JPS6151936A - チツプ部品の自動マウント方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明はトレイストッカを用いたダイボンディングを
実行するだめのチップ部品の自動マウント方法に関する
。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

電気回路のＩＣ化にともない省電力に大きな効果があっ
たが、さらにＩＣのコストダウンや高生産性を解決する
ため工場での自動化が進んでいる。

例えばＩＣを回路基板の予め定めだ位置にマウンタによ
シ自動的に装着することは一般に用いられている（特開
昭５５−５６６９２　）。このマウンタについても、一
つの回路基板に多数・多品種のＩＣをマウントすること
が近時要望されている。多品種のＩＣを多数自動的にマ
ウントするためには、総てのＩＣについて正しく位置認
識され、玉砕に高速でマウントされることが雪氷される
ため、なかなか実用されるに至っていない。

〔発明の目的〕

この発明は上記点に鑑みなされたもので、多品種多数の
チップ部品を自動的に高速高精度でマウントするチップ
部品の自動マウント方法を提供するものである。

〔発明の概要〕

この発明はチップ部品を固着するだめの材料が取着（１
）されてマウント位置（２）にマガジン（３）から移送
されたセラミック印刷回路基板（載置台）にチップ部品
をダイボンディングする方法において、上記チップ部品
をトレイに予め定められた状態に配列する手段と、上記
トレイを複数個収納容器（４）内に予め定められた状態
に配列する手段と、上記収納容器の予め定められた規準
位置を手動でテーチングする手段と、この規準位置を基
に予め記憶されたチップ部品位置信号で上記収納容器（
１）に設けられる第１のトレイのチップ部品を順次ピッ
クアップ工具（５）により取り出し、さらに、次の第２
のトレイのチップ部品を順次取）出す一連のプログラム
を有する制御手段（６）と、この取シ出された各チップ
部品をマウント位置に自動的に移送する手段とを設けた
チップ部品の自動マウント方法を得るものである。

〔発明の実施例〕

次にこの発明方法を多品種多数の半導体ＩＣチップのマ
ウントに適用した実施例を説明する。

多品種多数の半導体ＩＣチップをマウントする技術の一
つはトレイストッカにラシ、その内容を第２図乃至第５
図を参照して説明する。すなわちを設ける。このトレイ
０２の載置溝（２υにはＩＣ部品＠を装着する。このト
レイ（２カは第２図に示す位置で切１Ｍした断面図は第
３図の通υである。即ち、トレイ四の裏面は方形状にえ
ぐられた構造で凹部０４）が設けられている。このよう
な構造のトレイ（ハ）は第４図に示すようなストッカ（
ハ）にマトリックスれ、方形状の基板表面には上記した
トレイ（社）の裏面に形成されている凹部（財）に摺接
して嵌合するように方形状位置決め６部（財）がマトリ
ックス状に設けられている。この各凸部（５）の少なく
とも一つのコーナにはさらに位置決め精度を向上させる
ために第５図に示すようなバネ（至）が植設されている
。

゛このバネ例は上記凸部（５）にトレイ（２′；！Ｊが
挿入された時、トレイ（社）の側面を押圧し、トレイ（
社）がバネ（至）近傍の側壁を規準とするように位置決
めする構造になっている。これらの各凸部（５）は同一
形状でちシ、トレイ（特に設けられるチップ部品の載置
溝Ｑ１）は半導体ＩＣチップの種類による外形形状に応
じて適宜選択される。従って回路基板が決定されると、
回路基板に挿入されるＩＣの種類も決定されることにな
り、必要とする種類のＩＣの収容されたトレイ（社）の
配置を予め決定し、その配置をメモリに記憶する。この
ように構成されたストッカ（■の位置決めは、予め２点
を入力することにより行なわれる。この２点は周知の如
く例えばストッカ（２つの対角線上の２コ一ナ部又は他
の基準位置を予め設定してテーチングすることによシ決
定されろうこのようなストッカ（ハ）を用いることによ
シ、他品イ・１（７）ｘｃ部品を高速度でマウントでき
る。

次にその具体的実施例を第６図を参照して説明する。即
ち、載置台として厚膜回路基板を用い、例えばセラミッ
ク基板上に配線パターンが形成された大きさ例えば横３
ｃＩｒＬ長さ５ｃＩＩＬのセラミック回路基板（３０）
が、キャリアＧＤ上に載置されてマガジン（３り内に多
段に積載される。このマガジン０２は装着されると、下
段から１段づつ抜き取られるようにマガジン０２がロー
ダ器の下方への移動駆動により制御を受ける。即ち、マ
ガジン０邊の下段に位置して一定間隔に配置されたベル
ト…）が搬送状態にドライブされており、マガジン国が
ローダ＠の下方への移動駆動でキャリアＯυが上記ベル
ト１．３４）上に１１ｉ１４置された状態になるとマガ
ジンＧりの下方移動は停止し、キャリア０１）はディス
ペンスヘッドＧツ下方のディスペンス位置に直線的に搬
送され停止する。

この位置でキャリアＣ３１）上に載置された回路基板は
ディスペンスヘッドＣ３ｎ上に搭載されたテレビカメラ
例えば白黒テレビカメラ（支））Ｋよう撮像され、半導
体チップ（３７）を取着するだめの部分を自動的に検出
する。

即ち上記回路基板の半導体チップＧηの取着位置の標準
パターンは手動で予めメモリ（図示せず）に記憶される
。従って、その都度到来する回路基板の半導体チップ１
．３’７：の取着位置を上記テレビカメラ（至）で撮像
し、との撮像出力を２値化した信号と上記標準パターン
と照合して位置ずれ量を算出し、この位置ずれ量から実
際の半導体チップ取着位置を認識して、この部分に半導
体チップｃ３７）を固着するための材料例えば接着性を
有する銀ペーストを取着例えば点滴する。このような工
程を実行するためディスペンスヘット（至）はＸ　−Ｙ
　１１ｔｔｌ駆動テーブル（図示せず）上に載置される
。これでディスペンス工程を終了する。この後、キャリ
アｅ１）ヲベルト０４）によシ搬送してマウント位置で
停止する。

マウント位置では、マウントヘッド（至）上に搭載され
ているテレビカメラＩ、３９により撮像し、上記半導体
チップＧ３７）の取着位置を自動的に検知する。検知手
段は上記ディスペンス作業位置の検知と同様にパターン
認識技術で自動的に行う。この自動的に位置検出が終了
すると、マウントヘッド（至）によシ、ｅテーブル←Ｑ
から取シ挙げ例えば吸着手段により取り挙げ上記位置検
出した半導体チップ＜３７）の取着位置に載置し、上記
ヘッド（至）に引き続き押圧力を与えて押圧し、回路基
板に半導体チップＯηを取着する。このような作業を実
行するためマウントヘッド側はＸ−Ｙ軸駆動テーブル（
図示せず）上に載置される。これでマウント工程を終了
する。

このマウント工程を終了したキャリアＣ３１］は搬送方
向を手前方向で垂直な方向に搬送してベルト６ツにより
受取シ用マガジン（４９内に挿入される。この受取シ用
マガジン（４りは上段から挿入されるように、メα初一
番深い位置に設置され、１設入る毎にアンローダ（４（
イ）で駆動して上方に持ち挙げ駆動する。頂度一段目毎
の位置で停止する間欠駆動が行なわれる。このローダ、
アンローダＧ３αるの間欠動作は総てコンビーータの制
御によシ実行され、さらにキャリア１３１）の搬送につ
いても、ディスペンス位置、マウント位置での停止、夫
々の動作開始、終了、竜　　そして搬送などの制御プロ
グラムも総てコンピ−タによシ制御される。

他方、上記θテーブル（９）に載量される半導体チップ
は次のようにして搬送される。即ち半導体チップＧ′７
）例えばＩＣチップの大きさに凹部を多数予め定められ
た配列で設けられるトレイ０９が多数、第４図に示すよ
うにストッカ（伺に予め定められた状態に配列される。

夫々のトレイ（４つ内に収容されるＩＣは同−ａ類でも
よいが真なる種類でもよい。

また、他のトレイ（イタに収容されるＩＣとは大きさ種
類が異なってもよいようにトレイ方式でストッ°力（、
ｉｏが構成されている。上記ストッカ（４６）には位置
検知のためにマークが付されておシ、このマークを予め
手動検知してメモリに記憶することによシストツカ（４
１メの位置ズレ量として記憶される。このズレ量の基に
Ｘ−Ｙ方向に移動する工具例えばピックアップヘット責
４７）ＶＣ，ｌニジ一つのトレイ（４つ内から順次ＩＣ
チップを取り出す。例えばピックアップヘッドけηによ
υ１１＆着してｅテーブルＧｉＯ上に載置される。ｅテ
ーブルＱｌｌは多数吸着孔の設けられた円板であるっこ
のθテーブル（４Ｑは回転円板（嗜に固定され独立して
回転制御されるように設けられている。従って、ストッ
カ（／、［ｉ）が移送されたＩＣチップ・はＯテーブル
０Ｑを回転駆動することによシエＣチップの方向を修正
する。この修正操作後、回転円板（４１Ｏをマウントヘ
ッド方向に回転移送する例えば１ｔＪＯ度回転する。こ
の１８０度回転の場合にはＯテーブルＯｎは円板０樽の
中心を通る直線上に２個設けられる。これはマウント位
置への搬送位置によって決定される。１２０度回転の場
合にはθテーブル（４（今は３個となる。上記ＩＣチッ
プの方向修正手段はテレビカメラＫＩＩＣよりの撮像出
力と予め記憶された標準位量情報との比較手段によって
位置ずれ軟を算出し、この位置ずれ量に基づきθテーブ
ル００の回転量を算出して修正する。

上記したトレイから指定のＩＣチップをビックアップ工
具（４ηによう取り出す工程のフローチャートは第７図
の通シである。即ちスタートの開始によ５ＩＣチツプの
番号を指定し、トレイストッカ（ａ９即ち登録テーブル
内に指定されたＩＣチップの有無を確認し、有の場合、
配列されだトレイについて順次指定されたＩＣが有るか
どうかの判定を行い、有の場合ＩＣ情報、トレー情報、
トンー内ＩＣ数、トレー原点情報を七ッｌ−したのち、
取）出すべきＩＣチップポケットの行列を求める。即ち
例えば下記式によシＸ座標Ｙ座標を求める。

Ｘ Ｘ座標＝（ＰＸ＋ＧＸ）×（ポケット列−１）　＋　−
＋ＴＸ＋　２ストッカー原点Ｘ座標 Ｙ Ｙ座標＝：（ＰＹ＋ＧＹ）Ｘ（ポケット行−１）＋−＋
ＴＹ＋２ストッカー原点Ｙｍ標 上記式において各記号は第７図（Ｂ）に示す通りである
。このようにして得られた座標をＣＰＵに入力し、ＣＰ
Ｕの制御によシトレイから指定されたＩＣチップを工具
で取シ出す。またテレビモニタｓｏ　５ｉ１）が設置さ
れ、モニタｃｉ１はテレビカメラ（イωの撮像出力を表
示し、モニター５１）はテレビカメラ（至）０１の撮像
出力を切シ換えて表示する。即ちディスペンス位置の検
出時はテレビカメラＧ３６）の撮像出力を再生シ、マウ
ント位置の検出時はテレビカメラ０１の撮像出力を再生
するようにコンピュータでコントロールする。

このようにして、ディスペンス作業、マウント作業、が
回路基板の搬送路にて自動的に実施されるため総て自動
的に実施でき、省人化に効果がある。

〔発Ｉ男の効果〕

以上説明したように、この発明によればストッカにトレ
イ単位で収容し、各トレイについてチップ部品の形状に
応じた構造にすることにょ）、多品覆のチップ部品につ
いて位置認識が可能となシ自動的にマウントすることを
可能にするなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の概要を例示的に示すブロック図、
第２図は第１図のチップ部品収納容器に収容されるトレ
イの斜視図、第３図は第２図の■−■断面図、第４図は
第１図のチップ部品収納容器の実施例を説明するための
斜視図、第５図は第４図の各トレイの係止構造説明図、
第６図は第１図の実施例を説明するためのマウンタの斜
視図、第７図（〜（Ｂ）は第６図のトレイから指定され
たＩＣチップをとり出すフローチャートおよびトレイ説
明図である。 １・・・固着材料の取着、　　２・・・マウント、３・
・・マガジン、　　　　　４・・・チップ部品収納８２
表５・・・ピックアップ工具、　　　６・・・制御装置
、あ・・・ディスペンス位置、　　　羽・・・マウント
位置、４６・・・ストッカ、４５・・・トレイ、４７・
・・ピックアップ工具。 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 （ほか１名） 第１図 第　２　図 築４図 第５図 第６図 を 第　７　図 （Ａ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）チップ部品を固着するための材料が取着されてマ
   ウント位置に移送された載置台にチップ部品をボンディ
   ングする方法において、上記チップ部品をトレイに予め
   定められた状態に配列する手段と、上記トレイを複数個
   収納容器内に予め定められた状態に配列する手段と、上
   記収納容器の予め定められた規準位置を手動でティーチ
   ングする手段と、この規準位置を基に予め記憶されたチ
   ップ部品位置信号で上記収納容器に設けられる第１のト
   レイのチップ部品を順次ピックアップ工具により取り出
   し、次に第２のトレイのチップ部品を順次取り出す一連
   のプログラムを有する制御手順と、この取り出された各
   チップ部品をマウント位置に自動的に移送する手段とを
   具備してなることを特徴とするチップ部品の自動マウン
   ト方法。
2. （２）上記チップ部品はＬＳＩペレットである特許請求
   の範囲第１項記載のチップ部品の自動マウント方法。
3. （３）当該各トレイには同一種類の部品が収容されてい
   ることを特徴とするチップ部品の自動マウント方法。