JP6942829B2 - 電子部品の実装装置 - Google Patents
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Description
部品供給部から供給された電子部品を、基板に対し、供給された姿勢を維持した非反転状態と供給された姿勢を上下に反転させた反転状態とで実装可能な実装装置であって、
前記電子部品が実装される複数の実装領域を有する基板が載置される基板ステージと、前記基板ステージを移動させる基板ステージ移動機構とを備える基板ステージ部と、
前記部品供給部から前記電子部品を取り出し、前記取り出した電子部品を反転可能な移載ノズルと、前記移載ノズルを移動させる移載ノズル移動機構とを備える移載部と、
前記移載ノズルによって取り出され非反転状態の前記電子部品が載置される中間ステージと、前記中間ステージを移動させる中間ステージ移動機構とを備える中間ステージ部と、
前記電子部品を非反転状態で実装する場合に、前記中間ステージに載置された前記電子部品を受け取り、前記電子部品を反転状態で実装する場合に、前記移載ノズルから反転状態とされた前記電子部品を受け取って前記基板に実装する実装ヘッドと、前記実装ヘッドを移動可能に支持する支持フレームを有する実装ヘッド移動機構とを備える実装部と、
前記中間ステージ上に載置された前記電子部品の位置を上方から認識する第1の認識部と、
前記基板に前記電子部品を実装する実装位置に位置した前記実装ヘッドに保持された前記電子部品の位置を下方から認識する第2の認識部と、
前記基板ステージ上の前記基板の位置を認識する第3の認識部と、
を具備し、
前記第1の認識部による前記電子部品の認識位置は、前記移載ノズルから前記電子部品を受け取る位置と前記実装ヘッドが前記電子部品を受け取る位置と異なる位置であって、前記実装部の支持フレームの下方の位置に設定されてなり、
前記第1の認識部は、前記支持フレームの下方に配置され、
前記中間ステージ移動機構は、前記中間ステージを前記認識位置と前記実装ヘッドに前記電子部品を受け渡す位置と前記移載ノズルから前記電子部品を受け取る位置とに移動可能に構成される。
図1は実施形態による電子部品の実装装置の構成を示す平面図、図2は図1に示す実装装置の移載部を除く左側ユニットを示す部分正面図、図3は図1に示す実装装置の移載部および中間ステージ部を除く左側ユニットを示す部分正面図、図4は図1に示す実装装置の部品供給部と左側ユニットとを示す斜視図である。図2、図3、および図4は、実装装置1の部品供給部10の左右に配置された左側ユニットAと右側ユニットBのうち、右側ユニットBの図示を省略している。図2および図3において、左側ユニットAの中間ステージ部30Aや基板ステージ部40等を図示するために、実装部50Aの支持フレームを一部切断した状態で示している。図5は実施形態による実装装置の構成を示すブロック図である。図6は電子部品としての半導体チップを供給するウエーハリングを示す図である。これらの図において、実装装置1に対して左右方向をX方向、前後方向をY方向、上下方向をZ方向とする。
次に、実装装置1を用いた半導体チップt等の電子部品の実装工程について説明する。まず、半導体チップtをフェイスアップ方式で基板Wに実装する場合について、図1および図7〜11を参照して説明する。図7ないし図11は右側ユニットBの図示を省略している。以下では、左側ユニットAにおける半導体チップtの基板Wへのフェイスアップ実装について主として説明する。
図1に示すように、ウエーハリングホルダ12にはウエーハリング11が搬入されており、ウエーハリング11はウエーハリングホルダ12上に固定されている。また、基板ステージ41には基板Wが搬入されており、基板Wは基板ステージ41に固定されている。このような状態において、ウエーハリングホルダ12に固定されたウエーハリング11は、最初に取り出される半導体チップtが取り出しポジションP1に位置付けられるように移動される。ウエーハリング11上の半導体チップtを取り出す順序は、記憶部61に予め記憶されているので、この順序にしたがって制御部60がウエーハリングホルダ12の移動を制御する。従って、最初の半導体チップtが取り出された後は、記憶部61に記憶されている順序に基づいてウエーハリングホルダ12のピッチ移動が行われる。一般的には、図6に矢印で示すように、1行毎に移動方向を切り替える軌跡で移動される。
吸着ノズル24から半導体チップtを受け取った中間ステージ31を、図9に示すように、第1のカメラ34による認識位置である認識ポジションP4に移動させる。認識ポジションP4において、半導体チップtのアライメントマークを第1のカメラ34で撮像する。この撮像画像からアライメントマークの位置を検出し、検出した位置に基づいて中間ステージ31上の半導体チップtの位置ずれを求める。すなわち、中間ステージ31から実装ヘッド56に受け渡される状態の半導体チップtの位置認識が行われる。
半導体チップtの位置認識が終了した中間ステージ31を、図10に示すように、実装ヘッド56への受け渡しポジションP3に移動させる。実装ヘッド56は、予め受け渡しポジションP3に移動している。次いで、実装部50AのZ方向移動装置55を駆動させて実装ヘッド56を下降させ、実装ツール57の吸着面を中間ステージ31上の半導体チップtの電極形成面に当接させる。実装ツール57が半導体チップtに当接したら、実装ツール57に半導体チップtを吸着保持させると共に、中間ステージ31による反と導体チップtの吸着を解除する。
基板Wは、当該実装領域が実装ポジションP5に位置付けられるように移動されており、さらに実装領域の位置は第2のカメラ42の下方向認識カメラで撮像されている。撮像画像から実装領域のアライメントマークの位置を検出し、検出した位置に基づいて実装領域の位置ずれが求められる。第2のカメラ42は、実装ヘッド56による半導体チップtの実装に先立って、支持フレーム51の下方に退避する。この状態で、図11に示すように、中間ステージ31から半導体チップtを受け取った実装ヘッド56を、基板Wの当該実装領域が位置付けられている実装ポジションP5に移動させる。
次に、半導体チップtをフェイスダウン方式で基板Wに実装する場合について、図1および図12〜15を参照して説明する。図12ないし図15は右側ユニットBの図示を省略している。以下では、左側ユニットAにおける半導体チップtの基板Wへのフェイスダウン実装について主として説明する。フェイスダウン方式の実装を行うにあたって、中間ステージ部30(30A、30B)の中間ステージ31は、図12に示すように、支持フレーム51の下方に設定された認識ポジションP4に退避している。
上述したフェイスアップ方式と同様に、ウエーハリング11はウエーハリングホルダ12上に固定されており、基板Wは基板ステージ41に固定されている。さらに、フェイスアップ方式と同様に、ウエーハリング11は最初に取り出される半導体チップtが取り出しポジションP1に位置付けられるように移動されている。半導体チップtが取り出しポジションP1に位置付けられると、移載部20Aの移動機構を駆動させて、待機状態の吸着ノズル24を取り出しポジションP1に移動させる。次いで、昇降装置21を駆動させてアーム体22と共に吸着ノズル24を下降させ、フェイスアップ方式と同様に、吸着ノズル24で半導体チップtの上面(電極形成面)を吸着して取り出す。
吸着ノズル24から半導体チップtを受け取った実装ヘッド56を実装ポジションP5に移動させる。図15に示すように、実装ポジションP5に位置付けられた実装ツール57と基板Wの実装領域との間に第2のカメラ42を侵入させる。第2のカメラ42は、予め実装ポジションに待機させておいてもよい。第2のカメラ42で実装ツール57に保持された半導体チップtと実装領域を同時に撮像する。これらの撮像画像から半導体チップtと実装領域との相対位置を認識する。この相対位置に基づいて、半導体チップtを実装領域に位置合わせするように、実装ヘッド56および基板Wの少なくとも一方を移動させる。撮像が終了した第2のカメラ42は、支持フレーム51の下方に退避させる。
実装ポジションP5で実装ヘッド56を下降させ、基板W上の実装領域に半導体チップtを実装する。半導体チップtは電極形成面が実装領域と対向するように下降される。基板Wに対する半導体チップtの接合は、半導体チップtの電極形成面に形成された金や半田等のバンプを基板に形成された端子に加熱加圧して共晶接合させることにより行われる。半導体チップtの加熱は、例えば基板ステージ41および実装ツール57の少なくとも一方に内蔵されたヒータにより実施される。
Claims (5)
- 部品供給部から供給された電子部品を、基板に対し、供給された姿勢を維持した非反転状態と供給された姿勢を上下に反転させた反転状態とで実装可能な実装装置であって、
前記電子部品が実装される複数の実装領域を有する基板が載置される基板ステージと、前記基板ステージを移動させる基板ステージ移動機構とを備える基板ステージ部と、
前記部品供給部から前記電子部品を取り出し、前記取り出した電子部品を反転可能な移載ノズルと、前記移載ノズルを移動させる移載ノズル移動機構とを備える移載部と、
前記移載ノズルによって取り出され非反転状態の前記電子部品が載置される中間ステージと、前記中間ステージを移動させる中間ステージ移動機構とを備える中間ステージ部と、
前記電子部品を非反転状態で実装する場合に、前記中間ステージに載置された前記電子部品を受け取り、前記電子部品を反転状態で実装する場合に、前記移載ノズルから反転状態とされた前記電子部品を受け取って前記基板に実装する実装ヘッドと、前記実装ヘッドを移動可能に支持する支持フレームを有する実装ヘッド移動機構とを備える実装部と、
前記中間ステージ上に載置された前記電子部品の位置を上方から認識する第1の認識部と、
前記基板に前記電子部品を実装する実装位置に位置した前記実装ヘッドに保持された前記電子部品の位置を下方から認識する第2の認識部と、
前記基板ステージ上の前記基板の位置を認識する第3の認識部と、
を具備し、
前記第1の認識部による前記電子部品の認識位置は、前記移載ノズルから前記電子部品を受け取る位置と前記実装ヘッドが前記電子部品を受け取る位置と異なる位置であって、前記実装部の支持フレームの下方の位置に設定されてなり、
前記第1の認識部は、前記支持フレームの下方に配置され、
前記中間ステージ移動機構は、前記中間ステージを、前記認識位置と前記実装ヘッドに前記電子部品を受け渡す位置と前記移載ノズルから前記電子部品を受け取る位置とに移動可能に構成される
電子部品の実装装置。 - 前記中間ステージは、前記実装ヘッドが前記移載ノズルから前記電子部品を受け取る際に、前記認識位置に退避する、請求項1に記載の実装装置。
- 前記部品供給部は、前記電子部品の電極形成面を上方に向けた状態で配列された前記電子部品を有し、
前記移載ノズルは、前記電子部品の前記電極形成面を保持し、前記保持した電子部品を前記中間ステージ上に前記電極形成面を上方に向けた状態で載置する機能と、前記保持した電子部品を前記電極形成面が下方を向くように上下反転させる機能とを有する、請求項1または請求項2に記載の実装装置。 - さらに、前記部品供給部の第1の側方に配置された第1のユニット、前記部品供給部を介して前記第1の側方と対向する第2の側方に配置された第2のユニットとを備え、
前記第1および第2のユニットは、それぞれ、前記基板ステージ部、前記実装部、前記中間ステージ部、前記移載部、前記第1の認識部、前記第2の認識部、および前記第3の認識部を具備する、請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の実装装置。 - 前記第2の認識部は、前記実装ヘッドよりも下方に位置すること、を特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の実装装置。
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2016065222A Division JP6717630B2 (ja) | 2016-03-29 | 2016-03-29 | 電子部品の実装装置 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2020019198A Active JP6942829B2 (ja) | 2016-03-29 | 2020-02-06 | 電子部品の実装装置 |
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JP5018747B2 (ja) * | 2008-11-20 | 2012-09-05 | パナソニック株式会社 | 部品実装装置および部品実装方法 |
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2020
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