JPH0715932B2 - チップ部品移載装着装置 - Google Patents

チップ部品移載装着装置

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JPH0715932B2
JPH0715932B2 JP60196268A JP19626885A JPH0715932B2 JP H0715932 B2 JPH0715932 B2 JP H0715932B2 JP 60196268 A JP60196268 A JP 60196268A JP 19626885 A JP19626885 A JP 19626885A JP H0715932 B2 JPH0715932 B2 JP H0715932B2
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JP
Japan
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positioning
chip component
suction tool
circuit board
chip
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JP60196268A
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國裕 西山
健一 奥
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071Connecting or disconnecting
    • H10W72/0711Apparatus therefor

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  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
  • Die Bonding (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子部品特に半導体チップ部品(集積回路)
などのチップ部品を回路基板上に装着するチップ部品移
載装着装置に関するものである。
従来の技術 近年、電子部品実装技術の発達はめざましく、生産設備
においても、多品種少量生産に対応できる、フレキシビ
リティな移載装着装置が要望されている。
第2図は従来のダイボンディング装置の移載装着部の構
成図で、ウェファ1上の半導体チップ部品(以下チップ
という)2a,2bを回路基板3a上へ移載し装着動作を行う
ものである。
以下、その動作を第2図を参考にしながら説明する。
ウェファ1を位置決めする部分Aを第1の位置決め部と
し、回路基板3aを位置決めする部分Bを第2の位置決め
部とする。第2の位置決め部Bでは回路基板3a,3bにあ
らかじめ接着剤4a,4bを塗布した状態で位置決め機構
(図示なし)により位置決めされている。第1の位置決
め部Aにチップ2aの位置決めが完了した時点で位置決め
モータ5を駆動し、吸着工具6を第1の位置決め部Aに
移動させる。上下駆動カム7は、このカム7が回転する
ことにより軸8を上下に駆動するもので、タイミング信
号を取るためのカムスイッチ9が連結されている。次に
上下駆動カム7を回転させると吸着工具6が下降する。
上下駆動カム7に連結されたカムスイッチ9でチップ吸
着バルブ(図示なし)がONし吸着工具6によりチップ2a
を吸着する。上下駆動カム7をさらに回転させると吸着
工具6が上昇する。吸着工具6が上昇後位置決めモータ
5を回転させ吸着工具6を第2の位置決め部Bへ移動さ
せる。この時第1の位置決め部Aでは次のチップ2bの位
置決めを開始する。上下駆動カム7を回転し吸着工具6
を下降させる。チップ2aが回路基板3a上の接着剤4aの上
にバネ10の圧力で装着される。同時にカムスイッチ9の
信号で上下駆動カム7の回転を停止する。位置決めモー
タ5を微少角度で正逆方向に回転させ吸着工具6に微少
振幅の横方向の力を加え、チップ2aにいわゆるスクラブ
動作を与える。チップ吸着バルブ(図示なし)をOFFし
チップの吸着を停止する。上下駆動カム7を回転させ吸
着工具6を上昇させると吸着工具6とチップ2aは分離
し、チップ2aの装着が完了する。他方第2の位置決め部
Bは次にチップ2bを装着する回路基板3b上に接着剤4bを
塗布した状態で、装着位置に位置決めする。位置決めモ
ータ5を駆動し吸着工具6を第1の位置決め部Aへ移動
させ次のサイクルへ入る。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような構造では、多品種のチップ
を装着しようとする場合上下駆動にカム7を使用してい
るためにストロークが固定されてしまい、品種切替でチ
ップの高さが変われば上下駆動カム7の交換を行う必要
がある。又、品種が変われば、押し付け荷重力も変える
必要があり上下駆動カム7の交換と共にバネ10の交換や
微調整が必要となり非常に取り扱いが難しいものであっ
た。
さらにラック,ピニオンの構成のためバックラッシュな
どの問題がありスクラブ後の位置決め精度が良くないと
いう欠点を有していた。
本発明は、上記欠点を鑑み、従来機構のもつ問題点、多
品種の連続生産時における品種切替時のチップの高さの
変化、押し付け荷重圧及びスクラブ時の振幅を自由に変
えられるようにし、且つ位置決め精度を向上し多品種少
量生産に対応しうるチップ部品移載装着装置を提供する
ものである。
問題点を解決するための手段 本発明は、チップ部品を載置し、所定の位置に位置決め
する第1の位置決め部と、接着剤を塗布された回路基板
を載置し、所定の位置に位置決めする第2の位置決め部
と、前記第1の位置決め部により所定の位置に位置決め
されたチップ部品を吸着するとともに、吸着したチップ
部品を前記第2の位置決め部により所定の位置に位置決
めされた回路基板上の接着剤の上に装着する吸着工具
と、前記吸着工具を前記回路基板に対して垂直方向に駆
動するリニアモータと、前記第1の位置決め部と第2の
位置決め部との間で、前記吸着工具を移動させる移載モ
ータと、前記リニアモータによる前記吸着工具の駆動位
置、速度、回路基板に対して垂直方向のチップ部品の押
し付け荷重値を制御するとともに、前記移載モータの移
動位置を制御する制御手段とからなり、前記回路基板面
に対してチップ部品を所望の押し付け荷重値で荷重した
後、荷重した状態で、移載モータによりチップ部品に回
路基板面に対して水平方向に所定の振幅動を与えて装着
することを特徴とする。
作用 上記構成によれば、リニアモータによって、吸着工具の
移動位置、速度および回路基板に対するチップ部品の荷
重圧を任意に制御できるとともに、その荷重圧が所望の
値に達した後、移載モータによりチップ部品に回路基板
面に対して水平方向に所定の振幅動を与えて装着する時
にも、振幅動の振幅や回数を任意に設定でき、チップ部
品を最適な状態で装着できる。
実施例 本発明の一実施例を図面に基き説明する。第1図はダイ
ボンディング装置の移載装着部の構成図、第3図はリニ
アモータのタイミングチャート、第4図は動作の概略フ
ローチャート、第5図はリニアモータ制御装置のブロッ
ク図である 従来例と実施例の同一部は、同一符号で示す。
第4図の動作概略フローチャートにそって説明する。従
来例と同様第1の位置決め部Aでは、チップ2aが位置決
めされている。第2の位置決め部Bでは、回路基板3aが
あらかじめ接着剤4aを塗布した状態で位置決めされてい
る。実施例で使用するリニアモータLは、第1図に示す
ように、本体ヨーク11,サイドヨーク12及び永久磁石13
によって磁気回路が構成されている。本体ヨーク11と永
久磁石13の空間に垂直方向に移動するボイスコイル14を
設け、コイルガイド15で、ボイスコイル14を保持する。
コイルガイド15の先端には吸着工具6が取り付けてあ
る。又コイルガイド15が左右方向に振れないように固定
するガイドシャフト16,さらに速度センサー17及び位置
センサー18の可動部がコイルガイド15に固定されてい
る。上記リニアモータLは回転運動する移載モータ19に
直結されており、移載モータ19には、同様に速度センサ
ー20及び位置センサー21が取付けられている。
前記リニアモータL及び移載モータ19は制御装置50によ
って下記のように制御される。
さて初期状態では、第3図のようにリニアモータLに直
結した吸着工具6を高さP0の位置に位置決めしておく。
移載モータ19を駆動して吸着工具6を第1の位置決め部
Aに回動させる。第1の位置決め部Aにチップ2aの位置
決めが完了した時点T0でリニアモータLを駆動し、吸着
工具6を高さP0の位置より高さP1の位置に位置決めす
る。位置決めが完了したT1のタイミングよりタイマーを
動作させタイムアップ後のT2のタイミングでリニアモー
タLを小刻みな位置決め制御を行い下降させ、高さP2
位置に吸着工具6を移動させる。完了したタイミングT3
よりチップ吸着バルブ(図示なし)をONさせ吸着工具6
でチップ2aを吸着する。タイマーで管理し吸着が完了し
たタイミングT4よりリニアモータLを駆動し吸着工具6
を高さP0の位置に位置決めする。位置決めが完了したタ
イミングT5より移載モータ19を回転させ吸着工具6を第
2の位置決め部Bへ移動させる。同時に第1の位置決め
部Aでは次のチップ2bの位置決めを開始する。移載モー
タ19の位置決めが完了したタイミングT6よりリニアモー
タLを駆動し吸着工具6を高さP0の位置より高さP3の位
置へ位置決めする。位置決めが完了したタイミングT7
りタイマーを動作させタイムアップ後のT8のタイミング
で第5図の切替スイッチ22を切替信号Sによってaより
bに切替え位置ループと速度ループを分離する。次に制
御部23より荷重指令信号βを出力する。リニアモータL
は荷重指令信号βと速度フィードバック信号V′を荷
重比較部24で比較した荷重偏差信号αとして次段に加え
るため、吸着工具6は高さP3の位置より速度制御され
る。吸着工具6が高さP4の位置へ達すると吸着工具6が
回路基板3aに接触するため速度フィードバック信号
′の値は零になり、荷重指令信号βは電流指令信号
になる。従って吸着工具6は今までの速度制御より電流
制御に切替わりチップ2aに押し付け力としての荷重を加
える。この時、電流フィードバック信号Iを監視する
事により荷重値の確認を行い希望の荷重を加える。希望
の荷重値に達すると移載モータ19を微少角度の位置決め
を行いチップ2aに横方向のある振幅動を与える。数回の
横方向の位置決めを行いスクラブを終了する。スクラブ
終了後T10のタイミングで高さP0の位置へ位置決めす
る。移載モータ19は第1の位置決め部Aへ移動し次のサ
イクルに入る。
以上のように本実施例によれば、押し付け荷重を必要と
する軸にリニアモータLを使用する事により、吸着工具
の移動量、押し付け荷重を任意に設定でき、速度制御を
行う事によりチップが受ける衝撃を一定にできる。さら
に移載モータ19にリニアモータLを直結する事により、
ラック、ピニオンなどのバックラッシュの問題を解決
し、位置決め精度の向上をはかり、スクラブ時の振幅・
力を任意に設定できる。なお本実施例ではリニアモータ
Lに取付けた吸着工具6は1本で行っているが、第6図
のように吸着工具2本を一定の角度を持って配置し、第
1の位置決め部Aと第2の位置決め部Bの中間にチップ
の位置を規正するステーションを設け、チップの位置規
正を行う事によりチップの装着精度を向上させる事がで
きる。さらに第7図のように移載モータ19としてリニア
モータを用いる事により回転方向の位置決めではなく、
直線方向の位置決めをする事ができる。
発明の効果 以上のように本発明は、回路基板に対して垂直方向の直
線移動軸にリニアモータを使用することにより、吸着工
具の移動位置、押し付け荷重圧を任意に設定でき、さら
に所望の荷重値に達した後、移載モータにより、チップ
部品に適切な押し付け荷重をしながら回路基板面に対し
て水平方向に所定の振幅動を与えるときにも、振幅動の
振幅および回数を任意に設定でき、チップ部品がなじん
だ状態で精度よく安定した装着を行うことができるとい
う効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を示すダイボンディング
装置の斜視図、第2図は従来例の斜視図、第3図は上記
実施例におけるリニアモータのタイミングチャート、第
4図は上記実施例の動作概略フローチャート、第5図は
上記実施例の制御装置のブロック図、第6図は第2の実
施例のダイボンディング装置の斜視図、第7図は第3の
実施例のダイボンディング装置の移載装着部の斜視図で
ある。 2a……チップ、3a……回路基板、6……吸着工具、19…
…移載モータ、50……制御装置、A……第1の位置決め
部、B……第2の位置決め部、L……リニアモータ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−74447(JP,A) 特開 昭60−21533(JP,A) 特開 昭59−130432(JP,A) 特開 昭52−65675(JP,A) 特開 昭56−91438(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】チップ部品を載置し、所定の位置に位置決
    めする第1の位置決め部と、 接着剤を塗布された回路基板を載置し、所定の位置に位
    置決めする第2の位置決め部と、 前記第1の位置決め部により所定の位置に位置決めされ
    たチップ部品を吸着するとともに、吸着したチップ部品
    を前記第2の位置決め部により所定の位置に位置決めさ
    れた回路基板上の接着剤の上に装着する吸着工具と、 前記吸着工具を前記回路基板に対して垂直方向に駆動す
    るリニアモータと、 前記第1の位置決め部と第2の位置決め部との間で、前
    記吸着工具を移動させる移載モータと、 前記リニアモータによる前記吸着工具の駆動位置、速
    度、回路基板に対して垂直方向のチップ部品の押し付け
    荷重圧を制御するとともに、前記移載モータの移動位置
    を制御する制御手段とからなり、 前記回路基板面に対してチップ部品を所望の押し付け荷
    重値で荷重した後、荷重した状態で、移載モータにより
    チップ部品に回路基板面に対して水平方向に所定の振幅
    動を与えて装着することを特徴とするチップ部品移載装
    着装置。
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