JP2011124304A - Electronic component mounting apparatus - Google Patents

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Shojiro Nishihara
正二郎 西原
Shigeru Matsukawa
茂 松川
Hidetoshi Suenaga
英俊 末永
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic component mounting apparatus which includes a relaying stage which can stably attract and hold a plurality of types of electronic components different in size as objects and is superior in multi-type handling. <P>SOLUTION: A placing part 18a on which a semiconductor chip 6a is placed in the relaying stage where the electronic component taken out from a component supply part is temporarily placed includes a placing face 62c obtained by exposing an upper face of an ER gel sheet 62 in which ER particles 62b are dispersed in an adhesive medium 62a with an electric insulation property, and a pair of electrode members 66c and 67c arranged by bringing them into contact with the ER gel sheet 62. A voltage applying part 71 applies a voltage between the electrode members 66c and 67c. Thus, an electric field is operated on the ER particles 62b and adhesive power for holding the semiconductor chip 6a is controlled by the placing face 62c. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、部品供給部から半導体チップなどの電子部品を取り出して基板に実装する電子部品実装装置に関するものである。   The present invention relates to an electronic component mounting apparatus that takes out an electronic component such as a semiconductor chip from a component supply unit and mounts it on a substrate.

半導体チップなどの電子部品は部品供給部から取り出され、基板位置決め部に位置決め保持されたリードフレームや樹脂基板などの基板に実装される。このような部品実装において、部品供給部から取り出した電子部品を基板に直接移送搭載するのではなく、部品供給部と基板位置決め部との間に配置された中継ステージに一旦仮置きする構成が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献に示す先行技術例においては、部品供給部から供給ヘッドによってチップを取り出して中継ステージ（プリセンタステージ）に載置して機械的に位置決めし、位置決め後のチップを移載ヘッドによって保持して基板にボンディングするようにしている。そしてここでは、中継ステージに部品保持用の吸着孔を設け、仮置き状態のチップの位置ずれを真空吸着によって固定して防止するようにしている。   Electronic components such as semiconductor chips are taken out from the component supply unit and mounted on a substrate such as a lead frame or a resin substrate that is positioned and held by the substrate positioning unit. In such component mounting, an electronic component taken out from the component supply unit is not directly transferred and mounted on the board, but is temporarily placed on a relay stage arranged between the component supply unit and the board positioning unit. (See, for example, Patent Document 1). In the prior art example shown in this patent document, a chip is taken out from a component supply unit by a supply head, placed on a relay stage (pre-center stage) and mechanically positioned, and the chip after positioning is held by a transfer head. Then, they are bonded to the substrate. Here, a suction hole for holding a component is provided in the relay stage, so that the positional deviation of the temporarily placed chip is fixed and prevented by vacuum suction.

特開平１０−１０７０５０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-107050

ところで現今の電子機器製造分野においては、微小サイズの電子部品を含む広い範囲の部品種を作業対象とすることができるよう、生産設備の汎用性を向上させることが求められるようになってきている。ところが上述の先行技術例を含め、従来の電子部品実装装置において中継ステージを複数種類の部品種に共用する場合には、微小サイズの電子部品の吸着保持を安定して行うことが困難であるという課題があった。   By the way, in the present electronic device manufacturing field, it has been demanded to improve the versatility of production equipment so that a wide range of component types including minute-sized electronic components can be targeted. . However, when the relay stage is shared by a plurality of types of components in the conventional electronic component mounting apparatus including the above-described prior art examples, it is difficult to stably hold and hold the electronic component of a small size. There was a problem.

すなわち、大型サイズの電子部品を載置可能な中継ステージに微小サイズの電子部品を載置すると、吸着保持面に設けられた多数の吸着孔のうち、ごく一部の吸着孔のみが電子部品によって塞がれた状態となる。したがって他の大部分の吸着孔は開放状態となり、過大な真空リークが発生して中継ステージ全体に亘って吸着保持力が低下する。このため、微小サイズの部品種を含む多品種の電子部品への対応が求められる場合には、部品種のサイズに応じて吸着孔が配置された専用の中継ステージを部品種毎に準備する必要があり、設備費用のコストアップを招く結果となっていた。   In other words, when a small-sized electronic component is placed on a relay stage on which a large-sized electronic component can be placed, only a small number of the suction holes provided by the suction holding surface are limited by the electronic component. It becomes a blocked state. Therefore, most of the other suction holes are in an open state, an excessive vacuum leak occurs, and the suction holding force is reduced over the entire relay stage. For this reason, when it is required to deal with a wide variety of electronic parts including minute-sized parts types, it is necessary to prepare a dedicated relay stage for each part type with suction holes according to the size of the parts type. As a result, the equipment cost was increased.

そこで本発明は、サイズの異なる複数品種の電子部品を対象として安定して吸着保持が可能な中継ステージを備え、多品種対応性に優れた電子部品実装装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an electronic component mounting apparatus having a relay stage capable of stably sucking and holding a plurality of types of electronic components having different sizes and having excellent compatibility with various types.

本発明の電子部品実装装置は、部品供給部から取り出した電子部品を基板位置決め部に位置決めされた基板に実装する電子部品実装装置であって、前記基板位置決め部と前記部品供給部との間に配置され前記部品供給部から取り出された電子部品が載置される中継ステージと、前記部品供給部から前記電子部品を取り出して前記中継ステージに移送する部品移送機構と、前記中継ステージ上に前記部品移送機構によって移送された電子部品を保持して前記基板位置決め部に位置決めされた前記基板に実装する部品実装機構とを備え、
前記中継ステージにおいて前記電子部品が載置される載置部は、電気絶縁性の粘着性媒体に電気レオロジー粒子を分散させたシート状の機能性粘着素子の上面を露呈させた載置面と、前記機能性粘着素子に接触して配設された１対の電極とを有し、さらに前記１対の電極間に電圧を印加することにより前記電気レオロジー粒子に電場を作用させる電圧印加部と、前記電圧印加部を制御することにより前記載置面において前記機能性粘着素子によって電子部品を保持する粘着力を制御する制御部とを備えた。 An electronic component mounting apparatus according to the present invention is an electronic component mounting apparatus that mounts an electronic component taken out from a component supply unit on a substrate positioned by a substrate positioning unit, between the substrate positioning unit and the component supply unit. A relay stage on which an electronic component placed and taken out from the component supply unit is placed; a component transfer mechanism for taking out the electronic component from the component supply unit and transferring it to the relay stage; and the component on the relay stage A component mounting mechanism for holding the electronic component transferred by the transfer mechanism and mounting the electronic component on the substrate positioned by the substrate positioning unit;
The mounting portion on which the electronic component is mounted on the relay stage is a mounting surface that exposes the upper surface of a sheet-like functional adhesive element in which electrorheological particles are dispersed in an electrically insulating adhesive medium; A pair of electrodes disposed in contact with the functional adhesive element, and a voltage application unit for applying an electric field to the electrorheological particles by applying a voltage between the pair of electrodes; A control unit that controls the adhesive force for holding the electronic component by the functional adhesive element on the placement surface by controlling the voltage application unit.

本発明によれば、部品供給部から取り出された電子部品を仮置きする中継ステージにおいて電子部品が載置される載置部を、電気絶縁性の粘着性媒体に電気レオロジー粒子を分散させたシート状の機能性粘着素子の上面を露呈させた載置面と、機能性粘着素子に接触して配設された１対の電極とを有する構成とし、１対の電極間に電圧を印加することにより電気レオロジー粒子に電場を作用させる電圧印加部を制御して、載置面において機能性粘着素子によって電子部品を保持する粘着力を制御することにより、サイズの異なる複数品種の電子部品を対象として安定して吸着保持が可能な中継ステージを備え多品種対応性に優れた電子部品実装装置を実現することができる。   According to the present invention, the placement unit on which the electronic component is placed on the relay stage for temporarily placing the electronic component taken out from the component supply unit is a sheet in which electrorheological particles are dispersed in an electrically insulating adhesive medium. A mounting surface that exposes the upper surface of the functional adhesive element and a pair of electrodes disposed in contact with the functional adhesive element, and applying a voltage between the pair of electrodes By controlling the voltage application unit that causes the electric field to act on the electrorheological particles and controlling the adhesive force that holds the electronic component with the functional adhesive element on the mounting surface, it is possible to target multiple types of electronic components of different sizes It is possible to realize an electronic component mounting apparatus that is equipped with a relay stage that can stably suck and hold and is excellent in compatibility with various products.

本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図The perspective view of the electronic component mounting apparatus of one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の正面図The front view of the electronic component mounting apparatus of one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における中継ステージの構造説明図Structure explanatory drawing of the relay stage in the electronic component mounting apparatus of one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における中継ステージに配置される電極部材の形状説明図Shape explanatory drawing of the electrode member arrange | positioned at the relay stage in the electronic component mounting apparatus of one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における中継ステージに用いられる機能性粘着素子の機能説明図Functional explanatory drawing of the functional adhesive element used for the relay stage in the electronic component mounting apparatus of one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における中継ステージ の部品保持動作を示すタイムチャート4 is a time chart showing the component holding operation of the relay stage in the electronic component mounting apparatus according to the embodiment of the present invention.

まず図１、図２を参照して、電子部品実装装置１の構成を説明する。電子部品実装装置１は基板に半導体チップなどの電子部品をボンディングによって実装する機能を有するものである。図１において基台２上には、部品供給ステージ３（部品供給部）、ユニット集合ステージ４および基板保持ステージ５（基板位置決め部）がこれらの並び方向をＹ方向に合わせて配列されている。部品供給ステージ３に備えられたウェハ保持テーブル３ａには、実装対象となる電子部品である複数の半導体チップ６ａが配列された半導体ウェハ６が保持されている。   First, the configuration of the electronic component mounting apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The electronic component mounting apparatus 1 has a function of mounting an electronic component such as a semiconductor chip on a substrate by bonding. In FIG. 1, a component supply stage 3 (component supply unit), a unit assembly stage 4 and a substrate holding stage 5 (substrate positioning unit) are arranged on the base 2 with their arrangement directions aligned with the Y direction. The wafer holding table 3a provided in the component supply stage 3 holds a semiconductor wafer 6 on which a plurality of semiconductor chips 6a that are electronic components to be mounted are arranged.

ユニット集合ステージ４は、送りねじ４ｂをモータ４ｃにより回転駆動する構成の直動機構（図２に示すＸ軸移動機構４０参照）によってＸ方向に往復動する移動テーブル４ａに、ツールストッカ１５、部品回収部１６、較正基準マーク１７、中継ステージ１８、部品認識カメラ２４などの機能ユニットを集合的に配設した構成となっている。基板保持ステージ５は、基板７を保持する基板保持テーブル５ａをＸＹテーブル機構５３（図２参照）によって水平駆動する構成となっており、基板保持ステージ５によって位置決めされ保持された基板７には、部品供給ステージ３から取り出された半導体チップ６ａが実装される。   The unit assembly stage 4 includes a tool stocker 15, a component, and a moving table 4 a that reciprocates in the X direction by a linear motion mechanism (refer to the X-axis movement mechanism 40 shown in FIG. 2) configured to rotate the feed screw 4 b by a motor 4 c. The functional units such as the collection unit 16, the calibration reference mark 17, the relay stage 18, and the component recognition camera 24 are collectively arranged. The substrate holding stage 5 is configured to horizontally drive a substrate holding table 5a holding the substrate 7 by an XY table mechanism 53 (see FIG. 2). The substrate 7 positioned and held by the substrate holding stage 5 includes: The semiconductor chip 6a taken out from the component supply stage 3 is mounted.

部品供給ステージ３、ユニット集合ステージ４および基板保持ステージ５の上方には、基台２のＸ方向の端部に位置して、Ｙ軸フレーム８が支持ポスト８ａによって両端部を支持されてＹ方向に架設されている。Ｙ軸フレーム８の前面には、以下に説明する第１ヘッドユニット１１、第２ヘッドユニット１２をリニアモータ駆動によりＹ方向に案内して駆
動するヘッド移動機構９が組み込まれている。第１ヘッドユニット１１には半導体チップ６ａを保持して基板７に搭載する機能を有する部品実装ヘッド１９が装着されており、第２ヘッドユニット１２には基板７に電子部品接合用の接着剤を塗布する機能を有する塗布ヘッド２０が装着されている。 Above the component supply stage 3, the unit assembly stage 4, and the substrate holding stage 5, the Y-axis frame 8 is positioned at the end of the base 2 in the X direction, and both ends are supported by the support posts 8a in the Y direction. It is built in. On the front surface of the Y-axis frame 8 is incorporated a head moving mechanism 9 that guides and drives a first head unit 11 and a second head unit 12 described below in the Y direction by linear motor driving. A component mounting head 19 having a function of holding the semiconductor chip 6a and mounting it on the substrate 7 is mounted on the first head unit 11, and an adhesive for bonding electronic components to the substrate 7 is mounted on the second head unit 12. A coating head 20 having a coating function is mounted.

部品供給ステージ３、中継ステージ１８および基板保持ステージ５の上方には、位置認識のために第１カメラ２１、第２カメラ２２、第３カメラ２３が配設されている。第１カメラ２１は部品供給ステージ３において取り出し対象の半導体チップ６ａを撮像する。第２カメラ２２は部品供給ステージ３から取り出されて中継ステージ１８に位置補正のために仮置きされた半導体チップ６ａを撮像する。また第３カメラ２３は、基板保持ステージ５に保持された基板７を撮像して部品実装点の位置を認識する。またユニット集合ステージ４に配設された部品認識カメラ２４は、部品供給ステージ３から取り出された半導体チップ６ａを下方から撮像する。   Above the component supply stage 3, the relay stage 18, and the substrate holding stage 5, a first camera 21, a second camera 22, and a third camera 23 are disposed for position recognition. The first camera 21 images the semiconductor chip 6a to be taken out in the component supply stage 3. The second camera 22 takes an image of the semiconductor chip 6a taken out from the component supply stage 3 and temporarily placed on the relay stage 18 for position correction. The third camera 23 captures an image of the board 7 held on the board holding stage 5 and recognizes the position of the component mounting point. The component recognition camera 24 disposed on the unit assembly stage 4 images the semiconductor chip 6a taken out from the component supply stage 3 from below.

図２に示すように、部品供給ステージ３はＸＹテーブル機構３１を備えており、ＸＹテーブル機構３１の上面に装着された水平な移動プレート３２には、複数の支持部材３３が立設されている。支持部材３３は、上面に半導体ウェハ６が装着保持されるウェハ保持テーブル３ａを支持している。半導体ウェハ６はウェハシート６ｂに複数の半導体チップ６ａを所定配列で貼着した構成となっている。ウェハシート６ｂには、能動面を上向きにしたフェイスアップ姿勢で個片に分割された状態の複数の半導体チップ６ａが貼着保持されている。   As shown in FIG. 2, the component supply stage 3 includes an XY table mechanism 31, and a plurality of support members 33 are erected on a horizontal moving plate 32 mounted on the upper surface of the XY table mechanism 31. . The support member 33 supports the wafer holding table 3a on which the semiconductor wafer 6 is mounted and held on the upper surface. The semiconductor wafer 6 has a configuration in which a plurality of semiconductor chips 6a are bonded to a wafer sheet 6b in a predetermined arrangement. On the wafer sheet 6b, a plurality of semiconductor chips 6a in a state of being divided into pieces in a face-up posture with the active surface facing upward are adhered and held.

部品供給ステージ３には、半導体ウェハ６から半導体チップ６ａをピックアップするためのピックアップ作業位置［Ｐ１］が設定されている。第１カメラ２１の位置はピックアップ作業位置［Ｐ１］に対応しており、第１カメラ２１によって半導体ウェハ６を撮像した撮像結果を認識処理することにより、ピックアップ対象の半導体チップ６ａの位置が検出される。ウェハ保持テーブル３ａの内部においてピックアップ作業位置［Ｐ１］に対応する位置には、エジェクタ機構３４が配設されている。   In the component supply stage 3, a pick-up work position [P1] for picking up the semiconductor chip 6a from the semiconductor wafer 6 is set. The position of the first camera 21 corresponds to the pickup work position [P1], and the position of the semiconductor chip 6a to be picked up is detected by recognizing the imaging result obtained by imaging the semiconductor wafer 6 by the first camera 21. The An ejector mechanism 34 is disposed at a position corresponding to the pickup work position [P1] inside the wafer holding table 3a.

エジェクタ機構３４は、ウェハシート６ｂの下面側から半導体チップ６ａをピンで突き上げることにより、半導体チップ６ａのウェハシート６ｂからの剥離を促進する機能を有している。半導体チップ６ａの取り出し時にエジェクタ機構３４を昇降させてウェハシート６ｂの下面に当接させることにより、後述する部品移送ヘッド１４による半導体チップ６ａのウェハシート６ｂからの取り出しを容易に行うことができる。   The ejector mechanism 34 has a function of promoting peeling of the semiconductor chip 6a from the wafer sheet 6b by pushing up the semiconductor chip 6a with a pin from the lower surface side of the wafer sheet 6b. When the semiconductor chip 6a is taken out, the ejector mechanism 34 is moved up and down and brought into contact with the lower surface of the wafer sheet 6b, whereby the semiconductor chip 6a can be easily taken out from the wafer sheet 6b by the component transfer head 14 described later.

部品取り出し動作においては、ＸＹテーブル機構３１を駆動してウェハシート６ｂをＸＹ方向に水平移動させることにより、ウェハシート６ｂに貼着された複数の半導体チップ６ａのうち、取り出し対象となる所望の半導体チップ６ａをピックアップ作業位置［Ｐ１］に位置させる。なおここでは、部品供給ステージ３として、ウェハシート６ｂに貼着されたウェハ状態の部品を供給する方式のウェハテーブルを用いる例を示したが、複数の部品を所定の平面配列で供給する部品トレイを、ウェハテーブルと交換自在に部品供給ステージ３に配置するようにしてもよい。   In the component take-out operation, by driving the XY table mechanism 31 and moving the wafer sheet 6b horizontally in the XY direction, a desired semiconductor to be taken out from among the plurality of semiconductor chips 6a attached to the wafer sheet 6b. The chip 6a is positioned at the pickup work position [P1]. Here, an example is shown in which a wafer table of a system for supplying wafer-state components attached to the wafer sheet 6b is used as the component supply stage 3, but a component tray that supplies a plurality of components in a predetermined planar arrangement. May be arranged on the component supply stage 3 so as to be exchangeable with the wafer table.

部品供給ステージ３の上方には、半導体チップ６ａをピックアップノズル１４ａによって吸着保持する部品移送ヘッド１４が配設されている。部品移送ヘッド１４はピックアップアーム１３ａによって保持されており、ピックアップアーム１３ａは、Ｙ軸フレーム８の下面に縣吊して配置されたヘッド移動機構１３から、部品供給ステージ３の上方に延出して設けられている。ヘッド移動機構１３を駆動することにより、ピックアップアーム１３ａはＸＹＺ方向に移動するともに、Ｘ方向の軸廻りに回転する。   Above the component supply stage 3, there is disposed a component transfer head 14 that sucks and holds the semiconductor chip 6a by a pickup nozzle 14a. The component transfer head 14 is held by a pickup arm 13 a, and the pickup arm 13 a extends from the head moving mechanism 13 that is suspended from the lower surface of the Y-axis frame 8 and extends above the component supply stage 3. It has been. By driving the head moving mechanism 13, the pickup arm 13 a moves in the XYZ directions and rotates around the X direction axis.

これにより部品移送ヘッド１４は、部品供給ステージ３から半導体チップ６ａをピックアップして、ユニット集合ステージ４に設けられた中継ステージ１８に移送する動作を行う（矢印ａ）。また必要時には、部品移送ヘッド１４をピックアップ作業位置［Ｐ１］の上方からＸ方向に退避させることが可能となっており、さらにピックアップアーム１３ａを回転させて部品移送ヘッド１４を反転させることにより、ピックアップノズル１４ａに保持した半導体チップ６ａの姿勢を表裏反転させることが可能となっている。ヘッド移動機構１３、ピックアップアーム１３ａおよび部品移送ヘッド１４は、部品供給ステージ３から電子部品を取り出して中継ステージ１８に移送する部品移送機構を構成する。   As a result, the component transfer head 14 picks up the semiconductor chip 6a from the component supply stage 3 and transfers it to the relay stage 18 provided in the unit assembly stage 4 (arrow a). Further, when necessary, the component transfer head 14 can be retracted in the X direction from above the pickup work position [P1], and the pickup arm 13a is further rotated to reverse the component transfer head 14, thereby picking up the pickup. The posture of the semiconductor chip 6a held by the nozzle 14a can be reversed. The head moving mechanism 13, the pickup arm 13 a, and the component transfer head 14 constitute a component transfer mechanism that takes out an electronic component from the component supply stage 3 and transfers it to the relay stage 18.

ユニット集合ステージ４および基板保持ステージ５は、ベースプレート５２の上面に設けられており、ベースプレート５２は基台２の上面に立設された複数の支持ポスト５１によって下方から支持されている。ユニット集合ステージ４の移動テーブル４ａには、ツールストッカ１５、部品回収部１６、較正基準マーク１７、中継ステージ１８および部品認識カメラ２４が集合的に配設されている。ツールストッカ１５には、第１ヘッドユニット１１、第２ヘッドユニット１２に装着される各種の作業ツールを収納する。部品回収部１６は、部品供給ステージ３から取り出された後に、不良部品や混入した異種部品など基板７への実装が不適と判断された部品を廃棄回収する機能を有している。較正基準マーク１７は、Ｘ軸移動機構４０を継続して駆動する際に熱伸縮によって生じる機構的な位置誤差を、上方に配設された第２カメラ２２によって撮像して較正するために設けられた基準マークである。   The unit assembly stage 4 and the substrate holding stage 5 are provided on the upper surface of the base plate 52, and the base plate 52 is supported from below by a plurality of support posts 51 erected on the upper surface of the base 2. On the moving table 4 a of the unit assembly stage 4, a tool stocker 15, a component collection unit 16, a calibration reference mark 17, a relay stage 18, and a component recognition camera 24 are collectively disposed. The tool stocker 15 stores various work tools attached to the first head unit 11 and the second head unit 12. The component collection unit 16 has a function of discarding and collecting components that are determined to be unsuitable for mounting on the substrate 7 such as defective components or mixed different components after being taken out from the component supply stage 3. The calibration reference mark 17 is provided for imaging and calibrating a mechanical position error caused by thermal expansion and contraction when the X-axis moving mechanism 40 is continuously driven by the second camera 22 disposed above. The reference mark.

中継ステージ１８は、部品供給ステージ３と基板保持ステージ５との間に配置され、部品供給ステージ３から部品移送ヘッド１４によって取り出された半導体チップ６ａが載置される載置部１８ａを基部１８ｂ上に固定した構成となっている。中継ステージ１８には中継位置［Ｐ２］が設定されており、第２カメラ２２は中継位置［Ｐ２］に対応して配置されている。Ｘ軸移動機構４０によって中継ステージ１８を移動させることにより、中継ステージ１８に載置された半導体チップ６ａを中継位置［Ｐ２］に位置させて第２カメラ２２によって撮像することができ、これにより中継ステージ１８に載置された半導体チップ６ａの位置が検出される。部品認識カメラ２４は中継ステージ１８に隣接して配置されており、同様にＸ軸移動機構４０を駆動することにより、部品認識カメラ２４を部品認識位置［Ｐ３］に位置させることができる。中継ステージ１８に仮置きされて位置認識の後に取り出された半導体チップ６ａは、部品認識位置［Ｐ３］にて部品認識カメラ２４によって撮像され位置検出が行われる。   The relay stage 18 is disposed between the component supply stage 3 and the substrate holding stage 5, and the mounting portion 18 a on which the semiconductor chip 6 a taken out from the component supply stage 3 by the component transfer head 14 is mounted is placed on the base 18 b. It has a fixed structure. A relay position [P2] is set on the relay stage 18, and the second camera 22 is arranged corresponding to the relay position [P2]. By moving the relay stage 18 by the X-axis moving mechanism 40, the semiconductor chip 6a placed on the relay stage 18 can be positioned at the relay position [P2] and imaged by the second camera 22, thereby relaying. The position of the semiconductor chip 6a placed on the stage 18 is detected. The component recognition camera 24 is disposed adjacent to the relay stage 18, and similarly, by driving the X-axis moving mechanism 40, the component recognition camera 24 can be positioned at the component recognition position [P3]. The semiconductor chip 6a temporarily placed on the relay stage 18 and taken out after position recognition is imaged by the component recognition camera 24 at the component recognition position [P3], and position detection is performed.

基板保持ステージ５は、ＸＹテーブル機構５３上に基板７を保持する基板保持テーブル５ａを設けた構成となっている。基板保持ステージ５には、半導体チップ６ａを基板保持テーブル５ａに保持された基板７に実装するための実装作業位置［Ｐ４］が設定されており、第３カメラ２３は実装作業位置［Ｐ４］に対応して配置されている。第３カメラ２３によって基板７を撮像することにより、基板７に設定された部品実装点７ａの位置が検出される。そしてＸＹテーブル機構５３を駆動することにより、基板保持テーブル５ａは基板７とともにＸＹ方向に水平移動し、基板７に設定された任意の部品実装点７ａを実装作業位置［Ｐ４］に位置させることができる。   The substrate holding stage 5 has a configuration in which a substrate holding table 5 a for holding the substrate 7 is provided on the XY table mechanism 53. A mounting work position [P4] for mounting the semiconductor chip 6a on the substrate 7 held on the substrate holding table 5a is set on the substrate holding stage 5, and the third camera 23 is set at the mounting work position [P4]. Correspondingly arranged. By imaging the board 7 with the third camera 23, the position of the component mounting point 7 a set on the board 7 is detected. By driving the XY table mechanism 53, the board holding table 5a moves horizontally in the XY direction together with the board 7, and an arbitrary component mounting point 7a set on the board 7 can be positioned at the mounting work position [P4]. it can.

次に、第１ヘッドユニット１１、第２ヘッドユニット１２について説明する。図２においてＹ軸フレーム８に設けられたヘッド移動機構９の前面には、第１ヘッドユニット１１および第２ヘッドユニット１２をＹ方向にガイドするための２条のガイドレール９ａが設けられており、これらのガイドレール９ａの間には以下に説明する第１ヘッドユニット１１および第２ヘッドユニット１２をＹ方向に駆動するためのリニアモータを構成する固定子９ｂが配設されている。ガイドレール９ａには図示しないスライダがＹ方向にスライド自在に嵌合しており、このスライダは垂直な移動プレート１１ａ，１２ａの背面に固着さ
れている。 Next, the first head unit 11 and the second head unit 12 will be described. In FIG. 2, two guide rails 9a for guiding the first head unit 11 and the second head unit 12 in the Y direction are provided on the front surface of the head moving mechanism 9 provided on the Y-axis frame 8. Between these guide rails 9a, a stator 9b constituting a linear motor for driving the first head unit 11 and the second head unit 12 described below in the Y direction is disposed. A slider (not shown) is fitted to the guide rail 9a so as to be slidable in the Y direction, and the slider is fixed to the back of the vertical moving plates 11a and 12a.

移動プレート１１ａ，１２ａの背面には、固定子９ｂに対向してリニアモータを構成するする可動子（図示省略）が配設されている。これらのリニアモータを駆動することにより、第１ヘッドユニット１１および第２ヘッドユニット１２はガイドレール９ａによってガイドされて、それぞれＹ方向に移動する。移動プレート１１ａ，１２ａの前面には、それぞれ昇降機構１１ｂ，１２ｂが配設されており、昇降機構１１ｂ，１２ｂの前面には昇降プレート１１ｃ，１２ｃが垂直方向にスライド自在に配設されている。昇降機構１１ｂ，１２ｂを駆動することにより、昇降プレート１１ｃ，１２ｃはそれぞれ昇降する。昇降プレート１１ｃには、下部に部品保持ノズル１９ａを備えた部品実装ヘッド１９が着脱自在に装着されており、昇降プレート１２ｃには、２基の塗布ヘッド２０が着脱自在に装着されている。   On the back surface of the movable plates 11a and 12a, a mover (not shown) constituting a linear motor is disposed facing the stator 9b. By driving these linear motors, the first head unit 11 and the second head unit 12 are guided by the guide rail 9a and each move in the Y direction. Elevating mechanisms 11b and 12b are provided on the front surfaces of the movable plates 11a and 12a, respectively, and elevating plates 11c and 12c are provided on the front surfaces of the elevating mechanisms 11b and 12b so as to be slidable in the vertical direction. Driving the elevating mechanisms 11b and 12b raises and lowers the elevating plates 11c and 12c, respectively. A component mounting head 19 having a component holding nozzle 19a at the bottom is detachably mounted on the lift plate 11c, and two coating heads 20 are detachably mounted on the lift plate 12c.

部品実装ヘッド１９は部品保持ノズル１９ａによって実装対象の電子部品である半導体チップ６ａを保持する機能を有しており、部品移送ヘッド１４によって部品供給ステージ３から取り出され中継ステージ１８上に載置された半導体チップ６ａを部品実装ヘッド１９によって保持して基板７に実装する（矢印ｂ）。すなわち部品実装ヘッド１９が装着された第１ヘッドユニット１１およびヘッド移動機構９は、中継ステージ１８上に前述の部品移送機構によって移送された電子部品を保持して、基板保持ステージ５に位置決めされた基板７に実装する部品実装機構を構成する。   The component mounting head 19 has a function of holding the semiconductor chip 6a, which is an electronic component to be mounted, by the component holding nozzle 19a. The component mounting head 19 is taken out of the component supply stage 3 by the component transfer head 14 and placed on the relay stage 18. The semiconductor chip 6a held by the component mounting head 19 is mounted on the substrate 7 (arrow b). That is, the first head unit 11 and the head moving mechanism 9 on which the component mounting head 19 is mounted hold the electronic component transferred by the component transfer mechanism on the relay stage 18 and are positioned on the substrate holding stage 5. A component mounting mechanism to be mounted on the substrate 7 is configured.

第２ヘッドユニット１２に装着された塗布ヘッド２０は、部品接着用の樹脂接着剤であるペーストを収納したシリンジ２０ａおよびペーストを吐出する塗布ノズル２０ｂを備えている。第２ヘッドユニット１２を基板保持ステージ５に保持された基板７の上方に移動させて、塗布ヘッド２０による塗布動作を行わせることにより、塗布ノズル２０ｂから吐出したペーストを基板７の部品実装点７ａに塗布する（矢印ｃ）。   The coating head 20 attached to the second head unit 12 includes a syringe 20a that stores a paste that is a resin adhesive for bonding components, and a coating nozzle 20b that discharges the paste. By moving the second head unit 12 above the substrate 7 held on the substrate holding stage 5 and performing the coating operation by the coating head 20, the paste discharged from the coating nozzle 20b is mounted on the component mounting point 7a of the substrate 7. (Arrow c).

次に図３、図４、図５を参照して、中継ステージ１８において半導体チップ６ａが載置される載置部１８ａの構成および機能について説明する。本実施の形態では、中継ステージ１８に載置された半導体チップ６ａを保持する手段として、従来装置において用いられていた真空吸着による方法に替えて、シート状の機能性粘着素子である電気レオロジー（ＥＲ）ゲルシート（以下、「ＥＲゲルシート」と略記する。）の粘着力によって、半導体チップ６ａを保持するようにしている。   Next, with reference to FIGS. 3, 4, and 5, the configuration and function of the mounting portion 18 a on which the semiconductor chip 6 a is mounted on the relay stage 18 will be described. In the present embodiment, as a means for holding the semiconductor chip 6a placed on the relay stage 18, an electrorheology (sheet-like functional adhesive element) is used in place of the method using vacuum suction used in the conventional apparatus. The semiconductor chip 6 a is held by the adhesive force of the ER) gel sheet (hereinafter abbreviated as “ER gel sheet”).

図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、載置部１８ａの上面図、側面図および下面図をそれぞれ示している。図３の各図に示すように、載置部１８ａは、水平な矩形状の保持プレート６０の上面に同様に矩形状の電極基板６１を重ねて配設し、さらに電極基板６１の上面を部分的にＥＲゲルシート６２によって覆った構成となっている。保持プレート６０、電極基板６１の各コーナ部には、それぞれ取り付け孔６０ａ、６１ａが同位置に設けられており、載置部１８ａは取り付け孔６０ａ、６１ａを上方から挿通するボルト（図示省略）によって中継ステージ１８の基部１８ｂ（図２参照）に締結固定される。   FIGS. 3A, 3B, and 3C are respectively a top view, a side view, and a bottom view of the placement portion 18a. As shown in each drawing of FIG. 3, the mounting portion 18 a is similarly provided with a rectangular electrode substrate 61 overlaid on the upper surface of a horizontal rectangular holding plate 60, and further the upper surface of the electrode substrate 61 is partially covered. In particular, the ER gel sheet 62 is covered. The corner portions of the holding plate 60 and the electrode substrate 61 are provided with mounting holes 60a and 61a at the same position, respectively, and the mounting portion 18a is provided by bolts (not shown) inserted through the mounting holes 60a and 61a from above. The relay stage 18 is fastened and fixed to the base portion 18b (see FIG. 2).

ＥＲゲルシート６２は、図５に示すように、シリコーンオイル、塩化ジフェニル、トランスオイルなどの電気絶縁性の粘着性媒体６２ａに、シリカゲル、セルロース、ポリスチレン系イオン交換樹脂などの電気レオロジー（ＥＲ）粒子６２ｂ（以下、「ＥＲ粒子６２ｂ」と略記する。）を分散させたシート状の機能性粘着素子であり、ＥＲ粒子６２ｂに電場を作用させることにより、粘性が変化する特性を有している。ここでは、電場が作用しない通常状態においてＥＲ粒子６２ｂが粘着性媒体６２ａの上面に浮き出るように、また電場を作用させた状態においてＥＲ粒子６２ｂが粘着性媒体６２ａ内に沈み込んで、粘着性媒体６２ａの上面が平滑となるように、ＥＲゲルシート６２の組成が設定されている。   As shown in FIG. 5, the ER gel sheet 62 is composed of an electrorheological (ER) particle 62b such as silica gel, cellulose, or polystyrene ion exchange resin on an electrically insulating adhesive medium 62a such as silicone oil, diphenyl chloride, or trans oil. (Hereinafter, abbreviated as “ER particle 62b”) is a sheet-like functional adhesive element in which the viscosity is changed by applying an electric field to the ER particle 62b. Here, the ER particles 62b float on the upper surface of the adhesive medium 62a in a normal state where an electric field does not act, and the ER particles 62b sink into the adhesive medium 62a when an electric field is applied. The composition of the ER gel sheet 62 is set so that the upper surface of 62a becomes smooth.

ＥＲゲルシート６２が電極基板６１の上面を覆った状態では、ＥＲゲルシート６２の下面には電極基板６１の上面に配設された１対の電極６６，６７（図４参照）が接触しており、電極６６，６７間に数百ボルト程度の電圧を印加することにより、複数のＥＲ粒子６２ｂは相互に作用する静電引力によって電場方向に配位連結する。これにより、ＥＲゲルシート６２の粘性が変化するとともに、ＥＲ粒子６２ｂは粘着性媒体６２ａの内部において下方に移動して、粘着性媒体６２ａの表面はＥＲ粒子６２ｂが存在しない平滑な状態となる。   In a state where the ER gel sheet 62 covers the upper surface of the electrode substrate 61, a pair of electrodes 66 and 67 (see FIG. 4) disposed on the upper surface of the electrode substrate 61 are in contact with the lower surface of the ER gel sheet 62. By applying a voltage of about several hundred volts between the electrodes 66 and 67, the plurality of ER particles 62b are coordinated and connected in the direction of the electric field by electrostatic attraction acting on each other. As a result, the viscosity of the ER gel sheet 62 changes, and the ER particles 62b move downward in the adhesive medium 62a, and the surface of the adhesive medium 62a becomes smooth without the ER particles 62b.

図４は、図３（ｂ）におけるＸ−Ｘ矢視、すなわちＥＲゲルシート６２を除去した状態の電極基板６１を示している。電極基板６１の上面には、１対の電極６６、６７がＹ方向（図４において左右方向）に対向して配設されている。電極６６、６７は、銅膜などの金属膜を電極基板６１の上面にエッチングなどの方法によってパターニングして形成されており、それぞれ接続用の環状端子６６ａ、６７ａ、基部６６ｂ、６７ｂ、電極部材６６ｃ、６７ｃより構成される。   FIG. 4 shows the electrode substrate 61 as viewed in the direction of arrows XX in FIG. A pair of electrodes 66 and 67 are disposed on the upper surface of the electrode substrate 61 so as to face each other in the Y direction (left and right direction in FIG. 4). The electrodes 66 and 67 are formed by patterning a metal film such as a copper film on the upper surface of the electrode substrate 61 by a method such as etching, and are respectively connected to annular terminals 66a and 67a, bases 66b and 67b, and electrode members 66c. 67c.

開孔部を有する形状の接続用の環状端子６６ａ、６７ａは、電極基板６１のＹ方向の両側端部に設けられた端子孔６１ｂに開孔部を一致させて配置されており、図３（ｂ）に示すように、電圧印加用の端子６３を電極基板６１の下面とナット６５との間に挟み込んだ状態で、導通ボルト６４とナット６５とを締結することにより、電極６６、６７は、図４に示す電圧印加部７１と電気的に接続される。ここでは電極６６が正側に、電極６７が負側に接続される。保持プレート６０の下面において端子６３、ナット６５が取り付けられる位置には、下面を部分的に切り欠いた逃がし部６０ｂが設けられており、ナット６５が保持プレート６０の下面から突出しないようになっている。   The annular terminals 66a and 67a for connection having a shape having an opening portion are arranged such that the opening portions coincide with the terminal holes 61b provided at both end portions in the Y direction of the electrode substrate 61, as shown in FIG. As shown in b), when the voltage application terminal 63 is sandwiched between the lower surface of the electrode substrate 61 and the nut 65, the conduction bolt 64 and the nut 65 are fastened, whereby the electrodes 66 and 67 are It is electrically connected to the voltage application unit 71 shown in FIG. Here, the electrode 66 is connected to the positive side, and the electrode 67 is connected to the negative side. A relief portion 60b in which the lower surface is partially cut out is provided at a position where the terminal 63 and the nut 65 are attached on the lower surface of the holding plate 60, so that the nut 65 does not protrude from the lower surface of the holding plate 60. Yes.

電圧印加部７１は、図５に示すように、電圧を発生する電源装置７１ａおよび電圧印加回路を断接する開閉スイッチ７１ｂを備えており、電源装置７１ａを作動させた状態で開閉スイッチ７１ｂを開閉することにより、電極６６、６７への電圧印加がＯＮ／ＯＦＦされる。電圧印加部７１は、制御部７２によって制御され、電極６６、６７へ印加される電圧値の調整や電圧印加のＯＮ／ＯＦＦが制御される。これにより、ＥＲゲルシート６２によって半導体チップ６ａを保持する粘着力が制御される。すなわち、電圧印加部７１は、１対の電極６６，６７間に電圧を印加することにより、ＥＲ粒子６２ｂに電場を作用させる。そして制御部７２は、電圧印加部７１を制御することにより載置面６２ｃにおいてＥＲゲルシート６２によって半導体チップ６ａを保持する粘着力を制御する。   As shown in FIG. 5, the voltage application unit 71 includes a power supply device 71a that generates a voltage and an open / close switch 71b that connects and disconnects the voltage application circuit, and opens and closes the open / close switch 71b while the power supply device 71a is in operation. As a result, voltage application to the electrodes 66 and 67 is turned ON / OFF. The voltage application unit 71 is controlled by the control unit 72 to control adjustment of a voltage value applied to the electrodes 66 and 67 and ON / OFF of voltage application. Thereby, the adhesive force holding the semiconductor chip 6a by the ER gel sheet 62 is controlled. That is, the voltage application unit 71 applies an electric field to the ER particles 62 b by applying a voltage between the pair of electrodes 66 and 67. And the control part 72 controls the adhesive force which hold | maintains the semiconductor chip 6a with the ER gel sheet 62 in the mounting surface 62c by controlling the voltage application part 71. FIG.

環状端子６６ａ、６７ａはそれぞれＸ方向（図４において下方向）に細長の柵形状で設けられた基部６６ｂ、６７ｂと連結されており、さらに基部６６ｂ、６７ｂからは、それぞれ電極基板６１の内側方向に向かって複数の櫛歯状の電極部材６６ｃ、６７ｃが延出して設けられている。ここで、電極部材６６ｃと電極部材６７ｃとは、相互が隣接して正側と負側が常に対となるように、互い違いに組み合わせて配置されている。そしてＥＲゲルシート６２は、基部６６ｂ、６７ｂ、電極部材６６ｃ、６７ｃの上面を覆う形で電極基板６１に貼着され、ＥＲゲルシート６２が上方に露呈された上面は、載置部１８ａに載置された半導体チップ６ａを粘着力によって保持する載置面６２ｃとして機能する。   The annular terminals 66a and 67a are respectively connected to base portions 66b and 67b provided in the shape of an elongated fence in the X direction (downward in FIG. 4), and from the base portions 66b and 67b, the inner direction of the electrode substrate 61, respectively. A plurality of comb-like electrode members 66c and 67c are provided extending toward the end. Here, the electrode member 66c and the electrode member 67c are arranged in a staggered combination so that they are adjacent to each other so that the positive side and the negative side are always paired. The ER gel sheet 62 is attached to the electrode substrate 61 so as to cover the upper surfaces of the base portions 66b and 67b and the electrode members 66c and 67c, and the upper surface where the ER gel sheet 62 is exposed upward is placed on the placement portion 18a. The semiconductor chip 6a functions as a mounting surface 62c that holds the semiconductor chip 6a with adhesive force.

すなわち上記構成において、中継ステージ１８において半導体チップ６ａが載置される載置部１８ａは、電気絶縁性の粘着性媒体６２ａにＥＲ粒子６２ｂを分散させたシート状のＥＲゲルシート６２の上面を露呈させた載置面６２ｃと、ＥＲゲルシート６２に接触して配設された１対の電極６６，６７とを有する形態となっている。さらに載置部１８ａは、水平な保持プレート６０の上面に電極基板６１を介して配設された１対の電極６６，６７を、ＥＲゲルシート６２によって覆って構成され、１対の電極６６、６７は、それぞれ
基部６６ｂ、６７ｂから延出して設けられた複数の櫛歯状の電極部材６６ｃ、６７ｃを同一平面内で互い違いに組み合わせて配列されている。なお、１対の電極の構成としては、本実施の形態に示すように複数の櫛歯状の電極部材６６ｃ、６７ｃを組み合わせる形態以外にも、渦巻き状の２つの電極パターンを同心状に組み合わせる形態など、各種の平面幾何形状のものを用いることができる。 That is, in the above configuration, the mounting portion 18a on which the semiconductor chip 6a is mounted on the relay stage 18 exposes the upper surface of the sheet-like ER gel sheet 62 in which the ER particles 62b are dispersed in the electrically insulating adhesive medium 62a. And a pair of electrodes 66 and 67 disposed in contact with the ER gel sheet 62. Further, the mounting portion 18a is configured by covering a pair of electrodes 66, 67 disposed on the upper surface of the horizontal holding plate 60 via the electrode substrate 61 with an ER gel sheet 62, and forming a pair of electrodes 66, 67. Are arranged by alternately combining a plurality of comb-like electrode members 66c and 67c provided extending from the base portions 66b and 67b in the same plane. In addition to the configuration in which a plurality of comb-like electrode members 66c and 67c are combined as shown in the present embodiment, the configuration of a pair of electrodes is a mode in which two spiral electrode patterns are combined concentrically. For example, various plane geometric shapes can be used.

次に図５を参照して、載置部１８ａの部品保持機能を説明する。まず、図５（ａ）は、開閉スイッチ７１ｂが開状態となって、電極部材６６ｃ、６７ｃの間に電圧が印加されていない状態を示している。この状態では、ＥＲゲルシート６２を構成するＥＲ粒子６２ｂが粘着性媒体６２ａの上面、すなわち載置面６２ｃに浮き出た形となっており、載置面６２ｃは平滑な粘着性媒体６２ａの表面が本来有する粘着力を失う。このため、載置部１８ａに載置された半導体チップ６ａには、載置面６２ｃによる保持力が及ばない。   Next, the component holding function of the mounting portion 18a will be described with reference to FIG. First, FIG. 5A shows a state in which the open / close switch 71b is open and no voltage is applied between the electrode members 66c and 67c. In this state, the ER particles 62b constituting the ER gel sheet 62 are in a form of being raised on the upper surface of the adhesive medium 62a, that is, the mounting surface 62c, and the surface of the adhesive medium 62a is essentially the mounting surface 62c. Lose the adhesive strength you have. For this reason, the holding force by the mounting surface 62c does not reach the semiconductor chip 6a mounted on the mounting portion 18a.

これに対し図５（ｂ）は、開閉スイッチ７１ｂが閉状態となって、電極部材６６ｃ、６７ｃの間に電源装置７１ａによって発生した電圧が印加されている状態を示している。この状態では、電極部材６６ｃ、６７ｃの間に生じる電場ＥがＥＲゲルシート６２内のＥＲ粒子６２ｂに作用し、ＥＲ粒子６２ｂには分極が生じる。そしてこの分極によりＥＲ粒子６２ｂ相互に作用する静電引力によって、ＥＲ粒子６２ｂは電場方向に配位連結する。これにより、ＥＲ粒子６２ｂは粘着性媒体６２ａの内部において下方に移動して、粘着性媒体６２ａの表面から浮き出ていたＥＲ粒子６２ｂは粘着性媒体６２ａ内に沈み込み、載置面６２ｃは平滑な粘着性媒体６２ａの表面が本来有する粘着力を回復する。このため、載置部１８ａに載置された半導体チップ６ａには載置面６２ｃによる保持力が及び、半導体チップ６ａの位置が固定される。   On the other hand, FIG. 5B shows a state where the open / close switch 71b is closed and the voltage generated by the power supply device 71a is applied between the electrode members 66c and 67c. In this state, the electric field E generated between the electrode members 66c and 67c acts on the ER particles 62b in the ER gel sheet 62, and the ER particles 62b are polarized. The ER particles 62b are coordinated and connected in the electric field direction by electrostatic attraction acting on the ER particles 62b due to this polarization. As a result, the ER particles 62b move downward in the adhesive medium 62a, the ER particles 62b floating from the surface of the adhesive medium 62a sink into the adhesive medium 62a, and the mounting surface 62c is smooth. The adhesive strength inherent to the surface of the adhesive medium 62a is restored. For this reason, the holding force by the mounting surface 62c is applied to the semiconductor chip 6a mounted on the mounting portion 18a, and the position of the semiconductor chip 6a is fixed.

次に図６を参照して、中継ステージ１８への半導体チップ６ａの載置動作における部品移送ヘッド１４の昇降動作、中継ステージ１８からの半導体チップ６ａの取り出し動作における部品実装ヘッド１９の昇降動作と、載置部１８ａの部品保持動作との時系列的関連について説明する。図６において、タイミングｔ１は、部品供給ステージ３から半導体チップ６ａをピックアップした部品移送ヘッド１４が中継ステージ１８の直上に到達し、下降を開始するタイミングを示している。この後、部品移送ヘッド１４は高速で下降し、タイミングｔ２にて下降速度を低速に切り換えた後、タイミングｔ３にて半導体チップ６ａを載置部１８ａの載置面６２ｃに着地させる。   Next, referring to FIG. 6, the component transfer head 14 is lifted and lowered in the placement operation of the semiconductor chip 6 a on the relay stage 18, and the component mounting head 19 is lifted and lowered in the removal operation of the semiconductor chip 6 a from the relay stage 18. A time-series relationship with the component holding operation of the mounting portion 18a will be described. In FIG. 6, timing t <b> 1 indicates the timing at which the component transfer head 14 that picks up the semiconductor chip 6 a from the component supply stage 3 reaches directly above the relay stage 18 and starts to descend. Thereafter, the component transfer head 14 descends at a high speed, and after the descent speed is switched to a low speed at timing t2, the semiconductor chip 6a is landed on the placement surface 62c of the placement portion 18a at timing t3.

次いで、半導体チップ６ａを載置面６２ｃに押し付けた状態を保持した後、タイミングｔ４にて部品移送ヘッド１４は半導体チップ６ａを載置面６２ｃに残置した状態で上昇する。そしてこのタイミングｔ４に同期して、電圧印加部７１による電圧印加をＯＮ状態にする。これにより、載置面６２ｃは図５（ｂ）に示す状態となり、部品移送ヘッド１４によって載置された半導体チップ６ａは、粘着性媒体６２ａの粘着力によって載置面６２ｃに保持される。   Next, after maintaining the state in which the semiconductor chip 6a is pressed against the mounting surface 62c, the component transfer head 14 moves up at a timing t4 with the semiconductor chip 6a remaining on the mounting surface 62c. In synchronization with this timing t4, the voltage application by the voltage application unit 71 is turned on. Thereby, the mounting surface 62c is in the state shown in FIG. 5B, and the semiconductor chip 6a mounted by the component transfer head 14 is held on the mounting surface 62c by the adhesive force of the adhesive medium 62a.

この後、部品実装ヘッド１９による半導体チップ６ａの取り出しが実行される。すなわち、タイミングｔ５は、部品実装ヘッド１９が中継ステージ１８の直上に到達し、下降を開始するタイミングを示している。この後部品実装ヘッド１９は高速で下降し、タイミングｔ６にて下降速度を低速に切り換えた後、タイミングｔ７にて載置部１８ａの載置面６２ｃに保持された状態の半導体チップ６ａの上面に部品保持ノズル１９ａを当接させる。そしてこのタイミングｔ７に同期して、電圧印加部７１による電圧印加をＯＦＦ状態にする。これにより、載置面６２ｃは図５（ａ）に示す状態となり、粘着性媒体６２ａの粘着力による保持が解除された状態となる。次いで、半導体チップ６ａを部品保持ノズル１９ａによって吸着保持した後、タイミングｔ８にて部品実装ヘッド１９は半導体チップ６ａとともに載置面６２ｃから上昇する。   Thereafter, the semiconductor chip 6a is taken out by the component mounting head 19. That is, the timing t5 indicates the timing at which the component mounting head 19 reaches just above the relay stage 18 and starts to descend. Thereafter, the component mounting head 19 descends at a high speed, and after the descent speed is switched to a low speed at timing t6, it is placed on the upper surface of the semiconductor chip 6a held on the placement surface 62c of the placement portion 18a at timing t7. The component holding nozzle 19a is brought into contact. In synchronization with this timing t7, the voltage application by the voltage application unit 71 is turned off. Thereby, the mounting surface 62c is in the state shown in FIG. 5A, and the holding of the adhesive medium 62a by the adhesive force is released. Next, after the semiconductor chip 6a is sucked and held by the component holding nozzle 19a, the component mounting head 19 rises from the mounting surface 62c together with the semiconductor chip 6a at timing t8.

なお図６に示す例では、タイミングｔ４〜タイミングｔ７の間だけ電圧印加をＯＮ状態とするようにしているが、この例は電圧印加が必須とされる最小の時間帯を示しており、この時間帯を先行または遅延させる形でＯＮ／ＯＦＦのタイミングを設定してもよい。すなわち、電圧印加をＯＮするタイミングは、タイミングｔ４に先行したタイミングであってもよく、また電圧印加をＯＦＦするタイミングは、タイミングｔ８において電圧印加がＯＦＦとなっていれば、タイミングｔ７から遅延したタイミングであってもよい。   In the example shown in FIG. 6, the voltage application is turned on only during the timing t4 to the timing t7. However, this example shows the minimum time zone in which the voltage application is indispensable. The ON / OFF timing may be set in such a manner that the band is advanced or delayed. That is, the timing at which the voltage application is turned on may be a timing that precedes the timing t4, and the timing at which the voltage application is turned off is a timing delayed from the timing t7 if the voltage application is OFF at the timing t8. It may be.

上記説明したように、本発明の電子部品実装装置１は、部品供給ステージ３から取り出された半導体チップ６ａを仮置きする中継ステージ１８において半導体チップ６ａが載置される載置部１８ａを、電気絶縁性の粘着性媒体６２ａにＥＲ粒子６２ｂを分散させたＥＲゲルシート６２の上面を露呈させた載置面６２ｃと、ＥＲゲルシート６２に接触して配設された１対の電極６６，６７とを有する構成とし、１対の電極間６６，６７に電圧を印加することによりＥＲ粒子６２ｂに電場を作用させる電圧印加部７１を制御して載置面６２ｃにおいてＥＲゲルシート６２によって半導体チップ６ａを保持する粘着力を制御するようにしたものである。   As described above, in the electronic component mounting apparatus 1 of the present invention, the placement portion 18a on which the semiconductor chip 6a is placed on the relay stage 18 on which the semiconductor chip 6a taken out from the component supply stage 3 is temporarily placed is electrically connected. A mounting surface 62c that exposes the upper surface of an ER gel sheet 62 in which ER particles 62b are dispersed in an insulating adhesive medium 62a, and a pair of electrodes 66 and 67 that are disposed in contact with the ER gel sheet 62. The semiconductor chip 6a is held by the ER gel sheet 62 on the mounting surface 62c by controlling the voltage application unit 71 that applies an electric field to the ER particles 62b by applying a voltage between the pair of electrodes 66 and 67. The adhesive strength is controlled.

この構成により、対象とする半導体チップ６ａの形状やサイズに関係なく、載置面６２ｃの全面に亘って保持力を確保することが可能となっている。したがって真空吸着によって電子部品を保持する従来技術における問題点、すなわち部品種のサイズに応じて吸着孔が配置された専用の中継ステージを部品種毎に準備する必要があって、設備費用のコストアップを招くという難点が解消される。これにより、サイズの異なる複数品種の半導体チップ６ａを対象として安定して吸着保持が可能な中継ステージ１８を備え、多品種対応性に優れた電子部品実装装置を実現することができる。   With this configuration, it is possible to ensure a holding force over the entire mounting surface 62c regardless of the shape and size of the target semiconductor chip 6a. Therefore, there is a problem in the prior art that holds electronic parts by vacuum suction, that is, it is necessary to prepare a dedicated relay stage with suction holes according to the size of the part type for each part type, which increases the equipment cost. The difficulty of inviting is eliminated. As a result, it is possible to realize an electronic component mounting apparatus that includes the relay stage 18 capable of stably sucking and holding a plurality of types of semiconductor chips 6a having different sizes and having excellent compatibility with various types.

本発明の電子部品実装装置は、サイズの異なる複数品種の電子部品を対象として安定して吸着保持が可能な中継ステージを備え、多品種対応性に優れるという特徴を有し、リードフレームなどの基板に半導体チップなどの電子部品を実装する分野に利用可能である。   The electronic component mounting apparatus according to the present invention includes a relay stage capable of stably sucking and holding a plurality of types of electronic components of different sizes, and has a feature of excellent compatibility with various types, such as a substrate such as a lead frame. It can be used in the field of mounting electronic components such as semiconductor chips.

１ 電子部品実装装置
３ 部品供給ステージ
５ 基板保持ステージ
６ａ半導体チップ
７ 基板
９、１３ ヘッド移動機構
１４ 部品移送ヘッド
１８ 中継ステージ
１８ａ 載置部
１９ 部品実装ヘッド
６０ 保持プレート
６１ 電極基板
６２ ＥＲゲルシート
６２ａ 粘着性媒体
６２ｂ ＥＲ粒子
６２ｃ 載置面
６６、６７ 電極
６６ｂ、６７ｂ 基部
６６ｃ、６７ｃ 電極部材
７１ 電圧印加部
７２ 制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electronic component mounting apparatus 3 Component supply stage 5 Substrate holding stage 6a Semiconductor chip 7 Substrate 9, 13 Head moving mechanism 14 Component transfer head 18 Relay stage 18a Placement part 19 Component mounting head 60 Holding plate 61 Electrode substrate 62 ER gel sheet 62a Adhesive Active medium 62b ER particle 62c Placement surface 66, 67 Electrode 66b, 67b Base 66c, 67c Electrode member 71 Voltage application unit 72 Control unit

Claims (2)

部品供給部から取り出した電子部品を基板位置決め部に位置決めされた基板に実装する電子部品実装装置であって、
前記基板位置決め部と前記部品供給部との間に配置され前記部品供給部から取り出された電子部品が載置される中継ステージと、前記部品供給部から前記電子部品を取り出して前記中継ステージに移送する部品移送機構と、前記中継ステージ上に前記部品移送機構によって移送された電子部品を保持して前記基板位置決め部に位置決めされた前記基板に実装する部品実装機構とを備え、
前記中継ステージにおいて前記電子部品が載置される載置部は、電気絶縁性の粘着性媒体に電気レオロジー粒子を分散させたシート状の機能性粘着素子の上面を露呈させた載置面と、前記機能性粘着素子に接触して配設された１対の電極とを有し、
さらに前記１対の電極間に電圧を印加することにより前記電気レオロジー粒子に電場を作用させる電圧印加部と、前記電圧印加部を制御することにより前記載置面において前記機能性粘着素子によって電子部品を保持する粘着力を制御する制御部とを備えたことを特徴とする電子部品実装装置。 An electronic component mounting apparatus for mounting an electronic component taken out from a component supply unit on a substrate positioned in a substrate positioning unit,
A relay stage placed between the board positioning unit and the component supply unit and on which an electronic component taken out from the component supply unit is placed, and the electronic component is taken out from the component supply unit and transferred to the relay stage A component transfer mechanism that holds the electronic component transferred by the component transfer mechanism on the relay stage and mounts it on the substrate positioned on the substrate positioning unit,
The mounting portion on which the electronic component is mounted on the relay stage is a mounting surface that exposes the upper surface of a sheet-like functional adhesive element in which electrorheological particles are dispersed in an electrically insulating adhesive medium; A pair of electrodes disposed in contact with the functional adhesive element;
Furthermore, a voltage application unit that applies an electric field to the electrorheological particles by applying a voltage between the pair of electrodes, and an electronic component by the functional adhesive element on the placement surface by controlling the voltage application unit An electronic component mounting apparatus, comprising: a control unit that controls an adhesive force that holds the substrate. 前記載置部は、水平な保持プレートの上面に配設された前記１対の電極を前記シート状の機能性粘着素子によって覆って構成され、前記１対の電極は、それぞれ基部から延出して設けられた複数の櫛歯状の電極部材を同一平面内で互い違いに組み合わせて配列されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品実装装置。   The mounting portion is configured to cover the pair of electrodes disposed on the upper surface of a horizontal holding plate with the sheet-like functional adhesive element, and the pair of electrodes extend from a base portion, respectively. The electronic component mounting apparatus according to claim 1, wherein the plurality of comb-shaped electrode members provided are arranged in an alternating combination in the same plane.
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