KR102350923B1

KR102350923B1 - An electronic device mounting system and method for mounting electronic device

Info

Publication number: KR102350923B1
Application number: KR1020170075811A
Authority: KR
Inventors: 히데노리 오타
Original assignee: 한화정밀기계 주식회사
Priority date: 2016-11-17
Filing date: 2017-06-15
Publication date: 2022-01-13
Also published as: CN109152326A; CN109152326B; KR20180055674A; JP2018082096A; JP6915981B2

Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 기판에 형성된 전자 부품 접합용 전극에, 전자 부품에 형성된 범프를 중첩시켜 상기 전자 부품을 탑재하는 전자 부품 탑재 장치와, 상기 전자 부품을 탑재한 후의 기판을 가열하여 상기 범프를 상기 전극에 접합하는 리플로우 장치와, 상기 전자 부품 탑재 장치를 제어하는 제어 수단과, 상기 전자 부품 탑재 장치와 상기 리플로우 장치와의 사이에 설치되어 상기 전자 부품을 탑재한 후의 기판에 있어서의 상기 전극의 위치 및 상기 범프의 위치를 측정하는 X선 검사 장치를 포함하고, 상기 제어 수단은, 상기 X선 검사 장치가 측정한 상기 전극의 위치 및 상기 범프의 위치로부터 얻어지는 양자의 위치 어긋남을 저감하도록 상기 전자 부품 탑재 장치를 피드백 제어하는 전자 부품 실장 시스템을 제공한다.According to one aspect of the present invention, an electronic component mounting apparatus for mounting the electronic component by superimposing bumps formed on the electronic component on an electrode for bonding electronic components formed on a substrate, and heating the substrate after mounting the electronic component, A reflow device for bonding a bump to the electrode, a control means for controlling the electronic component mounting device, and a substrate provided between the electronic component mounting device and the reflow device to mount the electronic component, an X-ray inspection apparatus for measuring the position of the electrode and the position of the bump, wherein the control means is configured to detect a position shift between the electrode and the bump measured by the X-ray inspection apparatus. Provided is an electronic component mounting system that feedback-controls the electronic component mounting device so as to reduce it.

Description

전자 부품 실장 시스템 및 전자 부품 실장 방법{An electronic device mounting system and method for mounting electronic device}An electronic device mounting system and method for mounting electronic device

본 발명은 기판에 전자 부품을 실장하여 실장 기판을 제조하는 전자 부품 실장 시스템 및 전자 부품 실장 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic component mounting system and an electronic component mounting method for manufacturing a mounted board by mounting an electronic component on a board.

일반적으로 전자 부품 실장 시스템(전자 부품 실장 방법)은, 기판에 형성된 전자 부품 접합용 전극 상에 전자 부품을 탑재하는 전자 부품 탑재 장치(전자 부품 탑재 공정)와, 전자 부품 탑재 후의 기판을 가열하여 전자 부품을 기판의 전극에 접합하는 리플로우 장치(리플로우 공정)를 포함하고, 또한 전자 부품 탑재 장치(전자 부품 탑재 공정)와 리플로우 장치(리플로우 공정) 사이에 검사 장치(검사 공정)를 설치하여 리플로우 전에 전자 부품이 적절히 기판에 탑재되어 있는지 여부를 검사하는 구성이 알려져 있다.In general, an electronic component mounting system (electronic component mounting method) includes an electronic component mounting apparatus (electronic component mounting step) that mounts an electronic component on an electrode for bonding electronic component formed on a substrate, and heating a substrate after mounting the electronic component to electronically A reflow device (reflow step) for bonding components to the electrodes of the substrate is included, and an inspection device (inspection step) is provided between the electronic component mounting device (electronic component mounting step) and the reflow device (reflow step) Thus, there is known a configuration for inspecting whether an electronic component is properly mounted on a substrate before reflow.

그러나, 지금까지의 검사는 단순한 외관 검사이고, 이 외관 검사에서는 전자 부품의 배면 측으로부터 전자 부품의 탑재 위치(정면)를 촬상하기 때문에, 정면에 범프가 형성된 전자 부품(이하 「범프 부품」이라고도 함)의 경우, 전극의 위치나 범프의 위치가 범프 부품의 배면의 그늘이 되어 이들의 위치를 직접 검사할 수 없었다. 즉, 종래 범프 부품에 대해서는 확실한 탑재 품질을 검사하지 못하고, 그 검사 결과를 탑재 품질의 유지 또는 향상에 충분히 이용할 수도 없었다. However, the inspection so far has been a simple visual inspection, and in this external inspection, the mounting position (front) of the electronic component is imaged from the back side of the electronic component, so the electronic component having bumps formed on the front side (hereinafter also referred to as "bump component") ), the position of the electrode or the position of the bump was a shadow on the back side of the bump part, so it was not possible to directly inspect their position. That is, the conventional bump parts could not be reliably inspected for mounting quality, and the inspection results could not be sufficiently used to maintain or improve the mounting quality.

공개특허공보 2005-0080442호는 부품 실장 기판의 검사를 수행하는 기술이 개시되어 있다. Laid-Open Patent Publication No. 2005-0080442 discloses a technique for performing an inspection of a component mounting board.

본 발명의 일 측면에 따르면, 범프 부품의 탑재 품질을 확실히 검사하고, 그 탑재 품질의 유지 또는 향상을 도모할 수 있는 전자 부품 실장 시스템 및 전자 부품 실장 방법을 제공하는 것을 주된 과제로 한다.According to one aspect of the present invention, a main object is to provide an electronic component mounting system and an electronic component mounting method capable of reliably inspecting the mounting quality of bump components and maintaining or improving the mounting quality.

본 발명의 일 측면에 따르면, 기판에 형성된 전자 부품 접합용 전극에, 전자 부품에 형성된 범프를 중첩시켜 상기 전자 부품을 탑재하는 전자 부품 탑재 장치;와, 상기 전자 부품을 탑재한 후의 기판을 가열하여 상기 범프를 상기 전극에 접합하는 리플로우 장치;와, 상기 전자 부품 탑재 장치를 제어하는 제어 수단;과, 상기 전자 부품 탑재 장치와 상기 리플로우 장치와의 사이에 설치되어, 상기 전자 부품을 탑재한 후의 기판에 있어서의 상기 전극의 위치 및 상기 범프의 위치를 측정하는 X선 검사 장치를 포함하고, 상기 제어 수단은, 상기 X선 검사 장치가 측정한 상기 전극의 위치 및 상기 범프의 위치로부터 얻어지는 양자의 위치 어긋남을 저감하도록, 상기 전자 부품 탑재 장치를 피드백 제어하는 전자 부품 실장 시스템을 제공한다.According to one aspect of the present invention, an electronic component mounting apparatus for mounting the electronic component by superimposing bumps formed on the electronic component on an electrode for bonding electronic components formed on a substrate; and heating the substrate after mounting the electronic component a reflow device for bonding the bump to the electrode; a control means for controlling the electronic component mounting device; and a reflow device provided between the electronic component mounting device and the reflow device to mount the electronic component an X-ray inspection apparatus for measuring a position of the electrode and a position of the bump in a subsequent substrate, wherein the control means includes a quantum obtained from the position of the electrode and the position of the bump measured by the X-ray inspection apparatus An electronic component mounting system for feedback control of the electronic component mounting device is provided so as to reduce the positional displacement of the electronic component.

여기서, 상기 전자 부품 탑재 장치는, 상기 전자 부품의 공급부로부터 상기 전자 부품을 픽업하여 상기 기판의 전극에 탑재하는 노즐 부재;와, 상기 노즐 부재가 축선 주위에 회전 가능하게 장착된 탑재 헤드;와, 상기 탑재 헤드를 수평면 내에서 XY 방향으로 이동시키는 XY 이동 기구를 가지고, 상기 제어 수단은, 상기 위치 어긋남을 저감하기 위해 상기 전자 부품의 탑재 시의 상기 탑재 헤드의 XY 방향의 위치 보정량을 계산하고, 상기 위치 보정량이 상기 전자 부품의 탑재 시에 반영되도록 상기 전자 부품 탑재 장치를 피드백 제어할 수 있다.Here, the electronic component mounting apparatus includes: a nozzle member that picks up the electronic component from the electronic component supply unit and mounts it on the electrode of the substrate; and a mounting head to which the nozzle member is rotatably mounted around an axis; has an XY movement mechanism for moving the placement head in the XY direction in a horizontal plane, wherein the control means calculates a position correction amount in the XY direction of the placement head when the electronic component is mounted in order to reduce the position shift, The electronic component mounting apparatus may be feedback-controlled so that the position correction amount is reflected when the electronic component is mounted.

여기서, 상기 제어 수단은, 상기 기판의 영역마다 및 상기 노즐 부재의 회전 각도마다 중 적어도 어느 하나의 관점에서 상기 위치 보정량을 계산할 수 있다.Here, the control means may calculate the position correction amount from the viewpoint of at least one of each area of the substrate and each rotation angle of the nozzle member.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판에 형성된 전자 부품 접합용 전극에, 전자 부품에 형성된 범프를 중첩시켜 상기 전자 부품을 탑재하는 전자 부품 탑재 공정;과, 상기 전자 부품을 탑재한 후의 기판을 가열하여 상기 범프를 상기 전극에 접합하는 리플로우 공정;과, 상기 전자 부품 탑재 공정과 상기 리플로우 공정과의 사이에, 상기 전자 부품을 탑재한 후의 기판에 있어서의 상기 전극의 위치 및 상기 범프의 위치를 X선 검사 장치에서 측정하는 X선 검사 공정;과, 상기 X선 검사 공정에서 측정한 상기 전극의 위치 및 상기 범프의 위치로부터 얻어지는 양자의 위치 어긋남을 저감하도록, 상기 전자 부품 탑재 공정을 피드백 제어하는 제어 공정을 포함하는 전자 부품 실장 방법을 제공한다.Further, according to another aspect of the present invention, an electronic component mounting step of mounting the electronic component by superimposing bumps formed on the electronic component on the electrode for bonding electronic components formed on the substrate; and the substrate after mounting the electronic component. a reflow step of heating and bonding the bump to the electrode; and between the electronic component mounting step and the reflow step, the position of the electrode in the substrate after mounting the electronic component and the position of the bump An X-ray inspection step of measuring a position with an X-ray inspection device; and feedback of the electronic component mounting step so as to reduce a positional shift between both the electrode position and the bump position measured in the X-ray inspection step It provides an electronic component mounting method including a control process to control.

여기서, 상기 전자 부품 탑재 공정에서는, 상기 전자 부품의 공급부로부터 상기 전자 부품을 픽업하여 상기 기판의 전극에 탑재하는 노즐 부재와, 상기 노즐 부재가 축선 주위에 회전 가능하게 장착된 탑재 헤드와, 상기 탑재 헤드를 수평면 내에서 XY 방향으로 이동시키는 XY 이동 기구를 갖는 전자 부품 탑재 장치를 사용할 수 있고, 상기 제어 공정에서는, 상기 위치 어긋남을 저감하기 위해 상기 전자 부품의 탑재 시의 상기 탑재 헤드의 XY 방향의 위치 보정량을 계산하고, 상기 위치 보정량이 상기 전자 부품의 탑재 시에 반영되도록 상기 전자 부품 탑재 장치를 피드백 제어할 수 있다. Here, in the electronic component mounting step, a nozzle member for picking up the electronic component from the electronic component supply unit and mounting it on an electrode of the substrate, a mounting head to which the nozzle member is rotatably mounted around an axis, and the mounting; An electronic component mounting apparatus having an XY movement mechanism for moving the head in the XY direction in a horizontal plane can be used, and in the control step, in order to reduce the positional shift, the XY direction of the mounting head when the electronic component is mounted The electronic component mounting apparatus may be feedback-controlled so that the position correction amount is calculated and the position correction amount is reflected when the electronic component is mounted.

여기서, 상기 제어 공정에서는, 상기 기판의 영역마다 및 상기 노즐 부재의 회전 각도마다 중 적어도 어느 하나의 관점에서 상기 위치 보정량을 계산할 수 있다.Here, in the control process, the position correction amount may be calculated from the viewpoint of at least one of each area of the substrate and each rotation angle of the nozzle member.

본 발명의 일 측면에 따른 전자 부품 실장 시스템 및 전자 부품 실장 방법에 의하면, X선 검사의 활용에 의해 전극의 위치 및 범프의 위치를 측정하고, 양자의 위치 어긋남을 저감하도록, 전자 부품 탑재 장치(전자 부품 탑재 공정)를 피드백 제어하기 때문에, 범프 부품의 탑재 품질을 확실히 검사하고, 그 탑재 품질의 유지 또는 향상을 도모할 수 있다.According to the electronic component mounting system and electronic component mounting method according to an aspect of the present invention, the electronic component mounting device ( Since feedback control of the electronic component mounting process), the mounting quality of bump components can be reliably inspected, and the mounting quality can be maintained or improved.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 전자 부품 실장 시스템을 나타내는 시스템 구성도이다.
도 2는 도 1의 전자 부품 실장 시스템에 있어서의 전자 부품 탑재 장치의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 3은 도 1의 전자 부품 실장 시스템에 있어서의 X선 검사 장치의 기능을 나타내는 개념도이다.
도 4는 노즐 부재의 회전 각도마다 보정량을 계산하고, 그 보정량에 따라 전자 부품 탑재 장치를 피드백 제어하는 요령을 나타내는 개념도이다.
도 5는 기판의 영역마다 보정량을 계산하고, 그 보정량에 따라 전자 부품 탑재 장치를 피드백 제어하는 요령을 나타내는 개념도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a system block diagram which shows the electronic component mounting system of one Embodiment of this invention.
It is a conceptual diagram which shows the structure of the electronic component mounting apparatus in the electronic component mounting system of FIG.
It is a conceptual diagram which shows the function of the X-ray inspection apparatus in the electronic component mounting system of FIG.
Fig. 4 is a conceptual diagram illustrating a method of calculating a correction amount for each rotation angle of the nozzle member and feedback-controlling the electronic component mounting apparatus according to the correction amount.
Fig. 5 is a conceptual diagram illustrating a method of calculating a correction amount for each region of the substrate and feedback-controlling the electronic component mounting apparatus according to the correction amount.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 사용함으로써 중복 설명을 생략한다.Hereinafter, the present invention according to a preferred embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has substantially the same structure, duplicate description is abbreviate|omitted by using the same code|symbol.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 전자 부품 실장 시스템을 나타내는 시스템 구성도이다. 도 1을 참조하면, 전자 부품 실장 시스템은, 전자 부품 탑재 장치(1), X선 검사 장치(2), 리플로우 장치(3) 및 외관 검사 장치(4)의 각 장치를 연결하여 이루어지고, 각 장치는 통신 네트워크(5)에 의해 접속되어 있으며, 전자 부품 실장 시스템 전체는 제어 수단으로서의 관리 컴퓨터(6)에 의해 제어되는 구성을 가지고 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a system block diagram which shows the electronic component mounting system of one Embodiment of this invention. Referring to FIG. 1, the electronic component mounting system is made by connecting each device of the electronic component mounting device 1, the X-ray inspection device 2, the reflow device 3, and the appearance inspection device 4, Each apparatus is connected by the communication network 5, and the whole electronic component mounting system has the structure controlled by the management computer 6 as a control means.

이하, 각 장치의 구성, 기능을 설명하면서, 도 1의 전자 부품 실장 시스템에 의한 전자 부품 실장 방법을 설명하기로 한다. Hereinafter, an electronic component mounting method by the electronic component mounting system of FIG. 1 will be described while describing the configuration and function of each device.

전자 부품 탑재 장치(1)는 전자 부품 탑재 공정을 수행한다. 즉 전자 부품 탑재 장치(1)는, 기판에 형성된 전자 부품 접합용 전극에, 범프 부품의 정면에 형성된 범프를 중첩시켜 범프 부품을 탑재한다. The electronic component mounting apparatus 1 performs an electronic component mounting process. That is, the electronic component mounting apparatus 1 superimposes the bump formed in the front surface of a bump component on the electrode for electronic component bonding formed in the board|substrate, and mounts a bump component.

본 실시 형태에 있어서 전자 부품 탑재 장치(1)는, 도 2에 개념적으로 도시한 바와 같이, 탑재 헤드(1a)와, 이 탑재 헤드를 수평면 내에서 XY 방향으로 이동시키는 XY 이동 기구를 갖는다. As conceptually shown in FIG. 2, the electronic component mounting apparatus 1 in this embodiment has the mounting head 1a and the XY movement mechanism which moves this mounting head in XY direction within a horizontal plane.

또한, 도 2에는 도시하지 않았지만 탑재 헤드(1a)에는 하나 또는 복수 라인의 노즐 부재가 그 축선 주위에 회전 가능하게 장착되어 있고, 이 노즐 부재에 의해 범프 부품의 공급부로부터 범프 부품을 픽업하여 기판의 전극에 탑재한다. 또한, 통상적으로 노즐 부재는 탑재 헤드에 회전 가능하게 장착되는 스핀들과, 이 스핀들의 선단에 착탈 가능하게 장착되는 노즐 본체를 포함하는데, 본 발명에서는 이를 총칭하여 노즐 부재라고 한다. In addition, although not shown in FIG. 2, one or a plurality of lines of nozzle members are rotatably mounted on the mounting head 1a around its axis, and the bump parts are picked up from the supply part of the bump parts by this nozzle member, mounted on the electrode. In addition, in general, the nozzle member includes a spindle rotatably mounted to the mounting head and a nozzle body detachably mounted to the tip of the spindle, which is collectively referred to as a nozzle member in the present invention.

X선 검사 장치(2)는 X선 검사 공정을 수행하는데, X선 검사 장치(2)는 전자 부품 탑재 장치(1)와 리플로우 장치(3) 사이에 설치되고, 전자 부품을 탑재한 후의 기판에 있어서의 전극의 위치 및 범프의 위치를 측정한다. The X-ray inspection apparatus 2 performs an X-ray inspection process, the X-ray inspection apparatus 2 is installed between the electronic component mounting apparatus 1 and the reflow apparatus 3, and the substrate after mounting the electronic component Measure the position of the electrode and the position of the bump.

본 실시 형태의 X선 검사 장치(2)의 기능을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.When the function of the X-ray inspection apparatus 2 of this embodiment is demonstrated with reference to FIG. 3, it is as follows.

X선 검사 장치(2)는 도 3(a)에 도시한 바와 같이 기판(10)에 탑재된 범프 부품(11)의 배면 측으로부터 X선을 조사하여, 기판(10)에 형성되어 있는 전극(10a)의 위치 및 범프 부품(11)의 범프(11a)의 위치를 측정한다. The X-ray inspection apparatus 2 irradiates X-rays from the back side of the bump component 11 mounted on the substrate 10 as shown in Fig. 3(a), and the electrode ( The position of 10a) and the position of the bump 11a of the bump part 11 are measured.

도 3(b)에는 전극(10a)의 위치의 측정 결과가 개념적으로 나타나 있고, 도 3(c)에는 범프(11a)의 측정 결과가 개념적으로 나타나 있고, 도 3(d)에는 도 3(b)와 도 3(c)을 중첩한 측정 결과를 개념적으로 나타내고 있다. 이와 같이 X선 검사 장치(2)에 의하면, 범프 부품(11)이 탑재된 기판(10)에 대해, 도 3(b) 및 도 3(c)에 도시한 바와 같이 전극(10a)의 위치 및 범프(11a)의 위치를 각각 개별적으로 측정할 수 있고, 또한 도 3(d)에 도시한 바와 같이 전극(10a)의 위치 및 범프(11a)의 위치를 동시에 측정할 수도 있다. 여기서, 도 3(a) 중의 부호 11b는 전극(10a)과 범프(11a)를 접합하기 위한 솔더, 플럭스 등을 포함하는 접합재이고, 미리 전자 부품 탑재 장치(1)의 전 공정에서 딥 처리 등에 의해 범프(11a)에 부착시킨 것이다. 3(b) shows the measurement result of the position of the electrode 10a conceptually, FIG. 3(c) shows the measurement result of the bump 11a conceptually, and FIG. 3(d) shows FIG. 3(b) ) and the measurement result superimposed on FIG. 3(c) are conceptually shown. Thus, according to the X-ray inspection apparatus 2, with respect to the board|substrate 10 on which the bump component 11 was mounted, as shown to FIG.3(b) and FIG.3(c), the position of the electrode 10a and The positions of the bumps 11a can be individually measured, and the position of the electrode 10a and the position of the bumps 11a can be simultaneously measured as shown in FIG. 3( d ). Here, reference numeral 11b in Fig. 3(a) denotes a bonding material containing solder, flux, etc. for bonding the electrode 10a and the bump 11a, in advance by a dip treatment or the like in all steps of the electronic component mounting device 1 It is attached to the bump 11a.

관리 컴퓨터(6)는, X선 검사 장치(2)가 측정한 전극(10a)의 위치 및 범프(11a)의 위치로부터 얻어지는 양자(兩者)의 위치 어긋남(이하, 「위치 어긋남」이라 함)을 저감하도록, 전자 부품 탑재 장치(1)를 피드백 제어하는 제어 공정을 수행한다. The management computer 6 is a position shift of both obtained from the position of the electrode 10a measured by the X-ray inspection apparatus 2, and the position of the bump 11a (hereinafter referred to as "position shift") A control process of feedback-controlling the electronic component mounting apparatus 1 is performed so as to reduce .

구체적으로는 본 실시 형태에 있어서 관리 컴퓨터(6)는, 상기 위치 어긋남을 저감하기 위해 전자 부품의 탑재 시의 탑재 헤드(1a)(도 2 참조)의 XY 방향의 위치 보정량(이하, 「보정량」이라 함)을 계산하고, 이 보정량이 전자 부품의 탑재 시에 반영되도록 전자 부품 탑재 장치(1)를 피드백 제어한다. Specifically, in the present embodiment, the management computer 6 controls the amount of position correction in the XY direction (hereinafter, “correction amount”) of the mounting head 1a (refer to FIG. 2 ) at the time of mounting the electronic component in order to reduce the positional shift. ) is calculated, and the electronic component mounting device 1 is feedback-controlled so that this correction amount is reflected at the time of mounting the electronic component.

더 구체적으로는 관리 컴퓨터(6)는, 기판의 영역마다, 탑재 헤드(1a)에 회전 가능하게 장착된 노즐 부재의 회전 각도마다 등의 관점에서 상기 보정량을 계산할 수 있다. 이러한 보정량은 X선 검사 장치(2)가 측정한 상기 위치 어긋남의 정보(데이터)를 「기판의 영역마다」, 「노즐 부재의 회전 각도마다」라는 관점에서 소정의 수(예컨대, 바로 옆 100매의 기판에 대해) 만큼 통계적으로 처리함으로써 얻을 수 있다.More specifically, the management computer 6 can calculate the correction amount in terms of each area of the substrate, each rotation angle of the nozzle member rotatably mounted to the mounting head 1a, and the like. Such a correction amount is a predetermined number (for example, 100 sheets next to each other) from the viewpoint of "for each area of the substrate" and "for each rotation angle of the nozzle member" of the information (data) of the position shift measured by the X-ray inspection apparatus 2 . for the substrate of ) by statistical processing.

도 4에는 노즐 부재의 회전 각도마다 보정량을 계산하고, 그 보정량에 따라 전자 부품 탑재 장치(1)를 피드백 제어하는 요령을 개념적으로 나타내고 있다. In FIG. 4, the method of calculating a correction amount for every rotation angle of a nozzle member, and feedback-controlling the electronic component mounting apparatus 1 according to the correction amount is shown conceptually.

즉, 노즐 부재가 복수인 경우는 노즐 부재마다 그 노즐 부재의 회전 각도(예컨대, 0°, 90°, 180°, 270°)와 「위치 어긋남」을 관련지어 통계 처리를 실시하면, 도 4에 도시한 바와 같이, 노즐 부재의 회전 각도마다 「위치 어긋남」의 경향이 다른 경우가 있다(도 4는 하나의 노즐 부재에 대해 나타내고 있음). That is, in the case of a plurality of nozzle members, statistical processing is performed by correlating the rotation angle (eg, 0°, 90°, 180°, 270°) of the nozzle member for each nozzle member and “position shift”, as shown in FIG. As shown in the figure, the tendency of "position shift" differs for every rotation angle of a nozzle member (FIG. 4 has shown about one nozzle member).

예컨대, 노즐 부재의 축선이 연직 방향으로부터 어긋나 기울어져 있다면, 노즐 부재는 회전에 수반하여 이른바 전후좌우로 흔들리므로, 그 회전 각도마다 위치 어긋남의 경향이 다른 경우가 있다. 이 경우, 관리 컴퓨터(6)는 노즐 부재의 회전 각도마다 보정량(본 실시 형태에 있어서, 이 보정량은, 전자 부품 탑재시의 탑재 헤드의 XY 방향의 위치의 보정량이 됨)을 계산하고, 그 보정량이 전자 부품 탑재 시에 노즐 부재의 회전 각도마다 반영되도록 전자 부품 탑재 장치(1)를 피드백 제어한다. 그렇게 함으로써, 노즐 부재의 회전 각도마다의 「위치 어긋남」을 저감할 수 있다. For example, if the axis line of the nozzle member is deviated from the vertical direction and tilted, the nozzle member swings so-called forward, backward, left and right along with the rotation, so that the tendency of position shift may be different for each rotation angle. In this case, the management computer 6 calculates a correction amount (in this embodiment, this correction amount becomes a correction amount of the position in the XY direction of the mounting head at the time of electronic component mounting) for each rotation angle of the nozzle member, and the correction amount The electronic component mounting apparatus 1 is feedback-controlled so that it may be reflected for every rotation angle of a nozzle member at the time of this electronic component mounting. By doing so, "position shift" for every rotation angle of a nozzle member can be reduced.

도 5에는 기판의 영역마다 보정량을 계산하고, 그 보정량에 따라 전자 부품 탑재 장치(1)를 피드백 제어하는 요령을 개념적으로 나타내고 있다. Fig. 5 conceptually shows a method of calculating a correction amount for each region of the substrate and feedback-controlling the electronic component mounting apparatus 1 according to the correction amount.

즉, 기판을 가상적으로 복수의 영역 1, 2, 3, 4...으로 분할하고, 노즐 부재가 복수인 경우는 노즐 부재마다 기판의 영역과 「위치 어긋남」을 관련지어 통계 처리를 수행하면, 도 5에 도시한 바와 같이, 기판의 영역마다 「위치 어긋남」의 경향이 다른 경우가 있다. That is, if the substrate is virtually divided into a plurality of regions 1, 2, 3, 4 ..., and when there are a plurality of nozzle members, statistical processing is performed by associating the “position shift” with the region of the substrate for each nozzle member, As shown in FIG. 5, the tendency of "position shift" may differ for each area|region of a board|substrate.

예컨대, 도 2에 도시한 전자 부품 탑재 장치의 X방향 빔(1b)에 변형이나 휨이 있으면, 기판의 영역마다 「위치 어긋남」의 경향이 다른 경우가 있다(도 5는 하나의 노즐 부재에 대해 도시하고 있음). 이 경우, 관리 컴퓨터(6)는 그 노즐 부재에 대해 기판의 영역마다 보정량을 계산하고, 그 보정량이 전자 부품 탑재 시에 기판의 영역마다 반영되도록 전자 부품 탑재 장치(1)를 피드백 제어한다. 그렇게 함으로써, 기판의 전 영역에 대해 「위치 어긋남」을 저감하여 0에 근접시킬 수 있다. For example, if there is deformation or bending in the X-direction beam 1b of the electronic component mounting apparatus shown in FIG. 2, the tendency of "position shift" may be different for each area of the substrate (FIG. 5 is for one nozzle member) shown). In this case, the management computer 6 calculates a correction amount for each region of the substrate for the nozzle member, and feedback-controls the electronic component mounting apparatus 1 so that the correction amount is reflected for each region of the substrate when the electronic component is mounted. By doing so, "position shift" can be reduced with respect to the whole area|region of a board|substrate, and it can approach 0.

그리고 도 4에 예시한 「노즐 부재의 회전 각도마다」의 보정량과 도 5에 예시한 「기판의 영역마다」의 보정량을 조합함으로써, 「노즐 부재의 회전 각도마다」 및 「기판의 영역마다」의 위치 어긋남이 모두 저감되고, 노즐 부재마다 위치 어긋남의 절대치를 0에 근접시킬 수 있다. 또한 전술한 바와 같이, 도 4 및 도 5는 하나의 노즐 부재에 대한 위치 어긋남의 경향을 나타내고 있고, 노즐 부재가 복수인 경우는 노즐 부재마다 도 4및 도 5와 같은 위치 어긋남의 경향이 얻어지고, 그 경우 노즐 부재마다 각 보정량을 계산하여 피드백 제어한다. And by combining the correction amount for “each rotation angle of the nozzle member” illustrated in FIG. 4 and the correction amount for “each region of the substrate” illustrated in FIG. 5, “for each rotation angle of the nozzle member” and “for each region of the substrate” All positional shifts are reduced, and the absolute value of positional shifts for each nozzle member can be approached to zero. In addition, as described above, FIGS. 4 and 5 show the tendency of displacement with respect to one nozzle member, and when there are a plurality of nozzle members, the tendency of displacement as shown in FIGS. 4 and 5 is obtained for each nozzle member, , in that case, feedback control is performed by calculating each correction amount for each nozzle member.

여기서, 관리 컴퓨터(6)는 위치 어긋남의 계속적 변화를 감시하고, 위치 어긋남이 계속적으로 증가하는 경향에 있을 때는 경보를 발표하게 할 수도 있고, 또한 위치 어긋남이 소정의 관리값을 넘었을 때도 경보를 발표하게 할 수 있다. Here, the management computer 6 monitors the continuous change of the positional shift, and may issue an alarm when the positional shift tends to continuously increase, and also issues an alarm when the positional shift exceeds a predetermined management value. can make it public.

도 1로 돌아와, 리플로우 장치(3)는 전자 부품을 탑재한 후의 기판을 가열하여 전자 부품(범프 부품)의 범프를 기판의 전극에 접합한다. 그리고 외관 검사 장치(4)는 접합 후의 기판 상에서의 전자 부품(범프 부품)의 실장 상태를 검사한다. 이상과 같은 방법에 의해 실장 기판이 제조된다. Returning to FIG. 1, the reflow apparatus 3 heats the board|substrate after mounting an electronic component, and joins the bump of an electronic component (bump component) to the electrode of a board|substrate. And the external appearance inspection apparatus 4 test|inspects the mounting state of the electronic component (bump component) on the board|substrate after bonding. A mounting board|substrate is manufactured by the method as mentioned above.

이상의 실시 형태의 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의하면, X선 검사의 활용에 의해 전극의 위치 및 범프의 위치를 측정하고, 양자의 위치 어긋남을 저감하도록, 전자 부품 탑재 장치(전자 부품 탑재 공정)를 피드백 제어하므로, 범프 부품의 탑재 품질을 확실히 검사하고, 그 탑재 품질의 유지 또는 향상을 도모할 수 있다. As can be seen from the description of the above embodiment, according to the present invention, the position of the electrode and the position of the bump are measured by utilizing the X-ray inspection, and the electronic component mounting device (electronic component By feedback control of the mounting process), it is possible to reliably inspect the mounting quality of the bump components, and to maintain or improve the mounting quality.

또한, 이상의 실시 형태에서는, 피드백 제어에 이용하는 보정량을, 「기판의 영역마다」, 「노즐 부재의 회전 각도마다」의 관점에서 계산하는 예를 나타냈지만, 예컨대 탑재 헤드가 복수인 경우, 「탑재 헤드마다」라는 다른 관점에서 보정량을 계산할 수도 있다.In addition, in the above embodiment, although the example in which the correction amount used for feedback control is calculated from the viewpoint of "for each area of a board|substrate" and "for every rotation angle of a nozzle member" was shown, for example, when there are a plurality of mounting heads, "mounting heads" It is also possible to calculate the correction amount from a different point of view.

본 발명의 일 측면들은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Aspects of the present invention have been described with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, which are merely exemplary, and that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom by those skilled in the art. point can be understood. Accordingly, the true protection scope of the present invention should be defined only by the appended claims.

본 발명의 일 측면에 의하면, 전자 부품 실장 시스템을 생산하거나 전자 부품 실장 방법을 적용하는 산업에 적용될 수 있다. According to one aspect of the present invention, it can be applied to an industry that produces an electronic component mounting system or applies an electronic component mounting method.

1: 전자 부품 탑재 장치 2: X선 검사 장치
3: 리플로우 장치 4: 외관 검사 장치
5: 통신 네트워크 6: 관리 컴퓨터(제어 수단)
10: 기판 10a: 전극
11: 범프 부품 11a: 범프1: Electronic component mounting device 2: X-ray inspection device
3: Reflow device 4: Visual inspection device
5: Communication network 6: Management computer (control means)
10: substrate 10a: electrode
11: bump part 11a: bump

Claims

기판에 형성된 전자 부품 접합용 전극에, 전자 부품에 형성된 범프를 중첩시켜 상기 전자 부품을 탑재하는 전자 부품 탑재 장치;
상기 전자 부품을 탑재한 후의 기판을 가열하여 상기 범프를 상기 전극에 접합하는 리플로우 장치;
상기 전자 부품 탑재 장치를 제어하는 제어 수단; 및
상기 전자 부품 탑재 장치와 상기 리플로우 장치와의 사이에 설치되어, 상기 전자 부품을 탑재한 후의 기판에 있어서의 상기 전극의 위치 및 상기 범프의 위치를 측정하는 X선 검사 장치를 포함하고,
상기 제어 수단은, 상기 X선 검사 장치가 측정한 상기 전극의 위치 및 상기 범프의 위치로부터 얻어지는 양자의 위치 어긋남을 저감하도록, 상기 전자 부품 탑재 장치를 피드백 제어하고,
상기 전자 부품 탑재 장치는,
상기 전자 부품의 공급부로부터 상기 전자 부품을 픽업하여 상기 기판의 전극에 탑재하는 노즐 부재;
상기 노즐 부재가 축선 주위에 회전 가능하게 장착된 탑재 헤드; 및
상기 탑재 헤드를 수평면 내에서 XY 방향으로 이동시키는 XY 이동 기구를 가지고,
상기 제어 수단은, 상기 위치 어긋남을 저감하기 위해 상기 전자 부품의 탑재 시의 상기 탑재 헤드의 XY 방향의 위치 보정량을 계산하고, 상기 위치 보정량이 상기 전자 부품의 탑재 시에 반영되도록 상기 전자 부품 탑재 장치를 피드백 제어하고,
상기 제어 수단은, 상기 기판의 영역마다 및 상기 노즐 부재의 회전 각도마다 중 적어도 어느 하나의 관점에서 미리 정해진 매수의 기판에 대해 통계적으로 처리함으로써 상기 위치 보정량을 계산하고,
상기 제어 수단은, 상기 위치 어긋남의 계속적 변화를 감시하고, 상기 위치 어긋남이 계속적으로 증가하는 경향에 있을 때 또는 상기 위치 어긋남이 미리 정해진 관리값을 넘었을 때에 경보를 발표하는, 전자 부품 실장 시스템.an electronic component mounting apparatus for mounting the electronic component by overlapping bumps formed on the electronic component on an electrode for bonding electronic components formed on a substrate;
a reflow device that heats a substrate on which the electronic component is mounted and bonds the bump to the electrode;
control means for controlling the electronic component mounting device; and
an X-ray inspection device installed between the electronic component mounting device and the reflow device to measure a position of the electrode and a position of the bump on the substrate after mounting the electronic component;
The control means feedback-controls the electronic component mounting apparatus so as to reduce the positional shift between the electrode position and the bump position measured by the X-ray inspection apparatus.
The electronic component mounting device,
a nozzle member that picks up the electronic component from the electronic component supply unit and mounts it on the electrode of the substrate;
a mounting head to which the nozzle member is rotatably mounted about an axis; and
and an XY movement mechanism for moving the mounting head in the XY direction in a horizontal plane;
The control means calculates a position correction amount in the XY direction of the mounting head when the electronic component is mounted in order to reduce the positional shift, and the electronic component mounting device is configured such that the position correction amount is reflected when the electronic component is mounted feedback control,
The control means calculates the position correction amount by statistically processing a predetermined number of substrates from the viewpoint of at least one of per region of the substrate and per rotation angle of the nozzle member,
wherein the control means monitors a continuous change in the positional shift, and issues an alarm when the positional shift tends to increase continuously or when the positional shift exceeds a predetermined management value.

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기판에 형성된 전자 부품 접합용 전극에, 전자 부품에 형성된 범프를 중첩시켜 상기 전자 부품을 탑재하는 전자 부품 탑재 공정;
상기 전자 부품을 탑재한 후의 기판을 가열하여 상기 범프를 상기 전극에 접합하는 리플로우 공정;
상기 전자 부품 탑재 공정과 상기 리플로우 공정과의 사이에, 상기 전자 부품을 탑재한 후의 기판에 있어서의 상기 전극의 위치 및 상기 범프의 위치를 X선 검사 장치에서 측정하는 X선 검사 공정; 및
상기 X선 검사 공정에서 측정한 상기 전극의 위치 및 상기 범프의 위치로부터 얻어지는 양자의 위치 어긋남을 저감하도록, 상기 전자 부품 탑재 공정을 피드백 제어하는 제어 공정을 포함하고,
상기 전자 부품 탑재 공정에서는, 상기 전자 부품의 공급부로부터 상기 전자 부품을 픽업하여 상기 기판의 전극에 탑재하는 노즐 부재와, 상기 노즐 부재가 축선 주위에 회전 가능하게 장착된 탑재 헤드와, 상기 탑재 헤드를 수평면 내에서 XY 방향으로 이동시키는 XY 이동 기구를 갖는 전자 부품 탑재 장치를 사용하고,
상기 제어 공정에서는, 상기 위치 어긋남을 저감하기 위해 상기 전자 부품의 탑재 시의 상기 탑재 헤드의 XY 방향의 위치 보정량을 계산하고, 상기 위치 보정량이 상기 전자 부품의 탑재 시에 반영되도록 상기 전자 부품 탑재 장치를 피드백 제어하고,
상기 제어 공정에서는, 상기 기판의 영역마다 및 상기 노즐 부재의 회전 각도마다 중 적어도 어느 하나의 관점에서 미리 정해진 매수의 기판에 대해 통계적으로 처리함으로써 상기 위치 보정량을 계산하고,
상기 제어 공정에서는, 상기 위치 어긋남의 계속적 변화를 감시하고, 상기 위치 어긋남이 계속적으로 증가하는 경향에 있을 때 또는 상기 위치 어긋남이 미리 정해진 관리값을 넘었을 때에 경보를 발표하는, 전자 부품 실장 방법.an electronic component mounting step of stacking bumps formed on the electronic component on an electrode for bonding electronic components formed on a substrate to mount the electronic component;
a reflow process of heating a substrate after mounting the electronic component to bond the bumps to the electrodes;
an X-ray inspection step of measuring the position of the electrode and the position of the bump on the substrate after mounting the electronic component with an X-ray inspection device between the electronic component mounting step and the reflow step; and
a control process of feedback-controlling the electronic component mounting process so as to reduce a positional shift between the electrode position and the bump position measured in the X-ray inspection process;
In the electronic component mounting step, a nozzle member for picking up the electronic component from the electronic component supply unit and mounting it on an electrode of the substrate, a mounting head to which the nozzle member is rotatably mounted about an axis, and the mounting head; An electronic component mounting device having an XY movement mechanism that moves in the XY direction in a horizontal plane is used,
In the control step, in order to reduce the positional shift, an amount of position correction in the XY direction of the mounting head when the electronic component is mounted is calculated, and the position correction amount is reflected when the electronic component is mounted. feedback control,
In the control step, the position correction amount is calculated by statistically processing a predetermined number of substrates from the viewpoint of at least one of each region of the substrate and each rotation angle of the nozzle member,
In the control step, the continuous change of the position shift is monitored, and an alarm is issued when the position shift tends to increase continuously or when the position shift exceeds a predetermined control value.

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