the vertical imaging camera 51 includes an upper camera 51a that images the semiconductor chip t and a lower camera 51b that images the substrate K. The upper camera 51a and the lower camera 51b are connected to the image processing unit 53, respectively. Further, the vertical imaging camera 51 changes the direction of the optical axis of the upper camera 51a from the Y direction to the upward direction along the Z direction, and changes the direction of the optical axis of the lower camera 51b from the Y direction to the downward direction along the Z direction. It is provided with an optical path conversion unit 51c such as a prism to be converted. The optical axes of the upper camera 51a and the lower camera 51b are indicated by alternate long and short dash arrows in FIG. The upper camera 51a, the lower camera 51b, and the optical path conversion unit 51c are housed in the housing 51d of the upper and lower imaging camera 51. Here, the optical axis of the upper camera 51a converted in the Z direction and facing the semiconductor chip t and the optical axis of the lower camera 51b converted in the Z direction and facing the mounting region are arranged so as to coincide with each other in the vertical direction. , Are arranged coaxially. Further, in the housing 51d, an opening for imaging (not shown) corresponding to the position of the optical axis converted in the Z direction is provided on the upper and lower surfaces thereof, and the center of the opening coincides with the optical axis. It is provided in a positional relationship. Therefore, at the above-mentioned imaging position, this opening is positioned at the mounting position C.

制御部60は、記憶部61を備える。記憶部61には、実装ポジションCの情報を含む、移送部30や実装部40の動作条件など、実装装置1の動作に必要なデータが記憶される。制御部60は、記憶部61に記憶されたデータを参照し、供給部10、基板ステージ20、移送部30、実装部40、撮像部50等を制御する。
[作動の説明]
次に、本実施形態の実装装置1の作動について、図3〜図6をさらに用いて説明する。
The control unit 60 includes a storage unit 61. The storage unit 61 stores data necessary for the operation of the mounting device 1, such as operating conditions of the transfer unit 30 and the mounting unit 40, including information on the mounting position C. The control unit 60 refers to the data stored in the storage unit 61 and controls the supply unit 10, the substrate stage 20, the transfer unit 30, the mounting unit 40, the imaging unit 50, and the like.
[Explanation of operation]
Next, the operation of the mounting device 1 of the present embodiment will be further described with reference to FIGS. 3 to 6.

まず、不図示の粘着シートに複数の半導体チップtが貼着されたウエーハリング11が、供給部10のウエーハテーブル12に供給されて保持される(ウエーハリング供給工程)。また、基板ステージ20には、不図示の基板搬送装置によって実装前の基板Kが載置される(基板供給工程)。 First, a wafer ring 11 having a plurality of semiconductor chips t attached to an adhesive sheet (not shown) is supplied to and held on a wafer table 12 of a supply unit 10 (wafer ring supply step). Further, the substrate K before mounting is placed on the substrate stage 20 by a substrate transfer device (not shown) (board supply step).

この状態で、ウエーハテーブル駆動部13が制御され、ウエーハリング11上で最初にピックアップされる半導体チップtがピックアップポジションAに位置付けられる。半導体チップtがピックアップポジションAに位置付けられると、図3に示すように、昇降・反転駆動部32が制御され、吸着ノズル31が半導体チップt上に下降される。吸着ノズル31は、半導体チップtを吸着保持した後に元の高さまで上昇して半導体チップtをピックアップする(ピックアップ工程)。次いで、吸着ノズル31は、回転軸31aを中心に上下に反転されて、図3に2点鎖線で示すように、受渡しポジションBに半導体チップtを表裏反転した状態で位置付ける(反転工程)。 In this state, the wafer table drive unit 13 is controlled, and the semiconductor chip t that is first picked up on the wafer ring 11 is positioned at the pickup position A. When the semiconductor chip t is positioned at the pickup position A, as shown in FIG. 3, the elevating / reversing drive unit 32 is controlled, and the suction nozzle 31 is lowered onto the semiconductor chip t. The suction nozzle 31 sucks and holds the semiconductor chip t and then rises to the original height to pick up the semiconductor chip t (pickup step). Next, the suction nozzle 31 is inverted up and down about the rotation shaft 31a, and the semiconductor chip t is positioned at the delivery position B in a state of being inverted upside down as shown by a two-dot chain line in FIG. 3 (inversion step).

このとき、実装ツール41は、図3に示すように、ツール駆動部42によって、受渡しポジションB、より具体的には、受渡しポジションBに位置付けられる半導体チップtの直上の位置に位置付けられて待機している。したがって、半導体チップtが受渡しポジションBに位置付けられると、ツール駆動部42が制御され、図4に示すように、実装ツール41は吸着ノズル31に吸着保持されている半導体チップtの位置まで下降する。そして、実装ツール41は半導体チップtを吸着保持する。実装ツール41が半導体チップtを吸着保持すると、ツール駆動部42によって実装ツール41が元の高さまで上昇されて実装ポジションCに移送される。移送された半導体チップtは、図4に二点鎖線で示すように、実装ポジションCにおいて上下撮像カメラ51によって撮像が行われる高さ位置に位置付けられる(電子部品位置付け工程)。 At this time, as shown in FIG. 3, the mounting tool 41 is positioned by the tool driving unit 42 at the delivery position B, more specifically, at a position directly above the semiconductor chip t positioned at the delivery position B and stands by. ing. Therefore, when the semiconductor chip t is positioned at the delivery position B, the tool drive unit 42 is controlled, and as shown in FIG. 4, the mounting tool 41 descends to the position of the semiconductor chip t that is attracted and held by the suction nozzle 31. .. Then, the mounting tool 41 sucks and holds the semiconductor chip t. When the mounting tool 41 sucks and holds the semiconductor chip t, the tool driving unit 42 raises the mounting tool 41 to its original height and transfers it to the mounting position C. As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 4, the transferred semiconductor chip t is positioned at the height position where the vertical imaging camera 51 takes an image at the mounting position C (electronic component positioning step).

ここで、本実施形態においては、実装ツール41が供給部10から半導体チップtの供給を受けてから実装ポジションに移動するまでの間に、つまり、電子部品位置付け工程と並行して、実装領域の位置補正工程を実行する。 Here, in the present embodiment, the mounting region is located between the time when the mounting tool 41 receives the supply of the semiconductor chip t from the supply unit 10 and the time when the mounting tool 41 moves to the mounting position, that is, in parallel with the electronic component positioning process. Perform the position correction step.

すなわち、ピックアップ工程において半導体チップtが実装ツール41にピックアップされるタイミングで、基板K上における今回半導体チップtが実装される実装領域が実装ポジションCに位置付けられる(実装領域位置付け工程)。実装領域が実装ポジションCに位置付けられると、或いは、それと並行して、進退駆動部52が制御され、図4に示すように、上下撮像カメラ51が退避位置から撮像位置に移動される。上下撮像カメラ51が撮像位置に位置付けられると、下カメラ51bによって実装領域が撮像される。 That is, at the timing when the semiconductor chip t is picked up by the mounting tool 41 in the pick-up process, the mounting region on which the semiconductor chip t is mounted this time on the substrate K is positioned at the mounting position C (mounting region positioning step). When the mounting area is positioned at the mounting position C, or in parallel with it, the advancing / retreating driving unit 52 is controlled, and as shown in FIG. 4, the vertical imaging camera 51 is moved from the retracted position to the imaging position. When the vertical imaging camera 51 is positioned at the imaging position, the mounting region is imaged by the lower camera 51b.

ここで、基板Kには、実装領域ごとに、例えば、半導体チップtのTSVに対応して回路パターンが設けられるとともに位置決め用のアライメントマークが設けられている。したがって、下カメラ51bはアライメントマークを含む実装領域の画像を撮像することになる。 Here, on the substrate K, for each mounting region, for example, a circuit pattern is provided corresponding to the TSV of the semiconductor chip t, and an alignment mark for positioning is provided. Therefore, the lower camera 51b captures an image of the mounting area including the alignment mark.

下カメラ51bが実装領域を撮像すると、その撮像画像は画像処理部53に送られ、画像処理部53で二値化などの画像処理が施された後、制御部60に送られる。制御部60は、画像処理部53から送られた下カメラ51bの撮像画像のデータに基づいて、公知のパターンマッチング手法などの画像認識技術を用いて実装領域の位置を算出し、予め記憶部61に記憶されている実装ポジションCの位置情報との比較により、実装ポジションCに対する実装領域の位置ずれを求める。この結果、位置ずれがある場合には、載置台駆動部22を、この位置ずれを無くすように駆動させ、実装領域の位置を補正する(実装領域の位置補正工程)。これにより、実装領域を実装ポジションCに正確に位置付けることができる。なお、位置ずれを補正した後、再度、実装領域を下カメラ51bで撮像し、実装領域の位置補正の適否を確認してもよい。またさらに、この結果、位置補正が不適切と判断した場合、再度、実装領域の位置補正を行うようにしてもよい。 When the lower camera 51b captures the mounting region, the captured image is sent to the image processing unit 53, and after being subjected to image processing such as binarization by the image processing unit 53, it is sent to the control unit 60. The control unit 60 calculates the position of the mounting region using an image recognition technique such as a known pattern matching method based on the data of the captured image of the lower camera 51b sent from the image processing unit 53, and stores the storage unit 61 in advance. The positional deviation of the mounting area with respect to the mounting position C is obtained by comparing with the position information of the mounting position C stored in. As a result, when there is a misalignment, the mounting table drive unit 22 is driven so as to eliminate the misalignment, and the position of the mounting area is corrected (position correction step of the mounting area). As a result, the mounting area can be accurately positioned at the mounting position C. After correcting the misalignment, the mounting area may be imaged again with the lower camera 51b to confirm the suitability of the position correction of the mounting area. Furthermore, if it is determined that the position correction is inappropriate as a result of this, the position correction of the mounting area may be performed again.

上述の電子部品位置付け工程および実装領域の位置補正工程が完了した後、図5に示すように、上下撮像カメラ51によって、実装ツール41に保持された半導体チップtと、基板Kの実装領域の撮像が行われる(撮像工程)。すなわち、実装ポジションCにおいて半導体チップtと実装領域とは上下に離間した位置関係で配置されているので、上下撮像カメラ51はその間に進入し、上カメラ51aによって半導体チップtを撮像し、下カメラ51bによって実装領域を撮像する。上下撮像カメラ51によって半導体チップtと実装領域とが撮像されると、制御部60は、画像処理部53によって画像処理が施された半導体チップtと実装領域の撮像画像のデータに基づいて、両者の相対的な位置関係を認識する(位置認識工程)。なお、撮像を完了した上下撮像カメラ51は、図6に示すように、退避位置に移動する。 After the electronic component positioning step and the mounting area position correction step are completed, as shown in FIG. 5, the semiconductor chip t held by the mounting tool 41 and the mounting area of the substrate K are imaged by the vertical imaging camera 51. Is performed (imaging process). That is, since the semiconductor chip t and the mounting region are arranged vertically separated from each other in the mounting position C, the vertical imaging camera 51 enters between them, the semiconductor chip t is imaged by the upper camera 51a, and the lower camera 51. The mounting area is imaged by 51b. When the semiconductor chip t and the mounting region are imaged by the vertical imaging camera 51, the control unit 60 uses the data of the semiconductor chip t image-processed by the image processing unit 53 and the captured image of the mounting region to capture both of them. Recognize the relative positional relationship of (position recognition process). The vertical imaging camera 51 that has completed imaging moves to the retracted position as shown in FIG.

この後、制御部60は、ツール駆動部42を制御して、実装ツール41に保持された半導体チップtを実装領域に実装する。この際、半導体チップtと実装領域との相対的な位置関係にずれが生じていた場合には、この位置ずれを無くすようにツール駆動部42を動作させた上で実装を行う(実装工程)。 After that, the control unit 60 controls the tool drive unit 42 to mount the semiconductor chip t held by the mounting tool 41 in the mounting region. At this time, if there is a deviation in the relative positional relationship between the semiconductor chip t and the mounting region, mounting is performed after operating the tool drive unit 42 so as to eliminate this positional deviation (mounting process). ..

以上のような動作を、基板K上のすべての実装領域に対して繰り返し実行する。基板K上のすべての実装領域に対する半導体チップtの実装が完了したら、不図示の基板搬送装置によって、載置台21上から実装の完了した基板Kを搬出し、新たな基板Kを供給する。また、ウエーハリング11上のすべての半導体チップtをピックアップし終えたら、ウエーハリング11が新たなウエーハリング11に交換される。このような動作が、必要生産量分、例えば、1ロット分だけ繰り返される。
[作用効果]
このような実施形態の実装装置1によれば、実装ポジションCに位置付けられた半導体チップtと実装領域とを上下撮像カメラ51によって撮像する前に、実装ポジションCに位置付けられた実装領域を上下撮像カメラ51の下カメラ51bによって撮像し、この画像データに基づいて実装ポジションCに対する実装領域の位置ずれを求め、位置ずれが生じている場合には、この位置ずれを無くすように載置台駆動部22を制御して実装領域の位置を補正するようにした。
The above operation is repeatedly executed for all the mounting areas on the substrate K. When the mounting of the semiconductor chip t on all the mounting regions on the substrate K is completed, the mounted substrate K is carried out from the mounting table 21 by a substrate transfer device (not shown), and a new substrate K is supplied. Further, when all the semiconductor chips t on the wafer ring 11 have been picked up, the wafer ring 11 is replaced with a new wafer ring 11. Such an operation is repeated for the required production amount, for example, one lot.
[Action effect]
According to the mounting device 1 of such an embodiment, the mounting region positioned at the mounting position C is vertically imaged before the semiconductor chip t positioned at the mounting position C and the mounting region are imaged by the vertical imaging camera 51. The image is taken by the lower camera 51b of the camera 51, and the positional deviation of the mounting region with respect to the mounting position C is obtained based on this image data. Was controlled to correct the position of the mounting area.

このため、実装ポジションCに位置付けられた半導体チップtおよび基板Kの実装領域を上下撮像カメラ51によって同時に撮像するときには、実装領域が実装ポジションCに精度よく位置付けられているので、半導体チップtと実装領域との相対的な位置ずれを補正するときの実装ツール41の移動量を僅かな量にとどめる、或いは、無くすことができ、半導体チップtを実装領域に高い実装精度で実装することが可能となる。 Therefore, when the mounting area of the semiconductor chip t and the substrate K positioned at the mounting position C is simultaneously imaged by the vertical imaging camera 51, the mounting area is accurately positioned at the mounting position C, so that the semiconductor chip t and the mounting area are mounted. The amount of movement of the mounting tool 41 when correcting the relative positional deviation with the region can be kept or eliminated to a small amount, and the semiconductor chip t can be mounted in the mounting region with high mounting accuracy. Become.

すなわち、実装ツール41は、受渡しポジションBと実装ポジションCとの間を反復移動するので、実装ポジションCへの繰り返し移動精度は非常に高い。しかしながら、実装ポジションCに対する実装領域の位置決め精度が低く、実装領域と半導体チップtとの相対的な位置ずれが大きいと、この位置ずれの補正に要する実装ツール41のXY方向への補正移動量が大きくなる。このような場合、ツール駆動部42のXY移動軸のピッチング、ヨーイング、ローリング等に起因するZ軸の傾きの状態が変化すこととなり、実装精度向上の妨げとなる。本実施形態では、上述したように、実装ポジションCに位置付けられた半導体チップtおよび実装領域を上下撮像カメラ51によって撮像する前に、実装領域を実装ポジションCに対して位置補正する。そのため、実装領域と半導体チップtとの相対的な位置ずれが抑えられ、これにより、実装ツール41のXY方向への補正移動量を極力小さくできるので、実装ツール41のZ軸の傾きの状態の変化を極力抑えることができる。この結果、実装ツール41を実装領域に向けて下降させるときの実装ツール41の姿勢や下降移動の軌跡を、毎回略一定に保つことが可能となり、これにより実装精度を向上させることができるのである。よって、QFPやBGA等の半導体パッケージに比べて高い実装精度を必要とする、TSVを利用した3次元高集積化技術を用いた高帯域幅メモリ等の半導体パッケージの製造プロセスに対応することが可能となるのである。 That is, since the mounting tool 41 repeatedly moves between the delivery position B and the mounting position C, the accuracy of the repeated movement to the mounting position C is very high. However, if the positioning accuracy of the mounting region with respect to the mounting position C is low and the relative positional deviation between the mounting region and the semiconductor chip t is large, the amount of correction movement of the mounting tool 41 required to correct this positional deviation in the XY direction is large. growing. In such a case, the state of inclination of the Z-axis due to pitching, yawing, rolling, etc. of the XY moving shaft of the tool driving unit 42 changes, which hinders the improvement of mounting accuracy. In the present embodiment, as described above, the mounting region is position-corrected with respect to the mounting position C before the semiconductor chip t and the mounting region positioned at the mounting position C are imaged by the vertical imaging camera 51. Therefore, the relative positional deviation between the mounting region and the semiconductor chip t is suppressed, and as a result, the amount of correction movement of the mounting tool 41 in the XY direction can be minimized, so that the Z-axis of the mounting tool 41 is tilted. Changes can be suppressed as much as possible. As a result, the posture of the mounting tool 41 and the trajectory of the descending movement when the mounting tool 41 is lowered toward the mounting area can be kept substantially constant each time, and thus the mounting accuracy can be improved. .. Therefore, it is possible to support the manufacturing process of semiconductor packages such as high bandwidth memory using 3D high integration technology using TSV, which requires higher mounting accuracy than semiconductor packages such as QFP and BGA. It becomes.

また、実装ポジションCに位置付けられた基板Kの実装領域の位置補正工程を、実装ツール41が供給部10から半導体チップtの供給を受けてから実装ポジションCに移動するまでの間に、つまり、電子部品位置付け工程と並行して行うようにした。このため、実装領域の位置補正工程という新たな工程のために、個別の時間を確保する必要がなく、一つの半導体チップtを基板K上に実装するに要する時間が長大化することを防ぐことができ、生産性の低下を防止することができる。 Further, the position correction step of the mounting region of the substrate K positioned at the mounting position C is performed between the time when the mounting tool 41 receives the supply of the semiconductor chip t from the supply unit 10 and the time when the mounting tool 41 moves to the mounting position C, that is, It is now performed in parallel with the electronic component positioning process. Therefore, it is not necessary to secure individual time for the new process of the position correction step of the mounting region, and it is possible to prevent the time required for mounting one semiconductor chip t on the substrate K from becoming long. It is possible to prevent a decrease in productivity.

また、実装ポジションCにおいて上下に離間した状態で位置付けられた半導体チップtと基板Kの実装領域とを同時に撮像する上下撮像カメラ51を用いて、実装領域の位置補正工程を行う際の基板Kの実装領域の撮像を行うようにした。このため、実装領域の位置補正工程という新たな工程のために、カメラ等の撮像装置を個別に設ける必要が無く、実装装置1の構成の複雑化を回避することができる。
(他の実施の形態)
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、上記の実装形態において、撮像部50における上下撮像カメラ51を、半導体チップt(電子部品)を撮像する上カメラ51aと基板Kの実装領域を撮像する下カメラ51bとを備える例としたが、これに限られるものではなく、例えば、単一の撮像カメラで、上側に位置する電子部品と下側に位置する基板Kの実装領域とを同時に撮像するようにしても良い。具体的には、水平に配置した撮像カメラの光軸上に、光軸に対して垂直に交わる水平線を境にして、上半分を撮像カメラから遠ざかる方向に45°の角度で上に向けて傾斜した反射面とし、下半分を撮像カメラから遠ざかる方向に45°の角度で下に向けて傾斜した反射面としたプリズムを配置し、撮像カメラの撮像視野内の上半分に電子部品の画像を取り込み下半分に実装領域の画像を取り込むようにしても良い。なお、実装領域の位置補正工程を行う際に基板Kの実装領域を撮像するときには、撮像カメラの撮像視野の下半分のみを用いるようにすれば良い。撮像部50このようにしても、上述の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
Further, when the position correction step of the mounting region is performed by using the vertical imaging camera 51 that simultaneously captures the semiconductor chip t positioned at the mounting position C and the mounting region of the substrate K in a vertically separated state, the substrate K The mounting area is imaged. Therefore, it is not necessary to individually provide an image pickup device such as a camera for a new step of a position correction step of the mounting area, and it is possible to avoid complication of the configuration of the mounting device 1.
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above mounting embodiment, the upper and lower camera 51 in the image pickup unit 50 includes an upper camera 51a for photographing the semiconductor chip t (electronic component) and a lower camera 51b for photographing the mounting area of the substrate K. However, the present invention is not limited to this, and for example, a single imaging camera may simultaneously image the electronic component located on the upper side and the mounting area of the substrate K located on the lower side. Specifically, on the optical axis of the horizontally arranged imaging camera, the upper half is tilted upward at an angle of 45 ° in the direction away from the imaging camera with the horizontal line intersecting perpendicular to the optical axis as a boundary. An image of an electronic component is captured in the upper half of the imaging field of the imaging camera by arranging a prism with the reflecting surface as the reflective surface and the lower half as the reflecting surface inclined downward at an angle of 45 ° in the direction away from the imaging camera. The image of the mounting area may be captured in the lower half. When the mounting area of the substrate K is imaged when the position correction step of the mounting area is performed, only the lower half of the imaging field of view of the imaging camera may be used. Imaging unit 50 Even in this way, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.

また、半導体チップt(電子部品)を撮像する撮像カメラ、基板Kの実装領域を撮像する撮像カメラ、実装領域の位置補正工程において基板Kの実装領域を撮像する撮像カメラを、それぞれ個別に設けるようにしても良い。 Further, an imaging camera for imaging the semiconductor chip t (electronic component), an imaging camera for imaging the mounting region of the substrate K, and an imaging camera for imaging the mounting region of the substrate K in the position correction step of the mounting region are individually provided. You can do it.

また、基板Kの実装領域の位置補正工程を、実装ツール41が供給部10から半導体チップt(電子部品)の供給を受けてから実装ポジションCに移動するまでの間である電子部品位置付け工程と並行して実行する例とした。しかしながら、これに限られるものではなく、基板Kの実装領域の位置補正工程は、実装ポジションCに位置付けられた半導体チップtと実装領域とを上下撮像カメラ51によって撮像する前に行われるようにすれば良い。したがって、移送部30が供給部10から半導体チップtをピックアップするピックアップ工程と並行するようにしても良い。つまり、移送部30が供給部10から半導体チップtをピックアップしてから実装ツール41が実装ポジションCに移動するまでの間に電子部品位置付け工程と並行して実行するようにしても良い。 Further, the position correction step of the mounting region of the substrate K is the electronic component positioning step between the time when the mounting tool 41 receives the supply of the semiconductor chip t (electronic component) from the supply unit 10 and the time when the mounting tool 41 moves to the mounting position C. This is an example of executing in parallel. However, the present invention is not limited to this, and the position correction step of the mounting region of the substrate K is performed before the semiconductor chip t positioned at the mounting position C and the mounting region are imaged by the vertical imaging camera 51. Just do it. Therefore, the transfer unit 30 may be arranged in parallel with the pickup process of picking up the semiconductor chip t from the supply unit 10. That is, it may be executed in parallel with the electronic component positioning step between the time when the transfer unit 30 picks up the semiconductor chip t from the supply unit 10 and the time when the mounting tool 41 moves to the mounting position C.

また、上記の実施形態において、実装ポジションは、電子部品としての半導体チップtの品種や基板Kの品種に関係なく常に一定の位置とするものでも良いし、半導体チップtや基板Kの品種、例えば、大きさ等の変更に応じて切り換えるようにしても良い。要は、実装対象とする品種の半導体チップtの必要生産量(例えば、1ロット)の実装開始から実装完了までの間、一定の位置に維持されるものであれば良い。 Further, in the above embodiment, the mounting position may always be a constant position regardless of the type of the semiconductor chip t or the type of the substrate K as an electronic component, or the type of the semiconductor chip t or the type of the substrate K, for example. , The size may be changed according to the change of the size and the like. The point is that the required production amount (for example, one lot) of the semiconductor chip t of the type to be mounted may be maintained at a fixed position from the start of mounting to the completion of mounting.

以上、本発明の実施形態を説明したが、これらは発明の範囲を限定することを意図していない。上述した新規の実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。 Although embodiments of the present invention have been described above, they are not intended to limit the scope of the invention. The novel embodiment described above can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims.

1 実装装置
10 供給部
20 基板ステージ
21 載置台
22 載置台駆動部
30 移送部
31 吸着ノズル
40 実装部
41 実装ツール
42 ツール駆動部
50 撮像部
51 上下撮像カメラ
51a 上カメラ
51b 下カメラ
51c 光路変換部
51d 筐体
52 進退駆動部
53 画像処理部
60 制御部
61 記憶部
t 半導体チップ
K 基板
1 Mounting device 10 Supply unit 20 Board stage 21 Mounting table 22 Mounting table Drive unit 30 Transfer unit 31 Suction nozzle 40 Mounting unit 41 Mounting tool 42 Tool drive unit 50 Imaging unit 51 Vertical imaging camera 51a Upper camera 51b Lower camera 51c Optical path conversion unit 51d Housing 52 Advance / retreat drive unit 53 Image processing unit 60 Control unit 61 Storage unit t Semiconductor chip K Substrate

Claims (6)

電子部品を基板上の複数の実装領域に実装する電子部品の実装装置であって、
前記電子部品を供給する供給部と、
前記基板を載置する載置台と、前記載置台を移動させる載置台駆動部と、を備え、前記載置台駆動部の駆動によって前記載置台に載置された前記基板の前記複数の実装領域を予め設定された実装ポジションに順次位置付ける基板ステージと、
前記供給部から供給された前記電子部品を保持する実装ツールと、前記実装ツールを移動させるツール駆動部と、を備え、前記実装ポジションに位置付けられた前記実装領域に前記電子部品を実装する実装部と、
前記実装ポジションにおいて、前記実装ポジションに位置付けられた前記実装ツールに保持された前記電子部品と前記載置台に載置された前記基板の前記実装ポジションに位置付けられた実装領域とを撮像する撮像部と、
前記撮像部による撮像画像に基づいて、前記電子部品と前記実装領域との相対的な位置関係を認識し、前記ツール駆動部を制御して、前記電子部品と前記実装領域とを相対的に位置決めし、前記電子部品を前記実装領域に実装させる制御部と、を備え、
前記制御部は、前記実装ポジションにおいて前記電子部品と前記実装領域とを前記撮像部によって撮像する前に、前記実装ポジションにおいて前記実装ポジションに位置付けられた前記実装領域を前記撮像部によって撮像し、この撮像画像に基づいて前記実装ポジションに対する前記実装領域の位置ずれを求め、求めた位置ずれを無くすように前記載置台駆動部を制御して前記実装領域の位置を補正することを特徴とする電子部品の実装装置。
An electronic component mounting device that mounts electronic components in multiple mounting areas on a board.
The supply unit that supplies the electronic components and
The plurality of mounting areas of the board mounted on the pre-described pedestal are provided with a pedestal on which the board is mounted and a pedestal drive unit for moving the pre-described pedestal. A board stage that is sequentially positioned at preset mounting positions,
A mounting unit that includes a mounting tool that holds the electronic component supplied from the supply unit and a tool driving unit that moves the mounting tool, and mounts the electronic component in the mounting area positioned at the mounting position. When,
In the mounting position, an imaging unit that captures a mounting region positioned on the mounting position of the substrate placed on the electronic component and the mounting table held by the mounting tool positioned on the mounting position ,
Based on the image captured by the imaging unit, the relative positional relationship between the electronic component and the mounting region is recognized, and the tool driving unit is controlled to relatively position the electronic component and the mounting region. A control unit for mounting the electronic component in the mounting area is provided.
Wherein the control unit, and said electronic component and the mounting area in the mounting position prior to imaging by the imaging unit, the mounting region positioned on Oite the mounting position on the mounting position imaged by the imaging unit Based on this captured image, the position deviation of the mounting region with respect to the mounting position is obtained, and the position of the mounting region is corrected by controlling the above-described pedestal drive unit so as to eliminate the obtained position deviation. Electronic component mounting device.
前記制御部は、前記実装ポジションにおいて前記電子部品と前記実装領域とを前記撮像部によって撮像する前に行う、前記実装ポジションにおける前記実装領域の前記撮像部による撮像と、この撮像画像に基づいて行う前記載置台駆動部の制御とを、前記実装ツールが前記供給部から前記電子部品の供給を受けてから前記実装ポジションに移動するまでの間に実行することを特徴とする請求項1記載の電子部品の実装装置。 Performs the control unit performs said electronic component and the mounting area in the mounting position prior to imaging by the imaging unit, and the imaging by the imaging section of the mounting area in the mounting position, on the basis of the captured image The electron according to claim 1, wherein the mounting tool controls the pedestal drive unit from the time when the mounting tool receives the supply of the electronic component from the supply unit to the time when the mounting tool moves to the mounting position. Component mounting device. 前記撮像部は、前記実装ポジションに位置付けられた前記実装ツールに保持された前記電子部品と前記実装ポジションに位置付けられた前記基板の前記実装領域との間に進入し、前記電子部品と前記実装領域との画像を同時に撮像可能な上下撮像カメラを備え、
前記制御部は、前記実装ポジションにおいて前記電子部品と前記実装領域とを前記上下撮像カメラによって撮像する前に行う、前記実装ポジションにおける前記実装領域の撮像を、前記上下撮像カメラを用いて行うことを特徴とする請求項1または2に記載の電子部品の実装装置。
The imaging unit enters between the electronic component held by the mounting tool positioned at the mounting position and the mounting area of the substrate positioned at the mounting position, and enters the electronic component and the mounting area. Equipped with a top-bottom imaging camera that can simultaneously capture images with
Wherein the control unit performs said electronic component and the mounting area in the mounting position prior to imaging by the upper and lower imaging camera, the imaging of the mounting region definitive in the mounting position, be performed using the upper and lower imaging camera The electronic component mounting device according to claim 1 or 2.
前記上下撮像カメラは、前記電子部品を撮像する上カメラと、前記実装領域を撮像する下カメラとを備え、前記電子部品に向く前記上カメラの光軸と前記実装領域に向く前記下カメラの光軸は同軸に配置されていることを特徴とする請求項3記載の電子部品の実装装置。 The vertical imaging camera includes an upper camera that images the electronic component and a lower camera that images the mounting region, and the optical axis of the upper camera facing the electronic component and the light of the lower camera facing the mounting region. The electronic component mounting device according to claim 3, wherein the shafts are arranged coaxially. 電子部品を基板上の複数の実装領域に実装する電子部品の実装方法であって、
載置台に載置された前記基板の前記複数の実装領域のうち所定の実装領域を、予め設定された実装ポジションに位置付ける実装領域位置付け工程と、
供給部から供給された前記電子部品を実装ツールで保持し、前記電子部品を保持した前記実装ツールを前記実装ポジションに位置付ける電子部品位置付け工程と、
前記実装ポジションにおいて、前記実装ポジションに位置付けられた前記実装ツールに保持された前記電子部品と前記実装ポジションに位置付けられた前記実装領域とを撮像する撮像工程と、
この撮像工程で得た撮像画像に基づいて、前記電子部品と前記実装領域とを相対的に位置決めし、前記電子部品を前記実装領域に実装する実装工程と、を備え、
前記撮像工程を実行する前に、前記実装ポジションにおいて前記実装領域位置付け工程で前記実装ポジションに位置付けられた前記実装領域を撮像し、この撮像画像に基づいて前記実装ポジションに対する前記実装領域の位置ずれを求め、求めた位置ずれを無くすよう前記実装領域の位置を補正する実装領域の位置補正工程を備えることを特徴とする電子部品の実装方法。
It is a mounting method of electronic components that mounts electronic components in multiple mounting areas on a board.
A mounting area positioning step of positioning a predetermined mounting area among the plurality of mounting areas of the board mounted on the mounting table at a preset mounting position, and a mounting area positioning step.
The electronic component supplied from a supply held in the mounting tool, and an electronic component positioned step of positioning the mounting tool holding said electronic component on the mounting position,
An imaging step of Oite, imaging the said mounting region positioned on the electronic component and the mounting position held by the mounting tool positioned on the mounting position on the mounting position,
Based on the captured image obtained in this imaging step, the relative positioning of the electronic component and the mounting region, and a mounting step of mounting the electronic component on the mounting area,
Before executing the imaging step, the mounting region positioned at the mounting position in the mounting region positioning step is imaged at the mounting position, and the displacement of the mounting region with respect to the mounting position is determined based on the captured image. A method for mounting an electronic component, which comprises a mounting region position correction step of obtaining and correcting the position of the mounting region so as to eliminate the obtained positional deviation.
前記実装領域の位置補正工程は、電子部品位置付け工程と並行して行うことを特徴とする請求項5記載の電子部品の実装方法。 The method for mounting an electronic component according to claim 5, wherein the position correction step of the mounting region is performed in parallel with the step of positioning the electronic component.
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