JP2014045005A - Holding tool, mounting device, mounting method and substrate device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、保持具、搭載装置、搭載方法、基板装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a holder, a mounting device, a mounting method, and a method for manufacturing a substrate device.
特許文献1には、矩形のチップを吸着するダイコレットにおいて、長尺の内壁面が、チップの相対する2つの長辺の稜線に当接し、また短尺の内壁面が、この2つの辺に直交するチップの一方の短辺の稜線に当接し、また、チップの他方の短辺側が、開口部から外方に突出する構成が開示されている。 In Patent Document 1, in a die collet that adsorbs a rectangular chip, a long inner wall surface is in contact with the ridge lines of two long sides facing each other, and a short inner wall surface is orthogonal to the two sides. A configuration is disclosed in which one short side ridge line of a chip to be touched and the other short side of the chip protrude outward from the opening.
本発明は、半導体素子の上面に損傷を与えることを抑制することを課題とする。 An object of the present invention is to suppress damage to the upper surface of a semiconductor element.
請求項1の発明は、半導体素子の長手方向一端側がはみ出すように、前記半導体素子の上面の前記長手方向に沿った第1稜線に突き当たる第1面と、前記長手方向一端側がはみ出すように、前記上面における前記第1稜線に沿った第2稜線に突き当たる第2面と、前記第1面及び前記第2面が形成され、前記第1面が前記第1稜線に突き当たり、かつ前記第2面が前記第2稜線に突き当った状態で前記半導体素子を保持する本体と、前記本体に形成され、前記第1面及び前記第2面の少なくとも一方における前記長手方向一端側がはみ出す側の端部において面取りされ又は丸められた部分と、を備える保持具である。 The invention according to claim 1 is characterized in that the first surface that abuts the first ridge line along the longitudinal direction of the upper surface of the semiconductor element and the one end side in the longitudinal direction protrude so that one end side in the longitudinal direction of the semiconductor element protrudes. A second surface that abuts against a second ridge line along the first ridge line on the upper surface, the first surface and the second surface are formed, the first surface abuts against the first ridge line, and the second surface is A main body for holding the semiconductor element in a state where it abuts against the second ridgeline, and a chamfer at an end portion formed on the main body and protruding from one end side in the longitudinal direction of at least one of the first surface and the second surface. And a rounded portion.
請求項2の発明は、前記半導体素子の保持状態において前記第1稜線側の側面よりも外側へ張り出していないように、前記半導体素子における前記長手方向他端部に突き当たる突当部を備える請求項1に記載の保持具である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an abutting portion that abuts against the other end portion in the longitudinal direction of the semiconductor element so as not to protrude outward from a side surface on the first ridge line side in the holding state of the semiconductor element. The holder according to 1.
請求項3の発明は、前記突当部は、前記半導体素子の保持状態において前記第2稜線側の側面よりも外側へ張り出していない請求項2に記載の保持具である。 The invention according to claim 3 is the holder according to claim 2, wherein the abutting portion does not protrude outward from the side surface on the second ridge line side in the holding state of the semiconductor element.
請求項4の発明は、前記突当部は、前記半導体素子の保持状態において、前記半導体素子の長手方向一端から見て、前記半導体素子の上面に設けられた機能部からずれた位置に配置される請求項1〜3のいずれか1項に記載の保持具である。 According to a fourth aspect of the present invention, the abutting portion is disposed at a position shifted from a functional portion provided on the upper surface of the semiconductor element when viewed from one longitudinal end of the semiconductor element in the holding state of the semiconductor element. The holder according to any one of claims 1 to 3.
請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の保持具と、前記保持具を移動して基板に前記半導体素子を搭載する移動機構と、を備えた搭載装置である。 The invention of claim 5 is a mounting apparatus comprising the holder according to any one of claims 1 to 4 and a moving mechanism for moving the holder to mount the semiconductor element on a substrate. .
請求項6の発明は、基板に接合剤を塗布する塗布工程と、請求項5に記載の搭載装置により、半導体素子を前記基板に搭載する搭載工程と、を備える搭載方法である。 The invention of claim 6 is a mounting method comprising: an application step of applying a bonding agent to a substrate; and a mounting step of mounting a semiconductor element on the substrate by the mounting device of claim 5.
請求項7の発明は、請求項5に記載の搭載方法で前記基板に前記半導体素子を搭載する搭載工程と、前記搭載工程の後に、前記接合剤を固化させる固化工程と、を備える基板装置の製造方法である。 The invention of claim 7 is a substrate device comprising: a mounting step of mounting the semiconductor element on the substrate by the mounting method according to claim 5; and a solidifying step of solidifying the bonding agent after the mounting step. It is a manufacturing method.
本発明の請求項1の構成によれば、本構成における面取りされ又は丸められた部分を備えない場合に比べ、半導体素子の上面に損傷を与えることが抑制される。 According to the configuration of the first aspect of the present invention, damage to the upper surface of the semiconductor element is suppressed as compared with the case where the chamfered or rounded portion in the present configuration is not provided.
本発明の請求項2の構成によれば、基板に既に搭載された半導体素子に対して、保持具で保持した半導体素子の第1稜線側の側面が近接するように、当該半導体素子を基板に搭載する際に、既に搭載された半導体素子への突当部の接触が抑制される。 According to the configuration of the second aspect of the present invention, the semiconductor element is placed on the substrate so that the side surface on the first ridge line side of the semiconductor element held by the holder is close to the semiconductor element already mounted on the substrate. When mounting, the contact of the abutting part with the already mounted semiconductor element is suppressed.
本発明の請求項3の構成によれば、基板に既に搭載された半導体素子に対して、保持具で保持した第2稜線側の側面が近接するように、当該半導体素子を基板に搭載する際に、既に搭載された半導体素子への突当部の接触が抑制される。 According to the configuration of the third aspect of the present invention, when the semiconductor element is mounted on the substrate such that the side surface on the second ridge line side held by the holder is close to the semiconductor element already mounted on the substrate. Further, the contact of the abutting portion with the already mounted semiconductor element is suppressed.
本発明の請求項4の構成によれば、突当部が機能部からずれていない構成に比べて、機能部の損傷が抑制される。 According to the configuration of the fourth aspect of the present invention, damage to the functional portion is suppressed as compared with the configuration in which the abutting portion is not displaced from the functional portion.
本発明の請求項5の構成によれば、本構成における保持具を備えない場合に比べ、半導体素子の上面に損傷を受けないように半導体素子を基板に搭載できる。 According to the configuration of the fifth aspect of the present invention, the semiconductor element can be mounted on the substrate so that the upper surface of the semiconductor element is not damaged as compared with the case where the holder in the present configuration is not provided.
本発明の請求項6の搭載方法によれば、本搭載方法における搭載工程を有さない場合に比べ、半導体素子の上面に損傷を受けないように半導体素子を基板に搭載できる。 According to the mounting method of the sixth aspect of the present invention, the semiconductor element can be mounted on the substrate so that the upper surface of the semiconductor element is not damaged as compared with the case where the mounting process in the mounting method is not provided.
本発明の請求項7の製造方法によれば、本製造方法における搭載工程を有さない場合に比べ、製造される基板装置の歩留まりを向上させることができる。 According to the manufacturing method of claim 7 of the present invention, the yield of the manufactured substrate device can be improved as compared with the case where the mounting process in the manufacturing method is not provided.
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。 Below, an example of an embodiment concerning the present invention is described based on a drawing.
(製造装置10)
まず、本実施形態に係る製造装置10の構成を説明する。図1は、製造装置10の構成を示す斜視図である。なお、下記のX(−X)方向、Y(−Y)方向、Z(−Z)方向は、互いに直交する座標軸を示しており、X方向、−X方向、Y方向、−Y方向、Z方向(上方)及び−Z方向(下方)は、図中に示す矢印方向である。また、特記する場合を除き、「X方向」は「X方向または−X方向」、「Y方向」は「Y方向または−Y方向」、「Z方向」は「Z方向または−Z方向」の意である。また、図中の「○」の中に「×」が記載されたものは、紙面の手前から奥へ向かう矢印を意味し、図中の「○」の中に「・」が記載されたものは、紙面の奥から手前へ向かう矢印を意味する。
(Manufacturing apparatus 10)
First, the configuration of the
製造装置10は、基板装置の一例としてのプリント配線基板装置を製造する製造装置であり、図1に示されるように、部品としての半導体素子12を供給する供給部13と、半導体素子12を位置決めする位置決め装置としての素子位置決め装置20と、基板の一例としてのプリント配線基板44を位置決めする基板位置決め部40と、供給部13から素子位置決め装置20へ半導体素子12を移送する移送装置50と、素子位置決め装置20で位置決めされた半導体素子12を基板位置決め部40で位置決めされたプリント配線基板44へ移送する移送装置60と、を備えている。
The
さらに、製造装置10は、製造装置10の各構成部分(供給部13、素子位置決め装置20、基板位置決め部40、移送装置50、移送装置60)の動作(駆動)を制御する制御手段としての制御部89を備えている。
Further, the
製造装置10では、半導体素子12をプリント配線基板44に搭載する搭載装置100が、素子位置決め装置20と、基板位置決め部40と、移送装置60と、を有して構成されている。
In the
(半導体素子12)
プリント配線基板44に搭載(実装)される半導体素子12としては、例えば、長尺に形成された断面四角形状の半導体素子(例えば、LEDチップ)が用いられる(図14参照)。具体的には、半導体素子12は、例えば、幅(Y方向長さ)125μm、長さ(X方向長さ)6mm、高さ(Z方向長さ)300μmとされている。また、半導体素子12の表面(上面)には、回路パターンや発光素子等の機能部が設けられている。さらに、半導体素子12は、断面形状が平行四辺形をしている(図5及び図10参照)。
(Semiconductor element 12)
As the
(供給部13)
図1に示されるように、供給部13は、ウエハ14を保持する保持部15と、保持部15をX方向及びY方向へ移動させる移動機構17と、を備えている。供給部13では、保持部15が保持するウエハ14が切断されることにより、ウエハ14から複数の半導体素子12が切り出されるようになっている。また、供給部13では、移動機構17が保持部15をX方向及びY方向へ移動させることで、搭載対象の半導体素子12を移送装置50による予め定められたピックアップ位置に位置させるようになっている。
(Supply unit 13)
As shown in FIG. 1, the
なお、供給部13は、さらに、半導体素子12が載せられる台としてのトレイと、該トレイをX方向及びY方向へ移動させる移動機構と、該トレイへウエハ14から半導体素子12を移送する移送機構と、を有する構成であってもよい。この構成では、移送機構がウエハ14からトレイに半導体素子12を移送し、移動機構がトレイをX方向及びY方向へ移動させることで、トレイに載せられた半導体素子12を移送装置50による予め定められたピックアップ位置に位置させるようになっている。
The
(移送装置50)
図1に示されるように、移送装置50は、半導体素子12を保持する保持具の一例としてのコレット90と、コレット90が装着されコレット90が半導体素子12を保持するための吸引力を発生させる吸引器52と、吸引器52(コレット90)を移動させる移動機構53と、を備えている。
(Transfer device 50)
As shown in FIG. 1, the
吸引器52は、具体的には、コレット90が装着される吸引ノズル54を有している。コレット90は、図2及び図3に示されるように、コレット本体92と、吸引ノズル54と接続される接続部94と、吸引器52の吸引力により半導体素子12を保持する保持部96と、後述の位置決め台30上に半導体素子12を移送する際に位置決め台30上に接触する一対の接触部98と、を備えている。
Specifically, the
接続部94は、円筒状に形成されており、円筒状の吸引ノズル54に挿し込まれることで接続されるようになっている。この接続部94には、吸引ノズル54と通じる接続口94Aが形成されている。
The connecting
コレット本体92は、接続部94と一体に構成された第1本体部92Aと、保持部96及び接触部98と一体に構成された第2本体部92Bと、を備えている。第1本体部92Aは、図2に示されるように、X方向に長さを有し下方側(−Z方向側)に凸状とされた凸部93Aを有している。第2本体部92Bは、凸部93Aが嵌め込まれX方向に長さを有する凹部93Bを有している。凸部93Aが凹部93Bに対して嵌め込まれると共に接着されることにより、第1本体部92Aと第2本体部92Bとが固定されている。
The collet
保持部96は、図3に示されるように、第2本体部92Bの長さ方向(X方向)中央部における下面から下方側へ突出するように、第2本体部92Bに設けられている。保持部96の下面は、吸引口96Bが形成された吸引面96Aとなっている。この吸引口96Bは、コレット本体92及び接続部94に形成された吸引路97によって、接続部94の接続口94Aと通じている。
As shown in FIG. 3, the holding
吸引口96Bは、円孔で構成されており、吸引面96Aに対してX方向に沿って複数配置されている。複数の吸引口96Bは、図4(吸引面96Aを下方から見た図)に示されるように、X方向に隣接する吸引口96BがY方向にずれて配置されている。すなわち、複数の吸引口96Bは、X方向に沿って一列に配置されるのではなく、Y方向に分散しつつ(Y方向にずれながら)X方向に沿って配置されている。なお、複数の吸引口96Bのうち、少なくとも、一の吸引口96Bが他の吸引口96Bに対してY方向にずれていれば良い。
The
一対の接触部98は、図3に示されるように、保持部96に保持された状態の半導体素子12に対して間隔を有して挟むように、半導体素子12の長手方向両端側に配置されている。また、一対の接触部98は、保持部96に保持された状態の半導体素子12よりも下方に突出するように形成されている。これにより、接触部98が後述の位置決め台30上に接触した状態において、保持部96に保持された状態の半導体素子12と位置決め台30上との間に、予め定められた隙間が形成されるようになっている。
As shown in FIG. 3, the pair of
そして、移送装置50では、吸引器52が、供給部13におけるピックアップ位置に位置する半導体素子12を、コレット90の吸引口96Bを通じて吸引することで半導体素子12を保持部96に保持するようになっている。さらに、移送装置50では、半導体素子12を保持部96に保持した状態で、図1に示されるように、移動機構53によって吸引器52が矢印A方向に移動することで、後述の位置決め台30のプレート34上に半導体素子12を移送して、吸引器52が吸引を停止すると共に吸引口96Bから空気を放出することで、半導体素子12をプレート34上に仮置きするようになっている。
In the
なお、移送装置50の移動機構53としては、例えば、X方向、Y方向及びZ方向に移動可能な三軸ロボットが用いられる。
As the moving
(素子位置決め装置20)
図1に示されるように、素子位置決め装置20は、半導体素子12が載せられる台としての位置決め台30と、位置決め台30上に仮置きされた半導体素子12を予め定められた位置決め位置に位置決めする位置決め部材22と、位置決め部材22をX方向及びY方向へ移動させる移動機構29と、を備えている。
(Element positioning device 20)
As shown in FIG. 1, the
位置決め台30は、上部に開口部33を有する円筒部32と、円筒部32の開口部33に設けられたプレート34と、円筒部32の内部空間の空気を吸引して該内部空間を負圧にする吸引装置36と、を備えている。プレート34には、複数の吸引孔38が形成されている。この複数の吸引孔38は、プレート34を貫通しており、円筒部32の内部空間と通じている(図5参照)。
The positioning table 30 sucks the air in the internal space of the
位置決め部材22は、図1に示されるように、板状をしており、本体部22Aと、本体部22AからX方向に延び出た一対の爪部22Bと、を備えて構成されている。一対の爪部22Bは、その間に半導体素子12を配置可能にY方向に離れて設けられている。この一対の爪部22Bと本体部22Aとによって、位置決め部材22は、平面視(−Z方向視)にてコの字状(Uの字状)に構成されている。なお、位置決め部材22は、プレート34に吸着されて移動抵抗を受けないように、プレート34に対して非接触な状態を保って移動するようになっている。
As shown in FIG. 1, the positioning
位置決め部材22では、図6に示されるように、爪部22Bに半導体素子12の側面12Aを突き当てて、半導体素子12を移動させ、予め定められた位置に半導体素子12を位置決め(位置出し)するようになっている。
In the positioning
なお、各爪部22Bには、下面に開口する溝部23が形成されており、吸引孔38を通じた吸引力が溝部23を介して半導体素子12の側面12Aが作用し、爪部22Bに突き当てられた半導体素子12の側面12Aが、爪部22Bに吸引されるようになっている。
Each
また、本実施形態では、一対の爪部22Bのいずれか一方を選択して半導体素子12の位置決めを行うようになっている。従って、位置決め部材22としては、一対の爪部22Bの一方を有さない構成であってもよい。
In the present embodiment, the
(基板位置決め部40)
図1に示されるように、基板位置決め部40は、プリント配線基板44をX方向に搬送する一対の搬送部材(例えば、コンベア)42を備えている。一対の搬送部材42は、その間にプリント配線基板44が導入可能にY方向に離れて配置されている。
(Substrate positioning part 40)
As shown in FIG. 1, the
基板位置決め部40では、一対の搬送部材42の間に導入されたプリント配線基板44が、一対の搬送部材42に対してX方向、Y方向、Z方向に位置決めされるようになっている。そして、一対の搬送部材42がプリント配線基板44をX方向に搬送することで、プリント配線基板44は、後述のコレット70に対して、Y方向に位置決めされた状態でX方向へ相対移動するようになっている。
In the
また、基板位置決め部40は、プリント配線基板44上において半導体素子12を搭載する搭載位置に、接合剤の一例としての接着剤116を塗布する塗布装置110を有している。塗布装置110は、図9(B)に示されるように、接着剤116を収容する収容部としての受け皿112と、受け皿112に収容された接着剤116をプリント配線基板44に塗布する塗布部材114と、を有している。
The
接着剤116としては、例えば、エポキシ接着剤が用いられる。塗布部材114は、図9(A)に示されるように、X方向に長さを有する直方体形状をしている。塗布部材114のX方向長さは、半導体素子12のX方向長さ以上とされている。塗布部材114の幅(Y方向長さ)は、半導体素子12の幅(Y方向長さ)よりも長くされている。
For example, an epoxy adhesive is used as the adhesive 116. As shown in FIG. 9A, the
また、塗布部材114は、受け皿112に収容された接着剤を底面114Aに付着させ、その接着剤をプリント配線基板44に塗布するようになっている。すなわち、塗布部材114は、受け皿112に収容された接着剤をプリント配線基板44に転写するようになっている。
In addition, the
具体的には、後述するように、塗布部材114の底面114Aに付着した接着剤116を、その接着剤116のY方向中央部が凹形状となるようにプリント配線基板44に対して押し付けると共に、その凹形状が維持される速度で塗布部材114を上昇させて、複数の凸部を形成されるように塗布するようになっている(図9(D)、図10(A)参照)。また、プリント配線基板44に塗布された接着剤116における複数の凸部の頂部116Aの間隔L1が、半導体素子12のY方向幅以上とされ、かつ、複数の凸部の裾部分(下端部)の間隔L2が、半導体素子12のY方向幅より狭くされるように、塗布部材114の幅(Y方向長さ)及び塗布部材114の上昇速度が設定されている(図10(A)参照)。
Specifically, as will be described later, the adhesive 116 attached to the
(移送装置60)
図1に示されるように、移送装置60は、半導体素子12を保持する保持具の一例としてのコレット70と、コレット70が装着されコレット70が半導体素子12を保持するための吸引力を発生させる吸引器62と、吸引器62(コレット70)をプリント配線基板44に対して相対移動させる移動機構63と、を備えている。
(Transfer device 60)
As shown in FIG. 1, the
吸引器62は、具体的には、コレット70が装着される吸引ノズル64を有している。コレット70は、図14に示されるように、本体の一例としてのコレット本体72と、吸引ノズル64と接続される接続部74と、半導体素子12の第1稜線12Eに突き当たる第1面81を有する突当部76と、半導体素子12の第2稜線12Bに突き当たる第2面82を有する突当部86と、を備えている。
Specifically, the
コレット本体72のX方向端部には、図15に示されるように、半導体素子12のX方向側の稜線12Gに突き当たる突当部の一例としての突当爪80が設けられている。突当爪80は、半導体素子12のX方向側の端面12Fが突き当たるようになっていても良い。
As shown in FIG. 15, an abutting
接続部74は、図14に示されるように、円筒状に形成されており、円筒状の吸引ノズル64に挿し込まれることで接続されるようになっている。接続部74には、吸引ノズル64と通じる接続口74Aが形成されている。第2面82と第1面81との間には、図16に示されるように、接続口74Aと通じる吸引口78が形成されている。
As shown in FIG. 14, the connecting
突当部76及び突当部86は、互いにY方向に対向して、X方向に複数(具体的には2つ)配置されている(図18参照)。コレット70では、半導体素子12の上面の第2稜線12Bが第2面82に突き当たり、且つ、半導体素子12の上面の第1稜線12Eが第1面81に突き当たることにより、半導体素子12がY方向及びZ方向で位置決めされるようになっている。
The abutting
また、コレット70では、半導体素子12のX方向側の稜線12Gが突当爪80に突き当たることにより、半導体素子12がX方向で位置決めされるようになっている。すなわち、突当爪80は、半導体素子12をX方向で位置決めする位置決め部として機能している。
In the
さらに、コレット70では、吸引器62により、吸引口78を通じて半導体素子12が吸引されて、Y方向、Z方向及びX方向で位置決めされた状態の半導体素子12が保持されるようになっている。また、コレット70では、吸引器62による吸引を停止することにより、コレット70による半導体素子12の保持状態が解除されるようになっている。
Further, in the
移動機構63は、吸引器62をY方向に移動させることにより、コレット70をプリント配線基板44に対してY方向へ相対移動させるようになっている。すなわち、本実施形態では、移動機構63によって吸引器62がY方向に移動し、基板位置決め部40の搬送部材42によってプリント配線基板44がX方向に移動することで、コレット70をプリント配線基板44に対してX方向、Y方向に相対移動させるようになっている。
The moving mechanism 63 moves the
また、移動機構63は、吸引器62を上下方向(Z方向)に移動させることにより、コレット70をプリント配線基板44に対して上下方向(Z方向)へ相対移動させるようになっている。本実施形態では、コレット70をプリント配線基板44に対して、X方向、Y方向に相対移動させた後、コレット70を下方(−Z方向)に降下させることで、半導体素子12をプリント配線基板44に置く(搭載する)ようになっている。
Further, the moving mechanism 63 moves the
ここで、本実施形態に係るコレット70では、図17に示されるように、第1面81及び第2面82の−X方向端の角部(稜線)88、89(丸められた部分の一例)が丸められている。すなわち、コレット70に保持される半導体素子12の長手方向一端部がはみ出す側とされる−X方向端における角部(稜線)88、89が、R状に形成されている。なお、−X方向端の角部(稜線)88、89は、丸められるのではなく、面取りされる構成であってもよい。
Here, in the
また、本実施形態では、突当爪80は、図16に示されるように、そのY方向幅が、半導体素子12のY方向幅よりも小さくされている。具体的には、突当爪80のY方向両端部は、半導体素子12の長手方向一端から見て(X方向視にて)、コレット70に保持された半導体素子12のY方向幅内に納まっている。すなわち、突当爪80は、コレット70に保持された半導体素子12の第1稜線12E側の側面12Aよりも外側へ張り出しておらず、かつ、半導体素子12の第2稜線12B側の側面12Cよりも外側へ張り出していない。
In the present embodiment, the
さらに、突当爪80は、コレット70に保持された状態の半導体素子12の上面に設けられた機能部としての発光部(発光素子)11から、半導体素子12の長手方向一端から見て(X方向視にて)、ずれた位置に配置されている。
Further, the
なお、移動機構63としては、例えば、Y方向及びZ方向に移動可能な二軸ロボットが用いられる。 As the moving mechanism 63, for example, a biaxial robot that can move in the Y direction and the Z direction is used.
(プリント配線基板装置の製造方法)
本実施形態に係るプリント配線基板装置の製造方法では、図1に示されるように、まず、供給部13において、移動機構17が保持部15をX方向及びY方向へ移動させることで、搭載対象の半導体素子12を予め定められたピックアップ位置に位置させる(位置調整工程)。
(Method for manufacturing printed wiring board device)
In the method for manufacturing a printed wiring board device according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, first, in the
次に、供給部13のピックアップ位置に位置する半導体素子12を、移送装置50が位置決め台30のプレート34上に移送して、プレート34上の仮置き位置に半導体素子12を仮置きする(仮置工程)。仮置工程は、具体的には、以下のように行われる。
Next, the
すなわち、まず、供給部13のピックアップ位置に位置する半導体素子12を、複数の吸引口96Bを通じて吸引器52が吸引することにより、コレット90の保持部96で保持し、該保持状態でコレット90が、プレート34上の仮置き位置に移動する。このとき、保持部96で保持された半導体素子12は、プレート34の上方に位置する。
That is, first, the
次に、図5(A)に示されるように、コレット90をプレート34に対して降下させる。コレット90の接触部98(図3参照)がプレート34上に接触し、コレット90の降下が停止する。これにより、半導体素子12の底面12Dとプレート34の上面との間に、予め定められた隙間が形成される。
Next, the
そして、吸引装置36(図1参照)が複数の吸引孔38を通じた吸引を開始すると共に、吸引器52による吸引を停止し、かつ、吸引器52によって複数の吸引口96Bから空気を放出する。これにより、半導体素子12がコレット90から離脱すると共に、当該半導体素子12に対して、吸引孔38による下方への吸引力が作用して、図5(B)に示されるように、プレート34上の仮置き位置に仮置きされる。
The suction device 36 (see FIG. 1) starts suction through the plurality of suction holes 38, stops suction by the
次に、プレート34上の仮置き位置に仮置きされた半導体素子12をプレート34上の予め定められた位置決め位置に移動させて位置決め(位置出し)する(素子位置決め工程)。素子位置決め工程は、具体的には以下のように行われる。
Next, the
すなわち、プレート34上の仮置き位置に仮置きされた半導体素子12の側面12Aから退避した退避状態(図5(B)に示す状態)から、図6(A)に示されるように、位置決め部材22がY方向へ移動して、爪部22Bを半導体素子12の側面12Aに突き当てる。このとき、半導体素子12の底面12Dには、吸引孔38による下方への吸引力が作用し、半導体素子12の側面12Aには、爪部22Bの溝部23及び吸引孔38を通じて吸引力が作用する。
That is, from the retracted state (the state shown in FIG. 5B) retracted from the
そして、図6(B)に示されるように、爪部22Bの当該突き当て状態で半導体素子12をプレート34上の予め定められた位置決め位置に移動させて位置決め(位置出し)する。なお、位置決め部材22は、プレート34に吸着されて移動抵抗を受けないように、プレート34に対して非接触な状態を保って移動する。
Then, as shown in FIG. 6B, the
次に、基板位置決め部40において、一対の搬送部材42がプリント配線基板44を位置決めする(基板位置決め工程)。なお、この基板位置決め工程は、素子位置決め工程の後に行う必要は無く、素子位置決め工程の前又は同時に行っても良い。
Next, in the
次に、基板位置決め部40で位置決めされたプリント配線基板44に接着剤を塗布する(塗布工程)。塗布工程は、具体的には、以下のように行われる。
Next, an adhesive is applied to the printed
すなわち、まず、図9(B)(C)に示されるように、受け皿112に収容された接着剤116を塗布部材114の底面114Aに付着させる。次に、図9(D)に示されるように、塗布部材114の底面114Aに付着した接着剤116を、その接着剤116のY方向中央部が凹形状となるようにプリント配線基板44に対して押し付ける。次に、図10(A)に示されるように、その凹形状が維持される速度で塗布部材114を上昇させて、複数の凸部を形成されるように塗布する。なお、本実施形態では、塗布部材114のY方向幅及び塗布部材114の上昇速度の設定により、プリント配線基板44に塗布された接着剤116における複数の凸部の頂部116Aの間隔L1は、半導体素子12のY方向幅以上とされ、かつ、複数の凸部の裾部分(下端部)の間隔L2は、半導体素子12のY方向幅より狭くされる。
That is, first, as shown in FIGS. 9B and 9C, the adhesive 116 accommodated in the
凹形状が維持される速度とは、接着剤116が凸状に復元しない速度である。すなわち、塗布部材114の上昇速度を遅くすると、接着剤116が塗布部材114に引っ張られて、図11(A)に示されるように、凸状に復元する。この復元が生じる速度よりも速い速度で塗布部材114を上昇させることで、接着剤116が凸状に復元せず、凹形状が維持される。このように、本実施形態では、塗布部材114の上昇速度を調整することで、接着剤116を複数の凸部を形成されるように塗布する。
The speed at which the concave shape is maintained is a speed at which the adhesive 116 is not restored to a convex shape. That is, when the rising speed of the
次に、移送装置60のコレット70によって、素子位置決め工程で位置決めされた半導体素子12を保持する(保持工程)。保持工程は、具体的には、以下のように行われる。
Next, the
すなわち、まず、図7(A)に示されるように、位置決め位置に位置する半導体素子12に対してコレット70が降下して、コレット70の第1面81が最初に半導体素子12の第1稜線12Eに突き当たる。
That is, first, as shown in FIG. 7A, the
さらに、コレット70が降下して、コレット70の第1面81で半導体素子12の第1稜線12Eを押すことで、半導体素子12が爪部22Bから離間すると共に、コレット70の第2面82が、半導体素子12の第2稜線12Bに突き当たる。このとき、コレット70の突当爪80も半導体素子12の稜線12Gに突き当たった状態となる(図15参照)。これにより、コレット70に対して半導体素子12をY方向、Z方向及びX方向で位置決めされる。
Further, the
そして、移送装置60の吸引器62による吸引を開始すると共に、複数の吸引孔38を通じた位置決め台30での吸引を停止する。これにより、図8(A)に示されるように、第2面82、第1面81及び突当爪80によりY方向、Z方向及びX方向で位置決めされた状態の半導体素子12が、コレット70に保持される。
Then, suction by the
次に、コレット70で保持された半導体素子12を、基板位置決め工程で位置決めされたプリント配線基板44に搭載する(搭載工程)。当該搭載工程では、具体的には、接着剤116のY方向中央と、半導体素子12のY方向中央とが一致するように、半導体素子12がプリント配線基板44に搭載される。これにより、図10(B)(C)に示されるように、接着剤116による複数の凸部に載るように、半導体素子12がプリント配線基板44に搭載される。より具体的には、接着剤116の隣り合う凸部の頂部116A同士の間に半導体素子12が搭載される。
Next, the
なお、本搭載工程では、複数の半導体素子12が、図18に示されるように、プリント配線基板44に対して千鳥状に配置される。すなわち、上記位置調整工程、仮置工程、素子位置決め工程、塗布工程、保持工程、搭載工程が、半導体素子12の数に応じて行われる。
In this mounting process, the plurality of
次に、接着剤116を固化させる(固化工程)。具体的には、例えば、接着剤116を、例えば、1〜2時間、110〜120℃で加熱することで、接着剤116を固化させる。これにより、プリント配線基板装置が製造される。 Next, the adhesive 116 is solidified (solidification process). Specifically, for example, the adhesive 116 is solidified by heating the adhesive 116 at 110 to 120 ° C. for 1 to 2 hours, for example. Thereby, a printed wiring board device is manufactured.
なお、本実施形態における、半導体素子12をプリント配線基板44に搭載する搭載方法は、前述のように、少なくとも、塗布工程と、搭載工程と、を含んでいる。
Note that the mounting method for mounting the
(本実施形態の作用)
本実施形態では、図4に示されるように、コレット90の保持部96における複数の吸引口96BがY方向に分散しつつ(Y方向にずれながら)X方向に沿って配置されている。このため、上記仮置き工程において、複数の吸引口96Bから空気を放出して、コレット90の保持部96に保持された半導体素子12をコレット90から離脱させる際に、半導体素子12が複数の吸引口96Bに対してY方向にずれて保持されていたとしても、コレット90から離脱したときの半導体素子12の姿勢が安定する。
(Operation of this embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the plurality of
すなわち、複数の吸引口96BがX方向に沿って一列に配置される比較例では、半導体素子12が複数の吸引口96Bに対してY方向にずれて保持されていた場合に、複数の吸引口96Bから空気を放出すると、半導体素子12に偏った力が作用し、コレット90から離脱したときの半導体素子12の姿勢が安定しない。
That is, in the comparative example in which the plurality of
また、本実施形態の保持工程では、位置決め位置に位置する半導体素子12に対してコレット70が降下して、コレット70の第1面81が最初に半導体素子12の第1稜線12Eに突き当たる。さらに、コレット70が降下して、コレット70の第1面81で半導体素子12の第1稜線12Eを押すことで、半導体素子12を爪部22Bから離間させてから、半導体素子12を保持する。このため、半導体素子12が爪部22Bに押し込まれて破損することが抑制される。
Further, in the holding step of the present embodiment, the
すなわち、図8(B)に示されるように、コレット70の第2面82が最初に半導体素子12の第2稜線12Bに突き当たってから半導体素子12を保持する比較例では、半導体素子12が爪部22Bに押し込まれて破損するおそれがある。
That is, as shown in FIG. 8B, in the comparative example in which the
また、本実施形態では、図17に示されるように、コレット70の第1面81及び第2面82の−X方向端の角部(稜線)88、89が丸められている。これにより、コレット70に保持される半導体素子12の長手方向一端部に対して上側への外力Fが作用しても、半導体素子12の上面をコレット70が、角(エッジ)でなく面で受けるため、半導体素子12の上面に損傷を与えることが抑制される(図15参照)。当該外力Fは、例えば、プリント配線基板44のうねりにより、プリント配線基板44が部分的に傾斜している場合に、半導体素子12の長手方向一端部が、長手方向他端側に先立ってプリント配線基板44に接触することで生じる(図15の二点鎖線参照)。
In the present embodiment, as shown in FIG. 17, corners (ridge lines) 88 and 89 at the −X direction ends of the
また、本実施形態では、図16に示されるように、突当爪80は、コレット70に保持された半導体素子12の第1稜線12E側の側面12Aよりも外側へ張り出していない。このため、図18に示されるように、プリント配線基板44に既に搭載された半導体素子120に対して、第1稜線12E側の側面12Aが近接するように半導体素子12をプリント配線基板44に搭載する際に、既に搭載された半導体素子120への突当爪80の接触が抑制される。なお、コレット70の突当部76、86は、半導体素子12を千鳥配置する場合では、既に搭載された半導体素子120に接触しない位置に位置する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 16, the
すなわち、図19に示されるように、突当爪80がコレット70に保持された半導体素子12の第1稜線12E側の側面12Aよりも外側へ張り出した比較例では、プリント配線基板44に既に搭載された半導体素子12に対して、第1稜線12E側の側面12Aが近接するように半導体素子12をプリント配線基板44に搭載する際に、既に搭載された半導体素子12に突当爪80が接触して、その半導体素子12が損傷するおそれがある。
That is, as shown in FIG. 19, in the comparative example in which the
また、本実施形態では、図16に示されるように、突当爪80は、半導体素子12の第2稜線12B側の側面12Cよりも外側へ張り出していない。このため、プリント配線基板44に既に搭載された半導体素子12に対して、第2稜線12B側の側面12Cが近接するように半導体素子12をプリント配線基板44に搭載する際に、既に搭載された半導体素子12への突当爪80の接触が抑制される。
In this embodiment, as shown in FIG. 16, the
また、本実施形態では、図16に示されるように、突当爪80は、コレット70に保持された状態の半導体素子12の上面に設けられた発光部11から、半導体素子12の長手方向一端から見て(X方向視にて)、ずれた位置に配置されている。このため、突当爪80の発光部に対する接触が回避され、発光部11の損傷が抑制される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 16, the
また、本実施形態では、図10に示されるように、接着剤116の複数の凸部に載るように、半導体素子12をプリント配線基板44に搭載する。このため、半導体素子12が、プリント配線基板44上の接着剤116の傾斜によって傾いてプリント配線基板44に搭載されるのが抑制される。半導体素子12の傾きが抑制されるので、半導体素子12の上面にある認識マークをカメラで認識する際に、半導体素子12の上面で反射した光Lがカメラにまっすぐに入射され、認識マークが良好に認識される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 10, the
すなわち、図11(B)(C)に示されるように、接着剤116の一つの凸部に載るように半導体素子12をプリント配線基板44に搭載する比較例では、凸部に傾斜によって半導体素子12が傾きやすい。半導体素子12が傾いた場合では、図11(D)に示されるように、半導体素子12の上面にある認識マークをカメラで認識する際に、半導体素子12の上面で反射した光Lがカメラに入射されず、光量不足で認識マークが認識できないおそれがある。
That is, as shown in FIGS. 11B and 11C, in the comparative example in which the
さらに、本実施形態では、接着剤116における隣り合う凸部の頂部116A同士の間に半導体素子12を搭載する。これにより、半導体素子12が、より安定してプリント配線基板44に搭載され、プリント配線基板44上の接着剤116の傾斜によって傾いてプリント配線基板44に搭載されるのが効果的に抑制される。
Furthermore, in this embodiment, the
以上のように、本実施形態では、半導体素子12の損傷が抑制され、半導体素子12が傾いてプリント配線基板44に搭載されることが抑制される。このため、製造されるプリント配線基板装置の歩留まりが向上する。
As described above, in the present embodiment, damage to the
(変形例)
本実施形態では、直方体形状の塗布部材114を用いていたが、塗布部材114としては、図12に示されるように、底面114AのY方向及び−Y方向の角部(稜線)114B、114Cが丸められていてもよい。なお、Y方向及び−Y方向の角部(稜線)114B、114Cは、丸められるのではなく、面取りされる構成であってもよい。
(Modification)
In the present embodiment, the rectangular parallelepiped-shaped
この構成では、接着剤116が、Y方向及び−Y方向の角部(稜線)114B、114Cで押し潰されず、塗布部材114のY方向及び−Y方向に飛び散らないので、接着剤116における複数の凸部の間の凹部における接着剤116の厚みが確保される。また、接着剤116全体がY方向に広がらず、全体の厚みも確保される。このため、半導体素子12の接着不良が抑制される。
In this configuration, the adhesive 116 is not crushed by the corners (ridge lines) 114B and 114C in the Y direction and the −Y direction, and is not scattered in the Y direction and the −Y direction of the
また、接着剤116を複数の凸部が形成されるようにプリント配線基板44に塗布する方法としては、図13に示されるように、複数のノズル130を用いて、各ノズル130から接着剤116を吐出してプリント配線基板44に塗布する方法を用いてもよい。
As a method for applying the adhesive 116 to the printed
また、本実施形態では、接合剤の一例として接着剤を用いた例を説明したが、接合剤としては、これに限られず、例えば、半導体素子12をプリント配線基板44にハンダ付けするハンダであってもよい。すなわち、接合剤としては、部材同士(本実施形態における半導体素子12とプリント配線基板44)を直接繋ぎ合わせるための材料であればよい。
In the present embodiment, an example in which an adhesive is used as an example of the bonding agent has been described. However, the bonding agent is not limited thereto, and may be, for example, solder for soldering the
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。例えば、上記に示した変形例は、適宜、複数を組み合わせて構成しても良い。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications, changes, and improvements can be made. For example, the modification examples described above may be appropriately combined.
12 半導体素子
12E 第1稜線
12B 第2稜線
63 移動機構
70 コレット(保持具の一例)
80 突当爪(突当部の一例)
81 第1面
82 第2面
88、89 角部(丸められた部分の一例)
92 コレット本体(本体の一例)
12
80 Claw nail (an example of a bump)
81
92 Collet body (example of body)
請求項1の発明は、半導体素子の長手方向一端側がはみ出すように、前記半導体素子の上面の前記長手方向に沿った第1稜線に突き当たる第1面と、前記長手方向一端側がはみ出すように、前記上面における前記第1稜線に沿った第2稜線に突き当たる第2面と、前記第1面及び前記第2面が形成され、前記第1面が前記第1稜線に突き当たり、かつ前記第2面が前記第2稜線に突き当った状態で前記半導体素子を保持する本体と、前記本体における前記長手方向一端側がはみ出す側の側面と前記第1面との稜線、及び前記側面と前記第2面との稜線において丸められ、かつ、前記本体に保持された状態の半導体素子の上面に対向する部分と、前記本体に保持された状態の半導体素子における前記第1稜線側の側面及び前記第2稜線側の側面よりも外側へ張り出していないように、前記半導体素子における前記長手方向他端部に突き当たる突当部と、を備え、前記突当部は、前記半導体素子の保持状態において、前記半導体素子の長手方向一端から見て、前記半導体素子の上面に設けられた機能部からずれた位置に配置される保持具である。 The invention according to claim 1 is characterized in that the first surface that abuts the first ridge line along the longitudinal direction of the upper surface of the semiconductor element and the one end side in the longitudinal direction protrude so that one end side in the longitudinal direction of the semiconductor element protrudes. A second surface that abuts against a second ridge line along the first ridge line on the upper surface, the first surface and the second surface are formed, the first surface abuts against the first ridge line, and the second surface is A main body that holds the semiconductor element in a state of abutting against the second ridge line, a ridge line between the side surface of the main body that protrudes from one end in the longitudinal direction and the first surface, and the side surface and the second surface. A portion that is rounded at the ridge line and faces the upper surface of the semiconductor element held by the main body, a side surface on the first ridge line side and a second ridge line side of the semiconductor element held by the main body side As no overhanging remote outer, and a abutting portion abuts on the other longitudinal end of the semiconductor element, wherein the abutment portion is in the holding state of said semiconductor element, a longitudinal direction of the semiconductor element The holder is arranged at a position shifted from a functional part provided on the upper surface of the semiconductor element as viewed from one end .
請求項2の発明は、請求項1に記載の保持具と、前記保持具を移動して基板に前記半導体素子を搭載する移動機構と、を備えた搭載装置である。 The invention of claim 2 is a mounting device comprising the holder according to claim 1 and a moving mechanism for moving the holder and mounting the semiconductor element on a substrate.
請求項3の発明は、基板に接合剤を塗布する塗布工程と、請求項2に記載の搭載装置により、半導体素子を前記基板に搭載する搭載工程と、を備える搭載方法である。 The invention of claim 3 is a mounting method comprising: an application step of applying a bonding agent to a substrate; and a mounting step of mounting a semiconductor element on the substrate by the mounting device according to claim 2 .
請求項4の発明は、請求項3に記載の搭載方法で前記基板に前記半導体素子を搭載する搭載工程と、前記搭載工程の後に、前記接合剤を固化させる固化工程と、を備える基板装置の製造方法である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a substrate device comprising: a mounting step of mounting the semiconductor element on the substrate by the mounting method according to claim 3; and a solidifying step of solidifying the bonding agent after the mounting step. It is a manufacturing method.
本発明の請求項1の構成によれば、本構成における丸められた部分を備えない場合に比べ、半導体素子の上面に損傷を与えることが抑制される。 According to the structure of Claim 1 of this invention, compared with the case where the rounded part in this structure is not provided, it is suppressed that the upper surface of a semiconductor element is damaged.
本発明の請求項1の構成によれば、基板に既に搭載された半導体素子に対して、保持具で保持した半導体素子の第1稜線側の側面が近接するように、当該半導体素子を基板に搭載する際に、既に搭載された半導体素子への突当部の接触が抑制される。 According to the configuration of the first aspect of the present invention, the semiconductor element is placed on the substrate so that the side surface on the first ridge line side of the semiconductor element held by the holder is close to the semiconductor element already mounted on the substrate. When mounting, the contact of the abutting part with the already mounted semiconductor element is suppressed.
本発明の請求項1の構成によれば、基板に既に搭載された半導体素子に対して、保持具で保持した第2稜線側の側面が近接するように、当該半導体素子を基板に搭載する際に、既に搭載された半導体素子への突当部の接触が抑制される。 According to the configuration of the first aspect of the present invention, when mounting the semiconductor element on the substrate so that the side surface on the second ridge line side held by the holder is close to the semiconductor element already mounted on the substrate. Further, the contact of the abutting portion with the already mounted semiconductor element is suppressed.
本発明の請求項1の構成によれば、突当部が機能部からずれていない構成に比べて、機能部の損傷が抑制される。 According to the configuration of the first aspect of the present invention, damage to the functional portion is suppressed as compared with the configuration in which the abutting portion is not displaced from the functional portion.
本発明の請求項2の構成によれば、本構成における保持具を備えない場合に比べ、半導体素子の上面に損傷を受けないように半導体素子を基板に搭載できる。 According to the configuration of the second aspect of the present invention, the semiconductor element can be mounted on the substrate so that the upper surface of the semiconductor element is not damaged as compared with the case where the holder in the present configuration is not provided.
本発明の請求項3の搭載方法によれば、本搭載方法における搭載工程を有さない場合に比べ、半導体素子の上面に損傷を受けないように半導体素子を基板に搭載できる。 According to the mounting method of the third aspect of the present invention, the semiconductor element can be mounted on the substrate so that the upper surface of the semiconductor element is not damaged as compared with the case where the mounting process in the mounting method is not provided.
本発明の請求項4の製造方法によれば、本製造方法における搭載工程を有さない場合に比べ、製造される基板装置の歩留まりを向上させることができる。 According to the manufacturing method of claim 4 of the present invention, the yield of the substrate device to be manufactured can be improved as compared with the case where there is no mounting step in the manufacturing method.
ここで、本実施形態に係るコレット70では、図17に示されるように、第1面81及び第2面82の−X方向端の角部(稜線)88、89(丸められた部分の一例)が丸められている。すなわち、コレット70に保持される半導体素子12の長手方向一端部がはみ出す側とされる−X方向端における角部(稜線)88、89が、R状に形成されている。
Here, in the
Claims (7)
前記長手方向一端側がはみ出すように、前記上面における前記第1稜線に沿った第2稜線に突き当たる第2面と、
前記第1面及び前記第2面が形成され、前記第1面が前記第1稜線に突き当たり、かつ前記第2面が前記第2稜線に突き当った状態で前記半導体素子を保持する本体と、
前記本体に形成され、前記第1面及び前記第2面の少なくとも一方における前記長手方向一端側がはみ出す側の端部において面取りされ又は丸められた部分と、
を備える保持具。 A first surface that abuts a first ridge line along the longitudinal direction of the upper surface of the semiconductor element such that one end side in the longitudinal direction of the semiconductor element protrudes;
A second surface that abuts against a second ridge line along the first ridge line on the upper surface such that one end side in the longitudinal direction protrudes;
A body that holds the semiconductor element in a state in which the first surface and the second surface are formed, the first surface hits the first ridgeline, and the second surface hits the second ridgeline;
A portion that is formed on the main body and is chamfered or rounded at an end portion on the side where the one end side in the longitudinal direction of at least one of the first surface and the second surface protrudes;
A holding tool.
前記保持具を移動して基板に前記半導体素子を搭載する移動機構と、
を備えた搭載装置。 The holder according to any one of claims 1 to 4,
A moving mechanism for moving the holder and mounting the semiconductor element on a substrate;
Mounting device equipped with.
請求項5に記載の搭載装置により、半導体素子を前記基板に搭載する搭載工程と、
を備える搭載方法。 An application process for applying a bonding agent to the substrate;
A mounting step of mounting a semiconductor element on the substrate by the mounting apparatus according to claim 5;
A mounting method comprising:
前記搭載工程の後に、前記接合剤を固化させる固化工程と、
を備える基板装置の製造方法。 A mounting step of mounting the semiconductor element on the substrate by the mounting method according to claim 5;
A solidifying step of solidifying the bonding agent after the mounting step;
A method for manufacturing a substrate device comprising:
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