(57)【要約】【課題】タクトタイムを短縮し、ボンディング作業の効率を向上させることができるチップのボンディング装置を提供することを目的とする。【解決手段】チップ３をＡＣＦ８（異方性導電剤）により基板１にボンディングするチップのボンディング装置において、ＡＣＦ転写ステーション２０にＡＣＦテープを用いて転写ヘッド２３により基板１にＡＣＦを転写する２基の転写機構２１を備え、送りねじ機構２６により転写機構２１の配列ピッチを基板１の転写対象部位のピッチＰに合わせる。これにより、ＡＣＦの転写を複数箇所同時に行うことができ、全体のタクトタイムを短縮してボンディング作業の効率を向上させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　チップを異方性導電剤により基板にボンディングするチップのボンディング装置であって、１枚の基板を載置する第１の可動テーブルと、異方性導電剤が貼着された異方性導電テープから前記第１の可動テーブルに載置された基板の転写対象部位に異方性導電剤を転写する異方性導電剤転写部と、異方性導電剤が転写された１枚の基板を載置する第２の可動テーブルと、前記第２の可動テーブルに載置された基板にチップを搭載するチップ搭載部と、前記第１の可動テーブルから前記第２の可動テーブルへ基板を搬送する搬送アームとを備え、前記異方性導電剤転写部が、前記第１の可動テーブルに載置された１枚の基板の異なる２つの転写対象部位に異方性導電テープを転写ヘッドにより基板に押圧して異方性導電剤を転写する２基の転写機構とを備えたことを特徴とするチップのボンディング装置。
【請求項２】
　前記２基の転写機構の配列ピッチを転写対象部位のピッチに対して相対的に合わせるピッチ合わせ手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のチップのボンディング装置。
【請求項３】
　チップが搭載された基板を載置する第３の可動テーブルと、この第３の可動テーブルに載置された基板に搭載されたチップを圧着ヘッドによって押圧・加熱して基板にボンディングする昇降押圧機構と、前記第２の可動テーブルから前記第３の可動テーブルへ基板を搬送する搬送アームとを備えたことを特徴とする請求項１記載のチップのボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、表示パネルなどの基板にチップを搭載して異方性導電剤によりボンディングするチップのボンディング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　表示パネルなどの基板には、ドライバ用のチップが実装される。この実装作業は、まず基板上のチップ実装位置に異方性導電剤（以下、「ＡＣＦ」と略称する）が転写され、この転写されたＡＣＦ上にチップが搭載される。そしてチップを所定条件で基板に押圧することにより、ＡＣＦが熱硬化してチップが基板に固着されるとともに、チップの電極は基板の電極と導通する。
【０００３】
　このようなボンディング装置には、一般に前述のＡＣＦを転写する転写ステーションと、転写された基板上にチップを搭載するチップ搭載ステーションと、搭載後のチップを所定の熱条件、荷重条件で所定時間保持することによりＡＣＦを熱硬化させる圧着ステーションと、各ステーション間での基板の受け渡しを行う搬送手段とが設けられている。そして、転写ステーションに上流より搬入された基板は、各ステーションにおける所定の作業を終えた後下流側へ搬出される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
　ところで、上記各ステーションにおける作業形態は作業の内容によって異なっており、例えば転写ステーションでは各実装位置毎にＡＣＦの転写作業が行われ、搭載ステーションにおいては同様に各チップ毎に搭載作業が行われる。また、圧着ステーションにおいては、複数のチップが同時に圧着される。
【０００５】
　上記各ステーションにおける作業のうち、搭載ステーションでは高速動作が可能であり、また圧着ステーションにおいては複数同時処理が可能であることから、これらのステーションでの１チップ当たりのタクトタイムは比較的容易に短縮が可能である。これに対し、転写ステーションでは、ＡＣＦの種類によっては基板表面に貼付するのに長時間を要し、一般にこの転写作業における作業時間がボンディング工程中で最も長い時間を要するものとなっていた。このため、転写ステーションにおけるタクトタイムの遅延が全体のタクトタイムを遅延させ、ボンディング工程の効率向上を阻害する要因となっていた。
【０００６】
　そこで本発明は、タクトタイムを短縮し、ボンディング作業の効率を向上させることができるチップのボンディング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
　請求項１記載のチップのボンディング装置は、チップを異方性導電剤により基板にボンディングするチップのボンディング装置であって、１枚の基板を載置する第１の可動テーブルと、異方性導電剤が貼着された異方性導電テープから前記第１の可動テーブルに載置された基板の転写対象部位に異方性導電剤を転写する異方性導電剤転写部と、異方性導電剤が転写された１枚の基板を載置する第２の可動テーブルと、前記第２の可動テーブルに載置された基板にチップを搭載するチップ搭載部と、前記第１の可動テーブルから前記第２の可動テーブルへ基板を搬送する搬送アームとを備え、前記異方性導電剤転写部が、前記第１の可動テーブルに載置された１枚の基板の異なる２つの転写対象部位に異方性導電テープを転写ヘッドにより基板に押圧して異方性導電剤を転写する２基の転写機構とを備えた。
【０００８】
　請求項２記載のチップのボンディング装置は、請求項１記載のチップのボンディング装置において、前記２基の転写機構の配列ピッチを転写対象部位のピッチに対して相対的に合わせるピッチ合わせ手段を備えた。
【０００９】
　請求項３記載のチップのボンディング装置は、請求項１記載のチップのボンディング装置において、チップが搭載された基板を載置する第３の可動テーブルと、この第３の可動テーブルに載置された基板に搭載されたチップを圧着ヘッドによって押圧・加熱して基板にボンディングする昇降押圧機構と、前記第２の可動テーブルから前記第３の可動テーブルへ基板を搬送する搬送アームとを備えた。
【発明の効果】
【００１０】
　本発明によれば、異方性導電剤の転写を２箇所同時に行うことができ、全体のタクトタイムを短縮してボンディング作業の効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
　次に本発明の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ボンディング装置の斜視図、図２は同チップのボンディング装置の正面図、図３（ａ）は同チップのボンディング装置のＡＣＦ転写ステーションの斜視図、図３（ｂ）は同チップのボンディング装置の転写機構の部分正面図、図４は同チップのボンディング装置の搭載ステーションの斜視図、図５は同チップのボンディング装置の圧着ステーションの斜視図、図６は同チップのボンディング装置の部分正面図である。
【００１２】
　まず図１、図２を参照してチップのボンディング装置の構造を説明する。図１、図２において、基台１０の上面にはＡＣＦ転写ステーション２０（異方性導電剤転写部）、搭載ステーション３０（チップ搭載部）および圧着ステーション４０が直列に配列されている。これらの各作業ステーションを構成する機構部は、基台１０上に配設されたフレーム１１によって保持されている。
【００１３】
　これらのＡＣＦ転写ステーション２０、搭載ステーション３０および圧着ステーション４０は、それぞれ第１の可動テーブル１２Ａ、第２の可動テーブル１２Ｂおよび第３の可動テーブル１２Ｃを備えている。これらの可動テーブルは同一構造となっており、Ｙテーブル１３、Ｘテーブル１４およびθテーブル１５を段積みして構成されている。
【００１４】
　ＡＣＦ転写ステーション２０の上流側（図１において左側）には基板１の供給テーブル２が設けられている。基台１０の上面には長手方向に移動テーブル５が配設されており、移動テーブル５に沿って搬送アーム６が往復移動する。供給テーブル２上で位置合わせされた基板１は、搬送アーム６の吸着パッド７によってピックアップされ、搬送経路Ｎに沿って下流側に搬送される。搬送された基板１は、搬送経路Ｎまで移動した各可動テーブル１２Ａ，１２ｂ，１２Ｃのθテーブル１５上に載置される。そして前述の各作業ステーションにおいてチップのボンディング作業が行われる。ボンディングが完了した基板１は、圧着ステーション４０の下流側（図１において右側）の回収テーブル４上に載置されて回収される。
【００１５】
　次に各図を参照して各作業ステーションについて説明する。まず図２、図３を参照してＡＣＦ転写ステーション２０について説明する。フレーム１１（図１参照）に保持されたブロック２０ａには２基の転写機構２１が装着されている。転写機構２１は供給リール２２および転写ヘッド２３を備えている。供給リール２２は巻回状態で収納されたＡＣＦテープＴを供給する。ＡＣＦテープＴは樹脂のベーステープＴ’にＡＣＦ（異方性導電剤）を貼着したものである。転写ヘッド２３は供給リール２２から引き出されたＡＣＦテープ
Ｔを基板１に押し付けることによりＡＣＦ８を基板１の表面に転写する。ＡＣＦ転写後のベーステープＴ’は回収リール２４に巻き取られて回収される。
【００１６】
　図３（ｂ）は、転写ヘッド２３によるＡＣＦ８の転写動作を示すものである。供給リール２２から引き出されたＡＣＦテープＴはガイド２５によって導かれ、転写ヘッド２３の下面に対して平行に位置する。そして基板１のＡＣＦ転写部位を転写ヘッド２３に位置合わせした状態で転写ヘッド２３を押し下げることにより、ＡＣＦテープＴは基板１の表面に押圧される。この後転写ヘッド２３を上昇させると、ＡＣＦテープＴに貼着されているＡＣＦ８は基板１の表面に転写されてベーステープＴ’のみが剥離され、これによりＡＣＦ８の転写が完了する。
【００１７】
　図２に示すように、一方側の転写ユニット２１には送りねじ機構２６が設けられている。転写機構２１に固着されたナット２７に螺入した送りねじ２８をハンドル２９で回転させることにより、２つの転写ヘッド２３の配列ピッチを変えることができる。したがって、転写ヘッド２３の配列ピッチＰを基板１表面の２個所のＡＣＦ転写対象部位の配列ピッチもしくはその整数倍の距離に合わせることにより、隔てられた２個所のＡＣＦ転写対象部位に同時にＡＣＦを転写することができる。すなわち送りねじ機構２６はＡＣＦ８を転写する転写機構の配列ピッチを転写対象部位のピッチに相対的に合わせるピッチ合わせ手段となっている。
【００１８】
　次に搭載ステーション３０について図２、図４を参照して説明する。図４において、トレイ供給テーブル３６上にはトレイ３７が載置されている。トレイ３７にはチップ３が格子状配列で収納されている。トレイ供給テーブル３６上には一軸テーブル３４，３５を組み合わせたＸＹテーブルが配設されており、ＸＹテーブルに装着されたピックアップヘッド３３によってトレイ３７からチップ３がピックアップされる。
【００１９】
　ピックアップされたチップ３は、スライドテーブル３８上の保持部３９上に載置される。そして保持部３９で位置合わせされたチップ３はスライドテーブル３８上を移載ノズル３２によるピックアップ位置まで移動する。次いで移載ノズル３２によってピックアップされたチップ３は、ターンテーブル３１が回転することにより、第２の可動テーブル１２Ｂに保持された基板１の上方へ移動する。基板１のチップ搭載位置には既に前ステーションにおいてＡＣＦ８が転写されている。そしてカメラ１６によって基板１を認識することにより、基板１とチップ３とが位置合わせされ、基板１に転写されたＡＣＦ上にチップ３が搭載される。
【００２０】
　次に図５を参照して圧着ステーション４０について説明する。図５において、フレーム１１（図１参照）に保持されたブロック４０ａには圧着ヘッド４１が昇降押圧機構４２によって昇降自在に装着されている。第３の可動テーブル１２Ｃには基板１が載置されており、基板１に転写されたＡＣＦ８上には、チップ３が搭載されている。
【００２１】
　基板１の縁部は下受けブロック４３によって下面を支持されており、この状態で圧着ヘッド４１を下降させると、圧着ヘッド４１はチップ３の上面に当接し、これによりチップ３はＡＣＦ８を介して基板１の表面に押圧される。圧着ヘッド４１は加熱用のヒータを備えており、押圧時にはチップ３を介してＡＣＦが加熱される。この押圧加熱状態を所定時間保持することにより、チップ３は基板１にボンディングされる。
【００２２】
　このチップのボンディング装置は上記のように構成されており、以下動作について説明する。まず図１において、供給テーブル２上で位置決めされた基板１は搬送アーム６の吸着パッド７によってピックアップされ、搬送経路Ｎに沿ってＡＣＦ転写ステーション２０まで搬送される。ここで第１の可動テーブル１２Ａのθテーブル１５に載置された基板１
は、ＡＣＦ転写位置まで移動し転写機構２１に対して位置合わせされる。そしてこの基板１に対し、２基の転写機構２１によって、ＡＣＦの転写が行われる。
【００２３】
　すなわち、同一の基板１の異なる２つの転写対象部位に対して、それぞれの転写機構２１によってＡＣＦの転写が行われる。このとき、転写機構２１相互の配列ピッチは送りねじ機構２０によって可変となっているため、品種が異なる基板に対しても転写機構２１間の配列ピッチを転写対象部位のピッチに合わせることができる。
【００２４】
　この後、ＡＣＦ転写が行われた基板１は搬送経路Ｎ上に戻り、ここで搬送アーム６によって再びピックアップされ、搭載ステーション３０へ搬送される。そしてここでＡＣＦ転写ステーション２０にて転写されたＡＣＦ８上にチップ３が搭載される。次いでチップ３が搭載された基板１は搬送アーム６によって圧着ステーション４０へ搬送され、第３の可動テーブル１２Ｃに載置される。そして搭載ステーション３０で搭載されたチップ３を圧着ヘッド４１によって押圧・加熱することにより、チップ３は基板１にボンディングされるとともにチップ３の接続用の電極がＡＣＦ中の導電成分により基板１の電極と電気的に導電する。
【００２５】
　この後、ボンディングが完了した基板１は搬送アーム６により取り出されて回収テーブル４上に載置され、ボンディング動作の１サイクルが終了する。上述のボンディング動作では、所要作業時間が最も長いＡＣＦ転写ステーション２０において、同時に２個所の転写対象部位へのＡＣＦ転写を行うことにより、ＡＣＦ転写、搭載、圧着の各工程間のラインバランスが保たれ、効率のよいチップのボンディングを行うことが可能となっている。
【００２６】
　なお、本実施の形態では、同一基板の２つの転写部位を対象として同時転写を行う例を示したが、２枚の基板をボンディング対象とする場合にあっても本発明を適用することができる。この場合には、ピッチ合わせ手段として図６（ａ）に示すように、２枚の基板１Ａ，１Ｂをそれぞれ個別のＸテーブル１４Ａ，１４Ｂおよびθテーブル１５Ａ，１５Ｂを備えた可動テーブル１２上に載置する。これにより、基板１Ａ，１Ｂのそれぞれの転写対象部位間のピッチＰ２を、転写ヘッド２３のピッチＰ１に対して合わせることができる。この場合には、Ｘテーブル１４Ａ，１４Ｂ、θテーブル１５Ａ，１５Ｂが、ピッチ合わせ手段となっている。
【００２７】
　さらに、このような個別位置決めを行う替わりに、位置決め機構を備えた搬送アーム６によって２枚の基板１Ａ，１ＢをＡＣＦ転写ステーション２０の可動テーブル１２に設けられた共通の載置テーブルに載置する際に、転写対象部位相互のピッチが２つの転写ヘッド２３間のピッチＰ１と等しくなるような位置に載置するようにしてもよい。この場合には、搬送アーム６がピッチ合わせ手段に該当する。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
　本発明によれば、異方性導電剤の転写を複数個所同時に行うことができ、全体のタクトタイムを短縮してボンディング作業の効率を向上させることができるので、チップのボンディング装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施の形態のチップのボンディング装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態のチップのボンディング装置の正面図
【図３】（ａ）本発明の一実施の形態のチップのボンディング装置のＡＣＦ転写ステーションの斜視図（ｂ）本発明の一実施の形態のチップのボンディング装置の転写機構の部分正面図
【図４】本発明の一実施の形態のチップのボンディング装置の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ボンディング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ボンディング装置の部分正面図
【符号の説明】
【００３０】
　１　基板
　３　チップ
　６　搬送アーム
　８　ＡＣＦ
　２０　ＡＣＦ転写ステーション
　２１　転写機構
　２３　転写ヘッド
　２６　送りねじ機構
　３０　搭載ステーション
　４０　圧着ステーション
【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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