JPH09129677A - 電子部品搭載装置 - Google Patents

電子部品搭載装置

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JPH09129677A
JPH09129677A JP28054195A JP28054195A JPH09129677A JP H09129677 A JPH09129677 A JP H09129677A JP 28054195 A JP28054195 A JP 28054195A JP 28054195 A JP28054195 A JP 28054195A JP H09129677 A JPH09129677 A JP H09129677A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘッド部とステージとの平行度の調整・確保
が容易で、品種切替えを短時間で行え、更に、同一回路
基板上の複数の実装点毎にヘッド部とステージとの平行
度の調整が可能な電子部品搭載装置の提供。 【解決手段】 電子部品2を吸着ノズル1に吸着し実装
するヘッド部8と、前記電子部品2を実装すべき回路基
板11を保持するステージ9とを備えた電子部品搭載装
置において、前記ヘッド部8に前記回路基板11からの
高さを複数箇所で測定する高さ測定手段18を設け、前
記ステージ9に、前記測定された複数の高さに基づいて
前記ヘッド部8に対する前記ステージ9の傾きを調整す
る傾き調整手段A、19、20、24を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を回路基
板に搭載する電子部品搭載装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、半導体チップをその回路面を
下向きにして回路基板に搭載する形式の電子部品搭載装
置においては、前記装置のヘッド部先端面と、前記回路
基板を保持するステージの上面との平行度を高精度に確
保し、電子部品実装の高い接合信頼性を得るために、バ
ンプが形成された半導体チップをヘッドで保持してステ
ージ上に押圧することによって平行度の状態を確認し、
手作業で平行度を調整するといった調整方法が用いられ
ている。
【0003】従来の電子部品搭載装置の上記の平行度調
整方法を図6〜図10に基づいて説明する。
【0004】従来の電子部品搭載装置の斜視図である図
6において、1は吸着ノズルで下面に設けられた吸着穴
で半導体チップ2を吸着保持する。3はノズルホルダー
で、中央部がくびれた結合柱部4で一体に繋がったホル
ダー上部板5とホルダー下部板17とからなり、前記ホ
ルダー下部板17の下面の中央部に前記吸着ノズル1を
固定している。前記のホルダー上部板5とホルダー下部
板17との間の4隅にはそれぞれ図10に示すボールプ
ランジャー6が設けられ、これらのボールプランジャー
6を調整することにより、前記結合柱部4を曲げて吸着
ノズル1の下面とステージ9との平行度が調整される。
7はヘッド上部機構で、前記ノズルホルダー3を、垂直
方向を軸にして矢印a方向に回動させ、又、矢印bの垂
直方向に上下移動させる機能を有する。9はステージで
ベース10に取り付けられて回路基板11を吸着保持す
る。そして、装置全体として、ヘッド部8が、前記ステ
ージ9に対して、水平方向にXY相対移動する。
【0005】次に、従来の電子部品搭載装置の吸着ノズ
ル先端面とステージ上面との平行度調整方法を図6〜図
10に基づいて説明する。
【0006】図7は、半導体チップの斜視図で、半導体
チップ2の回路面の周辺に金バンプ12が並んで形成さ
れている。先ず、吸着ノズル1の先端面とステージ9の
上面との平行度を確認するために、吸着ノズル1が前記
半導体チップ2を吸着保持し、回路基板11の所定位置
まで移動して下降し、前記半導体チップ2を前記回路基
板11の所定位置に所定の加圧力で押圧して、金バンプ
12を図8に示すように変形させる。これによって、金
バンプ12の高さは図8に示すHまで低くなる。
【0007】次いで、前記半導体チップ2を吸着ノズル
1から取り外し、図9に示す4隅の金バンプ13、1
4、15、16の高さを顕微鏡で測定する。そして、4
隅の金バンプの高さHの差により、加圧時の回路基板1
1に対する半導体チップ2の傾き、即ち、回路基板11
に対する吸着ノズル1の傾きを求める。
【0008】最後に、ボールプランジャー6、6、6、
6を操作して、吸着ノズル1の傾きを修正する。
【0009】図10は、ボールプランジャー6を示し、
ボールプランジャー6を操作することにより、ホルダー
上部板5とホルダー下部板17との4隅の間隔を調整し
て、吸着ノズル1の傾きを調整する。
【0010】そして、以上の作業を、生産する回路基板
11のサイズが変わりそれに合わせてステージ9を交換
する毎に、毎回行っている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来例
の構成では、ヘッド部とステージとの平行度を高精度で
確保するには長い作業時間を要し、品種の切替えに費や
される時間が生産能率を低下させるという問題点があ
る。
【0012】又、複数の実装点を有する回路基板に微小
なうねりがある場合には、各実装点毎に、平行度を調整
し直すということは不可能であり、平行度の基準が不明
確で調整に困るという問題点がある。
【0013】本発明は、上記の問題点を解決し、ヘッド
部とステージとの平行度の調整・確保が容易で、品種切
替えを短時間で行え、更に、同一回路基板上の複数の実
装点毎にヘッド部とステージとの平行度の調整が可能な
電子部品搭載装置の提供を課題とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の電子部品搭載装
置は、上記の課題を解決するために、電子部品を吸着し
実装するヘッド部と、前記電子部品を実装すべき回路基
板を保持するステージとを備えた電子部品搭載装置にお
いて、前記ヘッド部に前記回路基板からの高さを複数箇
所で測定する高さ測定手段を設け、前記ステージに、前
記測定された複数の高さに基づいて前記ヘッド部に対す
る前記ステージの傾きを調整する傾き調整手段を設ける
ことを特徴とする。
【0015】本発明によると、ヘッド部に回路基板から
の高さを複数箇所で測定する高さ測定手段を設けている
ので、複数箇所の高さを測定することにより、ヘッド部
の下面とステージの上面との平行度と、どの方向にどの
程度傾いているかを判断することができる。
【0016】そして、ステージに、前記測定された複数
の高さに基づいて前記ステージの傾きを調整する傾き調
整手段を設けてあるので、前記のどの方向にどの程度傾
いているかの判断に基づいて、前記ステージの傾きの調
整を自動化し、短時間で、ヘッド部の下面とステージの
上面との平行度を精度良く確保することができる。
【0017】又、同一回路基板上の複数の実装点毎にヘ
ッド部とステージとの平行度を調整することが可能にな
る。
【0018】又、本発明の電子部品搭載装置は、上記の
課題を解決するために、高さ測定手段を、レーザ測長機
にすると、精度を向上させることができる。。
【0019】又、本発明の電子部品搭載装置は、上記の
課題を解決するために、傾き調整手段を、ステージの下
部に3箇設けるのが扱い勝手が良い。
【0020】又、本発明の電子部品搭載装置は、上記の
課題を解決するために、傾き調整手段を、ボールネジで
駆動するようにすると、自動化が容易である。
【0021】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図1〜図
5、図10に基づいて説明する。
【0022】本実施形態の斜視図である図1の(a)に
おいて、1は吸着ノズルで下面に設けられた吸着穴で半
導体チップ2を吸着保持する。3はノズルホルダーで、
中央部がくびれた結合柱部4(図1の(b)参照)で一
体に繋がったホルダー上部板5とホルダー下部板17と
からなり、前記ホルダー下部板17の下面の中央部に前
記吸着ノズル1を固定している。前記のホルダー上部板
5とホルダー下部板17との間の4隅にはそれぞれ図1
0に示すボールプランジャー6が設けられ、これらのボ
ールプランジャー6を調整することにより、前記結合柱
部4を曲げて吸着ノズル1の下面とステージ9との平行
度が調整される。7はヘッド上部機構で、前記ノズルホ
ルダー3を、垂直方向を軸にして矢印a方向に回動さ
せ、又、矢印bの垂直方向に上下移動させる機能を有す
る。9はステージでベース10に取り付けられて回路基
板11を吸着保持する。
【0023】そして、装置全体として、ヘッド部8が、
前記ステージ9に対して、水平方向にXY相対移動す
る。
【0024】上記までは従来例と同様であるが、本実施
形態は下記の特徴がある。
【0025】即ち、ヘッド上部機構7に、回路基板11
からの高さを複数箇所で測定する高さ測定手段としてレ
ーザ測長機18を固定する。高さを測定するのはレーザ
測長機に限らないが、レーザ測長機によると扱い易く精
度が高い。
【0026】又、ステージ9を取り付ける傾き調整手段
としてベース19を、ベース上部板20とベース下部機
構24とで構成する。
【0027】ベース上部板20を図2、図3に基づいて
説明する。
【0028】ベース上部板20の底面図である図2に示
すように、ベース上部板20の下面には、図3に断面を
示す溝部21が3ヶ所に設けてある。各溝部21には、
ローラ22がシャフト23を回転軸として取り付けられ
ている。
【0029】ベース下部機構24を図4、図5に基づい
て説明する。
【0030】ベース下部機構24の斜視図である図4に
おいて、高さ調整手段Aが、前記溝部21、21、21
に対応する位置に3個取り付けられている。支持ブロッ
ク25がその上面のB点で前記ローラ22を受ける。ボ
ールネジナット26が前記支持ブロック25に嵌合され
ている。ボールネジシャフト27が、ブラケット28、
29に嵌合されたベアリング30、31に両端を回転可
能に支持されている。
【0031】前記ボールネジシャフト27の一端には手
で回転させるつまみ32が設けられ、他端は、カップリ
ング35を介してモータ33のシャフト34に接続され
ている。前記ブロック25の底面に固定されたガイドブ
ロック36がレール37に案内され、前記ボールネジナ
ット26とボールネジシャフト27によって直線移動す
る。前記レール37は傾斜ベースブロック38上に勾配
を持って取り付けられているので、ガイドブロック36
は前記ボールネジナット26とボールネジシャフト27
によって直線移動すると共に、高さが変わり、前記の支
持ブロック25の上面のB点が上下に移動する。そし
て、前記の支持ブロック25の上面は、ベースプレート
39の上面に平行である。尚、図示しないが、ベース上
部板20とベース下部機構24との水平方向の相互位置
を固定するために、縦・横の4辺に相互のずれを規制す
るガイドを設けている。
【0032】以下に、本実施形態の動作を図1〜図5に
基づいて説明する。
【0033】先ず、ボールプランジャー6、6、6、6
を調整して、吸着ノズル1の吸着面を水平にする。次い
で、図5に示すように、回路基板11の上に、4点の測
定点C、D、E、Fを設定し、この回路基板11を図1
に示すようにステージ9に保持させる。この状態で、レ
ーザ測長機18を使用し、前記測定点C、D、E、Fか
らヘッド部8までの高さを測定する。測定された高さか
らヘッド部8のXY方向の動きに対するステージ9の傾
きを求める。求めた傾きをモータ33を駆動して補正
し、回路基板11の上面を、ヘッド部8のXY方向の動
きに対して平行にする。
【0034】次に、ベース下部機構24の動作を図4に
基づいて説明する。
【0035】モータ33を回転させると、ボールネジシ
ャフト27が回転し、その回転方向によって、支持ブロ
ック25がG方向またはH方向に移動する。G方向に移
動すると支持ブロック25の上面のB点が上昇し、H方
向に移動すると支持ブロック25の上面のB点が下降す
る。この操作を3個のモータ33、33、33に対して
独立して行うと、3個の支持ブロック25の上面のB点
の高さを独立して調整することが可能であり、3個のロ
ーラ22、22、22の高さを調整してステージ9の傾
きを自動的に調整することが可能になる。
【0036】上記の動作を既存の自動化技術で自動化す
れば、短時間でヘッドとステージとの間の平行度を高精
度で確保できる。又、同一回路基板の複数の実装点毎に
吸着ノズルとステージとの平行度を調整することができ
る。
【0037】尚、高さ調整手段Aの構成は本実施形態の
構成に限らず、3点の高さを調整する目的に合わせて自
由に設計できる。
【0038】
【発明の効果】本発明の電子部品搭載装置によれば、ヘ
ッド部とステージとの平行度の調整・確保が容易で、品
種切替えを短時間で行え、更に、同一回路基板上の複数
の実装点毎にヘッド部とステージとの平行度の調整が可
能になるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の一実施形態の要部を示す斜視
図であり、(b)は結合柱部を示す正面図である。
【図2】本発明の一実施形態の一部を示す底面図であ
る。
【図3】本発明の一実施形態の一部を示す断面図であ
る。
【図4】本発明の一実施形態の要部を示す斜視図であ
る。
【図5】回路基板の平面図である。
【図6】従来例の要部を示す斜視図である。
【図7】半導体チップの斜視図である。
【図8】バンプの拡大図である。
【図9】半導体チップの平面図である。
【図10】ホルダーの部分断面図である。
【符号の説明】
A 高さ調整手段 1 吸着ノズル 2 半導体チップ 3 ノズルホルダー 4 くびれ部 5 ホルダー上部板 6 ボールプランジャー 7 ヘッド上部機構 8 ヘッド部 9 ステージ 11 回路基板 17 ホルダー下部板 18 レーザ測長機 19 ベース 20 ベース上部板 21 溝部 22 ローラ 23 シャフト 24 ベース下部機構 25 支持ブロック 26 ボールネジナット 27 ボールネジシャフト 28 ブラケット 29 ブラケット 30 ベアリング 31 ベアリング 32 つまみ 33 モータ 34 シャフト 35 カップリング 36 ガイドブロック 37 レール 38 傾斜ベースブロック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/68 H01L 21/68 K

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子部品を吸着し実装するヘッド部と、
    前記電子部品を実装すべき回路基板を保持するステージ
    とを備えた電子部品搭載装置において、前記ヘッド部に
    前記回路基板からの高さを複数箇所で測定する高さ測定
    手段を設け、前記ステージに、前記測定された複数の高
    さに基づいて前記ヘッド部に対する前記ステージの傾き
    を調整する傾き調整手段を設けることを特徴とする電子
    部品搭載装置。
  2. 【請求項2】 高さ測定手段は、レーザ測長機である請
    求項1に記載の電子部品搭載装置。
  3. 【請求項3】 傾き調整手段は、ステージの下部に3箇
    設けたものである請求項1又は2に記載の電子部品搭載
    装置。
  4. 【請求項4】 傾き調整手段は、ボールネジで駆動され
    るものである請求項1、2又は3に記載の電子部品搭載
    装置。
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