(57)【要約】  半導体チップ(１８)を回路基板(１７)に実装するフリップチップボンディング装置（１００)であって、半導体チップ（１８）を真空吸着する実装ツール（２３）を上下方向に移動させる複数の実装ノズル（２６）がＹ方向に並べて取り付けられ、Ｙ方向に沿って移動する実装ヘッド（２０）と、Ｙ方向と直交するＸ方向に移動して複数の半導体チップ（１８）がＸ方向に沿って並ぶようにピックアップし、複数の半導体チップ（１８）を反転すると同時に複数の半導体チップ（１８）の並び方向をＸ方向からＹ方向に変更する電子部品ハンドリングユニット（３０）と、を備える。これにより、電子部品実装装置において、簡便な構成で設置面積の省スペース化とボンディングの高速化とが可能となる。
2017119217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を基板または他の電子部品に実装する電子部品実装装置であって、
前記電子部品を真空吸着する複数の実装ツールを上下方向に移動させる複数の実装ノズルがＹ方向に並べて取り付けられ、前記Ｙ方向に沿って移動する実装ヘッドと、
前記Ｙ方向と直交するＸ方向に移動して複数の前記電子部品が前記Ｘ方向に沿って並ぶようにピックアップし、複数の前記電子部品を反転すると同時に複数の前記電子部品の並び方向を前記Ｘ方向から前記Ｙ方向に変更する電子部品ハンドリングユニットと、
を備えることを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子部品実装装置であって、
前記電子部品ハンドリングユニットは、前記Ｘ方向に沿って直線移動する本体と、前記本体が移動する前記Ｘ方向に対して略４５°傾斜して前記本体に取り付けられた回転軸と、前記回転軸に取り付けられ、前記電子部品を吸着して保持する複数のピックアップノズルが直線状に配置されたフリップヘッドと、前記本体に取り付けられ、前記回転軸を回転させて前記フリップヘッドを反転させる反転駆動機構と、を含み、
複数の前記ピックアップノズルが、前記回転軸が伸びる方向に対して略４５°傾斜するように配列されていること、
を特徴とする電子部品実装装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電子部品実装装置であって、
複数の前記実装ツールの配列ピッチと複数の前記ピックアップノズルの配列ピッチとが同一であること、
を特徴とする電子部品実装装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の電子部品実装装置であって、
前記フリップヘッドは、前記回転軸に接続されるベースを含み、
前記回転軸は前記ベースの上面に接続され、前記ピックアップノズルは、前記ベースの下面に取り付けられ、
前記ベースの前記上面は、前記回転軸の中心線から前記ピックアップノズルの先端方向にずれていること、
を特徴とする電子部品実装装置。
【請求項５】
電子部品を基板または他の電子部品に実装する電子部品実装装置であって、
前記電子部品を真空吸着する複数の第１実装ツールを上下方向に移動させる複数の第１実装ノズルがＹ方向に並べて取り付けられ、前記Ｙ方向に沿って移動する第１実装ヘッドと、
前記Ｙ方向と直交するＸ方向に移動して複数の前記電子部品が前記Ｘ方向に沿って並ぶようにピックアップし、複数の前記電子部品を反転すると同時に複数の前記電子部品の並び方向を前記Ｘ方向から前記Ｙ方向に変更する第１電子部品ハンドリングユニットと、
前記電子部品を真空吸着する複数の第２実装ツールを上下方向に移動させる複数の第２実装ノズルが前記Ｙ方向に並べて取り付けられ、前記第１実装ヘッドと平行に配置される第２実装ヘッドと、
前記第１電子部品ハンドリングユニットと対向して平行に配置され、前記第１電子部品ハンドリングユニットと平行に移動して複数の前記電子部品が前記Ｘ方向に並ぶようにピックアップし、複数の前記電子部品を反転すると同時に複数の前記電子部品の並び方向を前記Ｘ方向から前記Ｙ方向に変更する第２電子部品ハンドリングユニットと、
を備えることを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電子部品実装装置であって、
前記第１電子部品ハンドリングユニットは、前記Ｘ方向に直線移動する第１本体と、前記第１本体の移動方向に対して略４５°傾斜して前記第１本体に取り付けられた第１回転軸と、前記第１回転軸に取り付けられ、前記電子部品を吸着して保持する複数の第１ピックアップノズルが直線状に配置された第１フリップヘッドと、前記第１本体に取り付けられ、前記第１回転軸を回転させて前記第１フリップヘッドを反転させる第１反転駆動機構と、を含み、
前記第１ピックアップノズルは、前記第１回転軸の伸びる方向に対して略４５°傾斜するように配列されており、
前記第２電子部品ハンドリングユニットは、前記第１本体と対向して配置され、前記第１本体と並行に直線移動する第２本体と、前記第２本体に取り付けられ、前記第１回転軸と平行な方向に伸びる第２回転軸と、前記第２回転軸に取り付けられ、前記電子部品を吸着して保持する複数の第２ピックアップノズルが直線状に配置された第２フリップヘッドと、前記第２本体に取り付けられ、前記第２回転軸を回転させて前記第２フリップヘッドを反転させる第２反転駆動機構と、を含み、
前記第２ピックアップノズルは、前記第２回転軸の伸びる方向に対して略４５°傾斜するように配列されていること、
を特徴とする電子部品実装装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電子部品実装装置であって、
複数の前記第１実装ツールの配列ピッチと、複数の前記第１ピックアップノズルあるいは複数の前記第２ピックアップノズルの配列ピッチとが同一であり、
複数の前記第２実装ツールの配列ピッチと、複数の前記第１ピックアップノズルあるいは複数の前記第２ピックアップノズルの配列ピッチとが同一であること、
を特徴とする電子部品実装装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の電子部品実装装置であって、
前記第１フリップヘッドと、前記第２フリップヘッドとは、反転していない状態で、前記第１本体及び前記第２本体の移動方向と平行な一の直線上を移動可能で、
前記第１電子部品ハンドリングユニットは、前記第１電子部品ハンドリングユニットの前記第１フリップヘッドを反転させた状態で、前記第２フリップヘッドを反転させていない前記第２電子部品ハンドリングユニットと移動方向にすれ違い可能であり、
前記第２電子部品ハンドリングユニットは、前記第２電子部品ハンドリングユニットの前記第２フリップヘッドを反転させた状態で、前記第１フリップヘッドを反転させていない前記第１電子部品ハンドリングユニットと移動方向にすれ違い可能であること、
を特徴とする電子部品実装装置。
【請求項９】
請求項８に記載の電子部品実装装置であって、
前記第１フリップヘッドは、前記第１回転軸に接続される第１ベースを含み、
前記第２フリップヘッドは、前記第２回転軸に接続される第２ベースを含み、
前記第１回転軸は第１ベースの第１上面に接続され、前記第１ピックアップノズルは、前記第１ベースの第１下面に取り付けられ、
前記第２回転軸は第２ベースの第２上面に接続され、前記第２ピックアップノズルは、前記第２ベースの第２下面に取り付けられ、
前記第１ベースの前記第１上面は、前記第１回転軸の第１中心線から前記第１ピックアップノズルの先端方向にずれており、
前記第２ベースの第２上面は、前記第２回転軸の第２中心線から前記第２ピックアップノズルの先端方向にずれていること、
を特徴とする電子部品実装装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の電子部品実装装置であって、
前記第１フリップヘッドは、前記第１回転軸の第１中心線と前記一の直線との交点から前記一の直線に沿って前記第１回転軸の根元側にずらして前記第１回転軸に取り付けられ、
前記第２フリップヘッドは、前記第２回転軸の第２中心線と前記一の直線との交点から前記一の直線に沿って前記第２回転軸の根元側にずらして前記第２回転軸に取り付けられ、
前記第１フリップヘッドのずれ量は、前記第２フリップヘッドが反転していない場合の前記第２フリップヘッドの前記一の直線から第１本体側への突出量よりも大きく、
前記第２フリップヘッドのずれ量は、前記第１フリップヘッドが反転していない場合の前記第１フリップヘッドの前記一の直線から第２本体側への突出量よりも大きいこと、
を特徴とする電子部品実装装置。
【請求項１１】
請求項１から３のいずれか１項に記載の電子部品実装装置であって、
ダイシングしたウェーハを保持するウェーハホルダと、
前記ウェーハホルダの下側に配置され、前記ウェーハを突き上げる突き上げユニットと、を含み、
前記ウェーハホルダは、前記Ｙ方向にのみ移動し、
前記突き上げユニットは、前記Ｘ方向にのみ移動すること、
を特徴とする電子部品実装装置。
【請求項１２】
請求項４に記載の電子部品実装装置であって、
ダイシングしたウェーハを保持するウェーハホルダと、
前記ウェーハホルダの下側に配置され、前記ウェーハを突き上げる突き上げユニットと、を含み、
前記ウェーハホルダは、前記Ｙ方向にのみ移動し、
前記突き上げユニットは、前記Ｘ方向にのみ移動すること、
を特徴とする電子部品実装装置。
【請求項１３】
請求項５から７のいずれか１項に記載の電子部品実装装置であって、
ダイシングしたウェーハを保持するウェーハホルダと、
前記ウェーハホルダの下側に配置され、前記ウェーハを突き上げる突き上げユニットと、を含み、
前記ウェーハホルダは、前記Ｙ方向にのみ移動し、
前記突き上げユニットは、前記Ｘ方向にのみ移動すること、
を特徴とする電子部品実装装置。
【請求項１４】
請求項８に記載の電子部品実装装置であって、
ダイシングしたウェーハを保持するウェーハホルダと、
前記ウェーハホルダの下側に配置され、前記ウェーハを突き上げる突き上げユニットと、を含み、
前記ウェーハホルダは、前記Ｙ方向にのみ移動し、
前記突き上げユニットは、前記Ｘ方向にのみ移動すること、
を特徴とする電子部品実装装置。
【請求項１５】
請求項９に記載の電子部品実装装置であって、
ダイシングしたウェーハを保持するウェーハホルダと、
前記ウェーハホルダの下側に配置され、前記ウェーハを突き上げる突き上げユニットと、を含み、
前記ウェーハホルダは、前記Ｙ方向にのみ移動し、
前記突き上げユニットは、前記Ｘ方向にのみ移動すること、
を特徴とする電子部品実装装置。
【請求項１６】
請求項１０に記載の電子部品実装装置であって、
ダイシングしたウェーハを保持するウェーハホルダと、
前記ウェーハホルダの下側に配置され、前記ウェーハを突き上げる突き上げユニットと、を含み、
前記ウェーハホルダは、前記Ｙ方向にのみ移動し、
前記突き上げユニットは、前記Ｘ方向にのみ移動すること、
を特徴とする電子部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップ等の電子部品を回路基板に実装する電子部品実装装置の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップを回路基板に実装する方法として、フリップチップボンディング方法が多く用いられている。この方法は、半導体チップにはんだ等によりバンプを形成し、ウェーハから半導体チップをピックアップして反転させ、半導体チップのバンプと反対側の面をボンディングツールに吸着させ、ボンディングツールによって半導体チップのバンプを回路基板の電極に熱圧着してバンプと回路基板の電極とを接合する方法である（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
このようなフリップチップボンディング方法を用いて半導体チップを回路基板に実装する装置としてフリップチップボンダ（フリップチップボンディング装置）が用いられている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載されたフリップチップボンディング装置９００を図１５に示す。このフリップチップボンディング装置９００は、回路基板９１２に実装する半導体チップ９１０を供給するチップ供給部９０１と、半導体チップ９１０をウェーハ９１１からピックアップするピックアップ部９０２と、ピックアップした半導体チップ９１０を反転させる反転機構９０３と、反転させた半導体チップ９１０を受け取って回路基板９１２にボンディングするボンディング部９０４と、回路基板９１２と半導体チップ９１０の画像を撮像するカメラ９０８と、回路基板９１２を搬送する搬送部９１５と、を備えている。チップ供給部９０１、ピックアップ部９０２、反転機構９０３、ボンディング部９０４は、Ｙ方向に一列に配置されている。チップ供給部９０１は、ピックアップする半導体チップ９１０を突き上げる突き上げユニット９０９を備えている。また、ピックアップ部９０２は半導体チップ９１０を吸着するピックアップツール９０５とピックアップツール９０５をＺ方向に駆動するピックアップヘッド９０２ａとを含んでおり、ボンディング部９０４は半導体チップ９１０をボンディングするボンディングツール９０６とボンディングツール９０６をＺ方向に駆動するボンディングヘッド９０４ａとを含んでいる。ピックアップヘッド９０２ａとボンディングヘッド９０４ａとはＹ方向駆動機構９０７によってＹ方向に移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４８４０８６２号公報
【特許文献２】特開２０１５−６０９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、フリップチップボンディング装置の設置面積の省スペース化とボンディングの高速化がより強く求められるようになってきている。これを実現する方法としては、図１５に示す従来技術のフリップチップボンディング装置９００において、ボンディングヘッド９０４ａ及びボンディングツール９０６、並びにピックアップヘッド９０２ａ及びピックアップツール９０５をそれぞれ２つ搭載すると共に、反転機構９０３を２つのピックアップヘッド９０２ａ及びピックアップツール９０５を同時に反転できるように大型化することが考えられる。しかし、このような特許文献２に記載された従来技術を応用したフリップチップボンディング装置では、反転機構９０３が大型になることにより、Ｙ方向駆動機構９０７が長くなってしまい、設置面積が増加してしまうという問題がある。【０００６】
そこで、本発明は、電子部品実装装置において、簡便な構成で設置面積の省スペース化とボンディングの高速化とを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電子部品実装装置は、電子部品を基板または他の電子部品に実装する電子部品実装装置であって、電子部品を真空吸着する複数の実装ツールを上下方向に移動させる複数の実装ノズルがＹ方向に並べて取り付けられ、Ｙ方向に沿って移動する実装ヘッドと、Ｙ方向と直交するＸ方向に移動して複数の電子部品がＸ方向に沿って並ぶようにピックアップし、複数の電子部品を反転すると同時に複数の電子部品の並び方向をＸ方向からＹ方向に変更する電子部品ハンドリングユニットと、を備えることを特徴とする。【０００８】
本発明の電子部品実装装置において、電子部品ハンドリングユニットは、Ｘ方向に沿って直線移動する本体と、本体が移動するＸ方向に対して略４５°傾斜して本体に取り付けられた回転軸と、回転軸に取り付けられ、電子部品を吸着して保持する複数のピックアップノズルが直線状に配置されたフリップヘッドと、本体に取り付けられ、回転軸を回転させてフリップヘッドを反転させる反転駆動機構と、を含み、複数のピックアップノズルが、回転軸が伸びる方向に対して略４５°傾斜するように配列されていること、としても好適である。【０００９】
本発明の電子部品実装装置において、複数の実装ツールの配列ピッチと複数のピックアップノズルの配列ピッチとが同一であること、としても好適である。【００１０】
本発明の電子部品実装装置において、フリップヘッドは、回転軸に接続されるベースを含み、回転軸はベースの上面に接続され、ピックアップノズルは、ベースの下面に取り付けられ、ベースの上面は、回転軸の中心線からピックアップノズルの先端方向にずれていること、としても好適である。【００１１】
本発明の電子部品実装装置は、電子部品を基板または他の電子部品に実装する電子部品実装装置であって、電子部品を真空吸着する複数の第１実装ツールを上下方向に移動させる複数の第１実装ノズルがＹ方向に並べて取り付けられ、Ｙ方向に沿って移動する第１実装ヘッドと、Ｙ方向と直交するＸ方向に移動して複数の電子部品がＸ方向に沿って並ぶようにピックアップし、複数の電子部品を反転すると同時に複数の電子部品の並び方向をＸ方向からＹ方向に変更する第１電子部品ハンドリングユニットと、電子部品を真空吸着する複数の第２実装ツールを上下方向に移動させる複数の第２実装ノズルがＹ方向に並べて取り付けられ、第１実装ヘッドと平行に配置される第２実装ヘッドと、第１電子部品ハンドリングユニットと対向して平行に配置され、第１電子部品ハンドリングユニットと平行に移動して複数の電子部品がＸ方向に並ぶようにピックアップし、複数の電子部品を反転すると同時に複数の電子部品の並び方向をＸ方向からＹ方向に変更する第２電子部品ハンドリングユニットと、を備えることを特徴とする。【００１２】
本発明の電子部品実装装置において、第１電子部品ハンドリングユニットは、配列方向と直交方向に直線移動する第１本体と、第１本体の移動方向に対して略４５°傾斜して第１本体に取り付けられた第１回転軸と、第１回転軸に取り付けられ、電子部品を吸着して保持する複数の第１ピックアップノズルが直線状に配置された第１フリップヘッドと、第１本体に取り付けられ、第１回転軸を回転させて第１フリップヘッドを反転させる第１反転駆動機構と、を含み、第１ピックアップノズルは、第１回転軸の伸びる方向に対して略４５°傾斜するように配列されており、第２電子部品ハンドリングユニットは、第１本体と対向して配置され、第１本体と並行に直線移動する第２本体と、第２本体に取り付けられ、第１回転軸と平行な方向に伸びる第２回転軸と、第２回転軸に取り付けられ、電子部品を吸着して保持する複数の第２ピックアップノズルが直線状に配置された第２フリップヘッドと、第２本体に取り付けられ、第２回転軸を回転させて第２フリップヘッドを反転させる第２反転駆動機構と、を含み、第２ピックアップノズルは、第２回転軸の伸びる方向に対して略４５°傾斜するように配列されていること、としても好適である。【００１３】
本発明の電子部品実装装置において、複数の第１実装ツールの配列ピッチと、複数の第１ピックアップノズルあるいは複数の第２ピックアップノズルの配列ピッチとが同一であり、複数の第２実装ツールの配列ピッチと、複数の第１ピックアップノズルあるいは複数の第２ピックアップノズルの配列ピッチとが同一であること、としても好適である。【００１４】
本発明の電子部品実装装置において、第１フリップヘッドと、第２フリップヘッドとは、反転していない状態で、第１本体及び第２本体の移動方向と平行な一の直線上を移動可能で、第１電子部品ハンドリングユニットは、第１電子部品ハンドリングユニットの第１フリップヘッドを反転させた状態で、第２フリップヘッドを反転させていない第２電子部品ハンドリングユニットと移動方向にすれ違い可能であり、第２電子部品ハンドリングユニットは、第２電子部品ハンドリングユニットの第２フリップヘッドを反転させた状態で、第１フリップヘッドを反転させていない第１電子部品ハンドリングユニットと移動方向にすれ違い可能であること、としても好適である。【００１５】
本発明の電子部品実装装置において、第１フリップヘッドは、第１回転軸に接続される第１ベースを含み、第２フリップヘッドは、第２回転軸に接続される第２ベースを含み、第１回転軸は第１ベースの第１上面に接続され、第１ピックアップノズルは、第１ベースの第１下面に取り付けられ、第２回転軸は第２ベースの第２上面に接続され、第２ピックアップノズルは、第２ベースの第２下面に取り付けられ、第１ベースの第１上面は、第１回転軸の第１中心線から第１ピックアップノズルの先端方向にずれており、第２ベースの第２上面は、第２回転軸の第２中心線から第２ピックアップノズルの先端方向にずれていること、としても好適である。【００１６】
本発明の電子部品実装装置において、第１フリップヘッドは、第１回転軸の第１中心線と一の直線との交点から一の直線に沿って第１回転軸の根元側にずらして第１回転軸に取り付けられ、第２フリップヘッドは、第２回転軸の第２中心線と一の直線との交点から一の直線に沿って第２回転軸の根元側にずらして第２回転軸に取り付けられ、第１フリップヘッドのずれ量は、第２フリップヘッドが反転していない場合の第２フリップヘッドの一の直線から第１本体側への突出量よりも大きく、第２フリップヘッドのずれ量は、第１フリップヘッドが反転していない場合の第１フリップヘッドの一の直線から第２本体側への突出量よりも大きいこと、としても好適である。【００１７】
本発明の電子部品実装装置において、ダイシングしたウェーハを保持するウェーハホルダと、ウェーハホルダの下側に配置され、ウェーハを突き上げる突き上げユニットと、を含み、ウェーハホルダは、Ｙ方向にのみ移動し、突き上げユニットは、Ｘ方向にのみ移動すること、としても好適である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、電子部品実装装置において、簡便な構成で設置面積の省スペース化とボンディングの高速化とを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態のフリップチップボンディング装置の構成を示す平面図である。
【図２】本発明の実施形態のフリップチップボンディング装置の構成を示す立面図である。
【図３】本発明の実施形態のフリップチップボンディング装置に搭載された電子部品ハンドリングユニットの平面図である。
【図４】本発明の実施形態のフリップチップボンディング装置に搭載された電子部品ハンドリングユニットの立面図である。
【図５】本発明の実施形態のフリップチップボンディング装置によって半導体チップをピックアップする動作を示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態のフリップチップボンディング装置によって半導体チップを反転する動作を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態のフリップチップボンディング装置において電子部品ハンドリングユニットからボンディングツールへの半導体チップ受け渡し動作と半導体チップのボンディング動作とを示す説明図である。
【図８】本発明の他の実施形態のフリップチップボンディング装置の構成を示す平面図である。
【図９】本発明の他の実施形態のフリップチップボンディング装置の構成を示す立面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態のフリップチップボンディング装置に搭載された電子部品ハンドリングユニットの平面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態のフリップチップボンディング装置に搭載された電子部品ハンドリングユニットの立面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態のフリップチップボンディング装置によって半導体チップを反転する動作を示す説明図である。
【図１３】本発明の他の実施形態のフリップチップボンディング装置に搭載された他の電子部品ハンドリングユニットの平面図である。
【図１４】本発明の他の実施形態のフリップチップボンディング装置に搭載された他の電子部品ハンドリングユニットの動作を示す平面図である。
【図１５】従来技術によるフリップチップボンダを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら本発明の電子部品実装装置の実施形態であるフリップチップボンディング装置１００について説明する。
【００２１】
図１に示すように、フリップチップボンディング装置１００は、架台１１と、実装ステージ１５と、実装ステージ１５の上を跨いでＹ方向に延び、Ｘ方向に移動するガントリーフレーム１３と、ガントリーフレーム１３に取り付けられてＹ方向に移動する実装ヘッド２０と、実装ヘッド２０に取り付けられ実装ツール２３をＺ方向に移動させる実装ノズル２６と、ウェーハホルダ５０と、半導体チップ１８のピックアップ、反転、受け渡しを行う電子部品ハンドリングユニット３０と、各部の動作を制御する制御部６０と、を備えている。なお、図１に示すようにガントリーフレーム１３が伸びる方向をＹ方向、これと直交する方向をＸ方向、ＸＹ面に垂直な上下方向をＺ方向として説明する。
【００２２】
実装ステージ１５は、電子部品である半導体チップ１８を実装する回路基板１７を表面に真空吸着すると共に、内部に備える図示しないヒータによって表面に吸着した回路基板１７を加熱するものである。実装ステージ１５は架台１１に固定されている。実装ステージ１５には、回路基板１７を図示しない基板供給部から実装ステージ１５の上に搬送すると共に、半導体チップ１８の実装が終了した回路基板１７を図示しない製品ストックに送り出す搬送レール１６が接続されている。
【００２３】
ガントリーフレーム１３は門型のフレームで、架台１１の上に固定されたＸ方向に伸びる２本のガイドレール１２の上をＸ方向にスライドするスライダ１４の上にその脚部が固定されている。スライダ１４は図示しないＸ方向駆動モータによってＸ方向に移動するので、ガントリーフレーム１３は、Ｘ方向駆動モータによってＸ方向に移動する。
【００２４】
図２に示すように、実装ヘッド２０は、ガントリーフレーム１３に取り付けられ、図示しないＹ方向駆動モータによってＹ方向に移動する。ガントリーフレーム１３がＸ方向駆動モータによってＸ方向に移動すると実装ヘッド２０は、ガントリーフレーム１３と共にＸ方向に移動するので、実装ヘッド２０は、Ｘ方向駆動モータとＹ方向駆動モータによって水平方向（ＸＹ方向）に移動する。実装ヘッド２０には、実装ノズル２６がＹ方向にピッチＰ１で２つ並べて取り付けられている。実装ノズル２６は、実装ヘッド２０に固定されたモータ２１と、実装ヘッド２０にＺ方向に移動可能に取り付けられた基体部２２と、モータ２１の回転に応じて基体部２２をＺ方向に駆動するボールねじ２４と、基体部２２の下側に取り付けられたパルスヒータ２５とを含んでいる。パルスヒータ２５の下側には、半導体チップ１８を吸着すると共に、半導体チップ１８を回路基板１７に熱圧着する実装ツール２３が取り付けられている。実装ツール２３の中央には半導体チップ１８を真空吸着する真空孔が設けられている。モータ２１によって基体部２２がＺ方向に移動するとそれに応じて実装ツール２３もＺ方向に移動する。なお、２つの実装ノズル２６のピッチＰ１は、後で説明する電子部品ハンドリングユニット３０に搭載されている２つのピックアップノズル４２のピッチＰ２と同一である。
【００２５】
実装ヘッド２０は、ＸＹ方向に移動可能であるが、以下の説明では、実装ヘッド２０がＹ方向に移動する際、実装ツール２３の中心は、図１に示す一点鎖線４８の上をＹ方向に移動する場合として説明する。
【００２６】
ウェーハホルダ５０は、ダイシングされたウェーハ５１を保持する円環状の部材である。図１に示すように、本実施形態のフリップチップボンディング装置１００では、ウェーハホルダ５０は、架台１１のＸ方向横側に配置されている。このため、従来技術に示すフリップチップボンディング装置９００のように長さが長くならず、設置面積を低減することができる。また、図１に示すように、ウェーハホルダ５０は、図示しないＹ方向駆動モータによってＹ方向に移動する。
【００２７】
また、ウェーハホルダ５０の下側には、ウェーハ５１の半導体チップ１８を上方向に突き上げる突き上げユニット５５が配置されている。突き上げユニット５５は、図示しないＸ方向駆動モータによってＸ方向に移動する。これは、後で説明する電子部品ハンドリングユニット３０がＸ方向に移動しながら半導体チップ１８を順次ピックアップしていくので、突き上げユニット５５は、電子部品ハンドリングユニット３０と同様にＸ方向にのみ移動すればよく、ウェーハホルダ５０は電子部品ハンドリングユニット３０の移動方向であるＸ方向と直交するＹ方向にのみ移動できれば、ウェーハ５１上の全ての半導体チップ１８をピックアップすることができるためである。
【００２８】
図３、４に示すように、電子部品ハンドリングユニット３０は、架台１１のＸ方向に伸びる溝１９に固定されたガイドレール３８と、ガイドレール３８にガイドされてＸ方向に移動するスライダ３７と、スライダ３７に固定されてスライダ３７と共にＸ方向に移動する本体３１と、本体３１に取り付けられる回転軸３２と、回転軸３２に取り付けられ、回転軸３２の中心線３５からＺ方向斜め下向きの方向に伸びる取り付けアーム３３と、取り付けアーム３３の先端にボルト３４で固定されるフリップヘッド４０と、回転軸３２を回転させてフリップヘッド４０を反転させる反転駆動機構であるステッピングモータ３６と、を備えている。ガイドレール３８には固定子が配置されスライダ３７は可動子が配置されているので、ガイドレール３８とスライダ３７とは本体３１をＸ方向に駆動する直線駆動機構であるＸ方向リニアモータ３９を構成する。
【００２９】
図４に示すように、フリップヘッド４０は、ベース４１と、ベース４１のＺ方向の下面４１ｂに取り付けらけれる２つのピックアップノズル４２とを含んでいる。ベース４１は取り付けアーム３３の先端にボルト３４で固定される板状部材であり、２つのピックアップノズル４２は、フリップヘッド４０のＺ方向の中心線４９に対してＸ方向に直線状にピッチＰ２で並ぶようにベース４１の下面４１ｂに固定されている。なお、図３，４において、実線で示すフリップヘッド４０はピックアップノズル４２が下向きの場合（ベース４１の上面４１ａが見える状態）を示し、一点鎖線で示すフリップヘッド４０は、フリップヘッド４０が反転して下面４１ｂがＺ方向上向きとなりピックアップノズル４２も上向きになった場合を示す。
【００３０】
図３において、一点鎖線４７はピックアップノズル４２が下向きの場合の２つのピックアップノズル４２の並び方向を示している。図３に示すように、ピックアップノズル４２の配列方向（一点鎖線４７の伸びる方向）は、回転軸３２の中心線３５（回転軸３２の伸びる方向）からＸ軸方向に向かって略４５°傾斜している。本体３１がＸ方向リニアモータ３９によってＸ方向に移動すると、フリップヘッド４０の２つのピックアップノズル４２は一点鎖線４７の上をＸ方向に移動する。また、一点鎖線４７の伸びる方向はＸ方向で、本体３１はＸ方向に移動するから、回転軸３２の伸びる方向は、本体３１の移動方向に対しても略４５°傾斜している。
【００３１】
図２，４に示すように、取り付けアーム３３は回転軸３２の中心線３５からＺ方向斜めした向きの方向に延び、その先端にベース４１がボルト３４で固定されているので、ピックアップノズル４２が下向きの場合に、ベース４１の上面４１ａは回転軸３２の中心（中心線３５）から高さＨ１だけ低い位置となっている。
【００３２】
図４に示すように、ピックアップノズル４２は、円柱状で中心に長手方向に伸びる孔が設けられたケーシング４３と、ケーシング４３に設けられた孔の中を長手方向に移動するピックアップツール４４とを備えている。ケーシング４３の中には電磁コイル４５が備えられており、電磁コイル４５に通電することによってピックアップツール４４をケーシング４３の端面からの繰り出し量を変更することができる。また、ピックアップツール４４は中心に真空孔が設けられており、先端面に半導体チップ１８を真空吸着することができる。
【００３３】
図３，４に実線で示すようにピックアップツール４４が下方向の状態から、ステッピングモータ３６によって回転軸３２を１８０°回転させると回転軸３２に接続されたベース４１が回転軸３２の周りに１８０°回転して上面４１ａがＺ方向下側となり、下面４１ｂがＺ方向上側となるよう反転する。これにより、図３，４に一点鎖線で示すようにピックアップツール４４もＺ方向上側に向いた状態となる。
【００３４】
ベース４１が反転すると、先に説明したのとは反対に、ピックアップノズル４２の並び方向は、回転軸３２の中心線３５（回転軸３２の伸びる方向）からＹ軸方向に向かって４５°傾斜した方向の一点鎖線４８で示す方向となる。このように、回転軸３２が１８０°回転してベース４１が反転すると、ピックアップツール４４の配列方向はＸ方向からＹ方向に９０°回転する。
【００３５】
また、図２，４に示すように、ベース４１が反転すると、取り付けアーム３３が固定されているベース４１の上面４１ａは、回転軸３２の中心線３５よりも高さＨ１だけ高い位置となる。このため、図２に示すように、フリップヘッド４０を反転させた際にピックアップツール４４と実装ツール２３との距離が短くなり、後で説明する半導体チップ１８をピックアップツール４４から実装ツール２３に受け渡す際のピックアップツール４４の繰り出し量が少なくて済む。
【００３６】
以上のように構成されたフリップチップボンディング装置１００のモータ２１、ステッピングモータ３６、Ｘ方向駆動モータ、Ｙ方向駆動モータ等は全て制御部６０によって制御される。制御部６０は、内部に演算処理を行うＣＰＵと動作プログラムや動作データを記憶する記憶部とを含むコンピュータである。以下、図５から図７を参照してフリップチップボンディング装置１００の動作について説明する。
【００３７】
制御部６０は、図３，４に実線で示すように、フリップヘッド４０が反転しておらず、ピックアップツール４４が下向きの状態でＸ方向リニアモータ３９によってピックアップツール４４をウェーハホルダ５０の上まで移動させる。そして、制御部６０は、図５（ａ）に示すように、一方のピックアップノズル４２の中心位置がピックアップしようとする半導体チップ１８の直上となるように位置調整する。また、制御部６０は、突き上げユニット５５の位置がピックアップしようとする半導体チップ１８の直下となるように位置調整する。
【００３８】
次に、制御部６０は、ピックアップノズル４２の電磁コイル４５に通電してピックアップツール４４の先端面を下方向に繰り出すと同時に突き上げユニット５５によって半導体チップ１８をダイシングシート５２の下から突き上げる。また、制御部６０は、図示しない真空装置とピックアップツール４４を接続し、ピックアップツール４４の真空孔を真空とする。すると、突き上げユニット５５によって突き上げられてピックアップツール４４の先端面に接した半導体チップ１８は、ピックアップツール４４の先端面に真空吸着される。制御部６０は、ピックアップツール４４によって半導体チップ１８をピックアップしたら、電磁コイル４５の通電電流を制御して図５（ｂ）に示すように、半導体チップ１８がケーシング４３の端面近傍になるまでピックアップツール４４の先端面を引っ込める。
【００３９】
次に、制御部６０は、図５（ｂ）に示すように、図３に示すＸ方向リニアモータ３９を駆動してフリップヘッド４０をＸ方向に移動させ、もう一つのピックアップツール４４の位置が次にピックアップする半導体チップ１８の直上となり、突き上げユニット５５の位置が次にピックアップしようとする半導体チップ１８の直下となるように位置調整する。そして、制御部６０は、先の動作と同様、ピックアップノズル４２の電磁コイル４５に通電してピックアップツール４４を下方向に突出させると同時に突き上げユニット５５によって半導体チップ１８をダイシングシート５２の下から突き上げて、ピックアップツール４４の先端面に次ぎの半導体チップ１８を真空吸着する。制御部６０は、ピックアップツール４４が次の半導体チップ１８をピックアップしたら、電磁コイル４５の通電電流を制御して図５（ｃ）に示すように、半導体チップ１８がケーシング４３の端面近傍になるまでピックアップツール４４の先端面を引っ込める。
【００４０】
制御部６０は、２つのピックアップノズル４２で２つの半導体チップ１８をピックアップしたら、図３に示すＸ方向リニアモータ３９によって電子部品ハンドリングユニット３０をＸ方向に移動させる。これに従って、図５（ｃ）、図６（ａ）に示すように、半導体チップ１８を真空吸着した２つのピックアップノズル４２もＸ方向に移動する。この際、フリップヘッド４０の２つのピックアップノズル４２は、図３を参照して説明したように一点鎖線４７の上をＸ方向に移動していく。
【００４１】
制御部６０は、フリップヘッド４０を反転位置まで移動させたら、先に説明したように、図３，４に示すステッピングモータ３６によって回転軸３２を１８０°回転させ、フリップヘッド４０を反転させる。すると、先に、図３，４を参照して説明したように、ベース４１が反転して２つのピックアップノズル４２が上方向になる。また、図６（ｂ）に示すように、２つのピックアップノズル４２の並び方向は、反転前のＸ方向から９０°回転したＹ方向となっている。図６（ｂ）の一点鎖線４８は、フリップヘッド４０が反転した後の２つのピックアップノズル４２の並び方向を示す線であると共に、２つの実装ツール２３がＹ方向に移動する際にその中心がＹ方向に移動する線でもある。
【００４２】
図７（ａ）に示すように、フリップヘッド４０が反転した状態では、ピックアップツール４４の先端面は引き込み状態で、半導体チップ１８は、ピックアップツール４４の先端面に真空吸着されている。
【００４３】
図２に破線で示すようにフリップヘッド４０を反転させたら、制御部６０は、図２に示すようにＹ方向駆動モータを動作させて実装ヘッド２０を反転したフリップヘッド４０の直上に移動させる。この際、２つの実装ツール２３の中心は図１，６（ｂ）に示す一点鎖線４８に沿ってＹ方向に移動する。先に説明したように、２つの実装ノズル２６のピッチＰ１は、２つのピックアップノズル４２のピッチＰ２と同一であるから、実装ヘッド２０が反転したピックアップノズル４２の直上に来ると、図２に示すように、２つの実装ツール２３の各中心位置と２つのピックアップツール４４の各中心位置とはそれぞれ一致する。
【００４４】
制御部６０は、図７（ｂ）に示すように、各ピックアップノズル４２の各電磁コイル４５に通電してピックアップツール４４の先端面を繰り出す。これによってピックアップツール４４の先端面に吸着された半導体チップ１８は実装ツール２３の表面に近接する。そして、制御部６０は、各ピックアップツール４４の真空吸引孔の真空を解除し、各実装ツール２３の真空孔を真空にする。すると、半導体チップ１８は、各ピックアップツール４４の先端面から離れて各実装ツール２３の表面に真空吸着される。このようにして、２つのピックアップツール４４から２つの実装ツール２３に半導体チップ１８が受け渡される。
【００４５】
制御部６０は、２つのピックアップツール４４から２つの実装ツール２３に半導体チップ１８を受け渡したらピックアップノズル４２の電磁コイル４５の電流を調整してピックアップツール４４の先端面を元の状態まで引き込み、ステッピングモータ３６を反転時とは逆方向に１８０°回転させてフリップヘッド４０をピックアップノズル４２が下方向に向いた元の状態（反転していない状態）に戻す。
【００４６】
制御部６０は各実装ツール２３、各第２実装ツール１２３が半導体チップ１８を受取ったら、図７（ｃ）に示すように、図示しないＹ方向駆動モータによって実装ヘッド２０を回路基板１７の上まで移動する。そして、実装ノズル２６のパルスヒータ２５によって実装ツール２３に真空吸着されている半導体チップ１８を加熱し、モータ２１を回転させて基体部２２と共に実装ツール２３を回路基板１７の上に降下させ、実装ツール２３によって半導体チップ１８を回路基板１７のうえに熱圧着する。半導体チップ１８の熱圧着は、１つずつ順番に行ってもよいし、２つの半導体チップ１８を同時に回路基板１７に熱圧着してもよい。
【００４７】
以上説明した様に、本実施形態のフリップチップボンディング装置１００の電子部品ハンドリングユニット３０は、実装ノズル２６の並ぶＹ方向と直交方向のＸ方向に移動して複数の半導体チップ１８がＸ方向に並ぶようにピックアップし、複数の半導体チップ１８を反転すると同時に半導体チップ１８の配列方向を実装ノズル２６の並び方向であるＹ方向に変更するので、ピックアップした複数の半導体チップ１８列を同時に実装ノズル２６の先端の実装ツール２３に受け渡すことができ、ボンディングの高速化を図ることができる。
【００４８】
また、本実施形態のフリップチップボンディング装置１００では、実装ノズル２６の並ぶ方向（Ｙ方向）とピックアップノズル４２の並ぶ方向（Ｘ方向）が直交する機器配置を採用することができるので、例えば、ウェーハホルダ５０を架台１１のＸ方向横側に配置することにより設置面積を低減することができる。
【００４９】
次に図８から図１４を参照しながら本発明の他の実施形態のフリップチップボンディング装置２００について説明する。先に図１から図７を参照して説明したのと同様の部品には同様の符号を付して説明は省略する。
【００５０】
図８に示すように、本実施形態のフリップチップボンディング装置２００は、図１を参照して説明したフリップチップボンディング装置１００に、第２ガントリーフレーム１１３と、第２ガントリーフレーム１１３に取り付けられた第２実装ヘッド１２０と、第２実装ヘッド１２０に並列に配置され、先端に第２実装ツール１２３が取り付けられた第２実装ノズル１２６と、第２電子部品ハンドリングユニット１３０とを備えるものである。本実施形態のフリップチップボンディング装置２００は、２つの電子部品ハンドリングユニット３０，１３０によってＸ方向に並んだ４つの半導体チップ１８をピックアップし、ピックアップした４つの半導体チップ１８を反転させると同時にその並び方向をＹ方向に変更し、４つの半導体チップ１８を４つの実装ツール２３，１２３に受け渡し、４つの実装ツール２３，１２３によって半導体チップ１８を回路基板１７に熱圧着するものである。第２ガントリーフレーム１１３と、第２ガントリーフレーム１１３に取り付けられた第２実装ヘッド１２０と、第２実装ヘッド１２０に並列に配置され、先端に第２実装ツール１２３が取り付けられた第２実装ノズル１２６と、第２電子部品ハンドリングユニット１３０以外の構成は先に説明したフリップチップボンディング装置１００の構成と同様であるから説明は省略する。
【００５１】
なお、図８から図１４においては、図８に示すガントリーフレーム１３、第２ガントリーフレーム１１３が伸びる方向をＹ方向、これと直交する方向をＸ方向、ＸＹ面に垂直な上下方向をＺ方向として説明する。
【００５２】
図８に示すように、フリップチップボンディング装置２００の第２ガントリーフレーム１１３はガントリーフレーム１３と並行に配置されている門型のフレームで、架台１１の上に固定されたＸ方向に伸びる２本のガイドレール１２の上をＸ方向にスライドする第２スライダ１１４の上にその脚部が固定されている。第２スライダ１１４は図示しない第２Ｘ方向駆動モータによってＸ方向に移動するので、第２ガントリーフレーム１１３は、第２Ｘ方向駆動モータによってＸ方向に移動する。
【００５３】
図９に示すように、第２実装ヘッド１２０は、ガントリーフレーム１３と平行に配置されている第２ガントリーフレーム１１３に取り付けられているので、第２実装ヘッド１２０は実装ヘッド２０と平行に配置されている。また、第２実装ヘッド１２０は、図示しない第２Ｙ方向駆動モータによってＹ方向に移動する。第２ガントリーフレーム１１３が第２Ｘ方向駆動モータによってＸ方向に移動すると第２実装ヘッド１２０は、第２ガントリーフレーム１１３と共にＸ方向に移動するので、第２実装ヘッド１２０は、第２Ｘ方向駆動モータと第２Ｙ方向駆動モータによって水平方向（ＸＹ方向）に移動する。
【００５４】
第２実装ヘッド１２０には、第２実装ノズル１２６がＹ方向にピッチＰ１で２つ並べて取り付けられている。第２実装ノズル１２６は、第２実装ヘッド１２０に固定された第２モータ１２１と、第２実装ヘッド１２０にＺ方向に移動可能に取り付けられた第２基体部１２２と、第２モータ１２１の回転に応じて第２基体部１２２をＺ方向に駆動する第２ボールねじ１２４と、第２基体部１２２の下側に取り付けられた第２パルスヒータ１２５とを含んでいる。第２パルスヒータ１２５の下側には、半導体チップ１８を吸着すると共に、半導体チップ１８を回路基板１７に熱圧着する第２実装ツール１２３が取り付けられている。第２実装ツール１２３の中央には半導体チップ１８を真空吸着する真空孔が設けられている。第２モータ１２１によって第２基体部１２２がＺ方向に移動するとそれに応じて第２実装ツール１２３もＺ方向に移動する。
【００５５】
なお、２つの第２実装ノズル１２６のピッチＰ１は、後で説明する第２電子部品ハンドリングユニット１３０に搭載されている２つの第２ピックアップノズル１４２のピッチＰ２と同一であるし、電子部品ハンドリングユニット３０の２つのピックアップノズル４２のピッチＰ２とも同一である。
【００５６】
第２実装ヘッド１２０は、ＸＹ方向に移動可能であるが、以下の説明では、第２実装ヘッド１２０がＹ方向に移動する際、第２実装ツール１２３の中心は、図８に示す一点鎖線１４８の上をＹ方向に移動するとして説明する。
【００５７】
図１０、１１に示すように、第２電子部品ハンドリングユニット１３０は、電子部品ハンドリングユニット３０と対向して平行に配置され、電子部品ハンドリングユニット３０と平行にＸ方向に移動して複数の半導体チップ１８を第２実装ノズル１２６の並び方向（Ｙ方向）と直交するＸ方向に並ぶようにピックアップし、複数の半導体チップ１８を反転すると同時に複数の半導体チップ１８の並び方向を第２実装ノズル１２６の並び方向であるＹ方向に変更するものである。
【００５８】
図１０、１１に示すように、第２電子部品ハンドリングユニット１３０は、第２ガイドレール１３８と、第２スライダ１３７と、第２本体１３１と、第２本体１３１に取り付けられる第２回転軸１３２と、第２取り付けアーム１３３と、第２取り付けアーム１３３の先端に固定される第２フリップヘッド１４０と、第２ステッピングモータ１３６と、を備えている。
【００５９】
第２ガイドレール１３８は、架台１１のＸ方向に伸びる溝１９に固定され、ガイドレール３８に対向してガイドレール３８と平行にＸ方向に伸びる。第２スライダ１３７は、第２ガイドレール１３８にガイドされてＸ方向に移動する。第２ガイドレール１３８には固定子が配置され第２スライダ１３７は可動子が配置されているので、第２ガイドレール１３８と第２スライダ１３７とは第２本体１３１をＸ方向に駆動する第２Ｘ方向リニアモータ１３９を構成する。図１０に示すように、第２スライダ１３７に固定されて第２スライダ１３７と共に本体３１と平行にＸ方向に移動する第２本体１３１は本体３１と対向するように配置されている。
【００６０】
図１０，１１に示すように、第２本体１３１に取り付けられる第２回転軸１３２は、回転軸３２と平行な方向に延びており、第２回転軸１３２の先端には、第２中心線１３５からＺ方向斜め下向きの方向に伸びる第２取り付けアーム１３３が取り付けられ、第２取り付けアーム１３３の先端には第２ボルト１３４で第２フリップヘッド１４０が固定されている。図１０に示すように、第２取り付けアーム１３３も取り付けアーム３３と平行な方向に延びている。また、第２本体１３１の内部には、第２回転軸１３２を回転させて第２フリップヘッド１４０を反転させる第２反転駆動機構である第２ステッピングモータ１３６が配置されている。
【００６１】
図１１に示すように、第２フリップヘッド１４０は、第２ベース１４１と、第２ベース１４１のＺ方向下側の第２下面１４１ｂに取り付けらけれる２つの第２ピックアップノズル１４２とを含んでいる。第２ベース１４１は第２取り付けアーム１３３の先端に第２ボルト１３４で固定される板状部材であり、２つの第２ピックアップノズル１４２は、第２フリップヘッド１４０のＺ方向の中心線４９に対してＸ方向に直線状にピッチＰ２で並ぶように第２ベース１４１の第２下面１４１ｂに固定されている。２つの第２ピックアップノズル１４２のピッチＰ２は、２つの第２実装ノズル１２６のピッチＰ１と同一であるし、２つの実装ノズル２６のピッチＰ１とも同一である。
【００６２】
なお、図１０，１１において、実線で示すフリップヘッド４０、第２フリップヘッド１４０はピックアップノズル４２、第２ピックアップノズル１４２が下向きの場合（ベース４１の上面４１ａ、第２ベース１４１の第２上面１４１ａが見える状態）を示し、一点鎖線で示すフリップヘッド４０、第２フリップヘッド１４０は、フリップヘッド４０、第２フリップヘッド１４０が反転して下面４１ｂ、第２下面１４１ｂがＺ方向上向きとなりピックアップノズル４２、第２ピックアップノズル１４２も上向きになった場合を示す。
【００６３】
図１０において、一点鎖線４７はピックアップノズル４２、第２ピックアップノズル１４２が下向きの場合のピックアップノズル４２、第２ピックアップノズル１４２の並び方向を示している。図１０に示すように、ピックアップノズル４２、第２ピックアップノズル１４２の配列方向（一点鎖線４７の伸びる方向）は、それぞれ回転軸３２の中心線３５（回転軸３２の伸びる方向）、第２回転軸１３２の第２中心線１３５（第２回転軸１３２の伸びる方向）からＸ軸方向に向かって４５°傾斜している。本体３１および第２本体１３１がＸ方向リニアモータ３９、第２Ｘ方向リニアモータ１３９によってそれぞれＸ方向に移動すると、フリップヘッド４０および第２フリップヘッド１４０のピックアップノズル４２、第２ピックアップノズル１４２は一点鎖線４７の上をＸ方向に移動する。また、一点鎖線４７の伸びる方向はＸ方向で、本体３１および第２本体１３１はＸ方向に移動するから、回転軸３２、第２回転軸１３２の伸びる方向は、本体３１および第２本体１３１の移動方向に対しても４５°傾斜している。
【００６４】
図９，１１に示すように、第２取り付けアーム１３３も第２回転軸１３２の第２中心線１３５からＺ方向斜め下向きの方向に延び、その先端に第２ベース１４１が第２ボルト１３４で固定されているので、第２ピックアップノズル１４２が下向きの場合に、第２ベース１４１の第２上面１４１ａは第２回転軸１３２の中心（第２中心線１３５）から高さＨ１だけ低い位置となっている。
【００６５】
図１１に示すように、第２ピックアップノズル１４２は、円柱状で中心に長手方向に伸びる孔が設けられた第２ケーシング１４３と、第２ケーシング１４３に設けられた孔の中を長手方向に移動する第２ピックアップツール１４４とを備えている。第２ケーシング１４３の中には第２電磁コイル１４５が備えられており、第２電磁コイル１４５に通電することによって第２ピックアップツール１４４を第２ケーシング１４３の端面からの繰り出し量を調整することができる。また、第２ピックアップツール１４４は中心に真空孔が設けられており、先端面に半導体チップ１８を真空吸着することができる。
【００６６】
図１０，１１に実線で示すように第２ピックアップツール１４４が下方向の状態から、第２ステッピングモータ１３６によって第２回転軸１３２を１８０°回転させると第２回転軸１３２に接続された第２ベース１４１が第２回転軸１３２の周りに１８０°回転して第２上面１４１ａがＺ方向下側となり、第２下面１４１ｂがＺ方向上側となるよう反転する。これにより、図１０，１１に一点鎖線で示すように第２ピックアップツール１４４もＺ方向上側に向いた状態となる。第２ベース１４１が反転すると、先に説明したのとは反対に、第２ピックアップノズル１４２の並び方向は、第２回転軸１３２の第２中心線１３５（第２回転軸１３２の伸びる方向）からＹ軸方向に向かって４５°傾斜した方向の一点鎖線１４８で示す方向となる。このように、第２回転軸１３２が１８０°回転して第２ベース１４１が反転すると、第２ピックアップツール１４４の並び方向はＸ方向からＹ方向に９０°回転する。
【００６７】
また、図９，１１に示すように、ベース４１が反転した場合と同様、第２ベース１４１が反転すると、第２取り付けアーム１３３が固定されている第２ベース１４１の第２上面１４１ａは、第２回転軸１３２の第２中心線１３５よりも高さＨ１だけ高い位置となる。このため、フリップヘッド４０が反転して図９に破線で示すように、ベース４１の上面４１ａが回転軸３２の中心線３５より高さＨ１だけ高くなり、第２フリップヘッド１４０が反転しておらず、図９に実線で示すように、第２ピックアップノズル１４２が下向きの状態においては、フリップヘッド４０と取り付けアーム３３と回転軸３２と本体３１とは、第２フリップヘッド１４０と第２取り付けアーム１３３と第２回転軸１３２と第２本体１３１と上下方向（Ｚ方向）に離間しており、互いに干渉しない。このため、電子部品ハンドリングユニット３０と第２電子部品ハンドリングユニット１３０のどちらか一方を反転位置とすることにより、Ｘ方向にすれ違って移動することができる。
【００６８】
また、先に図２を参照して説明した電子部品ハンドリングユニット３０と同様、図９に示すように、第２フリップヘッド１４０を反転させた際に第２ピックアップツール１４４と第２実装ツール１２３との距離が短くなり、後で説明する第２ピックアップツール１４４から第２実装ツール１２３に半導体チップ１８を受け渡す際の第２ピックアップツール１４４の繰り出し量が少なくて済む。
【００６９】
以上のように構成されたフリップチップボンディング装置２００の第２モータ１２１、第２ステッピングモータ１３６、Ｘ方向駆動モータ、Ｙ方向駆動モータ等は全て制御部６０によって制御される。制御部６０は、内部に演算処理を行うＣＰＵと動作プログラムや動作データを記憶する記憶部とを含むコンピュータである。以下、図５から図７及び図１２を参照してフリップチップボンディング装置２００の動作について説明する。
【００７０】
制御部６０は、先に図５（ａ）から図５（ｃ）を参照して説明したと同様の工程で、２つのピックアップノズル４２によって２つの半導体チップ１８をピックアップし、２つの第２ピックアップノズル１４２によって２つの半導体チップ１８をピックアップする。制御部６０は、２つのピックアップノズル４２と２つの第２ピックアップノズル１４２で２つずつ、合計４つの半導体チップ１８をピックアップしたら、図１０に示すＸ方向リニアモータ３９、第２Ｘ方向リニアモータ１３９によって電子部品ハンドリングユニット３０、第２電子部品ハンドリングユニット１３０をＸ方向に移動させる。これに従って、図１２（ａ）に示すように、半導体チップ１８を真空吸着した２つのピックアップノズル４２と２つの第２ピックアップノズル１４２もＸ方向に移動する。この際、フリップヘッド４０の２つのピックアップノズル４２と第２フリップヘッド１４０の２つの第２ピックアップノズル１４２は、図１０を参照して説明したように一点鎖線４７の上をＸ方向に移動していく。
【００７１】
制御部６０は、フリップヘッド４０を反転位置まで移動させたらフリップヘッド４０を反転させる。すると、先に、図１０，１１を参照して説明したように、ベース４１が反転して２つのピックアップノズル４２が上方向になる。また、図１２（ｂ）に示すように、２つのピックアップノズル４２の並び方向は、反転前のＸ方向から９０°回転したＹ方向となる。図１２（ｂ）の一点鎖線４８は、フリップヘッド４０が反転した後の２つのピックアップノズル４２の並び方向を示す線であると共に、２つの実装ツール２３がＹ方向に移動する際にその中心がＹ方向に移動する線でもある。同様に制御部６０は、第２フリップヘッド１４０を反転位置まで移動させたら第２フリップヘッド１４０を反転させる。すると、第２ベース１４１が反転して２つの第２ピックアップノズル１４２が上方向になると同時に２つの第２ピックアップノズル１４２の並び方向が、反転前のＸ方向から９０°回転したＹ方向となる。図１２（ｂ）の一点鎖線１４８は、第２フリップヘッド１４０が反転した後の２つの第２ピックアップノズル１４２の並び方向を示す線であると共に、２つの第２実装ツール１２３がＹ方向に移動する際にその中心がＹ方向に移動する線でもある。
【００７２】
図９に破線で示すようにフリップヘッド４０、第２フリップヘッド１４０を反転させたら、制御部６０は、図９に示すようにＹ方向駆動モータ、第２Ｙ方向駆動モータを動作させて実装ヘッド２０、第２実装ヘッド１２０を反転したフリップヘッド４０、第２フリップヘッド１４０の直上に移動させる。この際、２つの実装ツール２３の中心は図１２に示す一点鎖線４８に沿ってＹ方向に移動し、２つの第２実装ツール１２３の中心は図１２に示す一点鎖線１４８に沿ってＹ方向に移動する。先に説明したように、２つの実装ノズル２６のピッチＰ１は、２つのピックアップノズル４２のピッチＰ２と同一であり、２つの第２実装ノズル１２６のピッチＰ１は、２つの第２ピックアップノズル１４２のピッチＰ２と同一であるから、実装ヘッド２０、第２実装ヘッド１２０が反転したピックアップノズル４２、第２ピックアップノズル１４２の直上に来ると、２つの実装ツール２３の各中心位置と２つのピックアップツール４４の各中心位置、２つの第２実装ツール１２３の各中心位置と２つの第２ピックアップツール１４４の各中心位置、とはそれぞれ一致する。
【００７３】
制御部６０は、先に図７（ｂ）を参照して説明したと同様、各ピックアップノズル４２、各第２ピックアップノズル１４２の各電磁コイル４５、各第２電磁コイル１４５に通電して各ピックアップツール４４、各第２ピックアップツール１４４の先端面を繰り出し、各ピックアップツール４４、各第２ピックアップツール１４４の各先端面に吸着された半導体チップ１８は実装ツール２３の表面に近接させる。そして、制御部６０は、各ピックアップツール４４、各第２ピックアップツール１４４の真空吸引孔の真空を解除し、各実装ツール２３、各第２実装ツール１２３の真空孔を真空にする。すると、半導体チップ１８は、各ピックアップツール４４、各第２ピックアップツール１４４の先端面から離れて各実装ツール２３、各第２実装ツール１２３の表面に真空吸着される。このようにして、２つのピックアップツール４４から２つの実装ツール２３に半導体チップ１８が受け渡される。
【００７４】
制御部６０は、２つのピックアップツール４４、２つの第２ピックアップツール１４４から２つの実装ツール２３、２つの第２実装ツール１２３に半導体チップ１８を受け渡したらフリップヘッド４０、第２フリップヘッド１４０を元の状態（反転していない状態）に戻す。
【００７５】
制御部６０は各実装ツール２３、各第２実装ツール１２３が半導体チップ１８を受取ったら、先に図７（ｃ）を参照して説明したと同様、図示しないＹ方向駆動モータによって実装ヘッド２０、第２実装ヘッド１２０を回路基板１７の上まで移動する。そして、実装ノズル２６、第２実装ノズル１２６のパルスヒータ２５、第２パルスヒータ１２５によって実装ツール２３、第２実装ツール１２３に真空吸着されている半導体チップ１８を加熱し、モータ２１、第２モータ１２１を回転させて基体部２２、第２基体部１２２と共に実装ツール２３、第２実装ツール１２３を回路基板１７の上に降下させ、実装ツール２３、第２実装ツール１２３によって半導体チップ１８を回路基板１７のうえに熱圧着する。半導体チップ１８の熱圧着は、１つずつ順番に行ってもよいし、実装ツール２３、第２実装ツール１２３を組にして２つずつ同時に行ってもよいし、４つの半導体チップ１８を同時に回路基板１７に熱圧着してもよい。
【００７６】
以上説明した様に、本実施形態のフリップチップボンディング装置２００の電子部品ハンドリングユニット３０、第２電子部品ハンドリングユニット１３０は、実装ノズル２６、第２実装ノズル１２６の並び方向（Ｙ方向）と直交方向のＸ方向に移動して複数の半導体チップ１８がＸ方向に並ぶようにピックアップし、複数の半導体チップ１８を反転すると同時に半導体チップ１８の並び方向を実装ノズル２６、第２実装ノズル１２６の並び方向であるＹ方向に変更するので、ピックアップした複数の半導体チップ１８列を同時に実装ノズル２６、第２実装ノズル１２６の先端の実装ツール２３、第２実装ツール１２３に受け渡すことができ、ボンディングの高速化を図ることができる。
【００７７】
また、本実施形態のフリップチップボンディング装置２００では、実装ノズル２６、第２実装ノズル１２６の並び方向（Ｙ方向）とピックアップノズル４２、第２ピックアップノズル１４２の並び方向（Ｘ方向）が直交する機器配置を採用することができるので、例えば、ウェーハホルダ５０を架台１１のＸ方向横側に配置することにより設置面積を低減することができる。
【００７８】
また、本実施形態の電子部品ハンドリングユニット３０と第２電子部品ハンドリングユニット１３０とは、図１０に示すようにフリップヘッド４０または第２フリップヘッド１４０のどちらか一方を反転位置とすることにより、Ｘ方向にすれ違って移動することができる。そこで、このすれ違い機能を用いて、例えば、電子部品ハンドリングユニット３０で半導体チップ１８をピックアップしている間に第２電子部品ハンドリングユニット１３０で半導体チップ１８の受け渡しを行った後、電子部品ハンドリングユニット３０と第２電子部品ハンドリングユニット１３０をそれぞれＸ方向にすれ違うように移動させて、電子部品ハンドリングユニット３０が半導体チップ１８の受け渡しを行っている間に第２電子部品ハンドリングユニット１３０によって次の半導体チップ１８のピックアップを行うようにすることができる。
【００７９】
更に、２つの実装ノズル２６のピッチＰ１、２つの第２実装ノズル１２６のピッチＰ１、電子部品ハンドリングユニット３０の２つのピックアップノズル４２のピッチＰ２、第２電子部品ハンドリングユニット１３０に搭載されている２つの第２ピックアップノズル１４２のピッチＰ２は全て同一であるので、電子部品ハンドリングユニット３０によって２つの実装ツール２３、２つの第２実装ツール１２３のいずれにも半導体チップ１８の受け渡しが可能であり、且つ、第２電子部品ハンドリングユニット１３０によっても２つの実装ツール２３、２つの第２実装ツール１２３のいずれにも半導体チップ１８の受け渡しが可能である。
【００８０】
これにより、本実施形態のフリップチップボンディング装置２００は、半導体チップ１８のピックアップ、反転、受け渡し、ボンディングの動作を効率的に組み合わせて行うことが可能で、先に図１から図７を参照して説明した実施形態のフリップチップボンディング装置１００よりも更にボンディングの高速化を図ることができる。
【００８１】
次に、図１３，１４を参照しながら、先に図８から図１２を参照して説明したフリップチップボンディング装置２００に搭載される電子部品ハンドリングユニット３０、第２電子部品ハンドリングユニット１３０の変形例について説明する。先に図８から図１２を参照して説明した部分には同様の符号を付して説明は省略する。
【００８２】
図１３に示す電子部品ハンドリングユニット３０、第２電子部品ハンドリングユニット１３０は回転軸３２、第２回転軸１３２の先端にそれぞれアダプタ７１，第２アダプタ１７１を介してフリップヘッド４０、第２フリップヘッド１４０のベース４１、第２ベース１４１を取り付けたものである。
【００８３】
図１３に示す電子部品ハンドリングユニット３０では、アダプタ７１により、第２電子部品ハンドリングユニット１３０に対向するベース４１のＹ方向端面４１ｄは、一点鎖線４７から第２電子部品ハンドリングユニット１３０の側への距離ｄ２だけ突出している。また、アダプタ７１により、ベース４１のＸ方向端面４１ｃは、電子部品ハンドリングユニット３０の回転軸３２の中心線３５とピックアップノズル４２の並び方向を示す一点鎖線４７の交点７２から一点鎖線４７に沿って回転軸３２の根元側に距離ｄ２より大きい距離ｄ１だけずれている。つまり、フリップヘッド４０は、交点７２から一点鎖線４７に沿って回転軸３２の根元側に距離ｄ２より大きい距離ｄ１だけずれている。
【００８４】
同様に、図１３に示す第２電子部品ハンドリングユニット１３０では、第２アダプタ１７１により、電子部品ハンドリングユニット３０に対向する第２ベース１４１のＹ方向端面１４１ｄは、一点鎖線４７から電子部品ハンドリングユニット３０の側への距離ｄ２だけ突出している。また、第２アダプタ１７１により、第２ベース１４１のＸ方向端面１４０ｃは、第２電子部品ハンドリングユニット１３０の第２回転軸１３２の第２中心線１３５と第２ピックアップノズル１４２の並び方向を示す一点鎖線４７の第２交点１７２から一点鎖線４７に沿って第２回転軸１３２の根元側に距離ｄ２より大きい距離ｄ１だけずれている。つまり、第２フリップヘッド１４０は、第２交点１７２から一点鎖線４７に沿って第２回転軸１３２の根元側に距離ｄ２より大きい距離ｄ１だけずれている。
【００８５】
このように、構成した電子部品ハンドリングユニット３０において、図１４に示すように、フリップヘッド４０を反転させると、ベース４１のＸ方向端面４１ｃは９０°水平方向に回転しＹ方向に向かう端面となる。そして、Ｙ方向に向いたＸ方向端面４１ｃは一点鎖線４７から本体３１の側に距離ｄ１だけ離れた位置になる。第２電子部品ハンドリングユニット１３０は反転していないので、第２ベース１４１のＹ方向端面１４１ｄの一点鎖線４７から電子部品ハンドリングユニット３０の側への突出量は距離ｄ１よりも小さい距離ｄ２となっている。このため、図１４に示すように、電子部品ハンドリングユニット３０のフリップヘッド４０を反転させ、第２電子部品ハンドリングユニット１３０の第２フリップヘッド１４０を反転させない状態では、ベース４１のＹ方向に回転したＸ方向端面４１ｃと第２ベース１４１のＹ方向端面１４１ｄとの間に（ｄ１−ｄ２）の隙間ができる。このため、電子部品ハンドリングユニット３０と第２電子部品ハンドリングユニット１３０とは、Ｘ方向にすれ違って移動することができる。逆に第２電子部品ハンドリングユニット１３０の第２フリップヘッド１４０を反転させ、電子部品ハンドリングユニット３０のフリップヘッド４０を反転させない状態とした場合には、第２ベース１４１のＹ方向に回転したＸ方向端面１４１ｃとベース４１のＹ方向端面４１ｄとの間に（ｄ１−ｄ２）の隙間ができ、電子部品ハンドリングユニット３０と第２電子部品ハンドリングユニット１３０とは、Ｘ方向にすれ違って移動することができる。
【００８６】
以上説明した電子部品ハンドリングユニット３０、第２電子部品ハンドリングユニット１３０の変形例を先に説明したフリップチップボンディング装置２００に適用した場合にも、図８から図１２を参照して説明したフリップチップボンディング装置２００と動作が可能で、先に図１から図７を参照して説明した実施形態のフリップチップボンディング装置１００よりも更にボンディングの高速化を図ることができる。
【００８７】
以上説明した各実施形態では、フリップヘッド４０、第２フリップヘッド１４０にはそれぞれ２つのピックアップノズル４２、第２ピックアップノズル１４２を取り付けることとして説明したが、直線状に配列されていれば、フリップヘッド４０、第２フリップヘッド１４０に３つ以上のピックアップノズル４２、第２ピックアップノズル１４２を取り付けることとしてもよい。また、同様に実装ヘッド２０、第２実装ヘッド１２０に配置される実装ノズル２６、第２実装ノズル１２６も並列に配置されていれば、２つではなく３つ以上としてもよい。更に、ピックアップノズル４２、第２ピックアップノズル１４２の配列数を実装ノズル２６、第２実装ノズル１２６の配列数よりも多くしてもよい。
【００８８】
なお、本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲により規定されている本発明の技術的範囲ないし本質から逸脱することない全ての変更及び修正を包含するものである。
【符号の説明】
【００８９】
１１  架台、１２  ガイドレール、１３，１１３  ガントリーフレーム、１４，１１４  スライダ、１５  実装ステージ、１６  搬送レール、１７，９１２  回路基板、１８，９１０  半導体チップ、１９  溝、２０，１２０  実装ヘッド、２１，１２１  モータ、２２，１２２  基体部、２３，１２３  実装ツール、２４，１２４  ボールねじ、２５，１２５  パルスヒータ、２６，１２６  実装ノズル、３０，１３０  電子部品ハンドリングユニット、３１，１３１  本体、３２，１３２  回転軸、３３，１３３  取り付けアーム、３４，１３４  ボルト、３５，４９，１３５  中心線、３６，１３６  ステッピングモータ、３７，１３７  スライダ、３８，１３８  ガイドレール、３９，１３９  Ｘ方向リニアモータ、４０，１４０  フリップヘッド、４１，１４１  ベース、４２，１４２  ピックアップノズル、４３，１４３  ケーシング、４４，１４４，９０５  ピックアップツール、４５，１４５  電磁コイル、４７，４８，１４８  一点鎖線、５０  ウェーハホルダ、５１，９１１  ウェーハ、５２  ダイシングシート、５５，９０９  突き上げユニット、６０  制御部、７１，１７１  アダプタ、７２，１７２  交点、１００，２００，９００  フリップチップボンディング装置、９０１  チップ供給部、９０２  ピックアップ部、９０２ａ  ピックアップヘッド、９０３  反転機構、９０４  ボンディング部、９０４ａ  ボンディングヘッド、９０６  ボンディングツール、９０７  Ｙ方向駆動機構、９０８  カメラ、９１５  搬送部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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