(57)【要約】【課題】プリント配線基板およびＢＧＡ，ＣＳＰ，ＴＡＢ等の各種半導体パッケージ用配線基板の製造及び検査において、撓みや反りを有する厚さの薄い製品の基板をしわなく吸着する吸着機構を提供することを目的とする。【解決手段】基板の製造時、又は検査時に用いる基板を吸着する機構で、該吸着する機構が吸着テーブルと、該吸着テーブルの上面に対向して配置した凸型の弾性体を具設し、前記吸着テーブル面に基板を載置する吸着機構において、吸着テーブルに置かれた製品の基板を前記弾性体が下方に押し付けた後、もしくは押しながら吸着テーブルに吸着させることによって、しわなく製品の基板を吸着する吸着機構であって、前記吸着テーブルが、表面に複数個からなる吸着孔を具備し、該吸着孔の内部を同心円状に複数の区画に分離して、中央の区画から外側の区画に向けて順番に吸着孔により吸着していく機能を備えた吸着機構。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線基板およびＢＧＡ，ＣＳＰ，ＴＡＢ等の各種半導体パッケージ用配線基板の製造時、又は検査時に用いる基板を吸着する機構で、該吸着する機構が吸着テーブルと、該吸着テーブルの上面に対向して配置した凸型の弾性体を具設し、前記吸着テーブル面に基板を載置する吸着機構において、吸着テーブルに置かれた製品の基板を前記弾性体が下方に押し付けた後、もしくは押しながら吸着テーブルに吸着させることによって、しわなく製品の基板を吸着することを特徴とする吸着機構。
【請求項２】
前記吸着テーブルが、表面に複数個からなる吸着孔を具備し、該吸着孔の内部を同心円状に複数の区画に分離して、中央の区画から外側の区画に向けて順番に吸着孔により吸着していくことによって、しわなく製品の基板を吸着することを特徴とする請求項１記載の吸着機構。
【請求項３】
プリント配線基板およびＢＧＡ，ＣＳＰ，ＴＡＢ等の各種半導体パッケージ用配線基板の製造時、又は検査時に用いる基板を、吸着テーブルで吸着する機構において、前記吸着テーブルが、表面に複数個からなる吸着孔を具備し、該吸着孔の内部を同心円状に複数の区画に分離して、中央の区画から外側の区画に向けて順番に吸着孔により吸着していくことによって、しわなく製品の基板を吸着することを特徴とする吸着機構。
【請求項４】
前記吸着テーブルの上面に対向して配置する位置に平面型の複数個からなる吹出孔を具備した吹出テーブルを具設し、前記吹出孔の内部を同心円上に複数の区画に分離して、中央の区画から外側の区画に向けて順番に吹出孔よりエアーを吹き出すことにより、吸着テーブルに置かれた製品の基板を前記吹出テーブルが下方に押し付けた後、もしくは押しながら吸着テーブルに吸着することによって、しわなく製品の基板を吸着することを特徴とする請求項３記載の吸着機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプリント配線基板および各種半導体パッケージ用配線基板の製造並びに検査時に用いる各種製造装置ならびに各種検査装置に具備する吸着機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線基板および各種半導体パッケージ用配線基板の撓みや反りは、主に材料の種類、製品の配線密度の不均一さや層構成、製造方法や製造条件等による製造工程における製造時の応力の発生等によって生じる。
【０００３】
図９には、従来の吸着機構による厚さが薄く、非常に長いテープ状の基板に多くの半導体パッケージ基板を連続的に作り込んだ基板を、電気検査装置で検査する場合の例を示す。テープ状の製品の基板１（以下基板と記す）の搬送機構では、基板の送り方向については、常に適度な張力がかかっているため、吸着時にしわの原因となるような撓みや反りは生じない。基板の幅方向については、何も力がかかっていないため、前記のような理由による撓みや反りが生じる問題がある。図左の巻出しローラー９１から図右の巻取ローラー９２まで一定速度で搬送され、検査時は停止するステップアンドリピート搬送であり、アライメントカメラ８を介して基板位置を制御されている。吸着テーブル３１上に基板１が吸着された後、検査機ヘッド６をおろして、基板の所定の配線位置上に、プローブ７を点接触させ検査回路を用いて基板の配線の電気特性を検査する。該検査時、基板面内が正常に吸着テーブル３１に載置することが重要となる。
【０００４】
図１０には、従来の吸着機構による枚葉の基板を電気検査装置で検査する場合の例を示す。基板が枚葉の場合は、基板のいずれの方向にも張力がかからないため、前工程に起因する撓みや反りが生じる問題がある。図面右よりピックアップ１０に吸着されて枚葉の基板１が吸着テーブル３１に投入し、載置する。図９の場合と同様に検査時、基板面内が正常に吸着テーブル３１に載置することが重要となる。
【０００５】
図１１には、従来の吸着機構による撓みや反りを有する基板が吸着テーブルに吸着される際にしわが生じる状況を示す。図１１（ａ）では、撓みや反りを有する基板を吸着しようとすると、まず吸着孔Ａ，Ｂの近傍の基板が吸着テーブルに吸着，固定される。この時、Ａ−Ｂ間の吸着テーブル表面の距離よりＡ−Ｂ間の基板の長さの方が長くなる。図１１（ｂ）では、このまま空間Ｃの空気を排気していくと、基板に適度の剛性がある場合は基板のＡ，Ｂ点がそれぞれ外側にずれていくためしわは生じないが、基板の剛性が低い場合は図１１に示すようにしわ２が生じてしまう。
【０００６】
このように基板にしわが生じると、各種製造装置や各種検査装置において加工や検査が効率良く行われないという問題が起こる。上記問題に対して、種々の提案がなされている。例えば、真空チャックを用いるもの（特許文献１参照）や、圧力により補正するもの（特許文献２参照）等がある。
【０００７】
以下に公知文献を示す。
【特許文献１】特開平５−３０１１３７号公報
【特許文献２】特開２００１−２０９１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑み考案されたもので、プリント配線基板およびＢＧＡ，ＣＳＰ，ＴＡＢ等の各種半導体パッケージ用配線基板の製造及び検査において、撓みや反りを有する厚さの薄い製品の基板をしわなく吸着する吸着機構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】
【０００９】
本発明において上記の課題を解決するために、まず本発明の請求項１に係る発明は、プリント配線基板およびＢＧＡ，ＣＳＰ，ＴＡＢ等の各種半導体パッケージ用配線基板の製造時、又は検査時に用いる基板を吸着する機構で、該吸着する機構が吸着テーブルと、該吸着テーブルの上面に対向して配置した凸型の弾性体を具設し、前記吸着テーブル面に基板を載置する吸着機構において、吸着テーブルに置かれた製品の基板を前記弾性体が下方に押し付けた後、もしくは押しながら吸着テーブルに吸着させることによって、しわなく製品の基板を吸着することを特徴とする吸着機構である。
【００１０】
本発明の請求項２に係る発明は、前記吸着テーブルが、表面に複数個からなる吸着孔を具備し、該吸着孔の内部を同心円状に複数の区画に分離して、中央の区画から外側の区画に向けて順番に吸着孔により吸着していくことによって、しわなく製品の基板を吸着することを特徴とする請求項１記載の吸着機構である。
【００１１】
本発明の請求項３に係る発明は、プリント配線基板およびＢＧＡ，ＣＳＰ，ＴＡＢ等の各種半導体パッケージ用配線基板の製造時、又は検査時に用いる基板を、吸着テーブルで吸着する機構において、前記吸着テーブルが、表面に複数個からなる吸着孔を具備し、該吸着孔の内部を同心円状に複数の区画に分離して、中央の区画から外側の区画に向けて順番に吸着孔により吸着していくことによって、しわなく製品の基板を吸着することを特徴とする吸着機構である。
【００１２】
本発明の請求項４に係る発明は、前記吸着テーブルの上面に対向して配置する位置に平面型の複数個からなる吹出孔を具備した吹出テーブルを具設し、前記吹出孔の内部を同心円上に複数の区画に分離して、中央の区画から外側の区画に向けて順番に吹出孔よりエアーを吹き出すことにより、吸着テーブルに置かれた製品の基板を前記吹出テーブルが下方に押し付けた後、もしくは押しながら吸着テーブルに吸着することによって、しわなく製品の基板を吸着することを特徴とする請求項３記載の吸着機構である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の吸着機構は、プリント配線基板およびＢＧＡ，ＣＳＰ，ＴＡＢ等の各種半導体パッケージ用配線基板の厚さが薄く、又は撓みや反りを有する基板であっても、しわなく吸着することができるため、各種製造装置や各種検査装置において稼働率の向上や製品品質の向上に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態につき説明する。図１（ａ）〜（ｄ）に、請求項１に係る発明の吸着機構の動作を示す。（ａ）では、吸着テーブル３１上に基板１が載置されている。次に（ｂ）では、弾性体５が下方に移動して、前記基板１を吸着テーブル３１面に押し付けながら、同時に吸着テーブル３１の内部の排気を開始し、吸気孔３２より基板を順次吸着する。（ｃ）では、基板全幅まで弾性体５を押し付ける。（ｄ）では、基板が完全に吸着固定された後、弾性体５が初期に位置まで上がり待避する。すなわち、吸着テーブル３１と、凸型の弾性体５を対向して配置し、吸着テーブル３１に置かれた基板１を弾性体５で押した後に吸着することによって、しわなく吸着することができる。
【００１５】
図１（ａ）のように、基板１の中央部を押した時点で基板１全体が弾性体５の凸面に沿
うような形で反るような撓みや反りが基板１に生じている場合は、弾性体５が基板１の中央部を押した時点で吸着を開始してもよい。この場合は、弾性体５が基板１を押すのに連れて中央部から周辺部に向けて除除に基板１が吸着されていき、弾性体５で基板１を押す間に基板１がずれるということがないという利点がある。
【００１６】
図２（ａ）に示す弾性体５の側断面形状は、凸レンズのような形状を有している。このことにより、基板を中央から周辺に向けて順に押すことができる。図２（ｂ）の弾性体５は平面図であり、その径Ｄは、基板の大きさより大きければ特に制限はない。凸部の高さＥは、基板１の撓みや反りの大きさが大きいほど大きくすることが望ましく、基板１の撓みや反りの大きさが小さければ高さＥは小さくて構わない。弾性体５の中央部から周辺部に向けて順に基板１に接触していくような高さが望ましい。一般的には径Ｄが１００ｍｍの場合で高さＥは５〜１０ｍｍ程度で十分である。反対に高さＥが小さいほど押す距離が小さくてすむ利点がある。弾性体５の材質としては例えばシリコンゴムのように、柔らかくて、弾性があり、基板１に接触した際基板１を傷付けることのないようなものを選択する。
【００１７】
図３（ａ）〜（ｅ）には、請求項２に係る発明の吸着機構の動作を示す。（ａ）では、吸着テーブル３１上に基板１が載置されている。（ｂ）では、吸着テーブル３１の内部の排気１のみを開始し、吸気孔３２の中央部より基板を吸着する。（ｃ）では、排気１及び排気２まで開始し、吸気孔３２の中央部及びその直ぐ外側まで基板を吸着する。（ｄ）では、排気１〜３まで、（ｅ）では排気１〜４まで行い吸着を完了する。すなわち、吸着テーブル３１の内部を同心円状に複数の区画に分け、中央の区画から外側の区画に向けて順に吸着していくことによって、しわなく吸着することができる。
【００１８】
図４に示す吸着テーブル３１は、図４に示すように吸気孔３２が同心円状に配置された形状を有している。図４（ａ）側断面図で、（ｂ）は平面図であり、吸着テーブル３１の吸気孔３２が同心円の形状を示す。すなわち、吸着テーブル３１の内部は同心円状に複数の区画に分かれており、それぞれ円形に吸着孔３２が並んでいる。各区画の幅は基板１の撓みや反りの大きさが小さい程小さくすることが望ましい。一般的には各区画の幅は１０ｍｍ程度で十分である。
【００１９】
図５には、請求項２に係る発明の吸着機構の動作を示す。（ａ）では、吸着テーブル３１上に基板１が載置されている。（ｂ）では、弾性体５が下方に押し付けながら、吸着テーブル３１が排気１を開始する。上記動作が終了する（ｅ）まで行い、（ｆ）では、完全に吸着テーブル３１に固着された後、弾性体５は初期に位置に待避する。すなわち、請求項１に示した弾性体５で基板１を押しながら、それに合わせて吸着テーブル３１で中央の区画から外側の区画に向けて順に吸着していくことによって、しわなく吸着することができる。この場合、請求項１の発明における弾性体５が基板１に接触することによって起こる基板１のずれや、請求項２の発明において、基板１が予想以上の大きさの撓みや反りを有することにより吸着できないという状況を回避することができる。
【００２０】
図６には、請求項４に係る発明の吸着機構の動作を示す。（ａ）では、吸着テーブル３１上に基板１が載置されている。（ｂ）では、吸込１の動作が開始され中央の区画の吹出孔４２よりエアーを吹き出し下方に押し付けながら、同時に吸着テーブル３１が排気１を開始し、中央の区画の基板を吸着固定する。以下（ｃ）〜（ｄ）まで順番に吸込１、吸込２の動作が開始及び排気１、排気２を開始から吸込１〜吸込３の動作が開始及び排気１〜排気３を開始まで吸着範囲を拡大する。（ｅ）では、完全に吸着テーブル３１に固着された後、吹出テーブル４１は吸込１の動作を終了し初期状態でに待避する。すなわち、この発明は請求項２に係る発明において、弾性体５の代わりに吹出テーブル４１を具設したものである。
【００２１】
図７には、吹出テーブル４１の形状を示し、（ａ）は、側断面図であり、（ｂ）は、平面図である。吹出テーブル４１は、吸着テーブル３１と同様に内部は同心円状に複数の区画に分かれており、それぞれ同心円上に吹出孔４２が並んでいる。吹出孔４２は、まず中央に１個もしくは複数個がごく小さい面積になるように配置されており、順次外側に向けて、吸着テーブル３１の各区画の吸着孔３２の並びの間に位置するように配置される。図７（ａ）と、図４（ａ）とに示すように、まず、図７に示す吹出テーブル４１の中央の孔（区画１）からエアーを吹き出し、基板１の中央部を吸着テーブル３１に押しつける。わずかに時間をおいて、図４に示す吸着テーブル３１の最も内側の同心円に並んだ吸着孔３２（区画１）で吸着する。以降、吹出テーブル４１の区画２、吸着テーブル３１の区画２、吹出テーブル４１の区画３、吸着テーブル３１の区画３というように順次外側に向けて基板１を吸着する。請求項４に係る発明は、基板１に吹出テーブル４１が触れることがないため、基板１を汚染する可能性がないという利点がある。図８には、吹出テーブル４１による基板１の撓みや反りの矯正の状況を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】請求項１に係る本発明の一例の概略構造と吸着の様子を示す図であり、（ａ）〜（ｄ）は、吸着動作である。
【図２】請求項１に係る本発明の弾性体の一例を示す図で、（ａ）は、側断面図であり、（ｂ）は、平面図である。
【図３】請求項２に係る本発明の一例の概略構造と吸着の様子を示す図であり、（ａ）〜（ｅ）は、吸着動作である。
【図４】請求項２に係る本発明の吸着テーブルの一例の概略構造を示す図で、（ａ）は、側断面図であり、（ｂ）は、平面図である。
【図５】請求項２に係る本発明の一例の概略構造と吸着の様子を示す図であり、（ａ）〜（ｆ）は、吸着動作である。
【図６】請求項４に係る本発明の一例の概略構造と吸着の様子を示す図であり、（ａ）〜（ｅ）は、吸着動作である。
【図７】請求項４に係る本発明の吹出テーブルの一例の概略構造を示す図で、（ａ）は、側断面図であり、（ｂ）は、平面図である。
【図８】本発明の吹出テーブルによる基板の撓みや反りの矯正の状況を示す図であり、（ａ）〜（ｅ）は、吸着動作である。
【図９】従来の吸着機構を用いた基板がテープ状の場合の電気検査機の構成を示す概略図である。
【図１０】従来の吸着機構を用いた基板が枚葉の場合の電気検査機の構成を示す概略図である。
【図１１】従来の吸着機構を用いた撓みや反りを有する基板を吸着した際、しわが発生する状況を示す図であり、（ａ）〜（ｂ）は、吸着動作である。
【符号の説明】
【００２３】
１…（製品の）基板
２…しわ
３…テーブル
３１…吸着テーブル
３２…吸着孔
４１…吹出テーブル
４２…吹出孔
５…弾性体
６…検査ヘッド
７…プローブ
８…アライメントカメラ
９１…巻き出しローラー
９２…巻き取りローラー
１０…ピックアップ
【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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