KR20070006619A - 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법 - Google Patents

부품 실장 장치 및 부품 실장 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20070006619A
KR20070006619A KR1020060064117A KR20060064117A KR20070006619A KR 20070006619 A KR20070006619 A KR 20070006619A KR 1020060064117 A KR1020060064117 A KR 1020060064117A KR 20060064117 A KR20060064117 A KR 20060064117A KR 20070006619 A KR20070006619 A KR 20070006619A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
component
mounting
chip
head
stage
Prior art date
Application number
KR1020060064117A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101228472B1 (ko
Inventor
šœ지 오노보리
쇼조 미나미타니
슈이찌 히라타
토모아키 나카니시
Original Assignee
마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 filed Critical 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Publication of KR20070006619A publication Critical patent/KR20070006619A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101228472B1 publication Critical patent/KR101228472B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/02Feeding of components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/046Surface mounting
    • H05K13/0465Surface mounting by soldering
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/757Means for aligning
    • H01L2224/75743Suction holding means
    • H01L2224/75745Suction holding means in the upper part of the bonding apparatus, e.g. in the bonding head
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/758Means for moving parts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01087Francium [Fr]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/06Polymers
    • H01L2924/078Adhesive characteristics other than chemical
    • H01L2924/0781Adhesive characteristics other than chemical being an ohmic electrical conductor
    • H01L2924/07811Extrinsic, i.e. with electrical conductive fillers
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • Y10T29/49131Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc. by utilizing optical sighting device
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • Y10T29/49133Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc. with component orienting
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313Means to assemble electrical device
    • Y10T29/53174Means to fasten electrical component to wiring board, base, or substrate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Abstract

본 발명은 칩온칩 구조의 반도체 장치를 제조하기 위한 부품 실장 동작을 효율적으로 수행할 수 있는 부품 실장 장치 및 부품 접합 방법을 제공하기 위한 것이다. 하(下)칩(14)에 상(上)칩(15)을 실장하여 칩온칩 구조의 실장체(19)를 형성하는 부품 실장 장치에 있어서, 부품 반입부(6)로부터 부품 반입 헤드(33)에 의해 꺼낸 하칩(14)을 실장 스테이지(18)에 재치하고, 제 2 부품 트레이(13B)로부터 부품 이송 헤드(21)에 의해 꺼낸 상칩(15)을 회전축(21a) 둘레로 상하 반전시켜 부품 전송 위치[P1]에서 실장 헤드(27)에 전송하고, 부품 실장 위치[P2]에서 실장 스테이지(18)에 지지된 하칩(14)에 실장 헤드(27)에 의해 지지된 상칩(15)을 하강시켜 납땜 접합에 의해 실장한다. 실장에 의해 형성된 실장체(19)는 부품 이동 헤드(21)에 의해 실장 스테이지(18)로부터 반출되고 부품 수납부(2)의 제 1 부품 트레이(13A)에 수납된다.
칩온칩, 반도체 장치, 부품 실장, 부품 접합, 실장체, 부품 반입, 실장 스테이지, 부품 트레이, 부품 이송, 부품 전송, 납땜 접합

Description

부품 실장 장치 및 부품 실장 방법{COMPONENT MOUNTING APPARATUS AND COMPONENT MOUNTING METHOD}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 상기 실시예에 따른 부품 실장 장치의 정면도.
도 3은 본 발명의 상기 실시예에 따른 부품 실장 방법을 나타내는 공정 설명도.
도 4는 본 발명의 상기 실시예에 따른 부품 실장 방법을 나타내는 공정 설명도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 부품 실장 장치 2 : 부품 수납부
3 : 부품 위치 결정부 4 : 부품 이송부
5 : 부품 실장부 6 : 부품 반입부
13A : 제 1 부품 트레이 13B : 제 2 부품 트레이
14 : 하칩 15 : 상칩
18 : 실장 스테이지 19 : 실장체
21 : 부품 이송 헤드 27 : 실장 헤드
33 : 부품 반입 헤드
본 발명은 부품 위에 다시 부품을 겹쳐 실장하는 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법에 관한 것이다.
전자 기기 제조 분야에서는 반도체 칩을 기판 등의 워크에 실장하는 부품 실장 작업이 수행된다. 이 부품 실장 작업에서는 솔더 범프 등의 접속용 전극이 형성된 반도체 칩을 부품 공급부로부터 꺼내어 기판에 이송 탑재하는 이송 탑재 동작과, 탑재된 반도체 칩의 접속용 전극을 기판의 회로 전극과 접합하는 접합 동작이 수행된다. 이와 같은 부품 실장 작업을 수행하는 장치로서 종래부터 부품 공급부에서 반도체 칩을 꺼내어 상하 반전시키는 부품 반전 기구와, 부품 반전 기구로부터 전송 받은 반도체 칩을 기판에 탑재하는 이송 탑재 헤드를 구비한 부품 실장 장치가 알려져 있다(예를 들면 일본 특허 제3132353호 공보).
그러나 최근 전자 기기의 소형화, 고기능화의 진전에 따라 전자 기기에 설치되는 실장 기판의 실장 밀도를 더욱 고밀도화하도록 요구되고 있다. 이와 같은 고밀도 실장에 대응하기 위한 실장 형태로서 복수의 반도체 칩을 중첩시킨 소위 칩온칩(chip-on-chip;COC) 구조의 반도체 장치가 채용되고 있다. 이러한 반도체 장치는 두 개의 반도체 칩의 회로 형성면을 서로 대향시켜 회로 형성면에 형성된 범프를 상호 접합함으로써 제조된다.
그러나, 상술한 일본 특허 제3132353호 공보에 나타낸 부품 실장 장치는 사이즈가 크고 취급이 용이한 기판 상에 반도체 칩을 이송 탑재하는 용도를 대상으로 기능이 구성되어 있기 때문에 사이즈가 거의 비슷한 두 개의 반도체 칩을 상호 접합하는 작업에는 아주 적합하다고 말할 수 없었다. 이 때문에 칩온칩 구조의 반도체 장치를 제조하기 위한 부품 실장 동작을 효율적으로 수행할 수 있는 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법이 요구되고 있었다.
그런 점에서 본 발명은 칩온칩 구조의 반도체 장치를 제조하기 위한 부품 실장 동작을 효율적으로 수행할 수 있는 부품 실장 장치 및 부품 접합 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 부품 실장 장치는 제 1 부품에 제 2 부품을 실장하는 부품 실장 장치로서, 상기 제 2 부품을 공급하는 부품 공급부와, 상기 제 1 부품이 재치되는 실장 스테이지와, 상기 제 2 부품을 실장 헤드에 의해 지지하여 상기 실장 스테이지에 재치된 상기 제 1 부품에 실장하는 실장 수단을 구비하며, 상기 제 2 부품을 부품 이송 수단에 의해 상기 부품 공급부로부터 꺼내어 상기 실장 헤드에 전송하고, 상기 제 1 부품에 실장된 제 2 부품을 상기 부품 이송 수단에 의해 지지하여 제 1 부품과 함께 상기 실장 스테이지로부터 반출한다.
본 발명의 부품 실장 방법은 제 1 부품에 제 2 부품을 실장하는 부품 실장 방법으로서, 상기 제 1 부품을 실장 스테이지 상으로 이송 재치하는 이송 재치 공정과, 상기 제 2 부품을 부품 이송 수단에 의해 실장 헤드에 전송하여 지지시키는 지지 공정과, 상기 실장 헤드에 의해 지지한 제 2 부품을 상기 실장 스테이지 상의 제 1 부품에 실장하는 실장 공정과, 상기 제 1 부품에 실장된 제 2 부품을 상기 부품 이송 수단에 의해 지지하여 제 1 부품과 함께 상기 실장 스테이지로부터 반출하는 반출 공정을 포함한다.
본 발명에 따르면 제 1 부품에 제 2 부품을 실장하는 부품 실장에 있어서, 제 1 부품을 부품 이송 수단에 의해 실장 스테이지에 이송하고, 이어서 부품 이송 수단에 의해 전송 받은 제 2 부품을 실장 헤드에 의해 제 1 부품에 실장하고, 또한 실장 후의 제 2 부품을 제 1 부품과 함께 부품 이송 수단에 의해 반출하는 구성으로 함으로써 칩온칩 구조의 반도체 장치를 제조하기 위한 부품 실장을 효율적으로 수행할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장 장치의 사시도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장 장치의 정면도, 도 3a 내지 3d와 도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장 방법을 나타내는 공정 설명도이다.
먼저 도 1, 도 2를 참조하여 부품 실장 장치(1)의 구조를 설명한다. 부품 실장 장치(1)는 거의 같은 사이즈의 반도체 칩을 직접 겹쳐 실장한 칩온칩 구조의 실장체(반도체 장치)를 제조하는 용도로 사용되는 것이다. 도 1에 있어서 부품 실장 장치(1)는 부품 수납부(2) 및 부품 위치 결정부(3)를 X방향(부품 반송 방향)으로 직렬로 설치하고, 그 위쪽에 부품 이송부(4) 및 부품 실장부(5)를 X방향으로 배치한 구성으로 되어 있다. 부품 위치 결정부(3)의 우측에는 제 1 부품인 하칩(14)을 부품 위치 결정부(3) 안으로 반입하기 위한 부품 반입부(6)가 배치되어 있다.
이하 상기 각 부의 구성을 설명한다.
부품 수납부(2)는 X축 테이블(11X), Y축 테이블(11Y)을 적층한 위치 결정 테이블(11) 위에 부품 수납 테이블(12)을 장착한 구성으로 되어 있다. 부품 수납 테이블(12)의 상면에는 제 1 부품 트레이(13A; 제 1 부품 공급부), 제 2 부품 트레이(13B; 제 2 부품 공급부)가 지지되어 있다. 제 2 부품 트레이(13B)에는 제 2 부품인 상칩(15)이, 또한 제 1 부품 트레이(13A)에는 하칩(14)에 상칩(15)을 실장하여 형성된 실장체(19)가 각각 격자 형상의 규칙 배열로 수납된다(도 2 참조).
위치 결정 테이블(11)을 구동함으로써 부품 수납 테이블(12) 상의 제 1 부품 트레이(13A), 제 2 부품 트레이(13B)는 X방향, Y방향으로 수평 이동하고, 이로 인해 제 1 부품 트레이(13A), 제 2 부품 트레이(13B)는 부품 이송부(4)에 대하여 위치 맞춤된다. 이로 인해 상칩(15)은 부품 이송부(4)에 의해 꺼내어져 부품 실장부(5)에 대하여 공급된다. 따라서, 제 2 부품 트레이(13B)는 제 2 부품인 상칩(15)을 공급하는 공급 공급부로 되어 있다.
부품 위치 결정부(3)의 우측에 배치된 부품 반입부(6)는 반송 컨베이어(31)에 의해 X방향으로 이동 가능한 부품 수납 트레이(32)와, 부품 지지 노즐(34)이 장착된 부품 반입 헤드(33)를 구비하고 있다. 부품 반입 헤드(33)는 반송 헤드 이동 기구(도시 생략)에 의해 X방향의 왕복 운동 및 승강 동작이 가능하게 되어 있다. 이로 인해, 부품 실장 위치[P2]에 위치하는 실장 스테이지(18)와 반송 컨베이어(31)의 좌단부에 위치한 부품 수납 트레이(32) 사이에서 부품 이송 탑재 동작을 수행하고 부품 수납 트레이(32)에 수납된 하칩(14)을 실장 스테이지(18)에 반입하여 재치한다. 따라서 부품 반입 헤드(33)는 하칩(14)을 실장 스테이지(18)에 재치하는 부품 반입 수단으로 되어 있다.
하칩(14), 상칩(15)은 거의 같은 사이즈의 직사각형 부품이고, 도 2에 나타내는 바와 같이 하칩(14)의 회로 형성면에는 접속용 전극(14a)이, 또한 상칩(15)의 회로 형성면에는 솔더 범프(15a)가 설치되어 있다. 하칩(14), 상칩(15)은 모두 회로 형성면을 위쪽으로 한 소위 페이스업 자세(face-up position)이며, 각각 부품 수납 트레이(32), 제 2 부품 트레이(13B)에 수납되어 있다. 부품 실장 장치(1)는 부품 반입부(6)로부터 반입된 하칩(14) 상에 제 2 부품 트레이(13B)로부터 꺼내어진 상칩(15)을 겹쳐 실장하는 부품 실장 작업을 수행한다. 이 부품 실장 작업은 하칩(14) 상에 상칩(15)을 탑재하고 솔더 범프(15a)를 접속용 전극(14a)에 납땜 접합함으로써 수행된다. 또한, 접합 방법은 솔더 범프(15a)를 접속용 전극(14a)에 접합하는 납땜 접합에 한정되는 것이 아니라 접착제나 ACF(Anisotropic Conductive Adhesive) 등의 수지 등을 이용하는 방법이어도 무방하다. 물론 초음파를 이용할 수도 있다. 또한 범프의 재질도 땜납에 한정되는 것이 아니라 금, 은, 구리, 인듐 등 적절하게 선택 가능하다.
부품 위치 결정부(3)는 X축 테이블(16X), Y축 테이블(16Y)을 적층한 위치 결정 테이블(16)에 이동 블록(17)을 장착한 구성으로 되어 있다. 이동 블록(17)의 상면에는 하칩(14)이 재치되는 실장 스테이지(18)가 설치되어 있다. 실장 스테이지(18)에는 흡인공(18a)이 설치되어 있으며, 실장 스테이지(18) 상에 하칩(14)을 재치한 상태에서 흡인공(18a)으로부터 진공 흡인함으로써 하칩(14)은 실장 스테이지(18)에 흡착 지지된다.
위치 결정 테이블(16)을 구동함으로써 실장 스테이지(18)는 X방향, Y방향으로 수평 이동한다. 이로 인해, 실장 스테이지(18)에 지지된 하칩(14)을 부품 실장부(5)에 대하여 위치 맞춤할 수 있다. 또한 실장 스테이지(18)를 X방향으로 이동시킴으로써 부품 이송부(4)와의 사이에서 부품 전송이 수행되는 부품 전송 위치[P1]와 부품 실장부(5)에 의한 실장 동작이 수행되는 부품 실장 위치[P2]에 실장 스테이지(18)를 위치시킬 수 있도록 되어 있다.
부품 이송부(4)는 X방향으로 설치된 이동 테이블(20)에 의해 부품 이송 헤드(21)를 X방향으로 왕복 운동시키는 구성으로 되어 있다. 부품 이송 헤드(21)는 상칩(15)을 지지 가능한 부품 지지 노즐(22)을 구비하고 있으며, 부품 지지 노즐(22)은 부품 이송 헤드(21)에 내장된 승강 기구에 의해 승강 가능하게 되어 있다. 또한 부품 이송 헤드(21)는 Y방향으로 설치된 회전축(21a) 둘레로 180도 회전이 가능하게 되어 있다. 이로 인해 부품 지지 노즐(22)을 위쪽 방향, 아래쪽 방향 두 가지 자세로 동작시킬 수 있다.
즉 부품 이송 헤드(21)는 아래쪽 방향 자세의 부품 지지 노즐(22)에 의해 부품 수납부(2)로부터 상칩(15)을 꺼낼 수 있음과 동시에 아래쪽 방향 자세로 상칩(15)을 지지한 부품 지지 노즐(22)을 180도 회전시킴으로써 부품 지지 노즐(22)을 위쪽 방향 자세로 하여 상칩(15)을 상하 반전할 수 있도록 되어 있다.
부품 실장부(5)는 X방향으로 설치된 이동 테이블(25)에 의해 실장 헤드(27) 를 X방향으로 왕복 운동시키는 구성으로 되어 있다. 실장 헤드(27)는 헤드 승강 기구(26)에 의해 승강하고 상칩(15)을 페이스다운 자세(face-down position)로 지지하는 부품 지지 노즐(28)을 구비하고 있다. 제 2 부품 트레이(13B)로부터 상칩(15)을 꺼낸 부품 이송 헤드(21)를 도 2에 나타내는 부품 전송 위치[P1]까지 이동시키고, 부품 이송 헤드(21)를 상하 반전시킴과 동시에 실장 헤드(27)를 부품 전송 위치[P1]까지 이동시킴으로써 부품 지지 노즐(22)에 지지된 상칩(15)을 실장 헤드(27)에 전송할 수 있다.
이 때, 제 2 부품 트레이(13B)에서는 솔더 범프(15a)를 위쪽 방향으로 한 페이스업 자세였던 상칩(15)은 부품 이송 헤드(21)에 의해 상하 반전됨으로써 솔더 범프(15a)를 아래쪽 방향으로 한 페이스다운 자세로 실장 헤드(27)에 전송된다. 즉, 부품 이송부(4)는 상칩(15)을 제 2 부품 트레이(13B)로부터 꺼내어 실장 헤드(27)에 전송하는 부품 이송 수단으로 되어 있다. 그리고 상칩(15)을 넘겨 받은 후의 실장 헤드(27)는 부품 실장 위치[P2]로 이동하고, 여기에서 승강 동작을 수행함으로써 상칩(15)을 실장 스테이지(18) 상의 하칩(14)에 탑재한다.
실장 헤드(27)는 가열 수단을 내장하고 있으며 부품 지지 노즐(28)을 통하여 상칩(15)을 가열할 수 있도록 되어 있다. 실장 헤드(27)에 의해 지지한 상칩(15)을 실장 스테이지(18)에 재치된 하칩(14)에 대하여 하강시켜 솔더 범프(15a)를 접속용 전극(14a)에 접촉시키는 실장 동작에 있어서 실장 헤드(27)에 의해 상칩(15)을 가열함으로써 솔더 범프(15a)가 용융하여 접속용 전극(14a)에 납땜 접합되고, 이로 인해 상칩(15)은 하칩(14)에 실장된다. 부품 실장부(5)는 상칩(15)을 실장 헤 드(27)에 의해 지지하여 실장 스테이지(18)에 재치된 하칩(14)에 실장하는 실장 수단으로 되어 있다.
하칩(14)에 상칩(15)을 실장하여 형성된 실장체(19)는 부품 이송 헤드(21)에 의해 실장 스테이지(18)로부터 반출되고 부품 수납부(2)의 제 1 부품 트레이(13A)에 수납된다. 즉, 본 실시예에서는 상술한 부품 이송 수단에 의해 하칩(14)에 실장된 상칩(15)을 하칩(14)과 함께 실장 스테이지(18)로부터 반출하는 구성으로 되어 있다.
부품 위치 결정부(3)의 경사진 위쪽에는 인식 유닛(30)이 설치되어 있다. 인식 유닛(30)은 상방의 촬상 시야와 하방의 촬상 시야를 단일 촬상 동작으로 촬상 가능한 2시야 광학계를 구비하고 있으며, 이동 기구(도시 생략)에 의해 Y방향으로 전후진 가능하게 되어 있다. 실장 스테이지(18)에 하칩(14)이 재치되고, 동시에 상칩(15)을 흡착 지지한 실장 헤드(27)가 실장 스테이지(18)의 바로 위에 위치한 상태에서 인식 유닛(30)을 실장 스테이지(18)와 실장 헤드(27) 사이로 진출시킴으로써 하칩(14)과 상칩(15)을 동일한 촬상 동작에 의해 촬상하여 인식할 수 있다. 인식 유닛(30)은 실장 스테이지(18) 상의 하칩(14) 및 실장 헤드(27)에 의해 지지된 상칩(15)을 광학적으로 인식하는 인식 수단으로 되어 있다.
다음으로 도 3a 내지 도 4d를 참조하여 부품 실장 장치(1)에 의한 부품 실장 동작에 대하여 설명한다. 먼저 도 3a에 나타내는 바와 같이 부품 반입 헤드(33)를 부품 반입부(6)의 부품 수납 트레이(32)의 위쪽으로 이동시켜 실장 대상이 되는 하칩(14)에 부품 지지 노즐(34)을 위치 맞춤하여 하강시키고, 하칩(14)을 회로 형성 면측에서 흡착 지지한다. 이 때, 부품 이송 헤드(21)는 부품 수납부(2)에 있어서 제 2 부품 트레이(13B)의 상방에서 대기한 상태로 있다.
이어서 부품 반입 헤드(33)에 의해 하칩(14)을 부품 수납 트레이(32)로부터 꺼내어 도 3b에 나타내는 바와 같이 부품 위치 결정부(3)의 부품 실장 위치[P2]로 이동시키고, 실장 스테이지(18) 상에 하칩(14)을 이송 탑재한다(이송 탑재 공정). 그리고 부품 수납부(2)에서 대기하고 있던 부품 이송 헤드(21)를 하강시켜 제 2 부품 트레이(13B)에 수납된 상칩(15)을 지지한다.
이 후 부품 이송 헤드(21)는 부품 지지 노즐(22)에 의해 지지한 상칩(15)을 제 2 부품 트레이(13B)로부터 꺼내어 도 3d에 나타내는 바와 같이 부품 전송 위치[P1]까지 이동시키고, 이 이동 도중에 부품 이송 헤드(21)를 180도 회전시킴으로써 부품 지지 노즐(22)에 지지한 상칩(15)을 상하 반전한다. 그리고 부품 이송 헤드(21)를 실장 헤드(27)의 하면측으로부터 상승시킴으로써 이미 부품 실장 위치[P2]로부터 부품 전송 위치[P1]로 이동을 완료한 실장 헤드(27)의 부품 지지 노즐(28)에 상칩(15)을 회로 형성면을 아래쪽 방향으로 한 페이스다운 자세로 지지시킨다(지지 공정).
그리고 이후 상칩(15)을 지지한 실장 헤드(27)가 부품 실장 위치[P2]로 이동하면 도 4a에 나타내는 바와 같이 인식 유닛(30)을 실장 스테이지(18)와 실장 헤드(27) 사이로 진출시켜 인식 유닛(30)에 구비된 2시야 광학계에 의해 하칩(14)과 상칩(15)을 동일 촬상 동작으로 촬상한다. 촬상 결과는 인식 수단(도시 생략)에 의해 인식 처리되어 하칩(14)의 접속용 전극(14a)과 상칩(15)의 솔더 범프(15a)가 인 식된다(인식 공정). 그리고 이 인식 결과에 기초하여 접속용 전극(14a)과 솔더 범프(15a)의 위치 어긋남이 검출된다.
이 후 인식 유닛(30)이 실장 헤드(27)의 아래쪽으로부터 물러났다면 도 4b에 나타내는 바와 같이 실장 헤드(27)를 하강시켜 상칩(15)을 하칩(14)에 탑재한다. 이 때, 상술한 인식 공정에 의해 얻어진 접속용 전극(14a)과 솔더 범프(15a)의 위치 어긋남을 가미하여 위치 결정 테이블(16)을 제어함으로써 솔더 범프(15a)는 접속용 전극(14a)에 올바르게 위치 맞춤된다.
그리고 실장 헤드(27)에 의해 상칩(15)을 가열하고 솔더 범프(15a)를 용융시켜 접속용 전극(14a)에 납땜 접합함으로써 상칩(15)을 하칩(14)에 실장한다(실장 공정). 이렇게 하여 하칩(14)에 상칩(15)을 실장한 실장체(19)가 형성된다. 이 때, 실장 헤드(27)의 높이 위치를 제어하여 상칩(15)과 하칩(14)의 간격을 적정하게 유지함으로써 솔더 범프(15a)가 용융한 용융 땜납이 유동함에 따른 문제점을 방지하도록 하고 있다.
납땜 접합이 완료한 후에 실장 스테이지(18)에 의한 하칩(14)의 흡착 지지를 해제하고 실장 헤드(27)를 상승시키면 부품 이송 헤드(21)에 의한 실장체(19)의 반출이 수행된다. 즉, 도 4c에 나타내는 바와 같이 먼저 실장체(19)를 지지한 실장 스테이지(18)를 부품 전송 위치[P1]까지 이동시키고, 이어서 부품 이송 헤드(21)를 부품 전송 위치[P1]까지 이동시켜 실장 스테이지(18)에 대하여 하강시킨다.
그리고 부품 지지 노즐(22)에 의해 실장체(19)의 상칩(15)을 지지했으면 도 4d에 나타내는 바와 같이 부품 이송 헤드(21)를 부품 수납부(2)로 이동시켜 실장 체(19)를 제 1 부품 트레이(13A)에 수납한다. 즉, 부품 이송 헤드(21)에 의해 지지한 상칩(15)을 하칩(14)과 함께 실장 스테이지(18)로부터 반출하여 제 1 부품 트레이(13A)에 수납한다(반출 공정).
상기 설명한 바와 같이 본 발명의 부품 실장 장치에서는 하칩(14)에 상칩(15)을 실장하는 부품 실장에 있어서, 하칩(14)을 부품 이송부(4)에 의해 실장 스테이지(18)로 이송하고, 이어서 부품 이송부(4)로부터 전송받은 상칩(15)을 실장 헤드(27)에 의해 하칩(14)에 실장하며, 또한 실장 후의 제 2 부품을 제 1 부품과 함께 부품 이송부(4)에 의해 반출하는 구성으로 하고 있다. 이로 인해 칩온칩 구조의 반도체 장치를 제조하기 위한 부품 실장 작업, 즉 사이즈가 거의 비슷한 두 개의 칩 부품을 서로 접합하여 실장하는 작업을 효율적으로 수행할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따르면 부품 반출 전용 헤드를 설치할 필요가 없기 때문에 장치 구성의 간소화 및 장치의 비용 절감을 도모할 수 있다. 또한 반송 컨베이어(31)를 추가로 구비한 구성에 따르면 부품 수납 트레이(32)에 수납한 하칩(14)을 인라인 방식으로 효율적으로 공급할 수 있다.
본 발명의 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법은 칩온칩 구조의 반도체 장치를 제조하기 위한 부품 실장을 효율적으로 수행할 수 있다는 효과를 가지며, 두 개의 반도체 칩을 중첩한 구조의 반도체 장치 제조 분야에 이용 가능하다.

Claims (5)

  1. 제 1 부품에 제 2 부품을 실장하는 부품 실장 장치로서,
    상기 제 2 부품을 공급하는 부품 공급부와, 상기 제 1 부품이 재치되는 실장 스테이지와, 상기 제 2 부품을 실장 헤드에 의해 지지하여 상기 실장 스테이지에 재치된 상기 제 1 부품에 실장하는 실장 수단을 구비하며, 상기 제 2 부품을 부품 이송 수단에 의해 상기 부품 공급부로부터 꺼내어 상기 실장 헤드에 전송하고, 상기 제 1 부품에 실장된 제 2 부품을 상기 부품 이송 수단에 의해 지지하여 제 1 부품과 함께 상기 실장 스테이지로부터 반출하는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 실장 스테이지 상의 상기 제 1 부품 및 상기 실장 헤드에 의해 지지된 상기 제 2 부품을 인식하는 인식 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 부품을 상기 실장 스테이지에 재치하는 부품 반입 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
  4. 제 1 부품에 제 2 부품을 실장하는 부품 실장 방법으로서,
    상기 제 1 부품을 실장 스테이지 상으로 이송 재치하는 이송 재치 공정과, 상기 제 2 부품을 부품 이송 수단에 의해 실장 헤드에 전송하여 지지시키는 지지 공정과, 상기 실장 헤드에 의해 지지한 제 2 부품을 상기 실장 스테이지 상의 제 1 부품에 실장하는 실장 공정과, 상기 제 1 부품에 실장된 제 2 부품을 상기 부품 이송 수단에 의해 지지하여 제 1 부품과 함께 상기 실장 스테이지로부터 반출하는 반출 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 실장 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 실장 스테이지 상의 상기 제 1 부품 및 상기 실장 헤드에 의해 지지된 상기 제 2 부품을 인식 수단에 의해 인식하는 인식 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 실장 방법.
KR1020060064117A 2005-07-07 2006-07-07 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법 KR101228472B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005198332A JP4386007B2 (ja) 2005-07-07 2005-07-07 部品実装装置および部品実装方法
JPJP-P-2005-00198332 2005-07-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070006619A true KR20070006619A (ko) 2007-01-11
KR101228472B1 KR101228472B1 (ko) 2013-01-31

Family

ID=37597704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060064117A KR101228472B1 (ko) 2005-07-07 2006-07-07 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7290331B2 (ko)
JP (1) JP4386007B2 (ko)
KR (1) KR101228472B1 (ko)
CN (1) CN100511616C (ko)
TW (1) TW200741898A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210007867A (ko) * 2019-07-12 2021-01-20 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 실장 장치

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4508016B2 (ja) * 2005-07-07 2010-07-21 パナソニック株式会社 部品実装方法
US8689512B2 (en) 2006-11-15 2014-04-08 Valinge Innovation Ab Mechanical locking of floor panels with vertical folding
CH698718B1 (de) * 2007-01-31 2009-10-15 Oerlikon Assembly Equipment Ag Vorrichtung für die Montage eines Flipchips auf einem Substrat.
KR20090125151A (ko) * 2007-04-03 2009-12-03 파나소닉 주식회사 부품 실장 방법
JP5078424B2 (ja) * 2007-05-09 2012-11-21 芝浦メカトロニクス株式会社 電子部品の実装装置
KR101214737B1 (ko) * 2011-08-18 2012-12-21 삼성전기주식회사 칩 실장 장치 및 칩 실장 방법
JP5774968B2 (ja) * 2011-11-15 2015-09-09 ヤマハ発動機株式会社 部品移載装置および部品移載装置における吸着位置調整方法
US9776270B2 (en) 2013-10-01 2017-10-03 Globalfoundries Inc. Chip joining by induction heating
JP6307730B1 (ja) * 2016-09-29 2018-04-11 株式会社新川 半導体装置の製造方法、及び実装装置
CN108942138B (zh) * 2018-08-01 2023-10-31 德清国能过滤器材有限公司 过滤芯自动加盖系统及其方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4617708A (en) * 1982-12-23 1986-10-21 At&T Technologies, Inc. Component module for piggyback mounting on a circuit package having dual-in-line leads, and methods of fabricating same
US4521828A (en) * 1982-12-23 1985-06-04 At&T Technologies, Inc. Component module for piggyback mounting on a circuit package having dual-in-line leads
KR890004820B1 (ko) * 1984-03-28 1989-11-27 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 배저장밀도의 메모리 모듈 및 보드와 그 형성방법
US6205654B1 (en) * 1992-12-11 2001-03-27 Staktek Group L.P. Method of manufacturing a surface mount package
JP3132353B2 (ja) 1995-08-24 2001-02-05 松下電器産業株式会社 チップの搭載装置および搭載方法
KR100295774B1 (ko) * 1999-04-08 2001-07-12 정문술 번인테스터용 소팅 핸들러
US6572387B2 (en) * 1999-09-24 2003-06-03 Staktek Group, L.P. Flexible circuit connector for stacked chip module
US6608763B1 (en) * 2000-09-15 2003-08-19 Staktek Group L.P. Stacking system and method
US6462408B1 (en) * 2001-03-27 2002-10-08 Staktek Group, L.P. Contact member stacking system and method
WO2002084667A1 (en) * 2001-04-17 2002-10-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and system for selecting a position in an image sequence
KR100497574B1 (ko) * 2003-03-13 2005-07-01 한미반도체 주식회사 반도체 제조장비의 픽앤플레이스 장치
US7098073B1 (en) * 2005-04-18 2006-08-29 Freescale Semiconductor, Inc. Method for stacking an integrated circuit on another integrated circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210007867A (ko) * 2019-07-12 2021-01-20 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 실장 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR101228472B1 (ko) 2013-01-31
CN100511616C (zh) 2009-07-08
US7290331B2 (en) 2007-11-06
US20070006453A1 (en) 2007-01-11
JP2007019208A (ja) 2007-01-25
TW200741898A (en) 2007-11-01
CN1893010A (zh) 2007-01-10
JP4386007B2 (ja) 2009-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101196789B1 (ko) 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법
KR101228472B1 (ko) 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법
JP4998503B2 (ja) 電子部品実装システムおよび電子部品実装方法
KR101619782B1 (ko) 반도체 기판의 초음파 웰딩 접합 장치
KR20110137350A (ko) 전자 부품 실장 시스템 및 전자 부품 실장 방법
KR20040105625A (ko) 실장기판의 제조방법
TWI581347B (zh) 倒裝晶片裝載機及使用該裝載機之貼裝方法
KR20140141436A (ko) 반도체 칩 접합 장치 및 이를 이용한 반도체 칩 접합 방법
JP4386009B2 (ja) 部品実装装置および部品実装方法
JPH08162502A (ja) 電子部品実装装置
JP4742719B2 (ja) 部品実装装置および部品実装方法
JP4345720B2 (ja) 部品実装装置および部品実装方法
JP2007035822A (ja) 部品実装装置および部品実装方法
KR101577027B1 (ko) 솔더링된 조립 기판의 분리 및 이송장치
JP6596653B2 (ja) 部品実装装置および部品実装方法ならびに部品実装システム
JP2002252251A (ja) 半導体チップの実装装置及び実装方法
JP6589130B2 (ja) 部品実装装置および部品実装方法ならびに部品実装システム
KR100573248B1 (ko) 칩온 필름 부착시스템
JP2020074483A (ja) 電子部品の実装装置
JP2004087529A (ja) 半導体装置の製造方法およびそれに使用されるボンディング装置
JP2007242887A (ja) 実装部品の接合装置、基板のアライメント装置およびアライメント方法
JP2001345348A (ja) ボンディング方法および同装置
JP2004087533A (ja) 半導体装置の製造方法およびそれに使用されるボンディング装置
JP2009060147A (ja) 部品実装方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee