KR101027739B1 - Mounting apparatus for electric part - Google Patents

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유이치 사토
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시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명에 따른 전자부품의 실장 장치는, 보이스 코일 모터(22)에 의해 가동체(16)를 상승 방향으로 압박하여 가동체에 설치된 축 부재(19)의 상단을 지지체(11)에 접촉한 상태로 구동원(2)에 의해 지지체를 하강시킴으로써, 반도체칩(25)을 기판(27)에 제1 압착력으로 실장하고, 축 부재(19)에 설치된 플랜지(21)에 의한 가동체의 지지체에 대한 결합 유지 상태가 해제된 상태로, 보이스 코일 모터에 의해 가동체에 하강 방향의 압박력을 부여함으로써, 반도체칩을 기판에 제1 압착력보다 작은 제2 압착력으로 실장한다.In the mounting apparatus for an electronic component according to the present invention, the voice coil motor 22 pushes the movable body 16 in the upward direction to bring the upper end of the shaft member 19 provided in the movable body into contact with the support 11. By lowering the support by the furnace driving source 2, the semiconductor chip 25 is mounted on the substrate 27 with the first pressing force, and the movable body is coupled to the support of the movable body by the flange 21 provided on the shaft member 19. In a state where the holding state is released, the semiconductor chip is mounted on the substrate with a second pressing force smaller than the first pressing force by applying a pressing force in the downward direction to the movable body by the voice coil motor.

Description

전자부품의 실장 장치{MOUNTING APPARATUS FOR ELECTRIC PART}Mounting device for electronic components {MOUNTING APPARATUS FOR ELECTRIC PART}
본 발명은 기판에 전자부품을 상이한 압착 하중으로 실장할 수 있는 전자부품의 실장 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic component mounting apparatus capable of mounting an electronic component on a substrate at different compression loads.
기판에 전자부품으로서의 반도체칩을 실장하는 플립 칩 방식의 실장 장치에 있어서는, 칩 공급부로부터 픽업 툴에 의해 픽업된 상기 반도체칩을 전달 툴로 받고, 이 전달 툴에 의해 상기 실장 장치의 실장 툴에 전달한다. 반도체칩을 받은 실장 툴은 기판의 실장 위치의 위쪽에 위치하도록 X, Y 방향으로 위치 결정된 후, Z 방향 아래쪽으로 구동되어 상기 반도체칩을 기판에 실장하도록 되어 있다.In the flip chip type mounting apparatus which mounts a semiconductor chip as an electronic component on a board | substrate, the said semiconductor chip picked up by the pick-up tool from a chip supply part is received by a transfer tool, and it transfers to the mounting tool of the said mounting apparatus by this transfer tool. . The mounting tool receiving the semiconductor chip is positioned in the X and Y directions so as to be positioned above the mounting position of the substrate, and then driven downward in the Z direction to mount the semiconductor chip on the substrate.
반도체칩은 상기 기판에 페이스트상의 접착제 또는 이방성 도전 부재나 땜납 범프 등의 접속 부재를 통해 상기 기판에 실장된다. 이 때문에, 반도체칩을 기판에 실장할 때의 압착 하중은 접속 부재의 종류나 반도체칩의 크기 등에 따라서 바꾸도록 하고 있다.The semiconductor chip is mounted on the substrate via a paste-like adhesive or a connection member such as an anisotropic conductive member or solder bump. For this reason, the compressive load when mounting a semiconductor chip on a board | substrate is changed according to the kind of connection member, the size of a semiconductor chip, etc.
구체적으로는, 반도체칩의 압착은 수십 그램 내지 수백 그램의 비교적 낮은 하중부터, 수 킬로그램 내지 수십 킬로그램의 고하중으로 행해진다.Specifically, the pressing of the semiconductor chip is performed from a relatively low load of tens of grams to several hundreds of grams and a high load of several kilograms to several tens of kilograms.
따라서, 실장 장치에 있어서 반도체칩을 기판에 실장할 때에 이용되는 접속 부재의 종류에 따라 실장시의 압착 하중을 저하중 또는 고하중으로 바꿀 수 있도록 하기 위해, 특허문헌 1에 개시된 실장 장치가 개발되어 있다.Therefore, the mounting apparatus disclosed in patent document 1 is developed in order to be able to change the crimping load at the time of mounting to a low load or high load according to the kind of connection member used when mounting a semiconductor chip in a board | substrate in a mounting apparatus. .
특허문헌 1에 개시된 실장 장치는, 제1 압박력 부여 수단에 의해 상하 구동되는 승강 블록을 가지며, 이 승강 블록에는 압착 블록이 상하 방향으로 슬라이드 가능하게 설치되고, 스프링에 의해 탄성적으로 유지되어 있다.The mounting apparatus disclosed in Patent Literature 1 has a lifting block driven up and down by a first pressing force imparting means, and the compression block is slidably installed in the vertical direction and is elastically held by a spring.
상기 압착 블록에는 압착 툴(실장 툴)이 상하 방향으로 슬라이드 가능하게 설치되고, 이 압착 툴은 제2 압박력 부여 수단에 의해 하강 방향으로 구동 가능하게 되어 있다. 상기 압착 블록에는 실린더 등의 구동부가 설치되고, 이 실린더는 고정 핀을 상기 압착 블록에 대하여 진퇴 구동하도록 되어 있다. 고정 핀을 전진 방향으로 구동하면, 이 고정 핀은 상기 압착 툴에 형성된 결합 구멍에 결합된다.A crimping tool (mounting tool) is slidably installed in the crimping block in the vertical direction, and the crimping tool can be driven in the descending direction by the second pressing force applying means. A driving unit such as a cylinder is provided in the crimping block, and the cylinder is configured to drive the fixed pin forward and backward with respect to the crimping block. When the fixing pin is driven in the forward direction, the fixing pin is engaged with the engaging hole formed in the crimping tool.
그것에 의해, 압착 툴은 압착 블록과 일체적으로 결합되기 때문에, 이 압착 툴에 유지된 반도체칩을, 상기 승강 블록을 구동하는 상기 제1 압박력 부여 수단에 의한 제1 압착력(고하중)으로 기판에 실장할 수 있다.As a result, the crimping tool is integrally coupled with the crimping block, so that the semiconductor chip held in the crimping tool is applied to the substrate at a first crimping force (high load) by the first crimping force applying means for driving the lift block. Can be mounted
상기 구동부에 의해 상기 고정 핀을 후퇴 방향으로 구동하여 압착 툴과의 결합을 분리하면, 이 압착 툴을 상기 제1 압착력보다 작은, 상기 제2 압박력 부여 수단에 의한 제2 압착력(저하중)으로 기판에 실장할 수 있는 것이다.When the fixing pin is driven in the retracting direction by the drive unit to separate the engagement with the crimping tool, the crimping tool is subjected to a second crimping force (low load) by the second crimping force applying means, which is smaller than the first crimping force. It can be mounted on.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2002-43336호Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 2002-43336
상기 구성의 실장 장치에 의하면, 기판에 대한 반도체칩의 확실한 실장을, 접속 부재의 종류에 따라서 상이한 압착 하중으로 실장하는 것이 가능하다. 그러나, 반도체칩의 압착 하중을 변경하기 위해서는, 고정 핀을 구동부에 의해 진퇴 구동시켜, 압착 툴을 압착 블록에 일체적으로 고정시켜야 하는 경우가 있었다. 즉, 압착 툴이 설치된 선단 부분에 구동부를 설치해야 하기 때문에, 부품 개수의 증대나 그것에 의한 구성의 복잡화를 초래하는 경우가 있었다.According to the mounting apparatus of the said structure, it is possible to mount reliable mounting of the semiconductor chip with respect to a board | substrate with a different crimping load according to the kind of connection member. However, in order to change the compression load of a semiconductor chip, the fixed pin was driven forward and backward by the drive part, and the crimping tool was integrally fixed to the crimping block. That is, since the drive part must be provided in the tip part provided with the crimping tool, the number of parts may increase or the configuration may be complicated.
본 발명은 기판에 전자부품을 실장할 때의 압착 하중의 변경을, 간단한 구성으로 용이하게 행할 수 있도록 한 전자부품의 실장 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an electronic component mounting apparatus in which a change in the compressive load when mounting an electronic component on a substrate can be easily performed with a simple configuration.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 압착 하중을 바꿔 기판에 전자부품을 실장하는 실장 장치로서,MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the said subject, this invention is a mounting apparatus which mounts an electronic component on a board | substrate by changing a compression load,
제1 압착 하중 부여 수단과,First crimp load applying means,
이 제1 압착 하중 부여 수단에 의해 상하 방향으로 구동되는 지지체와,A support body driven in the vertical direction by the first crimp load applying means,
이 지지체에 상하 방향으로 변위 가능하게 지지되고 하단에 상기 전자부품을 유지하는 실장 툴이 설치된 가동체와,A movable body which is supported on the support so as to be displaceable in the vertical direction and is provided with a mounting tool for holding the electronic component at a lower end thereof;
이 가동체를 상기 지지체에 소정의 위치에서 하강 불가능하게 결합 유지하는 유지 수단과,Holding means for holding and holding the movable body in a predetermined position such that the movable body cannot be lowered;
상기 가동체에 설치되고 이 가동체가 상기 지지체에 대하여 상대적으로 상승 방향으로 소정량 이상 변위되었을 때에, 상기 지지체에 압접하여 상기 가동체의 상승을 제한하는 압접부와,A press-contacting portion provided in the movable body and contacted with the support to limit the rise of the movable body when the movable body is displaced by a predetermined amount or more in the upward direction relative to the support body;
상기 가동체를 상승 방향 및 하강 방향으로 선택적으로 구동하는 제2 압착 하중 부여 수단을 포함하고,A second compressive load applying means for selectively driving the movable body in a rising direction and a falling direction,
상기 제2 압착 하중 부여 수단에 의해 상기 가동체를 상승 방향으로 압박하여 상기 압접부가 상기 지지체에 접촉한 상태로 상기 제1 압착 하중 부여 수단에 의해 상기 지지체를 하강시킴으로써, 상기 전자부품을 상기 기판에 제1 압착력으로 실장하고,The electronic component is lowered to the substrate by pressing the movable body in the upward direction by the second compression load applying means and lowering the support by the first compression load applying means in a state in which the pressing contact portion contacts the support. Mounted with the first pressing force,
상기 유지 수단에 의한 상기 가동체의 상기 지지체에 대한 결합 유지 상태가 해제된 상태로, 상기 제2 압착 하중 부여 수단에 의해 상기 가동체에 하강 방향의 압박력을 부여함으로써, 상기 전자부품을 상기 기판에 상기 제1 압착력보다 작은 제2 압착력으로 실장하는 것을 특징으로 하는 전자부품의 실장 장치를 제공한다.The electronic component is applied to the substrate by applying a pressing force in a downward direction to the movable body by the second compressive load applying means in a state in which the movable body is held in the engaged state to the support by the holding means. The present invention provides a mounting apparatus for an electronic component, wherein the mounting apparatus is mounted with a second pressing force smaller than the first pressing force.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태를 도시하는 실장 장치의 개략적 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a mounting apparatus showing a first embodiment of the present invention.
도 2a는 반도체칩을 기판에 고하중으로 실장할 때의 설명도이다.2A is an explanatory diagram when a semiconductor chip is mounted on a substrate under high load.
도 2b는 동일하게 저하중으로 실장할 때의 설명도이다.It is explanatory drawing at the time of mounting in the lowering similarly.
도 3은 본 발명의 제2 실시형태를 도시하는 실장 장치의 개략적 구성도이다.It is a schematic block diagram of the mounting apparatus which shows 2nd Embodiment of this invention.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described, referring drawings.
도 1과 도 2a, 도 2b는 본 발명의 제1 실시형태를 도시하고, 도 1은 실장 장치의 개략적 구성을 도시하고 있다. 상기 실장 장치는 프레임(1)을 구비하고 있다. 이 프레임(1)의 상면에는 제1 압착 하중 부여 수단으로서의 구동원(2)이 출력축(3)을 상기 프레임(1) 하면에 돌출시켜 설치되어 있다.1, 2A, and 2B show a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 shows a schematic configuration of a mounting apparatus. The mounting apparatus is provided with a frame 1. On the upper surface of this frame 1, the drive source 2 as a 1st pressing load provision means protrudes the output shaft 3 to the lower surface of the said frame 1, and is provided.
상기 출력축(3)에는 구동축으로서의 나사축(4)의 상단이 연결되어 있다. 이 나사축(4)의 하단은, 상기 프레임(1)의 하면에 수직 설치된 L자형 브래킷(5)의 수평부의 상면에 설치된 베어링(6)으로 회전 가능하게 지지되어 있다.The upper end of the screw shaft 4 as a drive shaft is connected to the output shaft 3. The lower end of this screw shaft 4 is rotatably supported by the bearing 6 provided in the upper surface of the horizontal part of the L-shaped bracket 5 provided perpendicular to the lower surface of the said frame 1.
상기 나사축(4)은 블록(8)에 형성된 암나사부(도시 생략)에 나사 결합되어 있다. 이 블록(8)은 접속 부재(9)의 상단부에 연결 고정된다. 이 접속 부재(9)의 하단부의 일측면은 상기 브래킷(5)의 수평부의 선단면에 슬라이드 가능하게 접촉하고, 하단은 역 L자형 지지체(11)의 수평부(11a)의 상면에 연결 고정되어 있다.The screw shaft 4 is screwed to a female screw portion (not shown) formed in the block 8. This block 8 is fixedly connected to the upper end of the connecting member 9. One side surface of the lower end portion of the connecting member 9 is slidably in contact with the front end surface of the horizontal portion of the bracket 5, and the lower end is connected and fixed to the upper surface of the horizontal portion 11a of the inverted L-shaped support 11. have.
상기 지지체(11)의 수직부(11b)의 내면에 있어서 중도부에는 지지부(12)가 수평하게 설치되고, 이 지지부(12)에는 관통 구멍(13)이 중심을 상기 나사축(4)의 축선 O1과 일치시켜 형성되어 있다. 이 관통 구멍(13)의 주변부에는 오목형의 단차부(14)가 형성되어 있다.In the inner surface of the vertical portion 11b of the support 11, the support portion 12 is horizontally installed in the middle portion, and the through hole 13 is centered on the support portion 12, the axis of the screw shaft 4. It is formed in accordance with O1. At the periphery of the through hole 13, a concave stepped portion 14 is formed.
상기 지지체(11)의 수직부(11b)에 있어서 상기 지지부(12)보다 하측의 내면에는 선형 가이드(15)가 상하 방향을 따라 설치되어 있다. 이 선형 가이드(15)에는 가동체(16)의 측면에 설치된 수용 부재(17)가 슬라이드 가능하게 결합되고, 가동체의 축선 O2는 나사축(4)의 축선 O1과 상하 방향으로 일치하게 형성되어 있다.In the vertical part 11b of the said support body 11, the linear guide 15 is provided in the up-down direction on the inner surface lower than the said support part 12. As shown in FIG. The linear guide 15 is slidably coupled to the receiving member 17 provided on the side of the movable body 16, and the axis line O2 of the movable body is formed to coincide with the axis line O1 of the screw shaft 4 in the vertical direction. have.
상기 가동체(16)의 하단면에는 실장 툴(18)이 설치되고, 상단면에는 압접부를 구성하는 축 부재(19)가 설치되어 있다. 상기 가동체(16)의 축선(O2)에 대하여, 상기 실장 툴(18)과 축 부재(19)는 축선을 일치시켜 설치되어 있다. 상기 축 부재(19)는 상기 관통 구멍(13)에 삽입 관통되고, 상기 지지부(12)의 상면측에 돌출된 부분에는 상기 단차부(14)에 결합하는 결합부로서의 플랜지(21)가 설치되어 있다. 즉, 플랜지(21)는 축 부재(19)의 축선을 중심으로 하여 대칭으로 형성되어 있다. 그리고, 상기 플랜지(21)와 상기 단차부(14)는, 이들의 결합에 의해 상기 가동체(16)를 하강 위치에 유지하는 유지 수단을 구성하고 있다.The mounting tool 18 is provided in the lower end surface of the movable body 16, and the shaft member 19 which comprises a press-contacting part is provided in the upper end surface. The mounting tool 18 and the shaft member 19 are provided to match the axis with respect to the axis O2 of the movable body 16. The shaft member 19 is inserted into the through hole 13, and a flange 21 serving as an engaging portion for engaging the step portion 14 is provided at a portion protruding on the upper surface side of the support portion 12. have. That is, the flange 21 is formed symmetrically about the axis line of the shaft member 19. As shown in FIG. And the said flange 21 and the said step part 14 comprise the holding means which hold | maintains the said movable body 16 in a lowered position by these combination.
상기 가동체(16)는, 제2 압착 하중 부여 수단을 구성하는 보이스 코일 모터(22)에 의해 상승 방향 및 하강 방향으로 구동되도록 되어 있다. 상기 보이스 코일 모터(22)는 상기 지지부(12)의 상면에 설치된 환형의 코일(22a)과, 상기 축 부재(19)에 설치된 동일한 환형의 자석(22b)에 의해 구성되어 있고, 상기 코일(22a)에 흘리는 전류를 제어함으로써, 상기 가동체(16)를 상하 방향으로 구동하도록 되어 있다.The movable body 16 is driven by the voice coil motor 22 constituting the second crimp load applying means in the upward direction and the downward direction. The voice coil motor 22 is constituted by an annular coil 22a provided on the upper surface of the support part 12 and the same annular magnet 22b provided on the shaft member 19, and the coil 22a. The movable body 16 is driven in the up and down direction by controlling the current flowing in the circuit.
즉, 자석(22b)이 설치된 축 부재(19)는 상기 코일(22a)에 삽입 관통되어 있다. 이것에 의해서, 보이스 코일 모터(22)는 축 부재(19)를 통해 상기 가동체(16)를 상승 방향 또는 하강 방향으로 선택적으로 구동할 수 있도록 되어 있다.That is, the shaft member 19 provided with the magnet 22b penetrates through the said coil 22a. As a result, the voice coil motor 22 can selectively drive the movable body 16 in the upward direction or the downward direction via the shaft member 19.
상기 지지체(11)의 수평부(11a)의 내면에 있어서 상기 축 부재(19)의 상단면에 대응하는 부위에는 로드셀(23)이 설치되어 있다. 상기 지지체(11)는 상기 구동원(2)에 의해 나사축(4)을 통해 하강 방향으로 구동된다. 지지체(11)가 하강 방향으로 구동되어 상기 실장 툴(18)의 하단에 흡착 유지된 전자부품으로서의 반도체칩(25)이 테이블(26)에 놓인 리드 프레임 등의 기판(27)에 접촉하면, 상기 가동체(16)가 상대적으로 상승한다.The load cell 23 is provided in the site | part corresponding to the upper end surface of the said shaft member 19 in the inner surface of the horizontal part 11a of the said support body 11. The support 11 is driven in the downward direction through the screw shaft 4 by the drive source (2). When the support 11 is driven in the downward direction and the semiconductor chip 25 as an electronic component adsorbed and held at the lower end of the mounting tool 18 comes into contact with a substrate 27 such as a lead frame placed on the table 26, the The movable body 16 rises relatively.
상기 로드셀(23)은, 도 2a에 도시하는 바와 같이 상기 가동체(16)가 지지체(11)에 대하여 상대적으로 소정량 상승하면, 상기 가동체(16)에 설치된 축 부재(19)의 상단면에 의해 압박된다. 로드셀(23)의 출력값은 축 부재(19)에 의해 압박되는 강도에 의해 변화된다.As shown in FIG. 2A, when the movable body 16 rises by a predetermined amount relative to the support 11, the load cell 23 has an upper end surface of the shaft member 19 provided on the movable body 16. Squeezed by. The output value of the load cell 23 is changed by the strength pressed by the shaft member 19.
상기 지지체(11)에 설치된 지지부(12)의 선단에는 갭 센서(28)가 설치되어 있다. 이 갭 센서(28)의 선단은 상기 가동체(16)에 설치된 타깃(29)에 대향하고 있다. 갭 센서(28)는 타깃(29)과의 간격을 측정한다.The gap sensor 28 is provided in the front-end | tip of the support part 12 provided in the said support body 11. The tip of this gap sensor 28 opposes the target 29 provided in the movable body 16. The gap sensor 28 measures the distance from the target 29.
이로써, 지지체(11)가 하강하여 실장 툴(18)에 유지된 반도체칩(25)이 기판(27)에 닿고, 가동체(16)가 지지체(11)에 대하여 상대적으로 상승 방향으로 변위되면, 갭 센서(28)와 타깃(29)의 간격이 변화되며, 갭 센서(28)로부터의 출력도 변화되기 때문에, 이것에 의해 반도체칩(25)이 기판(27)에 닿는 타이밍을 검출할 수 있게 되어 있다.Thus, when the support 11 is lowered and the semiconductor chip 25 held by the mounting tool 18 touches the substrate 27, and the movable body 16 is displaced in the upward direction relative to the support 11, Since the gap between the gap sensor 28 and the target 29 changes, and the output from the gap sensor 28 also changes, this makes it possible to detect the timing at which the semiconductor chip 25 hits the substrate 27. It is.
이 때, 보이스 코일 모터(22)에 흘리는 전류값을 제어하면, 실장 툴(18)을 하강 방향으로 압박하는 압박력이 변화되기 때문에, 반도체칩(25)을 기판(27)에 실장하는 압착력을 바꿀 수 있다.At this time, if the current value flowing to the voice coil motor 22 is controlled, the pressing force for pressing the mounting tool 18 in the downward direction is changed, so that the pressing force for mounting the semiconductor chip 25 on the substrate 27 is changed. Can be.
다음에, 상기 구성의 실장 장치에 의해 반도체칩(25)을 기판(27)에 실장할 때의 동작을 설명한다. 도 1에 도시하는 바와 같이 반도체칩(25)이 실장 툴(18)에 전달되었을 때, 가동체(16)는 축 부재(19)에 설치된 플랜지(21)가 지지체(11)의 지지부(12)의 관통 구멍(13) 주변부에 형성된 단차부(14)에 결합된 상태에 있다. 이 때의 가동체(16)는 지지체(11)에 대하여 하강 한계의 위치에 있다.Next, the operation | movement at the time of mounting the semiconductor chip 25 on the board | substrate 27 by the mounting apparatus of the said structure is demonstrated. When the semiconductor chip 25 is transferred to the mounting tool 18 as shown in FIG. 1, the movable body 16 has the flange 12 provided in the shaft member 19 with the support part 12 of the support body 11. As shown in FIG. It is in the state coupled to the step part 14 formed in the periphery of the through-hole 13 of. The movable body 16 at this time is at the position of the lower limit with respect to the support body 11.
상기 플랜지(21)는 축 부재(19)에 대하여 축 대칭, 즉 외주의 전체 둘레에 걸쳐 설치되어 있다. 이 때문에, 가동체(16)는 축선 O2가 수직선에 대하여 기울어지지 않게 지지체(11)에 유지되어 있다.The flange 21 is provided axially symmetrical with respect to the shaft member 19, that is, over the entire circumference of the outer circumference. For this reason, the movable body 16 is hold | maintained by the support body 11 so that axis | shaft O2 may not incline with respect to a perpendicular | vertical line.
실장 툴(18)에 전달된 반도체칩(25)을 기판(27)에 실장하기 위해서는, 우선 구동원(2)을 작동시켜 나사축(4)을 회전시키고, 블록(8)을 통해 지지체(11)를 하강 시킨다. 가동체(16)는 지지체(11)의 하강에 연동한다. 그리고, 가동체(16) 하단의 상기 실장 툴(18)에 유지된 반도체칩(25)이 기판(27)에 닿으면, 가동체(16)가 지지체(11)에 대하여 상대적으로 상승하기 때문에, 그것이 갭 센서(28)에 의해 검출된다.In order to mount the semiconductor chip 25 transferred to the mounting tool 18 on the board | substrate 27, the drive shaft 2 is first operated, the screw shaft 4 is rotated, and the support body 11 through the block 8 is carried out. Lowers. The movable body 16 cooperates with the lowering of the support body 11. When the semiconductor chip 25 held by the mounting tool 18 at the lower end of the movable body 16 touches the substrate 27, the movable body 16 rises relative to the support 11. It is detected by the gap sensor 28.
반도체칩(25)을 기판(27)에 고하중으로 실장하는 경우, 우선 보이스 코일 모터(22)에 축 부재(19)를 상승 방향으로 구동하는 압박력이 가해지도록, 코일(22a)에 가하는 전류를 제어한다. 그리고, 도 2a에 도시하는 바와 같이 축 부재(19)의 상단을 로드셀(23)에 접촉시킨다. 이 때, 보이스 코일 모터(22)의 코일(22a)에서는 축 부재(19)의 상단이 로드셀(23)로부터 떨어지지 않을 정도의 상승 방향의 압박력을 부여한다.In the case where the semiconductor chip 25 is mounted on the substrate 27 under high load, first, the current applied to the coil 22a is controlled so that the pressing force for driving the shaft member 19 in the upward direction is applied to the voice coil motor 22. do. As shown in FIG. 2A, the upper end of the shaft member 19 is brought into contact with the load cell 23. At this time, in the coil 22a of the voice coil motor 22, the pressing force in the upward direction such that the upper end of the shaft member 19 does not fall from the load cell 23 is applied.
이어서, 구동원(2)에 의해 나사축(4)을 회전 구동하여, 지지체(11)를 하강시킨다. 이것에 의해, 실장 툴(18)에 유지된 반도체칩(25)은 도 2a에 도시하는 바와 같이 기판(27)에 닿기 때문에, 그 상태로부터 지지체(11)를 하강 방향으로 더 구동한다.Next, the screw shaft 4 is rotationally driven by the drive source 2 to lower the support 11. Thereby, since the semiconductor chip 25 hold | maintained by the mounting tool 18 touches the board | substrate 27 as shown in FIG. 2A, the support body 11 is further driven in the downward direction from that state.
축 부재(19)의 상단이 로드셀(23)에 압접한 상태로 지지체(11)가 하강 방향으로 구동되면, 가동체(16)는 지지체(11)에 대하여 상대적으로 상승하지 않고, 지지체(11)와 일체적으로 하강하게 된다. 즉, 가동체(16)는 지지체(11)에 상승 불가능하게 고정된 상태로 하강하기 때문에, 반도체칩(25)을 구동원(2)에 의해 고하중으로 기판(27)에 실장할 수 있다.When the support body 11 is driven in the downward direction while the upper end of the shaft member 19 is pressed against the load cell 23, the movable body 16 does not rise relative to the support body 11, and the support body 11 is not supported. Descends integrally with That is, since the movable body 16 descends in the state fixed to the support body 11 so that it cannot be raised, the semiconductor chip 25 can be mounted on the board | substrate 27 by the high load by the drive source 2.
이 때의 실장 하중은 로드셀(23)에 의해 검출되기 때문에, 로드셀(23)이 소 정의 하중을 검출한 시점에서 상기 구동원(2)에 의한 지지체(11)의 하강 방향으로의 구동을 정지하면, 반도체칩(25)을 기판(27)에 수 킬로그램 내지 수십 킬로그램의 고하중으로 실장할 수 있다.Since the mounting load at this time is detected by the load cell 23, and when the load cell 23 stops driving in the downward direction of the support body 11 by the said drive source 2 at the time when the load cell 23 detects a predetermined load, The semiconductor chip 25 may be mounted on the substrate 27 with a high load of several kilograms to several tens of kilograms.
한편, 반도체칩(25)을 기판(27)에 저하중으로 실장하는 경우, 갭 센서(28)가 지지체(11)에 대한 가동체(16)의 상대적 상승을 검출했다면, 그 시점부터 지지체(11)를 축 부재(19)의 상단과 로드셀(23)의 간격(G)(도 1에 도시)보다 작은 거리만큼 하강시킨다.On the other hand, in the case where the semiconductor chip 25 is mounted on the substrate 27 in a low state, the gap sensor 28 detects the relative rise of the movable body 16 with respect to the support 11, and the support 11 from that point on. Is lowered by a distance smaller than the gap G (shown in FIG. 1) between the upper end of the shaft member 19 and the load cell 23.
이것에 의해, 가동체(16)는 도 2b에 도시하는 바와 같이 지지부(12)에 대하여 떠 있는 상태가 되기 때문에, 그 시점 또는 가동체(16)가 지지부(12)로부터 뜨기 전에 보이스 코일 모터(22)로의 통전을 제어하면, 실장 툴(18)에 유지된 반도체칩(25)을 기판(27)에 압박하는 압접력이 수십 그램 내지 수백 그램 정도의 비교적 낮은 압착 하중에 의해 실장할 수 있다.As a result, the movable body 16 is in a floating state with respect to the support part 12, as shown in FIG. 2B. By controlling the power supply to 22, the pressing force for pressing the semiconductor chip 25 held by the mounting tool 18 to the substrate 27 can be mounted by a relatively low pressing load of about several tens to hundreds of grams.
즉, 반도체칩(25)을 수 킬로그램 내지 수십 킬로그램의 고하중 또는 수십 그램 내지 수백 그램 정도의 비교적 낮은 압착 하중 중 어느 하나에 의해 선택적으로 실장할 수 있다.That is, the semiconductor chip 25 can be selectively mounted by any of a high load of several kilograms to several tens of kilograms or a relatively low compressive load of several tens of grams to several hundred grams.
상기 구성의 실장 장치에 의하면, 반도체칩(25)을 고하중으로 기판(27)에 실장하는 경우, 가동체(16)를 보이스 코일 모터(22)에 의해 지지체(11)에 대하여 상승시켜, 축 부재(19)의 상단면이 로드셀(23)에 접촉했다면, 그 상태를 유지하여 지지체(11)를 하강시키도록 하였다.According to the mounting apparatus of the above structure, when the semiconductor chip 25 is mounted on the substrate 27 with a high load, the movable member 16 is lifted with respect to the support 11 by the voice coil motor 22, and the shaft member If the upper end surface of (19) contacted the load cell 23, the state was maintained so that the support body 11 was lowered.
이 때문에 축 부재(19)와 지지체(11)의 압접에 의해, 상기 가동체(16)의 상 승을 제한하여 지지체(11)와 일체적으로 하강시키고, 반도체칩(25)을 기판(27)에 구동원(2)에 의한 구동력에 의해 고하중으로 실장할 수 있다. 즉, 종래와 같이 가동체(16)를 지지체(11)에 일체적으로 결합시키기 위해 고정 핀을 구동부에 의해 구동할 필요가 없기 때문에, 그 만큼 부품 개수가 적어져 구성의 간략화를 도모할 수 있다.For this reason, by press-contacting the shaft member 19 and the support body 11, the rise of the movable body 16 is restricted and lowered integrally with the support body 11, and the semiconductor chip 25 is lowered to the substrate 27. Can be mounted at a high load by the driving force of the drive source 2. That is, since it is not necessary to drive the fixing pin by the drive unit in order to integrally couple the movable body 16 to the support 11 as in the related art, the number of parts is reduced by that much, and the configuration can be simplified. .
상기 가동체(16)는 지지체(11)에 대하여 축 부재(19)의 외주 전체 길이에 걸쳐 설치된 플랜지(21)가 지지부(12)의 단차부(14)에 결합되어 있다. 이 때문에 가동체(16)는 그 축선(O2)이 수직선에 대하여 기울어지지 않으므로, 반도체칩(25)을 기판(27)에 실장하기 위해, 지지체(11)를 하강시켜 가면, 실장 툴(18)의 선단에 설치된 반도체칩(25)은 기판(27)에 대하여 수평한 상태로 균일하게 접촉한다. 이에 의해서, 반도체칩(25)에 불균일한 압박력이 가해지지 않기 때문에, 엣지가 손상되는 등 반도체칩(25)의 손상을 초래하지 않는다.The movable body 16 is coupled to the stepped portion 14 of the support 12 by a flange 21 provided over the entire outer circumference of the shaft member 19 with respect to the support 11. For this reason, since the axis | shaft O2 does not incline with respect to a perpendicular | vertical line, the movable body 16 lowers the support body 11 in order to mount the semiconductor chip 25 on the board | substrate 27, and the mounting tool 18 is carried out. The semiconductor chips 25 provided at the tips of the substrates are in uniform contact with the substrate 27 in a horizontal state. As a result, the nonuniform pressing force is not applied to the semiconductor chip 25, so that the edge is not damaged or the semiconductor chip 25 is damaged.
특히, 반도체칩(25)이 수십 ㎛ 두께의 박형인 경우, 기판(27)에 기운 상태로 닿으면 손상이 생기기 쉽지만, 수평한 상태로 균일하게 댈 수 있기 때문에, 손상의 발생을 확실하게 방지할 수 있다.In particular, in the case where the semiconductor chip 25 is a thin film having a thickness of several tens of micrometers, damage is likely to occur when the substrate 27 is in an inclined state, but since it can be uniformly placed in a horizontal state, it is possible to reliably prevent damage. have.
또한, 나사축(4)의 축선 O1과 축 부재(19), 가동체(16) 및 실장 툴(18)의 축선 O2가 상하 방향에 대하여 일치하고 있다. 이 때문에, 실장 툴(18)의 선단에 흡착 유지된 반도체칩(25)을 기판(27)에 압박하여 실장할 때, 상기 반도체칩(25)에 나사축(4)의 축선 O1과 가동체(16)의 축선 O2의 어긋남에 의한 모멘트가 가해지지 않는다.Moreover, the axis line O1 of the screw shaft 4 and the axis line O2 of the shaft member 19, the movable body 16, and the mounting tool 18 correspond to the up-down direction. Therefore, when the semiconductor chip 25 adsorbed and held at the tip of the mounting tool 18 is mounted on the substrate 27 by pressing, the axis line O1 of the screw shaft 4 and the movable body ( The moment due to the deviation of axis O2 of 16) is not applied.
이것에 의해서, 구동원(2)의 하중을 실장 툴(18)에 유지된 반도체칩(25)에 수직으로 가할 수 있기 때문에, 반도체칩(25)을 기판(27)에 균일하게, 또한 균열 등의 손상을 초래하지 않고 실장할 수 있다.Since the load of the drive source 2 can be applied to the semiconductor chip 25 hold | maintained by the mounting tool 18 by this, the semiconductor chip 25 is made to be uniform to the board | substrate 27, and cracks, etc. Can be mounted without causing damage.
보이스 코일 모터(22)를 환형의 코일(22a)과, 이 코일(22a)에 삽입 관통된 축 부재(19)에 설치된 자석(22b)으로 구성하였다. 이 때문에, 보이스 코일 모터(22)는, 상기 축 부재(19)를 통해 가동체(16)를 상승 방향 및 하강 방향으로 선택적으로 구동할 수 있다.The voice coil motor 22 was comprised from the annular coil 22a and the magnet 22b provided in the shaft member 19 penetrated by this coil 22a. For this reason, the voice coil motor 22 can selectively drive the movable body 16 in the upward direction and the downward direction via the shaft member 19.
이것에 의해서, 전술한 바와 같이 상기 축 부재(19)를 상승 방향으로 구동하여 상기 가동체(16)를 지지체(11)에 대하여 하강 불가능하게 유지하면, 반도체칩(25)을 고하중으로 실장할 수 있다. 또한, 가동체(16)가 지지체에 대하여 하강 한계로부터 상승한 상태, 즉 축 부재(19)에 설치된 플랜지(21)가 지지부(12)의 단차부(14)로부터 분리된 상태로 가동체(16)를 하강 방향으로 구동하면, 반도체칩(25)을 저하중으로 실장할 수 있다.As a result, as described above, when the shaft member 19 is driven in the upward direction and the movable body 16 is kept unmovable with respect to the support 11, the semiconductor chip 25 can be mounted under high load. have. Further, the movable body 16 in a state where the movable body 16 is raised from the lower limit with respect to the support, that is, the flange 21 provided in the shaft member 19 is separated from the stepped portion 14 of the support 12. Is driven in the downward direction, the semiconductor chip 25 can be mounted at a lower load.
또한, 저하중용의 보이스 코일 모터(22)에 의해 구동되는 실장 툴(18)과, 고하중용의 구동원(2)에 의해 구동되는 나사축(4)을 상하 방향에 있어서 동일 축선상에 배치하고, 실장 툴(18)을 통해 반도체칩(25)에 수직한 하중을 가할 수 있기 때문에, 이것에 의해 반도체칩(25)을 파손시키지 않고서 기판(27)에 실장할 수 있다.In addition, the mounting tool 18 driven by the voice coil motor 22 for low load, and the screw shaft 4 driven by the drive source 2 for high load are arrange | positioned on the same axis in the up-down direction, Since the load perpendicular to the semiconductor chip 25 can be applied through the mounting tool 18, it can be mounted on the substrate 27 without damaging the semiconductor chip 25.
상기 제1 실시형태에서는 유지 수단을 지지부(12)에 형성된 단차부(14)와, 축 부재(19)에 이 축 부재(19)가 하강 한계일 때에 상기 단차부(14)에 결합하는 플랜지(21)로 구성했지만, 상기 플랜지(21) 대신에 축 부재(19)의 외주에, 이 축 부 재의 축심을 중심으로 하여 복수의 돌기를 둘레 방향에 소정 간격으로 설치하여도 좋다.In the first embodiment, the holding means is provided with a step portion 14 formed on the support portion 12 and a flange that engages the step portion 14 when the shaft member 19 is at the lower limit of the shaft member 19 ( 21, but instead of the flange 21, a plurality of protrusions may be provided at a predetermined interval in the circumferential direction around the shaft center of the shaft member 19 around the shaft member 19.
또한, 상기 실시형태에서는 지지체(11)의 지지부(12)에 코일(22a)을 설치하고, 축 부재(19)에 자석(22b)을 설치하도록 했지만, 축 부재(19)에 코일(22a)을 설치하고, 지지부(12)에 자석(22b)을 설치하여도 좋다.Moreover, in the said embodiment, although the coil 22a was provided in the support part 12 of the support body 11, and the magnet 22b was provided in the shaft member 19, the coil 22a was attached to the shaft member 19. The magnet 22b may be provided in the support part 12.
도 3은 본 발명의 제2 실시형태를 도시한다. 이 실시형태는 가동체(16)를 지지체(11)에 대하여 하강 한계에서 지지하는 수단의 변형예로서, 이 실시형태에서는 지지부(12)에 단차부(14)나 축 부재(19)에 상기 단차부(14)에 결합하는 플랜지(21)를 형성하지 않고, 지지체(11)의 수직부(11b) 하단에 스토퍼 부재(31)를 설치하며, 이 스토퍼 부재(31)에 의해 가동체(16)를 하강 한계에서 상기 지지체(11)에 대하여 지지하도록 하였다.3 shows a second embodiment of the present invention. This embodiment is a modification of the means for supporting the movable body 16 at the lower limit with respect to the support 11. In this embodiment, the stepped portion 14 and the shaft member 19 are supported by the support 12. The stopper member 31 is provided in the lower end of the vertical part 11b of the support body 11 without forming the flange 21 which engages with the part 14, and this stopper member 31 enables the movable body 16 to be connected. Was supported against the support 11 at the lower limit.
이러한 구성이어도, 전술한 제1 실시형태와 같이, 반도체칩(25)을 고하중 또는 저하중 중 어느 하나에 의해 기판(27)에 실장할 수 있다.Even in such a configuration, as in the above-described first embodiment, the semiconductor chip 25 can be mounted on the substrate 27 by either high load or low load.
또한, 제2 실시형태에서, 제1 실시형태와 동일 부분에는 동일 기호를 붙이고 설명을 생략한다.In addition, in 2nd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
본 발명에 의하면, 전자부품을 제2 하중보다 큰 제1 하중으로 실장할 때, 실장 툴이 설치된 가동체를 제2 압착 하중 부여 수단에 의해 구동하여 지지체에 일체적으로 유지하도록 했기 때문에, 간단한 구성으로 확실하게 전자부품에 제1 압착력을 부여하는 것이 가능해진다.According to the present invention, when the electronic component is mounted at a first load greater than the second load, the movable body provided with the mounting tool is driven by the second crimp load applying means to integrally hold the support on the support. This makes it possible to reliably apply the first pressing force to the electronic component.

Claims (5)

  1. 압착 하중을 바꿔 기판에 전자부품을 실장하는 실장 장치로서,A mounting apparatus for mounting electronic components on a substrate by changing the compressive load,
    제1 압착 하중 부여 수단과,First crimp load applying means,
    이 제1 압착 하중 부여 수단에 의해 상하 방향으로 구동되는 지지체와,A support body driven in the vertical direction by the first crimp load applying means,
    이 지지체에 상하 방향으로 변위 가능하게 지지되고 하단에 상기 전자부품을 유지하는 실장 툴이 설치된 가동체와,A movable body which is supported on the support so as to be displaceable in the vertical direction and is provided with a mounting tool for holding the electronic component at a lower end thereof;
    이 가동체를 상기 지지체에 미리 정한 위치에서 하강 불가능하게 결합 유지하는 유지 수단과,Holding means for holding and holding the movable body in a predetermined position at the predetermined position on the support;
    상기 가동체에 설치되고, 이 가동체가 상기 지지체에 대하여 상대적으로 상승 방향으로 미리 정한 양 이상 변위되었을 때에, 상기 지지체에 압접하여 상기 가동체의 상승을 제한하는 압접부와,A press-contacting portion provided on the movable body and contacted with the support to limit the rise of the movable body when the movable body is displaced by a predetermined amount in the upward direction relative to the support body;
    상기 가동체를 상승 방향 또는 하강 방향으로 선택적으로 구동하는 제2 압착 하중 부여 수단Second crimp load applying means for selectively driving the movable body in an upward direction or a downward direction;
    을 포함하고, 상기 제2 압착 하중 부여 수단에 의해 상기 가동체를 상승 방향으로 압박하여 상기 압접부가 상기 지지체에 접촉한 상태로 상기 제1 압착 하중 부여 수단에 의해 상기 지지체를 하강시킴으로써, 상기 전자부품을 상기 기판에 제1 압착력으로 실장하며,And pressing the movable body in the ascending direction by the second pressing load applying means, and lowering the support by the first pressing load applying means in the state where the pressing contact portion is in contact with the support. Mounted on the substrate with a first pressing force,
    상기 유지 수단에 의한 상기 가동체의 상기 지지체에 대한 결합 유지 상태가 해제된 상태로, 상기 제2 압착 하중 부여 수단에 의해 상기 가동체에 하강 방향의 압박력을 부여함으로써, 상기 전자부품을 상기 기판에 상기 제1 압착력보다 작은 제2 압착력으로 실장하는 것을 특징으로 하는 전자부품의 실장 장치.The electronic component is applied to the substrate by applying a pressing force in a downward direction to the movable body by the second compressive load applying means in a state in which the movable body is held in the engaged state to the support by the holding means. And mounting at a second pressing force smaller than the first pressing force.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 압착 하중 부여 수단은 상기 지지체를 구동하는 구동축을 포함하고, 이 구동축과 상기 실장 툴은 축선을 일치시켜 상하 방향으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자부품의 실장 장치.The electronic component mounting apparatus according to claim 1, wherein the first crimping load applying means includes a drive shaft for driving the support, and the drive shaft and the mounting tool are provided in an up-down direction with their axes aligned. .
  3. 제1항에 있어서, 상기 가동체의 상단에는 상기 압접부를 구성하는 축 부재가 상기 실장 툴과 축심을 일치시켜 설치되고,2. The shaft member according to claim 1, wherein a shaft member constituting the press contact portion is provided on the upper end of the movable body so as to coincide with the mounting tool.
    상기 유지 수단은, 상기 지지체에 설치되며 상기 축 부재가 삽입 관통되는 관통 구멍이 형성된 지지부와, 상기 축 부재에 축선을 중심으로 하여 대칭으로 설치되고 상기 지지부에 결합하여 상기 가동체의 하강 위치를 제한하는 결합부로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자부품의 실장 장치.The holding means is provided on the support and is formed with a through hole through which the shaft member is inserted, and is symmetrically installed around the axis on the shaft member and is coupled to the support to limit the lowered position of the movable body. Device for mounting electronic components, characterized in that consisting of a coupling portion.
  4. 제1항에 있어서, 상기 유지 수단은, 상기 지지체에 설치되고 상기 가동체가 미리 정한 위치까지 하강하였을 때에 이 가동체의 하단면에 접촉하여 하강을 제한하는 스토퍼 부재인 것을 특징으로 하는 전자부품의 실장 장치.The electronic component mounting according to claim 1, wherein the holding means is a stopper member which is provided on the support and contacts the lower end surface of the movable body to limit the lowering when the movable body descends to a predetermined position. Device.
  5. 제1항에 있어서, 상기 압접부는 상기 가동체의 상면에 설치된 축 부재이고,The said contact part is a shaft member provided in the upper surface of the said movable body,
    상기 제2 압착 하중 부여 수단은, 상기 지지체에 설치되고 상기 축 부재가 삽입 관통되는 환형의 코일 또는 자석 중 어느 하나와, 상기 축 부재에 설치되는 상기 환형의 코일 또는 자석 중 다른 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자부품의 실장 장치.The second compressive load applying means is composed of any one of an annular coil or magnet provided on the support and inserted into the shaft member, and the other of the annular coil or magnet provided on the shaft member. An electronic component mounting apparatus.
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