KR102651709B1 - 실장 장치 - Google Patents

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Abstract

실장 장치(1)는 고정자(38b)에 대하여 가동자(38c)가 축선(A)을 따라 왕복 이동하는 직동형의 2개의 보이스 코일 모터(38)와, 가동자(38c)의 단부측에 부착됨과 아울러, 반도체 칩(101)을 흡착 유지하는 콜릿(34A)을 갖춘다. 복수의 보이스 코일 모터(38)는 축선(A)과 교차하는 방향을 따라 서로 이간함과 아울러, 축선(A)이 서로 평행하도록 배치된다. 콜릿(34A)은 2개의 가동자(38c)의 단부에 설치된 척(39)에 걸치도록 부착된다.

Description

실장 장치
본 발명은 실장 장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼를 개편화한 반도체 칩은 전자 디바이스의 구성 부품이다. 전자 디바이스의 제조 공정은 반도체 칩을 픽업하는 작업과, 회로 기판에 배치하는 작업이 발생한다. 특허문헌 1은 전자 부품의 핸들링 유닛을 개시한다. 이 핸들링 유닛은 유지한 2개의 반도체 칩의 방향을 반전시킨다. 또한 이 핸들링 유닛은 2개의 반도체 칩의 배열 방향도 변환한다.
국제공개 제2017/119216호
전자 디바이스의 다양화에 따라, 반도체 칩의 형상도 다양화하고 있다. 예를 들면, 반도체 칩의 형상은 직방체 및 박판 등이 있다. 직방체와 같이 칩 주면의 면적에 대하여 칩 두께가 충분할 때, 반도체 칩은 기계적인 강도가 비교적 높다. 이 경우에는 반도체 칩의 취급은 용이하다. 한편, 박판과 같이 칩 주면의 면적에 대하여 칩 두께가 작을 때, 반도체 칩은 기계적인 강도가 낮아지기 쉽다. 이 경우에는 반도체 칩의 취급은 주의를 요한다.
또 최근에는 다품종 생산의 필요성이 높아지고 있다. 따라서, 제조 장치는 특정한 부품을 취급하는 것에 특화한 것이 아니라, 다양한 부품을 취급할 수 있는 것이 요망된다. 예를 들면, 실장 장치에는 충분한 강도를 가지는 반도체 칩을 취급할 뿐만아니라, 강도가 낮은 반도체 칩도 취급할 수 있는 것이 요구된다.
또한 반도체 칩의 대형화의 요구가 있다. 이 대형화된 반도체 칩을 픽업할 때, 반도체 칩의 파손을 억제하기 위해서 반도체 칩의 전체면을 콜릿으로 흡착할 필요가 있다. 반도체 칩의 전체면을 흡착하는 경우에는, 대형의 콜릿을 요한다. 대형의 콜릿은 중량이 증가하기 때문에, 따라서 콜릿을 이동시키는 모터의 추력이 부족하다는 문제가 있었다.
본 발명은 다양한 형상의 반도체 칩을 취급하는 것이 가능한 실장 장치를 제공한다.
본 발명의 하나의 형태인 실장 장치는, 고정자에 대하여 가동자가 축선을 따라 왕복 이동하는 직동형의 복수의 모터와, 가동자의 단부측에 부착됨과 아울러, 반도체 칩을 흡착 유지하는 칩 유지부를 갖추고, 복수의 모터는 축선이 서로 평행하도록 배치되고, 칩 유지부는 복수의 가동자 중 적어도 2개의 가동자의 단부측에 걸치도록 부착된다.
이 장치는 칩 유지부를 착탈 가능한 2개의 모터를 갖추고 있다. 이 구성에 의하면, 서로 상이한 2개의 태양을 선택할 수 있다. 제1 태양으로서, 적어도 2개의 모터에 걸치도록 1개의 칩 유지부를 부착하는 태양을 선택할 수 있다. 모터 사이에 걸쳐서 배치되는 칩 유지부는 적어도 2개의 모터에 의해 구동된다. 그렇게 하면, 당해 칩 유지부는 1개의 모터에 의해 구동되는 칩 유지부보다 크게 하는 것이 가능하다. 즉, 칩 유지부의 유지면의 면적을 확대할 수 있다. 그 결과, 보다 대형의 반도체 칩을 유지할 수 있다. 즉, 박판의 반도체 칩의 반송에 대응할 수 있다. 또 제2 태양으로서, 모터의 각각에 칩 유지부를 부착하는 태양을 선택할 수도 있다. 이 태양에 의하면, 소형의 반도체 칩의 반송에 대응할 수 있다. 그 결과, 제1 태양 및 제2 태양을 선택 가능한 실장 장치는 다양한 형상의 반도체 칩을 취급할 수 있다.
하나의 형태에 있어서, 실장 장치는 모터에 제어 신호를 제공하여, 고정자의 위치 제어를 행하는 제어부를 추가로 갖추어도 된다. 모터는 고정자에 대한 가동자의 축선을 따른 위치를 얻는 위치 정보 취득부를 가져도 된다. 제어부는 복수의 모터로부터 선택되는 대표 모터의 위치 정보 취득부로부터 대표 위치 정보를 취득하고, 대표 위치 정보를 이용하여 복수의 모터의 가동자의 위치를 제어해도 된다. 이러한 구성에 의하면, 대표 모터가 가지는 가동자의 위치를 정밀도 좋고 또한 간이하게 제어하는 것이 가능하다. 따라서, 칩 유지부의 위치를 정밀도 좋고 또한 간이하게 제어할 수 있다.
하나의 형태에 있어서, 모터는 보이스 코일 모터여도 된다. 이 구성에 의하면, 칩 유지부를 구동하기 위한 구동력을 적합하게 얻을 수 있다.
하나의 형태에 있어서, 모터는 가동자의 단부에 설치되고, 칩 유지부가 착탈 가능하게 연결되는 척을 가져도 된다. 척은 척에 칩 유지부를 연결시키는 척 기구와, 척에 대한 칩 유지부의 유무를 검출하는 척 검출부를 포함해도 된다. 이 척에 의하면, 가동자에 대하여 칩 유지부를 용이하게 착탈할 수 있다. 또한 가동자에 대하여 칩 유지부가 장착되어 있는 것을 나타내는 정보와, 가동자에 대하여 칩 유지부가 장착되어 있지 않은 것을 나타내는 정보를 얻을 수 있다.
하나의 형태에 있어서, 반도체 칩은 칩 유지부에 의해 유지되는 칩 피유지면을 가져도 된다. 칩 유지부는 반도체 칩을 착탈 가능하게 유지하는 칩 유지면을 가져도 된다. 칩 유지부의 면적은 칩 피유지면의 면적보다 커도 된다. 이러한 구성에 의하면, 두께가 얇은 반도체 칩을 확실하게 유지할 수 있다.
하나의 형태에 있어서, 반도체 칩은 칩 유지부에 의해 유지되는 칩 피유지면을 가져도 된다. 실장 장치는 칩 피유지면과는 반대측의 면을 압압하여 반도체 칩을 칩 유지부를 향하여 밀어올리는 밀어올림 기구를 추가로 갖추어도 된다. 이러한 구성에 의하면, 칩 유지부에 의한 반도체 칩의 픽업을 확실하게 행할 수 있다.
본 발명의 하나의 형태인 실장 장치에 의하면, 다양한 형상의 반도체 칩을 취급할 수 있다.
도 1은 실시형태의 실장 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 픽업 헤드의 제1 태양을 설명하는 도면이다.
도 3은 픽업 헤드의 제2 태양을 설명하는 도면이다.
도 4의 (a)부 및 도 4의 (b)부는 실장 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 5의 (a)부 및 도 5의 (b)부는 실장 장치의 동작을 추가로 설명하는 도면이다.
도 6은 실장 장치의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명을 실시하기 위한 형태를 상세하게 설명한다. 도면의 설명에 있어서 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 실장 장치(1)는 반도체 칩(101)을 기판(110)에 부착한다. 실장 장치(1)는 본딩 유닛(10)과, 제어 유닛(20)(제어부)과, 픽업 유닛(30)을 가진다. 픽업 유닛(30)은 반도체 칩(101)을 픽업한다. 픽업 유닛(30)은 반도체 칩(101)의 칩 주면(101a)(칩 피유지면)을 흡착한다. 이어서, 픽업 유닛(30)은 반도체 칩(101)을 본딩 유닛(10)에 넘겨준다. 본딩 유닛(10)은 수취한 반도체 칩(101)을 기판(110)에 본딩한다. 제어 유닛(20)은 상기 서술한 픽업 유닛(30)의 동작 및 본딩 유닛(10)의 동작을 제어한다.
<본딩 유닛>
본딩 유닛(10)은 가이드 레일(11)과, 본딩 스테이지(12)와, 본딩 헤드(13)를 가진다.
가이드 레일(11)은 본딩 헤드(13)를 소정 방향으로 왕복 이동시키기 위한 기체이다. 가이드 레일(11)은 예를 들면 픽업 유닛(30)으로부터 본딩 작업이 행해지는 영역에 걸쳐 연장된다.
본딩 스테이지(12)는 공급된 기판(110)이 재치된다. 반도체 칩(101)은 본딩 스테이지(12)에 재치된 기판(110)에 실장된다. 본딩 스테이지(12)는 예를 들면 흡착 구멍을 가진다. 본딩 스테이지(12)는 기판(110)을 흡착하여 하방으로부터 유지한다.
본딩 헤드(13)는 본딩 본체(14)와 본딩 노즐(15)을 가진다. 본딩 본체(14)는 가이드 레일(11)에 연결되어 있다. 본딩 본체(14)는 가이드 레일(11)을 따라 왕복 이동한다. 본딩 본체(14)는 본딩 노즐(15)을 구동하기 위한 모터를 포함한다.
본딩 노즐(15)은 반도체 칩(101)을 착탈 가능하게 유지한다. 예를 들면, 본딩 노즐(15)은 착탈 기구로서 진공 흡착 기구를 가진다. 또한 본딩 노즐(15)은 반도체 칩(101)을 기판(110)에 본딩한다. 예를 들면, 본딩 노즐(15)은 히터 등을 가져, 반도체 칩(101)에 대하여 열을 제공 가능해도 된다.
<픽업 유닛>
픽업 유닛(30)은 가이드 레일(31)과, 웨이퍼 조작 기구(32)와, 픽업 헤드(33)를 가진다.
가이드 레일(31)은 픽업 헤드(33)를 소정 방향으로 왕복 이동시키기 위한 기체이다. 가이드 레일(31)은 예를 들면 피킹 작업이 행해지는 영역으로부터 본딩 유닛(10)에 걸쳐 연장된다.
웨이퍼 조작 기구(32)는 픽업 동작을 보조한다. 웨이퍼 조작 기구(32)는 웨이퍼 홀더(32a)와 밀어올림 핀(32b)을 가진다. 웨이퍼 홀더(32a) 및 밀어올림 핀(32b)은 서로 상대적으로 이동한다. 그 결과, 웨이퍼 조작 기구(32)는 픽업 대상이 되는 반도체 칩(101)의 이면측에 밀어올림 핀(32b)을 배치할 수 있다. 예를 들면, 웨이퍼 홀더(32a)는 Y방향으로 이동 가능하다. 밀어올림 핀(32b)은 X방향으로 이동 가능하다. 또 웨이퍼 홀더(32a)는 X방향 및 Y방향으로 이동 가능하게 해도 된다. 이 구성에 의하면, 이차원 형상으로 배열된 복수의 반도체 칩(101)에 있어서, 임의의 반도체 칩(101)의 이면측에 밀어올림 핀(32b)을 배치할 수 있다. 그리고, 밀어올림 핀(32b)은 반도체 칩(101)을 픽업 헤드(33)를 향하여 밀어올린다. 즉, 밀어올림 핀(32b)은 Z방향으로 왕복 이동 가능하다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 픽업 헤드(33)는 2개의 픽업 모터(36A, 36B)(모터)와, 모터 베이스(37)와, 콜릿(34A)(칩 유지부)을 가진다. 픽업 모터(36A, 36B)는 각각 모터 베이스(37)에 고정되어 있다. 픽업 모터(36A, 36B)는 축선(A)과 직교하는 방향(X방향)으로 서로 이간하여 배치되어 있다. 이와 같은 배치에 의하면, 픽업 모터(36A)의 축선(A)은 픽업 모터(36B)의 축선(A)에 대하여 평행하다. 픽업 모터(36A)로부터 픽업 모터(36B)까지의 간격은 예를 들면 반도체 칩(101)의 치수(B1) 및/또는 반도체 칩(101)의 배치 간격(B2) 등에 기초하면 된다.
픽업 모터(36B)는 픽업 모터(36A)와 배치가 상이할 뿐이다. 픽업 모터(36B)의 구성은 픽업 모터(36A)의 구성과 공통이다. 이하, 픽업 모터(36A)에 대해서 상세하게 설명하고, 픽업 모터(36B)의 설명은 생략한다.
픽업 모터(36A)는 보이스 코일 모터(38)와 척(39)을 가진다. 보이스 코일 모터(38)는 소위 직동형의 리니어 모터이다. 보이스 코일 모터(38)는 척(39)을 Z방향으로 왕복 이동시킨다. 보이스 코일 모터(38)는 모터 케이스(38a)와, 고정자(38b)와, 가동자(38c)를 가진다. 모터 케이스(38a)는 고정자(38b)를 수용한다. 또 모터 케이스(38a)는 가동자(38c)의 기단측을 수용한다. 고정자(38b)는 코일(L)을 포함한다. 가동자(38c)는 자석(M)을 포함한다. 자석(M)은 가동자(38c)에 있어서 코일(L)과 대면하는 부분에 설치되어 있다. 코일(L)에는 전원(41)이 접속되어 있다. 코일(L)은 전원(41)으로부터 제공되는 전류에 따라 가동자(38c)를 구동하는 힘을 발생시킨다.
여기서, 코일(L)의 접속 구성에 대해 설명한다. 픽업 모터(36A)의 코일(L) 및 픽업 모터(36B)의 코일(L)은 공통의 전원(41)으로부터 전류의 제공을 받는다. 즉, 픽업 모터(36A)의 코일(L)은 픽업 모터(36B)의 코일(L)에 전기적으로 접속되어 있다. 예를 들면, 2개의 코일(L)은 직렬로 접속되어도 된다. 또 2개의 코일(L)은 병렬로 접속되어도 된다.
가동자(38c)의 선단은 모터 케이스(38a)로부터 돌출된다. 가동자(38c)의 선단에는 척(39)이 설치되어 있다. 척(39)은 콜릿(34A)을 착탈 가능하게 유지한다. 척(39)은 척 유지면(39a)과, 척 자석(39b)(척 기구)과, 척 센서(39c)(척 검출부)를 가진다. 척 유지면(39a)의 형상은 예를 들면 평면에서 보아 직사각형의 평면이다. 척 자석(39b)은 척(39)에 메워넣어져 있다. 척 자석(39b)은 콜릿(34A)을 유지하기 위한 자력을 제공한다. 척 센서(39c)는 척 유지면(39a)에 콜릿(34A)이 장착되어 있는 것을 나타내는 정보를 제공한다. 또 척 센서(39c)는 척 유지면(39a)에 콜릿(34A)이 장착되어 있지 않은 것을 나타내는 정보를 제공한다. 척 센서(39c)는 척 유지면(39a)에 콜릿(34A)이 장착되어 있는 것을 나타내는 정보를 제공해도 된다. 또 척 센서(39c)는 척 유지면(39a)에 콜릿(34A)이 장착되어 있지 않은 것을 나타내는 정보를 제공해도 된다. 이들 정보는 제어 유닛(20)에 제공된다. 또한 척 기구는 척 자석(39b)에 의해 콜릿(34A)을 유지하는 것에 한정되지 않는다. 척 기구는 진공을 이용하여 콜릿(34A)을 유지하는 기구 또는 클로 등의 부재에 의해 콜릿(34A)을 쥐고 유지하는 기구 등, 콜릿(34A)을 유지할 수 있는 기구이면 채용하는 것이 가능하다.
보이스 코일 모터(38)는 추가로 인코더(38d)(위치 정보 취득부)를 가진다. 인코더(38d)는 예를 들면 고정자(38b)에 대한 가동자(38c)의 상대 위치에 관한 정보를 얻는다. 이 정보는 가동자(38c)의 돌출 길이에도 대응한다. 인코더(38d)의 정보는 제어 유닛(20)에 제공된다.
즉, 인코더(38d)의 출력은 고정자(38b)에 대한 가동자(38c)의 축선을 따른 위치를 나타낸다. 따라서, 본 실시형태에서 말하는 「위치 정보」란 이 고정자(38b)에 대한 가동자(38c)의 축선을 따른 위치를 나타낸다. 여기서, 실장 장치(1)는 2개의 픽업 모터(36A, 36B)를 가진다. 픽업 모터(36A, 36B)의 각각에는 보이스 코일 모터(38)가 포함되어 있다. 또한 각각의 보이스 코일 모터(38)는 추가로 인코더(38d)를 포함한다. 그렇게 하면, 실장 장치(1)는 픽업 모터(36A)로부터 얻어지는 위치 정보와, 픽업 모터(36B)로부터 얻어지는 위치 정보를 이용할 수 있다.
콜릿(34A)은 픽업 모터(36A, 36B)에 걸치도록 설치되어 있다. 따라서, 픽업 모터(36A)의 가동자(38c)의 돌출 길이는 픽업 모터(36B)의 가동자(38c)의 돌출 길이와 동일하다고 간주할 수 있다. 따라서, 예를 들면 실장 장치(1)는 픽업 모터(36A)로부터 얻어지는 위치 정보 및 픽업 모터(36B)로부터 얻어지는 위치 정보의 어느 한 쪽을 대표 위치 정보로서 선택해도 된다. 픽업 모터(36A, 36B)의 각각으로부터 얻어지는 위치 정보의 양쪽을 이용하여, 대표 위치 정보를 산출해도 된다.
콜릿(34A)은 반도체 칩(101)을 착탈 가능하게 유지한다. 예를 들면, 콜릿(34A)은 착탈 기구로서 진공 흡착 기구를 가진다. 따라서, 콜릿(34A)은 진공 흡착 기구로서의 콜릿 흡착 구멍(34a)을 가진다. 콜릿 흡착 구멍(34a)의 일단은 압력원(42)에 접속되어 있다. 콜릿 흡착 구멍(34a)의 타단은 콜릿 흡착면(34S)(칩 유지면)에 설치된 개구이다. 콜릿 흡착면(34S)은 반도체 칩(101)을 착탈 가능하게 유지한다. 예를 들면, 척 유지면(39a)의 형상이 정사각형일 때, 콜릿 흡착면(34S)의 형상은 평면에서 보아 직사각형이다. 콜릿 흡착면(34S)의 면적은 척 유지면(39a)의 면적보다 크다. 한편, 콜릿(34A)의 중량은 척 유지면(39a)의 각각에 설치되는 개별의 콜릿(34B, 34C)(도 3 참조)의 총합 중량보다 작다.
제어 유닛(20)은 픽업 유닛(30)의 동작을 제어한다. 여기서 설명하는 픽업 유닛(30)의 동작이란 콜릿(34A)에 반도체 칩(101)을 흡착하는 흡착 동작과, 콜릿(34A)에 흡착된 반도체 칩(101)을 다이싱 테이프(120)로부터 떼어내는 떼어냄 동작을 포함한다. 흡착 동작은 보이스 코일 모터(38)의 가동자(38c)를 부의 Z방향으로 이동시킨다. 떼어냄 동작은 보이스 코일 모터(38)의 가동자(38c)를 정의 Z방향으로 이동시킨다. 가동자(38c)의 동작은 인코더(38d)로부터 제공되는 정보에 기초한다. 여기서, 픽업 유닛(30)은 2개의 픽업 모터(36A, 36B)를 포함한다. 따라서, 픽업 유닛(30)은 2개의 인코더(38d)를 포함한다. 제어 유닛(20)은 예를 들면 픽업 모터(36A)를 대표 모터로서 선택한다. 즉, 픽업 모터(36A)의 인코더(38d)를 대표 인코더로서 선택한다. 그리고, 제어 유닛(20)은 대표인 인코더(38d)로부터 제공되는 정보에 기초하여 픽업 유닛(30)의 동작을 제어한다.
또한 대표로서 선택하는 기준은 소망하는 조건을 만족시키는 것으로 해도 된다. 또 제어 유닛(20)은 복수의 인코더(38d)로부터 제공되는 정보를 이용하여, 픽업 유닛(30)의 동작을 제어해도 된다. 예를 들면, 제어 유닛(20)은 각각의 인코더(38d)로부터 제공되는 정보를 평균한다. 그리고, 제어 유닛(20)은 평균에 의해 얻은 정보를 이용하여, 픽업 유닛(30)의 동작을 제어해도 된다.
상기한 픽업 헤드(33)는 픽업 대상인 반도체 칩(101)의 형상에 따라, 제1 태양 및 제2 태양을 선택할 수 있다. 이들 태양의 선택은 척(39)에 부착하는 콜릿(34A, 34B)을 바꾸어 부착함으로써 이루어진다.
픽업 헤드(33)는 제1 태양으로서 도 2에 나타내는 태양을 선택할 수 있다. 제1 태양은 반도체 칩(101)의 표면적이 비교적 큰 경우에 선택된다. 또 제1 태양은 반도체 칩(101)의 두께가 작은(얇은) 경우에 선택된다. 제1 태양에서는 2개의 픽업 모터(36A, 36B)에 걸친 콜릿(34A)을 사용한다.
또 픽업 헤드(33)는 제2 태양으로서 도 3에 나타내는 태양을 선택할 수도 있다. 제2 태양은 반도체 칩(101)의 표면적이 비교적 작은 경우에 선택된다. 또 제2 태양은 단위시간당 많은 반도체 칩(101)을 반송할 필요가 있는 경우에 선택해도 된다. 제2 태양에서는 픽업 모터(36A)에 콜릿(34B)이 부착됨과 아울러, 픽업 모터(36B)에 콜릿(34C)이 부착된다.
이하, 실장 장치(1)의 동작에 대해 설명한다.
<픽업 동작>
도 4의 (a)부에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛(20)은 픽업 유닛(30)을 픽업 대상인 반도체 칩(101)의 바로 위로 이동시킨다. 또한 제어 유닛(20)은 반도체 칩(101)의 바로 아래에 밀어올림 핀(32b)을 배치한다.
이어서, 도 4의 (b)부에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛(20)은 밀어올림 핀(32b)을 정의 Z방향으로 이동시킨다. 이 동작에 의해, 밀어올림 핀(32b)은 반도체 칩(101)의 칩 이면(101b)을 밀어올린다. 그 결과, 반도체 칩(101)은 픽업 헤드(33)에 근접한다. 이어서, 제어 유닛(20)은 콜릿(34A)을 부의 Z방향으로 이동시킨다. 그리고, 제어 유닛(20)은 흡착 기구를 기동한다. 그 결과, 픽업 헤드(33)는 반도체 칩(101)을 흡착한다.
이어서, 도 5의 (a)부에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛(20)은 콜릿(34A)을 정의 Z방향으로 이동시킨다. 이 동작에 의해, 반도체 칩(101)은 다이싱 테이프(120)로부터 떼어진다. 그리고, 제어 유닛(20)은 픽업 헤드(33)를 본딩 유닛(10)을 향하여 이동시킨다. 이 이동에 있어서, 제어 유닛(20)은 픽업 헤드(33)의 방향을 회전시킨다. 회전 각도는 180도이다. 이 동작에 의해, 반도체 칩(101)의 방향이 하향으로부터 상향으로 바뀐다. 이 동작은 소위 플립 칩 동작이다. 또한 제어 유닛(20)은 이들 동작과 병행하여, 본딩 헤드(13)를 픽업 유닛(30)을 향하여 이동시킨다.
이어서, 도 5의 (b)부에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛(20)은 픽업 헤드(33)로부터 본딩 헤드(13)에 반도체 칩(101)을 넘겨준다. 그리고, 본딩 헤드(13)는 반도체 칩(101)을 기판(110)에 본딩한다.
이하, 실장 장치(1)의 작용 효과에 대해 설명한다.
실장 장치(1)는 2개의 보이스 코일 모터(38)와 콜릿(34A)을 갖춘다. 보이스 코일 모터(38)는 고정자(38b)에 대하여 가동자(38c)가 축선(A)을 따라 왕복 이동하는 직동형의 리니어 모터이다. 콜릿(34A)은 반도체 칩(101)을 착탈 가능하게 유지한다. 보이스 코일 모터(38)는 축선(A)과 교차하는 방향을 따라 서로 이간한다. 또한 보이스 코일 모터(38)는 그 축선(A)끼리가 서로 평행하다. 콜릿(34A)은 복수의 가동자(38c)의 단부에 설치된 척(39)에 걸치도록 부착된다.
실장 장치(1)는 콜릿(34A)을 착탈 가능한 2개의 보이스 코일 모터(38)를 갖추고 있다. 이 구성에 의하면, 서로 상이한 2개의 태양을 선택할 수 있다. 제1 태양으로서, 2개의 보이스 코일 모터(38)에 걸치도록 1개의 콜릿(34A)을 부착하는 태양을 선택할 수 있다. 보이스 코일 모터(38) 사이에 걸쳐 배치되는 콜릿(34A)은 2개의 보이스 코일 모터(38)에 의해 구동된다. 그렇게 하면, 당해 콜릿(34A)은 예를 들면 1개의 보이스 코일 모터(38)에 의해 구동 가능한 콜릿(34B, 34C)보다 크게 하는 것이 가능하다. 즉, 콜릿(34A)의 콜릿 흡착면(34S)의 면적을 확대할 수 있다. 그 결과, 유지 가능한 반도체 칩(101)의 칩 주면(101a)의 면적이 확대된다. 따라서, 박판의 반도체 칩(101)의 반송에 대응할 수 있다. 또 제2 태양으로서, 보이스 코일 모터(38)의 각각에 콜릿(34B, 34C)을 부착하는 태양도 선택할 수 있다. 제2 태양에 의하면, 소형의 반도체 칩(101)의 반송에 대응할 수 있다. 그 결과, 제1 태양 및 제2 태양을 선택 가능한 실장 장치(1)는 다양한 형상의 반도체 칩(101)의 반송에 대응할 수 있다.
바꾸어 말하면, 실장 장치(1)는 콜릿(34A)과 콜릿(34B, 34C)과 서로를 교환 가능한 구성을 가진다. 따라서, 실장 장치(1)는 다양한 형상의 반도체 칩(101)을 취급하는 것이 가능하다. 콜릿(34A, 34B, 34C)의 교환 작업은 보이스 코일 모터(38)의 교환 작업 등과 비교하면 비교적 용이하다. 즉, 픽업 대상인 반도체 칩(101)이 변경된 경우에, 보이스 코일 모터(38)의 교환 작업과 같은 대규모의 작업이 발생하지 않는다.
실장 장치(1)는 픽업 대상이 되는 반도체 칩(101)의 형상이 바뀐 경우라도, 픽업 유닛(30)이 가지는 모든 픽업 모터(36A, 36B)를 이용할 수 있다. 예를 들면, 도 6에 나타내는 바와 같이 반도체 칩(101)이 픽업 헤드(33)의 간격보다 큰 경우가 있다. 이 경우에, 픽업 모터(36A)만을 사용하여 반도체 칩(101)을 픽업한다고 하면, 당해 픽업 모터(36A)에 인접하는 다른 픽업 모터(36B)는 반도체 칩(101)을 픽업할 수 없다. 왜냐하면, 콜릿(34B)에 흡착되는 반도체 칩(101)과, 콜릿(34C)에 흡착되는 반도체 칩(101)이 서로 간섭하기 때문이다. 따라서, 픽업 유닛(30)이 복수의 픽업 모터(36A, 36B)를 가지고 있어도, 픽업 모터(36B)는 가동할 수 없다. 그러나, 실시형태의 실장 장치(1)에서는 제1 태양을 선택함으로써, 픽업 유닛(30)이 가지는 픽업 모터(36A) 및 픽업 모터(36B)의 양쪽을 이용할 수 있다.
실장 장치(1)는 제어 유닛(20)을 갖춘다. 제어 유닛(20)은 보이스 코일 모터(38)에 제어 신호를 제공함으로써, 고정자(38b)의 위치를 제어한다. 보이스 코일 모터(38)는 인코더(38d)를 가진다. 인코더(38d)는 고정자(38b)에 대한 가동자(38c)의 축선을 따른 위치를 얻는다. 제어 유닛(20)은 복수의 보이스 코일 모터(38)로부터 선택되는 대표로서의 보이스 코일 모터(38)의 인코더(38d)로부터 대표 위치 정보를 취득한다. 그리고, 제어 유닛(20)은 대표 위치 정보를 이용하여 보이스 코일 모터(38)의 가동자(38c)의 위치를 제어한다. 이 구성에 의하면, 보이스 코일 모터(38)가 가지는 가동자(38c)의 위치를 정밀도 좋고 또한 간이하게 제어하는 것이 가능하다. 따라서, 픽업 모터(36A, 36B)에 설치된 콜릿(34A)의 위치를 정밀도 좋고 또한 간이하게 제어할 수 있다.
가동자(38c)에는 척(39)이 설치된다. 척(39)은 척 자석(39b)과 척 센서(39c)를 포함한다. 척(39)은 콜릿(34A)이 착탈 가능하게 연결한다. 척 자석(39b)은 척(39)에 콜릿(34A)을 연결시킨다. 척 센서(39c)는 척(39)에 대한 콜릿(34A)의 유무를 검출한다. 이 구성에 의하면, 가동자(38c)에 대하여 콜릿(34A)을 용이하게 착탈할 수 있다. 또한 가동자(38c)에 대하여 콜릿(34A)이 장착되어 있는 것을 나타내는 정보와, 가동자(38c)에 대하여 콜릿(34A)이 장착되어 있지 않은 것을 나타내는 정보를 얻을 수 있다.
콜릿(34A)은 반도체 칩(101)을 착탈 가능하게 유지하는 콜릿 흡착면(34S)을 가진다. 반도체 칩(101)은 콜릿 흡착면(34S)에 의해 유지되는 칩 주면(101a)을 가진다. 콜릿 흡착면(34S)의 면적은 칩 주면(101a)의 면적보다 크다. 이 구성에 의하면, 두께가 얇은 반도체 칩(101)을 확실하게 유지할 수 있다.
실장 장치(1)는 밀어올림 핀(32b)을 추가로 갖춘다. 밀어올림 핀(32b)은 칩 주면(101a)과는 반대측의 칩 이면(101b)을 압압함으로써, 반도체 칩(101)을 콜릿(34A)을 향하여 밀어올린다. 이 구성에 의하면, 콜릿(34A)에 의한 반도체 칩(101)의 픽업을 확실하게 행할 수 있다.
이상, 본 개시의 실장 장치에 대해 설명했다. 그러나, 본 개시의 실장 장치는 상기 실시형태에 한정되지 않으며 다양한 형태로 실시해도 된다.
상기한 실시형태에서는 픽업 유닛(30)은 2개의 픽업 헤드(33)를 가지고 있었다. 픽업 유닛(30)이 가지는 픽업 헤드(33)의 수는 2개에 한정되지 않는다. 예를 들면, 픽업 유닛(30)은 4개의 픽업 헤드(33)를 가져도 된다. 이 경우에는 픽업 헤드(33)는 직선 형상으로 배치되어도 되고, 이차원 형상으로 배치되어도 된다. 그리고, 콜릿(34A)은 4개의 픽업 헤드(33) 중 2개의 픽업 헤드(33)에 걸치도록 배치되어도 되고, 4개의 픽업 헤드(33)에 걸치도록 배치되어도 된다.
1…실장 장치, 10…본딩 유닛, 11…가이드 레일, 12…본딩 스테이지, 13…본딩 헤드, 14…본딩 본체, 15…본딩 노즐, 20…제어 유닛, 30…픽업 유닛, 31…가이드 레일, 32…웨이퍼 조작 기구, 32a…웨이퍼 홀더, 32b…밀어올림 핀, 33…픽업 헤드, 34A, 34B, 34C…콜릿, 34S…콜릿 흡착면, 36A, 36B…픽업 모터, 37…모터 베이스, 38…보이스 코일 모터, 38b…고정자, 38c…가동자, 38d…인코더, 39…척, 39a…척 유지면, 39b…척 자석, 39c…척 센서, 101…반도체 칩, 101a…칩 주면, 101b…칩 이면, 110…기판, 120…다이싱 테이프, L…코일, M…자석.

Claims (7)

  1. 고정자에 대하여 가동자가 축선을 따라 왕복 이동하는 직동형의 복수의 모터를 가지고, 각각 독립적으로 이동 가능한 복수의 헤드와,
    상기 헤드의 단부측에 부착됨과 아울러, 반도체 칩을 흡착 유지하는 칩 유지부를 갖추고,
    복수의 상기 헤드는 상기 축선이 서로 평행하도록 배치되고,
    상기 칩 유지부는 복수의 상기 가동자 중 적어도 2개의 상기 헤드의 단부측에 걸치도록 부착되는 실장 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 모터에 제어 신호를 제공하여, 상기 고정자의 위치 제어를 행하는 제어부를 추가로 갖추고,
    상기 모터는 상기 고정자에 대한 상기 가동자의 상기 축선을 따른 위치를 얻는 위치 정보 취득부를 가지고,
    상기 제어부는 복수의 상기 모터로부터 선택되는 대표 모터의 상기 위치 정보 취득부로부터 대표 위치 정보를 취득하고, 상기 대표 위치 정보를 이용하여 복수의 상기 모터의 상기 헤드의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 실장 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 모터는 보이스 코일 모터인 것을 특징으로 하는 실장 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 모터는 상기 헤드의 단부에 설치되고,
    상기 헤드는 상기 칩 유지부가 착탈 가능하게 연결되는 척을 추가로 가지고,
    상기 척은
    상기 척에 상기 칩 유지부를 연결시키는 척 기구와,
    상기 척에 대한 상기 칩 유지부의 유무를 검출하는 척 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 실장 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반도체 칩은 상기 칩 유지부에 의해 유지되는 칩 피유지면을 가지고,
    상기 칩 유지부는 상기 반도체 칩을 착탈 가능하게 유지하는 칩 유지면을 가지고,
    상기 칩 유지부의 면적은 상기 칩 피유지면의 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 실장 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 반도체 칩은 상기 칩 유지부에 의해 유지되는 칩 피유지면을 가지고,
    상기 칩 피유지면과는 반대측의 면을 압압하여 상기 반도체 칩을 상기 칩 유지부를 향하여 밀어올리는 밀어올림 기구를 추가로 갖추는 것을 특징으로 하는 실장 장치.
  7. 삭제
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