JPS5916408B2 - 成分一括配置装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は基板上の指定された位置に電気的もしくは電子
的な物体を正確に配置するための装置に係り、さらに具
体的には多重チップ・モジュールＯ（ＭＣＭ）基板上の
指定された位置（フットプリント）に対して電子的回路
、成分もしくはチップ複数個まとめて正確に配置するた
めの装置に係る。

今日のコンピュータのためのＭＣＭの製造において、電
子的成分もしくは素子（トランジスタ、５ ダイオード
、コンデンサ等）がセラミック基板上に取付けられると
ころの小型のチップとして近密に集積される。基板上に
チップを取付ける前にそり −の基板に対してアレイ上
のチツプ位置を設けることによつて多数のチップを受け
入れる準備がなされる。

各々のチツブ位置は個々のチツブの上に設けられた半田
パッド・パターンの電気的な結線部と整合する半田パン
ドのフットプリント即ちパターンとして設けられる。そ
の典型として、チツブの半田パンドはそのテンプ成分と
同じ側に配列され、フットプリントを形成する対応基板
パッドに対して結合される半田ボールの形に形成するこ
とができる。チップの寸法は益々小さくなり、それらの
チップを多数１つの基板上により近接して配置しなけれ
ばならない傾向に伴い、チップの取扱い及びフットプリ
ントに対する正確なチップの配置が益々問題となる。

とりわけ高い効率で基板上に多数のチツプを一括して自
動的に配置することが必要である場合にはそれが顕著で
ある。セラミック基板上にチップのフツトプリント部が
形成された後に、その基板は硬化のため加熱され、その
結果セラミックに対してある程度の収縮が生じるという
事実によつてその問題はさらに複雑になる。所定の基板
における収縮は相対的に均一であるが、収縮の要因は基
板ごとに相当変化し、チツプ位置の座標が基板毎に変動
する。その収縮要因における変動に加えて、チツプ位置
の配向もしくは整列状態が基板毎に変動し、基板の端部
に関してＸ及びＹ軸がずれるという問題がある。

これらの後者の変動はフットプリントの個々の位置は１
つの基板においては相対的に正確に配置されるが、基板
端部に関するフットプリントのアレイの位置は同程度の
精度にすることができないという事実の結果として生じ
る。したがつてｘ及びＹ座標がずれ、基板端部に関する
フットプリントのアレイの回転を、正確な位置づけを行
う前に補償しなければならない。チップ等のような電子
的成分を基板上に位置づけるために整列させる種々の努
力がこれまで行われてきた。

その１つの例がＵＳＰ３５８ｌ３７５に示されているが
、そこに示されている装置は一時に１個のチップを配置
するためにチツブ及び基板の両方を走査し、しかも手作
業が介在する。さらにＵＳＰ３８４Ｏ９７８においても
手作業を用いて基板上に一時に１個のチツプを配置する
ための整列装置が示されている。ＵＳＰ４ｌ２５７９８
においても同様の装置が示される。

一時に１個のテンプを配置するための他の装置がＵＳＰ
４ｌｌ６３４８に示されている。このＵＳＰにおいては
テッブの一括供給を開示しているが、テンプは一時に１
個のみが持上げられて適当なＸ−Ｙ位置に予め配置され
た基板の上に配置される。従来技術においては基板に対
してチップを配置するための種々の装置が開示されてい
るが、本発明におけるように基板に対して一括モードで
多数のチツプを整列させるための高効率の装置を開示し
ていない。

ＵＳＰ４ｌＯ８３２３においてはウエ・・の一括配置を
開示しているが、基板に対して多数のウエハを一括して
配置することは開示しておらず、進行中のプロセス・ス
テップに従つてウエハの間の間隔を変更することを開示
していることに過ぎない。即ち一群のウエハが加熱する
ステップにおいては近接して配置され、次の化学処理ス
テップにおいては間隔をおいて配置されることが開示さ
れている。これらの従来技術においては、ウエハに対す
るチップの一括整列及び一括配置のための装置が開示さ
れていないだけではなく、自動的に基板に対してチップ
を正確に配列するために必要なＸ，Ｙ．θに関する予測
並びに収縮フアクタ一の修正を行うための装置を開示し
ていない。

本発明に従つて基板毎に理論的もしくは公称的位置から
基板上の実際の位置が変動するところのアレイ上のフッ
トプリントを含む基板に対してチップ等を正確に一括位
置づけするためのテツプ一括配置装置が与えられる。

この配列は理論的もしくは公称的位置からの基板上の整
列マークのＸ，Ｙずれを先ず感如することによつて達成
され？）。

第１の整列マークが光学的に捜出され、基板を保持する
Ｘ−Ｙ整列テーブルがそのずれを０状態にするようにそ
してΔＸ及びΔＹ修正係数を計算するように自動的にサ
ーボ動作を行う。そのプロセスは第２の整列マークに関
しても繰返されそして２つの整列マークのＸ−Ｙ値がθ
及び収縮フアクタ一修正値を計算するために用いられる
。Ｘ．Ｙ．θ及び収縮フアクタ一修正値は基板上の所定
位置に対してチップを相対的に整列させるために、モジ
ユールに対して予め配置されたチップのＸ．Ｙ，θ及び
間隔即ち周期パラメータを公称値から変化させるように
用いられる。従つて本発明の目的は基板に対して電子的
成分を整列させかつ配置するための改良された整列及び
配置装置を与えることにある。

本発明のさらに他の目的は基板上の一群のテンプを整列
させ配置させるための高効率のチップ一括（Ｂａｔｃｈ
）配置装置を与えることにある。

本発明のさらに他の目的は自動的かつ正確なチップ一括
配置装置を与えることにある。本発明のさらに他の目的
は基板に対して素子を正確に配置するために必要な修正
フアクタ一を予測するように働らく電子素子一括配置装
置を与えることである。

本発明の他の目的に基板に対して一群のテソプを正確に
配置するために必要なＸ，Ｙ，θ及び収縮フアクタ一修
正値を決定するチップ一括配置装置を与えることにある
。

第１図は参照番号１によつて全体的に示される本発明の
テツプ一括配置装置を示す。

この装置は電子一機械装置を支持するための、通常の制
御及びプロセンサ回路を収容するためのキャビネットを
有する。チップは重力によつて供給を行なう平行なチツ
プ・バンク（Ｃｈｉｐｂａｎｋ）７Ａ−７Ｃからチップ
取上部５へ配置するために平行に供給される。説明を簡
単にするために、３つの平行なチツプ供給ハングのみが
示されるが任意の数のバンクを用いてよいことは云うま
でもない。チツプ・バンク７Ａ−７Ｃは、チツプ供給ベ
ース部７上の重力供給手段に取付けられる代りに、テン
プに振動を与えることによつてチップ取上部にチツプを
配置するように働く線形バイブレータを含むベース部に
取付けられてもよい。ここにおいてはトランジスタ、ダ
イオード、抵抗、コンデンサ等をＩＣの形で含むテソプ
が示されるが、本発明の原理に従つて別個の上記のごと
き電気的素子を容易に一括的に配置しうることが明らか
である。再び第１図を参照すると、チップ取上部５へ供
給されたチツプは同時に真空取上部１９によつて取上げ
られかつ一括収縮補償装置１３へ移される。

同様にして、一括収縮補償装置１３上のチツプは同時に
真空装置１１によつて取上げられ、基板１５へ移される
。図示されるように真空部９及び１１は同期して働く。
前者は取上部５からテソプを取上げそしてそれを一括収
縮補償装置１３へ移動させると同時に、後者は一括収縮
補償装置１３からテソプを取上げ、そしてそれを基板１
５へ移動させる。真空取上部９及び１１は各々のサーボ
・モータ１７及び１９によつて与えられる信号に応答し
て各々のトラック（図示せず）に沿つて垂直方向に同時
に移動する。

部分的に２５Ａ及び２５Ｂにおいて示されるスライド手
段に沿つて搬送部２３を水平方向に駆動するサーボ・モ
ータ２１によつて取上部９及び１１に対してタンデム（
Ｔａｕｄｅｍ）水平運動が与えられる。サーボ・モータ
はサーボに対して与えられた方向性信号に従つて搬送部
２３を移動させるべくリード・スクリユウ２７を回転さ
せる。第１図においては基板が光学的配列手段２９の下
に配置されているが、本発明に従つて新しいＸ，Ｙ及び
θの値を決定するための整列操作の後に真空部１１と整
列された点にＸ−Ｙ基板テーブル３７を配置するために
各々サーボ・モータ３５及び３６に対して印加された信
号に応答してＸ軸スライダー３１及び３３並びにＹ軸ス
ライダー（図示されず）に沿つて基板が移動されること
が明らかである。

そのような位置において、真空部１１によつて一括収縮
補償装置１３から取上げられたチップは適当な方法によ
つて基板１５の上に運ばれ配置されうる。光学的配列手
段２９は標準的なビジコン・カメラ３９、照明光源４１
及び顕微鏡４３からなる通常の装置である。

光源４１によつて照明された整列マークを顕微鏡４３を
介してピジコン・カメラ３９が走査する整列動作を観察
するためにＣＲＴグラフィック・デイスブレイ装置４５
が用いられる。ピジコン・カメラ３９の電子的制御によ
つてカメラはその捕捉領域にもたらされた整列マークの
走査を行い、その中心点を決定する。整列マークの中心
点は次にＣＲＴデイスプレイ４５において中心合わせさ
れ、ＣＲＴｌ５のマークを中心合わせするのに必要なΔ
Ｘ及びΔＹ距離がその装置のプロセッサ・メモリに記憶
される。上記の装置を制御するために及びその情報を処
理するために種々の公知の小型汎用プロセツサを用いる
ことができる。

本発明のテソプ一括配置装置において制御されるべき動
作及び行われるべき計算は比較的単純であるので、通常
のプログラム言語及び通常のプログラミング技術を用い
る標準的なルーチンを本発明に用いる動作及び計算のた
めのプロセッサを、プログラミングするためにいくつか
の異つた方法で容易に用いうることが明らかである。第
２図は、本発明に従つてチツプ一括配置装置が公称値か
らのＸ，Ｙ，θ及び収縮フアクタ一Ｅの偏差を測定する
ように動作し、そのような情報をテソプを配置するよう
に働く位置付け手段ヘフイードバンクさせ、これによつ
てテンプが基板上に形成された実際のフットプリント・
パターンに対して正確に配置されかつ整列される全体的
な技術を示している。

第１図及び第２図並びに第６図の流れ図において示され
た一連のステップを参照することによつてそのような動
作の説明がさらに明確に理解されるであろう。まず、オ
ペレータは基板１５を第１図に示されるＸ−Ｙテーブル
３７上に配置する。このステップは第６図におけるブロ
ック４９によつて示されている。図示されるように、一
実施例における基板１５は９個のチップが配列される多
量チップ・モジユール配列体からなる。基板１５の正確
な位置合わせは第１図に示される４点ロケータ（ＦＯｕ
ｒ−ＰＯｉｎｔｌＯｃａｔＯｒ）４７によつて所定位置
へ物理的に固定されることによつてこの時点において達
成される。図示されるように、４点ロケータは基板の４
つの側面をその４つの位置付け表面へ整列させるように
働く。第６図のブロック５１によつて示されるように、
第１図におけるＸ−Ｙテーブル３７において基板が位置
づけられた後に、テーブルは光学的配列手段２９の光学
的中心の下で走査されるべき第１整列マークの公称位置
を配置するように移動する。基板１５の対向する側にあ
る一対の整列マークはチップのためのフットプリントの
アレイを形成と同時にマークを形成することによつて基
板製造の間に正確に配置される。そうすることによつて
、整列マークはフットプリント・アレイに関して一定の
位置に設けられ、整列マークの公称位置からの実際の位
置における変動がフットプリントに関しても等しく適用
される。フットプリントのアレイの位置における公称位
置即ち理論位置からの変動はフットプリントを形成する
ために用いられたプロセス・ステップにおける機械的な
エラーもしくは基板のジッタリンクの間に導入された公
称もしくは理論的収縮値からの変動によつて導入されう
るという事を理解されたい。その代りに一対の別個の整
列マークを用いないで、基板対向端部における一対のテ
ンプ・フットプリントを整列マークとして用いることが
できる。

即ち、第２図に示されるように、フットプリント１５Ａ
及び１５Ｎを走査されるべき整列マークとして用いるこ
とができる。前述のごとくこれらのフットプリントは基
板を製造する初期の段階において正確に位置づけられる
が、そのあとの形成、裁断及びジッタリンクのステップ
がフツトプリントのアレイの公称位置をして基板端部に
関してずれた状態に配列させるように働く。第６図にお
けるブロック５３によつて示されるように、この時点に
おけるシステム制御回路は光学的配列手段をしてその光
学的中心を決定するためにフットプリント１５の半田パ
ッドを走査させるように働く。フツトプリント１５Ａが
光学的中心を決定するために光学系によつて走査された
のち、プロセッサ制御回路は１５Ａの実際の中心点をＣ
ＲＴデイスプレイ４５の中心位置（公称位置）に配置す
るようにＸ−Ｙテーブル３７を移動させるように働き、
フットプリント１５Ａの光学的中心をＣＲＴ上に中心合
わせするために必要なΔｘ及びΔＹが前述の如く装置の
プロセッサ・メモリに記憶される。この光学的比較ステ
ップが第６図におけるブロック５５によつて示されてい
る。第６図におけるブロック５７によつて示されるよう
に現時点におけるチップ位置が中心であるべき最後のテ
ンプでない場合、プロセスはブロック５１によつて示さ
れるステップへ戻ることによつて再び繰返される。従つ
て第２図に示されるようにこの場合においてはフットプ
リント１５Ｎに対して光学的配列プロセスが再び実行さ
れ、その結果がブロック５５によつて示されるようにプ
ロセッサ・メモリに記憶される。第６図におけるブロッ
ク５７及び５９によつて示されるように光学的に配列さ
れるべき最後のチップ位置即ちフットプリントに遭遇し
た場合に、システム・プロセッサはΔｘ値及びΔＹ値を
フットプリント１５Ａ及び１５Ｎの公称ｘ及びＹ値に適
当に加算もしくは減算するように働く。

これによつて第２図に示される座標軸に関してこれらの
マークもしくはフットプリントの実際のＸ，Ｙ位置が決
定される。この時点においてシステム・プロセッサによ
つて実行された予測及び制御機能が第２図におけるプロ
ック１６によつて示されている。そのような動作に従つ
て、フットプリント１５Ａ及び１５Ｎの実際の位置が第
６図におけるプロツク６１及び６３によつて示されるよ
うにθ及び収縮フアクタ一Ｅを計算するためにプロセッ
サによつて用いられる。任意の回転即ちθ整列ミスを次
の式に計算しうることが明らかである。この式において
ＸＡはフツトプリント１５Ａの実際のＸ値、ＸＮはフッ
トプリント１５Ｎの実際のｘ値、ＹＡはフットプリント
１５Ａの実際のＹ値、ＹＮはフットプリント１５Ｎの実
際の値である。同様にして収縮フアクタＥは次の式によ
つて計算することができる。１＼？Ｉ′Ｊノ １−＼
？？Ｊノ この式においてＹＮ及びＹＡはフットプリント１５Ｎ及
び１５Ａの実際のＹ値である。

ＹＮ（公称）及びＹＡ（公称）はフットプリント１５Ｎ
及び１５ＡのＹの公称値である。一旦Ｅが決定されてし
まうと、その公称収縮フアクタ一からの偏差は整列マー
クとして用いられた中心テップ位置の各側部におけるテ
ソプ位置の予測されたｘ値を見出すために用いることが
できる。第２図における一括チップ補償装置１３は公称
値からの実際のフットプリント位置における変動を修正
するためのみならず、基板上に配置するためにチップを
より近接して（もしくは、より離隔して）組合わせる（
Ｍｅｒｇｅ）ためにも用いられることを理解されたい。
チップ供給機構５はチツブを相互に非常に近接した状態
で配置する場合に物理的な制限を有するので、チツプが
チツプ？給機構５に現われるにつれ、基板１５への線形
並進移動のために必要な近接した位置付け状態までチッ
プの相対的位置を減じるために一括収縮補償装置が用い
られる。テンプ・フットプリント１５Ａ及び１５Ｎの各
各の側におけるチップ・フットプリントの位置のｘ値は
収縮フアクタ一Ｅのための修正値のみならず基板１５に
おいて用いられる近密なチップ位置づけ状態をうるため
にテソプを一体に組合わせるに必要な減縮量に対しても
影響する。

収縮フアクタ一Ｅのために修正された側部テンプのｘ値
（ＸＴ）は次の式によつて決定することができる。この
式によつてＸ（公称）は基板上のチップ位置の公称芥値
であり、ＥはＸ（公称）値を変動させるために用いられ
る収縮フアクタ一乗数である。

中心チップ位置１５Ａの対向する側部における各テソプ
位置に関して計算されたＸＴ値は各々後続する行のテン
プ配置のために用いることができることを理解されたい
。これはセラミック基板材における収縮が線形であつて
基板の中心周りに対称であることが見出されたからであ
る。ジッタリンク後における１５パーセント乃至２０バ
ーセントの収縮は珍しいことではない。本明細書におい
ては一対の整列マーク（整列のためのフツトプリントも
しくはマーク）を用いるように説明がなされているが、
必要に応じて任意の数の整列マークを用いうることを理
解されたい。

即ち多数のチップアレイが処理される場合、チップの種
々の部分（ＳｅｃｔＯｒｓ）に関して収縮値Ｅもしくは
Ｘ，Ｙ及びθ値を計算するためにいくつかの整列マーク
を用いることが必要であろう。その代りに本発明のシス
テムをマツピング・タイプ・モードで基板土のすべての
フツトプリント即ち各テソブ位置に関してＸ，Ｙ及びθ
値を光学的に見出しかつ決定するように動作させること
が可能である。θ及びＥの計算の間もしくは後の或る時
点において、中心チツプ位置の実際のＸ．Ｙ値を第２図
に示されるように一括収縮補償装置１３へ送ることがで
きる。

この場合、各行のテンプに関する中心チップの実際の位
置が基準点として用いられる。そしてその基準点から中
心テンプの対向する側部におけるチップの位置が決定で
きる。中心チツプ・フットプリント１５Ａの実際の座標
値を受取ることによつて、一括収縮補償装置１３は第３
図に示されるようにチップ２４Ｂを保持するチツプ位置
付け装置７３を中心テンプ・７ントプリントの実際の座
標値に配置する。チップ配置装置７３は一括収縮補償装
置１３全体を適当な座標位置まで移動させるためのサー
ボ・モータ及びスライド手段（図示せず）によつて中心
チアプ・フットプリントの実際の座般値の位置へ配置さ
れる。第２図において中心チツプ・フツトプリント１５
Ａの実際のＸ．Ｙ座標値は線１８を介して補償装置１３
Ａへ供給される。同様にしてθ修正値は線２０を介して
一括収縮補償装置１３へ供給され、ＸＴは線２２を介し
て供給される。第３図において、θ修正値はサーポ・モ
ータ（図示せず）をしてθ整列ミスを修正するために所
定の角度だけシヤフト７５を回転させるように働く。第
３図においてチップ配置手段７３が中心チップ・フツト
プリント１５Ａの実際のＸ，Ｙ座．標値に配置され、補
償装置が方位誤差を修正するために角度θだけこのＸ，
Ｙ位置の周りに回転された状態で、チップ配置手段７７
及び７９は前述のように決定されたＸＴ値に従つて配置
されることができる。

これらのステップの動作が第６図におけるプロツク６５
及び６７によつて示されている。同様にして収縮フアク
タ一Ｅの計算が第６図におけるブロック６３によつて示
されている。第６図におけるプロック６９によつて示さ
れるようにＸＴ即ち周期が計算された後、第３図に示さ
れるようにチツプ配置手段７７及び７９が計算されたＸ
Ｔ値に従つて配置される。これは第６図におけるブロッ
ク７１によつて示される。例えば第６図に示されるよう
にチツプ配置手段７９の位置付けはテーブル９１を適当
に配置するようにリード・スクリユウ８９を回転させる
歯車８３及び８５に対して作用するサーボ・モータ８１
によつて達成される。チップ配置手段７７もまたこれと
同様に動作する。しかしながら、チップ配置手段を適当
に移動させるために種々の装置を用いうることは云うま
でもない。第２図に示される一括収縮補償装置は第３図
におけるサーボの働きによつて達成されるような分離さ
れた位置から組合わされた位置までチツプが移動される
方法を示すものであるということを理解されたい。

すなわち、破線で示されたチップはテンプ供給装置５と
整列した状態の分離された位置にあるチップを表わし、
実線で示されたチップは取上げて基板１５上に配置する
ための準備がなされた組合わせられた位置にある前者と
同じテソプを表わす。第３図に示された３行のチツプ配
列を用いる場合、既知のフットプリント１５Ａ及び１５
Ｎの実際のＸ．Ｙ値を用いて、中心行における中心テソ
プのフットプリントがフットプリント１５Ａ及び１５Ｎ
の実際のＹ値を２で割ることによつて決定しうることが
明らかである。そのような装置においては、収縮値Ｅは
Ｙ方向における公称値からの収縮における変動を修正す
るために用いる必要がない。しかしながら例えば５×５
のアレイにおいて２５個のフツトプリントを用いるよう
なさらに複雑な基板が用いられる場合、Ｙ方向における
行の周期は公称値からの収縮値変動によつて公称周期に
おける変動の修正を必要とする。即ち、チップ位置１５
Ａに対するチップ位置付け手段を実際のチップ位置へ配
置した後、各々後続する行における中心チップの位置は
収縮フアクタ一Ｅ即ち公称収縮フアクタ一からの収縮フ
アクタ一の変動によつてＹ方向における修正が行われる
。その場合において、第１行及び最終行の間にある行に
おける中心チップ位置の実際のＹ値は収縮フアクタ一Ｅ
によつて修正された第１及び第２行の間の公称距離に等
しい量だけ第１行から歩進させることによつてアクセス
される。行の間の公称周期は一定であつて、収縮フアク
タ一も一定であるので、第１行の配置後各々の後続する
行は前の行から一定の量だけ歩進させることによつて見
出されうることを理解されたい。Ｘ，Ｙ．θ及びＸＴが
決定されることによつて、チップ配列は次のように進行
する。

一括収縮補償装置１３がそのホーム・ポジシヨンにある
時に、即ちチップ配置手段が伸びた位置にあつてチップ
供給取上げ領域５のトラックと整列した状態にある時に
、第１図に示される真空装置９がチップ供給部からテン
プを取出して、テンプを各々のチップ位置に配置する。
これは第２図における破線のチップによつて示される。
次に中心テソプ配置手段の位置が求められた実際のＸ，
Ｙ位置の値と対応するように一括収縮補償装置１３が移
動されかつ配置される。次にデータの修正が行われ、中
心チップ配置手段の対向する側部におけるチップ配置手
段が前述のごとく計算されたＸＴ値まで移動される。次
に真空取上げ部１１がチップの補償された位置から個々
のチップを取上げ、それらを基板１５上の個々のフット
プリント（第２図における右側のチップ配置位置にある
）へ直線的に移動させる。即ち補償装置は基板上のフッ
トプリントの実際のパターンにマッチしたパターン上に
チップを位置づけるように働くことが理解できる。以上
をまとめると、テソプ上のフットプリントの公称即ち理
論的パターンからの偏差の量を示すパラメータ値を得る
ためにチップが配列されるべき基板が測定され、各々の
フツトプリントに関して修正値が計算され、基板上にフ
ットプリントの実際の位置に対応するように位置が修正
されるように補償装置においてチップの行が配置され、
最終的にそれらテンプの行がフットプリントのマッチン
グする行に対して平行に配列される。ある行の中心チッ
プが実際のＸ，Ｙ値と対応するように一括収縮補償装置
全体を移動させる代りに、特定の行の中心チップ位置即
ちフットプリントが理論的Ｘ，Ｙ値ではなく、そのＸ，
Ｙ値に従つて配置されるように基板Ｘ，Ｙテーブル３７
を移動させることができることを理解されたい。

即ち、中心フットプリントの実際の位置の中心が第１図
に示される真空取上部１１の中心プローブと整列される
。そのような技法に従つて、一括収縮補償装置１３に対
して供給された実際のＸ，Ｙ値は第１図に示されるＸ，
Ｙ基板テーブル３７のサーボ・モータ３５及び３６へ供
給されうる。第４図はチップ供給及び取上領域５と一括
収縮補償装置１３とが、基板１５上の最終的な正確な配
置が行われるように逐次相互作用する技法を示す図であ
る。第４図に示されるようにチップ・ポケット８Ａ−８
Ｃへ重力供給によつてチップを供給するチップ供給トラ
ック７Ａ−７Ｃによつて大まかなチップ位置付けがまず
達成される。チップ・ポケットは第４Ａ図においてより
詳細に示されている。そこに示されるようにテソプ供給
トランク７はチップのＸ寸法よりもやや大きいチップ・
ポケツト８の寸法まで狭くなつている。図示されるよう
に、３つのトランクによつて３列のチップのみが供給さ
れるが、モジユール的な設計によつて平行にチップを配
置するために付加的なトラック及びチップ・ポケットを
設けうることは云うまでもない。調整ネジ１０によつて
どのような製品条件にも適合するように可変チップ・ブ
レンド仙隔をうることができる。即ち、チップのアレイ
の個々のｘ位置及びそれらの間の距離を調整ネジ１０を
用いることによつて大まかに設定することができる。さ
らに調整ネジ１０はＹ配列を促進させる。もしもｘ位置
のより高い精度が必要ならば、チップ・ポケット８にお
けるチップをポケットの側壁に対して位置付けるために
、即ちｘ基準位置値に対して固定するために軽い指状ば
ねもしくは空気のジェットを容易に用いることができる
。テソプ供給及び取上げ領域５の大まかな位置付け動作
のためのＹ方向における位置付けが第４Ａ図に示される
ストップ・プレート１２に沿つたチップの前縁を用いる
ことによつて達成される。例えば半田ボールを有するチ
ップが用いられる場合、半田ボールを直接用いることに
よつて達成される場合よりもテソプの端部を基準として
用いる場合の方が精度がより低いことを理解されたい。
これは第４Ｂ図においてさらに明らかに示されている。
第４Ｂ図において基準として半田ボール２６を用いる代
りに、大まかな位置付け動作における基準としてチップ
２４の端部が用いられる。これはチップ端部のダイシン
グ公差が半田ボールの公差よりもより粗であるという事
実によるものである。第４Ｂ図においてストップ・プレ
ート１２の位置付け表面に対して破片がつかないように
するために自己浄化部２８が用いられている。その自己
浄化部の下に設けられたスロット３０によつて空気もし
くは真空によるクリーニングが可能である。基準として
例えば半田ボールを用いる精密なチップ位置付け機能が
第３図に関して前述したような一括収縮補償装置１３上
に配置されたテソプ配置手段７３．７７及び７９によつ
て達成される。その精密なチップ位置付け機能が達成さ
れ得る技術については第５図に示されたチップ配置構造
体を参照することによつて説明される。しかしながら特
定の応用に従つて異つた物体が配列される場合には異つ
た配列構造体を用いてもよいことは云うまでもない。第
５図において斜面５２はチップ半田ボールを精確に画成
された凹所位置に導くように働く。

斜面５２の上部に向つて半田ボールを導くようにチップ
の端部を導くべく配置手段５６の上にばね・クリップ構
造体５４が設けられている。これは第５Ａ図においてさ
らに詳しく示されている。第５Ａ図においてチップ２４
の端部が最初はばね・クリップ５４のフランジ部６６に
よつて導かれることが理解される。上記の如く、半田ボ
ールの位置はダイシング公差によつてチップ２４の端部
よりもさらに高い精度でもつて与えられるので、チツプ
端部とは関係なく配置手段５６の凹所若しくはポケット
の中において相対的に精密な位置付けが達成される。ネ
ジ５８によつて、チップ配置手段をクリーニング、修理
もしくは変更を行うために」括収縮補償装置１３から取
出すことができる。第５Ｂ図は第５図及び第５Ａ図に示
される装置の平面図である。第５図に示される精密なチ
ップ配置機能から第４図に示される粗いチップ配置機能
を分離させることによつて、これらの機能の間の干渉が
回避され、より近密な位置合わせに対して制限を加える
とこわの通常の設計に見られる物理的制限が回避される
ことを理解されたい。さらに前述の如く、一括収縮補償
装置１３はテンプをより近密に配置されたアレイもしく
は行に組合わせるにつれて、ばね・クリップ５４のフラ
ンジ部６６がその後に接触するようになることを理解さ
れたい。これらのフランジ部の剛性故に、チップの近密
性が達成され、その間隔の限度はばね・クリップ厚さ６
０よりも相当に大きくはならない。したがつて一括収縮
補償装置１３はθ，ＸＹ座標及び収縮フアクタ一に関し
て位置的な修正がなされた完全なチップの行の精確な位
置付けを可能ならしめるだけではなく、高密度パソケ〒
ジンクに必要とされるチップの極めて近密な位―付けを
可能ならしめる。高密度パンケージング及び精確な位置
付けに加えて、本発明に従う装置はこの種の技術におけ
る高効率の条件を満足させる。

上述の一括収縮補償装置は基板上にチップの完全な行を
配置することを可能にするが、これと平行に動作する多
数の−括収縮補償装置を用いることによつてさらに高い
効率を達成することができる。そのような典型的な並列
装置が第７図に示される。ここに示される高効率の装置
において、５×５のテソプのアレイを有する基板が形成
される。この装置の技法においては、各チップの行が異
なるステーシヨンによつて配置されるように５つのステ
ーシヨンが用いられる。チップ・バンク１０７Ａ−Ｅか
ら基板１１５へチップを運ぶために用いられる水平運搬
組立体１２３Ａ−Ｅは第１図に示された水平運搬装置２
３と同じような方法で動作する。基板はコンベヤ・ベル
ト１３７によつて種々のステーシヨンに配置される。ブ
ランク基板はコンベヤ・ベルト１３７のような運搬機構
によつてシステム内に入れられ、第７図の光学的配列手
段１２９の下に配置される。

光学的配列手段１２９は第１図に関連して説明した光学
的配列手段２９と同じように動作する。前述の如く、光
学的配列手段１２９は一対の配列マークの実際のＸ．Ｙ
位置を決定するように動作し、一対の配列マークの実際
の位置の座標がこの基板上に配列されるべきチップのそ
れぞれの行の各々についてθ、収縮フアクタ一Ｅ及びＸ
Ｔを計算するために電子モジユール１３２によつて用い
られる。それぞれの行の各々に対するＸ，Ｙ，θ及びＸ
Ｔ値がステーシヨン１−５における個々の一括収縮補償
装置１１３Ａ−Ｅへ送られる。前述の如く、電子モジユ
ール１３２は種々のデータ・プロセシング及び制御装置
の任意のものであつてよい。光学的配列が完了した後、
コンベヤ・ベルト１３７が次の基板へ歩進され、光学的
配列が再び行われる。それと同時にチップの第１の行が
第１図におけると同様にステーシヨン１における基板１
１５Ａの上に配置される。後続するチップがコンベヤ・
ベルト１３７に沿つて進むにつれて、それらのステーシ
ヨンが指定されたチップの行を基板上に配置する。各々
のステーシヨンは、ステーシヨンが第５行目のテンプを
出現する第１の基板上に位置づけるときに、ステーシヨ
ン１が出現する第５の基板に対して第１行目のチップを
同時に配置するように並列に動作する。より多数のチッ
プ・アレイを有する基板はこれと対応してより多数のス
テーシヨンを必要とすることは云うまでもない。

同様により多数のチップを有する基板はより多数のテン
プ供給バンク１０７を必要とし、さらに真空取上部１０
９及び１１１と関連したより多数の真空取上プローブを
必要とする。基板１１５上にチップの最終行を配置した
後、コンベヤ・ベルト１３７は満たされた基板を炉の中
に配置し、よつて基板接点に対してチップの電子接点が
結合されうる。

第７図に示された技法は配置されるべきチップのアレイ
の寸法に対応した係数だけ効率を増大させる。即ち上述
のように３×３のテソプ・アレイにおいては、第７図の
装置を用いることによつてほぼ３倍だけ効率を上げるこ
とができる。さらに第７図に示される装置によつて、所
定の基板に対して必要とされる数より多数のステーシヨ
ンが用いられる場合、用いられないステーシヨンがバイ
パスされるのでその用いられないステーシヨンを全体の
ラインに影響を与えないことが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一括テンプ配置装置の斜視図である。 第２図は一括チップ配置装置の全体的な動作を示す図で
ある。第３図は一括収縮補償装置の図である。第４図、
第４Ａ図及び第４Ｂ図は一括収縮補償装置に対して並列
にチップが供給される様子を示す図である。第５図、第
５Ａ図及び第５Ｂ図は高精度のチップ配列手段の詳細図
である。第６図は基板に対してテソプを一括配置する場
合の各ステップを示す図である。第７図は第１図の装置
の拡張装置を示す図である。１・・・・・・一括チップ
配置装置、３・・・・・・キヤビネツト、５・・・・・
・テンプ取上部、９，１１・・・・・・真空取上部、１
３・・・・・・一括収縮補償装置、１５・・・・・・基
板、１７，１９，２１，３５，３６・・・・・・サーボ
・モータ、２３・・・・・・水平運搬装置、２９・・・
・・・光学的配列手段、３７・・・・・・Ｘ，Ｙテーブ
ル、３９・・・・・・ビジコン・カメラ、４３・・・・
・・顕微鏡、４５・・・・・・デイスプレイ装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基板上の予じめ指定された配置すべき個所の位置が
   基板毎に変動する様な基板の上記個所に成分を一括配置
   するための成分一括配置装置に於て、その上に少くとも
   一対の配列マークを含む、予じめ指定された成分配置個
   所を有する基板と、該基板上の上記一対の配列マークの
   実際の位置を捜出するための光学的手段と、整列ミスの
   量を決定するために上記一対の整列マークの実際の位置
   及び上記マークの理論位置を比較する手段と、複数の成
   分配列手段であつて、その各々がその上に成分を配列さ
   せ且つ位置付ける様に構成されてなるものと、上記複数
   の成分配列手段の各々に成分を配置する手段と、上記整
   列ミスの量に従つて上記複数の成分配列手段の各々を個
   々に位置付ける手段と、上記複数の成分配列手段の各々
   から上記成分を取り出し、上記基板上の上記予じめ指定
   された個所に位置付ける成分取上げ手段とより成る事を
   特徴とする成分一括配置装置。 ２ 上記成分がその一方の側面にアレイ状の接点を有す
   る回路チップである特許請求の範囲第１項記載の成分一
   括配置装置。 ３ 上記一対の配列マークの実際の位置及び上記配列マ
   ークの理論位置の比較結果が上記実際の配列マークの上
   記理論位置からの方位の変動を決定するために用いられ
   る特許請求の範囲第１項記載の成分一括配置装置。