JP4746948B2 - Electronic component mounting apparatus and mounting method - Google Patents
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Description
この発明は基板に電子部品としての半導体チップを、これら基板と半導体チップとに熱と圧力を加えながら実装する電子部品の実装装置及び実装方法に関する。 The present invention relates to an electronic component mounting apparatus and mounting method for mounting a semiconductor chip as an electronic component on a substrate while applying heat and pressure to the substrate and the semiconductor chip.
電子部品としての半導体チップを基板に実装する場合、いわゆるフリップチップ方式の実装装置が用いられる。この実装装置はウエハステージを備えている。このウエハステージには粘着シートに貼られた半導体ウエハが保持されている。この半導体ウエハはさいの目状の多数の半導体チップに切断されている。 When a semiconductor chip as an electronic component is mounted on a substrate, a so-called flip chip type mounting apparatus is used. This mounting apparatus includes a wafer stage. A semiconductor wafer affixed to the adhesive sheet is held on the wafer stage. This semiconductor wafer is cut into a large number of dice-shaped semiconductor chips.
上記ウエハステージからはピックアップツールによって半導体チップが１つずつ取り出される。ピックアップツールは半導体チップを取り出してから上下方向に１８０度回転して上記半導体チップを反転させる。つまり、バンプが形成された面を下に向ける。 Semiconductor chips are taken out from the wafer stage one by one by a pickup tool. The pick-up tool takes out the semiconductor chip and then rotates 180 degrees in the vertical direction to invert the semiconductor chip. That is, the surface on which the bump is formed faces downward.
反転された半導体チップはバンプが形成された面を下にしてＸ、Ｙ及びＺ方向に駆動される実装ツールに受け渡される。半導体チップを受けた実装ツールは搬送手段によって搬送されて位置決めされた基板の上方に移動する。 The inverted semiconductor chip is delivered to a mounting tool that is driven in the X, Y, and Z directions with the surface on which the bumps are formed facing down. The mounting tool that has received the semiconductor chip moves above the substrate positioned by being conveyed by the conveying means.
上記基板と、この基板の上方に移動した半導体チップは撮像手段によって撮像される。そして、半導体チップは、この半導体チップと上記基板との撮像による位置認識に基いて上記基板に対して位置決めされる。 The substrate and the semiconductor chip moved above the substrate are imaged by the imaging means. Then, the semiconductor chip is positioned with respect to the substrate based on position recognition by imaging the semiconductor chip and the substrate.
搬送手段によって位置決めされた上記基板は下面が実装ステージによって支持される。つまり、実装ステージは上下方向に駆動可能となっていて、基板が位置決めされると同時に上昇してその下面を支持する。 The lower surface of the substrate positioned by the conveying means is supported by the mounting stage. In other words, the mounting stage can be driven in the vertical direction, and as the substrate is positioned, it rises and supports its lower surface.
そして、上記撮像手段の撮像による位置認識に基いて上記半導体チップが位置決めされると、上記実装ツールが下降方向に駆動されて上記半導体チップを基板に実装する。基板に対する半導体チップの実装は熱と圧力によって行われる。 When the semiconductor chip is positioned based on the position recognition by the image pickup by the image pickup means, the mounting tool is driven in the downward direction to mount the semiconductor chip on the substrate. The semiconductor chip is mounted on the substrate by heat and pressure.
すなわち、半導体チップを吸着保持する実装ツールと、位置決めされた基板の下面を支持する実装ステージにはそれぞれヒータが設けられている。実装ツールと実装ステージは上記ヒータによってたとえば４００℃程度に加熱される。 That is, a heater is provided in each of the mounting tool that holds the semiconductor chip by suction and the mounting stage that supports the lower surface of the positioned substrate. The mounting tool and the mounting stage are heated to, for example, about 400 ° C. by the heater.
したがって、実装ツールが下降して半導体チップを基板に押圧すれば、基板の実装位置に予め塗布された熱硬化性の接着剤が溶融硬化して、上記半導体チップが上記基板に接合されることになる。 Therefore, when the mounting tool is lowered and the semiconductor chip is pressed against the substrate, the thermosetting adhesive previously applied to the mounting position of the substrate is melted and cured, and the semiconductor chip is bonded to the substrate. Become.
従来、上記基板は、上記搬送手段によって所定の位置に搬送されて位置決めされると、それと同時に実装ステージが上昇して基板の下面が支持されるようになっていた。そして、基板が実装ステージで支持された状態で、上記基板と半導体チップとが撮像手段によって撮像され、その撮像による位置認識に基いて半導体チップが位置決めされてから、上記実装ツールを下降させて半導体チップを基板に実装するようにしていた。 Conventionally, when the substrate is transported to a predetermined position by the transport means and positioned, the mounting stage is raised simultaneously to support the lower surface of the substrate. Then, with the substrate supported by the mounting stage, the substrate and the semiconductor chip are imaged by the imaging means, the semiconductor chip is positioned based on the position recognition by the imaging, and then the mounting tool is lowered to perform the semiconductor The chip was mounted on the substrate.
しかしながら、搬送手段によって基板が位置決めされた直後から、この基板を実装ステージによって支持するようにすると、基板は実装ステージに設けられたヒータから熱影響を受けることが避けられない。基板はその材質によって熱影響を受けると伸びたり、収縮するものがある。 However, if the substrate is supported by the mounting stage immediately after the substrate is positioned by the conveying means, it is inevitable that the substrate is affected by heat from the heater provided on the mounting stage. Some substrates expand or contract when affected by the heat of the material.
基板が実装ステージによって支持されてから、この基板に半導体チップが実装されるまでの時間は、たとえば半導体チップを実装位置に供給されて位置決めされるまでに要する時間が長く掛かる場合があるなどして一定しない。 The time from when the substrate is supported by the mounting stage until the semiconductor chip is mounted on the substrate may take a long time, for example, until the semiconductor chip is supplied to the mounting position and positioned. Not constant.
そのため、従来は基板が実装ステージから受ける熱影響の時間にばらつきが生じて基板の収縮度合が不均一となり、その基板に対する半導体チップの実装精度にもばらつきが生じるということがあった。 For this reason, in the past, there has been a variation in the time of the heat effect that the substrate receives from the mounting stage, the degree of shrinkage of the substrate becomes non-uniform, and the mounting accuracy of the semiconductor chip on the substrate may also vary.
つまり、基板は、その材質（品種）によって実装ステージから受ける熱影響時間が短い方がよい場合や所定時間熱影響を受けて収縮状態が安定してから半導体チップを実装した方がよい場合、さらには熱影響を無視してタクトタイムを短縮することが優先される場合などがある。 In other words, the board should have a short heat-affected time from the mounting stage depending on the material (product type), or if it is better to mount the semiconductor chip after the thermal shrinkage has stabilized after a predetermined time, In some cases, priority is given to shortening the tact time by ignoring the thermal effect.
しかしながら、従来は基板が受ける熱影響の時間を考慮することなく、半導体チップを実装するようにしていたので、実装精度にばらつきが生じるということがあった。しかも、基板が受ける熱影響の時間が長くなると、基板に予め塗布された熱硬化性の接着剤が硬化してしまうことがあり、そのような場合には半導体チップの接合不良を招くということがある。 However, in the past, since the semiconductor chip was mounted without considering the time of heat influence on the substrate, the mounting accuracy sometimes varied. In addition, when the time of the heat effect applied to the substrate becomes longer, the thermosetting adhesive previously applied to the substrate may be cured, and in such a case, the bonding failure of the semiconductor chip may be caused. is there.
この発明は、搬送位置決めされた基板が実装ステージによって支持されるタイミングを、基板と電子部品を撮像して位置認識する順序との関係で設定することで、基板が受ける熱影響を制御できるようにした電子部品の実装装置及び実装方法を提供することにある。 According to the present invention, the timing at which the transported and positioned board is supported by the mounting stage is set in relation to the order of recognizing the position by imaging the board and the electronic component, so that the thermal influence on the board can be controlled. Another object of the present invention is to provide an electronic component mounting apparatus and mounting method.
この発明は、基板に電子部品を実装する実装装置であって、
上記基板を搬送位置決めする搬送手段と、
この搬送手段によって位置決めされた基板の下面側に設けられ上昇することでこの基板の下面を支持する実装ステージと、
この実装ステージによって下面が支持された上記基板の上面に上記電子部品を実装する実装ツールと、
上記基板と上記電子部品を撮像しその撮像による位置認識に基いて上記基板と電子部品を位置決めする撮像手段と、
この撮像手段によって上記基板と電子部品を位置認識する順序と、上記実装ステージを上昇させて上記基板の下面を支持するタイミングを設定に基いて制御して上記基板に上記電子部品を実装させる制御手段を具備し、
上記制御手段は、
上記撮像手段の撮像により位置認識する順序を、上記基板と電子部品のうち撮像可能となった方から行う第１の位置認識パターンと、基板を撮像して位置認識してから電子部品を撮像して位置認識する第２の位置認識パターンと、電子部品を撮像して位置認識してから基板を撮像して位置認識する第３の位置認識パターンのいずれかに設定可能で、
上記基板の下面を支持するタイミングを、基板が搬送位置決めされた直後に行う第１の支持タイミングと、上記撮像手段によって上記基板の位置認識が可能となった直後に行う第２の支持タイミングと、上記撮像手段による上記基板と電子部品の位置認識が終了した後に行う第３の支持タイミングのいずれかに設定可能であって、
上記基板と電子部品を撮像して位置認識する順序と、上記実装ステージを上昇させて上記基板の下面を支持するタイミングを設定するためのデータ入力手段を備えていることを特徴とする電子部品の実装装置にある。
The present invention is a mounting apparatus for mounting electronic components on a substrate,
Conveying means for conveying and positioning the substrate;
A mounting stage which is provided on the lower surface side of the substrate positioned by the conveying means and supports the lower surface of the substrate by ascending;
A mounting tool for mounting the electronic component on the upper surface of the substrate whose lower surface is supported by the mounting stage;
Imaging means for imaging the substrate and the electronic component and positioning the substrate and the electronic component based on position recognition by the imaging;
Control means for mounting the electronic component on the substrate by controlling the order of recognizing the position of the substrate and the electronic component by the imaging unit and the timing of raising the mounting stage and supporting the lower surface of the substrate based on the setting. Comprising
The control means includes
The first position recognition pattern for performing position recognition by imaging by the imaging means is performed from the board and the electronic component that can be imaged, and the electronic component is imaged after the board is imaged and the position is recognized. Can be set to either a second position recognition pattern for recognizing a position and a third position recognition pattern for recognizing a position by imaging a substrate after imaging the electronic component,
A timing for supporting the lower surface of the substrate; a first support timing that is performed immediately after the substrate is transported and positioned; a second support timing that is performed immediately after the position of the substrate can be recognized by the imaging unit; It can be set to any one of the third support timings performed after the position recognition of the substrate and the electronic component by the imaging unit is completed ,
An electronic component comprising: a data input means for setting an order for recognizing a position by imaging the substrate and the electronic component; and a timing for raising the mounting stage and supporting the lower surface of the substrate . In the mounting device.
この発明は、基板に電子部品を実装する実装方法であって、
上記基板を搬送位置決めする工程と、
位置決めされた基板の下面を支持する工程と、
下面が支持された上記基板の上面に上記電子部品を実装する工程と、
上記基板と上記電子部品とを撮像し、その撮像による位置認識に基いて上記基板と上記電子部品を位置決めする工程と、
上記基板と電子部品を撮像して位置認識する順序と、上記基板の下面を支持するタイミングを設定に基いて制御して上記基板に上記電子部品を実装する工程を具備し、
上記基板と電子部品を撮像して位置認識する順序は、上記基板と電子部品のうち撮像可能となった方から行う第１の位置認識パターンと、基板を撮像して位置認識してから電子部品を撮像して位置認識する第２の位置認識パターンと、電子部品を撮像して位置認識してから基板を撮像して位置認識する第３の位置認識パターンのいずれかに設定可能であって、
上記基板の下面を支持するタイミングは、基板が搬送位置決めされた直後に行う第１の支持タイミングと、上記撮像手段によって上記基板の位置認識が可能となった直後に行う第２の支持タイミングと、上記撮像手段による上記基板と電子部品の位置認識が終了した後に行う第３の支持タイミングのいずれかの設定可能であって、
上記基板と電子部品を撮像して位置認識する順序と、上記基板の下面を支持するタイミングは、上記基板と電子部品とが熱影響を受けたときの変形に応じて設定することを特徴とする電子部品の実装方法にある。
This invention is a mounting method for mounting an electronic component on a substrate,
A step of conveying and positioning the substrate;
Supporting the lower surface of the positioned substrate;
Mounting the electronic component on the upper surface of the substrate on which the lower surface is supported;
Imaging the substrate and the electronic component and positioning the substrate and the electronic component based on position recognition by the imaging;
The process of mounting the electronic component on the substrate by controlling the order in which the substrate and the electronic component are imaged and recognizing the position and the timing of supporting the lower surface of the substrate based on the setting,
The order in which the board and the electronic component are imaged to recognize the position is the first position recognition pattern performed from the board and the electronic component that can be imaged, and the electronic component after the board is imaged and the position is recognized. Can be set to any one of a second position recognition pattern for recognizing the position by imaging and a third position recognition pattern for recognizing the position by imaging the electronic component and then recognizing the position,
The timing for supporting the lower surface of the substrate includes a first support timing that is performed immediately after the substrate is transported and positioned, a second support timing that is performed immediately after the position of the substrate can be recognized by the imaging unit, Any one of the third support timings to be performed after the position recognition of the substrate and the electronic component by the imaging unit is completed ,
The order of recognizing the position by imaging the board and the electronic component and the timing for supporting the lower surface of the board are set according to the deformation when the board and the electronic component are affected by heat. There is an electronic component mounting method.
この発明によれば、基板に電子部品を実装する際、基板と電子部品を撮像する順序と、基板の下面を実装ステージによって支持するタイミングを設定に基いて制御するため、基板が実装ステージに支持されてから電子部品が実装されるまでの時間、つまり基板が実装ステージから受ける熱影響の時間を、たとえば品種ごとにばらつきが生じるようなことなく制御することが可能となる。 According to the present invention, when mounting electronic components on a substrate, the order in which the substrate and the electronic components are imaged and the timing at which the lower surface of the substrate is supported by the mounting stage are controlled based on the setting, so the substrate is supported by the mounting stage. It is possible to control the time from when the electronic component is mounted to the time when the electronic component is mounted, that is, the time of the thermal effect that the substrate receives from the mounting stage without causing variations among the products.
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１乃至図３はこの発明の一実施の形態を示し、図１に示すフリップチップ方式の実装装置は部品供給部としてのウエハステージ１を備えている。このウエハステージ１は、ベース２の一端部に順次設けられたＹテーブル３、Ｘテーブル４及びθテーブル５を有し、θテーブル５上には半導体ウエハ７が保持されたウエハホルダ８が設けられている。
1 to 3 show an embodiment of the present invention. The flip-chip mounting apparatus shown in FIG. 1 includes a
上記Ｘテーブル４はＹテーブル３に設けられたＹ駆動源３ａによってＹ方向に駆動され、θテーブル５はＸテーブル４に設けられたＸ駆動源４ａによってＸ方向に駆動される。上記ウエハホルダ８はθテーブル５に設けられたθ駆動源５ａによって回転方向に駆動される。それによって、ウエハホルダ８はＸ、Ｙ及びθ方向に駆動可能となっている。
The X table 4 is driven in the Y direction by a
上記半導体ウエハ７は、多数の正方形の電子部品である、半導体チップ６に分割されている。上記半導体チップ６はピックアップ装置を構成するピックアップツール１１によって取り出される。このピックアップツール１１はＬ字状をなし、支軸１２を支点として図１に鎖線で示す位置と実線で示す位置との１８０度の範囲で矢印方向に回転駆動させることができるとともに、先端部には半導体チップ６を真空吸着する吸着ノズル１３が設けられている。さらに、ピックアップツール１１は図示せぬ駆動手段によってＸ、Ｙ方向（水平方向）及びＺ方向（上下方向）に駆動可能となっている。
The semiconductor wafer 7 is divided into
上記ベース２の他端部には支持体１５が設けられている。この支持体１５の上面には、一端部を支持体１５に固定し、他端部を上記ウエハステージ１の方向に突出させた第１のベース１６が水平に設けられている。この第１のベース１６の他端部の上面にはステージテーブル１７が設けられている。
A
このステージテーブル１７はＸテーブル１８と、このＸテーブル１８上に設けられ上記ウエハステージ１に対して接離するＸ方向に駆動されるＹテーブル１９及びこのＹテーブル１９上に設けられて上記Ｘ、Ｙ方向に駆動される実装ステージ２０を有する。
The stage table 17 is provided with an X table 18, a Y table 19 provided on the X table 18 and driven in the X direction to come in contact with and away from the
上記Ｘテーブル１８にはＹテーブル１９をＸ方向に駆動するＸ駆動源１８ａが設けられ、Ｙテーブル１９には実装ステージ２０をＹ方向に駆動するＹ駆動源１９ａが設けられている。実装ステージ２０はＺ駆動源２０ａによって上下方向である、Ｚ方向に駆動されるようになっている。つまり、実装ステージ２０はＸ、Ｙ方向及びＺ方向に駆動可能となっている。
The X table 18 is provided with an
上記実装ステージ２０の上方には搬送ガイド２１が設けられている。この搬送ガイド２１には、上記ピックアップツール１１によって後述するごとくウエハホルダ８から取り出された半導体チップ６が実装されるリードフレームなどの基板２２が所定方向にピッチ送りされ、半導体チップ６を実装する実装位置で位置決めするようになっている。つまり、上記搬送ガイド２１及び基板２２をピッチ送りする駆動機構によって搬送手段２３を構成している。
A conveyance guide 21 is provided above the mounting
上記実装ステージ２０には図示しないヒータが内蔵されている。このヒータ２０は実装ステージ２０を、たとえば３００〜４００℃に加熱する。加熱された実装ステージ２０が上昇方向に駆動されると、その上面で上記搬送ガイド２１に位置決めされた基板２２の下面を支持する。それによって、基板２２は実装ステージ２０によって３００〜４００℃に加熱されるようになっている。
The mounting
上記第１のベース１６の一端部には第１のスペーサ２４を介して第２のベース２５が一端部を固定して水平に設けられている。この第２のベース２５は上記第１のベース１６よりも長さ寸法が短く、他端部は上記ウエハステージ１側に突出している。
A
上記第２のベース２５の他端部の上面にはカメラテーブル２６が設けられている。このカメラテーブル２６はＸテーブル２７を有する。このＸテーブル２７上にはＸ駆動源２７ａによってＸ方向に駆動されるＹテーブル２８が設けられている。このＹテーブル２８上にはＹ駆動源２８ａによってＹ方向に駆動される取り付け部材２９が設けられている。
A camera table 26 is provided on the upper surface of the other end of the
上記取り付け部材２９には撮像手段を構成するカメラユニット３１が設けられている。このカメラユニット３１は、図２に示すように中空箱形状に形成されたケース３１ａを有し、このケース３１ａ内には上記搬送ガイド２１に沿って搬送される基板２２を撮像する第１のカメラ３２と、上記ピックアップツール１１から後述する実装ツール４９の吸着面４９ａに受け渡された半導体チップ６を撮像する第２のカメラ３３とが設けられている。各カメラ３２，３３はＣＣＤ（固体撮像素子）からなる。
The
上記カメラユニット３１の先端部の下面と上面とにはそれぞれ撮像窓３６が形成されている。カメラユニット３１の先端部内には上記撮像窓３６に対して４５度の角度で傾斜した２つの反射面３７を有するミラー３８が収容されている。下側の撮像窓３６から入射して一方の反射面３７で反射した光は上記第１のカメラ３２に入射する。上側の撮像窓３６から入射して他方の反射面３７で反射した光は第２のカメラ３３に入射する。
図２に示すように、各カメラ３２，３３からの撮像信号は制御装置３９に設けられた画像処理部４０（図３に示す）に入力し、ここで処理されてデジタル信号に変換されるようになっている。なお、制御装置３９は図１に示すように上記支持体１５に設けられている。
As shown in FIG. 2, the imaging signals from the
図１に示すように、上記第２のベース２５の一端部の上面には第２のスペーサ４１が設けられている。この第２のスペーサ４１には第３のベース４２が一端部を固定して水平に設けられている。第３のベース４２の他端部の上面にはヘッドテーブル４３が設けられている。このヘッドテーブル４３はＸテーブル４４を有する。このＸテーブル４４の上面にはＸ駆動源４４ａによってＸ方向に駆動されるＹテーブル４５が設けられている。このＹテーブル４５の上面にはＹ駆動源４５ａによってＹ方向に駆動される取り付け体４６が設けられている。
As shown in FIG. 1, a
上記取り付け体４６の前端面にはＺテーブル４７が設けられ、このＺテーブル４７にはＺ駆動源４７ａによって上記Ｘ方向とＹ方向とがなす平面に対して直交するＺ方向に駆動される実装ヘッド４８が設けられている。
A Z table 47 is provided on the front end surface of the mounting
上記実装ヘッド４８の先端には断面形状が矩形状の図示しないヒータを内蔵した上記実装ツール４９がθテーブル５０によって水平方向の回転角度の調整可能に設けられている。つまり、実装ツール４９はＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向に駆動可能となっている。実装ツール４９はウエハステージ１から取り出して吸着保持した半導体チップ６を、たとえば３００〜４００℃程度に加熱するようになっている。
At the tip of the mounting
図３は制御回路のブロック図である。上記制御装置３９は制御部５５、上記画像処理部４０及び駆動出力部５７を有する。上記制御部５５にはタッチパネルやキーボードなどのデータ入力手段５８及びＨＤＤなどのデータ保存媒体５９が接続されている。上記データ入力手段５８は、上記制御部５５に上記基板２２に半導体チップ６を実装するときの後述する実装条件を入力することができるようになっている。
FIG. 3 is a block diagram of the control circuit. The
上記画像処理部４０には上記カメラユニット３１に設けられた第１のカメラ３２と第２のカメラ３３からの撮像信号が入力される。第１のカメラ３２と第２のカメラ３３からの撮像信号を取り込んだ上記画像処理部４０は、その撮像信号をデジタル信号に変換して上記制御部５５に出力する。なお、第１、第２のカメラ３２，３３からの撮像信号は、上記画像処理部４０に接続されたモニタ６１に表示できるようになっている。
Imaging signals from the
上記制御部５５はデジタル信号に変換された撮像信号によって搬送ガイド２１に位置決めされた基板２２と、実装ツール４９に保持された半導体チップ６の位置を認識し、その認識に基いて実装ツール４９をＸ、Ｙ方向に駆動して半導体チップ６を基板２２の実装位置に位置決めする。
The
すなわち、上記制御部５５は、第１のカメラ３２と第２のカメラ３３の画像処理部４０でデジタル信号に変換された撮像信号のいずれか一方の撮像信号を取り込んで画像処理（基板２２又は半導体チップ６の一方の位置認識）をした後、他方の撮像信号を取り込んで画像処理するようになっている。つまり、各カメラ３２，３３からの撮像信号を順次に処理する。
That is, the
さらに、制御部５５は、データ入力手段５８によって設定された実装条件、つまり上記第１のカメラ３３と第２のカメラ３２から取り込まれた撮像信号の画像処理順序と、上記実装ステージ２０により搬送ガイド２１に位置決めされた基板２２を支持するタイミングを制御する。
Further, the
撮像信号の画像処理順序、つまり基板２２と半導体チップ６の位置認識としては、上記基板２２と半導体チップ６のうち各カメラ３２，３３によって撮像が可能となった方から行う第１の位置認識パターン（Ａ）と、基板２２を撮像してその撮像信号を処理して位置認識してから半導体チップ６を撮像してその撮像信号を処理して位置認識する第２の位置認識パターン（Ｂ）と、半導体チップ６を撮像してその撮像信号を処理して位置認識してから基板２２を撮像してその撮像信号を処理して位置認識する第３の位置認識パターン（Ｃ）の３つの設定が可能となっている。
As the image processing order of the imaging signals, that is, the position recognition of the
上記基板２２の下面を支持するタイミングは、基板２２が搬送ガイド２１の所定の位置に位置決めされた直後に行う第１の支持タイミング（Ｌ）と、第１のカメラ３２によって上記基板２２の位置認識が可能となった直後に行う第２の支持タイミング（Ｍ）と、上記第１、第２のカメラ３２，３３による上記基板２２と半導体チップ６の位置認識が終了した後に行う第３の支持タイミング（Ｎ）との３つの設定が可能となっている。
The timing of supporting the lower surface of the
したがって、上記データ入力手段５８により、画像処理順序の３つの設定Ａ、Ｂ、Ｃと、基板２２を支持する３つのタイミングＬ，Ｍ，Ｎを組み合わせることで、合計９つの実装条件を設定することができるようになっている。つまり、（Ａ＋Ｌ）、（Ａ＋Ｍ）、（Ａ＋Ｎ）、（Ｂ＋Ｌ）、（Ｂ＋Ｍ）、（Ｂ＋Ｎ）、（Ｃ＋Ｌ）、（Ｃ＋Ｍ）及び（Ｃ＋Ｎ）の第１乃至第９の実装条件を設定できる。
Therefore, a total of nine mounting conditions can be set by combining the three settings A, B, and C of the image processing order and the three timings L, M, and N for supporting the
なお、上記制御部５５による上記ウエハステージ１、ピックアップツール１１、実装ステージ２０、搬送手段２３、カメラユニット３１及び実装ツールの駆動は、制御部５５に接続された駆動出力部５７から出力される駆動信号によって行われる。
Note that the driving of the
つぎに、第１乃至第９の実装条件で基板２２に半導体チップ６を実装する場合に作用について説明する。
Next, the operation when the
（Ａ＋Ｌ）の第１の実装条件の場合、基板２と半導体チップ６の撮像認識は、認識可能となった方から行うため、第１、第２のカメラ３２，３３による基板２２と半導体チップ６との撮像認識に待ち時間が発生することがない。しかも、基板２２は搬送位置決め後に直ちに実装ステージ２０で下面が支持されているから、撮像認識後に直ちに半導体チップ６を基板２に実装することができる。
In the case of the first mounting condition of (A + L), since the imaging recognition of the
つまり、タクトタイムを最も短縮することが可能である反面、第１、第２のカメラ３２，３３による基板２２と半導体チップ６との撮像認識に時間が掛かると、基板２２や半導体チップ６が受ける熱影響が大きくなるから、とくに基板２２の熱影響を小さくしたい場合には好ましくない。換言すれば、熱影響を無視してタクトタイムを短縮したい場合に好適する。
In other words, the tact time can be shortened most, but if the imaging recognition between the
（Ａ＋Ｍ）の第２の実装条件の場合、第１の実装条件の場合と同様、第１、第２のカメラ３２，３３による基板２２と半導体チップ６との撮像認識に待ち時間が発生することがない。また、実装ステージ２０によって基板２２を支持するタイミングは基板２の位置認識が可能となった直後であるから、第１の実装条件の場合よりも基板２２を支持するタイミングが遅くなることがあり、その分、基板２２に与える熱影響を小さくすることができる。
In the case of the second mounting condition of (A + M), as in the case of the first mounting condition, there is a waiting time for imaging recognition of the
（Ａ＋Ｎ）の第３の実装条件の場合、第１の実装条件の場合と同様、第１、第２のカメラ３２，３３による基板２２と半導体チップ６との撮像認識に待ち時間が発生することがない。また、実装ステージ２０によって基板２２を支持するタイミングは基板２２と半導体チップ６の撮像認識が終了した後であるから、第２の実装条件の場合よりもさらに基板２２を支持するタイミングが遅くなるから、基板２２に与える熱影響をさらに小さくすることができる。
In the case of the third mounting condition (A + N), as in the case of the first mounting condition, there is a waiting time for image recognition of the
（Ｂ＋Ｌ）の第４の実装条件の場合、基板２２を撮像認識してから、半導体チップ６を撮像認識するため、半導体チップ６が実装ツール４９によって保持されている時間を短くすることができる。それによって、半導体チップ６が受ける熱影響を小さくできる。また、基板２２は搬送位置決めされた直後に実装ステージ２０によって支持されるから、基板２２が受ける熱影響は大きくなるが、実装ステージ２０によって支持された状態で第１のカメラ３２によって撮像されるから、うねりがある基板２２などの場合には撮像精度を高めることができる。
In the case of the fourth mounting condition of (B + L), since the
（Ｂ＋Ｍ）の第５の実装条件の場合、基板２２を撮像認識してから、半導体チップ６を撮像認識するため、第４の実装条件と同様、半導体チップ６が実装ツール４９によって保持されている時間、つまり実装ツール４９から熱影響を受ける時間を短くすることができる。基板２２は第１のカメラ３２によって撮像認識が可能となったときに実装ステージ２０によって支持されるから、第４の実装条件の場合よりも基板２２が支持されるタイミングが遅くなり、その分、基板２２が受ける熱影響を小さくできる。
In the case of the fifth mounting condition (B + M), the
（Ｂ＋Ｎ）の第６の実装条件の場合、基板２２を撮像認識してから、半導体チップ６を撮像認識するため、第４の実装条件と同様、半導体チップ６が実装ツール４９によって保持されている時間、つまり実装ツール４９から熱影響を受ける時間を短くすることができる。基板２２は半導体チップ６が実装される直前、つまり基板２２と半導体チップ６の撮像認識が終了した後、実装ステージ２０によって支持されるから、基板２２が受ける熱影響を小さくすることができる。
In the case of the sixth mounting condition (B + N), the
（Ｃ＋Ｌ）の第７の実装条件の場合、半導体チップ６を撮像認識してから基板２２を撮像認識する。基板２２は搬送位置決めされた直後に実装ステージ２０によって支持される。そのため、半導体チップ６と基板２２とがともに熱影響を受けても問題ない場合にこの実装条件を適用するとよい。
In the case of the seventh mounting condition (C + L), the
（Ｃ＋Ｍ）の第８の実装条件の場合、半導体チップ６を撮像認識してから基板２２を撮像認識する一方、基板２２は第１のカメラ３２によって撮像認識が可能になったときに実装ステージ２０で支持される。そのため、第７の実装条件に比べて基板２２が受ける熱影響を小さくすることができ、しかも基板２２が実装ステージ２０で支持された状態でその基板２２が撮像認識されるから、基板２２の撮像認識の精度を高めることができる。
In the case of the eighth mounting condition of (C + M), the
（Ｃ＋Ｍ）の第９の実装条件の場合、半導体チップ６を撮像認識してから基板２２を撮像認識する一方、基板２２と半導体チップ６を撮像認識してから基板２２を実装ステージ２０で支持する。そのため、第８の実装条件よりもさらに基板２２が受ける熱影響を小さくすることができる。
In the case of the ninth mounting condition of (C + M), the
このように、この実施の形態においては、第１、第２のカメラ３２，３３によって基板２２と半導体チップ６を撮像して位置認識する順序と、基板２２を実装テーブル２０によって支持するタイミングとを設定することができるようにした。
As described above, in this embodiment, the order in which the
したがって、これらの条件を組み合わせることで、基板２２に半導体チップ６を実装する実装条件を種々変えることができるから、その実装条件に応じて基板２２や半導体チップ６に与える熱影響を、たとえば基板２２や半導体チップ６の品種などに応じて設定したり、実装に要するタクトタイムを優先するなどのことができる。
Therefore, by combining these conditions, the mounting conditions for mounting the
上記一実施の形態では基板と半導体チップを撮像認識するのに第１のカメラと第２のカメラとが一体的に設けられ、上下方向に位置する上記基板と半導体チップを同時に撮像することができるカメラユニットを用いたが、別体となった第１のカメラと第２のカメラを用いて上記基板と半導体チップを別々に撮像認識するようにしてもよい。 In the above embodiment, the first camera and the second camera are integrally provided to recognize and image the substrate and the semiconductor chip, and the substrate and the semiconductor chip positioned in the vertical direction can be imaged simultaneously. Although the camera unit is used, the substrate and the semiconductor chip may be separately imaged and recognized using the first camera and the second camera which are separated.
６…半導体チップ（電子部品）、２２…基板、２３…搬送手段、３２…第１のカメラ、３３…第２のカメラ、３９…制御装置、４０…画像処理部、４９…実装ツール、５５…制御部、５７…駆動出力部、５８…データ入力手段。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
上記基板を搬送位置決めする搬送手段と、
この搬送手段によって位置決めされた基板の下面側に設けられ上昇することでこの基板の下面を支持する実装ステージと、
この実装ステージによって下面が支持された上記基板の上面に上記電子部品を実装する実装ツールと、
上記基板と上記電子部品を撮像しその撮像による位置認識に基いて上記基板と電子部品を位置決めする撮像手段と、
この撮像手段によって上記基板と電子部品を位置認識する順序と、上記実装ステージを上昇させて上記基板の下面を支持するタイミングを設定に基いて制御して上記基板に上記電子部品を実装させる制御手段を具備し、
上記制御手段は、
上記撮像手段の撮像により位置認識する順序を、上記基板と電子部品のうち撮像可能となった方から行う第１の位置認識パターンと、基板を撮像して位置認識してから電子部品を撮像して位置認識する第２の位置認識パターンと、電子部品を撮像して位置認識してから基板を撮像して位置認識する第３の位置認識パターンのいずれかに設定可能で、
上記基板の下面を支持するタイミングを、基板が搬送位置決めされた直後に行う第１の支持タイミングと、上記撮像手段によって上記基板の位置認識が可能となった直後に行う第２の支持タイミングと、上記撮像手段による上記基板と電子部品の位置認識が終了した後に行う第３の支持タイミングのいずれかに設定可能であって、
上記基板と電子部品を撮像して位置認識する順序と、上記実装ステージを上昇させて上記基板の下面を支持するタイミングを設定するためのデータ入力手段を備えていることを特徴とする電子部品の実装装置。 A mounting device for mounting electronic components on a substrate,
Conveying means for conveying and positioning the substrate;
A mounting stage which is provided on the lower surface side of the substrate positioned by the conveying means and supports the lower surface of the substrate by ascending;
A mounting tool for mounting the electronic component on the upper surface of the substrate whose lower surface is supported by the mounting stage;
Imaging means for imaging the substrate and the electronic component and positioning the substrate and the electronic component based on position recognition by the imaging;
Control means for mounting the electronic component on the substrate by controlling the order of recognizing the position of the substrate and the electronic component by the imaging unit and the timing of raising the mounting stage and supporting the lower surface of the substrate based on the setting. Comprising
The control means includes
The first position recognition pattern for performing position recognition by imaging by the imaging means is performed from the board and the electronic component that can be imaged, and the electronic component is imaged after the board is imaged and the position is recognized. Can be set to either a second position recognition pattern for recognizing a position and a third position recognition pattern for recognizing a position by imaging a substrate after imaging the electronic component,
A timing for supporting the lower surface of the substrate; a first support timing that is performed immediately after the substrate is transported and positioned; a second support timing that is performed immediately after the position of the substrate can be recognized by the imaging unit; It can be set to any one of the third support timings performed after the position recognition of the substrate and the electronic component by the imaging unit is completed ,
An electronic component comprising: a data input means for setting an order for recognizing a position by imaging the substrate and the electronic component; and a timing for raising the mounting stage and supporting the lower surface of the substrate . Mounting device.
上記基板を搬送位置決めする工程と、
位置決めされた基板の下面を支持する工程と、
下面が支持された上記基板の上面に上記電子部品を実装する工程と、
上記基板と上記電子部品とを撮像し、その撮像による位置認識に基いて上記基板と上記電子部品を位置決めする工程と、
上記基板と電子部品を撮像して位置認識する順序と、上記基板の下面を支持するタイミングを設定に基いて制御して上記基板に上記電子部品を実装する工程を具備し、
上記基板と電子部品を撮像して位置認識する順序は、上記基板と電子部品のうち撮像可能となった方から行う第１の位置認識パターンと、基板を撮像して位置認識してから電子部品を撮像して位置認識する第２の位置認識パターンと、電子部品を撮像して位置認識してから基板を撮像して位置認識する第３の位置認識パターンのいずれかに設定可能であって、
上記基板の下面を支持するタイミングは、基板が搬送位置決めされた直後に行う第１の支持タイミングと、上記撮像手段によって上記基板の位置認識が可能となった直後に行う第２の支持タイミングと、上記撮像手段による上記基板と電子部品の位置認識が終了した後に行う第３の支持タイミングのいずれかの設定可能であって、
上記基板と電子部品を撮像して位置認識する順序と、上記基板の下面を支持するタイミングは、上記基板と電子部品とが熱影響を受けたときの変形に応じて設定することを特徴とする電子部品の実装方法。 A mounting method for mounting electronic components on a substrate,
A step of conveying and positioning the substrate;
Supporting the lower surface of the positioned substrate;
Mounting the electronic component on the upper surface of the substrate on which the lower surface is supported;
Imaging the substrate and the electronic component and positioning the substrate and the electronic component based on position recognition by the imaging;
The process of mounting the electronic component on the substrate by controlling the order in which the substrate and the electronic component are imaged and recognizing the position and the timing of supporting the lower surface of the substrate based on the setting,
The order in which the board and the electronic component are imaged to recognize the position is the first position recognition pattern performed from the board and the electronic component that can be imaged, and the electronic component after the board is imaged and the position is recognized. Can be set to any one of a second position recognition pattern for recognizing the position by imaging and a third position recognition pattern for recognizing the position by imaging the electronic component and then recognizing the position,
The timing for supporting the lower surface of the substrate includes a first support timing that is performed immediately after the substrate is transported and positioned, a second support timing that is performed immediately after the position of the substrate can be recognized by the imaging unit, Any one of the third support timings to be performed after the position recognition of the substrate and the electronic component by the imaging unit is completed ,
The order of recognizing the position by imaging the board and the electronic component and the timing for supporting the lower surface of the board are set according to the deformation when the board and the electronic component are affected by heat. Electronic component mounting method.
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