TWI343610B - Bonding device and a bonding system comprising this - Google Patents

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TWI343610B
TWI343610B TW095115000A TW95115000A TWI343610B TW I343610 B TWI343610 B TW I343610B TW 095115000 A TW095115000 A TW 095115000A TW 95115000 A TW95115000 A TW 95115000A TW I343610 B TWI343610 B TW I343610B
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Yasushi Tamura
Satoru Naraba
Seiji Matsuda
Yoshihiro Kinoshita
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Toray Eng Co Ltd
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Description

1343610 九、發明說明： 【發明所屬技術領域】 本發明係有關將電子零件等之晶片零件或薄膜狀之電路 基板等、對由玻璃或樹脂之基板等所形成的工件進行組裝 之接合裝置及使用該裝置的接合系統。 【先行技術】 以往的接合裝置爲，對保持在基板保持台之玻璃或樹脂 之電路基板的既定部位供給異方導電性薄膜等導電性接合 材料’再將由接合頭所吸附保持之屬電子零件的晶片零件 對該部位一邊按壓一邊加熱異方導電性薄膜並進行組裝 (例如，參照專利文獻1)。 且，不同於晶片零件之屬組裝構件的FPC(Flexible Printed Circuit)係利用個別的接合裝置而組裝於電路基板 上（例如，參照專利文獻2)。 【專利文獻1】 日本特開2003-5 9975號公報 【專利文獻2】 日本特開2003-66479號公報 【發明內容】 【發明所欲解決之課題】 近年來，有關行動電話、行動終端的PDA (Personal Digital Assistant)等之小型機器，係搭載有液晶面板且被要求小型 且輕量化。因此，液晶玻璃基板中係組裝有面組裝型之電子 零件、LSI(Large Scale Integrated circuit)，及可利用小框體 1343610 內的空間且輕量的FPC。特別是，因爲FPC是彎曲而 框體內之受限的空間、所以形成複雜的形狀。而處於 這樣複雜形狀的FPC自動組裝於小型的液晶玻璃基4 狀況。 又，小型的液晶玻璃基板其電極間距傾向變窄， 是LSI等之晶片零件、連帶也被要求提高FPC的組裝 然而，FPC易撓曲而難以處理，所以要利用手動裝f 裝，然而利用手動方式係難以高精度進行組裝。 又，如同以往，在依組裝零件而異而利用不同的 置之場合時，也具有所謂的在裝置間之基板搬運過 爲有人工介入使基板有塵埃附著而發生品質不良的 本發明乃有鑒於此種問題而完成者，且以提供一 度良好地對基板等之工件組裝不同的組裝零件之接 及具備該接合裝置的接合系統爲主要目的。 【解決課題之手段】 本發明爲達成此種目的，係採用如次的構成。 亦即’本發明之接合裝置係透過導電性接合材料 裝構件對工件進行組裝，該接合裝置之特徵爲具備 保持台，載置保持前述工件；第1保持手段，保持 組裝構件的晶片零件；第2保持手段，保持屬前述 件的薄膜狀或薄片狀的基板；安裝前述第1保持手 2保持手段之頭部；時間控制手段，係在對前述第 台所載置保持之工件進行前述各組裝構件之組裝時 前述第1保持手段和第2保持手段對各組裝構件進 收納於 難以將 反上之 而不僅 精度。 1來組 接合裝 程、因 問題。 種可精 合裝置 而將組 :第1 屬前述 組裝構 段和第 I保持 ，控制 行保持 1343610 的時間；第】驅動手段，係使前述保持台和頭部進行相對 昇降移動；及加熱手段’係使前述第1驅動手段作動並使 則述保持台和頭部相對昇降移動’而對前述第1或第2保 持手段所保持的組裝構件既按壓於前述工件上的狀態時之 前述導電性接合材料進行加熱。 依據本發明之接合裝置，可因應要對工件組裝的組裝構 件而作動安裝於頭部的第丨保持手段或第2保持手段任一 之保持動作。亦即’可將晶片零件或薄膜狀之基板等不同形 狀的組裝零件，利用單一的頭部來組裝於工件上。此外，有 關本發明之晶片零件方面，例如是L S I、電子零件等等。因 此’發明裝置係成爲可對要求無組裝偏差之高組裝精度的 LSI進行組裝，所以可圖謀提升薄膜狀之基板的組裝精度。 此外’第1保持手段係在晶片零件之中央或/及寬度方向 均等地吸附保持，第2保持手段係以可對前述基板之複數個 角部附近作吸附保持者較佳。 右依此構成’桌】保持手段係可商精度地對如同晶片零件 之硬質零件作吸附保持。又，第2保持手段係可將薄膜狀之 易撓曲的基板作平面狀保持。亦即，可高精度地將晶片零件 或薄膜狀的基板等組裝於工件。 又，本發明之接合裝置宜具備：第2驅動手段，使前述第 1保持手段或第2保持手段之任一者昇降；及驅動控制手段 ，因應由前述第1保持手段及第2保持手段所保持之兩組裝 構件的厚度差，進行前述第2驅動手段之作動控制。 若依此構成’在要將組裝構件組裝於工件上之場合，藉 1343610 由降下用以保持組裝構件的保持手段，或者是使未對組裝 構件進行保持動作之保持手段上昇，可防止未對組裝構件 進行保持的任一個保持手段接觸及按壓鄰近的構件而造成 破損之情形。 又，驅動控制手段係於第1保持手段及第2保持手段雙方 既對組裝構件進行保持狀態下而作動控制第2驅動手段，而 也可以是兩保持手段同時將組裝構件組裝於工件上的構成 。若依此構成，可圖謀作業效率之提升。 又，具備有本發明之接合裝置的接合系統之特徵爲具備 :第2保持台’載置保持前述工件；複數個導電材料供給手 段’係對既載置保持於前述第2保持台上的工件之既定部份 ’供給對應於組裝構件的寬度之異方導電性薄膜；第1工件 搬運手段’將被供給異方導電性薄膜的前述工件搬運到接 合裝置；組裝構件搬運手段，將組裝構件朝前述接合裝置 搬運：加熱壓接手段，對由前述接合裝置供給至工件之異 方導電性薄膜進行加熱，而在使聚合反應進行到中途並以 未硬化狀態下將組裝構件組裝到工件之後，將該工件之異 方導電性薄膜再加熱以結束聚合反應並使組裝構件固接於 工件上；及第2工件搬運手段，把在前述接合裝置既組裝有 組裝構件的工件搬運到前述加熱壓接手段。 亦即’若依此構成，則從對工件供給異方導電性薄膜後 、對該供給部位進行組裝構件之組裝爲止的一連串處理， 係可不透過人工的方式來進行。因此，在搬運過程等當中， 因爲可回避塵埃附著於工件，所以可獲得高品質的工件。 1343610 此外，本發明之接合系統具備有對晶片零件及薄膜狀或 薄片狀之兩組裝構件進行洗淨的洗淨手段者較佳〇有關此 洗淨手段方面，可舉出例如，將氣體或賦予超音波的氣體 對組裝構件噴吹那樣的構成。 又，本發明之接合裝置裝置，係隔著導電性接合材料而 對工件組裝組裝構件，該接合裝置具備：第1保持台，載置 保持前述工件；保持手段，形成有複數個吸附孔，用以對 屬前述組裝構件的薄膜狀或薄片狀之基板及晶片零件的兩 組裝構件之組裝部位進行吸附保持；安裝前述保持手段之 頭部；控制手段，因應要保持於前述保持手段上的組裝構 件之形狀，對該保持手段所形成的複數個吸附孔之吸附作 動作切換控制：第1驅動手段，使前述保持台和頭部相對地 昇降移動；及加熱手段，使前述第1驅動手段作動而使前述 保持台和頭部相對地昇降移動，並於既保持在前述保持手 段上的組裝構件被按壓於前述工件的狀態下對前述導電性 接合材料進行加熱。 若依此構成，藉由控制保持手段所形成之複數個吸附孔 的作動，可利用單一的保持手段而將晶片和基板雙方適時 地進行吸附保持。又，可依相同於晶片組裝精度之組裝精度 而對基板進行高精度組裝。 此外，本發明之接合裝置更具備有在由保持手段對基板 進行吸附保持時，可對自保持手段露出的部位進行吸附保 持的支持手段者較佳。 若依此構成，因爲從保持手段露出的的基板係利用支持 1343610 手段進行吸附保持，所以可回避因基板之撓曲所造成對組 裝部位之位置偏差等問題。 又，支持手段係構成爲可對基板之複數個角部附近進行 吸附保持者較佳。 若依此構成，可在不使薄膜基板等撓曲之下維持平坦狀 態來進行處理。 又，本發明之接合裝置宜具備：第2驅動手段，使前述保 持手段或前述支持手段之至少任一昇降；及驅動控制手段 ，因應前述保持手段及支持手段所保持之兩組裝構件的厚 度差來作動控制前述第2驅動手段。 又，驅動控制手段宜構成爲，在保持手段及支持手段雙 方既保持著組裝構件的狀態下作動控制第2驅動手段，使保 持手段可將兩組裝構件同時對工件進行組裝。 又，具備本發明之接合裝置的接合系統之特徵爲具備： 第2保持台，載置保持前述工件；複數個導電材料供給手段 ’係對既載置保持於前述第2保持台上的工件之既定部份， 供給對應於組裝構件的寬度之異方導電性薄膜；第1工件搬 運手段，將被供給異方導電性薄膜的前述工件搬運到接合 裝置：組裝構件搬運手段，將組裝構件搬運到前述接合裝 置；加熱壓接手段，對由前述接合裝置供給至工件之異方 導電性薄膜進行加熱，且在使聚合反應進行至中途而以未 硬化狀態將組裝構件對工件組裝之後，將該工件之異方導 電性薄膜再加熱使其聚合反應結束並將組裝構件固接於工 件上：及第2工件搬運手段，將在前述接合裝置既組裝有組 -10- 1343610 裝構件的工件搬運到前述加熱壓接手段。 亦即，若依此構成，則有關對工件供給異方導電性薄膜 之後，再對該供給部位組裝組裝構件爲止的一連串處理， 係可在不需要透過人工方式之下來進行。因此，在搬運等過 程當中，因爲可回避塵埃附著於工件，所以可獲得高品質 的工件。 【實施例1】 以下，茲參照圖面以針對具備本發明的接合裝置之接合 系統的實施例作說明。此外，本實施例中，係針對將作爲晶 片零件的LSI、薄膜狀基板等之FPC(Flexible P rinted Circuit) 組裝於屬工件的玻璃基板上之場合爲例進行說明。此外，在 晶片零件方面係與其他諸如電子零件、1C晶片、半導體晶 片、光學元件、表面組裝零件、晶圓等之種類及大小無關， 而是要表示出與基板接合之側的所有形態。此外，在以下的 本實施例中，係將LSI稱之爲晶片。 又’在基板方面，是要表示出、例如被接合有樹脂基板、 玻璃基板等及晶片零件等之側的所有形態。此外，本實施例 中是要利用液晶顯示面板用的玻璃基板。 第1圖係本實施例涉及的接合系統之斜視圖。 本實施例涉及的晶片組裝裝置大致是由如下所構成：裝 置基台1 〇;配設於此裝置基台1 〇之一端側（第1圖之左端） 的基板供給單元20;配設於裝置基台10裏側之組裝構件供 給單元3 0;鄰近基板供給單元20而配設之導電材料供給單 元40 ;與導電材料供給單元4〇相鄰配設之暫壓接單元5〇 ; 1343610 與暫壓接單元50相鄰配設之正式壓接單元60A，60B ;配 設於裝置基台1 0之他端側（第1圖右端）的基板收納單元 70;配置於裝置基台1〇近側之4個基板搬運機構80A〜80D 。此外，組裝構件供給單元30相當於本發明的組裝構件搬 運手段’導電材料供給單元4 〇相當於導電材料供給手段， 而正式壓接單元60Α，60Β相當於加熱壓接手段。 基板供給單元20具備：將屬組裝構件的LSI和FPC之組 裝前的複數片玻璃基板1 (以下，僅稱之爲「基板」）以一定間 隔作多段收納之基板收納箱（magazine)21 ;由此基板收納箱 2 1將基板1順序取出之可昇降及水平移動之昇降台22。 又，基板供給單元20若可順序供給基板1的話，則其構造 未被特別限定，例如，也可以是將複數片的基板1整列配 置於水平面內的托架構造。 組裝構件供給單元30乃如第2圖所示，係具備有：由將 應組裝於基板1的複數個晶片2以面朝上狀態作縱橫排列 配置的晶片托架3，將晶片2 —次1個依序取出，並以面朝 上狀態進行移送之第1組裝構件移送機構3 1 A ;由將應組 裝於基板1的複數個FPC4以面朝上狀態作縱橫排列配置的 FPC托架5， 將FPC4 —次1個依序取出，並以其FPC4是 面朝上狀態進行移送之第2組裝構件移送機構3 1 B :此等 第1及第2組裝構件搬運機構3 1 A，3 1 B交互地接取各組裝 構件’將其組裝構件作保持並進行上下反轉，依此而將其 晶片2及FPC4之姿勢變換成面朝下狀態之反轉台32 ;以 及自該反轉台3 2接取各組裝構件並將各組裝構件以面朝 -12- 1343610 下狀態作保持的保持台3 3。第]及第2組裝構件移送機構 3 1 A，3 1 B再由此保持台33接取各組裝構件並加以保持並 作移送，依此、而將其各組裝構件以面朝下等狀態對既定 位置（具體言之，處於待機位置的滑件34上之既定位置）進 行供給。
具體言之，順著晶片托架3 —邊的方向（Y方向）上設置有 固定軌道35A，且形成爲、延伸於X方向的可動軌道35B 可運行於此固定軌道35A上。而在此可動軌道35B上運行的 可動基座3 6上係取間隔而安裝有上述第1組裝構件移送機 構3 1 A及第2組裝構件移送機構3 1 B 於第1組裝構件移送機構3 1 A之下端部安裝有可吸附保 持晶片2的吸附頭6A。又，於第2組裝構件移送機構3 1 B 之下端部安裝有可吸附保持FPC4的吸附頭6B。吸附頭6A 係如第3(a)圖所示•是可覆蓋晶片2全面的橫長矩形狀. 且其中央形成有可對晶片2吸附保持之吸附孔8A。又、吸 附頭6B係如第3(b)圖所示，是可覆蓋FPC4全面的橫長矩 形狀，且形成有吸附孔8B，可在不使FPC4產生撓曲般地 對複數個角部的附近進行吸附保持。 反轉台3 2係構成爲可在γ方向之軸心p周圍旋動1 8 0度 之範圍。此外’在組裝構件從第1及第2組裝構件移送機 構3 1 A，3 1 B被移送於滑件3 4之中途的下方係配備有屬辨 識手段的相機9 1 ’形成可對兩組裝構件移送機構3 1 A，3 1 B 之下端所吸附保持之各組裝構件的吸附保持姿勢進行辨識 。而且，依據所辨識的畫像資訊，使各組裝構件移送機構 1343610 3 1 A，3 1 B的吸附頭於Θ方向旋轉，又經由各可動軌道 3 5 A，3 5 Β來調整X、Υ方向的位置以將各組裝構件載置於 滑件34上。 如第2圖所示，組裝構件洗淨區域38與上述的保持台33 並列配設。晶片洗淨區域3 8之上面的中央部係設置有用以 噴出氮氣或清淨空氣等氣體用之氣體噴出孔38A。此氣體 噴出孔係連接於未圖示的氣體供給源。氣體噴出孔兩鄰設 有成對的排氣孔38B，用以對氣體噴出孔所噴出之氣體進 行吸引排氣。此排氣孔3 8 B與未圖示的減壓泵連接。 保持台3 3及組裝構件洗淨區域3 8係並設於滑動台3 9上 。此滑動台3 9係構成爲可沿著反轉台3 2之旋動軸心P往復 移動。依此滑動台3 9的移動，係形成使保持台3 3及組裝構 件洗淨區域3 8擇一的進入於正將各組裝構件保持爲面朝 下狀態的反轉台3 2之下方位置。 滑件34係構成爲可沿著配設於γ方向的固定軌道35c 往復移動。滑件34係爲，在處於待機位置（第2圖之狀態） 時’從第1或第2組裝構件移送機構3 1 A，3 1 B依序，例如 是將晶片2以面朝下狀態作載置，再將其晶片2對暫壓接 單元50供給。且’之後對FPC4進行同樣處理。 回到第1圖’導電材料供給單元4 〇係具備：將基板供給 單元20所搬運來的基板1以水平姿勢加以保持的可動台 41 ;薄膜寬度不同之2個頭部42A，42B，係從異方導電性 薄膜（ACF: Anisotropic Conductive Film )將導電材料轉印於 第2圖及第4圖所示之基板1上要組裝晶片2的接合部位 1343610 1 a及組裝F P C 4的接合部位1 b。可動台4 1具備對 附保持之基板保持台4 3，此基板保持台4 3係構成 2軸（X、Y)方向、上下（z)方向及0方向上移動自 板1之一端側的各接合部位1 a，1 b係從基板保转 前方延伸。 此外’此異方性導電薄膜係同時具有黏著、導 等3個機能之接續材料，且爲所謂的藉熱壓接而 向具導通性、及面方向具絶緣性之電氣異方性的 膜’且在具黏著性的粘合劑內係混有導電粒子。 暫壓接單元50具備：將導電材料供給單元4〇 的基板1以水平姿勢作保持之可動台5丨；將晶片 對既轉印有導電材料之基板1的各接合部位1 a， 接之暫壓接頭52;以及在進行暫壓接時會執行基 片2及FPC 4的對位之具有上下2方向的辨識視野 辨識手段（例如’雙視野相機）53。此外，可動台5 1 發明的第1保持台，暫壓接頭5 2係相當於本發明 動手段。 又’暫壓接頭52的下方固定設置有底板55。可 具備用以吸附保持基板1之基板保持台54，此基 54係構成爲在水平2軸（X、γ)方向、上下（Z)方向 圍（Θ)方向各自移動自如。此外，基板保持台54' 本發明的第1驅動手段。 暫壓接頭5 2係昇降自如，其下端備有用以吸附 2和FPC4之第1保持構件56A、及第2保持構件 基板1吸 爲於水平 丨如。在基 F台43往 電及絶緣 在膜厚方 高分子 所搬運來 2 及 FPC4 1 b作暫壓 板1和晶 之雙視野 相當於本 的第1驅 動台5 1 板保持台 及Z軸周 係相當於 保持晶片 5 6 B。如第 -15- 1343610 5圖所示’第1保持構件56a係以覆蓋晶片2之電極 反面的全面之方式作抵接，且形成有對其中央吸附的 吸附孔57A。又’第2保持構件56B係以覆蓋FPC4之 側相反面之全面方式作抵接’且在面積廣的區域之中 份及複數個角部的附近形成有吸附孔5 7 B a此等第1偽 件56A及第2保持構件56B的各吸附孔57A，57B乃； 圖所示，係透過吸氣管58而被連通接續於減壓泵59 暫壓接頭52內建有屬加熱手段的加熱器。此外，第1 構件5 6 A係相當於本發明的第丨保持手段，第2保持 56B係相當於第2保持手段^ 又’於朝向各保持構件56A，56B之前端分岐的吸 58之中途設置有電磁閥El，E2，且形成爲因應各電丨 El ’ E2的開閉動作而可切換第1保持構件56a或第、 構件5 6 B之吸附保持作動。此外，此切換動作係預先初 而依據處理程式並由控制部9 0執行。例如，使第]保 件56A和第2保持構件56B交互作動，並在任一者發 吸附失敗的場合進行錯誤補正般地可對錯誤發生側的 構件吸附保持的方式進行連續作動。此外，控制部90 當於本發明的時間控制手段。 具體的動作爲，將由組裝構件供給單元30的滑件 移送來的面朝下狀態之晶片2或FPC4吸附保持於第 2保持構件56A，56B，將各組裝構件以既定溫度作力[ 使導電材料一邊產生聚合反應一邊以既定壓力對基板 各接合部位1 a，1 b任一者按壓。此時，在聚合反應開 側相 橫長 電極 央部 I持構 扣第6 。又， 保持 構件 氣管 滋閥 丨保持 芝決定 持構 ，生了 組裝 係相 34所 1或第 熱， 1之 始之 -16- 後到反應結束爲止的未硬化狀態下結束加熱及按壓。藉 此、黏著劑形成半硬化狀態而使晶片2及FPC4被暫壓接於 基板1上。此外，暫壓接頭5 2之保持構造不受限爲吸附式’ 也可以是使用運用靜電的靜電吸附、運用磁石的磁性吸附 等之任意的保持構造 回到第1圖，雙視野辨識手段5 3係可移動於水平2軸（X、 Υ)方向及上下（Ζ)方向，且各別對暫壓接頭52所吸附保持 之晶片2及FPC4的辨識標記、和被移送至可動台51上的 基板1之辨識標記進行辨識，以檢測兩辨識標記之位置偏 差。且以消除此位置偏差的方式、於暫壓接時使可動台5 1 受驅動控制於Χ、Υ及β方向。 正式壓接單元60係由2個區域60A、60Β所成，各區域 60A、60B具備：將暫壓接單元50所搬運來的基板I以水平 姿勢進行保持的可動台61A，61B:由2支1組所構成的正 式壓接頭62 A，62B，對暫壓接於基板】的各接合部位1 a， 】b上的晶片2及FPC4各自進行加壓及加熱，使導電材料 之聚合反應並使之硬化，再於各接合部位1 a，1 b對各組裝 構件進行正式壓接。各正式壓接頭62A、62B各自的下方固 定配置有底板63A’ 63B。又，可動台61A，61B係具備與導 電材料供給單元4 0之可動台4 1同樣的基板保持台6 4 A、6 4 B 。而且’各正式壓接單元60A，60B爲防止在正式壓接頭62A 對晶片2以及頭部6 2 B對F P C 4加壓時，被附著於基板1 的導電材料所含之黏著劑會附著在各正式壓接頭62A， 62B ’而於將供給氟樹脂製保護帶τ用機構具備於各個區域 1343610 6 0A，60B上。保護帶T係由安裝於正式壓接單元60 框上之供給輥65 A，65Β陸續抽出而被捲繞輥66 A， 捲繞。此外，本實施例中，係以區域60A對晶片2作 接’之後再將基板1搬運至區域60B以進行FPC4的 接。 基板收納單元7 0係具備有將組裝有各組裝構件之 片的基板1以一定間隔作多段收納之基板收納箱7 1 把基板1依序收納於此基板收納箱7 1之可昇降及水 的昇降台72。而取代此基板收納箱7 1，改以與基板1 元20所作說明同樣，也可以具備托架構造之收納構 又’基板供給單元20和基板收納單元70並非一定j 的不可，也可以將此等設爲單一的單元，將組裝有, 的基板1返回原基板供給單元。 基板搬運機構80 A〜80D係具備配置在裝置基台】 度方向的軌道8 1、沿著此軌道8 1運行的支柱82、以 自如地安裝在此支柱82用以吸附保持基板1之基板 83〇 其次、針對具備上述構成的接合系統之動作進行 參照第1圖至第6圖進行說明。 基板搬運機構80A係從基板供給單元20取出處理 基板1 ’將此基板1搬運至導電材料供給單元40。此 係移載於可動台4 1的基板保持台4 3上而被吸附保押 保持台43係移動於前方（Y方向）移動，使基板1的 位載於底板4 4上。 的本體 66B所 正式壓 正式壓 複數 ，以及 平移動 共給單 造。 1：個別 晶片2 之長 及昇降 保持具 老明。茲 對象之 基板1 宇。基板 接合部 -18- 1343610 在要進行基板1的晶片2組裝的接合部位1 a是由底板44 水平支持的狀態下，頭部42A下降而在接合部位1 a上轉印 與晶片2電極寬度相應的導電材料。其後，使基板1移動於 圖中之左方水平方向而在組裝FPC4的接合部位lb進行對 位’再使頭部42B降下而將對應FPC4的電極寬度之導電材 料轉印在接合部位1 b。在朝向各接合部位1 a，1 b轉印導電 材料之動作一結束時，基板保持台43係在基板1的交接位 置水平移動。返回交接位置的基板1係被基板搬運機構80B 搬運至暫壓接單元50。 被搬運到暫壓接單元50之基板1係被移載於可動台5 1 的基板保持台54上而被吸附保持。基板保持台54係在前方 (Y方向）移動，首先使基板1的接合部位U位在底板55上 〇 一方面，在組裝構件供給單元30中，藉由可動基座36 各自在X、Y方向移動’弟1組裝構件移送機構31A係在晶 片托架3之既定的晶片2上移動。接著第1組裝構件移送機 構3 1Α下降’以第1保持構件6 Α對晶片托架3內的晶片2 吸附保持。而在第1組裝構件移送機構3 1 A上昇將晶片2自 晶片托架3取出之後，藉由可動基座36各自在）（、γ方向 移動，第1組裝構件移送機構31A係在反轉台32上移動。 此反轉台3 2係處於晶片載置面是朝上方的待機姿勢（第2 圖所示狀態）。接著第1組裝構件移送機構3 1 A下降，將第1 保持構件6A所保持之晶片2移至反轉台32上。 在晶片2載置於反轉台3 2上並被吸附保持之後，在軸心 1343610 P周圍反轉而將面朝上狀態的晶片2進行成爲面朝下狀態 之姿勢變換。而組裝構件洗淨區域38係進入既反轉完成的 反轉台32的下面。 在晶片2之洗淨一結束時’藉滑動台3 9移動，組裝構件 洗淨區域38係從反轉台32的下方位置退出，同時、保持 □ 33係進入反轉台32的下方。接著、晶片2由反轉台32 朝保持台3 3被交接。反轉台3 2係以面朝下狀態吸附保持被 交接的晶片2。在交接晶片2之後，反轉台3 2係逆向反轉以 回歸成待機姿勢。 反轉台3 2 —回歸成待機姿勢時，第1組裝構件移送機構 31A係移動於保持台.33之晶片2的上方。 而既到達各位置的第1組裝構件移送機構3 1 A係下降， 利用吸附構件6 A對保持台3 3上的晶片2吸附保持。 將保持台3 3上的晶片2以面朝下狀態作保持的第1組裝 裝置移送機構31A，係將其晶片2移送而移送至相機91之 上。而在相機9 1利用晶片2之外形或對準標記來進行位置 辨識。接著，依據所辨識的畫像資訊使吸附頭旋轉於0方 向、將可動基座36在X、Y方向進行位置調整而交接於滑 件3 4。而將晶片2以面朝下狀態接收的滑件3 4係朝暫壓接 單元50移動，將其晶片2移送到暫壓接頭52的下方。在其 間，第2組裝構件移送機構3 1 B係以與晶片2相同的手法， 從FPC托架5取出FPC4以進行處理。 利用控制部90於閉合電磁閥E2的狀態使電磁閥E 1開 放，使由滑件3 4所移送之晶片2被暫壓接頭5 2之下端的 -20 - 1343610 第1吸附構件56A所吸附保持。接著，雙視野辨識手段53 係於暫壓接頭5 2和基板1的接合部位1 a之間進出，而爲 檢測暫壓接頭5 2之第1吸附構件5 6 A所吸附保持的晶片2 和基板1之位置偏差，係對各自的對準標記進行檢測。且以 能消除此位置偏差的方式使可動台51受控於χ、γ及0方 向而執行晶片2和基板1之對位。 當對位一結束時，雙視野辨識手段5 3係後退到原來的位 置。接著，暫壓接頭52下降’並將晶片2暫壓接於既轉印 有導電材料的基板丨之接合部位1 a。 當晶片2的暫壓接一結束時，控制部90係開放電磁閥 E2並關閉電磁閥E 1，使暫壓接頭5 2之下端的第2吸附構 件5 6 B吸附保持由滑件3 4所移送來的F P C 4。接著，雙視野 辨識手段5 3係在暫壓接頭5 2與基板1的接合部位1 b之間 進出，而爲檢測出暫壓接頭5 2之第2吸附構件5 6 B所吸附 保持的FPC4與基板1間之位置偏差，係對各自印有的對準 標記作檢測。並以可消除此位置偏差的方式而使可動台5 1 受控於X、¥~及0方向以執行FPC4和基板1間之對位。 當對位一結束時’雙視野辨識手段5 3係後退到原來的位 置。接著，暫壓接頭52下降，使FPC4暫壓接於被轉印有導 電材料的基板1之接合部位1 b上。 兩組裝構件之暫壓接一結束時，基板保持台5 4係在基板 1之交接位置水平移動。既移動至交接位置的基板1係藉由 基板搬運機構80C而首先被搬運到正式壓接單元60A。 被搬運到正式壓接單元60A之基板1係被移載於可動台 1343610 6 1 A之基板保持台64 A上而被吸附保持。基板保持台 往前方（Y方向）移動，使基板1的接合部位I a位在底 上。接合部位la —受到底板63A支持時，正式壓接 係下降，隔著保護帶T而對被暫壓接的晶片2加熱 藉此、晶片2的凸塊（b u m p)係經由導電材料而與基板 極電氣連接。 當晶片2的正式壓接一結束時，基板保持台6 4 A 板1之交接位置水平移動。而既移動到交接位置的基 被基板搬運機構80C移送而被搬運到正式壓接單元 被搬運到正式壓接單元60B的基板1係被移載於 61B的基板保持台64B上而被吸附保持。基板保持台 往前方（Y方向）移動，使基板1的接合部位】b位在底 上。接合部位lb~受到底板63B支持時，正式壓接 係下降’隔著保護帶T而對被暫壓接之FPC4加熱、 藉此、FPC4的電極係經由導電材料而與基板丨的電 連接。 FPC4之正式壓接一結束時，基板保持台64B係在 之交接位置水平移動。移動到交接位匱的基板1係補 搬運機構80D移送而交接於基板收納單元70之昇降 再依此昇降台7 2而被收納在基板收納托架7】。 以上、一片的基板1之晶片組裝係結束。此外，於 1是由暫壓接單元50對晶片2進行暫壓接的期間， 料供給單元4 0係正朝次一基板1轉印黏著劑。如此. 各單元中、對基板1轉印黏著劑、晶片2或對FPC4 6 4 A係 ，板 63A 頭62A 、加壓。 1的電 係在基 板1係 60B。 可動台 64 B係 :板 6 3 B 頭62B •加壓。 極電氣 :基板1 :基板 ;台 72, 某基板 導電材 —來， 之暫壓 -22- 1343610 接、晶片2或FPC4之正式壓接係被並行地執行。又，自暫 壓接單元50搬運的基板1係爲，調整各1組的正式壓接單 元60A ’ 60B之節拍時間而可在不造成基板1之處理停滯之 狀態下順暢地作處理。 具備上述之本實施例涉及的接合裝置之接合系統係可將 像LSI那樣的晶片2和在處理時會撓曲那樣的FPC4，利用 單一的接合裝置組裝於是屬工件的基板1之既定的組裝部 位上。又，此實施例之接合裝置係可高精度組裝電極間距狹 小的L SI，所以即使是對間距狹小的F P C 4也可實現高精度 的組裝。再者，此實施例之接合系統係可利用1台機構將晶 片2和FPC4自各托架取出並對暫壓接單元50搬運，所以 在搬運過程可抑制塵埃對基板1附著。亦即，也可使處理效 率更加提升。 【實施例2】 本實施例中，只有暫壓接頭5 2的構成與上述實施例1不 同，所以對其他的相同構成部份賦予相同符號，茲針對不 同的部份作具體說明。 暫壓接頭52在其下端具備第1保持構件56C及第2保持 構件5 6 D。第1保持構件5 6 C，係以其中央會位於使暫壓接 頭5昇降用的軸芯上的方式被安裝在暫壓接頭52。又，如第 7圖所示，第1保持構件5 6C係比晶片2還大且具有至少 可對要將FPC4組裝於基板1上的接合部位1 b的整面作覆 蓋之大小的横長矩形狀。又，第】保持構件56C的下面，形 成有用以吸附組裝構件之複數個吸附孔57C，57D。 -23 - 1343610 吸附孔5 7 C係形成在對晶片2之長度方向的中央進行吸 附之位置上。又、吸附孔57D係形成在對FPC4之長度方向 的兩端側或/及中央進行吸附的位置。 第2保持構件56D係近接配置於相同的暫壓接頭52，以 於在利用第1保持構件56C對FPC4吸附保持時•可對由無 法被第1保持構件56C所保持的第1保持構件56C露出的 部份進行吸附保持。而其形狀係作成可對自第1保持構件 5 6C露出之部份的整面作覆蓋的形狀。又，第2保持構件56D 的下面形成有複數個吸附孔57Ε。此等吸附孔57Ε係位在對 FPC4之角部附近進行吸附的位置。 第1及第2保持構件5 6C，5 6D係如第.6 ’圖所示，經由吸 氣管58而與減壓泵59連通接續。此吸氣管58係在減壓泵 5 9側之上游分岐成3方向，各吸氣管備有電磁閥（未圖示） 。具體言之，第1保持構件56C與2支吸氣管連通接續，而 第2保持構件56D與]支吸氣管連通接續著。 被連通接續到第丨保持構件56C的2支吸氣管當中的1 支係與吸附孔57C連通，而他方的吸氣管係與吸附孔57D 連通。 控制部90係以因應組裝構件而使各吸附孔56C〜56Ε吸 附作動的方式控制3通閥的開閉動作。例如，在要進行晶片 2組裝的場合，係以使吸附孔5 7 C作動的方式開放I個電 磁閥。而在組裝FPC4的場合，係以使吸附孔56D，56Ε作動 的方式開放2個電磁閥。 若依上述之本實施例涉及的接合裝置，則藉由切換吸附 -24 - 1343610 孔57C及57D的作動，可將晶片2及FPC4雙方的接合部 位以第1保持構件5 6C進行吸附保持。特別是，第1保持構 件5 6C的中心係使暫壓接頭5 2與昇降軸芯呈一致，所以可 在進行組裝時有效率地施加加壓力。又，在要進行FPC4組 裝的場合，自第1保持構件56C露出的部份之整個面係可 利用第2保持構件56D進行吸附保持，所以沒有在使FPC4 撓曲的狀態下進行處理的情形。亦即，本實施例之接合裝置 係可將屬不同組裝構件的晶片2和FPC4進行高精度組裝。 此外，本發明不受限於上述實施例，可實施如次之變形。 (1)上述實施例1中，也可構成爲，在暫壓接單元50之第 1保持構件5 6 A、5 6 B任一既對組裝構件吸附保持時，既進 行保持的那側之保持構件會降下，或者是，未進行保持的 那側之保持構件會上昇。例如，第8圖所示那樣，脈衝馬達 Μ係平行地配備於暫壓接頭5 2的昇降軸芯，脈衝馬達Μ所 連結的球軸Β上係隔著可動台1 00而安裝有第2保持構件 5 6 Β。若是如此構成，則可依脈衝馬達Μ的正逆轉使第2保 持構件5 8 Β昇降。因此，若依此構成，在要進行晶片2組裝 時，可避免位在晶片2鄰近的構件和第2保持構件56Β接 觸而對其他構件造成損傷。 在實施例2之接合裝置的場合，也可以構成爲、在既保 持著晶片2時使第1保持構件5 6C降下或使第2保持構件 56D上昇。 又，在利用實施例1之接合裝置，以各保持構件56A， 5 6B同時對晶片2和FPC4進行吸附保持而同時組裝於基板 -25 - 1343610 1上的場合’僅調整第1保持構件56c及第2保持 之局度方向的相對距離即可，使暫壓接頭5 2所降 —定且可同時到達晶片2及FPC4要被組裝於基板 度。 又’在實施例2之接合裝置的場合時，第1保持 的中心和軸心也可以不一致。第1保持構件5 6 C之 工件形狀而變化，結果，即使軸心和第丨保持構. 下面形狀的中心未一致也無妨。 (2) 爲提咼晶片2之洗淨效果，像上述實施例那 賦予超音波者較佳，但是未賦予超音波也無妨。 (3) 上述實施例中，係第1及第2晶片移送機構 可呈一體進行移動那樣的構成，但是也可以是各 機構可個別移動那樣的構成。 (4) 上述實施例中、係爲提高處理效率而將壓接 成暫壓接單元50和正式壓接單元60之2個單元 可以是將晶片2之對位和電氣連接利用一個壓接 行。 (5) 本發明中各單元及基板搬運機構之配置或構 受限於上述實施例者，可實施各種變更。例如，構 備複數個基板保持具的基板搬運機構可在Z軸周 並在此基板搬運機構的周圍’依序配置基板供給 裝構件供給單元、黏著劑附著單元、暫壓接單元、 單元、及基板收納單元’例如’也可以是旋轉式。 (6) 本發明涉及的晶片組裝裝置係包含有用以進 構件56D 下距離爲 1上的高 構件56C 形狀係依 件5 6C之 樣對氣體 3 1 A、3 1 B 晶片移送 單元分割 ，但是也 單元來進 成並未 成爲使具 圍旋轉， 單元、組 正式壓接 行晶片 -26 - 1343610 U 3)實施例1中，第1組裝構件移送機構3 1 A所具備的 吸附頭6A及第2組裝構件移送機構3 1 B所具備的吸附頭 6B係各自呈覆蓋晶片2及FPC 4的整面的形狀，但是也可 以是如次的形狀。例如，吸附頭6A係爲可吸附晶片2中央 部份的形狀，吸附頭6 B也可以是覆蓋包含有F P C 4的角部 之周圍、或是覆蓋角部和中央部份之形狀。 【產業上可利用價値】 如以上所述’本發明乃適合於將電子零件等之晶片零件 或薄膜狀的電路基板等組裝於由玻璃或樹脂的基板等所成 的工件上。 【發明效果】 若依本發明涉及的接合裝置，可配合要組裝於工件的組 裝構件’使安裝在頭部之第1保持手段或第2保持手段之 任一保持作動，而使晶片零件或薄膜狀的基板等不同之形 狀的組裝零件組裝於工件上。 又’若依本發明涉及的接合系統，則有關對工件供給異 方導電性薄膜之後’再對該供給部位組裝組裝構件爲止的 一連串處理’係可在不需要透過人工方式之下來進行。亦 即’在搬運等過程中，因爲可回避塵埃附著於工件，所以 可獲得高品質的工件。 又’因爲裝置及系統被簡化’所以可抑制裝置導入費用， 同時可提升生產效率。 【圖式簡單說明】 【第1圖】實施例涉及的接合系統之斜視圖。 -28- 1343610 【第2圖】 顯示組裝構件供給單元的槪略構成之斜視 圖。 【第3(a)、 3 ( b )圖】係由第1及第2組裝構件移送 機構之吸附構件的下面所見之圖。 【第4圖】 係表示在基板組裝著組裝構件的樣子。 【第5圖】 係由備於暫壓接頭之第]及第2保持構件 的下面所見的圖。 【第6圖】 顯示暫壓接頭的槪略構成之斜視圖。 【第7圖】 係由備於實施例2涉及的暫壓接頭之第1 及第2保持構件的下面所見的圖。 【第8圖】 變形例之接合裝置的動作說明圖。 【元件符號說明】 la 接合部位（晶片用） lb 接合部位（FPC用） 2 晶片
4 FPC 2〇 基板供給單元 3〇 組裝構件供給單元 3 1 A 第1組裝構件移送機構 31B 第2組裝構件移送機構 4〇 導電材料供給單元 5〇 暫壓接單元 52 暫壓接頭 5 4 基板保持台 -29 - 1343610 (晶片用） (FPC 用） 56A 第1保持構件 56B 第2保持構件 56C 第1保持構件 5 6D 第2保持構件 60A 正式壓接單元 60B 正式壓接單元 70 基板收納單元 90 控制部
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Claims (1)

1343610 ^ ΙΙ,Τδ" 曰修(更 接合裝置及具備有接合裝置之接合系統 (2010年11月25日修正） 十、申請專利範圍： 1 · 一種接合裝置’係透過導電性接合材料而將組裝構件對 工件進行組裝’該接合裝置之特徵爲具備： 第1保持台，係載置保持前述工件；
第1保持手段，係保持屬前述組裝構件的晶片零件； 第2保持手段’係保持屬前述組裝構件的薄膜狀或薄 片狀的基板； 頭部’係安裝前述第1保持手段和第2保持手段； 時間控制手段，係在對前述第1保持台所載置保持之 工件進行前述各組裝構件之組裝時，控制前述第！保持 手段和第2保持手段對各組裝構件進行保持的時間 (timing )；
第 95 1 1 5000 號 專利案 第1驅動手段，係使前述保持台和頭部進行相對地昇 降移動；及 加熱手段，係加熱前述導電性接合材料，該導電性接 合材料係在如下的狀態：使前述第1驅動手段作動而使 前述保持台和頭部相對地昇降移動，而將由前述第1或 第2保持手段所保持的組裝構件按壓於前述工件上， 前述第1保持手段係在晶片零件之中央或/及寬度方向 上均等地吸附保持， 前述第2保持手段係對前述基板之複數個角部附近作 1343610 修正本 吸附保持。 2.如申請專利範圍第1項之接合裝置，其中具備： 第2驅動手段，係使前述第1保持手段或第2保持手段之 至少任一者昇降；及 驅動控制手段，係因應由前述第1保持手段及第2保持 手段所保持之兩組裝構件的厚度差，進行前述第2驅動手 段之作動控制。 3 ·如申請專利範圍第2項之接合裝置，其中
前述驅動控制手段係構成爲，在前述第1保持手段及第 2保持手段雙方對組裝構件進行保持的狀態下進行第2驅 動手段之作動控制，兩保持手段係同時將組裝構件對前 述工件進行組裝。 4. 一種接合系統，其具備申請專利範圍第1項之接合裝置 ，其特徵爲具備： 第2保持台，係載置保持前述工件；
複數個導電材料供給手段，係對載置保持於前述第2 保持台上的工件之既定部份，供給對應於組裝構件的寬 度之異方導電性薄膜； 第1工件搬運手段，係將被供給異方導電性薄膜的前 述工件搬運到接合裝置； 組裝構件搬運手段，係將組裝構件搬運到前述接合裝 置； 加熱壓接手段，係由前述接合裝置將供給至工件之異 方導電性薄膜進行加熱，使聚合反應進行到中途而在未 1343610 修正本 異方 固接 裝有 膜狀 裝構 裝組 述組 裝構 構件 附作 移動 硬化狀態下使組裝構件組裝到工件後，將該工件之 導電性薄膜再加熱以使聚合反應結束並使組裝構件 於工件上；及 第2工件搬運手段，係將利用前述接合裝置而組 組裝構件的工件搬運到前述加熱壓接手段。 5 .如申請專利範圍第4項之接合系統，其中 具備：洗淨手段，係用以洗淨前述晶片零件及薄 或薄片狀的兩組裝構件。
6.如申請專利範圍第5項之接合系統，其中 前述洗淨手段係將氣體或賦予超音波的氣體對組 件噴吹。 7. —種接合裝置’係隔著導電性接合材料而對工件組 裝構件，該接合裝置之特徵爲具備： 第1保持台，係載置保持前述工件； 保持手段，係形成有複數個吸附孔，用以對屬前 裝構件的薄膜狀或薄片狀之基板及晶片零件的兩組 件之組裝部位進行吸附保持； 頭部，係安裝前述保持手段； 控制手段’係因應保持於前述保持手段上的組裝 之形狀，對形成在該保持手段的複數個吸附孔之吸 動作進行切換控制； 第1驅動手段’係使前述保持台和頭部相對地昇降 :及 加熱手段’係加熱前述導電性接合材料，該導電性接 1343610 修正本 合材料係在如下的狀態：使前述第1驅動手段作動而使 前述保持台和頭部相對地昇降移動，而將保持在前述保 持手段上的組裝構件按壓於前述工件， 此外，前述頭部具備： 第1保持手段’係在晶片零件之中央或/及寬度方向上 均等地吸附保持；及 第2保持手段，係對前述基板之複數個角部附近作吸附 保持。
8.如申請專利範圍第7項之接合裝置，其中 具備有：支持手段，係在利用前述保持手段對前述基 板作吸附保持時，對自前述保持手段露出的部位進行吸 附保持。 9.如申請專利範圍第8項之接合裝置，其中 前述支持手段係對前述基板之複數個角部附近作吸 附保持。
10.如申請專利範圍第8項之接合裝置，其中具備： 第2驅動手段，係使前述保持手段或前述支持手段之 至少任一者昇降；及 驅動控制手段，係因應由前述保持手段及支持手段所 保持之兩組裝構件的厚度差，進行前述第2驅動手段之 作動控制。 1 1 ·如申請專利範圍第1 〇項之接合裝置，其中 前述驅動控制手段係構成爲，在前述保持手段及支持 手段雙方對組裝構件進行保持的狀態下進行第2驅動手 1343610 修正本 段之作動控制’保持手段係同時將兩組裝構件對前述工 件進行組裝。 12.—種接合系統’其具備申請專利範圍第7項之接合裝置 ，其特徵爲具備： 第2保持台’係載置保持前述工件； 複數個導電材料供給手段，係對載置保持於前述第2 保持台上的工件之既定部份，供給對應於組裝構件的 寬度之異方導電性薄膜：
第1工件搬運手段，係將被供給異方導電性薄膜的前 述工件搬運到接合裝置； 組裝構件搬運手段，係將組裝構件搬運到前述接合裝 置；
加熱壓接手段，係由前述接合裝置將供給至工件之異 方導電性薄膜進行加熱，使聚合反應進行到中途而在未 硬化狀態下使組裝構件組裝到工件後，將該工件之異方 導電性薄膜再加熱以使聚合反應結束並使組裝構件固 接於工件上；及 第2工件搬運手段，係將利用前述接合裝置而組裝有 組裝構件的工件搬運到前述加熱壓接手段。 13. 如申請專利範圍第12項之接合系統，其中 具備：洗淨手段，係用以洗淨前述晶片零件及薄膜狀 或薄片狀之兩組裝構件》 14. 如申請專利範圍第13項之接合系統，其中 前述洗淨手段係將氣體或賦予超音波的氣體對組裝構 件噴吹。
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