(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に異方性導電材を貼着する異方性導電材貼着ステーションと、基板上に貼着された異方性導電材の上にチップを搭載するチップ搭載ステーションと、基板に搭載されたチップを基板に圧着する圧着ヘッドを備えた圧着ステーションと、前記各ステーションに基板を位置決めするステージを備えたチップの実装装置であって、前記基板を位置決めする各々のステージが複数の基板支持テーブルを備え、これら基板支持テーブルが駆動手段により前後動する複数のクランパを基板の複数辺に押しつけて基板を位置決めする位置決め手段を備えたことを特徴とするチップの実装装置。
【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ドライバ用のチップを実装するチップの実装装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶パネルなどの表示パネル用の基板にはドライバ用のチップが実装される。この基板とチップの接合方法として異方性導電材（以下、「ＡＣＦ」という）を使用する方法が知られている。この方法によるチップの実装装置は、基板の回路面の電極にこのＡＣＦを貼着するステーション、貼着されたＡＣＦの上にチップを搭載するステーション、その後搭載されたチップを一定時間加熱圧着するステーションを備えている。
【０００３】
表示パネル用の基板の種類の中には、ポケットベルや電卓などキャラクターディスプレイのみを行う単機能のもので、実装されるドライバチップの数が１つのみのものがある。これらは一般に製品価格としては低価格であり、製造コストも低いものでなければならない。したがってこれらの製造に使用される装置は生産性の高いものであることが求められる。このような実装チップ数が少ない基板へ前記チップの接合方法を適用する場合、以下のような装置の効率上の問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような基板にチップを実装するチップの実装装置には、単に高い実装精度だけでなく、生産性の向上のために高速性が要求される。したがってこの種チップの実装装置は、上記した各工程を互いに連係させて段取りよく行えることが望ましい。しかしながら従来、このような高い実装精度と高速性を共に満足する技術は未だ確立されていない実情にあった。
【０００５】
また前記のような表示パネル用の基板では、搭載点数が少ないことからタクトタイムの中で実装に要する正味時間が占める比率が低く、装置全体の効率を上げるためには実装正味時間以外の時間、すなわち搬送に要する時間や待ち時間の短縮が必要である。この待ち時間短縮のため、実装中にも各工程を行うステーションへ対応したステージに基板の受け渡しを行うことができるようにすることが求められていた。しかしながら従来の装置では、この基板の受け渡しに際して高い位置精度が求められていたため、常に所定位置でしか基板の受け渡しが行えず、実装と基板の受け渡しとを同時に行うことができないという問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は前記のような表示パネル等を対象とした生産性の高いチップの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】
本発明によるチップの実装装置は、基板に異方性導電材を貼着する異方性導電材貼着ステーションと、基板上に貼着された異方性導電材の上にチップを搭載するチップ搭載ステーションと、基板に搭載されたチップを基板に圧着する圧着ヘッドを備えた圧着ステーションと、前記各ステーションに基板を位置決めするステージを備えたチップの実装装置であって、前記基板を位置決めする各々のステージが複数の基板支持テーブルを備え、これら基板支持テーブルが駆動手段により前後動する複数のクランパを基板の複数辺に押しつけて基板を位置決めする位置決め手段を備えた。
【０００８】
【発明の実施の形態】
上記構成の本発明によれば、１つのステーションに対し基板の位置決めをするステージに複数の基板支持テーブルを備えるようにしたことにより、実装中であっても基板の搬送が行える。またそれぞれの基板支持テーブルに位置決め機能を備えたことによりラフな搬送精度で基板の受け渡しが行え、ロス時間の少ない効率的な搬送機構を備えたチップの実装装置が実現される。
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のチップの実装装置の正面図、図２は同チップの実装装置の斜視図、図３は同チップの実装装置のＡＣＦ貼着ステーションの斜視図、図４は同チップの実装装置のチップ搭載ステーションの斜視図、図５は、同チップの実装装置の圧着ステーションの斜視図、図６、図７、図８、図９、図１０、図１１は同チップの実装装置の基板の搬送方法を示す平面図である。
【００１０】
まず、図１および図２によりチップの実装装置の全体構成を説明する。図１、図２において１は基板であり、矢印の方向に供給される。本チップの実装装置は、基板１の供給方向より順に、ＡＣＦ貼着ステーション１０、チップ搭載ステーション３０及び圧着ステーション４０の３つのステーションを備えている。これらの各ステーションは、共通架台５上に横一列に配置されている。
【００１１】
ＡＣＦ貼着ステーション１０は、後述するＡＣＦテープを所定長さに切断し基板１の所定位置に貼付する。このＡＣＦ貼着ステーション１０の前方には第１のステージ５０が設けられており、このＡＣＦ貼着ステーション１０に対して基板１を位置決めする。
【００１２】
チップ搭載ステーション３０では、基板１に貼着されたＡＣＦ２の上にチップ３を搭載する。また、チップ搭載ステーション３０の前方には第２のステージ７０が設けられており、このチップ搭載ステーション３０に対して基板１を位置決めする。
【００１３】
圧着ステーション４０では搭載されたチップ３を基板１に所定時間圧着する。このステーション４０は第１の圧着ヘッド４６及び第２の圧着ヘッド４７の２つの圧着ヘッドを備えている。またそれぞれの圧着ヘッド４６，４７に対して基板１を位置決めする第３のステージ８０及び第４のステージ９０が設けられている。
【００１４】
第１のステージ５０の上流側にはプリセンタステージ６が設けられている。プリセンタステージ６は基板１を予め位置決めし、第１のステージに供給する。また第４のステージ９０の下流側には搬出ステージ７が設けられている。搬出ステージ７は第３のステージ８０または第４のステージ９０から搬出される基板１を受け取る。
【００１５】
また各ステージ間で基板１を吸着搬送するために、以下に述べる複数の移送ヘッドが設けられている。供給移送ヘッド１００は、プリセンターステージ６から第１のステージ５０へ、第１の移送ヘッド１０１は第１のステージ５０から第２のステージ７０へ、第２の移送ヘッド１０２は第２のステージ７０から第３のステージ８０または第４のステージ９０へ、搬出移送ヘッド１０３は第３のステージ８０または第４のステージ９０から搬出ステージ７へそれぞれ基板１を吸着して搬送する。
【００１６】
次に図３（ａ），（ｂ）を参照してＡＣＦ貼着ステーション１０及びこのＡＣＦ貼着ステーション１０に基板１を位置決めする第１のステージ５０の構成について説明する。１１は本体フレームであり、以下に説明する各部が配設されている。１２はテープ供給部であり、図示しない内部にＡＣＦテープ１３を供給する機構を内蔵している。ＡＣＦテープ１３は、図３（ｂ）に示すように、セパレータテープ１４にＡＣＦ２を貼着して構成される。
【００１７】
このテープ供給部１２にはＡＣＦテープ１３を引き出すためのテープ取り出し用の開口１５が設けられている。１６はチャックであり、図示しない開閉機構と水平送り機構とを備え、テープ取り出し用の開口１５からテープ１３をチャックして引き出す。またテープ取り出し用の開口１５に近接して上下２枚の切断刃からなるカッタ１７が設けられている。カッタ１７は図示しない駆動手段により上下動し、開口１５から引き出されＡＣＦテープ１３を所定の長さに切断する。
【００１８】
チャック１６によって引き出されたＡＣＦテープ１３の上方には吸着ヘッド１８が設けられている。吸着ヘッド１８はシリンダ１９のロッド１９ａに結合されており、ロッド１９ａが突没することにより上下動する。またこの吸着ヘッド１８は図示しない真空源に接続されており、吸着ヘッド１８内部を真空吸引することにより吸着ヘッド１８の下面で当接物を真空吸着する。したがって吸着ヘッド１８が下降し、先端部をチャック１６にクランプされた状態のＡＣＦテープ１３のセパレータ１４面に当接するとこのＡＣＦテープ１３を吸着する。前述のカッタ１７はこの状態でＡＣＦテープ１３を切断する。また吸着ヘッド１８はさらに下降しこの吸着し切断された状態のＡＣＦテープ１３を基板１に押し付けて貼着する。
【００１９】
本体フレーム１１にはセパレータテープ１４の剥離ユニット２０が装着されている。剥離ユニット２０は基板１に貼着されたＡＣＦテープ１３からセパレータテープ１４のみを剥がすためのもので、以下の要素により構成される。フレーム２１の前面には粘着テープ２２の供給リール２３、巻き取りリール２４が設けられている。供給リール２３、巻き取りリール２４の側方には、シリンダ２５が配設されている。シリンダ２５のロッドにはローラ２６が装着されている。２２は粘着テープであり、供給リール２３から引き出され、ローラ２６を周回して巻き取りリール２４によって巻き取られる。
【００２０】
したがって剥離ユニット２０が基板１の上方に位置決めされた状態でシリンダ２５のロッドが突出するとローラ２６が下降し、ローラ２６を周回する粘着テープ２２は基板１に押しつけられる。この状態で基板１とローラ２６を相対移動させ、ローラ２６を転動させれば基板１に貼着されたＡＣＦテープ１３のうち、セパレータテープ１４のみが粘着テープ２２によって剥離される。
【００２１】
同じく図３（ａ）により第１のステージ５０の構成について説明する。ＡＣＦ貼着ステーション１０の前方には、以下説明する第１の可動テーブル５１が配設されている。５２は第１のＸテーブルであり、この第１のＸテーブル５２の上に第１のＹテーブル５３が載置されている。第１のＹテーブル５３の上には鍵型の支持台５４がＡＣＦ貼着ステーション１０の方向に張り出して装着されている。支持台５４の上面には第１のθテーブル５５が装着されている。ＭＸ１，ＭＹ１，Ｍθ１はそれぞれのテーブルを駆動するモータである。この第１のＸテーブル５２、第１のＹテーブル５３、第１のθテーブル５５などが第１の可動テーブル５１を構成する。
【００２２】
第１のθテーブル５５は回転軸５６を備えており、その上端部にはアーム５７が結合されている。アーム５７の上面には２つの基板支持テーブル５８が装着され、回転軸５６の軸線を中心に水平回転自在となっている。それぞれの基板支持テーブル５８には、基板受け６０及び３つのクランパ６１，６２，６３が装着されている。これらの基板受け６０、及びクランパ６１，６２，６３は、同一の駆動手段によって駆動される４つの駆動体（図示せず）に結合され、基板支持テーブル５８の中心点対称に前後動をする（それぞれの矢印参照）。
【００２３】
また基板受け６０の上面には図示しない吸着口が開口されており、真空吸引されることにより基板１を吸着保持する。すなわち、図示しない駆動手段が駆動されると基板受け６０に吸着された基板１を３方向からクランパ６１，６２，６３が押しつけられ、基板１は基板支持テーブル５８の中心に対して位置合わせされる。このように基板支持テーブル５８により位置合わせされた基板１は、第１の可動テーブル５１が駆動されることにより、ＡＣＦ貼着ステーション１０に対してＸ方向、Ｙ方向及びθ方向について位置合わせされる。
【００２４】
手前側の基板支持テーブル５８の上方には、第１の移送ヘッド１０１が設けられている。第１の移送ヘッド１０１は昇降と水平方向の移動が可能な吸着ヘッドで第１ステージ５０の手前側の基板支持テーブル５８上の基板１を吸着し、第２のステージ７０に移送する。
【００２５】
次に図４を参照してチップ搭載ステーション３０の構成を説明する。図３において３１はパレットであって、図示しない駆動手段により矢印方向にピッチ送りされる。パレット３１の上にはトレイ３２が載置されている。トレイ３２はこのチップ搭載ステーション３０で基板１上に搭載されるチップ３を収納する。トレイ３２の上方にはチップピックアップヘッド３３が設けられている。チップピックアップヘッド３３は図示しない駆動手段によりＸ方向の移動と昇降が可能となっている。チップピックアップヘッド３３はトレイ３２にバンプ面を上向きにして収納されたチップ３を真空吸着してピックアップする。
【００２６】
チップピックアップヘッド３３の下方には反転ユニット３５が設けられている。反転ユニット３５は回転可能な直立した円盤の外周に吸着式のチップ保持ヘッド３４を装着したものである。チップ保持ヘッド３４は直上向きの位置でチップピックアップヘッド３３からチップ３を受け取る。反転ユニット３５の直下にはチッププリセンタ３６が配設されている。チッププリセンタ３６は反転ユニット３５のチップ保持ヘッド３４からチップ３を受け取る。このとき反転ユニット３５は上下方向へ１８０度回転しており、チップ３は反転されてバンプが下向きとなっている。またチッププリセンター３６にはセンタリング機構が備えられており、４方向からチップ３を押しつけて位置決めをする。このチッププリセンタ３６は支持台３７上に前後方向にスライド可能に装着されている。
【００２７】
支持台３７の前端部の上方にはロータリーヘッド３８が水平回転可能に配設されている。ロータリーヘッド３８は位置割出しが可能な回転体であり、それぞれの割り出し位置にはチップの搭載ヘッド３９が装着されている。搭載ヘッド３９は昇降可能な吸着ヘッドである。チッププリセンタ３６はチップ３を受け取るとセンタリングをし、図の点線の位置へスライドして搭載ヘッド３９へチップ３を受け渡す。チップ搭載ヘッド３９は受け取ったチップ３を基板１に貼着されたＡＣＦ２の上に搭載する。基板１の、チップ３の搭載位置の下方にはＣＣＤカメラ７９が設置されており、チップ３のバンプ面及び基板１面の位置認識マークを画像により取り込み、制御部（図外）へ画像データを送る。
【００２８】
このチップ搭載ステーション３０にはこのチップ搭載ステーション３０に対して基板１を位置決めする第２のステージ７０が設けられている。この第２のステージ７０は第２の可動テーブル７１を備えている。可動テーブル７１は、第２のＸテーブル７２、第２のＹテーブル７３から成っている。Ｙテーブル７３上には支持台７４が設けられており、支持台７４上には第２のθテーブル７５が設けられている。ＭＸ２，ＭＹ２，Ｍθ２はそれぞれの駆動用モータである。第２のθテーブル７５の回転軸７６の上端にはアーム７７が結合されている。このアーム７７の上面には２つの基板支持テーブル７８が装着されている。これら第２の可動テーブル７１及び基板支持テーブル７８は第１のステージ５０の第１の可動テーブル５１及び基板支持テーブル５８と同様の構成であるので説明は省略する。
【００２９】
第２の移送ヘッド１０２は第１の移送ヘッド１０１と同様の吸着ヘッドで、第２ステージ７０の手前側の基板支持テーブル７８上の基板１を吸着し、第３のステージ８０または第４のステージ９０に選択的に移送する。この移送については後に詳述する。
【００３０】
次に図５により圧着ステーション４０の構成を説明する。４１は門型フレームであって、下板４２、天板４３及びコラム４４からなる。天板４３には支持プレート４５が取り付けられている。支持プレート４５には第１の圧着ヘッド４６及び第２の圧着ヘッド４７が装着されている。それぞれの圧着ヘッド４６，４７の下部には圧着ツール４８が備えられ、チップ３を加熱するとともにチップ３に対して上からの押圧力を加える。また圧着ツール４８の下方の圧着位置には受け台４９が設けられており、チップ３が圧着される基板１の下面を受け圧着荷重を支持する。
【００３１】
この圧着ステーション４０に対応して、それぞれの圧着ヘッド４６，４７に対して別個に基板１を位置決めする第３のステージ８０及び第４のステージ９０が設けられている。第３のステージ８０には２つの基板支持テーブル８８が、また第４のステージ９０には同様に２つの基板支持テーブル９８が設けられている。図５において８２は第３のＸテーブルである。この第３のＸテーブル８２上には図示しない共通のスライドレールを利用して第３のＹテーブル８３、及び第４のＹテーブル９３の２つのＹテーブルが装着されている。第３のＸテーブル８２には、これら２つのＹテーブルに対応してモータＭＸ３，ＭＸ４が設けられ、それぞれ独立して駆動される。ＭＹ３は第３のＹテーブル８３のモータ、ＭＹ４は第４のＹテーブル９３のモータである。第３のＹテーブル８３と第４のＹテーブル９３上には支持台８４，９４がそれぞれ設けられている。支持台８４，９４上にはそれぞれ第３のθテーブル８５と第４のθテーブル９５が設けられている。Ｍθ３，Ｍθ４はそれぞれの駆動用モータである。各θテーブル８５，９５の回転軸８６，９６にはアーム８７，９７が結合されており、アーム８７，９７上には基板支持テーブル８８，９８が２個装着されている。
【００３２】
１０３は搬出移送ヘッドであり、第１の移送ヘッド１０１と同様の吸着ヘッドである。搬出移送ヘッド１０３は、第３のステージ８０の基板支持テーブル８８または第４のステージ９０の基板支持テーブル９８上の基板１を選択的に真空吸着し、搬出ステージ７（図１）に移送する。
【００３３】
次に図６を参照して本チップの実装装置の搬送手段の構成について説明する。１０４は移動フレームであって、以下に説明する基板の各移送ヘッドがこの共通の移動フレーム１０４上に配設されている。供給移送ヘッド１００は最も上流側に配設され、待機時にはプリセンタステージ６上に位置する。この供給移送ヘッド１００はプリセンタステージ６から第１のステージ５０へ基板１を移送する。供給移送ヘッド１００に続いて、第１の移送ヘッド１０１が設けられ、待機時には第１のステージ５０上に位置する。この第１の移送ヘッド１０１は第１のステージ５０から第２のステージ７０へ基板１を移送する。
【００３４】
第１の移送ヘッド１０１に続いて第２の移送ヘッド１０２が設けられ、待機時には第２のステージ７０上に位置する。第２の移送ヘッド１０２は第２のステージ７０から、第３のステージ８０または第４のステージ９０に選択的に基板１を移送する。搬出移送ヘッド１０３は最も下流側に位置し、待機時には第３のステージ８０または第４のステージ９０上に位置する。搬出移送ヘッド１０３は第３のステージ８０または第４のステージ９０から搬出ステージ７まで基板１を搬送する。
【００３５】
移動フレーム１０４の側面には水平方向移動手段であるシリンダ１０５のロッド１０５ａが結合されている。シリンダ１０５のロッド１０５ａが突没すると、全ての移送ヘッド１００，１０１，１０２，１０３が同時に横方向（Ｘ方向）へスライドする。
【００３６】
隣接する各ステージ間のピッチは、プリセンタステージ６から第３のステージ８０に至るまでの各ピッチ及び第３のステージ８０と搬出ステージ７間についてはＸ１、第３のステージ８０と第４のステージ９０間のみがＸ２となっている。第２の移送ヘッド１０１は第１のピッチ変更手段であるシリンダ１０６のロッド１０６ａと、また搬出移送ヘッド１０３は第２のピッチ変更手段であるシリンダ１０７にロッド１０７ａと結合されている。これら２つのシリンダ１０６，１０７のストロークはＸ２である。したがってこれらのシリンダ１０６，１０７のロッド１０６ａ，１０７ａが突没することにより、第２の移送ヘッド１０２及び搬出移送ヘッド１０３の移動フレーム１０４上での位置をＸ２だけ移動させることができる。
【００３７】
次に図１２および図１３を参照して各ステージに使用されている基板支持テーブルおよびθテーブルの構成を基板支持テーブル５８及び第１のθテーブル５５を例にとって説明する。図１２は、本発明の一実施の形態のチップの実装装置の基板支持テーブルの平面図、図１３は同チップの実装装置の基板支持テーブルの側面図である。第１のθテーブル５５のベースとなる支持台１１０の上面には２条のレール１１１が配設されている。このレール１１１にはスライダ１１２が嵌合しこのスライダ１１２には支持プレート１１３が装着されている。したがってこの支持プレート１１３は支持台１１０に対しスライド自在となっている。
【００３８】
支持プレート１１３にはナット１１３ａが結合され、このナット１１３ａには送りネジ１１４が挿入されている。この送りネジ１１４はパルス制御可能なθモータＭθ１によって駆動される。また支持プレート１１３の端部にはラック１１５が装着され、このラック１１５はピニオン１１６とかみ合っている。したがって、モータ１１７が正逆回転することにより、ピニオン１１６を正逆回転駆動する。ピニオン１１６には回転軸５６が嵌通している。
【００３９】
回転軸５６の下端部は支持台１１０に突設された軸受１２０によって軸止されている。回転軸５６の上端にはアーム５７が装着され、回転軸５６回りに旋回可能となっている。アーム５７の上面には１対の基板支持テーブル５８が装着されている。基板支持テーブル５８は基板１を吸着支持するためのもので、以下説明するセンタリング機構を備えている。アーム５７の上面にはエアチャック１２４が装着されている。エアチャック１２４は同一の駆動手段により駆動される４つの駆動体１２３を備えている。すなわち、エアチャック１２４を駆動すると、これらの４つの駆動体１２３はエアチャック１２４の中心点に対称に４方向から前後動をする（図１２の矢印参照）。
【００４０】
このエアチャック１２４の中心点は基板支持テーブル５８の中心点にほぼ一致する。駆動体１２３の１つには基板受け６０が装着されている。基板受け６０には吸着口１２６が設けられ、図示しない真空源に接続されている。真空吸引により基板受け６０は基板１を
吸着する。他の３つの駆動体１２３にはクランパ６１，６２，６３が装着されている。
【００４１】
基板受け６０に基板１を吸着した状態でエアチャック１２４が駆動すると、基板１は基板受け６０により基板支持テーブル５８の中心点に向かって移動する。基板１はその移動の途中でクランパ６１，６２，６３により３方向から中心点に向かって押しつけられる。したがって基板１は基板支持テーブル５８に対して位置決めされる。また、図１３において右側の基板支持テーブル５８上の基板１上のＡＣＦ２やチップ３が搭載される部分は基板受け６０からはみ出した位置にあり、下方からのカメラ７９による撮像を可能にしている。
【００４２】
このチップの実装装置は上記のような構成より成り、以下、各図を参照して全体の動作を説明する。まず図３を参照してＡＣＦ貼着ステーション１０の動作を説明する。図３において、ＡＣＦテープ１３はチャック１６によってテープ供給部１２より所定長さだけ引き出されその先端部をクランプされている。次にシリンダ１９が突出すると吸着ヘッド１８が下降する。吸着ヘッド１８がＡＣＦテープ１３のセパレータテープ１４の上面に当接すると吸着ヘッド１８がＡＣＦテープ１３を吸着する。
【００４３】
次にカッタ１７が動作しＡＣＦテープ１３を切断する。次にチャック１６が開きＡＣＦテープ１３先端のクランプが解除されると切断されたＡＣＦテープ１３は吸着ヘッド１８のみによって吸着保持された状態となる。
【００４４】
次に吸着ヘッド１８は予め位置決めされた基板１の上面に向かって下降し切断されたＡＣＦテープ１３を基板面の所定位置に押し当てＡＣＦ２を貼着する。貼着後吸着ヘッド１８は上昇し待機位置に戻る。ＡＣＦテープ１３はカッタ１７位置の上流をクランプされており、ＡＣＦテープ１３の先端部はフリーな状態でカッタ１７位置まで突出している。
【００４５】
次にチャック１６が開状態で後退し、この突出したテープ１３先端をクランプしたならば再び前進する。この動作によりＡＣＦテープ１３は所定長さだけ引き出され、説明開始時の状態に戻る。また貼着されたＡＣＦテープ１３の表面のセパレータテープ１４は剥離ユニット２０によって剥離され、粘着テープ２２の表面に移し取られる。
【００４６】
次に図３を参照して第１のステージ５０の動作について説明する。プリセンタステージ６にて位置決めされた基板１は供給移送ヘッド１００により吸着され、第１のステージ５０の手前側の基板支持テーブル５８に移送される。移送時には基板支持テーブル５８のクランパ６１，６２，６３は後退位置にある。すなわちクランパ６１，６２，６３の前部端面で囲まれる範囲は基板１よりも大きい。したがって基板１の移送に際してはこれらクランパ６１，６２，６３の前部端面で囲まれる範囲内に基板を置けばよい。この範囲に置かれた基板１は前述のセンタリング機能により基板支持テーブル５８に対し正確に位置決めされる。
【００４７】
次に基板１がセットされた基板支持テーブル５８は第１のθテーブル５５により１８０度旋回し、ＡＣＦ貼着ステーション１０に対し位置決めされる。このようにして位置決めされた基板１にＡＣＦテープ１３が貼着される。ＡＣＦテープ１３の貼着が完了した後、この基板１がセットされた基板支持テーブル５８は第１のθテーブル５５により再び１８０度旋回し、手前側の位置に戻る。次にクランパ６１，６２，６３が後退するとともに、基板受け６０の真空吸着が解除される。この状態で基板１はフリーとなり、第１移送のヘッド１０１による移送が可能となる。この動作は第２のステージ７０以下においても同様である。
【００４８】
次にチップ搭載ステーション３０の動作を図４を参照して説明する。チップ３はトレイ３２内にバンプを上向きに収納されている。チップピックアップヘッド３３はＸ方向にスライドし、トレイ３２のチップ３をピックアップする。
【００４９】
このようにしてピックアップされたチップ３はバンプを上向きの姿勢で反転ユニット３５の保持ヘッド３４に渡される。反転ユニット３５は１８０度回転し受け取ったチップ３をバンプ面が下向きの姿勢でチッププリセンタ３６に渡す。チッププリセンタ３６はロータリヘッド３８の搭載ヘッド３９との受け渡し位置（点線参照）までスライドする。搭載ヘッド３９はチッププリセンタ３６上に下降し、チップ３を吸着した後上昇する。
【００５０】
次にロータリーヘッド３８は旋回しチップ３が搭載位置まできたならば停止し待機する。一方、第１のステージ５０にてＡＣＦ２を貼着された基板１は、第１のステージ５０から第１の移送ヘッド１０１により吸着され第２のステージ７０の手前側の基板支持テーブル７８に移送される。基板１は第１のステージ５０と同様に基板支持テーブル７８によってセンタリングされ、その後１８０度旋回してチップ搭載ステーション３０に対して位置決めされる。
【００５１】
この状態でチップ搭載位置の下方に位置するＣＣＤカメラ７９がチップ３のバンプと基板１の位置認識マークの画像を取り込み、画像によるチップ３と基板１の位置合わせが行われる。この位置合わせは第２のＸテーブル７２、第２のＹテーブル７３、第２のθテーブル７５を微小駆動することにより行われる。この位置合わせ後、搭載ヘッド３９が下降しチップ３を基板１のＡＣＦ２の上に搭載する。
【００５２】
次に、圧着ステーション４０の動作を図５を参照して説明する。第２のステージ７０からチップ３が搭載された基板１が第２の移送ヘッド１０２により、第３のステージ８０または第４のステージ９０の手前側の基板支持テーブル８８，９８のいずれかに移送される。以下第３のステージ８０に移送された場合について説明する。この基板１は前述のセンタリング機能により第３のステージ８０の基板位置決めテーブル８８の中心に対して位置決めされる。その後この基板支持テーブル８８はさらに第３のθテーブル８５によって１８０度旋回し、第３のＹテーブル８６が前進することにより第１の圧着ヘッド４６に対して位置決めされる。
【００５３】
この位置決めされた状態では、基板１のチップ搭載部分は圧着ステーション４０の受け台４９上に載置されている。次に第１の圧着ヘッド４６が下降し、先端の圧着ツール４８がチップ３の上面に当接しチップ３を加熱するとともに所定時間押圧する。このとき、押圧力は受け台４９にて支持され、基板支持テーブル８８には押圧荷重は作用しない。
【００５４】
所定の押圧時間が経過すると第１の圧着ヘッド４６は上昇し、第３のステージ８０は第３のＹテーブル８３により後退する。次いで第３のθテーブル８３によって圧着後の基板１を載置した基板支持テーブル８８が手前側に戻る。この圧着後の基板１は搬出ヘッド１０３により搬出ステージ７へと移載される。
【００５５】
次に本チップの実装装置の搬送系全体の動作について、図６から図１１を参照して説明する。図６において、英字Ａ，Ｂ，Ｃ・・・Ｉは基板１を表し、アルファベットの順序は基板１が本装置に供給された順序を表している。すなわち、基板Ａが一番最初に装置に供給され、基板Ｉが一番最後に供給されたものである。図６では、基板Ａは圧着中、基板Ｂは圧着開始、基板Ｃ、基板Ｄは圧着待ちの状態である。同様に基板Ｅはチップ３の搭載中、基板Ｆはチップ３の搭載待ち、基板ＧはＡＣＦ２の貼着中、基板ＨはＡＣＦ２の貼着待ち、基板Ｉは搬入待ちの状態であることを示している。
【００５６】
図７は、各ステーションの工程が進行して第１のステージ５０では基板ＧへのＡＣＦ２の貼着が、第２のステージ７０では基板Ｅへのチップ３の搭載が、第３のステージ８０では基板Ａの圧着がそれぞれ完了し、工程を終えたそれぞれのステージで基板支持テーブルが１８０度旋回した状態を示している。第４のステージ９０では基板Ｂが依然チップ３の圧着中である。
【００５７】
図８では、搬入待ちであった基板Ｉ及び工程を完了した基板Ｇ，Ｅ，Ａの４つの基板が同時に搬送される途中の状態を示している。この搬送は４つの各移送ヘッド１００，１０１，１０２，１０３が基板１を吸着し、移動フレーム１０４が水平移動手段１０５によってＸ１だけ水平移動することにより行われる。
【００５８】
図９はその後工程が進行した状態を示す。プリセンタステージ６には新たな基板Ｊが供給され搬入待ち、第１ステージ５０では基板ＩがＡＣＦ２の貼着待ち、基板ＨがＡＣＦ２の貼着中である。第２ステージ７０では基板Ｇがチップ３の搭載待ち、基板Ｆがチップ３の搭載中である。第３のステージ８０では基板Ｅが圧着待ち、基板Ｃが圧着開始した状態である。第４のステージ９０では基板Ｄが圧着待ち、基板Ｂは依然圧着中である。また基板Ａは搬出ステージにおいて搬出待ちである。このとき、搬出ヘッド１０３は第２のピッチ変更手段であるシリンダ１０７が突出し、ピッチがＸ１＋Ｘ２となり第４ステージ９０から基板Ｄを取り出せるようスタンバイ状態にある。
【００５９】
図１０は工程が更に進行した状態を示している。すなわち、第１のステージ５０では基板ＨへのＡＣＦ２の貼着が、第２のステージ７０では基板Ｆへのチップ３の搭載が、また第４のステージ９０では基板Ｂの圧着がそれぞれ完了している。第３のステージ８０では基板Ｃの圧着がタイムアップせず、進行中である。この状態で、各移送ヘッド１００，１０１，１０２，１０３が下降して搬入待ちであった基板Ｊおよびそれぞれの工程を完了した基板Ｈ，Ｆ，Ｂの吸着動作に移る。
【００６０】
図１１は搬送が完了した状態を示す。搬入待ちであった基板Ｊと、前工程が完了した基板Ｈ，Ｆ，Ｂは、それぞれ次のステージへと進んでいる。これら４つの基板は共通の移動フレーム１０４に装着された４つの移送ヘッド１００，１０１，１０２，１０３によって同時に搬送される。この場合、移動フレーム１０４の水平移動と同時に第１のピッチ変更手段であるシリンダ１０６が突出し、第１の移送ヘッド１０１と第２の移送ヘッド１０２との間隔がＸ１＋Ｘ２へと変更され、また同時に第２のピッチ変更手段であるシリンダ１０７が後退し、第２の移送ヘッド１０２と搬出ヘッド１０３との間隔がＸ１−Ｘ２に変更される。
【００６１】
この結果第２のステージ７０にあった基板Ｆは第３のステージ８０を飛び越えて第４のステージ９０に移送される。また第４のステージ９０にあった基板Ｆは共通ピッチＸ１より近いＸ１−Ｘ２の距離にある搬出ステージ７に移載される。
【００６２】
次に図１２および図１３を参照して各ステージに用いられている基板支持テーブルとθテーブルの動作について説明する。図１２において右側の基板支持テーブル５８は実装中の基板１を支持するため、また左側の基板支持テーブル５８は基板１の受け渡しのためのものである。
【００６３】
上流側のステージからの基板１を受け取る前の基板支持テーブル５８は、図１２のように３つのクランパ６１，６２，６３と基板受け６０は基板支持テーブルの中心点から遠ざかった位置に後退している。この状態では３つのクランパ６１，６２，６３の前端面で囲まれる部分は基板寸法より大きく、十分なクリアランスを持って上流側のステージから移送される基板１を受け入れることができる。
【００６４】
基板１が基板支持テーブル５８上に載置されると基板受けの吸着口１２６が真空吸引を開始し、基板１は吸着保持される。この状態でエアチャック１２４が駆動され、４つの駆動体１２３は中心点対称に前進する。このため基板１は中心側へ寄せられるとともに３方向からクランパ６１，６２，６３により押しつけられる。この結果基板１は基板支持テーブル５８の中心点に対し位置決めされる。次にモータ１１７の回転によりアーム１２１が１８０度回転することで位置決めされた基板１と、実装が完了した基板１が入れ替えられる。
【００６５】
基板支持テーブル５８でセンタリングされた状態の基板１は、実装ステーションに対しては完全に位置決めされておらず、位置補正が行われる。位置補正は各ステージのＸテーブル、Ｙテーブル（図外）およびモータ１１７を駆動することによるアーム１２１の角度補正によって行われる。また、チップ搭載ステーション３０では、搭載位置の下方のカメラ７９によりチップ３のバンプと基板１の位置認識マークの画像が取り込まれこの結果により位置補正が行われる。
【００６６】
また各工程が完了した基板１はアーム１２１の回転により左側の基板受け渡し位置に移動する。その後基板支持テーブル５８のクランパ６１，６２，６３が後退しまた基板受け６０の真空吸引が解除され基板１はフリーとなる。この状態で各移送ヘッドがこの基板１を吸着し下流側のステージへと移送する。
【００６７】
本発明は上記実施の形態に限定されないのであって、例えば基板支持テーブル１２２の数は２つに限らず３以上でもよく、センタリング機構のクランプ方向も３つには限定されない。またセンタリング機構の駆動源も前後動を行うものであればエアチャックには限定されない。
【００６８】
【発明の効果】
上記構成の本発明によれば、１つのステーションに対し基板の位置決めをするステージに複数の基板支持テーブルを備えるようにしたことにより、実装中であっても基板の搬送が行える。またそれぞれの基板支持テーブルに位置決め機能を備えたことによりラフな搬送精度で基板の受け渡しが行え、ロス時間の少ない効率的な搬送機構を備えたチップの実装装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のチップの実装装置の正面図
【図２】本発明の一実施の形態のチップの実装装置の斜視図
【図３】本発明の一実施の形態のチップの実装装置のＡＣＦ貼着ステーションの斜視図
【図４】本発明の一実施の形態のチップの実装装置のチップ搭載ステーションの斜視図
【図５】本発明の一実施の形態のチップの実装装置の圧着ステーションの斜視図
【図６】本発明の一実施の形態のチップの実装装置の基板の搬送方法を示す平面図
【図７】本発明の一実施の形態のチップの実装装置の基板の搬送方法を示す平面図
【図８】本発明の一実施の形態のチップの実装装置の基板の搬送方法を示す平面図
【図９】本発明の一実施の形態のチップの実装装置の基板の搬送方法を示す平面図
【図１０】本発明の一実施の形態のチップの実装装置の基板の搬送方法を示す平面図
【図１１】本発明の一実施の形態のチップの実装装置の基板の搬送方法を示す平面図
【図１２】本発明の一実施の形態のチップの実装装置の基板支持テーブルの平面図
【図１３】本発明の一実施の形態のチップの実装装置の基板支持テーブルの側面図
【符号の説明】
１  基板
２  ＡＣＦ
３  チップ
６  プリセンタステージ
７  搬出ステージ
１０  ＡＣＦ貼着ステーション
３０  チップ搭載ステーション
４０  圧着ステーション
５０  第１のステージ
７０  第２のステージ
８０  第３のステージ
９０  第４のステージ
【図１】
0003570126.tif 000002
【図２】
0003570126.tif 000003
【図３】
0003570126.tif 000004
【図４】
0003570126.tif 000005
【図５】
0003570126.tif 000006
【図６】
0003570126.tif 000007
【図７】
0003570126.tif 000008
【図８】
0003570126.tif 000009
【図９】
0003570126.tif 000010
【図１０】
0003570126.tif 000011
【図１１】
0003570126.tif 000012
【図１２】
0003570126.tif 000013
【図１３】
0003570126.tif 000014