JPH0964104A - チップの搭載装置および搭載方法 - Google Patents
チップの搭載装置および搭載方法Info
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- JPH0964104A JPH0964104A JP7215876A JP21587695A JPH0964104A JP H0964104 A JPH0964104 A JP H0964104A JP 7215876 A JP7215876 A JP 7215876A JP 21587695 A JP21587695 A JP 21587695A JP H0964104 A JPH0964104 A JP H0964104A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus 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
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67144—Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture 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
- H01L21/50—Assembly 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
- H01L21/60—Attaching or detaching leads or other conductive members, to be used for carrying current to or from the device in operation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
- H01L24/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
- H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
- H05K13/0404—Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
- H05K13/0408—Incorporating a pick-up tool
- H05K13/041—Incorporating a pick-up tool having multiple pick-up tools
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
- H05K13/046—Surface mounting
-
- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
- Y10T29/5313—Means to assemble electrical device
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-
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 チップ搭載の高速化を図れ、また多品種のチ
ップを基板に搭載できるチップの搭載装置および搭載方
法を提供することを目的とする。 【構成】 ヘッド部50のセンターロッド51の周囲
に、3個のヘッド70を設ける。ヘッド70はセンター
ロッド51を中心に水平回転する。また水平回転する際
に、ヘッド70は第1のかさ歯車61と第2のかさ歯車
62により上下方向に180°回転する。ヘッド70の
ノズル73はウェハシート2b上のフリップチップPを
ピックアップし、180°水平回転して移載ヘッド31
へ向ってフリップチップPを移送するが、その途中で上
下方向に180°回転してフリップチップPを上下反転
させる。移載ヘッド31はこのフリップチップPをヘッ
ド70から受け取り、基板に搭載する。チップの品種に
応じて、ヘッド70や移載ヘッド31は対応するチップ
に最適のノズルを備える。
ップを基板に搭載できるチップの搭載装置および搭載方
法を提供することを目的とする。 【構成】 ヘッド部50のセンターロッド51の周囲
に、3個のヘッド70を設ける。ヘッド70はセンター
ロッド51を中心に水平回転する。また水平回転する際
に、ヘッド70は第1のかさ歯車61と第2のかさ歯車
62により上下方向に180°回転する。ヘッド70の
ノズル73はウェハシート2b上のフリップチップPを
ピックアップし、180°水平回転して移載ヘッド31
へ向ってフリップチップPを移送するが、その途中で上
下方向に180°回転してフリップチップPを上下反転
させる。移載ヘッド31はこのフリップチップPをヘッ
ド70から受け取り、基板に搭載する。チップの品種に
応じて、ヘッド70や移載ヘッド31は対応するチップ
に最適のノズルを備える。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ウェハやトレイなどの
チップ供給部に備えられたチップを上下反転させて基板
に搭載するチップの搭載装置および搭載方法に関するも
のである。
チップ供給部に備えられたチップを上下反転させて基板
に搭載するチップの搭載装置および搭載方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】ウェハやトレイなどのチップ供給部に備
えられたフリップチップなどのチップを上下反転させて
基板に搭載するチップの搭載装置として、特開平2−5
6945号公報に記載されたものが知られている。この
ものは、アームの先端部に設けられた吸着部にウェハの
フリップチップを真空吸着してピックアップし、アーム
を180°上下方向に回転させることによりフリップチ
ップを上下反転させ、このフリップチップを移送ヘッド
に受け渡して基板に搭載するようになっている。
えられたフリップチップなどのチップを上下反転させて
基板に搭載するチップの搭載装置として、特開平2−5
6945号公報に記載されたものが知られている。この
ものは、アームの先端部に設けられた吸着部にウェハの
フリップチップを真空吸着してピックアップし、アーム
を180°上下方向に回転させることによりフリップチ
ップを上下反転させ、このフリップチップを移送ヘッド
に受け渡して基板に搭載するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のチップの搭載装置は、アームが上下方向に180°繰
り返し回転することにより、ウェハのチップのピックア
ップと、チップを移送ヘッドに受け渡す動作を行ってい
たため、高速度でチップを基板に搭載することは困難で
あった。
のチップの搭載装置は、アームが上下方向に180°繰
り返し回転することにより、ウェハのチップのピックア
ップと、チップを移送ヘッドに受け渡す動作を行ってい
たため、高速度でチップを基板に搭載することは困難で
あった。
【0004】また基板の品種によっては、多品種のチッ
プを搭載しなければならないが、上記従来のチップの搭
載装置はノズルは1個しか備えていないため、多品種の
チップを同時に搭載できないという問題点があった。
プを搭載しなければならないが、上記従来のチップの搭
載装置はノズルは1個しか備えていないため、多品種の
チップを同時に搭載できないという問題点があった。
【0005】したがって本発明は、チップ搭載の高速化
を図れ、また多品種のチップを基板に搭載できるチップ
の搭載装置および搭載方法を提供することを目的とす
る。
を図れ、また多品種のチップを基板に搭載できるチップ
の搭載装置および搭載方法を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】このために本発明は、チ
ップ供給部と、基板の位置決め部と、このチップ供給部
のチップをピックアップして水平回転と上下回転を行う
ノズルを複数個備えたヘッド部と、前記上下回転によっ
て上下反転された前記ノズルの上端部のチップをピック
アップし前記位置決め部に位置決めされた基板に搭載す
る移載ヘッドとから搭載装置を構成した。
ップ供給部と、基板の位置決め部と、このチップ供給部
のチップをピックアップして水平回転と上下回転を行う
ノズルを複数個備えたヘッド部と、前記上下回転によっ
て上下反転された前記ノズルの上端部のチップをピック
アップし前記位置決め部に位置決めされた基板に搭載す
る移載ヘッドとから搭載装置を構成した。
【0007】また望ましくは、前記複数個のノズルのう
ちの1つのノズルが前記移載ヘッドにチップを受け渡す
位置まで水平回転した状態で、次のノズルが前記チップ
供給部におけるチップのピックアップ位置から退避した
位置にあり、その状態で次にピックアップされるチップ
を上方から観察してチップの検査を行うカメラを備え
た。
ちの1つのノズルが前記移載ヘッドにチップを受け渡す
位置まで水平回転した状態で、次のノズルが前記チップ
供給部におけるチップのピックアップ位置から退避した
位置にあり、その状態で次にピックアップされるチップ
を上方から観察してチップの検査を行うカメラを備え
た。
【0008】また望ましくは、前記チップ供給部が寸法
の異なる複数品種のチップを備え、また前記ヘッド部が
チップサイズに応じて使い分けられる複数種の前記ノズ
ルを備え、前記位置決め部に位置決めされた基板に多品
種のチップを搭載できるようにした。
の異なる複数品種のチップを備え、また前記ヘッド部が
チップサイズに応じて使い分けられる複数種の前記ノズ
ルを備え、前記位置決め部に位置決めされた基板に多品
種のチップを搭載できるようにした。
【0009】また望ましくは、複数品種のノズルを装備
するノズルストッカを備え、前記移載ヘッドがこのノズ
ルストッカに備えられたノズルとノズル交換を行うよう
にした。
するノズルストッカを備え、前記移載ヘッドがこのノズ
ルストッカに備えられたノズルとノズル交換を行うよう
にした。
【0010】またチップ供給部のチップをヘッド部のノ
ズルが真空吸着してピックアップする工程と、このノズ
ルが水平回転と上下回転を行ってピックアップした前記
チップを移載ヘッドへの受け渡し位置へ移動させるとと
もに上下反転させる工程と、移載ヘッドがこのチップを
ピックアップして位置決め部に位置決めされた基板に搭
載する工程とからチップの搭載方法を構成した。
ズルが真空吸着してピックアップする工程と、このノズ
ルが水平回転と上下回転を行ってピックアップした前記
チップを移載ヘッドへの受け渡し位置へ移動させるとと
もに上下反転させる工程と、移載ヘッドがこのチップを
ピックアップして位置決め部に位置決めされた基板に搭
載する工程とからチップの搭載方法を構成した。
【0011】
【作用】上記構成によれば、複数個のノズルを用い、チ
ップを上下反転させて基板に高速度で搭載できる。また
単一品種のチップだけでなく、多品種のチップも基板に
高速度で搭載できる。
ップを上下反転させて基板に高速度で搭載できる。また
単一品種のチップだけでなく、多品種のチップも基板に
高速度で搭載できる。
【0012】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は本発明の一実施例のチップの搭載装置の前
面側斜視図、図2は同背面側斜視図、図3は同側面図、
図4は同ヘッド部分の断面図、図5、図6、図7は同平
面図である。
する。図1は本発明の一実施例のチップの搭載装置の前
面側斜視図、図2は同背面側斜視図、図3は同側面図、
図4は同ヘッド部分の断面図、図5、図6、図7は同平
面図である。
【0013】図1において、基台1上には以下に述べる
要素が配設されている。2はウェハであり、チップ供給
テーブル3に保持されている。チップ供給テーブル3
は、基台1の前側上面に設置された可動テーブルである
Xテーブル4とYテーブル5上に載置されており、Xモ
ータ(図3)MX1とYモータMY1が駆動してXテー
ブル4とYテーブル5が作動すると、X方向やY方向へ
水平移動する。またチップ供給テーブル3は、フリップ
チップを収納した2個のトレイ8をウェハ2と一緒に保
持している。
要素が配設されている。2はウェハであり、チップ供給
テーブル3に保持されている。チップ供給テーブル3
は、基台1の前側上面に設置された可動テーブルである
Xテーブル4とYテーブル5上に載置されており、Xモ
ータ(図3)MX1とYモータMY1が駆動してXテー
ブル4とYテーブル5が作動すると、X方向やY方向へ
水平移動する。またチップ供給テーブル3は、フリップ
チップを収納した2個のトレイ8をウェハ2と一緒に保
持している。
【0014】図1に示すウェハ2は、ノズル(後述)に
よりチップをピックアップするピックアップステーショ
ンにあり、その両側部には第1のマガジン6と2個の第
2のマガジン7が設置されている。第1のマガジン6に
はウェハ2を保持するウェハシートが張られたウェハホ
ルダ2aが段積して収納されている。また2個の第2の
マガジン7にはそれぞれトレイ8が段積して収納されて
いる。トレイ8にはチップが収納されている。ウェハ2
のチップおよび2つのトレイ8のチップは異品種であ
る。第1のマガジン6と第2のマガジン7の側部には、
それぞれエレベータ9、10が設けられており、エレベ
ータ9、10が作動することにより、第1のマガジン6
と第2のマガジン7は昇降する。
よりチップをピックアップするピックアップステーショ
ンにあり、その両側部には第1のマガジン6と2個の第
2のマガジン7が設置されている。第1のマガジン6に
はウェハ2を保持するウェハシートが張られたウェハホ
ルダ2aが段積して収納されている。また2個の第2の
マガジン7にはそれぞれトレイ8が段積して収納されて
いる。トレイ8にはチップが収納されている。ウェハ2
のチップおよび2つのトレイ8のチップは異品種であ
る。第1のマガジン6と第2のマガジン7の側部には、
それぞれエレベータ9、10が設けられており、エレベ
ータ9、10が作動することにより、第1のマガジン6
と第2のマガジン7は昇降する。
【0015】第1のマガジン6の背後にはプッシャ11
が設けられている。また基台1の前縁上にはX方向に長
尺の搬送部12が設けられている。搬送部12には先端
部にチャック爪13を有するアーム14が連結されてい
る(図3も参照)。アーム14は搬送部12に内蔵され
た回動ベルト12a(図5)に結合されており、回動ベ
ルト12aが図示しないモータの駆動により回動すると
搬送部12に沿ってX方向へ移動する。図5において、
第2のマガジン7の背後にもプッシャ15が設けられて
いる。また第2のマガジン7の前方には、前方へ突出す
るカギ型の回収用アーム16(図1)が設けられてい
る。
が設けられている。また基台1の前縁上にはX方向に長
尺の搬送部12が設けられている。搬送部12には先端
部にチャック爪13を有するアーム14が連結されてい
る(図3も参照)。アーム14は搬送部12に内蔵され
た回動ベルト12a(図5)に結合されており、回動ベ
ルト12aが図示しないモータの駆動により回動すると
搬送部12に沿ってX方向へ移動する。図5において、
第2のマガジン7の背後にもプッシャ15が設けられて
いる。また第2のマガジン7の前方には、前方へ突出す
るカギ型の回収用アーム16(図1)が設けられてい
る。
【0016】図5〜図7は、ウェハホルダ2aとトレイ
8の交換動作を示している。図5は、ウェハ2が基台1
の中央部のピックアップステーションAの手前に位置し
ている状態を示している。この状態からウェハ2をピッ
クアップステーションAに設けられたダイエジェクタの
ペパーポット81の真上に移動して位置決めし、この状
態で、ウェハ2に備えられたチップはヘッド70のノズ
ル(後述)73にピックアップされた後、搭載ステーシ
ョンBに位置決めされた基板20に搭載される。ウェハ
2のチップが品切れになったり、ウェハ2の品種交換を
行う場合には、ウェハホルダ2aを第1のマガジン6に
出し入れする。すなわちこの場合、図6に示すようにX
テーブル4を駆動してYテーブル5上のチップ供給テー
ブル3を第1のマガジン6に接近させ、このチップ供給
テーブル3に保持されているウェハホルダ2aを第1の
マガジン6内に収納する。次にエレベータ9を駆動して
第1のマガジン6内の所望のウェハホルダ2aをプッシ
ャ11やチャック爪13と同一レベルとする。そこでプ
ッシャ11により第1のマガジン6内のウェハホルダ2
aをチャック爪13側へ押し出してチャック爪13でチ
ャックし、次いでチャック爪13を右方へ移動させるこ
とより、ウェハホルダ2aをチップ供給テーブル3にセ
ットする。次にチャック爪13によるチャック状態を解
除するとともに、Xテーブル4を駆動して、新たなウェ
ハホルダ2aを図5に示すピックアップステーションA
へ移動させる。
8の交換動作を示している。図5は、ウェハ2が基台1
の中央部のピックアップステーションAの手前に位置し
ている状態を示している。この状態からウェハ2をピッ
クアップステーションAに設けられたダイエジェクタの
ペパーポット81の真上に移動して位置決めし、この状
態で、ウェハ2に備えられたチップはヘッド70のノズ
ル(後述)73にピックアップされた後、搭載ステーシ
ョンBに位置決めされた基板20に搭載される。ウェハ
2のチップが品切れになったり、ウェハ2の品種交換を
行う場合には、ウェハホルダ2aを第1のマガジン6に
出し入れする。すなわちこの場合、図6に示すようにX
テーブル4を駆動してYテーブル5上のチップ供給テー
ブル3を第1のマガジン6に接近させ、このチップ供給
テーブル3に保持されているウェハホルダ2aを第1の
マガジン6内に収納する。次にエレベータ9を駆動して
第1のマガジン6内の所望のウェハホルダ2aをプッシ
ャ11やチャック爪13と同一レベルとする。そこでプ
ッシャ11により第1のマガジン6内のウェハホルダ2
aをチャック爪13側へ押し出してチャック爪13でチ
ャックし、次いでチャック爪13を右方へ移動させるこ
とより、ウェハホルダ2aをチップ供給テーブル3にセ
ットする。次にチャック爪13によるチャック状態を解
除するとともに、Xテーブル4を駆動して、新たなウェ
ハホルダ2aを図5に示すピックアップステーションA
へ移動させる。
【0017】トレイ8の交換を行うときは、図7に示す
ようにチップ供給テーブル3上のトレイ8を第2のマガ
ジン7に接近させる。そこで回収用アーム16に上下動
作やX方向への移動動作を行わせてトレイ8を第2のマ
ガジン7の内部に回収するとともに、第2のマガジン7
内の新たなトレイ8をプッシャ15によりYテーブル5
上へ押し出す。この場合も、エレベータ10を駆動し
て、第2のマガジン7を昇降させる。このように、ピッ
クアップステーションの左右に、第1のマガジン6およ
び第2のマガジン7を配置し、またウェハ2やトレイ8
の交換手段である搬送部12、プッシャ11、15、ア
ーム14、回収用アーム16などを配設することによ
り、ウェハホルダ2aやトレイ8の交換を迅速に行え
る。
ようにチップ供給テーブル3上のトレイ8を第2のマガ
ジン7に接近させる。そこで回収用アーム16に上下動
作やX方向への移動動作を行わせてトレイ8を第2のマ
ガジン7の内部に回収するとともに、第2のマガジン7
内の新たなトレイ8をプッシャ15によりYテーブル5
上へ押し出す。この場合も、エレベータ10を駆動し
て、第2のマガジン7を昇降させる。このように、ピッ
クアップステーションの左右に、第1のマガジン6およ
び第2のマガジン7を配置し、またウェハ2やトレイ8
の交換手段である搬送部12、プッシャ11、15、ア
ーム14、回収用アーム16などを配設することによ
り、ウェハホルダ2aやトレイ8の交換を迅速に行え
る。
【0018】図2において、基台1の背後側の上面に
は、基板20の位置決め部としてのガイドレール21が
2本配設されている。基板20はガイドレール21に沿
ってX方向に搬送され、またガイドレール21にクラン
プされてチップの搭載ステーションBに位置決めされ
る。基台1上の両側部に設けられた1対のY軸フレーム
1a上には第1フレーム22と第2フレーム23が架設
されている。第1フレーム22と第2フレーム23の間
にはYネジ24が設けられている。MY2はYネジ24
を回転させるモータである。Yネジ24にはナット25
が螺合している。またナット25の下面にはX方向に長
尺のフレーム26が結合されている。フレーム26の内
部にはXネジ27が収納されており、XモータMX2に
駆動されて回転する。フレーム26の両側部のスライダ
26aはY軸フレーム1aに固定されたY方向のガイド
レール28にスライド自在に装着されている。Xネジ2
7にはナット29(図5)が螺合しており、ナット29
には移載ヘッド31が結合されている。移載ヘッド31
はチップを真空吸着するノズル32を有している。した
がってXモータMX2とYモータMY2が駆動すると、
移載ヘッド31はX方向やY方向に移動する。
は、基板20の位置決め部としてのガイドレール21が
2本配設されている。基板20はガイドレール21に沿
ってX方向に搬送され、またガイドレール21にクラン
プされてチップの搭載ステーションBに位置決めされ
る。基台1上の両側部に設けられた1対のY軸フレーム
1a上には第1フレーム22と第2フレーム23が架設
されている。第1フレーム22と第2フレーム23の間
にはYネジ24が設けられている。MY2はYネジ24
を回転させるモータである。Yネジ24にはナット25
が螺合している。またナット25の下面にはX方向に長
尺のフレーム26が結合されている。フレーム26の内
部にはXネジ27が収納されており、XモータMX2に
駆動されて回転する。フレーム26の両側部のスライダ
26aはY軸フレーム1aに固定されたY方向のガイド
レール28にスライド自在に装着されている。Xネジ2
7にはナット29(図5)が螺合しており、ナット29
には移載ヘッド31が結合されている。移載ヘッド31
はチップを真空吸着するノズル32を有している。した
がってXモータMX2とYモータMY2が駆動すると、
移載ヘッド31はX方向やY方向に移動する。
【0019】図2および図5において、移載ヘッド31
の移動路の下方には、チップ認識用のカメラ33と、ノ
ズルストッカ34と、フラックス塗布部35が配設され
ている。移載ヘッド31はカメラ33の上方へ移動し、
カメラ33によりノズル32の下端部に真空吸着された
チップを観察してチップの位置認識などを行う。またチ
ップの品種変更のためにノズル交換を行うときは、移載
ヘッド31はノズルストッカ34の上方へ移動し、ノズ
ル交換を行う。ノズル交換の方法としては、例えば特開
平2−36600号公報に記載された方法が適用でき
る。またチップが半田バンプを備えたフリップチップの
場合には、移載ヘッド31はフラックス塗布部35の上
方へ移動し、フリップチップの下面に突出する半田バン
プにフラックスを付着させる。また移載ヘッド31の側
面には基板認識用のカメラ36が一体的に設けられてい
る(図3)。このカメラ36は基板20の上方へ移動し
て、基板認識マークや基板20の特徴部を観察し、基板
20の位置を検出する。37はガイドレール21に内蔵
された基板搬送コンベアを駆動するためのモータ、38
はガイドレール21の幅寄せ用モータ、39は幅寄せ用
ボールねじであり、基板20の品種変更に応じて、ガイ
ドレール21間の間隔調整が行われる(図3も参照)。
の移動路の下方には、チップ認識用のカメラ33と、ノ
ズルストッカ34と、フラックス塗布部35が配設され
ている。移載ヘッド31はカメラ33の上方へ移動し、
カメラ33によりノズル32の下端部に真空吸着された
チップを観察してチップの位置認識などを行う。またチ
ップの品種変更のためにノズル交換を行うときは、移載
ヘッド31はノズルストッカ34の上方へ移動し、ノズ
ル交換を行う。ノズル交換の方法としては、例えば特開
平2−36600号公報に記載された方法が適用でき
る。またチップが半田バンプを備えたフリップチップの
場合には、移載ヘッド31はフラックス塗布部35の上
方へ移動し、フリップチップの下面に突出する半田バン
プにフラックスを付着させる。また移載ヘッド31の側
面には基板認識用のカメラ36が一体的に設けられてい
る(図3)。このカメラ36は基板20の上方へ移動し
て、基板認識マークや基板20の特徴部を観察し、基板
20の位置を検出する。37はガイドレール21に内蔵
された基板搬送コンベアを駆動するためのモータ、38
はガイドレール21の幅寄せ用モータ、39は幅寄せ用
ボールねじであり、基板20の品種変更に応じて、ガイ
ドレール21間の間隔調整が行われる(図3も参照)。
【0020】図3において、49は、第2フレーム23
の下方に設けられた水平フレームでありその両端部はY
軸フレーム1aに結合されている。水平フレーム49に
は、ヘッド部50が装着されている。次に、図4を参照
してヘッド部50の詳細な構造を説明する。51は上端
部が水平フレーム49に固定されたセンターロッドであ
り、その内部には吸引孔52がヘッド70と同じ数だけ
形成されている(図4では1つの吸引孔52のみ図
示)。センターロッド51の上部には、ベアリング部5
3を介して回転筒54が装着されている。回転筒54に
はプーリ55が装着されており、プーリ55にはタイミ
ングベルト56が調帯されている。図3に示すように、
タイミングベルト56はモータ57の回転軸に調帯され
ている(図7も参照)。したがってモータ57が駆動す
ると、回転筒54はその軸心を中心に水平回転する。
の下方に設けられた水平フレームでありその両端部はY
軸フレーム1aに結合されている。水平フレーム49に
は、ヘッド部50が装着されている。次に、図4を参照
してヘッド部50の詳細な構造を説明する。51は上端
部が水平フレーム49に固定されたセンターロッドであ
り、その内部には吸引孔52がヘッド70と同じ数だけ
形成されている(図4では1つの吸引孔52のみ図
示)。センターロッド51の上部には、ベアリング部5
3を介して回転筒54が装着されている。回転筒54に
はプーリ55が装着されており、プーリ55にはタイミ
ングベルト56が調帯されている。図3に示すように、
タイミングベルト56はモータ57の回転軸に調帯され
ている(図7も参照)。したがってモータ57が駆動す
ると、回転筒54はその軸心を中心に水平回転する。
【0021】図4において、センターロッド51の下部
には第1のかさ歯車61が装着されている。第1のかさ
歯車61には第2のかさ歯車62が1:1のギヤ比で係
合している。第2のかさ歯車62の外側には、回転ブロ
ック63が連結されている。上述した回転筒54と回転
ブロック63は、ベアリング部64を介して水平軸NA
を中心に回転自在に結合されている。モータ57が駆動
して回転筒54が水平回転すると、ベアリング部64を
介して回転筒54に結合された回転ブロック63もセン
ターロッド51の軸心線を中心に水平回転する。このと
き、第2のかさ歯車62は第1のかさ歯車61(第1の
かさ歯車61はセンターロッド51に固着されているの
で回転しない)の周囲を水平回転し、これにより第2の
かさ歯車62は水平軸NAを中心に上下方向に180°
回転する。すなわち回転ブロック63は、モータ57が
駆動すると、水平回転と上下回転を並行して行う。
には第1のかさ歯車61が装着されている。第1のかさ
歯車61には第2のかさ歯車62が1:1のギヤ比で係
合している。第2のかさ歯車62の外側には、回転ブロ
ック63が連結されている。上述した回転筒54と回転
ブロック63は、ベアリング部64を介して水平軸NA
を中心に回転自在に結合されている。モータ57が駆動
して回転筒54が水平回転すると、ベアリング部64を
介して回転筒54に結合された回転ブロック63もセン
ターロッド51の軸心線を中心に水平回転する。このと
き、第2のかさ歯車62は第1のかさ歯車61(第1の
かさ歯車61はセンターロッド51に固着されているの
で回転しない)の周囲を水平回転し、これにより第2の
かさ歯車62は水平軸NAを中心に上下方向に180°
回転する。すなわち回転ブロック63は、モータ57が
駆動すると、水平回転と上下回転を並行して行う。
【0022】回転ブロック63の外側にはコの字形のブ
ラケット69が装着されている。ブラケット69にはヘ
ッド70が装着されている。ヘッド70は垂直なノズル
シャフト71を有している。ウェハシート2b上にはフ
リップチップPがバンプBを上面側にして貼着されてい
る。ノズルシャフト71はコイルばね72により上方へ
弾発されている。ブラケット69にはL字形のレバー7
5がピン76により上下方向へ回転自在に軸着されてい
る。レバー75の両端部にはローラ77、78が装着さ
れている。下方のローラ78はノズルシャフト71に結
合された座板79に当接している。また上方のローラ7
7の側部には、押圧子65(図1も参照)が設けられて
いる。この押圧子65は、水平フレーム49に固定され
た図示しないモータやカムなどの駆動部に駆動されて、
横方向Nへ移動する。
ラケット69が装着されている。ブラケット69にはヘ
ッド70が装着されている。ヘッド70は垂直なノズル
シャフト71を有している。ウェハシート2b上にはフ
リップチップPがバンプBを上面側にして貼着されてい
る。ノズルシャフト71はコイルばね72により上方へ
弾発されている。ブラケット69にはL字形のレバー7
5がピン76により上下方向へ回転自在に軸着されてい
る。レバー75の両端部にはローラ77、78が装着さ
れている。下方のローラ78はノズルシャフト71に結
合された座板79に当接している。また上方のローラ7
7の側部には、押圧子65(図1も参照)が設けられて
いる。この押圧子65は、水平フレーム49に固定され
た図示しないモータやカムなどの駆動部に駆動されて、
横方向Nへ移動する。
【0023】図4において、押圧子65が右方へ移動す
ると、ローラ77は押圧子65に押され、レバー75は
時計方向に回転する。するとローラ78はコイルばね7
2を圧縮しながら座板79を押し下げ、ノズルシャフト
71は下降する。また押圧子65が左方へ移動してロー
ラ77の押圧状態を解除すると、レバー75は反時計方
向へ回転し、ノズルシャフト71はコイルばね72のバ
ネ力により上昇する。このようにしてノズルシャフト7
1およびノズル73が上下動作を行うことにより、ノズ
ル73はウェハ2のフリップチップPを真空吸着してピ
ックアップする。図4において、52はセンターロッド
51に穿孔された吸引孔である。図4では1個の吸引孔
52しか図示していないが実際にはヘッド70と同じ数
だけ形成されている。51aは、センターロッド51の
下部に回転自在に装着された外筒でありその内周面には
複数の円筒溝51bが形成されている。複数の円筒溝5
1bは、それぞれに対応する吸引孔52に連通しており
さらにこの円筒溝51bは、外筒51aの外周面に取り
付けられたチューブ86に連通している。チューブ86
は回転筒54の下部に接続している。回転筒54のベア
リング部64の間には、リング状のリング部材54aが
装着されており、このリング部材54aの外周面と内周
面には、円筒溝54b,54cが形成されている。この
円筒溝54bと54cはリング部材54aに穿孔された
穴によって連通している。また円筒溝54bはチューブ
86に連通し円筒溝54cは回転ブロック63内に形成
された吸引孔67に連通している。また吸引孔67には
ノズル73に連通するチューブ66が接続されている。
従ってノズル73はチューブ66、吸引孔67、リング
部材54a、チューブ86、外筒51a、吸引孔52を
介して吸引装置(図外)に接続されている。
ると、ローラ77は押圧子65に押され、レバー75は
時計方向に回転する。するとローラ78はコイルばね7
2を圧縮しながら座板79を押し下げ、ノズルシャフト
71は下降する。また押圧子65が左方へ移動してロー
ラ77の押圧状態を解除すると、レバー75は反時計方
向へ回転し、ノズルシャフト71はコイルばね72のバ
ネ力により上昇する。このようにしてノズルシャフト7
1およびノズル73が上下動作を行うことにより、ノズ
ル73はウェハ2のフリップチップPを真空吸着してピ
ックアップする。図4において、52はセンターロッド
51に穿孔された吸引孔である。図4では1個の吸引孔
52しか図示していないが実際にはヘッド70と同じ数
だけ形成されている。51aは、センターロッド51の
下部に回転自在に装着された外筒でありその内周面には
複数の円筒溝51bが形成されている。複数の円筒溝5
1bは、それぞれに対応する吸引孔52に連通しており
さらにこの円筒溝51bは、外筒51aの外周面に取り
付けられたチューブ86に連通している。チューブ86
は回転筒54の下部に接続している。回転筒54のベア
リング部64の間には、リング状のリング部材54aが
装着されており、このリング部材54aの外周面と内周
面には、円筒溝54b,54cが形成されている。この
円筒溝54bと54cはリング部材54aに穿孔された
穴によって連通している。また円筒溝54bはチューブ
86に連通し円筒溝54cは回転ブロック63内に形成
された吸引孔67に連通している。また吸引孔67には
ノズル73に連通するチューブ66が接続されている。
従ってノズル73はチューブ66、吸引孔67、リング
部材54a、チューブ86、外筒51a、吸引孔52を
介して吸引装置(図外)に接続されている。
【0024】図5に示すように、ヘッド部50は、3個
のヘッド70を有している。3個のヘッド70は平面視
して120°の等間隔で設けられている。またピックア
ップステーションAの上方には、チップ認識用のカメラ
68が設けられている(図3参照)。このカメラ68
は、ノズル73がウェハ2のフリップチップPをピック
アップするのに先立って、このフリップチップPを観察
し、欠けなどのない良品のフリップチップPであるか否
かあるいはバッドマークがないかを検査したりフリップ
チップPの位置を検出するために使用される。
のヘッド70を有している。3個のヘッド70は平面視
して120°の等間隔で設けられている。またピックア
ップステーションAの上方には、チップ認識用のカメラ
68が設けられている(図3参照)。このカメラ68
は、ノズル73がウェハ2のフリップチップPをピック
アップするのに先立って、このフリップチップPを観察
し、欠けなどのない良品のフリップチップPであるか否
かあるいはバッドマークがないかを検査したりフリップ
チップPの位置を検出するために使用される。
【0025】図3において、ピックアップステーション
Aの下方にはダイジェクタ80が設置されている。ダイ
エジェクタ80のペパーポット81はウェハ2の直下に
あり、ノズル73がフリップチップPをピックアップす
るときには、ペパーポット81の上面からピン82が突
出し、ウェハシート2bを突き破ってフリップチップP
を下方から突き上げる(図4も参照)。また図4におい
て、85はセンターロッド51の下端部に装着されたカ
バー板であり、ごみがウェハ2やトレイ8に落下してフ
リップチップPを汚すのを防止する。
Aの下方にはダイジェクタ80が設置されている。ダイ
エジェクタ80のペパーポット81はウェハ2の直下に
あり、ノズル73がフリップチップPをピックアップす
るときには、ペパーポット81の上面からピン82が突
出し、ウェハシート2bを突き破ってフリップチップP
を下方から突き上げる(図4も参照)。また図4におい
て、85はセンターロッド51の下端部に装着されたカ
バー板であり、ごみがウェハ2やトレイ8に落下してフ
リップチップPを汚すのを防止する。
【0026】このチップの搭載装置は上記のような構成
より成り、次に全体の動作を説明する。まずピックアッ
プしようとするフリップチップPをピックアップステー
ションAへ移動させる(動作1)。次にペパーポット8
1を上昇させてウェハシート2bの下面に当接させる
(動作2)。なおトレイからフリップチップをピックア
ップする場合はこの動作は行わない。次にカメラ68で
ピックアップステーションAのフリップチップPを撮像
してこのフリップチップの位置を認識する。またフリッ
プチップPに欠けやバットマークが付与されていないか
を検査する(以上、動作3)。検査の結果NGの場合は
他のフリップチップPをピックアップステーションAへ
移動させ動作3を再び行なう。上記認識で求めたフリッ
プチップPの位置に基づいてチップ供給テーブル3の位
置を補正し、フリップチップPをピックアップステーシ
ョンAに正確に位置決めする(動作4)。
より成り、次に全体の動作を説明する。まずピックアッ
プしようとするフリップチップPをピックアップステー
ションAへ移動させる(動作1)。次にペパーポット8
1を上昇させてウェハシート2bの下面に当接させる
(動作2)。なおトレイからフリップチップをピックア
ップする場合はこの動作は行わない。次にカメラ68で
ピックアップステーションAのフリップチップPを撮像
してこのフリップチップの位置を認識する。またフリッ
プチップPに欠けやバットマークが付与されていないか
を検査する(以上、動作3)。検査の結果NGの場合は
他のフリップチップPをピックアップステーションAへ
移動させ動作3を再び行なう。上記認識で求めたフリッ
プチップPの位置に基づいてチップ供給テーブル3の位
置を補正し、フリップチップPをピックアップステーシ
ョンAに正確に位置決めする(動作4)。
【0027】次にモータ57を駆動してこのフリップチ
ップPをピックアップするヘッド70をピックアップス
テーションAへ移動させる(動作5)。次に押圧子65
を矢印N方向(図4)へ移動させてノズル73を下降上
昇させてフリップチップPを吸着してピックアップす
る。このときウェハシート2bからフリップチップPを
ピックアップする場合はペパーポット81からピン82
を突き出す(動作6)。次にモータ57を駆動してヘッ
ド70をピックアップステーションAから180°水平
回転させる。このとき上下反転も行われる(動作7)。
またこのとき次にピックアップされるフリップチップP
がピックアップステーションAへ移動される(動作
8)。
ップPをピックアップするヘッド70をピックアップス
テーションAへ移動させる(動作5)。次に押圧子65
を矢印N方向(図4)へ移動させてノズル73を下降上
昇させてフリップチップPを吸着してピックアップす
る。このときウェハシート2bからフリップチップPを
ピックアップする場合はペパーポット81からピン82
を突き出す(動作6)。次にモータ57を駆動してヘッ
ド70をピックアップステーションAから180°水平
回転させる。このとき上下反転も行われる(動作7)。
またこのとき次にピックアップされるフリップチップP
がピックアップステーションAへ移動される(動作
8)。
【0028】次に移載ヘッド31のノズル32でフリッ
プチップPをピックアップする(動作9)。このときピ
ックアップステーションAのフリップチップPに対して
動作3が行われる。次に移載ヘッド31はカメラ33の
上方へ移動するそしてカメラ33によってフリップチッ
プPの位置認識がおこなわれる(動作10)。このとき
動作4、5が行われる。移載ヘッド31はフラックス塗
布部へ移動してバンプにフラックスを付着させ、予め行
われた基板認識によってその位置が求められた基板の電
極にフリップチップPのバンプを搭載する(動作1
1)。なお基板認識は動作1〜7の工程を行なう間にカ
メラ36によって予め行われる。また動作10の工程中
に次のフリップチップPに対して動作6〜7の動作が行
われる。移載ヘッド31は動作9〜11の動作をくり返
すことにより次々とフリップチップPを基板20に搭載
していく。
プチップPをピックアップする(動作9)。このときピ
ックアップステーションAのフリップチップPに対して
動作3が行われる。次に移載ヘッド31はカメラ33の
上方へ移動するそしてカメラ33によってフリップチッ
プPの位置認識がおこなわれる(動作10)。このとき
動作4、5が行われる。移載ヘッド31はフラックス塗
布部へ移動してバンプにフラックスを付着させ、予め行
われた基板認識によってその位置が求められた基板の電
極にフリップチップPのバンプを搭載する(動作1
1)。なお基板認識は動作1〜7の工程を行なう間にカ
メラ36によって予め行われる。また動作10の工程中
に次のフリップチップPに対して動作6〜7の動作が行
われる。移載ヘッド31は動作9〜11の動作をくり返
すことにより次々とフリップチップPを基板20に搭載
していく。
【0029】図5は、フリップチップPをピックアップ
したヘッド70が、基板20側へ移動して移載ヘッド3
1にフリップチップPを受け渡す状態を示している。こ
の状態で、3つのヘッド70はいずれもカメラ68の直
下から退避している。そこでこのときXテーブル4とY
テーブル5を駆動して、次にピックアップされるウェハ
2のフリップチップPをカメラ68の直下に移動させ、
カメラ68で観察して不良品でないかどうかを検定す
る。もし不良品であれば、ウェハ2の他のフリップチッ
プPをカメラ68の直下に移動させて同様の検査を行
う。
したヘッド70が、基板20側へ移動して移載ヘッド3
1にフリップチップPを受け渡す状態を示している。こ
の状態で、3つのヘッド70はいずれもカメラ68の直
下から退避している。そこでこのときXテーブル4とY
テーブル5を駆動して、次にピックアップされるウェハ
2のフリップチップPをカメラ68の直下に移動させ、
カメラ68で観察して不良品でないかどうかを検定す
る。もし不良品であれば、ウェハ2の他のフリップチッ
プPをカメラ68の直下に移動させて同様の検査を行
う。
【0030】ところで搭載されるフリップチップPの品
種又はサイズが変更される場合にはピックアップステー
ションAにこのフリップチップPに適したノズル73を
備えたヘッド70を停止させる。このヘッド70の選択
はモータ57の駆動を制御することで行われる。また移
載ヘッド31のノズル32は交換される。
種又はサイズが変更される場合にはピックアップステー
ションAにこのフリップチップPに適したノズル73を
備えたヘッド70を停止させる。このヘッド70の選択
はモータ57の駆動を制御することで行われる。また移
載ヘッド31のノズル32は交換される。
【0031】このチップの搭載装置は様々な運転方法が
可能である。すなわち例えば図1において、ピックアッ
プステーションAにはウェハ2またはトレイ8のみを配
設し、このウェハ2またはトレイ8に備えられた単一品
種のチップのみを基板20に搭載してもよい。またピッ
クアップステーションAに、それぞれ異品種のチップを
備えたウェハ2と2個のトレイ8を配置してもよい。こ
のようにヘッド部50に複数個のヘッド70を設け、ま
たチップ供給部に複数種のチップを備えることにより、
多品種の基板20に所望のチップ搭載を作業性よく搭載
することができる。
可能である。すなわち例えば図1において、ピックアッ
プステーションAにはウェハ2またはトレイ8のみを配
設し、このウェハ2またはトレイ8に備えられた単一品
種のチップのみを基板20に搭載してもよい。またピッ
クアップステーションAに、それぞれ異品種のチップを
備えたウェハ2と2個のトレイ8を配置してもよい。こ
のようにヘッド部50に複数個のヘッド70を設け、ま
たチップ供給部に複数種のチップを備えることにより、
多品種の基板20に所望のチップ搭載を作業性よく搭載
することができる。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、複数個のヘッドを備
え、かつこれらのヘッドを水平回転させながら上下回転
させるように構成したことにより、チップ供給部のチッ
プを上下反転させて高速度で作業性よく基板に搭載する
ことができ、また多品種のチップを同時に基板に搭載す
ることもでき、殊にフリップチップを基板に搭載する手
段としてその長所を発揮する。
え、かつこれらのヘッドを水平回転させながら上下回転
させるように構成したことにより、チップ供給部のチッ
プを上下反転させて高速度で作業性よく基板に搭載する
ことができ、また多品種のチップを同時に基板に搭載す
ることもでき、殊にフリップチップを基板に搭載する手
段としてその長所を発揮する。
【図1】本発明の一実施例のチップの搭載装置の前面側
斜視図
斜視図
【図2】本発明の一実施例のチップの搭載装置の背面側
斜視図
斜視図
【図3】本発明の一実施例のチップの搭載装置の側面図
【図4】本発明の一実施例のチップの搭載装置のヘッド
部分の断面図
部分の断面図
【図5】本発明の一実施例のチップの搭載装置の平面図
【図6】本発明の一実施例のチップの搭載装置の平面図
【図7】本発明の一実施例のチップの搭載装置の平面図
2 ウェハ 2a ウェハホルダ 4 Xテーブル 5 Yテーブル 8 トレイ 20 基板 21 ガイドレール 31 移載ヘッド 32 ノズル 34 ノズルストッカ 50 ヘッド部 51 センターロッド 57 モータ 61 第1のかさ歯車 62 第2のかさ歯車 68 カメラ 70 ヘッド 73 ノズル P フリップチップ
Claims (5)
- 【請求項1】チップ供給部と、基板の位置決め部と、こ
のチップ供給部のチップをピックアップして水平回転と
上下回転を行うノズルを複数個備えたヘッド部と、前記
上下回転によって上下反転された前記ノズルの上端部の
チップをピックアップし前記位置決め部に位置決めされ
た基板に搭載する移載ヘッドとを備えたことを特徴とす
るチップの搭載装置。 - 【請求項2】前記複数個のノズルのうちの1つのノズル
が前記移載ヘッドにチップを受け渡す位置まで水平回転
した状態で、次のノズルが前記チップ供給部におけるチ
ップのピックアップ位置から退避した位置にあり、その
状態で次にピックアップされるチップを上方から観察し
てチップの画像を取り込んでその位置の認識を行うカメ
ラを備えたことを特徴とする請求項1記載のチップの搭
載装置。 - 【請求項3】前記チップ供給部が寸法の異なる複数品種
のチップを備え、また前記ヘッド部がチップサイズに応
じて使い分けられる複数種の前記ノズルを備え、前記位
置決め部に位置決めされた基板に多品種のチップを搭載
できるようにしたことを特徴とする請求項1記載のチッ
プの搭載装置。 - 【請求項4】複数品種のノズルを装備するノズルストッ
カを備え、前記移載ヘッドがこのノズルストッカに備え
られたノズルとノズル交換を行うことを特徴とする請求
項1記載のチップの搭載装置。 - 【請求項5】チップ供給部のチップをヘッド部のノズル
が真空吸着してピックアップする工程と、このノズルが
水平回転と上下回転を行ってピックアップした前記チッ
プを移載ヘッドへの受け渡し位置へ移動させるとともに
上下反転させる工程と、移載ヘッドがこのチップをピッ
クアップして位置決め部に位置決めされた基板に搭載す
る工程と、を含むことを特徴とするチップの搭載方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07215876A JP3132353B2 (ja) | 1995-08-24 | 1995-08-24 | チップの搭載装置および搭載方法 |
US08/690,077 US5839187A (en) | 1995-08-24 | 1996-07-31 | Apparatus and method for mounting a chip |
TW085109529A TW451606B (en) | 1995-08-24 | 1996-08-06 | Apparatus and method for mounting a chip |
KR1019960034156A KR100205537B1 (ko) | 1995-08-24 | 1996-08-19 | 칩의 탑재장치 및 탑재방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07215876A JP3132353B2 (ja) | 1995-08-24 | 1995-08-24 | チップの搭載装置および搭載方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0964104A true JPH0964104A (ja) | 1997-03-07 |
JP3132353B2 JP3132353B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=16679729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07215876A Expired - Fee Related JP3132353B2 (ja) | 1995-08-24 | 1995-08-24 | チップの搭載装置および搭載方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5839187A (ja) |
JP (1) | JP3132353B2 (ja) |
KR (1) | KR100205537B1 (ja) |
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