JP3255024B2 - バンプ付きワークのボンディング装置 - Google Patents
バンプ付きワークのボンディング装置Info
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- JP3255024B2 JP3255024B2 JP17762496A JP17762496A JP3255024B2 JP 3255024 B2 JP3255024 B2 JP 3255024B2 JP 17762496 A JP17762496 A JP 17762496A JP 17762496 A JP17762496 A JP 17762496A JP 3255024 B2 JP3255024 B2 JP 3255024B2
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/072—Connecting or disconnecting of bump connectors
- H10W72/07251—Connecting or disconnecting of bump connectors characterised by changes in properties of the bump connectors during connecting
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/20—Bump connectors, e.g. solder bumps or copper pillars; Dummy bumps; Thermal bumps
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- Wire Bonding (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バンプ付きチップ
などのワークを、プリント基板などのワークにボンディ
ングするバンプ付きワークのボンディング装置に関する
ものである。
などのワークを、プリント基板などのワークにボンディ
ングするバンプ付きワークのボンディング装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】フリップチップなどのバンプ付きのワー
クをプリント基板などのワークにボンディングする装置
として、特開平２−５６９４６号公報に記載されたもの
が知られている。このものは、バンプＢ（符号は同公報
援用、以下同）を上面側にして備えたチップ供給部５の
フリップチップＦをアーム２６の先端部のチップ吸着部
（ノズル）２７で吸着してピックアップし、アーム２６
を１８０°回転させてフリップチップＦを上下反転させ
て移送ヘッド６に受け渡し、基板４へ移送搭載するよう
になっている。
クをプリント基板などのワークにボンディングする装置
として、特開平２−５６９４６号公報に記載されたもの
が知られている。このものは、バンプＢ（符号は同公報
援用、以下同）を上面側にして備えたチップ供給部５の
フリップチップＦをアーム２６の先端部のチップ吸着部
（ノズル）２７で吸着してピックアップし、アーム２６
を１８０°回転させてフリップチップＦを上下反転させ
て移送ヘッド６に受け渡し、基板４へ移送搭載するよう
になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】フリップチップなどの
バンプ付きのワークを基板などの他方のワークにボンデ
ィングするためには、上記した工程の他に、バンプにフ
ラックスやボンドなどの粘液を塗布する工程や、バンプ
付きのワークを他方のワークに熱圧着する工程などの他
の工程が必要である。更には、バンプ付きのワークの品
種に応じて、ノズルを交換する作業が必要である。この
ようにこの種のバンプ付きのワークのボンディング作業
は、様々な工程や作業が必要であるが、このような様々
な工程や作業を一連の連続した作業として作業性よく行
えるボンディング技術は未だ確立されていない実情にあ
り、このためバンプ付きのワークのボンディング作業に
は手間と時間がかかり、生産性があがらないという問題
点があった。
バンプ付きのワークを基板などの他方のワークにボンデ
ィングするためには、上記した工程の他に、バンプにフ
ラックスやボンドなどの粘液を塗布する工程や、バンプ
付きのワークを他方のワークに熱圧着する工程などの他
の工程が必要である。更には、バンプ付きのワークの品
種に応じて、ノズルを交換する作業が必要である。この
ようにこの種のバンプ付きのワークのボンディング作業
は、様々な工程や作業が必要であるが、このような様々
な工程や作業を一連の連続した作業として作業性よく行
えるボンディング技術は未だ確立されていない実情にあ
り、このためバンプ付きのワークのボンディング作業に
は手間と時間がかかり、生産性があがらないという問題
点があった。
【０００４】そこで本発明は、フリップチップなどのバ
ンプ付きのワークを、基板などのワークに作業性よくボ
ンディングできるバンプ付きワークのボンディング装置
を提供することを目的とする。
ンプ付きのワークを、基板などのワークに作業性よくボ
ンディングできるバンプ付きワークのボンディング装置
を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、ピッチ回転を
行うロータリーヘッドと、このロータリーヘッドに設け
られた複数個のワーク保持ヘッドを備え、また前記ワー
ク保持ヘッドの移動路に、前記ワーク保持ヘッドに着脱
自在に装着されたノズルにバンプ付きのワークを供給す
るワーク供給ステーション、前記ワーク保持ヘッドのノ
ズルに保持されたワークの下面のバンプに粘液を塗布す
る粘液塗布ステーション、前記粘液が塗布されたワーク
を前記保持ヘッドにより他方のワークに搭載するボンデ
ィングステーション、バンプ付きのワークの品種に応じ
て前記ノズルを自動交換するノズル交換ステーションを
設けた。
行うロータリーヘッドと、このロータリーヘッドに設け
られた複数個のワーク保持ヘッドを備え、また前記ワー
ク保持ヘッドの移動路に、前記ワーク保持ヘッドに着脱
自在に装着されたノズルにバンプ付きのワークを供給す
るワーク供給ステーション、前記ワーク保持ヘッドのノ
ズルに保持されたワークの下面のバンプに粘液を塗布す
る粘液塗布ステーション、前記粘液が塗布されたワーク
を前記保持ヘッドにより他方のワークに搭載するボンデ
ィングステーション、バンプ付きのワークの品種に応じ
て前記ノズルを自動交換するノズル交換ステーションを
設けた。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明によれば、ロータリーヘッ
ドをピッチ回転させながら、ワーク保持ヘッドを各ステ
ーションへ移動させ、ワーク供給ステーションに備えら
れたワークをワーク保持ヘッドにピックアップする作
業、ワーク保持ヘッドにピックアップされたワークの下
面のバンプにフラックスなどの粘液を塗布する作業、バ
ンプ付きのワークを他方のワークに搭載する作業、バン
プ付きのワークの品種に応じてノズルを交換する作業な
どの諸作業を、一連の作業として作業性よく行うことが
できる。
ドをピッチ回転させながら、ワーク保持ヘッドを各ステ
ーションへ移動させ、ワーク供給ステーションに備えら
れたワークをワーク保持ヘッドにピックアップする作
業、ワーク保持ヘッドにピックアップされたワークの下
面のバンプにフラックスなどの粘液を塗布する作業、バ
ンプ付きのワークを他方のワークに搭載する作業、バン
プ付きのワークの品種に応じてノズルを交換する作業な
どの諸作業を、一連の作業として作業性よく行うことが
できる。
【０００７】以下、本発明の一実施の形態を図面を参照
して説明する。図１は本発明の一実施の形態のバンプ付
きワークのボンディング装置の平面図、図２は同側面
図、図３は同側面図、図４、図５、図６、図７、図８は
同ボンディング動作の説明図である。
して説明する。図１は本発明の一実施の形態のバンプ付
きワークのボンディング装置の平面図、図２は同側面
図、図３は同側面図、図４、図５、図６、図７、図８は
同ボンディング動作の説明図である。
【０００８】まず、図１を参照して、バンプ付きワーク
のボンディング装置の全体構造を説明する。ロータリー
ヘッド１には、４個のワーク保持ヘッド２Ａ，２Ｂ，２
Ｃ，２Ｄが円周方向に沿って設けられている。ロータリ
ーヘッド１は、駆動手段（図外）に駆動されて垂直な回
転軸１９（図２）を中心に矢印Ｒ方向へピッチ回転す
る。
のボンディング装置の全体構造を説明する。ロータリー
ヘッド１には、４個のワーク保持ヘッド２Ａ，２Ｂ，２
Ｃ，２Ｄが円周方向に沿って設けられている。ロータリ
ーヘッド１は、駆動手段（図外）に駆動されて垂直な回
転軸１９（図２）を中心に矢印Ｒ方向へピッチ回転す
る。
【０００９】ロータリーヘッド１の周囲には、ワーク供
給ステーションＡ、粘液塗布ステーションＢ、ボンディ
ングステーションＣ、ノズル交換ステーションＤの複数
の作業ステーションが設けらている。ワーク供給ステー
ションＡには、ワーク供給ユニット４と、ピックアップ
ユニット１０が設けられている。ワーク供給ユニット４
は、可動テーブルを構成するＸテーブル５およびＹテー
ブル６と、Ｘテーブル５上に載置された置台７から成っ
ており、置台７上には複数個（本例では４個）のトレイ
９が横並びに置かれている。トレイ９には、フリップチ
ップなどのバンプ付きのワーク８（図２）が備えられて
いる。
給ステーションＡ、粘液塗布ステーションＢ、ボンディ
ングステーションＣ、ノズル交換ステーションＤの複数
の作業ステーションが設けらている。ワーク供給ステー
ションＡには、ワーク供給ユニット４と、ピックアップ
ユニット１０が設けられている。ワーク供給ユニット４
は、可動テーブルを構成するＸテーブル５およびＹテー
ブル６と、Ｘテーブル５上に載置された置台７から成っ
ており、置台７上には複数個（本例では４個）のトレイ
９が横並びに置かれている。トレイ９には、フリップチ
ップなどのバンプ付きのワーク８（図２）が備えられて
いる。
【００１０】次に、図２を参照して、ピックアップユニ
ット１０を説明する。ピックアップユニット１０は、ワ
ーク供給ステーションＡにあって、トレイ９にバンプ
（図４）を上面にして備えられたワーク８をピックアッ
プし、ワーク８を上下反転させてバンプ８ａを下面にし
たうえで、ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄに供給するもの
である。
ット１０を説明する。ピックアップユニット１０は、ワ
ーク供給ステーションＡにあって、トレイ９にバンプ
（図４）を上面にして備えられたワーク８をピックアッ
プし、ワーク８を上下反転させてバンプ８ａを下面にし
たうえで、ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄに供給するもの
である。
【００１１】ピックアップユニット１０は、垂直な回転
軸１１と、回転軸１１の下端部に設けられた回転部１２
と、回転部１２から水平方向へ延出する複数本（本例で
は３本）のアーム１３と、各アーム１３の先端部に設け
られたノズル１４から成っている。図１において、ノズ
ル１４は１２０°毎に合計３個備えられている。回転軸
１１は、駆動部（図外）に駆動されてその軸心を中心に
Ｎ１方向へピッチ回転し、またＮ２方向に上下動作を行
う。またアーム１３は、回転部１２に駆動されてその軸
心を中心にＮ３方向へ回転する。
軸１１と、回転軸１１の下端部に設けられた回転部１２
と、回転部１２から水平方向へ延出する複数本（本例で
は３本）のアーム１３と、各アーム１３の先端部に設け
られたノズル１４から成っている。図１において、ノズ
ル１４は１２０°毎に合計３個備えられている。回転軸
１１は、駆動部（図外）に駆動されてその軸心を中心に
Ｎ１方向へピッチ回転し、またＮ２方向に上下動作を行
う。またアーム１３は、回転部１２に駆動されてその軸
心を中心にＮ３方向へ回転する。
【００１２】各ノズル１４は、チューブを介してバキュ
ーム装置（図外）に接続されている。Ｘテーブル５とＹ
テーブル６が作動することにより、トレイ９は水平方向
へ移動し、所望のワーク８を図２で右側のノズル１４の
直下に位置させる。そこでノズル１４は下降・上昇動作
を行って、トレイ９のワーク８をその下端部に真空吸着
してピックアップする。次にこのノズル１４は回転軸１
１を中心にＮ１方向へ水平回転し、何れかのワーク保持
ヘッド（図２ではワーク保持ヘッド２Ａ）の直下へ移動
する。その途中で、回転部１２が駆動してノズル１４は
アーム１３を中心にＮ３方向へ１８０°回転し、上下反
転してワーク８をワーク保持ヘッド２Ａに対向させる
（図２において左側のノズル１４およびノズル１４の上
端部に真空吸着されたワーク８を参照）。そこでワーク
保持ヘッド２Ａは下降・上昇動作を行ってその下端部に
ワーク８を真空吸着する（図２において、鎖線で示すワ
ーク８を参照）。以上のようにして、バンプ８ａを上面
にしてトレイ９に備えられたワーク８は、ピックアップ
ユニット１０によりピックアップされ、さらに上下反転
されてバンプを下面にしたうえで、ワーク保持ヘッド２
Ａに引き渡される。本実施の形態では、ワーク供給ユニ
ット４およびピックアップユニット１０がワーク供給手
段を構成している。
ーム装置（図外）に接続されている。Ｘテーブル５とＹ
テーブル６が作動することにより、トレイ９は水平方向
へ移動し、所望のワーク８を図２で右側のノズル１４の
直下に位置させる。そこでノズル１４は下降・上昇動作
を行って、トレイ９のワーク８をその下端部に真空吸着
してピックアップする。次にこのノズル１４は回転軸１
１を中心にＮ１方向へ水平回転し、何れかのワーク保持
ヘッド（図２ではワーク保持ヘッド２Ａ）の直下へ移動
する。その途中で、回転部１２が駆動してノズル１４は
アーム１３を中心にＮ３方向へ１８０°回転し、上下反
転してワーク８をワーク保持ヘッド２Ａに対向させる
（図２において左側のノズル１４およびノズル１４の上
端部に真空吸着されたワーク８を参照）。そこでワーク
保持ヘッド２Ａは下降・上昇動作を行ってその下端部に
ワーク８を真空吸着する（図２において、鎖線で示すワ
ーク８を参照）。以上のようにして、バンプ８ａを上面
にしてトレイ９に備えられたワーク８は、ピックアップ
ユニット１０によりピックアップされ、さらに上下反転
されてバンプを下面にしたうえで、ワーク保持ヘッド２
Ａに引き渡される。本実施の形態では、ワーク供給ユニ
ット４およびピックアップユニット１０がワーク供給手
段を構成している。
【００１３】次に、図２を参照して、ワーク保持ヘッド
２Ａ〜２Ｄに上下動作を行わせるための上下動手段につ
いて説明する。ロータリーヘッド１の外周部には垂直な
シャフト２０が設けられており、各シャフト２０の下端
部にワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄが設けられている。各
ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄの下端部には、ワーク８を
真空吸着するノズル３が着脱自在に装着されている。図
示しないが、各ノズル３は、チューブを介してバキュー
ム装置に接続されており、その吸引力により、ワーク８
を真空吸着して保持する。
２Ａ〜２Ｄに上下動作を行わせるための上下動手段につ
いて説明する。ロータリーヘッド１の外周部には垂直な
シャフト２０が設けられており、各シャフト２０の下端
部にワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄが設けられている。各
ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄの下端部には、ワーク８を
真空吸着するノズル３が着脱自在に装着されている。図
示しないが、各ノズル３は、チューブを介してバキュー
ム装置に接続されており、その吸引力により、ワーク８
を真空吸着して保持する。
【００１４】シャフト２０の上端部にはプレート２１が
装着されており、ロータリーヘッド１とプレート２１の
間にはスプリング２２が介装されている。スプリング２
２は、シャフト２０を上昇させる方向へ弾発している。
２３は昇降手段であって、背板２４と、背板２４の前面
に設けられた垂直な送りねじ２５と、送りねじ２５を回
転させるモータ２６と、送りねじ２５に螺着されたナッ
ト２７と、ナット２７に結合された押圧子２８から成っ
ている。押圧子２８はプレート２１の上方に位置してい
る。
装着されており、ロータリーヘッド１とプレート２１の
間にはスプリング２２が介装されている。スプリング２
２は、シャフト２０を上昇させる方向へ弾発している。
２３は昇降手段であって、背板２４と、背板２４の前面
に設けられた垂直な送りねじ２５と、送りねじ２５を回
転させるモータ２６と、送りねじ２５に螺着されたナッ
ト２７と、ナット２７に結合された押圧子２８から成っ
ている。押圧子２８はプレート２１の上方に位置してい
る。
【００１５】モータ２６が駆動して送りねじ２５が正回
転すると、ナット２７は送りねじ２５に沿って下降す
る。すると押圧子２８も下降してプレート２１をスプリ
ング２２のばね力に抗して押し下げ、シャフト２０およ
びワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄは下降する。またモータ
２６が逆方向に駆動して送りねじ２５が逆回転すると、
ナット２７や押圧子２８は上昇し、シャフト２０および
ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄはスプリング２２のばね力
により上昇する。図２に示す昇降手段２３は、図１にお
いてワーク供給ステーションＡ、粘液塗布ステーション
Ｂ、ボンディングステーションＣ、ノズル交換ステーシ
ョンＤにそれぞれ設けられている。
転すると、ナット２７は送りねじ２５に沿って下降す
る。すると押圧子２８も下降してプレート２１をスプリ
ング２２のばね力に抗して押し下げ、シャフト２０およ
びワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄは下降する。またモータ
２６が逆方向に駆動して送りねじ２５が逆回転すると、
ナット２７や押圧子２８は上昇し、シャフト２０および
ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄはスプリング２２のばね力
により上昇する。図２に示す昇降手段２３は、図１にお
いてワーク供給ステーションＡ、粘液塗布ステーション
Ｂ、ボンディングステーションＣ、ノズル交換ステーシ
ョンＤにそれぞれ設けられている。
【００１６】次に、図３を参照して粘液塗布ステーショ
ンＢについて説明する。３０は容器であり、フラックス
３１が浅く貯溜されている。３２はスキージユニットで
あって、左右２枚のスキージ３３を備えている。何れか
一方のスキージ３３を下降させ、水平方向Ｎ４へ移動さ
せることにより、スキージ３３の下端部でフラックス３
１の液面を平滑する。図１においてロータリーヘッド１
が矢印Ｒ方向へピッチ回転することにより、ワーク供給
ステーションＡにおいてワーク８を真空吸着したワーク
保持ヘッド２Ａは容器３０の上方へ移動してくる。そこ
で昇降手段２３が作動することによりワーク保持ヘッド
２Ａは下降してその下面のバンプ８ａをフラックス３１
に着水させ、次いで上昇することにより、バンプ８ａに
フラックス３１が塗布される。本実施の形態では、容器
３０，スキージユニット３２および粘液塗布ステーショ
ンＢに配置された昇降手段２３が、ワーク保持ヘッドに
保持されたワークに粘液を塗布する塗布手段を構成して
いる。
ンＢについて説明する。３０は容器であり、フラックス
３１が浅く貯溜されている。３２はスキージユニットで
あって、左右２枚のスキージ３３を備えている。何れか
一方のスキージ３３を下降させ、水平方向Ｎ４へ移動さ
せることにより、スキージ３３の下端部でフラックス３
１の液面を平滑する。図１においてロータリーヘッド１
が矢印Ｒ方向へピッチ回転することにより、ワーク供給
ステーションＡにおいてワーク８を真空吸着したワーク
保持ヘッド２Ａは容器３０の上方へ移動してくる。そこ
で昇降手段２３が作動することによりワーク保持ヘッド
２Ａは下降してその下面のバンプ８ａをフラックス３１
に着水させ、次いで上昇することにより、バンプ８ａに
フラックス３１が塗布される。本実施の形態では、容器
３０，スキージユニット３２および粘液塗布ステーショ
ンＢに配置された昇降手段２３が、ワーク保持ヘッドに
保持されたワークに粘液を塗布する塗布手段を構成して
いる。
【００１７】なお図２において、トレイ９のワーク８は
バンプ８ａを上面側にして備えられており、ワーク８を
ピックアップしたノズル１４が矢印Ｎ３方向へ１８０°
回転することにより、ワーク８を上下反転させてバンプ
８ａを下面側にし、ワーク保持ヘッド２Ａに引き渡す。
したがって図３に示す粘液塗布ステーションＢでは、ワ
ーク保持ヘッド２Ａに保持されたワーク８はバンプ８ａ
を下面側にしている。
バンプ８ａを上面側にして備えられており、ワーク８を
ピックアップしたノズル１４が矢印Ｎ３方向へ１８０°
回転することにより、ワーク８を上下反転させてバンプ
８ａを下面側にし、ワーク保持ヘッド２Ａに引き渡す。
したがって図３に示す粘液塗布ステーションＢでは、ワ
ーク保持ヘッド２Ａに保持されたワーク８はバンプ８ａ
を下面側にしている。
【００１８】次に、図１および図２を参照してボンディ
ングステーションＣについて説明する。ボンディングス
テーションＣにはＸテーブル４１とＹテーブル４２から
成る可動テーブル４０が設置されている。Ｙテーブル４
２上には基板４３が載置されている。Ｘテーブル４１と
Ｙテーブル４２が作動すると、基板４３はＸ方向やＹ方
向へ水平移動し、所定の位置に位置決めされる。ボンデ
ィングステーションＣには熱圧着手段４５が設けられて
いる。熱圧着手段４５はシリンダから成り、そのロッド
４６の下端部には熱圧着ツール４７が結合されている。
熱圧着ツール４７はヒータが内蔵されている。後述する
ように、可動テーブル４０を駆動して基板４３上のワー
ク８を熱圧着ツール４７の直下に移動させ、そこで熱圧
着ツール４７に上下動作を行わせることにより、ワーク
８のバンプ８ａを基板４３のパッド４４にボンディング
する。
ングステーションＣについて説明する。ボンディングス
テーションＣにはＸテーブル４１とＹテーブル４２から
成る可動テーブル４０が設置されている。Ｙテーブル４
２上には基板４３が載置されている。Ｘテーブル４１と
Ｙテーブル４２が作動すると、基板４３はＸ方向やＹ方
向へ水平移動し、所定の位置に位置決めされる。ボンデ
ィングステーションＣには熱圧着手段４５が設けられて
いる。熱圧着手段４５はシリンダから成り、そのロッド
４６の下端部には熱圧着ツール４７が結合されている。
熱圧着ツール４７はヒータが内蔵されている。後述する
ように、可動テーブル４０を駆動して基板４３上のワー
ク８を熱圧着ツール４７の直下に移動させ、そこで熱圧
着ツール４７に上下動作を行わせることにより、ワーク
８のバンプ８ａを基板４３のパッド４４にボンディング
する。
【００１９】またボンディングステーションＣには認識
ユニット５０が設けられている。認識ユニット５０は、
可動部５１に装着された鏡筒５２を備えており、可動部
５１が駆動すると、鏡筒５２はワーク８のボンディング
位置に対して矢印Ｎ５方向へ前進後退する。５３は可動
部５１が固定されたフレームである。
ユニット５０が設けられている。認識ユニット５０は、
可動部５１に装着された鏡筒５２を備えており、可動部
５１が駆動すると、鏡筒５２はワーク８のボンディング
位置に対して矢印Ｎ５方向へ前進後退する。５３は可動
部５１が固定されたフレームである。
【００２０】図４は、鏡筒５２が基板４３の上方へ前進
した状態を示している。鏡筒５２の内部には、プリズム
５４と上下２個のカメラ５５，５６が収納されている。
カメラ５５，５６は認識処理部５７に接続されている。
図４に示すように、ワーク８を保持するワーク保持ヘッ
ド２Ａが基板４３の上方へ移動してくると、鏡筒５２は
ワーク８と基板４３の間に前進し、ワーク８の下面のバ
ンプ８ａと、このバンプ８ａがボンディングされる基板
４３の上面のパッド４４をカメラ５５，５６で観察す
る。そして上方のカメラ５５に取り込まれたバンプ８ａ
の位置と、下方のカメラ５６に取り込まれたパッド４４
の位置の相対的な位置ずれを認識処理部５７で演算して
求める。次に図５に示すように鏡筒５２を後退させると
ともに、Ｘテーブル４１とＹテーブル４２を駆動して基
板４３をＸ方向やＹ方向へ水平移動させることにより、
上記位置ずれを補正してバンプ８ａとパッド４４を位置
合わせしたうえで、ワーク保持ヘッド２Ａを下降させて
ワーク８を基板４３上に搭載する。
した状態を示している。鏡筒５２の内部には、プリズム
５４と上下２個のカメラ５５，５６が収納されている。
カメラ５５，５６は認識処理部５７に接続されている。
図４に示すように、ワーク８を保持するワーク保持ヘッ
ド２Ａが基板４３の上方へ移動してくると、鏡筒５２は
ワーク８と基板４３の間に前進し、ワーク８の下面のバ
ンプ８ａと、このバンプ８ａがボンディングされる基板
４３の上面のパッド４４をカメラ５５，５６で観察す
る。そして上方のカメラ５５に取り込まれたバンプ８ａ
の位置と、下方のカメラ５６に取り込まれたパッド４４
の位置の相対的な位置ずれを認識処理部５７で演算して
求める。次に図５に示すように鏡筒５２を後退させると
ともに、Ｘテーブル４１とＹテーブル４２を駆動して基
板４３をＸ方向やＹ方向へ水平移動させることにより、
上記位置ずれを補正してバンプ８ａとパッド４４を位置
合わせしたうえで、ワーク保持ヘッド２Ａを下降させて
ワーク８を基板４３上に搭載する。
【００２１】次にＸテーブル４１とＹテーブル４２は再
度駆動して、ワーク８を熱圧着ツール４７の直下へ移動
させる。そこで熱圧着手段４５のロッド４６が下降する
と、熱圧着ツール４７は下降してワーク８を基板４３に
押し付け、その伝熱によりバンプ８ａをパッド４４に熱
圧着する。
度駆動して、ワーク８を熱圧着ツール４７の直下へ移動
させる。そこで熱圧着手段４５のロッド４６が下降する
と、熱圧着ツール４７は下降してワーク８を基板４３に
押し付け、その伝熱によりバンプ８ａをパッド４４に熱
圧着する。
【００２２】ところで、ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄの
下降動作、すなわちワーク８を基板４３に搭載する動作
には正確な速度とストロークが要求される。そこで本実
施の形態では、正確な速度制御とストローク制御に有利
な送りねじ２５やナット２７などの送りねじ機構を用い
た昇降手段２３により、ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄを
下降させるようにしている。
下降動作、すなわちワーク８を基板４３に搭載する動作
には正確な速度とストロークが要求される。そこで本実
施の形態では、正確な速度制御とストローク制御に有利
な送りねじ２５やナット２７などの送りねじ機構を用い
た昇降手段２３により、ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄを
下降させるようにしている。
【００２３】図１および図３において、ノズル交換ステ
ーションＤには、横長のノズルストッカ７０が設けられ
ている。ノズルストッカ７０には複数個のノズル３が備
えられている。ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄのノズル３
は、ワーク８の品種に応じて交換することが望ましい。
またノズル詰りなどのトラブルが発生した場合も、ノズ
ル３は交換することが望ましい。そこでノズル３を交換
する場合には、ノズルストッカ７０をその長手方向Ｎ６
へ移動させて空席をワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄの直下
に移動させ、そこで昇降手段２３によりワーク保持ヘッ
ド２Ａ〜２Ｄに上下動作を行わせて使用済のノズル３を
空席に回収する。次に再度のノルストッカ７０を長手方
向Ｎ６へ移動させて所望のノズル３をワーク保持ヘッド
２Ａ〜２Ｄの直下へ移動させ、そこでワーク保持ヘッド
２Ａ〜２Ｄに再度上下動作を行わせて、新たなノズル３
をワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄに装着する。なおノズル
ストッカ７０を長手方向Ｎ６へ移動させる移動手段とし
ては、シリンダや送りねじなどの送り機構が用いられ
る。本実施の形態では、ノズルストッカ７０，ノズル交
換ステーションＤに配置された昇降手段２３等がノズル
交換手段を構成している。
ーションＤには、横長のノズルストッカ７０が設けられ
ている。ノズルストッカ７０には複数個のノズル３が備
えられている。ワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄのノズル３
は、ワーク８の品種に応じて交換することが望ましい。
またノズル詰りなどのトラブルが発生した場合も、ノズ
ル３は交換することが望ましい。そこでノズル３を交換
する場合には、ノズルストッカ７０をその長手方向Ｎ６
へ移動させて空席をワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄの直下
に移動させ、そこで昇降手段２３によりワーク保持ヘッ
ド２Ａ〜２Ｄに上下動作を行わせて使用済のノズル３を
空席に回収する。次に再度のノルストッカ７０を長手方
向Ｎ６へ移動させて所望のノズル３をワーク保持ヘッド
２Ａ〜２Ｄの直下へ移動させ、そこでワーク保持ヘッド
２Ａ〜２Ｄに再度上下動作を行わせて、新たなノズル３
をワーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄに装着する。なおノズル
ストッカ７０を長手方向Ｎ６へ移動させる移動手段とし
ては、シリンダや送りねじなどの送り機構が用いられ
る。本実施の形態では、ノズルストッカ７０，ノズル交
換ステーションＤに配置された昇降手段２３等がノズル
交換手段を構成している。
【００２４】このバンプ付きワークのボンディング装置
は上記のように構成されており、次に全体の動作を説明
する。図２において、ピックアップユニット１０の右側
のノズル１４は上下動作を行ってトレイ７のワーク８を
ピックアップする。次にこのノズル１４は矢印Ｎ３方向
へ１８０°回転して上下反転しながら、回転軸１１を中
心に矢印Ｎ３方向へ１８０°水平回転してワーク保持ヘ
ッド２Ａの直下に移動する。
は上記のように構成されており、次に全体の動作を説明
する。図２において、ピックアップユニット１０の右側
のノズル１４は上下動作を行ってトレイ７のワーク８を
ピックアップする。次にこのノズル１４は矢印Ｎ３方向
へ１８０°回転して上下反転しながら、回転軸１１を中
心に矢印Ｎ３方向へ１８０°水平回転してワーク保持ヘ
ッド２Ａの直下に移動する。
【００２５】そこでワーク保持ヘッド２Ａは上下動作を
行ってノズル１４の上端部に保持されたワーク８をノズ
ル３で真空吸着してピックアップする。次に図１におい
てこのワーク保持ヘッド２Ａは粘液塗布ステーションＢ
へ移動する。そこでワーク保持ヘッド２Ａは上下動作を
行ってバンプ８ａにフラックス３１を付着させる。次に
ワーク保持ヘッド２ＡはボンディングステーションＣへ
移動する。図４および図５を参照して説明したように、
ボンディングステーションＣでは鏡筒５２を前進後退さ
せてバンプ８ａとパッド４４の相対的な位置ずれを検出
した後、この位置ずれを補正するように基板４３を水平
移動させた後、ワーク保持ヘッド２Ａに上下動作を行わ
せてワーク８を基板４３上に搭載する。
行ってノズル１４の上端部に保持されたワーク８をノズ
ル３で真空吸着してピックアップする。次に図１におい
てこのワーク保持ヘッド２Ａは粘液塗布ステーションＢ
へ移動する。そこでワーク保持ヘッド２Ａは上下動作を
行ってバンプ８ａにフラックス３１を付着させる。次に
ワーク保持ヘッド２ＡはボンディングステーションＣへ
移動する。図４および図５を参照して説明したように、
ボンディングステーションＣでは鏡筒５２を前進後退さ
せてバンプ８ａとパッド４４の相対的な位置ずれを検出
した後、この位置ずれを補正するように基板４３を水平
移動させた後、ワーク保持ヘッド２Ａに上下動作を行わ
せてワーク８を基板４３上に搭載する。
【００２６】次に可動テーブル４０を駆動して、ワーク
８を熱圧着ツール４７の直下へ移動させる（図６）。そ
こで熱圧着ツール４７に上下動作を行わせて熱圧着ツー
ル４７をワーク８の上面に押し付け、バンプ８ａをパッ
ド４４に熱圧着してボンディングする（図７）。図８
は、以上のようにしてワーク８がボンディングされた基
板４３を示している。上述した動作が繰り返されること
により、基板４３にはワーク８が次々にボンディングさ
れる。本実施の形態のように、ロータリーヘッド１にワ
ーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄを複数個設ければ、上記諸作
業を並行して作業能率よく行うことができる。
８を熱圧着ツール４７の直下へ移動させる（図６）。そ
こで熱圧着ツール４７に上下動作を行わせて熱圧着ツー
ル４７をワーク８の上面に押し付け、バンプ８ａをパッ
ド４４に熱圧着してボンディングする（図７）。図８
は、以上のようにしてワーク８がボンディングされた基
板４３を示している。上述した動作が繰り返されること
により、基板４３にはワーク８が次々にボンディングさ
れる。本実施の形態のように、ロータリーヘッド１にワ
ーク保持ヘッド２Ａ〜２Ｄを複数個設ければ、上記諸作
業を並行して作業能率よく行うことができる。
【００２７】本発明は上記実施の形態に限定されないの
であって、例えば粘液塗布ステーションには、フラック
スに替えて導電ペーストなどを備え、この導電ペースト
をバンプに付着させて、バンプを基板のパッドにボンデ
ィングするようにしてもよい。また上記実施の形態で
は、熱圧着手段はボンディングステーションに設けてい
るが、ワーク保持ヘッドと同様に熱圧着手段をロータリ
ーヘッドに設け、ワーク保持ヘッドと同様にロータリー
ヘッドをピッチ回転させてボンディングステーションへ
移動させて、バンプ付きのワークを他方のワークに熱圧
着するようにしてもよいものである。
であって、例えば粘液塗布ステーションには、フラック
スに替えて導電ペーストなどを備え、この導電ペースト
をバンプに付着させて、バンプを基板のパッドにボンデ
ィングするようにしてもよい。また上記実施の形態で
は、熱圧着手段はボンディングステーションに設けてい
るが、ワーク保持ヘッドと同様に熱圧着手段をロータリ
ーヘッドに設け、ワーク保持ヘッドと同様にロータリー
ヘッドをピッチ回転させてボンディングステーションへ
移動させて、バンプ付きのワークを他方のワークに熱圧
着するようにしてもよいものである。
【００２８】また供給ユニット４のトレイ９に替えて、
粘着シートにワーク８を粘着して供給するようにしても
よい。また供給手段としては、ピックアップユニット１
０を廃止して、トレイ９のワーク８をワーク保持ヘッド
２Ａ〜２Ｄで直接ピックアップするようにしてもよい。
この場合、トレイ９にはワーク８のバンプを下向きにし
て収納しておく。その他、塗布手段やノズル交換手段に
ついても本実施の形態に限定されるものではなく種々の
変更を加えてよいものである。
粘着シートにワーク８を粘着して供給するようにしても
よい。また供給手段としては、ピックアップユニット１
０を廃止して、トレイ９のワーク８をワーク保持ヘッド
２Ａ〜２Ｄで直接ピックアップするようにしてもよい。
この場合、トレイ９にはワーク８のバンプを下向きにし
て収納しておく。その他、塗布手段やノズル交換手段に
ついても本実施の形態に限定されるものではなく種々の
変更を加えてよいものである。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、ワーク供給ステーショ
ンに備えられたワークをワーク保持ヘッドにピックアッ
プする作業、ワーク保持ヘッドにピックアップされたワ
ークの下面のバンプにフラックスなどの粘液を塗布する
作業、バンプ付きのワークを他方のワークに搭載する作
業、バンプ付きのワークの品種に応じてノズルを交換す
る作業などの諸作業を、一連の作業として作業性よく行
うことができる。またロータリーヘッドにワーク保持ヘ
ッドを複数個備えることが可能であり、これにより諸作
業を並行して行うことにより、作業能率を著しく向上で
きる。
ンに備えられたワークをワーク保持ヘッドにピックアッ
プする作業、ワーク保持ヘッドにピックアップされたワ
ークの下面のバンプにフラックスなどの粘液を塗布する
作業、バンプ付きのワークを他方のワークに搭載する作
業、バンプ付きのワークの品種に応じてノズルを交換す
る作業などの諸作業を、一連の作業として作業性よく行
うことができる。またロータリーヘッドにワーク保持ヘ
ッドを複数個備えることが可能であり、これにより諸作
業を並行して行うことにより、作業能率を著しく向上で
きる。
【図１】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークのボ
ンディング装置の平面図
ンディング装置の平面図
【図２】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークのボ
ンディング装置の側面図
ンディング装置の側面図
【図３】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークのボ
ンディング装置の側面図
ンディング装置の側面図
【図４】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークのボ
ンディング装置のボンディング動作の説明図
ンディング装置のボンディング動作の説明図
【図５】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークのボ
ンディング装置のボンディング動作の説明図
ンディング装置のボンディング動作の説明図
【図６】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークのボ
ンディング装置のボンディング動作の説明図
ンディング装置のボンディング動作の説明図
【図７】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークのボ
ンディング装置のボンディング動作の説明図
ンディング装置のボンディング動作の説明図
【図８】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークのボ
ンディング装置のボンディング動作の説明図
ンディング装置のボンディング動作の説明図
【符号の説明】 １ ロータリーヘッド ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ ワーク保持ヘッド ３ ノズル ４ ワーク供給ユニット ８ ワーク ８ａ バンプ １０ ピックアップユニット １４ ノズル ２３ 昇降手段 ３１ フラックス ４３ 基板 ４４ パッド ４５ 熱圧着手段 ４７ 熱圧着ツール ５０ 認識ユニット ７０ ノズルストッカ Ａ ワーク供給ステーション Ｂ 粘液塗布ステーション Ｃ ボンディングステーション Ｄ ノズル交換ステーション
Claims (1)
- 【請求項１】ピッチ回転を行うロータリーヘッドと、こ
のロータリーヘッドに設けられた複数個のワーク保持ヘ
ッドを備え、また前記ワーク保持ヘッドの移動路に、前
記ワーク保持ヘッドに着脱自在に装着されたノズルにバ
ンプ付きのワークを供給するワーク供給ステーション、
前記ワーク保持ヘッドのノズルに保持されたワークの下
面のバンプに粘液を塗布する粘液塗布ステーション、前
記粘液が塗布されたワークを前記保持ヘッドにより他方
のワークに搭載するボンディングステーション、バンプ
付きのワークの品種に応じて前記ノズルを自動交換する
ノズル交換ステーションを設けたことを特徴とするバン
プ付きワークのボンディング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17762496A JP3255024B2 (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | バンプ付きワークのボンディング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17762496A JP3255024B2 (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | バンプ付きワークのボンディング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1022350A JPH1022350A (ja) | 1998-01-23 |
| JP3255024B2 true JP3255024B2 (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=16034263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17762496A Expired - Fee Related JP3255024B2 (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | バンプ付きワークのボンディング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3255024B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1194029A4 (en) * | 1999-05-06 | 2006-08-30 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | COMPONENTS FITTING DEVICE AND METHOD |
| WO2014157134A1 (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-02 | 東レエンジニアリング株式会社 | 実装方法および実装装置 |
| US9426898B2 (en) * | 2014-06-30 | 2016-08-23 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Thermocompression bonders, methods of operating thermocompression bonders, and interconnect methods for fine pitch flip chip assembly |
-
1996
- 1996-07-08 JP JP17762496A patent/JP3255024B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1022350A (ja) | 1998-01-23 |
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