JPH0760842B2 - フリップチップの実装装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はフリップチップの実装装置に係り、フリップチ
ップを基板に実装する前に、バンプ形成面に印刷された
パターンの位置ずれを観察し、その補正を行ったうえ
で、基板に実装するようにしたものである。

（従来の技術） 電子部品実装装置として、サブ移送ヘッドにより電子部
品供給部に装備されたベアチップ（モールド体に収納さ
れていない裸の電子部品）をサブステージに移送し、こ
のサブステージでベアチップのxyθ方向の位置ずれを補
正した後、マウントヘッドによりこのベアチップを位置
決め部に位置決めされた基板に移送搭載するものが知ら
れている（特開昭61−264793号公報）。

（発明が解決しようとする課題） 上記サブステージにおけるベアチップの位置ずれ補正
は、一般にカギ形の補正部材をその角部に押し当てるこ
とにより行われているが、かかる手段によっては、マウ
ントヘッドのノズルの成形組付け誤差や、マウントヘッ
ドの停止位置の誤差に基づくベアチップの実装位置の位
置ずれを補正することはできないため、実装精度があが
らない問題があった。

またベアチップは、ブレードによりカッティングするこ
とにより、矩形のチップ状に成形されるが、このため角
部にエッジを生じるなどして必ずしも完全な矩形状には
形成されておらず、外形誤差を生じやすい。しかしなが
ら上記補正部材による補正手段は、ベアチップが完全な
矩形であること、すなわち外形誤差がないことを前提と
した補正手段であるため、ベアチップに上記のような外
形誤差がある場合、上記補正手段を行って基板に実装す
ると、チップ面に印刷されたパターンに位置ずれを生じ
る問題があった。

ところでベアチップとして、バンプ（突出電極）が突設
されたフリップチップが知られている。フリップチップ
は、バンプを基板に着地させて実装されるが、パターン
はバンプ形成面、すなわち下面に印刷されている。した
がってフリップチップを基板に実装する直前に、マウン
トヘッドのノズルに吸着されたフリップチップの下面の
パターンの位置ずれを検出し、その補正を行って基板に
実装すれば、上記のような誤差は解消できることとな
る。

したがって本発明は、上記のような特性を有するフリッ
プチップを精度よく基板に実装できる装置を提供するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段） このために本発明は、チップ供給部に装備されたフリッ
プチップをサブステージに移送するサブ移送ヘッドと、
サブステージのフリップチップをテーブル移動装置に位
置決めされた基板に移送搭載するマウントヘッドとを備
えた実装装置において、上記テーブル移動装置に、上記
マウントヘッドのノズルに吸着されて、上記サブステー
ジからマウント部へ移送されるフリップチップのバンプ
形成面に印刷されたパターンを下方から観察する観察装
置を、このテーブル移動装置と一体的に移動自在に配設
するとともに、マウントヘッドのノズルをその軸心を中
心に回転させるθ方向回転装置を設けたものである。

（作用） 上記構成によれば、マウントヘッドのノズルを下降させ
て、フリップチップを基板に実装する直前に、テーブル
移動装置を駆動して観察装置をノズルに吸着されたフリ
ップチップの直下に移動させ、バンプ形成面に形成され
たパターンのxyθ方向の位置ずれを下方から観察する。
観察が終了したならば、ノズルを回転させてθ方向の補
正を行うとともに、xy方向の位置ずれを補正するように
テーブル移動装置を移動させて基板をフリップチップの
下方に移動させたうえで、フリップチップを基板に実装
することにより、xyθ方向の位置ずれを補正する。

（実施例） 次に、図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。

第１図はフリップチップ実装装置の斜視図であって、こ
の装置は、サブ移送ヘッド1,マウントヘッド2,転写ヘッ
ド３の３つのヘッドを備えている。各ヘッド１〜３は、
複数のノズルを装備したマルチヘッドであり、フリップ
チップの大きさに対応して、ノズルを選択的に使用す
る。4,5,6,7は、各ヘッド１〜３の下方に設けられたフ
リップチップの供給部、サブステージ，マウント部，ボ
ンド供給部である。供給部４は、ターンテーブル８と、
このターンテーブル８に装着された支持板９から成って
おり、支持板９にはフリップチップが収納されたトレイ
10が装備されている。サブステージ５は、サブ移送ヘッ
ド１によりトレイ10から移送されたフリップチップのxy
θ方向の位置ずれを、補正部材（図示せず）により機械
的に補正するステージである。

マウント部６は、テーブル移動装置13,14や、クランプ
部材15等から成り、基板17を位置決めする。16は基板17
の搬出用コンベヤである。18はクランプ部材15に装着さ
れたフリップチップのバンプ形成面に印刷されたパター
ンの観察装置であって、テーブル移動装置13,14と一体
的に移動自在に設けられており、その詳細は後述する。
19はマウント部６の上方に配設されたカメラであり、基
板17の印刷パターンの位置ずれを観察する。ボンド供給
部７は、テーブル20にボンド皿21を載置して構成されて
いる。22はボンドの液面を平滑するスキージである。上
記３つのヘッド１〜３は、図示しない駆動手段により横
方向に往復動し、サブ移送ヘッド１はトレイ10のフリッ
プチップをサブステージ５に移送し、マウントヘッド２
はサブステージ２で位置補正されたフリップチップを基
板17に移送し、また転写ヘッド３はボンド皿21のボンド
を基板17に転写する。

第２図はマウントヘッド２のノズルの駆動手段を示すも
のであって、25はノズルであり、その下端部にフリップ
チップ26がバンプ形成面を下面にして吸着されている。
27はノズル25を保持するシャフト、28はガイドパイプ、
29はスリーブ、30,31はスプリングである。スプリング3
0のばね力はスプリング31のばね力よりも大きく、スリ
ーブ29を上方に付勢している。32はノズル25の駆動シャ
フトであり（第１図も併せて参照）、その下部に押圧子
33が装着されている。ヘッド１〜３の上方に配設された
回転シャフト40が回転すると、シャフト32はレバー41に
押圧されて下降し、スリーブ29を押圧することにより、
ノズル25は下降する（第１図も併せて参照）。すなわち
これら27〜33は、ノズル25の昇降装置を構成している。
35はシャフト27の下部に装着されたギヤ、36はこのギヤ
35に噛合するギヤ、37はモータであり、モータ37が駆動
することにより、シャフト27は軸心を中心にθ方向に回
転して、フリップチップ26のθ方向の補正を行う。すな
わちこれら35〜37は、ノズル25をその軸心を中心にθ方
向に回転させるθ方向回転装置を構成している。

第３図は観察装置18を示すものであって、クランプ部材
15に取り付けられた支持部材43に、カメラ44と、ミラー
45を配設して構成されており、テーブル移動装置13,14
と一体的にXY方向に移動して、ノズル25の下端部に吸着
されたフリップチップ26のパターンのxyθ方向の位置ず
れを下方から観察する。

本装置は上記のような構成より成り、次に動作の説明を
行う。

トレイ10に収納されたフリップチップ26は、サブ移送ヘ
ッド１にテイクアップされてサブステージ５へ移送さ
れ、カギ形の位置ずれ補正部材をフリップチップ26に押
しあてることにより、xyθ方向の位置ずれの補正が行わ
れる。次にこのフリップチップ26は、マウントヘッド２
のノズル25に吸着されてテイクアップされ、マウント部
６に位置決めされた基板17の上方へ移送される。ノズル
25が下降してフリップチップ26を基板17に搭載する直前
に、第４図に示すようにテーブル移動装置13をX1方向へ
移動させて観察装置18をノズル25の下端部に吸着された
フリップチップ26の直下へ移動させ、フリップチップ26
の下面に印刷されたパターンのxyθ方向の位置ずれを観
察する。このパターンの位置ずれは、上述したようにノ
ズル25の加工組付け誤差やマウントヘッド２の停止位置
の誤差、フリップチップの外形誤差などに起因する誤差
である。そして観察が終わったならば、モータ37を駆動
してノズル25を回転させてθ方向の補正を行うととも
に、テーブル移動装置13をX2方向へ移動させて、基板17
をフリップチップ26の直下に移動させるが、この時、上
記xy方向の位置ずれと、ノズル25を回転させてθ方向の
補正を行ったことにより生じた新たなxy方向の位置ずれ
を補正するよう、テーブル移動装置13,14を移動させる
ことにより、同方向の位置ずれを補正する。このように
本手段によれば、フリップチップ26のxyθ方向の位置ず
れを、これと基板17に実装する直前に簡単に補正でき
る。なおサブステージ５における補正部材によるxyθ方
向の位置補正は、必ずしも行う必要はないが、サブステ
ージ５で位置補正を行っておいた方が、フリップチップ
26を確実にカメラ44の視野内にとらえることができる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明は、テーブル移動装置に、マ
ウントヘッドのノズルに吸着されたフリップチップのパ
ターンを観察する観察装置を、このテーブル移動装置と
一体的に移動自在に配設しているので、ノズルに吸着さ
れたフリップチップを基板に搭載する直前に、そのパタ
ーンの位置ずれを観察してxyθ方向の位置補正を行うこ
とができるものであり、したがってノズルの加工組付け
誤差、マウントヘッドの停止誤差、フリップチップの外
形誤差に起因するフリップチップの位置ずれを補正し
て、きわめて精度よく基板に実装することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すものであって、第１図はフリ
ップチップ実装装置の斜視図、第２図はマウントヘッド
の要部断面図、第３図は観察装置の側面図、第４図は実
装中の正面図である。 ２……マウントヘッド ６……マウント部 13,14……テーブル移動装置 18……観察装置 25……ノズル 26……フリップチップ 35〜37……θ方向回転装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】チップ供給部に装備されたフリップチップ
   をサブステージに移送するサブ移送ヘッドと、サブステ
   ージのフリップチップをテーブル移動装置に位置決めさ
   れた基板に移送搭載するマウントヘッドとを備え、上記
   テーブル移動装置に、上記マウントヘッドのノズルに吸
   着されて、上記サブステージからマウント部へ移送され
   るフリップチップのバンプ形成面に印刷されたパターン
   を下方から観察する観察装置を、このテーブル移動装置
   と一体的に移動自在に配設するとともに、マウントヘッ
   ドのノズルをその軸心を中心に回転させるθ方向回転装
   置を設けたことを特徴とするフリップチップの実装装
   置。