JPH08130230A - フリップチップの実装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バンプを有するフリップチップを基板に作業
性よく高速度で実装できるフリップチップの実装装置を
提供することを目的とする。 【構成】 第１のピックアップヘッド５はウエハシート
１上のフリップチップ２をピックアップし、上下反転部
１０の回転部材１１のステージ１２上に受け渡す。回転
部材１１は１８０°回転し、フリップチップ２を上下反
転させてテーブル２０に移載する。テーブル２０上のフ
リップチップ２の位置ずれを補正した後、第２のピック
アップヘッド２２はフリップチップ２をピックアップ
し、可動テーブル２５上の基板２６に実装する。第１の
ピックアップヘッド５はウエハシート１上のフリップチ
ップ２を上下反転部１０に受け渡すだけであるからその
タクトタイムは大幅に短縮され、フリップチップ２を高
速度で基板２６に実装できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バンプを有するフリッ
プチップを基板に実装するフリップチップの実装装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品として、チップの表面にバンプ
（突出電極）を形成して成る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の回路パターンの
電極にボンディングして基板に実装される。

【０００３】本出願人は、先きにフリップチップを基板
に実装するためのフリップチップの実装装置を提案した
（特開平２−５６９４５号公報）。このものは、その第
２図に示されるようにモータＭ（符号は同公報援用、以
下同）の駆動によりアーム２６が時計方向に回動して、
その先端部の吸着部２７がウェハー５に接近すると、下
方のダイエジェクタ７のピン７ａが突出してウェハー５
上のフリップチップＦを突き上げ、吸着部２７はバンプ
形成面に吸着してこのフリップチップＦをピックアップ
する。次にアーム２６は反時計方向に回動し、フリップ
チップＦを上下反転する。そこで移送ヘッド６のノズル
６ａがこれに接近し、このフリップチップＦをピックア
ップする。次に移送ヘッド６は外観検査装置２１へ移動
して接眼部２１ｂの上方で一旦停止し、その状態でノズ
ル６ａに吸着されたフリップチップＦのｘｙθ方向の位
置ずれが観察される。次に移送ヘッド６は位置決め部１
４に位置決めされた基板４上に移動し、フリップチップ
Ｆをこの基板４に実装する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
装置は、アーム２６の先端部の吸着部２７でウェハー５
のフリップチップＦをピックアップし、このアーム２６
が回動してフリップチップＦを上下反転させていたため
（すなわち、ウェハー５のフリップチップＦのピックア
ップと、ピックアップされたフリップチップＦの上下反
転を単一の部品であるアーム２６で行っていたため）、
タクトタイムはアーム２６の動作に支配されることとな
ってタクトタイムが長くなり、作業能率があがらないと
いう問題点があった。

【０００５】したがって本発明は、ウェハーなどのチッ
プ供給部に備えられたフリップチップを作業能率よく基
板に実装できるフリップチップの実装装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このために本発明のフリ
ップチップの実装装置は、チップ供給部にバンプを上面
側にして備えられたフリップチップをピックアップする
第１のピックアップヘッドと、この第１のピックアップ
ヘッドからフリップチップが受け渡されてこのフリップ
チップを上下反転させることによりバンプを下面側にす
る上下反転部と、この上下反転部で上下反転されたフリ
ップチップを載置するテーブルと、このテーブル上のフ
リップチップをピックアップして基板に移送搭載する第
２のピックアップヘッドと、上下反転部で上下反転され
たフリップチップの位置ずれを補正する位置ずれ補正手
段とを構成したものである。

【０００７】

【作用】上記構成によれば、第１のピックアップヘッド
はチップ供給部のフリップチップを上下反転部に受け渡
すだけでよく、第１のピックアップヘッドがチップ供給
部のフリップチップをピックアップするための動作を行
っている間に、上下反転部は受け取ったフリップチップ
を上下反転させればよいので、第１のピックアップヘッ
ドや上下反転部のタクトタイムはきわめて短く、高速度
で作業性よくフリップチップを基板に実装することがで
きる。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は本発明の第一実施例のフリップチップ
の実装装置の全体構成図、図２は同上下反転部の拡大側
面図である。図１において、１はチップ供給部としての
ウエハシートであり、フリップチップ２が貼着されてい
る。フリップチップ２の上面にはバンプ３が形成されて
いる。４はエジェクタ装置であって、ピン４ａによりウ
エハシート１上のフリップチップ２を下方から突き上げ
る。なおチップ供給部としては、フリップチップ２をマ
トリクス状のポケットに収納したトレイなども用いられ
る。

【０００９】５は第１のピックアップヘッドであって、
フリップチップ２を真空吸着するコレット６を有してい
る。第１のピックアップヘッド５は、移動テーブル７に
保持されており、移動テーブル７が駆動することにより
水平方向へ移動する。

【００１０】１０は上下反転部であって、カギ型に屈曲
するアーム状の回転部材１１の先端部にステージ１２が
設けられている。回転部材１１の基端部はヒンジ１３に
軸着されており、モータ１４に駆動されて上下方向に１
８０°回転する。図２において、回転部材１１とステー
ジ１２には吸引孔１５が形成されている。吸引孔１５は
チューブ１６を介してバキューム装置１７に接続されて
おり、バキューム装置１７が駆動することにより、ステ
ージ１２上のフリップチップ２を真空吸着して固定す
る。

【００１１】図１において、２０は位置ずれ補正用のテ
ーブルであって、その上面には位置補正爪２１が設けら
れている。図示しない駆動手段に駆動されて位置補正爪
２１がテーブル２０上を摺動してフリップチップ２の側
面に押当することにより、フリップチップ２のＸＹθ方
向の位置ずれを補正する。

【００１２】２２は第２のピックアップヘッドであっ
て、フリップチップ２を真空吸着するコレット２３を有
している。第２のピックアップヘッド２２は、移動テー
ブル２４に保持されており、移動テーブル２４が駆動す
ることにより水平移動する。２５は可動テーブルであ
り、その上面に基板２６が載置されている。可動テーブ
ル２５が駆動することにより、基板２６はＸＹ方向に水
平移動し、その位置調整が行われる。フリップチップ２
のバンプ３と基板２６の上面に形成された回路パターン
の電極は位置合わせされ、フリップチップ２は基板２６
に実装される。

【００１３】このフリップチップの実装装置は上記のよ
うに構成されており、次にその動作を説明する。図１に
おいて、エジェクタ装置４のピン４ａが上昇し、ウエハ
シート１上のフリップチップ２を下方から突き上げる。
このとき、第１のピックアップヘッド５のコレット６は
下降・上昇動作を行って、ピン４ａで突き上げられたフ
リップチップ２を真空吸着してピックアップする。

【００１４】次に第１のピックアップヘッド５は実線位
置で待機する上下反転部１０のステージ１２の上方へ移
動し、そこでコレット６が再度下降・上昇動作を行い、
かつフリップチップ２の真空吸着状態を解除することに
より、フリップチップ２をステージ１２上に受け渡す。
このとき、図２に示すバキューム装置１７は駆動し、ス
テージ１２上のフリップチップ２を真空吸着して固定す
る。

【００１５】次にモータ１４が駆動することにより、回
転部材１１は時計方向に１８０°回転する（鎖線で示す
回転部材１１を参照）。次にバキューム装置１７が駆動
を停止してフリップチップ２の真空吸着状態を解除する
ことにより、フリップチップ２はテーブル２０上に移載
される。このように回転部材１１を１８０°回転させる
ことにより、フリップチップ２は上下反転され、バンプ
３は下面側になる。そこで位置補正爪２１をフリップチ
ップ２の側面に押し当ててフリップチップ２のＸＹθ方
向の位置ずれを補正する。

【００１６】次に回転部材１１は反時計方向に１８０°
回転して原位置に復帰するとともに、第２のピックアッ
プヘッド２２はテーブル２０上のフリップチップ２の上
方へ移動し、コレット２３が下降・上昇動作を行ってこ
のフリップチップ２をピックアップする。次に第２のピ
ックアップヘッド２２は可動テーブル２５上の基板２６
の上方へ移動し、ピックアップしたフリップチップ２を
基板２６の所定の座標位置に実装する。なおフリップチ
ップ２のバンプ３と基板２６の電極の位置合わせ方法は
周知方法であるので、詳細な説明は省略するが、テーブ
ル２０上でフリップチップ２の位置ずれを補正したこと
により、フリップチップ２のバンプ３は基板２６の回路
パターンの電極に正しく位置合わせされる。

【００１７】上記動作において、第１のピックアップヘ
ッド５はウエハシート１上のフリップチップ２を上下反
転部１０のステージ１２上に移送搭載するだけであり、
第１のピックアップヘッド５がウエハシート１上へ移動
して次のフリップチップ２のピックアップを行っている
間に、上下反転部１０の回転部材１１は時計方向に１８
０°回転してステージ１２上のフリップチップ２を上下
反転させてテーブル２０上に移載し、続いて反時計方向
に１８０°回転して原位置に復帰するので、フリップチ
ップのピックアップ動作と上下反転動作の２つの動作を
行っていた上記従来のピックアップヘッドに比較して、
第１のピックアップヘッド５と上下反転部１０のタクト
タイムは大幅に短縮され、それだけ装置全体の作業性も
向上し、フリップチップ２を高速度で基板２６に実装で
きる。

【００１８】図３は本発明の第二実施例のフリップチッ
プの実装装置の全体構成図である。この第二実施例は、
フリップチップの位置ずれ補正手段が第一実施例と相違
している。すなわち、３０は第一実施例の位置ずれ補正
用のテーブル２０に替えて設置されたテーブルであり、
このテーブル３０上に上下反転部１０によりフリップチ
ップ２が移載される。第２のピックアップヘッド２２は
テーブル３０上のフリップチップ２を真空吸着してピッ
クアップし、可動テーブル２５上の基板２６に移送搭載
するが、第２のピックアップヘッド２２の移動路の下方
にはカメラ３１が設けられている。このカメラ３１でフ
リップチップ２を観察し、フリップチップ２の位置認識
を行い、バンプ３と基板２６の電極の位置ずれを検出す
る。そして検出されたＸ方向、Ｙ方向、θ方向（水平回
転方向）の位置ずれは、可動テーブル２５を駆動して基
板２６を水平移動させたり、第２のピックアップヘッド
２２に内蔵されたモータによりコレット２３を水平回転
させることにより補正する。勿論、可動テーブル２５に
水平回転機構を備え、この水平回転機構により基板２６
を水平回転させることにより、θ方向の位置ずれを補正
してもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明のフリップチ
ップの実装装置は、第１のピックアップヘッドがピック
アップしたフリップチップを受け取って上下反転させた
うえで、第２のピックアップヘッド側へ受け渡す上下反
転部を設けているので、第１のピックアップヘッドはチ
ップ供給部のフリップチップをピックアップして上下反
転部へ受け渡す動作だけを行えばよく、また上下反転部
も上下反転動作を行うだけでよく、したがって第１のピ
ックアップヘッドと上下反転部のタクトタイムは大幅に
短縮され、作業性よく高速度でフリップチップを基板に
実装できる。また上下反転部にフリップチップを真空吸
着するステージを設けることにより、フリップチップを
しっかり固定して上下反転させ、第２のピックアップヘ
ッド側に受け渡すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例のフリップチップの実装装
置の全体構成図

【図２】本発明の第一実施例のフリップチップの実装装
置の上下反転部の拡大側面図

【図３】本発明の第二実施例のフリップチップの実装装
置の全体構成図

【符号の説明】

１ ウエハシート ２ フリップチップ ３ バンプ ５ 第１のピックアップヘッド １０ 上下反転部 １１ 回転部材 １２ ステージ １５ 吸引孔 １７ バキューム装置 ２０ 位置ずれ補正用のテーブル ２２ 第２のピックアップヘッド ２５ 可動テーブル ２６ 基板 ３０ テーブル ３１ カメラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】チップ供給部にバンプを上面側にして備え
   られたフリップチップをピックアップする第１のピック
   アップヘッドと、この第１のピックアップヘッドからフ
   リップチップが受け渡されてこのフリップチップを上下
   反転させることによりバンプを下面側にする上下反転部
   と、この上下反転部で上下反転されたフリップチップを
   載置するテーブルと、このテーブル上のフリップチップ
   をピックアップして基板に移送搭載する第２のピックア
   ップヘッドと、前記上下反転部で上下反転されたフリッ
   プチップの位置ずれを補正する位置ずれ補正手段とを備
   えたことを特徴とするフリップチップの実装装置。
2. 【請求項２】前記上下反転部が、回転駆動手段に駆動さ
   れて時計方向およひ反時計方向に回転する回転部材と、
   この回転部材の先端部に設けられてフリップチップを真
   空吸着して固定するステージとから成ることを特徴とす
   る請求項１記載のフリップチップの実装装置。