JP3255024B2 - Bonding equipment for workpieces with bumps - Google Patents
Bonding equipment for workpieces with bumpsInfo
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- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、バンプ付きチップ
などのワークを、プリント基板などのワークにボンディ
ングするバンプ付きワークのボンディング装置に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bonding apparatus for a work with bumps for bonding a work such as a chip with bumps to a work such as a printed circuit board.
【０００２】[0002]
【従来の技術】フリップチップなどのバンプ付きのワー
クをプリント基板などのワークにボンディングする装置
として、特開平２−５６９４６号公報に記載されたもの
が知られている。このものは、バンプＢ（符号は同公報
援用、以下同）を上面側にして備えたチップ供給部５の
フリップチップＦをアーム２６の先端部のチップ吸着部
（ノズル）２７で吸着してピックアップし、アーム２６
を１８０°回転させてフリップチップＦを上下反転させ
て移送ヘッド６に受け渡し、基板４へ移送搭載するよう
になっている。2. Description of the Related Art An apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-56946 is known as an apparatus for bonding a work having bumps such as a flip chip to a work such as a printed circuit board. This chip picks up a flip chip F of a chip supply unit 5 having a bump B (reference numeral is the same as that in the following gazette, the same applies hereinafter) with a chip suction unit (nozzle) 27 at a tip end of an arm 26 provided with a flip chip F provided with an upper surface side. Arm 26
Is rotated by 180 °, the flip chip F is turned upside down, transferred to the transfer head 6, and transferred and mounted on the substrate 4.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】フリップチップなどの
バンプ付きのワークを基板などの他方のワークにボンデ
ィングするためには、上記した工程の他に、バンプにフ
ラックスやボンドなどの粘液を塗布する工程や、バンプ
付きのワークを他方のワークに熱圧着する工程などの他
の工程が必要である。更には、バンプ付きのワークの品
種に応じて、ノズルを交換する作業が必要である。この
ようにこの種のバンプ付きのワークのボンディング作業
は、様々な工程や作業が必要であるが、このような様々
な工程や作業を一連の連続した作業として作業性よく行
えるボンディング技術は未だ確立されていない実情にあ
り、このためバンプ付きのワークのボンディング作業に
は手間と時間がかかり、生産性があがらないという問題
点があった。In order to bond a work having a bump such as a flip chip to another work such as a substrate, in addition to the above-described steps, a step of applying a flux or a mucus such as a bond to the bumps. Other processes such as a process of thermocompression bonding a work with bumps to the other work are required. Further, it is necessary to replace the nozzle according to the type of the work having the bump. As described above, the bonding work of this kind of work with bumps requires various processes and works, but a bonding technology that can perform such various processes and works as a series of continuous work with good workability is still established. For this reason, there has been a problem that bonding work for a work with bumps requires time and effort, and productivity is not improved.
【０００４】そこで本発明は、フリップチップなどのバ
ンプ付きのワークを、基板などのワークに作業性よくボ
ンディングできるバンプ付きワークのボンディング装置
を提供することを目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide a bonding apparatus for a work with a bump, which can bond a work with a bump such as a flip chip to a work such as a substrate with good workability.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、ピッチ回転を
行うロータリーヘッドと、このロータリーヘッドに設け
られた複数個のワーク保持ヘッドを備え、また前記ワー
ク保持ヘッドの移動路に、前記ワーク保持ヘッドに着脱
自在に装着されたノズルにバンプ付きのワークを供給す
るワーク供給ステーション、前記ワーク保持ヘッドのノ
ズルに保持されたワークの下面のバンプに粘液を塗布す
る粘液塗布ステーション、前記粘液が塗布されたワーク
を前記保持ヘッドにより他方のワークに搭載するボンデ
ィングステーション、バンプ付きのワークの品種に応じ
て前記ノズルを自動交換するノズル交換ステーションを
設けた。According to the present invention, there is provided a rotary head for rotating a pitch, a plurality of work holding heads provided on the rotary head, and the work holding head is provided on a moving path of the work holding head. A work supply station for supplying a work with a bump to a nozzle detachably mounted on the head, a mucus application station for applying a mucus to a bump on the lower surface of the work held by the nozzle of the work holding head, and the mucus is applied And a nozzle exchange station for automatically exchanging the nozzles according to the type of the work with bumps.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】本発明によれば、ロータリーヘッ
ドをピッチ回転させながら、ワーク保持ヘッドを各ステ
ーションへ移動させ、ワーク供給ステーションに備えら
れたワークをワーク保持ヘッドにピックアップする作
業、ワーク保持ヘッドにピックアップされたワークの下
面のバンプにフラックスなどの粘液を塗布する作業、バ
ンプ付きのワークを他方のワークに搭載する作業、バン
プ付きのワークの品種に応じてノズルを交換する作業な
どの諸作業を、一連の作業として作業性よく行うことが
できる。According to the present invention, the work holding head is moved to each station while rotating the rotary head at a pitch, and the work provided at the work supply station is picked up by the work holding head. Various operations such as applying flux or other mucus to the bumps on the lower surface of the work picked up by the head, mounting a work with bumps on the other work, and replacing nozzles according to the type of work with bumps The work can be performed as a series of work with good workability.
【０００７】以下、本発明の一実施の形態を図面を参照
して説明する。図１は本発明の一実施の形態のバンプ付
きワークのボンディング装置の平面図、図２は同側面
図、図３は同側面図、図４、図５、図６、図７、図８は
同ボンディング動作の説明図である。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a bonding apparatus for a work with bumps according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view thereof, FIG. 3 is a side view thereof, FIG. 4, FIG. 5, FIG. It is explanatory drawing of the same bonding operation.
【０００８】まず、図１を参照して、バンプ付きワーク
のボンディング装置の全体構造を説明する。ロータリー
ヘッド１には、４個のワーク保持ヘッド２Ａ，２Ｂ，２
Ｃ，２Ｄが円周方向に沿って設けられている。ロータリ
ーヘッド１は、駆動手段（図外）に駆動されて垂直な回
転軸１９（図２）を中心に矢印Ｒ方向へピッチ回転す
る。First, the overall structure of a bonding apparatus for a work with bumps will be described with reference to FIG. The rotary head 1 has four work holding heads 2A, 2B, 2
C and 2D are provided along the circumferential direction. The rotary head 1 is driven by a driving unit (not shown) to rotate in a pitch R in a direction of an arrow R about a vertical rotation shaft 19 (FIG. 2).
【０００９】ロータリーヘッド１の周囲には、ワーク供
給ステーションＡ、粘液塗布ステーションＢ、ボンディ
ングステーションＣ、ノズル交換ステーションＤの複数
の作業ステーションが設けらている。ワーク供給ステー
ションＡには、ワーク供給ユニット４と、ピックアップ
ユニット１０が設けられている。ワーク供給ユニット４
は、可動テーブルを構成するＸテーブル５およびＹテー
ブル６と、Ｘテーブル５上に載置された置台７から成っ
ており、置台７上には複数個（本例では４個）のトレイ
９が横並びに置かれている。トレイ９には、フリップチ
ップなどのバンプ付きのワーク８（図２）が備えられて
いる。Around the rotary head 1, a plurality of work stations such as a work supply station A, a mucus application station B, a bonding station C, and a nozzle exchange station D are provided. The work supply station A is provided with a work supply unit 4 and a pickup unit 10. Work supply unit 4
Is composed of an X table 5 and a Y table 6 that constitute a movable table, and a table 7 mounted on the X table 5. On the table 7, a plurality (four in this example) of trays 9 are provided. They are placed side by side. The tray 9 is provided with a work 8 having bumps such as flip chips (FIG. 2).
【００１０】次に、図２を参照して、ピックアップユニ
ット１０を説明する。ピックアップユニット１０は、ワ
ーク供給ステーションＡにあって、トレイ９にバンプ
（図４）を上面にして備えられたワーク８をピックアッ
プし、ワーク８を上下反転させてバンプ８ａを下面にし
たうえで、ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄに供給するもの
である。Next, the pickup unit 10 will be described with reference to FIG. The pickup unit 10 is located at the work supply station A, picks up the work 8 provided on the tray 9 with the bumps (FIG. 4) facing up, turns the work 8 upside down, and lowers the bumps 8a. This is supplied to the work holding heads 2A to 2D.
【００１１】ピックアップユニット１０は、垂直な回転
軸１１と、回転軸１１の下端部に設けられた回転部１２
と、回転部１２から水平方向へ延出する複数本（本例で
は３本）のアーム１３と、各アーム１３の先端部に設け
られたノズル１４から成っている。図１において、ノズ
ル１４は１２０°毎に合計３個備えられている。回転軸
１１は、駆動部（図外）に駆動されてその軸心を中心に
Ｎ１方向へピッチ回転し、またＮ２方向に上下動作を行
う。またアーム１３は、回転部１２に駆動されてその軸
心を中心にＮ３方向へ回転する。The pickup unit 10 includes a vertical rotating shaft 11 and a rotating unit 12 provided at a lower end of the rotating shaft 11.
And a plurality of (three in this example) arms 13 extending in the horizontal direction from the rotating part 12, and a nozzle 14 provided at the tip of each arm 13. In FIG. 1, a total of three nozzles 14 are provided every 120 °. The rotating shaft 11 is driven by a driving unit (not shown) to rotate in a pitch direction in the N1 direction about the axis thereof and to perform a vertical operation in the N2 direction. The arm 13 is driven by the rotating unit 12 to rotate in the N3 direction about its axis.
【００１２】各ノズル１４は、チューブを介してバキュ
ーム装置（図外）に接続されている。Ｘテーブル５とＹ
テーブル６が作動することにより、トレイ９は水平方向
へ移動し、所望のワーク８を図２で右側のノズル１４の
直下に位置させる。そこでノズル１４は下降・上昇動作
を行って、トレイ９のワーク８をその下端部に真空吸着
してピックアップする。次にこのノズル１４は回転軸１
１を中心にＮ１方向へ水平回転し、何れかのワーク保持
ヘッド（図２ではワーク保持ヘッド２Ａ）の直下へ移動
する。その途中で、回転部１２が駆動してノズル１４は
アーム１３を中心にＮ３方向へ１８０°回転し、上下反
転してワーク８をワーク保持ヘッド２Ａに対向させる
（図２において左側のノズル１４およびノズル１４の上
端部に真空吸着されたワーク８を参照）。そこでワーク
保持ヘッド２Ａは下降・上昇動作を行ってその下端部に
ワーク８を真空吸着する（図２において、鎖線で示すワ
ーク８を参照）。以上のようにして、バンプ８ａを上面
にしてトレイ９に備えられたワーク８は、ピックアップ
ユニット１０によりピックアップされ、さらに上下反転
されてバンプを下面にしたうえで、ワーク保持ヘッド２
Ａに引き渡される。本実施の形態では、ワーク供給ユニ
ット４およびピックアップユニット１０がワーク供給手
段を構成している。Each nozzle 14 is connected to a vacuum device (not shown) via a tube. X table 5 and Y
When the table 6 is operated, the tray 9 moves in the horizontal direction, and the desired work 8 is positioned immediately below the nozzle 14 on the right side in FIG. Then, the nozzle 14 performs a lowering / upward operation, and vacuum-adsorbs the work 8 on the tray 9 to the lower end thereof to pick it up. Next, this nozzle 14
1 and rotates horizontally in the N1 direction, and moves to a position immediately below one of the work holding heads (the work holding head 2A in FIG. 2). On the way, the rotating unit 12 is driven to rotate the nozzle 14 by 180 ° in the N3 direction around the arm 13, and turn the nozzle 14 upside down to face the work 8 to the work holding head 2 </ b> A (FIG. (See the work 8 vacuum-adsorbed on the upper end of the nozzle 14). Therefore, the work holding head 2A performs a lowering / upward operation to vacuum-suck the work 8 at its lower end (see the work 8 shown by a chain line in FIG. 2). As described above, the work 8 provided on the tray 9 with the bumps 8a on the upper surface is picked up by the pickup unit 10, and is turned upside down so that the bumps are on the lower surface.
Handed over to A. In the present embodiment, the work supply unit 4 and the pickup unit 10 constitute a work supply unit.
【００１３】次に、図２を参照して、ワーク保持ヘッド
２Ａ〜２Ｄに上下動作を行わせるための上下動手段につ
いて説明する。ロータリーヘッド１の外周部には垂直な
シャフト２０が設けられており、各シャフト２０の下端
部にワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄが設けられている。各
ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄの下端部には、ワーク８を
真空吸着するノズル３が着脱自在に装着されている。図
示しないが、各ノズル３は、チューブを介してバキュー
ム装置に接続されており、その吸引力により、ワーク８
を真空吸着して保持する。Next, with reference to FIG. 2, a description will be given of a vertical moving means for causing the work holding heads 2A to 2D to perform a vertical operation. A vertical shaft 20 is provided on an outer peripheral portion of the rotary head 1, and work holding heads 2 </ b> A to 2 </ b> D are provided on a lower end of each shaft 20. At the lower end of each of the work holding heads 2A to 2D, a nozzle 3 for vacuum-sucking the work 8 is detachably mounted. Although not shown, each nozzle 3 is connected to a vacuum device via a tube, and the suction force of the nozzle
Is held by vacuum suction.
【００１４】シャフト２０の上端部にはプレート２１が
装着されており、ロータリーヘッド１とプレート２１の
間にはスプリング２２が介装されている。スプリング２
２は、シャフト２０を上昇させる方向へ弾発している。
２３は昇降手段であって、背板２４と、背板２４の前面
に設けられた垂直な送りねじ２５と、送りねじ２５を回
転させるモータ２６と、送りねじ２５に螺着されたナッ
ト２７と、ナット２７に結合された押圧子２８から成っ
ている。押圧子２８はプレート２１の上方に位置してい
る。A plate 21 is mounted on the upper end of the shaft 20, and a spring 22 is interposed between the rotary head 1 and the plate 21. Spring 2
2 is resilient in a direction to raise the shaft 20.
Reference numeral 23 denotes a lifting / lowering means, which includes a back plate 24, a vertical feed screw 25 provided on the front surface of the back plate 24, a motor 26 for rotating the feed screw 25, and a nut 27 screwed to the feed screw 25. , And a pressing element 28 connected to a nut 27. The presser 28 is located above the plate 21.
【００１５】モータ２６が駆動して送りねじ２５が正回
転すると、ナット２７は送りねじ２５に沿って下降す
る。すると押圧子２８も下降してプレート２１をスプリ
ング２２のばね力に抗して押し下げ、シャフト２０およ
びワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄは下降する。またモータ
２６が逆方向に駆動して送りねじ２５が逆回転すると、
ナット２７や押圧子２８は上昇し、シャフト２０および
ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄはスプリング２２のばね力
により上昇する。図２に示す昇降手段２３は、図１にお
いてワーク供給ステーションＡ、粘液塗布ステーション
Ｂ、ボンディングステーションＣ、ノズル交換ステーシ
ョンＤにそれぞれ設けられている。When the motor 26 is driven and the feed screw 25 rotates forward, the nut 27 moves down along the feed screw 25. Then, the presser 28 is also lowered to push down the plate 21 against the spring force of the spring 22, and the shaft 20 and the work holding heads 2A to 2D are lowered. When the motor 26 is driven in the reverse direction and the feed screw 25 rotates in the reverse direction,
The nut 27 and the presser 28 rise, and the shaft 20 and the work holding heads 2A to 2D rise by the spring force of the spring 22. The elevating means 23 shown in FIG. 2 is provided at the work supply station A, the mucus application station B, the bonding station C, and the nozzle exchange station D in FIG.
【００１６】次に、図３を参照して粘液塗布ステーショ
ンＢについて説明する。３０は容器であり、フラックス
３１が浅く貯溜されている。３２はスキージユニットで
あって、左右２枚のスキージ３３を備えている。何れか
一方のスキージ３３を下降させ、水平方向Ｎ４へ移動さ
せることにより、スキージ３３の下端部でフラックス３
１の液面を平滑する。図１においてロータリーヘッド１
が矢印Ｒ方向へピッチ回転することにより、ワーク供給
ステーションＡにおいてワーク８を真空吸着したワーク
保持ヘッド２Ａは容器３０の上方へ移動してくる。そこ
で昇降手段２３が作動することによりワーク保持ヘッド
２Ａは下降してその下面のバンプ８ａをフラックス３１
に着水させ、次いで上昇することにより、バンプ８ａに
フラックス３１が塗布される。本実施の形態では、容器
３０，スキージユニット３２および粘液塗布ステーショ
ンＢに配置された昇降手段２３が、ワーク保持ヘッドに
保持されたワークに粘液を塗布する塗布手段を構成して
いる。Next, the mucus application station B will be described with reference to FIG. Numeral 30 denotes a container in which the flux 31 is stored shallowly. Reference numeral 32 denotes a squeegee unit, which includes two squeegees 33 on the left and right. By lowering one of the squeegees 33 and moving the squeegee 33 in the horizontal direction N4, the flux 3
Smooth the liquid level of 1. In FIG. 1, a rotary head 1
Is rotated by the pitch in the direction of arrow R, the work holding head 2A, which has vacuum-sucked the work 8 at the work supply station A, moves above the container 30. Then, the work holding head 2A is lowered by the operation of the lifting / lowering means 23, and the bumps 8a on its lower surface are removed by the flux 31.
Then, the flux 31 is applied to the bumps 8a by landing. In the present embodiment, the container 30, the squeegee unit 32, and the lifting / lowering means 23 arranged at the mucus application station B constitute application means for applying mucus to the work held by the work holding head.
【００１７】なお図２において、トレイ９のワーク８は
バンプ８ａを上面側にして備えられており、ワーク８を
ピックアップしたノズル１４が矢印Ｎ３方向へ１８０°
回転することにより、ワーク８を上下反転させてバンプ
８ａを下面側にし、ワーク保持ヘッド２Ａに引き渡す。
したがって図３に示す粘液塗布ステーションＢでは、ワ
ーク保持ヘッド２Ａに保持されたワーク８はバンプ８ａ
を下面側にしている。In FIG. 2, the work 8 on the tray 9 is provided with the bump 8a facing upward, and the nozzle 14 picking up the work 8 is turned 180 ° in the direction of arrow N3.
By rotating, the work 8 is turned upside down so that the bumps 8a are turned to the lower surface side and delivered to the work holding head 2A.
Therefore, in the mucus application station B shown in FIG. 3, the work 8 held by the work holding head 2A is
Is on the lower surface side.
【００１８】次に、図１および図２を参照してボンディ
ングステーションＣについて説明する。ボンディングス
テーションＣにはＸテーブル４１とＹテーブル４２から
成る可動テーブル４０が設置されている。Ｙテーブル４
２上には基板４３が載置されている。Ｘテーブル４１と
Ｙテーブル４２が作動すると、基板４３はＸ方向やＹ方
向へ水平移動し、所定の位置に位置決めされる。ボンデ
ィングステーションＣには熱圧着手段４５が設けられて
いる。熱圧着手段４５はシリンダから成り、そのロッド
４６の下端部には熱圧着ツール４７が結合されている。
熱圧着ツール４７はヒータが内蔵されている。後述する
ように、可動テーブル４０を駆動して基板４３上のワー
ク８を熱圧着ツール４７の直下に移動させ、そこで熱圧
着ツール４７に上下動作を行わせることにより、ワーク
８のバンプ８ａを基板４３のパッド４４にボンディング
する。Next, the bonding station C will be described with reference to FIGS. A movable table 40 including an X table 41 and a Y table 42 is installed at the bonding station C. Y table 4
A substrate 43 is placed on the second substrate 2. When the X table 41 and the Y table 42 operate, the substrate 43 moves horizontally in the X direction and the Y direction, and is positioned at a predetermined position. The bonding station C is provided with thermocompression bonding means 45. The thermocompression bonding means 45 is composed of a cylinder, and a thermocompression bonding tool 47 is connected to the lower end of the rod 46.
The thermocompression bonding tool 47 has a built-in heater. As will be described later, the movable table 40 is driven to move the work 8 on the substrate 43 directly below the thermocompression bonding tool 47, and the thermocompression bonding tool 47 is moved up and down to move the bump 8 a of the work 8 to the substrate 8. Bonding to the pad 44 of 43 is performed.
【００１９】またボンディングステーションＣには認識
ユニット５０が設けられている。認識ユニット５０は、
可動部５１に装着された鏡筒５２を備えており、可動部
５１が駆動すると、鏡筒５２はワーク８のボンディング
位置に対して矢印Ｎ５方向へ前進後退する。５３は可動
部５１が固定されたフレームである。A recognition unit 50 is provided at the bonding station C. The recognition unit 50
The lens barrel 52 is mounted on the movable part 51. When the movable part 51 is driven, the lens barrel 52 moves forward and backward in the direction of arrow N5 with respect to the bonding position of the work 8. 53 is a frame to which the movable part 51 is fixed.
【００２０】図４は、鏡筒５２が基板４３の上方へ前進
した状態を示している。鏡筒５２の内部には、プリズム
５４と上下２個のカメラ５５，５６が収納されている。
カメラ５５，５６は認識処理部５７に接続されている。
図４に示すように、ワーク８を保持するワーク保持ヘッ
ド２Ａが基板４３の上方へ移動してくると、鏡筒５２は
ワーク８と基板４３の間に前進し、ワーク８の下面のバ
ンプ８ａと、このバンプ８ａがボンディングされる基板
４３の上面のパッド４４をカメラ５５，５６で観察す
る。そして上方のカメラ５５に取り込まれたバンプ８ａ
の位置と、下方のカメラ５６に取り込まれたパッド４４
の位置の相対的な位置ずれを認識処理部５７で演算して
求める。次に図５に示すように鏡筒５２を後退させると
ともに、Ｘテーブル４１とＹテーブル４２を駆動して基
板４３をＸ方向やＹ方向へ水平移動させることにより、
上記位置ずれを補正してバンプ８ａとパッド４４を位置
合わせしたうえで、ワーク保持ヘッド２Ａを下降させて
ワーク８を基板４３上に搭載する。FIG. 4 shows a state where the lens barrel 52 has advanced above the substrate 43. A prism 54 and two upper and lower cameras 55 and 56 are housed inside the lens barrel 52.
The cameras 55 and 56 are connected to a recognition processing unit 57.
As shown in FIG. 4, when the work holding head 2A holding the work 8 moves above the substrate 43, the lens barrel 52 moves forward between the work 8 and the substrate 43, and the bump 8a on the lower surface of the work 8 moves. Then, the pads 44 on the upper surface of the substrate 43 to which the bumps 8a are bonded are observed by the cameras 55 and 56. Then, the bump 8a captured by the upper camera 55
And the pad 44 captured by the camera 56 below
Is calculated by the recognition processing unit 57. Next, as shown in FIG. 5, the lens barrel 52 is retracted, and the X table 41 and the Y table 42 are driven to horizontally move the substrate 43 in the X direction and the Y direction.
The work 8 is mounted on the substrate 43 by lowering the work holding head 2A after the bump 8a is aligned with the pad 44 by correcting the positional shift.
【００２１】次にＸテーブル４１とＹテーブル４２は再
度駆動して、ワーク８を熱圧着ツール４７の直下へ移動
させる。そこで熱圧着手段４５のロッド４６が下降する
と、熱圧着ツール４７は下降してワーク８を基板４３に
押し付け、その伝熱によりバンプ８ａをパッド４４に熱
圧着する。Next, the X table 41 and the Y table 42 are driven again to move the work 8 directly below the thermocompression bonding tool 47. Then, when the rod 46 of the thermocompression bonding means 45 descends, the thermocompression tool 47 descends and presses the work 8 against the substrate 43, and the heat transfer transfers the bump 8 a to the pad 44 by thermocompression.
【００２２】ところで、ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄの
下降動作、すなわちワーク８を基板４３に搭載する動作
には正確な速度とストロークが要求される。そこで本実
施の形態では、正確な速度制御とストローク制御に有利
な送りねじ２５やナット２７などの送りねじ機構を用い
た昇降手段２３により、ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄを
下降させるようにしている。By the way, an accurate speed and stroke are required for the operation of lowering the work holding heads 2A to 2D, that is, the operation of mounting the work 8 on the substrate 43. Therefore, in the present embodiment, the work holding heads 2A to 2D are lowered by the lifting / lowering means 23 using a feed screw mechanism such as the feed screw 25 and the nut 27 which is advantageous for accurate speed control and stroke control.
【００２３】図１および図３において、ノズル交換ステ
ーションＤには、横長のノズルストッカ７０が設けられ
ている。ノズルストッカ７０には複数個のノズル３が備
えられている。ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄのノズル３
は、ワーク８の品種に応じて交換することが望ましい。
またノズル詰りなどのトラブルが発生した場合も、ノズ
ル３は交換することが望ましい。そこでノズル３を交換
する場合には、ノズルストッカ７０をその長手方向Ｎ６
へ移動させて空席をワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄの直下
に移動させ、そこで昇降手段２３によりワーク保持ヘッ
ド２Ａ〜２Ｄに上下動作を行わせて使用済のノズル３を
空席に回収する。次に再度のノルストッカ７０を長手方
向Ｎ６へ移動させて所望のノズル３をワーク保持ヘッド
２Ａ〜２Ｄの直下へ移動させ、そこでワーク保持ヘッド
２Ａ〜２Ｄに再度上下動作を行わせて、新たなノズル３
をワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄに装着する。なおノズル
ストッカ７０を長手方向Ｎ６へ移動させる移動手段とし
ては、シリンダや送りねじなどの送り機構が用いられ
る。本実施の形態では、ノズルストッカ７０，ノズル交
換ステーションＤに配置された昇降手段２３等がノズル
交換手段を構成している。1 and 3, the nozzle exchange station D is provided with a horizontally long nozzle stocker 70. The nozzle stocker 70 is provided with a plurality of nozzles 3. Nozzle 3 of work holding heads 2A to 2D
It is desirable to replace according to the type of the work 8.
It is also desirable to replace the nozzle 3 when a trouble such as nozzle clogging occurs. Therefore, when replacing the nozzle 3, the nozzle stocker 70 is moved in the longitudinal direction N6.
To move the vacant seat immediately below the work holding heads 2A to 2D, where the work holding heads 2A to 2D are vertically moved by the elevating means 23, and the used nozzles 3 are collected in the vacant seats. Next, the nor-stoker 70 is moved again in the longitudinal direction N6 to move the desired nozzle 3 immediately below the work holding heads 2A to 2D. Then, the work holding heads 2A to 2D are moved up and down again, and a new nozzle is moved. 3
Is mounted on the work holding heads 2A to 2D. As a moving means for moving the nozzle stocker 70 in the longitudinal direction N6, a feed mechanism such as a cylinder or a feed screw is used. In the present embodiment, the nozzle stocker 70, the lifting / lowering means 23 disposed at the nozzle replacement station D, and the like constitute a nozzle replacement means.
【００２４】このバンプ付きワークのボンディング装置
は上記のように構成されており、次に全体の動作を説明
する。図２において、ピックアップユニット１０の右側
のノズル１４は上下動作を行ってトレイ７のワーク８を
ピックアップする。次にこのノズル１４は矢印Ｎ３方向
へ１８０°回転して上下反転しながら、回転軸１１を中
心に矢印Ｎ３方向へ１８０°水平回転してワーク保持ヘ
ッド２Ａの直下に移動する。The bonding apparatus for a work with bumps is configured as described above. Next, the overall operation will be described. In FIG. 2, the nozzle 14 on the right side of the pickup unit 10 moves up and down to pick up the work 8 on the tray 7. Next, the nozzle 14 rotates 180 ° in the direction of the arrow N3 and turns upside down while rotating horizontally by 180 ° in the direction of the arrow N3 about the rotation shaft 11 and moves directly below the work holding head 2A.
【００２５】そこでワーク保持ヘッド２Ａは上下動作を
行ってノズル１４の上端部に保持されたワーク８をノズ
ル３で真空吸着してピックアップする。次に図１におい
てこのワーク保持ヘッド２Ａは粘液塗布ステーションＢ
へ移動する。そこでワーク保持ヘッド２Ａは上下動作を
行ってバンプ８ａにフラックス３１を付着させる。次に
ワーク保持ヘッド２ＡはボンディングステーションＣへ
移動する。図４および図５を参照して説明したように、
ボンディングステーションＣでは鏡筒５２を前進後退さ
せてバンプ８ａとパッド４４の相対的な位置ずれを検出
した後、この位置ずれを補正するように基板４３を水平
移動させた後、ワーク保持ヘッド２Ａに上下動作を行わ
せてワーク８を基板４３上に搭載する。Then, the work holding head 2A moves up and down to vacuum pick up the work 8 held at the upper end of the nozzle 14 by the nozzle 3 and pick it up. Next, in FIG. 1, the work holding head 2A is
Move to. Therefore, the work holding head 2A moves up and down to attach the flux 31 to the bumps 8a. Next, the work holding head 2A moves to the bonding station C. As described with reference to FIGS. 4 and 5,
At the bonding station C, the lens barrel 52 is moved forward and backward to detect the relative displacement between the bump 8a and the pad 44, and then the substrate 43 is horizontally moved so as to correct the displacement, and then the workpiece holding head 2A The work 8 is mounted on the substrate 43 by performing an up-down operation.
【００２６】次に可動テーブル４０を駆動して、ワーク
８を熱圧着ツール４７の直下へ移動させる（図６）。そ
こで熱圧着ツール４７に上下動作を行わせて熱圧着ツー
ル４７をワーク８の上面に押し付け、バンプ８ａをパッ
ド４４に熱圧着してボンディングする（図７）。図８
は、以上のようにしてワーク８がボンディングされた基
板４３を示している。上述した動作が繰り返されること
により、基板４３にはワーク８が次々にボンディングさ
れる。本実施の形態のように、ロータリーヘッド１にワ
ーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄを複数個設ければ、上記諸作
業を並行して作業能率よく行うことができる。Next, the movable table 40 is driven to move the work 8 directly below the thermocompression bonding tool 47 (FIG. 6). Then, the thermocompression tool 47 is moved up and down to press the thermocompression tool 47 against the upper surface of the work 8, and the bump 8 a is thermocompression bonded to the pad 44 for bonding (FIG. 7). FIG.
Shows the substrate 43 to which the work 8 is bonded as described above. By repeating the above operation, the workpieces 8 are bonded to the substrate 43 one after another. If a plurality of work holding heads 2A to 2D are provided on the rotary head 1 as in the present embodiment, the above-mentioned various operations can be performed in parallel with high work efficiency.
【００２７】本発明は上記実施の形態に限定されないの
であって、例えば粘液塗布ステーションには、フラック
スに替えて導電ペーストなどを備え、この導電ペースト
をバンプに付着させて、バンプを基板のパッドにボンデ
ィングするようにしてもよい。また上記実施の形態で
は、熱圧着手段はボンディングステーションに設けてい
るが、ワーク保持ヘッドと同様に熱圧着手段をロータリ
ーヘッドに設け、ワーク保持ヘッドと同様にロータリー
ヘッドをピッチ回転させてボンディングステーションへ
移動させて、バンプ付きのワークを他方のワークに熱圧
着するようにしてもよいものである。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, a mucus application station is provided with a conductive paste or the like instead of a flux, and the conductive paste is attached to the bump, and the bump is applied to the pad of the substrate. You may make it bond. In the above embodiment, the thermocompression bonding means is provided at the bonding station. However, the thermocompression bonding means is provided at the rotary head, similarly to the work holding head, and the rotary head is rotated at a pitch similar to the work holding head to the bonding station. By moving the work, the work with bumps may be thermocompression-bonded to the other work.
【００２８】また供給ユニット４のトレイ９に替えて、
粘着シートにワーク８を粘着して供給するようにしても
よい。また供給手段としては、ピックアップユニット１
０を廃止して、トレイ９のワーク８をワーク保持ヘッド
２Ａ〜２Ｄで直接ピックアップするようにしてもよい。
この場合、トレイ９にはワーク８のバンプを下向きにし
て収納しておく。その他、塗布手段やノズル交換手段に
ついても本実施の形態に限定されるものではなく種々の
変更を加えてよいものである。In place of the tray 9 of the supply unit 4,
The work 8 may be supplied while being adhered to the adhesive sheet. In addition, as the supply means, the pickup unit 1
0 may be eliminated, and the work 8 on the tray 9 may be directly picked up by the work holding heads 2A to 2D.
In this case, the work 8 is stored in the tray 9 with the bumps facing downward. In addition, the application unit and the nozzle replacement unit are not limited to the present embodiment, and various changes may be made.
【００２９】[0029]
【発明の効果】本発明によれば、ワーク供給ステーショ
ンに備えられたワークをワーク保持ヘッドにピックアッ
プする作業、ワーク保持ヘッドにピックアップされたワ
ークの下面のバンプにフラックスなどの粘液を塗布する
作業、バンプ付きのワークを他方のワークに搭載する作
業、バンプ付きのワークの品種に応じてノズルを交換す
る作業などの諸作業を、一連の作業として作業性よく行
うことができる。またロータリーヘッドにワーク保持ヘ
ッドを複数個備えることが可能であり、これにより諸作
業を並行して行うことにより、作業能率を著しく向上で
きる。According to the present invention, an operation of picking up a work provided in a work supply station to a work holding head, an operation of applying a mucus such as flux to bumps on the lower surface of the work picked up by the work holding head, Various operations such as mounting a work with a bump on the other work and exchanging a nozzle according to the type of the work with a bump can be performed as a series of operations with good workability. Further, it is possible to equip the rotary head with a plurality of work holding heads, so that various operations can be performed in parallel, thereby greatly improving the work efficiency.
【図１】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークのボ
ンディング装置の平面図FIG. 1 is a plan view of a bonding apparatus for a work with bumps according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークのボ
ンディング装置の側面図FIG. 2 is a side view of a bonding apparatus for a work with bumps according to an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークのボ
ンディング装置の側面図FIG. 3 is a side view of a bonding apparatus for a work with bumps according to an embodiment of the present invention.
【図４】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークのボ
ンディング装置のボンディング動作の説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of a bonding operation of a bonding apparatus for a work with bumps according to an embodiment of the present invention.
【図５】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークのボ
ンディング装置のボンディング動作の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of a bonding operation of a bonding apparatus for a work with bumps according to an embodiment of the present invention.
【図６】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークのボ
ンディング装置のボンディング動作の説明図FIG. 6 is an explanatory diagram of a bonding operation of a bonding apparatus for a work with bumps according to an embodiment of the present invention.
【図７】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークのボ
ンディング装置のボンディング動作の説明図FIG. 7 is an explanatory diagram of a bonding operation of a bonding apparatus for a work with bumps according to an embodiment of the present invention.
【図８】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークのボ
ンディング装置のボンディング動作の説明図FIG. 8 is an explanatory diagram of a bonding operation of a bonding apparatus for a work with bumps according to an embodiment of the present invention.
【符号の説明】 １ ロータリーヘッド ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ ワーク保持ヘッド ３ ノズル ４ ワーク供給ユニット ８ ワーク ８ａ バンプ １０ ピックアップユニット １４ ノズル ２３ 昇降手段 ３１ フラックス ４３ 基板 ４４ パッド ４５ 熱圧着手段 ４７ 熱圧着ツール ５０ 認識ユニット ７０ ノズルストッカ Ａ ワーク供給ステーション Ｂ 粘液塗布ステーション Ｃ ボンディングステーション Ｄ ノズル交換ステーション[Description of Signs] 1 Rotary head 2A, 2B, 2C, 2D Work holding head 3 Nozzle 4 Work supply unit 8 Work 8a Bump 10 Pickup unit 14 Nozzle 23 Elevating means 31 Flux 43 Substrate 44 Pad 45 Thermocompression means 47 Thermocompression tool 50 recognition unit 70 nozzle stocker A work supply station B mucus application station C bonding station D nozzle replacement station
Claims (1)
のロータリーヘッドに設けられた複数個のワーク保持ヘ
ッドを備え、また前記ワーク保持ヘッドの移動路に、前
記ワーク保持ヘッドに着脱自在に装着されたノズルにバ
ンプ付きのワークを供給するワーク供給ステーション、
前記ワーク保持ヘッドのノズルに保持されたワークの下
面のバンプに粘液を塗布する粘液塗布ステーション、前
記粘液が塗布されたワークを前記保持ヘッドにより他方
のワークに搭載するボンディングステーション、バンプ
付きのワークの品種に応じて前記ノズルを自動交換する
ノズル交換ステーションを設けたことを特徴とするバン
プ付きワークのボンディング装置。1. A rotary head for rotating a pitch, a plurality of work holding heads provided on the rotary head, and removably mounted on the work holding head in a moving path of the work holding head. A work supply station that supplies a work with a bump to the nozzle,
A mucus application station for applying a mucus to a bump on the lower surface of a work held by a nozzle of the work holding head, a bonding station for mounting the work on which the mucus is applied to the other work by the holding head, A bonding apparatus for a work with bumps, comprising a nozzle replacement station for automatically replacing the nozzle according to the type.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP17762496A JP3255024B2 (en) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | Bonding equipment for workpieces with bumps |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17762496A JP3255024B2 (en) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | Bonding equipment for workpieces with bumps |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH1022350A JPH1022350A (en) | 1998-01-23 |
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Family Applications (1)
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Families Citing this family (3)
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| US9426898B2 (en) * | 2014-06-30 | 2016-08-23 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Thermocompression bonders, methods of operating thermocompression bonders, and interconnect methods for fine pitch flip chip assembly |
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1996
- 1996-07-08 JP JP17762496A patent/JP3255024B2/en not_active Expired - Fee Related
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