(57)【要約】【課題】この発明は、テープ状の基板に複数の半導体チップを行列状に実装する際、これらの半導体チップを同じ状態で実装できるようにした実装装置を提供することにある。【解決手段】テープ状の基板２の周辺部を保持するキヤリア１と、キヤリアを所定方向に搬送する搬送レール１１と、半導体チップを実装する実装位置に設けられた実装ステージ１６と、基板の半導体チップが実装される粘着面から外れた部位を実装ステージに押圧する押圧部２１及びこの押圧部によって上記基板の上記実装ステージに押圧されていない部分に加圧気体を噴射して上記実装ステージに押し付ける加圧ノズル２５ａ〜２５ｃを有する押圧部材１９とを具備する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テープ状の基板に複数のチップ状の電子部品を実装する実装装置において、
上記基板の周辺部を保持するキヤリアと、
このキヤリアを所定方向に搬送する搬送手段と、
上記電子部品を実装する実装位置に設けられた実装ステージと、
上記基板の上記電子部品が実装される実装領域から外れた部位を上記実装ステージに押圧する押圧部及び上記基板の上記実装ステージに対向する部分に加圧気体を噴射してその部分を上記実装ステージに押し付ける加圧ノズルを有する押圧部材と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置。
【請求項２】
上記実装ステージの上面には、上記基板を吸着保持する吸引孔が開口形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】
上記押圧部材は、上記基板の上記搬送手段によって搬送される搬送方向と交差する幅方向の両端部を押圧保持し、上記加圧ノズルは上記基板の少なくとも幅方向中央部分に加圧気体を噴射するよう設けら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４】
上記基板の実装領域は、上記電子部品を貼着する粘着面に形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５】
テープ状の基板に複数のチップ状の電子部品を実装する実装方法において、
上記基板の周辺部を保持したキヤリアを実装ステージに対向する実装位置に搬送する工程と、
実装位置に搬送された上記基板の上記電子部品が実装される実装領域から外れた部分を上記実装ステージに押圧保持する工程と、
上記基板の上記実装ステージに対向する部分に加圧気体を噴射してその部分を上記実装ステージに押し付ける工程と、
上記基板の実装領域に上記電子部品を実装する工程と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装方法。
【請求項６】
上記基板の搬送方向と交差する幅方向の上記実装領域から外れた両端部を上記実装ステージに押圧するとともに、幅方向の少なくとも中央部分に加圧気体を噴射することを特徴とする請求項５記載の電子部品の実装方法。
【請求項７】
上記実装ステージに押圧保持された基板を、この実装ステージに吸引保持することを特徴とする請求項５記載の電子部品の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はチップ状の電子部品をシート状の基板に実装する電子部品の実装装置及び実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、ＣＳＰ(Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ)においては、複数の電子部品としての半導体チップを所定の長さの樹脂製テープからなる基板に行列状に実装し、これらチップ全体を樹脂でコーティングした後、チップごとに分断してパッケージを形成するということが行なわれている。
【０００３】
図５はキヤリア１に保持された基板２を示す。このキヤリア１は鋼板などによって幅方向一辺が開放した細長いコ字状に形成されている。このキヤリア１には、四隅部と幅方向他辺の中途部の二箇所との合計６箇所に粘着テープ３が設けられている。上記基板２は四隅部及び幅方向一辺の２箇所の合計６箇所が上記粘着テープ３に接着されることで、このキヤリア１に保持されている。なお、キヤリア１は、このキヤリア１に対して基板２の着脱を行い易くするため、上述したようにコ字状に形成されることがある。
【０００４】
基板２には同図に実線で示す実装領域としての粘着面４が形成されており、この粘着面４には複数の半導体チップ５が基板２の幅方向に沿って行列状に、しかも２列を１つのグループとして複数のグループが長手方向に沿って所定の間隔で貼着されて実装される。
【０００５】
上記キヤリア１は搬送手段によって搬送される。このキヤリア１の搬送路には実装ステージが設けられ、この実装ステージに対向する位置で、基板２が位置決めされた後、実装ツールを有する実装ヘッドによって上記半導体チップ５が搬送方向と交差する幅方向に沿って所定間隔で実装される。
【０００６】
基板２に半導体チップ５を実装する際、実装精度を高めるために、基板２を上記実装ステージの上面に押圧部材によって押圧保持するようにしている。基板２を押圧部材によって押圧する場合、基板２の半導体チップ５が実装される実装領域の粘着面４を押圧することができない。そのため、押圧部材は、基板２の粘着面４から外れた幅方向の両端部を押圧するようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
基板２の幅方向の両端部だけが実装ステージに押圧されている状態であると、基板２は幅方向に沿ってうねりが生じ易い。とくに、キヤリア１が図５に示すようにコ字状であると、キヤリア１の開放した一辺に対向する基板２の幅方向の他辺がキヤリア１に保持されていない状態になるから、基板２にうねりが生じ易くなる。そのため、基板２は幅方向の全長が実装ステージの上面に確実に接触せず、一部が浮き上がった状態になるということがある。
【０００８】
そのような状態で基板２の幅方向に沿って半導体チップ５を実装すると、その幅方向に沿う複数の半導体チップ５を基板２に対して正確な位置に貼着することができないことがあり、そのような場合には不良品の発生原因になるということがあった。
【０００９】
この発明は、うねりの生じ易い基板であっても、その幅方向に沿って複数の電子部品を正確な位置に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】
【００１０】
この発明は、テープ状の基板に複数のチップ状の電子部品を実装する実装装置において、
上記基板の周辺部を保持するキヤリアと、
このキヤリアを所定方向に搬送する搬送手段と、
上記電子部品を実装する実装位置に設けられた実装ステージと、
上記基板の上記電子部品が実装される実装領域から外れた部位を上記実装ステージに押圧する押圧部及び上記基板の上記実装ステージに対向する部分に加圧気体を噴射してその部分を上記実装ステージに押し付ける加圧ノズルを有する押圧部材と
を具備したことを特徴とする電子部品の実装装置にある。
【００１１】
上記実装ステージの上面には、上記基板を吸着保持する吸引孔が開口形成されていることが好ましい。
【００１２】
上記押圧部材は、上記基板の上記搬送手段によって搬送される搬送方向と交差する幅方向の両端部を押圧保持し、上記加圧ノズルは上記基板の少なくとも幅方向中央部分に加圧気体を噴射するよう設けられていることが好ましい。
【００１３】
上記基板の実装領域は、上記電子部品を貼着する粘着面に形成されていることが好ましい。
【００１４】
この発明は、テープ状の基板に複数のチップ状の電子部品を実装する実装方法において、
上記基板の周辺部を保持したキヤリアを実装ステージに対向する実装位置に搬送する工程と、
実装位置に搬送された上記基板の上記電子部品が実装される実装領域から外れた部分を上記実装ステージに押圧保持する工程と、
上記基板の上記実装ステージに対向する部分に加圧気体を噴射してその部分を上記実装ステージに押し付ける工程と、
上記基板の実装領域に上記電子部品を実装する工程と
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。
【００１５】
上記基板の搬送方向と交差する幅方向の上記実装領域から外れた両端部を上記実装ステージに押圧するとともに、幅方向の少なくとも中央部分に加圧気体を噴射することが好ましい。
【００１６】
上記実装ステージに押圧保持された基板を、この実装ステージに吸引保持することが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、基板を押圧部材によって押圧するだけでなく、この基板の電子部品が実装される実装領域に加圧気体を噴射して実装ステージに押し付けるため、基板の幅方向全長を実装ステージに均一に押圧した状態で電子部品を実装することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は実装装置の概略的構成を示し、この実装装置は所定間隔で平行に離間した一対の搬送レール１１を有する。一対の搬送レール１１は、図２に示すようにキヤリア１の幅方向の両端部が係合する段部１２を有する。キヤリア１及びこのキヤリア１に貼着される基板２は図５に示す構成と同じである。
【００２０】
上記段部１２に幅方向の両端部を係合させた上記キヤリア１は、送り機構１３によって幅方向と交差する長手方向に沿ってピッチ送りされる。上記送り機構１３は、たとえば上記キヤリア１の開放していない幅方向の端部を上下面から挟んで長手方向に所定ピッチ前進して搬送した後、その挟持状態を開放して後退するという動作を繰り返す上下一対のチャック１４からなる。
【００２１】
上記搬送レール１１の所定位置、つまりキヤリア１に保持された基板に電子部品としての半導体チップ５を実装する実装位置には実装ステージ１６が配設されている。この実装ステージ１６は、上記搬送レール１１に沿って搬送される基板２の下面に上面１６ａを対向させていて、図示しない駆動機構によって上下方向及び水平方向のうち、少なくとも上下方向に駆動されるようになっている。それによって、実装ステージ１６の上面１６ａは、図３に示すように搬送レール１１の所定の位置にキヤリア１を介して搬送位置決めされた基板２の下面に接触可能となっている。
【００２２】
図３に示すように、上記実装ステージ１６の上面１６ａには複数の吸引孔１７が上記基板２の幅方向に一列に実装される半導体チップ５に対応する間隔で開口形成されている。これらの吸引孔１７は実装ステージ１６に形成された吸引路１８を介して図示しない吸引ポンプに同じく図示しない開閉弁を介して配管接続されている。それによって、上記開閉弁を開くことで上記吸引孔１７に吸引力が生じさせ、上記基板２の実装ステージ１６の上面１６ａに対向する部分、つまり半導体チップ５が実装される部分を吸着できるようになっている。
【００２３】
上記実装ステージ１６の上方には、押圧部材１９が基板２の幅方向に沿って配設されている。この押圧部材１９は図３に示すように下板１９ａと上板１９ｂとが重ね合わせて結合されている。この押圧部材１９には、図４に示すように上記基板２の幅方向に沿う２つの開口部２０が厚さ方向に開口形成されている。
【００２４】
図２乃至図４に示すように、上記押圧部材１９の下面の長手方向両端部、つまり基板２の幅方向両端部に対応する部分の下面にはそれぞれ基板２の搬送方向に沿って細長い押圧部２１が設けられている。図２に示すように、上記押圧部材１９の長手方向一端部の上面には連結部材２４の一端部が連結固定されていて、この連結部材２４の他端部下面には、軸線を垂直して配置された駆動シリンダ２２のロッド２２ａが連結されている。
【００２５】
上記駆動シリンダ２２のロッド２２ａが進退駆動されると、上記押圧部材１９が上下駆動されるようになっている。押圧部材１９が下降方向に駆動されたとき、その両端部下面の一対の押圧部２１が上記基板２の幅方向両端部で、この基板２に形成された粘着面４から外れた部分を上記実装ステージ１６の上面１６ａに押圧する。
【００２６】
上記押圧部材１９の下板１９ａと上板１９ｂとの接合面間にはたとえば空気などの圧縮気体が供給される気体路２３が上記一対の開口部２０の側方に沿って形成されている。この気体路２３の一端は押圧部材１９の長手方向一端の上面に開口し、上記連結部材２４に形成されて連通路２４ａに連通している。この連通路２４ａには図示しない圧縮ポンプが同じく図示しない開閉弁を介して配管接続されている。
【００２７】
図３と図４に示すように、上記気体路２３からは複数、この実施の形態では第１乃至第３の３つの加圧ノズル２５ａ〜２５ｃが分岐形成されている。第１の加圧ノズル２５ａは押圧部材１９の長手方向一端部の、幅方向中央部の下面に開口し、第２の加圧ノズル２５ｂは長手方向中途部の２つの開口部２０の間の部分であって、押圧部材１９の幅方向中央部の下面に開口している。第３の加圧ノズル２５ｃは押圧部材１９の長手方向他端部の、幅方向中央部の下面に開口している。
【００２８】
なお、この実施の形態では、第１乃至第３の加圧ノズル２５ａ〜２５ｃは基板２に対して垂直に開口形成されているが、第１の加圧ノズル２５ａと第３の加圧ノズル２５ｃとを基板２の幅方向外方に向けて傾斜させて形成するようにしてもよい。基板２の幅方向両端部に位置する一対の加圧ノズル２５ａ，２５ｃが幅方向外方に向かって傾斜していれば、これらの加圧ノズル２５ａ，２５ｃから噴射される加圧気体が基板２の幅方向全長にわたって基板２を引き伸ばす力として働き、基板２の幅方向を全体にわたって実装ステージ１６の上面１６ａに均一に押圧する作用を高めることができる。
【００２９】
上記押圧部材１９が下降してその下面の一対の押圧部２１によって基板２の幅方向両端部を押圧する前又は押圧する直前に、上記第１乃至第３の加圧ノズル２５ａ〜２５ｃからは図３に矢印で示すように圧縮気体が基板２の粘着面４の幅方向両端部と中央部の３箇所に向かって噴射される。
【００３０】
それによって、基板２は、各加圧ノズル２５ａ〜２５ｃから噴射される圧縮気体の圧力によって基板２の幅方向両端部と中央部が上記上面１６ａに押し付けられた後、上記押圧部材１９の押圧部２１によって粘着面４から外れた両端部が実装ステージ１６の上面１６ａに押圧される。
【００３１】
図１に示すように、上記実装ステージ１６の上方には実装ヘッド２７が三次元方向に駆動可能に配置されている。この実装ヘッド２７には実装ツール２８が設けられている。この実装ツール２８は図示しないチップ供給部から電子部品としての半導体チップ５を取り出し、上記基板２の粘着面４の上記押圧部材１９の一対の開口部２０に対向する部位に、図４に示すように行列状に実装する。つまり、半導体チップ５は、基板２の幅方向に沿って所定間隔で、しかも長手方向に沿って２列で実装され、２列を１つのグループとして複数のグループが長手方向に沿って所定の間隔で実装される。
【００３２】
このような構成の実装装置によれば、搬送レール１１に沿って搬送されて実装位置で位置決めされた基板２に半導体チップ５を実装する場合、まず、搬送レール１１にてキヤリア１を介して搬送される基板２の所定の部位が実装ステージ１６の上面１６ａに対向する位置で位置決めされる。ついで、実装ステージ１６が上昇してその上面１６ａが基板２の長手方向の所定の位置の下面に幅方向全長にわたって接触する。
【００３３】
つぎにシリンダ２２が作動して押圧部材１９を下降させる。それによって、基板２の粘着面４から外れた幅方向の両端部が押圧部材１９の長手方向両端部下面に設けられた一対の押圧部２１によって実装ステージ１６の上面に押圧される。
【００３４】
上記押圧部材１９を下降させると同時或いは下降させる前に、この押圧部材１９に形成された気体路２３に圧縮気体が供給される。気体路２３に供給された圧縮気体は第１乃至第３の加圧ノズル２５ａ〜２５ｃから基板２の半導体チップ５が貼着される粘着面４に向かって噴射する。すなわち、圧縮気体は、上記粘着面４の基板２の幅方向に沿う両端部分と中央部分に噴射される。
【００３５】
第１乃至第３の加圧ノズル２５ａ〜２５ｃから噴射された加圧気体は、その圧力によって基板２の幅方向を実装ステージ１６の上面１６ａに押圧する。すなわち、基板２は粘着面４から外れた幅方向両端部が押圧部材１９によって押圧されるだけでなく、半導体チップ５が実装される粘着面４の上記上面１６ａに対向する幅方向の全長がほぼ均一に第１乃至第３の加圧ノズル２５ａ〜２５ｃから噴射される圧縮気体によって実装ステージ１６の上面１６ａに押し付けられることになる。
【００３６】
つぎに、上記上面１６ａに開口した吸引孔１７に吸引力が生じ、その吸引力によって上記上面１６ａに基板２を吸引する。  
このように、基板２が薄い樹脂製シートによって形成されているためにうねりが生じていても、押圧部材１９の一対の押圧部２１と、第１乃至第３の加圧ノズル２５ａ〜２５ｃから噴射される加圧気体とによって幅方向全長が実装ステージ１６の上面１６ａに確実に押し付けられるから、基板２の上記上面１６ａに対向する幅方向はうねりがない状態で保持される。
【００３７】
したがって、上記基板２の押圧部材１９の一対の開口部２０に露出した部分に、実装ヘッド２７の実装ツール２８によって複数の半導体チップ５を等間隔で、しかも半導体チップ５の位置精度が良好な状態で行列状に実装することができる。
【００３８】
すなわち、従来、実装ステージ１６の上面１６ａに押圧することができなかった基板２の実装面である粘着面４の部分を、押圧部材１９に設けられた第１乃至第３の加圧ノズル２５ａ〜２５ｃから基板２に向かって噴射する圧縮気体によって押圧することができる。
【００３９】
そのため、基板２の幅方向全長を上記実装ステージ１６の上面１６ａにほぼ均一に押し付け、基板２の幅方向に生じたうねりを除去することができるから、うねりの生じ易い基板２であっても、その幅方向に沿って複数の半導体チップ５を等間隔で、しかも半導体チップ５の位置精度が良好な状態で実装することができる。
【００４０】
しかも、基板２の幅方向に沿う半導体チップ５が貼着される箇所は、実装ステージ１６の上面１６ａに開口形成された吸引孔１７に作用する吸引力によってそれぞれ上記上面１６ａに吸引される。そのため、そのことによっても、上記基板２は幅方向が上記上面１６ａに均一に保持されることになるから、各加圧ノズル２５ａ〜２５ｃから噴射される圧縮気体の作用と相俟って基板２のうねりを除去した状態で保持することが可能となる。
【００４１】
この発明は上記一実施の形態に限定されず、種々変形可能である。たとえば、基板を実装ステージの上面に保持するのに、その上面に開口する吸引孔を形成したが、吸引孔が形成されていない場合であっても、押圧部材及びこの押圧部材に形成された加圧ノズルによって基板の幅方向を全長にわたって実装ステージに均一に保持することが可能である。
【００４２】
押圧部材に形成する加圧ノズルの数や位置もなんら限定されるものでなく、基板の実装領域に加圧気体を噴射できる位置に形成されていれば、この発明の目的を達成することは可能である。たとえば、押圧部材の長手方向中央部分だけに加圧ノズルを設け、基板の幅方向中央部分だけに圧縮気体を噴射するようにしてもよい。
【００４３】
また、押圧部材を下板と上板との２枚構造とし、その間に気体路を形成し、この気体路から加圧ノズルを分岐したが、押圧部材と加圧ノズルとを別体とし、押圧部材に取付け固定した加圧ノズルにチューブによって加圧気体を供給するようにしてもよい。
【００４４】
なお、上述の実施の形態では、実装ステージの吸引孔は実装される半導体チップに対応する間隔で、しかも半導体チップに対向する位置するように開口形成したが、上記吸引孔は長手方向に沿って２列で実装される半導体チップ間に位置するように形成してもよく、さらに吸引孔の間隔も実装される半導体チップの間隔に一致させずに任意であってもよい。
【００４５】
また、押圧部材に形成された複数の加圧ノズルからは加圧気体を同時に噴射させる例で説明したが、これに限らず、各加圧ノズルを別々の配管で開閉弁を介して加圧気体の供給源に接続し、各加圧ノズルから噴射する加圧気体の噴射開始のタイミングを開閉弁にて基板の幅方向に沿って順次ずらし、たとえば加圧ノズル２５ａ，２５b，２５ｃの順に噴射させるようにしてもよい。このように噴射させることで、基板に生じたうねりを基板の幅方向一辺から他辺方向に逃がすことができるから、基板を実装ステージの上面により一層、うねりがなく平坦な状態で押し付けることが可能となる。  
また、上述の実施の形態において、実装ステージや実装ツールにヒータを組み込むようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】この発明の一実施の形態を示す実装装置の概略的構成を示す正面図。
【図２】基板に半導体チップを実装する実装位置における基板の搬送方向と交差する方向の断面図。
【図３】実装ステージの上面に基板を押圧部材で保持したときに、この押圧部材の気体路に供給された加圧気体が加圧ノズルから噴射する状態が明確になるよう、押圧部材を断面した図。
【図４】押圧部材の平面図。
【図５】基板を保持したキヤリアの平面図。
【符号の説明】
【００４７】
１…キヤリア、２…基板、３…粘着テープ、４…粘着面（実装領域）、５…半導体チップ、１１…搬送レール、１３…送り機構、１６…実装ステージ、１６ａ…上面、１９…押圧部材、２０…開口部、２３…気体路、２５ａ〜２５ｃ…加圧ノズル、２７…実装ヘッド、２８…実装ツール。
【図１】
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【図２】
2005294563.tif 000004
【図３】
2005294563.tif 000005
【図４】
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【図５】
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