JPH09148792A - 電子部品実装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロスタイムが少なく効率よくチップを実装で
きる電子部品実装装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 チップを供給するチップ供給部１１、１
２と、チップ供給部からチップを取出す取出ヘッド２
５、２６と、取出ヘッドとは別体に構成され、かつ取出
ヘッドからチップを受取り、受取ったチップを反転させ
るチップ反転部２５と、反転されたチップを受取り、こ
のチップを位置決めするとともに、チップを受取った位
置から離れたピックアップステーションに移送するプリ
センタテーブル２９とを有し、ピックアップステーショ
ンＳ１にてプリセンタテーブルからチップをピックアッ
プし、ピックアップステーションから離れた位置にある
装着ステーションＳ４にて基板６にチップを実装する装
着ヘッド３３〜３６を複数個備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネルなどの
基板に異方性導電体を用いてチップを実装する電子部品
実装装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶パネルなどの基板にチップを
実装するにあたり、異方性導電体を用いる電子部品実装
装置が実用化されるに至っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の電子
部品実装装置では、チップをチップ供給部から取出す取
出手段によって、チップの取出動作のみならずチップの
反転処理を行っていた。ところが、このようにすると、
取出手段がチップの反転後、反転する前の姿勢に復帰す
るまでの間、次のチップの取出が行えず、ロスタイムが
大きいという問題点があった。

【０００４】また、従来の電子部品実装装置では、取出
手段により反転されたチップを受取り、基板へ移送する
装着ヘッドが、１つしか設けられていなかった。このた
め、装着ヘッドがチップを受取る位置から移動を開始し
た後、チップを基板に移載し、再びチップを受取る位置
まで戻るまでの間、次のチップの移載動作が行えないと
いう問題点があった。

【０００５】以上の２点から、従来の電子部品実装装置
では、ロスタイムが大きく、１枚の基板に複数のチップ
を実装する際の生産性が低いという問題点があった。

【０００６】そこで本発明は、ロスタイムが少なく効率
よくチップを実装できる電子部品実装装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電子部品実装装
置は、チップを供給するチップ供給部と、チップ供給部
からチップを取出す取出ヘッドと、取出ヘッドとは別体
に構成され、かつ取出ヘッドからチップを受取り、受取
ったチップを反転させるチップ反転部と、反転されたチ
ップを受取り、このチップを位置決めするとともに、チ
ップを受取った位置から離れたピックアップステーショ
ンに移送するプリセンタテーブルとを有し、ピックアッ
プステーションにてプリセンタテーブルからチップをピ
ックアップし、ピックアップステーションから離れた位
置にある装着ステーションにて基板にチップを実装する
装着ヘッドを複数個備えたものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明によれば、取
出ヘッドの取出動作とチップ反転部の反転動作を同時並
行的に行うことができるし、複数の装着ヘッドによって
チップの実装動作とチップのピックアップ動作を同時並
行的に行うことができる。これにより、ロスタイムを抑
制し、１枚の基板に複数のチップを効率よく実装するこ
とができる。

【０００９】次に、図面を参照しながら本発明の実施の
形態を説明する。図１は、本発明の一実施の形態におけ
る電子部品実装装置の平面図である。図１において、１
は水平な基台、２は基台１の前部に設けられる基板位置
決め部である。

【００１０】基板位置決め部２のうち、３，４は、Ｘ方
向に長く設けられたアーム移動軸５によってＸ方向に移
動するアームであり、アーム３，４は基板６の下面を支
持して基板６を移送できるようになっている。

【００１１】本形態においては、基板６として液晶パネ
ルを用いており、基板６の第１辺Ａ及び第３辺Ｃには第
２チップＰ２が実装され第２辺Ｂには第１チップＰ１が
実装されるものである。そして、これら第１チップＰ
１、第２チップＰ２は、下面にバンプを有するフリップ
チップである。

【００１２】７は基板６の下面中央部を保持する保持部
であり、８は保持部７をθ方向に回転させるθテーブ
ル、９はθテーブル８をＸ方向に移動させるＸテーブ
ル、１０は基台１上に設けられＸテーブル９をＹ方向に
移動させるＹテーブルである。これらθテーブル８、Ｘ
テーブル９、Ｙテーブル１０を駆動することにより、基
板６の第１辺Ａ、第２辺Ｂ、第３辺Ｃのうち次に実装を
行う箇所のいずれかを後述する装着ステーションに位置
させることができる。

【００１３】基台１の後部には、左右対称に、第１チッ
プＰ１を供給する第１チップ供給部１１と、第２チップ
Ｐ２を供給する第２チップ供給部１２が配置されてい
る。

【００１４】第１チップ供給部１１のうち、１３はトレ
イ１６を多段に収納するマガジン、１４はマガジン１３
とトレイ保持テーブル１５の間でトレイ１６を出し入れ
する爪である。トレイ保持テーブル１５上には、第１チ
ップＰ１をそのバンプが上向きになるようにマトリック
ス状に収納するトレイ１６が載置されている。また爪１
４により、マガジン１３から引き出されたトレイ保持テ
ーブル１５は、トレイＹテーブル１７によってＹ方向に
移動できるようになっている。１８はマガジン１３を昇
降させるマガジン昇降機構である。

【００１５】第１チップ供給部１１と同様に、第２チッ
プ供給部１２は、マガジン１９、爪２０、トレイ保持テ
ーブル２１、第２チップＰ２を収納するトレイ２２、ト
レイＹテーブル２３及びマガジン昇降機構２４を備えて
いる。

【００１６】また２５は、図２に示すように、垂直面内
を回転するチップ反転部である。チップ反転部２５の周
面には、放射状に保持ヘッド２５ａ〜２５ｄが突設され
ている。

【００１７】図１において、２６，２７はそれぞれトレ
イ１６，２２から第１チップＰ１あるいは第２チップＰ
２を取出す取出ヘッドである。取出ヘッド２６，２７
は、移動軸２８に駆動されてＸ方向に移動するようにな
っている。そして、取出ヘッド２６，２７は、トレイＹ
テーブル１７、２３によってＹ方向の位置決めがなされ
たトレイ１６，２２から第１チップＰ１あるいは第２チ
ップＰ２を取出して、チップ反転部２５の保持ヘッド２
５ａ〜２５ｄのうち現在上向きになっているものに、取
出した第１チップＰ１あるいは第２チップＰ２を移載す
る。取出ヘッド２６，２７は必ずしも複数ある必要はな
く、単一の取出ヘッドで第１チップＰ１，第２チップＰ
２を保持ヘッド２５ａ〜２５ｄへ移載するように構成し
てもよい。

【００１８】２９はチップ反転部２５の保持ヘッド２５
ａ〜２５ｄのうち現在下向きになっているものに保持さ
れた第１チップＰ１あるいは第２チップＰ２を受取って
チャック爪２９ａによって第１チップＰ１あるいは第２
チップＰ２の位置決めを行うプリセンタテーブルであ
る。プリセンタテーブル２９は往復テーブル３０上に載
置されており、プリセンタテーブル２９の中心は、チッ
プ反転部２５の真下とピックアップステーションＳ１と
の間を往復する（図３の実線及び破線）。

【００１９】また３１は基台１の中央部に設けられたタ
ーンテーブルであり、ターンテーブル３１は軸３２を中
心にして水平面内を回転し、ターンテーブル３１の外周
部には、９０度おきに下向きに装着ヘッド３３〜３６が
設けられている。３７は第１の貼り付けステーションＳ
２に設けられる第１導電体供給部であり、３８は軸３２
を中心にして第１の貼り付けステーションＳ２と左右対
称な位置にある第２の貼り付けステーションＳ３に設け
られる第２導電体供給部である。これら第１導電体供給
部３７、第２導電体供給部３８の構成については後に詳
述する。

【００２０】さて図３に示すように、ターンテーブル３
１の上部には、装着ヘッド３３〜３６に一対一に対応す
る昇降機構としてのシリンダ３９が設けられており、装
着ヘッド３３〜３６は、シリンダ３９が駆動されること
によってそれぞれ独立に昇降するようになっている。ま
た４０は、基板６の下面を下受けする下受台であり、４
１は装着ステーションＳ４において基板６と第１チップ
Ｐ１もしくは第２チップＰ２を下方から上向きに観察す
るカメラである。このカメラ４１で得られた画像データ
から基板６と第１チップＰ１もしくは第２チップＰ２と
の位置合わせが図示しない制御手段によって行われる。

【００２１】次に第１導電体供給部３７の構成について
説明する。なお第２導電体供給部３８については第１導
電体供給部３７と同様の構成であるため説明を省略す
る。

【００２２】さて、図４において、４３は第１導電体供
給部３７の各要素を支持するための垂直な支持板であ
る。支持板４３の下部には、異方性導電体４７が接着す
るリーダテープ４６を巻回する供給リール４４が軸支さ
れている。４５は異方性導電体４７が剥がされた後のリ
ーダテープ４６を巻取る巻取リールである。そして、リ
ーダテープ４６は、供給リール４４から、矢印Ｎ１で示
すように、垂直ガイド４８、ガイドローラ４９、水平ガ
イド５０、ガイドローラ５１を経て、巻取リール４５に
巻取られるようになっている。

【００２３】リーダテープ４６に導かれる異方性導電体
４７は、垂直ガイド４８に接している間垂直な姿勢を保
っており、カッタ５２が矢印Ｎ２方向に移動することに
より、第１チップＰ１のサイズにあわせた所定の長さ毎
に切断され、テープ状の形態となる。そして切断された
異方性導電体４７は、水平ガイド５０に接している際
に、装着ヘッド３４が下降して装着ヘッド３４に吸着さ
れた第１チップＰ１のバンプ４２に圧接され異方性導電
体４７に貼り付けられる。ここで、装着ヘッド３３〜３
６は、ヒータＨと第１チップＰ１あるいは第２チップＰ
２を吸着する吸引路Ｖを備えている。このヒータＨの熱
により、第１チップＰ１及びバンプ４２は加熱されてお
り、図５（ａ）に示すように、第１チップＰ１が異方性
導電体４７に圧接した際、この熱が異方性導電体４７に
伝わり、異方性導電体４７が第１チップＰ１に接着す
る。そして装着ヘッド３３を上昇させると、異方性導電
体４７はリーダテープ４６から剥れて第１チップＰ１と
共に上昇する。

【００２４】次に図６を参照しながら、本形態における
電子部品実装装置の動作概要について説明する。ここ
で、第２チップＰ２を基板６の第１辺Ａに装着するもの
とする。

【００２５】まず取出ヘッド２７が駆動されてトレイ２
２の上部に至る。トレイ２２は、トレイＹテーブル２３
によって取出ヘッド２７の移動経路の真下に位置決めさ
れている。そして、矢印Ｍで示すように、取出ヘッド２
７はトレイ２２から第２チップＰ２をピックアップし、
チップ反転部２５のうち現在上向きとなっている保持ヘ
ッド２５ａへ第２チップＰ２を移載する。

【００２６】次に、チップ反転部２５が回転し、保持ヘ
ッド２５ａが下向きになった際、プリセンタテーブル２
９が図６の実線で示すように保持ヘッド２５ａの真下へ
至る。このとき保持ヘッド２５ａの保持力を解除し、第
２チップＰ２をチャック爪２９ａの間に落下させる。そ
して、チャック爪２９ａを閉じて第２チップＰ２を位置
決めする。そして、図６鎖線で示すように、第２チップ
Ｐ２をチャックしているプリセンタテーブル２９をピッ
クアップステーションＳ１へ移動し、チャック爪２９ａ
によるチャックを解除する。

【００２７】このとき、ピックアップステーションＳ１
に装着ヘッド３３が到来したものとする。そして、シリ
ンダ３９を駆動して装着ヘッド３３を下降させ、第２チ
ップＰ２を装着ヘッド３３の吸引路Ｖにより吸着する。

【００２８】このように、取出ヘッド２６、２７とチッ
プ反転部２５を別体に構成し、独立に動作できるように
したので、チップ反転部２５の反転動作と取出ヘッド２
６、２７の取出動作とを同時並行的に行うことができ、
ロスタイムを抑制することができる。

【００２９】次に、経路Ｌ３を経て、装着ヘッド３３を
第２の貼り付けステーションＳ３へ移動する。そして、
上述した貼り付け動作により、第２チップＰ２の下面
（バンプ４２が露呈している面）に異方性導電体４７を
貼り付ける（図５（ａ））。

【００３０】貼り付けが完了したら、経路Ｌ４を経て、
装着ヘッド３３を装着ステーションＳ４へ移動する。な
おこのとき、θテーブル８、Ｘテーブル９及びＹテーブ
ル１０により、基板６の第１辺Ａのうち今回装着を行う
べきエリアが装着ステーションＳ４上にあるように位置
決めされている。そしてカメラ４１で第２チップＰ２の
バンプ４２と基板６の電極を撮像し、図示しない制御手
段で両者の位置ずれを求めてθテーブル８、Ｘテーブル
９、Ｙテーブル１０を駆動してこの位置ずれを補正す
る。

【００３１】そして図５（ｂ）に示すように、装着ステ
ーションＳ４において装着ヘッド３３を下降させ、異方
性導電体４７を挟んでバンプ４２と第１辺Ａの電極５３
を圧着する。この際、装着ヘッド３３に内蔵されたヒー
タＨの熱により異方性導電体４７により第２チップＰ２
と第１辺Ａは強く接着され、次に吸引路Ｖの吸引を解除
して、装着ヘッド３３を上昇させると図５（ｃ）に示す
ように、第２チップＰ２の装着を完了することができ
る。

【００３２】このように、本形態の電子部品実装装置に
よれば、従来の電子部品実装装置における異方性導電体
を貼付ける工程とチップを実装する工程とを単一の電子
部品実装装置内の一連の動作で行うことができ、第１の
装置と第２の装置とを別々に設置する場合に比べ、設置
スペースを節約することができる。なお、以上第２チッ
プＰ２について述べたが、第１チップＰ１についても経
路を変更することで同様に装着することができる。

【００３３】また、ターンテーブル３１に複数の装着ヘ
ッド３３〜３６を設け、軸３２を中心としてターンテー
ブル３１をインデックス回転させるようにしたので、１
つの装着ヘッドが装着ステーションＳ４にてチップを実
装している際、これと並行して別の装着ヘッドがピック
アップステーションＳ１にてチップのピックアップ動作
を行うことができ、ロスタイムを抑制し、１枚の基板に
複数のチップを実装する際の生産性を向上することがで
きる。

【００３４】

【発明の効果】本発明の電子部品実装装置は、チップを
供給するチップ供給部と、チップ供給部からチップを取
出す取出ヘッドと、取出ヘッドとは別体に構成され、か
つ取出ヘッドからチップを受取り、受取ったチップを反
転させるチップ反転部と、反転されたチップを受取り、
このチップを位置決めするとともに、チップを受取った
位置から離れたピックアップステーションに移送するプ
リセンタテーブルとを有し、ピックアップステーション
にてプリセンタテーブルからチップをピックアップし、
ピックアップステーションから離れた位置にある装着ス
テーションにて基板にチップを実装する装着ヘッドを複
数個備えたので、ロスタイムを抑制して１枚の基板に複
数のチップを実装する際の生産性を向上することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における電子部品実装装
置の平面図

【図２】図１ａ−ａ矢視図

【図３】図１ｂ−ｂ矢視図

【図４】本発明の一実施の形態における第２導電体供給
部の正面図

【図５】（ａ）本発明の一実施の形態における貼り付け
動作説明図 （ｂ）本発明の一実施の形態における貼り付け動作説明
図 （ｃ）本発明の一実施の形態における貼り付け動作説明
図

【図６】本発明の一実施の形態における電子部品実装装
置の全体動作説明図

【符号の説明】

６ 基板 １１ 第１チップ供給部 １２ 第２チップ供給部 ２５ チップ反転部 ２６ 取出ヘッド ２７ 取出ヘッド ２９ プリセンタテーブル ３１ ターンテーブル ３３〜３６ 装着ヘッド Ｐ１ 第１チップ Ｐ２ 第２チップ Ｓ１ ピックアップステーション Ｓ４ 装着ステーション

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】チップを供給するチップ供給部と、前記チ
   ップ供給部からチップを取出す取出ヘッドと、前記取出
   ヘッドとは別体に構成され、かつ前記取出ヘッドからチ
   ップを受取り、受取ったチップを反転させるチップ反転
   部と、反転されたチップを受取り、このチップを位置決
   めするとともに、チップを受取った位置から離れたピッ
   クアップステーションに移送するプリセンタテーブルと
   を有し、前記ピックアップステーションにて前記プリセ
   ンタテーブルからチップをピックアップし、前記ピック
   アップステーションから離れた位置にある装着ステーシ
   ョンにて基板にチップを実装する装着ヘッドを複数個備
   えたことを特徴とする電子部品実装装置。
2. 【請求項２】前記複数の装着ヘッドは、インデックス回
   転するターンテーブルに設けられていることを特徴とす
   る請求項１記載の電子部品実装装置。
3. 【請求項３】前記ピックアップステーションから装着ス
   テーションの間の前記装着ヘッドの移動経路中に、チッ
   プに異方性導電体を貼り付ける導電体供給部を設けたこ
   とを特徴とする請求項１記載の電子部品実装装置。