KR102132094B1 - Electronic component mounting device and electronic component mounting method - Google Patents

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Abstract

짧은 택트 타임으로 고정밀도로 칩 부품의 위치와 기판의 위치의 위치 정렬을 행하는 것이 가능한 전자 부품 실장 장치 및 전자 부품 실장 방법을 제공하는 것.
투명 재료로 형성되고 칩 부품(13)을 흡착 보유 지지하는 콜릿(28)을 갖고, 콜릿(28)에 대해 칩 부품(13)의 반대측에 배치되고 칩 부품(13)의 화상을 투영하는 제1 미러(35)와, 칩 부품(13)을 인식하는 칩 부품 인식 카메라(34)를 갖고, 기판(11)과 콜릿(28) 사이에 배치되고 기판(11)의 화상을 투영하는 제2 미러(38)와, 기판(11)을 인식하는 기판 인식 카메라(37)를 갖는다. 제1 미러(35)와 제2 미러(37)는, 일체로 칩 부품(13) 및 기판(11)의 인식 동작 위치 A, B로 이동하여, 칩 부품(13) 및 기판(11)의 각 위치를 인식하고, 이 인식 정보에 기초하여 칩 부품(13)과 기판(11)의 위치 어긋남을 보정하는 전자 부품 실장 장치(1) 및 전자 부품 실장 방법.Provided is an electronic component mounting apparatus and an electronic component mounting method capable of aligning the position of a chip component and a position of a substrate with high precision with a short tact time.
A first formed of a transparent material and having a collet 28 that adsorbs and holds the chip component 13, is disposed on the opposite side of the chip component 13 with respect to the collet 28, and projects an image of the chip component 13 A second mirror (having a mirror 35 and a chip component recognition camera 34 for recognizing the chip component 13, disposed between the substrate 11 and the collet 28 and projecting an image of the substrate 11 ( 38) and a substrate recognition camera 37 that recognizes the substrate 11. The first mirror 35 and the second mirror 37 are integrally moved to the recognition operation positions A and B of the chip component 13 and the substrate 11, so that each of the chip component 13 and the substrate 11 is moved. An electronic component mounting apparatus 1 and an electronic component mounting method for recognizing a position and correcting a misalignment between the chip component 13 and the substrate 11 based on the recognition information.

Figure R1020180156920
Figure R1020180156920

Description

전자 부품 실장 장치 및 전자 부품 실장 방법{ELECTRONIC COMPONENT MOUNTING DEVICE AND ELECTRONIC COMPONENT MOUNTING METHOD}ELECTRONIC COMPONENT MOUNTING DEVICE AND ELECTRONIC COMPONENT MOUNTING METHOD}

본 발명은, 전자 부품 실장 장치 및 전자 부품 실장 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic component mounting device and an electronic component mounting method.

반도체 칩과 같은 전자 부품(칩 부품이라고 함)을 기판 상에 실장하는 경우, 칩 부품과 기판을 고정밀도로 위치 정렬한 후에 양자를 접합한다. 이러한 위치 정렬은, 칩 부품에 형성되어 있는 칩 부품 인식 마크와, 기판에 형성되어 있는 기판 인식 마크를 카메라 등에 의해 인식하고, 양자의 인식 마크의 상대 위치 관계를 소정의 정밀도로 관리하도록 하여 행해지는 것이 일반적이다. 칩 부품을 기판에 실장하는 장치는, 전자 부품 실장 장치, 다이 본더 또는 본딩 장치라고 호칭된다.When an electronic component such as a semiconductor chip (called a chip component) is mounted on a substrate, the chip components and the substrate are precisely aligned and then bonded. Such positional alignment is performed by recognizing the chip part recognition mark formed on the chip part and the substrate recognition mark formed on the substrate by a camera or the like, and managing the relative positional relationship of both recognition marks with a predetermined precision. It is common. An apparatus for mounting a chip component on a substrate is called an electronic component mounting apparatus, a die bonder, or a bonding apparatus.

칩 부품과 기판의 위치 정렬의 수단으로서는, 칩 부품의 픽업 포지션에 있어서 칩 부품의 위치를 인식하는 확인용 카메라와, 본딩 포지션에 있어서 칩 부품과 기판의 위치를 인식하는 인식용 카메라를 구비하는 전자 부품 실장 장치가 있다. 이 전자 부품 실장 장치는, 칩 부품이 픽업 포지션으로부터 본딩 포지션으로 이동할 때, 확인용 카메라가 칩 부품과 함께 이동하여 칩 부품과 기판의 위치를 인식하는 것이 가능하다고 되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).As a means of aligning the position of the chip component and the substrate, an electronic device comprising a confirmation camera for recognizing the position of the chip component in the pickup position of the chip component and a recognition camera for recognizing the position of the chip component and the substrate in the bonding position There is a component mounting device. This electronic component mounting apparatus is said to be capable of recognizing the position of the chip component and the substrate by moving the confirmation camera together with the chip component when the chip component is moved from the pickup position to the bonding position (for example, patent literature) 1).

또한, 칩 부품과 기판의 위치 정렬을 하는 수단으로서, 칩 부품의 2개소에 형성된 칩 부품 인식 마크와, 기판의 2개소에 형성된 기판 인식 마크를 제1 미러에 투영하고, 한 쌍의 제2 미러를 통해 제2 미러 각각에 대응하는 CCD 카메라에 투영하고, 칩 부품과 기판의 위치의 차이를 인식하고, 기판을 보유 지지하는 가동 테이블 및 칩 부품을 흡착한 헤드를 보유 지지하는 가동대를 구동하여 칩 부품과 기판의 위치를 보정한다고 하는 것이 있다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).Further, as a means for aligning the position of the chip component and the substrate, a chip component recognition mark formed in two places of the chip component and a substrate recognition mark formed in two places of the substrate are projected onto the first mirror, and a pair of second mirrors By projecting to the CCD cameras corresponding to each of the second mirrors, recognizing the difference in the positions of the chip components and the substrate, driving the movable table holding the substrate and the movable table holding the head adsorbing the chip components It is said that the position of a chip component and a board|substrate is corrected (for example, refer patent document 2).

일본 특허 공개 제2008-124382호 공보Japanese Patent Publication No. 2008-124382 국제 공개 제2006/129547호International Publication No. 2006/129547

그러나 특허문헌 1에 기재된 전자 부품 실장 장치에 있어서는, 칩 부품의 위치를 확인용 카메라로 인식하여 기판 인식 카메라의 위치까지 칩 부품을 이동시키고, 인식용 카메라로 칩 부품 및 기판을 인식한다는 점에서, 칩 부품 이동에 시간을 요하여 택트 타임이 길어진다고 하는 과제가 있다. 또한, 인식용 카메라가 1대뿐인 경우에는, 인식용 카메라 및 칩 부품을 기판 인식 동작 위치까지 이동시키기 때문에, 이동 시간을 보다 많이 요하여 택트 타임이 길어지고, 또한 위치 인식의 기준이 되는 인식용 카메라 및 칩 부품을 본딩 포지션까지 이동시키기 때문에 위치 정밀도가 얻어지기 어렵다고 하는 과제가 있다.However, in the electronic component mounting apparatus described in Patent Document 1, the position of the chip component is recognized by the camera for confirmation, the chip component is moved to the position of the substrate recognition camera, and the chip component and the substrate are recognized by the recognition camera. There is a problem that the tact time is prolonged because it takes time to move the chip parts. In addition, when there is only one recognition camera, since the recognition camera and chip components are moved to the position of the board recognition operation, the tact time is longer due to more movement time, and the recognition is used as a reference for position recognition. There is a problem that the positional accuracy is difficult to obtain because the camera and chip parts are moved to the bonding position.

특허문헌 2에 기재된 전자 부품 실장 장치에 있어서는, 칩 부품과 기판의 위치 정렬 시에, 칩 부품을 가동대에 의해 본딩 포지션까지 이동시키고, 기판을 가동 테이블에 의해 본딩 포지션까지 이동시킨다는 점에서, 각각의 이동에 의한 오차나 정지 위치 오차가 발생하여 소요의 인식 정밀도가 얻어지지 않아, 칩 부품과 기판의 고정밀도의 위치 정렬을 할 수 없다고 하는 과제가 있다.In the electronic component mounting apparatus described in Patent Document 2, the chip components are moved to a bonding position by a movable table and the substrate is moved to a bonding position by a movable table when the chip parts and the substrate are aligned. There is a problem in that an error due to the movement or a stop position error occurs, so that the required recognition precision is not obtained, and high-precision alignment of the chip component and the substrate cannot be performed.

그래서 본 발명은, 이러한 과제 중 적어도 하나를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 짧은 택트 타임으로 고정밀도로 칩 부품과 기판의 위치 정렬을 행하는 것이 가능한 전자 부품 실장 장치 및 전자 부품 실장 방법을 제공하려고 하는 것이다.Therefore, the present invention has been made to solve at least one of these problems, and is intended to provide an electronic component mounting apparatus and an electronic component mounting method capable of accurately aligning chip components and substrates with a short tact time.

[1] 본 발명의 전자 부품 실장 장치는, 기판의 소정 위치에 칩 부품을 페이스 업 자세로 본딩하는 전자 부품 실장 장치이며, 투명 재료로 형성되고 상기 칩 부품을 흡착 보유 지지하는 콜릿을 갖는 본딩 헤드와, 상기 콜릿에 대해 흡착 보유 지지된 상기 칩 부품의 반대측에 배치되고 상기 칩 부품의 화상을 투영하는 제1 미러와, 당해 제1 미러가 투영한 상기 칩 부품의 화상을 인식하는 칩 부품 인식 카메라와, 상기 기판을 인식할 때에 상기 기판과 상기 콜릿 사이에 배치되고 상기 기판의 화상을 투영하는 제2 미러와, 당해 제2 미러가 투영한 상기 기판의 화상을 인식하는 기판 인식 카메라와, 상기 제1 미러와 상기 제2 미러를 일체로 상기 칩 부품 및 상기 기판의 인식 동작 위치로 이동시키는 카메라 구동부와, 상기 칩 부품 인식 카메라 및 상기 기판 인식 카메라에 의한 상기 칩 부품 및 상기 기판의 각 위치의 인식 정보에 기초하여 상기 칩 부품과 상기 기판의 위치 어긋남을 보정하는 제어부를 갖고 있는 것을 특징으로 한다.[1] The electronic component mounting apparatus of the present invention is an electronic component mounting apparatus that bonds a chip component in a face-up position at a predetermined position on a substrate, and is formed of a transparent material, and has a bonding head having a collet that adsorbs and holds the chip component. And a first mirror disposed on the opposite side of the chip component adsorbed and held against the collet and projecting an image of the chip component, and a chip component recognition camera recognizing an image of the chip component projected by the first mirror. And a second mirror disposed between the substrate and the collet when recognizing the substrate and projecting an image of the substrate, a substrate recognition camera recognizing an image of the substrate projected by the second mirror, and the agent. A camera driver for moving the one mirror and the second mirror integrally to the recognition operation positions of the chip component and the substrate, and the chip component recognition camera and the substrate recognition camera to recognize each position of the chip component and the substrate And a control unit for correcting the positional deviation of the chip component and the substrate based on the information.

본 발명의 전자 부품 실장 장치에 의하면, 제1 미러와 제2 미러에 의해 칩 부품 및 기판의 화상에 동일한 인식 동작 위치에서 투영하고, 각각 칩 부품 인식 카메라 및 기판 인식 카메라에 의해 화상을 도입하여 칩 부품 및 기판의 위치를 인식할 수 있다는 점에서, 칩 부품과 기판의 위치를 각각 따로따로 인식하는 종래 기술보다 짧은 택트 타임으로 고정밀도로 칩 부품과 기판의 위치의 위치 정렬 행하는 것이 가능한 전자 부품 실장 장치를 제공할 수 있다.According to the electronic component mounting apparatus of the present invention, the first mirror and the second mirror are projected onto the image of the chip component and the substrate at the same recognition operation position, and the image is introduced by the chip component recognition camera and the substrate recognition camera, respectively, and the chip is introduced. An electronic component mounting device capable of aligning the position of the chip component and the substrate with high accuracy at a shorter tact time than the prior art that recognizes the location of the component and the substrate separately, in that the position of the component and the substrate can be recognized separately. Can provide.

[2] 본 발명의 전자 부품 실장 장치에 있어서는, 상기 제1 미러가 상기 칩 부품의 화상을 투영할 때의 광축과, 상기 제2 미러가 상기 기판의 화상을 투영할 때의 광축이, 상기 기판의 칩 부품 피착면에 대해 연직, 또한 동축 상에 배치되어 있는 것이 바람직하다.[2] In the electronic component mounting apparatus of the present invention, the optical axis when the first mirror projects the image of the chip component and the optical axis when the second mirror projects the image of the substrate are the substrate It is preferable that it is arrange|positioned perpendicularly and coaxially with respect to the chip component deposition surface of the.

제1 미러의 광축과 제2 미러의 광축이 일치하고 있다는 점에서, 칩 부품의 화상과 기판의 화상을 동일한 기준으로 동시에 투영할 수 있다. 즉, 칩 부품 인식 카메라와 기판 인식 카메라로 동일한 광축 상에 투영된 칩 부품과 기판의 화상을 인식 가능하고, 칩 부품과 기판의 위치를 고정밀도로 인식할 수 있다는 점에서 고정밀도인 위치 정렬(위치 보정)이 가능해진다.Since the optical axis of the first mirror and the optical axis of the second mirror coincide, the image of the chip component and the image of the substrate can be projected simultaneously with the same reference. That is, a high-precision position alignment (position) in that the chip parts recognition camera and the substrate recognition camera can recognize the image of the chip parts and the substrate projected on the same optical axis, and can recognize the position of the chip parts and the substrate with high precision. Correction) becomes possible.

[3] 본 발명의 전자 부품 실장 장치에 있어서는, 상기 인식 동작 위치는, 적어도 이격된 2개소에 설치되어 있고, 상기 카메라 구동부는, 각 상기 인식 동작 위치로 상기 제1 미러와 상기 제2 미러를 이동시키는 카메라 X축 구동부와 카메라 Y축 구동부를 갖고 있는 것이 바람직하다.[3] In the electronic component mounting apparatus of the present invention, the recognition operation positions are provided in at least two spaced apart locations, and the camera driving unit moves the first mirror and the second mirror to each of the recognition operation positions. It is preferable to have a camera X-axis driving unit to move and a camera Y-axis driving unit.

여기서, X축 및 Y축이라 함은, 기판이 X-Y 평면으로 구성될 때의 X 방향, Y 방향을 가리킨다. 칩 부품과 기판의 위치를 규정하기 위해서는, 적어도 2개소 이상의 인식 동작 위치에서 양자를 인식할 필요가 있다. 그래서 제1 미러(칩 부품용 카메라 유닛)와 제2 미러(기판용 카메라 유닛)를 동시에 각 인식 동작 위치로 순차 이동시키면, 단시간에 복수의 인식 동작 위치에 있어서 칩 부품과 기판의 위치를 인식할 수 있다. 또한, 제1 미러와 제2 미러의 광축을 일치시키고 있다는 점에서, 각 인식 동작 위치에 있어서 고정밀도로 칩 부품과 기판의 위치를 인식할 수 있어, 고정밀도의 위치 정렬이 가능해진다.Here, the X-axis and the Y-axis refer to the X-direction and the Y-direction when the substrate is composed of an X-Y plane. In order to define the position of the chip component and the substrate, it is necessary to recognize both at least two or more recognition operation positions. Therefore, if the first mirror (camera unit for chip parts) and the second mirror (camera unit for board) are sequentially moved to each recognition operation position at the same time, the positions of the chip parts and the substrate can be recognized in a plurality of recognition operation positions in a short time. Can. In addition, since the optical axes of the first mirror and the second mirror are aligned, the positions of the chip parts and the substrate can be recognized with high precision in each recognition operation position, and high-precision position alignment is possible.

[4] 본 발명의 전자 부품 실장 장치에 있어서는, 상기 본딩 헤드는, 상기 콜릿이 상기 칩 부품을 흡착 보유 지지하는 위치로부터 상기 칩 부품을 상기 기판 상에 본딩하는 위치까지 이동시키는 헤드 Z축 구동부와, 상기 칩 부품을 상기 칩 부품 피흡착면에 대해 평행하게 회전시키는 θ축 구동부를 갖고 있는 것이 바람직하다.[4] In the electronic component mounting apparatus of the present invention, the bonding head includes a head Z-axis driving unit that moves the collet from the position where the collet holds and holds the chip component to the position where the chip component is bonded onto the substrate. , It is preferable to have a θ-axis driving unit for rotating the chip component parallel to the surface to be adsorbed.

여기서, Z축이라 함은, X-Y 평면에 대해 연직인 축을 가리키고, θ축은 특정 평면 위치에 있어서의 Z축을 가리킨다. θ축 구동부는, 콜릿, 즉 칩 부품을 평면 방향으로 회전시키는 기구이며, 본딩 헤드는, 평면 방향(X 방향, Y 방향)으로의 이동이 없기 때문에, 평면 방향의 이동에 기인하는 오차를 억제할 수 있다는 점에서 칩 부품과 기판의 고정밀도의 위치 정렬이 가능해진다.Here, the Z axis refers to an axis perpendicular to the X-Y plane, and the θ axis refers to the Z axis at a specific plane position. The θ-axis driving unit is a collet, that is, a mechanism for rotating the chip component in the plane direction, and since the bonding head does not move in the plane direction (X direction, Y direction), errors caused by movement in the plane direction can be suppressed. This enables high-precision positional alignment of chip components and substrates.

[5] 본 발명의 전자 부품 실장 장치에 있어서는, 상기 기판은 기판 스테이지에 흡착 보유 지지되어 있고, 상기 기판 스테이지는, 상기 기판을 본딩 대상 위치로 이동시키고, 상기 본딩 대상 위치에 있어서 상기 칩 부품에 대한 상기 기판의 위치 어긋남을 보정하는 기판 X축 구동부와 기판 Y축 구동부를 갖고 있는 것이 바람직하다.[5] In the electronic component mounting apparatus of the present invention, the substrate is adsorbed and held by a substrate stage, and the substrate stage moves the substrate to a bonding target position, and is attached to the chip component at the bonding target position. It is preferable to have a substrate X-axis driving part and a substrate Y-axis driving part for correcting the positional displacement of the substrate with respect to.

이러한 구성으로 하면, 기판 X축 구동부와 기판 Y축 구동에 의해 칩 부품에 대한 기판의 위치 정렬이 가능해진다는 점에서, 기판과 칩 부품의 양쪽을 이동시켜 기판과 칩 부품의 위치를 결정하는 종래 기술에 비해, 평면 방향의 이동 정밀도나 이동 정지 정밀도의 영향이 적어 고정밀도의 위치 정렬이 가능해진다.With such a configuration, it is possible to align the position of the substrate with respect to the chip component by driving the substrate X-axis driver and the substrate Y-axis, so that both the substrate and the chip component are moved to determine the position of the substrate and the chip component. Compared to the technology, high-precision positional alignment is possible due to less influence of the movement precision and the movement stop precision in the plane direction.

[6] 본 발명의 전자 부품 실장 방법은, 기판의 소정 위치에 칩 부품을 페이스 업 자세로 본딩하는 전자 부품 실장 방법이며, 상기 칩 부품을 픽업하여 본딩 위치로 반송하는 공정과, 투명 재료로 형성된 콜릿에 상기 칩 부품을 흡착 보유 지지하는 공정과, 적어도 2개소의 인식 동작 위치에 있어서, 제1 인식 동작 위치에서 상기 칩 부품 및 상기 기판의 위치를 인식하는 공정과, 다른 인식 동작 위치에서 상기 칩 부품 및 상기 기판의 위치를 인식하는 공정과, 각 상기 인식 동작 위치 각각의 인식 정보에 기초하여 상기 칩 부품과 상기 기판의 위치 어긋남을 보정하는 공정과, 위치 어긋남을 보정한 후, 상기 칩 부품을 상기 기판의 소정 위치에 본딩하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.[6] The electronic component mounting method of the present invention is an electronic component mounting method in which a chip component is bonded in a face-up position to a predetermined position on a substrate, a process of picking up the chip component and conveying it to a bonding location, and formed of a transparent material A process of adsorbing and holding the chip component on a collet; a process of recognizing the position of the chip component and the substrate at a first recognition operation position in at least two recognition operation positions; and the chip at a different recognition operation position. A step of recognizing the position of the component and the substrate; a process of correcting the positional deviation of the chip component and the substrate based on the recognition information of each of the recognition operation positions; and after correcting the positional deviation, the chip component It characterized in that it comprises a step of bonding to a predetermined position on the substrate.

본 발명의 전자 부품 실장 방법에 의하면, 칩 부품 인식 카메라와 기판 인식 카메라에 의해, 칩 부품 및 기판의 위치를 동시에 동일한 인식 동작 위치에서 인식할 수 있다는 점에서, 칩 부품과 기판의 위치를 각각 따로따로 인식하는 종래 기술보다 짧은 택트 타임으로 고정밀도로 칩 부품의 위치와 기판의 위치의 위치 정렬을 행하여, 본딩을 행하는 것이 가능한 전자 부품 실장 방법을 제공할 수 있다.According to the electronic component mounting method of the present invention, the position of the chip component and the substrate can be separately recognized by the chip component recognition camera and the substrate recognition camera, since the positions of the chip components and the substrate can be simultaneously recognized at the same recognition operation position. It is possible to provide an electronic component mounting method capable of performing bonding by aligning the positions of the chip components and the positions of the substrates with high precision at a shorter tact time than the conventionally recognized prior art.

[7] 본 발명의 전자 부품 실장 방법에 있어서는, 상기 칩 부품 및 상기 기판을 인식하는 공정에서는, 동일 광축 상에서 동시에 상기 칩 부품 및 상기 기판을 인식하는 것이 바람직하다.[7] In the electronic component mounting method of the present invention, in the step of recognizing the chip component and the substrate, it is preferable to simultaneously recognize the chip component and the substrate on the same optical axis.

이와 같이 하면, 칩 부품과 기판을 동시에 동일 위치 기준에서 인식하는 것 가능하고, 고정밀도로 칩 부품과 기판의 위치를 인식하는 것이 가능해진다.In this way, it is possible to recognize the chip component and the substrate at the same time on the same position basis, and it is possible to recognize the position of the chip component and the substrate with high precision.

[8] 본 발명의 전자 부품 실장 방법에 있어서는, 상기 칩 부품과 상기 기판의 위치 어긋남을 보정하는 공정에서는, 상기 칩 부품 및 상기 기판의 위치를 인식하는 공정에 의해 얻어진 위치 인식 정보에 기초하여 상기 칩 부품에 대해 상기 기판의 위치를 보정하는 공정과, 보정 후의 상기 기판에 대한 상기 칩 부품의 평면 방향의 자세를 보정하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.[8] In the electronic component mounting method of the present invention, in the process of correcting the positional deviation of the chip component and the substrate, based on the position recognition information obtained by the step of recognizing the position of the chip component and the substrate, It is preferable to include a process of correcting the position of the substrate with respect to the chip component, and a process of correcting the posture of the chip component in the planar direction with respect to the substrate after correction.

칩 부품과 기판의 X, Y 방향의 위치 어긋남은 칩 부품에 대해 기판측을 이동하고, 기판에 대한 칩 부품의 자세는 칩 부품을 회전하여 보정하므로, 위치 보정을 행할 때의 이동 오차(또는 이동 정지 위치 오차)를 억제하는 것이 가능해진다.Since the position of the chip component and the substrate in the X and Y directions is shifted, the substrate side is moved, and the posture of the chip component relative to the substrate is corrected by rotating the chip component. It becomes possible to suppress the stop position error).

도 1은 실시 형태에 관한 전자 부품 실장 장치(1)의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 도시 하방측에서 본 전자 부품 실장 장치(1)를 나타내는 정면도이다.
도 3은 칩 부품(13)을 기판(11)에 본딩한 상태의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 4는 칩 부품(13)과 기판(11)의 위치 정렬을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 5는 실시 형태에 관한 전자 부품 실장 방법에 관한 주요 공정을 나타내는 공정 흐름도이다.1 is a plan view showing a schematic configuration of an electronic component mounting device 1 according to an embodiment.
FIG. 2 is a front view showing the electronic component mounting device 1 as viewed from the lower side of FIG. 1.
3 is a perspective view showing an example of a state in which the chip component 13 is bonded to the substrate 11.
4 is an explanatory diagram schematically showing the alignment of the chip components 13 and the substrate 11.
5 is a process flow chart showing a main process of the electronic component mounting method according to the embodiment.

이하, 본 발명의 실시 형태에 관한 전자 부품 실장 장치(1) 및 전자 부품 실장 방법에 대해, 도 1 내지 도 5를 참조하면서 설명한다.Hereinafter, the electronic component mounting apparatus 1 and the electronic component mounting method according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

[전자 부품 실장 장치(1)의 구성][Configuration of the electronic component mounting device 1]

도 1은 실시 형태에 관한 전자 부품 실장 장치(1)의 개략 구성을 나타내는 평면도이고, 도 2는 도 1의 도시 하방측에서 본 전자 부품 실장 장치(1)를 나타내는 정면도이다. 이후에 설명하는 도면은, 도 1에 있어서 도시 좌우 방향을 Y 방향 또는 Y축으로 하고, 도시 상하 방향을 X 방향 또는 X축으로 하여 설명한다. 또한, X-Y 평면에 대해 연직 방향을 Z 방향 또는 상하 방향으로 나타내어 설명한다.1 is a plan view showing a schematic configuration of an electronic component mounting apparatus 1 according to an embodiment, and FIG. 2 is a front view showing the electronic component mounting apparatus 1 as viewed from the lower side of FIG. 1. In the drawings to be described later, the left and right directions shown in FIG. 1 are referred to as the Y direction or the Y axis, and the up and down directions shown as the X direction or the X axis. In addition, the vertical direction with respect to the X-Y plane will be described in the Z direction or the vertical direction.

도 1, 도 2를 참조하여 전자 부품 실장 장치(1)의 구성을 설명한다. 전자 부품 실장 장치(1)는, 베이스 가대(10) 상에 기판(11)을 보유 지지하는 기판 스테이지(12)와, 칩 부품(13)을 보유 지지하는 칩 부품 스테이지(14)와, 기판(11)의 상방에 배치되고, 칩 부품(13)을 기판(11)에 본딩하는 본딩 헤드(15)와, 칩 부품(13)의 위치 및 기판(11)의 위치를 검출하는 인식용 카메라 유닛(16)으로 구성되어 있다.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 includes a substrate stage 12 for holding a substrate 11 on a base mount 10, a chip component stage 14 for holding a chip component 13, and a substrate ( A bonding head 15 disposed above 11 and bonding the chip component 13 to the substrate 11, and a recognition camera unit for detecting the position of the chip component 13 and the location of the substrate 11 ( 16).

기판(11)은, 예를 들어 유리 기판, 수지 기판, 필름 기판 및 금속 기판 등이며 재질은 한정되지 않고, 다수의 칩 부품(13)을 탑재 가능한 대형 기판이거나, 소수의 칩 부품을 탑재하는 소형 기판이거나 해도 된다. 기판(11)의 표면에는, 칩 부품(13)을 접합 가능한 접착층(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 접착층으로서는, 열경화성 접착제를 도포, 혹은 열경화성 접착 필름을 접착해도 되고, 접착층의 형성 범위로서는, 기판(11)의 표면 전체로 해도, 칩 부품(13)의 접합 위치뿐이어도 되고, 표면에 점착성을 갖고 칩 부품(13)이 기판(11) 상에서 이동하지 않는 것을 선택하는 것이 바람직하다. 기판(11)과 칩 부품(13)의 접합면에 도통성이 요구되는 경우에는, 접착층으로서 Ag 페이스트를 사용해도 되고, 칩 부품(13)과 기판(11)을 공정 접합 기술에 의해 접합해도 된다.The substrate 11 is, for example, a glass substrate, a resin substrate, a film substrate, and a metal substrate, and the material is not limited, and is a large substrate capable of mounting a large number of chip parts 13 or a small size mounting a small number of chip parts. It may be a substrate. On the surface of the substrate 11, an adhesive layer (not shown) capable of bonding the chip components 13 is provided. As the adhesive layer, a thermosetting adhesive may be applied, or a thermosetting adhesive film may be adhered, and the formation range of the adhesive layer may be the entire surface of the substrate 11 or the bonding position of the chip parts 13 or may have adhesiveness on the surface. It is preferable to select the chip component 13 that does not move on the substrate 11. When conductivity is required for the bonding surface between the substrate 11 and the chip component 13, Ag paste may be used as the adhesive layer, or the chip component 13 and the substrate 11 may be bonded by a process bonding technique. .

칩 부품(13)으로서는, 예를 들어 IC 칩, 반도체 칩, 광학 소자나 표면 실장 부품 등 종류나 크기에 한정되지 않는 전자 부품이며, 능동면이 기판(11)에 대해 상방을 향하는 페이스 업 자세로 기판에 접합(본딩이라고 기재함)하는 것을 대상으로 하고 있다. 칩 부품(13)이 반도체 칩 또는 IC 칩인 경우, 칩 부품(13)은 외형이 원형인 웨이퍼(17)를 풀 다이싱에 의해 개편화한 것이다. 따라서, 칩 부품 스테이지(14)는 웨이퍼 스테이지이며, 칩 부품(13)을 1개씩 픽업하기 쉽게 하기 위해 익스팬더 스테이지를 사용한다. 이후의 설명에서는, 칩 부품 스테이지(14)를 웨이퍼 스테이지(14)라고 기재하는 경우가 있다.As the chip component 13, for example, it is an electronic component that is not limited to the type or size, such as an IC chip, a semiconductor chip, an optical element, or a surface mount component, and the face faces upward with the active surface facing upward with respect to the substrate 11. It is intended to be bonded to a substrate (described as bonding). When the chip component 13 is a semiconductor chip or an IC chip, the chip component 13 is a reorganized wafer 17 having a circular shape by full dicing. Therefore, the chip component stage 14 is a wafer stage, and an expander stage is used to easily pick up the chip components 13 one by one. In the following description, the chip component stage 14 may be described as the wafer stage 14.

기판 스테이지(12)는, 기판 X축 구동부(18)와 기판 Y축 구동부(19)에 의해 기판(11)을 본딩 위치로 이동시키고, 또한 칩 부품(13)과 기판(11)의 위치 정렬(위치 어긋남 보정)을 하기 위해 기판(11)을 X 방향 및 Y 방향으로 이동시킨다.The substrate stage 12 moves the substrate 11 to a bonding position by the substrate X-axis driver 18 and the substrate Y-axis driver 19, and also aligns the position of the chip component 13 and the substrate 11 ( The substrate 11 is moved in the X-direction and the Y-direction in order to correct the displacement.

웨이퍼 스테이지(14)는, 도시하지 않은 X축 구동부와 Y축 구동부를 갖고, 본딩 대상인 칩 부품(13)의 위치를 픽업 가능한 위치로 이동시킨다. 본 예에 있어서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 칩 부품(13)의 픽업 위치는, 웨이퍼(17)의 중심 위치로 하고 있지만, 웨이퍼(17)의 이동 거리를 단축화할 수 있도록 규정하면 되고, 중심 위치에 한정되지 않는다. 웨이퍼 스테이지(14)의 상방에는, 도시하지 않은 웨이퍼 인식 카메라가 배치되어 있고, 본딩 대상인 칩 부품(13)을 인식하고, 이 인식 정보에 기초하여 픽업 대상인 칩 부품(13)을 픽업 위치로 이동시킨다.The wafer stage 14 has an X-axis driving unit and a Y-axis driving unit (not shown), and moves the position of the chip component 13 to be bonded to a position where it can be picked up. In this example, as shown in Fig. 1, the pick-up position of the chip component 13 is set as the center position of the wafer 17, but it is sufficient to provide a rule so that the moving distance of the wafer 17 can be shortened. It is not limited to the location. Above the wafer stage 14, a wafer recognition camera (not shown) is arranged, recognizes the chip component 13 as a bonding object, and moves the chip component 13 as a pickup object to a pickup position based on this recognition information. .

본딩 헤드(15)는, 베이스 가대(10)에 세워진 횡지주(25)에 설치된 헤드 Z축 구동부(26)와, 헤드 축 구동부(26)에 의해 Z 방향(상하)으로 이동 가능한 콜릿 보유 지지 프레임(27)을 갖고 있다. 콜릿 보유 지지 프레임(27)은, 도 2에 도시한 바와 같이 인식용 카메라 유닛(16)측의 측면과 상방측 및 하방측이 개구되는 프레임체이며, 하방측의 개구부에는 유리 등의 투명 재료로 이루어지는 콜릿(28)이 장착되어 있다. 콜릿(28)에는, 복수의 흡인 구멍(도시하지 않음)이 마련되어 있고, 흡착 구멍은 진공 발생 장치(도시하지 않음)에 접속되어 있어 칩 부품(13)을 흡착 보유 지지하는 것이 가능하게 되어 있다.The bonding head 15 includes a head Z-axis driving part 26 provided on a horizontal column 25 standing on the base stand 10 and a collet holding frame movable in the Z direction (up and down) by the head axis driving part 26. (27). The collet holding frame 27 is a frame body in which the side and upper and lower sides of the recognition camera unit 16 side are opened as shown in Fig. 2, and the opening of the lower side is made of a transparent material such as glass. The collet 28 made is attached. The collet 28 is provided with a plurality of suction holes (not shown), and the suction holes are connected to a vacuum generator (not shown), so that the chip component 13 can be adsorbed and held.

콜릿 보유 지지 프레임(27)은 θ축 구동부(29)에 연결되고, θ축(30)을 중심으로 콜릿 보유 지지 프레임(27)을 회전시킨다. 즉, θ축 구동부(29)는, 콜릿(28)에 흡착 보유 지지된 칩 부품(13)을 회전시킨다. 칩 부품(13)은, 칩 부품의 중심(도면 중심)이 θ축(30) 상이 되도록 콜릿(28)에 흡착 보유 지지된다.The collet holding frame 27 is connected to the θ-axis driving unit 29 and rotates the collet holding frame 27 about the θ axis 30. That is, the θ-axis driving unit 29 rotates the chip component 13 that is adsorbed and held by the collet 28. The chip component 13 is adsorbed and held by the collet 28 so that the center (center of the drawing) of the chip component is on the θ axis 30.

인식용 카메라 유닛(16)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 콜릿(28)의 상방측에 배치되는 칩 부품용 카메라 유닛(31)과, 콜릿(28)과 기판 스테이지(12) 사이에 배치되는 기판용 카메라 유닛(32)을 갖고 있다. 칩 부품용 카메라 유닛(31)과 기판용 카메라 유닛(32)은, 지지 블록(33)에 의해 상하 방향으로 간극을 갖고 일체로 고정되어 있다. 칩 부품용 카메라 유닛(31)은, 칩 부품 인식 카메라(34)와, 칩 부품(13)의 화상을 콜릿(28)을 통해 투영하는 제1 미러(35)와, 제1 미러(35)가 투영한 칩 부품(13)의 화상을 칩 부품 인식 카메라(34)에 입력하는 렌즈(36)를 갖고 구성된다. 한편, 기판용 카메라 유닛(32)은, 기판 인식 카메라(37)와, 기판(11)의 일부를 투영하는 제2 미러(38)와, 제2 미러(38)가 투영한 기판(11)의 화상을 기판 인식 카메라(37)에 입력하는 렌즈(36)를 갖고 구성된다. 제1 미러(35) 및 제2 미러(38)로서는, 본 예에서는 프리즘을 사용하고 있지만, 하프 미러여도 된다.As shown in FIG. 2, the recognition camera unit 16 is arrange|positioned between the chip component camera unit 31 arrange|positioned above the collet 28, and the collet 28 and the board|substrate stage 12. It has a camera unit 32 for a substrate. The chip component camera unit 31 and the substrate camera unit 32 are integrally fixed with a gap in the vertical direction by the support block 33. The chip component camera unit 31 includes a chip component recognition camera 34, a first mirror 35 projecting an image of the chip component 13 through the collet 28, and a first mirror 35. It is comprised with the lens 36 which inputs the image of the projected chip component 13 to the chip component recognition camera 34. On the other hand, the substrate camera unit 32 includes a substrate recognition camera 37, a second mirror 38 projecting a part of the substrate 11, and a substrate 11 projected by the second mirror 38. It is comprised with the lens 36 which inputs an image to the board|substrate recognition camera 37. As the first mirror 35 and the second mirror 38, a prism is used in this example, but may be a half mirror.

칩 부품용 카메라 유닛(31) 및 기판용 카메라 유닛(32)은, 각각 광원(39)과, 제3 미러(40)를 갖고 있다. 칩 부품용 카메라 유닛(31)에 있어서는, 광원(39)으로부터 출사된 광은, 제3 미러(40), 렌즈(36) 및 제1 미러(35)를 통해 칩 부품(13)에 조사되고, 칩 부품(13)으로부터의 반사광이 칩 부품 인식 카메라(34)에 입력된다. 기판용 카메라 유닛(32)에 있어서는, 광원(39)으로부터 출사된 광은, 제3 미러(40), 렌즈(36) 및 제2 미러(38)를 통해 기판(11)에 조사되고, 기판(11)으로부터의 반사광이 기판 인식 카메라(37)에 입력된다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 미러(35)와 제2 미러(38)는, 제1 미러(35)가 칩 부품(13)의 화상을 투영할 때의 광축(L)과, 제2 미러(38)가 기판(11)의 화상을 투영할 때의 광축(L)이 기판(11)의 칩 부품 피착면(11A)가 대해 연직, 또한 동축 상이 되도록 배치되어 있다. 광축(L)은, 인식용 카메라 유닛(16)이 이동해도 변함없다. 도 2에 있어서는, 광축(L)과 θ축(30)이 동축 상에 있는 경우를 예시하고 있다. 또한, 광축(L)은, 칩 부품 인식 카메라(34), 제1 미러(35), 칩 부품(13)을 연결하는 광축 중 제1 미러(35)와 칩 부품(13) 사이의 광축이며, 칩 부품 인식 카메라(34), 제2 미러(38), 기판(11)을 연결하는 광축 중 제2 미러(38)와 기판(11) 사이의 광축이다.The chip component camera unit 31 and the substrate camera unit 32 each have a light source 39 and a third mirror 40. In the camera unit 31 for chip components, light emitted from the light source 39 is irradiated to the chip components 13 through the third mirror 40, the lens 36 and the first mirror 35, The reflected light from the chip component 13 is input to the chip component recognition camera 34. In the substrate camera unit 32, light emitted from the light source 39 is irradiated to the substrate 11 through the third mirror 40, the lens 36 and the second mirror 38, and the substrate ( The reflected light from 11) is input to the substrate recognition camera 37. As shown in Fig. 2, the first mirror 35 and the second mirror 38 include an optical axis L when the first mirror 35 projects the image of the chip component 13, and a second mirror. When the 38 is projecting the image of the substrate 11, the optical axis L is arranged so that the chip component deposition surface 11A of the substrate 11 is vertical and coaxial. The optical axis L does not change even when the camera unit 16 for recognition moves. 2, the case where the optical axis L and the (theta) axis 30 are on the same axis is illustrated. Further, the optical axis L is an optical axis between the first mirror 35 and the chip component 13 among the optical components connecting the chip component recognition camera 34, the first mirror 35, and the chip component 13, It is an optical axis between the second mirror 38 and the substrate 11 among the optical axes connecting the chip component recognition camera 34, the second mirror 38, and the substrate 11.

인식용 카메라 유닛(16)은, 카메라 구동부로서 카메라 Y축 구동부(41) 및 카메라 X축 구동부(42)를 갖고 있고, 칩 부품용 카메라 유닛(31) 및 기판용 카메라 유닛(32)을 Y 방향, X 방향으로 수평 이동시킨다. 인식용 카메라 유닛(16)은, 카메라 Y축 구동부(41)에 의해 제1 미러(35)가 칩 부품(13)의 화상을 투영하는 위치와, 퇴피하는 위치(본딩에 영향을 미치지 않는 위치)로 제1 미러(35)와 제2 미러를 이동시킨다. 제1 미러(35)와 제2 미러(38)의 광축(L)은 항시 동축 상에 있으므로, 인식용 카메라 유닛(16)은, 칩 부품(13)과 기판(11)의 화상을 동시에 동일한 위치 기준에서 도입할 수 있다.The recognition camera unit 16 has a camera Y-axis driving unit 41 and a camera X-axis driving unit 42 as camera driving units, and the camera unit 31 for chip components and the camera unit 32 for substrates are Y-direction. , Move horizontally in the X direction. The recognition camera unit 16 has a position where the first mirror 35 projects the image of the chip component 13 by the camera Y-axis driving unit 41, and a retracted position (a position that does not affect bonding). The first mirror 35 and the second mirror are moved. Since the optical axis L of the first mirror 35 and the second mirror 38 is always coaxial, the recognition camera unit 16 simultaneously positions the image of the chip component 13 and the substrate 11 at the same time. It can be introduced in the standard.

도 1에 나타낸 바와 같이, 전자 부품 실장 장치(1)는, 웨이퍼 스테이지(14)와, 웨이퍼 스테이지(14) 상의 개편화된 칩 부품(13)을 픽업하는 픽업 암(45)과, 픽업 암(45)으로부터 칩 부품(13)을 수취하여 본딩 헤드(15)까지 반송하는 칩 셔틀 암(46)을 갖고 있다. 웨이퍼 스테이지(14)의 상방에는, 웨이퍼 인식용 카메라(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 웨이퍼 인식용 카메라의 인식 정보에 기초하여 칩 부품 스테이지(14)를 X 방향 및 Y 방향으로 이동시키고, 픽업 대상인 칩 부품(13)을 픽업 암(45)의 흡착부 하방으로 이동시킨다. 픽업 암(45)은, X 방향 및 Z 방향으로 이동 가능하고, 웨이퍼(17) 중에서 양품, 또한 본딩 대상 위치의 칩 부품(13)을 픽업한다. 칩 부품(13)은, 페이스 업 자세로 반송된다.As shown in FIG. 1, the electronic component mounting apparatus 1 includes a wafer stage 14, a pickup arm 45 for picking up the individualized chip components 13 on the wafer stage 14, and a pickup arm ( It has a chip shuttle arm 46 that receives the chip parts 13 from 45 and conveys them to the bonding head 15. A wafer recognition camera (not shown) is provided above the wafer stage 14, and the chip component stage 14 is moved in the X and Y directions based on the recognition information of the wafer recognition camera, and picked up. The target chip component 13 is moved below the adsorption portion of the pickup arm 45. The pick-up arm 45 is movable in the X-direction and the Z-direction, and picks up a good product and a chip component 13 at a bonding target position from the wafer 17. The chip component 13 is conveyed in a face-up attitude.

칩 셔틀 암(46)은, 픽업 암(45)의 하방에 배치되어 있고, X 방향의 소정 위치(칩 부품 스테이지(14)와 본딩 헤드(15)의 대략 중간 위치)에서 픽업 암(45)으로부터 칩 부품(13)을 페이스 업 자세로 수취하여, 본딩 헤드(15)의 콜릿(28)이 흡착 가능한 위치까지 칩 부품(13)을 반송한다. 본딩 헤드(15)는, 칩 부품(13)이 콜릿(28)의 바로 아래에 왔을 때에 헤드 Z축 구동부(26)에 의해 콜릿(28)을 강하시켜 칩 부품(13)을 페이스 업 자세로 흡착 보유 지지하고, 소정의 높이까지 칩 부품(13)을 상승시켜 정지한다. 그 후, 칩 부품(13)과 기판(11)의 위치 어긋남의 유무를 검출하고, 위치 어긋남을 보정하여 칩 부품(13)을 기판(11)의 소정 위치에 본딩한다. 칩 부품(13)을 기판(11)에 실장하는 전자 부품 실장 장치(1)의 동작 및 실장 방법에 대해서는, 후술하는 전자 부품 실장 방법의 항에서 상세하게 설명한다.The chip shuttle arm 46 is arranged below the pick-up arm 45, and from the pick-up arm 45 at a predetermined position in the X direction (approximately intermediate position between the chip component stage 14 and the bonding head 15). The chip parts 13 are received in a face-up position, and the chip parts 13 are conveyed to a position where the collet 28 of the bonding head 15 can be adsorbed. The bonding head 15 adsorbs the chip component 13 in a face-up position by lowering the collet 28 by the head Z-axis driving unit 26 when the chip component 13 comes directly under the collet 28. It holds, and raises the chip component 13 to a predetermined height, and stops. Thereafter, the presence or absence of a positional deviation between the chip component 13 and the substrate 11 is detected, and the positional deviation is corrected to bond the chip component 13 to a predetermined position on the substrate 11. The operation and mounting method of the electronic component mounting apparatus 1 for mounting the chip component 13 on the substrate 11 will be described in detail in the section of the electronic component mounting method described later.

도 3은, 칩 부품(13)을 기판(11)에 본딩한 상태의 일례를 나타내는 사시도이다. 전자 부품 실장 장치(1)는, 주로 Fan Out Wafer Level 기술에 있어서 칩 부품(13)(반도체 칩 등)을 기판(11)에 페이스 업 상태로 본딩하는 장치이다. 따라서, 기판(11)은 사각형인 것, 원형인 것, 크기도 다양하다. 도 3에 나타낸 예에서는, 사각형의 기판(11)에 X 방향으로 9개, Y 방향으로 9개의 칩 부품(13)이 본딩되어 있지만, 칩 부품(13)의 수나 배열은, 이것에 한정되지 않는다.3 is a perspective view showing an example of a state in which the chip component 13 is bonded to the substrate 11. The electronic component mounting device 1 is a device that primarily bonds the chip component 13 (semiconductor chip, etc.) to the substrate 11 in a face-up state in Fan Out Wafer Level technology. Therefore, the substrate 11 has a rectangular shape, a circular shape, and various sizes. In the example shown in Fig. 3, nine chip parts 13 are bonded to the rectangular substrate 11 in the X direction and nine in the Y direction, but the number and arrangement of the chip parts 13 is not limited to this. .

칩 부품(13)에는, 대각에 칩 부품 인식 마크 R1, R2가 형성되고, 기판(11)에는, 칩 부품(13)과 동일한 방향의 대각에 기판 인식 마크 M1, M2가 형성되어 있다. 칩 부품 인식 마크 및 기판 인식 마크는, 이른바 얼라인먼트 마크이며, 2개소씩에 한정되지 않고 3개소 또는 4개소에 배치해도 되지만, 칩 부품(13)에 하나씩에 대응하여 기판 인식 마크를 형성하는 것으로 한다.Chip component recognition marks R1 and R2 are formed diagonally on the chip component 13, and substrate recognition marks M1 and M2 are formed on the substrate 11 diagonally in the same direction as the chip component 13. The chip part recognition mark and the substrate recognition mark are so-called alignment marks, and are not limited to two places, but may be arranged in three or four places, but the chip parts 13 are formed to correspond to one by one. .

도 4는, 칩 부품(13)과 기판(11)의 위치 정렬을 모식적으로 나타내는 설명도이며, 도 4의 (a)는 위치 정렬이 이루어진 상태(위치 어긋남이 없는 상태)를 나타내고, 도 4의 (b)는 위치 어긋남을 인식한 상태를 나타내는 도면이다. 도 4의 (a)에 나타낸 예에 있어서는, 칩 부품(13)에 형성된 칩 부품 인식 마크 R1, R2를 연결한 직선 상에 기판 인식 마크 M1, M2가 배치되어 있다. 점선 A로 둘러싸인 영역이 제1 인식 동작 위치 A이며, 점선 B로 둘러싸인 영역이 제2 인식 동작 위치 B이다. 즉, 제1 인식 동작 위치 A에서 칩 부품 인식 마크 R1과 기판 인식 마크 M1을 인식용 카메라 유닛(16)으로 인식하고, 제2 인식 동작 위치 B까지 이동하여 칩 부품 인식 마크 R2와 기판 인식 마크 M2의 위치를 인식용 카메라 유닛(16)으로 인식하고, 위치 어긋남(칩 부품(13)에 대한 기판(11)의 X 방향, Y 방향의 위치 어긋남 및 자세)을 인식한다.4 is an explanatory diagram schematically showing the positional alignment of the chip component 13 and the substrate 11, and FIG. 4(a) shows the positional alignment (without misalignment), and FIG. 4 (B) is a diagram showing a state in which position shift is recognized. In the example shown in Fig. 4A, the substrate recognition marks M1 and M2 are arranged on a straight line connecting the chip component recognition marks R1 and R2 formed on the chip component 13. The area surrounded by the dotted line A is the first recognition operation position A, and the area surrounded by the dotted line B is the second recognition operation position B. That is, the chip part recognition mark R1 and the substrate recognition mark M1 are recognized by the recognition camera unit 16 at the first recognition operation position A, and the chip part recognition mark R2 and the substrate recognition mark M2 are moved to the second recognition operation position B. The position of the camera is recognized by the recognition camera unit 16, and the position shift (position shift and posture in the X direction and the Y direction of the substrate 11 with respect to the chip component 13) is recognized.

도 4에 나타낸 예에서는, 칩 부품 인식 마크 R1, R2와 기판 인식 마크 M1, M2의 형상을 각각 사각형, 원형으로 하고 있지만, 형상은 사각형이나 원형에 한정되지 않고 삼각형이나 십자 등으로 해도 된다. 또한, 칩 부품 인식 마크 및 기판 인식 마크의 수는, 적어도 2개소 있으면 되고, 3개소, 4개소와 같은 식으로 증가시켜도 된다. 제1 미러(35) 및 제2 미러(38)의 시야 내에 제1 인식 동작 위치 A와 제2 인식 동작 위치 B가 들어가면, 한 번의 인식 동작으로 하는 것도 가능하다.In the example shown in Fig. 4, the shapes of the chip part recognition marks R1 and R2 and the substrate recognition marks M1 and M2 are respectively rectangular and circular, but the shape is not limited to a square or a circular shape, and may be triangular or cross. In addition, the number of chip component recognition marks and the substrate recognition marks may be at least two, and may be increased in the same manner as three or four. When the first recognition operation position A and the second recognition operation position B enter the field of view of the first mirror 35 and the second mirror 38, it is also possible to perform a single recognition operation.

도 4의 (b)는, 칩 부품(13)에 대해 기판(11)의 위치 어긋남이 있는 경우의 일례를 나타낸다. 제1 인식 동작 위치 A에 있어서는, 기판(11)이 칩 부품(13)에 대해 X 방향으로 X1, Y 방향으로 Y1의 위치 어긋남이 있다. 있어야 할 M1의 위치를 M1-0으로 나타내고 있다. 제2 인식 동작 위치 B에 있어서는, 기판(11)은 칩 부품(13)에 대해 X 방향으로 X2, Y 방향으로 Y2의 위치 어긋남이 있다. 있어야 할 M2의 위치를 M2-0으로 나타내고 있다. 제1 인식 동작 위치 A 및 제2 인식 동작 위치 B에 있어서 인식된 위치 어긋남 정보로부터, 칩 부품(13)에 대한 기판(11)의 위치 보정량을 제어부(도시하지 않음)로 연산하고, X 방향 및 Y 방향의 위치 보정은 기판 스테이지(12)를 구동하여 행한다. 제1 인식 동작 위치 A와 제2 인식 동작 위치 B에 있어서의 위치 어긋남이 상이한 경우에는, 칩 부품(13)에 대해 기판(11)이 회전하고 있다(평면 방향으로 기울어져 있다)는 점에서, 칩 부품(13)을 회전시켜 자세를 보정하면, 칩 부품(13)과 기판(11)의 고정밀도의 위치 정렬을 행할 수 있다. 제어부는, 적어도 인식용 카메라 유닛(16)을 제어하여 칩 부품(13) 및 기판(11)의 위치 정보를 입수하고, 위치 보정을 하도록 칩 부품(13) 및 기판(11)의 위치, 자세를 제어하는 기능을 갖는다.FIG. 4B shows an example in the case where the substrate 11 is misaligned with respect to the chip component 13. In the 1st recognition operation position A, the board|substrate 11 has X1 in X direction with respect to the chip component 13, and Y1 in Y direction. The position of M1 to be indicated is indicated by M1-0. In the 2nd recognition operation position B, the board|substrate 11 has position shift of X2 in the X direction and Y2 in the Y direction with respect to the chip component 13. The position of M2 to be present is indicated by M2-0. From the position misalignment information recognized at the first recognition operation position A and the second recognition operation position B, the position correction amount of the substrate 11 with respect to the chip component 13 is calculated by the control unit (not shown), and the X direction and Position correction in the Y direction is performed by driving the substrate stage 12. In the case where the positional deviations in the first recognition operation position A and the second recognition operation position B are different, the substrate 11 is rotated relative to the chip component 13 (inclined in the plane direction). If the posture is corrected by rotating the chip component 13, high-precision positional alignment of the chip component 13 and the substrate 11 can be performed. The control unit controls at least the recognition camera unit 16 to obtain the position information of the chip component 13 and the substrate 11, and adjusts the position and posture of the chip component 13 and the substrate 11 to perform position correction. It has a function to control.

이상 설명한 전자 부품 실장 장치(1)는, 투명 재료로 형성되고 칩 부품(13)을 흡착 보유 지지하는 콜릿(28)을 갖는 본딩 헤드(15)와, 콜릿(28)에 대해 흡착 보유 지지된 칩 부품(13)의 반대측에 배치되고 칩 부품(13)의 화상을 투영하는 제1 미러(35)와, 제1 미러(35)가 투영한 칩 부품(13)의 화상을 인식하는 칩 부품 인식 카메라(34)와, 기판(11)과 콜릿(28) 사이에 배치되고 기판(11)의 화상을 투영하는 제2 미러(38)와, 제2 미러(38)가 투영한 기판(11)의 화상을 인식하는 기판 인식 카메라(37)와, 제1 미러(35)와 제2 미러(38)를 일체로 칩 부품(13) 및 기판(11)의 인식 동작 위치로 이동시키는 카메라 구동부인 카메라 Y축 구동부(41) 및 카메라 X축 구동부(42)를 갖고 있다. 또한, 전자 부품 실장 장치(1)는, 칩 부품 인식 카메라(34) 및 기판 인식 카메라(37)에 의한 칩 부품(13) 및 기판(11)의 각 위치의 인식 정보에 기초하여 칩 부품(13)과 기판(11)의 위치 어긋남을 보정하는 제어부(도시하지 않음)를 갖고 있다.The electronic component mounting apparatus 1 described above is formed of a transparent material and has a bonding head 15 having a collet 28 that adsorbs and holds the chip component 13, and a chip that is adsorbed and held by the collet 28. A first mirror 35 disposed on the opposite side of the component 13 to project the image of the chip component 13, and a chip component recognition camera for recognizing the image of the chip component 13 projected by the first mirror 35 34, the second mirror 38 disposed between the substrate 11 and the collet 28 and projecting the image of the substrate 11, and the image of the substrate 11 projected by the second mirror 38 The camera Y-axis, which is a camera driving unit that moves the substrate recognition camera 37 and the first mirror 35 and the second mirror 38 to recognize the chip parts 13 and the substrate 11 in a recognized operation position. It has a driving part 41 and a camera X-axis driving part 42. In addition, the electronic component mounting apparatus 1 is based on the chip component recognition camera 34 and the board recognition camera 37, the chip component 13 and the board 11 based on the recognition information of each position of the chip component 13 ) And a control unit (not shown) for correcting the positional deviation of the substrate 11.

전자 부품 실장 장치(1)는, 제1 미러(35)와 제2 미러(38)에 의해 칩 부품(13) 및 기판(11)을 동시에 동일한 인식 동작 위치에서 투영하고, 각각 칩 부품 인식 카메라(34) 및 기판 인식 카메라(37)에 의해 화상을 도입하여 칩 부품(13) 및 기판(11)의 위치를 인식할 수 있다는 점에서, 칩 부품(13)과 기판(11)의 위치를 각각 따로따로 인식하는 종래 기술보다 짧은 택트 타임으로 고정밀도로 칩 부품(13)의 위치와 기판(11)의 위치를 위치 정렬하는 것이 가능해진다.The electronic component mounting apparatus 1 simultaneously projects the chip component 13 and the substrate 11 by the first mirror 35 and the second mirror 38 at the same recognition operation position, and each of the chip component recognition cameras ( 34) and the position of the chip component 13 and the substrate 11, respectively, in that the position of the chip component 13 and the substrate 11 can be recognized by introducing an image by the substrate recognition camera 37, respectively. It becomes possible to align the position of the chip component 13 and the position of the substrate 11 with high precision with a short tact time than the conventionally recognized prior art.

전자 부품 실장 장치(1)에서는, 제1 미러(35)가 칩 부품(13)의 화상을 투영할 때의 광축(L)과, 제2 미러(38)가 기판(11)의 화상을 투영할 때의 광축(L)을, 기판(11)의 칩 부품 피착면(11A)에 대해 연직, 또한 동축 상에 배치하고 있다. 이와 같이 구성하면, 칩 부품(13)과 기판(11)의 화상을 동일한 기준으로 동시에 투영할 수 있다. 즉, 칩 부품 인식 카메라(34)와 기판 인식 카메라(37)에서 동일한 광축 상에 투영된 칩 부품(13)과 기판(11)의 화상을 동일한 위치 기준에서 인식 가능하고, 칩 부품(13)과 기판(11)의 위치를 고정밀도로 인식할 수 있다는 점에서 고정밀도의 위치 정렬(위치 보정)이 가능해진다.In the electronic component mounting apparatus 1, the optical axis L when the first mirror 35 projects the image of the chip component 13 and the second mirror 38 project the image of the substrate 11. The optical axis L at this time is perpendicular to the chip component adhered surface 11A of the substrate 11 and is arranged on the same axis. With this configuration, the image of the chip component 13 and the substrate 11 can be projected simultaneously with the same reference. That is, the image of the chip component 13 and the substrate 11 projected on the same optical axis by the chip component recognition camera 34 and the substrate recognition camera 37 can be recognized by the same position reference, and the chip component 13 and High-precision position alignment (position correction) is possible in that the position of the substrate 11 can be recognized with high precision.

전자 부품 실장 장치(1)에 있어서, 전술한 인식 동작 위치는, 적어도 이격된 2개소에 설치되어 있다. 인식 동작 위치가 2개소인 본 예에서는, 카메라 구동부인 카메라 X축 구동부(42) 및 카메라 Y축 구동부(41)에 의해서는 제1 인식 동작 위치 A로부터 제2 인식 동작 위치 B로 제1 미러(35) 및 제2 미러(38)를 이동시킨다. 이와 같이, 제1 미러(35)와 제2 미러(38)를 동시에 제1 인식 동작 위치 A로부터 제2 인식 동작 위치 B로 이동시키면, 단시간에 2개소의 인식 동작 위치에 있어서 칩 부품(13)과 기판(11)의 위치를 인식할 수 있다. 또한, 제1 미러(35)와 제2 미러(38)의 광축(L)을 일치시키고 있다는 점에서, 각 인식 동작 위치에 있어서 고정밀도로 칩 부품(13)과 기판(11)의 위치를 인식할 수 있어, 고정밀도의 위치 정렬이 가능해진다.In the electronic component mounting apparatus 1, the above-mentioned recognition operation positions are provided at least two spaced apart locations. In this example, in which two recognition operation positions are provided, the first mirror (from the first recognition operation position A to the second recognition operation position B) by the camera X-axis driving unit 42 and the camera Y-axis driving unit 41 that are camera driving units ( 35) and the second mirror 38 are moved. In this way, when the first mirror 35 and the second mirror 38 are simultaneously moved from the first recognition operation position A to the second recognition operation position B, the chip component 13 is placed in two recognition operation positions in a short time. And the position of the substrate 11 can be recognized. In addition, since the optical axes L of the first mirror 35 and the second mirror 38 are matched, the positions of the chip parts 13 and the substrate 11 can be recognized with high precision in each recognition operation position. This enables high-precision position alignment.

전자 부품 실장 장치(1)에 있어서, 본딩 헤드(15)는, 콜릿(28)이 칩 부품(13)을 흡착 보유 지지하는 위치로부터 칩 부품(13)을 기판(11) 상에 본딩하는 위치까지 이동시키는 헤드 Z축 구동부(26)와, 칩 부품(13)을 칩 부품 피흡착면(11A)에 대해 평행하게 회전시키는 θ축 구동부(29)를 갖고 있다. 본딩 헤드(15)는, 평면 방향(X 방향, Y 방향)으로의 이동이 없기 때문에, 평면 방향의 이동에 기인하는 오차를 억제할 수 있다는 점에서 칩 부품(13)과 기판(11)의 고정밀도의 위치 정렬이 가능해진다. 칩 부품(13)과 기판(11)의 자세 어긋남은, 기판 스테이지(12)를 회전시켜 보정하는 것도 가능하지만, 칩 부품(13)을 회전시켜 보정하는 쪽이, 회전 궤적이 작기 때문에 장치의 소형화가 가능해진다.In the electronic component mounting apparatus 1, the bonding head 15 extends from the position where the collet 28 adsorbs and holds the chip component 13 to the position where the chip component 13 is bonded onto the substrate 11. It has a head Z-axis driving unit 26 to move, and a θ-axis driving unit 29 for rotating the chip component 13 parallel to the chip component to-be-adsorbed surface 11A. Since the bonding head 15 has no movement in the plane direction (X direction, Y direction), it is possible to suppress errors due to movement in the plane direction, so that the high precision of the chip component 13 and the substrate 11 can be suppressed. Positioning of degrees becomes possible. The posture misalignment between the chip component 13 and the substrate 11 can be corrected by rotating the substrate stage 12, but the correction by rotating the chip component 13 is smaller because the rotational trajectory is small. Becomes possible.

기판(11)은 기판 스테이지(12)에 흡착 보유 지지되어 있고, 기판 스테이지(12)는, 칩 부품(13)의 본딩 대상 위치로의 이동, 인식 동작 위치(제1 인식 동작 위치 A 및 제2 인식 동작 위치 B)로의 이동 및 칩 부품(13)에 대한 기판(11)의 위치 어긋남을 보정하는 기판 X축 구동부(18)와 기판 Y축 구동부(19)를 갖고 있다. 이와 같이 하면, 기판 X축 구동부(18)와 기판 Y축 구동(19)에 의해 칩 부품(13)에 대한 기판(11)의 위치 정렬이 가능해진다는 점에서, 기판(11)과 칩 부품(13)의 양쪽을 이동하여 기판(11)과 칩 부품(13)의 위치를 결정하는 종래 기술에 대해 평면 방향의 이동 정밀도나 이동 정지 정밀도의 영향이 적어 고정밀도의 위치 정렬이 가능해진다. 칩 부품(13)을 칩 셔틀 암(46)에 전달한 후에, 칩 셔틀 암(46)이 칩 부품(13)을 본딩 위치(즉, 콜릿(28)에 의한 흡착 위치)로 반송하는 동안에, 픽업 암(45)을 픽업 위치로 복귀하도록 하는 동작을 시키면, 더욱 택트 타임을 단축하는 것이 가능해진다.The board|substrate 11 is hold|maintained and adsorbed by the board|substrate stage 12, and the board|substrate stage 12 moves the position of the chip component 13 to the bonding target position, and recognition operation position (1st recognition operation position A and 2nd) It has a substrate X-axis driving unit 18 and a substrate Y-axis driving unit 19 for correcting the movement to the recognition operation position B) and the positional deviation of the substrate 11 relative to the chip component 13. In this way, the substrate 11 and the chip component (in terms of the positional alignment of the substrate 11 relative to the chip component 13 is possible by the substrate X-axis driving unit 18 and the substrate Y-axis driving 19. With respect to the conventional technique of moving both sides of 13) to determine the positions of the substrate 11 and the chip component 13, there is little influence of the movement precision or the movement stop precision in the plane direction, and high-precision position alignment is possible. After transferring the chip component 13 to the chip shuttle arm 46, while the chip shuttle arm 46 conveys the chip component 13 to the bonding position (i.e., the adsorption position by the collet 28), the pickup arm By making the operation to return 45 to the pick-up position, it becomes possible to further shorten the tact time.

[전자 부품 실장 방법][Method of mounting electronic components]

도 5는, 전자 부품 실장 방법에 관한 주요 공정을 나타내는 공정 흐름도이다. 도 1 내지 도 4를 참조하여, 도 5에 나타내는 공정 흐름을 따라 설명한다. 먼저, 기판(11)을 기판 스테이지(12)에 공급하고, 흡착 보유 지지한다(스텝 S1). 이때, 미리 풀 다이싱된 웨이퍼(17)가 웨이퍼 스테이지(14)의 소정 위치에 공급되어 있는 것으로 한다. 기판 스테이지(12)를 이동시켜 기판(11)을 본딩 대상 위치로 이동시킨다(스텝 2). 본딩 대상 위치는, 본딩 헤드(15)의 콜릿(28)의 바로 아래로 한다. 다음으로, 픽업 암(45)에 의해 웨이퍼(17)로부터 칩 부품(13)을 픽업한다(스텝 S3). 웨이퍼(17)는, 픽업 대상인 칩 부품(13)이 픽업 암(45)의 가동 범위의 픽업 위치로 이동하고 있다.5 is a process flow chart showing a main process of the electronic component mounting method. Referring to FIGS. 1 to 4, description will be given along the process flow shown in FIG. 5. First, the substrate 11 is supplied to the substrate stage 12 and adsorbed and held (step S1). In this case, it is assumed that the wafer 17 previously diced is supplied to a predetermined position of the wafer stage 14. The substrate stage 12 is moved to move the substrate 11 to a bonding target position (step 2). The bonding target position is just below the collet 28 of the bonding head 15. Next, the chip component 13 is picked up from the wafer 17 by the pick-up arm 45 (step S3). In the wafer 17, the chip component 13, which is a pickup target, is moving to a pickup position in the movable range of the pickup arm 45.

픽업 암(45)은, 칩 셔틀 암(46)의 대기 위치로 이동하여, 칩 셔틀 암(46)에 칩 부품(13)을 전달한다. 칩 셔틀 암(46)은, 칩 부품(13)을 본딩 위치로 반송한다(스텝 S4). 즉, 칩 부품(13)을 본딩 헤드(15)의 콜릿(28)의 흡착 위치까지 반송한다. 콜릿(28)은 칩 부품(13)을 흡착 보유 지지한다(스텝 S5). 칩 부품(13)은 중심(도면 중심 위치)이 콜릿(28)의 회전 중심 위치(θ축(30))가 되도록 흡착된다.The pick-up arm 45 moves to the standby position of the chip shuttle arm 46, and transmits the chip component 13 to the chip shuttle arm 46. The chip shuttle arm 46 conveys the chip component 13 to the bonding position (step S4). That is, the chip component 13 is transported to the adsorption position of the collet 28 of the bonding head 15. The collet 28 adsorbs and holds the chip component 13 (step S5). The chip component 13 is adsorbed so that the center (the center of the drawing) is the center of rotation of the collet 28 (θ axis 30).

계속해서, 인식용 카메라 유닛(16)을 구동하여, 제1 미러(35)와 제2 미러(38)를 제1 인식 동작 위치 A로 이동시킨다(스텝 S6). 제1 인식 동작 위치 A에 있어서, 칩 부품 인식 카메라(34)로 칩 인식 마크 R1을 인식하고, 기판 인식 카메라(37)로 기판 인식 마크 M1을 인식한다(스텝 S7). 제1 미러(35)와 제2 미러(38)의 광축(L)은 동축 상에 있기 때문에, 칩 부품 인식 카메라(34) 및 기판 인식 카메라(37)는, 칩 부품 인식 마크 R1과 기판 인식 마크 M1을 동일 위치 기준의 화상으로서 도입하는 것이 가능하고, 제1 인식 동작 위치 A에 있어서의 칩 부품(13)과 기판(11)의 위치 어긋남 방향과 위치 어긋남량을 인식한다.Subsequently, the recognition camera unit 16 is driven to move the first mirror 35 and the second mirror 38 to the first recognition operation position A (step S6). In the first recognition operation position A, the chip recognition mark R1 is recognized by the chip component recognition camera 34, and the substrate recognition mark M1 is recognized by the substrate recognition camera 37 (step S7). Since the optical axis L of the first mirror 35 and the second mirror 38 is coaxial, the chip component recognition camera 34 and the substrate recognition camera 37 have the chip component recognition mark R1 and the substrate recognition mark It is possible to introduce M1 as an image based on the same position, and the positional displacement direction and the amount of positional displacement of the chip component 13 and the substrate 11 at the first recognition operation position A are recognized.

다음으로, 인식용 카메라 유닛(16)을 구동하여, 제1 미러(35)와 제2 미러(38)를 제2 인식 동작 위치 B로 이동시킨다(스텝 S8). 제2 인식 동작 위치 B에 있어서, 칩 부품 인식 카메라(34)로 칩 인식 마크 R2를 인식하고, 기판 인식 카메라(37)로 기판 인식 마크 M2를 인식한다(스텝 S9). 제1 미러(35)와 제2 미러(38)의 광축(L)은 동축 상에 있기 때문에, 칩 부품 인식 카메라(34) 및 기판 인식 카메라(37)는 칩 부품 인식 마크 R2와 기판 인식 마크 M2를 동일 위치 기준의 화상으로서 도입하는 것이 가능하고, 제2 인식 동작 위치 B에 있어서의 칩 부품(13)과 기판(11)의 위치 어긋남 방향과 위치 어긋남량을 검출한다. 제2 인식 동작 위치 B에 있어서 인식 동작이 종료된 시점에서 인식용 카메라 유닛(16)을 구동하여, 제1 미러(35) 및 제2 미러(38)를 본딩 동작의 방해가 되지 않는 위치까지 퇴피시킨다(스텝 S10).Next, the recognition camera unit 16 is driven to move the first mirror 35 and the second mirror 38 to the second recognition operation position B (step S8). At the second recognition operation position B, the chip recognition mark R2 is recognized by the chip component recognition camera 34, and the substrate recognition mark M2 is recognized by the substrate recognition camera 37 (step S9). Since the optical axes L of the first mirror 35 and the second mirror 38 are coaxial, the chip component recognition camera 34 and the substrate recognition camera 37 are chip component recognition marks R2 and substrate recognition marks M2. Can be introduced as an image based on the same position, and the positional displacement direction and the amount of positional displacement of the chip component 13 and the substrate 11 at the second recognition operation position B are detected. In the second recognition operation position B, when the recognition operation ends, the recognition camera unit 16 is driven, and the first mirror 35 and the second mirror 38 are evacuated to a position that does not interfere with the bonding operation. It is made (step S10).

제어부는, 제1 인식 동작 위치 A 및 제1 인식 동작 위치 B의 각각에서 인식한 위치 어긋남 방향과 위치 어긋남량에 기초하여 보정량을 결정하고, 기판 스테이지(12)를 구동시킴으로써 칩 부품(13)에 대한 기판(11)의 X 방향 및 Y 방향의 위치 어긋남을 보정하고, 콜릿(28)을 회전시킴으로써 기판(11)에 대한 칩 부품(13)의 자세의 어긋남을 보정한다(스텝 S11). 위치 보정이 종료된 후, 칩 부품(13)을 기판(11)의 소정 위치에 압박하도록 하여 본딩한다(스텝 S12). 그리고 기판(11)의 모든 본딩 대상 위치에 칩 부품(13)을 본딩한 후, 기판(11)을 제거한다(스텝 S13).The control unit determines the correction amount based on the position shift direction and the position shift amount recognized in each of the first recognition operation position A and the first recognition operation position B, and drives the substrate stage 12 to the chip component 13. The displacement of the position of the substrate 11 with respect to the X direction and the Y direction is corrected, and the displacement of the posture of the chip component 13 with respect to the substrate 11 is corrected by rotating the collet 28 (step S11). After the position correction is completed, the chip component 13 is pressed and pressed to a predetermined position on the substrate 11 (step S12). Then, the chip parts 13 are bonded to all the bonding target positions of the substrate 11, and then the substrate 11 is removed (step S13).

이상 설명한 전자 부품 실장 방법은, 칩 부품(13)을 픽업하여 본딩 위치로 반송하는 공정과, 투명 재료로 형성된 콜릿(28)에 칩 부품(13)을 흡착 보유 지지하는 공정과, 적어도 2개소의 인식 동작 위치에 있어서, 제1 인식 동작 위치 A에서 칩 부품(13) 및 기판(11)의 위치를 인식하는 공정과, 제2 인식 동작 위치 B에서 칩 부품(13) 및 기판(11)의 위치를 인식하는 공정과, 각 인식 동작 위치 각각의 인식 정보에 기초하여 칩 부품(13)과 기판(11)의 위치 어긋남을 보정하는 공정과, 위치 어긋남을 보정한 후, 칩 부품(13)을 기판(11)의 소정 위치에 본딩하는 공정을 포함하고 있다.The electronic component mounting method described above includes a process of picking up the chip component 13 and conveying it to a bonding position, a process of adsorbing and holding the chip component 13 on a collet 28 formed of a transparent material, and at least two locations. In the recognition operation position, the process of recognizing the position of the chip component 13 and the substrate 11 at the first recognition operation position A, and the position of the chip component 13 and the substrate 11 at the second recognition operation position B The process of recognizing and the process of correcting the positional deviation of the chip component 13 and the substrate 11 based on the recognition information of each recognition operation position, and after correcting the positional deviation, the chip component 13 is substrated It includes the process of bonding to the predetermined position of (11).

칩 부품 인식 카메라(34)와 기판 인식 카메라(37)에 의해, 칩 부품(13)과 기판(11)의 위치를 동시에 동일한 인식 동작 위치에서 인식할 수 있다는 점에서, 칩 부품(13)과 기판(11)의 위치를 각각 따로따로 인식하는 종래 기술보다 짧은 택트 타임으로 고정밀도로 칩 부품(13)의 위치와 기판(11)의 위치의 위치 정렬을 행하여, 본딩을 행하는 것이 가능해진다. 이러한 전자 부품 실장 방법에 의하면, 칩 부품(13)의 1개마다의 본딩 후의 위치 정밀도는 표준 편차를 σ로 나타냈을 때, 3σ의 범위에서 위치 어긋남량이 2㎛ 이내이고, 기판(11)에 본딩된 칩 부품(13) 전체의 위치 정밀도는 3σ의 범위에서 3㎛ 이내였다.The chip parts 13 and the substrate can be recognized by the chip parts recognition camera 34 and the substrate recognition camera 37 at the same time in the same recognition operation position. It is possible to perform bonding by aligning the positions of the chip parts 13 and the positions of the substrates 11 with high precision at a shorter tact time than the prior art that recognizes the positions of (11) separately. According to this electronic component mounting method, the positional accuracy after bonding of each of the chip components 13 is represented by σ as the standard deviation, and the amount of positional deviation within the range of 3σ is within 2 μm, and bonding to the substrate 11 The positional accuracy of the entire chip parts 13 was within 3 µm in the range of 3σ.

칩 부품(13)(칩 부품 인식 마크 R1, R2) 및 기판(11)(기판 인식 마크 M1, M2)을 인식하는 공정에서는, 동일 광축(L)에서 동시에 칩 부품 및 상기 기판을 인식한다. 이와 같이 하면, 칩 부품(13)과 기판(11)을 동시에 동일한 위치 기준으로 인식하는 것이 가능하고, 고정밀도로 칩 부품(13)과 기판(11)의 위치를 인식하는 것이 가능해진다.In the process of recognizing the chip parts 13 (chip part recognition marks R1, R2) and the substrate 11 (substrate recognition marks M1, M2), the chip parts and the substrate are simultaneously recognized on the same optical axis L. In this way, it is possible to recognize the chip component 13 and the substrate 11 at the same time based on the same position, and it is possible to recognize the position of the chip component 13 and the substrate 11 with high precision.

칩 부품(13)과 기판(11)의 위치 어긋남을 보정하는 공정은, 칩 부품(13)의 위치(칩 부품 인식 마크 R1, R2) 및 기판(11)의 위치(기판 인식 마크 M1, M2)를 인식하는 공정에 의해 얻어진 위치 인식 정보에 기초하여 칩 부품(13)에 대해 기판(11)의 위치를 보정하는 공정과, 보정 후의 기판(11)에 대한 칩 부품(13)의 평면 방향의 자세를 보정하는 공정을 포함하고 있다. 칩 부품(13)과 기판(11)의 X, Y 방향의 위치 어긋남은 칩 부품(13)을 기준으로 하여 기판(11)을 이동시키고, 기판(11)에 대한 칩 부품(13)의 자세는 위치 어긋남 보정 후의 기판(1)의 위치를 기준으로 하여 칩 부품(13)을 회전하여 보정하기 때문에, 위치 보정을 행할 때의 이동 오차(또는 이동 정지 위치 오차)를 억제하는 것이 가능해진다.In the process of correcting the positional deviation between the chip component 13 and the substrate 11, the position of the chip component 13 (chip component recognition marks R1, R2) and the position of the substrate 11 (substrate recognition marks M1, M2) The process of correcting the position of the board|substrate 11 with respect to the chip component 13 based on the position recognition information obtained by the process of recognizing and the attitude|position of the chip component 13 with respect to the board|substrate 11 after correction in the plane direction It includes the process of correcting. The position of the chip component 13 and the substrate 11 in the X and Y directions is shifted based on the chip component 13, and the attitude of the chip component 13 with respect to the substrate 11 is Since the chip component 13 is rotated and corrected based on the position of the substrate 1 after the positional deviation correction, it becomes possible to suppress the movement error (or movement stop position error) when performing the position correction.

1 : 전자 부품 실장 장치
11 : 기판
12 : 기판 스테이지
13 : 칩 부품
14 : 칩 부품 스테이지(웨이퍼 스테이지)
15 : 본딩 헤드
16 : 인식용 카메라 유닛
17 : 웨이퍼
18 : 기판 X축 구동부
19 : 기판 Y축 구동부
28 : 콜릿
29 : θ축 구동부
31 : 칩 부품용 카메라 유닛
32 : 기판용 카메라 유닛
34 : 칩 부품 인식 카메라
35 : 제1 미러
37 : 기판 인식 카메라
38 : 제2 미러
45 : 픽업 암
46 : 칩 셔틀 암
A : 제1 인식 동작 위치
B : 제2 인식 동작 위치
L : 광축
R1, R2 : 칩 부품 인식 마크
M1, M2 : 기판 인식 마크1: Electronic component mounting device
11: Substrate
12: substrate stage
13: chip parts
14: chip component stage (wafer stage)
15: bonding head
16: camera unit for recognition
17: wafer
18: substrate X-axis driving unit
19: substrate Y-axis driving unit
28: collet
29: θ-axis driving unit
31: camera unit for chip parts
32: board camera unit
34: chip part recognition camera
35: first mirror
37: substrate recognition camera
38: second mirror
45: pickup arm
46: chip shuttle arm
A: First recognition operation position
B: Second recognition operation position
L: Optical axis
R1, R2: chip part recognition mark
M1, M2: Substrate recognition mark

Claims (8)

기판의 소정 위치에 칩 부품을 페이스 업 자세로 본딩하는 전자 부품 실장 장치로서,
투명 재료로 형성되고 상기 칩 부품을 흡착 보유 지지하는 콜릿을 갖는 본딩 헤드와,
상기 콜릿에 대해 흡착 보유 지지된 상기 칩 부품의 반대측에 배치되고 상기 칩 부품의 화상을 투영하는 제1 미러와, 당해 제1 미러가 투영한 상기 칩 부품의 화상을 인식하는 칩 부품 인식 카메라와,
상기 기판을 인식할 때에 상기 기판과 상기 콜릿 사이에 배치되고 상기 기판의 화상을 투영하는 제2 미러와, 당해 제2 미러가 투영한 상기 기판의 화상을 인식하는 기판 인식 카메라와,
상기 제1 미러와 상기 제2 미러를 일체로 상기 칩 부품 및 상기 기판의 인식 동작 위치로 이동시키는 카메라 구동부와,
상기 칩 부품 인식 카메라 및 상기 기판 인식 카메라에 의한 상기 칩 부품 및 상기 기판의 각 위치의 인식 정보에 기초하여 상기 칩 부품과 상기 기판의 위치 어긋남을 보정하는 제어부를 갖고 있고,
상기 칩 부품 인식 카메라는, 광원으로부터의 출사광이 상기 제1 미러를 통해 상기 칩 부품에 조사되고, 상기 칩 부품으로부터의 반사광이 상기 제1 미러를 통해 상기 칩 부품 인식 카메라에 투영되는 것에 의해, 상기 칩 부품의 화상을 인식하고,
상기 기판 인식 카메라는, 광원으로부터의 출사광이 상기 제2 미러를 통해 상기 기판에 조사되고, 상기 기판으로부터의 반사광이 상기 제2 미러를 통해 상기 기판 인식 카메라에 투영되는 것에 의해, 상기 기판의 화상을 인식하고,
상기 제1 미러가 상기 칩 부품의 화상을 투영할 때의 광축과, 상기 제2 미러가 상기 기판의 화상을 투영할 때의 광축이, 상기 기판의 칩 부품 피착면에 대해 연직, 또한 동축 상에 배치되어 있는 것에 의해, 상기 칩 부품과 상기 기판의 화상을 동시에 도입할 수 있는,
것을 특징으로 하는 전자 부품 실장 장치.An electronic component mounting apparatus for bonding a chip component in a face-up position at a predetermined position on a substrate,
A bonding head formed of a transparent material and having a collet for adsorbing and holding the chip component;
A first mirror that is disposed on the opposite side of the chip component that is adsorbed and held against the collet and projects an image of the chip component, and a chip component recognition camera that recognizes an image of the chip component projected by the first mirror;
A second mirror disposed between the substrate and the collet when recognizing the substrate and projecting an image of the substrate, and a substrate recognition camera recognizing an image of the substrate projected by the second mirror,
A camera driving unit that integrally moves the first mirror and the second mirror to the recognition operation positions of the chip component and the substrate;
It has a control unit for correcting the positional deviation of the chip component and the substrate based on the recognition information of each position of the chip component and the substrate by the chip component recognition camera and the substrate recognition camera,
In the chip component recognition camera, light emitted from a light source is irradiated to the chip component through the first mirror, and reflected light from the chip component is projected to the chip component recognition camera through the first mirror, Recognize the image of the chip component,
In the substrate recognition camera, the light emitted from the light source is irradiated to the substrate through the second mirror, and the reflected light from the substrate is projected to the substrate recognition camera through the second mirror, thereby image of the substrate To recognize,
The optical axis when the first mirror projects the image of the chip component and the optical axis when the second mirror projects the image of the substrate are perpendicular to and coaxial with the chip component deposition surface of the substrate. By being arranged, images of the chip component and the substrate can be simultaneously introduced,
Electronic component mounting device, characterized in that. 제1항에 있어서,
상기 인식 동작 위치는, 적어도 이격된 2개소에 설치되어 있고,
상기 카메라 구동부는, 각 상기 인식 동작 위치에 상기 제1 미러와 상기 제2 미러를 이동시키는 카메라 X축 구동부와 카메라 Y축 구동부를 갖고 있는,
것을 특징으로 하는 전자 부품 실장 장치.According to claim 1,
The recognition operation positions are provided in at least two spaced apart locations,
The camera driving unit includes a camera X-axis driving unit and a camera Y-axis driving unit for moving the first mirror and the second mirror at each of the recognition operation positions,
Electronic component mounting device, characterized in that. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 본딩 헤드는, 상기 콜릿이 상기 칩 부품을 흡착 보유 지지하는 위치로부터 상기 칩 부품을 상기 기판 상에 본딩하는 위치까지 이동시키는 헤드 Z축 구동부와, 상기 칩 부품을 상기 칩 부품 피흡착면에 대해 평행하게 회전하는 θ축 구동부를 갖고 있는,
것을 특징으로 하는 전자 부품 실장 장치.The method according to claim 1 or 2,
The bonding head includes: a head Z-axis driving unit that moves the collet from a position where the chip component adsorbs and holds the chip component to a position where the chip component is bonded onto the substrate; and the chip component relative to the surface to which the chip component is adsorbed It has a θ-axis driving part that rotates in parallel.
Electronic component mounting device, characterized in that. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 기판은, 기판 스테이지에 흡착 보유 지지되어 있고,
상기 기판 스테이지는, 상기 기판을 본딩 대상 위치로 이동시키고, 상기 본딩 대상 위치에 있어서 상기 칩 부품에 대한 상기 기판의 위치 어긋남을 보정하는 기판 X축 구동부와 기판 Y축 구동부를 갖고 있는,
것을 특징으로 하는 전자 부품 실장 장치.The method according to claim 1 or 2,
The substrate is adsorbed and held by the substrate stage,
The substrate stage has a substrate X-axis driver and a substrate Y-axis driver for moving the substrate to a bonding target position and correcting the positional displacement of the substrate with respect to the chip component at the bonding target position,
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