(57)【要約】      （修正有）【課題】基板にチップを千鳥状に実装する場合、その実装を能率よく行なうことができるようにした実装装置を提供する。【解決手段】基板に複数の電子部品を行列状若しくは千鳥状のいずれかの状態に選択的に実装する電子部品の実装装置であって、チップの供給部と、供給部から供給されたチップを基板に実装する実装ツール７と、実装ツール７によるチップの基板に対する実装位置を制御する制御装置９とを具備し、制御装置９は、基板の列方向に対するチップの実装情報を設定する列情報入力部２７と、基板の上記列方向と交差する行方向に対する上記電子部品の実装情報を設定する行情報入力部２８と、列情報入力部２７と行情報入力部２８からの情報に基いて実装ツール７を駆動位置決めして上記電子部品を上記基板の所定の位置に実装させる情報処理部２６とを有する。【選択図】図２
2006278468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に複数の電子部品を行列状若しくは千鳥状のいずれかの状態に選択的に実装する電子部品の実装装置であって、
上記電子部品の供給部と、
この供給部から供給された上記電子部品を上記基板に実装する実装ツールと、
この実装ツールによる上記電子部品の上記基板に対する実装位置を制御する制御装置と
を具備し、
上記制御装置は、
上記基板の列方向に対する上記電子部品の実装情報を設定する列情報入力部と、
上記基板の上記列方向と交差する行方向に対する上記電子部品の実装情報を設定する行情報入力部と、
上記列情報入力部と上記行情報入力部からの情報に基いて上記実装ツールを駆動位置決めして上記電子部品を上記基板の所定の位置に実装させる駆動制御手段と
を有することを特徴とする電子部品の実装装置。
【請求項２】
上記駆動制御手段は、上記列情報入力部と上記行情報入力部からの情報を処理する情報処理部と、この情報処理部の処理に基いて上記実装ツールを駆動する駆動信号を出力する出力部とによって構成されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。
【請求項３】
上記実装ツールによって上記基板の一方の面に上記電子部品を実装するとき、上記基板の他方の面の上記電子部品が実装される部分を支持するステージツールを有し、このステージツールは上記駆動制御手段によって上記実装ツールと対応する位置に駆動位置決めされることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。
【請求項４】
基板に複数の電子部品を行列状若しくは千鳥状のいずれかの状態に選択的に実装する電子部品の実装方法であって、
上記基板に実装される上記電子部品の列方向の情報を設定する工程と、
上記基板に実装される上記電子部品の行方向の情報を設定する工程と、
上記列方向と行方向の情報に基いて上記電子部品を上記基板に実装する工程と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はリードフレームなどの基板に半導体チップなどの電子部品を実装するための電子部品の実装装置及び実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リードフレームなどの基板に電子部品としての半導体チップ（以下チップという）を実装する場合、上記基板に多数のチップを行列状に実装し、実装後に樹脂封止してから、上記基板の各チップが設けられた部分を打ち抜いて基板片とし、各基板片をたとえばＩＣカードなどの電子機器に使用するということが行われている。
【０００３】
打ち抜かれる基板の形状、つまり基板片の形状は使用される電子機器に応じてたとえば長方形や正方形などの四角形状或いは四角形以外のＬ字状などのように異なる形状が要求されることがある。
【０００４】
基板片の形状として四角形が要求される場合、上記チップを上記基板に所定の間隔で行列状に実装すれば、基板に生じる無駄を少なくし、この基板から複数の基板片を打ち抜くことが可能である。しかしながら、基板片の形状がたとえばＬ字状などの場合には、上記基板の有効使用面積を拡大する、つまり基板に生じる無駄を少なくするため、上記基板に上記チップを行列状でなく、千鳥状に実装することが要求されることがある。
【０００５】
従来、上述したチップの実装を行なう実装装置は、列方向の情報だけで上記チップを上記基板に実装するようにしていた。基板にチップを行列状に実装する場合、各列に実装されるチップは、各列のチップの数及び列方向と交差する方向の各チップの実装位置が同じであるから、列方向の情報だけによって実装ツールを基板の上記列方向と交差する方向に沿って移動させること、すなわち１種類の実装データですむので、基板を１度だけ搬送装置で搬送することで、各列の所定の位置にチップを実装することが可能であった。
【０００６】
しかしながら、図４に示すように基板１に対してチップ４を千鳥状に実装する場合、Ｐ１〜Ｐ６の６つの列のうち、３つのチップ４が実装されるＰ１、Ｐ３、Ｐ５の３つの列と、２つのチップ４が実装されるＰ２、Ｐ４、Ｐ６の３つの列とでは列方向の情報が異なる。
【０００７】
そのため、まず、３つのチップ４が実装されるＰ１、Ｐ３、Ｐ５の３つの列にそれぞれ行方向に対して所定の間隔で３つのチップ４を実装する。つぎに、基板を搬送装置に再度投入して２つのチップ４が実装されるＰ２、Ｐ４、Ｐ６の３つの列にそれぞれ２つのチップ４を、Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５の列に実装される３つのチップ４と行方向に所定寸法ずらして実装する。すなわち、基板を搬送装置に２回投入することで、基板１には図４に示すようにチップ４を千鳥状に実装するということが行なわれていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、列方向の情報だけで基板１に対してチップ４を上述したように千鳥状に実装する場合、３つのチップ４が実装される３つの列Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５に対するチップの実装と、２つのチップ４が実装される３つの列Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６に対するチップ４の実装とを分けて行なわなければならない。つまり、３つのチップ４が実装されるＰ１、Ｐ３、Ｐ５の列の情報と、２つのチップが実装されるＰ２、Ｐ４、Ｐ６の列の情報が異なるから、異なる列情報に応じて実装を２回に分けなければならなかった。
【０００９】
基板１に対するチップ４の実装を２回に分けると、まず、３つのチップ４が実装される３つの列Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５の実装データでチップ４を実装し、その後、実装データを切り換えて２つのチップ４が実装される３つの列Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６の実装データでチップ４を実装する。そのため、基板１にチップ４を千鳥状に実装する際の切り換え時間や２度基板を投入するためにタクトタイムが長くなり、生産性の低下を招くということがある。
【００１０】
この発明は、基板に対して電子部品を千鳥状に実装する場合、生産性の低下を招くことなく実装することができるようにした電子部品の実装装置及び実装方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、基板に複数の電子部品を行列状若しくは千鳥状のいずれかの状態に選択的に実装する電子部品の実装装置であって、
上記電子部品の供給部と、
この供給部から供給された上記電子部品を上記基板に実装する実装ツールと、
この実装ツールによる上記電子部品の上記基板に対する実装位置を制御する制御装置と
を具備し、
上記制御装置は、
上記基板の列方向に対する上記電子部品の実装情報を設定する列情報入力部と、
上記基板の上記列方向と交差する行方向に対する上記電子部品の実装情報を設定する行情報入力部と、
上記列情報入力部と上記行情報入力部からの情報に基いて上記実装ツールを駆動位置決めして上記電子部品を上記基板の所定の位置に実装させる駆動制御手段と
を有することを特徴とする電子部品の実装装置にある。
【００１２】
上記駆動制御手段は、上記列情報入力部と上記行情報入力部からの情報を処理する情報処理部と、この情報処理部の処理に基いて上記実装ツールを駆動する駆動信号を出力する出力部とによって構成されていることが好ましい。
【００１３】
上記実装ツールによって上記基板の一方の面に上記電子部品を実装するとき、上記基板の他方の面の上記電子部品が実装される部分を支持するステージツールを有し、このステージツールは上記駆動制御手段によって上記実装ツールと対応する位置に駆動位置決めされることが好ましい。
【００１４】
この発明は、基板に複数の電子部品を行列状若しくは千鳥状のいずれかの状態に選択的に実装する電子部品の実装方法であって、
上記基板に実装される上記電子部品の列方向の情報を設定する工程と、
上記基板に実装される上記電子部品の行方向の情報を設定する工程と、
上記列方向と行方向の情報に基いて上記電子部品を上記基板に実装する工程と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装方法にある。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、基板に電子部品を実装する実装ツールを、列方向の情報と、行方向の情報によって制御するようにしたから、上記基板に上記電子部品を千鳥状に実装する場合であっても、基板を所定のピッチで基板の列方向と交差する方向に沿って１回投入すれば、電子部品を千鳥状に実装することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１７】
図１はこの発明の一実施の形態の実装装置を示し、この実装装置はリードフレームなどの基板１を所定方向に沿って搬送する搬送装置２を備えている。この搬送装置２は所定間隔で平行に配置された一対のガイドレール３を有し、これらのガイドレール３に沿って上記基板１が間欠的にピッチ送りされるようになっている。上記基板１はピッチ送りされるごとに、図示せぬクランパによって上記ガイドレール３に位置決め保持されるようになっている。
【００１８】
上記基板１が搬送装置２によって実装位置Ｂに搬送されると、その実装位置Ｂには後述する部品供給部１１から供給された電子部品としての半導体チップ４（以下チップ４とする。）が実装される。この実装位置Ｂには、上記基板１の下面を支持するステージツール５が図１に示す第１の駆動機構６によって水平方向であるＸ、Ｙ方向及び上下方向であるＺ方向に駆動可能に設けられている。
【００１９】
上記ステージツール５の上方には、上記基板１の上面に上記チップ４を実装するための実装ツール７が第２の駆動機構８によってＸ、Ｙ方向及びＺ方向に駆動可能に設けられている。上記ステージツール５と実装ツール７は制御装置９によって後述するように駆動が制御されるようになっている。
【００２０】
上記部品供給部１１は図示せぬ駆動源によってＸ、Ｙ方向に駆動されるウエハステージ１２を有する。このウエハステージ１２には多数のチップ４に分割された半導体ウエハ１３がウエハシート１４に保持されている。
【００２１】
上記ウエハシート１４に保持されたチップ４のうち、所定の位置のチップ４は図示せぬ突き上げピンによって突き上げられる。突き上げピンによって突き上げられたチップ４は吸着ノズル１６によって吸着される。この吸着ノズル１６は反転ユニット１７に設けられた回転ヘッド１８に取り付けられている。この回転ヘッド１８は回転駆動される。それによって、上記吸着ノズル１６は、吸着面１６ａが下を向いた位置と、その位置から１８０度回転して上方を向いた位置とに位置決めされる。
【００２２】
上記反転ユニット１７はガイドロッド１９に沿って駆動されるようになっている。このガイドロッド１９は上記ウエハステージ１２から上記搬送装置２の実装位置Ｂに向かって水平に架設されている。それによって、上記ウエハシート１４からチップ４を吸着した吸着ノズル１６は、図１に鎖線で示すようにチップ４を吸着した吸着面１６ａを上にして搬送装置２の側方に位置決め駆動される。この位置を受け渡し位置とする。
【００２３】
吸着ノズル１６が受け渡し位置に位置決めされると、同図に鎖線で示すように実装ツール７が駆動され、上記吸着ノズル１６の吸着面１６ａに吸着されたチップ４を受け取る。ついで、この実装ツール７が実線で示すように基板１の上方の実装位置Ｂに位置決めされる。
【００２４】
それと同時に、上記ステージツール５が上昇方向に駆動されて基板１の下面を支持する。そして、上記実装ツール７が下降方向に駆動されることで、上記基板１の上記ステージツール５によって支持された部分に、上記実装ツール７に保持されたチップ４が実装されることになる。
【００２５】
基板１にチップ４を実装する実装位置Ｂの上方には基板１を撮像してチップ４の実装位置を認識する第１のカメラ２１が配置されている。上記実装ツール７が上記吸着ノズル１６からチップ４を受け取る受け渡し位置の上方には、吸着ノズル１６に保持されたチップ４の位置を認識する第２のカメラ２２が配置されている。チップ４を受けた上記実装ツール７が通過する位置の下方には、この実装ツール７に保持されたチップ４の位置を認識する第３のカメラ２３が配置されている。
【００２６】
第１乃至第３のカメラ２１〜２３の撮像信号は上記制御装置９に設けられた図示しない画像処理部に入力される。そして、制御装置９は上記画像処理部で処理されたチップ４の座標信号に基づいて上記実装ツール７を基板１に対して精密に位置決めし、この基板１に上記チップ４を実装させるようになっている。
【００２７】
上記基板１に対してチップ４を行列状或いは千鳥状に実装する場合、基板１に対する実装ツール７とステージツール５の上記基板１の列方向及び行方向に対する位置決めは上記制御装置９によって行なわれる。
【００２８】
すなわち、上記制御装置９は図２に示すように情報処理部２６を備えている。この情報処理部２６には列情報入力部２７と行情報入力部２８とが接続されている。各情報入力部２７，２８には操作部２９によってチップ４を基板１に実装する際の列情報と行情報とを入力することができるようになっている。
【００２９】
列情報と行情報とが入力された情報処理部２６は、その入力情報に基いて実装ツール７とステージツール５とを上記基板１の上記チップ４の実装位置に位置決めする。つまり、上記情報処理部２６には上記操作部２９からチップ４を基板１に対して行列状或いは千鳥状のどちらの状態で実装するのかの情報が入力される。
【００３０】
情報処理部２６には第１の出力部３１と第２の出力部３２とが接続されている。第１の
出力部３１は上記第１の駆動機構６に駆動信号を出力する。それによって、上記ステージツール５がＸ、Ｙ方向に駆動されて位置決めされ、ついでＺ方向上方に駆動されて上端面によって基板１の所定の位置の下面を支持する。
【００３１】
第２の出力部３２は上記第２の駆動機構８に駆動信号を出力する。それによって、上記実装ツール７がＸ、Ｙ方向に駆動されて位置決めされ、ついでＺ方向下方に駆動されて下端面に保持されたチップ４を基板１の所定の位置の上面に実装する。実装ツール７によりチップ４が基板１に実装される位置は、上記基板１の上記ステージツール５によって支持された下面と対応する上面となる。
【００３２】
基板１にチップ４を３行６列の行列状に実装する場合、上記情報処理部２６では上記操作部２９からの入力によって下記［表１］に示すデータテーブルが作成され、このデータテーブルの列情報と行情報に基いてチップ４が基板１に実装されるよう、上記実装ツール７とステージツール５が順次位置決めされる。
【表１】
2006278468.tif 000003
【００３３】
つまり、［表１］の「１」で示す列と行との交点に上記チップ４が実装される。たとえば、基板１の搬送方向先端側に位置するＰ１列の場合、このＰ１列とＣ１行、Ｃ３行、及びＣ５行の３つの交点に上記ステージツール５と実装ツール７とが順次位置決めされてチップ４が実装される。
【００３４】
Ｐ１列の実装が終わると、基板１は列間隔と対応するピッチで送られ、Ｐ２列の実装が行なわれる。Ｐ２列の実装は、Ｐ２列とＣ１行、Ｃ３行、及びＣ５行の３つの交点にチップを実装する。以下Ｐ３列、Ｐ４列、Ｐ５列及びＰ６列の順に、各列とＣ１行、Ｃ３行、及びＣ５行との交点にそれぞれチップ４が実装される。それによって、基板１には図３に示すようにチップ４を３行６列３の行列状に実装することができる。
【００３５】
すなわち、上記ステージツール５と実装ツール７は、上記［表１］の「１」で示す列と行との交点に駆動される。そして、その交点で上記各カメラ２１〜２３からの撮像信号に基いて上記実装ツール７が精密に位置決めされてチップ４を基板１に実装する。
【００３６】
一方、基板１にチップ４を千鳥状に実装する場合、上記情報処理部２６は上記操作部２９からの入力によって下記［表２］に示すデータテーブルを作成し、このデータテーブルの列情報と行情報に基いてチップ４が基板１に実装されるよう、上記実装ツール７とステージツール５が順次位置決めされる。
【表２】
2006278468.tif 000004
【００３７】
つまり、［表２］の「１」で示す列と行との交点に上記チップ４を実装する。たとえば、基板１の搬送方向先端側に位置するＰ１列の場合、このＰ１列とＣ１行、Ｃ３行、及びＣ５行の３つの交点に上記ステージツール５と実装ツール７とが順次駆動されてチップ４が実装される。
【００３８】
Ｐ１列にチップが実装されると、基板１が所定ピッチ送られてＰ２列の実装が行なわれる。Ｐ２列の場合には、Ｃ２行とＣ４行の２つの交点にチップが実装される。以下Ｐ３列ではＰ１列と同様、３つの交点にチップ４が実装され、Ｐ４列では２つの交点、Ｐ５列では５つの交点、さらにＰ６列では２つの交点にそれぞれチップ４が実装される。それによって、基板１には図４に示すようにチップ４を千鳥状に実装することができる。
【００３９】
このように、制御装置９に列情報入力部２７と行情報入力部２８とを設け、基板１に対するチップ４の実装位置を列情報と行情報とによって制御するようにした。
【００４０】
そのため、基板１に対してチップ４を千鳥状に実装する場合であっても、基板１をその基板１の列方向に沿って１回搬送するだけで、上記チップ４を各列に対して所望する配置状態に実装することができる。
【００４１】
したがって、チップ４を千鳥状に実装する場合、従来は基板１を搬送装置２に２回投入していたが、今回は基板１を搬送装置２に１回投入するだけですむため、実装に要するタクトタイムを大幅に短縮することが可能となる。
【００４２】
上記一実施の形態では実装ツールとともにステージツールも駆動して位置決めするようにしたが、たとえば、ステージツールが基板１の下面全体を支持することができる大きさであれば、制御装置からの駆動信号によって実装ツールだけを駆動すればよい。
【００４３】
また、基板に実装する電子部品は半導体チップに限られず、コンデンサなどのほかのチップ上の電子部品であってもよく、その点はなんら限定されるものでない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明の一実施の形態の実装装置の概略的構成を示す側面図。
【図２】制御装置の構成図。
【図３】基板にチップを行列状に実装した状態を示す図。
【図４】基板にチップを千鳥状に実装した状態を示す図。
【符号の説明】
【００４５】
１…基板、４…チップ（電子部品）、５…ステージツール、６…第１の駆動機構、７…実装ツール、８…第２の駆動機構、９…制御装置、１１…部品供給部、２６…情報処理部、２７…列情報入力部、２８…行情報入力部、２９…操作部。
【図１】
2006278468.tif 000005
【図２】
2006278468.tif 000006
【図３】
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【図４】
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