KR20210104614A - Mounting device and manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

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Abstract

Provided is a mounting device for reducing vibration of a mounting head. The mounting device comprises: a first mounting head for transporting a die; a second mounting head having operating timing different from that of the first mounting head, and for transporting the die; a first drive unit for moving the first mounting head freely in a first direction; a second drive unit for moving the second mounting head freely in the first direction; and a control unit for controlling the first and second drive units. The control unit is configured to calculate exciting force, generated when the first mounting head is moved, from a command value, or to add a thrust equivalent, cancelling the exciting force in an inverse direction, as a feedforward component, as a vibration waveform previously measured and registered, to a control amount of the second mounting head.

Description

실장 장치, 및 반도체 장치의 제조 방법{MOUNTING DEVICE AND MANUFACTURING METHOD OF SEMICONDUCTOR DEVICE}A mounting device and a manufacturing method of a semiconductor device TECHNICAL FIELD

본 개시는 실장 장치에 관한 것이며, 예를 들어 2대의 실장 헤드가 서로 상이한 동작을 행하는 실장 장치에 적용 가능하다.The present disclosure relates to a mounting apparatus, and for example, is applicable to a mounting apparatus in which two mounting heads perform different operations from each other.

종래의 부품 실장 장치로서, 부품을 보유 지지하는 복수의 흡착 노즐이 장비된 실장 헤드와, 기판의 표면을 따른 방향인 X 방향을 따라 이동 가능하게 실장 헤드를 지지하는 X 빔과, X 방향과 직교하는 Y 방향으로 이동 가능하게 X 빔의 양 단부를 지지하는 2개의 Y 빔을 구비한 것이 알려져 있다. 이와 같은 구성의 부품 실장 장치에서는, 각각의 Y 빔에 양 단부가 지지된 상태의 X 빔이 Y 방향으로 이동 됨과 함께, X 빔에 지지되어 있는 실장 헤드가 X 방향으로 이동됨으로써, 기판의 실장 위치에 대하여 실장 헤드가 위치 정렬되어 기판 상에 부품이 실장된다.A conventional component mounting apparatus comprising: a mounting head equipped with a plurality of suction nozzles for holding components; It is known to have two Y beams supporting both ends of the X beam so as to be movable in the Y direction. In the component mounting apparatus having such a configuration, the X beam with both ends supported by each Y beam is moved in the Y direction and the mounting head supported by the X beam is moved in the X direction, so that the mounting position of the board The mounting head is aligned with respect to the component, and the component is mounted on the board.

또한 이와 같은 부품 실장 장치에 있어서, 2개의 Y 빔 사이에 2개의 X 빔을 지지시키고, 각각의 X 빔에 이동 가능하게 지지되는 2대의 실장 헤드를 이용하여, 효율적인 부품 실장을 실현하는 장치 구성이 채용되어 있다. 근년, 부품 실장에 있어서의 생산성의 향상에 더해, 부품 실장 정밀도의 향상을 도모할 것이 강하게 요구되고 있다.In addition, in such a component mounting apparatus, two X-beams are supported between two Y-beams, and two mounting heads movably supported by each X-beam are used to achieve efficient component mounting. are employed In recent years, in addition to the improvement of the productivity in component mounting, it is calculated|required strongly to aim at the improvement of component mounting precision.

이와 같은 부품 실장 장치에서는, 부품 실장에 있어서의 생산성 향상을 위하여 2대의 실장 헤드는 상이한 동작을 병행하여 행하는 경우가 많다. 예를 들어 한쪽 실장 헤드가 기판 상으로의 부품 실장 동작을 행하고 있는 동안에 다른 쪽 실장 헤드가 부품 공급부에서 부품 취출 동작을 행하는 경우 등이 있다.In such a component mounting apparatus, in order to improve productivity in component mounting, two mounting heads perform different operation|movement in parallel in many cases. For example, while one mounting head is performing the component mounting operation on the board|substrate, there exists a case where the other mounting head performs the component removal operation|movement from a component supply part.

일본 특허 공개 제2011-187468호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2011-187468

이와 같이 2대의 실장 헤드가 서로 상이한 동작을 병행하여 행하는 경우에 부품 실장 장치에서는, 한쪽 실장 헤드 및 X 빔의 동작에 의하여 생긴 진동이 Y 빔에 전달되고, 이 진동이 다시 다른 쪽 X 빔 및 실장 헤드에 전달되어 버린다. 이와 같은 진동의 전달은 부품의 위치 인식이나 실장 동작 등의 정밀도에 악영향을 줄 우려가 있다. 이와 같은 진동의 전달에 의한 영향을 회피하기 위해서는, 2대의 실장 헤드 상호 간에 있어서의 동작을 제한할 필요가 있어서, 부품 실장에 있어서의 생산성의 향상이 저해된다.In this way, when two mounting heads perform different operations in parallel, in the component mounting apparatus, the vibration generated by the operation of one mounting head and the X-beam is transmitted to the Y-beam, and this vibration is again transmitted to the other X-beam and the mounting device. transmitted to the head. Transmission of such vibrations may adversely affect the accuracy of component position recognition or mounting operation. In order to avoid the influence by transmission of such a vibration, it is necessary to restrict the operation|movement in two mounting heads mutually, and the improvement of the productivity in component mounting is inhibited.

본 개시의 과제는, 실장 헤드의 진동을 저감시키는 실장 장치를 제공하는 것이다.An object of the present disclosure is to provide a mounting apparatus for reducing vibration of a mounting head.

그 외의 과제와 신규의 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면으로부터 밝혀질 것이다.Other problems and novel features will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

본 개시 중 대표적인 것의 개요를 간단히 설명하면 하기와 같다.A brief outline of representative ones of the present disclosure is as follows.

즉, 실장 장치는, 다이를 반송하는 제1 실장 헤드와, 상기 제1 실장 헤드와는 동작 타이밍이 상이하고, 다이를 반송하는 제2 실장 헤드와, 상기 제1 실장 헤드를 제1 방향으로 자유로이 이동시키는 제1 구동부와, 상기 제2 실장 헤드를 상기 제1 방향으로 자유로이 이동시키는 제2 구동부와, 상기 제1 구동부 및 상기 제2 구동부를 제어하는 제어부를 구비한다. 상기 제어부는, 상기 제1 실장 헤드를 이동시킬 때 발생하는 가진력을 명령값으로부터 산출하거나, 또는 미리 측정하여 등록되어 있는 진동 파형으로서, 상기 가진력의 역방향으로 상쇄하는 추력 상당분을 피드 포워드 성분으로서 상기 제2 실장 헤드의 제어량에 더하도록 구성된다.That is, in the mounting apparatus, the first mounting head for transporting the die, the operation timing of the first mounting head is different, the second mounting head for transporting the die, and the first mounting head freely in the first direction A first driving unit for moving, a second driving unit for freely moving the second mounting head in the first direction, and a control unit for controlling the first driving unit and the second driving unit are provided. The control unit calculates an excitation force generated when moving the first mounting head from a command value, or as a vibration waveform that is measured and registered in advance, a thrust equivalent to offset in the reverse direction of the excitation force as a feed-forward component. It is configured to add to the control amount of the second mounting head.

상기 실장 장치에 의하면 실장 헤드의 진동을 저감시킬 수 있다.According to the said mounting apparatus, the vibration of a mounting head can be reduced.

도 1은 실시 형태의 실장 장치를 모식적으로 도시하는 상면도이다.
도 2는 도 1의 실장 장치를 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 3은 도 1의 실장 장치의 과제를 설명하는 모식적인 정면도이다.
도 4는 실시 형태의 실장 장치를 설명하는 모식적인 정면도이다.
도 5a는 도 4의 (a)의 실장 장치의 이동축의 동작에 의하여 상대축에 가해지는 관성력과, 발생하는 편차를 설명하는 도면이다.
도 5b는 도 4의 (b)의 실장 장치의 이동축의 동작에 의하여 상대축에 가해지는 관성력과, 발생하는 편차를 설명하는 도면이다.
도 6a는 장거리 동작의 경우의 상대축의 추력의 산출을 설명하는 도면이다.
도 6b는 단거리 동작의 경우의 상대축의 추력의 산출을 설명하는 도면이다.
도 7a는 비교예의 실장 장치의 제어계의 블록선도이다.
도 7b는 실장 장치의 제어계의 블록선도이다.
도 8a는 장치가, 강인한 바닥에 설치된 경우의 장치의 진동 모델도이다.
도 8b는 장치가, 강인하지 않은 바닥에 설치된 경우의 장치의 진동 모델도이다.
도 9는 동작축의 가가속도에 의한 진동 파형과 상쇄 파형을 설명하는 도면이다.
도 10은 동작축의 가가가속도에 의한 진동 파형과 상쇄 파형을 설명하는 도면이다.
도 11은 제1 실시예의 플립 칩 본더의 개략을 도시하는 상면도이다.
도 12는 도 11에 있어서 화살표 A 방향에서 보았을 때, 픽업 플립 헤드, 트랜스퍼 헤드 및 본딩 헤드의 동작을 설명하는 도면이다.
도 13은 도 11의 다이 공급부의 주요부를 도시하는 개략 단면도이다.
도 14는 도 11의 본딩부의 주요부를 도시하는 개략 측면도이다.
도 15는 도 11의 플립 칩 본더에서 실시되는 본딩 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 16은 제2 실시예의 다이 본더의 개략을 도시하는 상면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a top view which shows typically the mounting apparatus of embodiment.
FIG. 2 is a side view schematically showing the mounting apparatus of FIG. 1 .
Fig. 3 is a schematic front view for explaining the subject of the mounting device of Fig. 1 .
It is a schematic front view explaining the mounting apparatus of embodiment.
FIG. 5A is a view for explaining an inertial force applied to a relative axis by an operation of a moving axis of the mounting apparatus of FIG. 4A and a deviation occurring.
FIG. 5B is a view for explaining an inertia force applied to a relative axis by an operation of a moving axis of the mounting apparatus of FIG. 4B and a deviation occurring.
6A is a diagram for explaining calculation of the thrust of the relative shaft in the case of long-distance operation.
6B is a diagram for explaining the calculation of the thrust of the relative shaft in the case of a short-distance operation.
7A is a block diagram of a control system of a mounting apparatus of a comparative example.
7B is a block diagram of the control system of the mounting apparatus.
Fig. 8A is a vibration model diagram of the device when the device is installed on a strong floor.
8B is a vibration model diagram of the device when the device is installed on a non-rigid floor.
9 is a view for explaining a vibration waveform and a cancellation waveform due to acceleration of an operating axis.
10 is a view for explaining a vibration waveform and a cancellation waveform due to acceleration and acceleration of the operating axis.
Fig. 11 is a top view schematically showing the flip chip bonder of the first embodiment.
Fig. 12 is a view for explaining the operation of the pickup flip head, the transfer head, and the bonding head when viewed from the arrow A direction in Fig. 11 .
Fig. 13 is a schematic cross-sectional view showing a main part of the die supply section of Fig. 11;
Fig. 14 is a schematic side view showing an essential part of the bonding portion of Fig. 11;
15 is a flowchart illustrating a bonding method performed in the flip chip bonder of FIG. 11 .
16 is a top view schematically showing the die bonder of the second embodiment.

이하, 실시 형태 및 실시예에 대하여 도면을 이용하여 설명한다. 단, 이하의 설명에 있어서, 동일 구성 요소에는 동일 부호를 붙여서, 반복되는 설명을 생략하는 경우가 있다. 또한 도면은 설명을 보다 명확히 하기 위하여, 실제의 양태에 비해 각 부의 폭, 두께, 형상 등에 대하여 모식적으로 도시되는 경우가 있지만 어디까지나 일례이며, 본 발명의 해석을 한정하는 것은 아니다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment and an Example are demonstrated using drawings. However, in the following description, the same code|symbol is attached|subjected to the same component, and repeated description may be abbreviate|omitted. In addition, although the drawings may be schematically illustrated with respect to the width, thickness, shape, etc. of each part compared with the actual aspect in order to make description more clear, it is an example to the last, and does not limit the interpretation of this invention.

먼저, 실시 형태의 실장 장치의 구성에 대하여 도 1 내지 3을 이용하여 설명한다. 도 1은, 실시 형태의 실장 장치를 모식적으로 도시하는 상면도이다. 도 2는, 도 1의 실장 장치를 모식적으로 도시하는 측면도이다.First, the structure of the mounting apparatus of embodiment is demonstrated using FIGS. 1-3. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a top view which shows typically the mounting apparatus of embodiment. FIG. 2 is a side view schematically showing the mounting apparatus of FIG. 1 .

실시 형태의 실장 장치(100)는, 부품 공급부(도시하지 않음)로부터 부품(300)을 워크(200)의 상방으로까지 반송하고, 반송한 부품(300)을 워크(200)에 장착하는(실장하는) 장치이다. 실장 장치(100)는, 가대(110)와, 가대(110) 상에 지지되는 실장 스테이지(120)와, 가대(110) 상에 마련되는 X 지지대(131a, 131b)와, X 지지대(131a, 131b) 상에 지지되는 Y 빔(140a, 140b)과, Y 빔(140a, 140b)에 지지되는 실장 헤드(150a, 150b)와, 실장 헤드(150a, 150b)를 Y축 방향 및 Z축 방향으로 구동하는 구동부(160a, 160b)를 구비하고 있다. 또한 X축 방향, Y축 방향은 수평면 상에서 서로 직교하는 방향이며, 본 실시 형태에서는, 도 1에 도시한 바와 같이 Y 빔(140a, 140b)이 신장되는 방향을 Y축 방향(제2 방향), 이와 직교하는 방향을 X축 방향(제1 방향)으로서 설명한다. 또한 Z축 방향(제3 방향)은 XY면에 수직인 상하 방향이다. 또한 배경기술란에 기재한 X 방향 및 Y 방향과는 상이하다.The mounting apparatus 100 of embodiment conveys the component 300 from a component supply part (not shown) to the upper direction of the workpiece|work 200, and mounts the conveyed component 300 to the workpiece|work 200 (mounting). ) is a device. The mounting apparatus 100 includes a mount 110 , a mounting stage 120 supported on the mount 110 , X supports 131a and 131b provided on the mount 110 , X supports 131a , 131b) the Y beams 140a and 140b supported on, the mounting heads 150a and 150b supported on the Y beams 140a and 140b, and the mounting heads 150a and 150b in the Y-axis direction and the Z-axis direction. Driving units 160a and 160b for driving are provided. In addition, the X-axis direction and the Y-axis direction are directions orthogonal to each other on the horizontal plane, and in this embodiment, the direction in which the Y beams 140a and 140b extend is the Y-axis direction (second direction), The direction orthogonal to this is demonstrated as an X-axis direction (1st direction). In addition, the Z-axis direction (third direction) is an up-down direction perpendicular to the XY plane. In addition, it is different from the X direction and Y direction described in the background column.

실장 헤드(150a, 150b)는, 부품(300)을 착탈 가능하게 보유 지지하는 보유 지지 수단을 갖는 장치이며, Y축 방향으로 왕복동 가능하게 Y 빔(140a, 140b)에 장착되어 있다.The mounting heads 150a, 150b are devices having holding means for detachably holding the component 300, and are mounted on the Y beams 140a, 140b so as to be reciprocally reciprocated in the Y-axis direction.

본 실시 형태의 경우, 실장 헤드(150a, 150b)를 각각 3개 구비하고 있으며, 각 실장 헤드(150a, 150b)는, 진공 흡착에 의하여 부품(300)을 보유 지지하는 노즐을 갖는 보유 지지 수단(151a)을 구비하고 있다. 또한 실장 헤드(150b)의 보유 지지 수단은 도시하고 있지 않다. 또한 구동부(160a, 160b)는 3개의 실장 헤드(150a, 150b)를 각각 독립적으로 Z축 방향으로 승강시킬 수 있다. 실장 헤드(150a, 150b)는 부품(300)을 보유 지지하여 반송하여, 실장 스테이지(120)에 흡착 고정된 워크(200) 상에 부품(300)을 장착하는 기능을 구비하고 있다.In the case of this embodiment, three mounting heads 150a and 150b are provided, respectively, and each of the mounting heads 150a and 150b is a holding means having a nozzle for holding the component 300 by vacuum suction ( 151a) is provided. In addition, the holding means of the mounting head 150b is not shown in figure. In addition, the driving units 160a and 160b may independently elevate the three mounting heads 150a and 150b in the Z-axis direction. The mounting heads 150a and 150b have a function of holding and conveying the component 300 and mounting the component 300 on the workpiece 200 adsorbed and fixed to the mounting stage 120 .

X 지지대(131a, 131b) 상에 마련된 가이드(132a, 132b)는, Y 빔(140a, 140b)을 X축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 안내하는 부재이다. 본 실시 형태의 경우, 2개의 X 지지대(131a, 131b)가 평행으로 배치되어 있으며, 각 X 지지대(131a, 131b)는 가대(110)에, X축 방향으로 신장된 상태에서 고정되어 있다. X 지지대(131a, 131b)는 가대(110)와 일체로 형성되는 것이어도 된다. X 지지대(131a, 131b) 및 가이드(132a, 132b)를 X 빔(130a, 130b)이라 한다. 또한 X 빔(130a, 130b)을 X1축, X2축이라고도 한다. 또한 Y 빔(140a, 140b)을 Y1축, Y2축이라고도 한다.The guides 132a and 132b provided on the X supports 131a and 131b are members for guiding the Y beams 140a and 140b so as to be able to slide in the X-axis direction. In the case of the present embodiment, two X supports 131a and 131b are arranged in parallel, and each X support 131a and 131b is fixed to the mount 110 in a state extending in the X-axis direction. The X supports 131a and 131b may be formed integrally with the mount 110 . The X supports 131a and 131b and the guides 132a and 132b are referred to as X beams 130a and 130b. Also, the X-beams 130a and 130b are referred to as X1-axis and X2-axis. The Y beams 140a and 140b are also referred to as Y1-axis and Y2-axis.

도 2에 도시한 바와 같이, 가이드(132a, 132b) 상에는, 슬라이더(143a, 143b)가 X축 방향으로 이동 가능하게 장착되어 있다. 그리고 2개의 가이드(132a, 132b)의 각 슬라이더(143a, 143b) 상에는 각각 Y 빔(140a, 140b)의 각 다리부(142aa, 142ba, 142ab, 142bb)가 장착되어 있다. 즉, Y 빔(140a, 140b)의 주 빔부(141a, 141b)는 실장 스테이지(120) 상에 걸쳐지도록 Y축 방향으로 신장되고, 양단의 각 다리부(142aa, 142ba, 142ab, 142bb)는 슬라이더(143a, 143b)에 장착되고 X 지지대(131a, 131b)에 장착된 가이드(132a, 132b)에 의하여 X축 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 다리부(142aa, 142ba, 142ab, 142bb)에는, Y 빔(140a, 140b)을 X축 방향으로 구동하는 모터 등의 구동부(144aa, 144ba, 144ab, 144bb)를 구비한다. 또한 주 빔부(141a, 141b)의 저면과 다리부(142aa, 142ba, 142ab, 142bb)의 저면(슬라이더(143a, 143b)의 상면)은 동일면 상에 위치하므로, 주 빔부(141a, 141b)는 X 지지대(131a, 131b)로부터 그다지 높지 않은 위치에 마련되어 있다.As shown in Fig. 2, on the guides 132a, 132b, the sliders 143a, 143b are mounted so as to be movable in the X-axis direction. And on each of the sliders 143a and 143b of the two guides 132a and 132b, leg portions 142aa, 142ba, 142ab, and 142bb of the Y-beams 140a and 140b, respectively, are mounted. That is, the main beam portions 141a and 141b of the Y-beams 140a and 140b extend in the Y-axis direction so as to span the mounting stage 120 , and the respective leg portions 142aa, 142ba, 142ab, and 142bb at both ends are sliders. It is mounted on the (143a, 143b) and is supported movably in the X-axis direction by the guides (132a, 132b) mounted on the X supports (131a, 131b). The leg parts 142aa, 142ba, 142ab, and 142bb are provided with drive parts 144aa, 144ba, 144ab, 144bb, such as a motor which drives the Y beams 140a, 140b in the X-axis direction. In addition, since the bottom surfaces of the main beam portions 141a and 141b and the bottom surfaces of the leg portions 142aa, 142ba, 142ab, 142bb (the top surfaces of the sliders 143a and 143b) are located on the same surface, the main beam portions 141a and 141b are X It is provided at a position not so high from the supports (131a, 131b).

도 1에 도시한 바와 같이, Y 빔(140a, 140b)은 Y축 방향으로 신장되어 배치되어, 실장 헤드(150a, 150b)의 Y축 방향의 왕복동을 안내하는 부재이며, 구동부이기도 하다.As shown in FIG. 1 , the Y beams 140a and 140b are arranged to extend in the Y-axis direction, and are members for guiding the reciprocation of the mounting heads 150a and 150b in the Y-axis direction, and are also a driving unit.

다음으로, Y 빔 및 실장 헤드의 진동에 대하여 도 3을 이용하여 설명한다. 도 3은, 도 1의 실장 장치의 과제를 설명하는 모식적인 정면도이며, 도 3의 (a)는, 대향 2축이 독립적으로 동작하는 것을 설명하는 도면이고, 도 3의 (b)는, 한쪽 축이 동작하고 다른 쪽 축이 정지해 있는 경우를 설명하는 도면이고, 도 3의 (c)는, 프레임의 진동 변형을 설명하는 도면이고, 도 3의 (d)는, 다른 쪽 축의 진동을 설명하는 도면이다.Next, the vibration of the Y beam and the mounting head will be described with reference to FIG. 3 . Fig. 3 is a schematic front view for explaining the problem of the mounting device of Fig. 1 , Fig. 3 (a) is a view for explaining that two opposing axes operate independently, Fig. 3 (b) is one side It is a diagram explaining a case where the shaft is operating and the other shaft is stationary, Fig. 3 (c) is a diagram for explaining the vibration deformation of the frame, and Fig. 3 (d) is a diagram for explaining the vibration of the other shaft is a drawing that

실장 장치(100)에서는, 부품 실장에 있어서의 생산성 향상을 위하여 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 2대의 실장 헤드(150a, 150b)는 상이한 동작을 병행하여 행하는 경우가 많다. 예를 들어 한쪽 실장 헤드(150b)가 기판 상으로의 부품 실장 동작을 행하고 있는 동안에 다른 쪽 실장 헤드(150a)가 X 방향으로 이동하는 동작을 행하는 경우가 있다.In the mounting apparatus 100, as shown in Fig. 3(a), in order to improve productivity in component mounting, the two mounting heads 150a and 150b perform different operations in parallel in many cases. For example, while one mounting head 150b is performing the component mounting operation|movement on the board|substrate, the other mounting head 150a may perform the operation|movement which moves in the X direction.

도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, Y1축인 Y 빔(140a)이 X축 방향으로 동작하면, 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이, 가감속 시에 실장 헤드(150a) 및 Y 빔(140a)의 질량(Ma)과 가속도(A)을 곱한 반력(Fr=Ma·A)이 가대(프레임)(110)에 전해져, 가대(110)가 가진되어 2점 파선과 같이 진동 변형된다. 여기서, 가대(110)의 진동 가속도를 A'이라 한다. 가대(110)가 진동하였을 때, 도 3의 (d)에 도시한 바와 같이, 다른 한쪽 실장 헤드(150b)에, 실장 헤드(150b) 및 Y 빔(140b)의 질량(Mb)과 진동 가속도(A')를 곱한 관성력(Fi=Mb·A')이 가대(110)의 진동의 역방향으로 가해진다. 이 관성력이, 다른 한쪽 실장 헤드(150b) 및 Y 빔(140b)를 보유 지지하는 구동부(144ab와 144bb)의 모터에 외력으로서 가해져, 위치 결정 정밀도를 저하시키는 요인으로 된다.As shown in (b) of FIG. 3, when the Y beam 140a, which is the Y1 axis, operates in the X-axis direction, as shown in FIG. 3(c), the mounting head 150a and the Y beam during acceleration/deceleration A reaction force (Fr=Ma·A) multiplied by the mass Ma of the beam 140a and the acceleration A is transmitted to the mount (frame) 110, and the mount 110 is excited and oscillated as shown by a two-point broken line. . Here, the vibration acceleration of the mount 110 is referred to as A'. When the mount 110 vibrates, as shown in Fig. 3(d), on the other mounting head 150b, the mass (Mb) of the mounting head 150b and the Y-beam 140b and the vibration acceleration ( A') multiplied by an inertial force (Fi=Mb·A') is applied in the reverse direction of the vibration of the mount 110 . This inertial force is applied as an external force to the motors of the driving units 144ab and 144bb holding the other mounting head 150b and the Y-beam 140b, and becomes a factor of lowering the positioning accuracy.

대향 2축 등의 구성의 경우, Y1축인 Y 빔(140a)이 동작 시, Y2축인 Y 빔(140b)이 가령 정지해 있더라도 Y1축의 가감속 진동이 프레임에 전해져 Y2축을 진동시키는 요인으로 되어, 수 ㎛ 내지 수십 ㎛ 정도의 위치 어긋남을 발생시킨다. 본 실시 형태와 같은 갠트리 구조뿐 아니라, 동일 방향으로 구동되는 축을 갖는 제각각의 구동계로 구성되고, 한쪽이 다른 쪽의 동작 진동의 영향을 받는 기구 구성의 경우에 본 과제는 발생한다.In the case of a configuration such as opposing two axes, when the Y beam 140a as the Y1 axis is operating, even if the Y beam 140b as the Y2 axis is stationary, the acceleration/deceleration vibration of the Y1 axis is transmitted to the frame and becomes a factor causing the Y2 axis to vibrate. A position shift of about mu m to several tens of mu m is generated. This problem arises in the case of not only the gantry structure as in this embodiment, but also the mechanism structure which is comprised by each drive system which has the axis|shaft driven in the same direction, and one side is affected by the operation vibration of the other.

다음으로, 상기 과제를 해결하는 실시 형태에 대하여 도 4 내지 10을 이용하여 설명한다. 도 4는, 실시 형태의 실장 장치를 모식적으로 도시하는 정면도이며, 도 4의 (a)는, 진동 측정기를 갖지 않는 경우의 도면이고, 도 4의 (b)는, 진동 측정기를 갖는 경우의 도면이다. 도 5a는, 도 4의 (a)의 실장 장치의 이동축의 동작에 의하여 상대축에 가해지는 관성력과, 발생하는 편차를 설명하는 도면이다. 도 5b는, 도 4의 (b)의 실장 장치의 이동축의 동작에 의하여 상대축에 가해지는 관성력과, 발생하는 편차를 설명하는 도면이다. 도 6a는, 장거리 동작의 경우의 상대축의 추력의 산출을 설명하는 도면이다. 도 6b는, 단거리 동작의 경우의 상대축의 추력의 산출을 설명하는 도면이다. 도 7a는, 비교예의 실장 장치의 제어계의 블록선도이다. 도 7b는, 실장 장치의 제어계의 블록선도이다. 도 8a는, 장치가, 강인한 바닥에 설치된 경우의 장치의 진동 모델도이다. 도 8b는, 장치가, 강인하지 않은 바닥에 설치된 경우의 장치의 진동 모델도이다. 도 9는, 장거리 동작의 경우의 동작축의 가가가속도로부터 산출하는 추력, 및 진동 파형으로부터 산출하는 추력을 설명하는 도면이다. 도 10은, 단거리 동작의 경우의 동작축의 가가가속도로부터 산출하는 추력, 및 진동 파형으로부터 산출하는 추력을 설명하는 도면이다.Next, embodiment which solves the said subject is demonstrated using FIGS. 4-10. 4 : is a front view which shows typically the mounting apparatus of embodiment, (a) is a figure in the case of not having a vibration measuring device, FIG. 4(b) is a case where it has a vibration measuring device. It is a drawing. FIG. 5A is a view for explaining an inertial force applied to a relative shaft by an operation of a moving shaft of the mounting apparatus of FIG. 4A and a deviation occurring. FIG. 5B is a diagram for explaining an inertial force applied to a relative shaft by an operation of a moving shaft of the mounting apparatus of FIG. 4B and a deviation occurring. 6A is a diagram for explaining calculation of the thrust of the relative shaft in the case of long-distance operation. 6B is a diagram for explaining the calculation of the thrust of the relative shaft in the case of a short-distance operation. Fig. 7A is a block diagram of a control system of a mounting apparatus of a comparative example. Fig. 7B is a block diagram of the control system of the mounting apparatus. Fig. 8A is a vibration model diagram of the device when the device is installed on a hard floor. Fig. 8B is a vibration model diagram of the device when the device is installed on a non-rigid floor. Fig. 9 is a diagram for explaining a thrust calculated from the acceleration and acceleration of the operating axis and a thrust calculated from the vibration waveform in the case of long-distance operation. Fig. 10 is a diagram for explaining a thrust calculated from the acceleration and acceleration of the operating axis in the case of a short-distance operation, and a thrust calculated from a vibration waveform.

도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, Y1축인 Y 빔(140a)의 동작 시에, Y2축인 Y 빔(140b)에 발생하는 관성력(Fi)을 상쇄하는 추력(Fp)을 Y2축에 가함으로써, Y2축의 진동을 저감시킨다. 구체적으로는, 도 5a에 나타낸 바와 같이, Y1축을 동작 시킴으로써 발생하는 가진력(가가속도(J))으로 가대가 진동하고, 가대(110)의 진동에 의하여 상대축으로 관성력이 가해지고, 이 관성력을 기점으로 하는 진동이 상대축으로 발생하여 편차로서 나타난다. 이 진동은, 가대(110)와 Y축 구동축이 구성하는 진동계의 강성, 주파수 특성에 따라 정해지며, 진동 진폭, 주파수, 감쇠 특성 등은 각각의 장치 구성에 따라 상이하다. 진동의 기점은 동작축의 가속 감속의 개시점으로 되므로, 그곳을 기점으로 가대와 구동부의 축 구성에 의한 진동 특성에 걸맞는 추력 보상 파형을 구하여, 상대축의 추력에 가함으로써 진동을 억제한다. 예를 들어 도 6a, 6b에 나타낸 바와 같이, 동작하는 축이 발생시키는 가진력은, 명령 동작 속도(V)를 미분한 가속도(A)를 미분하여 산출한 가가속도(J)로 하고, 그 역방향으로 상쇄하는 추력 상당분(도면의 추력 보상의 실선)을 Y2축의 제어값에 피드 포워드 성분으로서 동시에 더함으로써, 가진력을 상쇄하여 진동을 억제한다.As shown in (a) of FIG. 4, when the Y beam 140a, which is the Y1 axis, is operated, a thrust Fp that cancels the inertia force Fi generated in the Y beam 140b which is the Y2 axis is applied to the Y2 axis. By doing so, the vibration of the Y2-axis is reduced. Specifically, as shown in FIG. 5A, the mount vibrates with the excitation force (acceleration (J)) generated by operating the Y1 axis, and the inertial force is applied to the relative axis by the vibration of the mount 110, and this inertial force is The oscillation as the starting point is generated as a relative axis and appears as a deviation. This vibration is determined according to the rigidity and frequency characteristics of the vibration system constituted by the mount 110 and the Y-axis drive shaft, and the vibration amplitude, frequency, damping characteristics, etc. are different depending on each device configuration. Since the starting point of the vibration is the starting point of acceleration/deceleration of the operating shaft, a thrust compensation waveform suitable for the vibration characteristics by the shaft configuration of the mount and the drive unit is obtained from that point, and the vibration is suppressed by applying it to the thrust of the opposite shaft. For example, as shown in Figs. 6A and 6B, the excitation force generated by the operating shaft is the acceleration J calculated by differentiating the acceleration A obtained by differentiating the command operation speed V, and in the reverse direction. Vibration is suppressed by canceling the excitation force by simultaneously adding the offsetting thrust equivalent (solid line of thrust compensation in the drawing) to the Y2-axis control value as a feed-forward component.

또한 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 동작축에 가진되어 진동하는 가대의 진동은, 도 5b에 나타낸 바와 같은 동작축의 가가속도(J)를 기점으로 한 진동 파형으로 되고, 이 진동이 상대축에 가해짐으로써 상대축에 여분의 편차로서 나타나며, 상대축의 모터 제어부는 이 편차를 검출, 편차를 상쇄하도록 피드백이 걸려, 추력 명령을 내어 목표 위치로 돌아가고자 한다. 그래서 가대의 진동을, 가대에 설치한 진동 측정기(170)로 측정하여, 도 5b에 나타낸 바와 같이 가대(110)의 진동으로부터 상대축에 가해지는 가진력을 산출하고, 상대축에 가해지는 진동을 상쇄하는 추력 상당분을 Y2축의 제어값에 피드 포워드 성분으로서 동작축 동작과 동시에 더함으로써, 가진력을 상쇄하여 진동을 억제할 수도 있다. 이 진동 측정기(170)는 가속도 픽업이나 자이로 센서 등의, 변위, 속도, 가속도 등을 측정 가능한 디바이스이면 된다.Further, as shown in Fig. 4(b), the vibration of the mount vibrating by being excited by the operating shaft becomes a vibration waveform with the acceleration J of the operating shaft as a starting point as shown in Fig. 5b, and this vibration is When applied to the opposite shaft, it appears as an extra deviation to the opposite axis, and the motor control unit of the opposite axis detects this deviation, feedback is applied to cancel the deviation, and issues a thrust command to return to the target position. Therefore, the vibration of the mount is measured with a vibration measuring device 170 installed on the mount, and as shown in FIG. 5B , the excitation force applied to the opposite shaft is calculated from the vibration of the mount 110, and the vibration applied to the opposite shaft is canceled. Vibration can also be suppressed by canceling the excitation force by adding an equivalent thrust to the Y2-axis control value as a feed-forward component at the same time as the motion axis operation. The vibration measuring device 170 may be any device capable of measuring displacement, speed, acceleration, etc., such as an acceleration pickup or a gyro sensor.

도 7a에 도시한 바와 같이, 비교예의 구동부의 모터(M)의 제어에 있어서, Y1축에서는, 위치 제어부(71a)는 동작 명령과 모터(75a)의 위치 정보에 기초하여 속도 제어부(72a)에 속도 명령을 출력한다. 속도 제어부(72a)는 속도 명령과 모터(75a)의 속도 정보에 기초하여 전류 제어 정보를 출력한다. 전류 제어부(73a)는 증폭기(AMP)(74a)의 정보와 전류 제어 정보에 기초하여 증폭기(74a)를 제어한다. Y2축은 Y1축과 마찬가지로 제어된다. 이와 같이 비교예의 제어 방법에서는, 동작축과 상대축은 각각 독립적으로 제어되어 있으며, 동작축이 동작함으로써 발생하는 진동의 영향을 상대축은 외란(외력 진동)으로서 받게 된다.As shown in Fig. 7A, in the control of the motor M of the driving unit of the comparative example, on the Y1 axis, the position control unit 71a sends the speed control unit 72a to the speed control unit 72a based on the operation command and the position information of the motor 75a. Output the speed command. The speed control unit 72a outputs current control information based on the speed command and the speed information of the motor 75a. The current control unit 73a controls the amplifier 74a based on the information of the amplifier (AMP) 74a and the current control information. The Y2 axis is controlled like the Y1 axis. As described above, in the control method of the comparative example, the operating shaft and the relative shaft are each independently controlled, and the influence of the vibration generated by the operation of the operating shaft is applied to the relative shaft as a disturbance (external force vibration).

그래서 도 7b에 도시한 바와 같이, 실시 형태에서는, 추력 보상부(76a, 76b)는 동작축(예를 들어 Y1축)의 동작 명령으로부터 상대축(예를 들어 Y2축)에 가해지는 가진력을 추정하여, 추력 보상으로서 상대축의 추력 피드 포워드 성분을 전류 제어부(73a, 73b)에 가감산한다. 이것에 의하여, 동작축이 동작하면 동시에, 상대축에 대하여 진동 발생 전에 견디는 방향의 힘을 발생시켜, 가대(110)와 진동 영향을 받는 상대축과의 상대 어긋남(편차)을 억제하여, 상대축으로의 진동 영향의 저감과 정밀도 향상을 도모할 수 있다.Therefore, as shown in Fig. 7B, in the embodiment, the thrust compensators 76a and 76b estimate the excitation force applied to the relative axis (for example, the Y2 axis) from the operation command of the operation axis (for example, the Y1-axis). Thus, the force feed-forward component of the opposite shaft is added to or subtracted from the current controllers 73a and 73b as thrust compensation. As a result, when the operating shaft operates, a force is generated with respect to the mating shaft in a direction to withstand before vibration is generated, thereby suppressing the relative displacement (deviation) between the mount 110 and the mating shaft affected by vibration, It is possible to reduce the influence of vibration on the furnace and improve the precision.

또한 강인한 바닥에 설치된 장치를 상정한 경우, 도 8a에 도시한 바와 같은 3자유도 진동계(Xa, Xb, Xframe)를 상정하면 된다. 여기서 Ma는 Y1축 전체의 질량, Xa는 Y1축의 X 방향 위치, Xam은 Y1축을 X 방향으로 동작시키는 모터 등 구동부의 위치 결정 위치, Vxam은 Y1축에 가하는 동작 명령, Mb는 Y2축 전체의 질량, Xb는 Y2축의 X 방향 위치, Xbm은 Y2축을 X 방향으로 동작시키는 모터 등 구동부의 위치 결정 위치, Mframe은 가대 전체의 질량, Xframe은 가대의 변위이다. 이 경우에는, Y1축의 변동에 기인하는 Xframe의 거동(가대의 진동 가속도(A'))으로부터 질량이 Mb인 Y2축의 관성력과 진동을 계산하면 된다. 이 경우에는, 장치 메이커의 조립 조정 단계에서 인가하는 보상 추력도 산출, 설정이 용이하다. 그러나 장치의 동작에 의하여 바닥의 진동이 발생하는, 바닥 강성에 문제가 있는 경우에는, 도 8b에 도시한 바와 같은 모델(4자유도 진동계(Xa, Xb, Xframe, Xfloor))로 도시되며, 3자유도의 경우와 상이한 파형의 진동이 상대축에 가해진다. 여기서 Xfloor는 바닥의 변위이다. 바닥의 변위, 특성은 설치 환경 각각에서 상이하며, 이것에 의하여, Y1축 동작에 의한 가대의 진동은 미리 상정하는 것이 곤란해져 장치 설치처에서의 조정이 필요해진다. 이 경우에는, 설치 장소에서 동작축을 동작시켜, 상대축의 정지 토크나 편차 파형으로부터 얻어지는 진동 파형을 가대(110) 또는 실장 헤드(150a, 150b) 등에 설치한 진동 측정기(170)와 마찬가지의 진동 측정기로 측정, 추출하고, 그 파형으로부터 추력 보상 파형을 산출하여, 후술하는 제어 장치의 기억 장치에 보존해 둠으로써 대응 가능하다.In addition, when a device installed on a strong floor is assumed, a three-degree-of-freedom vibration system (Xa, Xb, Xframe) as shown in FIG. 8A may be assumed. where Ma is the total mass of the Y1 axis, Xa is the X direction position of the Y1 axis, Xam is the positioning position of the driving part such as a motor that operates the Y1 axis in the X direction, Vxam is the operation command applied to the Y1 axis, Mb is the total mass of the Y2 axis , Xb is the X-direction position of the Y2-axis, Xbm is the positioning position of the driving part such as a motor that operates the Y2-axis in the X-direction, Mframe is the mass of the entire mount, and Xframe is the displacement of the mount. In this case, it is sufficient to calculate the inertia force and vibration of the Y2-axis whose mass is Mb from the behavior of the Xframe (the vibration acceleration (A') of the mount) caused by the fluctuation of the Y1-axis. In this case, it is easy to calculate and set the compensation thrust applied in the assembly and adjustment stage of the device maker. However, if there is a problem in floor rigidity, where vibration of the floor occurs due to the operation of the device, it is shown as a model (four-degree-of-freedom vibrometer (Xa, Xb, Xframe, Xfloor)) as shown in FIG. 8B, 3 A vibration of a different waveform than in the case of degrees of freedom is applied to the relative axis. where Xfloor is the displacement of the floor. The displacement and characteristics of the floor are different in each installation environment, and by this, it becomes difficult to assume beforehand the vibration of the mount by the Y1-axis operation, and it becomes necessary to adjust it at the installation place of the apparatus. In this case, the operating shaft is operated at the installation location, and the vibration waveform obtained from the stop torque or deviation waveform of the relative shaft is installed on the mount 110 or the mounting heads 150a, 150b, etc. It is possible to respond by measuring and extracting, calculating a thrust compensation waveform from the waveform, and storing it in a storage device of a control device described later.

또한 정기적으로 동작축을 움직여, 상대축의 진동 파형을 가대(110) 또는 실장 헤드(150a, 150b) 등에 설치한 진동 측정기(170)와 마찬가지의 진동 측정기로 측정하여, 후술하는 제어 장치의 기억 장치에 등록하고 보정함으로써, 장치의 경시 변화에 대해서도 보정하는 것이 가능해진다. 이는, 장치의 생산 중에 발생하는 기판 반출입 대기 등의 대기 시간을 활용하여 자동으로 측정, 등록하는 등의 것도 가능하다.Also, by periodically moving the operating shaft, the vibration waveform of the relative axis is measured with the same vibration measuring device as the vibration measuring device 170 installed on the mount 110 or the mounting heads 150a, 150b, etc., and registered in the storage device of the control device to be described later. And by correcting it, it becomes possible to correct also for the time-dependent change of an apparatus. It is also possible to automatically measure, register, etc. by utilizing the waiting time such as waiting for loading and unloading of the substrate that occurs during the production of the device.

상술한 실시 형태에서는, 동작축(예를 들어 Y1축)의 명령 속도로부터 산출한 가가속도로부터 상대축(예를 들어 Y2축)의 추력을 산출하고 있지만, 도 9에 나타낸 바와 같이, 동작축(예를 들어 Y1축)의 명령 속도로부터 산출한 가가속도를 미분하여 산출된 가가가속도((a) Y1축 가가가속도)로부터 가가속도의 상승을 산출하여 상대축(예를 들어 Y2축)의 추력으로 해도 된다. 또한 도 9에 나타낸 바와 같이, 미리 장치의 특성(진동 파형)을, 가대(110) 또는 실장 헤드(150a, 150b) 등에 설치한 진동 측정기(170)와 마찬가지의 진동 측정기로 측정하여, 상대축의 편차나 추력 등의 진동 파형((b) Y2축 추진력)으로부터 이를 상쇄하는 상쇄 파형 형상을, 후술하는 제어 장치의 기억 장치에 등록해 두고, 이를 상대축의 추력으로 해도 된다. 이 경우에는 Y1축을 동작시켜, Y2축의 편차나 추력을 관찰하면서 최적의 상쇄 파형을 생성하여 등록한다.In the above-described embodiment, the thrust of the relative axis (for example, the Y2 axis) is calculated from the acceleration calculated from the command speed of the operation axis (for example, the Y1-axis), but as shown in FIG. For example, the increase in acceleration is calculated from the acceleration and acceleration calculated by differentiating the acceleration calculated from the command speed of the Y1 axis ((a) Y1 axis acceleration and acceleration), and the thrust of the relative axis (eg Y2 axis) is used. You can do it. In addition, as shown in Fig. 9, the characteristics (vibration waveform) of the device are measured in advance with a vibration measuring device similar to the vibration measuring device 170 installed on the mount 110 or the mounting heads 150a, 150b, etc., and the deviation of the relative axis An offset waveform shape for canceling the vibration waveform ((b) Y2-axis thrust force) such as a thrust or the like may be registered in a storage device of a control device to be described later, and this may be used as the thrust of the relative axis. In this case, the Y1 axis is operated and the optimum offset waveform is generated and registered while observing the deviation or thrust of the Y2 axis.

도 10에 나타낸 바와 같이, 이동 거리가 짧은 경우에도, 동작축(예를 들어 Y1축)의 명령 속도로부터 산출한 가가속도를 미분하여 산출된 가가가속도((a) Y1축 가가가속도)로부터 가가속도의 상승을 산출하여 상대축(예를 들어 Y2축)의 추력으로 해도 된다. 또한, 도 10에 나타낸 바와 같이, 미리 장치의 특성(진동 파형)을, 가대(110) 또는 실장 헤드(150a, 150b) 등에 설치한 진동 측정기(170)와 마찬가지의 진동 측정기로 측정하여, 상대축의 편차나 추력 등의 진동 파형((b) Y2축 추진력)으로부터, 이를 상쇄하는 상쇄 파형 형상을, 후술하는 제어 장치의 기억 장치에 등록해 두고, 이를 상대축의 추력으로 해도 된다.As shown in Fig. 10, even when the moving distance is short, the acceleration is based on the acceleration ((a) Y1-axis acceleration) calculated by differentiating the acceleration calculated from the command speed of the operating axis (for example, the Y1-axis). It is good also as the thrust of the relative axis|shaft (for example, Y2-axis) by calculating the rise of. In addition, as shown in Fig. 10, the characteristics (vibration waveform) of the device are measured in advance with the same vibration measuring device as the vibration measuring device 170 installed on the mount 110 or the mounting heads 150a, 150b, etc. From the vibration waveforms such as deviation and thrust ((b) Y2-axis driving force), an offset waveform shape for canceling them may be registered in a storage device of a control device described later, and this may be used as the thrust of the relative axis.

실시예 1Example 1

이하, 상술한 실시 형태의 실장 장치의 일례인 플립 칩 본더에 적용한 예에 대하여 설명한다. 또한 플립 칩 본더는, 예를 들어 칩 면적을 초과하는 넓은 영역에 재배선층을 형성하는 패키지인 팬 아웃형 웨이퍼 레벨 패키지(Fan Out Wafer Level Package: FOWLP) 등의 제조에 이용된다.Hereinafter, the example applied to the flip-chip bonder which is an example of the mounting apparatus of embodiment mentioned above is demonstrated. Further, the flip chip bonder is used, for example, in the manufacture of a Fan Out Wafer Level Package (FOWLP), which is a package in which a redistribution layer is formed in a large area exceeding a chip area.

도 11은, 제1 실시예의 플립 칩 본더의 개략을 도시하는 상면도이다. 도 12는, 도 11의 다이 공급부의 주요부를 도시하는 개략 단면도이다.Fig. 11 is a top view schematically showing the flip chip bonder of the first embodiment. Fig. 12 is a schematic cross-sectional view showing a main part of the die supply section of Fig. 11;

플립 칩 본더(10)는 크게 구별하여, 다이 공급부(1)와, 픽업부(2), 트랜스퍼부(8a, 8b)와, 중간 스테이지부(3a, 3b)와, 본딩부(4a, 4b)와, 반송부(5)와, 기판 공급부(6K)와, 기판 반출부(6H)와, 각 부의 동작을 감시하고 제어하는 제어 장치(7)를 갖는다.The flip chip bonder 10 is largely divided into a die supply unit 1, a pickup unit 2, transfer units 8a and 8b, intermediate stage units 3a and 3b, and bonding units 4a and 4b. and a conveyance unit 5, a substrate supply unit 6K, a substrate discharging unit 6H, and a control device 7 for monitoring and controlling the operation of each unit.

먼저, 다이 공급부(1)는, 기판 등의 기판 P에 실장하는 다이 D를 공급한다. 다이 공급부(1)는, 분할된 웨이퍼(11)를 보유 지지하는 웨이퍼 보유 지지대(12)와, 웨이퍼(11)로부터 다이 D를 밀어 올리는, 점선으로 나타내는 밀어 올림 유닛(13)을 갖는다. 다이 공급부(1)는, 도시하지 않은 구동 수단에 의하여 XY 방향으로 이동하여, 픽업하는 다이 D를 밀어 올림 유닛(13)의 위치로 이동시킨다. 다이 공급부(1)는, 원하는 다이 D를 웨이퍼 링(14)으로부터 픽업할 수 있도록 픽업 포인트로 웨이퍼 링(14)을 이동시킨다. 웨이퍼 링(14)은, 웨이퍼(11)가 고정되어 다이 공급부(1)에 장착 가능한 지그이다.First, the die supply unit 1 supplies a die D mounted on a substrate P such as a substrate. The die supply unit 1 includes a wafer holder 12 for holding the divided wafer 11 , and a lifting unit 13 indicated by a dotted line for pushing up the die D from the wafer 11 . The die supply unit 1 moves in the XY direction by driving means (not shown) to move the pick-up die D to the position of the push-up unit 13 . The die supply unit 1 moves the wafer ring 14 to a pickup point so that the desired die D can be picked up from the wafer ring 14 . The wafer ring 14 is a jig to which the wafer 11 is fixed and can be attached to the die supply unit 1 .

픽업부(2)는, 다이 D를 픽업하여 반전하는 픽업 플립 헤드(21)와, 콜릿(22)을 승강, 회전, 반전, 및 X축 방향으로 이동시키는, 도시하지 않은 각 구동부를 갖는다. 이와 같은 구성에 의하여, 픽업 플립 헤드(21)는 다이 D를 픽업하여 픽업 플립 헤드(21)를 180도 회전시키고, 다이 D의 범프를 반전시켜 하면을 향하게 하여 다이 D를 트랜스퍼 헤드(81a, 81b)로 넘기는 자세로 한다.The pickup unit 2 has a pickup flip head 21 that picks up the die D and inverts it, and each driving unit (not shown) that moves the collet 22 up/down, rotates, inverts, and moves in the X-axis direction. With this configuration, the pickup flip head 21 picks up the die D, rotates the pickup flip head 21 180 degrees, inverts the bump of the die D to face the lower surface, and transfers the die D to the transfer heads 81a, 81b. ) in a forward position.

트랜스퍼부(8a, 8b)는, 반전한 다이 D를 픽업 플립 헤드(21)로부터 수취하여 중간 스테이지(31a, 31b)에 적재한다. 트랜스퍼부(8a, 8b)는, 픽업 플립 헤드(21)와 마찬가지로 다이 D를 선단에 흡착 보유 지지하는 콜릿(82a, 82b)을 구비하는 트랜스퍼 헤드(81a, 81b)와, 트랜스퍼 헤드(81a, 81b)를 X축 방향으로 이동시키는 X 구동부(83a, 83b)를 갖는다.The transfer units 8a and 8b receive the inverted die D from the pickup flip head 21 and load them on the intermediate stages 31a and 31b. The transfer parts 8a, 8b are the same as the pickup flip head 21, the transfer heads 81a, 81b provided with collets 82a, 82b for adsorbing and holding the die D at the tip end, and the transfer heads 81a, 81b. ) has an X driving unit (83a, 83b) for moving in the X-axis direction.

중간 스테이지부(3a, 3b)는, 다이 D를 일시적으로 적재하는 중간 스테이지(31a, 31b), 및 스테이지 인식 카메라(34a, 34b)를 갖는다. 중간 스테이지(31a, 31b)는, 도시하지 않은 구동부에 의하여 Y축 방향으로 이동 가능하다.The intermediate stage portions 3a and 3b have intermediate stages 31a and 31b for temporarily loading the die D, and stage recognition cameras 34a and 34b. The intermediate stages 31a and 31b are movable in the Y-axis direction by a driving unit (not shown).

본딩부(4a, 4b)는 중간 스테이지(31a, 31b)로부터 다이 D를 픽업하여, 반송되어 오는 기판 P 상에 본딩한다. 본딩부(4a, 4b)는, 픽업 플립 헤드(21)와 마찬가지로 다이 D를 선단에 흡착 보유 지지하는 콜릿(42a, 42b)을 구비하는 본딩 헤드(41a, 41b)와, 본딩 헤드(41a, 41b)를 Y축 방향으로 이동시키는 Y 빔(43a, 43b)과, 기판 P의 위치 인식 마크(도시하지 않음)를 촬상하여 본딩 위치를 인식하는 기판 인식 카메라(44a, 44b)와, X 지지대(451a, 451b)를 갖는다.The bonding units 4a and 4b pick up the die D from the intermediate stages 31a and 31b and bond them onto the transferred substrate P. The bonding parts 4a, 4b are the bonding heads 41a, 41b provided with the collets 42a, 42b which adsorb|suck and hold the die D at the front-end|tip similarly to the pickup flip head 21, and the bonding heads 41a, 41b. ) Y beams 43a and 43b for moving in the Y-axis direction, substrate recognition cameras 44a and 44b for recognizing bonding positions by imaging a position recognition mark (not shown) of the substrate P, and an X support stand 451a , 451b).

이와 같은 구성에 의하여 본딩 헤드(41a, 41b)는 중간 스테이지(31a, 31b)로부터 다이 D를 픽업하고, 기판 인식 카메라(44a, 44b)의 촬상 데이터에 기초하여 기판 P에 다이 D를 본딩한다.With such a configuration, the bonding heads 41a and 41b pick up the die D from the intermediate stages 31a and 31b, and bond the die D to the substrate P based on the imaged data of the substrate recognition cameras 44a and 44b.

반송부(5)는, 기판 P가 X 방향으로 이동하는 반송 레일(51, 52)을 구비한다. 반송 레일(51, 52)은 평행으로 마련된다. 이와 같은 구성에 의하여 기판 공급부(6K)로부터 기판 P를 반출하여, 반송 레일(51, 52)을 따라 본딩 위치까지 이동시키고, 본딩 후 기판 반출부(6H)까지 이동시켜 기판 반출부(6H)로 기판 P를 넘긴다. 기판 P에 다이 D를 본딩 중에 기판 공급부(6K)는 새로운 기판 P를 반출하여, 반송 레일(51, 52) 상에서 대기한다.The conveyance part 5 is provided with the conveyance rails 51 and 52 on which the board|substrate P moves in the X direction. The conveyance rails 51 and 52 are provided in parallel. With this configuration, the substrate P is taken out from the substrate supply unit 6K, moved along the conveying rails 51 and 52 to the bonding position, and then moved to the substrate discharging unit 6H after bonding to the substrate discharging unit 6H. Turn over the board P. During bonding of the die D to the substrate P, the substrate supply unit 6K unloads a new substrate P and waits on the transport rails 51 and 52 .

제어 장치(7)는, 플립 칩 본더(10)의 각 부의 동작을 감시하고 제어하는 프로그램(소프트웨어)이나 데이터를 저장하는 기억 장치(메모리)와, 메모리에 저장된 프로그램을 실행하는 중앙 처리 장치(CPU)를 구비한다.The control device 7 includes a storage device (memory) that stores a program (software) or data that monitors and controls the operation of each unit of the flip chip bonder 10, and a central processing unit (CPU) that executes the program stored in the memory. ) is provided.

도 12에 도시한 바와 같이, 다이 공급부(1)는, 웨이퍼 링(14)을 보유 지지하는 익스팬드 링(15)과, 웨이퍼 링(14)에 보유 지지되어, 복수의 다이 D가 점착된 다이싱 테이프(16)를 수평으로 위치 결정하는 지지 링(17)과, 다이 D를 상방으로 밀어 올리기 위한 밀어 올림 유닛(13)을 갖는다. 소정의 다이 D를 픽업하기 위하여 밀어 올림 유닛(13)은, 도시하지 않은 구동 기구에 의하여 상하 방향으로 이동하고, 다이 공급부(1)는 수평 방향으로는 이동하도록 되어 있다.As shown in FIG. 12 , the die supply unit 1 includes an expand ring 15 holding the wafer ring 14 , and a die held by the wafer ring 14 , to which a plurality of dies D are adhered. It has a support ring 17 for horizontally positioning the singe tape 16, and a push-up unit 13 for pushing up the die D upward. In order to pick up the predetermined die D, the push-up unit 13 is moved up and down by a drive mechanism (not shown), and the die supply unit 1 is moved in the horizontal direction.

본딩부에 대하여 실시 형태를 참조하면서 도 2, 14를 이용하여 설명한다. 도 14는, 본딩부(4)의 주요부를 도시하는 개략 측면도이다. 일부 구성 요소는 투시하여 도시하고 있다. 또한 도 14의 측면도는 도 2의 측면도에 대응하고 있다. 이하, 본딩부(4)의 Y 빔(43a) 측을 중심으로 설명하는데, Y 빔(43b)은 Y 빔(43a)과 대칭인 구성이다.A bonding part is demonstrated using FIG. 2, 14, referring embodiment. 14 : is a schematic side view which shows the principal part of the bonding part 4. As shown in FIG. Some components are shown in perspective. In addition, the side view of FIG. 14 corresponds to the side view of FIG. Hereinafter, the Y-beam 43a side of the bonding unit 4 will be described as a center, and the Y-beam 43b has a configuration symmetrical to the Y-beam 43a.

본딩부(4)는, 가대(53)(가대(110)) 상에 지지되는 본딩 스테이지 BS(실장 스테이지(120))와, 반송 레일(51, 52)의 근방에 마련되는 X 지지대(451a)(X 지지대(131a))와, X 지지대(451a) 상에 지지되는 Y 빔(43a)(Y 빔(140a))과, Y 빔(43a)에 지지되는 본딩 헤드(41a)(실장 헤드(150a))와, 본딩 헤드(41a)를 Y축 방향 및 Z축 방향으로 구동하는 구동부(46a)(구동부(160a))를 구비하고 있다.The bonding unit 4 includes a bonding stage BS (mounting stage 120 ) supported on a mount 53 (the mount 110 ), and an X support stand 451a provided in the vicinity of the transport rails 51 and 52 . (X support 131a), Y beam 43a (Y beam 140a) supported on X support 451a, and bonding head 41a (mounting head 150a) supported by Y beam 43a )) and a driving unit 46a (drive unit 160a) for driving the bonding head 41a in the Y-axis direction and the Z-axis direction.

본딩 헤드(41a)는, 다이 D(부품(300))를 착탈 가능하게 보유 지지하는 콜릿(42a)(보유 지지 수단(151a))을 갖는 장치이며, Y축 방향으로 왕복동 가능하게 Y 빔(43a)에 장착되어 있다.The bonding head 41a is a device having a collet 42a (holding support means 151a) for detachably holding the die D (part 300), and a Y-beam 43a reciprocally in the Y-axis direction. ) is mounted on

본 실시예의 경우, 본딩 헤드(41a)를 1개 구비하고 있으며, 본딩 헤드(41a)는, 진공 흡착에 의하여 다이 D를 보유 지지하는 콜릿(42a)을 구비하고 있다. 또한 구동부(46a)는 본딩 헤드(41a)를 Z축 방향으로 승강시킬 수 있다. 본딩 헤드(41a)는, 중간 스테이지(31a)로부터 픽업한 다이 D를 보유 지지하여 반송하여, 본딩 스테이지 BS에 흡착 고정된 기판 P(워크(200)) 상에 다이 D를 장착하는 기능을 구비하고 있다.In the case of this embodiment, one bonding head 41a is provided, and the bonding head 41a is provided with the collet 42a which holds the die D by vacuum suction. In addition, the driving unit 46a may elevate the bonding head 41a in the Z-axis direction. The bonding head 41a has a function of holding and conveying the die D picked up from the intermediate stage 31a and mounting the die D on the substrate P (workpiece 200) adsorbed and fixed to the bonding stage BS, have.

X 지지대(451a, 451b) 상에 마련된 가이드(452a, 452b)는, Y 빔(43a)을 X축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 안내하는 부재이다. 본 실시예의 경우, 2개의 X 지지대(451a, 451b)가 평행으로 배치되어 있으며, 각 X 지지대(451a, 451b)는 반송 레일(51, 52) 상에, X축 방향으로 신장된 상태에서 고정되어 있다. X 지지대(451a, 451b)는 반송 레일(51, 52)과 일체로 형성되는 것이어도 된다.The guides 452a and 452b provided on the X supports 451a and 451b are members that guide the Y beam 43a so as to be able to slide in the X-axis direction. In the case of this embodiment, two X supports 451a and 451b are arranged in parallel, and each X support 451a and 451b is fixed on the conveying rails 51 and 52 in an extended state in the X-axis direction. have. The X supports 451a and 451b may be formed integrally with the conveyance rails 51 and 52 .

도 11, 도 14에 도시한 바와 같이, 가이드(452a, 452b) 상에는, 슬라이더(433a, 433b)가 X축 방향으로 이동 가능하게 장착되어 있다. 그리고 2개의 가이드(452)의 각 슬라이더(433a, 433b) 상에는 각각 Y 빔(43a)의 양 단부가 장착되어 있다. 즉, Y 빔(43a)은 본딩 스테이지 BS 상에 걸쳐지도록 Y축 방향으로 신장되고, 양 단부는 슬라이더(433a, 433b)에 장착되고 X 지지대(451a, 451b)에 장착된 가이드(452a, 452b)에 의하여 X축 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 또한 Y 빔(43a)의 저면과 슬라이더(433a, 433b)의 상면은 동일면 상에 위치하므로, Y 빔(43a)은 X 지지대(451a, 451b)로부터 그다지 높지 않은 위치에 마련되어 있다.11 and 14, on the guides 452a, 452b, sliders 433a, 433b are mounted so as to be movable in the X-axis direction. And both ends of the Y-beam 43a are mounted on each of the sliders 433a and 433b of the two guides 452, respectively. That is, the Y-beam 43a is extended in the Y-axis direction so as to span on the bonding stage BS, both ends of which are mounted on the sliders 433a, 433b, and the guides 452a, 452b mounted on the X supports 451a, 451b. is supported so as to be movable in the X-axis direction. Further, since the bottom surface of the Y beam 43a and the top surface of the sliders 433a and 433b are located on the same plane, the Y beam 43a is provided at a position not so high from the X supports 451a and 451b.

제1 실시예의 Y 빔(43a)은 실시 형태의 Y 빔(140a)과 기본적으로는 마찬가지의 구성이다. 단, Y 빔(43a)은 도면상 우측의 지지대(451a)보다도 우측으로 크게 연신되어 있다. 이는, 본딩 헤드(41a)가 중간 스테이지(31a)로부터 다이 D를 픽업하는 것을 가능하게 하기 위함이다. 또한 본딩 헤드(41a)가 지지대(451a)보다도 우측으로 이동하는 경우에는, 콜릿(42a)이 가이드(452a)보다도 높아지도록 본딩 헤드(41a)가 상승한다.The Y-beam 43a of the first embodiment has a configuration basically the same as that of the Y-beam 140a of the embodiment. However, the Y-beam 43a is extended to the right larger than the support 451a on the right side in the drawing. This is to enable the bonding head 41a to pick up the die D from the intermediate stage 31a. Moreover, when the bonding head 41a moves to the right rather than the support stand 451a, the bonding head 41a rises so that the collet 42a may become higher than the guide 452a.

다음으로, 제1 실시예의 플립 칩 본더에 있어서 실시되는 본딩 방법(반도체 장치의 제조 방법)에 대하여 도 14를 이용하여 설명한다. 도 15는, 제1 실시예의 플립 칩 본더에서 실시되는 본딩 방법을 도시하는 흐름도이다. Y 빔(43a) 측을 중심으로 설명하지만 Y 빔(43b)측도 마찬가지이다. 단, Y 빔(43b)측은 Y 빔(43a) 측과는 서로 상이한 타이밍에 동작하지만, 동시에 동일한 동작을 하는 경우도 있다.Next, the bonding method (semiconductor device manufacturing method) implemented in the flip-chip bonder of 1st Example is demonstrated using FIG. Fig. 15 is a flowchart showing a bonding method implemented in the flip chip bonder of the first embodiment. Although the Y-beam 43a side is mainly demonstrated, the Y-beam 43b side is also the same. However, the Y-beam 43b side operates at a timing different from that of the Y-beam 43a side, but the same operation may be performed at the same time.

스텝 S1: 제어 장치(7)는, 픽업하는 다이 D가 밀어 올림 유닛(13) 바로 위에 위치하도록 웨이퍼 보유 지지대(12)를 이동시켜, 박리 대상 다이를 밀어 올림 유닛(13)과 콜릿(22)에 위치 결정한다. 다이싱 테이프(16)의 이면에 밀어 올림 유닛(13)의 상면이 접촉하도록 밀어 올림 유닛(13)을 이동시킨다. 이때, 제어 장치(7)는 다이싱 테이프(16)를 밀어 올림 유닛(13)의 상면에 흡착한다. 제어 장치(7)는 콜릿(22)을 진공화하면서 하강시켜, 박리 대상의 다이 D 상에 착지시켜 다이 D를 흡착한다. 제어 장치(7)는 콜릿(22)을 상승시켜 다이 D를 다이싱 테이프(16)로부터 박리한다. 이것에 의하여 다이 D는 픽업 플립 헤드(21)에 의하여 픽업된다.Step S1: The control device 7 moves the wafer holder 12 so that the pick-up die D is located directly above the push-up unit 13, and pushes the peeling target die to the push-up unit 13 and the collet 22 to be positioned on The push-up unit 13 is moved so that the upper surface of the push-up unit 13 comes into contact with the back surface of the dicing tape 16 . At this time, the control device 7 adsorbs the dicing tape 16 to the upper surface of the push-up unit 13 . The control device 7 lowers the collet 22 while vacuuming it, makes it land on the die D to be peeled off, and adsorbs the die D. The control device 7 lifts the collet 22 to peel the die D from the dicing tape 16 . Thereby, the die D is picked up by the pickup flip head 21 .

스텝 S2: 제어 장치(7)는 픽업 플립 헤드(21)를 이동시킨다.Step S2: The control device 7 moves the pickup flip head 21 .

스텝 S3: 제어 장치(7)는 픽업 플립 헤드(21)를 180도 회전시키고, 다이 D의 범프면(표면)을 반전시켜 하면을 향하게 하고, 다이 D의 범프(표면)를 반전시켜 하면을 향하게 하여 다이 D를 트랜스퍼 헤드(81a)로 넘기는 자세로 한다.Step S3: The control device 7 rotates the pickup flip head 21 180 degrees, inverts the bump surface (surface) of the die D to face the lower surface, and inverts the bump (surface) of the die D to face the lower surface Thus, the die D is transferred to the transfer head 81a.

스텝 S4: 제어 장치(7)는 픽업 플립 헤드(21)의 콜릿(22)으로부터 트랜스퍼 헤드(81a)의 콜릿(82a)에 의하여 다이 D를 픽업하여, 다이 D의 전달이 행해진다.Step S4: The control device 7 picks up the die D from the collet 22 of the pickup flip head 21 by the collet 82a of the transfer head 81a, and transfer of the die D is performed.

스텝 S5: 제어 장치(7)는 픽업 플립 헤드(21)를 반전하여 콜릿(22)의 흡착면을 아래로 향하게 한다.Step S5: The control device 7 inverts the pickup flip head 21 so that the suction surface of the collet 22 faces down.

스텝 S6: 스텝 S5 전 또는 병행하여 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81a)를 중간 스테이지(31a)로 이동시킨다.Step S6: Before or in parallel with step S5, the control device 7 moves the transfer head 81a to the intermediate stage 31a.

스텝 S7: 제어 장치(7)는, 트랜스퍼 헤드(81a)에 보유 지지하고 있는 다이 D를 중간 스테이지(31a)에 적재한다.Step S7: The control device 7 loads the die D held by the transfer head 81a on the intermediate stage 31a.

스텝 S8: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81a)를 다이 D의 전달 위치로 이동시킨다.Step S8: The control device 7 moves the transfer head 81a to the transfer position of the die D.

스텝 S9: 스텝 S8 후 또는 병행하여 제어 장치(7)는 중간 스테이지(31a)를 본딩 헤드(41a)와의 전달 위치로 이동시킨다.Step S9: After or in parallel with step S8, the control device 7 moves the intermediate stage 31a to the transfer position with the bonding head 41a.

스텝 SA: 제어 장치(7)는 중간 스테이지(31a)로부터 본딩 헤드(41a)의 콜릿(42a)에 의하여 다이 D를 픽업하여, 다이 D의 전달이 행해진다.Step SA: The control device 7 picks up the die D from the intermediate stage 31a by the collet 42a of the bonding head 41a, and the die D is transferred.

스텝 SB: 제어 장치(7)는 중간 스테이지(31a)를 트랜스퍼 헤드(81a)와의 전달 위치로 이동시킨다.Step SB: The control device 7 moves the intermediate stage 31a to the transfer position with the transfer head 81a.

스텝 SC: 제어 장치(7)는, 본딩 헤드(41a)의 콜릿(42a)이 보유 지지하고 있는 다이 D를 기판 P 상으로 이동시킨다. 이때, Y 빔(43a)은 X축 방향으로 이동함과 함께, 본딩 헤드(41a)는 Y축 방향으로 이동한다.Step SC: The control device 7 moves the die D held by the collet 42a of the bonding head 41a onto the substrate P. At this time, while the Y-beam 43a moves in the X-axis direction, the bonding head 41a moves in the Y-axis direction.

스텝 SD: 제어 장치(7)는, 중간 스테이지(31a)로부터 본딩 헤드(41a)의 콜릿(42a)으로 픽업한 다이 D를 기판 P 상에 적재한다.Step SD: The control device 7 loads the die D picked up from the intermediate stage 31a by the collet 42a of the bonding head 41a on the substrate P.

Y 빔(43a, 43b)은 서로 상이한 타이밍에 이동하므로, 본딩 헤드(41a)가 다이 D를 기판 P에 적재하는 타이밍에 본딩 헤드(41b)가 이동한다. 그래서 제어 장치(7)는, 도 7b에 도시한 바와 같이, 구동부의 모터(M)의 위치 결정 제어에 있어서, Y 빔(43b)(동작축)의 동작 명령으로부터 Y 빔(43a)(상대축)에 가해지는 가진력을 추정하여, 추력 보상으로서 상대축의 추력 피드 포워드에 가감산한다.Since the Y beams 43a and 43b move at different timings, the bonding head 41b moves at the timing at which the bonding head 41a loads the die D onto the substrate P. Then, as shown in FIG. 7B, in the positioning control of the motor M of a drive part, the control apparatus 7 receives the Y beam 43a (relative axis) from the operation command of the Y beam 43b (operation axis). ) is estimated and added or subtracted to the thrust feed forward of the opposite axis as a thrust compensation.

스텝 SE: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41a)를 중간 스테이지(31a)와의 전달 위치로 이동시킨다.Step SE: The control device 7 moves the bonding head 41a to the transfer position with the intermediate stage 31a.

실시예 2Example 2

이하, 상술한 실시 형태의 실장 장치의 일례인 반도체 칩(다이)을 기판 등에 본딩하는 다이 본더에도 적용한 예에 대하여 설명한다.Hereinafter, an example applied to a die bonder for bonding a semiconductor chip (die) to a substrate or the like, which is an example of the mounting apparatus of the above-described embodiment, will be described.

도 16은, 제2 실시예의 다이 본더의 개략 상면도이다.Fig. 16 is a schematic top view of the die bonder of the second embodiment.

제2 실시예의 다이 본더(10A)는 크게 구별하여, 기판 P에 실장하는 다이 D를 공급하는 다이 공급부(1)와, 다이 공급부(1)로부터 다이를 픽업하는 픽업부(2A, 2B)와, 픽업된 다이 D를 중간적으로 한번 적재하는 중간 스테이지부(3A, 3B)와, 중간 스테이지부(3A, 3B)의 다이 D를 픽업하여 기판 P 또는 이미 본딩된 다이 D 상에 본딩하는 본딩부(4A, 4B)와, 기판 P를 실장 위치에 반송하는 반송부(5), 반송부(5)에 기판을 공급하는 기판 공급부(6K)와, 실장된 기판 P를 수취하는 기판 반출부(6H)와, 각 부의 동작을 감시하고 제어하는 제어 장치(7)를 갖는다.The die bonder 10A of the second embodiment is largely distinguished: a die supply unit 1 for supplying the die D mounted on the substrate P, and pickup units 2A and 2B for picking up the die from the die supply unit 1; Intermediate stage portions 3A and 3B for intermediately loading the picked-up die D once, and a bonding portion for picking up the die D of the intermediate stage portions 3A and 3B and bonding on the substrate P or the already bonded die D ( 4A and 4B, a transport unit 5 for transporting the substrate P to the mounting position, a substrate supply unit 6K for supplying the substrate to the transport unit 5, and a substrate transport unit 6H for receiving the mounted substrate P and a control device 7 for monitoring and controlling the operation of each unit.

먼저, 다이 공급부(1)는, 복수의 다이 D를 갖는 웨이퍼(11)를 보유 지지하는 웨이퍼 보유 지지대(12)와, 웨이퍼(11)로부터 다이 D를 밀어 올리는, 점선으로 나타내는 밀어 올림 유닛(13)을 갖는다. 다이 공급부(1)는, 도시하지 않은 구동 수단에 의하여 XY 축 방향으로 이동하여, 픽업하는 다이 D를 밀어 올림 유닛(13)의 위치로 이동시킨다.First, the die supply unit 1 includes a wafer holder 12 for holding a wafer 11 having a plurality of dies D, and a lifting unit 13 indicated by a dotted line for pushing up the dies D from the wafer 11 . ) has The die supply unit 1 moves in the XY-axis direction by a drive means (not shown) to move the pick-up die D to the position of the push-up unit 13 .

픽업부(2A, 2B)는, 밀어 올림 유닛(13)으로 밀어 올려진 다이 D를 선단에 흡착 보유 지지하는 콜릿(22A, 22B)을 갖고, 다이 D를 픽업하여 중간 스테이지부(3A, 3B)에 적재하는 픽업 헤드(21A, 21B)와, 픽업 헤드(21A, 21B)를 X축 방향으로 이동시키는 픽업 헤드의 X 구동부(23A, 23B)를 갖는다. 또한 픽업 헤드(21A, 21B)는, 콜릿(22A, 22B)을 승강, 회전, 및 X 방향 이동시키는, 도시하지 않은 각 구동부를 갖는다. 픽업 헤드(21A)는 웨이퍼(11)로부터 다이 D를 픽업하고 X축 방향의 좌측으로 이동하여, 본딩 헤드(41A)와의 궤도의 교점에 마련된 중간 스테이지(31A)에 다이 D를 적재한다. 픽업 헤드(21B)는 웨이퍼(11)로부터 다이 D를 픽업하고 X축 방향의 우측으로 이동하여, 본딩 헤드(41B)와의 궤도의 교점에 마련된 중간 스테이지(31B)에 다이 D를 적재한다. 픽업 헤드(21A, 21B)는 서로 반대 방향으로 상이한 타이밍에 이동한다.The pickup portions 2A, 2B have collets 22A, 22B for adsorbing and holding the die D pushed up by the push-up unit 13 at the tip, and pick up the die D, and the intermediate stage portions 3A, 3B It has pick-up heads 21A, 21B which are mounted on the , and X drive parts 23A, 23B of the pick-up head which move the pick-up heads 21A, 21B in the X-axis direction. Moreover, pickup heads 21A, 21B have each drive part (not shown) which raises/lowers, rotates, and moves the collets 22A, 22B in the X direction. The pickup head 21A picks up the die D from the wafer 11, moves to the left in the X-axis direction, and loads the die D on an intermediate stage 31A provided at the intersection of the orbit with the bonding head 41A. The pickup head 21B picks up the die D from the wafer 11, moves to the right in the X-axis direction, and loads the die D on an intermediate stage 31B provided at the intersection of the orbit with the bonding head 41B. The pickup heads 21A and 21B move in opposite directions at different timings.

중간 스테이지부(3A, 3B)는, 다이 D를 일시적으로 적재하는 중간 스테이지(31A, 31B)와, 중간 스테이지(31A, 31B) 상의 다이 D를 인식하기 위한 스테이지 인식 카메라(34A, 34B)를 갖는다.The intermediate stage portions 3A, 3B have intermediate stages 31A, 31B for temporarily loading the die D, and stage recognition cameras 34A, 34B for recognizing the die D on the intermediate stages 31A, 31B. .

본딩부(4A, 4B)는, 픽업 헤드와 동일한 구조를 가지며, 중간 스테이지(31A, 31B)로부터 다이 D를 픽업하여, 반송되어 온 기판 P에 본딩하는 본딩 헤드(41A, 41B)와, 본딩 헤드(41A, 41B)의 선단에 장착되어 다이 D를 흡착 보유 지지하는 콜릿(42A, 42B)과, 본딩 헤드(41A, 41B)를 Y축 방향으로 이동시키는 Y 구동부(43A, 43B)와, 반송되어 온 기판 P의 위치 인식 마크(도시하지 않음)을 촬상하여, 본딩해야 할 다이 D의 본딩 위치를 인식하는 기판 인식 카메라(44A, 44B)를 갖는다. 반송 레일(51)측에 본딩 스테이지 BS1, BS3이 위치하고, 반송 레일(52)측에 본딩 스테이지 BS2가 위치한다.The bonding portions 4A and 4B have the same structure as the pickup head, and the bonding heads 41A and 41B for picking up the die D from the intermediate stages 31A and 31B and bonding the die D to the transferred substrate P; Collets 42A, 42B attached to the front end of 41A, 41B for adsorbing and holding the die D, and Y-drive units 43A and 43B for moving the bonding heads 41A, 41B in the Y-axis direction, are conveyed It has board|substrate recognition cameras 44A, 44B which image the position recognition mark (not shown) of the on board|substrate P, and recognize the bonding position of the die|dye D to be bonded. Bonding stages BS1 and BS3 are located on the conveyance rail 51 side, and bonding stage BS2 is located on the conveyance rail 52 side.

이와 같은 구성에 의하여, 본딩 헤드(41A, 41B)는, 스테이지 인식 카메라(34A, 34B)의 촬상 데이터에 기초하여 픽업 위치·자세를 보정하여 중간 스테이지(31A, 31B)로부터 다이 D를 픽업하고, 기판 인식 카메라(44A, 44B)의 촬상 데이터에 기초하여 기판 P에 다이 D를 본딩한다.With such a configuration, the bonding heads 41A, 41B pick up the die D from the intermediate stages 31A and 31B by correcting the pickup position and posture based on the imaging data of the stage recognition cameras 34A, 34B, The die D is bonded to the substrate P based on the imaging data of the substrate recognition cameras 44A and 44B.

반송부(5)는, 1매 또는 복수 매의 기판 P(도 1에서는 15매)를 적재한 기판 반송 팔레트(91, 93)를 2개의 반송 슈트를 구비하는 반송 레일(51), 및 기판 반송 팔레트(92)를 2개의 반송 슈트를 구비하는 반송 레일(52)을 갖는다. 예를 들어 기판 반송 팔레트(91, 92, 93)는, 2개의 반송 슈트에 마련된, 도시하지 않은 반송 벨트로 이동한다.The conveyance part 5 carries out the board|substrate conveyance pallets 91 and 93 which mounted the board|substrate P (15 sheets in FIG. 1) of 1 sheet or multiple sheets, the conveyance rail 51 provided with two conveyance chute, and board|substrate conveyance. The pallet 92 has a conveyance rail 52 provided with two conveyance chute. For example, the board|substrate conveyance pallets 91, 92, 93 move by the conveyance belt (not shown) provided in two conveyance chutes.

이와 같은 구성에 의하여, 기판 반송 팔레트(91, 92, 93)는 기판 공급부(6K)에서 기판 P가 적재되고 반송 슈트를 따라 본딩 위치까지 이동하고, 본딩 후 기판 반출부(6H)까지 이동하여 기판 P를 넘긴다.By such a configuration, the substrate transport pallets 91, 92, 93 are loaded with the substrate P in the substrate supply unit 6K, move to the bonding position along the transport chute, and move to the substrate transport unit 6H after bonding to the substrate pass P.

제어 장치(7)는, 다이 본더(10A)의 각 부의 동작을 감시하고 제어하는 프로그램(소프트웨어)이나 데이터를 저장하는 기억 장치(메모리)와, 메모리에 저장된 프로그램을 실행하는 중앙 처리 장치(CPU)를 구비한다.The control device 7 includes a storage device (memory) that stores a program (software) and data that monitors and controls the operation of each part of the die bonder 10A, and a central processing unit (CPU) that executes the program stored in the memory. to provide

본딩 헤드(41A, 41B)는 서로 상이한 타이밍에 이동하므로, 본딩 헤드(41B)가 다이 D를 기판 P에 적재하는 타이밍에 본딩 헤드(41A)가 이동한다. 그래서 제어 장치(7)는, 도 7b에 도시한 바와 같이, 구동부의 모터(M)의 위치 결정 제어에 있어서, Y 구동부(43A)(동작축)의 동작 명령으로부터 Y 구동부(43B)(상대축)에 가해지는 가진력을 추정하여, 추력 보상으로서 상대축의 추력 피드 포워드에 가감산한다.Since the bonding heads 41A and 41B move at different timings, the bonding head 41A moves at the timing at which the bonding head 41B loads the die D on the substrate P. Then, as shown in FIG. 7B, in the positioning control of the motor M of the drive part, the control apparatus 7 receives the Y drive part 43B (relative axis) from the operation command of the Y drive part 43A (moving shaft). ) is estimated and added or subtracted to the thrust feed forward of the opposite axis as a thrust compensation.

이상, 본 발명자에 의하여 이루어진 발명을 실시 형태 및 실시예에 기초하여 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태 및 실시예에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 변경 가능한 것은 물론이다.As mentioned above, although the invention made|formed by this inventor has been specifically described based on embodiment and an Example, this invention is not limited to the said embodiment and Example, It goes without saying that various modifications are possible.

또한 실시예에서는 본딩 헤드(실장 헤드)가 하나인 예를 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 실시 형태와 마찬가지로 복수의 본딩 헤드여도 된다.In addition, although the example in which the bonding head (mounting head) is one was described in the Example, it is not limited to this, A plurality of bonding heads may be sufficient similarly to an embodiment.

또한 실시예에서는, 반전 기구를 픽업 플립 헤드에 마련하고, 트랜스퍼 헤드로 픽업 플립 헤드로부터 다이를 수취하여 중간 스테이지에 적재하고 중간 스테이지를 이동하는 예를 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 다이를 픽업하여 반전한 픽업 플립 헤드를 이동시키도록 해도 되고, 다이의 표리를 회전시킬 수 있는 스테이지 유닛에, 픽업한 다이 D를 적재하여, 스테이지 유닛을 이동시키도록 해도 된다.Further, in the embodiment, an example in which a reversing mechanism is provided on a pickup flip head, receiving a die from a pickup flip head with a transfer head, loading it on an intermediate stage, and moving the intermediate stage has been described, but it is not limited thereto, You may make it move the inverted pickup flip head, and you may make it mount the picked-up die D on the stage unit which can rotate the front and back of die, and you may make it move the stage unit.

또한 실시예에서는, 플립 칩 본더 및 반도체 칩(다이)를 기판 등에 본딩하는 다이 본더에 적용한 예에 대하여 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 패키징된 반도체 장치 등을 기판에 실장하는 칩 마운터(표면 실장기) 등에도 적용할 수 있다.In addition, in the embodiment, an example applied to a flip chip bonder and a die bonder for bonding a semiconductor chip (die) to a substrate, etc. will be described, but the present invention is not limited thereto, and a chip mounter (surface mounter) for mounting a packaged semiconductor device on a substrate ) can also be applied.

100: 실장 장치
110: 가대
120: 실장 스테이지
130a, 130b: X 빔
131a, 131b: X 지지대
132a, 132b: 가이드
140a, 140b: Y 빔
150a, 150b: 실장 헤드
160a, 160b: 구동부
170: 진동 측정기
200: 워크
300: 부품100: mounting device
110: pedestal
120: mounting stage
130a, 130b: X-beam
131a, 131b: X support
132a, 132b: guide
140a, 140b: Y beam
150a, 150b: mounting head
160a, 160b: drive unit
170: vibration meter
200: work
300: parts

Claims (10)

다이를 반송하는 제1 실장 헤드와,
상기 제1 실장 헤드와는 동작 타이밍이 상이하고, 다이를 반송하는 제2 실장 헤드와,
상기 제1 실장 헤드를 제1 방향으로 자유로이 이동시키는 제1 구동부와,
상기 제2 실장 헤드를 상기 제1 방향으로 자유로이 이동시키는 제2 구동부와,
상기 제1 구동부 및 상기 제2 구동부를 제어하는 제어부
를 구비하고,
상기 제어부는,
상기 제1 실장 헤드의 이동 전에 상기 제1 실장 헤드를 이동시킬 때 발생하는 가진력을 미리 명령값으로부터 산출하고, 상기 산출한 가진력의 역방향으로 상쇄하는 추력 상당분을 피드 포워드 성분으로서 제1 실장 헤드의 동작과 동시에 상기 제2 실장 헤드의 제어량에 더하거나, 또는,
상기 제1 실장 헤드의 이동 전에 상기 제1 실장 헤드를 이동시킬 때 발생하는 가진력을 미리 측정하여 등록되어 있는 진동 파형으로부터 산출하고, 상기 산출한 가진력의 역방향으로 상쇄하는 추력 상당분을 피드 포워드 성분으로서 제1 실장 헤드의 동작과 동시에 상기 제2 실장 헤드의 제어량에 더하도록 구성되는, 실장 장치.a first mounting head for conveying the die;
a second mounting head having a different operation timing from the first mounting head and conveying a die;
a first driving unit for freely moving the first mounting head in a first direction;
a second driving unit for freely moving the second mounting head in the first direction;
A control unit for controlling the first driving unit and the second driving unit
to provide
The control unit is
Before the movement of the first mounting head, the excitation force generated when the first mounting head is moved is calculated in advance from the command value, and a thrust equivalent to offset the calculated excitation force in the reverse direction is used as a feed forward component of the first mounting head. In addition to the control amount of the second mounting head simultaneously with the operation, or,
Before the movement of the first mounting head, the excitation force generated when the first mounting head is moved is measured in advance, calculated from the registered vibration waveform, and a thrust equivalent to offset in the reverse direction of the calculated excitation force is used as a feed-forward component. and add to the control amount of the second mounting head simultaneously with the operation of the first mounting head. 제1항에 있어서,
상기 가진력은, 상기 제1 실장 헤드로의 명령 동작 속도로부터 미분하여 산출된 가가속도인, 실장 장치.According to claim 1,
wherein the excitation force is an acceleration calculated by differentiating from a command operation speed to the first mounting head. 제1항에 있어서,
실장 스테이지가 장착되는 가대와,
상기 가대에 설치한 진동 측정기
를 더 구비하고,
상기 제어부는 상기 진동 측정기에 의하여 진동 파형을 측정하고, 상기 제2 실장 헤드에 가해지는 진동 성분을 상기 진동 파형에 기초하여 계산하여 보존하고, 상기 진동 성분에 기초하여 상기 제2 실장 헤드의 제어량을 보정하는, 실장 장치.According to claim 1,
a pedestal on which the mounting stage is mounted;
Vibration meter installed on the stand
provide more,
The control unit measures a vibration waveform by the vibration measuring device, calculates and preserves a vibration component applied to the second mounting head based on the vibration waveform, and determines a control amount of the second mounting head based on the vibration component. Correcting, mounting device. 제1항에 있어서,
상기 제2 실장 헤드에 탑재한 진동 측정기를 더 구비하고,
상기 제어부는, 상기 진동 측정기에 의하여 진동 파형을 측정하고, 상기 제2 실장 헤드에 가해지는 진동 성분을 상기 진동 파형에 기초하여 계산하여 보존하고, 상기 진동 성분에 기초하여 상기 제2 실장 헤드의 제어량을 보정하는, 실장 장치.According to claim 1,
Further comprising a vibration measuring device mounted on the second mounting head,
The control unit measures a vibration waveform by the vibration measuring device, calculates and stores a vibration component applied to the second mounting head based on the vibration waveform, and controls the second mounting head based on the vibration component. A mounting device that corrects 제1항에 있어서,
진동 측정기를 더 구비하고,
상기 제어부는, 당해 실장 장치가 생산 장소의 바닥에 설치된 상태에서 상기 제1 실장 헤드를 이동시키고 진동시켜 상기 제2 실장 헤드의 진동 파형을 상기 진동 측정기로 측정하고, 상기 진동 파형에 기초하여 상기 제2 실장 헤드의 추력 보정 파형을 조정하는, 실장 장치.According to claim 1,
Further provided with a vibration meter,
The control unit moves and vibrates the first mounting head while the mounting device is installed on the floor of the production site to measure a vibration waveform of the second mounting head with the vibration measuring device, and based on the vibration waveform 2 A mounting device that adjusts the thrust correction waveform of the mounting head. 제1항에 있어서,
실장 스테이지가 장착되는 가대와,
상기 가대 상을 가로지르도록 상기 제1 방향으로 신장되고, 그 양단이 각각 제2 방향으로 이동 가능하게 상기 가대 상에 지지되는 제1 빔과,
상기 가대 상을 가로지르도록 상기 제1 방향으로 신장되고, 그 양단이 각각 상기 제2 방향으로 이동 가능하게 상기 가대 상에 지지되는 제2 빔
을 더 구비하고,
상기 제1 실장 헤드는 상기 제1 방향으로 이동 가능하게 상기 제1 빔에 지지되고,
상기 제2 실장 헤드는 상기 제1 방향으로 이동 가능하게 상기 제2 빔에 지지되고,
상기 제어부는, 상기 제1 구동부에 의하여 상기 제1 빔을 상기 제2 방향으로 이동시키고, 상기 제2 구동부에 의하여 상기 제2 빔을 상기 제2 방향으로 이동시키도록 구성되는, 실장 장치.According to claim 1,
a pedestal on which the mounting stage is mounted;
a first beam extending in the first direction to cross the mount and supported on the mount so that both ends thereof are movable in a second direction, respectively;
A second beam extending in the first direction to cross the mount and supported on the mount so that both ends thereof are movable in the second direction, respectively.
provide more,
The first mounting head is supported by the first beam to be movable in the first direction,
The second mounting head is supported by the second beam to be movable in the first direction,
The control unit is configured to move the first beam in the second direction by the first driving unit and move the second beam in the second direction by the second driving unit. 제6항에 있어서,
다이 공급부로부터 다이를 픽업하여 반전하는 플립 픽업 헤드와,
상기 제1 방향으로 자유로이 이동 가능하며 상기 플립 픽업 헤드로 픽업한 상기 다이를 픽업하는 제1 트랜스퍼 헤드와,
상기 제1 방향으로 자유로이 이동 가능하며 상기 플립 픽업 헤드로 픽업한 상기 다이를 픽업하는 제2 트랜스퍼 헤드와,
상기 제2 방향으로 자유로이 이동 가능하며 상기 제1 트랜스퍼 헤드가 픽업한 상기 다이가 적재되는 제1 중간 스테이지와,
상기 제2 방향으로 자유로이 이동 가능하며 상기 제1 트랜스퍼 헤드가 픽업한 상기 다이가 적재되는 제2 중간 스테이지
를 더 구비하고,
상기 제1 실장 헤드는, 상기 제1 중간 스테이지에 적재된 상기 다이를 픽업하고,
상기 제2 실장 헤드는, 상기 제2 중간 스테이지에 적재된 상기 다이를 픽업하는, 실장 장치.7. The method of claim 6,
a flip pick-up head that picks up the die from the die supply unit and inverts it;
a first transfer head freely movable in the first direction and picking up the die picked up by the flip pickup head;
a second transfer head freely movable in the first direction and picking up the die picked up by the flip pickup head;
a first intermediate stage freely movable in the second direction and on which the die picked up by the first transfer head is loaded;
A second intermediate stage freely movable in the second direction and on which the die picked up by the first transfer head is loaded
provide more,
The first mounting head picks up the die mounted on the first intermediate stage,
The second mounting head is configured to pick up the die mounted on the second intermediate stage. 제1항에 있어서,
제2 방향으로 자유로이 이동 가능하며 다이 공급으로부터 다이를 픽업하는 제1 픽업 헤드와,
상기 제2 방향으로 자유로이 이동 가능하며 상기 다이 공급으로부터 다이를 픽업하는 제2 픽업 헤드와,
상기 제1 픽업 헤드가 픽업한 상기 다이가 적재되는 제1 중간 스테이지와,
상기 제2 픽업 헤드가 픽업한 상기 다이가 적재되는 제2 중간 스테이지
를 더 구비하고,
상기 제1 실장 헤드는, 상기 제1 중간 스테이지에 적재된 상기 다이를 픽업하고,
상기 제2 실장 헤드는, 상기 제2 중간 스테이지에 적재된 상기 다이를 픽업하는, 실장 장치.According to claim 1,
a first pickup head freely movable in a second direction for picking up a die from a die feed;
a second pickup head freely movable in the second direction for picking up a die from the die feed;
a first intermediate stage on which the die picked up by the first pickup head is loaded;
a second intermediate stage on which the die picked up by the second pickup head is loaded
provide more,
The first mounting head picks up the die mounted on the first intermediate stage,
The second mounting head is configured to pick up the die mounted on the second intermediate stage. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 실장 장치를 준비하는 공정과,
기판을 준비하는 공정과,
다이 공급부로부터 상기 다이를 픽업하는 공정과,
픽업된 상기 다이를 반전하는 공정과,
반전된 상기 다이를 픽업하여 상기 기판에 적재하는 공정
을 구비하는, 반도체 장치의 제조 방법.A step of preparing the mounting device according to any one of claims 1 to 7;
The process of preparing the substrate, and
picking up the die from the die supply unit;
Inverting the picked-up die;
The process of picking up the inverted die and loading it onto the substrate
A method of manufacturing a semiconductor device comprising: 제1항 내지 제6항 및 제8항 중 어느 한 항에 기재된 실장 장치를 준비하는 공정과,
기판을 준비하는 공정과,
다이 공급부로부터 상기 다이를 픽업하는 공정과,
픽업된 상기 다이를 픽업하여 상기 기판에 적재하는 공정
을 구비하는, 반도체 장치의 제조 방법.A step of preparing the mounting device according to any one of claims 1 to 6 and 8;
The process of preparing the substrate, and
picking up the die from the die supply unit;
The process of picking up the picked-up die and loading it on the substrate
A method of manufacturing a semiconductor device comprising:
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