KR20230039542A - Mounting device and manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
본 개시는 실장 장치에 관한 것이고, 예를 들어 빔을 구비하는 실장 장치에 적용 가능하다.The present disclosure relates to a mounting device, and is applicable to a mounting device having a beam, for example.
종래, 부품 실장 장치의 하나로서, 고정되어 있는 기판에 대하여, 부품 공급부로부터 부품을 보유 지지하여, 기판 상방까지 부품을 반송하고, 부품을 강하시켜 기판에 설치하는 부품 실장기가 있다. 당해 실장기는, 보유 지지한 부품의 XY 방향(수평면 내)의 위치를 정확하게 재현할 필요가 있다. 한편, 실장 기판의 생산성을 향상시키기 위해, 부품 공급부로부터 기판 상방까지 부품을 반송하고, XY 방향의 위치 결정을 할 때까지의 속도나, 부품을 실장한 후에 부품 공급부까지 복귀될 때까지의 속도 등을 가능한 한 빠르게 할 필요도 있다.[0002] Conventionally, as one component mounting apparatus, there is a component mounting machine that holds components from a component supply unit with respect to a fixed board, conveys the components to an upper side of the board, and lowers the components to install them on the board. The mounting machine needs to accurately reproduce the position of the held component in the XY direction (inside the horizontal plane). On the other hand, in order to improve the productivity of the mounted board, the speed at which the components are transported from the component supply section to the upper side of the board until positioning in the XY direction is performed, the speed at which the components are mounted and returned to the component supply section, etc. also needs to be done as quickly as possible.
그래서, 실장 장치로서의 부품 실장기는, 기대에 X축 방향으로 연신되어 고정되는 X빔과, X빔에 대하여 슬라이드 가능하게 설치되는 Y축 방향으로 연신되어 배치되는 Y빔과, Y빔에 대하여 슬라이드 가능하게 설치되는 실장 헤드를 구비하는 구조로 되어 있다. 이에 의해, 정확하고 또한 고속으로 부품을 반송할 수 있는 것으로 되어 있다.Therefore, a component mounting machine as a mounting device includes an X beam that is stretched and fixed to the base in the X-axis direction, a Y-beam that is installed to be slidably installed in the Y-axis direction that is installed to be slidable with respect to the X-beam, and is slidable with respect to the Y-beam. It has a structure having a mounting head installed in such a way. This makes it possible to convey the parts accurately and at high speed.
상술한 바와 같은 실장 장치에 있어서는, 실장 헤드가 슬라이드 가능하게 설치되는 Y빔에, Y빔 및 실장 헤드의 중량 또는 열변형에 기인하는 휨이 발생하여, 실장 위치 정렬 정밀도가 나빠지는 경우가 있다.In the mounting device as described above, the Y beam on which the mounting head is slidably installed may warp due to the weight or thermal deformation of the Y beam and the mounting head, resulting in poor mounting alignment accuracy.
본 개시의 과제는, 실장 위치 정렬 정밀도를 향상시키는 기술을 제공하는 것이다. 그 밖의 과제와 신규의 특징은, 본 명세서의 기술 및 첨부 도면으로부터 명확해질 것이다.An object of the present disclosure is to provide a technique for improving mounting alignment accuracy. Other problems and novel features will become clear from the description of the present specification and accompanying drawings.
본 개시 중 대표적인 것의 개요를 간단하게 설명하면 하기와 같다.A brief outline of representative ones of the present disclosure is as follows.
즉, 실장 장치는, 실장 스테이지가 설치되는 가대와, 상기 가대 위를 걸치도록 제1 방향으로 연신되고 그 양단이 각각 제2 방향으로 이동 가능하게 상기 가대 위에 지지되는 빔과, 상기 제1 방향으로 이동 가능하게 상기 빔에 지지되는 실장 헤드부와, 상기 빔으로부터 이격되고, 상기 제1 방향으로 연신되고 그 양단이 지지되는 기준 부재와, 상기 기준 부재와 대향하도록 상기 실장 헤드부에 마련되는 검출 헤드를 구비한다. 상기 검출 헤드는 상기 기준 부재와의 위치 관계를 검출하도록 구성된다.That is, the mounting apparatus includes a mount on which a mounting stage is installed, a beam extended in a first direction so as to span the mount and supported on the mount so that both ends thereof are movable in a second direction, respectively, and a beam supported on the mount in the first direction. A mounting head movably supported by the beam, a reference member spaced apart from the beam, extending in the first direction and supported at both ends, and a detection head provided on the mounting head facing the reference member. to provide The detection head is configured to detect a positional relationship with the reference member.
본 개시에 의하면, 실장 위치 정렬 정밀도를 향상시킬 수 있다.According to the present disclosure, the mounting position alignment accuracy can be improved.
도 1은 비교예에 있어서의 실장 장치를 모식적으로 나타내는 상면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 실장 장치를 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 실장 장치를 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 4는 도 1에 나타내는 실장 장치의 문제점을 설명하는 모식적인 정면도이다.
도 5는 도 1에 나타내는 실장 장치의 문제점을 설명하는 모식적인 측면도이다.
도 6은 도 1에 나타내는 실장 장치의 문제점을 설명하는 모식적인 상면도이다.
도 7은 제1 실시 형태에 있어서의 실장 장치를 모식적으로 나타내는 상면도이다.
도 8은 도 7에 나타내는 A-A선에 있어서의 단면을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 도 7에 나타내는 실장 장치를 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 10은 도 7에 나타내는 주빔부가 휜 상태를 나타내는 정면도이다.
도 11은 도 10에 나타내는 실장 헤드부가 우측에 위치하는 상태를 나타내는 정면도이다.
도 12는 제1 변형예에 있어서의 실장 장치의 도 7에 나타내는 A-A선에 상당하는 단면에 있어서의 단면도이다.
도 13은 도 12에 나타내는 실장 장치에 있어서의 주빔부가 비틀어진 상태를 나타내는 단면도이다.
도 14는 제2 실시 형태에 있어서의 실장 장치를 모식적으로 나타내는 상면도이다.
도 15는 도 14에 나타내는 실장 장치를 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 16은 도 14에 나타내는 A-A선에 있어서의 단면도이다.
도 17은 도 16에 나타내는 실장 장치에 있어서의 주빔부가 비틀어진 상태를 나타내는 단면도이다.
도 18은 제2 실시 형태에 있어서의 리니어 스케일을 설명하는 도면이다.
도 19는 제2 변형예에 있어서의 실장 장치를 모식적으로 나타내는 상면도이다.
도 20은 도 19에 나타내는 주빔부가 휜 상태를 나타내는 상면도이다.
도 21은 제3 실시 형태에 있어서의 실장 장치를 모식적으로 나타내는 상면도이다.
도 22는 도 21에 나타내는 실장 장치를 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 23은 도 21에 나타내는 A-A선에 있어서의 단면도이다.
도 24는 도 22에 나타내는 주빔부가 휜 상태를 나타내는 정면도이다.
도 25는 도 23에 나타내는 주빔부가 비틀어진 상태를 나타내는 단면도이다.
도 26은 제3 변형예에 있어서의 실장 장치를 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 27은 도 21에 나타내는 A-A선에 상당하는 위치에 있어서의 단면도이다.
도 28은 제4 변형예에 있어서의 실장 장치를 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 29는 도 21에 나타내는 A-A선에 상당하는 위치에 있어서의 단면도이다.
도 30은 제5 변형예에 있어서의 실장 장치를 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 31은 도 21에 나타내는 A-A선에 상당하는 위치에 있어서의 단면도이다.
도 32는 제4 실시 형태에 있어서의 실장 장치를 모식적으로 나타내는 상면도이다.
도 33은 도 32에 나타내는 실장 장치를 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 34는 도 8에 나타내는 실장 장치의 실장 헤드부 등이 쓰러진 상태를 나타내는 도면이다.
도 35는 기준 바의 지지 부재에 의한 고정 방법을 나타내는 도면이다.
도 36은 실시예의 플립 칩 본더의 개략을 나타내는 상면도이다.
도 37은 도 36에 있어서 화살표 A방향으로부터 보았을 때, 픽업 플립 헤드, 트랜스퍼 헤드 및 본딩 헤드의 동작을 설명하는 도면이다.
도 38은 도 36의 다이 공급부의 주요부를 나타내는 개략 단면도이다.
도 39는 도 36의 본딩부의 주요부를 나타내는 개략 측면도이다.
도 40은 도 36에 나타내는 플립 칩 본더에서 실시되는 본딩 방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a top view schematically showing a mounting device in a comparative example.
Fig. 2 is a front view schematically showing the mounting device shown in Fig. 1;
Fig. 3 is a side view schematically showing the mounting device shown in Fig. 1;
Fig. 4 is a schematic front view illustrating problems of the mounting device shown in Fig. 1;
Fig. 5 is a schematic side view illustrating problems of the mounting device shown in Fig. 1;
Fig. 6 is a schematic top view illustrating problems of the mounting device shown in Fig. 1;
Fig. 7 is a top view schematically showing the mounting device in the first embodiment.
FIG. 8 is a diagram schematically showing a cross section along line AA shown in FIG. 7 .
Fig. 9 is a front view schematically showing the mounting device shown in Fig. 7;
Fig. 10 is a front view showing a bent state of the main beam part shown in Fig. 7;
Fig. 11 is a front view showing a state in which the mounting head shown in Fig. 10 is located on the right side.
Fig. 12 is a sectional view of a mounting device in a first modified example along a cross section corresponding to line AA shown in Fig. 7 .
Fig. 13 is a cross-sectional view showing a twisted state of the main beam part in the mounting device shown in Fig. 12;
Fig. 14 is a top view schematically showing a mounting device in the second embodiment.
Fig. 15 is a front view schematically showing the mounting device shown in Fig. 14;
Fig. 16 is a cross-sectional view along line AA shown in Fig. 14 .
Fig. 17 is a cross-sectional view showing a twisted state of the main beam part in the mounting device shown in Fig. 16;
Fig. 18 is a diagram explaining the linear scale in the second embodiment.
Fig. 19 is a top view schematically showing a mounting device in a second modified example.
Fig. 20 is a top view showing a bent state of the main beam part shown in Fig. 19;
Fig. 21 is a top view schematically showing a mounting device in a third embodiment.
Fig. 22 is a front view schematically showing the mounting device shown in Fig. 21;
Fig. 23 is a cross-sectional view taken along line AA shown in Fig. 21 .
Fig. 24 is a front view showing a bent state of the main beam part shown in Fig. 22;
Fig. 25 is a cross-sectional view showing a twisted state of the main beam portion shown in Fig. 23;
Fig. 26 is a front view schematically showing a mounting device in a third modified example.
27 is a cross-sectional view at a position corresponding to line AA shown in FIG. 21 .
Fig. 28 is a front view schematically showing a mounting device in a fourth modified example.
Fig. 29 is a cross-sectional view at a position corresponding to line AA shown in Fig. 21 .
30 is a front view schematically showing a mounting device in a fifth modified example.
Fig. 31 is a cross-sectional view at a position corresponding to line AA shown in Fig. 21;
Fig. 32 is a top view schematically showing a mounting device in a fourth embodiment.
Fig. 33 is a front view schematically showing the mounting device shown in Fig. 32;
FIG. 34 is a diagram showing a state in which the mounting head or the like of the mounting device shown in FIG. 8 has collapsed.
Fig. 35 is a diagram showing a method of fixing a reference bar by a support member;
Fig. 36 is a schematic top view of a flip chip bonder of an embodiment.
Fig. 37 is a diagram explaining the operation of the pickup flip head, transfer head and bonding head when viewed from the direction of arrow A in Fig. 36;
Fig. 38 is a schematic sectional view showing a main part of the die supply section in Fig. 36;
Fig. 39 is a schematic side view showing a main part of the bonding part of Fig. 36;
Fig. 40 is a flowchart showing a bonding method performed in the flip chip bonder shown in Fig. 36;
이하, 비교예, 실시 형태, 변형예 및 실시예에 대하여, 도면을 사용하여 설명한다. 단, 이하의 설명에 있어서, 동일 구성 요소에는 동일 부호를 붙여 반복의 설명을 생략하는 경우가 있다. 또한, 도면은 설명을 더 명확하게 하기 위해, 실제의 양태에 비해, 각 부의 폭, 두께, 형상 등에 대하여 모식적으로 표현되는 경우가 있지만, 어디까지나 일례이며, 본 개시의 해석을 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, comparative examples, embodiments, modified examples, and examples will be described using drawings. However, in the following description, the same reference numerals are assigned to the same components, and repeated explanations are omitted in some cases. In addition, in order to make explanation clearer, although the width, thickness, shape, etc. of each part may be schematically expressed compared with an actual aspect, it is only an example and does not limit the interpretation of this disclosure. .
먼저, 비교예에 있어서의 실장 장치에 대하여 도 1 내지 3을 사용하여 설명한다. 도 1은 비교예에 있어서의 실장 장치를 모식적으로 나타내는 상면도이다. 도 2는 도 1의 실장 장치를 모식적으로 나타내는 정면도이다. 도 3은 도 1의 실장 장치를 모식적으로 나타내는 측면도이다.First, a mounting device in a comparative example will be described using FIGS. 1 to 3 . 1 is a top view schematically showing a mounting device in a comparative example. Fig. 2 is a front view schematically showing the mounting device of Fig. 1; Fig. 3 is a side view schematically showing the mounting device of Fig. 1;
비교예에 있어서의 실장 장치(100R)는, 부품 공급부(도시하지 않음)로부터 부품(300)을 워크(200)의 상방까지 반송하고, 반송한 부품(300)을 워크(200)에 설치하는(실장하는) 장치이다. 실장 장치(100)는, 가대(110)와, 가대(110) 위에 지지되는 실장 스테이지(120)와, 가대(110) 위에 마련되는 X지지대(131)와, X지지대(131) 위에 지지되는 Y빔(140)과, Y빔(140)에 지지되는 실장 헤드부(150)를 구비하고 있다. 또한, X축 방향, Y축 방향은 수평면 위에서 서로 직교하는 방향이고, 본 비교예에서는, Y빔(140)이 연신되는 방향을 Y축 방향(제1 방향), 이것과 직교하는 방향을 X축 방향(제2 방향)으로 하여 설명한다. 또한, Z축 방향(제3 방향)은, XY면에 수직인 상하 방향이다. Y빔(140)에는 Y축 방향을 따라 연신되는 리니어 스케일(161)이 마련되어 있다.The
실장 헤드부(150)는, 부품(300)을 착탈 가능하게 보유 지지하는 보유 지지 수단을 갖는 실장 헤드(151)와, 실장 헤드부(150)를 Z축 방향으로 구동하는 구동부(152)를 구비한다. 구동부(152)는 Y축 방향으로 왕복동 가능하게 Y빔(140)에 설치되어 있다. 실장 헤드부(150)부의 구동부(152)의 상부에 검출 헤드(162)가 리니어 스케일(161)과 대향하도록 마련되어 있다.The mounting
본 비교예의 경우, 실장 헤드부(150)는, 실장 헤드(151)를 3개 구비하고 있고, 각 실장 헤드(151)는, 진공 흡착에 의해 부품(300)을 보유 지지하는 노즐을 갖는 보유 지지 수단(151a)을 구비하고 있다. 또한, 구동부(152)는, 실장 헤드(151)를 각각 독립적으로 Z축 방향으로 승강시킬 수 있다. 실장 헤드(151)는 부품(300)을 보유 지지하여 반송하고, 실장 스테이지(120)에 흡착 고정된 워크(200) 위에 부품(300)을 설치하는 기능을 구비하고 있다.In the case of this comparative example, the mounting
X지지대(131) 위에 마련된 가이드(132)는, Y빔(140)을 X축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 안내하는 부재이다. 본 비교예의 경우, 2개의 X지지대(131)가 평행하게 배치되어 있고, 각 X지지대(131)는, 가대(110)에 X축 방향으로 연신된 상태로 고정되어 있다. X지지대(131)는, 가대(110)와 일체로 형성되는 것이어도 된다.The
가이드(132) 위에는 슬라이더(143)가 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 그리고, 2개의 가이드(132)의 각 슬라이더(143) 위에는, 각각 Y빔(140)의 각 다리부(142)가 설치되어 있다. 즉, Y빔(140)의 주빔부(141)는, 실장 스테이지(120) 위를 걸치도록 Y축 방향으로 연신되고, 양단의 각 다리부(142)는 슬라이더(143)에 설치되어 X지지대(131)에 설치된 가이드(132)에 의해 X축 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 또한, 주빔부(141)의 저면과 다리부(142)의 저면(슬라이더(143)의 상면)은 동일면 위에 위치하므로, 주빔부(141)는 X지지대(131)로부터 그다지 높지 않은 위치에 마련되어 있다.A
Y빔(140)은, 막대 형상의 부재이며, Y축 방향으로 연신되어 배치되는 부재이다. Y빔(140)의 XZ 단면의 형상은, 사각형과 직각삼각형을 합한 사다리꼴 형상을 갖고 있다.The
Y빔(140)은, 실장 헤드부(150)의 Y축 방향의 왕복동을 안내하는 부재이고, 왕복동하는 실장 헤드부(150)가 진동하면 보유 지지하고 있는 부품(300)을 떨어뜨리는 등의 문제가 발생하고, 또한 정확한 위치에 부품(300)을 운반하기 위해서는 휨 등을 최대한 억제할 필요가 있다. 따라서, Y빔(140)은, 구조적인 강도를 충분히 구비하고 있을 필요가 있다. 한편, Y빔(140)은, 실장 헤드부(150)와 함께, X지지대(131)를 따라 직선적으로 왕복동하는 부재이고, 경량일수록 고속으로 부품(300)을 반송하는 것이 가능하게 된다.The
이어서, 비교예에 있어서의 실장 장치의 문제점에 대하여 도 4 내지 도 6을 사용하여 설명한다. 도 4는 비교예에 있어서의 실장 장치의 문제점을 설명하는 모식적인 정면도이다. 도 5는 비교예에 있어서의 실장 장치의 문제점을 설명하는 모식적인 측면도이다. 도 6은 비교예에 있어서의 실장 장치의 문제점을 설명하는 모식적인 상면도이다.Next, problems of the mounting device in the comparative example will be described using FIGS. 4 to 6 . Fig. 4 is a schematic front view illustrating problems of a mounting device in a comparative example. Fig. 5 is a schematic side view illustrating problems of a mounting device in a comparative example. Fig. 6 is a schematic top view illustrating a problem of a mounting device in a comparative example.
도 4에 나타낸 바와 같이, 주빔부(141) 및 실장 헤드부(150)의 무게 또는 주빔부(141)의 열팽창에 의해 주빔부(141)가 휜다(제1 문제점). 그 결과, 실장 헤드부(150)가 기울어, 실장 위치(본드 위치), 부품(예를 들어, 다이)의 기울기에 영향을 미친다.As shown in FIG. 4 , the
또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 주빔부(141) 및 실장 헤드부(150)의 무게 또는 주빔부(141)의 열팽창에 의해 주빔부(141)가 비틀어진다(제2 문제점). 그 결과, 실장 헤드부(150)가 기울어, 실장 위치(본드 위치), 부품(예를 들어, 다이)의 기울기에 영향을 미친다.Also, as shown in FIG. 5 , the
또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 주빔부(141)의 열팽창에 의해 주빔부(141)가 휜다(제3 문제점). 그 결과, 실장 헤드부(150)가 기울어, 실장 위치(본드 위치), 부품(예를 들어, 다이)의 기울기에 영향을 미친다. 주빔부(141)에 마련된 리니어 스케일(161)도 변형의 영향을 받으므로, 주빔부(141)의 변형에 의한 영향은 검출 헤드(162)에서 포착되지 않아 보정할 수는 없다.Moreover, as shown in FIG. 6, the
본 개시에 있어서의 실장 장치에서는, 상술한 문제점의 적어도 하나를 해결하기 위해, 실장 헤드부의 위치 계측의 기준이 되는 기준 부재(예를 들어, 바 형상의 부재)를 준비한다. 기준 부재의 재질은, 열의 영향을 받기 어렵고, 경량, 고강성인 것이 바람직하다. 또한, 기준 부재는 주빔부로부터는 이격된 위치에, 주빔부의 열이나 중량, 변형의 영향을 받지 않는 상태로 보유 지지한다. 그리고, 실장 헤드부에는, 실장 헤드부의 위치를 검출하는 센서를 설치한다. 센서의 계측 대상을 기준 부재 그 자체로 하거나, 또는 센서의 계측 대상을 기준 부재에 배치한다.In the mounting apparatus according to the present disclosure, in order to solve at least one of the problems described above, a reference member (for example, a bar-shaped member) serving as a reference for position measurement of the mounting head is prepared. It is preferable that the material of the reference member is not easily affected by heat and is lightweight and has high rigidity. In addition, the standard member is held at a position away from the main beam unit in a state where it is not affected by heat, weight or deformation of the main beam unit. Then, a sensor for detecting the position of the mounting head is provided in the mounting head. The measurement target of the sensor is the reference member itself, or the measurement target of the sensor is arranged on the reference member.
이하, 대표적인 실시 형태 및 그 변형예에 대하여, 몇가지 예시한다. 이하의 실시 형태 및 변형예의 설명에 있어서, 상술한 비교예에서 설명되어 있는 것과 마찬가지의 구성 및 기능을 갖는 부분에 대해서는, 상술한 비교예와 마찬가지의 부호가 사용될 수 있는 것으로 한다. 그리고, 이러한 부분의 설명에 대해서는, 기술적으로 모순되지 않는 범위 내에 있어서, 상술한 비교예에 있어서의 설명이 적절히 원용될 수 있는 것으로 한다. 또한, 비교예의 전부 또는 일부, 복수의 실시 형태의 전부 또는 일부 및 복수의 변형예의 전부 또는 일부가, 기술적으로 모순되지 않는 범위 내에 있어서, 적절히 복합적으로 적용될 수 있다.Hereinafter, some examples will be given of typical embodiments and modifications thereof. In the description of the embodiments and modified examples below, the same reference numerals as those in the above-described comparative example can be used for parts having the same configuration and function as those described in the above-described comparative example. Incidentally, for the description of these parts, it is assumed that the explanation in the above-described comparative example can be appropriately used within a range that is not technically contradictory. In addition, all or part of the comparative example, all or part of the plurality of embodiments, and all or part of the plurality of modified examples can be applied in a complex manner as appropriate within a range that is not technically contradictory.
<제1 실시 형태><First Embodiment>
제1 실시 형태에서는, 실장 헤드부의 위치를 검출하는 센서로서 변위 센서가 사용되고, 기준 부재 그 자체가 센서의 계측 대상으로서 사용된다.In the first embodiment, a displacement sensor is used as a sensor for detecting the position of the mounting head, and the reference member itself is used as the measurement target of the sensor.
제1 실시 형태에 있어서의 실장 장치의 구성에 대하여 도 7 내지 도 9를 사용하여 설명한다. 도 7은 제1 실시 형태에 있어서의 실장 장치를 모식적으로 나타내는 상면도이다. 도 8은 도 7에 나타내는 A-A선에 있어서의 단면도이다. 도 9는 도 7에 나타내는 실장 장치를 모식적으로 나타내는 정면도이다. 도 35는 기준 바의 지지 부재에 의한 고정 방법을 나타내는 도면이다. 또한, 도 8 및 도 9에서는 실장 헤드(151)를 생략하고 있다.The configuration of the mounting device in the first embodiment will be described using FIGS. 7 to 9 . Fig. 7 is a top view schematically showing the mounting device in the first embodiment. Fig. 8 is a cross-sectional view along line A-A shown in Fig. 7; Fig. 9 is a front view schematically showing the mounting device shown in Fig. 7; Fig. 35 is a diagram showing a method of fixing a reference bar by a support member; 8 and 9, the mounting
제1 실시 형태에 있어서의 실장 장치(100)는, 비교예에 있어서의 실장 장치(100R)와 마찬가지의 구성이다. 단, 제1 실시 형태에 있어서의 실장 장치(100)는, 기준 부재로서의 기준 바(171), 기준 바(171)를 지지하는 지지 부재(172, 173) 및 검출 헤드(174)를 더 구비한다.The mounting
기준 바(171)는, Y빔(140)의 주빔부(141)의 하방이며, 주빔부(141)와는 이격된 위치에 주빔부(141)와 평행하게 마련된다. 기준 바(171)는, 예를 들어 사각 기둥 형상이고, 열의 영향을 받기 어렵고(열팽창 계수가 작고), 경량, 고강성인 재질로 형성하는 것이 바람직하다. 기준 바(171)는, 예를 들어 세라믹, 탄화 규소(SiC), 탄소 섬유 강화 수지(Carbon Fiber Reinforced Plastic: CFRP), 세라믹 함침 알루미늄 합금, 인바 합금, 석영 유리(SiO2) 등에 의해 형성될 수 있다. 기준 바(171)는, 한 쌍의 지지 부재(172, 173)에 의해 지지되어 있다.The
지지 부재(172, 173)는, 정면으로 보아, 크랭크 형상이고, Y축 방향을 따라 연신되는 제1 연신부 및 제2 연신부와, 상하 방향으로 연신됨과 함께 제1 연신부 및 제2 연신부를 접속하는 제3 연신부를 갖는다. 제1 연신부는 다리부(142)와 슬라이더(143) 사이에 고정된다. 제2 연신부는 제1 연신부보다도 하방에 위치하고, 기준 바를 하부로부터 지지한다.The
기준 바(171)는, Y빔(140)의 팽창 등에 의해 가대(110)의 Y축 방향으로 변형된다. 그리고, 지지 부재(172, 173)는 가대의 변형과 함께 이동하는 경우가 있다. 기준 바(171)는 지지 부재(172, 173)의 이동의 영향을 받지 않도록, 지지 부재(172, 173)에 지지되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 기준 바(171)의 한쪽의 단부를 기준으로 하여 지지 부재(172)에 고정하고, 기준 바(171)의 다른 쪽의 단부는 지지 부재(173)에 있어서 자유를 갖게 해 둔다.The
구체적으로는, 도 9의 점선 타원 A 내에 있어서의 기준 바(171)의 단부는, 직선 방향(Y축 방향), 회전 방향(X축 방향)을 나사 등으로 고정하여, 기준 바(171)의 설치 기준으로 한다. 도 9의 점선 타원 B 내에 있어서의 기준 바(171)의 단부는, 도 9에 있어서의 B1, B2에 나타낸 바와 같이, 기준 바(171)에 키(171a)를 마련하고, 지지 부재(173)에 홈(173a)을 마련한다. 여기서, 도 9의 B2는 B1에 나타내는 C-C선에 있어서의 단면도이다. 이에 의해, 기준 바(171)는 회전 방향이 고정됨과 함께 직선 방향은 이동 가능하게 된다. 이와 같이, 기준 바(171)의 한쪽의 단부를 고정하고, 회전 방향 구속 및 슬라이드 기구에 의해 다른 쪽의 단부를 지지하도록 하면, 전체의 비틀림의 영향도 받기 어렵다. 또한, 구조나 동작의 정밀도에 따라 기준 바(171)로의 부하가 염려되지 않는 경우는, 나사 등에 의한 지지 부재(172)로의 고정은 단순한 구조이므로 저비용이다. 도 9의 점선 타원 A 내에 있어서의 기준 바(171)의 단부는, 도 35에 나타낸 바와 같이, XY 평면 내에서 회전 가능하도록, 지지 부재(172)에 고정 부재(176)에 의해 고정해도 된다. 이에 의해, 지지 부재(172, 173)의 평행을 유지할 수 없게 된 경우에, 기준 바(171)에 힘이 가해지기 어려워진다.Specifically, the end of the
도 8에 나타낸 바와 같이, 검출 헤드(174)는, 주빔부(141)의 하방이며 구동부(152)의 하부에 설치된다. 검출 헤드(174)는, 기준 바(171)와의 거리(d)를 측정하는 센서(변위 센서)를 갖는다. 실장 장치(100)는 각 부의 동작을 감시하여 제어하는 제어 장치를 구비한다. 제어 장치는 검출 헤드(174)가 측정한 위치에 기초하여 Y빔(140)을 X축 방향으로 구동하는 구동부 및 실장 헤드부(150)를 Y축 방향으로 구동하는 구동부 등을 제어하여 실장 헤드부(150)의 위치를 보정한다. 상세는 후술한다.As shown in FIG. 8 , the
여기서, 변위 센서에 대하여 설명한다. 실장 헤드부에 변위 센서를 탑재하고, 각 방향에 대하여 기준 바와의 거리를 계측한다. 본 실시 형태와 같이 변위 센서의 하방에 기준 바가 위치하는 경우는, Z방향의 거리가 계측 가능하다. 변위 센서의 측방에 기준 바가 위치하는 경우는, X방향 또는 Y방향의 거리가 계측 가능하다. 기준 바는 변형되지 않는 것으로 하고, 계측값이 변동된 경우는, 위치 결정에 오차가 발생하고 있다고 판단할 수 있다. 변위 센서로서, 예를 들어 광학(삼각 측거/동축 공초점)식을 사용한다. 동축 공초점 방식은 고정밀도·공간 절약의 이점이 있다. 단, 초점으로부터 어긋나면 검출되지 않게 되지만 초점 거리 내라면 대상이 기울어져 있어도 안정적으로 수광할 수 있다. 삼각 측거 방식의 경우는, 수광 소자에 CMOS 또는 CCD 센서를 사용함으로써 대상물의 색 불균일이나 표면 상태의 영향을 받기 어려워진다.Here, the displacement sensor will be described. A displacement sensor is mounted on the mounting head, and the distance to the standard bar is measured in each direction. When the reference bar is positioned below the displacement sensor as in the present embodiment, the distance in the Z direction can be measured. When the reference bar is located on the side of the displacement sensor, the distance in the X direction or the Y direction can be measured. It is assumed that the standard bar is not deformed, and when the measured value fluctuates, it can be judged that an error has occurred in positioning. As the displacement sensor, an optical (triangulation/coaxial confocal) type is used, for example. The coaxial confocal method has advantages of high precision and space saving. However, if it is out of focus, it will not be detected, but if it is within the focal length, light can be received stably even if the target is tilted. In the case of the triangulation method, by using a CMOS or CCD sensor for a light-receiving element, it is difficult to be affected by uneven color or surface condition of an object.
계속해서, 실장 헤드부(150)의 위치 보정에 대하여 도 10 및 도 11을 사용하여 설명한다. 도 10은 도 7에 나타내는 주빔부가 휜 상태를 나타내는 정면도이다. 도 11은 도 10에 나타내는 실장 헤드부가 우측에 위치하는 상태를 나타내는 정면도이다.Subsequently, position correction of the mounting
도 10에 나타낸 바와 같이, 주빔부(141)가 휘면 실장 헤드부(150)의 높이가 바뀐다. 제어 장치는, 실장 헤드부(150)에 마련된 검출 헤드(174)와 기준 바(171)의 거리(d)를 계측함으로써, 주빔부(141)의 휨량에 기초하여 실장 헤드(151)의 높이를 보정할 수 있다.As shown in FIG. 10, when the
또한, 제어 장치는, 실장 헤드부(150)의 Y축 방향의 각 위치의 높이의 변화로부터 빔 휨을 산출한다. 여기서, 실장 헤드부(150)의 Y축 방향의 위치는, 주빔부(141)에 마련된 리니어 스케일(161)을 실장 헤드부(150)에 마련된 검출 헤드(162)에 의해 읽어낸 데이터에 기초하여 산출된다. 그리고, 도 11에 나타낸 바와 같이, 제어 장치는, 실장 헤드부(150)의 쓰러짐량(θ)을 산출하여, 워크(200)의 목표점으로의 위치 결정 오차(Δy)를 보정한다.In addition, the control device calculates the beam deflection from the change in the height of each position of the mounting
(제1 변형예)(First modified example)
제1 변형예에 있어서의 실장 장치에 대하여 도 12 및 도 13을 사용하여 설명한다. 도 12는 제1 변형예에 있어서의 실장 장치의 도 7에 나타내는 A-A선에 상당하는 단면에 있어서의 단면도이다. 도 13은 도 12에 나타내는 실장 장치에 있어서의 주빔부가 비틀어진 상태를 나타내는 단면도이다.The mounting device in the first modified example will be described using FIGS. 12 and 13 . Fig. 12 is a cross-sectional view of a mounting device according to a first modified example taken along the line A-A shown in Fig. 7; Fig. 13 is a cross-sectional view showing a twisted state of the main beam part in the mounting device shown in Fig. 12;
제1 실시 형태에서는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 주빔부(141)가 비틀어진 경우에, 실장 헤드부(150)의 위치는 측정할 수 없다. 그래서, 제1 변형예에서는, 변위 센서를 갖는 검출 헤드(175)를 추가한다.In the first embodiment, as shown in Fig. 5, when the
검출 헤드(174)는 기준 바(171)의 상면에 대하여 Z방향으로 이격하여 위치하도록 실장 헤드부(150)가 마련된다. 검출 헤드(175)는 기준 바(171)의 측면에 대하여 X방향으로 이격하여 위치하도록 실장 헤드부(150)에 마련된다. 검출 헤드(174)에 의해 Z방향의 거리를 측정할 수 있고, 검출 헤드(175)에 의해 X방향의 거리를 측정할 수 있다.The mounting
도 13에 나타낸 바와 같이, 주빔부(141)가 비틀어진 경우, 검출 헤드(175)와 기준 바(171)가 가까워지고, 검출 헤드(174)와 기준 바(171)가 멀어진다. 즉, 검출 헤드(175)와 기준 바(171)의 X방향의 거리가 짧아지고, 검출 헤드(174)와 기준 바(171)와 Z방향의 거리가 길어진다. 이것에 기초하여, 제어 장치는, 실장 헤드부(150)의 비틀림량을 산출하여, 워크(200)의 목표점으로의 위치 결정 오차(Δx)를 보정한다.As shown in FIG. 13, when the
<제2 실시 형태><Second Embodiment>
제2 실시 형태에서는, 실장 헤드부의 위치를 검출하는 센서로서 위치 읽어내기 센서가 사용되고, 기준 부재에 마련한 리니어 스케일이 센서의 계측 대상으로서 사용된다.In the second embodiment, a position reading sensor is used as a sensor for detecting the position of the mounting head, and a linear scale provided on a reference member is used as a measurement target of the sensor.
이어서, 제2 실시 형태에 있어서의 실장 장치에 대하여 도 14 내지 도 17을 사용하여 설명한다. 도 14는 제2 실시 형태에 있어서의 실장 장치를 모식적으로 나타내는 상면도이다. 도 15는 도 14에 나타내는 실장 장치를 모식적으로 나타내는 정면도이다. 도 16은 도 14에 나타내는 A-A선에 있어서의 단면도이다. 도 17은 도 16에 나타내는 실장 장치에 있어서의 주빔부가 비틀어진 상태를 나타내는 단면도이다. 또한, 도 15 내지 도 17에서는 실장 헤드(151)를 생략하고 있다.Next, a mounting device in the second embodiment will be described using FIGS. 14 to 17 . Fig. 14 is a top view schematically showing a mounting device in the second embodiment. Fig. 15 is a front view schematically showing the mounting device shown in Fig. 14; Fig. 16 is a cross-sectional view along line A-A shown in Fig. 14; Fig. 17 is a cross-sectional view showing a twisted state of the main beam part in the mounting device shown in Fig. 16; 15 to 17, the mounting
제2 실시 형태에 있어서의 실장 장치(100)는, 제1 실시 형태에 있어서의 실장 장치(100)와 마찬가지의 구성이다. 단, 제2 실시 형태에 있어서의 실장 장치(100)는, 기준 바(171) 대신에, 그 상면에 리니어 스케일(261)을 갖는 기준 바(271)를 구비하고, 검출 헤드(174) 대신에 검출 헤드(162)와 마찬가지의 위치를 읽어내는 센서를 갖는 검출 헤드(274)는 구비한다. 또한, 제1 실시 형태에 있어서의 리니어 스케일(161) 및 검출 헤드(162)를 구비하고 있지 않다.The mounting
기준 바(271)는, 그 상면측에 리니어 스케일(261)을 갖는 것을 제외하고, 기준 바(171)와 마찬가지의 구성이다. 기준 바(271)는, 기준 바(171)와 마찬가지로, 지지 부재(172, 173)의 이동의 영향을 받지 않도록, 한 쌍의 지지 부재(172, 173)에 의해 지지되어 있다.The
리니어 스케일(261)에 대하여 도 18을 사용하여 설명한다. 도 18은 제2 실시 형태에 있어서의 리니어 스케일을 설명하는 도면이다.The
리니어 스케일(261)은 Y축 방향의 위치가 읽어내기 가능한 패턴이 형성된 스케일(261a)과 X축 방향의 위치가 읽어내기 가능한 패턴이 형성된 스케일(261b)로 구성된다. 스케일(261a)은 Y축 방향을 따라 연신하도록 배치되어 있다. 스케일(261b)은 X축 방향에 인접하여, Y축 방향을 따라 연신하도록 배치되어 있다.The
검출 헤드(274)는 스케일(261a)을 읽어내는 센서(274a, 274b)와 스케일(261b)을 읽어내는 센서(274c)를 갖는다. 센서(274a)는 스케일(261a)에 대하여 광축이 수직이 되도록 배치되어 있다. 센서(274c)는 스케일(261b)에 대하여 광축이 수직이 되도록 배치되어 있다. 센서(274a)에 의해 X축 방향의 위치가 읽어내어지고, 센서(274c)에 의해 X축 방향의 위치가 읽어내어진다.The
센서(274b)는 센서(274a)의 Y축 방향으로 인접하고, 스케일(261a)에 대하여 광축을 기울여 배치되어 있다. 검출 헤드(274)의 높이가 변화되면, 센서(274b)의 광축이 스케일(261a)과 교차하는 위치가 변화되므로, 센서(274b)가 읽어내는 Y축 방향의 위치가 변화된다. 그래서, 제어 장치는, 센서(274b)가 스케일(261a)을 읽어낸 위치와 센서(274a)가 스케일(261a)을 읽어낸 위치의 차(dy)를 계산한다. 그 차(dy)는 검출 헤드(274)의 높이에 의해 변화된다. 그리고, 제어 장치는, 그 차(dy)의 변화에 기초하여 Z방향의 위치의 변화(dz)를 산출하고, Z방향의 위치를 산출한다.The
이에 의해, 하나의 검출 헤드(274)에서 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향의 3방향의 실장 헤드부(150)의 자세가 검출 가능하게 된다. 따라서, 도 4(도 11)에 나타낸 바와 같이, 주빔부(141)가 휜 경우, 실장 헤드부(150)의 Y축 방향 및 Z축 방향의 위치에 기초하여 Y축 방향의 위치 결정 오차(Δy)의 보정이 가능해진다. 또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 주빔부(141)가 휜 경우, 실장 헤드부(150)의 X축 방향 및 Y축 방향의 위치에 기초하여 X축 방향의 위치 결정 오차(Δx)의 보정이 가능해진다. 또한, 도 17에 나타낸 바와 같이, 주빔부(141)가 비틀어진 경우, 실장 헤드부(150)의 X축 방향의 위치(dx) 및 Z축 방향의 위치(d)에 기초하여 X축 방향의 위치 결정 오차(Δx)의 보정이 가능해진다.This makes it possible to detect the posture of the mounting
(제2 변형예)(Second modified example)
제2 변형예에 있어서의 실장 장치에 대하여 도 19 및 도 20을 사용하여 설명한다. 도 19는 제2 변형예에 있어서의 실장 장치를 모식적으로 나타내는 상면도이다. 도 20은 도 19에 나타내는 주빔부가 휜 상태를 나타내는 상면도이다.The mounting device in the second modified example will be described using FIGS. 19 and 20 . Fig. 19 is a top view schematically showing a mounting device in a second modified example. Fig. 20 is a top view showing a bent state of the main beam part shown in Fig. 19;
제2 변형예에 있어서의 실장 장치(100)는, 제2 실시 형태에 있어서의 기준 바(271), 기준 바(271)를 지지하는 지지 부재(172, 173) 및 검출 헤드(274) 대신에, 기준 바(371), 기준 바(371)를 지지하는 지지 부재(372, 373) 및 검출 헤드(374)를 구비한다.The mounting
기준 바(371)는, Y빔(140)의 주빔부(141)의 측방이며, 주빔부(141)와는 이격된 위치에 주빔부(141)와 평행하게 마련된다. 기준 바(371)는, 기준 바(171)와 마찬가지의 형상, 재질에 의해 형성된다. 기준 바(371)는, 기준 바(171)와 마찬가지로, 지지 부재(372, 373)의 이동의 영향을 받지 않도록, 한 쌍의 지지 부재(372, 373)에 의해 지지되어 있다.The
지지 부재(372, 373)는, 지지 부재(172, 173)와 마찬가지의 구조이다. 즉, 지지 부재(372, 373)는, 상면에서 보아, 크랭크 형상이고, Y축 방향을 따라 연신되는 제1 연신부 및 제2 연신부와, X방향으로 연신됨과 함께 제1 연신부 및 제2 연신부를 접속하는 제3 연신부를 갖는다. 제1 연신부는 다리부(142)에 고정된다. 제2 연신부는 제1 연신부보다도 주빔부(141)로부터 X방향으로 이격되어 위치하고, 기준 바(371)를 측방으로부터 지지한다.The
기준 바(371)는 기준 바(271)와 마찬가지의 리니어 스케일을 검출 헤드(374)와 대향하는 위치에 구비한다. 또한, 검출 헤드(374)는 제1 실시 형태에 있어서의 검출 헤드(162)와 마찬가지의 위치에 마련되고, 검출 헤드(274)와 마찬가지의 센서를 구비한다.The
실장 헤드부(150)에 배치된 검출 헤드(374)는, 주빔부(141)와 X방향으로 이격하여 배치된 기준 바(371)에 마련된 리니어 스케일을 읽어내어, 실장 헤드부(150)의 위치를 계측한다. 기준 바(371)는 주빔부(141)의 변형의 영향을 받지 않고, 검출 헤드(374)의 센서와의 위치 관계가 변동된다.The
이에 의해, 하나의 검출 헤드(374)에서 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향의 3방향의 실장 헤드부(150)의 자세가 검출 가능하다. 따라서, 도 4(도 11)에 나타낸 바와 같이, 주빔부(141)가 휜 경우, 실장 헤드부(150)의 Y축 방향 및 Z축 방향의 위치에 기초하여 Y축 방향의 위치 결정 오차의 보정이 가능해진다. 또한, 도 20에 나타낸 바와 같이, 주빔부(141)가 휜 경우, 실장 헤드부(150)의 X축 방향 및 Y축 방향의 위치에 기초하여 X축 방향의 위치 결정 오차의 보정이 가능해진다. 또한, 도 17에 나타낸 바와 같이, 주빔부(141)가 비틀어진 경우, 실장 헤드부(150)의 X축 방향 및 Z축 방향의 위치에 기초하여 X축 방향의 위치 결정 오차의 보정이 가능해진다.Thus, the posture of the mounting
<제3 실시 형태><Third Embodiment>
제3 실시 형태에서는, 실장 헤드부의 위치를 검출하는 센서로서 위치 읽어내기 센서가 사용되고, 기준 부재가 2개 사용되고, 각각의 기준 부재에 마련한 리니어 스케일이 센서의 계측 대상으로서 사용된다.In the third embodiment, a position reading sensor is used as a sensor for detecting the position of the mounting head, two reference members are used, and a linear scale provided on each reference member is used as a measurement target of the sensor.
제3 실시 형태에 있어서의 실장 장치의 구성에 대하여 도 21 내지 도 23을 사용하여 설명한다. 도 21은 제3 실시 형태에 있어서의 실장 장치를 모식적으로 나타내는 상면도이다. 도 22는 도 21에 나타내는 실장 장치를 모식적으로 나타내는 정면도이다. 도 23은 도 21에 나타내는 A-A선에 있어서의 단면도이다. 또한, 도 22 및 도 23에서는 실장 헤드(151)를 생략하고 있다.The configuration of the mounting device in the third embodiment will be described using FIGS. 21 to 23 . Fig. 21 is a top view schematically showing a mounting device in a third embodiment. Fig. 22 is a front view schematically showing the mounting device shown in Fig. 21; Fig. 23 is a cross-sectional view along the line A-A shown in Fig. 21; 22 and 23, the mounting
제3 실시 형태에 있어서의 실장 장치(100)는, 제2 실시 형태에 있어서의 실장 장치(100)와 마찬가지의 구성이다. 단, 제3 실시 형태에 있어서의 실장 장치(100)는, 지지 부재(172, 173) 대신에 지지 부재(472, 473)를 구비하고, 제3 실시 형태에 있어서의 실장 장치(100)는, 기준 바(471) 및 검출 헤드(474)를 더 구비한다.The mounting
기준 바(471)는, 기준 바(271)와 마찬가지의 구성이다. 단, 기준 바(471)는 하면측에 리니어 스케일(261)을 갖는다. 기준 바(271, 471)는, 기준 바(171)와 마찬가지로, 지지 부재(472, 473)의 이동의 영향을 받지 않도록, 한 쌍의 지지 부재(472, 473)로 지지되어 있다.The
지지 부재(472, 473)는, 정면으로 보아, Y축 방향을 따라 연신되는 제1 연신부, 제2 연신부 및 제4 연신부와, 상하 방향으로 연신됨과 함께 제1 연신부, 제2 연신부 및 제4 연신부를 접속하는 제3 연신부를 갖는다. 제1 연신부는 다리부(142)와 슬라이더(143) 사이에 고정된다. 제2 연신부는 제1 연신부보다도 하방에 위치하고, 기준 바(271)를 하방으로부터 지지한다. 제4 연신부는 제1 연신부보다도 상방에 위치하고, 기준 바(471)를 하방으로부터 지지한다.The supporting
검출 헤드(474)는 주빔부(141)의 상방이며 기준 바(471)의 하방에 위치하고, 구동부(152)의 상부에 설치된다. 검출 헤드(474)는 검출 헤드(274)와 마찬가지의 구성이다.The
실장 헤드부(150)에 배치된 검출 헤드(274, 474)는, 주빔부(141)와 Z방향으로 이격하여 배치된 기준 바(271, 471)에 마련된 리니어 스케일을 읽어내어, 실장 헤드부(150)의 위치를 계측한다. 기준 바(271, 471)는 주빔부(141)의 변형의 영향을 받지 않고, 검출 헤드(274, 474)의 센서와의 위치 관계가 변동된다.The detection heads 274 and 474 disposed on the mounting
계속해서, 실장 헤드부(150)의 위치 보정에 대하여 도 24 및 도 25를 사용하여 설명한다. 도 24는 도 22에 나타내는 주빔부가 휜 상태를 나타내는 정면도이다. 도 25는 도 23에 나타내는 주빔부가 비틀어진 상태를 나타내는 단면도이다.Subsequently, position correction of the mounting
검출 헤드(274, 474)에서 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향의 3방향의 실장 헤드부(150)의 자세가 검출 가능하다. 따라서, 도 24에 나타낸 바와 같이, 주빔부(141)가 휜 경우, 검출 헤드(274, 474)의 Y축 방향의 위치(dy) 및 Z축 방향의 위치(dz)에 기초하여 Y축 방향의 위치 결정 오차(Δy)의 보정이 가능해진다. 또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 주빔부(141)가 휜 경우, 검출 헤드(274, 474)의 X축 방향 및 Y축 방향의 위치에 기초하여 X축 방향의 위치 결정 오차의 보정이 가능해진다. 또한, 도 25에 나타낸 바와 같이, 주빔부(141)가 비틀어진 경우, 검출 헤드(274, 474)의 X축 방향의 위치(dx) 및 Z축 방향의 위치(dz)에 기초하여 X축 방향의 위치 결정 오차(Δx)의 보정이 가능해진다.The detection heads 274 and 474 can detect the posture of the mounting
(제3 변형예)(3rd modified example)
제3 변형예에 있어서의 실장 장치의 구성에 대하여 도 26 및 도 27을 사용하여 설명한다. 도 26은 제3 변형예에 있어서의 실장 장치를 모식적으로 나타내는 정면도이다. 도 27은 도 21에 나타내는 A-A선에 상당하는 위치에 있어서의 단면도이다. 또한, 도 26 및 도 27에서는 실장 헤드(151)를 생략하고 있다.The configuration of the mounting device in the third modified example will be described using FIGS. 26 and 27 . Fig. 26 is a front view schematically showing a mounting device in a third modified example. Fig. 27 is a cross-sectional view at a position corresponding to the line A-A shown in Fig. 21; 26 and 27, the mounting
제3 변형예에 있어서의 실장 장치(100)는, 제3 실시 형태에 있어서의 실장 장치(100)와 마찬가지의 구성이다. 단, 제3 변형예에 있어서의 실장 장치(100)는, 지지 부재(472, 473) 대신에 제2 실시 형태에 있어서의 지지 부재(172, 173)를 구비하고, 기준 바(471) 대신에 기준 바(571)를 구비한다.The mounting
기준 바(571)는, 기준 바(271)와 마찬가지의 구성이다. 단, 기준 바(571)는 하면측에 리니어 스케일(261)을 갖는다. 기준 바(571)는, 기준 바(271)와 마찬가지로, 다리부(142)의 이동의 영향을 받지 않도록, 한 쌍의 다리부(142)의 상면측에서 지지되어 있다.The
본 변형예에 있어서의 실장 헤드부(150)에 배치된 검출 헤드(274, 474)는, 제3 실시 형태와 마찬가지로, 주빔부(141)와 Z방향으로 이격하여 배치된 기준 바(271, 471)에 마련된 리니어 스케일을 읽어내어, 실장 헤드부(150)의 위치를 계측한다. 기준 바(271, 471)는 주빔부(141)의 변형의 영향을 받지 않고, 검출 헤드(274, 474)의 센서와의 위치 관계가 변동된다. 또한, 검출 헤드(274, 474)에서 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향의 3방향의 실장 헤드부(150)의 자세가 검출 가능하다. 따라서, 본 변형예에서는, 제3 실시 형태와 마찬가지로, 위치 결정 오차(Δx, Δy)의 보정이 가능하다.The detection heads 274, 474 arranged on the mounting
(제4 변형예)(Fourth modified example)
제4 변형예에 있어서의 실장 장치의 구성에 대하여 도 28 및 도 29를 사용하여 설명한다. 도 28은 제4 변형예에 있어서의 실장 장치를 모식적으로 나타내는 정면도이다. 도 29는 도 21에 나타내는 A-A선에 상당하는 위치에 있어서의 단면도이다. 또한, 도 28 및 도 29에서는 실장 헤드(151)를 생략하고 있다.The configuration of the mounting device in the fourth modified example will be described using FIGS. 28 and 29 . Fig. 28 is a front view schematically showing a mounting device in a fourth modified example. Fig. 29 is a cross-sectional view at a position corresponding to the line A-A shown in Fig. 21; 28 and 29, the mounting
제4 변형예에 있어서의 실장 장치(100)는, 제3 변형예에 있어서의 실장 장치(100)와 마찬가지의 구성이다. 단, 제4 변형예에 있어서의 실장 장치(100)는, 지지 부재(172, 173) 및 기준 바(271) 대신에 기준 바(671)를 구비하고, 검출 헤드(274) 대신에 검출 헤드(674)를 구비한다.The mounting
기준 바(671)는, 기준 바(571)와 마찬가지의 구성이다. 단, 기준 바(671)는, 기준 바(571)와 마찬가지로, 다리부(142)의 이동의 영향을 받지 않도록, 한 쌍의 다리부(142)의 하부측에서 지지되어 있다.The
검출 헤드(674)는, 주빔부(141) 및 기준 바(671)의 하방에 위치하고, 구동부(152)의 하부에 설치된다. 검출 헤드(674)는 검출 헤드(274)와 마찬가지의 구성이지만, 상방의 기준 바(671)에 마련되는 리니어 스케일을 읽어내도록 설치된다.The
본 변형예에 있어서의 실장 헤드부(150)에 배치된 검출 헤드(674, 474)는, 제3 실시 형태와 마찬가지로, 주빔부(141)와 Z방향으로 이격하여 배치된 기준 바(671, 571)에 마련된 리니어 스케일을 읽어내어, 실장 헤드부(150)의 위치를 계측한다. 기준 바(671, 571)는 주빔부(141)의 변형의 영향을 받지 않고, 검출 헤드(674, 474)의 센서와의 위치 관계가 변동된다. 또한, 검출 헤드(674, 474)에서 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향의 3방향의 실장 헤드부(150)의 자세가 검출 가능하다. 따라서, 본 변형예에서는, 제3 실시 형태와 마찬가지로, 위치 결정 오차(Δx, Δy)의 보정이 가능하다.The detection heads 674, 474 arranged on the mounting
(제5 변형예)(Fifth modified example)
제5 변형예에 있어서의 실장 장치의 구성에 대하여 도 30 및 도 31을 사용하여 설명한다. 도 30은 제5 변형예에 있어서의 실장 장치를 모식적으로 나타내는 정면도이다. 도 31은 도 21에 나타내는 A-A선에 상당하는 위치에 있어서의 단면도이다. 또한, 도 30 및 도 31에서는 실장 헤드(151)를 생략하고 있다.The configuration of the mounting device in the fifth modified example will be described using FIGS. 30 and 31 . 30 is a front view schematically showing a mounting device in a fifth modified example. Fig. 31 is a sectional view at a position corresponding to the line A-A shown in Fig. 21; 30 and 31, the mounting
제5 변형예에 있어서의 실장 장치(100)는, 제3 변형예에 있어서의 실장 장치(100)와 마찬가지의 구성이다. 단, 제5 변형예에 있어서의 실장 장치(100)는, 지지 부재(172, 173) 및 기준 바(271) 대신에 지지 부재(772, 773) 및 기준 바(771)를 구비하고, 검출 헤드(274) 대신에 검출 헤드(774)를 구비하고, 기준 바(571) 및 검출 헤드(474) 대신에 기준 바(871) 및 검출 헤드(874)를 구비한다.The mounting
기준 바(771)는, 기준 바(271)와 마찬가지의 구성이다. 단, 기준 바(771)는 측면측에 리니어 스케일(261)을 갖는다. 기준 바(771)는, 기준 바(271)와 마찬가지로, 지지 부재(772, 773)의 이동의 영향을 받지 않도록, 한 쌍의 지지 부재(772, 773)로 지지되어 있다.The
기준 바(871)는, 기준 바(571)와 마찬가지의 구성이다. 단, 기준 바(871)는 측면측에 리니어 스케일(261)을 갖는다. 기준 바(871)는, 기준 바(571)와 마찬가지로, 다리부(142)의 이동의 영향을 받지 않도록, 한 쌍의 다리부(142)의 상면측에서 지지되어 있다.The
지지 부재(772, 773)는, 지지 부재(172, 173)와 마찬가지로, 정면으로 보아, 크랭크 형상이고, Y축 방향을 따라 연신되는 제1 연신부 및 제2 연신부와, 상하 방향으로 연신됨과 함께 제1 연신부 및 제2 연신부를 접속하는 제3 연신부를 갖는다. 제1 연신부는 다리부(142)와 슬라이더(143) 사이에 고정된다. 제2 연신부는 제1 연신부보다도 하방에 위치하고, 기준 바를 하부로부터 지지한다. 단, 본 변형예에 있어서의 제3 연신부는, 지지 부재(172, 173)에 있어서의 제3 연신부보다도 짧게 구성된다.Like the
검출 헤드(774)는, 주빔부(141)의 하방의 위치이며 기준 바(771)의 측면에 대향하도록, 구동부(152)의 하부에 설치된다. 검출 헤드(674)는 검출 헤드(274)와 마찬가지의 구성이지만, 측방의 기준 바(771)에 마련되는 리니어 스케일을 읽어내도록 설치된다.The
검출 헤드(874)는, 주빔부(141)의 상방의 위치이며 기준 바(871)의 측면에 대향하도록, 구동부(152)의 상부에 설치된다. 검출 헤드(874)는 검출 헤드(274)와 마찬가지의 구성이지만, 측방의 기준 바(871)에 마련되는 리니어 스케일을 읽어내도록 설치된다.The
본 변형예에 있어서의 실장 헤드부(150)에 배치된 검출 헤드(774, 874)는, 제3 실시 형태와 마찬가지로, 주빔부(141)와 Z방향으로 이격하여 배치된 기준 바(771, 871)에 마련된 리니어 스케일을 읽어내어, 실장 헤드부(150)의 위치를 계측한다. 기준 바(771, 871)는 주빔부(141)의 변형의 영향을 받지 않고, 검출 헤드(774, 874)의 센서와의 위치 관계가 변동된다. 또한, 검출 헤드(774, 874)에서 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향의 3방향의 실장 헤드부(150)의 자세가 검출 가능하다. 따라서, 본 변형예에서는, 제3 실시 형태와 마찬가지로, 위치 결정 오차(Δx, Δy)의 보정이 가능하다.The detection heads 774, 874 disposed on the mounting
<제4 실시 형태><Fourth Embodiment>
제4 실시 형태에 있어서의 실장 장치에 대하여 도 32 내지 도 34를 사용하여 설명한다. 도 32는 제4 실시 형태에 있어서의 실장 장치를 모식적으로 나타내는 상면도이다. 도 33은 도 32에 나타내는 실장 장치를 모식적으로 나타내는 정면도이다. 도 34는 도 8에 나타내는 실장 장치의 실장 헤드부 등이 쓰러진 상태를 나타내는 도면이다. 또한, 도 32 내지 도 34에서는 실장 헤드(151)를 생략하고 있다.A mounting device in the fourth embodiment will be described using FIGS. 32 to 34 . Fig. 32 is a top view schematically showing a mounting device in a fourth embodiment. Fig. 33 is a front view schematically showing the mounting device shown in Fig. 32; FIG. 34 is a diagram showing a state in which the mounting head or the like of the mounting device shown in FIG. 8 has collapsed. 32 to 34, the mounting
제1 실시 형태에서는, 도 34에 나타낸 바와 같이, 열팽창 등에 의해 X지지대(131)가 변형된 경우, 가이드(132)도 변형되고, 가이드(132) 위를 X방향으로 이동하는 빔(140), 실장 헤드부(150), 기준 바(171), 지지 부재(172, 173)가 쓰러지는 자세가 된다. 이 경우, 실장 헤드부(150)에 배치된 검출 헤드(174)와 기준 바(171)의 위치 관계는 변동되지 않기 때문에, Y축을 회전축으로 하는 실장 헤드부(150)의 회전(쓰러짐)을 파악할 수 없다.In the first embodiment, as shown in FIG. 34, when the
그래서, 제4 실시 형태에 있어서의 실장 장치(100)는, 도 33에 나타낸 바와 같이, 제1 실시 형태에 있어서의 실장 장치(100)에 대하여, 기준 바(971, 972), 기준 바(971, 972)를 고정하는 고정 부재(973, 974) 및 검출 헤드(975, 976)를 더 구비한다.Therefore, as shown in FIG. 33 , the mounting
도 32에 나타낸 바와 같이, 기준 바(971, 972)는, X방향을 따라 연신되도록 배치되고, 가대(110) 위에 고정 부재(973, 974)에 의해 고정된다. 기준 바(971, 972)는, 가이드(132)가 연신되는 방향과 평행이고, 기준 바(171), 지지 부재(172, 173) 및 실장 헤드(151)와 간섭하지 않는 위치에 배치된다. 기준 바(971, 972)는, 그 상면측에 마련되는 리니어 스케일을 제외하고, 기준 바(271)와 마찬가지의 구성이다.As shown in FIG. 32 , reference bars 971 and 972 are arranged so as to extend along the X direction, and are fixed on
도 33에 나타낸 바와 같이, 검출 헤드(975, 976)는 기준 바(971, 972)의 상방으로 이격하여 위치하도록 지지 부재(172, 173)에 마련된다. 검출 헤드(975, 976)는 검출 헤드(274)로부터 스케일(261b)을 읽어내는 센서(274c)를 제거한 것이다. 단, 센서(274b)는 센서(274a)의 X축 방향에 인접하고, 스케일(261a)에 대하여 광축을 기울여 배치되어 있다.As shown in FIG. 33 , detection heads 975 and 976 are provided on
검출 헤드(975, 976)의 높이가 변화되면, 센서(274b)의 광축이 스케일(261a)과 교차하는 위치가 변화되므로, 센서(274b)가 읽어내는 X축 방향의 위치가 변화된다. 그래서, 제어 장치는, 센서(274b)가 스케일(261a)을 읽어낸 위치와 센서(274a)가 스케일(261a)을 읽어낸 위치의 차(dx)를 계산한다. 그 차(dx)는 검출 헤드(274)의 높이에 따라 변화된다. 그리고, 제어 장치는, 그 차(dx)의 변화에 기초하여 Z방향의 위치 변화(dz)를 산출하고, Z방향의 위치를 산출한다.When the heights of the detection heads 975 and 976 change, the position where the optical axis of the
이에 의해, 검출 헤드(975, 976)에서 X축 방향 및 Z축 방향의 2방향의 기준 바(171)(실장 헤드부(150))의 자세가 검출 가능하게 된다. 따라서, 도 39에 나타낸 바와 같이, 실장 헤드부(150)가 쓰러진 경우, 실장 헤드부(150)의 X축 방향의 위치(dx) 및 Z축 방향의 위치(d)에 기초하여 X축 방향의 위치 결정 오차(Δx)의 보정이 가능해진다.This enables the detection heads 975 and 976 to detect the attitude of the reference bar 171 (mounting head 150) in two directions, the X-axis direction and the Z-axis direction. Therefore, as shown in FIG. 39 , when the mounting
또한, 기준 바(971, 972)는 기준 바(171)와 마찬가지의 구성으로 하고, 검출 헤드(975, 976)를 검출 헤드(174)와 마찬가지의 구성으로 해도 된다.Note that the reference bars 971 and 972 may have the same configuration as the reference bars 171, and the detection heads 975 and 976 may have the same configuration as the
이하, 상술한 실시 형태의 Y빔을 실장 장치의 일례인 플립 칩 본더에 적용한 예에 대하여 설명하지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 패키징된 반도체 장치 등을 기판에 실장하는 칩 마운터(표면 실장기)나 반도체 칩(다이)을 기판 등에 본딩하는 다이 본더에도 적용할 수 있다. 또한, 플립 칩 본더는, 예를 들어 칩 면적을 초과하는 넓은 영역에 재배선층을 형성하는 패키지인 팬아웃형 웨이퍼 레벨 패키지(Fan Out Wafer Level Package: FOWLP) 등의 제조에 사용된다.Hereinafter, an example in which the Y beam of the above-described embodiment is applied to a flip chip bonder, which is an example of a mounting device, will be described, but it is not limited to this, and a chip mounter (surface mounting machine) for mounting a packaged semiconductor device or the like on a substrate. It can also be applied to a die bonder that bonds a semiconductor chip (die) to a substrate or the like. In addition, the flip chip bonder is used to manufacture a fan out wafer level package (FOWLP), which is a package in which a redistribution layer is formed in a wide area exceeding the chip area, for example.
[실시예][Example]
도 36은 실시예의 플립 칩 본더의 개략을 나타내는 상면도이다. 도 37은 도 36에 있어서 화살표 A방향으로부터 보았을 때, 픽업 플립 헤드, 트랜스퍼 헤드 및 본딩 헤드의 동작을 설명하는 도면이다.Fig. 36 is a schematic top view of a flip chip bonder of an embodiment. Fig. 37 is a diagram explaining the operation of the pickup flip head, transfer head and bonding head when viewed from the direction of arrow A in Fig. 36;
플립 칩 본더(10)는, 크게 구별하여, 다이 공급부(1)와, 픽업부(2), 트랜스퍼부(8)와, 중간 스테이지부(3)와, 본딩부(4)와, 반송부(5)와, 기판 공급부(6K)와, 기판 반출부(6H)와, 각 부의 동작을 감시하여 제어하는 제어 장치(7)를 갖는다.The
먼저, 다이 공급부(1)는, 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)과, 웨이퍼 링 공급부(18)를 갖는다. 다이 공급부(1)는, 도시하지 않은 구동 수단에 의해 XY 방향으로 이동하고, 픽업하는 다이 D를 밀어 올림 유닛(13)의 위치로 이동시킨다. 웨이퍼 링 공급부(18)는 웨이퍼 링이 수납된 웨이퍼 카세트를 갖고, 순차적으로 웨이퍼 링을 다이 공급부(1)에 공급하여, 새로운 웨이퍼 링으로 교환한다. 다이 공급부(1)는, 원하는 다이를 웨이퍼 링으로부터 픽업할 수 있도록, 픽업 포인트로, 웨이퍼 링을 이동한다. 웨이퍼 링은, 웨이퍼가 고정되어, 다이 공급부(1)에 설치 가능한 지그이다.First, the
픽업부(2)는, 다이 D를 픽업하여 반전하는 픽업 플립 헤드(21)와, 콜릿(22)을 승강, 회전, 반전 및 X방향 이동시키는 도시하지 않은 각 구동부를 갖는다. 이와 같은 구성에 의해, 픽업 플립 헤드(21)는, 다이를 픽업하고, 픽업 플립 헤드(21)를 180도 회전시켜, 다이 D의 범프를 반전시켜 하면을 향하게 하고, 다이 D를 트랜스퍼 헤드(81)에 전달하는 자세로 한다.The
트랜스퍼부(8)는, 반전된 다이 D를 픽업 플립 헤드(21)로부터 수취하여, 중간 스테이지(31)에 적재한다. 트랜스퍼부(8)는, 픽업 플립 헤드(21)와 마찬가지로 다이 D를 선단에 흡착 유지하는 콜릿(82)을 구비하는 트랜스퍼 헤드(81)와, 트랜스퍼 헤드(81)를 Y방향으로 이동시키는 Y구동부(83)를 갖는다.The
중간 스테이지부(3)는, 다이 D를 일시적으로 적재하는 중간 스테이지(31) 및 스테이지 인식 카메라(34)를 갖는다. 중간 스테이지(31)는 도시하지 않은 구동부에 의해 Y방향으로 이동 가능하다.The intermediate stage section 3 has an
본딩부(4)는, 중간 스테이지(31)로부터 다이 D를 픽업하여, 반송되어 오는 기판 P 위에 본딩한다. 본딩부(4)는, 픽업 플립 헤드(21)와 마찬가지로 다이 D를 선단에 흡착 유지하는 콜릿(42)을 구비하는 본딩 헤드(41)와, 본딩 헤드(41)를 Y방향으로 이동시키는 Y빔(43)과, 기판 P의 위치 인식 마크(도시하지 않음)를 촬상하고, 본딩 위치를 인식하는 기판 인식 카메라(44)와, X지지대(45)를 갖는다. 이와 같은 구성에 의해, 본딩 헤드(41)는, 중간 스테이지(31)로부터 다이 D를 픽업하고, 기판 인식 카메라(44)의 촬상 데이터에 기초하여 기판 P에 다이 D를 본딩한다.The
반송부(5)는, 기판 P가 X방향으로 이동하는 반송 레일(51, 52)을 구비한다. 반송 레일(51, 52)은 평행하게 마련된다. 이와 같은 구성에 의해, 기판 공급부(6K)로부터 기판 P를 반출하고, 반송 레일(51, 52)을 따라 본딩 위치까지 이동하고, 본딩 후 기판 반출부(6H)까지 이동하여, 기판 반출부(6H)에 기판 P를 전달한다. 기판 P에 다이 D를 본딩중 에, 기판 공급부(6K)는 새로운 기판 P를 반출하고, 반송 레일(51, 52) 위에서 대기한다.The
제어 장치(7)는, 플립 칩 본더(10)의 각 부의 동작을 감시하여 제어하는 프로그램(소프트웨어)을 저장하는 메모리와, 메모리에 저장된 프로그램을 실행하는 중앙 처리 장치(CPU)를 구비한다.The
도 38은 도 36의 다이 공급부의 주요부를 나타내는 개략 단면도이다. 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 위해, 밀어 올림 유닛(13)은, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 상하 방향으로 이동하고, 다이 공급부(1)는 수평 방향으로는 이동하도록 되어 있다.Fig. 38 is a schematic sectional view showing a main part of the die supply section in Fig. 36; The
본딩부에 대하여 비교예 및 제2 실시 형태를 참조하면서 도 2, 15, 39를 사용하여 설명한다. 도 39는 본딩부(4)의 주요부를 나타내는 개략 측면도이다. 일부의 구성 요소는 투시하여 나타나 있다. 또한, 도 39의 측면도는 도 2, 15의 정면도에 대응하고 있다. 단, 도 39에 있어서는, 지지 부재(172, 173), 기준 바(271) 및 검출 헤드(274)는 생략되어 있다.About the bonding part, it demonstrates using FIGS. 2, 15, and 39, referring a comparative example and 2nd Embodiment. Fig. 39 is a schematic side view showing a main part of the
본딩부(4)는, 가대(53)(가대(110)) 위에 지지되는 본딩 스테이지 BS(실장 스테이지(120))와, 반송 레일(52, 53)의 근방에 마련되는 X지지대(451)(X지지대(131))와, X지지대(451) 위에 지지되는 Y빔(43)(Y빔(140))과, Y빔(43)에 지지되는 본딩 헤드(41)(실장 헤드(151))와, 본딩 헤드(41)를 Y축 방향 및 Z축 방향으로 구동하는 구동부(46)(구동부(152))와, Y빔(43)을 X축 방향으로 구동하는 구동부(도시하지 않음)를 구비하고 있다.The
본딩 헤드(41)는, 다이 D(부품(300))를 착탈 가능하게 보유 지지하는 콜릿(42)(보유 지지 수단(151a))을 갖는 장치이고, Y축 방향으로 왕복동 가능하게 Y빔(43)에 설치되어 있다.The
본 실시예의 경우, 본딩 헤드(41)를 1개 구비하고 있고, 본딩 헤드(41)는, 진공 흡착에 의해 다이 D를 보유 지지하는 콜릿(42)을 구비하고 있다. 또한, 구동부(46)는, 본딩 헤드(41)를 Z축 방향으로 승강시킬 수 있다. 본딩 헤드(41)는 중간 스테이지(31)로부터 픽업한 다이 D를 보유 지지하여 반송하고, 본딩 스테이지 BS에 흡착 고정된 기판 P(워크(200)) 위에 다이 D를 설치하는 기능을 구비하고 있다.In the case of this embodiment, one
X지지대(451) 위에 마련된 가이드(132)는, Y빔(43)을 X축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 안내하는 부재이다. 본 실시예의 경우, 2개의 X지지대(451)가 평행하게 배치되어 있고, 각 X지지대(451)는, 반송 레일(52, 53) 위에 X축 방향으로 연신된 상태로 고정되어 있다. X지지대(451)는, 반송 레일(52, 53)과 일체로 형성되는 것이어도 된다.The
도 36 및 도 39에 나타낸 바와 같이, 가이드(452) 위에는 슬라이더(433)가 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 그리고, 2개의 가이드(452)의 각 슬라이더(433) 위에는, 각각 Y빔(43)의 양단부가 설치되어 있다. 즉, Y빔(43)은, 본딩 스테이지 BS 위를 걸치도록 Y축 방향으로 연신되고, 양단부는 슬라이더(433)에 설치되어 X지지대(451)에 설치된 가이드(452)에 의해 X축 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 또한, Y빔(43)의 저면과 슬라이더(433)의 상면은 동일면 상에 위치하므로, Y빔(43)은 X지지대(451)로부터 그다지 높지 않은 위치에 마련되어 있다.36 and 39, a
실시예의 Y빔(43)은 제2 실시 형태의 Y빔(140)과 기본적으로는 마찬가지의 구성이다. 단, Y빔(43)은 도면상 우측의 지지대(451)보다도 우측으로 크게 연신되어 있다. 이것은, 본딩 헤드(41)가 중간 스테이지(31)로부터 다이 D를 픽업하는 것이 가능하게 하기 위해서이다. 또한, 본딩 헤드(41)가 지지대(451)보다도 우측으로 이동하는 경우는, 콜릿(42)이 가이드(452)보다도 높아지도록 본딩 헤드(41)가 상승한다.The
이어서, 실시예의 플립 칩 본더에 있어서 실시되는 본딩 방법(반도체 장치의 제조 방법)에 대하여 도 40을 사용하여 설명한다. 도 40은 도 36에 나타내는 플립 칩 본더에서 실시되는 본딩 방법을 나타내는 흐름도이다.Next, a bonding method (manufacturing method of a semiconductor device) performed in the flip chip bonder of the embodiment will be described with reference to FIG. 40 . Fig. 40 is a flowchart showing a bonding method performed in the flip chip bonder shown in Fig. 36;
웨이퍼(11)로부터 분할된 다이 D가 첩부된 다이싱 테이프(16)를 보유 지지한 웨이퍼 링(14)을 웨이퍼 카세트(도시하지 않음)에 저장하여, 플립 칩 본더(10)에 반입한다. 제어 장치(7)는 웨이퍼 링(14)이 충전된 웨이퍼 카세트로부터 웨이퍼 링(14)을 다이 공급부(1)에 공급한다. 또한, 기판 P를 준비하여, 플립 칩 본더(10)에 반입한다. 제어 장치(7)는 기판 공급부(6K)에서 기판 P를 기판 반송 갈고리에 설치한다.The
(스텝 S1: 웨이퍼 다이 픽업)(Step S1: Wafer Die Pickup)
제어 장치(7)는 픽업하는 다이 D가 밀어 올림 유닛(13)의 바로 위에 위치하도록 웨이퍼 보유 지지대(12)를 이동하여, 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 이동한다. 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 위에 착지시켜, 다이 D를 흡착한다. 제어 장치(7)는 콜릿(22)을 상승시켜, 다이 D를 다이싱 테이프(16)로부터 박리한다. 이에 의해, 다이 D는 픽업 플립 헤드(21)에 의해 픽업된다.The
(스텝 S2: 픽업 플립 헤드 이동)(Step S2: Moving the pickup flip head)
제어 장치(7)는 픽업 플립 헤드(21)를 이동시킨다.The
(스텝 S3: 픽업 플립 헤드 반전)(Step S3: Reversing the pickup flip head)
제어 장치(7)는 픽업 플립 헤드(21)를 180도 회전시켜, 다이 D의 범프면(표면)을 반전시켜 하면을 향하게 하고, 다이 D의 범프(표면)를 반전시켜 하면을 향하게 하고, 다이 D를 트랜스퍼 헤드(81)에 전달하는 자세로 한다.The
(스텝 S4: 트랜스퍼 헤드 전달)(Step S4: Transmission of the transfer head)
제어 장치(7)는 픽업 플립 헤드(21)의 콜릿(22)으로부터 트랜스퍼 헤드(81)의 콜릿(82)에 의해 다이 D를 픽업하고, 다이 D의 전달이 행해진다.The
(스텝 S5: 픽업 플립 헤드 반전)(Step S5: Reversing the pickup flip head)
제어 장치(7)는, 픽업 플립 헤드(21)를 반전하여, 콜릿(22)의 흡착면을 아래를 향하게 한다.The
(스텝 S6: 트랜스퍼 헤드 이동)(Step S6: Move the transfer head)
스텝 S5 전 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 중간 스테이지(31)로 이동한다.Before or in parallel with step S5, the
(스텝 S7: 중간 스테이지 적재)(Step S7: Loading the intermediate stage)
제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)에 보유 지지되어 있는 다이 D를 중간 스테이지(31)에 적재한다.The
(스텝 S8: 트랜스퍼 헤드 이동)(Step S8: transfer head movement)
제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 다이 D의 전달 위치로 이동시킨다.The
(스텝 S9: 중간 스테이지 위치 이동)(Step S9: Move intermediate stage position)
스텝 S8 후 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 중간 스테이지(31)를 본딩 헤드(41)와의 전달 위치로 이동시킨다.After step S8 or in parallel, the
(스텝 SA: 본딩 헤드 전달)(Step SA: Transfer of bonding head)
제어 장치(7)는 중간 스테이지(31)로부터 본딩 헤드(41)의 콜릿에 의해 다이 D를 픽업하고, 다이 D의 전달이 행해진다.The
(스텝 SB: 중간 스테이지 위치 이동)(Step SB: move intermediate stage position)
제어 장치(7)는 중간 스테이지(31)를 트랜스퍼 헤드(81)와의 전달 위치로 이동시킨다.The
(스텝 SC: 본딩 헤드 이동)(Step SC: Moving the bonding head)
제어 장치(7)는, 본딩 헤드(41)의 콜릿(42)이 보유 지지하고 있는 다이 D를 기판 P 위로 이동한다. 그때, 제어 장치(7)는 검출 헤드가 검출한 기준 바와의 위치 관계에 기초하여, 구동부(46) 및 Y빔(43)을 구동하는 구동부를 제어하여 본딩 헤드(41)의 위치를 보정한다.The
(스텝 SD: 본딩)(Step SD: Bonding)
제어 장치(7)는, 중간 스테이지(31)로부터 본딩 헤드(41)의 콜릿(42)으로 픽업한 다이 D를 기판 P 위에 적재한다.The
(스텝 SE: 본딩 헤드 이동)(Step SE: Moving the bonding head)
제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)를 중간 스테이지(31)와의 전달 위치로 이동시킨다.The
기판 P에 모든 다이 D가 본딩된 후, 제어 장치(7)는 기판 P를 기판 반출부(6H)로 반송한다. 제어 장치(7)는 기판 반출부(6H)에서 기판 반송 갈고리로부터 다이 D가 본딩된 기판 S를 취출한다. 플립 칩 본더(10)로부터 기판 P를 반출한다.After all the dies D are bonded to the substrate P, the
이상, 본 개시자에 의해 이루어진 개시를 실시 형태, 변형예 및 실시예에 기초하여 구체적으로 설명했지만, 본 발명은, 상기 실시 형태, 변형예 및 실시예에 한정되는 것은 아니고, 다양하게 변경 가능한 것은 물론이다.In the above, the disclosure made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, modifications, and examples, but the present invention is not limited to the above embodiments, modifications, and examples, and various changes are possible. Of course.
예를 들어, 실시예에서는 제2 실시 형태의 Y빔을 사용한 예를 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 제1 실시 형태, 제3 실시 형태 및 그것들의 변형예의 어느 하나 또는 조합한 Y빔을 사용해도 된다.For example, in the embodiment, an example using the Y-beam of the second embodiment has been described, but it is not limited to this, and any one of the first embodiment, the third embodiment, and their modifications, or a combination of Y-beams You can use it.
또한, 실시예에서는 본딩 헤드(실장 헤드)가 하나인 예를 설명했지만, 실시 형태와 마찬가지로 복수의 본딩 헤드여도 된다.In addition, although the example with one bonding head (mounting head) was demonstrated in the Example, a plurality of bonding heads may be sufficient as in embodiment.
또한, 실시예에서는 트랜스퍼부, 중간 스테이지부 및 본딩부가 각각 하나인 예를 설명했지만, 각각 복수 있어도 된다.Further, in the embodiment, an example in which each of the transfer part, the intermediate stage part and the bonding part is described has been described, but there may be plural of each.
또한, 실시예에서는 반전 기구를 픽업 플립 헤드에 마련하고, 트랜스퍼 헤드에 의해 픽업 플립 헤드로부터 다이를 수취하여 중간 스테이지에 적재하여, 중간 스테이지를 이동하는 예를 설명했지만, 다이를 픽업하여 반전된 픽업 플립 헤드를 이동하도록 해도 되고, 다이의 표리를 회전할 수 있는 스테이지 유닛에 픽업한 다이 D를 적재하여, 스테이지 유닛을 이동하도록 해도 된다.Further, in the embodiment, an example has been described in which a reversing mechanism is provided in the pick-up flip head, dies are received from the pick-up flip head by the transfer head, loaded on the intermediate stage, and the intermediate stage is moved. The flip head may be moved, or the stage unit may be moved by placing the picked-up die D on a stage unit capable of rotating the front and back of the die.
100: 실장 장치
110: 가대
120: 실장 스테이지
140: Y빔
150: 실장 헤드부
171: 기준 바(기준 부재)
174: 검출 헤드100: mounting device
110: trestle
120: mounting stage
140: Y-beam
150: mounting head
171: standard bar (standard member)
174: detection head
Claims (16)
상기 가대 위를 걸치도록 제1 방향으로 연신되고 그 양단이 각각 제2 방향으로 이동 가능하게 상기 가대 위에 지지되는 빔과,
상기 제1 방향으로 이동 가능하게 상기 빔에 지지되는 실장 헤드부와,
상기 빔으로부터 이격되고, 상기 제1 방향으로 연신되고 그 양단이 지지되는 기준 부재와,
상기 기준 부재와 대향하도록 상기 실장 헤드부에 마련되는 검출 헤드
를 구비하고,
상기 검출 헤드는 상기 기준 부재와의 위치 관계를 검출하도록 구성되는, 실장 장치.A pedestal on which a mounting stage is installed;
a beam extending in a first direction so as to span the mount and supported on the mount so that both ends thereof are movable in a second direction;
a mounting head supported by the beam to be movable in the first direction;
A reference member spaced apart from the beam, extending in the first direction and supported at both ends;
A detection head provided in the mounting head unit to face the reference member.
to provide,
wherein the detection head is configured to detect a positional relationship with the reference member.
상기 지지 부재의 하나는 상기 기준 부재의 일단을 고정하고, 상기 지지 부재의 다른 하나는 상기 기준 부재의 타단은 이동 가능하게 지지하도록 구성되는, 실장 장치.The method of claim 1, further comprising a pair of support members for supporting the reference member,
One of the support members fixes one end of the reference member, and the other of the support members is configured to movably support the other end of the reference member.
상기 검출 헤드는 상기 리니어 스케일의 눈금을 읽어내는 센서를 갖는, 실장 장치.The method of claim 1, wherein the reference member has a linear scale,
The mounting device according to claim 1, wherein the detection head has a sensor for reading the scale of the linear scale.
상기 검출 헤드는, 상기 제1 리니어 스케일에 대하여 수직의 방향으로부터 눈금을 읽어내는 제1 센서와, 상기 제1 리니어 스케일에 대하여 경사 방향으로부터 눈금을 읽어내는 제2 센서와, 상기 제2 리니어 스케일에 대하여 수직의 방향으로부터 눈금을 읽어내는 제3 센서를 갖는, 실장 장치.The method of claim 5, wherein the reference member has a first linear scale for detecting a position in the first direction and a second linear scale for detecting a position in the second direction,
The detection head comprises: a first sensor for reading a scale in a direction perpendicular to the first linear scale; a second sensor for reading a scale in an oblique direction with respect to the first linear scale; A mounting device having a third sensor that reads a scale from a direction perpendicular to the other.
상기 검출 헤드는, 상기 기준 부재의 상면에 대향하도록 상기 실장 헤드부에 마련되는, 실장 장치.The method of claim 5, wherein the reference member is located below the beam,
The mounting device, wherein the detection head is provided in the mounting head portion so as to face an upper surface of the reference member.
상기 검출 헤드는, 상기 기준 부재의 측면에 대향하도록 상기 실장 헤드부에 마련되는, 실장 장치.The method of claim 5, wherein the reference member is located on a side opposite to the mounting head portion with the beam interposed therebetween,
The mounting device, wherein the detection head is provided in the mounting head portion to face a side surface of the reference member.
상기 제2 기준 부재에 대향하도록 상기 실장 헤드부에 마련되는 제2 검출 헤드
를 더 구비하는 실장 장치.The method of claim 5, A second reference member spaced apart from the beam, extending in the first direction and supported at both ends;
A second detection head provided in the mounting head unit to face the second reference member.
Mounting device further comprising.
상기 검출 헤드는, 상기 기준 부재의 상면에 대향하도록 상기 실장 헤드부에 마련되고,
상기 제2 기준 부재는, 상기 빔의 상방에 위치하고,
상기 제2 검출 헤드는, 상기 제2 기준 부재의 하면에 대향하도록 상기 실장 헤드부에 마련되는, 실장 장치.The method of claim 9, wherein the reference member is located below the beam,
The detection head is provided in the mounting head part so as to face the upper surface of the reference member,
The second reference member is located above the beam,
The mounting device, wherein the second detection head is provided in the mounting head portion to face a lower surface of the second reference member.
상기 검출 헤드는, 상기 기준 부재의 하면에 대향하도록 상기 실장 헤드부에 마련되고,
상기 제2 기준 부재는, 상기 빔의 상방에 위치하고,
상기 제2 검출 헤드는, 상기 제2 기준 부재의 하면에 대향하도록 상기 실장 헤드부에 마련되는, 실장 장치.The method of claim 9, wherein the reference member is located below the beam,
The detection head is provided in the mounting head portion to face the lower surface of the reference member,
The second reference member is located above the beam,
The mounting device, wherein the second detection head is provided in the mounting head portion to face a lower surface of the second reference member.
상기 검출 헤드는, 상기 기준 부재의 측면에 대향하도록 상기 실장 헤드부에 마련되고,
상기 제2 기준 부재는, 상기 빔의 상방에 위치하고,
상기 제2 검출 헤드는, 상기 제2 기준 부재의 측면에 대향하도록 상기 실장 헤드부에 마련되는, 실장 장치.The method of claim 9, wherein the reference member is located below the beam,
The detection head is provided in the mounting head portion to face a side surface of the reference member,
The second reference member is located above the beam,
The mounting device, wherein the second detection head is provided in the mounting head portion to face a side surface of the second reference member.
상기 제2 방향으로 연신되어 상기 가대에 마련되는 제2 기준 부재와,
상기 제2 기준 부재와 대향하도록 상기 지지 부재에 마련되는 제2 검출 헤드
를 더 구비하고,
상기 제2 검출 헤드는 상기 제2 기준 부재와의 위치 관계를 검출하도록 구성되는, 실장 장치.The method of claim 1, comprising: a pair of support members supporting the reference member;
a second reference member extended in the second direction and provided on the mount;
A second detection head provided on the support member to face the second reference member.
more provided,
wherein the second detection head is configured to detect a positional relationship with the second reference member.
웨이퍼 링에 보유 지지된 웨이퍼로부터 다이를 픽업하는 공정
을 포함하는, 반도체 장치의 제조 방법.A mount on which a mounting stage is installed, a beam extending in a first direction so as to span the mount and supported on the mount so that both ends thereof can move in a second direction, respectively, and a beam movable in the first direction. a mounting head to be supported, a reference member spaced apart from the beam, extending in the first direction and supported at both ends, and a detection head provided on the mounting head to face the reference member; A step of carrying a board into a mounting device configured to detect a positional relationship between the head and the reference member;
A process of picking up a die from a wafer held in a wafer ring
A method of manufacturing a semiconductor device comprising:
반전된 상기 다이를 상기 실장 헤드부에 의해 픽업하여 상기 기판에 적재하는 공정
을 더 포함하는, 반도체 장치의 제조 방법.16. The method of claim 15, comprising the steps of inverting the picked-up die;
Picking up the inverted die by the mounting head and loading it on the board
Further comprising a method of manufacturing a semiconductor device.
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