KR20080007349A - Bonding apparatus - Google Patents

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KR20080007349A
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요시유키 아라이
타카시 하레
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토레 엔지니어링 가부시키가이샤
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Abstract

A projection section having two mirrors at the leading end is sent from a side opening of a head, which is constituted by attaching a transparent sucking section to a lower opening of a reversely rotated frame having a recessed shape. A bump electrode functioning as an alignment mark formed on the surface of a chip component sucked and held by the sucking section, and the alignment mark on the surface of the substrate are reflected on the both mirrors provided on the projecting section. The both alignment marks are projected to a CCD camera arranged on the side, being separated from the head.

Description

본딩장치{BONDING APPARATUS}Bonding Device {BONDING APPARATUS}

본 발명은, 전자부품 등의 칩 부품을, 유리, 수지(樹脂), 및 금속의 기판 등으로 이루어지는 워크에 설치하는 본딩장치에 관한 것이다.This invention relates to the bonding apparatus which installs chip components, such as an electronic component, in the workpiece | work which consists of glass, resin, a metal substrate, etc.

종래의 범프전극이 부착된 칩 부품을 페이스 업(up) 상태로 워크인 기판에 설치하는 본딩장치는, 칩 부품의 얼라인먼트(alignment)마크와, 기판의 설치부위를 식별하기 위한 얼라인먼트마크의 양쪽을 칩 부품의 위쪽으로부터 인식하고 있다. 구체적으로는, 칩 부품을 흡착 지지하는 헤드 부분에 프리즘을 이용하고, 칩 부품과 기판의 양 얼라인먼트마크를 포함하는 양쪽 부재의 상(像)을 프리즘의 사면(斜面)에서 반사시켜, 헤드 측방에 헤드와 독립해서 고정 배비한 CCD카메라에 투영하고 있다. 또한, 양 얼라인먼트마크의 인식결과에 근거하여, 칩 부품의 설치위치의 상대적인 위치어긋남을 보정할 경우, 기판을 지지하는 지지 테이블을 수평방향의 종횡(縱橫)으로 이동시키는 동시에, 칩 부품의 중심축 둘레로 회전시키고 있다 (예를 들면, 특허문헌1참조).Conventional bonding devices for mounting a chip component with bump electrodes on a work-in substrate in a face-up state include an alignment mark of the chip component and an alignment mark for identifying the mounting portion of the substrate. It recognizes from the top of a chip component. Specifically, a prism is used for the head portion which adsorbs and supports the chip component, and the images of both members including both alignment marks of the chip component and the substrate are reflected on the slopes of the prism, It is projected on a CCD camera that is fixedly independent from the head. In addition, based on the recognition result of both alignment marks, when correcting the relative positional shift of the mounting position of the chip component, the support table for supporting the substrate is moved in the horizontal and vertical direction, and the central axis of the chip component is It is rotating around (for example, refer patent document 1).

특허문헌1: WO2003/041478Patent Document 1: WO2003 / 041478

최근, 양산효율(量産效率)을 올리는 것을 목적으로 하여 기판 사이즈가 커지는 경향이 있으며, 고밀도설치가 필요한 기판도, 그 대상으로 되어가고 있다. 종래의 본딩장치는, 칩 지지 헤드를 상하방향으로 이동시키는 기구와, 기판지지 테이블을 수평방향 및 회전방향으로 이동시키는 기구로 구성되어 있다. 따라서, 종래의 구성을 답습해 대형기판에 대응시켜서, 칩 지지 헤드로 기판 전역에 칩 부품을 설치할 경우, 기판설치영역의 2배와, 기판의 대각(對角)길이를 회전영역분으로 하는 이동 스트로크가 필요해지므로, 장치가 대형화한다는 문제가 있다.In recent years, the board | substrate size tends to become large for the purpose of raising mass-production efficiency, and the board | substrate which requires high density installation also becomes the object. The conventional bonding apparatus is comprised from the mechanism which moves a chip support head to an up-down direction, and the mechanism which moves a board | substrate support table to a horizontal direction and a rotation direction. Therefore, in accordance with the conventional configuration and corresponding to a large substrate, in the case where the chip components are installed throughout the substrate by the chip support head, the movement is made twice as large as the substrate installation region and the diagonal length of the substrate as the rotation region. Since a stroke is required, there is a problem that the apparatus is enlarged.

이 문제를 해결하기 위해서는, 헤드측을 회전시키는 것이 유효하다. 그렇지만, CCD카메라와 프리즘의 상대관계가 변화되는 것으로 칩 및 기판의 얼라인먼트마크의 형상이 변화된다. 또한, CCD카메라와 프리즘의 상대관계를 보정했다고 해도 얻어지는 위치측정결과가 악화한다는 문제가 있다.In order to solve this problem, it is effective to rotate the head side. However, by changing the relative relationship between the CCD camera and the prism, the shape of the alignment marks on the chip and the substrate changes. Moreover, even if the relative relationship between a CCD camera and a prism is correct | amended, there exists a problem that the obtained position measurement result deteriorates.

또, 이 문제를 해결하기 위해서, CCD카메라와 프리즘의 상대관계를 일치하도록, 회전축에 CCD카메라유니트를 설치한 경우, 헤드의 회전축(θ축)에 걸리는 부하가 늘어나거나, 헤드 주변에 큰 스페이스가 필요하게 되거나 하는 등 비용증가나 대형화가 문제가 된다.In order to solve this problem, when the CCD camera unit is installed on the rotating shaft so that the relative relationship between the CCD camera and the prism is matched, the load on the rotating shaft (θ axis) of the head is increased or a large space around the head is increased. Increasing costs and increasing size, such as being necessary, are a problem.

이 발명은, 이러한 사정에 비추어 이루어진 것이며, 장치구성이 간단해서 설치정도(精度)의 향상을 꾀하는 것이 가능한 본딩장치를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.This invention is made | formed in view of such a situation, Comprising: It is a main objective to provide the bonding apparatus which is simple in apparatus structure, and can aim at the improvement of installation accuracy.

(과제를 해결하기 위한 수단)(Means to solve the task)

그래서, 이 발명은, 상기 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 취한다.Therefore, this invention takes the following structures, in order to achieve the said objective.

즉, 본 발명의 본딩장치는, 워크 지지수단에 지지된 워크에 칩 부품을 설치하는 본딩장치로서, 상자형상의 적어도 측면의 일부와 하면이 개구된 프레임체와, 상기 프레임체의 하면 개구 부분에 설치되어, 상기 칩 부품을 지지하는 투명한 칩 지지수단과를 포함하는 헤드와, 상기 헤드의 프레임체 측면의 개구내를 향하여 진퇴(進退)하고, 상기 칩 지지수단에 지지된 칩 부품과, 상기 워크 지지수단에 지지된 워크의 칩 부품의 설치부위를 식별하는 기준위치를, 상기 칩 지지수단을 통하여 인식하는 인식수단과, 상기 칩 부품을 지지한 해당 칩 부품의 중심세로축 둘레로 상기 헤드를 회전시키는 제1구동수단과, 상기 헤드와 상기 워크 지지수단을 상대적으로 오르내리게 하는 제2구동수단과, 상기 헤드와 상기 워크 지지수단을 상대적으로 수평 이동시키는 제3구동수단과, 상기 인식수단에 의한 인식결과에 근거하여, 상기 칩 부품과 워크의 기준위치의 상대적인 위치어긋남을 검출하여, 그 위치어긋남을 보정하도록 상기 제1구동수단과 제3구동수단을 구동 제어하는 제어수단을 갖춘 것을 특징으로 한다.That is, the bonding apparatus of this invention is a bonding apparatus which installs a chip component in the workpiece | work supported by the workpiece | work support means, Comprising: The frame body which opened at least one side and the lower surface of the box shape, and the lower surface opening part of the said frame body is opened. A head, comprising: a head having transparent chip support means for supporting the chip component; a chip component supported and supported by the chip support means; A recognizing means for recognizing the installation position of the chip component of the work supported by the supporting means, through the chip supporting means, and rotating the head around a central longitudinal axis of the chip component supporting the chip component. First driving means, second driving means for moving the head and the work support means up and down relatively, and moving the head and the work support means relatively horizontally The first driving means and the third driving means are detected so as to detect a relative positional shift between the reference position of the chip component and the work based on the recognition result by the recognition means and correct the positional shift. And control means for driving control.

본 발명의 본딩장치에 따르면, 칩 부품의 중심축 둘레로 회전하도록 헤드를 구동하는 것에 의해, 기판을 회전시킬 필요가 없다. 즉, 워크의 종횡길이보다 긴 대각길이분을 고려해서 회전시키는 스페이스를 확보할 필요가 없다. 그 결과, 장치구성이 간소화된다. 또한, 인식수단이 헤드의 측부 개구로 진퇴하고, 항상 일정각도 및 일정거리에서, 칩 부품과 워크를 인식할 수 있으므로, 광학적인 투영각도의 변화 등에 따른 화상의 변화(왜곡)가 일어나지 않는다. 따라서, 칩 부품과 워크의 위치를 정확하게 인식하여, 설치정도(設置精度)를 높일 수 있다.According to the bonding apparatus of the present invention, it is not necessary to rotate the substrate by driving the head to rotate around the central axis of the chip component. That is, it is not necessary to secure the space to rotate considering the diagonal length longer than the longitudinal length of a workpiece | work. As a result, the device configuration is simplified. In addition, since the recognizing means retreats to the side opening of the head and can always recognize the chip component and the workpiece at a constant angle and a constant distance, there is no change (distortion) of the image due to an optical projection angle change or the like. Therefore, the position of a chip component and a workpiece can be recognized correctly, and the installation accuracy can be improved.

또한, 인식수단은, 칩 부품과 워크의 양 기준위치를 인식하는 CCD카메라와, CCD카메라의 진퇴방향 앞쪽에, 칩 부품과 워크의 기준위치를 CCD카메라에 투영하는 투영수단으로 구성하는 것이 바람직하다.Preferably, the recognizing means comprises a CCD camera for recognizing both reference positions of the chip component and the workpiece, and projection means for projecting the reference positions of the chip component and the workpiece onto the CCD camera in front of the retraction direction of the CCD camera. .

이 구성에 따르면, 칩 부품을 받은 후에, 설치시에 인식수단을 대피시킬 필요가 없으며, 동작시간을 단축할 수 있다.According to this configuration, after receiving the chip component, it is not necessary to evacuate the recognition means at the time of installation, and the operation time can be shortened.

또, CCD카메라를 2대 구비하여, 투영수단(投影手段)은, 칩 부품과 워크의 기준위치의 각각을 나누어서 2대의 CCD카메라에 투영하도록 구성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 다음과 같이 구성할 수 있다. 투영수단은, 칩 부품과 워크의 양 기준위치를 비추는 한 쌍의 제1미러와, 제1미러에 비친 기준위치의 상을 반사시켜서 CCD카메라에 투영하는 한 쌍의 제2미러로 구성할 수 있다.Moreover, it is preferable to comprise two CCD cameras, and it is preferable to comprise so that a projection means may divide each of the reference | standard position of a chip component and a workpiece, and project them to two CCD cameras. In this case, it can be configured as follows. The projection means may comprise a pair of first mirrors reflecting the two reference positions of the chip component and the work, and a pair of second mirrors reflecting the image of the reference position reflected on the first mirror and projecting them onto the CCD camera. .

또한, 칩 부품과 워크의 양 기준위치는, 각각의 각부(角部)의 2개소에 설치된 얼라인먼트마크로 한 경우, 한 쪽의 양각부(兩角部)의 상기 얼라인먼트마크를 한 쪽의 제1미러에 비추고, 제2미러로 반사시켜서 한 쪽의 CCD카메라에 투영하고, 다른 쪽의 양각부의 얼라인먼트마크를 다른 쪽의 제1미러에 비추고, 제2미러에 반사시켜서 다른 쪽의 CCD카메라에 투영하도록 구성하는 것이 바람직하다.In addition, when the reference part of a chip component and a workpiece | work is set as the alignment mark provided in two places of each each part, the said 1st mirror of the said one alignment mark of one embossed part To reflect on the second mirror and project it on one CCD camera, and the alignment mark on the other side is reflected on the first mirror on the other side, and reflected on the second mirror to project on the other CCD camera. It is desirable to.

이 구성에 따르면, 칩 부품과 워크의 각각을 개별의 투영수단으로 인식하므로, 헤드의 좁은 개구내라도, 넓은 시야에서 양 부재의 기준위치를 정확하게 인식할 수 있다. 예를 들면, 칩 부품에 이간(離間)한 복수의 기준위치(얼라인먼트마크)가 존재할 경우, 1회의 처리로 모든 얼라인먼트마크를 인식할 수 있다. 한편, 칩 부품의 기준위치는, 페이스 업 상태로 설치할 때의 칩 부품에 형성된 범프를 이용할 수 있다.According to this structure, since each of a chip component and a workpiece | work is recognized by separate projection means, even in the narrow opening of a head, the reference position of both members can be recognized correctly in a wide field of view. For example, when a plurality of reference positions (alignment marks) spaced apart from the chip components exist, all the alignment marks can be recognized by one process. As the reference position of the chip component, bumps formed in the chip component when installed in the face-up state can be used.

또, 장치의 간소화를 꾀하기 위해서, 기판에 칩 부품을 설치하는 작용위치와 그 윗쪽의 대기위치에 걸쳐 헤드를 오르내리게 하거나, 헤드를 기판면에 대하여 수평 이동시키거나, 그에 더하여, 이들의 구성을 조합시키는 것이 바람직하다.In order to simplify the apparatus, the head is moved up and down over the operating position at which the chip components are placed on the substrate and the standby position thereon, or the head is moved horizontally with respect to the substrate surface, or in addition, the configuration thereof. It is preferable to combine.

또, 제2구동수단은, 실린더 내에서 슬라이드 이동하는 피스톤과, 그 피스톤의 선단으로부터 연신하는 로드로 이루어지고, 피스톤이 실린더 내에서 축심둘레로 회전할 수 있도록 하는 액츄에이터인 것이 바람직하다. 또한, 제2구동수단의 실린더의 로드와 제1구동수단을 링크기구로 연결하고, 그 제2구동수단의 구동력을 제1구동수단의 회전력으로 변환하도록 구성하는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the 2nd driving means consists of the piston which slides in a cylinder, and the rod extended from the front-end | tip of the piston, and is an actuator which enables a piston to rotate around an axis center in a cylinder. Further, the rod of the cylinder of the second driving means and the first driving means are preferably connected to each other by a link mechanism and configured to convert the driving force of the second driving means into the rotational force of the first driving means.

즉, 이 구성에 따르면, 제2구동수단의 피스톤로드의 회전력이 링크기구를 통하여 제1구동수단에 간접적으로 전달되므로, 제1구동수단이 헤드에 갖추어져 있을 경우에, 헤드측의 구성을 간소하게 할 수 있다. 즉, 헤드측의 구성을 경량화할 수 있으므로, 예를 들면, 헤드측을 오르내리게 할 경우에 승강조정이 용이해지는 동시에, 칩 부품을 과잉으로 가압할 우려도 없어진다.That is, according to this configuration, since the rotational force of the piston rod of the second driving means is indirectly transmitted to the first driving means through the link mechanism, the configuration of the head side is simplified when the first driving means is provided in the head. can do. That is, since the structure at the head side can be reduced in weight, for example, when the head side is moved up and down, the lifting and lowering adjustment becomes easy, and there is no fear of excessively pressurizing the chip components.

또한, 로드는, 그 바깥둘레면에 가이드를 구비하고, 링크기구는, 2개의 링크 바와, 2개의 링크 바의 굴곡동작에 연동해서 양 링크 바의 연절부분(連節部分)을 슬라이드시켜서 양 링크 바의 길이를 일정하게 하는 신축가이드로 구성하는 것이 바람직하다.In addition, the rod is provided with a guide on its outer circumferential surface, and the linkage mechanism slides the connecting portions of both link bars in linkage with the bending operation of the two link bars and the two link bars. It is preferable to configure the extension guide to make the length of the bar constant.

또한, 로드측에 연결된 링크 바의 선단에 고정된 스케일을 구비하고, 링크 바의 회전에 연동하는 스케일의 회전각도를 검출하는 검출수단과, 검출수단에 의한 검출결과에 근거하여, 헤드의 위치결정을 행하는 제어수단을 구비하는 것이 바람직하다.In addition, detection means for detecting the rotational angle of the scale in conjunction with the rotation of the link bar, having a scale fixed to the tip of the link bar connected to the rod side, and positioning of the head based on the detection result by the detection means It is preferable to have a control means for performing the operation.

이 구성에 따르면, 헤드의 위치맞춤정도(精度)의 향상을 꾀할 수 있다.According to this configuration, it is possible to improve the alignment accuracy of the head.

또한, 본 발명의 본딩장치는, 제어수단은, 칩 부품의 설치위치와 관련하여 설치된 스케일을 가지는 마스터기판을 이용하고, 인식수단에서 의해 인식한 각 설치위치의 위치정보와 상기 제1로부터 제3구동수단이 가지는 구동축의 상관관계를 구해서 미리 기억하고 있으며, 워크에 칩 부품을 설치할 때에는, 상관관계를 이용하여 각 구동수단의 구동축의 엇갈림을 오프셋하도록 각 구동수단을 구동 제어하도록 구성하는 것이 바람직하다.Further, in the bonding apparatus of the present invention, the control means uses a master substrate having a scale provided in relation to the installation position of the chip component, and the position information of each installation position recognized by the recognition means and the first to third points. The correlation between the drive shafts of the drive means is obtained and stored in advance, and when the chip component is installed in the work, it is preferable to configure the drive means to drive the drive means so as to offset the displacement of the drive shafts of the drive means by using the correlation. .

이 구성에 따르면, 워크에 대한 칩 부품의 설치정도를 향상시킬 수 있다.According to this structure, the installation degree of the chip component with respect to a workpiece | work can be improved.

(발명의 효과)(Effects of the Invention)

이 발명에 관한 본딩장치는, 칩 부품의 중심축 둘레로 회전하도록 헤드를 구동하는 것에 의해, 기판을 회전시킬 필요가 없으므로, 칩 부품보다 큰 워크를 회전시키는 스페이스를 확보할 필요가 없다. 그 결과, 장치구성이 간소화된다. 또한, 인식수단이 헤드의 측부 개구에서 진퇴하고, 항상 일정각도 및 일정거리에서, 칩 부품과 워크를 인식할 수 있으므로, 광학적인 투영각도의 변화에 의한 화상의 변화(왜곡)가 일어나지 않는다. 따라서, 칩 부품과 워크의 위치를 정확하게 인식하여, 설치정도를 높일 수 있다.The bonding apparatus according to the present invention does not need to rotate the substrate by driving the head so as to rotate around the central axis of the chip component, and thus it is not necessary to secure a space for rotating the workpiece larger than the chip component. As a result, the device configuration is simplified. In addition, since the recognizing means retreats from the side opening of the head and can always recognize the chip component and the workpiece at a constant angle and a constant distance, there is no change (distortion) of the image due to the change of the optical projection angle. Therefore, the position of a chip component and a workpiece can be recognized correctly, and an installation precision can be improved.

도 1은 실시예에 관한 본딩시스템의 사시도이다.1 is a perspective view of a bonding system according to an embodiment.

도 2는 설치유니트의 개략구성을 나타낸 정면도이다.2 is a front view showing a schematic configuration of the installation unit.

도 3은 링크기구의 구성을 나타내는 평면도이다.3 is a plan view showing the configuration of the link mechanism.

도 4는 인식부의 개략구성을 나타내는 측면이다.4 is a side view illustrating a schematic configuration of the recognition unit.

도 5는 투영부의 개략구성을 나타내는 평면도이다.5 is a plan view showing a schematic configuration of the projection unit.

도 6은 CCD카메라에 투영되는 화상을 나타내는 도이다.6 is a diagram illustrating an image projected on a CCD camera.

(부호의 설명)(Explanation of the sign)

W…기판 3 …설치유니트W… Substrate 3. Mounting Unit

11 …칩 부품 14 …기판지지 스테이지11. Chip component 14. Board Support Stage

15 …가동테이블 17 …헤드15... Movable table 17. head

18 …수평구동기구 19 …승강구동기구18. Horizontal drive mechanism 19. Lifting mechanism

20 …회전구동기구 22 …흡착부20... Rotary drive mechanism 22. Adsorption part

29A, 29B…제어부 37 …CCD카메라29A, 29B... Control unit 37. CCD camera

39a …제1미러 39b …제2미러39a... First mirror 39b... 2nd mirror

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 한편, 본 실시예에서는, 칩 부품으로서 범프가 부착된 전자부품을 기판에 설치할 경우를 예로 들어서 설명한다. 한편, 칩 부품으로는, 그 밖에 예를 들면, IC칩, 반도체 칩, 광소자(光素子), 표면설치부품, 웨이퍼 등의 종류나 크기에 관계없이, 기판과 접합시키는 측의 모든 형태를 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. On the other hand, in this embodiment, the case where the electronic component with bumps is provided as a chip component to a board | substrate is demonstrated as an example. On the other hand, as chip components, for example, all forms on the side to be bonded to the substrate are shown regardless of the type or size of IC chip, semiconductor chip, optical element, surface mounting component, wafer, or the like. .

또, 기판으로서는, 예를 들면, 수지기판, 유리기판, 필름기판, 금속기판(예를 들면 구리기판)등 칩 부품과 접합되는 쪽의 모든 형태를 나타낸다.Moreover, as a board | substrate, all the forms of the side joined with chip components, such as a resin substrate, a glass substrate, a film substrate, a metal substrate (for example, a copper substrate), are shown, for example.

도 1은, 본 실시예에 관한 본딩시스템의 사시도이다.1 is a perspective view of a bonding system according to the present embodiment.

본 실시예에 관한 칩 설치장치는, 크게 나눠서, 장치기대(裝置基臺)(1)와, 이 장치기대(1) 앞쪽(도 1에서는 좌단(左端))에 배설(配設)된 기판공급유니트(2)와, 장치기대(1)의 안쪽측에 배설된 설치유니트(3)와, 설치유니트(3)의 왼쪽 옆에 배설된 칩 부품공급유니트(4)로 구성되어 있다.The chip mounting apparatus according to the present embodiment is largely divided into a device expected base 1 and a substrate supply disposed in front of the device expected base 1 (left end in FIG. 1). It consists of the unit 2, the installation unit 3 arrange | positioned at the inner side of the apparatus base 1, and the chip component supply unit 4 arrange | positioned at the left side of the installation unit 3. As shown in FIG.

기판공급유니트(2)는, 상부에 상하로 개폐요동(開閉搖動)할 수 있는 개폐문(開閉扉)을 구비한 상자형상이며, 내부에, 워크인 기판(W)을 재치하는 재치테이블(6)과, 그 재치테이블(6)에 재치된 기판(W)을, 표면으로부타 더욱 흡착 지지하여 후술하는 설치유니트(3)측의 가동테이블(15) 위에 갖추어진 기판지지 스테이지(14)로 반송하는 반송기구(7)를 갖추고 있다.The board | substrate supply unit 2 is a box shape provided with the opening-and-closing door which can open and close and swing up and down in the upper part, The mounting table 6 which mounts the board | substrate W which is a workpiece | work inside. And the substrate W placed on the mounting table 6 are further suction-supported from the surface and conveyed to the substrate support stage 14 provided on the movable table 15 on the side of the installation unit 3 described later. The conveyance mechanism 7 is provided.

재치테이블(6)의 표면에는, 기판(W)에 형성된 위치결정공(位置決定孔)에 장착하기 위한 위치결정핀(8)이 소정간격을 두고 입설(立設)되어 있다.On the surface of the mounting table 6, positioning pins 8 for mounting in the positioning holes formed in the substrate W are placed at predetermined intervals.

반송기구(7)는, 기판(W)의 표면을 흡착가능한 흡착판(9)을 구비하고, 그 흡착판(9)을 재치테이블(6)의 윗쪽과 기판지지 스테이지(14)의 윗쪽의 1축(Y)방향으로 이동할 수 있는 동시에, 재치테이블(6)과 기판지지 스테이지(14)의 상대위치에서 오르내릴 수 있도록(Z축방향) 구성되어 있다. 한편, 흡착판(9)은, 도시되지 않은 배관을 통하여 펌프와 연통접속되어 있다.The conveyance mechanism 7 is equipped with the adsorption plate 9 which can adsorb | suck the surface of the board | substrate W, The adsorption plate 9 is attached to the 1 axis | shaft of the upper side of the mounting table 6, and the upper side of the board | substrate support stage 14. It is comprised so that it can move to the Y) direction, and can move up and down at the relative position of the mounting table 6 and the board | substrate support stage 14 (Z-axis direction). On the other hand, the suction plate 9 is connected to the pump via a pipe not shown.

설치유니트(3)는, 도 1로부터 도 4에 나타내는 것 같이, 반송기구(7)에 의해 반송된 기판(W)을 지지하는 지지부(10)와, 칩 부품(11)을 흡착 지지하여 기판(W)에 설치하는 압착유니트(12)과, 기판(W)과 칩 부품(11)에 미리 설치되어 있는 얼라인먼트마크를 인식하는 인식부(13)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1 to FIG. 4, the installation unit 3 has a support part 10 that supports the substrate W conveyed by the transport mechanism 7 and the chip component 11 by adsorption and supports the substrate ( It consists of the crimping unit 12 attached to W), and the recognition part 13 which recognizes the alignment mark previously installed in the board | substrate W and the chip component 11. As shown in FIG.

지지부(10)는, 반송기구(7)의 흡착판(9)에 의해 표면이 흡착 지지되어 반송되어 온 기판(W)을 수평자세로 흡착 지지하는 기판지지 스테이지(14)와, 기판지지 스테이지(14)를 수평1축(Y)방향으로 이동가능한 가동테이블(15)을 구비하고 있다. 가동테이블(15)은, 도시되지 않은 모터를 정역회전구동(正逆回轉驅動)함으로써, 가이드레일(16)에 따라 나사를 보내서 앞뒤로 이동하도록 되어 있다. 한편, 지지부(10)는, 리니어 테이블이라도 좋다. 또, 기판지지 스테이지(14)의 하부에는, 도시되지 않은 히터가 내장되어 있어서, 기판(W)을 이면으로부터 가열할 수 있게 구성되어 있다.The support part 10 has the board | substrate support stage 14 which adsorbs and supports the board | substrate W which the surface was adsorbed and supported by the adsorption plate 9 of the conveyance mechanism 7, and conveyed in a horizontal position, and the board | substrate support stage 14 ) Is provided with a movable table 15 which is movable in the horizontal one axis (Y) direction. The movable table 15 is driven forward and backward by driving a motor (not shown) to move back and forth by sending a screw along the guide rail 16. On the other hand, the support part 10 may be a linear table. Moreover, the heater which is not shown in figure is built in the lower part of the board | substrate support stage 14, and it is comprised so that the board | substrate W can be heated from the back surface.

압착유니트(12)는, 칩 부품(11)을 흡착 지지하는 헤드(17)와, 헤드(17)를 수평 1축(X)방향으로 이동시키는 수평구동기구(18)와, 상하(Z)방향으로 이동시키는 승강구동기구(19)와, Z축둘레(θ)방향으로 회전시키는 회전구동기구(20)와, 헤드(17)의 개구 내에서 진퇴하는 CCD카메라(37)로 구성되어 있다. 한편, 수평구동기구(18)는, 본 발명의 제3구동수단에 상당하고, 승강구동기구(19)는, 제2구동수단에 상당하고, 회전구동기구(20)는, 제1구동수단에 상당하고, CCD 카메라(37)는, 인식수단에 상당한다.The crimping unit 12 includes a head 17 for adsorbing and supporting the chip component 11, a horizontal drive mechanism 18 for moving the head 17 in the horizontal 1 axis X direction, and a vertical direction (Z) direction. The elevating drive mechanism 19 for moving in the direction of rotation, the rotary drive mechanism 20 for rotating in the Z-axis circumferential direction, and the CCD camera 37 advancing and retreating in the opening of the head 17 are comprised. On the other hand, the horizontal driving mechanism 18 corresponds to the third driving means of the present invention, the lifting driving mechanism 19 corresponds to the second driving means, and the rotary driving mechanism 20 is connected to the first driving means. The CCD camera 37 corresponds to the recognition means.

헤드(17)는, 수평구동기구(18)에 의해 장치기대(1)에 입설된 프레임(23)의 가이드레일(24)에 따라 이동할 수 있게 하는 가동대(可動臺)(25)에 고정된 승강구 동기구(19)의 하단에 설치되어 있다. 헤드(17)는, 오목형상(凹形狀)을 거꾸로 한 프레임체(21)와, 프레임체 하부의 개구에 설치된 투명한 유리판으로 된 흡착부(22)로 구성되어 있다. 흡착부(22)는, 하면 중앙에 형성된 개구과 측부에 형성된 개구를 연통하는 유로가 형성되고 있으며, 도시되지 않은, 펌프와 호스를 통하여 연통접속되어 있다. 즉, 펌프의 작동에 의해 하면 개구가 흡착공으로서 작용하여, 칩 부품(11)을 흡착 지지한다. 한편, 흡착부(22)의 하면에, 또한, 칩 부품(11)의 형상에 따른 투명한 유리판 등으로 이루어지는 어태치먼트(attachment)를 장착해도 좋다. 한편, 흡착부(22)는, 본 발명의 칩 지지수단에 상당한다.The head 17 is fixed to a movable table 25 which allows the head 17 to move along the guide rail 24 of the frame 23 installed in the apparatus base 1 by the horizontal drive mechanism 18. It is provided in the lower end of the hatch synchronous opening 19. The head 17 is comprised from the concave inverted frame 21 and the adsorption | suction part 22 which consists of transparent glass plates provided in the opening of the lower part of a frame. The adsorption | suction part 22 is formed with the flow path which communicates the opening formed in the center of the lower surface, and the opening formed in the side part, and is connected by the pump and hose which are not shown in figure. That is, by the operation of the pump, the lower surface opening acts as an adsorption hole, thereby adsorbing and supporting the chip component 11. In addition, you may attach the attachment which consists of a transparent glass plate etc. according to the shape of the chip component 11 to the lower surface of the adsorption | suction part 22 further. In addition, the adsorption | suction part 22 is corresponded to the chip support means of this invention.

수평구동기구(18)는, 모터(M1)를 정역회전 구동시키는 것에 의해, 가이드레일(24)에 따라 가동대(25)를 수평(X)방향으로 왕복 이동시킨다. 한편, 수평구동기구(18)는, 리니어 테이블이라도 좋다.The horizontal drive mechanism 18 reciprocates the movable stand 25 along the guide rail 24 in the horizontal (X) direction by driving the motor M1 forward and reverse rotation. On the other hand, the horizontal drive mechanism 18 may be a linear table.

승강구동기구(19)는, 실린더(26)와 실린더 내에서 이동하는 피스톤(27)과, 그 피스톤(27)의 선단으로부터 연신하는 로드(28)로 구성된 액츄에이터이다. 이 피스톤(27) 및 로드(28)는, 실린더 내에서 축심둘레로 회전이 자유롭게 되어 있다. 또한, 실린더(26)안과 피스톤(27)과의 사이의 압력실에는, 유체를 공급 또는 배기하는 유로가 형성되고 있으며, 펌프로부터의 기체의 공급 및 배기를 제어부(29A)에 의해 내압을 제어할 수 있다. 한편, 제어부(29A) 및 후술하는 제어부(29B)는, 본 발명의 제어수단에 상당한다.The lifting drive mechanism 19 is an actuator composed of a cylinder 26, a piston 27 moving in the cylinder, and a rod 28 extending from the tip of the piston 27. The piston 27 and the rod 28 are free to rotate around the shaft center in the cylinder. In the pressure chamber between the cylinder 26 and the piston 27, a flow path for supplying or exhausting a fluid is formed, and the internal pressure can be controlled by the control unit 29A for supplying and exhausting the gas from the pump. Can be. In addition, the control part 29A and the control part 29B mentioned later correspond to the control means of this invention.

승강구동기구(19)의 도 2 중 왼쪽 옆에는, 회전구동기구(20)를 구성하는 모터(M2)가, 그 회전축을 아래쪽을 향하여 설치되어 있다. 모터(M2)의 회전축에는, 액츄에이터의 로드(28)에 로드가이드(G)를 통하여 연결하는 링크기구(32)가 설치되어 있다.In the left side of FIG. 2 of the lifting drive mechanism 19, the motor M2 which comprises the rotation drive mechanism 20 is provided with the rotating shaft facing downward. The linking mechanism 32 which connects to the rod 28 of the actuator via the rod guide G is installed in the rotating shaft of the motor M2.

링크기구(32)는, 도 3에 나타내는 것 같이, 2개의 링크 바(33a, 33b)의 연결부에 신축(伸縮)가이드(34)를 구비하여, 한 쪽의 링크 바(33a)의 선단이 모터(M2)에, 다른 쪽의 링크 바(33b)의 선단이 액츄에이터의 로드(28)의 로드 가이드(G)에 연결된 구성으로 되어 있다. 즉, 모터(M2)의 정역전구동에 따라, 양 링크 바(33a, 33b)가 좌우로 요동되어, 회전동력이 로드(28)로 전달되어 피스톤(27)이 실린더 내에서 회전한다. 한편, 링크 바(33a, 33b)가 요동할 때, 모터(M2)의 회전축과 로드(28)와의 거리의 변화에 따라서, 신축가이드(34)가 신축하게 되어 있다. 또한, 링크 바(33b)는, 로드 가이드(G)에 의해 로드(28)의 진퇴에 추종하지 않고, 일정 높이를 유지하도록 구성되어 있다.As shown in FIG. 3, the link mechanism 32 is provided with the expansion guide 34 at the connection part of two link bars 33a, 33b, and the tip of one link bar 33a is a motor. In M2, the tip of the other link bar 33b is connected to the rod guide G of the rod 28 of the actuator. That is, in accordance with the forward and reverse driving of the motor M2, both link bars 33a and 33b swing left and right, the rotational power is transmitted to the rod 28, and the piston 27 rotates in the cylinder. On the other hand, when the link bars 33a and 33b swing, the expansion guide 34 expands and contracts in accordance with the change of the distance between the rotation shaft of the motor M2 and the rod 28. In addition, the link bar 33b is comprised so that it may maintain a fixed height, without following the rod 28 by the rod guide G.

또한, 링크 바(33b)에는, 부채꼴의 스케일(35)이 설치되어 있으며, 그 스케일 측면에 설치된 메모리를 근접하여 배비(配備)한 인코더(36)에 의해 판독하도록 되어 있다. 다시 말해, 피스톤(27)의 회전각도를 판독하고, 그 결과를 제어부(29B)에 송신하는 것에 의해, 헤드(17)의 Z축둘레의 회전각도를 판독할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 인코더(36)는, 본 발명의 검출수단에 상당하고, 제어부(29B)는, 제어수단에 상당한다.Moreover, the fan bar scale 35 is provided in the link bar 33b, and the encoder 36 which read | arranged the memory provided in the side surface of the scale closely is read. In other words, the rotation angle of the Z axis of the head 17 can be read by reading the rotation angle of the piston 27 and transmitting the result to the control part 29B. The encoder 36 corresponds to the detection means of the present invention, and the control unit 29B corresponds to the control means.

인식부(認識部)(13)는, 도 4로부터 도 6에 나타내는 것 같이, 2개의 CCD카메라(37)와, 각 CCD카메라(37)의 선단(先端)에 헤드(17)에 흡착 지지된 칩 부품(11)의 얼라인먼트마크(R2)와 기판(W)의 얼라인먼트마크(R1)를 잡아서 CCD카메라(37)에 투영하는 투영부(投影部)(38)로 구성되어 있다.The recognition part 13 is supported by the head 17 by the two CCD camera 37 and the front-end | tip of each CCD camera 37, as shown to FIG. It consists of the projection part 38 which catches the alignment mark R2 of the chip component 11, and the alignment mark R1 of the board | substrate W, and projects it on the CCD camera 37. As shown in FIG.

투영부(投影部)(38)는, 아래쪽에 위치하는 칩 부품(11)의 얼라인먼트마크를 비추는 제1미러(39a)와, 그 제1미러(39a)에 비친 얼라인먼트마크를 비추어, 90도 후방에 있는 CCD 카메라(37)에 투영하는 제2미러(39b)로 구성되어 있다.The projection part 38 reflects the 1st mirror 39a which illuminates the alignment mark of the chip component 11 located below, and the alignment mark which reflected on the 1st mirror 39a, and is 90 degree back. It consists of the 2nd mirror 39b projected on the CCD camera 37 which is located.

투영부(38)는, 도 4에 나타내는 것 같이, 모터(M3)의 정역전구동에 의해 가동대(可動臺)(25)의 하면에 설치되어 가이드레일(40)에 따라 진퇴 이동할 수 있게 구성되어 있다. 즉, 헤드(17)의 개구 내에서 투영부를 진퇴시키도록 구성되어 있다.As shown in FIG. 4, the projection part 38 is provided in the lower surface of the movable stand 25 by forward and reverse drive of the motor M3, and is comprised so that it can move forward and backward along the guide rail 40. As shown in FIG. It is. That is, it is comprised so that a projection part may advance and retreat in the opening of the head 17. FIG.

칩 부품공급유니트(4)는, 도 1에 나타내는 것 같이, 반도체웨이퍼를 다이싱가공한 후의 링형상 프레임에 지지된 칩 부품(11), 또는, 칩 트레이에 정렬된 칩 부품(11)을 재치하는 재치테이블(41)과, 칩 부품(11)을 흡착 지지하여 반송하는 칩 부품반송기구(42)와, 반송된 칩 부품(11)을 받아서, 헤드(17)에 주고받기를 중계하는 중계부와 슬라이드 테이블(43)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the chip component supply unit 4 mounts the chip component 11 supported by the ring-shaped frame after dicing the semiconductor wafer, or the chip component 11 aligned with the chip tray. A repeater for receiving and placing the mounting table 41, the chip component transport mechanism 42 for adsorption support of the chip component 11, and the chip component 11 conveyed to the head 17; The slide table 43 is comprised.

칩 부품반송기구(42)는, 장치기대(裝置基臺)(1)의 Y방향으로 연장하는 가이드레일(44) 위에서 전후로 이동가능한 가동프레임(45)과, 그 가동프레임(45)의 전면을 향하는 가이드레일(46)을 따라 수평(Y)방향으로 이동가능한 가동대(47)를 구비하고, 또한, 그 가동대(47)에 칩 부품(11)을 흡착 지지할 수 있는 흡착헤드(48)를 상하로 움직일 수 있도록 배비하고 있다. 즉, 재치테이블(41)에 재치된 소정위치의 칩 부품(11)을 흡착헤드(48)로 흡착 지지하여, 중계부(50)에서 주고받고, 또한 슬라이드 테이블(43)에서 주고받는다.The chip component conveying mechanism 42 includes a movable frame 45 which is movable back and forth on a guide rail 44 extending in the Y direction of the apparatus base 1, and the front surface of the movable frame 45. An adsorption head 48 having a movable table 47 movable in the horizontal (Y) direction along the facing guide rail 46, and capable of adsorbing and supporting the chip component 11 on the movable table 47. It is to be able to move up and down. That is, the chip component 11 mounted at the predetermined position on the mounting table 41 is supported by the suction head 48 to be exchanged by the relay unit 50 and exchanged by the slide table 43.

슬라이드 테이블(43)은, 장치기대(1)에 입설된 프레임의 수평(Y)방향으로 이동할 수 있으며, 칩 부품반송기구(42)에 의해 중계부(50)로 반송되어 온 칩 부품(11)을 받도록 구성되어 있다. 즉, 슬라이드 테이블(43)은, 칩 부품(11)을 헤드(17)의 흡착가능한 위치로 반송하도록 하고 있다.The slide table 43 is movable in the horizontal (Y) direction of the frame placed on the apparatus base 1, and the chip component 11 conveyed to the relay part 50 by the chip component conveyance mechanism 42 is carried out. It is configured to receive. That is, the slide table 43 conveys the chip component 11 to the position which can adsorb | suck the head 17. As shown in FIG.

다음으로 상술한 구성을 갖춘 본딩장치의 동작을, 도 1로부터 도 6을 참조하면서 설명한다. 한편, 본 실시예에서는, 링형상 프레임의 이면으로부터 점착테이프를 통하여 그 중앙에 지지된 반도체웨이퍼를 다이싱가공하여, 범프전극이 표면에 있는 상태, 즉 페이스 업 상태에 있는 칩 부품(11)을 시트상의 수지기판에 복수 개 설치할 경우를 예로 들어서 설명한다. 이 경우, 링형상 프레임으로부터 칩 부품(11)을 흡착 지지할 때, 칩 부품(11)의 이면에 열경화형(熱硬化型)의 점착재료(粘着材料)가 전사(轉寫)되어 있다.Next, the operation of the bonding apparatus having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 1 to 6. On the other hand, in this embodiment, the semiconductor wafer supported at the center thereof is diced from the back surface of the ring-shaped frame through the adhesive tape, so that the chip component 11 in the state where the bump electrode is on the surface, that is, the face up state is removed. The case where a plurality of sheets are provided in the sheet-like resin substrate is described as an example. In this case, when the chip component 11 is adsorbed and supported from the ring-shaped frame, a thermosetting adhesive material is transferred to the back surface of the chip component 11.

우선, 기판공급유니트(2)의 재치테이블(6)에 재치하기 전에, 기판(W)의 설치부위와 관련된 기준 스케일을 조각한 마스터기판을 재치테이블에 재치해서 핀(9)에 의해 위치맞춤을 행한다. 그 후, 마스터기판을 반송기구(7)로 반송하고, 설치유니트(3)의 기판지지 스테이지(14)에 재치하는 동시에, 설치유니트(3) 및 인식부(13)를 작동시켜서 헤드(17)의 개구 내에 보내준 투영부(38)로부터 마스터기판상의 기준 스케일을 순서대로 비추고, CCD 카메라로부터, 그 화상 데이타를 받아들여서 CCD카메라(37), 기판지지 스테이지(14) 등의 각 구동축(X, Y, Z)의 좌표와, 화상 데이타로부터 구해진 각 구동축(X, Y, Z)좌표로부터 CCD카메라(37)와 각 축의 상관관계를 구하여, 상관함수로서 미리 장치 본체에 기억해 둔다.First, before placing on the mounting table 6 of the substrate supply unit 2, a master board having carved a reference scale associated with the mounting portion of the substrate W is placed on the mounting table and aligned by the pins 9. Do it. Thereafter, the master substrate is conveyed to the conveyance mechanism 7, placed on the substrate support stage 14 of the installation unit 3, and the installation unit 3 and the recognition unit 13 are operated to operate the head 17. The reference scale on the master substrate is illuminated in order from the projection portion 38 sent in the opening of the aperture 38, and the image data is received from the CCD camera, and the respective drive shafts X, Y, such as the CCD camera 37, the substrate support stage 14, and the like. , Z) and the coordinates of the CCD camera 37 and each axis from the coordinates of the driving axes (X, Y, Z) obtained from the image data, and are stored in the apparatus main body in advance as a correlation function.

다음으로, 설치대상의 기판(W)에 대하여 칩 부품(11)을 설치하는 처리를 행한다. 우선, 칩 부품공급유니트(4)의 재치테이블(41)에 다이싱가공 후의 반도체웨이퍼를 지지한 링형상 프레임을 세트한다. 그 다음에, 기판공급유니트(2)의 개폐문(5)을 개방하여 재치테이블(6)에 기판(W)을 위치맞춤하여 재치하고, 그 후, 개폐문(5)을 닫는다. 개폐문(5)을 닫으면, 흡착판(9)이 작동하고, 기판(W) 상대위치에서 강하해서 기판(W)을 표면으로부터 흡착 지지하여 기판지지 스테이지(14)에 반송한다.Next, the process of attaching the chip component 11 to the substrate W to be installed is performed. First, a ring-shaped frame supporting a semiconductor wafer after dicing is set in the mounting table 41 of the chip component supply unit 4. Next, the opening / closing door 5 of the board | substrate supply unit 2 is opened, the board | substrate W is positioned and mounted on the mounting table 6, and the opening / closing door 5 is closed after that. When the opening / closing door 5 is closed, the suction plate 9 is operated to descend at the relative position of the substrate W, and the substrate W is suction-supported from the surface and conveyed to the substrate support stage 14.

흡착판이 기판지지 스테이지(14)의 윗쪽으로 이동하면, 흡착판(9)이 강하하고, 기판(W)의 이면을 기판지지 스테이지(14)에 맞닿게 하고, 그 후에 흡착판측의 흡착을 해제한다. 흡착을 해제한 흡착판(9)은, 대기위치로 되돌아온다. 흡착판의 흡착의 해제와 동시에 기판지지 스테이지(14)의 흡착을 작동시켜서 기판(W)을 흡착 지지한다.When the adsorption plate moves above the substrate support stage 14, the adsorption plate 9 drops, and the back surface of the substrate W is brought into contact with the substrate support stage 14, and then the adsorption on the adsorption plate side is released. The adsorption plate 9 which released | releases adsorption returns to a standby position. At the same time as the adsorption of the adsorption plate is released, the adsorption of the substrate support stage 14 is activated to adsorb and support the substrate W.

이 기판(W)을 기판지지 스테이지(14)로 반송함과 동시에, 칩 부품공급유니트(4)로부터 설치유니트(3)의 헤드(17)에 칩 부품(11)을 주고받는 처리를 행한다. 구체적으로는, 흡착헤드(48)를 탑재한 가동프레임(45) 및 가동대(47)가 수평(X, Y)방향으로 이동하여, 소정의 칩 부품(11)을 페이스 업 상태로 흡착 지지한다. 칩 부품(11)을 흡착 지지한 흡착헤드(48)는, 가동대(47)에 의해, 도면 중의 우단(右端)측을 이동해서 칩 부품(11)을 중계부(50)로 주고받기 위해서, 중계부(50)가 칩 부품(11)을 슬라이드 테이블(43) 위로 주고받는다.The substrate W is conveyed to the substrate support stage 14 and the chip component 11 is exchanged from the chip component supply unit 4 to the head 17 of the installation unit 3. Specifically, the movable frame 45 and the movable table 47 on which the suction head 48 is mounted move in the horizontal (X, Y) directions, and the predetermined chip component 11 is suction-supported in the face-up state. . In order for the suction head 48 which adsorbed and supported the chip component 11 to move the right end side in the figure by the movable table 47, and to transfer the chip component 11 to the relay part 50, The relay unit 50 exchanges the chip component 11 on the slide table 43.

칩 부품(11)을 받은 슬라이드 테이블(47)은, 가이드레일을 따라 헤드(17)로 의 칩 부품(11)의 주고받기 위치로 이동한다.The slide table 47 which received the chip component 11 moves to the exchange position of the chip component 11 to the head 17 along the guide rail.

가동대(25)의 이동에 의해 가이드레일(24)에 따라 칩 부품(11)을 설치하는 위치로 이동한다. 헤드(17)는, 슬라이드 테이블(43)에 의해 설치위치로 반송되어 온 칩 부품(11)을 흡착 지지한다.By the movement of the movable table 25, it moves to the position which installs the chip component 11 along the guide rail 24. As shown in FIG. The head 17 suction-supports the chip component 11 conveyed to the installation position by the slide table 43.

미리 헤드(17)의 개구 내에 있는 투영부(38)는, 도 6에 나타내는 것 같이, 기판(W)에 기록된 얼라인먼트마크(R1)와, 칩 부품(11)의 대각위치에 있는 2개의 범프(R2)를 얼라인먼트마크로 하여, 좌우 한 쌍의 제1 및 제2미러(39a, 39b)에 비추고, 기판(W)의 도면 중 오른쪽의 얼라인먼트마크(R1)를 한 쪽의 CCD카메라(37)에, 기판(W)의 도면 중 좌측의 얼라인먼트마크(R1)를 다른 쪽의 CCD카메라(37)에 투영한다.As shown in FIG. 6, the projection part 38 which previously exists in the opening of the head 17 has the alignment mark R1 recorded on the board | substrate W, and two bumps in the diagonal position of the chip component 11. As shown in FIG. With (R2) as the alignment mark, the left and right pair of first and second mirrors 39a and 39b are illuminated, and the alignment mark R1 on the right side of the drawing of the substrate W is attached to one CCD camera 37. In the drawing of the substrate W, the alignment mark R1 on the left side is projected onto the other CCD camera 37.

다음으로, 칩 부품(11)의 도면 중 오른쪽의 얼라인먼트마크(R2)를 한 쪽의 CCD카메라(37)에, 칩 부품(11)의 도면 중 좌측의 얼라인먼트마크(R2)를 CCD카메라(37)에 투영한다.Next, the alignment mark R2 on the right side of the drawing of the chip component 11 is attached to the CCD camera 37 on one side, and the alignment mark R2 on the left side of the drawing of the chip component 11 is attached to the CCD camera 37. Project on.

제어부(29B)는, CCD카메라(37)에 의해 취득한 양 얼라인먼트마크를, 미리 기억한 기준위치와 비교한다. 비교의 결과, 위치편차(位置偏差)가 생겼을 경우, 마스터기판으로 취득한 상관함수를 이용하여, 보정치(補正値)를 산출한다.The control unit 29B compares the alignment marks acquired by the CCD camera 37 with the reference positions stored in advance. As a result of the comparison, when a positional deviation occurs, a correction value is calculated using the correlation function obtained by the master substrate.

또한, 제어부(29B)는, 이 보정값에 근거하여, 가동테이블(15)을 수평(Y)방향으로, 가동대를 수평(X)방향으로, 또한 헤드(17)를 Z축둘레으로 회전(θ) 이동시키고, 위치맞춤을 행한다.The control unit 29B also rotates the movable table 15 in the horizontal (Y) direction, the movable table in the horizontal (X) direction and the head 17 around the Z axis based on this correction value ( (theta) is moved and alignment is performed.

위치맞춤이 완료하면, 액츄에이터를 작동시켜서 헤드(17)를 강하시켜, 기 판(W)의 설치부위에 칩 부품(11)을 압압(押壓)한다. 이때, 제어부(29A)에 의해 실린더의 압력실의 압력이 일정하게 유지되므로, 칩 부품(11)에는, 미리 정한 압압(押壓)이 더하여진다. 또한, 이 압압과 동시에 기판지지 스테이지(14)에 내장한 히터에 의해 칩 부품(11)의 이면의 점착제가 가열되어, 중합반응이 촉진된다. 그리고 점착제의 중합반응이 종료하는 시점에서, 헤드(17)이 윗쪽의 대기위치로 돌아간다. 중합반응이 종료하면, 칩 부품(11)이 기판(W)에 고착된다.When the alignment is completed, the actuator is operated to lower the head 17, and the chip component 11 is pressed against the mounting portion of the substrate W. As shown in FIG. At this time, since the pressure in the pressure chamber of the cylinder is kept constant by the control unit 29A, the predetermined pressing pressure is added to the chip component 11. At the same time as this pressing, the pressure-sensitive adhesive on the back surface of the chip component 11 is heated by a heater built in the substrate support stage 14 to accelerate the polymerization reaction. When the polymerization reaction of the pressure-sensitive adhesive is finished, the head 17 returns to the upper standby position. When the polymerization reaction is completed, the chip component 11 is fixed to the substrate W.

이러한 일련의 동작이 기판(W)의 칩 부품(11)의 설치 개소의 모두에 대해서 행해진 후에, 흡착판(9)이 작동해서 기판지지 스테이지(14)를 향하여 이동하고, 칩 부품(11)의 설치된 기판(W)을 흡착 지지하여 기판공급유니트(2)의 재치테이블(6)로반송한다. 이 기판을 기판공급유니트(2)로부터 꺼내면, 기판(W)에 칩 부품(11)을 설치하는 일련의 처리가 종료한다.After such a series of operations are performed for all of the installation points of the chip component 11 of the substrate W, the suction plate 9 is operated to move toward the substrate support stage 14, and the chip component 11 is installed. The substrate W is suction-supported and conveyed to the mounting table 6 of the substrate supply unit 2. When this board | substrate is taken out from the board | substrate supply unit 2, a series of process of providing the chip component 11 to the board | substrate W is complete | finished.

상술한 본 실시예에 관한 본딩장치는, 헤드(17)를 축심둘레로 회전시키므로, 칩 부품(11)보다 큰 기판(W)을 회전시킬 필요가 없다. 바꾸어 말하면, 정방형 또는 사각형상(矩形狀)의 기판(W)의 회전반경(回轉半徑)보다 헤드(17)의 회전반경이 작으므로, 장치를 소형화할 수 있다. 또한, 헤드(17)의 개구 내에서 투영부를 진퇴시켜서 기판(W)과 칩 부품(11)의 얼라인먼트마크를 인식시키므로, 항상 광학적인 촬상조건이 일정하면서, 미러로부터 CCD카메라까지 일정한 거리를 유지한 화상이 CCD카메라에 투영된다. 그 결과, 투영각도의 변화에 따른 프리즘과 같은 투영 상(投影像)의 변화의 영향을 받을 일이 없으므로, CCD카메라(37)에 투영되는 얼라인먼트마크가 변형하지 않고, 정확하게 인식할 수 있고, 나아가서는 설치 에러를 억제할 수 있다.Since the bonding apparatus which concerns on this embodiment mentioned above rotates the head 17 around an axial center, it is not necessary to rotate the board | substrate W larger than the chip component 11. As shown in FIG. In other words, since the radius of rotation of the head 17 is smaller than that of the square or square substrate W, the apparatus can be miniaturized. In addition, since the projection part is advanced and retracted in the opening of the head 17 to recognize the alignment marks of the substrate W and the chip component 11, the optical imaging conditions are always constant and the constant distance from the mirror to the CCD camera is maintained. The image is projected on the CCD camera. As a result, the alignment mark projected on the CCD camera 37 is not deformed and can be recognized accurately, since the projection image like the prism is not affected by the change in the projection angle. Can suppress installation errors.

또한, 투영부에서 기판(W)과 칩 부품(11)의 얼라인먼트마크를 개별로 인식하도록, 제1 및 제2미러(39a, 39b)와 CCD카메라(37)를 개별로 하고 있으므로, CCD카메라(37)마다의 화상 데이타에 근거하여, 평행하여 위치결정처리를 행할 수 있다. 즉, 위치결정처리를 평행처리하는 것에 의해, 설치속도를 향상시킬 수 있다. 또한, 이 경우, 기판(W)과 칩 부품(11)의 얼라인먼트마크의 거리가 멀 경우에, 유효하게 기능한다.In addition, since the first and second mirrors 39a and 39b and the CCD camera 37 are separately made so that the projection mark recognizes the alignment marks of the substrate W and the chip component 11 separately, the CCD camera ( On the basis of the image data for each of the 37), the positioning processing can be performed in parallel. That is, the installation speed can be improved by performing parallel processing of the positioning process. In this case, it functions effectively when the distance between the alignment marks of the substrate W and the chip component 11 is far.

또한, 링크기구(32)는, 가이드 로드 중심과, 동심원상 각도검출용의 스케일(35)과 인코더(36)에 의해, 링크기구(32)의 열화(劣化)에 의한 손실오차 등에 영향을 받지않는 고정도(高精度)의 회전제어를 할 수 있다. 또한, 헤드(17)의 부분만을 회전시키므로, 회전기구를 소형화하면서 경량화할 수 있다.In addition, the link mechanism 32 is not affected by loss errors due to deterioration of the link mechanism 32 by the guide rod center, the scale 35 and the encoder 36 for detecting the concentric circular angle. High precision rotation control is possible. In addition, since only a part of the head 17 is rotated, the rotating mechanism can be reduced in size and light in weight.

또한, 본 발명은 상술한 실시예에 한하지 않고, 다음과 같이 변형 실시할 수 있다.In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It can change as follows.

(1) 상기 실시예에 있어서, 가동테이블(15)을 수평(Y)방향으로만 이동시키는 구성이었지만, X 방향으로 이동시키도록 구성해도 좋다. 이 경우, 기판(W)을 회전시키는데 비하여, 이동반경을 작게 할 수 있다.(1) In the above embodiment, the movable table 15 is configured to move only in the horizontal (Y) direction, but may be configured to move in the X direction. In this case, compared with rotating the substrate W, the moving radius can be reduced.

(2) 상기 실시예에서는, 투영부에서 기판(W)과 칩 부품(11)의 얼라인먼트마크를 개별로 인식하도록, 제1 및 제2미러(39a, 38b)와 CCD카메라(37)를 개별로 하고 있었지만, 단일한 구성이라도 좋다. 한편, 단일하게 할 경우는, 칩 부품(11)이 작고, 기판(W)과의 얼라인먼트마크가 근접하여 있을 경우에 바람직하다.(2) In the above embodiment, the first and second mirrors 39a and 38b and the CCD camera 37 are individually separated so that the projection mark recognizes the alignment marks of the substrate W and the chip component 11 separately. We did, but single structure may be good. On the other hand, it is preferable when the chip component 11 is small and the alignment mark with the substrate W is close to each other.

(3) 본 발명에 관한 칩 설치장치는, 칩 탑재를 위한 단순한 마운트 장치나, 가열 가압 프로세스를 가진 본딩장치 등, 여러가지 형태의 물건을 포함한다.(3) The chip mounting apparatus according to the present invention includes various types of objects such as a simple mounting apparatus for chip mounting and a bonding apparatus having a heat pressurization process.

(4) 실시예에서는, 칩(2)을 페이스 업 상태로 칩 트레이에 수납했지만, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 웨이퍼를 다이싱한 상태이면서 페이스 업으로 공급해도 좋다.(4) Although the chip | tip 2 was accommodated in the chip tray in the face-up state in the Example, this invention is not limited to this, You may supply in a face-up while dicing a wafer.

(5) 인식수단은, CCD카메라(37)에 한정되는 것이 아니며, CMOS이나 촬상관을 적용해도 좋다.(5) The recognition means is not limited to the CCD camera 37, but a CMOS or an imaging tube may be applied.

이상과 같이 , 본 발명은, 전자부품 등의 칩 부품을, 유리나 수지의 기판 등으로 이루어지는 워크에 설치하는데도 적합하다.As mentioned above, this invention is suitable also in installing chip components, such as an electronic component, in the workpiece | work which consists of glass, a resin substrate, etc.

Claims (13)

워크 지지수단에 지지된 워크에 칩 부품을 설치하는 본딩장치로서,A bonding apparatus for attaching a chip component to a work supported by a work support means, 상자형상의 적어도 측면의 일부와 하면이 개구(開口)된 프레임체와,A frame body having at least a portion of a box-shaped side surface and a lower surface thereof opened; 상기 프레임체의 하면 개구에 설치되어, 상기 칩 부품을 지지하는 투명한 칩 지지수단을 포함하는 헤드와,A head provided in the lower surface opening of the frame body, the head including transparent chip support means for supporting the chip component; 상기 헤드의 프레임체 측면의 개구내를 향하여 진퇴하고, 상기 칩 지지수단에 지지된 칩 부품과, 상기 워크 지지수단에 지지된 워크의 칩 부품의 설치부위를 식별하는 기준위치를, 상기 칩 지지수단을 통해서 인식하는 인식수단과,The chip support means is a reference position for advancing and retreating toward the opening of the frame body side of the head to identify the chip component supported by the chip support means and the mounting portion of the chip component of the work supported by the work support means. Recognition means to recognize through, 상기 칩 부품을 지지한 해당 칩 부품의 중심세로축 둘레로 상기 헤드를 회전시키는 제1구동수단과,First driving means for rotating the head around a central longitudinal axis of the chip component supporting the chip component; 상기 헤드와 상기 워크 지지수단을 상대적으로 오르내리게 하는 제2구동수단과,Second driving means for relatively moving up and down the head and the work support means; 상기 헤드와 상기 워크 지지수단을 상대적으로 수평 이동시키는 제3구동수단과,Third driving means for relatively horizontally moving the head and the work support means; 상기 인식수단에 의한 인식결과에 근거하여, 상기 칩 부품과 워크의 기준위치의 상대적인 위치어긋남을 검출하여, 그 위치어긋남을 보정하도록 상기 제1구동수단과 제3구동수단을 구동 제어하는 제어수단,Control means for driving the first driving means and the third driving means to detect the relative positional shift between the reference position of the chip component and the work based on the recognition result by the recognition means and correct the positional shift; 을 구비한 것을 특징으로 하는 본딩장치.Bonding device, characterized in that provided with. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 인식수단은, 상기 칩 부품과 상기 워크의 양 기준위치를 인식하는 CCD카메라와,The recognition means includes: a CCD camera for recognizing both reference positions of the chip component and the workpiece; 상기 CCD카메라의 진퇴방향 앞쪽에, 상기 칩 부품과 상기 워크의 기준위치를 CCD카메라에 투영하는 투영수단으로 구성한 것을 특징으로 하는 본딩장치.And a projection means for projecting the reference position of the chip component and the workpiece onto the CCD camera in front of the advance direction of the CCD camera. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 CCD카메라를 2대 구비하고,Equipped with two CCD cameras, 상기 투영수단은, 상기 칩 부품과 워크의 기준위치의 각각을 나누어서 상기 2대의 CCD카메라에 투영하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 본딩장치.And the projection means is configured to divide each of the reference positions of the chip component and the workpiece and project them onto the two CCD cameras. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 투영수단은, 상기 칩 부품과 상기 워크의 양 기준위치를 비추는 한 쌍의 제1미러와,The projection means includes a pair of first mirrors that project both reference positions of the chip component and the work; 상기 제1미러에 비친 기준위치의 상을 반사시켜서 상기 CCD카메라에 투영하는 한 쌍의 제2미러로 구성하는 것을 특징으로 하는 본딩장치.And a pair of second mirrors which reflect the image of the reference position reflected on the first mirror and project the image onto the CCD camera. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 칩 부품과 워크의 양 기준위치는, 각각의 각부(角部)의 2개소에 설치된 얼라인먼트마크로서,Both reference positions of the chip component and the workpiece are alignment marks provided at two positions of respective sections, 한 쪽의 양각부(兩角部)의 상기 얼라인먼트마크를 한 쪽의 제1미러에 비추고, 제2미러로 반사시켜서 한 쪽의 CCD카메라에 투영하고, 다른 쪽의 양각부의 얼라인먼트마크를 다른 쪽의 제1미러에 비추고, 제2미러에 반사시켜서 다른 쪽의 CCD카메라에 투영하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 본딩장치.The alignment mark of one embossed part is reflected on the first mirror of one side, reflected by the second mirror and projected on one CCD camera, and the alignment mark of the other embossed part of the other Bonding apparatus characterized in that it is configured to reflect on the first mirror, to reflect on the second mirror to project on the other CCD camera. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 칩 부품의 기준위치는, 페이스 업 상태로 설치할 때의 칩 부품에 형성된 범프인 것을 특징으로 하는 본딩장치.And the reference position of the chip component is a bump formed in the chip component when installed in a face up state. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2구동수단은, 기판에 칩 부품을 설치하는 작용위치와 그 윗쪽의 대기위치에 걸쳐 상기 헤드를 오르내리게 하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 본딩장치.And the second driving means is configured to cause the head to move up and down over a working position for installing a chip component on a substrate and a standby position thereon. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제3구동수단은, 상기 헤드를 상기 기판면에 대하여 수평 이동시키도록 구성하는 것을 특징으로 하는 본딩장치.And the third driving means is configured to move the head horizontally with respect to the substrate surface. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 칩 지지수단은, 상기 칩을 흡착하는 흡착공(吸着孔)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 본딩장치.The chip support means is a bonding apparatus, characterized in that a suction hole for adsorbing the chip is formed. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2구동수단은, 실린더 내에서 슬라이드 이동하는 피스톤과, 그 피스톤의 선단으로부터 연신(延伸)하는 로드로 이루어지고, 상기 피스톤이 실린더 내에서 축심둘레로 회전할 수 있도록 하는 액츄에이터로서,The second driving means is an actuator that slides in a cylinder and a rod extending from the tip of the piston, the actuator being configured to allow the piston to rotate around the shaft in the cylinder, 상기 제2구동수단의 실린더의 로드와 상기 제1구동수단을 링크기구로 연결하고, 그 제2구동수단의 구동력을 상기 제1구동수단의 회전력으로 변환하도록 구성한 것을 특징으로 하는 본딩장치.Bonding the rod of the cylinder of the second driving means and the first driving means to a link mechanism, and converting the driving force of the second driving means into the rotational force of the first driving means. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 로드는, 그 바깥둘레면에 가이드를 구비하고,The rod has a guide on its outer circumferential surface, 상기 링크기구는, 2개의 링크 바와,The link mechanism includes two link bars, 상기 2개의 링크 바의 굴곡동작(屈曲動作)에 연동해서 양 링크 바의 연절부분(連節部分)을 슬라이드시켜서 양 링크 바의 길이를 일정하게 하는 신축가이드로 구성하는 것을 특징으로 하는 본딩장치.Bonding apparatus comprising: an elastic guide for sliding the connecting portions of both link bars in conjunction with the bending operation of the two link bars to make the length of both link bars constant. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 로드측에 연결된 링크 바의 선단에 고정된 스케일을 구비하고,A scale fixed to the tip of the link bar connected to the rod side; 상기 링크 바의 회전에 연동하는 스케일의 회전각도를 검출하는 검출수단과,Detecting means for detecting a rotation angle of a scale linked with rotation of the link bar; 상기 검출수단에 의한 검출결과에 근거하여, 상기 헤드의 위치결정을 행하는 제어수단, Control means for positioning the head based on the detection result by the detection means; 을 구비한 것을 특징으로 하는 본딩장치.Bonding device, characterized in that provided with. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어수단은, 칩 부품의 설치위치와 관련하여 설치된 스케일을 가지는 마스터기판을 이용하고, 인식수단에서 의해 인식한 각 설치위치의 위치정보와 상기 제1구동수단으로부터 제3구동수단이 가지는 구동축과의 상관관계를 구해서 미리 기억하고 있으며,The control means uses a master substrate having a scale provided in relation to the installation position of the chip component, the position information of each installation position recognized by the recognition means, and the drive shaft of the third driving means from the first driving means. To correlate and remember in advance, 상기 워크에 칩 부품을 설치할 때에는, 상관관계를 이용하여 각 구동수단의 구동축의 엇갈림을 오프셋하도록 각 구동수단을 구동 제어하도록 구성한 것을을 특징으로 하는 본딩장치.Bonding apparatus characterized in that the drive control of each drive means to offset the displacement of the drive shaft of each drive means by using the correlation when installing the chip component on the work.
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