JP2007035988A - チップ供給装置およびチップ実装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 チップを姿勢変換して効率よく供給する。
【解決手段】 チップ移送手段がチップトレイまたはフェイスアップ状態のウエハーからチップを順次取り出して、そのチップをフェイスアップ状態に保持してチップ反転手段に移送する。チップ反転手段は、そのチップを保持して水平方向の軸廻りに回転可能なヘッドが１８０度回転することにより、チップをフェイスアップ状態に姿勢変換する。姿勢変換されたチップをチップの種類ごとに駆動手段がスライダの搭載位置に位置決めしてスライダが受け取り、そのチップを所定位置に移送してフェイスダウン状態で供給する。チップトレイなどからチップ反転手段へのチップ移送と、チップ反転手段から所定位置へのチップ移送とが、チップの種類が違ってもチップ移送手段によって効率よく行われる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、樹脂基板やガラス基板などの基板上に半導体素子や表面実装部品などのチップを実装する工程に用いられるチップ供給装置およびチップ実装装置において、チップトレイにフェースアップで収納されたチップを取り出して姿勢変換する技術に関する。

複数個のチップをフェイスアップ状態で収納したチップトレイまたはフェイスアップ状態のウエハーからチップを１個または複数個同時に順次取り出して、チップ反転テーブルに移送し、このチップ反転テーブルに設置された位置決め部材でチップのセンタリングを行い、チップ反転テーブルがチップを保持して表裏反転することによりチップをフェイスダウン状態に姿勢変換して、チップにエアーを吹き付けて洗浄した後、そのチップを所定位置にフェイスダウン状態で供給するチップ供給装置が知られている（例えば、特許文献１）。

また、チップトレイに隣接して設けられたチップ載置テーブルにチップをフェイスアップ状態で供給し、チップ載置テーブルに軽く保持されたチップを４方向からプッシャーレバーで押し当ててセンタリングを行い、チップを先端部がＬ字状の供給アームに吸着して供給アームを反転させてフェイスアップ状態でボンディングツールに供給するチップ供給装置が知られている（例えば、特許文献２）。

特開２００２−３１３８４４号公報 特開平２−２２６７３７号公報

近年、携帯電話や携帯端末のＰＤＡなどの小型の機器においては、液晶パネルを搭載しつつも、小型かつ軽量化が要求されてきている。そのため、液晶ガラス基板には面実装タイプの異なった種類のチップ部品やＬＳＩが実装されている。このような異なったチップ部品を小型の液晶ガラス基板に自動実装する場合、特許文献１のような構成を有するチップ供給装置では、チップ部品のサイズが違う場合、例えば１台のチップ移送機構で２種類のチップ部品を搬送・反転しようとすると、反転が完了するまでチップ移送機構が待機することになる。そのため、タクトタイムがアップする問題がある。

また、特許文献２のような構成を有するチップ供給装置でも、異なった種類のチップ部品ごとにチップ載置テーブルを準備しセンタリングを行った後、Ｌ字状の供給アームに吸着して反転するので、煩雑な作業を余儀なくされている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、液晶ガラス基板などにチップ部品を効率よく供給できるチップ供給装置およびチップ実装装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために次の様な構成をとる。

請求項１に記載の発明は、複数個のチップをフェイスアップ状態で収納したチップトレイまたはフェイスアップ状態のウエハーからチップを順次取り出して姿勢変換し、そのチップを所定位置にフェイスダウン状態で供給するチップ供給装置であって、前記チップトレイ内またはフェイスアップ状態のウエハーのチップを順次取り出し、そのチップをフェイスアップ状態で保持して移送するチップ移送手段と、前記チップ移送手段からチップを受け取り、そのチップを保持して水平方向の軸廻りに回転可能なヘッドが１８０度回転することにより、そのチップをフェイスダウン状態に姿勢変換するチップ反転手段と、前記チップ反転手段を相対的に水平移動させる駆動手段と、前記チップ反転手段からチップを受け取り、そのチップをチップの種類ごとに位置決めしてフェイスダウン状態で保持して移送することにより、そのチップを所定の位置に供給するスライダとを備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のチップ供給装置において、前記スライダが、チップを位置決めするチップ位置決め手段を備えている。

請求項３に記載の発明は、請求項１から請求項２までのいずれかに記載のチップ供給装置を備えたチップ実装装置である。

請求項１に記載の発明によれば、チップ移送手段がチップトレイまたはフェイスアップ状態のウエハーからチップを順次取り出して、そのチップをフェイスアップ状態に保持してチップ反転手段に移送する。チップ反転手段は、そのチップを保持して水平方向の軸廻りに回転可能なヘッドが１８０度回転することにより、チップをフェイスアップ状態に姿勢変換する。姿勢変換されたチップをチップの種類ごとに駆動手段がスライダの搭載位置に位置決めしてスライダが受け取り、そのチップを所定位置に移送してフェイスダウン状態で供給する。以上のように、チップトレイなどからチップ反転手段へのチップ移送と、チップ反転手段から所定位置へのチップ移送とが、チップの種類が違ってもチップ移送手段によって効率よく行われる。

請求項２に記載の発明によれば、チップ反転手段からチップを受け取る際、スライダは、チップ位置決め手段でチップを位置決めした後、そのチップをスライダに受け取る。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載のチップ供給装置によって所定位置にフェイスダウン状態で供給されたチップが基板上に実装される。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は本発明に係るチップ供給装置を備えたチップ実装装置の一実施形態の概略構成を示した斜視図である。

本実施の形態に係るチップ実装装置は、大きく分けて、装置基台１０と、この装置基台１０の一端側（図１では左端）に配設された基板供給ユニット２０と、装置基台１０の奥側に配設されたチップ供給ユニット３０と、基板供給ユニット２０の隣に配設された導電材料供給ユニット４０と、その隣に配設された仮圧着ユニット５０と、さらにその隣に配設された本圧着ユニット６０と、装置基台１０の他端側（図１では右側）に配設された基板収納ユニット７０と、装置基台１０の手前側に配設された４つの基板搬送機構８０Ａ〜８０Ｄとから構成されている。

基板供給ユニット２０は、チップ実装前の複数枚の基板１を一定間隔で多段に収納する基板収納マガジン２１と、この基板収納マガジン２１から基板１を順に取り出す昇降および水平移動可能な昇降テーブル２２とを備えている。また、基板供給ユニット２０は、基板１を順に供給可能であれば、その構造は特に限定されず、例えば、複数枚の基板１を水平面内に整列配置したトレイ構造であっても良い。

チップ供給ユニット３０は、図２に示すように、基板１に実装すべき複数個のチップ２Ａおよびサイズの異なるチップ２Ｂをフェイスアップ状態で縦横に整列配置したチップトレイ３Ａおよび３Ｂと、それぞれのチップトレイ３Ａおよび３Ｂからチップ２Ａおよび２Ｂを１個ずつ順に取り出し、そのチップ２Ａおよび２Ｂをフェイスアップ状態で移送するチップ移送機構３１Ａと、このチップ移送機構３１Ａからチップ２Ａまたは２Ｂを受け取り、そのチップ２Ａまたは２Ｂを保持してＸ方向の軸心Ｐ周りに回転可能なヘッド３３Ａ，３３Ｂが１８０度回転することにより、そのチップ２Ａまたは２Ｂをフェイスダウン状態に姿勢変換するチップ反転機構３２とを備えている。

チップ搬送機構３１Ａは具体的には、チップトレイ３Ａおよび３Ｂの一辺に沿う方向（Ｙ方向）に固定レール３５Ａが設けられており。この固定レール３５Ａ上を、Ｘ方向に延びる可動レール３５Ｂが走行するようになっている。この可動レール３５Ｂ上を走行する可動ベース３６に上述したチップ移送機構３１Ａが取り付けられている。チップ移送機構３１Ａの下端部には、チップを吸着保持するチップ吸着部が設けられている。なお、チップ移送機構３１Ａは、本発明のチップ移送手段に相当する。

チップ反転機構３２は、チップ２Ａ，２Ｂを吸着保持するヘッド３３Ａ，３３Ｂと、ヘッド３３Ａ，３３ＢをＸ方向の軸心Ｐ周りに回転させる回転機構３７Ａと、ヘッド３３Ａ，３３ＢをＸ方向の軸心Ｐの円周方向に伸縮させる伸縮機構３７Ｂと、回転機構３７Ａを駆動機構３７Ｃ上で支持する支持部材３７Ｄと、ヘッド３３Ａ，３３Ｂおよび回転機構３７ＡをＸＹ方向に移動させる駆動機構３７Ｃとから構成されている。なお、チップ反転機構３２は、本発明のチップ反転手段に相当し、駆動機構３７Ｃは駆動手段に相当する。ヘッド３３Ａと３３Ｂは軸心Ｐの円周上で対称な位置に配設されている（ヘッド３３Ａが回転機構３７Ａの上側にあるとき、ヘッド３３Ｂは下側となる）。

ヘッド３３Ａ，３３Ｂには吸着孔３８が形成されている。吸着孔３８は図示しない減圧ポンプとホースを介して連通接続されている。そして、減圧ポンプの作動により吸着孔として作用し、チップ２Ａまたは２Ｂを吸着保持する。回転機構３７Ａには２つのエアー供給孔３９Ａ、３９Ｂが形成されている。エアー供給孔は、図３に示すようにホース３９Ｃを介してポンプ３９Ｈと連通接続されている。エアー供給孔に向かって分岐しているホース３９Ｃの途中には電磁弁Ｅ１、Ｅ２が設けられており、各電磁弁Ｅ１、Ｅ２の開閉動作に応じてヘッド３３Ａ，３３ＢがＸ方向の軸心Ｐ周りに１８０度の範囲で左右方向に回転可能に構成されている。伸縮機構３７Ｂにはエアー供給孔３９Ｄが形成されている。エアー供給孔３９Ｄは、図３に示すようにホース３９Ｅを介してポンプ３９Ｈと連通接続されている。エアー供給孔３９Ｄに向かってホース３９Ｅの途中には電磁弁Ｅ３が設けられており、電磁弁Ｅ３の開動作に応じてヘッド３３Ａ，３３Ｂが軸心Ｐの円周方向にストッパ３９Ｆの位置まで伸びるように構成されている。電磁弁Ｅ３が閉動作すると、ストッパ３９Ｆと伸縮機構３７Ｂの間に設けられているバネ３９Ｇのバネ力により軸心Ｐの中心方向に縮むように構成されている。

駆動機構３７ＣはモータＭ１を正逆回転駆動させることにより、ガイドレール３７Ｅに沿ってねじ送りされチップ反転機構３２をＸ方向に移動するようになっている。また、駆動機構３７ＣはモータＭ２を正逆回転駆動させることにより、ガイドレール３７Ｆに沿ってねじ送りされチップ反転機構３２をＹ方向に移動するようになっている。

スライダ３４は装置基台１のＹ方向に配設された固定レール３５Ｃに沿って往復移動可能に構成されている。スライダ３４にはチップ２Ａおよび２Ｂを位置決めするＬ字型の位置決めプレート３４Ａが配設されている。なお、位置決めプレート３４Ａは、本発明のチップ位置決め手段に相当する。スライダ３４は待機位置（図２の状態）にあるとき、チップ反転機構３２の下側に１８０度回転したヘッド３３Ａ，３３Ｂからチップ２Ａおよび２Ｂをフェイスダウン状態で載置され、そのチップ２Ａおよび２Ｂを仮圧着ユニット５０に供給する。チップ２Ａおよび２Ｂを載置する際、スライダ３４の位置決めプレート３４Ａにチップ２Ａまたは２Ｂを押し当てるように、駆動機構３７Ｃがチップ反転機構３２をＸＹ方向に動作させる。なお、チップ２Ａおよび２Ｂは、ヘッド３３Ａ，３３Ｂに位置ずれが可能なように吸着保持されている。これにより、位置決めプレート３４ＡのＬ字型の各面にチップ２Ａまたは２Ｂが当接されて、チップ２Ａまたは２Ｂとヘッド３３Ａ，３３Ｂのスライダ３４における位置が目標とする所定の位置関係に決められる。

その際、チップ１Ａおよび１Ｂはその下面が、 スライダ３４の上面に接触しないような高さに（ボンディング面が非接触の状態で）ヘッド３３Ａ，３３Ｂに吸着保持されているので、チップ２Ａおよび２Ｂのボンディングしようとする方の面（ボンディング面）、すなわち、下面の損傷を防止することができる。

第１図に戻って、導電材料供給ユニット４０は、基板供給ユニット２０から搬送されてきた基板１を水平姿勢で保持する可動テーブル４１と、基板１にチップ１Ａを実装する部位であるボンディング部位１ａと、基板１にチップ１Ｂを実装する部位であるボンディング部位１ｂとに異方導電性フイルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）から導電材料を各部位に転写する、フイルム幅の異なる２つのヘッド４２Ａ、４２Ｂを備えている。可動テーブル４１は、基板１を吸着保持する基板保持ステージ４３を備え、この基板保持ステージ４３が水平２軸（Ｘ，Ｙ）方向および上下（Ｚ）方向に移動自在に構成されている。基板１の一端である各ボンディング部位１ａ、１ｂは基板保持ステージ４３から前方に延び出ている。ヘッド４２Ａ，４２Ｂの下方には、異方導電性フイルムを転写するときに、基板１のボンディング部位１ａ，１ｂを下側から支持する固定部材であるバックアップ４４が配設されている。

なお、この異方性導電性フイルムは接着・導電・絶縁という３つの機能を同時にもつ接続材料で、熱圧着することにより、膜の厚み方向には導電性、面方向には絶縁性という電気的異方性をもつ高分子膜であり、接着性のあるバインダー内に導電粒子が混在している。

仮圧着ユニット５０は、導電材料供給ユニット４０から搬送されてきた基板１を水平姿勢で保持する可動テーブル５１と、導電材料が転写された基板１の各ボンディング部位１ａ、１ｂにチップ２Ａおよびチップ２Ｂを仮圧着する仮圧着する仮圧着ヘッド５２と、仮圧着時に基板１とチップ２Ａおよびチップ２Ｂとの位置合わせを行う上下２方向の認識視野をもつ２視野の認識手段（例えば、２視野カメラ）５３とを備えている。

また、仮圧着ヘッド５２の下方にバックアップ５５が固定設置されている。可動テーブル５１は、基板１を吸着保持する基板保持ステージ５４を備え、この基板保持ステージ５４が水平２軸（Ｘ，Ｙ）方向、上下（Ｚ）方向、およびＺ軸周り（θ）方向に、それぞれ移動自在に構成されている。

仮圧着ヘッド５２は昇降自在であって、チップ供給ユニット３０の スライダ３４で移送されてきたフェイスダウン状態のチップ２Ａ、２Ｂを下端に吸着保持し、このチップ２Ａ、２Ｂを加熱して所定圧力で基板１のボンディング部位１ａ、１ｂに押しつける。これにより接着剤が半硬化状態になって、チップ２Ａ、２Ｂが基板１に仮圧着される。なお、仮圧着ヘッド５２の保持構造は吸着式に限らず、静電気を使った静電吸着、磁石を使った磁気吸着など、任意の保持構造を用いることもできる。

図１に戻り、２視野の認識手段５３は、水平２軸（Ｘ，Ｙ）方向および上下（Ｚ）方向に移動可能であって、仮圧着ヘッド５２に吸着保持されたチップ２Ａおよび２Ｂの認識マークと、可動テーブル５１上に移送された基板１の認識マークとをそれぞれ認識して、両認識マークの位置ズレを検出する。この位置ズレを無くすように仮圧着時に可動テーブルがＸ，Ｙおよびθ方向に駆動制御される。

本圧着ユニット６０は２つの本圧着ブロック６０Ａ、６０Ｂからなり、各本圧着ブロック６０Ａ，６０Ｂは、仮圧着ユニット５０から搬送されてきた基板１を水平姿勢で保持する可動テーブル６１Ａ，６１Ｂと、基板１の各ボンディング部位１ａ，１ｂに各実装部材を本圧着する本圧着ヘッド６２Ａ，６２Ｂとを備えている。各本圧着ヘッド６２Ａ，６２Ｂのそれぞれの下方にバックアップ６３Ａ，６３Ｂが固定設置されている。また、可動テーブル６１Ａ，６１Ｂは導電材料供給ユニット４０の可動テーブル４１と同様の基板保持ステージ６４Ａ，６４Ｂを備えている。さらに、各本圧着ブロック６０Ａ，６０Ｂは、本圧着ヘッド６２Ａでチップ２Ａを、本圧着ヘッド６２Ｂでチップ２Ｂを加圧するときに、基板１に付着された導電材料に含まれる接着剤が各本圧着ヘッド６２Ａ，６２Ｂに付着するのを防止するために、フッソ樹脂製の保護テープＴを供給する機構をそれぞれの本圧着ブロック６０Ａ，６０Ｂに備えている。保護テープＴは、本圧着ユニット６０の本体フレームに取り付けられた供給ローラ６５Ａ，６５Ｂから繰り出されて、巻き取りローラ６６Ａ，６６Ｂに巻き取られる。なお、本実施例では、本圧着ブロック６０Ａでチップ２Ａを本圧着し、その後に基板１に本圧着ブロック６０Ｂに搬送し、チップ２Ｂの本圧着を行う。

基板収納ユニット７０は、各実装部材の実装された複数枚の基板１を一定間隔で多段に収納する基板収納マガジン７１と、この基板収納マガジン７１に基板１を順に収納する昇降および水平移動可能な昇降テーブル７２とを備えている。この基板収納マガジン７１に代えて、基板供給ユニット２０で説明したと同様に、トレイ構造の収納構造を備えてもよい。また、基板供給ユニット２０と基板収納ユニット７０とは必ずしも個別である必要はなく、これらを単一のユニットとして、チップ２Ａ，２Ｂが実装された基板１を元の基板供給ユニットに戻すようにしてもよい。

基板搬送機構８０Ａ〜８０Ｄは、装置基台１０の長手方向に配設されたレール８１と、このレール８１に沿って走行する支柱８２と、この支柱８２に昇降自在に取り付けられて基板１を吸着保持する基板保持具８３とを備えている。

次に上述した構成を備えたチップ実装装置の動作を説明する。

基板搬送機構８０Ａは、基板供給ユニット２０から処理対象の基板１を取り出して、この基板１を導電材料供給ユニット４０に搬送する。この基板１は可動テーブル４１の基板保持ステージ４３上に移載されて吸着保持される。基板保持ステージ４３が前方（Ｙ方向）に移動して、基板１のボンディング部位をバックアップ４４上に載せる。

基板１のチップ２Ａを実装するボンディング部位１ａがバックアップ４４によって水平に支持された状態で、ヘッド４２Ａが下降しボンディング部位１ａ上にチップ２Ａの電極幅に応じた導電材料が転写される。その後、基板１を図中の右水平方向に移動させてチップ２Ｂを実装するボンディング部位１ｂに位置合わせを行い、ヘッド４２Ｂを下降しチップ２Ｂの電極幅に応じた導電材料をボンディング部位１ｂに転写する。各ボンディング部位１ａ，１ｂへの導電材料の転写が終わると、基板保持ステージ４３が基板１の受け渡し位置に水平移動する。受け渡し位置に戻された基板１は基板搬送機構８０Ｂによって、仮圧着ユニット５０に搬送される。

仮圧着ユニット５０に搬送された基板１は可動テーブル５１の基板保持ステージ５４上に移載されて吸着保持される。基板保持ステージ５４が前方（Ｙ方向）に移動して、先ず基板１のボンディング部位１ａをバックアップ５５上に位置させる。

一方、チップ供給ユニット３０では、可動レール３５Ｂと可動ベース３６とがＸ，Ｙ方向にそれぞれ移動することにより、チップ移送機構３１Ａがチップトレイ３Ａの所定のチップ２Ａ上に移動する。続いてチップ移送機構３１Ａが下降して、チップトレイ３Ａ内のチップ２Ａをチップ吸着部で吸着保持する。チップ移送機構３１Ａが上昇してチップ２Ａをチップトレイ３Ａから取り出した後、可動レール３５Ｂと可動ベース３６とがＸ，Ｙ方向にそれぞれ移動することにより、チップ移送機構３１Ａがチップ反転機構３２上に移動する。このときチップ反転機構３２のヘッド３３Ａが軸心Ｐの上方を向いた待機姿勢（図２に示す状態）にある。また、ヘッド３３Ａ，３３Ｂは電磁弁Ｅ３を開放させ伸縮機構３７Ｂにより軸心Ｐの円周方向に伸び、ストッパ３９Ｆに当て止めされた状態にある。

チップ反転機構３２のヘッド３３Ａにチップ２Ａが載置されて吸着保持されると、電磁弁Ｅ３を閉じ伸縮機構３７Ｂのバネ３９Ｇによりヘッド３３Ａ，３３Ｂは軸心Ｐの中心方向に縮む。続いて、電磁弁Ｅ１を開放しＥ２を閉じると、ヘッド３３Ａ，３３Ｂが回転機構３７Ａにより軸心Ｐ周りに１８０度回転しフェイスアップ状態のチップ２Ａをフェイスダウン状態に姿勢変換する。反転したチップ反転機構３２のヘッド３３Ａの下にスライダ３４が進入する。

続いて、電磁弁Ｅ３を開放すると、チップ反転機構３２の伸縮機構３７Ｂによりヘッド３３Ａ，３３Ｂが軸心Ｐの円周方向に伸びストッパ３９Ｆに当て止めされる。伸びた状態で、チップ２Ａの角部がスライダ３４に配設されている位置決めプレート３４Ａに接触する高さとなる。駆動機構３７ＣがＸ，Ｙ方向に動作し、チップ２Ａの角部が位置決めプレート３４Ａに当接することにより、チップ２Ａを位置決めする。位置決めが完了すると、チップ２Ａの吸着保持が解除され、チップ２Ａがヘッド３３Ａから スライダ３４に受け渡される。チップ２Ａの受け渡しが完了すると、駆動機構３７Ｃは待機位置に戻る。

チップ２Ａの反転・受け渡しが行われている間、チップ搬送機構３１Ａは、チップ２Ｂをトレイ３Ｂから取り出している。駆動機構３７Ｃが待機位置に戻ると、搬送機構３１Ａがチップ反転機構３２のヘッド３３Ｂの上方に移動する。

チップ搬送機構３１Ａはチップ吸着部に保持していたチップ２Ｂを反転機構３２のヘッド３３Ｂに載置されて吸着保持される。このように、チップ搬送機構３１Ａとチップ反転機構３２の動作を同時並列して行うことができるので、装置の処理効率を向上させることができる。

チップ２Ａをフェイスダウン状態で受け取った スライダ３４は仮圧着ユニット５０に向けて移動し、そのチップ２Ａを仮圧着ヘッド５２の下方にまで移送する。その間、チップ反転機構３２は、チップ２Ａと同じ手順でチップ２Ｂの反転を行う。

スライダ３４で移送されたチップ２Ａを仮圧着ヘッド５２が吸着保持する。（ スライダ３４は受け渡しが完了すると、チップ反転機構３２のヘッド３３Ｂの下側に戻る。）続いて、仮圧着ヘッド５２とバックアップ５５で支持された基板１のボンディング部位１ａとの間に２視野の認識手段５３が進出してきて、仮圧着ヘッド５２に吸着保持されたチップ２Ａと基板１との位置ズレを検出する。この位置ズレを無くすように可動テーブル５１がＸ，Ｙおよびθ方向に制御されて、チップ２Ａと基板１の位置合わせが行われる。位置合わせが終わると、２視野の認識手段５３は元の位置まで後退する。続いて、仮圧着ヘッド５２が下降して、導電材料が転写された基板１のボンディング部位１ａにチップ２Ａを仮圧着する。

チップ２Ａの仮圧着が終わると、 スライダ３４で移送されてきたチップ２Ｂが仮圧着ヘッド５２に吸着保持される。続いて、仮圧着ヘッド５２とバックアップ５５で支持された基板１のボンディング部位１ｂとの間に２視野の認識手段５３が進出してきて、仮圧着ヘッド５２に吸着保持されたチップ２Ｂと基板１の位置ズレを検出する。この位置ズレを無くすように可動テーブル５１がＸ，Ｙおよびθ方向に制御されて、チップ２Ｂと基板１との位置合わせが行われる。位置合わせが終わると、２視野の認識手段５３は元の位置まで後退する。続いて、仮圧着ヘッド５２が下降して、導電材料が転写された基板１のボンディング部位１ｂにチップ２Ｂを仮圧着する。

両実装部材の仮圧着が終了すると、基板保持ステージ５４が基板１の受け渡し位置に水平移動する。受け渡し位置に移動した基板は基板搬送機構８０Ｃによって、本圧着ユニット６０に搬送される。

本圧着ブロック６０Ａに搬送された基板１は可動テーブル６１Ａの基板保持ステージ６４Ａ上に移載されて吸着保持される。基板保持ステージ６４Ａが前方（Ｙ方向）に移動して、基板１のボンディング部位１ａをバックアップ６３Ａ上に位置させる。ボンディング部位１ａがバックアップ６３Ａで支持されると、本圧着ヘッド６２Ａが下降して、仮圧着されたチップ２Ａを保護テープＴを介して加熱および加圧する。これによりチップ２Ａのバンプが導電材料を介して基板１の電極に電気的に接続する。

チップ２Ａの本圧着が終わると、基板保持ステージ６４が基板１の受け渡し位置に水平移動する。受け渡し位置に移動した基板１は基板搬送機構８０Ｃで移送されて本圧着ブロック６０Ｂに搬送される。

本圧着ブロック６０Ｂに搬送された基板１は可動テーブル６１Ｂの基板保持ステージ６４Ｂ上に移載されて吸着保持される。基板保持ステージ６４Ｂが前方（Ｙ方向）に移動して、基板１のボンディング部位１ｂをバックアップ６３Ｂ上に位置させる。ボンディング部位１ｂがバックアップ６３Ｂで支持されると、本圧着ヘッド６２Ｂが下降して、仮圧着されたチップ２Ｂを保護テープＴを介して加熱および加圧する。これによりチップ２Ｂのバンプが導電材料を介して基板１の電極に電気的に接続する。

チップ２Ｂの本圧着が終わると、基板保持ステージ６４Ｂが基板１の受け渡し位置に水平移動する。受け渡し位置に移動して基板１は基板搬送機構８０Ｄで移送されて基板収納ユニット７０の昇降テーブル７２に受け渡され、この昇降テーブル７２によって基板収納マガジン７１に収納される。

以上で一枚の基板のチップ実装が終了する。なお、基板１が仮圧着ユニット５０でチップ２Ａ，２Ｂを仮圧着されている間に、導電材料供給ユニット４０では次の基板１へ導電材料が転写されている。このように各ユニットでは基板１への導電材料の転写、チップ２Ａ，２Ｂの仮圧着、チップ２Ａ，２Ｂの本圧着が並列して行われている。また、仮圧着ユニット５０から搬送される基板１は、各１組の本圧着ブロック６０Ａ，６０Ｂのタクトタイムを調整して基板１の処理が滞ることなくスムーズに処理できるようにしている。

上述の本実施の形態に係るチップ実装装置は、チップ反転機構３２を駆動機構３７ＣによってＸ，Ｙ方向に水平移動することことができる。これにより、 スライダ３４の位置決めプレート３４Ａにチップ２Ａおよび２Ｂの角部が当接し、チップ２Ａおよび２Ｂを位置決めできる。従って、チップの種類が違ってもチップの移送が効率よく行うことができる。

なお、本発明は上述した実施の形態に限らず、次のように変形実施することができる。

（１）上記実施の形態では、処理効率を上げるために圧着ユニットを仮圧着ユニット５０と本圧着ユニット６０との２つのユニットに分割したが、チップの位置合わせと電気的接続を一つの圧着ユニットで行うようにしてもよい。

（２）本発明に係るチップ実装装置は、チップ搭載のための単なるマウント装置や、加熱加圧プロセスを有したボンディング装置など、種々の形態のものを含む。

（３）実施の形態では、チップ２Ａ，２Ｂをフェイスアップ状態でチップトレイ３Ａ，３Ｂに収納したが、本発明はこれに限らず、ウエハをダイシングした状態で、かつフェイスアップで供給してもよい。

本実施の形態に係るチップ実装装置の斜視図である。 チップ供給ユニットの概略構成を示した斜視図である。 チップ反転機構の概略構成を示す図である。

符号の説明

１ 基板
１０ 装置基台
１ａ ボンディング部位
１ｂ ボンディング部位
２０ 基板供給ユニット
２１ 基板収納マガジン
２２ 昇降テーブル
２Ａ チップ
２Ｂ チップ
３０ チップ供給ユニット
３２ チップ反転機構
３４ スライダ
３６ 可動ベース
３８ 吸着孔
３Ａ チップトレイ
３Ｂ チップトレイ
４０ 導電材料供給ユニット
４１ 可動テーブル
４３ 基板保持ステージ
４４ バックアップ
５０ 仮圧着ユニット
５１ 可動テーブル
５２ 仮圧着ヘッド
５３ ２視野の認識手段
５４ 基板保持ステージ
５５ バックアップ
６０ 本圧着ユニット
７０ 基板収納ユニット
７１ 基板収納マガジン
７２ 昇降テーブル
８１ レール
８２ 支柱
８３ 基板保持具
Ｅ１ 電磁弁
Ｅ２ 電磁弁
Ｅ３ 電磁弁
Ｍ１ モータ
Ｍ２ モータ
３１Ａ チップ移送機構
３３Ａ ヘッド
３３Ｂ ヘッド
３４Ａ 位置決めプレート
３５Ａ 固定レール
３５Ｂ 可動レール
３５Ｃ 固定レール
３７Ａ 回転機構
３７Ｂ 伸縮機構
３７Ｃ 駆動機構
３７Ｄ 支持部材
３７Ｅ ガイドレール
３７Ｆ ガイドレール
３９Ａ 供給孔
３９Ｂ 供給孔
３９Ｃ ホース
３９Ｄ 供給孔
３９Ｅ ホース
３９Ｆ ストッパ
３９Ｇ バネ
３９Ｈ ポンプ
４２Ａ ヘッド
４２Ｂ ヘッド
６０Ａ 本圧着ブロック
６０Ｂ 本圧着ブロック
６１Ａ 可動テーブル
６１Ｂ 可動テーブル
６２Ａ 本圧着ヘッド
６２Ｂ 本圧着ヘッド
６３Ａ バックアップ
６３Ｂ バックアップ
６４Ａ 基板保持ステージ
６４Ｂ 基板保持ステージ
６５Ａ 供給ローラ
６５Ｂ 供給ローラ
６６Ａ 巻き取りローラ
６６Ｂ 巻き取りローラ
８０Ａ 基板搬送機構
８０Ｂ 基板搬送機構
８０Ｃ 基板搬送機構
８０Ｄ 基板搬送機構

Claims (3)

1. 複数個のチップをフェイスアップ状態で収納したチップトレイまたはフェイスアップ状態のウエハーからチップを順次取り出して姿勢変換し、そのチップを所定位置にフェイスダウン状態で供給するチップ供給装置であって、前記チップトレイ内またはフェイスアップ状態のウエハーのチップを順次取り出し、そのチップをフェイスアップ状態で保持して移送するチップ移送手段と、前記チップ移送手段からチップを受け取り、そのチップを保持して水平方向の軸廻りに回転可能なヘッドが１８０度回転することにより、そのチップをフェイスダウン状態に姿勢変換するチップ反転手段と、前記チップ反転手段を相対的に水平移動させる駆動手段と、前記チップ反転手段からチップを受け取り、そのチップをチップの種類ごとに位置決めしてフェイスダウン状態で保持して移送することにより、そのチップを所定の位置に供給するスライダとを備えたことを特徴とするチップ供給装置。
2. 請求項１に記載のチップ供給装置において、前記スライダは、チップを位置決めするチップ位置決め手段を備えているチップ供給装置。
3. 請求項１から請求項２までのいずれかに記載のチップ供給装置を備えたチップ実装装置。

Images