JPH10150296A - 部品搭載機構および方法 - Google Patents

部品搭載機構および方法

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JPH10150296A
JPH10150296A JP8320926A JP32092696A JPH10150296A JP H10150296 A JPH10150296 A JP H10150296A JP 8320926 A JP8320926 A JP 8320926A JP 32092696 A JP32092696 A JP 32092696A JP H10150296 A JPH10150296 A JP H10150296A
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Akira Kubota
彰 久保田
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    • 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

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  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品を基板上に平行に搭載することがで
きる部品搭載機構を提供する。 【解決手段】 電子部品11を保持し基板12への搭載
を行う搭載ヘッド1と、搭載ヘッド1を駆動する搭載ヘ
ッド駆動部2と、基板12を保持する基板ステージ3
と、搭載ヘッド1により基板ステージ3に印加される圧
力を検出する圧電素子4,5,6と、圧電素子4,5,
6からの信号により搭載ヘッド1と基板ステージ3との
相対的な傾きを計算する傾き演算部7と、基板ステージ
3を傾動させるあおりステージ8と、傾き演算部7から
の傾き計測結果によりあおりステージ8を駆動するあお
りステージ駆動部10により構成される。搭載ヘッド1
を基板ステージ3に所定の圧力で押しつけ、この時の基
板ステージ3の各部の圧力値を圧電素子4,5,6によ
って検出し、その検出値に応じてあおりステージ8を傾
動させて搭載ヘッド1と基板ステージ3との相対的な傾
きを補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は部品搭載機構に関
し、特にベアチップなどの比較的外形の大きな部品を数
グラム程度の微小な荷重を印加して基板上へ搭載する部
品搭載機構に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の、電子部品などの搭載対象物を基
板などの被搭載対象物に搭載する部品搭載機構において
は、例えば特開昭57−15429号公報に示されるよ
うに、基板などの傾きを検出する手段及び基板を保持す
る基板ステージの傾きを調整する機構を有する構成と
し、電子部品と基板の傾きが平行となるように基板ステ
ージの傾きの調整を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の部品搭載機構は、基板ステージ側の傾きだけを
考えており、電子部品を搭載する搭載ヘッド側の傾きに
対する補正機能が無く、両者の相対的傾きが考慮されて
いなかった。したがって、基板ステージの傾きを調整し
ても電子部品と基板とが平行にならないことがあった。
特に、外形の大きな電子部品を微小な荷重を加えて搭載
する場合などに、電子部品と基板とが十分に平行となら
ず電子部品の一部のみが基板と接触し、接続不良が発生
したり十分な接続強度が得られない場合が生じる、とい
う問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明による部品搭載機構は、電子部品を保持して
基板へ搭載する搭載ヘッドと、搭載ヘッドを駆動する搭
載ヘッド駆動手段と、基板を保持する基板ステージと、
搭載ヘッドによって基板ステージに印加される圧力を複
数箇所において検出する検出手段と、検出手段からの信
号により基板ステージと搭載ヘッドとの相対的な傾きを
計算する傾き演算手段と、基板ステージまたは前記搭載
ヘッドを傾動させる傾動手段とによって構成され、傾き
演算手段からの傾き計測結果に応じて基板ステージまた
は搭載ヘッドを傾動させるようにした。
【0005】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の一例を
示す図面である。図1に示す装置は、電子部品を保持し
基板への搭載を行う搭載ヘッド1と、搭載ヘッド1を駆
動する搭載ヘッド駆動部2とを備えている。搭載ヘッド
1の先端には、半導体チップ等の電子部品11を吸着す
るコレット1aが取り付けられ、コレット1aはヘッド
部1bに取り付けられ、ヘッド部1bはボールねじ1c
を介してモータ1dの回転によって上下動する。
【0006】一方、搭載ヘッド1の下方には、基板12
を保持し各々の電子部品の搭載位置へ基板12を移動さ
せる基板ステージ3が設けられている。基板ステージ3
の所定の位置には、搭載ヘッド1により基板ステージ3
に印加される圧力を検出する圧電素子4,5,6が取り
付けられている。圧電素子4,5,6からの信号は傾き
演算部7へ送られ、傾き演算部7はその信号に基づいて
搭載ヘッド1と基板ステージ3との相対的な傾きを計算
する。
【0007】基板ステージ3は、傾動手段としてのあお
りステージ8上に取替え自在に設置されている。あおり
ステージ8は、基板ステージ3が設置されるトップステ
ージ8aと、トップステージ8aを取り付けた下部が円
弧状の可動部8bと、可動部8bを移動自在に取り付け
た取付部8cと、取付部8cに取り付けられ可動部8b
をX方向に移動させるためのモータ8dとを備えてい
る。可動部8bをX方向に移動させると、可動部8bは
円弧に沿って傾動するため、トップステージ8aもX方
向に傾動する。さらに、取付部8cは、下部が円弧状の
可動部8eに取り付けられ、可動部8eは取付部8fに
取り付けられ、可動部8eはモータ8gによってY方向
に移動される。可動部8eをY方向に移動させると、可
動部8eは円弧に沿って移動するため、可動部8e上に
載っている取付部8c、可動部8bおよびトップステー
ジ8aがY方向に傾動する。モータ8d,8gは、傾き
演算部7からの傾き計測結果に基づいてあおりステージ
駆動部10によって駆動される。
【0008】上記例では、圧電素子を3個使用している
が、それに限らず、基板ステージの形状、大きさなどに
応じてより適当となるよう圧電素子の個数を決定する。
また、あおりステージ8はX方向とY方向の2方向の駆
動を行う構成としたが、場合によって1方向でもよい
し、3軸方向であってもよい。
【0009】次に上記装置の動作を説明する。搭載ヘッ
ド駆動部2によって駆動される搭載ヘッド1を基板ステ
ージ3の所定の位置に押しつける。この、搭載ヘッド1
を基板ステージ3に押圧する動作により基板ステージ3
に圧力が加わる。この圧力値は、搭載ヘッド1と基板ス
テージ3との間に傾きがある場合には基板ステージ3が
その傾きにならおうとするため、基板ステージ3の各位
置ごとに異なった値となる。この各部の圧力値を検出す
るため、基板ステージ3の下部に圧電素子4,5,6を
配置する。ただし、圧電素子の取付位置は特に限定され
ず、前記圧力を測定できる場所であればどこでもよい。
また、この圧電素子の個数は、搭載ヘッド1の基板ステ
ージ3との接触面の大きさや、基板ステージ3自体の大
きさ、あるいは必要とされる搭載ヘッド1と基板ステー
ジ3との平行度の精度によって決定される。
【0010】この、基板ステージ3の下部に取り付けら
れた圧電素子4,5,6により基板ステージ3の各位置
の圧力がその位置に加わっている圧力値に対応した電圧
値として出力される。この電圧値を傾き演算部7によっ
て読み取り、各部の圧力値に変換した後にその各位置の
圧力値の差から搭載ヘッド1と基板ステージ3との相対
的な傾きを算出する。その算出結果により、搭載ヘッド
1と基板ステージ3とが平行となるようにあおりステー
ジ8のモータ8d,8gをあそりステージ駆動部10に
よって駆動させ、搭載ヘッド1と基板ステージ3との相
対的な傾きを無くすことができる。
【0011】図2は本発明の動作を示すタイミングチャ
ートである。図2(a)(b)(c)はそれぞれ、圧電
素子4,5の電圧信号及びあおりステージ8のモータ8
dの動作信号を示している。
【0012】次に、図2を用いて上記装置の具体的な動
作を説明する。ここではX軸方向の動作のみ説明する
が、Y軸方向の動作も同様である。時刻t1において搭
載ヘッド1が基板ステージ3に接触し、圧電素子4,5
に圧力が加わり、その圧力に比例した電圧信号が出力さ
れ始める。搭載ヘッド1と基板ステージ3との間に傾き
がある場合、圧電素子4,5の出力電圧に差が生じる。
時刻t2において傾き演算部7により、圧電素子4,5
の差分が検出され、その差を解消する方向、即ち搭載ヘ
ッド1と基板ステージ3とが平行となるような方向にモ
ータ8dを駆動させる信号があおりステージ駆動部10
に入力される。時刻t3,t4においても上記と同様の
動作を繰り返し、最終的に時刻t5において圧電素子
4,5の電圧差が無くなり(同じ圧力値Pとなり)、搭
載ヘッド1と基板ステージ3とが平行となる。
【0013】上記説明においては、部品搭載前に上記調
整を行うものとして説明したが、原理的には、部品搭載
前に限らず部品搭載中に上記調整を行ってもよい。
【0014】また基板ステージ3を傾動させる代わりに
搭載ヘッド1を傾動させてもよいし、両方を動かしても
よい。要するに基板ステージと搭載ヘッドの相対的傾き
を調整できればよい。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、電子部品を搭載する搭
載ヘッドと基板を保持する基板ステージとの相対的な傾
きを検出し、搭載ヘッドと基板ステージとが平行となる
ように基板ステージまたは搭載ヘッドを駆動することに
より、電子部品と基板とを平行にすることができる。特
に、外形の大きな電子部品を微小な荷重を加えて搭載す
る場合などにおいても電子部品と基板とが十分に平行と
なり、電子部品の一部のみが基板と接触して接続不良が
発生したり十分な接続強度が得られない場合があるとい
う問題をなくす効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一例を示す構成図である。
【図2】図1の例の具体的な動作を示すタイミングチャ
ートである。
【符号の説明】
1 搭載ヘッド 2 搭載ヘッド駆動部 3 基板ステージ 4,5,6 圧電素子 7 傾き演算部 8 あおりステージ 8d,8g モータ 10 あおりステージ駆動部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子部品を保持して基板へ搭載する搭載
    ヘッドと、前記搭載ヘッドを駆動する搭載ヘッド駆動手
    段と、前記基板を保持する基板ステージと、前記搭載ヘ
    ッドにより前記基板ステージに印加される圧力を複数箇
    所において検出する検出手段と、前記検出手段からの信
    号により前記基板ステージと前記搭載ヘッドとの相対的
    な傾きを計算する傾き演算手段と、前記基板ステージま
    たは前記搭載ヘッドを傾動させる傾動手段とを備え、前
    記傾き演算手段からの傾き計測結果に応じて前記基板ス
    テージと前記搭載ヘッドとの相対的な傾きを調整するこ
    とを特徴とする部品搭載機構。
  2. 【請求項2】 前記傾動手段が、前記基板ステージを2
    方向に傾動させるあおりステージである備えた請求項1
    に記載の部品搭載機構。
  3. 【請求項3】 前記演算手段は、前記複数箇所において
    検出された各圧力の差に基づいて前記基板ステージと前
    記搭載ヘッドとの相対的な傾きを計算する請求項1また
    は2に記載の部品搭載機構。
  4. 【請求項4】 電子部品を搭載ヘッドによって保持し
    て、基板ステージに保持された基板へ搭載する部品搭載
    方法において、前記搭載ヘッドによって前記基板ステー
    ジを押圧し、前記押圧力を複数箇所において検出し、前
    記検出結果に基づいて前記基板ステージと前記搭載ヘッ
    ドとの相対的な傾きを計算し、前記傾きに応じて前記基
    板ステージまたは前記搭載ヘッドを傾動させ、前記基板
    ステージと前記搭載ヘッドとの相対的な傾きを調整する
    ことを特徴とする部品搭載方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002354320A (ja) * 2001-05-30 2002-12-06 Konica Corp 撮像装置
JP2013143388A (ja) * 2012-01-06 2013-07-22 Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd ダイボンダ及びボンディング方法

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